CN1287224C - 投影曝光装置 - Google Patents

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Abstract

公开一种适合给图案重复曝光的小型且低成本的投影曝光装置。投影曝光装置具有：把光照射到具有多列掩模图案的掩模，用于给曝光图案列重复曝光的照明系统、把所述掩模来的光投射到所述被曝光部件上的投影系统、移动所述被曝光部件的曝光工作台、以及移动所述掩模的掩模载台。交替进行所述光照射和以所述曝光图案排列间距n倍的移动量移动所述被曝光部件的所述曝光工作台的步进驱动。并且，随着在对所述曝光图案重复曝光的初期和末期的所述曝光工作台的步进驱动，以所述曝光图案排列间距的n倍的移动量移动所述掩模。

Description

投影曝光装置
技术领域
本发明涉及一种边沿规定方向移动被曝光部件边曝光复制光掩模、中间掩模等的掩模(原版)图案的投影曝光技术。
背景技术
图22表示对使用于液晶显示板等的大型基板曝光电路图案的投影曝光装置(扫描曝光装置)。
图中，81是掩模，82是掩模扫描工作台，83是投影光学系统，84是基板扫描工作台，以及85是被曝光基板。
该扫描曝光装置中，在被曝光基板85上边复制电路图案时，从图中的箭头方向使曝光光束照射相当于照相中负片的掩模81。透过掩模81上所形成的掩模图案的光，由投影光学系统83在像面一侧成像掩模图案的像。因此，在配置到该掩模图案像的成像位置的被曝光基板85上边使掩模图案像曝光。
可是，给液晶显示板等大型基板进行电路图案曝光的投影曝光装置中，为了在被曝光基板上边一并曝光要求的掩模图案而装备大口径投影光学系统，就成为装置的设置面积、装置的重量、稳定性、装置成本上的课题。因此，采用使掩模图案像条状成像的投影光学系统，通过相对于该投影光学系统扫描移动掩模和被曝光基板，不需要大口径投影光学系统，用小规模的装置也能进行大面积曝光。
这时，一边控制曝光量一边以恒定速度沿图中箭头方向移动考虑了在被曝光基板85上边形成的掩模图案像的大小和投影光学系统的投影放大率的大小的掩模81和被曝光基板85并进行扫描曝光。
还有，就进行扫描曝光的投影曝光装置来说，有特开平11-219900号公报中提出的投影曝光装置等。
并且，就在大型被曝光基板上高密度投影曝光周期性图案的投影曝光装置来说，有特开2000-208410号公报中提出的投影曝光装置等。
这样，在对大型被曝光基板曝光电路图案时，对移动掩模载台和基板载台的扫描型曝光装置而言，存在以下问题。
①随着被曝光基板大型化而掩模也大型化，掩模的制作成本增大。
②因为掩模大型化，发生由曝光装置内的掩模自重引起的弯曲，难以获得要求的曝光分辨率。
③使整个曝光装置大型化和增大重量。
对上述①详细进行说明。给液晶显示板等基板进行曝光时，曝光的电路图案，由具有信号线和栅极线等连续形状的连续图案和周期性地重复例如栅、源、漏、透明点电极和存储电容器电极等互相独立的图案的不连续周期图案构成。因此，在制作连续图案时难以采用所谓的缝合式曝光方法。所以，从曝光装置来说，一般以一对一的投影放大率进行曝光处理，随着液晶显示板用基板的大型化而掩模也大型化。这就使掩模制作上花费的时间和成本方面也成了很大的问题。
并且，如果在分开的工序中处理连续图案和不连续周期图案的话，增加曝光工序，就会发生工序管理上和对准上的不合适，这也成了增加作成掩模需要的时间和成本的原因。
并且，对②详细进行说明。在扫描型曝光装置中，掩模只能支撑在其边缘部分。因此，掩模大型化时，掩模上发生由于自重而引起弯曲，在掩模一侧就使用投影系统焦点深度的裕度。所以，将难以确保被曝光基板一侧的平面度等制作裕度，结果，难以获得要求的曝光分辨率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适于图案的重复曝光的小型而且低成本的投影曝光装置以及投影曝光方法和被曝光部件的制造方法。
为了达到上述目的，本发明的第一方面是一种投影曝光装置，使用具有多列掩模图案的掩模用于在被曝光部件上使曝光图案列重复曝光，其特征是具备：向所述掩模照射光的照明系统；将来自所述掩模的光投射到所述被曝光部件上的投影系统；移动所述被曝光部件的曝光工作台；移动所述掩模的掩模载台；以及控制从所述照明系统向所述掩模的光照射和所述曝光工作台与所述掩模载台的驱动的控制器，所述控制器交替进行所述光照射和以所述曝光图案排列间距的n倍的移动量移动所述被曝光部件的所述曝光工作台的步进驱动，其中，所述n是小于所述掩模图案的列数的自然数，而且在所述曝光图案的重复曝光的初期和末期，随着所述曝光工作台的步进驱动，进行以所述掩模图案排列间距的n倍的移动量移动所述掩模的所述掩模载台的步进驱动。
并且，本发明的第二方面是一种投影曝光装置，使用具有多列掩模图案的掩模用于在被曝光部件上使曝光图案列重复曝光，其特征是具备：向所述掩模照射光的照明系统；将来自所述照明系统的光投射到所述被曝光部件上的投影系统；移动所述被曝光部件的曝光工作台；遮断光的遮光部件，使得不进行从所述多列掩模图案中的一部分掩模图案列向所述被曝光部件的光投射；移动所述遮光部件的遮光部件载台；以及控制从所述照明系统向所述掩模的光照射和所述曝光工作台与所述遮光部件载台的驱动的控制器，所述控制器交替进行所述光照射和以所述曝光图案排列间距的n倍的移动量移动所述被曝光部件的所述曝光工作台的步进驱动，其中，所述n是小于所述掩模图案的列数的自然数，而且在所述曝光图案的重复曝光的初期和末期，随着所述曝光工作台的步进驱动，进行以相当于所述被曝光部件的光投射区中n列掩模图案间距的移动量移动所述遮光部件的所述遮光部件载台的步进驱动。
本发明第三方面的投影曝光方法和被曝光部件的制造方法具备：制备具有多列掩模图案的掩模的第1步骤，所述多列掩模图案用于在被曝光部件上将曝光图案列重复曝光；以及使通过向所述掩模照射光而从所述掩模向所述被曝光部件进行的光投射和以所述曝光图案排列间距的n倍的移动量移动所述被曝光部件的所述被曝光部件的步进移动二者交替进行的第2步骤，其中，所述n是小于所述掩模图案列数的自然数，在所述第2步骤中，在所述曝光图案的重复曝光的初期和末期，随着所述被曝光部件的步进移动，以所述掩模图案排列间距的n倍的移动量步进移动所述掩模。
本发明第四方面的投影曝光方法和被曝光部件的制造方法具备：制备具有多列掩模图案的掩模的第1步骤，所述多列掩模图案用于在被曝光部件上将曝光图案列重复曝光；以及使通过向所述掩模照射光而从所述掩模向所述被曝光部件进行的光投射和以所述曝光图案排列间距的n倍的移动量移动所述被曝光部件的所述被曝光部件的步进移动二者交替进行的第2步骤，其中，所述n是小于所述掩模图案列数的自然数，在所述第2步骤中形成遮光区，使得不进行从所述多列掩模图案中的一部分掩模图案列向所述被曝光部件的光投射，在所述曝光图案的重复曝光的初期和末期，随着所述被曝光部件的步进移动，以相当于所述被曝光部件的光投射区中n列掩模图案间距的移动量步进移动该遮光区。
另外，就所述被曝光部件来说，作为代表举出半导体器件。
