フォトマスク及び露光装置
【課題】狙いと異なるパターンが露光されるのを防止する。
【解決手段】同一のマスク基板１０上にマスクパターンが異なる複数種のパターン領域１１をその中心軸が互いに平行となるように並べて設けたフォトマスク９であって、前記各パターン領域１１の前記中心軸と交差する方向にて、各中心軸から一定距離はなれた位置に夫々、長手中心軸が前記中心軸に平行となるように設けられた細長状の複数の開口部１２と、前記各開口部１２内に、夫々、前記マスクパターンを識別するために設けられた前記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリット１３と、を備え、前記各開口部１２内のスリット１３を夫々、前記各開口部１２の長手中心軸上の異なる位置に設けたものである。
【解決手段】同一のマスク基板１０上にマスクパターンが異なる複数種のパターン領域１１をその中心軸が互いに平行となるように並べて設けたフォトマスク９であって、前記各パターン領域１１の前記中心軸と交差する方向にて、各中心軸から一定距離はなれた位置に夫々、長手中心軸が前記中心軸に平行となるように設けられた細長状の複数の開口部１２と、前記各開口部１２内に、夫々、前記マスクパターンを識別するために設けられた前記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリット１３と、を備え、前記各開口部１２内のスリット１３を夫々、前記各開口部１２の長手中心軸上の異なる位置に設けたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク基板上にマスクパターンを形成したフォトマスクに関し、特に狙いと異なるパターンが露光されるのを防止しようとするフォトマスク及び露光装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のフォトマスクは、同一のマスク基板上にマスクパターンが異なる複数種のパターン領域を並べて設けており、基板上に異種のパターンを露光する場合には、シャッタの開閉動作により複数種のパターン領域から露光されるパターンのパターン領域を選択して露光するものとなっていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３１０２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような従来のフォトマスクは、露光装置に備える制御手段のプログラムに基づいて制御されるシャッタの開閉動作により、上記複数種のパターン領域から露光されるパターンのパターン領域を選択するもので、パターン領域が正しく選択されたか否かを確認する手段を備えていなかった。したがって、人為的なミスにより上記複数種のパターン領域の選択情報を間違って入力設定してしまったり、露光しようとするフォトマスクと異なるフォトマスクをセットしてしまったりした場合には、上記ミスを検出することができず、正規のパターンと異なるパターンを露光してしまうおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、狙いと異なるパターンが露光されるのを防止しようとするフォトマスク及び露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１の発明によるフォトマスクは、マスク基板上に複数のマスクパターンを少なくとも１列に並べて形成したパターン領域を有するフォトマスクであって、前記複数のマスクパターンの並び方向と交差する方向にて、前記パターン領域の中心軸から一定距離はなれた位置に長手中心軸が前記中心軸に平行となるように設けられた細長状の開口部と、前記開口部内に、前記マスクパターンを他のマスク基板に形成された別種のマスクパターンと識別するために設けられた前記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリットとを備え、前記スリットを前記開口部の長手中心軸上の、前記別種のマスクパターンの識別用スリットとは異なる位置に設けたものである。
【０００７】
このような構成により、マスクパターンを形成したパターン領域の中心軸から一定距離はなれた位置に設けられた細長状の開口部内に、その長手中心軸と交差するように設けられた少なくとも１本のスリットの位置により、他のマスク基板に形成された別種のマスクパターンと識別する。
【０００８】
また、第２の発明によるフォトマスクは、同一のマスク基板上にマスクパターンが異なる複数種のパターン領域をその中心軸が互いに平行となるように並べて設けたフォトマスクであって、前記各パターン領域の前記中心軸と交差する方向にて、各中心軸から一定距離はなれた位置に夫々、長手中心軸が前記中心軸に平行となるように設けられた細長状の複数の開口部と、前記各開口部内に、夫々、前記マスクパターンを識別するために設けられた前記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリットと、を備え、前記各開口部内のスリットを夫々、前記各開口部の長手中心軸上の異なる位置に設けたものである。
【０００９】
このような構成により、同一のマスク基板上に並べて設けられマスクパターンが異なる複数種のパターン領域の中心軸から一定距離はなれた位置に夫々、長手中心軸が前記中心軸に平行となるように設けられた細長状の複数の開口部内の、上記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリットの位置により、各パターン領域のマスクパターンを識別する。
【００１０】
さらに、前記各開口部内のスリットは、前記各パターン領域の中心軸に沿って配列された前記各マスクパターンの配列ピッチの整数倍のピッチで夫々複数本形成されている。これにより、各パターン領域の中心軸に沿って配列された各マスクパターンの配列ピッチの整数倍のピッチで各開口部内に設けられた複数本のスリットの間隔の違いから、各パターン領域のマスクパターンを識別する。
【００１１】
そして、前記各開口部内のスリットは、前記長手中心軸方向の幅が夫々異なる。これにより、各開口部内のスリットの、長手中心軸方向の幅の違いから各パターン領域のマスクパターンを識別する。
【００１２】
また、第３の発明による露光装置は、被露光体に対向して設けられ、同一のマスク基板上にマスクパターンが異なる複数種のパターン領域をその中心軸が互いに平行となるように並べて設け、前記各パターン領域の前記中心軸と交差する方向にて、各中心軸から一定距離はなれた位置に夫々、長手中心軸が前記中心軸に平行な細長状の複数の開口部を形成し、該各開口部内に、夫々、前記マスクパターンを識別するための前記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリットを前記長手中心軸上の異なる位置に設けたフォトマスクを保持して、前記複数種のパターン領域の並び方向に移動可能なマスクステージと、前記フォトマスクの複数種のパターン領域のうち、選択された１つのパターン領域に光源光を照射して該選択されたパターン領域のマスクパターンを前記被露光体上に転写する露光光学系と、前記選択された１つのパターン領域に対応する前記開口部の長手中心軸に細長状の受光部の長手中心軸を合致させて配置され、前記スリットの位置を検出するための検出手段と、前記マスクステージの移動を制御して前記複数種のパターン領域から１つのパターン領域を選択させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、予め設定して保存されている露光情報から読み出したマスクパターン情報と、前記各スリットの位置に対応して予め保存されているマスクパターン情報のうち、前記検出手段により検出された前記スリットの位置に対応したマスクパターン情報とを比較し、前記選択されたパターン領域の正否を判定するものである。
【００１３】
このような構成により、被露光体に対向して設けられたマスクステージにより、同一のマスク基板上にマスクパターンが異なる複数種のパターン領域をその中心軸が互いに平行となるように並べて設け、各パターン領域の中心軸と交差する方向にて、各中心軸から一定距離はなれた位置に夫々、長手中心軸が上記中心軸に平行な細長状の複数の開口部を形成し、該各開口部内に、夫々、上記マスクパターンを識別するための上記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリットを上記長手中心軸上の異なる位置に設けたフォトマスクを保持し、制御手段により上記マスクステージの移動を制御してフォトマスクを上記複数種のパターン領域の並び方向に移動させ、該複数種のパターン領域から１つのパターン領域を選択し、該選択されたパターン領域に露光光学系により光源光を照射して該パターン領域のマスクパターンを被露光体上に転写する。その際、選択された１つのパターン領域に対応する開口部の長手中心軸に細長状の受光部の長手中心軸を合致させて配置された検出手段により、上記スリットの上記長手中心軸上の位置を検出し、制御手段により、予め設定して保存されている露光情報から読み出したマスクパターン情報と、上記各スリットの位置に対応して予め保存されているマスクパターン情報のうち、上記検出手段により検出されたスリットの位置に対応したマスクパターン情報とを比較し、選択されたパターン領域の正否を判定する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、開口部内のスリットの位置から、露光に使用するパターン領域の正否を判定することができる。これにより、人為的ミスにより異なるフォトマスクがセットされて狙いと異なるパターンが露光されるのを防止することができる。
