(57)【要約】【課題】比較的安価で、転写精度の高い複数の投影光学系による走査露光方法および走査露光装置を提供する。【解決手段】この走査露光方法は、フォトマスク１と基板２とを、ほぼ同一平面上に配置し、反射鏡４，５と投影光学系３とによって、フォトマスク１に描かれたパターン像を、光学的にコの字に折り曲げて基板上に結像させるようにするとともに、フォトマスク１と基板２とを同じ方向から見て、基板２上に投影された像が、フォトマスク１のパターンに対して、如何なる方向にも反転させず、同じ方向に結像させるようにしている。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスクに対して光束を照射し、前記フォトマスクを透過した前記光束を投影光学系によって、感光層が表面に形成された基板に投影するとともに、前記フォトマスクと前記基板とを所定の速度で、所定の方向に走行させて、前記フォトマスクに描かれたパターンを、前記基板上に投影して転写する走査露光方法であって、
前記フォトマスクと前記基板とを、所定の間隔をあけてほぼ同一平面上に配置し、該平面と平行で、かつ所定の方向に、前記フォトマスクと前記基板とを所定の速度で走行させるステップと、
前記フォトマスクをほぼ垂直に透過した光束が、前記フォトマスクに描かれたパターンを前記基板上に結像させるため、反射鏡および投影光学系によってコの字に折り曲げられて、前記基板上に照射されるステップとを有し、
前記フォトマスクに描かれたパターンの、前記反射鏡および前記投影光学系によって前記基板上に投影された像は、前記フォトマスクと前記基板とを同じ方向から見て、前記フォトマスクに描かれたパターンに対して、いかなる方向にも反転せず、同じ方向に結像されていることを特徴とする、走査露光方法。
【請求項２】
前記フォトマスクをほぼ垂直に透過した光束が、第１平面ミラーによって、前記フォトマスクと前記基板との走行方向で、かつ前記基板側に向けて直角に方向を変えた後に、前記フォトマスクおよび前記基板の走行方向と光軸が一致する前記投影光学系に入射され、前記投影光学系を通過した光束は、前記基板上に達するように第２平面ミラーによって直角に方向を変えられることにより、前記フォトマスクに描かれたパターンが前記基板上に投影され、所定の像が前記感光層に転写される、請求項１に記載の走査露光方法。
【請求項３】
前記投影光学系を１つ備え、この投影光学系に対して、相対的に前記フォトマスクおよび前記基板を走行させて、１回目の走査露光を行ない、前記フォトマスクおよび前記基板を、走行方向と直交する方向に前記光学投影系に対して相対的に任意の距離を移動させた後に、前記投影光学系に対して、相対的に前記フォトマスクおよび前記基板を走行させて、２回目の走査露光を行なう、請求項１または２に記載の走査露光方法。
【請求項４】
前記フォトマスクおよび前記基板の走行方向と直交し、かつ前記基板と平行な方向に所定のピッチで配置された複数の前記投影光学系を備え、この複数の投影光学系に対して、相対的に前記フォトマスクおよび前記基板を走行させて、１回目の走査露光を行ない、前記フォトマスクおよび前記基板を、走行方向と直交する方向に前記所定のピッチの１／２の距離を前記投影光学系に対して相対的に移動させた後に、前記複数の前記投影光学系に対して、相対的に前記フォトマスクおよび前記基板を走行させて、２回目の走査露光を行なう、請求項１または２に記載の走査露光方法。
【請求項５】
前記影光学系は、少なくとも片方が、テレセントリック光学系である、請求項１〜４のいずれかに記載の走査露光方法。
【請求項６】
前記投影光学系は、レンズとプリズムとで構成され、前記フォトマスクに描かれたパターンの像を、前記投影光学系の光軸方向と直交し、かつ前記フォトマスクおよび前記基板の面に平行な軸を中心にしてのみ反転させて前記基板上に結像させる光学系である、請求項１〜５のいずれかに記載の走査露光方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の走査露光方法が適用される走査露光装置であって、
走査露光を行なうための露光ステーションと、
前記露光ステーションと所定の間隔をあけて配置され、前記フォトマスクと前記基板との位置合わせを行なう位置合わせステーションと、
前記フォトマスクと前記基板とを所定の隙間をあけた状態で、前記露光ステーションと前記位置合わせステーションとの間を移動させるための移動機構と、を備え、
前記露光ステーションは、前記フォトマスクと前記基板とが相互に重ならない状態で走査露光を可能とする機構を有し、
前記位置合わせステーションにおいては、前記フォトマスクと前記基板とが相互に重なる状態で、前記フォトマスクと前記基板との位置合わせを可能とする機構を有する、走査露光装置。
【請求項８】
