米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 写真;映画 -> 株式会社ニコン

発明の名称 周辺露光装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−201862(P2001−201862A)
公開日 平成13年7月27日(2001.7.27)
出願番号 特願2000−9801(P2000−9801)
出願日 平成12年1月19日(2000.1.19)
代理人 【識別番号】100084412
【弁理士】
【氏名又は名称】永井 冬紀
【テーマコード(参考)】
2H097
5F046
【Fターム(参考)】
2H097 AA08 BA10 BB10 CA05 CA08 GB00 LA10 LA12 
5F046 AA06 BA07 CC03 CC15 CC18
発明者 楢木 剛
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】パターンを形成すべきパターン領域と前記パターン領域とは異なる非パターン領域とを有する感光基板の前記非パターン領域に露光光を照射するための複数の照明ユニットを有する周辺露光装置において、前記複数の照明ユニットの個々の状態に応じて、前記複数の照明ユニットのうち所定の照明ユニットを選択して露光する露光制御部を有することを特徴とする周辺露光装置。
【請求項2】請求項1に記載の周辺露光装置において、前記露光制御部は、前記所定の照明ユニットとして、前記複数の照明ユニットのうちの少なくとも一つを選択することを特徴とする周辺露光装置。
【請求項3】請求項1または2に記載の周辺露光装置において、前記露光制御部は、メインテナンス中または照射準備中の照明ユニットを選択対象から除外することを特徴とする周辺露光装置。
【請求項4】請求項1または2に記載の周辺露光装置において、前記露光制御部は、前記照明ユニットの照明光量に基づいて、前記所定の照明ユニットを選択することを特徴とする周辺露光装置。
【請求項5】請求項4に記載の周辺露光装置において、前記露光制御部は、前記所定の照明ユニットとして、所定の照射光量を照射可能な照明ユニットを選択することを特徴とする周辺露光装置。
【請求項6】請求項1〜5のいずれか1項に記載の周辺露光装置において、前記露光制御部は、前記選択された照明ユニットに応じて、前記非パターン領域を露光する際の一連の露光動作を変えることを特徴とする周辺露光装置。
【請求項7】請求項6に記載の周辺露光装置において、前記露光制御部は、前記選択された照明ユニットの数に応じて、前記非パターン領域を露光する際の一連の露光動作を変えることを特徴とする周辺露光装置。
【請求項8】請求項6に記載の周辺露光装置において、前記照明ユニットは、光源と集光光学系とを有し、前記露光制御部は、前記光源の状態に応じて、前記所定の照明ユニットを選択することを特徴とする周辺露光装置。
【請求項9】パターンを形成すべきパターン領域と前記パターン領域とは異なる非パターン領域とを有する感光基板の前記非パターン領域に露光光を照射するための複数の照明ユニットを有する周辺露光装置において、前記非パターン領域中で同一線上に延在する露光対象部分を露光する際に、前記複数の照明ユニットのうち少なくとも二つを前記同一線上に沿って前記感光基板と相対移動させることを特徴とする周辺露光装置。
【請求項10】パターンを形成すべきパターン領域と前記パターン領域とは異なる非パターン領域とを有する感光基板の前記非パターン領域に露光光を照射するための照明ユニットを複数備えた周辺露光装置を用い、前記非パターン領域を前記照明ユニットから出射される露光光で露光する露光方法において、前記複数の照明ユニットの個々の状態に応じて、前記感光基板を露光する照明ユニットを選択して露光することを特徴とする露光方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LCD(液晶表示装置)やPDP(プラズマ表示パネル)などに用いられるガラスプレートやIC基板等を製作する過程において、フォトレジストの塗布された基板上で回路パターン等が露光される領域以外の部分に塗布されているフォトレジストに光を照射する周辺露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示パネル等を製造する際の一工程であるリソグラフィ工程においては、投影光学系が内部に組み込まれている投影露光装置が用いられる。マスクに形成されているパターンの像は、この投影光学系により基板上のフォトレジスト塗布面に投影される。この基板には、上述したプロセスによってパターンが露光される部分、すなわちパターン領域と、上記パターンの露光されない領域、すなわち非パターン領域とを有する。この非パターン領域には、光を照射する必要がある。理由は、基板にポジ型レジストが塗布されていることによる。つまり、ポジレジストの未露光部分は、現像後も基板上に残る。特に、スピンコートによってフォトレジストを基板上に塗布した場合、その膜厚は基板中央部よりも周辺部の方で厚くなる。一般に、基板の周辺部は非パターン領域であることが多く、除去されずに残っているフォトレジストは膜厚が厚いほど剥がれやすいという性質を有している。このポジレジストが後の処理工程中に剥離し、細片(パーティクル)となって飛散することがある。このパーティクルは、液晶表示パネル等、露光対象の基板の歩留まりを低下させる要因となっている。また、たとえ剥離を生じなくても、CVDなどの後処理を基板に施す際に、基板周辺部等にフォトレジストが残っているとパターン領域に形成される薄膜の膜厚の不均一をもたらすこともある。
【0003】そこで、非パターン領域のフォトレジストに光を照射して感光させ、後に続く現像工程において不要なレジストを除去することが一般に行われている。このように、基板上の非パターン領域に光を照射するものとして、光源から出射するスポット光を走査させて基板上の非パターン領域に光を照射する装置が種々提案されている。以下、本明細書中では、基板上の非パターン領域に光を照射する装置を「周辺露光装置」と称する。また、基板上の非パターン領域で光の照射される部分を「周辺露光領域」と称する。
