(57)【要約】      （修正有）【課題】  小さなマスクを使用して広い露光領域を有する基板を、露光光を安定した状態で照射して効率的に露光する。【解決手段】  基板搬送手段５によって一定速度で一定方向に搬送されている状態の基板４に対して、ランプ（連続光源）９からの露光光を露光光学系３に設けたマスク１１の開口部１１ａを通して照射し、基板４に開口部１１ａの像を転写する露光を行う際、基板４に予め形成されたピクセル（基準パターン）１８を撮像手段６で撮像し、撮像されたピクセル１８が撮像位置Ｆから露光開始位置Ｋに移動した時、マスク１１を基板４の搬送に同期させて進行方向イへの移動を開始させると共に露光光の基板４への照射を開始させ、ピクセル１８が露光停止位置Ｊに移動した時、露光光の基板４への照射を停止させると共にマスク１１の移動を停止させて露光開始位置Ｋに戻し、この動作を繰り返す。【選択図】      図１
2006292955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板搬送手段によって一定速度で一定方向に搬送されている状態の基板に対して、露光部で連続光源からの露光光を露光光学系の光路上に設けたマスクの開口部を通して照射し、前記基板上に前記開口部の像を転写するスキャン露光方法において、
前記基板に予め形成された基準パターンを撮像手段で撮像し、この撮像された基準パターンが撮像位置から露光開始位置に移動した時に、前記マスクを基板の搬送に同期させて基板の進行方向へ前進移動を開始させると共に前記露光光の基板への照射を開始させ、前記基準パターンが露光停止位置に移動した時に、露光光の基板への照射を停止させると共にマスクの前進移動を停止させて前記露光開始位置に戻し、この動作を繰り返すことにより、前記基板の搬送方向に直角な方向に沿った露光予定領域を順次露光することを特徴とするスキャン露光方法。
【請求項２】
基板を一定速度で一定方向に搬送する基板搬送手段と、該基板搬送手段によって搬送されている状態の基板に対して、露光部で連続光源からの露光光を光路上に設けたマスクの開口部を通して照射して前記開口部の像を基板上に転写する露光光学系とを設けたスキャン露光装置であって、
前記基板に予め形成された基準パターンを基板の移動中に撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像された基準パターンが撮像位置から露光開始位置に移動された時に、前記マスクを基板の搬送に同期させて基板の進行方向へ前進移動を開始させると共に前記露光光の基板への照射を開始させ、前記基準パターンが露光停止位置に移動した時に、露光光の基板への照射を停止させると共にマスクの前進移動を停止させて前記露光開始位置に戻すように制御する制御装置とを備えていることを特徴とするスキャン露光装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記撮像手段で撮像された基準パターンのパターンエッジの画像にもとづき基板上の搬送方向とこれに直角な方向とにおける基準位置を検出し、前記撮像された基準パターンが前記露光開始位置に移動された時に、前記搬送方向に直角な方向における基準位置にもとづいて前記マスクの前記搬送方向に直角な方向における位置調節を行うことを特徴とする請求項２に記載のスキャン露光装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記撮像手段で撮像された基準パターンのパターンエッジの画像にもとづき基板上の搬送方向とこれに直角な方向とにおける基準位置を検出し、前記撮像された基準パターンが前記露光開始位置に移動された時に、前記各基準位置の検出によって求めた基板の搬送方向に対する傾き角にもとづいて前記マスクの前記露光光学系の光路に垂直な平面内における旋回角の位置調節を行うことを特徴とする請求項２に記載のスキャン露光装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記基板上の搬送方向に直角な方向における基準位置にもとづいて前記マスクの前記搬送方向に直角な方向における位置調節を行うことを特徴とする請求項４に記載のスキャン露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネル用カラーフィルタ等を製造する際に用いられるスキャン露光方法およびスキャン露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶パネル用カラーフィルタの製造において、ブラックマトリックスを形成した基板上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色層を形成するにあたり、基板を載置した基板ステージを露光部に搬送して位置決めし、該露光部において光源部からの露光光を基板の面積より小さいフォトマスクを通して基板上の所定領域に照射して第１回目の露光を行い、次に、前記基板ステージを所定距離だけステップ移動させて基板を露光部に再度位置決めした後に、第１回目に露光できなかった領域に第２回目の露光を行い、これを繰り返して大型の基板上の全面にフォトマスクのパターンを転写するようにした露光方法または露光装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
