JP2004233893A - 投影露光装置、投影露光方法、被露光部材の製造方法、被露光部材および半導体デバイス - Google Patents
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Abstract
【課題】大型の被露光部材に対して同様に大型のマスクを用意しなければならない。
【解決手段】投影露光装置に、複数列の露光パターンを繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスク４に光を照射する照明系７と、マスクパターンからの光を被露光部材に投射する投影系２と、被露光部材を不連続パターンの列が並ぶ方向に移動させる露光ステージ５と、照明系からのマスクへの光照射と被露光部材を不連続パターンの列のピッチのｎ倍の量移動させる露光ステージのステップ駆動とを交互に行わせる制御手段８とを設ける。制御手段は、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における露光ステージのステップ駆動に伴って、マスクをマスクパターンの配列ピッチのｎ倍の量移動させるマスクステージ５のステップ駆動を行わせる。
【選択図】 図１
【解決手段】投影露光装置に、複数列の露光パターンを繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスク４に光を照射する照明系７と、マスクパターンからの光を被露光部材に投射する投影系２と、被露光部材を不連続パターンの列が並ぶ方向に移動させる露光ステージ５と、照明系からのマスクへの光照射と被露光部材を不連続パターンの列のピッチのｎ倍の量移動させる露光ステージのステップ駆動とを交互に行わせる制御手段８とを設ける。制御手段は、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における露光ステージのステップ駆動に伴って、マスクをマスクパターンの配列ピッチのｎ倍の量移動させるマスクステージ５のステップ駆動を行わせる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被露光部材を所定の方向に移動させながらフォトマスク、レチクル等のマスク（原版）パターンを露光転写する投影露光技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２２には、液晶ディスプレイパネル等に用いられる大型基板に対して回路パターンを露光する投影露光装置（スキャン露光装置）を示している。
【０００３】
図中、８１はマスク、８２はマスクスキャンステージ、８３は投影光学系、８４は基板スキャンステージ、８５は被露光基板である。
【０００４】
このスキャン露光装置において、被露光基板８５上に回路パターンを転写する場合には、写真でいうネガフィルムに相当するマスク８１に露光光を図中の矢印方向から照射する。マスク８１に形成されたマスクパターンを透過した光は、投影光学系８３によって像面側にマスクパターンの像を結像する。これにより、該マスクパターン像の結像位置に配置された被露光基板８５上にマスクパターン像が露光される。
【０００５】
ところで、液晶ディスプレイパネル等の大型基板への回路パターンの露光を行う投影露光装置において、被露光基板上に所望のマスクパターンを一括露光するために大口径の投影光学系を装備することは、装置の設置面積、装置の重量、安定性、装置コスト上の課題となる。そこで、マスクパターン像をスリット状に結像させる投影光学系を用い、この投影光学系に対してマスクと被露光基板をスキャン移動させることで、大口径の投影光学系を不要とし、小規模の装置でも大面積露光を行うことがある。
【０００６】
この場合、被露光基板８５上に形成するマスクパターン像の大きさおよび投影光学系の投影倍率を加味した大きさのマスク８１と被露光基板８５とを、露光光量を制御しつつ一定スピードで図中の矢印方向に移動させてスキャン露光を行う。
【０００７】
なお、スキャン露光を行う投影露光装置としては、特許文献１にて提案されているもの等がある。
【０００８】
また、大型の被露光基板に高密度で周期的パターンを投影露光する投影露光装置として特許文献２にて提案されているものがある。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２１９９００号公報
【特許文献２】
特開２０００−２０８４１０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、大型の被露光基板に対する回路パターンの露光時にマスクステージと基板ステージとを移動させるスキャン型の露光装置では、以下の問題がある。
【００１１】
▲１▼ 被露光基板の大型化に伴ってマスクも大型化し、マスクの製作コストが増大する。
【００１２】
▲２▼ マスクが大型化することにより、露光装置内でのマスクの自重によるたわみが発生し、所要の露光解像力を得ることが難しくなる。
【００１３】
▲３▼ 露光装置全体が大型化および大重量化する。
【００１４】
上記▲１▼について詳しく説明する。液晶ディスプレイパネル等の基板を露光する場合、露光する回路パターンは、信号線やゲート線などの連続形状を有する連続パターンと、例えば、ゲート、ソース、ドレイン、透明ドット電極および蓄積コンデンサ電極などの互いに独立したパターンが周期的に繰り返される不連続周期パターンで構成されている。このため、いわゆるスティッチング露光方法の採用は連続パターンの作成上で難しい。したがって、露光装置としては一対一の投影倍率で露光処理するのが一般的となり、液晶ディスプレイパネル用の基板の大型化に伴ってマスクも大型化する。これは、マスク製作にかかわる時間、コストにおいても大きな問題となる。
【００１５】
また、連続パターンと不連続周期パターンとを分離した工程で処理すると、露光工程が増え、工程管理上およびアライメント上の不都合が発生し、これもマスク作成に要する時間やコストを増加させる要因となる。
【００１６】
また、▲２▼について詳しく説明する。スキャン型の露光装置において、マスクはその周辺部でのみ支持可能である。このため、マスクが大型化すると、マスクに自重によるたわみが発生し、投影系の焦点深度のマージンをマスク側で使ってしまう。したがって、被露光基板側の平面度等の製作マージンを確保することが難しくなり、結果として、所要の露光解像力を得ることが難しくなる。
【００１７】
以上のことから、本発明は、不連続パターン等の露光パターンの繰り返し露光に適した、小型かつ低コストの投影露光装置、投影露光方法、被露光部材の製造方法を提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、被露光部材に露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクを用いる投影露光装置に、マスクに光を照射する照明系と、マスクからの光を被露光部材に投射する投影系と、被露光部材を移動させる露光ステージと、照明系からのマスクへの光照射と被露光部材を露光パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、ｎはマスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる露光ステージのステップ駆動とを交互に行わせる制御手段と、マスクを移動させるマスクステージとを設ける。そして、制御手段に、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における露光ステージのステップ駆動に伴って、マスクをマスクパターンの配列ピッチのｎ倍の量移動させるマスクステージのステップ駆動を行わせるようにする。
【００１９】
ここで、被露光部材への光投射を行わせないように光（マスク位置への照射光又はマスク位置からの投射光）を遮る遮光部材と、遮光部材を移動させる遮光部材ステージとを設け、制御手段に、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期におけるマスクステージのステップ駆動に伴って、遮光部材を被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる遮光部材ステージのステップ駆動を行わせるようにしてもよい。
【００２０】
また、本発明では、被露光部材に複数列の露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクを用いる投影露光装置に、マスクに光を照射する照明系と、マスクからの光を被露光部材に投射する投影系と、被露光部材を移動させる露光ステージと、照明系からのマスクへの光照射と被露光部材を露光パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、ｎはマスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる露光ステージのステップ駆動とを交互に行わせる制御手段とを設ける。さらに、複数列のマスクパターンのうち一部のマスクパターンの列から被露光部材への光投射を行わせないように光（マスクへの照射光又はマスクからの投射光）を遮る遮光部材と、遮光部材を移動させる遮光部材ステージとを設ける。そして、制御手段に、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における被露光ステージのステップ駆動に伴って、遮光部材をマスクからの被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる遮光部材ステージのステップ駆動を行わせる。
【００２１】
また、本発明の投影露光方法では、被露光部材に露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクを用い、マスクへの光照射によるマスクからの被露光部材への光投射と被露光部材を露光パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、ｎはマスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる被露光基板のステップ移動とを交互に行う。そして、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における被露光基板のステップ移動に伴って、マスクをマスクパターンの配列ピッチのｎ倍の量移動させるマスクのステップ移動を行わせる。
【００２２】
ここで、被露光部材への光投射を行わせないように光を遮る遮光部材を用い、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期におけるマスクのステップ移動に伴って、遮光部材を被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる遮光部材のステップ移動を行うようにしてもよい。
【００２３】
また、本発明の投影露光方法では、被露光部材に露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクと、複数列のマスクパターンのうち一部のマスクパターンの列から被露光部材への光投射を行わせないように光を遮る遮光部材とを用い、マスクへの光照射によるマスクから被露光部材への光投射と被露光部材を露光パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、ｎはマスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる被露光部材のステップ移動とを交互に行う。そして、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における被露光部材のステップ移動に伴って、遮光部材をマスクからの被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる遮光部材のステップ移動を行う。
【００２４】
また、本発明の被露光部材の製造方法では、被露光部材に露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクを用意する工程と、マスクへの光照射によるマスクから被露光部材への光投射と被露光部材を不連続パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、ｎはマスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる被露光部材のステップ移動とを交互に行う露光工程とを含み、露光工程において、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における被露光部材のステップ移動に伴って、マスクをマスクパターンの配列ピッチのｎ倍の量移動させるマスクのステップ移動を行わせる。
【００２５】
ここで、被露光部材への光投射を行わせないように光を遮る遮光部材を用い、露光工程において、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における被露光基板のステップ移動に伴って、遮光部材を被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる遮光部材のステップ移動を行うようにしてもよい。
【００２６】
また、本発明の被露光基板の製造方法では、被露光部材に露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクを用意する工程と、マスクへの光照射によるマスクからの被露光部材への光投射と被露光部材を露光パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、ｎはマスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる被露光部材のステップ移動とを交互に行う露光工程とを含み、露光工程において、複数列のマスクパターンのうち一部のマスクパターンの列から被露光部材への光投射を行わせないように光を遮る遮光部材を用い、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における被露光部材のステップ移動に伴って、遮光部材をマスクからの被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる遮光部材のステップ移動を行う。
【００２７】
以上の発明において、被露光部材には、露光ステージのステップ駆動（被露光部材のステップ移動）ごとに露光パターンがｎ列ずつ新たに露光されていくとともに、先に露光された露光パターンは所定回数ずつ重ねて露光されていく。このため、被露光部材に露光すべき露光パターン列の全数よりも少ないマスクパターン列を有するマスクを使用することが可能となり、マスクにおけるマスクパターン列が並ぶ方向（被露光部材のステップ移動方向）の寸法を最小限とすることができる。したがって、マスクをその周辺領域で支持した場合でもマスクの自重変形を抑えることが可能となり、高解像力で大型の被露光部材に対する投影露光を容易に行うことができる。また、マスクの小型化に伴ってマスクを低コスト化することも可能である。
【００２８】
さらに、露光パターンを重ねて露光することにより、１回の露光光量が小さくても、最終的に所要の露光光量でのパターン露光が可能となる。このため、照明光源の高出力化要求や投影光学系の透過率（反射率）の改善要求や被露光部材に塗布されるフォトレジストの高感度化の要求等を緩和することができる。
【００２９】
さらに、繰り返し露光の初期と終期において、遮光部材により、複数列のマスクパターンのうち一部のマスクパターンの列から被露光部材への光投射を行わせないようにすることにより、露光パターンを重ね露光していく場合の繰り返し露光の初期と終期において、不要な露光が行われてしまうのを防止することが可能となる。
【００３０】
なお、被露光部材に不連続パターンを露光するための第１のマスクパターンと、連続パターンを露光するための第２のマスクパターンを設けたマスクを用いることにより、不連続パターンと連続パターンとを同時に露光していくことが可能となる。しかも、被露光部材の上記ステップ移動によって、被露光部材に露光される連続パターンの連続性が確保される。このため、不連続パターンの繰り返し露光と連続パターンの露光とを工程を分けることなく１つ（一連）の露光工程として行うことができる。
【００３１】
また、マスクに単独パターンを露光するための第３のマスクパターンをも設けることにより、液晶ディスプレイパネル用基板の回路パターンのように、単独パターン、不連続（繰り返し）パターンおよび連続パターンからなる回路パターンの被露光部材への露光を１つ（一連）の露光工程で完結することが可能となり、マスクを小型化して自重変形を防止しつつ、被露光部材の搬送やマスクと被露光部材とのアラインメント調整を容易にし、かつ被露光基板のスループットを向上させることが可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１には、本発明の実施形態１である液晶ディスプレイパネル用基板のための投影露光装置（液晶基板露光装置：レンズプロジェクション方式等倍走査型露光装置）の概略構成を示している。この液晶基板露光装置は、４は露光用マスクであり、マスクパターンの形状等については後述する。１はマスクステージであり、マスク４を載せて、後述する照明系７からの照明光の照射光軸および後述する投射レンズ２の投射光軸に対して直交する方向（図１の左右方向）に駆動される。
【００３３】
投影レンズ２は、マスク４に照射された照明光のうちマスク４のマスクパターンを透過した光（露光光）を、液晶ディスプレイパネル用のガラス基板である被露光基板３上に投射する。なお、被露光基板３の表面には感光剤であるフォトレジストが塗布されている。
【００３４】
５は基板ステージであり、被露光基板３を載せて投影レンズ２の投射光軸に対して直交する方向（図１における左右方向および奥行き方向）にステップ駆動される。
【００３５】
マスク４に照明光を照射する照明系７は、光源５６と、光源５６からの光束を拡大し、かつ平行光束化するコンデンサレンズ５３と、コンデンサレンズ５３からの平行光束のうちマスク４への照射光として使用しない部分をカットして所定面積の露光照射領域を作成するため、該マスク４と共役な位置に構成した制限スリット板５５と、制限スリット板５５からの光束を反射してマスク４にスリット状照明光束を照射するミラー５８と有して構成されている。
【００３６】
以上の構成でこの照明系は所謂ケーラー照明系を採用している。
【００３７】