如以上说明的那样，按照上述各个实施例，对被曝光部件，每次步进移动曝光工作台(步进移动被曝光部件)，每n列新曝光曝光图案，同时每隔规定次数重复曝光先前曝光过的曝光图案。因此，变成可能使用掩模具有掩模图案列数小于被曝光部件上要曝光的曝光图案列总数的掩模，能够把掩模上的掩模图案列并排方向(被曝光部件的步进移动方向)的尺寸减少到最小限度。所以，即使在其周边区域支持掩模的场合也能容易进行高分辨率对大型被曝光部件的投影曝光。并且，随着掩模的小型化，也能降低掩模成本。
进而，采用对曝光图案重复曝光的办法，即使一次曝光量很小，最终也变成能以要求的曝光量曝光图案。因此，可以缓和照明光源的高输出要求、投影光学系统透射率(反射率)的改善要求和被曝光部件上所涂布的光刻胶高灵敏度的要求等。
进而，在重复曝光的初期和末期，通过借助于遮光部件，做到多列的掩模图案之中从一部分的掩模图案列不向被曝光部件进行光投射的办法，在对曝光图案重复曝光场合的重复曝光的初期和末期，就能够防止进行不需要的曝光。
另外，采用使用掩模，在被曝光部件上设置用于曝光不连续图案的第1掩模图案和用于曝光连续图案的第2掩模图案的办法，就能同时曝光不连续图案和连续图案。而且，通过被曝光部件的上述步进移动，保证被曝光部件上被曝光连续图案的连续性。因此，可以不分工序作为一个(一连串)曝光工序，进行不连续图案的重复曝光和连续图案的曝光。
并且，采用在掩模上也设置用于曝光单独图案的第3掩模图案的办法，就能够在一个(一连串)曝光工序，完成象液晶显示板用基板的电路图案之类，由单独图案、不连续(重复)图案和连续图案构成的电路图案向被曝光部件的曝光，使掩模小型化一面防止自重变形，一面容易进行被曝光部件传送和掩模与被曝光部件的对准调整，而且能够提高被曝光基板的生产率。
本发明的特征，通过参照附图说明下面具体实施例将变得明确起来。
附图说明
图1是本发明实施例1的液晶基板曝光装置的主要部分概略图。
图2说明使用于上述实施例1的液晶基板曝光装置的曝光用掩模。
图3是由上述实施例1的液晶基板曝光装置对被曝光部件进行图案曝光的概略说明图。
图4说明使用于上述实施例1的液晶基板曝光装置的遮光板的概略平面图。
图5说明由上述实施例1的液晶曝光装置对被曝光基板进行图案曝光(初期及末期)的示意图。
图6表示上述实施例1的液晶基板曝光装置的工作定时图。
图7表示上述实施例1的液晶基板曝光装置的工作流程图。
图8是上述实施例1中所用的其它曝光用掩模的说明图。
图9是用实施例1的液晶基板曝光装置曝光后的被曝光基板的说明图。
图10是使用于本发明实施例2的液晶基板曝光装置的曝光用掩模的说明图。
图11是由上述实施例2的液晶曝光装置对被曝光基板进行图案曝光的概略说明图。
图12说明由上述实施例2的液晶曝光装置对被曝光基板进行图案曝光(初期)的示意图。
图13说明由上述实施例2的液晶曝光装置对被曝光基板进行图案曝光(末期)的示意图。
图14表示上述实施例2的液晶基板曝光装置的工作定时图。
图15表示上述实施例2的液晶基板曝光装置的工作流程图。
图16是包括使用上述实施例1和2的液晶基板曝光装置的曝光工序的本发明实施例3的液晶显示板的制造流程图。
图17是图16中曝光工序的流程图。
图18是使用于本发明实施例4的液晶基板曝光装置的曝光用掩模的说明图。
图19是用上述实施例4的液晶基板曝光装置曝光后的被曝光基板的说明图。
图20是使用于本发明实施例5的液晶基板曝光装置的曝光用掩模的说明图。
图21是上述实施例5中所用的其它曝光用掩模的说明图。
图22是现有的扫描型曝光装置的主要部分的概略图。
具体实施方式
(实施例1)
图1表示用于作为本发明实施例1的液晶显示板用基板(半导体器件)的投影曝光装置(液晶基板曝光装置：透镜投影式等倍率扫描型曝光装置)的概略构成。该液晶基板曝光装置中，4是曝光用掩模，至于掩模图案的形状等以后再述。1是掩模载台，并载置掩模4，在与后述照明系统7的照明光的照射光轴和后述投影透镜2的投射光轴垂直的方向(图1的左右方向)上进行驱动。
投影透镜2把照射到掩模4的照明光中透过掩模4的掩模图案的光(曝光光束)投射到作为液晶显示板用玻璃基板的被曝光基板3上边。另外，被曝光基板3的表面上涂布有作为感光剂的光刻胶。
5是基板载台，载置被曝光基板3并可在与投影透镜2的投射光轴垂直的方向(在图1的左右方向和深度方向)上进行步进驱动。
给掩模4照射照明光的照明系统7具有：光源56；放大来自光源56的光束且使之变成平行光束的聚光透镜53；为了遮断聚光透镜52的平行光束中不用作照向掩模4的照射光的部分来作成规定面积的曝光照射区，在与该掩模共轭的位置上构成的限制狭缝板55；以及反射来自限制狭缝板55的光束，从而向掩模4照射缝状照明光束的反射镜58。
以上的结构中，该照明系统采用所谓的科勒(ケ-ラ-)照明系统。
此外，8是内装控制电路的控制箱，控制电路中设有控制照明系统光源工作的光源控制部，以及检测各载台1、5位置的传感部和利用来自该传感部的检测信号来控制各载台1、5的驱动的载台控制部。各控制部按照规定的计算机程序来控制光源、掩模载台1和基板载台5。
照射掩模4的照明光中透过掩模图案的曝光光束，虽然通过投影透镜2照射到基板载台5上的被曝光基板3，但是由于掩模载台1载置掩模4使得掩模图案面定位于投影透镜2的物体侧焦点位置，基板载台5载置被曝光基板3使得被曝光基板3定位于投影透镜2的像侧焦点位置，使得在被曝光基板3的感光面上边形成与掩模图案等倍率的像，从而在被曝光基板3的感光面上边曝光该掩模图案像。
图2(A)表示图1的液晶基板曝光装置内所使用的掩模4。并且，图2(B)放大表示了图2(A)中的B部分。
这些图中，4a是用于在被曝光基板3上曝光作为不连续周期(重复)图案的像素图案的像素掩模图案(第1掩模图案)。
被曝光基板3上的像素图案，由透明电极构成，为了在横向(图1中以空白箭头表示的基板载台5的驱动方向)和纵向分别以规定的间距，分别形成多个并行沿横向延伸的图象图案行和沿纵向延伸的图象图案列，即行列状进行曝光。
在本实施例的掩模4中，这样形成像素掩模图案4a，使得掩模4的长度方向(图中的上下方向：对应于被曝光基板3纵向的方向)作成列，远少于被曝光基板3上边曝光的全部像素图案列数的5列像素掩模图案列1L～5L沿与掩模4的长度方向正交的方向(图中的左右方向：图1中以空白箭头所示的掩模载台1的驱动方向)排列。采用多次给被曝光基板3重复曝光这些5列像素掩模图案列1L～5L的像的办法，可在被曝光基板3上边曝光全部像素图案列。
并且，这样形成像素掩模图案4a，使得沿与掩模4的长度方向正交的方向延伸的行形成为多行，本实施例的掩模4中，该像素掩模图案行1G、2G、3G…被形成为与在被曝光基板3上边应曝光的全部像素图案行数相同的数目。
另外，本实施例的曝光装置中，因为在被曝光基板3上等倍率投影掩模图案的像，所以像素图案列的间距(排列间距)P与被曝光基板3上所曝光的像素图案列的间距(排列间距)相同。以下，也用P表示被曝光基板3上所曝光的像素图案列的间距。