また、ロールに巻かれたシート状基材（基板）を露光部に繰り出して位置決めし、該露光部において光源部からの露光光を単位基板に相当する大きさのフォトマスクを通してシート状基材上の所定領域に照射してフォトマスクのパターンを転写し、次いで、前記シート状基材を単位基板の相当分だけ前記露光部に繰り出して位置決めし、同様な露光操作を繰り返すことにより、順次、シート状基材の長手方向にフォトマスクのパターンを転写していくようにした露光方法または露光装置が知られている（例えば、特許文献３、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平９−１２７７０２号公報
【特許文献２】特開２０００−３４７０２０号公報
【特許文献３】特開２００４−３４１２８０号公報
【特許文献４】特開２００１−２６４９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記露光方法または露光装置においては、前記基板（基材）の所定領域に対する露光が終了すると、一旦露光操作を終了してフォトマスクを基板（基材）に対して相対的にステップ移動させて、再度基板（基材）とフォトマスクとを位置合わせする操作を間欠的に繰り返す必要があるので、露光操作に時間が長くかかり、露光作業を効率的に行えない問題がある。また、フォトマスクの大きさを自重による撓みを防止する観点からより小さくすると、大型の基板に対して露光操作を繰り返す回数が多くなり、その分露光時間が長くなり、前記問題が一層顕著となる。
また、前記露光操作の繰り返し回数を減らすため、比較的大きなフォトマスクを使用した場合には、露光光に大きなエネルギーを必要とするので、光源部のパワーの限界から露光光の照射時間を長くしなけらばならず、結果的に露光時間を短縮することができない問題がある。
さらに、前記露光部において前記基板（基材）とフォトマスクの位置合わせを行うために、予め、前記基板（基材）とフォトマスクの双方にパターンとは別にアライメントマークを形成しておく必要があり、前記基板（基材）やフォトマスクの製造工程が煩雑となる問題がある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、小さなマスクを使用して広い露光領域を有する基板を、露光光を安定した状態で照射して効率的に露光することができる露光方法および露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の点を特徴としている。
すなわち、請求項１に係るスキャン露光方法は、基板搬送手段によって一定速度で一定方向に搬送されている状態の基板に対して、露光部で連続光源からの露光光を露光光学系の光路上に設けたマスクの開口部を通して照射し、前記基板上に前記開口部の像を転写するスキャン露光方法において、
前記基板に予め形成された基準パターンを撮像手段で撮像し、この撮像された基準パターンが撮像位置から露光開始位置に移動した時に、前記マスクを基板の搬送に同期させて基板の進行方向へ前進移動を開始させると共に前記露光光の基板への照射を開始させ、前記基準パターンが露光停止位置に移動した時に、露光光の基板への照射を停止させると共にマスクの前進移動を停止させて前記露光開始位置に戻し、この動作を繰り返すことにより、前記基板の搬送方向に直角な方向に沿った露光予定領域を順次露光することを特徴としている。
【０００６】
請求項２に係るスキャン露光装置は、基板を一定速度で一定方向に搬送する基板搬送手段と、該基板搬送手段によって搬送されている状態の基板に対して、露光部で連続光源からの露光光を光路上に設けたマスクの開口部を通して照射して前記開口部の像を基板上に転写する露光光学系とを設けたスキャン露光装置であって、
前記基板に予め形成された基準パターンを基板の移動中に撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像された基準パターンが撮像位置から露光開始位置に移動された時に、前記マスクを基板の搬送に同期させて基板の進行方向へ前進移動を開始させると共に前記露光光の基板への照射を開始させ、前記基準パターンが露光停止位置に移動した時に、露光光の基板への照射を停止させると共にマスクの前進移動を停止させて前記露光開始位置に戻すように制御する制御装置とを備えていることを特徴としている。
