(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被露光材に露光光を照射する光源と、
前記光源と前記被露光材との間に保持される露光用マスクと、
前記被露光材と前記露光用マスクとの間に配置されるマイクロレンズアレイと、
前記被露光材に設けられた第１の位置合わせ用マークと前記露光用マスクに設けられた第２の位置合わせ用マークとを用いて前記被露光材と前記露光用マスクとを位置合わせするために、前記マイクロレンズアレイを介して前記露光用マスクに結像された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部と、前記第２の位置合わせ用マークとを撮像し、前記撮像が終了すると、前記被露光材への露光を妨げないように所定の方向に移動する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部と第２の位置合わせ用マークとを認識する画像認識部と、
前記画像認識部によって認識された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部と第２の位置合わせ用マークとの位置情報に基づいて、前記被露光材と前記露光用マスクとを位置合わせする位置合わせ制御部と、
前記撮像部の前記移動が完了する前に、前記光源からの前記露光光の照射を開始させる露光開始タイミング制御部と、を備え、
前記マイクロレンズアレイは、前記撮像部が撮像している間、前記被露光材に設けられた前記第１の位置合わせ用マークと前記露光用マスクに設けられた前記第２の位置合わせ用マークとの間において移動するものであり、
前記撮像部は、移動する前記マイクロレンズアレイを介して前記露光用マスクに結像した前記第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部を、前記第２の位置合わせ用マークと共に複数回又は連続的に撮像するものであり、
前記画像認識部は、前記複数回又は連続的に撮像した画像を重ね合わせて、前記第２の位置合わせ用マークに対する前記第１の位置合わせ用マークの位置を特定するための合成画像を生成するものであることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記光源は移動しながら前記露光光を照射するものであることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記マイクロレンズアレイは、前記撮像部が撮像している間、前記被露光材に設けられた前記第１の位置合わせ用マークと前記露光用マスクに設けられた前記第２の位置合わせ用マークとの間において一方向に移動し、前記光源が前記露光光を照射している間、前記光源と共に、前記一方向の逆方向に移動するものであることを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
被露光材に露光光を照射する光源と、前記光源と前記被露光材との間に保持される露光用マスクと、前記被露光材と前記露光用マスクとの間に配置されるマイクロレンズアレイとを備える露光装置を用いて、露光済み材を製造する露光済み材製造方法であって、
前記被露光材に設けられた第１の位置合わせ用マークと前記露光用マスクに設けられた第２の位置合わせ用マークとを用いて前記被露光材と前記露光用マスクとを位置合わせするために、前記マイクロレンズアレイを介して前記露光用マスクに結像された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部と、前記露光用マスクの第２の位置合わせ用マークとを、撮像部が撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップによって撮像された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部と第２の位置合わせ用マークとを画像認識部が認識する画像認識ステップと、
前記画像認識ステップによって認識された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部と第２の位置合わせ用マークとの位置情報に基づいて、前記被露光材と前記露光用マスクとを、位置合わせ制御部が位置合わせする位置合わせステップと、
前記撮像ステップにおける前記撮像が終了した後に、前記被露光材への露光を妨げないように前記撮像部が所定の方向に移動する撮像部移動ステップと、
前記撮像部移動ステップにおける前記撮像部の前記移動が完了する前に、前記位置合わせステップによって位置合わせされた前記被露光材と前記露光用マスクに対して、露光開始タイミング制御部が前記光源からの前記露光光の照射を開始させる露光開始ステップと、を含み、
前記撮像ステップにおいて、前記被露光材に設けられた前記第１の位置合わせ用マークと前記露光用マスクに設けられた前記第２の位置合わせ用マークとの間を前記マイクロレンズアレイが移動し、移動する前記マイクロレンズアレイを介して前記露光用マスクに結像した前記第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部を、前記第２の位置合わせ用マークと共に複数回又は連続的に前記撮像部が撮像し、
前記画像認識ステップにおいて、前記画像認識部が前記複数回又は連続的に撮像した画像を重ね合わせて、前記第２の位置合わせ用マークに対する前記第１の位置合わせ用マークの位置を特定するための合成画像を生成することを特徴とする露光済み材製造方法。
【請求項５】
前記光源が移動しながら前記露光光を照射する露光ステップをさらに含むことを特徴とする請求項４記載の露光済み材製造方法。
【請求項６】
前記撮像ステップにおいて、前記被露光材に設けられた前記第１の位置合わせ用マークと前記露光用マスクに設けられた前記第２の位置合わせ用マークとの間を前記マイクロレンズアレイが一方向に移動し、
前記露光ステップにおいて、前記マイクロレンズアレイは、前記光源と共に、前記一方向の逆方向に移動することを特徴とする請求項５記載の露光済み材製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及び露光済み材製造方法に関するものであって、特に、被露光材と露光用マスクを位置合わせして、被露光材を露光する露光装置及び露光済み材製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、露光用マスクを使用し、被露光材を所定のパターンで露光する露光装置が知られている。このような露光装置は、例えば、液晶表示装置用のカラーフィルタの製造や、光配向膜の配向処理等に用いられる。露光用マスクを使用する場合には、露光用マスクと被露光材を位置合わせする必要がある。露光用マスクと被露光材の位置合わせには、一例として位置合わせ用マークが用いられる（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１には、マスクマークを有するマスクと、ウエハマークを有するウエハの位置を検出する位置検出方法が記載されている。まず、マスクマークを有するマスクと、ウエハマークを有するウエハとを近接配置する。次いで、マスクマークとウエハマークを撮像する。撮像に際して、マスクとウエハの間には距離があるため、この距離に応じて、マスクマークとウエハマークの結像位置が異なってしまう。そこで、特許文献１に記載された位置検出方法では、光路長の異なる２つの光路を用いてマスクマークとウエハマークを撮像し、この２つの光路の光路長を調整することによって、マスクマークとウエハマークとを同一平面上に結像させている。この同一平面上にはマスク位置合わせ用マークとウエハ位置合わせ用マークとを有する位置合わせ用レティクルが配置される。位置合わせ用レティクルのマスク位置合わせ用マークと、マスクのマスクマークの像との相対的位置を検出し、位置合わせ用レティクルの位置合わせ用マークと、ウエハのウエハマークの像との相対的位置を検出する。これにより、マスクとウエハとの相対的位置を検出している。
