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JP4338628B2 - Exposure equipment - Google Patents
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JP4338628B2 - Exposure equipment - Google Patents

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Description

本発明は、被露光体上に機能パターンを直接露光する露光装置に関し、詳しくは、上記被露光体に予め形成した基準となる機能パターンに設定された基準位置を撮像手段で撮像して検出し、該基準位置を基準にしてマイクロミラーデバイスの駆動を制御して機能パターンの像を生成することによって、機能パターンの重ね合わせ精度を向上しようとする露光装置に係るものである。   The present invention relates to an exposure apparatus that directly exposes a functional pattern on an object to be exposed, and more specifically, detects and detects a reference position set in a reference function pattern formed in advance on the object to be exposed by an imaging unit. The present invention relates to an exposure apparatus that attempts to improve the overlay accuracy of functional patterns by generating a functional pattern image by controlling the driving of the micromirror device with reference to the reference position.

従来の露光装置は、ガラス基板に機能パターンに相当するマスクパターンを予め形成したマスクを使用し、被露光体上に上記マスクパターンを転写露光する、例えばステッパー(Stepper)やマイクロミラー・プロジェクション(Micromirror Projection)やプロキシミティ(Proximity)の各装置がある。しかし、これら従来の露光装置において、複数層の機能パターンを積層形成する場合には、各層間の機能パターンの重ね合わせ精度が問題となる。特に、大型液晶ディスプレイ用のTFTやカラーフィルタの形成に使用する大型マスクの場合には、マスクパターンの配列に高い絶対寸法精度が要求され、マスクのコストが上昇するものであった。また、上記の重ね合わせ精度を得るためには下地層の機能パターンとマスクパターンとのアライメントが必要であり、特に大型マスクにおいては、このアライメントが困難であった。   A conventional exposure apparatus uses a mask in which a mask pattern corresponding to a functional pattern is formed in advance on a glass substrate, and transfers and exposes the mask pattern on an object to be exposed. For example, a stepper or a micromirror projection (Micromirror projection) There are Projection and Proximity devices. However, in these conventional exposure apparatuses, when a plurality of layers of functional patterns are formed in layers, the overlay accuracy of the functional patterns between the layers becomes a problem. In particular, in the case of a large mask used for forming a TFT or a color filter for a large liquid crystal display, high absolute dimensional accuracy is required for the arrangement of the mask pattern, which increases the cost of the mask. Further, in order to obtain the above overlay accuracy, alignment between the functional pattern of the underlayer and the mask pattern is necessary, and this alignment is particularly difficult in a large mask.

一方、マスクを使用せず、電子ビームやレーザビームを使用して予め記憶手段に記憶されたCADデータのパターンを被露光体上に直接描画する露光装置がある。この種の露光装置は、レーザ光源と、該レーザ光源から発射されるレーザビームを往復走査する露光光学系と、被露光体を載置した状態で搬送する搬送手段とを備え、CADデータに基づいてレーザ光源の発射状態を制御しながらレーザビームを往復走査すると共に被露光体をレーザビームの走査方向と直交する方向に搬送して、被露光体上に機能パターンに相当するCADデータのパターンを二次元的に形成するようになっている(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−144415号公報
On the other hand, there is an exposure apparatus that directly draws a pattern of CAD data stored in a storage unit in advance using an electron beam or a laser beam without using a mask. This type of exposure apparatus includes a laser light source, an exposure optical system that reciprocally scans a laser beam emitted from the laser light source, and a transport unit that transports the object to be exposed, based on CAD data. The laser beam is reciprocated while controlling the emission state of the laser light source, and the object to be exposed is conveyed in a direction orthogonal to the scanning direction of the laser beam, and a CAD data pattern corresponding to the functional pattern is formed on the object to be exposed. It is formed two-dimensionally (see, for example, Patent Document 1).
JP 2001-144415 A

しかし、このような直接露光型の従来の露光装置において、CADデータのパターン配列に高い絶対寸法精度が要求される点は、マスクを使用する露光装置と同様であった。また、複数の露光装置を用いて機能パターンを形成するような製造工程においては、露光装置間に精度のばらつきがあると、機能パターンの重ね合わせ精度が悪くなる問題があった。そして、このような問題に対処するためには高精度な露光装置が必要となり、露光装置のコストが上昇するものであった。   However, in such a direct exposure type conventional exposure apparatus, a high absolute dimensional accuracy is required for the pattern arrangement of CAD data, similar to the exposure apparatus using a mask. Further, in a manufacturing process in which a functional pattern is formed using a plurality of exposure apparatuses, there is a problem that the accuracy of superimposing functional patterns is deteriorated if there is a variation in accuracy between the exposure apparatuses. In order to cope with such a problem, a high-precision exposure apparatus is required, which increases the cost of the exposure apparatus.

さらに、下地層の機能パターンとCADデータのパターンとのアライメントを事前に取らなければならない点は、マスクを使用する他の露光装置と同様であり、前述と同様にアライメント精度を向上することができない問題があった。   Furthermore, the point that alignment of the functional pattern of the underlayer and the CAD data pattern must be performed in advance is the same as other exposure apparatuses using a mask, and the alignment accuracy cannot be improved as described above. There was a problem.

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、機能パターンの重ね合わせ精度を向上しようとする露光装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an exposure apparatus that addresses such problems and attempts to improve the overlay accuracy of functional patterns.

上記目的を達成するために、本発明による露光装置は、搬送手段により所定の速度で搬送される被露光体に対して光源から発射される露光光を照射して、前記被露光体上に、被露光製品が有する機能を発揮するのに必要な構成部分のパターンである機能パターンの像を直接露光する露光装置であって、複数のマイクロミラーが前記被露光体の搬送方向と直交する方向にて所定状態に配列され、入力する駆動制御信号に基づいて個々のマイクロミラーが傾動動作して光源からの露光光を反射し、該露光光に強度変調を与えて射出するマイクロミラーデバイスを有し、前記強度変調された露光光に基づいて所定の機能パターンの像を生成して前記被露光体上に露光する露光光学系と、複数個の受光素子が、前記複数のマイクロミラーの前記被露光体の搬送方向と直交する方向の配列状態に対して、該複数個の受光素子の前記被露光体の搬送方向と直交する方向の配列状態が一致して対応するように、一列の直線状に配列されて成り、前記被露光体の移動方向にて前記露光光学系による露光位置の手前側を撮像位置とし、前記被露光体に予め形成された露光位置の基準となる機能パターンを撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像された前記基準となる機能パターンに予め設定された基準位置を検出し、該基準位置を基準にして前記マイクロミラーデバイスの駆動を制御すると共に、上記搬送手段により被露光体を所定の速度で搬送させるように制御する制御手段とを備えたものである。 In order to achieve the above object, an exposure apparatus according to the present invention irradiates exposure light emitted from a light source onto an object to be exposed that is conveyed at a predetermined speed by a conveying unit, and on the object to be exposed, An exposure apparatus that directly exposes an image of a functional pattern, which is a pattern of a constituent part necessary for exhibiting the function of an exposed product, wherein a plurality of micromirrors are arranged in a direction perpendicular to the conveying direction of the exposed object The micromirror device is arranged in a predetermined state, and each micromirror tilts based on the input drive control signal, reflects the exposure light from the light source, and emits the exposure light with intensity modulation. an exposure optical system for exposing the image generated by the on the object to be exposed in a predetermined function pattern on the basis of the intensity-modulated exposure light, a plurality of light receiving elements, the object to be exposed of the plurality of micromirrors With respect to the direction of arrangement state perpendicular to the transport direction of the of the plurality of light receiving elements as arranged state in the direction orthogonal to the conveying direction of the object to be exposed corresponding match, in a linear one row Imaging that is arranged and images a functional pattern that is a reference of the exposure position formed in advance on the object to be exposed, with the front side of the exposure position by the exposure optical system in the moving direction of the object to be exposed as an imaging position And a reference position preset in the reference function pattern imaged by the imaging means, and controls the driving of the micromirror device based on the reference position, and is also covered by the conveying means. And a control means for controlling the exposure body to be conveyed at a predetermined speed.