前記位置合わせステーションにおいて、前記フォトマスクと前記基板とが互いに重なる位置にあって、前記フォトマスクのパターンが描かれた面と、前記基板面とが所定の隙間をあけて重ねられた状態で、前記位置合わせステーションに設けられた光センサによって、前記フォトマスクと前記基板とに付された位置合せマークを読取る位置合せマーク読取手段と、
前記位置合せマーク読取手段で得られた情報に基づいて、前記フォトマスクと前記基板との位置ずれ量を演算し、この演算結果に基づいて、前記フォトマスクと前記基板とのいずれかを、ＸＹθ方向に移動させて、前記フォトマスクと前記基板との位置合せを行なう位置合せ手段と、
を有する、請求項７に記載の走査露光装置。
【請求項９】
１つの前記露光ステーションと、
前記露光ステーションに対して所定の間隔をあけて配置される第１および第２位置合せステーションと、
前記露光ステーションと前記第１および第２位置合せステーションとの間を移動可能な２組のフォトマスクおよび基板とを備え、
１組のフォトマスクおよび基板が前記第１位置合せステーションにあって、前記１組のフォトマスクおよび前記基板の位置合せを行ない、他の１組のフォトマスクおよび基板は、前記露光ステーションにあって、走査露光を行なうことを可能とする、請求項７に記載の走査露光装置。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれかに記載の走査露光方法が適用される走査露光装置であって、
フォトマスクと基板とのいずれかを、所定の間隙をあけて互いに重なる位置と、重ならない位置との間を移動させる第１移動機構と、
前記フォトマスクと前記基板とを位置合せするため、前記フォトマスクと前記基板とのいずれかをＸ，Ｙ，θ方向に移動させる第２移動機構と、を搭載した移動台を備え、
前記移動台は、走査露光を行なう露光ステーションと、この露光ステーションと所定の間隔をあけて配設された位置合せステーションとの間を移動可能にする第３移動機構を有し、
走査露光と、フォトマスクと基板との位置合せとを、それぞれのステーションで行なうことを可能とした、走査露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フォトマスクに描かれたパターンを、投影光学系を用いて基板に転写する走査露光方法および走査露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来の投影光学系による走査露光で用いられる投影光学系は、フォトマスクに描かれたパターンを正立像として基板に結像する光学系が必要であった。すなわち、フォトマスクと基板とを投影光学系に対して、同じ方向に走行させて走査露光を行なうためと、フォトマスクと基板とを走査方向と直交する方向に任意の距離を移動させて複数回の走査露光を行なう場合、各走査露光で隣り合う投影領域が一部重なるように走査露光するために、フォトマスクに描かれたパターンを倒立像として基板に結像する光学系は使用できない。なお、走査方向と直交する方向に複数の投影光学系を設けて、走査露光を行なう場合も同様である。
【０００３】
しかしながら、正立像を得る光学系は、実質上光軸に対して像を２回反転する必要があり、１回の反転でよい倒立像に比べて、投影光学系が複雑になる結果、装置が高価格となり、また、投影の精度を低下させる原因にもなっている。
【０００４】
また、従来の投影光学系を用いた走査露光装置では、フォトマスクと基板との位置合せおよび走査露光は、同じ露光ステーションで行なわれていた。すなわち、フォトマスクと基板とに付された位置合せマークを、投影光学系か、または、専用の光学系とＣＣＤカメラなどの光センサを用いて読取り、読取ったフォトマスクと基板との位置ずれ量に基づいて、フォトマスクと基板とのいずれかをＸＹθ方向に移動して位置合せをした後、走査露光を行なっていた。
【０００５】
このように、フォトマスクと基板との位置合せおよび走査露光を同じ露光ステーションで行なうために、露光処理時間が長くなっていた。
【０００６】
さらに、プリント回路基板のように、両面に回路を形成する場合に、従来の走査露光装置では、２台必要となり、１台の走査露光装置で基板の両面を露光可能なフォトマスクと基板とを近接して露光を行なう一括露光装置に比べて、大きな面積の基板に対して高い精細な露光のできる特徴を持った走査露光装置であるが、高価な設備投資となる欠点があった。
【０００７】
したがって、この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、比較的安価で、転写精度の高い投影光学系による走査露光方法および走査露光装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の問題を解決する走査露光方法および走査露光装置を提示するものである。
【０００９】