【００１５】
また、請求項２又は５に係る発明によれば、複数種のパターン領域に対応して夫々設けられた開口部内の各スリットの位置から、選択されたパターン領域の正否を判定することができる。したがって、人為的なミスにより上記複数種のパターン領域の選択情報を間違って入力設定してしまったり、露光しようとするフォトマスクと異なるフォトマスクをセットしてしまったりした場合にも、その人為的ミスを検知して狙いと異なるパターンが露光されるのを防止することができる。
【００１６】
また、請求項３に係る発明によれば、スリットの位置とスリットの間隔の両方に基づいて選択されたパターン領域の正否を判定することができる。これにより、パターン領域の正否判定をより確実に行なうことができる。
【００１７】
さらに、請求項４に係る発明によれば、スリットの位置、スリットの間隔及びスリットの幅に基づいて選択されたパターン領域の正否を判定することができる。これにより、パターン領域の正否判定をより一層確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による露光装置の実施形態の概略構成を示す正面図である。
【図２】本発明による露光装置の要部を拡大して示す平面図である。
【図３】本発明によるフォトマスクの一構成例を示す平面図である。
【図４】上記フォトマスクの開口部内に設けられたスリットの一構成例を示す平面図である。
【図５】上記スリットの別の構成例を示す平面図である。
【図６】本発明の露光装置に使用する制御手段の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の露光装置の動作を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の露光装置の別の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による露光装置の実施形態の概略構成を示す正面図である。この露光装置は、同一のマスク基板上にマスクパターンが異なる複数種のパターン領域を並べて設けたフォトマスクを使用し、上記複数種のパターン領域から選択されたパターン領域のマスクパターンを被露光体上に転写して露光するもので、搬送手段１と、マスクステージ２と、露光光学系３と、検出手段４と、照明手段５と、制御手段６（図６参照）とを備えて構成されている。なお、以下の説明においては、被露光体が例えば液晶表示用基板７の場合について述べる。
【００２０】
上記搬送手段１は、図示省略の搬送機構により、感光材を塗布した液晶表示用基板７の両端縁部を保持して図１に示す矢印Ａ方向に搬送するものであり、例えば液晶表示用基板７の搬送方向（以下「Ｘ方向）という）に一定間隔で並べられた複数のステージ８の上面に複数のエア噴出口とエア吸引口とを備え、該エア噴出口及びエア吸引口から噴出及び吸引されるエアの圧力をバランスさせて液晶表示用基板７をステージ８上に一定量だけ浮上させた状態で搬送するようになっている。また、液晶表示用基板７の移動距離を計測する図示省力の位置センサー及びを液晶表示用基板７の搬送速度を検出する図示省略の速度センサーを備えている。
【００２１】
上記搬送手段１の上面に対向してマスクステージ２が設けられている。このマスクステージ２は、フォトマスク９の縁部を吸着して保持し、図示省略のステージ移動機構によりＸ方向にステップ移動するものであり、ステージ８の上面に平行な面内にてＸ方向と略直交する方向（以下「Ｙ方向」という）に複数のフォトマスク９を保持する図２に示すような第１のマスクステージ２Ａと第２のマスクステージ２ＢとをＸ方向に一定距離だけ離して備えた構成となっている。そして、上記第１及び第２のマスクステージ２Ａ，２Ｂは、保持した複数のフォトマスク９がＹ方向に一定の配列ピッチで互い違いに並ぶように設けられている。さらに、第１及び第２のマスクステージ２Ａ，２Ｂは、保持した各フォトマスク９を個別にＸ，Ｙ方向に微動させると共にＸＹ面内で回動させて、各フォトマスク９を予め定められた所定位置に位置付けるための図示省略のマスクアライメント機構も備えている。
【００２２】
ここで、上記フォトマスク９は、図３に示すように、同一のマスク基板１０上にマスクパターンが異なる複数種（例えば４種類）のパターン領域１１をその長手中心軸が互いに平行となるように並べて設けたもので、各パターン領域１１の長手中心軸と交差する方向にて、各長手中心軸から一定距離はなれた位置に夫々、長手中心軸がパターン領域の長手中心軸に平行な細長状の複数の開口部１２を形成し、該各開口部１２内に、夫々、マスクパターンを識別するための長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリット１３を該長手中心軸上の異なる位置に設けて本発明のフォトマスクとなるものである。そして、上記複数種のパターン領域１１の並び方向がＸ方向と合致するように上記マスクステージ２に保持される。また、各パターン領域１１を間にしてその長手中心軸上には、フォトマスク９のＸ方向に平行な中心軸から等距離の位置にフォトマスク９を後述の露光光学系３に予め設定された基準位置に対して一定の位置関係となるように位置付けるためのマスク用アライメントマーク１４が設けられている。なお、露光光学系３の照射領域ＩＡ内に位置付けられたパターン領域１１のマスク用アライメントマーク１４に対向して搬送手段１の隣接するステージ８の隙間には、上記マスク用アライメントマーク１４を撮影する図示省略の一対の２次元カメラが設けられている。
【００２３】
上記各開口部１２内のスリット１３の一構成例は、図４に示すように、各パターン領域１１の長手中心軸に沿って配列された各マスクパターンの配列ピッチＰ１，Ｐ２と同ピッチで夫々例えば３本のスリット１３が長手中心軸上の異なる位置に形成されたものとなっている。又は、図５に示すように、各マスクパターンの配列ピッチＰ１，Ｐ２の２倍のピッチで複数本のスリット１３が夫々長手中心軸方向に一定寸法だけずれて、開口部１２内の全体に亘って設けられてもよい。また、上記各開口部１２内のスリット１３は、長手中心軸方向の幅が夫々異なっていてもよい。なお、各開口部１２内のスリット１３の位置情報は、各パターン領域１１ａ〜１１ｄのマスクパターンのパターン情報、例えば４０インチパネルのカラーフィルタ用マスクパターン（パターン領域１１ａ）、４０インチパネルのＴＦＴ用マスクパターン（パターン領域１１ｂ）、５０インチパネルのカラーフィルタ用マスクパターン（パターン領域１１ｃ）、又は５０インチパネルのＴＦＴ用マスクパターン（パターン領域１１ｄ）等のマスクパターン情報を含むものである。この場合、予め設定して後述のメモリ２４に保存される上記スリット１３の位置情報は、例えば図４に示すように、複数本のスリット１３の左から２番目のスリット１３とフォトマスク９のＸ方向に平行な中心軸Ｍｃとの間の距離Ｙａ，Ｙｂ，Ｙｃ，Ｙｄであり、設計値である。
【００２４】
上記マスクステージ２の上方には、露光光学系３が設けられている。この露光光学系３は、マスクステージ２上に保持された各フォトマスク９の複数種のパターン領域１１から選択された１つのパターン領域１１に光源光を照射して該選択されたパターン領域１１のマスクパターンを液晶表示用基板７上に転写するものであり、紫外線を含む光源光を放射する光源１５と、光源光を上記フォトマスク９まで導くと共に、光源光の輝度分布を均一化し平行光にして上記フォトマスク９に照射させるカップリング光学系１６と、光源光の光路を開閉するシャッタ１７とを含んで構成されており、各フォトマスク９に対応して設けられた複数の単位露光光学系から成っている。
【００２５】
上記マスクステージ２の上方にて、上記選択された１つのパターン領域１１に対応する開口部１２の長手中心軸に細長状の受光部の長手中心軸を合致させて検出手段４が配設されている。この検出手段４は、Ｙ方向に複数の受光素子を一直線に並べて有するラインカメラであり、上記開口部１２を透してフォトマスク９の下側を通過する液晶表示用基板７のピクセルを撮影すると共に、開口部１２内に設けられた複数のスリット１３を撮影するものである。
【００２６】
上記検出手段４の撮影領域に対向して搬送手段１の隣接するステージ８の隙間には、照明手段５が設けられている。この照明手段５は、検出手段４の撮影領域を液晶表示用基板７の下側から基板を透して照明するものであり、可視光を照射する例えばハロゲンランプ等である。そして、ランプの光射出側には、紫外線カットフィルタを設けて、照明光に含まれる紫外線によって液晶表示用基板７の感光材が露光されるのを防止している。
【００２７】
