JP2000258916A - 大型基板用露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクティブマトリックス型液晶表示装置を構
成するカラーフィルター基板や薄膜トランジスタ基板を
製造する時に用いる露光装置で、装置コストが安く、メ
ンテナンスがしやすい簡単な光学系でつなぎめのない大
画面露光を実現する。 【構成】たがいに向きあうように１対のプリズムを配置
した光学系を複数組組み合わせた光学系において、ホト
マスクに垂直に光が入射するようにし、ホトマスクにマ
イクロレンズ機能を持たせたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は大画面アクティブマトリ
ックス型液晶表示素子を製造する露光装置に関するもの
であり、ＰＤＰや、プリント基板の製造にも利用でき
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のアクティブマトリックス型液晶表
示素子の露光には、ステッパーが用いられており大画面
の表示素子を製造する場合図１にあるように多数の露光
レンズをならべそれぞれの露光レンズには、それぞれの
光源を必要としていた。露光する場合には、光源とレン
ズは固定しておきホトマスクとガラス基板の両方を同時
に同一スピードで移動させていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図１，図２にあるよう
に、従来のステッパー方式の露光装置では、露光レンズ
の本数が多くなり装置価格が高くなり投資効率の点で問
題となっていた。複数本の露光レンズの性能（倍率、
歪）をあわせこむことは非常に大変であり、複数の光源
の光量を常に等しくあわせこみ、長時間維持することは
さらにむずかしいことである。光量やレンズ性能に差が
ある場合、スキャン方向に平行に露光ムラが発生し、表
示ムラの原因となっていた。

【０００４】 従来の露光装置は調整パラメーターが多
く、メンテナンスがむずかしく安定動作時間が短かく稼
働率が低くかった。さらにホトマスク基板とガラス基板
を吸着した重量のおもいステージを同時に両方とも同期
させて移動露光させなければならないために、装置が動
作する時に大きな振動が発生しやすく、高速スキャンす
ることができなかった。

【０００５】 ホトマスク基板が大型になるとホトマス
クの自重によるたわみが発生するので大地に対して水平
にホトマスク基板を配置することができなくなります。
この対策として大地に対してホトマスク基板とガラス基
板を吸着したステージを垂直にたてた構造を採用してい
るが、従来の露光装置では、光源を複数個垂直につみあ
げなければならず、装置内部の気流のコントロールを十
分におこなわないと、上部の光源の方に熱が集中し、温
度差が大きくなってしまい熱膨張の差による歪が発生
し、アライメントやフォーカスがずれるトラブルが多発
しやすかった。

【０００６】 カラーフィルター用としては、大型のプ
ロキシミティーモードの露光装置が実用化されているが
解像度は最高でも１０μｍが限界であり、この時のプロ
キシミティーギャップ（ホトマスクとガラス基板のすき
まの距離）は、最高でも５０μｍまでであった。プロキ
シミティーギャップが小さいと、ホトレジストの異物が
ホトマスクに付着し、マスクパターンの欠陥の原因とな
る歩溜りをいちじるしく低下させていた。

【０００７】 本発明は、これらの課題を解決する手段
を提供するもので、その目的とするところは、大型液晶
表示装置の製造工場の投資効率を高め大型液晶表示装置
を安価に、歩溜りよく、製造できる方法を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 前記課題を解決し、上
記目的を達成するために本発明では、以下の手段を用い
る。

【０００９】 ガラス基板を吸着するステージと前記ス
テージに水平に対向しているホトマスクから構成される
露光装置において 〔手段１〕露光・光線が帯状の平行光線からなり、ホト
マスクに平行に入射した後、４５度反射ミラー光学系に
より、帯状平行光線の進行方向が９０度曲がりホトマス
クに垂直に入射するようにする。

【００１０】〔手段２〕手段１に記載した露光装置にお
いて、４５度反射ミラーをホトマスクに対して平行に移
動させることによりホトマスクのパターンをガラス基板
全面に露光する。

【００１１】〔手段３〕手段１に記載した露光装置にお
いて、対向プリズム型光学系を用い帯状平行光線をつく
った後に４５度反射ミラー光学系で帯状平行光線の進行
方向を９０度曲げ、ホトマスクに垂直に入射させる。

