JP3540174B2 - 斜めから光を照射するプロキシミティ露光方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、斜めからワークに紫外光を照射して露光を行うプロキシミティ露光方法に関し、特に本発明は、液晶表示素子の配向膜の光配向に好適なプロキシミティ露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子の、液晶のプレチルト角の大きさと配向方向とを決定するために、紫外線を、ワークである配向膜に対して、斜めに照射する装置が提案されている（例えば、特開平９−１９７４０９号公報の段落〔００１１〕，〔００８６〕の記載等参照）。
ワークに入射する光の入射角と照射角は、光配向膜の種類やその他の処理条件により異なる。
ところで、液晶表示素子の配向膜の配向において、１つの画素を２つもしくはそれ以上に分割し、分割した画素毎に液晶の配向方向を変えることにより、液晶パネルの視野角を改善することが行われている。この方法は画素分割法、あるいはマルチドメイン法と呼ばれている。
【０００３】
光配向を上記画素分割法に適用する場合には、マスクを用いて画素の分割した一つの部分に紫外光を照射し、次にマスクを交換して、または、マスクをワークに対して水平に回転させて、分割した他の部分を、ワークから見て最初の照射方向とは異なった方向から照射する。場合によっては照射する角度を変える。これを分割数だけ繰り返すことにより、分割画素毎の液晶の配向方向を変えることができる。
この場合はマスクを介して所望の部分だけに正確に紫外光を照射する必要がある。そのためには、マスクパターンとワークの所望の紫外線照射領域とを位置合わせして、平行光を照射する必要がある。
【０００４】
図７に液晶表示素子の模式図を示す。同図に示すように、液晶表示素子はＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）に対応する３つの画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を一組として、基板上に多数設けられる。画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の大きさは、縦約１５０μｍ、横約５０〜１００μｍである。それぞれの画素の間にはブラックマトリックスと呼ばれる光を通さない領域が設けられ、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）駆動型の液晶パネルの場合は、各画素Ｐ１〜Ｐ３の一部には駆動用ＴＦＴ素子ＥＰが設けられる。
画素分割法においては、図７のように１つの画素をさらに分割し、分割した領域ごとに液晶の配向方向（図中、画素Ｐ２に示した矢印参照）を変える。分割した各領域の境界線上では、配向方向の擾乱により光が透過し画像に乱れが生じるので、１０〜２０μｍの幅のブラックマトリックスを設けてこれを防止する。該ブラックマトリックスは、幅が広くなると画素の開口率が小さくなり暗くなるので、狭ければ狭いほど良く、現在は５μｍが望まれている。なお、図７では画素Ｐ２についてのみ分割した図を示すが、実際にはＰ１，Ｐ３全ての画素をＰ２と同様に分割する。
【０００５】
通常、光配向のための光照射処理は以下のようにして行なわれる。ここでは画素を第１〜第４の領域に４分割して光配向処理する場合を示す。ここでは、前記図７の画素Ｐ２において、例えば、右上の領域を第１の領域、右下の領域を第２の領域、左下の領域を第３の領域、左上の領域を第４の領域とする。
▲１▼ 図８は光配向のために使用されるマスクＭの一例を示す図であり、同図に示すように、マスクＭには分割した画素（図の点線で囲まれた領域が１画素に相当する）の第１の領域に対応する位置に開口部ＯＰが設けられ、位置合わせのためのアライメントマークＭＡＭが記されている。
同図に示すマスクＭを用い、マスクＭを介してワークの第１の領域にマスクに対し所定の入射角を持って、またマスクパターンのＸ方向に対して所定の照射角を持って光照射する。
▲２▼ 次に、例えばワークを１８０°回転し、第１の領域と画素中心を中心として点対称の位置にある第３の領域を、所定の入射角と照射角をもって光照射する。▲３▼ ついで、第１の領域とは異なる第２の領域に対応する開口部を持つマスクに交換して、第３の領域を所定の入射角と照射角をもって光照射する。
▲４▼ ワークを１８０°回転し、第２の領域と画素中心を中心として点対称の位置にある第４の領域を、所定の入射角と照射角をもって光照射する。
【０００６】
ここで、画素の所定の領域を光配向するとき、隣りの領域にその光が照射されると、配向が擾乱し画像に乱れが生じるので、マスクとワークとの位置合せ精度は、画素に設けられるブラックマトリックスの幅の値（例えば前記したように望ましくは５μｍ）よりも小さくする必要がある。
なお、液晶表示素子の基板は、５５０×６５０ｍｍ〜６５０×８３０ｍｍの大型基板が主流になりつつある。このため、露光方式としては、このような大型基板をスループットよく処理するために、マスクとワークとを所定の距離にまで接近させ（マスクとワークは非接触）、基板全体を一括で平行光を照射するプロキシミティ露光が用いられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通常のプロキシミティ露光装置の場合、水平に配置されたワークに対して垂直に光を照射する。平行光である照射光の光軸とマスクとは直角になるように配置される。
マスクとワークとの位置合せは、アライメント光の光軸が照射光の光軸と平行であるアライメント顕微鏡により、マスクに印されたアライメントマークとワークに印されたアライメントマークとを検出し、互いが重なり合うようにマスクまたはワークを移動し位置合せを行う。マスクとワークとは垂直方向に対して位置合せがなされることになる。位置合せが完了すると、マスクを介してワークに光を照射する。平行光である照射光がマスクに対して直角に入射し、マスクパターンはワークの所定の領域に投影されて遮光し、紫外光は所望の領域にのみ照射される。
【０００８】
ところが、プロキシミティ露光装置において、前記したように液晶のプレチルト角の大きさと配向方向とを決定するため、紫外線をワークである配向膜に対して、斜めに照射しようとすると、マスクに対して斜めから光を入射させなければならない。
しかし、マスクに対し斜めから光を照射すると、プロキシミティ露光の場合、マスクとワークとの間に所定の距離（ギャップ）が存在するので、照射光によって投影されるマスクパターンがワーク上で位置ずれを生じる。
通常のプロキシミティ露光装置では、マスクとワークの位置合せを垂直方向に対して行なうので、マスクに斜めから光を照射すると、マスクパターンがワークに投影される位置がずれ、照射光は所望の領域以外に照射されることとなる。
【０００９】
