TWI386762B

TWI386762B - 曝光裝置及圖形形成方法

Info

Publication number: TWI386762B
Application number: TW94116803A
Authority: TW
Inventors: Ito Miyoshi
Original assignee: V Technology Co Ltd
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2013-02-21

Description

曝光設備及圖形形成方法

本發明是關於在具有功能性圖形的被曝光體上直接曝光的裝置及圖形形成方法，在被曝光體上具有預先形成作為基準的功能性圖形，利用攝像裝置檢出預定的基準位置，以該基準位置作為基準，控制光束進行掃描，可以提高功能性圖形的對位精度，並降低曝光設備成本的曝光設備及圖形形成方法。

傳統的曝光設備，是利用在玻璃基板上所形成光罩圖形作為光罩，將光罩圖形以曝光轉寫的方式轉移到曝光體上，使用的設備，例如步進機，微鏡片投影和近接式曝光機等。但是這些傳統的曝光設備，在進行多層圖形的曝光時，各層圖形之間的對位精度會有很大的問題。特別是生產大型LCD的TFT和彩色濾光片時所使用大型光罩，由於要求光罩圖形的排尺寸精度非常高，因此會大幅增加光罩的成本。而且為了達到所需要的對位精度，下層的功能性圖形必須和光罩圖形上的對位，如果是大型光罩時對位會產生很大的問題。

除了使用光罩之外，也可以使用電子束，或是雷射，直接在被曝光體上根據CAD的檔案資料進行掃描曝光。這種曝光設備必須具備雷射光源，將雷射光源所產生的雷射光變成反覆掃描的曝光光學系統，以及傳送曝光體的裝置等部份，藉由CAD資料控制雷射光源的發射狀態，產生反覆掃描，同時，被曝光體相對雷射束的掃描方向垂直移動，在曝光體上形成平面的CAD資料的圖形（例如，日本特開2001－144415號公報）。

但是這種直接掃描型的曝光設備，由於對於CAD資料的圖形精度要求也很高，因此和使用光罩的曝光設備一樣，在進行多層圖形的製程時，也會有不同曝光設備之間，功能性圖形對位精度不夠的問題。針對這個問題也需要高精度的曝光設備，因此曝光設備的成本也很高。

而且，下層功能性圖形和CAD圖形之間的對位如果事先沒有設計好，和使用光罩的其他曝光設備一樣，也會產生問題。

針對上述的問題，本發明的目的是提出一種可以改善功能性圖形對位精度，同時降低曝光設備成本的曝光設備及圖形形成方法。

為了達到此目的，本發明之曝光設備的曝光光學系統，利用一種光束直接在被曝光體上預先形成的基準功能性圖形上，進行相對掃描，直接對被曝光體上的功能性圖形進行曝光的曝光設備。而其具備在被曝光體的運動方向上，前述光束掃描位置的前方為攝像位置，擷取上述被曝光體上預先形成作為曝光位置基準的功能性圖形影像的攝像裝置；以及照明基準功能性圖形讓攝像裝置擷取影像的照明裝置；以及檢出上述攝像裝置所擷取基準功能性圖形的影像，以該基準位置作為基準控制光束照射開始和停止的光學系統控制裝置。

藉由上述結構，照明裝置照明了被曝光體上，預先形成作為基準的功能性圖形，利用攝像裝置擷取上述功能性圖形的影像，利用光學系統控制裝置，檢出所擷取基準功能性圖形上的預定基準位置的影像，以該基準位置作為基準控制往復掃描的光束照射開始和停止。因此，可以提高被曝光體上預先形成的基準功能性圖形與預定功能性圖形的對位精度。在進行多層功能性圖形的疊層時，各層功能性圖形的對位精度也可以提高。使用多台曝光設備形成疊層圖形時，可以排除曝光設備間精度差異所造成對位精度變差的問題，抑制曝光設備成本的增加。

上述光學系統控制裝置的檢出方法，是利用攝像裝置所擷取的基準功能性圖形進行二進位處理，並與預設基準位置相當的畫像資料比較，檢出兩個資料中一致的部份。藉由攝像裝置所擷取的基準功能性圖形影像，以光學系統控制裝置進行二進位處理，並與預定基準位置相當的畫像資料比較，檢出兩個資料一致的部份。達到高速即時檢出基準位置的目的。