【０００７】
請求項３に係るスキャン露光装置は、請求項２に記載のスキャン露光装置において、前記制御装置が、前記撮像手段で撮像された基準パターンのパターンエッジの画像にもとづき基板上の搬送方向とこれに直角な方向における基準位置を検出し、前記撮像された基準パターンが前記露光開始位置に移動された時に、前記搬送方向に直角な方向における基準位置にもとづいて前記マスクの搬送方向に直角な方向における位置調節を行うことを特徴としている。
【０００８】
請求項４に係るスキャン露光装置は、請求項２に記載のスキャン露光装置において、前記制御装置が、前記撮像手段で撮像された基準パターンのパターンエッジの画像にもとづき基板上の搬送方向とこれに直角な方向とにおける基準位置を検出し、前記撮像された基準パターンが前記露光開始位置に移動された時に、前記各基準位置の検出によって求めた基板の搬送方向に対する傾き角にもとづいて前記マスクの前記露光光学系の光路に垂直な平面内における旋回角の位置調節を行うことを特徴としている。
【０００９】
請求項５に係るスキャン露光装置は、請求項４に記載のスキャン露光装置において、前記制御装置が、前記基板上の搬送方向に直角な方向における基準位置にもとづいて前記マスクの搬送方向に直角な方向における位置調節を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、以下の優れた効果を奏する。
請求項１に係るスキャン露光方法および請求項２に係るスキャン露光装置によれば、基板搬送手段によって基板を搬送しながらマスクの開口部の形状を連続的に転写して露光を行うことができるので、小さなマスクを使用する場合であっても、基板の間欠的なステップ移動による露光をする必要がなく、広い露光領域を有する基板に対する露光を効率的に行うことできる。
また、基板に形成された基準パターンが露光開始位置に達すると、該露光開始位置から露光停止位置までマスクが基板と同期して移動され、この間に連続光源からの露光光がマスクの開口部を通して基板に照射されるので、基板に対して適切な露光時間を確保して安定した露光を行うことができる。
【００１１】
請求項３に係るスキャン露光装置によれば、基板の搬送方向に直角な方向における位置ずれに合わせて、マスクの基板搬送方向に直角な方向における位置調節を確実に行うことができるので、露光中、基板が搬送方向に対して直角な方向に位置ずれを起こしても、その位置ずれに関わりなく、所定の露光予定領域の露光を正確に行うことができる。
また、予め基板に形成された基準パターンを利用して基板の基準位置を検出して、該基準位置にもとづいて前記マスクの位置調節をすることができるので、前記マスクの位置調節のために、従来のように基板やマスクにアライメントマークを形成する必要がなく、それらの製造が容易である。
【００１２】
請求項４に係るスキャン露光装置によれば、基板の搬送方向に対する傾き角に合わせて、マスクの旋回角の位置調節を確実に行うことができるので、露光中、基板が搬送方向に対して傾いた状態で移動することがあっても、その傾きに関わりなく、所定の露光予定領域の露光を正確に行うことができる。また、請求項３に係るスキャン露光装置と同様に前記マスクの位置調節のために、基板やマスクにアライメントマークを形成する必要がなく、それらの製造が容易である。
【００１３】
請求項５に係るスキャン露光装置によれば、基板の搬送方向に直角な方向における位置ずれと基板の搬送方向に対する傾き角に合わせて、マスクの基板搬送方向に直角な方向における位置と旋回角の位置調節をそれぞれ確実に行うことができるので、露光中、基板の搬送状態における位置変化に関わりなく、所定の露光予定領域の露光を一層正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態に係るスキャン露光装置について、図１、図２を参照して説明する。
図１において、１は本発明の一実施の形態に係るスキャン露光装置を示す。このスキャン露光装置１は、露光ステーション（露光部）２に設置された露光光学系３と、該露光光学系３の下方において露光対象である基板４を搬送する基板搬送手段５と、前記基板４上の特定部位を撮像するの撮像手段６と、前記露光ステーション２において前記基板４を下方から照明する画像認識用光源７と、前記各装置部と接続されてそれらを制御する制御装置８とを備え、前記露光光学系３からの露光光を露光光学系３に設けた後述のマスク１１の開口部１１ａを通して前記基板４に照射して、前記開口部１１ａの形状にもとづくパターンを前記基板４上に転写するようになっている。
【００１５】
