露光装置及びフォトマスク
【課題】要求解像力の異なる２種類の露光パターンを同一の露光工程で同時に形成し、露光処理効率を向上する。
【解決手段】ＴＦＴ用基板８を一方向に搬送しながら、フォトマスク３を介してＴＦＴ用基板８に光源光２４を間欠的に照射し、フォトマスク３に形成された複数のマスクパターンに対応してＴＦＴ用基板８上に露光パターンを形成するもので、フォトマスク３は、一面に要求解像力が異なる電極配線パターン１４と信号配線パターン１７とを形成し、複数の電極配線パターン１４から成る電極配線パターン群１６と複数の信号配線パターン１７から成る信号配線パターン群１８とをＴＦＴ用基板８の搬送方向に先後して形成し、他面には、要求解像力の高い電極配線パターン１４に対応して該パターンをＴＦＴ用基板８上に縮小投影するマイクロレンズ１９を形成し、該マイクロレンズ１９側がＴＦＴ用基板８側となるように配置されたものである。
【解決手段】ＴＦＴ用基板８を一方向に搬送しながら、フォトマスク３を介してＴＦＴ用基板８に光源光２４を間欠的に照射し、フォトマスク３に形成された複数のマスクパターンに対応してＴＦＴ用基板８上に露光パターンを形成するもので、フォトマスク３は、一面に要求解像力が異なる電極配線パターン１４と信号配線パターン１７とを形成し、複数の電極配線パターン１４から成る電極配線パターン群１６と複数の信号配線パターン１７から成る信号配線パターン群１８とをＴＦＴ用基板８の搬送方向に先後して形成し、他面には、要求解像力の高い電極配線パターン１４に対応して該パターンをＴＦＴ用基板８上に縮小投影するマイクロレンズ１９を形成し、該マイクロレンズ１９側がＴＦＴ用基板８側となるように配置されたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被露光体を一方向に搬送しながら、該被露光体に露光光を間欠的に照射して露光パターンを形成する露光装置に関し、詳しくは、要求解像力の異なる２種類の露光パターンを同一の露光工程で同時に形成し、露光処理効率を向上しようとする露光装置及びフォトマスクに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の露光装置は、一定速度で搬送される被露光体に対してフォトマスクを介して露光光を間欠的に照射し、フォトマスクのマスクパターンを所定位置に露光する露光装置であって、撮像手段によりフォトマスクによる露光位置の被露光体の搬送方向手前側の位置を撮像し、この撮像画像に基づいて被露光体とフォトマスクとの位置合わせをすると共に、露光光の照射タイミングを制御するようになっていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００８−７６７０９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、このような従来の露光装置においては、フォトマスクを垂直に透過する露光光によりフォトマスクに形成されたマスクパターンを被露光体上にそのまま転写するものであったので、フォトマスクに照射される光源光における視角（コリメーション半角）の存在により、被露光体上のパターンの像がぼやけて解像力が低下し、微細なパターンを露光形成することができないというおそれがあった。したがって、要求解像力の異なる２種類のパターンを同一の露光工程で同時に形成することができなかった。
【０００４】
このような問題に対しては、要求解像力の高い微細なパターンは、解像力の高い例えば縮小投影露光装置を使用して露光形成し、要求解像力の低いパターンは、上記露光装置を使用して露光形成するという２工程に分けて行えば可能であるが、露光処理効率が悪いという問題がある。
【０００５】
なお、上記縮小投影露光装置を使用して、要求解像力の異なる２種類の露光パターンを共に解像力の高い状態で同時に形成することも可能であるが、この場合、被露光体を二次元平面内をステップ移動させながら多面露光することになる。したがって、特に、大面積の被露光体に対しては、露光処理効率が極めて悪くなるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、要求解像力の異なる２種類の露光パターンを同一の露光工程で同時に形成し、露光処理効率を向上しようとする露光装置及びフォトマスク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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による露光装置は、被露光体を一方向に搬送しながら、フォトマスクを介して前記被露光体に光源光を間欠的に照射し、前記フォトマスクに形成された複数のマスクパターンに対応して前記被露光体上に露光パターンを形成する露光装置であって、前記フォトマスクは、透明基板の一面に形成された遮光膜に、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンからなる二つのマスクパターン群を前記被露光体の搬送方向に先後して形成し、他面には、前記要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンに対応して該一方のマスクパターンを前記被露光体上に縮小投影するマイクロレンズを形成し、該マイクロレンズ側が前記被露光体側となるように配置されたものである。
【０００８】
このような構成により、被露光体を一方向に搬送しながら、透明基板の一面に形成された遮光膜に、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンからなる二つのマスクパターン群を被露光体の搬送方向に先後して形成したフォトマスクを介して被露光体に光源光を間欠的に照射し、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンに対応して透明基板の他面に形成されたマイクロレンズで一方のマスクパターンを被露光体上に縮小投影して、該一方のマスクパターンに対応する露光パターンを形成し、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の低い他方のマスクパターンに対応した露光パターンを被露光体上に形成する。
【０００９】
また、前記要求解像力の高い一方のマスクパターンから成るマスクパターン群は、前記被露光体の搬送方向に略直交する方向に前記複数のマスクパターンを所定ピッチで並べて形成した複数のマスクパターン列を備え、前記被露光体の搬送方向先頭側に位置する前記マスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完可能に、前記後続のマスクパターン列を前記複数のマスクパターンの前記並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成したものである。これにより、被露光体の搬送方向に略直交する方向に複数のマスクパターンを所定ピッチで並べて形成した複数のマスクパターン列を備え、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列に対して後続のマスクパターン列を複数のマスクパターンの並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成した要求解像力の高い一方のマスクパターンから成るマスクパターン群により、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完する。
【００１０】
そして、前記被露光体は、液晶表示装置のＴＦＴ用基板であり、前記要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、前記一方のマスクパターンは、薄膜トランジスタの電極配線パターンであり、前記２種類のマスクパターンのうち、他方のマスクパターンは、前記薄膜トランジスタに信号を供給する信号配線パターンであり、前記電極配線パターンの露光パターンと前記信号配線パターンの露光パターンとが互いに接続するように前記電極配線パターンと前記信号配線パターンとを形成した。これにより、液晶表示装置のＴＦＴ用基板上に薄膜トランジスタの電極配線パターンを縮小投影して電極配線パターンに対応した露光パターンを形成し、薄膜トランジスタに信号を供給する信号配線パターンに対応する露光パターンを形成して、ＴＦＴ用基板上で両露光パターンを互いに接続する。
【００１１】
また、本発明によるフォトマスクは、透明基板の一面に形成された遮光膜に、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンからなる二つのマスクパターン群を横に並べて形成し、他面には、前記要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンに対応して、該一方のマスクパターンを対向して配置される被露光体上に縮小投影するマイクロレンズを形成したものである。
【００１２】
