(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形のパターン領域を含む矩形の面を有する原版を保持する原版ステージと、前記原版ステージを移動させる第１の駆動手段と、矩形の液晶パネル領域を含む矩形の面を有する基板を保持する基板ステージと、前記基板ステージを移動させる第２の駆動手段と、整形された露光光で前記パターン領域を照明する照明光学系と、前記原版ステージに保持された原版に配された原版マークと、前記基板ステージに保持された基板に配された、前記原版マークに対応する基板マークとを検出する検出光学系とを有し、前記検出光学系の検出結果に基づいて前記パターン領域と前記液晶パネル領域との位置ずれ量および倍率誤差を求め、該求められた位置ずれ量および倍率誤差に基づき、前記第１の駆動手段と前記第２の駆動手段とにより前記原版ステージと前記基板ステージとを同期して走査しながら前記パターン領域を介して前記液晶パネル領域を露光する液晶パネル生産用の走査露光装置において、
前記走査の方向において前記パターン領域を挟む第１の領域および第２の領域それぞれに前記走査の方向と直交する方向において前記パターン領域の範囲内に原版マークを有し且つ前記直交する方向において前記パターン領域の外側には原版マークを有しない原版と、前記走査の方向において前記液晶パネル領域を挟む第３の領域および第４の領域それぞれに前記直交する方向において前記液晶パネル領域の範囲内に前記原版マークに対応する基板マークを有し且つ前記直交する方向において前記液晶パネル領域の外側には基板マークを有しない基板とに対し、前記原版マークと前記基板マークとを前記検出光学系の検出対象として、前記第１の駆動手段により前記原版ステージを移動させ且つ前記第２の駆動手段により前記基板ステージを移動させることにより、互いに対応する原版マークと基板マークとの複数の組を順次前記検出光学系により検出する、
ことを特徴とする走査露光装置。
【請求項２】
前記第１の領域および前記第２の領域それぞれの前記範囲内に配された複数の原版マークと、前記第３の領域および前記第４の領域それぞれの前記範囲内に配された複数の基板マークとを前記検出光学系の検出対象とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の走査露光装置。
【請求項３】
矩形のパターン領域を含む矩形の面を有する原版を保持する原版ステージと、矩形の液晶パネル領域を含む矩形の面を有する基板を保持する基板ステージと、整形された露光光で前記パターン領域を照明する照明光学系と、前記原版ステージに保持された原版に配された原版マークと、前記基板ステージに保持された基板に配された、前記原版マークに対応する基板マークとを検出する検出光学系とを用い、該検出の結果に基づいて前記パターン領域と前記液晶パネル領域との位置ずれ量および倍率誤差を求め、該求められた位置ずれ量および倍率誤差に基づき、前記原版ステージと前記基板ステージとを同期して走査しながら前記パターン領域を介して前記液晶パネル領域を露光する液晶パネル生産用の走査露光方法において、
前記走査の方向において前記パターン領域を挟む第１の領域および第２の領域それぞれに前記走査の方向と直交する方向において前記パターン領域の範囲内に原版マークを有し且つ前記直交する方向において前記パターン領域の外側には原版マークを有しない原版と、前記走査の方向において前記液晶パネル領域を挟む第３の領域および第４の領域それぞれに前記走査の方向と直交する方向において前記液晶パネル領域の範囲内に前記原版マークに対応する基板マークを有し且つ前記直交する方向において前記液晶パネル領域の外側には基板マークを有しない基板とに対し、前記原版マークと前記基板マークとを前記検出光学系の検出対象として、前記原版ステージを移動させ且つ前記基板ステージを移動させることにより、互いに対応する原版マークと基板マークとの複数の組を順次該検出光学系により検出する、
ことを特徴とする走査露光方法。
【請求項４】
