Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP4307062B2 - Exposure method and exposure apparatus - Google Patents

Exposure method and exposure apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4307062B2
JP4307062B2 JP2002373488A JP2002373488A JP4307062B2 JP 4307062 B2 JP4307062 B2 JP 4307062B2 JP 2002373488 A JP2002373488 A JP 2002373488A JP 2002373488 A JP2002373488 A JP 2002373488A JP 4307062 B2 JP4307062 B2 JP 4307062B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exposure
photomask
substrate
stage
reflecting means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002373488A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004205722A (en
Inventor
一生 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2002373488A priority Critical patent/JP4307062B2/en
Publication of JP2004205722A publication Critical patent/JP2004205722A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4307062B2 publication Critical patent/JP4307062B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7007Alignment other than original with workpiece
    • G03F9/7015Reference, i.e. alignment of original or workpiece with respect to a reference not on the original or workpiece

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光方法及び露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
大型の基板にパターニングする装置として、基板と、基板よりも面積の小さいフォトマスクとを相対移動させて、基板上の複数の露光領域に順次マスクパターンを露光するものが知られている(特許文献1参照)。この技術は、例えば、一つの露光領域に対してカラーフィルタ1枚に相当するパターンを形成し、1枚の基板から複数枚のカラーフィルタを取り出すのに利用される。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−347020号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述の技術において、設計通りに露光が行われても、適切な露光位置に露光することができない場合がある。例えば、近年、複数枚のカラーフィルタが取り出される基板と、複数枚のTFT基板が取り出される基板とを互いに貼り合わせた後に分割し、貼り合わされたカラーフィルタ及びTFT基板を取り出すことが行われている。この場合、基板同士を貼り合わせたときにカラーフィルタに相当する露光領域とTFT基板に相当する露光領域とが互いに貼り合わされるように、露光領域の位置が設計段階において設定されている。しかし、露光後の熱処理による基板の変形や、露光装置のアライナーの癖等の種々の原因により、基板の露光領域が当初予定していた位置からずれ、基板同士を貼り合わせても全ての露光領域同士の位置を一致させることができないことがある。
【0005】
そこで、本発明は、基板上の複数の露光領域に順次露光を行う露光方法において、基板上の露光領域の位置に関して他の基板に倣うことが可能な露光方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【0007】
本発明の露光方法は、露光装置(1)のステージ(2)とフォトマスク(4)とを相対移動させて前記ステージ上の露光対象基板(100)の複数の露光領域(100a…100a)に対して順次露光を行う露光方法において、前記露光対象基板上における前記複数の露光領域の位置に関して基準として倣うべき前記複数の露光領域と同数の基準領域(101a…101a)と、前記基準領域の周囲に配置されるアライメントマーク(51、51)とが同一の面に形成され、光を透過可能な基準基板(101)を前記露光装置の前記ステージに基準領域が形成された面を下にして載置し、前記基準基板の上側に透過した前記アライメントマークの透過像に基づいて前記フォトマスクを前記各基準領域に対して順次位置合わせした際の前記フォトマスクと前記ステージとの相対的な位置関係を前記基準領域毎に取得する工程と、前記基準基板が載置された露光装置と同一の露光装置の前記ステージに前記露光対象基板を露光する面を上にして載置し、前記基準領域毎に取得した前記フォトマスクと前記ステージとの相対的な位置関係に基づいて、前記露光対象基板上の前記複数の露光領域のそれぞれの位置を特定して各領域にパターンを露光する工程とを備え、前記基準基板の前記複数の基準領域のそれぞれと、前記露光対象基板の前記複数の露光領域のそれぞれとが相互に貼り合わされる関係にあることにより、上述した課題を解決する。
【0008】
フォトマスクを各基準領域に対して順次位置合わせすれば、位置合わせした際のフォトマスクのステージに対する各位置の配置は各基準領域の配置と同じになる。本発明の露光方法によれば、フォトマスクを各基準領域に対して順次位置合わせした際のフォトマスクとステージとの相対的な位置関係を各基準領域毎に取得するから、各基準領域の配置がフォトマスクのステージに対する各位置の配置として間接的に把握される。従って、取得したフォトマスクとステージとの相対的な位置関係に基づいて、前記露光対象基板上の前記複数の露光領域のそれぞれの位置を特定することにより、基準基板の基準領域の配置に倣って露光対象基板に露光領域を配置できる。また、例えば、基準基板上にレーザーを走査させて基準領域の位置を直接検出し、その検出した位置に基づいて、露光する際のフォトマスクとステージとを相対移動させた場合、フォトマスクの露光装置に対する取付位置のずれ(誤着)や、相対移動させる駆動装置の癖等によって、露光すべき前記検出した位置と、実際にフォトマスクが被せられる位置との間にずれが生じる。しかし、本発明の露光方法によれば、実際にフォトマスクを基準領域に位置合わせしたときのフォトマスクとステージとの相対的な位置関係に基づいて、露光する際のフォトマスクとステージとを相対移動させるから、上述したような誤差が除去される。
【0009】
なお、フォトマスクとステージとを相対移動させる場合、フォトマスクとステージとの相対的な位置関係を各基準領域毎に取得したフォトマスクとステージとの相対的な位置関係に一致させるように相対移動させてもよいし、各基準領域毎に取得したフォトマスクとステージとの相対的な位置関係に種々の事情を考慮した補正を加え、その補正後の位置関係とフォトマスクとステージとの相対的な位置関係とを一致させるように相対移動させてもよい。
【0010】
更に、露光対象基板の貼り合わせ対象の基板に倣って露光領域の位置を決定するから、両者を貼り合わせたときに露光領域の位置と基準領域の位置とを正確に一致させることができる。なお、基準基板は、露光対象基板と貼り合わされるまでに実行される全工程を経たものであることが望ましい。この場合、例えば、熱工程等の種々の工程において生じる基準基板の変形による基準領域の位置のずれが露光対象基板上における露光領域の位置に反映される。
【0011】
本発明の露光方法において、前記基準基板は、前記露光装置とは別の露光装置で露光された露光対象基板であってもよい。この場合、複数の露光装置により同種の露光対象基板に対して露光を行うときに、露光領域の配置を高い精度で統一可能である。複数の露光装置が同じ機種である場合、1の露光装置において取得した基準領域毎のフォトマスクとステージとの相対的な位置関係についてのデータを他の露光装置に転送する方法も考えられる。しかし、同じ機種の露光装置間においてもステージを駆動する駆動装置の癖等がそれぞれ異なっており、データを転送する方法では露光領域の配置に露光装置間でずれが生じる。本発明の露光方法は駆動装置の癖等の影響を除去することが可能であるから、上述した本発明の好ましい態様は複数の露光装置が同じ機種の場合であっても、露光領域の配置を高い精度で統一するのに有効である。
【0012】
前記フォトマスクの所定方向への移動に追従して移動し、レーザーを反射する第1の反射手段(23)と、前記ステージと一体的に移動し、レーザーを反射する第2の反射手段(22)と、前記第1の反射手段及び前記第2の反射手段により反射されたレーザーを受光して、前記第1の反射手段と前記第2の反射手段との相対的な位置関係を測定するレーザー干渉計(20)とを配置し、前記取得する工程では、前記基準領域毎の前記フォトマスクと前記ステージとの相対的な位置関係を前記レーザー干渉計で測定した前記第1の反射手段と前記第2の反射手段との相対的な位置関係に基づいて取得してもよい。本発明の露光方法では、フォトマスクとステージとの相対的な位置関係が精度よく取得されるほど、露光領域の配置を精度よく基準領域の配置と合わせることが可能である。従って、レーザー干渉計によりフォトマスクとステージとの相対的な位置関係を正確に測定することにより、露光領域の配置を精度よく基準領域の配置と合わせることができる。
【0013】
本発明の露光装置(1)は、上述の露光方法のいずれかを実現する露光装置であって、前記フォトマスクの所定方向への移動に追従して移動し、レーザーを反射する第1の反射手段(23)と、前記ステージと一体的に移動し、レーザーを反射する第2の反射手段(22)と、前記第1の反射手段及び前記第2の反射手段により反射されたレーザーを受光して、前記第1の反射手段と前記第2の反射手段との相対的な位置関係を測定するレーザー干渉計(20)とを備えることにより、上述した課題を解決する。本発明の露光装置によれば、上述した本発明の露光方法の好ましい態様を実現することが可能である。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の露光装置1の構成を示す側面図である。露光装置1は、液晶表示パネルに用いられるカラーフィルタのパターニングをフォトリソグラフィーにより行う際に、カラーフィルタ用のCF基板100(露光対象基板)に対して露光を行う装置として構成されている。
【0015】
CF基板100は、例えばガラス基板で構成され、表面にはレジストが薄膜状に塗布されている。CF基板100は、例えば厚さ1mm、面積4mに形成されている。1枚のCF基板100からは、6枚のカラーフィルターが取り出される。このため、図5(b)にも示すように、CF基板100上の6つの露光領域100a…100aに対して露光装置1により露光が行われる。CF基板100は、露光装置1による露光後、6枚のTFT回路に対応する6つの露光領域101a…101aを有するTFT基板101(図5(a)参照)と貼り合わされ、その後分割されるものである。
【0016】
図1の露光装置1は、CF基板100を載置するステージ2と、ステージ2をX軸方向及びY軸方向(図5(b)参照)に駆動する駆動装置3と、ステージ2の上方に配置されたフォトマスク4と、フォトマスク4をX軸方向、Y軸方向、θ方向に駆動する駆動装置5と、ステージ2とフォトマスク4との相対位置を測定するための測定装置6と、フォトマスク4の上方からステージ2上を撮像するカメラ7、7と、フォトマスク4の上方に配置された光源8と、制御装置9とを備えている。
【0017】
図5(b)に示すようにフォトマスク4は、一つの露光領域100aを覆う大きさを有している。また、フォトマスク4は、露光領域100aに相当する領域の外側の位置にアライメントマーク50、50を備えている。図1のカメラ7、7はアライメントマーク50、50を撮像可能な位置に設けられ、撮像した画像に基づく映像信号を制御装置9に出力する。駆動装置3及び駆動装置5は、例えば電動モータとして構成され、制御装置9によって制御される。
