扫描曝光装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种扫描曝光装置，其使在从中心线以规定的半径弯曲成圆筒状的外周面上形成有电子设备用的图案的圆筒光罩绕中心线旋转，使被支承为圆筒状或平面状的基板以对应于圆筒光罩的旋转速度的速度移动，由此将圆筒光罩的图案曝光至基板，其具有在曝光装置主体可旋转地支承向圆筒光罩的中心线延伸的方向上的两侧突出的转轴、并且在改变圆筒光罩的中心线与基板的距离的Z方向上能够相对于曝光装置主体移动圆筒光罩的支承机构，支承机构包括：可旋转地支承转轴的可动体；以改变可动体相对于曝光装置主体在Z方向上的位置的方式在Z方向上驱动可动体的驱动源；及用于利用曝光装置主体支承圆筒光罩的自重的大部分来减轻驱动源的负荷的弹性支承构件。

Scanning exposure device

The present invention provides a scanning exposure device that rotates a cylindrical mask formed on a peripheral surface bent from a central line to a cylindrical shape with a prescribed radius around the central line, so that a substrate supported as a cylindrical or planar shape moves at a speed corresponding to the rotation speed of the cylindrical mask, thereby shifting the cylinder. The pattern of the cylindrical mask is exposed to the substrate, which has a supporting mechanism for the cylindrical mask, which has two prominent rotating axes on both sides of the main body of the exposure device rotationally supporting the direction extending to the central line of the cylindrical mask, and can move the cylindrical mask relative to the main body of the exposure device in the Z direction of changing the distance between the central line of the cylindrical mask and the substrate. The bearing mechanism includes: a movable body that can support the rotating shaft rotatably; a driving source that drives the movable body in the Z direction by changing the position of the movable body relative to the exposure device body in the Z direction; and an elastic supporting member for supporting a large part of the self-weight of the cylindrical mask by using the exposure device body to reduce the load of the driving source.