上記搬送手段１と、マスクステージ２と、光源１５と、シャッタ１７と、検出手段４とに電気的に接続して制御手段６が設けられている。この制御手段６は、マスクステージ２の移動を制御して複数種のパターン領域１１から１つのパターン領域１１を選択させるものであり、予め設定して保存されている露光情報から読み出したマスクパターン情報（例えば、パターン番号）と、上記各スリット１３の位置に対応して予め保存されているマスクパターン情報（例えば、パターン番号）のうち、上記検出手段４により検出されたスリット１３の位置に対応したマスクパターン情報とを比較し、選択されたパターン領域１１の正否を判定するようになっている。そして、図６に示すように、搬送手段駆動コントローラ１８と、マスクステージ駆動コントローラ１９と、光源駆動コントローラ２０と、シャッタ駆動コントローラ２１と、画像処理部２２と、演算部２３と、メモリ２４と、データ入力部２５と、制御部２６とを備えて構成されている。
【００２８】
ここで、搬送手段駆動コントローラ１８は、搬送手段１の移動機構を制御して液晶表示用基板７を矢印Ａ方向に予め定められた速度で移動させるものである。また、マスクステージ駆動コントローラ１９は、ステージ移動機構の駆動を制御してフォトマスク９をＸ方向に所定量だけ移動させてフォトマスク９の複数種のパターン領域１１から選択された一つのパターン領域１１を露光光学系３の照射領域ＩＡ（図２参照）内に位置付けると共に、マスクステージ２に設けられた図示省略のアライメント機構の駆動を制御してフォトマスク９をＸ及びＹ方向並びに回転（θ）方向に微動させてフォトマスク９を露光光学系３の基準位置Ｈｓに対して一定の位置関係となるように位置合わせさせるものである。さらに、光源駆動コントローラ２０は、光源１５の点灯及び消灯を制御するものである。さらにまた、シャッタ駆動コントローラ２１は、シャッタ１７の開閉を制御するものである。そして、画像処理部２２は、各検出手段４により取得された３本のスリット１３の画像を入力して画像処理し、Ｙ方向の輝度変化から各スリット１３のＹ方向の位置を検出するものである。また、演算部２３は、画像処理部２２で検出された３本のスリット１３の位置に基づいてスリット１３の配列ピッチ及び例えば左から２番目のスリット１３と検出手段４の中心位置Ｃｃとの間の距離を演算すると共に、該スリット１３と液晶表示用基板７に予め設定された基準位置との間の距離を演算し、該距離と予め設定して保存され目標値とのずれ量を演算するものである。さらに、メモリ２４は、上記演算部２３における演算結果を一時的に保存すると共に後述のデータ入力部２５により入力されたデータを保存するものであり、露光レシピを記録した記録媒体を含むものである。さらにまた、データ入力部２５は、フォトマスク９の複数種のマスクパターン（パターン領域１１）から一つのマスクパターン（パターン領域１１）を選択するための選択情報、例えばパターン領域１１のＸ方向の位置情報を入力するためのものであり、例えばキーボードやテンキー等である。そして、制御部２６は、上記各構成要素が適切に駆動するように全体を統合して制御するものである。
【００２９】
次に、このように構成された露光装置の動作について、図７のフローチャートを参照して説明する。ここでは、図４に示すように、各開口部１２内にＹ方向の位置が異なる３本のスリット１３を設けた場合について説明する。
先ず、ステップＳ１においては、第１及び第２のマスクステージ２Ａ，２Ｂに夫々フォトマスク９を開口部１２が対応するパターン領域１１に対して矢印Ａで示す基板搬送方向の手前側となるようにセットし、さらに、露光レシピを制御手段６のメモリ２４、例えばＨＤＤ等の記録媒体に記録すると共に、第１及び第２のマスクステージ２Ａ，２Ｂにセットされたフォトマスク９の例えば４種のパターン領域１１から選択されるパターン領域１１の選択情報、例えばＸ方向の位置情報ｘａ，ｘｂ，ｘｃ，ｘｄを、データ入力部２５を操作して入力しメモリ２４に保存して露光開始の準備が行われる。
【００３０】
なお、上記露光レシピは、液晶表示用基板７のサイズやセルサイズ等のパネル情報、露光中の液晶表示用基板７の搬送速度や露光開始位置情報及び露光終了位置情報や露光エネルギー等の露光情報、マスクパターン情報としての使用するマスクパターンのＹ方向の配列ピッチＰ１又はＰ２及び上記マスクパターンに対応するスリット１３の位置情報を含むものである。この場合、露光レシピに記録されるマスクパターン情報としてのスリット位置情報は、例えば図４に示す検出手段４の中心Ｃｃと左から２番目のスリット１３との間の距離であり、フォトマスク９のＹ方向の中心Ｍｃと上記２番目のスリット１３との間の距離Ｙａ，Ｙｂ，Ｙｃ又はＹｄ、露光光学系３に予め設定された基準位置Ｈｓとフォトマスク９の中心Ｍｃとの間の距離Ｍｙ、上記基準位置Ｈｓと検出手段４の中心Ｃｃとの間の距離Ｃｙの設計値に基づいて予め算出されてメモリ２４に保存されている。なお、以下の説明においては、選択しようとするパターン領域１１が例えばパターン領域１１ｂである場合について述べる。
【００３１】
ステップＳ２においては、液晶表示用基板７を搬送手段１のステージ８上に位置決めして載置した後、図示省略の露光開始スイッチが押下されると、入力して設定された使用するマスクパターンのパターン領域１１ｂに対応する位置情報ｘｂに従ってフォトマスク９がＸ方向にステップ移動され、パターン領域１１ｂが露光光学系３の照射領域ＩＡ内に位置付けられる。
【００３２】
ステップＳ３において、フォトマスク９のアライメントが実行される。このアライメントの具体的手順は、先ず、露光光学系３の照射領域ＩＡ内に位置付けられたパターン領域１１ｂに対応する図３に示す一対のマスク用アライメントマーク１４を図示省略の一対の２次元カメラで撮影し、例えば各マスク用アライメントマーク１４の中心が夫々各２次元カメラの視野中心に合致するようにマスクアライメント機構を駆動してフォトマスク９のアライメントを行う。これにより、フォトマスク９の中心Ｍｃは、図４に示すように、露光光学系３に予め設定された基準位置Ｈｓから一定距離Ｍｙだけ離れた位置に位置付けられることになる。
【００３３】
ステップＳ４においては、上記選択されたパターン領域１１ｂに対応する３本スリット１３を検出手段４により撮影し、これを画像処理部２２で画像処理して各スリット１３のＹ方向の位置を検出し、隣接するスリット１３間の間隔Ｐ１を演算部２３で算出する。さらに、３本スリット１３のうち例えば左から２番目のスリット１３の位置に基づいて該スリット３と検出手段４の中心Ｃｃとの間の距離ｙｂを演算し、これをスリット位置情報として取得する。
【００３４】
ステップＳ５においては、上記算出されたスリット１３の間隔Ｐ１をメモリ２４に保存された露光レシピのマスクパターンの配列ピッチＰ１と制御部２６において比較し、両者が一致するか否かを判定する。さらに、露光レシピに記録された設計値に基づいて算出されメモリ２４に保存されたスリット位置情報（Ｙｂ＋Ｍｙ−Ｃｙ）と、検出手段４により撮影して取得されたスリット位置情報ｙｂとを比較し、両者が一致するか否かを判定する。これにより、選択されたマスクパターン（パターン領域１１）が露光に使用するマスクパターンとして正しいか否かを判定する。ここで、検出手段４により取得されたスリット間隔及びスリット位置情報のいずれもがメモリ２４に保存されているマスクパターンの配列ピッチ及びスリット位置情報と一致したときには、ステップＳ５は“ＹＥＳ”判定となってステップＳ６に進み、液晶表示用基板７を移動させながら露光が実施される。
【００３５】
一方、スリット間隔及びスリット位置情報のうち、いずれか一つでもメモリ２４に保存されているマスクパターンの配列ピッチ及びスリット位置情報と一致しないときには、ステップＳ５は“ＮＯ”判定となってステップＳ７に進み、警告灯の点灯や警報音等によりエラーを報知して露光を中止する。
【００３６】
これにより、人為的な設定ミスにより異なるパターンが露光されるのを防止することができる。例えば、露光領域１０ｂに対応する４０インチパネルのＴＦＴパターンを露光しようとしているとき、データ入力部２５の操作ミスにより、露光領域１０ｂの位置情報としてｘｂを入力すべきところを誤ってｘａを入力してしまった場合、露光領域１０ａに対応する４０インチパネルのカラーフィルタパターンが選択される。この場合、４０インチパネルのＴＦＴパターンとカラーフィルタパターンの各パターンの配列ピッチＰ１は同じであるため、３本スリット１３のスリット間隔だけでは選択された露光領域１０の正否を判断することができない。
【００３７】
しかしながら、本発明によれば、スリット間隔及びスリット位置情報のいずれもがメモリ２４に保存されているマスクパターンの配列ピッチ及びスリット位置情報と一致したときにのみ、選択された露光領域１０は正しいと判定するようにしているので、この場合、検出手段４により取得されるスリット位置情報は、図４に示すようにｙａとなり、露光レシピの設計値に基づいて算出されるスリット位置情報（Ｙｂ＋Ｍｙ−Ｃｙ）と一致せず、選択されたマスクパターン（パターン領域１１ａ）は正しくないと判定される。このように、本発明によれば、人為的ミスにより異なるパターンが露光されるのを防止することができ、大量の不良発生を防止することができる。
【００３８】
