(57)【要約】【課題】基板とマスクとを相対移動させることでパターン露光を行う際に、遮光部材を用いて非露光領域を適切に遮光できる露光装置を提供する。【解決手段】露光領域の露光中に、その露光用の光ＥＬに対してブラインド部材２０、３０を横切って上流側へ移動させることにより、露光領域の数に関わらず、ブラインド部材２０、３０を用いて非露光領域の遮光を行うことができる。又、ブラインド部材２０、３０の一方の加減速は、静止した他方に重なった状態で行われるので、露光に対する影響を抑えることができる。【選択図】図４
2008040066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光用の光を照射する照射部と、
露光領域と非露光領域とを有する基板を保持して、前記照射部から出射された露光用の光を横切って所定の方向に移動させる基板駆動部と、
前記照射部と前記基板との間に配置され、前記所定方向に対して交差する方向に延在し、光を遮光する移動可能な複数の遮光部材と、
前記遮光部材を駆動する遮光部材駆動部と、を有し、
一つの遮光部材が、前記照射部から出射された露光用の光を横切って加速するときは、前記一つの遮光部材の先行縁は他の遮光部材に重なる位置にあり、前記照射部から出射された露光用の光を横切って減速するときは、前記一つの遮光部材の後行縁は他の遮光部材に重なる位置にあることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記遮光部材が加速した後に、前記基板と等しい速度で移動することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記遮光部材は３つ以上設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置に関し、例えば液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイの基板上にマスクのマスクパターンを露光転写するのに好適な露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型の薄形テレビ等に用いられる液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイは、基板上にマスクのパターンを分割逐次露光方式で近接露光転写することで製造される。従来のこの種の分割逐次露光装置としては、例えば、被露光材としての基板より小さいマスクを用い、該マスクをマスクステージで保持すると共に基板をワークステージで保持して両者を近接して対向配置し、この状態でワークステージをマスクに対してステップ移動させて各ステップ毎にマスク側から基板にパターン露光用の光を照射することにより、マスクに描かれた複数のマスクパターンを基板上に露光転写して一枚の基板に複数のディスプレイ等を作成するようにしたものが知られている。特に、特許文献１の技術では、基板に対して、それより小型のマスクと光源とを同期して移動させることで、大型の基板にマスクのパターンを露光できるようになっている。
【特許文献１】特開平１１−２３７７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、大型のガラス基板から複数のパネルを切り出す場合、パネルに対応するガラス基板上の領域には、露光パターンを露光転写するが、隣接するパネル同士の間に対応する領域は、露光用の光を照射してはならない非露光領域である。そこで、光源とガラス基板との間に遮光部材を設けて、非露光領域を覆うようにすることで、非露光領域に露光用の光が到達しないようにすることが考えられる。ところが、１枚のガラス基板から切り出すパネルの種類や数が異なる場合、それに応じて多種多様な形状の遮光部材を設けなくてはならず、コストの増大やスペースが嵩む等の問題がある。
【０００４】
そこで本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、基板とマスクとを相対移動させることでパターン露光を行う際に、遮光部材を用いて非露光領域を適切に遮光できる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】
【０００５】
上述の目的を達成するために、本発明の露光装置は、
露光用の光を照射する照射部と、
露光領域と非露光領域とを有する基板を保持して、前記照射部から出射された露光用の光を横切って所定の方向に移動させる基板駆動部と、