本発明は上記した事情に鑑みなされたものであって、マスクに対して斜めから光を入射しても、マスクパターンをワークの所定の領域に投影させることができ、ワークの所望の部分のみに光を照射することができるプロキシミティ露光方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、次のようにして前記課題を解決する。
（１）マスクパターンが形成されたマスクに対し、ワークを所定のギャップを設けて配置し、マスクを介してワークに斜めから光を照射して、マスクパターンをワークの第１の領域上に露光し、マスクを交換もしくはマスクを回転させて、マスクを介してワークに上記とは異なる方向から斜めに光を照射してワークの第２の領域上に露光する操作を繰り返してワーク上の各領域を露光し、液晶表示素子の配向膜の光配向を行うプロキシミティ露光方法において、マスクアライメントマークとワークアライメントマークを検出して、その位置座標を求め、マスクに対する光の入射角と照射角とマスクとワークの間の実際のギャップ量とに基づき、マスクに光を垂直に照射した場合のマスクパターンのワーク上の投影位置と、マスクに斜めから光を照射した場合のマスクパターンのワーク上の投影位置とのずれ量を計算し、上記マスクアライメントマークとワークアライメントマークの位置座標と、上記計算されたずれ量に基づき、ワークを移動させて、マスクとワークの位置合わせを行い、マスクパターンをワーク上に露光する。
（２）マスクアライメントマークとワークアライメントマークとを検出するアライメント顕微鏡と、マスクとワークとのギャップを測定するギャップ測定器と、ワークステージをＸＹＺθ方向に移動させるワークステージ移動機構と、マスクを介しワークに対して斜めに光を照射する光照射装置とを備え、マスクパターンが形成されたマスクに対し、ワークを所定のギャップを設けて配置し、マスクを介してワークに斜めから光を照射して、マスクパターンをワークの第１の領域上に露光し、マスクを交換もしくはマスクを回転させて、マスクを介してワークに上記とは異なる方向から斜めに光を照射してワークの第２の領域上に露光する操作を繰り返してワーク上の各領域を露光し、液晶表示素子の配向膜の光配向を行うプロキシミティ露光装置におけるプロキシミティ露光方法において、ワークをマスクに対し所定の間隔になるように配置し、ギャップ測定器によりマスクとワークとの実際のギャップを測定し、アライメント顕微鏡によりマスクに垂直な方向から見てマスクアライメントマークとワークアライメントマークとを検出し、任意のＸＹ座標において、検出したワークアライメントマークの位置座標を（Ｘｎ，Ｙｎ）、ワークステージをＸＹθ方向に移動してマスクアライメントマークに対しワークアライメントマークの位置合せを行なった場合のワークアライメントマークの位置座標を（Ｘｎ＋ΔＸ，Ｙｎ＋ΔＹ）とすると、ワークステージをＸＹθ方向に移動することで、ワークアライメントマークの位置座標を（Ｘｎ．Ｙｎ）から下式で表される位置座標（Ｘ，Ｙ）にまで移動させ、マスクとワークの位置合わせを行い、マスクパターンをワーク上に露光する。
Ｘ ＝ Ｘｎ＋ΔＸーＧ・tan δ・cos φ
Ｙ ＝ Ｙｎ＋ΔＹ−Ｇ・tan δ・sin φ
但し、Ｇ：マスクとワークとの実際のギャップ量
δ：照射光のマスクヘの入射角
φ：マスクパターンのＸ方向に対して照射光が入射する照射角
【００１１】
以上のように、本発明においては、光の入射角δ、照射角φと、ギャップ量Ｇに基づいてマスクに対するワークの位置合わせを行いマスクパターンをワーク上に露光しているので、マスクパターンをワークの所定の位置に投影させることができ、所望の部分に光を照射することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例のプロキシミティ露光装置の構成例を示す図である。
同図において、ワークステージＷＳ上には例えば液晶表示素子基板等のワークＷが載置されている。また、ワークＷ上には、所定のギャップＧ（同図ではギャップ量が誇張して描かれている）を介してマスクＭが配置されている。
マスクＭとワークＷには位置合わせのためのマスクアライメントマーク（以下マスクマークＭＡＭという）、ワークアライメントマーク（以下ワークマークＷＡＭという）が記されており、後述するアライメント顕微鏡７によりマスクマークとワークマークを観察し、マスクＭとワークＷの位置合わせが行われる。
ワークステージＷＳはＸＹθ方向駆動機構１によりＸＹθ方向（Ｘは例えば同図の左右方向、Ｙは同図紙面の垂直方向、θはＸＹ平面に直交する軸の回りの回転）に駆動され、また、Ｚ方向駆動機構２によりＺ方向（同図の上下方向）に駆動される。
【００１３】
３はランプハウスであり、ランプハウス３内には、紫外光を含む光を放出するランプと楕円反射鏡等が設けられ、ランプハウス３の出射口３ａから平行な露光光が放出される。
また、ランプハウス３は同図に示すように円弧状のガイド４により支持されており、ランプハウス３は上記ガイド４に沿って移動可能に構成されている。したがって、ランプハウス駆動機構５によりガイド４に沿ってランプハウス３を移動させることにより、マスクＭおよびワークＷに対する露光光の入射角δを変えることができる。
さらに、ランプハウス３、ガイド４およびランプハウス駆動機構５全体は軸Ｔを中心に回転できるように構成されており、上記ランプハウス駆動機構５によりランプハウス３を軸Ｔの回りに回転させることにより、マスクＭ、ワークＷへの露光光の照射方向を変えることができる（以下、軸Ｔ回りの回転角を照射角φという）。
【００１４】
すなわち、ランプハウス３をガイド４によって移動させることにより入射角δを０＜δ＜９０°の範囲で変えることができ、また、ランプハウス３をＴ軸回りに回転させることにより、照射角φを０≦φ≦３６０°の範囲で変えることができる。
なお、上記したランプハウスとしては、本出願人が先に特願平９−２１３２６６号公報で提案したものを使用することができる。
【００１５】
マスクＭの上には、マスクＭとワークＷのギャップ量Ｇを測定するためのギャップ測定器６と、マスクＭとワークＷの位置合わせを行うためのアライメント顕微鏡７が配置されている。なお、ギャップ測定器としては、本出願人が先に特願平９−７５５６４号で提案した測定器を使用することができる。
１０は制御部であり、制御部１０は上記ギャップ測定器６、アライメント顕微鏡７の出力に基づき上記ＸＹθ方向駆動機構１、Ｚ方向駆動機構２を駆動してワークステージＷＳをＸＹθＺ方向に移動させる。
また、制御部１０はマスクＭとワークＷとの光照射間隙であるギャップ量Ｇの設定値Ｇｏ、ワークＷに入射する光の角度の設定値δｏ，φｏを記憶する記憶部１０ａを備えており、入力部１１から入力されるこれらの設定値は、記憶部１０ａに設定される。
【００１６】
次に、本発明におけるマスクとワークの位置合わせ方法について説明する。
ここでは、マスクＭに図２のようなマスクパターン（１画素分のマスクパターンを示している）が形成され、マスクＭを固定しワークが移動する場合を例にして説明する。
上記マスクＭを用い、マスクＭとワークＷとを所定のギャップＧを設けて配置し、図３に示すようにアライメント顕微鏡７によって、マスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭとを検出する。
