KR101149089B1

KR101149089B1 - Exposure equipment

Info

Publication number: KR101149089B1
Application number: KR1020067027970A
Authority: KR
Inventors: 미요시 이토
Original assignee: 브이 테크놀로지 씨오. 엘티디
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2012-05-25
Also published as: JP2006017895A; TW200600981A; CN1981244B; KR20070024685A; TWI397776B; WO2006003863A1; CN1981244A

Abstract

광원(7)으로부터 노광광을 칼라 필터 기판(6)에 대하여 조사하는 노광 광학계(2)와, 상기 노광 광학계(2)에 대향하여 배치되고 칼라 필터 기판(6)을 재치하여 일정 속도로 반송하는 반송 수단(4)을 구비하고, 노광 광학계(2)의 경로 상에 개재되는 마스크(10)의 개구부(10a)의 상을 칼라 필터 기판(6) 상에 노광하는 노광 장치(1)로서, 반송 수단(4)의 이동 방향으로 노광 광학계(2)에 의한 노광 위치의 앞쪽의 위치를 촬상 위치로 하여 칼라 필터 기판(6)에 미리 형성된 블랙 매트릭스(11)를 촬상하는 촬상 수단(3)과, 촬상 수단(3)으로 촬상된 블랙 매트릭스(11)에 미리 설정된 기준 위치를 검출하고 상기 기준 위치를 기준으로 상기 노광 광학계(2)의 노광광의 조사 타이밍을 제어하여 칼라 필터 기판(6)의 소정 위치에 마스크(10)의 개구부(10a)의 상을 노광시키는 제어 수단(5)을 구비한 것이다. 이로써 작은 마스크를 사용하여 효율적으로 넓은 노광 영역에 노광하는 노광 장치를 제공한다.An exposure optical system 2 for irradiating the color filter substrate 6 with the exposure light from the light source 7 and a color filter substrate 6 placed opposite to the exposure optical system 2 to carry the color filter substrate 6 at a constant speed An exposure apparatus (1) having a carrying means (4) and exposing an image of an opening (10a) of a mask (10) interposed on a path of an exposure optical system (2) on a color filter substrate (6) An image pickup means 3 for picking up a black matrix 11 formed in advance on the color filter substrate 6 at a position in front of the exposure position by the exposure optical system 2 in the moving direction of the means 4, A reference position set in advance in the black matrix 11 picked up by the imaging means 3 is detected and the exposure timing of the exposure light of the exposure optical system 2 is controlled on the basis of the reference position, To expose an image of the opening 10a of the mask 10, (5). Thereby, an exposure apparatus for efficiently exposing to a wide exposure area using a small mask is provided.

Description

[0001] EXPOSURE EQUIPMENT [0002]

본 발명은 노광 광학계에 의하여 노광광을 조사하여 상기 노광 광학계의 경로 상에 개재되는 마스크의 개구부의 상을 피노광체 상에 노광하는 노광 장치에 관한 것으로, 상세하게는 피노광체를 일정 속도로 이동시키면서 상기 피노광체에 형성된 기준 패턴에 미리 설정된 기준 위치를 기준으로 노광 위치의 설정 및 노광광의 조사 타이밍을 제어함으로써 마스크를 이용하여 효율적으로 넓은 노광 영역에 노광하는 노광 장치에 관한다.The present invention relates to an exposure apparatus for exposing an image of an opening portion of a mask interposed on a path of an exposure optical system onto an object by irradiating the exposure light with an exposure optical system, The present invention relates to an exposure apparatus for efficiently exposing an exposure area to a wide exposure area using a mask by controlling an exposure position and an exposure timing of exposure light based on a reference position set in advance in a reference pattern formed on the object.

종래의 이러한 종류의 노광 장치는 기판의 감광재 면을 위로 하여 유지하고, X, Y, Z축 방향 및 θ 방향으로 이동 제어할 수 있고, 또한 적어도 X, Y방향의 어느 하나의 방향으로 소정의 거리만큼 스텝 이동할 수 있는 스테이지와, 기판 위에 마스크를 유지하는 마스크 스테이지와, 마스크의 상방으로부터 기판측에 노광광을 조사하기 위한 광원부와, 스테이지 상의 기판과 마스크의 위치 맞춤을 자동으로 실시하는 자동 얼라인먼트 기구와, 기판과 마스크의 갭을 제어하는 갭 제어 기구를 구비하며, 기판과 마스크를 얼라인먼트 기구와 갭 제어 기구에 의하여 제어하여 위치 맞춤을 하고, 갭 조정이 완료되면 소정 시간만큼 광원부로부터 노광광을 조사하여 제1회째의 노광을 실시하고, 다음에, 스테이지를 소정 피치만큼, 예를 들면 X방 향으로 이동하여 다시 위치 맞춤을 하고 갭 조정을 완료한 후, 제2회째의 노광을 실시하고, 이것을 반복하여 대형 기판의 전면에 소정의 패턴을 노광할 수 있게 되어 있다(예를 들면, 특허 문헌1 참조).The conventional exposure apparatus of this kind is capable of holding the photosensitive material surface of the substrate up and controlling the movement in the X, Y, Z axis direction and the ? Direction, A mask stage for holding a mask on the substrate; a light source section for irradiating the substrate side with exposure light from above the mask; and an automatic alignment device for automatically aligning the substrate and the mask on the stage, And a gap control mechanism for controlling the gap between the substrate and the mask. The substrate and the mask are controlled by an alignment mechanism and a gap control mechanism to perform alignment, and when the gap adjustment is completed, And then the first exposure is performed. Next, the stage is moved by a predetermined pitch, for example, in the X direction After the alignment is completed and the gap adjustment is completed, the second exposure is performed, and this is repeated to expose a predetermined pattern on the entire surface of the large substrate (see, for example, Patent Document 1).

[허 문헌1][0006]

일본 공개 특허 공보 평9-127702호Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-127702

그러나, 이러한 종래의 노광 장치에 있어서는, 소정의 영역에 대한 노광이 종료되면 일단 노광 동작을 종료하고 마스크를 기판에 대하여 상대적으로 스텝 이동시키고, 다시 기판과 마스크의 위치 맞춤 및 갭 조정을 실시하여 노광을 하였기 때문에, 이러한 수 차례 실시하는 위치 맞춤 및 갭 조정에 시간이 걸려서 노광에 장시간이 필요하였다.However, in such a conventional exposure apparatus, once the exposure for a predetermined area is completed, the exposure operation is once completed, the mask is moved stepwise relative to the substrate, the alignment of the substrate and the mask is performed again, Therefore, it took a long time for such alignment and gap adjustment to be performed several times, and a long time was required for exposure.

또한, 상기 종래의 노광 장치는 소면적의 마스크를 사용하여 대형 기판의 전면에 소정의 패턴을 노광할 수 있도록 한 것으로, 사용하는 마스크의 비용을 줄일 수 있다는 이점이 있지만, 마스크의 면적이 작을수록 상기 위치 맞춤 및 갭 조정의 회수가 많아지고, 그 만큼 조정 시간이 늘어나 노광 시간이 길어지는 문제가 있었다.In addition, the conventional exposure apparatus is capable of exposing a predetermined pattern on the entire surface of a large substrate using a mask having a small area, and has an advantage in that the cost of the mask used can be reduced. However, There is a problem that the number of times of alignment and gap adjustment is increased, and the adjustment time is increased by that much, resulting in an increase in exposure time.

또한, 상기 위치 맞춤 및 갭 조정의 시간을 단축하기 위하여 어느 정도 큰 마스크를 사용한 경우, 노광광에 큰 에너지를 필요로 하고 광원의 파워의 한계 때문에 노광광의 조사 시간을 길게 하여야 하기 때문에, 결과적으로 노광 시간을 단축할 수 없었다.Further, in the case of using a somewhat large mask in order to shorten the time for alignment and gap adjustment, since a large energy is required for the exposure light and the irradiation time of the exposure light is required to be long due to the power limit of the light source, I could not shorten my time.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점에 대처하여, 작은 마스크를 이용하여 효율적으로 넓은 노광 영역에 노광하는 노광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an exposure apparatus that exposes a wide exposure area efficiently by using a small mask in response to such a problem.

상기 목적을 달성하기 위하여, 제1 발명에 따른 노광 장치는, 광원으로부터 노광광을 피노광체에 대하여 조사하는 노광 광학계와, 상기 노광 광학계에 대향하여 배치되고 상기 피노광체를 재치하여 일정 속도로 반송하는 반송 수단을 구비하고, 상기 노광 광학계의 광로 상에 개재되는 마스크의 개구부의 상을 상기 피노광체 상에 노광하는 노광 장치로서, 상기 반송 수단의 이동 방향에 있어서 상기 노광 광학계에 의한 노광 위치의 앞쪽을 촬상 위치로 하여, 상기 피노광체에 미리 형성된 기준 패턴을 촬상하는 촬상 수단과, 상기 촬상 수단으로 촬상된 상기 기준 패턴에 미리 설정된 기준 위치를 검출하고, 상기 기준 위치를 기준으로 하여 상기 노광 광학계의 노광광의 조사 타이밍을 제어하며, 상기 피노광체의 소정 위치에 상기 마스크의 개구부의 상을 노광시키는 제어 수단을 구비한 것이다.In order to achieve the above object, an exposure apparatus according to a first aspect of the present invention includes: an exposure optical system for irradiating exposure light from a light source with respect to an object to be exposed; An exposure apparatus for exposing an image of an opening of a mask interposed on an optical path of the exposing optical system onto the object to be exposed, the apparatus comprising: An image pickup means for picking up a reference pattern formed in advance on the object to be imaged as an image pickup position; a reference position detecting means for detecting a reference position set in advance in the reference pattern picked up by the image pickup means, Controlling an irradiation timing of the light, and controlling the timing of opening of the opening of the mask at a predetermined position of the object to be exposed It is provided with an exposure control means.

