KR101242185B1

KR101242185B1 - 노광 장치

Info

Publication number: KR101242185B1
Application number: KR1020060080125A
Authority: KR
Inventors: 코이치 가지야마; 요시오 와타나베
Original assignee: 브이 테크놀로지 씨오. 엘티디
Priority date: 2006-08-23
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2013-03-11
Also published as: KR20070023586A

Abstract

본 발명은 반송 수단(1)의 위쪽에 배치되고, 컬러 필터 기판(8)의 반송 방향(A)에 따라 소정 간격으로 설정된 복수의 노광 영역과 동일한 수만큼 일정한 간격으로 마스크 패턴을 설치한 포토마스크(11)가 위치하여, 반송 방향(A)와 반대 방향(B)으로 이동 가능하게 하는 마스크 스테이지(2)와, 컬러 필터 기판(8)에 대한 노광 기간 중 상시 점등하고, 상기 복수의 마스크 패턴열의 하나를 조사하는 노광 광원(3)과, 포토마스크(11)의 마스크 패턴열을 컬러 필터 기판(8)의 노광 영역에 투영하는 투영 렌즈(4)와, 복수의 노광 영역의 각 반송 방향의 선두 단부를 검출하면 마스크 스테이지(2)를 소정 속도로 이동시켜 상기 마스크 패턴열을 교체하는 제어 수단(6)을 구비한 것이다. 이것에 의하여, 반송 방향으로 설정된 복수의 노광 영역의 외부에서 서로 인접하는 노광 영역의 사이의 부분에 노광 패턴열이 형성되는 것을 방지한다.

Description

노광 장치{EXPOSURE APPARATUS}

도 1은 본 발명에 따른 노광 장치의 실시 형태를 나타내는 개념도이다.

도 2는 면상에 복수의 노광 영역이 설정된 컬러 필터 기판의 일례를 나타내는 평면도이다.

도 3은 상기 노광 장치에 적용되는 포토마스크의 하나의 구성예를 나타내는 평면도이다.

도 4는 상기 노광 장치에 있어서의 컬러 필터 기판과 포토마스크의 얼라인먼트 조정을 나타내는 설명도로서, 도4(a)는 포토마스크의 노광 위치와 촬상 수단의 촬상 위치를 나타내는 도면이고, 도4(b)는 컬러 필터 기판의 노광 영역을 나타내는 도면이다.

도 5는 상기 노광 장치에 있어서, 노광 개시 직전의 컬러 필터 기판과 포토마스크의 관계를 나타내는 설명도이다.

도 6은 상기 노광 장치에 있어서, 컬러 필터 기판의 첫 번째 노광 영역에 대한 노광을 나타내는 설명도이다.

도 7은 상기 노광 장치에 있어서, 컬러 필터 기판의 두 번째 노광 영역에 대한 노광을 나타내는 설명도이다.

도 8은 상기 노광 장치에 의하여 컬러 필터 기판의 복수의 노광 영역에 노광 패턴열이 형성된 상태를 나타내는 평면도이다.

도 9는 컬러 필터 기판의 반송 방향에 설정된 복수의 노광 영역의 외부에서 인접하는 노광 영역 사이의 부분에 노광 패턴열이 형성된 상태를 나타내는 평면도이다.

본 발명은 피노광체를 소정 방향으로 반송하면서, 피노광체의 표면에 반송 방향을 따라서 소정 간격으로 설정된 복수의 노광 영역에 대하여, 포토마스크를 통하여 소정의 노광 패턴열을 형성하는 노광 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 상기 복수의 노광 영역의 외부에서 서로 인접하는 노광 영역 사이의 부분이 노광되는 것을 방지하고자 하는 노광 장치에 관한 것이다.

종래의 노광 장치는 기판이 위치한 스테이지와 노광하여야 할 층에 대응하는 포토마스크를 상대 이동시켜 상기 기판의 복수의 노광 영역의 각각에 1층만큼의 마스크 패턴을 노광하는 것으로서, 상기 복수의 노광 영역에 노광하였을 때의 포토마스크에 대한 상기 스테이지의 위치를 각 영역마다 측정하고, 기판상의 소정의 위치 인식용 마크에 대하여 위치 결정된 상태의 포토마스크를 기준으로 하여 상기 복수의 노광 영역에 노광하였을 때의 상기 스테이지의 상대 위치를 취득하는 수단과, 상기 위치 인식용 마크를 검출하여 상기 포토마스크의 위치를 결정하고, 그 때의 포토마스크를 기준으로 하여, 상기 취득한 상대 위치가 재현되도록, 포토마스크에 대한 상기 스테이지의 위치를 측정하면서 상기 스테이지와 포토마스크를 상대 이동시키는 수단을 구비하고, 스테이지와 포토마스크를 상대 이동시켜 기판상의 복수의 노광 영역에 대하여 각각 위치를 결정하여 제1층의 패턴을 노광 형성할 때에, 1의 노광 영역을 기준으로 하는 다른 노광 영역의 상기 상대 위치의 데이터를 기억하여 두고, 제2층의 패턴을 노광 형성할 때, 상기 상대 위치 데이터에 기초하여 상기 스테이지와 포토마스크를 상대 이동하여 위치를 결정하고, 노광하도록 되어 있었다(예를 들면, 일본 공개 특허 공보 2004-246025호 참조).

