KR20010062572A

KR20010062572A - 노광 방법

Info

Publication number: KR20010062572A
Application number: KR1020000079532A
Authority: KR
Inventors: 니시무라야수노리; 오케타니타이미; 나라키쯔요시
Original assignee: 마찌다 가쯔히꼬; 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2001-07-07
Also published as: US6617097B2; JP2001183844A; US20010006764A1; TW498423B

Abstract

본 발명의 목적은 주사 노광의 회수를 감소시켜 스루풋을 향상시키려는 것이다.

장치의 사이즈 및 기판(14)의 사이즈에 따라 기판(14)을 기판 홀더(15a)에 대해 측면으로 배치(기판의 장변을 기판 홀더의 단변에 평행하게 배치)할 수 있도록 한다. 이 경우, 기판(14)의 유효 노광 영역 이외의 영역이 기판 홀더로부터 돌출되더라도 문제되지 않는다.

Description

노광 방법{EXPOSURE METHOD}

본 발명은 노광 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 액정디스플레이 패널, 플라즈마 디스플레이 패널등의 제조공정에서 평판상의 기판에 패턴을 노광하는 노광 방법에 관한 것이다.

액정 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 패널은 근년 그 표시품질이 현저히 향상되었다. 또한, 액정 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 패널이 얇고 경량으로 됨으로써, 화상표시장치로서 CRT 대신으로 널리 사용되고 있다. 특히, 액티브 매트릭스 방식의 직시형 액티브 매트릭스 액정패널은 대화면화가 진행되어, 그 제조에 사용되는 유리 기판도 대형화되고 있다.

이러한 대형의 유리 기판에 디스플레이 패널의 소자 패턴을 노광하기위한 노광 방법으로서, 주사형 노광 방법이 알려져 있다. 상기 주사형 노광 방법에 따르면, 패턴이 형성된 포토마스크 또는 레티클(이하, "마스크"라 함)과 포토레지스트등의 감광제가 도포된 유리 기판(이하, "기판"이라 함)을 동기시켜 주사함으로써 노광이 실행된다.

일례로서, 마스크 패턴을 등배율로 기판에 주사 노광하는 경우에 대해 설명한다. 마스크의 유효 노광 영역이 400mm×700mm, 기판의 사이즈가 720mm×900mm, 이 기판을 지지하는 기판 홀더의 치수가 843mm×890mm라 한다. 마스크를 지지하여 이동시키는 마스크 스테이지와 기판 스테이지(기판을 지지하는 기판 홀더)를 투영 광학계에 대하여 동기하여 이동시키는 주사형 노광장치를 이용하여, 17 인치 SXGA의 액정 디스플레이 패널의 패턴을 기판에 노광한다. 이때, 17 인치 SXGA의 패널은화소영역 주변의 회로 패턴을 포함한 치수가 279.7mm×347.2 mm라 한다.

이들의 치수 관계는 도 7 및 8에 나타낸다. 즉, 도 7은 장방형의 기판 홀더(15a)의 치수를 나타낸 도면이고, 도 8은 기판 홀더(15a)(도 8에서는 기판 홀더(15a)를 기판(200)과 구별하기 위해서 점선으로 나타냄)에 의해 지지된 기판(200)을 나타낸다. 도 8에 도시된 바와 같이, 기판(200)은 그 기판(200)의 장변측이 기판 홀더(15a)의 장변측을 따라 배열되도록 기판 홀더(15a)상에 로딩되어 있다.

도 9는 279.7 mm×347.2mm의 회로 패턴(101)이 2개 형성된 마스크(100)를 이용하여 상기한 기판에 6개의 17 인치 SXGA 패널을 프린트(print)하는 방법을 나타낸다. 도 9에서 기판 홀더(15a)는 생략되어 있다.

