(57)【要約】      （修正有）【課題】基板の周辺を所定の巾で、短時間に露光するための簡単な露光装置を提供する。【解決手段】基板Ｗの一辺Ｌ１を巾Ｂ１で露光する露光用ヘッドと、前記一辺に沿った基準ラインを検出するラインセンサーとを一体的にＬ１に沿って移動させる移動手段と、ラインセンサーからの検出結果に基づきヘッドの前記一辺Ｌ１に直交する方向の位置を補正する移動手段と、前記一辺Ｌ１に直交する辺Ｌ２に沿って巾Ｂ２で露光する露光用ヘッドと、ヘッドを前記直交する辺に沿って移動させる移動手段と、ラインセンサーからの検出結果に基づきヘッドの前記直交する辺Ｌ２に直交する方向の位置を補正する移動手段とを有し、ヘッドによる基板Ｗの前記一辺Ｌ１、前記直行する辺Ｌ２の露光が同時に開始され、同時に終了するように、ヘッドが前記一辺Ｌ１に沿って移動する時間とヘッドが前記直行する辺Ｌ２に沿って移動する時間とが等しい。【選択図】図７
2015018027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被露光対象の基板の周囲を露光する装置であって、
前記基板を載置するテーブルと、
前記基板の一辺に沿って移動しながら前記基板の一辺を所定の巾で露光するための光源を有する第１の露光用ヘッドと、
前記第１の露光用ヘッドに前記移動方向の前方に配置され、前記第１の露光用ヘッドと共に前記１辺に沿って移動しながら前記一辺に沿って基準となる基準ラインを検出するセンサーと、
前記第１の露光用ヘッドと前記センサーを一体的に前記一辺に沿って移動させるための第１の移動手段と、
前記センサーからの検出結果に基づき前記第１の露光用ヘッドの前記一辺に直交する方向の位置を補正するための第２の移動手段と、
前記一辺に直交する他の辺に沿って移動しながら前記他の辺を予定に巾で露光するための光源を有する第２の露光用ヘッドと、
前記第２の露光用ヘッドを前記他の辺に沿って移動させるための第３の移動手段と、
前記センサーからの検出結果に基づき前記第２の露光用ヘッドの前記他の辺に直交する方向の位置を補正させるための第４の移動手段と、を有し、
前記第１の露光用ヘッドによる前記基板の前記一辺の前記露光と前記第２の露光用ヘッドによる前記基板の他の辺の前記露光が同時に開始され、同時に終了するように、第１の露光用ヘッドが前記一辺に沿って移動する時間と第２の露光用ヘッドが前記他の辺に沿って移動する時間とが等しいことを特徴とする基板の周辺露光装置。
【請求項２】
前記センサーが前記第１の移動手段の移動方向に直角に配置されたラインセンサーであることを特徴とする請求項１に記載の基板の周辺露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被露光基板に形成されるパターンの周辺領域に露光光を照射するとともに、その周辺領域に記号を描画する周辺露光装置に関するものであって、詳しくは矩形の被露光基板に形成されるパターンの周辺領域を露光するための周辺露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置用のカラーフィルタの製造工程は、紫外線感光性樹脂に顔料や染料などの着色剤を分散混入した着色感光性樹脂や透明な感光性樹脂を、ガラス基板上に均一厚さに塗布・乾燥後、フォトリソグラフ法によりこのレジスト膜に対して所望形状のパターン露光を施し、現像してポストベークを施す操作を、必要数だけ繰り返すことにより行われる。
ここで、通常、基板周辺部に帯状の余白を作るようにマスクパターンの露光位置が設定されている。
【０００３】
そこで、フォトリソグラフ法でポジ型感光性樹脂を使用すると、現像処理後、基板周辺部に未露光の不要な感光性樹脂が帯状に残存し、後工程におけるダストの発生等の悪影響を及ぼすことがある。そこで、前記マスクパターンの露光前または後に、余白部分の感光性樹脂領域を露光し、現像処理して除去する必要がある。