【０００４】
特許文献１に記載された方法では、マスクとウエハとの位置合わせが行われた後に、位置合わせ用光学系を移動し、又は位置合わせ用光学系が干渉しない位置で、マスク側から露光エネルギを照射し、ウエハ上のレジスト層を露光している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１０３６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された位置検出方法では、光路長の異なる２つの光路を用いてマスクマークとウエハマークを撮像し、この２つの光路の光路長を調整することによって、マスクマークとウエハマークとを同一平面上に結像させている。このように、２つの光路の光路長を調整することによってマスクマークとウエハマークの結像位置の差を補正する方法では、各光路において撮像対象物に対する光軸の角度が所定の角度からずれてしまった場合、光路長も変化し、それに伴って、マスクマークとウエハマークの相対的な位置も変化してしまう。したがって、カメラの傾き等、何らかの理由によって、撮像対象物に対する光軸の角度が所定の角度からずれてしまった場合には、露光用マスクと被露光材であるウエハの相対的な位置を正確に特定することができないという問題がある。
【０００７】
また、特許文献１に記載された位置検出装置においては、各光路の光軸上に位置合わせレティクルを配置すると共に、各光路に対する光路長調整手段を設けている。したがって、露光用マスクと被露光材であるウエハの位置合わせのために、コストを要する複雑な機構が必要となってしまう。
【０００８】
加えて、特許文献１に記載された方法では、マスクとウエハとの位置合わせが行われた後に、位置合わせ用光学系を移動し、又は位置合わせ用光学系が干渉しない位置で、マスク側から露光エネルギを照射し、ウエハ上のレジスト層を露光している。位置合わせ用光学系が干渉しない位置で露光を行うよりも、位置合わせ用光学系を移動する方が、光源の配置位置や被露光材における露光用領域の配置に与える影響が少ない。しかしながら、位置合わせ用光学系を移動してからウエハへの露光を開始すると、位置合わせ用光学系の移動時間分、露光装置を用いた作業時間が遅延してしまうという問題がある。
【０００９】
そこで本発明の目的は、被露光材の露光において、複雑で高価な機構を用いることなく、露光用マスクと被露光材の相対的な位置を、より正確に特定し、加えて、露光装置を用いた作業時間の遅延を解消することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、露光装置に係るものである。上記目的を達成するために、本発明に係る露光装置は、被露光材に露光光を照射する光源と、光源と被露光材との間に保持される露光用マスクと、被露光材と露光用マスクとの間に配置されるマイクロレンズアレイと、被露光材に設けられた第１の位置合わせ用マークと露光用マスクに設けられた第２の位置合わせ用マークとを用いて被露光材と露光用マスクとを位置合わせするために、マイクロレンズアレイを介して露光用マスクに結像された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部と、第２の位置合わせ用マークとを撮像し、撮像が終了すると、被露光材への露光を妨げないように所定の方向に移動する撮像部と、撮像部によって撮像された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部と第２の位置合わせ用マークとを認識する画像認識部と、画像認識部によって認識された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部と第２の位置合わせ用マークとの位置情報に基づいて、被露光材と露光用マスクとを位置合わせする位置合わせ制御部と、撮像部の移動が完了する前に、光源からの露光光の照射を開始させる露光開始タイミング制御部、を備え、マイクロレンズアレイは、撮像部が撮像している間、被露光材に設けられた第１の位置合わせ用マークと露光用マスクに設けられた第２の位置合わせ用マークとの間において移動するものであり、撮像部は、移動するマイクロレンズアレイを介して露光用マスクに結像した第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部を、第２の位置合わせ用マークと共に複数回又は連続的に撮像するものであり、画像認識部は、複数回又は連続的に撮像した画像を重ね合わせて、第２の位置合わせ用マークに対する第１の位置合わせ用マークの位置を特定するための合成画像を生成するものである。
【００１１】
「被露光材」とは、露光される対象物をいう。「被露光材」は、露光される表面を有する基板及び基材を含み、「被露光材」の一例として、フォトレジスト膜を積層したガラス基板、感光性フィルム、液晶パネルを製造するために露光される各種部材等がある。「撮像部の移動が完了する前」とは、撮像部の移動が完了して撮像部が所定位置に停止する前である。したがって、「撮像部の移動が完了する前」は、「撮像部の移動開始前」、「撮像部の移動開始と同時」、及び「撮像部の移動開始後且つ撮像部の移動が完了する前」を含む。
【００１２】
例えば、光源は移動しながら露光光を照射するものである。
一例として、マイクロレンズアレイは、撮像部が撮像している間、被露光材に設けられた第１の位置合わせ用マークと露光用マスクに設けられた第２の位置合わせ用マークとの間において一方向に移動し、光源が露光光を照射している間、光源と共に、一方向の逆方向に移動するものである。
【００１４】
また、本発明は、露光済み材製造方法に係るものである。被露光材に対して、露光光を照射する光源と、光源と被露光材との間に保持される露光用マスクと、被露光材と露光用マスクとの間に配置されるマイクロレンズアレイとを備える露光装置を用いて、露光済み材を製造する露光済み材製造方法であって、被露光材に設けられた第１の位置合わせ用マークと露光用マスクに設けられた第２の位置合わせ用マークとを用いて被露光材と露光用マスクとを位置合わせするために、マイクロレンズアレイを介して露光用マスクに結像された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部と、露光用マスクの第２の位置合わせ用マークとを、撮像部が撮像する撮像ステップと、撮像ステップによって撮像された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部と第２の位置合わせ用マークとを画像認識部が認識する画像認識ステップと、画像認識ステップによって認識された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部と第２の位置合わせ用マークとの位置情報に基づいて、被露光材と露光用マスクとを、位置合わせ制御部が位置合わせする位置合わせステップと、撮像ステップにおける撮像が終了した後に、被露光材への露光を妨げないように撮像部が所定の方向に移動する撮像部移動ステップと、撮像部移動ステップにおける撮像部の移動が完了する前に、位置合わせステップによって位置合わせされた被露光材と露光用マスクに対して、露光開始タイミング制御部が光源からの露光光の照射を開始させる露光開始ステップと、を含み、撮像ステップにおいて、被露光材に設けられた第１の位置合わせ用マークと露光用マスクに設けられた第２の位置合わせ用マークとの間をマイクロレンズアレイが移動し、移動するマイクロレンズアレイを介して露光用マスクに結像した第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部を、第２の位置合わせ用マークと共に複数回又は連続的に撮像部が撮像し、画像認識ステップにおいて、画像認識部が複数回又は連続的に撮像した画像を重ね合わせて、第２の位置合わせ用マークに対する第１の位置合わせ用マークの位置を特定するための合成画像を生成する。
【００１５】