【技术实现步骤摘要】
扫描曝光装置本专利技术申请是国际申请日为2014年3月24日、国际申请号为PCT/JP2014/058109、进入中国国家阶段的国家申请号为201480034715.7、专利技术名称为“基板处理装置、器件制造方法、扫描曝光方法、曝光装置、器件制造系统以及器件制造方法”的专利技术申请的分案申请。
本专利技术涉及一种将光罩的图案投影到基板上并在该基板上曝光该图案的基板处理装置、器件制造方法、扫描曝光方法、曝光装置、器件制造系统以及器件制造方法。
技术介绍
有一种制造液晶显示器等的显示器件或半导体等各种器件的器件制造系统。器件制造系统具有曝光装置等基板处理装置。在专利文献1中记载的基板处理装置，将形成在配置于照明区域的光罩的图案的像投影至配置于投影区域的基板等上，在基板上曝光该图案。基板处理装置中使用的光罩有平面状的，也有圆筒状等。在光刻工序中使用的曝光装置中，已知有一种在下述专利文献中披露的那种使用圆筒状或者圆柱状的光罩(以下也统称为圆筒光罩)来曝光基板的曝光装置(例如专利文献2)。另外，已知还有一种使用圆筒光罩，将显示面板用的器件图案连续地曝光于具有挠性(柔性)的长条状的片材基板上的曝光装置(例如专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-299918号公报专利文献2：国际公开WO2008/029917号专利文献3：日本特开2011-221538号公报
技术实现思路
此处，基板处理装置通过增大扫描曝光方向上的曝光区域(狭缝状的投影区域)，能够缩短针对基板上的一个照射区域或者器件区域的扫描曝光时间，从而能够提高每单位时间的基板的处理张数等生产性。但是，如专利文献1记载的那样，当为了谋求生产性的提高而使用可旋转的圆筒状光罩时，将光罩图案弯曲成圆筒状，因此，若将光罩图案(圆筒状)的周向作为扫描曝光的方向，增大狭缝状的投影区域的在扫描曝光方向上的尺寸，则有时投影曝光于基板上的图案的品质(图像质量)会下降。如上述的专利文献2所示，圆筒状或者圆柱状的光罩从规定的旋转中心轴(中心线)起具有一定半径的外周面(圆筒面)，在该外周面上形成有电子器件(例如半导体IC芯片等)的光罩图案。当将光罩图案转印至感光性的基板(晶圆)上时，一边使基板以规定速度向一个方向移动，一边使圆筒光罩绕旋转中心轴同步旋转。在这种情况下，若以使圆筒光罩的外周面的整个周长与基板的长度相对应的方式来设定圆筒光罩的直径，则能够在基板的长度范围内连续地扫描曝光光罩图案。另外，如专利文献3所述，若使用如这样的圆筒光罩，则仅通过一边在长条方向上以规定速度运送长条状的柔性的片材基板(具有感光层)，一边使圆筒光罩与该速度同步地旋转，就能够将显示面板用的图案重复连续地曝光在片材基板上。如此，在使用圆筒光罩的情况下，使得基板的曝光处理的效率或者节奏得到提高，从而期待电子器件、显示面板等的生产性提高。但是，特别是在对显示面板用的光罩图案进行曝光的情况下，显示面板的画面尺寸为几英寸～几十英寸，是多种多样的，因此，光罩图案的区域的尺寸、长宽比也是多种多样的。在这种情况下，若唯一地决定了能够安装于曝光装置的圆筒光罩的直径或者旋转中心轴向的尺寸，则难以与各种各样大小的显示面板相对应地在圆筒光罩的外周面有效地配置光罩图案区域。例如，即使在为大画面尺寸的显示面板的情况下能够将该显示面板的一面大小的光罩图案区域形成在圆筒光罩的外周面的大致整个圆周上，但是在为比该尺寸稍小的显示面板的情况下，无法形成两面大小的光罩图案区域，使得周向(或者旋转中心轴向)的空白会增大。本专利技术的形态的目的在于，提供一种能够以较高生产性来生产高品质的基板的基板处理装置、器件制造方法以及扫描曝光方法。本专利技术的另一个形态的目的在于，提供一种能够安装直径不同的圆筒光罩的曝光装置、器件制造系统以及使用这种曝光装置的器件制造方法。