このような構成により、透明基板の一面に形成された遮光膜に横に並べて形成した二つのマスクパターン群を夫々構成する要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンに対応して透明基板の他面に形成されたマイクロレンズで対向して配置される被露光体上に上記一方のマスクパターンを縮小投影し、要求解像力の低い他方のマスクパターンをそのまま転写する。
【００１３】
そして、前記要求解像力の高い一方のマスクパターンから成るマスクパターン群は、前記複数のマスクパターンを所定ピッチで一直線状に並べて形成した複数のマスクパターン列を備え、任意の一つのマスクパターン列に対して他のマスクパターン列を前記複数のマスクパターンの前記並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成したものである。これにより、マスクパターン列に略直交する方向に搬送される被露光体に対して、任意の一つのマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を他のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、同一のフォトマスク上に形成された要求解像力の異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンをマイクロレンズで縮小投影して解像力の高い微細な露光パターンを形成し、要求解像力の低い他方のマスクパターンは、そのまま転写して広い領域をカバーする露光パターンを形成することができる。したがって、被露光体上に要求解像力の異なる２種類の露光パターンをそれらが混在した状態で形成する場合にも、同一の露光工程で同時に形成することができ、露光処理効率を向上することができる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明によれば、マイクロレンズの存在によりマスクパターン列の複数のマスクパターンの配列ピッチを狭くすることができない場合にも、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完することができる。したがって、要求解像力の高い露光パターンも稠密に形成することができる。
【００１６】
そして、請求項３に係る発明によれば、液晶表示装置のＴＦＴ用基板に対して、高い解像力が要求される薄膜トランジスタの電極配線パターン、及び解像力は低くてもよい信号配線パターンの夫々に対応する要求解像力の異なる２種類の露光パターンを同一の露光工程で互いに接続させた状態で形成することができる。したがって、ＴＦＴ用基板の配線パターンを効率よく形成することができる。
【００１７】
また、請求項４に係る発明によれば、同一の透明基板上に形成された要求解像力の異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンをマイクロレンズで縮小投影して解像力の高い微細な露光パターンを形成し、要求解像力の低い他方のマスクパターンは、そのまま転写して広い領域をカバーする露光パターンを形成することができる。したがって、被露光体上に要求解像力の異なる２種類の露光パターンをそれらが混在した状態で形成する場合にも、同一の露光工程で同時に形成することができ、露光処理効率を向上することができる。
【００１８】
そして、請求項５に係る発明によれば、マイクロレンズの存在によりマスクパターン列の複数のマスクパターンの配列ピッチを狭くすることができない場合にも、マスクパターン列に略直交する方向に搬送される被露光体に対して、任意の一つのマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を他のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完することができる。したがって、要求解像力の高い露光パターンも稠密に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による露光装置の実施形態を示す概略構成図である。この露光装置は、被露光体を一方向に搬送しながら、該被露光体に光源光を間欠的に照射して露光パターンを形成するもので、搬送手段１と、マスクステージ２と、フォトマスク３と、露光光学系４と、撮像手段５と、照明手段６と、制御手段７とを備えて構成されている。なお、ここで使用する被露光体は、透明な基板の一面に、薄膜トランジスタの例えばゲート、ドレイン、ソース電極及びそれらに接続する配線から成る電極配線パターンを所定の関係で繰り返し形成し、上記薄膜トランジスタに信号を供給する信号配線パターンを形成しようとする液晶表示装置のＴＦＴ用基板８である。
【００２０】
上記搬送手段１は、ステージ９の上面に感光性樹脂を塗布したＴＦＴ用基板８を載置して所定速度で一方向（矢印Ａ方向）に搬送するものであり、例えばモータとギア等を組み合わせて構成した移動機構によりステージ９を移動するようになっている。また、搬送手段１には、ステージ９の移動速度を検出するための速度センサーやステージ９の移動距離を検出するための位置センサー（図示省略）が設けられている。
【００２１】
上記搬送手段１の上方には、マスクステージ２が設けられている。このマスクステージ２は、搬送手段１に載置されて搬送されるＴＦＴ用基板８に近接対向して後述のフォトマスク３を保持するものであり、フォトマスク３のマスクパターンの形成領域１０及び覗き窓１１を含む領域（図２参照）に対応して中央部を開口し、フォトマスク３の周縁部を位置決めして保持できるようになっている。そして、ステージ９の面に平行な面内にてＴＦＴ用基板８の矢印Ａで示す搬送方向に略直交する方向に後述の撮像手段５と一体的に移動可能に形成されている。また、必要に応じてマスクステージ２の中心を軸として所定の角度範囲内で回動可能に形成されてもよい。
【００２２】
上記マスクステージ２には、フォトマスク３が着脱可能に保持されている。このフォトマスク３は、透明基板の一面に形成された遮光膜に、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンからなる二つのマスクパターン群をＴＦＴ用基板８の搬送方向に先後して形成し、他面には、上記２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンに対応して該一方のマスクパターンをＴＦＴ用基板８上に縮小投影するマイクロレンズを形成したものであり、該マイクロレンズ側がＴＦＴ用基板８側となるようにマスクステージ２に保持されている。
【００２３】
具体的には、フォトマスク３は、図２（ｂ）に示すように、例えば石英ガラスから成る透明基板１２の一方の面１２ａに遮光膜となる不透明なクロム（Ｃｒ）膜１３を形成し、該クロム（Ｃｒ）膜１３には、同図（ａ）に破線で示すパターン形成領域１０内に所定形状の開口パターンから成る要求解像力の高い薄膜トランジスタの複数の電極配線パターン１４（図３参照）をＴＦＴ用基板８の搬送方向（矢印Ａ方向）に略直交する方向に所定ピッチで一直線状に並べて形成して電極配線パターン列１５とし、これを複数列備えて電極配線パターン群１６としている。また、パターン形成領域１０内にて電極配線パターン群１６の側方には、電極配線パターン１４に対応してＴＦＴ用基板８上に形成される露光パターンに接続すると共に、薄膜トランジスタに信号を供給するための要求解像力の低い複数の信号配線パターン１７（図４参照）からなる信号配線パターン群１８が形成されている。なお、同図（ａ）においては、図面が煩雑になるのを避けるために、電極配線パターン１４及び信号配線パターン１７は、四角形で簡略化して示している。さらに、上記透明基板１２の他方の面１２ｂには、同図（ｃ）に示すように、複数の電極配線パターン１４に対応して複数のマイクロレンズ１９が形成されている。そして、ＴＦＴ用基板８の搬送方向先頭側に位置する電極配線パターン列１５ａにより形成される複数の露光パターンの間を後続の電極配線パターン列１５ｂ，１５ｃ，１５ｄにより形成される複数の露光パターンにより補完可能に、後続の電極配線パターン列１５ｂ〜１５ｄを複数の電極配線パターン１４の並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成している。
【００２４】
なお、本実施形態において、フォトマスク３は、図３に示すように各電極配線パターン列１５ａ〜１５ｄの複数の電極配線パターン１４がＷピッチで形成されている場合、搬送方向（矢印Ａ方向）先頭側の第１の電極配線パターン列１５ａの後続の第２、第３、第４の電極配線パターン列１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、第１の電極配線パターン列１５ａに対して、夫々Ｗ／ｎ（ｎは整数）、即ち、Ｗ／４，Ｗ／２，３Ｗ／４だけ電極配線パターン列１５の電極配線パターン１４の並び方向（矢印Ａに略直交する方向）にずらして形成し、第１〜第４の電極配線パターン列１５ａ〜１５ｄを配列ピッチＬで平行に形成したものである。なお、上記配列ピッチＬは、ＴＦＴ用基板８の薄膜トランジスタ形成部の矢印Ａの配列ピッチに等しい。
【００２５】
