JP5761034B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板処理装置に関する。

ディスプレイ装置などの表示装置を構成する表示素子として、例えば液晶表示素子、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）素子、電子ペーパに用いられる電気泳動素子などが知られている。現在、これらの表示素子として、基板表面に薄膜トランジスタと呼ばれるスイッチング素子（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）を形成した後、その上にそれぞれの表示デバイスを形成する能動的素子（アクティブデバイス）が主流となってきている。

近年では、シート状の基板（例えばフィルム部材など）上に表示素子を形成する技術が提案されている。このような技術として、例えばロール・トゥ・ロール方式（以下、単に「ロール方式」と表記する）と呼ばれる手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。ロール方式は、基板供給側の供給用ローラーに巻かれた１枚のシート状の基板（例えば、帯状のフィルム部材）を送り出すと共に送り出された基板を基板回収側の回収用ローラーで巻き取りながら基板を搬送する。

そして、基板が送り出されてから巻き取られるまでの間に、例えば複数の搬送ローラー等を用いて基板を搬送しつつ、複数の処理装置を用いて、ＴＦＴを構成するゲート電極、ゲート酸化膜、半導体膜、ソース・ドレイン電極等を形成し、基板の被処理面上に表示素子の構成要素を順次形成する。例えば、有機ＥＬを素子を形成する場合には、発光層、陽極、陰極、電機回路等を基板上に順次形成する。近年では、大型の表示素子が求められることが多くなっているため、より大きい寸法の基板を用いる必要が生じている。

国際公開第２００６／１００８６８号

しかしながら、基板の搬送方向に対する直交方向（基板の方向）における基板の寸法が大きくなると、例えば搬送中に当該幅方向に基板が撓むおそれがある。このような基板の撓みは、例えば、基板の被処理面に形成する表示素子の各構成要素の位置合わせ精度の低下などの原因となることがある。

本発明の態様は、基板の寸法によらず当該基板の被処理面に対する処理精度を高精度に行うことができる基板処理装置を提供することを目的とする。

本発明の態様に従えば、可撓性を有する帯状のシート基板を長尺方向に搬送するローラーを有する搬送部と、前記シート基板の被処理面のうち、前記長尺方向と交差する幅方向に関して分割された複数の被処理領域の各々に対して所定のパターンが露光されるように、前記シート基板の前記幅方向、又は前記長尺方向に間隔をあけて配置される複数の露光領域を備えた処理部と、前記シート基板の裏面側に配置されると共に、前記処理部の前記複数の露光領域の各々に対応して分割された複数の平坦な支持面を有する支持テーブル、或いは前記複数の露光領域の各々に対応して前記長尺方向に配置される複数のローラーステージを備え、前記支持テーブルの前記複数の支持面、或いは前記複数のローラーステージによって前記シート基板の裏面を支持するステージ装置と、を備える、基板処理装置が提供される。

本発明の態様によれば、基板の寸法によらず当該基板上に高精度に処理を行うことができる。

本実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図。 本実施形態に係るステージ装置の構成を示す図。 本実施形態に係る露光装置及びステージ装置の構成を示す図。 本実施形態に係る露光装置及びステージ装置の構成を示す図。 本実施形態に係る露光装置及びステージ装置の構成を示す図。 露光装置の露光動作を示す図。 露光装置及びステージ装置のアライメント動作を示す図。 ステージ装置とシート基板との間のアライメント動作を示す図。 ステージ装置と露光装置との間のアライメント動作を示す図。 本実施形態に係る基板処理装置の他の構成を示す図。 本実施形態に係る基板処理装置の他の構成を示す図。 本実施形態に係る基板処理装置の他の構成を示す図。 本実施形態に係る基板処理装置の他の構成を示す図。 本実施形態に係る基板処理装置の他の構成を示す図。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施の形態に係る基板処理装置ＦＰＡの構成を示す図である。
図１に示すように、基板処理装置ＦＰＡは、シート基板（例えば、帯状のフィルム部材）ＦＢを供給する基板供給部ＳＵ、シート基板ＦＢの表面（被処理面）に対して処理を行う基板処理部ＰＲ、シート基板ＦＢを回収する基板回収部ＣＬ、及び、これらの各部を制御する制御部ＣＯＮＴを有している。基板処理装置ＦＰＡは、例えば工場などに設置される。

基板処理装置ＦＰＡは、基板供給部ＳＵからシート基板ＦＢが送り出されてから、基板回収部ＣＬでシート基板ＦＢを回収するまでの間に、シート基板ＦＢの表面に各種処理を実行するロール・トゥ・ロール方式（以下、単に「ロール方式」と表記する）の装置である。基板処理装置ＦＰＡは、シート基板ＦＢ上に例えば有機ＥＬ素子、液晶表示素子等の表示素子（電子デバイス）を形成する場合に用いることができる。勿論、処理装置ＦＰＡは、これらの素子以外の素子を形成する場合にも用いることができる。

基板処理装置ＦＰＡにおいて処理対象となるシート基板ＦＢとしては、例えば樹脂フィルムやステンレス鋼などの箔（フォイル）を用いることができる。例えば、樹脂フィルムは、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、などの材料を用いることができる。

シート基板ＦＢのＹ方向（短尺方向）の寸法は例えば１ｍ〜２ｍ程度に形成されており、Ｘ方向（長尺方向）の寸法は例えば１０ｍ以上に形成されている。勿論、この寸法は一例に過ぎず、これに限られることは無い。例えばシート基板ＦＢのＹ方向の寸法が１ｍ以下、又は５０ｃｍ以下であっても構わないし、２ｍ以上であっても構わない。本実施形態においては、Ｙ方向の寸法が２ｍを超えるシート基板ＦＢであっても好適に用いられる。また、シート基板ＦＢのＸ方向の寸法が１０ｍ以下であっても構わない。