【0018】
図2(a)は測定装置6の構成を示す平面図である。測定装置6は、レーザー干渉計20と、光学系21と、ステージ2の2辺のそれぞれに亘って延びるフラットミラー22、22(第2の反射手段)と、フォトマスク4の周辺の3つの測定地点x1、x2、y1に設けられたレトロリフレクター23…23(第1の反射手段)とを備えている。
【0019】
図2(b)は、1つの測定地点について測定装置6を拡大して示す側面図である。フォトマスク4の近傍には、レトロリフレクター23を取り付けるための取付部24が設けられている。取付部24は、露光装置1の本体(不図示)に固定して設けられた支持部材25と、支持部材25に対して左右にスライド可能に取り付けられた軸部26と、軸部26の周囲に取り付けられたコイルばね27とを備える。コイルばね27は支持部材25と、軸部26のフランジ部26aとの間に取り付けられており、軸部26の端部26bをフォトマスク4の端部に押し付けている。軸部26においてフォトマスク4の反対側の端部26cには、レトロリフレクター23が取り付けられている。
【0020】
フラットミラー22は、平面状の反射面を有し、垂直に入射したレーザー光Lを反対方向へ反射する。レトロリフレクター23は、多面鏡を反射面に有し、反射面に入射したレーザー光Lを入射方向と逆方向へ反射する。光学系21には、例えば、レーザー干渉計20とフラットミラー22との間に設けられたハーフミラー28と、ハーフミラー28とレトロリフレクター23との間に設けられた反射ミラー29とが含まれている。従って、レーザー干渉計20からのレーザー光Lはハーフミラー28により2分割され、一方はフラットミラー22へ、他方は反射ミラー29を介してレトロリフレクター23に入射する。そして、フラットミラー22及びレトロリフレクター23によって反射されたレーザー光Lは、同一経路を反対方向へ進み、レーザー干渉計20へ入射する。
【0021】
レーザー干渉計20は、フラットミラー22からの反射光とレトロリフレクター23からの反射光との干渉に基づいて、フラットミラー22とレトロリフレクター23との相対距離を測定する。なお、レーザー干渉計20は、フラットミラー22からの反射光に基づいてフラットミラー22までの距離を、レトロリフレクター23からの反射光に基づいてレトロリフレクター23までの距離をそれぞれ測定し、その測定結果から両者の相対距離を測定するものでもよい。
【0022】
図2(a)に示すように、レーザー干渉計20は、点x1及び点x2のY方向、点y1のX方向について、ステージ2とフォトマスク4との相対位置を測定する。Y方向の相対位置は点x1及び点x2の2点において測定されるから、両者の相対位置の差からθ方向の相対位置も特定可能である。なお、3箇所の測定地点に対応してレーザー干渉計20を3台設けて測定してもよい。
【0023】
以上の構成を有する露光装置1を利用した露光方法の手順を説明する。図3は、制御装置9が実行する位置測定処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば、ユーザが制御装置9に対して所定の入力操作を実行したときに実行される。この処理は、図5(a)に示すように、ステージ2に6個のTFT回路が配置されたTFT基板101が載置されることが前提となる。
【0024】
TFT基板101は、CF基板100と貼り合わされる面(膜面)を下に向けて載置される。TFT基板101は、露光装置1とは別の露光装置により既にパターニングが行われている。TFT基板101はCF基板100と同様に、TFT基板101よりも小さなフォトマスクとTFT基板101とを相対移動させることにより、露光領域101a…101aに対して順次露光が行われている。TFT基板101は、露光領域101a…101aの周囲にそれぞれアライメントマーク51、51の組を複数有している。アライメントマーク51、51は、露光領域101a…101aの位置を示すものであり、例えば、露光領域101aに対して露光を行う際に、フォトマスクによりアライメントマーク51も同時にパターニングされて形成される。なお、TFT基板101のステージ2への載置は、ユーザが手作業で行ってもよいし、基板100をステージ2へ載置するための露光装置1の搬送装置(不図示)が行ってもよい。
【0025】
ステップS1では、制御装置9は、フォトマスク4を露光領域101a…101aのうちいずれか一つ(例えば図5(a)の(1))の上方に位置させるように、駆動装置3の動作を制御してステージ2を移動させる。この制御は、例えば、制御装置9に予め記録されている露光領域101a…101aの設計上の位置に基づいて行われる。
【0026】
次に制御装置9は、カメラ7からの映像信号に基づいて、フォトマスク4のアライメントマーク50、50と、(1)の露光領域101aのアライメントマーク51、51とを一致させるように駆動装置3及び駆動装置5の動作を制御する(ステップS2)。
【0027】
位置合わせが完了すると、制御装置9は、測定装置6からの信号に基づいて、ステージ2とフォトマスク4との相対位置を測定し(ステップS3)、その測定値を自己の記憶領域に記録する(ステップS4)。
【0028】
ステップS5では、全ての露光領域101a…101aに対して測定が終了したか否かを判定し、終了していないと判定した場合には、ステップS1〜S4までを繰り返し、(2)から(6)の露光領域101aまでその位置を順次測定する。
【0029】
図4は、制御装置9が実行する露光処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、CF基板100がステージ2に載置されたときに実行される。まず、制御装置9は、位置測定処理(図3)にて露光領域101a…101a毎に測定したフォトマスク4とステージ2との相対位置の中から、いずれか一つの露光領域101a(例えば図5(a)の(1))についての相対位置を取得する(ステップS11)。次に、駆動装置3及び駆動装置5の動作を制御して、その相対位置と、実際のフォトマスク4とステージ2との相対位置とを一致させる(ステップS12)。そして、光源8を駆動して露光を行う(ステップS13)。ステップS14では、全ての露光領域101a…101aに対応した露光が終了したか否かを判定し、終了していないと判定した場合には、ステップS1〜S3までを繰り返し、(2)〜(6)の露光領域101a…101aに対応した露光を順次行う。
【0030】
このように、露光装置1では、図3の位置測定処理にて、フォトマスク4を露光領域101a…101aに順次一致させてフォトマスク4とステージ2との相対位置を測定し、図4の露光処理にて、露光領域100a…100aの露光を行う際のフォトマスク4とステージ2との相対位置をその測定した相対位置と一致させるため、図5(a)及び図5(b)に示すように、露光領域101a…101a間の位置関係に倣って、露光領域100a…100aを形成することができる。
【0031】
本発明は以上の実施形態に限定されず、本発明の技術的思想と実質的に同一である限り、種々の形態で実施してよい。
【0032】
基準基板には、露光対象基板上の複数の露光領域と同数の基準領域が形成されたものであればあらゆる基板を利用可能である。
【0033】
例えば、露光装置1とは別の露光装置で露光されたCF基板100を用いてもよい。この場合、基準基板となるCF基板100の露光領域100a…100aに、TFT基板100の露光領域101a…101aと同様、フォトマスク4と位置合わせするためのアライメントマークを設けてもよい。基準基板となるCF基板100は、TFT基板101を基準基板として本発明の露光方法によって露光されたものでもよい。
【0034】
また、基準基板は、CF基板100やTFT基板101と貼り合わされ、液晶表示パネルに用いられる他の基板でもよい。基準基板として、露光装置1に露光領域100a…100aの位置を倣わせるための特別な基板を用意してもよい。基準基板の基準領域にはパターンが形成されていなくともよい。例えばアライメントマークのみが基準領域の周囲にパターニングされていてもよい。
【0035】
露光対象基板には、ステージとフォトマスクとを相対移動させて複数の露光領域に対して順次露光を行うものであれば、あらゆるものを利用可能である。例えば、TFT基板101が露光対象基板であってもよい。
【0036】
フォトマスクと基準基板との位置合わせは、フォトマスク及び基準基板のアライメントマーク同士を一致させるものに限定されない。例えば、露光領域101aの縁部とフォトマスクのマスクパターンの縁部とを一致させてもよい。
【0037】
【発明の効果】
フォトマスクを各基準領域に対して順次位置合わせすれば、位置合わせした際のフォトマスクのステージに対する各位置の配置は各基準領域の配置と同じになる。本発明の露光方法によれば、フォトマスクを各基準領域に対して順次位置合わせした際のフォトマスクとステージとの相対的な位置関係を各基準領域毎に取得するから、各基準領域の配置がフォトマスクのステージに対する各位置の配置として間接的に把握される。従って、取得したフォトマスクとステージとの相対的な位置関係に基づいて、露光対象基板上の複数の露光領域のそれぞれの位置を特定して各領域にパターンを露光することにより、基準基板の基準領域の配置に倣って露光対象基板に露光領域を配置できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の露光装置の構成を示す側面図。
【図2】図1の露光装置の測定装置を示す図。
【図3】図1の露光装置の制御装置が実行する位置測定処理の手順を示すフローチャート。
【図4】図1の露光装置の制御装置が実行する露光処理の手順を示すフローチャート。
【図5】図1の露光装置のステージ上の様子を示す平面図。
【符号の説明】
1 露光装置
2 ステージ
4 フォトマスク
20 レーザー干渉計
22 フラットミラー
23 レトロリフレクター
100 CF基板
100a 露光領域
101 TFT基板
101a 露光領域
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exposure method and an exposure apparatus.
[0002]
[Prior art]
As an apparatus for patterning a large substrate, a device that relatively moves a substrate and a photomask having a smaller area than the substrate and sequentially exposes a mask pattern to a plurality of exposure regions on the substrate is known (Patent Document). 1). This technique is used, for example, to form a pattern corresponding to one color filter in one exposure region and to take out a plurality of color filters from one substrate.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-347020 A
