JP2011180297A - Exposure apparatus, exposure method and method for manufacturing display panel substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶ディスプレイ装置等の表示用パネル基板の製造において、フォトレジストが塗布された基板へ光ビームを照射し、光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置、露光方法、及びそれらを用いた表示用パネル基板の製造方法に係り、特に複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器を用いて基板へ照射する光ビームを変調する露光装置、露光方法、及びそれらを用いた表示用パネル基板の製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus that exposes a light beam to a substrate coated with a photoresist, scans the substrate with the light beam, and draws a pattern on the substrate in the manufacture of a display panel substrate such as a liquid crystal display device. The present invention relates to a method and a manufacturing method of a display panel substrate using them, and in particular, an exposure apparatus that modulates a light beam applied to a substrate using a spatial light modulator in which a plurality of mirrors are arranged in two orthogonal directions, and exposure The present invention relates to a method and a method for manufacturing a display panel substrate using the same.
表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のTFT(Thin Film Transistor)基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機EL(Electroluminescence)表示パネル用基板等の製造は、露光装置を用いて、フォトリソグラフィー技術により基板上にパターンを形成して行われる。露光装置としては、従来、レンズ又は鏡を用いてマスクのパターンを基板上に投影するプロジェクション方式と、マスクと基板との間に微小な間隙(プロキシミティギャップ)を設けてマスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ方式とがあった。 Manufacturing of TFT (Thin Film Transistor) substrates, color filter substrates, plasma display panel substrates, organic EL (Electroluminescence) display panel substrates, and the like of liquid crystal display devices used as display panels is performed using photolithography using an exposure apparatus. This is performed by forming a pattern on the substrate by a technique. Conventionally, as an exposure apparatus, a projection method in which a mask pattern is projected onto a substrate using a lens or a mirror, and a minute gap (proximity gap) is provided between the mask and the substrate to transfer the mask pattern to the substrate. There was a proximity method to transfer.
近年、フォトレジストが塗布された基板へ光ビームを照射し、光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置が開発されている。光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを直接描画するため、高価なマスクが不要となる。また、描画データ及び走査のプログラムを変更することにより、様々な種類の表示用パネル基板に対応することができる。この様な露光装置として、例えば、特許文献1、特許文献2、及び特許文献3に記載のものがある。
In recent years, an exposure apparatus has been developed that irradiates a substrate coated with a photoresist with a light beam, scans the substrate with the light beam, and draws a pattern on the substrate. Since the substrate is scanned by the light beam and the pattern is directly drawn on the substrate, an expensive mask is not required. Further, by changing the drawing data and the scanning program, various types of display panel substrates can be supported. Examples of such an exposure apparatus include those described in
光ビームにより基板にパターンを描画する際、光ビームの変調には、DMD(Digital Micromirror Device)等の空間的光変調器が用いられる。DMDは、光ビームを反射する複数の微小なミラーを直交する二方向に配列して構成され、各ミラーの角度を変更することにより、基板へ照射する光ビームを変調する。現在市販されているDMDは、各ミラーの寸法が10〜15μm角程度であり、隣接するミラー間には1μm程度の隙間が設けられている。 When a pattern is drawn on a substrate with a light beam, a spatial light modulator such as a DMD (Digital Micromirror Device) is used to modulate the light beam. The DMD is configured by arranging a plurality of minute mirrors that reflect a light beam in two orthogonal directions, and modulates the light beam applied to the substrate by changing the angle of each mirror. In the DMD currently on the market, each mirror has a dimension of about 10 to 15 μm square, and a gap of about 1 μm is provided between adjacent mirrors.
DMDにより変調された光ビームは、光ビーム照射装置の照射光学系を含むヘッド部から、基板へ照射される。DMDの各ミラーに対応する各光ビーム照射領域は、ミラーの形状と同じ正方形であり、基板に描画されるパターンは、微小な正方形のドットを重ねたものとなる。そのため、ディジタル化によりパターンのエッジ(縁)が階段状に規則的に変化するが、人間の目は規則的な変化に敏感であるため、エッジのぎざぎざが目立ってしまうという問題がある。また、各光ビーム照射領域が重なる際、解像度の影響によりモアレ(干渉縞)が発生するという問題がある。 The light beam modulated by the DMD is irradiated onto the substrate from the head unit including the irradiation optical system of the light beam irradiation apparatus. Each light beam irradiation area corresponding to each mirror of the DMD is the same square as the shape of the mirror, and the pattern drawn on the substrate is a superposition of minute square dots. For this reason, the edge of the pattern regularly changes stepwise due to digitization, but the human eye is sensitive to the regular change, and there is a problem that the jaggedness of the edge becomes conspicuous. In addition, when the light beam irradiation areas overlap, there is a problem that moire (interference fringes) occurs due to the influence of resolution.
