专利名称：曝光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及由曝光光学系统照射曝光用光而将夹装在该曝光光学系统的路径上的遮光板的开口部的像在被曝光体上进行曝光的曝光装置，具体涉及如下所述的曝光装置通过以一定速度移动被曝光体，同时以被曝光体上所形成的基准图案所预先设定的基准位置为基准，对曝光位置的设定和曝光用光的照射时间进行控制，采用遮光板来高效地在宽阔的曝光区域进行曝光。
背景技术：
现有的这种曝光装置包括载物台，其使感光材料面朝上地保持着基板并可在X、Y、Z轴向及θ方向对基板进行移动控制，且可至少在X、Y向的一个方向上以规定的距离进行步进移动；将遮光板保持在基板上侧的遮光板载物台；用于将曝光用光从遮光板的上方向基板侧照射的光源部；自动进行载物台上的基板和遮光板之间的位置对齐的自动校准机构；控制基板和遮光板之间的间隙的间隙控制机构；所述曝光装置可通过校准机构和间隙控制机构对基板和遮光板进行控制而进行位置对齐和间隙调整，当这些工作结束后，从光源部照射规定时间的曝光用光来进行第1次曝光，接着使载物台在比如X方向移动规定的间距后再次进行位置对齐和间隙调整，结束后进行第2次曝光，将此重复而使规定的图案在大型基板的整个面上曝光。(比如参照日本专利文献1)专利文献1日本特开平9-127702号公报但是，这种现有的曝光装置中，当对规定区域的曝光结束时，暂时停止曝光动作而使遮光板相对于基板进行相对的步进移动，再次进行基板和遮光板的位置对齐及间隙调整后进行曝光，因此在多次进行位置对齐及间隙调整上花费时间，在曝光上就需要很长时间。
又，所述现有的曝光装置可使用小面积的遮光板在大型基板的整个面上曝光规定的图案，因此，其优点在于能降低使用的遮光板的成本，但也存在如下问题遮光板的面积越小，所述位置对齐和间隙调整的次数就越多，调整时间就相应增多从而使曝光时间更长。
再有，为了缩短所述位置对齐及间隙调整的时间，使用了某程度的大遮光板时，曝光用光就需要大量能量，由于光源的功率有极限，就必须加长曝光用光的照射时间，结果也不能缩短曝光时间。
发明内容
因此，本发明目的在于提供一种曝光装置，其可处理以上这样的问题，采用小的遮光板高效地在宽阔的曝光区域进行曝光。
为了达到所述目的，第1发明的曝光装置包括从光源对被曝光体照射曝光用光的曝光光学系统；与该曝光光学系统相对配置的、载置所述被曝光体并以一定速度输送所述被曝光体的输送设备；所述曝光装置将夹装在所述曝光光学系统的光路上的遮光板的开口部的像曝光在所述被曝光体上，其包括摄像设备，其在所述输送设备的移动方向以所述曝光光学系统的曝光位置的跟前侧为摄像位置，对所述被曝光体上所预先形成的基准图案进行摄像；控制设备，其检测出经所述摄像设备摄像的所述基准图案所预先设定的基准位置，以该基准位置为基准，对所述曝光光学系统的曝光用光的照射时间进行控制，将所述遮光板的开口部的像曝光在所述被曝光体的规定位置上。
采用这样的结构，通过输送设备将被曝光体以一定的速度进行输送，通过摄像设备对被曝光体上所预先形成的基准图案进行摄像，通过控制设备检测出该基准图案所预先设定的基准位置，以该基准位置为基准而对发自曝光光学系统的光源的曝光用光的照射时间进行控制，通过曝光光学系统将夹装在其光路上的遮光板的开口部的像曝光在被曝光体的规定位置。由此，采用遮光板来高效地在宽阔的曝光区域进行曝光。
而且，所述曝光光学系统具有将所述遮光板的开口部的像成像在所述被曝光体上的成像透镜。由此，通过成像透镜将遮光板的开口部的像成像且曝光在被曝光体上。
