露光装置、露光方法、及び表示用パネル基板の製造方法
【課題】パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させる。
【解決手段】光ビーム照射装置２０の空間的光変調器（ＤＭＤ２５）は、複数のミラーを直交する二方向に配列して構成されている。描画制御部７１は、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置２０の駆動回路（ＤＭＤ駆動回路２７）へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置２０の駆動回路（ＤＭＤ駆動回路２７）へ供給する。光ビーム照射装置２０から照射される光ビームの一部が露光領域の隣接する位置へずれ、描画されるパターンのエッジがぼやけて、エッジのぎざぎざが目立たなくなる。また、パターンの繰り返し模様の規則性が乱れ、モアレの発生が抑制される。
【解決手段】光ビーム照射装置２０の空間的光変調器（ＤＭＤ２５）は、複数のミラーを直交する二方向に配列して構成されている。描画制御部７１は、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置２０の駆動回路（ＤＭＤ駆動回路２７）へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置２０の駆動回路（ＤＭＤ駆動回路２７）へ供給する。光ビーム照射装置２０から照射される光ビームの一部が露光領域の隣接する位置へずれ、描画されるパターンのエッジがぼやけて、エッジのぎざぎざが目立たなくなる。また、パターンの繰り返し模様の規則性が乱れ、モアレの発生が抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ装置等の表示用パネル基板の製造において、フォトレジストが塗布された基板へ光ビームを照射し、光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置、露光方法、及びそれらを用いた表示用パネル基板の製造方法に係り、特に複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器を用いて基板へ照射する光ビームを変調する露光装置、露光方法、及びそれらを用いた表示用パネル基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネル用基板等の製造は、露光装置を用いて、フォトリソグラフィー技術により基板上にパターンを形成して行われる。露光装置としては、従来、レンズ又は鏡を用いてマスクのパターンを基板上に投影するプロジェクション方式と、マスクと基板との間に微小な間隙（プロキシミティギャップ）を設けてマスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ方式とがあった。
【０００３】
近年、フォトレジストが塗布された基板へ光ビームを照射し、光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置が開発されている。光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを直接描画するため、高価なマスクが不要となる。また、描画データ及び走査のプログラムを変更することにより、様々な種類の表示用パネル基板に対応することができる。この様な露光装置として、例えば、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３に記載のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３３２２２１号公報
【特許文献２】特開２００５−３５３９２７号公報
【特許文献３】特開２００７−２１９０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ビームにより基板にパターンを描画する際、光ビームの変調には、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）等の空間的光変調器が用いられる。ＤＭＤは、光ビームを反射する複数の微小なミラーを直交する二方向に配列して構成され、各ミラーの角度を変更することにより、基板へ照射する光ビームを変調する。現在市販されているＤＭＤは、各ミラーの寸法が１０〜１５μｍ角程度であり、隣接するミラー間には１μｍ程度の隙間が設けられている。
【０００６】
ＤＭＤにより変調された光ビームは、光ビーム照射装置の照射光学系を含むヘッド部から、基板へ照射される。ＤＭＤの各ミラーに対応する各光ビーム照射領域は、ミラーの形状と同じ正方形であり、基板に描画されるパターンは、微小な正方形のドットを重ねたものとなる。そのため、ディジタル化によりパターンのエッジ（縁）が階段状に規則的に変化するが、人間の目は規則的な変化に敏感であるため、エッジのぎざぎざが目立ってしまうという問題がある。また、各光ビーム照射領域が重なる際、解像度の影響によりモアレ（干渉縞）が発生するという問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることである。また、本発明の課題は、高品質な表示用パネル基板を製造することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の露光装置は、フォトレジストが塗布された基板を支持するチャックと、複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有する光ビーム照射装置と、チャックと光ビーム照射装置とを相対的に移動する移動手段とを備え、移動手段によりチャックと光ビーム照射装置とを相対的に移動し、光ビーム照射装置からの光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置であって、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画制御手段を備えたものである。
【０００９】
また、本発明の露光方法は、フォトレジストが塗布された基板をチャックで支持し、チャックと、複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有する光ビーム照射装置とを、相対的に移動し、光ビーム照射装置からの光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光方法であって、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給するものである。
【００１０】
露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給して、光ビーム照射装置からの光ビームを、露光領域の同じ位置へ複数回照射する。そして、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給するので、光ビーム照射装置から照射される光ビームの一部が露光領域の隣接する位置へずれ、描画されるパターンのエッジがぼやけて、エッジのぎざぎざが目立たなくなる。また、露光領域の同じ位置に光ビームの照射領域が重なる際、露光領域の隣接する位置へ照射されるはずの光ビームが混じって、パターンの繰り返し模様の規則性が乱れ、モアレの発生が抑制される。
【００１１】
さらに、本発明の露光装置は、描画制御手段が、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データを記憶する第１のメモリと、描画データの座標を補正するための補正値を記憶する第２のメモリと、第２のメモリに記憶された補正値に応じて、第１のメモリから読み出す描画データの座標を補正する手段とを備えたものである。また、本発明の露光方法は、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データを第１のメモリに記憶し、描画データの座標を補正するための補正値を第２のメモリに記憶し、第２のメモリに記憶した補正値に応じて、第１のメモリから読み出す描画データの座標を補正するものである。第２のメモリに記憶した補正値に応じて、第１のメモリから読み出す描画データの座標を補正することにより、描画データの変更を事前に行う必要なく、リアルタイムで、描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給することができる。
【００１２】