前記照射部と前記基板との間に配置され、前記所定方向に対して交差する方向に延在し、光を遮光する移動可能な複数の遮光部材と、
前記遮光部材を駆動する遮光部材駆動部と、を有し、
一つの遮光部材が、前記照射部から出射された露光用の光を横切って加速するときは、前記一つの遮光部材の先行縁は他の遮光部材に重なる位置にあり、前記照射部から出射された露光用の光を横切って減速するときは、前記一つの遮光部材の後行縁は他の遮光部材に重なる位置にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
ここで、移動可能な遮光部材を設け、前記照射部から前記露光領域に光を照射している間に、少なくとも１度、前記照射部からの光を横切って前記所定の方向とは逆方向に移動するように遮光部材を駆動すれば、単一の遮光部材のみで、非露光領域の幅や数に関わらず、露光用の光が到達しないように適切に遮光できる。又、遮光部材はコンパクトで軽量な構成であるため、露光装置全体の簡素化・コンパクト化を図れる。ところが、単一の遮光部材の場合、露光領域内で加減速が生じると、露光量の制御が難しくなる恐れがある。
【０００７】
これに対し本願発明によれば、一つの遮光部材が、前記照射部から出射された露光用の光を横切って加速するときは、前記一つの遮光部材の先行縁は他の遮光部材に重なる位置にあり、前記照射部から出射された露光用の光を横切って減速するときは、前記一つの遮光部材の後行縁は他の遮光部材に重なる位置にあるように駆動制御を行うので、一つの遮光部材の加減速は、他の遮光部材の影の中で行われることとなり、その影から出るときは定速となっているため、露光量の制御が容易になる。尚、「先行縁」は、遮光部材の進行方向前方の縁をいい、「後行縁」は、遮光部材の進行方向後方の縁をいう。又、「重なる」とは、前記照射部から照射された露光用の光を遮る方向に重なることをいう。
【０００８】
前記遮光部材が加速した後に、前記基板と等しい速度で移動すると好ましく、前記遮光部材の内、後から減速する遮光部材は、すでに静止している遮光部材の位置を通りすぎた後で静止すると好ましい。
【０００９】
前記遮光部材は３つ以上設けられていても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる露光装置の上面図であり、図２は、本実施の形態にかかる露光装置の露光時の状態を示す側面図である。尚、以下の実施の形態で、Ｘ軸方向とＹ軸方向とで水平面が規定され、Ｚ軸方向が垂直方向を規定するものとする。
【００１１】
図１において、ベース１上で、大版薄板状の基板Ｗは基板チャック（基板駆動部）２により把持され、レール２ａに沿って、基板チャック２と共に左から右に移動可能となっている。ベース１上には、マスクＭを吸着保持する保持装置１０が、マスク搬送ライン（マスク搬送路ともいう）Ｌを挟んで左側（上流側）に７個、右側（下流側）に６個（計１３個）配置されている。保持装置１０により保持された基板Ｗに比較すると小型のマスクＭは、マスク搬送ラインＬを挟んで千鳥状に交互に配置される。なお、図１においては、左側の７個の保持装置１０と、右側の上から３個の保持装置１０は、露光位置にあり、右側の下から３個の保持装置１０は、マスクの受け渡し位置にある。
【００１２】
各保持装置１０は、ベース１上でＸ軸方向となる図２の左右方向（図１のマスク搬送ラインＬに対して直交する方向であり、基板ＷはＸ軸方向に沿って左から右へと移動するものとする）に不図示のフレームに対して移動可能に配置されたアーム１１と、アーム１１の先端に配置され、下面にマスクＭを吸着保持する保持部１２と、アーム１１に対して保持部１２をＺ軸方向（図２で上下方向）に駆動するＺ軸移動装置１３と、ベース１の上面の法線回りに保持部１２を回転駆動するθ軸移動装置１４と、アーム１１に対して保持部１２をＹ軸方向（図２で紙面垂直方向）に駆動するＹ軸移動装置１５とを有する。保持部１２は、不図示の矩形開口を有している。ベース１には、基板Ｗの下面に対向して吐出吸引ユニット（不図示）を取り付けている。
【００１３】
本実施の形態の露光装置を用いて行う露光動作時には、まず不図示の駆動部より、レール２ａに沿って、基板チャック２と共に基板Ｗを左から右に移動する。このとき、基板Ｗは吐出ユニット（不図示）の上面から浮上した状態でＸ軸方向に搬送され、基板Ｗの下面側に傷等が付くことを防止されている。
【００１４】