この余白部分の露光は、基板の各辺に沿って一つの露光用ヘッドを移動させながら露光する方法（特許文献１）や、基板の対向する２辺に沿って独立した２つの露光用ヘッドを移動させるもの（特許文献２）がある。
更に、基板の４辺に対応させて独立した露光用ヘッドを設けることが考えられる。
【０００４】
【特許文献１】特許３２１１０７９号
【特許文献２】特開２００１−１６６４９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、近時、基板が大型化しており、基板の各辺に沿って一つの露光用ヘッドを移動させながら露光する方法では、露光時間が長くなるという問題がある。露光時間の短縮化のためには基板の４辺に対応させて独立した露光用ヘッドを設ける方法がよいが装置が複雑になる。
そこで、基板の対向する２辺に沿って独立した２つの露光用ヘッドを移動させるものが望ましいが、この場合においても基板が長方形である場合、２つの長辺を露光する場合の対向する２つの露光用ヘッドの間隔と、２つの短辺を露光する場合の前記露光用ヘッドの間隔が異なるため、対向する２つの露光用ヘッドの間隔が調整可能となる手段が必要となる。
更に、独立した２つの露光用ヘッドを別個に制御するためのセンサー等を設けなければならず、装置が単純化できないという問題がある。
【０００６】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な装置で、短時間に基板の周辺を所定の巾で露光するための露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の露光装置は、被露光対象の基板の周囲を露光する装置であって、前記基板を載置するテーブルと、前記基板の一辺に沿って移動しながら前記基板の一辺を所定の巾で露光するための光源を有する第１の露光用ヘッドと、前記第１の露光用ヘッドに前記移動方向の前方に配置され、前記第１の露光用ヘッドと共に前記１辺に沿って移動しながら前記一辺に沿って基準となる基準ラインを検出するセンサーと、前記第１の露光用ヘッドと前記センサーを一体的に前記一辺に沿って移動させるための第１の移動手段と、  前記センサーからの検出結果に基づき前記第１の露光用ヘッドの前記一辺に直交する方向の位置を補正するための第２の移動手段と、前記一辺に直交する他の辺に沿って移動しながら前記他の辺を所定に巾で露光するための光源を有する第２の露光用ヘッドと、前記第２の露光用ヘッドを前記他の辺に沿って移動させるための第３の移動手段と、前記センサーからの検出結果に基づき前記第２の露光用ヘッドの前記他の辺に直交する方向の位置を補正するための第４の移動手段と、を有し、前記第１の露光用ヘッドによる前記基板の前記一辺の前記露光と前記第２の露光用ヘッドによる前記基板の他の辺の前記露光が同時に開始され、同時に終了するように、第１の露光用ヘッドが前記一辺に沿って移動する時間と第２の露光用ヘッドが前記他の辺に沿って移動する時間とが等しいことを特徴としている。
【０００８】
そして、望ましくは、前記センサーが前記第１の移動手段の移動方向に直角に配置されたラインセンサーであることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、以下の優れた効果を奏する。
前記センサーが第１の露光用ヘッドと共に前記一辺に沿って移動しながら前記一辺に沿った基準ラインを検出するため、センサーの移動距離が長くできる（他の辺側にセンサーを配置して、短辺の傾きを測定する場合と比較して）ため、基準ラインの傾きの検出が精度よく検出できる。
【００１０】
また、前記検出された基準ラインの傾きに基づき前記他の辺の傾きを推定し第２の露光用ヘッドを前記他の辺に沿って移動することができる。