【００１２】〔手段４〕手段１に記載した露光装置にお
いて、コリメーターレンズ光学系のシリンドリカルレン
ズの円柱軸方向と紫外線レーザー発振器のレーザービー
ムの長軸方向とが同じ方向になるように配置する。

【００１３】〔手段５〕手段１に記載した露光装置にお
いて、１台の紫外線レーザー発振器から発生したレーザ
ー光をハーフミラーを用いて２本以上の帯状平行光線に
分離し、４５度反射ミラーを用いて、それぞれの帯状平
行光線をホトマスクに対して垂直に入射させる。

【００１４】〔手段６〕手段１に記載した露光装置にお
いて、ホトマスク基板とガラス基板を吸着したステージ
を水平面に対して垂直に配置し、４５度反射ミラーをホ
トマスクに対して平行に移動させることにより、ホトマ
スクのパターンをガラス基板全面に露光する。

【００１５】〔手段７〕手段６に記載した露光装置にお
いて、垂直に立てた２組のホトマスク基板とガラス基板
を吸着したステージを、たがいに平行に対向するように
配置し、その中央部を２つの４５度反射ミラーが、ホト
マスク基板に平行に移動できるようにして、同時に２枚
のガラス基板を露光する。

【００１６】〔手段８〕手段７に記載した露光装置にお
いて、垂直に立てられた互いに対向する２組のホトマス
クの中央部に２つの４５度反射ミラーを配置する。そし
て１台の紫外線レーザー発振器から発生したレーザー光
をハーフミラーを用いて２本の帯状平行光線に分離し、
これらの帯状平行光線を２つの４５度反射ミラーにあて
て２つの対向するホトマスクに２つの帯状平行光線が垂
直に入射するようにする。

【００１７】〔手段９〕手段１に記載した露光装置にお
いて、ホトマスク基板をチェンバーの窓わくに設置し、
密閉空間を作り内部の圧力を大気圧よりも低圧に設定
し、大気圧の変化に対応してチェンバー内部の圧力を変
化できるようにする。

【００１８】〔手段１０〕手段９に記載した露光装置に
おいて、前記チェンバー内部に、４５度反射ミラー光学
系を設置し、ホトマスク基板に対して平行に移動できる
ようにする。

【００１９】〔手段１１〕手段１，２に記載の露光装置
において、ホトマスク基板のマスクパターンの画素ピッ
チに対して、４５度反射ミラーの移動ピッチを１／ｎ倍
（ｎは１以上の整数）とした。

【００２０】〔手段１２〕手段１，２に記載の露光装置
において、紫外線パルスレーザー発振を、４５度反射ミ
ラーの走査に同期させ、４５度反射ミラーの１ステップ
に対してｍ個（ｍは１以上の整数）のパルスレーザー光
を発振させる。

【００２１】〔手段１３〕手段１，２に記載の露光装置
において、アクティブマトリックス素子の走査信号配線
を露光する場合、走査信号配線の１本、または、複数本
を同時に露光できるように走査信号配線と帯状の平行露
光光線の長軸方向とが平行になるようにホトマスク基板
と４５度反射ミラーを配置する。

【００２２】〔手段１４〕手段１，２に記載の露光装置
において、アクティブマトリックス素子の映像信号配線
を露光する場合、映像信号配線の１本、または、複数本
を同時に露光できるように、映像信号配線と帯状の平行
露光光線の長軸方向とが平行になるようにホトマスク基
板と４５度反射ミラーを配置する。

【００２３】〔手段１５〕手段１，２に記載の露光装置
において、薄膜トランジスタ素子の部分は、帯状平行光
線の境界領域で露光されないように、帯状ステップ露光
領域を、ホトマスクの画素ピッチの整数倍の幅の帯とし
た。

【００２４】〔手段１６〕手段１，２に記載の露光装置
において、ポリゴン回転ミラー光学系を用いてスポット
平行光線をホトマスクに垂直に入射させ、回転ミラー走
査方向の周期にあわせて、紫外線パルスレーザーの発振
パワーを変調同期させた。

【００２５】〔手段１７〕手段１に記載の露光装置にお
いて、光がホトマスクを透過する領域のホトマスク基板
の屈折率を大きくすることで、マイクロレンズを形成
し、ホトマスクに垂直に入射した露光光線がホトマスク
のマイクロレンズにより収束され、ステージに吸着され
たガラス基板上で焦点を結ぶようにする．

