TW201342506A - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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堀正和
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尼康股份有限公司
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Abstract

一種基板處理裝置，將形成為帶狀之基板搬送於第1方向，以處理基板之被處理面，其具備：第一導引構件，將基板導引於第一方向；第二導引構件，將基板導引成基板在交叉於第一方向之第二方向之尺寸從第一導引構件往第一方向之下游側徐徐擴大或縮小；以及處理裝置，係在第一導引構件與第二導引構件之間處理基板之被處理面。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係關於基板處理裝置及基板處理方法。
本申請係根據2011年11月4日申請之日本特願2011-242787號主張優先權，並將其內容援引於此。
作為構成顯示器裝置等顯示裝置之顯示元件，例如有液晶顯示元件、有機電致發光(有機EL)元件、用於電子紙之電泳元件等。作為製作此等元件之手法之一，例如有一種被稱為捲軸對捲軸(roll to roll)方式(以下，簡記為「捲軸方式」)之手法廣為人知(例如，參照專利文獻1)。
捲軸方式，係將捲繞在基板供應側之滾筒之一片片狀基板送出且一邊將送出之基板以基板回收側之滾筒加以捲取、一邊搬送，在基板從送出至被捲取之期間，將顯示電路或驅動電路等圖案依序形成於基板上之手法。近年來，已提出了形成高精度之圖案之處理裝置。
專利文獻1：日本國際公開第2006/100868號小冊子
然而，在對應更高精度化之情形，僅追求處理裝置側之精度有時會不足夠。
本發明之態樣，其目的在於提供能進行高精度之處理之基板處理裝置及基板處理方法。
依據本發明之一態樣之基板處理裝置，係將形成為帶狀之基板搬送於第1方向，以處理基板之被處理面，其具備：第一導引構件，將基板導引於第一方向；第二導引構件，將基板導引成基板在交叉於第一方向之第二方向之尺寸從第一導引構件往第一方向之下游側徐徐擴大或縮小；以及處理裝置，係在第一導引構件與第二導引構件之間處理基板之被處理面。
依據本發明之一態樣之基板處理方法，係將形成為帶狀之可撓性基板搬送於帶狀之長邊方向，以於基板之被處理面形成元件圖案，其包含：在相對於形成元件圖案之基板上之被處理區域之基板之長邊方向上游側之第1位置與相對於被處理區域之下游側之第2位置之間使基板之與長邊方向交叉之寬度方向之尺寸連續地擴大或縮小；在第1位置與第2位置之間，決定基板之寬度方向尺寸會成為既定值之長邊方向之位置，將被處理區域設定於該決定之位置，形成元件圖案。
根據本發明之態樣，能提供能進行高精度之處理之基板處理裝置及基板處理方法。
以下，參照圖式說明本實施形態。
圖1係顯示本實施形態之基板處理裝置100之構成的示意圖。
如圖1所示，基板處理裝置100具有：供應帶狀之基 板(例如帶狀之薄膜構件)S之基板供應部2、對基板S之表面(被處理面)Sa進行處理之基板處理部3、回收基板S之基板回收部4、控制此等各部之控制部CONT。
基板處理部3用以在從基板供應部2送出基板S後至藉由基板回收部4回收基板S之期間對基板S之表面執行各種處理。此基板處理裝置100，可使用於在基板S上形成例如有機EL元件、液晶顯示元件等顯示元件(電子元件)之情形。
此外，本實施形態中，係如圖1所示設定XYZ正交座標系統，以下適當使用此XYZ正交座標系統來進行說明。XYZ正交座標系統，例如沿水平面設定X軸及Y軸，沿垂直方向朝上設定Z軸。又，基板處理裝置100係整體沿X軸從其負側(-側)往正側(+側)搬送基板S。此時，帶狀之基板S之寬度方向(短邊方向)設定於Y軸方向。
作為在基板處理裝置100成為處理對象之基板S，可使用例如樹脂膜或不鏽鋼等之箔(foil)。樹脂膜可使用例如聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚酯樹脂、乙烯乙烯基共聚物(Ethylene vinyl copolymer)樹脂、聚氯乙烯基樹脂、纖維素樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、乙酸乙烯基樹脂等材料。
基板S，以承受例如200℃程度之熱其尺寸亦無變化之熱膨脹係數較小者較佳。例如可將無機填料混於樹脂膜以降低熱膨脹係數。作為無機填料，例如有氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、氧化矽等。又，基板S亦可係以浮法等製造之厚 度100μm程度之極薄之單體、或於該極薄玻璃貼合有上述樹脂膜或鋁箔而成之積層體。
基板S之寬度方向(短邊方向)之尺寸係形成為例如1m~2m程度、長邊方向(長邊方向)之尺寸則形成為例如10m以上。當然，此尺寸僅為一例，並不限於此。例如基板S之Y方向之尺寸為1m以下或50cm以下亦可、亦可為2m以上。又，基板S之X方向之尺寸亦可在10m以下。