本発明の表示用パネル基板の製造方法は、上記のいずれかの露光装置又は露光方法を用いて基板の露光を行うものである。上記の露光装置又は露光方法を用いることにより、パターンのエッジのぎざぎざが目立たなくなり、またモアレの発生が抑制されて、描画品質が向上するので、高品質な表示用パネル基板が製造される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の露光装置及び露光方法によれば、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給することにより、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることができる。
【００１４】
さらに、本発明の露光装置及び露光方法によれば、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データを第１のメモリに記憶し、描画データの座標を補正するための補正値を第２のメモリに記憶し、第２のメモリに記憶した補正値に応じて、第１のメモリから読み出す描画データの座標を補正することにより、描画データの変更を事前に行う必要なく、リアルタイムで、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給することができる。
【００１５】
本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることができるので、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態による露光装置の側面図である。
【図３】本発明の一実施の形態による露光装置の正面図である。
【図４】光ビーム照射装置の概略構成を示す図である。
【図５】レーザー測長系の動作を説明する図である。
【図６】描画制御部の概略構成を示す図である。
【図７】補正値の一例を示す表である。
【図８】補正後の描画データの位置を示す図である。
【図９】図９（ａ）は補正前の描画データにより描画されるパターンを示す図、図９（ｂ）は補正後の描画データにより描画されるパターンを示す図である。
【図１０】光ビームによる基板の走査を説明する図である。
【図１１】光ビームによる基板の走査を説明する図である。
【図１２】光ビームによる基板の走査を説明する図である。
【図１３】光ビームによる基板の走査を説明する図である。
【図１４】液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図１５】液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。また、図２は本発明の一実施の形態による露光装置の側面図、図３は本発明の一実施の形態による露光装置の正面図である。露光装置は、ベース３、Ｘガイド４、Ｘステージ５、Ｙガイド６、Ｙステージ７、θステージ８、チャック１０、ゲート１１、光ビーム照射装置２０、リニアスケール３１，３３、エンコーダ３２，３４、レーザー測長系、レーザー測長系制御装置４０、ステージ駆動回路６０、及び主制御装置７０を含んで構成されている。なお、図２及び図３では、レーザー測長系のレーザー光源４１、レーザー測長系制御装置４０、ステージ駆動回路６０、及び主制御装置７０が省略されている。露光装置は、これらの他に、基板１をチャック１０へ搬入し、また基板１をチャック１０から搬出する基板搬送ロボット、装置内の温度管理を行う温度制御ユニット等を備えている。
【００１８】
なお、以下に説明する実施の形態におけるＸＹ方向は例示であって、Ｘ方向とＹ方向とを入れ替えてもよい。
【００１９】
図１及び図２において、チャック１０は、基板１の受け渡しを行う受け渡し位置にある。受け渡し位置において、図示しない基板搬送ロボットにより基板１がチャック１０へ搬入され、また図示しない基板搬送ロボットにより基板１がチャック１０から搬出される。チャック１０は、基板１の裏面を真空吸着して支持する。基板１の表面には、フォトレジストが塗布されている。
【００２０】
基板１の露光を行う露光位置の上空に、ベース３をまたいでゲート１１が設けられている。ゲート１１には、複数の光ビーム照射装置２０が搭載されている。なお、本実施の形態は、８つの光ビーム照射装置２０を用いた露光装置の例を示しているが、光ビーム照射装置の数はこれに限らず、本発明は１つ又は２つ以上の光ビーム照射装置を用いた露光装置に適用される。
【００２１】
図４は、光ビーム照射装置の概略構成を示す図である。光ビーム照射装置２０は、光ファイバー２２、レンズ２３、ミラー２４、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）２５、投影レンズ２６、及びＤＭＤ駆動回路２７を含んで構成されている。光ファイバー２２は、レーザー光源ユニット２１から発生された紫外光の光ビームを、光ビーム照射装置２０内へ導入する。光ファイバー２２から射出された光ビームは、レンズ２３及びミラー２４を介して、ＤＭＤ２５へ照射される。ＤＭＤ２５は、光ビームを反射する複数の微小なミラーを直交する二方向に配列して構成された空間的光変調器であり、各ミラーの角度を変更して光ビームを変調する。ＤＭＤ２５により変調された光ビームは、投影レンズ２６を含むヘッド部２０ａから照射される。ＤＭＤ駆動回路２７は、主制御装置７０から供給された描画データに基づいて、ＤＭＤ２５の各ミラーの角度を変更する。
【００２２】
図２及び図３において、チャック１０は、θステージ８に搭載されており、θステージ８の下にはＹステージ７及びＸステージ５が設けられている。Ｘステージ５は、ベース３に設けられたＸガイド４に搭載され、Ｘガイド４に沿ってＸ方向へ移動する。Ｙステージ７は、Ｘステージ５に設けられたＹガイド６に搭載され、Ｙガイド６に沿ってＹ方向へ移動する。θステージ８は、Ｙステージ７に搭載され、θ方向へ回転する。Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８には、ボールねじ及びモータや、リニアモータ等の図示しない駆動機構が設けられており、各駆動機構は、図１のステージ駆動回路６０により駆動される。
【００２３】
θステージ８のθ方向への回転により、チャック１０に搭載された基板１は、直交する二辺がＸ方向及びＹ方向へ向く様に回転される。Ｘステージ５のＸ方向への移動により、チャック１０は、受け渡し位置と露光位置との間を移動される。露光位置において、Ｘステージ５のＸ方向への移動により、各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームが、基板１をＸ方向へ走査する。また、Ｙステージ７のＹ方向への移動により、各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームによる基板１の走査領域が、Ｙ方向へ移動される。図１において、主制御装置７０は、ステージ駆動回路６０を制御して、θステージ８のθ方向へ回転、Ｘステージ５のＸ方向への移動、及びＹステージ７のＹ方向への移動を行う。
【００２４】
なお、本実施の形態では、Ｘステージ５によりチャック１０をＸ方向へ移動することによって、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査を行っているが、光ビーム照射装置２０を移動することにより、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査を行ってもよい。また、本実施の形態では、Ｙステージ７によりチャック１０をＹ方向へ移動することによって、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査領域を変更しているが、光ビーム照射装置２０を移動することにより、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査領域を変更してもよい。
【００２５】
図１及び図２において、ベース３には、Ｘ方向へ伸びるリニアスケール３１が設置されている。リニアスケール３１には、Ｘステージ５のＸ方向への移動量を検出するための目盛が付けられている。また、Ｘステージ５には、Ｙ方向へ伸びるリニアスケール３３が設置されている。リニアスケール３３には、Ｙステージ７のＹ方向への移動量を検出するための目盛が付けられている。
【００２６】