도 9를 참조하면, 17 인치 SXGA 액정 디스플레이 패널의 패턴 노광은 다음과 같이 실행된다. 먼저, 마스크(100)와 기판(200)을 X 방향으로 동기하여 이동시켜서 화살표(1)로 나타낸 바와 같이 2개의 회로 패턴(101)을 기판(200)의 노광 영역(200a,200b)에 프린트함으로써 제 1 주사 노광을 실행한다.

다음, 마스크(100)와 기판(200)을 다시 노광 개시 위치로 이동시켜 제 2 주사 노광에 의해 화살표(2)로 나타낸 바와 같이 1개의 회로 패턴(101)을 기판(200)의 노광 영역(200c)에 프린트한다. 기판(200)의 치수가 900mm이기 때문에, 2개의 회로 패턴(101)을 제 2 주사 노광으로 노광할 수 없다.

그후, 기판(200)을 Y 방향으로 스텝 이동시킴과 동시에, 마스크(100)와 기판(200)을 다시 노광 개시 위치로 이동시켜, 제 3 주사 노광에 의해 화살표(3)로나타낸 바와 같이 1개의 회로 패턴(101)을 기판(200)의 노광 영역(200d)에 프린트한다. 마지막으로, 제 4 주사 노광에 의해 화살표(4)로 나타낸 바와 같이 2개의 회로 패턴(101)을 기판(200)의 노광 영역(200e,200f)에 프린트한다.

상기한 종래의 노광 방법에서는, 마스크(100)에 2개의 회로 패턴(101)을 제공하더라도, 한번에 1개의 회로 패턴(101)밖에 노광할 수 없는 경우이다. 그 결과, 주사 노광의 회수가 증가되어 스루풋을 향상시킬 수 없게 된다.

본 발명은, 이러한 주사 노광의 현상을 감안하여, 주사 노광의 회수를 감소시켜 스루풋을 향상시킬 수 있는 노광 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면, 장치의 사이즈 및 기판의 사이즈에 따라 기판을 90°회전시켜, 기판 홀더에 대해 측면으로 배치(기판의 장변을 기판 홀더의 단변에 평행하게 배치함)할 수 있도록 함으로써 상기 목적을 달성한다. 주사 방향 또는 기판 홀더에 대하여 기판을 측면으로 배치한 경우, 기판상의 패턴이 노광되지 않는 영역의 평면도를 정확하게 제어할 필요가 없기 때문에, 기판의 유효 노광 영역 이외의 영역이 기판 홀더로부터 돌출되더라도 문제되지 않는다.

참조 부호와 함께 본 발명을 설명하면, 본 발명에 의한 노광 방법은 패턴(30a)이 형성된 마스크(30)를 지지하는 마스크 스테이지(20)와 장방형의 기판(14)을 지지하는 장방형의 기판 홀더(15a)를 제 1 방향(X 방향)으로 이동시켜 상기 마스크(30)의 패턴(30a)을 상기 장방형 기판(14)에 노광하는 노광 방법으로서 : 상기 기판 홀더(15a)의 단변보다 긴 장변를 갖는 기판(14)을, 상기 기판(14)의장변측이 상기 기판 홀더(15a)의 단변측을 따라 배열되도록 상기 기판 홀더(15a)상에 배치하는 단계(단계 22); 상기 마스크 스테이지(20)와 상기 기판 홀더(15a)를 상기 제 1 방향(X 방향)으로 이동시켜 상기 기판(14)의 제 1 영역(14a,14b)에 상기 마스크(30)의 패턴(30a)을 노광하는 단계(단계 25); 상기 기판 홀더(15a)를 상기 제 1 방향(X 방향)에 대해 수직한 제 2 방향(Y 방향)으로 이동시키는 단계(단계 26); 및 상기 마스크 스테이지(20)와 상기 기판 홀더(15a)를 상기 제 1 방향(X 방향)으로 이동시킴에 의해, 상기 제 2 방향(Y 방향)을 따라 상기 제 1 영역(14a,14b)과 인접하는 상기 기판(14)의 제 2 영역(14c,14d)을 노광하는 단계(단계 27)를 포함한다.

