曝光系统、曝光方法及显示用面板基板的制造方法与流程

文档序号:17692981发布日期:2019-05-17 21:13
曝光系统、曝光方法及显示用面板基板的制造方法与流程

本发明涉及一种使用近接法的曝光装置,于单片基板将多个图样曝光的曝光系统、曝光方法及使用这些的显示用面板基板的制造方法,特别是关于使用多个曝光装置,于单片基板将不同尺寸的图样曝光的曝光系统、曝光方法及使用这些的显示用面板基板的制造方法。



背景技术:

被作为显示用面板使用的液晶显示设备的TFT(Thin Film Transistor)基板及彩色滤光片基板、等离子体显示面板用基板等的制造,使用曝光装置,通过光刻技术于基板上形成图样以进行。作为曝光装置,有使用透镜或反射镜将屏蔽的图样投影于基板上的投影法,及于屏蔽与基板之间设置微小的间隙(Proximity gap)而将屏蔽的图样转印至基板的近接法。近接法相较于投影法虽然分辨率表现差,但照射光学系统的构造简单,且处理能力高因而适合量产用。

显示用面板的各种基板的制造中,为了对应大型化及尺寸的多样化,准备相对较大的基板,对应显示用面板的尺寸,于单片基板形成单一或多个显示用面板的图样。此状况下,若是欲通过近接法将基板的一面一齐曝光,则必须有与基板相同大小的屏蔽,高额的屏蔽成本将进一步增加。在此使用相较于基板为小的屏蔽,通过移动平台将基板于XY方向步进移动的同时,将基板的一面分为多个镜头而曝光的分割曝光为主流。

液晶显示设备的彩色滤光片基板,为了与TFT基板贴合,遍布于基板整体的各图样的位置被要求为高精度。近接法的分割曝光法中,于各镜头使用CCD相机等,取得屏蔽的校准标记及基板的校准标记的图像,通过图像处理检测出两者的偏移量,进行屏蔽与基板的位置校准。但是,于最先形成于彩色滤光片基板的黑底的曝光,基板的表面尚未形成有对位标记。因此,彩色滤光片基板的黑底的曝光中,使基板步进移动时,使用激光测量系统而精度良好地进行基板的定位,确保位置精度。激光测量系统,包含用以产生激光的光源、安装于夹盘或移动平台的反射机构(柱状镜)及用以测定源自光源的激光与通过反射机构(柱状镜)而被反射的激光的干涉的激光干涉计。

另一方面,专利文献1中,揭示有一种技术,于彩色滤光片基板等的曝光中,通过使用激光的标记装置,于经涂布于基板的光阻层,形成基板的各曝光区域的校准标记,将对于单片基板的多个曝光区域的曝光,分担于多个曝光装置间而进行。

〔现有技术文献〕

[专利文献]

专利文献1:日本特开2004-294770号公报



技术实现要素:

[发明所欲解决的问题]

伴随近年来显示用面板的大型化,基板的尺寸亦不断大型化。为了尽量不浪费地使用大型的基板,必须使于单片的基板将尺寸相异的显示用面板的图样曝光,将面板的表面利用效率(相对于基板整体的面积的使用面积的比例)提升。为了将尺寸相异的图样曝光,变得需要多个屏蔽,并变得需要多个曝光位置。但是,上述的通过激光测量系统的定位,仅能于单一个曝光装置内曝光的多个图样间维持位置精度。因此,若是将基板自夹盘取出而移动至别的曝光装置,则无法维持已经曝光的图样与即将曝光的图样之间的位置精度。因此,以往将形成有尺寸相异的图样的校准标记的校准标记专用的屏蔽予以准备,设置校准标记专用的曝光装置,事先于基板形成校准标记的步骤为必须。因此会有校准标记形成步骤相关的设备费用及运作成本增加的问题。

另一方面,专利文献1所记载的技术,通过使用激光的标记装置,于经涂布于基板的光阻层,形成基板的各曝光区域的校准标记。此标记装置中,为了测定进行标记的激光的光学系统的位置,使用激光测量系统(参照专利文献1的段落[0022]、[0033]及[0036])。为了将依图样的各尺寸而位置相异的多个校准标记,以高精度形成而遍布于大型的基板整体,高精度且高价的激光测量系统为必须,标记装置的设备费用会增加。又即使将基板向XY方向移动,亦必须要有用以检测出移动基板的XY平台及XY平台的位置的激光测量系统,使设备费用及设置空间增加。并且,专利文件1所记载的技术中,进一步追加有于基板的各曝光区域形成校准标记的步骤,有生产节拍大幅增加的问题。

本发明的课题在于不大幅增加设备或步骤,于单片基板将尺寸相异的图样以高位置精度曝光。又本发明的课题为高精度地制造表面利用效率良好的显示用面板基板。

〔解决问题的技术手段〕

本发明的曝光系统,包含一标记装置,于经涂布于一基板的一光阻上,以指定的间隔形成多个基板标记;以及多个曝光装置,于该基板曝光一图样,其中,多个该曝光装置,分别包含一屏蔽架,用以支承一屏蔽,该屏蔽的尺寸较该基板小,且形成有该图样及多个屏蔽标记,该屏蔽标记以与该基板标记为相同间隔所形成;一夹盘,用以搭载该基板,该基板形成有多个该基板标记;一平台,使该屏蔽架及该夹盘相对地移动;一驱动电路,用以驱动该平台;一图像取得装置,用以取得该屏蔽标记及该基板标记的图像,并将取得的图像的一图像讯号输出;一图像处理装置,用以将自该图像取得装置输出的该图像讯号予以处理,而检测出该屏蔽标记与该基板标记的偏移量;一激光测量装置,用以检测出该平台的位置;及一控制装置,用以控制该驱动电路,对应通过该图像处理装置所检测出的该屏蔽标记与该基板标记的偏移量,使该平台移动以进行该屏蔽标记与该基板标记的位置校准,而进行该屏蔽及该基板的相对位置定位,之后基于该激光测量装置的检测结果,使该平台移动以将该图样控制于该基板曝光的位置,其中,该曝光系统将彼此为相异尺寸的该图样于该基板曝光。