図１及び図３において、Ｘステージ５の一側面には、リニアスケール３１に対向して、エンコーダ３２が取り付けられている。エンコーダ３２は、リニアスケール３１の目盛を検出して、パルス信号を主制御装置７０へ出力する。また、図１及び図２において、Ｙステージ７の一側面には、リニアスケール３３に対向して、エンコーダ３４が取り付けられている。エンコーダ３４は、リニアスケール３３の目盛を検出して、パルス信号を主制御装置７０へ出力する。主制御装置７０は、エンコーダ３２のパルス信号をカウントして、Ｘステージ５のＸ方向への移動量を検出し、エンコーダ３４のパルス信号をカウントして、Ｙステージ７のＹ方向への移動量を検出する。
【００２７】
図５は、レーザー測長系の動作を説明する図である。なお、図５においては、図１に示したゲート１１、及び光ビーム照射装置２０が省略されている。レーザー測長系は、公知のレーザー干渉式の測長系であって、レーザー光源４１、レーザー干渉計４２，４４、及びバーミラー４３，４５を含んで構成されている。バーミラー４３は、チャック１０のＹ方向へ伸びる一側面に取り付けられている。また、バーミラー４５は、チャック１０のＸ方向へ伸びる一側面に取り付けられている。
【００２８】
レーザー干渉計４２は、レーザー光源４１からのレーザー光をバーミラー４３へ照射し、バーミラー４３により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光源４１からのレーザー光とバーミラー４３により反射されたレーザー光との干渉を測定する。この測定は、Ｙ方向の２箇所で行う。レーザー測長系制御装置４０は、主制御装置７０の制御により、レーザー干渉計４２の測定結果から、チャック１０のＸ方向の位置及び回転を検出する。
【００２９】
一方、レーザー干渉計４４は、レーザー光源４１からのレーザー光をバーミラー４５へ照射し、バーミラー４５により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光源４１からのレーザー光とバーミラー４５により反射されたレーザー光との干渉を測定する。レーザー測長系制御装置４０は、主制御装置７０の制御により、レーザー干渉計４４の測定結果から、チャック１０のＹ方向の位置を検出する。
【００３０】
図４において、主制御装置７０は、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ描画データを供給する描画制御部を有する。図６は、描画制御部の概略構成を示す図である。描画制御部７１は、メモリ７２，７６、バンド幅設定部７３、中心点座標決定部７４、座標決定部７５、及び補正回路７７を含んで構成されている。メモリ７２は、各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データを、そのＸＹ座標をアドレスとして記憶している。
【００３１】
バンド幅設定部７３は、メモリ７２から読み出す描画データのＹ座標の範囲を決定することにより、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射される光ビームのＹ方向のバンド幅を設定する。
【００３２】
レーザー測長系制御装置４０は、露光位置における基板１の露光を開始する前のチャック１０のＸＹ方向の位置を検出する。中心点座標決定部７４は、レーザー測長系制御装置４０が検出したチャック１０のＸＹ方向の位置から、基板１の露光を開始する前のチャック１０の中心点のＸＹ座標を決定する。図１において、光ビーム照射装置２０からの光ビームにより基板１の走査を行う際、主制御装置７０は、ステージ駆動回路６０を制御して、Ｘステージ５によりチャック１０をＸ方向へ移動させる。基板１の走査領域を移動する際、主制御装置７０は、ステージ駆動回路６０を制御して、Ｙステージ７によりチャック１０をＹ方向へ移動させる。図６において、中心点座標決定部７４は、エンコーダ３２，３４からのパルス信号をカウントして、Ｘステージ５のＸ方向への移動量及びＹステージ７のＹ方向への移動量を検出し、チャック１０の中心点のＸＹ座標を決定する。
【００３３】
座標決定部７５は、中心点座標決定部７４が決定したチャック１０の中心点のＸＹ座標に基づき、各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データのＸＹ座標を決定する。
【００３４】
メモリ７６には、メモリ７２から読み出す描画データの座標を補正するための補正値が記憶されている。図７は、補正値の一例を示す表である。本例は、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査をＸ方向に左から右へ行い、走査領域の移動をＹ方向に下から上へ行う場合において、描画制御部７１が、露光領域の同じ位置の描画データを、ＤＭＤ駆動回路２７へ３２回供給し、光ビーム照射装置２０からの光ビームが、露光領域の同じ位置へ３２回照射される例を示している。
【００３５】
図６において、補正回路７７は、座標決定部７５が決定した各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データのＸ座標及びＹ座標に、メモリ７６に記憶された補正値をそれぞれ加算して、メモリ７２から読み出す描画データの座標を補正する。メモリ７２は、補正回路７７が補正したＸＹ座標をアドレスとして入力し、入力したＸＹ座標のアドレスに記憶された描画データを、各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ出力する。
【００３６】
図８は、補正後の描画データの位置を示す図である。メモリ７６に記憶された補正値が図７に示した例の場合、メモリ７２から読み出される３２回分の描画データの内、１６回分の描画データは、補正回路７７により座標が補正されず、元の位置の描画データとなる。また、７回分の描画データは、補正回路７７により座標が補正されて、元の位置の右側（走査方向側）に隣接する位置の描画データとなる。また、３回分の描画データは、補正回路７７により座標が補正されて、元の位置の左上側に隣接する位置の描画データとなる。また、５回分の描画データは、補正回路７７により座標が補正されて、元の位置の上側（走査領域移動方向側）に隣接する位置の描画データとなる。また、１回分の描画データは、補正回路７７により座標が補正されて、元の位置の右上側に隣接する位置の描画データとなる。
【００３７】
このとき、図７に示した補正値の例では、描画データの座標の補正が照射回数の１回飛びに行われ、描画データの位置が１回飛びに元に戻るので、描画データの位置が同じ方向へ連続して移動することがなく、描画されるパターンが全体的に自然にぼかされる。
【００３８】
なお、描画データの座標を補正するための補正値は、図７の例に限るものではなく、描画データを露光領域の隣接する各位置へ移動させる回数は、適宜決定することができる。また、メモリ７６に記憶する補正値は、露光条件に応じて適宜変更することができる。
【００３９】
図９（ａ）は補正前の描画データにより描画されるパターンを示す図、図９（ｂ）は補正後の描画データにより描画されるパターンを示す図である。図９（ａ）に示す様に、補正前の描画データにより描画されるパターン２は、ディジタル化によりパターン２のエッジ（縁）が階段状に規則的に変化して、エッジのぎざぎざが目立ったものとなる。また、露光領域の同じ位置に光ビームの照射領域が重なる際、解像度の影響によりモアレが発生する。図９（ｂ）に示す様に、補正後の描画データにより描画されるパターン２’は、光ビーム照射装置２０から照射される光ビームの一部が露光領域の隣接する位置へずれ、描画されるパターン２’のエッジがぼやけて、エッジのぎざぎざが目立たなくなる。また、露光領域の同じ位置に光ビームの照射領域が重なる際、露光領域の隣接する位置へ照射されるはずの光ビームが混じって、パターンの繰り返し模様の規則性が乱れ、モアレの発生が抑制される。
【００４０】
図１０〜図１３は、光ビームによる基板の走査を説明する図である。図１０〜図１３は、８つの光ビーム照射装置２０からの８本の光ビームにより、基板１のＸ方向の走査を４回行って、基板１全体を走査する例を示している。図１０〜図１３においては、各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａが破線で示されている。各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームは、Ｙ方向にバンド幅Ｗを有し、Ｘステージ５のＸ方向への移動によって、基板１を矢印で示す方向へ走査する。
【００４１】