又，第2发明的曝光装置通过具有规定的开口部的遮光板从光源对被曝光体照射曝光用光，将所述遮光板的开口部的像曝光在被输送的被曝光体上，其包括输送设备，以一定速度输送所述被曝光体；曝光光学系统，其具有配设在该输送设备的上方、将夹装在从所述光源到所述被曝光体的光路上的所述遮光板的开口部成像在所述被曝光体上的成像透镜以及在该成像透镜和所述遮光板的开口部之间的光路上倾斜配置的分光镜；摄像设备，其被配设为可对所述分光镜的所述成像透镜侧反射面中的反射光进行感光，通过所述成像透镜将所述被曝光体预先形成的基准图案进行摄像；控制设备，其检测出经所述摄像设备摄像的所述基准图案所预先设定的基准位置，以该基准位置为基准，对所述曝光光学系统的曝光用光的照射时间进行控制，将所述遮光板的开口部的像曝光在所述被曝光体的规定位置上。
采用这样的结构，通过输送设备将被曝光体以一定的速度进行输送，摄像设备通过曝光光学系统所具有的成像透镜对被曝光体上所预先形成的基准图案进行成像，通过控制设备检测出该基准图案所预先设定的基准位置，以该基准位置为基准，对发自曝光光学系统所具有的光源的曝光用光的照射时间进行控制，通过所述成像透镜将夹装在其光路上的遮光板的开口部的像成像且曝光在被曝光体的规定位置。由此，使曝光光学系统的曝光位置和摄像设备的摄像位置一致，进而提高曝光精度。
而且，所述光源是间歇地发出曝光用光的闪光灯。由此，通过闪光灯间歇性地发出曝光用光。
并且，所述输送设备或曝光光学系统的任一个上具有校准设备，所述校准设备根据所述基准位置对所述基准图案中所定的所述遮光板开口部的曝光预定位置和实际曝光位置之间的偏差进行计算，对该偏差进行补正。由此，通过校准设备根据所述基准位置对所述基准图案中所定的所述遮光板开口部的曝光预定位置和实际曝光位置之间的偏差进行计算，对该偏差进行补正。
又，所述遮光板是在形成于透明的玻璃基板上的不透明膜上形成有一个开口部的遮光板，所述开口部呈形状与所述曝光光学系统所曝光的曝光区域的形状相对应，且沿与被曝光体的移动方向正交的方向延伸的细长形状。由此，采用在与被曝光体的移动方向正交的方向上形成细长状的一个开口部的遮光板来进行曝光。
并且，所述遮光板的结构如下不透明部件上形成有一个开口部，所述开口部呈形状与所述曝光光学系统所曝光的曝光区域的形状相对应，且沿与被曝光体的移动方向正交的方向延伸的细长形状，该开口部的长度可进行调节。由此，根据需要对与被曝光体的移动方向正交的方向上所形成的细长状的一个开口部的长度进行调节。
采用权利要求1的发明，将被曝光体以一定的速度进行输送的同时，通过摄像设备对被曝光体上所预先形成的基准图案进行摄像，通过控制设备检测出该基准图案所预先设定的基准位置，以该基准位置为基准，对曝光用光的照射时间进行控制，通过曝光光学系统将夹装在其光路上的遮光板的开口部的像曝光在被曝光体的规定位置，由此，可使用遮光板来高效地对宽阔的曝光区域进行曝光。又，可通过摄像设备对被曝光体的输送方向上曝光光学系统的曝光位置的跟前侧的位置进行摄像，在被曝光体移动的同时，根据通过摄像设备所摄像的所述基准图案的基准位置来设定被曝光体上的曝光位置，由此可提高曝光精度。
又，采用权利要求2的发明，通过采用成像透镜而将遮光板的开口部的像成像且曝光在所述被曝光体上，可使遮光板离开被曝光体来配置，减少使遮光板变脏或损伤的危险。
并且，采用权利要求3的发明，共用曝光光学系统的成像透镜和摄像设备的成像透镜，通过在曝光光学系统的光路上倾斜配置于所述成像透镜和遮光板之间的分光镜进行反射来对被曝光体的基准图案进行成像，由此，可使摄像位置和曝光位置一致，更加提高曝光精度。
并且还有，采用权利要求4的本发明，通过将闪光灯使用于光源，易于进行曝光用光的照射时间的控制。
而且，采用权利要求5的发明，通过所具有的校准设备，根据基准图案中所定的所述遮光板开口部的曝光预定位置和实际曝光位置之间的偏差进行计算，对该偏差进行补正，就可在将被曝光体移动到下一个曝光位置的期间进行校准调整。因此，缩短校准时间的同时，也可对曝光区域的任一场所高精度地进行曝光。
又，采用权利要求6的发明，通过采用在形成于透明的玻璃基板上的不透明膜上形成有一个开口部的遮光板，所述开口部呈形状与所述曝光光学系统所曝光的曝光区域的形状相对应，且沿与被曝光体的移动方向正交的方向延伸的细长形状，可缩小遮光板的尺寸。因此，可使遮光板的成本便宜，同时可使曝光光学系统小型化，可降低装置的成本。
