JP2000357642A

JP2000357642A - 周辺露光装置及び露光方法

Info

Publication number: JP2000357642A
Application number: JP11122059A
Authority: JP
Inventors: Masanori Kato; 正紀加藤; Tetsuo Kikuchi; 哲男菊池
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-04-14
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2000-12-26
Anticipated expiration: 2019-04-28
Also published as: JP4438122B2

Abstract

(57)【要約】【目的】大型の基板に対しても比較的容易でかつ安価
で、かつコストをかけずにスループットを向上させるこ
とが可能な周辺露光装置等を提供する。【構成】感光性基板上に所定の転写パターンが形成さ
れるパターン転写領域以外の前記感光性基板上の非転写
領域を露光する周辺露光装置において、露光用の光束を
前記感光性基板へ導く照明光学系と、前記非転写領域に
おける前記感光性基板の端部側での照度を高くする光学
手段とを有する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子、液晶
表示素子、薄膜磁気ヘッド等のデバイスの製造に用いら
れる基板の周辺の不要なレジスト等の感光性材料を除去
するために周辺露光する周辺露光装置に関し、特に液晶
表示素子等の大型の更に角型の基板に対する周辺露光装
置に関する。さらに、本発明は、その周辺露光装置を用
いて良好なるデバイス（半導体素子、液晶表示素子、薄
膜磁気ヘッド等）の製造するための露光方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の周辺露光装置は、例えば、特開平
６−２８３４０６号公報において提案されている。この
特開平６−２８３４０６号公報にて提案されている装置
では、超高圧水銀ランプを光源に持ち、楕円鏡によりそ
の第二焦点位置に光ファイバーを配置し、この射出側の
形状スリット状に形成された光ファイバーにて基板上に
露光光を導き、露光を行う。この光ファイバーが基板上
を走査することにより露光を行うのである。走査方向に
は、走査するためのガイドがあり、ほぼ等速に光ファイ
バーが移動するように制御され、この光ファイバーの射
出側は、2 分岐され、各射出端がスリット形状角型基板
の同方向を走査するように構成されている。また、基板
の走査と直交する方向を露光する場合には、基板を９０
°回転することにより露光を行う構成をとっている。ま
た、角型周辺露光の場合には、レジストを塗布するコー
ターの影響で、角型基板の外周部が特にレジスト厚が厚
くなってしまうという現象が発生してしまう。これに対
しては、本出願人が出願した特開平６−２８３４０６号
公報に記載されているように、光ファイバーの射出端の
形状を走査方向に対してファイバー端の形状を長くなる
ように変更することによって基板周辺部のみ露光量が大
きくなるようにしてある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年で
は、液晶表示素子には特に４００ｎｍ以下の光に感度を
強く持つ感光性樹脂等の特殊な材料を用いられるケース
が増えてきている。更に、基板は、年々大型化の道を辿
り、最近では、６００ｍｍ×７５０ｍｍ程度の基板が多
様され、更に大型の基板として、８００ミリ角程度や、
１０００ミリ角程度の基板も検討されている。

【０００４】ここで、４００ｎｍ以下の光を用いる必然
性があり、更に１ｍ角のような大型の基板に対応する必
要もでてきている。従来例で上げたような周辺露光装置
の場合には、光ファイバーを用いるため、特に４００ｎ
ｍ以下の光を用いるには、ファイバーの繊維を石英ファ
イバーにしなければなくなってしまう。一般に石英は、
高価で、ファイバーとして大型な基板に対応するために
は、更なる長い石英ファイバーを必要になってしまう。
また、基板自体の大型化により、当然周辺露光するため
の露光幅も大きなものに対応する必要がある。例えば、
基板の外周１００ｍｍを露光するためには、少なくとも
ファイバーの幅も１００ｍｍ必要になるのである。ファ
イバーのスリット形状を例えば５ｍｍ×１００ｍｍとす
ると、ファイバーの入射側の径Φ１は、射出側の２分岐
を考慮すると、 Φ１＝２×（２×５×１００／π）^0.5＝３５．７ｍｍとなり、基板の外周を露光するためには、長くて、径の
太いものとなり、高価で極まりないものになってしま
う。更に、従来例では、ファイバーが、基板上を走り回
るような構成であるため、ファイバー自体にストレスが
加わり断線してしまう可能性もでてくる。安価なもので
あれば、交換部品的に交換することも可能であるが、高
価であるがためにそれも難しい。

【０００５】また、特に大きな露光領域が必要な場合
で、基板の外周部の露光量を上げようとするとファイバ
ーの体積が更に増加し、当然コストも増加してしまうと
いった問題が発生してしまう。そこで、本発明は、上記
の問題点に鑑みて、露光光に４００ｎｍ以下の光を用
い、更に、大型の基板に対しても比較的容易でかつ安価
で、かつコストをかけずにスループットを向上させるこ
とが可能な周辺露光装置、およびその周辺露光装置等を
用いて良好なるデバイスを製造し得る露光方法を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】上記の目的を達成するため
に、請求項１に係る発明では、感光性基板上に所定の転
写パターンが形成されるパターン転写領域以外の前記感
光性基板上の非転写領域を露光する周辺露光装置におい
て、露光用の光束を前記感光性基板へ導く照明光学系
と、前記非転写領域における前記感光性基板の端部側で
の照度を高くする光学手段とを有する構成としたもので
ある。

【０００７】この場合、請求項２に記載しているよう
に、前記光学手段は、前記感光性基板の端部側へ行くに
従って照度が段階的にまたは連続的に高くすることが好
ましい。また、請求項３に記載しているように、前記光
学手段は、前記光束の少なくとも一部を偏向させる光学
部材を含むことがより好ましい。

【０００８】ここで、請求項４に記載しているように、
前記光学手段は、前記照明光学系内に配置されていても
良く、また、請求項５に記載しているように、前記光学
手段は、周辺露光に際して、所定の方向へ移動しても良
い。さらには、請求項６に記載しているように、前記光
学手段は、前記基板ステージに固設されていても良い。

【０００９】また、さらに、請求項７に記載しているよ
うに、以上の周辺露光装置を用いた露光方法において、
前記感光性基板上に所定の転写パターンが形成されるパ
ターン転写領域以外の前記感光性基板上の非転写領域を
露光する第１露光工程と、前記感光性基板上の前記パタ
ーン転写領域に前記所定の転写パターンを露光する第２
露光工程とを含むようにしても良い。これにより、良好
なるデバイス（半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘ
ッド等）を製造することができる。

【００１０】この場合、請求項８に記載しているよう
に、前記第１露光工程は、第２露光工程の前または後に
実行されるても良い。また、請求項９の露光方法に係る
発明では、感光性基板上に所定の転写パターンが形成さ
れるパターン転写領域以外の前記角型基板上の非転写領
域を露光する第１露光工程と、前記角型基板上の前記パ
ターン転写領域に前記所定の転写パターンを露光する第
２露光工程とを含み、前記第１露光工程は、前記非転写
領域における前記感光性基板の端部側での照度を高くす
ることを含むようにしたものである。

【００１１】また、請求項１０の露光方法に係る発明で
は、感光性基板上に所定の転写パターンが形成されるパ
ターン転写領域以外の前記感光性基板上の非転写領域を
露光する第１露光工程と、前記感光性基板上の前記パタ
ーン転写領域に前記所定の転写パターンを露光する第２
露光工程とを含み、前記第１露光工程は、前記非転写領
域へ導かれる所定の露光用の光に基づいて、前記非転写
領域における前記感光性基板の端部側での照度を高くす
る照度分布調整工程と、該照度調整工程によって所望の
照度分布に調整された前記露光用の光と前記非転写領域
とを所定の方向に沿って相対的に移動させる相対移動工
程とを含むようにしたものである。

