JP4377675B2 - Substrate exposure method, substrate exposure apparatus, and display panel manufacturing method - Google Patents
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Description
この発明は、基板露光方法、基板露光装置、表示パネルの製造方法および表示装置に関し、詳しくは、液晶パネルの基板露光装置において、液晶基板を複数枚、1枚の露光基板に割付けて露光する複数枚取り露光基板の露光処理のスループットを向上させることができるような基板露光方法に関するものである。 The present invention relates to a substrate exposure method, a substrate exposure apparatus, a display panel manufacturing method, and a display apparatus. More specifically, in a substrate exposure apparatus for a liquid crystal panel, a plurality of liquid crystal substrates are assigned to one exposure substrate for exposure. The present invention relates to a substrate exposure method capable of improving the throughput of exposure processing of a single wafer exposure substrate.
液晶パネルにあっては、透明板にパターンを描いたマスクを原板として、これをガラス基板等の被露光基板に光学的に投影してパターンが複写される。
近年、大型の液晶基板の露光についての歩留まりが向上したことから被割付基板を大型露光基板(複数枚取り露光基板)に割付けて露光を行い、露光後に大型基板から被割付基板を分割して切り出す、いわゆる複数枚取りすることが行われている。
この種の投影露光においては、被露光基板のエッジ認識によるステージへのプリアライメント処理(PA認識処理)が行われる。その後に、露光対象となる被割付基板とマスクとの位置決めがなされ、数十μm〜数百μmのプロキシミティギャップで露光が行われる。このとき、マスク原板と被割付基板(被露光基板)とは、微小距離Δg隔てて接近した投影位置において両者を平行にする平行出しが行われる。
この平行出しの後に、被割付基板とマスクとのアライメントマーク認識によるマーク位置決め処理を行って露光に入る。なお、複数枚取りワークについて、アライメントマーク認識によるマーク位置決め処理をして露光するものとして特許文献1が公知である。
In recent years, the yield for large-sized liquid crystal substrates has been improved, so that the substrate to be allocated is assigned to a large-sized exposure substrate (multiple exposure substrate) for exposure, and the substrate to be allocated is cut out from the large substrate after exposure. A so-called plural number of sheets are taken.
In this type of projection exposure, pre-alignment processing (PA recognition processing) to the stage is performed by edge recognition of the substrate to be exposed. Thereafter, the allocated substrate to be exposed and the mask are positioned, and exposure is performed with a proximity gap of several tens to several hundreds of μm. At this time, the mask original plate and the to-be-assigned substrate (substrate to be exposed) are paralleled so that they are parallel to each other at a projection position approached by a minute distance Δg.
After this parallel alignment, a mark positioning process is performed by recognizing alignment marks between the substrate to be allocated and the mask, and exposure starts. Japanese Patent Laid-Open No. 2004-133867 is known for exposing a plurality of workpieces by performing a mark positioning process based on alignment mark recognition.
複数枚取り液晶基板の露光は、各被割付基板(以下セル基板)へ順次移動して、それぞれのセル基板においてギャップ設定(平行出し)をした後に、アライメントマーク認識による位置決め処理をして露光となる。アライメントマーク認識による位置決め処理では、マスクとセル基板との位置関係が修正されて高精度のアライメントが行われる。そのために、複数枚取り露光基板1枚当たりの露光処理時間は長くなる。
複数枚取り液晶基板の露光は、露光基板とこれに割付られたセル基板の大きさ、そしてその枚数との関係(図2参照)から、ウエハなどと同様に、あるいは特許文献1のように、あらかじめ設定された量のステップ移動により、各セル基板のマスク1への位置決めをすることが可能である。これにより露光処理時間全体の時間短縮が可能であるが、それでも各セル基板に対するマスクへのアライメントマーク認識によるアライメントは必ず必要になる。
アライメントマーク認識による位置決め処理は、高い精度が要求されることから、位置決め許容範囲に入るまでには、複数回、認識処理が繰り返される。そのため、たとえ、ステップ移動を採用したとしても、露光処理のスループットは大きくは向上しない。
The exposure of the multi-piece liquid crystal substrate is performed by sequentially moving to each allocated substrate (hereinafter referred to as cell substrate), setting a gap (parallelism) in each cell substrate, and then performing positioning processing by alignment mark recognition. Become. In the positioning process by the alignment mark recognition, the positional relationship between the mask and the cell substrate is corrected, and high-precision alignment is performed. For this reason, the exposure processing time per one multi-piece exposure substrate becomes long.
In the exposure of the multi-piece liquid crystal substrate, the size of the exposure substrate and the cell substrate assigned to the exposure substrate, and the relationship between the number of the substrate (see FIG. 2), as in the case of a wafer or the like, It is possible to position each cell substrate to the
Since positioning processing by alignment mark recognition requires high accuracy, the recognition processing is repeated a plurality of times before entering the positioning tolerance. Therefore, even if step movement is adopted, the throughput of the exposure process is not greatly improved.
