JPH11237744A - 露光装置および露光方法 - Google Patents

露光装置および露光方法

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JPH11237744A
JPH11237744A JP10215811A JP21581198A JPH11237744A JP H11237744 A JPH11237744 A JP H11237744A JP 10215811 A JP10215811 A JP 10215811A JP 21581198 A JP21581198 A JP 21581198A JP H11237744 A JPH11237744 A JP H11237744A
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Japan
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substrate
photomask
pattern
exposure apparatus
exposure
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JP10215811A
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English (en)
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Eiichi Miyake
栄一 三宅
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San Ei Giken Inc
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San Ei Giken Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型のフォトマスクを用いて、露光により基
板に直線状パターンを効率よく転写することのできる露
光装置および露光方法を提供する。 【解決手段】 フォトマスク１０Ａは、基板１Ａに露光
されるパターンの直線状部に対応する部分の長さが短縮
されたパターンを有し、フォトマスク１０Ａを基板１Ａ
の一方向に沿って停止および移動させるとともに、フォ
トマスク１０Ａに光２０を照射することによって、基板
１Ａに直線状に延びるパターンを転写する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は露光装置および露
光方法に関し、より特定的には、複数の並行した直線状
のパターン、または、それぞれの直線状のパターンの少
なくとも一方の片端に任意の形状のパターンが描かれた
フォトマスクを、感光材の層を表面に備えた基板に近接
して配置し、フォトマスクを通して基板に光を照射する
ことによって基板にパターンを転写するための露光装
置、および露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】液晶
ディスプレイ、プラズマディスプレイなどのガラス基板
は、年々大型化する傾向にある。特に、プラズマディス
プレイに用いられる基板は、その大きさが１ｍ×１．５
ｍにも達している。
【０００３】こうした大型基板上に、所定のパターンを
形成するための一括露光用フォトマスクも、当然大型化
する必要がある。しかし、このような要求に応えるため
の大型のフォトマスクを製作することは、材料、加工お
よびパターン作画などにおいて、その精度を確保するこ
とが困難なことが多く、またコスト的にも高価なものと
なる。
【０００４】一方、上記要求を満たした大型のフォトマ
スクが製作された場合においても、これに伴い露光装置
自体も非常に大型化し、このような大型化した露光装置
を設置するための大きなスペースが必要となり、またそ
の操作も極めて困難なものとなる。その結果、大型化し
たフォトマスクおよび露光装置を用いて製品を製造する
ために、総合的な設備費および維持費が非常に高価なも
のとなってしまう。
【０００５】また、フォトマスク上にごみ等が存在した
場合、ごみがそのままパターンとなって転写され、製品
の歩留を向上させることができない。そのため、フォト
マスク上にごみ等が存在しないようにするために、現在
極めて慎重なフォトマスクの取り扱いがなされている。
【０００６】したがって、この発明の第１の目的は、所
定のパターンを有する基板を製作するに際して、その基
板が大型化した場合においても、その製造における操作
が容易で、設備費および維持費を安価に抑えるととも
に、精度の高い露光処理を行なうことのできる露光装置
および露光方法を提供することにある。
【０００７】さらに、この発明の第２の目的は、ごみ等
の存在を無視することのできる露光装置および露光方法
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に基づいた露光
装置の１つの局面においては、複数の並行した直線状の
パターン、または、それぞれの直線状のパターンの少な
くとも一方の片端に任意の形状のパターンが描かれたフ
ォトマスクを、感光材の層を表面に備えた基板に近接し
て配置し、上記フォトマスクを通して上記基板に光を照
射することによって上記基板にパターンを転写するため
の露光装置であって、上記フォトマスクの直線状のパタ
ーンは、上記基板に転写されるべきパターンの直線部を
短くして描かれており、上記フォトマスクと、上記フォ
トマスクを通して上記基板に光を照射するための光照射
装置とが、上記基板を含む所定エリア内で相対的にＸ−
Ｙ方向に移動または停止する機能を有し、上記フォトマ
スクの上記基板に対する相対的移動中または停止時に、
露光によって上記パターンを基板に順次転写する。
【０００９】上記のように、基板に露光されるパターン
の直線状部に対応する部分の長さが短縮されたパターン
を有するフォトマスクを用いることによって、従来、フ
ォトマスク上に全てのパターンを描いたフォトマスクに
比べて、短縮された分フォトマスクの小型化を図ること
が可能となり、フォトマスクを製造するときの精度の問
題、コストに関する問題を解決することが可能となる。
【００１０】また、このようなフォトマスクを用いて、
フォトマスクの基板に対する相対的移動中または停止時
に、露光によってパターンを基板に順次転写することに
よって、基板に、直線状に延びるパターンを精度よく転
写することが可能となる。
【００１１】さらに、基板に対してフォトマスクが相対
的に移動しながらパターンの転写が行われるため、たと
えフォトマスク上にごみ等が存在した場合においても、
ごみ等がパターンとして基板に転写されることがない。
【００１２】また好ましくは、上記フォトマスクの上記
パターンは、上記基板に転写されるべき上記直線状パタ
ーンと直交する方向に任意の数に分割されている。これ
により、フォトマスクに形成されるパターンはさらに細
分化されることになるため、フォトマスクのさらなる小
型化を図ることが可能となる。