図８は、本発明による露光装置の別のマスクパターン選択動作について説明するフローチャートである。図８に示すマスクパターン選択動作は、フォトマスクをＸ方向にステップ移動させ、その都度スリット間隔を算出すると共にスリット位置情報を取得して、メモリ２４に保存されているマスクパターンの配列ピッチ及びスリット位置情報と比較し、選択されたマスクパターン（パターン領域１１）が正しいか否かを判定しながら、使用するマスクパターンを探索するものである。
【００３９】
先ず、ステップＳ１１においては、上記ステップＳ１と同様にして露光開始の準備が行われる。
【００４０】
ステップＳ１２においては、最初の露光領域１０ａを露光光学系３の照射領域ＩＡ内に位置付けた後、上記ステップＳ２と同様に該露光領域１０ａに対応するマスク用アライメントマーク１４を使用してマスクアライメントを実行する。
【００４１】
ステップＳ１３においては、上記選択されたパターン領域１１ａに対応する３本スリット１３を検出手段４により撮影し、これを画像処理部２２で画像処理して各スリット１３のＹ方向の位置を検出し、隣接するスリット１３間の間隔を演算部２３で算出する。さらに、３本スリット１３のうち例えば左から２番目のスリット１３の位置に基づいて該スリット３と検出手段４の中心Ｃｃとの間の距離を演算し、これをスリット位置情報として取得する。
【００４２】
ステップＳ１４においては、上記算出されたスリット１３の間隔をメモリ２４に保存されているマスクパターンの配列ピッチと制御部２６において比較し、両者が一致するか否かを判定する。さらに、メモリ２４に保存されているスリット位置情報と検出手段４により取得されたスリット位置情報とを比較し、両者が一致するか否かを判定する。これにより、選択されたマスクパターン（パターン領域１１）が露光に使用するマスクパターンとして正しいか否かを判定する。ここで、検出手段４により取得されたスリット間隔及びスリット位置情報のいずれもがメモリ２４に保存されているマスクパターンの配列ピッチ及びスリット位置情報と一致したときには、ステップＳ１４は“ＹＥＳ”判定となってステップＳ１５に進み、液晶表示用基板７を移動させながら露光が実施される。
【００４３】
一方、スリット間隔及びスリット位置情報のうち、いずれか一つでもメモリ２４に保存されているマスクパターンの配列ピッチ及びスリット位置情報と一致しないときには、ステップＳ１４は“ＮＯ”判定となってステップＳ１６に進む。
【００４４】
ステップＳ１６においては、フォトマスク９の移動は、移動限界に達したか否かが判定される。ここで、フォトマスク９の移動が未だ移動限界内であるときには、ステップＳ１６は“ＮＯ”判定となってステップＳ１７に進む。
【００４５】
ステップＳ１７においては、フォトマスク９をステップ移動して次のパターン領域１１ｂを選択する。そして、ステップＳ１２に戻り、次に選択されたパターン領域１１ｂに対応するマスク用アライメントマーク１４を使用してマスクアライメントを行った後、ステップＳ１３において次のパターン領域１１ｂに対応するスリット１３の間隔を算出すると共に、スリット１３の位置情報を取得する。このようにして、ステップＳ１６において“ＹＥＳ”判定となるまでステップＳ１２〜ステップＳ１７を繰り返し実行する。
【００４６】
この場合、ステップＳ１２〜ステップＳ１７を繰り返し実行しても、ステップＳ１４が“ＹＥＳ”判定とならず、且つステップＳ１６においてフォトマスクの移動が限界に達したときには、人為的ミスにより異なるフォトマスクがセットされたことを意味し、ステップＳ１６は、“ＹＥＳ”判定となってステップＳ１８に進み、警告灯の点灯や警報音等によりエラーを報知して露光を中止する。
【００４７】
ここで、露光は、露光レシピに記録された露光情報に基づいて行われる。例えば、液晶表示用基板７が露光開始位置に到達するまでは、液晶表示用基板７が高速度で搬送される。そして、液晶表示用基板７が露光開始位置に到達し、露光領域の先頭領域が露光光学系３の露光位置に達すると、基板の搬送速度は露光のために適切に設定された速度に変わる。同時に、シャッタ１７が開かれ光源光がフォトマスク９の選択されたパターン領域１１に照射し、該パターン領域１１のマスクパターンが液晶表示用基板７の露光領域に転写される。こうして、液晶表示用基板７を一定速度で搬送しながら露光領域に対する露光が実行される。
【００４８】
そして、液晶表示用基板７が露光終了位置に到達し、露光領域の後尾領域が露光光学系３の露光位置に達すると、シャッタ１７が閉じるのと同時に基板の搬送速度を高速にして液晶表示用基板７を搬出する。
【００４９】
上記露光動作中は、検出手段４によりフォトマスク９の開口部１２を透して液晶表示用基板７に形成されたパターンに予め設定された基準位置（例えば、ＴＦＴ基板のＸ方向に平行な中心線に近接した同方向に延びる配線の縁部）を検出し、該基準位置と検出手段４の中心Ｃｃとの間の距離が予め設定してメモリ２４に保存された目標値と合致するようにマスクステージ２のマスクアライメント機構を駆動してフォトマスク９をＹ方向に微動させ、フォトマスク９を移動中の液晶表示用基板７に対して位置合わせする。これにより、Ｙ方向に振れながら搬送されている液晶表示用基板７にフォトマスク９を追従させることができ、露光位置精度を向上することができる。
【００５０】
なお、上記実施形態においては、同一のマスク基板１０に複数種のパターン領域１１が形成されたフォトマスク９を使用して露光する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、フォトマスク９には一つのパターン領域１１が形成されたものであってもよい。この場合、スリット１３の位置の違いから別種のフォトマスク９と識別することができる。
【００５１】
また、上記実施形態においては、被露光体が液晶表示用基板７である場合について説明したが、本発明はこれに限られず、被露光体は、プラズマディスプレイ表示用基板や、有機ＥＬ表示用基板等、如何なる基板であってもよい。
【符号の説明】
【００５２】
２…マスクステージ
３…露光光学系
４…検出手段
６…制御手段
７…液晶表示用基板（被露光体）
９…フォトマスク
１０…マスク基板
１１，１１ａ〜１１ｄ…パターン領域
１２…開口部
１３…スリット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク基板上にマスクパターンを形成したフォトマスクに関し、特に狙いと異なるパターンが露光されるのを防止しようとするフォトマスク及び露光装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のフォトマスクは、同一のマスク基板上にマスクパターンが異なる複数種のパターン領域を並べて設けており、基板上に異種のパターンを露光する場合には、シャッタの開閉動作により複数種のパターン領域から露光されるパターンのパターン領域を選択して露光するものとなっていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３１０２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような従来のフォトマスクは、露光装置に備える制御手段のプログラムに基づいて制御されるシャッタの開閉動作により、上記複数種のパターン領域から露光されるパターンのパターン領域を選択するもので、パターン領域が正しく選択されたか否かを確認する手段を備えていなかった。したがって、人為的なミスにより上記複数種のパターン領域の選択情報を間違って入力設定してしまったり、露光しようとするフォトマスクと異なるフォトマスクをセットしてしまったりした場合には、上記ミスを検出することができず、正規のパターンと異なるパターンを露光してしまうおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、狙いと異なるパターンが露光されるのを防止しようとするフォトマスク及び露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１の発明によるフォトマスクは、マスク基板上に複数のマスクパターンを少なくとも１列に並べて形成したパターン領域を有するフォトマスクであって、前記複数のマスクパターンの並び方向と交差する方向にて、前記パターン領域の中心軸から一定距離はなれた位置に長手中心軸が前記中心軸に平行となるように設けられた細長状の開口部と、前記開口部内に、前記マスクパターンを他のマスク基板に形成された別種のマスクパターンと識別するために設けられた前記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリットとを備え、前記スリットを前記開口部の長手中心軸上の、前記別種のマスクパターンの識別用スリットとは異なる位置に設けたものである。
【０００７】
このような構成により、マスクパターンを形成したパターン領域の中心軸から一定距離はなれた位置に設けられた細長状の開口部内に、その長手中心軸と交差するように設けられた少なくとも１本のスリットの位置により、他のマスク基板に形成された別種のマスクパターンと識別する。
【０００８】