上述攝像裝置中的受光元件呈列狀配列。呈列狀排列的受光元件，藉由攝像裝置擷取基準功能性圖形的一維畫像資料。如此，可以抑制攝像裝置的成本增加，以及提高資料的處理速度。

上述的照明裝置位於被曝光體的背面。因此，照明裝置可以由被曝光體的背面照明。如此，可以增加擷取畫像的對比，提高畫像資料的取像精度。達到高精度的曝光要求。

在上述的曝光光學系統中，具有偏光軸互相垂直而分離配置的兩個偏光元件，以及，在兩個偏光元件間施加電壓，改變偏光的偏極方向作為光開關的電氣光學調變器，而其係位於光束的光軸上。藉由偏光軸互相垂直而分離配置的兩個偏光元件間設置的電氣光學調變器上的施加電壓，可以控制光束的照射開始和停止。並達到光束照射和停止的高速切換動作，並提高曝光圖形的形成精度。

因此，所述之被曝光體，係相對著該被曝光體掃描光束的掃描軌跡，可以與基準功能性圖形排列方向平行的移動方向傾斜配置。依此，將被曝光體相對移動方向傾斜配置，光束的掃描軌跡與基準功能性圖形的排列方向平行。因此，不會與基準功能性圖形排列方向的開始曝光位置，和曝光結束位置偏離，而能夠正確地形成曝光圖形。

根據本發明的圖形形成方法，係以曝光光學系統利用光束在被曝光體上進行相對掃描，直接在該被曝光體上曝光的圖形形成方法，其並利用照明裝置，照明在被曝光體上預先形成作為曝光位置基準的功能性圖形，在被曝光體的傳送方向上，光束掃描位置的前方，利用攝像裝置擷取基準功能性圖形的影像，利用光學系統控制裝置，以攝像裝置擷取基準功能性圖形的影像，並檢出預設的基準位置，以該基準位置作為基準，控制光束照射開始或停止，在預定位置上曝光預定的功能性圖形。

根據這個方法，以攝像裝置在被曝光體的傳送方向上，光束掃描位置的前方位置，擷取基準功能性圖形的影像，利用光學系統控制裝置，檢出攝像裝置所擷取功能性圖形影像上的預設基準位置，以該基準位置，作為基準控制光束照射開始或停止，而在上述功能性圖形所對應的位置上，進行其他功能性圖形的曝光。因此，利用被曝光體上預先形成作為基準的功能性圖形，提高預定功能性圖形的對位精度。因此，即使形成多層功能性圖形的疊層時，可以提高各層功能性圖形間的對位精度。因此，使用多台曝光設備形成疊層圖形時，可以解決曝光設備間精度差異造成功能性圖形對位精度變差的問題，降低曝光設備的成本。

上述利用光學系統控制裝置的基準位置檢出方法，是以攝像裝置擷取基準功能性圖形的影像，進行二進位處理，再與前述預設基準位置相當的影像資料相比較，檢出兩個資料一致的部分。依此，光學系統控制裝置對攝像裝置所擷取的基準功能性圖形影像，進行二進位處理，並與預設基準位置相當的影像資料相比較，檢出兩個資料一致的部份作為基準位置。因此，可以達到高速即時檢出基準位置的目的。

而且，前述攝像裝置係受光元件呈單列排列者。因此，呈單列排列的受光元件可以用攝像裝置擷取基準功能性圖形的一維影像資料。從而，可以抑制攝像裝置的成本增加，同時提升資料的處理速度。

而且，照明裝置位於被曝光體的背面。由於照明裝置由被曝光體的背面照明。因此可以提高擷取影像的對比以及影像資料的精度，達到高精度曝光的目的。

而且，在曝光光學系統的光軸上具有偏光軸互相垂直分離配置的二個偏光元件及位於二個偏光元件間施加電壓會改變光偏極方向作為光開關的電氣光學調變器。因此，可以在電氣光學調變器上施加電壓，來控制光束照射及停止。因此可以高速切換光束照射及停止的動作，提高曝光圖形的成形精度。