又本发明的曝光方法包含以下步骤:通过一标记装置,于经涂布于一基板的一光阻上,以指定的间隔形成多个基板标记;于多个曝光装置中,分别将一屏蔽支承于一屏蔽架,该屏蔽的尺寸较该基板小,且形成有该图样及多个屏蔽标记,该屏蔽标记以与该基板标记为相同间隔所形成;将形成有多个该基板标记的该基板搭载于一夹盘;将该屏蔽架及该夹盘通过一平台而相对地移动;通过一图像取得装置,取得该屏蔽标记及该基板标记的图像,并将取得的图像的一图像讯号输出;通过一图像处理装置,将自该图像取得装置输出的该图像讯号予以处理,而检测出该屏蔽标记与该基板标记的偏移量;利用一激光测量装置,检测出该平台的位置;以及对应该图像处理装置所检测出的该屏蔽标记与该基板标记的偏移量,使该平台移动,并且进行该屏蔽标记与该基板标记的位置校准,而进行该屏蔽及该基板的相对位置定位,之后基于该激光测量装置的检测结果,使该平台移动,将该图样控制于该基板曝光的位置,于该基板进行该图样的曝光,将彼此为相异尺寸的该图样曝光于该基板。

通过标记装置,于经涂布于基板的光阻上以指定的间隔形成基板标记,因此相较于设置校准标记专用的曝光装置的状况,设置费用及运作成本大幅削减。又相较于专利文献1所记载的技术,设置费用及运作成本大幅削减。并且,于多个曝光装置中,由于分别检测出屏蔽的屏蔽标记与基板标记的偏移量,应检测出的屏蔽标记与基板标记的偏移量,移动平台,进行屏蔽标记与基板标记的位置校准,进行屏蔽与基板的相对位置定位,因此即使将基板自一个曝光装置移动至别的曝光装置,亦能够维持屏蔽与基板的相对位置,能够将通过各曝光装置以曝光的图样彼此的位置维持于高精度。又于多个曝光装置中,分别使用激光测量装置,检测出平台的位置,结束屏蔽标记与基板标记的位置校准后,基于激光测量装置的检测结果,移动平台,控制图样于基板曝光的位置,再进行图样于基板的曝光,而将彼此尺寸相异的图样于基板曝光,因此能够将各尺寸的图样于预期的位置高精度地曝光。因此,能够不大幅增加设备或步骤,而以高位置精度使不同尺寸的图样被曝光于单一片基板。

进一步,本发明的曝光系统,该屏蔽于两个方向分别形成两个以上的屏蔽标记,基板为长方形,于其长边方向或短边方向形成有两个以上的基板标记,多个曝光装置,将基板以纵向或横向的状态搭载于夹盘,通过图像取得装置,取得屏蔽标记及基板标记的图像,而进行屏蔽标记与基板标记的位置校准。

又本发明的曝光方法,于屏蔽的两个方向分别形成两个以上的屏蔽标记,于长方形的基板的长边方向或短边方向形成有两个以上的基板标记,于多个曝光装置中,将基板以纵向或横向的状态搭载于夹盘,通过图像取得装置,取得屏蔽标记及基板标记的图像,而进行屏蔽标记与基板标记的位置校准。

由于在屏蔽的两个方向,分别形成两个以上的屏蔽标记,及于长方形的基板的长边方向或短边方向形成两个以上的基板标记,因此使用标记装置于基板形成的基板标记为少量即可。并且,由于在多个曝光装置,以纵向或横向的状态将基板搭载于夹盘,因此配置于基板上的长方形的曝光区域,对应于其纵横的方向被曝光。

进一步,本发明的曝光系统中,多个曝光装置中的至少一个,基于激光测量装置的检测结果,进行多次平台的移动,而将多个图样曝光于基板。又本发明的曝光方法中,多个曝光装置中的至少一个,基于激光测量装置的检测结果,进行多次平台的移动,而将多个图样曝光于该基板。由此,将多量配置有尺寸相对小的相同图样的表面利用效率良好的基板有效率地曝光。

进一步,本发明的曝光系统中,标记装置具有曝光组件,自曝光组件对基板标记的周围照射曝光光线而将基板标记曝光。又本发明的曝光方法中,标记装置具有曝光组件,自曝光组件对基板标记的周围照射曝光光线而将基板标记曝光。通过于基板形成有基板标记,并且确认基板标记的存在,以辨认出实施有本发明。

或是本发明的曝光系统中,多个曝光装置中最后进行曝光的曝光装置,在进行屏蔽标记与基板标记的位置校准后,将屏蔽标记及基板标记于基板曝光。又本发明的曝光方法中,多个曝光装置中最后进行曝光的曝光装置,在进行屏蔽标记与基板标记的位置校准后,将屏蔽标记及基板标记曝光于基板。通过于基板形成有屏蔽标记及基板标记,并且确认屏蔽标记及基板标记的存在,以辨认出实施有本发明。

