露光装置及び遮光板
【課題】セルレイアウトが異なる基板を露光する際にも、高効率且つ低コストでパネルを露光できる露光装置及びこの露光装置に使用される遮光板を提供する。
【解決手段】露光用マスク２０は、表示パネルに対応するパターン領域２０ａが複数個配列されている。マイクロレンズアレイ２２は、スキャン方向に垂直の方向に２個のマイクロレンズアレイチップ２２ａが、その一部がこのスキャン方向に垂直の方向に相互に重なるように設けられている。遮光板３０は、マイクロレンズアレイチップ２２ａの一部を遮光するものであり、遮光板３０の開口部は、一方のマイクロレンズアレイチップ２２ａが２個のパターン領域２０ａのみを露光し、他方のマイクロレンズアレイチップ２２ａが他の３個のパターン領域２０ａのみを露光するように、マイクロレンズアレイチップの光透過を規制する。
【解決手段】露光用マスク２０は、表示パネルに対応するパターン領域２０ａが複数個配列されている。マイクロレンズアレイ２２は、スキャン方向に垂直の方向に２個のマイクロレンズアレイチップ２２ａが、その一部がこのスキャン方向に垂直の方向に相互に重なるように設けられている。遮光板３０は、マイクロレンズアレイチップ２２ａの一部を遮光するものであり、遮光板３０の開口部は、一方のマイクロレンズアレイチップ２２ａが２個のパターン領域２０ａのみを露光し、他方のマイクロレンズアレイチップ２２ａが他の３個のパターン領域２０ａのみを露光するように、マイクロレンズアレイチップの光透過を規制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロレンズアレイを使用した露光装置及びこの露光装置に使用される遮光板に関し、特に、セルレイアウトが異なる基板を高効率で露光できる露光装置及びこの露光装置に使用される遮光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話及び携帯型情報端末等の機器に搭載される液晶表示装置は、テレビジョン等の大型の液晶表示装置と異なり、パネルが小型になると共に、パネルはより高精細であることが要求される。
【０００３】
このような携帯型機器の液晶表示パネルを製造する際に使用される露光装置は、従来、高精細の露光のために、半導体装置の露光に使用されているステッパが使用されている。
【０００４】
従来、ステッパにより携帯機器用の小型の液晶表示パネルを露光する際には、マスクのパターンを透過した光を、縮小光学系に透過された後、基板に照射する。この際、露光対象の基板は、例えば１．５ｍ角の大型の基板であり、露光の際には、１又は複数枚の個別基板となる領域ごとに複数回露光される。そして、複数回の露光により個別基板となる領域の全てが露光された基板は、分割されて、複数枚のガラス基板が製造される。
【０００５】
しかしながら、このステッパにおいては、１個の対物レンズにより露光される領域の大きさが決まっているため、１枚のガラス基板上に複数枚のパネルを作製する際、その対物レンズの露光領域の境界が、パネルの内部に位置する場合が生じる。そうすると、そのパネルにおいては、露光領域の境界を挟んで両側の領域が別のショットで露光されることになり、境界において、配線等の位置がずれてしまうという問題点がある。このため、この境界においては、配線パターンを太くしたり、端部を傾斜して形成してその傾斜部で重ねあわせる等の所謂「つぎ」の処理を行う必要がある。また、この「つぎ」の処理を施しても、この「つぎ」を施した部分が直線上に連なって、縞が生じてしまうことがあり、そうすると、この縞が生じたパネルについては、製品とならず、廃棄せざるを得ない。更に、露光パターンがこの「つぎ」の処理が困難なパターンの場合にも、露光領域の境界のパネルについては、製品とせずに廃棄することが必要になる。
【０００６】
而して、マイクロレンズアレイを使用した露光装置も提案されている（特許文献１及び２）。しかしながら、従来のマイクロレンズアレイを使用した露光装置は、テレビジョン等の大型液晶表示装置用のパネルを露光するものであり、それをそのまま、携帯機器用の液晶表示装置に適用すると、携帯機器用の液晶表示パネルの場合は、パネルが小さく、また種々の大きさがあるため、製造効率が悪いという問題点がある。
【０００７】
図１０は、従来のマイクロレンズアレイを使用した露光装置を示す模式図である。図１０に示す従来の露光装置においては、一定の位置に保持されたマスク２０の下方に露光対象の基板４０が配置されている。マスク２０には、基板４０の各パネルとなる領域（図１０におけるセル４０ａ）のレイアウトに対応して、夫々のセル４０ａに露光すべきパターンが形成された複数個のパターン領域２０ａが設けられている。このマスク２０と基板４０との間に、マイクロレンズアレイホルダ２１に支持されたマイクロレンズアレイ２２を挿入し、光源からの露光光１５を出射させながら、マイクロレンズアレイ２２を光源と共に１方向（第１方向１）に移動させ、マスク２０のパターン領域２０ａを露光光１５でスキャンしていく。そうすると、マスク２０の各パターン領域２０ａを透過した露光光は、マイクロレンズアレイ２２の各マイクロレンズアレイチップ２２ａに透過され、マイクロレンズアレイチップ２２ａにより、各パターンの正立等倍像が基板４０上に順次結像されていく。
【０００８】
図１１は、図１０に示す従来の露光装置において、セルレイアウトに対応したマイクロレンズアレイの構成を示す図である。図１１に示すように、従来の露光装置においては、基板４０のセルレイアウトに対応したマスク２０，２００が使用され、マイクロレンズアレイ２２０，２２１もセルレイアウトに対応したものが使用される。即ち、マイクロレンズアレイ２２０，２２１には、夫々複数個のマイクロレンズアレイチップ２２ｂ，２２ｃ又はマイクロレンズアレイチップ２２ｄが設けられており、各マイクロレンズアレイチップが第１方向１に直交する第２方向２に配置されることにより、夫々パターン領域２０ａ，２０ｂに対応している。
【０００９】
各マイクロレンズアレイチップは、その端部が、マスク２０，２００のスキャン方向（第１方向１）に直交する方向（第２方向２）に並ぶ複数個のパターン領域２０ａ，２０ｂ間の領域に位置するように配置されている。即ち、従来の露光装置においては、マイクロレンズアレイチップ２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ同士の継ぎ目において、各マイクロレンズアレイチップ同士が第１方向１に重なるように配置された場合、基板４０には、２枚のマイクロレンズアレイチップにより、過露光の領域が形成され、それ以外の場合には、未露光の領域が残されるため、この領域は、パネルに使用することができない。よって、セルの幅が小さい場合（図１１（ａ））とセルの幅が大きい場合（図１１（ｂ））とでは、マイクロレンズアレイ２２０，２２１を共用することができず、セルのレイアウトにより、マスクだけではなく、マイクロレンズアレイも使い分けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−１０２１４９号公報
【特許文献２】特開２００８−１９７２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述のように、携帯機器用の液晶表示パネルのように、高精細が要求されると共に、小型のパネルの場合、従来のステッパを使用すると、露光パターンの「つぎ」が必要となり、マイクロレンズアレイを使用すると、製造効率が悪いという問題点がある。
【００１２】
また、マイクロレンズアレイを使用した露光装置においては、マスクには、基板の各セルのレイアウトに対応するパターンが形成されており、更に、マイクロレンズアレイは、各マイクロレンズアレイチップを第２方向２に並ぶ１以上のセルに対応させ、その端部を第２方向２に並ぶ複数個のセル間の領域に位置するように配置する必要があることから、セルのレイアウトにより、マイクロレンズアレイを使い分ける必要がある。従って、セルレイアウトが異なる基板を露光する場合には、マスクと同時にマイクロレンズアレイも取り換える必要があり、製造効率が更に低下するという問題点がある。更に、個々のマイクロレンズアレイは非常に高価であるため、パネルの製造コストも増大するという問題点がある。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、セルレイアウトが異なる基板を露光する際にも、高効率且つ低コストでパネルを露光できる露光装置及びこの露光装置に使用される遮光板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】