図１０は、１回目の走査を示し、Ｘ方向への１回目の走査により、図１０に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。１回目の走査が終了すると、Ｙステージ７のＹ方向への移動により、基板１がＹ方向へバンド幅Ｗと同じ距離だけ移動される。図１１は、２回目の走査を示し、Ｘ方向への２回目の走査により、図１１に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。２回目の走査が終了すると、Ｙステージ７のＹ方向への移動により、基板１がＹ方向へバンド幅Ｗと同じ距離だけ移動される。図１２は、３回目の走査を示し、Ｘ方向への３回目の走査により、図１２に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。３回目の走査が終了すると、Ｙステージ７のＹ方向への移動により、基板１がＹ方向へバンド幅Ｗと同じ距離だけ移動される。図１３は、４回目の走査を示し、Ｘ方向への４回目の走査により、図１３に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われ、基板１全体の走査が終了する。
【００４２】
複数の光ビーム照射装置２０からの複数の光ビームにより基板１の走査を並行して行うことにより、基板１全体の走査に掛かる時間を短くすることができ、タクトタイムを短縮することができる。
【００４３】
なお、図１０〜図１３では、基板１のＸ方向の走査を４回行って、基板１全体を走査する例を示したが、走査の回数はこれに限らず、基板１のＸ方向の走査を３回以下又は５回以上行って、基板１全体を走査してもよい。
【００４４】
以上説明した実施の形態によれば、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給することにより、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることができる。
【００４５】
さらに、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データを第１のメモリ７２に記憶し、描画データの座標を補正するための補正値を第２のメモリ７６に記憶し、第２のメモリ７６に記憶した補正値に応じて、第１のメモリ７２から読み出す描画データの座標を補正することにより、描画データの変更を事前に行う必要なく、リアルタイムで、描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給することができる。
【００４６】
本発明の露光装置又は露光方法を用いて基板の露光を行うことにより、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることができるので、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。
【００４７】
例えば、図１４は、液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。薄膜形成工程（ステップ１０１）では、スパッタ法やプラズマ化学気相成長（ＣＶＤ）法等により、基板上に液晶駆動用の透明電極となる導電体膜や絶縁体膜等の薄膜を形成する。レジスト塗布工程（ステップ１０２）では、ロール塗布法等によりフォトレジストを塗布して、薄膜形成工程（ステップ１０１）で形成した薄膜上にフォトレジスト膜を形成する。露光工程（ステップ１０３）では、露光装置を用いて、フォトレジスト膜にパターンを形成する。現像工程（ステップ１０４）では、シャワー現像法等により現像液をフォトレジスト膜上に供給して、フォトレジスト膜の不要部分を除去する。エッチング工程（ステップ１０５）では、ウエットエッチングにより、薄膜形成工程（ステップ１０１）で形成した薄膜の内、フォトレジスト膜でマスクされていない部分を除去する。剥離工程（ステップ１０６）では、エッチング工程（ステップ１０５）でのマスクの役目を終えたフォトレジスト膜を、剥離液によって剥離する。これらの各工程の前又は後には、必要に応じて、基板の洗浄／乾燥工程が実施される。これらの工程を数回繰り返して、基板上にＴＦＴアレイが形成される。
【００４８】
また、図１５は、液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。ブラックマトリクス形成工程（ステップ２０１）では、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、剥離等の処理により、基板上にブラックマトリクスを形成する。着色パターン形成工程（ステップ２０２）では、染色法や顔料分散法等により、基板上に着色パターンを形成する。この工程を、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色パターンについて繰り返す。保護膜形成工程（ステップ２０３）では、着色パターンの上に保護膜を形成し、透明電極膜形成工程（ステップ２０４）では、保護膜の上に透明電極膜を形成する。これらの各工程の前、途中又は後には、必要に応じて、基板の洗浄／乾燥工程が実施される。
【００４９】
図１４に示したＴＦＴ基板の製造工程では、露光工程（ステップ１０３）において、図１５に示したカラーフィルタ基板の製造工程では、ブラックマトリクス形成工程（ステップ２０１）及び着色パターン形成工程（ステップ２０２）の露光処理において、本発明の露光装置又は露光方法を適用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１ 基板
２，２’ パターン
３ ベース
４ Ｘガイド
５ Ｘステージ
６ Ｙガイド
７ Ｙステージ
８ θステージ
１０ チャック
１１ ゲート
２０ 光ビーム照射装置
２０ａ ヘッド部
２１ レーザー光源ユニット
２２ 光ファイバー
２３ レンズ
２４ ミラー
２５ ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）
２６ 投影レンズ
２７ ＤＭＤ駆動回路
３１，３３ リニアスケール
３２，３４ エンコーダ
４０ レーザー測長系制御装置
４１ レーザー光源
４２，４４ レーザー干渉計
４３，４５ バーミラー
６０ ステージ駆動回路
７０ 主制御装置
７１ 描画制御部
７２，７６ メモリ
７３ バンド幅設定部
７４ 中心点座標決定部
７５ 座標決定部
７７ 補正回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ装置等の表示用パネル基板の製造において、フォトレジストが塗布された基板へ光ビームを照射し、光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置、露光方法、及びそれらを用いた表示用パネル基板の製造方法に係り、特に複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器を用いて基板へ照射する光ビームを変調する露光装置、露光方法、及びそれらを用いた表示用パネル基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネル用基板等の製造は、露光装置を用いて、フォトリソグラフィー技術により基板上にパターンを形成して行われる。露光装置としては、従来、レンズ又は鏡を用いてマスクのパターンを基板上に投影するプロジェクション方式と、マスクと基板との間に微小な間隙（プロキシミティギャップ）を設けてマスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ方式とがあった。
【０００３】
近年、フォトレジストが塗布された基板へ光ビームを照射し、光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置が開発されている。光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを直接描画するため、高価なマスクが不要となる。また、描画データ及び走査のプログラムを変更することにより、様々な種類の表示用パネル基板に対応することができる。この様な露光装置として、例えば、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３に記載のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３３２２２１号公報
【特許文献２】特開２００５−３５３９２７号公報
【特許文献３】特開２００７−２１９０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ビームにより基板にパターンを描画する際、光ビームの変調には、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）等の空間的光変調器が用いられる。ＤＭＤは、光ビームを反射する複数の微小なミラーを直交する二方向に配列して構成され、各ミラーの角度を変更することにより、基板へ照射する光ビームを変調する。現在市販されているＤＭＤは、各ミラーの寸法が１０〜１５μｍ角程度であり、隣接するミラー間には１μｍ程度の隙間が設けられている。