シート基板ＦＢは、例えば可撓性を有するように形成されている。ここで可撓性とは、例えば基板に少なくとも自重程度の所定の力を加えても線断したり破断したりすることはなく、該基板を撓めることが可能な性質をいう。また、例えば上記所定の力によって屈曲する性質も可撓性に含まれる。また、上記可撓性は、該基板の材質、大きさ、厚さ、又は温度などの環境、等に応じて変わる。なお、シート基板ＦＢとしては、１枚の帯状の基板を用いても構わないが、複数の単位基板を接続して帯状に形成される構成としても構わない。

シート基板ＦＢは、比較的高温（例えば２００℃程度）の熱を受けても寸法が実質的に変わらない（熱変形が小さい）ように熱膨張係数が比較的小さい方が好ましい。例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合して熱膨張係数を小さくすることができる。無機フィラーの例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素などが挙げられる。

基板供給部ＳＵは、例えばロール状に巻かれたシート基板ＦＢを基板処理部ＰＲへ送り出して供給する。基板供給部ＳＵには、例えばシート基板ＦＢを巻きつける軸部や当該軸部を回転させる回転駆動源などが設けられている。代替的及び／又は追加的に、基板供給部ＳＵは、例えばロール状に巻かれた状態のシート基板ＦＢを覆うカバー部などが設けられた構成であっても構わない。

基板回収部ＣＬは、基板処理部ＰＲからのシート基板ＦＢを例えばロール状に巻きとって回収する。基板回収部ＣＬには、基板供給部ＳＵと同様に、シート基板ＦＢを巻きつけるための軸部や当該軸部を回転させる回転駆動源、回収したシート基板ＦＢを覆うカバー部などが設けられている。代替的及び／又は追加的に、基板処理部ＰＲにおいてシート基板ＦＢが例えばパネル状に切断される場合などには例えばシート基板ＦＢを重ねた状態に回収するなど、基板回収部ＣＬは、ロール状に巻いた状態とは異なる状態でシート基板ＦＢを回収する構成であっても構わない。

基板処理部ＰＲは、基板供給部ＳＵから供給されるシート基板ＦＢを基板回収部ＣＬへ搬送すると共に、搬送の過程でシート基板ＦＢの被処理面Ｆｐに対して処理を行う。基板処理部ＰＲは、例えば処理装置１０、搬送装置３０及びアライメント装置５０などを有している。

処理装置１０は、シート基板ＦＢの被処理面Ｆｐに対して例えば有機ＥＬ素子を形成するための各種処理部を有している。このような処理部としては、例えば被処理面Ｆｐ上に隔壁を形成するための隔壁形成装置、有機ＥＬ素子を駆動するための電極を形成するための電極形成装置、発光層を形成するための発光層形成装置などが挙げられる。より具体的には、液滴塗布装置（例えばインクジェット型塗布装置、スピンコート型塗布装置など）、蒸着装置、スパッタリング装置などの成膜装置や、露光装置、現像装置、表面改質装置、洗浄装置などが挙げられる。これらの各装置は、例えばシート基板ＦＢの搬送経路上に適宜設けられている。例えば、２以上の処理装置を搬送方向に沿って配置できる。

搬送装置３０は、基板処理部ＰＲ内において例えばシート基板ＦＢを基板回収部ＣＬに向けて搬送するローラー装置Ｒを有している。ローラー装置Ｒは、シート基板ＦＢの搬送経路に沿って例えば複数設けられている。複数のローラー装置Ｒのうち少なくとも一部のローラー装置Ｒには、駆動機構（不図示）が取り付けられている。このようなローラー装置Ｒが回転することにより、シート基板ＦＢがＸ軸方向に搬送されるようになっている。複数のローラー装置Ｒのうち例えば一部のローラー装置Ｒが搬送方向と直交する方向に移動可能に設けられた構成であっても構わない。なお、本実施形態では、シート基板ＦＢの搬送方向に関して、処理装置１０の下流側に、一対のローラ装置Ｒを設けている。この一対のローラ装置Ｒは、シート基板ＦＢの表面及び裏面に接触するとともに、シート基板ＦＢの少なくとも一部を挟み込むように構成されている。

アライメント装置５０は、シート基板ＦＢの両端部に設けられたアライメントマーク（基板マーク）を検出し、その検出結果に基づいて、処理装置１０に対するシート基板ＦＢのアライメント動作を行う。アライメント装置５０は、シート基板ＦＢに設けられたアライメントマーク検出するアライメントカメラ５１と、当該アライメントカメラ５１の検出結果に基づいてシート基板ＦＢを例えばＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向のうち少なくとも一方向に微調整する調整機構５２とを有している。

本実施形態では、シート基板ＦＢの被処理面を処理する処理装置１０として、例えば露光装置１０Ａ及び露光装置１０Ｂを用いる場合を例に挙げて説明する。本実施形態では、シート基板ＦＢの表面（被処理面）側のスペースに処理装置１０（露光装置１０Ａ及び１０Ｂ）を配置し、シート基板ＦＢの裏面側のスペースに、ステージ装置ＦＳＴが設けられている。本実施形態において、ステージ装置ＦＳＴは、シート基板ＦＢの裏面を支持し、露光装置１０Ａ及び１０Ｂによって処理されるシート基板ＦＢの被処理面を案内する。

図２は、ステージ装置ＦＳＴの構成を示す斜視図である。
図２に示すように、ステージ装置ＦＳＴは、本体部７０と、コンケイブローラー７１及び７２と、吸着ローラー７３及び７４と、支持テーブル７５とを有している。本体部７０は、搬送装置３０のベース（不図示）に固定される矩形状の下層部７０ａ、下層部７０ａの上面に、間隔を離して配置される一対の柱状部７０ｂ、柱状部７０ｂ上に固定される上層部７０ｃを有している。そして、下層部７０ａの上面と上層部７０ｃと一対の柱状部７０ｂとの間には空間７０ｄが形成されている。コンケイブローラー７１及び７２、吸着ローラー７３及び７４、支持テーブル７５のそれぞれは、本体部７０の上層部７０ｃ上に設けられている。なお、コンケイブローラー７１及び７２、吸着ローラー７３及び７４、支持テーブル７５は、シート基板ＦＢの搬送方向に、コンケイブローラー７１、吸着ローラー７３、支持テーブル７５、吸着ローラー７４、コンケイブローラー７２の順に配置されている。すなわち、支持テーブル７５は、吸着ローラー７３と吸着ローラー７４との間に配置される。

