TWI497225B - 曝光方法及曝光裝置 - Google Patents

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Description

曝光方法及曝光裝置
本發明係關於一種一邊將被曝光體朝一方向以一定速度搬運一邊對配置於被曝光體上之複數曝光區域分別形成不同曝光圖案之曝光方法以及曝光裝置，更詳而言之，係關於一種可提高複數種曝光圖案之形成效率之曝光方法以及曝光裝置。
以往，此種曝光方法係一邊將被曝光體朝一方向搬運、一邊選擇光罩之一遮罩圖案群而利用該一遮罩圖案群來對被曝光體之既定曝光區域曝光形成一曝光圖案群，其次，一旦上述被曝光體回到曝光開始前之待機位置之後，乃將光罩之遮罩圖案群切換為其他遮罩圖案群，之後，再次進行被曝光體之搬運而藉由上述其他遮罩圖案群來對被曝光體之其他曝光區域曝光形成其他曝光圖案群(例如參見日本特開2008-310217號公報)。
但是，於此種習知之曝光方法，由於每當一遮罩圖案群所進行之曝光結束後，被曝光體會暫時回到曝光開始前之待機位置，所以直到對於被曝光體之全部曝光結束為止，被曝光體之總移動距離會隨著所欲形成之曝光圖案之種類愈多而變得愈長。從而，當欲於同一被曝光體上形成複數種曝光圖案之情況，有曝光圖案之形成效率差之問題。
是以，本發明因應此種問題點，其目的在於提供一種曝光方法以及曝光裝置，可提高複數種曝光圖案對同一被曝光體之形成效率。
為了達成上述目的，本發明之一種曝光方法，係一邊將被曝光體朝一方向以一定速度搬運、一邊於該被曝光體之搬運方向上以既定間隔所配置之複數曝光區域處分別形成不同之曝光圖案；其特徵在於，具有下述階段：一旦利用以既定間隔排列於該被曝光體之搬運方向排列形成有對應於該各曝光圖案之複數種遮罩圖案群的光罩中之一遮罩圖案群來對該被曝光體之一曝光區域所進行之曝光結束，便將該光罩移動既定距離而從該一遮罩圖案群切換為其他遮罩圖案群之階段；以及以該其他遮罩圖案群來對該被曝光體之下一曝光區域實行曝光之階段；其中，為了從該一遮罩圖案群切換為其他遮罩圖案群，係控制該光罩之移動速度以使得從該光罩之移動開始到停止為止之間，該被曝光體之移動距離較該光罩之移動距離為長。
依據此種構成，在被曝光體朝一方向以一定速度搬運之同時，一旦複數種遮罩圖案群沿被曝光體之搬運方向以既定間隔排列形成之光罩中之一遮罩圖案群對於被曝光體之一曝光區域所進行的曝光結束，則一邊以使得被曝光體之移動距離較光罩之移動距離為長的方式控制光罩之移動速度、一邊將光罩移動既定距離而從一遮罩圖案群切換為其他遮罩圖案群，以其他遮罩圖案群來對被曝光體之下一曝光區域實行曝光。藉此，有別於習知技術，可於每當對既定之曝光區域進行曝光結束之時，無需使得被曝光體返回曝光開始前之待機位置而可使得被曝光體連續地以既定速度移動，同時對於複數曝光區域分別形成不同曝光圖案。從而，直到所有曝光結束為止，被曝光體之總移動距離相較於習知技術可大幅縮短。因此，相較於習知技術可提高複數種曝光圖案對同一被曝光體之形成效率。此外，為了從一遮罩圖案群切換為其他遮罩圖案群，而以使得光罩開始移動至停止為止之間之被曝光體之移動距離較光罩之移動距離為長的方式控制光罩之移動速度，所以可解決下述問題：例如當藉由於被曝光體之搬運方向前後配置之遮罩圖案群的端部區域來進行重疊曝光之情況下，為了避免該端部區域之重疊曝光所造成之過度曝光而使得上述端部區域之遮罩圖案形狀不同於遮罩圖案群之中央部的遮罩圖案形狀時，會對應於上述端部區域而發生未曝光部分。
此外，前述光罩之移動速度係在從停止狀態加速至既定速度之加速階段、以該既定速度來移動之定速階段、以及減速直到停止之減速階段之間受到切換控制。藉此，將光罩之移動速度在從停止狀態加速至既定速度之加速階段、以該既定速度來移動之定速階段、以及減速直到停止之減速階段之間作切換控制，從一遮罩圖案群切換為其他遮罩圖案群。從而，即便被曝光體之搬運方向上的複數曝光區域之配置間隔較光罩之複數種遮罩圖案群之長邊中心軸間距離為窄，也可防止未曝光部分之發生。
此外，前述定速階段中光罩之移動速度係較前述被曝光體之搬運速度為快。藉此，定速階段中光罩之移動速度較被曝光體之搬運速度為快而從一遮罩圖案群切換為其他遮罩圖案群。從而，可避免靜止曝光狀態而對曝光區域全體以大致相等之曝光量均勻地進行曝光。