また、図２（ａ）に示すように、ＴＦＴ用基板８の搬送方向（矢印Ａ方向）に先後して、電極配線パターン群１６の側方には、距離ｍＬ（ｍは整数）だけ離れて図４に示す複数の信号配線パターン１７から成る信号配線パターン群１８が形成されている。なお、図４において、符号２０はＴＦＴ用基板８の薄膜トランジスタ形成部に対応した部分であり、ＴＦＴ用基板８が矢印Ａ方向に移動することにより、上記部分２０と図３に示す電極配線パターン１４とが重ね露光するように信号配線パターン１７を形成している。
【００２６】
さらに、フォトマスク３のクロム（Ｃｒ）膜１３には、図２（ａ）に示すように、パターン形成領域１０の側方にて第１の電極配線パターン列１５ａから距離Ｄだけ離れて電極配線パターン列１５に略平行に細長状の開口部が形成されている。この開口部は、後述の撮像手段５によりＴＦＴ用基板８表面の観察を可能にする覗き窓１１となるものである。
【００２７】
そして、フォトマスク３は、図１に示すように、マイクロレンズ１９側をＴＦＴ用基板８側とすると共に、覗き窓１１をＴＦＴ用基板８の搬送方向（矢印Ａ方向）手前側としてマスクステージ２上に位置決めして固定される。
【００２８】
上記マスクステージ２の上方には、露光光学系４が形成されている。この露光光学系４は、フォトマスク３に対して均一な光源光２４を照射するものであり、光源２１と、ロッドレンズ２２と、コンデンサレンズ２３とを備えて構成されている。
【００２９】
上記光源２１は、例えば３５５ｎｍの紫外線を放射するもので、後述の制御手段７によって発光が制御される例えばフラッシュランプ、紫外線発光レーザ光源等である。また、上記ロッドレンズ２２は、光源２１から放射される光源光２４の放射方向前方に設けられ、光源光２４の光軸に直交する断面内の輝度分布を均一にするためのものである。なお、光源光２４の輝度分布を均一化する手段としては、ロッドレンズ２２に限られず、ライトパイプやフライアイレンズ等の公知の手段を適用してもよい。そして、上記コンデンサレンズ２３は、その前焦点をロッドレンズ２２の出力端面２２ａに一致させて設けられており、ロッドレンズ２２から射出した光源光２４を平行光にしてフォトマスク３に照射させるものである。
【００３０】
上記露光光学系４のＴＦＴ用基板８の矢印Ａで示す搬送方向手前側には、撮像手段５が設けられている。この撮像手段５は、フォトマスク３による露光位置の搬送方向手前側の位置にて、ＴＦＴ用基板８上に形成された位置決め基準となる例えば薄膜トランジスタ形成部の基準位置及びフォトマスク３の覗き窓１１内に形成された基準マークを同時に撮像するもので、受光素子をステージ９の上面に平行な面内にてＴＦＴ用基板８の搬送方向（矢印Ａ方向）に略直交する方向に一直線状に並べて設けたラインカメラであり、その長手中心軸をフォトマスク３の覗き窓１１の長手中心軸と合致させて配置されている。なお、図１において、符号２５は、撮像手段５の光路を折り曲げる全反射ミラーである。
【００３１】
上記搬送手段１のステージ９の下側には、撮像手段５による撮像領域に対応して照明手段６が設けられている。この照明手段６は、ＴＦＴ用基板８に紫外線をカットした可視光から成る照明光を下面側から照射して、ＴＦＴ用基板８表面に形成された薄膜トランジスタ形成部を撮像手段５により観察可能にさせるものであり、例えばハロゲンランプ等である。なお、照明手段６は、ステージ９の上方に設けて落射照明としてもよい。
【００３２】
上記搬送手段１、撮像手段５、光源２１、マスクステージ２、及び照明手段６に接続して制御手段７が設けられている。この制御手段７は、ＴＦＴ用基板８を一方向に搬送させながら、フォトマスク３を介してＴＦＴ用基板８に露光光３４を間欠的に照射させ、ＴＦＴ用基板８上に形成された薄膜トランジスタ形成部に重ね合わせてフォトマスク３の複数の電極配線パターン１４を縮小投影させると共に、複数の信号配線パターン１７の露光パターンを電極配線パターン１４の露光パターンに接続されるように露光タイミングを制御するものであり、図５に示すように、画像処理部２６と、演算部２７と、メモリ２８と、搬送手段駆動コントローラ２９と、光源駆動コントローラ３０と、マスクステージ駆動コントローラ３１と、照明手段駆動コントローラ３２と、制御部３３とを備えている。
【００３３】
画像処理部２６は、撮像手段５で取得されたＴＦＴ用基板８表面及びフォトマスク３の基準マークの撮像画像を画像処理して、ＴＦＴ用基板８上の薄膜トランジスタ形成部に予め設定された基準位置とフォトマスク３の基準マークの位置とを検出するものである。
【００３４】
また、演算部２７は、画像処理部２６で検出されたＴＦＴ用基板８上の基準位置とフォトマスク３の基準マークの位置との間の距離を算出し、その結果を後述のメモリ２８に保存された目標値と比較し、その差分を補正値としてマスクステージ駆動コントローラ３１に出力すると共に、搬送手段１の位置センサーの出力を入力してステージ９の移動距離を算出し、その結果をメモリ２８に保存されたＴＦＴ用基板８の薄膜トランジスタ形成部の矢印Ａ方向（搬送方向）の配列ピッチＬと比較してステージ９が距離Ｌだけ移動する毎に光源駆動コントローラ３０に光源２１を点灯させる点灯指令を出力するようになっている。
【００３５】
さらに、メモリ２８は、演算部２７における演算結果を一時的に保存すると共に、ステージ９の移動速度Ｖ、ＴＦＴ用基板８上の基準位置とフォトマスク３の基準マークの位置との間の距離の目標値、及びその他初期設定値を記憶するものである。
【００３６】
さらにまた、搬送手段駆動コントローラ２９は、搬送手段１のステージ９を矢印Ａで示す方向に一定速度で移動させるものであり、搬送手段１の速度センサーの出力を入力してメモリ２８に保存されたステージ９の移動速度Ｖと比較し、両者が一致するように搬送手段１を制御するようになっている。
【００３７】
そして、光源駆動コントローラ３０は、光源２１を間欠的に発光させるものであり、演算部２７から入力する点灯指令に従って光源２１に駆動信号を送信するようになっている。
【００３８】
また、マスクステージ駆動コントローラ３１は、マスクステージ２を撮像手段５と一体的に矢印Ａで示す搬送方向と略直交する方向に移動させるものであり、演算部２７から入力した補正値に基づいてマスクステージ２の移動を制御するようになっている。
【００３９】
さらに、照明手段駆動コントローラ３２は、照明手段６を点灯及び消灯させるものであり、露光開始スイッチが投入されると照明手段６を点灯させ、ＴＦＴ用基板８上への全ての露光が終了すると消灯させるように制御するようになっている。そして、制御部３３は、上記各構成要素が適切に駆動するように各構成要素間を仲立ちして制御するものである。
【００４０】
次に、このように構成された露光装置の動作について説明する。
先ず、例えばキーボード等から成る図示省略の操作手段を操作してステージ９の移動速度Ｖ、露光開始から露光終了までのステージ９の移動距離、光源２１のパワー及び発光時間、フォトマスク３の第１の電極配線パターン列１５と覗き窓１１との間の距離Ｄ、ＴＦＴ用基板８上に形成された薄膜トランジスタ形成部の矢印Ａ方向（搬送方向）の配列ピッチＬ、ＴＦＴ用基板８の上記薄膜トランジスタ形成部に予め設定された基準位置とフォトマスク３に形成された基準マークとの間の距離の目標値等を入力してメモリ２８に保存し、初期設定を行う。
【００４１】
次に、表面に感光性樹脂（例えば、ポジレジスト）を塗布したＴＦＴ用基板８をその塗布面を上にしてステージ９上の所定位置に位置決めして載置する。そして、図示省略の露光開始スイッチが投入されると、制御手段７の搬送手段駆動コントローラ２９が起動して、ステージ９を速度Ｖで矢印Ａ方向に移動させる。この際、搬送手段駆動コントローラ２９は、搬送手段１の速度センサーの出力を入力し、メモリ２８に保存された速度Ｖと比較してステージ９の移動速度がＶとなるように搬送手段１を制御する。また、露光開始スイッチが投入されると、照明手段駆動コントローラ３２が起動して照明手段６を点灯させる。同時に、撮像手段５が起動して撮像を開始する。
【００４２】
ステージ９の移動に伴ってＴＦＴ用基板８が搬送され、ＴＦＴ用基板８に形成された薄膜トランジスタ形成部のうち搬送方向（矢印Ａ方向）先頭側に位置する薄膜トランジスタ形成部が撮像手段５の撮像領域に達すると、撮像手段５は、フォトマスク３の覗き窓１１を通して上記薄膜トランジスタ形成部を撮像し、同時にフォトマスク３の基準マークを撮像する。そして、その撮像画像の電気信号を制御手段７の画像処理部２６に出力する。
【００４３】
画像処理部２６においては、撮像手段５から入力した撮像画像の電気信号を画像処理し、ＴＦＴ用基板８の薄膜トランジスタ形成部に予め設定された基準位置及びフォトマスク３の基準マークの位置を検出して、それら位置データを演算部２７に出力する。
【００４４】
演算部２７においては、画像処理部２６から入力した上記基準位置の位置データとフォトマスク３の基準マークの位置データとに基づいて両者間の距離を演算し、メモリ２８から読み出した両者間の距離の目標値と比較し、その差分を補正値としてマスクステージ駆動コントローラ３１に出力する。
【００４５】
