TWI698714B - 掃描曝光裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種掃描曝光裝置。為了改善掃描曝光裝置的生產節拍時間並提高吞吐量，在進行光源的高照度化及掃描速度的高速度化時防止在基板的端部附近的曝光不均勻。掃描曝光裝置(1)具備：載物台(2)，在與載物台表面(2A)之間設置間隙(2S)而支持基板(W)；光源單元(3)，向沿基板(W)上的一方向延伸設置之光照射區域(3L)照射光；及掃描裝置(4)，使載物台(2)與光源單元(3)的一者或兩者沿與一方向交叉之掃描方向(S)相對移動，掃描裝置(4)中設有從載物台(2)及光源單元(3)靜止之位置直至被載物台(2)支持之基板(W)進入到光照射區域(3L)之加速區間(F)，載物台(2)在其端部具備覆蓋載物台表面(2A)與基板(W)之間的間隙(2S)之遮光體(20)。

Description

掃描曝光裝置
本發明係有關一種掃描曝光裝置。
一種掃描曝光裝置，其為一邊使光源單元與支持基板之載物台相對移動，一邊對基板進行曝光之裝置，並用於遮罩圖案的曝光(參閱下述專利文獻1)和光配向用曝光(參閱下述專利文獻2)等。該掃描曝光裝置係具備沿基板平面的一方向延伸設置之光源單元，並將與光源單元的延伸設置方向交叉之方向設為掃描方向，藉由沿掃描方向限定光源單元的光照射區域，一邊在該光照射區域中實現均勻曝光，一邊使基板在該光照射區域相對移動，從而對比較大的基板進行均勻曝光者。
【先行技術文獻】 【專利文獻】
專利文獻1：日本專利公開2009-295950號公報
專利文獻2：日本專利公開2014-174352號公報
該種掃描曝光裝置中，為了改善曝光處理的生產節拍時間(takt time)(或提高吞吐量(throughput))而進行光源的高照度化及掃描速度的高速度化。此時，為了得到均勻曝光，在基板進入到光源單元的光照射區域中直至基板離開光照射區域之期間，需要維持恆定的掃描速度，並為了實現掃描速度的高速化，需要設置從載物台或光源單元停止的狀態直至達到恆 定的高掃描速度的加速區間(助走區間)。並且，在基板進入到光照射區域之時刻，光源的照射光需要穩定，因此在基板進入到光照射區域之前預先點亮光源。
另一方面，被支持於載物台上之基板中，為了避免載物台表面的靜電等的影響而藉由銷支持等在載物台表面與基板之間設置有間隙。此時，確認到如下現象，即在前述之加速區間中，由光源單元照射之高照度的光在地面等中反射而成為雜散光，並進入載物台表面與基板之間的間隙中，藉此從背面側對基板進行曝光。若發生該種現象，則在透明基板的端部附近，除了在原本的基板表面上進行之曝光之外，還有因雜散光而從基板背面進行之曝光，其中存在產生曝光不均的問題。
作為針對該種雜散光之措施，考慮到在光源單元設置快門，但由快門的開閉引起之產生粒子的問題、因光源光(例如，UV光)的近距離照射引起之快門熱變形的問題未得到解決，並依據快門設置採取之雜散光措施未得到實現。
本發明係將應對該種問題之措施作為課題的一例者。亦即，本發明的目的在於為了改善掃描曝光裝置的生產節拍時間並提高吞吐量，在進行光源的高照度化及掃描速度的高速度化時防止在基板的端部附近產生曝光不均勻。
為了實現該種目的，依本發明的掃描曝光裝置係具備以下構成者。
一種掃描曝光裝置，其特徵為，具備：載物台，在與載物台表面之間設置間隙而支持基板；光源單元，向沿前述基板上的一方向延 伸設置之光照射區域照射光；及掃描裝置，使前述載物台與前述光源單元的一者或兩者沿與前述一方向交叉之掃描方向相對移動，前述掃描裝置中設有從前述載物台及前述光源單元靜止之位置直至被前述載物台支持之基板進入到前述光照射區域之加速區間，前述載物台在其端部具備覆蓋前述載物台表面與前述基板之間的間隙之遮光體。