【００２６】〔手段１８〕手段１７に記載のホトマスク
において、光をしゃ断するマスク材質として、Ｃｒ＼Ｔ
ｉ，Ｃｒ＼Ｔａ，Ｃｒ＼Ｚｒ，Ｃｒ＼Ｎｂ，Ｃｒ＼Ｓｉ
Ｎｘの２層膜を使う。

【００２７】〔手段１９〕手段１，２に記載の露光装置
において、４５度反射ミラー光学系の１ステップ移動距
離よりも、帯状平行光線の短軸幅の方を２倍以上大きく
した。

【００２８】〔手段２０〕手段１，２に記載の露光装置
において、帯状平行光線の短軸側の光量減衰幅が、４５
度反射ミラー光学系の１ステップの移動距離よりも、大
きくなるようにした。

【００２９】

【作用】図１，図２にあるように従来のステッパー方式
の露光装置では、露光レンズの本数が多くなり装置価格
が高くなり投資効率の点で問題となっていたが手段１か
ら１０までと、手段１６を用いることで紫外線レーザー
と簡単な光学系で大画面露光装置が実現でき装置価格を
安くすることができ投資効率を改善できる。

【００３０】 さらに図１のような従来型の露光装置で
は複数本の光源の光量を常に等しくあわせこみ長時間維
持することは非常にむずかしいことであったが、手段１
から１０までと、手段１６を用いる場合光源は１個で十
分であるためこのような問題は発生しない。ハーフミラ
ーで露光領域を複数か所にふやした場合でももとの光源
は１個であるため光源の光量が減少してきても１つの光
源の調整だけですむ。調整が簡単で短時間でおわるため
装置の稼働率が大幅に向上する。

【００３１】 従来のような複数本のレンズステッパー
方式では、それぞれの複数個の光源の光量やレンズの性
能に差が生じた場合、スキャン領域ごとに露光ムラが発
生し、表示ムラの原因となっていた。手段１１から１５
と手段１９，手段２０を用いることで紫外線パルスレー
ザーのパルス光量ムラによる露光ムラを防止することが
でき表示ムラの発生をおさえることができる。

【００３２】 従来の露光装置では、光源と露光レンズ
を固定し、ホトマスク基板と、ガラス基板を吸着した重
量のおもいステージを同時に同じ方向に移動させる方式
を採用していたため、装置の動作中に振動が発生した
り、装置のフレームがゆがんだりする問題が発生した
し、高速スキャンをすることができないため露光時間が
長くかかる欠点があった。手段１から１０を用いること
で、重量の軽い４５度反射ミラーだけを平行移動するだ
けになり高速スキャンが可能となった。そして高速スキ
ャンをしても装置の振動や、ゆがみも発生しにくくなっ
た。

【００３３】 図１にあるような従来の露光装置では、
ホトマスクを水平に配置した場合、ホトマスクの自重の
ためにたわみが発生しフォーカスを全面であわせること
ができなくなるのでホトマスクを水平面に対して垂直に
配置する構造を採用してきた。この場合光源が複数個垂
直につみあがることになり装置内部の温度コントロール
が、非常にむずかしくなり、熱膨張の差によるアライメ
ントズレやフォーカスのズレが発生しやすかった。手段
１から１０までと、手段１６を用いることでこのような
問題は発生しなくなる。特に手段９と１０を用いること
でホトマスクを水平に配置してもホトマスクの自重によ
るたわみを防止できるので露光装置の設計の自由度が大
幅に向上した。そのためアライメント精度を向上するた
めの機構設計がやりやすくなった。ガラス基板の搬送系
の機構も非常に簡単になり装置トラブルの発生も激減で
きた。

【００３４】 カラーフィルター用やプリント回路基板
用の露光装置には、プロキシミティーモードの方式が用
いられているが解像度を１０μｍ程度まであげる場合、
プロキシミティーギャップを５０μｍ以下に設定しなけ
ればならずホトマスクにホトレジストの異物が付着する
問題が多発していた。手段１から１０までと、手段１６
と手段１７，手段１８を用いることで、プロキシミティ
ーギャップを１００μｍ以上大きくしても解像度を１０
μｍ程度あげることが可能となり、ホトマスクにホトレ
ジストの異物が付着しなくなるので製造歩留りが大幅に
向上する。ホトマスクの寿命も長くなるしホトマスクの
交換回数も減少するので装置の稼働率が向上する。