前記第１の領域および前記第２の領域それぞれの前記範囲内に配された複数の原版マークと、前記第３の領域および前記第４の領域それぞれの前記範囲内に配された複数の基板マークとを前記検出光学系の検出対象とする、
ことを特徴とする請求項３に記載の走査露光方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネル生産用の走査露光装置および走査露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶パネル生産用の走査露光装置においては、マスク等の原版に描画された液晶パネルパターンと基板上に既に露光されている液晶パネルとの位置合わせのための測定は、走査方向（Ｙ方向）上の原版と液晶パネルの中心付近および両端部付近において液晶パネルより走査方向に直交する方向（Ｘ方向）外側に配置した複数の位置合わせマークに対してそれぞれ測定を行った後に、各々の測定値から位置補正および倍率補正を行いながら、原版の液晶パネルパターン像を基板上の液晶パネルに露光処理していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、液晶パネルの生産コストの低減やより付加価値の高い大型液晶パネルへの生産の移行に伴い、露光装置においても生産性が重要視されるとともに、露光する液晶パネルサイズも徐々に大きくなってきている。
【０００４】
しかしながら、従来の液晶パネル用の露光装置では、マスク等の原版に描画された液晶パネルパターン像と基板上に既に露光されている液晶パネルとの位置合わせを行うための位置合わせマークを、走査方向（Ｙ方向）上の液晶パネルの中央付近の（Ｘ方向）両側部に配置しなければならないことから、液晶パネルの大型化にとって障害となっていた。
【０００５】
また、原版の液晶パネルパターンと基板上の液晶パネルとの位置合わせのための測定を、1 枚の液晶パネルについて、多数部分で行うことは、生産性を落とす要因の一つとして挙げられていた。
【０００６】
そこで、本発明は、前述した従来技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであって、走査方向と直交する方向において大型の液晶パネルの露光を可能にするとともに生産性を向上させることができる液晶パネル生産用の走査露光装置および走査露光方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の走査露光装置は、矩形のパターン領域を含む矩形の面を有する原版を保持する原版ステージと、前記原版ステージを移動させる第１の駆動手段と、矩形の液晶パネル領域を含む矩形の面を有する基板を保持する基板ステージと、前記基板ステージを移動させる第２の駆動手段と、整形された露光光で前記パターン領域を照明する照明光学系と、前記原版ステージに保持された原版に配された原版マークと、前記基板ステージに保持された基板に配された、前記原版マークに対応する基板マークとを検出する検出光学系とを有し、前記検出光学系の検出結果に基づいて前記パターン領域と前記液晶パネル領域との位置ずれ量および倍率誤差を求め、該求められた位置ずれ量および倍率誤差に基づき、前記第１の駆動手段と前記第２の駆動手段とにより前記原版ステージと前記基板ステージとを同期して走査しながら前記パターン領域を介して前記液晶パネル領域を露光する液晶パネル生産用の走査露光装置において、
前記走査の方向において前記パターン領域を挟む第１の領域および第２の領域それぞれに前記走査の方向と直交する方向において前記パターン領域の範囲内に原版マークを有し且つ前記直交する方向において前記パターン領域の外側には原版マークを有しない原版と、前記走査の方向において前記液晶パネル領域を挟む第３の領域および第４の領域それぞれに前記直交する方向において前記液晶パネル領域の範囲内に前記原版マークに対応する基板マークを有し且つ前記直交する方向において前記液晶パネル領域の外側には基板マークを有しない基板とに対し、前記原版マークと前記基板マークとを前記検出光学系の検出対象として、前記第１の駆動手段により前記原版ステージを移動させ且つ前記第２の駆動手段により前記基板ステージを移動させることにより、互いに対応する原版マークと基板マークとの複数の組を順次前記検出光学系により検出することを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明の走査露光方法は、矩形のパターン領域を含む矩形の面を有する原版を保持する原版ステージと、矩形の液晶パネル領域を含む矩形の面を有する基板を保持する基板ステージと、整形された露光光で前記パターン領域を照明する照明光学系と、前記原版ステージに保持された原版に配された原版マークと、前記基板ステージに保持された基板に配された、前記原版マークに対応する基板マークとを検出する検出光学系とを用い、該検出の結果に基づいて前記パターン領域と前記液晶パネル領域との位置ずれ量および倍率誤差を求め、該求められた位置ずれ量および倍率誤差に基づき、前記原版ステージと前記基板ステージとを同期して走査しながら前記パターン領域を介して前記液晶パネル領域を露光する液晶パネル生産用の走査露光方法において、
前記走査の方向において前記パターン領域を挟む第１の領域および第２の領域それぞれに前記走査の方向と直交する方向において前記パターン領域の範囲内に原版マークを有し且つ前記直交する方向において前記パターン領域の外側には原版マークを有しない原版と、前記走査の方向において前記液晶パネル領域を挟む第３の領域および第４の領域それぞれに前記走査の方向と直交する方向において前記液晶パネル領域の範囲内に前記原版マークに対応する基板マークを有し且つ前記直交する方向において前記液晶パネル領域の外側には基板マークを有しない基板とに対し、前記原版マークと前記基板マークとを前記検出光学系の検出対象として、前記原版ステージを移動させ且つ前記基板ステージを移動させることにより、互いに対応する原版マークと基板マークとの複数の組を順次該検出光学系により検出することを特徴とする。
【０００９】
【作用】
本発明によれば、マスク等の原版と基板の走査方向の両端面側のみに設けられた位置合わせマークを測定することにより原版と基板の液晶パネルの位置ずれ量と倍率誤差を求め、両者の位置ずれ量と倍率誤差を補正しながら原版と基板を走査方向に駆動して走査露光することによって、原版と基板の中心付近の位置合わせマークの配置を不要にし、かつ走査方向上の原版と基板上の液晶パネルの中央付近の位置ずれ量や倍率誤差の測定が省略されることにより、走査方向に直交する方向に液晶パネルを広げることが可能となり、大型の液晶パネルの生産を可能にする。さらに、原版と基板上の液晶パネルの中央付近の位置ずれ量と倍率誤差の測定の省略に伴い、原版と基板上の液晶パネルの位置合わせに要する所要時間を短縮することができ、全体としての露光処理時間を短くすることができ、生産性の向上を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の液晶パネル生産用の走査露光装置の構成を概略的に図示する概略構成図であり、図２の（ａ）および（ｂ）は、本発明の液晶パネル生産用の走査露光装置における液晶パネルパターンが描画されているマスク（原版）と既に前工程で液晶パネルが露光されている基板をそれぞれ模式的に示す平面図である。
【００１２】
図１において、１は照明光学系で、露光光源と露光光源から発せられる特定波長の露光光を露光位置にある原版であるマスクＭに対して整形して照射する光学系を有している。２は液晶パネルパターンＭｏ（図２の（ａ）参照）が描画されているマスクＭを保持してＸＹθ方向に移動可能で走査方向（Ｙ方向）に走査露光機能を有する原版ステージであるマスクステージ、３はマスクＭに描画された液晶パネルパターンＭｏをガラス基板等の基板Ｐ上に投影する凸凹面鏡を組み合わせて構成するミラー投影光学系、４は基板Ｐを保持してＸＹθ方向に移動可能で走査方向（Ｙ方向）に走査露光機能を有する基板ステージ、５はマスクステージ２を搭載するマスクステージ支持台５ａや基板ステージ４を搭載する基板ステージ支持台５ｂ等を備える露光装置本体である。また、６は、マスクＭや基板Ｐ上の位置合わせマークＭｍ（Ｍｍ１ 、Ｍｍ２ ）、Ｐｍ（Ｐｍ１ 、Ｐｍ２ ）（図２の（ａ）および（ｂ）参照）を検出し、その検出結果を主制御手段１２に送信する観察光学系であり、７はマスクＭに描画された液晶パネルパターンＭｏを基板Ｐに転写するパターン像を走査方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）に光学的に拡大あるいは縮小させるＸ方向倍率制御系である。なお、転写されるパターン像の走査方向（Ｙ方向）の拡大あるいは縮小に関しては、マスクステージ２と基板ステージ４の速度差により拡大あるいは縮小させる構成とする。