此外，本發明之曝光裝置，係一邊將被曝光體朝一方向以一定速度搬運、一邊於該被曝光體之搬運方向上以既定間隔所配置之複數曝光區域處分別形成不同之曝光圖案；其特徵在於，具備有：搬運機構，係將該被曝光體以既定速度搬運；遮罩平台，係對向於該搬運機構之上面而配置，用以保持光罩，一旦該光罩之一遮罩圖案群對該被曝光體之一曝光區域所進行之曝光結束，則將該光罩移動既定距離而從該一遮罩圖案群切換為其他遮罩圖案群，所述光罩係以既定間隔於該被曝光體之搬運方向上排列形成有對應於該各曝光圖案之複數種遮罩圖案群；以及控制機構，係控制該遮罩平台之移動；其中，該控制機構為了從該一遮罩圖案群切換為其他遮罩圖案群，係於該光罩從開始移動到停止之間控制該遮罩平台之移動速度，以使得該被曝光體之移動距離較該光罩之移動距離為長。
藉由此種構成，在以搬運機構將被曝光體朝一方向以一定速度搬運之同時，一旦利用以既定間隔於被曝光體之搬運方向排列形成有複數種遮罩圖案群之光罩中之一遮罩圖案群對於被曝光體之一曝光區域所進行的曝光結束，則一邊藉由控制裝置以使得被曝光體之移動距離較光罩之移動距離為長的方式控制遮罩平台之移動速度、一邊將光罩移動既定距離而從一遮罩圖案群切換為其他遮罩圖案群，以其他遮罩圖案群來對被曝光體之下一曝光區域實行曝光。藉此，有別於習知技術，可於每當對既定之曝光區域進行曝光結束之時，無需使得被曝光體返回曝光開始前之待機位置而可使得被曝光體連續地以既定速度移動，同時對於複數曝光區域分別形成不同曝光圖案。從而，直到所有曝光結束為止，被曝光體之總移動距離相較於習知技術可大幅縮短。因此，相較於習知技術可提高複數種曝光圖案對同一被曝光體之形成效率。此外，為了從一遮罩圖案群切換為其他遮罩圖案群，而以使得光罩開始移動至停止為止之間之被曝光體之移動距離較光罩之移動距離為長的方式控制光罩之移動速度，所以可解決下述問題：例如當藉由於被曝光體之搬運方向前後配置之遮罩圖案群的端部區域來進行重疊曝光之情況下，為了避免該端部區域之重疊曝光所造成之過度曝光而使得上述端部區域之遮罩圖案形狀不同於遮罩圖案群之中央部的遮罩圖案形狀時，會對應於上述端部區域而發生未曝光部分。
再者，前述控制機構係將該遮罩平台之移動速度在從停止狀態加速至既定速度之加速階段、以該既定速度來移動之定速階段、以及減速直到停止之減速階段之間作切換控制。藉此，以控制機構將遮罩平台之移動速度在從停止狀態加速至既定速度之加速階段、以該既定速度來移動之定速階段、以及減速直到停止之減速階段之間作切換控制，而從一遮罩圖案群切換為其他遮罩圖案群。從而，即便被曝光體在搬運方向之複數曝光區域之配置間隔較光罩之複數種遮罩圖案群之長邊中心軸間距離為窄，也可防止未曝光部分之發生。
此外，前述控制機構係以使得該定速階段之遮罩平台的移動速度較該被曝光體之搬運速度為快的方式進行控制。藉此，以控制機構控制成定速階段之遮罩平台之移動速度較被曝光體之搬運速度為快。從而，可避免靜止曝光狀態而對曝光區域全體以大致相等之曝光量均勻地進行曝光。
此外，前述光罩係由以該複數種遮罩圖案群為1組而使得複數組以既定間隔排列成一列之第1以及第2光罩所構成，並使得該第1以及第2光罩彼此於該被曝光體之搬運方向的大致正交方向上以既定尺寸錯開配置來使得該複數組遮罩圖案群在與該被曝光體之搬運方向呈大致正交方向上以既定間距互異排列。藉此，利用以複數種遮罩圖案群為1組而使得複數組以既定間隔排列成一列、且以該複數組遮罩圖案群在與被曝光體之搬運方向呈大致正交向上以既定間距互異排列的方式彼此於被曝光體之搬運方向的大致正交方向上以既定尺寸錯開配置之第1以及第2光罩，來切換遮罩圖案群對被曝光體之複數曝光區域進行曝光。從而，可緻密地形成曝光圖案。
再者，前述第1以及第2光罩之複數種遮罩圖案群當中之同種遮罩圖案群，從該被曝光體之搬運方向觀看時，鄰接之兩個遮罩圖案群位於端部區域之遮罩圖案會成為相互重疊，且位於該端部區域之遮罩圖案係與位於該遮罩圖案群中央之遮罩圖案相異，以利用該鄰接之兩個遮罩圖案群之對應的遮罩圖案所進行之重疊曝光來得到既定之曝光量。藉此，第1以及第2光罩之複數種遮罩圖案群當中之同種遮罩圖案群，從該被曝光體之搬運方向觀看時，鄰接之兩個遮罩圖案群位於端部區域之相互重疊之遮罩圖案的形狀有別於位於遮罩圖案群中央部之遮罩圖案的形狀，並可利用該鄰接之兩個遮罩圖案群之對應的遮罩圖案所進行之重疊曝光來得到既定之曝光量。從而，可防止於被曝光體之搬運方向前後所配置之遮罩圖案群的端部區域進行之重疊曝光造成對應於該端部區域之曝光區域受到過度曝光。
此外，前述第1以及第2光罩之各遮罩圖案群位於端部區域之遮罩圖案，係與該被曝光體之搬運方向大致正交地以既定間距被分割為複數。藉此，可藉由位於第1以及第2光罩之各遮罩圖案群之端部區域、且與被曝光體之搬運方向大致正交地以既定間距被分割為複數之遮罩圖案，來進行重疊曝光而得到既定之曝光量。從而，遮罩圖案群之端部區域所進行之曝光可均勻化。