因此，所述被曝光體，係相對於該被曝光體掃描的光束掃描軌跡，可以與平行基準功能性圖形排列方向的移動方向呈傾斜配置。因此，相對被曝光體移動方向呈傾斜配置，光束的掃描軌跡可以與基準功能性圖形的排列方向平行。於是，基準功能性圖形的排列方向曝光開始和結束的位置時，仍能形成正確的曝光圖形。

第1圖是本發明曝光設備第1實施態樣的概念圖。該曝光設備1是在被曝光體上直接曝光，形成功能性圖形者，其具有：雷射光源2、曝光光學系統3、傳送裝置4、攝像裝置5、作為照明裝置的背光照射裝置6和光學系統控制裝置7。上述功能性圖形為產品功能必要的結構圖形，例如：彩色濾光片黑色矩陣的畫素圖形，和紅、藍、綠各色濾光圖形，如果是半導體元件的話，例如：配線圖形和各種電極圖形等。以下，以彩色濾光片的玻璃基板為例進行說明。

雷射光源2用以發射光束，例如：產生355nm紫外線，輸出功率為4W以上的高功率固態雷射光源。

雷射光源2的光束射出方向前方具有曝光光學系統3。該曝光光學系統3利用雷射光在玻璃基板8上進行往復掃描，從雷射光射出方向的前方開始，依序是光開關9、光偏向裝置10、第1反射鏡11、多面鏡12，fθ透鏡13和第2反射鏡14。

光開關9可以切換雷射光照射及停止，如第2圖中的第1及第2偏光元件15A、15B，該偏光元件15A、15B係以偏光軸p互相垂直而分離配置（如同圖，偏光元件15A的偏光軸p設定為垂直方向，偏光元件15B的偏光軸p設定為水平方向），第1及第2偏光元件15A、15B間，具有電氣光學調變器16。在電氣光學調變器16施加電壓時，會讓偏光（直線偏光）的偏極面進行數nsec的高速旋轉。例如施加0電壓時，如同圖(a)的第1偏光元件15A可以選擇性地透過垂直偏極面的直線偏光，並直接穿過電氣光學調變器16到達第2偏光元件15B。由於第2偏光元件15B的偏極面為水平方向，因此具有垂直偏極面的直線偏光無法穿透，這時雷射光為停止照射狀態。另一方面，如同圖(b)，對電氣光學調變器16施加電壓時，入射該電氣光學調變器16的直線偏光的偏極面會旋轉90度，原本垂直偏極面的直線偏光由電氣光學調變器16射出時會變成水平偏極面的直線偏光，並穿透第2偏光元件15B。因此，雷射光變為照射狀態。

光偏向裝置10為偏離雷射光垂直掃描方向（玻璃基板8的移動方向如第1圖箭號A方向所示）時，調整調整雷射光正確掃描位置的裝置，例如：聲光元件（AO元件）。

第1反射鏡11為改變通過光偏向裝置10的雷射光到多面鏡12之間方向的平面鏡裝置。多面鏡12為雷射光往復掃描的裝置，例如正八角形柱狀旋轉體的側面上有八個反射鏡。被反射鏡其中之一反射的雷射光，隨著多面鏡12的旋轉往一維方向掃描，當轉到下一個反射鏡面時，雷射光的照射位置會瞬間回到原來的位置，再次隨著多面鏡12的旋轉往一維方向開始掃描。

fθ透鏡13是讓雷射光的掃描速度與玻璃基板8等速的裝置，焦點位置約與多面鏡12的鏡面位置一致。第2反射鏡14為將通過fθ透鏡13的雷射光反射，使其垂直入射玻璃基板8面的平面鏡。同時在fθ透鏡13射出面附近，雷射光開始掃描的位置，具有與掃描方向垂直的線感測器17，檢出雷射光預定掃描位置和實際掃描位置間的偏差量，同時檢出雷射光開始掃描的時間。該線感測器17除了fθ透鏡13之外，也可以用來檢出雷射光的掃描開始點，例如：設置在後述傳送玻璃基板的平台18上。