また、第２の発明によるフォトマスクは、同一のマスク基板上にマスクパターンが異なる複数種のパターン領域をその中心軸が互いに平行となるように並べて設けたフォトマスクであって、前記各パターン領域の前記中心軸と交差する方向にて、各中心軸から一定距離はなれた位置に夫々、長手中心軸が前記中心軸に平行となるように設けられた細長状の複数の開口部と、前記各開口部内に、夫々、前記マスクパターンを識別するために設けられた前記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリットと、を備え、前記各開口部内のスリットを夫々、前記各開口部の長手中心軸上の異なる位置に設けたものである。
【０００９】
このような構成により、同一のマスク基板上に並べて設けられマスクパターンが異なる複数種のパターン領域の中心軸から一定距離はなれた位置に夫々、長手中心軸が前記中心軸に平行となるように設けられた細長状の複数の開口部内の、上記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリットの位置により、各パターン領域のマスクパターンを識別する。
【００１０】
さらに、前記各開口部内のスリットは、前記各パターン領域の中心軸に沿って配列された前記各マスクパターンの配列ピッチの整数倍のピッチで夫々複数本形成されている。これにより、各パターン領域の中心軸に沿って配列された各マスクパターンの配列ピッチの整数倍のピッチで各開口部内に設けられた複数本のスリットの間隔の違いから、各パターン領域のマスクパターンを識別する。
【００１１】
そして、前記各開口部内のスリットは、前記長手中心軸方向の幅が夫々異なる。これにより、各開口部内のスリットの、長手中心軸方向の幅の違いから各パターン領域のマスクパターンを識別する。
【００１２】
また、第３の発明による露光装置は、被露光体に対向して設けられ、同一のマスク基板上にマスクパターンが異なる複数種のパターン領域をその中心軸が互いに平行となるように並べて設け、前記各パターン領域の前記中心軸と交差する方向にて、各中心軸から一定距離はなれた位置に夫々、長手中心軸が前記中心軸に平行な細長状の複数の開口部を形成し、該各開口部内に、夫々、前記マスクパターンを識別するための前記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリットを前記長手中心軸上の異なる位置に設けたフォトマスクを保持して、前記複数種のパターン領域の並び方向に移動可能なマスクステージと、前記フォトマスクの複数種のパターン領域のうち、選択された１つのパターン領域に光源光を照射して該選択されたパターン領域のマスクパターンを前記被露光体上に転写する露光光学系と、前記選択された１つのパターン領域に対応する前記開口部の長手中心軸に細長状の受光部の長手中心軸を合致させて配置され、前記スリットの位置を検出するための検出手段と、前記マスクステージの移動を制御して前記複数種のパターン領域から１つのパターン領域を選択させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、予め設定して保存されている露光情報から読み出したマスクパターン情報と、前記各スリットの位置に対応して予め保存されているマスクパターン情報のうち、前記検出手段により検出された前記スリットの位置に対応したマスクパターン情報とを比較し、前記選択されたパターン領域の正否を判定するものである。
【００１３】
このような構成により、被露光体に対向して設けられたマスクステージにより、同一のマスク基板上にマスクパターンが異なる複数種のパターン領域をその中心軸が互いに平行となるように並べて設け、各パターン領域の中心軸と交差する方向にて、各中心軸から一定距離はなれた位置に夫々、長手中心軸が上記中心軸に平行な細長状の複数の開口部を形成し、該各開口部内に、夫々、上記マスクパターンを識別するための上記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリットを上記長手中心軸上の異なる位置に設けたフォトマスクを保持し、制御手段により上記マスクステージの移動を制御してフォトマスクを上記複数種のパターン領域の並び方向に移動させ、該複数種のパターン領域から１つのパターン領域を選択し、該選択されたパターン領域に露光光学系により光源光を照射して該パターン領域のマスクパターンを被露光体上に転写する。その際、選択された１つのパターン領域に対応する開口部の長手中心軸に細長状の受光部の長手中心軸を合致させて配置された検出手段により、上記スリットの上記長手中心軸上の位置を検出し、制御手段により、予め設定して保存されている露光情報から読み出したマスクパターン情報と、上記各スリットの位置に対応して予め保存されているマスクパターン情報のうち、上記検出手段により検出されたスリットの位置に対応したマスクパターン情報とを比較し、選択されたパターン領域の正否を判定する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、開口部内のスリットの位置から、露光に使用するパターン領域の正否を判定することができる。これにより、人為的ミスにより異なるフォトマスクがセットされて狙いと異なるパターンが露光されるのを防止することができる。
【００１５】
また、請求項２又は５に係る発明によれば、複数種のパターン領域に対応して夫々設けられた開口部内の各スリットの位置から、選択されたパターン領域の正否を判定することができる。したがって、人為的なミスにより上記複数種のパターン領域の選択情報を間違って入力設定してしまったり、露光しようとするフォトマスクと異なるフォトマスクをセットしてしまったりした場合にも、その人為的ミスを検知して狙いと異なるパターンが露光されるのを防止することができる。
【００１６】
また、請求項３に係る発明によれば、スリットの位置とスリットの間隔の両方に基づいて選択されたパターン領域の正否を判定することができる。これにより、パターン領域の正否判定をより確実に行なうことができる。
【００１７】
さらに、請求項４に係る発明によれば、スリットの位置、スリットの間隔及びスリットの幅に基づいて選択されたパターン領域の正否を判定することができる。これにより、パターン領域の正否判定をより一層確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による露光装置の実施形態の概略構成を示す正面図である。
【図２】本発明による露光装置の要部を拡大して示す平面図である。
【図３】本発明によるフォトマスクの一構成例を示す平面図である。
【図４】上記フォトマスクの開口部内に設けられたスリットの一構成例を示す平面図である。
【図５】上記スリットの別の構成例を示す平面図である。
【図６】本発明の露光装置に使用する制御手段の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の露光装置の動作を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の露光装置の別の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による露光装置の実施形態の概略構成を示す正面図である。この露光装置は、同一のマスク基板上にマスクパターンが異なる複数種のパターン領域を並べて設けたフォトマスクを使用し、上記複数種のパターン領域から選択されたパターン領域のマスクパターンを被露光体上に転写して露光するもので、搬送手段１と、マスクステージ２と、露光光学系３と、検出手段４と、照明手段５と、制御手段６（図６参照）とを備えて構成されている。なお、以下の説明においては、被露光体が例えば液晶表示用基板７の場合について述べる。
【００２０】
上記搬送手段１は、図示省略の搬送機構により、感光材を塗布した液晶表示用基板７の両端縁部を保持して図１に示す矢印Ａ方向に搬送するものであり、例えば液晶表示用基板７の搬送方向（以下「Ｘ方向）という）に一定間隔で並べられた複数のステージ８の上面に複数のエア噴出口とエア吸引口とを備え、該エア噴出口及びエア吸引口から噴出及び吸引されるエアの圧力をバランスさせて液晶表示用基板７をステージ８上に一定量だけ浮上させた状態で搬送するようになっている。また、液晶表示用基板７の移動距離を計測する図示省力の位置センサー及びを液晶表示用基板７の搬送速度を検出する図示省略の速度センサーを備えている。
【００２１】
上記搬送手段１の上面に対向してマスクステージ２が設けられている。このマスクステージ２は、フォトマスク９の縁部を吸着して保持し、図示省略のステージ移動機構によりＸ方向にステップ移動するものであり、ステージ８の上面に平行な面内にてＸ方向と略直交する方向（以下「Ｙ方向」という）に複数のフォトマスク９を保持する図２に示すような第１のマスクステージ２Ａと第２のマスクステージ２ＢとをＸ方向に一定距離だけ離して備えた構成となっている。そして、上記第１及び第２のマスクステージ２Ａ，２Ｂは、保持した複数のフォトマスク９がＹ方向に一定の配列ピッチで互い違いに並ぶように設けられている。さらに、第１及び第２のマスクステージ２Ａ，２Ｂは、保持した各フォトマスク９を個別にＸ，Ｙ方向に微動させると共にＸＹ面内で回動させて、各フォトマスク９を予め定められた所定位置に位置付けるための図示省略のマスクアライメント機構も備えている。