【０００６】
ＤＭＤにより変調された光ビームは、光ビーム照射装置の照射光学系を含むヘッド部から、基板へ照射される。ＤＭＤの各ミラーに対応する各光ビーム照射領域は、ミラーの形状と同じ正方形であり、基板に描画されるパターンは、微小な正方形のドットを重ねたものとなる。そのため、ディジタル化によりパターンのエッジ（縁）が階段状に規則的に変化するが、人間の目は規則的な変化に敏感であるため、エッジのぎざぎざが目立ってしまうという問題がある。また、各光ビーム照射領域が重なる際、解像度の影響によりモアレ（干渉縞）が発生するという問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることである。また、本発明の課題は、高品質な表示用パネル基板を製造することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の露光装置は、フォトレジストが塗布された基板を支持するチャックと、複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有する光ビーム照射装置と、チャックと光ビーム照射装置とを相対的に移動する移動手段とを備え、移動手段によりチャックと光ビーム照射装置とを相対的に移動し、光ビーム照射装置からの光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置であって、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画制御手段を備えたものである。
【０００９】
また、本発明の露光方法は、フォトレジストが塗布された基板をチャックで支持し、チャックと、複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有する光ビーム照射装置とを、相対的に移動し、光ビーム照射装置からの光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光方法であって、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給するものである。
【００１０】
露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給して、光ビーム照射装置からの光ビームを、露光領域の同じ位置へ複数回照射する。そして、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給するので、光ビーム照射装置から照射される光ビームの一部が露光領域の隣接する位置へずれ、描画されるパターンのエッジがぼやけて、エッジのぎざぎざが目立たなくなる。また、露光領域の同じ位置に光ビームの照射領域が重なる際、露光領域の隣接する位置へ照射されるはずの光ビームが混じって、パターンの繰り返し模様の規則性が乱れ、モアレの発生が抑制される。
【００１１】
さらに、本発明の露光装置は、描画制御手段が、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データを記憶する第１のメモリと、描画データの座標を補正するための補正値を記憶する第２のメモリと、第２のメモリに記憶された補正値に応じて、第１のメモリから読み出す描画データの座標を補正する手段とを備えたものである。また、本発明の露光方法は、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データを第１のメモリに記憶し、描画データの座標を補正するための補正値を第２のメモリに記憶し、第２のメモリに記憶した補正値に応じて、第１のメモリから読み出す描画データの座標を補正するものである。第２のメモリに記憶した補正値に応じて、第１のメモリから読み出す描画データの座標を補正することにより、描画データの変更を事前に行う必要なく、リアルタイムで、描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給することができる。
【００１２】
本発明の表示用パネル基板の製造方法は、上記のいずれかの露光装置又は露光方法を用いて基板の露光を行うものである。上記の露光装置又は露光方法を用いることにより、パターンのエッジのぎざぎざが目立たなくなり、またモアレの発生が抑制されて、描画品質が向上するので、高品質な表示用パネル基板が製造される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の露光装置及び露光方法によれば、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給することにより、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることができる。
【００１４】
さらに、本発明の露光装置及び露光方法によれば、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データを第１のメモリに記憶し、描画データの座標を補正するための補正値を第２のメモリに記憶し、第２のメモリに記憶した補正値に応じて、第１のメモリから読み出す描画データの座標を補正することにより、描画データの変更を事前に行う必要なく、リアルタイムで、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給することができる。
【００１５】
本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることができるので、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態による露光装置の側面図である。
【図３】本発明の一実施の形態による露光装置の正面図である。
【図４】光ビーム照射装置の概略構成を示す図である。
【図５】レーザー測長系の動作を説明する図である。
【図６】描画制御部の概略構成を示す図である。
【図７】補正値の一例を示す表である。
【図８】補正後の描画データの位置を示す図である。
【図９】図９（ａ）は補正前の描画データにより描画されるパターンを示す図、図９（ｂ）は補正後の描画データにより描画されるパターンを示す図である。
【図１０】光ビームによる基板の走査を説明する図である。
【図１１】光ビームによる基板の走査を説明する図である。
【図１２】光ビームによる基板の走査を説明する図である。
【図１３】光ビームによる基板の走査を説明する図である。
【図１４】液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図１５】液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。また、図２は本発明の一実施の形態による露光装置の側面図、図３は本発明の一実施の形態による露光装置の正面図である。露光装置は、ベース３、Ｘガイド４、Ｘステージ５、Ｙガイド６、Ｙステージ７、θステージ８、チャック１０、ゲート１１、光ビーム照射装置２０、リニアスケール３１，３３、エンコーダ３２，３４、レーザー測長系、レーザー測長系制御装置４０、ステージ駆動回路６０、及び主制御装置７０を含んで構成されている。なお、図２及び図３では、レーザー測長系のレーザー光源４１、レーザー測長系制御装置４０、ステージ駆動回路６０、及び主制御装置７０が省略されている。露光装置は、これらの他に、基板１をチャック１０へ搬入し、また基板１をチャック１０から搬出する基板搬送ロボット、装置内の温度管理を行う温度制御ユニット等を備えている。
【００１８】
なお、以下に説明する実施の形態におけるＸＹ方向は例示であって、Ｘ方向とＹ方向とを入れ替えてもよい。
【００１９】
図１及び図２において、チャック１０は、基板１の受け渡しを行う受け渡し位置にある。受け渡し位置において、図示しない基板搬送ロボットにより基板１がチャック１０へ搬入され、また図示しない基板搬送ロボットにより基板１がチャック１０から搬出される。チャック１０は、基板１の裏面を真空吸着して支持する。基板１の表面には、フォトレジストが塗布されている。
【００２０】
基板１の露光を行う露光位置の上空に、ベース３をまたいでゲート１１が設けられている。ゲート１１には、複数の光ビーム照射装置２０が搭載されている。なお、本実施の形態は、８つの光ビーム照射装置２０を用いた露光装置の例を示しているが、光ビーム照射装置の数はこれに限らず、本発明は１つ又は２つ以上の光ビーム照射装置を用いた露光装置に適用される。