図３において、７はアライメント顕微鏡であり、アライメント顕微鏡７はＣＣＤカメラ７ａとアライメント光を放出する光源７ｂを備えており、光源７ｂが放出するアライメント光をマスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭに照射して、アライメント顕微鏡７のＣＣＤカメラ７ａによりマスクマークＭＡＭ、ワークマークＷＡＭを受像する。受像した画像信号は前記した制御部１０に送られる。
【００１７】
位置合わせが行われる前は、アライメント顕微鏡７には、マスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭが図４に示すように観察される。
ここで、マスクＭとワークＷを垂直方向に位置合わせする場合には、マスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭとが一致するように（図４においてワークマークＷＡＭがマスクマークＭＡＭの中の点線で示す位置になるように）、ワークをＸＹθ方向に移動させれば、マスクＭとワークＷとの垂直方向の位置合せができる。上記図３はこの状態を示している。
すなわち、ワークステージＷＳの移動量と、ワークステージＷＳの移動に伴うワークマークＷＡＭの画像処理座標における移動量との相関関係をあらかじめ求めておき、アライメント顕微鏡７から得られる図３のようなアライメントマークの位置情報を、制御部１０において画像処理し、各アライメントマーク画像処理座標における位置座標を演算する。
【００１８】
上記処理を行なえば、座標（Ｘｎ，Ｙｎ）にあるワークマークＷＡＭが、マスクマークＭＡＭと一致する座標にまで移動するＸＹθ方向の変位量（ΔＸ，ΔＹ，Δθ）を計算することができる。
すなわち、ＸＹθ方向の変位量（ΔＸ，ΔＹ，Δθ）は、図５に示すような２個所のマスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭの位置が一致するようなワークステージＷＳのＸＹ方向の移動量とワークステージＷＳの回転量θとして計算される。
上記のような計算に基づきワークステージＷＳを移動させて、マスクＭとワークＷとの垂直方向の位置合せがなされたとするとワークマークＷＡＭの位置座標は（Ｘｎ＋ΔＸ，Ｙｎ＋ΔＹ）となる。
【００１９】
ところで、マスクＭに対して斜めに光を照射する場合には、照射光は平行光であるので、マスクパターンのワークＷ上に投影される位置は、図６（ａ）（ｂ）に示すように「照射光がマスクＭに入射する角度（入射角）δ」、「マスクパターンのＸ方向に対して照射光が入射する角度（照射角）φ」および「マスクＭとワークＷとのギャップ量Ｇ」に依存してシフトする。
マスクパターンの面内にＸＹ座標軸を定義し、そのＸ軸に対して光が入射する角を照射角φとする。上記マスクパターンのＸＹ座標軸の方向とワークステージのＸＹ座標軸の方向とは一致するようにし、ワークステージの移動制御を行う。したがって、ワークＷを、上記シフト量だけ移動すれば、図６（ｃ）に示すようにマスクパターンを所定の領域に投影させ所望の部分に光を照射できることになる。
【００２０】
上記シフト量は次のように計算される。
図６（ｂ）に示すように、マスクＭに対して垂直に光を入射したときに、あるマスクマークＭＡＭがワークＷ上に投影される位置座標を（Ｘｏ，Ｙｏ）、マスクＭとワークＷとのギャップ量をＧ、照射光のマスクヘの入射角をδ、マスクパターンのＸ方向に対して照射光が入射する照射角をφとすると、マスクパターンのシフトする位置（Ｘ，Ｙ）は、以下の式で表される。
Ｘ＝Ｘｏ−Ｇ・tan δ・cos φ
Ｙ＝Ｙｏ−Ｇ・tan δ・sin φ
ここで、座標（Ｘｏ，Ｙｏ）は、マスクＭとワークＷとを垂直方向に位置合せしたときのワークマークの位置座標と考えられるので、
（Ｘｏ，Ｙｏ）＝（Ｘｎ＋ΔＸ，Ｙｎ＋ΔＹ）
したがって、ワークマークＷＡＭを座標（Ｘｎ，Ｙｎ）から座標（Ｘ，Ｙ）にまで移動するように、ワークステージをＸＹθ方向に移動制御すれば、斜めから光を照射したとき、所望の領域のみに光を照射できる。
【００２１】
次に、前記図１に示した露光装置おいて、上記方法を用いて位置合わせを行い露光処理を行う場合の動作を説明する。
（１）マスクＭとワークＷとの光照射間隙であるギャップ量の設定値Ｇｏ、ワークＷへの入射角の設定値δｏ、照射角の設定値φｏを入力部１１から入力する。上記ギャップ量Ｇｏ、入射角の設定値δｏ、照射角の設定値φｏは制御部１０の記憶部１０ａに記憶される。
（２）制御部１０は入力された入射角δｏ，照射角φｏ情報に基づき、ランプハウス移動機構５を駆動し、光を照射するランプハウス３を移動させる。
（３）ランプハウス移動機構５に設けられたエンコーダ（図示せず）の出力が制御部１０に入力され、制御部１０はランプハウス３の移動量を求め、実際のワークに入射する光の角度δ，φを計算し、その値が制御部１０の記憶部１０ａに記憶される。
【００２２】
（４）一方、ワークステージＷＳがＺ方向駆動機構２によって上昇する。アライメントギャップ位置にて、アライメント顕微鏡７によって、マスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭの検出を行う。検出信号を画像処理しその情報に基づき、制御部１０において、垂直方向においてマスクとワークのＸＹθ方向の位置合せが行われたとするワークステージＷＳの位置座標（Ｘｎ＋ΔＸ，Ｙｎ＋ΔＹ）＝（Ｘｏ，Ｙｏ）を求める。
（５）その後、設定ギャップ量Ｇｏにしたがって、ワークステージＷＳは設定ギャップ量Ｇｏの位置にまで上昇移動する。
移動後、ギャップ測定器６によりマスクＭとワークＷとのギャップ量Ｇを複数個所で測定し、その値を制御部１０にフイードバックし、設定されたギャップ量Ｇｏに対し所定の範囲になるようにワークステージＷＳのＺ方向の位置を、図示しないあおり調整機構によりあおり調整する。
液晶表示子の基板は前記したように大型で用いられるマスクＭも大型であり、マスクＭは自重によるたわみを生じる。したがって、ギャップ量Ｇが設定値Ｇｏに対し許容範囲に入っているかどうか再測定を行ない、必要であればマスクＭのたわみを調整する必要がある。
【００２３】
（６）調整が終了したときの実際のギャップ量をＧとする。このギャップ量Ｇを制御部１０の記憶部１０ａに記憶する。
（７）記憶部１０ａに記憶された光の角度の設定値δ，φ、およびギャップ量Ｇに基づき、制御部１０はワークステージの移動すべき位置座標（Ｘ，Ｙ）を前記の式を用いて計算する。
この計算結果に基づき、制御部１０はＸＹθ方向駆動機構１によりワークマークＷＡＭが座標（Ｘ，Ｙ）になるようにワークＷを移動させる。
（８）ワークステージＷＳの移動完了後、ランプハウス３より光を照射し、マスクパターンをワークＷ上に露光する。
なお、ランプハウス３を手動で移動させる機構の場合は、ワークＷに入射する光の角度の設定値δo ，φo をそのまま用いてワークＷの移動位置を求めることになる。