基板S係形成為具有可撓性。此處，所謂可撓性，係指例如對基板施以自重程度之力亦不會斷裂或破裂、而能將該基板加以彎折之性質。又，藉由自重程度之力而彎折之性質亦包含於可撓性。又，上述可撓性會隨著該基板材質、大小、厚度、或温度等之環境等而改變。此外，基板S可使用一片帶狀之基板、亦可使用將複數個單位基板加以連接而形成為帶狀之構成。
基板供應部2係將例如捲成捲軸狀之基板S送出供應至基板處理部3。於基板供應部2，設有用以捲繞基板S之軸部或使該軸部旋轉之旋轉驅動裝置等。除此之外，亦可係設置例如用以覆蓋捲成捲軸狀狀態之基板S的覆蓋部等。此外，基板供應部2不限定於送出捲成捲軸狀之基板S之機構，只要係包含將帶狀之基板S於其長邊方向依序送出之機構(例如夾持式之驅動滾筒等)者即可。
基板回收部4係將通過基板處理裝置100之基板S例如捲取成捲軸狀加以回收。於基板回收部4，與基板供應部2同樣的，設有用以捲繞基板S之軸部及使該軸部旋轉之旋 轉驅動源、以及覆蓋回收之基板S的覆蓋部等。此外，在基板處理部3將基板S例如切成平板(panel)狀之場合等時，亦可為例如將基板S回收成重疊狀態等與捲繞成捲軸狀之狀態不同之狀態回收基板S之構成。
基板處理部3，將從基板供應部2供應之基板S搬送至基板回收部4，並在搬送過程對基板S之被處理面Sa進行處理。基板處理部3具有對基板S之被處理面Sa進行加工處理之加工處理裝置10(處理裝置10)、以與加工處理之形態對應之條件移送基板S之包含驅動滾筒R等之搬送裝置20。
加工處理裝置10具有用以對基板S之被處理面Sa形成例如有機EL元件之各種裝置。作為此種裝置，例如有用以在被處理面Sa上形成間隔壁之印製方式等間隔壁形成裝置、用以形成電極的電極形成裝置、以及用以形成發光層之發光層形成裝置等。
更具體而言，有液滴塗布裝置(例如噴墨型塗布裝置等)、成膜裝置(例如鍍敷裝置、蒸鍍裝置、濺鍍裝置)、曝光裝置、顯影裝置、表面改質裝置、洗淨裝置等。此等之各裝置，係沿基板S之搬送路徑適當設置，撓性顯示器之面板等能以所謂捲軸對捲軸方式生產。本實施形態中，作為加工處理裝置10，係設有曝光裝置，負責其前後之步驟(感光層形成步驟、感光層顯影步驟等)之裝置亦視必要來線上設置。
於基板處理部3設有與曝光裝置(加工處理裝置10)協 同動作之對準攝影機5。對準攝影機(檢測部)5係個別檢測出例如沿基板S之-Y側端邊及+Y側端邊形成之對準標記(基準位置)ALM(參照圖3)。藉由對準攝影機5之標記位置之檢測結果發送至控制部CONT。
圖2及圖3顯示基板處理部3之一部分構成之圖。圖2係側視圖，圖3係俯視圖。
如圖2及圖3所示，基板處理部3具有第一滾筒(第一導引構件)11、第二滾筒(第二導引構件)12、筐體13及作為加工處理裝置10之曝光裝置EX。
第一滾筒11，係往筐體13側於+X方向導引基板S之第一導引構件。第一滾筒11相對筐體13設於基板S之搬送方向上游側(-X側)，與Y軸平行配置。第一滾筒11設置成能以與Y軸平行之旋轉軸為中心旋轉。第一滾筒11以基板S與X方向平行地被搬送之方式支承該基板S。
第二滾筒12，係將來自筐體13之基板S往+X側導引之第二導引構件。
第二滾筒12相對筐體13設於基板S之搬送方向下游側(+X側)，與Y軸平行配置。第二滾筒12設置成能以與Y軸平行之旋轉軸為中心旋轉。第二滾筒12以基板S與X方向平行地被搬送之方式支承該基板S。
本實施形態之第二滾筒12，與基板S接觸之圓環狀外周面12a之直徑於Y方向不論何處均為相同，其旋轉中心線在XY平面內往+X方向凸狀彎曲。因此，第二滾筒12之外周面12a形成為彎曲成往+X方向突出之形狀。作為此種 形狀之第二滾筒12係使用擴展滾筒(所謂香蕉型滾筒、弓型滾筒)等。第二滾筒12設置成可藉由控制部CONT之控制調整曲率。於第二滾筒12設有檢測該第二滾筒12之曲率之彎曲檢測部12p。控制部CONT能根據彎曲檢測部12p之檢測結果調整第二滾筒12之曲率。本實施形態中，不一定需要調整(改變)第二滾筒12之曲率，只要係能以預先設定之一定曲率使旋轉中心線彎曲以使基板S之Y方向寬度擴寬成既定尺寸之構成即可。
筐體13配置於第一滾筒11與第二滾筒12之間。筐體13形成為例如長方體狀。筐體13具有底部13B、壁部13W。底部13B構成筐體13之-Z側端面。壁部13W係以+X側端面13Wb、-X側端面13Wa、+Y側端面13Wc及-Y側端面13Wd構成。此外，筐體13之+Z側係開口。
筐體13中被壁部13W及底部13B包圍之部分為收容室13R。於壁部13W中之-X側端面13Wa形成有供搬入從外部搬送之基板S之開口部13m。於壁部13W中之+X側端面13Wb形成有從收容室13R往外部搬出基板S之開口部13n。
於底部13B之-Z側形成有移動滾筒(驅動部)17。移動滾筒17載置於導軌16。導軌16支承於基板處理部3之未圖示支承部。導軌16沿X方向形成。筐體13被設為可藉由移動滾筒17沿導軌16移動於X方向。又，筐體13被設為可藉由未圖示之驅動機構進行Y方向之移動及θZ方向之移動(繞Z軸之旋轉)。
於收容室13R設有圓筒狀之基板載台(基板支承部)14、對準攝影機18A,18B(相當於圖1中之對準攝影機5)。