前記露光光学系３は、超高圧水銀灯等からなるランプ（連続光源）９と、該ランプ９の下方に設置されランプ９からの露光光を下方に向けて平行に投光する照明用レンズ１０と、該照明用レンズ１０の下方に設置されたマスク１１と、前記ランプ９と照明用レンズ１０との間に設置されたシャッター１２とを備え、その光軸（光路）Ｓは鉛直方向に設定され、前記マスク１１が光軸Ｓに垂直な水平面内に位置されている。前記ランプ９は一旦点灯すると消灯が指令されるまで連続的に露光光を照射し続けるものである。
また、前記マスク１１は、図１において紙面に垂直なＹ軸方向（図２で左右方向）ｙに長辺を有し、Ｙ軸方向ｙに直角なＸ軸方向（図１で左右方向、図２で上下方向）ｘに短辺を有する矩形状の平板からなり、Ｙ軸方向ｙに沿って細長い矩形状の開口部１１ａが板面を貫通して設けられている。
なお、前記開口部１１ａのＸ軸方向ｘにおける幅Ｄは、例えば、基板４のピクセル１８（後述）のＸ軸方向ｘにおける幅ｄよりやや大きく設定されており、マスク１１の大きさは、前記開口部１１ａの大きさを設けるに必要かつ十分な面積があればよく、Ｘ軸方向ｘにおける幅が基板４のＸ軸方向ｘにおける長に比べて十分に小さなものとされ、Ｙ軸方向ｙの長さが基板４のＹ軸方向ｙの幅より大きく設定されている（図２参照）。
【００１６】
また、前記マスク１１は、前記露光光学系３の光軸Ｓに垂直に設置されたマスクステージ１３の上面に支持されており、前記マスクステージ１３は、サーボモータ、リニアモータや所要の伝動機構等を有するマスク駆動手段１４によって前記光軸Ｓに垂直な水平面内における前記マスク１１のＸ軸方向ｘとＹ軸方向ｙへの移動、位置調節およびマスク１１の中央を中心とする軸回りの旋回角の位置調節とを行うことができるようになっている。前記マスク駆動手段１４には、前記マスクステージ１３のＸ，Ｙ軸方向ｘ，ｙへの移動位置と旋回角度を検出するエンコーダ、リニアセンサー等の位置センサーと角度センサー（いずれも図示せず）が設けられ、該位置センサーと角度センサーの検出値にもとづいて前記マスク駆動手段１４の動作が前記制御装置８によってフィードバック制御されるようになっている。
【００１７】
また、前記シャッター１２は、例えば、Ｙ軸方向ｙに沿って配置した一対のスリット板１２ａ，１２ａを対向させ、それらの対向縁間に形成されるスリット１２ｂを通して前記ランプ９からの露光光を前記レンズ１０側に照射するもので、シャッター開閉手段１２ｃによって一対のスリット板１２ａ，１２ａをＸ軸方向ｘに動かして前記スリット１２ｂを開閉するようになている。
前記基板搬送手段５は、前記露光ステーション２において前記露光光学系３の光軸Ｓに垂直な水平面に沿って配置され、前記基板４を水平面に平行に載置する基板ステージ１５と、該基板ステージ１５をＸ、Ｙ軸方向ｘ，ｙに沿って移動させるサーボモータ、リニアモータや所要の伝動機構等を有する基板駆動手段１６とを備えている。前記基板駆動手段１６には、前記基板４（基板ステージ１５）のＸ、Ｙ軸方向ｘ，ｙへの移動位置を検出するエンコーダ、リニアセンサー等の位置センサー（図示せず）が設けられ、該位置センサーの検出値にもとづいて基板駆動手段１６の動作が前記制御装置８によってフィードバック制御されるようになっている。
【００１８】
なお、前記基板ステージ１５は、その下方から前記画像認識用照明７の照明光を遮らないように枠型構造をしており、前記基板４をその周辺部で支持するようになっている。
前記基板４は、例えば、カラーフィルタ基板であって、図２（ａ）に示すように、ブラックマトリックスＢＭの中に基板４の搬送方向（Ｘ軸方向ｘ）に直角なＹ軸方向ｙに直線状に複数整列した各着色層（赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ）用の矩形状の開口であるピクセル（基準パターン）１８を、Ｘ軸方向ｘに順に複数列配置して形成したものであり、前記露光ステーション２において表面が前記露光光学系３の光軸Ｓに垂直な水平面に沿って移動するようになっている。
前記撮像手段６は、前記画像認識用照明７に対向して前記露光光学系３の内部において前記照明用レンズ１０と前記マスク１１との間に配置したハーフミラー１９と、該ハーフミラー１９によって反射された画像を撮像するリニアＣＣＤ２０とを備えている。
【００１９】
前記リニアＣＣＤ２０は、例えば、受光素子２０ａをＹ軸方向ｙに一直線状に前記基板４の幅（Ｙ軸方向ｙの寸法）より大きい長さにわたって配列してなるものである。前記ハーフミラー１９の光軸Ｓ１の位置（撮像位置）Ｆは、前記露光光学系３の光軸Ｓの位置（露光中心位置）Ｅから基板４の進行方向イに対して後側（図１で右側、図２下側）へ予め所定距離Ｌだけ離されて設定されており、前記リニアＣＣＤ２０で前記基板４のピクセル１８の前方エッジ（パターンエッジ）１８ｅ１（基板４の進行方向イにおける前方の縁部）を前記画像認識用照明７の照明光を介して撮像してから、所定時間経過後に、ピクセル１８が前記マスク１１の開口部１１ａのＸ軸方向ｘにおける中央位置（露光中心位置）Ｅに到達するようになっている。さらに、前記リニアＣＣＤ２０は、前記基板４のピクセル１８のＹ軸方向ｙにおける側方エッジ（パターンエッジ）１８ｅ２を撮像するようになっている。