【００１３】
また、露光装置本体５のマスクステージ支持台５ａ上に搭載されたマスクステージ２は、マスクＭをＸＹθ方向に移動可能に保持し、走査方向（Ｙ方向）にはマスクＹ軸駆動モータ９により駆動され、図１において実線で示す位置と一点鎖線で示す位置との間を移動し、マスクステージ２のＹ方向の位置はマスクＹ軸制御レーザ干渉計８により計測される。一方、露光装置本体５の基板ステージ支持台５ｂ上に搭載された基板ステージ４は、基板ＰをＸＹθ方向に移動可能に保持し、走査方向（Ｙ方向）には基板Ｙ軸駆動モータ１１により駆動され、図１において実線で示す位置と一点鎖線で示す位置との間を移動し、基板ステージ４のＹ方向の位置は基板Ｙ軸制御レーザ干渉計１０により計測される。
【００１４】
主制御手段１２は、露光に係わる制御およびマスクステージ２や基板ステージ４の動作シーケンスの制御を行うとともに、マスクＭや基板Ｐ上のそれぞれの位置合わせマークＭｍ、Ｐｍを検出する観察光学系（検出光学系）６の検出結果に基づいて両者の位置合わせマークＭｍ、Ｐｍの相対的な位置ずれや倍率誤差等を求めて適宜記憶保管し、適宜位置合わせマークＭｍ、Ｐｍの相対位置ずれおよび倍率誤差等に関する情報を駆動制御手段１３に送信する。駆動制御手段１３は、主制御手段１２の指令を基に、さらに、マスクＹ軸制御レーザ干渉計８や基板Ｙ軸制御レーザ干渉計１０により計測されるマスクステージ２と基板ステージ４のそれぞれの位置データに基づいて、各ステージ２、４を駆動するマスクＹ軸駆動モータ９と基板Ｙ軸駆動モータ１１をそれぞれ制御する。
【００１５】
また、マスクステージ２上に固定されるガラス質のマスクＭには、図２の（ａ）に示すように、基板Ｐ上の液晶パネルＰｏ上に転写する液晶パネルパターンＭｏが描画され、走査方向（Ｙ方向）の両端面側にそれぞれ複数（図においては２個）の位置合わせマークＭｍ１ 、Ｍｍ１ （Ｙ方向（＋）側）；Ｍｍ２ 、Ｍｍ２ （Ｙ方向（−）側）が配置される。また、基板ステージ４上に固定されるガラス製の基板Ｐには、図２の（ｂ）に示すように、液晶パネルＰｏが既に前工程で露光されており、基板Ｐの走査方向（Ｙ方向）の両端面側に、原版マークであるマスクＭの位置合わせマークＭｍ１ 、Ｍｍ１ ；Ｍｍ２ 、Ｍｍ２ にそれぞれ対応するように複数（図においては２個）の基板マークである位置合わせマークＰｍ１ 、Ｐｍ１ （Ｙ方向（＋）側）；Ｐｍ２ 、Ｐｍ２ （Ｙ方向（−）側）が配置されている。
【００１６】
次に、以上のように位置合わせマークＭｍ、Ｐｍがそれぞれ配置されているマスクＭと基板Ｐの位置合わせおよび液晶パネルパターンの露光動作について説明する。
【００１７】
液晶パネルパターンＭｏが描画されているマスクＭをマスクステージ２上に搭載するとともに既に前工程で液晶パネルＰｏが露光されている基板Ｐを基板ステージ４上に搭載し、マスクステージ２と基板ステージ４のそれぞれの第１の駆動手段であるマスクＹ軸駆動モータ９および第２の駆動手段である基板Ｙ軸駆動モータ１１を駆動させ、マスクＭと基板Ｐのそれぞれの一方の端面側（Ｙ方向（＋）側）に設けられている位置合わせマークＭｍ１ とＰｍ１ が観察光学系６によって観察できる位置（例えば、図１に実線で示す位置）へマスクステージ２と基板ステージ４をそれぞれ移動させる。この移動終了後、観察光学系６を用いて、マスクＭと基板Ｐの位置合わせマークＭｍ１ 、Ｐｍ１ を観察検出し、その検出結果に基づいて、主制御手段１２にてマスクＭと基板Ｐの位置合わせマークＭｍ１ 、Ｐｍ１ の相対的な位置ずれおよび倍率誤差（すなわち、液晶パネルパターンＭｏと液晶パネルＰｏの相対的な位置ずれ量および倍率誤差）を求める。
