(57)【要約】【課題】基板とマスクとを相対移動させることでパターン露光を行う際に、遮光部材を用いて非露光領域を適切に遮光できる露光装置を提供する。【解決手段】遮光部材４０を、反射面２０ａ、３０ａの間から退出させる。かかる場合、ミラー２０は、照射領域ＥＬ内で露光ユニットＯＰＵから照射された光を遮るが、ミラー２０の反射面２０ａから反射された光は、反射面３０ａ、３０ｂ、２０ｂを介して、ミラー２０の影となる部分に照射される。これにより、ミラー２０が照射領域ＥＬの任意の位置にあっても、露光領域ＥＲの露光には影響を与えることがなく、露光バラツキを抑えることができる。【選択図】図５
2008310230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の照射範囲に露光用の光を照射する照射部と、
露光領域と非露光領域とを有する基板を保持して、前記照射部から出射された露光用の光を横切って所定の方向に移動させる基板駆動部と、
少なくとも前記所定の照射範囲において前記基板の移動に同期して移動し、前記照射部から前記基板に向かう光を前記所定の照射領域外へ反射する第１の反射鏡と、
前記所定の照射領域外に配置され、前記第１の反射鏡で反射した光を、前記所定の照射領域内へ反射する第２の反射鏡と、
前記第１の反射鏡と前記第２の反射鏡との間に配置された遮光部材とを有し、
前記基板の非露光領域に向かう前記照射部の光を遮断する場合は、前記遮光部材を、前記第１の反射鏡から前記第２の反射鏡に向かう反射光を遮る位置へと移動し、前記基板の露光領域に向かって前記照射部の光を照射する場合は、前記遮光部材を、前記第１の反射鏡から前記第２の反射鏡に向かう反射光を遮らない位置へと移動することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記第２の反射鏡で反射した光を前記基板に向かって反射する第３の反射鏡が設けられており、前記第１の反射鏡と前記第３の反射鏡とは、９０度の角度で傾いて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記第１の反射鏡と前記第３の反射鏡との間に侵入し或いは退出可能な副遮光部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記遮光部材が前記第１の反射鏡から前記第２の反射鏡に向かう反射光を遮る位置へと移動したときに、前記基板の露光領域と非露光領域との境界に向かう光のエッジを規定するエッジブレードが設けられていることを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置に関し、例えば液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイの基板上にマスクのマスクパターンを露光転写するのに好適な露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型の薄形テレビ等に用いられる液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイは、基板上にマスクのパターンを分割逐次露光方式で近接露光転写することで製造される。従来のこの種の分割逐次露光装置としては、例えば、被露光材としての基板より小さいマスクを用い、該マスクをマスクステージで保持すると共に基板をワークステージで保持して両者を近接して対向配置し、この状態でワークステージをマスクに対してステップ移動させて各ステップ毎にマスク側から基板にパターン露光用の光を照射することにより、マスクに描かれた複数のマスクパターンを基板上に露光転写して一枚の基板に複数のディスプレイ等を作成するようにしたものが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２３７７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一方、マスクを固定し、長いガラス基板を相対的に移動させながら連続的に露光を行うことで複数のパネルを形成する、いわゆるスキャン式露光装置も開発されている。ところで、大型のガラス基板から複数のパネルを切り出す場合、パネルに対応するガラス基板上の領域には、露光パターンを露光転写するが、隣接するパネル同士の間に対応する領域は、露光用の光を照射してはならない非露光領域である。そこで、光源とガラス基板との間に遮光部材を設けて、非露光領域を覆うようにすることで、非露光領域に露光用の光が到達しないようにすることが考えられる。