【0004】基板上に形成されるパターンの精細化にともない、投影露光装置には、より短波長のものが用いられるようになってきている。これにともない、基板に塗布されるフォトレジストの感光波長帯域も短波長側にシフトしている。したがって、周辺露光装置に用いられる光源もg線やi線等の短波長の光を出射するものが用いられている。
【0005】上述したフォトレジストに対応可能な周辺露光装置に用いられる光源としては、生産効率の向上を目的として、高輝度のもの、たとえば超高圧水銀灯などが用いられる。理由は、フォトレジストに対して同じドーズ量を与えようとしたときに、大光量の光源を用いればそれだけ短い露光時間で済むからである。つまり、光源から出射されるスポット光を走査させる際の速度を上げることができ、これにより短時間のうちに周辺露光領域への光の照射を済ますことができるからである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記周辺露光装置にはさらなる生産効率の向上が求められるようになってきており、露光に要する時間をさらに短縮してスループットを向上させるのに加えて、稼働率を向上させることが要求されている。
【0007】稼働率を低下させる要因の一つとして、光源のランプを交換する間の装置停止時間がある。これについて説明すると、超高圧水銀灯は大光量の光とともに高熱を発する。このため、発光を停止させてからランプ交換が可能な程度に温度が下がるまでの間(クールダウン中)、暫く放置する必要がある。また、ランプの交換を終え、点灯を開始してから波長および光量が安定するまでの間(ウオームアップ中)、やはり暫く放置する必要がある。この間、周辺露光装置は作動を停止せざるを得ず、基板の処理数は大幅に低下することになる。
【0008】本発明の目的は、上述した課題に鑑みてなされたもので、周辺露光装置のスループットおよび稼働率を向上させることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図1〜図3および図6に対応付けて以下の発明を説明する。
(1) 請求項1に記載の発明は、パターンを形成すべきパターン領域とパターン領域とは異なる非パターン領域とを有する感光基板Gの非パターン領域に露光光を照射するための複数の照明ユニット14A、14Bを有する周辺露光装置に適用される。そして、複数の照明ユニット14A、14Bの個々の状態に応じて、複数の照明ユニット14A、14Bのうち所定の照明ユニットを選択して露光する露光制御部100を有することにより上述した目的を達成する。
(2) 請求項2に記載の発明に係る周辺露光装置は、露光制御部100が、所定の照明ユニットとして、複数の照明ユニット14A、14Bのうちの少なくとも一つを選択するものである。
(3) 請求項3に記載の発明に係る周辺露光装置は、露光制御部100が、メインテナンス中または照射準備中の照明ユニット14Aまたは14Bを選択対象から除外するものである。
(4) 請求項4に記載の発明に係る周辺露光装置は、露光制御部100が、照明ユニット14A、14Bの照明光量に基づいて、所定の照明ユニットを選択するものである。
(5) 請求項5に記載の発明に係る周辺露光装置は、露光制御部100が、所定の照明ユニットとして、所定の照射光量を照射可能な照明ユニット14Aまたは14Bを選択するものである。
(6) 請求項6に記載の発明に係る周辺露光装置は、露光制御部100が、選択された照明ユニット14A、14Bに応じて、非パターン領域を露光する際の一連の露光動作を変えるものである。
(7) 請求項7に記載の発明に係る周辺露光装置は、露光制御部100が、選択された照明ユニット14A、14Bの数に応じて、非パターン領域を露光する際の一連の露光動作を変えるものである。
(8) 請求項8に記載の発明に係る周辺露光装置は、照明ユニット14A(14B)が、光源40A(40B)と集光光学系65A、66A(65B、66B)とを有し;露光制御部100は、光源40A(40B)の状態に応じて、所定の照明ユニット14A、14Bを選択するものである。
(9) 一実施の形態を示す図3、図6および図7に対応付けて説明すると、請求項9に記載の発明は、パターンを形成すべきパターン領域とパターン領域とは異なる非パターン領域とを有する感光基板Gの非パターン領域に露光光を照射するための複数の照明ユニット14A、14Bを有する周辺露光装置に適用される。そして、非パターン領域中で同一線上に延在する露光対象部分PAを露光する際に、複数の照明ユニット14A、14Bのうち少なくとも二つを同一線上に沿って感光基板Gと相対移動させるものである。
(10) 一実施の形態を示す図1〜図3および図6に対応付けて説明すると、請求項10に記載の発明は、パターンを形成すべきパターン領域とパターン領域とは異なる非パターン領域とを有する感光基板Gの非パターン領域に露光光を照射するための照明ユニット14A、14Bを複数備えた周辺露光装置を用い、非パターン領域を照明ユニット14A、14Bから出射される露光光で露光する露光方法に適用される。そして、複数の照明ユニット14A、14Bの個々の状態に応じて、感光基板Gを露光する照明ユニット14A、14Bを選択して露光するものである。
【0010】なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態に係る周辺露光装置の概略的構成を説明する平面図である。図1において、紙面左右方向にX軸を、上下方向にY軸を、紙面に直交する方向にZ軸をとり、以下の説明ではこれらの座標軸に沿う方向を適宜X方向、Y方向、Z方向と称する。また、必要に応じ、座標値の増える方向をプラスX方向、プラスY方向、プラスZ方向などと称する。他の図においても、適宜図1に示す座標軸と一致させるようにして座標軸が示してある。