并且，采用权利要求7的发明，通过采用如下结构的所述遮光板不透明部件上形成有一个开口部，所述开口部呈形状与所述曝光光学系统所曝光的曝光区域的形状相对应，且沿与被曝光体的移动方向正交的方向延伸的细长形状，该开口部的长度可进行调节；针对长度不同的曝光图案也可调节开口部的长度地进行对应。
图1是表示本发明的曝光装置的第1实施形态的示意图。
图2是表示摄像装置、遮光板的开口部及黑底(ブラツクマトリクス)的被曝光区域之间的关系的说明图。
图3是表示图像处理部的内部结构中的处理系统的前半部分的框图。
图4是表示图像处理部的内部结构中的处理系统的后半部分的框图。
图5是说明本发明的曝光装置的动作的流程图。
图6是表示将环缓冲存储器(リングバツフア一メモリ)的输出二值化的方法的说明图。
图7是表示黑底的像素所预先设定的第1基准位置的图像和其查阅表的说明图。
图8是表示黑底的像素所预先设定的第2基准位置的图像和其查阅表的说明图。
图9是说明滤色片基板的倾斜度的调整方法的图。
图10是说明滤色片基板的Y轴方向的校准调整方法的图。
图11是说明滤色片基板的Y轴方向的校准调整的其他方法的图。
图12是表示遮光板其他结构例子的图，(a)是俯视图，(b)是横截面图。
图13是表示本发明的曝光装置的第2实施形态的要部的侧视图。
具体实施例方式
下面根据附图详细地对本发明的实施形态进行说明。
图1是表示本发明的曝光装置的第1实施形态的示意图。该曝光装置1由曝光光学系统照射曝光用光而使夹装在该曝光光学系统的路径上的遮光板的开口部的像在被曝光体上进行曝光，因此包括曝光光学系统2、摄像设备3、输送设备4、控制设备5。另外，以液晶显示单元的滤色片基板作为被曝光体为例进行说明。
所述曝光光学系统2照射曝光用光到涂敷有感光剂的滤色片基板6上而将规定的滤色片的图案进行曝光，包括光源7、遮光板载物台8和成像透镜9。
所述光源7比如是发出紫外线的灯，是由后述的控制设备5进行控制而间歇性发光的闪光灯。又，遮光板载物台8用于载置并保持遮光板10，夹装在光源7和后述的成像透镜9之间的光路上。所述成像透镜9用于将遮光板10的开口部10a在滤色片基板6上进行成像，被配设成与滤色片基板6相对。另外，所述遮光板10在透明的玻璃基板上所形成的不透明的膜上形成有一个开口部10a，该开口部10a呈形状与曝光光学系统2所曝光的曝光区域的形状相对应，且沿与滤色片基板6的移动方向(箭头A方向)垂直的方向延伸的细长形状，在第1实施形态中，如图2所示，所述开口部10a与在黑底11的横向排列成一行状态的比如5个像素12相对应而形成为开口状。另外，光源7不是闪光灯而是普通的紫外线灯也可。此时，曝光用光的间歇照射也可通过比如在曝光用光的照射方向前方设置遮光器而开闭控制该遮光器来进行。
又，在所述滤色片基板6的移动方向(箭头A方向)以所述曝光光学系统2的曝光位置的跟前侧作为摄像位置，设有摄像设备3。该摄像设备3对作为预先形成在滤色片基板6上的基准图案的黑底11的像素12进行摄像，是感光单元被配置为一行形状的比如线CCD。在此，如图2所示，所述摄像设备3的摄像位置和所述曝光光学系统2的曝光位置之间隔开有规定的距离D，通过摄像设备3对所述像素12进行摄像后，像素12经过规定时间后到达所述曝光位置。另外，所述距离D越小越好。由此，可减小滤色片基板6的移动误差，可将曝光位置相对所述像素12进行更准确的定位。又，如该图所示，摄像设备3的摄像中心和所述遮光板10的开口部10a的中心在滤色片基板6的移动方向(箭头A方向)一致，所述遮光板10a的开口部10a的中心被配设为与所述成像透镜9的光轴中心一致。并且，在所述摄像设备3的附近部位设有省略图示的照明设备，可对摄像设备3的摄像区域进行照明。