【００１２】この場合、請求項１１に記載しているよう
に、前記相対移動工程は、前記非転写領域における前記
感光性基板の端部側での照度を高くする光学手段を前記
所定の方向に移動させながら露光を行うことを含むこと
が好ましい。特に、請求項１２に記載しているように、
前記第１露光工程は、前記非転写領域内に帯状露光領域
を形成するために前記非転写領域へ前記露光用を導く照
明工程をさらに含み、前記相対移動工程は、前記帯状露
光領域の長手方向を横切る方向を前記所定の方向として
前記光学手段を移動させることを含むことがより好まし
い。

【００１３】また、請求項１３に記載しているように、
前記照度分布調整工程は、前記非転写領域における前記
感光性基板の端部側での照度を高くする光学手段を所定
の光路中に設定する工程を含み、前記相対移動工程は、
前記光学手段によって所望の照度分布に調整された前記
露光用の光と前記非転写領域とを前記所定の方向に沿っ
て相対的に移動させるために、走査部材を用いることを
含むようにすることも可能である。

【００１４】この場合、請求項１４に記載しているよう
に、前記走査部材は、走査型の反射鏡を含むことが好ま
しい。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明による第１の実施の形態に
係る周辺露光装置について図１を参照しながら説明す
る。図１は、液晶表示基板製造に用いられる周辺露光装
置の概略的構成の様子を示す図である。

【００１６】図１に示すように、周辺露光装置は、感光
性基板としてのレジストが塗布された角型の基板１にお
いて１つの辺に沿った周辺部を一括的に露光（又は静止
露光）する照明光学系１０と、その照明光学系により形
成される照明領域（又は周辺露光領域）ＥＡを制限する
ためのブラインド（露光領域制限手段）１８と、基板１
を保持する基板ホルダー（基板ステージ）２とを備えて
いる。

【００１７】ここで、点線で示すようにブラインド１８
は不図示の駆動装置を介してＸ方向に沿って移動可能に
設けられており、また、基板ホルダー２は不図示の駆動
装置を介して基準軸ＲＡを中心に回転可能に移動可能に
設けられている。楕円鏡１２の第１焦点位置に配された
超高圧水銀灯１１から発光される照明光束は楕円鏡１２
によって反射され、露光用光束としての露光光のみを反
射させるダイクロイックミラー１３に向かう。そして、
このダイクロイックミラー１３にて反射された露光光
は、一度、楕円鏡１２の第２焦点位置に光源像を形成し
た後、コリメータレンズ１４によりコリメート光（平行
光束）に変換されて、オプティカルインテグレータ１５
に入射する。

【００１８】なお、楕円鏡１２の第２焦点位置近傍に
は、露光光のＯＮ／ＯＦＦを行うための不図示のシャッ
ターが設けられおり、このシャッターは不図示の駆動装
置を介して駆動する。さて、このオプティカルインテグ
レータ１５は、複数のレンズエレメント５０の集合体で
構成されたフライアイレンズで構成されており、各レン
ズエレメント５０は、周辺露光領域ＥＡとほぼ相似とな
る長方形のレンズ断面形状を有している。フライアイレ
ンズ５は、基本的に、正の屈折力を持つレンズエレメン
ト５０で構成されているが、フライアイレンズ１５の１
部（所定のレンズエレメント５０）は、周辺露光領域Ｅ
Ａの幅方向（Ｘ方向）での照度分布ＩＤ（図１参照）に
て示すように、基板１上の外周部の照度を高く、換言す
れば、周辺露光領域ＥＡのＹ方向に沿った感光性基板１
の端部側（外周部側）での照度を高くするために、射出
側にプリズム作用を持つように構成されている。このフ
ライアイレンズ１５の詳細は、後述する。

【００１９】さて、フライアイレンズ１５を透過した光
は、コンデンサー光学系としてのコンデンサーレンズ１
６を介して、所定の角度に斜設された反射鏡１７にて反
射され、感光性基板としての角型基板１へ導かれる。こ
のとき、フライアイレンズ１５の入射面と角型基板１の
表面とがフライアイレンズ１５及びコンデンサーレンズ
１６に関して光学的に共役であるため、フライアイレン
ズ１５における入射側の各レンズエレメント５０の長方
形エリアが、基板１上の周辺露光領域（照明領域）ＥＡ
内を重畳するようにそれぞれ結像する。これにより、フ
ライアイレンズ１５を構成する各レンズエレメント５０
の入射側の断面形状（長方形エリア）に関連した形状の
照明領域のもとでの露光が可能になる。

【００２０】なお、照明光学系１０によって基板１上に
形成される周辺露光領域（照明領域）ＥＡはＸ方向に沿
って移動可能に設けられたブラインド１８によって正確
に規定され、基板１上での周辺露光領域（照明領域）Ｅ
Ａの幅方向の大きさは、ブラインド１８がＸ方向に沿っ
て移動することが調整することができる。ここで、この
照明光学系１０の基板側のサイズは例えば７００〜１０
００ｍｍの大型であり、周辺露光領域（照明領域）ＥＡ
の幅方向（Ｘ方向）でのサイズは、７００〜１０００ｍ
ｍ必要となる。

【００２１】このため、図１に示す装置では、照明光学
系１０の小型化を図るために、フライアイレンズ１５と
コンデンサーレンズ１６との距離は可能な限り近づけて
いる。図１に示す装置では基板１の周辺の不要なレジス
トを感光させるのが目的のため、照明光学系１０の基板
側は、特にテレセントリックにはしていない。しかしな
がら、基板１上において、周辺露光装置によって周辺露
光する領域（非転写領域）と露光しない領域（パターン
露光装置によって露光されるパターン転写領域）とのエ
ッジ（境界）をブラインド１８によって規定しているた
め、このブラインド１８によるエッジの精度は重要とな
る。

【００２２】従って、エッジ精度を保ちながら基板１上
での周辺露光領域ＥＡを露光するためには、照明光学系
１０が非テレセントリックであることによるブラインド
１８の位置と、周辺露光領域（照明領域）ＥＡのエッジ
の位置ずれ（テレセン誤差によるエッジのずれ）は、例
えば、以下の手法によって補正することができる。ま
ず、ブラインド１８のＸＹ平面内での位置と、このブラ
インド１８により規定される周辺露光領域（照明領域）
ＥＡの端部のＸＹ平面内での位置との関係を予め求めて
おき、この関係を図１において図示していない記憶部に
記憶させておく。そして、この記憶された関係に基づい
て、実際の周辺露光位置（照明領域の端部の位置）とブ
ラインド１８の設定位置とのオフセット管理を図１にお
いて図示していない制御装置にて行えば、より正確な露
光位置の管理が可能となる。

【００２３】さて、次に、基板１の外周部における照度
分布を高くするようにした構成について図２を参照しな
がら説明する。図２は、図１に示したフライアイレンズ
１５及びコンデンサーレンズ１６の部分を拡大した図で
ある。なお、図１においてコンデンサーレンズ１６と基
板１との間に配置されている反射鏡１７は、説明を簡単
にするために、図２では図示していない。