マスクステージ駆動コントローラ３１は、演算部２７から入力した補正値分だけ、マスクステージ２をステージ９の面に平行な面内にて矢印Ａ方向（搬送方向）と略直交する方向に移動してＴＦＴ用基板８とフォトマスク３との位置決めを行う。なお、この動作は、ＴＦＴ用基板８の全面に対する露光動作中常時行われ、ＴＦＴ用基板８の矢印Ａと直交する方向へのヨーイングによる位置ずれが抑えられる。
【００４６】
また、撮像手段５から入力する撮像画像の電気信号を画像処理部２６で画像処理して、ＴＦＴ用基板８の搬送方向（矢印Ａ方向）先頭側の薄膜トランジスタ形成部が検出されると、演算部２７は、搬送手段１の位置センサーの出力に基づいて上記薄膜トランジスタ形成部検出時点からのステージ９の移動距離を算出し、これをメモリ２８に保存されたフォトマスク３の第１の電極配線パターン列１５ａと覗き窓１１との間の距離Ｄと比較する。そして、ステージ９の移動距離が上記距離Ｄに合致すると演算部２７は、光源２１を点灯させる点灯指令を光源駆動コントローラ３０に出力する。光源駆動コントローラ３０は、上記点灯指令に従って駆動信号を光源２１に出力する。これにより、光源２１は、上記初期設定値に従って所定のパワーで所定時間だけ点灯する。
【００４７】
光源２１から放射された紫外線の光源光２４は、ロッドレンズ２２により輝度分布が均一化された後、コンデンサレンズ２３により平行光にされてフォトマスク３に照射する。フォトマスク３を通過した露光光３４は、マイクロレンズ１９によりＴＦＴ用基板８上に集光され、図３に示すフォトマスク３の電極配線パターン１４を縮小投影してこの電極配線パターン１４に対応する露光パターン３５を形成し（図６参照）、同時に、図４に示す信号配線パターン１７に対応する露光パターン３６を形成する（図６参照）。
【００４８】
さらに、演算部２７は、搬送手段１の位置センサーの出力に基づいて取得したステージ９の移動距離をメモリ２８に保存された初期設定値のうち、ＴＦＴ用基板８上に形成された薄膜トランジスタ形成部の矢印Ａ方向（搬送方向）の配列ピッチＬと比較し、両者が合致すると光源２１の点灯指令を光源駆動コントローラ３０に出力する。これにより、光源２１は、上記初期設定値に従って所定のパワーで所定時間だけ点灯する。
【００４９】
光源２１から放射された紫外線の光源光２４は、上述と同様にしてフォトマスク３に照射する。そして、フォトマスク３を通過した露光光３４は、上述と同様にＴＦＴ用基板８上にフォトマスク３の電極配線パターン１４及び信号配線パターン１７の露光パターン３５，３６を形成する。以後、ステージ９が距離Ｌだけ移動する毎に光源２１が所定時間だけ発光して露光パターン３５，３６が形成される。これにより、図６に示すように、ＴＦＴ用基板８の搬送方向（矢印Ａ方向）先頭側に位置する第１の電極配線パターン列１５ａの複数の電極配線パターン１４に対応する複数の露光パターン３５ａの間を、後続の第２〜第４の電極配線パターン列１５ｂ〜１５ｄの電極配線パターン１４に対応する複数の露光パターン３５ｂ，３５ｃ，３５ｄで補完して形成すると共に、信号配線パターン１７に対応する露光パターン３６をＴＦＴ用基板８の全面に亘って形成することができる。この場合、信号配線パターン１７の露光パターン３６にて薄膜トランジスタ形成部３７には、電極配線パターン１４の露光パターン３５が重ね露光される。しかし、信号配線パターン１７の薄膜トランジスタ形成部３７に対応する部分２０は、クロム（Ｃｒ）膜１３で遮光されているため、薄膜トランジスタ形成部３７には、電極配線パターン１４による露光パターン３５のみが形成されることになる。したがって、図６に示すように、電極配線パターン１４の各露光パターン３５を、信号配線パターン１７の各露光パターン３６に接続させた状態で形成することができる。
【００５０】
なお、上記第１〜第４の電極配線パターン列１５ａ〜１５ｄの並び順序は、上述したものに限定されず、適宜入れ替えてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態においては、フォトマスク３が複数の電極配線パターン１４を透明基板１２の一方の面１２ａに形成し、複数のマイクロレンズ１９を透明基板１２の他方の面１２ｂに形成したものである場合について説明したが、本発明はこれに限られず、フォトマスク３は、複数の電極配線パターン１４及び信号配線パターン１７を一面に形成したマスク用基板と、複数のマイクロレンズ１９を一面に形成したレンズ用基板とを、複数の電極配線パターン１４と複数のマイクロレンズ１９とが互いに対応するように重ね合わせて形成したものであってもよい。
【００５２】
そして、以上の説明においては、被露光体がＴＦＴ用基板８である場合について述べたが、本発明はこれに限られず、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンを混在させた状態で形成しようとする如何なる基板に対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による露光装置の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の露光装置に使用するフォトマスクの構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図３】上記フォトマスクの第１のマスクパターン群を示す拡大平面図である。
【図４】上記フォトマスクの第２のマスクパターン群を示す拡大平面図である。
【図５】上記露光装置の制御手段の構成を示すブロック図である。
【図６】上記フォトマスクを使用して被露光体上に形成された露光パターンを示す平面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…搬送手段
３…フォトマスク
８…ＴＦＴ用基板
１２…透明基板
１２ａ…一方の面
１２ｂ…他方の面
１３…クロム（Ｃｒ）膜（遮光膜）
１４…電極配線パターン（一方のマスクパターン）
１５…電極配線パターン列（マスクパターン列）
１５ａ…第１の電極配線パターン列
１５ｂ…第２の電極配線パターン列
１５ｃ…第３の電極配線パターン列
１５ｄ…第４の電極配線パターン列
１６…電極配線パターン群（マスクパターン群）
１７…信号配線パターン（他方のマスクパターン）
１８…信号配線パターン群（マスクパターン群）
１９…マイクロレンズ
２１…光源
２４…光源光
３４…露光光
３５，３５ａ〜３５ｄ…電極配線パターンの露光パターン
３６…信号配線パターンの露光パターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被露光体を一方向に搬送しながら、該被露光体に露光光を間欠的に照射して露光パターンを形成する露光装置に関し、詳しくは、要求解像力の異なる２種類の露光パターンを同一の露光工程で同時に形成し、露光処理効率を向上しようとする露光装置及びフォトマスクに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の露光装置は、一定速度で搬送される被露光体に対してフォトマスクを介して露光光を間欠的に照射し、フォトマスクのマスクパターンを所定位置に露光する露光装置であって、撮像手段によりフォトマスクによる露光位置の被露光体の搬送方向手前側の位置を撮像し、この撮像画像に基づいて被露光体とフォトマスクとの位置合わせをすると共に、露光光の照射タイミングを制御するようになっていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００８−７６７０９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、このような従来の露光装置においては、フォトマスクを垂直に透過する露光光によりフォトマスクに形成されたマスクパターンを被露光体上にそのまま転写するものであったので、フォトマスクに照射される光源光における視角（コリメーション半角）の存在により、被露光体上のパターンの像がぼやけて解像力が低下し、微細なパターンを露光形成することができないというおそれがあった。したがって、要求解像力の異なる２種類のパターンを同一の露光工程で同時に形成することができなかった。
【０００４】
このような問題に対しては、要求解像力の高い微細なパターンは、解像力の高い例えば縮小投影露光装置を使用して露光形成し、要求解像力の低いパターンは、上記露光装置を使用して露光形成するという２工程に分けて行えば可能であるが、露光処理効率が悪いという問題がある。
【０００５】
