JP5403286B2 - 露光方法、カラーフィルタの製造方法及び露光装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの露光方法及びこれに用いられる露光装置に関する。

液晶表示装置などの表示装置において、カラー画像表示、反射率低減、コントラスト調整、分光特性制御等の目的で、カラーフィルタが広く用いられている。カラーフィルタは、基板上に、着色画素を行列状に配列することにより形成される。基板上にこれらの着色画素を形成する方法としては、例えば、印刷法やフォトリソグラフィ法が知られている。

図７は、カラーフィルタの画素を示す拡大図であり、図８は、図７に示すカラーフィルタの画素のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

図７及び８に示されるカラーフィルタは、基板５０と、基板５０上に形成される格子状のブラックマトリックス２１と、着色画素２２と、透明導電膜２３とを備える。ブラックマトリックス２１は遮光性を有し、基板５０上における着色画素２２の位置を規定し、かつ、着色画素２２のサイズを均一に揃える。また、ブラックマトリックス２１は、カラーフィルタを表示装置に用いた際に、不要な光を遮蔽し、高コントラストでムラのない均一な画質を実現する機能を果たしている。着色画素２２は、各色を再現するためのフィルタとして機能する。

カラーフィルタを形成するには、まず、基板５０上に黒色のフォトレジストを塗布し、フォトマスクを介して露光した後、現像を行い、ブラックマトリクス２１を形成する。次に、基板５０上にカラーレジストを塗布し、フォトマスクを介して露光した後、現像を行い、着色画素２２を形成する。この着色画素２２の形成処理は、基板上に全ての色の着色画素２２が形成されるまで繰り返し行う。更に、ブラックマトリクス２１及び着色画素２２を覆うように基板５０全面に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）をスパッタ法によって成膜することで、透明導電膜２３を形成する。

上記のカラーフィルタを大量生産する場合、大きな１枚の基板に複数のカラーフィルタを並べて形成すること一般的である。例えば、６５０ｍｍ×８５０ｍｍ程度のサイズのガラス基板には、対角１７インチのカラーフィルタを４枚形成することができる。

このように複数のカラーフィルタを１枚の基板上に形成するには、基板のサイズと略同サイズで、全てのカラーフィルタに対応する複数のマスクパターンが形成されたフォトマスク（例えば先の例では、対角１７インチのカラーフィルタに対応する４面のマスクパターンが形成されたフォトマスク）を用いて露光することが広く行われてきた。この方法によれば、基板上に、フォトマスク上の全てのマスクパターンに対応するパターンが、一度の露光で同時に形成される（いわゆる、一括露光法）。

しかし、カラーフィルタのサイズが大きくなるに従いフォトマスクのサイズも大型化する。これにより、フォトマスクの製造コストが高くなり、更に、露光時におけるフォトマスクの自重による撓みの問題も発生する。

そこで、フォトマスクの大型化によるコスト高及び撓みの問題を解決するため、いくつかのカラーフィルタを同時に露光できる１つのフォトマスクを用いて、基板に対するフォトマスクの対向位置を変えながら、複数回露光する方法が採用されている。例えば、基板のサイズが７３０ｍｍ×９２０ｍｍ程度（第４世代）になると、フォトマスクに対して基板を一方向に段階的に移動させながら露光を繰り返す１軸ステップ露光方式が採用された。また、ガラス基板のサイズが１０００ｍｍ×１２００ｍｍ程度（第５世代）になると、フォトマスクに対して基板を２方向に段階的に移動させながら露光を繰り返すＸＹ（２軸）ステップ露光方式（ステップ・アンド・リピート方式）が採用された。

図９は、ＸＹステップ露光方式によりカラーフィルタを製造する一例を説明する平面図である。

基板５０には、２行×３列の計６つのカラーフィルタを露光する第１〜第６の露光領域１Ｅｘ〜６Ｅｘが設けられている。基板５０は、露光ステージ６０上に載置され、ＸＹ方向に自在に移動することができる。

まず、フォトマスクＰＭを第１の露光領域１Ｅｘと重ね合わせた状態で露光を行い、第１の露光領域１ＥｘにフォトマスクＰＭのマスクパターンを形成する。その後、基板５０を図のＹ軸の正方向に距離Ｐｙだけ移動させて、フォトマスクＰＭを第２の露光領域２Ｅｘに重ね合わせ、第２の露光領域２ＥｘにフォトマスクＰＭのパターンを形成する。次に、基板５０をＸ軸の正方向に距離Ｐｘだけ移動させて、フォトマスクＰＭを第３の露光領域３Ｅｘに重ね合わせ、第３の露光領域３ＥｘにフォトマスクＰＭのパターンを形成する。以後同様に、基板５０をＸ方向またはＹ方向に移動しながら露光を繰り返し、第４の露光領域４Ｅｘ〜第６の露光領域６Ｅｘにパターンを形成する。