本发明的显示用面板基板的制造方法,利用上述任一的曝光系统,进行基板的曝光,或是利用上述任一的曝光方法,进行基板的曝光。

〔对照现有技术的功效〕

依据本发明的曝光系统及曝光方法,能够不大幅增加设备或步骤,而将尺寸相异的图样以高位置精度曝光于单片基板。

进一步,于屏蔽的两个方向分别形成两个以上的屏蔽标记,于长方形的基板的长边方向或短边方向形成有两个以上的基板标记,由此能够让使用标记装置于基板形成的基板标记为少量即可。并且,于多个曝光装置中,将基板以纵向或横向的状态搭载于夹盘,由此能够将配置于基板上的长方形的曝光区域,对应于其纵横的方向被曝光。

进一步,将多个曝光装置中的至少一个,基于激光测量装置的检测结果,进行多次平台的移动,而多次进行图样的曝光于基板,由此能够将多量配置有尺寸相对小的相同图样的表面利用效率良好的基板予以有效率地曝光。

进一步,于标记装置设置曝光组件,自曝光组件对基板标记的周围照射曝光光线而将基板标记曝光,由此于基板形成基板标记,并且确认基板标记的存在,由此辨认出实施有本发明。

或者,多个曝光装置中最后进行曝光的曝光装置,在进行屏蔽标记与基板标记的位置校准后,将屏蔽标记及基板标记曝光于基板,由此于基板形成屏蔽标记及基板标记,并且确认屏蔽标记及基板标记的存在,由此辨认出实施有本发明。

依据本发明的显示用面板的制造方法,由于能够以高位置精度将尺寸相异的图样曝光于单片的基板,因此能够高精度地制造表面利用效率良好的显示用面板。

附图说明

图1是显示根据本发明的一实施形态的曝光系统的示意构成的图。

图2的(a)是显示曝光装置A的俯视图,图2的(b)是显示曝光装置A的侧视图。

图3的(a)是显示曝光装置B的俯视图,图3的(b)是显示曝光装置B的侧视图。

图4是显示标记装置的构成例的图。

图5是显示使用于曝光装置A的屏蔽之一例的图。

图6是显示使用于曝光装置B的屏蔽之一例的图。

图7是显示使用于本发明的第一实施形态,于长边方向形成有两个基板标记的基板之一例的图。

图8是显示本发明的第一实施形态中的显示于图7的基板于夹盘上的方向的图。

图9是显示曝光装置A中,屏蔽标记与基板标记的位置校准已结束的状态下的屏蔽及基板的位置的图。

图10是显示将基板的单一个曝光区域的位置校准于屏蔽的图样的位置的状态下的屏蔽及基板的位置的图。

图11是显示将基板的其他曝光区域的位置校准于屏蔽的图样的位置的状态下的屏蔽及基板的位置的图。

图12是显示于曝光装置B中,屏蔽标记与基板标记的位置校准已结束的状态下的屏蔽及基板的位置的图。

图13是显示将基板的两个曝光区域的位置校准于屏蔽的两个图样的位置的状态下的屏蔽及基板的位置的图。

图14是显示将基板的其他的两个曝光区域的位置校准于屏蔽的两个图样的位置的状态下的屏蔽及基板的位置的图。

图15是显示将基板的其他的单一个曝光区域的位置校准于屏蔽的一个图样的位置的状态下的屏蔽及基板的位置的图。

图16是显示将基板的更另外一个的单一个曝光区域的位置校准于屏蔽的一个图样的位置的状态下的屏蔽及基板的位置的图。

图17是显示使用于本发明的第二实施形态,于短边方向形成有两个基板标记的基板之一例的图。

图18是显示本发明的第二实施形态中的显示于图17的基板于夹盘上的方向的图。

图19是显示液晶显示设备的TFT基板的制造步骤之一例的流程图。

图20是显示液晶显示设备的彩色滤光片基板的制造步骤之一例的流程图。

具体实施方式

[实施形态]

(曝光系统的构成)

图1是显示根据本发明的一实施形态的曝光系统的示意构成的图。本实施形态的曝光系统,构成为包含有曝光装置A及曝光装置B的两个曝光装置,及标记装置C。另外,曝光装置亦能设置3个以上。本实施形态的曝光装置A及曝光装置B,为相同构造,所使用的屏蔽及搭载于夹盘上的基板的方向为相异。

图2的(a)是显示曝光装置A的俯视图,图2的(b)是显示曝光装置A的侧视图。又图3的(a)是显示曝光装置B的俯视图,图3的(b)是显示曝光装置B的侧视图。曝光装置A构成为包含基底3、X导件4、X平台5、Y导件6、Y平台7、θ平台8、夹盘支承台9、夹盘10、屏蔽架20、图像处理装置30、多个相机组件31、激光测量装置40、平台驱动电路50及主控装置60。曝光装置A设有X平台5、Y导件6、Y平台7、θ平台8、夹盘支承台9及夹盘10各两组。曝光装置B亦构成为与曝光装置A相同。

另外,图1及图3中,省略了曝光装置B的图像处理装置30、激光测量装置40、平台驱动电路50及主控装置60。又于图2中,省略了曝光装置A的图像处理装置30、激光测量装置40、平台驱动电路50及主控装置60。曝光装置A、B除了这些之外,亦具有照射曝光光线的照射光学系统及部分阻绝曝光光线的曝光用快门等。又曝光系统除了曝光装置A、B及标记装置C以外,亦具有将基板1搬入至曝光装置A、B的各夹盘10,或是将基板1自曝光装置A、B的各夹盘10搬出的基板搬运机器人,以及用以进行装置内的温度管理的温度控制组件等。