コンケイブローラー７１及び７２は、上層部７０ｃ上の例えばＸ方向の両端部に配置されている。コンケイブローラー７１及び７２は、例えばＹ軸を中心軸としてθＹ方向に回転可能に設けられている。コンケイブローラー７１及び７２は、例えばＹ方向の両端部から中央部に至るにつれて、径が徐々に小さくなるように形成されている。このように回転軸方向に径の分布を形成することで、シート基板ＦＢのシワが形成されにくくなっている。

支持テーブル７５は、上層部７０ｃ上の例えばＸ方向の中央部に配置されている。支持テーブル７５は、例えば−Ｚ方向に見て矩形に形成されている。この支持テーブル７５は、シート基板ＦＢの幅方向（Ｙ方向）に、例えば３つの支持面７５ａ〜７５ｃに分割されている。各支持面７５ａ〜７５ｃは、例えば平坦に形成されており、例えばＸＹ平面に平行に形成されている。これら３つの支持面７５ａ〜７５ｃにおいてシート基板ＦＢが支持される。

支持面７５ａと支持面７５ｂとの間、支持面７５ｂと支持面７５ｃとの間は、それぞれ上層部７０ｃの＋Ｚ側の面が露出された状態になっている。上層部７０ｃの当該露出部分７５ｄのそれぞれには、ステージ基準マーク（基準マーク）ＳＦＭが設けられている。この２つのステージ基準マークＳＦＭは、例えばＸ方向の位置が揃うように配置されている。

なお、図２には、２つのステージ基準マークＳＦＭのみが示されているが、各支持面７５ａ、７５ｂ、７５ｃ毎、すなわち、各支持面をＹ方向に関して挟むように、一対のステージ基準マークＳＦＭを設けてもよい。この場合、支持面７５ａと支持面７５ｂとの間に設けられるステージ基準マークＳＦＭを支持面７５ａ及び支持面７５ｂで共用マークとして、また、支持面７５ｂと支持面７５ｃとの間に設けられるステージ基準マークＳＦＭを支持面７５ｂ及び支持面７５ｃで共用マークとして用いてもよい。

上層部７０ｃと下層部７０ａと柱状部７０ｂとで形成される空間７０ｄには、当該ステージ基準マークＳＦＭを検出する検出カメラＤＣが設けられている。検出カメラＤＣは、Ｚ方向視で例えばそれぞれのステージ基準マークＳＦＭに重なる位置に設けられている。上層部７０ｃのうち、少なくともステージ基準マークＳＦＭが設けられた部分の−Ｚ側は、検出カメラＤＣによる検出光が通過可能なように開口が設けられている。各検出カメラＤＣの検出結果は、例えば制御部ＣＯＮＴに送信されて処理されるようになっている。

吸着ローラー７３は、上層部７０ｃ上に、支持テーブル７５とコンケイブローラー７１との間に配置されている。吸着ローラー７３及び７４は、コンケイブローラー７１及び７２と同様、例えばＹ軸を中心軸として回転可能に設けられている。

吸着ローラー７３及び７４は、それぞれ、分割構造を有し、回転軸方向（Ｙ方向）に複数に分割されている。本実施形態では、吸着ローラー７３は、３つに分割されたローラー部分７３ａ〜７３ｃを有する。同様に、吸着ローラー７４は、３つに分割されたローラー部分７４ａ〜７４ｃを有する。吸着ローラー７３のローラー部分７３ａ〜７３ｃ、及び、吸着ローラーａ７４のローラー部分７４ａ〜７４ｃは、それぞれ互いに着脱可能に連結され、各ローラー部分ごとに交換可能に設けられている。

すなわち、これらのローラー部分を１つずつ上層部７０ｃ上から取り外し、他のローラー部分を装着することができるようになっている。したがって、例えばＹ方向の寸法の異なるローラー部分に交換したり、例えば形状の異なるローラー部分や、径の異なるローラー部分などに交換したりすることができるようになっている。また、吸着ローラー７３や吸着ローラー７４のうち全ローラー部分を交換させることもできるし、一部（ここでは１つ又は２つ）のローラー部分のみを交換させることもできる。

本実施形態では、図３に示すように、吸着ローラー７３のうち例えばＹ方向の中央部に配置されたローラー部分７３ｃの表面には、円周方向に溝部７６及び７７が形成されている。溝部７６は、ローラー部分７３ｃのＹ方向の両端部にそれぞれ形成されている。溝部７７は、ローラー部分７３ｃのうち２つの溝部７６の間に複数本形成されている。

溝部７６及び溝部７７は、それぞれローラー部分７３ｃの１周に亘って形成されている。溝部７６と溝部７７の溝の幅は、異なる寸法で形成されている。例えば、溝部７６のＹ方向の寸法が数ｍｍ以上に形成され、溝部７７のＹ方向の寸法が数μｍ程度に形成されている。ローラー部分７３ｃにシート基板ＦＢの裏面が接触した場合、シート基板ＦＢの一部が例えば溝部７６に入り込み、撓み部分Ｆａが形成される。シート基板ＦＢのＹ方向の両端に撓み部分Ｆａが形成されることにより、当該撓み部分Ｆａの間の部分ではシート基板ＦＢが溝部７６側に引っ張られることになる。このため、撓み部分Ｆａの間の部分、すなわち、溝部７６間にあるシート基板ＦＢの張力が増し、シート基板ＦＢの平坦性が向上することとなり、シート基板ＦＢとローラー部分７３ｃとの間の吸着性が向上する。なお、溝部７７は、ローラー部分７３ｃがＹ軸を中心に回転する際において、シート基板ＦＢとローラー部分７３ｃとの間の空気の逃げ道となる。このため、シート基板ＦＢとローラー部分７３ｃとが密着し、離れにくくなる。