基板Ｗを所定位置に移動させながら、上方の露光ユニット（照射部）ＯＰＵ内の光源ＬＳから露光用光ＥＬを投射すると、かかる露光用光ＥＬは、保持装置１０により保持されたマスクＭを通過し、そのパターンを基板Ｗに露光転写する。このとき、基板Ｗの移動誤差によるパターンのズレは、保持装置１０のＺ軸移動装置１３、θ軸移動装置１４，及びＹ軸移動装置１５により、マスクＭの位置を微調整することで補正することができる。同様にして、連続露光することで、基板Ｗ全体にパターンの露光を行うことができる。なお、本実施の形態において、マスク搬送ラインＬの両側で保持されたマスクＭが千鳥状に配置されているので、マスク搬送ラインＬの片側におけるマスクＭが隔置して並べられていても、基板Ｗ上に隙間なくパターンを形成することができる。
【００１５】
ところで、基板Ｗから複数のパネルを切り出す場合、パネルに対応する基板Ｗ上の領域には、露光パターンを露光転写するが、隣接するパネル同士の間に対応する領域は、露光用の光を照射してはならない非露光領域となる。そこで、本実施の形態においては、固定された露光ユニットＯＰＵと基板Ｗとの間に、ブラインド部材（遮光部材）２０、３０を配置している。
【００１６】
図３は、ブラインド部材と基板とを示す斜視図であるが、マスク等は省略している。以下、理解しやすいように基板は一列の露光領域のみ有するものとして描いているが、実際には複数列が存在する。図３において、第１の遮光部材であるブラインド部材２０は、Ｘ軸方向に直交して（すなわちY軸方向に）延在する直線帯板状であって、その端部はリニアモータＬＭ１に連結されている。第１の駆動部であるリニアモータＬＭ１は、不図示のドライバにより、ガイドレールＧＳ１に沿ってＸ軸方向に移動自在となっている。ブラインド部材２０のＸ軸方向両側の縁２１，２２が、移動方向前方になるときは先行縁、移動方向後方になるときは後行縁を構成する。リニアモータＬＭ１，ＬＭ２が遮光部材駆動部を構成する。
【００１７】
一方、第２の遮光部材であるブラインド部材３０は、ブラインド部材２０と基板Ｗとの間に位置し、Ｘ軸方向に直交して（すなわちY軸方向に）延在する直線帯板状であって、その端部はリニアモータＬＭ２に連結されている。第２の駆動部であるリニアモータＬＭ２は、不図示のドライバにより、ガイドレールＧＳ２に沿ってＸ軸方向に移動自在となっている。ブラインド部材３０のＸ軸方向両側の縁３１，３２が、移動方向前方になるときは先行縁、移動方向後方になるときは後行縁を構成する。図３において、ブラインド部材２０、３０は、不図示のマスクの開口領域を通過した露光用の光ＥＬの一部を遮光している。
【００１８】
次に、露光時におけるブラインド部材２０、３０の動作について説明する。図４は、Ｙ軸方向にブラインド部材２０、３０と、マスクＭと、基板Ｗとを見た概略図であり、露光時の動作を概略的に示している。尚、中間結像を有する光学系を用いた場合、ブラインド部材２０、３０の動作と、遮光される非露光領域（影）の動く向きが逆になる場合があるが、ここでは理解を容易とするために、影の動きをブラインド部材２０、３０の動作として説明する。又、中間結像を有する光学系を用いた場合、ブラインド部材２０、３０の移動量と、遮光される非露光領域（影）の動いた量とが異なる場合があるが、ここでは理解を容易とするために、影の動いた量をブラインド部材２０、３０の移動量として説明する。
【００１９】
図４において、基板Ｗは、不図示の基板駆動部によりＸ軸方向に一定速度で移動している。マスクＭは開口ＡＰを有しており、開口領域ＡＰを照射部からの光がＺ軸方向上方から通過する。基板Ｗの上面は、露光領域ＥＲと非露光領域ＮＲとからなる。図４では理解しやすいように、露光領域ＥＲと非露光領域ＮＲとで段差をつけて示しているが、実際は段差はない。マスクＭの上方において、リニアモータＬＭ１，ＬＭ２（図３）の駆動により、ブラインド部材２０，３０が基板Ｗの移動に同期して変位することで、露光を制御できるようになっている。
【００２０】
図４（ａ）に示す初期位置で、基板Ｗの露光領域ＥＲが、開口領域ＡＰを通過する光により照射されているときに、ブラインド部材２０、３０は、開口領域ＡＰの上流端上方に静止した状態で支持されている。ここで、基板Ｗの非露光領域ＮＲが開口領域ＡＰに接近してきたときは、図４（ｂ）に示すように、ブラインド部材３０をＸ軸方向（図で右方）に駆動を開始し、基板Ｗと等速になるまで加速する。この加速は、その先行縁がブラインド部材２０と重なっている間に行われる。従って、移動する基板Ｗの非露光領域ＮＲが、ブラインド部材２０の影から出たときに、非露光領域ＮＲは、基板Ｗと等速で移動するブラインド部材３０によって遮光されることとなり、露光領域ＥＲと非露光領域ＮＲとの境界を明確に遮光できる。