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described technique, even if exposure is performed as designed, it may not be possible to perform exposure at an appropriate exposure position. For example, in recent years, a substrate from which a plurality of color filters are taken out and a substrate from which a plurality of TFT substrates are taken out are bonded together and then divided, and the bonded color filters and TFT substrates are taken out. . In this case, the position of the exposure region is set in the design stage so that the exposure region corresponding to the color filter and the exposure region corresponding to the TFT substrate are bonded to each other when the substrates are bonded to each other. However, due to various causes such as deformation of the substrate due to heat treatment after exposure and wrinkles of the aligner of the exposure apparatus, the exposure area of the substrate deviates from the originally planned position, and even if the substrates are bonded together, all the exposure areas It may not be possible to match the positions of each other.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an exposure method capable of following another substrate with respect to the position of the exposure region on the substrate in an exposure method for sequentially exposing a plurality of exposure regions on the substrate.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention will be described below. In order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are appended in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
[0007]
In the exposure method of the present invention, the stage (2) of the exposure apparatus (1) and the photomask (4) are moved relative to each other in a plurality of exposure regions (100a ... 100a) of the exposure target substrate (100) on the stage. In the exposure method for performing sequential exposure, the same number of reference areas (101a... 101a) as the plurality of exposure areas to be copied as a reference with respect to the positions of the plurality of exposure areas on the exposure target substrate, and the periphery of the reference area An alignment mark (51, 51) arranged on the same surface is formed on the same surface, and a reference substrate (101) capable of transmitting light is mounted with the surface on which the reference region is formed on the stage of the exposure apparatus. location and, above upon combined sequentially positioning the photomask with respect to the respective reference region based on the transmission image of the alignment mark that has been transmitted through the upper side of the reference substrate follower Obtaining a relative positional relationship between the mask and the stage for each reference region; and a surface for exposing the exposure target substrate to the stage of the same exposure apparatus as the exposure apparatus on which the reference substrate is placed. Based on the relative positional relationship between the photomask and the stage acquired for each reference area, the position of each of the plurality of exposure areas on the exposure target substrate is specified. A step of exposing a pattern to each region, and each of the plurality of reference regions of the reference substrate and each of the plurality of exposure regions of the substrate to be exposed are bonded to each other, Solve the above-mentioned problems.
[0008]
If the photomask is sequentially aligned with respect to each reference area, the position of each position relative to the stage of the photomask when aligned is the same as the position of each reference area. According to the exposure method of the present invention, the relative positional relationship between the photomask and the stage when the photomask is sequentially aligned with respect to each reference area is obtained for each reference area. Is indirectly grasped as the arrangement of each position with respect to the stage of the photomask. Therefore, the position of each of the plurality of exposure areas on the exposure target substrate is specified based on the acquired relative positional relationship between the photomask and the stage, thereby following the arrangement of the reference areas of the reference substrate. An exposure area can be arranged on the exposure target substrate. Further, for example, when the position of the reference region is directly detected by scanning a laser on the reference substrate, and the photomask and the stage are moved relative to each other based on the detected position, the exposure of the photomask is performed. Due to a displacement (mis-attachment) of the mounting position with respect to the apparatus, a wrinkle of the drive device to be relatively moved, a displacement occurs between the detected position to be exposed and a position where the photomask is actually covered. However, according to the exposure method of the present invention, based on the relative positional relationship between the photomask and the stage when the photomask is actually aligned with the reference region, the photomask and the stage at the time of exposure are relatively Since it is moved, the error as described above is eliminated.
[0009]
When the photomask and the stage are moved relative to each other, the relative movement between the photomask and the stage is made to match the relative position between the photomask and the stage acquired for each reference area. It is also possible to correct the relative positional relationship between the photomask and the stage acquired for each reference region in consideration of various circumstances, and the corrected positional relationship and the relative relationship between the photomask and the stage. Relative movement may be performed so as to match the correct positional relationship.
[0010]
Further , since the position of the exposure region is determined in accordance with the substrate to be bonded of the exposure target substrate, the position of the exposure region and the position of the reference region can be accurately matched when the two are bonded. Note that the reference substrate is preferably a substrate that has undergone all the steps that are performed before being bonded to the exposure target substrate. In this case, for example, a shift in the position of the reference region due to the deformation of the reference substrate that occurs in various processes such as a thermal process is reflected in the position of the exposure area on the exposure target substrate.