【0012】− 主走査方向駆動機構 −定盤2の上面の四隅には4本の支柱6A、6B、6Cおよび6Dが固定されている。支柱6Aおよび6Cの上端にはガイドレール8Aが、支柱6Bおよび6Dの上端にはガイドレール8Bが、それぞれY方向に沿って掛け渡されて固定されている。
【0013】ガイドレール8Aおよび8Bの間には2つの支持部材12Aおよび12BがX方向に沿って掛け渡されている。ガイドレール8Aの内部には、主走査モータ30A、31A(図1では不図示、図6参照)によって互いに独立して回転駆動される送りネジ機構(不図示)がY方向に沿って内蔵されている。また、ガイドレール8Bの内部には、主走査モータ30B、31B(図1では不図示、図7参照)によって互いに独立して回転駆動される送りネジ機構(不図示)がY方向に沿って内蔵されている。主走査モータ30Aおよび30Bを正逆転することにより、支持部材12Aを±Y方向(以下、本明細書中では図1の±Y方向を「主走査方向」と称する)に移動させることが可能となっている。同様に、主走査モータ31Aおよび31Bを正逆転することにより、支持部材12Bを±Y方向に移動させることが可能となっている。
【0014】− 副走査方向駆動機構 −光源ユニット14Aは支持部材12Aによって、そして光源ユニット14Bは支持部材12Bによって、それぞれ±X方向に移動可能に支持されている。また、支持部材12Aの内部には副走査モータ32A(図1では不図示、図6参照)によって回転駆動される送りネジ機構(不図示)がX方向に沿って内蔵されている。同様に、支持部材12Bの内部には副走査モータ32B(図1では不図示、図6参照)によって回転駆動される送りネジ機構(不図示)がX方向に沿って内蔵されている。これらの副走査モータ32Aおよび32Bを独立して正逆転させることにより、光源ユニット14Aおよび14Bをそれぞれ独立して±X方向(以下、本明細書中では図1における±X方向を「副走査方向」と称する)に駆動可能となっている。
【0015】以上に説明した主走査方向駆動機構および副走査方向駆動機構により、光源ユニット14Aおよび14Bは互いに独立してXY平面に沿う2次元の方向に移動可能に構成されている。
【0016】− 光量センサ −光量センサ48は、光源ユニット14A、14Bから出射される光束の光量を測定するためのセンサである。この光量センサ48により、周辺露光動作に先だって光源ユニット14A、14Bから出射される光束の光量が順次測定される。なお、光量センサ48で光源ユニット14A、14Bから出射される光束の光量を測定する理由については後で説明する。
【0017】− プレートホルダ −図1に示すIIの方向より見た様子を示す図2を参照して説明すると、露光対象物のガラス基板Gが載置されるプレートホルダ4は、定盤2に固定されているプレートホルダ支持部5によってZ軸回りに回動可能に支持されている。プレートホルダ4の上面には、複数の突起4aが設けられている。これら複数の突起4aの高さは、ほぼ同じに揃えられている。また、これら複数の突起4aの上面には不図示の管路を介して負圧源に接続されている孔が明けられており、プレートホルダ4に露光対象物のガラス基板Gが載置された後、吸着、固定される。
【0018】− 光源ユニット −図3は、光源ユニット14Aおよび14Bの内部構成を概略的に説明する図であり、Z軸に平行な方向に延在する光源ユニット14A(14B)の光軸を含む面での断面を示す。なお、光源ユニット14A、14Bは同じ構成を有しているので、図3においては光源ユニット14Bの構成要素については括弧付きの符号を付し、光源ユニット14Aの構成のみについて説明する。
【0019】光源ユニット14Aの内部には、超高圧水銀ランプ40Aが反射鏡62Aの内部に固定されている。反射鏡62Aの下方にはリレーレンズ66Aおよび投影レンズ65Aが固定され、超高圧水銀ランプ40Aから出射された光束は反射鏡62Aで集光された後、リレーレンズ66A、投影レンズ65Aを介してガラス基板Gの感光面、すなわちフォトレジストの塗布された面に導かれる。
【0020】シャッタアクチュエータ34Aにより、XY平面に沿う方向に駆動されるシャッタ63Aは、超高圧水銀ランプ40Aから出射された光をリレーレンズ66Aの入射面に導く状態と遮る状態とに切り換えるためのものである。一般に、超高圧水銀ランプから発せられる光が安定するまでには、ランプ点灯を開始してから数十分のウオーミングアップ時間を必要とする。このため、周辺露光装置が稼働を開始した後、超高圧水銀ランプ40Aから発せられる光の照射を一時的に停止させる必要がある場合には、超高圧水銀ランプ40Aを消灯させることはせずに、シャッタ63Aにて遮光する。
【0021】ブラインドアクチュエータ36Aによって駆動されるブラインド64Aは、ガラス基板Gに照射する光束を矩形に整形するとともに、光源ユニット14A、14Bの走査方向に直交する方向に沿う光束の幅を調節する機能を有する。このブラインド64Aは、投影レンズ65Aの光出射面とガラス基板Gのフォトレジスト塗布面との間で、できるだけフォトレジスト塗布面に近接させるようにして配置される。なお、このブラインド64Aは、投影レンズ65Aに関して、フォトレジスト塗布面と共役の位置(図3において矢印Cで示す位置)に配置してもよい。
【0022】− ローダ −以下で図4、図5を参照して説明するローダ70は、周辺露光装置に内蔵されるものであっても、そうでなくてもよいが、ここでは周辺露光装置の外(近傍)に設置されるものとして説明する。なお、図4および図5において周辺露光装置は、定盤20、プレートホルダ4およびプレートホルダ支持部5のみが図示され、他の構成要素の図示は省略されている。
【0023】ローダ70は、周辺露光装置と他の装置、たとえばコータ・デベロッパや液晶露光装置等との間で露光対象物のガラス基板Gを搬送するために用いられるものである。そして、床面等に設置される基部75の上にスカラロボットのアーム72が設置されている。アーム72は、XY平面に平行な面方向、±Z方向、そしてZ軸回りに動作の自由度を有している。このアーム72の先端には、コの字状の搬送枠73が固定されている。ガラス基板Gは、搬送枠73の腕部73aで支持された状態で搬送される。
