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1. WO2011058634 - APPAREIL D'EXPOSITION ET MASQUE PHOTOGRAPHIQUE ASSOCIÉ

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明 細 書

発明の名称 露光装置及びそれに使用するフォトマスク

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005   0006  

課題を解決するための手段

0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014  

発明の効果

0015   0016   0017   0018  

図面の簡単な説明

0019  

発明を実施するための形態

0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055  

符号の説明

0056  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6  

図面

1   2   3   4   5   6   7  

明 細 書

発明の名称 : 露光装置及びそれに使用するフォトマスク

技術分野

[0001]
 本発明は、被露光体を一方向に搬送しながら、該被露光体に露光光を間欠的に照射して露光パターンを形成する露光装置に関し、詳しくは、微細な露光パターンを被露光体の全面に亘って高分解能で高密度に形成しようとする露光装置及びそれに使用するフォトマスクに係るものである。

背景技術

[0002]
 従来の露光装置は、一定速度で搬送される被露光体に対してフォトマスクを介して露光光を間欠的に照射し、フォトマスクのマスクパターンを所定位置に露光する露光装置であって、撮像手段によりフォトマスクによる露光位置の被露光体の搬送方向手前側の位置を撮像し、この撮像画像に基づいて被露光体とフォトマスクとの位置合わせをすると共に、露光光の照射タイミングを制御するようになっていた(例えば、特許文献1参照)。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特開2008-76709号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 しかし、このような従来の露光装置においては、フォトマスクを垂直に透過する露光光によりフォトマスクに形成されたマスクパターンを被露光体上にそのまま転写するものであったので、フォトマスクに照射される光源光における視角(コリメーション半角)の存在により、被露光体上のパターンの像がぼやけて分解能が低下し、微細なパターンを露光形成することができないというおそれがあった。
[0005]
 このような問題に対しては、フォトマスクの被露光体側にマスクパターンに対応してマイクロレンズを設け、被露光体上にマスクパターンを縮小投影することで対処することができるが、この場合、被露光体の搬送方向に略直交する方向に隣接するレンズ間の部分には、露光パターンを形成することができず、微細な露光パターンを被露光体の全面に亘って高密度に形成することができないという問題がある。
[0006]
 そこで、本発明は、このような問題点に対処し、微細な露光パターンを被露光体の全面に亘って高分解能で高密度に形成しようとする露光装置及びそれに使用するフォトマスクを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0007]
 上記目的を達成するために、本発明による露光装置は、被露光体を一方向に搬送しながら、フォトマスクを介して前記被露光体に露光光を間欠的に照射し、前記フォトマスクに形成された複数のマスクパターンに対応して前記被露光体上に露光パターンを形成する露光装置であって、前記フォトマスクは、前記被露光体の搬送方向に略直交する方向に前記複数のマスクパターンを所定ピッチで並べて形成した複数のマスクパターン列と、前記複数のマスクパターン列の各マスクパターンに夫々対応して前記被露光体側に形成され、前記各マスクパターンを前記被露光体上に縮小投影する複数のマイクロレンズと、を備えて成り、前記被露光体の搬送方向先頭側に位置する前記マスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完して露光可能に、前記後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを前記複数のマスクパターンの前記並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成したものである。
[0008]
 このような構成により、被露光体を一方向に搬送しながら、被露光体の搬送方向に略直交する方向に複数のマスクパターンを所定ピッチで並べて形成した複数のマスクパターン列と、複数のマスクパターン列の各マスクパターンに夫々対応して被露光体側に形成され、各マスクパターンを被露光体上に縮小投影する複数のマイクロレンズと、を備え、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完して露光可能に、後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを複数のマスクパターンの並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成したフォトマスクを介して被露光体に露光光を間欠的に照射し、フォトマスクに形成された複数のマスクパターンに対応して被露光体上に露光パターンを形成する。
[0009]