본 발명의 노광 방법에 따르면, 주사 노광 회수를 감소시킬 수 있기 때문에, 스루풋이 향상되는 노광 방법을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명의 노광 방법은 근년의 기판 사이즈의 대형화의 요구에 대해 노광 장치를 대형화하지 않고 대응할 수 있다. 예컨대, 단변의 길이가 680mm 이상이고, 장변의 길이가 880mm 이상인 기판에 대해서도 본 발명의 노광 방법을 적용할 수 있다.

또한, 제 1 방향(X 방향)은 기판 홀더(15a)의 장변 방향에 대해 평행하다. 또한, 제 1 영역(14a,14b)과 제 2 영역(14c,14d)은 기판(14)이 기판 홀더(15a)에 접촉하고 있는 영역에 설정되어 있는 것이 바람직하다. 얼라인먼트 마크도 기판이 기판 홀더(15a)에 접촉하고 있는 영역에 형성됨이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주사형 노광장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면,

도 2는 기판 스테이지(15)상에 보유된 기판(14)의 평면도,

도 3은 마스크(10)의 평면도,

도 4는 기판 홀더(15a)에 보유된 기판(14)을 나타낸 평면도,

도 5는 347.2mm×279.7mm의 회로 패턴(30a)이 2개 형성된 마스크(30)를 이용하여 기판(14)에 6개의 17 인치 SXGA 액정 디스플레이 패널을 프린트하는 방법을 나타낸 개략적인 평면도,

도 6은 주사 노광 시퀀스의 일례를 나타낸 플로우챠트,

도 7은 기판 홀더(15a)의 치수를 나타낸 도면,

도 8은 기판 홀더(15a)에 보유된 기판(200)을 나타낸 도면, 및

도 9는 279.7 mm×347.2mm의 회로 패턴(101)이 2개 형성된 마스크(100)를 이용하여 기판에 6개의 17 인치 SXGA 액정 디스플레이 패널을 프린트하는 방법을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.

도 1은 본 발명의 방법에 사용되는 주사형 노광장치의 일례의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다. 이 주사형 노광장치는 스텝 앤드 스캔 방식에 의해 기판(14)(포토레지스트등의 감광제를 도포한 글라스 플레이트)보다 소형의 마스크(10)를 이용하여, 마스크(10)에 묘화(drawn)된 패턴을 기판(14)에 여러 번 프린트할 수 있도록 되어 있다. 이 마스크(10)의 유효 노광 영역은 400mm×700mm이고, 기판(14)의 사이즈는 720mm×900mm이다.

또한, 액티브매트릭스 방식의 액정패널은 그 액티브 소자를 형성하기위한 제조 공정에서 복수의 패턴층을 중첩할 필요가 있다. 따라서, 복수의 마스크가 제공되어, 마스크를 교환하면서 중첩된 패턴층을 프린트하게 된다.

초고압 수은 램프등의 광원(1)으로부터 사출된 광속은 타원 거울(2)에서 반사된 후에 다이클로익 미러(3)에 입사된다. 상기 다이클로익 미러(3)는 노광에 필요한 파장의 광속은 반사하고 그 밖의 파장의 광속은 투과한다. 다이클로익 미러(3)에서 반사된 광속은 광축(AX1)에 대하여 진퇴가능하게 배치된 셔터(4)에 의해 투영 광학계측으로의 조사를 선택적으로 제한한다. 셔터(4)가 개방되면, 광속은 파장 선택 필터(5)로 입사하여, 투영 광학계(12a)가 프린트하는데 알맞은 파장(통상, G, H, I 선중 적어도 1개의 대역)의 광속으로 출력된다. 또한, 이 광속의 강도 분포는 광축 근방이 가장 높고, 주변에서는 감소되는 가우스(Gauss) 분포로 된다. 따라서, 적어도 투영 광학계(12a)의 투영 영역(13a)내에서 강도를 균일하게 할 필요가 있다. 이것 때문에, 플라이 아이 렌즈(6)와 콘덴서 렌즈(8)에 의해 광속의 강도를 균일하게 한다. 또한, 미러(7)는 장치 배열상 제공되는 광을 구부리는 미러이다.