【００２４】図２に示すように、フライアイレンズ１５
の一部、すなわち１部のレンズエレメント５０ａの射出
側には光束を所定の方向へ偏向させる偏向面ＤＰが形成
されている。このため、レンズエレメント５０ａの偏向
面ＤＰによるプリズム作用によりフライアイレンズ１５
の上方に入射する光束は、点線で示すように、コンデン
サーレンズ１６を介して露光領域ＥＡの下方に向けて偏
向される。

【００２５】なお、図２において、偏向面ＤＰを持つレ
ンズエレメント５０ａを通過する光束を点線で、通常の
レンズエレメント（両凸レンズ）５０ｂを通過する光束
を実線で記載してある。このように、図２に示すよう
に、フライアイレンズ５中の各レンズエレメント（５０
ａ、５０ｂ）を通過する光束を基板１上の周辺露光領域
（照明領域）ＥＡにて重畳させることにより、周辺露光
領域（照明領域）ＥＡでの露光幅の方向（Ｘ方向）の照
度は露光領域ＥＡの下方側で高くなる。従って、図２に
示すように、照度が高い部分をちょうど基板のエッジ部
分になるように基板１を配置すればよい。なお、図２に
おいては、周辺露光領域（照明領域）ＥＡでの露光幅の
方向（Ｘ方向）の照度を高くするために、フライアイレ
ンズ１５中のレンズエレメント５０ａの射出側に偏向面
を設けているが、このレンズエレメント５０ａの代わり
に、フライアイレンズ１５の１部のレンズエレメントに
おいて、入射側のレンズ面での光軸と射出側のレンズ面
の光軸とが互いに一致することなく交差するように構成
（例えば、入射側のレンズ面に対して射出側のレンズ面
が傾いた構成）してもレンズエレメント５０ａと同様の
効果を得ることができる。

【００２６】さて、次に、図１及び図２に示した第１の
実施の形態に係る周辺露光装置の露光動作について説明
する。まず、レジスト（感光剤）が塗布された基板１は
搬送装置（ローダー）のアームによって図１に示す周辺
露光装置内に搬入される。そして、搬送装置のアーム
は、図１に示す周辺露光装置の基板ホルダ２上のピンに
基板を載置し、搬送装置のアームが退避した後、ピンが
下方に移動してホルダ上に吸着される。この時基板１の
基準辺が周辺露光装置の基準ピンに押し当てられ、基板
の位置合わせを完了する。ここで、基板１の位置合わせ
には、ポテンシヨメータ等により計測した後、基板に補
正をかけても構わないし、例えば、基板ホルダ２ごと回
転調整したり、ブラインド１８の位置により補正をかけ
ても構わない。

【００２７】次に静止露光部としての照明光学系１０と
基板１の間に配置された移動ブラインド１８の位置を不
図示の駆動装置を介してセットして、周辺露光領域（照
明領域）の幅を適切なサイズに設定する。ここで、ブラ
インド１８自身は、基板搬入、搬出時には、基板との干
渉を防ぐため、基板に対して１０ｍｍ程度上方に設置さ
れている。ここで、ブラインドの位置によりエッジ精度
が決定するため、エッジ精度が厳しい場合には、可能な
限りブラインドと基板を近接させる必要がある。この時
にはブラインド１８が、平面内若しくは上下方向に逃げ
る構成を採れば良い。

【００２８】ブラインド１８は、不図示の駆動装置を介
して移動した後、露光すべき露光幅に設定されてから周
辺露光が開始する。ここで、周辺露光は、先に述べたよ
うに、楕円鏡１２の第２焦点位置に配置された不図示の
シャッターの開閉により行われる。また、基板１上での
周辺露光領域ＥＡでの照度は、基板１が載置されるホル
ダ面内の近傍に配置された照度センサを用いて計測さ
れ、基板１に必要な露光量が与えるまでの露光時間は照
度センサからの光電出力に基づき不図示の制御装置にて
算出される。従って、シャッターの開閉動作は、この制
御装置にて算出された結果に基づいて不図示の駆動装置
を介して制御されている。

【００２９】ここで、照度センサは、基板を載置するホ
ルダ２の下面に配置しても良いし、照明光学系１０内の
照明光路中において一部の光を取り出して照度センサへ
導く構成としても構わない。また、周辺露光領域ＥＡで
の照度を計測する場合は、露光中モニタしても構わない
が、不要なレジストを感光させることが目的であるの
で、複数枚毎に一度計測するような構成をとっても構わ
ない。

【００３０】以上のように、図１に示すように、照明光
学系１０からの露光光によって角型基板１の１辺に沿っ
た帯状露光領域ＥＡが露光されて、第１の周辺露光が行
われる。そして、適切な露光時間（又は露光量）となっ
た時にシャッターが閉じられる。次に、不図示の駆動装
置を介して基板ホルダ２を例えば時計回りに回転させる
ことにより基板の向きが９０°だけ変えられると、再び
シャッターが開かれて第２の周辺露光が開始される。

【００３１】この時、基板１の縦横の長さが異なる場合
には、露光する領域ＥＡの幅方向（Ｘ方向）と直交する
方向に露光領域ＥＡを移動可能とするために反射鏡１７
を不図示の駆動装置を介して回転可能に設ける。このと
き、図１では不図示であるが、順次搬送されている基板
１のサイズ（または周辺露光領域ＥＡのサイズ）等に関
する基板情報を入力装置を介して制御装置へ入力し、そ
の制御装置は、入力装置からの基板情報に基づき反射鏡
１７の回転量を算出し後、駆動装置を介して反射鏡１７
を回転させている。なお、以上の入力装置を介して制御
装置へ入力される基板情報は順次搬送されている基板１
のサイズに限るものではなく、各基板毎の露光量や露光
時間等の露光に関する情報も含む。従って、上記制御装
置は、入力装置からの基板情報に基づいて、ブラインド
１８の移動動作やシャッターの開閉動作を不図示の駆動
装置を介して制御している。さらには、上記制御装置
は、基板ホルダ２の回転等の動作を不図示の駆動装置を
介して制御している。

【００３２】以上のように、縦横の長さが異なる基板１
の向きを変えた場合には、反射鏡１７を回転させ、基板
１を９０°回転したときに先に述べた照度が高くなる部
分を基板１のエッジに来るように反射鏡１７の反射角を
設定する。さらに、この反射鏡１７の設定角度の変更に
伴ってブラインド１８を位置決めした上でシャッターを
開き第２の周辺露光を開始する。

【００３３】次に、第２の周辺露光が完了すると、再び
基板１を９０°回転させてシャッターを開いて第３の周
辺露光を行い、この第３の周辺露光が完了した時に再び
シャッターを閉じる。このとき、縦横での長さが異なる
基板１を露光する場合には、前述のように、反射鏡１７
の傾き及びブラインド１８の位置を調整する。同じよう
に、基板１を更に９０°回転させてシャッターを開いて
第４の周辺露光を行う。この第４の周辺露光が完了した
時に再びシャッターを閉じる。

【００３４】以上の４回の周辺露光により、基板の４辺
の全ての周辺露光が終了する。周辺露光完了後の基板１
の搬出時において、更に基板１を９０°回転させれば、
搬入時と同じ向きで、基板１を搬出することが可能であ
る。なお、予め基板１の長辺と短辺の差の１／２以上を
露光可能に構成すれば、反射鏡１７を回転させずにブラ
インド１８の移動だけですむ（ここで、基板を７００×
８００ｍｍとすると、基板中心にて基板を回転した場合
には、基板の長辺８００ｍｍと基板の短辺７００ｍｍの
差分の１／２、即ち片側５０ｍｍずつ差が生ずる。８０
０ｍｍ側から、７００ｍｍ側へと回転した場合には、片
側５０ｍｍずつ内側を露光する必要がある。これを静止
露光側の照明光学系１０にて予め露光可能な領域とする
ことにより照明光学系１０の露光辺と垂直な方向への移
動が無くなり、固定的に光学系を配置できる。）。

