JPH07201710A - 近接露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大型化された基板にも精度良くパターンを焼
き付けることができる近接露光装置を提供する。 【構成】 この近接露光装置は、露光用光源部１と、露
光用光源部１からの光を、マスクＭを通して基板Ｗに局
部的に照射する部分露光ユニット３と、部分露光ユニッ
ト３をＸ，Ｙ方向へ水平に走査する走査機構６と、基板
Ｗを吸着保持する露光ステージ８とを備えている。部分
露光ユニット３をＸ，Ｙ方向へ水平に走査するととも
に、部分露光ユニット３に内蔵された第１レンズと第２
レンズとの相対位置を変えることにより、基板Ｗの露光
領域に応じて露光用照明光の拡がり角度を変える。結
果、マスクＭのパターンが局部的に変倍されて基板Ｗへ
焼き付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光剤が塗布された液
晶表示用ガラス基板等の基板に回路パターン等を焼き付
ける近接露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な近接露光装置では、露光処理を
繰り返し行っていくうちに、露光用照明光等からの熱の
影響を受けてマスクが熱膨張して歪みが生じ、基板に焼
き付けられたパターンに誤差（ズレ）が生じることがあ
った。

【０００３】そこで、このような誤差を補正するための
近接露光装置として、例えば特開平４−１９５０５３号
公報に記載されているものが知られている。この装置
は、図１２の全体概略構成図に示すように、１回の露光
により基板の全面にパターンを焼き付ける、いわゆる一
括露光装置と呼ばれるものである。マスクホルダ１０３
に保持されているマスクＭと露光ステージ１０６に吸着
保持されている基板Ｗとを所定の間隔に設定し、マスク
パターン面に描かれている一対のアライメントマーク１
０２と基板Ｗに転写されている一対のアライメントマー
ク１０５との相対位置を検出光学系１０７および検出素
子１０８により検出する。このアライメントマーク１０
２，１０５の相対位置関係よりマスクＭと基板Ｗとのズ
レ量を演算装置１０９で求める。

【０００４】算出されたズレ量に応じて制御装置１１２
が光学系１１１を光軸に沿って変位させることにより、
露光用光源１１０からの照明光Ｌの照射角度を調整す
る。すなわち、焼き付けられたパターンのズレがマイナ
ス（縮小）方向に生じている場合は、図１３（ａ）に示
すように、露光用照明光ＬをマスクＭに対して拡げて
（発散させて）照射するとマスクパターンは基板Ｗ上に
拡大して焼き付けられることにより、ズレが補正され
る。また、焼き付けられたパターンのズレがプラス（拡
大）方向に生じている場合は、図１３（ｂ）に示すよう
に、露光用照明光ＬをマスクＭに対して狭める（収束さ
せる）とマスクパターンは基板Ｗ上に縮小して焼き付け
られることにより、ズレが補正される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た近接露光装置には、つぎのような問題点がある。すな
わち、従来の装置では、拡大あるいは縮小倍率は基板Ｗ
の全面に対して一律であるのに対し、実際のマスクＭの
伸縮は必ずしも一律に生じるのではなく、マスクＭ内の
温度分布のバラツキに起因して、マスクＭが局部的に伸
縮している。そのため、従来の装置によれば、パターン
のズレを基板の全面にわたって高精度に補正することが
できないという欠点がある。特に、基板の大型化に伴っ
てマスクも大きくなっているので、マスク内の局部的な
伸縮が大きくなり、上記の欠点は無視できなくなってい
る。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、大型化された基板にも精度良くパター
ンを転写することができる近接露光装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために次のような構成をとる。すなわち、本発明
は、パターンが形成されたマスクに対向して基板を保持
し、前記マスクを介在させて前記基板に露光用照明光を
照射することによって、前記基板表面に前記マスクのパ
ターンを焼き付ける近接露光装置において、前記露光用
照明光を収束させる第１光学系と、前記第１光学系で収
束された光を略平行にして前記マスクに照射する第２光
学系と、前記第１光学系と前記第２光学系とを一体に前
記マスクに沿った直交２方向へ移動させる走査手段と、
前記第１光学系と前記第２光学系との前記直交２方向の
位置関係を相対的に変位させる水平変位手段と、前記第
１光学系と前記第２光学系との前記マスク面に垂直な方
向の位置関係を相対的に変位させる垂直変位手段と、を
備えたものである。

【０００８】

【作用】本発明の作用は次のとおりである。走査手段に
よって第１光学系と第２光学系とが一体となってマスク
に沿った直交２方向（Ｘ，Ｙ方向）に水平移動されるこ
とにより、第２光学系から出射された露光用照明光によ
って基板が走査露光される。特定の露光領域でパターン
を等倍で焼き付ける場合には、水平変位手段によって第
１光学系と第２光学系との光軸が一致するように各光学
系のＸ，Ｙ方向の位置関係を設定するとともに、垂直変
位手段によって第１光学系と第２光学系との焦点が一致
するように、第１光学系と第２光学系とのマスク面に垂
直な方向（Ｚ方向）の位置関係を設定する。その結果、
第２光学系からの露光用照明光がマスク面に対して垂直
な平行光になるので、マスクのパターンが等倍で基板へ
焼き付けられる。

【０００９】特定の露光領域でパターンを拡大あるいは
縮小して焼き付ける場合には、垂直変位手段によって第
１光学系と第２光学系とのＺ方向の位置関係が次のよう
に調整されて露光用照明光の平行度が変えられる。すな
わち、マスクが局部的に収縮したことによって生じたマ
イナス方向のズレを補正するためにパターンを拡大して
焼き付ける場合は、第１光学系と第２光学系との離間距
離を、等倍焼き付けのときよりも狭くすることにより、
第２光学系からの出射光を発散気味に調整する。その結
果、マスクのパターンが拡大されて基板へ焼き付けられ
ることにより、前記局部的なマイナス方向のズレが補正
される。また、マスクが局部的に膨張したことによって
生じたプラス方向のズレを補正するためにパターンを縮
小して焼き付ける場合は、第１光学系と第２光学系との
離間距離を、等倍焼き付けのときよりも広くすることに
より、第２光学系からの出射光を収束気味に調整する。
その結果、マスクのパターンが縮小されて基板へ焼き付
けられることにより、前記局部的なプラス方向のズレが
補正される。

【００１０】ところで、一括露光でパターンを変倍して
基板へ焼き付ける場合を想定すると、露光位置に応じて
露光用照明光の照射角度が異なる。すなわち、照明光の
光軸近傍の基板中央部では露光用照明光はマスクに対し
て垂直に近い角度で入射するが、基板の端部にいくに従
って、光線の角度が傾いてくる。従って、本発明の走査
露光においても、パターンを変倍して焼き付ける場合に
は、一括露光の場合と同様な照射角度、すなわち、露光
位置に応じて露光用照明光の照射角度を変える必要があ
る。そこで、水平変位手段によって、露光位置に応じて
第１光学系と第２光学系とのＸ，Ｙ方向の位置関係を調
整することにより、一括露光の場合と同様に、基板中央
部では露光用照明光の照射角度をマスクに対して垂直に
近い角度にし、基板の端部にいくに従って、露光用照明
光の光軸を傾けていく。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は、本実施例に係る近接露光装置の全体概
略斜視図である。

【００１２】本実施例の近接露光装置は、露光用光源部
１と、光ファイバ２を介して露光用光源部１からの光
を、マスクＭを通して基板Ｗに局部的に照射する部分露
光ユニット３と、部分露光ユニット３をＸ，Ｙ方向へ水
平に移動する走査機構６と、基板Ｗを吸着保持する露光
ステージ８等から構成されている。なお、図示しない基
板搬送機構が露光ステージ８に並設されており、この基
板搬送機構が露光ステージ８へ基板Ｗを搬入したり、露
光ステージ８から露光済みの基板Ｗを搬出したりする。
以下、各部の構成を詳細に説明する。

【００１３】露光用光源部１には、例えば超高圧水銀灯
等の光源が配備されている。光源から照射された光は、
図示しない楕円ミラー等により光ファイバ２の連結部入
口２１に集光される。集光された光は光ファイバ２を介
して部分露光ユニット３に導かれる。なお、光ファイバ
２は、走査機構６のフレームに連結されたキャタピラ２
２の内部に支持され、部分露光ユニット３のＸ，Ｙ方向
への移動に追随するように構成されている。

【００１４】走査機構６は、Ｘ軸駆動機構６０とＹ軸駆
動機構７０とを備え、部分露光ユニット３をＸ，Ｙ方向
へ水平走査させるものであり、本発明における走査手段
に相当する。Ｘ軸駆動機構６０は、正逆回転可能なＸ軸
モータ６１と、Ｘ軸モータ６１の出力軸に連結されたネ
ジ軸６２とからなり、ネジ軸６２がＹ軸駆動機構７０に
螺合する。Ｘ軸モータ６１が回転駆動されると、その回
転力がネジ軸６２に伝達され、部分露光ユニット３とと
もに、Ｙ軸駆動機構７０が一対のレール６３に案内され
てＸ方向へ水平移動される。

【００１５】Ｙ軸駆動機構７０は、フレーム７２の一側
端に配備された正逆回転可能なＹ軸モータ７１と、Ｙ軸
モータ７１の出力軸に連結され、フレーム７２に内蔵さ
れたネジ軸と、このネジ軸に螺合し、部分露光ユニット
３と連結された連結フレーム７３とから構成されてい
る。Ｙ軸モータ７１が回転駆動されると、その回転力が
ねじ軸に伝達され、連結フレーム７３を介して部分露光
ユニット３がＹ方向へ水平移動される。

【００１６】部分露光ユニット３の内部の構成を、図２
を参照して説明する。部分露光ユニット３のユニットフ
レーム３５内には、光ファイバ２の連結部出口２３の下
部にある第１レンズホルダ３１に保持されて光ファイバ
２からの光を収束する第１レンズ３２と、第１レンズ３
２の下部にある第２レンズホルダ３３に保持されて第１
レンズ３２で収束された光を略平行にして出射する第２
レンズ３４と、第２レンズ３４の下部に配備され、矩形
状の開口が形成された露光用アパーチャ３６等が配備さ
れている。なお、第１レンズ３２は本発明の第１光学系
に相当し、第２レンズ３４は第２光学系に相当する。

【００１７】第１レンズホルダ３１は、その一端を上下
から把持するように連結された一対の板バネ部材３８を
介してユニットフレーム３５の内側面に連結支持されて
いる。また、第１レンズホルダ３１の他端下面は、支持
部材３９を介してユニットフレーム３５の内側面に支持
されたレンズｚ変位機構３７に連結されている。このレ
ンズｚ変位機構３７が駆動されることにより、第１レン
ズホルダ３１とともに第１レンズ３２が水平姿勢を維持
したまま、Ｚ軸方向へ変位される。このレンズｚ変位機
構３７は、本発明における垂直変位手段に相当する。

【００１８】第２レンズホルダ３３は、そのＸ方向の一
端側に配備されたレンズｘ変位機構４０と、第２レンズ
３４を挟んで対向する他端に配備されたバネ部材４１と
に支持されている。このレンズｘ変位機構４０が駆動さ
れることにより、第２レンズホルダ３３とともに第２レ
ンズ３４がＸ軸方向へ変位される。また、第２レンズホ
ルダ３３は、そのＹ方向の一端側に配備されたレンズｙ
変位機構４２と、第２レンズ３４を挟んで対向する他端
に配備されたバネ部材４３とに支持されている。このレ
ンズｙ変位機構４２が駆動されることにより、第２レン
ズ３４がＹ軸方向へ変位される。これらのレンズｘ，ｙ
変位機構４０，４２は、本発明における水平変位手段に
相当する。なお、上述したレンズｘ，ｙ，ｚ変位機構４
０，４２，３７としては、例えば圧電素子等の微小変位
可能なアクチュエータが用いられる。

【００１９】次に、上述した実施例装置における走査露
光の原理を、図３、図４を参照して説明する。まず始め
に理解を容易にするために、図３に示した一括露光によ
る変倍焼き付けの図を用いて本実施例装置の走査露光の
原理を説明する。

【００２０】一括露光では、マスクＭのパターンを変倍
して基板Ｗへ焼き付ける場合、図３に示すように、レン
ズ１３０を光軸に沿って変位させることにより、光源１
からの照射光Ｌを僅かに発散、あるいは収束させて、パ
ターンを拡大・縮小して焼き付けている。その結果、マ
スクＭのパターン幅ｔ₀ は、基板Ｗの全面でパターン幅
ｔ₁ となって焼き付けられ、倍率（ｍ＝ｔ₁ ／ｔ₀ ）は
基板Ｗの全面で一律になる。

【００２１】図３の例で、走査露光の概念を説明すれ
ば、例えばレンズ１３０とマスクＭとの間にスリット板
１３１を介在させ、このスリット板１３１をマスクＭに
沿って水平移動させることによって、基板Ｗの全面を走
査露光することができる。図３から明らかなように、照
明光Ｌの照射角度は基板中央から両端部に向かうに従っ
て大きくなっている。したがって、本実施例の装置にお
いても、パターンを変倍して焼き付ける場合には、照明
光Ｌを発散、あるいは収束させると同時に、基板Ｗの露
光位置に応じて照明光Ｌの照射角度（光束の中心線の傾
き角度）を変化させて走査する必要がある。以下、図４
を参照して説明する。

【００２２】図４に示すように、基板Ｗの中央部では第
１レンズ３２と第２レンズ３４との各光軸を一致させる
ことにより、図３の基板中央部の露光状態Ｐ₂ と同じよ
うに、照射光ＬがマスクＭに対して垂直に近い角度の露
光状態が得られる。また、図４における基板Ｗの左端で
は、第１レンズ３２の光軸に対して第２レンズ３４の光
軸を左方向に変位させることにより、図３の露光状態Ｐ
₁ と同じように、照射光ＬがマスクＭに対して右側に傾
いた露光状態が得られる。さらに、図４における基板Ｗ
の右端では、第１レンズ３２の光軸に対して第２レンズ
３４の光軸を右方向に変位させることにより、図３の露
光状態Ｐ₃ と同じように、照射光ＬがマスクＭに対して
左側に傾いた露光状態が得られる。このように基板Ｗの
露光位置に応じて第２レンズ３４をＸ，Ｙ方向へ水平変
位させることにより、あたかも図３の一括露光と同じよ
うな露光状態を得ることができる。

【００２３】以下に、露光位置に応じた第２レンズ３４
の偏位量ｘの算出手法を説明する。図４を参照する。こ
こで、第１レンズ３２の焦点Ｆ₁ と第２レンズ３４の中
心とを結んだ中心線ＣＬの傾き角度βに着目すると、次
式(1) の関係が成り立つ。 ｘ／（ｆ₂ ＋ｚ）＝（Ｌ₁ −Ｌ₀ ）／Ｇ ………(1) (1) 式において、ｆ₂ は第２レンズ３４の焦点距離、ｚ
は後述する変倍露光のためにＺ方向に変位させた第１レ
ンズ３２の変位量である。また、Ｌ₀ は中心線ＣＬのマ
スクＭ上でのマスク中心からの距離、Ｌ₁ は中心線ＣＬ
の基板Ｗでの基板（マスク）中心からの距離、Ｇはマス
クＭと基板Ｗとの間隔である。

【００２４】拡大率ｍは次式(2) で表される。 ｍ＝Ｌ₁ ／Ｌ₀ ………(2)

【００２５】上式(1) ，(2) により、第２レンズ３４の
変位量ｘは次式(3) で表される。 ｘ＝Ｌ₀ （ｍ−１）（ｆ₂ ＋ｚ）／Ｇ ………(3)

【００２６】上式(3) により、マスク中心からの距離Ｌ
₀ に比例して、第２レンズ３４の変位量ｘを大きくすれ
ばよいことが理解できる。なお、第２レンズ３４のＹ方
向への変位量ｙも(3) 式と同様の式によって求められ
る。

【００２７】上述のような走査露光の状態で、第１レン
ズ３２と第２レンズ３４との間隔を適宜に変えることに
より、基板Ｗ内において局部的に倍率を変更してパター
ンを焼き付けることができる。以下、図５を参照して本
実施例の倍率変更について説明する。

【００２８】（Ａ）等倍焼き付け マスクＭのパターンを等倍で焼き付ける場合は、マスク
Ｍへの照射光Ｌを平行光にする必要があるので、図５
（ａ）に示すように、第１レンズ３２の焦点Ｆ₁と第２
レンズ３４の焦点Ｆ₂ を一致させる。なお、図５中のｆ
₁ は第１レンズ３２の焦点距離、ｆ₂ は第２レンズ３４
の焦点距離である。

【００２９】（Ｂ）縮小焼き付け マスクＭのパターンを縮小して焼き付ける場合は、マス
クＭへの照射光Ｌを収束気味にする必要があるので、図
５（ｂ）に示すように、第１レンズ３２と第２レンズ３
４との離間距離が、等倍焼き付けのときよりも広くなる
ように、第１レンズ３２をＺ方向へ縮小倍率に応じた距
離ｚだけ変位させる。

【００３０】（Ｃ）拡大焼き付け マスクＭのパターンを拡大して焼き付ける場合は、マス
クＭへの照射光Ｌを発散気味にする必要があるので、図
５（ｃ）に示すように、第１レンズ３２と第２レンズ３
４との離間距離が、等倍焼き付けのときよりも狭くなる
ように、第１レンズ３２をＺ方向へ拡大倍率に応じた距
離ｚだけ変位させる。

【００３１】なお、倍率に応じて各焦点Ｆ₁ ，Ｆ₂ をＺ
方向へずらすためには、必ずしも第１レンズ３２を変位
させる必要はなく、第２レンズ３４、または双方のレン
ズ３２，３４をＺ方向へ変位させてもよい。

【００３２】次に、第１レンズ３２のＺ方向への変位量
ｚの算出方法を説明する。図５（ｂ）を参照する。この
図において、Ｔ₀ はマスクＭのパターン幅、Ｔ₁は基板
Ｗ上での焼き付け幅、ＧはマスクＭと基板Ｗとの間隔で
ある。このとき、照射光Ｌの照射角度αは次式(4) で表
される。 α＝tan ^-1（Ｔ₁ −Ｔ₀ ）／２Ｇ ………(4)

【００３３】また、図６に示した第２レンズ３４の点光
源Ａ（すなわち、第１レンズ３２の焦点Ｆ₁ ）と、その
結像位置Ｂとの関係において、第２レンズ３４とマスク
Ｍとの間隔Δｂは、第２レンズ３４から結像位置Ｂまで
の距離ｂに比べて充分小さいので、次式(5) が成り立
つ。 α＝tan ^-1（Ｔ₀ ／２ｂ） ………(5)

【００３４】また、第２レンズ３４から点光源Ａまでの
距離をａとする、次式(6) が成り立つ。 １／ａ＋１／ｂ＝１／ｆ₂ ………(6)

【００３５】ａ＝ｆ₂ ＋ｚであるので、(6) 式は次式
(7) のように書き換えられる。 ｂ＝ｆ₂ （ｆ₂ ＋ｚ）／ｚ ………(7)

【００３６】(4) 式と(5) 式より、次式(8) が得られ
る。 Ｔ₀ ／２ｂ＝（Ｔ₁ −Ｔ₀ ）／２Ｇ ………(8)

【００３７】(8) 式のｂに(7) 式を代入すると次式(9)
のようになる。 Ｇｚ／ｆ₂ （ｆ₂ ＋ｚ）＝（Ｔ₁ −Ｔ₀ ）／Ｔ₀ ＝ｍ−１ ………(9)

【００３８】(9) 式中のｍ−１をｎに置き換えると、設
定倍率ｍに応じた第１レンズ３２の変位量ｚは次式(10)
によって表される。 ｚ＝−ｎｆ₂ ² ／（ｎｆ₂ −Ｇ） ………(10) ただし、ｎ＝ｍ−１である。

【００３９】次に、図７を参照して、本実施例の操作・
制御系の構成を説明する。操作部８０はキーボード等に
よって構成され、この操作部８０を介してオペレータが
露光条件を入力する。露光条件としては、マスクＭと基
板ＷとのギャップＧ、露光量、そして局部的に変倍露光
する領域の位置情報と、その領域における倍率ｍ等であ
る。なお、各領域における倍率を決定するための手法は
特に限定しないが、例えば、照射角度が平行な照射光で
実際に焼き付け処理を行い、その焼き付けられたパター
ンのズレ量の分布を実測することなどによって決定する
ことができる。

【００４０】ＣＰＵ８１は、与えられた露光条件のうち
の露光量から部分露光ユニット３の走査速度を算出し、
また各領域の倍率ｍから第１，第２レンズ３２，３４の
相対位置を変更するための変位量ｘ，ｙ，ｚを算出す
る。

【００４１】ＲＯＭ８２には、装置全体の制御プログラ
ム、例えば、部分露光ユニット３の走査経路の情報等が
記憶されている。

【００４２】ＲＡＭ８３は、操作部８０から入力された
各露光領域の位置情報に対応つけて、その領域における
倍率ｍ、および上述した(3) 式に基づいてＣＰＵ８１が
算出した第２レンズ３４の偏位量ｘ，ｙ、および式(10)
に基づいて算出した第１レンズ３２の変位量ｚを、図８
に示すようなテーブルとして記憶するものである。

【００４３】部分露光ユニット３に関連したレンズｘ，
ｙ，ｚコントローラ３５，４５，５５は、ＣＰＵ８１か
らの指示に基づき、レンズｘ，ｙ，ｚアンプ３６，４
６，５６を介して、レンズｘ，ｙ，ｚ変位機構４０，４
２，３７を駆動制御するためのものである。

【００４４】走査機構６に関連したＸ軸，Ｙ軸モータコ
ントローラ６５，７５は、ＣＰＵ８１からの指示に基づ
き、Ｘ軸，Ｙ軸アンプ６６，７６を介して、Ｘ軸，Ｙ軸
モータ６１，７８を駆動制御するためのものである。Ｘ
軸，Ｙ軸モータ６１，７１には、それぞれ回転角検出用
のロータリエンコーダであるＸ軸，Ｙ軸エンコーダ６
８，７８が取り付けられている。Ｘ軸，Ｙ軸モータコン
トローラ６５，７５は、各エンコーダ６８，７８からの
パルス信号を各々計数することにより部分露光ユニット
３のＸ，Ｙ方向の移動距離を検出する。なお、各Ｘ軸，
Ｙ軸モータコントローラ６５，７５で検出された部分露
光ユニット３のＸ，Ｙ方向の移動距離はＣＰＵ８１にも
与えられ、後述するように、第１レンズ３２および第２
レンズ３４の変位制御に利用される。

【００４５】次に、図１０に示したフローチャートに従
って、本実施例装置の動作を説明する。なお、ここでは
露光量が基板Ｗの全面にわたり一定の場合について説明
する。 ステップＳ１：オペレータが操作部８０を介して前記し
た露光条件を入力する。

【００４６】ステップＳ２：ＣＰＵ８１へ露光条件の情
報が与えられると、露光条件のうちの露光量から部分露
光ユニット３の移動（走査）速度Ｖを算出する。また、
ＣＰＵ８１は、図８，図９に示したように、露光領域Ｐ
１〜Ｐ３，Ｐ６〜Ｐ８，Ｐ１１〜Ｐ１３の各位置情報
と、その各領域における倍率ｍ１〜ｍ３，ｍ６〜ｍ８，
ｍ１１〜ｍ１３とをＲＡＭ８３に記憶する。さらに、Ｃ
ＰＵ８１は、上記（３）式を使って各露光領域における
第２レンズ３４のＸ，Ｙ方向の変位量ｘ，ｙを算出する
とともに、上記(10)式を使って各露光領域における第１
レンズ３２のＺ方向の変位量ｚを算出し、その算出結果
を各露光領域に対応付けてＲＡＭ８３に記憶する。な
お、ＲＡＭ８３に各露光領域と各々の設定倍率のみを記
憶させ、必要に応じてＣＰＵ８１が倍率を呼び出し、こ
の倍率から各レンズ３２，３４の変位量ｘ，ｙ，ｚを走
査露光中にリアルタイムに算出するようにしてもよい。

【００４７】ステップＳ３：部分露光ユニット３を原点
位置（図９の位置Ｐ₀ ）に位置決めする。 ステップＳ４，Ｓ５：操作部８０から露光開始の指示が
あると、ＣＰＵ８１は光源部１を点灯させるとともに、
Ｘ軸モータコントローラ６５に移動指示を与える。その
結果、Ｘ軸モータ６１が回転駆動されて部分露光ユニッ
ト３がＸ方向へ移動される。部分露光ユニット３が移動
されている間、ＣＰＵ８１はＸ軸，Ｙ軸モータコントロ
ーラ６５，７５から部分露光ユニット３の位置情報（移
動距離）を順次取り込む。そして、部分露光ユニット３
が例えば、図９に示した露光領域Ｐ１にある間は、その
露光領域Ｐ１に対応した第２レンズ３４の変位量ｘ，ｙ
と、第１レンズ３２の変位量ｚとを、図８に示したはＲ
ＡＭ８３のテーブルから読み出し、レンズｘ，ｙ，ｚコ
ントローラ３５，４５，５５に与える。その結果、レン
ズｘ，ｙ変位機構４０，４２が駆動されることにより、
第２レンズ３４がＸ，Ｙ方向に水平変位され、照射光Ｌ
の照射角度が調整される。また、レンズｚ変位機構３７
が駆動されることにより、第１レンズ３２がＺ方向に変
位され、照射光Ｌの拡がり角度が調整されて、設定倍率
に応じたパターンの焼き付けが行われる。以下、露光領
域がＰ２，Ｐ３，…と変わるごとに、上述したと同様に
第１，第２レンズ３２，３４の位置が制御される。

【００４８】ステップＳ６〜Ｓ９：部分露光ユニット３
がＸ方向の終端、例えば領域Ｐ４に達し、かつ、Ｙ方向
については終端（領域Ｐ１４）でない場合、ＣＰＵ８１
はＸ軸モータ６１を停止させるとともに、Ｙ軸モータ７
１を駆動させて、部分露光ユニット３をＹ方向へ所定の
距離だけ移動させる。そして、ステップＳ５へ戻り、Ｘ
軸モータ６１を逆回転駆動して、次の露光領域Ｐ６〜Ｐ
８を上述と同様に第１，第２レンズ３２，３４を変位さ
せながら順に露光する。部分露光ユニット３がＸ，Ｙ方
向の終端（図９の領域Ｐ１４）に達すると、露光用光源
部１を消灯して露光処理を終了し、部分露光ユニット３
を原点位置に復帰させる。露光済みの基板Ｗは、基板搬
送機構によって、露光ステージ８から搬出され、次の基
板が露光ステージ８へ搬入される。

【００４９】なお、露光量を局部的に変更する場合は、
倍率を変更する場合と同様に、各露光領域の位置情報
と、その露光領域における露光量とを操作部８０へ入力
する。入力された各露光領域の位置情報と露光量とは、
ＣＰＵ８１を介して一旦ＲＡＭ８３に記憶される。そし
て、走査露光中にＣＰＵ８１が各露光領域の露光量を順
次呼び出し、その露光量から走査速度Ｖを算出する。Ｃ
ＰＵ８１は、算出された走査速度Ｖに応じた回転速度指
令をＸ軸モータコントローラ６５に与える。その結果、
露光量を多くする領域については、部分露光ユニット３
の走査速度が遅くなり、逆に露光量を少なくする領域で
は部分露光ユニット３の走査速度が速くなって、各露光
領域において露光量が変えられる。

【００５０】また、隣接する走査域で露光用照明光の照
射域を隙間なく繋ぐのは精度上の理由で必ずしも容易で
はないので、露光用アパーチャ３６の開口部３６ａの端
部形状を、例えば図１１に示すように先細り状にし、こ
の先細り領域で前後の走査露光における照射域が重複す
るようにしてもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の近接露光装置によれば、第１光学系と第２光学系とを
一体に移動させて基板を走査露光するにあたり、走査露
光中の所望の領域で第１光学系と第２光学系とのＺ方向
の位置関係を変位させることにより局部的に露光倍率を
変更するとともに、変倍露光する際には第１光学系と第
２光学系とのＸ，Ｙ方向の位置関係を露光位置に応じて
変位させているので、マスクの局部的な収縮を補正し
て、マスクパターンを基板へ高精度に焼き付けることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る近接露光装置の全体概
略斜視図である。

【図２】部分露光ユニットの概略斜視図である。

【図３】実施例装置の走査露光の原理を説明するための
図である。

【図４】実施例装置の走査露光の説明図である。

【図５】倍率の変更を説明するための図である。

【図６】第１レンズのＺ方向変位量の算出処理の説明に
供する図である。

【図７】実施例装置のブロック図である。

【図８】ＲＡＭに記憶されるテーブルの模式図である。

【図９】露光領域と走査経路を示した図である。

【図１０】実施例装置の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１１】走査露光の変形例の説明図である。

【図１２】従来装置の概略正面図である。

【図１３】従来装置の拡大・縮小露光の説明に供する図
である。

【符号の説明】

１ … 露光用光源部 ２ … 光ファイバ ３ … 部分露光ユニット ６ … 走査機構 ８ … 露光ステージ ６０ … Ｘ軸駆動機構 ７０ … Ｙ軸駆動機構 ３２ … 第１レンズ ３４ … 第２レンズ ３７ … レンズｚ変位機構 ４０ … レンズｘ変位機構 ４２ … レンズｙ変位機構 Ｍ … マスク Ｗ … 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/20

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パターンが形成されたマスクに対向して
   基板を保持し、前記マスクを介在させて前記基板に露光
   用照明光を照射することによって、前記基板表面に前記
   マスクのパターンを焼き付ける近接露光装置において、 前記露光用照明光を収束させる第１光学系と、 前記第１光学系で収束された光を略平行にして前記マス
   クに照射する第２光学系と、 前記第１光学系と前記第２光学系とを一体に前記マスク
   に沿った直交２方向へ移動させる走査手段と、 前記第１光学系と前記第２光学系との前記直交２方向の
   位置関係を相対的に変位させる水平変位手段と、 前記第１光学系と前記第２光学系との前記マスク面に垂
   直な方向の位置関係を相対的に変位させる垂直変位手段
   と、 を備えたことを特徴とする近接露光装置。