基板載台14支承基板S中第一滾筒11與第二滾筒12之間之部分(以下標記為「滾筒間部分Sr」)。基板載台14形成為例如圓筒形或圓柱形等具有圓筒面之形狀。本實施形態中，係舉出基板載台14形成為圓筒形之構成為例進行說明。基板載台14雖沿圓筒面即外周面14a支承基板S，但於該外周面14a中能與基板S接觸之部分形成有用以於與基板S之間形成空氣軸承等之墊面(具有氣體噴出孔或吸引孔、複數個微細槽或極淺之複數個窪部等)。
藉此，當一邊對基板S賦予X方向(長邊方向)之張力、一邊移送基板S時，基板S在基板載台14之外周面14a中之墊面處係以非接觸狀態以仿照外周面14a之曲率半徑之曲率彎曲被移送。
於基板載台14內部設有軸部14s。軸部14s設於基板載台14之中心軸上。軸部14s之+Y側端部及-Y側端部分別從基板載台14之+Y側端部及-Y側端部突出，於筐體13之端面13Wc與端面13Wd被支承為能微旋轉於θY方向(繞Y軸)。
進而，連接於該軸部14s之驅動機構15係使基板載台14整體相對筐體13微動於Z方向(上下方向)，且在XZ面內微幅旋轉於θX方向(繞X軸)，或在XY面內微幅旋轉於θZ方向(繞Z軸)。驅動機構15係被控制部CONT逐次控 制以減低因在投影區域EA內之基板S表面之傾斜或Z方向之位置誤差導致之聚焦誤差或間隙誤差。
對準攝影機18A,18B檢測出形成於基板S之Y方向(寬度方向)兩端部之對準標記ALM。對準標記ALM係沿基板S中之+Y側端邊及-Y側端邊於X方向以等節距配置。對準攝影機18A,18B朝向基板S中被基板載台14支承之部分，以相對設定於基板S上之狹縫狀投影區域EA(參照圖3)位置往-X方向(前方側)分離既定距離之配置個別地檢測對準標記ALM。對準攝影機18之檢測結果發送至控制部CONT。
如圖2所示，曝光裝置EX具有照明部IL及光罩載台MST。照明部IL係朝向基板S照射於-Z方向為狹縫狀之照明光。光罩載台MST係保持形成有既定圖案P之光罩M。於光罩載台MST設有能保持不同尺寸之光罩M之光罩保持部MH。光罩載台MST設成能藉由未圖示之驅動裝置(載台驅動部)移動於X方向，以與基板S之X方向移送速度同步之速度移動。光罩載台MST之移動能藉由控制部CONT控制。上述曝光裝置EX係將經由從照明部IL照射之光罩M之曝光用光之像(投影曝光方式之情形為空間像，近接曝光方式之情形為影像)投影至投影區域EA(參照圖3)。此外，本實施形態中，投影區域EA之形狀為與基板載台14之軸部14s(旋轉中心線)平行地細長延伸之狹縫形狀。
其次，說明使用以上述方式構成之基板處理裝置100製造有機EL元件、液晶顯示元件等顯示元件(電子元件)之步驟。基板處理裝置100，係依據設定於控制部CONT之製 法(加工條件、時序、驅動參數等)之控制製造該顯示元件。
首先，將捲繞於未圖示之滾筒之基板S安裝於基板供應部2。控制部CONT以從此狀態從基板供應部2送出該基板S之方式使未圖示之滾筒旋轉。接著，以設於基板回收部4之未圖示之滾筒捲取通過基板處理部3之該基板S。
控制部CONT，在基板S從基板供應部2送出後至以基板回收部4捲取之期間，係藉由基板處理部3之搬送裝置20使基板S在該基板處理部3內適當地搬送。
在使用曝光裝置EX對在基板處理部3內被搬送之基板S進行曝光處理時，首先控制部CONT係使基板S成為被第一滾筒11、基板載台14及第二滾筒12伴隨既定張力導引之狀態。其後，如圖4所示，控制部CONT藉由第一滾筒11、基板載台14及第二滾筒12使基板S往+X方向搬送。
進而，控制部CONT從照明部IL照射曝光用光並使光罩載台MST往+X方向移動。此時，控制部CONT使光罩載台MST之移動速度與基板S之搬送速度同步。藉由此動作，如圖5所示，對往+X方向移動之基板S之被處理面Sa，透過光罩M之曝光用光投影於投影區域EA，於基板S之該被處理面Sa以掃描曝光方式形成光罩M之圖案P之像作為曝光圖案EP。
在進行此種曝光動作時，本實施形態中，能使用第二滾筒12之擴寬功能減低預先形成於基板S上之圖案與疊合曝光於此圖案之光罩M之圖案P之像之相對大小誤差、即所謂倍率誤差。以下說明此種倍率之調整動作。
上述動作中，在被第一滾筒11、基板載台14及第二滾筒12導引時，係從接觸式之各滾筒11、12在正交於各滾筒之旋轉軸線延伸方向之方向對基板S施加搬送力(張力)。例如，使基板S中接觸於第二滾筒12之部分將往與第二滾筒12之旋轉軸線延伸方向正交之方向行進。
本實施形態中，由於第二滾筒12彎曲成往+X側突出，因此在基板S與第二滾筒12接觸之期間，係對基板S作用往長邊方向(X方向)搬送之力(張力)且同時亦作用往短邊方向(Y方向)外側之應力。藉由此應力，基板S之之滾筒間部分Sr係以從第一滾筒11往第二滾筒12於Y方向徐徐擴展之狀態，藉由空氣軸承方式等以非接觸狀態(低摩擦狀態)支承於基板載台14之外周面14a上。
因此，在上述之曝光動作中，係對基板S中擴展於Y方向之部分投影曝光用光，形成曝光圖案Ep。圖6A及6B係以示意方式誇大顯示形成於基板S之曝光圖案Ep之狀態之圖。例如圖6A所示，顯示了基板S之+X側於Y方向擴展之狀態之曝光圖案Ep。以對應於基板S之擴展之方式，曝光圖案Ep之+X側成為往Y方向擴展之狀態。
在從此狀態解除對基板S之往Y方向之搬送力之情形(例如曝光圖案Ep通過第二滾筒12之情形)，如圖6B所示，基板S藉由彈性恢復被施加往Y方向之應力(張力)前之形狀。亦即，基板S之+X側於Y方向收縮。因此，如圖6A所示於+X側擴大之狀態之基板S形成曝光圖案後，已解除第二滾筒12之搬送力(張力)之情形，曝光圖案亦以與基板 S大致相同之比率於Y方向收縮。