【００２４】
（９）以上のようにして、液晶表示素子基板上の画素の第１の領域の露光が終了すると、前記したように例えばワークを１８０°回転し、上記のようにマスクＭとワークＷの位置合わせを行ったのち、第１の領域と画素中心を中心として点対称の位置にある第３の領域を所定の入射角と照射角を持って光照射する。
さらに、マスクＭを交換して、前記したように液晶表示素子基板上の画素の第２，第４の領域の露光を行う。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においは、マスクとワークとを所定のギャップで配置し、マスクを介しワークに対して斜めに光を照射するプロキシミティ露光装置において、マスクとワークとのギャップ量Ｇ、照射光のマスクヘの入射角δ、マスクパターンのＸ方向に対して照射光が入射する照射角φに基づき、投影されるマスクパターンのシフト位置を計算し、その計算結果にしたがってワークを移動し光を照射しているので、マスクパターンをワークの所定の位置に投影させることができ、所望の部分に光を照射することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のプロキシミティ露光装置の構成を示す図である。
【図２】マスクに形成されたマスクパターンの一例を示す図である。
【図３】マスクＭとワークＷを垂直方向に位置合わせする場合を説明する図である。
【図４】アライメント顕微鏡により検出されるマスクマークとワークマークを示す図である
【図５】マスクとワークの位置合わせを説明する図である。
【図６】マスクとワークに斜めに光が入射したときの位置合わせを説明する図である。
【図７】液晶表示素子の模式図を示す図である。
【図８】光配向のために使用されるマスクＭの一例を示す図である。
【符号の説明】
１ ＸＹθ方向駆動機構
２ Ｚ方向駆動機構
３ ランプハウス
３ａ 出射口
４ ガイド
５ ランプハウス駆動機構
６ ギャップ測定器
７ アライメント顕微鏡
１０ 制御部
１０ａ 記憶部
１１ 入力部
Ｍ マスク
Ｗ ワーク
ＷＳ ワークステージ
ＭＡＭ マスクアライメントマーク
ＷＡＭ ワークアライメントマーク
【発明の属する技術分野】
本発明は、斜めからワークに紫外光を照射して露光を行うプロキシミティ露光方法に関し、特に本発明は、液晶表示素子の配向膜の光配向に好適なプロキシミティ露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子の、液晶のプレチルト角の大きさと配向方向とを決定するために、紫外線を、ワークである配向膜に対して、斜めに照射する装置が提案されている（例えば、特開平９−１９７４０９号公報の段落〔００１１〕，〔００８６〕の記載等参照）。
ワークに入射する光の入射角と照射角は、光配向膜の種類やその他の処理条件により異なる。
ところで、液晶表示素子の配向膜の配向において、１つの画素を２つもしくはそれ以上に分割し、分割した画素毎に液晶の配向方向を変えることにより、液晶パネルの視野角を改善することが行われている。この方法は画素分割法、あるいはマルチドメイン法と呼ばれている。
【０００３】
光配向を上記画素分割法に適用する場合には、マスクを用いて画素の分割した一つの部分に紫外光を照射し、次にマスクを交換して、または、マスクをワークに対して水平に回転させて、分割した他の部分を、ワークから見て最初の照射方向とは異なった方向から照射する。場合によっては照射する角度を変える。これを分割数だけ繰り返すことにより、分割画素毎の液晶の配向方向を変えることができる。
この場合はマスクを介して所望の部分だけに正確に紫外光を照射する必要がある。そのためには、マスクパターンとワークの所望の紫外線照射領域とを位置合わせして、平行光を照射する必要がある。
【０００４】
図７に液晶表示素子の模式図を示す。同図に示すように、液晶表示素子はＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）に対応する３つの画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を一組として、基板上に多数設けられる。画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の大きさは、縦約１５０μｍ、横約５０〜１００μｍである。それぞれの画素の間にはブラックマトリックスと呼ばれる光を通さない領域が設けられ、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）駆動型の液晶パネルの場合は、各画素Ｐ１〜Ｐ３の一部には駆動用ＴＦＴ素子ＥＰが設けられる。
画素分割法においては、図７のように１つの画素をさらに分割し、分割した領域ごとに液晶の配向方向（図中、画素Ｐ２に示した矢印参照）を変える。分割した各領域の境界線上では、配向方向の擾乱により光が透過し画像に乱れが生じるので、１０〜２０μｍの幅のブラックマトリックスを設けてこれを防止する。該ブラックマトリックスは、幅が広くなると画素の開口率が小さくなり暗くなるので、狭ければ狭いほど良く、現在は５μｍが望まれている。なお、図７では画素Ｐ２についてのみ分割した図を示すが、実際にはＰ１，Ｐ３全ての画素をＰ２と同様に分割する。
【０００５】
通常、光配向のための光照射処理は以下のようにして行なわれる。ここでは画素を第１〜第４の領域に４分割して光配向処理する場合を示す。ここでは、前記図７の画素Ｐ２において、例えば、右上の領域を第１の領域、右下の領域を第２の領域、左下の領域を第３の領域、左上の領域を第４の領域とする。
▲１▼ 図８は光配向のために使用されるマスクＭの一例を示す図であり、同図に示すように、マスクＭには分割した画素（図の点線で囲まれた領域が１画素に相当する）の第１の領域に対応する位置に開口部ＯＰが設けられ、位置合わせのためのアライメントマークＭＡＭが記されている。
同図に示すマスクＭを用い、マスクＭを介してワークの第１の領域にマスクに対し所定の入射角を持って、またマスクパターンのＸ方向に対して所定の照射角を持って光照射する。
▲２▼ 次に、例えばワークを１８０°回転し、第１の領域と画素中心を中心として点対称の位置にある第３の領域を、所定の入射角と照射角をもって光照射する。▲３▼ ついで、第１の領域とは異なる第２の領域に対応する開口部を持つマスクに交換して、第３の領域を所定の入射角と照射角をもって光照射する。
▲４▼ ワークを１８０°回転し、第２の領域と画素中心を中心として点対称の位置にある第４の領域を、所定の入射角と照射角をもって光照射する。
【０００６】
ここで、画素の所定の領域を光配向するとき、隣りの領域にその光が照射されると、配向が擾乱し画像に乱れが生じるので、マスクとワークとの位置合せ精度は、画素に設けられるブラックマトリックスの幅の値（例えば前記したように望ましくは５μｍ）よりも小さくする必要がある。