강도를 균일화한 광속은 필드(field) 스톱(9)을 통해 마스크(10)의 패턴면상에 조사된다. 상기 필드 스톱(9)은 기판(14)상의 투영 영역(13a)을 제한하는 구멍을 갖는다. 필드 스톱(9)과 마스크(10) 사이에 렌즈계를 제공하여 필드 스톱(9), 마스크(10)의 패턴면 및 기판(14)의 투영면이 서로 공역(共役)이 되도록 할 수 있다.

광원(1)으로부터 필드 스톱(9)까지의 구성을 투영 광학계(12a)에 대한 조명 광학계(L1)라 한다. 이 실시예에서는 조명 광학계(L1)와 같은 구성을 갖는 조명 광학계(L2∼L5)를 제공하여, 각 조명 광학계(L2∼L5)로부터의 광속을 투영 광학계(12b∼12e)에 각각 공급한다. 복수의 조명 광학계(L1∼L5)로부터 사출된 광속은 마스크(1O)상의 각각의 영역(조명 영역)(11a∼11e)을 조명한다. 마스크(10)를 투과한 복수의 광속은 각 조명 광학계(L1∼L5)에 대응하는 투영 광학계(12a∼12e)를 통해 기판(14)상의 각 투영 영역(13a∼13e)에 마스크(10)의 조명 영역(11a∼1le)의 패턴상을 결상한다. 투영 광학계(12a∼12e)는 모두 등배율의 정립등배실결상(正立等倍實結像)(erect real image)(정립 정상)을 형성한다. 도 1에서, 투영 광학계(12a∼12e)의 광축 방향을 Z 방향으로 하고, (Z 방향에 수직한 방향)의 마스크(10) 및 기판(14)의 주사 방향을 X 방향(제 1 방향) 으로 하며, Z 방향 및 X 방향에 수직한 방향을 Y 방향(제 2 방향)으로 한다.

기판(14)은 기판 스테이지(15)상의 기판 홀더(15a)에 흡착 보유(예컨대, 진공흡착)되어 있다. 본 실시예에서는 장방형 기판 홀더(15a)의 치수는 도 7에 도시된 종래 기술과 같이 843 mm×890 mm로 한다.

기판 스테이지(15)는 일차원의 주사 노광을 하도록 주사방향(X 방향)을 따라 긴 스트로크를 가진 X-방향 구동장치(16X)를 갖고 있다. 또한, 주사방향에 대해서는 고분해능 및 고정밀도의 X 방향 위치측정장치(예컨대, 레이저 간섭계)(17X)를 갖는다. 또한, 마스크(10)는 마스크 스테이지(20)에 의해 지지되며, 이 마스크 스테이지(20)도 기판 스테이지(15)와 같이, 주사방향(X 방향)을 따라 긴 스트로크를 가진 X-방향 구동장치(18X) 및 주사방향을 따른 마스크 스테이지(20)의 위치를 검출하는 X 방향 위치측정장치(19X)를 갖는다.

또한, 기판 스테이지(15)는 주사방향인 X 방향과 직교하는 Y 방향으로 스텝 이동하는 기능을 갖는다. 특히, 기판 스테이지(15)에는 기판 스테이지(15)를 Y 방향으로 구동하는 Y 방향 구동장치(16Y) 및 Y 방향 위치측정장치(17Y)가 제공된다. Y 방향 구동장치(16Y)에 의한 기판 스테이지(15)의 Y 방향으로의 스텝 이동량은, 조명 영역(1la∼lle)의 Y 방향을 따른 길이보다 긴 거리(SP)로 된다.