また、８は制御回路を内蔵した制御ボックスであり、制御回路には、照明系の光源の動作を制御する光源制御部や、各ステージ１、５の位置を検出するセンシング部や該センシング部からの検出信号を用いて各ステージ１、５の駆動を制御するステージ制御部が設けられている。各制御部は、所定のコンピュータプログラムに従って、光源５６、マスクステージ１および基板ステージ５を制御する。
【００３８】
マスク４に照射された照明光のうちマスクパターンを透過した露光光は、投影レンズ２を介して基板ステージ５上の被露光基板３に照射されるが、マスクステージ１は投影レンズ２の物体側焦点位置にマスクパターン面が位置するようにマスク４を載置しており、基板ステージ５は投影レンズ２の像側焦点位置に被露光基板３の感光面が位置するように被露光基板３を載置しているため、マスクパターンと等倍の像が被露光基板３の感光面上に形成され、該マスクパターン像が被露光基板３の感光面に露光される。
【００３９】
図２（Ａ）には、図１の液晶基板露光装置に使用されるマスク４を示している。また、図２（Ｂ）には、図２（Ａ）中のＢ部を拡大して示している。
【００４０】
これらの図において、４ａは、被露光基板３に不連続周期（繰り返し）パターンである画素パターンを露光するための画素マスクパターン（第１のマスクパターン）である。
【００４１】
被露光基板３上の画素パターンは、透明電極で構成され、横方向（図１に白抜き矢印で示した基板ステージ５の駆動方向）と縦方向とにそれぞれ所定のピッチで並び、横方向に延びる画像パターン行と縦方向に延びる画素パターン列とをそれぞれ複数形成するように、すなわち行列状に露光される。
【００４２】
本実施形態のマスク４には、画素マスクパターン４ａがマスク４の長手方向（図中の上下方向：被露光基板５の縦方向に対応する方向）に列をなすように形成されており、被露光基板３上に露光される全画素パターン列数よりもはるかに少ない５列の画素マスクパターン列１Ｌ〜５Ｌがマスク４の長手方向に対し直交する方向（図中の左右方向：図１に白抜き矢印で示したマスクステージ１による駆動方向）に並んでいる。これら５列の画素マスクパターン列１Ｌ〜５Ｌの像を複数回、被露光基板３に繰り返し露光することによって、被露光基板３上に全画素パターン列を露光することができる。
【００４３】
また、画素マスクパターン４ａは、マスク４の長手方向に直交する方向に延びる行を複数行なすように形成されており、本実施形態のマスク４には、この画素マスクパターン行１Ｇ，２Ｇ，３Ｇ…が、被露光基板３上に露光すべき全画素パターン行数と同じ数、形成されている。
【００４４】
なお、本実施形態の露光装置では、マスクパターンの像を被露光基板３に等倍投影するため、画素マスクパターン列のピッチ（配列ピッチ）Ｐと被露光基板３に露光される画素パターン列のピッチ（配列ピッチ）とは同じになる。以下、被露光基板３に露光される画像パターン列のピッチもＰで表す。
【００４５】
さらに、４ｂは被露光基板３に連続パターンであるゲート線パターンを画像パターン行間に露光するためのゲート線マスクパターン（第２のマスクパターン）であり、画素マスクパターン行間に連続した直線形状パターンとして形成されている。
【００４６】
また、４ｃは被露光基板３に不連続周期パターンであるドライバーパターンを、各画素パターン列のピッチと同じピッチで、各画素パターン列の縦（長手）方向両側に露光するためのドライバーマスクパターンである。ドライバーマスクパターン４ｃは、マスク４における各画素マスクパターン列１Ｌ〜５Ｌの両側に１つずつ形成されている。
【００４７】
なお、マスク４の上記各マスクパターンが形成された領域以外の周辺部分はブランク領域であり、このブランク領域にてマスク４はマスクステージ１により支持される。そして、照明系７からのスリット状の照明光束は、マスク４上におけるすべての画素マスクパターン４ａ、ゲート線マスクパターン４ｂおよびドライバーマスクパターン４ｃを含む矩形領域に照射される。
【００４８】
本実施形態は、上記のように、不連続周期パターンを繰り返し露光するための画素マスクパターン４ａ（およびドライバーマスクパターン４ｃ）と、連続パターンを露光するためのゲート線マスクパターン４ｂとを有するマスク４を用いる場合に特に有用である。従って、この場合を例にして、説明を続ける。但し、連続パターンを露光するためのマスクパターンを有していないマスクを用いる場合でも、本発明は有用である。
【００４９】
次に、上記マスク４を用いた場合の本実施形態の液晶基板露光装置の露光動作について説明する。本実施形態での露光動作は、マスク４を固定した状態で、照明系７からのマスク４への照明光の照射による各マスクパターン４ａ〜４ｃからの被露光基板３への露光光の投射と、基板ステージ５のステップ駆動による被露光基板３のステップ移動とを交互に行うことにより、被露光基板３に各パターンを繰り返し露光していくものである。
【００５０】
なお、露光光を被露光基板３に投射している間は、基板ステージ５の駆動を行わず、被露光基板３を停止させておく。
【００５１】
このような露光方法により、マスクステージ１と基板ステージ５とを同期させて駆動する必要がなく、被露光基板３上での露光パターン像が安定し、結果的に被露光基板の歩留まりが向上する。
【００５２】
ステップ移動量と１回の露光時間（被露光基板３および基板ステージ５の停止時間）は、被露光基板３に塗布されたレジストの感度と、投影レンズ２による像面照度との関係で、被露光基板３において所要の露光光量が得られるように決定される。
【００５３】
ここで、本実施形態では、被露光基板３の１回のステップ移動量（基板ステージ５の１回のステップ駆動量）は、被露光基板３に露光される画素パターン列のピッチＰのｎ倍であり、ｎは画素マスクパターン列（５列）よりも小さい自然数である。
【００５４】
１回の露光光の投射で被露光基板に露光される画素パターン列数、すなわちマスクにおける画素マスクパターンの列数がａ（複数）であり、ｂ（複数）回の露光光の投射で被露光基板に対する画素パターン列の露光に必要な露光光量が得られるように設定する場合、ステップ移動量はａＰ／ｂと設定すればよい。このとき、ａ／ｂが上記ｎに相当する。
【００５５】
例えば、上記マスク４においてはａ＝５（列）であり、ｂ＝５（回）の露光光の投射で必要な露光光量が得られるように設定する場合、１×Ｐ／１＝Ｐとなり（ｎ＝１＜ａ＝５）、被露光基板３の１回のステップ移動量は、被露光基板３に露光される画素パターン列の１ピッチＰ分となる。また、マスクの画素パターン列数がａ＝６（列）であり、ｂ＝３（回）の露光光の投射で必要な露光光量が得られるように設定する場合、６×Ｐ／３＝２×Ｐとなり（ｎ＝２＜ａ＝６）、被露光基板３の１回のステップ移動量は、被露光基板３に露光される画素パターン列の２ピッチＰ分となる。
【００５６】
これにより、被露光基板３には、投影レンズ２の像面領域に対するステップ移動ごとに画素パターンがｎ列ずつ新たに露光されていくとともに、前回露光されたａ列の画素パターンのうちｎ列を引いた数の画素パターン列が重ねて露光される。
【００５７】
なお、このように被露光基板３をステップ移動させ、各停止位置で露光を行うと、被露光基板３には、各画素がｂ回に分けて露光されることになる。つまり、各画素の適正な露光に必要な露光光量がＡ（ｍＷ）とすると、１回あたりの露光光量はＡ／ｂ（ｍＷ）でよい。このため、光源５６の発光光量が小さくても、最終的に適正な露光光量を得ることができる。
【００５８】
そして、投影レンズ２の像面領域に対して被露光基板３をｎ×Ｐの量ずつステップ移動させながら重ね露光を繰り返すことで、必要とする露光光量を満たした露光が行われるのみでなく、連続パターンであるゲート線パターンの連続性を担保しつつ、露光光の投射と被露光基板３のステップ移動とを交互に行う１つ（一連）の露光工程によって被露光基板３上の露光領域全域にわたるパターン露光を完結することができる。
【００５９】
この関係について、図３（Ａ），（Ｂ）を用いて詳述する。これらの図には、露光工程における被露光基板３とマスク４との位置関係の変化を示している。また、これらの図は、マスク４の画素マスクパターン４ａの列が５列あり、被露光基板３のステップ移動量が画素パターン列の１ピッチ分（ｎ＝１）である場合の例を示している。また、これらの図においては、被露光基板３のステップ移動方向は、図中の矢印方向（左方向）である。
【００６０】
図３（Ａ）には、一連の露光工程の初期の様子を示している。まず、最初の露光光の投射（ｓｈｏｔ）としての１’ｓｔ ｓｈｏｔが行われる。これにより、５列の画素パターン列１Ｌ’〜５Ｌ’が被露光基板３に露光される。但し、このときの露光光量は、前述したＡ／ｂ（ｍＷ）に相当するものであり、必要な露光光量には達していない。
【００６１】
次に、被露光基板３が画素パターン列の１ピッチ分、図３（Ａ）で左方向にステップ移動して停止した後、２’ｎｄ ｓｈｏｔが行われる。このとき、前回の１’ｓｔ ｓｈｏｔにより露光された５列の画素パターン列のうち左から２列目以降の画素パターン列２Ｌ’〜５Ｌ’は重ね露光される。また、２’ｎｄ ｓｈｏｔにより、１’ｓｔ ｓｈｏｔによって露光された最も右側の画素パターン列５Ｌ’の右側に新たな１列の画素パターン列が露光される。
【００６２】
次に、被露光基板３が画素パターン列の１ピッチ分、ステップ移動して停止した後、３’ｒｄ ｓｈｏｔが行われる。これにより、１’ｓｔ ｓｈｏｔにより露光された５列の画素パターン列のうち左から３列目以降の画素パターン列３Ｌ’〜５Ｌ’に対して３回目の重ね露光がなされる。また、３’ｎｄ ｓｈｏｔにより、２’ｎｄ ｓｈｏｔによって新たに露光された画素パターン列の右側に１列の画素パターン列が新たに露光される。
【００６３】
以降、被露光基板３が画素パターン列の１ピッチ分ずつステップ移動するごとに、４’ｔｈ、５’ｔｈ、６’ｔｈ…ｓｈｏｔが行われていくことで、１’ｓｔｓｈｏｔにより露光された最も左側の画素パターン列１Ｌ’から数えて５列目以降の画素パターン列の露光光量は、５回分の露光光量である適正露光光量、すなわちＡ（ｍＷ）に達する。
【００６４】
ここで、以上の露光工程の初期において、１’ｓｔ ｓｈｏｔにより露光された最も左側の画素パターン列から数えて４列目までの画素パターン列１Ｌ’〜４Ｌ’は、５回の重ね露光が行われないので、何らの対策を採らないと、適正な露光光量に到達しない画素パターン列が発生することになる。
【００６５】
そこで、本実施形態では、図１および図４に示すように、マスク１と投影レンズ２との間に、マスク４（画素マスクパターン４ａ）からの露光光の一部を遮って、露光領域を制限する遮光ブレード９ａ，９ｂを設けている。これら遮光ブレード９ａ，９ｂはマスク４の左右にそれぞれ配置されており、図１０に示すブレードステージ１０の駆動によって互いに独立して位置制御され、図２に示したマスク４の５列の画素マスクパターン列１Ｌ〜５Ｌのうち該遮光ブレードが配置された側から数えて１列分から４列分の画素マスクパターン列からの露光光が投影レンズ２に入射する（つまりは被露光基板３に投射される）のを遮ることができる４つの遮光位置と、すべての画素マスクパターン列１Ｌ〜５Ｌからの露光光を投影レンズ２に入射させる非遮光位置とに進退移動可能となっている。なお、ブレードステージ１０の進退駆動も、制御ボックス８内の制御回路に設けられたステージ制御部によって制御される。
【００６６】
図５（Ａ）には、露光工程の初期における遮光ブレード９による露光領域の制限と被露光基板３に実際に露光される画素パターン列との関係を模式的に示している。この図において、上図が固定されたマスク４上の画像マスクパターンを、下図が図中左側にステップ移動する被露光基板３上での画素パターンの露光の様子を示している。
【００６７】
なお、上図において、ハッチングした部分は遮光ブレード９ａによってマスク４から投射レンズ２に向かう露光光が遮られていることを示す。また、下図において点線で上下に仕切った各マス目のうち上側が今回露光される画素パターン列を、下側が前回露光された画素パターン列を示している。
【００６８】
遮光ブレード９ａは、１’ｓｔ ｓｈｏｔが行われる前に、画素マスクパターン列１Ｌ〜４Ｌからの露光光を遮断して画素マスクパターン列５Ｌからの露光光を投射レンズ２に入射させる位置（遮光初期位置）に移動している。これにより、１’ｓｔ ｓｈｏｔでは、画素マスクパターン列１Ｌ〜４Ｌに対応する画素パターン列１Ｌ’〜４Ｌ’は露光されず、画素マスクパターン列５Ｌに対応する画素パターン列５Ｌ’のみが露光されることになる。そして、これ以降、遮光ブレード９ａを、被露光基板３のステップ移動が行われるごとに、画素マスクパターン列１Ｌ〜３Ｌからの露光光を遮断して画素パターン列４Ｌ’，５Ｌ’のみを露光させる位置（２’ｎｄ ｓｈｏｔ時）、画素マスクパターン列１Ｌ，２Ｌからの露光光を遮断して画素パターン列３Ｌ’〜５Ｌ’のみを露光させる位置（３’ｒｄ ｓｈｏｔ時）、画素マスクパターン列１Ｌからの露光光を遮断して画素パターン列２Ｌ’〜５Ｌ’のみを露光させる位置（４’ｔｈ ｓｈｏｔ時）へと順次移動させていく。
【００６９】
すなわち、遮光ブレード９ａは、被露光基板３のステップ移動に同期して、被露光基板３のステップ移動方向と同じ方向（図１の実線矢印参照）に、画素マスクパターン１列からの露光光の遮断を開放する移動量（すなわち、被露光基板３への光投射領域が１列の画素マスクパターンの分変化する量）ずつステップ移動していく。 そして、５’ｔｈ ｓｈｏｔが行われる際（４’ｔｈ ｓｈｏｔ後の被露光基板３のステップ移動の際）およびそれ以降は、後述する露光工程の終期になるまで、遮光ブレード９を非遮光位置に退避させる。したがって、５’ｔｈ ｓｈｏｔからは、すべての画素マスクパターン列１Ｌ〜５Ｌに対応した画素パターン列１Ｌ’〜５Ｌ’が露光されていく。
【００７０】
これにより、１’ｓｔ ｓｈｏｔで露光された、画素マスクパターン列５Ｌに対応した画素パターン列５Ｌ’の位置から実際の被露光基板３への露光を開始させることができる。したがって、１’ｓｔ ｓｈｏｔの前に、被露光基板３を、図３（Ａ）および図５（Ａ）での画素パターン露光領域のうち最も左端の露光開始位置（図３（Ａ）において画素パターン列１Ｌ’が位置する箇所）に画素マスクパターン列５Ｌからの露光光が投射されるように初期位置設定をしておくことにより、画素パターン露光領域における露光開始位置から適正な露光光量で画素パターン列を露光していくことができる。
【００７１】
また、図３（Ｂ）には、一連の露光工程の終期の様子を示している。最後のｓｈｏｔであるｍ’ｔｈ ｓｈｏｔを含む５回の露光を行う終期においても、被露光基板３には画素パターン列が露光されていく。しかし、適正な露光光量が得られるのは、ｍ’ｔｈ ｓｈｏｔで露光される画素パターン列のうち画素マスクパターン列１Ｌに対応した画素パターン列１Ｌ’までである。
【００７２】
このため、終期においては、もう１つの遮光ブレード９ｂを被露光基板３と同期させて、該基板３のステップ移動方向と同方向に、画素マスクパターン１列からの露光光を遮断する移動量ずつステップ移動させて、露光領域の制限をする。
【００７３】
図５（Ｂ）には、この露光工程の終期における遮光ブレード９ｂによる露光領域の制限と被露光基板３に実際に露光される画素パターンとの関係を模式的に示している。この図においても、上図が固定されたマスク４上の画像マスクパターンを、下図が図中左側にステップ移動する被露光基板３上での画素パターンの露光の様子を示している。
【００７４】
また、上図において、ハッチングした部分は遮光ブレード９ｂによってマスク４から投射レンズ２に向かう露光光が遮られていることを示す。また、下図において点線で上下に仕切った各マス目のうち上側が今回露光される画素パターン列を、下側が前回露光された画素パターン列を示している。
【００７５】
露光工程の終期においては、遮光ブレード９ｂを、ｍ−４’ｔｈ ｓｈｏｔが行われるまでは非遮光位置に退避させておき、ｍ−４’ｔｈ ｓｈｏｔ後の被露光基板３のステップ移動とともに、画素マスクパターン列５Ｌからの露光光を遮断して画素マスクパターン列１Ｌ〜４Ｌからの露光光のみを投影レンズ２に入射させる位置にステップ移動させる。これにより、次に行われるｍ−３’ｔｈ ｓｈｏｔでは、画素マスクパターン列１Ｌ〜４Ｌに対応する画素パターン１Ｌ’〜４Ｌ’のみが露光されることになる。
【００７６】
そして、これ以降、遮光ブレード９ｂを、被露光基板３のステップ移動が行われるごとに、画素マスクパターン列４Ｌ，５Ｌからの露光光を遮断して画素パターン列Ｌ１’〜Ｌ３’のみを露光させる位置（ｍ−２’ｔｈ ｓｈｏｔ時）、画素マスクパターン列３Ｌ〜５Ｌからの露光光を遮断して画素パターン列１Ｌ’，２Ｌ’のみを露光させる位置（ｍ−１’ｔｈ ｓｈｏｔ時）、画素マスクパターン列２Ｌ〜５Ｌからの露光光を遮断して画素パターン列１Ｌ’のみを露光させる位置（ｍ’ｔｈ ｓｈｏｔ時）へと順次移動させていく。
【００７７】
これにより、ｍ’ｔｈ ｓｈｏｔで露光される、画素マスクパターン列１Ｌに対応した画素パターン列１Ｌ’までで実際の被露光基板３への適正光量での露光を終了させることができる。
【００７８】
このように、一連の繰り返し露光の初期と終期において、遮光ブレード９ａ，９ｂで露光領域の制限を行うことにより、被露光基板３における画素パターン露光領域の全域において、適正な露光光量で画素パターンを露光することができる。
【００７９】
また、本実施形態では、マスク４からの露光光を遮る遮光ブレード９ａ，９ｂを用いて露光領域の制限をした例を挙げたが、該遮光ブレードと同等の機能を、照明光学系７内に設けられ、マスク４への照明光の照射領域を決定する制限スリット板５５に持たせてもよい。この場合、遮光ブレード９ａ，９ｂを用いた場合に比べて、装置の構成を簡素化することができるとともに、マスク４と遮光ブレード９ａ，９ｂとの間に必要であった物理的空間が不要となるため、像形成上の利点も有する。
【００８０】
なお、遮光ブレード９ａ，９ｂは、露光領域を制限する遮光位置、すなわちマスク４からの露光光の一部が照射される位置に配置されているため、遮光ブレード９上に光量計測用の検出素子を設けることにより、露光光束の基板移動方向での光量分布の計測をすることができ、光源５６の状況のチェックや適正露光時間の演算を行うためのデータを取得できる。
【００８１】
ここでは、画素パターンの露光に関してのみ説明したが、ドライバーパターンについても同様に適正露光光量での露光が行われる。また、ゲート線パターンについても、各ｓｈｏｔで、画素パターン列の１ピッチ分の長さずつずれるようにして、連続したパターンとして適正露光光量での露光が行われる。
【００８２】
以上のようにして、被露光基板３に対するマスク４を用いたすべての画素パターン（不連続周期パターン）、ドライバーパターン（不連続周期パターン）およびゲート線パターン（連続パターン）の適正露光光量での露光が、一連の露光工程のみで完結する。
【００８３】
図６には、上記一連の露光工程における遮光ブレード９ａ，９ｂの移動（ブレードステージ１０の駆動）、露光光の投射（光源５６の発光）および被露光基板３の移動（基板ステージ５の駆動）のタイミングを示している。マスク４は、各マスクパターンが照明光の照射領域内に含まれる位置に固定されている。
【００８４】