本實施形態中，由於投影區域EA係延伸於Y方向之狹縫狀，與旋轉軸14s平行地設定於圓筒狀基板載台14之外周面14a上最高之位置，因此在曝光時進行之Y方向相對倍率修正僅在投影區域EA內有效。
亦即，在兩個滾筒11、12之間，由於基板S於Y方向徐徐地擴寬，因此在投影區域EA之處，能使預先形成於基板S之圖案之Y方向大小與光罩M之圖案P之像之Y方向大小一致地曝光。
根據此點，控制部CONT能藉由以上述之第二滾筒12調整基板S之Y方向之收縮量，來微調整曝光圖案之Y方向尺寸與基板S之被處理面Sa(或預先形成於基板S之圖案)之Y方向尺寸之比率。因此，實質上能調整形成於基板S之圖案像之Y方向之之相對倍率。
在本實施形態之裝置之情形，曝光時之Y方向相對倍率之修正方法有兩種。
其第一方法，係改變第二滾筒12之旋轉軸線之彎曲率以改變基板S之擴寬率(相對X方向之單位長之Y方向擴寬量)之作法。
第二方法，係基板S之擴寬率在保持於大致一定之狀態下，使筐體13、基板載台14、照明部IL、光罩載台MST整體沿導軌16於X方向變位，在基板S之滾筒間部分Sr上使投影區域EA之位置位移於X方向之方法。
此處，首先從第一方法開始說明。
基板S之往Y方向之擴大量，為與對基板S之往Y方向之搬送力(張力)對應之值。亦即，該擴大量係與第二滾筒12之曲率對應之值。因此，在控制基板S之往Y方向之擴大量時，係預先藉由實驗或模擬等求出第二滾筒12之曲率與Y方向擴大量之關係作為資料，控制部CONT將第二滾筒12之曲率控制成與擴大量對應之搬送力(張力)施加於基板S。
在進行上述之動作時，控制部CONT係以以下方式求出基板S之擴大量(或擴寬率)。控制部CONT係使用對準攝影機18A,18B，檢測出形成於滾筒間部分Sr之-Y側端邊之對準標記ALM與形成於滾筒間部分Sr之+Y側端邊之對準標記ALM。控制部CONT根據其檢測結果與對準攝影機18A,18B之基線長(Y方向之機械間隔距離)算出兩側之對準標記ALM之Y方向間隔距離(設為Ya)。
由於從第一滾筒11至第二滾筒12之基板S之實長(滾筒間部分Sr之長度)為已知，第二滾筒12之旋轉軸中心線之彎曲量已藉由彎曲檢測部12p測量，因此控制部CONT預先藉由運算求出在滾筒間部分Sr之基板S之Y方向擴寬率△Ys(X方向之每單位距離之Y方向伸長量)。
又，作為基板S上之移送方向(X方向)之距離，由於預先得知對準攝影機18A,18B之檢測位置至投影區域EA之位置之距離(為先讀距離Xp)，因此伴隨基板S往X方向之移送，藉由攝影機18A,18B檢測出之對準標記ALM來到投影區域EA之位置時，在該部分之基板S之Y方向伸長 量(相對間隔距離Ya之擴寬量)係以△Ys．△Xp求出。
是以，位於投影區域EA之±Y方向之對準標記ALM之間隔距離Yb能以以下之運算求得。
Yb=Ya+△Ys．Xp
對準標記ALM由於係於基板S之端部於X方向以一定之節距形成，因此係一邊反覆就該每節距以對準攝影機18A,18B檢測標記ALM以求出間隔距離Ya，一邊以陸續些許改變第二滾筒12之彎曲率(△Ys陸續些許改變)同時將投影區域EA中之間隔距離Yb導入所欲之值之方式，藉由伺服控制逐次調整第二滾筒12之彎曲率。藉此，能以已修正Y方向之相對倍率之狀態進行在投影區域EA之曝光。
又，控制部CONT在調整光罩載台MST之移動速度及基板S之搬送速度以調整X方向之相對倍率時，在將該光罩載台MST往+X方向之移動速度設為Mv、將該基板S之搬送速度(基板載台14之外周面14a之周方向速度)設為Sv、將相對倍率之調整率(例如ppm或%)設為A之情形下，則使其滿足Mv=Sv(1+A)。
例如，假設藉由對準標記ALM之測量，當判斷為已形成於基板S上之顯示元件整體之移送方向之圖案尺寸相較於原本尺寸為+0.1%(已伸長)時，則相對倍率之調整率A為-0.1%。
此情形下，光罩載台MST之移動速度Mv相較於基板S之搬送速度Sv設定為慢0.1%。
此外，控制部CONT針對滾筒間部分Sr之X方向、Y 方向及θZ方向之微幅定位(位置調整)，係藉由使筐體13或基板載台14微動來進行適當調整。此情形下，係根據對準標記ALM之位置資訊求出滾筒間部分Sr之位置資訊。
其次，說明第二方法之相對倍率之調整方法。
第二方法，係在將基板S之擴寬率△Ys保持於大致一定之狀態、亦即將第二滾筒12之旋轉中心線之彎曲率維持於一定之狀態下，使筐體13、基板載台14、照明部IL、光罩載台MST、對準攝影機18整體沿導軌16於X方向變位，在基板S之滾筒間部分Sr上使投影區域EA之位置位移於X方向之方法。
與先前說明之第一方法同樣地，藉由對準攝影機18A,18B測量對準標記ALM之Y方向間隔距離Ya，根據先讀距離Xp與擴寬率△Ys，運算在投影區域EA之對準標記ALM之Y方向間隔距離Yb。此測量與運算，係每於對準標記ALM檢測時逐次進行。
當將調整前之間隔距離Yb設為Yb1、將調整後之應設定之值設為Yb2時，則使筐體13、基板載台14、照明部IL、光罩載台MST、對準攝影機18整體沿導軌16於X方向變位之量△Xm係以以下方式算定。
△Xm=(Yb2-Yb1)/△Ys
例如，△Ys為10μm/cm(X方向每1cm，於Y方向為10μm之擴寬)，間隔距離Yb之調整量(Yb2-Yb1)必須為+60μm時，透過上述式，求出變位量△Xm為+6cm。