このようなＸＹ２軸ステップ露光方式を用いることで、フォトマスクのサイズの大型化による製造コストの増加及びフォトマスクの自重による撓みの問題を解決できる。しかしながら、基板サイズを更に大きくし（例えば、１５００ｍｍ×１８００ｍｍ程度（第６世代）、或いは、２１００ｍｍ×２４００ｍｍ程度（第８世代））、基板上に形成するカラーフィルタ自体も大型化すると、必然的にフォトマスクのサイズが大きくなってしまう。その結果、フォトマスクのコスト高及び撓みの問題が再度発生する。

そこで、１枚のカラーフィルタよりも小さいフォトマスクを用いて、基板を搬送しながら継続的に露光を行う方式が試みられている。

図１０は、スリット露光方式を説明する平面図であり、図１１は、図１０に示すＸ−Ｘ線に沿った断面図である。図１２は、図１０に示すフォトマスクのマスクパターンの部分拡大図であり、図１３は、スリット露光方式で露光されたストライプパターンの部分拡大図である。尚、図１１（ａ）は第１の露光領域の露光が開始される状態を示し、（ｂ）は第１の露光領域の露光が終了した状態を示す図である。

図１０及び１１に示されるように、スリット露光方式では、露光ステージ６０上に載置された基板５０の第１の露光領域１Ｅｘより小さなサイズのフォトマスクＰＭ２が基板５０と光源（図示せず）との間に配置されている。露光ステージ６０は、図の左右方向に等速で移動することができ、更に、Ｙ軸に沿って図の上下方向へのステップ移動も行うことができる。図１２に示されるように、フォトマスクＰＭ２には、第１の露光領域１Ｅｘに形成されるパターンの一部を露光するためのスリットＳが設けられている。スリットＳの長手方向Ｌｓには、複数の開口部５１が所定の間隔Ｐｉを開けて整列している。各開口部５１の幅及び長さはそれぞれＷｉ及びＬｉである。

第１の露光領域１Ｅｘを露光する場合、図１０及び１１（ａ）に示すように、フォトマスクＰＭ２を第１の露光領域１Ｅｘの左端に配置する。そして、光源からの光をフォトマスクＰＭ２に照射しながら、図１１（ｂ）の状態となるまで、基板５０をＸ軸に沿って図１０の左方向に連続的に搬送する。この結果、図１３に示されるように、基板５０上に幅Ｗｉ及び間隔Ｐｉのストライプ状のパターンが基板搬送方向（図１０の左右方向）に延びるように形成される。

第１の露光領域を露光した後、露光ステージ６０を図１０のＹ軸の正方向に距離Ｐｙだけ移動させ、フォトマスクＰＭ２を第２の露光領域の露光開始位置に合わせる。そして、第１の露光領域と同様の連続露光により、第２の露光領域にストライプ状のパターンを形成する。

このように、スリット露光方式を採用すれば、フォトマスクを小型化しつつ、大面積の露光を実現できる。

図１４は、スリット露光方式で製造されたカラーフィルタの部分拡大図である。

図１４に示すカラーフィルタは、格子状のブラックマトリックス２１が形成されたガラス基板上に、Ｘ方向に延びるストライプ状の着色パターンを形成することによって、赤色の着色画素２２Ｒ、緑色の着色画素２２Ｇ、青色の着色画素２２Ｂが形成されている。Ｙ軸方向には、赤色、緑色、青色の着色画素列の組が間隔Ｐｉで繰り返し形成されている。

スリット露光方法で形成されるパターンは、基板搬送方向（図１４のＸ方向）に連続するストライプ状のものに限定される。そのため、矩形状の着色画素や、円形状の柱状スペーサーのような非線形パターンの形成には、スリット露光方式を適用することができない。スリット露光方式の類型として、光源からの光を間欠的に照射（点灯及び消灯を繰り返す）して、非線形のパターンを形成するパルス光露光方式も提案されている（例えば、特許文献１）。