本発明の課題は、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることである。また、本発明の課題は、高品質な表示用パネル基板を製造することである。 An object of the present invention is to improve the drawing quality by making the jagged edges of the pattern inconspicuous and suppressing the occurrence of moire. Another object of the present invention is to manufacture a high-quality display panel substrate.
本発明の露光装置は、フォトレジストが塗布された基板を支持するチャックと、複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有する光ビーム照射装置と、チャックと光ビーム照射装置とを相対的に移動する移動手段とを備え、移動手段によりチャックと光ビーム照射装置とを相対的に移動し、光ビーム照射装置からの光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置であって、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画制御手段を備えたものである。 An exposure apparatus of the present invention drives a spatial light modulator based on drawing data, a chuck that supports a substrate coated with a photoresist, a spatial light modulator in which a plurality of mirrors are arranged in two orthogonal directions. A light beam irradiation apparatus having a head portion including an irradiation optical system for irradiating a light beam modulated by a drive circuit and a spatial light modulator; and a moving means for relatively moving the chuck and the light beam irradiation apparatus. An exposure apparatus that scans a substrate with a light beam from the light beam irradiation apparatus and draws a pattern on the substrate, with the same exposure area. The position drawing data is supplied to the drive circuit of the light beam irradiation device a plurality of times, and a part of the drawing data supplied a plurality of times is used as the drawing data of the adjacent position in the exposure area to emit the light beam Those having a drawing control means for supplying to the location of the drive circuit.
また、本発明の露光方法は、フォトレジストが塗布された基板をチャックで支持し、チャックと、複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有する光ビーム照射装置とを、相対的に移動し、光ビーム照射装置からの光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光方法であって、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給するものである。 In addition, the exposure method of the present invention supports a substrate coated with a photoresist with a chuck, a spatial light modulator in which the chuck and a plurality of mirrors are arranged in two orthogonal directions, and spatial light based on drawing data. A light beam irradiation apparatus having a head part including a driving circuit for driving the modulator and an irradiation optical system for irradiating the light beam modulated by the spatial light modulator is moved relative to the light beam irradiation apparatus. Is an exposure method in which a substrate is scanned with a light beam and a pattern is drawn on the substrate, and drawing data at the same position in the exposure region is supplied to the drive circuit of the light beam irradiation device multiple times and is supplied multiple times. A part of the data is supplied to the drive circuit of the light beam irradiation apparatus as drawing data at a position adjacent to the exposure area.
露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給して、光ビーム照射装置からの光ビームを、露光領域の同じ位置へ複数回照射する。そして、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給するので、光ビーム照射装置から照射される光ビームの一部が露光領域の隣接する位置へずれ、描画されるパターンのエッジがぼやけて、エッジのぎざぎざが目立たなくなる。また、露光領域の同じ位置に光ビームの照射領域が重なる際、露光領域の隣接する位置へ照射されるはずの光ビームが混じって、パターンの繰り返し模様の規則性が乱れ、モアレの発生が抑制される。 Drawing data at the same position in the exposure area is supplied to the drive circuit of the light beam irradiation apparatus a plurality of times, and the light beam from the light beam irradiation apparatus is irradiated to the same position in the exposure area a plurality of times. Then, a part of the drawing data supplied a plurality of times is supplied to the drive circuit of the light beam irradiation device as drawing data at a position adjacent to the exposure region, so that a part of the light beam emitted from the light beam irradiation device is It shifts to an adjacent position in the exposure area, the edge of the pattern to be drawn is blurred, and the jaggedness of the edge becomes inconspicuous. Also, when the light beam irradiation area overlaps the same position in the exposure area, the light beam that should be irradiated to the position adjacent to the exposure area is mixed, and the regularity of the repeated pattern of the pattern is disturbed, and the occurrence of moire is suppressed. Is done.