【００２２】
ここで、上記フォトマスク９は、図３に示すように、同一のマスク基板１０上にマスクパターンが異なる複数種（例えば４種類）のパターン領域１１をその長手中心軸が互いに平行となるように並べて設けたもので、各パターン領域１１の長手中心軸と交差する方向にて、各長手中心軸から一定距離はなれた位置に夫々、長手中心軸がパターン領域の長手中心軸に平行な細長状の複数の開口部１２を形成し、該各開口部１２内に、夫々、マスクパターンを識別するための長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリット１３を該長手中心軸上の異なる位置に設けて本発明のフォトマスクとなるものである。そして、上記複数種のパターン領域１１の並び方向がＸ方向と合致するように上記マスクステージ２に保持される。また、各パターン領域１１を間にしてその長手中心軸上には、フォトマスク９のＸ方向に平行な中心軸から等距離の位置にフォトマスク９を後述の露光光学系３に予め設定された基準位置に対して一定の位置関係となるように位置付けるためのマスク用アライメントマーク１４が設けられている。なお、露光光学系３の照射領域ＩＡ内に位置付けられたパターン領域１１のマスク用アライメントマーク１４に対向して搬送手段１の隣接するステージ８の隙間には、上記マスク用アライメントマーク１４を撮影する図示省略の一対の２次元カメラが設けられている。
【００２３】
上記各開口部１２内のスリット１３の一構成例は、図４に示すように、各パターン領域１１の長手中心軸に沿って配列された各マスクパターンの配列ピッチＰ１，Ｐ２と同ピッチで夫々例えば３本のスリット１３が長手中心軸上の異なる位置に形成されたものとなっている。又は、図５に示すように、各マスクパターンの配列ピッチＰ１，Ｐ２の２倍のピッチで複数本のスリット１３が夫々長手中心軸方向に一定寸法だけずれて、開口部１２内の全体に亘って設けられてもよい。また、上記各開口部１２内のスリット１３は、長手中心軸方向の幅が夫々異なっていてもよい。なお、各開口部１２内のスリット１３の位置情報は、各パターン領域１１ａ〜１１ｄのマスクパターンのパターン情報、例えば４０インチパネルのカラーフィルタ用マスクパターン（パターン領域１１ａ）、４０インチパネルのＴＦＴ用マスクパターン（パターン領域１１ｂ）、５０インチパネルのカラーフィルタ用マスクパターン（パターン領域１１ｃ）、又は５０インチパネルのＴＦＴ用マスクパターン（パターン領域１１ｄ）等のマスクパターン情報を含むものである。この場合、予め設定して後述のメモリ２４に保存される上記スリット１３の位置情報は、例えば図４に示すように、複数本のスリット１３の左から２番目のスリット１３とフォトマスク９のＸ方向に平行な中心軸Ｍｃとの間の距離Ｙａ，Ｙｂ，Ｙｃ，Ｙｄであり、設計値である。
【００２４】
上記マスクステージ２の上方には、露光光学系３が設けられている。この露光光学系３は、マスクステージ２上に保持された各フォトマスク９の複数種のパターン領域１１から選択された１つのパターン領域１１に光源光を照射して該選択されたパターン領域１１のマスクパターンを液晶表示用基板７上に転写するものであり、紫外線を含む光源光を放射する光源１５と、光源光を上記フォトマスク９まで導くと共に、光源光の輝度分布を均一化し平行光にして上記フォトマスク９に照射させるカップリング光学系１６と、光源光の光路を開閉するシャッタ１７とを含んで構成されており、各フォトマスク９に対応して設けられた複数の単位露光光学系から成っている。
【００２５】
上記マスクステージ２の上方にて、上記選択された１つのパターン領域１１に対応する開口部１２の長手中心軸に細長状の受光部の長手中心軸を合致させて検出手段４が配設されている。この検出手段４は、Ｙ方向に複数の受光素子を一直線に並べて有するラインカメラであり、上記開口部１２を透してフォトマスク９の下側を通過する液晶表示用基板７のピクセルを撮影すると共に、開口部１２内に設けられた複数のスリット１３を撮影するものである。
【００２６】
上記検出手段４の撮影領域に対向して搬送手段１の隣接するステージ８の隙間には、照明手段５が設けられている。この照明手段５は、検出手段４の撮影領域を液晶表示用基板７の下側から基板を透して照明するものであり、可視光を照射する例えばハロゲンランプ等である。そして、ランプの光射出側には、紫外線カットフィルタを設けて、照明光に含まれる紫外線によって液晶表示用基板７の感光材が露光されるのを防止している。
【００２７】
上記搬送手段１と、マスクステージ２と、光源１５と、シャッタ１７と、検出手段４とに電気的に接続して制御手段６が設けられている。この制御手段６は、マスクステージ２の移動を制御して複数種のパターン領域１１から１つのパターン領域１１を選択させるものであり、予め設定して保存されている露光情報から読み出したマスクパターン情報（例えば、パターン番号）と、上記各スリット１３の位置に対応して予め保存されているマスクパターン情報（例えば、パターン番号）のうち、上記検出手段４により検出されたスリット１３の位置に対応したマスクパターン情報とを比較し、選択されたパターン領域１１の正否を判定するようになっている。そして、図６に示すように、搬送手段駆動コントローラ１８と、マスクステージ駆動コントローラ１９と、光源駆動コントローラ２０と、シャッタ駆動コントローラ２１と、画像処理部２２と、演算部２３と、メモリ２４と、データ入力部２５と、制御部２６とを備えて構成されている。
【００２８】
ここで、搬送手段駆動コントローラ１８は、搬送手段１の移動機構を制御して液晶表示用基板７を矢印Ａ方向に予め定められた速度で移動させるものである。また、マスクステージ駆動コントローラ１９は、ステージ移動機構の駆動を制御してフォトマスク９をＸ方向に所定量だけ移動させてフォトマスク９の複数種のパターン領域１１から選択された一つのパターン領域１１を露光光学系３の照射領域ＩＡ（図２参照）内に位置付けると共に、マスクステージ２に設けられた図示省略のアライメント機構の駆動を制御してフォトマスク９をＸ及びＹ方向並びに回転（θ）方向に微動させてフォトマスク９を露光光学系３の基準位置Ｈｓに対して一定の位置関係となるように位置合わせさせるものである。さらに、光源駆動コントローラ２０は、光源１５の点灯及び消灯を制御するものである。さらにまた、シャッタ駆動コントローラ２１は、シャッタ１７の開閉を制御するものである。そして、画像処理部２２は、各検出手段４により取得された３本のスリット１３の画像を入力して画像処理し、Ｙ方向の輝度変化から各スリット１３のＹ方向の位置を検出するものである。また、演算部２３は、画像処理部２２で検出された３本のスリット１３の位置に基づいてスリット１３の配列ピッチ及び例えば左から２番目のスリット１３と検出手段４の中心位置Ｃｃとの間の距離を演算すると共に、該スリット１３と液晶表示用基板７に予め設定された基準位置との間の距離を演算し、該距離と予め設定して保存され目標値とのずれ量を演算するものである。さらに、メモリ２４は、上記演算部２３における演算結果を一時的に保存すると共に後述のデータ入力部２５により入力されたデータを保存するものであり、露光レシピを記録した記録媒体を含むものである。さらにまた、データ入力部２５は、フォトマスク９の複数種のマスクパターン（パターン領域１１）から一つのマスクパターン（パターン領域１１）を選択するための選択情報、例えばパターン領域１１のＸ方向の位置情報を入力するためのものであり、例えばキーボードやテンキー等である。そして、制御部２６は、上記各構成要素が適切に駆動するように全体を統合して制御するものである。
【００２９】
次に、このように構成された露光装置の動作について、図７のフローチャートを参照して説明する。ここでは、図４に示すように、各開口部１２内にＹ方向の位置が異なる３本のスリット１３を設けた場合について説明する。
先ず、ステップＳ１においては、第１及び第２のマスクステージ２Ａ，２Ｂに夫々フォトマスク９を開口部１２が対応するパターン領域１１に対して矢印Ａで示す基板搬送方向の手前側となるようにセットし、さらに、露光レシピを制御手段６のメモリ２４、例えばＨＤＤ等の記録媒体に記録すると共に、第１及び第２のマスクステージ２Ａ，２Ｂにセットされたフォトマスク９の例えば４種のパターン領域１１から選択されるパターン領域１１の選択情報、例えばＸ方向の位置情報ｘａ，ｘｂ，ｘｃ，ｘｄを、データ入力部２５を操作して入力しメモリ２４に保存して露光開始の準備が行われる。
【００３０】
なお、上記露光レシピは、液晶表示用基板７のサイズやセルサイズ等のパネル情報、露光中の液晶表示用基板７の搬送速度や露光開始位置情報及び露光終了位置情報や露光エネルギー等の露光情報、マスクパターン情報としての使用するマスクパターンのＹ方向の配列ピッチＰ１又はＰ２及び上記マスクパターンに対応するスリット１３の位置情報を含むものである。この場合、露光レシピに記録されるマスクパターン情報としてのスリット位置情報は、例えば図４に示す検出手段４の中心Ｃｃと左から２番目のスリット１３との間の距離であり、フォトマスク９のＹ方向の中心Ｍｃと上記２番目のスリット１３との間の距離Ｙａ，Ｙｂ，Ｙｃ又はＹｄ、露光光学系３に予め設定された基準位置Ｈｓとフォトマスク９の中心Ｍｃとの間の距離Ｍｙ、上記基準位置Ｈｓと検出手段４の中心Ｃｃとの間の距離Ｃｙの設計値に基づいて予め算出されてメモリ２４に保存されている。なお、以下の説明においては、選択しようとするパターン領域１１が例えばパターン領域１１ｂである場合について述べる。