【0024】引き続き図4および図5を参照し、ガラス基板Gをプレートホルダ4に載置する際のローダ70の動作を説明する。先述したように、プレートホルダ4には複数の突起4aが設けられており、ローダ70はアーム72および基板Gが突起4aと衝突することのないように、突起4aの僅か上方の空間内で腕部73aで支持されたガラス基板Gを搬送する。そして、ガラス基板Gがプレートホルダ4上の所定位置に達すると、ローダ70はアーム72をマイナスZ方向に動かし、ガラス基板Gを降下させる。この過程でガラス基板Gは複数の突起4aと接触し、続いてガラス基板Gは突起4aの上面へ真空吸着される。その後、ローダ70はアーム72をマイナスY方向に移動させて周辺露光装置の外へ退避させる。そして、後で説明するように周辺露光装置が作動を開始する。
【0025】− 制御回路 −図6は、以上に説明した周辺露光装置の動作制御を行う制御回路の概略的構成を説明するブロック図である。周辺露光装置の動作を統括制御する制御部100には、主走査モータ30A、30B、31Aおよび31B、副走査モータ32Aおよび32B、シャッタアクチュエータ34Aおよび34B、ブラインドアクチュエータ36Aおよび36B、そして超高圧水銀ランプ40Aおよび40Bが接続されている。制御部100にはさらに、電磁式方向切換弁50、光量センサ48、ステージアクチュエータ52、発光停止スイッチ49そして発光再開スイッチ51が接続されている。電磁式方向切換弁50は、突起4aのそれぞれに開けられている孔と不図示の負圧源との間を連通する状態と遮断する状態とに切り換えるためのものである。ステージアクチュエータ52は、プレートホルダ4をZ軸に平行な回転軸まわりに回転するためのものである。発光停止スイッチ49は、オペレータによって操作されるスイッチであり、超高圧水銀ランプ40Aおよび40Bのうち、任意のものを消灯するように設定するためのスイッチである。発光再開スイッチ51は、オペレータによって操作されるスイッチであり、発光停止スイッチ49によって消灯するように設定されていた超高圧水銀ランプ40Aまたは40Bの点灯を再開するように設定するためのスイッチである。
【0026】制御部100にはまた、ホストコンピュータ200が接続されている。このホストコンピュータ200は、周辺露光装置を含む複数の装置にそれぞれ組み込まれている制御回路と通信を行って製造プロセスを統括制御するためのものであり、周辺露光装置の外部に設置されるものである。制御部100は、プレートホルダ4に露光対象のガラス基板Gが載置され、ホストコンピュータ200から上記ガラス基板Gを露光する際のプロセスシーケンスやガラス基板Gの露光面に与えるドーズ量等の制御パラメータ等(レシピ)の情報を入力するのに応じて以下に説明する露光動作の制御を開始する。
【0027】− 周辺露光装置の動作 −以上のように構成される周辺露光装置の動作について図1〜図6を適宜参照しながら説明する。なお、以下の動作説明では、超高圧水銀ランプ40Aおよび40Bは点灯開始してから相当の時間が経過してウオームアップが完了し、安定状態、すなわち周辺露光が行える状態にあるものとする。
【0028】ホストコンピュータ200から入力したレシピに従い、制御部100は周辺露光動作制御を開始する。ここでは先ず、矩形の外形形状を有するガラス基板Gの周囲、四辺を「ロ」の字状に露光する場合について説明する。ガラス基板Gがプレートホルダ4に載置された後、制御部100は電磁式方向切換弁50を制御して複数の突起4aに空けられている孔と不図示の負圧源とを連通させる。これにより、ガラス基板Gはプレートホルダ4に吸着、固定される。
【0029】制御部100は、主走査モータ30A、30B、31A、31Bそして副走査モータ32A、32Bを回転させ、光源ユニット14Aおよび14Bの光射出部を順次光量センサ48の上方に位置させ、各光源ユニットから出射される光束の光量を計測する。制御部100は、計測して得られた値を一時的に記憶する。
【0030】続いて制御部100は、ホストコンピュータ200から入力したレシピの情報中に含まれるドーズ量(露光量)に基づき、光源ユニット14Aおよび14Bをガラス基板Gに対して相対移動させる際の移動速度を算出する。
【0031】制御部100は、シャッタアクチュエータ34A、34Bを制御してシャッタ63Aおよび63Bを閉じ、光源ユニット14A、14Bから光束が出射しない状態とする。続いて制御部100は、主走査モータ30A、30B、31A、31Bおよび副走査モータ32A、32Bを制御し、光源ユニット14A、14Bを主走査方向および副走査方向に駆動して位置決めをする。つまり、光源ユニット14Aおよび14Bの光束出射位置を周辺露光開始位置と一致させる。続いて制御部100は、ホストコンピュータ200から入力したレシピに基づいてブラインドアクチュエータ36A、36Bを制御し、周辺露光領域の幅に合わせて光源ユニット14A、14Bから出射される光束のビーム幅を調節する。
【0032】制御部100は、シャッタアクチュエータ34A、34Bを制御してシャッタ63A、63Bを開き、光源ユニット14A、14Bから光束が出射する状態とし、続いて主走査モータ30A、30B、31A、31Bを制御して光源ユニット14A、14Bを主走査方向に走査させる。光源ユニット14Aおよび14Bは、それぞれ支持部材12A、12Bで保持された状態でガラス基板Gの上方をほぼ一定の速度で走査し、ガラス基板Gの2辺(図1においてY方向に沿う2辺)の周辺露光を完了する。
【0033】上述のようにして、ガラス基板Gの対向する2辺の周辺露光が完了するのにともない、制御部100はシャッタアクチュエータ34A、34Bを制御してシャッタ63A、63Bを閉じ、光源ユニット14A、14Bからの光束の出射を停止させる。
【0034】続いて制御部100は、ステージアクチュエータ52を制御してプレートホルダ4をZ軸に平行な回転軸まわりに90度回転させる。そして、ホストコンピュータ200から入力したレシピに従い、制御部100は副走査モータ32A、32Bそしてブラインドアクチュエータ36A、36Bを制御して光源ユニット14A、14Bの光軸間距離を変更するとともにビームサイズの変更を行う。