なお、上記縮小投影露光装置を使用して、要求解像力の異なる２種類の露光パターンを共に解像力の高い状態で同時に形成することも可能であるが、この場合、被露光体を二次元平面内をステップ移動させながら多面露光することになる。したがって、特に、大面積の被露光体に対しては、露光処理効率が極めて悪くなるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、要求解像力の異なる２種類の露光パターンを同一の露光工程で同時に形成し、露光処理効率を向上しようとする露光装置及びフォトマスク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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による露光装置は、被露光体を一方向に搬送しながら、フォトマスクを介して前記被露光体に光源光を間欠的に照射し、前記フォトマスクに形成された複数のマスクパターンに対応して前記被露光体上に露光パターンを形成する露光装置であって、前記フォトマスクは、透明基板の一面に形成された遮光膜に、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンからなる二つのマスクパターン群を前記被露光体の搬送方向に先後して形成し、他面には、前記要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンに対応して該一方のマスクパターンを前記被露光体上に縮小投影するマイクロレンズを形成し、該マイクロレンズ側が前記被露光体側となるように配置されたものである。
【０００８】
このような構成により、被露光体を一方向に搬送しながら、透明基板の一面に形成された遮光膜に、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンからなる二つのマスクパターン群を被露光体の搬送方向に先後して形成したフォトマスクを介して被露光体に光源光を間欠的に照射し、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンに対応して透明基板の他面に形成されたマイクロレンズで一方のマスクパターンを被露光体上に縮小投影して、該一方のマスクパターンに対応する露光パターンを形成し、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の低い他方のマスクパターンに対応した露光パターンを被露光体上に形成する。
【０００９】
また、前記要求解像力の高い一方のマスクパターンから成るマスクパターン群は、前記被露光体の搬送方向に略直交する方向に前記複数のマスクパターンを所定ピッチで並べて形成した複数のマスクパターン列を備え、前記被露光体の搬送方向先頭側に位置する前記マスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完可能に、前記後続のマスクパターン列を前記複数のマスクパターンの前記並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成したものである。これにより、被露光体の搬送方向に略直交する方向に複数のマスクパターンを所定ピッチで並べて形成した複数のマスクパターン列を備え、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列に対して後続のマスクパターン列を複数のマスクパターンの並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成した要求解像力の高い一方のマスクパターンから成るマスクパターン群により、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完する。
【００１０】
そして、前記被露光体は、液晶表示装置のＴＦＴ用基板であり、前記要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、前記一方のマスクパターンは、薄膜トランジスタの電極配線パターンであり、前記２種類のマスクパターンのうち、他方のマスクパターンは、前記薄膜トランジスタに信号を供給する信号配線パターンであり、前記電極配線パターンの露光パターンと前記信号配線パターンの露光パターンとが互いに接続するように前記電極配線パターンと前記信号配線パターンとを形成した。これにより、液晶表示装置のＴＦＴ用基板上に薄膜トランジスタの電極配線パターンを縮小投影して電極配線パターンに対応した露光パターンを形成し、薄膜トランジスタに信号を供給する信号配線パターンに対応する露光パターンを形成して、ＴＦＴ用基板上で両露光パターンを互いに接続する。
【００１１】
また、本発明によるフォトマスクは、透明基板の一面に形成された遮光膜に、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンからなる二つのマスクパターン群を横に並べて形成し、他面には、前記要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンに対応して、該一方のマスクパターンを対向して配置される被露光体上に縮小投影するマイクロレンズを形成したものである。
【００１２】
このような構成により、透明基板の一面に形成された遮光膜に横に並べて形成した二つのマスクパターン群を夫々構成する要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンに対応して透明基板の他面に形成されたマイクロレンズで対向して配置される被露光体上に上記一方のマスクパターンを縮小投影し、要求解像力の低い他方のマスクパターンをそのまま転写する。
【００１３】
そして、前記要求解像力の高い一方のマスクパターンから成るマスクパターン群は、前記複数のマスクパターンを所定ピッチで一直線状に並べて形成した複数のマスクパターン列を備え、任意の一つのマスクパターン列に対して他のマスクパターン列を前記複数のマスクパターンの前記並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成したものである。これにより、マスクパターン列に略直交する方向に搬送される被露光体に対して、任意の一つのマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を他のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、同一のフォトマスク上に形成された要求解像力の異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンをマイクロレンズで縮小投影して解像力の高い微細な露光パターンを形成し、要求解像力の低い他方のマスクパターンは、そのまま転写して広い領域をカバーする露光パターンを形成することができる。したがって、被露光体上に要求解像力の異なる２種類の露光パターンをそれらが混在した状態で形成する場合にも、同一の露光工程で同時に形成することができ、露光処理効率を向上することができる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明によれば、マイクロレンズの存在によりマスクパターン列の複数のマスクパターンの配列ピッチを狭くすることができない場合にも、被露光体の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完することができる。したがって、要求解像力の高い露光パターンも稠密に形成することができる。
【００１６】
そして、請求項３に係る発明によれば、液晶表示装置のＴＦＴ用基板に対して、高い解像力が要求される薄膜トランジスタの電極配線パターン、及び解像力は低くてもよい信号配線パターンの夫々に対応する要求解像力の異なる２種類の露光パターンを同一の露光工程で互いに接続させた状態で形成することができる。したがって、ＴＦＴ用基板の配線パターンを効率よく形成することができる。
【００１７】
また、請求項４に係る発明によれば、同一の透明基板上に形成された要求解像力の異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンをマイクロレンズで縮小投影して解像力の高い微細な露光パターンを形成し、要求解像力の低い他方のマスクパターンは、そのまま転写して広い領域をカバーする露光パターンを形成することができる。したがって、被露光体上に要求解像力の異なる２種類の露光パターンをそれらが混在した状態で形成する場合にも、同一の露光工程で同時に形成することができ、露光処理効率を向上することができる。
【００１８】
そして、請求項５に係る発明によれば、マイクロレンズの存在によりマスクパターン列の複数のマスクパターンの配列ピッチを狭くすることができない場合にも、マスクパターン列に略直交する方向に搬送される被露光体に対して、任意の一つのマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を他のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完することができる。したがって、要求解像力の高い露光パターンも稠密に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による露光装置の実施形態を示す概略構成図である。この露光装置は、被露光体を一方向に搬送しながら、該被露光体に光源光を間欠的に照射して露光パターンを形成するもので、搬送手段１と、マスクステージ２と、フォトマスク３と、露光光学系４と、撮像手段５と、照明手段６と、制御手段７とを備えて構成されている。なお、ここで使用する被露光体は、透明な基板の一面に、薄膜トランジスタの例えばゲート、ドレイン、ソース電極及びそれらに接続する配線から成る電極配線パターンを所定の関係で繰り返し形成し、上記薄膜トランジスタに信号を供給する信号配線パターンを形成しようとする液晶表示装置のＴＦＴ用基板８である。