进而，4b是用于在图象图案行间曝光作为被曝光基板3上连续图案的栅线图案的栅线掩模图案(第2掩模图案)，在像素掩模图案行间形成为连续的直线形状的图案。
并且，4c是用于以与各像素图案列的间距相同的间距，在各像素图案列的纵向(长度)方向向两侧曝光作为被曝光基板3上不连续周期图案的驱动器图案的驱动器掩模图案。驱动器掩模图案4c是在掩模4的各像素掩模图案列1L～5L的两侧每列一个地形成起来的。
另外，在形成有掩模4的上述各掩模图案的区域以外的周边部分是空白区，在该空白区由掩模载台1支撑掩模4。而且，来自照明系统7的狭缝状照明光束照射包括掩模4上边的全部像素掩模图案4a、栅线掩模图案4b和驱动器掩模图案4c在内的矩形区。
本实施例，如上述一样，在使用具有用于重复曝光不连续周期图案的像素掩模图案4a(以及驱动器掩模图案4c)和用于曝光连续图案的栅线掩模图案4b的掩模4时是特别有用的。因此，以这种情况为例继续说明。但是，即使使用没有用于曝光连续图案的掩模图案时，本实施例也是有用的。
接着，说明使用上述掩模4时的本实施例液晶基板曝光装置的曝光动作。本实施例中的曝光动作是，在固定掩模4的状态下，通过交替进行由照明系统7来的照明光照射掩模4而引起各掩模图案4a～4c来的曝光光束投射被曝光基板3；和随基板载台5的步进驱动而引起被曝光基板3的步进移动，从而在被曝光基板3上重复曝光各图案。
另外，在曝光光束投射到被曝光基板3上的期间，不进行基板载台5的驱动，使被曝光基板3停止。
用这样的曝光方法，不需要同步驱动掩模载台1和基板载台5，被曝光基板3上边的曝光图案像稳定，结果提高了被曝光基板的成品率。
步进移动量和一次曝光时间(被曝光基板3和基板载台5的停止时间)是根据被曝光基板3上涂布的光刻胶的灵敏度与通过投影透镜2产生的像面照度二者之间的关系，使得在被曝光基板3上得到所需要的曝光量来决定的。
在这里，本实施例中，被曝光基板3的一次步进移动量(基板载台5的一次步进驱动量)是给被曝光基板3曝光的像素图案列的间距P的n倍，n是比像素掩模图案列(5列)小的自然数。
设通过一次曝光光束的投射在被曝光基板上曝光的像素图案列数，即掩模上的像素掩模图案的列数为a(多列)，在设定成通过b(多)次曝光光束的投射对被曝光基板的像素图案列进行曝光以便获得需要的曝光量的场合，将步进移动量设定为aP/b就行。这时，a/b相当于上述n。
例如，对于上述掩模4，为得到需要的曝光量，设定a＝5(列)，用b＝5(次)投射曝光光束时，就是1×P/1＝P(n＝1＜a＝5)，被曝光基板3的一次步进移动量为给被曝光基板3曝光的像素图案列的一个间距P。并且，为得到需要的曝光光束，设定掩模的像素图案列数为a＝6(列)，用b＝3(次)的投射曝光光束时，则6×P/3＝2×P(n＝2＜a＝6)，被曝光基板3的一次步进移动量变成给被曝光基板3曝光的像素图案列的二个间距P的大小。
因此，在被曝光基板3上，相对投影透镜2的像面区每步进移动一次便新曝光n列像素图案，同时，除去前一次曝光过的a列像素图案中的n列数的像素图案列进行曝光。
另外，这样使被曝光基板3步进移动，在各停止位置进行曝光时，等于在被曝光基板3上，各像素分成b次进行曝光。即，对各像素的适合曝光需要的曝光量设为A(mW)时，每一次的曝光量为A/b(mW)就行。因此，即使光源56的发光光量小，也能够获得最终适合的曝光量。
而且，通过对投影透镜2的像面区一边每次n×P量步进移动被曝光基板3一边重复进行曝光，不仅进行满足想要的曝光量的曝光，而且能够一面保证作为连续图案的栅线图案的连续性，一面通过交替进行曝光光束的投射和被曝光基板3步进移动的一个(一连串)曝光工序，完成在被曝光基板3上的整个曝光区域的图案曝光。
至于该关系，利用图3(A)(B)详细作说明。这些图中，表示曝光工序中的被曝光基板3与掩模4的位置关系变化。并且，这些图是表示掩模4的像素掩模图案4a的列为5列，被曝光基板3的步进移动量为像素图案列的一个间距部分(n＝1)时的例子。并且，这些图中，被曝光基板3的步进移动方向是图中的箭头方向(左方向)。
在图3(A)中，表示一连串曝光工序的初期样子。首先，进行作为最初曝光光束投射(shot)的第1次投射。因此，给被曝光基板3曝光5列的像素图案列1L’～5L’。但是，这时的曝光量相当于上述的A/b(mW)，并没有达到需要的曝光量。
其次，被曝光基板3以像素图案列的一个间距部分，在图3(A)的左方向步进移动停止后，进行第2次投射。这时通过前次第1次投射曝光后的5列像素图案列之中距左第2列以后的像素图案列2L’～5L’被重复曝光。并且，通过第2次投射，对由第1次投射而曝光后的最右侧的像素图案列5L’的右侧的新的一列像素图案列进行曝光。
其次，被曝光基板3以像素图案列的一个间距部分步进移动并停止以后，进行第3次投射。因此，通过第1次投射曝光后的5列像素图案列之中距左第3列以后的像素图案列3L’～5L’被重复曝光。并且，通过第3次投射，对由第2次投射新曝光的像素图案列右侧的新的一列像素图案列进行曝光。
以后，通过被曝光基板3每次步进移动像素图案列的一个间距部分，进行第4次、第5次、第6次……投射，使得从由第1次投射曝光后的最左侧的像素图案列1L’数起第5列以后的像素图案列的曝光量达到了5次分曝光量的适合曝光量，即达到A(mW)。
这里，在以上曝光工序的初期，从通过第1次投射曝光后的最左侧的像素图案列数起到第4列的像素图案列1L’～4L’都没有进行5次重复曝光，因而没有采取什么对策时，就会发生未达到适合曝光量的像素图案列。
因此，本实施例中，如图1和图4所示，在掩模4与投影透镜2之间，设置遮断来自掩模4(像素掩模图案4a)的一部分曝光光束从而限制曝光区的遮光片9a、9b。这些遮光片9a、9b分别配置在掩模4的左右，借助于图1所示的片状架10的驱动互相独立地进行定位控制，使能够遮断从图2所示掩模4的5列像素掩模图案列1L～5L之中配置有该遮光片一侧数起的第1列到第4列像素图案列来的曝光光束入射到投影透镜2(即投射到被曝光基板3上)的4列遮光位置、和使全部像素掩模图案列1L～5L来的曝光光束入射到投影透镜2的非遮光位置，成为可以进退移动。另外，片状架10的进退驱动也由设于控制箱8内控制电路的载台控制部来控制。
在图5(A)中，示意性地表示曝光工序初期由遮光片9a对曝光区的限制与给被曝光基板3实际曝光的像素图案列的关系。该图中，上图表示固定后的掩模4上的像素掩模图案，下图表示在图中左侧在步进移动的被曝光基板3上像素图案的曝光样子。
另外，上图中，画阴影线的部分表示用遮光片9a遮断从掩模4向投影透镜2的曝光光束。并且，下图中用虚线上下隔开的各大量方格中上侧表示这次曝光的像素图案列，下侧表示上次曝光后的像素图案列。
