专利名称：曝光装置、曝光方法以及显示用面板基板的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种曝光装置、曝光方法以及使用所述曝光装置及曝光方法的显示用面板(panel)基板的制造方法，所述曝光装置在液晶显示(display)装置等的显示用面板基板的制造过程中，将光束(beam)照射至涂布有光刻胶(photoresist)的基板，借由光束来对基板进行扫描，在基板上描绘出图案(pattern)，本发明特别涉及如下的曝光装置、曝光方法以及使用所述曝光装置及曝光方法的显示用面板基板的制造方法，所述曝光装置使用多个光束照射装置，借由多条光束来对基板进行扫描。
背景技术：
使用曝光装置，借由光刻(photolithography)技术在基板上形成图案，从而制造出被用作显示用面板的液晶显示装置的薄膜晶体管(Thin FilmTransistor, TFT)基板或彩色滤光片(color filter)基板、等离子显示(plasma display)面板用基板、以及有机电致发光(Electroluminescence，EL)显示面板用基板等。作为曝光装置，以往，已有投影 (projection)方式的曝光装置与接近(proximity)方式的曝光装置，所述投影方式的曝光装置是使用透镜(lens)或镜子来将光罩(mask)的图案投影至基板上，所述接近方式的曝光装置是在光罩与基板之间设置微小的间隙(接近间隙(proximity gap))，将光罩的图案转印至基板。近年来，已开发出如下的曝光装置，该曝光装置是将光束照射至涂布有光刻胶的基板，借由光束来对基板进行扫描，从而在基板上描绘出图案。借由光束来对基板进行扫描，从而直接在基板上描绘出图案，因此，无需昂贵的光罩。另外，可借由将描绘数据(data) 以及扫描的程序(program)予以变更来对应于各种类型的显示用面板基板。作为此种曝光装置，例如已有专利文献1、专利文献2、以及专利文献3所揭示的曝光装置。[先前技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2010-44318号公报[专利文献2]日本专利特开2010-60990号公报[专利文献3]日本专利特开2010-102084号公报当借由光束在基板上描绘出图案时，使用数字微镜器件(DigitalMicromirror Device, DMD)等的空间光调制器(spatial light modulator)来对光束进行调制。DMD是将对光束进行反射的多个微小的面镜(mirror)排列于正交的两个方向而构成，驱动电路基于描绘数据来将各面镜的角度予以变更，借此，对照明光学系统所供给的光束进行调制。 经空间光调制器调制的光束从光束照射装置的包括投影透镜的照射光学系统向基板照射。在液晶显示装置等的显示用面板基板的制造过程中，由于曝光区域广阔，因此，若使用一个光束照射装置，且借由一条光束来对整个基板进行扫描，则对于整个基板的扫描会耗费时间，工作时间(tact time)变长。为了使工作时间缩短，必须使用多个光束照射装置，且借由多条光束来并行地对基板进行扫描。
DMD的面镜的动作角度存在由每个DMD的公差所引起的不均。若DMD的面镜的动作角度不同，则经DMD的面镜反射且透过投影透镜等的照射光学系统的光束的光路会偏移，光束的衍射光的强度分布会发生变化。当使用多个光束照射装置，且借由多条光束来对基板进行扫描时，存在如下的问题，即，若从各光束照射装置向基板照射的光束的衍射光的强度分布存在不均，则解析性能会不均，无法均一地描绘出图案，描绘品质会下降。
发明内容
本发明的课题在于当借由来自多个光束照射装置的多条光束来对基板进行扫描，在基板上描绘出图案时，对光束的衍射光的强度分布的不均进行修正，从而使描绘品质提高，所述光束的衍射光的强度分布的不均是由空间光调制器的面镜的动作角度的不均引起。另外，本发明的课题在于制造高品质的显示用面板基板。本发明的曝光装置包括夹具(chuck)，支撑着涂布有光刻胶的基板；多个光束照射装置，具有供给光束的照明光学系统、空间光调制器、驱动电路、及照射光学系统，所述空间光调制器将排列于两个方向的多个面镜的角度予以变更，从而对光束进行调制，所述驱动电路基于描绘数据来将空间光调制器予以驱动，所述照射光学系统照射出经空间光调制器调制的光束；以及移动单元，使夹具与多个光束照射装置相对地移动，借由移动单元来使夹具与多个光束照射装置相对地移动，借由来自多个光束照射装置的多条光束来对基板进行扫描，在基板上描绘出图案，各光束照射装置包括调节单元，该调节单元根据各光束照射装置的空间光调制器的面镜的动作角度的不均，对向各光束照射装置的空间光调制器供给的光束的入射角度进行调节。