【００２１】
図４は、光ビーム照射装置の概略構成を示す図である。光ビーム照射装置２０は、光ファイバー２２、レンズ２３、ミラー２４、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）２５、投影レンズ２６、及びＤＭＤ駆動回路２７を含んで構成されている。光ファイバー２２は、レーザー光源ユニット２１から発生された紫外光の光ビームを、光ビーム照射装置２０内へ導入する。光ファイバー２２から射出された光ビームは、レンズ２３及びミラー２４を介して、ＤＭＤ２５へ照射される。ＤＭＤ２５は、光ビームを反射する複数の微小なミラーを直交する二方向に配列して構成された空間的光変調器であり、各ミラーの角度を変更して光ビームを変調する。ＤＭＤ２５により変調された光ビームは、投影レンズ２６を含むヘッド部２０ａから照射される。ＤＭＤ駆動回路２７は、主制御装置７０から供給された描画データに基づいて、ＤＭＤ２５の各ミラーの角度を変更する。
【００２２】
図２及び図３において、チャック１０は、θステージ８に搭載されており、θステージ８の下にはＹステージ７及びＸステージ５が設けられている。Ｘステージ５は、ベース３に設けられたＸガイド４に搭載され、Ｘガイド４に沿ってＸ方向へ移動する。Ｙステージ７は、Ｘステージ５に設けられたＹガイド６に搭載され、Ｙガイド６に沿ってＹ方向へ移動する。θステージ８は、Ｙステージ７に搭載され、θ方向へ回転する。Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８には、ボールねじ及びモータや、リニアモータ等の図示しない駆動機構が設けられており、各駆動機構は、図１のステージ駆動回路６０により駆動される。
【００２３】
θステージ８のθ方向への回転により、チャック１０に搭載された基板１は、直交する二辺がＸ方向及びＹ方向へ向く様に回転される。Ｘステージ５のＸ方向への移動により、チャック１０は、受け渡し位置と露光位置との間を移動される。露光位置において、Ｘステージ５のＸ方向への移動により、各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームが、基板１をＸ方向へ走査する。また、Ｙステージ７のＹ方向への移動により、各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームによる基板１の走査領域が、Ｙ方向へ移動される。図１において、主制御装置７０は、ステージ駆動回路６０を制御して、θステージ８のθ方向へ回転、Ｘステージ５のＸ方向への移動、及びＹステージ７のＹ方向への移動を行う。
【００２４】
なお、本実施の形態では、Ｘステージ５によりチャック１０をＸ方向へ移動することによって、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査を行っているが、光ビーム照射装置２０を移動することにより、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査を行ってもよい。また、本実施の形態では、Ｙステージ７によりチャック１０をＹ方向へ移動することによって、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査領域を変更しているが、光ビーム照射装置２０を移動することにより、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査領域を変更してもよい。
【００２５】
図１及び図２において、ベース３には、Ｘ方向へ伸びるリニアスケール３１が設置されている。リニアスケール３１には、Ｘステージ５のＸ方向への移動量を検出するための目盛が付けられている。また、Ｘステージ５には、Ｙ方向へ伸びるリニアスケール３３が設置されている。リニアスケール３３には、Ｙステージ７のＹ方向への移動量を検出するための目盛が付けられている。
【００２６】
図１及び図３において、Ｘステージ５の一側面には、リニアスケール３１に対向して、エンコーダ３２が取り付けられている。エンコーダ３２は、リニアスケール３１の目盛を検出して、パルス信号を主制御装置７０へ出力する。また、図１及び図２において、Ｙステージ７の一側面には、リニアスケール３３に対向して、エンコーダ３４が取り付けられている。エンコーダ３４は、リニアスケール３３の目盛を検出して、パルス信号を主制御装置７０へ出力する。主制御装置７０は、エンコーダ３２のパルス信号をカウントして、Ｘステージ５のＸ方向への移動量を検出し、エンコーダ３４のパルス信号をカウントして、Ｙステージ７のＹ方向への移動量を検出する。
【００２７】
図５は、レーザー測長系の動作を説明する図である。なお、図５においては、図１に示したゲート１１、及び光ビーム照射装置２０が省略されている。レーザー測長系は、公知のレーザー干渉式の測長系であって、レーザー光源４１、レーザー干渉計４２，４４、及びバーミラー４３，４５を含んで構成されている。バーミラー４３は、チャック１０のＹ方向へ伸びる一側面に取り付けられている。また、バーミラー４５は、チャック１０のＸ方向へ伸びる一側面に取り付けられている。
【００２８】
レーザー干渉計４２は、レーザー光源４１からのレーザー光をバーミラー４３へ照射し、バーミラー４３により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光源４１からのレーザー光とバーミラー４３により反射されたレーザー光との干渉を測定する。この測定は、Ｙ方向の２箇所で行う。レーザー測長系制御装置４０は、主制御装置７０の制御により、レーザー干渉計４２の測定結果から、チャック１０のＸ方向の位置及び回転を検出する。
【００２９】
一方、レーザー干渉計４４は、レーザー光源４１からのレーザー光をバーミラー４５へ照射し、バーミラー４５により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光源４１からのレーザー光とバーミラー４５により反射されたレーザー光との干渉を測定する。レーザー測長系制御装置４０は、主制御装置７０の制御により、レーザー干渉計４４の測定結果から、チャック１０のＹ方向の位置を検出する。
【００３０】
図４において、主制御装置７０は、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ描画データを供給する描画制御部を有する。図６は、描画制御部の概略構成を示す図である。描画制御部７１は、メモリ７２，７６、バンド幅設定部７３、中心点座標決定部７４、座標決定部７５、及び補正回路７７を含んで構成されている。メモリ７２は、各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データを、そのＸＹ座標をアドレスとして記憶している。
【００３１】
バンド幅設定部７３は、メモリ７２から読み出す描画データのＹ座標の範囲を決定することにより、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射される光ビームのＹ方向のバンド幅を設定する。
【００３２】
レーザー測長系制御装置４０は、露光位置における基板１の露光を開始する前のチャック１０のＸＹ方向の位置を検出する。中心点座標決定部７４は、レーザー測長系制御装置４０が検出したチャック１０のＸＹ方向の位置から、基板１の露光を開始する前のチャック１０の中心点のＸＹ座標を決定する。図１において、光ビーム照射装置２０からの光ビームにより基板１の走査を行う際、主制御装置７０は、ステージ駆動回路６０を制御して、Ｘステージ５によりチャック１０をＸ方向へ移動させる。基板１の走査領域を移動する際、主制御装置７０は、ステージ駆動回路６０を制御して、Ｙステージ７によりチャック１０をＹ方向へ移動させる。図６において、中心点座標決定部７４は、エンコーダ３２，３４からのパルス信号をカウントして、Ｘステージ５のＸ方向への移動量及びＹステージ７のＹ方向への移動量を検出し、チャック１０の中心点のＸＹ座標を決定する。
【００３３】
座標決定部７５は、中心点座標決定部７４が決定したチャック１０の中心点のＸＹ座標に基づき、各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データのＸＹ座標を決定する。
【００３４】