并且，在所述曝光光学系统2的下方设有输送设备4。该输送设备4其载物台上载置有滤色片基板6，其可在XY轴方向移动，由控制设备5控制省略图示的输送用电动机而使载物台4a移动。另外，所述X轴方向与滤色片基板6的输送方向(箭头A方向)一致，Y轴方向与之垂直。又，所述输送设备4上设有省略图示的比如编码器和线性传感器等的位置检测传感器和速度传感器，将其输出反馈到控制设备5而可进行位置及速度控制。并且，输送设备4上设有校准设备29，可根据所述基准位置计算出黑底11中的曝光预定位置和所述遮光板10的开口部10a的曝光位置之间的偏差，使载物台4a的旋转角度和Y轴方向的位置移动来对所述偏差进行补正。另外，可通过角度传感器检测出载物台4a的角度。
并且，设有与所述光源7、摄像设备3及输送设备4连接的控制设备5。该控制设备5用于控制装置整体进行适当的动作，其包括图像处理部13、存储部14、计算部15、灯控制器16、输送设备控制器17、控制部18，所述图像处理部13检测出预先设定在由摄像设备3所摄像的所述像素12中的基准位置，所述存储部14存储黑底11的设计数据和相当于所述基准位置的查阅表等数据，所述计算部15采用所述摄像位置和曝光位置之间的距离D和滤色片基板6的移动速度V来计算像素12从摄像位置移动到曝光位置的时间t，或对根据所述基准位置求出的曝光预定位置(下面记载为“被曝光位置”)与遮光板10的开口部10a之间的位置偏差等进行计算；所述灯控制器16以所述基准位置为基准而对所述光源7的曝光用光的照射时间进行控制，所述输送设备控制器17在X轴方向以规定速度驱动输送设备4的载物台，同时驱动输送设备4所具有的校准设备；控制部18对装置整体进行统一控制。
图3及图4是表示图像处理部13的一个结构的例子的方框图。如图3所示，图像处理部13包括比如3个并联的环缓冲存储器19A、19B、19C；分别与每个环缓冲存储器19A、19B、19C并联的比如3个行缓冲存储器20A、20B、20C；与该行缓冲存储器20A、20B、20C连接的、与一定阈值比较后将灰度级的数据二值化后输出的比较回路21；左端判定电路22，其将所述9个行缓冲存储器20A、20B、20C的输出数据与从图1所示存储部14得到的相当于规定被曝光区域的左端的第1基准位置的图像数据的查阅表(以下记载为“左端用LUT”)进行比较，在两数据一致时输出左端判定结果；右端判定电路23，其将所述9个行缓冲存储器20A、20B、20C的输出数据与从图1所示存储部14得到的相当于规定被曝光区域的右端的第2基准位置的图像数据的查阅表(以下记载为“右端用LUT”)进行比较，在两数据一致时输出右端判定结果。
又，如图4所示，图像处理部13包括输入所述左端判定结果，对相当于第1基准位置的图像数据的一致次数进行计数的计数回路24A；将该计数回路24A的输出与从图1所示的存储部14得到的左端像素编号进行比较，在两数值一致时将左端指定信号输出到所述存储部14的比较回路25A；输入所述右端判定结果，对相当于第2基准位置的图像数据的一致次数进行计数的计数回路24B；将该计数回路24B的输出与从图1所示的存储部14得到的右端像素编号进行比较，在两数值一致时将右端指定信号输出到所述存储部14的比较回路25B；根据所述计数回路24A的输出而对左端像素数n计数的左端像素计数回路26；将左端像素计数回路26的输出与从图1所示的存储部14得到的曝光结束像素列编号N进行比较，在两数值一致时将曝光结束列指定信号输出到所述存储部14的比较回路27。另外，当摄像设备3的读取动作开始时，所述计数回路24A、24B被该读取开始信号重置。又，对预先指定的区域的曝光结束时，左端像素计数回路26被曝光结束信号重置。
下面，根据图5的流程图对这样结构的曝光装置的动作进行说明。
首先，将电源投入曝光装置1时，图1所示的摄像设备3、照明设备及控制设备5启动而处于待命状态。接着，将滤色片基板6载置在输送设备4的载物台4a上，操作图示省略的开关时，输送设备4由控制设备5的输送设备控制器17控制而在箭头A方向以一定速度输送滤色片基板6。并且，在所述滤色片基板6到达摄像设备3的摄像位置时，按照以下顺序进行曝光动作。