另外，本发明的曝光方法利用夹具来支撑着涂布有光刻胶的基板，使夹具与多个光束照射装置相对地移动，所述多个光束照射装置包括供给光束的照明光学系统、空间光调制器、驱动电路、以及照射光学系统，所述空间光调制器将排列于两个方向的多个面镜的角度予以变更，从而对光束进行调制，所述驱动电路基于描绘数据来将空间光调制器予以驱动，所述照射光学系统照射出经空间光调制器调制的光束，借由来自多个光束照射装置的多条光束来对基板进行扫描，在基板上描绘出图案，所述曝光方法是根据各光束照射装置的空间光调制器的面镜的动作角度的不均，对向各光束照射装置的空间光调制器供给的光束的入射角度进行调节。根据各光束照射装置的空间光调制器的面镜的动作角度的不均，对向各光束照射装置的空间光调制器供给的光束的入射角度进行调节，因此，即使空间光调制器的面镜的动作角度存在不均，经空间光调制器的面镜反射且向照射光学系统供给的光束的光路也相同。因此，由空间光调制器的面镜的动作角度的不均所引起的光束的衍射光的强度分布的不均被修正，描绘品质提高。而且，对于本发明的曝光装置而言，各光束照射装置的照明光学系统包括面镜，该面镜使光束反射，将反射光供给至各光束照射装置的空间光调制器，各光束照射装置的调节单元包括第一单元，根据各光束照射装置的空间光调制器的面镜的动作角度的不均，将各光束照射装置的照明光学系统的面镜的角度予以变更；以及第二单元，根据所述面镜的角度来将所述面镜的位置予以变更。另外，对于本发明的曝光方法而言，在各光束照射装置的照明光学系统中，利用面镜使光束反射，将反射光供给至各光束照射装置的空间光调制器，根据各光束照射装置的空间光调制器的面镜的动作角度的不均，将各光束照射装置的照明光学系统的面镜的角度予以变更，且根据所述面镜的角度来将所述面镜的位置予以变更，对向各光束照射装置的空间光调制器供给的光束的入射角度进行调节。在各光束照射装置的照明光学系统中，利用面镜使光束反射，将反射光供给至各光束照射装置的空间光调制器，根据各光束照射装置的空间光调制器的面镜的动作角度的不均，将各光束照射装置的照明光学系统的面镜的角度予以变更，且根据所述面镜的角度来将所述面镜的位置予以变更，因此，无需使整个照明光学系统倾斜，利用简单的构成来将入射角度不同的光束供给至空间光调制器。而且，对于本发明的曝光装置而言，各光束照射装置的照明光学系统包括光学零件，该光学零件使光束汇聚，接着将该光束供给至各光束照射装置的照明光学系统的面镜， 第二单元根据各光束照射装置的照明光学系统的面镜的角度，使各光束照射装置的整个照明光学系统移动，将所述面镜的位置予以变更。另外，对于本发明的曝光方法而言，在各光束照射装置的照明光学系统中，利用光学零件来使光束汇聚，接着将该光束供给至各光束照射装置的照明光学系统的面镜，根据各光束照射装置的照明光学系统的面镜的角度，使各光束照射装置的整个照明光学系统移动，将所述面镜的位置予以变更。在各光束照射装置的照明光学系统中，当利用透镜等的光学零件来使光束汇聚， 接着将该光束供给至各光束照射装置的照明光学系统的面镜时，若单独地将照明光学系统的面镜的位置予以变更，则在照明光学系统内，光束的光路长度会发生变化，因透镜等的光学零件而汇聚的光束的焦点会偏移。根据各光束照射装置的照明光学系统的面镜的角度， 使各光束照射装置的整个照明光学系统移动，将所述面镜的位置予以变更，因此，因透镜等的光学零件而汇聚的光束的焦点不会偏移，可将入射角度不同的光束供给至空间光调制
ο本发明的显示用面板基板的制造方法使用所述任一个曝光装置或曝光方法来对基板进行曝光。借由使用所述曝光装置或曝光方法，由空间光调制器的面镜的动作角度的不均所引起的光束的衍射光的强度分布的不均被修正，描绘品质提高，因此，可制造高品质的显示用面板基板。[发明的效果]根据本发明的曝光装置以及曝光方法，根据各光束照射装置的空间光调制器的面镜的动作角度的不均，对向各光束照射装置的空间光调制器供给的光束的入射角度进行调节，借此，可对由空间光调制器的面镜的动作角度的不均所引起的光束的衍射光的强度分布的不均进行修正，从而可使描绘品质提高。而且，根据本发明的曝光装置以及曝光方法，在各光束照射装置的照明光学系统中，利用面镜使光束反射，将反射光供给至各光束照射装置的空间光调制器，根据各光束照射装置的空间光调制器的面镜的动作角度的不均，将各光束照射装置的照明光学系统的面镜的角度予以变更，且根据所述面镜的角度来将所述面镜的位置予以变更，因此，可利用简单的构成来将入射角度不同的光束供给至空间光调制器。而且，根据本发明的曝光装置以及曝光方法，在各光束照射装置的照明光学系统中，利用光学零件来使光束汇聚，接着将该光束供给至各光束照射装置的照明光学系统的 面镜，根据各光束照射装置的照明光学系统的面镜的角度，使各光束照射装置的整个照明 光学系统移动，从而将所述面镜的位置予以变更，借此，不会使因光学零件而汇聚的光束的 焦点偏移，可将入射角度不同的光束供给至空间光调制器。根据本发明的显示用面板基板的制造方法，可对由空间光调制器的面镜的动作角 度的不均所引起的光束的衍射光的強度分布的不均进行修正，从而可使描绘品质提高，因 此，可制造高品质的显示用面板基板。