「露光済み材」とは、露光された物をいい、「被露光材」が露光されたものである。「露光済み材」は、露光された基板及び基材を含み、「露光済み材」の一例として、露光されたガラス基板、露光されたフィルム、液晶パネルを製造するために露光された各種部材等がある。
例えば、光源が移動しながら露光光を照射する露光ステップをさらに含む。
一例として、撮像ステップにおいて、被露光材に設けられた第１の位置合わせ用マークと露光用マスクに設けられた第２の位置合わせ用マークとの間をマイクロレンズアレイが一方向に移動し、露光ステップにおいて、マイクロレンズアレイは、光源と共に、一方向の逆方向に移動する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る露光装置は、マイクロレンズアレイを介して露光用マスクに結像された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部と、第２の位置合わせ用マークとを撮像する撮像部と、撮像部によって撮像された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部と第２の位置合わせ用マークとを認識する画像認識部を備えている。撮像される第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部は、マイクロレンズアレイを介して露光用マスクに結像されたものであるため、撮像部は、露光用マスクに設けられた第２の位置合わせ用マークと、マイクロレンズアレイを介して露光用マスクに結像された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部を同一平面上において撮像することができる。したがって、第１の位置合わせ用マークが設けられた被露光材と、第２の位置合わせ用マークが設けられた露光用マスクとの間の距離に起因する、第１の位置合わせ用マークと第２の位置合わせ用マークの結像位置のずれを解消することができる。
【００１８】
本発明に係る露光装置おいては、上記結像位置のずれを解消するために、撮像対象物に対する光路の光路長を調整する方法を採用していない。したがって、第１及び第２の位置合わせ用マークを撮像する撮像部の光軸が所定の角度からずれてしまった場合であっても、撮像部によって撮像されて画像認識部によって認識される第１の位置合わせ用マークと第２の位置合わせ用マークとの相対的な位置は変化しない。したがって、露光用マスクと被露光材の相対的な位置をより正確に特定することができる。
【００１９】
また、第１の位置合わせ用マークと第２の位置合わせ用マークを撮像するために、異なる光路長の２つの光路及び各光路に対する光路長調整手段を設ける必要がなく、加えて、各光路の光軸上に位置合わせレティクルを配置する必要もない。したがって、露光用マスクと被露光材の位置合わせのために、コストを要する複雑な機構は不要である。
【００２０】
また、本発明に係る露光装置は、撮像が終了すると、被露光材への露光を妨げないように所定の方向に移動する撮像部と、撮像部の移動が完了する前に、光源からの露光光の照射を開始させる露光開始タイミング制御部を備えている。したがって、撮像部の移動が完了する前に露光が開始されるため、露光装置を用いた作業時間の遅延を解消することができる。
【００２１】
以上のように、本発明に係る露光装置によれば、被露光材の露光において、複雑で高価な機構を用いることなく、露光用マスクと被露光材の相対的な位置を、より正確に特定し、加えて、露光装置を用いた作業時間の遅延を解消することができる。
【００２２】
光源が移動しながら露光光を照射するものである場合には、より小型の光源を使用することが可能であり、露光装置における省スペース化を図ることができる。
【００２３】
マイクロレンズアレイは、撮像部が撮像している間、被露光材に設けられた第１の位置合わせ用マークと露光用マスクに設けられた第２の位置合わせ用マークとの間において一方向に移動し、光源が露光光を照射している間、光源と共に、一方向の逆方向に移動するように構成した場合には、第１の位置合わせ用マークの撮像と被露光材の露光とを、より小型且つ共通のマイクロレンズアレイを用いて実行することができる。大型のマイクロレンズアレイは高価であるため、第１の位置合わせ用マークの撮像と被露光材の露光が、より小型且つ共通のマイクロレンズアレイを用いて可能となったことにより、露光装置の製造コストを削減することができる。
【００２４】
撮像部は、移動するマイクロレンズアレイを介して露光用マスクに結像した第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部を、第２の位置合わせ用マークと共に複数回又は連続的に撮像するものであり、画像認識が、複数回又は連続的に撮像した画像を重ね合わせて、第２の位置合わせ用マークに対する第１の位置合わせ用マークの位置を特定するための合成画像を生成するものであるように構成した場合には、マイクロレンズアレイを介して露光用マスクに結像した第１の位置合わせ用マークの部分的な像を重ね合わせることによって、第１の位置合わせ用マークの位置情報をより多く取得することができる。したがって、マイクロレンズアレイによって結像された第１の位置合わせ用マークの位置をより確実に特定することができる。
【００２５】
本発明に係る露光済み材製造方法は、マイクロレンズアレイを介して露光用マスクに結像された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部と、露光用マスクの第２の位置合わせ用マークとを、撮像部が撮像する撮像ステップと、撮像ステップによって撮像された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部と第２の位置合わせ用マークとを認識する画像認識部が認識する画像認識ステップとを含む。
【００２６】
撮像される第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部は、マイクロレンズアレイを介して露光用マスクに結像されたものであるため、撮像部は、露光用マスクに設けられた第２の位置合わせ用マークと、マイクロレンズアレイを介して露光用マスクに結像された第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部を同一平面上において撮像することができる。したがって、第１の位置合わせ用マークが設けられた被露光材と、第２の位置合わせ用マークが設けられた露光用マスクとの間の距離に起因する、第１の位置合わせ用マークと第２の位置合わせ用マークの結像位置のずれを解消することができる。本発明に係る露光済み材製造方法おいては、上記結像位置のずれを解消するために、撮像対象物に対する光路の光路長を調整する方法を採用していない。したがって、第１及び第２の位置合わせ用マークを撮像する撮像部の光軸が所定の角度からずれてしまった場合であっても、撮像部によって撮像されて画像認識部によって認識される第１の位置合わせ用マークと第２の位置合わせ用マークとの相対的な位置は変化しない。したがって、露光用マスクと被露光材の相対的な位置をより正確に特定することができる。
【００２７】
また、第１の位置合わせ用マークと第２の位置合わせ用マークを撮像するために、異なる光路長の２つの光路及び各光路に対する光路長調整手段を設ける必要がなく、加えて、各光路の光軸上に位置合わせレティクルを配置する必要もない。したがって、露光用マスクと被露光材の位置合わせのために、コストを要する複雑な機構は不要である。
【００２８】
また、本発明に係る露光済み材製造方法は、撮像ステップにおける撮像が終了した後に、被露光材への露光を妨げないように撮像部が所定の方向に移動する撮像部移動ステップと、撮像部移動ステップにおける撮像部の移動が完了する前に、位置合わせステップよって位置合わせされた被露光材と露光用マスクに対して、露光開始タイミング制御部が光源からの露光光の照射を開始させる露光開始ステップとを含む。露光開始ステップにおいて、光源は、撮像部の移動が完了する前に露光を開始するため、露光装置を用いた作業時間の遅延を解消することができる。
【００２９】