그러나, 이러한 종래의 노광 장치에 있어서는 기판을 스텝 이동하여 기판 위에 설정된 복수의 노광 영역을 하나씩 교체하여 포토마스크의 마스크 패턴을 노광하는 것이고, 기판을 포토마스크에 평행한 면 내에서, 상기 포토마스크에 형성된 마스크 패턴의 배열 방향과 직교하는 방향으로 일정 속도로 반송하면서 복수의 노광 영역에 대하여 노광하는 것이 아니었다.

한편, 기판을 포토마스크에 형성된 마스크 패턴의 배열 방향과 직교하는 방향으로 일정 속도로 반송하면서 복수의 노광 영역에 대하여 노광하도록 한 노광 장치의 경우에는 도 9에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 컬러 필터 기판(8)의 반송 방향(화살표 A 방향)에 설정된 복수의 노광 영역(7) 중, 첫 번째 노광 영역(7a)과 두 번째 노광 영역(7b) 사이의 부분(8b)이나, 두 번째 노광 영역(7b)과 세 번째 노광 영역(7c) 사이의 부분(8c)에도 상기 마스크 패턴의 노광 패턴열(31)이 형성되어, 제품의 외관을 저하시킬 우려가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점에 대처하고, 반송 방향을 따라 설정된 복수의 노광 영역의 외부에서 서로 인접하는 노광 영역 사이의 부분이 노광되는 것을 방지하고자 하는 노광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 노광 장치는 복수의 노광 영역이 반송 방향을 따라서 소정 간격으로 설정된 피노광체를 위치면에 위치시켜, 소정 방향으로 반송하는 반송 수단과, 상기 반송 수단의 위쪽에서 상기 반송 수단의 피노광체의 위치면에 평행한 면 내에 배치되고, 상기 피노광체의 반송 방향으로 교차하는 방향을 따라 다수의 마스크 패턴이 등간격으로 배치된 마스크 패턴열을 상기 반송 방향에 설정된 상기 복수의 노광 영역과 동일한 수만큼 일정한 간격으로 형성한 포토마스크가 위치하여, 상기 피노광체의 반송 방향과 반대 방향으로 이동 가능하게 하는 마스크 스테이지와, 상기 피노광체에 대한 노광 기간 중 상시 점등하고, 상기 마스크 스테이지에 위치한 포토마스크의 복수의 마스크 패턴열의 하나를 조사하는 노광 광원과, 상기 반송 수단과 마스크 스테이지의 사이에 배치되고, 상기 포토마스크의 마스크 패턴열을 상기 피노광체의 노광 영역에 투영하는 투영 렌즈와, 상기 피노광체에 설정된 복수의 노광 영역의 각 반송 방향 선두 단부를 검출하면, 상기 마스크 스테이지를 소정 속도로 이동시켜 상기 포토마스크의 마스크 패턴열을 교체하는 제어 수단을 구비한 것이다.