首先，在步骤S1中，通过摄像设备3取得黑底11的像素12的图像。该取得的图像数据被读入图3所示的图象处理部13的3个环缓冲存储器19A、19B、19C进行处理。然后，最新的3个数据从各环缓冲存储器19A、19B、19C输出。此时，比如从环缓冲存储器19A输出2个之前的数据，从环缓冲存储器19B输出1个之前的数据，从环缓冲存储器19C输出最新数据。进而，这些各自的数据分别由3个行缓冲存储器20A、20B、20C将比如3×3的CCD像素的图像配置在同一时标(时间轴)中。其结果能得到如图6(a)所示的图象。将该图像数值化时，就如图6(b)所示那样成为与3×3的数值相对应的数值。这些数值化的图像被排列在同一时标中，因此通过比较电路与阈值比较而被二值化。比如，若阈值为“45”，图6(a)的图像就如图6(c)所示那样被二值化。
在步骤S2中，检测出被曝光区域的左右端的基准位置。具体来说，基准位置的检测在左端判定回路22中将所述二值化数据与从图1所示的存储部14所得到的左端用LUT的数据进行比较来进行。
比如，指定被曝光区域的左端的第1基准位置如图7(a)所示那样被设定在黑底11的像素12的左上端角部时，所述左端用LUT就如图7(b)所示，此时的左端用LUT的数据为“000011011”。因此，所述二值化数据与所述左端用LUT的数据“000011011”进行比较，两数据一致时，通过摄像设备3取得的图像数据被判定为第1基准位置，自左端判定回路22输出左端的判定结果。另外，如图10所示那样像素12排列有5个时，各像素12的左上端角部相当于第1基准位置。
根据所述判定结果，在图4所示的计数回路24A中对所述一致次数进行计数。然后该计数在比较回路25A中与从图1所示的存储部14所得到的左端像素编号进行比较，两数值一致时，将左端指定信号输出到所述存储部14。此时，如图10所示，比如，将第1位的像素121定为左端像素信号时，该像素121的左上端角部设定为第1基准位置。因此，与该第1基准位置相对应的摄像设备3的线CCD中的要素地址比如EL1被存储在存储部14中。
另一方面，所述二值化数据在右端判定回路23中与从图1所示的存储部14得到的右端用LUT的数据进行比较。比如，指定被曝光区域的右端的第2基准位置如图8(a)所示那样设定为黑底11的像素12的右上端角部时，所述右端用LUT就如图8(b)所示，此时的右端用LUT的数据为“000110110”。因此，所述二值化数据与所述右端用LUT数据“000110110”进行比较，两数据一致时，通过摄像设备3取得的图像数据被判定为被曝光区域的右端的基准位置，从右端判定回路23将右端判定结果输出。另外，与前述相同，如图10所示那样比如像素12排列有5个时，各像素12的右上端角部相当于第2基准位置。
根据所述判定结果，在图4所示的计数回路24B中对所述一致次数进行计数。然后该计数在比较回路25B中与从图1所示的存储部14所得到的右端像素编号进行比较，两数值一致时，将右端指定信号输出到所述存储部14。此时，如图10所示，比如，将第5位的像素125定为右端像素信号时，该像素125的右上端角部设定为第2基准位置。因此，与该第2基准位置相对应的摄像设备3的线CCD中的要素(エレメント)地址(如EL5)被存储在存储部14中。如上所述这样检测出被曝光区域的左端及右端的基准位置时，进入步骤S3。
在步骤S3中，如图9所示，根据所述第1基准位置及第2基准位置的检测时刻t1、t2，通过计算部15计算相对于输送方向的滤色片基板6的倾斜角θ。比如输送速度为V时，输送方向中的第1基准位置和第2基准位置之间的偏差量为(t1-t2)V。又，所述第1基准位置及第2基准位置之间的间隔可根据如图10所示那样与第1基准位置相对应的摄像设备3的要素地址EL1、与第2基准位置相对应的摄像设备3的要素地址EL5，利用K(EL5-EL1)求出。另外，K为摄像倍率。因此滤色片基板6的倾斜角θ可通过下式计算求出θ＝arctan(t1-t2)V/{K(EL5-EL1)}。