[0011]
In the exposure method of the present invention, the reference substrate may be an exposure target substrate exposed by an exposure apparatus different from the exposure apparatus. In this case, when the same type of exposure target substrate is exposed by a plurality of exposure apparatuses, the arrangement of the exposure areas can be unified with high accuracy. When a plurality of exposure apparatuses are of the same model, a method of transferring data on the relative positional relationship between the photomask and the stage for each reference area acquired in one exposure apparatus to another exposure apparatus is also conceivable. However, there is a difference in the wrinkles of driving devices for driving the stage between exposure apparatuses of the same model, and in the method of transferring data, the exposure area is shifted between the exposure apparatuses. Since the exposure method of the present invention can eliminate the influence of wrinkles of the driving device, the preferred embodiment of the present invention described above can arrange the exposure area even when the plurality of exposure devices are the same model. It is effective to unify with high accuracy.
[0012]
A first reflecting means (23) that moves following the movement of the photomask in a predetermined direction and reflects a laser, and a second reflecting means (22) that moves integrally with the stage and reflects the laser. ) And the laser reflected by the first reflecting means and the second reflecting means to measure the relative positional relationship between the first reflecting means and the second reflecting means In the step of arranging and obtaining an interferometer (20), the first reflecting means that measures the relative positional relationship between the photomask and the stage for each reference region with the laser interferometer; You may acquire based on a relative positional relationship with a 2nd reflection means. In the exposure method of the present invention, the exposure area can be more accurately aligned with the reference area as the relative positional relationship between the photomask and the stage is obtained more accurately. Therefore, by accurately measuring the relative positional relationship between the photomask and the stage using a laser interferometer, the exposure area can be accurately aligned with the reference area.
[0013]
The exposure apparatus of the present invention (1) is an exposure apparatus for implementing any of the above exposure method, and moved with movement of a predetermined direction of the photomask, a first reflection reflecting the laser Means (23), a second reflecting means (22) that moves integrally with the stage and reflects the laser, and receives the laser reflected by the first reflecting means and the second reflecting means. The above-described problem is solved by providing a laser interferometer (20) that measures the relative positional relationship between the first reflecting means and the second reflecting means. According to the exposure apparatus of the present invention, it is possible to realize a preferable aspect of the above-described exposure method of the present invention.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a side view showing a configuration of an exposure apparatus 1 of the present invention. The exposure apparatus 1 is configured as an apparatus that exposes a color filter CF substrate 100 (exposure target substrate) when patterning a color filter used in a liquid crystal display panel by photolithography.
[0015]
The CF substrate 100 is made of, for example, a glass substrate, and a resist is applied in a thin film shape on the surface. The CF substrate 100 is formed with a thickness of 1 mm and an area of 4 m 2 , for example. From one CF substrate 100, six color filters are taken out. Therefore, as shown in FIG. 5B, the exposure apparatus 1 exposes the six exposure regions 100a... 100a on the CF substrate 100. The CF substrate 100 is bonded to a TFT substrate 101 (see FIG. 5A) having six exposure regions 101a... 101a corresponding to six TFT circuits after exposure by the exposure apparatus 1, and then divided. is there.
[0016]
An exposure apparatus 1 in FIG. 1 includes a stage 2 on which the CF substrate 100 is placed, a driving apparatus 3 that drives the stage 2 in the X-axis direction and the Y-axis direction (see FIG. 5B), and an upper side of the stage 2. A photomask 4 arranged, a driving device 5 that drives the photomask 4 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θ-direction, and a measuring device 6 that measures the relative position between the stage 2 and the photomask 4; Cameras 7 and 7 for imaging the stage 2 from above the photomask 4, a light source 8 disposed above the photomask 4, and a control device 9 are provided.
[0017]
As shown in FIG. 5B, the photomask 4 has a size that covers one exposure region 100a. Further, the photomask 4 includes alignment marks 50 and 50 at positions outside the region corresponding to the exposure region 100a. The cameras 7 and 7 in FIG. 1 are provided at positions where the alignment marks 50 and 50 can be imaged, and output video signals based on the captured images to the control device 9. The driving device 3 and the driving device 5 are configured as, for example, electric motors and controlled by the control device 9.