另外,以下所说明的实施形态中的XY方向为例示,X方向与Y方向亦可彼此对调。

于图2及图3中,各夹盘10,分别位在进行基板1的搭载及卸除的搭载/卸除位置。于各搭载/卸除位置,通过基板搬运机器人,基板1被搬入至各夹盘10,或基板1被自各夹盘10搬出。各夹盘10,自各搭载/卸除位置至进行基板1的曝光的曝光位置交互移动。

曝光位置的上方,设置有屏蔽架20。于图2中,屏蔽2被支承于曝光装置A的屏蔽架20。于图3中,屏蔽2’被支承于曝光装置B的屏蔽架20。屏蔽架20设置有曝光光线通过的开口,屏蔽架20通过未图示的设置于开口周围的吸附沟,将屏蔽2、2’的周边部真空吸附而支承。被屏蔽架20所支承的屏蔽2、2’的上方,分别配置有未图标的曝光用快门及照射光学系统。曝光时,通过源自各照射光学系统的曝光光线通过屏蔽2、2’而照射至基板1,屏蔽2、2’的图样被转印至基板1的表面,于基板1上形成图样。

屏蔽架20的上方设置有四个相机组件31。各相机组件31,取得后述的屏蔽2、2’的屏蔽标记及基板1的基板标记的图像,将取得的图像的图像讯号,输出至图1的图像处理装置30。图像处理装置30,处理自各相机组件31所输出的各图像讯号,而检测出屏蔽2、2’的屏蔽标记与基板1的基板标记的偏移量。主控装置60,对应通过图像处理装置30所检测出的屏蔽标记与基板标记的偏移量,控制平台驱动电路50,进行屏蔽标记与基板标记的位置校准,而进行屏蔽与基板的相对位置定位。另外,相机组件,亦能够构成为一个或两个以上的相机组件对应屏蔽2、2’的屏蔽标记的位置而移动。

图2的(b)及图3的(b)中,各夹盘10,透过夹盘支承台9搭载于θ平台8,θ平台8下方设置有Y平台7及X平台5。X平台5搭载于设置在基底3的X导件4,沿着X导件4向X方向(图2的(b)及图3的(b)的图中横方向)移动。Y平台7搭载于设置在X平台5的Y导件6,沿着Y导件6向Y方向(图2的(b)及图3的(b)的图中深入方向)移动。θ平台8搭载于Y平台7,向θ方向旋转。夹盘支承台9搭载于θ平台8,将夹盘10的里面以多个部位支承。X平台5、Y平台7及θ平台8设置有滚珠丝杠、马达及线性马达等未图标的驱动机构,各驱动机构通过图1的平台驱动电路50而被驱动。

通过各X平台5向X方向的移动及各Y平台7向Y方向的移动,各夹盘10被移动于各搭载/卸除位置及曝光位置之间。于各搭载/卸除位置,通过各X平台5向X方向的移动、各Y平台7向Y方向的移动及各θ平台8向θ方向的旋转,进行搭载于各夹盘10的基板1的预对位。于曝光位置,通过各X平台5的向X方向的移动及各Y平台7向Y方向的移动,进行搭载于夹盘10的基板1向XY方向的移动。又通过未图示的Z-倾斜机构将屏蔽架20向Z方向(图2的(b)及图3的(b)的图中的上下方向)移动及倾斜,进行屏蔽2、2’与基板1的缝隙校准。于图1,主控装置60控制平台驱动电路50,进行各X平台5向X方向的移动、各Y平台7向Y方向的移动及各θ平台8向θ方向的旋转。

另外,本实施形态中,虽通过将屏蔽架20向Z方向移动及倾斜,以进行屏蔽2、2’与基板1的缝隙校准,但亦可于各夹盘支承台9设置Z-倾斜机构,通过将各夹盘10向Z方向移动及倾斜,以进行屏蔽2、2’与基板1的缝隙校准。又本实施形态虽然通过各X平台5及各Y平台7将夹盘10向XY方向移动,但亦可设置将屏蔽架20向XY方向移动的平台,将屏蔽架20向XY方向移动。

激光测量装置40,能够使用日本特开2009-31639号公报所记载的包含激光源、激光干涉计及柱状镜的激光测量系统及激光测量系统控制装置,其详细已省略。

图4是显示标记装置的构成例的图。标记装置C构成为包含有架台70、桌台71、激光标记器72、标记器驱动电路73、标记器移动装置74及曝光组件75。被架台70所支承的桌台71,为用以搭载基板1,亦能够为例如进行曝光前的基板1的温度调节的冷却板。桌台71的下方设置有两个激光标记器72。各激光标记器72被标记器驱动电路73所驱动,产生激光。桌台71设置有激光可通过的窗口71a。自各激光标记器72产生的激光,通过窗口71a,穿透基板1,对涂布于基板1表面的光阻照射。所照射的激光,聚焦于光阻的表面,通过激光的热量,基板1表面的光阻被升华而削减,于基板1形成基板标记。

本实施形态,设置有两组激光标记器72及标记器驱动电路73。并且,自激光标记器72所照射的激光的中心间的距离d,被设定为与后述的屏蔽的屏蔽标记间的距离相等。由此,两个基板标记正确地以距离d的间隔形成于基板1上。另外,使激光标记器72为一个,移动搭载有基板1的桌台71的构造亦可。

两个基板标记,能够形成于长方形的基板1的长边方向,亦能够形成于短边方向。将基板标记的配置自基板1的长边方向至短边方向,或是自短边方向至长边方向变更时,将搭载于桌台71的基板1的方向,更换为纵向或横向的方向。并且,通过标记器移动装置74,将各激光标记器72移动至图中的深入方向或图中的跟前方向,调节各激光标记器72的位置。标记器移动装置74,构成为包含滚珠丝杠、马达及线性马达等所构成的驱动机构。或着是代替将激光标记器72移动,而移动搭载有基板1的桌台71的构造亦可。