このような構成により、搬送手段で被露光体を所定の速度で搬送し、複数個の受光素子が、複数のマイクロミラーの被露光体の搬送方向と直交する方向の配列状態に対して、該複数個の受光素子の前記被露光体の搬送方向と直交する方向の配列状態が一致して対応するように、一列の直線状に配列されて成る撮像手段で、被露光体上に予め形成された露光位置の基準となり被露光製品が有する機能を発揮するのに必要な構成部分のパターンである機能パターンを、前記被露光体の移動方向にて前記露光光学系による露光位置の手前側を撮像位置として撮像し、制御手段で上記搬送手段により被露光体を所定の速度で搬送させるように制御すると共に、該撮像された基準となる機能パターンに設定された基準位置を検出し、複数のマイクロミラーが所定状態に配列されたマイクロミラーデバイスの個々のマイクロミラーを駆動制御信号に基づいて傾動動作させ、露光光学系のマイクロミラーデバイスで光源からの露光光に強度変調を与えて射出し、該強度変調された露光光に基づいて所定の機能パターンの像を生成し、上記基準となる機能パターンに設定された基準位置を基準にして上記機能パターンの像を被露光体上に露光する。これにより、被露光体に予め形成された基準となる機能パターンに対する機能パターンの重ね合せ精度を向上する。 With such a configuration, the object to be exposed is conveyed by the conveying means at a predetermined speed, and the plurality of light receiving elements are arranged in a direction perpendicular to the conveying direction of the object to be exposed of the plurality of micromirrors. wherein the plurality of light receiving elements as arranged state in the direction orthogonal to the conveying direction of the object to be exposed corresponding match, the imaging means which are arranged in a linear one row, previously formed on the object to be exposed A functional pattern which is a pattern of a constituent part necessary for exhibiting the function of the exposed product that serves as a reference for the exposed position is placed in front of the exposure position by the exposure optical system in the moving direction of the exposed object. An image is picked up as an imaging position, and the control means controls the conveyance means to convey the object to be exposed at a predetermined speed, detects a reference position set in the imaged reference function pattern, and Micro mirror The individual micromirrors of the micromirror device arranged in a predetermined state are tilted based on the drive control signal, and the exposure light from the light source is modulated and emitted by the micromirror device of the exposure optical system, and the intensity is emitted. An image of a predetermined functional pattern is generated based on the modulated exposure light, and the functional pattern image is exposed on the object to be exposed with reference to a reference position set in the reference functional pattern. Thereby, the overlay accuracy of the function pattern with respect to the reference function pattern formed in advance on the object to be exposed is improved.

また、前記制御手段による前記基準位置の検出は、前記撮像手段で取得した前記基準となる機能パターンの画像を2値化処理し、予め設定された前記基準位置に相当する画像データと比較して、両データが一致した部分を検出して行うものである。これにより、撮像手段で取得した基準となる機能パターンの画像を制御手段で2値化処理し、予め設定された基準位置に相当する画像データと比較し、両データが一致した部分を基準位置として検出する。   In addition, the control unit detects the reference position by binarizing the image of the reference function pattern acquired by the imaging unit and comparing it with image data corresponding to the preset reference position. This is performed by detecting a portion where both data coincide. As a result, the image of the reference function pattern acquired by the imaging unit is binarized by the control unit, compared with image data corresponding to a preset reference position, and a portion where both data match is used as a reference position. To detect.

さらに、前記露光光学系は、前記マイクロミラーデバイスにより生成される機能パターンの像を前記被露光体上に結像する結像レンズを備えたものである。これにより、結像レンズでマイクロミラーデバイスにより生成される機能パターンの像を被露光体上に結像する。   Further, the exposure optical system includes an imaging lens that forms an image of a functional pattern generated by the micromirror device on the object to be exposed. Thereby, an image of a functional pattern generated by the micromirror device is formed on the object to be exposed by the imaging lens.

また、前記マイクロミラーデバイスは、複数のマイクロミラーが一列状に配列されたものである。これにより、複数のマイクロミラーが一列状に配列されたマイクロミラーデバイスで所定の機能パターンの像を生成する。   Further, the micromirror device is a device in which a plurality of micromirrors are arranged in a line. Thereby, an image of a predetermined functional pattern is generated by the micromirror device in which a plurality of micromirrors are arranged in a line.

さらに、前記マイクロミラーデバイスは、複数のマイクロミラーがマトリクス状に配列されたものである。これにより、複数のマイクロミラーがマトリクス状に配列されたマイクロミラーデバイスで所定の機能パターンの像を生成する。   Furthermore, the micromirror device has a plurality of micromirrors arranged in a matrix. Thereby, an image of a predetermined functional pattern is generated by a micromirror device in which a plurality of micromirrors are arranged in a matrix.

請求項1に係る発明によれば、搬送手段で被露光体を所定の速度で搬送し、複数個の受光素子が、複数のマイクロミラーの被露光体の搬送方向と直交する方向の配列状態に対して、該複数個の受光素子の前記被露光体の搬送方向と直交する方向の配列状態が一致して対応するように、一列の直線状に配列されて成る撮像手段で、被露光体上に予め形成された露光位置の基準となり被露光製品が有する機能を発揮するのに必要な構成部分のパターンである機能パターンを、前記被露光体の移動方向にて前記露光光学系による露光位置の手前側を撮像位置として撮像し、制御手段で上記搬送手段により被露光体を所定の速度で搬送させるように制御すると共に、該撮像された基準となる機能パターンに設定された基準位置を検出し、複数のマイクロミラーが所定状態に配列されたマイクロミラーデバイスの個々のマイクロミラーを駆動制御信号に基づいて傾動動作させ、露光光学系のマイクロミラーデバイスで光源からの露光光に強度変調を与えて射出し、該強度変調された露光光に基づいて所定の機能パターンの像を生成し、上記基準となる機能パターンに設定された基準位置を基準にして上記機能パターンの像を被露光体上に露光することができる。これにより、上記基準となる機能パターンに対して所定位置に所定の機能パターンの露光を高精度に行うことができる。したがって、複数層の機能パターンを積層して形成する場合にも、各層の機能パターンの重ね合せ精度が高くなる。また、複数の露光装置を使用して積層パターンを形成する場合にも、露光装置間の精度差に起因する機能パターンの重ね合せ精度の劣化の問題を排除することができ、露光装置のコストアップを抑制することができる。さらに、複数の受光素子が一列の直線状に配列された撮像手段で基準となる機能パターンの一次元の画像データを取得するようにしたことにより、撮像手段のコストアップを抑制すると共に、データの処理速度を向上することができる。さらにまた、複数個の受光素子が、複数のマイクロミラーの被露光体の搬送方向と直交する方向の配列状態に対して、該複数個の受光素子の前記被露光体の搬送方向と直交する方向の配列状態が一致して対応するように、一列の直線状に配列されて成る撮像手段で、基準位置を撮像することができる。 According to the first aspect of the present invention, the object to be exposed is conveyed at a predetermined speed by the conveying means, and the plurality of light receiving elements are arranged in a direction orthogonal to the conveying direction of the object to be exposed of the plurality of micromirrors. in contrast, the of the plurality of light receiving elements as arranged state in the direction orthogonal to the conveying direction of the object to be exposed corresponding match, the imaging means which are arranged in a linear one row, the object to be exposed An exposure position by the exposure optical system in the moving direction of the object to be exposed is a functional pattern which is a pattern of a constituent part necessary to exhibit the function of the product to be exposed, which is a reference of the exposure position previously formed on the exposure object. The front side of the image is picked up as an image pickup position, and the control means controls the transfer means to transfer the object to be exposed at a predetermined speed and detects the reference position set in the imaged reference function pattern. And multiple microphones The individual micromirrors of the micromirror device in which the mirrors are arranged in a predetermined state are tilted based on the drive control signal, and the exposure light from the light source is modulated by the micromirror device of the exposure optical system and emitted, An image of a predetermined functional pattern is generated based on the intensity-modulated exposure light, and the functional pattern image is exposed on an object to be exposed with reference to a reference position set in the reference functional pattern. it can. Thereby, exposure of a predetermined function pattern can be performed with high accuracy at a predetermined position with respect to the reference function pattern. Therefore, even when a plurality of layers of functional patterns are stacked, the accuracy of overlaying the functional patterns of each layer is increased. In addition, even when a multilayer pattern is formed using a plurality of exposure apparatuses, it is possible to eliminate the problem of deterioration in the accuracy of superimposing functional patterns due to the difference in accuracy between the exposure apparatuses, thereby increasing the cost of the exposure apparatus. Can be suppressed. Furthermore, by acquiring one-dimensional image data of the functional pattern serving as a reference by the imaging means in which a plurality of light receiving elements are arranged in a straight line, the cost of the imaging means is suppressed, and the data The processing speed can be improved. Furthermore, a plurality of light receiving elements, a direction to the direction of arrangement state orthogonal to the transport direction of the exposure of a plurality of micro-mirrors, perpendicular to the conveying direction of the object to be exposed of the plurality of light-receiving elements as arrangement of the corresponding match, it can be by the imaging means which are arranged in a linear one row, imaging the reference position.