【００２０】
上記搬送手段１は、ステージ９の上面に感光性樹脂を塗布したＴＦＴ用基板８を載置して所定速度で一方向（矢印Ａ方向）に搬送するものであり、例えばモータとギア等を組み合わせて構成した移動機構によりステージ９を移動するようになっている。また、搬送手段１には、ステージ９の移動速度を検出するための速度センサーやステージ９の移動距離を検出するための位置センサー（図示省略）が設けられている。
【００２１】
上記搬送手段１の上方には、マスクステージ２が設けられている。このマスクステージ２は、搬送手段１に載置されて搬送されるＴＦＴ用基板８に近接対向して後述のフォトマスク３を保持するものであり、フォトマスク３のマスクパターンの形成領域１０及び覗き窓１１を含む領域（図２参照）に対応して中央部を開口し、フォトマスク３の周縁部を位置決めして保持できるようになっている。そして、ステージ９の面に平行な面内にてＴＦＴ用基板８の矢印Ａで示す搬送方向に略直交する方向に後述の撮像手段５と一体的に移動可能に形成されている。また、必要に応じてマスクステージ２の中心を軸として所定の角度範囲内で回動可能に形成されてもよい。
【００２２】
上記マスクステージ２には、フォトマスク３が着脱可能に保持されている。このフォトマスク３は、透明基板の一面に形成された遮光膜に、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンからなる二つのマスクパターン群をＴＦＴ用基板８の搬送方向に先後して形成し、他面には、上記２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンに対応して該一方のマスクパターンをＴＦＴ用基板８上に縮小投影するマイクロレンズを形成したものであり、該マイクロレンズ側がＴＦＴ用基板８側となるようにマスクステージ２に保持されている。
【００２３】
具体的には、フォトマスク３は、図２（ｂ）に示すように、例えば石英ガラスから成る透明基板１２の一方の面１２ａに遮光膜となる不透明なクロム（Ｃｒ）膜１３を形成し、該クロム（Ｃｒ）膜１３には、同図（ａ）に破線で示すパターン形成領域１０内に所定形状の開口パターンから成る要求解像力の高い薄膜トランジスタの複数の電極配線パターン１４（図３参照）をＴＦＴ用基板８の搬送方向（矢印Ａ方向）に略直交する方向に所定ピッチで一直線状に並べて形成して電極配線パターン列１５とし、これを複数列備えて電極配線パターン群１６としている。また、パターン形成領域１０内にて電極配線パターン群１６の側方には、電極配線パターン１４に対応してＴＦＴ用基板８上に形成される露光パターンに接続すると共に、薄膜トランジスタに信号を供給するための要求解像力の低い複数の信号配線パターン１７（図４参照）からなる信号配線パターン群１８が形成されている。なお、同図（ａ）においては、図面が煩雑になるのを避けるために、電極配線パターン１４及び信号配線パターン１７は、四角形で簡略化して示している。さらに、上記透明基板１２の他方の面１２ｂには、同図（ｃ）に示すように、複数の電極配線パターン１４に対応して複数のマイクロレンズ１９が形成されている。そして、ＴＦＴ用基板８の搬送方向先頭側に位置する電極配線パターン列１５ａにより形成される複数の露光パターンの間を後続の電極配線パターン列１５ｂ，１５ｃ，１５ｄにより形成される複数の露光パターンにより補完可能に、後続の電極配線パターン列１５ｂ〜１５ｄを複数の電極配線パターン１４の並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成している。
【００２４】
なお、本実施形態において、フォトマスク３は、図３に示すように各電極配線パターン列１５ａ〜１５ｄの複数の電極配線パターン１４がＷピッチで形成されている場合、搬送方向（矢印Ａ方向）先頭側の第１の電極配線パターン列１５ａの後続の第２、第３、第４の電極配線パターン列１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、第１の電極配線パターン列１５ａに対して、夫々Ｗ／ｎ（ｎは整数）、即ち、Ｗ／４，Ｗ／２，３Ｗ／４だけ電極配線パターン列１５の電極配線パターン１４の並び方向（矢印Ａに略直交する方向）にずらして形成し、第１〜第４の電極配線パターン列１５ａ〜１５ｄを配列ピッチＬで平行に形成したものである。なお、上記配列ピッチＬは、ＴＦＴ用基板８の薄膜トランジスタ形成部の矢印Ａの配列ピッチに等しい。
【００２５】
また、図２（ａ）に示すように、ＴＦＴ用基板８の搬送方向（矢印Ａ方向）に先後して、電極配線パターン群１６の側方には、距離ｍＬ（ｍは整数）だけ離れて図４に示す複数の信号配線パターン１７から成る信号配線パターン群１８が形成されている。なお、図４において、符号２０はＴＦＴ用基板８の薄膜トランジスタ形成部に対応した部分であり、ＴＦＴ用基板８が矢印Ａ方向に移動することにより、上記部分２０と図３に示す電極配線パターン１４とが重ね露光するように信号配線パターン１７を形成している。
【００２６】
さらに、フォトマスク３のクロム（Ｃｒ）膜１３には、図２（ａ）に示すように、パターン形成領域１０の側方にて第１の電極配線パターン列１５ａから距離Ｄだけ離れて電極配線パターン列１５に略平行に細長状の開口部が形成されている。この開口部は、後述の撮像手段５によりＴＦＴ用基板８表面の観察を可能にする覗き窓１１となるものである。
【００２７】
そして、フォトマスク３は、図１に示すように、マイクロレンズ１９側をＴＦＴ用基板８側とすると共に、覗き窓１１をＴＦＴ用基板８の搬送方向（矢印Ａ方向）手前側としてマスクステージ２上に位置決めして固定される。
【００２８】
上記マスクステージ２の上方には、露光光学系４が形成されている。この露光光学系４は、フォトマスク３に対して均一な光源光２４を照射するものであり、光源２１と、ロッドレンズ２２と、コンデンサレンズ２３とを備えて構成されている。
【００２９】
上記光源２１は、例えば３５５ｎｍの紫外線を放射するもので、後述の制御手段７によって発光が制御される例えばフラッシュランプ、紫外線発光レーザ光源等である。また、上記ロッドレンズ２２は、光源２１から放射される光源光２４の放射方向前方に設けられ、光源光２４の光軸に直交する断面内の輝度分布を均一にするためのものである。なお、光源光２４の輝度分布を均一化する手段としては、ロッドレンズ２２に限られず、ライトパイプやフライアイレンズ等の公知の手段を適用してもよい。そして、上記コンデンサレンズ２３は、その前焦点をロッドレンズ２２の出力端面２２ａに一致させて設けられており、ロッドレンズ２２から射出した光源光２４を平行光にしてフォトマスク３に照射させるものである。
【００３０】
上記露光光学系４のＴＦＴ用基板８の矢印Ａで示す搬送方向手前側には、撮像手段５が設けられている。この撮像手段５は、フォトマスク３による露光位置の搬送方向手前側の位置にて、ＴＦＴ用基板８上に形成された位置決め基準となる例えば薄膜トランジスタ形成部の基準位置及びフォトマスク３の覗き窓１１内に形成された基準マークを同時に撮像するもので、受光素子をステージ９の上面に平行な面内にてＴＦＴ用基板８の搬送方向（矢印Ａ方向）に略直交する方向に一直線状に並べて設けたラインカメラであり、その長手中心軸をフォトマスク３の覗き窓１１の長手中心軸と合致させて配置されている。なお、図１において、符号２５は、撮像手段５の光路を折り曲げる全反射ミラーである。
【００３１】
上記搬送手段１のステージ９の下側には、撮像手段５による撮像領域に対応して照明手段６が設けられている。この照明手段６は、ＴＦＴ用基板８に紫外線をカットした可視光から成る照明光を下面側から照射して、ＴＦＴ用基板８表面に形成された薄膜トランジスタ形成部を撮像手段５により観察可能にさせるものであり、例えばハロゲンランプ等である。なお、照明手段６は、ステージ９の上方に設けて落射照明としてもよい。
【００３２】
上記搬送手段１、撮像手段５、光源２１、マスクステージ２、及び照明手段６に接続して制御手段７が設けられている。この制御手段７は、ＴＦＴ用基板８を一方向に搬送させながら、フォトマスク３を介してＴＦＴ用基板８に露光光３４を間欠的に照射させ、ＴＦＴ用基板８上に形成された薄膜トランジスタ形成部に重ね合わせてフォトマスク３の複数の電極配線パターン１４を縮小投影させると共に、複数の信号配線パターン１７の露光パターンを電極配線パターン１４の露光パターンに接続されるように露光タイミングを制御するものであり、図５に示すように、画像処理部２６と、演算部２７と、メモリ２８と、搬送手段駆動コントローラ２９と、光源駆動コントローラ３０と、マスクステージ駆動コントローラ３１と、照明手段駆動コントローラ３２と、制御部３３とを備えている。
【００３３】
画像処理部２６は、撮像手段５で取得されたＴＦＴ用基板８表面及びフォトマスク３の基準マークの撮像画像を画像処理して、ＴＦＴ用基板８上の薄膜トランジスタ形成部に予め設定された基準位置とフォトマスク３の基準マークの位置とを検出するものである。
