TWI388940B - 曝光方法、平板顯示器用基板的製造方法以及曝光裝置 - Google Patents

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Description

曝光方法、平板顯示器用基板的製造方法以及曝光裝置
本發明是關於一種在構成平板顯示器的畫面顯示部的基板的製造過程中的微細圖案的形成過程中所使用的曝光方法、及使用該曝光方法的平板顯示器用基板的製造方法、以及在上述製造方法中使用的較好的曝光方法與曝光裝置。
於液晶顯示器及電漿顯示器等的平板顯示器所使用的基板的製造過程中，當在基板上形成微細圖案時，一般使用光微影技術。該技術是指在基板的表面上形成感光膜(光阻)，經曝光步驟、顯影步驟以及蝕刻步驟等而在基板上形成所需的圖案形狀，上述曝光步驟是使具有與欲形成的圖案形狀相對應的光量分佈的曝光用光進行曝光。
先前，於平板顯示器用基板的製造步驟中的上述曝光步驟中，作為曝光方法，主要使用的是利用光罩的曝光方法。
該方法是指將欲在基板上形成的圖案形成於光罩上，並對該圖案照射照明光，使來自光罩的透過光量的分佈曝光並轉印到基板上。
此時所使用的曝光裝置主要使用的是近接式(proximity)曝光裝置或投影曝光裝置，上述近接式曝光裝置是使光罩接近基板以將光罩上的圖案的陰影圖(shadow picture)曝光到基板上，上述投影曝光裝置是在 光罩與基板之間配置成像光學系統，使光罩上的圖案的像曝光到基板上。
伴隨著平板顯示器的大型化，構成平板顯示器的畫面顯示部的基板、以及用以製造該基板的光罩亦迫切需要大型化。
然而，光罩的大型化會導致光罩本身的高價格化以及光罩的搬送裝置、保管裝置、清洗裝置等的大型化、高價格化，而且會導致平板顯示器的生產成本增高。
本發明是鑒於上述問題研發而成，其第一目的在於提供一種曝光方法，在平板顯示器的顯示部所使用的基板上可便宜地形成微細圖案。
又，本發明的目的在於，提供一種使用上述曝光方法的平板顯示器用基板的製造方法，並且提供一種使用於上述製造方法的較好的曝光方法及曝光裝置。
本發明的曝光方法是使用光學系統將圖案曝光到形成有感光材料的平板顯示器用基板上，其特徵在於包括以下步驟。準備作為上述光學系統的干涉式光學系統及可變成形光學系統。對上述基板與上述干涉式光學系統及上述可變成形光學系統沿著預定的掃描方向進行相對掃描。在上述相對掃描過程中進行干涉曝光與可變成形曝光。其中，上述干涉曝光是使用上述干涉式光學系統將平行於上述掃描方向的圖案曝光到上述基板上，上述可變成形曝光是使用上述可變成形光學系統。
本發明的平板顯示器用基板的製造方法是包括圖案曝光步驟的平板顯示器用基板的製造方法，其特徵在於包括曝光步驟，該曝光步驟中包含使用本發明的曝光方法在基板上形成圖案的至少一個步驟。
本發明的曝光裝置是使用光學系統將圖案曝光到形成有感光材料的平板顯示器用基板上的曝光裝置，其特徵在於包括：干涉式光學系統與可變成形光學系統、以及可動機構。其中，上述干涉式光學系統與可變成形光學系統被配置成對上述基板上可同時曝光。上述可動機構以下述方式而構成，亦即，在基板的面內沿著預定的掃描方向對上述基板與上述干涉式光學系統及上述可變成形光學系統可進行相對掃描。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
以下，對本發明的實施形態加以說明。
再者，以下說明中，所謂圖案，是表示由曝光用光所形成的明暗分佈的形狀。
又，所謂光罩圖案，是表示形成於光罩上的透光部及遮光部中的一者或此兩者的分佈形狀。
並且，所謂曝光圖案，是表示在形成於基板上的光阻等的感光材料中曝光的曝光量分佈的形狀。
進一步，所謂基板圖案，是表示形成於基板上的導電 構件、絕緣構件或半導體構件的至少一部分。
圖1是表示本發明的曝光裝置的第1實施例。
基板台PS對用以形成平板顯示器的畫面顯示部的玻璃基板等的基板GP加以保持。
於基板台PS的上方(圖中的+Z方向)，第1曝光光學系統群OG1及第2曝光光學系統群OG2藉由框體部(未圖示)而保持著，上述曝光光學系統群包含多個用以使圖案曝光到基板台PS上的基板GP上的光學系統(以下，稱為曝光光學系統)。
基板台PS沿著平板BP上的導向槽GL、GR而在基板GP的面內方向之一即圖中的Y方向上可移動。亦即，基板台PS是對第1曝光光學系統群OG1與第2曝光光學系統群OG2以及基板GP可進行相對掃描的可動機構之一例。基板台PS的向Y方向的移動與位置控制以及向X方向的微動與位置控制是藉由線性馬達系統及未圖示的位置控制系統而實現的，上述線性馬達系統是由設置於基板台PS上的可動子LM1、LM2以及設置於平板BP上的固定子LG1、LG2所組成。
在上述曝光光學系統的曝光過程中，利用上述線性馬達系統使基板GP在Y方向上移動，從而在曝光過程中，可對第1曝光光學系統群OG1與第2曝光光學系統群OG2以及基板GP在作為基板GP的面內方向的Y方向上進行相對掃描，亦即，可進行所謂掃描曝光。
利用該掃描曝光，即便在使用曝光視場小的曝光光學 系統時，亦可使圖案曝光到基板GP的Y方向的大致整個面上。
再者，當然，亦可形成如下結構：上述相對掃描藉由使具有曝光光學系統的框體部在Y方向上移動而進行。
上述說明中所使用的圖1中的XYZ座標的座標軸是為了方便說明而設定的表示方向的座標軸，當然，曝光裝置中的座標軸等的選擇可任意進行。
其中，以下各圖中，本例的曝光裝置的XYZ座標軸的方向與圖1所示的XYZ座標系相同。
第1曝光光學系統群OG1包含多個干涉式光學系統IO1、IO2、IO3、IO4以及可變成形光學系統VO1、VO2、VO3、VO4。並且，第2曝光光學系統群OG2包含多個干涉式光學系統IO5、IO6、IO7以及可變成形光學系統VO5、VO6、VO7。又，在第1曝光光學系統群OG1與第2曝光光學系統群OG2之間，配置著位置檢測光學系統ALL、ALR，用以檢測基板GP上已有的基板圖案的位置資訊。
以下利用圖2 (A)來說明上述各光學系統的XY方向的配置關係的詳細情況。
干涉式光學系統IO1與可變成形光學系統VO1在Y方向上保持間隔D1而配置，構成光學系統組OP1。同樣地，其他干涉式光學系統IO2~IO7與可變成形光學系統VO2~VO7亦在Y方向上保持間隔D1而配置，構成光學系統組OP2、OP3、OP4、OP5、OP6、OP7。
四個光學系統組OP1~OP4在相同的Y座標上於X方 向上保持間隔P1而配置，構成第1曝光光學系統群OG1。剩餘的三個光學系統組OP5~OP7在Y方向上的與第1曝光光學系統群OG1隔開間隔L1的位置上，在X方向上保持間隔P1而配置，構成第2曝光光學系統群OG2。此時，光學系統組OP1與光學系統組OP5的X座標偏移間隔P2，該間隔P2是上述間隔P1的一半。
再者，為了提高曝光裝置的處理能力，第1曝光光學系統群OG1及第2曝光光學系統群OG2中的各光學系統組OP1~OP7內的干涉式光學系統IO1~IO7與可變成形光學系統VO1~VO7較理想的是，配置於在上述掃描曝光過程中在同一基板GP上可同時進行曝光的位置上。其原因在於，若配置於其他位置上，則干涉式光學系統IO1~IO7的曝光及可變成形光學系統VO1~VO7的曝光始終必須在各不相同的時間內進行，從而大幅下降曝光裝置的處理能力。
因此，較理想的是，各光學系統組OP1~OP7內的干涉式光學系統IO1~IO7與可變成形光學系統VO1~VO7在掃描方向即Y方向上的間隔D1與間隔D2小於等於基板GP的Y方向的長度，亦即，小於等於基板台PS的Y方向的長度。
而且，為了進一步提高曝光裝置的處理能力，較理想的是，上述間隔D1與間隔D2小於等於基板GP的Y方向長度的四分之一。
