校正用掩模及校正方法
【专利摘要】本发明提供一种校正用掩模及校正方法，能够容易地测定调整曝光装置的曝光位置的图像传感器的分辨率。本发明的校正用掩模及校正方法中，使光透过具有掩模部、玻璃面部和遮蔽线组的校正用掩模，接受除所述遮蔽线组外的透过的光，并从接受的光的上方转换图像信息，然后根据所述图像信息测定分辨率信息，其中，所述掩模部具有用于取得图像的图像取得窗，所述玻璃面部位于所述掩模部的下方侧，并由利用粘合层粘合在所述图像取得窗附近的玻璃材料构成，所述遮蔽线组为分别设置在所述图像取得窗及所述玻璃面部上的由遮蔽材料构成的遮蔽线。
【专利说明】校正用掩模及校正方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种校正用掩模及校正方法，尤其是涉及一种用于测定在曝光装置的曝光位置控制中使用的图像传感器的分辨率的校正用掩模及校正方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中公知有如下所述液晶显示装置的滤色片等基板的曝光装置，在使曝光用掩模接近该基板的状态下，一边使该基板和掩模相对地在一定方向上不断移动，一边利用曝光位置调整单元在与移动方向成直角的方向上对基板和曝光掩模的曝光位置进行调整，并对上述曝光掩模照射曝光光线，将曝光图案转印曝光在基板上，在该曝光用掩模上具有使上述基板正确曝光的曝光图案。
[0003]另外，在专利文献I中公开一种曝光装置，在该曝光装置中，所述曝光位置调整单元利用由多个受光元件构成的图像传感器(例如，线CCD (Charge Coupled Device ImageSensor)相机)，对预先形成在基板上的黑底(black matrix)等作为基准的已有图案,和掩模上的基准图案同时进行图像辨别，并对检测出的掩模上的基准图案相对于该已有图案的距离的偏离进行修正控制。
[0004]专利文献1:日本再公表专利W02007/113933号公报
[0005]上述曝光装置中，因线CXDdine (XD)相机的分辨率，对所述修正的精度有所影响。该线CCD相机的分辨率除了因安装在CCD相机的受光元件上的聚光透镜的倍率以外，也会因所述掩模及所述基板和线CCD相机之间所成的角度，产生以下(参照图6(B))误差。
[0006]图6是用于说明从上方观察校正用掩模部35的图像传感器部25的位置和校正用掩模部35的特定部分的位置关系的示意图，例如图6(A)所示，校正用掩模部35以图像传感器部25为基准，设置平行遮蔽线的情况下，能够正确测定分辨率。参照图6 (A)进行说明，并能够通过式(I)计算出分辨率信息。
[0007]分辨率=d/(P2_Pl)…式(I)
[0008]然而，如图6(B)所示，校正用掩模部35以图像传感器部25为基准，以所规定的角度Θ倾斜设置的情况下，虽然可如式(2)那样计算出分辨率信息，但由于不能够测定角度Θ，从而不能够计算出正确的分辨率信息。例如，产生如式(3)中所求得的分辨率误差。
[0009]分辨率=d/(P4_P3)…式(2)
[0010]分辨率误差=(d-1)Xcos θ/(P4-P3)…式(3)
[0011]另一方面，线CCD相机的所述激光透镜的倍率虽然能够事先确认，但所述掩模及所述基板和线CCD相机之间所形成的角度很难实际测量，而需要事先进行确认线CCD相机的分辨率的操作，从而需要进行将曝光用掩模和基板安置在实际的曝光装置上的准备操作。然而，由于基板呈现大型化，曝光掩模配列为多个，线CCD独立对应各曝光掩模的每一个，因此使所述操作繁杂。
【发明内容】
[0012]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种，能够容易测定所述曝光装置中进行曝光位置调整的图像传感器分辨率的校正用掩模，以及使用该校正用掩模的对曝光装置中所述图像传感器的分辨率进行测定的校正方法。