【００１３】また好ましくは、上記フォトマスクに描か
れた上記パターンを、上記フォトマスクを通して上記基
板方向に照射し、かつ、上記フォトマスクと上記基板と
の間に光学系を介在して、上記基板上に像を結像させて
いる。
【００１４】これにより、たとえば光学系を用いてフォ
トマスクに描かれたパターンを基板に対して縮小露光等
を行うことが可能となり、基板に、高精度かつ微細なパ
ターンを転写することが可能となる。
【００１５】また好ましくは、上記フォトマスクに描か
れた上記パターンを上記基板に転写するための上記光照
射装置が、上記フォトマスクを移動させるためのフォト
マスク移動装置上に設けられ、上記光照射装置が上記フ
ォトマスクと共に移動し、かつ、上記フォトマスクに対
して上記光照射装置が移動可能な機能を有している。
【００１６】また好ましくは、上記光照射装置が、上記
フォトマスクを移動させるためのフォトマスク移動装置
外に設けられ、上記光照射装置から照射された平行光束
が反射ミラーによって曲げられ、上記フォトマスクおよ
び上記基板に達するように設けられている。
【００１７】また好ましくは、上記露光装置は、上記基
板を搬入口から露光位置へ搬送するための入口コンベア
と、上記露光位置から搬出口へ搬送するための出口コン
ベアとをさらに含み、上記光照射装置は、上記入口コン
ベアおよび上記出口コンベアによって形成される基板搬
送面よりも上方に設けられている。また好ましくは、上
記光照射装置の光源にはレーザ光が用いられている。
【００１８】また好ましくは、上記フォトマスクは、上
記基板との位置合わせを行なうため、所定の位置にフォ
トマスク位置合わせマークを含んでいる。
【００１９】また好ましくは、上記フォトマスクには、
上記フォトマスクの上記基板に対するＸ，Ｙ，θ方向の
位置決めを行なうためのフォトマスクアライメント機構
をさらに含んでいる。
【００２０】また好ましくは、上記基板を保持するため
の基板フォルダをさらに有し、上記基板フォルダは、上
記フォトマスクに対するＸ，Ｙ，θ方向の微少な位置決
めを行なうための基板Ｘ，Ｙ，θ微動装置を有してい
る。
【００２１】また好ましくは、上記フォトマスクと上記
基板との相対的なＸ−Ｙ方向の移動に関し、上記フォト
マスクがＸ−Ｙ方向いずれにも移動し、上記基板は固定
されている。
【００２２】また好ましくは、上記フォトマスクと上記
基板との相対的なＸ−Ｙ方向の移動に関し、上記フォト
マスクがＸ−Ｙ方向のいずれか一軸方向に移動し、上記
基板が他の一軸方向に移動するように設けられている。
【００２３】また好ましくは、上記フォトマスクの上記
基板に近接する、上記フォトマスクと上記基板との間の
隙間を所定の値に保つための隙間測定装置および隙間調
整装置をさらに備えている。
【００２４】また好ましくは、上記基板への光の照射エ
リアの大きさを可変とする機構を有している。
【００２５】次に、この発明に基づいた露光方法の１つ
の局面においては、複数の並行した直線状のパターン、
または、それぞれの直線状のパターンの少なくとも一方
の片端に任意の形状のパターンが描かれたフォトマスク
を、感光材の層を表面に備えた基板に近接して配置し、
上記フォトマスクを通して上記基板に光を照射すること
によって上記基板にパターンを転写するための露光装置
を用いた露光方法であって、上記フォトマスクの直線状
のパターンは、上記基板に転写されるべきパターンの直
線部を短くして描かれており、上記フォトマスクと、上
記フォトマスクを通して上記基板に光を照射するための
光照射装置とが、上記基板を含む所定エリア内で相対的
にＸ−Ｙ方向に移動または停止する機能を有し、上記フ
ォトマスクの上記基板に対する相対的移動中または停止
時に、露光によって上記パターンを基板に順次転写して
いる。さらに、上記基板に対して互いに直交する方向に
露光処理を行なって格子状パターンが形成される。
【００２６】上記のように、基板に露光されるパターン
の直線状部に対応する部分の長さが短縮されたパターン
を有するフォトマスクを用いることによって、従来、フ
ォトマスク上に全てのパターンを描いたフォトマスクに
比べて、短縮された分フォトマスクの小型化を図ること
が可能となり、フォトマスクを製造するときの精度の問
題、コストに関する問題を解決することが可能となる。
【００２７】また、このようなフォトマスクを用いて、
フォトマスクの基板に対する相対的移動中または停止時
に、露光によってパターンを基板に順次転写することに
よって、基板に、直線状に延びるパターンを精度よく転
写することが可能となる。また、基板に対して互いに直
交する方向に露光処理を行なうことにより、基板に格子
状パターンを形成することが可能となる。
【００２８】さらに、基板に対してフォトマスクが相対
的に移動しながらパターンの転写が行われるため、たと
えフォトマスク上にごみ等が存在した場合においても、
ごみ等がパターンとして基板に転写されることがない。
【００２９】また好ましくは、上記フォトマスクの上記
パターンは、上記直線状パターンと直交する方向に任意
の数に分割された分割パターンであり、上記分割パター
ン同士の隣接間隔を、適宜補正しながら上記基板に、露
光によって上記パターンを基板に転写している。
【００３０】これにより、さらに小型化したフォトマス
クを用いて、高精度にかつ低コストで露光によって大型
の基板にパターンを転写することが可能となる。その結
果、たとえば年々大型化するプラズマディスプレイに用
いられる基板の製造においても、十分対応することが可
能となる。
【００３１】この発明に基づいた露光装置の他の局面に
おいては、複数の並行した直線状のパターン、または、
それぞれの直線状のパターンの少なくとも一方の片端に
任意の形状のパターンが描かれたフォトマスクを、感光
材の層を表面に備えた基板に近接して配置し、上記フォ
トマスクを通して上記基板に光を照射することによって
上記基板にパターンを転写するための露光装置であっ
て、上記フォトマスクの直線状のパターンは、上記基板
に転写されるべきパターンの直線部を短くして描かれて
おり、上記フォトマスクを通して上記基板に光を照射す
るための所定の照射領域を有する平行光束と上記基板を
保持する基板ホルダとは、上記フォトマスクの直線状の
パターンと並行する方向に移動または停止する機能を有
し、上記フォトマスクの直線状のパターンの少なくとも
一方の片端に描かれた上記任意形状パターンの上記基板
への転写は、上記基板が上記フォトマスクに対して所定
の位置に停止した状態で、上記平行光束を停止または移
動させながら上記フォトマスクを通して上記基板に光を
照射することによって行なわれ、上記フォトマスクの直
線状のパターンの上記基板への転写は、上記フォトマス
ク上に上記平行光束を停止させた状態で、上記基板を任
意の速度で移動させながら上記フォトマスクを通して上
記基板に光を照射することによって、上記フォトマスク
に短く描かれた直線パターンを実質上引き伸ばし、所定
の長さの直線状のパターンとなるように行なわれる。
【００３２】上記のように、基板に露光されるパターン
の直線状部に対応する部分の長さが短縮されたパターン