即ち、センサーのみで、第１及び第２の露光用ヘッドの位置調整を同時に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本願発明の実施の一形態における周辺露光装置の構成を説明するための概略図である。
【図２】本願発明の実施の一形態における周辺露光装置の第１の露光用ヘッドの概略である。
【図３】本願発明の実施の一形態における周辺露光装置の第２の露光用ヘッドの概略である。
【図４】本願発明の実施の一形態におけるラインセンサーによる基準ラインの検出動作を説明するための概念図である。
【図５】本願発明の実施の対象である被露光基板の傾きを説明するための概念図である。
【図６】本願発明の実施の一形態における周辺露光装置の第１の露光用ヘッドと第２の露光用ヘッドの移動量の関係を説明するための説明図である。
【図７】本願発明の実施の対象である被露光基板の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態における露光装置の概略図である。露光装置１は長方形の被露光基板Ｗ（以下、単に「基板Ｗ」という。）を載置し矢印イの方向に搬送及び矢印ロの方向に１８０度回転可能にする搬送装置５と、搬送装置５のＹ軸方向に沿って基板Ｗの周辺を露光するための第１の露光ユニット２と、搬送装置５のＸ軸方向に沿って基板Ｗの周辺を露光するための第２の露光ユニット３と、基板Ｗの予め決められた基準ラインＬを検出するためのラインセンサー４を有している。
【００１３】
第１の露光ユニット２は、紫外感光性のレジストが塗布された基板ＷのＹ軸方向の辺（長辺）Ｌ１をＬ１に沿って所定の巾Ｂ１で露光するための露光用ヘッド２０と、露光用ヘッド２０をＸ軸方向に移動させる移動機構２１と、移動機構２１と露光用ヘッド２０を一体的にＹ軸方向に初期設定された一定の速度Ｖ１で移動させる移動機構２２とを有している。
尚、この速度Ｖ１は、基板ＷのＸ軸方向の辺の長さと前記レジストの感光性能、下記露光用の紫外光の強度によって、最適値が異なる。
【００１４】
そして、露光用ヘッド２０は、図２に示すように紫外光を放射する光源部（光源２０Ａ１、投影レンズ系２０Ａ２、露光サイズを規制するためのマスク２０Ａ３）と白色光用のフォトセンサー２０Ｂを備えており、移動機構２１、２２及び露光用ヘッド２０の光源２０Ａ１とフォトセンサー２０Ｂは露光ユニット２の制御部２３に電気的に接続されている。
このフォトセンサー２０Ｂは基板ＷのＹ軸方向の辺Ｌ１の周辺露光開始点と周辺露光終了点を検出するためのセンサーであり、フォトセンサー２０Ｂで前記周辺露光開始点を検知した信号で光源２０Ａ１が点灯され、前記周辺露光終了点を検知した信号で光源２０Ａ１が消灯されるようになっている。
そして、投影レンズ２０Ａ２は光源２０Ａ１から放射される紫外光をマスク２０Ａ３に照射するためのものであり、マスク２０Ａ３は投影レンズ２０Ａ２から照射された紫外光を所定の巾Ｂ１に絞るためのものである。
【００１５】
更に、露光用ヘッド２０のＸ軸の沿った移動方向の前方側には、基板Ｗの基準ラインＬ（例えば、辺Ｌ１のエッジのライン）のＹ軸方向に対する傾き角度αを検出するためのラインセンサー４がＸ軸に平行に取り付けられている。
前記傾きθ（図５）は図４に示されるように、基板Ｗの基準ラインＬを検出した単位センサーの位置変化量Ｘ１と、露光用ヘッド２０のＹ軸方向の移動量Ｙ１から検出される。
【００１６】
そして、ラインセンサー４は画像処理部４０に接続されており、ラインセンサー４の画像データが画像処理部４０によって演算処理され、その結果が後述の第２の露光ユニット３の制御部２３と制御部３３とに送られ、制御部２３からの信号によって移動機構２１が制御されて、露光用ヘッド２０が、Ｙ軸に対して角度θ傾いた基板Ｗの基準ラインＬに沿って移動される。
【００１７】
