JP5190609B2

JP5190609B2 - 露光装置及びそれに使用するフォトマスク

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Publication number: JP5190609B2
Application number: JP2008212386A
Authority: JP
Inventors: 通伸水村
Original assignee: V Technology Co Ltd
Current assignee: V Technology Co Ltd
Priority date: 2008-08-21
Filing date: 2008-08-21
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2028-08-21
Also published as: JP2010048986A

Description

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

従来の露光装置は、一定速度で搬送される被露光体に対してフォトマスクを介して露光光を間欠的に照射し、フォトマスクのマスクパターンを所定位置に露光する露光装置であって、撮像手段によりフォトマスクによる露光位置の被露光体の搬送方向手前側の位置を撮像し、この撮像画像に基づいて被露光体とフォトマスクとの位置合わせをすると共に、露光光の照射タイミングを制御するようになっていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００８−７６７０９号公報

しかし、このような従来の露光装置においては、フォトマスクを垂直に透過する露光光によりフォトマスクに形成されたマスクパターンを被露光体上にそのまま転写するものであったので、フォトマスクに照射される光源光における視角（コリメーション半角）の存在により、被露光体上のパターンの像がぼやけて分解能が低下し、微細なパターンを露光形成することができないというおそれがあった。

このような問題に対しては、フォトマスクの被露光体側にマスクパターンに対応してマイクロレンズを設け、被露光体上にマスクパターンを縮小投影することで対処することができるが、この場合、被露光体の搬送方向に略直交する方向に隣接するレンズ間の部分には、露光パターンを形成することができず、微細な露光パターンを被露光体の全面に亘って高密度に形成することができないという問題がある。

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、微細な露光パターンを被露光体の全面に亘って高分解能で高密度に形成しようとする露光装置及びそれに使用するフォトマスクを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による露光装置は、被露光体を一方向に搬送しながら、該被露光体に近接対向して保持されたフォトマスクを介して前記被露光体に露光光を間欠的に照射し、前記フォトマスクに形成された複数のマスクパターンに対応して前記被露光体上に露光パターンを形成する露光装置であって、前記フォトマスクは、前記被露光体の搬送方向に略直交する方向に前記複数のマスクパターンを所定ピッチで並べて形成した複数のマスクパターン列と、前記複数のマスクパターン列の各マスクパターンに夫々対応して前記被露光体側に形成され、対応する前記各マスクパターンを前記被露光体上に縮小投影する複数のマイクロレンズと、を備えて成り、前記被露光体の搬送方向先頭側に位置する前記マスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完して露光可能に、前記後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを前記複数のマスクパターンの前記並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成したものである。

このような構成により、被露光体を一方向に搬送しながら、被露光体の搬送方向に略直交する方向に複数のマスクパターンを所定ピッチで並べて形成した複数のマスクパターン列と、複数のマスクパターン列の各マスクパターンに夫々対応して被露光体側に形成され、対応する各マスクパターンを被露光体上に縮小投影する複数のマイクロレンズと、を備え、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完して露光可能に、後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを複数のマスクパターンの並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成され、被露光体に近接対向して保持されたフォトマスクを介して被露光体に露光光を間欠的に照射し、フォトマスクに形成された複数のマスクパターンに対応して被露光体上に露光パターンを形成する。

そして、前記後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズは、前記マスクパターンの前記被露光体上への投影像にて、前記複数のマスクパターンの前記並び方向に対応する幅の整数倍に等しい寸法だけ夫々前記並び方向にずれて形成されたものである。これにより、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列の後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを被露光体上に投影されるマスクパターンの投影像の、被露光体の搬送方向に略直交する方向の幅の整数倍に等しい寸法だけ夫々被露光体の搬送方向に略直交する方向にずらして形成したフォトマスクを使用して、被露光体上に露光パターンを形成する。