【００１４】
本発明に係る露光装置は、露光光を発光する光源と、この光源からの露光光が入射され露光すべきパターンが複数個のパネルに対応して夫々形成された複数個のパターン領域を有するマスクと、このマスクを透過した露光光が入射され前記マスクのパターンの正立等倍像を基板上に結像させるマイクロレンズアレイと、このマイクロレンズアレイを支持するホルダと、このホルダに取り付けられ前記マイクロレンズアレイの光透過領域を規制する遮光板と、前記光源と前記マイクロレンズアレイとの位置関係を固定した状態で、前記マスク及び前記基板を前記光源及び前記マイクロレンズアレイに対して相対的に移動させて前記露光光を前記基板上で第１方向にスキャンする駆動装置と、前記駆動装置及び前記光源を制御する制御装置と、
を有し、
前記マイクロレンズアレイは、前記第１方向に直交する第２方向に複数個のマイクロレンズアレイチップがその一部が相互に前記第１方向に重なるように配置されて構成され、
前記遮光板は、各前記マイクロレンズアレイチップが１又は複数個の前記パターン領域に対応し、各前記パターン領域が１個のマイクロレンズアレイチップにのみ対応するように、前記マイクロレンズアレイチップを振り分けた場合に、マイクロレンズアレイチップにおける光透過が不要な領域を遮光し、光透過が必要な領域に開口部を有するものであることを特徴とする。
露光光としては、水銀ランプ光等が使用される。なお、本発明におけるパネルとは、液晶表示パネルの画素領域及びその周辺領域を意味し、マスクに形成される露光用パターンは、画素領域のパターン及びその周辺領域の回路パターンを含むものである。
【００１５】
本発明に係る露光装置において、例えば、前記マイクロレンズアレイに対し、前記開口部の前記第２方向の長さが異なる複数個の遮光板が用意され、前記パターン領域の大きさに応じて、前記複数個の遮光板のうちの一つが選択されて使用される。
【００１６】
本発明に係る遮光板は、複数個のパターン領域を有するマスクを透過した露光光が入射され、前記マスクのパターンの正立等倍像を基板上に結像させる複数個のマイクロレンズアレイチップが配列されたマイクロレンズアレイに対し、このマイクロレンズアレイを支持するホルダに取り付けられ、前記マイクロレンズアレイの光透過領域を規制する遮光板であって、
前記複数個のマイクロレンズアレイチップは、その一部が相互に前記マイクロレンズアレイチップの配列方向に垂直の方向に重なるように配置されており、
前記遮光板は、
各前記マイクロレンズアレイチップが１又は複数個の前記パターン領域に対応し、各前記パターン領域が１個のマイクロレンズアレイチップにのみ対応するように、前記マイクロレンズアレイチップを振り分けた場合に、マイクロレンズアレイチップにおける光透過が不要な領域を遮光し、光透過が必要な領域に開口部を有するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の露光装置によれば、マイクロレンズアレイの複数個のマイクロレンズアレイチップをその一部が相互に重なるように大きく設けておき、マイクロレンズアレイ用ホルダに取り付けられる遮光板の開口部の形状及び位置を、パターン領域に合わせて設定することにより、マスクに形成されたパターン領域、即ち、露光すべき表示パネルの大きさが、変更になっても、この遮光板を別のものに変更するだけで、マイクロレンズアレイ自体は、そのまま使用しても、パターン領域に応じて、そのパターン領域の間の隙間領域に、マイクロレンズアレイチップにおける露光光の透過領域の端部を位置させることができる。よって、マイクロレンズアレイチップの端部の過露光及び未露光を防止することができると共に、マイクロレンズアレイの交換は不要であるので、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係るマイクロレンズアレイ及び遮光板を示す平面図、（ｂ）は遮光板を設置したマイクロレンズアレイとマスクのパターン領域との位置関係を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用した露光装置を示す斜視図である。
【図３】マスクステージとマイクロレンズアレイを示す斜視図である。
【図４】マスクステージ全体を示す斜視図である。
【図５】遮光板を設置したマイクロレンズアレイを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図６】スキャン露光工程における露光光とマスクとの関係を示す図である。
【図７】スキャン露光工程における露光光とマイクロレンズアレイとの関係を示す図である。
【図８】図７の次の工程を示す図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、セルレイアウトが異なる基板を露光する場合におけるマイクロレンズアレイ及び遮光板を示す図である。
【図１０】従来のマイクロレンズアレイを使用した露光装置を示す模式図である。
【図１１】図１０に示す従来の露光装置において、セルレイアウトに対応したマイクロレンズアレイの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１（ａ）は本発明の実施形態に係るマイクロレンズアレイ及び遮光板を示す平面図、図１（ｂ）は遮光板を設置したマイクロレンズアレイとマスクのパターン領域との位置関係を示す図である。図２は本発明の第１実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用した露光装置を示す斜視図、図３は同じくマスクステージとマイクロレンズアレイを示す斜視図、図４はマスクステージ全体を示す斜視図である。本実施形態に係る露光装置は、図２に示すように、ガラス基板４０を、スキャン方向（第１方向）１及びこのスキャン方向１に直交する方向（第２方向２）に移動させることができるＸ−Ｙステージ１１の上に基板ステージ１２が第１方向１に移動可能に設置されている。このＸ−Ｙステージ１１及び基板ステージ１２の上方に、架台１３が設置されており、この架台１３上に、一例として、４個の光源１４が固定設置されている。これらの光源１４は、例えば、高圧水銀ランプ光源であり、波長が２８０乃至３４０ｎｍの紫外光の露光光１５を、下方に向けて照射する。この露光光１５の照射領域は、図４に示すように矩形である。
【００２０】
この露光光１５の光源１４の下方には、図３に示すように、マスクステージ１８が配置されている。架台１３には、第２方向２に延びる第１ガイド１６が懸架されており、この第１ガイド１６に第１方向１に延びる第２ガイド１７が懸架されている。第１ガイド１６は架台１３上に固定されており、第２ガイド１７は第２方向２に延びる第１ガイド１６上に第２方向２に移動可能に支持されている。そして、４個のマスクステージ１８は相互にその位置関係を保持したまま、第１方向１に延びる第２ガイド１７上に第１方向１に移動可能に支持されている。このマスクステージ１８には、矩形の開口が形成されており、この開口にマスク２０が支持されている。従って、マスク２０は、第１ガイド１６及び第２ガイド１７により、第１方向１に対して、スキャンすることができ、第２方向２に対して、シフトすることができる。
【００２１】
このマスク２０の下方には、マイクロレンズアレイホルダ２１が設置されており、このホルダ２１の開口部内に、マイクロレンズアレイチップ２２ａが複数個支持されており、複数個のマイクロレンズアレイチップ２２ａからなるマイクロレンズアレイ２２が構成されている。マイクロレンズアレイチップ２２ａは、夫々、多数のマイクロレンズが形成されており、各マイクロレンズにより、マスク２０のパターンの正立等倍像が、マイクロレンズアレイ２２の下方に配置される基板４０上に結像されるようになっている。
【００２２】