また、請求項2に係る発明によれば、撮像手段で取得した基準となる機能パターンの画像を2値化処理し、予め設定した基準位置に相当する画像データとを比較して、両データが一致した部分を基準位置として検出するようにしたことにより、基準位置の検出をリアルタイムで高速に処理することができる。   According to the second aspect of the invention, the image of the functional pattern serving as a reference acquired by the imaging unit is binarized and compared with image data corresponding to a preset reference position. By detecting the matched portion as the reference position, the detection of the reference position can be processed at high speed in real time.

さらに、請求項3に係る発明によれば、結像レンズでマイクロミラーデバイスにより生成される機能パターンの像を被露光体上に結像するようにしたことにより、結像レンズの倍率を変えて拡大又は縮小露光をすることができる。   According to the third aspect of the present invention, the image of the functional pattern generated by the micromirror device is formed on the object to be exposed by the imaging lens, thereby changing the magnification of the imaging lens. Enlarged or reduced exposure can be performed.

また、請求項4に係る発明によれば、マイクロミラーデバイスを複数のマイクロミラーが一列状に配列されたものとしたことにより、一列分の機能パターンの像を生成することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, since the micromirror device includes a plurality of micromirrors arranged in a line, an image of a functional pattern for one line can be generated.

さらに、請求項5に係る発明によれば、マイクロミラーデバイスを複数のマイクロミラーがマトリクス状に配列されたものとしたことにより、CADデータを変えることで様々な形状の機能パターンを形成することができる。   Furthermore, according to the invention according to claim 5, since the micromirror device has a plurality of micromirrors arranged in a matrix, functional patterns having various shapes can be formed by changing CAD data. it can.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明による露光装置の実施形態を示す概念図である。この露光装置1は、露光光を被露光体に対して照射して、該被露光体上に機能パターンの像を直接露光するものであり、光源2と、露光光学系3と、撮像手段4と、搬送手段5と、制御手段6とを備えている。なお、上記機能パターンとは、製品が有する本来の目的の動作をするのに必要な構成部分のパターンであり、例えば、カラーフィルタにおいては、ブラックマトリクスのピクセルパターンや赤、青、緑の各カラーフィルタのパターンであり、半導体部品においては、配線パターンや各種電極パターン等である。以下の説明は、被露光体としてカラーフルター基板を用いた場合について述べる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a conceptual view showing an embodiment of an exposure apparatus according to the present invention. The exposure apparatus 1 irradiates an exposure object with exposure light and directly exposes an image of a functional pattern on the exposure object. The light source 2, the exposure optical system 3, and the imaging unit 4. And a transport means 5 and a control means 6. The functional pattern is a pattern of components necessary for the original intended operation of the product. For example, in a color filter, a black matrix pixel pattern or each color of red, blue, and green This is a filter pattern, and in a semiconductor component, it is a wiring pattern or various electrode patterns. In the following description, a case where a color filter substrate is used as an object to be exposed will be described.

上記光源2は、露光光としての紫外線を発光するものであり、例えばキセノンランプや紫外線レーザ光源等である。そして、後述の露光光学系3に備えるマイクロミラーデバイス8を照射するようになっている。   The light source 2 emits ultraviolet light as exposure light, and is, for example, a xenon lamp or an ultraviolet laser light source. And the micromirror device 8 with which the below-mentioned exposure optical system 3 is equipped is irradiated.

上記光源2の露光光の照射方向前方には、露光光学系3が設けられている。この露光光学系3は、感光性着色材が塗布されたカラーフィルタ基板7に露光光を照射して所定のカラーフィルタのパターンを露光するものであり、マイクロミラーデバイス8と、結像レンズ9とを備えている。   An exposure optical system 3 is provided in front of the light source 2 in the irradiation direction of the exposure light. The exposure optical system 3 irradiates a color filter substrate 7 coated with a photosensitive colorant with exposure light to expose a predetermined color filter pattern, and includes a micromirror device 8, an imaging lens 9, and the like. It has.

マイクロミラーデバイス8は、入射する露光光にオン・オフの強度変調を与えて射出し、該強度変調された露光光に基づいて所定のカラーフィルタパターンの像を生成するものであり、図2に示すように傾動動作可能に軸支された複数のマイクロミラー10をM行N列のマトリクス状に配置している。このマイクロミラー10は、入力する駆動制御信号に基づいて個々に傾動動作して光源2からの露光光を反射するものであり、図3に示すように、半導体基板10a上に一対のヒンジ10bによって傾動動作可能に軸支されたヨーク10cを形成し、該ヨーク10cの上面に露光光を反射する反射板10dを形成している。そしてヨーク10cの下面と半導体基板10aの上面に対向して一対の電極10eを設け、該一対の電極10eに電圧を付与することによって両電極10e間に静電吸引力又は反発力を発生して、上記ヒンジ10bを中心にヨーク10cが同図(b)に示す矢印方向に傾動動作し、反射板10dが傾くようになっている。この場合、露光オン状態では、図4(a)に示すようにマイクロミラー10の反射板10dは、その反射光が結像レンズ9を通過するように傾き、露光オフ状態では、図4(b)に示すように反射光が結像レンズ9を通らないように傾く。以下の説明では、図4(a)に示すようなマイクロミラー10の駆動状態をオン駆動と、同図(b)に示すようなマイクロミラー10の駆動状態をオフ駆動とする。なお、上記複数のマイクロミラー10は、後述の制御手段6によって制御されてそれぞれ個別に傾動動作するものである。   The micromirror device 8 emits an incident exposure light by applying on / off intensity modulation, and generates an image of a predetermined color filter pattern based on the intensity-modulated exposure light. As shown, a plurality of micromirrors 10 pivotally supported so as to be tiltable are arranged in a matrix of M rows and N columns. The micromirror 10 is individually tilted based on the input drive control signal to reflect the exposure light from the light source 2, and as shown in FIG. 3, a pair of hinges 10b are provided on the semiconductor substrate 10a. A yoke 10c that is pivotally supported so as to be tiltable is formed, and a reflecting plate 10d that reflects exposure light is formed on the upper surface of the yoke 10c. A pair of electrodes 10e is provided opposite to the lower surface of the yoke 10c and the upper surface of the semiconductor substrate 10a, and an electrostatic attraction force or a repulsive force is generated between the electrodes 10e by applying a voltage to the pair of electrodes 10e. The yoke 10c is tilted around the hinge 10b in the direction of the arrow shown in FIG. 4B, and the reflecting plate 10d is tilted. In this case, in the exposure-on state, the reflecting plate 10d of the micromirror 10 is tilted so that the reflected light passes through the imaging lens 9 as shown in FIG. 4A, and in the exposure-off state, FIG. The reflected light is tilted so as not to pass through the imaging lens 9 as shown in FIG. In the following description, the driving state of the micromirror 10 as shown in FIG. 4A is referred to as ON driving, and the driving state of the micromirror 10 as shown in FIG. The plurality of micromirrors 10 are individually tilted by being controlled by the control means 6 described later.