第2反射鏡14的下方具有傳送裝置4。該傳送裝置4是將玻璃基板8放置在平台18上，使用例如傳送滾輪19，以預定速度在垂直雷射光掃描的方向上傳送平台18，該傳送滾輪19具有旋轉驅動的傳送驅動部份20，例如馬達。

傳送裝置4上方的箭號A表示傳送方向，上述雷射光掃描位置的前方，具有攝像裝置5。該攝像裝置5用來擷取玻璃基板8上預先形成作為基準曝光位置的功能性圖形的黑色矩陣畫素，受光元件為列狀排列，例如線CCD。如第3圖所示，攝像裝置5的攝像位置E和雷射光掃描位置F的距離D，設定為黑色矩陣21的畫素22的傳送方向排列間距P的整數倍（n倍）。因此，傳送玻璃基板8時，當畫素22的中心和雷射光的掃描位置一致時，雷射光開始掃描，因此掃描時序能夠一致。而且上述的距離D越小越好。如此，可以縮小玻璃基板8的移動誤差，使雷射光利用畫素22達到決定正確的掃描位置。第1圖中的攝像裝置5設有三台，如果雷射光的掃描範圍小於一台攝像裝置5的影像處理範圍時，使用一台攝像裝置5即可。掃描範圍大於一台攝像裝置5的影像處理範圍時，最好設置多台的攝像裝置5。

傳送裝置4的下方，具有背光照射裝置6。該背光照射裝置6，可例如為面光源，用來照明畫素22，讓攝像裝置5可以擷取影像。

光學系統控制裝置7與雷射光源2、光開關9、光偏向裝置10、多面鏡12、線感測器17、傳送裝置4及攝像裝置5連接。該光學系統控制裝置7具有攝像裝置5，以檢出攝像畫素22圖形影像上的預設基準位置、以該基準位置作為基準控制雷射光源2照射開始或停止，同時，根據線感測器17的輸出，控制光偏向裝置10的施加電壓，改變雷射光的射出方向，且控制多面鏡12的旋轉速度，並維持雷射光固定的掃描速度，利用傳送裝置4控制玻璃基板8為預定的傳送速度。因此，備有啟動雷射光源2的光源驅動部份23，控制雷射光的照射開始及停止的光開關控制器24，以光偏向裝置10控制雷射光偏向量的光偏向裝置驅動部份25A，控制驅動多面鏡12的多面鏡驅動部份25B，控制傳送裝置4傳送速度的傳送控制器26，控制背光照射裝置6點燈和關燈的背光控制器27，將攝像裝置5所擷取的影像進行A/D轉換的A/D轉換部28，根據A/D轉換的影像資料判斷雷射光照射開始和停止位置的影像處理部份29，儲存影像處理部份29處理所得到的雷射光照射開始位置（以下以開始曝光位置表示）及照射停止位置（以下以結束曝光位置表示）的資料，儲存開始曝光位置及結束曝光位置的查詢表等的記憶部份30，由該記憶部份30讀出開始曝光位置及結束曝光位置的資料根據光開關9 ON/OFF的調變資料的調變資料處理部份31，以及控制整體裝置動作的控制部份32。

第4圖及第5圖是影像處理部份29的結構區塊圖。如第4圖所示，影像處理部份29具有，例如三個並列連接的環型緩衝記憶體33A、33B、33C，該環型緩衝記憶體33A、33B、33C是由彼此並列連接例如三個線型緩衝記憶體34A、34B、34C，該線型緩衝記憶體34A、34B、34C連接輸出決定二進位臨界值和比較灰階資料的比較電路35，上述九個線型緩衝記憶體34A、34B、34C的輸出資料，和由第1圖的記憶部份30所得到決定開始曝光位置的第1基準位置的影像資料查詢表（開始曝光位置用LUT）相比較，當兩個資料一致時，輸出開始曝光位置判斷結果的開始曝光位置判斷電路36、上述九個線型緩衝記憶體34A、34B、34C的輸出資料，如第1圖所示由記憶部份30所得到決定結束曝光位置的第2基準位置相當的影像資料的查詢表（結束曝光位置用LUT）相比較，當兩個資料一致時輸出結束曝光位置的判斷結果的結束曝光位置判斷電路37。