對於第1曝光光學系統群OG1與第2曝光光學系統群 OG2而言，為了避免由於各曝光光學系統的大小、特別是Y方向的大小所產生的機械性干涉，而將該些光學系統群配置成使Y方向的位置相差預定的間隔L1。
然而，為了提高曝光裝置的處理能力，且為了減少多餘的掃描動作及掃描時間，較理想的是，在可避免機械性干涉的限度內，將第1曝光光學系統群OG1與第2曝光光學系統群OG2儘可能地配置成在Y方向、即掃描方向上接近。
再者，光學系統組OP1~OP7、以及干涉式光學系統IO1~IO7與可變成形光學系統VO1~YO7的數目並非限定於上述例的7個，亦可為任意個數，包括1個。
其次，對各光學系統組OP1~OP7與各自在基板GP上曝光的曝光區域的關係進行說明。
如上所述，於本例的曝光裝置中，一方面對分別配置於多個X座標上的光學系統組OP1~OP7及基板GP在Y方向上進行相對掃描，一方面在基板GP上進行曝光。
因此，藉由該掃描曝光而於基板GP上形成有經各光學系統組OP1~OP7分別曝光的在X方向上具有預定寬度且在Y方向上延伸的多個部分區域。圖2中的部分區域E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7是經各光學系統組OP1、OP2、OP3、OP4、OP5、OP6、OP7曝光的區域。
又，於各部分區域E1~E7之間，亦可存在重複區域V1、V2、V3、V4、V5、V6。於此情形時，舉例來說，重複區域V1是經與其鄰接的部分區域E1及E5所對應的兩 個光學系統組OP1及OP5重複曝光的區域，同樣地，其他重複區域V2~V6亦是經光學系統組OP2~OP7中的在X方向上鄰接的任意兩個光學系統組重複曝光的區域。再者，關於重複區域V1~V6的詳細情況，將於以下描述。
其次，對光學系統組OP1進行的在部分區域E1內的任意位置上的曝光情況進行說明。
首先，假定對基板GP一方面相對於第1曝光光學系統群OG1及第2曝光光學系統群OG2在+Y方向上進行相對掃描，一方面進行曝光。於此情形時，根據光學系統組OP1內的干涉式光學系統IO1與可變成形光學系統VO1的配置關係，首先在上述曝光對象位置上，進行可變成形光學系統VO1的圖案曝光。接著，伴隨基板GP的移動，上述曝光對象位置向干涉式光學系統IO1的下方移動，然後進行干涉式光學系統IO1的圖案曝光。
亦即，將干涉式光學系統IO1及可變成形光學系統VO1沿著掃描方向即Y方向而排列，並對基板GP在Y方向上進行掃描，藉此於部分區域E1內，進行可變成形光學系統VO1及干涉式光學系統IO1的合成曝光(雙重曝光)。
再者，對於對基板GP一方面在-Y方向上進行掃描一方面進行曝光的情況而言，只要將干涉式光學系統IO1與可變成形光學系統VO1的曝光順序加以交換，則同樣可進行合成曝光(雙重曝光)。
又，不僅是部分區域E1，對於另外的部分區域E2~ E7而言，亦與上述相同，藉由干涉式光學系統IO2~IO7與可變成形光學系統VO2~VO7來進行合成曝光。
其次，對本實施例的干涉式光學系統IO1~IO7的結構進行說明。
圖3 (A)是表示干涉式光學系統IO1的結構的剖面圖。並且，其他的干涉式光學系統IO2~IO7的結構亦相同。
光源LS1是由半導體雷射等的雷射或發光二極體等所組成，其發光、停止受到發光控制器LC1的控制，從該光源LS1發出的曝光用光IL0經聚光透鏡L01、L02成形並成為曝光用光IL1。
於聚光透鏡L02的下方，在曝光用光IL1的光路內，沿著曝光用光IL1的行進方向自上游側起依次配置著具有第1繞射光柵G1的第1透光板GP1、以及具有第2繞射光柵G2的第2透光板GP2。
舉例來說，第1繞射光柵G1是在第1透光板GP1上將在Y方向上延伸的透光性電介質構件配置成在X方向上具有週期P01的相位光柵。同樣地，舉例來說，第2繞射光柵G2亦是在第2透光板GP2上將在Y方向上延伸的透光性電介質構件配置成在X方向上具有週期P02的相位光柵。
而且，構成第1繞射光柵G1及第2繞射光柵G2的上述電介質構件的厚度被設定為，對透過該電介質構件的照明光與透過未附加電介質構件的部分的曝光用光之間所提 供的相位差約為π[rad]。
又，第1繞射光柵G1與第2繞射光柵G2的間隔為第1距離d01，在曝光時，基板GP被配置在與第2繞射光柵G2的間隔為第2距離d02的預定的面S上。
圖3 (B)是表示第1透光板GP1的俯視圖(自+Z方向觀察的圖)。
於第1透光板GP1上的呈長方形區域的中心部上，形成有第1繞射光柵G1，於周邊部上，形成有鉻等的遮光構件SH1。
若曝光用光IL1照射到第1繞射光柵G1上，則會從第1繞射光柵G1產生以+1次繞射光IL2P及-1次繞射光IL2M兩者為中心的繞射光。接著，+1次繞射光IL2P及-1次繞射光IL2M入射至第2繞射光柵G2上，並由繞射而分別產生第1繞射光IL3P及第2繞射光IL3M。
上述兩個繞射光IL3P、IL3M在與第2繞射光柵G2的距離為第2距離d02的面S上形成干涉條紋IF1。而且，干涉條紋IF1的強度分佈的週期P03為：P03=P01×P02/{2×(P01-P02)}(式1)。
因此，於配置在面S上的基板GP上，在X方向上具有週期P03的干涉條紋IF1的曝光圖案經干涉式光學系統IO1而曝光。由於干涉條紋IF1的週期方向為X方向，因而該干涉條紋的明暗圖案分佈是平行於與X方向正交的Y方向、即上述掃描方向的。
又，在面S上干涉條紋IF1的形成範圍(XY面內方 向的大小)與在第1透光板GP1上所成的第1繞射光柵G1的範圍大致一致。
再者，本例的曝光裝置是對基板GP一方面相對於干涉式光學系統IO1在Y方向上進行相對掃描一方面進行曝光，因而經干涉式光學系統IO1而曝光到基板GP上的曝光圖案等同於將上述干涉條紋IF1的明暗分佈在Y方向上放大所得的圖案。此時，因干涉條紋IF1的週期方向為X方向，故不會由於在與該X方向正交的Y方向上的掃描曝光而導致干涉條紋IF1的對比度下降。
當光源LS1的發光部在X方向上具有寬度時，會由於該寬度而導致干涉條紋IF1的對比度下降。因此，作為光源LS1，特別理想的是使用發光部的X方向寬度較小的光源。
或者，為了使該對比度的下降為最小，有效的方法是，將第1繞射光柵G1的週期P01設為第2繞射光柵G2的週期P02的2倍，且將第1距離d01與第2距離d02設定為相等。於此情形時，根據式1，干涉條紋IF1的強度分佈的週期P03等於第2繞射光柵G2的週期，且為第1繞射光柵G1的週期的一半。
又，較理想的是，欲曝光到基板GP上的干涉條紋IF1的週期根據基板GP的種類而可變更。因此，較好的是，干涉式光學系統IO1~IO7具有使第1透光板GP1及第2透光板GP2可交換的交換機構。
交換機構可採用的結構例如由對第1透光板GP1及第 2透光板GP2加以保持的保持機構(未圖示)、以及將第1透光板GP1及第2透光板GP2搬送至該保持機構的機構所組成。此時，更好的是，於該保持機構上設置用以對第1透光板GP1及第2透光板GP2進行定位的基準銷及位置感測器。
其次，對本實施例的可變成形光學系統VO1~VO7的構成進行說明。
圖4 (A)是表示可變成形光學系統VO1的構成的剖面圖。而對於其他可變成形光學系統VO2~VO7而言，其構成亦相同。
光源LS2是由半導體雷射等的雷射或發光二極體等所組成，其發光、停止受到發光控制器LC2的控制，從該光源LS2發出的曝光用光IL4經聚光透鏡L11、L12成形並成為曝光用光IL5，照射到形成有光罩圖案MP1的光罩MG1上。
於本例中，可看到光源LS2構成切換機構，該切換機構配置於曝光用光的光路內，對於曝光用光對基板GP的照射或非照射可進行分時切換。
圖4 (B)是表示光罩MG1的俯視圖(自+Z方向觀察的圖)，該光罩MG1是使照射到基板GP上的曝光用光成為由多個光束點(beam spot)構成的光的光束分割機構之一例。
在由玻璃等的透光性基板所組成的光罩MG1的下表面上，在X方向上排列配置有多個透光部M01，且其周圍 形成有由鉻等的遮光膜所構成的遮光部MP1。
若曝光用光IL5照射到光罩MG1上，則會自光罩MG1中透光部M01所相當的部分透過曝光用光，而不會自其他部分(形成有遮光部MP1的部分)透過曝光用光。
因此，在光罩MG1附近的面S上，與透光部M01的形狀相對應而形成有曝光用光的光量分佈VI1。所以，對準於面S來配置基板GP，則可在基板GP上形成多個曝光用光的光束點。該光束點的數目根據形成於光罩MG1上的透光部M01的數目而可變，亦可為如下構成，亦即，透光部M01為1個，且光束點的數目為1個。
本例的曝光裝置是對基板GP一方面相對於可變成形光學系統VO1在Y方向上進行相對掃描一方面進行曝光，因此，經可變成形光學系統VO1而曝光到基板GP上的曝光圖案成為透光部M01形成的光束點的形狀在Y方向上被放大的圖案。
再者，較理想的是，欲曝光到基板GP上的光束點的位置及形狀根據基板GP的種類而可變更。因此，較好的是，可變成形光學系統VO1~VO7具有以可交換的方式使具有不同光罩圖案的多個光罩可裝填的交換機構。
交換機構可採用的結構例如由對光罩MG1加以保持的保持機構(未圖示)、以及將光罩MG1搬送至該保持機構的機構所組成。此時，較好的是，於該保持機構上設置用以對光罩MG1進行定位的基準銷及位置感測器。
又，在Y方向上對基板GP進行的掃描過程中，根據 可變成形光學系統VO1與基板GP的相對位置來控制可變成形光學系統VO1的光源LS2的發光、停止，藉此亦使曝光到基板GP上的圖案的Y方向的形狀可變。
而且，對於曝光用光對基板GP的照射或非照射可進行分時切換的切換機構而言，不僅可為如上所述的對光源LS2的發光或停止加以控制的機構，而且可為以下機構：在光源LS2與基板GP(面S)之間的光路內設有機械快門(shutter)、或者使用了具有電光學效果的所謂電光學元件的快門。
如上所述，可變成形光學系統具有如下優點：藉由對光罩圖案MP1的交換或掃描曝光過程中的光源的發光、停止的控制，來分時且統一進行曝光用光在基板GP(面S)上的照射或非照射的切換，藉此，各種形狀的圖案可曝光到X方向及Y方向的二維方向上。
而且，上述干涉式光學系統具有如下優點：即便是便宜的光學系統，對於微細的週期圖案亦可高精度地曝光。進一步，亦具有如下優點：即便將基板GP配置於在Z方向上略微偏離上述預定面S的位置上，對於對比度充分高的明暗圖案亦可曝光。
如上所述，本例的曝光裝置可於基板GP上進行干涉式光學系統IO1~IO7與可變成形光學系統VO1~VO7兩者的合成曝光，從而可實現高精度的曝光圖案的曝光。因此，以下，利用圖5來說明使用本例的曝光裝置將曝光圖案(合成圖案)最終曝光到基板GP上的曝光方法的第1 實施例。
首先，於本例中，對經可變成形光學系統VO1而曝光到基板GP上的曝光圖案進行說明。
圖5 (A)是表示本例中，在裝填到可變成形光學系統VO1中的光罩MG2上所形成的由透過部MO2以及遮光部MP21與遮光部MP22所構成的光罩圖案的一部分。
舉例來說，於光罩MG2上，在X方向上排列有多個長方形的透過部MO2。而且，於透過部MO2的Y方向的兩側鄰接配置有遮光部MP21。另一方面，於透過部MO2的X方向的兩側鄰接配置有遮光部MP22。該遮光部MP22是圖5 (A)中橫跨Y方向的整個面的遮光部，且在X方向上具有寬度W22。又，多個遮光部MP22的X方向的中心之間的間隔(以下，稱為中心間隔)為P22。又，多個透過部MO2的X方向的中心間隔為P22。
圖5 (B)是表示藉由具有圖5 (A)所示的光罩MG2的可變成形光學系統VO1而曝光到基板GP上的曝光圖案PV2的一部分。圖中，斜線部表示曝光量少於使光阻感光所需要的曝光量(以下，稱為基準曝光量)的部分(以下，稱為暗部)，無斜線的部分表示曝光量多於基準曝光量的部分(以下，稱為明部)。
基板GP一方面相對於可變成形光學系統VO1在Y方向上進行掃描一方面進行曝光。因此，於基板GP上，對於X座標與各透過部MO2的X座標一致的部分，因掃描曝光而受到曝光用光的照射，故成為明部BS22。另一方 面，對於X座標與遮光部MP22一致的部分，未因掃描曝光而受到曝光用光的照射，故成為暗部DL22。
此時，暗部DL22的X方向的寬度W23成為與光罩MG2上的遮光部MP22的X方向的寬度W22大致相等。又，多個暗部DL22的X方向的中心間隔成為與遮光部MP22的X方向的中心間隔P22一致。
其次，對本例中經干涉式光學系統IO1而曝光到基板GP上的曝光圖案進行說明。
圖5 (C)是表示經本例的干涉式光學系統IO1而曝光到基板GP上的曝光圖案P12的一部分。如上所述，以干涉式光學系統IO1所形成的曝光圖案PI2是在X方向上將線狀的明部即明線部BS21及線狀的暗部即暗線部DL21以中心間隔P21反覆排列而成的週期圖案。再者，暗線部DL21的X方向寬度為寬度W21。該寬度W21可根據干涉式光學系統IO1在基板GP上的曝光量的大小而變化。其中，該寬度W21的值大致為中心間隔P21的一半左右。
此處，將中心間隔P21設定為圖5(B)中的暗部DL22的X方向的中心間隔P22的整數分之一，例如四分之一。該設定可藉由如下方式來進行，亦即，對設置於干涉式光學系統IO1中的繞射光柵的週期進行設定，或者對設置於可變成形光學系統VO1中的光罩MG2上的遮光圖案MP22的中心間隔P22進行調整。
其次，利用圖5 (D)來說明干涉式光學系統IO1的曝光圖案P12與可變成形光學系統VO1的曝光圖案PV2的 合成圖案即曝光圖案PS2。
對於藉由干涉式光學系統IO1或可變成形光學系統VO1的任一光學系統而曝光的曝光圖案中成為明部的部分，在曝光圖案PS2中亦作為明部BS23。因此，曝光圖案PS2中的暗部限定於在曝光圖案P12與曝光圖案PV2中均為暗部且X方向的寬度為寬度W21的暗線部DL23。
亦即，於本曝光方法的第1實施例中，可使干涉式光學系統IO1的曝光圖案PI2中的多個暗線部DL21中每隔4個等每隔預定數目的特定暗線部，作為曝光圖案PS2中的暗線部DL23而殘存。
如上所述，於本曝光方法的第1實施例中，可使微細的週期圖案經干涉式光學系統IO1而高精度地曝光，並且可使該週期圖案中所需的圖案經可變成形光學系統VO1而選擇性地殘存。藉此，可利用簡便的裝置使得具有微細的線寬且該線寬的中心間隔較大的圖案高精度地曝光。
其次，利用圖6及圖7來說明使用本例的曝光裝置將曝光圖案(合成圖案)最終曝光到基板GP上的曝光方法的第2實施例。
於本例中，作為圖1及圖2中的光學系統組OP1~OP7，使用的是如圖6所示的將1個干涉式光學系統IO1及兩個或兩個以上的可變成形光學系統VO1A、VO1B在Y方向上排列而成的光學系統組OPA。因此，於基板GP上的曝光成為上述三個光學系統的合成曝光。
再者，各可變成形光學系統VO1A、VO1B及干涉式 光學系統IO1的構成情況是使用與上述圖3及圖4所示的各光學系統相同的構件。
又，於圖6中，在Y方向上依次配置有可變成形光學系統VO1A、干涉式光學系統IO1、以及可變成形光學系統VO1B，但該排列順序可任意進行。
首先，對本例中經可變成形光學系統VO1A而曝光到基板GP上的曝光圖案進行說明。
圖7 (A)是表示本例中，在裝填到可變成形光學系統VO1A中的光罩MG3A上所形成的由透過部MO31以及遮光部MP31與遮光部MP32所構成的光罩圖案的一部分。
舉例來說，於光罩MG3A上，在X方向上排列有多個長方形的透過部MO31。而且，於透過部MO31的Y方向的兩側鄰接配置有遮光部MP31。另一方面，於透過部MO31的X方向的兩側鄰接配置有遮光部MP32。該遮光部MP32是圖7 (A)中橫跨Y方向的整個面的遮光部，且在X方向上具有寬度W32。又，多個遮光部MP32以及透過部MO31的X方向的中心間隔為P32。
圖7 (B)是表示經具有圖7 (A)所示的光罩MG3A的可變成形光學系統VO1A而曝光到基板GP上的曝光圖案PV3A的一部分。
光罩MG3A上的光罩圖案的形狀的概要情況與圖5 (A)所示的曝光方法的第1實施例中的光罩MG2上的光罩圖案大致相同。因此，曝光圖案PV3A的概要情況亦與圖5 (B)所示的曝光方法的第1實施例中的曝光圖案PV2 大致相同。
亦即，於基板GP上，對於X座標與各透過部MO31的X座標一致的部分，因掃描曝光而受到曝光用光的照射，故成為明部BS32。另一方面，對於X座標與遮光部MP32一致的部分，未因掃描曝光而受到曝光用光的照射，故成為暗部DL32。
而且，暗部DL32的X方向的寬度W33成為與光罩MG3A上的遮光部MP32的X方向的寬度W32大致相等。又，多個暗部DL32的X方向的中心間隔成為與遮光部MP32的X方向的中心間隔P32一致。
其次，對本例中經可變成形光學系統VO1B而曝光到基板GP上的曝光圖案進行說明。
圖7 (C)是表示於本例中，在裝填到可變成形光學系統VO1B中的光罩MG3B上所形成的由透過部MO32以及遮光部MP33與遮光部MP34所構成的光罩圖案的一部分。而且，光罩MG3B上的圖案中，各部分的寬度不同，但基本的配置情況與圖7 (A)所示的光罩MG3A上的圖案相同。
再者，將多個透過部MO32及遮光部MP34的在X方向上排列的中心間隔設定為與圖7 (A)所示的光罩MG3A上的遮光部MP32的中心間隔P32相同。
又，將透過部MO32的X方向的寬度W34設定為圖7 (A)的光罩MG3A上的遮光部MP32的寬度W33的1.5倍至2.5倍左右的範圍內。
而且，當利用可變成形光學系統VO1B曝光到基板GP上時，與可變成形光學系統VO1B和基板GP的相對掃描連動，分時反覆地進行可變成形光學系統VO1B的光源(圖4中的光源LS2)的發光及停止動作。
亦即，在可變成形光學系統VO1B與基板GP的掃描曝光過程中，以未圖示的控制機構來對圖4中的發光控制器LC2發出指令，每隔預定時間或者每掃描預定距離，反覆地進行圖4中的光源LS2的發光及停止動作。藉此，可分時反覆地進行可變成形光學系統VO1B對基板GP的曝光用光的照射或非照射。
圖7 (D)中例示有以上述曝光方法經可變成形光學系統VO1B而曝光到基板GP上的曝光圖案PV3B。於基板GP上，在光源LS2發光時配置於透過部MO32正下方的部分是僅離散的多個長方形區域，該部分成為明部BS33，而其他部分成為暗部DL33。
此時，明部BS33的X方向的寬度W35與透過部MO32的X方向的寬度W34大致相等。而且，明部BS33的Y方向的中心間隔P33取決於以發光控制器LC2使光源LS2反覆地發光、停止的時間間隔以及基板台PS上的基板GP的掃描速度。
因此，可藉由對光源LS2的發光、停止的時間間隔以及對基板台PS的掃描速度的控制而控制中心間隔P33。又，進一步亦可藉由對光源LS2的發光時間及停止時間的作用比(duty ratio)的控制，而控制形成於明部BS33的Y 方向之間的暗部的Y方向寬度W37。
再者，較理想的是，將光罩MG3B上的透過部MO32的Y方向的寬度W36設定為，小於上述曝光圖案PV3B上的明部BS33的Y方向的寬度，亦即，明部BS33的中心間隔P33減去形成於其間的暗部的Y方向的寬度W37後所得的值。其原因在於，若透過部MO32的Y方向的寬度W36大於上述值，則以所需的Y方向的寬度而形成明部BS33會變得困難。
其次，對本例中經干涉式光學系統IO1而曝光到基板GP上的曝光圖案進行說明。其中，該曝光圖案的概要情況與曝光方法的第1實施例中所示的曝光圖案相同。
圖7 (E)是表示經本例的干涉式光學系統IO1而曝光到基板GP上的曝光圖案PI3的一部分，並且是將線狀的明部即明線部BS31與線狀的暗部即暗線部DL31在X方向上以中心間隔P31反覆地排列而成的週期圖案。暗線部DL31的X方向的寬度為W31。
而且，將中心間隔P31設定為，圖7 (B)中的暗部DL32的X方向的中心間隔P32以及圖7 (D)中的明部BS33的X方向的中心間隔P32的整數分之一，例如四分之一。該設定可藉由如下方式來進行，亦即，對設置於干涉式光學系統IO1中的繞射光柵的週期進行設定，或者對設置於可變成形光學系統VO1A中的光罩MG3A、以及設置於可變成形光學系統VO1B中的光罩MG3B上的遮光圖案的中心間隔進行調整。
其次，利用圖7 (F)來說明經三個光學系統IO1、VO1A、VO1B合成曝光所得的合成圖案即曝光圖案PS3。
本例中的情況亦為，對於藉由干涉式光學系統IO1或可變成形光學系統VO1A、VO1B的任一光學系統而曝光的曝光圖案中成為明部的部分，在曝光圖案PS3中亦作為明部BS34。因此，曝光圖案PS3中的暗部限定於在曝光圖案PI3、曝光圖案PV3A、及曝光圖案PV3B的任一曝光圖案中均為暗部且X方向的寬度為寬度W31的暗線部DL34。
亦即，於本曝光方法的第2實施例中，作為最終形成於基板GP上的暗部，是可選擇干涉式光學系統IO1的曝光圖案PI3中的多個暗線部DL31中每隔4個等每隔預定數目的特定暗線部，並且可使僅該特定暗線部中的Y方向的特定區域作為暗線部DL34。
如上所述，於本曝光方法的第2實施例中，可使微細的週期圖案經干涉式光學系統IO1而高精度地曝光，並且可藉由可變成形光學系統VO1A、VO1B而將該週期圖案中所需的圖案選擇作為特定暗線部，然後將其限定於在Y方向上具有所需寬度的特定區域。藉此，可利用簡便的裝置使得具有微細的線寬且該線寬的中心間隔較大的具有二維形狀的圖案高精度地曝光。
其次，利用圖8來說明使用本例的曝光裝置將曝光圖案(合成圖案)最終曝光到基板GP上的曝光方法的第3實施例。
本曝光方法的第3實施例與上述曝光方法的第2實施例具有較多的相同點，故以下僅針對特別是與曝光方法的第2實施例的不同點進行說明。
再者，與上述曝光方法的第2實施例相同，本例中使用的亦是如圖6所示的將1個干涉式光學系統IO1以及兩個或兩個以上的可變成形光學系統VO1A、VO1B在Y方向上排列而成的光學系統組OPA。
首先，對本例中經可變成形光學系統VO1A而曝光到基板GP上的曝光圖案進行說明。
圖8 (A)是表示於本例中，在裝填到可變成形光學系統VO1A中的光罩MG4A上所形成的由透過部MO41以及遮光部MP41與遮光部MP42所構成的光罩圖案的一部分。該光罩圖案的概要情況與圖7 (A)所示的光罩MG3A上的圖案大致相同。
亦即，遮光部MP42是圖8 (A)中橫跨Y方向的整個面的遮光部，且在X方向上具有寬度W42。又，多個遮光部MP42以及透過部MO41的X方向的中心間隔為P42。
圖8 (B)是表示藉由具有圖8 (A)所示的光罩MG4A的可變成形光學系統VO1A而曝光到基板GP上的曝光圖案PV4A的一部分。
於基板GP上，對於X座標與各透過部MO41的X座標一致的部分，因掃描曝光而受到曝光用光的照射，故成為明部BS42。另一方面，對於X座標與遮光部MP42一致的部分，未因掃描曝光而受到曝光用光的照射，故成為 暗部DL42。
而且，暗部DL42的X方向寬度W43成為與光罩MG4A上的遮光部MP42的X方向寬度W42大致相等。又，多個暗部DL42的X方向的中心間隔成為與遮光部MP42的X方向的中心間隔P42一致。
其次，對本例中經可變成形光學系統VO1B而曝光到基板GP上的曝光圖案進行說明。
圖8 (C)是表示於本例中，在裝填到可變成形光學系統VO1B中的光罩MG4B上所形成的由透過部MO42以及遮光部MP43與遮光部MP44所構成的光罩圖案的一部分。而且，光罩MG4B上的圖案基本上與圖7 (C)所示的光罩MG3B上的圖案相同。
其中，將多個透過部MO42以及遮光部MP44在X方向上排列的中心間隔設定為與圖8 (A)所示的光罩MG4A上的遮光部MP42的中心間隔P42相同。
又，將透過部MO42的X方向的寬度W44設定為，大於等於圖8 (A)的光罩MG4A上的遮光部MP42的寬度W42的1.1倍左右。透過部MO42的X方向的寬度W44亦可更大，可為在X方向上連續地形成有多個透過部MO42的結構，亦可為形成有1個透過部的結構。
再者，與曝光方法的第2實施例相同，當利用可變成形光學系統VO1B在基板GP上進行曝光時，與可變成形光學系統VO1B和基板GP的相對掃描連動，分時反覆地進行可變成形光學系統VO1B的光源(圖4中的光源LS2) 的發光及停止動作。由此而分時反覆地進行可變成形光學系統VO1B對基板GP的曝光用光的照射或非照射。
圖8 (D)中例示有以上述曝光方法經可變成形光學系統VO1B而曝光到基板GP上的曝光圖案PV4B。於基板GP上，在圖4中的光源LS2發光時配置於透過部MO42正下方的部分是僅離散的多個長方形區域，該部分成為明部BS43，而其他部分成為暗部DL43。
此時，與曝光方法的第2實施例相同，可藉由對光源LS2的發光、停止的時間間隔以及基板台PS的掃描速度的控制而控制中心間隔P43。而且，亦可藉由對光源LS2的發光時間及停止時間的作用比的控制，而控制於明部BS43的Y方向之間所形成的暗部的Y方向寬度W47。
其次，對本例中經干涉式光學系統IO1而曝光到基板GP上的曝光圖案進行說明。其中，該曝光圖案的概要情況與曝光方法的第2實施例所示的曝光圖案相同。
圖8 (E)是表示經本例的干涉式光學系統IO1而曝光到基板GP上的曝光圖案PI4的一部分，並且是將線狀的明部即明線部BS41與線狀的暗部即暗線部DL41在X方向上以中心間隔P41反覆地排列而成的週期圖案。暗線部DL41的X方向的寬度為W41。
而且，將中心間隔P41設定為，圖8 (B)中的暗部DL42的X方向的中心間隔P42以及圖8 (D)中的明部BS43的X方向的中心間隔P42的整數分之一，例如四分之一。
進一步，於本曝光方法的第3實施例中，將設置於可變成形光學系統VO1A中的光罩MG4A上的遮光部MP42的X方向的寬度W42，設定為例如暗線部DL41的X方向的中心間隔P41的1.5倍或1.5倍以上、2.5倍或2.5倍以下的程度。藉此，如下所述，在經可變成形光學系統VO1A與干涉式光學系統IO1而合成曝光的曝光圖案上，可藉由遮光部MP42來對暗線部DL41中在X方向上鄰接排列的兩個特定暗線部進行遮光，使該兩個特定暗線部以原有的暗部形態而殘存。
上述設定可藉由如下方式來進行，亦即，對設置於干涉式光學系統IO1中的繞射光柵的週期進行設定，或者對設置於可變成形光學系統VO1A中的光罩MG4A、以及設置於可變成形光學系統VO1B中的光罩MG4B上的遮光圖案的中心間隔進行調整。
其次，利用圖8 (F)來說明經三個光學系統IO1、VO1A、VO1B合成曝光所得的合成圖案即曝光圖案PS4。
本例中的情況亦為，對於藉由干涉式光學系統IO1或可變成形光學系統VO1A、VO1B的任一光學系統而曝光的曝光圖案中成為明部的部分，在曝光圖案PS4中亦作為明部BS44。因此，曝光圖案PS4中的暗部限定於在曝光圖案PI4、曝光圖案PV4A、及曝光圖案PV4B的任一曝光圖案中均為暗線部的暗部DL44。
亦即，於本曝光方法的第3實施例中，作為最終形成於基板GP上的暗部，是可選擇干涉式光學系統IO1的曝 光圖案PI4中的多個暗線部DL41中每隔4個等每隔預定數目而鄰接的兩個特定暗線部，並且可使僅該特定暗線部中的Y方向的特定區域作為暗線部DL44。
再者，當然可進一步增大設置於可變成形光學系統VO1A中的光罩MG4A上的遮光部MP42的X方向的寬度W42，以此來對鄰接的三個或三個以上的暗部DL41進行遮光，亦即將該鄰接的三個或三個以上的暗部DL41選擇作為特定暗線部。
如上所述，於本曝光方法的第3實施例中，可使微細的週期圖案經干涉式光學系統IO1而高精度地曝光，並且可使用可變成形光學系統VO1A、VO1B而選擇該週期圖案中所需的鄰接的多個圖案，然後將其成形為在Y方向上亦具有所需寬度的特定區域。藉此，可利用簡便的裝置使得具有微細的線寬且該線寬的中心間隔較大的具有二維形狀的圖案高精度地曝光。
再者，於上述各例中，各圖所示的光罩圖案及曝光圖案是表示光罩MG2等或者部分區域E1等中的邊緣一部分的圖案。因此，實際上，當然利用上述各例的曝光方法在遍及部分區域E1等的整個面上可形成多個曝光圖案。又，當然利用多個光學系統組OP1~OP7在遍及基板GP上的大致整個面上亦可形成多個曝光圖案。
再者，於上述各例中是使干涉式光學系統IO1~IO7的光源LS1在掃描曝光時始終發光的，當然可根據欲曝光到基板GP上的曝光圖案的形狀，以與可變成形光學系統 VO1~VO7的光源LS2同樣的方式，在掃描曝光過程中反覆地進行發光及停止動作。
又，當然，上述各例的曝光方法中，可將正型光阻(positive resist)或負型光阻(negative resist)的任一類型的光阻組合而使用。
又，於上述各例的曝光方法中，較重要的亦是，干涉式光學系統IO1~IO7所形成的曝光圖案與可變成形光學系統VO1~VO7所形成的曝光圖案在基板GP上準確地對位並合成。
因此，較理想的是，干涉式光學系統IO1~IO7具有對第1繞射光柵G1或第2繞射光柵G2的至少一個的X方向位置可進行微調整的位置調整機構。而且，較理想的是，位置調整機構進一步對第1繞射光柵G1或第2繞射光柵G2的至少一個的以Z軸為中心的旋轉動作亦可進行微調整。
又，較理想的是，可變成形光學系統VO1~VO7亦具有對光罩MG1的X方向位置可進行微調整的位置調整機構。而且，更理想的是，可變成形光學系統VO1~VO7還具有對光罩MG1的Y方向位置可進行微調整的位置調整機構。
又，亦可藉由設置對干涉式光學系統IO1~IO7或可變成形光學系統VO1~VO7各自在XY方向上可進行位置調整的微調整機構，來進行相互的曝光圖案的對位。
本例的曝光裝置中，具有多個光學系統組OP1~ OP7，將基板GP的整個面分割成部分區域E1~E7，與各個部分區域E1~E7相對應的各個光學系統組OP1~OP7在各個部分區域E1~E7上曝光。
因此，較理想的是，干涉式光學系統IO1~IO7及可變成形光學系統VO1~VO7各自具有的曝光視場包含各自在X方向上欲曝光的部分區域E1~E7，且該曝光視場的形狀是由平行於X方向及Y方向的兩組邊所規定的長方形。
其中，於本例的曝光裝置中，亦可在基板GP上的各部分區域E1~E7之間設置重複區域V1、V2、V3、V4、V5、V6。如上所述，例如圖2中的重複區域V1，是藉由與鄰接於該重複區域V1的兩個部分區域E1、E5相對應的兩個光學系統組OP1及OP5而重複曝光的區域。當設置上述重複區域V1~V6時，干涉式光學系統IO1~IO7及可變成形光學系統VO1~VO7各自的曝光視場的形狀較理想的是梯形形狀，該梯形形狀具有平行於X方向的2條邊。
在利用本例的曝光裝置進行曝光時，亦具有如下情況：必須在以前的步驟中於基板GP上已形成某些基板圖案，且使新的圖案與該基板圖案保持預定的位置關係而曝光。
因此，於本例的曝光裝置中，配置有如圖1及圖2所示的位置檢測光學系統ALL、ALR。
並且，在進行如上所述的曝光之前，可藉由位置檢測 光學系統ALL、ALR來檢測基板GP上已有的基板圖案的位置，並根據所檢測出的位置資訊，使新的曝光圖案與已有的基板圖案保持預定的位置關係而曝光到基板GP上。
進一步，亦可一方面檢測形成於基板GP上的基板圖案的位置，一方面進行如上所述的掃描曝光。於此情形時，位置檢測光學系統ALL、ALR所檢測出的基板圖案的位置資訊被傳送至未圖示的位置控制系統。接著，該位置控制系統根據該位置資訊而計算出基板台PS的目標控制位置，並將控制信號傳送至由可動子LM1、LM2及設置於平板BP上的固定子LG1、LG2所組成的線性馬達系統，以此來進行基板台PS的位置控制。
又，亦可根據位置檢測光學系統ALL、ALR所檢測出的基板GP上的基板圖案的Y方向位置，來控制可變成形光學系統VO1~VO7等的發光控制器LC2，並控制光源LS2的發光。亦即，亦可在可變成形光學系統VO1~VO7與基板圖案中的規定圖案成為預定的關係時，進行可變成形光學系統VO1~VO7等的曝光，而在除此以外的情形時，停止可變成形光學系統VO1~VO7等的曝光。
上述曝光裝置的實施例中，干涉式光學系統IO1及可變成形光學系統VO1(或者可變成形光學系統VO1A及VO1B)是沿著Y方向亦即大致相同的X座標，而配置在Y座標不同的位置上，但各光學系統的排列並不限定於此。即，亦可將各干涉式光學系統IO1~IO7及可變成形光學系統VO1~VO7等配置於不同的X座標位置上。重 要的是，以如下方式來配置各光學系統，亦即，對於基板GP上的大致整個面而言，必須可進行任一干涉式光學系統IO1~IO7與任一可變成形光學系統VO1~VO7等的兩者的曝光。
再者，可變成形光學系統並不限於圖4所示的結構，亦可採用由其他結構所組成的光學系統，例如，亦可使用如圖9所示的光學系統VOA。
本例的可變成形光學系統VOA與圖4所示的可變成形光學系統VO1的不同點在於，於本例中，將光罩MG1上的光罩圖案經由成像光學系統L23、L24、L25而成像投影到面S上，作為圖案VI2。亦即，透過光罩MG1上的曝光用光IL6入射至成像光學系統L23、L24、L25中，由此聚光而成為曝光用光IL7，並於面S上形成圖案VI2。除此以外的其他結構與圖4所示的可變成形光學系統VO1相同。
又，作為可變成形光學系統，例如亦可使用如圖10所示的光學系統VOB。
圖10所示的可變成形光學系統VOB具有作為光罩的可變成形光罩MV1，該可變成形光罩MV1具有微鏡陣列(micro-mirror array)VM。光源LS3是由半導體雷射等的雷射或發光二極體等所組成，其發光、停止受到發光控制器LC3的控制，從該光源LS3發出的曝光用光IL8經聚光透鏡L31、L32成形並成為曝光用光IL8，照射到可變成形光罩MV1上。
可變成形光罩MV1上的微鏡陣列VM對應於構成該微鏡陣列VM的各鏡面的傾斜角，使曝光用光IL9朝向聚光透鏡L32、投影透鏡L33、L34或者除此以外的方向而反射。因此，於面S上，藉由曝光用光IL10而形成與微鏡陣列VM的各鏡面的傾斜角相對應的明暗圖案VI3。此處，構成微鏡陣列VM的各鏡面的傾斜角根據圖案控制系統LC4所輸入的信號而可變更。
因此，本例的可變成形光學系統VOB具有如下優點：使曝光到基板GP上的曝光圖案的形狀以更高的自由度而可變。
另一方面，使用可變成形光罩以外的光罩的上述可變成形光學系統藉由發光控制器LC2及光源LS2等的切換機構，來分時且統一進行在基板GP上曝光的曝光用光的照射及非照射的切換。因此，為了變更曝光到基板GP上的曝光圖案的形狀所必需的信號的輸入，可僅作為對光源LS2等或發光控制器LC2指示發光或停止的信號，因而具有如下優點：可進行高速的信號傳送，從而容易應用於更高速的掃描曝光。
其次，利用圖11及圖12來說明使用本例的曝光裝置及曝光方法的平板顯示器用基板的製造方法的一例。
圖11是表示在構成作為平板顯示器之一的液晶顯示器的玻璃基板上形成的所謂顯示像素部的放大圖。
以下，側重說明圖11所示的多個顯示像素中的由透明電極PE2與構成電晶體的主動區(active area)TR2、源極 電極TS2、和汲極電極TD2所組成的顯示像素。再者，該顯示像素上，連接著用以傳送顯示信號的信號線SL1以及用以選擇該顯示像素的選擇線GL2。
本例的顯示像素部藉由以下各步驟而製造。
首先，步驟1，於玻璃基板上形成如圖12 (A)所示的選擇線GL1及閘極電極TG2。
選擇線GL2是如圖11所示的將在1個方向上延伸的線狀圖案以較大的週期多個排列在與上述延伸方向正交的方向上所形成的基板圖案GL1、GL2、GL3的一部分，因此，可利用圖5所示的上述曝光方法的第1實施例的曝光處理來形成該選擇線GL2。
亦即，在玻璃基板上形成當作選擇線GL的材料的鋁或鉭等的金屬薄膜，並於該金屬薄膜上塗佈正型光阻，進行上述第1實施例的曝光。然後，使光阻顯影，將所獲得的光阻圖案作為蝕刻光罩來對上述金屬薄膜進行蝕刻，藉此形成選擇線GL1、GL2、GL3。
閘極電極TG2是如圖11所示的在與選擇線GL正交的方向上具有預定長度的線狀圖案，並且是根據各顯示像素的排列週期而二維地週期排列的圖案的一部分。因此，閘極電極TG2可利用圖7所示的上述曝光方法的第2實施例的曝光處理而形成。
亦即，在形成有選擇線GL的玻璃基板上形成當作閘極電極TG2的材料的鋁或鉭等的金屬薄膜，並於該金屬薄膜上塗佈正型光阻，進行上述第2實施例的曝光。其中， 在曝光時，必須在選擇線GL曝光時將玻璃基板旋轉90度而裝填到本例的曝光裝置中。其原因在於，選擇線GL與閘極電極TG2的基板圖案的長度方向相差90度。
然後，使光阻顯影，將所獲得的光阻圖案作為蝕刻光罩來對上述金屬薄膜進行蝕刻，藉此形成閘極電極TG2。
接著，例如經溶液中的陽極氧化而在閘極電極TG2上形成閘極氧化膜。
其次，步驟2，與閘極電極TG2交叉而形成如圖12(B)所示的由構成薄膜電晶體的主動區TR2所組成的基板圖案。
主動區TR2是與選擇線GL平行、且具有預定長度的線狀圖案，並且是根據各顯示像素的排列週期而二維地週期排列的基板圖案TR1、TR2、TR3、TR4、TR5、TR6的一部分。因此，主動區TR2亦可藉由圖7所示的上述曝光方法的第2實施例的曝光處理來形成。
亦即，在玻璃基板上形成當作主動區TR2的材料的非晶矽(amorphous silicon)或多晶矽(poly-silicon)等的半導體薄膜，並於該半導體薄膜上塗佈正型光阻，進行上述第2實施例的曝光處理。然後，使光阻顯影，並將所獲得的光阻圖案作為蝕刻光罩來對上述半導體薄膜進行蝕刻，藉此可形成主動區TR2。
接著，步驟3，於主動區TR2的兩端部，形成如圖12 (C)所示的作為薄膜電晶體的電極的源極電極TS2與汲極電極TD2。
源極電極TS2與汲極電極TD2是在與閘極電極TG2平行的方向上具有預定長度且鄰接配置的兩個線狀圖案。而且，該兩個線狀圖案組成的對是根據各顯示像素的排列週期而二維地週期排列的基板圖案TS1、TD1、TS2、TD2、TS3、TD3、TS4、TD4、TS5、TD5、TS6、TD6的一部分。
因此，源極電極TS2與汲極電極TD2可利用圖8所示的上述曝光方法的第3實施例的曝光處理來形成。
亦即，於玻璃基板上形成當作源極電極TS2與汲極電極TD2的材料的鋁等的金屬薄膜或非晶矽等的半導體薄膜，並於其上塗佈正型光阻，進行上述第3實施例的曝光處理。然後，使光阻顯影，並將所獲得的光阻圖案作為蝕刻光罩來對上述薄膜進行蝕刻，藉此獲得源極電極TS2與汲極電極TD2。
其中，在曝光時，必須在選擇線GL曝光時將玻璃基板旋轉90度而裝填到本例的曝光裝置中。其原因在於，選擇線GL與源極電極TS2及汲極電極TD2的基板圖案的長度方向相差90度。
其次，步驟4，將如圖12 (D)所示的信號線SL1進行位置整合而形成於源極電極上。
信號線SL1是在與選擇線GL2正交的方向上延伸的線狀圖案，並且是根據各顯示像素的排列週期而一維地週期排列的基板圖案SL1、SL2的一部分。
因此，信號線SL1可利用圖5所示的上述曝光方法的第1實施例的曝光處理來形成。
亦即，於玻璃基板上形成當作信號線SL1的材料的鋁等的金屬薄膜或非晶矽等的半導體薄膜，並於其上塗佈正型光阻，進行上述第1實施例的曝光處理。然後，使光阻顯影，並將所獲得的光阻圖案作為蝕刻光罩來對上述薄膜進行蝕刻，藉此可形成信號線SL1。
其中，在曝光時，必須在選擇線GL曝光時將玻璃基板旋轉90度而裝填到本例的曝光裝置中。其原因在於，選擇線GL與信號線SL1的基板圖案的長度方向相差90度。
其次，步驟5，以使一部分位置整合於汲極電極上的方式來形成透明電極PE1、PE2、PE3。其中，透明電極PE1~PE3的寬度並不比源極電極、汲極電極等其他要素的寬度微細。因此，在形成透明電極PE1~PE3時，可使用先前所使用的近接式曝光或投影曝光的方法來形成，而不使用本發明的曝光方法的各實施例的曝光處理。
藉由以上方法，完成了液晶顯示器所使用的基板上的顯示像素部的製造。
在上述第1至第5步驟的曝光中，當欲形成的基板圖案並不非常微細時，當然亦無需使用本例的曝光方法，而是應用例如先前的近接式曝光或投影曝光的方法。
再者，在對上述顯示像素部的製造方法進行說明時，省略了對製造步驟中眾所周知的技術內容的說明，但在上述實施例中，當然可將各種眾所周知的技術加以組合來製造平板用基板。
再者，本發明的平板顯示器用基板的製造方法並不限 定於上述實施例，亦可在上述基板的製造步驟中的至少一個步驟中，使用本發明的曝光方法來形成任意的曝光圖案。
本發明的曝光方法在半導體積體電路、平板顯示器、薄膜磁頭、微機械(micromachine)等的電子元件的製造中可實施，從而可在產業上利用。
又，本發明的平板顯示器用基板的製造方法在平板顯示器用基板的製造中可實施，從而可在產業上利用。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
ALL、ALR‧‧‧位置檢測光學系統
BP‧‧‧平板
BS21、BS31、BS41‧‧‧明線部
BS22、BS23、BS32、BS33、BS34、BS42、BS43、BS44‧‧‧明部
d01‧‧‧第1距離
d02‧‧‧第2距離
D1、D2、L1、P1、P2‧‧‧間隔
DL21、DL23、DL31、DL34、DL41‧‧‧暗線部
DL22、DL32、DL33、DL42、DL43、DL44‧‧‧暗部
E1~E7‧‧‧部分區域
G1‧‧‧第1繞射光柵
G2‧‧‧第2繞射光柵
GL、GR‧‧‧導向槽
GL1~GL3‧‧‧選擇線
GP‧‧‧基板
GP1‧‧‧第1透光板
GP2‧‧‧第2透光板
IF1‧‧‧干涉條紋
IL0、IL1、IL4~IL10‧‧‧曝光用光
IL2P‧‧‧+1次繞射光
IL2M‧‧‧-1次繞射光
IL3P‧‧‧第1繞射光
IL3M‧‧‧第2繞射光
IO1~IO7‧‧‧干涉式光學系統
L01、L02、L11、L12、L31、L32‧‧‧聚光透鏡
L33、L34‧‧‧投影透鏡
L23~L25‧‧‧成像光學系統
LC1~LC3‧‧‧發光控制器
LC4‧‧‧圖案控制系統
LG1、LG2‧‧‧固定子
LM1、LM2‧‧‧可動子
LS1~LS3‧‧‧光源
M01‧‧‧透光部
MG1、MG2、MG3A、MG3B、MG4A、MG4B‧‧‧光罩
MO2、MO31、MO32、MO41、MO42‧‧‧透過部
MP1、MP21、MP22、MP31~MP34、MP41~MP44‧‧‧遮光部
MV1‧‧‧可變成形光罩
OG1‧‧‧第1曝光光學系統群
OG2‧‧‧第2曝光光學系統群
OP1~OP7、OPA‧‧‧光學系統組
P21、P22、P31~P33、P41~P43‧‧‧中心間隔
PE1~PE3‧‧‧透明電極
PI2~PI4、PS2~PS4、PV2、PV3A、PV3B、PV4A、PV4B‧‧‧曝光圖案
PS‧‧‧基板台
S‧‧‧面
SH1‧‧‧遮光構件
SL1、SL2‧‧‧信號線
TD1~TD6‧‧‧汲極電極
TG2‧‧‧閘極電極
TR1~TR6‧‧‧主動區
TS1~TS6‧‧‧源極電極
V1~V6‧‧‧重複區域
VI1‧‧‧光量分佈
VI2‧‧‧圖案
VI3‧‧‧明暗圖案
VM‧‧‧微鏡陣列
VO1~VO7、VO1A、VO1B、VOA、VOB‧‧‧可變成形光學系統
W21~W23、W31~W37、W41~W47‧‧‧寬度
圖1是表示本發明的曝光裝置的實施例的示意圖。
圖2是表示本發明的曝光裝置的實施例中的光學系統的配置等結構的示意圖。圖2 (A)是表示干涉式光學系統IO1~IO7及可變成形光學系統VO1~VO7的配置結構的示意圖，圖2 (B)是表示藉由本例的曝光裝置所曝光的基板GP上的部分區域E1~E7的示意圖。
圖3是表示干涉式光學系統IO1的實施例的示意圖。圖3 (A)是表示干涉式光學系統IO1的剖面圖，圖3 (B)是表示第1透光板GP1的概要結構的俯視圖。
圖4是表示可變成形光學系統VO1的實施例的示意圖。圖4 (A)是表示可變成形光學系統VO1的剖面圖，圖4 (B)是表示光罩MG1的概要結構的俯視圖。
圖5(A)至圖5(D)是表示本發明的曝光方法的第1實施例的示意圖。
圖6是表示光學系統組的變形例的示意圖。
圖7(A)至圖7(F)是表示本發明的曝光方法的第2實施例的示意圖。
圖8(A)至圖8(F)是表示本發明的曝光方法的第3實施例的示意圖。
圖9是表示可變成形光學系統的變形例的示意圖。
圖10是表示可變成形光學系統的變形例的示意圖。
圖11是表示液晶顯示器用的基板的一部分的示意圖。
圖12(A)至12(D)是本發明的平板顯示器用基板的製造方法的實施例的說明圖。
ALR‧‧‧位置檢測光學系統
BP‧‧‧平板
GL、GR‧‧‧導向槽
GP‧‧‧基板
IO1~IO7‧‧‧干涉式光學系統
LG‧‧‧固定子
LM‧‧‧可動子
OG1‧‧‧第1曝光光學系統群
OG2‧‧‧第2曝光光學系統群
OP1~OP7‧‧‧光學系統組
PS‧‧‧基板台
VO1~VO7‧‧‧可變成形光學系統

Claims (32)

  1. 一種曝光方法，將圖案曝光到基板上，上述曝光方法包括：準備作為干涉式光學系統及可變成形光學系統；對上述基板與上述干涉式光學系統及上述可變成形光學系統沿著預定的掃描方向進行相對掃描；以及在上述相對掃描中進行干涉曝光與可變成形曝光，其中，上述干涉曝光是使用上述干涉式光學系統將平行於上述掃描方向的圖案曝光到上述基板上，上述可變成形曝光是使用上述可變成形光學系統，其中在準備作為干涉式光學系統及可變成形光學系統時，在上述掃瞄方向上，將上述干涉式光學系統及上述可變成形光學系統的間隔設置為小於等於上述基板的長度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之曝光方法，其中上述干涉式光學系統包含繞射光柵。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之曝光方法，其中上述繞射光柵是沿著曝光用光的行進方向而配置的兩個繞射光柵中的一個。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之曝光方法，其中上述兩個繞射光柵是由配置在上述曝光用光的上游側的第1繞射光柵、以及配置在上述第1繞射光柵與上述基板之間的第2繞射光柵所組成，上述第1繞射光柵與上述第2繞射光柵相隔第1距離，上述第2繞射光柵與上述基板相隔第2距離，上述第2距離實質上等於上述第1距離，上述第1 繞射光柵具有的週期是上述第2繞射光柵的週期的2倍。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之曝光方法，其中上述干涉式光學系統以對於曝光用光對上述基板的照射或非照射進行分時切換的方式而構成。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之曝光方法，其中上述可變成形光學系統以利用多個光束點對上述基板照射曝光用光的方式而構成。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之曝光方法，其中上述可變成形光學系統包含用以形成上述多個光束點的光罩。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之曝光方法，其中上述光罩是可變成形光罩。
  9. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之曝光方法，其中上述可變成形光學系統以對於曝光用光對上述基板的照射或非照射進行分時切換的方式而構成。
  10. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之曝光方法，其中上述可變成形光學系統是多個可變成形光學系統中的一個，上述干涉式光學系統與多個上述可變成形光學系統是沿上述掃描方向而配置。
  11. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之曝光方法，其中上述干涉式光學系統是在與上述掃描方向正交的座標系上的不同位置處分別配置的多個上述干涉式光學系統中的一個。
  12. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之曝光方法，其中上述可變成形光學系統是在與上述掃描方向 正交的座標系上的不同位置處分別配置的多個上述可變成形光學系統中的一個。
  13. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之曝光方法，更包括：在上述相對掃描過程中，檢測上述基板上的基板圖案的位置資訊；以及根據上述位置資訊，來控制上述光學系統與上述基板之間的位置關係。
  14. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之曝光方法，其中經上述干涉曝光而在上述基板上形成由多個暗線部及多個明線部所組成的曝光圖案，上述可變成形曝光使得上述曝光圖案中以預定個數的間隔而排列的特定暗線部殘存，且使其餘暗線部為明部。
  15. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之曝光方法，其中經上述干涉曝光而在上述基板上形成由多個暗線部及多個明線部所組成的曝光圖案，上述可變成形曝光使得上述曝光圖案中以預定個數的間隔而排列的特定暗線部各自的一部分，亦即配置於上述掃描方向的預定位置上的特定暗線部各自的一部分，作為暗部而殘存。
  16. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之曝光方法，其中經上述干涉曝光而在上述基板上形成由多個暗線部及多個明線部所組成的曝光圖案，上述可變成形曝光使得上述曝光圖案中鄰接排列的至少兩個特定暗線部各自的一部分，亦即配置於上述掃描方向的預定位置上的至 少兩個特定暗線部各自的一部分，作為暗部而殘存。
  17. 一種平板顯示器用基板的製造方法，包括曝光步驟，上述曝光步驟包含使用申請專利範圍第1項至第16項中任一項所述之曝光方法在基板上形成圖案的至少一個步驟。
  18. 一種平板顯示器用基板的製造方法，包括：使用申請專利範圍第16項所述之曝光方法形成用以形成薄膜電晶體的源極電極與汲極電極的圖案；以及使用上述所形成的圖案形成上述薄膜電晶體的上述源極電極與上述汲極電極。
  19. 一種曝光裝置，用以使圖案曝光到基板上，上述曝光裝置包括：干涉式光學系統及可變成形光學系統，配置成對上述基板上可同時曝光；以及可動機構，以在基板的面內沿著預定的掃描方向對上述基板與上述干涉式光學系統及上述可變成形光學系統可進行相對掃描的方式而構成，其中在上述掃瞄方向上，上述干涉式光學系統及上述可變成形光學系統的間隔小於等於上述基板的長度。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之曝光裝置，其中上述干涉式光學系統包含配置在曝光用光的光路內的繞射光柵。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之曝光裝置，其中上述干涉式光學系統包含沿著上述曝光用光的行進方向而配 置的兩個繞射光柵。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之曝光裝置，其中上述兩個繞射光柵是由配置在上述曝光用光的上游側的第1繞射光柵、以及配置在上述第1繞射光柵與上述基板之間的第2繞射光柵所組成，上述第1繞射光柵與上述第2繞射光柵相隔第1距離，上述第2繞射光柵與上述基板相隔第2距離，上述第2距離實質上等於上述第1距離，上述第1繞射光柵具有的週期是上述第2繞射光柵的週期的2倍。
  23. 如申請專利範圍第20項至第22項中任一項所述之曝光裝置，其中上述繞射光柵以可交換的方式被保持著。
  24. 如申請專利範圍第19項至第22項中任一項所述之曝光裝置，其中上述可變成形光學系統包括光束分割機構，上述光束分割機構設置於曝光用光的光路內，且由多個光束點而形成照射到上述基板上的曝光用光。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之曝光裝置，其中上述光束分割機構包括光罩。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之曝光裝置，其中上述光罩是以可交換的方式被保持著。
  27. 如申請專利範圍第25項所述之曝光裝置，其中上述光罩是可變成形光罩。
  28. 如申請專利範圍第19項至第22項中任一項所述之曝光裝置，其中上述可變成形光學系統包括切換機構，上述切換機構 設置在曝光用光的光路內，且對於上述曝光用光對上述基板的照射或非照射可進行分時切換。
  29. 如申請專利範圍第19項至第22項中任一項所述之曝光裝置，其中上述可變成形光學系統是多個可變成形光學系統中的一個，上述干涉式光學系統及多個上述可變成形光學系統是沿上述掃描方向而配置。
  30. 如申請專利範圍第19項至第22項中任一項所述之曝光裝置，其中上述干涉式光學系統是在與上述掃描方向正交的座標系上的不同位置處分別配置的多個上述干涉式光學系統中的一個。
  31. 如申請專利範圍第19項至第22項中任一項所述之曝光裝置，其中上述可變成形光學系統是在與上述掃描方向正交的座標系上的不同位置處分別配置的多個上述可變成形光學系統中的一個。
  32. 如申請專利範圍第19項至第22項中任一項所述之曝光裝置，更包括：位置檢測系統，在上述相對掃描過程中，檢測上述基板上的基板圖案的位置資訊；以及控制系統，根據上述位置檢測系統所檢測出的位置資訊，來控制上述干涉式光學系統及上述可變成形光學系統與上述基板的位置關係。
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