 そして、前記後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズは、前記マスクパターンの前記被露光体上への投影像にて、前記複数のマスクパターンの前記並び方向に対応する幅の整数倍に等しい寸法だけ夫々前記並び方向にずらして形成されたものである。これにより、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列の後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを被露光体上に投影されるマスクパターンの投影像の、被露光体の搬送方向に略直交する方向の幅の整数倍に等しい寸法だけ夫々被露光体の搬送方向に略直交する方向にずらして形成したフォトマスクを使用して、被露光体上に露光パターンを形成する。
[0010]
 また、本発明によるフォトマスクは、被露光体を一方向に搬送しながら、該被露光体に露光光を間欠的に照射して露光パターンを形成する露光装置に使用するフォトマスクであって、前記被露光体の搬送方向に略直交する方向に複数のマスクパターンを所定ピッチで並べて形成した複数のマスクパターン列と、前記複数のマスクパターン列の各マスクパターンに夫々対応して前記被露光体側に形成され、前記各マスクパターンを前記被露光体上に縮小投影する複数のマイクロレンズと、を備えて成り、前記被露光体の搬送方向先頭側に位置する前記マスクパターン列によって形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完して露光可能に、前記後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを前記複数のマスクパターンの前記並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成したものである。
[0011]
 このような構成により、被露光体の搬送方向に略直交する方向に複数のマスクパターンを所定ピッチで並べて形成した複数のマスクパターン列と、複数のマスクパターン列の各マスクパターンに夫々対応して被露光体側に形成され、各マスクパターンを被露光体上に縮小投影する複数のマイクロレンズと、を備え、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完して露光可能に、後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを複数のマスクパターンの並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成したフォトマスクを使用して、被露光体を一方向に搬送しながら、該被露光体に露光光を間欠的に照射して露光パターンを形成する。
[0012]
 さらに、前記後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズは、前記マスクパターンの前記被露光体上への投影像にて、前記複数のマスクパターンの前記並び方向に対応する幅の整数倍に等しい寸法だけ夫々前記並び方向にずらして形成されたものである。これにより、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列の後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを被露光体上に投影されるマスクパターンの投影像の、被露光体の搬送方向に略直交する方向の幅の整数倍に等しい寸法だけ夫々被露光体の搬送方向に略直交する方向にずらして形成したフォトマスクを使用して、被露光体上に露光パターンを形成する。
[0013]
 さらにまた、前記複数のマスクパターンを透明な基板の一方の面に形成し、前記複数のマイクロレンズを前記透明な基板の他方の面に形成したものである。これにより、複数のマスクパターンを透明な基板の一方の面に形成し、前記複数のマイクロレンズを前記透明な基板の他方の面に形成したフォトマスクを使用して被露光体上に露光パターンを形成する。
[0014]
 そして、前記複数のマスクパターンを一面に形成したマスク用基板と、前記複数のマイクロレンズを一面に形成したレンズ用基板とを、前記複数のマスクパターンと前記複数のマイクロレンズとが互いに対応するように重ね合わせて形成したものである。これにより、複数のマスクパターンを一面に形成したマスク用基板と、複数のマイクロレンズを一面に形成したレンズ用基板とを、複数のマスクパターンと複数のマイクロレンズとが互いに対応するように重ね合わせて形成したフォトマスクを使用して被露光体上に露光パターンを形成する。

発明の効果

[0015]
 請求項1及び3に係る発明によれば、各マスクパターンに夫々対応して被露光体側に各マスクパターンを被露光体上に縮小投影する複数のマイクロレンズを設けているので、微細な露光パターンを高分解能で形成することができる。また、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列の後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを複数のマスクパターンの並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成しているので、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完して露光することができる。したがって、露光パターンを被露光体の全面に亘って高密度に形成することができる。
[0016]
 また、請求項2及び4に係る発明によれば、露光パターンをより高密度に並べて形成することができる。
[0017]
 さらに、請求項5に係る発明によれば、マスクパターンとマイクロレンズとを同一の透明基板に一体的に形成しているので、マスクパターンとマイクロレンズとの位置合わせが不要である。したがって、フォトマスクの取扱いが容易になる。
[0018]
 そして、請求項6に係る発明によれば、複数のマスクパターンと複数のマイクロレンズとを夫々別の基板に形成しているので、マスクパターンに欠陥がある場合やピッチが同じで設計変更された場合に、マスクパターンを形成したマスク用基板だけを交換すればよく、フォトマスクのコストアップを抑制することができる。