图1是表示本发明的一个实施方式的曝光装置的概略构成的图。图2是本发明的一个实施方式的曝光装置的侧视图。图3是本发明的一个实施方式的曝光装置的正视图。图4是表示本发明的一个实施方式的曝光装置的光束照射装置的概略构成的图。图5是表示DMD的面镜部的一例的图。图6是对激光测长系统的动作进行说明的图。图7是表示描绘控制部的概略构成的图。图8A是面镜固定架的侧视图，图8B是面镜固定架的背面图。图9是XY平台的立体图。图10是对本发明的一个实施方式的曝光方法进行说明的图。图11是对本发明的一个实施方式的曝光方法进行说明的图。图12是对本发明的一个实施方式的曝光方法进行说明的图。图13是说明利用光束来对基板进行的扫描的图。图14是说明利用光束来对基板进行的扫描的图。图15是说明利用光束来对基板进行的扫描的图。图16是说明利用光束来对基板进行的扫描的图。图17是表示液晶显示装置的TFT基板的制造步骤的一例的流程图。图18是表示液晶显示装置的彩色滤光片基板的制造步骤的一例的流程图。1基板3 基座4:X引导件5:X平台6:Y引导件7:Y平台8 e平台10 夹具11:门20:光束照射装置20a:头部20b:照射光学系统20c 照明光学系统21激光光源単元22 光纤23a 准直透镜23b 复眼透镜23c 聚光透镜24a,24b 面镜25 数字微镜装置(DMD)25a 面镜26 投影透镜27:DMD驱动电路31、33 线性标尺
32,34 :编码器
41 激光光源
43、45 :棒镜
51a:反射面
54 面镜固定架
54b:本体
54d :调节螺钉
55a :平台基座
55c :Y平台
60 平台驱动电路
71 描绘控制部
73 带宽设定部
75 座标决定部
W:带宽
40 :激光测长系统控制装置 42、44 :激光干涉计 51 :第一棱镜 52 :第二棱镜 54a :支撑板 54c :拉伸螺旋弹簧 55 :XY平台 55b :X平台 55d、55e :调节旋钮 70 :主控制装置 72 :存储器
74 :中心点座标决定部 101 106、201 204 :步骤 X、Y、Z、9 :方向
具体实施例方式图I是表示本发明的一个实施方式的曝光装置的概略构成的图。另外，图2是本发明的一个实施方式的曝光装置的侧视图，图3是本发明的一个实施方式的曝光装置的正视图。曝光装置包括基座(base)3、X引导件(guide)4、X平台(stage) 5、Y引导件6、Y平台7、0平台8、夹具10、门(gate) 11、光束照射装置20、线性标尺(linear scale)31、线性标尺33、编码器(encoder) 32、编码器34、激光(laser)测长系统、激光测长系统控制装置 40、平台驱动电路60、以及主控制装置70。再者，图2以及图3中，省略了激光测长系统的激光光源41、激光测长系统控制装置40、平台驱动电路60、以及主控制装置70。曝光装置除了包括所述构件之外，还包括基板搬送机械臂(robot)、温度控制单元(unit)等,所述基板搬送机械臂将基板I搬入至夹具10，且将基板I从夹具10中搬出，所述温度控制单元对装置内的温度进行管理。再者，以下所说明的实施方式中的XY方向为例示，也可对X方向与Y方向进行调换。图I以及图2中，夹具10位于对基板I进行递送的递送位置。在该递送位置处， 借由未图示的基板搬送机械臂来将基板I搬入至夹具10，另外，借由未图示的基板搬送机械臂来将基板I从夹具10中搬出。夹具10对基板I的背面进行真空吸附，从而支撑着该基板I的背面。基板I的表面涂布有光刻胶。在对基板I进行曝光的曝光位置的上方，跨越基座3地设置有门(gate) 11。该门 11搭载有多个光束照射装置20。再者，本实施方式表示了使用八个光束照射装置20的曝光装置的例子，但光束照射装置的数量不限于此，本发明适用于使用两个以上的光束照射装置的曝光装置。图4是表示本发明的一个实施方式的曝光装置的光束照射装置的概略构成的图。 光束照射装置20包括照射光学系统20b、照明光学系统20c、光纤(optical fiber) 22、数字微镜装置(Digital MicromirrorDevice, DMD) 25、DMD 驱动电路 27、第一棱镜(prism) 51、第二棱镜52、面镜固定架(mirror holder) 54、以及XY平台55。照射光学系统20b包括投影透镜26。另外，照明光学系统20c包括准直透镜(C0llimati0nlens)23a、复眼透镜(fly eye lens) 23b、聚光透镜(condenser lens) 23c、面镜 24a、以及面镜 24b。