专利文献1的标记装置,对应设置于TFT基板的对向区域的周围的对位标记的位置,于彩色滤光片基板形成对位标记,相对于此,本发明的标记装置与TFT基板的对位标记无关,单纯于基板1以指定的间隔形成两个以上的基板标记即可。因此,本发明相较于专利文件1所记载的技术,设备费用及标记的步骤皆大幅减少。

桌台71的上方,设置有两个曝光组件75。另外,亦能够为移动单一个曝光组件75的构造。曝光组件75,对形成于基板1所涂布的光阻的基板标记的周围,照射点状的曝光光线,而将基板标记曝光。通过于基板1形成基板标记,并且确认基板标记的存在,以辨认出实施有本发明。如同后述,通过曝光装置B同时进行屏蔽标记及基板标记的曝光时,不进行通过此标记装置C的基板标记的曝光。

另外,图4所示的例子中,虽将激光标记器72设置于桌台71的下方,但亦能将激光标记器72设置于桌台71的上方,自基板1的上方对涂布于基板1的光阻照射激光。亦能够使标记装置C设置于多个曝光装置中最先进行曝光的曝光装置,于曝光前的基板1形成基板标记。

图5是显示使用于曝光装置A的屏蔽之一例的图。又图6是显示使用于曝光装置B的屏蔽之一例的图。本发明的曝光系统所使用的屏蔽,其与基板1相对向的面(下面),与曝光的图样一同,于两个方向分别以相同间隔形成有两个以上的屏蔽标记。图5及图6所示的屏蔽2、2’的例子中,于X方向及Y方向分别并列配置有两个屏蔽标记2a、2a’。本实施形态中,屏蔽2及屏蔽2a’,为相同尺寸,且于两个方向分别设有两个屏蔽标记2a、2a’的纵方向及横方向的距离d,与通过标记装置C于基板1所形成的基板标记的间隔相同。并且,屏蔽2与屏蔽2’,由虚线所示的图样2b、2b’的数目、大小及位置相异。

图5及图6所示的屏蔽标记2a、2a’仅为例示,屏蔽标记的形状并不限于此,只要为通过图像处理装置30的图像辨识为容易的形状即可。又图5及图6所示的图样2b、2b’仅为例示,各屏蔽的图样的数目、大小及位置并不限于此。于曝光系统构成为包含有三个以上的曝光装置时,进一步使用形成有不同图样的屏蔽。

另外,图5及图6中,为了使屏蔽标记2a、2a’易于观察,将屏蔽标记2a、2a’,相对于屏蔽2、2’的尺寸显示为较实际尺寸为大。相较于屏蔽2的纵横的尺寸约为数m,实际的屏蔽标记2a、2a’的尺寸约为数百μm。

(第一实施形态)

基板1的长边方向或短边方向,通过标记装置C,以指定的间隔形成有两个以上的基板标记。图7是显示使用于本发明的第一实施形态的于长边方向形成有两个基板标记的基板之一例的图。图7所示的例子是图5所示的屏蔽2的四个屏蔽标记2a之中,对应于左侧的两个屏蔽标记2a,设置有两个基板标记1a。屏蔽标记2a、2a’与基板标记1a,当两者中心位置为一致时,成为不会互相重合的形状。于图7中,屏蔽2的图样2b的曝光区域1b,及屏蔽2’的图样2b’的曝光区域1b’于基板1上以例如虚线所示而配置。

图7所示的基板标记1a为例示,基板标记的形状不限于此,只要为通过图像处理装置30的图像辨识易于辨识的形状即可。又图7所示的曝光区域1b、1b’为例示,曝光于基板1的各曝光区域的数目、大小及位置不限于此。又于曝光系统构成为包含有三个以上的曝光装置时,进一步不同尺寸的图样的曝光区域被配置于基板1上。

另外,图7中,为了使基板标记1a易于观察,将基板标记1a,相对于基板1的尺寸显示为较实际尺寸为大。相较于基板1的纵横的尺寸约为数米,实际的基板标记1的尺寸约为数百微米。

图8是显示本发明的第一实施形态中的显示于图7的基板于夹盘上的方向的图。图8的(a)显示曝光装置A,图8的(b)显示曝光装置B。本实施形态中,图8的(a)所示的曝光装置A,将于长边方向形成有两个基板标记1a的图7的基板1,以纵向的状态搭载于各夹盘10。于图8的(a),图中左侧的夹盘10所搭载的基板1,图样皆未曝光。曝光装置A,将屏蔽2的图样2b曝光于基板1。于图8的(a),图中右侧的夹盘10所搭载的基板1,结束了屏蔽2的图样2b的曝光。于曝光装置A,结束了屏蔽2的图样2b的曝光的基板1,通过基板搬运机器人,被搬运至图8的(b)所示的曝光装置B的图中右侧的夹盘10。

图8的(b)所示的曝光装置B,将于长边方向形成有两个基板标记1a的图7的基板1,以横向的状态搭载于各夹盘10。并且曝光装置B,将屏蔽2’的图样2b’曝光于基板1。于图8的(b),图中右侧的夹盘10所搭载的基板1,屏蔽2’的图样2b’并未曝光。于图8的(b),图中左侧的夹盘10所搭载的基板1,结束了屏蔽2’的图样2b’的曝光。