以上のように、本発明に係る露光済み材製造方法によれば、被露光材の露光において、複雑で高価な機構を用いることなく、露光用マスクと被露光材の相対的な位置を、より正確に特定し、加えて、露光装置を用いた作業時間の遅延を解消することができる。
【００３０】
光源が移動しながら露光光を照射する露光ステップをさらに含む場合には、より小型の光源を使用することが可能であり、露光装置における省スペース化を図ることができる。
【００３１】
撮像ステップにおいて、被露光材に設けられた第１の位置合わせ用マークと露光用マスクに設けられた第２の位置合わせ用マークとの間をマイクロレンズアレイが一方向に移動し、露光ステップにおいて、マイクロレンズアレイは、光源と共に、一方向の逆方向に移動するように構成した場合には、第１の位置合わせ用マークの撮像と被露光材の露光とを、より小型且つ共通のマイクロレンズアレイを用いて実行することができる。大型のマイクロレンズアレイは高価であるため、第１の位置合わせ用マークの撮像と被露光材の露光が、より小型且つ共通のマイクロレンズアレイを用いて可能となったことにより、露光装置の製造コストを削減することができる。
【００３２】
撮像ステップにおいて、移動するマイクロレンズアレイを介して露光用マスクに結像した第１の位置合わせ用マークの少なくとも一部を、第２の位置合わせ用マークと共に複数回又は連続的に撮像部が撮像し、画像認識ステップにおいて、画像認識部が複数回又は連続的に撮像した画像を重ね合わせて、第２の位置合わせ用マークに対する第１の位置合わせ用マークの位置を特定するための合成画像を生成するように構成した場合には、マイクロレンズアレイを介して露光用マスクに結像した第１の位置合わせ用マークの部分的な像を重ね合わせることによって、第１の位置合わせ用マークの位置情報をより多く取得することができる。したがって、マイクロレンズアレイによって結像された第１の位置合わせ用マークの位置をより確実に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１の実施形態に係る露光装置の側面図である。
【図２】（ａ）図１に示す露光用マスクを被露光材側からみた平面図である。（ｂ）図１に示す被露光材を光源部側からみた平面図である。（ｃ）図１に示す第１の位置合わせ用マークと第２の位置合わせ用マークの平面図である。
【図３】（ａ）図１に示すマイクロレンズアレイの構造を示す模式図である。（ｂ）図１に示すマイクロレンズアレイの視野絞りと開口絞りの位置関係を示す模式図である。
【図４】図１に示すマイクロレンズアレイの配置と視野絞りの位置関係を示す模式図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）図１に示すマイクロレンズアレイを介して結像する第１の位置合わせ用マークの部分的な像と、該第１の位置合わせ用マークの部分的な像を重ね合わせた合成画像を示す説明図である。（ｄ）合成画像に表示された第１の位置合わせ用マークと第２の位置合わせ用マークを示す画像図である。
【図６】（ａ）第１の実施形態に係る露光装置において、各構成部材の位置関係を示す側面図である。（ｂ）第１の実施形態に係る露光装置において、各構成部材の位置関係を示す側面図である。
【図７】（ｃ）第１の実施形態に係る露光装置において、各構成部材の位置関係を示す側面図である。（ｄ）第１の実施形態に係る露光装置において、各構成部材の位置関係を示す側面図である。
【図８】第１の実施形態に係る露光装置の作動方法及び露光装置を用いた露光済み材の製造方法に関する工程を示すフローチャートである。
【図９】図１に示す被露光材の露光側表面を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
［第１の実施形態］
以下、本発明の実施の形態を添付の図により説明する。図１に第１の実施形態に係る露光装置の側面図を示す。第１の実施形態に係る露光装置は、所定のマスクパターンを有する露光用マスクを介して被露光材を露光するものである。露光装置１は、被露光材２に露光光を照射する光源部３と、光源部３と被露光材２との間に保持される露光用マスク４と、被露光材２と露光用マスク４との間に配置されるマイクロレンズアレイ６を備えている。
【００３５】
また、露光装置１は、被露光材２に設けられた第１の位置合わせ用マーク７と露光用マスク４に設けられた第２の位置合わせ用マーク８を用いて、被露光材２と露光用マスク４とを位置合わせするように構成されていて、第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８を撮像する撮像部１０と、撮像した第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８を認識する画像認識部１２と、各種制御を実行する制御部１４とを備えている。制御部１４は、画像認識部１２によって認識された第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８の位置情報に基づいて、被露光材に対する露光用マスクの位置を制御する位置合わせ制御部１６と、撮像部の移動を制御するカメラ退避移動制御部１７と、光源部からの露光光の照射を開始させる露光開始タイミング制御部１８を備えている。
【００３６】
被露光材２は、露光側表面２ａにフォトレジスト層を有するガラス基板である。このガラス基板は、例えば、Ｇ６サイズ（約１８５０ｍｍ×１５００ｍｍ）である。露光されたガラス基板は、一例として、液晶パネル部材のカラーフィルタに用いられる。露光装置１において、被露光材２は支持部（不図示）によって支持されている。
【００３７】
光源部３は、例えば、超高圧水銀ランプやキセノンフラッシュランプ等からなる光源を有し、露光波長域は一例として、２８０ｎｍ〜４００ｎｍである。光源部３は、フォトインテグレータとコンデンサレンズを搭載している。フォトインテグレータは、光源部３から照射される露光光の横断面内の輝度分布を均一化させる。このフォトインテグレータは、フライアイレンズやロッドレンズ又はライトパイプ等であってもよい。輝度分布が均一化された露光光はコンデンサレンズに入射して均一な輝度分布を有する平行光となる。この平行光の光軸は被露光材２の露光側表面２ａに対して垂直方向に設定されている。
【００３８】
本実施形態において、光源部３は任意の駆動手段（不図示）によって、Ｘ軸方向に移動可能に構成されていて、移動しながら被露光材２に露光光を照射するものである。被露光材２における露光光の照射領域は一例として、Ｘ軸方向に１５０ｍｍ、Ｘ軸に垂直なＹ軸方向（図１において紙面に垂直方向）に４５０ｍｍである。光源部３は、一例として、露光用マスク４の約１ｍ程度上方に配置されている。
【００３９】
露光用マスク４は、板状に形成されたガラス製のフォトマスクである。被露光材２と対向する側のマスク表面４ａを図２（ａ）に示す。露光用マスク４は矩形であり、露光用マスク４の短辺はＸ軸方向に延び、露光用マスク４の長辺はＸ軸とＸ軸に垂直なＹ軸方向（図１において紙面に垂直方向）に延びている。露光用マスク４は、光源部３からの露光光を遮光する遮光領域と光源部３からの露光光を透過する透光領域とからなる所定のマスクパターン２０を有する。露光用マスク４においてマスクパターン２０が形成されているパターン領域は矩形である。露光用マスク４を透過した露光光が被露光材２の露光側表面２ａに照射されることによって、被露光材２は所定のパターンに露光される。遮光領域は、ガラス基板の一方の表面に遮光膜を積層することによって形成する。遮光膜は露光光を遮光する不透明な薄膜であり、一例として、クロム（Ｃｒ）の薄膜である。この不透明な薄膜を積層しなかった部分は、ガラス基板が露光光を透過させるため、透光領域となる。マスクパターン２０は、直線状に延びる遮光領域と透光領域を交互に配置したパターンである。
【００４０】
露光用マスク４は任意のマスク保持手段によって光源部３と被露光材２との間に保持される。被露光材２と露光用マスク４との間の距離は、５〜１５ｍｍ程度である。マスク保持手段に保持された露光用マスク４は、任意の駆動手段（不図示）によって、Ｘ軸方向とＸ軸方向に垂直なＹ軸方向（図１において紙面に垂直方向）に移動可能である。