尚、  移動機構２１、２２は図示しないボールナット、ボールネジ、案内レール、スライダー、ボールネジを回転するためのサーボモータ等から構成される、一般的な１軸テーブルの他、ボールナット、ボールネジ、サーボモータの組み合わせの代わりにリニアモータを用いたものでもよく、これらに限定されず移動機構２１、２２の動作を行なえるものであればよい。
【００１８】
第２の露光ユニット３は、紫外感光性のレジストが塗布された基板ＷのＸ軸方向の辺（短辺）Ｌ２をＬ２に沿って所定の巾Ｂ２で露光するための露光用ヘッド３０と、露光用ヘッド３０をＹ軸方向に移動させる移動機構３１と、移動機構３１と露光用ヘッド３０を一体的にＸ軸方向に初期設定された一定の速度Ｖ２で移動させる移動機構３２とを有している。
そして、この速度Ｖ２はＶ１より遅く、速度Ｖ１とＶ２の関係は、の露光用ヘッド２０、３０の移動距離ａ１、ａ２との関係で以下のようになる。
ａ１／Ｖ１＝ａ２／Ｖ２
したがって、Ｌ１とＬ２に沿った露光は同時に完了する。
尚、Ｖ１＞Ｖ２であるため、Ｌ１、Ｌ２のＢ１、Ｂ２のＬ１、Ｌ２に沿った単位長さ当たりの紫外光照射量が同じになるように露光用ヘッド２の光源２０Ａ１の光量ＬＵＸ１と露光用ヘッド３の光源３０Ａ１の光量ＬＵＸ２の関係は以下のように調整する。
ＬＵＸ１／Ｖ１＝ＬＵＸ２／Ｖ２
【００１９】
そして、露光用ヘッド３０は、図３に示すように紫外光を放射する光源部（光源３０Ａ１、投影レンズ系３０Ａ２、マスク３０Ａ３）と白色光用のフォトセンサー３０Ｂを備えており、移動機構３１、３２及び露光用ヘッド３０の光源３０Ａとフォトセンサー３０Ｂは露光ユニット３の制御部３３に電気的に接続されている。
このフォトセンサー３０Ｂは基板ＷのＸ軸方向の辺Ｌ２の周辺露光開始点と周辺露光終了点を検出するためのセンサーであり、フォトセンサー２０Ｂで前記周辺露光開始点を検知した信号で光源部３０Ａが点灯され、前記露光用ヘッド２０の光源２０Ａ１が消灯した時（即ち、フォトセンサー２０Ｂが基板ＷのＹ軸方向の辺Ｌ１の周辺露光終了点を検出した信号で）光源３０Ａ１が消灯されるようになっている。
そして、投影レンズ３０Ａ２は光源３０Ａ１から放射される紫外光をマスク３０Ａ３に照射するためのものであり、マスク３０Ａ３は投影レンズ３０Ａ２から照射された紫外光を所定の巾Ｂ２に絞るためのものである。
【００２０】
そして、画像処理部４０を経由して制御部２３に送られた前記ラインセンサー４からの画像処理結果に基づく制御部３３からの信号によって移動機構３２が制御されて、露光用ヘッド３０が、Ｘ軸に対して角度θ傾いた基板Ｗの辺Ｌ２に沿って移動される。この際、露光用ヘッド３０の辺Ｌ２に直角な方向への変化量ｂ２（辺Ｌ２方向にａ２移動した時点）は露光用ヘッド２０の辺Ｌ１に直角な方向への変化量ｂ１（辺Ｌ１方向にａ１移動した時点）のＳ２／Ｓ１倍になる。このため露光用ヘッド３０にＬ２のラインを検出するためのセンサーを設けずとも、Ｌ２側の露光巾Ｂ２のバラツキ許容範囲（０．５ｍｍ程度）に含まれる。
【００２１】
尚、露光用ヘッド３０のＹ軸方向の移動は露光用ヘッド２０のＸ軸方向の移動に直接連動させてもよく、この場合、ラインセンサー４の前記基準ラインＬを検出した単位センサーの位置変化量に光学系の倍率の逆数を乗じた量を露光用ヘッド３０のＹ軸方向の移動にすることによって、リアルタイムで露光用ヘッド３０のＹ軸方向が制御できる。
しかし、露光用ヘッド３０のＹ軸方向の移動は露光用ヘッド２０のＸ軸方向の移動に直接連動させる方法では、基準ラインＬ自体が蛇行している場合もありえるため、基準ラインＬを複数領域に分割し、その分割区間に於ける、ラインセンサー４の基準ラインＬを検出した単位センサーの位置変化量を平均化した数値を前記単位センサーの位置変化量として用いてもよい。
【００２２】
次に、上記のように構成された周辺露光装置１の露光動作について、図１から図７に基づいて説明する。