如第5圖所示，影像處理部份29係具有輸入開始曝光位置判斷結果，與第1的基準位置相當的影像資料－致次數的計數電路38A、該計數電路38A的輸出和如第1圖所示由記憶部份30所得到的曝光開始畫素號碼相比較兩數值一致時如第1圖所示輸出曝光開始訊號給調變資料處理部份31的比較電路39A，輸入結束曝光位置判斷結果，與第2的基準位置相當的影像資料的－致次數的計數電路38B，該計數電路38B的輸出和如第1圖所示由記憶部份30所得到的曝光結束畫素號碼相比較兩數值一致時，如第1圖所示，輸出曝光結束訊號給調變資料處理部份31的比較電路39B，根據計數電路38A的輸出，計算前面畫素數目的前面畫素計數電路40，該前面畫素計數電路40的輸出和如第1圖所示由記憶部份30所得到的曝光畫素別號碼相比較兩數值一致時，如第1圖所示，輸出曝光畫素列指定訊號給調變資料處理部份31的比較電路41。其中，計數電路38A、38B是根據攝像裝置5開始讀取動作，並根據該讀取開始訊號進行重設。而前面畫素計數電路40是根據預定曝光圖形結束，和曝光圖形結束訊號進行重設。

接下來，說明該結構第1實施態樣的動作及圖形形成方法。首先，曝光設備1啟動電源，驅動光學系統控制裝置7。啟動雷射光源2發射雷射光。同時，多面鏡12開始旋轉，雷射光開始掃描。但是，這時光開關9為OFF狀態因此雷射光無法照射。

接下來，在傳送裝置4的平台18上放置玻璃基板8。由於傳送裝置4以定速度傳送玻璃基板8，如第6圖所示，雷射光的掃描軌跡（箭號B）相對平台18的移動方向（箭號A）呈傾斜。當玻璃基板8平行上述的移動方向（箭號A）配置時，如同圖(a)所示曝光位置在黑色矩陣21的掃描開始畫素22a和掃描結束畫素22b之間產生偏離。這時，如同圖(b)所示，如將玻璃基板8相對傳送方向（箭號A方向）傾斜配置時，畫素22的排列方向和雷射光的掃描軌跡（箭號B）並能達到一致。但是，實際上雷射光的掃描速度遠比玻璃基板8的傳送速度快，因此偏差量很小。如果玻璃基板8平行移動方向配置時，偏差可以由攝像裝置5的影像資料來量測，然後利用曝光光學系統3的光偏向裝置10補償偏差量。因此以下的說明不考慮發生偏差的情形。

接著傳送驅動部份20驅動平台18往第1圖箭號A的方向移動。這時，傳送驅動部份20利用光學系統控制裝置7控制，傳送控制器26維持定速度。

當玻璃基板8上所形成的黑色矩陣21到達攝像裝置5的攝像位置時，攝像裝置5開始進行攝像，根據所擷取的黑色矩陣21影像資料，檢出開始曝光位置及結束曝光位置。以下，参照第7圖的流程圖說明圖形形成方法。

步驟S1，先以攝像裝置5擷取黑色矩陣21的畫素22影像。所擷取的影像資料送入如第4圖所示影像處理部份29的三個環型緩衝記憶體33A、33B、33C進行處理。然後，由各環型緩衝記憶體33A、33B、33C輸出最新的三個資料。這時，例如環型由緩衝記憶體33A輸出二個之前的資料，由環型緩衝記憶體33B輸出一個之前資料，由環型緩衝記憶體33C輸出最新的資料。這些的各個資料分別根據三個線型緩衝記憶體34A、34B、34C，例如3X3CCD畫素的影像，配置在同一時脈上（時間軸）。其結果如第8圖(a)所得到的影像。將該影像數位化，變成如同圖(b)所對應的3X3的數值。這些數位化的影像，由於位於同－時脈上，利用比較電路35與臨界值比較，變成二進位數值。例如臨界值為"45"時，同圖(a)的影像變成同圖(c)的二進位。