【００２１】
更に基板Ｗが同方向に移動することで、次の露光領域ＥＲが開口領域ＡＰに接近してくる。そこで、図４（ｃ）に示すように、ブラインド部材２０をＸ軸方向（図で右方）に駆動を開始し、基板Ｗと等速になるまで加速する。この加速は、その先行縁がブラインド部材３０と重なっている間に行われる。図４（ｄ）、（ｅ）に示すように、移動する基板Ｗの次の露光領域ＥＲが、開口領域ＡＰ内に侵入したときに、それに先行する非露光領域ＮＲは、それに対応した幅Ａであって且つ基板Ｗと等速で同方向に移動するブラインド部材２０、３０により遮光され続けることとなる。これにより、非露光領域ＮＲの露光を回避できる。
【００２２】
更に基板Ｗが同方向に移動することで、先行する露光領域ＥＲが開口領域ＡＰから退出した（同時にブラインド３０の先行縁も開口領域ＡＰから退出した）ときは、図４（ｆ）に示すように、ブラインド部材３０を減速させて開口領域ＡＰの下流端上方で、開口領域ＡＰ内にはみ出し量Δだけはみ出した状態で静止させる。ブラインド部材３０の減速時には、ブラインド部材３０の後行縁は、ブラインド部材２０と重なっているので、減速による露光領域の変化の影響はない。又、図４（ｇ）に示すように、基板Ｗの非露光領域ＮＲが、ブラインド部材３０の影に接近するまで、ブラインド部材２０を基板Ｗと等速で移動させ、図４（ｈ）に示すように、ブラインド部材２０の後行縁がブラインド部材３０に重なった後に減速させる。従って、減速による露光領域の変化の影響はない。かかる場合、ブラインド部材２０は、ブラインド部材３０の位置を通り過ぎ、オーバーシュートした状態で静止する。
【００２３】
ここで、次の非露光領域（不図示）が接近するまでに、ブラインド部材２０，３０を初期位置（図４（ａ）に示す位置）に戻す必要がある。そこで、図４（ｉ）に示すように、まずオーバーシュートしたブラインド部材２０を逆方向（図で左方）に加速させ、一定速度で移動させる。かかる加速は、ブラインド部材２０の先行縁がブラインド部材３０に重なっている間に行われ、ブラインド部材３０から抜け出る前に完了する（図４（ｊ）参照）ため、ブラインド部材２０の加速による露光量への影響を回避できる。
【００２４】
続いて、図４（ｋ）に示すように、ブラインド部材３０を逆方向（図で左方）に加速させ、ブラインド部材２０と等速で移動させる。かかる加速は、ブラインド部材３０の先行縁がブラインド部材２０と重なっており、その後行縁が開口領域ＡＰの下流端から離れるまでに完了するため、ブラインド部材３０の加速による露光量への影響を回避できる。図４（ｌ）に示すように、ブラインド部材２０，３０は、Ｘ軸方向の幅Ｂを維持しながら、所定の速度で開口領域ＡＰを横切って上流端側へ（基板Ｗとは逆方向に）移動する。
【００２５】
上流端でブラインド部材２０が開口領域ＡＰ内にはみ出した量Δと、下流端でブラインド部材３０が開口領域ＡＰ内にはみ出した量Δとは、ブラインド部材２０，３０の速度と幅Ｂとから逆算して設定される。すなわち、ブラインド部材２０，３０の速度と幅Ｂとに対して、はみ出し量Δを対応づけることにより、ブラインド部材２０，３０が横切った露光領域と、横切らなかった露光領域の露光量を等しくすることができ、それにより露光ムラを抑えることができる。
【００２６】
ブラインド部材２０の先行縁が開口領域ＡＰの上流端を通り過ぎたら、図４（ｍ）に示すように、ブラインド部材２０を減速させて開口領域ＡＰの上流端上方で静止させる。ブラインド部材２０の減速時には、ブラインド部材２０の後行縁がブラインド部材３０と重なっているので、減速による露光量の変化の影響はない。図４（ｎ）に示すように、ブラインド部材２０を開口領域ＡＰ内にはみ出し量Δではみ出させた状態で静止した後、ブラインド部材３０を減速させ静止させる（図４（ｏ）参照）。ブラインド部材３０は、その後行縁がブラインド部材２０に重なっている間に減速するので、減速による露光量の変化の影響はない。かかる場合、ブラインド部材３０は、ブラインド部材２０の位置を通り過ぎ、オーバーシュートした状態で静止する。このようにして、ブラインド部材２０，３０が初期位置に戻った後、再び露光領域が接近したときに、上述と同様な動作が繰り返され、複数の露光領域の露光及び非露光領域の遮光とを行うことができる。
【００２７】