도 2는 기판 스테이지(15)상에 보유된 기판(14)의 평면도이다. 기판(14)상의 투영 영역(13a∼13)은 도 2에 나타낸 바와 같이 Y 방향을 따라 인접한 영역(예컨대, 영역(13a,13b)과 영역(13b,13c))이 X 방향으로 소정량 변위되고, 또한 인접한 영역의 단부가 파선으로 나타낸 바와 같이 Y 방향을 따라 중첩되도록 배치된다. 따라서, 상기 복수의 투영 광학계(12a∼12e)도 각 투영 영역(13a∼13e)의 배치에 따라, X 방향으로 소정량 변위함과 동시에 그의 인접한 단부들이 Y 방향으로 중첩되어 있다. 투영 영역(13a∼13e)의 형상은 도면에서는 평행 사변형이지만, 육각형이나 사다리꼴등의 형상으로 될 수 있다. 또한, 복수의 조명 광학계(L1∼L5)는 마스크(10)상의 조명 영역(1la∼1le)이 상기 투영 영역(13a∼13e)과 같은 배열로 되도록 배치된다. 기판(14)에는 노광 영역(14a,14b,14c,14d)의 외측에 얼라인먼트마크 (기판 마크)(24a,24b,24c,····,24f,24g,24h,····,24p,24q,24r,‥)가 제공되어 있다.

도 3은 마스크(10)의 평면도이고, 기판(14)에 프린트될 패턴이 형성된 패턴 영역(1Oa)을 나타낸다. 마스크(1O)에는 패턴 영역(1Oa)의 외측에 기판(14)의 기판 마크(24a,24b,24c,····,24f,24g,24h,····,24p,24q,24r,····)에 대응하는 얼라인먼트마크(마스크 마크)(23a∼23j)가 제공된다.

마스크(10)의 윗쪽에는, 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 얼라인먼트계(20a,20b)가 배치되어, 이 얼라인먼트계(20a,20b)에 의해 마스크(10)에 제공된 마스크 마크(23a∼23j)를 검출함과 동시에, 투영 광학계(12a,12e)를 통해 기판(14)상에 형성된 기판 마크(24a,24b,24c,····,24f,24g,24h,····,24p,24q,24r,····)를 검출한다. 특히, 얼라인먼트계(20a,20b)에서 사출된 조명광을 반사경(25a,25b)을 통해 마스크(10)상에 형성된 마스크 마크(23a∼23j)에 조사함과 동시에, 복수 배열한 투영 광학계(12a∼12e)중의 양 단부의 광학계(12a,12e)를 통해 기판(14)상의 기판 마크(24a,24b,24c,····,24f,24g,24h,‥‥(24f,24g,24h,····,24p,24q,24r,····))에 조사한다.

기판(14)상에 형성된 기판 마크(24a,24b,24c,····,24f,24g,24h,··‥(24f,24g,24h,····,24p,24q,24r,····))로부터의 반사광은 투영 광학계(12a,12e) 및 반사경(25a,25b)을 통해, 또한 마스크(10)상에 형성된 마스크 마크(23a∼23j)에서의 반사광은 반사경(25a,25b)을 통해, 각각 얼라인먼트계(20a,20b)로 입사한다. 얼라인먼트계(20a,20b)는 마스크(10) 및 기판(14)으로부터의 반사광에 따라 각 얼라인먼트마크의 위치를 검출한다.

얼라인먼트검출계(20a,20b)는, 마스크 스테이지(20)와 기판 스테이지(15)를 X 방향으로 이동하면서, 기판(14)상의 기판 마크(24a,24b,24c,····,24f,24g,24h,‥‥ (24f,24g,24h,····,24p,24q,24r,····) 와 마스크(10)상의 마스크 마크(23a∼23j)를 동시에 검출함으로써, 기판(14)과 마스크(10)의 상대 위치를 검출할 수 있다.