【０００４】
ここで、スキャン式露光装置において、ガラス基板の移動に同期して移動可能な遮光部材を設ければ、露光領域の間に挟まれた非露光領域の遮光を行うことができる。しかしながら、一般的にガラス基板において非露光領域は複数箇所にあるため、一つの非露光領域を遮光するために上流側から下流側に向かって移動させた遮光部材は、次の非露光領域が到達するまでに上流側に戻さなくてはならず、その間露光領域を遮ることで露光量の低下を招くという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、基板とマスクとを相対移動させることでパターン露光を行う際に、遮光部材を用いて非露光領域を適切に遮光できる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】
【０００６】
上述の目的を達成するために、
所定の照射範囲に露光用の光を照射する照射部と、
露光領域と非露光領域とを有する基板を保持して、前記照射部から出射された露光用の光を横切って所定の方向に移動させる基板駆動部と、
少なくとも前記所定の照射範囲において前記基板の移動に同期して移動し、前記照射部から前記基板に向かう光を前記所定の照射領域外へ反射する第１の反射鏡と、
前記所定の照射領域外に配置され、前記第１の反射鏡で反射した光を、前記所定の照射領域内へ反射する第２の反射鏡と、
前記第１の反射鏡と前記第２の反射鏡との間に配置された遮光部材とを有し、
前記基板の非露光領域に向かう前記照射部の光を遮断する場合は、前記遮光部材を、前記第１の反射鏡から前記第２の反射鏡に向かう反射光を遮る位置へと移動し、前記基板の露光領域に向かって前記照射部の光を照射する場合は、前記遮光部材を、前記第１の反射鏡から前記第２の反射鏡に向かう反射光を遮らない位置へと移動することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明によれば、少なくとも前記所定の照射範囲において前記基板の移動に同期して移動し、前記照射部から前記基板に向かう光を前記所定の照射領域外へ反射する第１の反射鏡と、前記所定の照射領域外に配置され、前記第１の反射鏡で反射した光を、前記所定の照射領域内へ反射する第２の反射鏡と、前記第１の反射鏡と前記第２の反射鏡との間に配置された遮光部材とを有し、前記基板の非露光領域に向かって前記照射部の光を遮断する場合は、前記遮光部材が、前記第１の反射鏡から前記第２の反射鏡に向かう反射光を遮る位置へと移動し、前記基板の非露光領域に向かう前記照射部の光を遮断する場合は、前記遮光部材を、前記第１の反射鏡から前記第２の反射鏡に向かう反射光を遮る位置へと移動し、前記基板の露光領域に向かって前記照射部の光を照射する場合は、前記遮光部材を、前記第１の反射鏡から前記第２の反射鏡に向かう反射光を遮らない位置へと移動するので、前記基板に対して非露光領域のみ遮光することが可能となる。更に、前記第１の反射鏡を配置したことで、その影が前記基板上に落ちることになるが、前記遮光部材が遮らない位置に移動すれば、その影になる領域に前記第２の反射鏡からの反射光を照射することで、前記第１の反射鏡がない場合と同量の光を照射することができ、これにより露光領域の露光量のバラツキを抑えることができる。従って、前記基板に非露光領域が多数あった場合でも、露光領域上を任意のタイミングで前記第１の反射鏡を戻すことが出来、単一の遮光部材と第１の反射鏡とで全ての非露光領域の遮光を実現できる。
【０００８】
前記第２の反射鏡で反射した光を前記基板に向かって反射する第３の反射鏡が設けられており、前記第１の反射鏡と前記第３の反射鏡とは、９０度の角度で傾いて配置されていると好ましい。
【０００９】
前記第１の反射鏡と前記第３の反射鏡との間に侵入し或いは退出可能な副遮光部材が設けられていると、前記所定の照射領域外に配置されている副遮光部材の影を消すことができる。
【００１０】
前記遮光部材が前記第１の反射鏡から前記第２の反射鏡に向かう反射光を遮る位置へと移動したときに、前記基板の露光領域と非露光領域との境界に向かう光のエッジを規定するエッジブレードが設けられていると、境界におけるボケ防止を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる露光装置の上面図であり、図２は、本実施の形態にかかる露光装置の露光時の状態を示す側面図である。尚、以下の実施の形態で、Ｘ軸方向とＹ軸方向とで水平面が規定され、Ｚ軸方向が垂直方向を規定するものとする。
