JPH07140042A - マスク板とガラス基板のギャップ測定光学系 - Google Patents
マスク板とガラス基板のギャップ測定光学系Info
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- JPH07140042A JPH07140042A JP30991593A JP30991593A JPH07140042A JP H07140042 A JPH07140042 A JP H07140042A JP 30991593 A JP30991593 A JP 30991593A JP 30991593 A JP30991593 A JP 30991593A JP H07140042 A JPH07140042 A JP H07140042A
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- gap
- resist
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マスク板１の下面と、ガラス基板２に塗布さ
れたレジスト薄膜２a とのギャップＧを正確に測定す
る。 【構成】 マスク板１の上面に対してＳ偏光波のレーザ
ビームを６７°±２°の入射角θa で投射し、これを集
束してマスク板１の下面とレジスト薄膜２a とにスポッ
トＳp を形成する投光系61と、マスク板１の下面の反射
光ＬRMと、レジスト薄膜２a の反射光ＬRRとがそれぞれ
入射し、倍率ｍ（＞１）の結像レンズ622、および、そ
の結像位置に設けたＣＣＤリニアセンサ623 を有する受
光系62とにより構成される。 【効果】 両反射光ＬRM，ＬRRの強度のバランスと、Ｃ
ＣＤリニアセンサの分解能の実効的な向上とにより、ギ
ャップＧが正確に測定される。
れたレジスト薄膜２a とのギャップＧを正確に測定す
る。 【構成】 マスク板１の上面に対してＳ偏光波のレーザ
ビームを６７°±２°の入射角θa で投射し、これを集
束してマスク板１の下面とレジスト薄膜２a とにスポッ
トＳp を形成する投光系61と、マスク板１の下面の反射
光ＬRMと、レジスト薄膜２a の反射光ＬRRとがそれぞれ
入射し、倍率ｍ（＞１）の結像レンズ622、および、そ
の結像位置に設けたＣＣＤリニアセンサ623 を有する受
光系62とにより構成される。 【効果】 両反射光ＬRM，ＬRRの強度のバランスと、Ｃ
ＣＤリニアセンサの分解能の実効的な向上とにより、ギ
ャップＧが正確に測定される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、液晶パネル用のガラ
ス基板とマスク板とのギャップを測定する光学系に関す
る。
ス基板とマスク板とのギャップを測定する光学系に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】液晶パネルに使用されるＴＦＴ基板は、
ガラス基板の表面に形成されたシリコン酸化膜に対して
レジスト薄膜を塗布し、露光装置によりレジスト薄膜に
マスク板のパターンを転写し、これをエッチングして製
作される。図４は露光装置の概略の構成を示し、(a) は
平面図、(b) は垂直断面図、(c)は(b) の一部拡大図で
ある。図４(a),(b) において、マスク板１は図示しない
固定具に固定され、一方、レジスト薄膜２a が塗布され
たガラス基板２は載置台３に載置される。移動機構部４
のＸＹＺθ移動機構４a により載置台３をＺ移動して、
マスク板１の下面に対してレジスト薄膜２a をギャップ
Ｇまで接近させる。マスク板１にはクローム薄膜のパタ
ーンが形成されているので、その４隅付近の適当な位置
のクローム薄膜を約４ｍｍ×８ｍｍの方形に切り取り、
４個の測定窓Ｍ1 〜Ｍ4 が作られている。各測定窓Ｍに
対応した４組の測定光学系５a 〜５d を設けて４箇所の
ギャップＧをそれぞれ測定し、移動機構部４のチルト機
構４b によりガラス基板２をチルトして、各箇所のギャ
ップＧが基準値に設定される。ギャップ調整が終了する
と、マスク板１とガラス基板２のそれぞれの２箇所に設
けた位置合わせマークＱ1,Ｑ2 を、図示しない位置合わ
せ光学系により測定し、ＸＹＺθ移動機構４a によりガ
ラス基板２をＸ，Ｙまたはθ移動して両者を位置合わせ
して露光がなされる。図４(c) により、マスク板１とガ