また、本発明によるフォトマスクは、被露光体を一方向に搬送しながら、該被露光体に露光光を間欠的に照射して露光パターンを形成する露光装置において、前記被露光体に近接対向させて使用されるフォトマスクであって、前記被露光体の搬送方向に略直交する方向に複数のマスクパターンを所定ピッチで並べて形成した複数のマスクパターン列と、前記複数のマスクパターン列の各マスクパターンに夫々対応して前記被露光体側に形成され、対応する前記各マスクパターンを前記被露光体上に縮小投影する複数のマイクロレンズと、を備えて成り、前記被露光体の搬送方向先頭側に位置する前記マスクパターン列によって形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完して露光可能に、前記後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを前記複数のマスクパターンの前記並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成したものである。

このような構成により、被露光体の搬送方向に略直交する方向に複数のマスクパターンを所定ピッチで並べて形成した複数のマスクパターン列と、複数のマスクパターン列の各マスクパターンに夫々対応して被露光体側に形成され、対応する各マスクパターンを被露光体上に縮小投影する複数のマイクロレンズと、を備え、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完して露光可能に、後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを複数のマスクパターンの並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成され、被露光体に近接対向して保持されたフォトマスクを使用して、被露光体を一方向に搬送しながら、該被露光体に露光光を間欠的に照射して露光パターンを形成する。

さらに、前記後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズは、前記マスクパターンの前記被露光体上への投影像にて、前記複数のマスクパターンの前記並び方向に対応する幅の整数倍に等しい寸法だけ夫々前記並び方向にずれて形成されたものである。これにより、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列の後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを被露光体上に投影されるマスクパターンの投影像の、被露光体の搬送方向に略直交する方向の幅の整数倍に等しい寸法だけ夫々被露光体の搬送方向に略直交する方向にずらして形成したフォトマスクを使用して、被露光体上に露光パターンを形成する。

さらにまた、前記複数のマスクパターンを透明な基板の一方の面に形成し、前記複数のマイクロレンズを前記透明な基板の他方の面に形成したものである。これにより、複数のマスクパターンを透明な基板の一方の面に形成し、前記複数のマイクロレンズを前記透明な基板の他方の面に形成したフォトマスクを使用して被露光体上に露光パターンを形成する。

そして、前記複数のマスクパターンを一面に形成したマスク用基板と、前記複数のマイクロレンズを一面に形成したレンズ用基板とを、前記複数のマスクパターンと前記複数のマイクロレンズとが互いに対応するように重ね合わせて形成したものである。これにより、複数のマスクパターンを一面に形成したマスク用基板と、複数のマイクロレンズを一面に形成したレンズ用基板とを、複数のマスクパターンと複数のマイクロレンズとが互いに対応するように重ね合わせて形成したフォトマスクを使用して被露光体上に露光パターンを形成する。

請求項１及び３に係る発明によれば、各マスクパターンに夫々対応して被露光体側に各マスクパターンを被露光体上に縮小投影する複数のマイクロレンズを設けているので、微細な露光パターンを高分解能で形成することができる。また、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列の後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを複数のマスクパターンの並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成しているので、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完して露光することができる。したがって、露光パターンを被露光体の全面に亘って高密度に形成することができる。

また、請求項２及び４に係る発明によれば、露光パターンをより高密度に並べて形成することができる。

さらに、請求項５に係る発明によれば、マスクパターンとマイクロレンズとを同一の透明基板に一体的に形成しているので、マスクパターンとマイクロレンズとの位置合わせが不要である。したがって、フォトマスクの取扱いが容易になる。

そして、請求項６に係る発明によれば、複数のマスクパターンと複数のマイクロレンズとを夫々別の基板に形成しているので、マスクパターンに欠陥がある場合やピッチが同じで設計変更された場合に、マスクパターンを形成したマスク用基板だけを交換すればよく、フォトマスクのコストアップを抑制することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による露光装置の実施形態を示す概略構成図である。この露光装置は、被露光体を一方向に搬送しながら、該被露光体に露光光を間欠的に照射して露光パターンを形成するもので、搬送手段１と、マスクステージ２と、フォトマスク３と、露光光学系４と、撮像手段５と、照明手段６と、制御手段７とを備えて構成されている。なお、ここで使用する被露光体８は、透明な基板の一面に、例えばＴＦＴ基板の薄膜トランジスタのような所定形状の機能パターンを所定の関係で繰り返し形成したものである。