この図に示すように、まず、被露光基板３が前述した初期位置に移動するとともに、遮光ブレード９ａも画素マスクパターン列１Ｌ〜４Ｌからの露光光を遮光する初期位置に移動する。この後、露光光の投射であるｓｈｏｔ（露光）と被露光基板３のステップ移動とが交互に行われていく。
【００８５】
また、露光工程の初期と終期においては、適正な露光光量を得るために、遮光ブレード９ａ，９ｂが、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、被露光基板３とともにステップ移動する。そして、基板３および遮光ブレード９ａ，９ｂが停止した時点でｓｈｏｔ（露光）が行われる。
【００８６】
図７には、上記一連の露光工程における制御回路の動作フローチャートを示している。以下、図１を併せ用いて該動作フローチャートについて説明する。
【００８７】
ステップＳ１では、制御回路は、基板ステージ５およびブレードステージ１０を駆動して、被露光基板３および遮光ブレード９ａを上述したそれぞれの初期位置に移動させる。これにより、露光工程が開始される。
【００８８】
次に、ステップＳ２では、ｓｈｏｔ（露光）を行う。このとき、制御回路はｓｈｏｔの回数のカウント値を１インクリメントする。
【００８９】
次に、ステップＳ３では、制御回路は、ｓｈｏｔ回数のカウント値からステップＳ２でのｓｈｏｔが５回目（５’ｔｈ）以上のものか否かを判別し、５回目に達しないときはステップＳ４に進み、被露光基板３と遮光ブレード９ａを図５（Ａ）にて説明したようにステップ移動させる。そして、ステップＳ２に戻り、再びｓｈｏｔ（露光）を行う。
【００９０】
一方、ステップＳ３において、ステップＳ２でのｓｈｏｔが５回目（５’ｔｈ）以上のものであると判別したときは、ステップＳ５に進み、ステップＳ２でのｓｈｏｔがｍ−４回目（ｍ−４’ｔｈ）以上のものであるか否かを判別する。ここで、ｍは被露光基板３にマスク４を用いてすべての回路パターンを露光するために要する全露光回数（ｓｈｏｔ回数）であり、予めユーザー等により入力設定される。
【００９１】
ステップＳ５において、まだｍ−４回目（ｍ−４’ｔｈ）のｓｈｏｔに達していないと判別したときは、制御回路は、ステップＳ６に進み、被露光基板３のみをステップ移動させた後、ステップＳ２に戻り、再びｓｈｏｔ（露光）を行う。
【００９２】
また、ステップＳ５において、ステップＳ２でのｓｈｏｔがｍ−４回目（ｍ−４’ｔｈ）以上のものであると判別したときは、制御回路は、ステップＳ７に進み、ステップＳ２でのｓｈｏｔが最終回（ｍ’ｔｈ）のものであるか否かを判別する。そして、最終回（ｍ’ｔｈ）のものでないと判別したときは、ステップＳ８に進み、被露光基板３と遮光ブレード９ｂを図５（Ｂ）にて説明したようにステップ移動させる。
【００９３】
ここで、ステップＳ３からステップＳ４にフローが流れている間は、図５（Ａ）に示すように遮光ブレード９ａによる露光領域のステップ的な制限が行われる。また、ステップＳ３からステップＳ８にフローが流れている間は、図５（Ｂ）に示すように遮光ブレード９ｂによる露光領域のステップ的な制限が行われる。
【００９４】
また、ステップＳ７において、ステップＳ２でのｓｈｏｔが最終回（ｍ’ｔｈ）のものであると判別したときは、本フロー（すなわち、露光工程）を終了する。
【００９５】
本実施形態によれば、被露光基板３のステップ移動とパターンの重ね露光との組み合わせによって、小型のマスク４を用いながらも大型の被露光基板３への適正露光を実現することができる。また、上記ステップ移動とパターンの重ね露光との組み合わせにより、照明系７の光源５６の高出力化、投影レンズ２の透過率（反射率）の改善、基板３に塗布されるフォトレジストの高感度化の要求度が緩和されるので、所謂フラッシュオンザフライが可能になり、スループットが向上する。この場合、基板ステージ５には、駆動の滑らかさと安定性とが求められる。
【００９６】
なお、上記の露光工程の後、図８（Ａ）に示す、タブマスクパターン３４ｄのみを有する２つのマスク３４を用いて、被露光基板３における画像パターン露光領域の外周のうち該被露光基板３のステップ移動方向に対して直交する方向の両側にタブパターンを露光する。なお、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）におけるＢ部を拡大して示している。この際、後述する実施形態２でのタブパターンの露光時のように、被露光基板３のステップ移動に伴って（同期して）マスク３４（マスクステージ）もステップ移動させ、タブパターンを重ね露光するとよい。
【００９７】
また、不図示の他のマスク（例えば、５列のゲート線マスクパターンを有するマスク）を用いて各画素パターン列に沿った（縦の）ゲート線パターンを、マスク４を用いての露光時のように、被露光基板３をステップ移動させながら露光する。
【００９８】
これにより、最終的に図９（Ａ）に示すように、行列状に配置された画素パターン３ａと、縦横に格子状に配置されたゲート線パターン３ｂとが露光され、かつ画像パターン露光領域の外周にドライバーパターン３ｃとタブパターン３ｄが露光された被露光基板３を得ることができる。なお、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）におけるＢ部を拡大して示している。
【００９９】
（実施形態２）
図１０（Ａ）には、実施形態１で説明したマスクと同様に、画素マスクパターン１４ａ、ゲート線マスクパターン１４ｂおよびドライバーマスクパターン１４ｃを有するとともに、被露光基板３に、単独パターンとしてのタブパターン（各ゲート線パターンへの配線パターン）を露光するためのタブマスクパターン（第３のマスクパターン）１４ｄをも有するマスク１４を示している。なお、図１０（Ｂ）には、図１０（Ａ）におけるＢ部を拡大して示している。
【０１００】
また、本実施形態では、タブマスクパターン１４ｄは画素マスクパターン１４ａのピッチＰの２倍の幅を有するように設定されている。ここでは、画素マスクパターン列１Ｌ側のタブマスクパターンを第１のタブマスクパターンと、画素マスクパターン列５Ｌ側の左側のタブマスクパターンを第２のタブマスクパターンと称する。
【０１０１】
さらに、本実施形態で用いるマスク１４には、マスクパターンが形成されている部分の外側の領域は遮光処理が施されており、後述する露光工程の初期と終期において上記領域を通した露光光の投射レンズ２側への漏れを防止している。
【０１０２】
また、以下の説明において、実施形態１の液晶基板露光装置と共通する構成要素には、実施形態１と同符号を付す。
【０１０３】
上述した実施形態１では、露光工程の最初から最後までマスク４を固定しておき、被露光基板３をステップ移動させるとともに、露光工程の初期と終期に遮光ブレード９ａ，９ｂを基板３と同期させてステップ移動させる場合について説明したが、本実施形態では、露光工程の初期と終期は被露光基板３のステップ移動に同期させてマスク１４をステップ移動させ、遮光ブレード９ａ，９ｂを用いない。
【０１０４】
また、本実施形態では、マスク１４に対して、画素マスクパターン１４ａのピッチの５倍に対応する幅の照明光学系７からの照明領域が規定されている。この照明領域の規定は、図１に示した照明光学系７内の制限スリット板５５によって行われる。
【０１０５】
図１１には、露光工程の終期において、画素パターンの露光に続いてタブパターンの露光を行う様子を示している。本実施形態では、露光工程の終期であるｍ−５’ｔｈ ｓｈｏｔからｍ’ｔｈ ｓｈｏｔまでを、マスク１４と被露光基板３とを同期させて同じ方向にステップ移動させた後に行うことにより、画素パターン（およびゲート線パターン、ドライバーパターン）とともにタブパターンを露光する。
【０１０６】
なお、図１１には示していないが、露光工程の初期においては、１’ｓｔ ｓｈｏｔの後の２’ｎｄ ｓｈｏｔから６’ｔｈ ｓｈｏｔまでを、マスク１４と被露光基板３とを同期させて同じ方向にステップ移動させた後に行うことにより、タブパターンと、画素パターン（およびゲート線パターン、ドライバーパターン）とを露光する。
【０１０７】
図１２および図１３には、露光工程の初期および終期におけるマスク１４のステップ移動と被露光基板３のステップ移動の様子および実際に露光される画素パターン列を模式的に示している。
【０１０８】
これらの図において、上図がマスク１４上の画像マスクパターンおよびタブマスクパターン（第１のタブマスクパターンおよび第２のタブマスクパターン）を、下図が図中左側にステップ移動する被露光基板３上での画素パターンおよびタブパターンの露光の様子を示している。
【０１０９】
なお、マスク１４において、第１のタブマスクパターンは上述したように２×Ｐの幅を有するが、このうち画素マスクパターン列１Ｌから遠い側（外側）の幅Ｐの部分をＴａ１とし、近い側（内側）の幅Ｐの部分をＴａ２とする。また、第２のタブマスクパターンも同様に２×Ｐの幅を有し、このうち画素マスクパターン列５Ｌに近い側（内側）の幅Ｐの部分をＴｂ１とし、遠い側（外側）の幅Ｐの部分をＴｂ２とする。
【０１１０】
また、上図において、ハッチングした部分は露光領域外であることを示す。また、下図において点線で上下に仕切った各マス目のうち上側が今回露光される画素パターン列又はタブパターンを、下側が前回露光された画素パターン列又はタブパターンを示している。
【０１１１】
図１２に示すように、本実施形態においては、実施形態１と同様に、被露光基板３が前述した初期位置に移動した後、露光光の投射（露光）と被露光基板３のステップ移動とが交互に行われていく。
【０１１２】
但し、本実施形態では、被露光基板３を初期位置に移動させるのと同時に、マスク１４を、第１のタブマスクパターンの外側部分Ｔａ１の像が被露光基板３の露光開始位置に投影される初期位置まで移動させる。
【０１１３】
この後、１’ｓｔ ｓｈｏｔ（露光）が行われる。この１’ｓｔ ｓｈｏｔにより、被露光基板３には、第１のタブマスクパターンの外側部分Ｔａ１に対応するタブパターンＴａ１’が露光される。
【０１１４】
次に、被露光基板３とマスク１４とを同じ方向にステップ移動させる。被露光基板３のステップ移動量は実施形態１にて説明したのと同様である。また、マスク１４のステップ移動量は、画素マスクパターン列の１ピッチ（画素マスクパターン列のｎ倍）であり、マスク像を等倍投影する本実施形態では、被露光基板３のステップ移動量と同じになる。
【０１１５】
そして、２’ｎｄ ｓｈｏｔが行われる。被露光基板３と同期してマスク１４がステップ移動した後の２’ｎｄ ｓｈｏｔにおいては、第１のタブマスクパターンの外側部分Ｔａ１に対応したパターンＴａ１’が１’ｓｔ ｓｈｏｔで露光されたパターンＴａ１’上に重ね露光されるとともに、その右側に第１のタブマスクパターンの内側部分Ｔａ２に対応するパターンＴａ２’が露光される。
【０１１６】
次に、被露光基板３とマスク１４とを同じ方向にステップ移動させた後、３’ｒｄ ｓｈｏｔが行われる。３’ｒｄ ｓｈｏｔにおいては、第１のタブマスクパターンの外側部分Ｔａ１に対応したパターンＴａ１’が１’ｓｔおよび２’ｎｄ ｓｈｏｔで露光されたパターンＴａ１’上に重ね露光されるとともに、第１のタブマスクパターンの内側部分Ｔａ２に対応したパターンＴａ２’が２’ｎｄ ｓｈｏｔで露光されたパターンＴａ２’上に重ね露光される。また、パターンＴａ２’の右側には、画素マスクパターン列１Ｌに対応した画素パターン列１Ｌ’が新たに露光される。なお、画素パターン列が露光される際には、それに対応する画素マスクパターン列とともに照明領域（露光領域）に入ったゲート線パターンやドライバーパターンも同時に露光される。
【０１１７】
これ以後、５’ｔｈ ｓｈｏｔまで、同様にして被露光基板３とマスク１４とのステップ移動と露光とを繰り返し、第１のタブマスクパターンの外側部分Ｔａ１が露光領域の最も左側に達すると、この第１のタブマスクパターンの外側部分Ｔａ１対応したパターンＴａ１’の５回の重ね露光が終了する。この時点で、第１のタブマスクパターンの内側部分Ｔａ２に対応するパターンＴａ２’の重ね露光回数は４回、画素パターン列１Ｌ’の重ね露光回数は３回、画素パターン列２Ｌ’の重ね露光回数は２回、画素パターン列３Ｌ’の露光回数は１回となっている。
【０１１８】
さらに、６’ｔｈ ｓｈｏｔおよび７’ｔｈ ｓｈｏｔもそれぞれ被露光基板３とマスク１４とのステップ移動の後に行われる。６’ｔｈ，７’ｔｈ ｓｈｏｔでは、第１のタブマスクパターンの外側部分Ｔａ１は照明領域（露光領域）から外れているので、パターンＴａ１’が５回を越えて重ね露光されることはない。また、６’ｔｈ ｓｈｏｔで５回の重ね露光回数に達したパターンＴａ２’は７’ｔｈ ｓｈｏｔでは、第１のタブマスクパターンの内側部分Ｔａ２が照明領域から外れることにより露光されない。
【０１１９】
７’ｔｈ ｓｈｏｔが終了した段階で、マスク１４上の照明領域（露光領域）内には画素マスクパターン列１Ｌ〜５Ｌが存在することになる。
【０１２０】
そして、７’ｔｈ ｓｈｏｔが終了した後はマスク１４を停止（固定）させておき、被露光基板３のみをこれまでと同様にステップ移動させて露光を続ける。これにより、画素マスクパターン列１Ｌ〜４Ｌの像（１Ｌ’〜４Ｌ’）が先に露光された画素パターン列のいずれかに重ね露光されていき、また露光領域の最も右側の部分に新たに画素マスクパターン列５Ｌの像（５Ｌ’）が露光されていく。なお、マスク１４が停止した後は、先に露光された画素パターン列に対して、これに対応する画素マスクパターン列とは異なる画素マスクパターン列の像が重ね露光されていくが、画素マスクパターン列はすべて同形状であるため問題はない。
【０１２１】
次に、図１３を用いて露光工程の終期について説明する。被露光基板３のみをステップ移動させてｍ−６’ｔｈ ｓｈｏｔを行った時点では、基板３上には露光領域の左側から５回、４回、３回、２回の重ね露光がなされた画素パターン列と、１回の露光がなされた画素パターン列とが存在する。
【０１２２】
次に、初期と同様に、被露光基板３と同期させたマスク１４のステップ移動を再開する。これにより、マスク１４上の照明領域（露光領域）には、画素マスクパターン列２Ｌ〜５Ｌと第２のタブマスクパターンの内側部分Ｔｂ１とが存在することになる。このため、この状態でｍ−５’ｔｈ ｓｈｏｔを行うと、基板３上では、前回露光された画素パターン列２Ｌ’〜５Ｌ’上にそれぞれ、画素パターン列２Ｌ’〜５Ｌ’が重ね露光されるとともに、第２のタブマスクパターンの内側部分Ｔｂ１に対応したパターンＴｂ１’が露光される。
【０１２３】
さらに、ｍ−５’ｔｈ ｓｈｏｔの後、再び被露光基板３とマスク１４とを同期させて同じ方向にステップ移動させてｍ−４’ｔｈ ｓｈｏｔを行うと、基板３上では、前回露光された画素パターン列３Ｌ’〜５Ｌ’およびパターンＴｂ１’上にそれぞれ、画素パターン列３Ｌ’〜５Ｌ’およびパターンＴｂ１’が重ね露光されるとともに、第２のタブマスクパターンの外側部分Ｔｂ２に対応したパターンＴｂ２’が露光される。
【０１２４】
そしてこの後、最後のｍ’ｔｈ ｓｈｏｔまで、初期と同様に被露光基板３とマスク１４とをステップ移動させた後にｓｈｏｔが行われることにより、ｍ−２’ｔｈ ｓｈｏｔの時点で最後の画素パターン列（５Ｌ’）の５回の重ね露光が終了し、さらにその後、第２のタブマスクパターンＴｂ１，Ｔｂ２に対応するタブパターンＴｂ１，Ｔｂ２の５回の重ね露光も終了する。これにより、基板３上に露光されたすべてのパターンについて適正な露光光量が得られる。
【０１２５】
以上のようにして、被露光基板３に対するマスク１４を用いたすべての画素パターン（不連続周期パターン）、ドライバーパターン（不連続周期パターン）、ゲート線パターン（連続パターン）およびタブパターン（単独パターン）の適正露光光量での露光が、一連の露光工程のみで完結する。
【０１２６】
図１４には、上記一連の露光工程における露光光の投射（光源５６の発光）、マスク１４の移動（マスクステージ１の駆動）および被露光基板３の移動（基板ステージ５の駆動）のタイミングを示している。
【０１２７】
この図に示すように、まず、被露光基板３が前述した初期位置に移動するとともに、マスク１４も第１のタブマスクパターンＴａ１のみが照明領域（露光領域）に入る初期位置に移動する。この後、露光工程の初期まで、図１２にて説明したように、露光光の投射であるｓｈｏｔ（露光）と被露光基板３およびマスク１４のステップ移動とが交互に行われていく。
【０１２８】
この後は、ｓｈｏｔ（露光）と被露光基板３のステップ移動とが交互に行われていく。
【０１２９】
そして、露光工程の終期に入ると、再び露光と被露光基板３およびマスク１４のステップ移動とが交互に行われていく。
【０１３０】
図１４には、上記一連の露光工程における制御回路の動作フローチャートを示している。以下、図１を併せ用いて該動作フローチャートについて説明する。
【０１３１】
まずステップＳ１１では、制御回路は、基板ステージ５およびマスクステージ１を駆動して、被露光基板３およびマスク１４を上述した初期位置に移動させる。これにより、露光工程が開始される。
【０１３２】
次に、ステップＳ１２では、ｓｈｏｔ（露光）を行う。このとき、制御回路はｓｈｏｔの回数のカウント値を１インクリメントする。
【０１３３】
次に、ステップＳ１３では、制御回路は、ｓｈｏｔ回数のカウント値からステップＳ１２でのｓｈｏｔが７回目（７’ｔｈ）以上のものか否かを判別し、７回目に達しないときはステップＳ１４に進み、被露光基板３とマスク４を同期ステップ移動させる。そして、ステップＳ１２に戻り、再びｓｈｏｔ（露光）を行う。
【０１３４】
一方、ステップＳ１３において、ステップＳ１２でのｓｈｏｔが７回目（７’ｔｈ）以上のものであると判別したときは、ステップＳ１５に進み、ステップＳ１２でのｓｈｏｔがｍ−６回目（ｍ−６’ｔｈ）以上のものであるか否かを判別する。ｍ−６回目以上のものでないときは、ステップＳ１６に進み、被露光基板３のみをステップ移動させ、マスク１４は停止させる。そして、ステップＳ１２に戻り、再びｓｈｏｔ（露光）を行う。
【０１３５】
また、ステップＳ１５において、ステップＳ１２でのｓｈｏｔがｍ−６回目（ｍ−６’ｔｈ）以上のものであると判別したときは、ステップＳ１７に進み、ステップＳ１２でのｓｈｏｔが最終回（ｍ’ｔｈ）のものであるか否かを判別する。ここで、ｍは被露光基板３にマスク１４を用いてすべての回路パターンを露光するために要する全露光回数（ｓｈｏｔ回数）であり、予めユーザー等により入力設定される。
【０１３６】
ステップＳ１７において、まだ最終回（ｍ’ｔｈ）のｓｈｏｔに達していないと判別したときは、制御回路は、ステップＳ１８に進み、被露光基板３とマスク１４の同期ステップ移動させた後、ステップＳ１２に戻り、再びｓｈｏｔ（露光）を行う。
【０１３７】
また、ステップＳ１７において、ステップＳ１２でのｓｈｏｔが最終回（ｍ’ｔｈ）のものであると判別したときは、制御回路は、本フロー（すなわち、露光工程）を終了する。
【０１３８】