図４は、処理装置１０（露光装置１０Ａ及び露光装置１０Ｂ）及びステージ装置ＦＳＴの構成について、搬送装置３０の側方（＋Ｙ方向）から見たときの図である。図５は、処理装置１０及びステージ装置ＦＳＴの構成を上方（＋Ｚ方向）から見たときの図である。

図４に示すように、露光装置１０Ａ及び露光装置１０Ｂは、それぞれ、所定のパターンを有するマスクＭを保持するマスクステージＭＳＴと、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭの所定の照明領域内のパターンの像をシート基板ＦＢの被処理面に投影する投影光学系ＰＬとを備えている。この投影光学系ＰＬは、両側（又はシート基板ＦＢに片側）テレセントリックの投影光学系ＰＬを介して、シート基板ＦＢの被処理面内の露光領域に所定の投影倍率（例えば、等倍、１／４倍、１／５倍等）で投影される。マスクステージＭＳＴ、照明光学系ＩＬ及び投影光学系ＰＬの動作は、例えば制御部ＣＯＮＴによって制御されるようになっている。

図４に示すように、露光装置１０Ａ及び露光装置１０Ｂは、それぞれ、所定のパターンを有するマスクＭを保持しながら移動可能なマスクステージＭＳＴと、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像をシート基板ＦＢに投影する投影光学系ＰＬとを備えている。マスクステージＭＳＴ、照明光学系ＩＬ及び投影光学系ＰＬの動作は、例えば制御部ＣＯＮＴによって制御されるようになっている。

照明光学系ＩＬは、マスクＭ上の所定の照明領域を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）等が用いられる。マスクステージＭＳＴは、ステージ駆動部１１によって、不図示のマスクベースの上面（ＸＹ平面に平行な面）に、Ｘ方向に一定速度で移動可能に、かつ少なくともＹ方向、Ｚ方向、θｚ方向に移動可能に設けられている。

マスクステージＭＳＴの２次元的な位置は不図示のレーザ干渉計によって計測され、この計測情報に基づいて制御部ＣＯＮＴがステージ駆動部１１を介してマスクステージＭＳＴの位置及び速度を制御する。投影光学系ＰＬは、照明光学系ＩＬと支持テーブル７５との間、すなわち、マスクステージＭＳＴの−Ｚ側に配置されている。投影光学系ＰＬは、例えば不図示の固定部材に固定されている。投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンの像が例えばステージ装置ＦＳＴのうち支持テーブル７５上のシート基板ＦＢの被処理面に投影されるように配置されている。

露光装置１０Ａ及び１０Ｂは、照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬを用いてマスクＭのパターンの一部の投影光学系ＰＬによって形成される像をシート基板ＦＢ上に投影しつつ、Ｘ方向にマスクステージＭＳＴとシート基板ＦＢとを投影倍率を速度比として同期して移動することで、シート基板ＦＢの被処理領域Ｆｐにおける露光領域を露光することができる。

本実施形態では、シート基板ＦＢの表面（被処理面）のうち、一つの被処理領域Ｆｐに対するマスクＭのパターンの露光が終了した後、次の被処理領域の露光を行う前に、マスクステージＭＳＴを−Ｘ方向に移動させる。そして、再びＸ方向にマスクステージＭＳＴとシート基板ＦＢとを同期させて、次の被処理領域における露光領域の露光を行う。

このようにＸ方向に連続搬送されるシート基板ＦＢに対して、マスクＭをＸ方向に同期移動させると共に、一つの被処理領域が終了した後、マスクＭを−Ｘ方向に移動させる動作を繰り返すことによって、シート基板ＦＢの複数の被処理領域にマスクＭのパターンの像を露光することができる。

なお、図５に示すように、露光装置１０Ａは、２つの投影光学系ＰＬ１及びＰＬ２を有している。露光装置１０Ａの２つの投影光学系ＰＬ１及びＰＬ２は、例えばＹ方向に間隔をあけて配置されている。露光装置１０Ａは、シート基板ＦＢの被処理面のうち、幅方向（Ｙ方向）に離れた２つの投影領域ＥＡ１及び投影領域ＥＡ２にパターンの像を投影することができる。なお、本実施形態において、この２つの投影領域ＥＡ１及びＥＡ２の形状は、台形形状で形成されている。本実施形態では、露光装置１０Ａによってシート基板ＦＢの被処理面のうち、幅方向に関して中央部（中央区間）を除く両端部（２つの横区間）が露光されることになる。なお、投影光学系ＰＬ１及びＰＬ２は、Ｘ方向の位置が揃うように配置されている。このため、投影光学系ＰＬ１及びＰＬ２は、Ｙ方向に沿って配置される。

一方、露光装置１０Ｂは、１つの投影光学系ＰＬ３を有している。露光装置１０Ｂの投影光学系ＰＬ３は、Ｙ方向において露光装置１０Ａの２つの投影光学系ＰＬ１と投影光学系ＰＬ２との間の位置に配置される。このため、露光装置１０Ｂの投影領域ＥＡ３は、上記露光装置１０Ａの投影領域ＥＡ１と投影領域ＥＡ２との間に設けられることになる。なお、本実施形態において、投影領域ＥＡ３は、台形形状で形成されている。また、本実施形態では、露光装置１０Ｂによって、シート基板ＦＢの被処理面のうち、幅方向に関する中央部が露光されることになる。

また、図５に示すように、露光装置１０Ａに対応するステージ装置ＦＳＴにおける吸着ローラー７３及び７４のローラー部分は、シート基板ＦＢの被処理面のうち投影領域ＥＡ１及び投影領域ＥＡ２に対してシート基板ＦＢを平坦にするように構成されている。この構成は、図２に示す吸着ローラー７３及び７４のローラー部分の構成とは異なっている。