【００４１】
露光用マスク４において、被露光材２と対向する側のマスク表面４ａには２個の第２の位置合わせ用マーク８が形成されている。本実施形態において、各第２の位置合わせ用マーク８は、パターン領域の外側においてパターン領域の各短辺中央近くに配置されている。露光用マスク４において、マスクパターン２０の外側には遮光膜は形成されていないため、マスク表面４ａに形成された第２の位置合わせ用マーク８は露光用マスク４の透光部分を介して、撮像部１０から撮像することができる。マスクパターン２０のパターン領域の外側に露光光は照射されない。
【００４２】
被露光材２には、第２の位置合わせ用マーク８と対応する位置に、第１の位置合わせ用マーク７が形成されている。被露光材２の露光側表面２ａを図２（ｂ）に示す。被露光材２は露光用領域２１を備えている。露光用領域２１は、マスクパターン２０が形成されているパターン領域の矩形と同サイズの矩形に形成されている。露光用領域２１の短辺はＸ軸方向に延び、露光用領域２１の長辺はＸ軸とＸ軸に垂直なＹ軸方向（図１において紙面に垂直方向）に延びている。露光用領域２１の長辺の長さは４５０ｍｍであり、前述した照射領域のＹ軸方向における長さと対応している。第１の位置合わせ用マーク７は１個の露光用領域２１に対して２個設けられている。各第１の位置合わせ用マーク７は、露光用領域２１の外側において露光用領域２１の各短辺中央近くに配置されている。
【００４３】
第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８の拡大図を図２（ｃ）に示す。本実施形態において、第２の位置合わせ用マーク８は四角形の枠形状に形成されていて、第１の位置合わせ用マーク７は四角形である。本実施形態においては、図２（ｃ）に示すように、光源部３側から露光用マスク４と被露光材２をみた場合、第１の位置合わせ用マーク７が、第２の位置合わせ用マーク８の枠形状の内側中心に位置するとき、露光用マスク４と被露光材２が正しく位置合わせされていることになる。したがって、第１の位置合わせ用マーク７の中心と第２の位置合わせ用マーク８の中心を一致させることによって、露光用マスク４と被露光材２を位置合わせすることができる。
【００４４】
撮像部１０は、約１．５ｍｍ角の視野を有する単一のＣＣＤ（電荷結合素子）カメラであり、単焦点レンズとカメラ用光源を内蔵している。撮像部１０は、同軸落射照明方式を採用しており、ハーフミラー等の光学系を用いて、カメラ用光源から対象物に照射する照明の光軸と単焦点レンズの光軸を一致させている。撮像部１０から露光用マスク４に向かって照射する照明の光軸１１は露光用マスク４のマスク表面４ａに対して垂直に設定されている。カメラ用光源としては、レーザ光又は干渉フィルタを透過したランプ光を使用してもよく、ランプ光源としては、ハロゲンランプを使用してもよい。カメラ用光源からは、一例として、約６００ｎｍの波長の赤色光が照射される。撮像部１０は、任意の駆動手段（不図示）によって移動可能に構成されている。
【００４５】
画像認識部１２は撮像部１０によって撮像された画像を認識するものである。本実施形態において、画像認識部１２は、撮像された画像群を画像処理することにより、合成画像を生成する機能を有している。例えば、画像認識部１２は、複数回又は連続的に撮像した画像を重ね合わせて、第２の位置合わせ用マーク８に対する第１の位置合わせ用マーク７の位置を特定するための合成画像を生成することができる。画像認識部１２と制御部１４は、例えば、ＣＰＵ等の演算手段とメモリ等の記憶手段等によって構成され、所定のプログラムを実行するものである。
【００４６】
マイクロレンズアレイ６は、マイクロレンズをアレイ状にしたものであり、本実施形態において、マイクロレンズアレイ６は、１倍正立投影レンズを構成している。露光用マスク４を介して光源部３から照射された露光光は、さらにマイクロレンズアレイ６を介して、被露光材２に照射される。マイクロレンズアレイ６を介して被露光材２を露光することによって、露光光の視角（コリメーション半角）に起因する露光パターンの解像度低下を抑止することができる。
【００４７】
図３（ａ）にマイクロレンズアレイ６の構成を示す。本実施形態において、マイクロレンズアレイ６は、４個の単位マイクロレンズアレイ６１，６２，６３，６４を積層した構造を有している。単位マイクロレンズアレイ６１，６２，６３，６４のそれぞれは、２個の凸レンズによって構成されるマイクロレンズ６０を複数個備えている。したがって、露光用マスク４を介して、単位マイクロレンズアレイ６１に入射した露光光は、単位マイクロレンズアレイ６２と単位マイクロレンズアレイ６３の間で一旦収束し、単位マイクロレンズアレイ６４の下方に位置する被露光材２の露光側表面２ａ上において結像する。すなわち、単位マイクロレンズアレイ６２と単位マイクロレンズアレイ６３の間には、露光用マスク４のマスクパターン２０の倒立等倍像が結像し、被露光材２の露光側表面２ａには、マスクパターン２０の正立等倍像が結像する。
【００４８】
単位マイクロレンズアレイ６２と単位マイクロレンズアレイ６３の間には、視野絞り６７が配置され、単位マイクロレンズアレイ６３と単位マイクロレンズアレイ６４の間には、開口絞り６６が配置されている。視野絞り６７と開口絞り６６は、各マイクロレンズ６０ごとに設けられている。本実施形態において、視野絞り６７は、六角形に形成されていて、結像位置に近いところで六角形に視野を絞る。開口絞り６６は、円形に形成されていて、各マイクロレンズ６０の開口数（ＮＡ）を規定すると共に、マイクロレンズ６０の光透過領域を円形に整形する。
【００４９】
視野絞り６７と開口絞り６６の関係を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）に示すように、視野絞り６７は、開口絞り６６の中に六角形の開口として形成される。したがって、マイクロレンズ６０を透過した露光光は、被露光材２の露光側表面２ａに対して、図３（ｂ）に示す六角形に囲まれた領域からのみ照射される。
【００５０】
マイクロレンズアレイ６における視野絞り６７の位置関係を図４に示す。マイクロレンズアレイ６は、任意の駆動手段（不図示）によって移動可能に構成されている。マイクロレンズアレイ６のサイズは、光源部３からの照射領域のサイズとほぼ同じであり、マイクロレンズアレイ６は、露光光を照射する光源部３と同期してＸ軸方向に移動する。被露光材２は、露光用マスク４と移動するマイクロレンズアレイ６とを介して露光される。複数のマイクロレンズ６０は、Ｘ軸に垂直なＹ軸方向に並んで配置されてマイクロレンズ列を構成している。マイクロレンズ列はＸ軸方向に複数列配置されている。
【００５１】
各視野絞り６７の六角形は、図４に示すように、中央の四角形部分６７ａと、向かって左側の三角形部分６７ｂと、向かって右側の三角形部分６７ｃとから構成されている。左側三角形部分６７ｂと右側三角形部分６７ｃの開口面積は、四角形部分６７ａの開口面積の１／２である。Ｘ軸方向において、マイクロレンズ列の三角形部分６７ｃに対応する位置に、次列のマイクロレンズ列の三角形部分６７ｂが位置するように、複数のマイクロレンズ列は、互いにずれて配置されている。本実施形態において、複数のマイクロレンズ列は、３列で一群となるように配置されていて、１列目と４列目のマイクロレンズ列は、Ｙ軸方向において、各マイクロレンズ６０の配置位置が同一である。
【００５２】
マイクロレンズアレイ６が、露光光を照射する光源部３と同期して、Ｘ軸に沿って図４の上方へ向かって移動する場合、被露光材２の露光側表面２ａにおいて、１列目のマイクロレンズ列の視野絞り６７の右側三角形部分６７ｃを介して露光された領域は、続いて、２列目のマイクロレンズ列の視野絞り６７の左側三角形部分６７ｂを介して露光され、３列目のマイクロレンズ列では露光されない。１列目のマイクロレンズ列の視野絞り６７の四角形部分６７ａを介して露光された領域は、２列目及び３列目のマイクロレンズ列では露光されない。１列目のマイクロレンズ列の視野絞り６７の左側三角形部分６７ｂを介して露光された領域は、２列目のマイクロレンズ列では露光されず、３列目のマイクロレンズ列の視野絞り６７の右側三角形部分６７ｃを介して露光される。