接下來進行步驟S2，檢出曝光開始及曝光結束的基準位置。基準位置的檢出是利用開始曝光位置判斷電路36，比較二進位資料和第1圖記憶部份30的開始曝光位置LUT資料。

例如，指定開始曝光位置的第1基準位置，如第9(a)圖，設定為黑色矩陣21的畫素22的左上角時，曝光開始的LUT如同圖(b)，這時曝光開始的LUT資料變成"000011011"。比較二進位資料和曝光開始用LUT的資料"000011011"，當兩個資料一致時，判斷攝像裝置5所擷取的影像資料為第1基準位置，並由開始曝光位置判斷電路36輸出開始位置的判斷結果。如第10圖所示，畫素22為六個並列時，各畫素22左上角為第1的基準位置。

根據上述判斷結果，第5圖的計數電路38A會計算上述－致的次數。然後該計算次數與由第1圖記憶部份30所得到的曝光開始畫素號碼和比較電路39A相比較，當兩數值一致時，輸出曝光開始訊號改第1圖的調變資料處理部份31。這時，如第10圖所示，例如雷射光掃描方向上的第1個畫素22₁ 及第4個畫素22₄ 的左上角定為第1基準位置，攝像裝置5對應該第1基準位置的線CCD畫素位址，例如"1000"，"4000"儲存到光開關控制器24。

另一方面，二進位資料係利用結束曝光位置判斷電路37與第1圖由記憶部份30所得到的結束曝光位置用LUT的資料相比較。例如，指定結束曝光位置的第2基準位置設定為第11圖(a)的黑色矩陣21的畫素22的右上角時，結束曝光位置用LUT如同圖(b)，這時結束曝光位置用LUT的資料變成"110110000"。二進位資料與結束曝光位置用LUT的資料"110110000"相比較，當兩個資料一致時，判斷攝像裝置5所擷取的影像資料為曝光結束的基準位置，由結束曝光位置判斷電路37輸出結束位置的判斷結果。如上述，當第10圖的畫素22為六個並列時，各畫素22的右上角為第2基準位置。

根據判斷結果，如第5圖所示計數電路38B計算－致的次數。然後其計算次數如第1圖由記憶部份30所得到的曝光結束畫素號碼和比較電路39B相比較，兩數值一致時，如第1圖輸出曝光結束訊號給調變資料處理部份31。這時，如第10圖，例如，雷射光掃描方向上的第1個畫素22₁ ，及第4個畫素22₄ 的右上角定為第2基準位置，攝像裝置5對應該第2基準位置的線CCD畫素位址，例如"1900"、"4000"儲存在光開關控制器24。檢出開始曝光位置及結束曝光位置的基準位置後，進入步驟S3。

步驟S3是檢出玻璃基板8移動方向上的曝光位置。如第3圖所示，雷射光掃描位置F和攝像裝置5的攝像位置E之間的距離D，為畫素22移動方向的排列間距P的整數倍（n倍），藉由計算雷射光的掃描週期，可以推算出曝光位置。例如，第12圖，雷射光掃描位置和攝像裝置5的攝像位置間的距離D為畫素22排列間距P的3倍，在步驟S2中，檢出畫素22角落的第1及第2的基準位置之後（参照同圖(a)），然後移動玻璃基板8將畫素列中心線移到攝像裝置5的攝像位置（同圖(b)参照）與雷射光的掃描開始時序一致。假設雷射光的掃描週期T，玻璃基板8的傳送速度可以用移動與雷射光週期T相同的畫素22的1個間距來控制。因此，下一個1T時，畫素22移動到如同圖(c)所示的位置。2T之後，畫素22移動到如同圖(d)所示的位置。3T之後如同圖(e)所示，畫素22的列中心線到達雷射光的掃描位置。藉此檢出曝光位置。

接下來，步驟S4是在雷射光掃描時，調整曝光位置。具體方式如第13圖所示，曝光位置的調整，是以fθ透鏡13上的線感測器17，檢出目前雷射光的掃描位置（畫素位址）和預定基準畫素位址相比較的偏差量，控制光偏向裝置10使雷射光的掃描位置與基準畫素位址（基準掃描位置）一致。

