JP7461096B1 - 露光装置 - Google Patents

Abstract

本発明の露光装置１は、複数の被露光領域それぞれに対応するマスクパターンが形成された複数のマスク部を切り替えて感光層を露光する露光装置であって、複数の被露光領域のうちのいずれかを支持する露光ステージ３０と、露光ステージ３０と対向する位置に配置され、複数のマスク部２１Ａ、２１Ｂが一括して形成されているフォトマスク板２０と、フォトマスク板２０全体に露光光を照射する露光光照射機構４０と、マスク部を切り替えるマスク部切替機構６０とを備え、複数のマスク部のうち少なくとも２つは、フォトマスク板２０に所定の方向に沿って並んで形成されており、被露光領域を露光するとき、露光対象マスク部以外のマスク部は、露光ステージに支持される被露光領域から外れた位置に位置する。分割露光方式であっても、設置面積が小さくて済み、かつ、生産性を高めることが可能となる。

Description

本発明は、露光装置に関する。

基板などに回路パターンをフォトリソグラフィプロセスによって形成する際には、マスク（フォトマスク）を介して基板上の感光性材料を露光し基板にマスクパターンを転写する露光装置を使用する。
近年、基板の大判化に伴いフォトマスクも大判化してきている。しかしながら、大判サイズのフォトマスクを使用する一括露光プロセスでは、基板の中心部に対して外周部の精度を確保することが困難となるという課題がある。そこで、基板の露光対象領域を分割し、分割された被露光領域に対応したフォトマスクを使用し、露光プロセスを繰り返して大判サイズの基板に所定のマスクパターンを転写するという露光装置がある。

このような露光装置としては、被露光領域を支持する露光ステージと、露光ステージと対向する位置に配置され、被露光領域に対応するマスクパターンが形成されたマスク部を有するフォトマスク板と、光源から出射される光を露光光としてフォトマスク板に該露光光を照射する露光光照射機構と、を備える露光部を複数並べて、第１の露光部で基板に第１のマスクパターンを転写し、第２の露光部で基板に第２のマスクパターンを転写するというものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、被露光領域を支持する露光ステージと、露光ステージと対向する位置に配置され、被露光領域に対応するマスクパターンが形成されたマスク部を有するフォトマスク板と、光源から出射される光を露光光としてフォトマスク板に該露光光を照射する露光光照射機構とを備え、長尺の基板を所定の方向に搬送させて第１のマスク部で第１のマスクパターンを露光した後、第１のマスク部を第２のマスク部に交換し、基板を逆方向に搬送させて第２のマスク部で第２のマスクパターンを露光するというものもある（例えば、特許文献２参照）。

国際公開第２０２１／０７５３５５号 国際公開第２０２２／００９４５６号

しかしながら、特許文献１に記載された露光装置は、露光ステージ、フォトマスク板及び露光光照射機構を備える露光部が２以上必要となるため、露光装置全体の設置面積が大きくなる、という課題がある。

また、特許文献２に記載された露光装置は、露光ステージ及び露光光照射機構が１セットであるため、露光装置全体の設置面積を小さく抑えることができるが、異なる２つのパターンを転写するには、まず、長尺の基板を第１のマスクを用いて１のマスクパターンを転写した後、第１のマスクを第２のマスクに交換して基板を逆方向に搬送する必要がある。従って、マスクの交換や基板の逆方向への搬送に時間がかかり、生産性を高くすることが難しい、という課題がある。

そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、分割露光方式であっても、設置面積が小さくて済み、かつ、生産性を高めることが可能な露光装置を提供することを目的とする。

本発明の露光装置は、感光層を有する基板に配置される少なくとも１つの露光対象領域を仮想的な分割線で複数の被露光領域に分割し、複数の前記被露光領域それぞれに対応するマスクパターンが形成された複数のマスク部を切り替えて前記感光層を露光する露光装置であって、前記複数の被露光領域のうちのいずれかを支持する露光ステージと、前記露光ステージと対向する位置に配置され、複数の前記被露光領域それぞれに対応するマスクパターンが形成された複数の前記マスク部が一括して形成されているフォトマスク板と、光源から出射される光を露光光として前記フォトマスク板全体に該露光光を照射する露光光照射機構と、複数の前記マスク部のうち前記露光ステージに支持される前記被露光領域に対応したマスクパターンを有する露光対象マスク部が該被露光領域と重なる位置に位置するように、前記フォトマスク板の前記マスク部を切り替えるマスク部切替機構と、を備え、前記複数のマスク部のうち少なくとも２つは、前記フォトマスク板に所定の方向に沿って並んで形成されており、前記被露光領域を露光するとき、前記露光対象マスク部以外のマスク部は、前記露光ステージに支持される前記被露光領域から外れた位置に位置することを特徴とする。

なお、以降の説明においては、露光対象領域を分割し、分割された露光対象領域に対応するマスク（マスク部）を使用して露光することを一括露光に対して分割露光又は分割露光方式という。

本発明の露光装置によれば、露光ステージと対向する位置に配置され、複数の被露光領域それぞれに対応するマスクパターンが形成された複数のマスク部が一括して形成されているフォトマスク板と、複数のマスク部のうち露光ステージに支持される被露光領域に対応したマスクパターンを有するマスク部である露光対象マスク部を該被露光領域と重なる位置に位置するように、フォトマスク板のマスク部を切り替えるマスク部切替機構とを備えるため、露光ステージ、フォトマスク板及び露光光照射機構を１つずつ備えればよく、露光装置全体の設置面積を小さくすることができる。

また、本発明の露光装置によれば、上記した構成を備えるため、フォトマスク板又は基板を移動させるだけで比較的容易にマスク部を切り替えることができる。このため、マスクの交換にかかる時間を従来より短縮することができる。また、連続した被露光領域を逐次露光することができるため、基板を逆方向に搬送させる等の必要がない。その結果、生産性を高くすることができる。

