[发明专利]曝光方法及曝光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造用于液晶显示装置等的彩色滤光片基板的曝光方法及曝光装置。

背景技术

近年来，随着液晶显示装置的大型化，用于液晶显示装置的彩色滤光片也随之大型化。彩色滤光片的制造工序中，通过光刻法对着色层进行图案化(patterning)，但大型光掩膜非常高价，导致彩色滤光片的制造成本提高。因此，正在研讨各种使用小型光掩膜的新曝光方法。

作为使用小型光掩膜的曝光方法，已知的方式是使用将尺寸比彩色滤光片基板的显示像素区域小的光掩膜装设于曝光头上的曝光机，一边搬运基板，一边对作为曝光对象的基板整面重复进行曝光(以下称为“小型掩膜连续曝光方式”)。

图13是示出采用小型掩膜连续曝光方式的基板的曝光方法的图，此外，以下的说明中，将搬运基板的方向作为Y轴正方向。

首先，在闪亮式光源(未图示)及光掩膜910的下面配置涂布有光阻剂(resist)的基板920。多个排列于X轴及Y轴方向上且呈行列状的开口911形成于光掩膜910。各开口911与彩色滤光片基板上的一个着色像素相对应。此外，在X轴方向上设置有与同一颜色的着色像素相对应的多个开口。其次，在Y轴正方向(图中的箭头方向)搬运基板920，在图13(a)所示的位置通过开口911对基板920上的光阻剂进行曝光。接着，将基板920搬运到曝光图案921与开口911不重叠的位置(图13(b))。在此状态下，通过开口911对基板920上的光阻剂进行曝光，从而在Y轴方向上以一定间隔形成多个排列于X轴方向上的、呈点状的曝光图案921。

每次曝光时，根据相机所拍摄的、基板920上的图案及光掩膜的图像，来进行光掩膜910与基板920之间的对位。更具体而言，光掩膜910设置有用于检测基板920的位置的图案跟踪用开口912，根据通过图案跟踪用开口912所拍摄的基板920的图像图案来检测基板920的位置。然后，根据所检测到的基板920的位置来调整光掩膜910在X轴方向上的位置。结果，在X轴方向上能以良好精度来补正上述光掩膜与基板之间的相对错位。此外，根据检测到的基板920的位置来决定闪亮式光源的发光定时(timing)。

作为光掩膜与基板错位的原因，有基板搬运装置的搬运轴的歪斜或基板的偏荡(yawing)所造成的基板自身的旋转、以及安装于曝光头的光掩膜的旋转。以下按错位的各个原因，依次说明在光掩膜与基板之间的相对位置关系为错开的情况下产生的问题。

图14是说明基板的错位的图，图15是说明基板的错位方向的图。

如图14(a)所示，基板搬运装置930用固定具932仅将基板920沿Y轴方向一侧的一边固定于搬运轴931a，并通过搬运轴931b来支撑另一侧的一边。基板搬运装置930在这样单侧支撑基板920的状态下，在图14中的Y轴正方向上搬运基板920。

在使用仅支撑基板920的一边的基板搬运装置930的情况下，由于搬运轴931a的歪斜(图14(b))或搬运时基板920的偏荡(图14(c))，如虚线所示，基板920产生错位。由于基板920仅由搬运轴931a固定，所以该基板920例如因以搬运轴931a附近的点m为中心旋转而产生错位。当基板920的旋转中心位于搬运轴931a附近时，如图15所示，离旋转中心的点m越远，X轴方向及Y轴方向上的错位量就变得越大。例如，在距离点m最远的点d发生X轴方向的错位994及Y轴方向的错位995。虽然X轴方向的错位能够通过在上述的曝光时移动光掩膜来补正，但是Y轴方向的错位仅通过调整曝光定时是无法完全补正的，从而会有仍然存在错位的情况。

图16是说明基板自身的旋转与着色层的错位之间的关系的俯视图，图17是沿图16的XVII-XVII线的剖面图，图18是沿图16的XVIII-XVIII线的剖面图。

在基板920自身旋转的情况下，离基板920的旋转中心越远，基板920与光掩膜之间的错位量就变得越大。因此，例如在通过光掩膜910a曝光的区域内，着色层980从图中的A部到B部逐渐沿Y轴负方向移动(shift)。同样地，在通过光掩膜910b及910c曝光的区域内，着色层980从曝光区域的左侧端部到右侧端部逐渐沿Y轴负方向移动。结果，在邻接的光掩膜的接缝(虚线)附近有着色层980的错位量发生很大的变化的情况，导致显示不均匀。