上記搬送手段１は、ステージ９の上面に被露光体８を載置して所定速度で一方向（矢印Ａ方向）に搬送するものであり、例えばモータとギア等を組み合わせて構成した移動機構によりステージ９を移動するようになっている。また、搬送手段１には、ステージ９の移動速度を検出するための速度センサーやステージ９の移動距離を検出するための位置センサー（図示省略）が設けられている。

上記搬送手段１の上方には、マスクステージ２が設けられている。このマスクステージ２は、搬送手段１に載置されて搬送される被露光体８に近接対向して後述のフォトマスク３を保持するものであり、フォトマスク３のマスクパターン１３の形成領域１０及び覗き窓１７を含む領域（図２参照）に対応して中央部を開口し、フォトマスク３の周縁部を位置決めして保持できるようになっている。そして、ステージ９の面に平行な面内にて被露光体８の矢印Ａで示す搬送方向に略直交する方向に後述の撮像手段５と一体的に移動可能に形成されている。また、必要に応じてマスクステージ２の中心を軸として所定の角度範囲内で回動可能に形成されてもよい。

上記マスクステージ２には、フォトマスク３が着脱可能に保持されている。このフォトマスク３は、被露光体８上に形成される露光パターンと相似形の複数のマスクパターンを形成したものであり、マスクステージ２上に保持された状態において、被露光体８の搬送方向に略直交する方向に複数のマスクパターンを所定ピッチで並べて形成した複数のマスクパターン列と、複数のマスクパターン列の各マスクパターンに夫々対応して被露光体８側に形成され、各マスクパターンを被露光体８上に縮小投影する複数のマイクロレンズと、を備えて成り、被露光体８の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完して露光可能に、後続のマスクパターン列及びそれに対応する各マイクロレンズを複数のマスクパターンの上記並び方向（被露光体８の搬送方向に略直交する方向）に夫々所定寸法だけずらして形成している。

具体的には、フォトマスク３は、図２（ｂ）に示すように、例えば石英から成る透明基板１１の一方の面１１ａに不透明なクロム（Ｃｒ）膜１２を形成し、該クロム（Ｃｒ）膜１２には、同図（ａ）に破線で示すパターン形成領域１０内に所定形状の開口から成る複数のマスクパターン１３を形成している。なお、同図（ａ）においては、図面が煩雑になるのを避けるために、マスクパターン１３は、その外形に相当する四角形で簡略化して示している。さらに、上記透明基板１１の他方の面１１ｂには、同図（ｃ）に示すように、複数のマスクパターン１３に対応して例えば倍率が０．２５倍、焦点距離が３５５ｎｍの波長の紫外線に対して０．６８３ｍｍであるような複数のマイクロレンズ１４を形成している。そして、各マスクパターン列１５及び各マイクロレンズ１４は、マスクパターン１３の被露光体８上への投影像にて、複数のマスクパターン１３の並び方向に対応する幅の整数倍に等しい寸法だけ夫々上記並び方向にずれて形成されている。

なお、本実施形態において、フォトマスク３は、図３に示すようにマスクパターン１３の被露光体８上への投影像１６（後述の露光パターン３０に相当（図５参照））の大きさが、例えば一辺の長さがＷの四角形である場合に、各マスクパターン列１５の複数のマスクパターン１３を４Ｗピッチで形成し、搬送方向先頭側の第１のマスクパターン列１５ａの後続の第２、第３、第４のマスクパターン列１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを第１のマスクパターン列１５ａに対して、夫々Ｗ，２Ｗ，３Ｗだけ各マスクパターン列１５のマスクパターン１３の並び方向（矢印Ａに略直交する方向）にずらして形成し、第１〜第４のマスクパターン列１５ａ〜１５ｄを４Ｗピッチで平行に形成したものである。また、図２（ａ）に示すように、第１〜第４のマスクパターン列１５ａ〜１５ｄを１組として３組を各マスクパターン列１５が平行となるように並べて形成している。したがって、一つの露光パターンは、複数のマスクパターン１３の重ね露光により形成されることになる。