また、上記結像レンズ9は、上記マイクロミラーデバイス8のマイクロミラー10面をカラーフィルタ基板7の表面に結像するものであり、露光光がマイクロミラーデバイス8でオン・オフの強度変調されて生成するカラーフィルタパターンの像を結像するようになっている。また、結像レンズ9とマイクロミラーデバイス8とは、各光軸が互いに一致するように配置されている。   The imaging lens 9 forms an image of the surface of the micromirror 10 of the micromirror device 8 on the surface of the color filter substrate 7. The exposure light is intensity-modulated on and off by the micromirror device 8. An image of the color filter pattern to be generated is formed. Further, the imaging lens 9 and the micromirror device 8 are arranged so that their optical axes coincide with each other.

上記カラーフィルタ基板7の移動方向(矢印A方向)にて上記露光光学系3による露光位置の手前側を撮像位置とし、撮像手段4が設けられている。この撮像手段4は、カラーフィルタ基板7に予め形成された基準パターンとしてのブラックマトリクスのピクセルを撮像するものであり、複数個の受光素子が、複数のマイクロミラーの被露光体の搬送方向と直交する方向の配列状態に対して、該複数個の受光素子の前記被露光体の搬送方向と直交する方向の配列状態が一致して対応するように、一列の直線状に配列された例えばラインCCDである。ここで、図5に示すように、上記撮像手段4の撮像位置と上記露光光学系3の露光位置(例えば、カラーフィルタ基板7の表面に結像されるマイクロミラーデバイス8の1行目のミラー位置)とは、所定の距離Dだけ離れており、撮像手段4でブラックマトリクス11のピクセル12の基準位置を撮像してから所定時間経過後に上記基準位置が上記露光位置に到達するようになっている。なお、上記距離Dは小さい程よい。これにより、カラーフィルタ基板7の移動誤差を少なくすることができ、基準位置と露光位置との位置決めをより正確に行うことができる。また、上記撮像手段4の近傍部には、図示省略の照明手段が設けられており、撮像手段4の撮像領域を照明できるようになっている。 An imaging unit 4 is provided with an imaging position in front of the exposure position by the exposure optical system 3 in the moving direction of the color filter substrate 7 (arrow A direction). The image pickup means 4 picks up an image of black matrix pixels as a reference pattern formed in advance on the color filter substrate 7, and a plurality of light receiving elements are orthogonal to the transport direction of a plurality of micromirrors to be exposed. with respect to the direction of the alignment state of the of the plurality of light receiving elements as arranged state in the direction orthogonal to the conveying direction of the object to be exposed corresponding match, for example lines arranged in a linear one row CCD. Here, as shown in FIG. 5, the imaging position of the imaging means 4 and the exposure position of the exposure optical system 3 (for example, the mirror in the first row of the micromirror device 8 imaged on the surface of the color filter substrate 7). Position) is separated by a predetermined distance D, and the reference position reaches the exposure position after a predetermined time has elapsed since the image pickup means 4 picked up the reference position of the pixel 12 of the black matrix 11. Yes. In addition, the said distance D is so preferable that it is small. Thereby, the movement error of the color filter substrate 7 can be reduced, and the reference position and the exposure position can be positioned more accurately. An illumination unit (not shown) is provided in the vicinity of the imaging unit 4 so that the imaging area of the imaging unit 4 can be illuminated.

上記露光光学系3の下方には、搬送手段5が設けられている。この搬送手段5は、ステージ5a上にカラーフィルタ基板7を載置して矢印A方向に移動可能にしたものであり、図示省略の搬送用モータが制御手段6により制御されてステージ5aを移動するようになっている。また、上記搬送手段5には、図示省略の例えばエンコーダやリニアセンサー等の位置検出センサーや速度センサーが設けられており、その出力を制御手段6にフィードバックして位置制御及び速度制御を可能にしている。   A conveying means 5 is provided below the exposure optical system 3. The conveying means 5 is configured such that the color filter substrate 7 is placed on the stage 5a so as to be movable in the direction of arrow A, and a conveying motor (not shown) is controlled by the control means 6 to move the stage 5a. It is like that. Further, the transport means 5 is provided with a position detection sensor and a speed sensor (not shown) such as an encoder and a linear sensor, and the output is fed back to the control means 6 to enable position control and speed control. Yes.

上記光源2、撮像手段4、搬送手段5及びマイクロミラーデバイス8に接続して制御手段6が設けられている。この制御手段6は、装置全体が適切に駆動するように制御するものであり、撮像手段4で撮像された上記ピクセル12に予め設定された基準位置を検出する画像処理部13と、光源2をオン・オフする光源駆動部14と、一列分に相当するカラーフィルタパターンのCADデータや上記基準位置に相当するルックアップテーブル等のデータを記憶する記憶部15と、上記撮像位置と露光位置との間の距離Dとカラーフィルタ基板7の移動速度Vとを用いて基準位置が撮像位置から露光位置まで移動する時間tを演算する演算部16と、上記基準位置を基準にして上記マイクロミラーデバイス8による光強度変調を制御すると共にマイクロミラーデバイス8の各行番号と撮像手段4の受光素子のエレメント番地とを互いに対応付けて記憶するミラー駆動コントローラ17と、搬送手段5のステージ5aを矢印A方向に所定速度で移動する搬送手段コントローラ18と、装置全体を統合して制御する制御部19とを備えている。 The light source 2, image pickup means 4, the control unit 6 connected to the conveyance means 5 and a micro mirror device 8 is provided. The control unit 6 controls the entire apparatus to be appropriately driven, and includes an image processing unit 13 that detects a reference position preset in the pixel 12 imaged by the imaging unit 4 and the light source 2. A light source driving unit 14 that is turned on / off, a storage unit 15 that stores data such as CAD data of a color filter pattern corresponding to one column and a look-up table corresponding to the reference position, and the imaging position and the exposure position A calculation unit 16 that calculates a time t during which the reference position moves from the imaging position to the exposure position using the distance D between them and the moving speed V of the color filter substrate 7, and the micromirror device 8 based on the reference position. Is used to control the light intensity modulation by the micro mirror device 8 and store each row number of the micromirror device 8 and the element address of the light receiving element of the imaging means 4 in association with each other. And over the drive controller 17, and a transfer means controller 18 which moves at a predetermined speed stage 5a of the transfer means 5 in the direction of arrow A, and a control unit 19 for controlling integrated the entire apparatus.