を有するフォトマスクを用いることによって、従来、フ
ォトマスク上に全てのパターンを描いたフォトマスクに
比べて、短縮された分フォトマスクの小型化を図ること
が可能となり、フォトマスクを製造するときの精度の問
題、コストに関する問題を解決することが可能となる。
【００３３】また、このようなフォトマスクを用いて、
基板の移動中または停止時に、露光によってパターンを
基板に順次転写することによって、基板に、直線状に延
びるパターンを精度よく転写することが可能となる。
【００３４】さらに、フォトマスク対して基板が移動し
ながらパターンの転写が行われるため、たとえフォトマ
スク上にごみ等が存在した場合においても、ごみ等がパ
ターンとして基板に転写されることがない。
【００３５】また、好ましくは、上記平行光束による上
記フォトマスクへの光照射領域は、上記平行光束を得る
光源の光学系または透光窓を有する遮光板の少なくとも
いずれかによって決定される長方形であり、上記光照射
領域の上記フォトマスクの直線状のパターンと並行する
辺の長さは、直線状のパターンの長さとほぼ同じまたは
短く設けられ、上記光照射領域の上記フォトマスクの直
線状のパターンと直交する辺の長さは、同方向に設けら
れる上記パターンを上記基板に一度に転写することがで
きるように設けられる。
【００３６】また、好ましくは、上記フォトマスクは、
その面を含む平面内においてθ方向に微動可能な微動装
置と、上記フォトマスクの直線状のパターンと並行にか
つ任意の間隔を隔てて設けられる２つのフォトマスク位
置決め用マーク、または上記フォトマスクの直線状のパ
ターンのいづれかと、直進レールに案内されて上記フォ
トマスクの直線状のパターンに対して並行に移動する基
板ホルダに設けられた１つの基板ホルダ位置合わせマー
クとの、上記フォトマスクの直線状のパターンとほぼ直
交する方向に沿った距離を、上記基板ホルダを移動させ
ながら測定することにより、上記基板ホルダの走行方向
が上記フォトマスクの直線状のパターンと並行となるよ
うに上記微動手段を制御する制御装置と、を有する。
【００３７】また、好ましくは、上記フォトマスクに設
けられた複数個のフォトマスク位置合わせマークと、上
記基板に設けられ上記フォトマスク位置合わせマークに
対応する基板位置合わせマークとを、上記フォトマスク
に対して上記基板をＸ、Ｙ、θ方向に移動させて、上記
フォトマスクのフォトマスク位置合わせマークと上記基
板位置合わせマークの各々が、ほぼ重なりあった状態に
おいて、上記フォトマスクのフォトマスク位置合わせマ
ークと上記基板位置合わせマークを同時に読取り、上記
フォトマスクのフォトマスク位置合わせマークと上記基
板位置合わせマークとの位置づれ量をもとに、上記基板
をさらにＸ、Ｙ、θ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わせを行なう位置合わせ制御装
置を有する。
【００３８】この発明に基づいた露光方法の他の局面に
おいては、上述した露光装置を用いる露光方法であっ
て、上記フォトマスクの直線状のパターンの上記基板へ
の転写時に、上記フォトマスクの直線状のパターンと並
行した方向または異なる方向に複数回繰り返し行なう転
写工程、上記基板上の光学的にネガタイプまたはポジタ
イプの感光層を成膜する成膜工程、および、現像、エッ
チング、その他目的とする材料による薄膜を成形する薄
膜成形などの薄膜成形工程の各工程を組合せることによ
り、上記基板上に目的とする材料によって平面的または
立体的に複合したパターンが形成される。
【００３９】また、この発明に基づいた露光方法のさら
に他の局面においては、上述した露光装置を用いる露光
方法であって、上記フォトマスクの第１の直線状のパタ
ーンを上記基板上の第１の感光層に転写し、現像、エッ
チング等の工程を経て、目的とする材料によるパターン
形成において、少なくとも現像によって上記第１の感光
層の転写パターンを顕在化させるステップと、転写パタ
ーンが顕在化した上記第１の感光層の上に第２の感光層
を形成し、上記第１の直線状のパターンに直交する方向
に伸びる第２の直線状のパターンを露光によって、上記
第２の感光層に転写し、現像によって上記第２の感光層
の転写パターンを顕在化させ、格子状パターンまたは多
数の角形パターンが形成される。
【００４０】上記のように、基板に露光されるパターン
の直線状部に対応する部分の長さが短縮されたパターン
を有するフォトマスクを用いることによって、従来、フ
ォトマスク上に全てのパターンを描いたフォトマスクに
比べて、短縮された分フォトマスクの小型化を図ること
が可能となり、フォトマスクを製造するときの精度の問
題、コストに関する問題を解決することが可能となる。
【００４１】また、このようなフォトマスクを用いて、
フォトマスクの基板に対する相対的移動中または停止時
に、露光によってパターンを基板に順次転写することに
よって、基板に、直線状に延びるパターンを精度よく転
写することが可能となる。
【００４２】さらに、基板に対してフォトマスクが相対
的に移動しながらパターンの転写が行われるため、たと
えフォトマスク上にごみ等が存在した場合においても、
ごみ等がパターンとして基板に転写されることがない。
【００４３】また、この発明に基づいた露光装置のさら
に他の局面においては、所定形状のパターンが描かれた
フォトマスクを、感光材の層を表面に備えた基板に近接
して配置し、前記フォトマスクを通して前記基板に光を
照射することによって前記基板にパターンを転写するた
めの露光装置であって、上記フォトマスクと、上記フォ
トマスクを通して上記基板に光を照射するための光照射
装置とが、上記基板を含む所定エリア内で相対的にＸ−
Ｙ方向に移動または停止する機能を有し、上記フォトマ
スクの上記基板に対する相対的移動中または停止時に、
露光によって上記パターンを基板に順次転写することに
より、上記基板に転写されるべきパターンを描く。
【００４４】
【発明の実施の形態】以下、この発明に基づく露光装置
および露光方法の各実施の形態について、図を参照して
説明する。
【００４５】［実施の形態１］まず、図１を参照して、
本実施の形態におけるプラズマディスプレイのガラス基
板について説明する。この基板１Ａは、ガラス基板１
と、このガラス基板１の表面にこのガラス基板１の一方
向（図中Ｘ方向、以下本明細書において、この方向をＸ
方向と称する）に直線状に延びるパターンを互いに並行
に複数配置した、パターン２とが設けられている。
【００４６】このパターン２の両端部には、それぞれ所
定形状の端子パターンＴ１，Ｔ２が形成されている。な
お、端子パターンは一方の片端にのみ形成されていても
かまわない。さらに、ガラス基板１の四隅のコーナ部分
には、積層露光するため、基板１Ａとフォトマスクとの
位置決めを行なうための基板用位置合わせマーク３が形
成されている。
【００４７】また、パターン２は、Ｘ方向に直交する方
向（図中Ｙで示す方向、以下、本明細書において、この
方向をＹ方向と称する）に沿って、均等に四分割された