本実施形態によれば、実施形態１と同様に、被露光基板３のステップ移動とパターンの重ね露光との組み合わせによって、小型のマスク１４を用いながらも大型の被露光基板３への適正露光を実現することができる。また、上記ステップ移動とパターンの重ね露光との組み合わせにより、照明系７の光源５６の高出力化、投影レンズ２の透過率（反射率）の改善、基板３に塗布されるフォトレジストの高感度化の要求度が緩和されるので、所謂フラッシュオンザフライが可能になり、スループットが向上する。この場合、基板ステージ５には、駆動の滑らかさと安定性とが求められる。
【０１３９】
さらに、本実施形態によれば、不連続周期パターン（画素パターン，ドライバーパターン）および連続パターン（ゲート線パターン）の露光と、単独パターン（タブパターン）の露光とを一連の露光工程で行うことができる。
【０１４０】
なお、上記の露光工程の後、不図示の他のマスク（例えば、５列のゲート線マスクパターンを有するマスク）を用いて各画素パターン列に沿った（縦の）ゲート線パターンを、実施形態１でマスク４を用いての露光時のように、被露光基板３をステップ移動させながら露光する。
【０１４１】
これにより、最終的に図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、行列状に配置された画素パターン３ａと、縦横に格子状に配置されたゲート線パターン３ｂとが露光され、かつ画像パターン露光領域の外周にドライバーパターン３ｃとタブパターン３ｄが露光された被露光基板３を得ることができる。
【０１４２】
なお、本実施形態では、マスク１４におけるマスクパターンが形成されている部分の外側の領域を遮光処理して、露光工程の初期と終期において上記領域を通した露光光の漏れを防止するようにしたが、この場合、該遮光領域を設ける分、マスク１４を大きくする必要がある。そこで、遮光ブレード９ａ，９ｂを用いてマスクパターン部分の外側の領域からの露光光の漏れを防止するようにしてもよい。
【０１４３】
すなわち、初期のうち図１２に示す１’ｓｔ ｓｈｏｔに先だって、第１のタブマスクパターンの外側部分Ｔ１ａと露光領域の左端との間にできる領域を通った露光光を遮る位置に遮光ブレード９ａを移動させておき、２’ｎｄ〜４’ｔｈｓｈｏｔが終わるごとに遮光ブレード９ａをステップ移動させて、該領域からの露光光の漏れを防止する。ここで、遮光ブレード９ａをステップ移動量は、マスク１４のステップ移動量に対応した量であり、被露光基板３への光投射領域がｎ（本実施形態では１）列のマスクパターンの分変化する量である。
【０１４４】
また、終期のうち図１３に示すｍ−４’ｔｈ〜ｍ−１’ｔｈ ｓｈｏｔごとに、第２のタブマスクパターンの外側部分Ｔ２ｂと露光領域の右端との間にできる領域を通った露光光を遮る位置に遮光ブレード９ｂを上記と同じ量ステップ移動させて、該領域からの露光光の漏れを防止する。
【０１４５】
これにより、マスクに遮光処理した部分を設ける必要がなくなるため、マスクをより小さくすることができる。なお、同様の機能を制限スリット板５５に持たせてもよい。
【０１４６】
なお、上記実施形態１，２で説明したマスクは例に過ぎず、画像マスクパターンの列数や各列に含まれる画素数、ゲート線パターンやタブマスクパターンの数や形状等は実施形態１，２で説明したものに限られない。
【０１４７】
（実施形態３）
次に、上記各実施形態で説明した投影露光装置を用いた液晶ディスプレイパネル（半導体デバイス）の製造方法の実施形態について説明する。
【０１４８】
図１６には、液晶ディスプレイパネルの製造のフローチャートを示している。本実施形態において、ステップＳ１０１（アレイ設計工程）では、液晶アレイの回路設計を行う。ステップＳ１０２（マスク製造工程）では、設計した回路に対応するマスクパターンを有するマスクを製作する。
【０１４９】
一方、ステップＳ１０３（基板製造工程）では、被露光基板としてのガラス基板を製造する。ステップＳ１０４（アレイ製造工程）は所謂「前工程」と呼ばれ、ステップ２で用意したマスクを用い、リソグラフィ技術によってガラス基板上に実際のアレイ回路を形成する。
【０１５０】
このステップＳ１０４において、上記実施形態１，２にて説明した露光工程が行われる。すなわち、本実施形態におけるガラス基板の製造方法は、マスクを用意する工程（ステップＳ１０１〜１０２）と、該マスクを用いた、実施形態１，２に示した露光工程（ステップＳ１０４）とを含む。このステップＳ１０４のアレイ製造工程についてはさらに詳しく後述する。
【０１５１】
次のステップＳ１０５（パネル製造工程）は所謂「後工程」と呼ばれ、ステップＳ１０４で製造された回路パターン露光済みのガラス基板と、別の工程（ステップＳ１０９）で製造されたカラーフィルタとが貼り合わされて周辺部が封止され、間に液晶が注入される工程である。これにより液晶ディスプレイパネルの本体が作られる。
【０１５２】
ステップＳ１０６（モジュール製造工程）では、ステップＳ１０５にて製造された液晶ディスプレイパネルの本体に対して、タブやバックライト等の組み付けがなされ、液晶ディスプレイパネルモジュールが製造される。そして、ステップＳ１０７（検査工程）では、エージングが加えられた液晶ディスプレイパネルモジュールの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査が行われる。こうした工程を経て、液晶ディスプレイパネルが完成し、これが、ステップＳ１０８で出荷される。
【０１５３】
図１７には、上記ステップＳ１０４のアレイ製造工程を詳細に説明するフローチャートである。まず、ステップＳ１１１（薄膜形成前洗浄）では、ガラス基板の表面に薄膜を形成するための前処理として、洗浄工程を実行する。
【０１５４】
次に、ステップＳ１１２（薄膜形成工程）では、ＰＣＶＤ法によってガラス基板の表面に薄膜を形成する。次に、ステップＳ１１３（レジスト塗布工程）では、ガラス基板の表面に所望のフォトレジストを塗布し、ベーキングする。
【０１５５】
そして、ステップＳ１１４（露光工程）では、実施形態１，２にて説明した液晶基板露光装置およびマスクを用いて、アレイ回路パターンをガラス基板（フォトレジスト）上に露光する。
【０１５６】
ステップＳ１１５（現像工程）では、ガラス基板上に露光した回路パターンを現像する。次に、ステップＳ１１６（エッチング工程）では、現像したフォトレジスト以外の部分をエッチングにより削り取る。さらに、ステップＳ１１７（レジスト剥離工程）では、エッチングが済んで不要となったフォトレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによって、ガラス基板上に多重に回路パターンが形成される。そして、ステップＳ１１８において、回路パターンが形成されたガラス基板の検査、修正等が行われ、完成したガラス基板（アレイ基板）として図１２のステップＳ１０５であるパネル製造工程に用いられる。
【０１５７】
本実施形態の製造方法を用いれば、高精度な液晶ディスプレイパネルを容易に製造することができる。
【０１５８】
（実施形態４）
以下、上記実施形態１，２に示した液晶基板露光装置に用いることができるマスクについて例を挙げる。
【０１５９】
図１８（Ａ）には、実施形態４としてのマスク２４を示している。このマスク２４は、実施形態２の図９（Ａ）にて説明したマスク１４からドライバーパターン１４ｃを除いたものに相当する。すなわち、マスク２４は、５列の画素マスクパターン２４ａと、ゲート線マスクパターン２４ｂと、画素マスクパターン２４ａの列が並ぶ方向（図中の左右方向）の両側に形成されたタブマスクパターン２４ｃとを有する。なお、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）におけるＢ部を拡大して示している。
【０１６０】
このマスク２４を用いて実施形態２と同様の露光工程を被露光基板に対して行い、さらに図８（Ａ），（Ｂ）に示した、タブマスクパターン３４ｄのみを有する２つのマスク３４を用いて（但し、マスク３４の配置方向は図８（Ａ）に示す配置方向に対して直交する方向となる）、上記被露光基板における画像パターン露光領域の外周のうち、マスク２４ではタブパターンが露光されなかった部分（被露光基板のステップ移動方向に対し直交する方向の両側）にタブパターンを露光する。
【０１６１】
また、不図示の他のマスク（例えば、５列のゲート線マスクパターンを有するマスク）を用いて各画素パターン列に沿った（縦の）ゲート線パターンを、実施形態１にてマスク４を用いた露光と同様に、被露光基板３をステップ移動させながら露光する。
【０１６２】
これにより、最終的に図１９（Ａ）に示すように、行列状に配置された画素パターン３ａと、縦横に格子状に配置されたゲート線パターン３ｂとが露光され、かつ画像パターン露光領域の外周にタブパターン３ｄが露光された被露光基板３を得ることができる。なお、図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）におけるＢ部を拡大して示している。
【０１６３】
（実施形態５）
図２０（Ａ）には、実施形態５としてのマスク４４を示している。このマスク４４は、実施形態１の図２（Ａ）にて説明したマスク４からドライバーパターン４ｃを除いたものに相当する。すなわち、マスク４４は、５列の画素マスクパターン４４ａのみを有する。なお、図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）におけるＢ部を拡大して示している。
【０１６４】
このマスク４４を用いて実施形態１と同様の露光工程を被露光基板に対して行い、さらに図２１（Ａ）に示す、４方にタブマスクパターン５４ｄのみを有する枠形状のマスク５４を用いて、上記被露光基板上の画像パターンの露光領域の外周にタブパターンを露光する。
【０１６５】
また、不図示の他のマスク（例えば、５列のゲート線マスクパターンを有するマスク）を用いて各画素パターン列に沿った（縦の）ゲート線パターンを、実施形態１でのマスク４を用いた露光と同様に、被露光基板３をステップ移動させながら露光する。
【０１６６】
これにより、最終的に図１９（Ａ），（Ｂ）に示すように、行列状に配置された画素パターン３ａと、縦横に格子状に配置されたゲート線パターン３ｂとが露光され、かつ画像パターン露光領域の外周にタブパターン３ｄが露光された被露光基板３を得ることができる。
【０１６７】
以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するために記載されたものではない。従って、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物を含む趣旨である。
【０１６８】
例えば、上述した実施形態においては、レンズプロジェクション方式の等倍走査型露光装置について説明したが、本発明は、円弧状の照明光束でマスクを照明する露光装置に適用することができる。例えば、投影系として、ミラープロジェクション方式の光学系を有するスキャン方式の投影露光装置に適用することもできる。
【０１６９】
また、露光用照明光（すなわち、光源５６からの光線）としては、水銀ランプから射出される輝線（例えば、ｇ線、ｉ線）、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（波長１５７ｎｍ）、Ａｒ２レーザ（波長１２６ｎｍ）又はＹＡＧレーザなどの高調波のいずれを使用してもよい。
【０１７０】
さらに、上記実施形態では、特に液晶ディスプレイパネル用基板に好適な露光技術として説明したが、本発明は、液晶ディスプレイパネルだけでなく、各種半導体素子、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤなど）の製造に用いられる露光技術として、さらには、レチクルやマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光技術にも本発明を適用できる。
【０１７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、マスクを必要最小限の大きさにすることができるので、マスクの自重変形を防止でき、高解像力でしかも大型の被露光部材への投影露光を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１である液晶基板露光装置の要部概略図。
【図２】上記実施形態１の液晶基板露光装置に用いられる露光用マスクの説明図。
【図３】上記実施形態１の液晶基板露光装置による被露光基板へのパターン露光の概略説明図。
【図４】上記実施形態１の液晶基板露光装置に用いられる遮光ブレードの概略平面図。
【図５】上記実施形態１の液晶基板露光装置による被露光基板へのパターン露光（初期および終期）を説明する模式図。
【図６】上記実施形態１の液晶基板露光装置における動作タイミングを示す図。
【図７】上記実施形態１の液晶基板露光装置の動作を示すフローチャート。
【図８】上記実施形態１で用いられる他の露光用マスクの説明図。
【図９】上記実施形態１の液晶基板露光装置で露光された被露光基板の説明図。
【図１０】本発明の実施形態２である液晶基板露光装置に用いられる露光用マスクの説明図。
【図１１】上記実施形態２の液晶基板露光装置による被露光基板へのパターン露光の概略説明図。
【図１２】上記実施形態２の液晶基板露光装置による被露光基板へのパターン露光（初期）を説明する模式図。
【図１３】上記実施形態２の液晶基板露光装置による被露光基板へのパターン露光（終期）を説明する模式図。
【図１４】上記実施形態２の液晶基板露光装置における動作タイミングを示す図。
【図１５】上記実施形態２の液晶基板露光装置の動作を示すフローチャート。
【図１６】上記実施形態１，２の液晶基板露光装置を用いた露光工程を含む、本発明の実施形態３の液晶ディスプレイパネルの製造フローチャート。
【図１７】図１６における露光工程のフローチャート。
【図１８】本発明の実施形態４の液晶基板露光装置に用いられる露光用マスクの説明図。
【図１９】上記実施形態４の液晶基板露光装置により露光された被露光基板の説明図。
【図２０】本発明の実施形態５の液晶基板露光装置に用いられる露光用マスクの説明図。
【図２１】上記実施形態５で用いられる他の露光用マスクの説明図。
【図２２】従来の走査型露光装置の要部概略図。
【符号の説明】
１ マスクステージ
２ 投影レンズ
３ 被露光基板
４，１４，２４，３４，４４，５４ マスク
６ 基板ステージ
７ 照明系
８ 制御ボックス
９ 遮光ブレード
１０ ブレードステージ
【発明の属する技術分野】
本発明は、被露光部材を所定の方向に移動させながらフォトマスク、レチクル等のマスク（原版）パターンを露光転写する投影露光技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２２には、液晶ディスプレイパネル等に用いられる大型基板に対して回路パターンを露光する投影露光装置（スキャン露光装置）を示している。
【０００３】
図中、８１はマスク、８２はマスクスキャンステージ、８３は投影光学系、８４は基板スキャンステージ、８５は被露光基板である。
【０００４】
このスキャン露光装置において、被露光基板８５上に回路パターンを転写する場合には、写真でいうネガフィルムに相当するマスク８１に露光光を図中の矢印方向から照射する。マスク８１に形成されたマスクパターンを透過した光は、投影光学系８３によって像面側にマスクパターンの像を結像する。これにより、該マスクパターン像の結像位置に配置された被露光基板８５上にマスクパターン像が露光される。
【０００５】
ところで、液晶ディスプレイパネル等の大型基板への回路パターンの露光を行う投影露光装置において、被露光基板上に所望のマスクパターンを一括露光するために大口径の投影光学系を装備することは、装置の設置面積、装置の重量、安定性、装置コスト上の課題となる。そこで、マスクパターン像をスリット状に結像させる投影光学系を用い、この投影光学系に対してマスクと被露光基板をスキャン移動させることで、大口径の投影光学系を不要とし、小規模の装置でも大面積露光を行うことがある。
【０００６】
この場合、被露光基板８５上に形成するマスクパターン像の大きさおよび投影光学系の投影倍率を加味した大きさのマスク８１と被露光基板８５とを、露光光量を制御しつつ一定スピードで図中の矢印方向に移動させてスキャン露光を行う。
【０００７】
なお、スキャン露光を行う投影露光装置としては、特許文献１にて提案されているもの等がある。
【０００８】
また、大型の被露光基板に高密度で周期的パターンを投影露光する投影露光装置として特許文献２にて提案されているものがある。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２１９９００号公報
【特許文献２】
特開２０００−２０８４１０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、大型の被露光基板に対する回路パターンの露光時にマスクステージと基板ステージとを移動させるスキャン型の露光装置では、以下の問題がある。
【００１１】
▲１▼ 被露光基板の大型化に伴ってマスクも大型化し、マスクの製作コストが増大する。
【００１２】
▲２▼ マスクが大型化することにより、露光装置内でのマスクの自重によるたわみが発生し、所要の露光解像力を得ることが難しくなる。
【００１３】
▲３▼ 露光装置全体が大型化および大重量化する。
【００１４】
上記▲１▼について詳しく説明する。液晶ディスプレイパネル等の基板を露光する場合、露光する回路パターンは、信号線やゲート線などの連続形状を有する連続パターンと、例えば、ゲート、ソース、ドレイン、透明ドット電極および蓄積コンデンサ電極などの互いに独立したパターンが周期的に繰り返される不連続周期パターンで構成されている。このため、いわゆるスティッチング露光方法の採用は連続パターンの作成上で難しい。したがって、露光装置としては一対一の投影倍率で露光処理するのが一般的となり、液晶ディスプレイパネル用の基板の大型化に伴ってマスクも大型化する。これは、マスク製作にかかわる時間、コストにおいても大きな問題となる。
【００１５】
また、連続パターンと不連続周期パターンとを分離した工程で処理すると、露光工程が増え、工程管理上およびアライメント上の不都合が発生し、これもマスク作成に要する時間やコストを増加させる要因となる。
【００１６】
また、▲２▼について詳しく説明する。スキャン型の露光装置において、マスクはその周辺部でのみ支持可能である。このため、マスクが大型化すると、マスクに自重によるたわみが発生し、投影系の焦点深度のマージンをマスク側で使ってしまう。したがって、被露光基板側の平面度等の製作マージンを確保することが難しくなり、結果として、所要の露光解像力を得ることが難しくなる。
【００１７】