光纤22将激光光源单元21所产生的紫外光的光束导入至照明光学系统20c内。 从光纤22射出的光束向准直透镜23a入射，透过准直透镜23a之后成为平行光束。透过准直透镜23a的光向复眼透镜2 入射。再者，也可使用柱状透镜(rod lens)等来代替复眼透镜23b。透过复眼透镜23b的光束因聚光透镜23c而汇聚，接着被面镜Ma、24b反射，从照明光学系统20c向第一棱镜51入射。再者，也可使用凹面镜等的其他光学零件来代替聚光透镜23c。第一棱镜51上设置有与第二棱镜52的斜面呈平行的斜面、及涂敷有反射膜的反射面51a。向第一棱镜51入射的光被第一棱镜51的斜面反射而向反射面51a照射，接着被反射面51a反射，从第一棱镜51的斜面向第二棱镜52的斜面入射。向第二棱镜52的斜面入射的光透过第二棱镜52，向DMD25照射。DMD25是空间光调制器，该空间光调制器是使光束反射的多个微小的面镜排列于正交的两个方向而构成，该DMD25将各面镜的角度予以变更来对光束进行调制。DMD驱动电路27基于主控制装置70所供给的描绘数据，将DMD25的各面镜的角度予以变更。经DMD25 调制的光束再次向第二棱镜52入射，接着被第二棱镜52的斜面反射，从第二棱镜52向包括投影透镜沈的照射光学系统20b入射。向照射光学系统20b入射的光束从照射光学系统20b向基板1照射。图2以及图3中，夹具10搭载于θ平台8，在θ平台8的下方设置有Y平台7以及X平台5。该X平台5搭载于基座3上所设置的X引导件4，且沿着X引导件4向X方向移动。Y平台7搭载于X平台5上所设置的Y引导件6，且沿着Y引导件6向Y方向移动。 θ平台8搭载于Y平台7，且向θ方向旋转。在X平台5、Y平台7、以及θ平台8中，设置有滚珠螺杆(ball screw)以及马达(motor)、或线性马达(linear motor)等的未图示的驱动机构，各驱动机构是由图1的平台驱动电路60来驱动。θ平台8向θ方向旋转，借此，以使正交的两条边朝向X方向以及Y方向的方式， 使搭载于夹具10的基板1旋转。X平台5向X方向移动，借此，夹具10在递送位置与曝光位置之间移动。在曝光位置处，X平台5向X方向移动，借此，从各光束照射装置20的照射光学系统20b照射出的光束向X方向对基板1进行扫描。另外，Y平台7向Y方向移动，借此，利用从各光束照射装置20的照射光学系统20b照射出的光束来对基板1进行扫描时的扫描区域向Y方向移动。在图1中，主控制装置70对平台驱动电路60进行控制，从而使θ 平台8向θ方向旋转，使X平台5向X方向移动，以及使Y平台7向Y方向移动。图5是表示DMD的面镜部的一例的图。光束照射装置20的DMD25是配置成相对于Z方向倾斜规定的角度θ，该Z方向与利用来自光束照射装置20的光束来对基板1进行扫描时的扫描方向(X方向(图5的附图纵深方向))垂直。若相对于Z方向呈倾斜地配置 DMD25，则排列于正交的两个方向的多个面镜2 中的任一个面镜25a，将与邻接的面镜2 之间的间隙相对应的部位予以覆盖，因此，可无间隙地描绘出图案。再者，在本实施方式中，利用X平台5来使夹具10向X方向移动，借此，利用来自光束照射装置20的光束来对基板1进行扫描，但也可使光束照射装置20移动，借此，利用来自光束照射装置20的光束来对基板I进行扫描。另外，在本实施方式中，利用Y平台7 来使夹具10向Y方向移动，借此，将扫描区域予以变更，该扫描区域是利用来自光束照射装置20的光束来对基板I进行扫描时的扫描区域，但也可使光束照射装置20移动，借此，将扫描区域予以变更，该扫描区域是利用来自光束照射装置20的光束来对基板I进行扫描时的扫描区域。图I以及图2中，在基座3上设置有向X方向伸长的线性标尺31。在线性标尺31 上附带有如下的刻度，该刻度用以对X平台5的朝向X方向的移动量进行检测。另外，X平台5上设置有向Y方向伸长的线性标尺33。在线性标尺33上附带有如下的刻度，该刻度用以对Y平台7的朝向Y方向的移动量进行检测。图I以及图3中，在X平台5的一个侧面，与线性标尺31相向地安装有编码器32。 该编码器32对线性标尺31的刻度进行检测，将脉冲(pulse)信号输出至主控制装置70。 另外，图I以及图2中，在Y平台7的一个侧面，与线性标尺33相向地安装有编码器34。编码器34对线性标尺33的刻度进行检测，将脉冲信号输出至主控制装置70。该主控制装置 70对编码器32的脉冲信号进行计数(count)，从而对X平台5的朝向X方向的移动量进行检测，且对编码器34的脉冲信号进行计数，从而对Y平台7的朝向Y方向的移动量进行检测。图6是对激光测长系统的动作进行说明的图。再者，图6中，省略了图I所示的门