【００３５】

【実施例】〔実施例１〕図３，図６は、本発明の第１の
実施例の平面図と断面図である。紫外線レーザーは、
パルス発振タイプのものでもエキシマレーザーでもよい
し、第２高調波を使用した連続発振タイプのものでもど
ちらでも良い。アッテネーターにより光量を調整して
から収束用シリンドリカルレンズを用いてビーム幅を
拡張して目的の幅までひろげる。この途中にビーム形状
を整形するためのトリミング装置▲１０▼を設置する。
コリメーター用シリンドリカルレンズ▲１１▼を用いて
帯状の平行光線を作る。図３の▲Ａ▼の部分の光量分布
は図４のようであるが、対向ダブルプリズム▲１２▼に
より光量は平均化され図５のような分布となる。帯状平
行光線の長軸方向は図５のように均一光量分布となった
後ホトマスクに平行に進行する。ホトマスクに平行
に配置された４５度反射ミラーによって帯状平行光線は
進行方向を９０度曲げられホトマスクとガラス基板
に対して垂直に入射することになる。４５度反射ミラー
は、すこし紫外線を透過するようにしておき、このわず
かに透過した光を光量センサー▲５６▼で計測して平行
光線光量の安定度をリアルタイムで補正できるようにし
てある。光量センサー▲５６▼は、１個でも良いが複数
個設置して帯状平行光線の長軸方向の光量変化も計測で
きるようにすることも可能である。本発明では４５度反
射ミラー▲１４▼をホトマスクに平行に移動させる機構
を採用しているが、４５度反射ミラー▲１４▼を固定し
ておきホトマスクとガラス基板とステージ▲１５▼
を移動させて全面露光する方式も実用化可能である。図
２３は、４５度反射ミラー▲１４▼をホトマスクに平行
に移動しながら露光する本発明の露光平面図である。

【００３６】〔実施例２〕図７，図８，図９は、第２の
実施例の断面図である。紫外線レーザービームの本数を
多数本化し露光時間の短縮化をはかった光学系の断面図
である。２台の紫外線レーザービームを同じ方向から入
射させたのが図７で、反対方向から入射させたのが図８
である。図９は、１台のレーザービームをハーフミラー
を用いて２本に分離したものである。図１０のような反
射ミラーを用いて複数本のビームを作り出すことも可能
である。

【００３７】〔実施例３〕図１２，図１３，図１４，図
２０は第３の実施例の平面図と断面図である。レーザー
ビームの光量を正確に２等分したものが図１２と図１３
であり、図１４，図２０は、２台のレーザービームを用
いたもので２台のレーザービーム光量を等しくしたもの
である。１枚のガラス基板に偶数個の表示パネルを形成
する場合に使用する装置である。図１２と図１４は２つ
の４５度反射ミラーを使用しているが図２０は１つの４
５度反射ミラーを使用している。４５度反射ミラーに光
量センサーを複数個つけることで２台のレーザービーム
光量の変化をリアルタイムで計測し発振パワーを常にコ
ントロールすることで常に等しい光量で露光することが
可能である。

【００３８】〔実施例４〕図１６は、第４の実施例の平
面図である。ポリゴンミラー▲３６▼によって走査され
たスポットレーザービームはコリメーターレンズ▲１１
▼によって平行光線となり４５度反射ミラー▲１４▼に
入射しホトマスクに垂直に入射する。この方式の場合
露光時間が長くなる欠点があるがレーザーの発振周波
数があがればポリゴンミラーの走査速度をあげることが
できる。２個のレーザー光線をハーフミラーで合成して
発振のタイミングをずらすことで２倍の発振周波数を疑
似的に作り出すことも可能である。連続発振モードのレ
ーザー光を使用した第２高調波連続発振レーザー光なら
ばこのような問題は生じない。図１６の、この光学系に
おけるビームスポット径の変化による単位面積あたりの
光量変化を補正するために図１７にあるようにポリゴン
ミラー▲３６▼の走査周期に同期させたレーザー発振の
パワー変調は必要となる。さらに正密度を上げるには４
５度反射ミラーの移動位置における単位面積あたりの光
量変化も補正する必要が出てくる。