[0018]
FIG. 2A is a plan view showing the configuration of the measuring device 6. The measuring apparatus 6 includes three types of measurements: a laser interferometer 20, an optical system 21, flat mirrors 22 and 22 (second reflecting means) extending over each of the two sides of the stage 2, and the periphery of the photomask 4. Retro reflectors 23 to 23 (first reflecting means) provided at points x1, x2, and y1.
[0019]
FIG. 2B is an enlarged side view showing the measuring device 6 at one measuring point. In the vicinity of the photomask 4, an attachment portion 24 for attaching the retro reflector 23 is provided. The mounting portion 24 includes a support member 25 that is fixed to the main body (not shown) of the exposure apparatus 1, a shaft portion 26 that is slidable to the left and right with respect to the support member 25, and the periphery of the shaft portion 26. And a coil spring 27 attached to the. The coil spring 27 is attached between the support member 25 and the flange portion 26 a of the shaft portion 26, and presses the end portion 26 b of the shaft portion 26 against the end portion of the photomask 4. A retroreflector 23 is attached to an end portion 26 c on the opposite side of the photomask 4 in the shaft portion 26.
[0020]
The flat mirror 22 has a planar reflecting surface and reflects the vertically incident laser beam L in the opposite direction. The retro-reflector 23 has a polygon mirror on the reflection surface, and reflects the laser light L incident on the reflection surface in the direction opposite to the incident direction. The optical system 21 includes, for example, a half mirror 28 provided between the laser interferometer 20 and the flat mirror 22, and a reflection mirror 29 provided between the half mirror 28 and the retroreflector 23. Yes. Therefore, the laser light L from the laser interferometer 20 is divided into two by the half mirror 28, one of which is incident on the flat mirror 22 and the other is incident on the retroreflector 23 via the reflecting mirror 29. Then, the laser light L reflected by the flat mirror 22 and the retroreflector 23 travels in the opposite direction on the same path and enters the laser interferometer 20.
[0021]
The laser interferometer 20 measures the relative distance between the flat mirror 22 and the retroreflector 23 based on the interference between the reflected light from the flat mirror 22 and the reflected light from the retroreflector 23. The laser interferometer 20 measures the distance to the flat mirror 22 based on the reflected light from the flat mirror 22, and measures the distance to the retro reflector 23 based on the reflected light from the retro reflector 23. The relative distance between them may be measured.
[0022]
As shown in FIG. 2A, the laser interferometer 20 measures the relative position between the stage 2 and the photomask 4 in the Y direction of the points x1 and x2 and the X direction of the point y1. Since the relative position in the Y direction is measured at two points x1 and x2, the relative position in the θ direction can also be specified from the difference between the relative positions of the two. In addition, you may measure by providing three laser interferometers 20 corresponding to three measurement points.
[0023]
A procedure of an exposure method using the exposure apparatus 1 having the above configuration will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the position measurement process executed by the control device 9. This process is executed, for example, when the user performs a predetermined input operation on the control device 9. This process is based on the premise that a TFT substrate 101 on which six TFT circuits are arranged is placed on the stage 2 as shown in FIG.
[0024]
The TFT substrate 101 is placed with the surface (film surface) to be bonded to the CF substrate 100 facing down. The TFT substrate 101 has already been patterned by an exposure apparatus different from the exposure apparatus 1. Similar to the CF substrate 100, the TFT substrate 101 sequentially exposes the exposure regions 101a to 101a by moving the photomask smaller than the TFT substrate 101 and the TFT substrate 101 relative to each other. The TFT substrate 101 has a plurality of sets of alignment marks 51 and 51 around the exposure regions 101a. The alignment marks 51 and 51 indicate the positions of the exposure regions 101a... 101a. For example, when the exposure region 101a is exposed, the alignment marks 51 are also simultaneously patterned by a photomask. The TFT substrate 101 may be mounted on the stage 2 manually by the user, or may be performed by a transfer device (not shown) of the exposure apparatus 1 for mounting the substrate 100 on the stage 2. Good.
[0025]
In step S1, the control device 9 operates the drive device 3 so that the photomask 4 is positioned above any one of the exposure regions 101a... 101a (for example, (1) in FIG. 5A). The stage 2 is moved under control. This control is performed based on the design position of the exposure areas 101a... 101a recorded in advance in the control device 9, for example.
[0026]
Next, based on the video signal from the camera 7, the control device 9 drives the driving device 3 so that the alignment marks 50, 50 of the photomask 4 and the alignment marks 51, 51 of the exposure area 101 a of (1) are aligned. And operation | movement of the drive device 5 is controlled (step S2).
[0027]
When the alignment is completed, the control device 9 measures the relative position between the stage 2 and the photomask 4 based on the signal from the measurement device 6 (step S3), and records the measured value in its own storage area. (Step S4).