11、以及光束照射装置20。激光测长系统是众所周知的激光干涉式的测长系统，该激光测长系统包括激光光源41、激光干涉计42、激光干涉计44、棒镜(bar mirror) 43,以及棒镜 45。棒镜43安装于夹具10的向Y方向伸长的一个侧面。另外,棒镜45安装于夹具10的向X方向伸长的一个侧面。激光干涉计42将来自激光光源41的激光光束照射至棒镜43，并接收棒镜43所反射的激光光束，从而对来自激光光源41的激光光束与棒镜43所反射的激光光束之间的干涉进行测定。在Y方向的两个部位进行所述测定。激光测长系统控制装置40借由主控制装置70的控制，根据激光干涉计42的测定结果来对夹具10的X方向的位置以及旋转进行检测。另一方面，激光干涉计44将来自激光光源41的激光光束照射至棒镜45，并接收棒镜45所反射的激光光束，从而对来自激光光源41的激光光束与棒镜45所反射的激光光束之间的干涉进行测定。激光测长系统控制装置40借由主控制装置70的控制，根据激光干涉计44的测定结果来对夹具10的Y方向的位置进行检测。图4中，主控制装置70包括描绘控制部，该描绘控制部将描绘数据供给至光束照射装置20的DMD驱动电路27。图7是表示描绘控制部的概略构成的图。描绘控制部71包括存储器(memory) 72、带宽(bandwidth)设定部73、中心点座标决定部74、以及座标决定部75。存储器72将描绘数据的XY座标存储为位址(address)，该描绘数据是供给至各光束照射装置20的DMD驱动电路27的描绘数据。带宽设定部73决定从存储器72读出的描绘数据的Y座标的范围，借此，对从光束照射装置20的照射光学系统20b照射出的光束的Y方向的带宽进行设定。激光测长系统控制装置40对如下的位置进行检测，该位置是开始对曝光位置的基板I进行曝光之前的夹具10在XY方向上的位置。中心点座标决定部74根据激光测长系统控制装置40所检测出的夹具10在XY方向上的位置，决定开始对基板1进行曝光之前的夹具10的中心点的XY座标。图1中，当借由来自光束照射装置20的光束来对基板1进行扫描时，主控制装置70对平台驱动电路60进行控制，借由X平台5来使夹具10向X方向移动。当在基板1的扫描区域中移动时，主控制装置70对平台驱动电路60进行控制，借由Y平台7来使夹具10向Y方向移动。图7中，中心点座标决定部74对来自编码器32、编码器34的脉冲信号进行计数，对X平台5的朝向X方向的移动量以及Y平台7的朝向Y方向的移动量进行检测，从而决定夹具10的中心点的XY座标。座标决定部75基于中心点座标决定部74所决定的夹具10的中心点的XY座标， 决定描绘数据的XY座标，该描绘数据是供给至各光束照射装置20的DMD驱动电路27的描绘数据。存储器72将座标决定部75所决定的XY座标作为位址而予以输入，将已输入的XY 座标的位址中所存储的描绘数据输出至各光束照射装置20的DMD驱动电路27。以下，对本发明的一个实施方式的曝光方法进行说明。图5中，DMD25的各面镜 25a为正方形，使各面镜25a以其一条对角线为轴而旋转，借此来将各面镜25a的角度予以变更。即使DMD25的面镜25a的动作角度例如为士 12度，也存在由每个DMD的公差所引起的不均。若DMD25的面镜25a的动作角度不同，则图4中，如下的光束的光路会偏移，该光束是经DMD25的面镜2 反射且透过包括投影透镜沈的照射光学系统20b的光束，光束的衍射光的强度分布会发生变化。当使用多个光束照射装置20，且借由多条光束来对基板1 进行扫描时，若从各光束照射装置20向基板1照射的光束的衍射光的强度分布存在不均， 则无法均一地描绘出图案，描绘品质会下降。图4中，照明光学系统20c的面镜24b是由面镜固定架M来保持。另外，照明光学系统20c以及面镜固定架M搭载于XY平台55。在本实施方式中，根据各光束照射装置 20的DMD25的面镜25a的动作角度的不均，借由面镜固定架M以及XY平台55来对光束的入射角度进行调节，该光束被供给至各光束照射装置20的DMD25。图8A是面镜固定架的侧视图，图8B是面镜固定架的背面图。面镜固定架M包括 支撑板Ma、本体Mb、拉伸螺旋弹簧(coil spring) Mc、以及调节螺钉Md。如图8A所示， 照明光学系统20c的面镜24b的背面安装于支撑板Ma，且由支撑板5 支撑。支撑板Ma 借由两根拉伸螺旋弹簧5 而向本体54b的方向施压。如图8B所示，三个调节螺钉Md旋入至本体Mb，如图8A所示，各调节螺钉Md的前端与支撑板5 发生接触，从而保持着支撑板5 与本体Mb的间隔。转动三个调节螺钉Md中隔着图8B中的一点锁线所示的轴而呈对称地配置的两个调节螺钉Md中的任一个调节螺钉Md，改变调节螺钉54d的旋入量，借此，支撑板Ma向与一点锁线所示的轴正交的方向倾斜，从而对面镜Mb的角度进行调节。再者，也可设为如下的构造，即，借由马达等来使调节螺钉54d旋转。图9是XY平台的立体图。