在进行第1次投射以前，遮光片9a移动到遮断来自像素掩模图案列1L～4L的曝光光束而让来自像素掩模图案列5L的曝光光束入射到投影透镜2的位置(遮光初期位置)。因此，在第1次投射中，没有使与像素掩模图案列1L～4L对应的像素图案列1L’～4L’曝光，只使与像素掩模图案列5L对应的像素图案列5L’曝光。而且，此后，每次进行被曝光基板3的步进移动，使遮光片9a向遮断来自像素掩模图案列1L～3L的曝光光束只让像素图案列4L’、5L’曝光的位置(第2次投射时)、遮断来自像素掩模图案列1L～2L的曝光光束只让像素图案列3L’～5L’曝光的位置(第3次投射时)、遮断来自像素掩模图案列1L的曝光光束只让像素图案列2L’～5L’曝光的位置(第4次投射时)顺序移动。
即，遮光片9a跟被曝光基板3的步进移动同步，在与被曝光基板3的步进移动方向相同的方向(参照图1的实线箭头)，每次步进移动打开遮断来自一列像素掩模图案的曝光光束的移动量(即，向被曝光基板3的光投射区每次变化一列像素掩模图案部分的量，进而换句话说，在被曝光基板3上的光投射区中相当于n列像素掩模图案间距的移动量)。而且，在进行第5次投射时(第4次投射后的被曝光基板3步进移动时)和此后到后述的曝光工序末期为止，使遮光片9退避到非遮光位置。所以，从第5次投射开始，对应于全部像素掩模图案列1L～5L的像素图案列1L’～5L’都被曝光。
因此，从第1次投射曝光后的对应于像素掩模图案列5L的像素图案列5L’的位置开始实际给被曝光基板3曝光。所以，在第1次投射之前，可对被曝光基板3，采用进行初始位置设定使其对图3(A)和图5(A)中的像素图案曝光区中最左端的曝光开始位置(图3(A)中像素图案列1L’定位的地点)投射来自像素掩模图案列5L的曝光光束的办法，可以从像素图案曝光区的曝光开始位置以适合的曝光量曝光像素图案列。
并且，图3(B)中，表示一连串曝光工序的末期样子。即使进行作为最后投射的包括第m次投射的5次曝光的末期，也在被曝光基板3上继续曝光像素图案列。但是，获得适合的曝光量是到用第m次投射曝光的像素图案列中对应于像素掩模图案列1L的像素图案列1L’为止。
因此，在末期，与被曝光基板3同步，在与该基板3的步进移动方向相同的方向上，每次步进移动又一个遮光片9b，每次遮断来自一列像素掩模图案列的曝光光束，进行曝光区的限制。
在图5(B)中，示意性地表示由该曝光工序末期的遮光片9b造成曝光区的限制与被曝光基板3上实际曝光的像素图案的关系。在该图中，上图也表示固定的掩模4上的图象掩模图案，下图表示在图中左侧步进移动的被曝光基板3上像素图案的曝光样子。
并且，上图中，画阴影线的部分表示用遮光片9b遮断从掩模4照向投影透镜2的曝光光束。并且，下图中用虚线上下隔开的各大量方格之中上侧表示这次曝光的像素图案列，下侧表示上次曝光后的像素图案列。
至于曝光工序的末期，在进行第m-4次投射前，使遮光片9b退避到非遮光位置，与第m-4次投射后的被曝光基板3步进移动的同时，使遮光片9b遮断来自像素掩模图案列5L的曝光光束并步进移动到使仅从像素掩模图案列1L～4L来的曝光光束入射到投影透镜2的位置。因此，在接着进行的第m-3次投射中，仅使对应于像素掩模图案列1L～4L的像素图案列1L’～4L’曝光。
而且，此后，每次进行被曝光基板3的步进移动，向遮断像素掩模图案列4L、5L来的曝光光束仅使像素图案列L1’～L3’曝光(第m-2次投射时)的位置、遮断像素掩模图案列3L～5L来的曝光光束仅使像素图案列1L’～2L’曝光(第m-1次投射时)的位置、遮断像素掩模图案列2L～5L来的曝光光束仅使像素图案列1L’曝光(第m次投射时)的位置顺序移动遮光片9b。
因此，在第m次投射曝光的，对应于像素掩模图案列1L的像素图案列1L’为止可以结束用适当光量给实际被曝光基板3的曝光。
这样，在一连串的重复曝光的初期和末期，通过用遮光片9a和9b实行限制曝光区，就可在被曝光基板3的整个像素图案曝光区，以适合的曝光量曝光像素图案。
并且，本实施例中，虽然举出利用遮断从掩模4来的曝光光束的遮光片9a、9b实行限制曝光区的例子，但是也可以具有与该遮光片同等功能，设置在照明光学系统7内，决定向掩模4的照明光照射区的限制狭缝板55。这种场合，与使用遮光片9a、9b的场合比较，可以简化装置结构，同时在掩模4与遮光片9a、9b之间曾需要的物理空间不需要了，因此也有像形成上的优点。
另外，遮光片9a、9b因为配置在限制曝光区的遮光位置，即配置在照射掩模4来的部分曝光光束的位置，所以采用在遮光片9上边设置光量测量用检测器件的办法，可以进行在曝光光束的基板移动方向的光量分布测量，可以取得用于进行光源56状况的检测和适合曝光时间的运算的数据。
在这里，虽然仅仅说明了关于像素图案的曝光，但是对于驱动图案也同样以适合曝光量进行曝光。并且，对于栅线图案，也在各次投射中，使之每次偏移像素图案列的一个间距部分长度，以适合曝光量进行曝光。
要做到以上，利用掩模4对被曝光基板3的全部像素图案(不连续周期图案)、驱动图案(不连续周期图案)和栅线图案(连续图案)以适合曝光量曝光，只用一连串的曝光工序就进行完毕。
图6中，表示上述一连串曝光工序中的遮光片9a、9b的移动(片状架10的驱动)、曝光光束的投射(光源56的发光)和被曝光基板3的移动(基板载台5的驱动)的定时。掩模4固定在照明光的照射区域内包括各掩模图案的位置。
如该图所示，首先，被曝光基板3移动到上述的初期位置，同时遮光片9a也移动到遮断像素掩模图案列1L～4L来的曝光光束的初期位置。而后，交替进行作为投射曝光光束的投射(曝光)和被曝光基板3的步进移动。
并且，在曝光工序的初期和末期，为了获得适合的曝光量，如图5(A)、(B)所示，遮光片9a、9b与被曝光基板3一起步进移动。而且，在基板3和遮光片9a、9b停止的时刻，进行投射(曝光)。
在图7中，表示上述一连串曝光工序中的控制电路工作流程图。以下，并用图1说明有关该工作流程图。
在步骤S1，控制电路驱动基板载台5和片状架10，并把被曝光基板3和遮光片9a移动到上述的各自初期位置。因此，开始曝光工序。
其次，在步骤S2，进行投射(曝光)。这时，控制电路使投射次数的计数值递增1。
接着，在步骤S3，控制电路根据投射次数计数值，判断在步骤S2的投射是不是第5次以上的投射，当未达到第5次时进入步骤S4，如图5(A)中说过的那样，步进移动被曝光基板3和遮光片9a。而且，返回步骤S2，进行再次投射(曝光)。
另一方面，在步骤S3，当判断为在步骤S2的投射是第5次以上时，进入步骤S5，判断在步骤S2的投射是不是第m-4次以上。这里，m是为了使用掩模4给被曝光基板3上曝光全部电路图案而需要的全部曝光次数(投射次数)，预先由用户输入加以设定。
在步骤S5，并且当判断为未达到第4次的投射时，进入步骤S6，控制电路只步进移动被曝光基板3以后，返回步骤S2，再次进行投射(曝光)。
并且，在步骤S5，当判断为在步骤S2的投射是第m-4次以上时，进入在步骤S7，控制电路判断在步骤S2的投射是不是最后一次(第m次)。而且，当判断为在步骤S2的投射是最后一次(第m次)时，进入步骤S8，如图5(B)中说过的那样，步进移动被曝光基板3和遮光片9b。
在这里，从步骤S3到步骤S4的流程期间，如图5(A)所示，由遮光片9a限制曝光区的步进。并且，从步骤S3到步骤S8的流程期间，如图5(B)所示，由遮光片9b限制曝光区的步进。