まず、本発明に基づく走査露光方法においては、フォトマスクに対して光束を照射し、フォトマスクを透過した光束を投影光学系によって、感光層が表面に形成された基板に投影するとともに、フォトマスクと基板とを所定の速度で、所定の方向に走行させて、フォトマスクに描かれたパターンを、基板上に投影して転写する走査露光方法であって、フォトマスクと基板とを所定の間隔をあけて、ほぼ同一平面上に配置し、該平面と平行で、かつ所定の方向に、フォトマスクと基板とを所定の速度で走行させるステップを備える。
【００１０】
また、フォトマスクをほぼ垂直に透過した光束を、フォトマスクに描かれたパターンを基板上に結像させるため、反射鏡および投影光学系によってコの字に折り曲げて、基板上に照射するステップを備える。
【００１１】
さらに、投影光学系が、レンズとプリズムとで構成され、フォトマスクに描かれたパターンを、投影光学系の光軸方向と直交し、かつフォトマスクと基板の面に平行な軸を中心にのみ反転させて基板上に結像させる機能を持った光学系で構成する。
【００１２】
これにより、フォトマスクに描かれたパターンが、反射鏡と投影光学系によって、基板上に投影された像は、フォトマスクと基板とを同じ方向から見て、フォトマスクに描かれたパターンに対して、いかなる方向にも反転せず、同じ方向に結像される。
【００１３】
この方法によれば、走査露光によって隣り合う投影領域が一部重なる場合であっても、走査露光と直交する方向において、各投影光学系による投影像が反転せず、また走査方向に対しても投影像が、フォトマスクに描かれたパターンと同じ方向に結像するので、投影光学系に対して、フォトマスクと基板とを同方向に走行させて走査露光を行なうことが可能となる。
【００１４】
この場合、仮に倒立像の投影光学系を使用すると、走査方向と直交する方向で、隣り合う投影像がフォトマスクに描かれたパターンに対して逆になるので、事実上走査露光を行なうことができない。
【００１５】
また、仮に正立像の投影光学系を使用すると、走査方向で投影像がフォトマスクに描かれたパターンに対して逆になるので、投影光学系に対して、フォトマスクと基板とを逆方向に走行させねばならない問題がある。
【００１６】
また、フォトマスクに描かれたパターンを基板上に結像させるための反射鏡と投影光学系によって、コの字に折り曲げられて基板上に達する光学系として、フォトマスクをほぼ垂直に透過した光束が、第１平面ミラーによって、フォトマスクと基板との走行方向で、かつ基板側に直角に方向を変えて後に、前記フォトマスクおよび前記基板の走行方向と光軸とが一致する投影光学系に入射され、該投影光学系を出た光束は、第２平面ミラーによって直角に方向を変えて基板上に達するようにすればよい。
【００１７】
さらに複数の投影光学系による走査露光を行なう場合、高価な投影光学系の数量を減らすために、複数の投影光学系に対して相対的にフォトマスクおよび基板を走行させて、１回目の走査露光を行ない、次にフォトマスクおよび基板の走査方向と直交する方向に、上記複数投影光学系の所定間隔の１／２の距離を投影光学系に対して相対的に移動させて２回目の走査露光を行ない、２回の走査露光で隣り合う各投影光学系の投影領域が一部重なるようにして、フォトマスクに描かれたパターンを基板全面に転写することが好ましい。
【００１８】
さらに、上記投影光学系は、すくなくとも片方が、テレセントリック光学系であることが好ましい。
【００１９】
また、本発明に基づく走査露光装置のある局面においては、上述したいずれかの走査露光方法が適用される走査露光装置であって、走査露光を行なうための露光ステーションと、上記露光ステーションと所定の間隔をあけて配置され、上記フォトマスクと上記基板との位置合わせを行なう位置合わせステーションと、上記フォトマスクと上記基板とを所定の隙間をあけた状態で、上記露光ステーションと上記位置合わせステーションとの間を移動させるための移動機構とを備える。
【００２０】
さらに、上記露光ステーションは、上記フォトマスクと上記基板とが相互に重ならない状態で走査露光を可能とする機構を有し、上記位置合わせステーションにおいては、上記フォトマスクと上記基板とが相互に重なる状態で、上記フォトマスクと上記基板との位置合わせを可能とする機構を有する。
【００２１】
また、上記走査露光装置において好ましくは、上記位置合わせステーションにおいて、上記フォトマスクと上記基板とが所定の隙間をあけて互いに重なる位置において、上記フォトマスクのパターンが描かれた面と、上記基板面とが所定の隙間をあけて重ねられた状態で、上記位置合わせステーションに設けられた光センサによって、上記フォトマスクと上記基板とに付された位置合せマークを読取る位置合せマーク読取手段と、上記位置合せマーク読取手段で得られた情報に基づいて、上記フォトマスクと上記基板との位置ずれ量を演算し、この演算結果に基づいて、上記フォトマスクと上記基板とのいずれかを、ＸＹθ方向に移動させて、上記フォトマスクと上記基板との位置合せを行なう位置合せ手段とを有する。
【００２２】