図面の簡単な説明

[0019]
[図1] 本発明による露光装置の実施形態を示す概略構成図である。
[図2] 本発明の露光装置に使用するフォトマスクの構成を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は底面図である。
[図3] 上記フォトマスクの一部拡大平面図である。
[図4] 上記露光装置の制御手段の構成を示すブロック図である。
[図5] 上記フォトマスクを使用して被露光体上に形成された露光パターンを示す平面図である。
[図6] 上記フォトマスクの他の形成例を模式的に示す平面図である。
[図7] 図6のフォトマスクを使用して形成された露光パターンを模式的に示す平面図である。

発明を実施するための形態

[0020]
 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略構成図である。この露光装置は、被露光体を一方向に搬送しながら、該被露光体に露光光を間欠的に照射して露光パターンを形成するもので、搬送手段1と、マスクステージ2と、フォトマスク3と、露光光学系4と、撮像手段5と、照明手段6と、制御手段7とを備えて構成されている。なお、ここで使用する被露光体8は、透明な基板の一面に、例えばTFT基板の薄膜トランジスタのような所定形状の機能パターンを所定の関係で繰り返し形成したものである。
[0021]
 上記搬送手段1は、ステージ9の上面に被露光体8を載置して所定速度で一方向(矢印A方向)に搬送するものであり、例えばモータとギア等を組み合わせて構成した移動機構によりステージ9を移動するようになっている。また、搬送手段1には、ステージ9の移動速度を検出するための速度センサーやステージ9の移動距離を検出するための位置センサー(図示省略)が設けられている。
[0022]
 上記搬送手段1の上方には、マスクステージ2が設けられている。このマスクステージ2は、搬送手段1に載置されて搬送される被露光体8に近接対向して後述のフォトマスク3を保持するものであり、フォトマスク3のマスクパターン13の形成領域10及び覗き窓17を含む領域(図2参照)に対応して中央部を開口し、フォトマスク3の周縁部を位置決めして保持できるようになっている。そして、ステージ9の面に平行な面内にて被露光体8の矢印Aで示す搬送方向に略直交する方向に後述の撮像手段5と一体的に移動可能に形成されている。また、必要に応じてマスクステージ2の中心を軸として所定の角度範囲内で回動可能に形成されてもよい。
[0023]
 上記マスクステージ2には、フォトマスク3が着脱可能に保持されている。このフォトマスク3は、被露光体8上に形成される露光パターンと相似形の複数のマスクパターンを形成したものであり、マスクステージ2上に保持された状態において、被露光体8の搬送方向に略直交する方向に複数のマスクパターンを所定ピッチで並べて形成した複数のマスクパターン列と、複数のマスクパターン列の各マスクパターンに夫々対応して被露光体8側に形成され、各マスクパターンを被露光体8上に縮小投影する複数のマイクロレンズと、を備えて成り、被露光体8の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完して露光可能に、後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを複数のマスクパターンの上記並び方向(被露光体8の搬送方向に略直交する方向)に夫々所定寸法だけずらして形成している。
[0024]
 具体的には、フォトマスク3は、図2(b)に示すように、例えば石英から成る透明基板11の一方の面11aに不透明なクロム(Cr)膜12を形成し、該クロム(Cr)膜12には、同図(a)に破線で示すパターン形成領域10内に所定形状の開口から成る複数のマスクパターン13を形成している。なお、同図(a)においては、図面が煩雑になるのを避けるために、マスクパターン13は、その外形に相当する四角形で簡略化して示している。さらに、上記透明基板11の他方の面11bには、同図(c)に示すように、複数のマスクパターン13に対応して例えば倍率が0.25倍、焦点距離が355nmの波長の紫外線に対して0.683mmであるような複数のマイクロレンズ14を形成している。そして、各マスクパターン列15及び各マイクロレンズ14は、マスクパターン13の被露光体8上への投影像にて、複数のマスクパターン13の並び方向に対応する幅の整数倍に等しい寸法だけ夫々上記並び方向にずらして形成されている。