【００１８】
次いで、マスクステージ２と基板ステージ４のそれぞれのマスクＹ軸駆動モータ９と基板Ｙ軸駆動モータ１１を駆動させ、マスクＭと基板Ｐのそれぞれの他方の端面側（Ｙ方向（−）側）に設けられている位置合わせマークＭｍ２ とＰｍ２ が観察光学系６によって観察できる位置（例えば、図１に一点鎖線で示す位置）へマスクステージ２と基板ステージ４を移動させる。この移動終了後、前述と同様に、観察光学系６を用いて、位置合わせマークＭｍ２ 、Ｐｍ２ を観察検出し、その検出結果に基づいて、主制御手段１２にてマスクＭと基板Ｐの位置合わせマークＭｍ２ とＰｍ２ の相対的な位置ずれおよび倍率誤差（すなわち、液晶パネルパターンＭｏと液晶パネルＰｏの相対的な位置ずれ量および倍率誤差）を求める。
【００１９】
その後、駆動制御手段１３は、露光動作に際して、主制御手段１２にて求めた位置合わせマークＭｍ、Ｐｍの位置ずれ量および倍率誤差を補正しながら、各ステージ２、４のマスクＹ軸駆動モータ９と基板Ｙ軸駆動モータ１１をそれぞれ駆動させる。併せて照明光学系１から露光光を照射することにより、マスクＭに描画されている液晶パネルパターンＭｏを基板Ｐ上に既に前工程で露光されている液晶パネルＰｏ上に正確に重ね合わせて走査露光する。
【００２０】
このように、マスクＭと基板Ｐの走査方向（Ｙ方向）の両端面側のみに設けられた位置合わせマークＭｍ、Ｐｍの検出によりマスクＭと基板Ｐの液晶パネルの位置ずれ量および倍率誤差の求め、求められた位置ずれ量と倍率誤差を補正しながら走査露光することにより、マスクＭと基板Ｐの中央付近に位置合わせマークを配置することを不要にすることができ、走査方向（Ｙ方向）に直交する方向（Ｘ方向）に液晶パネルを広げることが可能となり、大型の液晶パネルの露光を可能にする。さらに、マスクＭと基板Ｐの中央付近の位置合わせマークの配置を不要とすることにより、走査方向上のマスクＭと基板Ｐの中央付近での位置合わせを省略することができ、位置合わせに要する時間が短縮され、全体としての露光処理時間も短縮され、生産性を向上させることができる。
【００２１】
また、前述した実施例では、走査方向上の位置合わせマークを走査方向に移動させて測定するようにしているが、観察光学系の検出装置を走査方向上に２つ並べて配置することにより、基板とマスクのＹ方向両端面側の位置合わせマークを同時に検出することができるようにし、基板ステージをＸ方向にステップ移動させて順次位置合わせマークの位置ずれ量や倍率誤差を測定するように構成することも可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、走査方向に直交する方向において大型の液晶パネルの露光を可能にするとともに生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の走査露光装置の構成を概略的に図示する概略構成図である。
【図２】  本発明の走査露光装置における液晶パネルパターンが描画されているマスク（原版）と既に液晶パネルが露光されている基板をそれぞれ模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
Ｍ    マスク（原版）
Ｍｏ    液晶パネルパターン
Ｍｍ１    （マスク（＋）側の）位置合わせマーク
Ｍｍ２    （マスク（−）側の）位置合わせマーク
Ｐ    基板
Ｐｏ    液晶パネル
Ｐｍ１    （基板（＋）側の）位置合わせマーク
Ｐｍ２    （基板（−）側の）位置合わせマーク
１    照明光学系
２    マスクステージ
３    ミラー投影光学系
４    基板ステージ
５    露光装置本体
６    観察光学系
７    Ｘ方向倍率制御系
８    マスクＹ軸制御レーザ干渉計
９    マスクＹ軸駆動モータ
１０    基板Ｙ軸制御レーザ干渉計
１１    基板Ｙ軸駆動モータ
１２    主制御手段
１３    駆動制御手段
【図１】
0004508354.tif 000002
【図２】
0004508354.tif 000003