此外，前述第1以及第2光罩之各遮罩圖案群位於端部區域之遮罩圖案，係與該被曝光體之搬運方向大致正交地以既定間隔被分割為複數微小圖案，且以該複數微小圖案之面積總和成為既定值的方式來設定各微小圖案之大小。藉此，可藉由位於第1以及第2光罩之各遮罩圖案群之端部區域、且與被曝光體之搬運方向大致正交地以既定間隔被分割為複數微小圖案並且以複數微小圖案之面積總和成為既定值的方式設定了各微小圖案的大小之遮罩圖案，來進行重疊曝光而得到既定之曝光量。從而，遮罩圖案群之端部區域所進行之曝光可更為均勻化。
以下，針對本發明之實施形態基於所附圖式來詳細說明。圖1係顯示本發明之曝光裝置之實施形態之示意圖。此曝光裝置係於曝光製程之實行中，一邊將被曝光體朝一方向以一定速度搬運、一邊對配置於該被曝光體上之複數曝光區域分別形成不同之曝光圖案，具備有搬運機構1、光源2、耦合光學系統3、遮罩平台4、攝像機構5、以及控制機構6。
上述搬運機構1係於上面1a載置被曝光體7朝箭頭A所示方向以一定速度VG 搬運，將空氣從上面1a噴射並進行吸引，讓該空氣之噴射與吸引保持平衡使得被曝光體7於上浮既定量之狀態下進行搬運。此外，搬運機構1具備檢測被曝光體7之移動速度VG 之速度感應器以及檢測被曝光體7位置之位置感應器(圖示省略)。
此處所使用之被曝光體7，如圖2所示般，乃欲形成第1曝光圖案群之第1曝光區域8與欲形成第2曝光圖案群之第2曝光區域9於搬運方向(箭頭A方向)以間隔W1 事先配置者，為於1片大型玻璃基板附有多面例如尺寸互異之複數顯示面板之濾色器基板等。
於上述搬運機構1上方設有光源2。此光源2係放射紫外線作為光源光，為氙燈、超高壓水銀燈或是雷射光源等。
於上述光源2之光放射方向前方設有耦合光學系統3。此耦合光學系統3係將光源2所放射之光源光調整為平行光而照射於後述之光罩10的遮罩圖案群，構成上包含光學積分器、聚光透鏡等光學零件。再者，也具備有配合光罩10各遮罩圖案群形成區域之外形而將光源光之橫截面形狀加以整形之遮罩。
對向於上述搬運機構1上面設有遮罩平台4。此遮罩平台4係用以保持光罩10(使得與在被曝光體7上所形成之不同種類之第1以及第2曝光圖案群分別對應之第1以及第2遮罩圖案群11、12(參見圖3)以較配置於被曝光體7上之第1以及第2曝光區域8、9之間隔W1 為窄之間隔W2 (參見圖3)在被曝光體7之搬運方向(箭頭A方向)排列形成)之周緣部，且一旦使用光罩10之第1遮罩圖案群11所進行之對被曝光體7之第1曝光區域8的曝光結束，會將光罩10朝和被曝光體7之搬運方向(箭頭A方向)同方向(箭頭B方向)移動相當於第1以及第2遮罩圖案群11、12之長邊中心軸間距離W3 (參見圖3)之距離以從第1遮罩圖案群11切換為第2遮罩圖案群12，另具備有圖示省略之速度感應器、位置感應器。
此處，光罩10係如圖3所示般具有以第1以及第2遮罩圖案群11、12為1組而將複數組以既定間隔排列成一列之第1以及第2光罩13、14，使得第1以及第2光罩13、14彼此於被曝光體7之搬運方向(箭頭A方向)的大致正交方向上以既定尺寸錯開配置來使得上述複數組遮罩圖案群11、12在與被曝光體7之搬運方向(箭頭A方向)呈大致正交方向上以既定間距互異排列。
此種情況下，第1以及第2光罩13、14之2種類遮罩圖案群11、12當中同種之遮罩圖案群、例如第1遮罩圖案群11，從被曝光體7之搬運方向(箭頭A方向)觀看時鄰接之第1遮罩圖案群11與端部區域(圖3所示二條虛線所包圍之區域)15會成為重疊，且該兩端部區域15內之遮罩圖案16(參照圖4)的位置於箭頭A方向上會相互一致。此外，位於上述端部區域15之遮罩圖案16係藉由和對應於相互鄰接之兩個第1遮罩圖案群11之遮罩圖案16所進行之重疊曝光來得到既定曝光量的方式改變其與位於第1遮罩圖案群11中央部之遮罩圖案16的形狀。
更具體而言，如圖4所示般，將上述端部區域15之形狀設定為三角形，位於該端部區域15之細長矩形狀之遮罩圖案16在箭頭A方向之長度尺寸係隨沿著第1遮罩圖案群11之長邊中心軸從最中央往外側而暫時變短來形成，於箭頭A方向鄰接之兩個第1遮罩圖案群11之位於端部區域15內的相互對應之兩個遮罩圖案16a、16b的開口面積和係與位於第1遮罩圖案群11中央部之遮罩圖案16c的開口面積大致相等。藉此，第1遮罩圖案群11在上述端部區域15對應於箭頭A方向之兩個遮罩圖案16a、16b所造成之重疊曝光量係與第1遮罩圖案群11中央部之遮罩圖案16c所造成之曝光量大致相等，可避免過度曝光。
當使用此種光罩10於被曝光體7之兩個曝光區域形成不同曝光圖案之情況，係在以第1遮罩圖案群11對被曝光體7之第1曝光區域8進行曝光結束之後，將光罩10朝與被曝光體7之搬運方向(箭頭A方向)相同方向(箭頭B方向)移動距離W3 而從第1遮罩圖案群11切換為第2遮罩圖案群12，以該第2遮罩圖案群12來對被曝光體7之第2曝光區域9實行曝光。