ステップ移動による位置決めの場合にはバックラッシュが問題となり、位置ずれが発生し易い。そこで、ステップ移動による位置決めではなく、それぞれに被割付基板の中心とマスクの中心とを一致させて位置決めする中心位置決めが行われる。この位置決めは、プリアライメント処理(PA認識処理)が行われた状態で決定される露光対象となる被割付基板の中心座標値をあらかじめメモリに記憶しておき、PA認識処理の後にセル基板の中心座標値を読出してセル基板をマスクに位置決めする。しかし、中心位置決めした後にアライメントマーク認識をすると、アライメントマーク認識の繰り返し数が多くなる欠点がある。その分、マーク位置決め処理に時間がかかることになる。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、セル基板を複数枚、1枚の露光基板に割付けて露光する複数枚取り露光基板の露光処理のスループットを向上させることができる基板露光方法および基板露光装置を提供することにある。
この発明の他の目的は、セル基板を複数枚、1枚の露光基板に割付けて露光する複数枚取り露光基板の露光処理のスループットを向上させることができる表示パネルの製造方法および表示装置を提供することにある。
In the case of positioning by step movement, backlash becomes a problem and misalignment is likely to occur. Therefore, not the positioning by the step movement but the center positioning in which the center of the allocated substrate and the center of the mask are aligned with each other is performed. In this positioning, the center coordinate value of the allocated substrate to be exposed, which is determined in a state where the pre-alignment process (PA recognition process) is performed, is stored in advance in the memory, and the center of the cell substrate is stored after the PA recognition process. The coordinate value is read to position the cell substrate on the mask. However, if the alignment mark recognition is performed after the center positioning, there is a drawback that the number of repeated alignment mark recognitions increases. Accordingly, the mark positioning process takes time.
The object of the present invention is to solve such problems of the prior art, and improve the throughput of exposure processing of a multi-piece exposure substrate in which a plurality of cell substrates are assigned to one exposure substrate for exposure. An object of the present invention is to provide a substrate exposure method and a substrate exposure apparatus.
Another object of the present invention is to provide a display panel manufacturing method and a display device capable of improving the throughput of exposure processing of a multi-piece exposure substrate in which a plurality of cell substrates are assigned to one exposure substrate for exposure. There is to do.
このような目的を達成するためのこの発明の基板露光方法および基板露光装置の特徴は、被割付基板を複数枚、1枚の露光基板に割付けて被割付基板をマスクに対して位置決め位置を介して位置決めをした後に露光のためのギャップ設定をし、アライメントマーク認識により被割付基板の位置決めマークとマスクの位置決めマークとの位置合わせをして被割付基板を露光する複数枚取り露光基板の基板露光方法において、
アライメントマーク認識を行うためにセル基板の位置決めマークとマスクの位置決めマークとを個別に撮像するカメラと、メモリと、カメラにより撮像されたそれぞれの画像をメモリに記憶しメモリに記憶されたそれぞれの画像に基づいてセル基板の位置決めマークとマスクの位置決めマークとのずれ量を算出するずれ量算出手段とを備えていて、
露光基板に対して複数枚のセル基板のうち少なくとも1枚についてずれ量算出手段により算出されたずれ量により次のセル基板の前記位置決め位置を補正してした後に露光のためのギャップ設定をするものである。
A feature of the substrate exposure method and substrate exposure apparatus of the present invention for achieving such an object is that a plurality of assigned substrates are assigned to one exposure substrate and the assigned substrate is positioned with respect to the mask via a positioning position. After the positioning, the gap for exposure is set, the alignment mark recognition aligns the positioning mark on the allocated substrate and the positioning mark on the mask, and the substrate to be allocated is exposed. In the method
A camera that individually images the positioning mark on the cell substrate and the positioning mark on the mask to perform alignment mark recognition, a memory, and each image captured by the camera is stored in the memory and each image stored in the memory A displacement amount calculating means for calculating a displacement amount between the positioning mark of the cell substrate and the positioning mark of the mask based on
A gap setting for exposure is performed after correcting the positioning position of the next cell substrate by the deviation amount calculated by the deviation amount calculation means for at least one of the plurality of cell substrates with respect to the exposure substrate. It is.
このように、この発明は、セル基板のうち少なくとも1枚についてセル基板の位置決めマーク画像とマスクの位置決めマーク画像を得て、これらに基づいてずれ量算出手段がずれ量を算出して、次のセル基板の位置決めの際にずれ量分だけずらせてセル基板をマスクに位置決めするので、セル基板の位置決めマークとマスクの位置決めマークのずれ量が少なくなり、次のセル基板のアライメントマーク認識の処理時間が短縮される。
さらに、基板位置決めマークの画像とマスク位置決めマークの画像を個別に撮像してずれ量を算出するようにしているので、ずれ量の認識精度が高くなり、マークずれ量に対して許容範囲に位置決めする制御が短時間で済む。
なお、位置決めマーク画像を個別に撮像するためにカメラを上下移動機構に固定して基板位置決めマーク画像か、マスク位置決めマークのいずれかにあらかじめ合焦(ピント合わせ)させてカメラを保持しておけば、プロキシミティギャップ分、上または下にカメラを移動させるだけで、高速に個別にそれぞれの位置決めマーク画像をカメラにより採取することができる。
その結果、セル基板を複数枚、1枚の露光基板に割付けて露光する複数枚取り露光基板の露光処理のスループットを向上させることができる。
Thus, according to the present invention, the positioning mark image of the cell substrate and the positioning mark image of the mask are obtained for at least one of the cell substrates, and based on these, the deviation amount calculating means calculates the deviation amount, and the following When the cell substrate is positioned, the cell substrate is positioned on the mask by shifting it by the amount of displacement, so the amount of displacement between the cell substrate positioning mark and the mask positioning mark is reduced, and the processing time for the next cell substrate alignment mark recognition Is shortened.