이러한 구성에 의하여, 반송 수단으로 피노광체를 일정 속도로 반송하고, 촬상 수단으로 피노광체 상에 미리 형성된 기준 패턴을 촬상하고, 제어 수단으로 상기 기준 패턴에 미리 설정된 기준 위치를 검출하고, 상기 기준 위치를 기준으로 하여 상기 노광 광학계의 광원으로부터의 노광광의 조사 타이밍을 제어하고, 노광 광학계로 그 광로 상에 개재되는 마스크의 개구부의 상을 피노광체의 소정 위치에 노광한다. 이로써 마스크를 사용하여 효율적으로 넓은 노광 영역에 노광한다.With this configuration, the object to be imaged is transported at a constant speed to the transporting means, the reference pattern previously formed on the object is picked up by the image pickup means, the reference position preset in the reference pattern is detected by the control means, The exposure timing of the exposure light from the light source of the exposure optical system is controlled and the exposure optical system exposes the image of the opening of the mask interposed on the optical path to a predetermined position of the object to be exposed. Thus, a mask is used to efficiently expose a wide exposure area.

또한, 상기 노광 광학계는 상기 마스크의 개구부의 상을 상기 피노광체 상에 결상하는 결상 렌즈를 구비한 것이다. 이로써 결상 렌즈로 마스크의 개구부의 상을 피노광체 상에 결상하여 노광한다.The exposure optical system includes an image-forming lens for forming an image of an opening of the mask on the object. As a result, an image of the opening portion of the mask is formed on the object to be exposed with an image-forming lens and exposed.

또한, 제2 발명에 따른 노광 장치는 소정의 개구부를 갖는 마스크를 개재하여 광원으로부터 노광광을 피노광체에 대하여 조사하고, 반송되는 피노광체 상에 상기 마스크의 개구부의 상을 노광하는 노광 장치로서, 상기 피노광체를 일정 속도로 반송하는 반송 수단과, 상기 반송 수단의 상방에 설치되고, 상기 광원으로부터 상기 피노광체에 이르는 광로 상에 개재된 상기 마스크의 개구부를 상기 피노광체 상에 결상하는 결상 렌즈 및 상기 결상 렌즈와 상기 마스크의 사이의 경로 상에 경사지게 설치된 빔 스플리터를 갖는 노광 광학계와, 상기 빔 스플리터의 상기 결상 렌즈측 반사면에 있어서 반사광을 수광 가능하게 설치되고, 상기 피노광체에 미리 형성된 기준 패턴을 상기 결상 렌즈를 통하여 촬상하는 촬상 수단과, 상기 촬상 수단으로 촬상된 상기 기준 패턴에 미리 설정된 기준 위치를 검출하고, 상기 기준 위치를 기준으로 하여 상기 노광 광학계의 노광광의 조사 타이밍을 제어하고, 상기 피노광체의 소정 위치에 상기 마스크의 개구부의 상을 노광시키는 제어 수단을 구비한 것이다.An exposure apparatus according to a second aspect of the present invention is an exposure apparatus for exposing exposure light from a light source to an object to be exposed through a mask having a predetermined opening and exposing an image of an opening portion of the mask on the object to be transported, An image forming lens that forms an image of an opening of the mask on an optical path extending from the light source to the object to be exposed on the object; An exposure optical system having a beam splitter provided obliquely on a path between the image forming lens and the mask, and a reference pattern provided in advance so as to receive reflected light on the image forming lens side reflecting surface of the beam splitter, An image pickup means for picking up an image of the object through the imaging lens; A control means for detecting a preset reference position in the reference pattern and controlling the exposure timing of the exposure light of the exposure optical system on the basis of the reference position and exposing an image of the opening portion of the mask to a predetermined position of the object to be exposed It is.

이와 같은 구성에 의하여, 반송 수단으로 피노광체를 일정 속도로 반송하고, 촬상 수단으로 피노광체 상에 미리 형성된 기준 패턴을 노광 광학계에 구비된 결상 렌즈를 통하여 촬상하고, 제어 수단으로 상기 기준 패턴에 미리 설정된 기준 위치를 검출하며, 상기 기준 위치를 기준으로 상기 노광 광학계에 구비된 광원의 노광광의 조사 타이밍을 제어하고, 상기 결상 렌즈로 그 경로 상에 개재되는 마스크의 개구부의 상을 피노광체의 소정 위치에 결상하여 노광한다. 이로써 노광 광학계에 의한 노광 위치와 촬상 수단에 의한 촬상 위치를 일치시켜서 노광 정밀도를 향상시킨다.With this configuration, the object to be imaged is conveyed at a constant speed by the conveying means, the reference pattern previously formed on the object to be imaged by the imaging means is imaged through the imaging lens provided in the exposure optical system, And a control unit for controlling the exposure timing of the exposure light of the light source provided in the exposure optical system on the basis of the reference position and controlling the image of the opening of the mask, So as to expose it. As a result, the exposure position by the exposure optical system and the imaging position by the imaging means are matched to improve the exposure accuracy.

상기 광원은 노광광을 간헐적으로 발사하는 플래시 램프이다. 이로써 플래시 램프로 노광광을 간헐적으로 발사한다.The light source is a flash lamp that intermittently fires exposure light. This causes intermittent firing of the exposure light with the flash lamp.

또한, 상기 반송 수단 또는 노광 광학계 중 어느 하나에, 상기 기준 패턴에 정한 상기 마스크 개구부의 노광 예정 위치와 실제 노광 위치의 편차를 상기 기준 위치에 기초하여 연산하고, 상기 편차를 보정하는 얼라인먼트 수단을 구비한 것이다. 이로써 얼라인먼트 수단으로 기준 패턴에 정한 마스크 개구부의 노광 예정 위치와 실제 노광 위치의 편차를 기준 위치에 기초하여 연산하고, 상기 편차를 보정한다.It is preferable that alignment means for calculating a deviation between a predetermined exposure position and an actual exposure position of the mask opening defined in the reference pattern on the basis of the reference position and correcting the deviation is provided in either the transfer means or the exposure optical system It is. Thereby, the deviation between the expected exposure position and the actual exposure position of the mask opening defined in the reference pattern by the alignment means is calculated based on the reference position, and the deviation is corrected.

또한, 상기 마스크는 투명한 유리 기판 상에 형성된 불투명한 막에, 상기 노광 광학계에 의하여 노광되는 노광 영역의 폭에 대응하여 피노광체의 이동 방향에 직교하는 방향으로 가늘고 긴 형태의 한 개의 개구부를 형성한 것이다. 이것에 의하여 피노광체의 이동 방향에 직교하는 방향으로 가늘고 긴 형태의 한 개의 개구부를 형성한 마스크를 이용하여 노광한다.Further, the mask may be formed by forming, in an opaque film formed on a transparent glass substrate, one opening portion in a shape elongated in a direction orthogonal to the moving direction of the object to be exposed, corresponding to the width of the exposure region exposed by the exposure optical system will be. Thereby, exposure is performed by using a mask provided with one opening portion which is elongated in a direction orthogonal to the moving direction of the object to be exposed.

또한, 상기 마스크는 불투명한 부재에, 상기 노광 광학계에 의하여 노광되는 노광 영역의 폭에 대응하여 피노광체의 이동 방향에 직교하는 방향으로 가늘고 긴 형태의 한 개의 개구부를 형성하고, 상기 개구부의 길이를 조절 가능하게 구성한 것이다. 이것에 의하여 피노광체의 이동 방향에 직교하는 방향으로 형성한 한 개의 가늘고 긴 형태의 개구부의 길이를 필요에 따라 조절한다.In addition, the mask may be provided with an opaque member with one opening in a shape elongated in the direction orthogonal to the moving direction of the object in correspondence to the width of the exposure area exposed by the exposure optical system, and the length of the opening It is adjustable. As a result, the length of one elongated opening formed in a direction orthogonal to the moving direction of the object to be exposed is adjusted as necessary.

발명의 효과Effects of the Invention

청구항 1의 발명에 의하면, 피노광체를 일정 속도로 이동시키면서 피노광체에 미리 형성한 기준 패턴을 촬상 수단으로 촬상하고, 제어 수단으로 상기 기준 패턴에 미리 설정된 기준 위치를 검출하고, 상기 기준 위치를 기준으로 상기 노광광의 조사 타이밍을 제어하고, 노광 광학계로 그 경로 상에 개재되는 마스크의 개구부의 상을 피노광체의 소정 위치에 노광하도록 함으로써 마스크를 사용하여 넓은 노광 영역에 대하여 효율적으로 노광할 수 있다. 또한, 피노광체의 반송 방향에 있어서 노광 광학계에 의한 노광 위치의 앞쪽의 위치를 촬상 수단으로 촬상 가능하게 하고, 피노광체를 이동시키면서 촬상 수단으로 촬상된 상기 기준 패턴의 기준 위치에 기초하여 피노광체 상의 노광 위치를 설정하도록 함으로써 노광 정밀도를 향상시킬 수 있다.According to the first aspect of the present invention, the reference pattern previously formed on the object is picked up by the image pickup means while moving the object at a constant speed, the reference position preset in the reference pattern is detected by the control means, The exposure timing of the exposure light is controlled and the exposure optical system exposes an image of the opening portion of the mask on the path to a predetermined position of the object to be exposed, thereby exposing the wide exposure region efficiently using a mask. In addition, it is also possible to make the image pickup means capture the position in front of the exposure position by the exposure optical system in the conveying direction of the object to be imaged, and to project the image of the object on the basis of the reference position of the reference pattern, By setting the exposure position, the exposure accuracy can be improved.

또한, 청구항 2의 발명에 의하면, 결상 렌즈를 사용하여 마스크의 개구부의 상을 피노광체 상에 결상하여 노광하도록 함으로써 피노광체에 대하여 마스크를 이격시켜 배치할 수 있어서, 마스크가 오염 또는 손상될 염려가 적어진다.According to the second aspect of the present invention, since the image of the opening portion of the mask is formed on the object to be exposed by using the imaging lens, the mask can be disposed apart from the object to be exposed, .

또한, 청구항 3의 발명에 의하면, 노광 광학계의 결상 렌즈와 촬상 수단의 결상 렌즈를 공동으로 사용하여 노광 광학계의 경로 상에서 상기 결상 렌즈와 마스크의 사이에 경사지게 배치한 빔 스플리터에 의하여 반사하고 피노광체의 기준 패턴을 촬상하도록 함으로써 촬상 위치와 노광 위치가 일치하여 노광 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다.According to the third aspect of the present invention, the imaging lens of the exposure optical system and the imaging lens of the imaging means are used jointly to reflect on the path of the exposure optical system by a beam splitter arranged obliquely between the imaging lens and the mask, The imaging position and the exposure position coincide with each other, and the exposure accuracy can be further improved.