이러한 구성에 의하여, 반송 수단으로 복수의 노광 영역이 반송 방향을 따라서 소정 간격으로 설정된 피노광체를 위치시켜 소정 방향으로 반송하고, 반송 수단의 위쪽에서 반송 수단의 피노광체의 위치면에 평행한 면내에 배치된 마스크 스테 이지에 반송 방향에 교차되는 방향을 따라서 다수의 마스크 패턴이 등간격으로 배치된 마스크 패턴열을 상기 반송 방향에 설정된 상기 복수의 노광 영역과 동일한 수만큼 일정한 간격으로 형성한 포토마스크를 위치시키고, 피노광체에 대한 노광 기간 중 상시 점등하는 노광 광원으로 상기 포토마스크의 복수의 마스크 패턴열 중에서 하나의 마스크 패턴을 조사하고, 투영 렌즈로 포토마스크의 마스크 패턴열을 피노광체의 노광 영역에 투영하고, 제어 수단으로 상기 복수의 노광 영역의 각 반송 방향 선두 단부를 검출하고, 마스크 스테이지를 소정 속도로 피노광체의 반송 방향과 반대 방향으로 이동시켜 포토마스크의 마스크 패턴열을 교체한다. 이것에 의하여, 반송 방향을 따라 피노광체 상에 소정 간격으로 설정된 복수의 노광 영역의 외부에서 서로 인접하는 노광 영역 사이의 부분이 노광되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제품의 외관의 품위를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 투영 렌즈와 마스크 스테이지 사이에 상기 노광광의 광로와 다른 방향으로 편향된 광로 상에, 상기 피노광체의 노광 영역을 촬상하는 촬상 수단을 배치한 것이다. 이것에 의하여, 투영 렌즈와 마스크 스테이지 사이에 노광광의 광로와 다른 방향으로 편향된 광로 상에 배치된 촬상 수단으로 피노광체의 노광 영역을 촬상한다. 따라서, 노광 광학계에 의한 노광 위치와 동일한 위치를 촬상할 수 있다. 이것에 의하여, 각 노광 영역에 소정(predetermint)의 기준 위치를 촬상하여 실시간으로 노광 위치를 미세 조정할 수 있다. 또한, 피노광체가 좌우로 흔들리면서 이동하여도 노광 위치를 그것에 추종시킬 수 있어서, 노광 패턴열의 형성 위치 정밀도를 향상할 수 있다.

또한, 상기 반송 수단은 상기 피노광체가 이동하여 상기 복수의 노광 영역의 각 반송 방향 선두 단부가 소정의 기준 위치에 도달한 것을 검출하는 위치 검출 센서를 구비한 것이다. 이것에 의하여, 반송 수단에 구비된 위치 검출 센서로 피노광체가 이동하여 복수의 노광 영역의 각 반송 방향 선두 단부가 소정의 기준 위치에 이른 것을 검출한다. 따라서, 포토마스크에 소정 간격으로 배치된 마스크 패턴열의 교체를 정확하게 실시할 수 있다. 또한, 반송 방향에 설정된 복수의 노광 영역 사이의 부분이 노광되는 것을 확실히 방지할 수 있다.

또한, 상기 피노광체는 컬러 필터 기판이다. 이것에 의하여, 컬러 필터 기판상에 설정된 복수의 노광 영역에 대하여 컬러 필터의 노광 패턴열을 확실히 형성한다. 따라서, 컬러 필터의 제품의 외관 품위를 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 노광 장치의 실시 형태를 나타내는 개념도이다. 이 노광 장치는 피노광체를 소정 방향으로 반송하면서 피노광체의 표면에 반송 방향을 따라서 소정 간격으로 설정된 복수의 노광 영역에 대하여, 포토마스크를 통하여 소정의 노광 패턴열을 형성하는 것으로, 반송 수단(1)과 마스크 스테이지(2)와 노광 광원(3)과 투영 렌즈(4)와 촬상 수단(5)과, 제어 수단(6)을 구비하여 완성된다. 이하, 상기 피노광체가 노광 영역으로서, 예를 들면 블랙 매트릭스를 다면에 형성한 컬러 필터 기판인 경우에 대하여 설명한다.

상기 반송 수단(1)은 감광성 레지스터가 도포되고, 도 2에 나타내는 바와 같 이, 넓은 기판 면 상에 소정 간격(L1)으로 복수의 노광 영역(7)이 설정된 컬러 필터 기판(8)을 스테이지(9) 상의 위치면(1a)에 위치시키고, 도 1에 나타내는 화살표 A 방향으로 소정의 속도(V1)로 반송하는 것으로서, 도 5에 나타내는 바와 같이, 컬러 필터 기판(8)이 이동하여 상기 화살표 A 방향으로 설정된 복수의 노광 영역(7)의 각 반송 방향 선두 단부(P1, P2, P3)가 반송 방향에 소정의 기준 위치 S에 도달한 것을 검출하는 위치 검출 센서(10)(예를 들면 엔코더 등)를 구비하고 있다. 또한, 상기 반송 수단(1)은 상기 스테이지(9)를 이동시키는, (도시가 생략된), 예를 들면 반송 롤러, 상기 반송 롤러를 회전 구동하는 모터 등의 반송 구동부 및 스테이지(9)의 반송 속도를 검출하는 속도 센서도 구비하고 있다.