Further, since the image of the substrate positioning mark and the image of the mask positioning mark are individually captured and the amount of deviation is calculated, the accuracy of the amount of deviation is increased, and positioning is within an allowable range with respect to the amount of mark deviation. Control takes a short time.
In order to individually capture the positioning mark image, the camera is fixed to the vertical movement mechanism and either the substrate positioning mark image or the mask positioning mark is previously focused (focused) and the camera is held. By simply moving the camera up or down by the proximity gap, each positioning mark image can be collected by the camera individually at high speed.
As a result, it is possible to improve the throughput of the exposure processing of the multi-piece exposure substrate in which a plurality of cell substrates are assigned to one exposure substrate for exposure.
図1は、この発明の基板露光方法を適用した複数枚取り露光基板の露光装置の説明図、図2は、その複数枚取り露光基板の説明図、図3は、セル基板の位置合わせマークとマスクの位置合わせマークについての説明図、図4は、セル基板の位置合わせマークとマスクの位置合わせマークを撮像するカメラと上下移動機構の説明図、図5は、露光処理のフローチャート、そして図6は、平行出し処理の説明図である。
図1において、10は、露光装置の機構部であり、20は、制御部である。
2は、機構部10における露光ステージであり、XYθステージ3とXYθステージ3上に設けられたチルト装置4(チルト機構4F,4R,4Cからなる。)と基板チャックテーブル5とからなる。基板チャックテーブル5は、チルト装置4に支持されている。基板チャックテーブル5は、X方向,Y方向の直線移動と回転とが可能になっていて、さらにチルト装置4による傾斜制御が可能となっている。なお、XYθステージ3は、Yステージ3aとXステージ3b、そしてθステージ3cとからなり、石定盤2a上に載置されている。そして、ここでは、前記のチルト装置4がZステージになっている。
チルト装置4は、図1に示すように、チルト機構4F,4R,4Cからなり、チルト機構4Fがフロント位置Fに設けられ、チルト機構4Rがリアー位置Rに設けられ、チルト機構4Cがセンタ位置に設けられ、それぞれが三角形の各頂点となる位置に配置されている(図6(a)参照)。
FIG. 1 is an explanatory view of an exposure apparatus for a multi-piece exposure substrate to which the substrate exposure method of the present invention is applied, FIG. 2 is an explanatory view of the multi-piece exposure substrate, and FIG. 3 is an alignment mark of a cell substrate. FIG. 4 is an explanatory view of a mask alignment mark, FIG. 4 is an explanatory view of a cell substrate alignment mark, a camera for imaging the mask alignment mark, and a vertical movement mechanism, FIG. 5 is an exposure process flowchart, and FIG. These are explanatory drawings of parallel processing.
In FIG. 1, 10 is a mechanism unit of the exposure apparatus, and 20 is a control unit.
An
As shown in FIG. 1, the
基板チャックテーブル5上には、図2に示す露光基板6が載置される。露光基板6には、6枚のセル基板6a,6b,6c,6d,6e,6fが割付けられている。露光基板6の大きさは、複数枚割付の液晶表示基板の場合には、例えば、1100mm×1250mm前後のものである。
図1に戻り、基板チャックテーブル5上には露光基板6が載置され、基板チャックテーブル5の上部にはマスク1とギャップを測定するギャップセンサとが設けられている。ギャップセンサ7a,7b,7c,7dは、基板チャックテーブル5のXY移動によりマスク1とともにセル基板6a〜6fの1つに順次位置付けされ、それぞれの上部四隅に配置され、図6(a)に示されるように、マスク1上の各測定点FL (前面左−フロントレフト位置),FR(前面右−フロントライト位置) ,RL(後面左−リアーレフト位置) ,RR(後面右−リアーライト位置)に対応して各測定点(セル基板上の所定の座標位置)のギャップの測定データを発生する。
なお、マスク1は、基板チャックテーブル5の上部に所定間隔離れてフレーム等に固定され、ギャップセンサ7a,7b,7c,7dは、マスク1の上部でフレーム等に実装された図示していないXYZステージ上に取付けられている。
An
Returning to FIG. 1, the