さらに、本発明の露光装置は、描画制御手段が、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データを記憶する第1のメモリと、描画データの座標を補正するための補正値を記憶する第2のメモリと、第2のメモリに記憶された補正値に応じて、第1のメモリから読み出す描画データの座標を補正する手段とを備えたものである。また、本発明の露光方法は、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データを第1のメモリに記憶し、描画データの座標を補正するための補正値を第2のメモリに記憶し、第2のメモリに記憶した補正値に応じて、第1のメモリから読み出す描画データの座標を補正するものである。第2のメモリに記憶した補正値に応じて、第1のメモリから読み出す描画データの座標を補正することにより、描画データの変更を事前に行う必要なく、リアルタイムで、描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給することができる。 Further, in the exposure apparatus of the present invention, the drawing control means stores a first memory for storing drawing data to be supplied to the drive circuit of the light beam irradiation device, and a correction value for correcting the coordinates of the drawing data. 2 memory and means for correcting the coordinates of the drawing data read from the first memory in accordance with the correction value stored in the second memory. In the exposure method of the present invention, drawing data to be supplied to the drive circuit of the light beam irradiation apparatus is stored in the first memory, and a correction value for correcting the coordinates of the drawing data is stored in the second memory. The coordinates of the drawing data read from the first memory are corrected according to the correction value stored in the second memory. According to the correction value stored in the second memory, by correcting the coordinates of the drawing data read from the first memory, a part of the drawing data can be converted in real time without the need to change the drawing data in advance. As drawing data at a position adjacent to the exposure region, it can be supplied to the drive circuit of the light beam irradiation apparatus.
本発明の表示用パネル基板の製造方法は、上記のいずれかの露光装置又は露光方法を用いて基板の露光を行うものである。上記の露光装置又は露光方法を用いることにより、パターンのエッジのぎざぎざが目立たなくなり、またモアレの発生が抑制されて、描画品質が向上するので、高品質な表示用パネル基板が製造される。 The method for producing a display panel substrate according to the present invention involves exposing the substrate using any one of the above exposure apparatuses or exposure methods. By using the exposure apparatus or the exposure method described above, the jagged edges of the pattern become inconspicuous, the occurrence of moire is suppressed, and the drawing quality is improved, so that a high-quality display panel substrate is manufactured.
本発明の露光装置及び露光方法によれば、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給することにより、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることができる。 According to the exposure apparatus and the exposure method of the present invention, drawing data at the same position in the exposure area is supplied to the drive circuit of the light beam irradiation apparatus a plurality of times, and a part of the drawing data supplied a plurality of times is adjacent to the exposure area. By supplying the drawing data of the position to the drive circuit of the light beam irradiation device, the jagged edges of the pattern can be made inconspicuous, and the generation of moire can be suppressed, thereby improving the drawing quality.
さらに、本発明の露光装置及び露光方法によれば、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データを第1のメモリに記憶し、描画データの座標を補正するための補正値を第2のメモリに記憶し、第2のメモリに記憶した補正値に応じて、第1のメモリから読み出す描画データの座標を補正することにより、描画データの変更を事前に行う必要なく、リアルタイムで、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給することができる。 Furthermore, according to the exposure apparatus and the exposure method of the present invention, the drawing data supplied to the drive circuit of the light beam irradiation apparatus is stored in the first memory, and the correction value for correcting the coordinates of the drawing data is set to the second value. By correcting the coordinates of the drawing data stored in the memory and read out from the first memory according to the correction value stored in the second memory, it is not necessary to change the drawing data in advance, and in real time, multiple times. Part of the drawing data to be supplied can be supplied to the driving circuit of the light beam irradiation apparatus as drawing data at a position adjacent to the exposure region.
本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることができるので、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。 According to the method for manufacturing a display panel substrate of the present invention, it is possible to improve the drawing quality by making the jagged edges of the pattern inconspicuous and suppressing the occurrence of moire. Can be manufactured.
図1は、本発明の一実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。また、図2は本発明の一実施の形態による露光装置の側面図、図3は本発明の一実施の形態による露光装置の正面図である。露光装置は、ベース3、Xガイド4、Xステージ5、Yガイド6、Yステージ7、θステージ8、チャック10、ゲート11、光ビーム照射装置20、リニアスケール31,33、エンコーダ32,34、レーザー測長系、レーザー測長系制御装置40、ステージ駆動回路60、及び主制御装置70を含んで構成されている。なお、図2及び図3では、レーザー測長系のレーザー光源41、レーザー測長系制御装置40、ステージ駆動回路60、及び主制御装置70が省略されている。露光装置は、これらの他に、基板1をチャック10へ搬入し、また基板1をチャック10から搬出する基板搬送ロボット、装置内の温度管理を行う温度制御ユニット等を備えている。
FIG. 1 is a view showing the schematic arrangement of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a side view of the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a front view of the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention. The exposure apparatus includes a
なお、以下に説明する実施の形態におけるXY方向は例示であって、X方向とY方向とを入れ替えてもよい。 Note that the XY directions in the embodiments described below are examples, and the X direction and the Y direction may be interchanged.