本実施形態においては、露光装置には、マスクステージ１８に支持されたマスク２０と、基板ステージ１２上の基板４０とを、光源１４及びマイクロレンズアレイ２２に対して、相対的に同時一体的に第１方向１にスキャンする駆動装置が設けられている。また、基板ステージ１２上の基板４０は、基板ステージ１２を第２方向２に移動させることにより、光源１４、マスク２０及びマイクロレンズアレイ２２に対して、第２方向２にシフト可能に構成されている。なお、基板ステージ１２の第２方向２への移動は、手動で行っても、基板４０のシフト用に駆動装置を設け、この駆動装置により行ってもよい。本実施形態においては、複数個のマイクロレンズアレイチップ２２ａは、第２方向２に配列されてホルダ２１に支持されており、ホルダ２１は架台１３上に固定されている。従って、光源１４からの露光光１５がマイクロレンズアレイ２２により基板４０上に集光される状態を保持して、マスク２０と基板４０とが第１方向１に移動することにより、基板４０が露光光１５によりスキャンされ、マスクのパターン領域２０ａに形成されたパターンが基板４０上に露光されて転写される。
【００２３】
第１の駆動装置によるマスク２０及び基板４０に対する光源１４及びマイクロレンズアレイ２２の相対的第１方向１へのスキャンは、図示しない制御装置により制御されている。そして、露光装置は、制御装置により駆動装置及び光源を制御して露光光をスキャンした後、基板４０が第２方向２にシフトされると、再度、制御装置により駆動装置及び光源を制御して露光光をスキャンすることを繰り返す。これにより、第１方向１への露光光のスキャンと第２方向２への基板４０のシフトとが順次行われて、基板のパターン形成用領域が順次露光されていく。
【００２４】
マスクステージ１８に保持されるマスク２０の大きさは、例えば、第２方向２の幅が４００ｍｍである。そして、マスク２０には、露光すべきパターンが複数個のパネルに対応して形成されたパターン領域２０ａが設けられている。本実施形態においては、パターン領域２０ａが第１方向１に連続的又は所定ピッチ（図示例）で複数個配置されてパターン列２０ｃ，２０ｄが形成されており、このパターン列が第２方向２に所定ピッチで複数列配列されている。そして、各パターン領域２０ａは、夫々、基板上に形成する各パネルに対応し、複数個のパターン領域２０ａが基板４０上のセル４０ａのレイアウトに対応して配置されている。
【００２５】
本実施形態においては、図１（ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ２２は、２個のマイクロレンズアレイチップ２２ａにより構成されており、各マイクロレンズアレイチップ２２ａは、相互に、その一部が第１方向１に重なるように配置されている。従って、マイクロレンズアレイ２２が基板４０（図８参照）に対して相対的に第１方向１に走査されたときに、第１方向１に配置された各パターン列２０ｃ，２０ｄは、２個のマイクロレンズアレイチップ２２ａの双方又はいずれか一方に対応している。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、本実施形態のマイクロレンズアレイ２２は、マイクロレンズアレイチップ２２ａ同士の一部が第１方向に重なるように配置されているため、ある特定のパターン列２０ｄの透過光の一部は、後述する遮光板３０が設けられていないと、双方のマイクロレンズアレイチップ２２ａに入射される。よって、このパターン列２０ｄにより形成されるパネルは、一部が２回露光されて過露光となり、残部が通常の１回露光となる。このような露光ムラが生じたパネルは、使用することができない。よって、これを回避するために、本実施形態においては、図１（ｂ）に示すように、マイクロレンズアレイチップ２２ａにおける光透過が不要な領域を遮光する遮光板３０が設けられている。即ち、遮光板３０には、遮光部３０ａ及び開口部３０ｂが設けられており、パターン領域２０ａが１個のマイクロレンズアレイチップ２２ａにのみ対応するように、マイクロレンズアレイ２２ａを振り分けた場合に、マイクロレンズアレイチップ２２ａにおける光透過が不要な領域を遮光部３０ａにより遮光し、マイクロレンズアレイチップ２２ａにおける光透過が必要な領域に開口部３０ｂを設けて透過光を透過させる。即ち、遮光部３０ｂは、マスクの各パターン領域の透過光が２以上のマイクロレンズアレイチップ２２ａに入射されないように、各パターン列に対応していない側のマイクロレンズアレイチップ２２ａへの露光光を遮光する。
【００２７】
図５は、遮光板を設置したマイクロレンズアレイを示す図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図５に示すように、マイクロレンズアレイ２２は、枠状のマイクロレンズアレイホルダ２１の内側に２個のマイクロレンズアレイチップ２２ａが固定されて構成されている。各マイクロレンズアレイチップ２２ａは、４枚の部材により構成されており、各部材は、ガラス基板の表面及び／又は裏面に凸レンズのマイクロレンズを２次元的に配置して形成されている。このマイクロレンズアレイチップ２２ａに平行光を透過させることにより、基板上に、マスクのパターンが正立等倍像で結像される。図５（ｂ）に示すように、遮光板３０は、マスク２０のパターン２０ａの大きさに対応するように、遮光部３０ａ及び開口部３０ｂが所定の形状で設けられており、マイクロレンズアレイ２２の上方にて、その周縁部がマイクロレンズアレイホルダ２１に固定されている。これにより、本実施形態においては、遮光部３０ａにより遮光され、開口部３０ｂを透過した露光光が、マイクロレンズアレイ２２に入射する。なお、本実施形態においては、マイクロレンズアレイチップ２２ａは４枚の部材により構成されているが、本発明はマイクロレンズアレイチップ２２ａを構成する部材の数により限定されない。例えば、マイクロレンズアレイチップ２２ａは、８枚等の部材を使用することもできる。
【００２８】
遮光板３０は、例えば厚さが１００μｍ程度のステンレス鋼であり、本実施形態においては、図５（ｂ）に示すように、マイクロレンズアレイホルダ２１に設けられた溝に嵌め込むことにより特定の位置で固定されるように構成されている。これにより、マイクロレンズアレイチップ２２ａに対する遮光位置の精度が向上する。なお、遮光板３０を固定する際には、例えばマイクロレンズアレイホルダ２１に接着により貼り付けてもよい。
【００２９】
次に、上述の如く構成されたマイクロレンズアレイを使用した露光装置の動作について説明する。レジスト膜が形成されたガラス基板４０は、基板ステージ１２上に搬送されてきて、４個のマスクステージ１８に支持されたマスク２０と正対する位置に設定される。そして、ガイド１６，１７並びに基板ステージ１２及びＸ−Ｙステージ１１により、基板４０とマスク２０とは一定の位置関係を保持して、駆動装置により同時に駆動される。
【００３０】
本実施形態においては、図４に示すように、４個のマスクステージ１８に夫々マスク２０が保持されており、４個の光源１４からの４個の露光光１５は、各マスク２０に入射し、露光光１５の矩形の照射領域は、その幅方向の長さが、マスク２０の第２方向２（スキャン方向に直交する方向）の全域の長さに対応するようになっている。この露光光１５は、図６に示すように、マスク２０及び基板４０が、同時一体的に第１方向１に露光光１５に対して相対的に移動することにより、露光光１５は、マスク２０を白抜き矢印にて示すスキャン方向（第１方向）にスキャンする。
【００３１】
図７は、マスク２０を取り除いた状態を示す斜視図である。この図７に示すように、マスク２０の各パターン領域２０ａを透過した露光光１５は、その矩形の照射領域が、マイクロレンズアレイホルダ２１の開口部内に支持された２個のマイクロレンズアレイチップ２２ａのいずれかのマイクロレンズ形成領域内にある。そして、この露光光１５と、マイクロレンズアレイ２２とは、その位置関係が固定されており、マスク２０及び基板４０が一体的に同時に移動する間に、図８に示すように、露光光１５が白抜き矢印にて示すスキャン方向にマスク２０及び基板４０に対して相対的にスキャンされ、マイクロレンズアレイ２２は、マスク２０を透過してきた露光光１５を基板４０上に結像させる。これにより、基板４０上に、マスク２０のパターンが、正立等倍像として転写され、帯状の露光パターン４１が５列レジスト上に形成される。
【００３２】