なお、液晶表示素子の基板は、５５０×６５０ｍｍ〜６５０×８３０ｍｍの大型基板が主流になりつつある。このため、露光方式としては、このような大型基板をスループットよく処理するために、マスクとワークとを所定の距離にまで接近させ（マスクとワークは非接触）、基板全体を一括で平行光を照射するプロキシミティ露光が用いられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通常のプロキシミティ露光装置の場合、水平に配置されたワークに対して垂直に光を照射する。平行光である照射光の光軸とマスクとは直角になるように配置される。
マスクとワークとの位置合せは、アライメント光の光軸が照射光の光軸と平行であるアライメント顕微鏡により、マスクに印されたアライメントマークとワークに印されたアライメントマークとを検出し、互いが重なり合うようにマスクまたはワークを移動し位置合せを行う。マスクとワークとは垂直方向に対して位置合せがなされることになる。位置合せが完了すると、マスクを介してワークに光を照射する。平行光である照射光がマスクに対して直角に入射し、マスクパターンはワークの所定の領域に投影されて遮光し、紫外光は所望の領域にのみ照射される。
【０００８】
ところが、プロキシミティ露光装置において、前記したように液晶のプレチルト角の大きさと配向方向とを決定するため、紫外線をワークである配向膜に対して、斜めに照射しようとすると、マスクに対して斜めから光を入射させなければならない。
しかし、マスクに対し斜めから光を照射すると、プロキシミティ露光の場合、マスクとワークとの間に所定の距離（ギャップ）が存在するので、照射光によって投影されるマスクパターンがワーク上で位置ずれを生じる。
通常のプロキシミティ露光装置では、マスクとワークの位置合せを垂直方向に対して行なうので、マスクに斜めから光を照射すると、マスクパターンがワークに投影される位置がずれ、照射光は所望の領域以外に照射されることとなる。
【０００９】
本発明は上記した事情に鑑みなされたものであって、マスクに対して斜めから光を入射しても、マスクパターンをワークの所定の領域に投影させることができ、ワークの所望の部分のみに光を照射することができるプロキシミティ露光方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、次のようにして前記課題を解決する。
（１）マスクパターンが形成されたマスクに対し、ワークを所定のギャップを設けて配置し、マスクを介してワークに斜めから光を照射して、マスクパターンをワークの第１の領域上に露光し、マスクを交換もしくはマスクを回転させて、マスクを介してワークに上記とは異なる方向から斜めに光を照射してワークの第２の領域上に露光する操作を繰り返してワーク上の各領域を露光し、液晶表示素子の配向膜の光配向を行うプロキシミティ露光方法において、マスクアライメントマークとワークアライメントマークを検出して、その位置座標を求め、マスクに対する光の入射角と照射角とマスクとワークの間の実際のギャップ量とに基づき、マスクに光を垂直に照射した場合のマスクパターンのワーク上の投影位置と、マスクに斜めから光を照射した場合のマスクパターンのワーク上の投影位置とのずれ量を計算し、上記マスクアライメントマークとワークアライメントマークの位置座標と、上記計算されたずれ量に基づき、ワークを移動させて、マスクとワークの位置合わせを行い、マスクパターンをワーク上に露光する。
（２）マスクアライメントマークとワークアライメントマークとを検出するアライメント顕微鏡と、マスクとワークとのギャップを測定するギャップ測定器と、ワークステージをＸＹＺθ方向に移動させるワークステージ移動機構と、マスクを介しワークに対して斜めに光を照射する光照射装置とを備え、マスクパターンが形成されたマスクに対し、ワークを所定のギャップを設けて配置し、マスクを介してワークに斜めから光を照射して、マスクパターンをワークの第１の領域上に露光し、マスクを交換もしくはマスクを回転させて、マスクを介してワークに上記とは異なる方向から斜めに光を照射してワークの第２の領域上に露光する操作を繰り返してワーク上の各領域を露光し、液晶表示素子の配向膜の光配向を行うプロキシミティ露光装置におけるプロキシミティ露光方法において、ワークをマスクに対し所定の間隔になるように配置し、ギャップ測定器によりマスクとワークとの実際のギャップを測定し、アライメント顕微鏡によりマスクに垂直な方向から見てマスクアライメントマークとワークアライメントマークとを検出し、任意のＸＹ座標において、検出したワークアライメントマークの位置座標を（Ｘｎ，Ｙｎ）、ワークステージをＸＹθ方向に移動してマスクアライメントマークに対しワークアライメントマークの位置合せを行なった場合のワークアライメントマークの位置座標を（Ｘｎ＋ΔＸ，Ｙｎ＋ΔＹ）とすると、ワークステージをＸＹθ方向に移動することで、ワークアライメントマークの位置座標を（Ｘｎ．Ｙｎ）から下式で表される位置座標（Ｘ，Ｙ）にまで移動させ、マスクとワークの位置合わせを行い、マスクパターンをワーク上に露光する。
Ｘ ＝ Ｘｎ＋ΔＸーＧ・tan δ・cos φ
Ｙ ＝ Ｙｎ＋ΔＹ−Ｇ・tan δ・sin φ
但し、Ｇ：マスクとワークとの実際のギャップ量
δ：照射光のマスクヘの入射角
φ：マスクパターンのＸ方向に対して照射光が入射する照射角
【００１１】
以上のように、本発明においては、光の入射角δ、照射角φと、ギャップ量Ｇに基づいてマスクに対するワークの位置合わせを行いマスクパターンをワーク上に露光しているので、マスクパターンをワークの所定の位置に投影させることができ、所望の部分に光を照射することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例のプロキシミティ露光装置の構成例を示す図である。
同図において、ワークステージＷＳ上には例えば液晶表示素子基板等のワークＷが載置されている。また、ワークＷ上には、所定のギャップＧ（同図ではギャップ量が誇張して描かれている）を介してマスクＭが配置されている。
マスクＭとワークＷには位置合わせのためのマスクアライメントマーク（以下マスクマークＭＡＭという）、ワークアライメントマーク（以下ワークマークＷＡＭという）が記されており、後述するアライメント顕微鏡７によりマスクマークとワークマークを観察し、マスクＭとワークＷの位置合わせが行われる。
ワークステージＷＳはＸＹθ方向駆動機構１によりＸＹθ方向（Ｘは例えば同図の左右方向、Ｙは同図紙面の垂直方向、θはＸＹ平面に直交する軸の回りの回転）に駆動され、また、Ｚ方向駆動機構２によりＺ方向（同図の上下方向）に駆動される。
【００１３】
３はランプハウスであり、ランプハウス３内には、紫外光を含む光を放出するランプと楕円反射鏡等が設けられ、ランプハウス３の出射口３ａから平行な露光光が放出される。
また、ランプハウス３は同図に示すように円弧状のガイド４により支持されており、ランプハウス３は上記ガイド４に沿って移動可能に構成されている。したがって、ランプハウス駆動機構５によりガイド４に沿ってランプハウス３を移動させることにより、マスクＭおよびワークＷに対する露光光の入射角δを変えることができる。