図6及び図7は、画像処理部13の一構成例を示すブロック図である。図6に示すように、画像処理部13は、例えば三つ並列に接続したリングバッファーメモリ20A,20B,20Cと、該リングバッファーメモリ20A,20B,20C毎にそれぞれ並列に接続した例えば三つのラインバッファーメモリ21A,21B,21Cと、該ラインバッファーメモリ21A,21B,21Cに接続され決まった閾値と比較してグレーレベルのデータを2値化して出力する比較回路22と、上記九つのラインバッファーメモリ21A,21B,21Cの出力データと図1に示す記憶部15から得たカラーフィルタパターン露光領域の左端を定める第1の基準位置に相当する画像データのルックアップテーブル(以下、「左端用LUT」と記載する)とを比較して、両データが一致したときに左端判定結果を出力する左端判定回路23Aと、上記九つのラインバッファーメモリ21A,21B,21Cの出力データと、図1に示す記憶部15から得たカラーフィルタパターン露光領域の右端を定める第2の基準位置に相当する画像データのルックアップテーブル(以下、「右端用LUT」と記載する)とを比較して、両データが一致したときに右端判定結果を出力する右端判定回路23Bとを備えている。   6 and 7 are block diagrams illustrating an example configuration of the image processing unit 13. As shown in FIG. 6, the image processing unit 13 includes, for example, three ring buffer memories 20A, 20B, and 20C connected in parallel, and three lines connected in parallel for each of the ring buffer memories 20A, 20B, and 20C. A buffer circuit 21A, 21B, 21C; a comparison circuit 22 for binarizing and outputting gray level data compared to a predetermined threshold connected to the line buffer memories 21A, 21B, 21C; and the nine line buffer memories A look-up table of image data corresponding to a first reference position that defines the left end of the output data of 21A, 21B, and 21C and the color filter pattern exposure area obtained from the storage unit 15 shown in FIG. Output the left edge determination result when both data match. An image corresponding to a second reference position that determines the right end of the color filter pattern exposure area obtained from the edge determination circuit 23A, the output data of the nine line buffer memories 21A, 21B, and 21C and the storage unit 15 shown in FIG. A right end determination circuit 23B is provided that compares a data look-up table (hereinafter referred to as “LUT for right end”) and outputs a right end determination result when both data match.

また、図7に示すように、画像処理部13は、上記左端判定結果を入力して第1の基準位置に相当する画像データの一致回数をカウントする計数回路24Aと、該計数回路24Aの出力と図1に示す記憶部15から得た左端ピクセル番号とを比較して両数値が一致したときに左端指定信号を上記記憶部15に出力する比較回路25Aと、上記右端判定結果を入力して第2の基準位置に相当する画像データの一致回数をカウントする計数回路24Bと、該計数回路24Bの出力と図1に示す記憶部15から得た右端ピクセル番号とを比較して両数値が一致したときに右端指定信号を上記記憶部15に出力する比較回路25Bと、上記計数回路24Aの出力に基づいて左端ピクセル数nをカウントする左端ピクセル計数回路26と、該左端ピクセル計数回路26の出力と図1に示す記憶部15から得た露光終了ピクセル列番号Kとを比較して両数値が一致したときに露光終了ピクセル列指定信号を上記記憶部15に出力する比較回路27とを備えている。なお、上記計数回路24A,24Bは、撮像手段4による読取動作が開始されるとその読取開始信号によりリセットされる。また、左端ピクセル計数回路26は、予め指定した領域に対する露光が終了すると露光終了信号によりリセットされる。   As shown in FIG. 7, the image processing unit 13 inputs the left end determination result and counts the number of coincidence of image data corresponding to the first reference position, and the output of the counting circuit 24A. 1 is compared with the left end pixel number obtained from the storage unit 15 shown in FIG. 1, and when both numerical values match, a comparison circuit 25A that outputs a left end designation signal to the storage unit 15 and the right end determination result are input. The counting circuit 24B that counts the number of times of matching of the image data corresponding to the second reference position, the output of the counting circuit 24B and the rightmost pixel number obtained from the storage unit 15 shown in FIG. A comparison circuit 25B that outputs a right end designating signal to the storage unit 15, a left end pixel counting circuit 26 that counts the left end pixel number n based on the output of the counting circuit 24A, and the left end pixel. A comparison circuit that compares the output of the counting circuit 26 with the exposure end pixel column number K obtained from the storage unit 15 shown in FIG. 1 and outputs an exposure end pixel column designation signal to the storage unit 15 when both values match. 27. The counting circuits 24A and 24B are reset by the reading start signal when the reading operation by the imaging means 4 is started. Further, the left end pixel counting circuit 26 is reset by an exposure end signal when the exposure for a predesignated region is completed.

次に、このように構成された露光装置1の動作を、図8のフローチャートを参照して説明する。
先ず、露光装置1に電源が投入されると、図1に示す制御手段6が起動して光源駆動部14で光源2を点灯させると共に照明手段を駆動する。同時に、撮像手段4が起動して撮像可能状態となる。次に、搬送手段5のステージ5a上にカラーフィルタ基板7が載置されて、図示省略のスイッチが操作されると、搬送手段5は、制御手段6の搬送手段コントローラ18により制御されてカラーフィルタ基板7を矢印A方向に一定速度で搬送する。そして、上記カラーフィルタ基板7が撮像手段4の撮像位置に達すると、以下の手順に従って露光動作が実行される。
Next, the operation of the exposure apparatus 1 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, when the exposure apparatus 1 is turned on, the control means 6 shown in FIG. 1 is activated to turn on the light source 2 and drive the illumination means by the light source driving unit 14. At the same time, the image pickup means 4 is activated and becomes ready for image pickup. Next, when the color filter substrate 7 is placed on the stage 5 a of the transport unit 5 and a switch (not shown) is operated, the transport unit 5 is controlled by the transport unit controller 18 of the control unit 6 to be controlled by the color filter. The substrate 7 is transported in the direction of arrow A at a constant speed. When the color filter substrate 7 reaches the image pickup position of the image pickup means 4, an exposure operation is executed according to the following procedure.

先ず、ステップS1においては、撮像手段4でカラーフィルタ基板7に予め形成されたブラックマトリクス11のピクセル12の画像が取得される。この取得した画像データは、図6に示す画像処理部13の三つのリングバッファーメモリ20A,20B,20Cに取り込まれて処理される。そして、最新の三つのデータが各リングバッファーメモリ20A,20B,20Cから出力される。この場合、例えばリングバッファーメモリ20Aから二つ前のデータが出力され、リングバッファーメモリ20Bから一つ前のデータが出力され、リングバッファーメモリ20Cから最新のデータが出力される。さらに、これらの各データはそれぞれ三つのラインバッファーメモリ21A,21B,21Cにより、例えば3×3のCCD画素の画像を同一のクロック(時間軸)に配置する。その結果は、例えば図9(a)に示すような画像として得られる。この画像を数値化すると、例えば同図(b)のように3×3の数値に対応することになる。これらの数値化された画像は、同一クロック上に並んでいるので、比較回路22で閾値と比較されて2値化される。例えば、閾値を“45”とすれば、同図(a)の画像は、同図(c)のように2値化されることになる。   First, in step S1, an image of the pixel 12 of the black matrix 11 formed in advance on the color filter substrate 7 by the imaging unit 4 is acquired. The acquired image data is captured and processed in the three ring buffer memories 20A, 20B, and 20C of the image processing unit 13 shown in FIG. Then, the latest three data are output from each ring buffer memory 20A, 20B, 20C. In this case, for example, the previous data is output from the ring buffer memory 20A, the previous data is output from the ring buffer memory 20B, and the latest data is output from the ring buffer memory 20C. Further, for each of these data, for example, 3 × 3 CCD pixel images are arranged on the same clock (time axis) by three line buffer memories 21A, 21B, and 21C. The result is obtained as an image as shown in FIG. When this image is digitized, for example, it corresponds to a numerical value of 3 × 3 as shown in FIG. Since these digitized images are arranged on the same clock, they are compared with the threshold value by the comparison circuit 22 and binarized. For example, if the threshold value is “45”, the image in FIG. 10A is binarized as shown in FIG.

