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JP2007057791A - Aligner - Google Patents

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JP2007057791A
JP2007057791A JP2005242670A JP2005242670A JP2007057791A JP 2007057791 A JP2007057791 A JP 2007057791A JP 2005242670 A JP2005242670 A JP 2005242670A JP 2005242670 A JP2005242670 A JP 2005242670A JP 2007057791 A JP2007057791 A JP 2007057791A
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Japan
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exposure
photomask
photomasks
pattern
mask
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Application number
JP2005242670A
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Japanese (ja)
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JP4773160B2 (en
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Koichi Kajiyama
康一 梶山
Yoshio Watanabe
由雄 渡辺
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V Technology Co Ltd
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V Technology Co Ltd
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

【課題】 被露光体に対する露光処理時間を短縮する。
【解決手段】 カラーフィルタ基板6を上面に載置して所定方向に搬送する搬送手段1と、前記搬送手段1の上方に配置され、短冊状に形成されてその長手方向に沿って所定形状の多数のマスクパターン8を一定間隔で形成し、前記短冊状の長手方向の中心軸が前記搬送手段1の上面に平行な面内にて搬送方向と直交する方向に沿ってシグザグとなるように並べられた複数のフォトマスク2と、を備え、上記複数のフォトマスク2に対して露光光を同時に照射して、上記各フォトマスク2による単位露光パターン列を連ねて一連の露光パターン列を形成するものである。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten the exposure processing time for an object to be exposed.
SOLUTION: A conveying means 1 for placing a color filter substrate 6 on the upper surface and conveying it in a predetermined direction, and disposed above the conveying means 1, formed in a strip shape and having a predetermined shape along its longitudinal direction. A large number of mask patterns 8 are formed at regular intervals, and the strip-shaped longitudinal central axes are arranged in a zigzag manner along a direction perpendicular to the transport direction in a plane parallel to the top surface of the transport means 1. A plurality of photomasks 2, and irradiating the plurality of photomasks 2 with exposure light simultaneously to form a series of exposure pattern rows by linking unit exposure pattern rows by the photomasks 2. Is.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、被露光体上に設定された複数の露光領域に対して隣接する露光領域の端部が重なるように複数のフォトマスクを用いて露光して、上記隣接する露光領域の境界部におけるスジ又はムラを目立たなくするようにした露光装置に関し、詳しくは、披露光体に対する露光処理時間を短縮しようとする露光装置に係るものである。   In the present invention, exposure is performed using a plurality of photomasks so that ends of adjacent exposure areas overlap with a plurality of exposure areas set on the object to be exposed, and at the boundary between the adjacent exposure areas. More particularly, the present invention relates to an exposure apparatus that attempts to shorten the exposure processing time for the exposure object.

従来の露光装置は、第1のフォトマスクを用いて基板上に形成された感光性レジスト膜の一部を構成する第1の露光領域を露光することにより、上記感光性レジスト膜の第1の露光領域に第1のマスクパターンを転写し、第2のフォトマスクを用いて上記感光性レジスト膜の第1の露光領域に部分的に重なって隣接する第2の露光領域を露光することにより、上記感光性レジスト膜の第2の露光領域に第2のマスクパターンを転写するもので、上記第1のマスクパターンを転写する際に、上記第1および第2の露光領域が重なった境界領域に位置する画素内の一部分に第1のマスクパターン部分を転写し、上記第2のマスクパターンを転写する際は、上記画素内の他の部分に第2のマスクパターン部分を転写するようになっていた(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−66235号公報
The conventional exposure apparatus exposes a first exposure region constituting a part of the photosensitive resist film formed on the substrate by using the first photomask, whereby the first of the photosensitive resist film is exposed. By transferring a first mask pattern to the exposure region and exposing a second exposure region adjacent to and overlapping the first exposure region of the photosensitive resist film by using a second photomask; The second mask pattern is transferred to the second exposure region of the photosensitive resist film. When the first mask pattern is transferred, the boundary region where the first and second exposure regions overlap is transferred. When the first mask pattern part is transferred to a part of the pixel located and the second mask pattern is transferred, the second mask pattern part is transferred to the other part of the pixel. (For example, Patent reference 1).
JP 2000-66235 A

しかし、このような従来の露光装置においては、隣接する露光領域の境界部におけるスジ又はムラを目立たなくすることができるが、上記複数の露光領域を露光する際に、複数のフォトマスクをそれぞれ切り替えて別の工程で露光するものであったので、複数のフォトマスクを切り替える都度、各フォトマスクに設けられたアライメントマークと露光しようとする露光領域に設けられたアライメントマークとのアライメントを取らなければならず、露光処理に長時間を要していた。   However, in such a conventional exposure apparatus, streaks or unevenness at the boundary between adjacent exposure regions can be made inconspicuous, but when exposing the plurality of exposure regions, a plurality of photomasks are switched respectively. Therefore, each time a plurality of photomasks are switched, the alignment mark provided on each photomask must be aligned with the alignment mark provided in the exposure area to be exposed. In other words, the exposure process took a long time.

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、披露光体に対する露光処理時間を短縮しようとする露光装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an exposure apparatus that addresses such problems and attempts to shorten the exposure processing time for the exposure object.

上記目的を達成するために、本発明による露光装置は、被露光体上に設定された複数の露光領域に対して隣接する露光領域の端部が重なるように複数のフォトマスクを用いて露光し、前記重なった露光領域に一方のフォトマスクによる露光パターンと他方のフォトマスクによる露光パターンとが互いに補い合って、前記各フォトマスクによる単位露光パターン列を連ねて一連の露光パターン列を形成する露光装置であって、前記被露光体を上面に載置して所定方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段の上方に配置され、短冊状に形成されてその長手方向に沿って所定形状の多数のマスクパターンを一定間隔で形成し、前記短冊形状の長手方向の中心軸が前記搬送手段の上面に平行な面内にて搬送方向と直交する方向に沿ってシグザグとなるように並べられた複数のフォトマスクと、を備え、前記複数のフォトマスクに対して露光光を同時に照射するものである。   In order to achieve the above object, an exposure apparatus according to the present invention performs exposure using a plurality of photomasks so that ends of adjacent exposure areas overlap with a plurality of exposure areas set on an object to be exposed. An exposure apparatus for forming a series of exposure pattern rows by connecting the exposure patterns by one photomask and the exposure patterns by the other photomask to each other in the overlapped exposure region, and connecting the unit exposure pattern rows by the respective photomasks A conveying means for placing the object to be exposed on the upper surface and conveying it in a predetermined direction; and a plurality of predetermined shapes arranged along the longitudinal direction of the conveying means disposed above the conveying means and formed in a strip shape. A mask pattern is formed at regular intervals, and the central axis in the longitudinal direction of the strip shape is zigzag along a direction orthogonal to the transport direction within a plane parallel to the top surface of the transport means. And a plurality of photomasks arranged in earthenware pots, in which irradiates the exposing light at the same time to the plurality of photomasks.

このような構成により、搬送手段で被露光体を上面に載置して所定方向に搬送し、搬送手段の上方に配置され、短冊状に形成されてその長手方向に沿って所定形状の多数のマスクパターンを一定間隔で形成し、上記短冊状の長手方向の中心軸が上記搬送手段の上面に平行な面内にて搬送方向と直交する方向に沿ってシグザグとなるように並べられた複数のフォトマスクに対して露光光を同時に照射し、該複数のフォトマスクで被露光体上に設定された複数の露光領域に隣接する露光領域の端部が重なるよう複数の単位露光パターン列を形成する。その結果、上記重なった露光領域に一方のフォトマスクによる露光パターンと他方のフォトマスクによる露光パターンとが互いに補い合って一連の露光パターン列が形成される。   With such a configuration, the object to be exposed is placed on the upper surface by the conveying means and conveyed in a predetermined direction, arranged above the conveying means, formed in a strip shape, and a large number of predetermined shapes along the longitudinal direction. A plurality of mask patterns are formed at regular intervals, and the strip-like longitudinal central axes are arranged in a zigzag manner along a direction perpendicular to the transport direction within a plane parallel to the top surface of the transport means. A plurality of unit exposure pattern rows are formed such that exposure light is simultaneously irradiated onto the photomask, and ends of the exposure areas adjacent to the plurality of exposure areas set on the object to be exposed are overlapped with the plurality of photomasks. . As a result, the exposure pattern by one photomask and the exposure pattern by the other photomask complement each other in the overlapped exposure region to form a series of exposure pattern rows.

また、前記複数のフォトマスクは、前記一方のフォトマスクに一定間隔で形成された複数のマスクパターンのうち前記他方のフォトマスクに隣接する端部領域に位置するマスクパターンの一部を間引き、他方のフォトマスクに一定間隔で形成された複数のマスクパターンのうち、前記一方のフォトマスクの間引かれたマスクパターンに対応するマスクパターンを残し、前記一方のフォトマスクに残されたマスクパターンに対応するマスクパターンを間引いたものである。これにより、所定形状を有して一定間隔で多数形成されたマスクパターンのうち他方のフォトマスクに隣接する端部領域に位置するマスクパターンの一部が間引かれた一方のフォトマスクで被露光体上に所定の単位露光パターン列を形成し、上記一方のフォトマスクの間引かれたマスクパターンに対応するマスクパターンを残し、上記一方のフォトマスクに残されたマスクパターンに対応するマスクパターンを間引いた他方のフォトマスクで上記一方のフォトマスクによる所定の単位露光パターン列を形成し、被露光体上に一連の露光パターン列を形成する。   Further, the plurality of photomasks thins out a part of a mask pattern located in an end region adjacent to the other photomask among a plurality of mask patterns formed on the one photomask at regular intervals, Among the plurality of mask patterns formed on the photomask at a predetermined interval, the mask pattern corresponding to the mask pattern thinned out of the one photomask is left, and the mask pattern left on the one photomask is supported The mask pattern to be thinned out. As a result, of a mask pattern having a predetermined shape and formed at a constant interval, a portion of the mask pattern located in the end region adjacent to the other photomask is exposed with one photomask. A predetermined unit exposure pattern row is formed on the body, the mask pattern corresponding to the mask pattern thinned out on the one photomask is left, and the mask pattern corresponding to the mask pattern left on the one photomask is left A predetermined unit exposure pattern row by the one photomask is formed by the other thinned photomask, and a series of exposure pattern rows is formed on the object to be exposed.

さらに、前記フォトマスクの前記端部領域におけるマスクパターンの間引きは、その間引き数を中央部から末端部に向かって漸増させたものである。これにより、フォトマスクの端部領域におけるマスクパターンの間引き数を中央部から末端部に向かって漸増させたフォトマスクでマスクパターンを被露光体上に露光する。   Further, the thinning of the mask pattern in the end region of the photomask is obtained by gradually increasing the thinning number from the central portion toward the end portion. Thus, the mask pattern is exposed on the object to be exposed with the photomask in which the thinning number of the mask pattern in the end region of the photomask is gradually increased from the central portion toward the terminal portion.

そして、前記被露光体は、カラーフィルタ基板である。これにより、カラーフィルタ基板にカラーフィルタの露光パターン列を形成する。   The object to be exposed is a color filter substrate. Thereby, an exposure pattern row of the color filter is formed on the color filter substrate.

請求項1に係る発明によれば、被露光体を搬送しながら被露光体上に設定された複数の露光領域に複数のフォトマスクを用いて各フォトマスクによる単位露光パターン列を同時に形成して、該単位露光パターン列が連なった一連の露光パターン列を形成することができる。したがって、披露光体の露光処理時間を短縮することができる。   According to the first aspect of the present invention, a unit exposure pattern row by each photomask is simultaneously formed using a plurality of photomasks in a plurality of exposure regions set on the object to be exposed while conveying the object to be exposed. A series of exposure pattern rows in which the unit exposure pattern rows are continuous can be formed. Therefore, the exposure processing time of the exposure object can be shortened.

また、請求項2に係る発明によれば、複数の露光領域の隣接する境界領域に一方のフォトマスクによる露光パターンと他方のフォトマスクによる露光パターンとが互いに補い合って一連の露光パターン列を容易に形成することができる。   According to the second aspect of the present invention, a series of exposure pattern sequences can be easily obtained by making the exposure pattern by one photomask and the exposure pattern by the other photomask complement each other in adjacent boundary regions of the plurality of exposure regions. Can be formed.

さらに、請求項3に係る発明によれば、各単位露光パターン列の境界領域のムラを階段状に変化させることができる。したがって、上記境界領域のムラをより目立たなくすることができる。   Furthermore, according to the third aspect of the present invention, the unevenness of the boundary region of each unit exposure pattern row can be changed stepwise. Therefore, the unevenness of the boundary region can be made less noticeable.

そして、請求項4に係る発明によれば、カラーフィルタの色の濃淡ムラを目立たなくすることができる。   And according to the invention which concerns on Claim 4, the shading unevenness of the color of a color filter can be made inconspicuous.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明による露光装置の実施形態を示す概念図である。この露光装置は、被露光体上に設定された複数の露光領域に対して露光領域の端部が重なるように複数のフォトマスクを用いて露光し、上記重なった露光領域に一方のフォトマスクによる露光パターンと他方のフォトマスクによる露光パターンとが互いに補い合って、上記各フォトマスクによる単位露光パターン列を連ねて一連の露光パターン列を形成し、上記隣接する露光領域の境界部におけるスジ又はムラを目立たなくしようとするもので、搬送手段1と、フォトマスク2と、露光光学系3と、撮像手段4と、制御手段5とからなる。以下、被露光体が例えばブラックマトリクスを形成したカラーフィルタ基板である場合について説明する。なお、上記露光領域は、各フォトマスクにより単位露光パターンが形成される領域である。また、上記重なった露光領域を以下「境界領域」という。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a conceptual view showing an embodiment of an exposure apparatus according to the present invention. In this exposure apparatus, exposure is performed using a plurality of photomasks such that the end portions of the exposure areas overlap with a plurality of exposure areas set on the object to be exposed, and one of the photomasks is applied to the overlapped exposure areas. The exposure pattern and the exposure pattern by the other photomask complement each other to form a series of exposure pattern rows by linking the unit exposure pattern rows by the respective photomasks, and the streaks or unevenness at the boundary portions of the adjacent exposure regions are eliminated. It is intended to be inconspicuous, and includes a transport unit 1, a photomask 2, an exposure optical system 3, an imaging unit 4, and a control unit 5. Hereinafter, a case where the object to be exposed is a color filter substrate on which a black matrix is formed will be described. The exposure area is an area where a unit exposure pattern is formed by each photomask. The overlapped exposure areas are hereinafter referred to as “boundary areas”.

上記搬送手段1は、感光性のカラーレジストが塗布されたカラーフィルタ基板6を上面1aにてステージ7上に載置して、図1に示す矢印A方向に所定の速度で搬送するものであり、上記ステージ7を移動させる図示省略の例えば搬送ローラと、該搬送ローラを回転駆動するモータ等の搬送駆動部と、ステージ7の搬送速度を検出する速度センサーや位置を検出する位置検出センサー等を備えている。   The conveying means 1 is configured to place the color filter substrate 6 coated with a photosensitive color resist on the stage 7 on the upper surface 1a and convey it at a predetermined speed in the direction of arrow A shown in FIG. An unillustrated transport roller for moving the stage 7, a transport drive unit such as a motor that rotationally drives the transport roller, a speed sensor that detects the transport speed of the stage 7, a position detection sensor that detects the position, and the like. I have.

上記搬送手段1の上方には、複数のフォトマスク2が配設されている。この複数のフォトマスク2は、それぞれ単位露光パターンを形成するものであり、図2に示すように短冊状に形成されてその長手方向に沿って所定形状の多数のマスクパターン8を一定間隔で形成し、上記短冊状の長手方向の中心軸が上記搬送手段1の上面1aに平行な面内にて矢印Aで示す搬送方向と直交する方向に沿ってシグザグとなるように並べられている。   A plurality of photomasks 2 are disposed above the conveying means 1. Each of the plurality of photomasks 2 forms a unit exposure pattern, and is formed in a strip shape as shown in FIG. 2, and a plurality of mask patterns 8 having a predetermined shape are formed at regular intervals along the longitudinal direction thereof. The strip-shaped central axes in the longitudinal direction are arranged in a zigzag manner along a direction perpendicular to the conveying direction indicated by arrow A in a plane parallel to the upper surface 1a of the conveying means 1.

この場合、図2に示すように、上記複数のフォトマスク2は、互いに隣接する端部領域が矢印Aで示す搬送方向に先後して合致するようにされ、一方のフォトマスク9に一定間隔で形成された複数のマスクパターン8のうち他方のフォトマスク10に隣接する端部領域に位置するマスクパターン8の一部を間引き、他方のフォトマスク10に一定間隔で形成された複数のマスクパターン8のうち、上記一方のフォトマスク9の間引かれたマスクパターン8a(同図に破線で示す)に対応するマスクパターン8b(同図に実線で示す)を残し、上記一方のフォトマスク9に残されたマスクパターン8bに対応するマスクパターン8aを間引いている。そして、上記フォトマスク2の上記端部領域におけるマスクパターン8の間引きは、その間引き数を中央部から末端部に向かって漸増させている。   In this case, as shown in FIG. 2, the plurality of photomasks 2 are arranged such that end regions adjacent to each other coincide with each other in the transport direction indicated by the arrow A, and are aligned with one photomask 9 at regular intervals. Among the plurality of formed mask patterns 8, a part of the mask pattern 8 located in the end region adjacent to the other photomask 10 is thinned out, and the plurality of mask patterns 8 formed on the other photomask 10 at regular intervals. Among them, a mask pattern 8b (shown by a solid line in the figure) corresponding to the mask pattern 8a thinned out by the one photomask 9 (shown by a broken line in the figure) is left, and the remaining photo pattern 9 is left on the one photomask 9. The mask pattern 8a corresponding to the mask pattern 8b is thinned out. In the thinning of the mask pattern 8 in the end region of the photomask 2, the thinning number is gradually increased from the central portion toward the end portion.

上記搬送手段1の上方にて、搬送手段1の上面1aに平行方向で搬送方向(矢印A方向)と直交する方向には、複数の露光光学系3が並べて設けられている。この複数の露光光学系3は、上記複数のフォトマスク2に対して露光光を同時に照射して各フォトマスク2のマスクパターン8の像をカラーフィルタ基板6上に転写し、図3に示すように各フォトマスク2による単位露光パターン列が連なった露光パターン列を形成するものであり、図1に示すように、それぞれ露光光源11と、マスクステージ12と、投影レンズ13と、ダイクロイックミラー14とを備えている。   Above the transport unit 1, a plurality of exposure optical systems 3 are arranged side by side in a direction parallel to the upper surface 1a of the transport unit 1 and perpendicular to the transport direction (arrow A direction). The plurality of exposure optical systems 3 simultaneously irradiate the plurality of photomasks 2 with exposure light to transfer an image of the mask pattern 8 of each photomask 2 onto the color filter substrate 6, as shown in FIG. 1 to form an exposure pattern sequence in which unit exposure pattern sequences by each photomask 2 are connected to each other. As shown in FIG. 1, an exposure light source 11, a mask stage 12, a projection lens 13, and a dichroic mirror 14, respectively. It has.

上記露光光源11は、紫外線を含む露光光を発射するものであり、例えば高圧水銀ランプ、キセノンランプや紫外線発光レーザ等である。上記マスクステージ12は、上記露光光源11から発射される露光光の照射方向前方に設けられており、上記フォトマスク2を載置できるようになっている。上記投影レンズ13は、上記搬送手段1のステージ7とマスクステージ12との間に設けられており、上記フォトマスク2に形成されたマスクパターン8を上記カラーフィルタ基板6上に投影するものである。上記ダイクロイックミラー14は上記マスクステージ12と投影レンズ13との間に設けられており、紫外線を透過し、可視光を反射するようになっていて、カラーフィルタ基板6からの可視光を反射して撮像手段4で受光可能とするものである。   The exposure light source 11 emits exposure light including ultraviolet rays, and is, for example, a high-pressure mercury lamp, a xenon lamp, an ultraviolet light emitting laser, or the like. The mask stage 12 is provided in front of the irradiation direction of exposure light emitted from the exposure light source 11 so that the photomask 2 can be placed thereon. The projection lens 13 is provided between the stage 7 and the mask stage 12 of the transport means 1 and projects the mask pattern 8 formed on the photomask 2 onto the color filter substrate 6. . The dichroic mirror 14 is provided between the mask stage 12 and the projection lens 13 and transmits ultraviolet light and reflects visible light. The dichroic mirror 14 reflects visible light from the color filter substrate 6. The imaging means 4 can receive light.

そして、上記露光光学系3は、それぞれアライメント機構18によって、後述する撮像手段4と一体となって、搬送手段1の上面1aに平行な方向で、図4に矢印Aで示す搬送方向と直交する矢印B又はC方向に移動可能に形成されている。なお、上記アライメント機構18は、一列に並べられた複数のフォトマスク2の中心を中心軸として上記露光光学系3と撮像手段4とを一体的に回転することができるようになっている。   The exposure optical system 3 is integrated with an imaging unit 4 (to be described later) by an alignment mechanism 18 and is parallel to the upper surface 1a of the transport unit 1 and orthogonal to the transport direction indicated by an arrow A in FIG. It is formed to be movable in the direction of arrow B or C. The alignment mechanism 18 can rotate the exposure optical system 3 and the imaging means 4 integrally with the center of the plurality of photomasks 2 arranged in a row as the central axis.

上記マスクステージ12と投影レンズ13との間にて上記露光光学系3の光路と異なる方向に変更された光路上には、撮像手段4が設けられている。この撮像手段4は、図4に示すカラーフィルタ基板6のブラックマトリクス15のピクセル16を撮像するものであり、搬送手段1の上面1aに平行な面内にてカラーフィルタ基板6の搬送方向(矢印A方向)に直交する方向に多数の受光素子17が一直線上に並べて配設され、上記露光光学系3による露光位置と略同じ位置を撮像するようになっている。そして、図1に示すように、例えば搬送手段1のステージ7の下方に配設されて可視光を発射する照明光源19によって、カラーフィルタ基板6が背面から照明されて該カラーフィルタ基板6上に形成された上記ブラックマトリクス15のピクセル16が鮮明に撮像できるようになっている。なお、上記照明光源19の可視光に紫外線成分が含まれる場合には、照明光源19の前面に紫外線カットフィルターを備えてカラーフィルタ基板6に塗布されたカラーレジストが露光されるのを防止するとよい。   An imaging unit 4 is provided on an optical path that is changed between the mask stage 12 and the projection lens 13 in a direction different from the optical path of the exposure optical system 3. The imaging unit 4 images the pixels 16 of the black matrix 15 of the color filter substrate 6 shown in FIG. 4, and the transport direction (arrows) of the color filter substrate 6 within a plane parallel to the upper surface 1 a of the transport unit 1. A large number of light receiving elements 17 are arranged in a straight line in a direction orthogonal to the (A direction), and images a position substantially the same as the exposure position by the exposure optical system 3. As shown in FIG. 1, for example, the color filter substrate 6 is illuminated from the back by an illumination light source 19 that is disposed below the stage 7 of the transport unit 1 and emits visible light. The formed pixels 16 of the black matrix 15 can be clearly imaged. When the visible light of the illumination light source 19 contains an ultraviolet component, an ultraviolet cut filter is provided in front of the illumination light source 19 to prevent the color resist applied to the color filter substrate 6 from being exposed. .

ここで、上記カラーフィルタ基板6には、図4に示すように、基準位置S1が例えば同図においてブラックマトリクス15の左端ピクセル16aの左上端隅部に予め設定されており、上記フォトマスク2には、基準位置S2が例えば同図において左端マスクパターン8cの左端縁部に予め設定されている。そして、撮像手段4の受光素子17で上記カラーフィルタ基板6の基準位置S1を検出して、フォトマスクの基準位置S2と所定の位置関係を有して予め設定された撮像手段4の基準受光素子17sとの位置ずれを補正できるようになっている。   Here, on the color filter substrate 6, as shown in FIG. 4, the reference position S <b> 1 is set in advance at the upper left corner of the leftmost pixel 16 a of the black matrix 15 in FIG. The reference position S2 is set in advance at the left edge of the left edge mask pattern 8c in FIG. Then, the reference position S1 of the color filter substrate 6 is detected by the light receiving element 17 of the image pickup means 4, and the reference light receiving element of the image pickup means 4 set in advance with a predetermined positional relationship with the reference position S2 of the photomask. The positional deviation from 17s can be corrected.

上記搬送手段1と、露光光源11と、撮像手段4と、照明光源19とには、制御手段5が接続されている。この制御手段5は、撮像手段4により取得された画像の画像データに基づいて上記ブラックマトリクス15のピクセル16に予め設定された基準位置S1を検出し、該基準位置S1を基準にして露光を行なわせるものであり、露光光源駆動部20と、アライメント機構コントローラ21と、画像処理部22と、搬送手段コントローラ23と、照明光源駆動部24と、記憶部25と、演算部26と、制御部27とを備えている。   A control unit 5 is connected to the transport unit 1, the exposure light source 11, the imaging unit 4, and the illumination light source 19. The control means 5 detects a reference position S1 preset in the pixel 16 of the black matrix 15 based on the image data of the image acquired by the imaging means 4, and performs exposure based on the reference position S1. The exposure light source drive unit 20, the alignment mechanism controller 21, the image processing unit 22, the transport unit controller 23, the illumination light source drive unit 24, the storage unit 25, the calculation unit 26, and the control unit 27. And.

ここで、上記露光光源駆動部20は、露光光源11を点灯駆動するものである。また、上記アライメント機構コントローラ21は、アライメント機構18を駆動制御するものである。さらに、上記画像処理部22は、撮像手段4で取得された画像を処理して画像データを作成すると共に該画像データと記憶部25に保存されたルックアップテーブル(以下、「LUT」と記載する)とを比較して、上記カラーフィルタ基板6のブラックマトリクス15のピクセル16に予め設定された基準位置S1を検出するものである。さらにまた、上記搬送手段コントローラ23は、搬送手段1のステージ7を所定の方向に所定の速度で移動させるものである。また、上記照明光源駆動部24は、照明光源19を点灯駆動するものである。さらに、上記記憶部25は、例えば、図5に示すカラーフィルタ基板6のブラックマトリクス15のピクセル16に設定された基準位置S1を検出するためのLUTや撮像手段4の基準受光素子17sのセル番号等を記憶しておくものである。さらにまた、演算部26は、撮像手段4の基準受光素子17sと上記カラーフィルタ基板6のブラックマトリクス15のピクセル16に設定された基準位置S1を検知した受光素子17とのずれ量等を算出するものである。そして、制御部27は、上記各部を適切に駆動制御するものである。   Here, the exposure light source driving unit 20 drives the exposure light source 11 to turn on. The alignment mechanism controller 21 controls driving of the alignment mechanism 18. Further, the image processing unit 22 processes the image acquired by the imaging unit 4 to create image data, and also describes the image data and a lookup table (hereinafter referred to as “LUT”) stored in the storage unit 25. ) And a reference position S1 preset in the pixel 16 of the black matrix 15 of the color filter substrate 6 is detected. Furthermore, the transport means controller 23 moves the stage 7 of the transport means 1 in a predetermined direction at a predetermined speed. The illumination light source drive unit 24 drives the illumination light source 19 to turn on. Further, the storage unit 25, for example, the LUT for detecting the reference position S1 set in the pixel 16 of the black matrix 15 of the color filter substrate 6 shown in FIG. 5 or the cell number of the reference light receiving element 17s of the imaging means 4 is used. Etc. are stored. Furthermore, the calculation unit 26 calculates a deviation amount between the reference light receiving element 17s of the imaging unit 4 and the light receiving element 17 that has detected the reference position S1 set in the pixel 16 of the black matrix 15 of the color filter substrate 6. Is. And the control part 27 controls drive of said each part appropriately.

次に、このように構成された露光装置の動作について説明する。
先ず、装置に設けられた図示省略の起動スイッチが投入されると、制御手段5が起動して照明光源駆動部24により照明光源19が点灯され、撮像手段4が撮像を開始する。また、搬送手段1は、ステージ7上の所定位置にカラーレジストを塗布したカラーフィルタ基板6を載置して待機状態となっている。次に、図示省略の露光開始スイッチが投入されると、搬送手段1のステージ7が搬送手段コントローラ23に制御されて矢印A方向に所定の速度で移動を開始する。
Next, the operation of the exposure apparatus configured as described above will be described.
First, when a start switch (not shown) provided in the apparatus is turned on, the control means 5 is activated, the illumination light source 19 is turned on by the illumination light source driving unit 24, and the imaging means 4 starts imaging. Further, the transport unit 1 is in a standby state with the color filter substrate 6 coated with a color resist placed on a predetermined position on the stage 7. Next, when an exposure start switch (not shown) is turned on, the stage 7 of the transport unit 1 is controlled by the transport unit controller 23 to start moving in the direction of arrow A at a predetermined speed.

搬送手段1のステージ7によってカラーフィルタ基板6が搬送され、該カラーフィルタ基板6上に形成されたブラックマトリクス15のピクセル16が撮像手段4の撮像位置に達すると、該ピクセル16の画像が撮像手段4によって取得される。この場合、カラーフィルタ基板6の基準位置S1がブラックマトリクス15の左端ピクセル16aの左上端隅部に設定されている場合に、制御手段5は、撮像手段4により取得された画像の画像データと記憶部25から読み出したLUTとを画像処理部22で比較し、両者が一致したときピクセル16の左上端隅部を基準位置S1と判定する。そして、この基準位置S1を検知した撮像手段4の受光素子17のセル番号と予め記憶部25に記憶された基準受光素子17sのセル番号とを比較する。そのずれ量は、演算部26で算出され、該ずれ量がゼロとなるようにアライメント機構18がアライメント機構コントローラ21によって駆動制御されて、搬送手段1の上面1aに平行な面内にて、図5に示す矢印Aと直交する矢印B又はC方向に撮像手段4と露光光学系3とを一体的に移動する。これにより、上記撮像手段4の基準受光素子17sがカラーフィルタ基板6の基準位置S1に位置付けられると、基準受光素子17sと所定の位置関係を有するフォトマスク2の基準位置S2とカラーフィルタ基板6の基準位置S1とが合致して、図4に斜線を付して示すように、目標位置にストライプ状の露光パターン28を形成することが可能となる。   When the color filter substrate 6 is conveyed by the stage 7 of the conveying means 1 and the pixels 16 of the black matrix 15 formed on the color filter substrate 6 reach the imaging position of the imaging means 4, the image of the pixel 16 is captured by the imaging means. 4 is obtained. In this case, when the reference position S1 of the color filter substrate 6 is set at the upper left corner of the leftmost pixel 16a of the black matrix 15, the control unit 5 stores the image data of the image acquired by the imaging unit 4 and the image data. The LUT read from the unit 25 is compared by the image processing unit 22, and when the two match, the upper left corner of the pixel 16 is determined as the reference position S1. Then, the cell number of the light receiving element 17 of the imaging unit 4 that has detected the reference position S1 is compared with the cell number of the reference light receiving element 17s stored in the storage unit 25 in advance. The amount of deviation is calculated by the calculation unit 26, and the alignment mechanism 18 is driven and controlled by the alignment mechanism controller 21 so that the amount of deviation becomes zero. The imaging means 4 and the exposure optical system 3 are moved together in the direction of the arrow B or C orthogonal to the arrow A shown in FIG. Thereby, when the reference light receiving element 17s of the imaging means 4 is positioned at the reference position S1 of the color filter substrate 6, the reference position S2 of the photomask 2 having a predetermined positional relationship with the reference light receiving element 17s and the color filter substrate 6 As the reference position S1 matches, the stripe-shaped exposure pattern 28 can be formed at the target position as shown by hatching in FIG.

その後、撮像手段4により取得された画像データに基づいてアライメント機構18が制御され、カラーフィルタ基板6の基準位置S1である左端ピクセル16aの左上端隅部にフォトマスク2の基準位置S2が位置づけられて露光が進む。また、搬送中にカラーフィルタ基板6に回転ずれが生じた場合には、上記アライメント機構18が制御されて、フォトマスク2の中心を中心軸として上記露光光学系3と撮像手段4とを一体的に回転(θ)して回転ずれを調整する。これにより、フォトマスク2は、カラーフィルタ基板6が左右に振れながら搬送されるのに追従して動き、図4に示すように、目標とする位置に露光パターン28が精度よく形成されることになる。   Thereafter, the alignment mechanism 18 is controlled based on the image data acquired by the imaging unit 4, and the reference position S <b> 2 of the photomask 2 is positioned at the upper left corner of the left end pixel 16 a that is the reference position S <b> 1 of the color filter substrate 6. The exposure proceeds. When the color filter substrate 6 is rotationally displaced during conveyance, the alignment mechanism 18 is controlled so that the exposure optical system 3 and the imaging unit 4 are integrated with the center of the photomask 2 as the central axis. (Θ) to adjust the rotational deviation. As a result, the photomask 2 moves following the color filter substrate 6 being conveyed while swinging from side to side, and the exposure pattern 28 is accurately formed at the target position as shown in FIG. Become.

このようにして、カラーフィルタ基板6のブラックマトリクス15上には、ピクセル16に対応して、図3に示すように一方及び他方のフォトマスク9,10のマスクパターン8による単位露光パターン列が境界領域で重なって、搬送方向(矢印A方向)に直交する方向に並んで形成され、一連の露光パターン列が形成される。これにより、境界領域では、一方のフォトマスク9による露光パターン28aと他方のフォトマスク10による露光パターン28bとが互いに間引かれた露光パターンを補い合って一連の露光パターン列が形成されることになるので、隣接する単位露光パターン列の境界部が無くなり、上記境界領域の色の濃淡ムラが目立たなくなる。   In this way, on the black matrix 15 of the color filter substrate 6, the unit exposure pattern row by the mask pattern 8 of one and the other photomasks 9 and 10 corresponds to the pixel 16 as shown in FIG. Overlapping areas are formed side by side in a direction orthogonal to the transport direction (arrow A direction), forming a series of exposure pattern rows. As a result, in the boundary region, a series of exposure pattern rows is formed by complementing the exposure patterns in which the exposure pattern 28a by the one photomask 9 and the exposure pattern 28b by the other photomask 10 are thinned out. As a result, there is no boundary between adjacent unit exposure pattern rows, and the color shading unevenness of the boundary region becomes inconspicuous.

なお、上述のようなアライメントは、複数の露光光学系3を個別に移動させて行ってもよく、又は全ての露光光学系3を一体的に移動させて行ってもよい。   The alignment as described above may be performed by individually moving the plurality of exposure optical systems 3, or may be performed by moving all the exposure optical systems 3 integrally.

また、以上の説明においては、被露光体がカラーフィルタ基板6である場合について述べたが、これに限られず、被露光体は、ブラックマトリクス15を形成するための例えばCrを被着させたガラス基板であってもよく、又は他の如何なる基板であってもよい。この場合、被露光体が不透明基板である場合には、照明光源19は、搬送手段1の上方に配設されて落射照明とするとよい。   In the above description, the case where the object to be exposed is the color filter substrate 6 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the object to be exposed is, for example, glass coated with Cr for forming the black matrix 15. It may be a substrate, or any other substrate. In this case, when the object to be exposed is an opaque substrate, the illumination light source 19 is preferably disposed above the transport means 1 for epi-illumination.