【００２０】
前記制御装置８は、装置全体の動作を制御するものであり、前記リニアＣＣＤ２０で前記基板４のピクセル１８の前方エッジ１８ｅ１と側方エッジ１８ｅ２を撮像して得た画像データにもとづいて基板４のＸ軸方向ｘとＹ軸方向ｙにおける基準位置を検出する画像処理部２１と、基板４のブラックマトリックスＢＭの設計データや前記基準位置に関するデータ等のデータ、装置全体の動作プログラム等を記憶する記憶部２２と、前記撮像位置Ｆと露光中心位置Ｅとの間の距離Ｌと基板４の搬送速度とからピクセル１８の前方エッジ１８ｅ１の位置が撮像位置Ｆから露光中心位置Ｅ、その距離ｈだけ手前の露光開始位置Ｋ、露光中心位置Ｅの後方の露光停止位置Ｊまでそれぞれ移動する時間を演算したり、前記画像処理部２１で検出された前記側方エッジ１８ｅ２にもとづく基板４のＹ軸方向ｙにおける基準位置（Ｙ軸基準位置）と前記マスク１１（開口部１１ａ）のＹ軸方向ｙにおける標準位置との位置ずれ（基板４のＹ軸位置ずれ）や、Ｘ，Ｙ軸を含む平面内における基板４の搬送方向（Ｘ軸方向ｘ）に対するずれ角（傾斜角）θ等を演算する演算部２３と、前記ランプ９を点灯、消灯させるランプ電源部２４と、前記前方エッジ１８ｅ１にもとづく基板４のＸ軸方向ｘにおける基準位置（Ｘ軸基準位置）に従って、各ピクセル１８が前記露光開始位置Ｋに達し時に前記シャッター１２のスリット１２ｂが開き、各ピクセル１８が前記露光停止位置Ｊに達したときにシャッター１２のスリット１２ｂが閉じるように、前記シャッター開閉手段１２ｃによるシャッター１２の開閉を制御するシャッターコントローラ２５と、前記基板駆動手段１６を作動させて前記基板ステージ１５をＸ軸方向ｘに移動させる基板ステージコントローラ２６と、前記マスク駆動手段１４を作動させて、前記マスクステージ１３のＹ軸方向ｙにおける位置を調節したり、マスクステージ１３の水平面内における旋回角を調節するマスクステージコントローラ２７と、前記画像処理部２１、記憶部２２、演算部２３、ランプ電源部２４、シャッターコントローラ２５、基板ステージコントローラ２６およびマスクステージコントローラ２７に接続され、それらの動作を統合して制御する主制御部２８とを備えている。
【００２１】
次に、上記のように構成されたスキャン露光装置１の作用と共に、本発明の一実施の形態に係るスキャン露光方法について図３、図４を参照しながら説明する。
先ず、前記制御装置８を動作状態としてスキャン露光装置１を作動させると、前記主制御部２８の指令で前記画像認識用照明７が点灯されると共に、前記ランプ電源部２４の作動でランプ９が点灯されて露光準備状態となる（ステップＳ１）。このときは、図３（ａ）に示すように、前記シャッター１２はスリット１２ｂが閉じられており、前記マスクステージ１３はマスク１１の開口部１１ａを露光開始位置Ｋに位置させた状態（開口部１１ａのＸ軸方向ｘにおける中央が露光開始位置Ｋにあり、開口部１１ａのＹ軸方向ｙの位置が標準位置に位置された状態）で停止されている。次いで、主制御部２８の指令で前記基板ステージコントローラ２６が作動して前記基板搬送手段５の基板駆動手段１６が駆動され、前記基板４が基板ステージ１５によって露光ステーション２を水平を保った状態として進行方向イへ搬送される（ステップＳ２）。その間、前記リニアＣＣＤ２０が、基板４の下側から前記画像認識用照明７によって照射され、前記基板４に形成されたピクセル１８を通過した照明光を、前記ハーフミラー１９を経て受光することにより、前記ピクセル１８の画像データを取得する（ステップＳ３）。
【００２２】
前記リニアＣＣＤ２０によって得られた画像データは、前記画像処理部２１に送られて処理され、Ｙ軸方向ｙに沿って整列する各ピクセル１８の前方エッジ１８ｅ１の位置（Ｘ軸基準位置）と、Ｘ軸方向ｘに沿って整列する一列の各ピクセル１８の側方エッジ１８ｅ２の位置（Ｙ軸基準位置）を検出する（ステップＳ４）。前記基板４の進行方向イにおける最前列（着色層Ｒ）のピクセル１８ａのＸ軸基準位置とＹ軸基準位置とが検出されると、前記演算部２３が、前記露光ステーション２における露光開始位置Ｋと前記撮像位置Ｆとの間の距離（Ｌ−ｈ）および露光停止位置Ｊと撮像位置Ｆとの間の距離（Ｌ＋ｈ）と予め設定された基板４の搬送速度とから、前記最前列のピクセル１８ａの前記露光開始位置Ｋと露光停止位置Ｊへの各到達時間をそれぞれ演算すると共に、前記マスク１１の開口部１１ａのＹ軸方向ｙにおける標準位置と前記基板４上のＹ軸基準位置との位置ずれ（基板４のＹ軸位置ずれ））を演算し、さらに、図２（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向ｙに離れて整列している一対のピクセル１８，１８のＸ軸基準位置の変位量ｔと一対のピクセル１８，１８間の距離ｕとから、基板４のＸ，Ｙ軸を含む平面内におけるＸ、Ｙ軸からのずれ角（基板４の搬送方向に対する傾斜角）θを演算する（ステップＳ５）。