计算所述滤色片基板6的倾斜角θ时，由输送设备控制器17控制而驱动输送设备4的校准设备29，载物台4a旋转角度θ。由此，如图10所示，黑底11的被曝光区域的各边与遮光板10的开口部10a的各边平行。
接着，在步骤S4中，通过计算部15计算第1基准位置和第2基准位置的中间位置。具体来说，根据与从存储部14读出的第1基准位置相对应的摄像设备3的要素地址EL1、与第2基准位置相对应的摄像设备3的要素地址EL5，可由(EL1+EL5)/2求出所述中间位置。
接着，在步骤S5中，对在步骤S4中求出的中间位置和摄像设备3的摄像中心(要素地址ELc)是否一致进行判定，在此，为“NO”判定时就进入步骤S6。
在步骤S6中，由输送设备控制器17控制校准设备29，如图10所示那样使载物台4a在Y轴方向向箭头B所示方向移动K{ELc-(EL1+EL5)/2}左右。由此，如图2所示，被曝光区域的中心与摄像设备3的摄像中心(或遮光板10的开口部10a的中心位置)一致。然后，进入步骤S7。
另一方面，在步骤S5中，当为“YES”判定时也进入步骤S7。
在步骤S7中，对黑底11的被曝光区域是否被设定在曝光光学系统2的曝光位置进行判定。该判定是如下所述这样进行的根据存储在存储部14的第1基准位置的检测时刻t1、图2所示的输送方向中的像素12的宽度W、输送速度V以及摄像位置与曝光位置之间的距离D等各数据，通过计算部15对像素列的中心位置被摄像设备3摄像后滤色片基板6被输送距离D的时间t进行计算，对该时间进行管理。在此，当经过时间t后，即判定黑底11的被曝光区域已设定在曝光位置(“YES”判定)时，进入步骤S8。
在步骤S8中，灯控制器16启动，使光源7发光预先设定的时间。此时，滤色片基板6以一定的速度移动，因此曝光图案的输送方向的边缘存在模糊的情况。因此，预先设定输送速度、曝光时间以及光源的功率以使该模糊量为容许值。
在步骤S9中，左端像素数n通过图4所示的左端像素计数回路26计数。然后进入步骤S10，通过比较器27对所述左端像素数n和预先设定而被存储在存储部14中的曝光结束像素列编号N进行比较，判定两数值是否一致。
在步骤S10中，当为“NO”判定时，返回步骤S1，转向下一个基准位置的检测动作。此时，通过摄像设备3的读取开始信号对图4所示的计数回路24A、24B进行重置。
另一方面，在步骤S10中，当为“YES”判定时，结束对滤色片基板6的规定区域全部的曝光，通过图4所示的曝光结束信号对左端像素计数回路26进行重置。然后，输送设备4使载物台4a以高速返回到开始位置。
另外，在所述曝光光学系统2的可曝光区域窄于滤色片基板6的宽度时，当步骤S10结束时，使载物台4a在Y方向步进移动规定距离，再次执行所述步骤S1～S10，对已曝光区域相邻的区域进行曝光。又，也可将所述曝光光学系统2及摄像设备3在Y轴方向配设为多个一列的状态而对滤色片基板6的整个宽度进行1次曝光。并且，也可在摄像设备3的摄像区域窄于被曝光区域时，在Y轴方向排列设置多台摄像设备3。
又，为了便于说明将步骤S1～S10作为一系列动作进行了说明，基准位置的检测是与所述各步骤的执行同时进行的，检测数据被随时存储在存储部14中。因此，所述步骤S3中的滤色片基板6的倾斜角θ的调整和步骤S6中的滤色片基板6的Y轴调整是在从存储部14读出必要的数据而滤色片基板6从一个曝光位置移动到下一个曝光位置的时间内进行。
这样，采用本发明的曝光装置1，以一定速度输送滤色片基板6的同时，以摄像设备3所摄像的黑底11的像素12所设定的基准位置为基准而控制光源7的发光时间，采用与曝光光学系统2所曝光的曝光区域的宽度相对应地在与滤色片基板6的移动方向的正交方向形成有细长状的一个开口部10a的遮光板10，使该开口部10a的像在滤色片基板6的规定位置进行曝光，由此，可以采用小的遮光板10来高效地对宽阔的曝光区域进行曝光。