【００１２】
図１において、ベース１上で、大版薄板状の基板Ｗは基板チャック（基板駆動部）２により把持され、レール２ａに沿って、基板チャック２と共に左から右に移動可能となっている。ベース１上には、マスクＭを吸着保持する保持装置１０が、マスク搬送ライン（マスク搬送路ともいう）Ｌを挟んで左側（上流側）に７個、右側（下流側）に６個（計１３個）配置されている。保持装置１０により保持された基板Ｗに比較すると小型のマスクＭは、マスク搬送ラインＬを挟んで千鳥状に交互に配置される。なお、図１においては、左側の７個の保持装置１０と、右側の上から３個の保持装置１０は、露光位置にあり、右側の下から３個の保持装置１０は、マスクの受け渡し位置にある。
【００１３】
各保持装置１０は、ベース１上でＸ軸方向となる図２の左右方向（図１のマスク搬送ラインＬに対して直交する方向であり、基板ＷはＸ軸方向に沿って左から右へと移動するものとする）に不図示のフレームに対して移動可能に配置されたアーム１１と、アーム１１の先端に配置され、下面にマスクＭを吸着保持する保持部１２と、アーム１１に対して保持部１２をＺ軸方向（図２で上下方向）に駆動するＺ軸移動装置１３と、ベース１の上面の法線回りに保持部１２を回転駆動するθ軸移動装置１４と、アーム１１に対して保持部１２をＹ軸方向（図２で紙面垂直方向）に駆動するＹ軸移動装置１５とを有する。保持部１２は、不図示の矩形開口を有している。ベース１には、基板Ｗの下面に対向して吐出吸引ユニット（不図示）を取り付けている。
【００１４】
本実施の形態の露光装置を用いて行う露光動作時には、まず不図示の駆動部より、レール２ａに沿って、基板チャック２と共に基板Ｗを左から右に移動する。このとき、基板Ｗは吐出ユニット（不図示）の上面から浮上した状態でＸ軸方向に搬送され、基板Ｗの下面側に傷等が付くことを防止されている。
【００１５】
基板Ｗを所定位置に移動させながら、上方の露光ユニット（照射部）ＯＰＵ内の光源ＬＳから露光用光ＥＬを投射すると、かかる露光用光ＥＬは、保持装置１０により保持されたマスクＭを通過し、そのパターンを基板Ｗに露光転写する。このとき、基板Ｗの移動誤差によるパターンのズレは、保持装置１０のＺ軸移動装置１３、θ軸移動装置１４，及びＹ軸移動装置１５により、マスクＭの位置を微調整することで補正することができる。同様にして、連続露光することで、基板Ｗ全体にパターンの露光を行うことができる。なお、本実施の形態において、マスク搬送ラインＬの両側で保持されたマスクＭが千鳥状に配置されているので、マスク搬送ラインＬの片側におけるマスクＭが隔置して並べられていても、基板Ｗ上に隙間なくパターンを形成することができる。
【００１６】
ところで、基板Ｗから複数のパネルを切り出す場合、パネルに対応する基板Ｗ上の領域には、露光パターンを露光転写するが、隣接するパネル同士の間に対応する領域は、露光用の光を照射してはならない非露光領域となる。そこで、本実施の形態においては、非露光領域に光が照射されないように遮光する遮光部材と反射鏡とを設けている。
【００１７】
図３は、遮光部材と反射鏡と基板との関係を示す斜視図であるが、マスク等は省略している。以下、理解しやすいように基板は一列の露光領域のみ有するものとして描いているが、実際には複数列が存在する。
【００１８】
図３において、互いに９０度交差した反射面２０ａ、２０ｂを外側に有するミラー２０は、露光ユニットＯＰＵから照射された照射領域（所定の照射範囲）ＥＬ内に配置されている。ミラー２０は、Ｘ軸方向に直交して（すなわちY軸方向に）延在し、アーム２１を介してボールねじ機構のナット２２に連結されている。ナット２２は、不図示のモータに連結されたねじ軸２３に係合しており、ねじ軸２３が回転することで、ナット２２と共にミラー２０は基板Ｗの移動方向（Ｘ軸方向）に移動可能となっている。尚、露光ユニットＯＰＵ側の反射面２０ａが第１の反射鏡であり、基板Ｗ側の反射面２０ｂが第３の反射鏡である。
【００１９】
互いに９０度交差した反射面３０ａ、３０ｂを内側に有するミラー３０は、照射領域ＥＬ外において、不図示のフレームに固定されている。反射面２０ａ、３０ａは互いに平行であり、反射面２０ｂ、３０ｂは互いに平行である。照射領域ＥＬ外において、反射面２０ａ、３０ａの間に侵入或いは退出可能に、遮光部材４０が配置されている。尚、反射面３０ａ、３０ｂが第２の反射鏡である。
【００２０】