ステップS2においては、カラーフィルタパターン露光領域の左右端の基準位置が検出される。具体的には、基準位置の検出は、左端判定回路23Aにおいて、上記2値化データを図1に示す記憶部15から得た左端用LUTのデータと比較して行う。   In step S2, reference positions at the left and right ends of the color filter pattern exposure region are detected. Specifically, the reference position is detected in the left end determination circuit 23A by comparing the binarized data with the data of the left end LUT obtained from the storage unit 15 shown in FIG.

例えば、カラーフィルタパターン露光領域の左端を指定する第1の基準位置が、図10(a)に示すようにブラックマトリクス11のピクセル12の左上端隅部に設定されている場合には、上記左端用LUTは、同図(b)に示すものになり、このときの左端用LUTのデータは、“000011011”となる。従って、上記2値化データは、上記左端用LUTのデータ“000011011”と比較され、両データが一致したときに、撮像手段4で取得した画像データが第1の基準位置であると判定され、左端判定回路23Aから左端の判定結果を出力する。なお、図12(c)に示すようにピクセル12が五つ並んでいるときには、各ピクセル12の左上端隅部が第1の基準位置に該当することになる。   For example, when the first reference position for designating the left end of the color filter pattern exposure area is set at the upper left corner of the pixel 12 of the black matrix 11 as shown in FIG. The LUT for use is as shown in FIG. 4B, and the data of the leftmost LUT at this time is “000011011”. Therefore, the binarized data is compared with the data “000011011” of the left end LUT, and when the two data match, it is determined that the image data acquired by the imaging unit 4 is the first reference position. The left end determination result is output from the left end determination circuit 23A. When five pixels 12 are arranged as shown in FIG. 12C, the upper left corner of each pixel 12 corresponds to the first reference position.

上記判定結果に基づいて、図7に示す計数回路24Aにおいて上記一致回数がカウントされる。そして、そのカウント数は、図1に示す記憶部15から得た左端ピクセル番号と比較回路25Aにおいて比較され、両数値が一致したとき左端指定信号を上記記憶部15に出力する。この場合、図12(c)に示すように、例えば、左端ピクセル番号として1番目のピクセル121を定めると、このピクセル121の左上端隅部が第1の基準位置と設定される。したがって、同図(b)に示すように、第1の基準位置に対応する撮像手段4のラインCCDにおけるエレメント番地、例えばELiが記憶部15に記憶される。 Based on the determination result, the number of matches is counted in the counting circuit 24A shown in FIG. The count number is compared with the left end pixel number obtained from the storage unit 15 shown in FIG. 1 in the comparison circuit 25A, and a left end designation signal is output to the storage unit 15 when both numerical values match. In this case, as shown in FIG. 12 (c), for example, when determining the first pixel 12 1 as the leftmost pixel number, upper left end corner portion of the pixel 12 1 is set to the first reference position. Therefore, as shown in FIG. 5B, the element address in the line CCD of the imaging means 4 corresponding to the first reference position, for example, EL i is stored in the storage unit 15.

一方、上記2値化データは、右端判定回路23Bにおいて、図1に示す記憶部15から得た右端用LUTのデータと比較される。例えば、カラーフィルタパターン露光領域の右端を指定する第2の基準位置が、図11(a)に示すようにブラックマトリクス11のピクセル12の右上端隅部に設定されている場合には、上記右端用LUTは、同図(b)に示すものになり、このときの右端用LUTのデータは、“000110110”となる。従って、上記2値化データは、上記右端用LUTのデータ“000110110”と比較され、両データが一致したときに、撮像手段4で取得した画像データがカラーフィルタパターン露光領域の右端の基準位置であると判定され、右端判定回路23Bから右端判定結果を出力する。なお、前述と同様に、図12に示すように例えばピクセル12が五つ並んでいるときには、各ピクセル12の右上端隅部が第2の基準位置に該当することになる。   On the other hand, the binarized data is compared with the data of the right end LUT obtained from the storage unit 15 shown in FIG. 1 in the right end determination circuit 23B. For example, when the second reference position for specifying the right end of the color filter pattern exposure region is set at the upper right end corner of the pixel 12 of the black matrix 11 as shown in FIG. The LUT for use is as shown in FIG. 5B, and the data in the right end LUT at this time is “000110110”. Therefore, the binarized data is compared with the data “000110110” of the right end LUT, and when the two data match, the image data acquired by the imaging means 4 is the reference position at the right end of the color filter pattern exposure region. It is determined that there is, and the right end determination result is output from the right end determination circuit 23B. Similar to the above, when five pixels 12 are arranged as shown in FIG. 12, for example, the upper right corner of each pixel 12 corresponds to the second reference position.

上記判定結果に基づいて、図7に示す計数回路24Bにおいて上記一致回数がカウントされる。そして、そのカウント数は、図1に示す記憶部15から得た右端ピクセル番号と比較回路25Bにおいて比較され、両数値が一致したとき右端指定信号を上記記憶部15に出力する。この場合、図12(c)に示すように、例えば、右端ピクセル番号として5番目のピクセル125を定めると、このピクセル125の右上端隅部が第2の基準位置と設定される。したがって、同図(b)に示すように、第2の基準位置に対応する撮像手段4のラインCCDにおけるエレメント番地、例えばELnが記憶部15に記憶される。そして、上述のようにしてカラーフィルタパターン露光領域の左端及び右端の基準位置が検出され、同時に検出時刻t1が記憶部15に記憶されると、ステップS3に進む。 Based on the determination result, the number of matches is counted in the counting circuit 24B shown in FIG. Then, the count number is compared with the right end pixel number obtained from the storage unit 15 shown in FIG. 1 in the comparison circuit 25B, and a right end designation signal is output to the storage unit 15 when both numerical values match. In this case, as shown in FIG. 12 (c), for example, when determining the 5 th pixel 12 5 as the rightmost pixel number, right upper corner of the pixel 12 5 is set as the second reference position. Therefore, as shown in FIG. 5B, the element address, for example, EL n , in the line CCD of the image pickup unit 4 corresponding to the second reference position is stored in the storage unit 15. Then, when the left and right reference positions of the color filter pattern exposure region are detected as described above, and at the same time the detection time t 1 is stored in the storage unit 15, the process proceeds to step S3.

ステップS3においては、マイクロミラーデバイス8のオン領域がミラー駆動コントローラ17の記憶領域に確保される。この場合、先ず、記憶部15からカラーフィルタパターン露光領域の左右端を示す第1及び第2の基準位置に対応する撮像手段4のエレメント番地、例えば図12(b)に示すELi及びELnが読み出されて、同図(a)に示すように上記エレメント番地ELi及びELnに対応付けられたマイクロミラーデバイス8の列番号Ni及びNnが設定される。次に、例えば1行目のミラー列を基準にして、列番号Ni〜Nn内のマイクロミラー10のうちオンするマイクロミラー10が記憶部15から読み出されたCADデータに基づいて設定される。この実施形態においては、露光パターンは、矩形状のカラーフィルタパターンであるため、マイクロミラーデバイスのオン領域としては、例えば図12(a)に示すように、M1〜M3行及びNi〜Nn列に囲まれた領域となる。なお、図12(a)において、オンするマイクロミラー10は白抜きで示し、オフするマイクロミラー10は黒く塗りつぶして示している。 In step S <b> 3, the ON region of the micromirror device 8 is secured in the storage region of the mirror drive controller 17. In this case, first, the element addresses of the image pickup means 4 corresponding to the first and second reference positions indicating the left and right ends of the color filter pattern exposure region from the storage unit 15, for example, EL i and EL n shown in FIG. it is read, the column number n i and n n of the micro-mirror device 8 associated with the element address EL i and EL n as shown in the diagram (a) is set. Next, on the basis of the first mirror column, for example, the micromirror 10 to be turned on among the micromirrors 10 in the column numbers N i to N n is set based on the CAD data read from the storage unit 15. The In this embodiment, since the exposure pattern is a rectangular color filter pattern, as the on-region of the micromirror device, for example, as shown in FIG. 12A, M 1 to M 3 rows and N i to The region is surrounded by N n columns. In FIG. 12A, the micromirror 10 that is turned on is shown in white, and the micromirror 10 that is turned off is shown in black.