さらに、フォトマスク３のクロム（Ｃｒ）膜１２には、図２（ａ）に示すように、パターン形成領域１０の側方にて第１のマスクパターン列１５ａから距離Ｄだけ離れて各マスクパターン列１５に略平行に細長状の開口部が形成されている。この開口部は、後述の撮像手段５により被露光体８表面の観察を可能にする覗き窓１７となるものである。

そして、フォトマスク３は、図１に示すように、マイクロレンズ１４側を被露光体８側とすると共に、覗き窓１７を被露光体８の搬送方向（矢印Ａ方向）手前側としてマスクステージ２上に位置決めして固定される。

上記マスクステージ２の上方には、露光光学系４が形成されている。この露光光学系４は、フォトマスク３に対して均一な光源光Ｌ１を照射するものであり、光源１８と、ロッドレンズ１９と、コンデンサレンズ２０とを備えて構成されている。

上記光源１８は、例えば３５５ｎｍの紫外線を放射するもので、後述の制御手段７によって発光が制御される例えばフラッシュランプ、紫外線発光レーザ光源等である。また、上記ロッドレンズ１９は、光源１８から放射される光源光Ｌ１の放射方向前方に設けられ、光源光Ｌ１の光軸に直交する断面内の輝度分布を均一にするためのものである。なお、光源光Ｌ１の輝度分布を均一化する手段としては、ロッドレンズ１９に限られず、ライトパイプやその他の公知の手段を使用してもよい。そして、上記コンデンサレンズ２０は、その前焦点をロッドレンズ１９の出力端面１９ａに一致させて設けられており、ロッドレンズ１９から射出した光源光Ｌ１を平行光にしてフォトマスク３に照射させるものである。

上記露光光学系４の被露光体８の矢印Ａで示す搬送方向手前側には、撮像手段５が設けられている。この撮像手段５は、フォトマスク３による露光位置の搬送方向手前側の位置にて、被露光体８上に形成された位置決め基準となる機能パターンの基準位置及びフォトマスク３の覗き窓１７内に形成された基準マークを同時に撮像するもので、受光素子をステージ９の上面に平行な面内にて被露光体８の搬送方向（矢印Ａ方向）に略直交する方向に一直線状に並べたラインカメラであり、その長手中心軸をフォトマスク３の覗き窓１７の長手中心軸と合致させて配置されている。なお、図１において、符号２１は、撮像手段５の光路を折り曲げる全反射ミラーである。

上記搬送手段１のステージ９の下側には、撮像手段５による撮像領域に対応して照明手段６が設けられている。この照明手段６は、被露光体８に紫外線をカットした可視光から成る照明光を下面側から照射して、被露光体８表面に形成された機能パターンを撮像手段５により観察可能にさせるものであり、例えばハロゲンランプ等である。なお、照明手段６は、ステージ９の上方に設けて落射照明としてもよい。

上記搬送手段１、撮像手段５、光源１８、マスクステージ２、及び照明手段６に接続して制御手段７が設けられている。この制御手段７は、被露光体８を一方向に搬送させながら、フォトマスク３を介して被露光体８に露光光Ｌ２を間欠的に照射させ、被露光体８上に形成された機能パターンに重ね合わせてフォトマスク３の複数のマスクパターン１３に対応する露光パターン３０を形成させるように制御するものであり、図４に示すように、画像処理部２２と、演算部２３と、メモリ２４と、搬送手段駆動コントローラ２５と、光源駆動コントローラ２６と、マスクステージ駆動コントローラ２７と、照明手段駆動コントローラ２８と、制御部２９とを備えている。

画像処理部２２は、撮像手段５で取得された被露光体８表面及びフォトマスク３の基準マークの撮像画像を画像処理して、被露光体８上の機能パターンに予め設定された基準位置とフォトマスク３の基準マークの位置とを検出するものである。

