(57)【要約】【課題】一台で繰り返し露光領域と非繰り返し露光領域とを同時に露光することができる露光装置を提供する。【解決手段】繰り返し露光領域と非繰り返し露光領域を有する基板Ｗを所定の方向に沿って搬送可能な基板搬送機構１０と、基板Ｗに向けて露光用光ＥＬを照射する照射部１３と、露光用光ＷＬが照射されて、基板Ｗの繰り返し露光領域を露光するためのマスクＭを保持するマスク保持部１１と、マスクＭを照射する照射部１３の露光用光ＥＬの一部を利用して、基板Ｗの非繰り返し露光領域を描画露光する直描部１４と、を備える。【選択図】図３
2009265313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繰り返し露光領域と非繰り返し露光領域を有する基板を所定の方向に沿って搬送可能な基板搬送機構と、
前記基板に向けて露光用光を照射する照射部と、
前記露光用光が照射されて、前記基板の繰り返し露光領域を露光するためのマスクを保持するマスク保持部と、
前記マスクを照射する前記照射部の露光用光の一部を利用して、前記基板の非繰り返し露光領域を描画露光する直描部と、
を備えることを特徴とするスキャン露光装置。
【請求項２】
前記マスク保持部及び直描部は、前記基板の位置を検知するための検知部を用いて、前記基板と位置合わせされることを特徴とする請求項１に記載のスキャン露光装置。
【請求項３】
前記直描部は、前記マスク保持部を駆動することで、前記基板と位置合わせされることを特徴とする請求項１に記載のスキャン露光装置。
【請求項４】
基板を所定の方向に沿って搬送可能な基板搬送機構と、前記基板に向けて露光用光を照射する照射部と、マスクを保持するマスク保持部と、前記マスクを照射する前記照射部の露光用光の一部を利用して、前記基板を描画露光する直描部と、を備えるスキャン露光装置のスキャン露光方法であって、
前記所定の方向に搬送される基板に対して前記マスクを介して前記露光用光を照射して、前記基板に繰り返し露光領域を露光する第１の露光工程と、
該第１の露光工程と同時に、前記直描部によって前記基板に非繰り返し露光領域を描画露光する第２の露光工程と、
を備えることを特徴とするスキャン露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スキャン露光装置およびスキャン露光方法に関し、より詳細には、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カラーフィルタ基板やアレイ基板上に繰り返し露光領域と非繰り返し露光領域を露光転写するのに好適なスキャン露光装置およびスキャン露光方法に関する。
【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の露光方法として、マスクを細分化して、これらマスクを保持する複数のマスク保持部を千鳥状に配置し、基板を一方向に移動させながら露光を行うスキャン露光方式が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この露光方式では、基板に形成されるパターンに、ある程度繰り返される部位（繰り返し露光領域）があることを前提として、これをつなぎ合わせることで大きなパターンを形成できることを利用したものである。この場合、マスクは、パネルに合わせて大きくする必要がなく、比較的安価なマスクを用いることができる。
【０００３】
また、マスクを利用しないパターン形成方法としては、画像データに基づいて、ポリゴンミラー等の回転を利用してスキャンを行いながら、レーザビームをオンオフ制御して、所望の領域のみを所定の露光量で描画する露光方向が考案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００８−４００６６号公報
【特許文献２】特開２００６−０８４８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、フラットパネルディスプレイのアレイ基板には、ゲート、ドレイン、ソースの各電極等の繰り返し露光領域と、該基板の周囲に配置される駆動回路や、各電極を接続する配線等の非繰り返し露光領域とが設けられている。また、カラーフィルタ基板の場合には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各パターンが形成される繰り返し露光領域と、該基板の周囲に配置される、製造番号等の非繰り返し露光領域とが設けられている。
【０００５】
特許文献１に記載の露光装置では、基板の繰り返し露光領域しか露光することができず、非繰り返し露光領域を露光する場合には、例えば、特許文献２に記載の直描による露光装置を別途設ける必要があった。
【０００６】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、一台で繰り返し露光領域と非繰り返し露光領域とを同時に露光することができる露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  繰り返し露光領域と非繰り返し露光領域を有する基板を所定の方向に沿って搬送可能な基板搬送機構と、
前記基板に向けて露光用光を照射する照射部と、
前記露光用光が照射されて、前記基板の繰り返し露光領域を露光するためのマスクを保持するマスク保持部と、
前記マスクを照射する前記照射部の露光用光の一部を利用して、前記基板の非繰り返し露光領域を描画露光する直描部と、
を備えることを特徴とするスキャン露光装置。
（２）  前記マスク保持部及び直描部は、前記基板の位置を検知するための検知部を用いて、前記基板と位置合わせされることを特徴とする（１）に記載のスキャン露光装置。
（３）  前記直描部は、前記マスク保持部を駆動することで、前記基板と位置合わせされることを特徴とする（１）に記載のスキャン露光装置。
（４）  基板を所定の方向に沿って搬送可能な基板搬送機構と、前記基板に向けて露光用光を照射する照射部と、マスクを保持するマスク保持部と、前記マスクを照射する前記照射部の露光用光の一部を利用して、前記基板を描画露光する直描部と、を備えるスキャン露光装置のスキャン露光方法であって、
前記所定の方向に搬送される基板に対して前記マスクを介して前記露光用光を照射して、前記基板に繰り返し露光領域を露光する第１の露光工程と、
該第１の露光工程と同時に、前記直描部によって前記基板に非繰り返し露光領域を描画露光する第２の露光工程と、
を備えることを特徴とするスキャン露光方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のスキャン露光装置及びスキャン露光方法によれば、一台の露光装置で繰り返し露光領域と非繰り返し露光領域とを同時に露光することができるようになり、装置のコストダウンが図れるとともに、タクトタイムを短縮することができる。また、直描部の光源がマスクを照射する照射部の光源と同一であるので、よりコストダウンを図ることができる。
【０００９】
また、マスク保持部及び直描部は、基板の位置を検知するための検知部を用いて、基板と位置合わせされるので、繰り返し露光領域と非繰り返し露光領域とが同時に高精度に露光することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るスキャン露光装置及び露光方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下では、下地パターン層としてのブラックマトリクス層の上に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各着色層が形成される繰り返し露光領域と、ブラックマトリクス層の外側に形成される製造番号等の非繰り返し露光領域とを備えたカラーフィルタ基板を露光する近接スキャン露光装置及び露光方法について説明する。
【００１１】
先ず、本実施形態の近接スキャン露光装置１の構成について概略説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態のスキャン露光装置１は、基板（カラーフィルタ基板）Ｗを浮上させて支持すると共に、所定方向（図１のＸ方向）に搬送可能な基板搬送機構１０と、複数のマスクＭをそれぞれ保持し、所定方向と交差する方向（図１のＹ方向）に沿って千鳥状に二列配置された複数（図１に示す実施形態において、左右それぞれ６個）のマスク保持部１１と、マスク保持部１１をそれぞれ駆動する複数のマスク駆動部１２と、複数のマスク保持部１１の上部にそれぞれ配置されて、基板Ｗに向けて露光用光を照射する複数の照射部１３と、複数のマスク保持部１１にそれぞれ保持されて、複数の照射部１３ごとにそれぞれ設けられる複数の直描部１４と、スキャン露光装置１の各作動部分の動きを制御する制御部１５と、を主に備える。
【００１２】
基板搬送機構１０は、浮上ユニット１６と、基板ＷのＹ方向一側（図１において上辺）を保持してＸ方向に搬送する基板駆動ユニット１７とを備える。浮上ユニット１６は、複数のフレーム１９上にそれぞれ設けられた複数の排気エアパッド２０及び吸排気エアパッド２１を備え、ポンプ（図示せず）やソレノイドバルブ（図示せず）を介して排気エアパッド２０や吸排気エアパッド２１からエアを排気或いは、吸排気する。これにより、基板Ｗは、浮上ユニット１６上に空気流によって浮上した状態で保持され、基板Ｗを抵抗なく搬送可能となる。
【００１３】
基板駆動ユニット１７は、図１に示すように、浮上ユニット１６によって浮上、支持された基板Ｗの一端を保持する吸着パッド２２を備え、モータ２３、ボールねじ２４、及びナット（図示せず）からなるボールねじ機構２５によって、ガイドレール２６に沿って基板ＷをＸ方向に搬送する。なお、図２に示すように、複数のフレーム１９は、地面にレベルブロック１８を介して設置された装置ベース２７上に他のレベルブロック２８を介して配置されている。また、基板Ｗは、ボールねじ機構２５の代わりに、リニアサーボアクチュエータによって搬送されてもよい。
【００１４】
マスク駆動部１２は、フレーム（図示せず）に取り付けられ、マスク保持部１１をＸ方向に沿って駆動するＸ方向駆動部３１と、Ｘ方向駆動部３１の先端に取り付けられ、マスク保持部１１をＹ方向に沿って駆動するＹ方向駆動部３２と、Ｙ方向駆動部３２の先端に取り付けられ、マスク保持部１１をθ方向（Ｘ，Ｙ方向からなる水平面の法線回り）に回転駆動するθ方向駆動部３３と、θ方向駆動部３３の先端に取り付けられ、マスク保持部１１をＺ方向（Ｘ，Ｙ方向からなる水平面の鉛直方向）に駆動するＺ方向駆動部３４と、を有する。これにより、Ｚ方向駆動部３４の先端に取り付けられたマスク保持部１１は、マスク駆動部１２によってＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向に駆動可能である。なお、Ｘ，Ｙ，θ，Ｚ方向駆動部３１，３２，３３，３４の配置の順序は、適宜変更可能である。
【００１５】
また、図１に示すように、千鳥状に二列配置された搬入側及び搬出側マスク保持部１１ａ，１１ｂ間には、各マスク保持部１１ａ，１１ｂのマスクＭを同時に交換可能なマスクチェンジャ２が配設されている。マスクチェンジャ２により搬送される使用済み或いは未使用のマスクＭは、マスクストッカ３，４との間でローダー５により受け渡しが行われる。なお、マスクストッカ３，４とマスクチェンジャ２とで受け渡しが行われる間にマスクプリアライメント機構（図示せず）によってマスクＭのプリアライメントが行われる。
【００１６】
図２に示すように、各マスク保持部１１の上部に配置される複数の照射部１３は、ＹＡＧレーザーや、エキシマレーザーなどの光源４１と、この光源４１から照射された光を集光する凹面鏡４２と、この凹面鏡４２の焦点近傍に切替え自在に配置された二種類のオプチカルインテグレータ４３と、光路の向きを変えるための平面ミラー４５及び球面ミラー４６と、この平面ミラー４５とオプチカルインテグレータ４３との間に配置されて照射光路を開閉制御する露光制御用シャッター４４と、を備える。
【００１７】
また、各照射部１３と各マスク保持部１１との間には、照射部１３から出射された露光用光ＥＬを遮光する複数の遮光装置５０が配置されている。遮光装置５０は、マスクの露光領域上でＺ方向から見た投影面積が可変となるように、マスクの露光領域上を進退可能な複数のブラインド部材（一枚のブラインド部材５１のみ図示する。）を備える。また、複数のブラインド部材のうち、図示したブラインド部材５１は、平面ミラーによって構成されており、照射部１３からの露光用光ＥＬを平面ミラー５２を介して直描部１４へ照射する。
【００１８】
直描部１４と該直描部１４の上方に位置する平面ミラー５２は、複数のマスク保持部１１にＹ方向に移動可能に保持されている。直描部１４は、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）と、レンズを含んだ光学系等（いずれも図示せず）を備えており、平面ミラー５２を介して入射する露光用光ＥＬを、マイクロミラー素子のＯＮ／ＯＦＦ動作により反射し、反射した光を光学系を用いて基板上で結像することで基板Ｗに直接描画露光する。なお、照射部１３からの露光用光ＥＬを光源として取り入れる以外の直描部１４の構成は、公知のものが適用される。
【００１９】
また、露光装置１には、ギャップセンサ５６、マスクアライメント用カメラ５７、検知部としてのラインＣＣＤカメラ５８等の各種検出手段が配置されている。ギャップセンサ５６は、マスク保持部１１に取り付けられて、基板ＷとマスクＭとのギャップを検出する。マスクアライメント用カメラ５７は、マスク保持部１１の下方に配置されたフレーム１９に取り付けられて、マスクＭに形成された基準マークを撮像し、制御部１５に送信する。ラインＣＣＤカメラ５８も、フレーム１９に取り付けられ、マスクＭと基板Ｗとの相対位置ズレを検出するため、基板Ｗ上の基準マーク、又は基板Ｗに形成された下地パターンを撮像して、制御部１５に送信する。
【００２０】
次に、このように構成された近接スキャン露光装置１の動作について説明する。ここで、使用される基板Ｗとしては、例えば、図４に示すように、透明なガラス基板の一面に、多数の画素を構成するブラックマトリクス層からなるパネル（繰り返し露光領域）６０がＸ方向に沿って３枚、Ｙ方向に沿って２枚並んで形成されるものとする。また、ブラックマトリクス層のＹ方向一側には、製造番号等の非繰り返し露光領域６１が設けられている。なお、各パネル６０間に形成される非露光領域６２は、多面取りされたパネル６０を分離するための切断部分としても使用される。また、マスクＭは、マスクパターンを形成した面を下にしてマスク保持部１１に保持され、搬送される基板Ｗの上面に近接して対向するように配置される。
【００２１】
近接スキャン露光装置１は、浮上ユニット１６の排気エアパッド２０及び吸排気エアパッド２１の空気流によって基板Ｗを浮上させて保持し、基板Ｗの一端を基板駆動ユニット１７で吸着してＸ方向に搬送する。そして、マスク保持部１１の下方に位置する基板Ｗに対して、照射部１３からの露光用光ＥＬがマスクＭを介して照射され、図５に示すように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色層のいずれかのパターンを基板Ｗに塗布されたフォトレジストに転写し、基板Ｗに繰り返し露光領域６０を形成する（第１の露光工程）。このとき、基板ＷとマスクＭとの位置誤差は、ラインＣＣＤカメラ３５が検出する基板Ｗ及びマスクＭの位置データに基づいて制御部１５から出力される指令信号によって、θ方向駆動部３３、及びＹ方向駆動部３２が作動してマスクＭの位置を微調整することで補正（位置合わせ）される。
【００２２】
また、図５に示すように、非繰り返し露光領域６１を形成する位置に配置されたマスク保持部１１では、非繰り返し露光領域６１と対応するＹ方向位置へブラインド部材５１を移動させるとともに、直描部１４も平面ミラー５２とともに同じＹ方向位置へ移動させる。これにより、直描部１４は、ブラインド部材５１の平面ミラーと平面ミラー５２を介して入射された照射部１３からの露光用光ＥＬを利用して、基板Ｗに非繰り返し露光領域６１を直接描画露光する（第２の露光工程）。したがって、繰り返し露光領域６０と非繰り返し露光領域６１とが同時に露光される。なお、本実施形態では、直描部１４がマスク保持部１１に保持されているので、マスク保持部１１によってマスクＭの位置を微調整する際に、直描部１４と基板Ｗとの位置も補正される。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態の近接スキャン露光装置１及び露光方法によれば、一台の露光装置１で多数の画素からなる着色層を構成する繰り返し露光領域と製造番号等の非繰り返し露光領域とを同時に露光することができるようになり、装置のコストダウンが図れるとともに、タクトタイムを短縮することができる。また、直描部１４の光源がマスクＭを照射する照射部１３の光源と同一であるので、よりコストダウンを図ることができる。
【００２４】
また、マスク保持部１１及び直描部１４は、基板Ｗの位置を検知するためのラインＣＣＤカメラ５８を用いて、基板Ｗと位置合わせされるので、繰り返し露光領域と非繰り返し露光領域とが同時に高精度に露光することができる。
【００２５】
さらに、直描部１４は、マスク保持部１１に保持されており、マスク保持部１１を駆動することで、マスクＭと直描部１４の基板Ｗとの位置合わせを容易に行うことができる。
【００２６】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
上記実施形態においては、繰り返し露光領域をブラックマトリクス層、非繰り返し露光領域を製造番号等の表示領域として、カラーフィルタ基板の製造方法について説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、ゲート、ドレイン、ソースの各電極等の繰り返し露光領域と、該基板の周囲に配置される駆動回路や、各電極を接続する配線等の非繰り返し露光領域とを備えるアレイ基板の製造方法にも適用できる。
【００２７】
また、上記実施形態においては、直描部１４は、位置合わせが容易に行えるように、マスク保持部１１によって保持されているが、マスク保持部１１と独立に移動可能に保持するように構成されてもよい。
【００２８】
また、基板搬送機構１０は、浮上ユニット１６と基板駆動ユニット１７によって基板Ｗを浮上して保持しながら搬送する場合について述べたが、これに限らず、基板Ｗを上面に載置しながら保持及び搬送するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態である近接スキャン露光装置の平面図である。
【図２】図１における近接スキャン露光装置の正面図である。
【図３】図２の近接スキャン露光装置の要部拡大正面図である。
【図４】露光後の基板を模式的に示す平面図である。
【図５】マスク保持部及び直描部を通過した基板に繰り返し露光領域及び非繰り返し露光領域が露光される状態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    近接スキャン露光装置
１０    基板搬送機構
１１    マスク保持部
１３    照射部
１４    直描部
５１    ブラインド部材（平面ミラー）
５８    ラインＣＣＤカメラ（検知部）
６０    パネル
ＥＬ    露光用光
Ｍ    マスク
Ｗ    ガラス基板
【図１】
2009265313.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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