또한, 청구항 4의 발명에 의하면, 광원에 플래시 램프를 사용함으로써 노광광의 조사 타이밍의 제어가 용이하게 된다.According to the invention of claim 4, the use of the flash lamp in the light source facilitates control of the exposure timing of the exposure light.

또한, 청구항 5의 발명에 의하면, 기준 패턴에 정한 마스크 개구부의 노광 예정 위치와 실제 노광 위치의 편차를 기준 위치에 기초하여 연산하고, 상기 편차를 보정하는 얼라인먼트 수단을 구비함으로써, 피노광체를 다음의 노광 위치로 이동시킬 때까지의 사이에 얼라인먼트 조정을 할 수 있다. 따라서, 얼라인먼트 시간을 단축할 수 있는 동시에, 노광 영역의 어느 장소에 대하여 고정밀도로 노광을 실시할 수 있다.According to the invention of claim 5, since the deviation between the expected exposure position and the actual exposure position of the mask opening defined in the reference pattern is calculated based on the reference position and alignment means for correcting the deviation is provided, It is possible to perform alignment adjustment until it is moved to the exposure position. Therefore, the alignment time can be shortened and the exposure can be performed with high accuracy at any place in the exposure area.

또한, 청구항 6의 발명에 의하면, 투명한 유리 기판 상에 형성된 불투명한 막에, 상기 노광 광학계에 의하여 노광되는 노광 영역의 폭에 대응하여 피노광체의 이동 방향에 직교하는 방향으로 가늘고 긴 형태의 한 개의 개구부를 형성한 마스크를 사용하도록 함으로써 마스크의 크기를 작게 할 수 있다. 따라서, 마스크의 비용을 저렴하게 할 수 있고, 또한 노광 광학계를 소형화할 수 있어 장치 비용을 줄일 수 있다.According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an opaque film formed on a transparent glass substrate, wherein one opaque film is formed on the opaque glass substrate so as to correspond to the width of the exposure region exposed by the exposure optical system, By using a mask having an opening, the size of the mask can be reduced. Therefore, the cost of the mask can be reduced, and the exposure optical system can be downsized, and the apparatus cost can be reduced.

또한, 청구항 7의 발명에 의하면, 불투명한 부재에, 상기 노광 광학계에 의하여 노광되는 노광 영역의 폭에 대응하여 피노광체의 이동 방향에 직교하는 방향으로 가늘고 긴 형태의 한 개의 개구부를 형성하고, 상기 개구부의 길이를 조절 가능하게 구성함으로써, 길이가 다른 노광 패턴에 대하여도 개구부의 길이를 조절하여 대응할 수 있다.According to a seventh aspect of the present invention, an opaque member is provided with one opening in a shape elongated in a direction orthogonal to the moving direction of the member to be exposed, corresponding to the width of the exposure region exposed by the exposure optical system, By configuring the length of the opening portion to be adjustable, the length of the opening portion can be controlled by adjusting the length of the exposure pattern having a different length.

도 1은 본 발명에 따른 노광 장치의 제1 실시형내를 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a first embodiment of an exposure apparatus according to the present invention.

도 2는 촬상 수단 및 마스크의 개구부와 블랙 매트릭스의 피노광 영역의 관계를 나타내는 설명도이다.Fig. 2 is an explanatory view showing the relationship between the aperture of the imaging means and the mask and the area of the black matrix to be exposed. Fig.

도 3은 화상 처리부의 내부 구성에 있어서 처리 계통의 전반부를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram showing the first half of the processing system in the internal configuration of the image processing unit.

도 4는 화상 처리부의 내부 구성에 있어서 처리 계통의 후반부를 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram showing the second half of the processing system in the internal configuration of the image processing unit.

도 5는 본 발명에 따른 노광 장치의 동작을 설명하는 흐름도이다.5 is a flowchart for explaining the operation of the exposure apparatus according to the present invention.

도 6은 링 버퍼 메모리의 출력을 이진화하는 방법을 나타내는 설명도이다.6 is an explanatory view showing a method of binarizing the output of the ring buffer memory.

도 7은 블랙 매트릭스의 픽셀에 미리 설정된 제1 기준 위치의 화상과 그 룩업 테이블을 나타내는 설명도이다.Fig. 7 is an explanatory diagram showing an image of a first reference position set in a pixel of a black matrix and its lookup table. Fig.

도 8은 블랙 매트릭스의 픽셀에 미리 설정된 제2 기준 위치의 화상과 그 룩업 테이블을 나타내는 설명도이다.8 is an explanatory diagram showing an image of a second reference position set in advance in a pixel of a black matrix and its lookup table.

도 9는 칼라 필터 기판의 기울기를 조정하는 방법을 설명하는 도면이다.9 is a view for explaining a method of adjusting the tilt of the color filter substrate.

도 10은 칼라 필터 기판의 Y축 방향의 얼라인먼트 조정 방법을 설명하는 도면이다.10 is a view for explaining a method of adjusting alignment in the Y-axis direction of the color filter substrate.

도 11은 칼라 필터 기판의 Y축 방향의 얼라인먼트 조정의 다른 방법을 설명하는 도면이다.11 is a view for explaining another method of alignment adjustment in the Y-axis direction of the color filter substrate.

도 12는 마스크의 다른 구성예를 나타내는 도면이며, (a)는 평면도, (b)는 횡단면도이다.12 is a view showing another example of the configuration of the mask, wherein (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view.

도 13은 본 발명에 따른 노광 장치의 제2 실시 형태의 요부를 나타내는 측면 도이다.13 is a side view showing the main part of the second embodiment of the exposure apparatus according to the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS

1 노광 장치1 Exposure device

2 노광 광학계2 exposure optical system

3 촬상 수단3 image pickup means

4 반송 수단4 conveying means

5 제어 수단5 control means

6 칼라 필터 기판 (피노광체)6 Color filter substrate (object)

7 광원7 light source

9 결상 렌즈9 imaging lens

10 마스크10 Mask

10a 개구부10a opening

11 블랙 매트릭스(기준 패턴)11 Black Matrix (reference pattern)

12 픽셀12 pixels

29 얼라인먼트 수단29 alignment means

30 빔 스플리터30 beam splitter

30a 촬상 렌즈측 반사면30a Reflection surface on imaging lens side

이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 노광 장치의 제1 실시 형태를 나타내는 개념도이다. 이 노광 장치(1)는 노광 광학계에 의하여 노광광을 조사하여 상기 노광 광학계의 경로 상에 개재되는 마스크의 개구부의 상을 피노광체 상에 노광함으로써, 노광 광학계(2)와, 촬상 수단(3)과, 반송 수단(4)과, 제어 수단(5)을 구비하여 이루어진다. 이하, 피노광체로서 액정 표시 소자의 칼라 필터 기판을 예를 들어 설명한다.1 is a conceptual diagram showing a first embodiment of an exposure apparatus according to the present invention. The exposure apparatus 1 includes an exposure optical system 2 and an image pickup means 3 for exposing an image of an opening portion of a mask interposed on a path of the exposure optical system onto an object to be exposed, A conveying means 4, and a control means 5. [0031] Hereinafter, a color filter substrate of a liquid crystal display element will be described as an example of an object to be exposed.

상기 노광 광학계(2)는 감광제가 도포된 칼라 필터 기판(6)에 노광광을 조사하여 소정의 칼라 필터의 패턴을 노광하는 것으로, 광원(7)과 마스크 스테이지(8)와 결상 렌즈(9)를 구비하고 있다.The exposure optical system 2 exposes a pattern of a predetermined color filter by irradiating exposure light onto a color filter substrate 6 coated with a photosensitizer and includes a light source 7, a mask stage 8, .

상기 광원(7)은, 예를 들면 자외선을 발광하는 램프이며, 후술하는 제어 수단(5)에 의하여 제어되고 간헐적으로 발광하는 플래시 램프이다. 또한, 마스크 스테이지(8)는 마스크(10)를 재치하여 유지하는 것이며, 광원(7)과 후술하는 결상 렌즈(9)의 사이의 경로 상에 개재되어 있다. 또한, 상기 결상 렌즈(9)는 마스크(10)의 개구부(10a)를 칼라 필터 기판(6) 상에 결상하는 것이며, 칼라 필터 기판(6)과 대향하도록 설치되어 있다. 또한, 상기 마스크(10)는 투명한 유리 기판 상에 형성된 불투명한 막에, 상기 노광 광학계(2)에 의하여 노광되는 노광 영역의 폭에 대응하여 칼라 필터 기판(6)의 이동 방향(화살표 A 방향)에 직교하는 방향으로 가늘고 긴 형태의 하나의 개구부(10a)를 형성한 것이며, 제1 실시 형태에 있어서는 상기 개구부(10a)는 도 2에 도시하는 바와 같이 블랙 매트릭스(11)의 가로 방향으로 일렬 상태로 배열된, 예를 들면 다섯 개의 픽셀(12)에 대응하여 슬릿 형태로 형성되어 있다. 또한, 광원(7)은 플래시 램프가 아닌 통상의 자외선 램프일 수도 있다. 이 경우, 노광광의 간헐 조사는, 예를 들면 노광광의 조사 방향의 전방에 셔터를 설치하여 이 셔터를 개폐 제어하여 실시할 수도 있다.The light source 7 is, for example, a lamp that emits ultraviolet rays, and is a flash lamp that is controlled by the control means 5 described later and emits light intermittently. The mask stage 8 holds the mask 10 and holds the mask 10 on the path between the light source 7 and an imaging lens 9 described later. The image forming lens 9 forms an image of the opening 10a of the mask 10 on the color filter substrate 6 and is provided so as to face the color filter substrate 6. [ The mask 10 is attached to an opaque film formed on a transparent glass substrate in such a manner that the direction of movement of the color filter substrate 6 in the direction of arrow A corresponds to the width of the exposure area exposed by the exposure optical system 2, 2, the opening 10a is formed in a row in the transverse direction of the black matrix 11, as shown in Fig. 2, For example, five pixels 12 arranged in a slit shape. Further, the light source 7 may be a conventional ultraviolet lamp instead of a flash lamp. In this case, the intermittent irradiation of the exposure light may be performed by, for example, providing a shutter in front of the irradiation direction of the exposure light and controlling the opening and closing of the shutter.