The
ギャップセンサ7a,7b,7c,7dは、図6(b)に示すように、それぞれ発光ダイオード8と一次元CCD9とが内部に内蔵され、露光基板6に割付られた6枚のセル基板6a〜6fの1つとマスク1のそれぞれの反射光とを同時に一次元CCD9で受け、その受けた素子の位置によりギャップに対応した信号を発生する。
ギャップセンサ7a,7b,7c,7dから得られるギャップ検出信号は、反射光を受けた素子の位置が高さレベルの信号になる。そこで、この信号を二値化回路24で受けて二値化することで、受光位置が“1”になる信号が発生する。このデジタル値は、制御部20において、そのインタフェース22を介してマイクロプロセッサ(MPU)21に入力される。二値化された“1”、“0”のビットのうち“1”のビットの間隔がギャップ値を表すので、MPU21によりギャップが算出され、ギャップセンサ7a,7b,7c,7dにより検出されたそれぞれのギャップ値が各測定点FL ,FR ,RL ,RR に対応してメモリ23に記憶される。
As shown in FIG. 6B, each of the
The gap detection signal obtained from the
MPU21は、インタフェース22を介して駆動回路25を駆動し、チルト装置4によりマスク1とセル基板6a,6b,6c,6d,6e,6fとのギャップ設定(平行出し)をそれぞれに行う。
また、4個のマーク撮像カメラ13a,13b,13c,13d(図2,図4参照)がA/D変換回路26を介して制御部20に接続され、マーク撮像カメラ13a,13b,13c,13dの撮像画像がインタフェース22を介してMPU21に渡され、メモリ23に記憶される。
さらに、マーク撮像カメラ13a,13b,13c,13dを同時に上下移動させる移動機構14a,14b,14c,14dが駆動回路25を介してMPU21により駆動制御される。
なお、マーク撮像カメラ13a,13b,13c,13dとこれらを同時に上下移動させる移動機構14a,14b,14c,14dは、マスク1の上部でフレーム等に固定されている。図1では、移動機構14a,14b,14c,14dを図示していないので、これらをまとめて駆動回路25の出力を「移動機構14へ」として示す。
The
Four
Further, the
Note that the
ここで、メモリ23には、露光処理プログラム23a,セル基板位置決めプログラム23bと、ギャップ設定処理プログラム23c、アライメント処理プログラム23d、そしてマークずれ量算出プログラム23e等が設けられている。さらにメモリ23には、マークずれ量ΔX,ΔY,Δθ、セル基板の中心座標値等を記憶するパラメータ領域23fが設けられている。
セル基板位置決めプログラム23bは、露光処理プログラム23aによりコールされてMPU21により実行されて、MPU21は、複数枚取り露光基板6のセル基板6a〜6f(図2参照)を露光する際に、次の露光対象となるセル基板の中心座標値をセル基板6a〜6f(第1セル基板〜第6セル基板)の順でパラメータ領域23fから読出してマスク1の中心位置に一致させて露光対象となるセル基板をマスク1に対して位置決めする。その後にギャップ設定処理プログラム23cをコールする。
なお、中心座標値は、位置決めするセル基板順、すなわち、第1セル基板〜第6セル基板の順に対応するデータ値がパラメータ領域23fにXs,Ys,θsとして順次記憶されている。これがMPU21により順次読出されることで、図2の第1セル基板〜第6セル基板の順でマスク1への位置決めが行われる。
Here, the
The cell
As the central coordinate values, data values corresponding to the order of the cell substrates to be positioned, that is, the order of the first cell substrate to the sixth cell substrate are sequentially stored in the
ここでは、このマスク1へのセル基板の位置決めを、第1セル基板の位置決め露光処理(第1のショット)においては通常の中心位置決めをするが、第2セル基板の位置決め露光処理(第2のショット)〜第6セル基板の位置決め露光処理(第6のショット)においては補正中心位置決めをする。
そのため、セル基板位置決めプログラム23bの実行によりMPU21は、第1のショット(第1セル基板の位置決め露光処理)において、アライメントマーク認識をしたときにマークずれ量ΔX,ΔY,Δθを算出してメモリ23に記憶する。そして、第2のショット(第2セル基板の位置決め露光処理)以降において、MPU21は、セル基板位置決めプログラム23bの実行により、中心位置決め座標値に対してマークずれ量ΔX,ΔY,Δθの補正を行って中心位置決めを行い、セル基板を補正された位置に位置決め(補正位置決め)する。
Here, the positioning of the cell substrate to the
Therefore, by executing the cell
ギャップ設定処理プログラム23cは、セル基板位置決めプログラム23bによりコールされてMPU21に実行され、MPU21は、回帰平面関数を算出して平行出し処理をし、チルト制御値を得て、さらにチルト機構の駆動値を算出して、チルト装置4(チルト機構4F,4R,4C)を駆動してマスク1とセル基板とのギャップを目標のギャップ値Δgに設定し、平行出しをする。その後、アライメント処理プログラム23dをコールする。
アライメント処理プログラム23dは、ギャップ設定処理プログラム23cによりコールされてMPU21に実行され、アライメントマーク認識による位置決め処理(アライメントマーク認識処理)をする。これについては後述する。
マークずれ量算出プログラム23eは、第1ショット(セル基板6aの露光処理時)のときに、アライメント処理プログラム23dによりコールされてMPU21に実行され、最初のアライメントマーク認識時に、4個所のマスク1の位置決めマークのマーク座標値とセル基板の基板位置決めマークのマーク座標値とによりマークずれ量ΔX,ΔY,Δθを算出する。
算出したマークずれ量ΔX,ΔY,Δθは、パラメータ領域23fに記憶され、この記憶後に露光処理プログラム23aにリターンする。なお、θは、露光基板6の中心位置をXYθステージ3の回転中心にプリアライメントしたときの回転中心Oを基準として、例えば、X軸を基線とした場合の角度である。