于图8的(a),曝光装置A,使用四个相机组件31中的图中左侧的两个相机组件31,取得屏蔽2的屏蔽标记2a及基板1的基板标记1a的图像。并且,曝光装置A的控制装置60,对应通过图像处理装置30所检测出的屏蔽标记2a与基板标记1a的偏移量,通过平台驱动电路50使X平台5及Y平台7移动,进行屏蔽标记2a与基板标记1a的位置校准,而进行屏蔽2与基板1的相对位置定位。曝光装置A,结束屏蔽标记2a与基板标记1a的位置校准时,通过未图示的移动机构,将各相机组件31自屏蔽2的上方移开。作为移动机构,可使用例如日本特开2012-234021号公报所记载的相机组件移动机构。

图9是显示曝光装置A中,屏蔽标记与基板标记的位置校准已结束的状态下的屏蔽及基板的位置的图。如图9所示,屏蔽标记2a与基板标记1a的位置校准已结束的状态下,各屏蔽标记2a的中心与各基板标记1a的中心为一致。但是,此状态下,屏蔽2的图样2b的位置与基板1的曝光区域1b的位置并不一致。

曝光装置A的控制装置60,预先登录有为了在屏蔽标记2a与基板标记1a的位置校准结束后,使图样2b的位置与曝光区域1b的位置为一致所必须的基板1的向X方向及Y方向的移动量。此移动量,对应于例如后述的TFT基板的曝光步骤中,于基板1上曝光的曝光区域1b的位置而决定。又对应于后述的彩色滤光片基板的黑底形成步骤的曝光处理中,于在与彩色滤光片基板贴合的TFT基板曝光的曝光区域1b的位置而决定。

曝光装置A的控制装置60,使用已登录的移动量,基于激光测量装置40的检测结果,通过平台驱动电路50使X平台5及Y平台7移动,将基板1的单一个曝光区域1b的位置,校准于屏蔽2的图样2b的位置。图10是显示将基板1的单一个曝光区域1b的位置校准于屏蔽2的图样2b的位置的状态下的屏蔽2及基板1的位置的图。曝光装置A于此状态进行屏蔽2的图样2b的第一次的曝光。

另外,此时曝光装置A通过未图标的曝光用快门,覆盖住屏蔽2的屏蔽标记2a的上方,使屏蔽标记2a不被曝光于其他曝光区域。在曝光装置A之后的曝光,亦为相同。作为曝光用快门,能够使用例如日本特开2005-140936号公报所记载之物。

接着,曝光装置A的控制装置60,基于激光测量装置40的检测结果,通过平台驱动电路50使X平台5移动,将基板1的其他曝光区域1b的位置,校准于屏蔽2的图样2b的位置。图11是显示将基板1的其他曝光区域1b的位置校准于屏蔽2的图样2b的位置的状态下的屏蔽2及基板1的位置的图。曝光装置A在此状态下进行屏蔽2的图样2b的第二次的曝光。本实施形态,在第二次曝光,结束屏蔽2的图样2b的曝光,基板1被搬运至曝光装置B。

于图8的(b),曝光装置B,使用四个相机组件31中的图中上侧的两个相机组件31,取得屏蔽2’的屏蔽标记2a’及基板1的基板标记1a的图像。并且,曝光装置B的控制装置60,对应通过图像处理装置30所检测出的屏蔽标记2a’与基板标记1a的偏移量,通过平台驱动电路50使X平台5及Y平台7移动,进行屏蔽标记2a’与基板标记1a的位置校准,而进行屏蔽2’与基板1的相对位置定位。曝光装置B,结束屏蔽标记2a’与基板标记1a的位置校准时,通过未图示的移动机构,将各相机组件31自屏蔽2’的上方移开。

图12是显示曝光装置B中,屏蔽标记与基板标记的位置校准已结束的状态下的屏蔽及基板的位置的图。如图12所示,屏蔽标记2a’与基板标记1a的位置校准已结束的状态下,各屏蔽标记2a’的中心分别与各基板标记1a的中心为一致。但是,此状态下,屏蔽2’的图样2b’的位置与基板1的曝光区域1b’的位置并不一致。

在未进行通过前述的标记装置C的基板标记1a的曝光时,在此状态下,曝光装置B将与基板1的各基板标记1a的中心为一致的屏蔽标记2a’及基板标记1a曝光于基板1。此时,曝光装置B通过未图标的曝光用快门,覆盖住屏蔽2’的图样2b’及不曝光的其他屏蔽标记2a’的上方,使这些不被曝光于基板1。

曝光装置B的控制装置60,预先登录有为了在屏蔽标记2a’与基板标记1a的位置校准结束后,使图样2b’的位置与曝光区域1b’的位置为一致所必须的,基板1的向X方向及Y方向的移动量。此移动量,对应于例如后述的TFT基板的曝光步骤中,于基板1上曝光的曝光区域1b’的位置而决定。又对应于后述的彩色滤光片基板的黑底形成步骤的曝光处理中,于在与彩色滤光片基板贴合的TFT基板曝光的曝光区域1b’的位置而决定。

接着,曝光装置A的控制装置60,使用已登录的移动量,基于激光测量装置40的检测结果,通过平台驱动电路50使X平台5及Y平台7移动,将基板1的曝光区域1b’的位置,校准于屏蔽2’的图样2b’的位置。图13是显示将基板1的两个曝光区域1b’的位置校准于屏蔽2’的图样2b’的位置的状态下的屏蔽2’及基板1的位置的图。曝光装置B于此状态进行屏蔽2’的图样2b’的第一次的曝光。