이 주사형 노광장치는 기판 스테이지(15)를 주사방향인 X 방향과 직교하는 Y 방향으로, 적어도 조명 영역(1la∼1le)의 Y 방향의 폭보다 긴 거리(SP)만큼 스텝 이동시킬 수 있다. 따라서, 마스크 스테이지(20) 및 기판 스테이지(15)를 X 방향으로 동기하여 구동함에 의해 주사 노광을 한 후에, 기판 스테이지(15)를 Y 방향을 따라 거리(SP)만큼 스텝 이동시켜 주사 노광을 1회 또는 수회 되풀이함에 의해, 마스크 패턴(1Oa)을 큰 기판(14)상에 복수의 어레이로 프린트할 수 있게 된다.

다시 도 1을 참조하면, 제어장치(50)는 주사형 노광장치 전체를 제어하는 것이고, 위치측정장치(17X,17Y,19X)의 측정결과와 얼라인먼트계(20a,20b)의 얼라인먼트 출력이 입력된다. 또한, 상기 제어장치(50)에는 기억장치(51)가 제공된다.

다음, 화소 영역 주변의 회로패턴을 포함한 치수가 279.7mm×347.2 mm인 6개의 17 인치 SXGA의 패턴을 기판(14)에 노광하는 노광 방법에 대해서 설명한다.

상기한 바와 같이, 기판 홀더(15a)의 치수는 843mm×890mm이고, 기판(14)의 크기는 720mm×900mm이며, 기판 홀더(15a)의 단변보다도 기판(14)의 장변이 더 길게 되어 있다. 또한, 마스크(10) 대신에, 17 인치 SXGA의 패턴(30a)이 2개 형성된 마스크(30)가 사용된다. 또한, 마스크(30)의 유효 노광영역도 마스크(10)와 같은 400mm×700mm이고, 마스크(30)에도 마스크(10)와 거의 같은 마스크 마크(도시 안됨)가 형성되어 있다.

도 4는 기판 홀더(15a)(도 4에서는 기판 홀더(15a)를 기판(14)과 구별하기 위해 점선으로 나타냄)에 의해 지지된 기판(14)을 나타내고 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 17 인치 SXGA의 패턴을 기판(14)에 노광하도록, 기판(14)의 장변 방향이 기판 홀더(15a)의 단변 방향과 평행하도록(즉, 도 1의 기판(14)의 위치로부터 90°회전되어) 기판 홀더(15a)상에 기판(14)이 보유되어 있다.

기판(14)의 장변 방향의 단부가 기판 홀더(15a)에서 돌출되어 있지만, 기판(14)의 노광 영역(14a∼14f)은 기판 홀더(15a)에 의해 상기한 진공 흡착을 통해 보유된다(접촉된다). 기판(14)의 노광 영역(14a∼14f)의 평면도는 진공 흡착에 의해 정밀하게 유지되고 있기 때문에, 마스크(30)의 패턴(30a)이 기판(14)의 노광 영역(14a∼14f)에 정확하게 프린트될 수 있다. 또한, 도시되지 않았지만, 기판(14)을 위치 맞춤하기 위해 기판(14)에 형성되는 얼라인먼트 마크가 기판 홀더(15a)의 진공 흡착 영역에 대응하는 위치에 형성되어 있다.

도 5는 347.2mm×279.7mm의 회로 패턴(30a)이 2개 형성된 마스크(30)를 이용하여 기판(14)에 6개의 17 인치 SXGA의 패널을 프린트하는 방법을 나타내고 있다. 또한, 도 5에서는 기판 홀더(15a)가 생략되어 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 마스크(30)는 종래 기술에서 설명한 마스크(100)와 같은 크기이기는 하지만, 패턴(30a)이 형성되는 방향이 마스크(100)의 패턴(101)과 90°다르다. 즉, 마스크(30)의 패턴(30a)의 장변 방향과 마스크(30)의 장변 방향이 평행하게 되어 있다.

이하, 제어장치(50)에 의한 주사노광의 시퀀스의 일례에 대해서, 도 6의 플로우 챠트를 참조하여 설명한다.

제어장치(50)는, 도시 안된 마스크 로더를 제어하여, 마스크(10) 대신에 17 인치 SXGA 패턴(30a)이 2개 형성된 마스크(30)를 마스크 스테이지(20)에 배치한다(단계 20).