또한, 상기 칼라 필터 기판(6)의 이동 방향(화살표 A 방향)에 있어서 상기 노광 광학계(2)에 의한 노광 위치의 앞쪽의 위치를 촬상 위치로 하여, 촬상 수단(3)이 설치되어 있다. 이 촬상 수단(3)은 칼라 필터 기판(6)에 미리 형성된 기준 패턴으로서의 블랙 매트릭스(11)의 픽셀(12)을 촬상하는 것으로, 수광 소자가 일렬로 배열된, 예를 들면 라인 CCD이다. 여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 촬상 수단(3)의 촬상 위치와 상기 노광 광학계(2)에 의한 노광 위치는 소정의 거리(D)만큼 이격되어 있고, 촬상 수단(3)으로 상기 픽셀(12)을 촬상한 후, 소정 시간 경과 후에 픽셀(12)이 상기 노광 위치에 도달하게 되어 있다. 또한, 상기 거리(D)는 작을수록 좋다. 이로써 칼라 필터 기판(6)의 이동 오차를 줄일 수 있고, 노광 위치를 상기 픽셀(12)에 대하여 보다 정확하게 위치 결정할 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 촬상 수단(3)의 촬상 중심과 상기 마스크(10)의 개구부(10a)의 중심은 칼라 필터 기판(6)의 반송 방향(화살표 A 방향)에서 일치하고, 상기 마스크(10)의 개구부(10a)의 중심은 상기 결상 렌즈(9)의 광축 중심과 일치하도록 설치되어 있다. 또한, 상기 촬상 수단(3)의 근방부에는 도시되지 않은 조명 수단이 설치되어 있어, 촬상 수단(3)의 촬상 영역을 조명할 수 있게 되어 있다.An image pickup unit 3 is provided at a position in front of the exposure position of the exposure optical system 2 in the movement direction (the direction of arrow A) of the color filter substrate 6 as an image pickup position. The image pickup means 3 is a line CCD which picks up pixels 12 of a black matrix 11 as a reference pattern formed in advance on the color filter substrate 6 and in which light receiving elements are arranged in a row. 2, the imaging position of the imaging means 3 and the exposure position of the exposure optical system 2 are spaced apart by a predetermined distance D, The pixel 12 reaches the exposure position after a predetermined time elapses after capturing the image of the pixel 12. Further, the smaller the distance D is, the better. As a result, the movement error of the color filter substrate 6 can be reduced, and the exposure position can be more accurately positioned with respect to the pixel 12. 2, the imaging center of the imaging means 3 and the center of the opening 10a of the mask 10 coincide with each other in the carrying direction (the direction of arrow A) of the color filter substrate 6, The center of the opening 10a of the mask 10 is provided so as to coincide with the center of the optical axis of the imaging lens 9. Further, illumination means (not shown) is provided in the vicinity of the imaging means 3, so that the imaging region of the imaging means 3 can be illuminated.

또한, 상기 노광 광학계(2)의 하방에는 반송 수단(4)이 설치되어 있다. 이 반송 수단(4)은 스테이지 상에 칼라 필터 기판(6)을 재치하여 XY축 방향으로 이동 가능하게 한 것으로, 도시되지 않은 반송용 모터가 제어 수단(5)에 의하여 제어되어 스테이지(4a)를 이동시키게 되어 있다. 또한, 상기 X축 방향은 칼라 필터 기 판(6)의 반송 방향(화살표A 방향)과 일치하고, Y축 방향은 그것과 직교하는 방향이다. 또한, 상기 반송 수단(4)에는 도시를 생략한, 예를 들면 인코더와 리니어 센서 등의 위치 검출 센서와 속도 센서가 설치되어 있고 그 출력을 제어 수단(5)에 피드백하여 위치 제어 및 속도 제어를 가능하게 한다. 또한, 반송 수단(4)에는 얼라인먼트 수단(29)이 설치되어 있고, 블랙 매트릭스(11)에 있어서의 노광 예정 위치와 상기 마스크(10) 개구부(10a)의 노광 위치의 편차를 상기 기준 위치에 기초하여 연산하고, 스테이지(4a)의 회전 각도와 Y축 방향의 위치를 이동시켜서 상기 편차를 보정할 수 있게 되어 있다. 또한, 스테이지(4a)의 각도는 각도 센서에 의하여 검출할 수 있다.Further, a conveying means 4 is provided below the exposure optical system 2. The conveying means 4 is a device for placing the color filter substrate 6 on the stage so as to be movable in the XY-axis direction. The conveying motor (not shown) is controlled by the control means 5 to move the stage 4a . The X-axis direction coincides with the conveying direction (arrow A direction) of the color filter substrate 6, and the Y-axis direction is perpendicular to the conveying direction. A position sensor and a speed sensor, not shown, such as an encoder and a linear sensor, for example, are provided on the conveying means 4, and the output is fed back to the control means 5 to perform position control and speed control . An alignment means 29 is provided on the conveying means 4 so that the deviation between the expected exposure position of the black matrix 11 and the exposure position of the opening 10a of the mask 10 is determined based on the reference position And the deviation can be corrected by moving the rotation angle of the stage 4a and the position in the Y-axis direction. Further, the angle of the stage 4a can be detected by an angle sensor.

또한, 상기 광원(7), 촬상 수단(3) 및 반송 수단(4)에 접속하여 제어 수단(5)이 설치되어 있다. 이 제어 수단(5)은 장치 전체가 적절하게 동작하도록 제어하는 것이며, 촬상 수단(3)으로 촬상된 상기 픽셀(12)에 미리 설정된 기준 위치를 검출하는 화상 처리부(13)와, 블랙 매트릭스(11)의 설계 데이터 또는 상기 기준 위치에 상당하는 룩업 테이블 등의 데이터를 기억하는 기억부(14)와, 상기 촬상 위치와 노광 위치의 사이의 거리(D)와 칼라 필터 기판(6)의 이동 속도(V)를 이용하여 픽셀(12)이 촬상 위치로부터 노광 위치까지 이동하는 시간(t)을 연산하거나, 상기 기준 위치에 기초하여 구한 노광 예정 위치(이하, "피노광 영역"이라 한다)와 마스크(10)의 개구부(10a)의 위치 편차 등을 연산하는 연산부(15)와, 상기 기준 위치를 기준으로 하여 상기 광원(7)의 노광광의 조사 타이밍을 제어하는 램프 콘트롤러(16)와, 반송 수단(4)의 스테이지를 X축 방향으로 소정 속도로 구동함과 동시에 반송 수단(4)에 구비된 얼라인먼트 수단을 구동하는 반송 수단 콘트롤러(17)와, 장치 전체를 통합하여 제어하는 제어부(18)를 구비하고 있다.In addition, the control means 5 is connected to the light source 7, the image pickup means 3 and the conveying means 4. The control means 5 controls the entire apparatus to operate properly and includes an image processing section 13 for detecting a reference position preset in the pixel 12 picked up by the image pickup means 3 and a black matrix 11 A distance D between the imaging position and the exposure position and a moving speed of the color filter substrate 6 (e.g., a distance between the imaging position and the exposure position) (Hereinafter referred to as a "target area") calculated based on the reference position and a mask (hereinafter, referred to as a "target area") obtained by calculating the time t when the pixel 12 moves from the imaging position to the exposure position A ramp controller 16 for controlling the exposure timing of the exposure light of the light source 7 on the basis of the reference position, 4) in the X-axis direction to a predetermined speed And a drive controller, and at the same time conveying means (17) for driving the alignment means comprising a conveying means (4) to, and a control unit 18 which integrates and controls the entire apparatus.

도 3 및 도 4는 화상 처리부(13)의 일구성예를 나타내는 블록도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 화상 처리부(13)는, 예를 들면 세 개를 병렬로 접속된 링 버퍼 메모리(19A, 19B, 19C)와, 상기 링 버퍼 메모리(19A, 19B, 19C)마다 각각 병렬로 접속한, 예를 들면 세 개의 라인 버퍼 메모리(20A, 20B, 20C)와, 상기 라인 버퍼 메모리(20A, 20B, 20C)에 접속되어 정해진 역치와 비교하여 그레이 레벨의 데이터를 이진화하여 출력하는 비교 회로(21)와, 상기 아홉 개의 라인 버퍼 메모리(20A, 20B, 20C)의 출력 데이터와 도 1에 도시된 기억부(14)에서 얻은 피노광 영역의 좌단을 정하는 제1 기준 위치에 상당하는 화상 데이터의 룩업 테이블(이하, "좌단용 LUT"라 한다)을 비교하여 양 데이터가 일치하였을 때에 좌단 판정 결과를 출력하는 좌단 판정 회로(22)와, 상기 아홉 개의 라인 버퍼 메모리(20A, 20B, 20C)의 출력 데이터와 도 1에 도시된 기억부(14)에서 얻은 피노광 영역의 우단을 정하는 제2 기준 위치에 상당하는 화상 데이터의 룩업 테이블(이하, "우단용 LUT" 한다)을 비교하여 양 데이터가 일치하였을 때에 우단 판정 결과를 출력하는 우단 판정 회로(23)를 구비하고 있다.Figs. 3 and 4 are block diagrams showing an example of the configuration of the image processing section 13. Fig. 3, the image processing section 13 includes ring buffer memories 19A, 19B and 19C connected in parallel for example and three ring buffer memories 19A, 19B and 19C for the ring buffer memories 19A, 19B and 19C, For example, three line buffer memories 20A, 20B and 20C which are connected in parallel and binary buffers connected to the line buffer memories 20A, 20B and 20C for gray level data as compared with a predetermined threshold value And a comparator 21 for comparing the output data of the nine line buffer memories 20A, 20B and 20C with the output data of the nine line buffer memories 20A, 20B and 20C corresponding to the first reference positions for determining the left end of the area to be imaged, A left end determination circuit 22 for comparing a lookup table of image data (hereinafter referred to as "left end LUT") and outputting a left end determination result when both data match; 20C and the output data of the storage section 14 shown in Fig. (Hereinafter referred to as a "right end LUT") corresponding to a second reference position for determining the right end of the exposure area, and outputs a right end determination result when both data coincide Respectively.