并且，在步骤S7，当判断为在步骤S2的投射是最后一次(第m次)时，结束本流程(即，曝光工序)。
按照本实施例，采用组合被曝光基板3的步进移动和图案的重复曝光的办法，就连使用小型的掩模4也能实现给大型的被曝光基板3适当曝光。并且，通过上述步进移动和图案重复曝光的组合，缓和照明系统7的光源56的高输出化、投影透镜2的透射率(反射率)的改善、以及基板3上所涂布的光刻胶的高灵敏度化的要求程度，因而所谓瞬时怠工(flash on the fly)就成为可能并提高生产率。这种情况下，对基板载台5来说，要求驱动平滑和稳定。
另外，上述曝光工序之后，如图8(A)所示，使用2个具有接头掩模图案34d的掩模34，在被曝光基板3的图象图案曝光区的外周之中该被曝光基板3的步进移动方向两侧对接头图案进行曝光。另外，图8(B)是放大表示图8(A)中的B部分。这时，如后述的实施例2中的接头图案曝光时的那样，随着被曝光基板3的步进移动，掩模34(掩模载台)也(同步)步进移动，并重复曝光接头图案。
并且，如使用掩模4曝光时的那样，一边步进移动被曝光基板3，一边对使用图未示出的另外掩模(例如，有5列栅线掩模图案的掩模)沿着各像素图案列(纵向)对栅线图案进行曝光。
因此，最终如图9(A)所示，可得到将行列状配置的像素图案3a和纵横格子状配置的栅线图案3b曝光，而且在图象图案曝光区的外周对驱动图案3c和接头图案3d曝光的被曝光基板3。另外，图9(B)是放大表示图9(A)中的B部分。
(实施例2)
在图10(A)中，与实施例1中说过的掩模同样，表示具有像素掩模图案14a、栅线掩模图案14b和驱动掩模图案14c，同时表示在被曝光基板3上也具有用于曝光作为单独图案的接头图案(向各栅线图案的布线图案)的接头掩模图案(第3掩模图案)14d和14d′。另外，在图10(B)中，放大表示图10(A)中的B部分。
并且，本实施例中，接头掩模图案14d、14d′设为具有像素掩模图案14a的间距P2倍的幅度。这里，把像素掩模图案列1L侧的接头掩模图案称为第1接头掩模图案14d，把像素掩模图案列5L侧的左侧的接头掩模图案称为第2接头掩模图案14d’。
进而，对本实施例中使用的掩模14来说，在形成掩模图案部分的外侧区域实施遮光处理，防止在后述的曝光工序的初期和末期通过上述区域的曝光光束泄漏到投影透镜2一侧。
并且，以下的说明中，对于与实施例1的液晶基板曝光装置共同构成要素，附加与实施例1相同的标号。
上述的第1实施例中，说明了有关从曝光工序的最初到最后为止一直固定掩模4，与步进移动被曝光基板3同时，在曝光工序的初期和末期使遮光片9a、9b与被曝光基板3同步的情况，然而本实施例中，在曝光工序的初期和末期与被曝光基板3的步进移动同步使掩模14步进移动，而不用遮光片9a、9b。
并且，本实施例中，对于掩模14，把从照明光学系统7来的照明区域规定为对应于像素掩模图案14a的间距的5倍的幅度。对该照明区域的规定，由图1中所示的照明光学系统7内的限制狭缝板55来实行。
在图11中，表示在曝光工序的末期，接着像素图案曝光进行接头图案曝光的样子。本实施例中，采用使掩模14与被曝光基板3同步在同方向步进移动以后进行从作为曝光工序末期的第m-5次投射到第m次投射的办法，与像素图案(以及栅线图案、驱动图案)一起曝光接头图案。
另外，虽然图11中没有示出来，但是在曝光工序的初期，也采用使掩模14与被曝光基板3同步在同方向步进移动以后进行从第1次投射以后的第2次投射到第6次投射的办法，曝光接头图案和像素图案(以及栅线图案、驱动图案)。
在图12和图13中，典型地表示曝光工序的初期和末期的掩模14的步进移动和被曝光基板3的步进移动的方式和实际被曝光的像素图案列。
在这些图中，上图表示掩模14上的像素掩模图案和接头掩模图案(第1接头掩模图案14d和第2接头掩模图案14d′)，下图表示在图中左侧步进移动的被曝光基板3上曝光像素图案和接头图案的方式。
另外，掩模14中，第1接头掩模图案14d如上述那样具有2×P的幅度，但是设其中离像素掩模图案列1L远的一侧(外侧)的幅度P的部分为T1a，设近的一侧(内侧)的幅度P的部分为T1b。并且，第2接头掩模图案14d′也同样具有2×P的幅度，设其中离像素掩模图案列5L近的一侧(内侧)的幅度P的部分为T2a，设远的一侧(外侧)的幅度P的部分为T2b。
并且，在上图中，表示画阴影的部分是曝光区以外的区域。并且，下图中用虚线上下隔开的各大量方格中上侧表示这次曝光的像素图案列或接头图案，下侧表示上次曝光后的像素图案列或接头图案。
如图12所示，本实施例中，与实施例1同样，被曝光基板3移动到上述的初期位置以后，交替进行曝光光束的投射(曝光)和被曝光基板3的步进移动。
但是，本实施例中，与将被曝光基板3移动到初期位置的同时，将掩模14移动到第1接头掩模图案14d的外侧部分T1a的像投影到被曝光基板3的曝光开始位置的初期位置为止。
而后，进行第1次投射(曝光)。通过该第1次投射，在被曝光基板3上，曝光与第1接头掩模图案14d的外侧部分T1a对应的图案T1a′。
其次，同方向移动被曝光基板3和掩模14。被曝光基板3的步进移动量是与实施例1中说明过的同样。并且，掩模14的步进移动量是像素掩模图案列的1个间距(像素掩模图案列的间距的n倍)，在等倍率投影掩模像的本实施例中，变成与被曝光基板3的步进移动量相同。
然后，进行第2次投射。至于与被曝光基板3同步步进移动掩模14以后的第2次投射，与第1接头掩模图案14d的外侧部分T1a对应的图案T1a′是在用第1次投射曝光后的图案T1a′上边重复曝光，同时在其右侧对与第1接头掩模图案14d的内侧部分T1b对应的图案T1b′进行曝光。
接着，同方向步进移动被曝光基板3和掩模14以后，进行第3次投射。至于第3次投射，与第1接头掩模图案14d的外侧部分T1a对应的图案T1a′是在用第1次和第2次投射曝光后的图案T1a′上边重复曝光，同时与第1接头掩模图案14d的内侧部分T1b对应的图案T1b′是在用第2次投射曝光后的图案T1b′上边重复曝光的。并且，在图案T1b′的右侧，对与像素掩模图案列1L对应的像素图案列1L′进行新曝光。另外，使像素图案列曝光的时候，与其对应的像素掩模图案列一起进入照明区域(曝光区)的栅线图案和驱动图案也同时被曝光。
此后，直到第5次投射为止同样进行，重复被曝光基板3和掩模14的步进移动和曝光，如果第1接头掩模图案14d的外侧部分T1a到达曝光区的最左侧，与第1接头掩模图案14d的外侧部分T1a对应的图案T1a′的第5次重复曝光就结束了。在该时刻，与第1接头掩模图案14d的内侧部分T1b对应的图案T1b′的重复曝光次数为4次，像素图案列1L′的重复曝光次数为3次，像素图案列2L′的重复曝光次数为2次，像素图案列3L′的重复曝光次数为1次。
进而，在各自步进移动被曝光基板3和掩模14之后也进行第6次投射和第7次投射。在第6次和第7次投射，第1接头掩模图案14d的外侧部分T1a离开照明区域(曝光区)，因而图案T1a′没有超过5次重复曝光。并且，在第6次投射达到5次重复曝光次数的图案T1b′，在第7次投射中，第1接头掩模图案14d的内侧部分T1b因为离开照明区域而没有被曝光。