此種情況下，當第1曝光區域8與第2曝光區域9之間隔W1 係和光罩10之第1以及第2遮罩圖案群11、12之長邊中心軸間距離W3 相等或是較其為寬之時，只要在從第1遮罩圖案群11切換為第2遮罩圖案群12之際，使得光罩10以和被曝光體7之移動速度VG 相同之速度或是較慢之速度來移動即可。
圖5係顯示當被曝光體7之第1曝光區域8與第2曝光區域9之間隔W1 等同於光罩10之第1以及第2遮罩圖案群11、12之長邊中心軸間距離W3 之情況下，光罩10之移動速度VM 與被曝光體7之移動速度VG 相同而進行移動時之曝光說明圖。此種情況，當被曝光體7之第1曝光區域8在箭頭A方向後尾端部8a係與光罩10之第1遮罩圖案群11之長邊中心軸一致之時(參照同圖(a)。此時，第2曝光區域9在箭頭A方向前頭端部9a係與第2遮罩圖案群12之長邊中心軸一致)，只要開始光罩10在箭頭B方向之移動來進行遮罩圖案群之切換(參照同圖(b))，即可對於第1曝光區域8全域以第1遮罩圖案群11進行曝光，對第2曝光區域9全域以第2曝光圖案群進行曝光。
圖6係顯示當被曝光體7之第1曝光區域8與第2曝光區域9之間隔W1 較光罩10之第1以及第2遮罩圖案群11、12之長邊中心軸間距離W3 為寬之情況下，光罩10之移動速度VM 較被曝光體7之移動速度VG 為慢而進行移動時之曝光說明圖。此種情況，只要於被曝光體7之第1曝光區域8在箭頭A方向後尾端部8a與光罩10之第1遮罩圖案群11之長邊中心軸一致之時(參照同圖(a))，開始光罩10朝箭頭B方向之移動來進行遮罩圖案群之切換(參照同圖(b))，便可於切換結束時或是切換結束後讓被曝光體7之第2曝光區域9在箭頭A方向前頭端部9a與光罩10之第2遮罩圖案群12之長邊中心軸一致。從而，即使於此情況，亦可對第1曝光區域8全域以第1遮罩圖案群11進行曝光，並對第2曝光區域9全域以第2遮罩圖案群12進行曝光。
但是，如圖7所示本實施形態之被曝光體7般，當第1曝光區域8與第2曝光區域9之間隔W1 較光罩10之第1以及第2遮罩圖案群11、12之長邊中心軸間距離W3 為窄之時，如同圖所示般，於切換遮罩圖案群之際，若光罩10之移動速度VM 與被曝光體7之移動速度VG 相同來進行移動，則於第1曝光區域8在箭頭A方向後尾端部8a側或是第2曝光區域9之前頭端部9a側之一部份會發生未曝光部分17。此外，當從第1遮罩圖案群11切換為第2遮罩圖案群12之際的光罩10之移動速度VM 較被曝光體7之移動速度VG 為慢之情況，從第1遮罩圖案群11切換為第2遮罩圖案群12之前，第2曝光區域9在箭頭A方向前頭端部9a會超越第2遮罩圖案群12之長邊中心軸而前行，會於第2曝光區域9之前頭端部9a側之一部份發生未曝光部分17。
是以，於本實施形態，如圖8所示般，係於同種遮罩圖案群將端部區域15(與於箭頭A方向鄰接之遮罩圖案群重疊)與箭頭A方向大致正交而以間距W4 作複數分割(於同圖中顯示了10分割)並使得各小單位15a之形狀為三角形。此外，同時，將遮罩圖案16之移動速度VM 分為從停止狀態加速到既定速度(於本實施形態係與被曝光體7之移動速度VG 為相同速度)之加速階段、以此既定速度移動之定速階段、以及進行減速直到停止之減速階段來進行切換，於上述加速以及減速階段，使得光罩10移動之距離至少與遮罩圖案群11、12之端部區域15的分割尺寸W4 相同。藉此，即便第1曝光區域8與第2曝光區域9之間隔W1 較第1以及第2遮罩圖案群11、12之長邊中心軸間距離W3 為窄之情況，也不會發生未曝光部分17，可對第1曝光區域8全域以第1遮罩圖案群11進行曝光，並對第2曝光區域9全域以第2曝光圖案群進行曝光(參見圖11)。
設有可對於上述光罩10所致曝光位置在搬運方向近側的位置進行攝像之攝像機構5。此攝像機構5係對被曝光體7表面進行攝像者，為於搬運機構1之上面1a於平行面內在搬運方向(箭頭A方向)之大致正交方向上使得複數受光元件排列成一直線狀之線性攝像機。此外，攝像機構5之攝像中心與遮罩平台4處於停止狀態下之光罩10所致曝光光照射區域在箭頭A方向後尾端之間係設定為距離L。
設有與上述搬運機構1、光源2、遮罩平台4、攝像機構5作電性連接之控制機構6。此控制機構6，為了從第1遮罩圖案群11切換為第2遮罩圖案群12，乃從光罩10之移動開始到之後停止之間控制遮罩平台4之移動速度VM 以使得被曝光體7之移動距離較光罩10之移動距離為長，如圖9所示般，具備有：畫像處理部18、記憶體19、運算部20、搬運機構驅動控制器21、遮罩平台驅動控制器22、光源驅動控制器23、以及控制部24。