本実施形態においては、マイクロレンズアレイ２２には、２個のマイクロレンズアレイチップ２２ａが設けられており、マイクロレンズアレイチップ２２ａ同士は、その一部が相互に第１方向に重なるように配置されている。しかし、本実施形態においては、マイクロレンズアレイホルダ２１に遮光板３０が固定されており、これにより、パターン領域２０ａが１個のマイクロレンズアレイチップ２２ａにのみ対応するように、マイクロレンズアレイ２２ａを振り分け、マイクロレンズアレイチップ２２ａにおける光透過が不要な領域を遮光部３０ａにより遮光し、マイクロレンズアレイチップ２２ａにおける光透過が必要な領域に開口部３０ｂを設けて透過光を透過させ、遮光部３０ｂは、マスクの各パターン領域の透過光が２以上のマイクロレンズアレイチップ２２ａに入射されないように、各パターン列に対応していない側のマイクロレンズアレイチップ２２ａへの露光光を遮光する。そして、ガラス基板４０上のレジスト膜に対する１回のスキャン動作により、５枚のパネルを同時に露光することができ、露光動作を高効率化することができる。また、このとき、各パネルについては、その内部にマイクロレンズアレイチップ２２ａの継ぎ目は存在しないため、露光パターンにおいて、従来の所謂「つぎ」の処理を行う必要はなく、過露光の領域も存在しないため、露光パターンに露光ムラが発生することはない。
【００３３】
マスクは、通常、幅が４００ｍｍ程度であるが、このような長寸のマイクロレンズアレイを製造しようとすると、コストが高くなる。マイクロレンズアレイは、通常、１５０ｍｍ程度の長さ（幅）のチップ状のものが、単位長あたりの相対的な製造コストは低い。よって、複数枚のマイクロレンズアレイチップをつなぎ合わせて、マスク幅に対応するマイクロレンズアレイを構成するか、又は、マイクロレンズアレイホルダ２１に例えば長さが１５０ｍｍのマイクロレンズアレイチップを設け、このマイクロレンズアレイチップが存在しない領域のマスク部分には、Ｃｒ膜を形成して、露光光の透過を遮断するという作業が必要である。後者の場合は、ガラス基板４０に使用しない領域（パネルとならない領域）が生じてしまうので、無駄である。そこで、複数枚のマイクロレンズアレイチップを第２方向に配列して、夫々マスク幅に対応した複数枚のマイクロレンズアレイチップによりマイクロレンズアレイを構成することが好ましい。このとき、本実施形態のように、各マイクロレンズアレイチップ２２ａを、相互に、その一部が第１方向１に重なるように配置し、遮光板３０によりその光透過領域の一部を遮光して、第１方向１に複数個配置されて形成されたマスク２０の各パターン列にいずれかのマイクロレンズアレイチップ２２ａが対応するように構成すれば、所謂「つぎ」がパネルの露光パターン４１内に存在せず、しかも可及的に多数及び他種類のパネルを一度に露光処理できるため、効率的である。
【００３４】
本実施形態においては、図９（ａ）に示すように、２個のマイクロレンズアレイチップ２２ａを使用し、遮光板３０により、マイクロレンズアレイチップ２２ａの一部を遮光して第２方向２に並ぶ５個のパターン領域２０ａを透過した光がいずれかのマイクロレンズアレイチップ２２ａに入射するようにしたものであるが、図９（ｂ）のように、セルレイアウトが異なる基板４０に対応したマスク２００を使用する場合においては、遮光板３０を変更するだけで、マイクロレンズアレイ２２を共用化できる。即ち、図９（ｂ）に示すマスク２００には、第２方向２に４個のパターン領域２０ｂが形成されており、各パターン領域２０ｂは、図９（ａ）のマスク２０における各パターン領域２０ａよりも第２方向２の大きさが大きい。このような場合に、露光装置には、予め、パターン領域の大きさが異なるマスクに対応させて、開口部３０ｂの第２方向２の長さが異なる複数個の遮光板を用意しておき、パターン領域の大きさに応じて、複数個の遮光板のうちの一つを選択して使用することができる。即ち、図９（ｂ）に示すマスク２００の場合においては、パターン領域２０ｂの大きさに対応する遮光板３１を選択して使用する。このように、パターン領域の大きさが異なるマスクを使用する場合においても、開口部３０ｂの第２方向２の長さが異なる遮光板を使用することにより、マイクロレンズアレイチップ２２ａにおける露光光の透過領域の端部をパターン領域の間の隙間領域に位置させることができ、マイクロレンズアレイチップ２２ａの端部の過露光及び未露光を防止することができる。そして、異なるセルレイアウトのパネルを露光する際においても、マイクロレンズアレイ２２を交換することなく露光できるので、高い製造効率でパネルを露光できる。また、セルレイアウトに対応して異なるマイクロレンズを設ける必要もないため、パネルの製造コストの増大も防止できる。
【００３５】
なお、本実施形態における遮光板３０は、マスク２０からマイクロレンズアレイ２２への入射光を遮光するように構成されているが、遮光板３０はマイクロレンズアレイ２２を透過した露光光を遮光するように構成されていてもよい。また、本発明においては、遮光板は、マスク２０のパターン領域２０ａの透過光が２以上のマイクロレンズアレイチップ２２ａを透過して基板に照射されないように遮光部３０ａ及び開口部３０ｂが設けられている限り、上記態様に限定されることはない。例えば、遮光板３０は、マイクロレンズアレイホルダ２１に固定されていなくてもよい。
【００３６】
また、本実施形態のマイクロレンズアレイ２２は、２個のマイクロレンズアレイチップ２２ａにより構成されているが、本発明においては、マイクロレンズアレイ２２は、３個以上の複数個のマイクロレンズアレイチップ２２ａがその一部が相互に第１方向に重なるように配置されて構成され、マスク２０の各パターン領域２０ａを透過した露光光の全てが、第１方向に重なるように配置されたマイクロレンズアレイチップ２２ａのいずれかに透過されるように構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、異なるセルレイアウトに対応させてマスクを交換する際に、遮光板を変更するだけで、マイクロレンズアレイの交換は不要であり、セルレイアウトが異なる基板の露光において極めて有用である。
【符号の説明】
【００３８】
１：第１方向（スキャン方向）、２：第２方向（スキャン方向に直交する方向）、１１：Ｘ−Ｙステージ、１２：基板ステージ、１３：架台、１４：光源、１５：露光光、１６：第１ガイド、１７：第２ガイド、１８：マスクステージ、２０：マスク、２０ａ，２０ｂ：パターン領域、２０ｃ，２０ｄ：パターン列、２１：マイクロレンズアレイホルダ、２２：マイクロレンズアレイ、２２ａ：マイクロレンズアレイチップ、３０，３１：遮光板、３０ａ：遮光部、３０ｂ：開口部、４０：基板、４１：露光パターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロレンズアレイを使用した露光装置及びこの露光装置に使用される遮光板に関し、特に、セルレイアウトが異なる基板を高効率で露光できる露光装置及びこの露光装置に使用される遮光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話及び携帯型情報端末等の機器に搭載される液晶表示装置は、テレビジョン等の大型の液晶表示装置と異なり、パネルが小型になると共に、パネルはより高精細であることが要求される。
【０００３】
このような携帯型機器の液晶表示パネルを製造する際に使用される露光装置は、従来、高精細の露光のために、半導体装置の露光に使用されているステッパが使用されている。
【０００４】
従来、ステッパにより携帯機器用の小型の液晶表示パネルを露光する際には、マスクのパターンを透過した光を、縮小光学系に透過された後、基板に照射する。この際、露光対象の基板は、例えば１．５ｍ角の大型の基板であり、露光の際には、１又は複数枚の個別基板となる領域ごとに複数回露光される。そして、複数回の露光により個別基板となる領域の全てが露光された基板は、分割されて、複数枚のガラス基板が製造される。
【０００５】
しかしながら、このステッパにおいては、１個の対物レンズにより露光される領域の大きさが決まっているため、１枚のガラス基板上に複数枚のパネルを作製する際、その対物レンズの露光領域の境界が、パネルの内部に位置する場合が生じる。そうすると、そのパネルにおいては、露光領域の境界を挟んで両側の領域が別のショットで露光されることになり、境界において、配線等の位置がずれてしまうという問題点がある。このため、この境界においては、配線パターンを太くしたり、端部を傾斜して形成してその傾斜部で重ねあわせる等の所謂「つぎ」の処理を行う必要がある。また、この「つぎ」の処理を施しても、この「つぎ」を施した部分が直線上に連なって、縞が生じてしまうことがあり、そうすると、この縞が生じたパネルについては、製品とならず、廃棄せざるを得ない。更に、露光パターンがこの「つぎ」の処理が困難なパターンの場合にも、露光領域の境界のパネルについては、製品とせずに廃棄することが必要になる。
【０００６】