제어장치(50)는, 단계 20의 판정이 "예스"인 경우에는, 단계 21로 진행하여, 투영 광학계(12a∼12e)를 지지하고 있는 지지 부재에 의해 지지된 얼라인먼트계(20a,20b)를 이용하여, 마스크(30)를 노광장치에 대해 위치 결정한다. 얼라인먼트계(20a,20b)는 그 얼라인먼트계(20a,20b)의 지표 마크에 대한 마스크 마크의 위치가 소정의 관계로 되도록, 마스크 스테이지(20)의 위치를 조정함으로써 위치 결정을 행한다(단계 21). 또한, 마스크의 교환을 필요로 하지 않은 경우에는,상기 단계 21은 생략된다.

다음, 제어장치(50)는 도시 안된 기판 로더에 의해 기판(14)의 장변 방향이 기판 홀더(15a)의 단변 방향과 평행하게 되도록 기판 스테이지(15)상의 기판 홀더(15a)에 노광해야할 기판(14)을 로딩하여, 로딩한 기판(14)을 노광 장치에 대해 위치 결정한다(단계 22). 더 구체적으로, 단계 21에서의 마스크(30)의 얼라인먼트와 유사하게, 얼라인먼트계(20a,20b)에 의해 기판 마크를 검출하여, 얼라인먼트계(20a,20b)내의 지표 마크에 대한 기판 마크의 위치가 소정의 관계가 되도록, 기판 스테이지(15)를 구동한다.

제어장치(50)는 마스크 스테이지(20)의 X 방향 구동장치(18X) 및 기판 스테이지(15)의 X 방향 구동장치(16X)에 의해 마스크 스테이지(20)와 기판 스테이지(15)를, 예컨대 X 방향으로 구동함으로써 투영 광학계(12a∼12e)에 대하여 마스크(30)와 기판(14)을 동기시켜 주사한다. 이 때, 하나의 얼라인먼트계(20a,20b)에 의해 동기 주사때의 마스크 마크와 기판 마크의 상대 위치를 검출한다. 이렇게 해서 검출된 동기 주사때의 마스크 마크와 기판 마크의 상대 위치가 기억장치(51)에 기억된다(단계 23).

마스크(30)와 기판(14)의 주사가 종료되면, 마스크(30)와 기판(40)이 조명 영역(1la∼1le)에서 완전히 벗어나게 되는 주사 개시 위치에서, 마스크(30)와 기판(14)의 얼라인먼트가 실행된다(단계 24). 이 단계 24의 얼라인먼트는, (단계 23에서 주사중에 검출되어 기억장치(51)에 기억되어 있는) 마스크 마크 및 그에 대응하는 기판 마크 사이의 상대 위치 오차가 최소로 되도록 마스크(30)의 X 방향, Y방향 및 회전 방향의 이동량을 최소자승법등에 의해 구하고, 그 결과에 따라, 마스크 스테이지(20)상의 마스크(30)의 위치를 조정함에 의해 실행된다.

제어장치(50)는 마스크 스테이지(20)와 기판 스테이지(15)를 +X 방향으로 동기시켜 주사하는 제 1 주사 노광에 의해 도 5의 화살표(1)로 나타낸바와 같이, 기판(14)의 투영 영역(14a,14b)상에 마스크(30)의 2개의 패턴(30a)을 프린트한다(단계 25).

제 1 주사 노광이 종료하면, 제어장치(50)는 Y 방향 구동장치(16Y)를 구동하여 기판(14)을 Y 방향으로 스텝 이동한다. 한번의 스텝 이동의 거리는 17 인치 SXGA 액정 디스플레이 패널의 단변의 길이(도시한 예의 경우, 279.7mm)와 동일한 길이이다(단계 26).

제어장치(50)는 마스크 스테이지(20)와 기판 스테이지(15)를 -X 방향으로 동기시켜 주사하는 제 2 주사 노광에 의해, 도 5의 화살표(2)로 나타낸 바와 같이 기판(14)의 투영 영역(14c,14d)상에 마스크(30)의 2개의 패턴(30a)을 프린트한다(단계 27).