パルス光露光方式は、図１０及び１１で説明したスリット露光方式と基本的に同じであるが、光源を継続的に発光させることに代えて、移動する基板上のパターン形成領域がフォトマスクの開口部の下を通過する瞬間に光源を発光させる。この瞬間的な発光を一定間隔で繰り返すことによって、マスクパターンが間欠的に複数回焼き付けられる。１パルスの発光時間は、数十μ秒程度であるので、照射中に基板が移動することに起因する露光ズレは許容範囲に収まる。

図１５は、パルス光露光方式によって製造されたカラーフィルタの部分拡大図である。

図１５に示されるカラーフィルタは、ブラックマトリックス２１が形成された基板上に、矩形状の着色パターンを形成することによって、赤色の着色画素２２Ｒ’、緑色の着色画素２２Ｇ’、青色の着色画素２２Ｂ’が形成されている。各着色画素の幅及び長さはそれぞれＷｉ及びＬｉである。各色の矩形状の着色画素は、Ｘ軸方向に画素間で途切れて等ピッチＰｉ−２で形成されている。また、Ｙ軸方向には、着色画素の列が、赤色、緑色、青色の順に繰り返し等ピッチＰｉで整列されている。Ｘ軸方向においては、各着色画素が間隔Ｐｉ−２で繰り返し配置され、Ｙ軸方向においては、隣接する赤色、緑色、青色の着色画素列の組が間隔Ｐｉで繰り返し配置されている

図１６は、複数種類のカラーフィルタを同一基板上に形成する一例を示す平面図である。

上記の説明では、１枚の基板上に同一のカラーフィルタを複数形成したが、１枚の基板上に種類の異なるカラーフィルタを複数形成する場合がある。図１６の例では、４枚のカラーフィルタＣＦ−Ａと、カラーフィルタＣＦ−Ａとは着色画素のサイズまたはカラーフィルタの仕上がりサイズが異なる３枚のカラーフィルタＣＦ−Ｂとが形成されている。１枚の基板上に複数の異なるカラーフィルタを混合して形成する手法を採用すれば、図１６の”Ａ”で示される領域に複数のカラーフィルタＣＦ−Ａを作成した場合に生じた余白部分（”Ｂ”で示される領域）に、カラーフィルタＣＦ−Ａより小さなカラーフィルタＣＦ−Ｂを形成することができる。生じた余白部を有効利用することにより、カラーフィルタの製造単価を下げることが可能となる。また、複数の異なる品種のカラーフィルタの供給を短期間に開始することができる。

特開平１１−１８６１６０号公報 特開２００６−２９２９５５号公報 特開２００６−１７８９５号公報 特開２００８−０９１５８号公報

図１６の例のように、異なる２種類のカラーフィルタをスリット露光方式（図１０〜１３）またはパルス光露光方式にて同一基板上に形成する場合、第１の方法として、カラーフィルタＣＦ−Ａを露光するためのフォトマスクＡ（マスクパターンＡ）と、カラーフィルタＣＦ−Ｂを露光するためのフォトマスクＢ（マスクパターンＢ）とを用意し、フォトマスクＡを用いた第１露光とフォトマスクＢを用いた第２露光とを行うことが考えられる。ただし、この場合、２枚のフォトマスクが必要となり、廉価にカラーフィルタを製造できる方法とは言い難い。

また、第２の方法として、１枚のフォトマスクに、マスクパターンＡとマスクパターンＢの両方を設けておき、露光対象の領域に応じて、使用するマスクパターンを変えることが考えられる。

しかしながら、光源からの光をフォトマスクに照射できる照射範囲は、露光装置内で一定されている。したがって、第２の方法を採用する場合は、マスクパターンＡが照射範囲内に入るようにフォトマスクの位置を調節して第１露光を行った後、マスクパターンＢが照射範囲内に入るようにフォトマスクの位置を調節して第２露光を行う。また、第１露光及び第２露光の開始時には、基板上の露光領域に対してマスクパターンの位置を合わせる必要もある。すなわち、第２の方法では、光源光の照射範囲に対するフォトマスクの位置調整と、基板に対するフォトマスクの位置合わせとをそれぞれ２回ずつ行う必要がある。第２の方法を採用した場合、フォトマスクが１枚となる利点はあるが、フォトマスクの位置合わせに相当の時間を要することとなり、生産効率の低下に繋がる。