[0025]
 なお、本実施形態において、フォトマスク3は、図3に示すようにマスクパターン13の被露光体8上への投影像16(後述の露光パターン30に相当(図5参照))の大きさが、例えば一辺の長さがWの四角形である場合に、各マスクパターン列15の複数のマスクパターン13を4Wピッチで形成し、搬送方向先頭側の第1のマスクパターン列15aの後続の第2、第3、第4のマスクパターン列15b,15c,15dを第1のマスクパターン列15aに対して、夫々W,2W,3Wだけ各マスクパターン列15のマスクパターン13の並び方向(矢印Aに略直交する方向)にずらして形成し、第1~第4のマスクパターン列15a~15dを4Wピッチで平行に形成したものである。また、図2(a)に示すように、第1~第4のマスクパターン列15a~15dを1組として3組を各マスクパターン列15が平行となるように並べて形成している。したがって、一つの露光パターンは、複数のマスクパターン13の重ね露光により形成されることになる。
[0026]
 さらに、フォトマスク3のクロム(Cr)膜12には、図2(a)に示すように、パターン形成領域10の側方にて第1のマスクパターン列15aから距離Dだけ離れて各マスクパターン列15に略平行に細長状の開口部が形成されている。この開口部は、後述の撮像手段5により被露光体8表面の観察を可能にする覗き窓17となるものである。
[0027]
 そして、フォトマスク3は、図1に示すように、マイクロレンズ14側を被露光体8側とすると共に、覗き窓17を被露光体8の搬送方向(矢印A方向)手前側としてマスクステージ2上に位置決めして固定される。
[0028]
 上記マスクステージ2の上方には、露光光学系4が形成されている。この露光光学系4は、フォトマスク3に対して均一な光源光L1を照射するものであり、光源18と、ロッドレンズ19と、コンデンサレンズ20とを備えて構成されている。
[0029]
 上記光源18は、例えば355nmの紫外線を放射するもので、後述の制御手段7によって点灯が制御される例えばフラッシュランプ、紫外線発光レーザ光源等である。また、上記ロッドレンズ19は、光源18から放射される光源光L1の放射方向前方に設けられ、光源光L1の露光光学系4の光軸に直交する断面内の輝度分布を均一にするためのものである。なお、光源光L1の輝度分布を均一化する手段としては、ロッドレンズ19に限られず、ライトパイプやその他の公知の手段を使用してもよい。そして、上記コンデンサレンズ20は、その前焦点をロッドレンズ19の出力端面19aに一致させて設けられており、ロッドレンズ19から射出した光源光L1を平行光にしてフォトマスク3に照射させるものである。
[0030]
 上記露光光学系4の被露光体8の矢印Aで示す搬送方向手前側には、撮像手段5が設けられている。この撮像手段5は、フォトマスク3による露光位置の搬送方向手前側の位置にて、被露光体8上に形成された位置決め基準となる機能パターンの基準位置及びフォトマスク3の覗き窓17内に形成された基準マークを同時に撮像するもので、受光素子をステージ9の上面に平行な面内にて被露光体8の搬送方向(矢印A方向)に略直交する方向に一直線状に並べたラインカメラであり、その長手中心軸をフォトマスク3の覗き窓17の長手中心軸と合致させて配置されている。なお、図1において、符号21は、撮像手段5の光路を折り曲げる全反射ミラーである。
[0031]
 上記搬送手段1のステージ9の下側には、撮像手段5による撮像領域に対応して照明手段6が設けられている。この照明手段6は、被露光体8に紫外線をカットした可視光から成る照明光を下面側から照射して、被露光体8表面に形成された機能パターンを撮像手段5により観察可能にさせるものであり、例えばハロゲンランプ等である。なお、照明手段6は、ステージ9の上方に設けて落射照明としてもよい。
[0032]