具体的には、吸着ローラー７３は、図３に示すローラー部分７３ｃと同様、溝部７６及び７７が形成されたローラー部分７３ｄ及び７３ｅを備える。そして、吸着ローラー７３は、この２つのローラー部分７３ｄ及び７３ｅをＹ方向に互いに連結した状態で備えている。ローラー部分７３ｄは、投影領域ＥＡ１をＹ方向に挟む位置に一対の溝部７６が設けられている。また、ローラー部分７３ｅは、投影領域ＥＡ２をＹ方向に挟む位置に一対の溝部７６が設けられている。

同様に、吸着ローラー７４は、図３に示すローラー部分７３ｃと同様、溝部７６及び７７が形成されたローラー部分７４ｄ及び７４ｅを備える。そして、吸着ローラー７４は、この２つのローラー部分７４ｄ及び７４ｅをＹ方向に互いに連結した状態で備えている。ローラー部分７４ｄは、投影領域ＥＡ１をＹ方向に挟む位置に一対の溝部７６が設けられている。ローラー部分７４ｅは、投影領域ＥＡ２をＹ方向に挟む位置に一対の溝部７６が設けられている。なお、図５に示すように、露光装置１０Ｂに対応するステージ装置ＦＳＴの構成は、図２と同じ構成であるため説明を省略する。

ステージ基準マーク（ステージ位置検出用基準マーク、基準マーク）ＳＦＭは、それぞれ投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３に対向するように設けられている。例えば、ステージ基準マークＳＦＭは、シート基板ＦＢの搬送方向に関して、露光装置１０Ａ及び１０Ｂの投影光学系ＰＬの照明領域の上流側に設置される。また、図４に示すように、露光装置１０Ａに対応するステージ装置ＦＳＴには、シート基板ＦＢのうち投影領域ＥＡ１及びＥＡ２の下流側の露光状態を検出する検出カメラ１２が設けられている。検出カメラ１２による検出結果は、例えば制御部ＣＯＮＴに送信されるようになっている。

上記のように構成された基板処理装置ＦＰＡは、制御部ＣＯＮＴの制御により、ロール方式によって有機ＥＬ素子、液晶表示素子などの表示素子（電子デバイス）を製造する。以下、上記構成の基板処理装置ＦＰＡを用いて表示素子を製造する工程を説明する。

まず、ローラーに巻き付けられた帯状のシート基板ＦＢを基板供給部ＳＵに取り付ける。制御部ＣＯＮＴは、この状態から基板供給部ＳＵから当該シート基板ＦＢが送り出されるように、ローラーを回転させる。そして、基板処理部ＰＲを通過した当該シート基板ＦＢを基板回収部ＣＬのローラーで巻き取らせる。この基板供給部ＳＵ及び基板回収部ＣＬを制御することによって、シート基板ＦＢの被処理面を基板処理部ＰＲに対して連続的に搬送することができる。

制御部ＣＯＮＴは、シート基板ＦＢが基板供給部ＳＵから送り出されてから基板回収部ＣＬで巻き取られるまでの間に、基板処理部ＰＲの搬送装置３０によってシート基板ＦＢを当該基板処理部ＰＲ内で適宜搬送させつつ、処理装置１０によって表示素子の構成要素をシート基板ＦＢ上に順次形成させる。

この工程の中で、露光装置１０Ａ及び１０Ｂによって処理を行う場合、例えば図６に示すように、投影光学系ＰＬ１による投影領域ＥＡ１の−Ｙ側端部（台形形状の照明領域におけるテーパー部分のうち一方）と、投影光学系ＰＬ３による投影領域ＥＡ３の＋Ｙ側端部（台形形状の照明領域におけるテーパー部分のうち一方）とが重なり合うことになる。また、投影光学系ＰＬ２による投影領域ＥＡ２の＋Ｙ側端部（台形形状の照明領域におけるテーパー部分のうち一方）と、投影光学系ＰＬ３による投影領域ＥＡ３の−Ｙ側端部（台形形状の照明領域におけるテーパー部分のうち他方）とが重なり合うことになる。

上記のように構成された露光装置１０Ａ及び１０Ｂを用いることにより、図６に示すように、例えばシート基板ＦＢの被処理面は、複数の被処理領域（複数の区間、露光領域）Ｆ１〜Ｆ５に分割して処理が行われることとなる。ここでは、露光領域Ｆ１は、投影領域ＥＡ１に投影される像のみによって露光される部分（区間）である。露光領域Ｆ２は、投影領域ＥＡ１に投影される像の一部と投影領域ＥＡ３に投影される像の一部とによって露光される部分（区間）である。露光領域Ｆ３は、投影領域ＥＡ３に投影される像のみによって露光される部分（区間）である。露光領域Ｆ４は、投影領域ＥＡ２に投影される像の一部と投影領域ＥＡ３に投影される像の一部とによって露光される部分（区間）である。露光領域Ｆ５は、投影領域ＥＡ２に投影される像のみによって露光される部分（区間）である。

このように、各ステージ装置ＦＳＴには、それぞれの投影領域に対応するように吸着ローラー７３及び７４に一対の溝部７６が形成されているため、例えば溝部７６に挟まれた部分においてシート基板ＦＢの平面度が高精度に維持された状態で露光処理が行われることになる。このため、本実施形態では、シート基板ＦＢの平坦度をＹ方向の全体に亘って維持する必要は無く、例えばシート基板ＦＢの一部に平坦度の高い部分を形成し、当該部分に対して露光を行い、露光領域を重ね合わせるようにしている。これにより、シート基板ＦＢのＹ方向の全体に高精度に露光処理が施されることとなる。