【００３５】ところで、次に基板１の外周エッジ部分の
照度を高くする光学手段の別の例を挙げる。図２ではフ
ライアイレンズ１５の１部のレンズエレメント５０ａの
射出側にプリズム機能をたせるために、レンズエレメン
ト５０ａの射出側に偏向面ＤＰを持つプリズム部材を取
り付けた構成としたが、フライアイレンズ１５を構成す
るレンズエレメント５０ａとは独立的に分離した偏向機
能を有する光学部材を設けても良い。

【００３６】ここで、図３は、フライアイレンズ１５の
射出端の一部のエレメント５０ｂに対応した複数の微小
プリズムＰを有する偏向部材５１をフライアイレンズ５
の射出側空間の所定の位置に配置した例を示している。
この偏向部材５１は、平面ガラスに所定の斜面（偏向
面）を持つ微小プリズムＰが複数の接着されて構成され
ている。そして、この偏向部材５１によって、フライア
イレンズ１５を射出する１部の光束を所定の角度だけ偏
向させて、基板１上での周辺露光領域ＥＡにおける基板
１の端側（エッジ側）での照度を実質的に高くしてい
る。

【００３７】また、偏向部材５１の微小プリズムＰの斜
面（偏向面）の傾きは、図３に示すものに限ることな
く、図４に示すように逆向きにしても良い。なお、図３
に示す例では、フライアイレンズ１５の射出側に偏向部
材５１を挿入することにより基板１上での周辺露光領域
（照射エリア）ＥＡの幅方向（図１ではＸ方向）を広げ
ることができ、図４に示す例では、図３の偏向部材５１
とは逆の方向の偏向作用を持つ偏向部材５２をフライア
イレンズ１５の射出側に設けることにより周辺露光領域
（照射エリア）ＥＡの幅方向（図１ではＸ方向）を小さ
くすることができる。

【００３８】また、基板１の外周エッジ部分の照度を高
くする光学手段として、図３及び図４に示すものに限ら
ず、フライアイレンズ１５中の１部のレンズエレメント
の構成を工夫すれば、フライアイレンズ１５に上記光学
手段の機能を兼用させることもできる。図５は、フライ
アイレンズ１５を構成する１部のレンズエレメント５０
ｃを光軸Ａｘに対して外径が対称とならない構成とした
例を示している。レンズエレメント５０ｃの外径の小さ
な方向であってもそのレンズエレメント５０ｃの壁（レ
ンズ側面）に光束が当たらないように入射角を小さくす
れば、レンズエレメント５０ｃを通過した光により周辺
露光領域（照明エリア）ＥＡ内に形成される照明部分
と、レンズエレメント（両凸レンズ）５０ｃを通過した
光により周辺露光領域（照明エリア）ＥＡ内に形成され
る照明部分とが周辺露光領域（照明エリア）ＥＡの幅方
向（図１ではＸ方向）にずれるため、基板１のエッジ部
の照度を高くすることが可能になる。

【００３９】以上においては、周辺露光装置により周辺
露光される基板１上の周辺露光領域ＥＡにおける基板の
端側（エッジ側）での照度を高くする光学手段を照明光
学系１０内に設けた例を説明したが、この光学手段は必
ずしも照明光学系１０の内部に設ける必要はなく、例え
ば、基板１を載置する基板ホルダ（基板ステージ）２に
設けても良い。

【００４０】図６（Ａ）及び（Ｂ）では、基板ホルダ
（基板ステージ）２に基板１の端側（エッジ側）での照
度を高くする光学手段（５３Ａ、５３Ｂ）を設けた例を
示している。図６において、（Ａ）及び（Ｂ）との差異
は、光学手段中に設けられた２つの反射鏡の設定位置が
異なる点である。なお、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示す光
学手段（５３Ａ、５３Ｂ）は、基板ホルダ（基板ステー
ジ）２の１つの側面のみに固設されているのではなく、
基板ホルダ（基板ステージ）２を包囲するように、基板
ホルダ（基板ステージ）２の４つの側面に沿って固設さ
れている。

【００４１】図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、不図
示の周辺露光を行うための照明光学系は、実際に周辺露
光する領域（周辺露光領域）に比べて大きなるような照
射領域を基板１上に形成している。そして、照明光学系
から直接的に基板１上の周辺露光領域へ向かう光は周辺
露光に用いられ、一方、基板１から外れた照明光学系か
らの光（基板１の外周よりも外側へ進む光）は、２つの
反射鏡（Ｍ１〜Ｍ２、Ｍ３〜Ｍ４）を持つ反射部材（５
３Ａ、５３Ｂ）による２回反射によって基板１のエッジ
部分のみを照明する。

【００４２】通常、基板１の最外周から数ミリの箇所で
は、レジスト塗布によりレジスト厚が厚くなるため、基
板１の最外周から数〜十数ミリのエッジ部分を強い照度
（光強度）の光で照明すれば良く。この基板１のエッジ
部分でレジストが厚くなる程度やレジストが厚くなる位
置は、デバイスを製造する工程により一義的に決定する
ため、予め反射部材（５３Ａ、５３Ｂ）の２つの反射面
（Ｍ１〜Ｍ２、Ｍ３〜Ｍ４）の反射角を調整すれば適し
た照明が可能である。図６（Ａ）及び（Ｂ）では反射部
材（５３Ａ、５３Ｂ）内の２つの反射面（Ｍ１〜Ｍ２、
Ｍ３〜Ｍ４）として単なる反射鏡を用いて示したが、２
倍以上の照度を基板１のエッジ部で必要とする場合に
は、反射鏡の一方向のみ曲率を付与した反射トーリック
鏡を用いればよい。さらに、反射部材（５３Ａ、５３
Ｂ）内に平面反射鏡とシリンドリカルレンズを組み合わ
せたもの、あるいは反射部材（５３Ａ、５３Ｂ）内に光
路を横切る方向に長手方向を持つように配置されたロッ
ドレンズと平面反射鏡とを組み合わせたもの等を用いて
も構わない。

【００４３】更に、図１ではフライアイレンズを変形さ
せた例を示したが、この代わりにコンデンサーレンズ１
６の後に配置された平面鏡１７の反射角を図７（Ａ）に
示すように場所により変える（平面鏡１７の反射面の１
部の領域１７ａを傾斜させる）ことにより、図７（Ｂ）
の照度分布ＩＤから分かるように、基板１のエッジ部の
照度を高くすることも可能である。

【００４４】また、以上の例では、照明光学系１０にお
けるオプティカルインテグレータと基板１との間の光路
中にコンデンサーレンズ１６と平面鏡１７を用いたが、
例えば凹面鏡や、レンズ系と平面鏡、レンズと凹面鏡、
レンズと凸面鏡、更にはレンズのみの構成や、フレネル
レンズを用いた構成としても当然構わない。次に、本発
明による第２実施の形態に係る周辺露光装置について図
８を参照しながら説明する。図８において図１と同じ機
能を持つ部材には同じ符号を付してある。