[0028]
In step S5, it is determined whether or not the measurement has been completed for all the exposure regions 101a to 101a. If it is determined that the measurement has not been completed, steps S1 to S4 are repeated, and (2) to (6) The position is sequentially measured up to the exposure area 101a.
[0029]
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of exposure processing executed by the control device 9. This process is executed when the CF substrate 100 is placed on the stage 2. First, the control device 9 selects any one exposure area 101a (for example, FIG. 5) from the relative positions of the photomask 4 and the stage 2 measured for each exposure area 101a... 101a in the position measurement process (FIG. 3). The relative position for (a) (1)) is acquired (step S11). Next, the operations of the driving device 3 and the driving device 5 are controlled to match the relative position with the actual relative position between the photomask 4 and the stage 2 (step S12). Then, the light source 8 is driven to perform exposure (step S13). In step S14, it is determined whether or not the exposure corresponding to all the exposure regions 101a... 101a has been completed. If it is determined that the exposure has not been completed, steps S1 to S3 are repeated, and (2) to (6). ) Exposure regions 101a... 101a are sequentially performed.
[0030]
As described above, in the exposure apparatus 1, the relative position between the photomask 4 and the stage 2 is measured by sequentially aligning the photomask 4 with the exposure regions 101a... 101a in the position measurement process of FIG. As shown in FIGS. 5A and 5B, the relative position between the photomask 4 and the stage 2 when performing exposure of the exposure regions 100a... 100a is matched with the measured relative position. In addition, the exposure regions 100a... 100a can be formed following the positional relationship between the exposure regions 101a.
[0031]
The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various forms as long as it is substantially the same as the technical idea of the present invention.
[0032]
As the reference substrate, any substrate can be used as long as the same number of reference regions as the plurality of exposure regions on the exposure target substrate are formed.
[0033]
For example, the CF substrate 100 exposed by an exposure apparatus different from the exposure apparatus 1 may be used. In this case, alignment marks for alignment with the photomask 4 may be provided in the exposure regions 100a... 100a of the CF substrate 100 serving as the reference substrate, as in the exposure regions 101a. The CF substrate 100 serving as a reference substrate may be one that has been exposed by the exposure method of the present invention using the TFT substrate 101 as a reference substrate.
[0034]
The reference substrate may be another substrate that is bonded to the CF substrate 100 or the TFT substrate 101 and used for a liquid crystal display panel. As the reference substrate, a special substrate for causing the exposure apparatus 1 to follow the position of the exposure region 100a... 100a may be prepared. A pattern may not be formed in the reference region of the reference substrate. For example, only the alignment mark may be patterned around the reference region.
[0035]
Any substrate can be used as long as the substrate and the photomask are moved relative to each other to sequentially expose a plurality of exposure regions. For example, the TFT substrate 101 may be an exposure target substrate.
[0036]
The alignment between the photomask and the reference substrate is not limited to aligning the alignment marks on the photomask and the reference substrate. For example, the edge of the exposure region 101a and the edge of the mask pattern of the photomask may be matched.
[0037]
【The invention's effect】
If the photomask is sequentially aligned with respect to each reference area, the position of each position relative to the stage of the photomask when aligned is the same as the position of each reference area. According to the exposure method of the present invention, the relative positional relationship between the photomask and the stage when the photomask is sequentially aligned with respect to each reference area is obtained for each reference area. Is indirectly grasped as the arrangement of each position with respect to the stage of the photomask. Therefore, based on the acquired relative positional relationship between the photomask and the stage, the position of the plurality of exposure areas on the exposure target substrate is specified, and the pattern is exposed to each area, whereby the reference of the reference substrate The exposure area can be arranged on the exposure target substrate following the arrangement of the area.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing the arrangement of an exposure apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing a measuring apparatus of the exposure apparatus in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of position measurement processing executed by the control device of the exposure apparatus of FIG. 1;
4 is a flowchart showing a procedure of exposure processing executed by a control device of the exposure apparatus in FIG. 1;
5 is a plan view showing a state on the stage of the exposure apparatus in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exposure apparatus 2 Stage 4 Photomask 20 Laser interferometer 22 Flat mirror 23 Retro reflector 100 CF substrate 100a Exposure area 101 TFT substrate 101a Exposure area