根据本专利技术的第一形态，提供一种基板处理装置，该基板处理装置具有将来自光罩的图案的光束投射至配置有基板的投影区域的投影光学系统，其中，所述光罩配置于照明光的照明区域，所述基板处理装置具有：第一支承构件，其在所述照明区域和所述投影区域中的一方区域中，以沿着以规定曲率弯曲成圆筒面状的第一面的方式来支承所述光罩和所述基板中的一方；第二支承构件，其在所述照明区域和所述投影区域中的另一方区域中，以沿着规定的第二面的方式来支承所述光罩和所述基板中的另一方；和移动机构，其使所述第一支承构件旋转，使该第一支承构件所支承的所述光罩和所述基板中的一方在扫描曝光方向上移动，并且使所述第二支承构件移动，使该第二支承构件所支承的所述光罩和所述基板中的另一方在所述扫描曝光方向上移动；所述投影光学系统将所述图案的像形成在规定的投影像面上，所述移动机构设定所述第一支承构件的移动速度以及所述第二支承构件的移动速度，使所述图案的投影像面和所述基板的曝光面中的曲率较大的面或者成为平面一侧的移动速度相对小于另一方的移动速度。根据本专利技术的第二形态，提供一种器件制造方法，该器件制造方法包括使用第一形态所述的基板处理装置来在所述基板上形成所述光罩的图案；和向所述基板处理装置供给所述基板。根据本专利技术的第三形态，提供一种扫描曝光方法，该扫描曝光方法将形成于以规定的曲率半径弯曲成圆筒状的光罩的一面的图案经由投影光学系统投影至被支承为圆筒状或者平面状的柔性基板的表面，并且一边使光罩沿着弯曲的一面以规定的速度移动，一边使基板沿着被支承为圆筒状或者平面状的基板的表面以规定的速度移动，在基板上对基于投影光学系统的图案的投影像进行扫描曝光时，在将以最佳聚焦状态形成有基于投影光学系统的图案的投影像的投影像面的曲率半径设为Rm，将被支承为圆筒状或者平面状的基板的表面的曲率半径设为Rp，将通过光罩的移动而沿着投影像面移动的图案像的移动速度设为Vm，将沿着基板的表面的规定的速度设为Vp时，在Rm＜Rp的情况下设定为Vm＞Vp，在Rm＞Rp的情况下设定为Vm＜Vp。根据本专利技术的第四形态，提供一种曝光装置，该曝光装置具有：照明光学系统，其将照明光传导至圆筒光罩，该圆筒光罩在相对于规定的轴线以规定的曲率半径弯曲而成的曲面的外周面上具有图案；基板支承机构，其支承基板；投影光学系统，其将被所述照明光照明的所述圆筒光罩的所述图案投影至所述基板支承机构所支承的所述基板；更换机构，其更换所述圆筒光罩；和调整部，其在所述更换机构将所述圆筒光罩更换为直径不同的圆筒光罩时，对所述照明光学系统的至少一部分和所述投影光学系统的至少一部分中的至少一方进行调整。根据本专利技术的第五形态，提供一种曝光装置，该曝光装置具有：光罩保持机构，其在相对于规定的轴线以规定半径弯曲成圆筒状的外周面上具有图案，以可更换的方式安装有彼此直径不同的多个圆筒光罩中的一个，并使其绕所述规定的轴线旋转；照明系统，其将照明光照射于所述圆筒光罩的图案；基板支承机构，其沿着弯曲的面或者平面支承基板，该基板通过来自被照明光照射的所述圆筒光罩的所述图案的光进行曝光；和调整部，其根据安装于所述光罩保持机构的所述圆筒光罩的直径，至少对所述规定的轴线与所述基板支承机构之间的距离进行调整。根据本专利技术的第六形态，提供一种器件制造系统，该器件制造系统具有：上述的曝光装置；和向所述曝光装置供给所述基板的基板供给装置。根据本专利技术的第七形态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扫描曝光装置，其使在从中心线以规定的半径弯曲成圆筒状的外周面上形成有电子设备用的图案的圆筒光罩绕所述中心线旋转，并使被支承为圆筒状或平面状的基板以对应于所述圆筒光罩的旋转速度的速度移动，由此，将所述圆筒光罩的图案曝光至所述基板，所述扫描曝光装置的特征在于，具有支承机构，其在曝光装置主体上可旋转地支承向所述圆筒光罩的所述中心线延伸的方向上的两侧突出的转轴，并且在改变所述圆筒光罩的所述中心线与所述基板之间的距离的Z方向上能够相对于所述曝光装置主体移动所述圆筒光罩，所述支承机构包括：可旋转地支承所述转轴的可动体；以改变所述可动体相对于所述曝光装置主体在所述Z方向上的位置的方式在Z方向上驱动所述可动体的驱动源；以及用于利用所述曝光装置主体支承所述圆筒光罩的自重的大部分来减轻所述驱动源的负荷的弹性支承构件。