さらに、ランプハウス３、ガイド４およびランプハウス駆動機構５全体は軸Ｔを中心に回転できるように構成されており、上記ランプハウス駆動機構５によりランプハウス３を軸Ｔの回りに回転させることにより、マスクＭ、ワークＷへの露光光の照射方向を変えることができる（以下、軸Ｔ回りの回転角を照射角φという）。
【００１４】
すなわち、ランプハウス３をガイド４によって移動させることにより入射角δを０＜δ＜９０°の範囲で変えることができ、また、ランプハウス３をＴ軸回りに回転させることにより、照射角φを０≦φ≦３６０°の範囲で変えることができる。
なお、上記したランプハウスとしては、本出願人が先に特願平９−２１３２６６号公報で提案したものを使用することができる。
【００１５】
マスクＭの上には、マスクＭとワークＷのギャップ量Ｇを測定するためのギャップ測定器６と、マスクＭとワークＷの位置合わせを行うためのアライメント顕微鏡７が配置されている。なお、ギャップ測定器としては、本出願人が先に特願平９−７５５６４号で提案した測定器を使用することができる。
１０は制御部であり、制御部１０は上記ギャップ測定器６、アライメント顕微鏡７の出力に基づき上記ＸＹθ方向駆動機構１、Ｚ方向駆動機構２を駆動してワークステージＷＳをＸＹθＺ方向に移動させる。
また、制御部１０はマスクＭとワークＷとの光照射間隙であるギャップ量Ｇの設定値Ｇｏ、ワークＷに入射する光の角度の設定値δｏ，φｏを記憶する記憶部１０ａを備えており、入力部１１から入力されるこれらの設定値は、記憶部１０ａに設定される。
【００１６】
次に、本発明におけるマスクとワークの位置合わせ方法について説明する。
ここでは、マスクＭに図２のようなマスクパターン（１画素分のマスクパターンを示している）が形成され、マスクＭを固定しワークが移動する場合を例にして説明する。
上記マスクＭを用い、マスクＭとワークＷとを所定のギャップＧを設けて配置し、図３に示すようにアライメント顕微鏡７によって、マスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭとを検出する。
図３において、７はアライメント顕微鏡であり、アライメント顕微鏡７はＣＣＤカメラ７ａとアライメント光を放出する光源７ｂを備えており、光源７ｂが放出するアライメント光をマスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭに照射して、アライメント顕微鏡７のＣＣＤカメラ７ａによりマスクマークＭＡＭ、ワークマークＷＡＭを受像する。受像した画像信号は前記した制御部１０に送られる。
【００１７】
位置合わせが行われる前は、アライメント顕微鏡７には、マスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭが図４に示すように観察される。
ここで、マスクＭとワークＷを垂直方向に位置合わせする場合には、マスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭとが一致するように（図４においてワークマークＷＡＭがマスクマークＭＡＭの中の点線で示す位置になるように）、ワークをＸＹθ方向に移動させれば、マスクＭとワークＷとの垂直方向の位置合せができる。上記図３はこの状態を示している。
すなわち、ワークステージＷＳの移動量と、ワークステージＷＳの移動に伴うワークマークＷＡＭの画像処理座標における移動量との相関関係をあらかじめ求めておき、アライメント顕微鏡７から得られる図３のようなアライメントマークの位置情報を、制御部１０において画像処理し、各アライメントマーク画像処理座標における位置座標を演算する。
【００１８】
上記処理を行なえば、座標（Ｘｎ，Ｙｎ）にあるワークマークＷＡＭが、マスクマークＭＡＭと一致する座標にまで移動するＸＹθ方向の変位量（ΔＸ，ΔＹ，Δθ）を計算することができる。
すなわち、ＸＹθ方向の変位量（ΔＸ，ΔＹ，Δθ）は、図５に示すような２個所のマスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭの位置が一致するようなワークステージＷＳのＸＹ方向の移動量とワークステージＷＳの回転量θとして計算される。
上記のような計算に基づきワークステージＷＳを移動させて、マスクＭとワークＷとの垂直方向の位置合せがなされたとするとワークマークＷＡＭの位置座標は（Ｘｎ＋ΔＸ，Ｙｎ＋ΔＹ）となる。
【００１９】
ところで、マスクＭに対して斜めに光を照射する場合には、照射光は平行光であるので、マスクパターンのワークＷ上に投影される位置は、図６（ａ）（ｂ）に示すように「照射光がマスクＭに入射する角度（入射角）δ」、「マスクパターンのＸ方向に対して照射光が入射する角度（照射角）φ」および「マスクＭとワークＷとのギャップ量Ｇ」に依存してシフトする。
マスクパターンの面内にＸＹ座標軸を定義し、そのＸ軸に対して光が入射する角を照射角φとする。上記マスクパターンのＸＹ座標軸の方向とワークステージのＸＹ座標軸の方向とは一致するようにし、ワークステージの移動制御を行う。したがって、ワークＷを、上記シフト量だけ移動すれば、図６（ｃ）に示すようにマスクパターンを所定の領域に投影させ所望の部分に光を照射できることになる。
【００２０】
上記シフト量は次のように計算される。
図６（ｂ）に示すように、マスクＭに対して垂直に光を入射したときに、あるマスクマークＭＡＭがワークＷ上に投影される位置座標を（Ｘｏ，Ｙｏ）、マスクＭとワークＷとのギャップ量をＧ、照射光のマスクヘの入射角をδ、マスクパターンのＸ方向に対して照射光が入射する照射角をφとすると、マスクパターンのシフトする位置（Ｘ，Ｙ）は、以下の式で表される。
Ｘ＝Ｘｏ−Ｇ・tan δ・cos φ
Ｙ＝Ｙｏ−Ｇ・tan δ・sin φ
ここで、座標（Ｘｏ，Ｙｏ）は、マスクＭとワークＷとを垂直方向に位置合せしたときのワークマークの位置座標と考えられるので、
（Ｘｏ，Ｙｏ）＝（Ｘｎ＋ΔＸ，Ｙｎ＋ΔＹ）
したがって、ワークマークＷＡＭを座標（Ｘｎ，Ｙｎ）から座標（Ｘ，Ｙ）にまで移動するように、ワークステージをＸＹθ方向に移動制御すれば、斜めから光を照射したとき、所望の領域のみに光を照射できる。
【００２１】
次に、前記図１に示した露光装置おいて、上記方法を用いて位置合わせを行い露光処理を行う場合の動作を説明する。
（１）マスクＭとワークＷとの光照射間隙であるギャップ量の設定値Ｇｏ、ワークＷへの入射角の設定値δｏ、照射角の設定値φｏを入力部１１から入力する。上記ギャップ量Ｇｏ、入射角の設定値δｏ、照射角の設定値φｏは制御部１０の記憶部１０ａに記憶される。
（２）制御部１０は入力された入射角δｏ，照射角φｏ情報に基づき、ランプハウス移動機構５を駆動し、光を照射するランプハウス３を移動させる。
（３）ランプハウス移動機構５に設けられたエンコーダ（図示せず）の出力が制御部１０に入力され、制御部１０はランプハウス３の移動量を求め、実際のワークに入射する光の角度δ，φを計算し、その値が制御部１０の記憶部１０ａに記憶される。