此處，畫像處理部18係對攝像機構5所攝像之被曝光體7表面之畫像進行處理而檢測各曝光區域在搬運方向前頭側之位置。此外，記憶體19係儲存包括各曝光區域在箭頭A方向之尺寸D1 、D2 、攝像機構5之攝像中心與光罩10之曝光光照射區域在箭頭A方向後尾端之間之距離L、以及被曝光體7之移動速度VG 以及遮罩平台4之移動速度VM 之控制經歷(profile)，並暫時儲存後述之運算部20的運算結果。再者，運算部20係基於搬運機構1之位置感應器的輸出來運算被曝光體7之移動距離，並基於遮罩平台4之位置感應器的輸出來運算光罩10之移動距離。此外，搬運機構驅動控制器21係進行控制使得搬運機構1之平台以一定速度VG 移動。此外，遮罩平台驅動控制器22係基於將遮罩平台4之移動儲存於記憶體19之控制經歷進行控制。再者，光源驅動控制器23係控制光源2之亮燈以及熄燈之驅動。此外，控制部24係以上述各要素可適切驅動的方式統合全體進行控制。
其次，針對以此方式構成之曝光裝置之動作，參照圖10作說明。
首先，於步驟S1，停止遮罩平台4，選擇光罩10之第1遮罩圖案群11。
於步驟S2，搬運機構1係受到搬運機構驅動控制器21之控制而開始移動，將被曝光體7朝箭頭A方向以一定速度VG 來搬運。
於步驟S3，利用畫像處理部18對攝像機構5所攝像之被曝光體7表面之畫像進行處理，於第1曝光區域8在箭頭A方向之前頭端部，檢測例如於第1曝光區域8內事先形成之像素等基準圖案在箭頭A方向前頭側之緣部。
於步驟S4，藉由運算部20，基於搬運機構1之位置感應器之輸出來檢測第1曝光區域8在箭頭A方向之前頭端部後算出被曝光體7之移動距離，一旦被曝光體7之移動距離與從記憶體19所讀取之距離L一致，則於步驟S4判定為“YES”而進入步驟S5。
於步驟S5，係啟動光源驅動控制器23使得光源2亮燈。藉此，從光源2所放射而經過耦合光學系統3調整為平行光且橫截面形狀配合於遮罩圖案群外形之整形為矩形狀的光源光會照射於光罩10之第1遮罩圖案群11。藉此，於被曝光體7之第1曝光區域8會被與光罩10之第1遮罩圖案群11對應之圖案所曝光，形成第1曝光圖案。此時，循第1光罩13之第1遮罩圖案群11的端部區域15所形成之曝光軌跡，藉由第2光罩14之第1遮罩圖案群11之端部區域15為重疊曝光，進行既定深度之曝光。
於步驟S6，基於搬運機構1之位置感應器的輸出，以運算部20來運算被曝光體7之移動距離，而判定是否該距離與自記憶體19所讀取之第1曝光區域8在箭頭A方向之尺寸D1 一致而結束了對於第1曝光區域8之曝光。此處，一旦兩者一致，於步驟S6中判定為“YES”，則會進到步驟S7。此外，於本實施形態，如圖11(a)所示般，當被曝光體7移動距離(D1 +W4 )(W4 為第1遮罩圖案群11之分割尺寸)之時，判定對第1曝光區域8之曝光結束。
於步驟S7中，啟動遮罩平台驅動控制器22，沿循圖12所示控制經歷來控制遮罩平台4之移動，而從第1遮罩圖案群11切換為第2遮罩圖案群12。
以下，參照圖11以及圖12來針對本發明之曝光方法作說明。
首先，如圖11(a)所示般，一旦第1遮罩圖案群11對第1曝光區域8之曝光結束，遮罩平台4開始朝箭頭B方向移動。此時，遮罩平台4之移動係如圖12所示般，於經過時間t1 後被加速以成為與被曝光體7之移動速度VG為相等之速度。從而，於此加速階段移動之光罩10之移動距離成為VG ‧t1 /2，為被曝光體7之移動距離(VG ‧t1 )的一半。因而，只要事先設定加速時間t1 使得光罩10於加速階段之移動距離如圖11(b)所示般成為W4 ，則加速結束時之被曝光體7係如同圖所示般，進一步往前前進2W4 。藉此，與第1遮罩圖案群11之端部區域15對應之第1曝光區域8不會發生未曝光部分17而可被均勻曝光。
一旦加速階段結束，則遮罩平台會如圖12所示般移往定速階段。此時，遮罩平台4係以與被曝光體7之移動速度VG 為相同速度移動。此處，只要事先設定時間(t2 -t1 )而使得於此定速階段之遮罩平台4的移動距離成為例如(W2 +8W4 )，則如圖11(c)所示般，光罩10之第2遮罩圖案群12在箭頭A方向前頭端部12a到達與光源光照射區域25在箭頭A方向前頭端部25a距離W4 之近側位置為止之光罩10係以和被曝光體7之移動速度VG 為相同速度來移動。從而，於此定速階段之曝光係成為與靜止曝光(still exposure)為同樣的曝光，如圖11(c)所示般第2遮罩圖案群12之形狀轉印至第2曝光區域9，對應於第2遮罩圖案群12之端部區域15發生未曝光部分17。