[0013]本发明的校正用掩模具有:掩模部，其具有用于取得图像的图像取得窗；玻璃面部，其位于所述掩模部的下方侧，并由通过粘合层粘合在所述图像取得窗附近的玻璃材料构成；遮蔽线组，其在所述图像取得窗及所述玻璃面部上分别设置由遮蔽材料构成的遮蔽线。
[0014]“校正”是指，对调整曝光装置的曝光位置用的图像传感器的分辨率相关的信息进行的校正。
[0015]本发明的校正用掩模，优选，在所述遮蔽线组中，使以横向截断所述图像取得窗的方式配置在所述玻璃面部上的、由遮蔽材料构成的至少两个以上的遮蔽线，和以横向截断所述图像取得窗的方式配置在所述掩模部的下方侧的表面的、由遮蔽材料构成的至少两个以上的遮蔽线分别平行设置。本发明的校正用掩模，优选，在掩模部的表面上具有多个对准
O
[0016]本发明的校正用掩模，优选，当配置在所述玻璃面部上的遮蔽线的数量为3个以上时，所述遮蔽线等间隔配置。本发明的校正用掩模，优选，当配置在所述掩模部的下方侧的表面上的遮蔽线的数量为3个以上时，所述遮蔽线等间隔配置。
[0017]本发明的校正方法，用于测定曝光装置的分辨率，所述校正方法是包括如下步骤，使光透过校正用掩模，其中该校正用掩模包括:具有用于取得图像的图像取得窗的掩模部，位于所述掩模部的下方侧，并由通过粘合层粘合在所述图像取得窗附近的玻璃材料构成的玻璃面部，和在所述图像取得窗及所述玻璃面部上分别设置由遮蔽材料构成的遮蔽线的遮蔽线组；接受从除所述遮蔽线组以外的部分透过的光，并根据所接受的光的信息转换为图像信息；根据所述图像信息测定分辨率信息。
[0018]根据本发明的校正用掩模及校正方法，不使用作为被曝光对象的基板，能够容易地测定与多个曝光用掩模相对应的独立的图像传感器的分辨率。根据本发明的校正用掩模及校正方法，通过后述的具有多焦点功能的图像传感器经由图像取得窗，对掩模部、玻璃面部和遮蔽线组进行拍摄，由此，各遮蔽线组在图像传感器的多个受光元件上成像，因此，能够从该图像正确地测定后述的图像传感器的分辨率，其中，掩模部具有用于取得图像的图像取得窗，所述玻璃面部位于所述掩模部的下方侧，并由利用粘合层粘合在所述图像取得窗附近的玻璃材料构成，所述遮蔽线组为分别设置在所述图像取得窗及所述玻璃面部上的由遮蔽材料构成的遮蔽线。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是用于说明本发明实施方式的校正用掩模部的使用方法的曝光装置100结构的说明用图。
[0020]图2是用于说明本发明的实施方式的校正用掩模部的结构的图。
[0021]图3是本发明的实施方式的掩模部35的图像取得窗的放大图。
[0022]图4是表示本发明的实施方式的掩模部35和玻璃面部40之间关系的图。
[0023]图5是详细表不本发明的实施方式掩模部35和玻璃面部40之间的结构的图。
[0024]图6是表示本发明的实施方式的从掩模部35上方观察的图像传感器部25的位置和掩模部35的特定部分的位置关系的图。
[0025]图7是表不本发明的实施方式的从掩模部35上方观察的对准标志75及掩模部35的特定部分的位置关系的图。
[0026]图8是表示本发明的实施方式的从掩模部35上方观察的图像传感器部25和掩模部35的特定部分的位置关系的图。
[0027]图9是表示本发明的实施方式的通过图像传感器部25取得的图像信息的例子的图。
[0028]图10是用于说明本发明的实施方式的在测量图像传感器部25的分辨率后将校正用掩模部更换为曝光用掩模，并进行曝光的曝光装置200结构的图。
[0029]图11是表示本发明的实施方式的曝光用掩模部37和基板5的结构的示意图。
[0030]图12是用于说明本发明实施方式的图像传感器部25的两焦点功能的图。
[0031]符号说明
[0032]5 基板
[0033]10基板搬送部
[0034]20图像检测光源部
[0035]21遮光部
[0036]22曝光窗
[0037]23图像取得窗
[0038]25图像传感器部
[0039]25a光调整板
[0040]35掩模部