分割パターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３およびＰ４を有してい
る。したがって、パターン２は、同じパターンの分割パ
ターンＰ１〜Ｐ４から構成されていることになる。
【００４８】次に、図２を参照して、露光によってパタ
ーン２を基板１Ａに転写するためのフォトマスク１０Ａ
について、説明する。
【００４９】このフォトマスク１０Ａは、同じく透明な
ガラス基板１０上に、基板１Ａに露光されるパターン２
の分割パターンＰ１〜Ｐ４の一つの分割部の直線状部分
を長さ方向に短縮した直線部１１ａと、その両端部に、
端子パターンＴ１，Ｔ２に対応する端子パターンＴ１
１，Ｔ１２とを有するパターン１１が形成されている。
また、ガラス基板１０の四隅のコーナ部には、基板１Ａ
との位置決めを行なうためのフォトマスク用アライメン
トマーク１２が設けられている。
【００５０】次に、上述した図２に示すフォトマスク１
０Ａを用いて、露光によってパターン２を基板１Ａの全
面にわたり転写する露光方法について、図３〜図８を参
照して説明する。
【００５１】まず、図３および図４を参照して、基本的
な露光方法について説明する。なお図３は、フォトマス
ク１０Ａおよび感光材の層を表面に備えた基板１Ａの平
面図であり、図４は、側面図である。
【００５２】両図を参照して、基板１Ａの１つのコーナ
の所定の位置に、フォトマスク１０Ａが配置されてお
り、パターン１１を基板に転写するスタート位置を示し
ている。
【００５３】フォトマスク１０Ａに設けられたパターン
１１を基板１Ａに転写するために用いられる照射光（平
行光）２０は、水平に、かつ、パターン１１の直線部１
１ａと直交するように、基板１Ａの外側に配置された光
源（図示省略）から発せられる。光源から発せられた照
射光（平行光）２０は、反射ミラー２１および反射ミラ
ー３２によって反射させられ、図３および図４に示すよ
うに、フォトマスク１０Ａの上方よりフォトマスク１０
Ａを透過して、基板１Ａに向かって照射される。なお、
反射ミラー３２は、保護カバー３１によって覆われてお
り、さらに、照射光２０のフォトマスク１０に対する照
射エリアは、保護カバー３１に設けられたシャッター３
０ａ、３０ｂ、３０ｃを開閉することによって、調節す
ることが可能となっている。
【００５４】なお、反射ミラー３２、保護カバー３１お
よびシャッター３０ａ〜３０ｃにより、第１光照射装置
３０を構成している。
【００５５】また、フォトマスク１０Ａは、基板１Ａに
対して、接触しない僅かな隙間（０．０５〜０．５ｍ
ｍ）を保つように設けられている。
【００５６】次に、フォトマスク１０Ａおよび照射光２
０は、Ｘ方向およびＹ方向に移動する機構を有している
（詳細な機構については後述）。このような機構を用い
て、フォトマスク１０Ａに設けられたパターン１１を基
板１Ａに転写する方法を図５〜図８に示す。
【００５７】まず、図５を参照して、フォトマスク１０
Ａを停止した状態で、第１光照射装置３０を移動させな
がら、フォトマスク１０Ａの端子パターンＴ１２の上方
を移動させ、基板１Ａにフォトマスク１０Ａを通して光
を照射して、端子パターンＴ１２を基板１Ａに転写す
る。
【００５８】その後、第１光照射装置３０をさらに移動
させながら、第１光照射装置３０がフォトマスク１０Ａ
のパターン１１の中央部上方に位置したときに、図６に
示すように、フォトマスク１０Ａを第１光照射装置３０
とほぼ同期した速度でＸ方向に移動させて、基板１Ａに
パターン２の直線部分を転写する（図８の矢印Ａ１→Ａ
２→Ａ３参照）。
【００５９】次に、図７を参照して、基板１Ａに対して
パターン２の直線部分を転写が終了した後、フォトマス
ク１０Ａを停止させて第１光照射装置３０をフォトマス
ク１０Ａの端子パターンＴ１１の上方においてさらに移
動させながら、基板１Ａにフォトマスク１０Ａを通して
光を照射して、端子パターンＴ１１を基板１Ａに転写す
る。その後、第１光照射装置３０を、基板１Ａの外側へ
移動し停止させる。
【００６０】以上の動作により、図１に示す基板１Ａの
分割パターンＰ１のパターンが基板１Ａに転写されるこ
とになる。
【００６１】次に、フォトマスク１０Ａと第１光照射装
置３０とを、相対的に１分割ピッチ分Ｙ方向に移動し、
図５〜図７に示す進行方向とは逆方向の−Ｘ方向に移動
して、図５〜図７に示す露光工程と逆の動作によって、
次の割分パターンＰ２のパターンを基板１Ａに露光す
る。この動作を繰返して、分割パターンＰ３およびＰ４
を露光することにより、図１に示すように、基板１Ａの
全面にパターン２を形成することが可能となる。
【００６２】なお、基板１Ａの四隅のコーナ部分に位置
合わせマーク３を露光するため、分割パターンＰ１の露
光時には、シャッター３０ａおよび３０ｃを「開」状態
とし、シャッター３０ｂは「閉」状態にしておく。ま
た、分割パターンＰ２および分割パターンＰ３の露光時
には、位置合わせマーク３を露光する必要がないため、
シャッター３０ａのみを「開」状態にし、シャッター３
０ｂおよびシャッター３０ｃは「閉」状態にする。
【００６３】さらに、分割パターンＰ４を露光する場合
には、シャッター３０ａおよびシャッター３０ｂを
「開」状態とし、シャッター３０ｃは「閉」状態にす
る。なお、図８は、図５〜図７に示す第１光照射装置３
０の動作を示す側面図である。
【００６４】次に、上記露光方法を実現させるための露
光装置について、図９〜図１２を参照して説明する。な
お図９は露光装置１００の平面図、図１０は露光装置１
００の側面図であり、図１１は図９においてＡで囲まれ
る領域の部分拡大図、図１２は図１０中Ａ′で囲まれる
領域の部分拡大図である。
【００６５】まず、図９〜図１２を参照して、本実施の
形態における露光装置１００は、基板１Ａを露光装置１
００に搬入する搬入ステーション１００Ａと、基板１Ａ
に対して露光処理を行なうための露光ステーション１０
０Ｂおよび露光処理が終了した基板１Ａを露光装置１０
０の外部へ搬出するための搬出ステーション１００Ｃを
有している。なお、各ステーション１００Ａ〜１００Ｃ
における基板１Ａの搬出機構については、詳述していな
いが、一般的には、ローラコンベアを用いた搬送や、基
板搬送フォークと基板リフトピンとを用いた搬送機構な
どを採用することが可能である。
【００６６】また、露光ステーション１００Ｂには、基
板１Ａの上方においてＸ−Ｙ方向に移動可能な反射ミラ
ー２１および反射ミラー３２を備えた第１光照射装置３
０とが備えられている。また、フォトマスク１０ＡをＸ
−Ｙ方向に移動させるためのフォトマスク枠１０ａおよ
びこのフォトマスク枠１０ａをＸおよびＹ方向に移動さ
せるための、フォトマスクＸ方向駆動装置２００Ｘおよ
びフォトマスクＹ方向駆動装置２００Ｙが設けられてい
る。
【００６７】さらに、フォトマスクＸ方向駆動装置２０
０Ｘ上には、第１光照射装置３０を、Ｘ方向に駆動させ
るための光照射装置Ｘ方向駆動装置３０Ｘが設けられて
いる。なお、第１光照射装置３０をＹ方向に移動させる
装置は、フォトマスクＹ方向駆動装置２００Ｙによって
兼用されている。
【００６８】フォトマスク枠１０ａとフォトマスクＸ方
向駆動装置２００Ｘとの間には、フォトマスク１０Ａの