在第7次投射结束的阶段，在掩模14上的照明区域(曝光区)内应该存在像素掩模图案列1L～5L。
而且，第7次投射结束以后，应停止(固定)掩模14，至此同样只步进移动被曝光基板3并继续曝光。因此，像素掩模图案列1L～4L的像(1L′～4L′)应在先前曝光过的像素图案列的某个上重复曝光，并且在曝光区的最右侧部分对新的像素掩模图案列5L的像(5L′)进行曝光。另外，掩模14停止以后，对于先前曝光后的像素图案列，与其对应的像素掩模图案列不同的像素掩模图案列的像进行重复曝光，而因为像素掩模图案列是全部相同形状，所以没有问题。
接着，利用图13说明有关曝光工序的末期。只步进移动被曝光基板3，在进行第m-6次投射的时刻，在被曝光基板3上边从曝光区左侧存在进行5次、4次、3次、2次重复曝光的像素图案列和作过1次曝光的像素图案列。
接着，与初期同样，再开始与被曝光基板3同步的掩模14的步进移动。因此，在掩模14上的照明区域(曝光区)上，应该存在像素掩模图案列2L～5L和第2接头掩模图案14d′的内侧部分T2a。为此，如在该状态下进行第m-5次投射，在基板3上边，在上次曝光后的像素图案列2L′～5L′就分别重复曝光像素图案列2L′～5L′，同时曝光与第2接头掩模图案14d′的内侧部分T2a对应的图案T2a′。
进而，第m-5次投射以后，再次同步同方向步进移动被曝光基板3和掩模14并进行第m-4次投射时，在基板3上边，在上次曝光后的像素图案列3L′～5L′和图案T2a′上边就分别重复曝光像素图案列3L′～5L′和图案T2a′，同时曝光与第2接头掩模图案14d′的外侧部分T2b对应的图案T2b′。
而且以后，直到最后的第m次投射，与初期同样在步进移动被曝光基板3和掩模14以后，通过进行投射，在第m-2次投射的时刻最后的像素图案列(5L′)的5次重复曝光结束，进而此后，第2接头掩模图案14d′(与T2a、T2b对应的接头图案T2a′、T2b′)的5次重复曝光也结束。因此，就被曝光基板3上边曝光后的全部图案而言获得了适当的曝光量。
要做到以上，利用掩模14对被曝光基板3的全部像素图案(不连续周期图案)、驱动图案(不连续周期图案)、栅线图案(连续图案)和接头图案(单独图案)以适合曝光量曝光，只用一连串的曝光工序就完毕。
图15中，表示上述一连串曝光工序中的曝光光束的投射(光源56的发光)、掩模14的移动(掩模载台1的驱动)和被曝光基板3的移动(基板载台5的驱动)的定时。
如该图所示，首先，被曝光基板3移动到上述的初期位置，同时掩模14也移动到仅第1接头掩模图案的外侧部分T1a进入照明区域(曝光区)的初期位置。而后，到曝光工序的初期为止，如图12中说明的那样，交替进行作为曝光光束的投射(曝光)和被曝光基板3以及掩模14的步进移动。
此后交替进行投射(曝光)和被曝光基板3的步进移动。
而且，进入曝光工序末期时，再交替进行曝光与被曝光基板3和掩模14的步进移动。
在图14中，表示上述一连串曝光工序中的控制电路的工作流程图。以下，并用图1说明有关该工作流程图。
首先在步骤S11，控制电路驱动基板载台5和掩模载台1，并把被曝光基板3和掩模载台1移动到上述的初期位置。因此，开始曝光工序。
其次，在步骤S12，进行投射(曝光)。这时，控制电路使投射次数的计数值递增1。
接着，在步骤S13，控制电路根据投射次数计数值，判断在步骤S12的投射是不是第7次以上的投射，当未达到第7次时进入步骤S14，同步步进移动被曝光基板3和掩模4。而且，返回步骤S12，进行再次投射(曝光)。
另一方面，在步骤S13，当判断为在步骤S12的投射是第7次以上时，进入步骤S15，判断在步骤S12的投射是不是第m-6次以上。当不是第m-6次以上时，进入步骤S16，只步进移动被曝光基板3，停止掩模14。而且，返回步骤S12，进行再次投射(曝光)。
并且，在步骤S15，当判断为在步骤S12的投射是第m-6次以上的投射时，进入在步骤S17，判断在步骤S12的投射是不是最后一次(第m次)的投射，在这里，m是为了使用掩模14给被曝光基板3上曝光全部电路图案而需要的全部曝光次数(投射次数)，预先由用户输入加以设定。
在步骤S17，并且当判断为未达到最后一次(第m次)的投射时，进入步骤S18，控制电路同步步进移动被曝光基板3和掩模14以后，返回步骤S12，再次进行投射(曝光)。
并且，在步骤S17，当判断为在步骤S12的投射是最后一次(第m次)的时候，控制电路结束本流程(即，曝光工序)。
按照本实施例，与实施例1同样，采用组合被曝光基板3的步进移动和图案的重复曝光的办法，就连使用小型的掩模14也能实现给大型的被曝光基板3适当曝光。并且，通过组合上述步进移动和图案的重复曝光，缓和照明系统7的光源56的高输出化、投影透镜2的透射率(反射率)的改善、以及基板3上涂布的光刻胶的高灵敏度化的要求程度，因而所谓瞬时怠工就成为可能，并提高生产率。这种情况下，对基板载台5来说，要求驱动平滑和稳定。
进而，按照本实施例，可在一连串的曝光工序中进行不连续周期图案(像素图案、驱动图案)和连续图案(栅线图案)的曝光和单独图案(接头图案)的曝光。
另外，上述曝光工序之后，如实施例1中使用掩模4曝光时的那样，一边步进移动被曝光基板3一边对使用图未示出的另外掩模(例如，有5列栅线掩模图案的掩模)沿着各像素图案列的(纵向)栅线图案进行曝光。
因此，最终如图9(A)、(B)所示，可得到将行列状配置的像素图案3a和纵横格子状配置的栅线图案3b曝光，而且在图象图案曝光区的外周将驱动图案3c和接头图案3d曝光的被曝光基板3。
另外，本实施例中，要对形成掩模14中的掩模图案部分的外侧区域实施遮光处理，防止在曝光工序的初期和末期通过上述区域的曝光光束泄漏，这时，需要设置该遮光区域的部分，并增大掩模14。因此，也可以使用遮光片9a、9b防止从掩模图案部分的外侧区域来的曝光光束的泄漏。
即，初期之内在图12所示的第1次投射之前，在将遮光片9a移动到遮断可通过第1接头掩模图案的外侧部分T1a与曝光区左端之间区域的曝光光束的位置，防止每次第2次～第4次投射结束时步进移动遮光片9a，从该区域来的曝光光束的泄漏。在这里，遮光片9a的步进移动量，是对应于掩模14的步进移动量，是向被曝光基板3的光投射区在n(本实施例中是1)列像素掩模图案部分变化的量。换句话说，是在被曝光基板3上的光投射区中相当于n列像素掩模图案的间距的移动量。
并且，末期之内在每次图13所示的第m-4次～第m-1次投射，与上述等量将遮光片9b步进移动到遮断可通过第2接头掩模图案的外侧部分T2b与曝光区右端之间区域的曝光光束的位置，防止从该区域来的曝光光束的泄漏。
因此，由于不需要在掩模上设置遮光处理的部分，所以可以进一步缩小掩模尺寸。另外，也可以用同样功能代替限制狭缝板55。
另外，上述实施例1、2中说明的掩模只不过例子，像素掩模图案的列数和各列中包括的像素数、栅线图案和接头图案的数量或形状等都不限于实施例1、2中说过的内容。
(实施例3)