제 2 주사 노광이 종료하면, 제어장치(50)는 Y 방향 구동장치(16Y)를 구동하여 기판(14)을 Y 방향으로 스텝 이동한다. 상기 스텝 이동의 거리는, 단계 26과 같고, 17 인치 SXGA 액정 디스플레이 패널의 단변의 길이 (도시한 예의 경우, 279.7mm)와 동일한 길이이다(단계 28).

제어장치(50)는 마스크 스테이지(20)와 기판 스테이지(15)를 +X 방향으로 동기시켜 주사하는 제 3 주사 노광에 의해, 도 5의 화살표(3)로 나타낸 바와 같이 기판(14)의 투영 영역(14e,14f)상에 마스크(30)의 2개의 패턴(30a)을 프린트한다(단계 25).

종래 기술에서는, 17 인치 SXGA의 액정 디스플레이 패널을 프린트할때, 4회의 주사 노광이 필요하였다. 한편, 본 발명의 실시예에서는, 기판(14)의 장변 방향이 기판 홀더(15a)의 단변 방향과 평행하게 되도록 기판 홀더(15a)에 기판(14)을 로딩하기 때문에, 3회의 주사 노광에 의해 6개의 17 인치 SXGA 액정 디스플레이 패널을 프린트할 수 있다.

본 실시예의 설명을 간단하게 하도록, 마스크(30), 기판(14) 및 기판 홀더(15a)의 크기가 특정되었다. 그러나, 본 발명은 상기한 크기로 제한되지 않고 기판(14)의 장변 방향을 기판 홀더(15a)의 단변 방향에 대해 평행하게 되도록 기판 홀더(15a)에 기판(14)을 로딩하는 경우라면 여러 가지 크기의 장치들에 적용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 장치 및 기판의 사이즈에 따라 기판의 장변을 기판 홀더의 단변에 평행하게 되도록 기판을 기판 홀더에 대해 배치할 수 있게 됨으로써, 기판 홀더를 포함하는 노광 장치를 대형화하지 않고 주사 노광을 주사 회수를 감소시킨 상태로 실행할 수 있어서 스루풋을 향상시킬 수 있다.

Claims

패턴이 형성된 마스크를 지지하는 마스크 스테이지와 장방형의 기판을 지지하는 장방형의 기판 홀더를 제 1 방향으로 이동시켜 상기 마스크의 패턴을 상기 장방형 기판에 노광하는 노광 방법으로서 :

상기 기판 홀더의 단변보다 긴 장변를 갖는 기판을, 상기 기판의 장변측이 상기 기판 홀더의 단변측을 따라 배열되도록 상기 기판 홀더상에 배치하는 단계;

상기 마스크 스테이지와 상기 기판 홀더를 상기 제 1 방향으로 이동시켜 상기 기판의 제 1 영역에 상기 마스크의 패턴을 노광하는 단계;

상기 기판 홀더를 상기 제 1 방향에 대해 수직한 제 2 방향으로 이동시키는 단계; 및

상기 마스크 스테이지와 상기 기판 홀더를 상기 제 1 방향으로 이동시킴에 의해, 상기 제 2 방향을 따라 상기 제 1 영역과 인접한 상기 기판의 제 2 영역을 노광하는 단계를 포함하는 노광 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 기판의 단변의 길이가 680mm 이상이고, 상기 장변의 길이가 880mm 이상인 노광 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 방향은 상기 기판 홀더의 장변방향에 대해 평행한 노광 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역은 상기 기판이 상기 기판 홀더에 접촉하고 있는 영역에 설정되어 있는 노광 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 기판의 위치를 결정하기 위한 얼라인먼트 마크를, 상기 기판이 상기 기판 홀더에 접촉하고 있는 영역에 형성하는 단계를 더 포함하는 노광 방법.