また、好ましい形態として、上記走査露光装置においては、１つの露光ステーションと、この露光ステーションに対して所定の間隔をあけて配置される第１および第２位置合せステーションと、露光ステーションと第１および第２位置合せステーションとの間を移動可能な２組のフォトマスクおよび基板とを備えている。また、１組のフォトマスクおよび基板が第１位置合せステーションにあって、前記１組のフォトマスクおよび基板の位置合せを行ない、他の１組のフォトマスクおよび基板は、露光ステーションにあって、走査露光を行なうことを可能としている。
【００２３】
このように、１台の走査露光装置内に、１つの露光ステーションと２つの位置合せステーションを設けることによって、１台の走査露光装置で基板の両面を走査露光することが可能となるとともに、フラットディスプレイ用のガラス基板などのように、片面露光の場合でも、走査露光と位置合せ、あるいは基板の搬送等が重複して行なえるため、露光処理時間を短縮することが可能となるとともに、大幅に設備投資額を低減することが可能となる。
【００２４】
また、本発明に基づく走査露光装置の別の局面においては、上述したいずれかの走査露光方法が適用される走査露光装置であって、フォトマスクと基板とのいずれかを、所定の間隙をあけて互いに重なる位置と、重ならない位置との間を移動させる第１移動機構と、フォトマスクと基板とを位置合せするため、フォトマスクと基板とのいずれかをＸ，Ｙ，θ方向に移動させる第２移動機構と、を搭載した移動台を備えている。さらに、移動台は、走査露光を行なう露光ステーションと、この露光ステーションと所定の間隔をあけて配設された位置合せステーションとの間を移動可能にする第３移動機構を有し、走査露光と、フォトマスクと基板との位置合せとを、それぞれのステーションで行なうことを可能としている。
【００２５】
また、上記走査露光装置においては、位置合せステーションは、第１移動機構を用いて、フォトマスクと基板とが互いに重なる位置に配置され、フォトマスクのパターンが描かれた面と基板面とが所定の間隔をあけて重ねられた状態で、位置合せステーションに設けた光センサによってフォトマスクと基板とに付された位置合せマークを読取る位置合せマーク読取手段と、位置合せマーク読取手段で得られた情報に基づいて、フォトマスクと基板との位置ずれ量を演算し、この演算結果に基づいて、フォトマスクと基板とのいずれかを、第２移動機構を用いてＸＹθ方向に移動させて、フォトマスクと基板との位置合せを行なう位置合せ手段と有している。さらに、フォトマスクと基板と位置合せの後、第１移動機構を用いて、フォトマスクと基板とのいずれかを移動させて、互いに重ならない位置に移動可能させることを特徴としている。
【００２６】
以上の機能と構造を備えた走査露光装置によれば、従来の走査露光装置のように、フォトマスクと基板との位置合せと走査露光と同じ露光ステーションで行なわないで、位置合せステーションにおいて、簡単なレンズ群を備えた光学センサ（たとえば、ＣＣＤカメラ等）によって、フォトマスクと基板とに付された位置合せマークを読取り、位置合せを行なうことができる。その結果、フォトマスクと基板との位置合せ機構が簡単で安価に作製することが可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に基づいた実施の形態における走査露光方法およびこの走査露光方法が適用される走査露光装置について、複数の投影光学系を用いた例について図を参照しながら説明する。
【００２８】
（走査露光方法）
まず、図１および図２を参照して、本発明に基づいた実施の形態における走査露光方法の原理を説明する。なお、図１はフォトマスク１および基板２を見下げた場合の光軸に沿った投影光学系３の断面図であり、図２は図１中ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【００２９】
投影光学系３は、支持体９内に支持された入口側レンズ群６、プリズム８および出口側レンズ群７が光軸上に配置された構成を有している。フォトマスク１の部分領域パターン１１として、光学系の説明のため、ＡＢＣＤ記号を円周上９０°ごとに配置したものとする。フォトマスク１の上方には、投影光学系３の光軸上に位置し、フォトマスク１に対して照射された光束を投影光学系３側に向けて反射させるため、水平方向に対して４５°傾いた反射鏡としての第１平面ミラー４が配置されている。また、感光層が表面に形成された基板２の上方には、投影光学系３の光軸上に位置し、投影光学系３から出た光束を基板２に向けて反射させるため、水平方向に対して４５°傾いた反射鏡としての第２平面ミラー５が配置されている。
【００３０】
この構成により、図２に示すように、フォトマスク１のパターン１１のうち、光軸上のＣ，Ｄは平面ミラー４で反射して投影光学系３に入り、一方向のみ反転（倒立）されて投影光学系３を出る。その後、再び平面ミラー５で反射させられ、基板２上にフォトマスク１のパターンＣ，Ｄと同じ向きに投影される。