【００３１】
ステップＳ２においては、液晶表示用基板７を搬送手段１のステージ８上に位置決めして載置した後、図示省略の露光開始スイッチが押下されると、入力して設定された使用するマスクパターンのパターン領域１１ｂに対応する位置情報ｘｂに従ってフォトマスク９がＸ方向にステップ移動され、パターン領域１１ｂが露光光学系３の照射領域ＩＡ内に位置付けられる。
【００３２】
ステップＳ３において、フォトマスク９のアライメントが実行される。このアライメントの具体的手順は、先ず、露光光学系３の照射領域ＩＡ内に位置付けられたパターン領域１１ｂに対応する図３に示す一対のマスク用アライメントマーク１４を図示省略の一対の２次元カメラで撮影し、例えば各マスク用アライメントマーク１４の中心が夫々各２次元カメラの視野中心に合致するようにマスクアライメント機構を駆動してフォトマスク９のアライメントを行う。これにより、フォトマスク９の中心Ｍｃは、図４に示すように、露光光学系３に予め設定された基準位置Ｈｓから一定距離Ｍｙだけ離れた位置に位置付けられることになる。
【００３３】
ステップＳ４においては、上記選択されたパターン領域１１ｂに対応する３本スリット１３を検出手段４により撮影し、これを画像処理部２２で画像処理して各スリット１３のＹ方向の位置を検出し、隣接するスリット１３間の間隔Ｐ１を演算部２３で算出する。さらに、３本スリット１３のうち例えば左から２番目のスリット１３の位置に基づいて該スリット３と検出手段４の中心Ｃｃとの間の距離ｙｂを演算し、これをスリット位置情報として取得する。
【００３４】
ステップＳ５においては、上記算出されたスリット１３の間隔Ｐ１をメモリ２４に保存された露光レシピのマスクパターンの配列ピッチＰ１と制御部２６において比較し、両者が一致するか否かを判定する。さらに、露光レシピに記録された設計値に基づいて算出されメモリ２４に保存されたスリット位置情報（Ｙｂ＋Ｍｙ−Ｃｙ）と、検出手段４により撮影して取得されたスリット位置情報ｙｂとを比較し、両者が一致するか否かを判定する。これにより、選択されたマスクパターン（パターン領域１１）が露光に使用するマスクパターンとして正しいか否かを判定する。ここで、検出手段４により取得されたスリット間隔及びスリット位置情報のいずれもがメモリ２４に保存されているマスクパターンの配列ピッチ及びスリット位置情報と一致したときには、ステップＳ５は“ＹＥＳ”判定となってステップＳ６に進み、液晶表示用基板７を移動させながら露光が実施される。
【００３５】
一方、スリット間隔及びスリット位置情報のうち、いずれか一つでもメモリ２４に保存されているマスクパターンの配列ピッチ及びスリット位置情報と一致しないときには、ステップＳ５は“ＮＯ”判定となってステップＳ７に進み、警告灯の点灯や警報音等によりエラーを報知して露光を中止する。
【００３６】
これにより、人為的な設定ミスにより異なるパターンが露光されるのを防止することができる。例えば、露光領域１０ｂに対応する４０インチパネルのＴＦＴパターンを露光しようとしているとき、データ入力部２５の操作ミスにより、露光領域１０ｂの位置情報としてｘｂを入力すべきところを誤ってｘａを入力してしまった場合、露光領域１０ａに対応する４０インチパネルのカラーフィルタパターンが選択される。この場合、４０インチパネルのＴＦＴパターンとカラーフィルタパターンの各パターンの配列ピッチＰ１は同じであるため、３本スリット１３のスリット間隔だけでは選択された露光領域１０の正否を判断することができない。
【００３７】
しかしながら、本発明によれば、スリット間隔及びスリット位置情報のいずれもがメモリ２４に保存されているマスクパターンの配列ピッチ及びスリット位置情報と一致したときにのみ、選択された露光領域１０は正しいと判定するようにしているので、この場合、検出手段４により取得されるスリット位置情報は、図４に示すようにｙａとなり、露光レシピの設計値に基づいて算出されるスリット位置情報（Ｙｂ＋Ｍｙ−Ｃｙ）と一致せず、選択されたマスクパターン（パターン領域１１ａ）は正しくないと判定される。このように、本発明によれば、人為的ミスにより異なるパターンが露光されるのを防止することができ、大量の不良発生を防止することができる。
【００３８】
図８は、本発明による露光装置の別のマスクパターン選択動作について説明するフローチャートである。図８に示すマスクパターン選択動作は、フォトマスクをＸ方向にステップ移動させ、その都度スリット間隔を算出すると共にスリット位置情報を取得して、メモリ２４に保存されているマスクパターンの配列ピッチ及びスリット位置情報と比較し、選択されたマスクパターン（パターン領域１１）が正しいか否かを判定しながら、使用するマスクパターンを探索するものである。
【００３９】
先ず、ステップＳ１１においては、上記ステップＳ１と同様にして露光開始の準備が行われる。
【００４０】
ステップＳ１２においては、最初の露光領域１０ａを露光光学系３の照射領域ＩＡ内に位置付けた後、上記ステップＳ２と同様に該露光領域１０ａに対応するマスク用アライメントマーク１４を使用してマスクアライメントを実行する。
【００４１】
ステップＳ１３においては、上記選択されたパターン領域１１ａに対応する３本スリット１３を検出手段４により撮影し、これを画像処理部２２で画像処理して各スリット１３のＹ方向の位置を検出し、隣接するスリット１３間の間隔を演算部２３で算出する。さらに、３本スリット１３のうち例えば左から２番目のスリット１３の位置に基づいて該スリット３と検出手段４の中心Ｃｃとの間の距離を演算し、これをスリット位置情報として取得する。
【００４２】
ステップＳ１４においては、上記算出されたスリット１３の間隔をメモリ２４に保存されているマスクパターンの配列ピッチと制御部２６において比較し、両者が一致するか否かを判定する。さらに、メモリ２４に保存されているスリット位置情報と検出手段４により取得されたスリット位置情報とを比較し、両者が一致するか否かを判定する。これにより、選択されたマスクパターン（パターン領域１１）が露光に使用するマスクパターンとして正しいか否かを判定する。ここで、検出手段４により取得されたスリット間隔及びスリット位置情報のいずれもがメモリ２４に保存されているマスクパターンの配列ピッチ及びスリット位置情報と一致したときには、ステップＳ１４は“ＹＥＳ”判定となってステップＳ１５に進み、液晶表示用基板７を移動させながら露光が実施される。
【００４３】
一方、スリット間隔及びスリット位置情報のうち、いずれか一つでもメモリ２４に保存されているマスクパターンの配列ピッチ及びスリット位置情報と一致しないときには、ステップＳ１４は“ＮＯ”判定となってステップＳ１６に進む。
【００４４】
ステップＳ１６においては、フォトマスク９の移動は、移動限界に達したか否かが判定される。ここで、フォトマスク９の移動が未だ移動限界内であるときには、ステップＳ１６は“ＮＯ”判定となってステップＳ１７に進む。
【００４５】
ステップＳ１７においては、フォトマスク９をステップ移動して次のパターン領域１１ｂを選択する。そして、ステップＳ１２に戻り、次に選択されたパターン領域１１ｂに対応するマスク用アライメントマーク１４を使用してマスクアライメントを行った後、ステップＳ１３において次のパターン領域１１ｂに対応するスリット１３の間隔を算出すると共に、スリット１３の位置情報を取得する。このようにして、ステップＳ１６において“ＹＥＳ”判定となるまでステップＳ１２〜ステップＳ１７を繰り返し実行する。
【００４６】
この場合、ステップＳ１２〜ステップＳ１７を繰り返し実行しても、ステップＳ１４が“ＹＥＳ”判定とならず、且つステップＳ１６においてフォトマスクの移動が限界に達したときには、人為的ミスにより異なるフォトマスクがセットされたことを意味し、ステップＳ１６は、“ＹＥＳ”判定となってステップＳ１８に進み、警告灯の点灯や警報音等によりエラーを報知して露光を中止する。
【００４７】
ここで、露光は、露光レシピに記録された露光情報に基づいて行われる。例えば、液晶表示用基板７が露光開始位置に到達するまでは、液晶表示用基板７が高速度で搬送される。そして、液晶表示用基板７が露光開始位置に到達し、露光領域の先頭領域が露光光学系３の露光位置に達すると、基板の搬送速度は露光のために適切に設定された速度に変わる。同時に、シャッタ１７が開かれ光源光がフォトマスク９の選択されたパターン領域１１に照射し、該パターン領域１１のマスクパターンが液晶表示用基板７の露光領域に転写される。こうして、液晶表示用基板７を一定速度で搬送しながら露光領域に対する露光が実行される。
【００４８】
そして、液晶表示用基板７が露光終了位置に到達し、露光領域の後尾領域が露光光学系３の露光位置に達すると、シャッタ１７が閉じるのと同時に基板の搬送速度を高速にして液晶表示用基板７を搬出する。
【００４９】