一旦定速階段結束，遮罩平台4會如圖12所示般移往減速階段，速度慢慢減緩於經過(t3 -t2 )時間後停止。此時，只要事先設定(t3 -t2 )=t1 ，則遮罩平台4會如圖11(d)所示般於減速階段前進距離W4 後停止。另一方面，由於被曝光體7於此減速階段係前進遮罩平台4之移動距離的等倍距離2W4 ，所以如圖11(d)所示般，藉由第2遮罩圖案群12之端部區域15使得第2曝光區域9之未曝光部分17受到曝光。
如上述般，遮罩平台4從開始移動到停止之移動距離於圖12中相當於梯形abcd之面積，所以其距離為VG ‧t2 。此外，該距離於圖11中為(W2 +10W4 )，此相等於第1以及第2遮罩圖案群11、12之長邊中心軸間距離W3 ，遮罩圖案群之切換被適當地進行。
另一方面，遮罩平台4從開始移動到停止，被曝光體7之移動距離係相當於圖12中之長方形aefd之面積，是以其距離為VG ‧t3 。此外，其距離於圖11中為(W2 +12W4 )，較遮罩平台4之移動距離為長。
如此般，當光罩10之第1遮罩圖案群11對被曝光體7之第1曝光區域8之曝光結束而從第1遮罩圖案群11切換為第2遮罩圖案群12之時，藉由控制光罩10之移動速度使得被曝光體7之移動距離較光罩10之移動距離為長，則可消除對應於光罩10之第1或第2遮罩圖案群11、12之端部區域15所發生之未曝光部分17。尤其，若將光罩10之移動沿循加速、定速、減速之控制經歷來控制，則即使被曝光體7之第1以及第2曝光區域8、9之間隔W1 較光罩10之第1以及第2遮罩圖案群11、12之長邊中心軸間距離W3 為窄，仍可防止曝光區域之與遮罩圖案群的端部區域15相對應之部分發生未曝光部分17。
若以此方式結束光罩10之遮罩圖案群的切換，則進入步驟S8，以光罩10之第2遮罩圖案群12對被曝光體7之第2曝光區域9實行曝光。
此外，於步驟S9，係基於搬運機構1之位置感應器的輸出以運算部20來運算被曝光體7之移動距離，判定是否該距離與從記憶體19所讀取之第2曝光區域9在箭頭A方向之尺寸D2 一致而結束了對第2曝光區域9之曝光。此處，當兩者一致判定為“YES”則結束曝光。然後，由光源驅動控制器23控制使得光源2熄燈，並以搬運機構驅動控制器21來控制而停止搬運機構1之驅動。此處，當複數被曝光體7被依序搬運，對該複數被曝光體7連續實行曝光之情況下，搬運機構1係被持續驅動。
此外，於上述實施形態中，係針對光罩10定速時之移動速度VM 設定為與被曝光體7之移動速度VG 相等的情況作了說明，惟本發明不限於此，光罩10定速時之移動速度VM 亦可設定為較被曝光體7之移動速度VG 來得快。
圖13係針對被曝光體7之移動量與光罩10之移動量的關係顯示本發明之其他控制例之圖。
圖13係使用圖8所示之光罩10，將光罩10之加速度定為1000mm/sec2 ，將定速時之光罩10之移動速度VM 定為130mm/sec，將光罩10之移動距離定為50mm，將被曝光體7之移動速度VG 定為110mm/sec所計算而得者。此種情況下，被曝光體7之第1曝光區域8與第2曝光區域9之間隔W1 為25mm，光罩10之第1以及第2遮罩圖案群11、12在箭頭A方向之寬度為40mm。此外，於光罩10之剛開始移動前，係以被曝光體7之第1曝光區域8在箭頭A方向後尾端部8a較光罩10之第1遮罩圖案群11在箭頭A方向後尾端部11a朝箭頭A方向前進4.2mm之狀態作為條件。
其結果，在光罩10移動50mm而從第1遮罩圖案群11切換為第2遮罩圖案群12之間，被曝光體7所移動之距離為56.6mm。此外，由於定速時之光罩10之移動速度VM 設定為較被曝光體7之移動速度VG 來得快，所以於光罩10之移動中，光罩10與被曝光體7之間的移動距離之差距係如圖14所示般變動。從而，可避免於上述實施形態所說明之於光罩10之移動的定速階段中之與靜止曝光為同樣的曝光狀態。藉此，可避免上述定速階段中之過度曝光，可橫跨曝光區域全面以大致相等之曝光量進行均勻曝光。
此外，於上述實施形態，係針對將遮罩圖案群之端部區域15作10分割之情況作了說明，惟本發明不限於此，分割數可為任意。尤其，分割數愈多則愈可進行均勻曝光。
此種情況下，被複數分割之端部區域15之各小單位15a的形狀不限於圖8所示二等邊三角形，亦可如圖15所示般，為各別基板搬運方向(箭頭A方向)前頭側之邊與箭頭A方向呈正交之直角三角形，或是如同圖所示般，使得上述基板搬運方向前頭側之邊與於箭頭A方向上對向之邊成為雙曲線。
再者，於上述實施形態，係針對遮罩圖案群之端部區域15成為三角形的情況作了說明，惟本發明不限於此，例如，亦可如圖16所示般，讓端部區域15之遮罩圖案16(參照同圖(a))之開口面積與總面積成為相等的方式使得遮罩圖案16與被曝光體7之搬運方向大致正交地以間隔W5 被分割為複數微小圖案26(參照同圖(b))。此種情況下，只要將間隔W5 設定為小到未達解析度之尺寸(例如1μm程度)，則可進行更均勻的曝光。