而して、マイクロレンズアレイを使用した露光装置も提案されている（特許文献１及び２）。しかしながら、従来のマイクロレンズアレイを使用した露光装置は、テレビジョン等の大型液晶表示装置用のパネルを露光するものであり、それをそのまま、携帯機器用の液晶表示装置に適用すると、携帯機器用の液晶表示パネルの場合は、パネルが小さく、また種々の大きさがあるため、製造効率が悪いという問題点がある。
【０００７】
図１０は、従来のマイクロレンズアレイを使用した露光装置を示す模式図である。図１０に示す従来の露光装置においては、一定の位置に保持されたマスク２０の下方に露光対象の基板４０が配置されている。マスク２０には、基板４０の各パネルとなる領域（図１０におけるセル４０ａ）のレイアウトに対応して、夫々のセル４０ａに露光すべきパターンが形成された複数個のパターン領域２０ａが設けられている。このマスク２０と基板４０との間に、マイクロレンズアレイホルダ２１に支持されたマイクロレンズアレイ２２を挿入し、光源からの露光光１５を出射させながら、マイクロレンズアレイ２２を光源と共に１方向（第１方向１）に移動させ、マスク２０のパターン領域２０ａを露光光１５でスキャンしていく。そうすると、マスク２０の各パターン領域２０ａを透過した露光光は、マイクロレンズアレイ２２の各マイクロレンズアレイチップ２２ａに透過され、マイクロレンズアレイチップ２２ａにより、各パターンの正立等倍像が基板４０上に順次結像されていく。
【０００８】
図１１は、図１０に示す従来の露光装置において、セルレイアウトに対応したマイクロレンズアレイの構成を示す図である。図１１に示すように、従来の露光装置においては、基板４０のセルレイアウトに対応したマスク２０，２００が使用され、マイクロレンズアレイ２２０，２２１もセルレイアウトに対応したものが使用される。即ち、マイクロレンズアレイ２２０，２２１には、夫々複数個のマイクロレンズアレイチップ２２ｂ，２２ｃ又はマイクロレンズアレイチップ２２ｄが設けられており、各マイクロレンズアレイチップが第１方向１に直交する第２方向２に配置されることにより、夫々パターン領域２０ａ，２０ｂに対応している。
【０００９】
各マイクロレンズアレイチップは、その端部が、マスク２０，２００のスキャン方向（第１方向１）に直交する方向（第２方向２）に並ぶ複数個のパターン領域２０ａ，２０ｂ間の領域に位置するように配置されている。即ち、従来の露光装置においては、マイクロレンズアレイチップ２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ同士の継ぎ目において、各マイクロレンズアレイチップ同士が第１方向１に重なるように配置された場合、基板４０には、２枚のマイクロレンズアレイチップにより、過露光の領域が形成され、それ以外の場合には、未露光の領域が残されるため、この領域は、パネルに使用することができない。よって、セルの幅が小さい場合（図１１（ａ））とセルの幅が大きい場合（図１１（ｂ））とでは、マイクロレンズアレイ２２０，２２１を共用することができず、セルのレイアウトにより、マスクだけではなく、マイクロレンズアレイも使い分けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−１０２１４９号公報
【特許文献２】特開２００８−１９７２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述のように、携帯機器用の液晶表示パネルのように、高精細が要求されると共に、小型のパネルの場合、従来のステッパを使用すると、露光パターンの「つぎ」が必要となり、マイクロレンズアレイを使用すると、製造効率が悪いという問題点がある。
【００１２】
また、マイクロレンズアレイを使用した露光装置においては、マスクには、基板の各セルのレイアウトに対応するパターンが形成されており、更に、マイクロレンズアレイは、各マイクロレンズアレイチップを第２方向２に並ぶ１以上のセルに対応させ、その端部を第２方向２に並ぶ複数個のセル間の領域に位置するように配置する必要があることから、セルのレイアウトにより、マイクロレンズアレイを使い分ける必要がある。従って、セルレイアウトが異なる基板を露光する場合には、マスクと同時にマイクロレンズアレイも取り換える必要があり、製造効率が更に低下するという問題点がある。更に、個々のマイクロレンズアレイは非常に高価であるため、パネルの製造コストも増大するという問題点がある。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、セルレイアウトが異なる基板を露光する際にも、高効率且つ低コストでパネルを露光できる露光装置及びこの露光装置に使用される遮光板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】
【００１４】
本発明に係る露光装置は、露光光を発光する光源と、この光源からの露光光が入射され露光すべきパターンが複数個のパネルに対応して夫々形成された複数個のパターン領域を有するマスクと、このマスクを透過した露光光が入射され前記マスクのパターンの正立等倍像を基板上に結像させるマイクロレンズアレイと、このマイクロレンズアレイを支持するホルダと、このホルダに取り付けられ前記マイクロレンズアレイの光透過領域を規制する遮光板と、前記光源と前記マイクロレンズアレイとの位置関係を固定した状態で、前記マスク及び前記基板を前記光源及び前記マイクロレンズアレイに対して相対的に移動させて前記露光光を前記基板上で第１方向にスキャンする駆動装置と、前記駆動装置及び前記光源を制御する制御装置と、
を有し、
前記マイクロレンズアレイは、前記第１方向に直交する第２方向に複数個のマイクロレンズアレイチップがその一部が相互に前記第１方向に重なるように配置されて構成され、
前記遮光板は、各前記マイクロレンズアレイチップが１又は複数個の前記パターン領域に対応し、各前記パターン領域が１個のマイクロレンズアレイチップにのみ対応するように、前記マイクロレンズアレイチップを振り分けた場合に、マイクロレンズアレイチップにおける光透過が不要な領域を遮光し、光透過が必要な領域に開口部を有するものであることを特徴とする。
露光光としては、水銀ランプ光等が使用される。なお、本発明におけるパネルとは、液晶表示パネルの画素領域及びその周辺領域を意味し、マスクに形成される露光用パターンは、画素領域のパターン及びその周辺領域の回路パターンを含むものである。
【００１５】
本発明に係る露光装置において、例えば、前記マイクロレンズアレイに対し、前記開口部の前記第２方向の長さが異なる複数個の遮光板が用意され、前記パターン領域の大きさに応じて、前記複数個の遮光板のうちの一つが選択されて使用される。
【００１６】
本発明に係る遮光板は、複数個のパターン領域を有するマスクを透過した露光光が入射され、前記マスクのパターンの正立等倍像を基板上に結像させる複数個のマイクロレンズアレイチップが配列されたマイクロレンズアレイに対し、このマイクロレンズアレイを支持するホルダに取り付けられ、前記マイクロレンズアレイの光透過領域を規制する遮光板であって、
前記複数個のマイクロレンズアレイチップは、その一部が相互に前記マイクロレンズアレイチップの配列方向に垂直の方向に重なるように配置されており、
前記遮光板は、
各前記マイクロレンズアレイチップが１又は複数個の前記パターン領域に対応し、各前記パターン領域が１個のマイクロレンズアレイチップにのみ対応するように、前記マイクロレンズアレイチップを振り分けた場合に、マイクロレンズアレイチップにおける光透過が不要な領域を遮光し、光透過が必要な領域に開口部を有するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の露光装置によれば、マイクロレンズアレイの複数個のマイクロレンズアレイチップをその一部が相互に重なるように大きく設けておき、マイクロレンズアレイ用ホルダに取り付けられる遮光板の開口部の形状及び位置を、パターン領域に合わせて設定することにより、マスクに形成されたパターン領域、即ち、露光すべき表示パネルの大きさが、変更になっても、この遮光板を別のものに変更するだけで、マイクロレンズアレイ自体は、そのまま使用しても、パターン領域に応じて、そのパターン領域の間の隙間領域に、マイクロレンズアレイチップにおける露光光の透過領域の端部を位置させることができる。よって、マイクロレンズアレイチップの端部の過露光及び未露光を防止することができると共に、マイクロレンズアレイの交換は不要であるので、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係るマイクロレンズアレイ及び遮光板を示す平面図、（ｂ）は遮光板を設置したマイクロレンズアレイとマスクのパターン領域との位置関係を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用した露光装置を示す斜視図である。