 上記搬送手段1、撮像手段5、光源18、マスクステージ2、及び照明手段6に接続して制御手段7が設けられている。この制御手段7は、被露光体8を一方向に搬送させながら、フォトマスク3を介して被露光体8に露光光L2を間欠的に照射させ、被露光体8上に形成された機能パターンに重ね合わせてフォトマスク3の複数のマスクパターン13に対応する露光パターン30を形成させるように制御するものであり、図4に示すように、画像処理部22と、演算部23と、メモリ24と、搬送手段駆動コントローラ25と、光源駆動コントローラ26と、マスクステージ駆動コントローラ27と、照明手段駆動コントローラ28と、制御部29とを備えている。
[0033]
 画像処理部22は、撮像手段5で取得された被露光体8表面及びフォトマスク3の基準マークの撮像画像を画像処理して、被露光体8上の機能パターンに予め設定された基準位置とフォトマスク3の基準マークの位置とを検出するものである。
[0034]
 また、演算部23は、画像処理部22で検出された被露光体8上の基準位置とフォトマスク3の基準マークの位置との間の距離を算出し、その結果を後述のメモリ24に保存された目標値と比較し、その差分を補正値としてマスクステージ駆動コントローラ27に出力すると共に、搬送手段1の位置センサーの出力を入力してステージ9の移動距離を算出し、その結果をメモリ24に保存された被露光体8の機能パターンの矢印A方向(搬送方向)の配列ピッチWと比較してステージ9が距離Wだけ移動する毎に光源駆動コントローラ26に光源18を点灯させる点灯指令を出力するようになっている。
[0035]
 さらに、メモリ24は、演算部23における演算結果を一時的に保存すると共に、ステージ9の移動速度V、被露光体8上の基準位置とフォトマスク3の基準マークの位置との間の距離の目標値、及びその他初期設定値を記憶するものである。
[0036]
 さらにまた、搬送手段駆動コントローラ25は、搬送手段1のステージ9を矢印Aで示す方向に一定速度で移動させるものであり、搬送手段1の速度センサーの出力を入力してメモリ24に保存されたステージ9の移動速度と比較し、両者が一致するように搬送手段1を制御するようになっている。
[0037]
 そして、光源駆動コントローラ26は、光源18を間欠的に点灯させるものであり、演算部23から入力する点灯指令に従って光源18に駆動信号を送信するようになっている。
[0038]
 また、マスクステージ駆動コントローラ27は、マスクステージ2を撮像手段5と一体的に矢印Aで示す搬送方向と略直交する方向に移動させるものであり、演算部23から入力した補正値に基づいてマスクステージ2の移動を制御するようになっている。
[0039]
 さらに、照明手段駆動コントローラ28は、照明手段6を点灯及び消灯させるものであり、露光開始スイッチが投入されると照明手段6を点灯させ、被露光体8上への全ての露光が終了すると消灯させるように制御するようになっている。そして、制御部29は、上記各構成要素が適切に駆動するように各構成要素間を仲立ちし、制御するものである。
[0040]
 次に、このように構成された露光装置の動作について説明する。なお、ここでは、一辺がWの四角形の露光パターン30が縦横に配列ピッチWで形成される場合について説明する。
 先ず、例えばキーボード等から成る図示省略の操作手段を操作してステージ9の移動速度V、露光開始から露光終了までのステージ9の移動距離、光源18のパワー及び点灯時間、フォトマスク3の第1のマスクパターン列15と覗き窓17との間の距離D、被露光体8上に形成された機能パターンの矢印A方向(搬送方向)の配列ピッチW、被露光体8の上記機能パターンに予め設定された基準位置とフォトマスク3に形成された基準マークとの間の距離の目標値等を入力してメモリ24に保存し、初期設定を行う。
[0041]
 次に、表面に感光性樹脂を塗布した被露光体8をその塗布面を上にしてステージ9上の所定位置に位置決めして載置する。そして、図示省略の露光開始スイッチが投入されると、制御手段7の搬送手段駆動コントローラ25が起動して、ステージ9を速度Vで矢印A方向に移動させる。この際、搬送手段駆動コントローラ25は、搬送手段1の速度センサーの出力を入力し、メモリ24に保存された速度Vと比較してステージ9の移動速度がVとなるように搬送手段1を制御する。また、露光開始スイッチが投入されると、照明手段駆動コントローラ28が起動して照明手段6を点灯させる。同時に、撮像手段5が起動して撮像を開始する。