[0041]37掩模部
[0042]40玻璃面部
[0043]45a?45g遮蔽线
[0044]46 遮蔽线
[0045]47a?47c遮蔽线
[0046]50 曝光部
[0047]55 图像处理部
[0048]60 曝光控制部
[0049]70 掩模部位置调整单元
[0050]75 对准标志
[0051]80 图像取得窗
[0052]87 曝光窗
[0053]100曝光装置
[0054]200曝光装置
【具体实施方式】
[0055]下面参照图1对本发明的实施方式的校正用掩模及使用该校正用掩模的曝光装置的图像传感器分辨率测定的校正方法。
[0056]图2是表示本发明一个实施方式的校正用掩模部35的结构图。掩模部35具有对准标志75a?75d、图像取得窗(线CCD观察窗)80a?80d、掩模ID85、曝光窗87a及87b，并在图像取得窗80的下侧以粘贴的方式配置如图4所示的玻璃面部40。如图5所示，掩模部35通过粘合层49粘合玻璃面部40。玻璃面部40位于掩模部35的基板侧，并由使用粘合层粘合在图像取得窗80附近的下侧的玻璃材料构成。将该粘合层49和玻璃面40的高度设定与图10所示的曝光装置200的掩模部37的下表面和基板5的上表面之间的长度(距离)大致相同。
[0057]如图3及图5所示，在玻璃面部40的上表面(掩模部35侧)，由遮蔽材料构成的至少两个以上的遮蔽线45a?45g以横向截断图像取得窗80的方式，以均等的间隔平行设置，另外，在掩模部35的下方侧的表面上，由遮蔽材料构成的至少两个以上的遮蔽线47a?47c以横向截断图像取得窗80的方式平行设置。在掩模部35的曝光部50侧的表面上具有多个对准标志75a?75d，用于确保与基板的位置关系。另外，在遮蔽线45a?45g及遮蔽线47a?47c中所使用的遮蔽材料为铬(Cr)等。
[0058]下面参照附图1?图10，对使用本发明实施方式的校正用掩模部35进行曝光装置的图像传感器分辨率测定的方法进行说明。图1表示使用校正用掩模部35对用于调整曝光位置的图像传感器部25的分辨率进行测量的曝光装置100的结构。图1所示的状态为，曝光装置100在将曝光装置200 (参照图10)的曝光用掩模部37 (参照图11)更换为校正用掩模部35的状态，且为未配置作为曝光对象的基板的状态，在这种状态下，使用校正用掩模部35进行曝光装置图像传感器部25的分辨率测定。
[0059]曝光装置100具有，可搬送基板的基板搬送部10、校正用掩模部35、将从该掩模部35的图像取得窗80透过的光的信息转换为图像信息的图像传感器部(线CCD相机)25，并具有根据从图像传感器部25取得的图像信息，测定图像传感器部(线CCD相机)25的分辨率的图像处理部55。
[0060]具体为，曝光装置100具有，搬送基板的基板搬送部10 ;可从掩模部35的上方照射曝光光线的曝光部50 ;从掩模部35的下方照射光以取得掩模部35的图像信息的图像检测光源部20 ;位于掩模部35的上方，并接受图像检测光源部20的光，而取得图像信息的图像传感器部(线CCD相机)25 ;根据由图像传感器部25取得的图像信息测定图像传感器部(线CXD相机)25的分辨率的图像处理部55 ;和掩模部位置调整单元70。
[0061]另外，在由图像处理部55测定所述图像传感器部(线C⑶相机)25的分辨率后，在曝光步骤中，根据来自图像传感器部(线CCD相机)25的曝光用掩模部37的基准标志和基板上的基准标志的图像，计算曝光用掩模部37和基板5之间的位置偏离量，并根据该结果，向掩模部位置调整单元70发送信号，通过掩模部位置调整单元70对曝光用掩模部37的位置进行调整。另外，曝光装置100具有可根据测定的所述分辨率信息，控制曝光部50的曝光位置的曝光控制部60。
[0062]另外，校正用掩模部35用于分辨率测定，因此不需要来自曝光部50的照射。因此，校正用掩模部35可不具有曝光窗，但下面说明的校正用掩模部35，是以具有曝光窗的例子进行的说明。