ステップS4においては、カラーフィルタパターン露光領域が露光光学系3の露光位置に設定されたか否かが判定される。この判定は、図5に示すように記憶部15に記憶された基準位置の検出時刻t1、及び搬送速度V並びに撮像位置と露光位置との距離Dの各データに基づいて、撮像手段4によって基準位置が撮像されてからカラーフィルタ基板7が距離Dだけ搬送される時間tを演算部16で演算し、該時間tを管理することによって行われる。ここで、基準位置の検出時刻t1から時間tが経過した、即ちカラーフィルタパターン露光領域が露光位置に設定されたと判定(“YES判定”)となると、ステップS5に進む。 In step S4, it is determined whether or not the color filter pattern exposure region is set at the exposure position of the exposure optical system 3. This determination is performed by the imaging unit 4 based on the reference position detection time t 1 stored in the storage unit 15 as shown in FIG. 5, the transport speed V, and the distance D between the imaging position and the exposure position. The time t during which the color filter substrate 7 is transported by the distance D after the reference position is imaged is calculated by the calculation unit 16, and the time t is managed. If it is determined that the time t has elapsed from the reference position detection time t 1 , that is, it is determined that the color filter pattern exposure area is set to the exposure position (“YES determination”), the process proceeds to step S5.

ステップS5においては、ミラー駆動コントローラ17によって、ステップS3で確保されたマイクロミラーデバイス8のオン領域に対応するマイクロミラー10が所定時間だけオン駆動され(図4(a)参照)、その他のマイクロミラー10がオフ駆動されて(図4(b)参照)、図12(c)に斜線を付して示すピクセル12上のカラーフィルタパターン露光領域に対して露光が実行される。この場合、カラーフィルタ基板7が一定の速度で移動しているため、露光パターンの搬送方向のエッジがボケる場合がある。したがって、そのボケ量が許容値となるように搬送速度V及び露光時間並びに光源2のパワーを予め設定しておく。   In step S5, the micromirror 10 corresponding to the ON region of the micromirror device 8 secured in step S3 is turned on for a predetermined time by the mirror drive controller 17 (see FIG. 4A), and the other micromirrors are turned on. 10 is turned off (see FIG. 4B), and exposure is performed on the color filter pattern exposure region on the pixel 12 indicated by hatching in FIG. 12C. In this case, since the color filter substrate 7 is moving at a constant speed, the edge in the conveyance direction of the exposure pattern may be blurred. Therefore, the conveyance speed V, the exposure time, and the power of the light source 2 are set in advance so that the blur amount becomes an allowable value.

ステップS6においては、左端ピクセル数kが図7に示す左端ピクセル計数回路26でカウントされる。そして、ステップS7に進んで、上記左端ピクセル数kが予め設定されて記憶部15に記憶された露光終了ピクセル列番号Kと比較器27で比較され、両数値が一致したか否かが判定される。   In step S6, the leftmost pixel number k is counted by the leftmost pixel counting circuit 26 shown in FIG. Then, the process proceeds to step S7, where the number k of the left end pixel is set in advance and compared with the exposure end pixel column number K stored in the storage unit 15 by the comparator 27, and it is determined whether or not both numerical values match. The

ステップS7において、“NO判定”となると、ステップS1に戻って、次の基準位置の検出動作に移る。この場合、撮像手段4の読取開始信号により、図7に示す計数回路24A,24Bはリセットされる。   If “NO determination” is determined in step S7, the process returns to step S1 and proceeds to the operation for detecting the next reference position. In this case, the counting circuits 24A and 24B shown in FIG.

一方、ステップS7において、“YES判定”となるとカラーフィルタ基板7の所定領域に対する全ての露光が終了したことを意味し、露光終了信号が出力して、図7に示す左端ピクセル計数回路26がリセットされる。そして、搬送手段5は、ステージ5aをスタート位置まで高速で戻す。   On the other hand, if “YES determination” is made in step S7, it means that all exposure to a predetermined area of the color filter substrate 7 has been completed, an exposure end signal is output, and the left end pixel counting circuit 26 shown in FIG. 7 is reset. Is done. Then, the transport unit 5 returns the stage 5a to the start position at a high speed.

なお、上記露光光学系3による露光可能領域がカラーフィルタ基板7の幅よりも狭いときには、上記ステップS7が終了するとステージ5aを搬送方向と直交する方向に所定距離だけステップ移動して、上記ステップS1〜S7を再度実行し、既露光領域に隣接する領域に露光を行ってもよい。また、上記露光光学系3及び撮像手段4を搬送方向と直交する方向に複数個の受光素子を一列の直線状に配設してカラーフィルタ基板7の全幅に対して1回で露光できるようにしてもよい。また、カラーフィルタパターン露光領域に対して撮像手段4による撮像領域が狭いときには、撮像手段4を複数台一列に並べて設置してもよい。 When the exposure possible area by the exposure optical system 3 is narrower than the width of the color filter substrate 7, when the step S7 is completed, the stage 5a is stepped by a predetermined distance in the direction orthogonal to the transport direction, and the step S1 is performed. ˜S7 may be executed again to expose an area adjacent to the already exposed area. Also, to allow exposure at once for the entire width of the color filter substrate 7 by arranging a plurality pieces of light receiving elements in a line straight in the direction perpendicular to the transport direction of the exposure optical system 3 and the image pickup means 4 May be. Further, when the imaging area by the imaging means 4 is narrower than the color filter pattern exposure area, a plurality of imaging means 4 may be arranged in a line.

このように、本発明の露光装置1によれば、撮像手段4でカラーフィルタ基板7に予め形成されたブラックマトリクス11のピクセル12を撮影し、撮影されたピクセル12の画像に予め設定した基準位置を検出し、該基準位置を基準にしてマイクロミラーデバイス8のマイクロミラー10をオン・オフ制御し、ピクセル12上に所定形状のカラーフィルタの露光パターンを形成するようにしたので、上記ピクセル12に対する上記露光パターンの重ね合せ精度が向上する。したがって、複数の露光装置を使用して各色のカラーフィルタパターンを形成する場合にも、露光装置間の精度差に起因するカラーフィルタパターンの重ね合せ精度の劣化の問題を排除して高い重ね合わせ精度を確保することができる。これにより、露光装置1のコストアップを抑制することができる。   As described above, according to the exposure apparatus 1 of the present invention, the pixel 12 of the black matrix 11 formed in advance on the color filter substrate 7 by the imaging unit 4 is photographed, and the reference position set in advance in the image of the photographed pixel 12 is obtained. , And the micromirror 10 of the micromirror device 8 is turned on / off based on the reference position to form an exposure pattern of a color filter having a predetermined shape on the pixel 12. The overlay accuracy of the exposure pattern is improved. Therefore, even when a plurality of exposure apparatuses are used to form color filter patterns for each color, high overlay accuracy is eliminated by eliminating the problem of deterioration in the overlay accuracy of color filter patterns due to the difference in accuracy between exposure apparatuses. Can be secured. Thereby, the cost increase of the exposure apparatus 1 can be suppressed.

また、マイクロミラーデバイス8のマイクロミラー10をM行N列のマトリクス状に配列し、各マイクロミラー10がCADデータに基づいて個別に駆動されるようにしているので、CADデータを変更することにより様々な形状の露光パターンを容易に形成することができる。   Further, since the micromirrors 10 of the micromirror device 8 are arranged in a matrix of M rows and N columns, and each micromirror 10 is individually driven based on CAD data, by changing the CAD data Various exposure patterns can be easily formed.