【００３１】
一方、図１に示すように、光軸方向と直交する方向にあるパターンＡ，Ｂは、投影光学系３で反転されずに基板２上に投影される。
【００３２】
つまり、フォトマスク１に描かれた部分領域パターン１１を、投影光学系３の光軸方向と直交し、かつフォトマスク１および基板２の面に平行な軸（図１，図２中Ｓ）を中心にしてのみ反転させる光学系となる。
【００３３】
図１および図２で示すプリズム８は、台形プリズム（ドーフェのプリズム）を用いることによって、パターンＣ，Ｄを反転させ、パターンＡ，Ｂは反転させない光学系となる。なお、台形プリズムに限らず、同様の作用を有するものであれば、他のプリズムを用いることも可能である。
【００３４】
次に、上記原理を適用した走査露光方法について、図３を参照して説明する。なお、図３は、上記原理を適用した走査露光方法が採用された走査露光装置の側面図である。
【００３５】
フォトマスク１と基板２とが所定の間隔（Ｇ）をあけて、ほぼ同一平面（Ｌ）上に配置され、この平面（Ｌ）と平行でかつフォトマスク１と基板２とを結ぶ方向（Ｙ）に、フォトマスク１と基板２とを所定の速度で走行する移動機構を備えている。フォトマスク１の下方に配置された光源１０から照射された光束が、フォトマスク１をほぼ垂直に透過し、フォトマスク１に描かれたパターンを基板上に結像させるための反射鏡としての第１平面ミラー４および第２平面ミラー５、投影光学系３によって、コの字に折り曲げられて基板２上に達する光学系を有している。
【００３６】
フォトマスク１に描かれたパターンの部分領域１１が、第１および第２平面ミラーと投影光学系３とによって、基板２上に投影された像１２は、図１に示すように、フォトマスク１と基板２とを同じ方向から見て、フォトマスクに描かれた部分領域パターン１１に対して、いかなる方向にも反転せず、同じ方向に結像される。
【００３７】
図４は、図３に示す投影光学系３の光軸方向から見た図である（図３中矢印ＩＶ参照）。複数の投影光学系３が、光軸方向と直交する方向（Ｘ）に所定のピッチ（Ｐ）で配置されている。図示するように、投影光学系３の支持体９の外径が大きい場合、互いに上下に位置をずらして千鳥状に配置する。
【００３８】
図５は、図３に示す投影光学系３の平面図である（図３中矢印Ｖ参照）。図中において矢印（Ｙ１→Ｘ１→Ｙ２→Ｘ２）で示すように、フォトマスク１と基板２とを複数の投影光学系３に対して相対的に走行（Ｙ１）させて、１回目の走査露光を行なう。次に、フォトマスク１と基板２とを走査方向と直交する方向（Ｘ１）とに上記所定のピッチ（Ｐ）の１／２の距離を移動させる。次に、フォトマスク１と基板２とを複数の投影光学系３に対して相対的に走行（Ｙ２）させて、２回目の走査露光を行なう。２回の走査露光では、隣り合う各投影光学系の投影領域の一部が重なるようにして、フォトマスク１に描かれたパターンを基板２の全面に転写することが好ましい。
【００３９】
なお、以上の説明では、投影光学系３による投影領域の形状を円形としたが、円形以外の形状で、たとえば多角形にしてもよい。また、投影領域を部分的に重ねて露光するため、照度分布が不均一になるため、投影領域の重なった部分について、投影面積を小さくするか、照度を低くすることが好ましい。
【００４０】
また、上述した走査露光方法においては、複数の投影光学系を用いた場合について説明しているが、投影光学系を一つにした場合であっても、同様の作用効果を得ることが可能である。
【００４１】
また、上記実施の形態では、投影光学系３を固定し、この投影光学系３に対して、フォトマスク１および基板２を移動させる場合について説明しているが、フォトマスク１および基板２を固定し、このフォトマスク１および基板２に対して投影光学系３を移動させことも可能であり、つまり、投影光学系３に対して、フォトマスク１および基板２を相対的に移動させることが可能であれば良い。
【００４２】
（走査露光装置）
次に、本発明に基づいた実施の形態における走査露光装置の基本的構造について、図６および図７を参照しながら説明する。この走査露光装置は上記露光方法が適用される走査露光装置である。なお、図６は、本発明に基づいた実施の形態における走査露光装置の動作原理を示した平面図であり、また、図７は、図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視図であり、説明の便宜上一部は断面で示している。
【００４３】
図６および図７を参照して、本実施の形態における走査露光装置の構造について説明すると、ステーションＡは、基板の表面露光のための第１位置合せステーション（以下、第１位置合せステーションＡと称する）である。ステーションＢは、基板の裏面露光のための第２位置合せステーション（以下、第２位置合せステーションＢと称する）である。ステーションＣは、基板の表面と裏面との走査露光を交互に行なう露光ステーション（露光ステーションＣと称する）である。