상기 반송 수단(1)의 위쪽에는 마스크 스테이지(2)가 배치되어 있다. 이 마스크 스테이지(2)는 포토마스크(11)를 위치시키는 것이고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 상기 포토마스크(11)를 컬러 필터 기판(8)의 반송 방향(화살표 A 방향)과 반대 방향(화살표 B 방향)으로 이동하는 것이 가능하다.

상기 포토마스크(11)는 반송 수단(1)의 컬러 필터 기판(8)의 위치면(1a)에 평행한 면 내에서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 반송 방향(화살표 A 방향)과 직교하는 방향으로 다수의 마스크 패턴(12)이 등간격으로 배치된 마스크 패턴열(13)을 컬러 필터 기판(8)의 화살표 A로 나타내는 반송 방향을 따라 일정한 간격(L2)으로 동일한 방향의 상기 컬러 필터 기판(8)의 노광 영역(7)과 동일한 수만큼 설치하고 있다. 이 경우, 후술하는 투영 렌즈(4)의 배율 M이 M=1일 때, 상기 간격 L2는 컬러 필터 기판(8)의 화살표 A로 나타내는 반송 방향을 따라서 설정된 복수의 노광 영 역(7)의 간격(L1)(도 2 참조)과 동일한 (L2=Ll)이 되도록 설정되다.

상기 마스크 스테이지(2)의 위쪽에는 노광 광원(3)이 배치되어 있다. 이 노광 광원(3)은 마스크 스테이지(2)에 위치한 포토마스크(11)의 복수의 마스크 패턴열(13)의 하나를 조사하는 것이고, 자외선을 포함한 노광광을 발사하는 광원, 예를 들면 고압 수은 램프, 크세논 램프나 자외선 발광 레이저 등으로 이루어지고, 컬러 필터기판(8)에 대한 노광 기간 중 상시 점등하게 되어 있다.

상기 반송 수단(1)과 마스크 스테이지(2) 사이에는, 투영 렌즈(4)가 배치되어 있다. 이 투영 렌즈(4)는 상기 포토마스크(11)의 마스크 패턴열(13)을 상기 컬러 필터 기판(8)의 노광 영역(7)에 투영하는 것이고, 배율 M이 M=1로 된, 예를 들면 텔레센트릭 렌즈이다.

또한, 상기 노광 광원(3)과 마스크 스테이지(2)와 투영 렌즈(4)로 노광 광학계(14)를 구성하고 있다.

상기 투영 렌즈(4)와 마스크 스테이지(2) 사이에서, 도 1에 도시하는 바와 같이, 자외선을 투과하고, 가시광선을 반사하는 다이클로익 밀러(Dichroic Mirror)(19)에 의하여, 노광 광학계(14)의 노광광의 광로(도 1에 파선으로 나타냄)와 다른 방향에서 상기 광로와 교차되는 방향으로 편향된 광로(도 1에서 실선으로 나타냄) 상에는 촬상 수단(5)이 배치되어 있다. 이 촬상 수단(5)은 도 4의 (b)에 도시하는 컬러 필터 기판(8)의 노광 영역(7)에 형성된 블랙 매트릭스(15)의 픽셀(16)을 촬상하는 것으로서, 반송 수단(1)의 위치면(1a)과 평행한 면 내에서, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 반송 방향(화살표 A 방향)에 직교하는 방향으로 다 수의 수광 소자(17)가 일직선상으로 나열하여 배치되어 상기 포토마스크(11)에 의한 노광 위치와 근접한 위치를 촬상하게 되어 있다. 또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 반송 수단(1)의 스테이지(9)의 아래쪽에 배치된 가시광선을 발사하는 조명 광원(18)에 의하여, 컬러 필터 기판(8)이 배면으로부터 조명되어 상기 컬러 필터 기판(8) 상에 형성된 블랙 매트릭스(15)의 픽셀(16)을 선명히 촬상할 수 있게 되어 있다. 또한, 상기 조명 광원(18)의 가시광선에 자외선 성분이 포함되는 경우에는, 조명 광원(18)의 전면에 자외선 차단 필터를 구비하여, 컬러 필터 기판(8)에 도포된 감광성 레지스터가 노광되는 것을 방지하면 좋다. 또한, 상기 촬상 수단(5)은 다수의 수광 소자(17) 중에서, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이 포토마스크(11)의, 예를 들면 좌단 마스크 패턴(12a)의 좌단 가장자리에 소정의 기준 위치(S2)와 소정의 위치 관계에 있는 수광 소자(17)를 기준 수광 소자(17s)로서 설정하고 있다.

또한, 상기 노광 광학계(14)와 촬상 수단(5)은 얼라인먼트 기구(20)에 의하여, 반송 수단(1)의 위치면(1a)과 평행한 면 내에서, 도 4의 (a)에 화살표 A로 나타내는 반송 방향과 직교하는 화살표 X 또는 Y방향으로 일체적으로 이동 가능하게 되어 있고, 또한 포토마스크(11)의 중심을 중심축으로 하여 회동 가능하게 되어 있다.

상기 반송 수단(1)과, 마스크 스테이지(2)와, 노광 광원(3)과, 촬상 수단(5)과,얼라인먼트 기구(20)과, 조명 광원(18)에는, 제어수단(6)이 접속되어 있다. 이 제어수단(6)은 상기 컬러 필터 기판(8)에 설정된 복수의 광원 영역(7)의 각 반송 방향 선단 단부를 검출하여 상기 마스크 스테이지(2)를 컬러 필터 기판(8)의 반송 속도(V1)와 동일한 속도(V2)로 이동시켜 포토마스크(11)의 마스크 패턴열(13)을 교체하는 것으로, 노광 광원 구동부(21)와, 얼라인먼트 기구 컨트롤러(22)와, 마스크 스테이지 컨트롤러(23)와, 화상 처리부(24)와 반송 수단 컨트롤러(25)와 조명 광원 구동부(26)와, 기억부(27)와, 연산부(28)와, 제어부(29)를 구비하고 있다.

이때, 상기 노광 광원 구동부(21)는 노광 광원(3)을 점등 구동하는 것이다. 또한, 상기 얼라인먼트 기구 컨트롤러(22)는 얼라인먼트 기구(20)를 구동 제어하는 것이다. 또한, 마스크 스테이지 컨트롤러(23)는 마스크 스테이지(2)를 화살표 B방향으로 속도 V2(=V1)로 이동시키는 것이다. 또한, 상기 화상 처리부(24)는 촬상 수단(5)에서 취득한 화상을 처리하여 화상 데이터를 작성하는 동시에, 상기 화상 데이터와 기억부(27)에 보존된 룩 업 테이블(이하,「LUT」라고 기재한다)을 비교하고, 도 4의 (b)에 도시하는 상기 컬러 필터 기판(8)의 노광 영역(7)에 설정된 기준 위치(S1)를 검출하는 것이다. 또한, 상기 반송 수단 컨트롤러(25)는 반송 수단(1)의 스테이지(9)를 소정의 방향으로 소정의 속도(V1)로 이동시키는 것이다. 또한, 상기 조명 광원 구동부(26)는 조명 광원(18)을 점등 구동하는 것이다. 또한 상기 기억부(27)는, 예를 들면 상기 컬러 필터 기판(8) 상의 기준 위치(S1)를 검출하기 위한 LUT나, 촬상 수단(5)의 기준 수광 소자(17s)의 셀 번호 등을 기억하여 두는 것이다. 또한, 연산부(28)는 촬상 수단(5)의 기준 수광 소자(17s)와 상기 컬러 필터 기판(8)상의 기준 위치(S1)를 검출한 수광 소자(17)의 어긋남량 등을 산출하는 것이다. 또한, 제어부(29)는 반송 수단(1)에 구비된 위치 검출 센서(10)의 출력에 기초하여 컬러 필터 기판(8)의 복수의 노광 영역(7)의 각 반송 방향 선두 단부를 검출하고, 마스크 스테이지 컨트롤러(23)를 기동시키는 동시에, 상기 각부를 적절히 구동 제어하는 것이다.

다음으로, 이와 같이 구성된 노광 장치의 동작에 대하여 설명한다.

먼저, 장치에 설치된 도시를 생략한 기동 스위치가 투입되면, 제어 수단(6)이 기동하여 조명 광원 구동부(26)에 의하여 조명 광원(18)이 점등되고, 컬러 필터 기판(8)을 배면으로부터 조명 가능하게 된다. 또한, 노광 광원 구동부(21)에 의하여 노광 광원(3)이 점등된다. 또한, 촬상 수단(5)이 기동되어 촬상이 개시된다. 그리고, 반송 수단(1)은 스테이지(9) 상의 소정 위치에 감광성 레지스터를 도포한 컬러 필터 기판(8)을 위치시켜 대기 상태로 되어 있다. 이때, 도 5에 도시하는 바와 같이, 컬러 필터 기판(8)의 각 노광 영역(7)의 반송 방향 선두 단부(P1, P2, P3)는 반송 수단(1)에 소정의 기준 위치 S에 대하여 각각 Dl, D2, D3의 소정 거리만큼 떨어진 위치에 위치되어 있다.