또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 화상 처리부(13)는, 상기 좌단 판정 결과를 입력하여 제1 기준 위치에 상당하는 화상 데이터의 일치 회수를 카운트하는 계수 회로(24A)와, 상기 계수 회로(24A)의 출력과 도 1에 도시된 기억부(14)로부터 얻은 좌단 픽셀 번호를 비교하여 양 수치가 일치하였을 때에 좌단 지정 신호를 상 기 기억부(14)에 출력하는 비교 회로(25A)와, 상기 우단 판정 결과를 입력하여 제2 기준 위치에 상당하는 화상 데이터의 일치 회수를 카운트하는 계수 회로(24B)와, 상기 계수 회로(24B)의 출력과 도 1에 도시된 기억부(14)로부터 얻은 우단 픽셀 번호를 비교하여 양 수치가 일치하였을 때에 우단 지정 신호를 상기 기억부(14)에 출력하는 비교 회로(25B)와, 상기 계수 회로(24A)의 출력에 기초하여 좌단 픽셀수(n)를 카운트하는 좌단 픽셀 계수 회로(26)와, 상기 좌단 픽셀 계수 회로(26)의 출력과 도 1에 도시된 기억부(14)에서 얻은 노광 종료 픽셀 열 번호(N)를 비교하여 양 수치가 일치하였을 때에 노광 종료 픽셀 열 지정 신호를 상기 기억부(14)에 출력하는 비교 회로(27)를 구비한다. 또한, 상기 계수 회로(24A, 24B)는 촬상 수단(3)에 의한 읽기 동작이 개시되면 그 읽기 개시 신호에 의하여 리셋된다. 또한, 좌단 픽셀 계수 회로(26)는 미리 지정한 영역에 대한 노광이 종료되면 노광 종료 신호에 의하여 리셋된다.4, the image processing unit 13 includes a coefficient circuit 24A for counting the number of coincidences of image data corresponding to the first reference position by inputting the left-end determination result, 24A and the left-hand pixel number obtained from the storage unit 14 shown in Fig. 1, and outputs the left-end specifying signal to the storage unit 14 when the two values coincide with each other, A counting circuit 24B for counting the number of coincidences of image data corresponding to the second reference position by inputting the rightmost determination result and a counting circuit 24B for counting the number of times of coincidence of the output of the counting circuit 24B and the output from the storing unit 14 shown in FIG. A comparison circuit 25B for comparing right pixel numbers with each other and outputting a right end designation signal to the storage unit 14 when the two values coincide with each other; A left-end pixel count circuit 26 for counting, End pixel column number N obtained in the storage unit 14 shown in FIG. 1 and compares the output of the left-end pixel count circuit 26 with the end-of-exposure pixel column number N obtained in the storage unit 14 shown in FIG. And a comparing circuit 27 for outputting the comparison result to the comparing circuit 14. The counting circuits 24A and 24B are reset by the reading start signal when the reading operation by the imaging means 3 is started. Further, the left-end pixel coefficient circuit 26 is reset by the exposure end signal when the exposure for the predetermined region is completed.

다음으로, 이와 같이 구성된 노광 장치의 동작을 도 5의 플로챠트를 참조하여 설명한다.Next, the operation of the exposure apparatus thus constructed will be described with reference to the flowchart of FIG.

먼저, 노광 장치(1)에 전원이 투입되면 도 1에 도시된 촬상 수단(3), 조명 수단 및 제어 수단(5)이 기동되어 스탠바이 상태가 된다. 다음으로, 반송 수단(4)의 스테이지(4a) 상에 칼라 필터 기판(6)이 재치되고, 도시되지 않은 스위치가 조작되면, 반송 수단(4)은 제어 수단(5)의 반송 수단 콘트롤러(17)에 의하여 제어되어 칼라 필터 기판(6)을 화살표(A) 방향으로 일정 속도로 반송한다. 또한, 상기 칼라 필터 기판(6)이 촬상 수단(3)의 촬상 위치에 이르면, 아래의 순서에 따라 노광 동작이 실행된다.First, when power is supplied to the exposure apparatus 1, the image pickup means 3, the illumination means and the control means 5 shown in Fig. 1 are started to be in a standby state. Next, when the color filter substrate 6 is placed on the stage 4a of the conveying means 4 and a switch (not shown) is operated, the conveying means 4 is moved to the conveying means controller 17 To transport the color filter substrate 6 in the direction of the arrow A at a constant speed. Further, when the color filter substrate 6 reaches the imaging position of the imaging means 3, the exposure operation is performed in the following order.

먼저, 단계(S1)에 있어서는 촬상 수단(3)으로 블랙 매트릭스(11)의 픽셀(12)의 화상이 취득된다. 이 취득한 화상 데이터는 도 3에 도시된 화상 처리부(13)의 세 개의 링 버퍼 메모리(19A, 19B, 19C)에 입력되어 처리된다. 또한, 최신의 세 개의 데이터가 각 링 버퍼 메모리(19A, 19B, 19C)로부터 출력된다. 이 경우, 예를 들면 링 버퍼 메모리(19A)로부터 둘 이전의 데이터가 출력되고, 링 버퍼 메모리(19B)로부터 하나 이전의 데이터가 출력되고, 링 버퍼 메모리(19C)로부터 최신의 데이터가 출력된다. 또한, 이들 각 데이터는 각각 세 개의 라인 버퍼 메모리(20A, 20B, 20C)에 의하여, 예를 들면 3×3의 CCD 화소의 화상을 동일한 클록(시간축)에 배치한다. 그 결과는, 예를 들면 도 6(a)에 도시된 화상으로서 얻어진다. 이 화상을 수치화하면 도 6(b)와 같이 3×3의 수치에 대응하게 된다. 이들 수치화된 화상은 동일 클록 상에 배열되어 있으므로, 비교 회로에서 역치와 비교되어 이진화된다. 예를 들어, 역치를 "45"로 하면 도 6(a)의 화상은 도 6(c)와 같이 이진화된다.First, in step S1, an image of the pixel 12 of the black matrix 11 is acquired by the imaging means 3. The acquired image data is input to three ring buffer memories 19A, 19B, and 19C of the image processing unit 13 shown in Fig. 3 and processed. Further, the latest three pieces of data are output from the ring buffer memories 19A, 19B, and 19C. In this case, for example, the two previous data are outputted from the ring buffer memory 19A, one previous data is outputted from the ring buffer memory 19B, and the latest data is outputted from the ring buffer memory 19C. Each of these data is arranged by three line buffer memories 20A, 20B, and 20C, for example, with 3 × 3 CCD pixel images on the same clock (time axis). The result is obtained, for example, as the image shown in Fig. 6 (a). When this image is digitized, it corresponds to a value of 3 × 3 as shown in FIG. 6 (b). Since these digitized images are arranged on the same clock, they are compared with the threshold value in the comparison circuit and binarized. For example, if the threshold value is set to "45 ", the image of Fig. 6A is binarized as shown in Fig. 6C.

단계(S2)에 있어서는 피노광 영역의 좌우단의 기준 위치가 검출된다. 구체적으로는, 기준 위치의 검출은 좌단 판정 회로(22)에 있어서 상기 이진화 데이터를 도 1에 도시된 기억부(14)로부터 얻은 좌단용 LUT의 데이터와 비교하여 실시한다.In step S2, the reference positions at the left and right ends of the area to be exposed are detected. More specifically, the detection of the reference position is performed by comparing the binary data with the data of the left-end LUT obtained from the storage unit 14 shown in Fig.

예를 들면, 피노광 영역의 좌단을 지정하는 제1 기준 위치가 도 7(a)에 도시된 바와 같이 블랙 매트릭스(11)의 픽셀(12)의 좌상단 모서리부에 설정되어 있는 경우에는, 상기 좌단용 LUT는 도 7(b)에 도시하는 것으로 되고, 이 때의 좌단용 LUT의 데이터는 "00011011"이 된다. 따라서, 상기 이진화 데이터는 상기 좌단용 LUT의 데이터 "00011011"과 비교되고, 양 데이터가 일치하였을 때에 촬상 수단(3)으로 취득한 화상 데이터가 제1 기준 위치인 것으로 판정되어 좌단 판정 회로(22)로부터 좌단의 판정 결과를 출력한다. 또한, 도 10에 도시한 바와 같이 다섯 개의 픽셀(12)이 배열되어 있을 때에는 각 픽셀(12)의 좌상단 모서리부가 제1 기준 위치에 해당하게 된다.For example, when the first reference position designating the left end of the pixel area is set at the upper left corner of the pixel 12 of the black matrix 11 as shown in Fig. 7 (a) The LUT for the left end is shown in Fig. 7 (b), and the data of the left end LUT at this time is "00011011 ". Therefore, the binarization data is compared with the data "00011011" of the left-end LUT. When both data agree, it is determined that the image data acquired by the image pickup means 3 is the first reference position, And outputs the judgment result at the left end. When five pixels 12 are arranged as shown in FIG. 10, the upper left corner of each pixel 12 corresponds to the first reference position.

상기 판정 결과에 근거하여, 도 4에 도시하는 계수 회로(24A)에 있어서 상기 일치 회수가 카운트된다. 또한, 그 카운트 수는 도 1에 도시된 기억부(14)에서 얻은 좌단 픽셀 번호와 비교 회로(25A)에서 비교되고, 양 수치가 일치하였을 때에 좌단 지정 신호를 상기 기억부(14)에 출력한다. 이 경우, 도 10에 도시된 바와 같이, 예를 들면 좌단 픽셀 번호로서 첫 번째의 픽셀(12₁)을 정하면 이 픽셀(12₁)의 좌상단 모서리부가 제1 기준 위치로 설정된다. 따라서, 상기 제1 기준 위치에 대응하는 촬상 수단(3)의 라인 CCD에 있어서의 엘리먼트 번지, 예를 들면 EL₁이 기억부(14)에 기억된다.Based on the determination result, the counting circuit 24A shown in Fig. 4 counts the number of coincidences. The number of counts is compared in the comparison circuit 25A with the leftmost pixel number obtained in the storage unit 14 shown in Fig. 1, and when both values agree, the left end designation signal is output to the storage unit 14 . In this case, as shown in FIG. 10, when the first pixel 12 ₁ is determined as the leftmost pixel number, for example, the left upper corner portion of the pixel 12 ₁ is set as the first reference position. Thus, the address elements of the line CCD in the image pickup means (3) corresponding to the first reference position, for example the EL ₁ is stored in the memory 14.