また、演算部２３は、画像処理部２２で検出された被露光体８上の基準位置とフォトマスク３の基準マークの位置との間の距離を算出し、その結果を後述のメモリ２４に保存された目標値と比較し、その差分を補正値としてマスクステージ駆動コントローラ２７に出力すると共に、搬送手段１の位置センサーの出力を入力してステージ９の移動距離を算出し、その結果をメモリ２４に保存された被露光体８の機能パターンの矢印Ａ方向（搬送方向）の配列ピッチＷと比較してステージ９が距離Ｗだけ移動する毎に光源駆動コントローラ２６に光源１８を点灯させる点灯指令を出力するようになっている。

さらに、メモリ２４は、演算部２３における演算結果を一時的に保存すると共に、ステージ９の移動速度Ｖ、被露光体８上の基準位置とフォトマスク３の基準マークの位置との間の距離の目標値、及びその他初期設定値を記憶するものである。

さらにまた、搬送手段駆動コントローラ２５は、搬送手段１のステージ９を矢印Ａで示す方向に一定速度で移動させるものであり、搬送手段１の速度センサーの出力を入力してメモリ２４に保存されたステージ９の移動速度と比較し、両者が一致するように搬送手段１を制御するようになっている。

そして、光源駆動コントローラ２６は、光源１８を間欠的に発光させるものであり、演算部２３から入力する点灯指令に従って光源１８に駆動信号を送信するようになっている。

また、マスクステージ駆動コントローラ２７は、マスクステージ２を撮像手段５と一体的に矢印Ａで示す搬送方向と略直交する方向に移動させるものであり、演算部２３から入力した補正値に基づいてマスクステージ２の移動を制御するようになっている。

さらに、照明手段駆動コントローラ２８は、照明手段６を点灯及び消灯させるものであり、露光開始スイッチが投入されると照明手段６を点灯させ、被露光体８上への全ての露光が終了すると消灯させるように制御するようになっている。そして、制御部２９は、上記各構成要素が適切に駆動するように各構成要素間を仲立ちし、制御するものである。

次に、このように構成された露光装置の動作について説明する。なお、ここでは、一辺がＷの四角形の露光パターン３０が縦横に配列ピッチＷで形成される場合について説明する。
先ず、例えばキーボード等から成る図示省略の操作手段を操作してステージ９の移動速度Ｖ、露光開始から露光終了までのステージ９の移動距離、光源１８のパワー及び発光時間、フォトマスク３の第１のマスクパターン列１５と覗き窓１７との間の距離Ｄ、被露光体８上に形成された機能パターンの矢印Ａ方向（搬送方向）の配列ピッチＷ、被露光体８の上記機能パターンに予め設定された基準位置とフォトマスク３に形成された基準マークとの間の距離の目標値等を入力してメモリ２４に保存し、初期設定を行う。

次に、表面に感光性樹脂を塗布した被露光体８をその塗布面を上にしてステージ９上の所定位置に位置決めして載置する。そして、図示省略の露光開始スイッチが投入されると、制御手段７の搬送手段駆動コントローラ２５が起動して、ステージ９を速度Ｖで矢印Ａ方向に移動させる。この際、搬送手段駆動コントローラ２５は、搬送手段１の速度センサーの出力を入力し、メモリ２４に保存された速度Ｖと比較してステージ９の移動速度がＶとなるように搬送手段１を制御する。また、露光開始スイッチが投入されると、照明手段駆動コントローラ２８が起動して照明手段６を点灯させる。同時に、撮像手段５が起動して撮像を開始する。

ステージ９の移動に伴って被露光体８が搬送され、被露光体８に形成された機能パターンのうち搬送方向（矢印Ａ方向）先頭側に位置する機能パターンが撮像手段５の撮像領域に達すると、撮像手段５は、フォトマスク３の覗き窓１７を通して上記機能パターンを撮像し、同時にフォトマスク３の基準マークを撮像する。そして、その撮像画像の電気信号を制御手段７の画像処理部２２に出力する。