メモリ７６には、メモリ７２から読み出す描画データの座標を補正するための補正値が記憶されている。図７は、補正値の一例を示す表である。本例は、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査をＸ方向に左から右へ行い、走査領域の移動をＹ方向に下から上へ行う場合において、描画制御部７１が、露光領域の同じ位置の描画データを、ＤＭＤ駆動回路２７へ３２回供給し、光ビーム照射装置２０からの光ビームが、露光領域の同じ位置へ３２回照射される例を示している。
【００３５】
図６において、補正回路７７は、座標決定部７５が決定した各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データのＸ座標及びＹ座標に、メモリ７６に記憶された補正値をそれぞれ加算して、メモリ７２から読み出す描画データの座標を補正する。メモリ７２は、補正回路７７が補正したＸＹ座標をアドレスとして入力し、入力したＸＹ座標のアドレスに記憶された描画データを、各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ出力する。
【００３６】
図８は、補正後の描画データの位置を示す図である。メモリ７６に記憶された補正値が図７に示した例の場合、メモリ７２から読み出される３２回分の描画データの内、１６回分の描画データは、補正回路７７により座標が補正されず、元の位置の描画データとなる。また、７回分の描画データは、補正回路７７により座標が補正されて、元の位置の右側（走査方向側）に隣接する位置の描画データとなる。また、３回分の描画データは、補正回路７７により座標が補正されて、元の位置の左上側に隣接する位置の描画データとなる。また、５回分の描画データは、補正回路７７により座標が補正されて、元の位置の上側（走査領域移動方向側）に隣接する位置の描画データとなる。また、１回分の描画データは、補正回路７７により座標が補正されて、元の位置の右上側に隣接する位置の描画データとなる。
【００３７】
このとき、図７に示した補正値の例では、描画データの座標の補正が照射回数の１回飛びに行われ、描画データの位置が１回飛びに元に戻るので、描画データの位置が同じ方向へ連続して移動することがなく、描画されるパターンが全体的に自然にぼかされる。
【００３８】
なお、描画データの座標を補正するための補正値は、図７の例に限るものではなく、描画データを露光領域の隣接する各位置へ移動させる回数は、適宜決定することができる。また、メモリ７６に記憶する補正値は、露光条件に応じて適宜変更することができる。
【００３９】
図９（ａ）は補正前の描画データにより描画されるパターンを示す図、図９（ｂ）は補正後の描画データにより描画されるパターンを示す図である。図９（ａ）に示す様に、補正前の描画データにより描画されるパターン２は、ディジタル化によりパターン２のエッジ（縁）が階段状に規則的に変化して、エッジのぎざぎざが目立ったものとなる。また、露光領域の同じ位置に光ビームの照射領域が重なる際、解像度の影響によりモアレが発生する。図９（ｂ）に示す様に、補正後の描画データにより描画されるパターン２’は、光ビーム照射装置２０から照射される光ビームの一部が露光領域の隣接する位置へずれ、描画されるパターン２’のエッジがぼやけて、エッジのぎざぎざが目立たなくなる。また、露光領域の同じ位置に光ビームの照射領域が重なる際、露光領域の隣接する位置へ照射されるはずの光ビームが混じって、パターンの繰り返し模様の規則性が乱れ、モアレの発生が抑制される。
【００４０】
図１０〜図１３は、光ビームによる基板の走査を説明する図である。図１０〜図１３は、８つの光ビーム照射装置２０からの８本の光ビームにより、基板１のＸ方向の走査を４回行って、基板１全体を走査する例を示している。図１０〜図１３においては、各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａが破線で示されている。各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームは、Ｙ方向にバンド幅Ｗを有し、Ｘステージ５のＸ方向への移動によって、基板１を矢印で示す方向へ走査する。
【００４１】
図１０は、１回目の走査を示し、Ｘ方向への１回目の走査により、図１０に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。１回目の走査が終了すると、Ｙステージ７のＹ方向への移動により、基板１がＹ方向へバンド幅Ｗと同じ距離だけ移動される。図１１は、２回目の走査を示し、Ｘ方向への２回目の走査により、図１１に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。２回目の走査が終了すると、Ｙステージ７のＹ方向への移動により、基板１がＹ方向へバンド幅Ｗと同じ距離だけ移動される。図１２は、３回目の走査を示し、Ｘ方向への３回目の走査により、図１２に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。３回目の走査が終了すると、Ｙステージ７のＹ方向への移動により、基板１がＹ方向へバンド幅Ｗと同じ距離だけ移動される。図１３は、４回目の走査を示し、Ｘ方向への４回目の走査により、図１３に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われ、基板１全体の走査が終了する。
【００４２】
複数の光ビーム照射装置２０からの複数の光ビームにより基板１の走査を並行して行うことにより、基板１全体の走査に掛かる時間を短くすることができ、タクトタイムを短縮することができる。
【００４３】
なお、図１０〜図１３では、基板１のＸ方向の走査を４回行って、基板１全体を走査する例を示したが、走査の回数はこれに限らず、基板１のＸ方向の走査を３回以下又は５回以上行って、基板１全体を走査してもよい。
【００４４】
以上説明した実施の形態によれば、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給することにより、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることができる。
【００４５】
さらに、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データを第１のメモリ７２に記憶し、描画データの座標を補正するための補正値を第２のメモリ７６に記憶し、第２のメモリ７６に記憶した補正値に応じて、第１のメモリ７２から読み出す描画データの座標を補正することにより、描画データの変更を事前に行う必要なく、リアルタイムで、描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給することができる。
【００４６】
本発明の露光装置又は露光方法を用いて基板の露光を行うことにより、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることができるので、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。
【００４７】
例えば、図１４は、液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。薄膜形成工程（ステップ１０１）では、スパッタ法やプラズマ化学気相成長（ＣＶＤ）法等により、基板上に液晶駆動用の透明電極となる導電体膜や絶縁体膜等の薄膜を形成する。レジスト塗布工程（ステップ１０２）では、ロール塗布法等によりフォトレジストを塗布して、薄膜形成工程（ステップ１０１）で形成した薄膜上にフォトレジスト膜を形成する。露光工程（ステップ１０３）では、露光装置を用いて、フォトレジスト膜にパターンを形成する。現像工程（ステップ１０４）では、シャワー現像法等により現像液をフォトレジスト膜上に供給して、フォトレジスト膜の不要部分を除去する。エッチング工程（ステップ１０５）では、ウエットエッチングにより、薄膜形成工程（ステップ１０１）で形成した薄膜の内、フォトレジスト膜でマスクされていない部分を除去する。剥離工程（ステップ１０６）では、エッチング工程（ステップ１０５）でのマスクの役目を終えたフォトレジスト膜を、剥離液によって剥離する。これらの各工程の前又は後には、必要に応じて、基板の洗浄／乾燥工程が実施される。これらの工程を数回繰り返して、基板上にＴＦＴアレイが形成される。
【００４８】