次に、露光装置１０Ａ及び露光装置１０Ｂと、対応するそれぞれのステージ装置ＦＳＴと、シート基板ＦＢとの間でアライメントを行う動作を説明する。
この動作では、まず露光装置１０Ａでシート基板ＦＢの露光を行う前に、ステージ装置ＦＳＴとシート基板ＦＢとの間でアライメント動作を行い、次に、ステージ装置ＦＳＴと露光装置１０Ａとの間でアライメント動作を行う。また、露光装置１０Ａによる露光動作が終了した後、露光装置１０Ｂでシート基板ＦＢの露光を行う前に、ステージ装置ＦＳＴとシート基板ＦＢとの間でアライメント動作を行い、ステージ装置ＦＳＴと露光装置１０Ｂとの間でアライメント動作を行う。以下、露光装置１０Ｂにおける場合を例に挙げてアライメント動作について説明する。

なお、本実施形態では、アライメント装置５０によって、露光装置１０Ａに対するシート基板ＦＢのラフなアライメントが行い、ステージ装置ＦＳＴを用いて、露光装置１０Ａ又は露光装置１０Ｂに対するファインなアライメントを行うように、アライメント装置５０とステージ装置ＦＳＴとのアライメント精度を異ならせる構成にできる。

本実施形態では、ステージ装置ＦＳＴ、シート基板ＦＢ及び露光装置１０Ｂの間のアライメント動作を例に説明する。
図７は、ステージ装置ＦＳＴ、シート基板ＦＢ及び露光装置１０Ｂの間の位置関係を示す斜視図である。図７に示すように、例えばシート基板ＦＢには、予め基板基準マーク（基板位置検出用基準マーク、第１基準マーク、基板マーク）ＦＦＭを形成しておく。この基板基準マークＦＦＭは、シート基板ＦＢの幅方向において、例えばステージ装置ＦＳＴのステージ基準マークＳＦＭの間隔に対応するように形成されている。

また、露光装置１０ＢのマスクＭに設けられた一対のマスク基準マーク（処理位置検出用基準マーク、第２基準マーク）ＭＦＭの像は、投影光学系ＰＬ３を介してシート基板ＦＢ上に投影される。本実施形態における一対の基準マークは、マスクＭに対してＹ方向の端部であって、マスク基準マークＭＦＭの像の投影位置が例えばステージ装置ＦＳＴのステージ基準マークＳＦＭの近傍となるように当該マスク基準マークＭＦＭが形成されている。

なお、露光装置１０Ａで用いられる２つのマスクＭにも、Ｙ方向の端部であって、マスク基準マークＭＦＭの像の投影位置が例えばステージ装置ＦＳＴのステージ基準マークＳＦＭの近傍となるように当該マスク基準マークＭＦＭを形成してもよい。この場合、前述したように、支持面７５ａのＹ方向側及び支持面７５ｃの−Ｙ方向側に、ステージ基準マークＳＦＭを設ければよい。

図８は、ステージ装置ＦＳＴとシート基板ＦＢとの間のアライメント動作を示す図である。
図８に示すように、シート基板ＦＢは、その表面（被処理面）のうち、例えば表示素子が形成される被処理領域Ｆｐａを有している。基板基準マークＦＦＭは、シート基板ＦＢのうち、例えば当該被処理領域Ｆｐａから外れた領域Ｆｐｂに形成されている。制御部ＣＯＮＴは、例えば露光装置１０Ｂによる露光処理が行われないタイミング（例えば露光装置１０Ａによる露光処理が終了し、露光装置１０Ｂで露光処理を開始する前の間の時間）で検出カメラＤＣを作動させ、ステージ基準マークＳＦＭと基板基準マークＦＦＭとを検出させる。制御部ＣＯＮＴは、当該検出結果に基づいて、ステージ基準マークＳＦＭと基板基準マークＦＦＭとの間のズレ量及びその方向（第一位置関係）を求める。制御部ＣＯＮＴは、ステージ基準マークＳＦＭと基板基準マークＦＦＭとの第一位置関係に基づいて、シート基板ＦＢをＸ方向又はＹ方向に移動させる。この場合、例えば調整機構５２を用いて吸着ローラー７３、７４などを移動させるようにしても構わないし、ステージ装置ＦＳＴ自体を移動させるようにしても構わない。

また、シート基板ＦＢの裏面のうちステージ基準マークＳＦＭに対応する部分に例えば基準スケールなどを形成しておくことで、常時アライメント動作を行わせることも可能である。この場合、シート基板ＦＢの位置を連続的に検出することもできるため、例えばシート基板ＦＢの搬送速度に合わせてマスクＭの位置及び移動速度、あるいは照明光学系ＩＬの照度などを調整することもできる。また、露光装置１０Ａが備える投影光学系ＰＬ１及び投影光学系ＰＬ２、露光装置１０Ｂが備える投影光学系ＰＬのそれぞれの結像特性を個別に調整することもできる。

例えば、シート基板ＦＢの搬送速度が一定でない場合であっても、マスクＭの位置及び移動速度、あるいは照明光学系ＩＬの照度、投影光学系の結像特性（像位置、像面形状）などを調整することにより、シート基板ＦＢの搬送速度を調整することなく、高精度の露光が行われることになる。なお、シート基板ＦＢの位置を検出する構成としては、上記構成に限られず、別途位置検出センサなどを設けるようにしても構わない。

図９は、ステージ装置ＦＳＴと露光装置１０Ｂとの間のアライメント動作を示す図である。図９に示すように、制御部ＣＯＮＴは、検出カメラＤＣを作動させ、ステージ基準マークＳＦＭとマスク基準マークＭＦＭとを検出させる。制御部ＣＯＮＴは、当該検出結果に基づいて、ステージ基準マークＳＦＭと基板基準マークＦＦＭとの間のズレ量及びその方向（第二位置関係）を求める。制御部ＣＯＮＴは、ステージ基準マークＳＦＭとマスク基準マークＭＦＭとの第二位置関係に基づいて、例えばマスクステージＭＳＴをＸ方向又はＹ方向に移動させる。