[0063]基板搬送部10用于搬送基板。例如，如图10所示，基板搬送部10装载基板5并沿所规定的搬送方向搬送，在其上表面，在基板5的搬送方向上并排设置有多个具有喷出气体的多个喷气孔和吸引气体的多个吸气孔的单位载台，并通过气体的喷出和吸引之间的平衡使基板5以规定量悬浮在多个单位载台上，在这种状态下，利用搬送辊支承基板5的两端边缘部并搬送。图10所示的曝光装置200使用校正用掩模部35测定定位用图像传感器部25的分辨率后，将校正用掩模部35更换为曝光用掩模部37，并对基板5进行曝光。
[0064]曝光部50照射紫外线，例如曝光波长区域为280?400nm。另外，曝光部50照射紫外线，具体为，使用激光振荡器及氙闪光灯等。另外，在曝光部50上也可搭载拍照整合器(photo integrator)(未图示)，使从曝光部50照射的曝光光线在横向截面内的亮度均勻分布。该拍照整合器，可为复眼透镜(fly-eye lens)、柱状透镜(rod lens)或光管(lightpipe)等。
[0065]另外,搭载于曝光部50的聚光透镜(condenser lens)(未图示)，使曝光光线形成平行光，并照射于后述的曝光装置200的曝光用掩模部37。曝光部50根据曝光控制部60的控制指令进行曝光。图7所示的校正用掩模部35的对准标志75a?75d用于对校正用掩模部35的设定位置与图像传感器部25的位置关系是否平行进行确认。
[0066]利用图像传感器部25对校正用掩模部35的对准标志75a?75d进行拍摄，并由图像处理部55处理该图像，来确认校正用掩模部35的设定位置和图像传感器部25的位置关系是否平行。
[0067]掩模部位置调整单元70根据来自图像处理部55的校正用掩模部35的设定位置和图像传感器部25之间的位置关系的信息，调整校正用掩模部35的位置，使校正用掩模部35的设定位置和图像传感器部25之间的位置关系平行。
[0068]图像取得窗(图像传感器用观察窗)80a?80d使来自图像检测光源部20的照射的光透过。掩模ID85记述校正用掩模部35的识别编号。曝光窗87a、87b使从曝光部50照射的曝光光线透过。图3是掩模部35的图像取得窗80的放大图。另外，图4是表示校正用掩模部35和玻璃面部40之间的关系的图。
[0069]另外，图5是详细表示掩模部35和玻璃面部40之间结构的图。图像处理部55根据从接受除遮蔽线组45a?45g及47a?47c外透过的光的图像传感器部25取得的图像信息，测定图像传感器部25的分辨率信息。曝光控制部60根据图像处理部55测定的分辨率信息，控制曝光部50开始/停止曝光的位置。
[0070]下面对使用本发明实施方式的校正用掩模部35测定曝光装置100的图像传感器部25的分辨率的校正方法进行详细说明。该校正方法为测定曝光装置100的分辨率的方法，具有:掩模部35，其具有用于取得图像的图像取得窗80 ;玻璃面部40，其位于掩模部35的下侧，并由使用粘合层粘合在图像取得窗80附近的玻璃材料构成；遮蔽线组，其分别在图像取得窗80及玻璃面部40上设置由遮蔽材料构成的遮蔽线。该校正方法为，使光透过上述的校正用掩模，接受除遮蔽线组外透过的光，并根据所接受的光的信息转换为图像信息，然后根据图像信息，测定分辨率信息。如图7所示，将图像检测光源部20点亮，并对校正用掩模部35从下侧照射照明光，首先，利用图像传感器部25拍摄对准标志75a及75b，然后由图像处理部55处理该图像，计算出对准标志75a及75b的中心间的假想连线和图像传感器部25之间所形成的角度。
[0071]通过掩模位置调整单元70使校正用掩模部35转动(绕着垂直于校正用掩模部35的面转动)使校正用掩模部35和图像传感器部25平行设置，以使计算出的角度最小。