한편, 상기 이진화 데이터는 우단 판정 회로(23)에서 도 1에 도시된 기억부(14)로부터 얻은 우단용 LUT의 데이터와 비교된다. 예를 들면, 피노광 영역의 우단을 지정하는 제2 기준 위치가 도 8(a)에 도시하는 바와 같이 블랙 매트릭스(11)의 픽셀(12)의 우상단 모서리부에 설정되어 있는 경우에는, 상기 우단용 LUT는 도 8(b)에 도시하는 것으로 되고, 이 때의 우단용 LUT의 데이터는 "00110110"이 된다. 따라서, 상기 이진화 데이터는 상기 우단용 LUT의 데이터 "00110110"과 비교되어, 양 데이터가 일치할 때에 촬상 수단(3)으로 취득한 화상 데이터가 피노광 영역의 우단의 기준 위치인 것으로 판정되고, 우단 판정 회로(23)로부터 우단 판정 결과를 출력한다. 또한, 전술한 바와 마찬가지로, 도 10에 도시된 바와 같이, 예를 들면 픽셀(12)이 다섯 개 나란히 배열되어 있을 때에는 각 픽셀(12)의 우상단 모서리부가 제2 기준 위치에 해당하게 된다.On the other hand, the binarization data is compared with the data of the rightmost LUT obtained from the storage unit 14 shown in Fig. For example, when the second reference position designating the right end of the pixel area is set at the upper right corner of the pixel 12 of the black matrix 11 as shown in Fig. 8 (a) Quot; LUT " is shown in Fig. 8 (b), and the data of the right end LUT at this time becomes "00110110 ". Therefore, the binarization data is compared with the data "00110110" of the right end LUT, and it is determined that the image data acquired by the image pickup means 3 when the both data coincide is the reference position of the right end of the image area, And outputs a right end determination result from the circuit 23. 10, for example, when five pixels 12 are arranged side by side, the upper right corner of each pixel 12 corresponds to the second reference position.

상기 판정 결과에 기초하여, 도 4에 도시된 계수 회로(24B)에 있어서 상기 일치 회수가 카운트된다. 또한, 그 카운트 수는 도 1에 도시된 기억부(14)로부터 얻은 우단 픽셀 번호와 비교 회로(25B)에서 비교되고, 양 수치가 일치하였을 때에 우단 지정 신호를 상기 기억부(14)에 출력한다. 이 경우, 도 10에 도시된 바와 같이, 예를 들면 우단 픽셀 번호로서 다섯 번째의 픽셀(12₅)을 정하면 이 픽셀(12₅)의 우상단 모서리부가 제2 기준 위치로 설정된다. 따라서, 상기 제2 기준 위치에 대응하는 촬상 수단(3)의 라인 CCD에 있어서의 엘리먼트 번지, 예를 들면 (EL₅)가 기억부(14)에 기억된다. 또한, 상기한 바와 같이 하여 피노광 영역의 좌단 및 우단의 기준 위치가 검출되면 단계 S3로 진행된다.Based on the determination result, the coincidence count is counted in the count circuit 24B shown in Fig. The number of counts is compared in the comparison circuit 25B with the rightmost pixel number obtained from the storage unit 14 shown in Fig. 1, and the right end designation signal is output to the storage unit 14 when the two values coincide . In this case, as shown in FIG. 10, for example, if the fifth pixel 12 ₅ is determined as the rightmost pixel number, the upper right corner of the pixel 12 ₅ is set as the second reference position. Therefore, the element address in the line CCD of the image pickup means 3 corresponding to the second reference position, for example, (EL ₅ ) is stored in the storage unit 14. When the reference positions of the left end and the right end of the target area are detected as described above, the process proceeds to step S3.

단계 S3에 있어서는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1 기준 위치 및 제2 기준 위치의 검출 시각(t₁, t₂)에 기초하여 반송 방향에 대한 칼라 필터 기판(6)의 경사각(θ)이 연산부(15)에서 연산된다. 예를 들면, 반송 속도를 V로 하면, 반송 방향에 있어서의 제1 기준 위치와 제2 기준 위치의 편차량은 (t₁－t₂)V가 된다. 또한, 제1 기준 위치와 제2 기준 위치의 간격은 도 10에 도시하는 바와 같이 제1 기 준 위치에 대응하는 촬상 수단(3)의 엘리먼트 번지(EL₁)와 제2 기준 위치에 대응하는 촬상 수단(3)의 엘리먼트 번지(EL₅)에 기초하여 K(EL₅－EL₁)으로부터 구할 수 있다. 여기서, K는 촬상 배율이다. 따라서, 칼라 필터 기판(6)의 경사각(θ)은9, the inclination angle ? (T) of the color filter substrate 6 with respect to the transport direction is calculated based on the detection times (t ₁ , t ₂ ) of the first reference position and the second reference position, ) Is calculated by the arithmetic unit 15. For example, when the conveying speed is V, the deviation between the first reference position and the second reference position in the conveying direction becomes (t ₁ -t ₂ ) V. Further, the element address of the first reference position and the image pick-up means (3) corresponding to the first criterion position as shown in 10 intervals are also of a second reference position (EL ₁₎ and the image pick-up corresponding to the second reference position Can be obtained from K (EL ₅ -EL ₁ ) based on the element address EL ₅ of the means 3. Here, K is the imaging magnification. Therefore, the inclination angle [ theta ] of the color filter substrate 6 is

θ=arctan(t₁－t₂)V/｛K(EL₅－EL₁)｝ ? = arctan (t ₁ -t ₂ ) V / {K (EL ₅ -EL ₁ )}

를 연산하여 구할 수 있다.Can be calculated.

상기 칼라 필터 기판(6)의 경사각(θ)이 연산되면, 반송 수단 콘트롤러(17)에 의하여 제어되어 반송 수단(4)의 얼라인먼트 수단(29)이 구동되고 스테이지(4a)가 각도 θ만큼 회전된다. 이로써 도 10에 도시하는 바와 같이, 블랙 매트릭스(11)의 피노광 영역의 각 변과 마스크(10)의 개구부(10a)의 각 변이 평행하게 된다.If the inclination angle (θ) The operation of the color filter substrate 6, is controlled by a transfer means controller 17, the alignment means 29 of the transporting means 4, the drive and stage (4a) is rotated by an angle θ . 10, each side of the exposed area of the black matrix 11 and the sides of the opening 10a of the mask 10 become parallel to each other.

다음으로, 단계(S4)에 있어서는 제1 기준 위치와 제2 기준 위치의 중간 위치가 연산부(15)에서 연산된다. 구체적으로는, 기억부(14)에서 읽어낸 제1 기준 위치에 대응하는 촬상 수단(3)의 엘리먼트 번지(EL₁)와 제2 기준 위치에 대응하는 촬상 수단(3)의 엘리먼트 번지(EL₅)에 기초하여 상기 중간 위치는 (EL₁＋EL₅)/2에 의하여 구할 수 있다.Next, in step S4, the intermediate position between the first reference position and the second reference position is calculated by the arithmetic unit 15. [ Specifically, an element address of the image pick-up means (3) corresponding to the element address (EL ₁₎ and the second reference position of the image pick-up means (3) corresponding to the first reference position which is read from the storage unit (14) (EL ₅ ), The intermediate position can be obtained by (EL ₁ + EL ₅ ) / 2.

다음으로, 단계(S5)에 있어서는 단계(S4)에서 구한 중간 위치와 촬상 수단(3)의 촬상 중심(엘리먼트 번지(EL_C))이 일치하고 있는 지 여부가 판정된다. 여기서, "NO"로 판정되면 단계(S6)로 진행된다.Next, in step S5, it is determined whether or not the intermediate position obtained in step S4 matches the imaging center (element address EL _C ) of the imaging unit 3. If it is determined to be "NO ", the process proceeds to step S6.

단계(S6)에 있어서는 반송 수단 콘트롤러(17)에 의하여 얼라인먼트 수단(29) 을 제어하고, 도 10에 도시하는 바와 같이 K｛EL_C－(EL₁＋EL₅)/2｝분만큼 Y축 방향의 화살표(B)로 나타내는 방향으로 스테이지(4a)를 이동시킨다. 이로써 도 2에 도시된 바와 같이, 피노광 영역의 중심 위치와 촬상 수단(3)의 촬상 중심(또는 마스크(10)의 개구부(10a)의 중심 위치)이 일치하게 된다. 또한, 단계(S7)로 진행된다.In step S6, the conveying means controller 17 controls the aligning means 29 so as to adjust the amount of movement in the Y-axis direction by K {EL _C - (EL ₁ + EL ₅ ) / 2} The stage 4a is moved in the direction indicated by the arrow B in Fig. As a result, the center position of the image area and the image pickup center of the image pickup device 3 (or the center position of the opening 10a of the mask 10) coincide with each other, as shown in Fig. Then, the process proceeds to step S7.

한편, 단계(S5)에 있어서 "YES"로 판정되었을 경우에도 단계(S7)로 진행된다.On the other hand, even if it is determined as "YES" in the step S5, the process also proceeds to the step S7.

단계(S7)에 있어서는 블랙 매트릭스(11)의 피노광 영역이 노광 광학계(2)의 노광 위치에 설정되었는지 여부가 판정된다. 이 판정은 기억부(14)에 기억된 제1 기준 위치의 검출 시각(t₁), 도 2에 도시하는 반송 방향에 있어서의 픽셀(12)의 폭(W) 및 반송 속도(V) 및 촬상 위치와 노광 위치의 거리(D)의 각 데이터에 기초하여, 촬상 수단(3)에 의하여 픽셀 열의 중심 위치가 촬상된 후에 칼라 필터 기판(6)이 거리(D)만큼 반송되는 시간(t)을 연산부(15)에서 연산하고, 상기 시간(t)을 관리함으로써 실시된다. 여기서, 시간(t)이 경과한, 즉 블랙 매트릭스(11)의 피노광 영역이 노광 위치로 설정된 것으로 판정("YES" 판정)되면 단계(S8)로 진행된다.In step S7, it is determined whether or not the area of the black matrix 11 to be exposed is set at the exposure position of the exposure optical system 2. [ This determination is the first detection of the reference position time (t _1), the width of the pixel 12 in the transport direction shown in Fig. 2 (W) and the conveying speed (V) and the imaging is stored in the storage section 14 The time t at which the color filter substrate 6 is transported by the distance D after the center position of the pixel row is picked up by the image pickup means 3 is calculated on the basis of each data of the distance D between the position and the exposure position By the arithmetic unit 15, and managing the time t. Here, if it is determined that the time t has elapsed, that is, if the exposed area of the black matrix 11 is set to the exposure position (YES), the process proceeds to step S8.