【００４５】図８（Ａ）の例では、照明光学系１０の一
部の光学系を回転させることにより露光用光束をスキャ
ンさせて周辺露光する走査型周辺露光装置に関するもの
である。図８（Ａ）の例では、コンデンサーレンズ１６
と基板１との間の光路中に配置された平面鏡１７を周辺
露光時に回転可能となるように構成して、照明領域ＩＬ
ＡをＹ方向に走査するものである。

【００４６】この場合には、図８（Ａ）に示すように、
照射エリア（露光領域）を制限するブラインド部１８
が、平面鏡１７の回転と連動、若しくは、露光光束の走
査と同期して移動するように構成されている。また、平
面鏡１７とブラインド部１８の間の光路中には、台形プ
リズム５４が配置されており、図８（Ｂ）に示すよう
に、基板１の端辺の照度を高する機能を有していること
が分かる。なお、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の台形プリズ
ム５４をＹ方向から見たときの様子を示している。

【００４７】ここで、この台形プリズム５４は、ブライ
ンド部１８ど同様に、平面鏡１７の回転と連動、若しく
は、露光光束の走査と同期して移動する。なお、基板１
の４辺に沿った周辺露光は、基板１の１辺に沿った走査
露光が完了した後、基板ホルダー２を基準軸ＲＡを中心
に回転させることで基板１を９０°回転させ、このよう
な走査露光の動作及び基板１の回転動作を繰り返し行う
ことによって達成される。

【００４８】また、図１に示す周辺露光装置において、
照明光学系１０の照明領域ＥＡをカバーする大きさの図
８に示す台形プリズム５４を用いれば、照明光学系１０
内のフライアイレンズ１５の１部に偏向作用を持たせる
ことなく従来のフライアイレンズ（例えば、両凸レン
ズ）を用いることができる。次に図９を参照して本発明
にかかる第３の実施形態について説明する。

【００４９】図９において、第３の実施形態にかかる周
辺露光装置は、基板１上においてＸ方向の幅が例えば１
００ｍｍ程度の照射領域ＩＬＡを形成し、かつこの照射
領域ＩＬＡをＹ方向へ走査可能な照射光学系２０を有す
る。なお、図９では、基板１を９０°ごとに回転させる
基板回転ユニットの図示を省略している。図９（Ａ）に
おいて、光源２１、楕円鏡２２及びダイクロイックミラ
ー２３の構成は図１と同様であるため説明を省略する。
そして、図９（Ａ）に示すように、ダイクロイックミラ
ー２３を介した楕円鏡２２からの光は、その第２焦点位
置に集光されて光源像を形成した後、この第２焦点位置
の近傍に入射端面が位置決めされたロッド型インテグレ
ータ（内面反射型インテグレータ）２４に入射する。こ
のロッド型インテグレータ２４は、入射光束を内面で繰
り返し反射させることによりその射出端面に均一な照度
分布を形成する機能を有する。ここで、ロッド型インテ
グレータの射出端面は、基板２２上と光学的に共役であ
る。

【００５０】そして、ロッド型インテグレータ２４の射
出側には、レンズ群２５Ａ，２５Ｂを有するリレー光学
系と、このリレー光学系からの光を基板２２へ向けて偏
向する光路折り曲げミラー３０が配置されており、この
リレー光学系２５Ａ，２５Ｂは、ロッド型インテグレー
タ２４の射出端面の像を所定倍率のもとで基板１上に形
成して照射領域ＩＬＡを形成する機能を有する。このと
き、照射領域ＩＬＡを図中Ｙ方向へ走査させるために
は、光源２１からリレー光学系２５Ａ，２５Ｂに至る光
学系全体をＹ方向へ移動させても良いが、本実施形態で
は、光学系の一部のみを移動させている。

【００５１】本実施形態において、リレー光学系を構成
するレンズ群２５Ａ，２５Ｂの間には、複数の反射ミラ
ー２６〜２９が配置されている。ここで、ミラー２６及
びミラー２９は、光源２１〜レンズ群２５までの光学系
に対して相対的に固定されており、ミラー２７，２８
は、ミラー２６に対してＺ方向に沿って移動可能となる
ようにユニット３１内に収められている。また、レンズ
群２５Ｂ及び光路折り曲げミラー３０は、一体的にユニ
ット３２内に保持されており、このユニット３２は図中
Ｙ方向に沿って移動可能となっている。

【００５２】上記構成において、ユニット３２をＹ方向
へ移動させると共に、レンズ群２５Ａ及びレンズ群２５
Ｂとの間の光路長が一定となるようにユニット３１をＺ
方向へ移動させることにより、基板１上では照射領域Ｉ
ＬＡがＹ方向に走査される。このとき、レンズ群２５Ｂ
（ユニット３２）の移動によるレンズ群２５Ａとの光路
長の変化をミラー２７，２８（ユニット３１）の移動に
より補償しているため、リレー光学系２５Ａ，２５Ｂに
関するロッド型インテグレータ２４の射出端面と基板１
との共役関係は一定に維持され、かつ両者の倍率関係も
一定に維持される。

【００５３】なお、各ユニット３１，３２の連動機構に
ついては、図９の例と同様なオプティカルトロンボーン
光学系を周辺露光装置に適用した特開平１１−７２９２
６号に記載してあるため、ここでの説明は省略する。こ
こで、折り曲げミラー３０と基板１との間の光路中に
は、ブレーズ付きの位相型回折格子４０が配置されてい
る。この位相型回折格子４０は、上記ユニット３２に固
設されており、ユニット３２がＹ方向へ移動するに伴っ
て位相型回折格子４０もＹ方向へ移動する。図９（Ｂ）
は、位相型回折格子４０の偏向作用を示す図であり、位
相型回折格子４０によって基板１のエッジ部での照度が
高くなるように照度分布を偏向することが可能である。

【００５４】なお、今走査方向（Ｙ方向）に対して直角
方向（Ｘ方向）が基板１のエッジとなるため、位相型回
折格子４０は、一次元方向の回折格子で構わず、更に、
ピッチを徐々に異ならせた一次元ゾーンプレートのよう
なパターンが形成されていることが好ましい。また、位
相型回折格子４０に形成されるパターンは、ピッチとデ
ューティーまたは、ブレーズ角を変えることにより基板
上の照度分布を容易に変化させることが可能になる。

【００５５】ところで、次に、図１０及び図１１を参照
しながら本発明にかかる第４の実施形態について説明す
る。図１０に示す周辺露光装置は、先に述べた図１に示
す第１の実施形態にて示した周辺露光装置と類似した構
成を有している。ここで、図１にて示した装置では、周
辺露光される基板１上の周辺露光領域ＥＡにおける基板
の端側（エッジ側）での照度を高くする光学手段をオプ
ティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ１５
の射出側に設けた例を示したが、図１０に示す装置で
は、上記光学手段１００を反射鏡１７と基板１との間の
照明光路中に設けた例を示している。

【００５６】図１０に示す装置におけるフライアイレン
ズ（オプティカルインテグレータ）１５は、基板１での
周辺露光領域ＥＡの形状と概ね相似となる長方形状のレ
ンズ断面を有するレンズエレメント５０が複数束ねられ
て規則正しく配列されるように構成されているが、図１
３に示すように、レンズエレメント５０のレンズ断面の
長手方向に沿って所定のピッチ（図１３では１／２ピッ
チ）だけずれるように配置しても良い。なお、図１３は
フライアイレンズ１５を入射側から見た時の様子を示す
平面図であり、図１３に示す２点鎖線は、フライアイレ
ンズ１５に入射する入射光の光束径を示している。