【００２２】
（４）一方、ワークステージＷＳがＺ方向駆動機構２によって上昇する。アライメントギャップ位置にて、アライメント顕微鏡７によって、マスクマークＭＡＭとワークマークＷＡＭの検出を行う。検出信号を画像処理しその情報に基づき、制御部１０において、垂直方向においてマスクとワークのＸＹθ方向の位置合せが行われたとするワークステージＷＳの位置座標（Ｘｎ＋ΔＸ，Ｙｎ＋ΔＹ）＝（Ｘｏ，Ｙｏ）を求める。
（５）その後、設定ギャップ量Ｇｏにしたがって、ワークステージＷＳは設定ギャップ量Ｇｏの位置にまで上昇移動する。
移動後、ギャップ測定器６によりマスクＭとワークＷとのギャップ量Ｇを複数個所で測定し、その値を制御部１０にフイードバックし、設定されたギャップ量Ｇｏに対し所定の範囲になるようにワークステージＷＳのＺ方向の位置を、図示しないあおり調整機構によりあおり調整する。
液晶表示子の基板は前記したように大型で用いられるマスクＭも大型であり、マスクＭは自重によるたわみを生じる。したがって、ギャップ量Ｇが設定値Ｇｏに対し許容範囲に入っているかどうか再測定を行ない、必要であればマスクＭのたわみを調整する必要がある。
【００２３】
（６）調整が終了したときの実際のギャップ量をＧとする。このギャップ量Ｇを制御部１０の記憶部１０ａに記憶する。
（７）記憶部１０ａに記憶された光の角度の設定値δ，φ、およびギャップ量Ｇに基づき、制御部１０はワークステージの移動すべき位置座標（Ｘ，Ｙ）を前記の式を用いて計算する。
この計算結果に基づき、制御部１０はＸＹθ方向駆動機構１によりワークマークＷＡＭが座標（Ｘ，Ｙ）になるようにワークＷを移動させる。
（８）ワークステージＷＳの移動完了後、ランプハウス３より光を照射し、マスクパターンをワークＷ上に露光する。
なお、ランプハウス３を手動で移動させる機構の場合は、ワークＷに入射する光の角度の設定値δo ，φo をそのまま用いてワークＷの移動位置を求めることになる。
【００２４】
（９）以上のようにして、液晶表示素子基板上の画素の第１の領域の露光が終了すると、前記したように例えばワークを１８０°回転し、上記のようにマスクＭとワークＷの位置合わせを行ったのち、第１の領域と画素中心を中心として点対称の位置にある第３の領域を所定の入射角と照射角を持って光照射する。
さらに、マスクＭを交換して、前記したように液晶表示素子基板上の画素の第２，第４の領域の露光を行う。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においは、マスクとワークとを所定のギャップで配置し、マスクを介しワークに対して斜めに光を照射するプロキシミティ露光装置において、マスクとワークとのギャップ量Ｇ、照射光のマスクヘの入射角δ、マスクパターンのＸ方向に対して照射光が入射する照射角φに基づき、投影されるマスクパターンのシフト位置を計算し、その計算結果にしたがってワークを移動し光を照射しているので、マスクパターンをワークの所定の位置に投影させることができ、所望の部分に光を照射することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のプロキシミティ露光装置の構成を示す図である。
【図２】マスクに形成されたマスクパターンの一例を示す図である。
【図３】マスクＭとワークＷを垂直方向に位置合わせする場合を説明する図である。
【図４】アライメント顕微鏡により検出されるマスクマークとワークマークを示す図である
【図５】マスクとワークの位置合わせを説明する図である。
【図６】マスクとワークに斜めに光が入射したときの位置合わせを説明する図である。
【図７】液晶表示素子の模式図を示す図である。
【図８】光配向のために使用されるマスクＭの一例を示す図である。
【符号の説明】
１ ＸＹθ方向駆動機構
２ Ｚ方向駆動機構
３ ランプハウス
３ａ 出射口
４ ガイド
５ ランプハウス駆動機構
６ ギャップ測定器
７ アライメント顕微鏡
１０ 制御部
１０ａ 記憶部
１１ 入力部
Ｍ マスク
Ｗ ワーク
ＷＳ ワークステージ
ＭＡＭ マスクアライメントマーク
ＷＡＭ ワークアライメントマーク
Claims (2)
- マスクパターンが形成されたマスクに対し、ワークを所定のギャップを設けて配置し、マスクを介してワークに斜めから光を照射して、マスクパターンをワークの第１の領域上に露光し、マスクを交換もしくはマスクを回転させて、マスクを介してワークに上記とは異なる方向から斜めに光を照射してワークの第２の領域上に露光する操作を繰り返してワーク上の各領域を露光し、液晶表示素子の配向膜の光配向を行うプロキシミティ露光方法であって、
マスクアライメントマークとワークアライメントマークを検出して、その位置座標を求め、
マスクに対する光の入射角と、照射角と、マスクとワークの間の ギャップ量とに基づき、マスクに光を垂直に照射した場合のマスクパターンのワーク上の投影位置と、マスクに斜めから光を照射した場合のマスクパターンのワーク上の投影位置とのずれ量を計算し、
上記マスクアライメントマークとワークアライメントマークの位置座標と、上記計算されたずれ量に基づき、ワークを移動させて、マスクとワークの位置合わせを行い、マスクパターンをワーク上に露光する
ことを特徴とするプロキシミティ露光方法。 - マスクアライメントマークとワークアライメントマークとを検出するアライメント顕微鏡と、
マスクとワークとのギャップを測定するギャップ測定器と、
ワークステージをＸＹＺθ方向に移動させるワークステージ移動機構と、
マスクを介しワークに対して斜めに光を照射する光照射装置とを備え、
マスクパターンが形成されたマスクに対し、ワークを所定のギャップを設けて配置し、マスクを介してワークに斜めから光を照射して、マスクパターンをワークの第１の領域上に露光し、マスクを交換もしくはマスクを回転させて、マスクを介してワークに上記とは異なる方向から斜めに光を照射してワークの第２の領域上に露光する操作を繰り返してワーク上の各領域を露光し、液晶表示素子の配向膜の光配向を行うプロキシミティ露光装置におけるプロキシミティ露光方法であって、
ワークをマスクに対し所定の間隔になるように配置し、
ギャップ測定器によりマスクとワークとの実際のギャップ量を測定し、
アライメント顕微鏡によりマスクに垂直な方向から見てマスクアライメントマークとワークアライメントマークとを検出し、
任意のＸＹ座標において、検出したワークアライメントマークの位置座標を（Ｘｎ，Ｙｎ）、
ワークステージをＸＹθ方向に移動してマスクアライメントマークに対しワークアライメントマークの位置合せを行なった場合のワークアライメントマークの位置座標を（Ｘｎ＋ΔＸ，Ｙｎ＋ΔＹ）とすると、
ワークステージをＸＹθ方向に移動することで、ワークアライメントマークの位置座標を（Ｘｎ．Ｙｎ）から下式で表される位置座標（Ｘ，Ｙ）にまで移動させ、マスクパターンをワーク上に露光する
Ｘ ＝ Ｘｎ＋ΔＸーＧ・tan δ・cos φ