又，由于在滤色片基板6从一个曝光位置移动到下一个曝光位置的时间内根据所述基准位置进行载物台4a的角度θ和Y轴校准调整，由此能缩短校准时间，同时也可对曝光区域的任一场所进行高精度的曝光。
另外，在所述第1实施形态中，对将校准设备29设在输送设备4上进行了说明，但并不限于此，也可将校准设备设在保持曝光光学系统2及摄像设备3的机构上。此时，如图11所示，Y轴方向的校准也可通过移动保持遮光板10的遮光板载物台8和成像透镜9来进行。比如，移动遮光板载物台8来进行调整时，如图11(a)所示，当遮光板载物台8向箭头C方向挪动时，滤色片基板6上的成像就向箭头D方向移动。因此，将遮光板载物台8向曝光图案的调整方向的相反方向挪动来进行调整。又，比如，在移动成像透镜9来进行调整时，如图11(b)所示，将成像透镜9向曝光图案的调整方向的同一方向(箭头E方向)移动来进行调整。
图12是表示遮光板10的其他结构例子的图。该遮光板10是在不透明的部件比如黑氧化铝膜处理后的金属部件28上形成有一个开口部10a′，该开口部10a′呈形状与曝光光学系统2所曝光的曝光区域的形状相对应且沿与滤色片基板6的移动方向正交的方向延伸的细长形状，在该开口部10a′的长度方向上的与输送方向正交方向(Y轴方向)的两端部件28a可分别在Y轴方向移动，从而可调整该开口部10a′的长度。因此，Y轴方向的校准通过将该两端部件28a分别移动规定的量来进行。由此，若将两端部件28a向同一方向移动相同的量就可进行Y轴方向的校准调整。若适当调整两端部件28a的各移动量及移动方向，可任意设定曝光图案的宽度。该调节可通过控制设备5自动控制来进行。
另外，在所述第1实施形态中，对采用成像透镜9将遮光板10的开口部10a或10a′的像在滤色片基板6上成像的情况进行了说明，但并不限于此，也可以适用于将遮光板10接近滤色片基板6而进行直接曝光的邻近式(プロキシミテイ)曝光装置。
图13是表示本发明的曝光装置的第2实施形态的主要部分的侧视图。该第2实施形态的结构如下在遮光板载物台8和成像透镜9之间配置有分光镜30而构成曝光光学系统2，配设有可对该分光镜30的成像透镜侧反射面30a中的反射光感光的摄像设备3，将所述成像透镜9与使滤色片基板6上所形成的黑底11的像在摄像设备3的感光元件面上进行成像的成像透镜共用。在此，在图13中，符号31表示照明电源，符号32表示半透半反镜，通过成像透镜9可对摄像设备3的摄像位置进行照明。另外，通过选择光源7的光的波长，也可将曝光用光源7兼用为照明用光源来代替摄像设备3的照明光源31。
这样构成的第2实施形态通过输送设备4将滤色片基板6以一定速度向箭头A方向输送，同时由摄像设备3通过成像透镜9对滤色片基板6上的黑底11的像素12进行摄像，通过控制设备5检测出通过摄像设备3所摄像的像素12所预先设定的基准位置，根据该基准位置与第1实施形态同样地进行遮光板10和滤色片基板6之间的校准调整，同时使曝光光学系统2的光源7发光，通过所述成像透镜9将遮光板10的开口部10a的像成像在滤色片基板6的规定位置而使该像曝光。
采用这样的第2实施形态，通过共用曝光光学系统2的成像透镜9和摄像设备3的成像透镜，曝光光学系统2的曝光位置和摄像设备3的摄像位置一致，在通过摄像设备3摄像而检测出滤色片基板6上的曝光预定位置时，可立刻曝光，可比第1实施形态更提高曝光精度。
另外，在所述第1及第2实施形态中，虽对具有校准设备的情况进行了说明，但在仅通过将滤色片基板6设置在载物台4a上就可将曝光预定位置和实际曝光位置的偏差量限制在容许范围内的情况下，则不需要校准设备。
又，在所述第1及第2实施形态中，对采用滤色片基板6作为被曝光体的情况进行了说明，但并不限于此，也可适用于将规定形状的图案配置为矩阵状的基板。
符号的说明1…曝光装置2…曝光光学系统3…摄像设备