Gap
The
The mark deviation
The calculated mark deviation amounts ΔX, ΔY, Δθ are stored in the
アライメントマーク認識は、アライメント処理プログラム23dをMPU21が実行して行うマーク位置決め処理である。このとき、MPU21は、XYθステージ3を駆動して図2のセル基板の上下の辺に所定間隔で2点設けられた4個の基板位置決めマーク11(図2,図6(a)参照)と、これに対応するようにマスク1の位置に設けられたマスク位置決めマーク12との位置合わせをする。
図3は、その位置決めマークの説明図である。図3(a)は、マスク位置決めマーク12であり、例えば、黒の×となっていて、中央が正方形の空間がある。図3(b)は、基板位置決めマーク11であり、例えば、黒の正方形となっている。図3(c)は、基板位置決めマーク11とマスク位置決めマーク12とが位置合わせされた状態を示している。
なお、マスク位置決めマーク12は、×に限定されるものではなく、+などであってもよいことは言うまでもない。
The alignment mark recognition is a mark positioning process performed by the
FIG. 3 is an explanatory diagram of the positioning marks. FIG. 3A shows the
Needless to say, the
図4は、マーク撮像カメラ13a,13b,13c,13dであって、4個のマスク1のマスク位置決めマーク12(基板位置決めマーク11)に対応してこれらの上部にそれぞれ設けられている(図2点線参照)。なお、図6では、4個のマーク撮像カメラは省略されているが、4個のマーク撮像カメラ13は、ギャップセンサ7a,7b,7c,7dの近傍にそれぞれ設置されている。
マーク撮像カメラ13(マーク撮像カメラ13a,13b,13c,13dを代表)は、内部にハロゲン光の投光系とCCDの受光系とを有していて、上下移動機構14(上下移動機構14a,14b,14c,14dを代表)に固定されている。上下移動機構14は、例えば、ピエゾアクチュエータ等で構成され、通常は、マスク位置決めマーク12の合焦位置(ピント合わせ位置)にあって、駆動されたときに、ギャップ値Δg分あるいはギャップ値Δg相当分、例えば、数百μm下降して基板位置決めマーク11の合焦位置(ピント合わせ位置)にまで降下する。なお、上下移動機構14の駆動が停止されるとマーク撮像カメラ13は、上昇して元のマスク位置決めマーク12の合焦位置(ピント合わせ位置)まで戻る。
上下移動機構14の駆動は、制御部20のMPU21がアライメント処理プログラム23dを実行したときにインタフェース22を介して行われる。
FIG. 4 shows
The mark imaging camera 13 (representative of the
The vertical movement mechanism 14 is driven via the
MPU21は、アライメント処理プログラム23dを実行してマーク位置決め処理(図5のステップ107〜ステップ110,ステップ107a〜ステップ108a参照)を行う。これは、図3(a)のマスク位置決めマーク12の画像を4点でマーク撮像カメラ13により撮像してそれぞれに採取し、それぞれの画像をメモリ23の作業領域に記憶する。次に、上下移動機構14を駆動して、図3(b)の基板位置決めマーク11の画像をマーク撮像カメラ13により同様に4点で撮像して採取し、それぞれをメモリ23の作業領域に記憶する。
次に、図3(a)に示すマスク位置決めマーク12の中心座標値Om(Xm,Ym)と、図3(b)に示す基板位置決めマーク11の中心座標値Op(Xp,Yp)の4点の座標値からずれ量Δx、ΔY、Δθを算出して、これらが許容範囲か否かを判定する。許容範囲でないときには、ぞれぞれの4点のマスク位置決めマーク12の中心座標値Om(Xm,Ym)と4点のセル基板の位置決めマーク11の中心座標値Op(Xp,Yp)とが一致する方向に、XYθステージ3を駆動して、同様な処理を繰り返す。
これにより許容範囲に入るようにセル基板をマスク1に対して移動する。そして、許容範囲に入ったときに、露光処理プログラム23aにリターンする。
The
Next, four points of the center coordinate value Om (Xm, Ym) of the
As a result, the cell substrate is moved with respect to the
露光処理プログラム23aは、MPU21により実行されて、MPU21は、この後露光に入る。露光が終了した後は、セル基板位置決めプログラム23bをコールして次のセル基板を選択して前記した同様な処理を行う。
すべてのセル基板の露光が終了したときには、MPU21は、その露光基板6のアンロード処理に入り、露光済みの露光基板6を排出し、新しい露光基板6を基板チャックテーブル5にロード処理してプリアライメント認識処理(PA認識)を行う。
以下、MPU21が露光処理プログラム23aを実行することで行われる露光処理全体の流れを図5のフローチャートを参照して説明する。
所定の機能キー入力割込みにより、露光処理プログラム23aがMPU21により実行される。これにより、まず、変数N,mの初期値をN=1,m=1として初期設定し(ステップ101)、N枚目(最初はN=1)の複数枚取り露光基板6を基板チャックテーブル5に載置処理をする(ステップ102)。N枚目(最初はN=1)の複数枚取り露光基板6が基板チャックテーブル5に載置されると、プリアライメント認識処理(PA認識)が行われる。これは、露光基板6のエッジを見て、XYθステージ3を駆動してエッジを所定の位置に設定することで行われる(ステップ103)。このプリアライメントを終了すると、次にm=1かを判定する(ステップ104)。最初は、m=1であるので、ここでYESとなる。次に、セル基板6aの中心座標値をパラメータ領域23fから読出してXYθステージ3を駆動してセル基板6a〜6fの第mセル基板(m=1)をマスク1の位置に位置決めする(ステップ105)。
The
When the exposure of all the cell substrates is completed, the