Ｘ，Ｙ，θ方向の微調整を行なうためのフォトマスクＸ
Ｙθ微動駆動装置２００ａと、フォトマスク１０Ａと基
板１Ａとの間隔を調整するため、フォトマスク枠１０ａ
を基板１Ａに対して垂直方向に移動させるためのフォト
マスクＺ方向駆動装置２００Ｚが設けられている。
【００６９】フォトマスクＹ方向駆動装置２００Ｙに
は、さらにフォトマスク１０Ａに設けられたフォトマス
ク位置合わせマーク１２および基板１Ａに設けられた基
板位置合わせマーク３を読取るためのＣＣＤカメラ５１
が設けられており、このＣＣＤカメラ５１は、ＣＣＤカ
メラＸ方向駆動装置５００ＸおよびＣＣＤカメラＹ方向
駆動装置５００Ｙが取付けられている。
【００７０】また、露光ステーション１００Ｂにおける
基板ホルダ１５０には、この基板ホルダ１５０を載置す
るフレーム４０との間に、基板Ｘ，Ｙ，θ微動装置１０
０ａが介在されている。また、フレーム４０には、露光
ステーション１００Ｂへ平行光２０を照射するための光
源２２が設けられている。なお、基板１Ａとフォトマス
ク１０Ａとの間隔を検出するセンサ５０が、フォトマス
ク枠１０ａに取付けられている。
【００７１】次に、上記構成よりなる露光装置１００の
動作について説明する。まず、図９を参照して、入口か
ら搬入された基板１Ａは、搬入ステーション１００Ａに
載置され、位置決めされた後、露光ステーション１００
Ｂに搬送される。
【００７２】次に、露光ステーション１００Ｂにおい
て、基板１Ａは、基板ホルダ１５０に真空吸着によって
固定される。このとき、フォトマスク１０Ａは、基板１
Ａの右上コーナ部分で、予めフォトマスク１０Ａと基板
１Ａとの対応する位置合わせマークがほぼ合う位置に待
機させる。
【００７３】また、このとき、フォトマスク１０Ａに描
かれたパターンが、フォトマスクＸ方向駆動装置２００
ＸおよびフォトマスクＹ方向駆動装置２００ＹのＸ方向
およびＹ方向に正確に一致するよう、フォトマスクＸＹ
θ微動駆動装置２００ａ、フォトマスクＸ方向駆動装置
２００ＸおよびフォトマスクＹ方向駆動装置２００Ｙを
用いてフォトマスク１０Ａの位置決め調整をしておく。
【００７４】次に、図１３および図１４に示すように、
フォトマスク１０Ａのフォトマスク位置合わせマーク１
２Ａ〜１２Ｄおよび基板１Ａの基板位置合わせマーク３
Ａ〜３Ｄの位置合わせを行なう。
【００７５】この位置合わせ方法としては、図１４に示
すように、ＣＣＤカメラ５１とフォトマスク１０Ａとを
移動させて、基板１Ａの各コーナ部分において、それぞ
れ対応するフォトマスク１０Ａの位置合わせマークと基
板１Ａの位置合わせマークとの位置合わせを行ないなが
ら、各位置合わせマークの位置を読取り、位置ずれの演
算を行なう。その結果に基づいて、基板１Ａを、基板Ｘ
Ｙθ微動装置１００ａを用いて、基板のＸＹθ方向の位
置決めを行なう。
【００７６】次に、フォトマスク１０Ａと基板１Ａとの
位置決めが終了した後、露光処理のスタート位置である
基板１Ａの位置合わせマーク３Ａとフォトマスク１０Ａ
のフォトマスク位置合わせマーク１２Ａとが合う位置に
フォトマスク１０Ａを戻す。
【００７７】さらに、第１光照射装置３０をＸ方向に移
動させて、フォトマスク１０Ａのパターン１１の直線部
１１ａの中央部分から、第１光照射装置３０とフォトマ
スク１０Ａとが同期するようにＸ方向に移動さる。その
後、フォトマスク１０Ａのフォトマスク位置合わせマー
ク１２Ｂと基板１Ａの基板位置合わせマーク３Ｂとが一
致する位置で、フォトマスク１０Ａのみを停止して、第
１光照射装置３０のみをそのまま移動させて、基板１Ａ
の外側で停止させる。
【００７８】次に、フォトマスク１０Ａを所定ピッチで
Ｙ方向に移動させた後、上述した工程と同様の工程を経
ることにより、再びフォトマスク１０Ａを用いて基板１
Ａに対し露光処理を行なう。
【００７９】なお、上述したフォトマスク１０Ａには、
Ｙ方向に４分割した分割パターンを描くようにしている
ため、隣接する他のパターンとのピッチの調整は、適宜
フォトマスクＹ方向駆動装置２００Ｙによるフォトマス
ク１０ＡのＹ方向への送り量を調整すればよい。
【００８０】その後、最終工程として、フォトマスク１
０Ａのフォトマスク位置合わせマーク１２Ｃと基板１Ａ
の基板位置合わせマーク３Ｃまたはフォトマスク位置合
わせマーク１２Ｄと基板位置合わせマーク３Ｄとが一致
するまで、上述した動作を行ない、フォトマスク１０Ａ
を用いて、基板１Ａに対して、パターンを露光する。
【００８１】なお、上述した一連の露光工程において、
フォトマスク１０Ａと基板１Ａとの間の間隔を一定にす
るため、フォトマスク枠１０ａに取付けた距離センサ５
０（図１１参照）を用いて常に両者の距離を検知し、そ
の結果得られたデータに基づいて、フォトマスクＺ方向
駆動装置２００Ｚを自動制御するようにすることが好ま
しい。
【００８２】以上、露光ステーション１００Ｂで露光処
理が完了した基板１Ａは、搬出ステーション１００Ｃに
移動させられた後、出口から次工程へ搬出されることに
なる。
【００８３】なお、基板１Ａに施される他の加工処理に
よる基板１Ａの伸縮に対応するため、Ｙ方向にシフトす
る量を微調整したり、フォトマスク１０Ａを手作業また
は自動で交換して、僅かにピッチを変えたパターンを有
するフォトマスクに変更することも可能である。
【００８４】また、１枚のフォトマスクに異なった複数
のパターンを作画し、各々のパターンを個別に露光して
基板に転写するようにしても構わない。
【００８５】また、基板１Ａの縁部のパターンの形状が
異なる場合には、そのパターンに対応したフォトマスク
に取替えて露光処理を行なうことも可能である。
【００８６】なお、本実施の形態においては、フォトマ
スク１０Ａおよび基板１Ａに設けられる位置合わせマー
クを４個としたが、２個以上であれば、同様の作用効果
を得ることができる。
【００８７】また、上述した基板１Ａにおいては、１枚
の基板で１つの製品となっているが、１枚の基板を切断
することにより、複数枚の製品を作ることも可能であ
る。
【００８８】また、その他の応用例として、基板のＸ方
向に直線状パターンを形成した後、基板を９０°回転さ
せて、同様に露光処理を行ない、基板に格子状パターン
を形成することも可能である。
【００８９】また光源として、レーザ光源を使用するこ
とも可能である。また、上述した実施の形態において
は、平行光を発生する光源を外部に設け、この平行光を
反射ミラーを用いてフォトマスクに導く構成としたが、
フォトマスクの上方に光源装置を備え、フォトマスクと
ともにこの光源装置を移動する構成とすることも可能で
ある。
【００９０】また、光源に大容量を必要とする場合、装
置の平面的な大型化を回避するために、光源装置を、装
置の上方に設け、平面領域の省スペース化を図ることも
可能である。
【００９１】また、本実施の形態においては、基板を固
定し、フォトマスクのみが基板に対してＸ方向Ｙ方向に
移動可能な構成としたが、フォトマスクと基板とが相対
的にＸ方向Ｙ方向に移動すれば、上記露光方法の実現は
可能であり、基板およびフォトマスクのいずれか一方が