【００５７】図１０に示すように、照明光学系１０の構
成に関する説明を省略するが、反射鏡１７と基板１との
間に配置された光学部材（シリンドリカルレンズ型光学
部材）１００は、基板１上の周辺露光領域（帯状露光領
域）ＥＡの長手方向（Ｙ方向）に沿って延びた長い板状
の形状を有しており、基板１の周縁側（端側又はエッジ
側）に対応する光学部材１００の縁側（端側又はエッジ
側）の領域（周辺部）には、シリンドリカルレンズ部分
（円柱レンズ部分）１００Ａを有している。この光学部
材１００中のシリンドリカルレンズ部分１００Ａは、基
板１上の周辺露光領域（帯状露光領域）ＥＡの幅方向
（Ｘ方向）に屈折力（レンズ作用）を有し、また基板１
上の周辺露光領域（帯状露光領域）ＥＡの長手方向（Ｙ
方向）に屈折力（零パワー）を有していないシリンドリ
カルレンズ部分１００Ａを有している。

【００５８】ここで、図１１には、図１０に示す光学部
材１００を拡大した様子を示している。図１１に示すよ
うに、光学部材１００は、平行平面板の端部１００Ａを
レンズ加工して、この端部１００Ａにシリンドリカルレ
ンズ作用を持たせたものであり、光学部材１００の平行
平面板部分１００Ｂに入射する光束はそのまま通過して
被照射面としての基板１の表面を照明する。一方、光学
部材１００の端部１００Ａに入射する光束はシリンドリ
カルレンズの作用によりＸ方向だけ集光作用（偏向作
用）を受けて基板１の端側（又はエッジ側）の領域（狭
い領域）を照明する。従って、基板１の端側（又はエッ
ジ側）の領域（狭い領域）での照度は光学部材１００の
端部でのシリンドリカルレンズの作用により高くするこ
とができるため、基板１の外周部でのレジストが厚くな
ったとしても十分に対応することができる。尚、図１１
におけるＡｘは光学部材１００のレンズ部分１００Ａの
光軸を示している。

【００５９】ここで、光学部材１００のレンズ作用を有
する領域（シリンドリカルレンズ部分）１００Ａでの焦
点距離をｆとし、基板１を照明する照明光学系１０の開
口数をＮＡ、光学部材１００の端部１００Ａがレンズ作
用を持たないとした時又は光学部材１００を配置しない
時における基板１上の照明領域（露光領域）ＥＡの基板
の端側に対応する端部の位置Ｄから光学部材１００のレ
ンズ領域（シリンドリカルレンズ部分）１００Ａの曲率
中心の位置Ｃまでの距離をｘ、光学部材１００のレンズ
領域（シリンドリカルレンズ部分）１００Ａの焦点距離
の位置に基板１が設定されているものとすると、そのｘ
に対してＭ倍の距離を持つ照射エリアを基板１上の照明
領域（露光領域）ＥＡの端部に形成するためには、以下
の数式（１）の関係が成立する。（１）ｘ：２×ｆ×ＮＡ＝１：Ｍ通常、照度は照射される面積に比例するため、上記数式
（１）を満足すれば、１／Ｍ倍の照度が得られることに
なる。

【００６０】そこで、一例として、ｘ＝３０ｍｍ、ｆ＝
１００ｍｍ、ＮＡ＝０．０３とすると、上記数式（１）
の関係からＭ＝１／５となり、光学部材１００の平行平
面板部分１００Ｂを通過する光により基板１上に形成さ
れる照明領域の照度と比べて、光学部材１００の縁側
（端側又はエッジ側）のレンズ領域（シリンドリカルレ
ンズ部分）１００Ａ）を通過した光により基板１上に形
成される照明領域の照度は約５倍程度の高い照度を得る
ことができる。

【００６１】なお、以上の数値例では、光学部材１００
のレンズ領域（シリンドリカルレンズ部分）１００Ａの
焦点距離の位置に基板１が設定されているものとした
が、このように配置すると、フライアイレンズ１５の射
出側に形成される光源像が直接的に基板１に再結像され
て照明むらが発生する恐れがあるため、光学部材１００
のレンズ領域（シリンドリカルレンズ部分）１００Ａの
焦点距離の位置からディフォーカスした位置に基板１の
表面が設定されるように、光学部材１００を適切な位置
に配置または基板ステージ２の位置が設定されることが
好ましい。この時、光学部材１００のレンズ領域（シリ
ンドリカルレンズ部分）１００Ａの焦点距離の１／３程
度の距離まで基板１の表面を光学部材１００に近づける
ことが可能となるため、ディフォーカス量は、光学部材
１００のレンズ領域（シリンドリカルレンズ部分）１０
０Ａの焦点距離の２／３以下であれば、十分に許容する
ことができる。

【００６２】また、光学部材１００は、図１０に示すよ
うに、矢印方向（Ｘ方向）に移動可能に設けられてお
り、この光学部材１００の移動は、不図示の駆動装置を
介して行われる。このように、光学部材１００が矢印方
向（Ｘ方向）に移動可能に設けられることにより、基板
１でのレジストが厚くなる部分（基板１の端部）に照明
領域（露光領域）ＥＡの高い部分が位置するように調整
することができるため、良好なる周辺露光を達成するこ
とができる。さらに、縦横の長さが異なる基板１を用い
て周辺露光するために、基板１を載置する基板ステージ
２を基準軸ＲＡを中心として９０°ずつ回転させて、基
板１の別の辺に沿った周辺部を順次露光する場合にも、
光学部材１００が矢印方向（Ｘ方向）に移動させさば、
レジストが厚くなる基板１の周囲の縁部分（基板１の端
部）に照明領域（露光領域）ＥＡの高い部分が位置する
ように調整することができる。

【００６３】このとき、光学部材１００が矢印方向（Ｘ
方向）に移動に連動してブラインド１８も矢印方向（Ｘ
方向）に移動させる構成としても良いが、様々なサイズ
の基板１のエッジに照明領域の照度の高い部分を対応さ
せるためには、ブラインド１８の移動とは独立に光学部
材１００を移動させる構成とすることが好ましい。とこ
ろで、以上においては、図１０及び図１１に示す周辺露
光装置では、周辺露光を行う際に、光学部材１００を固
定した時の例を示したが、本発明はこれに限ることはな
い。

【００６４】すなわち、光学部材１００のレンズ領域
（シリンドリカルレンズ部分）１００Ａの焦点距離ｆの
位置に基板１の表面位置が一致するように、図１０及び
図１１に示す周辺露光装置中の光学部材１００が配置さ
れている場合には、周辺露光時に、帯状露光領域（照明
領域）ＥＡの長手方向（Ｙ方向）を横切る方向に沿って
光学部材１００を移動（走査）させることが望ましい。
具体的には、周辺露光時において、光学部材１００を矢
印で示すように周辺露光領域（照明領域）ＥＡの幅方向
（Ｘ方向）へ不図示の駆動装置を介して移動（走査）さ
せることが良い。これにより、フライアイレンズ１５の
射出側に形成される２次光源（光源像）が周辺露光領域
（照明領域）ＥＡに再結像されることにより発生する照
明むらを防止することができる。