画像処理部２２においては、撮像手段５から入力した撮像画像の電気信号を画像処理し、被露光体８の機能パターンに予め設定された基準位置及びフォトマスク３の基準マークの位置を検出して、それら位置データを演算部２３に出力する。

演算部２３においては、画像処理部２２から入力した上記基準位置の位置データとフォトマスク３の基準マークの位置データとに基づいて両者間の距離を演算し、メモリ２４から読み出した両者間の距離の目標値と比較し、その差分を補正値としてマスクステージ駆動コントローラ２７に出力する。

マスクステージ駆動コントローラ２７は、演算部２３から入力した補正値分だけ、マスクステージ２をステージ９の面に平行な面内にて矢印Ａ方向（搬送方向）と略直交する方向に移動して被露光体８とフォトマスク３との位置決めを行う。なお、この動作は、被露光体８の全面に対する露光動作中常時行われ、被露光体８の矢印Ａと直交する方向へのヨーイングにより位置ずれが抑えられる。

また、撮像手段５から入力する撮像画像の電気信号を画像処理部２２で画像処理して、被露光体８の搬送方向（矢印Ａ方向）先頭側の機能パターンが検出されると、演算部２３は、搬送手段１の位置センサーの出力に基づいて上記機能パターン検出時点からのステージ９の移動距離を算出し、これをメモリ２４に保存されたフォトマスク３の第１のマスクパターン列１５ａと覗き窓１７との間の距離Ｄと比較する。そして、ステージ９の移動距離が上記距離Ｄに合致すると演算部２３は、光源１８を点灯させる点灯指令を光源駆動コントローラ２６に出力する。光源駆動コントローラ２６は、上記点灯指令に従って駆動信号を光源１８に出力する。これにより、光源１８は、上記初期設定値に従って所定のパワーで所定時間だけ点灯する。

光源１８から放射された紫外線の光源光Ｌ１は、ロッドレンズ１９により輝度分布が均一化された後、コンデンサレンズ２０により平行光にされてフォトマスク３に照射する。フォトマスク３を通過した露光光Ｌ２は、マイクロレンズ１４により被露光体８上に集光され、図３に示すようにフォトマスク３のマスクパターン１３を縮小投影し、図５に示すように被露光体８上に一辺がＷの四角形状の露光パターン３０を形成する。

これにより、図３に示すように、第１のマスクパターン列１５ａに対応して第１の露光パターン列３１ａが形成され、第２のマスクパターン列１５ｂに対応して第２の露光パターン列３１ｂが第１の露光パターン列３１ａに対して矢印Ａ方向（搬送方向）に直交する方向にＷだけずれて形成され、第３のマスクパターン列１５ｃに対応して第３の露光パターン列３１ｃが第１の露光パターン列３１ａに対して矢印Ａ方向（搬送方向）に直交する方向に２Ｗだけずれて形成され、第４のマスクパターン列１５ｄに対応して第４の露光パターン列３１ｄが第１の露光パターン列３１ａに対して矢印Ａ方向（搬送方向）に直交する方向に３Ｗだけずれて形成される。

さらに、演算部２３は、搬送手段１の位置センサーの出力に基づいて取得したステージ９の移動距離をメモリ２４に保存された初期設定値のうち、被露光体８上に形成された機能パターンの矢印Ａ方向（搬送方向）の配列ピッチＷと比較し、両者が合致すると光源１８の点灯指令を光源駆動コントローラ２６に出力する。これにより、光源１８は、上記初期設定値に従って所定のパワーで所定時間だけ点灯する。

光源１８から放射された紫外線の光源光Ｌ１は、上述と同様にしてフォトマスク３に照射する。そして、フォトマスク３を通過した露光光Ｌ２は、上述と同様に被露光体８上にフォトマスク３のマスクパターン１３を縮小投影し、被露光体８上に一辺の長さがＷの四角形状の露光パターン３０を形成する。以後、ステージ９が距離Ｗだけ移動する毎に光源１８が所定時間だけ発光して露光パターン３０が形成され、図５に示すように、被露光体８の搬送方向（矢印Ａ方向）先頭側に位置する第１のマスクパターン列１５ａにより形成される複数の露光パターン３０の間を後続の第２〜第４のマスクパターン列１５ｂ〜１５ｄによる複数の露光パターン３０で補完して被露光体８の全面に亘って露光パターン３０を形成することができる。