[0042]
 ステージ9の移動に伴って被露光体8が搬送され、被露光体8に形成された機能パターンのうち搬送方向(矢印A方向)先頭側に位置する機能パターンが撮像手段5の撮像領域に達すると、撮像手段5は、フォトマスク3の覗き窓17を通して上記機能パターンを撮像し、同時にフォトマスク3の基準マークを撮像する。そして、それらの撮像画像の電気信号を制御手段7の画像処理部22に出力する。
[0043]
 画像処理部22においては、撮像手段5から入力した撮像画像の電気信号を画像処理し、被露光体8の機能パターンに予め設定された基準位置及びフォトマスク3の基準マークの位置を検出して、それら位置データを演算部23に出力する。
[0044]
 演算部23においては、画像処理部22から入力した上記基準位置の位置データとフォトマスク3の基準マークの位置データとに基づいて両者間の距離を演算し、メモリ24から読み出した両者間の距離の目標値と比較し、その差分を補正値としてマスクステージ駆動コントローラ27に出力する。
[0045]
 マスクステージ駆動コントローラ27は、演算部23から入力した補正値分だけ、マスクステージ2をステージ9の面に平行な面内にて矢印A方向(搬送方向)と略直交する方向に移動して被露光体8とフォトマスク3との位置決めを行う。なお、この動作は、被露光体8の全面に対する露光動作中常時行われ、被露光体8の矢印Aと直交する方向へのヨーイングによる位置ずれが抑えられる。
[0046]
 また、撮像手段5から入力する撮像画像の電気信号を画像処理部22で画像処理して、被露光体8の搬送方向(矢印A方向)先頭側の機能パターンが検出されると、演算部23は、搬送手段1の位置センサーの出力に基づいて上記機能パターン検出時点からのステージ9の移動距離を算出し、これをメモリ24に保存されたフォトマスク3の第1のマスクパターン列15aと覗き窓17との間の距離Dと比較する。そして、ステージ9の移動距離が上記距離Dに合致すると演算部23は、光源18を点灯させる点灯指令を光源駆動コントローラ26に出力する。光源駆動コントローラ26は、上記点灯指令に従って駆動信号を光源18に出力する。これにより、光源18は、上記初期設定値に従って所定のパワーで所定時間だけ点灯する。
[0047]
 光源18から放射された紫外線の光源光L1は、ロッドレンズ19により輝度分布が均一化された後、コンデンサレンズ20により平行光にされてフォトマスク3に照射する。フォトマスク3を通過した露光光L2は、マイクロレンズ14により被露光体8上に集光され、図3に示すようにフォトマスク3のマスクパターン13を縮小投影し、図5に示すように被露光体8上に一辺がWの四角形状の露光パターン30を形成する。
[0048]
 これにより、図3に示すように、第1のマスクパターン列15aに対応して第1の露光パターン列31aが形成され、第2のマスクパターン列15bに対応して第2の露光パターン列31bが第1の露光パターン列31aに対して矢印A方向(搬送方向)に直交する方向にWだけずれて形成され、第3のマスクパターン列15cに対応して第3の露光パターン列31cが第1の露光パターン列31aに対して矢印A方向(搬送方向)に直交する方向に2Wだけずれて形成され、第4のマスクパターン列15dに対応して第4の露光パターン列31dが第1の露光パターン列31aに対して矢印A方向(搬送方向)に直交する方向に3Wだけずれて形成される。
[0049]
 さらに、演算部23は、搬送手段1の位置センサーの出力に基づいて取得したステージ9の移動距離をメモリ24に保存された初期設定値のうち、被露光体8上に形成された機能パターンの矢印A方向(搬送方向)の配列ピッチWと比較し、両者が合致すると光源18の点灯指令を光源駆動コントローラ26に出力する。これにより、光源18は、上記初期設定値に従って所定のパワーで所定時間だけ点灯する。
[0050]
 光源18から放射された紫外線の光源光L1は、上述と同様にしてフォトマスク3に照射する。そして、フォトマスク3を通過した露光光L2は、上述と同様に被露光体8上にフォトマスク3のマスクパターン13を縮小投影し、被露光体8上に一辺の長さがWの四角形状の露光パターン30を形成する。以後、ステージ9が距離Wだけ移動する毎に光源18が所定時間だけ点灯して露光パターン30が形成され、図5に示すように、被露光体8の搬送方向(矢印A方向)先頭側に位置する第1のマスクパターン列15aにより形成される複数の露光パターン30の間を後続の第2~第4のマスクパターン列15b~15dによる複数の露光パターン30で補完して被露光体8の全面に亘って露光パターン30を形成することができる。
[0051]
 図6はフォトマスク3の他の形成例を示す要部拡大平面図であり、図7に破線で囲って示す形状の大きい単位露光パターン30sを縦横に並べて形成することを可能にするものである。
 この場合、フォトマスク3には、搬送方向(矢印A方向)先頭側の第1のマスクパターン列15aにより露光形成される第1の露光パターン30aが例えば一辺の長さがWの四角形状であるとき、第1の露光パターン30aの矢印Aで示す搬送方向の直ぐ後ろに続いて第2の露光パターン30bを露光形成する(図7参照)ための第2のマスクパターン列15bが、第1のマスクパターン列15aの後方に矢印A方向と略直交する方向へのずれ量がゼロで設けられている。さらに、第2のマスクパターン列15bの後方には、上記第1の露光パターン30aの矢印A方向に向かって直ぐ右隣に並べて第3の露光パターン30cを露光形成する(図7参照)ための第3のマスクパターン列15cが、第1のマスクパターン列15aに対して矢印Aと略直交する方向へWだけずらして設けられている。そして、第3のマスクパターン列15cの後方には、第3の露光パターン30cの矢印Aで示す搬送方向の直ぐ後ろに続いて第4の露光パターン30dを露光形成する(図7参照)ための第4のマスクパターン列15dが、第1のマスクパターン列15aに対して矢印Aと略直交する方向へWだけずらして設けられている。さらに、第4のマスクパターン列15dの後方には、上記第1~第4のマスクパターン列15a~15dと同じ組み合わせから成るマスクパターン列が第1のマスクパターン列15aに対して矢印A方向と略直交する方向へ2Wだけずらして設けられている。そして、第1~第4のマスクパターン列15a~15dの矢印A方向の配列ピッチは、例えば3Wピッチで形成されている。
[0052]
 このように形成されたフォトマスク3を使用する場合には、被露光体8が矢印A方向に距離2Wだけ移動する毎に光源18を間欠的に点灯させて露光すればよい。これにより、図7に示すように第1のマスクパターン列15aにより形成される複数の第1の露光パターン30aの間を後続のマスクパターン列15による露光パターン30で補完して被露光体8の全面に亘って露光パターン30を形成することができる。
[0053]
 この場合、第1~第4の露光パターン30a~30dにより、図7に破線で囲って示すように単位露光パターン30sが形成され、この単位露光パターン30sが縦横に並んで形成されることになる。これにより、形状の大きい露光パターンを所定ピッチで縦横に並べて形成する場合に、上記露光パターンを複数の微小なパターンに分割して形成することができる。
[0054]
 なお、上記第1~第4のマスクパターン列15a~15dの並び順序は、上述したものに限定されず、適宜入れ替えてもよい。また、各マスクパターン列の配列ピッチ及び露光タイミングは、被露光体8に予め形成されたパターンのピッチに合わせて適宜設定される。
[0055]
 また、上記実施形態においては、フォトマスク3が複数のマスクパターン13を透明な基板11の一方の面11aに形成し、複数のマイクロレンズ14を透明な基板11の他方の面11bに形成したものである場合について説明したが、本発明はこれに限られず、フォトマスク3は、複数のマスクパターン13を一面に形成したマスク用基板と、複数のマイクロレンズ14を一面に形成したレンズ用基板とを、複数のマスクパターン13と複数のマイクロレンズ14とが互いに対応するように重ね合わせて形成したものであってもよい。