【図３】マスクステージとマイクロレンズアレイを示す斜視図である。
【図４】マスクステージ全体を示す斜視図である。
【図５】遮光板を設置したマイクロレンズアレイを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図６】スキャン露光工程における露光光とマスクとの関係を示す図である。
【図７】スキャン露光工程における露光光とマイクロレンズアレイとの関係を示す図である。
【図８】図７の次の工程を示す図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、セルレイアウトが異なる基板を露光する場合におけるマイクロレンズアレイ及び遮光板を示す図である。
【図１０】従来のマイクロレンズアレイを使用した露光装置を示す模式図である。
【図１１】図１０に示す従来の露光装置において、セルレイアウトに対応したマイクロレンズアレイの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１（ａ）は本発明の実施形態に係るマイクロレンズアレイ及び遮光板を示す平面図、図１（ｂ）は遮光板を設置したマイクロレンズアレイとマスクのパターン領域との位置関係を示す図である。図２は本発明の第１実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用した露光装置を示す斜視図、図３は同じくマスクステージとマイクロレンズアレイを示す斜視図、図４はマスクステージ全体を示す斜視図である。本実施形態に係る露光装置は、図２に示すように、ガラス基板４０を、スキャン方向（第１方向）１及びこのスキャン方向１に直交する方向（第２方向２）に移動させることができるＸ−Ｙステージ１１の上に基板ステージ１２が第１方向１に移動可能に設置されている。このＸ−Ｙステージ１１及び基板ステージ１２の上方に、架台１３が設置されており、この架台１３上に、一例として、４個の光源１４が固定設置されている。これらの光源１４は、例えば、高圧水銀ランプ光源であり、波長が２８０乃至３４０ｎｍの紫外光の露光光１５を、下方に向けて照射する。この露光光１５の照射領域は、図４に示すように矩形である。
【００２０】
この露光光１５の光源１４の下方には、図３に示すように、マスクステージ１８が配置されている。架台１３には、第２方向２に延びる第１ガイド１６が懸架されており、この第１ガイド１６に第１方向１に延びる第２ガイド１７が懸架されている。第１ガイド１６は架台１３上に固定されており、第２ガイド１７は第２方向２に延びる第１ガイド１６上に第２方向２に移動可能に支持されている。そして、４個のマスクステージ１８は相互にその位置関係を保持したまま、第１方向１に延びる第２ガイド１７上に第１方向１に移動可能に支持されている。このマスクステージ１８には、矩形の開口が形成されており、この開口にマスク２０が支持されている。従って、マスク２０は、第１ガイド１６及び第２ガイド１７により、第１方向１に対して、スキャンすることができ、第２方向２に対して、シフトすることができる。
【００２１】
このマスク２０の下方には、マイクロレンズアレイホルダ２１が設置されており、このホルダ２１の開口部内に、マイクロレンズアレイチップ２２ａが複数個支持されており、複数個のマイクロレンズアレイチップ２２ａからなるマイクロレンズアレイ２２が構成されている。マイクロレンズアレイチップ２２ａは、夫々、多数のマイクロレンズが形成されており、各マイクロレンズにより、マスク２０のパターンの正立等倍像が、マイクロレンズアレイ２２の下方に配置される基板４０上に結像されるようになっている。
【００２２】
本実施形態においては、露光装置には、マスクステージ１８に支持されたマスク２０と、基板ステージ１２上の基板４０とを、光源１４及びマイクロレンズアレイ２２に対して、相対的に同時一体的に第１方向１にスキャンする駆動装置が設けられている。また、基板ステージ１２上の基板４０は、基板ステージ１２を第２方向２に移動させることにより、光源１４、マスク２０及びマイクロレンズアレイ２２に対して、第２方向２にシフト可能に構成されている。なお、基板ステージ１２の第２方向２への移動は、手動で行っても、基板４０のシフト用に駆動装置を設け、この駆動装置により行ってもよい。本実施形態においては、複数個のマイクロレンズアレイチップ２２ａは、第２方向２に配列されてホルダ２１に支持されており、ホルダ２１は架台１３上に固定されている。従って、光源１４からの露光光１５がマイクロレンズアレイ２２により基板４０上に集光される状態を保持して、マスク２０と基板４０とが第１方向１に移動することにより、基板４０が露光光１５によりスキャンされ、マスクのパターン領域２０ａに形成されたパターンが基板４０上に露光されて転写される。
【００２３】
第１の駆動装置によるマスク２０及び基板４０に対する光源１４及びマイクロレンズアレイ２２の相対的第１方向１へのスキャンは、図示しない制御装置により制御されている。そして、露光装置は、制御装置により駆動装置及び光源を制御して露光光をスキャンした後、基板４０が第２方向２にシフトされると、再度、制御装置により駆動装置及び光源を制御して露光光をスキャンすることを繰り返す。これにより、第１方向１への露光光のスキャンと第２方向２への基板４０のシフトとが順次行われて、基板のパターン形成用領域が順次露光されていく。
【００２４】
マスクステージ１８に保持されるマスク２０の大きさは、例えば、第２方向２の幅が４００ｍｍである。そして、マスク２０には、露光すべきパターンが複数個のパネルに対応して形成されたパターン領域２０ａが設けられている。本実施形態においては、パターン領域２０ａが第１方向１に連続的又は所定ピッチ（図示例）で複数個配置されてパターン列２０ｃ，２０ｄが形成されており、このパターン列が第２方向２に所定ピッチで複数列配列されている。そして、各パターン領域２０ａは、夫々、基板上に形成する各パネルに対応し、複数個のパターン領域２０ａが基板４０上のセル４０ａのレイアウトに対応して配置されている。
【００２５】
本実施形態においては、図１（ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ２２は、２個のマイクロレンズアレイチップ２２ａにより構成されており、各マイクロレンズアレイチップ２２ａは、相互に、その一部が第１方向１に重なるように配置されている。従って、マイクロレンズアレイ２２が基板４０（図８参照）に対して相対的に第１方向１に走査されたときに、第１方向１に配置された各パターン列２０ｃ，２０ｄは、２個のマイクロレンズアレイチップ２２ａの双方又はいずれか一方に対応している。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、本実施形態のマイクロレンズアレイ２２は、マイクロレンズアレイチップ２２ａ同士の一部が第１方向に重なるように配置されているため、ある特定のパターン列２０ｄの透過光の一部は、後述する遮光板３０が設けられていないと、双方のマイクロレンズアレイチップ２２ａに入射される。よって、このパターン列２０ｄにより形成されるパネルは、一部が２回露光されて過露光となり、残部が通常の１回露光となる。このような露光ムラが生じたパネルは、使用することができない。よって、これを回避するために、本実施形態においては、図１（ｂ）に示すように、マイクロレンズアレイチップ２２ａにおける光透過が不要な領域を遮光する遮光板３０が設けられている。即ち、遮光板３０には、遮光部３０ａ及び開口部３０ｂが設けられており、パターン領域２０ａが１個のマイクロレンズアレイチップ２２ａにのみ対応するように、マイクロレンズアレイ２２ａを振り分けた場合に、マイクロレンズアレイチップ２２ａにおける光透過が不要な領域を遮光部３０ａにより遮光し、マイクロレンズアレイチップ２２ａにおける光透過が必要な領域に開口部３０ｂを設けて透過光を透過させる。即ち、遮光部３０ｂは、マスクの各パターン領域の透過光が２以上のマイクロレンズアレイチップ２２ａに入射されないように、各パターン列に対応していない側のマイクロレンズアレイチップ２２ａへの露光光を遮光する。