ラス基板２およびレジスト薄膜２a のそれぞれの厚さ
と、ギャップＧの基準値の数値例を説明すると、マスク
板１の厚さＤMは５ｍｍ、ガラス基板２の厚さＤK は
１．１ｍｍ、レジスト薄膜２a の厚さは数十μｍ程度で
あり、ギャップＧの基準値は５０ミクロンとされてい
る。
ガラス基板の表面に形成されたシリコン酸化膜に対して
レジスト薄膜を塗布し、露光装置によりレジスト薄膜に
マスク板のパターンを転写し、これをエッチングして製
作される。図４は露光装置の概略の構成を示し、(a) は
平面図、(b) は垂直断面図、(c)は(b) の一部拡大図で
ある。図４(a),(b) において、マスク板１は図示しない
固定具に固定され、一方、レジスト薄膜２a が塗布され
たガラス基板２は載置台３に載置される。移動機構部４
のＸＹＺθ移動機構４a により載置台３をＺ移動して、
マスク板１の下面に対してレジスト薄膜２a をギャップ
Ｇまで接近させる。マスク板１にはクローム薄膜のパタ
ーンが形成されているので、その４隅付近の適当な位置
のクローム薄膜を約４ｍｍ×８ｍｍの方形に切り取り、
４個の測定窓Ｍ1 〜Ｍ4 が作られている。各測定窓Ｍに
対応した４組の測定光学系５a 〜５d を設けて４箇所の
ギャップＧをそれぞれ測定し、移動機構部４のチルト機
構４b によりガラス基板２をチルトして、各箇所のギャ
ップＧが基準値に設定される。ギャップ調整が終了する
と、マスク板１とガラス基板２のそれぞれの２箇所に設
けた位置合わせマークＱ1,Ｑ2 を、図示しない位置合わ
せ光学系により測定し、ＸＹＺθ移動機構４a によりガ
ラス基板２をＸ，Ｙまたはθ移動して両者を位置合わせ
して露光がなされる。図４(c) により、マスク板１とガ
ラス基板２およびレジスト薄膜２a のそれぞれの厚さ
と、ギャップＧの基準値の数値例を説明すると、マスク
板１の厚さＤMは５ｍｍ、ガラス基板２の厚さＤK は
１．１ｍｍ、レジスト薄膜２a の厚さは数十μｍ程度で
あり、ギャップＧの基準値は５０ミクロンとされてい
る。
【０００３】上記の各測定光学系５a 〜５d として、例
えばレーザ干渉計によるギャップセンサを使用すること
が可能である。しかしレーザ干渉計は高価であり、これ
を４組使用すると測定光学系がコスト高となる。またレ
ーザ干渉計はレーザの半波長ごとに振幅が変化する干渉
波の波高値を捉えてギャップを測定するもので、波長オ
ーダのギャップは正確に測定できるが、上記のギャップ
Ｇは数十なしい数百ミクロンの範囲内で変化するので、
多数の干渉波が生じ、該当する波高値を選択する処理が
やや複雑なために適用できない。そこでこのギャップＧ
の測定に有効であるとして、図５に示す簡易な測定光学
系５が試行実験された。図５の測定光学系５において、
レーザ光源51よりのレーザ光ＬT はコリメータ52により
平行ビームとされ、これを集束レンズ53により集束して
マスク板１の上面に適当な入射角で投射し、その下面に
スポットＳp を形成する。下面の反射光ＬRMと、下面を
透過してレジスト薄膜２a により反射された反射光ＬRR
とは、マスク板１を透過してＣＣＤリニアセンサ54の２
個の素子にそれぞれ受光され、両素子の位置によりギャ
ップＧを測定するものである。
えばレーザ干渉計によるギャップセンサを使用すること
が可能である。しかしレーザ干渉計は高価であり、これ
を４組使用すると測定光学系がコスト高となる。またレ
ーザ干渉計はレーザの半波長ごとに振幅が変化する干渉
波の波高値を捉えてギャップを測定するもので、波長オ
ーダのギャップは正確に測定できるが、上記のギャップ
Ｇは数十なしい数百ミクロンの範囲内で変化するので、
多数の干渉波が生じ、該当する波高値を選択する処理が
やや複雑なために適用できない。そこでこのギャップＧ
の測定に有効であるとして、図５に示す簡易な測定光学
系５が試行実験された。図５の測定光学系５において、
レーザ光源51よりのレーザ光ＬT はコリメータ52により
平行ビームとされ、これを集束レンズ53により集束して
マスク板１の上面に適当な入射角で投射し、その下面に
スポットＳp を形成する。下面の反射光ＬRMと、下面を
透過してレジスト薄膜２a により反射された反射光ＬRR
とは、マスク板１を透過してＣＣＤリニアセンサ54の２
個の素子にそれぞれ受光され、両素子の位置によりギャ