図1及び図2において、チャック10は、基板1の受け渡しを行う受け渡し位置にある。受け渡し位置において、図示しない基板搬送ロボットにより基板1がチャック10へ搬入され、また図示しない基板搬送ロボットにより基板1がチャック10から搬出される。チャック10は、基板1の裏面を真空吸着して支持する。基板1の表面には、フォトレジストが塗布されている。
1 and 2, the
基板1の露光を行う露光位置の上空に、ベース3をまたいでゲート11が設けられている。ゲート11には、複数の光ビーム照射装置20が搭載されている。なお、本実施の形態は、8つの光ビーム照射装置20を用いた露光装置の例を示しているが、光ビーム照射装置の数はこれに限らず、本発明は1つ又は2つ以上の光ビーム照射装置を用いた露光装置に適用される。
A
図4は、光ビーム照射装置の概略構成を示す図である。光ビーム照射装置20は、光ファイバー22、レンズ23、ミラー24、DMD(Digital Micromirror Device)25、投影レンズ26、及びDMD駆動回路27を含んで構成されている。光ファイバー22は、レーザー光源ユニット21から発生された紫外光の光ビームを、光ビーム照射装置20内へ導入する。光ファイバー22から射出された光ビームは、レンズ23及びミラー24を介して、DMD25へ照射される。DMD25は、光ビームを反射する複数の微小なミラーを直交する二方向に配列して構成された空間的光変調器であり、各ミラーの角度を変更して光ビームを変調する。DMD25により変調された光ビームは、投影レンズ26を含むヘッド部20aから照射される。DMD駆動回路27は、主制御装置70から供給された描画データに基づいて、DMD25の各ミラーの角度を変更する。
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the light beam irradiation apparatus. The light
図2及び図3において、チャック10は、θステージ8に搭載されており、θステージ8の下にはYステージ7及びXステージ5が設けられている。Xステージ5は、ベース3に設けられたXガイド4に搭載され、Xガイド4に沿ってX方向へ移動する。Yステージ7は、Xステージ5に設けられたYガイド6に搭載され、Yガイド6に沿ってY方向へ移動する。θステージ8は、Yステージ7に搭載され、θ方向へ回転する。Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8には、ボールねじ及びモータや、リニアモータ等の図示しない駆動機構が設けられており、各駆動機構は、図1のステージ駆動回路60により駆動される。
2 and 3, the
θステージ8のθ方向への回転により、チャック10に搭載された基板1は、直交する二辺がX方向及びY方向へ向く様に回転される。Xステージ5のX方向への移動により、チャック10は、受け渡し位置と露光位置との間を移動される。露光位置において、Xステージ5のX方向への移動により、各光ビーム照射装置20のヘッド部20aから照射された光ビームが、基板1をX方向へ走査する。また、Yステージ7のY方向への移動により、各光ビーム照射装置20のヘッド部20aから照射された光ビームによる基板1の走査領域が、Y方向へ移動される。図1において、主制御装置70は、ステージ駆動回路60を制御して、θステージ8のθ方向へ回転、Xステージ5のX方向への移動、及びYステージ7のY方向への移動を行う。
By rotation of the
なお、本実施の形態では、Xステージ5によりチャック10をX方向へ移動することによって、光ビーム照射装置20からの光ビームによる基板1の走査を行っているが、光ビーム照射装置20を移動することにより、光ビーム照射装置20からの光ビームによる基板1の走査を行ってもよい。また、本実施の形態では、Yステージ7によりチャック10をY方向へ移動することによって、光ビーム照射装置20からの光ビームによる基板1の走査領域を変更しているが、光ビーム照射装置20を移動することにより、光ビーム照射装置20からの光ビームによる基板1の走査領域を変更してもよい。
In the present embodiment, the
図1及び図2において、ベース3には、X方向へ伸びるリニアスケール31が設置されている。リニアスケール31には、Xステージ5のX方向への移動量を検出するための目盛が付けられている。また、Xステージ5には、Y方向へ伸びるリニアスケール33が設置されている。リニアスケール33には、Yステージ7のY方向への移動量を検出するための目盛が付けられている。
1 and 2, the
図1及び図3において、Xステージ5の一側面には、リニアスケール31に対向して、エンコーダ32が取り付けられている。エンコーダ32は、リニアスケール31の目盛を検出して、パルス信号を主制御装置70へ出力する。また、図1及び図2において、Yステージ7の一側面には、リニアスケール33に対向して、エンコーダ34が取り付けられている。エンコーダ34は、リニアスケール33の目盛を検出して、パルス信号を主制御装置70へ出力する。主制御装置70は、エンコーダ32のパルス信号をカウントして、Xステージ5のX方向への移動量を検出し、エンコーダ34のパルス信号をカウントして、Yステージ7のY方向への移動量を検出する。
1 and 3, an
図5は、レーザー測長系の動作を説明する図である。なお、図5においては、図1に示したゲート11、及び光ビーム照射装置20が省略されている。レーザー測長系は、公知のレーザー干渉式の測長系であって、レーザー光源41、レーザー干渉計42,44、及びバーミラー43,45を含んで構成されている。バーミラー43は、チャック10のY方向へ伸びる一側面に取り付けられている。また、バーミラー45は、チャック10のX方向へ伸びる一側面に取り付けられている。
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the laser length measurement system. In FIG. 5, the