【0035】上述したプレートホルダ4の回転、光源ユニット14A、14Bの光軸間距離の変更、そしてビームサイズの変更に続き、制御部100は主走査モータ30A、30B、31A、31Bを制御して光源ユニット14A、14Bを主走査方向に移動させ、光束の出射部を次の周辺露光の開始位置に移動させる。
【0036】続いて制御部100は、シャッタアクチュエータ34Aおよび34Bを制御してシャッタ63A、63Bを開き、光源ユニット14A、14Bから光束が出射する状態とした上で主走査モータ30A、30B、31A、31Bを制御し、光源ユニット14A、14Bを主走査方向に走査させる。
【0037】制御部100による以上の制御動作により、ガラス基板Gの4辺(「ロ」の字状)の周辺露光が完了する。なお、以上ではガラス基板Gの4辺の周辺露光を行う際に、制御部100がブラインドアクチュエータ36A、36Bを制御してビームサイズを周辺露光領域の幅に応じて変化させる例について説明したが、必ずしもビームサイズを変化させる必要はない。つまり、ガラス基板Gの四辺の周辺露光を行う場合、ビームサイズは狭めずにおき、余分な光束はガラス基板Gの外側に逃がしてしまってもよい。
【0038】周辺露光領域のパターン形状が「ロ」の字状でなく、たとえば、いわゆる「目」の字、「日」の字、「田」の字状のものである場合、あるいはこれらを複合した形状のパターンである場合、制御部100は引き続いて上述した周辺露光の動作を繰り返し行う。このとき制御部100は、周辺露光領域のパターンを形成するラインの数が偶数本ある場合には光源ユニット14A、14Bの双方を走査させて露光を行う。一方、周辺露光領域のパターンを構成するラインの数が奇数本の場合には、図7を参照して以下に説明する三つの方法のうちのいずれかで残る1本のラインの露光が行われる。なお、図7は、図1に示される周辺露光装置の一部を示しており、光源ユニット14A、14Bの近辺のみを示している。
【0039】(1) 光源ユニットを一つだけ用いて周辺露光を行う方法光源ユニット14A、14Bのうちのいずれか一つを用いて周辺露光を行う場合、制御部100は、各光源ユニット14A、14Bから出射される光束の光量の計測結果に基づいて、より多い光量の光束を出射可能な光源ユニットを用いて周辺露光を行う。このように光量の多い方の光源ユニットを用いることにより、走査速度を高めることができるので、周辺露光装置のスループットを高めることができる。
(2) 光源ユニットを縦列に並べて走査させ、周辺露光を行う方法この方法は、図7(a)に示すように周辺露光領域のパターンPAを形成するラインの延在方向に沿って二つの光源ユニット14Aおよび14Bが縦列になるようにして周辺露光を行う方法である。一つのライン上を、上述のように複数の光源ユニット14A、14Bを縦列に走査させることで、各光源ユニット14A、14B一つあたりのドーズ量を減じることができる。つまり、走査速度を高めることができるので、周辺露光に要する時間を短縮することが可能となり、露光装置のスループットを向上させることができる。
(3) 周辺露光領域のパターンを形成する1本のラインを複数の光源ユニットで分担して周辺露光する方法この方法は、上記(2)の方法に似た方法であり、周辺露光領域のパターンPAを形成するラインのうちの1本を露光する際に、複数の光源ユニット14A、14Bが上記1本のラインの上を沿うように移動して周辺露光を行う方法である。そして、上記(2)の方法と相違するのは、図7(b)に示されるように、一つのパターンPAに沿って周辺露光する際に、これら複数の光源ユニット14A、14Bによる露光領域が分担されている点である。この場合、走査速度を上げることはできないが、複数の光源ユニット14A、14Bが1本のライン上の異なる領域を分担して周辺露光を行い、しかもほぼ同時に露光が行われるので、周辺露光を終えるまでの光源ユニット14A、14Bそれぞれの走査距離を短縮することができる。したがって、周辺露光に要する時間を短縮することができる。
【0040】上記方法のうち、(1)の方法で周辺露光領域のパターンを形成するラインのうちの1本の露光が行われる場合、周辺露光動作にあずからない方の光源ユニットは、周辺露光動作にあずかる方の光源ユニットと干渉しないように移動する。
【0041】− ランプ交換時に継続して行われる周辺露光動作 −超高圧水銀ランプ40A、40Bのうちのいずれかが交換の必要を生じた場合、本発明に係る周辺露光装置では交換対象となっていない方の超高圧水銀ランプで周辺露光動作を継続することができる。以下では、そのときの周辺露光動作について図8および図9を参照して説明する。なお、以下では交換対象が超高圧水銀ランプ14A、14Bのうちの14Aであるものとして説明をする。
【0042】図8は、本発明の実施の形態に係る周辺露光装置の作動シーケンスの一例を概略的に示すタイミングチャートである。図8に示される作動シーケンスは、図6に示す制御部100によって制御される。図9(a)には周辺露光領域のパターンPAの一例が、図9(b)および図9(c)には図8に示す作動シーケンスによって周辺露光領域のパターンPAを形成する各ラインが露光される様子が順を追って示されている。図9(a)に示される周辺露光領域のパターンPAは、図の縦方向に延在する1番〜4番のラインと横方向に延在する5番〜8番のラインとで構成される。以下ではこれらのラインを単に「ライン1」、「ライン2」、…、と称する。
【0043】先ず、通常の周辺露光動作について図8および図9(b)を参照して説明する。本実施の形態において、通常は二つの光源ユニット14A、14Bによって周辺露光が行われるので、1回の主走査で2本のラインの露光が行われる。すなわち、主走査の往路でライン1、ライン4の露光がほぼ同時に行われ、復路でライン2、ライン3の露光がほぼ同時に行われる。図8において、主走査の動作タイミングを示すグラフ中に14、23、58、67、…と記されているが、これは1回の主走査に際して上述のようにライン1とライン4、ライン2とライン3、ライン5とライン8、ライン6とライン7がそれぞれほぼ同時に露光される様子を示している。続いてプレートホルダ4が90度回転され、主走査の往路でライン5、ライン8の露光がほぼ同時に行われ、復路でライン6、ライン7の露光がほぼ同時に行われる。以上の露光動作が図9(b)の手順A、B、CおよびDに図示されている。このとき、ガラス基板Gへ光を照射する/しないの切り換えは制御部100がシャッタアクチュエータ34A、34B(図6)を制御することで行われ、超高圧水銀ランプ40A、40Bは常時点灯状態となっている。