Ｙ ＝ Ｙｎ＋ΔＹ−Ｇ・tan δ・sin φ
但し、Ｇ：マスクとワークとの実際のギャップ量、δ：照射光のマスクヘの入射角、φ：マスクパターンのＸ方向に対して照射光が入射する照射角
ことを特徴とするプロキシミティ露光方法。
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| KR100480620B1 (ko) * | 2002-09-19 | 2005-03-31 | 삼성전자주식회사 | 마이크로 미러 어레이를 구비한 노광 장치 및 이를 이용한노광 방법 |
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| JP4603387B2 (ja) * | 2005-02-22 | 2010-12-22 | 大日本印刷株式会社 | 液晶表示装置用光学素子の製造装置 |
| JP4892859B2 (ja) * | 2005-04-20 | 2012-03-07 | ウシオ電機株式会社 | 偏光光照射装置 |
| JP4758200B2 (ja) * | 2005-10-28 | 2011-08-24 | 京セラキンセキ株式会社 | 露光装置、及び露光方法 |
| JP2007170827A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Toppan Printing Co Ltd | 周期性パターンの欠陥検査装置 |
| JP5052821B2 (ja) * | 2006-05-31 | 2012-10-17 | 京セラクリスタルデバイス株式会社 | 露光装置 |
| JP2008091793A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Tohoku Univ | 露光方法及び露光装置 |
| US8189152B2 (en) | 2007-04-20 | 2012-05-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Production method of liquid crystal display device and liquid crystal display device |
| TW201239483A (en) * | 2011-03-25 | 2012-10-01 | Chimei Innolux Corp | Methods for manufacturing LCD substrates and LCDs |
| TW201243506A (en) * | 2011-03-25 | 2012-11-01 | Hitachi High Tech Corp | Method and system for exposing alignment film for liquid crystal, and liquid crystal panel manufactured using system for exposing alignment film for liquid crystal |
| KR101941547B1 (ko) * | 2012-01-06 | 2019-04-15 | 삼성디스플레이 주식회사 | 광 배향 방법, 이를 수행하기 위한 노광 장치 및 액정 표시 패널 |
| JP6308816B2 (ja) * | 2013-03-07 | 2018-04-11 | 株式会社ブイ・テクノロジー | 光配向用偏光照射装置 |
| JP6015810B2 (ja) * | 2015-05-14 | 2016-10-26 | ウシオ電機株式会社 | 光照射装置および光照射方法 |
| FR3052880B1 (fr) * | 2016-06-21 | 2019-01-25 | H.E.F. | Systeme et methode de realisation d'un masque optique pour micro-texturation de surface, installation et methode de micro-texturation de surface |
| CN107561871B (zh) * | 2016-07-01 | 2020-04-10 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 接近式曝光和光配向一体装置、光配向方法及曝光方法 |
| KR101922204B1 (ko) * | 2017-11-20 | 2018-11-26 | 한국기계연구원 | 스캐닝 방식의 노광 장치 |
| CN108519726B (zh) * | 2018-04-03 | 2020-06-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种曝光图案的补正方法和装置、曝光设备 |
| KR102253693B1 (ko) * | 2018-11-02 | 2021-05-18 | 한국기계연구원 | 경사-회전 노광 헤드 및 이를 구비한 사물인터넷 노광 장비 |
| CN112782944A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-05-11 | 福州大学 | 一种基于RGBW的Micro-LED光刻工艺 |
| CN112817213B (zh) * | 2021-01-27 | 2023-04-07 | 福州大学 | 一种基于RGBW的Micro-LED制备系统 |
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| EP0421746B1 (en) * | 1989-10-03 | 1997-04-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| JP3023893B2 (ja) * | 1990-08-01 | 2000-03-21 | キヤノン株式会社 | 角度ずれ検出方法およびその装置と露光装置 |
| US5827629A (en) * | 1995-05-11 | 1998-10-27 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Position detecting method with observation of position detecting marks |
| JP3334569B2 (ja) * | 1996-09-27 | 2002-10-15 | ウシオ電機株式会社 | 照射角度を変えられるプロキシミティ露光装置 |
| JP3296239B2 (ja) * | 1997-03-27 | 2002-06-24 | ウシオ電機株式会社 | 間隙設定機構を備えたプロキシミティ露光装置 |
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