レーザー干渉計42は、レーザー光源41からのレーザー光をバーミラー43へ照射し、バーミラー43により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光源41からのレーザー光とバーミラー43により反射されたレーザー光との干渉を測定する。この測定は、Y方向の2箇所で行う。レーザー測長系制御装置40は、主制御装置70の制御により、レーザー干渉計42の測定結果から、チャック10のX方向の位置及び回転を検出する。
The
一方、レーザー干渉計44は、レーザー光源41からのレーザー光をバーミラー45へ照射し、バーミラー45により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光源41からのレーザー光とバーミラー45により反射されたレーザー光との干渉を測定する。レーザー測長系制御装置40は、主制御装置70の制御により、レーザー干渉計44の測定結果から、チャック10のY方向の位置を検出する。
On the other hand, the
図4において、主制御装置70は、光ビーム照射装置20のDMD駆動回路27へ描画データを供給する描画制御部を有する。図6は、描画制御部の概略構成を示す図である。描画制御部71は、メモリ72,76、バンド幅設定部73、中心点座標決定部74、座標決定部75、及び補正回路77を含んで構成されている。メモリ72は、各光ビーム照射装置20のDMD駆動回路27へ供給する描画データを、そのXY座標をアドレスとして記憶している。
In FIG. 4, the
バンド幅設定部73は、メモリ72から読み出す描画データのY座標の範囲を決定することにより、光ビーム照射装置20のヘッド部20aから照射される光ビームのY方向のバンド幅を設定する。
The
レーザー測長系制御装置40は、露光位置における基板1の露光を開始する前のチャック10のXY方向の位置を検出する。中心点座標決定部74は、レーザー測長系制御装置40が検出したチャック10のXY方向の位置から、基板1の露光を開始する前のチャック10の中心点のXY座標を決定する。図1において、光ビーム照射装置20からの光ビームにより基板1の走査を行う際、主制御装置70は、ステージ駆動回路60を制御して、Xステージ5によりチャック10をX方向へ移動させる。基板1の走査領域を移動する際、主制御装置70は、ステージ駆動回路60を制御して、Yステージ7によりチャック10をY方向へ移動させる。図6において、中心点座標決定部74は、エンコーダ32,34からのパルス信号をカウントして、Xステージ5のX方向への移動量及びYステージ7のY方向への移動量を検出し、チャック10の中心点のXY座標を決定する。
The laser length measurement
座標決定部75は、中心点座標決定部74が決定したチャック10の中心点のXY座標に基づき、各光ビーム照射装置20のDMD駆動回路27へ供給する描画データのXY座標を決定する。
The coordinate
メモリ76には、メモリ72から読み出す描画データの座標を補正するための補正値が記憶されている。図7は、補正値の一例を示す表である。本例は、光ビーム照射装置20からの光ビームによる基板1の走査をX方向に左から右へ行い、走査領域の移動をY方向に下から上へ行う場合において、描画制御部71が、露光領域の同じ位置の描画データを、DMD駆動回路27へ32回供給し、光ビーム照射装置20からの光ビームが、露光領域の同じ位置へ32回照射される例を示している。
The
図6において、補正回路77は、座標決定部75が決定した各光ビーム照射装置20のDMD駆動回路27へ供給する描画データのX座標及びY座標に、メモリ76に記憶された補正値をそれぞれ加算して、メモリ72から読み出す描画データの座標を補正する。メモリ72は、補正回路77が補正したXY座標をアドレスとして入力し、入力したXY座標のアドレスに記憶された描画データを、各光ビーム照射装置20のDMD駆動回路27へ出力する。
In FIG. 6, the
図8は、補正後の描画データの位置を示す図である。メモリ76に記憶された補正値が図7に示した例の場合、メモリ72から読み出される32回分の描画データの内、16回分の描画データは、補正回路77により座標が補正されず、元の位置の描画データとなる。また、7回分の描画データは、補正回路77により座標が補正されて、元の位置の右側(走査方向側)に隣接する位置の描画データとなる。また、3回分の描画データは、補正回路77により座標が補正されて、元の位置の左上側に隣接する位置の描画データとなる。また、5回分の描画データは、補正回路77により座標が補正されて、元の位置の上側(走査領域移動方向側)に隣接する位置の描画データとなる。また、1回分の描画データは、補正回路77により座標が補正されて、元の位置の右上側に隣接する位置の描画データとなる。
FIG. 8 is a diagram showing the position of the drawing data after correction. In the case where the correction values stored in the
このとき、図7に示した補正値の例では、描画データの座標の補正が照射回数の1回飛びに行われ、描画データの位置が1回飛びに元に戻るので、描画データの位置が同じ方向へ連続して移動することがなく、描画されるパターンが全体的に自然にぼかされる。 At this time, in the example of the correction value shown in FIG. 7, the correction of the coordinates of the drawing data is performed once for the number of times of irradiation, and the position of the drawing data is returned to the original position after the number of times of irradiation. The pattern to be drawn is naturally blurred overall without moving continuously in the same direction.