以上のことから、本発明は、不連続パターン等の露光パターンの繰り返し露光に適した、小型かつ低コストの投影露光装置、投影露光方法、被露光部材の製造方法を提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、被露光部材に露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクを用いる投影露光装置に、マスクに光を照射する照明系と、マスクからの光を被露光部材に投射する投影系と、被露光部材を移動させる露光ステージと、照明系からのマスクへの光照射と被露光部材を露光パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、ｎはマスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる露光ステージのステップ駆動とを交互に行わせる制御手段と、マスクを移動させるマスクステージとを設ける。そして、制御手段に、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における露光ステージのステップ駆動に伴って、マスクをマスクパターンの配列ピッチのｎ倍の量移動させるマスクステージのステップ駆動を行わせるようにする。
【００１９】
ここで、被露光部材への光投射を行わせないように光（マスク位置への照射光又はマスク位置からの投射光）を遮る遮光部材と、遮光部材を移動させる遮光部材ステージとを設け、制御手段に、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期におけるマスクステージのステップ駆動に伴って、遮光部材を被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる遮光部材ステージのステップ駆動を行わせるようにしてもよい。
【００２０】
また、本発明では、被露光部材に複数列の露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクを用いる投影露光装置に、マスクに光を照射する照明系と、マスクからの光を被露光部材に投射する投影系と、被露光部材を移動させる露光ステージと、照明系からのマスクへの光照射と被露光部材を露光パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、ｎはマスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる露光ステージのステップ駆動とを交互に行わせる制御手段とを設ける。さらに、複数列のマスクパターンのうち一部のマスクパターンの列から被露光部材への光投射を行わせないように光（マスクへの照射光又はマスクからの投射光）を遮る遮光部材と、遮光部材を移動させる遮光部材ステージとを設ける。そして、制御手段に、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における被露光ステージのステップ駆動に伴って、遮光部材をマスクからの被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる遮光部材ステージのステップ駆動を行わせる。
【００２１】
また、本発明の投影露光方法では、被露光部材に露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクを用い、マスクへの光照射によるマスクからの被露光部材への光投射と被露光部材を露光パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、ｎはマスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる被露光基板のステップ移動とを交互に行う。そして、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における被露光基板のステップ移動に伴って、マスクをマスクパターンの配列ピッチのｎ倍の量移動させるマスクのステップ移動を行わせる。
【００２２】
ここで、被露光部材への光投射を行わせないように光を遮る遮光部材を用い、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期におけるマスクのステップ移動に伴って、遮光部材を被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる遮光部材のステップ移動を行うようにしてもよい。
【００２３】
また、本発明の投影露光方法では、被露光部材に露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクと、複数列のマスクパターンのうち一部のマスクパターンの列から被露光部材への光投射を行わせないように光を遮る遮光部材とを用い、マスクへの光照射によるマスクから被露光部材への光投射と被露光部材を露光パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、ｎはマスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる被露光部材のステップ移動とを交互に行う。そして、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における被露光部材のステップ移動に伴って、遮光部材をマスクからの被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる遮光部材のステップ移動を行う。
【００２４】
また、本発明の被露光部材の製造方法では、被露光部材に露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクを用意する工程と、マスクへの光照射によるマスクから被露光部材への光投射と被露光部材を不連続パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、ｎはマスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる被露光部材のステップ移動とを交互に行う露光工程とを含み、露光工程において、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における被露光部材のステップ移動に伴って、マスクをマスクパターンの配列ピッチのｎ倍の量移動させるマスクのステップ移動を行わせる。
【００２５】
ここで、被露光部材への光投射を行わせないように光を遮る遮光部材を用い、露光工程において、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における被露光基板のステップ移動に伴って、遮光部材を被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる遮光部材のステップ移動を行うようにしてもよい。
【００２６】
また、本発明の被露光基板の製造方法では、被露光部材に露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクを用意する工程と、マスクへの光照射によるマスクからの被露光部材への光投射と被露光部材を露光パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、ｎはマスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる被露光部材のステップ移動とを交互に行う露光工程とを含み、露光工程において、複数列のマスクパターンのうち一部のマスクパターンの列から被露光部材への光投射を行わせないように光を遮る遮光部材を用い、露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における被露光部材のステップ移動に伴って、遮光部材をマスクからの被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる遮光部材のステップ移動を行う。
【００２７】
以上の発明において、被露光部材には、露光ステージのステップ駆動（被露光部材のステップ移動）ごとに露光パターンがｎ列ずつ新たに露光されていくとともに、先に露光された露光パターンは所定回数ずつ重ねて露光されていく。このため、被露光部材に露光すべき露光パターン列の全数よりも少ないマスクパターン列を有するマスクを使用することが可能となり、マスクにおけるマスクパターン列が並ぶ方向（被露光部材のステップ移動方向）の寸法を最小限とすることができる。したがって、マスクをその周辺領域で支持した場合でもマスクの自重変形を抑えることが可能となり、高解像力で大型の被露光部材に対する投影露光を容易に行うことができる。また、マスクの小型化に伴ってマスクを低コスト化することも可能である。
【００２８】
さらに、露光パターンを重ねて露光することにより、１回の露光光量が小さくても、最終的に所要の露光光量でのパターン露光が可能となる。このため、照明光源の高出力化要求や投影光学系の透過率（反射率）の改善要求や被露光部材に塗布されるフォトレジストの高感度化の要求等を緩和することができる。
【００２９】
さらに、繰り返し露光の初期と終期において、遮光部材により、複数列のマスクパターンのうち一部のマスクパターンの列から被露光部材への光投射を行わせないようにすることにより、露光パターンを重ね露光していく場合の繰り返し露光の初期と終期において、不要な露光が行われてしまうのを防止することが可能となる。
【００３０】
なお、被露光部材に不連続パターンを露光するための第１のマスクパターンと、連続パターンを露光するための第２のマスクパターンを設けたマスクを用いることにより、不連続パターンと連続パターンとを同時に露光していくことが可能となる。しかも、被露光部材の上記ステップ移動によって、被露光部材に露光される連続パターンの連続性が確保される。このため、不連続パターンの繰り返し露光と連続パターンの露光とを工程を分けることなく１つ（一連）の露光工程として行うことができる。
【００３１】
また、マスクに単独パターンを露光するための第３のマスクパターンをも設けることにより、液晶ディスプレイパネル用基板の回路パターンのように、単独パターン、不連続（繰り返し）パターンおよび連続パターンからなる回路パターンの被露光部材への露光を１つ（一連）の露光工程で完結することが可能となり、マスクを小型化して自重変形を防止しつつ、被露光部材の搬送やマスクと被露光部材とのアラインメント調整を容易にし、かつ被露光基板のスループットを向上させることが可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１には、本発明の実施形態１である液晶ディスプレイパネル用基板のための投影露光装置（液晶基板露光装置：レンズプロジェクション方式等倍走査型露光装置）の概略構成を示している。この液晶基板露光装置は、４は露光用マスクであり、マスクパターンの形状等については後述する。１はマスクステージであり、マスク４を載せて、後述する照明系７からの照明光の照射光軸および後述する投射レンズ２の投射光軸に対して直交する方向（図１の左右方向）に駆動される。
【００３３】
投影レンズ２は、マスク４に照射された照明光のうちマスク４のマスクパターンを透過した光（露光光）を、液晶ディスプレイパネル用のガラス基板である被露光基板３上に投射する。なお、被露光基板３の表面には感光剤であるフォトレジストが塗布されている。
【００３４】
５は基板ステージであり、被露光基板３を載せて投影レンズ２の投射光軸に対して直交する方向（図１における左右方向および奥行き方向）にステップ駆動される。
【００３５】
マスク４に照明光を照射する照明系７は、光源５６と、光源５６からの光束を拡大し、かつ平行光束化するコンデンサレンズ５３と、コンデンサレンズ５３からの平行光束のうちマスク４への照射光として使用しない部分をカットして所定面積の露光照射領域を作成するため、該マスク４と共役な位置に構成した制限スリット板５５と、制限スリット板５５からの光束を反射してマスク４にスリット状照明光束を照射するミラー５８と有して構成されている。
【００３６】
以上の構成でこの照明系は所謂ケーラー照明系を採用している。
【００３７】
また、８は制御回路を内蔵した制御ボックスであり、制御回路には、照明系の光源の動作を制御する光源制御部や、各ステージ１、５の位置を検出するセンシング部や該センシング部からの検出信号を用いて各ステージ１、５の駆動を制御するステージ制御部が設けられている。各制御部は、所定のコンピュータプログラムに従って、光源５６、マスクステージ１および基板ステージ５を制御する。
【００３８】
マスク４に照射された照明光のうちマスクパターンを透過した露光光は、投影レンズ２を介して基板ステージ５上の被露光基板３に照射されるが、マスクステージ１は投影レンズ２の物体側焦点位置にマスクパターン面が位置するようにマスク４を載置しており、基板ステージ５は投影レンズ２の像側焦点位置に被露光基板３の感光面が位置するように被露光基板３を載置しているため、マスクパターンと等倍の像が被露光基板３の感光面上に形成され、該マスクパターン像が被露光基板３の感光面に露光される。
【００３９】
図２（Ａ）には、図１の液晶基板露光装置に使用されるマスク４を示している。また、図２（Ｂ）には、図２（Ａ）中のＢ部を拡大して示している。
【００４０】
これらの図において、４ａは、被露光基板３に不連続周期（繰り返し）パターンである画素パターンを露光するための画素マスクパターン（第１のマスクパターン）である。
【００４１】
被露光基板３上の画素パターンは、透明電極で構成され、横方向（図１に白抜き矢印で示した基板ステージ５の駆動方向）と縦方向とにそれぞれ所定のピッチで並び、横方向に延びる画像パターン行と縦方向に延びる画素パターン列とをそれぞれ複数形成するように、すなわち行列状に露光される。
【００４２】
本実施形態のマスク４には、画素マスクパターン４ａがマスク４の長手方向（図中の上下方向：被露光基板５の縦方向に対応する方向）に列をなすように形成されており、被露光基板３上に露光される全画素パターン列数よりもはるかに少ない５列の画素マスクパターン列１Ｌ〜５Ｌがマスク４の長手方向に対し直交する方向（図中の左右方向：図１に白抜き矢印で示したマスクステージ１による駆動方向）に並んでいる。これら５列の画素マスクパターン列１Ｌ〜５Ｌの像を複数回、被露光基板３に繰り返し露光することによって、被露光基板３上に全画素パターン列を露光することができる。
【００４３】
また、画素マスクパターン４ａは、マスク４の長手方向に直交する方向に延びる行を複数行なすように形成されており、本実施形態のマスク４には、この画素マスクパターン行１Ｇ，２Ｇ，３Ｇ…が、被露光基板３上に露光すべき全画素パターン行数と同じ数、形成されている。
【００４４】
なお、本実施形態の露光装置では、マスクパターンの像を被露光基板３に等倍投影するため、画素マスクパターン列のピッチ（配列ピッチ）Ｐと被露光基板３に露光される画素パターン列のピッチ（配列ピッチ）とは同じになる。以下、被露光基板３に露光される画像パターン列のピッチもＰで表す。
【００４５】
さらに、４ｂは被露光基板３に連続パターンであるゲート線パターンを画像パターン行間に露光するためのゲート線マスクパターン（第２のマスクパターン）であり、画素マスクパターン行間に連続した直線形状パターンとして形成されている。
【００４６】
また、４ｃは被露光基板３に不連続周期パターンであるドライバーパターンを、各画素パターン列のピッチと同じピッチで、各画素パターン列の縦（長手）方向両側に露光するためのドライバーマスクパターンである。ドライバーマスクパターン４ｃは、マスク４における各画素マスクパターン列１Ｌ〜５Ｌの両側に１つずつ形成されている。
【００４７】
なお、マスク４の上記各マスクパターンが形成された領域以外の周辺部分はブランク領域であり、このブランク領域にてマスク４はマスクステージ１により支持される。そして、照明系７からのスリット状の照明光束は、マスク４上におけるすべての画素マスクパターン４ａ、ゲート線マスクパターン４ｂおよびドライバーマスクパターン４ｃを含む矩形領域に照射される。
【００４８】
本実施形態は、上記のように、不連続周期パターンを繰り返し露光するための画素マスクパターン４ａ（およびドライバーマスクパターン４ｃ）と、連続パターンを露光するためのゲート線マスクパターン４ｂとを有するマスク４を用いる場合に特に有用である。従って、この場合を例にして、説明を続ける。但し、連続パターンを露光するためのマスクパターンを有していないマスクを用いる場合でも、本発明は有用である。
【００４９】
次に、上記マスク４を用いた場合の本実施形態の液晶基板露光装置の露光動作について説明する。本実施形態での露光動作は、マスク４を固定した状態で、照明系７からのマスク４への照明光の照射による各マスクパターン４ａ〜４ｃからの被露光基板３への露光光の投射と、基板ステージ５のステップ駆動による被露光基板３のステップ移動とを交互に行うことにより、被露光基板３に各パターンを繰り返し露光していくものである。
【００５０】
なお、露光光を被露光基板３に投射している間は、基板ステージ５の駆動を行わず、被露光基板３を停止させておく。
【００５１】
このような露光方法により、マスクステージ１と基板ステージ５とを同期させて駆動する必要がなく、被露光基板３上での露光パターン像が安定し、結果的に被露光基板の歩留まりが向上する。
【００５２】
ステップ移動量と１回の露光時間（被露光基板３および基板ステージ５の停止時間）は、被露光基板３に塗布されたレジストの感度と、投影レンズ２による像面照度との関係で、被露光基板３において所要の露光光量が得られるように決定される。
【００５３】
ここで、本実施形態では、被露光基板３の１回のステップ移動量（基板ステージ５の１回のステップ駆動量）は、被露光基板３に露光される画素パターン列のピッチＰのｎ倍であり、ｎは画素マスクパターン列（５列）よりも小さい自然数である。
【００５４】
１回の露光光の投射で被露光基板に露光される画素パターン列数、すなわちマスクにおける画素マスクパターンの列数がａ（複数）であり、ｂ（複数）回の露光光の投射で被露光基板に対する画素パターン列の露光に必要な露光光量が得られるように設定する場合、ステップ移動量はａＰ／ｂと設定すればよい。このとき、ａ／ｂが上記ｎに相当する。
【００５５】
例えば、上記マスク４においてはａ＝５（列）であり、ｂ＝５（回）の露光光の投射で必要な露光光量が得られるように設定する場合、１×Ｐ／１＝Ｐとなり（ｎ＝１＜ａ＝５）、被露光基板３の１回のステップ移動量は、被露光基板３に露光される画素パターン列の１ピッチＰ分となる。また、マスクの画素パターン列数がａ＝６（列）であり、ｂ＝３（回）の露光光の投射で必要な露光光量が得られるように設定する場合、６×Ｐ／３＝２×Ｐとなり（ｎ＝２＜ａ＝６）、被露光基板３の１回のステップ移動量は、被露光基板３に露光される画素パターン列の２ピッチＰ分となる。
【００５６】