另外,此时曝光装置B通过未图标的曝光用快门,覆盖住屏蔽2’的屏蔽标记2a’的上方,使屏蔽标记2a’不被曝光于其他曝光区域。在曝光装置B之后的曝光,亦为相同。

接着,曝光装置B的控制装置60,基于激光测量装置40的检测结果,通过平台驱动电路50使X平台5移动,将基板1的其他曝光区域1b’的位置,校准于屏蔽2’的图样2b’的位置。图14是显示将基板1的其他两个曝光区域1b’的位置校准于屏蔽2’的两个图样2b’的位置的状态下的屏蔽2’及基板1的位置的图。曝光装置B在此状态下进行屏蔽2’的图样2b’的第二次曝光。

接着,曝光装置B的控制装置60,基于激光测量装置40的检测结果,通过平台驱动电路50使Y平台7移动,将基板1的更另外一个的曝光区域1b’的位置,校准于屏蔽2’的图样2b’的位置。图15是显示将基板1的其他单一个曝光区域1b’的位置校准于屏蔽2’的单一个图样2b’的位置的状态下的屏蔽2’及基板1的位置的图。曝光装置B在此状态下进行屏蔽2’的图样2b’的第三次曝光。另外,此时曝光装置B通过未图标的曝光用快门,覆盖住屏蔽2’的两个图样2b’中,不使用于曝光的图样2b’(于图15的例子中为上侧的图样2b’)的上方,使曝光光线不穿过不使用于曝光的图样2b’。

接着,曝光装置B的控制装置60,基于激光测量装置40的检测结果,通过平台驱动电路50使X平台5移动,将基板1的更另外一个的曝光区域1b’的位置,校准于屏蔽2’的图样2b’的位置。图16是显示将基板1的更另外一个单一个曝光区域1b’的位置校准于屏蔽2’的单一个图样2b’的位置的状态下的屏蔽2’及基板1的位置的图。曝光装置B在此状态下进行屏蔽2’的图样2b’的第四次曝光。另外,此时曝光装置B通过未图标的曝光用快门,覆盖住屏蔽2’的两个图样2b’中,不使用于曝光的图样2b’(于图16的例子中为上侧的图样2b’)的上方,使曝光光线不穿过不使用于曝光的图样2b’。本实施形态中,于第四次的曝光,结束屏蔽2’的图样2b’的曝光。通过以上一连串的动作,进行基板1整体的曝光。

(第二实施形态)

图17是显示使用于本发明的第二实施形态,于短边方向形成有两个基板标记的基板之一例的图。图17所显示的例子是图5所示的屏蔽2的四个屏蔽标记2a中,对应上侧的两个屏蔽标记2a,设置两个基板标记1a。屏蔽标记2a、2a’及基板标记1a,当两者的中心位置为一致时,成为不会互相重合的形状。于图17中,屏蔽2的图样2b的曝光区域1b,及屏蔽2’的图样2b’的曝光区域1b’于基板1上以例如虚线所示而配置。

图18是显示本发明的第二实施形态中的显示于图17的基板于夹盘上的方向的图。图18的(a)显示曝光装置A,图18的(b)显示曝光装置B。本实施形态中,图18的(a)所示的曝光装置A,将于短边方向形成有两个基板标记1a的图17的基板1,以纵向的状态搭载于各夹盘10。并且,曝光装置A,使用四个相机组件31中的图中上侧的两个相机组件31,取得屏蔽2的屏蔽标记2a及基板1的基板标记1a的图像,而进行屏蔽标记2a与基板标记1a的位置校准。使用激光测量装置40,将基板1的曝光区域1b的位置校准于屏蔽2的图样2b的位置的动作,与第一实施型态的动作相同。

另一方面,图18的(b)所示的曝光装置B,将于短边方向形成有两个基板标记1a的图17的基板1,以横向搭载于各夹盘10。并且,曝光装置B,使用四个相机组件31中的图中左侧的两个相机组件31,取得屏蔽2’的屏蔽标记2a’及基板1的基板标记1a的图像,而进行屏蔽标记2a’与基板标记1a的位置校准。使用激光测量装置40,将基板1的曝光区域1b’的位置校准于屏蔽2’的图样2b’的位置的动作,与第一实施型态的动作相同。

以上所说明的第一实施型态及第二实施型态中,由于通过标记装置C,于经涂布于基板1的光阻以指定的间隔形成基板标记1a,因此与设置对位标记专用的曝光装置时相比,设备费用及运作成本大幅削减。并且,于多个曝光装置A、B,分别检测出屏蔽2、2’的屏蔽标记2a、2a’与基板1a的偏移量,对应所检测出的屏蔽标记2a、2a’与基板标记1a的偏移量,移动平台,进行屏蔽标记2a、2a’与基板标记1a的位置校准,而进行屏蔽2、2’与基板1的相对位置定位,因此即使将基板1自一个曝光装置A移动至其他的曝光装置B,亦能够维持屏蔽2、2’与基板1的相对位置,高精度地维持以各曝光装置A、B所曝光的图样2b、2b’彼此的位置。又于多个曝光装置A、B,分别使用激光测量装置40,检测出平台的位置,屏蔽标记2a、2a’与基板标记1a的位置校准结束后,基于激光测量装置40的检测结果,移动平台,控制图样2b、2b’于基板1被曝光的位置后,于基板1进行图样2b、2b’的曝光,将彼此尺寸相异的图样2b、2b’于基板1曝光,因此能够将各尺寸的图样2b、2b’于期望的位置高精度地曝光。因此,不大幅增加设备或步骤,于单片基板1将尺寸相异的图样2b、2b’以高位置精度曝光。