【００２３】
そして、前記主制御部２８は、最前列（赤Ｒの着色層）のピクセル１８ａのＸ軸基準位置が検出された時に内蔵のタイマで前記各到達時間を計時しており、露光開始位置Ｋへの到達時間の計時が終了すると、前記演算部２３で演算された基板４のＹ軸位置ずれと傾斜角θとに応じて、前記マスクステージコントローラ２７に指令して前記マスク駆動手段１４を作動させるので、前記マスク駆動手段１４によって前記マスクステージ１３のＹ軸方向ｙにおける位置と水平面内（露光光学系３の光軸Ｓに平行な軸回り）における旋回角が調節されて、マスク１１の開口部１１ａの位置が前記基板４の露光予定領域に正しく合わせられる（ステップＳ６）。これと同時に、図３（ｂ）に示すように、前記シャッターコントローラ２５が主制御部２８の指令を受けてシャッター開閉手段１２ｃを作動させるので、前記シャッター１２のスリット１２ｂが開放され（ステップＳ７）、また、前記マスクコントローラ２７が主制御部２８の指令を受けて動作し、前記基板ステージコントローラ２６による基板駆動手段１６の作動に同期させてマスク駆動手段１４を作動させるので、前記マスクステージ１３（マスク１１）が前記基板ステージ１５（基板４）と同期して同一の速度で基板４の進行方向イへ移動する。
【００２４】
これにより、前記ランプ９からの露光光が前記照明用レンズ１０によって平行光とされ、前記マスク１１の開口部１１ａを通して基板４に照射され、開口部１１ａの形状が基板４上の所定の露光予定領域２９に転写される露光が行われる（ステップＳ８）。
続いて、前記基板４（マスク１１）の進行方向イへの移動が継続され、前記主制御部２８によって前記最前列のピクセル１８ａの露光停止位置Ｊへの到達時間の計時が終了すると、図３（ｃ）に示すように、前記シャッターコントローラ２５が主制御部２８の指令を受けてシャッター開閉手段１２ｃを作動させるので、前記シャッター１２のスリット１２ｂが閉鎖されて露光が停止される（ステップＳ９）と共に、前記マスクステージコントローラ２７によるマスク駆動手段１４の作動で前記マスク１１の進行方向イへの移動が停止された後に、マスク１１は直ちに後退方向ロへ移動されて元の露光開始位置（待機位置）Ｋに戻って最前列のピクセル１８ａに対する露光が終了する。そして、図３（ｄ）に示すように、基板４の進行方向イへの移動が継続されて、順次、着色層（赤）Ｒの各列のピクセル１８が撮像位置ＦでリニアＣＣＤ２０で撮像されると、前記露光操作が繰り返されて、順次各列の露光予定領域２９への露光が行われる。
【００２５】
前記露光中は、前記基板４が進行方向イに一定速度で継続して搬送され、常に、前記リニアＣＣＤ２０が各ピクセル１８ａの前方エッジ１８ｅ１と側方エッジ１８ｅ２を撮像することによって、基板４のＸ軸基準位置とＹ軸基準位置が検出されて、基板４のＹ軸位置ずれと搬送方向に対する傾斜角θに応じて前記マスク１１のＹ軸方向ｙにおける位置と旋回角が位置調節されているので、前記マスク１１の開口部１１ａによって基板４の所定の露光予定領域２９に正確に露光することができる。
前記露光が進行して、基板４の進行方向イにおける着色層Ｒの最後列のピクセル１８ｂのＸ軸基準位置が検出されると、該最後列のピクセル１８ｂの露光停止位置Ｊへの到達時間後に、前記マスク１１が露光開始位置に戻って停止すると共に基板４の移動が停止され、また、主制御部２８からの指令でランプ電源部２４の作動でランプ９が消灯され、前記シャッター１２がシャッター開閉手段１２ｃの作動で閉鎖され、基板４における着色層Ｒに対する一連の露光（プロキシ露光）が終了する。
【００２６】
前記所定の露光予定領域２９は、前記マスク１１の開口部１１ａの短辺方向の幅に見合った幅Ｄを有し、Ｙ軸方向ｙに一直線状に整列したカラーフィルタの赤Ｒの着色層の幅ｄを有するピクセル１８を囲んだ基板４におけるＹ軸方向ｙに細長い帯状の領域となる。
なお、前記基板４のブラックマトリックスＢＭにおける他の着色層（緑Ｇ、青Ｂ）における領域に対する露光操作は、個別に設置した他の同様な露光ステーションに基板４を搬送して行う（図３（ｅ）参照）。また、前記露光操作に先立って前記基板４にはブラックマトリックＢＭの上に着色顔料が塗布されているので、前記露光によって露光された領域の着色顔料が硬化される。そこで露光後の基板４を洗浄液で洗浄すると、露光されなかった領域の着色顔料が除去されて前記露光領域２９に前記硬化された着色顔料によって各着色層Ｒ，Ｇ，Ｂのピクセル１８が形成されることとなる。
【００２７】