接着，就使用上述各实施例中说过的投影曝光装置的液晶显示板(半导体器件)的制造方法的实施例进行说明。
在图16中，表示液晶显示板的制造流程图。本实施例中，在步骤S101(阵列设计工序)，进行液晶阵列的电路设计。在步骤S102(掩模制造工序)，制造具有与设计电路对应的掩模图案的掩模。
另一方面，在步骤S103(基板制造工序)，制造作为被曝光基板的玻璃基板。将步骤S104(阵列制造工序)叫做所谓「前工序」，在步骤S102使用准备好的掩模，用光刻技术，在玻璃基板上边形成实际的阵列电路。
在该步骤S104，进行上述实施例1、2说明过的曝光工序。即，本实施例的玻璃基板的制造方法包括：准备掩模的工序(步骤S101～102)；和使用该掩模的实施例1、2中所示的曝光工序(步骤S104)。至于该步骤S104的阵列制造工序以后更详细叙述。
将下面的步骤S105(显示板制造工序)叫做所谓「后工序」，就是把在步骤S104制成的电路图案曝光完成的玻璃基板和在另外的工序(步骤S109)制成的滤色片粘合起来密封周边部分，其间注入液晶的工序。由此制成液晶显示板的本体。
在步骤S106(模块制造工序)，对在步骤S105制成的液晶显示板本体，进行组合件和后照光等的连接，制造液晶显示板模块。而且，在步骤S107(检测工序)中，进行施加老化后的液晶显示板模块的动作确定试验、耐久性等的检测。经过这样的工序，完成液晶显示板，这就在步骤S108出厂。
图17是详细说明上述步骤S104的阵列制造工序的流程图。首先，在步骤S111(薄膜形成前清洗)，作为用于在玻璃基板的表面上形成薄膜的前处理，实行清洗工序。
其次，在步骤S112(薄膜形成工序)，用PCVD法在玻璃基板表面上形成薄膜。接着，在步骤S113(抗蚀剂涂布工序)，在玻璃基板表面上涂布所要求的光刻胶，并进行烘焙。
而且，在步骤S114(曝光工序)，使用实施例1、2中说明的液晶基板曝光装置和掩模，在玻璃基板(光刻胶)上边曝光阵列电路图案。
在步骤S115(显影工序)，使玻璃基板上边曝光后的电路图案显影。接着，在步骤S116(蚀刻工序)，通过蚀刻除去显影后的光刻胶以外的部分。进而，在步骤S117(抗蚀层剥离工序)，除去蚀刻完了变成不要的光刻胶。通过重复进行这些步骤，在玻璃基板上边形成多重电路图案。而且，在步骤S118中，进行电路图案形成后的玻璃基板检查、修正等，并作为完成的玻璃基板(阵列基板)使用于图16的步骤S105的显示板制造工序。
倘若采用本实施例的制造方法，就能够容易地制造高精度的液晶显示板。
(实施例4)
以下，举出能够使用于上述实施例1、2中所示液晶基板曝光装置的掩模例。
在图18中，表示作为实施例4的掩模24。该掩模24相当于从实施例2的图10(A)中说明过的掩模14除去驱动掩模图案14c的图案。即，掩模24有：5列像素掩模图案24a、栅线掩模图案24b、及在像素掩模图案24a的列排列方向(图中的左右方向)两侧形成的接头掩模图案24c。另外，图18(B)是放大表示图18(A)的B部分。
使用该掩模24，对被曝光基板进行与实施例2同样的曝光工序，进而如图8(A)、(B)所示，使用只有接头掩模图案34d的2个掩模34(但是，掩模34的配置方向对图8(A)配置方向为正交的方向)，在上述被曝光基板上的图象图案曝光区的外周之内，用掩模24给没有曝光接头图案的部分(对被曝光基板的步进移动方向正交的方向两侧)曝光接头图案。
并且，与实施例1中使用掩模4曝光同样，一边步进移动被曝光基板3，一边对使用图未示出的另外掩模(例如，有5列栅线掩模图案的掩模)沿着各像素图案列(纵向的)栅线图案进行曝光。
因此，最终如图19(A)所示，可得到将行列状配置的像素图案3a和纵横格子状配置的栅线图案3b曝光，而且在图象图案曝光区的外周将接头图案3d曝光的被曝光基板3。另外，图19(B)是放大表示图19(A)中的B部分。
(实施例5)
在图20(A)中，表示作为实施例5的掩模44。该掩模44相当于从实施例1的图2(A)中说明过的掩模4除去驱动掩模图案4c的图案。即，掩模44有5列像素掩模图案44a。另外，图20(B)是放大表示图20(A)的B部分。
使用该掩模44，对被曝光基板进行与实施例1同样的曝光工序，进而如图21(A)所示，使用只有四方形接头掩模图案54d的框架状掩模54，在上述被曝光基板上的图象图案曝光区的外周，曝光接头图案。
并且，与使用实施例1中的掩模4的曝光同样，一边步进移动被曝光基板3，一边对使用图未示出的另外掩模(例如，有5列栅线掩模图案的掩模)，沿着各像素图案列(纵向的)栅线图案进行曝光。
因此，最终如图19(A)、(B)所示，可得到将行列状配置的像素图案3a和纵横格子状配置的栅线图案3b曝光，而且在图象图案曝光区的外周将接头图案3d曝光的被曝光基板3。
以上说明的各实施例是为了容易理解本发明，而不是记载用于限定本发明的。所以，上述实施例中所公开各要素，包括属于本发明技术范围的全部设计变更和等同物的宗旨。
例如，在上述的实施例中，虽然对透镜投影方式的等倍率扫描型曝光装置进行了说明，但是本发明可以应用在用圆弧状照明光束照明掩模的曝光装置。例如，作为投影系统，也可以应用在具有反射镜投影方式光学系统的扫描方式投影曝光装置。
并且，就曝光用照明光(即，从光源56来的光线)来说，也可以使用水银灯射出的辉光(例如，g线、i线)、KrF准分子激光(波长248nm)、ArF准分子激光(波长193nm)、F2激光(波长157nm)、Ar2激光(波长126nm)或YAG激光等的任何一种高频波。
进而，上述实施例中，虽然特别作为适合液晶显示板用基板的曝光技术进行了说明，但是本发明不仅液晶显示板，而且作为用于各种半导体器件、薄膜磁头、摄像器件(CCD等)的制造中的曝光技术，进而，为了制造中间掩模和掩模，在玻璃基板或硅圆片等上复制电路图案的曝光技术方面也能应用本发明。

Claims (27)

1.一种投影曝光装置，使用具有多列掩模图案的掩模用于在被曝光部件上使曝光图案列重复曝光，其特征是具备：
向所述掩模照射光的照明系统；
将来自所述掩模的光投射到所述被曝光部件上的投影系统；
移动所述被曝光部件的曝光工作台；
移动所述掩模的掩模载台；以及
控制从所述照明系统向所述掩模的光照射和所述曝光工作台与所述掩模载台的驱动的控制器，
所述控制器交替进行所述光照射和以所述曝光图案排列间距的n倍的移动量移动所述被曝光部件的所述曝光工作台的步进驱动，
而且在所述曝光图案的重复曝光的初期和末期，随着所述曝光工作台的步进驱动，进行以所述掩模图案排列间距的n倍的移动量移动所述掩模的所述掩模载台的步进驱动，
其中，所述n是小于所述掩模图案的列数的自然数。
2.按照权利要求1所述的投影曝光装置，其特征是还具备：
遮断光的遮光部件，以便不向所述被曝光部件进行光投射；以及
移动所述遮光部件的遮光部件载台，
在所述曝光图案的重复曝光的初期和末期，随着所述掩模载台的步进驱动，所述控制器进行以相当于n列掩模图案间距的移动量在所述被曝光部件的光投射区中移动所述遮光部件的所述遮光部件载台的步进驱动。
3.按照权利要求1或2所述的投影曝光装置，其特征是：