【００３９】〔実施例５〕図２１は第５の実施例の平面
図である。図２１は１台のレーザーから出た光をハーフ
ミラーで均等に分離した後４５度反射ミラーを用いて互
いに向かいあったホトマスクに垂直にレーザー光を入射
させる露光装置の平面図である。ホトマスクとガラス基
板とステージ、４５度反射ミラーのすべてが垂直に立て
られており装置の設置面積が少なくてすみ、同時に２枚
のガラス基板を露光できるので生産効率のすぐれた装置
となっている。１台のレーザーではなく、２台のレーザ
ーを用いることも可能である。

【００４０】〔実施例６〕図１８，図１９は第６の実施
例の平面図である。図１８は反射ミラータイプのコリメ
ーターレンズ▲３８▼を用いたものであり、図１９は、
反射ミラーを用いた対向プリズム系と同じ作用をもつ光
学系である。図１９は、向きあった２組の反射ミラーを
用いているが、最初に反射ミラーを用いて次はプリズム
を用いる混合光学系でも同じ効果が得られる。帯状平行
光線の長軸方向の長さがｍサイズに近い場合反射光学系
を用いた方が、安価でしかも軽量化がはかれる。

【００４１】〔実施例７〕図２２は第７の実施例の断面
図である。減圧チェンバー▲４１▼内に４５度反射ミラ
ーをホトマスクに対して平行に移動できるように配置し
てある。減圧チェンバーの底面部にホトマスクをはりつ
け減圧チェンバーの壁の一部として利用する。減圧チェ
ンバー▲４１▼内部の圧力を調整することでホトマスク
が自重で下にたれさがったり水平になったり、上にそ
りあがったりします。露光装置で使用する場合、は、水
平になった状態か、ほんのすこし上にそりあがった状態
をチェンバー内の圧力を調整することで作りあげます。
レーザー計測機を用いることでホトマスクの状態をリ
アルタイムで測定可能です。クリーンルーム内の気圧も
常に一定ではないので圧力調整装置▲４２▼で常にホト
マスクの状態を目的の状態となるようにたもつ必要が
あります。

【００４２】〔実施例８〕図１５は第８の実施例の断面
図である。マイクロレンズ効果を持ったホトマスクの断
面図です。ホトマスク用ガラス基板に屈折率の大きくな
る不純物を熱拡散法で拡散させることでマイクロレンズ
を形成したものです。不純物イオンの拡散防止層として
ＴｉやＴａやプラズマＣＶＤで形成したシリコン窒化膜
（ＳｉＮｘ）が用いられます。これらの拡散防止膜は光
が透過しやすいために光をしゃ断するための膜としてＣ
ｒ膜を拡散防止層とホトマスク基板用ガラスのあいだに
形成します。Ｃｒ単層膜、Ｔａ単層膜だけでも作成可能
です。円柱レンズや円形レンズなどが作れます。マイク
ロレンズの光の透過する大きさに応じてレンズを形成す
る時の拡散時間を調整します。マイクロレンズを形成す
ると基板がすこし変形しますが実施例７の減圧チェンバ
ーを用いることでホトマスク基板の変形を補正すること
が可能です。

【００４３】〔実施例９〕図１１，図２３，図２４，図
２５は、第９の実施例の平面図と、光量分布図である。
図３の光学系により作られた帯状平行光線は、図６，図
２２にあるように４５度反射ミラー▲１４▼により直角
に曲げられ、ホトマスクに垂直に入射する。４５度反
射ミラー▲１４▼の移動ピッチは、図１１にあるように
走査信号線を露光する場合ホトマスクの走査信号線のピ
ッチにあわせて移動させる。図１１では４５度反射ミラ
ー▲１４▼の移動ピッチとホトマスクの走査信号線のピ
ッチを同じにしてあるが、４５度反射ミラー▲１４▼の
移動ピッチをホトマスクの走査信号線のピッチの１／ｎ
に減少させても良い。（ｎは１以上の自然数）同様に映
像信号配線を露光する場合には、帯状平行光線の長軸と
映像信号配線が平行になるように配置し４５度反射ミラ
ーをホトマスクの映像信号配線のピッチにあわせて移動
させる。４５度反射ミラーの移動ピッチをホトマスクの
映像信号配線のピッチの１／ｎに減少させても良い。
（ｎは１以上の自然数）