【0044】続いて、上述した周辺露光動作が行われている最中にオペレータが発光停止スイッチ49(図6)を操作して超高圧水銀ランプ40Aを消灯させる設定をした場合における制御部100の制御動作について説明する。
【0045】例えば、図8に示されるようにライン2、ライン3の露光動作中(図8において符号Aで示されるタイミング)にオペレータが発光停止スイッチ49を操作して超高圧水銀ランプ40Aを消灯する設定をした場合、その時点で超高圧水銀ランプ40Aは消灯しない。そして、オペレータが上述のように発光停止スイッチ49を操作した時点で行われていた露光が完了した後のタイミング(図8において符号Bで示されるタイミング)で超高圧水銀ランプ40Aの消灯が行われる。したがって、周辺露光途中で超高圧水銀ランプ40Aが消灯してしまってガラス基板Gが不良品となってしまうことがない。加えて、現在行われている周辺露光動作がどこまで進んでいるかを気にすることなく、オペレータは上述した操作をすることができるので、周辺露光装置の操作性を向上させることができる。
【0046】超高圧水銀ランプ40Aを消灯した後、制御部100は以下で説明する単独光源による周辺露光動作の制御を行う。
【0047】新たなガラス基板Gがプレートホルダ4に載置された後、制御部100は主走査モータ30A、31Aおよび副走査モータ32Aを制御して光源ユニット14Aを周辺露光動作範囲の外に動かす。なお、この光源ユニット14Aは、上述のように周辺露光動作範囲の外には動かさず、光源ユニット14Bの動きと干渉しないようにしながら動き続けるものであってもよい。この場合、ランプ交換時のみ光源ユニット14Aが周辺露光動作範囲の外に退避し、停止するようにすればよい。続いて制御部100は、主走査モータ30B、31Bおよび副走査モータ32Bを制御して光源ユニット14Bの光出射部をライン1の露光開始位置に移動させる。その後、制御部100は、主走査モータ30B、31Bおよび副走査モータ32Bを制御して光源ユニット14Bの主走査動作および副走査動作を交互に行わせる。上記制御動作に際して制御部100は、光源ユニット14Bの主走査動作中にのみシャッタアクチュエータ34Bを制御して光源ユニット14Bから光束を出射させる。このようにして周辺露光動作が行われる際の露光手順の一例を図9(c)に示す。図9(c)の手順P〜Wに示されるように、光源ユニットがすべては点灯していない状態であっても、ライン4、ライン3、ライン2、ライン1、ライン5、ライン6、ライン7、ライン8と、消灯していない方の光源ユニット14Bを用いて周辺露光動作が継続して行われる。このときの様子が図8中の主走査の動作タイミングを示すグラフ中で右側の部分に示されている。すなわち、このグラフ中で4、3、2、1、5、6、7、8と記されている部分があるが、これは1回の主走査でライン4、ライン3、ライン2、…が順次単独で露光される様子を示している。
【0048】光源ユニット14Bのみを用いての上記周辺露光動作に際し、光源ユニット14Aは周辺露光動作にあずかる光源ユニット14Bと干渉しない位置に移動するので、周辺露光動作を継続して行うことができる。このとき、二つの光源ユニットを用いる場合に比べればスループットは低下するものの、周辺露光動作を継続して行うことができるので、ランプ交換にともなう周辺露光装置の稼働率の低下を最低限に抑止することができる。
【0049】オペレータは、超高圧水銀ランプ40Aが消灯してから所定の時間が経過し、交換可能な程度にまで超高圧水銀ランプ40Aの温度が低下したら、この超高圧水銀ランプ40Aを新たなものに交換する。このとき、光源ユニット14Aは、周辺露光動作にあずかる光源ユニット14Bの動作範囲の外に位置しているので、ランプ交換の際にも、周辺露光装置の動作を継続させることができる。超高圧水銀ランプ40Aを新しいものに交換した後、オペレータは発光再開スイッチ51(図6)を操作して超高圧水銀ランプ40Aの点灯を開始するように設定する。制御部100は、オペレータによる上記設定を検知するとシャッタ63Aを閉じた状態で超高圧水銀ランプ40Aへの通電を再開する。
【0050】− ランプ点灯再開後の周辺露光動作 −超高圧水銀ランプ40Aへの通電再開後、所定時間が経過して超高圧水銀ランプ40Aのウオームアップが完了するまでは、新たなガラス基板Gがセットされるたびに上述した光源ユニット14Bのみを用いての周辺露光動作が繰り返し行われる。制御部100は、超高圧水銀ランプ40Aの作動が安定したことを検出した後、切りのよいところですべての光源ユニット14A、14Bを用いての周辺露光動作を再開する。ここで、「きりのよいところ」とは、たとえば超高圧水銀ランプ40Aの作動安定を検出した時点で行われている周辺露光動作が完了し、新たなガラス基板Gに対する周辺露光動作が開始される時点を示す。この「きりのよいところ」に関し、周辺露光装置の稼働率低下をできるだけ抑制する観点からは、超高圧水銀ランプ40Aの作動安定を検出した時点で行われている周辺露光動作が完了した直後に行われる周辺露光動作の開始時であることが望ましい。しかし、数回の周辺露光動作を見送った後にすべての光源ユニット14A、14Bを用いての周辺露光動作を再開するものであってもよい。なお、光源ユニット14Aの上記復帰タイミング制御に関し、超高圧水銀ランプ40Aの作動安定を検出した時点で行われている光源ユニット14Bのみによる走査が完了した後、まだ残っている周辺露光対象のパターン(ライン)に対して光源ユニット14A、14Bを用いて周辺露光するものであってもよい。