前記のように、実施の形態に係るスキャン露光方法は、基板搬送手段５によって一定速度で一定方向に搬送されている状態の基板４に対して、露光ステーション２でｒんぞく光源であるランプ９から露光光を露光光学系３の光軸Ｓ上に設けたマスク１１の開口部１１ａを通して照射し、前記基板４上に前記開口部１１ａの像を転写するスキャン露光方法において、前記基板４に予め形成されたピクセル１８を撮像手段６で撮像し、この撮像されたピクセル１８が撮像位置Ｆから露光開始位置Ｋに移動した時に、前記マスク１１を基板４の搬送に同期させて基板４の進行方向イへ前進移動を開始させると共に前記露光光の基板４への照射を前記シャッター１２開いてを開始させ、前記ピクセル１８が露光停止位置Ｊに移動した時に、露光光の基板４への照射を前記シャッター１２を閉じて停止させると共にマスク１１の前進移動を停止させて露光開始位置Ｋに戻し、この動作を繰り返すことにより、前記基板４の搬送方向（Ｘ軸方向ｘ）に直角なＹ軸方向ｙに沿った露光予定領域２９を順次露光する構成とされている。
【００２８】
また、前記実施の形態に係るスキャン露光装置１は、基板４を一定速度で一定方向に搬送する基板搬送手段５と、該基板搬送手段５によって搬送されている状態の基板４に対して、露光ステーション２で連続光源であるランプ９から露光光を光路上に設けたマスク１１の開口部１１ａを通して照射して前記開口部１１ａの像を基板４上に転写する露光光学系３とを設けたスキャン露光装置であって、前記基板４に予め形成されたピクセル１８を基板４の移動中に撮像する撮像手段６と、該撮像手段６で撮像されたピクセル１８が撮像位置Ｆから露光開始位置Ｋに移動された時に、前記マスク１１を基板４の搬送に同期させて基板４の進行方向イへ前進移動を開始させると共に前記シャッター１２を開いて露光光の基板４への照射を開始させ、前記ピクセル１８が露光停止位置Ｊに移動した時に、シャッター１２を閉じて露光光の基板４への照射を停止させると共にマスク１１の前進移動を停止させて前記露光開始位置Ｋに戻すように制御する制御装置８とを備えた構成とされている。
【００２９】
したがって、前記実施の形態に係るスキャン露光方法およびスキャン露光装置１によれば、基板搬送手段５によって基板４を搬送しながらマスク１１の開口部１１ａの形状を連続的に転写して露光を行うことができるので、小さなマスク１１を使用する場合であっても、基板４の間欠的なステップ移動による露光をする必要がなく、広い露光領域を有する基板４に対する露光を効率的に行うことできる。
また、基板４に形成されたピクセル（基準パターン）１８が露光開始位置Ｋに達すると、該露光開始位置Ｋから露光停止位置Ｊまでマスク１１が基板４と同期して基板４の進行方向イに移動され、この間に連続光源であるランプ９からの露光光がマスク１１を通して基板４に照射されるので、基板４に対して適切な露光時間を確保して安定した露光を行うことができる。
【００３０】
また、前記スキャン露光装置１においては、前記制御装置８が、前記撮像手段６で撮像されたピクセル（基準パターン）１８の前方エッジ１８ｅ１と側方エッジ１８ｅ２の画像にもとづき基板４上の搬送方向（Ｘ軸方向ｘ）とこれに直角なＹ軸方向ｙにおける基準位置を検出し、前記撮像されたピクセル１８が前記露光開始位置Ｋに移動された時に、前記Ｙ軸方向ｙにおける基準位置にもとづいて前記マスク１１のＹ軸方向ｙにおける位置調節を行うと共に、前記各基準位置の検出によって求めた基板４の搬送方向に対する傾き角θにもとづいて前記マスク１１の露光光学系３の光軸Ｓに垂直な平面内における旋回角の位置調節を行う構成とされている。
したがって、基板４のＹ軸方向ｙにおける位置ずれと基板４の搬送方向に対する傾き角θに合わせて、マスク１１のＹ軸方向ｙにおける位置と旋回角の位置調節とをそれぞれ確実に行うことができるので、露光中、基板４の搬送状態における位置変化に関わりなく、所定の露光予定領域２９の露光を極めて正確に行うことができる。
しかも、予め基板４に形成されたピクセル（基準パターン）１８を利用して基板４の基準位置を検出して、該基準位置にもとづいて前記マスク１１の位置を調節することができるので、前記基板４の所定の露光予定領域２９への露光を正確に行うことができると共に、前記マスク１１の位置調節のために、従来のように基板４やマスク１１にアライメントマークを形成する必要がなく、それらの製造が容易である。
【００３１】
なお、前記実施の形態に係るスキャン露光方法およびスキャン露光装置１においては、前記マスク１１に開口部１１ａをＹ軸方向ｙに沿って一列だけ設け、各着色層Ｒ，Ｇ，Ｂを一列毎に露光するようにしたが、これに限らず、前記基板４の幅全長にわたる開口部１１ａをＸ軸方向ｘに各着色層毎のピッチ間隔と同じ間隔をあけて複数列設けてもよい。この場合、各開口部１１ａの相互間の中間位置が前記露光開始位置Ｋと露光停止位置Ｊの間で往復移動し、基板４の各着色層間のピッチの中間位置が露光開始位置Ｋと露光停止位置Ｊに到達したときに、それぞれ露光の開始と停止を行うようにする。このようにすると、露光停止位置Ｊで露光光の照射を停止して前記マスクステージ１３が露光開始位置Ｋに戻り、次の露光光の照射を行うまでの時間的な余裕が生じ、前記シャッター１２の開閉制御とマスクステージ１３を前記基板ステージ１５の移動に同期して前進移動させる制御とを円滑、容易に行うことができると共に、各着色層Ｒ，Ｇ，Ｂのピクセル１８の複数列に対して同時に露光光を照射することができるので、基板４に対する露光を一層効率的に行うことができる。