XY平台55包括平台基座55a、X平台Mb、Y平台55c、 调节旋钮^cU以及调节旋钮55e。X平台5 搭载于平台基座55a，且借由蜗轮(worm gear) 或齿条(rack)以及小齿轮等的机构而连结于调节旋钮55d，该调节旋钮55d设置于平台基座55a。转动调节旋钮55d，借此，X平台5 在平台基座5 上向X方向移动。Y平台55c 搭载于X平台55b，且借由蜗轮或齿条以及小齿轮等的机构而连结于调节旋钮55e，该调节旋钮5 设置于X平台55b。转动调节旋钮55e，借此，Y平台55c在X平台5 上向Y方向移动。再者，也可设为如下的构造，即，借由马达等来使调节旋钮^d、5k旋转。CN 102540755 A图10 图12是对本发明的一个实施方式的曝光方法进行说明的图。图10 图 12表示光束照射装置20内的光束的光路，图10是DMD25的面镜25a的动作角度为12度的情况，图11是DMD25的面镜25a的动作角度小于12度的情况，图12是DMD25的面镜25a 的动作角度大于12度的情况。再者，图10 图12中，为了易于理解，将DMD25的面镜25a 予以放大，且仅表不了一个面镜25a。图10 图12中，从光纤22射出的光束透过照明光学系统20c的准直透镜23a、复眼透镜23b、以及聚光透镜23c,被面镜24a、24b反射之后,从照明光学系统20c向第一棱镜 51入射。向第一棱镜51入射的光被第一棱镜51的斜面反射而向反射面5Ia照射,接着被反射面51a反射,从第一棱镜51的斜面向第二棱镜52的斜面入射。向第二棱镜52的斜面入射的光透过第二棱镜52，向DMD25的面镜25a照射。当DMD25的面镜25a处于工作(on) 状态时，面镜25a所反射的光束再次向第二棱镜52入射，接着被第二棱镜52的斜面反射， 从第二棱镜52向包括投影透镜26的照射光学系统20b入射。图10中，借由面镜固定架54来对面镜24b的角度进行调节，使得透过第二棱镜52 的光束以规定的角度向DMD25的方向射出。另外，借由XY平台55来使照明光学系统20c 以及面镜固定架54向XY方向移动，对面镜24b的位置进行调节，使得透过第二棱镜52的光束向DMD25照射。图11以及图12中，当DMD25的面镜25a的动作角度小于12度时或大于12度时， 根据DMD25的面镜25a的动作角度的不均，以使DMD25的工作状态的面镜25a所反射的光束按照如下的角度向第二棱镜52入射的方式，借由面镜固定架54来将面镜24b的角度予以变更，从而将透过第二棱镜52的光束向DMD25的方向射出时的角度予以变更，所述角度是与DMD25的面镜25a的动作角度为12度时(图10)相同的角度。接着，根据已变更的面镜24b的角度，以使透过第二棱镜52的光束向DMD25照射的方式，借由XY平台55来使照明光学系统20c以及面镜固定架54向XY方向移动，从而将面镜24b的位置予以变更。借此，根据DMD25的面镜25a的动作角度的不均，对向DMD25的面镜25a照射的光束的入射角度进行调节。再者，图11以及图12中，DMD25的面镜25a的动作角度为12度时(图10)的从照明光学系统20c至DMD25的面镜25a为止的光束的光路是由一点锁线来表示。根据各光束照射装置20的DMD25的面镜25a的动作角度的不均，对向各光束照射装置20的DMD25供给的光束的入射角度进行调节，因此，即使DMD25的面镜25a的动作角度存在不均，经DMD25的面镜25a反射且向照射光学系统20b供给的光束的光路也相同。因此，由DMD25的面镜25a的动作角度的不均所引起的光束的衍射光的强度分布的不均被修正，描绘品质提闻。另外，在各光束照射装置20的照明光学系统20c中，利用面镜24b来使光束反射， 将反射光供给至各光束照射装置20的DMD25，根据各光束照射装置20的DMD25的面镜25a 的动作角度的不均，将各光束照射装置20的照明光学系统20c的面镜24b的角度予以变更，且根据面镜24b的角度来将面镜24b的位置予以变更，因此，无需使整个照明光学系统 20c倾斜，利用简单的构成来将入射角度不同的光束供给至DMD25。另外，在各光束照射装置20的照明光学系统20c中，当利用聚光透镜23c等的光学零件来使光束汇聚，接着将该光束供给至各光束照射装置20的照明光学系统20c的面镜 24b时，若单独地将照明光学系统20c的面镜24b的位置予以变更，则在照明光学系统20c内，光束的光路长度会发生变化，因聚光透镜23c等的光学零件而汇聚的光束的焦点会偏移。根据各光束照射装置20的照明光学系统20c的面镜24b的角度，使各光束照射装置20 的整个照明光学系统20c移动，从而将面镜Mb的位置予以变更，因此，因聚光透镜23c等的光学零件而汇聚的光束的焦点不会偏移，入射角度不同的光束被供给至DMD25。图13 图16是说明利用光束来对基板进行的扫描的图。