図５は、本実施の形態の露光装置における一連の露光動作を示すフローチャートである。ステップＳ１０１で、ｎ＝１とし、ステップＳ１０２で、第１番目の非露光領域ＮＲをブラインド部材２０，３０で遮光し、ステップＳ１０３で、第１番目の露光領域ＥＲを露光中に、ブラインド部材２０，３０を上流側へ戻す。ステップＳ１０４で、全ての露光領域ＥＲの露光が終了していないと判断されれば、ステップＳ１０５で、ｎ＝ｎ＋１として、ステップＳ１０２，Ｓ１０３を繰り返す。一方、全ての露光領域ＥＲの露光が終了したと判断されれば、露光動作が終了する。
【００２８】
本実施の形態によれば、露光領域の露光中に、その露光用の光ＥＬに対してブラインド部材２０、３０を横切って上流側へ移動させることにより、露光領域の数に関わらず、ブラインド部材２０、３０を用いて非露光領域の遮光を行うことができる。又、ブラインド部材２０、３０の一方の加減速は、静止した他方に重なった状態で行われるので、露光に対する影響を抑えることができる。
【００２９】
図６は、ブラインド部材２０、３０とマスクＭの位置を横軸に、時間を縦軸にとって示すタイムチャート図であるが、ブラインド部材２０で遮光される領域と、ブラインド部材３０で遮光される領域とを、異なるハッチングで区別して示している。従って、いずれかのハッチングで描かれた領域は露光されないこととなる。開口領域ＡＰの範囲を一点鎖線で示す。
【００３０】
図６において、露光領域中の点Ａは、開口領域ＡＰの上流端から露光が開始され、下流端側ではブラインド部材３０により露光が終了することとなる。一方、露光領域中の点Ｂは、開口領域ＡＰの上流端から露光が開始され、開口領域ＡＰの下流端で露光が終了することとなるが、その間に逆方向に移動するブラインド部材２０，３０により所定時間遮光されるようになっている。
【００３１】
図６（ａ）に示す理想状態では、ブラインド部材２０，３０は加減速せず、瞬時に所定速度になり又は静止するものとする。かかる状態で、点Ａの露光時間ＥＴ１は、点Ｂのブラインド部材２０，３０が通過する前の露光時間ＥＴ２と、通過した後の露光時間ＥＴ３とを足したものに等しくなるように（ＥＴ１＝ＥＴ２＋ＥＴ３）、ブラインド部材３０のはみ出し量Δを設定している。ところが、実際にはブラインド部材２０，３０を所定速度にするためには加速が必要であり、静止させるためには減速が必要である。
【００３２】
図６（ｂ）に、ブラインド部材２０，３０を加減速した状態を示す。かかる場合、点Ａの露光時間ＥＴ１’は、点Ｂのブラインド部材２０，３０が通過する前の露光時間ＥＴ２と、通過した後の露光時間ＥＴ３とを足したものより小さくなる（ＥＴ１’＜ＥＴ２＋ＥＴ３）。これを言い換えると、点Ａの露光と点Ｂの露光とでは、露光ムラが生じることを意味する。
【００３３】
これに対し、本実施の形態に対応する図６（ｃ）に示す状態では、ブラインド部材２０，３０が互いに重なった状態で加減速を行っているので、点Ａの露光時間ＥＴ１は、点Ｂのブラインド部材２０，３０が通過する前の露光時間ＥＴ２と、通過した後の露光時間ＥＴ３とを足したものに等しくなる（ＥＴ１＝ＥＴ２＋ＥＴ３）。これにより露光領域全体において、露光ムラを抑えて高精度な露光を実現することができる。
【００３４】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば露光領域と非露光領域の数は任意である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施の形態にかかる露光装置の上面図である。
【図２】本実施の形態にかかる露光装置の露光時の状態を示す側面図である。
【図３】ブラインド部材と基板とを示す斜視図である。
【図４】Ｙ軸方向にブラインド部材２０、３０と基板Ｗとを見た図である。
【図５】露光動作を示すフローチャートである。
【図６】ブラインド部材２０、３０の移動のタイムチャート図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ ベース
２ 基板チャック
２ａ レール
１０ 保持装置
１１ アーム
１２ 保持部
１３ Ｚ軸移動装置
１４ θ軸移動装置
１５ Ｙ軸移動装置
２０ ブラインド部材
３０ ブラインド部材
ＥＲ 露光領域
ＧＳ１ ガイドレール
ＧＳ２ ガイドレール
Ｌ マスク搬送ライン
ＬＭ１，ＬＭ２ リニアモータ
ＬＳ 光源
Ｍ マスク
ＮＲ 非露光領域
ＯＰＵ 露光ユニット
【図１】
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【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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