また、露光動作において露光領域Ｆ１〜Ｆ５を重ねる場合、例えば露光装置１０Ａによる露光処理を行った後、制御部ＣＯＮＴは、検出カメラ１２によって、シート基板ＦＢ上のうち、投影領域ＥＡ１及びＥＡ２の下流側の露光状態を検出し、当該検出結果を用いて露光装置１０Ｂによる露光処理を行わせることができる。この場合、検出カメラ１２による検出結果を、アライメント結果に反映させた上でマスクステージＭＳＴを移動させるようにしても構わない。

以上のように、本実施形態によれば、シート基板ＦＢをＸ方向に搬送する搬送装置３０と、シート基板ＦＢのうちＸ方向に交差するＹ方向に分割される複数の被処理領域（露光領域、複数の区間）Ｆ１〜Ｆ５のそれぞれに対して個別に処理を行う複数の露光装置１０Ａ及び１０Ｂと、当該露光装置１０Ａ及び１０Ｂのそれぞれに対応して設けられ、シート基板ＦＢを支持するステージ装置とを備えることとしたので、シート基板ＦＢの搬送中に当該Ｙ方向にシート基板ＦＢが撓むことなく、当該シート基板ＦＢ上に高精度に処理を行うことができる。

また、本実施形態によれば、露光装置１０Ａで被処理領域の露光処理を行った後、露光装置１０Ｂで被処理領域の露光を行う前に、ステージ装置ＦＳＴとシート基板ＦＢとの間のアライメント、及びステージ装置ＦＳＴと露光装置１０Ｂとの間のアライメントを行うことができるので、露光装置１０Ａと露光装置１０Ｂとの間でシート基板ＦＢの搬送中に、シート基板ＦＢの搬送方向がずれたり、Ｙ方向に撓んだとしても、それらの影響を低減した状態で露光処理を行うことができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。

上記実施形態においては、ステージ装置ＦＳＴのうちＸＹ平面に平行な平坦面を有する支持テーブル７５にシート基板ＦＢが支持された構成としたが、これに限られることは無い。例えば図１０に示すように、露光装置１０Ａ及び１０Ｂに対応するステージとして、ローラーステージＲＳＴを用いても構わない。このローラーステージＲＳＴは、シート基板ＦＢを搬送しながら案内することができるようになっている。

また、上記実施形態においてコンケイブローラー７１、７２や吸着ローラー７３、７４などのローラーを用いる場合、当該ローラーの一部の径を変化させるようにしても構わない。例えば図１１に示すように、ローラーＲＲが複数のローラー部分Ｒａ〜Ｒｃに分割されている場合（複数の分割周面を有する場合）には、当該ローラー部分Ｒａ〜Ｒｃごとに変形可能な構成としても構わない。また、ローラーＲＲが全体として中央部に至るほど径が大きくなるように変形可能な構成としても構わない。

ローラーＲＲ又はローラー部分Ｒａ〜Ｒｃを変形させる構成としては、例えばローラーの表面（シート基板ＦＢを案内する案内面）として例えば可撓性部材を用い、当該ローラー表面を変形可能な構成とする。加えて、ローラー内部の例えば熱、油圧、空圧などを調整することによりローラー表面を変形させる構成とする。これにより、ローラーＲＲ又はローラー部分Ｒａ〜Ｒｃを所望の形状に変形させることができる。このようにローラーＲＲ及びローラー部分Ｒａ〜Ｒｃを変形させることにより、例えばシート基板ＦＢに局所的に形成されるシワを伸ばしたり、シート基板ＦＢの案内速度を変化させたりすることで当該シート基板ＦＢの進行方向や位置ずれを調整することができる。

また、ステージ装置ＦＳＴの支持面７５ａ、７５ｂ、７５ｃにシート基板ＦＢの裏面を支持させる前に、シート基板ＦＢの搬送方向に関して、吸着ローラー７３及び吸着ローラー７４との間の間隔を互いに近づけ、シート基板ＦＢをたるませても良い。シート基板ＦＢをたるませることによって、シート基板ＦＢに張力がない状態で、ステージ装置ＦＳＴの支持面７５ａ、７５ｂ、７５ｃに支持させることができる。また、支持面７５ａ、７５ｂ、７５ｃは、シート基板ＦＢの裏面を吸着する構成であってもよい。

また、上記実施形態においては、例えば露光装置１０Ａが２つの投影光学系ＰＬ１及びＰＬ２を備える構成であったが、これに限られることは無く、露光装置ごとに１つの投影光学系（１つの投影領域ＥＡ）を有する構成であっても構わない。例えば図１２には、露光装置１０Ａ〜１０Ｄがそれぞれ投影光学系ＰＬを１つずつ有し、これらの投影光学系ＰＬがＹ方向にずれるように配置された構成が示されている。図１２において、各投影光学系ＰＬによる投影領域ＥＬ４〜ＥＬ７のうち隣接する２つは、Ｙ方向の端部において互いに重なり合うように配置されている。

また、例えば図１３に示すように、露光装置１０Ａ、１０Ｂによる投影領域ＥＡ１１、１２、２１、２２と、露光装置１０Ｃ、１０Ｄによる投影領域ＥＡ３１、３２、４１、４２とは、重なり合うようになっている。このように、シート基板ＦＢの搬送方向上流側に配置される露光装置の投影領域と、下流側に配置される露光装置の投影領域とが重なる構成であっても構わない。

また、上記実施形態においては、吸着ローラー７３、７４の溝部７６は、例えば投影領域ごとに一対設けられた構成としたが、これに限られることは無い。代替的及び／又は追加的に、例えば図１４に示すように、複数の投影領域ＥＡを挟むように一対溝部７６が設けられる構成にできる。

また、上記説明においては、複数の露光装置による投影領域がＸ方向にずれた態様を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。代替的及び／又は追加的に、例えば複数の露光装置による投影領域がＸ方向に揃うように、つまりＹ方向に一列に並ぶように構成した態様を適用できる。

また、上記説明においては、複数の露光装置に対応して配置されたステージ装置ＦＳＴの全てに第一検出機構及び第二検出機構が設けられた構成としたが、これに限られることは無い。代替的及び／又は追加的に、一部のステージ装置ＦＳＴにのみ第一検出機構及び第二検出機構が設けられた構成にできる。

