[发明专利]曝光装置、曝光方法、及显示用面板基板的制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种在液晶显示装置(liquid crystal display device)等显示用面板(panel)基板的制造中，利用接近(Proximity)方式对基板进行曝光的曝光装置、曝光方法、及使用上述曝光装置、曝光方法的显示用面板基板的制造方法。

背景技术

作为显示用面板而使用的液晶显示装置的TFT(thin film transistor，薄膜晶体管)基板、或彩色滤光片(color filter)基板、等离子显示器面板(plasmadisplay panel)用基板、有机EL(electro luminescence，电致发光)显示面板用基板等的制造是以如下方式进行的，即，使用曝光装置并利用光刻(photolithography)技术，在基板上形成图案。曝光装置存在如下二种方式：使用透镜或镜将掩膜(mask)上的图案投影到基板上的投影(projection)方式；及在掩膜与基板之间，设置着微小的间隙(proximity gap，贴近间隙)而将掩膜上的图案转印到基板上的接近方式。与投影方式相比，接近方式在图案分辨(resolution)性能方面较差，但照射光学系统的构成简单，且处理能力高，适合于批量生产(mass production)。

先前，曝光装置存在如下问题：因曝光光束的能量而使掩膜温度上升，且因掩膜的热膨胀而使图案的曝光精度下降。一般而言，掩膜由透光率(lighttransmittance)高、热膨胀率低的石英制作成，但伴随着基板的大型化而掩膜也趋向大型化，即使为石英制作的掩膜，热膨胀也大到不容忽视。

专利文献1中揭示有如下技术：在投影方式的曝光装置中，测定掩膜的热变形量(deformation)，使投影光学系统的成像特性产生变化。再者，专利文献2中揭示有如下技术：在相同的投影方式的曝光装置中，通过运算来求出掩膜的热膨胀量，且对投影图案的倍率或失真(distortion)进行修正。

【专利文献1】日本专利特开平8-55780号公报

【专利文献2】日本专利特开平10-163082号公报

先前，在投影方式的曝光装置中，如专利文献1或专利文献2所揭示般，即使掩膜热膨胀，也可通过调整投影光学系统来防止图案的曝光精度下降。

与此相对，在接近方式的曝光装置中，由于是以1对1的方式将掩膜上的图案转印到基板上，因此，无法防止因掩膜的热膨胀而导致的图案曝光精度的下降。由此，先前仅存在如下对策：将掩膜的冷却机构设置在曝光装置上，尽可能地抑制掩膜的热膨胀。

发明内容

本发明的课题在于，在接近方式的曝光装置中，即使掩膜因温度变化而伸缩，也可防止图案的曝光精度下降。而且，本发明的课题在于，防止图案的曝光精度下降，以制造高品质的基板。

本发明的曝光装置是一种在掩膜与基板之间设置着微小间隙，且将掩膜上的图案转印到基板上的曝光装置，且包括：检测机构，检测因掩膜的温度变化而导致的伸缩量；及基板温度调节机构，根据检测机构的检测结果来调节基板的温度，且以与掩膜的伸缩相一致的方式使基板伸缩。

而且，本发明的曝光方法是在掩膜与基板之间设置着微小间隙，且将掩膜上的图案转印到基板上，此曝光方法中检测因掩膜温度变化而导致的伸缩量，并根据检测结果来调节基板的温度，以与掩膜的伸缩相一致的方式使基板伸缩。

即使掩膜因温度变化而伸缩，也因检测由掩膜的温度变化而导致的伸缩量，并根据检测结果来调节基板的温度，且以与掩膜的伸缩相一致的方式使基板伸缩，因此不会使图案的曝光精度下降。先前关于基板的温度有众所周知的如下技术：将基板搭载于曝光用的夹盘(chuck)上之前，对基板进行温度管理(temperature management)，或者在曝光用的夹盘本体上设置着冷却机构，以对基板进行冷却，但上述技术的目的均在于抑制由基板的温度变化而导致的热膨胀。本发明在调节基板的温度以使基板主动地伸缩方面与先前有较大的不同。

进而，本发明的曝光装置中，检测机构包括：多个图像获得机构，获得设置在掩膜的多个部位上的检测用图案的图像，并输出图像信号；图像信号处理装置，对图像获得机构所输出的图像信号进行处理；以及主控制装置，其根据图像信号处理装置的处理结果，检测各检测用图案的位置，且根据各检测用图案的位置计算出检测用图案的间隔，并根据检测用图案的间隔而计算出掩膜的伸缩量。