【００２７】
図５は、遮光板を設置したマイクロレンズアレイを示す図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図５に示すように、マイクロレンズアレイ２２は、枠状のマイクロレンズアレイホルダ２１の内側に２個のマイクロレンズアレイチップ２２ａが固定されて構成されている。各マイクロレンズアレイチップ２２ａは、４枚の部材により構成されており、各部材は、ガラス基板の表面及び／又は裏面に凸レンズのマイクロレンズを２次元的に配置して形成されている。このマイクロレンズアレイチップ２２ａに平行光を透過させることにより、基板上に、マスクのパターンが正立等倍像で結像される。図５（ｂ）に示すように、遮光板３０は、マスク２０のパターン２０ａの大きさに対応するように、遮光部３０ａ及び開口部３０ｂが所定の形状で設けられており、マイクロレンズアレイ２２の上方にて、その周縁部がマイクロレンズアレイホルダ２１に固定されている。これにより、本実施形態においては、遮光部３０ａにより遮光され、開口部３０ｂを透過した露光光が、マイクロレンズアレイ２２に入射する。なお、本実施形態においては、マイクロレンズアレイチップ２２ａは４枚の部材により構成されているが、本発明はマイクロレンズアレイチップ２２ａを構成する部材の数により限定されない。例えば、マイクロレンズアレイチップ２２ａは、８枚等の部材を使用することもできる。
【００２８】
遮光板３０は、例えば厚さが１００μｍ程度のステンレス鋼であり、本実施形態においては、図５（ｂ）に示すように、マイクロレンズアレイホルダ２１に設けられた溝に嵌め込むことにより特定の位置で固定されるように構成されている。これにより、マイクロレンズアレイチップ２２ａに対する遮光位置の精度が向上する。なお、遮光板３０を固定する際には、例えばマイクロレンズアレイホルダ２１に接着により貼り付けてもよい。
【００２９】
次に、上述の如く構成されたマイクロレンズアレイを使用した露光装置の動作について説明する。レジスト膜が形成されたガラス基板４０は、基板ステージ１２上に搬送されてきて、４個のマスクステージ１８に支持されたマスク２０と正対する位置に設定される。そして、ガイド１６，１７並びに基板ステージ１２及びＸ−Ｙステージ１１により、基板４０とマスク２０とは一定の位置関係を保持して、駆動装置により同時に駆動される。
【００３０】
本実施形態においては、図４に示すように、４個のマスクステージ１８に夫々マスク２０が保持されており、４個の光源１４からの４個の露光光１５は、各マスク２０に入射し、露光光１５の矩形の照射領域は、その幅方向の長さが、マスク２０の第２方向２（スキャン方向に直交する方向）の全域の長さに対応するようになっている。この露光光１５は、図６に示すように、マスク２０及び基板４０が、同時一体的に第１方向１に露光光１５に対して相対的に移動することにより、露光光１５は、マスク２０を白抜き矢印にて示すスキャン方向（第１方向）にスキャンする。
【００３１】
図７は、マスク２０を取り除いた状態を示す斜視図である。この図７に示すように、マスク２０の各パターン領域２０ａを透過した露光光１５は、その矩形の照射領域が、マイクロレンズアレイホルダ２１の開口部内に支持された２個のマイクロレンズアレイチップ２２ａのいずれかのマイクロレンズ形成領域内にある。そして、この露光光１５と、マイクロレンズアレイ２２とは、その位置関係が固定されており、マスク２０及び基板４０が一体的に同時に移動する間に、図８に示すように、露光光１５が白抜き矢印にて示すスキャン方向にマスク２０及び基板４０に対して相対的にスキャンされ、マイクロレンズアレイ２２は、マスク２０を透過してきた露光光１５を基板４０上に結像させる。これにより、基板４０上に、マスク２０のパターンが、正立等倍像として転写され、帯状の露光パターン４１が５列レジスト上に形成される。
【００３２】
本実施形態においては、マイクロレンズアレイ２２には、２個のマイクロレンズアレイチップ２２ａが設けられており、マイクロレンズアレイチップ２２ａ同士は、その一部が相互に第１方向に重なるように配置されている。しかし、本実施形態においては、マイクロレンズアレイホルダ２１に遮光板３０が固定されており、これにより、パターン領域２０ａが１個のマイクロレンズアレイチップ２２ａにのみ対応するように、マイクロレンズアレイ２２ａを振り分け、マイクロレンズアレイチップ２２ａにおける光透過が不要な領域を遮光部３０ａにより遮光し、マイクロレンズアレイチップ２２ａにおける光透過が必要な領域に開口部３０ｂを設けて透過光を透過させ、遮光部３０ｂは、マスクの各パターン領域の透過光が２以上のマイクロレンズアレイチップ２２ａに入射されないように、各パターン列に対応していない側のマイクロレンズアレイチップ２２ａへの露光光を遮光する。そして、ガラス基板４０上のレジスト膜に対する１回のスキャン動作により、５枚のパネルを同時に露光することができ、露光動作を高効率化することができる。また、このとき、各パネルについては、その内部にマイクロレンズアレイチップ２２ａの継ぎ目は存在しないため、露光パターンにおいて、従来の所謂「つぎ」の処理を行う必要はなく、過露光の領域も存在しないため、露光パターンに露光ムラが発生することはない。
【００３３】
マスクは、通常、幅が４００ｍｍ程度であるが、このような長寸のマイクロレンズアレイを製造しようとすると、コストが高くなる。マイクロレンズアレイは、通常、１５０ｍｍ程度の長さ（幅）のチップ状のものが、単位長あたりの相対的な製造コストは低い。よって、複数枚のマイクロレンズアレイチップをつなぎ合わせて、マスク幅に対応するマイクロレンズアレイを構成するか、又は、マイクロレンズアレイホルダ２１に例えば長さが１５０ｍｍのマイクロレンズアレイチップを設け、このマイクロレンズアレイチップが存在しない領域のマスク部分には、Ｃｒ膜を形成して、露光光の透過を遮断するという作業が必要である。後者の場合は、ガラス基板４０に使用しない領域（パネルとならない領域）が生じてしまうので、無駄である。そこで、複数枚のマイクロレンズアレイチップを第２方向に配列して、夫々マスク幅に対応した複数枚のマイクロレンズアレイチップによりマイクロレンズアレイを構成することが好ましい。このとき、本実施形態のように、各マイクロレンズアレイチップ２２ａを、相互に、その一部が第１方向１に重なるように配置し、遮光板３０によりその光透過領域の一部を遮光して、第１方向１に複数個配置されて形成されたマスク２０の各パターン列にいずれかのマイクロレンズアレイチップ２２ａが対応するように構成すれば、所謂「つぎ」がパネルの露光パターン４１内に存在せず、しかも可及的に多数及び他種類のパネルを一度に露光処理できるため、効率的である。
【００３４】
本実施形態においては、図９（ａ）に示すように、２個のマイクロレンズアレイチップ２２ａを使用し、遮光板３０により、マイクロレンズアレイチップ２２ａの一部を遮光して第２方向２に並ぶ５個のパターン領域２０ａを透過した光がいずれかのマイクロレンズアレイチップ２２ａに入射するようにしたものであるが、図９（ｂ）のように、セルレイアウトが異なる基板４０に対応したマスク２００を使用する場合においては、遮光板３０を変更するだけで、マイクロレンズアレイ２２を共用化できる。即ち、図９（ｂ）に示すマスク２００には、第２方向２に４個のパターン領域２０ｂが形成されており、各パターン領域２０ｂは、図９（ａ）のマスク２０における各パターン領域２０ａよりも第２方向２の大きさが大きい。このような場合に、露光装置には、予め、パターン領域の大きさが異なるマスクに対応させて、開口部３０ｂの第２方向２の長さが異なる複数個の遮光板を用意しておき、パターン領域の大きさに応じて、複数個の遮光板のうちの一つを選択して使用することができる。即ち、図９（ｂ）に示すマスク２００の場合においては、パターン領域２０ｂの大きさに対応する遮光板３１を選択して使用する。このように、パターン領域の大きさが異なるマスクを使用する場合においても、開口部３０ｂの第２方向２の長さが異なる遮光板を使用することにより、マイクロレンズアレイチップ２２ａにおける露光光の透過領域の端部をパターン領域の間の隙間領域に位置させることができ、マイクロレンズアレイチップ２２ａの端部の過露光及び未露光を防止することができる。そして、異なるセルレイアウトのパネルを露光する際においても、マイクロレンズアレイ２２を交換することなく露光できるので、高い製造効率でパネルを露光できる。また、セルレイアウトに対応して異なるマイクロレンズを設ける必要もないため、パネルの製造コストの増大も防止できる。