【0051】以上で説明した発光停止スイッチ49および発光再開スイッチ51に関しては、不図示のコンソール上に設けられるものであってもよいし、キーボード等(不図示)をオペレータが操作するものであってもよい。あるいは、周辺露光装置の動作状態を表示するディスプレイ(不図示)に設けられるタッチパネル等をオペレータが操作するものであってもよい。
【0052】制御部100が超高圧水銀ランプ40A、40Bの作動の安定を検出する方法としては、この超高圧水銀ランプに印加される電圧と超高圧水銀ランプ中を流れる電流とを測定し、これらの測定結果が予め定められた値に達したことを検知する方法がある。あるいは超高圧水銀ランプの点灯開始後の経過時間を計測し、この時間が予め定められた値に達したことを検知するものであってもよい。その他、輝度センサや放射温度測定センサ等を設け、これらのセンサから出力される信号の大きさに基づいて超高圧水銀ランプの作動が安定したことを検出してもよい。
【0053】以上に説明した、消灯中の超高圧水銀ランプの点灯再開後に行われる周辺露光動作について図10を参照して説明する。図10は、消灯中の超高圧水銀ランプ40Aが点灯を再開した後に行われる周辺露光装置の作動シーケンスの一例を概略的に示すタイミングチャートである。図10において、符号αを付したタイミングで行われる基板交換の後に行われる周辺露光動作の途中でオペレータが発光再開スイッチ51を操作し、超高圧水銀ランプ40Aの点灯を再開する設定をする。この設定に応じ、制御部100は超高圧水銀ランプ40Aへの通電を開始する(図10で符号Aを付したタイミング)。制御部100は、超高圧水銀ランプ40Aの作動安定化完了を上述した方法によって検出する(図10で符号Bを付したタイミング)。その後、新たなガラス基板Gがプレートホルダ4に載置されるのにともない(図10で符号βを付したタイミング)、制御部100はすべての光源ユニットを用いての周辺露光動作を開始する。
【0054】以上に説明したように、オペレータは周辺露光装置の動作状態を気にすることなく、消灯中の超高圧水銀ランプ40Aの点灯再開の設定を行うことができるので操作性を高めることができる。そして、点灯を再開した超高圧水銀ランプ40Aがウォームアップを完了した後に、制御部100は複数の光源ユニット14A、14Bを用いての周辺露光動作が自動的に再開されるので、発光状態の不安定な状態で周辺露光が行われることがない。したがって、超高圧水銀ランプの交換作業にともなって周辺露光途中のガラス基板Gの不良を生じることがない。また、超高圧水銀ランプ40Aの交換については、交換可能になったことを示す表示や、オペレータコールを行う。あるいは、オペレータが待機するまでは、交換可能であっても点灯している方で継続して露光してもよい。
【0055】以上のようにして、交換対象の超高圧水銀ランプ40Aを消灯してからクールダウンが完了するのを待って新たな超高圧水銀ランプ40Aに交換し、点灯を開始してからウォームアップを完了するまでの間は残りの超高圧水銀ランプ40Bで周辺露光を継続することができる。このため、光源ランプの交換作業にともなう周辺露光装置の処理能力の低下を最小限にとどめることが可能となる。
【0056】以上では、光源ユニット14A、14Bのいずれもが露光対象のガラス基板Gの全露光対象領域上を移動可能なものであるものを例として説明したが、本発明は以上に説明した実施の形態に限られるものではない。たとえば、図1を参照して説明すると、ガラス基板GのY方向に延在する中心線を境にして、光源ユニット14Aは左側の領域のみを移動可能であり、光源ユニット14Bは右側の領域のみを移動可能な構成としてもよい。この場合、単独の光源ユニットを用いて周辺露光を行う際に、図9(c)に示されるような手順で周辺露光を行うことはできないので、図11を参照して以下に説明する手順で周辺露光を行えばよい。
【0057】図11(a)は、図9(a)と同様に周辺露光領域のパターンPAの一例を図示したものであり、図11(b)は周辺露光領域のパターンPAを形成するライン1〜ライン8が順次露光される様子を、順を追って示したものである。例えば超高圧水銀ランプ40Aが交換の対象となっている場合、制御部100は光源ユニット14Bのみを用いて以下のように周辺露光の動作制御を行う。すなわち、制御部100は、ライン4、ライン3の露光を順次行い(手順K)、プレートホルダ4を図1において時計回りの方向に90度回転させる。続いて制御部100は、ライン5、ライン6の露光を順次行い(手順L)、プレートホルダ4をさらに時計回り方向に90度回転させ、ライン1、ライン2の露光を順次行う(手順M)。制御部100は、さらにプレートホルダ4を時計回り方向に90度回転させ、ライン8、ライン7の露光を行う(手順N)。
【0058】以上のようにして周辺露光領域のパターンPAを構成するすべてのラインについて露光を行なった後、制御部100はプレートホルダ4を反時計回りの方向に270度回転させて初期位置に戻す。なお、上述のように反時計回りの方向に270度回転させてプレートホルダ4を初期位置に戻すのに代えて、時計回りの方向へプレートホルダ4をさらに90度回転させてもよい。この場合、次のガラス基板Gに対して行われる周辺露光に際しては上述したのと逆の方向にプレートホルダ4を回転させることが望ましい。このようにプレートホルダ4の回転を制御することにより、プレートホルダ4に接続される空圧系統の配管や電気系統の配線等がよじれることがない。
【0059】以上では、周辺露光装置が二つの光源ユニット14A、14Bを有するものとして説明したが、光源ユニットの数は3以上としてもよい。この場合、すべての光源ユニットを用いて周辺露光を行うときに、周辺露光領域のパターンを形成するラインの数と光源ユニットの数との関係によっては最後に残るライン数が半端になる。このようなときには、周辺露光領域のパターンを形成するラインの数を周辺露光にあずかる光源ユニットの数で割ったときの余りの数のパターンを一部の光源ユニットで露光すればよい。