これにより、被露光基板３には、投影レンズ２の像面領域に対するステップ移動ごとに画素パターンがｎ列ずつ新たに露光されていくとともに、前回露光されたａ列の画素パターンのうちｎ列を引いた数の画素パターン列が重ねて露光される。
【００５７】
なお、このように被露光基板３をステップ移動させ、各停止位置で露光を行うと、被露光基板３には、各画素がｂ回に分けて露光されることになる。つまり、各画素の適正な露光に必要な露光光量がＡ（ｍＷ）とすると、１回あたりの露光光量はＡ／ｂ（ｍＷ）でよい。このため、光源５６の発光光量が小さくても、最終的に適正な露光光量を得ることができる。
【００５８】
そして、投影レンズ２の像面領域に対して被露光基板３をｎ×Ｐの量ずつステップ移動させながら重ね露光を繰り返すことで、必要とする露光光量を満たした露光が行われるのみでなく、連続パターンであるゲート線パターンの連続性を担保しつつ、露光光の投射と被露光基板３のステップ移動とを交互に行う１つ（一連）の露光工程によって被露光基板３上の露光領域全域にわたるパターン露光を完結することができる。
【００５９】
この関係について、図３（Ａ），（Ｂ）を用いて詳述する。これらの図には、露光工程における被露光基板３とマスク４との位置関係の変化を示している。また、これらの図は、マスク４の画素マスクパターン４ａの列が５列あり、被露光基板３のステップ移動量が画素パターン列の１ピッチ分（ｎ＝１）である場合の例を示している。また、これらの図においては、被露光基板３のステップ移動方向は、図中の矢印方向（左方向）である。
【００６０】
図３（Ａ）には、一連の露光工程の初期の様子を示している。まず、最初の露光光の投射（ｓｈｏｔ）としての１’ｓｔ ｓｈｏｔが行われる。これにより、５列の画素パターン列１Ｌ’〜５Ｌ’が被露光基板３に露光される。但し、このときの露光光量は、前述したＡ／ｂ（ｍＷ）に相当するものであり、必要な露光光量には達していない。
【００６１】
次に、被露光基板３が画素パターン列の１ピッチ分、図３（Ａ）で左方向にステップ移動して停止した後、２’ｎｄ ｓｈｏｔが行われる。このとき、前回の１’ｓｔ ｓｈｏｔにより露光された５列の画素パターン列のうち左から２列目以降の画素パターン列２Ｌ’〜５Ｌ’は重ね露光される。また、２’ｎｄ ｓｈｏｔにより、１’ｓｔ ｓｈｏｔによって露光された最も右側の画素パターン列５Ｌ’の右側に新たな１列の画素パターン列が露光される。
【００６２】
次に、被露光基板３が画素パターン列の１ピッチ分、ステップ移動して停止した後、３’ｒｄ ｓｈｏｔが行われる。これにより、１’ｓｔ ｓｈｏｔにより露光された５列の画素パターン列のうち左から３列目以降の画素パターン列３Ｌ’〜５Ｌ’に対して３回目の重ね露光がなされる。また、３’ｎｄ ｓｈｏｔにより、２’ｎｄ ｓｈｏｔによって新たに露光された画素パターン列の右側に１列の画素パターン列が新たに露光される。
【００６３】
以降、被露光基板３が画素パターン列の１ピッチ分ずつステップ移動するごとに、４’ｔｈ、５’ｔｈ、６’ｔｈ…ｓｈｏｔが行われていくことで、１’ｓｔｓｈｏｔにより露光された最も左側の画素パターン列１Ｌ’から数えて５列目以降の画素パターン列の露光光量は、５回分の露光光量である適正露光光量、すなわちＡ（ｍＷ）に達する。
【００６４】
ここで、以上の露光工程の初期において、１’ｓｔ ｓｈｏｔにより露光された最も左側の画素パターン列から数えて４列目までの画素パターン列１Ｌ’〜４Ｌ’は、５回の重ね露光が行われないので、何らの対策を採らないと、適正な露光光量に到達しない画素パターン列が発生することになる。
【００６５】
そこで、本実施形態では、図１および図４に示すように、マスク１と投影レンズ２との間に、マスク４（画素マスクパターン４ａ）からの露光光の一部を遮って、露光領域を制限する遮光ブレード９ａ，９ｂを設けている。これら遮光ブレード９ａ，９ｂはマスク４の左右にそれぞれ配置されており、図１０に示すブレードステージ１０の駆動によって互いに独立して位置制御され、図２に示したマスク４の５列の画素マスクパターン列１Ｌ〜５Ｌのうち該遮光ブレードが配置された側から数えて１列分から４列分の画素マスクパターン列からの露光光が投影レンズ２に入射する（つまりは被露光基板３に投射される）のを遮ることができる４つの遮光位置と、すべての画素マスクパターン列１Ｌ〜５Ｌからの露光光を投影レンズ２に入射させる非遮光位置とに進退移動可能となっている。なお、ブレードステージ１０の進退駆動も、制御ボックス８内の制御回路に設けられたステージ制御部によって制御される。
【００６６】
図５（Ａ）には、露光工程の初期における遮光ブレード９による露光領域の制限と被露光基板３に実際に露光される画素パターン列との関係を模式的に示している。この図において、上図が固定されたマスク４上の画像マスクパターンを、下図が図中左側にステップ移動する被露光基板３上での画素パターンの露光の様子を示している。
【００６７】
なお、上図において、ハッチングした部分は遮光ブレード９ａによってマスク４から投射レンズ２に向かう露光光が遮られていることを示す。また、下図において点線で上下に仕切った各マス目のうち上側が今回露光される画素パターン列を、下側が前回露光された画素パターン列を示している。
【００６８】
遮光ブレード９ａは、１’ｓｔ ｓｈｏｔが行われる前に、画素マスクパターン列１Ｌ〜４Ｌからの露光光を遮断して画素マスクパターン列５Ｌからの露光光を投射レンズ２に入射させる位置（遮光初期位置）に移動している。これにより、１’ｓｔ ｓｈｏｔでは、画素マスクパターン列１Ｌ〜４Ｌに対応する画素パターン列１Ｌ’〜４Ｌ’は露光されず、画素マスクパターン列５Ｌに対応する画素パターン列５Ｌ’のみが露光されることになる。そして、これ以降、遮光ブレード９ａを、被露光基板３のステップ移動が行われるごとに、画素マスクパターン列１Ｌ〜３Ｌからの露光光を遮断して画素パターン列４Ｌ’，５Ｌ’のみを露光させる位置（２’ｎｄ ｓｈｏｔ時）、画素マスクパターン列１Ｌ，２Ｌからの露光光を遮断して画素パターン列３Ｌ’〜５Ｌ’のみを露光させる位置（３’ｒｄ ｓｈｏｔ時）、画素マスクパターン列１Ｌからの露光光を遮断して画素パターン列２Ｌ’〜５Ｌ’のみを露光させる位置（４’ｔｈ ｓｈｏｔ時）へと順次移動させていく。
【００６９】
すなわち、遮光ブレード９ａは、被露光基板３のステップ移動に同期して、被露光基板３のステップ移動方向と同じ方向（図１の実線矢印参照）に、画素マスクパターン１列からの露光光の遮断を開放する移動量（すなわち、被露光基板３への光投射領域が１列の画素マスクパターンの分変化する量）ずつステップ移動していく。 そして、５’ｔｈ ｓｈｏｔが行われる際（４’ｔｈ ｓｈｏｔ後の被露光基板３のステップ移動の際）およびそれ以降は、後述する露光工程の終期になるまで、遮光ブレード９を非遮光位置に退避させる。したがって、５’ｔｈ ｓｈｏｔからは、すべての画素マスクパターン列１Ｌ〜５Ｌに対応した画素パターン列１Ｌ’〜５Ｌ’が露光されていく。
【００７０】
これにより、１’ｓｔ ｓｈｏｔで露光された、画素マスクパターン列５Ｌに対応した画素パターン列５Ｌ’の位置から実際の被露光基板３への露光を開始させることができる。したがって、１’ｓｔ ｓｈｏｔの前に、被露光基板３を、図３（Ａ）および図５（Ａ）での画素パターン露光領域のうち最も左端の露光開始位置（図３（Ａ）において画素パターン列１Ｌ’が位置する箇所）に画素マスクパターン列５Ｌからの露光光が投射されるように初期位置設定をしておくことにより、画素パターン露光領域における露光開始位置から適正な露光光量で画素パターン列を露光していくことができる。
【００７１】
また、図３（Ｂ）には、一連の露光工程の終期の様子を示している。最後のｓｈｏｔであるｍ’ｔｈ ｓｈｏｔを含む５回の露光を行う終期においても、被露光基板３には画素パターン列が露光されていく。しかし、適正な露光光量が得られるのは、ｍ’ｔｈ ｓｈｏｔで露光される画素パターン列のうち画素マスクパターン列１Ｌに対応した画素パターン列１Ｌ’までである。
【００７２】
このため、終期においては、もう１つの遮光ブレード９ｂを被露光基板３と同期させて、該基板３のステップ移動方向と同方向に、画素マスクパターン１列からの露光光を遮断する移動量ずつステップ移動させて、露光領域の制限をする。
【００７３】
図５（Ｂ）には、この露光工程の終期における遮光ブレード９ｂによる露光領域の制限と被露光基板３に実際に露光される画素パターンとの関係を模式的に示している。この図においても、上図が固定されたマスク４上の画像マスクパターンを、下図が図中左側にステップ移動する被露光基板３上での画素パターンの露光の様子を示している。
【００７４】
また、上図において、ハッチングした部分は遮光ブレード９ｂによってマスク４から投射レンズ２に向かう露光光が遮られていることを示す。また、下図において点線で上下に仕切った各マス目のうち上側が今回露光される画素パターン列を、下側が前回露光された画素パターン列を示している。
【００７５】
露光工程の終期においては、遮光ブレード９ｂを、ｍ−４’ｔｈ ｓｈｏｔが行われるまでは非遮光位置に退避させておき、ｍ−４’ｔｈ ｓｈｏｔ後の被露光基板３のステップ移動とともに、画素マスクパターン列５Ｌからの露光光を遮断して画素マスクパターン列１Ｌ〜４Ｌからの露光光のみを投影レンズ２に入射させる位置にステップ移動させる。これにより、次に行われるｍ−３’ｔｈ ｓｈｏｔでは、画素マスクパターン列１Ｌ〜４Ｌに対応する画素パターン１Ｌ’〜４Ｌ’のみが露光されることになる。
【００７６】
そして、これ以降、遮光ブレード９ｂを、被露光基板３のステップ移動が行われるごとに、画素マスクパターン列４Ｌ，５Ｌからの露光光を遮断して画素パターン列Ｌ１’〜Ｌ３’のみを露光させる位置（ｍ−２’ｔｈ ｓｈｏｔ時）、画素マスクパターン列３Ｌ〜５Ｌからの露光光を遮断して画素パターン列１Ｌ’，２Ｌ’のみを露光させる位置（ｍ−１’ｔｈ ｓｈｏｔ時）、画素マスクパターン列２Ｌ〜５Ｌからの露光光を遮断して画素パターン列１Ｌ’のみを露光させる位置（ｍ’ｔｈ ｓｈｏｔ時）へと順次移動させていく。
【００７７】
これにより、ｍ’ｔｈ ｓｈｏｔで露光される、画素マスクパターン列１Ｌに対応した画素パターン列１Ｌ’までで実際の被露光基板３への適正光量での露光を終了させることができる。
【００７８】
このように、一連の繰り返し露光の初期と終期において、遮光ブレード９ａ，９ｂで露光領域の制限を行うことにより、被露光基板３における画素パターン露光領域の全域において、適正な露光光量で画素パターンを露光することができる。
【００７９】
また、本実施形態では、マスク４からの露光光を遮る遮光ブレード９ａ，９ｂを用いて露光領域の制限をした例を挙げたが、該遮光ブレードと同等の機能を、照明光学系７内に設けられ、マスク４への照明光の照射領域を決定する制限スリット板５５に持たせてもよい。この場合、遮光ブレード９ａ，９ｂを用いた場合に比べて、装置の構成を簡素化することができるとともに、マスク４と遮光ブレード９ａ，９ｂとの間に必要であった物理的空間が不要となるため、像形成上の利点も有する。
【００８０】
なお、遮光ブレード９ａ，９ｂは、露光領域を制限する遮光位置、すなわちマスク４からの露光光の一部が照射される位置に配置されているため、遮光ブレード９上に光量計測用の検出素子を設けることにより、露光光束の基板移動方向での光量分布の計測をすることができ、光源５６の状況のチェックや適正露光時間の演算を行うためのデータを取得できる。
【００８１】
ここでは、画素パターンの露光に関してのみ説明したが、ドライバーパターンについても同様に適正露光光量での露光が行われる。また、ゲート線パターンについても、各ｓｈｏｔで、画素パターン列の１ピッチ分の長さずつずれるようにして、連続したパターンとして適正露光光量での露光が行われる。
【００８２】
以上のようにして、被露光基板３に対するマスク４を用いたすべての画素パターン（不連続周期パターン）、ドライバーパターン（不連続周期パターン）およびゲート線パターン（連続パターン）の適正露光光量での露光が、一連の露光工程のみで完結する。
【００８３】
図６には、上記一連の露光工程における遮光ブレード９ａ，９ｂの移動（ブレードステージ１０の駆動）、露光光の投射（光源５６の発光）および被露光基板３の移動（基板ステージ５の駆動）のタイミングを示している。マスク４は、各マスクパターンが照明光の照射領域内に含まれる位置に固定されている。
【００８４】
この図に示すように、まず、被露光基板３が前述した初期位置に移動するとともに、遮光ブレード９ａも画素マスクパターン列１Ｌ〜４Ｌからの露光光を遮光する初期位置に移動する。この後、露光光の投射であるｓｈｏｔ（露光）と被露光基板３のステップ移動とが交互に行われていく。
【００８５】
また、露光工程の初期と終期においては、適正な露光光量を得るために、遮光ブレード９ａ，９ｂが、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、被露光基板３とともにステップ移動する。そして、基板３および遮光ブレード９ａ，９ｂが停止した時点でｓｈｏｔ（露光）が行われる。
【００８６】
図７には、上記一連の露光工程における制御回路の動作フローチャートを示している。以下、図１を併せ用いて該動作フローチャートについて説明する。
【００８７】
ステップＳ１では、制御回路は、基板ステージ５およびブレードステージ１０を駆動して、被露光基板３および遮光ブレード９ａを上述したそれぞれの初期位置に移動させる。これにより、露光工程が開始される。
【００８８】
次に、ステップＳ２では、ｓｈｏｔ（露光）を行う。このとき、制御回路はｓｈｏｔの回数のカウント値を１インクリメントする。
【００８９】
次に、ステップＳ３では、制御回路は、ｓｈｏｔ回数のカウント値からステップＳ２でのｓｈｏｔが５回目（５’ｔｈ）以上のものか否かを判別し、５回目に達しないときはステップＳ４に進み、被露光基板３と遮光ブレード９ａを図５（Ａ）にて説明したようにステップ移動させる。そして、ステップＳ２に戻り、再びｓｈｏｔ（露光）を行う。
【００９０】
一方、ステップＳ３において、ステップＳ２でのｓｈｏｔが５回目（５’ｔｈ）以上のものであると判別したときは、ステップＳ５に進み、ステップＳ２でのｓｈｏｔがｍ−４回目（ｍ−４’ｔｈ）以上のものであるか否かを判別する。ここで、ｍは被露光基板３にマスク４を用いてすべての回路パターンを露光するために要する全露光回数（ｓｈｏｔ回数）であり、予めユーザー等により入力設定される。
【００９１】
ステップＳ５において、まだｍ−４回目（ｍ−４’ｔｈ）のｓｈｏｔに達していないと判別したときは、制御回路は、ステップＳ６に進み、被露光基板３のみをステップ移動させた後、ステップＳ２に戻り、再びｓｈｏｔ（露光）を行う。
【００９２】
また、ステップＳ５において、ステップＳ２でのｓｈｏｔがｍ−４回目（ｍ−４’ｔｈ）以上のものであると判別したときは、制御回路は、ステップＳ７に進み、ステップＳ２でのｓｈｏｔが最終回（ｍ’ｔｈ）のものであるか否かを判別する。そして、最終回（ｍ’ｔｈ）のものでないと判別したときは、ステップＳ８に進み、被露光基板３と遮光ブレード９ｂを図５（Ｂ）にて説明したようにステップ移動させる。
【００９３】
ここで、ステップＳ３からステップＳ４にフローが流れている間は、図５（Ａ）に示すように遮光ブレード９ａによる露光領域のステップ的な制限が行われる。また、ステップＳ３からステップＳ８にフローが流れている間は、図５（Ｂ）に示すように遮光ブレード９ｂによる露光領域のステップ的な制限が行われる。
【００９４】
また、ステップＳ７において、ステップＳ２でのｓｈｏｔが最終回（ｍ’ｔｈ）のものであると判別したときは、本フロー（すなわち、露光工程）を終了する。
【００９５】
本実施形態によれば、被露光基板３のステップ移動とパターンの重ね露光との組み合わせによって、小型のマスク４を用いながらも大型の被露光基板３への適正露光を実現することができる。また、上記ステップ移動とパターンの重ね露光との組み合わせにより、照明系７の光源５６の高出力化、投影レンズ２の透過率（反射率）の改善、基板３に塗布されるフォトレジストの高感度化の要求度が緩和されるので、所謂フラッシュオンザフライが可能になり、スループットが向上する。この場合、基板ステージ５には、駆動の滑らかさと安定性とが求められる。
【００９６】
なお、上記の露光工程の後、図８（Ａ）に示す、タブマスクパターン３４ｄのみを有する２つのマスク３４を用いて、被露光基板３における画像パターン露光領域の外周のうち該被露光基板３のステップ移動方向に対して直交する方向の両側にタブパターンを露光する。なお、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）におけるＢ部を拡大して示している。この際、後述する実施形態２でのタブパターンの露光時のように、被露光基板３のステップ移動に伴って（同期して）マスク３４（マスクステージ）もステップ移動させ、タブパターンを重ね露光するとよい。
【００９７】
また、不図示の他のマスク（例えば、５列のゲート線マスクパターンを有するマスク）を用いて各画素パターン列に沿った（縦の）ゲート線パターンを、マスク４を用いての露光時のように、被露光基板３をステップ移動させながら露光する。
【００９８】
これにより、最終的に図９（Ａ）に示すように、行列状に配置された画素パターン３ａと、縦横に格子状に配置されたゲート線パターン３ｂとが露光され、かつ画像パターン露光領域の外周にドライバーパターン３ｃとタブパターン３ｄが露光された被露光基板３を得ることができる。なお、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）におけるＢ部を拡大して示している。
【００９９】
（実施形態２）
図１０（Ａ）には、実施形態１で説明したマスクと同様に、画素マスクパターン１４ａ、ゲート線マスクパターン１４ｂおよびドライバーマスクパターン１４ｃを有するとともに、被露光基板３に、単独パターンとしてのタブパターン（各ゲート線パターンへの配線パターン）を露光するためのタブマスクパターン（第３のマスクパターン）１４ｄをも有するマスク１４を示している。なお、図１０（Ｂ）には、図１０（Ａ）におけるＢ部を拡大して示している。
【０１００】
また、本実施形態では、タブマスクパターン１４ｄは画素マスクパターン１４ａのピッチＰの２倍の幅を有するように設定されている。ここでは、画素マスクパターン列１Ｌ側のタブマスクパターンを第１のタブマスクパターンと、画素マスクパターン列５Ｌ側の左側のタブマスクパターンを第２のタブマスクパターンと称する。
【０１０１】
さらに、本実施形態で用いるマスク１４には、マスクパターンが形成されている部分の外側の領域は遮光処理が施されており、後述する露光工程の初期と終期において上記領域を通した露光光の投射レンズ２側への漏れを防止している。
【０１０２】
また、以下の説明において、実施形態１の液晶基板露光装置と共通する構成要素には、実施形態１と同符号を付す。
【０１０３】