다음으로, 도시를 생략한 노광 개시 스위치가 투입되면, 반송 수단(1)의 스테이지(9)가 반송 수단 컨트롤러(25)에 제어되어 화살표 A 방향으로 속도(V1)로 이동을 개시한다. 이때, 컬러 필터 기판(8)의 이동거리가 위치 검출 센서(10)에 의하여 계측된다. 구체적으로는, 예를 들면 엔코더로 펄스수가 카운트되고, 그 펄스수가 미리 기억부(27)에 기억된 펄스수와 이동거리와의 관계를 나타내는 테이블과 비교된다.

그리고, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 컬러 필터 기판(8)이 거리 D1만 큼 이동하고, 엔코더에 의하여 카운트된 펄스수가 소정의 이동거리 D1에 상당하는 펄스수와 일치하면, 제어부(29)는, 컬러 필터 기판(8)의 첫 번째 노광 영역(7a)의 반송 방향 선두 단부(P1)가 반송 수단(1)의 기준 위치(S)에 도달하였다고 판단하고, 마스크 스테이지 컨트롤러(23)를 기동한다. 이것에 의하여, 마스크 스테이지 컨트롤러(23)는 도 6의 (b)에 도시하는 바와 같이 마스크 스테이지(2)를 화살표 A로 나타내는 반송 방향과 반대의 화살표 B 방향으로 소정의 속도(V2)로 이동시키고, 마스크 스테이지(2)에 위치한 포토마스크(11)의 첫 번째 마스크 패턴열(13a)을 노광 광학계(14)의 광로 상에 위치를 결정하여 정지시킨다.

이 경우, 컬러 필터 기판(8)의 노광 영역(7)의 배치 간격(L1)과 포토마스크(11)의 마스크 패턴열(13)의 배치 간격(L2)이 동일한 치수(L1=L2)이며, 투영 렌즈(4)의 배율 M이 M=1이므로, 포토마스크(11)의 불투명 부분 (11a)과 그것에 대응하는 컬러 필터 기판(8)의 상기 첫 번째 노광 영역(7a)의 반송 방향 선두측의 부분 (8a)이 동일한 속도(V2=V1)로 서로 반대 방향으로 이동한다. 이것에 의하여, 컬러 필터 기판(8)의 상기 첫 번째 노광 영역(7a)의 반송 방향 선두쪽의 부분(8a)은 상기 마스크 스테이지(2)가 이동 중 상시 포토마스크의 불투명 부분(11a)에 의하여 마스크된 상태가 되고, 상기 첫 번째 노광 영역(7a)의 반송 방향 선두측의 부분(8a)에는 노광이 실시되지 않는다.

마스크 스테이지(2)가 이동하여 포토마스크(11)가 소정 위치에 위치 결정되면, 노광광이 상기 포토마스크(11)를 투과하여 컬러 필터 기판(8) 상에 이른다. 이것에 의하여, 계속하여 일정한 속도(V1)로 화살표 A 방향으로 반송되는 컬러 필터 기판(8)의 첫 번째 노광 영역(7a)에 대하여 노광이 실시된다. 동시에, 컬러 필터 기판(8) 상에 형성된 블랙 매트릭스(15)의 픽셀(16)이 촬상 수단(5)에 의하여 취득된다.

이 경우, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 컬러 필터 기판(8)의 기준 위치(S1)가 블랙 매트릭스(15)의 좌단 픽셀(16a)의 좌상단 모서리부에 설정되어 있는 경우에, 제어 수단(6)은 촬상 수단(5)에 의하여 취득된 화상의 화상 데이터와 기억부(27)로부터 읽어낸 LUT를 화상 처리부(24)와 비교하고, 양자가 일치하였을 때 픽셀(16a)의 좌상단 모서리부를 기준 위치(S1)로 판정한다. 또한, 이 기준 위치(S1)를 검지한 촬상 수단(5)의 수광 소자(17)의 셀 번호와 미리 기억부(27)에 기억된 기준 수광 소자(17s)의 셀 번호를 비교한다.