[0072]接下来，通过图像传感器部25接受除遮蔽线45a?45g和与该遮蔽线45a?45g高度不同的遮蔽线47a?47c外透过的光，由此取得图像信息。此时，图像传感器部25取得分别相对于拍摄遮蔽线45a?45g的区域和拍摄遮蔽线47a?47c的区域的聚焦区域不同的图像信息。图像传感器部25为多重焦点相机，例如，如图12所示的焦点为2个的2重焦点相机。具体为，可使玻璃面部40上的遮蔽线45a?45g和位于掩模部35表面的遮蔽线47a?47c的各自的焦点重合，从能够使双方进行清晰的拍摄。如图12所示，对图像传感器部25的一半视野设置有光调整板25a，以对于焦点深度不同的玻璃面部40上的遮蔽线45a?45g及掩模部35的遮蔽线47，同时使其焦点匹配。另外，图像处理部55利用该图像信息和图像传感器部25上的遮蔽线间隔的距离测定分辨率。
[0073]另外，遮蔽线45a?45g和遮蔽线47a?47c高度位置的距离与曝光装置的曝光间隔为同等的距离。具体为，曝光装置200采用接近曝光方式时，使掩模部37和基板5之间的间隙(例如，约100 μ m)为曝光间隔。
[0074]由此，图像传感器部25通过使用不同高度的遮蔽线45a?45g及遮蔽线47a?47c,能够测定各聚焦区域的分辨率信息。图8是用于说明从上方观察校正用掩模部35的图像传感器部25和掩模部35的特定部分的位置关系的示意图。如图8所示，图像传感器部25取得分别相对于拍摄遮蔽线45a?45g的区域和拍摄与该遮蔽线45a?45g不同高度的遮蔽线47a?47c的区域的聚焦区域不同的图像信息。
[0075]另外，图像处理部55使用该图像信息和图像传感器部25上的遮蔽线间隔的距离测定分辨率。图像传感器部25设定焦点距离不同的多个区域，并且图像处理部55能够测定设定的每个区域的分辨率信息。如图8所示，图像处理部55利用式(4)、式(5)计算为不同聚焦区域的基板聚焦区域(Plate Focus Area)和掩模聚焦区域(Mask Focus Area)。
[0076]分辨率(PlateFocus Area) = dl/(p2_pl)…式(4)
[0077]分辨率(MaskFocus Area) = d2/ (p4_p3)…式(5)
[0078]由此，图像处理部55能够计算出各不同聚焦区域的分辨率。
[0079]另外，图9表示通过图像传感器部25取得的图像信息的例子。如图9所示，聚焦区域被划分为，曝光间隔(Gap) 100?180 μ m、基板聚焦区域和曝光间隔(Gap) 200?300 μ m。例如，曝光间隔(Gap) 100?180 μ m用通过遮蔽线遮光的线LI?L3表示。另外，同样地，基板聚焦区域用L4?L9表示。在该基板聚焦区域的情况下，L5、L8是通过与L4、L6、L 9不同的遮蔽线遮光的线。另外，曝光间隔(Gap) 200?300 μ m由通过遮蔽线遮光的线LlO?L12表示。由此，分辨率测定部能够计算出各个不同聚焦区域的分辨率。
[0080]图10所示的曝光装置200中，将校正用掩模部35更换为曝光用掩模部37，并具有根据上述的分辨率信息，对曝光部50的曝光位置进行控制的曝光控制部60，曝光控制部60将上述的不同高度的遮蔽线间的距离作为曝光的间隔距离设定。
[0081]具有校正用掩模部35的曝光装置100具有上述的结构。对于校正用掩模部35的对准标志75a?75d，图像传感器部25通过不同的图像传感器(未图示)读取校正用掩模部35的设定位置和图像传感器部25之间的位置关系，并确认该位置关系是否平行。
[0082]接下来，对将曝光装置100中的校正用掩模部35更换为曝光用掩模部37的曝光装置200进行说明。
[0083]曝光装置200通过使用由曝光装置100计算出的图像传感器部25的分辨率信息，控制曝光，并且实际上对基板5曝光。
[0084]具体为，曝光装置200具有:基板搬送部10，其用于搬送基板5 ;曝光部50，其照射来自基板5的上方的曝光光线；图像检测光源部20，其照射来自基板5的下方的光，用于取得基板5的图像信息；图像传感器部25，其位于基板5的上方，接受图像检测光源部20的光，并取得图像信息；基板搬送部10 ;曝光用掩模部37，其配置在曝光部50之间，并具有使从曝光部50照射的曝光光线的一部分透过的曝光窗22以及使从图像检测光源部20照射的光的一部分透过的图像取得窗23 ;曝光控制部60，其根据由曝光装置100计算出的分辨率信息，控制曝光部50的曝光位置；掩模部位置调整单元70。基板5为玻璃基板。另外，基板5也可以是形成有配线图案的TFT基板、或滤色片基板。