具有該種特徵之本發明的掃描曝光裝置，即使在加速區間從光源單元照射之光成為雜散光而入射於載物台表面與基板之間的間隙，由於設置於載物台的端部之遮光體會對此進行遮光，因此能夠避免基板的端部從基板的背面側被曝光之現象。藉此，能夠防止在基板的端部附近產生曝光不均勻，並能夠在整個基板上實現均勻的掃描曝光。
1:掃描曝光裝置
2:載物台
2A:載物台表面
2P:銷
2S:間隙
3:光源單元
3L:光照射區域
4:掃描裝置
5:地面
20:遮光體
30、30A:光源
31:反射部件
32:偏光板
R:雜散光
S:掃描方向
W:基板
第1圖係本發明的實施形態之掃描曝光裝置的說明圖(第1圖(a)係側面觀察時的說明圖，第1圖(b)係俯視觀察時的說明圖)。
第2圖係表示本發明的實施形態之掃描曝光裝置的操作例之說明圖。
第3圖係表示本發明的實施形態之掃描曝光裝置的功能之說明圖(第3圖(a)係表示本發明的功能之說明圖，第3圖(b)係表示先行技術的問題點之說明圖)。
第4圖(a)，第4圖(b)係表示本發明的實施形態之掃描曝光裝置的光源單元的一例之說明圖。
以下，參閱圖式對本發明的實施形態進行說明。第1圖表示本發明的實施形態之掃描曝光裝置(第1圖(a)係側面觀察時的說明圖， 第1圖(b)係俯視觀察時的說明圖)。掃描曝光裝置1具備載物台2、光源單元3、掃描裝置4。圖中，將在沿基板W的平面內正交之方向設為X、Y方向，並將與沿基板W的平面正交之方向設為Z方向。
載物台2藉由在與載物台表面2A之間設置間隙2S而支持基板W。圖示的例中，藉由在被立設於載物台表面2A之銷2P的上端支持基板W而形成間隙2S，但並不限定於此，例如還可藉由空氣支持等而形成間隙2S。
光源單元3係向沿基板W上的一方向(圖示中的X方向)延伸設置之光照射區域3L照射光者。圖示之例中，具備光源30、將從光源30射出之光反射之反射部件31、及線柵等偏光板32。光照射區域3L具備朝向X方向延伸設置，並被限定於Y方向上之寬度L。
掃描裝置4係使載物台2與光源單元3的一者或兩者沿與一方向(X方向)交叉之掃描方向S(圖示中的Y方向)相對移動者。在此，示出將光源單元3固定，並使載物台2沿掃描方向S移動之例，但與其相反，亦可以係將載物台2固定，並使光源單元3沿掃描方向S移動者。
掃描裝置4中設有從載物台2及光源單元3靜止之位置直至被載物台2支持之基板W進入到光照射區域3L之加速區間F。該加速區間F係為了在基板W的Y方向一端進入到光照射區域3L直至基板W的Y方向另一端離開光照射區域3L之期間得到恆定速度的掃描速度而所需之區間，在提高加速方面存在局限性，因此想要較高地設定掃描速度時，不得不將加速區間F設定為較長。
並且，載物台2中，在載物台2的端部設有覆蓋載物台表面2A與基板W之間的間隙2S之遮光體20。在圖示之例中，在載物台2上的與掃描方向S交叉之兩端部設有遮光體20，但亦可以僅在與掃描方向S交 叉之兩端部中的進入到光照射區域3L之一側的端部設置遮光體20。另外，亦可以在載物台2的沿掃描方向S之端部設置遮光體20，並以遮光體20包圍載物台2的全周。
第2圖表示使載物台2移動(使光源單元3靜止)來進行掃描曝光之情況下的掃描曝光裝置1的操作例。在此，僅在從光源單元3的光照射區域3L離開加速區間F相當量之位置向載物台2搬入基板W，並僅在使載物台2移動加速區間F相當量之期間使掃描速度(載物台的移動速度)上升至所設定之速度Sa。
並且，基板W進入到光源單元3的光照射區域3L時，在直至沿掃描方向S之長度為W1的基板W整體通過寬度L的光照射區域3L為止的移動距離(L+W1)期間被維持恆定的掃描速度，在該期間，在基板W上進行均勻的掃描曝光。之後，若基板W整體通過光照射區域3L，則逐漸減速而在基板W從光照射區域3L離開加速區間F相當量時停止載物台2而將基板W搬出。