图13 图16表示了如下的例子，即，借由来自八个光束照射装置20的八条光束，沿着X方向对基板1进行四次扫描，从而对整个基板1进行扫描。图13 图16中，各光束照射装置20的包括照射光学系统20b的头部20a是由虚线来表示。从各光束照射装置20的头部20a照射出的光束在Y方向上具有带宽W，使X平台5向X方向移动，借此，向箭头所示的方向来对基板1进行扫描。图13表示第一次的扫描，向X方向进行第一次的扫描，借此，在图13中的灰色所示的扫描区域中描绘出图案。在第一次的扫描结束之后，使Y平台7向Y方向移动，借此， 基板1向Y方向移动与带宽W相同的距离。图14表示第二次的扫描，向X方向进行第二次的扫描，借此，在图14中的灰色所示的扫描区域中描绘出图案。在第二次的扫描结束之后， 使Y平台7向Y方向移动，借此，基板1向Y方向移动与带宽W相同的距离。图15表示第三次的扫描，向X方向进行第三次的扫描，借此，在图15中的灰色所示的扫描区域中描绘出图案。在第三次的扫描结束之后，使Y平台7向Y方向移动，借此，基板1向Y方向移动与带宽W相同的距离。图16表示第四次的扫描，向X方向进行第四次的扫描，借此，在图16 中的灰色所示的扫描区域中描绘出图案，整个基板1的扫描结束。再者，图13 图16中表示了如下的例子，即，沿着X方向对基板1进行四次扫描， 从而对整个基板1进行扫描，但扫描的次数并不限于四次，也可沿着X方向对基板1进行三次以下或五次以上的扫描，从而对整个基板1进行扫描。根据以上已说明的实施方式，根据各光束照射装置20的DMD25的面镜2 的动作角度的不均，对向各光束照射装置20的DMD25供给的光束的入射角度进行调节，借此，可对由DMD25的面镜25a的动作角度的不均所引起的光束的衍射光的强度分布的不均进行修正，从而可使描绘品质提高。而且，在各光束照射装置20的照明光学系统20c中，利用面镜24b来使光束反射， 将反射光供给至各光束照射装置20的DMD25，根据各光束照射装置20的DMD25的面镜2 的动作角度的不均，将各光束照射装置20的照明光学系统20c的面镜Mb的角度予以变更，且根据面镜24b的角度来将面镜Mb的位置予以变更，借此，可利用简单的构成来将入射角度不同的光束供给至DMD25。而且，在各光束照射装置20的照明光学系统20c中，利用聚光透镜23c等的光学零件来使光束汇聚，接着将该光束供给至各光束照射装置20的照明光学系统20c的面镜 Mb，根据各光束照射装置20的照明光学系统20c的面镜24b的角度，使各光束照射装置20 的整个照明光学系统20c移动，从而将面镜24b的位置予以变更，借此，不会使因聚光透镜 23c等的光学零件而汇聚的光束的焦点偏移，可将入射角度不同的光束供给至DMD25。使用本发明的曝光装置或曝光方法来对基板进行曝光，借此，可对由空间光调制器的面镜的动作角度的不均所引起的光束的衍射光的强度分布的不均进行修正，从而可使描绘品质提高，因此，可制造高品质的显示用面板基板。例如，图17是表示液晶显示装置的TFT基板的制造步骤的一例的流程图。在薄膜形成步骤(步骤(step)lOl)中，借由派镀(sputter)法或等离子化学气相成长(化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition, CVD))法等,在基板上形成作为液晶驱动用的透明电极的导电体膜或绝缘体膜等的薄膜。在光刻胶涂布步骤(步骤102)中，借由辊涂布法等来涂布光刻胶，在由薄膜形成步骤(步骤101)所形成的薄膜上形成光阻膜。在曝光步骤(步骤103)中，使用曝光装置，在光阻膜上形成图案。在显影步骤(步骤104)中，借由喷淋(shower)显影法等来将显影液供给至光阻膜上，将光阻膜的多余部分予以除去。在刻蚀(etching)步骤(步骤105)中，借由湿式刻蚀(wet etching),将由薄膜形成步骤(步骤 101)所形成的薄膜中的未被光阻膜覆盖的部分予以除去。在剥离步骤(步骤106)中，借由剥离液来将如下的光阻膜予以剥离，该光阻膜是已完成了刻蚀步骤(步骤105)中的光罩的作用的光阻膜。在所述各步骤之前或之后，根据需要来对基板实施清洗/干燥步骤。将所述步骤重复多次，在基板上形成TFT阵列(array)。另外，图18是表示液晶显示装置的彩色滤光片基板的制造步骤的一例的流程图。 在黑色矩阵(black matrix)形成步骤(步骤201)中，借由光刻胶涂布、曝光、显影、刻蚀、 以及剥离等的处理，在基板上形成黑色矩阵。在着色图案形成步骤(步骤202)中，借由染色法或颜料分散法等，在基板上形成着色图案。针对R、G、B的着色图案而重复地进行所述步骤。在保护膜形成步骤(步骤203)中，在着色图案上形成保护膜，在透明电极膜形成步骤(步骤204)中，在保护膜上形成透明电极膜。在所述各步骤之前、中途或之后，根据需要来对基板实施清洗/干燥步骤。在图17所示的TFT基板的制造步骤中，可将本发明的曝光装置或曝光方法应用于曝光步骤(步骤103)，在图18所示的彩色滤光片基板的制造步骤中，可将本发明的曝光装置或曝光方法应用于黑色矩阵形成步骤(步骤201)以及着色图案形成步骤(步骤202)的曝光处理。