Ｘ方向いずれか一方がＹ方向に移動するような構成を採
用することも可能である。
【００９２】［実施の形態２]次に、図１５（ａ）、
（ｂ）を参照して、本実施の形態におけるプラズマディ
スプレイの基板１０１Ａおよびフォトマスク１１０Ａに
ついて説明する。
【００９３】まず、図１５（ａ）を参照して、この基板
１０１Ａは、ガラス基板１０１を有し、このガラス基板
１０１の表面にこのガラス基板１０１のＸ方向に直線状
に延びるパターンを互いに並行に複数配置した、パター
ン１０２が設けられている。
【００９４】このパターン１０２の両端部には、それぞ
れ所定形状の端子パターンＴ１０１，Ｔ１０２が形成さ
れている。なお、端子パターンは一方の片端にのみ形成
されいてもかまわない。さらに、ガラス基板１０１の四
隅のコーナ部分には、積層露光するため、基板１０１Ａ
とフォトマスクとの位置決めを行なうための基板用位置
合わせマーク１０３が形成されている。
【００９５】次に、図１５（ｂ）を参照して、露光によ
ってパターン１０２をガラス基板１０１に転写するため
のフォトマスク１１０Ａについて、説明する。
【００９６】このフォトマスク１１０Ａは、同じく透明
なガラス基板１１０上に、基板１０１に露光されるパタ
ーン１０２の直線状部分を長さ方向に短縮した直線部１
１１ａと、直線部１１１ａの両端部に、端子パターンＴ
１０１，Ｔ１０２に対応する端子パターンＴ１１１，Ｔ
１１２とを有するパターン１１１が形成されている。ま
た、ガラス基板１１０の四隅のコーナ部には、基板１０
１Ａとの位置決めを行なうためのフォトマスク用アライ
メントマーク１１２が設けられている。
【００９７】なお、基板１０１Ａおよびフォトマスク１
１０Ａの変形例として、図１６（ａ）に示すような端子
パターンＴ１０１，Ｔ１０２を有しない基板１０１Ｂ、
および図１６（ｂ）に示すような端子パターンＴ１１
１，Ｔ１１２を有しないフォトマスク１１０Ｂを用いる
ことも可能である。
【００９８】さらに、基板１０１Ａおよびフォトマスク
１１０Ａの変形例として、図１７（ａ）、（ｂ）に示す
ように、基板１０１Ｃおよびフォトマスク１１０Ｃを用
いることができる。
【００９９】この基板１０１Ｃはガラス基板１０１と、
このガラス基板１０１の表面にこのガラス基板１０１の
Ｘ方向に直線状に延びるパターンを互いに並行に複数配
置したパターン１０４がＸ方向に２パターン、Ｙ方向に
３パターン、合計６パターン設けられている。それぞれ
のパターン１０４の両端部には、所定形状の端子パター
ンＴ１０５，Ｔ１０６が形成されている。
【０１００】また、フォトマスク１１０Ｃは、透明なガ
ラス基板１１０上に、基板１０１Ｃに露光されるパター
ン１０４の直線状部分を長さ方向に短縮した直線部１１
４ａと、直線部１１４ａの両端部に、端子パターンＴ１
０５，Ｔ１０６に対応する端子パターンＴ１１５，Ｔ１
１６とを有するパターン１１４がＹ方向に３パターン形
成されている。
【０１０１】さらに、上記基板１０１Ｃおよびフォトマ
スク１１０Ｃの変形例として、図１８（ａ）に示すよう
な端子パターンＴ１０５，Ｔ１０６を有しない基板１０
１Ｄ、および図１８（ｂ）に示すような端子パターンＴ
１１５，Ｔ１１６を有しないフォトマスク１１０Ｄを用
いることも可能である。
【０１０２】次に、上述した図１５（ｂ）に示すフォト
マスク１１０Ａを用いて、露光によってパターン１１１
をガラス基板１０１の全面にわたり転写する露光方法に
ついて、図１９（ａ）、（ｂ）、図２０（ａ）、
（ｂ）、図２１（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。な
お、各図において（ａ）は平面模式図を示し、（ｂ）は
側面模式図を示す。
【０１０３】まず、図１９（ａ）、（ｂ）を参照して、
ガラス基板１０１の一端側の所定の位置に、フォトマス
ク１１０Ａが配置されており、パターン１１１を基板に
転写するスタート位置を示している。
【０１０４】フォトマスク１１０Ａに設けられたパター
ン１１１をガラス基板１０１に転写するために用いられ
る平行光束１３０Ａは、水平に、かつ、パターン１１１
の直線部１１１ａと並行するように、ガラス基板１０１
の外側に配置された光源（詳細については後述）から発
せられる。
【０１０５】光源から発せられた平行光束１３０Ａは、
平面ミラー１３１によって反射させられ、開口部１３２
ａを有する遮光板１３２を通過した後に、フォトマスク
１１０Ａの上方よりフォトマスク１１０Ａを透過して、
ガラス基板１０１に向かって照射される。なお、平行光
束１３０Ａの照射領域は、平行光束１３０Ａを得るため
の光源側の光学系による決定、または、遮光板１３２の
開口部１３２ａによる決定が可能である。
【０１０６】また、平行光束１３０Ａの照射領域は、フ
ォトマスク１１０Ａの直線状のパターン１１１ａと並行
する辺の長さは、直線状のパターンの長さとほぼ同じか
または短く設けられ、平行光束１３０Ａの照射領域のフ
ォトマスク１１０Ａの直線状のパターン１１１ａと直交
する辺の長さは、同方向に設けられるパターン１１１ａ
をガラス基板１０１に一度に転写することができるよう
に設定される。
【０１０７】また、フォトマスク１１０Ａは、上記実施
の形態１の場合と同様に、ガラス基板１０１に対して、
接触しない僅かな隙間（０．０５〜０．５ｍｍ）を保つ
ように設けられている。
【０１０８】平行光束１３０Ａを反射するための平面ミ
ラー１３１およびガラス基板１０１は、Ｘ方向に移動す
る機構を有している（詳細な機構については後述す
る。）。
【０１０９】まず、図１９（ａ）、（ｂ）を参照して、
ガラス基板１０１を停止した状態で、平面ミラー１３１
をフォトマスク１１０Ａの端子パターンＴ１１２の上方
を移動しながら、ガラス基板１０１にフォトマスク１１
０Ａを通して光を照射して、端子パターンＴ１１２をガ
ラス基板１０１に転写する。
【０１１０】このとき、平行光束１３０Ａの照射領域
は、平行光束１３０Ａを得るための光源側の光学系によ
り決定されているため、遮光板１３２は、不要な領域へ
の平行光束１３０Ａの照射を制限する目的で用いられ
る。
【０１１１】次に、図２０（ａ）、（ｂ）を参照して、
平面ミラー１３１をフォトマスク１１０Ａのパターン１
１１ａの中央部上方に固定させ、ガラス基板１０１のみ
をＸ方向に移動させながら、ガラス基板１０１にフォト
マスク１１０Ａのパターン１１１の直線部分１１１ａを
転写する。
【０１１２】次に、図２１（ａ）、（ｂ）を参照して、
ガラス基板１０１に対してパターン１１１の直線部分１
１１ａの転写が終了した後、端子パターンＴ１１１が基
板の所定の位置に転写される位置で、ガラス基板１０１
を停止させて、ガラス基板１０１にフォトマスク１１０
Ａを通して光を照射して、端子パターンＴ１１１を基板
１１０Ａに転写する。その後、平面ミラー１３１をさら
にＸ方向に移動させた後に停止させる。
【０１１３】以上の動作により、図１５（ｂ）に示すフ
ォトマスク１１０Ａのパターン１１１がガラス基板１０
１の全面に一括して転写される。なお、上記、図１９
（ａ）、（ｂ）〜図２１（ａ）、（ｂ）においては、ガ
ラス基板１０１および平面ミラー１３１を移動可能な構