上述した実施形態１では、露光工程の最初から最後までマスク４を固定しておき、被露光基板３をステップ移動させるとともに、露光工程の初期と終期に遮光ブレード９ａ，９ｂを基板３と同期させてステップ移動させる場合について説明したが、本実施形態では、露光工程の初期と終期は被露光基板３のステップ移動に同期させてマスク１４をステップ移動させ、遮光ブレード９ａ，９ｂを用いない。
【０１０４】
また、本実施形態では、マスク１４に対して、画素マスクパターン１４ａのピッチの５倍に対応する幅の照明光学系７からの照明領域が規定されている。この照明領域の規定は、図１に示した照明光学系７内の制限スリット板５５によって行われる。
【０１０５】
図１１には、露光工程の終期において、画素パターンの露光に続いてタブパターンの露光を行う様子を示している。本実施形態では、露光工程の終期であるｍ−５’ｔｈ ｓｈｏｔからｍ’ｔｈ ｓｈｏｔまでを、マスク１４と被露光基板３とを同期させて同じ方向にステップ移動させた後に行うことにより、画素パターン（およびゲート線パターン、ドライバーパターン）とともにタブパターンを露光する。
【０１０６】
なお、図１１には示していないが、露光工程の初期においては、１’ｓｔ ｓｈｏｔの後の２’ｎｄ ｓｈｏｔから６’ｔｈ ｓｈｏｔまでを、マスク１４と被露光基板３とを同期させて同じ方向にステップ移動させた後に行うことにより、タブパターンと、画素パターン（およびゲート線パターン、ドライバーパターン）とを露光する。
【０１０７】
図１２および図１３には、露光工程の初期および終期におけるマスク１４のステップ移動と被露光基板３のステップ移動の様子および実際に露光される画素パターン列を模式的に示している。
【０１０８】
これらの図において、上図がマスク１４上の画像マスクパターンおよびタブマスクパターン（第１のタブマスクパターンおよび第２のタブマスクパターン）を、下図が図中左側にステップ移動する被露光基板３上での画素パターンおよびタブパターンの露光の様子を示している。
【０１０９】
なお、マスク１４において、第１のタブマスクパターンは上述したように２×Ｐの幅を有するが、このうち画素マスクパターン列１Ｌから遠い側（外側）の幅Ｐの部分をＴａ１とし、近い側（内側）の幅Ｐの部分をＴａ２とする。また、第２のタブマスクパターンも同様に２×Ｐの幅を有し、このうち画素マスクパターン列５Ｌに近い側（内側）の幅Ｐの部分をＴｂ１とし、遠い側（外側）の幅Ｐの部分をＴｂ２とする。
【０１１０】
また、上図において、ハッチングした部分は露光領域外であることを示す。また、下図において点線で上下に仕切った各マス目のうち上側が今回露光される画素パターン列又はタブパターンを、下側が前回露光された画素パターン列又はタブパターンを示している。
【０１１１】
図１２に示すように、本実施形態においては、実施形態１と同様に、被露光基板３が前述した初期位置に移動した後、露光光の投射（露光）と被露光基板３のステップ移動とが交互に行われていく。
【０１１２】
但し、本実施形態では、被露光基板３を初期位置に移動させるのと同時に、マスク１４を、第１のタブマスクパターンの外側部分Ｔａ１の像が被露光基板３の露光開始位置に投影される初期位置まで移動させる。
【０１１３】
この後、１’ｓｔ ｓｈｏｔ（露光）が行われる。この１’ｓｔ ｓｈｏｔにより、被露光基板３には、第１のタブマスクパターンの外側部分Ｔａ１に対応するタブパターンＴａ１’が露光される。
【０１１４】
次に、被露光基板３とマスク１４とを同じ方向にステップ移動させる。被露光基板３のステップ移動量は実施形態１にて説明したのと同様である。また、マスク１４のステップ移動量は、画素マスクパターン列の１ピッチ（画素マスクパターン列のｎ倍）であり、マスク像を等倍投影する本実施形態では、被露光基板３のステップ移動量と同じになる。
【０１１５】
そして、２’ｎｄ ｓｈｏｔが行われる。被露光基板３と同期してマスク１４がステップ移動した後の２’ｎｄ ｓｈｏｔにおいては、第１のタブマスクパターンの外側部分Ｔａ１に対応したパターンＴａ１’が１’ｓｔ ｓｈｏｔで露光されたパターンＴａ１’上に重ね露光されるとともに、その右側に第１のタブマスクパターンの内側部分Ｔａ２に対応するパターンＴａ２’が露光される。
【０１１６】
次に、被露光基板３とマスク１４とを同じ方向にステップ移動させた後、３’ｒｄ ｓｈｏｔが行われる。３’ｒｄ ｓｈｏｔにおいては、第１のタブマスクパターンの外側部分Ｔａ１に対応したパターンＴａ１’が１’ｓｔおよび２’ｎｄ ｓｈｏｔで露光されたパターンＴａ１’上に重ね露光されるとともに、第１のタブマスクパターンの内側部分Ｔａ２に対応したパターンＴａ２’が２’ｎｄ ｓｈｏｔで露光されたパターンＴａ２’上に重ね露光される。また、パターンＴａ２’の右側には、画素マスクパターン列１Ｌに対応した画素パターン列１Ｌ’が新たに露光される。なお、画素パターン列が露光される際には、それに対応する画素マスクパターン列とともに照明領域（露光領域）に入ったゲート線パターンやドライバーパターンも同時に露光される。
【０１１７】
これ以後、５’ｔｈ ｓｈｏｔまで、同様にして被露光基板３とマスク１４とのステップ移動と露光とを繰り返し、第１のタブマスクパターンの外側部分Ｔａ１が露光領域の最も左側に達すると、この第１のタブマスクパターンの外側部分Ｔａ１対応したパターンＴａ１’の５回の重ね露光が終了する。この時点で、第１のタブマスクパターンの内側部分Ｔａ２に対応するパターンＴａ２’の重ね露光回数は４回、画素パターン列１Ｌ’の重ね露光回数は３回、画素パターン列２Ｌ’の重ね露光回数は２回、画素パターン列３Ｌ’の露光回数は１回となっている。
【０１１８】
さらに、６’ｔｈ ｓｈｏｔおよび７’ｔｈ ｓｈｏｔもそれぞれ被露光基板３とマスク１４とのステップ移動の後に行われる。６’ｔｈ，７’ｔｈ ｓｈｏｔでは、第１のタブマスクパターンの外側部分Ｔａ１は照明領域（露光領域）から外れているので、パターンＴａ１’が５回を越えて重ね露光されることはない。また、６’ｔｈ ｓｈｏｔで５回の重ね露光回数に達したパターンＴａ２’は７’ｔｈ ｓｈｏｔでは、第１のタブマスクパターンの内側部分Ｔａ２が照明領域から外れることにより露光されない。
【０１１９】
７’ｔｈ ｓｈｏｔが終了した段階で、マスク１４上の照明領域（露光領域）内には画素マスクパターン列１Ｌ〜５Ｌが存在することになる。
【０１２０】
そして、７’ｔｈ ｓｈｏｔが終了した後はマスク１４を停止（固定）させておき、被露光基板３のみをこれまでと同様にステップ移動させて露光を続ける。これにより、画素マスクパターン列１Ｌ〜４Ｌの像（１Ｌ’〜４Ｌ’）が先に露光された画素パターン列のいずれかに重ね露光されていき、また露光領域の最も右側の部分に新たに画素マスクパターン列５Ｌの像（５Ｌ’）が露光されていく。なお、マスク１４が停止した後は、先に露光された画素パターン列に対して、これに対応する画素マスクパターン列とは異なる画素マスクパターン列の像が重ね露光されていくが、画素マスクパターン列はすべて同形状であるため問題はない。
【０１２１】
次に、図１３を用いて露光工程の終期について説明する。被露光基板３のみをステップ移動させてｍ−６’ｔｈ ｓｈｏｔを行った時点では、基板３上には露光領域の左側から５回、４回、３回、２回の重ね露光がなされた画素パターン列と、１回の露光がなされた画素パターン列とが存在する。
【０１２２】
次に、初期と同様に、被露光基板３と同期させたマスク１４のステップ移動を再開する。これにより、マスク１４上の照明領域（露光領域）には、画素マスクパターン列２Ｌ〜５Ｌと第２のタブマスクパターンの内側部分Ｔｂ１とが存在することになる。このため、この状態でｍ−５’ｔｈ ｓｈｏｔを行うと、基板３上では、前回露光された画素パターン列２Ｌ’〜５Ｌ’上にそれぞれ、画素パターン列２Ｌ’〜５Ｌ’が重ね露光されるとともに、第２のタブマスクパターンの内側部分Ｔｂ１に対応したパターンＴｂ１’が露光される。
【０１２３】
さらに、ｍ−５’ｔｈ ｓｈｏｔの後、再び被露光基板３とマスク１４とを同期させて同じ方向にステップ移動させてｍ−４’ｔｈ ｓｈｏｔを行うと、基板３上では、前回露光された画素パターン列３Ｌ’〜５Ｌ’およびパターンＴｂ１’上にそれぞれ、画素パターン列３Ｌ’〜５Ｌ’およびパターンＴｂ１’が重ね露光されるとともに、第２のタブマスクパターンの外側部分Ｔｂ２に対応したパターンＴｂ２’が露光される。
【０１２４】
そしてこの後、最後のｍ’ｔｈ ｓｈｏｔまで、初期と同様に被露光基板３とマスク１４とをステップ移動させた後にｓｈｏｔが行われることにより、ｍ−２’ｔｈ ｓｈｏｔの時点で最後の画素パターン列（５Ｌ’）の５回の重ね露光が終了し、さらにその後、第２のタブマスクパターンＴｂ１，Ｔｂ２に対応するタブパターンＴｂ１，Ｔｂ２の５回の重ね露光も終了する。これにより、基板３上に露光されたすべてのパターンについて適正な露光光量が得られる。
【０１２５】
以上のようにして、被露光基板３に対するマスク１４を用いたすべての画素パターン（不連続周期パターン）、ドライバーパターン（不連続周期パターン）、ゲート線パターン（連続パターン）およびタブパターン（単独パターン）の適正露光光量での露光が、一連の露光工程のみで完結する。
【０１２６】
図１４には、上記一連の露光工程における露光光の投射（光源５６の発光）、マスク１４の移動（マスクステージ１の駆動）および被露光基板３の移動（基板ステージ５の駆動）のタイミングを示している。
【０１２７】
この図に示すように、まず、被露光基板３が前述した初期位置に移動するとともに、マスク１４も第１のタブマスクパターンＴａ１のみが照明領域（露光領域）に入る初期位置に移動する。この後、露光工程の初期まで、図１２にて説明したように、露光光の投射であるｓｈｏｔ（露光）と被露光基板３およびマスク１４のステップ移動とが交互に行われていく。
【０１２８】
この後は、ｓｈｏｔ（露光）と被露光基板３のステップ移動とが交互に行われていく。
【０１２９】
そして、露光工程の終期に入ると、再び露光と被露光基板３およびマスク１４のステップ移動とが交互に行われていく。
【０１３０】
図１４には、上記一連の露光工程における制御回路の動作フローチャートを示している。以下、図１を併せ用いて該動作フローチャートについて説明する。
【０１３１】
まずステップＳ１１では、制御回路は、基板ステージ５およびマスクステージ１を駆動して、被露光基板３およびマスク１４を上述した初期位置に移動させる。これにより、露光工程が開始される。
【０１３２】
次に、ステップＳ１２では、ｓｈｏｔ（露光）を行う。このとき、制御回路はｓｈｏｔの回数のカウント値を１インクリメントする。
【０１３３】
次に、ステップＳ１３では、制御回路は、ｓｈｏｔ回数のカウント値からステップＳ１２でのｓｈｏｔが７回目（７’ｔｈ）以上のものか否かを判別し、７回目に達しないときはステップＳ１４に進み、被露光基板３とマスク４を同期ステップ移動させる。そして、ステップＳ１２に戻り、再びｓｈｏｔ（露光）を行う。
【０１３４】
一方、ステップＳ１３において、ステップＳ１２でのｓｈｏｔが７回目（７’ｔｈ）以上のものであると判別したときは、ステップＳ１５に進み、ステップＳ１２でのｓｈｏｔがｍ−６回目（ｍ−６’ｔｈ）以上のものであるか否かを判別する。ｍ−６回目以上のものでないときは、ステップＳ１６に進み、被露光基板３のみをステップ移動させ、マスク１４は停止させる。そして、ステップＳ１２に戻り、再びｓｈｏｔ（露光）を行う。
【０１３５】
また、ステップＳ１５において、ステップＳ１２でのｓｈｏｔがｍ−６回目（ｍ−６’ｔｈ）以上のものであると判別したときは、ステップＳ１７に進み、ステップＳ１２でのｓｈｏｔが最終回（ｍ’ｔｈ）のものであるか否かを判別する。ここで、ｍは被露光基板３にマスク１４を用いてすべての回路パターンを露光するために要する全露光回数（ｓｈｏｔ回数）であり、予めユーザー等により入力設定される。
【０１３６】
ステップＳ１７において、まだ最終回（ｍ’ｔｈ）のｓｈｏｔに達していないと判別したときは、制御回路は、ステップＳ１８に進み、被露光基板３とマスク１４の同期ステップ移動させた後、ステップＳ１２に戻り、再びｓｈｏｔ（露光）を行う。
【０１３７】
また、ステップＳ１７において、ステップＳ１２でのｓｈｏｔが最終回（ｍ’ｔｈ）のものであると判別したときは、制御回路は、本フロー（すなわち、露光工程）を終了する。
【０１３８】
本実施形態によれば、実施形態１と同様に、被露光基板３のステップ移動とパターンの重ね露光との組み合わせによって、小型のマスク１４を用いながらも大型の被露光基板３への適正露光を実現することができる。また、上記ステップ移動とパターンの重ね露光との組み合わせにより、照明系７の光源５６の高出力化、投影レンズ２の透過率（反射率）の改善、基板３に塗布されるフォトレジストの高感度化の要求度が緩和されるので、所謂フラッシュオンザフライが可能になり、スループットが向上する。この場合、基板ステージ５には、駆動の滑らかさと安定性とが求められる。
【０１３９】
さらに、本実施形態によれば、不連続周期パターン（画素パターン，ドライバーパターン）および連続パターン（ゲート線パターン）の露光と、単独パターン（タブパターン）の露光とを一連の露光工程で行うことができる。
【０１４０】
なお、上記の露光工程の後、不図示の他のマスク（例えば、５列のゲート線マスクパターンを有するマスク）を用いて各画素パターン列に沿った（縦の）ゲート線パターンを、実施形態１でマスク４を用いての露光時のように、被露光基板３をステップ移動させながら露光する。
【０１４１】
これにより、最終的に図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、行列状に配置された画素パターン３ａと、縦横に格子状に配置されたゲート線パターン３ｂとが露光され、かつ画像パターン露光領域の外周にドライバーパターン３ｃとタブパターン３ｄが露光された被露光基板３を得ることができる。
【０１４２】
なお、本実施形態では、マスク１４におけるマスクパターンが形成されている部分の外側の領域を遮光処理して、露光工程の初期と終期において上記領域を通した露光光の漏れを防止するようにしたが、この場合、該遮光領域を設ける分、マスク１４を大きくする必要がある。そこで、遮光ブレード９ａ，９ｂを用いてマスクパターン部分の外側の領域からの露光光の漏れを防止するようにしてもよい。
【０１４３】
すなわち、初期のうち図１２に示す１’ｓｔ ｓｈｏｔに先だって、第１のタブマスクパターンの外側部分Ｔ１ａと露光領域の左端との間にできる領域を通った露光光を遮る位置に遮光ブレード９ａを移動させておき、２’ｎｄ〜４’ｔｈｓｈｏｔが終わるごとに遮光ブレード９ａをステップ移動させて、該領域からの露光光の漏れを防止する。ここで、遮光ブレード９ａをステップ移動量は、マスク１４のステップ移動量に対応した量であり、被露光基板３への光投射領域がｎ（本実施形態では１）列のマスクパターンの分変化する量である。
【０１４４】
また、終期のうち図１３に示すｍ−４’ｔｈ〜ｍ−１’ｔｈ ｓｈｏｔごとに、第２のタブマスクパターンの外側部分Ｔ２ｂと露光領域の右端との間にできる領域を通った露光光を遮る位置に遮光ブレード９ｂを上記と同じ量ステップ移動させて、該領域からの露光光の漏れを防止する。
【０１４５】
これにより、マスクに遮光処理した部分を設ける必要がなくなるため、マスクをより小さくすることができる。なお、同様の機能を制限スリット板５５に持たせてもよい。
【０１４６】
なお、上記実施形態１，２で説明したマスクは例に過ぎず、画像マスクパターンの列数や各列に含まれる画素数、ゲート線パターンやタブマスクパターンの数や形状等は実施形態１，２で説明したものに限られない。
【０１４７】
（実施形態３）
次に、上記各実施形態で説明した投影露光装置を用いた液晶ディスプレイパネル（半導体デバイス）の製造方法の実施形態について説明する。
【０１４８】
図１６には、液晶ディスプレイパネルの製造のフローチャートを示している。本実施形態において、ステップＳ１０１（アレイ設計工程）では、液晶アレイの回路設計を行う。ステップＳ１０２（マスク製造工程）では、設計した回路に対応するマスクパターンを有するマスクを製作する。
【０１４９】
一方、ステップＳ１０３（基板製造工程）では、被露光基板としてのガラス基板を製造する。ステップＳ１０４（アレイ製造工程）は所謂「前工程」と呼ばれ、ステップ２で用意したマスクを用い、リソグラフィ技術によってガラス基板上に実際のアレイ回路を形成する。
【０１５０】
このステップＳ１０４において、上記実施形態１，２にて説明した露光工程が行われる。すなわち、本実施形態におけるガラス基板の製造方法は、マスクを用意する工程（ステップＳ１０１〜１０２）と、該マスクを用いた、実施形態１，２に示した露光工程（ステップＳ１０４）とを含む。このステップＳ１０４のアレイ製造工程についてはさらに詳しく後述する。
【０１５１】
次のステップＳ１０５（パネル製造工程）は所謂「後工程」と呼ばれ、ステップＳ１０４で製造された回路パターン露光済みのガラス基板と、別の工程（ステップＳ１０９）で製造されたカラーフィルタとが貼り合わされて周辺部が封止され、間に液晶が注入される工程である。これにより液晶ディスプレイパネルの本体が作られる。
【０１５２】
ステップＳ１０６（モジュール製造工程）では、ステップＳ１０５にて製造された液晶ディスプレイパネルの本体に対して、タブやバックライト等の組み付けがなされ、液晶ディスプレイパネルモジュールが製造される。そして、ステップＳ１０７（検査工程）では、エージングが加えられた液晶ディスプレイパネルモジュールの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査が行われる。こうした工程を経て、液晶ディスプレイパネルが完成し、これが、ステップＳ１０８で出荷される。
【０１５３】
図１７には、上記ステップＳ１０４のアレイ製造工程を詳細に説明するフローチャートである。まず、ステップＳ１１１（薄膜形成前洗浄）では、ガラス基板の表面に薄膜を形成するための前処理として、洗浄工程を実行する。
【０１５４】
次に、ステップＳ１１２（薄膜形成工程）では、ＰＣＶＤ法によってガラス基板の表面に薄膜を形成する。次に、ステップＳ１１３（レジスト塗布工程）では、ガラス基板の表面に所望のフォトレジストを塗布し、ベーキングする。
【０１５５】
そして、ステップＳ１１４（露光工程）では、実施形態１，２にて説明した液晶基板露光装置およびマスクを用いて、アレイ回路パターンをガラス基板（フォトレジスト）上に露光する。
【０１５６】
ステップＳ１１５（現像工程）では、ガラス基板上に露光した回路パターンを現像する。次に、ステップＳ１１６（エッチング工程）では、現像したフォトレジスト以外の部分をエッチングにより削り取る。さらに、ステップＳ１１７（レジスト剥離工程）では、エッチングが済んで不要となったフォトレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによって、ガラス基板上に多重に回路パターンが形成される。そして、ステップＳ１１８において、回路パターンが形成されたガラス基板の検査、修正等が行われ、完成したガラス基板（アレイ基板）として図１２のステップＳ１０５であるパネル製造工程に用いられる。