[0085]图11是表不曝光用掩模部37和基板5的结构的不意图。曝光用掩模部37在由石英玻璃等形成的透明基板的表面上具有形成所规定图案的遮光部和曝光窗。图中的箭头a表示基板5的搬送方向。该曝光用掩模部37例如具有使纵向呈较长窄缝形状的曝光窗22在沿着基板的搬送方向a的直角方向以所规定的间距排列的结构。在图11中，实施遮光处理的区域表不遮光部21,未实施的区域表不曝光窗22。曝光用掩模部37在相对于基板5的搬送开始侧，形成横向呈较长窄缝形状的图像取得窗23。另外，在图像取得窗23形成遮蔽线46。遮光部21例如通过铬等遮光。另外，遮蔽线46也由铬等的遮蔽材料构成。
[0086]图像传感器部25利用曝光用掩模部37的图像取得窗23，拍摄在基板5上预定形成的已有图案，例如，栅极总线(gate bus line)、源总线(source bus lines)或黑底(black matrix)。此时，图像传感器部25进行拍摄,用于检测出从与基板5的搬送方向a平行形成的图中纵向延伸的已有图案4的开始端到另一侧的完成端的图像。图像传感器部25通过图像传感器部25的拍摄对在图像取得窗23下以呈带状流动的方式移动的已有图案4检测图像。
[0087]图像传感器部25在拍摄期间，在图像取得窗23下移动的已有图案4在相对于基板5的移动方向a呈直角方向上偏离的情况下，通过图像处理部55由该图像数据计算出偏离量，并通过掩模部位置调整单元70进行对应该偏离量的使曝光用掩模部37的位置重合的移动。由此，通过控制曝光用掩模部37跟随已有图案4的移动，进行校正调整。由此，曝光部50沿着已有图案4的位置，能够形成正确的曝光。
【权利要求】
1.一种校正用掩模，用于曝光装置，其特征在于，具有: 掩模部，其具有用于取得图像的图像取得窗； 玻璃面部，其位于所述掩模部的下方侧，并由通过粘合层粘合在所述图像取得窗附近的玻璃材料构成； 遮蔽线组，其在所述图像取得窗及所述玻璃面部上分别设置由遮蔽材料构成的遮蔽线。
2.根据权利要求1所述的校正用掩模，其特征在于， 在所述遮蔽线组中，使以横向截断所述图像取得窗的方式配置在所述玻璃面部上的、由遮蔽材料构成的至少两个以上的遮蔽线，和以横向截断所述图像取得窗的方式配置在所述掩模部的下方侧的表面的、由遮蔽材料构成的至少两个以上的遮蔽线分别平行设置。
3.根据权利要求1或2所述的校正用掩模，其特征在于， 所述校正用掩模在所述掩模部的表面上具有多个对准标志。
4.根据权利要求2或3所述的校正用掩模，其特征在于， 当配置在所述玻璃面部上的遮蔽线的数量为3个以上时，所述遮蔽线以等间隔配置。
5.根据权利要求2?4中任意一项所述的校正用掩模,其特征在于， 当配置在所述掩模部的下方侧的表面上的遮蔽线的数量为3个以上时，所述遮蔽线以等间隔配置。
6.一种校正方法，用于测定曝光装置的分辨率，其特征在于， 使光透过校正用掩模，该校正用掩模包括:具有用于取得图像的图像取得窗的掩模部；位于所述掩模部的下方侧，并由通过粘合层粘合在所述图像取得窗附近的玻璃材料构成的玻璃面部；和在所述图像取得窗及所述玻璃面部上分别设置由遮蔽材料构成的遮蔽线的遮蔽线组； 接受从除所述遮蔽线组以外的部分透过的光，并根据所接受的光的信息转换为图像信息； 根据所述图像信息测定分辨率信息。
【文档编号】G03F9/00GK104169802SQ201380014388
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年3月13日 优先权日:2012年3月15日
【发明者】野村义昭, 松本隆德, 竹下琢郎 申请人:株式会社V技术