なお、描画データの座標を補正するための補正値は、図7の例に限るものではなく、描画データを露光領域の隣接する各位置へ移動させる回数は、適宜決定することができる。また、メモリ76に記憶する補正値は、露光条件に応じて適宜変更することができる。
The correction value for correcting the coordinates of the drawing data is not limited to the example of FIG. 7, and the number of times that the drawing data is moved to each adjacent position in the exposure area can be determined as appropriate. The correction value stored in the
図9(a)は補正前の描画データにより描画されるパターンを示す図、図9(b)は補正後の描画データにより描画されるパターンを示す図である。図9(a)に示す様に、補正前の描画データにより描画されるパターン2は、ディジタル化によりパターン2のエッジ(縁)が階段状に規則的に変化して、エッジのぎざぎざが目立ったものとなる。また、露光領域の同じ位置に光ビームの照射領域が重なる際、解像度の影響によりモアレが発生する。図9(b)に示す様に、補正後の描画データにより描画されるパターン2’は、光ビーム照射装置20から照射される光ビームの一部が露光領域の隣接する位置へずれ、描画されるパターン2’のエッジがぼやけて、エッジのぎざぎざが目立たなくなる。また、露光領域の同じ位置に光ビームの照射領域が重なる際、露光領域の隣接する位置へ照射されるはずの光ビームが混じって、パターンの繰り返し模様の規則性が乱れ、モアレの発生が抑制される。
FIG. 9A is a diagram showing a pattern drawn by drawing data before correction, and FIG. 9B is a diagram showing a pattern drawn by drawing data after correction. As shown in FIG. 9A, in the
図10〜図13は、光ビームによる基板の走査を説明する図である。図10〜図13は、8つの光ビーム照射装置20からの8本の光ビームにより、基板1のX方向の走査を4回行って、基板1全体を走査する例を示している。図10〜図13においては、各光ビーム照射装置20のヘッド部20aが破線で示されている。各光ビーム照射装置20のヘッド部20aから照射された光ビームは、Y方向にバンド幅Wを有し、Xステージ5のX方向への移動によって、基板1を矢印で示す方向へ走査する。
10 to 13 are diagrams for explaining scanning of the substrate by the light beam. 10 to 13 show an example in which the
図10は、1回目の走査を示し、X方向への1回目の走査により、図10に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。1回目の走査が終了すると、Yステージ7のY方向への移動により、基板1がY方向へバンド幅Wと同じ距離だけ移動される。図11は、2回目の走査を示し、X方向への2回目の走査により、図11に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。2回目の走査が終了すると、Yステージ7のY方向への移動により、基板1がY方向へバンド幅Wと同じ距離だけ移動される。図12は、3回目の走査を示し、X方向への3回目の走査により、図12に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。3回目の走査が終了すると、Yステージ7のY方向への移動により、基板1がY方向へバンド幅Wと同じ距離だけ移動される。図13は、4回目の走査を示し、X方向への4回目の走査により、図13に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われ、基板1全体の走査が終了する。
FIG. 10 shows the first scan, and the pattern is drawn in the scan area shown in gray in FIG. 10 by the first scan in the X direction. When the first scanning is completed, the
複数の光ビーム照射装置20からの複数の光ビームにより基板1の走査を並行して行うことにより、基板1全体の走査に掛かる時間を短くすることができ、タクトタイムを短縮することができる。
By scanning the
なお、図10〜図13では、基板1のX方向の走査を4回行って、基板1全体を走査する例を示したが、走査の回数はこれに限らず、基板1のX方向の走査を3回以下又は5回以上行って、基板1全体を走査してもよい。
10 to 13 show an example in which the
以上説明した実施の形態によれば、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置20のDMD駆動回路27へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置20のDMD駆動回路27へ供給することにより、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることができる。
According to the embodiment described above, drawing data at the same position in the exposure area is supplied to the
さらに、光ビーム照射装置20のDMD駆動回路27へ供給する描画データを第1のメモリ72に記憶し、描画データの座標を補正するための補正値を第2のメモリ76に記憶し、第2のメモリ76に記憶した補正値に応じて、第1のメモリ72から読み出す描画データの座標を補正することにより、描画データの変更を事前に行う必要なく、リアルタイムで、描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置20のDMD駆動回路27へ供給することができる。
Further, drawing data to be supplied to the
本発明の露光装置又は露光方法を用いて基板の露光を行うことにより、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることができるので、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。 By performing exposure of the substrate using the exposure apparatus or exposure method of the present invention, the jagged edges of the pattern can be made inconspicuous, and the generation of moire can be suppressed to improve the drawing quality. A display panel substrate can be manufactured.