なお、上記マイクロミラーデバイス8は、マイクロミラー10をマトリクス状に配列しものに限られず、一列状態に配列したものであってもよい。これにより、一列分の機能パターンの像を生成することができる。 The micromirror device 8 is not limited to the micromirrors 10 arranged in a matrix, but may be arranged in a single row. As a result, an image of the functional pattern for one row can be generated.

また、本発明の露光装置1は、液晶ディスプレイのカラーフィルタ等の大型基板に対する露光に適用するものに限られず、半導体等の露光装置にも適用することができる。   Moreover, the exposure apparatus 1 of this invention is not restricted to what is applied to exposure with respect to large sized substrates, such as a color filter of a liquid crystal display, It can apply also to exposure apparatuses, such as a semiconductor.

本発明による露光装置の実施形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows embodiment of the exposure apparatus by this invention. 上記露光装置の露光光学系を構成するマイクロミラーデバイスを示す平面図である。It is a top view which shows the micromirror device which comprises the exposure optical system of the said exposure apparatus. 上記マイクロミラーデバイスを構成するマイクロミラーの構成を示す説明図であり、(a)は図2のX−X線断面図、(b)は図2のY−Y線断面図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the micromirror which comprises the said micromirror device, (a) is the XX sectional view taken on the line of FIG. 2, (b) is the YY sectional view taken on the line of FIG. 上記マイクロミラーデバイスのマイクロミラーの傾動動作を説明する側面図であり、(a)はオン駆動状態を示し、(b)はオフ駆動状態をしている。It is a side view explaining the tilting operation | movement of the micromirror of the said micromirror device, (a) shows an ON drive state, (b) is an OFF drive state. カラーフィルタ基板に対する撮像手段の撮像位置と露光光学系の露光位置との関係を示す平面説明図である。It is a plane explanatory view showing the relationship between the imaging position of the imaging means relative to the color filter substrate and the exposure position of the exposure optical system. 画像処理部の内部構成において処理系統の前半部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the first half part of a processing system in the internal structure of an image processing part. 画像処理部の内部構成において処理系統の後半部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the latter half part of a processing system in the internal structure of an image processing part. 本発明による露光装置の動作を説明するフローチャートである。6 is a flowchart for explaining the operation of the exposure apparatus according to the present invention. リングバッファーメモリの出力を2値化する方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of binarizing the output of a ring buffer memory. カラーフィルタ基板上のブラックマトリクスのピクセルに予め設定された第1の基準位置の画像とそのルックアップテーブルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the image of the 1st reference position preset to the pixel of the black matrix on a color filter board | substrate, and its lookup table. カラーフィルタ基板上のブラックマトリクスのピクセルに予め設定された第2の基準位置の画像とそのルックアップテーブルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the image of the 2nd reference position preset to the pixel of the black matrix on a color filter board | substrate, and its lookup table. カラーフィルタ基板上のブラックマトリクスのピクセルに対するカラーフィルタパターンの露光方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the exposure method of the color filter pattern with respect to the pixel of the black matrix on a color filter board | substrate.

符号の説明Explanation of symbols

1…露光装置
2…光源
3…露光光学系
4…撮像手段
5…搬送手段
6…制御手段
7…カラーフィルタ基板(被露光体)
8…マイクロミラーデバイス
9…結像レンズ
10…マイクロミラー
10a…半導体基板
10b…ヒンジ
10c…ヨーク
10d…反射板
11…ブラックマトリクス
12…ピクセル(機能パターン)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exposure apparatus 2 ... Light source 3 ... Exposure optical system 4 ... Imaging means 5 ... Conveyance means 6 ... Control means 7 ... Color filter substrate (exposed body)
8 ... micromirror device 9 ... imaging lens 10 ... micromirror 10a ... semiconductor substrate 10b ... hinge 10c ... yoke 10d ... reflector 11 ... black matrix 12 ... pixels (feature patterns)

Claims (5)

搬送手段により所定の速度で搬送される被露光体に対して光源から発射される露光光を照射して、前記被露光体上に、被露光製品が有する機能を発揮するのに必要な構成部分のパターンである機能パターンの像を直接露光する露光装置であって、
複数のマイクロミラーが前記被露光体の搬送方向と直交する方向にて所定状態に配列され、入力する駆動制御信号に基づいて個々のマイクロミラーが傾動動作して光源からの露光光を反射し、該露光光に強度変調を与えて射出するマイクロミラーデバイスを有し、前記強度変調された露光光に基づいて所定の機能パターンの像を生成して前記被露光体上に露光する露光光学系と、
複数個の受光素子が、前記複数のマイクロミラーの前記被露光体の搬送方向と直交する方向の配列状態に対して、該複数個の受光素子の前記被露光体の搬送方向と直交する方向の配列状態が一致して対応するように、一列の直線状に配列されて成り、前記被露光体の移動方向にて前記露光光学系による露光位置の手前側を撮像位置とし、前記被露光体に予め形成された露光位置の基準となる機能パターンを撮像する撮像手段と、
該撮像手段で撮像された前記基準となる機能パターンに予め設定された基準位置を検出し、該基準位置を基準にして前記マイクロミラーデバイスの駆動を制御すると共に、上記搬送手段により被露光体を所定の速度で搬送させるように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする露光装置。
Components necessary for irradiating the object to be exposed conveyed at a predetermined speed by the conveying means with the exposure light emitted from the light source to exert the function of the product to be exposed on the object to be exposed An exposure apparatus that directly exposes an image of a functional pattern that is a pattern of
A plurality of micromirrors are arranged in a predetermined state in a direction perpendicular to the transport direction of the object to be exposed, and each micromirror tilts based on an input drive control signal to reflect exposure light from the light source, An exposure optical system having a micromirror device that emits the exposure light with intensity modulation, and that generates an image of a predetermined functional pattern based on the intensity-modulated exposure light and exposes it on the object to be exposed; ,
A plurality of light receiving elements, relative arrangement of the direction perpendicular to the conveying direction of the object to be exposed of the plurality of micro-mirrors, in the direction perpendicular to the conveying direction of the object to be exposed of the plurality of light-receiving elements The alignment state is arranged in a straight line so as to correspond to each other, and the front side of the exposure position by the exposure optical system in the moving direction of the exposure object is an imaging position, and the exposure object Imaging means for imaging a function pattern that is a reference of an exposure position formed in advance,
The reference position preset in the reference function pattern imaged by the imaging means is detected, the driving of the micromirror device is controlled based on the reference position, and the object to be exposed is controlled by the conveying means. Control means for controlling to convey at a predetermined speed;
An exposure apparatus comprising:
前記制御手段による前記基準位置の検出は、前記撮像手段で取得した前記基準となる機能パターンの画像を2値化処理し、予め設定された前記基準位置に相当する画像データと比較して、両データが一致した部分を検出して行うことを特徴とする請求項1記載の露光装置。   The control means detects the reference position by binarizing the image of the reference function pattern acquired by the imaging means and comparing it with image data corresponding to the preset reference position. 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure is performed by detecting a portion where the data matches. 前記露光光学系は、前記マイクロミラーデバイスにより生成される機能パターンの像を前記被露光体上に結像する結像レンズを備えたことを特徴とする請求項1又は2記載の露光装置。   3. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure optical system includes an imaging lens that forms an image of a functional pattern generated by the micromirror device on the object to be exposed. 前記マイクロミラーデバイスは、複数のマイクロミラーが一列状に配列されたものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the micromirror device includes a plurality of micromirrors arranged in a line. 前記マイクロミラーデバイスは、複数のマイクロミラーがマトリクス状に配列されたものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the micromirror device includes a plurality of micromirrors arranged in a matrix.
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