【００５３】
したがって、被露光材２の露光側表面２ａは、３列のマイクロレンズ列が通過するごとに、視野絞り６７の２個の三角形部分６７ｂ，６７ｃを介して露光されるか、又は、１個の四角形部分６７ａを介して露光される。左側三角形部分６７ｂと右側三角形部分６７ｃの開口面積は、四角形部分６７ａの開口面積の１／２であるため、３列のマイクロレンズ列が通過するごとに、被露光材２は均一な光量の露光を受けることになる。したがって、被露光材２の露光用領域２１上を、３ｎ（ｎは自然数）個のマイクロレンズ列が移動するようにマイクロレンズアレイ６を構成することによって、被露光材２を均一な光量で露光することができる。
【００５４】
マイクロレンズアレイ６は、被露光材２への露光処理に加えて、露光処理に先立って実行される露光用マスク４と被露光材２の位置合わせのためにも使用される。露光用マスク４と被露光材２の位置合わせ処理において、マイクロレンズアレイ６は、第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８の間をＸ軸方向に移動するように構成されている。これにより、第１の位置合わせ用マーク７の少なくとも一部が、マイクロレンズアレイ６を介して、露光用マスク４における被露光材２と対向する側のマスク表面４ａに結像する。マスク表面４ａには第２の位置合わせ用マーク８が形成されているため、マイクロレンズアレイ６を介して結像した第１の位置合わせ用マーク７の少なくとも一部と、マスク表面４ａに形成されている第２の位置合わせ用マーク８とが同一平面上に位置することになる。したがって、撮像部１０は、第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８を同一平面上において撮像することができる。
【００５５】
図５（ａ）〜（ｃ）に、マイクロレンズアレイ６と、マイクロレンズアレイ６を介してマスク表面４ａに結像する第１の位置合わせ用マーク７の像を示す。前述のように、単位マイクロレンズアレイ６２と単位マイクロレンズアレイ６３の間には、視野絞り６７が配置されている。したがって、マスク表面４ａに結像される第１の位置合わせ用マーク７の像は、視野絞り６７の六角形の開口に対応した像となる。本実施形態においては、マイクロレンズアレイ６は、撮像部１０が撮像している間、被露光材２に設けられた第１の位置合わせ用マーク７と露光用マスク４に設けられた第２の位置合わせ用マーク８との間において移動する。撮像部１０は、移動するマイクロレンズアレイ６を介して露光用マスク４に結像した第１の位置合わせ用マーク７の少なくとも一部を、第２の位置合わせ用マーク８と共に複数回撮像する。
【００５６】
図５（ａ）にマイクロレンズアレイ６が第１の位置にある場合における第１の位置合わせ用マーク７の像を示す。この場合、第１の位置合わせ用マーク７の向かって左側の端縁は、視野絞り６７の開口に対応する位置にないため、マスク表面４ａに結像していない。第１の位置において、撮像された第１の位置合わせ用マーク７の像をマイクロレンズアレイ６の右側に示す。図５（ａ）〜（ｃ）においては、説明のため、撮像された画像において第１の位置合わせ用マーク７の像のみを示している。第１の位置合わせ用マーク７の部分的な像を四角形に囲む２点鎖線は仮想線であり、第１の位置合わせ用マーク７の対応する端縁の位置を、説明のために仮想的に表示したものである。
【００５７】
マイクロレンズアレイ６は移動方向Ｄ１に移動する。図５（ｂ）にマイクロレンズアレイ６が第２の位置にある場合における第１の位置合わせ用マーク７の像を示す。この場合、第１の位置合わせ用マーク７の向かって右側の端縁は、視野絞り６７の開口に対応する位置にないため、マスク表面４ａに結像していない。しかしながら、第２の位置において撮像された第１の位置合わせ用マーク７の像は、画像認識部１２によって、第１の位置において先に撮像された第１の位置合わせ用マーク７の像に重ね合わされる。この重ね合わされた像をマイクロレンズアレイ６の右側に示す。このように、第１の位置において撮像された第１の位置合わせ用マーク７の像に、第２の位置において撮像された第１の位置合わせ用マーク７の像を重ねることによって、第１の位置合わせ用マーク７の左右の端縁を検出することができる。
【００５８】
マイクロレンズアレイ６がさらに移動方向Ｄ１に移動して第３の位置にきた場合における第１の位置合わせ用マーク７の像を図５（ｃ）に示す。第３の位置において撮像された第１の位置合わせ用マーク７の像は、画像認識部１２によって、第１及び第２の位置において撮像された画像に重ね合される。このように、マイクロレンズアレイ６を移動させながら、マイクロレンズアレイ６を介してマスク表面４ａに結像する第１の位置合わせ用マーク７の部分的な像を複数回撮像し、撮像した複数枚の画像を重ね合わせた合成画像を生成することにより、第１の位置合わせ用マーク７の端縁をより確実に検出することができる。したがって、第１の位置合わせ用マーク７の中心位置を、より正確に特定することができる。
【００５９】
第１の位置合わせ用マーク７の部分的な像は、第１の位置合わせ用マーク７の端縁を検出できる程度に、撮像されるごとに異なる位置に結像するものであることが望ましい。したがって、空間的な撮像間隔は、マイクロレンズアレイ６におけるマイクロレンズ列の配列ピッチの整数倍とならない間隔にする。また、撮像回数は、マイクロレンズ列群を構成するマイクロレンズ列の列数以上であることが望ましい。前述のように、本実施形態においては、マイクロレンズアレイ６は、３列のマイクレンズ列によって１群を形成しているため、撮像回数は３回以上であることが望ましい。
【００６０】
図５（ａ）〜（ｃ）において撮像された３枚の画像を重ね合せた合成画像を図５（ｄ）に示す。撮像部１０はマスク表面４ａに結像した第１の位置合わせ用マーク７の部分的な像と、第２の位置合わせ用マーク８を同一画像内に同時に撮像することができる。第２の位置合わせ用マーク８は露光用マスク４のマスク表面４ａに形成されていて、撮像部１０は、撮像中は移動せずに撮像を実行する。したがって、複数回撮像された画像において、第２の位置合わせ用マーク８の位置は変化しない。
【００６１】
なお、図５（ｄ）において、説明のため一例として、第１の位置合わせ用マーク７が第２の位置合わせ用マーク８の向かって右下側にずれている場合を図示している。図２（ｃ）に示すように、本実施形態においては、第１の位置合わせ用マーク７の中心と第２の位置合わせ用マーク８の中心が一致する位置が、露光用マスク４と被露光材２の正しい配置である。上記合成画像から、第１の位置合わせ用マーク７の中心を特定し、第２の位置合わせ用マーク８の中心と一致するように、露光用マスク４と被露光材２とを位置合わせすることができる。
【００６２】
次に、露光装置１の作動方法及び露光装置１を用いた露光済み材の製造方法について説明する。図６及び図７に、露光装置１における各構成部材の位置関係を示し、図８に、露光装置１の作動及び露光装置１を用いた露光済み材の製造方法に関する工程を示す。露光装置１においては、被露光材２への露光に先立って、露光用マスク４と被露光材２の位置合わせが行われる。この位置合わせ処理を実行する前、図６（ａ）に示すように、撮像部１０は露光用マスク４の外側に配置されていて、マイクロレンズアレイ６は、被露光材２と露光用マスク４の間に静止して配置されている。
【００６３】