【００３４】
また、演算部２７は、画像処理部２６で検出されたＴＦＴ用基板８上の基準位置とフォトマスク３の基準マークの位置との間の距離を算出し、その結果を後述のメモリ２８に保存された目標値と比較し、その差分を補正値としてマスクステージ駆動コントローラ３１に出力すると共に、搬送手段１の位置センサーの出力を入力してステージ９の移動距離を算出し、その結果をメモリ２８に保存されたＴＦＴ用基板８の薄膜トランジスタ形成部の矢印Ａ方向（搬送方向）の配列ピッチＬと比較してステージ９が距離Ｌだけ移動する毎に光源駆動コントローラ３０に光源２１を点灯させる点灯指令を出力するようになっている。
【００３５】
さらに、メモリ２８は、演算部２７における演算結果を一時的に保存すると共に、ステージ９の移動速度Ｖ、ＴＦＴ用基板８上の基準位置とフォトマスク３の基準マークの位置との間の距離の目標値、及びその他初期設定値を記憶するものである。
【００３６】
さらにまた、搬送手段駆動コントローラ２９は、搬送手段１のステージ９を矢印Ａで示す方向に一定速度で移動させるものであり、搬送手段１の速度センサーの出力を入力してメモリ２８に保存されたステージ９の移動速度Ｖと比較し、両者が一致するように搬送手段１を制御するようになっている。
【００３７】
そして、光源駆動コントローラ３０は、光源２１を間欠的に発光させるものであり、演算部２７から入力する点灯指令に従って光源２１に駆動信号を送信するようになっている。
【００３８】
また、マスクステージ駆動コントローラ３１は、マスクステージ２を撮像手段５と一体的に矢印Ａで示す搬送方向と略直交する方向に移動させるものであり、演算部２７から入力した補正値に基づいてマスクステージ２の移動を制御するようになっている。
【００３９】
さらに、照明手段駆動コントローラ３２は、照明手段６を点灯及び消灯させるものであり、露光開始スイッチが投入されると照明手段６を点灯させ、ＴＦＴ用基板８上への全ての露光が終了すると消灯させるように制御するようになっている。そして、制御部３３は、上記各構成要素が適切に駆動するように各構成要素間を仲立ちして制御するものである。
【００４０】
次に、このように構成された露光装置の動作について説明する。
先ず、例えばキーボード等から成る図示省略の操作手段を操作してステージ９の移動速度Ｖ、露光開始から露光終了までのステージ９の移動距離、光源２１のパワー及び発光時間、フォトマスク３の第１の電極配線パターン列１５と覗き窓１１との間の距離Ｄ、ＴＦＴ用基板８上に形成された薄膜トランジスタ形成部の矢印Ａ方向（搬送方向）の配列ピッチＬ、ＴＦＴ用基板８の上記薄膜トランジスタ形成部に予め設定された基準位置とフォトマスク３に形成された基準マークとの間の距離の目標値等を入力してメモリ２８に保存し、初期設定を行う。
【００４１】
次に、表面に感光性樹脂（例えば、ポジレジスト）を塗布したＴＦＴ用基板８をその塗布面を上にしてステージ９上の所定位置に位置決めして載置する。そして、図示省略の露光開始スイッチが投入されると、制御手段７の搬送手段駆動コントローラ２９が起動して、ステージ９を速度Ｖで矢印Ａ方向に移動させる。この際、搬送手段駆動コントローラ２９は、搬送手段１の速度センサーの出力を入力し、メモリ２８に保存された速度Ｖと比較してステージ９の移動速度がＶとなるように搬送手段１を制御する。また、露光開始スイッチが投入されると、照明手段駆動コントローラ３２が起動して照明手段６を点灯させる。同時に、撮像手段５が起動して撮像を開始する。
【００４２】
ステージ９の移動に伴ってＴＦＴ用基板８が搬送され、ＴＦＴ用基板８に形成された薄膜トランジスタ形成部のうち搬送方向（矢印Ａ方向）先頭側に位置する薄膜トランジスタ形成部が撮像手段５の撮像領域に達すると、撮像手段５は、フォトマスク３の覗き窓１１を通して上記薄膜トランジスタ形成部を撮像し、同時にフォトマスク３の基準マークを撮像する。そして、その撮像画像の電気信号を制御手段７の画像処理部２６に出力する。
【００４３】
画像処理部２６においては、撮像手段５から入力した撮像画像の電気信号を画像処理し、ＴＦＴ用基板８の薄膜トランジスタ形成部に予め設定された基準位置及びフォトマスク３の基準マークの位置を検出して、それら位置データを演算部２７に出力する。
【００４４】
演算部２７においては、画像処理部２６から入力した上記基準位置の位置データとフォトマスク３の基準マークの位置データとに基づいて両者間の距離を演算し、メモリ２８から読み出した両者間の距離の目標値と比較し、その差分を補正値としてマスクステージ駆動コントローラ３１に出力する。
【００４５】
マスクステージ駆動コントローラ３１は、演算部２７から入力した補正値分だけ、マスクステージ２をステージ９の面に平行な面内にて矢印Ａ方向（搬送方向）と略直交する方向に移動してＴＦＴ用基板８とフォトマスク３との位置決めを行う。なお、この動作は、ＴＦＴ用基板８の全面に対する露光動作中常時行われ、ＴＦＴ用基板８の矢印Ａと直交する方向へのヨーイングによる位置ずれが抑えられる。
【００４６】
また、撮像手段５から入力する撮像画像の電気信号を画像処理部２６で画像処理して、ＴＦＴ用基板８の搬送方向（矢印Ａ方向）先頭側の薄膜トランジスタ形成部が検出されると、演算部２７は、搬送手段１の位置センサーの出力に基づいて上記薄膜トランジスタ形成部検出時点からのステージ９の移動距離を算出し、これをメモリ２８に保存されたフォトマスク３の第１の電極配線パターン列１５ａと覗き窓１１との間の距離Ｄと比較する。そして、ステージ９の移動距離が上記距離Ｄに合致すると演算部２７は、光源２１を点灯させる点灯指令を光源駆動コントローラ３０に出力する。光源駆動コントローラ３０は、上記点灯指令に従って駆動信号を光源２１に出力する。これにより、光源２１は、上記初期設定値に従って所定のパワーで所定時間だけ点灯する。
【００４７】
光源２１から放射された紫外線の光源光２４は、ロッドレンズ２２により輝度分布が均一化された後、コンデンサレンズ２３により平行光にされてフォトマスク３に照射する。フォトマスク３を通過した露光光３４は、マイクロレンズ１９によりＴＦＴ用基板８上に集光され、図３に示すフォトマスク３の電極配線パターン１４を縮小投影してこの電極配線パターン１４に対応する露光パターン３５を形成し（図６参照）、同時に、図４に示す信号配線パターン１７に対応する露光パターン３６を形成する（図６参照）。
【００４８】
さらに、演算部２７は、搬送手段１の位置センサーの出力に基づいて取得したステージ９の移動距離をメモリ２８に保存された初期設定値のうち、ＴＦＴ用基板８上に形成された薄膜トランジスタ形成部の矢印Ａ方向（搬送方向）の配列ピッチＬと比較し、両者が合致すると光源２１の点灯指令を光源駆動コントローラ３０に出力する。これにより、光源２１は、上記初期設定値に従って所定のパワーで所定時間だけ点灯する。
【００４９】
光源２１から放射された紫外線の光源光２４は、上述と同様にしてフォトマスク３に照射する。そして、フォトマスク３を通過した露光光３４は、上述と同様にＴＦＴ用基板８上にフォトマスク３の電極配線パターン１４及び信号配線パターン１７の露光パターン３５，３６を形成する。以後、ステージ９が距離Ｌだけ移動する毎に光源２１が所定時間だけ発光して露光パターン３５，３６が形成される。これにより、図６に示すように、ＴＦＴ用基板８の搬送方向（矢印Ａ方向）先頭側に位置する第１の電極配線パターン列１５ａの複数の電極配線パターン１４に対応する複数の露光パターン３５ａの間を、後続の第２〜第４の電極配線パターン列１５ｂ〜１５ｄの電極配線パターン１４に対応する複数の露光パターン３５ｂ，３５ｃ，３５ｄで補完して形成すると共に、信号配線パターン１７に対応する露光パターン３６をＴＦＴ用基板８の全面に亘って形成することができる。この場合、信号配線パターン１７の露光パターン３６にて薄膜トランジスタ形成部３７には、電極配線パターン１４の露光パターン３５が重ね露光される。しかし、信号配線パターン１７の薄膜トランジスタ形成部３７に対応する部分２０は、クロム（Ｃｒ）膜１３で遮光されているため、薄膜トランジスタ形成部３７には、電極配線パターン１４による露光パターン３５のみが形成されることになる。したがって、図６に示すように、電極配線パターン１４の各露光パターン３５を、信号配線パターン１７の各露光パターン３６に接続させた状態で形成することができる。
【００５０】
なお、上記第１〜第４の電極配線パターン列１５ａ〜１５ｄの並び順序は、上述したものに限定されず、適宜入れ替えてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態においては、フォトマスク３が複数の電極配線パターン１４を透明基板１２の一方の面１２ａに形成し、複数のマイクロレンズ１９を透明基板１２の他方の面１２ｂに形成したものである場合について説明したが、本発明はこれに限られず、フォトマスク３は、複数の電極配線パターン１４及び信号配線パターン１７を一面に形成したマスク用基板と、複数のマイクロレンズ１９を一面に形成したレンズ用基板とを、複数の電極配線パターン１４と複数のマイクロレンズ１９とが互いに対応するように重ね合わせて形成したものであってもよい。