接下來，步驟S5開始曝光。曝光開始是以光開關控制器24控制光開關9的ON時序。這時，當光開關9為ON狀態時，雷射光進行掃描，利用線型感應器17檢出雷射光的掃描開始時間，然後立刻關閉光開關9。這時，由調變資料處理部份31，例如，第10圖的曝光開始位置所對應的攝像裝置5的畫素位址"1000"讀出雷射光由掃描開始時間到開始曝光位置的時間t₁ ，而由控制部份32進行運算。這時，預先計算雷射光由掃描開始時間到攝像裝置5的畫素位址"1"的掃描時間t₀ ，當雷射光的掃描速度與攝像裝置5的線CCD的時脈CLK同步時，根據到畫素位址"1000"為止的時脈數計算結果，由t₁ ＝t₀ ＋1000CLK可以很容易求得掃描開始時間t₁ 。因此，由雷射光的掃描開始時間經過t₁ 之後，打開啟光開關9開始曝光。

接下來，步驟S6為檢出結束曝光位置。如同上述，結束曝光位置例如畫素位址"1900"的曝光結束時間t₂ 可以由t₂ ＝t0＋1900CLK求得。因此，由雷射光的掃描開始時間經過t₂ 之後關閉光開關9結束曝光。

接下來，步驟S7為判斷雷射光是否掃描結束。如果判斷為"NO"時回到步驟S2重複上述動作。然後，步驟S2如圖10，檢出例如第2的曝光開始位置"4000"及第2結束曝光位置"4900"，完成步驟S4之後進入步驟S5，同樣如上述由畫素位址"4000"開始曝光，到畫素位址"4900"時結束曝光。

如果步驟S7判斷為"YES"時回到步驟S1，進行新曝光位置的檢出動作。藉由重複上述動作，在需要的區域形成曝光圖形。

如第5圖中所示，如果指定曝光畫素列號碼，例如”L₁ , L₄ …"時，如第14圖所示對第1列畫素列L₁ 進行曝光之後，可以跳過第2列及第3列，直接對第4列畫素列L₄ 進行曝光。因此，可以分別對應紅、藍、綠的區域進行曝光。如果沒有畫素編號時最好設定跳過的數目。

根據第1實施態樣的曝光設備及圖形形成方法，以攝像裝置5擷取玻璃基板8上預先形成的黑色矩陣21畫素22的影像，檢出擷取畫素22影像上的預設基準位置，以該基準位置作為基準控制雷射光照射開始或停止形成曝光圖形，如此可以提高畫素22的曝光精度。

由於畫素22是根據預定的基準位置形成曝光圖形，因此可以解決不同曝光設備間精度差異造成功能性圖形對位精度變差的問題。而且也可以確保使用多台曝光設備1形成疊層圖形時達到高對位精度的要求。因此，可以降低曝光設備1的成本。

而且，由於以攝像裝置5讀取畫素22上預定的基準位置，至以該基準位置作為基準進行曝光及曝光停止的動作，因此不用事先考慮畫素22和曝光圖形間對位的問題，使得曝光變得更容易。

曝光圖形的CAD資料，只要具被畫素22內設定作為基準的基準位置的最低量曝光圖形的資料即可，因此可以減少CAD資料記憶部份的容量。因此除了可以降低設備的成本之外也可以提高資料的處理速度。

第15圖是本發明曝光設備第2實施態樣重要部份的概念圖。第2實施態樣的曝光設備，具有雷射光源2和發射其他波長，例如550nm以上，而可引導光的引導光源42，在該引導光源42的前方，以及雷射光的前方具有反射鏡43，在雷射光的光軸上光開關9和光偏向裝置10之間，具有半反射鏡44，讓引導光與雷射光重合在同－光軸上射出。因此，雷射光與引導光重疊一起進行掃描。雷射光由光開關9控制ON．OFF但是引導光在動作狀態期間一直維持ON的狀態（照射狀態）。