例えば、図14は、液晶ディスプレイ装置のTFT基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。薄膜形成工程(ステップ101)では、スパッタ法やプラズマ化学気相成長(CVD)法等により、基板上に液晶駆動用の透明電極となる導電体膜や絶縁体膜等の薄膜を形成する。レジスト塗布工程(ステップ102)では、ロール塗布法等によりフォトレジストを塗布して、薄膜形成工程(ステップ101)で形成した薄膜上にフォトレジスト膜を形成する。露光工程(ステップ103)では、露光装置を用いて、フォトレジスト膜にパターンを形成する。現像工程(ステップ104)では、シャワー現像法等により現像液をフォトレジスト膜上に供給して、フォトレジスト膜の不要部分を除去する。エッチング工程(ステップ105)では、ウエットエッチングにより、薄膜形成工程(ステップ101)で形成した薄膜の内、フォトレジスト膜でマスクされていない部分を除去する。剥離工程(ステップ106)では、エッチング工程(ステップ105)でのマスクの役目を終えたフォトレジスト膜を、剥離液によって剥離する。これらの各工程の前又は後には、必要に応じて、基板の洗浄/乾燥工程が実施される。これらの工程を数回繰り返して、基板上にTFTアレイが形成される。 For example, FIG. 14 is a flowchart showing an example of the manufacturing process of the TFT substrate of the liquid crystal display device. In the thin film formation step (step 101), a thin film such as a conductor film or an insulator film, which becomes a transparent electrode for driving liquid crystal, is formed on the substrate by sputtering, plasma chemical vapor deposition (CVD), or the like. In the resist coating process (step 102), a photoresist is applied by a roll coating method or the like to form a photoresist film on the thin film formed in the thin film forming process (step 101). In the exposure step (step 103), a pattern is formed on the photoresist film using an exposure apparatus. In the development step (step 104), a developer is supplied onto the photoresist film by a shower development method or the like to remove unnecessary portions of the photoresist film. In the etching process (step 105), a portion of the thin film formed in the thin film formation process (step 101) that is not masked by the photoresist film is removed by wet etching. In the stripping step (step 106), the photoresist film that has finished the role of the mask in the etching step (step 105) is stripped with a stripping solution. Before or after each of these steps, a substrate cleaning / drying step is performed as necessary. These steps are repeated several times to form a TFT array on the substrate.
また、図15は、液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。ブラックマトリクス形成工程(ステップ201)では、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、剥離等の処理により、基板上にブラックマトリクスを形成する。着色パターン形成工程(ステップ202)では、染色法や顔料分散法等により、基板上に着色パターンを形成する。この工程を、R、G、Bの着色パターンについて繰り返す。保護膜形成工程(ステップ203)では、着色パターンの上に保護膜を形成し、透明電極膜形成工程(ステップ204)では、保護膜の上に透明電極膜を形成する。これらの各工程の前、途中又は後には、必要に応じて、基板の洗浄/乾燥工程が実施される。 FIG. 15 is a flowchart showing an example of the manufacturing process of the color filter substrate of the liquid crystal display device. In the black matrix forming step (step 201), a black matrix is formed on the substrate by processing such as resist coating, exposure, development, etching, and peeling. In the colored pattern forming step (step 202), a colored pattern is formed on the substrate by a dyeing method, a pigment dispersion method, or the like. This process is repeated for the R, G, and B coloring patterns. In the protective film forming step (step 203), a protective film is formed on the colored pattern, and in the transparent electrode film forming step (step 204), a transparent electrode film is formed on the protective film. Before, during or after each of these steps, a substrate cleaning / drying step is performed as necessary.