【００６５】なお、本発明では、周辺露光のための露光
用の光束を感光性基板１上の帯状露光領域（照明領域）
ＥＡへ導くこと（照明工程）を実行する際して、照明む
らを防止するための手法として、被照明面での照度分布
を調整すること（照度分布調整工程）を実行する光学部
材１００自体を移動（走査）させることに限らない。す
なわち、光学部材１００によって所望の照度分布に調整
された露光用の光束と基板１上の周辺露光領域（照明領
域）ＥＡとを所定の方向（Ｙ方向）に沿って相対的に移
動させるようなこと（相対移動工程）を行えば良く。こ
のため、光学部材１００を移動（走査）させる代わりに
反射鏡１７等を走査部材として用いて、この反射鏡１７
を回転させることも可能である。

【００６６】さて、図１１では、光学部材１００の端部
１００Ａにレンズ作用を持たせた例を示したが、図１２
に示すように、照明領域（露光領域）ＥＡに沿って延び
た長い板状の形状を呈する平行平面板の端部に多角形状
のプリズムを形成した光学部材１０１を、図１１に示す
光学部材１００の代わりに、用いることも可能である。

【００６７】この場合、図１２に示すように、光学部材
（プリズム部材）１０１は、平行平面板の端部１０１Ａ
を加工して、この端部１０１Ａにプリズム作用（２つの
プリズム面）を持たせたものであり、光学部材１０１の
平行平面板部分１０１Ｂに入射する光束はそのまま通過
して被照射面としての基板１の表面を照明する。一方、
光学部材１０１の端部１０１Ａに入射する光束は、傾き
が異なる２つのプリズム面のプリズム作用によりＸ方向
に沿って２つの異なる偏向作用を受けて基板１の端側
（又はエッジ側）の領域（狭い領域）を照明する。従っ
て、基板１の端側（又はエッジ側）の領域（狭い領域）
での照度は、光学部材１０１の端部での２つのプリズム
面のプリズム作用により、基板１の端側の領域以外の照
明領域（平行平面板部分１０１Ｂを通過した光により形
成される照明領域）の照度と比べて３倍程度高くするこ
とができるため、基板１の外周部でのレジストが厚くな
ったとしても十分に対応することができる。

【００６８】このように、基板１の端側の領域での照度
を十分に高くするためには、図１２に示すように、光学
部材１０１は、互いにプリズム作用（偏向作用または偏
向量）、あるいは互いに傾きが異なる複数のプリズム面
を有することが望ましいことが理解される。従って、Ｎ
を１以上の整数とするとき、図１２に示す光学部材１０
１の端部にＮ個のプリズム面を設ければ、基板１の端側
の領域での照度はＮ＋１倍だけ高くすることができる。
因みに、前述の図８に示した例では、プリズム面が１つ
（Ｎ＝１）であるため、基板１の端側の領域での照度は
２倍となる。

【００６９】なお、照明光学系１０における反射部材１
７と基板１との間の光路中に設けた基板１の端側（エッ
ジ側）での照度を高くする光学手段は、図１０乃至図１
２に示したように、平行平面板等の透過性基板の端部に
レンズ作用やプリズム作用を持たせたものに限るもので
はなく、透過性基板の端部に１次元回折格子等を形成し
て、透過性基板の端部に回折作用を持たせることもでき
る。このように、本発明による光学手段（偏向部材）
は、基板１の端側（エッジ側）での照度を高くするため
に、レンズ作用、プリズム作用あるいは回折作用等の偏
向作用を用いることができる。

【００７０】さらに、図１０乃至図１２に示す平行平面
板の端部（１００Ａ、１０１Ａ）において、レンズ面と
プリズム面と回折格子との内の少なくとも２つの組み合
わせた複合型の偏向面を形成して、その平行平面板の端
部（１００Ａ、１０１Ａ）に所望の偏向作用を持たせる
ことも可能である。また、図１１及び図１２に示すよう
に、反射鏡１７と基板１との間の光路中に配置された光
学部材（１００、１０１）において、斜線でに示す部分
（平行平面板部分１００Ｂ、１０１Ｂ）を切断等により
除去して、偏向部分としての光学部材の端部（シリンド
リカルレンズ部分１００Ａ、プリズム部分１０１Ａ）の
みを残し、この光学部材の端部（１００Ａ、１０１Ａ）
のみで本発明の光学部材として機能させることも可能で
ある。これにより、光学部材の軽量化及び小型化を図る
ことができる。

【００７１】さらに、図１１及び図１２に示す如き光学
部材（１００、１０１）は、反射鏡１７と基板１との間
の光路中に配置されることに限らず、オプティカルイン
テグレータとしてのフライアイレンズ１５と反射鏡１７
との間の光路中に配置することもできる。従って、図１
１及び図１２に示す如き光学部材（１００、１０１）
は、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレ
ンズ１５と感光性基板１との間の光路中に配置すること
ができる。

【００７２】なお、以上においては、周辺露光を行う際
に、図１２に示す光学部材１０１を固定した時の例を示
したが、本発明はこれに限ることはない。例えば、光学
部材１０１の端部にプリズム領域１０１Ａを設けること
で基板１の表面の露光領域ＥＡに不要の収差が発生して
周辺露光に悪影響を及ぼす恐れがある。その場合には、
周辺露光時に、光学部材１０１を周辺露光領域（照明領
域）ＥＡの幅方向（Ｘ方向）へ不図示の駆動装置を介し
て移動（走査）させることが望ましい。なお、光学部材
１０１を移動（走査）させる代わりに、反射部材１７を
回転させる構成としても良い。

【００７３】また、以上においては、基板の周辺部を露
光する例について述べたが、本発明はこれに限ることは
ない。そこで、次に、基板に対して周辺部のみならず、
基板の中央部に露光する場合を記載する。これは、基板
自体に２面パネルを形成する場合や、４面パネルを形成
する場合であり、この場合には、回路パターン近傍で、
しかも周辺部ではなく、基板の内側に露光する場合であ
る。通常の液晶表示素子の場合には、ＴＦＴと呼ばれる
薄膜トランジスタ部を含む基板と色を表示するためのカ
ラーフィルタを張り合わせると言った工程が存在する。
このときにカラーフィルタのサイズによっては、パネル
間で１０〜３０ｍｍ程度の間隔を取る必要があるため、
中央部の露光が必要となる。この時には、当然新たに光
学系を一式中央部に配置しても構わないが、コストが高
くなりすぎるので、照明できる露光範囲を中央部まで照
明し、ブラインドにて制限することによって、露光場所
を設定したり、ブラインドを追加することによって、中
央部も同時に露光することも可能になる。

【００７４】さらに、例えば、図８及び図１０に示す例
において、オプティカルインテグレータとしてのフライ
アイレンズ１５の代わりにロッド状インテグレータ（内
面反射型光学部材）等を用いても良く、また、図９に示
す例において、オプティカルインテグレータとしてのロ
ッド状インテグレータ（内面反射型光学部材）２４の代
わりにフライアイレンズ等を用いても良い。

【００７５】また、例えば、図１、図８及び図１０に示
す例において、オプティカルインテグレータとしてのフ
ライアイレンズ１５の射出側に形成される多数の光源像
（２次光源）の位置に所定の大きさの開口部を持つ開口
絞りを配置し、この開口絞りによって多数の光源像より
なる２次光源の大きさを規定するようしても良く、さら
には、その開口絞りの開口部の大きさを可変とすること
も可能である。