第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８を撮像するために、撮像部１０は移動方向Ｄ２へ移動し、図６（ｂ）に示すように、第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８の上方において、撮像用所定位置に静止する。本実施形態において撮像部１０の移動方向Ｄ２は、マイクロレンズの移動方向Ｄ１と同方向である。第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８を用いた露光用マスク４と被露光材２の位置合わせは、被露光材２と露光用マスク４とを極めて高精度（例えば、±１μｍ程度）に位置合わせするためのものである。したがって、この高精度な位置合わせ前の露光用マスク４と被露光材２は、マイクロレンズアレイ６を介してマスク表面４ａに結像する第１の位置合わせ用マーク７の像と、露光用マスク４に設けられた第２の位置合わせ用マーク８とを撮像部１０によって同一画像内に捉えることができる程度に、位置を合わせて配置されている。
【００６４】
光源部３は、被露光材２への露光が開始するまで、露光用マスク４の端部上方に静止して配置されている。
撮像部１０が撮像用所定位置に静止すると、図６（ｂ）に示すように、マイクロレンズアレイ６が移動方向Ｄ１に移動すると共に、移動するマイクロレンズアレイ６を介して露光用マスク４に結像された第１の位置合わせ用マーク７の少なくとも一部と、露光用マスク４に設けられた第２の位置合わせ用マーク８を、撮像部１０によって撮像する（図８，ステップ１）。この撮像は、図５を参照して前述したように、複数回実行される。撮像の間、被露光材２と露光用マスク４と撮像部１０は、移動せずに所定位置に固定されている。
【００６５】
画像認識部１２は、前述のように、撮像した複数回の画像を重ね合わせた合成画像（図５（ｄ）参照）を生成し、この合成画像から、撮像された第１の位置合わせ用マーク７の少なくとも一部と第２の位置合わせ用マーク８とを認識する（図８，ステップ２）。次いで、認識された第１の位置合わせ用マーク７の少なくとも一部と第２の位置合わせ用マーク８との位置情報に基づいて、被露光材２と露光用マスク４を位置合わせする（ステップ３）。本実施形態においては、前述のように、第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８の中心が一致する位置が、露光用マスク４と被露材の正しい位置関係である。
【００６６】
したがって、合成画像（図５（ｄ）参照）における第１の位置合わせ用マーク７の少なくとも一部と第２の位置合わせ用マーク８から、第１の位置合わせ用マーク７の中心位置と第２の位置合わせ用マーク８の中心位置が、画像認識部１２によって特定される。そして、位置合わせ制御部１６によって、第１の位置合わせ用マーク７の中心と第２の位置合わせ用マーク８の中心が一致するように、任意の駆動手段を介して露光用マスク４の位置が調整される。
【００６７】
露光用マスク４と被露光材２の位置合わせが完了すると、撮像用所定位置に静止している撮像部１０が被露光材２への露光を妨げないように、カメラ退避移動制御部１７が撮像部１０を任意の駆動手段を介して所定の方向に移動させる（図８，ステップ４）。露光開始タイミング制御部１８は、撮像部１０の移動が完了する前に、光源部３からの露光光の照射を開始させる（ステップ５）。被露光材２が露光されている間、被露光材２と露光用マスク４は、移動せずに位置合わせされた位置に固定されている。
【００６８】
ステップ４において、撮像部１０は、図７（ｃ）に示すように移動方向Ｄ３に移動を開始する。光源部３は、撮像部１０の移動が完了する前、一例として、撮像部１０の移動開始と同時に露光光５の照射を開始する。光源部３は露光光５を照射しながら、移動方向Ｄ４に移動していく。このとき、マイクロレンズアレイ６は、光源部３と同期して移動方向Ｄ５に移動していく。本実施形態において、移動方向Ｄ３〜Ｄ５は同方向であり、撮像時のマイクロレンズアレイ６の移動方向Ｄ１の逆方向である。撮像部１０は図７（ｄ）に示すように、露光用マスク４の外側における所定の退避位置まで移動して静止する。光源部３は露光光５を照射しながら、マイクロレンズアレイ６と共に露光用マスク４の一方の端部から他方の端部まで移動して、被露光材２の露光用領域２１への露光を完了させる。
【００６９】
以上、第１の実施形態に係る露光装置１について、被露光材２に形成された１個の露光用領域２１と露光用領域２１に対する露光用マスク４の位置合わせ及び露光を例に挙げて説明したが、露光装置１は、被露光材２に形成された複数の露光用領域２１を同時に露光することができるように構成されている。露光用領域２１が複数個形成されている被露光材２の露光側表面２ａを図９に示す。
【００７０】
被露光材２の露光側表面２ａには１６個の露光用領域２１ａ〜２１ｐが形成されている。露光用領域２１ａ〜２１ｐは、図２（ｂ）に示す露光用領域２１にそれぞれ対応している。各露光用領域２１ａ〜２１ｐに対して、第１の位置合わせ用マーク７が２個ずつ配置されている。露光装置１は、各露光用領域２１ａ〜２１ｐの内、４個の露光用領域に対して４個の露光用マスク４を同時に配置し、一度に４個の露光用領域を露光することができるように構成されている。４個の露光用マスク４は、マスク保持手段（不図示）によって保持される。
【００７１】
一例として、まず、露光用領域２１ａ，２１ｃ，２１ｉ，２１ｋに対して、４個の露光用マスク４をセットして、各露光用マスク４と被露光材２との位置合わせ（図８，ステップ１〜３）を実行する。位置合わせが完了したら、４個の露光用マスク４にそれぞれ対応して配置された４個の撮像部１０が同時に移動する（図８，ステップ４）。撮像部１０の移動が完了する前に、一例として、撮像部１０の移動開始と同時に、４個の露光用マスク４にそれぞれ対応して配置された４個の光源部３から露光光５の照射が同時に開始され（図８，ステップ５）、各光源部３は各露光用領域２１ａ，２１ｃ，２１ｉ，２１ｋに露光光５を照射しながら、対応する各マイクロレンズと共に互いに同期して移動していく（図７（ｃ）参照）。各露光用領域２１ａ，２１ｃ，２１ｉ，２１ｋに対する露光が完了すると、保持されている４個の露光用マスク４に対して次の露光用領域２１ｂ，２１ｄ，２１ｊ，２１ｌが対応するように、任意の駆動手段（不図示）によって被露光材２をＸ軸方向（図１）に移動させる。
【００７２】
各露光用領域２１ｂ，２１ｄ，２１ｊ，２１ｌに対する各露光用マスク４の位置合わせ及び露光が完了すると、続いて、４個の露光用マスク４に対して次の露光用領域２１ｆ，２１ｈ，２１ｎ，２１ｐが対応するように、被露光材２をＹ軸方向（図１において紙面に垂直方向）に移動させる。各露光用領域２１ｆ，２１ｈ，２１ｎ，２１ｐに対する各露光用マスク４の位置合わせ及び露光が完了すると、さらに続いて、４個の露光用マスク４に対して次の露光用領域２１ｅ，２１ｇ，２１ｍ，２１ｏが対応するように、被露光材２をＸ軸方向に移動させる。各露光用領域２１ｅ，２１ｇ，２１ｍ，２１ｏに対する各露光用マスク４の位置合わせ及び露光が完了すると、すべての露光用領域２１ａ〜２１ｐに対する露光が完了したことになる。
【００７３】
第１の実施形態に係る露光装置１は様々な利点を有している。一般的に、露光用マスクを被露光材に近接させて配置する近接露光方式においては、露光用マスクと被露光材の距離は２００μｍ程度まで近接させることができる。しかしながら、露光用マスク４と被露光材２との間にマイクロレンズアレイ６を有する露光装置１においては、露光用マスク４と被露光材２の距離を近接させることができない。露光用マスク４と被露光材２の距離は、前述のように、一例として、５〜１５ｍｍ程度必要になる。この場合、視野とアラインメント精度を考慮すると、撮像部１０のレンズ倍率は、一例として、４倍程度必要になる。したがって、５〜１５ｍｍの距離は、５〜１５ｍｍ×４２＝８０〜２４０ｍｍの結像位置のずれを生じる。
【００７４】
しかしながら、第１の実施形態に係る露光装置１では、撮像部１０によって撮像される第１の位置合わせ用マーク７の少なくとも一部は、マイクロレンズアレイ６を介して露光用マスク４に結像されたものである。したがって、撮像部１０は、露光用マスク４に設けられた第２の位置合わせ用マーク８と、マイクロレンズアレイ６を介して露光用マスク４に結像された第１の位置合わせ用マーク７の少なくとも一部を同一平面上において撮像することができる。よって、被露光材２と露光用マスク４との間の距離に起因する、第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８の結像位置のずれを解消することができる。
【００７５】
露光装置１においては、上記結像位置のずれを解消するために、撮像対象物に対する光路の光路長を調整する方法を採用していない。したがって、第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８を撮像する撮像部１０の光軸１１が所定の角度からずれて、露光用マスク４のマスク表面４ａに対して斜めに傾斜してしまった場合であっても、撮像部１０によって撮像されて画像認識部１２によって認識される第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８との相対的な位置は変化しない。したがって、露光用マスク４と被露光材２の相対的な位置をより正確に特定することができる。
【００７６】
また、露光装置１では、第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８を撮像するために、異なる光路長の２つの光路及び各光路に対する光路長調整手段を設ける必要がなく、加えて、各光路の光軸上に位置合わせレティクルを配置する必要もない。したがって、露光用マスク４と被露光材２の位置合わせのために、コストを要する複雑な機構は不要である。
【００７７】
また、露光装置１における撮像部１０は単一のカメラであり、マイクロレンズアレイ６を介して露光用マスク４に結像された第１の位置合わせ用マーク７と、第２の位置合わせ用マーク８とを同時に同一画像内に撮像している。したがって、第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８をそれぞれ別のカメラによって別々に撮像した場合と比較して、第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８の相対的な位置関係をより正確に特定することができる。
【００７８】
さらに、第１の実施形態に係る露光装置１では、撮像が終了した後に、被露光材２への露光を妨げないように撮像部１０が所定の方向に移動し、撮像部１０の移動が完了する前に、位置合わせされた被露光材２と露光用マスク４に対して、露光開始タイミング制御部１８が光源部３からの露光光５の照射を開始させるように構成されている。したがって、撮像部１０の移動が完了する前に露光が開始されるため、露光装置１を用いた作業時間の遅延を解消することができる。
【００７９】
また、光源部３は移動しながら露光光５を照射するように構成されているため、より小型の光源を使用することが可能であり、露光装置１における省スペース化を図ることができる。加えて、被露光材２と露光用マスク４の間において、マイクロレンズアレイ６を移動可能に構成しているため、第１の位置合わせ用マーク７の撮像と被露光材２の露光を、より小型且つ共通のマイクロレンズアレイ６を用いて実行することができる。大型のマイクロレンズアレイ６は高価であるため、第１の位置合わせ用マーク７の撮像と被露光材２の露光が、より小型且つ共通のマイクロレンズアレイ６を用いて可能となったことにより、露光装置１の製造コストを削減することができる。
【００８０】
露光装置１において、撮像部１０は、移動するマイクロレンズアレイ６を介して露光用マスク４に結像した第１の位置合わせ用マーク７の少なくとも一部を、第２の位置合わせ用マーク８と共に複数回撮像する。画像認識部１２は、複数回撮像した画像を重ね合わせた合成画像を生成する。このように、マイクロレンズアレイ６を介して露光用マスク４に結像した第１の位置合わせ用マーク７の部分的な像を重ね合わせることによって、第１の位置合わせ用マーク７の位置情報をより多く取得することができる。したがって、マイクロレンズアレイ６によって結像された第１の位置合わせ用マーク７の位置をより確実に特定することができる。
【００８１】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、第１の実施形態に係る露光装置１においては、複数の露光用領域２１ａ〜２１ｐに対して複数個の露光用マスク４を同時に配置しているが、これに限定されない。単一の露光用マスク４を用いてもよい。また、第１の実施形態に係る露光装置１においては、被露光材２に複数の露光用領域２１ａ〜２１ｐが形成されているが、これに限定されない。被露光材２に単一の露光用領域２１を形成してもよい。
【００８２】
第１の位置合わせ用マーク７及び第２の位置合わせ用マーク８の形状は、図２（ｃ）に図示したものに限定されない。第１の位置合わせ用マーク７及び第２の位置合わせ用マーク８の位置を特定できるマークであれば、どのような形状のマークであってもよい。
【００８３】
第１の位置合わせ用マーク７及び第２の位置合わせ用マーク８の個数は、位置合わせの精度を保つために露光用領域に対して２個以上であることが望ましいが、その個数は限定されない。第１の位置合わせ用マーク７及び第２の位置合わせ用マーク８の配置位置は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に図示した位置に限定されない。例えば、各露光用領域に対して、４個の第１の位置合わせ用マーク７を配置してもよく、各第１の位置合わせ用マーク７を各露光用領域外側の四隅に配置してもよい。この場合には、露光用マスク４において、４個の第２の位置合わせ用マーク８を、それぞれ、各第１の位置合わせ用マーク７に対応する位置に配置することが望ましい。
【００８４】
第１の実施形態において、撮像部１０は、露光用マスク４と被露光材２との位置合わせが完了した後に、所定の方向に移動するように構成されているが、これに限定されない。撮像部１０は撮像が完了すれば、露光用マスク４と被露光材２との位置合わせが完了する前に移動を開始することができる。この場合、露光開始タイミング制御部１８は、露光用マスク４と被露光材２との位置合わせが完了した後、撮像部１０の移動が完了する前に、光源部３からの露光光５の照射を開始させる。撮像部１０の移動が完了する前であれば、光源部３からの露光光５の照射を開始してよい。したがって、露光光５の照射開始は、撮像部１０の移動開始前であってもよく、撮像部１０の移動開始と同時であってもよく、撮像部１０の移動開始後且つ撮像部１０の移動が完了する前であってもよい。
【００８５】
第１の実施形態において、撮像部１０は、移動するマイクロレンズアレイ６を介して露光用マスク４に結像した第１の位置合わせ用マーク７の少なくとも一部を、第２の位置合わせ用マーク８と共に複数回撮像するように構成されているが、これに限定されない。１回の撮像によって取得した第１の位置合わせ用マーク７と第２の位置合わせ用マーク８の位置情報に基づいて、露光用マスク４と被露光材２の位置合わせを実行してもよい。また、時間的な撮像間隔を極めて短く（一例として１秒間に３０回）して、連続的に撮像を実行し、連続的に撮像した画像を重ね合せた合成画像を生成してもよい。
【００８６】
第１の実施形態において撮像部１０は、内蔵したカメラ用光源による同軸落射照明方式を採用したＣＣＤカメラであるが、これに限定されない。カメラ用光源はＣＣＤカメラに内蔵されていなくてもよく、単独の光源を別途カメラ用光源として設けてもよい。また、同軸落射照明方式以外の照明方式を採用してもよい。撮像部１０として、ＣＣＤカメラに代えてＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）カメラを用いてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１  露光装置
２  被露光材
３  光源部
４  露光用マスク
５  露光光
６  マイクロレンズアレイ
７  第１の位置合わせ用マーク
８  第２の位置合わせ用マーク
１０  撮像部
１２  画像認識部
１６  位置合わせ制御部
１８  露光開始タイミング制御部
【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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