前工程で４辺の成す角度αが測定され、一方の表面に全面にポジ型感光性樹脂（紫外光）が塗布された基板Ｗを白色灯からの照射光が照射されている搬送装置５上の所定の位置にセットする。
【００２３】
第１及び第２の露光用ヘッド２０、３０の光源２０Ａ１、３０Ａ１及びフォトセンサー２０Ｂ、３０Ｂ並びに露光用ヘッド２０のラインセンサー４を作動させる。
その後、移動機構２２、３２を作動させ、露光用ヘッド２０、３０を基板Ｗの直交する２辺Ｌ１、Ｌ２に沿って同時に移動開始させる。
【００２４】
露光用ヘッド２０、３０の夫々のフォトセンサー２０Ｂ、３０Ｂが露光開始点（本実施例の場合は、露光用ヘッド２０の露光開始点はＬ２の対辺のエッジであり、露光用ヘッド３０の露光開始点はＬ１の対辺のエッジである。  尚、これらのエッジの他、図７に示すように各コーナー部に基準Ｐ１〜Ｐ４のように設けてもよい。）を検出した時に、光源２０Ａ１、３０Ａ１を点灯させる。
また、ラインセンサー４をフォトセンサー２０Ｂに代用してもよい。その場合、ラインセンサー４がＬ２の対辺のエッジを検出した時に露光用ヘッド２０の光源２０Ａ１を点灯させ、ラインセンサー４がＬ２のエッジを検出した時に光源２０Ａ１を消灯させ、露光用ヘッド３０の光源３０Ａ１の点灯・消灯は光源２０Ａ１の点灯・消灯に同期させてもよい。
【００２５】
その後、露光用ヘッド２０が基準ラインＬ（本実施例ではＬ１を基準ラインとしている。）に沿って巾Ｂ１を露光しながら、移動速度Ｖ１で前記露光用ヘッド２０の露光終了位置まで移動する。尚基準ラインＬは基板Ｗに既に露光済みの表示部等がある場合はその連続するパターン等のラインＬＬ。
その移動中に、ラインセンサー４がＬ１のエッジを連続的に検出し、露光用ヘッド２０の移動開始時にＬ１のエッジを検出した単位センサーの位置に常時Ｌ１のエッジが位置するように、移動機構２１が作動する。この動作はラインセンサー４からのＬ１のエッジ検出データを画像処理部４０で演算処理された結果データが制御部２３に送られ、制御部２３からの信号によって行なわれる。
【００２６】
一方、露光用ヘッド３０はＬ２に沿って巾Ｂ２を露光しながら、移動速度Ｖ２で露光終了位置まで移動するが、その移動中に前記センサー４によるＬ１のエッジ検出結果に基づく移動機構３１が作動し、露光用ヘッド３０が角度θ傾いたＬ２に倣って前記露光終了位置まで移動する。
上記の露光用ヘッド２０、３０によるＬ１、Ｌ２の巾Ｂ１、Ｂ２の露光が同時に開始され、同時に終了する。
基板Ｗの直交する２辺の周囲の露光終了後、基板Ｗを１８０度回転させた後、前記基板Ｗの所定の初期位置に再度セットした後、前述段落００２１〜００２４までの動作を繰り返し、基板Ｗの周囲露光の作業を終了する。
【００２７】
以上、本発明の一実施の形態においては、基板Ｗが長方形である場合について説明したが、正方形であってよく、その場合Ｖ１＝Ｖ２、ａ１＝ａ２、ＬＵＸ１＝ＬＵＸ２となる。
また、基準ラインＬは基板Ｗに既に露光済みの表示部等がある場合は、その連続するパターン等のラインＬＬにしてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１  周辺露光装置
２  第１露光ユニット
３  第２露光ユニット
４  ラインセンサー
５  搬送装置
２０  第１露光用ヘッド
２１  移動機構
２２  移動機構
２３  制御部
３０  第２露光用ヘッド
３１  移動機構
３２  移動機構
３３  制御部
４０  画像処理部
Ｌ１  基板Ｗの長手方向の一辺
Ｌ２  基板Ｗの短手方向の一辺
Ｓ１  Ｌ１の長さ
Ｓ２  Ｌ２の長さ
Ｂ１、Ｂ２  露光巾
Ｗ  基板
【図１】
2015018027.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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