また、図１５は、液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。ブラックマトリクス形成工程（ステップ２０１）では、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、剥離等の処理により、基板上にブラックマトリクスを形成する。着色パターン形成工程（ステップ２０２）では、染色法や顔料分散法等により、基板上に着色パターンを形成する。この工程を、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色パターンについて繰り返す。保護膜形成工程（ステップ２０３）では、着色パターンの上に保護膜を形成し、透明電極膜形成工程（ステップ２０４）では、保護膜の上に透明電極膜を形成する。これらの各工程の前、途中又は後には、必要に応じて、基板の洗浄／乾燥工程が実施される。
【００４９】
図１４に示したＴＦＴ基板の製造工程では、露光工程（ステップ１０３）において、図１５に示したカラーフィルタ基板の製造工程では、ブラックマトリクス形成工程（ステップ２０１）及び着色パターン形成工程（ステップ２０２）の露光処理において、本発明の露光装置又は露光方法を適用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１ 基板
２，２’ パターン
３ ベース
４ Ｘガイド
５ Ｘステージ
６ Ｙガイド
７ Ｙステージ
８ θステージ
１０ チャック
１１ ゲート
２０ 光ビーム照射装置
２０ａ ヘッド部
２１ レーザー光源ユニット
２２ 光ファイバー
２３ レンズ
２４ ミラー
２５ ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）
２６ 投影レンズ
２７ ＤＭＤ駆動回路
３１，３３ リニアスケール
３２，３４ エンコーダ
４０ レーザー測長系制御装置
４１ レーザー光源
４２，４４ レーザー干渉計
４３，４５ バーミラー
６０ ステージ駆動回路
７０ 主制御装置
７１ 描画制御部
７２，７６ メモリ
７３ バンド幅設定部
７４ 中心点座標決定部
７５ 座標決定部
７７ 補正回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトレジストが塗布された基板を支持するチャックと、
複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有する光ビーム照射装置と、
前記チャックと前記光ビーム照射装置とを相対的に移動する移動手段とを備え、
前記移動手段により前記チャックと前記光ビーム照射装置とを相対的に移動し、前記光ビーム照射装置からの光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置であって、
露光領域の同じ位置の描画データを、前記光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、前記光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画制御手段を備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記描画制御手段は、
前記光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データを記憶する第１のメモリと、
描画データの座標を補正するための補正値を記憶する第２のメモリと、
前記第２のメモリに記憶された補正値に応じて、前記第１のメモリから読み出す描画データの座標を補正する手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
フォトレジストが塗布された基板をチャックで支持し、
チャックと、複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有する光ビーム照射装置とを、相対的に移動し、
光ビーム照射装置からの光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光方法であって、
露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給し、
複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給することを特徴とする露光方法。
【請求項４】
光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データを第１のメモリに記憶し、
描画データの座標を補正するための補正値を第２のメモリに記憶し、
第２のメモリに記憶した補正値に応じて、第１のメモリから読み出す描画データの座標を補正することを特徴とする請求項３に記載の露光方法。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の露光装置を用いて基板の露光を行うことを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。
【請求項６】
請求項３又は請求項４に記載の露光方法を用いて基板の露光を行うことを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。
【請求項１】
フォトレジストが塗布された基板を支持するチャックと、
複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有する光ビーム照射装置と、
前記チャックと前記光ビーム照射装置とを相対的に移動する移動手段とを備え、
前記移動手段により前記チャックと前記光ビーム照射装置とを相対的に移動し、前記光ビーム照射装置からの光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置であって、
露光領域の同じ位置の描画データを、前記光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、前記光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画制御手段を備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記描画制御手段は、
前記光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データを記憶する第１のメモリと、
描画データの座標を補正するための補正値を記憶する第２のメモリと、
前記第２のメモリに記憶された補正値に応じて、前記第１のメモリから読み出す描画データの座標を補正する手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
フォトレジストが塗布された基板をチャックで支持し、
チャックと、複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有する光ビーム照射装置とを、相対的に移動し、
光ビーム照射装置からの光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光方法であって、
露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ複数回供給し、
複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給することを特徴とする露光方法。
【請求項４】
光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データを第１のメモリに記憶し、
描画データの座標を補正するための補正値を第２のメモリに記憶し、
第２のメモリに記憶した補正値に応じて、第１のメモリから読み出す描画データの座標を補正することを特徴とする請求項３に記載の露光方法。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の露光装置を用いて基板の露光を行うことを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。
【請求項６】
請求項３又は請求項４に記載の露光方法を用いて基板の露光を行うことを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−１８０２９７（Ｐ２０１１−１８０２９７Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４３２９６（Ｐ２０１０−４３２９６）
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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