遮光部材４０は、アーム４１を介してボールねじ機構のナット４２に連結されている。ナット４２は、不図示のモータに連結されたねじ軸４３に係合しており、ねじ軸４３が回転することで、ナット４２と共に遮光部材４０は上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能となっている。ボールねじ機構の代わりに、エアシリンダを用いても良い。
【００２１】
次に、露光時におけるミラー２０と、遮光部材４０の動作について説明する。図４（ａ）は、遮光時における遮光部材と反射鏡とマスクと基板とを側方から見た図であり、図４（ｂ）は、基板を上方から見た図である。図５（ａ）は、非遮光時における遮光部材と反射鏡とマスクと基板とを側方から見た図であり、図５（ｂ）は、基板を上方から見た図である。
【００２２】
図４、５において、基板Ｗは、不図示の基板駆動部によりＸ軸方向（図で右方）に一定速度で移動している。基板Ｗの上面は、露光用の光を照射すべき露光領域ＥＲと、遮光すべき非露光領域ＮＲとからなる。まず、ミラー２０を照射領域ＥＬの上流側に配置する。ここで、照射領域ＥＬ内を、非露光領域ＮＲが通過する場合、遮光部材４０を、反射面２０ａ、３０ａの間に侵入させる。すると、図４（ａ）に示すように、基板Ｗの上面対して平行に進む反射面２０ａからの反射光が遮光部材４０によって遮光され、マスクＭ及び基板Ｗに到達しなくなる。非露光領域ＮＲは、基板Ｗと共に下流側へと移動するので、ミラー２０を基板Ｗに同期して同方向に移動させることで、非露光領域ＮＲへの露光を阻止することができる。
なお、遮光部材４０の侵入位置は、反射鏡２０ａ、３０ａ間に限らず、例えば３０ｂ、２０ｂ間等、うかい光を遮る事が出来ればかまわない。
【００２３】
非露光領域ＮＲが照射領域ＥＬより下流側へと抜け出た後、次の非露光領域が来る前に、ミラー２０を元に戻さなくてはならない。そこで、ミラー２０を基板Ｗの移動方向とは逆方向（上流側に）に移動させるが、このとき、図５（ａ）に示すように、遮光部材４０を、反射面２０ａ、３０ａの間から退出させる。かかる場合、ミラー２０は、照射領域ＥＬ内で露光ユニットＯＰＵから照射された光を遮るが、ミラー２０の反射面２０ａから反射された光は、反射面３０ａ、３０ｂ、２０ｂを介して、ミラー２０の影となる部分に照射される。これにより、ミラー２０が照射領域ＥＬの任意の位置にあっても、露光領域ＥＲの露光には影響を与えることがなく、露光バラツキを抑えることができる。その後、照射領域ＥＬに非露光領域ＮＲが到達した場合、上述と同様の動作を繰り返す。尚、遮光部材４０の位置は、反射面２０ａ，３０ａの間に限らず、例えば反射面３０ｂ、２０ｂの間等、ミラー２０，３０の間で伝達される迂回光を遮ることができれば、いずれの位置でも良い。又、かかる迂回光の遮断には、遮光部材を用いずとも、反射鏡３０の少なくとも１枚を回転させてもよい。
【００２４】
図６，７は、本実施の形態の変形例にかかる図４，５と同様な図である。本変形例においては、非露光領域ＮＲが広い場合、露光ユニットＯＰＵから照射された光を遮るために、副遮光部材５０，６０を補助的に用いる。より具体的には、副遮光部材５０，６０は、ミラー２０と同様にボールねじ機構により、基板Ｗと同期して移動できるようになっている。
【００２５】
図６に示すように、広い非露光領域ＮＲを遮光する場合、遮光部材４０を、反射面２０ａ、３０ａの間に侵入させると共に、ミラー２０に隣接して下流側に，板状の副遮光部材５０，６０を傾け並べて配置する。これにより、広い範囲の非露光領域を遮光できると共に、ミラー２０，副遮光部材５０，６０を互いに重ね合わせ、基板Ｗと同期させて移動させることで、基板Ｗの搬送方向において任意の長さの非露光領域ＮＲを形成できる。
【００２６】
一方、非露光領域ＮＲが照射領域ＥＬより下流側へと抜け出た後、ミラー２０を元に戻す際、図７（ａ）に示すように、遮光部材４０を退出させると共に、ミラー２０の内側の空間に副遮光部材５０，６０を収容する。これにより、副遮光部材５０，６０が露光ユニットＯＰＵから照射された光を遮ることがない。
【００２７】
図８，９は、別な変形例にかかる図４（ａ）、図５（ａ）と同様な図である。本変形例においては、ミラー２０を背面合わせにして一対設け、それぞれの反射面２０ａ、２０ｂに対応する位置に、一対のミラー３０を設けている。又、左方のミラー２０の下端から斜め上方に向かって遮光部２０ｃを形成し、右方のミラー２０の上端から斜め下方に向かって遮光部２０ｃ’を形成している。一対のミラー２０の間には、水平に配置された板材である副遮光部材５０が、基板Ｗの搬送方向に移動可能に配置されている。