以第2實施態樣的結構進行曝光動作時，首先，檢出引導光通過線感測器17的時間作為掃描開始時間。接下來，以該掃描開始時間作為基準，經過預定時間之後，利用光開關控制器24開啟光開關9發射雷射光，照射玻璃基板8上開始曝光。接下來，從掃描開始時間，經過預定時間之後，關閉光開關9停止發射雷射光，結束曝光。這時，引導光仍維持照射狀態，由於引導光為長波長的紅光，或紅外光線，因此，不會造成塗佈在玻璃基板8上的光阻曝光。

第2實施態樣除了具有第1實施態樣同樣的效果之外，而且不會像第1實施態樣為了檢出掃描開始時間需要進行無用的曝光，直接在預定位置相進行曝光。

如第16圖所示，在控制上述畫素22上以預定的基準位置作為基準的曝光開始時間t₃ , t₅ …及曝光結束時間t₄ 的同時控制玻璃基板8的傳送速度，可以形成如圖所示複雜圖形的曝光。

實施態樣中的照明裝置為背面照明或是散射照明皆可。

本發明的曝光設備並不限於液晶顯示器的彩色濾光片等大型基板，也適用於半導體等的曝光設備。

曝光設備．．．1

雷射光源．．．2

曝光光學系統．．．3

傳送裝置．．．4

攝像裝置．．．5

背光照射裝置．．．6

光學系統控制裝置．．．7

玻璃基板．．．8

光開關．．．9

光偏向裝置．．．10

第1反射鏡．．．11

多面鏡．．．12

fθ透鏡．．．13

第2反射鏡．．．14

第1偏光元件．．．15A

第2偏光元件．．．15B

電氣光學調變器．．．16

線感測器．．．17

平台．．．18

傳送滾輪．．．19

傳送驅動部份．．．20

黑色矩陣．．．21

畫素．．．22

掃描開始畫素．．．22a

掃描結束畫素．．．22b

第1個畫素．．．22₁

第4個畫素．．．22₄

光源驅動部份．．．23

光開關控制器．．．24

光偏向裝置驅動部份．．．25A

多面鏡驅動部份．．．25B

傳送控制器．．．26

背光控制器．．．27

A/D轉換部．．．28

影像處理部份．．．29

記憶部份．．．30

調變資料處理部份．．．31

控制部份．．．32

環型緩衝記憶體．．．33A、33B、33C

線型緩衝記憶體．．．34A、34B、34C

比較電路．．．35

開始曝光位置判斷電路．．．36

結束曝光位置判斷電路．．．37

計數電路．．．38A

計數電路．．．38B

比較電路．．．39A

比較電路．．．39B

前面畫素計數電路．．．40

比較電路．．．41

引導光源．．．42

反射鏡．．．43

半反射鏡．．．44

第1圖是本發明曝光設備第1實施態樣的概念圖。

第2圖是光開關結構及動作說明的側視圖。

第3圖是雷射光掃描位置和攝像裝置的攝像位置的關係說明圖。

第4圖是影像處理部份前半部處理系統的區塊圖。

第5圖是影像處理部份後半部處理系統的區塊圖。

第6圖是垂直雷射光掃描方向移動的黑色矩陣和雷射光掃描軌跡的關係說明圖。

第7圖是本發明圖形形成方法的順序流程圖。

第8圖是環型緩衝記憶體輸出的二進位狀態說明圖。

第9圖是黑色矩陣畫素上預設的開始曝光位置的影像和查詢表的說明圖。

第10圖是黑色矩陣畫素上預設的基準位置和攝像裝置的畫素關係說明圖。

第11圖是黑色矩陣畫素上預設的結束曝光位置的影像和查詢表的說明圖。

第12圖是玻璃基板傳送方向上的畫素曝光位置檢出狀態示意說明圖。

第13圖是修正雷射光掃描位置的狀態說明圖。

第14圖是跳過黑色矩陣畫素列的曝光狀態說明圖。

第15圖是本發明曝光設備第2實施態樣重要部份的概念圖。

第16圖是以黑色矩陣畫素上預設的基準位置作為基準進行複雜形狀曝光圖形的形成狀態說明圖。