Hereinafter, the flow of the entire exposure process performed by the
The
次に、ギャップ設定処理プログラム23cをコールしてMPU21が実行してギャップ設定処理に入る(ステップ106)。
ギャップ設定処理として、まず、回帰平面関数算出処理を行う。
ここで、MPU21は、回帰平面関数算出プログラムをコールして実行し、ギャップセンサ7a,7b,7c,7dで測定されたそれぞれのギャップデータZFL,ZFR,ZRL,ZRRを読込み、マスク1を基準としたギャップセンサ7a,7b,7c,7dの各測定点FL ,FR ,RL ,RR の座標値(xFL,yFL),(xFR,yFR),(xRL,yRL),(xRR,yRR)と、ギャップセンサ7a,7b,7c,7dで測定されたそれぞれのギャップデータZFL,ZFR,ZRL,ZRRの値を次の式に入れて、
ZFL=αxFL+βyFL+γ,ZFR=αxFR+βyFR+γ
ZRL=αxRL+βyRL+γ,ZRR=αxRR+βyRR+γ
上記式より定数α,βおよびγを求め、パラメータとしてメモリ23に記憶する処理をする。
Next, the gap
As the gap setting process, first, a regression plane function calculation process is performed.
Here, the
ZFL = αxFL + βyFL + γ, ZFR = αxFR + βyFR + γ
ZRL = αxRL + βyRL + γ, ZRR = αxRR + βyRR + γ
The constants α, β, and γ are obtained from the above formulas and stored in the
次に、チルト機構の駆動値算出に入る。
チルト機構の駆動値算出は、MPU21がチルト制御値算出プログラムをコールしてチルト制御値算出プログラムを実行して、α,βおよびγのデータと、チルト機構4F,4R,4Cのそれぞれの座標値(x,y)を代入して、各チルト機構4F,4R,4Cの位置における露光基板6のギャップを算出する。そして、目標となるギャップ値Δgと必要に応じてマスク1の厚さdが引かれて各チルト機構4F,4R,4Cの各駆動値gf,gr,gcを算出する。
そして、次にギャップを設定する。
ギャップ設定は、チルト機構駆動プログラムがコールされてMPU21に実行され、チルト機構4F,4R,4Cが各駆動値gf,gr,gcで駆動されてギャップ設定が行われる。これにより平行出しが終了する。
なお、ここでの平行出しは、繰り返し行われ、ギャップセンサ7a,7b,7c,7dで測定されたそれぞれのギャップデータZFL,ZFR,ZRL,ZRRを読込み、再計算された結果、目標となるギャップ値Δgとなっていないときには、同様な処理が何回か繰り返される。
Next, the drive value calculation of the tilt mechanism is started.
The drive value of the tilt mechanism is calculated by the
Next, a gap is set.
The gap setting is performed by calling the tilt mechanism drive program and executed by the
Here, the parallel alignment is repeatedly performed, and the gap data ZFL, ZFR, ZRL, ZRR measured by the
次に、m=1かを判定する(ステップ107)。最初は、m=1であるので、ここでYESとなる。そこで、マークずれ量算出プログラム23eがコールされてMPU21に実行される。これにより、第1回目(最初)のアライメントマーク認識処理において、メモリ23の作業領域に記憶された4点のマスク1の位置決めマークの中心座標値Om(Xm,Ym)と第1セル基板6aの位置決めマークの中心座標値Op(Xp,Yp)とからずれ量Δx、ΔY、Δθを算出してパラメータ領域23fに記憶し(ステップ108)、第1回目のアライメントマーク認識処理を続行し(ステップ109)、アライメント終了か否かの判定に入る(ステップ110)。NOのときには、ステップ109に戻り、アライメントマーク認識処理を続行し、YESのときには、露光処理に入り(ステップ111)、露光処理が終了すると、露光基板全体の処理が終了か否かをm>6により判定する(ステップ112)。
Next, it is determined whether m = 1 (step 107). Initially, since m = 1, the answer is YES. Therefore, the mark deviation
最初は、NOであるので、m=m+1としてmを更新して(ステップ113)、ステップ104へと戻り、m=1かを判定する(ステップ104)。ここで、今度はNOとなって、ずれ量補正処理に入る。これは、ずれ量ΔX,ΔY,Δθと現在のm値から決定されるセル基板の中心座標値とをパラメータ領域23fから読出して、中心座標値をずれ量ΔX,ΔY,Δθ分加算補正(負のずれのときには減算補正)して補正した中心座標値を算出する(ステップ104a)。次に算出された補正中心座標値を第mセル基板の中心座標値としてマスク1の位置にセル基板を位置決めする処理をする(ステップ105a)。
次に、ギャップ設定処理プログラム23cをコールしてMPU21が実行して前記したステップ106以降の処理に入り、ステップ107の判定に至る。今度は、ステップ107の判定でm=1が成立しないので、ここでNOとなる。そこで、マークずれ量算出は行われずに、ステップ107aへと移り、アライメント処理プログラム23dがコールされてセル基板について補正された中心座標値の位置でアライメントマーク認識処理に入る(ステップ107a)。そして、アライメント終了かの判定(ステップ108a)を経て、判定結果がNOのときにはアライメントマーク認識処理が繰り返される。この場合のアライメントの繰り返しは、位置決めされた中心座標値がずれ量で補正されているので、ほとんどないか、少なくて済む。
ステップ108aでYESとなり、このアライメント処理終了後には、ステップ111へと移行して露光処理に入る(ステップ111)。そして、m>6を判定するステップ112の判定YESとなると、露光処理全体の処理が終了か否かをN>Kにより判定する(ステップ114)。最初は、NOであるので、N=N+1としてNを更新し(ステップ115)、m=1にセットして(ステップ102)へと戻り、次の露光基板の処理に移る。なお、Kは、複数枚取り露光基板6の処理すべき全枚数である。