【0060】また、以上では、超高圧水銀ランプ40Aを交換して再度使用可能となるまでの間、光源ユニット14Bのみを用いて周辺露光を行う際に、主走査方向に光源ユニット14Bを走査させる例について説明したが、この例において光源ユニット14Bを副走査方向にも走査させて周辺露光を行うものであってもよい。すなわち、光源ユニット14A、14Bは、支持部材12Aまたは12Bに支持された状態で主走査方向に略直交する副走査方向に移動可能である。これを利用し、図1に示されるようにガラス基板Gが載置されているときに、長辺側の周辺露光に際しては主走査方向に、短辺側の周辺露光に際しては副走査方向に、それぞれ光源ユニット14Bを走査させてもよい。この場合、光源ユニットから出射される光束のビームサイズは、2次元方向に変えることが可能なように構成しておくことが望ましい。以上では超高圧水銀ランプ40Aが交換対象である場合に超高圧水銀ランプ40Bで周辺露光を行う例について説明したが、超高圧水銀ランプ40Bが交換対象のときには光源ユニット14Aのみで周辺露光を行うことができるのはもちろんである。
【0061】以上の説明では、光源ユニット14Aおよび14Bから出射される光束の光量を検出するために、定盤2上に光量センサ48が設けられる例について説明したが、光源ユニット14A、14Bのそれぞれに内蔵するものであってもよい。
【0062】複数の光源ユニットを主走査方向および副走査方向に駆動するためのものとして、以上に説明した送りネジ機構のみならず、リニアモータやベルト駆動機構等、他のアクチュエータや機構等を用いるものであってもよい。
【0063】以上では、LCDパネルやPDPパネル等に用いられるガラス基板の周辺露光動作を行うものについて説明したが、ウェーハ等、他の基板の周辺露光を行うものに適用することも可能である。
【0064】以上では、直線状のラインの露光を行うものについて説明したが、光源ユニット14A、14Bを駆動する際に、主走査方向に沿う駆動と副走査方向に沿う駆動とを組み合わせることで、周辺露光の対象となる非パターン領域が曲線や折れ線に沿うようなものに対しても露光可能である。
【0065】また、以上では複数の光源ユニット14A、14Bが支持部材12A、12Bによりそれぞれ独立して主走査方向に駆動される例について説明したが、一つの支持部材上で複数の光源ユニットが副走査方向に移動可能に支持されるものであってもよい。この場合、複数の光源ユニットを独立して主走査方向に駆動することはできないので、図7を参照して説明した露光を行うことはできない。しかし、たとえばいずれかの光源ユニットがウォーミングアップ中に、残りの光源ユニットを用いて、図9、図11を参照して説明した方法で露光を行うことができる。
【0066】以上の発明の実施の形態と請求項との対応において、超高圧水銀ランプ40A、40Bが光源を、リレーレンズ66A、66Bおよび投影レンズ65A、65Bが集光光学系を、光源ユニット14Aおよび14Bが照明ユニットを、ガラス基板Gが感光基板を、制御部100が露光制御部をそれぞれ構成する。
【0067】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば以下の効果を奏する。
(1) 請求項1または10に記載の発明によれば、複数の照明ユニットの個々の状態に応じて、複数の照明ユニットのうち所定の照明ユニットを選択して露光することにより、たとえばメインテンス中であったり、照射準備中であったり、光量が低下している等の照明ユニット以外のものを選択して露光を行うことができ、露光装置の稼働率低下を抑制できる。
(2) 請求項2に記載の発明によれば、露光制御部は所定の照明ユニットとして、複数の照明ユニットのうちの少なくとも一つを選択することにより、少なくとも一つの照明ユニットで露光動作を継続することができ、露光装置の稼働率低下を抑制することができる。
(3) 請求項3に記載の発明によれば、露光制御部はメインテナンス中または照射準備中の照明ユニットを選択対象から除外することにより、残りの照明ユニットで露光を継続して行うことができ、露光装置の稼働率低下を抑制することができる。
(4) 請求項4に記載の発明によれば、露光制御部が照明ユニットの照明光量に基づいて所定の照明ユニットを選択することにより、たとえば光量の多い照明ユニットを選択すれば露光に要する時間を短縮することができ、露光装置のスループットを向上させることができる。
(5) 請求項5に記載の発明によれば、露光制御部が所定の照明ユニットとして、所定の照射光量を照射可能な照明ユニットを選択することにより、露光に要する時間が伸びるのを抑制することができる。
(6) 請求項6に記載の発明によれば、露光制御部が、選択された照明ユニットに応じて非パターン領域を露光する際の一連の露光動作を変えることにより、選択された照明ユニットの数、状態、光量等に応じて最適の手順で露光動作を行うことができ、露光時間を短縮して露光装置のスループットを向上させることができる。
(7) 請求項7に記載の発明によれば、露光制御部が、選択された照明ユニットの数に応じて、非パターン領域を露光する際の一連の露光動作を変えることにより、選択された照明ユニットの数に応じて最適の手順で露光動作を行うことができ、露光時間を短縮して露光装置のスループットを向上させることができる。
(8) 請求項8に記載の発明によれば、照明ユニットは、光源と集光光学系とを有し、露光制御部は、光源の状態に応じて所定の照明ユニットを選択することにより、たとえばメインテンス中であったり、消灯中であったり、照射準備中であったり、光量が低下している等の光源の状態に応じて照明ユニットを選択することにより、露光装置の稼働率低下を抑制することが可能となる。
(9) 請求項9に記載の発明によれば、感光基板の非パターン領域中で同一線上に延在する露光対象部分を露光する際に、複数の照明ユニットのうち少なくとも二つを上記同一線上に沿って感光基板と相対移動させることにより、露光時間を短縮して露光装置のスループットを向上させることができる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013