如以上，第二方法中，在第一滾筒11至第二滾筒12 之間，由於將基板S之Y方向擴寬率△Ys設為一定來處理，因此能較先前之第一方法更簡便地進行相對倍率之調整。又，相較於第一方法，能以更高精度進行分析能力高之調整。
如上所述，根據本實施形態，由於在將形成為帶狀之基板S搬送於X方向且處理基板S之被處理面Sa之基板處理部3中，具備將基板S往X方向導引之第一滾筒11、將基板S導引成基板S之Y方向尺寸從第一滾筒11往X方向下游側徐徐擴大之第二滾筒12、以及在第一滾筒11與第二滾筒12之間處理基板S之被處理面Sa之曝光裝置EX，因此不僅在曝光裝置EX側，在搬送基板S之搬送側亦能調整相對倍率。
藉此，能進行高精度之曝光處理。
本發明之技術範圍不限定於上述實施形態，能在不脫離本發明之主旨之範圍內適當加以變更。
例如，上述實施形態中，作為處理裝置雖舉曝光裝置EX為例進行了說明，但不限定於此，只要是如上述般用以對基板S之被處理面Sa形成例如有機EL元件或TFT等之精密圖案化裝置，則即使是其他種類之裝置、例如噴墨印表機、使用了DMD等之無光罩曝光機、掃描雷射點以描繪圖案之雷射束印表機等，亦同樣可適用。
如上述，在使用其他圖案化裝置作為處理裝置10之情形，亦能在搬送基板S之搬送側調整基板S之滾筒間部分Sr與藉由處理裝置10處理之部分(投影像或印刷圖案等)間 之相對尺寸誤差。藉此，能對基板S進行高精度之處理、例如在數μm以下精度之對齊或疊合、在數十Ppm以下精度之伸縮修正(相對倍率修正)等。
又，上述實施形態中，作為第一導引構件及第二導引構件，係舉出分別設有第一滾筒11及第二滾筒12之構成為例進行了說明，但不限定於此。例如，作為第一導引構件及第二導引構件，亦可係使用了圓筒狀或圓柱狀之非旋轉棒狀構件等之構成。又，該棒狀構件亦可係矩形或三角形、板狀構件等其他形狀。
又，上述實施形態中，雖舉出於一處設有處理裝置10之構成為例進行了說明，但不限定於此。例如亦可係於X方向設有複數個處理裝置之構成。
例如如圖7所示，能作成於X方向配置有兩個具有與上述實施形態記載之曝光裝置EX相同構成之處理裝置10A及10B。於處理裝置10A及處理裝置10B之間設有切斷(絕緣)基板S之張力之張力切斷機構60。張力切斷機構60中形成有基板S為鬆弛狀態之鬆弛部SL。
在使用兩個處理裝置10A及10B對基板S進行曝光處理之情形，例如如圖8所示，處理裝置10A之光罩圖案曝光區域PA與處理裝置10B之光罩圖案曝光區域PB係於基板S之X方向交互排列。此情形下，在各處理裝置10A及10B能隔開一定之間隔來進行曝光處理。若作成此種構成，則例如在往返移動於X方向之光罩載台MST於掃描曝光處理時往+X方向等速移動後，能確保往-X方向捲回之時間。
又，若採用如圖7之構成，則亦能使以處理裝置10A與10B曝光之圖案之品種或尺寸相異。例如，能以處理裝置10A進行36吋之顯示器用之圖案曝光、以處理裝置10B進行40吋之顯示器用之圖案曝光。
又，上述實施形態中，雖舉出基板載台14以支承基板S並能旋轉之圓筒體構成之例進行了說明，但不限定於此。例如，如圖9所示，亦可係基板載台(基板支承部)114具有彎曲成凸狀之基板支承面114a，且具有於該基板支承面114a與基板S之間形成氣體層116之氣體層形成部(加壓氣體供應部)115之構成。
藉由此構成，基板載台114能透過形成於基板支承面114a上之氣體層116支承基板S。又，在此情形下亦同樣地，能使用未圖示之張力賦予機構，藉此在第一滾筒11與第二滾筒12間之滾筒間部分Sr，將基板S於Y方向以既定擴寬率△Ys均一地擴寬，能藉由先前之第一方法或第二方法調整相對倍率。
又，上述說明中，雖舉出光罩M在被光罩載台MST支承之狀態下移動之構成為例進行了說明，但不限定於此。
例如亦可係如圖10所示，於基板載台114之Y方向兩端設置光罩支承墊118，光罩M在被支承於光罩支承墊118上之狀態下移動之構成。
本實施形態中，相對於透過氣體層支承於基板載台114之凸狀支承面之基板S之表面，光罩支承墊118上面之Z方向位置(高度)設定為對應近接曝光之間隙(例如數10μm ~數100μm)。
此外，光罩支承墊118係於基板載台114之-Y側端部及+Y側端部各設有一個。各光罩支承墊118被墊保持部117保持成能於Z方向微動以調整近接間隙。
光罩支承墊118中，+Z側之支承面118a形成為平坦，該支承面118a與光罩M之圖案面側對向配置。光罩支承墊118係能於光罩M與支承面118a間形成氣體層，並透過該氣體層以非接觸支承光罩M之構成。因此，於光罩M與光罩支承墊118間不會有摩擦力作用，而能順暢地使光罩M移動。
此外，圖10中，基板S構成為透過空氣旋轉桿(Air-turn Bar)131、132折返以盡可能地多捲繞於第一滾筒11與第二滾筒12。第一滾筒11與第二滾筒12雖與未形成有光感應層之基板S之背面接觸，但在第一滾筒11之前與第二滾筒12之後進行基板S之折返時，折返用滾筒等係接觸於基板S之表面側(形成有光感應層之面)。
此種情形下，由於有光感應層等因與滾筒之接觸而受損或層構造之一部分剝離之虞，因此藉由與基板載台114相同之構成，使用在與基板S之間形成氣體層之空氣旋轉桿131、132將基板S以非接觸折返。
又，上述實施形態中，雖舉出投影區域(照明區域)EA之形狀為對應基板S之Y方向寬度之單一矩形狹縫形狀為例進行了說明，但不限定於此。
圖11A、11B係假定適用於如圖10之近接曝光機之情 形，亦可係將複數投影區域(照明區域)EA1~EA5配置成交錯狀之構成。在圖11A所示情形下，光罩M上之照明區域EA1~EA5分別形成為梯形。照明區域EA1~EA5排列配置成在X方向寬看時梯形斜邊部分重疊。具體而言，照明區域EA1~EA5中三個照明區域EA1、EA3及EA5排列配置於與Y方向平行之直線上，兩個照明區域EA2及EA4排列配置於與Y方向平行之直線上。
通過位於基板S之移送方向下游側之照明區域EA1、EA3及EA5之各中心之Y方向直線與通過位於基板S之移送方向上游側之照明區域EA2、EA4之各中心之Y方向直線之X方向間隔設定為Gx。
此情形下，如圖11B所示，曝光裝置EX具有對光罩M上之照明區域EA1~EA5投射均一照度分布之照明光之投射光學系PL1~PL5、以及用以對該投射光學系PL1~PL5供應照明光之包含半導體光源等之照明系IL1~IL5。又，於投射光學系PL1~PL5與光罩M之間形成有遮罩BL。
於遮罩BL，以如圖11A所示之配置形成有使照明光通過之梯形形狀開口部OP1~OP5。在圖11B所示之構成中，照明系IL1~IL5、投射光學系PL1~PL5、遮罩BL之開口部OP1~OP5、照明區域EA1~EA5係於Z方向配置成一直線。
如圖11B所示，本實施形態中，由於係使光罩M之下面(圖案面)與基板S保持於既定間隙來進行近接曝光，因此較佳為在位於上游側之各照明區域EA2、EA4內與位於下 游側之各照明區域EA1、EA3、EA5內該間隙大致一致。
因此，較佳為圖11A所示之間隔Gx與各照明區域EA1~EA5之X方向之寬度設定成盡可能小，基板載台114上面之凸狀圓筒面中設定照明區域EA1~EA5之部分之曲率半徑設定成盡可能大。
如圖11A所示，由於從第一滾筒11至第二滾筒12之間基板S徐徐地被擴寬，因此若上游側之照明區域EA2、EA4內與下游側之照明區域EA1、EA3、EA5之間隔Gx變大，則會阻礙高精度之相對倍率修正。
因此，係將以第二滾筒12之擴寬作用而得之擴寬率△Ys設定為不過大且考量間隔Gx後之值。
擴寬率△Ys，能藉由擴大第一滾筒11與第二滾筒12之X方向之間隔或改變第二滾筒12之旋轉中心線之彎曲量來加以調整。例如，當將最小線寬Lm=20μm之圖案形成於基板S上時，一般而言由於疊合精度需要線寬之1/5程度，因此可容許至最大±4μm之疊合誤差。
因此，當設定為在間隔Gx之X方向之中點位置中相對倍率誤差為±0時，能區分為在上游側之照明區域EA2、EA4之位置之相對倍率誤差(最大尺寸誤差)為-4μm、在下游側之照明區域EA1、EA3、EA5之位置之相對倍率誤差(最大尺寸誤差)為+4μm。由此點可知，擴寬率△Ys只要大略以以下之關係設定即可。
△Ys≦2(Lm/5)/Gx
在各照明區域EA1~EA5之位置，為了提高近接間隙 之均一性，最好係能使圖11A所示之間隔Gx盡可能狹窄。然而，如圖11B所示，在使照明系IL1~IL5、投射光學系PL1~PL5之光軸相對光罩M成為垂直之情形，間隔Gx會因投射光學系PL1~PL5之物理尺寸而規律化。
因此，係將如圖12A所示之微稜鏡陣列MPA配置於照明光之光路中。射入微稜鏡陣列MPA之照明光，係以對應稜鏡頂角之角度偏向射出。
藉由將此種構成之微稜鏡陣列MPA例如如圖12B所示配置於遮罩BL之各開口部OP1~OP5，能使上游側之投射光學系PL2,PL4之光軸與下游側之投射光學系PL1,PL3,PL5之光軸往彼此反方向傾斜，而緩和因投射光學系PL1~PL5之物理尺寸導致之間隔Gx之規律化，能縮小間隔Gx。
此情形下，係預先求出因微稜鏡陣列MPA而變化之照明光之偏向角度，將照明系IL1~IL5及投射光學系PL1~PL5傾斜配置成偏向後之照明光之行進方向與Z方向平行。
又，上述實施形態中，雖舉出在檢測支承於基板載台14之滾筒間部分Sr之對準標記ALM時使用對準攝影機18檢測投影區域(照明區域)EA之-X側(基板S之搬送方向上游側)之對準標記ALM之構成為例進行了說明，但不限於此。
例如，亦可如圖13所示，將對準攝影機18C,18D配置成檢測配置於與投影區域(照明區域)EA相同之X座標之對準標記ALM。根據此構成，由於能檢測出投影區域EA(在與曝光裝置不同之處理裝置中為處理區域)之基板S之Y方 向尺寸，因此能直接檢測出在投影區域EA之基板S往Y方向之擴大量或擴大率。
如圖13所示，將對準攝影機18C,18D配置於與投影區域(照明區域)EA相同之X座標位置時，只要係近接曝光裝置，則亦可為透過光罩M周緣之光透射部檢測基板S之對準標記ALM之形態。
又，亦可係例如如圖14所示，檢測出在基板S上排列於X方向之複數處之對準標記ALM之構成。在圖14所示之構成中，係於筐體13內設有四個對準攝影機18A~18D(標記位置檢測系)。對準攝影機18A,18B係在投影區域(照明區域)EA之-X側(基板S之搬送方向上游側)之位置(先讀位置)檢測對準標記ALM，對準攝影機18C,18D係在與投影區域(照明區域)EA相同之X座標檢測對準標記ALM。
在此構成中，能根據對準攝影機18C,18D對標記位置之檢測結果，檢測出對準攝影機18A,18B對標記位置之檢測結果，並根據該誤差進行對準攝影機18A,18B之檢測結果之修正。藉此，能更正確地檢測出在基板載台14上被搬送之基板S之位置資訊。
又，亦能以四個對準攝影機18A~18D同時檢測(回應觸發訊號等而同時對標記影像取樣)分別對應之對準標記ALM，藉此即時測量在投影區域(照明區域)EA上游側之基板S之擴寬狀態(變形狀態)或XY方向之位置偏移。
又，作為驅動曝光裝置EX之光罩載台MST之驅動機構，亦可使用如圖15~圖17所示之線性馬達機構LM。
如圖15~圖17所示，線性馬達機構LM具有固定子LMa及可動子LMb。
固定子LMa沿X方向延伸。於固定子LMa沿X方向排列配置有未圖示之複數個線圈。固定子LMa於Y方向隔著光罩載台MST設有一對。一對固定子LMa於光罩載台MST側具有槽部。此槽部沿X方向形成。
可動子LMb分別設於光罩載台MST之+Y側側面及-Y側側面。各可動子LMb分別具有磁石。可動子LMb分別插入對應之固定子LMa之槽部。可動子LMb能沿該槽部移動於X方向。藉由可動子LMb移動於X方向，光罩載台MST移動於X方向。
此情形亦同樣地，藉由使用擴寬用之第二滾筒12，在第一滾筒11與第二滾筒12間之基板S之滾筒間部分Sr中賦予既定之擴寬率△Ys，而能調整圖案化時之相對尺寸誤差(相對倍率誤差)。
具體而言，如圖16所示，若將第一滾筒11上游側之基板S之寬度(Y方向尺寸)設為w0，將第二滾筒12下游側之基板S之寬度設為w3，將第一滾筒11與第二滾筒12間之距離設為L0時，則第二滾筒12對基板S之擴寬率△Ys以△Ys=(w3-w0)/L0表示。
此處，若將在圖16所示狀態之曝光裝置EX之投影區域(照明區域)PA1之基板S之寬度設為w1，將從第一滾筒11至投影區域PA1之距離設為L1時，則滿足w1≒w0+△Ys×L1。
又，若將從投影區域(照明區域)PA1往+X方向移動距離△x時之區域PA2之基板S之寬度設為w2時，則滿足w2≒△Ys×△x+w1。
因此，除了在藉由第二滾筒12使Y方向尺寸從w0被擴大至w1之投影區域(照明區域)PA1進行曝光之情形以外，在從該投影區域(照明區域)PA1往+X方向移動距離△x之區域(照明區域)PA2進行曝光之情形亦能調整曝光處理之相對倍率。
此情形下，例如不改變第一滾筒11與第二滾筒12之配置，只要將曝光裝置EX整體(筐體13、基板載台14、照明系IL、線性馬達機構LM之固定子LMa等)構成為能與X方向平行移動，且控制成視待修正之相對倍率誤差使投影區域(照明區域)之位置配置於X方向之所欲位置即可。如此，藉由組合第二滾筒12對基板S之Y方向尺寸之擴大與曝光裝置EX整體往X方向之移動，而能在曝光位置高精度地實施所欲之相對倍率調整。
由於此方法與先前說明之第二方法相同，係在第二滾筒12之旋轉中心線之彎曲量為一定之狀態下、亦即擴寬率△Ys為一定之狀態下，搜尋能在Y方向進行所欲之相對倍率調整之X方向之曝光位置之方式，因此能取得較高之相對倍率調整之分析能力。
又，上述實施形態中，雖舉出基板S之Y方向尺寸從第一滾筒11往第二滾筒12擴大之情形之構成為例進行了說明，但不限定於此，亦可視處理裝置之種類或處理之內 容等，而例如係圖18所示，基板S之Y方向尺寸從第一滾筒11往第二滾筒12縮小之構成。
圖18中，從基板S之搬送方向上游側往下游側依序設有第一滾筒11A、第二滾筒12A、搬送滾筒R、第一滾筒11B及第二滾筒12B。其中，第一滾筒11A形成為直線狀，平行配置於與基板S之搬送方向正交之方向。又，第二滾筒12A為往基板S之搬送方向下游側彎曲之構成。在基板S中從第一滾筒11A至第二滾筒12A之滾筒間部分Sr1，係隨著往基板S之搬送方向下游側而徐徐地於搬送方向之正交方向擴大之狀態。
又，在相對搬送滾筒R之基板S之搬送方向下游側，第一滾筒11B為往基板S之搬送方向上游側彎曲之構成。又，第二滾筒12B形成為直線狀，平行配置於與基板S之搬送方向正交之方向。在此構成中，基板S係在第一滾筒11B中於與該第一滾筒11B延伸方向正交之方向被賦予搬送力(張力)。因此，在基板S中從第一滾筒11B至第二滾筒12B之滾筒間部分Sr2，係隨著往基板S之搬送方向下游側而徐徐地於搬送方向之正交方向縮小之狀態。
如上述，藉由將基板S之搬送方向之正交方向之尺寸適當擴大或縮小，而能調整基板S之滾筒間部分Sr1或Sr2與被處理裝置10(曝光裝置EX等)處理之區域(待圖案化之像或圖案)間之相對尺寸(Y方向之相對倍率)。藉此，能對基板S進行更高精度之處理。
5‧‧‧對準攝影機
10、10A、10B‧‧‧處理裝置
11‧‧‧第一滾筒
12‧‧‧第二滾筒
14‧‧‧基板載台
14a‧‧‧外周面
14s‧‧‧軸部
15‧‧‧旋轉部
18‧‧‧對準攝影機
S‧‧‧基板
CONT‧‧‧控制部
Sa‧‧‧被處理面
ALM‧‧‧對準標記
EX‧‧‧曝光裝置
EA‧‧‧投影區域
Sr‧‧‧滾筒間部分
MST‧‧‧光罩載台
P‧‧‧圖案
M‧‧‧光罩
MH‧‧‧光罩保持部
PA、PB‧‧‧曝光區域
圖1係顯示本實施形態之基板處理裝置之構成的示意圖。
圖2係顯示本實施形態之處理裝置之構成的圖。
圖3係顯示本實施形態之處理裝置之構成的圖。
圖4係顯示本實施形態之處理裝置之動作情形的圖。
圖5係顯示本實施形態之處理裝置之動作情形的圖。
圖6A係顯示本實施形態之處理裝置之動作情形的圖。