ップＧを測定するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】さて上記の測定光学系
５においては、マスク板１に対する入射角が不適切であ
ると、両反射光ＬRM，ＬRRの強度がアンバランスする。
例えば入射角が大きいと、マスク板１の下面がスポット
Ｓp を全反射する場合があり、全反射するとレジスト薄
膜２a にはレーザビームが投射されず、従ってギャップ
Ｇの測定が不能となる。また入射角が小さい場合には、
ギャップＧの間を往復した反射光ＬRR’が、ＣＣＤリニ
アセンサ54に受光されることがあり、これが大きいと測
定に支障する。さらに上記のＣＣＤリニアセンサ54は、
各素子の間隔が最小のものでも５ミクロン程度であり、
数十ミクロン以上のギャップＧに対して分解能が良くな
いので、これを改善することが望ましい。この発明は以
上に鑑みてなされたもので、ＣＣＤリニアセンサに入射
する両反射光ＬRM，ＬRRの強度が、バランスするように
レーザの偏光面と投射角を特定し、またＣＣＤリニアセ
ンサの分解能を実効的に改善して、ギャップＧを正確に
測定できる測定光学系を提供することを目的とする。
５においては、マスク板１に対する入射角が不適切であ
ると、両反射光ＬRM，ＬRRの強度がアンバランスする。
例えば入射角が大きいと、マスク板１の下面がスポット
Ｓp を全反射する場合があり、全反射するとレジスト薄
膜２a にはレーザビームが投射されず、従ってギャップ
Ｇの測定が不能となる。また入射角が小さい場合には、
ギャップＧの間を往復した反射光ＬRR’が、ＣＣＤリニ
アセンサ54に受光されることがあり、これが大きいと測
定に支障する。さらに上記のＣＣＤリニアセンサ54は、
各素子の間隔が最小のものでも５ミクロン程度であり、
数十ミクロン以上のギャップＧに対して分解能が良くな
いので、これを改善することが望ましい。この発明は以
上に鑑みてなされたもので、ＣＣＤリニアセンサに入射
する両反射光ＬRM，ＬRRの強度が、バランスするように
レーザの偏光面と投射角を特定し、またＣＣＤリニアセ
ンサの分解能を実効的に改善して、ギャップＧを正確に
測定できる測定光学系を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成した、マスク板のガラス基板のギャップ測定光学系
であって、マスク板の上方にそれぞれ設けられ、Ｓ偏光
波のレーザビームをマスク板の上面に対して６７°±２
°の入射角で投射し、これを集束してマスク板の下面と
レジスト薄膜とにスポットを形成する投光系と、スポッ
トのマスク板の下面による下面反射光と、レジスト薄膜
によるレジスト反射光とがそれぞれ入射して結像する結
像レンズ、および、この結像位置に設けたＣＣＤリニア
センサとを有する受光系とにより構成される。上記の結
像レンズは、下面反射光とレジスト反射光とが、結像レ
ンズの光軸中心と、光軸外れの位置とにそれぞれ入射す
るように光軸調整される。結像レンズの倍率をｍ（＞
１）とし、これに入射した両反射光の離隔間隔をｍ倍に
拡大してＣＣＤリニアセンサに結像するものである。
達成した、マスク板のガラス基板のギャップ測定光学系
であって、マスク板の上方にそれぞれ設けられ、Ｓ偏光
波のレーザビームをマスク板の上面に対して６７°±２
°の入射角で投射し、これを集束してマスク板の下面と
レジスト薄膜とにスポットを形成する投光系と、スポッ
トのマスク板の下面による下面反射光と、レジスト薄膜
によるレジスト反射光とがそれぞれ入射して結像する結
像レンズ、および、この結像位置に設けたＣＣＤリニア
センサとを有する受光系とにより構成される。上記の結
像レンズは、下面反射光とレジスト反射光とが、結像レ
ンズの光軸中心と、光軸外れの位置とにそれぞれ入射す
るように光軸調整される。結像レンズの倍率をｍ（＞
１）とし、これに入射した両反射光の離隔間隔をｍ倍に
拡大してＣＣＤリニアセンサに結像するものである。
【０００６】
【作用】上記の投光系においては、マスク板の上面に対
して６７°±２°の入射角で投射されたＳ偏光波のレー
ザビームは、集束レンズにより集束され、マスク板の下
面とレジスト薄膜とにスポットが形成される。この場
合、レーザビームをＳ偏光波に、その入射角を６７°±
２°にそれぞれ特定することにより、下面反射光とレジ
スト反射光の両者の強度がほぼ等しくなることが理論的
に証明される。これにより両反射光は、受光系の結像レ
ンズにバランスした強度で入射し、その結像位置に設け
たＣＣＤリニアセンサの素子に結像される。結像レンズ
においては、結像レンズの光軸中心と、光軸外れの位置
にそれぞれ入射した両反射光の離隔距離は、結像レンズ
の倍率ｍによりｍ（＞１）倍に拡大されてＣＣＤリニア
センサに結像されるので、ＣＣＤリニアセンサの分解能
は実効的にｍ倍に向上する。以上の両反射光の強度のバ
ランスと、ＣＣＤリニアセンサの分解能の向上とによ
り、ギャップが正確に測定される。
して６７°±２°の入射角で投射されたＳ偏光波のレー
ザビームは、集束レンズにより集束され、マスク板の下
面とレジスト薄膜とにスポットが形成される。この場
合、レーザビームをＳ偏光波に、その入射角を６７°±
２°にそれぞれ特定することにより、下面反射光とレジ
スト反射光の両者の強度がほぼ等しくなることが理論的
に証明される。これにより両反射光は、受光系の結像レ
ンズにバランスした強度で入射し、その結像位置に設け
たＣＣＤリニアセンサの素子に結像される。結像レンズ
においては、結像レンズの光軸中心と、光軸外れの位置
にそれぞれ入射した両反射光の離隔距離は、結像レンズ
の倍率ｍによりｍ（＞１）倍に拡大されてＣＣＤリニア
センサに結像されるので、ＣＣＤリニアセンサの分解能
は実効的にｍ倍に向上する。以上の両反射光の強度のバ
ランスと、ＣＣＤリニアセンサの分解能の向上とによ
り、ギャップが正確に測定される。
【０００７】
【実施例】図１〜図３はこの発明の一実施例を示し、図
１はこの発明の根拠となる、ガラス面の反射率に対する
理論的な特性曲線図を示し、図２はレーザビームの偏光
面と入射角の特定条件に対する説明図、図３はギャップ
測定光学系６の構成図である。図１において、横軸を入
射角（°）、縦軸を反射率（％）とし、ガラスの屈折率
を１．５０とする。実線で示すＳとＰは、ガラスの表面
に対して外部から投射されたＳ偏光波とＰ偏光波に対す
る反射率の特性曲線で、点線で示すＳとＰは、ガラスの
内部から投射されたＳ偏光波とＰ偏光波に対する反射率
の特性曲線である。マスク板１はガラス板であるから、
これらの特性曲線を適用することができる。なお、透過
率は図示しないが１００％より反射率を差し引いた値で
ある。また、点線ＳとＰは入射角が４１°〜９０°の範
囲では、１００％、すなわち全反射を示す。
１はこの発明の根拠となる、ガラス面の反射率に対する
理論的な特性曲線図を示し、図２はレーザビームの偏光
面と入射角の特定条件に対する説明図、図３はギャップ
測定光学系６の構成図である。図１において、横軸を入
射角（°）、縦軸を反射率（％）とし、ガラスの屈折率
を１．５０とする。実線で示すＳとＰは、ガラスの表面
に対して外部から投射されたＳ偏光波とＰ偏光波に対す
る反射率の特性曲線で、点線で示すＳとＰは、ガラスの
内部から投射されたＳ偏光波とＰ偏光波に対する反射率
の特性曲線である。マスク板１はガラス板であるから、
これらの特性曲線を適用することができる。なお、透過
率は図示しないが１００％より反射率を差し引いた値で
ある。また、点線ＳとＰは入射角が４１°〜９０°の範
囲では、１００％、すなわち全反射を示す。
【０００８】図２において、いまマスク板１の上面に対
して、外部からＳ偏光のレーザビームＬT を６７°の入
射角θa で投射すると、図１の実線Ｓにより、上面によ
りその３０％が反射され、７０％が透過する。透過する
ときレーザビームＬT は屈折し、屈折角θb はスネルの
法則により計算され、入射角６７°に対して屈折角θb
は３７．９°である。この屈折角θb はマスク板１の下
面に対する入射角となり、図１の点線Ｓに従って、その
３０％が反射され、７０％が透過する。これをもとの強
度の１００％に対して換算すると、下面反射光ＬRMは２
１％、下面透過光は４９％である。下面反射光ＬRMはマ
スク板１の上面を透過するとき、さらに７０％の透過率
で透過して約１５％となり、最初の入射角θa と同一の
屈折角で屈折する。一方、下面透過光はレジスト薄膜２
a により反射される。その反射率は実験などにより、入
射角にあまり依存せずほぼ６０％の値がえられており、
これにより、レジスト反射光ＬRRは約３０％となり、こ
れが下面を透過すると約２１％、さらに上面を透過する
と約１５％に低下して下面反射光ＬRMと等しくなるとと
もに、屈折して両反射光は平行する。なお、レジスト反
射光ＬRRは、マスク板１の下面とレジスト薄膜２a とに
より再反射され、マスク板１の上面より射出する反射光
ＬRR’があるが、その強度を計算すると約０．０３％に
過ぎず、上記の両反射光に比較して小さいのでギャップ
測定には影響しない。ここで入射角θa に対する両反射
光ＬRM，ＬRRの強度計算の概略を説明する。まず、入射
角θa を６７°±２°の範囲内で変化しても、両反射光
ＬRM，ＬRRのバランスはあまり変わらない。ただし８０
°以上に大きくすると、屈折角θb が４１°以上となっ
てマスク板１の下面により全反射され、レジスト反射光
ＬRRがえられない。これと反対に入射角θa を小さくす
ると、下面の透過率が大きくなってレジスト反射光ＬRR
が増加する。入射角θa が５５°の場合は、約３５％が
マスク板１の上面より射出され、これに対して下面反射
光反射光ＬRMは約９％に低下するので、両反射光のバラ
ンスは大きく崩れる。以上が、レーザビームをＳ偏光と
し、その入射角θa を６７°±２°に特定する理由であ
る。次に、ギャップＧの値は、入射角θa 、屈折角θ
b 、マスク板１の厚さＤM 、および両反射光ＬRM，ＬRR
の間隔Ｇ’とにより容易に計算される。ただし間隔Ｇ’
はＣＣＤリニアセンサの受光した素子の間隔より判明す
る。
して、外部からＳ偏光のレーザビームＬT を６７°の入
射角θa で投射すると、図１の実線Ｓにより、上面によ
りその３０％が反射され、７０％が透過する。透過する
ときレーザビームＬT は屈折し、屈折角θb はスネルの
法則により計算され、入射角６７°に対して屈折角θb
は３７．９°である。この屈折角θb はマスク板１の下
面に対する入射角となり、図１の点線Ｓに従って、その
３０％が反射され、７０％が透過する。これをもとの強
度の１００％に対して換算すると、下面反射光ＬRMは２
１％、下面透過光は４９％である。下面反射光ＬRMはマ
スク板１の上面を透過するとき、さらに７０％の透過率
で透過して約１５％となり、最初の入射角θa と同一の
屈折角で屈折する。一方、下面透過光はレジスト薄膜２
a により反射される。その反射率は実験などにより、入
射角にあまり依存せずほぼ６０％の値がえられており、
これにより、レジスト反射光ＬRRは約３０％となり、こ
れが下面を透過すると約２１％、さらに上面を透過する
と約１５％に低下して下面反射光ＬRMと等しくなるとと
もに、屈折して両反射光は平行する。なお、レジスト反
射光ＬRRは、マスク板１の下面とレジスト薄膜２a とに
より再反射され、マスク板１の上面より射出する反射光
ＬRR’があるが、その強度を計算すると約０．０３％に
過ぎず、上記の両反射光に比較して小さいのでギャップ
測定には影響しない。ここで入射角θa に対する両反射
光ＬRM，ＬRRの強度計算の概略を説明する。まず、入射
角θa を６７°±２°の範囲内で変化しても、両反射光
ＬRM，ＬRRのバランスはあまり変わらない。ただし８０
°以上に大きくすると、屈折角θb が４１°以上となっ
てマスク板１の下面により全反射され、レジスト反射光
ＬRRがえられない。これと反対に入射角θa を小さくす
ると、下面の透過率が大きくなってレジスト反射光ＬRR
が増加する。入射角θa が５５°の場合は、約３５％が
マスク板１の上面より射出され、これに対して下面反射
光反射光ＬRMは約９％に低下するので、両反射光のバラ
ンスは大きく崩れる。以上が、レーザビームをＳ偏光と
し、その入射角θa を６７°±２°に特定する理由であ
る。次に、ギャップＧの値は、入射角θa 、屈折角θ
b 、マスク板１の厚さＤM 、および両反射光ＬRM，ＬRR
の間隔Ｇ’とにより容易に計算される。ただし間隔Ｇ’
はＣＣＤリニアセンサの受光した素子の間隔より判明す
る。
【０００９】図３において、ギャップ測定光学系６は、
それぞれ垂直方向をなして適当な間隔に配設された投光
系61と受光系62とにより構成され、これがマスク板の４
隅の測定窓Ｍに対応して４組配設される。投光系61は、
レーザダイオードによる光源611 と、Ｓ偏光板612 、コ
リメータ613 、スリット板614 、集束レンズ615 、およ
びミラー616 よりなる。受光系62は、ミラー621 と、倍
率ｍ（＞１）を有する結像レンズ662 、およびＣＣＤリ
ニアセンサ623 よりなる。投光系61の光源611 よりのレ
ーザは、Ｓ偏光板612 によりＳ偏光波が抽出され、コリ
メータ613 により平行ビームとされ、これがスリット板
614 のスリットＳL により紙面方向が狭い幅にカットさ
れ、さらに集束レンズ615 により集束される。このビー
ムはミラー616 により反射され、マスク板１に対して６
７°±２°の入射角θa で投射され、マスク板１の下面
とレジスト薄膜２a とに長方形のスポットＳp が形成さ
れ、両者により下面反射光ＬRMとレジスト反射光ＬRRが
それぞれ反射される。両反射光ＬRM，ＬRRはマスク板１
を透過し、同一強度で、かつ平行して上面より射出さ
れ、受光系62のミラー621 により垂直上方に反射されて
結像レンズ622にバランスして入射する。この場合、反
射光ＬRMは結像レンズ622 の光軸上に入射し、反射光Ｌ
RRは軸外れした位置に入射するように結像レンズ623 の
光軸を調整する。結像レンズ622 より射出された両反射
光ＬRM，ＬRRは、図示の点ｐc で一旦交差した後、別れ
てＣＣＤセンサ623 の２個の受光素子ｓ0 とｓn に結像
して受光される。ここで、結像レンズ622 と点ｐc の間
隔をｈ1 、点ｐc とＣＣＤセンサ623 の間隔をｈ2 とす
ると、ｈ2 ／ｈ1 は結像レンズ622 の倍率ｍである。こ
れにより両反射光ＬRM，ＬRRの間隔Ｇ”はｍＧ”に拡大
されて、ＣＣＤセンサ623 の分解能が実効的にｍ倍に向
上する。なお上記において、両反射光ＬRM，ＬRRに対す
るＣＣＤセンサ623 の受光電圧を測定して比較し、両者
が良好にバランスするように入射角θa をさらに微細調
整することが好ましい。また、ギャップＧの算出におい
ては、マスク板１の上面における両反射光ＬRM，ＬRRの
間隔Ｇ’（図２参照）が、ミラー621 により方向が変換
されてＧ”となり、さらにｍＧ”に拡大されているの
で、前記した計算方法に対して、ミラー621 の変換角度
と結像レンズ622 の倍率ｍを考慮することが必要であ
る。
それぞれ垂直方向をなして適当な間隔に配設された投光
系61と受光系62とにより構成され、これがマスク板の４
隅の測定窓Ｍに対応して４組配設される。投光系61は、
レーザダイオードによる光源611 と、Ｓ偏光板612 、コ
リメータ613 、スリット板614 、集束レンズ615 、およ
びミラー616 よりなる。受光系62は、ミラー621 と、倍
率ｍ（＞１）を有する結像レンズ662 、およびＣＣＤリ
ニアセンサ623 よりなる。投光系61の光源611 よりのレ
ーザは、Ｓ偏光板612 によりＳ偏光波が抽出され、コリ
メータ613 により平行ビームとされ、これがスリット板
614 のスリットＳL により紙面方向が狭い幅にカットさ
れ、さらに集束レンズ615 により集束される。このビー
ムはミラー616 により反射され、マスク板１に対して６
７°±２°の入射角θa で投射され、マスク板１の下面
とレジスト薄膜２a とに長方形のスポットＳp が形成さ
れ、両者により下面反射光ＬRMとレジスト反射光ＬRRが
それぞれ反射される。両反射光ＬRM，ＬRRはマスク板１
を透過し、同一強度で、かつ平行して上面より射出さ
れ、受光系62のミラー621 により垂直上方に反射されて
結像レンズ622にバランスして入射する。この場合、反
射光ＬRMは結像レンズ622 の光軸上に入射し、反射光Ｌ
RRは軸外れした位置に入射するように結像レンズ623 の
光軸を調整する。結像レンズ622 より射出された両反射
光ＬRM，ＬRRは、図示の点ｐc で一旦交差した後、別れ
てＣＣＤセンサ623 の２個の受光素子ｓ0 とｓn に結像
して受光される。ここで、結像レンズ622 と点ｐc の間
隔をｈ1 、点ｐc とＣＣＤセンサ623 の間隔をｈ2 とす
ると、ｈ2 ／ｈ1 は結像レンズ622 の倍率ｍである。こ
れにより両反射光ＬRM，ＬRRの間隔Ｇ”はｍＧ”に拡大
されて、ＣＣＤセンサ623 の分解能が実効的にｍ倍に向
上する。なお上記において、両反射光ＬRM，ＬRRに対す
るＣＣＤセンサ623 の受光電圧を測定して比較し、両者
が良好にバランスするように入射角θa をさらに微細調
整することが好ましい。また、ギャップＧの算出におい
ては、マスク板１の上面における両反射光ＬRM，ＬRRの
間隔Ｇ’（図２参照）が、ミラー621 により方向が変換
されてＧ”となり、さらにｍＧ”に拡大されているの
で、前記した計算方法に対して、ミラー621 の変換角度
と結像レンズ622 の倍率ｍを考慮することが必要であ
る。
【００１０】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明によるギ
ャップ測定光学系においては、理論的な反射率の特性曲
線に基づいて、レーザビームをＳ偏光波に、その入射角
を６７°±２°にそれぞれ特定し、マスク板の下面とレ
ジスト薄膜の両者による反射光の強度をバランスさせて
結像レンズに入射し、その倍率ｍ（＞１）により、ＣＣ
Ｄリニアセンサの分解能を実効的にｍ倍に向上して、両
者のギャップＧを正確に測定するもので、液晶パネル用
ＴＦＴ基板の露光装置に寄与するところには大きいもの
がある。
ャップ測定光学系においては、理論的な反射率の特性曲
線に基づいて、レーザビームをＳ偏光波に、その入射角
を６７°±２°にそれぞれ特定し、マスク板の下面とレ
ジスト薄膜の両者による反射光の強度をバランスさせて
結像レンズに入射し、その倍率ｍ（＞１）により、ＣＣ
Ｄリニアセンサの分解能を実効的にｍ倍に向上して、両
者のギャップＧを正確に測定するもので、液晶パネル用
ＴＦＴ基板の露光装置に寄与するところには大きいもの
がある。
【図１】この発明の根拠となる、ガラス面の反射率の特
性曲線図である。
性曲線図である。
【図２】図１の特性曲線に基づいて特定されたレーザビ
ームの偏光面と入射角に対する説明図である。
ームの偏光面と入射角に対する説明図である。
【図３】この発明の一実施例におけるギャップ測定光学
系６の構成図である。
系６の構成図である。
【図４】露光装置の概略の構成図を示し、(a) は平面
図、(b) は垂直断面図、(c) は(b) の一部拡大図であ
る。
図、(b) は垂直断面図、(c) は(b) の一部拡大図であ
る。
【図５】試行実験された測定光学系５の構成と、その問
題点の説明図である。
題点の説明図である。
１…マスク板、２…ガラス基板、２a …レジスト薄膜、
３…載置台、４…移動機構部、４a …ＸＹＺθ移動機
構、４b …チルト機構、５…試行実験された測定光学
系、６…この発明のギャップ測定光学系、61…投光系、
611 …光源、612 …Ｓ偏光板、613 …コリメータ、614
…スリット板、615 …集束レンズ、616 …ミラー、62…
受光系、621 …ミラー、622 …結像レンズ、623 …ＣＣ
Ｄリニアセンサ、Ｓ…Ｓ偏光波、Ｐ…Ｐ偏光波、ＬT …
レーザビーム、Ｓp …レーザスポット、ＬRM…マスク板
の下面の反射光、ＬRR…レジスト薄膜の反射光、ＳL …
スリット、θa …入射角、θb …屈折角、Ｇ…ギャッ
プ、Ｇ’、Ｇ”…反射光ＬRMとＬRRの間隔、ｍ…結像レ
ンズの倍率。
３…載置台、４…移動機構部、４a …ＸＹＺθ移動機
構、４b …チルト機構、５…試行実験された測定光学
系、６…この発明のギャップ測定光学系、61…投光系、
611 …光源、612 …Ｓ偏光板、613 …コリメータ、614
…スリット板、615 …集束レンズ、616 …ミラー、62…
受光系、621 …ミラー、622 …結像レンズ、623 …ＣＣ
Ｄリニアセンサ、Ｓ…Ｓ偏光波、Ｐ…Ｐ偏光波、ＬT …
レーザビーム、Ｓp …レーザスポット、ＬRM…マスク板
の下面の反射光、ＬRR…レジスト薄膜の反射光、ＳL …
スリット、θa …入射角、θb …屈折角、Ｇ…ギャッ
プ、Ｇ’、Ｇ”…反射光ＬRMとＬRRの間隔、ｍ…結像レ
ンズの倍率。
Claims (2)
- 【請求項１】 表面にシリコン酸化膜を形成し、これに
レジスト薄膜が塗布された液晶パネル用のガラス基板
を、マスク板に対して所定のギャップに近接して露光す
る露光装置において、該露光装置の上方にそれぞれ設け
られ、Ｓ偏光波のレーザビームを前記マスク板の上面に
対して６７°±２°の入射角で投射し、該投射されたレ
ーザビームを集束して該マスク板の下面と前記レジスト
薄膜にスポットを形成する投光系と、該スポットの該マ
スク板の下面による下面反射光と、該レジスト薄膜によ
るレジスト反射光とが、それぞれ入射して結像する結像
レンズ、および、該結像位置に設けたＣＣＤリニアセン
サとを有する受光系とにより構成されたことを特徴とす
る、マスク板とガラス基板のギャップ測定装置。 - 【請求項２】 前記結像レンズは、前記下面反射光とレ
ジスト反射光とが該結像レンズの光軸中心と、光軸外れ
の位置とにそれぞれ入射するように光軸調整され、該結
像レンズの倍率をｍ（＞１）とし、該結像レンズに入射
した前記両反射光の離隔間隔をｍ倍に拡大して、前記Ｃ
ＣＤリニアセンサに結像することを特徴とする、請求項
１記載のマスク板とガラス基板のギャップ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30991593A JPH07140042A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | マスク板とガラス基板のギャップ測定光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30991593A JPH07140042A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | マスク板とガラス基板のギャップ測定光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07140042A true JPH07140042A (ja) | 1995-06-02 |
Family
ID=17998880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30991593A Pending JPH07140042A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | マスク板とガラス基板のギャップ測定光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07140042A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007093357A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Hitachi High-Technologies Corp | 間隔測定方法及び間隔測定装置 |
| WO2017018184A1 (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | 三菱重工業株式会社 | 隙間計測装置、及び、隙間管理システム |
| WO2025034947A1 (en) * | 2023-08-10 | 2025-02-13 | Applied Materials, Inc. | Asymmetric metrology tool for reflective waveguide |
-
1993
- 1993-11-16 JP JP30991593A patent/JPH07140042A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007093357A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Hitachi High-Technologies Corp | 間隔測定方法及び間隔測定装置 |
| WO2017018184A1 (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | 三菱重工業株式会社 | 隙間計測装置、及び、隙間管理システム |
| JP2017032308A (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | 三菱重工業株式会社 | 隙間計測装置、及び、隙間管理システム |
| WO2025034947A1 (en) * | 2023-08-10 | 2025-02-13 | Applied Materials, Inc. | Asymmetric metrology tool for reflective waveguide |
| US20250053099A1 (en) * | 2023-08-10 | 2025-02-13 | Applied Materials, Inc. | Asymmetric metrology tool for reflective waveguide |
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