また、上記説明においては、処理装置１０として露光装置を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。処理装置１０は、上記実施形態で挙げた他の装置、例えば、隔壁形成装置、電極形成装置、発光層形成装置であってもよい。また、本実施形態において、アライメント装置５０は、シート基板ＦＢの両端部に設けられたアライメントマークを検出している。代替的及び／又は追加的に、アライメント装置５０は、基板基準マークＦＦＭを検出してもよい、あるいはシート基板ＦＢのうち搬送方向に平行な両辺（基板ＦＢのエッジ）を検出してもよい。代替的及び／又は追加的に、アライメントマーク（基板マーク）は、複数の被処理領域（複数の区間）ごとに設けることができる、あるいは、複数の区間のうちの１つ又は２以上に対応付けることができる。

ＦＰＡ…基板処理装置 ＦＢ…シート基板 ＰＲ…基板処理部 ＣＯＮＴ…制御部 Ｆｐ…被処理面 ＦＳＴ…ステージ装置 ＤＣ…検出カメラ Ｍ…マスク ＭＳＴ…マスクステージ ＩＬ…照明光学系 ＰＬ…投影光学系 ＣＡ…検出カメラ ＳＦＭ…ステージ基準マーク ＦＦＭ…基板基準マーク ＭＦＭ…マスク基準マーク Ｆ１〜Ｆ５…露光領域 ＰＬ（ＰＬ１〜ＰＬ３）…投影光学系 ＥＡ（ＥＡ１〜ＥＡ４２）…投影領域 １０…処理装置 １０Ａ〜１０Ｄ…露光装置 １１…ステージ駆動部 ３０…搬送装置 ５０…アライメント装置 ５２…調整機構 ７１、７２…コンケイブローラー ７３、７４…吸着ローラー ７３ａ〜７３ｅ、７４ａ〜７４ｅ、Ｒａ〜Ｒｃ…ローラー部分 ７５…支持テーブル ７６…溝部

Claims (13)

1. 可撓性を有する帯状のシート基板を長尺方向に搬送するローラーを有する搬送部と、
   前記シート基板の被処理面のうち、前記長尺方向と交差する幅方向に関して分割された複数の被処理領域の各々に対して所定のパターンが露光されるように、前記シート基板の前記幅方向、又は前記長尺方向に間隔をあけて配置される複数の露光領域を備えた処理部と、
   前記シート基板の裏面側に配置されると共に、前記処理部の前記複数の露光領域の各々に対応して分割された複数の平坦な支持面を有する支持テーブル、或いは前記複数の露光領域の各々に対応して前記長尺方向に配置される複数のローラーステージを備え、前記支持テーブルの前記複数の支持面、或いは前記複数のローラーステージによって前記シート基板の裏面を支持するステージ装置と、を備える、
   基板処理装置。
2. 前記シート基板の前記長尺方向及び前記幅方向のうちの少なくとも一方における前記ステージ装置と前記シート基板との第１位置関係を検出する第１検出機構と、
   前記第１検出機構の検出結果に基づいて前記第１位置関係を調整する第１位置調整機構と、を更に備える、
   請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記ステージ装置は、前記シート基板を支持する部分に設けられた基準マークを有し、
   前記第１検出機構は、前記基準マークと前記シート基板に設けられる基板マークとを計測し、計測結果に基づいて前記第１位置関係を検出する、
   請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記基板マークは、前記複数の被処理領域のうちの１つ又は２つ以上に対応付けられている、
   請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記第１検出機構は、前記ステージ装置に設けられている、
   請求項３に記載の基板処理装置。
6. 前記シート基板の前記長尺方向及び前記幅方向のうちの少なくとも一方における前記ステージ装置と前記処理部の前記複数の露光領域との第２位置関係を検出する第２検出機構と、
   前記第２検出機構の検出結果に基づいて前記第２位置関係を調整する第２位置調整機構と、を更に備える、
   請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置。
7. 前記ステージ装置は、前記シート基板を支持する部分に設けられた第１基準マークを有し、
   前記処理部は、前記複数の露光領域内の所定位置に第２基準マークを投影し、
   前記第２検出機構は、前記ステージ装置の前記支持テーブルの前記分割された複数の支持面の間に設けられて、前記第１基準マークと前記第２基準マークとを計測し、計測結果に基づいて前記第２位置関係を検出する、
   請求項６に記載の基板処理装置。
8. 前記シート基板の前記被処理面のうち前記露光領域によって露光された前記被処理領域の処理状態を検出する処理状態検出機構と、
   前記処理状態検出機構による検出結果に基づいて、前記シート基板に対する前記処理部の前記複数の露光領域の各々による露光処理を制御する処理制御部と、
   を更に備える、
   請求項１に記載の基板処理装置。
9. 前記搬送部の前記ローラーは、前記シート基板の裏面のうち、前記シート基板上の前記被処理領域の前記幅方向における端部の少なくとも一方に対向するように形成される溝部を有する、
   請求項１に記載の基板処理装置。
10. 前記ローラーの前記溝部は、前記被処理領域の前記幅方向における端部の両方に対向するように形成される、
    請求項９に記載の基板処理装置。
11. 前記ローラーは、前記シート基板上の前記複数の被処理領域の各々に対応した分割構造を有する、
    請求項９又は請求項１０に記載の基板処理装置。
12. 前記ローラーの少なくとも一部は、径方向の大きさが変形可能に形成されている、
    請求項９又は請求項１０に記載の基板処理装置。
13. 前記シート基板の前記被処理面のうち前記露光領域によって露光された前記被処理領域の処理状態を検出する処理状態検出機構と、
    前記処理状態検出機構による検出結果に基づいて、前記シート基板に対する前記処理部の前記複数の露光領域の各々による露光処理を制御する処理制御部と、を更に備える、
    請求項６に記載の基板処理装置。

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