圖6B係顯示本實施形態之處理裝置之動作情形的圖。
圖7係顯示本實施形態之處理裝置之其他構成的圖。
圖8係顯示本實施形態之處理裝置之其他構成的圖。
圖9係顯示本實施形態之處理裝置之其他構成的圖。
圖10係顯示本實施形態之處理裝置之其他構成的圖。
圖11A係顯示本實施形態之處理裝置之其他構成的圖。
圖11B係顯示本實施形態之處理裝置之其他構成的圖。
圖12A係顯示本實施形態之處理裝置之其他構成的圖。
圖12B係顯示本實施形態之處理裝置之其他構成的圖。
圖13係顯示本實施形態之處理裝置之其他構成的圖。
圖14係顯示本實施形態之處理裝置之其他構成的圖。
圖15係顯示本實施形態之處理裝置之其他構成的圖。
圖16係顯示本實施形態之處理裝置之其他構成的圖。
圖17係顯示本實施形態之處理裝置之其他構成的圖。
圖18係顯示本實施形態之處理裝置之其他構成的圖。
10‧‧‧處理裝置
11‧‧‧第一滾筒
12‧‧‧第二滾筒
12a‧‧‧外周面
13‧‧‧筐體
13B‧‧‧底部
13m‧‧‧開口部
13n‧‧‧開口部
13R‧‧‧收容室
13W‧‧‧壁部
13Wa‧‧‧端面
13Wb‧‧‧端面
14‧‧‧基板載台
14s‧‧‧軸部
15‧‧‧旋轉部
16‧‧‧導軌
17‧‧‧移動滾筒
18‧‧‧對準攝影機
ALM‧‧‧對準標記
EX‧‧‧曝光裝置
IL‧‧‧照明部
M‧‧‧光罩
MH‧‧‧光罩保持部
MST‧‧‧光罩載台
P‧‧‧圖案
S‧‧‧基板
Sa‧‧‧被處理面
Sr‧‧‧滾筒間部分

Claims (16)

  1. 一種基板處理裝置，係將形成為帶狀之基板搬送於第1方向，以處理前述基板之被處理面，其具備：第一導引構件，將前述基板導引於前述第一方向；第二導引構件，將前述基板導引成前述基板在交叉於前述第一方向之第二方向之尺寸從前述第一導引構件往前述第一方向之下游側徐徐擴大或縮小；以及處理裝置，係在前述第一導引構件與前述第二導引構件之間處理前述基板之被處理面。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其具備基板支承部，係支承前述基板中被前述處理裝置處理之部分。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，前述基板支承部形成為具有圓筒面之形狀。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其進一步具備使前述基板支承部旋轉於前述圓筒面之周方向之旋轉部。
  5. 如申請專利範圍第4項之基板處理裝置，其中，前述旋轉部係以對應前述基板之搬送速度之速度使前述基板支承部旋轉。
  6. 如申請專利範圍第2至5項中任一項之基板處理裝置，其中，前述基板支承部具有於與前述基板之間形成支承前述基板之氣體層之氣體層形成部。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之基板處理裝置，其進一步具備檢測出設於前述基板之既定基準位置之 檢測部。
  8. 如申請專利範圍第7項之基板處理裝置，其進一步具備根據前述檢測部之檢測結果使前述基板與前述處理裝置相對移動之驅動部。
  9. 如申請專利範圍第7或8項之基板處理裝置，其中，前述處理裝置具有將透過光罩之曝光用光照射於前述基板之曝光裝置；前述曝光裝置具有使前述光罩移動之光罩載台；並進一步具備根據前述檢測結果使前述光罩載台移動之載台驅動部。
  10. 如申請專利範圍第7至9項中任一項之基板處理裝置，其中，前述檢測部能檢測出前述基板中之複數處。
  11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之基板處理裝置，其中，前述處理裝置具有將透過光罩之曝光用光照射於前述基板之曝光裝置；前述曝光裝置具有使前述光罩移動之光罩載台；前述光罩載台具有能保持形狀或尺寸不同之複數種類之光罩之光罩保持部。
  12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項之基板處理裝置，其中，前述第一導引構件及前述第二導引構件中之至少一方設成能移動於前述第一方向。
  13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項之基板處理裝置，其中，前述第二導引構件於前述第一方向設有複數個。
  14. 如申請專利範圍第1至13項中任一項之基板處理裝 置，其中，前述第二導引構件於前述第一方向彎曲形成。
  15. 如申請專利範圍第1至14項中任一項之基板處理裝置，其中，前述處理裝置於前述第一方向上設有複數個。
  16. 一種基板處理方法，係將形成為帶狀之可撓性基板搬送於帶狀之長邊方向，以於前述基板之被處理面形成元件圖案，其包含：在相對於形成前述元件圖案之前述基板上之被處理區域之前述基板之長邊方向上游側之第1位置與相對於前述被處理區域之下游側之第2位置之間使前述基板之與長邊方向交叉之寬度方向之尺寸連續地擴大或縮小；在前述第1位置與第2位置之間，決定前述基板之寬度方向尺寸會成為既定值之前述長邊方向之位置，將前述被處理區域設定於該決定之位置，形成前述元件圖案。
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