したがって、１枚の基板に複数種類のカラーフィルタを形成する場合、上記の第１の方法及び第２の方法は、効率の良い製造方法とは言えない。

それ故に、本発明の目的は、小型のフォトマスクを用いる露光方式を採用しつつ、１枚の基板上に複数種類のカラーフィルタを効率的に形成することができる露光方法、カラーフィルタの製造方法及び露光装置を提供することである。

本発明は、同一基板上の第１の領域と第２の領域とに互いに異なるレジストパターンを形成する露光方法である。露光方法は、第１の領域内のレジストパターンの一部を露光するための第１のマスクパターンと、第２の領域内のレジストパターンの一部を露光するための第２のマスクパターンとを有するフォトマスクを光源に対して固定し、基板を搬送しながら、第１のマスクパターンに光源からの光を選択的に照射して、第１の領域上のレジストを連続的または間欠的に露光し、基板を搬送しながら、第２のマスクパターンに光源からの光を選択的に照射して、第２の領域上のレジストを連続的または間欠的に露光するものである。

また、本発明は、同一基板上の第１の領域と第２の領域とに互いに異なるカラーフィルタを形成するカラーフィルタの製造方法である。カラーフィルタの製造方法は、第１の領域内の着色画素の一部を露光するための第１のマスクパターンと、第２の領域内の着色画素の一部を露光するための第２のマスクパターンとを有するフォトマスクを光源に対して固定し、基板上にカラーレジストを塗布する処理と、基板を搬送しながら、第１のマスクパターンに光源からの光を選択的に照射して、第１の領域上のカラーレジストを連続的または間欠的に露光する処理と、基板を搬送しながら、第２のマスクパターンに光源からの光を選択的に照射して、第２の領域上のカラーレジストを連続的または間欠的に露光する処理とを含む着色パターン形成処理を繰り返して、カラーフィルタを構成する全ての色の着色画素を形成するものである。

更に、本発明は、同一基板上の第１の領域と第２の領域とに互いに異なるレジストパターンを形成する露光装置である。露光装置は、光源と、光源に対して固定され、かつ、第１の領域内のレジストパターンの一部を露光するための第１のマスクパターンと、第２の領域内のレジストパターンの一部を露光するための第２のマスクパターンとを有するフォトマスクと、レジストが塗布された基板を搬送する基板搬送装置と、フォトマスク上のいずれか１つのマスクパターンに対して、光源からの光を選択的に照射する選択照射機構とを備える。

本発明によると、フォトマスク上に設けられた複数のマスクパターンを切り替える際に、露光装置とフォトマスクとの位置変更を行うことなく、基板上の第１及び第２の領域の各々異なるマスクパターンを形成することが可能となる。

図１は、同一基板上に２種類の異なるカラーフィルタを形成する一例を示す平面図である。 図２は、図１に示す２種類のカラーフィルタを露光するためのフォトマスクの説明図である。 図３は、第１の実施形態に係る露光装置の簡略図である。 図４は、第２の実施形態に係る露光装置の簡略図である。 図５は、同一基板上に３種類の異なるカラーフィルタを形成する一例を示す平面図である。 図６は、第３の実施形態に係る露光装置の簡略図である。 図７は、カラーフィルタの画素を示す拡大図である。 図８は、図７に示すカラーフィルタの画素のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 図９は、ＸＹステップ露光方式によりカラーフィルタを製造する一例を説明する平面図である。 図１０は、スリット露光方式を説明する平面図である。 図１１は、図１０に示すＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 図１２は、図１０に示すフォトマスクのマスクパターンの部分拡大図である。 図１３は、スリット露光方式で露光されたストライプパターンの部分拡大図である。 図１４は、スリット露光方式で製造されたカラーフィルタの部分拡大図である。 図１５は、パルス光露光方式によって製造されたカラーフィルタの部分拡大図である。 図１６は、複数種類のカラーフィルタを同一基板上に形成する一例を示す平面図である。

図１は、同一基板上に２種類の異なるカラーフィルタを形成する一例を示す平面図である。

本発明に係る露光方法は、１枚のフォトマスクを用いて、基板上に、互いに異なる複数種類のカラーフィルタを形成するためのものである。ここで、「互いに異なる複数種類のカラーフィルタ」とは、着色画素の寸法や配列間隔、仕上がり寸法の少なくとも１つが異なるカラーフィルタのことをいう。

例えば、図１に示すように、１枚の基板上に２種類の異なるカラーフィルタが形成される。具体的には、基板上の領域Ｒ１には、４枚の第１のカラーフィルタＣＦ−１が形成され、同じ基板の領域Ｒ２には、３枚の第２のカラーフィルタＣＦ−２が形成されている。

図２は、図１に示す２種類のカラーフィルタを露光するためのフォトマスクの説明図である。尚、図２（ａ）は、フォトマスクの平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すフォトマスクのＸ−Ｘ線に沿った断面図である。

図２（ａ）に示されるように、フォトマスクＰＭ３及びＰＭ４には、第１のカラーフィルタＣＦ−１を露光するためのマスクパターンである第１のスリットＳ１と、第２のカラーフィルタＣＦ−２を露光するためのマスクパターンである第２のスリットＳ２とが設けられている。第１のスリットＳ１は、遮光層５２と、マスク基板３０上の遮光層５２を部分的に除去することによって形成された複数の開口部５１−１の配列とによって構成されている。同様に、第２のスリットＳ２は、遮光層５２と、マスク基板３０上の遮光層５２を部分的に除去することによって形成された複数の開口部５１−２の配列とによって構成されている。開口部５１−１の幅、長さ及び配列間隔は、それぞれＷ１、Ｌ１及びＰ１である。また、開口部５１−２の幅、長さ及び配列間隔は、それぞれＷ２、Ｌ２及びＰ２である。尚、第１のスリットＳ１と第２のスリットＳ２とでは、開口部の幅、長さ及び配列間隔が異なり、Ｗ１＞Ｗ２、Ｌ１＞Ｌ２、Ｐ１＞Ｐ２である。

尚、図１において、第１の領域ＰＲ−１は、第１のスリットＳ１によってストライプ状またはドット状のパターンが形成される領域であり、第２の領域ＰＲ−２は、第２のスリットＳ２によってストライプ状またはドット状のパターンが形成される領域である。

以下、図１〜４を参照しながら第１及び第２の実施形態に係る露光方法を説明する。

（第１の実施形態）
図３は、第１の実施形態に係る露光装置の簡略図である。より詳細には、図３（ａ）は、第１のカラーフィルタの着色画素を露光する状態を示す図であり、（ｂ）は、第２のカラーフィルタの着色画素を露光する状態を示す図である。

図３に示される露光装置は、１枚の基板５０上の第１の領域ＰＲ−１と第２の領域ＰＲ−２とに互いに異なるカラーフィルタを露光するためのものである。露光装置は、光源（図示せず）と、基板５０と対向するように配置され、光源に対して固定されるフォトマスクＰＭ３と、レジスト５４が塗布された基板５０を白抜き矢印で示す方向に連続的に搬送する基板搬送装置６０と、光源から出射される光Ｅを折り曲げるミラーＭと、ミラーＭによって折り曲げられた光を平行光に変換するコリメートレンズＣと、フォトマスクＰＭ３の任意のマスクパターンに選択的に照射する選択照射機構として機能するシャッターＳＴとを備える。シャッターＳＴは、図示しない移動機構により、図のＸ軸方向に移動自在に支持されている。

コリメートレンズＣから出射された平行光は、フォトマスクＰＭ３の第１のスリットＳ１及び第２のスリットＳ２の両方を含む範囲に照射される。ただし、シャッターＳＴがフォトマスクＰＭ３上の第１のスリットＳ１または第２のスリットＳ２のいずれかを遮蔽することによって、第１のスリットＳ１または第２のスリットＳ２のいずれかに選択的に光が照射されている。具体的には、図３（ａ）に示すように、シャッターＳＴが第２のスリットＳ２を覆うことで、第１のスリットＳ１の開口部５１−１を通じてレジスト５４に光が照射される。図３（ｂ）に示すように、シャッターＳＴが第１のスリットＳ１を覆うことで、第２のスリットＳ２の開口部５１−２を通じてレジスト５４に光が照射される。

ここで、本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を説明する。

まず、ブラックマトリックスや金属配線（いずれも図示せず）を形成した基板５０上に１色目（例えば赤色）のカラーレジスト５４を塗布し、基板搬送装置６０に載置する。次に、基板５０上の第１の領域ＰＲ−１の露光開始位置に第１のスリットＳ１の位置を合わせる。このとき、図３（ａ）に示すように、シャッターＳＴは第２のスリットＳ２を遮光している。この状態で、光源からの光を第１のスリットＳ１に選択的に照射しながら、基板搬送装置６０により図の白抜き矢印で示す方向に基板５０を連続的に搬送する。また、基板５０をＹ軸方向にステップ移動させ、別の行の第１の領域ＰＲ−１に対しても同様に露光を行う。この結果、図１に示される４つの第１の領域ＰＲ−１に、第１のカラーフィルタを構成するストライプ状の着色パターンが形成される。

次に、基板５０上の第２の領域ＰＲ−２の露光開始位置に第２のスリットＳ２の位置を合わせる。このとき、図３（ｂ）に示すように、シャッターＳＴは第１のスリットＳ１を遮光している。この状態で、光源からの光を第２のスリットＳ２に選択的に照射しながら、基板搬送装置６０により図の白抜き矢印で示す方向に基板５０を連続的に搬送する。この結果、図１に示される３つの第２の領域ＰＲ−２に、第２のカラーフィルタを構成するストライプ状の着色パターンが形成される。

上記の第１の領域ＰＲ−１及び第２の領域ＰＲ−２への着色画素の露光を、カラーフィルタの構成する全ての色（例えば、赤、青、緑）に対して繰り返し行うことで、基板５０の第１の領域ＰＲ−１に第１のカラーフィルタＣＦ−１を構成する着色画素を形成し、第２の領域ＰＲ−２に第２のカラーフィルタＣＦ−２を構成する着色画素を形成できる。

以上説明したように、本実施形態に係る露光装置では、フォトマスクＰＭ３と光源光の照射範囲との位置関係を変えずに、シャッターＳＴの移動によっていずれかのマスクパターン（スリット）に選択的に光を照射することができる。この結果、従来のようにマスクパターンと光源光の照射範囲との位置合わせをする必要がなくなり、２回の位置合わせ（すなわち、マスクパターンと領域Ｒ１の露光開始位置との位置合わせ、マスクパターンと領域Ｒ２の露光開始位置との位置合わせ）を行うだけで良い。したがって、本発明によれば、一枚の基板上に複数サイズのカラーフィルタを形成する場合でも、位置合わせの回数を低減して、効率的にカラーフィルタを形成することができる。

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る露光装置の簡略図である。第２の実施形態に係る露光装置は第１の実施形態に比べて、選択照射機構が異なる。尚、第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図４に示される露光装置は、光源（図示せず）と、基板５０と対向するように配置され、光源に対して固定されるフォトマスクＰＭ４と、レジスト５４が塗布された基板５０を白抜き矢印で示す方向に連続的に搬送する基板搬送装置６０と、光源から出射される光Ｅを折り曲げるミラーＭ２と、ミラーＭ２によって折り曲げられた光を平行光に変換するコリメートレンズＣ２と、コリメートレンズＣ２とフォトマスクＰＭ４との間に配置される一対のミラーＭ３とを備える。

一対のミラーＭ３は、平板ミラーであり、各々のミラー面が互いに平行となるように向かい合わせに配置されている。各ミラーＭ３のミラー面は、コリメートレンズＣ２の光軸に対して４５度の角度をなすように傾斜している。また、一対のミラーＭ３は、Ｘ軸方向に移動自在となるように、図示しない移動機構によって支持されている。

本実施形態では、コリメートレンズＣ２から出射された光の照射範囲は、第１のスリットＳ１または第２のスリットＳ２のいずれか一方のみを包含できる大きさである。そして、第１のスリットＳ１が選択される第１の状態では（図４（ａ））、一対のミラーＭ３両方がコリメートレンズＣ２からの出射光の光路と重ならない位置に配置されている。これに対して、第２のスリットＳ２が選択される第２の状態では（図４（ｂ））、図示しない移動機構によって一対のミラーＭ３が図４のＸ軸正方向に移動し、一方のミラーＭ３（ミラー面が斜め上方に向いたミラー）がコリメートレンズＣ２の光路と交差して、コリメートレンズＣ２からの出射光束をＸ軸正方向に折り曲げる。折り曲げられた光束は、他方のミラーＭ３によって再度９０度折り曲げられ、第２のスリットＳ２に照射される。このように、本実施形態ではフォトマスクＰＭ４と平行移動が可能な一対のミラーＭ３が、フォトマスクＰＭ４上の任意のマスクパターンに選択的に光を照射する選択照射機構として機能する。

尚、本実施形態に係る露光装置を用いた露光方法及びカラーフィルタの製造方法は、第１の実施形態と同様であるので、繰り返しの説明を省略する。

以上説明したように、本実施形態に係る露光装置では、フォトマスクＰＭ３と光源光の照射範囲との位置関係を変えずに、シャッターＳＴの移動によっていずれかのマスクパターン（スリット）に選択的に光を照射することができる。この結果、従来のようにマスクパターンと光源光の照射範囲との位置合わせをする必要がなくなり、２回の位置合わせ（すなわち、マスクパターンと領域Ｒ１の露光開始位置との位置合わせ、マスクパターンと領域Ｒ２の露光開始位置との位置合わせ）を行うだけで良い。したがって、本発明によれば、位置合わせの回数を低減して、効率的にカラーフィルタを形成することができる。

（第３の実施形態）
図５は、同一基板上に３種類の異なるカラーフィルタを形成する一例を示す平面図であり、図６は、第３の実施形態に係る露光装置の簡略図である。第３の実施形態は、第１の実施形態と比べて、同一基板上に形成されるカラーフィルタの種類の数が異なり、また、露光装置を構成するフォトマスクが異なる。尚、第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図５に示すように、第３の実施形態では、同一基板上に３種類の異なるカラーフィルタを形成する。具体的には、領域Ｒ１には、２枚の第１のカラーフィルタＣＦ−１を形成し、領域Ｒ２には、３枚の第２のカラーフィルタＣＦ−２を形成し、領域Ｒ３には、４枚の第３のカラーフィルタＣＦ−３を形成する。第１のカラーフィルタＣＦ−１、第２のカラーフィルタＣＦ−２、第３のカラーフィルタＣＦ−３では、着色画素の寸法や配列間隔、仕上がり寸法の少なくとも１つが異なる。

図６に示すように、本実施形態に係る露光装置で使用されるフォトマスクＰＭ５には、３種類のマスクパターン、すなわち、複数の開口部５１−１の配列を有する第１のスリットＳ１と、複数の開口部５１−２を有する第２のスリットＳ２と、複数の開口部５１−３を有する第３のスリットＳ３とが設けられている。第１のスリットＳ１、第２のスリットＳ２及び第３のスリットＳ３は、それぞれ第１の領域ＰＲ−１、第２の領域ＰＲ−２及び第３の領域ＰＲ−３を露光するためのものである。

本実施形態に係る露光装置は、２枚のシャッターＳＴを備えている。シャッターＳＴは、第１の領域ＰＲ−１の露光時には、第２のスリットＳ２及び第３のスリットＳ３を遮光し、第２の領域ＰＲ−２の露光時には、第１のスリットＳ１及び第３のスリットＳ３を遮光し、第３の領域ＰＲ−３の露光時には、第１のスリットＳ１及び第２のスリットＳ２を遮光する。

このように、同一基板に互いに異なる３種類のカラーフィルタを形成する場合でも、フォトマスクＰＭ５と光源光の照射範囲との位置関係を変えることなく、フォトマスクＰＭ５上のいずれかのマスクパターンに選択的に光源を照射して、基板５０の異なる領域に異なるカラーフィルタを形成することができる。

尚、本実施形態では、選択照射機構としてシャッターＳＴを備えた露光装置を説明したが、シャッターＳＴに代えて、第２の実施形態と同様に一対のミラーＭ３を用いても良い。

（その他の変形例）
尚、第１〜３の実施形態では、カラーフィルタを構成する着色画素を形成する例を説明したが、本発明は、カラーフィルタのパターン形成に限らず、様々なレジストパターンの形成に適用できる。

また、第１〜３の実施形態では、選択照射機構として、シャッターまたは一対の平板ミラーを用いているが、プリズムやミラーを単体または組み合わせて使用しても良い。

更に、上記の各実施形態では、１枚の基板上に異なる２種類または３種類のカラーフィルタを形成する例を説明したが、４種類以上のカラーフィルタを形成する場合でも、本発明を同様に適用することができる。具体的には、第１〜第ｎの領域に互いに異なるｎ種類のカラーフィルタを形成する場合（ただし、ｎは２以上の自然数）、フォトマスク上にｎ種類のマスクパターン（スリット）を設け、露光対象領域に応じていずれかのマスクパターンに対してのみ選択的に光を照射すれば良い。

更に、上記の各実施形態では、フォトマスクに遮光層と開口部とを設けることによってマスクパターン（スリット）が形成されているが、開口部は、入射光の全部を透過させても良いし、入射光の一部のみを透過させても良い。すなわち、開口部は、入射光の少なくとも一部を透過させる透過部として機能するものであれば良い。

本発明は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ等を製造するために用いることができる。

２１ ブラックマトリクス
２２ 着色画素
２３ 透明導電膜
３０ フォトマスク基板
５０ 基板
５１、５１−１、５１−２、５１−３ 開口部
５４ カラーレジスト
６０ 露光ステージ
Ｃ、Ｃ２、Ｃ３ コリメートレンズ
Ｅ、Ｅ２、Ｅ３ 光
Ｍ、Ｍ２、Ｍ４ ミラー
Ｍ３ 一対のミラーＭ３
ＰＭ、ＰＭ２、ＰＭ３、ＰＭ４、ＰＭ５ フォトマスク
ＰＲ−１ 第１の領域
ＰＲ−２ 第２の領域
ＰＲ−３ 第３の領域
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 領域
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ 第１のスリット、第２のスリット、第３のスリット
ＳＴ シャッター

Claims (5)

1. 同一基板上の第１の領域と第２の領域とに互いに異なるレジストパターンを形成する露光方法であって、
   前記第１の領域内のレジストパターンの一部を露光するための第１のマスクパターンと、前記第２の領域内のレジストパターンの一部を露光するための第２のマスクパターンとを有するフォトマスクを光源に対して固定し、
   前記基板を搬送しながら、前記第１のマスクパターンに前記光源からの光を選択的に照射して、前記第１の領域上のレジストを連続的または間欠的に露光し、
   前記基板を搬送しながら、前記第２のマスクパターンに前記光源からの光を選択的に照射して、前記第２の領域上のレジストを連続的または間欠的に露光し、
   前記第２の領域上のレジストの露光時には、一対のミラーで前記光源からの光を屈折させることによって、前記フォトマスクに対する光の照射位置を前記第１のマスクパターンの形成位置から前記第２のマスクパターンの形成位置へと移動させる、露光方法。
2. 前記第１のパターンを構成する複数の光透過部の間隔と、前記第２のパターンを構成する複数の光透過部の間隔とが異なる、請求項１に記載の露光方法。
3. 同一基板上の第１の領域と第２の領域とに互いに異なるカラーフィルタを形成するカラーフィルタの製造方法であって、
   前記第１の領域内の着色画素の一部を露光するための第１のマスクパターンと、前記第２の領域内の着色画素の一部を露光するための第２のマスクパターンとを有するフォトマスクを光源に対して固定し、
   基板上にカラーレジストを塗布する処理と、前記基板を搬送しながら、前記第１のマスクパターンに前記光源からの光を選択的に照射して、前記第１の領域上のカラーレジストを連続的または間欠的に露光する処理と、前記基板を搬送しながら、前記第２のマスクパターンに前記光源からの光を選択的に照射して、前記第２の領域上のカラーレジストを連続的または間欠的に露光する処理とを含む着色パターン形成処理を繰り返して、前記カラーフィルタを構成する全ての色の着色画素を形成し、
   前記第２の領域上のカラーレジストの露光時には、一対のミラーで前記光源からの光を屈折させることによって、前記フォトマスクに対する光の照射位置を前記第１のマスクパターンの形成位置から前記第２のマスクパターンの形成位置へと移動させる、カラーフィルタの製造方法。
4. 前記第１の領域に形成されるカラーフィルタのサイズと、前記第２の領域に形成されるカラーフィルタのサイズとが異なり、かつ、前記第１のマスクパターンを構成する複数の光透過部の間隔と、前記第２のマスクパターンを構成する複数の光透過部の間隔とが異なる、請求項３に記載のカラーフィルタの製造方法。
5. 同一基板上の第１の領域と第２の領域とに互いに異なるレジストパターンを形成する露光装置であって、
   光源と、
   前記光源に対して固定され、かつ、前記第１の領域内のレジストパターンの一部を露光するための第１のマスクパターンと、前記第２の領域内のレジストパターンの一部を露光するための第２のマスクパターンとを有するフォトマスクと、
   レジストが塗布された基板を搬送する基板搬送装置と、
   前記フォトマスク上のいずれか１つのマスクパターンに対して、前記光源からの光を選択的に照射する選択照射機構とを備え、
   前記照射選択機構は、前記第２の領域上のレジストの露光時には、前記光源からの光を屈折させることによって、前記フォトマスクに対する光の照射位置を前記第１のマスクパターンの形成位置から前記第２のマスクパターンの形成位置へと移動させる一対のミラーである、露光装置。

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