【００４４】 図２５は、帯状平行光線の短軸方向の光
量分布図である。４５度反射ミラー光学系の１ステップ
移動距離よりも帯状平行光線の短軸幅の方が２倍以上大
きくなっている。そして図２４にあるように帯状平行光
線の短軸方向の光量減衰幅が４５度反射ミラー光学系の
１ステップ移動距離よりも大きくなっている。減衰曲線
の形状にはできるだけなめらかな形状がのぞましい。４
５度反射ミラーの走査に同期させて紫外線パルスレーザ
ー発振のタイミングをあわせ、４５度反射ミラーの１ス
テップに対してｍ個（ｍは１以上の自然数）のパルスレ
ーザー光を照射させるようにすることで、パルスレーザ
ー光の光量のバラツキを補正することができる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば簡単な光学系により安価
な大画面露光装置を作ることができる。装置の調整パラ
メーターも少なくメンテナンスも簡単になり稼働率が向
上する。ホトマスクの自重によるたわみを完全に防止で
きるのでホトマスクやステージを水平配置できる。アラ
イメント精度をあげるための機構設計の自由度が大幅に
ふえることにより装置の信頼性再現性を大幅に向上でき
る。帯状平行光線系を用いることで走査露光部の機構を
小型軽量化でき、露光時の振動、装置の歪を大幅に減少
できる．ホトマスクにマイクロレンズ加工をほどこすこ
とでプロキシミティーギャップを大きくすることがで
き、レジスト異物のホトマスクへの付着を大幅に減少で
きるので歩留を大幅に向上できる。さらに本発明の露光
装置を用いることでつなぎめの見えない大画面液晶パネ
ルを歩留りよく作れる。液晶表示パネルだけでなく、Ｐ
ＤＰや、プリント基板の生産プロセスにも適用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来のマルチ・ステッパーレンズアレイ露光
装置の基本構成図