Claims (4)

露光装置のステージとフォトマスクとを相対移動させて前記ステージ上の露光対象基板の複数の露光領域に対して順次露光を行う露光方法において、
前記露光対象基板上における前記複数の露光領域の位置に関して基準として倣うべき前記複数の露光領域と同数の基準領域と、前記基準領域の周囲に配置されるアライメントマークとが同一の面に形成され、光を透過可能な基準基板を前記露光装置の前記ステージに基準領域が形成された面を下にして載置し、前記基準基板の上側に透過した前記アライメントマークの透過像に基づいて前記フォトマスクを前記各基準領域に対して順次位置合わせした際の前記フォトマスクと前記ステージとの相対的な位置関係を前記基準領域毎に取得する工程と、
前記基準基板が載置された露光装置と同一の露光装置の前記ステージに前記露光対象基板を露光する面を上にして載置し、前記基準領域毎に取得した前記フォトマスクと前記ステージとの相対的な位置関係に基づいて、前記露光対象基板上の前記複数の露光領域のそれぞれの位置を特定して各領域にパターンを露光する工程と、を備え、
前記基準基板の前記複数の基準領域のそれぞれと、前記露光対象基板の前記複数の露光領域のそれぞれとが相互に貼り合わされる関係にあることを特徴とする露光方法。
In an exposure method of sequentially exposing a plurality of exposure areas of an exposure target substrate on the stage by relatively moving the stage of the exposure apparatus and a photomask,
The same number of reference regions as the plurality of exposure regions to be copied as a reference with respect to the positions of the plurality of exposure regions on the exposure target substrate, and alignment marks arranged around the reference region are formed on the same surface , A reference substrate capable of transmitting light is placed on the stage of the exposure apparatus with a surface on which a reference region is formed facing down, and the photomask is based on a transmission image of the alignment mark transmitted above the reference substrate. Obtaining a relative positional relationship between the photomask and the stage for each of the reference regions when sequentially aligning with respect to each of the reference regions;
Place the exposure target substrate on the surface of the same exposure apparatus as the exposure apparatus on which the reference substrate is placed, and place the photomask and the stage acquired for each reference region. A step of identifying each position of the plurality of exposure areas on the exposure target substrate based on a relative positional relationship and exposing a pattern to each area, and
An exposure method characterized in that each of the plurality of reference regions of the reference substrate and each of the plurality of exposure regions of the exposure target substrate are bonded to each other.
前記基準基板は、前記露光装置とは別の露光装置で露光された露光対象基板であることを特徴とする請求項1に記載の露光方法。  The exposure method according to claim 1, wherein the reference substrate is an exposure target substrate exposed by an exposure apparatus different from the exposure apparatus. 前記フォトマスクの所定方向への移動に追従して移動し、レーザーを反射する第1の反射手段と、前記ステージと一体的に移動し、レーザーを反射する第2の反射手段と、前記第1の反射手段及び前記第2の反射手段により反射されたレーザーを受光して、前記第1の反射手段と前記第2の反射手段との相対的な位置関係を測定するレーザー干渉計とを配置し、
前記取得する工程では、前記基準領域毎の前記フォトマスクと前記ステージとの相対的な位置関係を前記レーザー干渉計で測定した前記第1の反射手段と前記第2の反射手段との相対的な位置関係に基づいて取得することを特徴とする請求項1又は2に記載の露光方法。
The first reflecting means that moves following the movement of the photomask in a predetermined direction and reflects the laser, the second reflecting means that moves integrally with the stage and reflects the laser, and the first And a laser interferometer that receives the laser reflected by the reflecting means and the second reflecting means and measures the relative positional relationship between the first reflecting means and the second reflecting means. ,
In the obtaining step, a relative positional relationship between the photomask and the stage for each reference region is measured by the laser interferometer, and the relative relationship between the first reflecting means and the second reflecting means. The exposure method according to claim 1, wherein the exposure method is acquired based on a positional relationship.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の露光方法を実現するための露光装置であって、
前記フォトマスクの所定方向への移動に追従して移動し、レーザーを反射する第1の反射手段と、
前記ステージと一体的に移動し、レーザーを反射する第2の反射手段と、
前記第1の反射手段及び前記第2の反射手段により反射されたレーザーを受光して、前記第1の反射手段と前記第2の反射手段との相対的な位置関係を測定するレーザー干渉計と、を備えることを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus for realizing the exposure method according to any one of claims 1 to 3,
A first reflecting means that moves following the movement of the photomask in a predetermined direction and reflects the laser;
Second reflecting means that moves integrally with the stage and reflects the laser;
A laser interferometer that receives the laser reflected by the first reflecting means and the second reflecting means and measures a relative positional relationship between the first reflecting means and the second reflecting means; An exposure apparatus comprising:
JP2002373488A 2002-12-25 2002-12-25 Exposure method and exposure apparatus Expired - Fee Related JP4307062B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002373488A JP4307062B2 (en) 2002-12-25 2002-12-25 Exposure method and exposure apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002373488A JP4307062B2 (en) 2002-12-25 2002-12-25 Exposure method and exposure apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004205722A JP2004205722A (en) 2004-07-22
JP4307062B2 true JP4307062B2 (en) 2009-08-05