【００４４】
露光ステーションＣには、フォトマスク１０１ａと基板１０２ａとが、所定の間隔をあけてベース１０３Ａ上に有り、図に示すように、フォトマスク１０１ａと基板１０２ａとは、相互に重ならない位置に配置されている。
【００４５】
第２位置合せステーションＢには、フォトマスク１０１ｂと基板１０２ｂとがベース１０３Ａ上に有り、図に示すように、フォトマスク１０１ｂと基板１０２ｂとが、所定の間隙をあけて互いに重なった状態にある。
【００４６】
次に、動作原理を説明する。
まず、第２位置合せステーションＢに設けられた光学センサとしてのＣＣＤカメラ１０７によって、１組のフォトマスク１０１ｂおよび基板１０２ｂに付けられた位置合せマーク１８１，１８２が読取られる（位置合せマーク読取手段）。その読取ったデータに基づいて、１組のフォトマスク１０１ｂおよび基板１０２の位置合せが行なわれる（位置合せ手段）。１組のフォトマスク１０１ｂおよび基板１０２ｂの位置合せが終了した後、１組のフォトマスク１０１ｂおよび基板１０２ｂは、露光ステーションＣの所定露光位置に移動される。
【００４７】
露光ステーションＣにある他の１組のフォトマスク１０１ａおよび基板１０２ａは、走査露光が完了すると、位置合せステーションＡに移動させられる。露光ステーションＣにある他の１組のフォトマスク１０１ａおよび基板１０２ａが、位置合せステーションＡに移動させられると、第２位置合せステーションＢにある１組のフォトマスク１０１ｂおよび基板１０２ｂが露光ステーションＣに移動して走査露光が行なわれる。
【００４８】
第１位置合せステーションＡに移動した基板１０２ａは、搬送装置（図示省略）に移されて、裏面の露光を行なうために第２位置合せステーションＢに搬送される。位置合せステーションＡには、未処理の基板が搭載されて、前述の動作を繰返す。
【００４９】
同様に、第２位置合せステーションＢにある基板も表裏の露光が完了すれば、搬送装置（図示省略）に移されて、露光装置から搬出される。その後、第１位置合せステーションＡから搬送されてきた基板は、表裏反転されてから第２位置合せステーションＢに搭載されて、以降前述の動作を繰返す。
【００５０】
なお、露光ステーションＣに設けた走査露光のための光学系は、上述した本発明に基づく走査露光方法が適用されるものである。光源１０４からの光束１０９は、フォトマスク１０１ａを透過して、フォトマスク１０１ａに描かれたパターン像を、２つの平面鏡１０５と複数の投影光学系１０６によって基板１０２ａ上に結像させるものである。
【００５１】
（他の走査露光装置）
次に、本発明に基づいた実施の形態における他の走査露光装置について、図８および図９を参照しながら説明する。この走査露光装置は上記露光方法が適用される走査露光装置である。なお、図８は、本発明に基づいた実施の形態における走査露光装置の動作原理を示した平面図であり、また、図９は、図８中のＩＸ−ＩＸ線矢視図であり、説明の便宜上一部は断面で示している。
【００５２】
図８および図９を参照して、本実施の形態における走査露光装置の構造について説明すると、基板の表面露光のための第１位置合せステーションＡ、基板の裏面露光のための第２位置合せステーションＢ、および基板の表面と裏面との走査露光を交互に行なう露光ステーションＣを備える。
【００５３】
露光ステーションＣには、フォトマスク１０１ａと基板１０２ａとが、所定の間隔をあけて搭載された第１移動台１０３ａが有り、図に示すように、フォトマスク１０１ａと基板１０２ａとが重ならない位置に配置されている。
【００５４】
第２位置合せステーションＢには、フォトマスク１０１ｂと基板１０２ｂとが、所定の間隔をあけて搭載された第２移動台１０３ｂが有り、図に示すように、フォトマスク１０１ｂと基板１０２ｂとが、所定の間隙をあけて互いに重なった状態にある。
【００５５】
次に、動作原理を説明する。
まず、第２位置合せステーションＢに設けられた光学センサとしてのＣＣＤカメラ１０７によって、フォトマスク１０１ｂと基板１０２ｂとに付けられた位置合せマーク１８１，１８２が読取られる（位置合せマーク読取手段）。その読取ったデータに基づいて、フォトマスク１０１ｂと基板１０２ｂとの位置合せが行なわれる（位置合せ手段）。フォトマスク１０１ｂと基板１０２ｂとの位置合せが終了した後、フォトマスク１０１ｂが第２移動台１０３ｂ上で、基板１０２ｂの位置から所定の間隔をあけた位置に移動する（図中矢印Ｘ１方向）。
【００５６】
露光ステーションＣにある第１移動台１０３ａは、走査露光が完了すると、位置合せステーションＡに移動する。第１移動台１０３ａが露光ステーションＣから移動した後、第２位置合せステーションＢにある第２移動台１０３ｂが露光ステーションＣに移動して走査露光を行なう。
【００５７】