成としたが、たとえば、図１９（ｃ）、図２０（ｃ）、
図２１（ｃ）に示すように、平面ミラー１３１を固定状
態とし、ガラス基板１０１および所定の照射エリアを有
する遮光板１３２を移動可能な機構とすることによって
も、同様にフォトマスク１１０Ａのパターン１１１をガ
ラス基板１０１の全面に一括して転写することができ
る。この場合、平行光束１３０Ａの照射領域は、遮光板
１３２に設けられた開口部１３２ａにより決定されてい
る。
【０１１４】次に、上記露光方法を実現させるためのフ
ォトマスク位置決め装置を含む基板移動露光装置につい
て、図２２〜図２６を参照して説明する。なお図２２お
よび図２３は、基板移動露光装置１４０の平面図であ
り、図２４は、基板移動露光装置１４０の正面図であ
り、図２５は、基板移動露光装置１４０の側面図であ
る。また、図２６は、ガラス基板１０１の移動方向に対
するにフォトマスク１１０Ａの位置決めを説明するため
の模式図である。
【０１１５】まず、図２２〜図２５を参照して、本実施
の形態における基板移動露光装置１４０は、フレーム１
４１の上にＸ方向に伸びるレール１４２が所定の間隔を
隔てて配置されている。レール１４２には、Ｘ方向に移
動可能なようにガラス基板１０１を保持するための基板
ホルダ１４５が設けられている。フレーム１４１と基板
ホルダ１４５との間には、モータ１４３によって駆動さ
れるボールネジ１４４が設けられ、ボールネジ１４４の
所定方向への回転にともなって、基板ホルダ１４５がレ
ール１４２に沿って移動する。
【０１１６】基板ホルダ１４５は、ガラス基板１０１自
体をその面内に沿って、Ｘ、Ｙ、θ方向の位置調節を行
うためのＸ、Ｙ、θ調節機構１４５Ａを含む。また、基
板ホルダ１４５の基板保持面側の所定位置には、基板ホ
ルダ１４５の移動方向を正確に確認するための基板マー
ク１４５ａが設けられている。
【０１１７】基板ホルダ１４５の上方所定位置には、フ
ォトマスク１１０Ａを保持するためのマスクホルダ１４
６ｂと、このマスクホルダ１４６ｂをθ方向に微動する
機構（後述）を有するマスクフレーム１４６ａが設けら
れている。
【０１１８】マスクフレーム１４６ａは、基板ホルダ１
４５に保持されるガラス基板１０１とマスクホルダ１４
６ｂに保持されるフォトマスク１１０Ａとの間隔を調整
するためマスクフレーム１４６ａを昇降させるための、
昇降ユニット１４９および昇降ユニット１４９に制御さ
れるマスク昇降ロッド１４７を備える。
【０１１９】フォトマスク１１０Ａの四隅の所定位置に
は、予めガラス基板１０１との位置あわせ、および、基
板ホルダ１４５の移動方向に対する並行を確認するため
のフォトマスク用アライメントマーク１１２が設けられ
ている。このフォトマスク用アライメントマーク１１２
を用いた基板ホルダ１４５の移動方向に対する並行を調
節するため、マスクホルダ１４６ｂはマスクフレーム１
４６ａに対して回動可能なように一端側において回転軸
１４６ｃが設けられ、他端側には回転軸１４６ｃを中心
にしてマスクホルダ１４６ｂを図中ＬおよびＲ方向に移
動させるための回転用アクチュエータ１４８が設けられ
ている。
【０１２０】フォトマスク１１０Ａの上方には、フォト
マスク１１０Ａに設けられるフォトマスク用アライメン
トマーク１１２、および、基板ホルダ１４５に設けられ
る基板マーク１４５ａを読み取るためのＣＣＤカメラ１
５０ＡがＸ方向に移動可能なＸ方向ロッド１５１に支持
されている。さらに、Ｘ方向ロッド１５１がＹ方向に移
動可能なようにブロック１５５を介在してＹ方向レール
１５２に支持されている。Ｙ方向レール１５２はマスク
フレーム１４６に固定されている。
【０１２１】基板ホルダ１４５の移動方向に対するフォ
トマスク１１０Ａの並行を調節する方法としては、図２
６に示すように、基板ホルダ１４５の基板マーク１４５
ａの移動によって観測される移動方向（図中Ｄ方向）に
対して、フォトマスク１１０Ａに設けられる直線パター
ン１１１に対して並行して設けられた２つのフォトマス
ク用アライメントマーク１１２と基板マーク１４５ａと
の距離（図中Ｌ１およびＬ２）を測定し、Ｌ１＝Ｌ２と
なるように回転用アクチュエータ１４８を用いてマスク
ホルダ１４６ｂの位置決めを行う。なお、マスクホルダ
１４６ｂの位置決めに際して、フォトマスク１１０Ａに
おいてはフォトマスク用アライメントマーク１１２を用
いたが、フォトマスク１１０Ａの直線パターン１１１を
用いて基板マーク１４５ａとの距離（図２６Ｌ１’およ
びＬ２’参照）を測定して位置決めすることも可能であ
る。
【０１２２】次に、上述した平行光束１３０Ａを得るた
めの平行光束発生装置１３０について図２７および図２
８を参照して説明する。なお、図２７は平行光束発生装
置１３０の平面模式図、図２８は平行光束発生装置１３
０の側面模式図である。
【０１２３】光源１３８から発せられた光は、集光ミラ
ー１３８ａにより上方に反射し、さらに平面ミラー１３
３によって方向を変えレンズ集合体１３４に集光され
る。レンズ集合体１３４を出た光は、平面ミラー１３５
で方向を変え、曲面ミラー１３６によって所定の照射領
域を有する平行光束となり、平面ミラー１３１で反射し
て、フォトマスク１１０Ａに照射される。
【０１２４】ここで、レンズ集合体１３４の構造につい
て、図２９〜図３１を参照して説明する。なお、図２９
は平面模式図、図３０は側面模式図を示す。さらに図３
１（ａ）は、図３０中Ｘ１矢視図を示し、図３１（ｂ）
は、図３０中Ｘ２矢視図を示す。
【０１２５】レンズ集合体１３４は、レンズ支持部材１
３４ａを有し、レンズ支持部材１３４ａ内の光源１３８
側には、フライアイレンズ１３４ｂが並列して２枚配置
され、さらにフライアイレンズ１３４ｂの光源１３８の
反対側には、凸面シリンドリカルレンズ１３４ｃが配置
されている。このようにフライアイレンズ１３４ｂと凸
面シリンドリカルレンズ１３４ｃとを組み合わせること
により、光源１３８から照射された光は、平面方向（図
２９中θ１方向）に大きく広がり、側面方向（図３０中
θ２方向）には、あまりひろがらない光束となる。その
結果、所望の照射領域（図２７の寸法Ｌ×Ｓ参照）を有
する平行光束を形成することが可能になる。
【０１２６】次に、上記基板移動露光装置１４０および
平行光束発生装置１３０を含む露光装置３００の全体構
成の概略について、図３２および図３３を参照して説明
する。なお、図３２は露光装置３００の平面図、図３３
は露光装置３００の側面図を示す。
【０１２７】基板移動露光装置１４０の搬送入口側に
は、ガラス基板１０１を基板移動露光装置１４０に搬入
するための搬入ステーション３０１と、露光処理が終了
したガラス基板１０１を基板移動露光装置１４０から搬
出するための搬出ステーション３０２とが設けられる。
【０１２８】なお、搬入ステーション３０１と搬出ステ
ーション３０２におけるガラス基板１０１の搬出機構に
ついては、詳述していないが、一般的には実施の形態１
と同様に、ローラコンベアを用いた搬送や、基板搬送フ
ォークと基板リフトピンとを用いた搬送機構などを採用
することが可能である。
【０１２９】搬入ステーション３０１の上方には、複数