在此，載物台2移動加速區間F相當量期間，由於光源單元3中已點亮光源30，因此從光源30射出之光在地面5等反射而雜散光R朝向基板W被照射。此時，如第3圖(b)所示，若未設置如本發明的實施形態之遮光體20，則產生雜散光R進入到載物台表面2A與基板W之間的間隙2S，並從背面側對透明基板W進行曝光之現象。並且，從光源30射出之光在地面5等反射，在基板W的端部附近通過並藉由載物台2周圍的構造物等進行多重反射，而產生在基板W上從基板W的上方進行曝光之現象。若產生該種現象，則在基板W的端部附近或基板W的中央附近進行不必要的額外曝光，無論使正規的光照射區域3L內的曝光多麼均勻，在基板W上亦會產生一部分曝光不均勻。
相對於此，如第3圖(a)所示，在本發明的實施形態中，在載物 台2的端部設置遮光體20，並以遮光體20蓋載物台表面2A與基板W之間的間隙2S，因此即使在產生如圖示那樣的雜散光R之情況下，亦能夠防止雜散光R進入到間隙2S。並且，能夠防止在基板W的端部附近通過而產生藉由載物台2周圍的構造物等多重反射而從基板W的上方對基板W進行曝光之雜散光。藉此，能夠將基板W的曝光僅限定於正規的光照射區域3L內的掃描曝光，並能夠避免前述曝光不均勻。
該種掃描曝光裝置1能夠使用於由光源單元3照射紫外線並在基板W上形成有光配向材料層之光配向處理中，並能夠在基板W上有效地形成均勻的配向膜。亦即，藉由在載物台2的端部設置遮光體20能夠抑制在基板W進入到光照射區域3L之前的光配向材料層的反應，因此能夠適用超高光感度材料，而無需改變光源單元3。並且，不僅能夠抑制加速區間F還能夠抑制將基板W搬入到載物台2上時的部分反應。
依本發明的實施形態之掃描曝光裝置1，能夠在一邊實現均勻曝光一邊加大加速區間F，因此能夠藉由提高光源單元3的照度而以更高掃描速度進行曝光，能夠改善生產節拍時間善並能夠提高吞吐量。
並且，藉由連續點亮光源單元3而以穩定的出射光對複數個基板W連續不斷地進行曝光處理的情況下，也能夠在各基板W上進行均勻曝光。此時，無需設置光源快門，故也不會發生因快門的開閉而產生粒子的問題、光源快門本身的熱變形問題等不良情況。
關於光源單元3，其係向沿基板W上的一方向(與掃描方向S交叉之方向)延伸設置之光照射區域3L照射光者即可，並不限定於將光源30本身朝向與掃描方向S交叉之方向延伸設置者，如第4圖所示，還可以係將沿掃描方向S延伸設置之光源30A朝向與掃描方向S交叉之方向排列複數個而形成光照射區域3L者。此時，能夠採用如第4圖(a)所 示，將光源30A排列成單個列之光源單元3、或如第4圖(b)所示，將光源30A以交錯狀排列成複數列之光源單元3等。
以上、參閱圖式對本發明的實施形態進行了詳細說明，但具體結構並不限定於該些實施形態，即使有未脫離本發明的宗旨範圍的設計上的變更亦包括於本發明。
1‧‧‧掃描曝光裝置
2‧‧‧載物台
2A‧‧‧載物台表面
2P‧‧‧銷
2S‧‧‧間隙
3‧‧‧光源單元
3L‧‧‧光照射區域
4‧‧‧掃描裝置
5‧‧‧地面
20‧‧‧遮光體
30‧‧‧光源
31‧‧‧反射部件
32‧‧‧偏光板
F‧‧‧加速區間
L‧‧‧寬度
S‧‧‧走査方向
W‧‧‧基板

Claims (6)

  1. 一種掃描曝光裝置，其特徵在於，具備：載物台，其在與載物台表面之間設置間隙而支持基板；光源單元，其對沿上述基板上之一方向延伸設置之光照射區域照射光；及掃描裝置，其使上述載物台與上述光源單元之一者或兩者沿與上述一方向交叉之掃描方向相對移動；且於上述掃描裝置設置自上述載物台及上述光源單元靜止之位置直至被上述載物台支持之基板進入至上述光照射區域為止之加速區間，上述載物台於該載物台之端部具備覆蓋上述載物台表面與上述基板之間之間隙的遮光體。
  2. 如請求項1之掃描曝光裝置，其中上述載物台係於立設於上述載物台表面之複數個銷之上端支持上述基板。
  3. 如請求項1之掃描曝光裝置，其中上述光源單元照射紫外線。
  4. 如請求項2之掃描曝光裝置，其中上述光源單元照射紫外線。
  5. 如請求項3之掃描曝光裝置，其中於上述基板上形成有光配向材料層。
  6. 如請求項4之掃描曝光裝置，其中於上述基板上形成有光配向材料層。
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