【００５２】
そして、以上の説明においては、被露光体がＴＦＴ用基板８である場合について述べたが、本発明はこれに限られず、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンを混在させた状態で形成しようとする如何なる基板に対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による露光装置の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の露光装置に使用するフォトマスクの構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図３】上記フォトマスクの第１のマスクパターン群を示す拡大平面図である。
【図４】上記フォトマスクの第２のマスクパターン群を示す拡大平面図である。
【図５】上記露光装置の制御手段の構成を示すブロック図である。
【図６】上記フォトマスクを使用して被露光体上に形成された露光パターンを示す平面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…搬送手段
３…フォトマスク
８…ＴＦＴ用基板
１２…透明基板
１２ａ…一方の面
１２ｂ…他方の面
１３…クロム（Ｃｒ）膜（遮光膜）
１４…電極配線パターン（一方のマスクパターン）
１５…電極配線パターン列（マスクパターン列）
１５ａ…第１の電極配線パターン列
１５ｂ…第２の電極配線パターン列
１５ｃ…第３の電極配線パターン列
１５ｄ…第４の電極配線パターン列
１６…電極配線パターン群（マスクパターン群）
１７…信号配線パターン（他方のマスクパターン）
１８…信号配線パターン群（マスクパターン群）
１９…マイクロレンズ
２１…光源
２４…光源光
３４…露光光
３５，３５ａ〜３５ｄ…電極配線パターンの露光パターン
３６…信号配線パターンの露光パターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被露光体を一方向に搬送しながら、フォトマスクを介して前記被露光体に光源光を間欠的に照射し、前記フォトマスクに形成された複数のマスクパターンに対応して前記被露光体上に露光パターンを形成する露光装置であって、
前記フォトマスクは、透明基板の一面に形成された遮光膜に、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンからなる二つのマスクパターン群を前記被露光体の搬送方向に先後して形成し、他面には、前記要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンに対応して該一方のマスクパターンを前記被露光体上に縮小投影するマイクロレンズを形成し、該マイクロレンズ側が前記被露光体側となるように配置されたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記要求解像力の高い一方のマスクパターンから成るマスクパターン群は、前記被露光体の搬送方向に略直交する方向に前記複数のマスクパターンを所定ピッチで一直線状に並べて形成した複数のマスクパターン列を備え、前記被露光体の搬送方向先頭側に位置する前記マスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完可能に、前記後続のマスクパターン列を前記複数のマスクパターンの前記並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成したことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記被露光体は、液晶表示装置のＴＦＴ用基板であり、
前記要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、前記一方のマスクパターンは、薄膜トランジスタの電極配線パターンで、他方のマスクパターンは、前記薄膜トランジスタに信号を供給する信号配線パターンであり、
前記電極配線パターンの露光パターンと前記信号配線パターンの露光パターンとが互いに接続するように前記電極配線パターンと前記信号配線パターンとを形成したことを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
透明基板の一面に形成された遮光膜に、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンからなる二つのマスクパターン群を横に並べて形成し、他面には、前記要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンに対応して、該一方のマスクパターンを対向して配置される被露光体上に縮小投影するマイクロレンズを形成したことを特徴とするフォトマスク。
【請求項５】
前記要求解像力の高い一方のマスクパターンから成るマスクパターン群は、前記複数のマスクパターンを所定ピッチで一直線状に並べて形成した複数のマスクパターン列を備え、任意の一つのマスクパターン列に対して他のマスクパターン列を前記複数のマスクパターンの前記並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成したことを特徴とする請求項４記載のフォトマスク。
【請求項１】
被露光体を一方向に搬送しながら、フォトマスクを介して前記被露光体に光源光を間欠的に照射し、前記フォトマスクに形成された複数のマスクパターンに対応して前記被露光体上に露光パターンを形成する露光装置であって、
前記フォトマスクは、透明基板の一面に形成された遮光膜に、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンからなる二つのマスクパターン群を前記被露光体の搬送方向に先後して形成し、他面には、前記要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンに対応して該一方のマスクパターンを前記被露光体上に縮小投影するマイクロレンズを形成し、該マイクロレンズ側が前記被露光体側となるように配置されたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記要求解像力の高い一方のマスクパターンから成るマスクパターン群は、前記被露光体の搬送方向に略直交する方向に前記複数のマスクパターンを所定ピッチで一直線状に並べて形成した複数のマスクパターン列を備え、前記被露光体の搬送方向先頭側に位置する前記マスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完可能に、前記後続のマスクパターン列を前記複数のマスクパターンの前記並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成したことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記被露光体は、液晶表示装置のＴＦＴ用基板であり、
前記要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、前記一方のマスクパターンは、薄膜トランジスタの電極配線パターンで、他方のマスクパターンは、前記薄膜トランジスタに信号を供給する信号配線パターンであり、
前記電極配線パターンの露光パターンと前記信号配線パターンの露光パターンとが互いに接続するように前記電極配線パターンと前記信号配線パターンとを形成したことを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
透明基板の一面に形成された遮光膜に、要求解像力が異なる２種類のマスクパターンからなる二つのマスクパターン群を横に並べて形成し、他面には、前記要求解像力が異なる２種類のマスクパターンのうち、要求解像力の高い一方のマスクパターンに対応して、該一方のマスクパターンを対向して配置される被露光体上に縮小投影するマイクロレンズを形成したことを特徴とするフォトマスク。
【請求項５】
前記要求解像力の高い一方のマスクパターンから成るマスクパターン群は、前記複数のマスクパターンを所定ピッチで一直線状に並べて形成した複数のマスクパターン列を備え、任意の一つのマスクパターン列に対して他のマスクパターン列を前記複数のマスクパターンの前記並び方向に夫々所定寸法だけずらして形成したことを特徴とする請求項４記載のフォトマスク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１０２１４９（Ｐ２０１０−１０２１４９Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７３８６３（Ｐ２００８−２７３８６３）
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
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