【０１５７】
本実施形態の製造方法を用いれば、高精度な液晶ディスプレイパネルを容易に製造することができる。
【０１５８】
（実施形態４）
以下、上記実施形態１，２に示した液晶基板露光装置に用いることができるマスクについて例を挙げる。
【０１５９】
図１８（Ａ）には、実施形態４としてのマスク２４を示している。このマスク２４は、実施形態２の図９（Ａ）にて説明したマスク１４からドライバーパターン１４ｃを除いたものに相当する。すなわち、マスク２４は、５列の画素マスクパターン２４ａと、ゲート線マスクパターン２４ｂと、画素マスクパターン２４ａの列が並ぶ方向（図中の左右方向）の両側に形成されたタブマスクパターン２４ｃとを有する。なお、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）におけるＢ部を拡大して示している。
【０１６０】
このマスク２４を用いて実施形態２と同様の露光工程を被露光基板に対して行い、さらに図８（Ａ），（Ｂ）に示した、タブマスクパターン３４ｄのみを有する２つのマスク３４を用いて（但し、マスク３４の配置方向は図８（Ａ）に示す配置方向に対して直交する方向となる）、上記被露光基板における画像パターン露光領域の外周のうち、マスク２４ではタブパターンが露光されなかった部分（被露光基板のステップ移動方向に対し直交する方向の両側）にタブパターンを露光する。
【０１６１】
また、不図示の他のマスク（例えば、５列のゲート線マスクパターンを有するマスク）を用いて各画素パターン列に沿った（縦の）ゲート線パターンを、実施形態１にてマスク４を用いた露光と同様に、被露光基板３をステップ移動させながら露光する。
【０１６２】
これにより、最終的に図１９（Ａ）に示すように、行列状に配置された画素パターン３ａと、縦横に格子状に配置されたゲート線パターン３ｂとが露光され、かつ画像パターン露光領域の外周にタブパターン３ｄが露光された被露光基板３を得ることができる。なお、図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）におけるＢ部を拡大して示している。
【０１６３】
（実施形態５）
図２０（Ａ）には、実施形態５としてのマスク４４を示している。このマスク４４は、実施形態１の図２（Ａ）にて説明したマスク４からドライバーパターン４ｃを除いたものに相当する。すなわち、マスク４４は、５列の画素マスクパターン４４ａのみを有する。なお、図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）におけるＢ部を拡大して示している。
【０１６４】
このマスク４４を用いて実施形態１と同様の露光工程を被露光基板に対して行い、さらに図２１（Ａ）に示す、４方にタブマスクパターン５４ｄのみを有する枠形状のマスク５４を用いて、上記被露光基板上の画像パターンの露光領域の外周にタブパターンを露光する。
【０１６５】
また、不図示の他のマスク（例えば、５列のゲート線マスクパターンを有するマスク）を用いて各画素パターン列に沿った（縦の）ゲート線パターンを、実施形態１でのマスク４を用いた露光と同様に、被露光基板３をステップ移動させながら露光する。
【０１６６】
これにより、最終的に図１９（Ａ），（Ｂ）に示すように、行列状に配置された画素パターン３ａと、縦横に格子状に配置されたゲート線パターン３ｂとが露光され、かつ画像パターン露光領域の外周にタブパターン３ｄが露光された被露光基板３を得ることができる。
【０１６７】
以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するために記載されたものではない。従って、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物を含む趣旨である。
【０１６８】
例えば、上述した実施形態においては、レンズプロジェクション方式の等倍走査型露光装置について説明したが、本発明は、円弧状の照明光束でマスクを照明する露光装置に適用することができる。例えば、投影系として、ミラープロジェクション方式の光学系を有するスキャン方式の投影露光装置に適用することもできる。
【０１６９】
また、露光用照明光（すなわち、光源５６からの光線）としては、水銀ランプから射出される輝線（例えば、ｇ線、ｉ線）、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（波長１５７ｎｍ）、Ａｒ２レーザ（波長１２６ｎｍ）又はＹＡＧレーザなどの高調波のいずれを使用してもよい。
【０１７０】
さらに、上記実施形態では、特に液晶ディスプレイパネル用基板に好適な露光技術として説明したが、本発明は、液晶ディスプレイパネルだけでなく、各種半導体素子、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤなど）の製造に用いられる露光技術として、さらには、レチクルやマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光技術にも本発明を適用できる。
【０１７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、マスクを必要最小限の大きさにすることができるので、マスクの自重変形を防止でき、高解像力でしかも大型の被露光部材への投影露光を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１である液晶基板露光装置の要部概略図。
【図２】上記実施形態１の液晶基板露光装置に用いられる露光用マスクの説明図。
【図３】上記実施形態１の液晶基板露光装置による被露光基板へのパターン露光の概略説明図。
【図４】上記実施形態１の液晶基板露光装置に用いられる遮光ブレードの概略平面図。
【図５】上記実施形態１の液晶基板露光装置による被露光基板へのパターン露光（初期および終期）を説明する模式図。
【図６】上記実施形態１の液晶基板露光装置における動作タイミングを示す図。
【図７】上記実施形態１の液晶基板露光装置の動作を示すフローチャート。
【図８】上記実施形態１で用いられる他の露光用マスクの説明図。
【図９】上記実施形態１の液晶基板露光装置で露光された被露光基板の説明図。
【図１０】本発明の実施形態２である液晶基板露光装置に用いられる露光用マスクの説明図。
【図１１】上記実施形態２の液晶基板露光装置による被露光基板へのパターン露光の概略説明図。
【図１２】上記実施形態２の液晶基板露光装置による被露光基板へのパターン露光（初期）を説明する模式図。
【図１３】上記実施形態２の液晶基板露光装置による被露光基板へのパターン露光（終期）を説明する模式図。
【図１４】上記実施形態２の液晶基板露光装置における動作タイミングを示す図。
【図１５】上記実施形態２の液晶基板露光装置の動作を示すフローチャート。
【図１６】上記実施形態１，２の液晶基板露光装置を用いた露光工程を含む、本発明の実施形態３の液晶ディスプレイパネルの製造フローチャート。
【図１７】図１６における露光工程のフローチャート。
【図１８】本発明の実施形態４の液晶基板露光装置に用いられる露光用マスクの説明図。
【図１９】上記実施形態４の液晶基板露光装置により露光された被露光基板の説明図。
【図２０】本発明の実施形態５の液晶基板露光装置に用いられる露光用マスクの説明図。
【図２１】上記実施形態５で用いられる他の露光用マスクの説明図。
【図２２】従来の走査型露光装置の要部概略図。
【符号の説明】
１ マスクステージ
２ 投影レンズ
３ 被露光基板
４，１４，２４，３４，４４，５４ マスク
６ 基板ステージ
７ 照明系
８ 制御ボックス
９ 遮光ブレード
１０ ブレードステージ
Claims (20)
- 被露光部材に露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクを用いる投影露光装置であって、
前記マスクに光を照射する照明系と、
前記マスクからの光を前記被露光部材に投射する投影系と、
前記被露光部材を移動させる露光ステージと、
前記照明系から前記マスクへの光照射と前記被露光部材を前記露光パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、前記ｎは前記マスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる前記露光ステージのステップ駆動とを交互に行わせる制御手段と、
前記マスクを移動させるマスクステージとを有し、
前記制御手段は、前記露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における前記露光ステージのステップ駆動に伴って、前記マスクを前記マスクパターンの配列ピッチのｎ倍の量移動させる前記マスクステージのステップ駆動を行わせることを特徴とする投影露光装置。 - 前記被露光部材への光投射を行わせないように光を遮る遮光部材と、
前記遮光部材を移動させる遮光部材ステージとを有し、
前記制御手段は、前記露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における前記マスクステージのステップ駆動に伴って、前記遮光部材を前記被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる前記遮光部材ステージのステップ駆動を行うことを特徴とする請求項１に記載の投影露光装置。 - 被露光部材に露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクを用いる投影露光装置であって、
前記マスクに光を照射する照明系と、
前記照明系からの光を前記被露光部材に投射する投影系と、
前記被露光部材を移動させる露光ステージと、
前記照明系から前記マスクへの光照射と前記被露光部材を前記露光パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、前記ｎは前記マスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる前記露光ステージのステップ駆動とを交互に行わせる制御手段と、
前記複数列のマスクパターンのうち、一部のマスクパターンの列から前記被露光部材への光投射を行わせないように光を遮る遮光部材と、
前記遮光部材を移動させる遮光部材ステージとを有し、
前記制御手段は、前記露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における前記被露光ステージのステップ駆動に伴って、前記遮光部材を前記マスクからの前記被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる前記遮光部材ステージのステップ駆動を行うことを特徴とする投影露光装置。 - 前記被露光部材に、不連続パターンの列を繰り返し露光するための複数列の第１のマスクパターンと、連続パターンを露光するための第２のマスクパターンとが設けられているマスクを用いることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の投影露光装置。
- 前記被露光部材に、不連続パターンの列を繰り返し露光するための複数列の第１のマスクパターンと、連続パターンを露光するための第２のマスクパターンと、単独パターンを露光するための第３のマスクパターンとが設けられているマスクを用いることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の投影露光装置。
- 前記第３のマスクパターンが前記第１のマスクパターンの配列ピッチの自然数倍の幅を有するマスクを用いることを特徴とする請求項５に記載の投影露光装置。
- 被露光部材に露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクを用い、
前記マスクへの光照射による前記マスクからの前記被露光部材への光投射と前記被露光部材を前記露光パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、前記ｎは前記マスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる前記被露光部材のステップ移動とを交互に行い、
前記露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における前記被露光部材のステップ移動に伴って、前記マスクを前記マスクパターンの配列ピッチのｎ倍の量移動させる前記マスクのステップ移動を行わせることを特徴とする投影露光方法。 - 前記被露光部材への光投射を行わせないように光を遮る遮光部材を用い、
前記露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における前記マスクのステップ移動に伴って、前記遮光部材を前記被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる前記遮光部材のステップ移動を行うことを特徴とする請求項７に記載の投影露光方法。 - 被露光部材に露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクと、前記複数列のマスクパターンのうち一部のマスクパターンの列から前記被露光部材への光投射を行わせないように光を遮る遮光部材とを用い、
前記マスクへの光照射による前記マスクからの前記被露光部材への光投射と前記被露光部材を前記露光パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、前記ｎは前記マスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる前記被露光部材のステップ移動とを交互に行い、
前記露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における前記被露光部材のステップ移動に伴って、前記遮光部材を前記マスクからの前記被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる前記遮光部材のステップ移動を行うことを特徴とする投影露光方法。 - 前記被露光部材に、不連続パターンの列を繰り返し露光するための複数列の第１のマスクパターンと、連続パターンを露光するための第２のマスクパターンとが設けられているマスクを用いることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の投影露光方法。
- 前記被露光部材に、不連続パターンの列を繰り返し露光するための複数列の第１のマスクパターンと、連続パターンを露光するための第２のマスクパターンと、単独パターンを露光するための第３のマスクパターンとが設けられているマスクを用いることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の投影露光方法。
- 前記第３のマスクパターンが前記第１のマスクパターンの配列ピッチの自然数倍の幅を有するマスクを用いることを特徴とする請求項１１に記載の投影露光方法。
- 被露光部材に露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクを用意する工程と、
前記マスクへの光照射による前記マスクからの前記被露光部材への光投射と前記被露光部材を前記露光パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、前記ｎは前記マスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる前記被露光部材のステップ移動とを交互に行う露光工程とを含み、
前記露光工程において、前記露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における前記被露光部材のステップ移動に伴って、前記マスクを前記マスクパターンの配列ピッチのｎ倍の量移動させる前記マスクのステップ移動を行わせることを特徴とする被露光部材の製造方法。 - 前記被露光部材への光投射を行わせないように光を遮る遮光部材を用い、
前記露光工程において、前記露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における前記被露光部材のステップ移動に伴って、前記遮光部材を前記被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる前記遮光部材のステップ移動を行うことを特徴とする請求項１３に記載の被露光部材の製造方法。 - 被露光部材に露光パターンの列を繰り返し露光するための複数列のマスクパターンを有するマスクを用意する工程と、
前記マスクへの光照射による前記マスクからの前記被露光部材への光投射と前記被露光部材を前記露光パターンの配列ピッチのｎ倍（但し、前記ｎは前記マスクパターンの列数よりも小さい自然数）の量移動させる前記被露光部材のステップ移動とを交互に行う露光工程とを含み、
前記露光工程において、前記複数列のマスクパターンのうち一部のマスクパターンの列から前記被露光部材への光投射を行わせないように光を遮る遮光部材を用い、前記露光パターンの繰り返し露光の初期と終期における前記被露光部材のステップ移動に伴って、前記遮光部材を前記マスクからの前記被露光部材への光投射領域がｎ列のマスクパターンの分変化する量移動させる前記遮光部材のステップ移動を行うことを特徴とする被露光部材の製造方法。 - 前記マスクを用意する工程において、前記被露光部材に、不連続パターンの列を繰り返し露光するための複数列の第１のマスクパターンと、連続パターンを露光するための第２のマスクパターンとが設けられているマスクを用意することを特徴とする請求項１３から１５のいずれかに記載の被露光部材の製造方法。
- 前記マスクを用意する工程において、前記被露光部材に、不連続パターンの列を繰り返し露光するための複数列の第１のマスクパターンと、連続パターンを露光するための第２のマスクパターンと、単独パターンを露光するための第３のマスクパターンとが設けられているマスクを用意することを特徴とする請求項１１から１３のいずれかに記載の被露光部材の製造方法。
- 前記マスクを用意する工程において、前記第３のマスクパターンが前記第１のマスクパターンの配列ピッチの自然数倍の幅を有するマスクを用意することを特徴とする請求項１７に記載の被露光部材の製造方法。
- 請求項１３から１８のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする被露光部材。
- 請求項１９に記載の被露光部材を用いたことを特徴とする半導体デバイス。
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