第１位置合せステーションＡに移動した第１移動台１０３ａ上の基板１０２ａは、搬送装置（図示省略）に移されて、裏面の露光を行なうために第２位置合せステーションＢに搬送される。位置合せステーションＡにある移動台１０３ａには、未処理の基板が搭載されて、前述の動作を繰返す。
【００５８】
同様に、第２位置合せステーションＢにある移動台１０３ｂ上の基板も表裏の露光が完了すれば、搬送装置（図示省略）に移されて、露光装置から搬出される。その後、第１位置合せステーションＡから搬送されてきた基板は、表裏反転されてから第２移動台１０３ｂ上に搭載されて、以降前述の動作を繰返す。
【００５９】
なお、露光ステーションＣに設けた走査露光のための光学系は、上述した本発明に基づく走査露光方法が適用されるものである。光源１０４からの光束１０９は、フォトマスク１０１ａを透過して、フォトマスク１０１ａに描かれたパターン像を、２つの平面鏡１０５と複数の投影光学系１０６によって基板１０２ａ上に結像させるものである。
【００６０】
次に、上述した原理に基づく具体的な走査露光装置の一形態について、図１０から図１３を参照して説明する。なお、図１０は、走査露光装置の平面図であり、図１１は、図１０中ＸＩ−ＸＩ線矢視図であり、図１２は、移動台の構造を示す詳細断面図であり、図１３は、図１２中ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線矢視図である。
【００６１】
図１０および図１１に示すように、筐体１１０内には、ベース１１５が配置されている。このベース１１５の上には、筐体１１０内の後部中央において露光ステーションＣと、この露光ステーションＣの左右に、所定の間隔をあけて第１位置合せステーションＡと第２位置合せステーションＢが配置されている。
【００６２】
ベース１１５の上には、第１移動台１０３ａと第２移動台１０３ｂとが、第１位置合せステーションＡ、第２位置合せステーションＢおよび露光ステーションＣとの間を移動するための平行に配置された２本のレール１１２ａが載置されている。また、ベース１１５上には、第１移動台１０３ａを駆動させるための第１駆動装置１１３ａと、第２移動台１０３ｂを駆動させるための第２駆動装置１１３ｂが載置されている。
【００６３】
筐体１１０内の前部には、レール１１２ａと平行に、基板の搬送装置１１１が備えられている。一般に長方形基板は、製造ラインの長さを短くするために、基板の搬送においては、その長辺が搬送方向と直交する方向で搬送される。一方、露光ステーションＣにおける走査露光のために設けた光学系１０６は、特に高価であるため、本数は少ないほうがよい。したがって、基板の露光ステーションＣにおける基板の搬送は、長方形基板の短辺が走査露光方向と直交する方向であることが望ましい。
【００６４】
このため、走査露光装置の入口から出口まで基板を運ぶための基板搬送装置１１１には、基板を９０°方向転換する方向転換機構１１１ａ，１１１ｂ（第１位置合せステーションＡ，第２位置合せステーションＢに対応する２箇所）と、その中間位置に基板を表裏反転させる基板反転機構１１４と、さらに第１および第２位置合せステーションＡ，Ｂに位置する移動台１０３ａ，１０３ｂと搬送装置１１１の間を基板搬送する基板搬送機構１２１ａ，１２１ｂを備えている。
【００６５】
図において、基板搬送装置１１１の構造を省略しているが、基板搬送装置１１１としては、ベルトまたはローラコンベア、ターンテーブル、搬送用ロボット等の組合せによって上記機能を果たせばよい。また、方向転換機構１１１ａ，１１１ｂ、基板反転機構１１４および基板搬送機構１２１ａ，１２１ｂについても、公知の機構を適用することが可能である。
【００６６】
次に、図１２および図１３を参照して、第１および第２移動台１０３ａ，１０３ｂの構造をさらに詳しく説明する。なお、第１移動台１０３ａと第２１０３ｂは同じ構造であるため、以下の説明においては単に移動台１０３として説明する。また、第１および第２駆動装置１１３ａ，１１３ｂについても、ここでは単に駆動装置１１３と称する。
【００６７】
移動台１０３のベースプレート１２０の下面には、レール１１２ａに係合して移動台１０３を直線運動案内するリニアベアリング１１２ｂが取付けられている。さらに、駆動装置１１３を備えることによって、移動台１０３を位置合わせステーションＡ，Ｂと露光ステーションＣとの間を移動させる第３移動機構を構成する。
【００６８】
ベースプレート１２０の上には、サブプレート１２１が設けられて、移動台１０３の移動方向と直交する方向に移動可能なように、レール１１６ａが取付けられ、このレール１１６ａに係合してサブプレート１２１を直線運動案内するリニアベアリング１１６ｂが、サブプレート１２１の下面に取付けられている。このサブプレート１２１は、ベースプレート１２０上に載置された駆動装置１２４によって移動させられる。以上の移動機構は、露光ステーションＣにおいて、走査方向と直交する方向にフォトマスク１０１と基板１０２とを移動させて、複数回走査露光を行なうためのものである。