【技术特征摘要】
2013.04.18 JP 2013-087650;2013.07.25 JP 2013-154961.一种扫描曝光装置，其使在从中心线以规定的半径弯曲成圆筒状的外周面上形成有电子设备用的图案的圆筒光罩绕所述中心线旋转，并使被支承为圆筒状或平面状的基板以对应于所述圆筒光罩的旋转速度的速度移动，由此，将所述圆筒光罩的图案曝光至所述基板，所述扫描曝光装置的特征在于，具有支承机构，其在曝光装置主体上可旋转地支承向所述圆筒光罩的所述中心线延伸的方向上的两侧突出的转轴，并且在改变所述圆筒光罩的所述中心线与所述基板之间的距离的Z方向上能够相对于所述曝光装置主体移动所述圆筒光罩，所述支承机构包括：可旋转地支承所述转轴的可动体；以改变所述可动体相对于所述曝光装置主体在所述Z方向上的位置的方式在Z方向上驱动所述可动体的驱动源；以及用于利用所述曝光装置主体支承所述圆筒光罩的自重的大部分来减轻所述驱动源的负荷的弹性支承构件。2.根据权利要求1所述的扫描曝光装置，其特征在于，所述支承机构还包括对所述可动体在所述Z方向上的位置进行测量的长度测量仪，所述驱动源是基于由所述长度测量仪测得的测量值而被伺服控制的。3.根据权利要求2所述的扫描曝光装置，其特征在于，所述弹性支承构件由空气活塞构成，所述空气活塞通过供给至内部的压缩气体的气压来支承所述圆筒光罩的自重的大部分。4.根据权利要求3所述的扫描曝光装置，其特征在于，在能够安装于所述曝光装置主体的所述圆筒光罩的外周面的直径被设为最大直径DSa与最小直径DSb之间时，所述可动体的所述Z方向上的移动行程被设定为(DSa-DSb)/2以上。5.根据权利要求4所述的扫描曝光装置，其特征在于，供给至所述空气活塞的所述压缩气体的压力根据因安装于所述曝光装置主体的所述圆筒光罩的外周面的直径而变化的所述圆筒光罩的自重来调整。6.根据权利要求5所述的扫描曝光装置，其特征在于，还设置有对作用于支承所述转轴的所述可动体的所述圆筒光罩的载重进行测量的载重传感器、或对由因所述载重产生的在所述Z方向上的应力而引起的变形进行测量的应变传感器，供给至所述空气活塞的所述压缩气体的压力基于所述载重传感器或所述应变传感器的测量值而被伺服控制。7.根据权利要求1～6中任一项所述的扫描曝光装置，其特征在于，所述支承机构被设为个别地支承向所述圆筒光罩的所述中心线延伸的方向的两侧突出的所述转轴的每一个，通过所述驱动源个别地调整所述支承机构的每一个所包含的所述可动体在所述Z方向上的位置，来调整所述中心线相对于所述基板的斜率。8.一种扫描曝光装置，其使在从中心线以规定的半径弯曲成圆筒状的外周面上形成有电子设备用的图案的圆筒光罩绕所述中心线旋转，将由所述圆筒光罩的图案产生的投影光束经由投影光学系统而投影曝光至以对应于所述圆筒光罩的旋转速度的速度移动的基板上，所述扫描曝光装置的特征在于，具有支承结构，其在曝光装置主体上以使所述圆筒光罩绕所述中心线旋转的方式进行支承，并且为了能够将所述外周面的直径彼此不同的第一圆筒光罩和第二圆筒光罩的某一个安装于所述曝光装置主体，在改变所述中心线与所述投影光学系统之间的距离的Z方向上能够相对于所述曝光装置主体移动所述圆筒光罩，在将安装于所述曝光装置主体的所述第一圆筒光罩更换成所述第二圆筒光罩时，所述支承机构以将更换后的所述第二圆筒光罩的外周面设定在与所述第一圆筒光罩的外周面中设定有所述投影光学系统的投影视场的所述Z方向上的位置相同的位置的方式，调整所述第二圆筒光罩在所述Z方向上的位置。9.根据权利要求8所述的扫描曝光装置，其特征在于，所述支承机构包括：可动体，其可旋转地支承向所...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤正纪，铃木智也，鬼头义昭，堀正和，林田洋祐，木内彻，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：日本,JP