此外，於上述實施形態，針對配置於被曝光體7之曝光區域為二的情況作了說明，惟本發明不限於此，所配置之曝光區域亦可為三以上。此種情況下，係於光罩10設置三以上之遮罩圖案群，一旦上述步驟S9結束則回到步驟S7，在對所有的曝光區域之曝光結束之前反覆施行步驟S7～S9。
此外，於上述實施形態，係針對適用於近接(proximity)曝光裝置(讓光罩10近接對向於被曝光體7來配置)之情況作了說明，惟本發明不限於此，亦可適用於將光罩10之遮罩圖案群投影於被曝光體7上進行曝光之投影曝光裝置。於此種情況下，光罩10之移動方向係與被曝光體7之搬運方向為相反方向。
1．．．搬運機構
1a．．．上面
2．．．光源
3．．．耦合光學系統
4．．．遮罩平台
5．．．攝像機構
6．．．控制機構
7．．．被曝光體
8．．．第1曝光區域
8a．．．後尾端部
9．．．第2曝光區域
9a．．．前頭端部
10．．．光罩
11．．．第1遮罩圖案群
12．．．第2遮罩圖案群
13．．．第1光罩
14．．．第2光罩
15．．．端部區域
15a．．．小單位
16,16a,16b,16c．．．遮罩圖案
17．．．未曝光部分
18．．．畫像處理部
19．．．記憶體
20．．．運算部
21．．．搬運機構驅動控制器
22．．．遮罩平台驅動控制器
23．．．光源驅動控制器
24．．．控制部
25．．．光源光照射區域
26．．．微小圖案
圖1係顯示本發明之曝光裝置之實施形態之示意圖。
圖2係顯示上述曝光裝置所使用之配置於被曝光體表面之複數曝光區域之一設配置例之俯視圖。
圖3係顯示上述曝光裝置所使用之光罩之一構成例之俯視圖。
圖4係顯示位於上述光罩遮罩圖案群端部區域之遮罩圖案的一形狀例之俯視圖。
圖5(a)(b)係顯示當上述被曝光體之第1曝光區域與第2曝光區域之間隔相等於光罩之第1以及第2遮罩圖案群之長邊中心軸間距離之情況，於遮罩圖案群切換時，使得光罩之移動速度與被曝光體之移動速度相同來進行移動時之曝光說明圖。
圖6(a)(b)係顯示當上述被曝光體之第1曝光區域與第2曝光區域之間隔較光罩之第1以及第2遮罩圖案群之長邊中心軸間距離為寬之情況，於遮罩圖案群切換時，使得光罩之移動速度較被曝光體之移動速度為慢來進行移動之時之曝光說明圖。
圖7係顯示當上述第1曝光區域與第2曝光區域之間隔較光罩之第1以及第2遮罩圖案群之長邊中心軸間距離為窄之情況，於遮罩圖案群切換時，使得光罩之移動速度與被曝光體之移動速度相同來進行移動之時之曝光說明圖。
圖8係顯示本實施形態之光罩之第1以及第2遮罩圖案群之形狀之俯視圖。
圖9係顯示上述曝光裝置之控制機構之概略構成之方塊圖。
圖10(a)～(d)係顯示本發明之曝光方法之流程圖。
圖11係顯示本發明之曝光方法之說明圖。
圖12係顯示本發明之遮罩平台之移動的控制經歷一例之說明圖。
圖13係顯示針對上述被曝光體之移動量與光罩之移動量之關係，本發明之其他控制例之圖。
圖14係顯示圖13之控制中，被曝光體以及光罩之移動距離之差距變動之圖。
圖15係顯示上述光罩之端部區域被分割為複數所得小單位之其他形狀例之俯視圖。
圖16(a)(b)係顯示上述光罩之遮罩圖案群位於端部區域之遮罩圖案之其他形狀例之俯視圖。
1．．．搬運機構
1a．．．上面
2．．．光源
3．．．耦合光學系統
4．．．遮罩平台
5．．．攝像機構
6．．．控制機構
7．．．被曝光體
10．．．光罩
11．．．第1遮罩圖案群
12．．．第2遮罩圖案群

Claims (12)

  1. 一種曝光方法，係一邊將被曝光體朝一方向以一定速度搬運、一邊於該被曝光體之搬運方向上以既定間隔所配置之複數曝光區域處分別形成不同之曝光圖案；其特徵在於，具有下述階段：一旦利用以既定間隔於該被曝光體之搬運方向排列形成有對應於該各曝光圖案之複數種遮罩圖案群的光罩中之對應於該被曝光體之搬運方向前側而設置的一遮罩圖案群來對該被曝光體之一曝光區域所進行之曝光結束，便將該光罩於該被曝光體之搬運方向移動既定距離而從該一遮罩圖案群切換為其移動方向後續的其他遮罩圖案群之階段；以及以該其他遮罩圖案群來對該被曝光體之下一曝光區域實行曝光之階段；其中，為了從該一遮罩圖案群切換為該其他遮罩圖案群，係控制該光罩之移動速度以使得從該光罩之移動開始到停止為止之間，該被曝光體之移動距離係較該光罩之移動距離為長。