【図２】 従来のマルチ・ステッパーレンズアレイ露光
装置の露光図

【図３】 本発明の光量均一化平行光線光学系

【図４】 図３の▲Ａ▼の部分での平行光線の光量分布
図

【図５】 図３の▲Ｂ▼の部分での平行光線の光量分布
図

【図６】 本発明の平行光線露光装置の横断面図

【図７】 本発明のマルチ平行光線露光装置の横断面図

【図８】 本発明の対向マルチ平行光線露光装置の横断
面図

【図９】 本発明のハーフミラーを用いたマルチ平行光
線光学系

【図１０】 本発明のマルチ平行光線露光装置で用いら
れるハーフミラーの断面図。

【図１１】 本発明の平行光線露光装置の露光図

【図１２】 本発明の平行光線露光装置の分割同時露光
光学系の平面図

【図１３】 本発明の平行光線露光装置の分割同時露光
光学系の横断面図

【図１４】 本発明の平行光線露光装置の分割同時露光
光学系の平面図

【図１５】 本発明のマイクロレンズ機能をもたせたホ
トマスクの断面図

【図１６】 本発明のポリゴンミラーを用いた平行光線
露光装置の平面図

【図１７】 本発明のポリゴンミラーを用いた露光装置
のレーザー変調発振パワー波形

【図１８】 本発明の反射ミラーレンズを用いた平行光
線光学系

【図１９】 本発明の反射プリズム光学系を用いた光量
均一化光学系の平面図

【図２０】 本発明の２台の平行光線光学系を組み合せ
た露光装置の平面図

【図２１】 本発明の縦型２枚同時露光装置の平面図

【図２２】 本発明のホトマスク基板の彎曲防止機能付
平行光線露光装置の断面図

【図２３】 本発明の帯状平行光線露光装置の露光図

【図２４】 本発明の帯状平行光線の短軸側の光量減衰
曲線図

【図２５】 本発明の帯状平行光線の短軸方向の光量分
布図

【符号の説明】

１……大型ホトマスク基板 ２……ホトレジストがコートしてあるアクティブマトリ
ックス素子基板 ３……等倍率正立実像投影レンズ ４……ホトマスク基板とアクティブマトリックス素子基
板の走査方向 ５……１本の等倍率正立実像投影レンズが露光する領域 ６……露光された領域 ７……紫外線レーザー発振器 ８……紫外線光量調整光学系 ９……収束レンズ １０……紫外線ビーム形状調整光学系 １１……平行化レンズ １２……対向ダブルプリズム １３……平行紫外線レーザー光 １４……４５度反射ミラー光学系 １５……基板吸着ステージ １６……４５度反射光学系水平移動機構部 １７……追加された平行紫外線レーザー光 １８……反対方向から入射してくる平行紫外線レーザー
光 １９……４５度反射ミラー光学系 ２０……ハーフミラー光学系 ２１……４５度反射ミラー光学系 ２２……透過平行紫外線レーザー光 ２３……４５°反射平行紫外線レーザー光 ２４……ｎ番目露光領域 ２５……（ｎ＋１）番目露光領域 ２６……（ｎ＋２）番目露光領域 ２７……（ｎ＋３）番目露光領域 ２８……走査信号配線 ２９……映像信号配線 ３０……ホトマスク用ガラス基板 ３１……電解質拡散防止層 ３２……紫外光透過防止層 ３３……マイクロレンズ形成領域 ３４……ホトマスクとレジストがコートされた基板との
距離（ギャップ） ３５……ネガレジスト ３６……ポリゴン回転ミラー ３７……紫外線レーザー光線を走査する周期に同期した
変調発振パワー波形 ３８……紫外線レーザー光平行化反射レンズ ３９……対向反射プリズム ４０……対向反射プリズム ４１……減圧チェンバー ４２……圧力調整機 ４３……減圧ポンプ ４４……平行紫外光入射窓ガラス ４５……減圧窒素ガス空間 ４６……垂直に配置された４５°反射光学系 ４７……垂直に配置されたホトマスク基板 ４８……垂直に配置されたアクティブマトリックス素子
基板 ４９……垂直に配置されたステージ ５０……帯状平行光線で露光された領域 ５１……４５度反射ミラー光学系の走査方向 ５２……帯状平行光線の短軸幅 ５３……４５度反射ミラー光学系の１ステップの移動距
離 ５４……帯状平行光線の短軸側の光量減衰幅 ５５……帯状平行光線の短軸幅 ５６……紫外線レーザー光強度モニター用センサー