上記露光動作中は、検出手段４によりフォトマスク９の開口部１２を透して液晶表示用基板７に形成されたパターンに予め設定された基準位置（例えば、ＴＦＴ基板のＸ方向に平行な中心線に近接した同方向に延びる配線の縁部）を検出し、該基準位置と検出手段４の中心Ｃｃとの間の距離が予め設定してメモリ２４に保存された目標値と合致するようにマスクステージ２のマスクアライメント機構を駆動してフォトマスク９をＹ方向に微動させ、フォトマスク９を移動中の液晶表示用基板７に対して位置合わせする。これにより、Ｙ方向に振れながら搬送されている液晶表示用基板７にフォトマスク９を追従させることができ、露光位置精度を向上することができる。
【００５０】
なお、上記実施形態においては、同一のマスク基板１０に複数種のパターン領域１１が形成されたフォトマスク９を使用して露光する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、フォトマスク９には一つのパターン領域１１が形成されたものであってもよい。この場合、スリット１３の位置の違いから別種のフォトマスク９と識別することができる。
【００５１】
また、上記実施形態においては、被露光体が液晶表示用基板７である場合について説明したが、本発明はこれに限られず、被露光体は、プラズマディスプレイ表示用基板や、有機ＥＬ表示用基板等、如何なる基板であってもよい。
【符号の説明】
【００５２】
２…マスクステージ
３…露光光学系
４…検出手段
６…制御手段
７…液晶表示用基板（被露光体）
９…フォトマスク
１０…マスク基板
１１，１１ａ〜１１ｄ…パターン領域
１２…開口部
１３…スリット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスク基板上に複数のマスクパターンを少なくとも１列に並べて形成したパターン領域を有するフォトマスクであって、
前記複数のマスクパターンの並び方向と交差する方向にて、前記パターン領域の中心軸から一定距離はなれた位置に長手中心軸が前記中心軸に平行となるように設けられた細長状の開口部と、
前記開口部内に、前記マスクパターンを他のマスク基板に形成された別種のマスクパターンと識別するために設けられた前記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリットとを備え、
前記スリットを前記開口部の長手中心軸上の、前記別種のマスクパターンの識別用スリットとは異なる位置に設けたことを特徴とするフォトマスク。
【請求項２】
同一のマスク基板上にマスクパターンが異なる複数種のパターン領域をその中心軸が互いに平行となるように並べて設けたフォトマスクであって、
前記各パターン領域の前記中心軸と交差する方向にて、各中心軸から一定距離はなれた位置に夫々、長手中心軸が前記中心軸に平行となるように設けられた細長状の複数の開口部と、
前記各開口部内に、夫々、前記マスクパターンを識別するために設けられた前記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリットと、を備え、
前記各開口部内のスリットを夫々、前記各開口部の長手中心軸上の異なる位置に設けたことを特徴とするフォトマスク。
【請求項３】
前記各開口部内のスリットは、前記各パターン領域の中心軸に沿って配列された前記各マスクパターンの配列ピッチの整数倍のピッチで夫々複数本形成されていることを特徴とする請求項２記載のフォトマスク。
【請求項４】
前記各開口部内のスリットは、前記長手中心軸方向の幅が夫々異なることを特徴とする請求項２又は３記載のフォトマスク。
【請求項５】
被露光体に対向して設けられ、同一のマスク基板上にマスクパターンが異なる複数種のパターン領域をその中心軸が互いに平行となるように並べて設け、前記各パターン領域の前記中心軸と交差する方向にて、各中心軸から一定距離はなれた位置に夫々、長手中心軸が前記中心軸に平行な細長状の複数の開口部を形成し、該各開口部内に、夫々、前記マスクパターンを識別するための前記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリットを前記長手中心軸上の異なる位置に設けたフォトマスクを保持して、前記複数種のパターン領域の並び方向に移動可能なマスクステージと、
前記フォトマスクの複数種のパターン領域のうち、選択された１つのパターン領域に光源光を照射して該選択されたパターン領域のマスクパターンを前記被露光体上に転写する露光光学系と、
前記選択された１つのパターン領域に対応する前記開口部の長手中心軸に細長状の受光部の長手中心軸を合致させて配置され、前記スリットの位置を検出するための検出手段と、
前記マスクステージの移動を制御して前記複数種のパターン領域から１つのパターン領域を選択させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、予め設定して保存されている露光情報から読み出したマスクパターン情報と、前記各スリットの位置に対応して予め保存されているマスクパターン情報のうち、前記検出手段により検出された前記スリットの位置に対応したマスクパターン情報とを比較し、前記選択されたパターン領域の正否を判定することを特徴とする露光装置。
【請求項１】
マスク基板上に複数のマスクパターンを少なくとも１列に並べて形成したパターン領域を有するフォトマスクであって、
前記複数のマスクパターンの並び方向と交差する方向にて、前記パターン領域の中心軸から一定距離はなれた位置に長手中心軸が前記中心軸に平行となるように設けられた細長状の開口部と、
前記開口部内に、前記マスクパターンを他のマスク基板に形成された別種のマスクパターンと識別するために設けられた前記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリットとを備え、
前記スリットを前記開口部の長手中心軸上の、前記別種のマスクパターンの識別用スリットとは異なる位置に設けたことを特徴とするフォトマスク。
【請求項２】
同一のマスク基板上にマスクパターンが異なる複数種のパターン領域をその中心軸が互いに平行となるように並べて設けたフォトマスクであって、
前記各パターン領域の前記中心軸と交差する方向にて、各中心軸から一定距離はなれた位置に夫々、長手中心軸が前記中心軸に平行となるように設けられた細長状の複数の開口部と、
前記各開口部内に、夫々、前記マスクパターンを識別するために設けられた前記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリットと、を備え、
前記各開口部内のスリットを夫々、前記各開口部の長手中心軸上の異なる位置に設けたことを特徴とするフォトマスク。
【請求項３】
前記各開口部内のスリットは、前記各パターン領域の中心軸に沿って配列された前記各マスクパターンの配列ピッチの整数倍のピッチで夫々複数本形成されていることを特徴とする請求項２記載のフォトマスク。
【請求項４】
前記各開口部内のスリットは、前記長手中心軸方向の幅が夫々異なることを特徴とする請求項２又は３記載のフォトマスク。
【請求項５】
被露光体に対向して設けられ、同一のマスク基板上にマスクパターンが異なる複数種のパターン領域をその中心軸が互いに平行となるように並べて設け、前記各パターン領域の前記中心軸と交差する方向にて、各中心軸から一定距離はなれた位置に夫々、長手中心軸が前記中心軸に平行な細長状の複数の開口部を形成し、該各開口部内に、夫々、前記マスクパターンを識別するための前記長手中心軸と交差する少なくとも１本のスリットを前記長手中心軸上の異なる位置に設けたフォトマスクを保持して、前記複数種のパターン領域の並び方向に移動可能なマスクステージと、
前記フォトマスクの複数種のパターン領域のうち、選択された１つのパターン領域に光源光を照射して該選択されたパターン領域のマスクパターンを前記被露光体上に転写する露光光学系と、
前記選択された１つのパターン領域に対応する前記開口部の長手中心軸に細長状の受光部の長手中心軸を合致させて配置され、前記スリットの位置を検出するための検出手段と、
前記マスクステージの移動を制御して前記複数種のパターン領域から１つのパターン領域を選択させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、予め設定して保存されている露光情報から読み出したマスクパターン情報と、前記各スリットの位置に対応して予め保存されているマスクパターン情報のうち、前記検出手段により検出された前記スリットの位置に対応したマスクパターン情報とを比較し、前記選択されたパターン領域の正否を判定することを特徴とする露光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−２９７４９（Ｐ２０１３−２９７４９Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６６９９５（Ｐ２０１１−１６６９９５）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
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