露光対象領域１４を基板の長さ方向に分割したときの基板１０の一部を示す平面図であり、転写パターン１１の一例を示す図である。 実施形態１におけるフォトマスク板２０を示す平面図である。 実施形態１に係る露光装置１を示す図である。 実施形態１においてマスク部２１Ｂで露光する様子を示す図である。 実施形態１においてマスク部を切り替える様子を示す図である。 実施形態１においてマスク部２１Ａで露光する様子を示す図である。 実施形態２におけるフォトマスク板２０Ａを示す平面図である。 実施形態２において露光対象領域に露光する様子を示す平面図である。 パターンを転写した基板を示す平面図である。 実施形態３におけるフォトマスク板２０Ｂを示す平面図である。 実施形態３において露光対象領域に露光する様子を示す平面図である。 実施形態４において露光対象領域に露光する様子を示す側断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る露光装置について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する各図面は、実際の構造、寸法、縦横の縮尺等を厳密に反映したものではない模式図である。また、以下に説明する「マスクパターン」とは、フォトマスク部に設けられた露光光を通過させる孔の形状のことであり、「パターン転写」とは、フォトマスク部を介して露光光を照射してマスクパターンを基板に転写するプロセスのことであり、「転写パターン」とは、この転写プロセスによって基板にできるパターンである。

［実施形態１］
１．基板１０の構成
実施形態１においては、露光対象領域１４を基板１０の長さ方向に２分割する場合を例にとって説明する。なお、基板１０は露光対象物である。

図１は、露光対象領域１４を基板１０の長さ方向に分割したときの基板１０の一部を示す平面図であり、転写パターン１２の１例を表している。なお、図１に示す転写パターン１２は、実際には高密度に配置されるものであり、曲線で構成されることもあるが、図１では簡略化して表している。なお、以降の説明においては、基板１０の送り方向（長さ方向）を「Ｘ方向」、幅方向を「Ｙ方向」とし、Ｘ－Ｙ平面に対して垂直な方向を「Ｚ方向」又は「上下方向」と記載する。

図１に例示する基板１０は、表面に感光性の層（感光層）が形成されている感光性基板であり、ロール状に巻かれた長尺基板である。基板１０には、複数のスルーホール１３が形成されており、転写パターン１２は２個のスルーホール１３のランドを接続している。但し、１本の転写パターン１２が、複数のスルーホール１３を接続する場合もある。この転写パターン１２の形成範囲を、露光対象領域１４として説明する。なお、基板１０には、少なくとも１つの露光対象領域が形成されおり、実施形態１においても複数の露光対象領域が形成されているが、１つの露光対象領域を例にとって説明を進める。露光対象領域１４は、転写パターン１２を形成する際の露光光照射の範囲を便宜的に表しており、視認できるものではないが基板１０の送り方向に直列に配置される。一つの露光対象領域１４が１個体の製品の範囲に対応する。

露光対象領域１４は、仮想的な分割線１５によって基板１０の長さ方向に被露光領域１４Ａと被露光領域１４Ｂとに分割される。仮想的な分割線とは、実際には視認できない線のことであり、以降の説明においては単に分割線と記載する。図１において、被露光領域１４Ａ内の転写パターンを転写パターン１２Ａ、被露光領域１４Ｂ内の転写パターンを転写パターン１２Ｂとする。転写パターン１２Ａと転写パターン１２Ｂを合成することによって転写パターン１２が形成される。基板１０の被露光領域１４Ａ、１４Ｂの外側の４隅には、認識マーク１６Ａ，１６Ｂが配置されている。認識マーク１６Ａ，１６Ｂは、マスク部（後述するマスク部２１Ａ，２１Ｂ）との位置合わせに使用する、いわゆるアライメントマークである。なお、被露光領域１４Ｂにおける被露光領域１４Ａ側の２つの認識マーク１６Ｂは被露光領域１４Ａを露光するときの認識マークとしても用いる。

従来技術においては、露光対象領域１４全体を１枚のフォトマスクによってマスクパターンを基板１０にパターン転写するが、基板１０（露光対象領域１４）の平面サイズ（露光範囲）が大きくなると、フォトマスクの外周部においては、中心部よりも寸法誤差が大きくなる傾向があり、スルーホール１３に対して転写パターン１２の位置ずれが発生し易い。そこで、本実施形態においては、基板１０の長さ方向（Ｘ方向）に分割線１５によって露光対象領域１４を被露光領域１４Ａと被露光領域１４Ｂとに分割している。被露光領域１４Ａに対応するマスク部２１Ａとし、被露光領域１４Ｂに対応するマスク部をマスク部２１Ｂとして、マスク部２１Ａとマスク部２１Ｂとを使用して基板１０にマスクパターンを転写する。分割線１５は、被露光領域１４Ａと被露光領域１４Ｂとを転写パターンを分断することなく分割することが可能な任意の形状とする。

２．フォトマスク板２０の構成
図２は、実施形態１におけるフォトマスク板２０を示す平面図である。なお、図２においては、説明を簡便にするために、基板の認識マーク１６も併せて表示している。フォトマスク板２０は、図２に示すように、被露光領域１４Ａ（被露光領域１４Ａの転写パターン１２Ａ）に対応するマスクパターン１７Ａが形成されたマスク部２１Ａと、被露光領域１４Ｂ（被露光領域１４Ｂの転写パターン１２Ｂ）に対応するマスクパターン１７Ｂが形成されたマスク部２１Ｂとを有し、マスク部２１Ａとマスク部２１Ｂとが基板１０の搬送方向Ｘと直交するＹ方向に沿って並んで配置されている。マスク部２１Ａとマスク部２１Ｂとは、１枚のフォトマスク板に一括して形成されている。マスクパターン１７Ａ，１７Ｂが形成されていない領域は遮光領域１９となる。マスクパターン１７Ａ、１７Ｂは、露光光が通過する孔であり、露光プロセスによって基板１０に転写パターン１２Ａ、１２Ｂを形成する。

マスク部２１Ａのマスクパターン１７Ａ及びマスク部２１Ｂのマスクパターン１７Ｂは、転写して組み合わせることで連続した長尺状の露光対象領域１４を形成できるように連結可能な形状となっている。すなわち、マスク部２１Ａにおいては－Ｘ方向側にスルーホールを形成する端部のマスクパターンが形成されており、＋Ｘ方向側は、他の部分と接続するようなパターンが形成されている。また、マスク部２１Ｂにおいては＋Ｘ方向側にスルーホールを形成する端部のマスクパターンが形成されており、－Ｘ方向側は、他の部分と接続するようなパターンが形成されている。

フォトマスク板２０の四隅及びマスク部２１Ａとマスク部２１Ｂと境界付近に認識マーク１８（１８Ａ，１８Ｂ）が設けられている。認識マーク１８は、マスク部２１Ａ又はマスク部２１Ｂが被露光領域１４Ａ、１４Ｂ上に配置したときに基板１０に設けられた認識マーク１６（１６Ａ，１６Ｂ）に対応する位置に配置されており、マスク部２１Ａの上方から基板１０側の認識マーク１６を視認することが可能である。従って、認識マーク１６と認識マーク１８Ｂとの位置ずれを位置検出装置であるＣＣＤカメラ２２（図３参照）で検出し、基板１０とマスク部２１Ａ，２１Ｂとの相対的な位置合わせをすることが可能である。
すなわち、マスク部２１Ｂで位置合わせをするときには、マスク部２１Ｂの四隅の認識マーク１８を用いて位置合わせを行い、マスク部２１Ａで位置合わせを行う場合には、マスク部Ｂにおけるマスク部２１Ａ側の２つの認識マーク１８Ｂを流用してマスク部２１Ａの四隅の認識マークを用いて位置合わせを行う。
なお、図２に示す認識マーク１８は円形であるが、三角形、四角形又は他の多角形とすることなど、認識マーク１６がＣＣＤカメラ２２（図３参照）等で検出可能であれば形状は限定されない。一方、基板１０側の認識マーク１６においても、円形に限らず十文字などであってもよい。認識マーク１６，１８は、露光対象領域１４の外側に配置される。

３．実施形態１に係る露光装置１の構成
次に、実施形態１に係る露光装置１の構成について説明する。図３は、実施形態１に係る露光装置１の正面図である。

実施形態１に係る露光装置１は、図３に示すように、露光ステージ３０と、フォトマスク板２０と、ＣＣＤカメラ２２と、フォトマスク板調整機構２３と、露光光照射機構４０と、基板搬送機構５０と、マスク部切替機構６０と、アライメント機構２８とを備える。

露光ステージ３０は、複数の被露光領域のうちのいずれかを支持する。実施形態１においては、被露光領域１４Ａ又は被露光領域１４Ｂのいずれかを支持する。露光ステージ３０は、フォトマスク板２０と対向する位置に配置されており、フォトマスク板２０の被露光領域１４Ａを露光するときには、マスク部２１Ａと対向する位置において基板１０の被露光領域１４Ａを支持し、フォトマスク板２０の被露光領域１４Ｂを露光するときには、マスク部２１Ｂと対向する位置において基板１０の被露光領域１４Ｂを支持する。露光ステージ３０は、基板１０の被露光領域１４Ａ，１４Ｂの下面を吸着保持する構成となっており、基板１０を真空吸着する吸着孔を有している（図示を省略）。露光ステージ３０のＹ方向の幅は、フォトマスク板２０のＹ方向の幅に対応した幅を有しており、実施形態１の基板１０の幅の２倍以上の幅を有する。

フォトマスク板２０は、露光ステージ３０と対向する位置に配置され、複数（２つ）のマスク部２１Ａ，２１Ｂが、基板１０の搬送方向と直交する方向に沿って並んで配置されている。

露光光照射機構４０は、光源４１から出射される光を露光光４４としてフォトマスク板２０全体に該露光光４４を照射する。露光光照射機構４０は、光源４１、及び、光源４１から出射される光を反射してフォトマスク板２０に対し露光光４４として照射する第１反射ミラー４２及び第２反射ミラー４３を有している。その他に、露光光照射機構４０の光学系としては、露光光４４を平行光に変換するレンズ類が配設されるが、ここでの図示及び説明を省略する。なお、光源４１、第１反射ミラー４２及び第２反射ミラー４３から構成される露光光照射機構４０は１例であって、この構成に限定されるものではない。

基板搬送機構５０は、露光ステージ３０とフォトマスク板２０との間を通って基板１０を所定の方向（Ｘ方向）に搬送させる。基板搬送機構５０は、繰り出しローラ５１と、巻き取りローラ５２と、グリップフィーダ５３と、クリーニングローラ５４と、従動ローラ５５，５６とを備え、繰り出しローラ５１から基板１０を繰り出し、基板１０を露光ステージ３０とフォトマスク板２０との間を通過させ、巻き取りローラ５２で基板１０を巻き取る。グリップフィーダ５３は、基板１０を１ピッチ分送る。また、クリーニングローラ５４は、基板１０表面の埃などをクリーニングする。各ローラは同期しており、被露光領域が露光ステージ３０に到着した場合には、基板１０の搬送を停止するとともに露光ステージ３０の吸着孔を通して真空吸着し、被露光領域を支持する。そして、露光が終了したときには、グリップフィーダ５３によって基板１０を１ピッチ分搬送する。

マスク部切替機構６０は、複数のマスク部２１Ａ，２１Ｂのうち露光ステージ３０に支持される被露光領域１４Ａ（１４Ｂ）に対応したマスク部２１Ａ（２１Ｂ）である露光対象マスク部が該被露光領域１４Ａ（１４Ｂ）と重なる位置に位置するように、フォトマスク板２０のマスク部を切り替える。マスク部切替機構６０は、基板搬送機構５０（繰り出しローラ５１、巻き取りローラ５２、グリップフィーダ５３、クリーニングローラ５４、及び、従動ローラ５５，５６を含む）をＹ方向に移動させることで基板１０をＹ方向に移動させて、被露光領域に対応するマスクパターンを有するマスク部の直下に該被露光領域を位置させる。これによりマスク部を切り替えることができる。マスク部切替機構６０は、基板搬送機構５０によるＸ方向への基板１０の搬送と同期してＹ方向への移動を行うが、別々のタイミングで基板１０をＹ方向へ移動させてもよい。

アライメント機構２８は、基板１０とフォトマスク板２０（マスク部２１Ａ，２１Ｂ）との間の位置合わせを行う機構である。アライメント機構２８は、露光ステージ３０上に配設される。アライメント機構２８は、位置検出装置であるＣＣＤカメラ２２とフォトマスク板調整機構２３とから構成される。

位置検出装置であるＣＣＤカメラ２２は、被露光領域１４Ａ、１４Ｂ及びマスク部２１Ａ、２１Ｂの位置を検出する。ＣＣＤカメラ２２は、基板１０に設けられている認識マーク１６、並びに、フォトマスク板２０に設けられている認識マーク１８を検出することが可能な位置に配設されている。ＣＣＤカメラ２２は、認識マーク１６，１８の位置を同時に検出して、基板１０すなわち被露光領域１４Ａ、１４Ｂ及びマスク部２１Ａ，２１Ｂの位置を特定する。

フォトマスク板調整機構２３は、フォトマスク板２０のマスク部（マスク部２１Ａ，マスク部２１Ｂ）の位置・姿勢を変えることができる。フォトマスク板調整機構２３は、Ｘ軸移動機構２４、Ｙ軸移動機構２５、Ｚ軸移動機構２６及びθ軸回転機構２７を有している。
フォトマスク板調整機構２３は、ＣＣＤカメラ２２（位置検出装置）による検出結果に基づき被露光領域１４Ｂにマスク部２１Ｂの位置を合わせる、又は、当該検出結果に基づき被露光領域１４Ａにマスク部２１Ａの位置を合わせる。
フォトマスク板調整機構２３は、ＣＣＤカメラ２２が検出した認識マーク１６，１８の位置のずれ量に基づきフォトマスク板２０（認識マーク１８）を基板１０（認識マーク１６）の位置に合わせる。フォトマスク板調整機構２３は、Ｘ軸移動機構２４及びＹ軸移動機構２５によって平面方向の位置を合せ、θ軸回転機構２７によってＺ軸を回転中心としてフォトマスク板２０のＸ軸又はＹ軸に対する傾きのずれ量を補正する。Ｚ軸移動機構２６は、フォトマスク板２０を上下動して基板１０との間の隙間を露光プロセス時の最適値（例えば、数μｍ）に調整する。基板送り時には、Ｚ軸移動機構２６はフォトマスク板２０を基板１０が接触しない高さに上昇させる。

４．実施形態１に係る露光装置１の使用方法
続いて、露光装置１を使用した露光方法について図４～図６を参照しながら説明する。露光装置１を使用した露光方法は、基板送り工程又は基板送り・マスク切替工程と、マスクアライメント工程と、パターン転写工程とを繰り返すことによって行われる。

まず、基板１０を移動させて被露光領域１４Ｂを露光ステージ３０上（露光ステージ３０の－Ｙ方向側の領域）に配置する（基板送り工程）。具体的には、露光ステージ３０における被露光領域１４Ｂに対応するマスクパターン１７Ｂを有するマスク部２１Ｂと露光ステージ３０との間に被露光領域１４Ｂが位置するように基板１０を搬送する。

次に、露光ステージ３０において被露光領域１４Ｂとマスク部２１Ｂとの位置を合わせる（マスクアライメント工程）。具体的には、ＣＣＤカメラ２２によって認識マーク１６，１８の位置ずれを検出し、フォトマスク板調整機構２３を用いてフォトマスク板２０を調整して基板１０（被露光領域１４Ｂ）に対して適切な位置にマスク部２１Ｂを位置させて支持する（図４参照）。

次に、露光光照射機構４０から露光光４４を照射し、被露光領域１４Ａにマスクパターン１７Ａを転写する（パターン転写工程）。この際、少なくとも被露光領域１４Ａが露光ステージ３０上で動かないよう、基板１０は露光ステージ３０上の所定位置において吸着保持される。また、露光光照射機構４０から露光光４４は、フォトマスク板２０全体に照射されており、マスク部２１Ｂだけでなく、マスク部２１Ａにも照射されている。しかし、マスク部２１Ａの下側には基板１０がないため、パターン転写がされない。

次に、基板搬送機構５０によって基板１０を順方向（Ｘ方向）へ１ピッチ分送りつつ、マスク部切替機構６０によって、露光を終えた被露光領域１４Ｂの次の被露光領域１４Ａに対応するマスクパターン１７Ａを有するマスク部２１Ａと露光ステージ３０との間に被露光領域１４Ａが位置するように基板１０を搬送する（図５参照）。実施形態１において被露光領域１４Ａに対応するマスク部２１Ａは、マスク部２１Ｂの＋Ｙ方向側に配置されているため、マスク部切替機構６０によって基板１０をＸ方向に搬送する基板搬送機構５０ごと基板１０を＋Ｙ方向に移動させてマスク部２１Ａと露光ステージ３０との間に被露光領域１４Ａが位置するようにする（図６参照）。

その後、マスクアライメント工程と、パターン転写工程とを行う。このとき、転写パターン１２Ａ、１２Ｂは連続して構成されており、連結した露光対象領域１４の転写パターン１２となる。このように、実施形態１に係る露光装置１は、露光対象領域を仮想的な分割線で分割した複数の被露光領域に対して連続して逐次露光・パターン転写していくことができる。

被露光領域を露光した後において、次の被露光領域が露光を終えた被露光領域と同じマスクパターンの場合には、Ｙ方向に基板の搬送軌道を変えることなく基板搬送を行い（基板搬送機構）、次の被露光領域が露光を終えた被露光領域と異なるマスクパターンの場合には、基板を搬送するとともに基板を基板搬送機構５０ごとＹ方向に移動させてマスクを切換えながら基板１０の搬送を行う（基板送り・マスク切替工程）。
これを繰り返すことで基板１０の露光対象領域に露光を行う。

５．実施形態１に係る露光装置１の効果
実施形態１に係る露光装置１によれば、露光ステージ３０と対向する位置に配置され、複数の被露光領域１４Ａ，１４Ｂそれぞれに対応するマスクパターン１７Ａ，１７Ｂが形成された複数のマスク部２１Ａ，２１Ｂが一括して形成されているフォトマスク板２０と、複数のマスク部２１Ａ，２１Ｂのうち露光ステージ３０に支持される被露光領域に対応したマスクパターンを有するマスク部である露光対象マスク部を該被露光領域１４Ａ，１４Ｂと重なる位置に位置するように、フォトマスク板２０のマスク部２１Ａ，２１Ｂを切り替えるマスク部切替機構６０とを備えるため、露光ステージ３０、フォトマスク板２０及び露光光照射機構４０を１つずつ備えればよく、露光装置全体の設置面積を小さくすることができる。

また、実施形態１に係る露光装置１によれば、上記した構成を有するため、基板１０を移動させるだけで比較的容易にマスク部２１Ａ，２１Ｂを切り替えることができる。このため、マスク（マスク部）の交換にかかる時間を従来より短縮することができる。また、連続した被露光領域を逐次露光することができるため、基板１０を逆方向に搬送させる等の必要がない。その結果、生産性を高くすることができる。

また、実施形態１に係る露光装置１によれば、露光ステージ３０とフォトマスク板２０との間を通って基板１０を搬送させる基板搬送機構５０を備え、フォトマスク板２０において複数のマスク部２１Ａ、２１Ｂは、基板１０の搬送方向と直交する方向に沿って並んで配置されているため、フォトマスク板にマスク部が搬送方向に沿って並んで配置されている場合と比較して、基板１０を搬送させる際に必要な機構（例えば、クリーニングローラ５４など）を配置するのに邪魔にならない。また、基板１０を１ピッチごとに搬送して露光するため、被露光領域を逐次連続して露光することができる。

また、実施形態１に係る露光装置１によれば、マスク部切替機構６０は、基板１０を移動させることによってマスク部２１Ａ、２１Ｂを切り替えるため、フォトマスク板２０を（アライメント調整を除き）固定することができる。従って、露光光照射機構４０とフォトマスク板２０との光学的な調整にかかる時間が少なくて済み、高い生産性、かつ、高い精度でパターン転写をすることができる。

また、実施形態１に係る露光装置１によれば、マスク部切替機構６０は、基板１０の搬送方向とは垂直な方向に沿って基板１０を移動させることによってフォトマスク板２０のマスク部２１Ａ、２１Ｂを切り替えるため、基板１０のＸ方向への搬送に与える影響が少なくて済み、基板１０をＸ方向及びＹ方向の両方を同期して移動させることで露光間の時間を短縮することができる。

また、実施形態１に係る露光装置１によれば、基板１０は長尺状であり、基板１０の露光対象領域１４は、基板の長手方向に沿って形成されたものであり、複数のマスク部２１Ａ，２１Ｂのマスクパターン１７Ａ，１７Ｂは、組み合わせて連続した長尺状の露光対象領域にパターン転写できるように、連結可能な形状であり、露光装置は、複数の被露光領域１４Ａ，１４Ｂを互いに連結するように連続して露光可能であるため、長尺の基板（長尺状の露光対象領域）に対して高い精度でパターン転写をすることができる。

また、実施形態１に係る露光装置１によれば、マスク部２１Ａ、２１Ｂは、基板１０の搬送方向に対して垂直な方向である幅方向（Ｙ方向）の幅が等しいため、１の被露光領域に対して１のマスク部で露光することができる。このため、被露光領域とマスク部とが１対１で対応していない場合と比較して位置調整が容易となる。

また、実施形態１に係る露光装置１によれば、複数のマスク部２１Ａ，２１Ｂは、互いに形状が異なるため、効率よくパターン転写を行うことができる。

［実施形態２］
図７は、実施形態２におけるフォトマスク板２０Ａを示す平面図である。実施形態２に係る露光装置は基本的には実施形態１に係る露光装置１と同様の構成を有するが、フォトマスク板の構成が実施形態１に係る露光装置１と異なる。すなわち、実施形態２においてフォトマスク板２０Ａは、図７に示すように、互いにマスクパターンが異なるマスク部２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣがＹ方向に沿ってこの順で並んで配置されている。

フォトマスク板２０Ａにおいて、マスク部２１Ｃには転写パターン１２のＸ方向側の端部の転写パターン１２Ｃに対応するマスクパターン１７Ｃが形成されており、マスク部２１Ａには転写パターン１２の－Ｘ方向側の端部の転写パターン１２Ａに対応するマスクパターン１７Ａが形成されており、マスク部２１Ｂには転写パターン１２において端部を連結する連結部の転写パターン１２Ｂに対応するマスクパターン１７Ｂが形成されている。

実施形態２に係る露光装置を用いてパターン転写を行う方法について説明する。図８は、実施形態２において露光対象領域に露光する様子を示す平面図である。図８（ａ）はマスク部２１Ｃでパターン転写を行う様子を示す平面図であり、図８（ｂ）はマスク部２１Ｂでパターン転写を行う様子を示す平面図であり、図８（ｃ）はマスク部２１Ａでパターン転写を行う様子を示す平面図である。

まず、被露光領域１４Ｃに対応するマスク部２１Ｃと露光ステージ３０との間に被露光領域１４Ｃが位置するように基板１０を搬送して露光ステージ３０によって被露光領域１４Ｃを支持する（図８（ａ）参照）。次に、マスクアライメント工程及びパターン転写工程を実施する。次に、基板１０をＸ方向に搬送するとともに、露光を終えた被露光領域１４Ｃの次の被露光領域１４Ｂに対応するマスクパターン１７Ｂを有するマスク部２１Ｂと露光ステージ３０との間に被露光領域１４Ｂが位置するように基板１０を移動させる（図８（ｂ）参照）。すなわち、マスク部切替機構６０によって基板１０を搬送する基板搬送機構５０ごと基板１０を＋Ｙ方向に移動させてマスク部２１Ｂと露光ステージ３０との間に被露光領域１４Ｂが位置するように基板１０を搬送する。そして、マスクアライメント工程及び露光工程を実施し、被露光領域１４Ｂにパターン転写する。次に、基板１０をＸ方向に搬送するとともに、露光を終えた被露光領域１４Ｂの次の被露光領域１４Ａに対応するマスクパターン１７Ａを有するマスク部２１Ａと露光ステージ３０との間に被露光領域１４Ａが位置するように基板１０を搬送する（図８（ｃ）参照）。次に、マスクアライメント工程及びパターン転写工程を実施する。

このようにして、露光対象領域１４へパターン転写を行うことができる（図９（ａ）参照。）。なお、マスク部２１Ｂを１つの被露光領域だけでなく、１ピッチ基板を搬送させるごとにマスク部２１Ｂを用いて露光することにより、長尺の露光対象領域１４の場合であってもパターン転写することができる（マスク部２１Ｂを２回パターン転写する場合としては図９（ｂ）を参照）。

このように、実施形態２に係る露光装置は、フォトマスク板の構成が実施形態１に係る露光装置１の場合とは異なるが、実施形態１に係る露光装置１の場合と同様に、露光ステージ３０と対向する位置に配置され、複数の被露光領域１４Ａ，１４Ｂ、１４Ｃそれぞれに対応するマスクパターン１７Ａ，１７Ｂ、１７Ｃが形成された複数のマスク部２１Ａ，２１Ｂ、２１Ｃが一括して形成されているフォトマスク板２０Ａと、複数のマスク部２１Ａ，２１Ｂ、２１Ｃのうち露光ステージ３０に支持される被露光領域に対応したマスクパターンを有するマスク部である露光対象マスク部を該被露光領域１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃと重なる位置に位置するように、フォトマスク板２０Ａのマスク部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを切り替えるマスク部切替機構６０とを備えるため、露光ステージ３０、フォトマスク板２０Ａ及び露光光照射機構４０を１つずつ備えればよく、露光装置全体の設置面積を小さくすることができる。また、基板１０を移動させるだけで比較的容易にマスク部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを切り替えることができるため、マスク（マスク部）の交換にかかる時間を従来より短縮することができる。また、連続した被露光領域を逐次露光することができるため、基板１０を逆方向に搬送させる等の必要がない。その結果、生産性を高くすることができる。

また、実施形態２に係る露光装置によれば、異なる３つのマスクパターンを有するフォトマスク板２０Ａであってもマスク部切替機構６０によってマスク部を簡便に切り替えることができる。また、例えば、マスクパターン１７Ｂが連続した直線状のパターンであり、マスクパターン１７Ａ、１７Ｃが端部のパターンの場合でも、マスク部２１Ｂを用いて複数回露光することによって搬送方向に長い長尺の露光対象領域にパターン転写することができる（例えば、図９（ｂ）参照）。

なお、実施形態２に係る露光装置は、フォトマスク板の構成以外の点においては実施形態１に係る露光装置１と同様の構成を有するため、実施形態１に係る露光装置１が有する効果のうち該当する効果を有する。

［実施形態３］
図１０は、実施形態３におけるフォトマスク板２０Ｂを示す平面図である。図１１は、実施形態３において露光対象領域に露光する様子を示す平面図である。図１１（ａ）はマスク部２１Ｃを用いて被露光領域１４Ｃに露光する様子を示す平面図であり、図１１（ｂ）はマスク部２１Ｂを用いて被露光領域１４Ｂに露光する様子を示す平面図であり、図１１（ｃ）はマスク部２１Ａを用いて被露光領域１４Ａに露光する様子を示す平面図である。

実施形態３に係る露光装置は基本的には実施形態２に係る露光装置と同様の構成を有するが、フォトマスク板の構成が実施形態２に係る露光装置と異なる。すなわち、実施形態３においてフォトマスク板２０Ｂは、図１０に示すように、Ｘ方向に並んで配置されているマスク部２１Ａ，２１ＣのＹ方向側に長尺のマスク部２１Ｂが配置されている。

実施形態３において、フォトマスク板２０Ｂは略正方形をしている。フォトマスク板２０Ｂにおいては、＋Ｙ方向側の約半分の領域にマスク部２１Ｂが形成されており、－Ｙ方向側の約半分の領域には、マスク部２１Ａ、２１ＣがＸ方向に沿って並んで形成されている。マスク部２１Ａ、２１Ｃは、転写パターン１２の端部の転写パターン１２Ａ，１２Ｃに対応し、他の転写パターンと接続する側（スルーホール１３のパターンとは反対側）がフォトマスク板２０Ｂの外周側になるようにマスクパターンが形成されている。

実施形態３においては、次のようにパターン転写を行う。まず、実施形態１及び２の場合と同様に、露光ステージ３０上に被露光領域１４Ｃが位置するように基板１０を搬送し、被露光領域１４Ｃを露光ステージ３０で支持する。このとき、フォトマスク板２０Ｂのマスク部２１と重なる位置に遮光板７０を配置する（図１１（ａ）参照）。次に、マスク部２１Ｃの四隅の認識マークを用いてマスクアライメント工程を実施してフォトマスク板２０Ｂに向かって露光光を投射する。このとき、マスク部２１Ａには遮光板７０が配置されているので基板１０には露光されない。また、マスク部２１Ｂには露光光が投射されるが、基板１０がないため、パターン転写はされない。

被露光領域１４Ｃの次の被露光領域１４Ｂに対応するマスク部２１Ｂは、マスク部２１Ｃの＋Ｙ方向側に配置されているため、パターン転写工程が完了後、基板搬送機構５０によって基板１０を１ピッチ＋Ｘ方向に搬送しながら、マスク部切替機構６０によって＋Ｙ方向に搬送に用いる基板搬送機構５０ごと基板１０を移動させる。そして、被露光領域１４Ｂがマスク部２１Ｂの下方における露光ステージ３０上に配置されると露光ステージ３０の吸着孔（図示せず）によって吸着・支持される（図１１（ｂ）参照）。
次に、マスク部２１Ｂの四隅の認識マーク１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ及び基板１０の認識マーク１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを用いてマスクアライメント工程を実施してフォトマスク板２０Ｂに向かって露光光を投射する。このとき、マスク部２１Ａ、２１Ｃには露光光が投射されるが、基板１０がないため、パターン転写はされない。

被露光領域１４Ｂの次の被露光領域１４Ａに対応するマスク部２１Ａは、マスク部２１Ｃの－Ｙ方向側に配置されているため、パターン転写工程が完了後、基板搬送機構５０によって基板１０を１ピッチ＋Ｘ方向に搬送しながら、マスク部切替機構６０によって－Ｙ方向に搬送に用いる基板搬送機構５０ごと基板１０を移動させる。そして、被露光領域１４Ｃがマスク部２１Ｃの下方における露光ステージ３０上に配置されると露光ステージ３０の吸着孔（図示せず）によって吸着・支持される。また、このとき、マスク部２１Ｃと重なる位置に遮光板７２を配置する（図１１（ｃ）参照）。
次に、マスク部２１Ｃの四隅の認識マーク１８Ａ，１８Ｃ及び基板の認識マーク１６Ａ，１６Ｃを用いてマスクアライメント工程を実施してフォトマスク板２０Ｂに向かって露光光を投射する。このとき、マスク部２１Ａには遮光板７２が配置されているので基板１０には露光されない。また、マスク部２１Ｂには露光光が投射されるが、基板１０がないため、パターン転写はされない。

これを繰り返して基板１０の露光対象領域１４にパターン転写を行う。

このように、実施形態３に係る露光装置は、フォトマスク板の構成が実施形態２に係る露光装置の場合とは異なるが、実施形態２に係る露光装置の場合と同様に、露光ステージ３０と対向する位置に配置され、複数の被露光領域１４Ａ，１４Ｂ、１４Ｃそれぞれに対応するマスクパターン１７Ａ，１７Ｂ、１７Ｃが形成された複数のマスク部２１Ａ，２１Ｂ、２１Ｃが一括して形成されているフォトマスク板２０Ｂと、複数のマスク部２１Ａ，２１Ｂ、２１Ｃのうち露光ステージ３０に支持される被露光領域に対応したマスクパターンを有するマスク部である露光対象マスク部を該被露光領域１４Ａ，１４Ｂ、１４Ｃと重なる位置に位置するように、フォトマスク板２０Ｂのマスク部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを切り替えるマスク部切替機構６０とを備えるため、露光ステージ３０、フォトマスク板２０Ｂ及び露光光照射機構４０を１つずつ備えればよく、露光装置全体の設置面積を小さくすることができる。また、基板１０を移動させるだけで比較的容易にマスク部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを切り替えることができる。このため、マスク（マスク部）の交換にかかる時間を従来より短縮することができる。また、連続した被露光領域を逐次露光することができるため、基板１０を逆方向に搬送させる等の必要がない。その結果、生産性を高くすることができる。

また、実施形態３に係る露光装置によれば、大きさや形状が不ぞろいなマスク部であってもマスク部切替機構６０によってマスク部を簡便に切り替えることができる。なお、実施形態３においては、マスク部２１Ｂとマスク部２１Ａ、２１Ｃとは幅方向（Ｙ方向）の長さが一致しているため、基板１０の幅（短手方向）の長さに対応した分だけ移動させればよく、Ｙ方向の移動に高い精度の制御・確認をしなくても簡便にマスクを切り替えることができる。

また、実施形態３に係る露光装置によれば、マスク部２１Ｂは、一方から他方へ連結するマスクパターンを有することから長い露光対象領域の場合、繰り返し連続して露光する場合が多い。従って、マスク部２１Ｂの露光領域が露光精度を保つことができる程度に長手方向に長いマスク部とすることで露光・パターン転写の回数が少なくて済む。さらにまた、マスク部２１Ａ、２１ＣがＸ方向に並んで配置されているため、フォトマスク板２０ＢがＹ方向に長くなることを防ぐことができ、フォトマスク板２０Ｂの取り扱いが容易になる。

なお、実施形態３に係る露光装置は、フォトマスク板の構成以外の点においては実施形態２に係る露光装置と同様の構成を有するため、実施形態２に係る露光装置が有する効果のうち該当する効果を有する。

［実施形態４］
図１２は、実施形態４において露光対象領域に露光する様子を示す側断面図である。図１２（ａ）はマスク部２１Ｂで被露光領域１４Ｂに露光する様子を示す側断面図であり、図１２（ｂ）はマスク部２１Ｂからマスク部２１Ａにマスクを切り替える様子を示す側断面図であり、図１２（ｃ）はマスク部２１Ａで被露光領域１４Ａに露光する様子を示す側断面図である。

実施形態４に係る露光装置は基本的には実施形態１に係る露光装置１と同様の構成を有するが、マスク部切替機構の構成が実施形態１に係る露光装置１と異なる。すなわち、実施形態４においてマスク部切替機構６２は、基板１０を移動させるのではなく、フォトマスク板２０をＹ方向に移動させることによってマスク部の切り替えを行う。

実施形態４においては、フォトマスク板調整機構２３をアライメント工程だけでなく、マスクを切り替えるためにも用いる（フォトマスク板移動機構）。従って、基板１０はＹ方向に移動せず、露光ステージ３０は、基板１０の幅方向（Ｙ方向）に対応する幅を有すればよい。

実施形態４においては、次のようにパターン転写を行う。
まず、実施形態１の場合と同様に、露光ステージ３０上に被露光領域１４Ｂが位置するように基板１０を搬送し、被露光領域１４Ｂを露光ステージ３０で支持する。次に、マスク部２１Ｃの四隅の認識マークを用いてマスクアライメント工程を実施してフォトマスク板２０Ｂに向かって露光光を投射する。このとき、マスク部２１Ａには露光光が投射されるが、基板１０がないため、パターン転写はされない。

パターン転写工程が完了後、基板搬送機構５０によって基板１０を１ピッチ＋Ｘ方向に搬送しながら、マスク部切替機構６２（及びフォトマスク板調整機構２３）によって＋Ｙ方向にフォトマスク板２０を移動させる（図１２（ｂ）参照）。そして、被露光領域１４Ｂが露光ステージ３０上に配置され露光ステージ３０の吸着孔（図示せず）によって吸着・支持されるときに、マスク部２１Ｂが露光ステージ３０の上方に位置するようにフォトマスク板２０を移動させる（図１２（ｃ）参照）。
次に、マスクアライメント工程を実施してフォトマスク板２０に向かって露光光を投射する。このとき、マスク部２１Ｂには露光光が投射されるが、基板１０がないため、パターン転写はされない。

これを繰り返して基板１０の露光対象領域１４にパターン転写を繰り返す。

このように、実施形態４に係る露光装置は、マスク部切替機構の構成が実施形態１に係る露光装置１の場合とは異なるが、実施形態１に係る露光装置１の場合と同様に、露光ステージ３０と対向する位置に配置され、複数の被露光領域１４Ａ，１４Ｂそれぞれに対応するマスクパターン１７Ａ，１７Ｂが形成された複数のマスク部２１Ａ，２１Ｂが一括して形成されているフォトマスク板２０と、複数のマスク部２１Ａ，２１Ｂのうち露光ステージ３０に支持される被露光領域に対応したマスクパターンを有するマスク部である露光対象マスク部を該被露光領域１４Ａ，１４Ｂと重なる位置に位置するように、フォトマスク板２０のマスク部２１Ａ，２１Ｂを切り替えるマスク部切替機構６０とを備えるため、露光ステージ３０、フォトマスク板２０及び露光光照射機構４０を１つずつ備えればよく、露光装置全体の設置面積を小さくすることができる。また、フォトマスク板２０を移動させるだけで比較的容易にマスク部２１Ａ，２１Ｂを切り替えることができる。このため、マスク（マスク部）の交換にかかる時間を従来より短縮することができる。また、連続した被露光領域を逐次露光することができるため、基板１０を逆方向に搬送させる等の必要がない。その結果、生産性を高くすることができる。

また、実施形態４に係る露光装置によれば、マスク部切替機構６２は、フォトマスク板２０を移動させることによってマスク部を切り替えるため、露光ステージ３０を広くしなくてもよくなる。

なお、実施形態４に係る露光装置は、マスク部切替機構の構成以外の点においては実施形態１に係る露光装置１と同様の構成を有するため、実施形態１に係る露光装置１が有する効果のうち該当する効果を有する。

以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

（１）上記各実施形態において記載した構成要素の数、材質、形状、位置、大きさ等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。

（２）上記各実施形態においては、基板１０を長尺の基板としたが、本発明はこれに限定されるものではない。矩形や円形、その他適宜形状の基板であっても本発明を適用可能である。

（３）上記各実施形態においては、基板１０を一方向に沿って搬送する場合を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。基板１０が搬送されていない場合であっても本発明を適用可能である。

（４）上記各実施形態においては、マスク部の幅方向（Ｙ方向）の長さが基板に対応する長さであるマスク部としたが、本発明はこれに限定されるものではない。マスク部の幅方向（Ｙ方向）の長さが基板の幅よりも短くてもよいし長くてもよい。また、フォトマスク板を変更することなく幅方向の長さが異なる基板を用いることで複数のマスク部を一括して用いてパターンを転写することもできる。

（５）上記各実施形態においては、１つの露光対象領域を長さ方向に仮想的な分割線で複数の被露光領域に分割したが、本発明はこれに限定されるものではない。１つの露光対象領域を幅方向に仮想的な分割線で複数の被露光領域に分割し、それに対応するマスク部で露光してもよい。この場合、例えば、露光ステージ上で第１のマスク部を用いて基板にパターン転写した後、基板を搬送させることなく基板をロールごとＹ方向に移動させて第２のマスク部の下に位置させて露光・パターン転写をすることでパターン転写をすることができる。

１…露光装置、１０…基板、１１，１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…転写パターン、１３…スルーホール、１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ…被露光領域、１５…分割線、１６，１６Ａ，１６Ｂ，１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ…認識マーク、１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ…マスクパターン、１９…遮光領域、２０，２０Ａ，２０Ｂ…フォトマスク板、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ…マスク部、２２…ＣＣＤカメラ、２３…フォトマスク板調整機構、２４…Ｘ軸移動機構、２５…Ｙ軸移動機構、２６…Ｚ軸移動機構、２７…θ軸回転機構、２８…アライメント機構、３０…露光ステージ、４０…露光光照射機構、４１…光源、４２…第１反射ミラー、４３…第２反射ミラー、４４…露光光、５０…基板搬送機構、５１…繰り出しローラ、５２…巻き取りローラ、５３…グリップフィーダ，５４…クリーニングローラ、５５，５６…ローラ、６０…マスク部切替機構、６２…マスク部切替機構、７０，７２…遮光板

Claims (4)

1. 感光層を有する基板に配置される少なくとも１つの露光対象領域を仮想的な分割線で複数の被露光領域に分割し、複数の前記被露光領域それぞれに対応するマスクパターンが形成された複数のマスク部を切り替えて前記感光層を露光する露光装置であって、
   複数の前記被露光領域のうちのいずれかを支持する露光ステージと、
   前記露光ステージと対向する位置に配置され、複数の前記被露光領域それぞれに対応するマスクパターンが形成された複数の前記マスク部が一括して形成されているフォトマスク板と、
   光源から出射される光を露光光として前記フォトマスク板に該露光光を照射する露光光照射機構と、
   複数の前記マスク部のうち前記露光ステージに支持される前記被露光領域に対応したマスクパターンを有する露光対象マスク部が該被露光領域と重なる位置に位置するように、前記フォトマスク板の前記マスク部を切り替えるマスク部切替機構と、を備え、
   複数の前記マスク部のうち少なくとも２つは、前記フォトマスク板に所定の方向に沿って並んで形成されており、
   前記被露光領域を露光するとき、前記露光対象マスク部以外のマスク部は、前記露光ステージに支持される前記被露光領域から外れた位置に位置し、
   前記露光ステージと前記フォトマスク板との間を通って前記基板を搬送させる基板搬送機構をさらに備え、
   前記フォトマスク板において複数の前記マスク部のうちの少なくとも２つは、前記基板の搬送方向と直交する方向に沿って並んで配置されており、
   前記マスク部切替機構は、前記基板の搬送方向とは垂直な方向に沿って前記基板を移動させることによって前記フォトマスク板の前記マスク部を切り替えることを特徴とする露光装置。
2. 前記基板は長尺状であり、
   前記基板の露光対象領域は、前記基板の長手方向に沿って形成されたものであり、
   複数の前記マスク部のマスクパターンは、組み合わせて連続した長尺状の露光対象領域にパターン転写できるように、連結可能な形状であり、
   前記露光装置は、複数の前記被露光領域を互いに連結するように連続して露光可能であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 複数の前記マスク部のマスクパターンは、互いに形状が異なることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
4. 前記マスク部は、前記基板の搬送方向に対して垂直な方向である幅方向の幅が等しいことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。

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