JP5704535B2

JP5704535B2 - マイクロレンズアレイを使用した露光装置

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Publication number: JP5704535B2
Application number: JP2011084090A
Authority: JP
Inventors: 水村　通伸; 通伸水村
Original assignee: V Technology Co Ltd
Current assignee: V Technology Co Ltd
Priority date: 2011-04-05
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2031-04-05
Also published as: WO2012137785A1; TW201241582A; JP2012220592A

Description

本発明は、マイクロレンズアレイを使用した露光装置に関し、特に、携帯機器用の液晶表示パネルの露光に好適のマイクロレンズアレイを使用した露光装置に関する。

携帯電話及び携帯型情報端末等の機器に搭載される液晶表示装置は、テレビジョン等の大型の液晶表示装置と異なり、パネルが小型になると共に、パネルはより高精細であることが要求される。

このような携帯型機器の液晶表示パネルを製造する際に使用される露光装置は、従来、高精細の露光のために、半導体装置の露光に使用されているステッパが使用されている。

従来、ステッパにより携帯機器用の小型の液晶表示パネルを露光する際には、マスクのパターンを透過した光を、縮小光学系に透過された後、基板に照射する。この際、露光対象の基板は、例えば１．５ｍ角の大型の基板であり、露光の際には、１又は複数枚の個別基板となる領域ごとに複数回露光される。そして、複数回の露光により個別基板となる領域の全てが露光された基板は、分割されて、複数枚のガラス基板が製造される。

しかしながら、このステッパにおいては、１個の対物レンズにより露光される領域の大きさが決まっているため、１枚のガラス基板上に複数枚のパネルを作製する際、その対物レンズの露光領域の境界が、パネルの内部に位置する場合が生じる。そうすると、そのパネルにおいては、露光領域の境界を挟んで両側の領域が別のショットで露光されることになり、境界において、配線等の位置がずれてしまうという問題点がある。このため、この境界においては、配線パターンを太くしたり、端部を傾斜して形成してその傾斜部で重ねあわせる等の所謂「つぎ」の処理を行う必要がある。また、この「つぎ」の処理を施しても、この「つぎ」を施した部分が直線上に連なって、縞が生じてしまうことがあり、そうすると、この縞が生じたパネルについては、製品とならず、廃棄せざるを得ない。更に、露光パターンがこの「つぎ」の処理が困難なパターンの場合にも、露光領域の境界のパネルについては、製品とせずに廃棄することが必要になる。

而して、マイクロレンズアレイを使用した露光装置も提案されている（特許文献１及び２）。しかしながら、従来のマイクロレンズアレイを使用した露光装置は、テレビジョン等の大型液晶表示装置用のパネルを露光するものであり、それをそのまま、携帯機器用の液晶表示装置に適用すると、携帯機器用の液晶表示パネルの場合は、パネルが小さく、また種々の大きさがあるため、製造効率が悪いという問題点がある。

特開２０１０−１０２１４９号公報特開２００８−１９７２２６号公報

上述のように、携帯機器用の液晶表示パネルのように、高精細が要求されると共に、小型のパネルの場合、従来のステッパを使用すると、露光パターンの「つぎ」が必要となり、マイクロレンズアレイを使用すると、製造効率が悪いという問題点がある。

また、マイクロレンズアレイを使用した露光装置においては、マスクには、各パネルの大きさに合わせたパターンが形成されており、マイクロレンズアレイも、パネルの大きさに合わせたマイクロレンズチップがホルダに固定されて使用されている。従って、大きさが異なるパネルを露光する場合においては、マスクと同時にマイクロレンズチップも取り換える必要があり、製造効率が更に低下するという問題点がある。

更に、複数個のパネルを同時に露光する場合においては、マスクとしては、複数個のパターン領域が適長離隔するように形成されたものが使用され、各パターン領域の大きさに対応させたマイクロレンズチップがホルダに固定されて使用されている。このような構成の露光装置を使用して露光すると、各パターン領域間には、露光光が照射されない。よって、この領域は、露光されず、基板材料の広い面積が無駄になるという問題点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、携帯機器用の液晶表示パネルの大きさに合わせて効率的にマイクロレンズアレイを使用し、基板材料の無駄を低減することができるマイクロレンズアレイを使用した露光装置を提供することを目的とする。

本発明に係るマイクロレンズアレイを使用した露光装置は、露光光を発光する光源と、この光源からの露光光が入射され露光すべきパターンが複数個のパネルに対応して夫々形成された複数個のパターン領域を有するマスクと、マスクを透過した露光光が入射され前記マスクのパターンの正立等倍像を基板上に結像させる複数個のマイクロレンズアレイチップからなるマイクロレンズアレイと、このマイクロレンズアレイを支持するホルダと、前記光源と前記マイクロレンズアレイとの位置関係を固定した状態で、前記マスク及び前記基板を前記光源及び前記マイクロレンズアレイに対して相対的に移動させて前記露光光を前記基板上で第１方向にスキャンする駆動装置と、前記駆動装置及び前記光源を制御する制御装置と、を有し、前記マスクは、前記パターン領域が、前記第１方向に直交する第２方向に複数個配列され、隣接するパターン領域同士は、製造せんとするパネルの前記第２方向の配列ピッチＰの整数ｎ（ｎ≧２）倍のピッチｎＰで配置されており、前記マイクロレンズアレイは、前記マイクロレンズアレイチップが前記第２方向に配列されており、各マイクロレンズアレイチップは、その前記第２方向の長さが前記パターン領域の前記第２方向の長さよりも長く、前記パターン領域と同数設けられ、各パターン領域の透過光は夫々対応するマイクロレンズアレイチップにより基板に照射されることを特徴とする。露光光としては、水銀ランプ光等が使用される。なお、本発明におけるパネルとは、液晶表示パネルの表示画面及びその周辺部を意味し、形成される露光パターンは、表示画面のパターン及びその周辺パターンを含むものである。

本発明に係るマイクロレンズアレイを使用した露光装置において、例えば前記駆動装置及び前記光源による露光光のスキャン後に、前記基板は前記パネルの前記第２方向の前記配列ピッチＰだけ移動され、その後、前記制御装置は、前記駆動装置及び前記光源による露光光のスキャンを行う。

本発明に係る他のマイクロレンズアレイを使用した露光装置は、露光光を発光する光源と、この光源からの露光光が入射され露光すべきパターンが複数個のパネルに対応して夫々形成された複数個のパターン領域を有するマスクと、マスクを透過した露光光が入射され前記マスクのパターンの正立等倍像を基板上に結像させる複数個のマイクロレンズアレイチップからなるマイクロレンズアレイと、このマイクロレンズアレイを支持するホルダと、前記光源と前記マイクロレンズアレイとの位置関係を固定した状態で、前記マスク及び前記基板を前記光源及び前記マイクロレンズアレイに対して相対的に移動させて前記露光光を前記基板上で第１方向にスキャンする駆動装置と、前記駆動装置及び前記光源を制御する制御装置と、を有し、前記マスクは、前記パターン領域が、前記第１方向に直交する第２方向に複数個配列され、製造せんとするパネルの前記第２方向の配列ピッチＰで配列された２以上の整数ｍ個のパターン領域からなるパターン領域群が、そのパターン領域数ｍと前記配列ピッチＰとの積ｍＰの整数ｎ（ｎ≧２）倍のピッチｍｎＰで配置されており、前記マイクロレンズアレイは、前記マイクロレンズアレイチップが前記第２方向に配列されており、各マイクロレンズアレイチップは、その前記第２方向の長さが前記パターン領域群のパターン領域数ｍと前記配列ピッチＰとの積ｍＰよりも長く、前記パターン領域群と同数設けられ、各パターン領域群の透過光は夫々対応するマイクロレンズアレイチップにより基板に照射されることを特徴とする。

このマイクロレンズアレイを使用した露光装置において、例えば、前記駆動装置及び前記光源による露光光のスキャン後に、前記基板は前記パターン領域群の前記第２方向の前記長さｍＰだけ移動され、その後、前記制御装置は、前記駆動装置及び前記光源による露光光のスキャンを行う。

本発明の露光装置においては、マスクの第２方向に複数個配列された複数個のパターン領域は、隣接するパターン領域同士が、製造せんとするパネルの第２方向の配列ピッチＰの整数ｎ（ｎ≧２）倍のピッチｎＰで配置されており、マイクロレンズアレイを構成する複数個のマイクロレンズアレイチップは、その第２方向の長さがパターン領域の第２方向の長さよりも長く、パターン領域と同数設けられ、各パターン領域の透過光は夫々対応するマイクロレンズアレイチップにより基板に照射される。よって、露光光のスキャン後に、基板をパネルの第２方向の配列ピッチＰずつ移動させながら、順次駆動装置及び光源による露光光のスキャンを行えば、形成された露光パターンに隣接する未露光の箇所が順次隙間なく露光され、マイクロレンズアレイを有効に使用して、マスクよりも小さな大きさのパネル基板を、高効率で露光することができ、基板材料の無駄も低減することができる。

また、マスクの第２方向に複数個配列された複数個のパターン領域が、製造せんとするパネルの第２方向の配列ピッチＰで配列された２以上の整数ｍ個のパターン領域からなるパターン領域群を構成し、このパターン領域群のパターン領域数ｍと配列ピッチＰとの積ｍＰの整数ｎ（ｎ≧２）倍のピッチｍｎＰで配置されている場合においては、マイクロレンズアレイを構成する複数個のマイクロレンズアレイチップは、その第２方向の長さがパターン領域群のパターン領域数ｍと配列ピッチＰとの積ｍＰよりも長く、パターン領域群と同数設けられ、各パターン領域群の透過光は夫々対応するマイクロレンズアレイチップにより基板に照射される。よって、露光光のスキャン後に、基板を、パターン領域群のパターン領域数ｍと配列ピッチＰとの積ｍＰだけ移動させながら、順次駆動装置及び光源による露光光のスキャンを行えば、形成された露光パターンに隣接する未露光の箇所が順次隙間なく露光され、マイクロレンズアレイを有効に使用して、マスクよりも小さな大きさのパネル基板を、高効率で露光することができ、基板材料の無駄も低減することができる。

（ａ）は本発明の実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用した露光装置において、マスク及びマイクロレンズアレイの相対的位置関係を示す図、（ｂ）はこれにより露光された基板を示す図である。（ａ）は図１の次順の露光工程を示す図、（ｂ）は露光された基板を示す図である。本発明の実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用した露光装置を示す斜視図である。マスクステージとマイクロレンズアレイを示す斜視図である。マスクステージ全体を示す斜視図である。スキャン露光工程における露光光とマスクとの関係を示す図である。スキャン露光工程における露光光とマイクロレンズアレイとの関係を示す図である。（ａ）は異なる大きさのパネルを製造する場合におけるマスク及びマイクロレンズアレイの相対的位置関係を示す図、（ｂ）はこれにより露光された基板を示す図である。同じく大きさが小さいパネルを製造する場合におけるマスク及びマイクロレンズアレイの相対的位置関係及び基板を示す図である。図９の変形例である。本発明の第２実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用した露光装置における露光光及びマイクロレンズアレイの動作を示す図である。図１１に続く動作を示す図である。図１２に続く動作を示す図である。図１３に続く動作を示す図である。（ａ）は本発明の第３実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用した露光装置において、マスク及びマイクロレンズアレイの相対的位置関係を示す図、（ｂ）はこれにより露光された基板を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１（ａ）は本発明の実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用した露光装置において、マスク及びマイクロレンズアレイの相対的位置関係を示す図、図１（ｂ）はこれにより露光された基板を示す図、図２は図１の次順の露光工程を示す図である。図３は本発明の実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用した露光装置を示す斜視図、図４はマスクステージとマイクロレンズアレイを示す斜視図、図５はマスクステージ全体を示す斜視図である。本実施形態に係る露光装置は、図３に示すように、ガラス基板４０を、スキャン方向（第１方向）１及びこのスキャン方向１に直角の方向（第２方向）２に移動させることができるＸ−Ｙステージ１１の上に基板ステージ１２が第１方向１に移動可能に設置されている。このＸ−Ｙステージ１１及び基板ステージ１２の上方に、架台１３が設置されており、この架台１３上に、一例として、４個の光源１４が固定設置されている。これらの光源１４は、例えば、高圧水銀ランプ光源であり、波長が３６５ｎｍの紫外光の露光光１５を、下方に向けて照射する。この露光光１５の照射領域は、図５に示すように矩形である。

この露光光１５の光源１４の下方には、図４に示すように、マスクステージ１８が配置されている。架台１３には、第２方向２に延びる第１ガイド１６が懸架されており、この第１ガイド１６に第１方向１に延びる第２ガイド１７が懸架されている。第１ガイド１６は架台１３上に固定されており、第２ガイド１７は第２方向２に延びる第１ガイド１６上に第２方向２に移動可能に支持されている。そして、４個のマスクステージ１８は相互にその位置関係を保持したまま、第１方向１に延びる第２ガイド１７上に第１方向１に移動可能に支持されている。このマスクステージ１８には、矩形の開口が形成されており、この開口にマスク２０が支持されている。従って、マスク２０は、第１ガイド１６及び第２ガイド１７により、第１方向１に対して、スキャンすることができ、第２方向２に対して、シフトすることができる。

このマスク２０の下方には、マイクロレンズアレイホルダ２１が設置されており、このホルダ２１の開口部内に、チップ状のマイクロレンズアレイ２２ａが複数個支持されており、複数個のマイクロレンズアレイチップ２２ａからなるマイクロレンズアレイ２２が構成されている。マイクロレンズアレイチップ２２ａは、夫々、多数のマイクロレンズが形成されており、各マイクロレンズにより、マスク２０のパターンの正立等倍像が、マイクロレンズアレイ２２の下方に配置される基板４０上に結像するようになっている。このマイクロレンズアレイ２２におけるマイクロレンズの形成領域は、光源１４からの露光光１５の矩形の照射領域に一致し、露光光１５がマスク２０の一部の領域を透過した後、マイクロレンズアレイ２２により、基板上に投影される。

本実施形態においては、露光装置には、マスクステージ１８に支持されたマスク２０と、基板ステージ１２上の基板４０とを、同時一体的に第１方向１にスキャンする駆動装置が設けられている。また、基板ステージ１２上の基板４０は、基板ステージ１２を第２方向２に移動させることにより、光源１４、マスク２０及びマイクロレンズアレイ２２に対して、第２方向２にシフト可能に構成されている。なお、基板ステージ１２の第２方向２への移動は、手動で行っても基板のシフト用に駆動装置を設け、この駆動装置により行ってもよい。本実施形態においては、複数個のマイクロレンズアレイチップ２２ａは、第２方向２に配列されてホルダ２１に支持されており、ホルダ２１は架台１３上に固定されている。従って、光源１４からの露光光１５がマイクロレンズアレイ２２により基板４０上に集光される状態を保持して、マスク２０と基板４０とが第１方向１に移動することにより、基板４０が露光光１５によりスキャンされ、マスクのパターン領域２０ａに形成されたパターンが基板４０上に露光されて転写される。

第１の駆動装置によるマスク２０及び基板４０に対する光源１４及びマイクロレンズアレイ２２の相対的第１方向１へのスキャンは、図示しない制御装置により制御されている。そして、露光装置は、制御装置により駆動装置及び光源を制御して露光光をスキャンした後、基板４０が第２方向２にシフトされると、再度、制御装置により駆動装置及び光源を制御して露光光をスキャンすることを繰り返す。これにより、第１方向１への露光光のスキャンと第２方向２への基板４０のシフトとが順次行われて、基板のパターン形成用領域が順次露光されていく。即ち、駆動装置及び光源による露光光のスキャン後に、例えば手動で基板４０がパネルの第２方向２の配列ピッチＰだけ移動されると、制御装置は、再度、駆動装置及び光源を制御して露光光のスキャンを行う。これにより、露光パターンが形成された領域と第２方向に隣接する領域が順次露光されていく。

マスクステージ１８に保持されるマスク２０の大きさは、例えば、第２方向２の幅が４００ｍｍである。そして、マスク２０には、露光すべきパターンが複数個のパネルに対応して形成されたパターン領域２０ａが設けられている。本実施形態においては、パターン領域２０ａは、第２方向２に複数個配列されており、隣接するパターン領域２０ａ同士は、製造せんとするパネルの第２方向２の配列ピッチＰの整数ｎ（ｎ≧２）倍のピッチｎＰで配置されており、各パターン領域２０ａは第１方向１に並ぶ複数個のパネルに対応している。マスク２０は、パターン領域２０ａが形成された領域以外の部分が遮光領域となる。よって、光源１４から出射された露光光は、パターン領域２０ａのみを透過して、マイクロレンズアレイ２２に入射する。一方、パターン領域２０ａ以外の部分に照射された露光光１５ａは、図１に示すように、マスク２０に透過されない。本実施形態においては、図１に示すように、マスク２０には３個のパターン領域２０ａが形成されており、パターン領域２０ａの第２方向２の幅Ｗｐは、製造しようとするパネルの幅と等しく、隣接するパターン領域２０ａ同士は、パネルの配列ピッチＰの２倍のピッチ２Ｐで配置されている。

本発明においては、マイクロレンズアレイチップ２２ａの第２方向の長さＷｍは、パターン領域２０ａの第２方向２の幅Ｗｐよりも長く、各パターン領域２０ａと同数の３枚のマイクロレンズアレイチップ２２ａが第２方向２に配列されており、夫々、光源１４から出射されマスク２０のパターン領域２０ａを透過した露光光１５の全てが、夫々対応するマイクロレンズアレイチップ２２ａの光学作用を有する部分に入射される。よって、パターン領域２０ａの透過光が入射される位置にマイクロレンズアレイチップ２２ａの端縁は存在しない。図１に示すように、ホルダ２１に支持されている３枚のマイクロレンズアレイチップ２２ａは、例えば、第２方向２の長さＷｍが同一である。

次に、上述の如く構成されたマイクロレンズアレイを使用した露光装置の動作について説明する。レジスト膜が形成されたガラス基板４０は、基板ステージ１２上に搬送されてきて、４個のマスクステージ１８に支持されたマスク２０と正対する位置に設定される。そして、ガイド１６，１７並びに基板ステージ１２及びＸ−Ｙステージ１１により、基板４０とマスク２０とは一定の位置関係を保持して、駆動装置により同時に駆動される。

本実施形態においては、図５に示すように、４個のマスクステージ１８に夫々マスク２０が保持されており、４個の光源１４からの４個の露光光１５は、各マスク２０に入射し、露光光１５の矩形の照射領域は、その幅方向の長さが、マスク２０の第２方向２（スキャン方向に直交する方向）の全域の長さに対応するようになっている。この露光光１５は、図６に示すように、マスク２０及び基板４０が、同時一体的に第１方向１に露光光１５に対して相対的に移動することにより、露光光１５は、マスク２０を白抜き矢印にて示すスキャン方向にスキャンする。

図７は、マスク２０を取り除いた状態を示す斜視図である。この図７に示すように、マスク２０の各パターン領域２０ａを透過した露光光１５は、その矩形の照射領域が、マイクロレンズアレイホルダ２１の開口部内に支持されたマイクロレンズアレイチップ２２ａのマイクロレンズ形成領域内にある。そして、この露光光１５と、マイクロレンズアレイ２２とは、その位置関係が固定されており、マスク２０及び基板４０が一体的に同時に移動する間に、図７に示すように、露光光１５が白抜き矢印にて示すスキャン方向にマスク２０及び基板４０に対して相対的にスキャンされ、マイクロレンズアレイ２２は、マスク２０を透過してきた露光光１５を基板４０上に結像させる（図１における符号４１ａの領域）。これにより、図１に示すように、基板４０上に、マスク２０のパターンが、正立等倍像として転写され、帯状の露光パターン４１がレジスト上に形成される。

本実施形態においては、マスク２０には、３個のパターン領域２０ａが形成されており、各パターン領域２０ａは、製造しようとするパネルと第２方向の幅が等しく、隣接するパターン領域２０ａ同士が、製造せんとするパネルの第２方向の配列ピッチＰの２倍のピッチ２Ｐで配置されている。よって、露光パターン４１も同様に、第２方向のパターン領域２０ａの幅Ｗｐと等しい幅で、各露光パターン４１同士が２Ｐのピッチで帯状に３本形成される。マイクロレンズアレイ２２は、例えば、幅が１５０ｍｍで製造される既製のマイクロレンズアレイを、製造しようとする複数種のパネルのいずれのパネルの幅よりも長くなるような長さＷｍに切断してマイクロレンズアレイチップ２２ａとし、これを第２方向２に配列して構成されており、各パネルの幅に対応するパターン領域２０ａのいずれの透過光も、各マイクロレンズアレイチップ２２ａの光学作用を有するマイクロレンズ部分に入射されるように構成されている。そして、ガラス基板４０上のレジスト膜に対する１回のスキャン動作により、３枚のパネルを同時に露光することができ、露光動作を高効率化することができる。また、このとき、各パネルについては、その内部にマイクロレンズアレイチップ２２ａの継ぎ目は存在しないため、露光パターンにおいて、従来の所謂「つぎ」の処理を行う必要はない。よって、露光パターンに露光ムラが発生することはない。

マスク２０のパターン領域２０ａの配置により、１回のスキャンにより形成された露光パターン４１の間には、パネルの第２の方向の配列ピッチＰと同一の幅の未露光の領域が残る。本実施形態においては、１回のスキャンが終わったら、光源１４からの露光光１５の出射を一旦停止し、基板ステージ１２上の基板４０を、光源１４、マスク２０及びマイクロレンズアレイ２２に対して、製造しようとするパネルの第２方向の配列ピッチＰだけシフトし、その後、露光光１５の出射を再開する。このとき、基板４０の第２方向２へのシフトは、手動で行うか、又は基板のシフト用に駆動装置が設けられている場合には、駆動装置により行う。そして、図２に示すように、第１方向１における１回目のスキャン方向とは逆方向にスキャンして、未露光の領域を露光する。これにより、未露光の領域が露光され、１回目のスキャンと同様の露光パターン４１が形成される。本実施形態においては、マスク２０のパターン領域２０ａは、隣接するパターン領域２０ａ同士が、製造しようとするパネルの第２方向の配列ピッチＰの２倍のピッチ２Ｐで配置されているため、２回のスキャンによる露光パターン４１の形成により露光パターン４１間には、パネルの配列ピッチＰとパネル幅Ｗｐとの差分（Ｐ−Ｗｐ）の幅の未露光の領域が残される。この領域は、１枚の基板を複数枚のパネルにダイシングする際に、切断代として使用できる。２回目のスキャンの前に、光源１４、マスク２０及びマイクロレンズアレイ２２の全てが、基板４０に対して、相対的に第２方向に移動されるため、２回目のスキャンにより形成された露光パターン４１においても、各パネルについては、その内部にマイクロレンズアレイチップ２２ａの継ぎ目は存在せず、露光パターンにおいて、従来の所謂「つぎ」の処理を行う必要はなく、露光パターンに露光ムラが発生することはない。

マスクは、通常、幅が４００ｍｍ程度であるが、このような長寸のマイクロレンズアレイを製造しようとすると、コストが高くなる。マイクロレンズアレイは、通常、１５０ｍｍ程度の長さ（幅）のチップ状のものが、単位長あたりの相対的な製造コストは低い。よって、複数枚のマイクロレンズアレイチップをつなぎ合わせて、マスク幅に対応するマイクロレンズアレイを構成するか、又は、マイクロレンズアレイホルダ２１に例えば長さが１５０ｍｍのマイクロレンズアレイチップを設け、このマイクロレンズアレイチップが存在しない領域のマスク部分には、Ｃｒ膜を形成して、露光光の透過を遮断するという作業が必要である。後者の場合は、ガラス基板４０に使用しない領域（パネルとならない領域）が生じてしまうので、無駄である。そこで、複数枚のマイクロレンズアレイチップを第２方向に配列して、夫々マスク幅に対応した複数枚のマイクロレンズアレイチップによりマイクロレンズアレイを構成することが好ましい。このとき、本実施形態のように、各マイクロレンズアレイチップ２２ａの長さを、製造しようとする複数種のパネルのいずれのパネルの幅よりも長くなるような長さＷｍに切断し、これを第２方向に配列し、製造しようとするパネルの複数種の幅に対応するパターン領域２０ａのいずれの透過光も、各マイクロレンズアレイチップ２２ａの光学作用を有するマイクロレンズ部分に入射されるように構成されている。よって、所謂「つぎ」がパネルの露光パターン４１内に存在せず、しかも可及的に多数及び他種類のパネルを一度に露光処理できるため、効率的である。

なお、第２方向の幅がＷｐよりも大きい幅Ｗｐ_２のパネル（図８参照）を製造する場合において、隣接するパターン領域２０ａ同士を第２方向にパネルの配列ピッチＰ_２の整数倍（図８においては２倍）のピッチで設け、各パターンのいずれの透過光も、各マイクロレンズアレイチップ２２ａの光学作用を有するマイクロレンズ部分に入射されるように構成されていれば、上記本発明の効果を得ることができる。また、第２方向の幅がＷｐよりも小さい幅Ｗｐ_３のパネル（図９及び図１０参照）を製造する場合においても、隣接するパターン領域２０ａ同士を第２方向にパネルの配列ピッチＰ_３の整数倍（図９：３倍、図１０：４倍）のピッチで設け、各パターンのいずれの透過光も、各マイクロレンズアレイチップ２２ａの光学作用を有するマイクロレンズ部分に入射されるように構成されていれば、本発明の効果を得ることができる。

次に、本発明の第２実施形態について、図１１乃至図１４を参照して、説明する。図１乃至図１０に示す第１実施形態は、４個のマスク２０を４個のマスクステージ１８に設置していた場合のものであるが、本第２実施形態は、大きなマスクを使用して、ガラス基板上のレジスト膜を露光しようとするものである。なお、図１１乃至図１４において、マスクはマイクロレンズアレイ２２を示すために図示していないが、マスクステージ４２の枠に支持されている。図１１に示すように、基板４０上に、１個のマスクステージ４２に支持された１個のマスク（図示せず）が配置され、露光光１５は、マスクを介してマイクロレンズアレイ２２に入射され、マスクを透過した露光光がマイクロレンズアレイ２２により、集光されて基板４０上に収束し、マスクのパターンの正立等倍像が、基板４０上に結像して、露光パターン４１が形成される。

本実施形態においては、ショット数を基板の大きさに応じて増やすことにより、基板４０の全域が露光される。先ず、図１１に示すように、基板（マスク）を縦横４分割して、１６の等面積の領域に分割し、各光源１４からの各露光光を、その分割領域の左上の領域について、第１実施形態と同様の２ショット（図９の場合は３ショット、図１０の場合は４ショット）の露光を行う。次いで、図１２に示すように、露光光１５は、その右隣（第２方向の右側）の基板領域を、第１実施形態と同様にスキャンする。その後、図１３に示すように、第１方向に隣接する基板領域を第１実施形態と同様にスキャンする。その後、図１４に示すように、第２方向に隣接する基板領域を第１実施形態と同様にスキャンする。これにより、基板４０の全領域が露光される。

このように、基板が大きい場合においても、基板を第１及び第２方向に順次移動させながら、ショット数を増やして露光することにより、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に、本発明の第３実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用した露光装置について説明する。第１実施形態においては、マスク２０のパターン領域２０ａは、隣接するパターン領域２０ａ同士が適長離隔して配列されていたが、本実施形態においては、２個のパターン領域２０ａにより１群のパターン領域群が構成されている。そして、このパターン領域群が、パネルの配列ピッチＰ_３とパターン領域の数２との積、即ち、２Ｐ_３のピッチで配列されている。

また、マイクロレンズアレイチップ２２ａは、その第２方向の長さＷｍが、パネルの配列ピッチＰ_３とパターン領域の数２との積２Ｐよりも長く、各パターン領域群と同数の３枚のマイクロレンズアレイチップ２２ａが第２方向２に配列されている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

図１０に示す第１実施形態の変形例においては、隣接するパターン領域２０ａ同士を第２方向にパネルの配列ピッチＰ_３の４倍のピッチで設けている。よって、基板４０の前面を露光するためには、駆動装置及び光源によるスキャンを、基板４０をシフトさせながら４回実施する必要がある。しかし、本実施形態のように、２個のパターン領域２０ａを隣接するように配置し、この透過光の全てが１枚のマイクロレンズアレイチップ２２ａの光学作用を有する部分を透過するように構成することにより、１回のスキャンにより形成される露光パターンの面積は、第１実施形態の２倍となる。本実施形態においては、１回の露光光のスキャン後には、基板４０をパネルの配列ピッチＰ_３とパターン領域の数２との積２Ｐ_３だけ第２の方向にシフトして、再度駆動装置及び光源によるスキャンを行うことにより、２ショットの露光により、基板４０の全面を露光できる。

本実施形態においては、隣接するパターン領域２０ａの数は、マイクロレンズアレイチップ２２ａの第２方向の長さの範囲内で増やすことができ、これにより、露光タクトを短縮することができる。

なお、複数個のパターン領域２０ａによりパターン領域群を構成する場合において、上記実施形態は、一例であり、１のパターン領域群を構成するパターン領域２０ａの数をｍとしたときに、隣接するパターン領域同士を前記ｍと配列ピッチＰとの積ｍＰの整数ｎ（ｎ≧２）倍のピッチｍｎＰで配置すれば、本実施形態と同様の効果が得られる。

１：第１方向（スキャン方向）、２：第２方向（スキャン方向に直交する方向）、１４：光源、１５：露光光、１８：マスクステージ、２０：マスク、２０ａ：パターン領域、２１：マイクロレンズアレイホルダ、２２：マイクロレンズアレイチップ、４０：基板、４１：露光パターン

Claims

露光光を発光する光源と、この光源からの露光光が入射され露光すべきパターンが複数個のパネルに対応して夫々形成された複数個のパターン領域を有するマスクと、マスクを透過した露光光が入射され前記マスクのパターンの正立等倍像を基板上に結像させる複数個のマイクロレンズアレイチップからなるマイクロレンズアレイと、このマイクロレンズアレイを支持するホルダと、前記光源と前記マイクロレンズアレイとの位置関係を固定した状態で、前記マスク及び前記基板を前記光源及び前記マイクロレンズアレイに対して相対的に移動させて前記露光光を前記基板上で第１方向にスキャンする駆動装置と、前記駆動装置及び前記光源を制御する制御装置と、を有し、
前記マスクは、前記パターン領域が、前記第１方向に直交する第２方向に複数個配列され、隣接するパターン領域同士は、製造せんとするパネルの前記第２方向の配列ピッチＰの整数ｎ（ｎ≧２）倍のピッチｎＰで配置されており、
前記マイクロレンズアレイは、前記マイクロレンズアレイチップが前記第２方向に配列されており、各マイクロレンズアレイチップは、その前記第２方向の長さが前記パターン領域の前記第２方向の長さよりも長く、前記パターン領域と同数設けられ、各パターン領域の透過光は夫々対応するマイクロレンズアレイチップにより基板に照射されることを特徴とするマイクロレンズアレイを使用した露光装置。
前記駆動装置及び前記光源による露光光のスキャン後に、前記基板は前記パネルの前記第２方向の前記配列ピッチＰだけ移動され、その後、前記制御装置は、前記駆動装置及び前記光源による露光光のスキャンを行うことを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイを使用した露光装置。
露光光を発光する光源と、この光源からの露光光が入射され露光すべきパターンが複数個のパネルに対応して夫々形成された複数個のパターン領域を有するマスクと、マスクを透過した露光光が入射され前記マスクのパターンの正立等倍像を基板上に結像させる複数個のマイクロレンズアレイチップからなるマイクロレンズアレイと、このマイクロレンズアレイを支持するホルダと、前記光源と前記マイクロレンズアレイとの位置関係を固定した状態で、前記マスク及び前記基板を前記光源及び前記マイクロレンズアレイに対して相対的に移動させて前記露光光を前記基板上で第１方向にスキャンする駆動装置と、前記駆動装置及び前記光源を制御する制御装置と、を有し、
前記マスクは、前記パターン領域が、前記第１方向に直交する第２方向に複数個配列され、製造せんとするパネルの前記第２方向の配列ピッチＰで配列された２以上の整数ｍ個のパターン領域からなるパターン領域群が、そのパターン領域数ｍと前記配列ピッチＰとの積ｍＰの整数ｎ（ｎ≧２）倍のピッチｍｎＰで配置されており、
前記マイクロレンズアレイは、前記マイクロレンズアレイチップが前記第２方向に配列されており、各マイクロレンズアレイチップは、その前記第２方向の長さが前記パターン領域群のパターン領域数ｍと前記配列ピッチＰとの積ｍＰよりも長く、前記パターン領域群と同数設けられ、各パターン領域群の透過光は夫々対応するマイクロレンズアレイチップにより基板に照射されることを特徴とするマイクロレンズアレイを使用した露光装置。
前記駆動装置及び前記光源による露光光のスキャン後に、前記基板は前記パターン領域群の前記パターン領域数ｍと前記配列ピッチＰとの積ｍＰだけ移動され、その後、前記制御装置は、前記駆動装置及び前記光源による露光光のスキャンを行うことを特徴とする請求項３に記載のマイクロレンズアレイを使用した露光装置。