【００７６】以上の図１乃至図１３に示した周辺露光装
置を用いて周辺露光の工程が完了すると、マスク上に形
成された転写パターンを周辺露光された領域以外の基板
１上の転写パターン領域に露光するための動作に移行す
る。すなわち、不図示の搬送装置のアームよって周辺露
光された基板１が取り出された後、周辺露光完了した基
板１は、搬送装置のアームによってマスクのパターンを
基板に転写する露光装置中の基板ステージ上に載置され
る。そして、周辺露光された以外の領域におけるパター
ン転写領域に、マスク上に形成された所定の転写パター
ン（回路パターン等）が転写露光される。これにより、
これらの露光工程の後に実行されるレジスト除去工程に
てマスクの転写パターン以外の不要なレジストが良好に
除去することができるため、良好なるデバイス（半導体
素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造するこ
とができる。

【００７７】なお、以上においては、周辺露光を完了し
た後で、実際のマスクのパターン露光を行った例を説明
したが、その逆でも良く、すなわち、実際のマスクのパ
ターン露光を行った後で、周辺露光を実行することも可
能である。

【００７８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、露光光に
４００ｎｍ以下の光を用いて露光する場合であっても、
長くて太い石英ファイバーを用いることなく、露光幅の
拡大を容易にでき、基板の周辺部の露光量を上げること
が安価な装置構成で可能になる。また、このような装置
を用いて周辺露光及びパターン露光等の工程を実行すれ
ば、良好なるデバイス（半導体素子、液晶表示素子、薄
膜磁気ヘッド等）を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る周辺露光装置
の構成を示す図である。

【図２】図１に示した第１の実施の形態に係る周辺露光
装置の照明光学系の１部を拡大した図である。

【図３】第１の実施の形態の係る周辺露光装置のフライ
アイレンズの第１変形例を示す図である。

【図４】第１の実施の形態の係る周辺露光装置のフライ
アイレンズの第２変形例を示す図である。

【図５】第１の実施の形態の係る周辺露光装置のフライ
アイレンズの第３変形例を示す図である。

【図６】基板の端側（エッジ側）での照度を高くする光
学手段を基板ホルダーに固設した様子を示す図である。

【図７】基板の端側（エッジ側）での照度を高くする機
能を照明光学系内の反射鏡に設けた例を示す図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る周辺露光装置
の構成を示す図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態に係る周辺露光装置
の構成を示す図である。

【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る周辺露光装
置の構成を示す図である。

【図１１】図１０に示した光学部材を拡大した図であ
る。

【図１２】図１１に示した光学部材の変形例を示す図で
ある。

【図１３】図１０に示した周辺露光装置のフライアイレ
ンズの変形例の様子を示す図である。

【符号の説明】

１・・・・・基板（プレート）２・・・・・基板ホルダー（基板ステージ）１０、２０・・・・・照明光学系１１、２１・・・・・光源１２、２２・・・・・楕円鏡１３、２３・・・・・ダイクロイックミラー１４・・・・・コリメートレンズ１５・・・・・フライアイレンズ（オプティカルインテグレ
ータ）１６・・・・・コンデンサーレンズ１７・・・・・反射鏡１８・・・・・ブラインド２４・・・・・ロッド型インテグレータ２５Ａ、２５Ｂ・・・・・レンズ２６〜２９・・・・・ミラー（反射鏡）４０・・・・・位相型回折格子５１、５２・・・・・偏向部材５３Ａ、５３Ｂ・・・・・反射部材５４・・・・・台形プリズムＤＰ・・・・・偏向面Ｐ・・・・・微小プリズム１００、１０１・・・・・光学部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光性基板上に所定の転写パターンが形成
されるパターン転写領域以外の前記感光性基板上の非転
写領域を露光する周辺露光装置において、露光用の光束を前記感光性基板へ導く照明光学系と、前
記非転写領域における前記感光性基板の端部側での照度
を高くする光学手段とを有することを特徴とする周辺露
光装置。
【請求項２】前記光学手段は、前記感光性基板の端部側
へ行くに従って照度が段階的にまたは連続的に高くする
ことを特徴とする請求項１に記載の周辺露光装置。
【請求項３】前記光学手段は、前記光束の少なくとも一
部を偏向させる光学部材を含むこと特徴とする請求項１
または請求項２に記載の周辺露光装置。
【請求項４】前記光学手段は、前記照明光学系内に配置
されていることを特徴とする請求項１乃至３記載のいず
れか１項に記載の周辺露光装置。
【請求項５】前記光学手段は、周辺露光に際して、所定
の方向へ移動することを特徴とする請求項１乃至４記載
のいずれか１項に記載の周辺露光装置。
【請求項６】前記感光性基板を載置する基板ステージを
配置し、前記光学手段は、前記基板ステージに固設されているこ
とを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれか１項に記
載の周辺露光装置。
【請求項７】前記請求項１乃至請求項６のいずれか１項
に記載の周辺露光装置を用いて、前記感光性基板上に所
定の転写パターンが形成されるパターン転写領域以外の
前記感光性基板上の非転写領域を露光する第１露光工程
と、前記感光性基板上の前記パターン転写領域に前記所定の
転写パターンを露光する第２露光工程とを含むことを特
徴とする露光方法。
【請求項８】前記第１露光工程は、第２露光工程の前ま
たは後に実行されることを特徴とする請求項７に記載の
露光方法。
【請求項９】感光性基板上に所定の転写パターンが形成
されるパターン転写領域以外の前記角型基板上の非転写
領域を露光する第１露光工程と、前記角型基板上の前記パターン転写領域に前記所定の転
写パターンを露光する第２露光工程とを含み、前記第１露光工程は、前記非転写領域における前記感光
性基板の端部側での照度を高くすることを含むことを特
徴とする露光方法。
【請求項１０】感光性基板上に所定の転写パターンが形
成されるパターン転写領域以外の前記感光性基板上の非
転写領域を露光する第１露光工程と、前記感光性基板上の前記パターン転写領域に前記所定の
転写パターンを露光する第２露光工程とを含み、前記第１露光工程は、前記非転写領域へ導かれる所定の
露光用の光に基づいて、前記非転写領域における前記感
光性基板の端部側での照度を高くする照度分布調整工程
と、該照度調整工程によって所望の照度分布に調整され
た前記露光用の光と前記非転写領域とを所定の方向に沿
って相対的に移動させる相対移動工程とを含むことを特
徴とする露光方法。
【請求項１１】前記相対移動工程は、前記非転写領域に
おける前記感光性基板の端部側での照度を高くする光学
手段を前記所定の方向に移動させながら露光を行うこと
を含むことを特徴とする請求項１０に記載の露光方法。
【請求項１２】前記第１露光工程は、前記非転写領域内
に帯状露光領域を形成するために前記非転写領域へ前記
露光用を導く照明工程をさらに含み、前記相対移動工程は、前記帯状露光領域の長手方向を横
切る方向を前記所定の方向として前記光学手段を移動さ
せることを含むことを特徴とする請求項１１に記載の露
光方法。
【請求項１３】前記照度分布調整工程は、前記非転写領
域における前記感光性基板の端部側での照度を高くする
光学手段を所定の光路中に設定する工程を含み、前記相対移動工程は、前記光学手段によって所望の照度
分布に調整された前記露光用の光と前記非転写領域とを
前記所定の方向に沿って相対的に移動させるために、走
査部材を用いることを含むことを特徴とする請求項１０
に記載の露光方法。
【請求項１４】前記走査部材は、走査型の反射鏡を含む
ことを特徴とする請求項１３に記載の露光方法。