Family

ID=32811754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002373488A Expired - Fee Related JP4307062B2 (en) 2002-12-25 2002-12-25 Exposure method and exposure apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4307062B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004205722A (en) 2004-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4132095B2 (en) Scanning exposure equipment
JP3224041B2 (en) Exposure method and apparatus
JP2006292426A (en) Coordinate-measuring method and dimension measuring method
JP2006195353A (en) Exposure unit and manufacturing method of display device
JPS63224326A (en) Aligner
JP4144059B2 (en) Scanning exposure equipment
JP4307062B2 (en) Exposure method and exposure apparatus
JP3360744B2 (en) Alignment method and scanning exposure apparatus
JP4542314B2 (en) Exposure method and exposure apparatus
JP4694102B2 (en) Exposure method
JPH09312251A (en) Projection aligner
JP4609167B2 (en) Exposure system, exposure method, and microdevice manufacturing method
JP3282681B2 (en) Exposure method, exposure apparatus, and element manufacturing method
JP4288086B2 (en) Exposure equipment
JP2001033976A (en) Alignment device, alignment method and exposure device
JP3285105B2 (en) Stage driving method and scanning exposure method
JP2005116779A (en) Exposure device and device manufacturing method
JP4694101B2 (en) Exposure method and pattern forming apparatus
JPH10186682A (en) Aligner and aligning method using the same
JP3472078B2 (en) Exposure method and exposure apparatus
JPH08339959A (en) Alignment method
JP2001203148A (en) Apparatus for measuring gap in aligner and method of measuring gap
JP2008250147A (en) Alignment mark measuring method and device, and drawing method and device
JPH0259615B2 (en)
JP3634032B2 (en) Projection exposure apparatus and exposure method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080812

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081014

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081209

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090209

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090428

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090428

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4307062

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120515

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120515

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130515

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140515

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees