JP6206945B2

JP6206945B2 - 走査露光装置及び走査露光方法

Info

Publication number: JP6206945B2
Application number: JP2013045994A
Authority: JP
Inventors: 和重橋本; 敏成新井
Original assignee: V Technology Co Ltd
Current assignee: V Technology Co Ltd
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2017-10-04
Anticipated expiration: 2033-03-07
Also published as: CN203720529U; JP2014174287A

Description

本発明は、光配向処理などに用いられる走査露光装置及び走査露光方法に関するものである。

液晶素子の配向膜や紫外線硬化型液晶を用いた光学フィルムの配向層など、液晶分子を配向させる機能を有する膜や層（以下、総称して配向膜という）の形成に、近年、光配向処理が採用されている。光配向処理を行うには、配向膜となる感光性樹脂膜に選択された波長（例えば紫外光）の光を偏光軸が特定した偏光状態（例えば直線偏光状態）で照射する。

光配向処理用の走査露光装置は、所定の幅を有する配向膜を連続的に形成するために、配向膜の幅方向に沿って棒状の光源（ロングアークランプ）を配置し、この光源と偏光子を組み合わせて、選択波長の偏光光を配向膜の幅方向に沿って照射し、これを配向膜の幅方向と交差する方向に走査するものが知られている（下記特許文献１参照）。

特開２００６−１３３４９８号公報

前述した光配向処理に限らず、基板上に形成された膜や層を走査露光する場合には、基板表面において所望の光照射エネルギーが照射されていることの確認が求められる。このような光照射エネルギーの確認は、被露光面となる基板表面と同じ高さに照度センサを設置し、実際に行われる走査露光と同じ条件（発光量及び走査速度）で照度センサを露光することが必要になる。

この際、基板が支持されるステージ上に照度センサを設置すると、走査露光の範囲内に照度センサを設ける必要があるので、基板の設置位置に対して走査方向前方又は後方のいずれかに照度センサを設置せざるを得なくなる。これによると、照度センサを露光するために走査露光の範囲が実質的に拡大されることになり、走査露光のタクトタイムが延長される問題が生じる。特に、高い光照射エネルギーが求められる場合には走査速度を遅くして積算露光量を高めることがなされるので、走査範囲の拡大によるタクトタイムの影響が更に大きくなる問題があった。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、走査露光装置において、基板表面における光照射エネルギーの確認をタクトタイムに影響なく行うこと、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明による走査露光装置は、以下の構成を少なくとも具備するものである。

基板を支持すると共に支持された基板の幅方向と交差する走査方向に沿って移動自在な基板ステージと、前記基板ステージに支持された基板の幅方向全体に光を照射する光照射装置と、前記基板ステージに支持された基板の表面と同一高さに照度センサを支持すると共に前記照度センサが前記光照射装置の光照射範囲を移動するように前記走査方向に沿って移動自在な照度センサステージと、前記基板ステージと前記照度センサステージの前記走査方向に沿った移動を制御する走査制御手段とを備え、前記走査制御手段は、前記基板ステージを走査して該基板ステージに支持された基板を前記光照射装置によって一定の走査速度で走査露光する間、前記照度センサステージを前記基板ステージとの距離が一定になるように移動させ、前記走査露光終了後に前記基板ステージを前記基板を排出するために前記走査速度より速い速度で移動させると共に、前記照度センサステージを前記走査速度で走査して前記光照射装置によって前記照度センサを走査露光することを特徴とする走査露光装置。

このような特徴を有する走査露光装置によると、基板の走査露光と照度センサの走査露光を独立して行うことができるので、基板の走査露光終了後における基板排出時間を利用して、照度センサの走査露光を行うことができる。これによって、基板表面における光照射エネルギーの確認を走査露光のタクトタイムに影響なく行うことができる。

本発明の一実施形態に係る走査露光装置の全体構成を示した説明図である。本発明の一実施形態における走査制御手段による制御の一例を示した説明図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る走査露光装置の全体構成を示した説明図である。走査露光装置１は、基板ステージ２、光照射装置３、照度センサステージ４、照度センサ４Ｓ、走査手段５、走査制御手段６を備えている。図１に示した例では、走査手段５によって基板ステージ２及び照度センサステージ４を図示Ｙ方向に走査する例を示しているが、基板ステージ２及び照度センサステージ４の位置を固定して光照射装置３を同様の走査手段によって図示Ｙ軸方向に沿って走査するものであってもよい。

基板ステージ２は、走査露光の対象となる基板Ｗを支持すると共に、支持された基板Ｗの幅方向（図示Ｘ方向）と交差する走査方向（図示Ｙ方向）に沿って、走査手段５による移動が自在な構成になっている。これに対して、光照射装置３は、光源３Ａなどを備えており、基板ステージ２に支持された基板Ｗの幅方向（Ｘ方向）全体に光を照射するものである。

照度センサステージ４は、基板ステージ２に支持された基板Ｗの表面と同一高さに照度センサ４Ｓを支持すると共に、照度センサ４Ｓが光照射装置３の光照射範囲を移動するように、走査手段５による走査方向（Ｙ方向）に沿って移動自在な構成になっている。

基板ステージ２と照度センサステージ４の走査手段５による走査方向に沿った移動は、走査制御手段６によって制御される。本発明の実施形態においては、走査制御手段６によって基板ステージ２の走査と照度センサステージ４の走査を独立して制御することができる。

照度センサステージ４の走査は、光照射装置３によって基板Ｗが設定された単位面積当たりの光照射エネルギーを受けているか否かを照度センサ４Ｓの走査露光で確認するためになされるものであるから、照度センサステージ４の走査速度は基板ステージ２の走査速度と同一の速度に設定される。しかしながら、照度センサ４Ｓによる計測時間を短縮する必要がある場合には、照度センサステージ４の走査速度を基板ステージ２の走査速度の２倍〜数倍にして、照度センサ４Ｓの計測結果を２倍〜数倍にすることで基板Ｗに照射される光照射エネルギーの値を確認することも可能である。

図２は、走査制御手段６による制御の一例を示した説明図である。走査制御手段６は、先ず、図２（ａ），（ｂ）に示すように、基板露光工程を実行する。基板露光工程では、基板ステージ２に支持された基板Ｗ上に基板Ｗの幅方向全体に光を照射する光照射装置３を配置して基板Ｗを走査露光する。

このように基板Ｗに対する走査露光を行う基板露光工程では、走査制御手段６は、基板Ｗを走査露光する間、照度センサステージ４を基板ステージ２の移動に干渉しない位置に待機させる。図２（ａ），（ｂ）に示した例では、基板露光工程の間、照度センサステージ４を基板ステージ２からの距離が一定になるように移動させているが、これに限らず、その間照度センサステージ４を基板ステージ２から離れた定位置に静止させていてもよい。照度センサステージ４を基板ステージ２からの距離が一定になるように移動させることで、次工程での照度センサステージ４の移動距離を短縮することができる。

基板露光工程終了後に、図２（ｃ），（ｄ）に示すように、走査制御手段６は基板ステージ２上の露光済み基板Ｗを排出する基板排出工程を実行する。基板排出工程では、図２（ｃ）に示すように、走査露光終了後に基板ステージ２を光照射装置３の光照射範囲外に待機させる。その際の移動は走査露光時の走査速度に対して十分に速い移動速度が設定される。

基板ステージ２が光照射装置３の光照射範囲外に待機すると、図２（ｄ）に示すように、露光済み基板Ｗの排出が行われるが、この排出に要する時間を利用して、照度センサステージ４を走査して光照射装置３によって照度センサ４Ｓを走査露光する。すなわち、基板排出工程の期間中に、照度センサ４Ｓ上に光照射装置３を配置して照度センサ４Ｓを走査露光する照度センサ露光工程を実行する。

ここまでの説明では、光照射装置３を固定して、走査手段５で基板ステージ２と照度センサステージ４を走査する例を説明したが、前述したように、基板ステージ２と照度センサステージ４を固定して、光照射装置３を走査することでも同様の工程を実行することができる。

この場合は、光照射装置３が、基板ステージ２に支持された基板Ｗの幅方向全体に光を照射すると共に基板Ｗの幅方向と交差する走査方向に沿って移動自在になっている。そして、走査制御手段６は、光照射装置３を走査して基板ステージ２に支持された基板Ｗを走査露光する基板露光工程を実行した後に、光照射装置３を走査して照度センサ４Ｓを走査露光する照度センサ露光工程を実行する。この際、前述した説明と同様に、基板露光工程を実行した後に基板ステージ２上の露光済み基板Ｗを排出する基板排出工程を実行し、この基板排出工程の期間中に光照射装置３を走査して照度センサ４Ｓを走査露光する照度センサ露光工程を実行する。

このような本発明の実施形態によると、基板露光工程では、基板ステージ２上の基板Ｗに対して基板Ｗの先端上に光照射装置３を配置して、基板ＷのＹ方向長さだけ走査露光を行うことができるので、走査露光のタクトタイムが延長されることはない。そして、基板露光工程終了後は次の基板Ｗを処理するための基板排出工程が実行されることになるが、その基板排出工程の期間を利用して照度センサ露光工程を実行することができるので、次の基板Ｗに対して基板露光工程を行う際には既に照度センサ露光工程は終了している。このように、本発明の実施形態によると、基板Ｗを走査露光するタクトタイムに影響を与えること無く、光照射装置３の光照射エネルギーを確認することができる。

なお、図示においては、照度センサ４Ｓを照度センサステージ４に一つ設けた例を示しているが、照度センサ４Ｓは走査方向と交差する方向に沿って複数設けてもよい。また、照度センサステージ４には、照度と共に偏光方向を測定するセンサを設けてもよい。

１：走査露光装置，２：基板ステージ，３：光照射装置，
４：照度センサステージ，４Ｓ：照度センサ，５：走査手段，
６：走査制御手段，Ｗ：基板

Claims

基板を支持すると共に支持された基板の幅方向と交差する走査方向に沿って移動自在な基板ステージと、
前記基板ステージに支持された基板の幅方向全体に光を照射する光照射装置と、
前記基板ステージに支持された基板の表面と同一高さに照度センサを支持すると共に前記照度センサが前記光照射装置の光照射範囲を移動するように前記走査方向に沿って移動自在な照度センサステージと、
前記基板ステージと前記照度センサステージの前記走査方向に沿った移動を制御する走査制御手段とを備え、
前記走査制御手段は、前記基板ステージを走査して該基板ステージに支持された基板を前記光照射装置によって一定の走査速度で走査露光する間、前記照度センサステージを前記基板ステージとの距離が一定になるように移動させ、前記走査露光終了後に前記基板ステージを前記基板を排出するために前記走査速度より速い速度で移動させると共に、前記照度センサステージを前記走査速度で走査して前記光照射装置によって前記照度センサを走査露光することを特徴とする走査露光装置。
基板ステージに支持された基板上に当該基板の幅方向全体に光を照射する光照射装置を配置して当該基板を一定の走査速度で走査露光する基板露光工程と、
前記基板露光工程終了後に前記基板ステージを前記走査速度より速い速度で移動させて前記基板ステージ上の露光済み基板を排出する基板排出工程と、
前記基板排出工程の期間中に、前記基板ステージに支持された基板の表面と同一高さに支持された照度センサ上に前記光照射装置を配置して当該照度センサを前記走査速度で走査露光する照度センサ露光工程とを有することを特徴とする走査露光方法。