단계(S8)에 있어서는 램프 콘트롤러(16)가 기동하여 광원(7)을 미리 설정된 소정 시간만큼 발광시킨다. 이 경우, 칼라 필터 기판(6)이 일정한 속도로 이동하고 있기 때문에, 노광 패턴의 반송 방향의 가장자리가 흐려지는 경우가 있다. 따라서, 그 흐려진 양이 허용값이 되도록 반송 속도, 노광 시간 및 광원(7)의 파워를 미리 설정하여 둔다.In step S8, the lamp controller 16 is activated to cause the light source 7 to emit light for a predetermined time. In this case, since the color filter substrate 6 is moving at a constant speed, the edges of the exposure pattern in the carrying direction may be blurred. Therefore, the transport speed, the exposure time, and the power of the light source 7 are set in advance so that the blurred amount becomes a permissible value.

단계(S9)에 있어서는 좌단 픽셀수(n)가 도 4에 도시하는 좌단 픽셀 계수 회로(26)에서 카운트된다. 또한, 단계(S10)로 진행되고, 상기 좌단 픽셀수(n)가 미리 설정되어 기억부(14)에 기억된 노광 종료 픽셀 열 번호(N)와 비교기(27)에서 비교되어 양 수치가 일치하는지 여부가 판정된다.In step S9, the number of left-end pixels n is counted by the left-end pixel count circuit 26 shown in Fig. The flow advances to step S10 to compare whether the left end pixel number n is preset and the exposure end pixel row number N stored in the storage unit 14 with the comparator 27 Is determined.

단계(S10)에 있어서 "NO"로 판정되면, 단계(S1)으로 되돌아가서 다음 기준 위치의 검출 동작으로 이동한다. 이 경우, 촬상 수단(3)의 읽기 개시 신호에 의하여 도 4에 도시된 계수 회로(24A, 24B)는 리셋된다.If "NO" is determined in step S10, the process returns to step S1 and moves to the detection operation of the next reference position. In this case, the counting circuits 24A and 24B shown in Fig. 4 are reset by the read start signal of the image pickup means 3. Fig.

한편, 단계(S10)에 있어서 "YES"로 판정되면 칼라 필터 기판(6)의 소정 영역에 대한 모든 노광이 종료되고, 도 4에 도시된 노광 종료 신호에 의하여 좌단 픽셀 계수 회로(26)가 리셋 된다. 또한, 반송 수단(4)은 스테이지(4a)를 스타트 위치까지 고속으로 되돌린다.On the other hand, if it is determined as "YES " in step S10, all the exposures to the predetermined area of the color filter substrate 6 are completed, and the left end pixel count circuit 26 is reset do. Further, the conveying means 4 returns the stage 4a to the start position at a high speed.

또한, 상기 노광 광학계(2)에 의한 노광 가능 영역이 칼라 필터 기판(6)의 폭보다 좁을 때에는, 상기 단계(S10)가 종료되면 스테이지(4a)를 Y방향으로 소정 거리만큼 스텝 이동시키고, 상기 단계(S1) 내지 단계(S10)를 다시 실행하여 이미 노광 된 영역에 인접하는 영역에 노광을 실시한다. 또한, 상기 노광 광학계(2) 및 촬상 수단(3)을 Y축 방향으로 복수 개 일렬로 설치하고, 칼라 필터 기판(6)의 전체 폭에 대하여 1회로 노광할 수 있도록 할 수도 있다. 또한, 피노광 영역에 대하여 촬상 수단(3)에 의한 촬상 영역이 좁을 때에는 촬상 수단(3)을 Y축 방향으로 복수 개 나열하여 설치할 수도 있다.When the exposure possible area by the exposure optical system 2 is narrower than the width of the color filter substrate 6, the stage 4a is moved stepwise by a predetermined distance in the Y direction when the step S10 is completed, Steps S1 to S10 are performed again to perform exposure to an area adjacent to the already exposed area. It is also possible to provide a plurality of the exposure optical system 2 and the image pickup means 3 in a line in the Y-axis direction so that one exposure can be performed with respect to the entire width of the color filter substrate 6. When the imaging area by the imaging unit 3 is narrow with respect to the area to be imaged, a plurality of imaging units 3 may be arranged in the Y-axis direction.

또한, 설명의 편의를 위하여 단계(S1) 내지 단계(S10)를 일련의 동작으로 설 명하였지만, 기준 위치의 검출은 상기 각 단계의 실행과 병행하여 실행되고, 검출 데이터는 수시로 기억부(14)에 기억된다. 따라서, 상기 단계(S3)에 있어서 칼라 필터 기판(6)의 경사각(θ)의 조정과 단계(S6)에 있어서의 칼라 필터 기판(6)의 Y축 조정은 기억부(14)로부터 필요한 데이터를 읽어내어 칼라 필터 기판(6)이 하나 이전의 노광 위치로부터 다음의 노광 위치까지 이동하는 시간 내에 실행된다.The detection of the reference position is performed in parallel with the execution of each of the above steps and the detection data is stored in the storage unit 14 at any time, . Therefore, the adjustment of the inclination angle [ theta ] of the color filter substrate 6 and the adjustment of the Y axis of the color filter substrate 6 in the step S6 in the step S3 are performed by the storage unit 14 And the color filter substrate 6 is moved within a period of time from the previous exposure position to the next exposure position.

이와 같이, 본 발명의 노광 장치(1)에 의하면, 칼라 필터 기판(6)을 일정한 속도로 반송하면서 촬상 수단(3)으로 촬상된 블랙 매트릭스(11)의 픽셀(12)에 설정된 기준 위치를 기준으로 하여, 광원(7)의 발광 타이밍을 제어하고, 노광 광학계(2)에 의하여 노광되는 노광 영역의 폭에 대응하여 칼라 필터 기판(6)의 이동 방향으로 직교하는 방향으로 가늘고 긴 형태의 한 개의 개구부(10a)를 형성한 마스크(10)를 사용하여 상기 개구부(10a)의 상을 칼라 필터 기판(6)의 소정 위치에 노광하도록 함으로써 작은 마스크(10)를 사용하여 효율적으로 넓은 노광 영역에 대하여 노광을 실시할 수 있다.As described above, according to the exposure apparatus 1 of the present invention, the reference position set in the pixel 12 of the black matrix 11 picked up by the image pickup means 3 while the color filter substrate 6 is being conveyed at a constant speed is set as a reference And controls the light emission timing of the light source 7 so as to correspond to the width of the exposure area to be exposed by the exposure optical system 2 and to form one thin and long one in the direction orthogonal to the moving direction of the color filter substrate 6 The mask 10 on which the opening 10a is formed is used to expose the opening 10a at a predetermined position on the color filter substrate 6, Exposure can be performed.

또한, 상기 기준 위치에 기초하여 칼라 필터 기판(6)이 하나 이전의 노광 위치로부터 다음의 노광 위치까지 이동하는 시간 내에 스테이지(4a)의 각도(θ)와 Y축의 얼라인먼트 조정을 실시하도록 함으로써 얼라인먼트 시간을 단축할 수 있으며 노광 영역의 어느 장소에 대하여 고정밀도로 노광을 실시할 수 있다.In addition, alignment of the Y-axis with the angle ? Of the stage 4a is performed within the time that the color filter substrate 6 moves from the previous exposure position to the next exposure position based on the reference position, Can be shortened and the exposure can be performed with high accuracy at any place in the exposure area.

또한, 상기 제1 실시 형태에 있어서, 얼라인먼트 수단(29)을 반송 수단(4)에 설치한 경우에 대하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 노광 광학계(2) 및 촬상 수단(3)을 갖는 기구에 얼라인먼트 수단을 설치할 수도 있다. 이 경우, Y축 방향의 얼라인먼트는 도 11에 도시하는 바와 같이, 마스크(10)를 갖는 마스크 스테이지(8) 또는 결상 렌즈(9)를 이동시켜서 실시할 수도 있다. 예를 들면 마스크 스테이지(8)를 이동하여 조정하는 경우, 도 11(a)에 도시된 바와 같이, 마스크 스테이지(8)를 화살표(C) 방향으로 어긋나게 하면 칼라 필터 기판(6) 상의 결상은 화살표(D) 방향으로 이동한다. 따라서, 노광 패턴의 조정 방향과 반대 방향으로 마스크 스테이지(8)를 어긋나게 하여 조정하게 된다. 또한, 예를 들면 결상 렌즈(9)를 이동시켜서 조정하는 경우, 도 11(b)에 도시된 바와 같이, 노광 패턴의 조정 방향과 동일 방향(화살표 E 방향)으로 결상 렌즈(9)를 이동시켜서 실시한다.In the first embodiment described above, the case where the aligning means 29 is provided on the conveying means 4 is explained. However, the present invention is not limited to this, and the mechanism having the exposure optical system 2 and the image pick- Alignment means may also be provided. In this case, the alignment in the Y-axis direction may be performed by moving the mask stage 8 or the imaging lens 9 having the mask 10 as shown in Fig. 11 (a), when the mask stage 8 is shifted in the direction of the arrow C, the image on the color filter substrate 6 is shifted in the direction of the arrow C, (D) direction. Therefore, the mask stage 8 is shifted and adjusted in a direction opposite to the direction of adjustment of the exposure pattern. 11 (b), the imaging lens 9 is moved in the same direction as the direction of adjustment of the exposure pattern (in the direction of the arrow E), for example, when the imaging lens 9 is moved and adjusted Conduct.