상기 기준 위치(S1)를 검지한 촬상 수단(5)의 수광 소자(17)의 셀 번호와 미리 기억부(27)에 기억된 기준 수광 소자(17s)의 셀 번호와의 어긋남량은 연산부(28)에서 산출되고, 상기 어긋남량이 제로가 되도록 얼라인먼트 기구(20)가 얼라인먼트 기구 컨트롤러(22)에 의하여 구동 제어되고, 반송 수단(1)의 위치면(1a)에 평행한 면 내에서, 도 4의 (a)에 도시하는 화살표 A와 직교하는 화살표 X 또는 Y 방향으로 촬상 수단(5)과 노광 광학계(14)를 일체적으로 이동시킨다. 이와 같이 하여, 상기 촬상 수단(5)의 기준 수광 소자(17s)가 컬러 필터 기판(8)의 기준 위치(S1)에 위치 결정되면, 기준 수광 소자(17s)와 소정의 위치 관계를 가지는 포토마스크(11)의 기준 위치(S2), 예를 들면 도 4의 (a)에 나타내는 좌단 마스크 패턴(12a)의 좌측 가장자리와 컬러 필터 기판(8)의 기준 위치(S1)가 합치되어, 도 4 의 (b)에 사선으로 표시한 부분으로 나타내는 바와 같이, 목표 위치에 스트라이프 상의 노광 패턴(30)을 형성하는 것이 가능하게 된다.

그 후에는 촬상 수단(5)에 의하여 취득된 화상 데이터에 기초하여 얼라인먼트 기구(20)가 제어되고, 컬러 필터 기판(8)의 기준 위치(S1)인 좌단 픽셀(16a)의 좌상단 모서리부에 포토마스크(11)의 기준 위치(S2)의 위치가 결정되어 노광이 진행된다. 또한, 반송 중에 컬러 필터 기판(8)에 회전 어긋남이 발생한 경우에는 상기 얼라인먼트 기구(20)가 제어되어, 포토마스크(11)의 중심을 중심축으로 하여 노광 광학계(14)와 촬상 수단(5)를 일체적으로 회동(θ)하여 회전 어긋남을 조정한다. 이것에 의하여, 포토마스크(11)는 컬러 필터 기판(8)이 좌우로 흔들리면서 반송되더라도, 그것에 추종하여 움직인다. 또한, 컬러 필터 기판(8) 상의 첫 번째 노광 영역(7a)에는 도 8에 도시하는 바와 같이, 스트라이프 상의 노광 패턴열(31)이 형성된다.

또한, 컬러 필터 기판(8)이 이동하여 시작 위치로부터 거리 D2만큼만 이동하면, 도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 두 번째 노광 영역(7b)의 반송 방향 선두 단부(P2)가 반송 수단(1)의 기준 위치(S)에 이른다.

동시에, 전술한 바와 같이 마스크 스테이지(2)가 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이 반송 방향(화살표 A 방향)과 반대의 화살표 B 방향으로 반송 속도(V1)와 동일한 속도(V2)로 이동된다. 또한, 포토마스크(11)의 두 번째 마스크 패턴열(13b)이 노광 광학계(14)의 광로 상에 위치 결정되면, 마스크 스테이지(2)의 이동이 정지된다. 이 경우, 포토마스크(11)의 불투명 부분(14b)이 컬러 필터 기판(8)의 반송 속도(V1)와 동일한 속도(V2)로 화살표 A로 나타내는 반송 방향과 반대의 화살표 B 방향으로 이동하기 때문에, 전술한 바와 같이, 상기 첫 번째 노광 영역(7a)과 두 번째 노광 영역(7b)의 사이의 부분(8b)에는 노광이 실시되지 않는다.

한편, 컬러 필터 기판(8)은 계속하여 속도V1으로 화살표 A 방향으로 반송되기 때문에, 포토마스크(11)가 소정 위치에 위치 결정되면, 전술한 바와 같이 하여 컬러 필터 기판(8)의 두 번째 노광 영역(7b)에 대하여 노광이 실시된다. 이것에 의하여, 도 8에 도시하는 바와 같이, 컬러 필터 기판(8)의 두 번째 노광 영역(7b)에 노광 패턴열(31)이 형성된다.