  2. 一種曝光方法，係一邊將被曝光體朝一方向以一定速度搬運、一邊於該被曝光體之搬運方向上以既定間隔所配置之複數曝光區域處分別形成不同之曝光圖案；其特徵在於，具有下述階段：一旦利用以既定間隔於該被曝光體之搬運方向排列形成有對應於該各曝光圖案之複數種遮罩圖案群的光罩 中之對應於該被曝光體之搬運方向後側而設置的一遮罩圖案群來對該被曝光體之一曝光區域所進行之曝光結束，便將該光罩於該被曝光體之搬運方向的相反方向移動既定距離而從該一遮罩圖案群切換為其移動方向後續的其他遮罩圖案群之階段；以及以該其他遮罩圖案群來對該被曝光體之下一曝光區域實行曝光之階段；其中，為了從該一遮罩圖案群切換為該其他遮罩圖案群，係控制該光罩之移動速度以使得從該光罩之移動開始到停止為止之間，該被曝光體之移動距離係較該光罩之移動距離為長。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之曝光方法，其中該光罩之移動速度係在從停止狀態加速至既定速度之加速階段、以該既定速度來移動之定速階段、以及減速直到停止之減速階段之間受到切換控制。
  4. 如申請專利範圍第3項之曝光方法，其中該定速階段之光罩的移動速度係較該被曝光體之搬運速度為快。
  5. 一種曝光裝置，係一邊將被曝光體朝一方向以一定速度搬運、一邊於該被曝光體之搬運方向上以既定間隔所配置之複數曝光區域處分別形成不同之曝光圖案；其特徵在於，具備有：搬運機構，係將該被曝光體以既定速度搬運；遮罩平台，係對向於該搬運機構之上面而配置，用以保持光罩，一旦該光罩之對應於該曝光體之搬運方向 前側而設置的一遮罩圖案群對該被曝光體之一曝光區域所進行之曝光結束，則將該光罩於該被曝光體之搬運方向移動既定距離而從該一遮罩圖案群切換為其移動方向後續之其他遮罩圖案群，所述光罩係以既定間隔於該被曝光體之搬運方向上排列形成有對應於該各曝光圖案之複數種遮罩圖案群；以及控制機構，係控制該遮罩平台之移動；其中，該控制機構為了從該一遮罩圖案群切換為該其他遮罩圖案群，係於該光罩從開始移動到停止之間控制該遮罩平台之移動速度，以使得該被曝光體之移動距離較該光罩之移動距離為長。
  6. 一種曝光裝置，係一邊將被曝光體朝一方向以一定速度搬運、一邊於該被曝光體之搬運方向上以既定間隔所配置之複數曝光區域處分別形成不同之曝光圖案；其特徵在於，具備有：搬運機構，係將該被曝光體以既定速度搬運；遮罩平台，係對向於該搬運機構之上面而配置，用以保持光罩，一旦該光罩之對應於該曝光體之搬運方向後側而設置的一遮罩圖案群對該被曝光體之一曝光區域所進行之曝光結束，則將該光罩於該被曝光體之搬運方向的相反方向移動既定距離而從該一遮罩圖案群切換為其移動方向後續之其他遮罩圖案群，所述光罩係以既定間隔於該被曝光體之搬運方向上排列形成有對應於該各曝光圖案之複數種遮罩圖案群；以及 控制機構，係控制該遮罩平台之移動；其中，該控制機構為了從該一遮罩圖案群切換為該其他遮罩圖案群，係於該光罩從開始移動到停止之間控制該遮罩平台之移動速度，以使得該被曝光體之移動距離較該光罩之移動距離為長。
  7. 如申請專利範圍第5或6項之曝光裝置，其中該控制機構係將該遮罩平台之移動速度在從停止狀態加速至既定速度之加速階段、以該既定速度來移動之定速階段、以及減速直到停止之減速階段之間作切換控制。
  8. 如申請專利範圍第7項之曝光裝置，其中該控制機構係以使得該定速階段之遮罩平台的移動速度較該被曝光體之搬運速度為快的方式進行控制。
  9. 如申請專利範圍第5或6項之曝光裝置，其中該光罩係由以該複數種遮罩圖案群為1組而使得複數組以既定間隔排列成一列之第1以及第2光罩所構成，並使得該第1以及第2光罩彼此於該被曝光體之搬運方向的大致正交方向上以既定尺寸錯開配置來使得該複數組遮罩圖案群在與該被曝光體之搬運方向呈大致正交方向上以既定間距互異排列。
  10. 如申請專利範圍第9項之曝光裝置，其中該第1以及第2光罩之複數種遮罩圖案群當中之同種遮罩圖案群，從該被曝光體之搬運方向觀看時，鄰接之兩個遮罩圖案群位於端部區域之遮罩圖案會成為相互重疊，且位於該端部區域之遮罩圖案係與位於該同種遮罩圖 案群中央之遮罩圖案相異，以利用該鄰接之兩個遮罩圖案群之對應的遮罩圖案所進行之重疊曝光來得到既定之曝光量。
  11. 如申請專利範圍第10項之曝光裝置，其中該第1以及第2光罩之各遮罩圖案群位於端部區域之遮罩圖案，係與該被曝光體之搬運方向大致正交地以既定間距被分割為複數。
  12. 如申請專利範圍第10項之曝光裝置，其中該第1以及第2光罩之各遮罩圖案群位於端部區域之遮罩圖案，係與該被曝光體之搬運方向大致正交地以既定間隔被分割為複數微小圖案，且以該複數微小圖案之面積總和成為既定值的方式來設定各微小圖案之大小。
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