【００３２】
また、前記実施の形態に係るスキャン露光方法およびスキャン露光装置１においては、前記マスク１１に開口部１１ａをＹ軸方向ｙに沿って基板４の幅全長にわたって設け、各着色層Ｒ，Ｇ，Ｂを基板４の一回の進行方向イへの移動で露光を完了するようにしたが、これに限らず、前記開口部１１ａのＹ軸方向ｙの長さを基板４の幅の一部（例えば、半分）のピクセル１８を包含する分とし、基板４の一回目の進行方向イへの移動で半数のピクセル１８を含む露光予定領域２９を露光し、この露光が終了した後に、基板ステージ１５を搬送開始位置に後退させ、しかる後に、基板ステージ１５をＹ軸方向ｙへ所定量シフトさせて、残りの露光予定領域の露光を再開するようにしてもよい。
また、前記シャッターコントローラ２５の作動でシャッター１２の開閉を行って、ランプ９から照明用レンズ１０側への露光光の投光を露光開始位置で開始して露光停止位置で停止させるようにしたが、前記シャッター１２を設ける代わりに、前記主制御部２８からの指令で前記ランプ電源部２４の動作を制御することにより、前記基板４の露光開始位置でランプ９を点灯させ、露光停止位置でランプ９を消灯させるようにして露光光の照明用レンズ１０側への投光のの開始、停止を行うようにしてもよい。
【００３３】
また、前記照明用レンズ１０の代わりに投影用レンズを前記ハーフミラー１９の下側に基板ステージ１５に近接して配置し、前記マスクステージ１３をハーフミラー１９の上側に配置して、投影露光方式により前記基板４を露光（投影露光）するようにしてもよい。この場合には、投影用レンズをマスク駆動手段１３およびマスクステージコントローラ２７と同様な手段を用いて動かし、マスク１１を動かさずに、マスク１１の開口部１１ａの基板４に対する転写位置を調節して、基板４の位置変化に対応させることができる。
また、前記実施の形態に係るスキャン露光方法およびスキャン露光装置１においては、基板搬送手段５を基板４を載置する基板ステージ１５とこれを搬送方向に移動させる基板駆動手段１６と備えて構成したが、これに限らず、基板４としてフィルム状（シート状）の基材を使用する場合には、格納ロールに巻き付けられた前記基材を巻取ロールに巻き取ることによって、前記基材を露光ステーション２において露光光学系３の光軸Ｓに垂直な平面に沿って移動させる構成としてもよい。このようにすると、単位基板に相当する露光領域を多数連続したシート状の基材（基板）を、各単位基板に相当する露光領域毎にステップ移動させて露光操作を間欠的に繰り返して行う必要がないので、多数の単位基板を極めて効率的に露光することができて、生産性を高めることができる。
さらに、前記実施の形態に係るスキャン露光方法およびスキャン露光装置１においては、カラーフィルタを製造するにあたり、ブラックマトリックスを形成した基板に着色層（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を形成する場合に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、液晶パネルの透明薄膜電極を製造する場合や、その他半導体素子の製造、フォトマスクやレチクルの製造等の場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態に係るスキャン露光装置を示す系統図である。
【図２】同じくスキャン露光装置における基板と基板に対するマスクの位置調整の説明図である。
【図３】同じくスキャン露光装置の作用を示す説明図である。
【図４】同じくスキャン露光装置の作用を示すフローである。
【符号の説明】
【００３５】
１  スキャン露光装置
２  露光ステーション（露光部）
３  露光光学系
４  基板
５  基板搬送手段
６  撮像手段
８  制御装置
９  ランプ（連続光源）
１０  照明用レンズ
１１  マスク
１１ａ  開口部
１２  シャッター
１３  マスクステージ
１５  基板ステージ
１８  ピクセル（基準パターン）
１８ｅ１  前方エッジ（パターンエッジ）
１８ｅ２  側方エッジ（パターンエッジ）
２０  リニアＣＣＤ
Ｅ  露中心光位置
Ｆ  撮像位置
Ｊ  露光停止位置
Ｋ  露光開始位置
Ｓ  光軸（光路）
【図１】
2006292955.tif 000003
【図２】
2006292955.tif 000004
【図３】
2006292955.tif 000005
【図４】
2006292955.tif 000006