図14に示したTFT基板の製造工程では、露光工程(ステップ103)において、図15に示したカラーフィルタ基板の製造工程では、ブラックマトリクス形成工程(ステップ201)及び着色パターン形成工程(ステップ202)の露光処理において、本発明の露光装置又は露光方法を適用することができる。 In the TFT substrate manufacturing process shown in FIG. 14, in the exposure process (step 103), in the color filter substrate manufacturing process shown in FIG. 15, in the black matrix forming process (step 201) and the colored pattern forming process (step 202). In this exposure process, the exposure apparatus or the exposure method of the present invention can be applied.
1 基板
2,2’ パターン
3 ベース
4 Xガイド
5 Xステージ
6 Yガイド
7 Yステージ
8 θステージ
10 チャック
11 ゲート
20 光ビーム照射装置
20a ヘッド部
21 レーザー光源ユニット
22 光ファイバー
23 レンズ
24 ミラー
25 DMD(Digital Micromirror Device)
26 投影レンズ
27 DMD駆動回路
31,33 リニアスケール
32,34 エンコーダ
40 レーザー測長系制御装置
41 レーザー光源
42,44 レーザー干渉計
43,45 バーミラー
60 ステージ駆動回路
70 主制御装置
71 描画制御部
72,76 メモリ
73 バンド幅設定部
74 中心点座標決定部
75 座標決定部
77 補正回路
DESCRIPTION OF
26
Claims (6)
複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有する光ビーム照射装置と、
前記チャックと前記光ビーム照射装置とを相対的に移動する移動手段とを備え、
前記移動手段により前記チャックと前記光ビーム照射装置とを相対的に移動し、前記光ビーム照射装置からの光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置であって、
露光領域の同じ位置の描画データを、前記光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、前記光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画制御手段を備えたことを特徴とする露光装置。 A chuck for supporting a substrate coated with a photoresist;
Spatial light modulator in which a plurality of mirrors are arranged in two orthogonal directions, a drive circuit for driving the spatial light modulator based on drawing data, and irradiation optics for irradiating a light beam modulated by the spatial light modulator A light beam irradiation apparatus having a head portion including a system;
A moving means for relatively moving the chuck and the light beam irradiation device;
An exposure apparatus that relatively moves the chuck and the light beam irradiation device by the moving means, scans the substrate with the light beam from the light beam irradiation device, and draws a pattern on the substrate,
Drawing data at the same position in the exposure area is supplied to the drive circuit of the light beam irradiation apparatus a plurality of times, and a part of the drawing data supplied a plurality of times is used as drawing data at an adjacent position in the exposure area to emit the light beam. An exposure apparatus comprising drawing control means for supplying to a drive circuit of the apparatus.
前記光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データを記憶する第1のメモリと、
描画データの座標を補正するための補正値を記憶する第2のメモリと、
前記第2のメモリに記憶された補正値に応じて、前記第1のメモリから読み出す描画データの座標を補正する手段とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 The drawing control means includes
A first memory for storing drawing data to be supplied to the drive circuit of the light beam irradiation device;
A second memory for storing correction values for correcting the coordinates of the drawing data;
2. The exposure apparatus according to claim 1, further comprising means for correcting coordinates of drawing data read from the first memory in accordance with a correction value stored in the second memory.
チャックと、複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有する光ビーム照射装置とを、相対的に移動し、
光ビーム照射装置からの光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光方法であって、
露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給し、
複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給することを特徴とする露光方法。 Support the substrate coated with photoresist with a chuck,
A spatial light modulator in which a chuck and a plurality of mirrors are arranged in two orthogonal directions, a drive circuit for driving the spatial light modulator based on drawing data, and a light beam modulated by the spatial light modulator are irradiated. A light beam irradiation apparatus having a head portion including an irradiation optical system to move relatively,
An exposure method for drawing a pattern on a substrate by scanning the substrate with a light beam from a light beam irradiation device,
The drawing data at the same position in the exposure area is supplied to the drive circuit of the light beam irradiation device multiple times,
An exposure method characterized in that a part of drawing data supplied a plurality of times is supplied to a drive circuit of a light beam irradiation apparatus as drawing data at a position adjacent to an exposure region.
描画データの座標を補正するための補正値を第2のメモリに記憶し、
第2のメモリに記憶した補正値に応じて、第1のメモリから読み出す描画データの座標を補正することを特徴とする請求項3に記載の露光方法。 Drawing data to be supplied to the drive circuit of the light beam irradiation device is stored in the first memory,
A correction value for correcting the coordinates of the drawing data is stored in the second memory;
4. The exposure method according to claim 3, wherein the coordinates of the drawing data read from the first memory are corrected in accordance with the correction value stored in the second memory.
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