이하, 동일하게 하여, 도 8에 도시하는 바와 같이, 컬러 필터 기판(8)의 두 번째 노광 영역(7b)과 세 번째 노광 영역(7c) 사이의 부분(6c)에는 노광 패턴열(31)이 형성되지 않고, 세 번째 노광 영역(7c)에 노광 패턴열(31)이 형성된다. 또한, 컬러 필터 기판(8)이 시작 위치로부터 소정의, 예를 들면 도 5에 나타내는 거리(D4)만큼 이동하면 노광 광원(3)을 소등하여 노광을 종료한다. 또한, 반송 수단(1)의 위치면(1a)에 평행한 면 내에서, 반송 방향(화살표 A 방향)에 직교하는 방향으로 노광 광학계(14)를 2대 나열하여 배치하면, 첫 번째 내지 세 번째 노광 영역(7 a 내지 7c) 부근의 노광 영역(7)에 대하여도 동시에 노광이 실시되고, 도 8에 도시하는 바와 같이, 모든 노광 영역(7)에 대하여 노광 패턴열(31)을 형성할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는 촬상 수단(5)이 노광 광학계(14)에 의한 노광 위치와 근접한 위치를 촬상하도록 배치되었을 경우에 대하여 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 촬상 수단(5)은 노광 위치의 반송 방향 바로 앞쪽을 촬상하도록 하여도 좋다. 이 경우, 촬상 위치를 반송 수단(1)의 기준 위치(S)에 설정하고, 촬상 수단(5)이 노광 영역(7)의 반송 방향 선두 단부(P1 내지 P3)를 촬상하였을 때에 마스크 스테이지(2)의 이동을 개시하도록 하면, 전술한 바와 마찬가지로, 반송 방향으로 설정된 복수의 노광 영역(7) 사이의 부분(8b, 8c)에 노광 패턴열(31)이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는 투영 렌즈(4)의 배율 M이 M=1인 경우에 대하여 설명하였지만, 배율 M은 M=1에 한정되지 않고 임의의 값이어도 좋다. 이 경우, 예를 들면 상기 배율 M이 M=m 때에는 포토마스크(11)에 형성되는 마스크 패턴열(13)의 간격(L2)은 노광 영역(7)의 반송 방향에 따른 간격(L1)의 1/m로 설정되고, 마스크 스테이지(2)의 이동 속도(V2)는 컬러 필터 기판(8)의 반송 속도(V1)의1/m로 한다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는 피노광체인 컬러 필터 기판(8)의 반송 방향과 포토마스크(11)의 마스크 패턴열(13)이 직교되어 교차하는 경우에 대하여 설명하였지만, 컬러 필터 기판(8)의 반송 방향과 상기 포토마스크(11)의 마스크 패턴열(13)의 교차 각도는 직교하는 경우에 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위의 교차 각도라면 다른 각도라도 좋다.

또한, 이상의 설명에 있어서는 피노광체가 컬러 필터 기판(8)인 경우에 대하여 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 복수의 노광 영역(7)에 스트라이프 상의 노광 패턴열(31)을 형성하는 기판이면 어떤 것이어도 좋다.

본 발명에 따르면 복수의 노광 영역의 외부에서 서로 인접하는 노광 영역 사이의 부분이 노광되는 것을 방지할 수 있는 노광 장치를 획득할 수 있다.

Claims

복수의 노광 영역이 반송 방향을 따라서 소정 간격으로 설정된 피노광체를 위치면에 위치시켜, 소정 방향으로 반송하는 반송 수단과,

상기 반송 수단의 위쪽에서 상기 반송 수단의 피노광체의 위치면에 평행한 면 내에 배치되고, 상기 피노광체의 반송 방향으로 교차하는 방향을 따라서 다수의 마스크 패턴이 등간격으로 배치된 마스크 패턴열을 상기 반송 방향에 설정된 상기 복수의 노광 영역과 동일한 수만큼 일정한 간격으로 설치한 포토마스크를 위치시켜, 상기 피노광체의 반송 방향과 반대 방향으로 이동 가능하게 하는 마스크 스테이지와,

상기 피노광체에 대한 노광 기간 중 상시 점등하고, 상기 마스크 스테이지에 위치한 포토마스크의 복수의 마스크 패턴열의 하나를 조사하는 노광 광원과,

상기 반송 수단과 마스크 스테이지의 사이에 배치되고, 상기 포토마스크의 마스크 패턴열을 상기 피노광체의 노광 영역에 투영하는 투영 렌즈와,

상기 피노광체에 설정된 복수의 노광 영역의 각 반송 방향 선두 단부를 검출하면 상기 마스크 스테이지를 소정 속도로 이동시켜 상기 포토마스크의 마스크 패턴열을 교체하는 제어 수단

을 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제1항에 있어서, 상기 투영 렌즈와 마스크 스테이지의 사이에서 상기 노광 광원으로부터 발사된 노광광의 광로와 다른 방향으로 편향된 광로 상에, 상기 피노광체의 노광 영역을 촬상하는 촬상 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제1항에 있어서, 상기 반송 수단은 상기 피노광체가 이동하여 상기 복수의 노광 영역의 각 반송 방향 선두 단부가 소정의 기준 위치에 도달한 것을 검출하는 위치 검출 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제2항에 있어서, 상기 반송 수단은 상기 피노광체가 이동하여 상기 복수의 노광 영역의 각 반송 방향 선두 단부가 소정의 기준 위치에 도달한 것을 검출하는 위치 검출 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제1항에 있어서, 상기 피노광체는 컬러 필터 기판인 것을 특징으로 하는 노광 장치.