所述掩模具有在所述被曝光部件上重复曝光不连续图案列的多列第1掩模图案和曝光连续图案的第2掩模图案。
4.按照权利要求3所述的投影曝光装置，其特征是：
所述掩模还具有曝光单独图案的第3掩模图案。
5.按照权利要求4所述的投影曝光装置，其特征是：
所述第3掩模图案具有所述第1掩模图案排列间距的自然数倍的宽度。
6.一种投影曝光装置，使用具有多列掩模图案的掩模用于在被曝光部件上使曝光图案列重复曝光，其特征是具备：
向所述掩模照射光的照明系统；
将来自所述照明系统的光投射到所述被曝光部件上的投影系统；
移动所述被曝光部件的曝光工作台；
遮断光的遮光部件，使得不进行从所述多列掩模图案中的一部分掩模图案列向所述被曝光部件的光投射；
移动所述遮光部件的遮光部件载台；以及
控制从所述照明系统向所述掩模的光照射和所述曝光工作台与所述遮光部件载台的驱动的控制器，
所述控制器交替进行所述光照射和以所述曝光图案排列间距的n倍的移动量移动所述被曝光部件的所述曝光工作台的步进驱动，
而且在所述曝光图案的重复曝光的初期和末期，随着所述曝光工作台的步进驱动，进行以相当于n列掩模图案间距的移动量在所述被曝光部件的光投射区中移动所述遮光部件的所述遮光部件载台的步进驱动，
其中，所述n是小于所述掩模图案的列数的自然数。
7.按照权利要求6所述的投影曝光装置，其特征是：
所述掩模具有在所述被曝光部件上重复曝光不连续图案列的多列第1掩模图案和曝光连续图案的第2掩模图案。
8.按照权利要求7所述的投影曝光装置，其特征是：
所述掩模还具有用于曝光单独图案的第3掩模图案。
9.按照权利要求8所述的投影曝光装置，其特征是
所述第3掩模图案具有所述第1掩模图案排列间距的自然数倍的宽度。
10.一种投影曝光方法，其特征是具备：
制备具有多列掩模图案的掩模的第1步骤，所述多列掩模图案用于在被曝光部件上将曝光图案列重复曝光；以及
使通过向所述掩模照射光而从所述掩模向所述被曝光部件进行的光投射和以所述曝光图案排列间距的n倍的移动量移动所述被曝光部件的所述被曝光部件的步进移动二者交替进行的第2步骤，
在所述第2步骤中，在所述曝光图案的重复曝光的初期和末期，随着所述被曝光部件的步进移动，以所述掩模图案排列间距的n倍的移动量步进移动所述掩模，
其中，所述n是小于所述掩模图案列数的自然数。
11.按照权利要求10所述的投影曝光方法，其特征是：
在所述第2步骤中形成遮光区，使得不进行从所述多列掩模图案中的一部分掩模图案列向所述被曝光部件的光投射，在所述曝光图案的重复曝光的初期和末期，随着所述掩模的步进移动，以相当于n列掩模图案间距的移动量在所述被曝光部件的光投射区中步进移动该遮光区。
12.按照权利要求10或11所述的投影曝光方法，其特征是：
所述掩模具有在所述被曝光部件上重复曝光不连续图案列的多列第1掩模图案和曝光连续图案的第2掩模图案。
13.按照权利要求12所述的投影曝光方法，其特征是：
所述掩模还具有用于曝光单独图案的第3掩模图案。
14.按照权利要求13所述的投影曝光方法，其特征是：
所述第3掩模图案具有所述第1掩模图案排列间距的自然数倍的宽度。
15.一种投影曝光方法，其特征是具备：
制备具有多列掩模图案的掩模的第1步骤，所述多列掩模图案用于在被曝光部件上将曝光图案列重复曝光；以及
使通过向所述掩模照射光而从所述掩模向所述被曝光部件进行的光投射和以所述曝光图案排列间距的n倍的移动量移动所述被曝光部件的所述被曝光部件的步进移动二者交替进行的第2步骤，
在所述第2步骤中形成遮光区，使得不进行从所述多列掩模图案中的一部分掩模图案列向所述被曝光部件的光投射，在所述曝光图案的重复曝光的初期和末期，随着所述被曝光部件的步进移动，以相当于n列掩模图案间距的移动量在所述被曝光部件的光投射区中步进移动该遮光区，
其中，所述n是小于所述掩模图案列数的自然数。
16.按照权利要求15所述的投影曝光方法，其特征是：
所述掩模具有在所述被曝光部件上重复曝光不连续图案列的多列第1掩模图案和曝光连续图案的第2掩模图案。
17.按照权利要求16所述的投影曝光方法，其特征是：
所述掩模还具有用于曝光单独图案的第3掩模图案。
18.按照权利要求17所述的投影曝光方法，其特征是：
所述第3掩模图案具有所述第1掩模图案排列间距的自然数倍的宽度。
19.一种被曝光部件的制造方法，其特征是具备：
制备具有多列掩模图案的掩模的第1步骤，所述多列掩模图案用于在被曝光部件上将曝光图案列重复曝光；以及
使通过向所述掩模照射光而从所述掩模向所述被曝光部件进行的光投射和以所述曝光图案排列间距的n倍的移动量移动所述被曝光部件的所述被曝光部件的步进移动二者交替进行的第2步骤，
在所述第2步骤中，在所述曝光图案的重复曝光的初期和末期，随着所述被曝光部件的步进移动，以相当于所述掩模图案排列间距的n倍的移动量步进移动所述掩模，
其中，所述n是小于所述掩模图案列数的自然数。
20.按照权利要求19所述的被曝光部件的制造方法，其特征是：
在所述第2步骤中形成遮光区，使得不进行从所述多列掩模图案中的一部分掩模图案列向所述被曝光部件的光投射，在所述曝光图案的重复曝光的初期和末期，随着所述掩模的步进移动，以相当于n列掩模图案间距的移动量在所述被曝光部件的光投射区中步进移动该遮光区。
21.按照权利要求19或20所述的被曝光部件的制造方法，其特征是：
所述掩模具有在所述被曝光部件上重复曝光不连续图案列的多列第1掩模图案和曝光连续图案的第2掩模图案。
22.按照权利要求21所述的被曝光部件的制造方法，其特征是：
所述掩模还具有用于曝光单独图案的第3掩模图案。
23.按照权利要求22所述的被曝光部件的制造方法，其特征是：
所述第3掩模图案具有所述第1掩模图案排列间距的自然数倍的宽度。
24.一种被曝光部件的制造方法，其特征是具备：
制备具有多列掩模图案的掩模的第1步骤，所述多列掩模图案用于在被曝光部件上将曝光图案列重复曝光；以及
使通过向所述掩模照射光而从所述掩模向所述被曝光部件进行的光投射和以所述曝光图案排列间距的n倍的移动量移动所述被曝光部件的所述被曝光部件的步进移动二者交替进行的第2步骤，
在所述第2步骤中形成遮光区，使得不进行从所述多列掩模图案中的一部分掩模图案列向所述被曝光部件的光投射，在所述曝光图案的重复曝光的初期和末期，随着所述被曝光部件的步进移动，以相当于n列掩模图案间距的移动量在所述被曝光部件的光投射区中步进移动该遮光区，
其中，所述n是小于所述掩模图案列数的自然数。
25.按照权利要求24所述的被曝光部件的制造方法，其特征是：
所述掩模具有在所述被曝光部件上重复曝光不连续图案列的多列第1掩模图案和曝光连续图案的第2掩模图案。
26.按照权利要求25所述的被曝光部件的制造方法，其特征是：
所述掩模还具有曝光单独图案的第3掩模图案。
27.按照权利要求26所述的被曝光部件的制造方法，其特征是：
所述第3掩模图案具有所述第1掩模图案排列间距的自然数倍的宽度。
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