【００６９】
サブプレート１２１の上面右側には、基板をＸＹθ方向に移動させる第２移動機構１１７を有する基板支持台１２２が設けられる。なお、フォトマスクをＸＹθ方向に移動させる移動機構の採用も可能である。この基板支持台１２２上に支持された基板１０２の上面と、所定の間隔をあけてフォトマスク１０１を支持するフレーム１２３が、サブプレート１２１に取付けられたレール１１９ａに係合して、フレーム１２３を直線運動案内するリニアベアリング１１９ｂがフレーム１２３に取付けられている。このフレーム１２３を駆動装置１１８によって移動させる。以上の構成により、フォトマスク１０１を、基板１０２と所定の間隙をあけて互いに重なる位置と、重ならない位置との間を移動させるための第１移動機構が形成される。
【００７０】
以上構造について説明したが、動作については前述したのでその説明は繰返さないこととする。
【００７１】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００７２】
【発明の効果】
本発明における走査露光方法によれば、投影光学系による走査露光での問題を解決し、比較的安価で、転写精度の高い投影光学系による走査露光方法を実現することが可能となる。
【００７３】
また、本発明における走査露光装置によれば、位置合わせステーションにおいて、簡単なレンズ群を備えた光学センサ（ＣＣＤカメラ）によってフォトマスクと基板とに設けられた位置合わせマークを読取り、位置合わせを行なうことができるので、フォトマスクと基板との位置合わせ機構が簡単で、安価に製作することができる。
【００７４】
また、１台の装置内に、１つの露光ステーションと２つの位置合わせステーションとを設けることによって、１台の装置で基板の両面を走査露光することが可能となるとともに、フラットディスプレイ用のガラス基板などのように、片面露光の場合でも、走査露光と位置合わせ、あるいは基板の搬送等が重複して行なえるため、露光処理時間を短縮することが可能となり、大幅に設備投資額を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づいた実施の形態における走査露光方法の原理を説明するための図であり、フォトマスク１および基板２を見下げた場合の光軸に沿った投影光学系３の断面図である。
【図２】本発明に基づいた実施の形態における走査露光方法の原理を説明するための図であり、図１中ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】本発明に基づいた実施の形態における走査露光方法の原理が採用された走査露光装置の側面図である。
【図４】図３に示す投影光学系３の光軸方向から見た図である。
【図５】図３に示す投影光学系３の平面図である。
【図６】本発明に基づいた実施の形態における基本的な走査露光装置の動作原理を示した平面図である。
【図７】図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視図である。
【図８】本発明に基づいた他の実施の形態における走査露光装置の動作原理を示した平面図である。
【図９】図８中のＩＸ−ＩＸ線矢視図である。
【図１０】走査露光装置の平面図である。
【図１１】図１０中ＸＩ−ＸＩ線矢視図である。
【図１２】移動台の構造を示す詳細断面図である。
【図１３】図１２中ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線矢視図である。
【符号の説明】
１，１０１ａ，１０１ｂ　フォトマスク、２，１０２ａ，１０２ｂ　基板、３投影光学系、４　第１平面ミラー、５　第２平面ミラー、６　入口側レンズ群、７　出口側レンズ群、８　プリズム、９　支持体、１０，１０４　光源、１１部分領域パターン、１０３　移動台、１０３ａ　第１移動台、１０３ｂ　第２移動台、１０３Ａ　ベース、１０５　平面鏡、１０６　投影光学系、１０７　ＣＣＤカメラ、１０９　光束、１１０　筐体、１１１　搬送装置、１１１ａ，１１１ｂ　方向転換機構、１１２ａ　レール、１１３ａ　第１駆動装置、１１３ｂ　第２駆動装置、１１４　基板反転機構、１１５　ベース、１１２ａ，１１６ａ，１１９ａ　レール、１１２ｂ，１１６ｂ，１１９ｂ　リニアベアリング、１１３，１１８，１２４　駆動装置、１１７　第２移動機構、１２０　ベースプレート、１２１　サブプレート、１２１ａ，１２１ｂ　基板搬送機構、１２２　基板支持台、１２３　フレーム、１８１，１８２　位置合せマーク、Ａ　第１位置合せステーション、Ｂ　第２位置合せステーション、Ｃ　露光ステーション。
【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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