4…输送设备5…控制设备6…滤色片基板(被曝光体)7…光源9…成像透镜10…遮光板10a…开口部11…黑底(基准图案)12…像素29…校准设备30…分光镜30a…成像透镜侧反射面
权利要求
1.一种曝光装置，其包括从光源对被曝光体照射曝光用光的曝光光学系统；与该曝光光学系统相对配置的、载置并以一定速度输送所述被曝光体的输送设备，所述曝光装置将夹装在所述曝光光学系统的光路上的遮光板的开口部的像曝光在所述被曝光体上，其特征在于，包括摄像设备，其以在所述输送设备的移动方向上的所述曝光光学系统的曝光位置的跟前侧为摄像位置，对所述被曝光体上所预先形成的基准图案进行摄像；控制设备，其检测出经所述摄像设备摄取的所述基准图案所预先设定的基准位置，以该基准位置为基准，对所述曝光光学系统的曝光用光的照射时间进行控制，将所述遮光板的开口部的像曝光在所述被曝光体的规定位置上。
2.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述曝光光学系统具有将所述遮光板的开口部的像成像在所述被曝光体上的成像透镜。
3.一种曝光装置，其通过具有规定的开口部的遮光板从光源对被曝光体照射曝光用光，将所述遮光板的开口部的像曝光在被输送的被曝光体上，其特征在于，包括输送设备，以一定速度输送所述被曝光体；曝光光学系统，其配设在该输送设备的上方，具有将夹装在从所述光源到所述被曝光体的光路上的所述遮光板的开口部成像在所述被曝光体上的成像透镜以及在该成像透镜和所述遮光板的开口部之间的光路上倾斜配置的分光镜；摄像设备，其被配设为可对所述分光镜的所述成像透镜侧反射面的反射光进行感光，通过所述成像透镜将所述被曝光体预先形成的基准图案进行摄取；控制设备，其检测出经所述摄像设备摄取的所述基准图案所预先设定的基准位置，以该基准位置为基准，对所述曝光光学系统的曝光用光的照射时间进行控制，将所述遮光板的开口部的像曝光在所述被曝光体的规定位置上。
4.如权利要求1或3所述的曝光装置，其特征在于，所述光源是间歇地发出曝光用光的闪光灯。
5.如权利要求1或3所述的曝光装置，其特征在于，所述输送设备或曝光光学系统的任一个上具有校准设备，该校准设备根据所述基准位置对所述基准图案中所定的所述遮光板开口部的曝光预定位置和实际曝光位置之间的偏差进行计算，对该偏差进行补正。
6.如权利要求1或3所述的曝光装置，其特征在于，所述遮光板是在形成于透明的玻璃基板上的不透明膜上形成有一个开口部的遮光板，所述开口部呈形状与所述曝光光学系统所曝光的曝光区域的形状相对应且沿与被曝光体的移动方向正交的方向延伸的细长形状。
7.如权利要求1或3所述的曝光装置，其特征在于，所述遮光板构成为，在不透明部件上形成有一个开口部，所述开口部呈形状与所述曝光光学系统所曝光的曝光区域的形状相对应且沿与被曝光体的移动方向正交的方向延伸的细长形状，可对该开口部的长度进行调节。
全文摘要
一种曝光装置，其包括从光源(7)对滤色片基板(6)照射曝光用光的曝光光学系统(2)；与该曝光光学系统(2)相对配置的、载置并以一定速度输送所述滤色片基板(6)的输送设备(4)，将夹装在所述曝光光学系统(2)的光路上的遮光板(10)的开口部(10a)的像曝光在所述滤色片基板(6)上，其包括摄像设备(3)，其在所述输送设备(4)的移动方向以所述曝光光学系统(2)的曝光位置的跟前侧为摄像位置，对所述滤色片基板(6)上所预先形成的黑底(11)进行摄像；控制设备(5)，其检测出经所述摄像设备(3)摄像的黑底(11)所预先设定的基准位置，以该基准位置为基准，对所述曝光光学系统(2)的曝光用光的照射时间进行控制，将所述遮光板(10)的开口部(10a)的像曝光在所述滤色片基板(6)的规定位置上。由此，提供一种采用小的遮光板高效地在宽阔的曝光区域进行曝光的曝光装置。
文档编号G03F9/00GK1981244SQ200580022190
公开日2007年6月13日 申请日期2005年6月27日 优先权日2004年6月30日
发明者伊藤三好 申请人:集成方案株式会社