図６はフォトマスク３の他の形成例を示す要部拡大平面図であり、図７に破線で囲って示す形状の大きい単位露光パターン３０ｓを縦横に並べて形成することを可能にするものである。
この場合、フォトマスク３には、搬送方向（矢印Ａ方向）先頭側の第１のマスクパターン列１５ａにより露光形成される第１の露光パターン３０ａが例えば一辺の長さがＷの四角形状であるとき、第１の露光パターン３０ａの矢印Ａで示す搬送方向の直ぐ後ろに続いて第２の露光パターン３０ｂを露光形成する（図７参照）ための第２のマスクパターン列１５ｂが、第１のマスクパターン列１５ａの後方に矢印Ａ方向と略直交する方向へのずれ量がゼロで設けられている。さらに、第２のマスクパターン列１５ｂの後方には、上記第１の露光パターン３０ａの矢印Ａ方向に向かって直ぐ右隣に並べて第３の露光パターン３０ｃを露光形成する（図７参照）ための第３のマスクパターン列１５ｃが、第１のマスクパターン列１５ａに対して矢印Ａと略直交する方向へＷだけずらして設けられている。そして、第３のマスクパターン列１５ｃの後方には、第３の露光パターン３０ｃの矢印Ａで示す搬送方向の直ぐ後ろに続いて第４の露光パターン３０ｄを露光形成する（図７参照）ための第４のマスクパターン列１５ｄが、第１のマスクパターン列１５ａに対して矢印Ａと略直交する方向へＷだけずらして設けられている。さらに、第４のマスクパターン列１５ｄの後方には、上記第１〜第４のマスクパターン列１５ａ〜１５ｄと同じ組み合わせから成るマスクパターン列が第１のマスクパターン列１５ａに対して矢印Ａ方向と略直交する方向へ２Ｗだけずらして設けられている。そして、第１〜第４のマスクパターン列１５ａ〜１５ｄの矢印Ａ方向の配列ピッチは、例えば３Ｗピッチで形成されている。

このように形成されたフォトマスク３を使用する場合には、被露光体８が矢印Ａ方向に距離２Ｗだけ移動する毎に光源１８を間欠的に発光させて露光すればよい。これにより、図７に示すように第１のマスクパターン列１５ａにより形成される複数の第１の露光パターン３０ａの間を後続のマスクパターン列１５による露光パターン３０で補完して被露光体８の全面に亘って露光パターン３０を形成することができる。

この場合、第１〜第４の露光パターン３０ａ〜３０ｄにより、図７に破線で囲って示すように単位露光パターン３０ｓが形成され、この単位露光パターン３０ｓが縦横に並んで形成されることになる。これにより、形状の大きい露光パターンを所定ピッチで縦横に並べて形成する場合に、上記露光パターンを複数の微小なパターンに分割して形成することができる。

なお、上記第１〜第４のマスクパターン列１５ａ〜１５ｄの並び順序は、上述したものに限定されず、適宜入れ替えてもよい。また、各マスクパターン列の配列ピッチ及び露光タイミングは、被露光体８に予め形成されたパターンのピッチに合わせて適宜設定される。

また、上記実施形態においては、フォトマスク３が複数のマスクパターン１３を透明な基板１１の一方の面１１ａに形成し、複数のマイクロレンズ１４を透明な基板１１の他方の面１１ｂに形成したものである場合について説明したが、本発明はこれに限られず、フォトマスク３は、複数のマスクパターン１３を一面に形成したマスク用基板と、複数のマイクロレンズ１４を一面に形成したレンズ用基板とを、複数のマスクパターン１３と複数のマイクロレンズ１４とが互いに対応するように重ね合わせて形成したものであってもよい。

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

符号の説明

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

Claims

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