权利要求
1.一种曝光装置，包括夹具，支撑着涂布有光刻胶的基板；多个光束照射装置，具有供给光束的照明光学系统、空间光调制器、驱动电路、及照射光学系统，所述空间光调制器将排列于两个方向的多个面镜的角度予以变更，从而对光束进行调制，所述驱动电路基于描绘数据来将所述空间光调制器予以驱动，所述照射光学系统照射出经所述空间光调制器调制的光束；以及移动单元，使所述夹具与所述多个光束照射装置相对地移动，借由所述移动单元来使所述夹具与所述多个光束照射装置相对地移动，借由来自所述多个光束照射装置的多条光束来对基板进行扫描，在所述基板上描绘出图案，所述曝光装置的特征在于各光束照射装置包括调节单元，该调节单元根据所述各光束照射装置的所述空间光调制器的面镜的动作角度的不均，对向所述各光束照射装置的所述空间光调制器供给的光束的入射角度进行调节。
2.根据权利要求I所述的曝光装置，其特征在于其中所述各光束照射装置的所述照明光学系统包括面镜，该面镜使光束反射，将反射光供给至所述各光束照射装置的所述空间光调制器，所述各光束照射装置的所述调节单元包括第一单元，根据所述各光束照射装置的所述空间光调制器的所述面镜的动作角度的不均，将所述各光束照射装置的所述照明光学系统的所述面镜的角度予以变更；以及第二单元，根据所述面镜的角度来将所述面镜的位置予以变更。
3.根据权利要求2所述的曝光装置，其特征在于其中所述各光束照射装置的所述照明光学系统包括光学零件，该光学零件使光束汇聚，接着将该光束供给至所述各光束照射装置的所述照明光学系统的所述面镜，所述第二单元根据所述各光束照射装置的所述照明光学系统的所述面镜的角度，使所述各光束照射装置的整个所述照明光学系统移动，将所述面镜的位置予以变更。
4.一种曝光方法，利用夹具来支撑着涂布有光刻胶的基板，使夹具与多个光束照射装置相对地移动，所述多个光束照射装置包括供给光束的照明光学系统、空间光调制器、驱动电路、以及照射光学系统，所述空间光调制器将排列于两个方向的多个面镜的角度予以变更，从而对光束进行调制，所述驱动电路基于描绘数据来将所述空间光调制器予以驱动，所述照射光学系统照射出经所述空间光调制器调制的光束，借由来自所述多个光束照射装置的多条光束来对基板进行扫描，在所述基板上描绘出图案，所述曝光方法的特征在于根据各光束照射装置的所述空间光调制器的面镜的动作角度的不均，对向所述各光束照射装置的所述空间光调制器供给的光束的入射角度进行调节。
5.根据权利要求4所述的曝光方法，其特征在于其中在所述各光束照射装置的所述照明光学系统中，利用所述面镜来使光束反射，将反射光供给至所述各光束照射装置的所述空间光调制器，根据所述各光束照射装置的所述空间光调制器的所述面镜的动作角度的不均，将所述各光束照射装置的所述照明光学系统的所述面镜的角度予以变更，且根据所述面镜的角度来将所述面镜的位置予以变更，对向所述各光束照射装置的所述空间光调制器供给的光束的入射角度进行调节。
6.根据权利要求5所述的曝光方法，其特征在于其中在所述各光束照射装置的所述照明光学系统中，利用光学零件来使光束汇聚，接着将该光束供给至所述各光束照射装置的所述照明光学系统的所述面镜，根据所述各光束照射装置的所述照明光学系统的所述面镜的角度，使所述各光束照射装置的整个所述照明光学系统移动，将所述面镜的位置予以变更。
7.—种显示用面板基板的制造方法，其特征在于使用根据权利要求1至3中任一项所述的曝光装置来对基板进行曝光。
8.—种显示用面板基板的制造方法，其特征在于使用根据权利要求4至6中任一项所述的曝光方法来对基板进行曝光。
全文摘要
使夹具与多个光束照射装置(20)相对地移动，所述多个光束照射装置(20)包括供给光束的照明光学系统(20c)；空间光调制器(25)，将排列于两个方向的多个面镜的角度予以变更，从而对光束进行调制；驱动电路(27)，基于描绘数据来驱动空间光调制器；照射光学系统(20b)，照射出经空间光调制器(25)调制的光束，借由来自多个光束照射装置的多条光束来对基板进行扫描，在基板上描绘出图案。根据各光束照射装置的空间光调制器的面镜的动作角度的不均，对向各光束照射装置的空间光调制器供给的光束的入射角度进行调节。
文档编号G03F7/20GK102540755SQ20111035608
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月8日 优先权日2010年12月7日
发明者吉田稔, 手冢秀和, 林知明 申请人:株式会社日立高科技