【００３５】
なお、本実施形態における遮光板３０は、マスク２０からマイクロレンズアレイ２２への入射光を遮光するように構成されているが、遮光板３０はマイクロレンズアレイ２２を透過した露光光を遮光するように構成されていてもよい。また、本発明においては、遮光板は、マスク２０のパターン領域２０ａの透過光が２以上のマイクロレンズアレイチップ２２ａを透過して基板に照射されないように遮光部３０ａ及び開口部３０ｂが設けられている限り、上記態様に限定されることはない。例えば、遮光板３０は、マイクロレンズアレイホルダ２１に固定されていなくてもよい。
【００３６】
また、本実施形態のマイクロレンズアレイ２２は、２個のマイクロレンズアレイチップ２２ａにより構成されているが、本発明においては、マイクロレンズアレイ２２は、３個以上の複数個のマイクロレンズアレイチップ２２ａがその一部が相互に第１方向に重なるように配置されて構成され、マスク２０の各パターン領域２０ａを透過した露光光の全てが、第１方向に重なるように配置されたマイクロレンズアレイチップ２２ａのいずれかに透過されるように構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、異なるセルレイアウトに対応させてマスクを交換する際に、遮光板を変更するだけで、マイクロレンズアレイの交換は不要であり、セルレイアウトが異なる基板の露光において極めて有用である。
【符号の説明】
【００３８】
１：第１方向（スキャン方向）、２：第２方向（スキャン方向に直交する方向）、１１：Ｘ−Ｙステージ、１２：基板ステージ、１３：架台、１４：光源、１５：露光光、１６：第１ガイド、１７：第２ガイド、１８：マスクステージ、２０：マスク、２０ａ，２０ｂ：パターン領域、２０ｃ，２０ｄ：パターン列、２１：マイクロレンズアレイホルダ、２２：マイクロレンズアレイ、２２ａ：マイクロレンズアレイチップ、３０，３１：遮光板、３０ａ：遮光部、３０ｂ：開口部、４０：基板、４１：露光パターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光光を発光する光源と、この光源からの露光光が入射され露光すべきパターンが複数個のパネルに対応して夫々形成された複数個のパターン領域を有するマスクと、このマスクを透過した露光光が入射され前記マスクのパターンの正立等倍像を基板上に結像させるマイクロレンズアレイと、このマイクロレンズアレイを支持するホルダと、このホルダに取り付けられ前記マイクロレンズアレイの光透過領域を規制する遮光板と、前記光源と前記マイクロレンズアレイとの位置関係を固定した状態で、前記マスク及び前記基板を前記光源及び前記マイクロレンズアレイに対して相対的に移動させて前記露光光を前記基板上で第１方向にスキャンする駆動装置と、前記駆動装置及び前記光源を制御する制御装置と、
を有し、
前記マイクロレンズアレイは、前記第１方向に直交する第２方向に複数個のマイクロレンズアレイチップがその一部が相互に前記第１方向に重なるように配置されて構成され、
前記遮光板は、各前記マイクロレンズアレイチップが１又は複数個の前記パターン領域に対応し、各前記パターン領域が１個のマイクロレンズアレイチップにのみ対応するように、前記マイクロレンズアレイチップを振り分けた場合に、マイクロレンズアレイチップにおける光透過が不要な領域を遮光し、光透過が必要な領域に開口部を有するものであることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記マイクロレンズアレイに対し、前記開口部の前記第２方向の長さが異なる複数個の遮光板が用意され、前記パターン領域の大きさに応じて、前記複数個の遮光板のうちの一つが選択されて使用され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】
複数個のパターン領域を有するマスクを透過した露光光が入射され、前記マスクのパターンの正立等倍像を基板上に結像させる複数個のマイクロレンズアレイチップが配列されたマイクロレンズアレイに対し、このマイクロレンズアレイを支持するホルダに取り付けられ、前記マイクロレンズアレイの光透過領域を規制する遮光板であって、
前記複数個のマイクロレンズアレイチップは、その一部が相互に前記マイクロレンズアレイチップの配列方向に垂直の方向に重なるように配置されており、
前記遮光板は、
各前記マイクロレンズアレイチップが１又は複数個の前記パターン領域に対応し、各前記パターン領域が１個のマイクロレンズアレイチップにのみ対応するように、前記マイクロレンズアレイチップを振り分けた場合に、マイクロレンズアレイチップにおける光透過が不要な領域を遮光し、光透過が必要な領域に開口部を有するものであることを特徴とする遮光板。
【請求項１】
露光光を発光する光源と、この光源からの露光光が入射され露光すべきパターンが複数個のパネルに対応して夫々形成された複数個のパターン領域を有するマスクと、このマスクを透過した露光光が入射され前記マスクのパターンの正立等倍像を基板上に結像させるマイクロレンズアレイと、このマイクロレンズアレイを支持するホルダと、このホルダに取り付けられ前記マイクロレンズアレイの光透過領域を規制する遮光板と、前記光源と前記マイクロレンズアレイとの位置関係を固定した状態で、前記マスク及び前記基板を前記光源及び前記マイクロレンズアレイに対して相対的に移動させて前記露光光を前記基板上で第１方向にスキャンする駆動装置と、前記駆動装置及び前記光源を制御する制御装置と、
を有し、
前記マイクロレンズアレイは、前記第１方向に直交する第２方向に複数個のマイクロレンズアレイチップがその一部が相互に前記第１方向に重なるように配置されて構成され、
前記遮光板は、各前記マイクロレンズアレイチップが１又は複数個の前記パターン領域に対応し、各前記パターン領域が１個のマイクロレンズアレイチップにのみ対応するように、前記マイクロレンズアレイチップを振り分けた場合に、マイクロレンズアレイチップにおける光透過が不要な領域を遮光し、光透過が必要な領域に開口部を有するものであることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記マイクロレンズアレイに対し、前記開口部の前記第２方向の長さが異なる複数個の遮光板が用意され、前記パターン領域の大きさに応じて、前記複数個の遮光板のうちの一つが選択されて使用され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】
複数個のパターン領域を有するマスクを透過した露光光が入射され、前記マスクのパターンの正立等倍像を基板上に結像させる複数個のマイクロレンズアレイチップが配列されたマイクロレンズアレイに対し、このマイクロレンズアレイを支持するホルダに取り付けられ、前記マイクロレンズアレイの光透過領域を規制する遮光板であって、
前記複数個のマイクロレンズアレイチップは、その一部が相互に前記マイクロレンズアレイチップの配列方向に垂直の方向に重なるように配置されており、
前記遮光板は、
各前記マイクロレンズアレイチップが１又は複数個の前記パターン領域に対応し、各前記パターン領域が１個のマイクロレンズアレイチップにのみ対応するように、前記マイクロレンズアレイチップを振り分けた場合に、マイクロレンズアレイチップにおける光透過が不要な領域を遮光し、光透過が必要な領域に開口部を有するものであることを特徴とする遮光板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２４２４５４（Ｐ２０１２−２４２４５４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０９７６５（Ｐ２０１１−１０９７６５）
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【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２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【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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