そして、ステップ114の判定でN>Kとなり、YESとなると、ここでの露光処理は終了する。
Since NO is initially determined, m is updated as m = m + 1 (step 113), and the process returns to step 104 to determine whether m = 1 (step 104). Here, this time, the determination is NO, and the shift amount correction process is started. This is because the deviation amounts ΔX, ΔY, Δθ and the center coordinate value of the cell substrate determined from the current m value are read from the
Next, the gap setting
YES is determined in the
If N> K is determined in the determination in
ここで、m=2からm=6になるまで、ステップ104aからステップ105aによりセル基板の位置決めについてはずれ量補正処理が行われる。このように、m=2〜m=6までのセル基板の位置決めについてはずれ量補正処理が行われているので、ステップ107aのアライメントマーク認識処理は短時間で済む。その分、露光処理のスループットが改善される。さらに、ステップ109とステップ107aのアライメントマーク認識処理は、上下移動機構14を駆動してそれぞれに合焦位置においてマーク撮像カメラ13がそれぞれの位置決めマークを撮像するので、位置決め精度が向上し、かつ、高速なマーク位置決め処理が可能になる。これにより露光処理に入るまでの時間が短縮される。
Here, from m = 2 to m = 6, a shift amount correction process is performed for positioning the cell substrate in
以上説明してきたが、実施例では、セル基板のうちもm=1の最初のセル基板のアライメントマーク認識処理においてずれ量算出を行っているが、これは、いずれか1枚についてずれ量が算出され、次のセル基板の中心位置決めの際にずれ量分だけずらせて中心位置決めをすればよい。したがって、例えば、セル基板を3枚目露光後に4枚目のセル基板で再びずれ量を算出して、5枚目以降のセル基板に対して中心位置決めの際にずれ量補正を行ってもよい。言い換えれば、セル基板を複数枚露光する途中でずれ量算出が再度されてもよい。
実施例では、セル基板のマスクに対する位置決めを中心座標で位置決めしているが、それぞれのエッジ等の座標で位置決めすることも可能である。
また、実施例では、6枚のセル基板が割付けられた例を挙げているが、この発明は、6枚に限定されるものではなく、複数枚割付けられていればよい。
さらに、実施例における第1枚目とは、処理単位をN枚として処理する場合には、N単位(ただしNは2以上の整数)における第1枚目であってよいことはもちろんである。
As described above, in the embodiment, the deviation amount is calculated in the alignment mark recognition process of the first cell substrate of m = 1 among the cell substrates. This is because the deviation amount is calculated for any one of the substrates. Then, the center positioning may be performed by shifting the center of the next cell substrate by the shift amount. Therefore, for example, after the third exposure of the cell substrate, the shift amount may be calculated again with the fourth cell substrate, and the shift amount correction may be performed when centering the fifth and subsequent cell substrates. . In other words, the shift amount calculation may be performed again during the exposure of a plurality of cell substrates.
In the embodiment, the positioning of the cell substrate with respect to the mask is positioned by the center coordinates, but it is also possible to position by the coordinates of each edge or the like.
In the embodiment, an example is given in which six cell substrates are allocated. However, the present invention is not limited to six, and a plurality of cells may be allocated.
Further, the first sheet in the embodiment may of course be the first sheet in N units (where N is an integer of 2 or more) when processing is performed with N processing units.