そして、上記実施形態においては、撮像手段4による撮像位置と露光光学系3による露光位置とが一致した場合について説明したが、これに限られず、露光光学系3による露光位置の搬送方向手前側を撮像位置とするように撮像手段4を配設したものであってもよい。   In the above embodiment, the case where the imaging position by the imaging unit 4 and the exposure position by the exposure optical system 3 coincide with each other has been described. However, the present invention is not limited to this, and the front side in the transport direction of the exposure position by the exposure optical system 3 is described. The imaging means 4 may be disposed so as to be the imaging position.

本発明による露光装置の実施形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows embodiment of the exposure apparatus by this invention. 上記露光装置に使用される一方及び他方のフォトマスクの配設状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement | positioning state of the one and the other photomask used for the said exposure apparatus. 上記一方及び他方のフォトマスクにより形成される露光パターン列を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the exposure pattern row | line formed with the said one and the other photomask. 上記露光装置におけるアライメント調整を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the alignment adjustment in the said exposure apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1…搬送手段
1a…搬送手段の上面
2…フォトマスク
3…露光光学系
6…カラーフィルタ基板(被露光体)
8…マスクパターン
8a…間引かれたマスクパターン
8b…残されたマスクパターン
9…一方のフォトマスク
10…他方のフォトマスク
28…露光パターン
28a…一方のフォトマスクによる露光パターン
28b…他方のフォトマスクによる露光パターン
A…搬送方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conveyance means 1a ... Upper surface of conveyance means 2 ... Photomask 3 ... Exposure optical system 6 ... Color filter substrate (exposed body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Mask pattern 8a ... Thinned-out mask pattern 8b ... Remaining mask pattern 9 ... One photomask 10 ... Other photomask 28 ... Exposure pattern 28a ... Exposure pattern by one photomask 28b ... Other photomask Exposure pattern by A ... Conveying direction

Claims (4)

被露光体上に設定された複数の露光領域に対して隣接する露光領域の端部が重なるように複数のフォトマスクを用いて露光し、前記重なった露光領域に一方のフォトマスクによる露光パターンと他方のフォトマスクによる露光パターンとが互いに補い合って、前記各フォトマスクによる単位露光パターン列を連ねて一連の露光パターン列を形成する露光装置であって、
前記被露光体を上面に載置して所定方向に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の上方に配置され、短冊状に形成されてその長手方向に沿って所定形状の多数のマスクパターンを一定間隔で形成し、前記短冊状の長手方向の中心軸が前記搬送手段の上面に平行な面内にて搬送方向と直交する方向に沿ってシグザグとなるように並べられた複数のフォトマスクと、
を備え、前記複数のフォトマスクに対して露光光を同時に照射することを特徴とする露光装置。
Exposure is performed using a plurality of photomasks such that ends of adjacent exposure areas overlap with a plurality of exposure areas set on the object to be exposed, and an exposure pattern by one photomask is overlapped with the overlapped exposure areas. An exposure apparatus for forming a series of exposure pattern rows by complementing each other with an exposure pattern by the other photomask and connecting unit exposure pattern rows by the respective photomasks,
Conveying means for placing the object to be exposed on the upper surface and conveying the object in a predetermined direction;
A large number of mask patterns having a predetermined shape are formed at regular intervals along the longitudinal direction of the strip, which are arranged above the transport unit and formed in a strip shape, and the central axis in the longitudinal direction of the strip shape is the upper surface of the transport unit A plurality of photomasks arranged in a zigzag manner along a direction orthogonal to the transport direction in a plane parallel to
An exposure apparatus that irradiates the plurality of photomasks with exposure light simultaneously.
前記複数のフォトマスクは、前記一方のフォトマスクに一定間隔で形成された複数のマスクパターンのうち前記他方のフォトマスクに隣接する端部領域に位置するマスクパターンの一部を間引き、他方のフォトマスクに一定間隔で形成された複数のマスクパターンのうち、前記一方のフォトマスクの間引かれたマスクパターンに対応するマスクパターンを残し、前記一方のフォトマスクに残されたマスクパターンに対応するマスクパターンを間引いたことを特徴とする請求項1記載の露光装置。   The plurality of photomasks thins out part of a mask pattern located in an end region adjacent to the other photomask among a plurality of mask patterns formed on the one photomask at regular intervals. A mask corresponding to the mask pattern remaining on one of the photomasks, leaving a mask pattern corresponding to the mask pattern thinned out of the one of the plurality of mask patterns formed on the mask at regular intervals. 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the pattern is thinned out. 前記フォトマスクの前記端部領域におけるマスクパターンの間引きは、その間引き数を中央部から末端部に向かって漸増させたことを特徴とする請求項2記載の露光装置。   3. The exposure apparatus according to claim 2, wherein the thinning of the mask pattern in the end region of the photomask is gradually increased from the central portion toward the terminal portion. 前記被露光体は、カラーフィルタ基板であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の露光装置。
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the object to be exposed is a color filter substrate.
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