符号の説明

[0056]
 1…搬送手段
 3…フォトマスク
 8…被露光体
 11…透明基板
 11a…一方の面
 11b…他方の面
 13…マスクパターン
 14…マイクロレンズ
 15…マスクパターン列
 15a…第1のマスクパターン列
 15b…第2のマスクパターン列
 15c…第3のマスクパターン列
 15d…第4のマスクパターン列
 16…投影像
 18…光源
 30…露光パターン
 L1…光源光
 L2…露光光

請求の範囲

[請求項1]
 被露光体を一方向に搬送しながら、フォトマスクを介して前記被露光体に露光光を間欠的に照射し、前記フォトマスクに形成された複数のマスクパターンに対応して前記被露光体上に露光パターンを形成する露光装置であって、
 前記フォトマスクは、
 前記被露光体の搬送方向に略直交する方向に前記複数のマスクパターンを所定ピッチで並べて形成した複数のマスクパターン列と、
 前記複数のマスクパターン列の各マスクパターンに夫々対応して前記被露光体側に形成され、前記各マスクパターンを前記被露光体上に縮小投影する複数のマイクロレンズと、を備えて成り、
 前記被露光体の搬送方向先頭側に位置する前記マスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完して露光可能に、前記後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを前記複数のマスクパターンの前記並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成したことを特徴とする露光装置。
[請求項2]
 前記後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズは、前記マスクパターンの前記被露光体上への投影像にて、前記複数のマスクパターンの前記並び方向に対応する幅の整数倍に等しい寸法だけ夫々前記並び方向にずらして形成されていることを特徴とする請求項1記載の露光装置。
[請求項3]
 被露光体を一方向に搬送しながら、該被露光体に露光光を間欠的に照射して露光パターンを形成する露光装置に使用するフォトマスクであって、
 前記被露光体の搬送方向に略直交する方向に複数のマスクパターンを所定ピッチで並べて形成した複数のマスクパターン列と、
 前記複数のマスクパターン列の各マスクパターンに夫々対応して前記被露光体側に形成され、前記各マスクパターンを前記被露光体上に縮小投影する複数のマイクロレンズと、を備えて成り、
 前記被露光体の搬送方向先頭側に位置する前記マスクパターン列によって形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完して露光可能に、前記後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを前記複数のマスクパターンの前記並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成したことを特徴とするフォトマスク。
[請求項4]
 前記後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズは、前記マスクパターンの前記被露光体上への投影像にて、前記複数のマスクパターンの前記並び方向に対応する幅の整数倍に等しい寸法だけ夫々前記並び方向にずらして形成されていることを特徴とする請求項3記載のフォトマスク。
[請求項5]
 前記複数のマスクパターンを透明な基板の一方の面に形成し、前記複数のマイクロレンズを前記透明な基板の他方の面に形成したことを特徴とする請求項3又は4記載のフォトマスク。
[請求項6]
 前記複数のマスクパターンを一面に形成したマスク用基板と、前記複数のマイクロレンズを一面に形成したレンズ用基板とを、前記複数のマスクパターンと前記複数のマイクロレンズとが互いに対応するように重ね合わせて形成したことを特徴とする請求項3又は4記載のフォトマスク。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]