〔实施型态的效果〕

依据以上所说明的实施型态,能达成以下效果。

(1)能够不大幅增加设备或步骤,于单片基板1将尺寸相异的图样2b、2b’以高位置精度曝光。

(2)进一步,于屏蔽2、2’的方向,分别形成两个以上的屏蔽标记2a、2a’,于长方形的基板1的长边方向或短边方向形成两个以上的基板标记1a,由此让使用标记装置C于基板1形成的基板标记1a为少量即可。并且,于多个曝光装置A、B中,将基板1以纵向或横向搭载于夹盘10,由此将配置于基板1上的长方形的曝光区域1b、1b’,对应于其纵横的方向被曝光。

(3)进一步,多个曝光装置A、B中的至少一个,基于激光测量装置40的检测结果,进行多次X平台5或Y平台7的移动,而多次进行图样2b、2b’的曝光于基板1由此能够将多量配置有尺寸相对小的相同图样2b、2b’的表面利用效率良好的基板1予以有效率地曝光。

(4)进一步,于标记装置C设置曝光组件75,自曝光组件75对基板标记1a的周围照射曝光光线而将基板标记1a曝光,由此于基板1形成基板标记1a,并且确认基板标记1a的存在,由此辨认出实施有本发明。

(5)或者,于最后进行曝光的曝光装置B中,在进行屏蔽标记2a’与基板标记1a的位置校准后,将屏蔽标记2a’及基板标记1a曝光于基板1,由此于基板1形成屏蔽标记2a’及基板标记1a,并且确认屏蔽标记2a’及基板标记1a的存在,由此辨认出实施有本发明。

〔显示用面板基板的制造方法〕

使用本发明的曝光系统进行基板的曝光,或者是使用本发明的曝光系统进行基板的曝光时,自标记装置的曝光组件对基板标记周围照射曝光光线,将基板标记曝光,则于切割成各显示用面板前的显示用面板基板形成基板标记。所形成的基板标记位置,与习知的各曝光区域的对位标记的位置,有明显的差异,因此,通过确认基板标记的存在,能够辨认出基板为使用本发明的曝光系统或曝光装置所制造。

或是,于多个曝光装置中最后进行曝光的曝光装置,在进行屏蔽标记与基板标记的位置校准后,将屏蔽标记及基板标记于基板曝光,则于切割成各显示用面板前的显示用面板基板形成屏蔽标记基板标记。因此,通过确认这些屏蔽标记及基板标记的存在,能够辨认出基板为使用本发明的曝光系统或曝光装置所制造。

使用本发明的曝光系统进行基板的曝光,或是使用本发明的曝光方法进行基板的曝光,由此能够以高位置精度将尺寸相异的图样曝光于单片的基板,因此能够高精度地制造表面利用效率良好的显示用面板。

例如图19是显示液晶显示设备的TFT基板的制造步骤之一例的流程图。于薄膜形成步骤(步骤101)中,通过溅镀法及等离子体化学气相成长法(CVD)等,于基板上形成成为驱动液晶用的透明电极的导电体膜及绝缘体膜等的薄膜。于电阻涂布步骤(步骤102)中,通过狭缝涂布法等涂布感光树脂材料(光阻),于薄膜形成步骤(步骤101)所形成的薄膜上形成光阻膜。于曝光步骤(步骤103)中,使用近接曝光装置或投影曝光装置,将屏蔽的图样转印至光阻膜。于显影步骤(步骤104)中,通过喷洒显影法等将显影液供给于光阻膜上,除去光阻膜不必要的部分。于蚀刻步骤(步骤105)中,通过湿式蚀刻,将薄膜形成步骤(步骤101)所形成的薄膜中,未以光阻膜遮蔽的部分除去。于剥离步骤(步骤106)中,将结束于蚀刻步骤(步骤105)中的屏蔽的作用的光阻膜,通过剥离液剥离。这些各步骤之前或之后,应需求实施基板的洗净/干燥步骤。将这些步骤反复进行数次,于基板上形成TFT数组。

又图20是显示液晶显示设备的彩色滤光片基板的制造步骤之一例的流程图。于黑底形成步骤(步骤201)中,通过光阻涂布、曝光、显影、蚀刻及剥离等的处理,于基板上形成黑底。于着色图样形成步骤(步骤202)中,通过染色法、颜料分散法、印刷法及电镀法等,于基板上形成着色图样。将此步骤依据R、G、B的着色图样而重复进行。于保护膜形成步骤(步骤203)中,于着色图样之上形成保护膜,于透明电极膜形成步骤(步骤204)中,于保护膜之上形成透明电极膜。这些各步骤之前,途中及之后,应需求实施基板的洗净/干燥步骤。

于图19所示的TFT基板的制造步骤中,于曝光步骤(步骤103)能够运用本发明的曝光系统或曝光方法,于图20所示的彩色滤光片基板的制造步骤中,于黑底形成步骤(步骤201)能够运用本发明的曝光系统或曝光方法。又,本发明的曝光系统或曝光方法,亦能够运用于具有与液晶显示设备的TFT基板的制造步骤相同步骤的印刷基板等其他基板的曝光步骤。

【符号说明】

A、B 曝光装置

C 标记装置

1 基板

1a 基板标记

1b、1b’ 曝光区域

2、2’ 屏蔽

2a、2a’ 屏蔽标记

2b、2b’ 图样

3 基底

4 X导件

5 X平台

6 Y导件

7 Y平台

8 θ平台

9 夹盘支承台

10 夹盘

20 屏蔽架

30 图像处理装置

31 相机组件

40 激光测量装置

50 平台驱动电路

60 主控装置

70 架台

71 桌台

71a 窗口

72 激光标记器

73 标记器驱动电路

74 标记器移动装置

75 曝光组件

再多了解一些
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