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラス基板を吸着するステージと前記ステ
   ージに平行に対向しているホトマスクから構成される露
   光装置において、露光光線が帯状の平行光線からなり、
   ホトマスクに平行に入射した後、４５度反射ミラー光学
   系により、帯状平行光線の進行方向が９０度曲がり、ホ
   トマスクに垂直に入射することを特徴とする露光装置
2. 【請求項２】請求項１に記載の露光装置において、４５
   度反射ミラーをホトマスクに対して平行に移動させるこ
   とによりホトマスクのパターンをガラス基板全面に露光
   することを特徴とする露光装置
3. 【請求項３】請求項１に記載の露光装置において、対向
   ダブルプリズム型光学系を用いた帯状平行光線を特徴と
   する露光装置
4. 【請求項４】請求項１に記載の露光装置において、コリ
   メーターレンズ光学系のシリンドリカルレンズの円柱軸
   方向と紫外線レーザー発振器のレーザービームの長軸方
   向とが同じ方向になるように配置したことを特徴とする
   露光装置
5. 【請求項５】請求項１に記載の露光装置において、１台
   の紫外線レーザー発振器から発生したレーザー光をハー
   フミラーを用いて２本以上の帯状平行光線に分離し、４
   ５度反射ミラーを用いてそれぞれの帯状平行光線をホト
   マスクに対して垂直に入射させることを特徴とする露光
   装置
6. 【請求項６】請求項１に記載の露光装置において、ホト
   マスク基板とガラス基板を吸着したステージを水平面に
   対して垂直に配置し、４５度反射ミラーをホトマスクに
   対して平行に移動させることにより、ホトマスクのパタ
   ーンをガラス基板全面に露光することを特徴とする露光
   装置
7. 【請求項７】請求項６に記載の露光装置において、垂直
   に立てた２組のホトマスク基板とガラス基板を吸着した
   ステージをたがいに平行に対向するように配置し、その
   中央部を、２つの４５度反射ミラーがホトマスク基板に
   平行に移動できるようにして、同時に２枚のガラス基板
   を露光することを特徴とする露光装置
8. 【請求項８】請求項７に記載の露光装置において、垂直
   に立てられた互いに対向する２組のホトマスクの中央部
   に２つの４５度反射ミラーを配置する。そして１台の紫
   外線レーザー発振器から発生したレーザー光を、ハーフ
   ミラーを用いて２本の帯状平行光線に分離し、これらの
   帯状平行光線を２つの４５度反射ミラーにあてて２つの
   対向するホトマスクに２つの帯状平行光線が垂直に入射
   することを特徴とする露光装置
9. 【請求項９】請求項１に記載の露光装置において、ホト
   マスク基板をチェンバーの窓わくに取りつけて密閉空間
   を作り、内部の圧力を大気圧よりも低圧に設定し大気圧
   の変化に対応してチェンバ内部の圧力も変化させ、常に
   ホトマスク基板が、ガラス基板を吸着したステージに対
   して平行になるようにしたことを特徴とする露光装置
10. 【請求項１０】請求項９に記載の露光装置において、４
    ５度反射ミラー光学系が前記チェンバー内部に設置さ
    れ、ホトマスク基板に対して平行に移動できることを特
    徴とする露光装置
11. 【請求項１１】請求項１，２に記載の露光装置におい
    て、ホトマスク基板のマスクパターンの画素ピッチに対
    して、４５度反射ミラーの移動ピッチを１／ｎ倍（ｎは
    １以上の整数）としたことを特徴とす露光装置
12. 【請求項１２】請求項１，２に記載の露光装置におい
    て、紫外線パルスレーザー発振を、４５度反射ミラーの
    走査に同期させ、４５度反射ミラーの１ステップに対し
    てｍ個（ｍは１以上の整数）のパルスレーザー光を発振
    させた、ことを特徴とする露光装置
13. 【請求項１３】請求項１，２に記載の露光装置におい
    て、アクティブマトリックス素子の走査信号配線を露光
    する場合、走査信号配線の１本または複数本を同時に露
    光できるように走査信号配線と帯状の平行露光・光線の
    長軸方向とが平行になるようにホトマスク基板と４５度
    反射ミラーを配置したことを特徴とする露光装置
14. 【請求項１４】請求項１，２に記載の露光装置におい
    て、アクティブマトリックス素子の信号配線を露光する
    場合、映像信号配線の１本または複数本を同時に露光で
    きるように映像信号配線と帯状の平行露光・光線の長軸
    方向とが平行になるように、ホトマスク基板と４５度反
    射ミラーを配置したことを特徴とする露光装置．
15. 【請求項１５】請求項１，２に記載の露光装置におい
    て、薄膜トランジスタ素子の部分は、帯状平行光線の境
    界領域で露光されないように帯状ステップ露光領域をホ
    トマスクの画素ピッチの整数倍の幅の帯としたことを特
    徴とする露光装置．
16. 【請求項１６】請求項１，２に記載の露光装置におい
    て、ポリゴン回転ミラー光学系を用いたスポット平行光
    線をホトマスクに垂直に入射させ、回転ミラー走査方向
    の周期にあわせて、紫外線パルスレーザーの発振パワー
    を変調同期させたことを特徴とする露光装置
17. 【請求項１７】請求項１に記載の露光装置において、光
    がホトマスクを透過する領域のホトマスク基板の屈折率
    を大きくすることでマイクロレンズを形成し、ホトマス
    クに垂直に入射した露光光線がホトマスクのマイクロレ
    ンズにより収束されステージに吸着されたガラス基板上
    で焦点を結ぶことを特徴とする露光装置
18. 【請求項１８】請求項１７に記載のホトマスクにおい
    て、ホトマスク材質としてＣｒ＼Ｔｉ，Ｃｒ＼Ｔａ，Ｃ
    ｒ＼ＳｉＮｘの２層膜を使用したことを特徴とするホト
    マスク
19. 【請求項１９】請求項１，２に記載の露光装置におい
    て、４５度反射ミラー光学系の１ステップ移動距離より
    も、帯状平行光線の短軸幅の方が２倍以上大きいことを
    特徴とする露光装置
20. 【請求項２０】請求項１，２に記載の露光装置におい
    て、帯状平行光線の短軸側の光量減衰幅が、４５度反射
    ミラー光学系の１ステップの移動距離よりも大きいこと
    を特徴とする露光装置