【００２８】
図８に示すように、一対のミラー２０を離隔させた状態では、遮光部２０ｃ、２０ｃ’と副遮光部材５０とにより、露光ユニットＯＰＵから照射された光を遮ることができる。かかる状態で、一対のミラー２０及び副遮光部材５０を、基板Ｗと同期させて移動させることで、基板Ｗの搬送方向において任意の長さの非露光領域を形成できる。
【００２９】
一方、非露光領域が照射領域ＥＬより下流側へと抜け出た後、ミラー２０及び副遮光部材５０を元に戻す際、図９に示すように、一対のミラー２０を組み合わせて角筒状とし（外周全てが反射面となる）、その内部に遮光部材２０ｃ、２０ｃ’と副遮光部材５０とを収容する。これにより、遮光部材２０ｃ、２０ｃ’と副遮光部材５０が露光ユニットＯＰＵから照射された光を遮ることがない。
【００３０】
図１０（ａ）は、別の変形例にかかるエッジブレードを設けたミラーの斜視図であり、図１０（ｂ）、（ｃ）は、かかる変形例における図４（ａ）、図５（ａ）と同様な図である。図３において、エッジブレード７０は、ミラー２０の側面から下方に延在する一対の側板７１と、一対の側板７１の下端を水平に架橋する細幅薄板状のブレード部７２とを有する。
【００３１】
ここで、図１０（ｂ）に示すように、遮光部材４０を、反射面２０ａ、３０ａの間に侵入させる。すると、反射面２０ａからの反射光が遮光部材４０によって遮光され、マスクＭ及び基板Ｗに到達しなくなる。ブレード部７２は、遮光された領域のエッジを規定する位置に配置されており、ブレード部７２から基板Ｗまでの距離ｄが小さいので、露光光の回り込みなどを抑制して、露光領域と非露光領域との境界（エッジ）を明確にできる。
【００３２】
一方、図１０（ｃ）に示すように、遮光部材４０を、反射面２０ａ、３０ａの間から退出させると、ミラー２０は、照射領域ＥＬ内で露光ユニットＯＰＵから照射された光を遮るが、ミラー２０の反射面２０ａから反射された光は、反射面３０ａ、３０ｂ、２０ｂを介して、ミラー２０の影となる部分に照射される。かかる場合、ブレード部７２は光を遮る位置に配置されるが、水平方向を向き且つ細幅薄板状であるので、反射面３０ｂから反射され水平方向に進む光がブレード部７２によって遮られる量はわずかであり、光量の低下を極力抑えることができる。
【００３３】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施の形態にかかる露光装置の上面図である。
【図２】本実施の形態にかかる露光装置の露光時の状態を示す側面図である。
【図３】遮光部材と反射鏡と基板との関係を示す斜視図である
【図４】図４（ａ）は、遮光時における遮光部材と反射鏡とマスクと基板とを側方から見た図であり、図４（ｂ）は、基板を上方から見た図である。
【図５】図５（ａ）は、非遮光時における遮光部材と反射鏡とマスクと基板とを側方から見た図であり、図５（ｂ）は、基板を上方から見た図である。
【図６】本実施の形態の変形例にかかる図４と同様な図である。
【図７】本実施の形態の変形例にかかる図５と同様な図である。
【図８】別な変形例にかかる図４（ａ）と同様な図である。
【図９】別な変形例にかかる図５（ａ）と同様な図である。
【図１０】図１０（ａ）は、別の変形例にかかるエッジブレードを設けたミラーの斜視図であり、図１０（ｂ）、（ｃ）は、かかる変形例における図４（ａ）、図５（ａ）と同様な図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ ベース
２ 基板チャック
２ａ レール
１０ 保持装置
１１ アーム
１２ 保持部
１３ Ｚ軸移動装置
１４ θ軸移動装置
１５ Ｙ軸移動装置
２０ ミラー
２０ａ、２０ｂ  反射面
２０ｃ、２０ｃ’  遮光部
３０ ミラー
３０ａ、３０ｂ  反射面
ＥＲ 露光領域
ＬＭ１，ＬＭ２ リニアモータ
ＬＳ 光源
Ｍ マスク
ＮＲ 非露光領域
ＯＰＵ 露光ユニット
Ｗ  基板
ＥＬ  照射領域
【図１】
2008310230.tif 000003
【図２】
2008310230.tif 000004
【図３】
2008310230.tif 000005
【図５】
2008310230.tif 000006
【図７】
2008310230.tif 000007
【図９】
2008310230.tif 000008
【図４】
2008310230.tif 000009
【図６】
2008310230.tif 000010
【図８】
2008310230.tif 000011
【図１０】
2008310230.tif 000012