実施例では、この発明の基板露光方法を適用した露光装置について説明しているが、
この露光装置を利用して、例えばLCDパネルの製造工程における露光工程において使用される。
LCDパネルは、大きく分けて、ガラス基板にTFTアレイを形成するTFTアレイ基板製造工程とカラーフィルタ基板製造工程とマスク製作工程とからなる。
このうちTFTアレイ基板製造工程とカラーフィルタ基板製造工程にはそれぞれ前記の実施例で説明した基板露光装置が使用される。
その概略は、基板製造工程を経て、製造された基板が洗浄・乾燥された後に、成膜工程に入り、各種の薄膜形成がされて、その後、洗浄されて、塗布工程でフォトレジスト(感光剤)が塗布される。これにより複数枚取りの露光基板6が製造される。そして、露光基板6に対して前記した実施例の基板露光装置によりPA認識処理、中心位置決め、ギャップ設定、アライメント認識処理、露光処理が行われる。
この露光処理では、ステップ露光によりパターンの露光が各セル基板6a,6b,6c,6d,6e,6fに対して順次行われる。次に、現像工程に移って露光基板6が現像され、エッチング工程でエッチング処理され、レジスト剥離工程でフォトレジストが剥離されて、洗浄・乾燥後に、前記の露光処理が複数回繰り返された後に、前記の工程の繰り返しで製造されたTFTアレイ基板とカラーフィルタとが、それぞれパネル製造工程に送られ、ここでパネルとして形成されて、検査工程を経てLCDパネルが製造される。
なお、前記実施例の基板露光装置は、このような製造工程のLCDパネルに限定されるものではなく、表示パネル一般に適用可能である。
In the embodiment, an exposure apparatus to which the substrate exposure method of the present invention is applied is described.
The exposure apparatus is used in, for example, an exposure process in an LCD panel manufacturing process.
The LCD panel is roughly divided into a TFT array substrate manufacturing process for forming a TFT array on a glass substrate, a color filter substrate manufacturing process, and a mask manufacturing process.
Of these, the substrate exposure apparatus described in the above embodiment is used for the TFT array substrate manufacturing process and the color filter substrate manufacturing process.
The outline is that after the substrate manufacturing process, the manufactured substrate is cleaned and dried, then the film forming process is performed, various thin films are formed, and then washed, and then the photoresist (photosensitive agent) is applied in the coating process. ) Is applied. As a result, a
In this exposure process, pattern exposure is sequentially performed on each
The substrate exposure apparatus of the above embodiment is not limited to the LCD panel in such a manufacturing process, but can be applied to a display panel in general.
1…マスク、2…露光ステージ、
3…XYθステージ、4…チルト装置4(チルト機構4F,4R,4C)
5…基板チャックテーブル、6…露光基板、
6a,6b,6c,6d,6e,6f…被割付基板(セル基板)、
7a,7b,7c,7d…ギャップセンサ、
8…発光ダイオード、9…一次元CCD、
10…露光装置の機構部、20…制御部、
11…基板位置決めマーク、12…マスク位置決めマーク、
13,13a,13b,13c,13d…マーク撮像カメラ、
14,14a,14b,14c,14d…上下移動機構、
21…MPU、22…インタフェース、
23…メモリ、23a…露光処理プログラム、
23b…セル基板位置決めプログラム、
22c…ギャップ設定処理プログラム、
23d…アライメント処理プログラム、
23e…マークずれ量算出プログラム、
23f…パラメータ領域。
1 ... mask, 2 ... exposure stage,
3 ... XYθ stage, 4 ... tilt device 4 (
5 ... Substrate chuck table, 6 ... Exposed substrate,
6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f ... allocated substrate (cell substrate),
7a, 7b, 7c, 7d ... Gap sensor,
8 ... light emitting diode, 9 ... one-dimensional CCD,
10 ... Mechanism part of exposure apparatus, 20 ... Control part,
11: Substrate positioning mark, 12: Mask positioning mark,
13, 13a, 13b, 13c, 13d ... mark imaging camera,
14, 14a, 14b, 14c, 14d ... vertical movement mechanism,
21 ... MPU, 22 ... interface,
23 ... Memory, 23a ... Exposure processing program,
23b ... cell substrate positioning program,
22c: Gap setting processing program,
23d: alignment processing program,
23e ... Mark deviation amount calculation program,
23f: Parameter area.
Claims (7)
前記アライメントマーク認識を行うために前記被割付基板の位置決めマークと前記マスクの位置決めマークとを個別に撮像するカメラと、メモリと、前記カメラにより撮像されたそれぞれの画像を前記メモリに記憶し前記メモリに記憶されたそれぞれの画像に基づいて前記被割付基板の位置決めマークと前記マスクの位置決めマークとのずれ量を算出するずれ量算出手段とを備え、
前記露光基板に対して前記複数枚の被割付基板のうち少なくとも1枚について前記ずれ量算出手段により算出されたずれ量により次の前記被割付基板の前記位置決め位置を補正して前記マスクに対して位置決めをした後に前記露光のためのギャップ設定をする基板露光方法。 A plurality of the assignment substrate, the gap setting for the exposure after positioning over the positioning position the object to be allocated substrate against mask and assigned to one of the exposed substrate, wherein the assignment by the alignment mark recognition In the substrate exposure method for a multi-piece exposure substrate in which the alignment mark of the substrate and the positioning mark of the mask are aligned to expose the allocated substrate,
In order to perform the alignment mark recognition, a camera that individually images the positioning mark of the allocated substrate and the positioning mark of the mask, a memory, and each image captured by the camera is stored in the memory, and the memory A displacement amount calculating means for calculating a displacement amount between the positioning mark of the allocated substrate and the positioning mark of the mask based on each image stored in
The positioning position of the next allocated substrate is corrected with respect to the mask by the shift amount calculated by the shift amount calculating means for at least one of the plurality of allocated substrates with respect to the exposure substrate. A substrate exposure method for setting a gap for the exposure after positioning.
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