도 12는 마스크(10)의 다른 구성예를 나타내는 도면이다. 이 마스크(10)는 불투명한 부재, 예를 들면 흑색 알루마이트 처리한 금속 부재(28)에, 노광 광학계(2)에 의하여 노광되는 노광 영역의 폭에 대응하여 칼라 필터 기판(6)의 이동 방향에 직교하는 방향으로 가늘고 긴 형태의 한 개의 개구부(10a')를 형성하고 상기 개구부(10a')의 길이 방향에 있어서 반송 방향에 직교하는 방향(Y축 방향)의 양단 부재(28a)가 각각 Y축 방향으로 이동 가능하게 되어 상기 개구부(10a')의 길이가 조절 가능하게 되어 있다. 따라서, Y축 방향의 얼라인먼트는 이 양단 부재(28a)를 각각 소정의 양만큼 이동시켜서 실시한다. 이에 의하면, 양단 부재(28a)를 동일한 방향으로 동일한 양만큼 이동시키면 Y축 방향의 얼라인먼트 조정을 할 수 있고, 양단 부재(28a)의 각 이동량 및 이동 방향을 적절히 설정하면 노광 패턴의 폭을 임의로 설정할 수 있다. 이 조절은 제어 수단(5)으로 자동 제어하여 실시할 수 있다.12 is a view showing another example of the configuration of the mask 10. Fig. This mask 10 is provided on the opaque member, for example, the metal member 28 subjected to the black alumite treatment, in the moving direction of the color filter substrate 6 in correspondence with the width of the exposure area exposed by the exposure optical system 2 (Y-axis direction) orthogonal to the carrying direction in the longitudinal direction of the opening 10a 'are formed on the Y-axis (Y-axis) in the longitudinal direction of the opening 10a' So that the length of the opening 10a 'is adjustable. Therefore, alignment in the Y-axis direction is performed by moving the both end members 28a by a predetermined amount. According to this, alignment adjustment in the Y-axis direction can be performed by moving the both end members 28a by the same amount in the same direction, and if the movement amounts and the moving directions of the both end members 28a are appropriately set, . This adjustment can be carried out by automatically controlling the control means (5).

또한, 상기 제1 실시 형태에서는 결상 렌즈(9)를 사용하여 마스크(10)의 개 구부(10a 또는 10a의 상을 칼라 필터 기판(6) 상에 결상하는 경우에 대하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 마스크(10)를 칼라 필터 기판(6)에 근접시켜서 직접 노광하는 프록시미티 노광 장치에도 적용할 수 있다.In the first embodiment, the case where the image of the opening portion 10a or 10a of the mask 10 is formed on the color filter substrate 6 by using the image forming lens 9 has been described, but the present invention is not limited thereto , And a proximity exposure apparatus in which the mask 10 is brought close to the color filter substrate 6 to directly expose it.

도 13은 본 발명에 따른 노광 장치의 제2 실시 형태의 요부를 나타내는 측면도이다. 이 제2 실시 형태는 마스크 스테이지(8)와 결상 렌즈(9)의 사이에 빔 스플리터(30)를 배치하여 노광 광학계(2)를 구성하고, 상기 빔 스플리터(30)의 결상 렌즈측 반사면(30a)에 있어서의 반사광을 수광 가능하게 촬상 수단(3)을 배치하고, 상기 결상 렌즈(9)를 칼라 필터 기판(6)에 형성된 블랙 매트릭스(11)의 상을 촬상 수단(3)의 수광 소자면에 결상하는 결상 렌즈와 공동으로 사용하게 되어 있다. 여기서, 도 13에 있어서, 부호 31은 조명 광원을 나타내고, 부호 32는 하프 미러를 나타내며, 촬상 수단(3)의 촬상 위치를 결상 렌즈(9)를 통하여 조명할 수 있게 되어 있다. 또한, 광원(7)의 광의 파장을 선택함으로써 촬상 수단(3)의 조명 광원(31) 대신에 노광용 광원(7)을 조명용과 겸용하여 사용할 수도 있다.13 is a side view showing the main part of the second embodiment of the exposure apparatus according to the present invention. In this second embodiment, the beam splitter 30 is disposed between the mask stage 8 and the imaging lens 9 to constitute the exposure optical system 2, and the beam splitter 30 is provided with an image- And the image forming lens 3 is arranged so that the image of the black matrix 11 formed on the color filter substrate 6 is projected onto the light receiving element 3 of the image pickup means 3, And is used in combination with an imaging lens that forms an image on the surface. 13, reference numeral 31 denotes an illumination light source, reference numeral 32 denotes a half mirror, and an image pickup position of the image pickup means 3 can be illuminated through an image-forming lens 9. It is also possible to use the exposure light source 7 as a light source instead of the illumination light source 31 of the imaging means 3 by selecting the wavelength of the light of the light source 7.

이와 같이 구성한 제2 실시 형태는 반송 수단(4)으로 칼라 필터 기판(6)을 일정한 속도로 화살표(A) 방향으로 반송하면서 촬상 수단(3)으로 결상 렌즈(9)를 개재하여 칼라 필터 기판(6) 상의 블랙 매트릭스(11)의 픽셀(12)을 촬상하고, 촬상 수단(3)으로 촬상된 픽셀(22)에 미리 설정된 기준 위치를 제어 수단(5)으로 검출하고, 상기 기준 위치에 기초하여 제1 실시 형태와 동일하게 하여 마스크(10)와 칼라 필터 기판(6)의 얼라인먼트를 조정함과 동시에 노광 광학계(2)의 광원(7)을 발광시키고, 칼라 필터 기판(6)의 소정 위치에 상기 결상 렌즈(9)로 마스크(10)의 개구 부(10a)의 상을 결상하여 그 상을 노광한다.In the second embodiment constructed as described above, the color filter substrate 6 is transferred to the imaging means 3 via the imaging lens 9 while the color filter substrate 6 is conveyed in the direction of arrow A at the constant speed by the conveying means 4 6) of the pixel 12 of the black matrix 11 and detects the preset reference position in the pixel 22 picked up by the image pick-up means 3 with the control means 5, The alignment of the mask 10 and the color filter substrate 6 is adjusted and the light source 7 of the exposure optical system 2 is made to emit light in the same manner as in the first embodiment, The image of the opening 10a of the mask 10 is formed by the imaging lens 9 and the image is exposed.

이와 같이 제2 실시 형태에 의하면, 노광 광학계(2)의 결상 렌즈(9)와 촬상 수단(3)의 결상 렌즈를 공동으로 사용하도록 함으로써 노광 광학계(2)의 노광 위치와 촬상 수단(3)의 촬상 위치가 일치하고, 칼라 필터 기판(6) 상의 노광 예정 위치를 촬상 수단(3)으로 촬상하여 검출한 후에 바로 노광할 수 있어서, 노광 정밀도를 제1 실시 형태보다 더 향상시킬 수 있다.According to the second embodiment, by using the imaging lens of the exposure optical system 2 and the imaging lens of the imaging means 3 in common, the exposure position of the exposure optical system 2 and the imaging position of the imaging means 3 It is possible to perform exposure immediately after the image pickup position coincides and the expected exposure position on the color filter substrate 6 is sensed by the image pickup means 3 and detected and the exposure accuracy can be further improved as compared with the first embodiment.

또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서는 얼라인먼트 수단을 구비한 경우에 대하여 설명하였지만, 칼라 필터 기판(6)을 스테이지(4a)에 세팅만 하면 노광 예정 위치와 실제 노광 위치의 편차량이 허용 범위 내에 들어가는 경우에는 얼라인먼트 수단은 불필요하다.However, if the color filter substrate 6 is set on the stage 4a, the amount of deviation of the expected exposure position and the actual exposure position becomes within the allowable range The alignment means is unnecessary.

또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에 있어서는 피노광체로서 칼라 필터 기판(6)을 사용한 경우에 대하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 소정 형상의 패턴을 매트릭스 형태로 배치하는 기판에 대하여도 적용할 수 있다.In the first and second embodiments, the case where the color filter substrate 6 is used as an object to be exposed has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to a substrate having a predetermined pattern in a matrix form .

Claims

An exposure optical system for irradiating exposure light from a light source with respect to an object to be exposed; and conveying means disposed in opposition to the exposure optical system for conveying the object at a constant speed by placing the object on the optical path of the exposure optical system, And a mask having an elongated opening portion extending in a direction perpendicular to the moving direction is disposed in the plane so as to expose an image of the opening portion of the mask on the object to be exposed As an exposure apparatus,

And a plurality of light receiving elements arranged in a line in a direction orthogonal to the moving direction of the object to be imaged, wherein the imaging centers of the arranged array of light receiving elements and the centers of the openings of the mask are arranged coinciding with each other in the moving direction of the object Imaging means for imaging a reference pattern having pixels on a matrix formed in advance in the object to be imaged at a position in front of the exposure position by the exposure optical system in the moving direction of the conveying means,

A reference position preset in a pixel of the reference pattern is detected by processing an image of the reference pattern picked up by the image pickup means and a timing of exposing the exposure light of the exposure optical system based on the reference position is controlled, And a control means for exposing an image of the opening portion of the mask to a predetermined position.

The method according to claim 1,

Wherein said exposure optical system comprises an image-forming lens for forming an image of an opening of said mask on said object to be exposed.

An exposure apparatus for exposing exposure light from a light source through a mask having a predetermined opening to an object to be exposed and exposing an image of an opening of the mask on a substrate to be transferred,

Conveying means for conveying the object to be exposed at a constant speed;

An elongated opening positioned above the conveying means and located on a plane parallel to the moving direction of the object to be exposed on the optical path from the light source to the object to be exposed and extending in a direction perpendicular to the moving direction An exposure optical system having a formed mask interposed therebetween and configured to form an opening portion of the mask on the object and a beam splitter disposed obliquely on the optical path between the imaging lens and the mask;

And a plurality of light receiving elements arranged in a line in a direction orthogonal to a moving direction of the object to be exposed and arranged so as to be able to receive reflected light on the image forming lens side reflecting surface of the beam splitter, Imaging means for picking up a reference pattern having pixels on a matrix formed in advance in the object to be imaged through the imaging lens;

A reference position preset in a pixel of the reference pattern is detected by processing an image of the reference pattern picked up by the image pickup means and a timing of irradiating the exposure light with the exposure optical system is controlled based on the reference position, And a control means for exposing an image of the opening portion of the mask to a predetermined exposure position of the mask.

The method according to claim 1 or 3,

Wherein the light source is a flash lamp that intermittently fires an exposure light.

The method according to claim 1 or 3,

And alignment means for calculating a deviation between the expected exposure position of the reference pattern and the exposure position of the mask opening on either the transfer means or the exposure optical system based on the reference position and correcting the deviation Exposure apparatus.

The method according to claim 1 or 3,

The mask is characterized in that an opaque film formed on a transparent glass substrate is provided with one opening in a shape elongated in the direction orthogonal to the moving direction of the object in correspondence with the width of the exposure area exposed by the exposure optical system .

The method according to claim 1 or 3,

The mask has an opaque member formed with one opening in an elongated shape in a direction orthogonal to the moving direction of the object in correspondence to the width of the exposure area exposed by the exposure optical system to adjust the length of the opening The exposure apparatus comprising: