(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクと、短辺と長辺とを有する基板とを第１方向に走査して、前記マスクのパタ−ンを基板ホルダーの載置面に載置された前記基板に露光する走査型露光装置において、
前記基板ホルダーを載置して前記第１方向に移動可能な基板ステージを備え、前記基板ホルダーの前記載置面に、前記第１方向に沿って前記基板の長辺のエッジに対向可能に形成された一端から他端まで延びる一対の第１溝部と、前記第１方向とほぼ直交する第２方向に沿って前記基板の長辺のエッジに対向可能に形成された一端から他端まで延びる一対の第２溝部とが形成され、前記基板の長辺を前記第１方向と前記第２方向とのいずれの方向に沿っても配置可能としたことを特徴とする走査型露光装置。
【請求項２】
請求項１記載の走査型露光装置において、
前記一対の第１溝部で規定される前記載置面の第１領域にて前記基板を吸着する第１吸着手段と、前記一対の第２溝部で規定される前記載置面の第２領域にて前記基板を吸着する第２吸着手段とを備えることを特徴とする走査型露光装置。
【請求項３】
請求項２記載の走査型露光装置において、
前記第１吸着手段による前記基板の吸着と、前記第２吸着手段による前記基板の吸着とを切り換える切り換え手段を備えることを特徴とする走査型露光装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の走査型露光装置において、
前記基板の長辺が前記第１方向に沿って前記載置面に載置されているかどうかを検出する検出装置を備えることを特徴とする走査型露光装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の走査型露光装置において、
前記基板ホルダーは矩形状であり、前記基板ホルダーの短辺は前記基板の長辺よりも短く設定されていることを特徴とする走査型露光装置。
【請求項６】
第１方向と該第１方向と直交する第２方向とに伸びた載置面を有する基板ホルダーにより短辺と長辺とを有する基板を載置して、前記基板を前記第１方向に走査しながらパターンを露光する走査露光方法において、
前記基板ホルダーの前記載置面に、前記第１方向に沿って前記基板の長辺のエッジに対向可能に形成された一端から他端まで延びる一対の第１溝部と、前記第２方向に沿って前記基板の長辺のエッジに対向可能に形成された一端から他端まで延びる一対の第２溝部とを設け、
前記基板の長辺を前記第１方向と前記第２方向とのいずれの方向に沿っても配置可能としたことを特徴とする走査露光方法。
【請求項７】
請求項６記載の走査露光方法において、
前記基板の短辺が前記第１方向に沿って前記載置面に載置されているかどうかを検出することを特徴とする走査露光方法。
【請求項８】
請求項６または７記載の走査露光方法において、
前記基板ホルダーは矩形状であり、前記基板ホルダーの短辺は前記基板の長辺よりも短く設定されていることを特徴とする走査露光方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか一項に記載の走査露光方法において、
前記基板の長辺を前記第２方向へ沿って配置した状態で、前記基板を前記第１方向へ走査することを特徴とする走査露光方法。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか一項に記載の走査露光方法において、
前記基板はガラスプレートであることを特徴とする走査露光方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置に関し、特に液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネル等のフラットパネルの製造工程において、平板状の基板にパターンを露光する露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネルは、近年その表示品質が著しく向上し、しかも薄くて軽量であることから画像表示装置としてＣＲＴに代わり広く用いられるようになっている。特にアクティブマトリックス方式の直視型液晶パネルでは大画面化が進み、その製造に用いられるガラス基板も大型化している。
このような大型のガラス基板にディスプレイパネルの素子パターンを露光するための露光装置として、パターンが形成されたフォトマスク又はレチクル（以下、マスクという）とフォトレジスト等の感光剤が塗布されたガラス基板（以下、基板という）とを同期させて走査露光する走査露光装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
基板にスピンコーター等によってレジスト等の感光剤を塗布するとき、基板の周辺部ではレジストが基板の裏側まで回り込むことがしばしば生じる。このように、レジストが裏面まで回り込んだ基板をそのまま露光装置の基板ホルダーに載置すると、載置面を汚染するとともに、基板の裏面が基板ホルダーの載置面に密着できなくなって基板の露光領域の平面度が悪化する問題があった。
【０００４】
また、走査露光においては、デバイスパターンや基板の寸法によっては走査回数が増加し、スループットが低下する場合があった。例えば、マスクのパターンを等倍で基板に走査露光する場合について考える。
マスクの有効露光領域が４００ｍｍ×７００ｍｍ、基板のサイズが７２０ｍｍ×９００ｍｍ、この基板を保持する基板ホルダーの寸法が８４３ｍｍ×８９０ｍｍであるとする（基板ホルダーの吸着面は全面にわたっているものとする）。マスクを保持して移動するマスクステージと基板ステージ（基板を保持した基板ホルダー）とを投影光学系に対して同期移動する走査型露光装置を用いて、１７インチＳＸＧＡの液晶ディスプレイパネルのパターンを基板に露光するものとする。ここで、１７インチＳＸＧＡのパネルは、画素領域周辺の回路パターンも含めて寸法が２７９．７ｍｍ×３４７．２ｍｍであるとする。
【０００５】
なお、これらの寸法関係は図１３，１４に示してある。すなわち図１３は矩形状の基板ホルダー１５ａの寸法を示す図であり、図１４は基板ホルダー１５ａ（図１４では基板ホルダ１５ａを基板２００と区別するために点線で示してある）に保持された基板２００を示している。図１４に示してあるように、基板２００は基板の長手方向と基板ホルダー１５ａの長手方向とが一致するように基板ホルダー１５ａ上に保持されている。
【０００６】
図１５は、２７９．７ｍｍ×３４７．２ｍｍの回路パターン１０１が２個形成されたマスク１００を用いて前述の基板に１７インチＳＸＧＡのパネルを６面取りする様子を示している。なお、図１５では基板ホルダー１５ａは省略している。
１７インチＳＸＧＡの液晶ディスプレイパネルのパターン露光に当たっては、図１５に示すように、１回目の走査露光（マスク１００と基板２００とをＸ方向に同期移動させる）により基板２００に矢印▲１▼で示すように２つの回路パターン１０１を基板２００の露光領域２００ａ，２００ｂ露光する。
【０００７】
マスク１００と基板２００とを再び露光開始位置に移動して、２回目の走査露光により基板２００に矢印▲２▼で示すように１つの回路パターン１０１を露光領域２００ｃに露光する。これは基板２００の寸法が９００ｍｍであるため２つの回路パターン１０１を露光できないためである。
【０００８】
基板２００をＹ方向にステップ移動するとともに、マスク１００と基板２００とを再び露光開始位置に移動して、３回目の走査露光により基板２００に矢印▲３▼で示すように１つの回路パターン１０１を露光領域２００ｄに露光する。そして、４回目の走査露光により基板２００に矢印▲４▼で示すように２つの回路パターン１０１を露光領域２００ｅ，２００ｆに露光する。
すなわち、従来の露光方法では、マスク１００に２つの回路パターン１０１を設けていても１つの回路パターン１０１しか露光できないときがあり、走査露光の回数が増えスループットを上げることができなかった。
【０００９】
本発明は、このような露光装置の現状に鑑み、基板の裏側に回り込んだ感光剤によって基板の平面度が悪化することがなく、その感光剤によって基板載置面が汚染されることのない露光装置を提供することを目的とする。また、本発明は、露光装置を大型化することなく、走査回数を減らしてスループットの向上を図ることのできる露光装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、基板ホルダーの基板載置面に、基板の周辺部分の接触部に対応する箇所に溝を設け基板の裏面に回り込んだ感光剤が溝の中に入るようにする。また、デバイスのサイズと基板のサイズによっては基板を基板ホルダーに対して横向きに置く（基板の長辺を基板ホルダーの短辺に平行にして置く）ことを許容する構造とする。基板ホルダーに対し基板を横向きに置いた場合、基板上のパターンが露光されない領域は平面度を厳密に管理する必要がないため、基板の有効露光領域外が基板ホルダーからはみ出すことを許容する。
【００１１】
すなわち、一実施例を表す図面に対応つけて説明すると、本発明による走査型露光装置は、マスク（１０，３０）と、短辺と長辺とを有する基板（１４）とを第１方向（Ｘ方向）に走査して、マスク（１０，３０）のパタ−ンを基板ホルダー（１５ａ）の載置面に載置された基板（１４）に露光する走査型露光装置において、基板ホルダー（１５ａ）を載置して第１方向（Ｘ方向）に移動可能な基板ステージ（１５）を備え、基板ホルダー（１５ａ）の載置面に、第１方向（Ｘ方向）に沿って基板（１４）の長辺のエッジに対向可能に形成された一端から他端まで延びる一対の第１溝部（３１，３２）と、第１方向（Ｘ方向）とほぼ直交する第２方向（Ｙ方向）に沿って基板（１４）の長辺のエッジに対向可能に形成された一端から他端まで延びる一対の第２溝部（３３，３４）とが形成され、基板（１４）の長辺を第１方向（Ｘ方向）と第２方向（Ｙ方向）とのいずれの方向に沿っても配置可能としたことを特徴とする。
【００１２】
第１溝部（３１，３２）及び第２溝部（３３，３４）の位置は、基板（１４）を縦あるいは横に置いたときに基板周辺部分が接触する位置に対応させる。このような構造の採用により、基板（１４）の周辺部分に感光剤の回り込みがあったとしても、それが第１溝部（３１，３２）及び第２溝部（３３，３４）に入るため、基板（１４）の平面度の悪化と、基板ホルダー（１５ａ）の基板載置面の汚染を防止し、平面度を維持し続けることができる。一対の第１溝部（３１，３２）の間隔は、矩形状の基板（１４）の短辺の長さに対応させることができる。
【００１３】
この走査型露光装置は、一対の第１溝部（３１，３２）で規定される載置面の第１領域（４１，４２，４３）にて基板（１４）を吸着する第１吸着手段（６０，６１，６２）と、一対の第２溝部（３３，３４）で規定される載置面の第２領域（４１，４４，４５）にて基板（１４）を吸着する第２吸着手段（６０，６１，６３）とを備えることができる。そして、第１吸着手段（６０，６１，６２）による基板（１４）の吸着と、第２吸着手段（６０，６１，６３）による基板（１４）の吸着とを切り換える切り換え手段（５０）を備えることができる。
【００１４】
基板ホルダー（１５ａ）は、基板載置面に多数の吸着孔を有する。多数の吸着孔は、一対の第１溝部（３１，３２）及び一対の第２溝部（３３，３４）によって複数の領域に区画され、第１吸着手段（６０，６１，６２）及び第２吸着手段（６０，６１，６３）によって各領域毎に選択的に真空ポンプ等の真空源（６０）に接続される。第１吸着手段（６０，６１，６２）は、一対の第１溝部（３１，３２）の間に載置された基板（１４）を吸着保持するために用いられ、第２吸着手段（６０，６１，６３）は、一対の第２溝部（３３，３４）の間に載置された基板（１４）を吸着保持するために用いられる。第１吸着手段（６０，６１，６２）による基板（１４）の吸着と、第２吸着手段（６０，６１，６３）による基板（１４）の吸着とを切り換える切り換え手段（５０）は、電磁弁の開閉を制御する制御装置によって構成することができる。
【００１５】
本発明による走査型露光装置は、基板（１４）の長辺が第１方向（Ｘ方向）に沿って載置面に載置されているかどうかを検出する検出装置（６５，６６）を備えている。検出装置（６５，６６）は、基板ホルダー（１５ａ）の載置面に設けた接触スイッチ、載置面に開口する真空吸着孔に接続される真空ラインに設けられたバキュームセンサ等により実現することができる。ここで、基板ホルダー（１５ａ）を矩形状とし、基板ホルダー（１５ａ）の短辺を基板（１４）の長辺よりも短く設定することができる。
【００１６】
走査型露光装置による露光の際、基板（１４）面のうちマスク（１０，３０）のパターンが露光されない領域の平面度は厳密に保つ必要がない。従って、短辺が基板（１４）の長辺よりも短く設定されている基板ホルダー（１５ａ）に対して基板（１４）を横向きに置く場合、基板（１４）の有効露光領域外が基板ホルダー（１５ａ）からはみ出して載置されるようにしてもよい。このように基板（１４）の有効露光領域外が基板ホルダー（１５ａ）からはみ出すことを許容することにより、露光装置の小型化を図ることができる。
本発明による走査露光方法は、第１方向（Ｘ方向）とこの第１方向（Ｘ方向）と直交する第２方向（Ｙ方向）とに伸びた載置面を有する基板ホルダー（１５ａ）により短辺と長辺とを有する基板（１４）を載置して、基板（１４）を第１方向（Ｘ方向）に走査しながらパターンを露光する走査露光方法において、基板ホルダー（１５ａ）の載置面に、第１方向（Ｘ方向）に沿って基板（１４）の長辺のエッジに対向可能に形成された一端から他端まで延びる一対の第１溝部（３１，３２）と、第２方向（Ｙ方向）に沿って基板（１４）の長辺のエッジに対向可能に形成された一端から他端まで延びる一対の第２溝部（３３，３４）とを設け、基板（１４）の長辺を第１方向（Ｘ方向）と第２方向（Ｙ方向）とのいずれの方向に沿っても配置可能としたことを特徴としている。
また、基板（１４）の短辺が第１方向（Ｘ方向）に沿って載置面に載置されているかどうかを検出している。
また、基板ホルダー（１５ａ）は矩形状であり、基板ホルダー（１５ａ）の短辺は基板（１４）の長辺よりも短く設定されていてもよい。
また、基板（１４）の長辺を第２方向（Ｙ方向）へ沿って配置した状態で、基板（１４）を第１方向（Ｘ方向）へ走査してもよい。
また、基板（１４）がガラスプレートである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施の形態の走査型露光装置の一例の概略的な構成を示す図である。この走査型露光装置は、ステップ・アンド・スキャン方式により基板１４（フォトレジスト等の感光剤を塗布したガラスプレート）の寸法に比べ小型のマスク１０を用いて、マスク１０に描画されたパターンを基板１４に複数回転写することができるようにしたものである。このマスク１０の有効露光領域は４００ｍｍ×７００ｍｍであり、基板１４のサイズは７２０ｍｍ×９００ｍｍであるものとする。
【００１８】
なお、アクティブマトリックス方式の液晶パネルは、そのアクティブ素子を形成するために、製造工程で複数のパターン層を重ね合わせて露光することが必要になり、マスクが複数枚用意され、マスクを交換しながらパターン層の重ね合わせ露光が行われている。
【００１９】
超高圧水銀ランプ等の光源１から射出した光束は、楕円鏡２で反射された後にダイクロイックミラー３に入射する。このダイクロイックミラー３は露光に必要な波長の光束を反射し、その他の波長の光束を透過する。ダイクロイックミラー３で反射された光束は、光軸ＡＸ１に対して進退可能に配置されたシャッター４によって投影光学系側への照射を選択的に制限される。シャッター４が開放されることによって、光束は波長選択フィルター５に入射し、投影光学系１２ａが転写を行うのに適した波長（通常は、ｇ，ｈ，ｉ線のうち少なくとも１つの帯域）の光束となる。また、この光束の強度分布は光軸近傍が最も高く、周辺になると低下するガウス分布状になるため、少なくとも投影光学系１２ａの投影領域１３ａ内で強度を均一にする必要がある。このため、フライアイレンズ６とコンデンサーレンズ８によって光束の強度を均一化する。なお、ミラー７は配列上の折り曲げミラーである。
【００２０】
強度を均一化された光束は、視野絞り９を介してマスク１０のパターン面上に照射される。この視野絞り９は基板１４上の投影領域１３ａを制限する開口を有する。視野絞り９とマスク１０との間にレンズ系を設けて視野絞り９とマスク１０のパターン面と基板１４の投影面とが互いに共役になるようにしてもよい。
【００２１】
光源１から視野絞り９までの構成を投影光学系１２ａに対する照明光学系Ｌ１とし、この例では照明光学系Ｌ１と同様の構成を有する照明光学系Ｌ２〜Ｌ５を設けて、各照明光学系Ｌ２〜Ｌ５からの光束を投影光学系１２ｂ〜１２ｅのそれぞれに供給する。複数の照明光学系Ｌ１〜Ｌ５のそれぞれから射出された光束は、マスク１０上の異なる部分領域（照明領域）１１ａ〜１１ｅをそれぞれ照明する。マスク１０を透過した複数の光束は、各照明光学系Ｌ１〜Ｌ５に対応する投影光学系１２ａ〜１２ｅを介して基板１４上の異なる投影領域１３ａ〜１３ｅにマスク１０の照明領域１１ａ〜１１ｅのパターン像を結像する。投影光学系１２ａ〜１２ｅはいずれも正立等倍実結像（正立正像）光学系である。図１において、投影光学系１２ａ〜１２ｅの光軸方向をＺ方向とし、Ｚ方向に垂直な方向でマスク１０及び基板１４の走査方向をＸ方向（第１方向）とし、Ｚ方向及びＸ方向に垂直な方向をＹ方向（第２方向）とする。
【００２２】
基板１４は基板ステージ１５上の基板ホルダー１５ａに吸着保持（例えば真空吸着）されている。本実施の形態においては、矩形状の基板ホルダー１５ａの寸法は従来技術で用いた図１３と同じ８４３ｍｍ×８９０ｍｍとし、基板ホルダー１５ａの全面で基板１４を吸着するものとする。
【００２３】
基板ステージ１５は一次元の走査露光を行うべく走査方向（Ｘ方向）に長いストロークを持ったＸ方向駆動装置１６Ｘを有している。さらに、走査方向については高分解能及び高精度のＸ方向位置測定装置（例えばレーザ干渉計）１７Ｘを有する。また、マスク１０はマスクステージ２０により支持され、このマスクステージ２０も基板ステージ１５と同様に、走査方向（Ｘ方向）に長いストロークを持ったＸ方向駆動装置１８Ｘとマスクステージ２０の走査方向の位置を検出するＸ方向位置測定装置１９Ｘとを有する。
【００２４】
さらに、基板ステージ１５は、走査方向であるＸ方向とほぼ直交するＹ方向にステップ移動する機能を有する。すなわち、基板ステージ１５には、基板ステージ１５をＹ方向に駆動するＹ方向駆動装置１６ＹとＹ方向位置測定装置１７Ｙが設けられている。Ｙ方向駆動装置１６Ｙによる基板ステージ１５のＹ方向へのステップ移動量は、照明領域１１ａ〜１１ｅのＹ方向の長さ以上の距離ＳＰとされている。
【００２５】
制御装置５０は、走査型露光装置全体を制御するものであり、位置測定装置１７Ｘ，１７Ｙ，１９Ｘの測定結果と、アライメント系２０ａ，２０ｂのアライメント出力とが入力される。また、制御装置５０は記憶装置５１を有している。更に制御装置５０は、基板ホルダー１５ａに形成された複数の吸着領域の吸着を制御する（詳細後述）。
【００２６】
図２は、基板ステージ１５上に保持された基板１４の上面図である。基板１４上の投影領域１３ａ〜１３ｅは、図２に示すようにＹ方向に隣合う領域どうし（例えば、１３ａと１３ｂ、１３ｂと１３ｃ）が図のＸ方向に所定量変位するように、かつ隣合う領域の端部どうしが破線で示すようにＹ方向に重複するように配置される。よって、上記複数の投影光学系１２ａ〜１２ｅも各投影領域１３ａ〜１３ｅの配置に対応してＸ方向に所定量変位するとともにＹ方向に重複して配置されている。投影領域１３ａ〜１３ｅの形状は、図では平行四辺形であるが、六角形や菱形、台形などの形状であっても構わない。また、複数の照明光学系Ｌ１〜Ｌ５は、マスク１０上の照明領域１１ａ〜１１ｅが上記投影領域１３ａ〜１３ｅと同様の配置となるように配置される。基板１４には、露光領域１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの外側にアライメントマーク（基板マーク）２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，‥‥，２４ｆ，２４ｇ，２４ｈ，‥‥，２４ｐ，２４ｑ，２４ｒ，‥‥が設けられている。
【００２７】
図３はマスク１０の上面図であり、基板１４に転写すべきパターンが形成されたパターン領域１０ａが形成されている。マスク１０には、パターン領域１０ａの外側に、基板１４の基板マーク２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，‥‥，２４ｆ，２４ｇ，２４ｈ，‥‥，２４ｐ，２４ｑ，２４ｒ，‥‥に対応したアライメントマーク（マスクマーク）２３ａ〜２３ｊが設けられている。
【００２８】
マスク１０の上方には、図１及び図３に示すように、アライメント系２０ａ，２０ｂが配置され、このアライメント系２０ａ，２０ｂによってマスク１０に設けられたマスクマーク２３ａ〜２３ｊを検出するとともに、投影光学系１２ａ及び１２ｅを介して基板１４上に形成された基板マーク２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，‥‥，２４ｆ，２４ｇ，２４ｈ，‥‥，２４ｐ，２４ｑ，２４ｒ，‥‥を検出する。すなわち、アライメント系２０ａ，２０ｂから射出された照明光を反射鏡２５ａ，２５ｂを介してマスク１０上に形成されたマスクマーク２３ａ〜２３ｊに照射するとともに、複数配列した投影光学系１２ａ〜１２ｅのうちの両端部の光学系１２ａ，１２ｅを介して基板１４上の基板マーク２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，‥‥，２４ｆ，２４ｇ，２４ｈ，‥‥（２４ｆ，２４ｇ，２４ｈ，‥‥，２４ｐ，２４ｑ，２４ｒ，‥‥）に照射する。
【００２９】
基板１４上に形成された基板マーク２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，‥‥，２４ｆ，２４ｇ，２４ｈ，‥‥（２４ｆ，２４ｇ，２４ｈ，‥‥，２４ｐ，２４ｑ，２４ｒ，‥‥）からの反射光は投影光学系１２ａ，１２ｅ及び反射鏡２５ａ，２５ｂを介して、またマスク１０上に形成されたマスクマーク２３ａ〜２３ｊからの反射光は反射鏡２５ａ，２５ｂを介して、それぞれアライメント系２０ａ，２０ｂに入射する。アライメント系２０ａ，２０ｂは、マスク１０及び基板１４からの反射光に基づいて各アライメントマークの位置を検出する。
【００３０】
アライメント検出系２０ａ，２０ｂは、マスクステージ２０と基板ステージ１５をＸ方向に移動しながら、基板１４上の基板マーク２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，‥‥，２４ｆ，２４ｇ，２４ｈ，‥‥（２４ｆ，２４ｇ，２４ｈ，‥‥，２４ｐ，２４ｑ，２４ｒ，‥‥）とマスク１０上のマスクマーク２３ａ〜２３ｊとをアライメント系２０ａ，２０ｂによって同時に検出することにより、基板１４とマスク１０との相対位置を検出することができる。
【００３１】
この走査型露光装置は、基板ステージ１５を走査方向であるＸ方向とほぼ直交するＹ方向に、少なくとも照明領域１１ａ〜１１ｅのＹ方向の幅分の距離より長い距離ＳＰだけステップ移動させることができる。したがって、マスクステージ２０及び基板ステージ１５をＸ方向へ同期して駆動して走査露光を行った後に、基板ステージ１５をＹ方向に距離ＳＰだけステップ的に移動して行うＸ方向への走査露光を１回又は数回繰り返すことにより、マスクパターン１０ａを大きな基板１４上に複数個並べて転写することが可能になる。
【００３２】
図４は、基板ホルダー１５ａの一例を示す上面図である。この例の基板ホルダー１５ａはＸ方向の長さがＹ方向の長さより長い矩形の形状を有し、基板ステージ１５に保持されてＸ方向（第１方向）に走査される。基板ホルダー１５ａの基板載置面には、走査方向（図のＸ方向）に平行に延びる一対の溝３１，３２と、走査方向にほぼ直交する方向（図のＹ方向）に平行に延びる一対の溝３３，３４が設けられている。また、基板載置面には、これらの溝３１，３２，３３，３４によって、中央領域４１、左側領域４２、右側領域４３、下側領域４４、上側領域４５が区画されている。領域４１〜４５には、載置された基板１４を吸着保持するための吸着孔が多数分布している。
【００３３】
図５は、基板ホルダー１５ａの基板載置面の各領域４１〜４５に設けられた吸着孔を選択的に真空排気して基板を吸着するために基板ホルダー１５ａに接続された真空排気系統図である。真空ポンプ等の真空源６０は、電磁弁６１を介して中央領域４１に分布している吸着孔に接続されるとともに、電磁弁６２を介して左側領域４２及び右側領域４３に分布している吸着孔に接続され、電磁弁６３を介して下側領域４４及び上側領域４５に分布している吸着孔に接続される。電磁弁６１，６２，６３は、制御装置５０によって開閉制御される。また、電磁弁６２と基板ホルダー１５ａの左側領域４２、右側領域４３を結ぶラインの途中にはバキュームセンサ６５が設けられ、電磁弁６３と基板ホルダーの下側領域４４、上側領域４５を結ぶラインの途中にもバキュームセンサ６６が設けられている。バキュームセンサ６５，６６の出力は制御装置５０に入力される。
【００３４】
図６は、本実施の形態による基板ホルダー１５ａに基板１４を載置する方法の一例を示す平面模式図である。この例では、基板１４の長辺が基板ホルダー１５ａの長手方向（図の例の場合、走査方向であるＸ方向）に平行になるようにして、矩形基板１４を基板ホルダー１５ａに載置した状態を示している。この基板１４は、基板１４の長辺方向のエッジの位置が基板ホルダー１５ａの載置面に設けられた一対の溝３１，３２の位置に一致するようにして載置される。
【００３５】
このとき制御装置５０は、図５に示した真空排気系統の電磁弁６１，６２を開き、電磁弁６３を閉じるように制御し、基板ホルダー１５ａの中央領域４１、Ｘ-領域４２、Ｘ+領域４３に分布している吸着孔を真空排気して基板１４を基板ホルダー１５ａの載置面に吸着保持する。制御装置５０は、バキュームセンサ６５，６６の出力をモニタすることによって、基板１４が基板ホルダー１５ａに所定の姿勢で載置されているか否かを知ることができる。すなわち、バキュームセンサ６５が真空を示し、バキュームセンサ６６が大気圧を示していれば、基板１４が図６に図示するように、その長辺を基板ホルダー１５ａの長辺に平行（基板走査方向に平行）にして決められた位置に載置されていると判定される。他方、バキュームセンサ６５が真空を示していない場合には、基板１４の載置位置が基板ホルダー１５ａ上でずれている等の何らかの事情で、長辺を基板ホルダー１５ａの長辺に平行にした所定の位置に載置されていないと判定する。
【００３６】
図７は、本実施の形態による基板ホルダー１５ａに基板１４を載置する方法の他の例を示す平面模式図である。この例では、基板１４の長辺のエッジが基板ホルダー１５ａの長手方向に直交する方向（図の例の場合、Ｙ方向）にほぼ平行になるようにして、矩形基板１４を基板ホルダー１５ａに載置した状態を示している。基板１４は、基板１４の長辺の位置が基板ホルダー１５ａの載置面に設けられたＹ方向に延びる一対の溝３３，３４の位置に一致するようにして載置される。矩形基板１４の長辺の長さが矩形形状をした基板ホルダー１５ａの短辺の長さより長い場合、図７に示すように、基板１４はその長辺方向の先端部分が基板ホルダー１５ａからはみ出した状態で載置されることになる。しかし、基板ホルダー１５ａの載置面から飛び出した基板１４の領域がマスク１０のパターンを露光しない領域であれば、このような基板１４の一部が基板ホルダー１５ａからはみ出すような載置方法でも問題はない。これは、基板１４のうちマスク１０のパターンが露光されない領域は、基板１４の平面度を厳密に管理する必要がないからである。
【００３７】
このとき制御装置５０は、図５に示した真空排気系統の電磁弁６１，６３を開き、電磁弁６２を閉じるように制御し、基板ホルダー１５ａの中央領域４１、下側領域４４、上領域４５に分布している吸着孔を真空排気して基板１４を基板ホルダー１５ａの載置面に吸着保持する。制御装置５０は、バキュームセンサ６５，６６の出力をモニタすることによって、基板１４が基板ホルダー１５ａに所定の姿勢で載置されているか否かを知ることができる。すなわち、バキュームセンサ６６が真空を示し、バキュームセンサ６５が大気圧を示していれば、基板１４が図７に図示するように、その短辺を基板ホルダー１５ａの長辺に平行（基板走査方向に平行）にして基板ホルダー１５ａ上の定められた位置に載置されていると判定する。他方、バキュームセンサ６６が真空を示していない場合には、基板１４の載置位置が基板ホルダー１５ａ上でずれている等の何らかの事情で、短辺を基板ホルダー１５ａの長辺に平行にした所定の位置に載置されていないと判定する。
【００３８】
図８は、図７のＸＸ′断面の模式図である。図８により、基板ホルダー１５ａの載置面に設けられた溝の機能を説明する。本実施の形態によると、基板１４はその縁辺を溝３１，３２；３４，３４の位置に一致させて基板ホルダー１５ａに載置される。基板１４の表面にはフォトレジスト７１が塗布されている。ところで、基板１４にスピンコータ等によってフォトレジスト７１を塗布する際、基板１４の周辺部分のレジストが基板の裏面１４に回り込むことがある。裏側にレジスト７２が回り込んだ基板１４をそのまま基板ホルダー１５ａに載置すると、そのレジスト７２のために基板１４の裏面が基板ホルダー１５ａの載置面に密着しないため、露光領域の平面度が悪化する。また、基板１４の裏面に回り込んだレジスト７２が基板ホルダー１５ａの載置面に付着して載置面を汚染する。しかし、基板ホルダー１５ａの載置面に溝３１，３２；３４，３４を設け、基板１４の縁辺を溝３１，３２；３４，３４の位置に一致させて基板ホルダー１５ａに載置するようにすると、図８に示すように、基板１４の周辺部分にレジストの回り込み７２があったとしても、それが溝部に３４入るため、基板１４の平面度の悪化と、基板ホルダー１５ａの基板載置面の汚染を防止し、平面度を維持し続けることができる。
【００３９】
図９は、コーター・デベロッパーから露光装置に受け渡される基板１４の搬送について説明する模式図である。コーター・デベロッパー８１は、レジストを塗布した基板１４を搬送アーム８２によって搬送して、露光装置８５側に渡す。露光装置８５では、コーター・デベロッパー８１から渡された基板１４を一旦、回転テーブル８６上に載置する。回転テーブル８６は、露光装置の基板ホルダー１５ａ上における基板１４の姿勢、すなわち、図６に示すように基板１４の長辺を基板ホルダー１５ａの長手方向（走査方向であるＸ方向）に平行にして載置するのか、あるいは、図７に示すように基板１４の長辺を基板ホルダー１５ａの長手方向に直交する方向（Ｙ方向）にほぼ平行にして載置するのかによって、そのまま基板ローダ８７に渡すか、９０゜回転してから渡す。露光装置８５の基板ローダ８７は、回転テーブル８６から基板１４を受け取って基板ホルダー１５ａ上に載置する。
【００４０】
制御装置５０の記憶装置５１には、基板ホルダー１５ａ上における基板１４の姿勢、走査露光のための走査長、走査速度、横ステップの距離等のデータが入ったレシピが記憶されている。制御装置５０はそのレシピに従って、回転テーブル８６の回転、あるいはマスクステージ２０のＸ方向駆動装置１８Ｘと基板ステージ１５のＸ方向駆動装置１６Ｘによる走査露光のためのマスク１０と基板１４との同期走査、Ｙ方向駆動装置１６Ｙによる基板ステージ１５のＹ方向のステップ移動等を制御する。
【００４１】
次に、ロットの切り換えにより、画素領域周辺の回路パターンも含めた寸法が２７９.７ｍｍ×３４７．２ｍｍである１７インチＳＸＧＡのパターンを基板１４に６面取りして露光する露光方法について説明する。
上述したように、基板ホルダー１５ａの寸法は８４３ｍｍ×８９０ｍｍであり、基板１４の大きさも７２０ｍｍ×９００ｍｍであり、基板ホルダー１５ａの短辺よりも基板１４の長辺の方が長くなっている。また、マスク１０に変えて１７インチＳＸＧＡのパターン３０ａが２つ形成されたマスク３０を用いるものとする。なお、マスク３０の有効露光領域もマスク１０と同じ４００ｍｍ×７００ｍｍであり、図示省略するもののマスク３０には、マスク１０とほぼ同じマスクマークが形成されている。
【００４２】
図１０は、基板ホルダー１５ａ（図１０では基板ホルダ１５ａを基板１４と区別するために点線で示してある）に保持された基板１４を示している。
図１０に示してあるように、１７インチＳＸＧＡのパターンを基板１４に露光する際は、基板１４の長辺方向が基板ホルダー１５ａの短辺方向と一致するように、図１の基板１４の状態から９０度回転して、基板ホルダー１５ａに基板１４が保持されている。
【００４３】
このため、基板１４の長辺方向が基板ホルダー１５ａからはみでてしまう。しかしながら、基板１４の露光領域１４ａ〜１４ｆは、基板ホルダー１５ａに保持される（接触している）とともに前述の真空吸着がなされている。このため、基板１４の露光領域１４ａ〜１４ｆの平面度は真空吸着により精度よく保たれているので、マスク３０のパターン３０ａを基板１４の露光領域１４ａ〜１４ｆに精度よく露光することができる。なお、不図示ではあるが、基板１４を位置合わせするために基板１４に形成されるアライメントマークの基板ホルダー１５ａの吸着領域内に形成されている。
【００４４】
図１１は、３４７．２ｍｍ×２７９．７ｍｍの回路パターン３０ａが２個形成されたマスク３０を用いて基板１４に１７インチＳＸＧＡのパネルを６面取りする様子を示している。なお、図１１では基板ホルダー１５ａは省略している。
図１１に示してあるように、マスク３０は、従来技術で説明したマスク１００と同じ大きさではあるが、パターン３０ａが形成される方向がマスク１００のパターン１０１とは９０度異なっている。すなわち、マスク３０のパターン３０ａの長辺方向とマスク３０の長辺方向とが一致している。
【００４５】
以下、制御装置５０による走査露光のシーケンスの一例について、図１２のフローチャートに基づいて説明する。
制御装置５０は、不図示のマスクローダを制御して、マスク１０に変えて１７インチＳＸＧＡのパターン３０ａが２つ形成されたマスク３０をマスクステージ２０に載置させる（ステップ２０）。
【００４６】
制御装置５０は、ステップ２０の判定が「ＹＥＳ」の場合には、ステップ２１に進み、投影光学系１２ａ〜１２ｅを保持している保持部材によって保持されたアライメント系２０ａ，２０ｂによって、マスク３０を露光装置に対して位置決めする。この位置決めは、アライメント系２０ａ，２０ｂにより実行され、アライメント系２０ａ，２０ｂ内の指標マークに対するマスクマークの位置が所定の関係となるように、マスクステージ２０の位置を調整することによって行われる（ステップ２１）。なお、マスクの交換を必要としない場合には、このステップ２１は省略される。
【００４７】
次に、制御装置５０は、図示しない基板ローダにより、基板１４の長辺方向が基板ホルダー１５ａの短辺方向と一致するように、基板ステージ１５上の基板ホルダー１５ａに露光すべき基板１４をローディングし、ロードした基板１４を露光装置に対して位置決めする（ステップ２２）。具体的には、ステップ２１におけるマスク３０のアライメントと同様に、アライメント系２０ａ，２０ｂによって基板マークを検出し、アライメント系２０ａ，２０ｂ内の指標マークに対する基板マークの位置が所定の関係となるように、基板ステージ１５を駆動することによって行われる。
【００４８】
制御装置５０は、マスクステージ２０のＸ方向駆動装置１８Ｘ及び基板ステージ１５のＸ方向駆動装置１６Ｘによってマスクステージ２０と基板ステージ１５とを例えば−Ｘ方向に駆動することにより、投影光学系１２ａ〜１２ｅに対してマスク３０と基板１４とを同期して走査する。その際、一方のアライメント系２０ａ，２０ｂによって、同期走査時のマスクマークと基板マークとの相対位置を検出する。こうして検出された同期走査時のマスクマークと基板マークとの相対位置は、記憶装置５１に記憶される（ステップ２３）。
【００４９】
マスク３０と基板１４との走査が終了すると、マスク３０が照明領域１１ａ〜１１ｅから完全に外れ、基板１４が投影領域１３ａ〜１３ｅから完全に外れた走査開始位置において、マスク３０と基板１４とのアライメントを行う（ステップ２４）。このステップ２４のアライメントは、ステップ２３において走査の間に検出され記憶装置５１に記憶されているマスクマーク及びそれと対をなす基板マークの相対位置誤差が最小となるようなマスク３０のＸ方向、Ｙ方向及び回転方向の移動量を最小自乗法等によって求め、それに従ってマスクステージ２０上のマスク３０の位置を調整することにより行われる。
【００５０】
制御装置５０は、マスクステージ２０と基板ステージ１５とを＋Ｘ方向に同期走査して１回目の走査露光により、図１１の矢印▲１▼に示すように、基板１４の投影領域１４ａと１４ｂとにマスク３０の２つのパターン３０ａを露光する（ステップ２５）。
１回目の走査露光が終了すると、制御装置５０は、Ｙ方向駆動装置１６Ｙを駆動することにより、基板１４をＹ方向にステップ移動する。ステップ移動の距離は、１７インチＳＸＧＡの液晶ディスプレイパネルの短辺の長さ（図示した例の場合、２７９．７ｍｍ）とほぼ同じ長さである（ステップ２６）。
【００５１】
制御装置５０は、マスクステージ２０と基板ステージ１５とを−Ｘ方向に同期走査して２回目の走査露光により、図１１の矢印▲２▼に示すように、基板１４の投影領域１４ｃと１４ｄとにマスク３０の２つのパターン３０ａを露光する（ステップ２７）。
２回目の走査露光が終了すると、制御装置５０は、Ｙ方向駆動装置１６Ｙを駆動することにより、基板１４をＹ方向にステップ移動する。ステップ移動の距離は、ステップ２６と同じであり、１７インチＳＸＧＡの液晶ディスプレイパネルの短辺の長さ（図示した例の場合、２７９．７ｍｍ）とほぼ同じ長さである（ステップ２８）。
【００５２】
制御装置５０は、マスクステージ２０と基板ステージ１５とを＋Ｘ方向に同期走査して３回目の走査露光により、図１１の矢印▲３▼に示すように、基板１４の投影領域１４ｅと１４ｆとにマスク３０の２つのパターン３０ａを露光する（ステップ２５）。
【００５３】
以上のように、従来の技術では、１７インチＳＸＧＡの液晶ディスプレイパネルを６面取りするときに４回の走査露光が必要であったのに対し、本実施の形態では、基板１４の長辺方向が基板ホルダ１５ａの短辺方向と一致するように基板ホルダ１５ａに基板１４を載置しているので、３回の走査露光により基板１４に１７インチＳＸＧＡの液晶ディスプレイパネルを６面取りすることができる。
【００５４】
なお、本実施の形態の説明をわかりやすくするために、マスク３０、基板１４、基板ホルダー１５ａに寸法を示したが、本実施の形態はこの寸法に限定されるものではなく、基板１４の長辺方向と基板ホルダ１５ａの短辺方向とを一致するように基板ホルダ１５ａに基板１４を載置するという思想のもとさまざまな寸法に対しても幅広く適用することができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によると、基板の長辺を第１方向と第２方向とのいずれの方向に沿って配置した場合においても、周辺部で裏側にレジストが回り込んだ基板を載置しても基板の平面度が悪化することがなく、そのレジストによって基板載置面が汚染されることのない走査型露光装置ならびに走査露光方法が得られる。また、本発明によると、基板を走査する方向を基板の長辺方向および短辺方向のいずれの方向にも合わせることができるので、小型でありながら走査回数を減らしてスループットの向上を図ることのできる走査型露光装置ならびに走査露光方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の走査型露光装置の一例の概略的な構成を示す図である。
【図２】基板ステージ上に保持された基板の上面図である。
【図３】マスクの上面図である。
【図４】基板ホルダーの一例を示す上面図である。
【図５】基板ホルダーに接続された真空排気系統図である。
【図６】基板ホルダーに基板を載置する方法の一例を示す平面模式図である。
【図７】基板ホルダーに基板を載置する方法の他の例を示す平面模式図である。
【図８】図７のＸＸ′断面の模式図である。
【図９】コーター・デベロッパーから露光装置に受け渡される基板の搬送について説明する模式図である。
【図１０】基板ホルダーに保持された基板を示す図である。
【図１１】基板に１７インチＳＸＧＡの液晶ディスプレイパネルを６面取りのする様子を示す図である。
【図１２】走査露光のシーケンスの一例を示すフローチャートを示す図である。
【図１３】基板ホルダーの寸法を示す図である。
【図１４】基板ホルダーに保持された基板を示す図である。
【図１５】基板に１７インチＳＸＧＡの液晶ディスプレイパネルを６面取りのする様子を示す図である。
【符号の説明】
Ｌ１〜Ｌ５…照明光学系、９…視野絞り、１０…マスク、１０ａ…パターン領域、１１ａ〜１１ｅ…照明領域、１２ａ〜１２ｅ…投影光学系、１３ａ〜１３ｅ…投影領域、１４…基板、１４ａ〜１４ｄ…パターン露光領域、１５…基板ステージ、１５ａ…基板ホルダー、１６Ｘ…Ｘ方向駆動装置、１６Ｙ…Ｙ方向駆動装置、１７Ｘ，１７Ｙ…位置測定装置、１８Ｘ…Ｘ方向駆動装置、１９Ｘ…位置測定装置、２０ａ，２０ｂ…アライメント系、２３ａ〜２３ｊ…マスクマーク、２４ａ〜２４ｔ…基板マーク、３１，３２…走査方向に平行に延びる一対の溝、３３，３４…走査方向にほぼ直交する方向に平行に延びる一対の溝、４１〜４５…吸着領域、６０…真空源、６１〜６３…電磁弁、６５，６６…バキュームセンサ、８１…コーター・デベロッパー、８２…搬送アーム、８５…露光装置、８６…回転テーブル、８７…基板ローダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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