枚のフォトマスクを保管し、自動的に所望のフォトマス
クを基板移動露光装置１４０に移動させたり、または、
基板移動露光装置１４０内のフォトマスクを取出して保
管するためのフォトマスクストッカ３０３が設けられ
る。なお、フォトマスクの移動の一部を、ガラス基板搬
送手段および基板ホルダの移動機構と併用する構成を採
用することも可能である。
【０１３０】また、基板移動露光装置１４０および搬出
ステーション３０２の上方には、平行光束発生装置１３
０が配置される。このように、フォトマスクストッカ３
０３および平行光束発生装置１３０を基板移動露光装置
１４０の上方に配置させることにより、露光装置３００
を設置するためのスペースの小型化を図ることが可能に
なる。
【０１３１】以上、上記構成よりなる露光装置３００を
用いた場合においても、実施の形態１における、露光装
置１００と同様の基本的露光動作を行なうことが可能と
なり、露光装置１００と同様の作用・効果を得ることが
できる。
【０１３２】ここで、上記各実施の形態においては、直
線状のパターンを基板に転写する場合について述べた
が、たとえば、フォトマスクの直線状のパターンのガラ
ス基板への転写時に、フォトマスクの直線状のパターン
と並行した方向または異なる方向に複数回繰り返し転写
を行なう転写ステップ、ガラス基板上の光学的にネガタ
イプまたはポジタイプの感光層を成膜する成膜ステッ
プ、および、現像、エッチング、その他目的とする材料
による薄膜を成形する薄膜成形工程などの薄膜成形工程
の各工程を組合せることにより、ガラス基板上の目的と
する材料によって平面的または立体的に複合したパター
ンを形成することも可能である。
【０１３３】さらに、以下に示す方法を採用することに
より、格子状パターンまたは多数の角形パターンを有す
るパターンを基板に転写することが可能である。
【０１３４】図３４を参照して、ガラス基板１０１の感
光層に、直線パターン１２２を有するフォトマスク１１
０Ｅを用いて、上記各実施の形態で述べた方法に基づ
き、直線パターン１０４が転写された感光層を有する基
板１０１Ｅを作成する。
【０１３５】次に、直線パターン１０４が転写された感
光層または直線パターン１０４が転写された感光層を現
像した後にさらに成膜された他の感光層に対して、基板
１０１Ｅの向きを９０°回転させた後に、直線パターン
１２３を有するフォトマスク１１０Ｆを用いて、パター
ンの転写を行う。
【０１３６】上記露光工程において、レジスト膜として
ポジタイプのものを用いた場合には、格子状パターン１
０５を有する基板１０１Ｆが作成でき、また、レジスト
膜としてネガタイプのものを用いた場合には多数の角形
パターン１０６を有するガラス基板１０１Ｇを作成する
ことが可能になる。
【０１３７】また、上記格子状パターン１０５を有する
基板１０１Ｆおよび上記多数の角形パターンを有する基
板１０１Ｇに限らず、現像によって第１の感光層の転写
パターンを顕在化させるステップと、転写パターンが顕
在化した第１の感光層の上に第２の感光層を形成し、第
１の直線状のパターンに直交する方向に伸びる第２の直
線状のパターンを露光によって、第２の感光層に転写
し、現像によって前記第２の感光層の転写パターンを顕
在化させ、目的とする材料によって格子状パターンまた
は多数の角形パターンを形成するステップとを採用する
ことにより、図３５に示すような変形された格子状パタ
ーン１０７を有する基板１０１Ｈ、または、図３６に示
すような突起部を備えた直線状または帯状パターン１０
８を有する基板１０１Ｊを形成することが可能である。
【０１３８】また、上記各実施の形態において、フォト
マスクに対して基板が相対的に移動しながらパターンの
転写が行われるため、たとえフォトマスク上にごみ等が
存在した場合においても、ごみ等がパターンとして基板
に転写されることがない。その結果、極めて神経質に取
り扱ってきた、フォトマスク上のごみ等の問題を何ら考
慮する必要がなくなり、基板作成の歩留まりの向上を図
ることが可能になる。
【０１３９】なお、上述した各実施の形態においては、
フォトマスクに設けられるパターンは、直線パターンを
用いた直線パターンのガラス基板上の目的とする層への
転写の場合のみを説明したが、これに限らず、たとえ
ば、フォトマスクに設けられるパターンは、矩形状、帯
状その他様々な形状のパターンを用いて、様々な形状の
パターンのガラス基板上の目的とする層への転写が可能
である。
【０１４０】なお、上述した各実施の形態においては、
プラズマディスプレイに用いられるガラス基板に直線状
のパターンを転写する場合について説明したが、所定の
パターンを有するプリント基板、カラーフィルタ、半導
体、その他露光処理によって製造されるべきものに適用
することが可能である。
【０１４１】したがって、今回開示した各実施の形態は
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１におけるガラス基板に転写される
パターンを説明するための平面図である。
【図２】図１に示されるパターンを転写するために用い
られるフォトマスクの平面図である。
【図３】この発明に基づく実施の形態１における露光方
法の基本原理を説明するための平面図である。
【図４】この発明に基づく実施の形態１における露光方
法の基本原理を説明するための側面図である。
【図５】この発明に基づく実施の形態１における露光方
法を説明するための第１の図である。
【図６】この発明に基づく実施の形態１における露光方
法を説明するための第２の図である。
【図７】この発明に基づく実施の形態１における露光方
法を説明するための第３の図である。
【図８】この発明に基づく実施の形態１における露光方
法を説明するための第４の図である。
【図９】この発明に基づく実施の形態１における露光方
法を実現するための露光装置の平面図である。
【図１０】この発明に基づく実施の形態１における露光
方法を実現するための露光装置の側面図である。
【図１１】図９中Ａで示す領域の部分拡大図である。
【図１２】図１０中Ａ′で示す領域の部分拡大図であ
る。
【図１３】実施の形態１におけるフォトマスクと基板と
の位置決めを説明するための第１の図である。
【図１４】実施の形態１におけるフォトマスクと基板と
の位置決めを説明するための第２の図である。
【図１５】（ａ）は実施の形態２における基板に転写さ
れるパターンを説明するための平面図であり、（ｂ）は
（ａ）に示されるパターンを転写するために用いられる
フォトマスクの平面図である。
【図１６】（ａ）は実施の形態２における基板に転写さ
れる他のパターンを説明するための平面図であり、
（ｂ）は（ａ）に示されるパターンを転写するために用
いられるフォトマスクの平面図である。
【図１７】（ａ）は実施の形態２における基板に転写さ
れるさらに他のパターンを説明するための平面図であ
り、（ｂ）は（ａ）に示されるパターンを転写するため
に用いられるフォトマスクの平面図である。
【図１８】（ａ）は実施の形態２における基板に転写さ
れるさらに他のパターンを説明するための平面図であ
り、（ｂ）は（ａ）に示されるパターンを転写するため
に用いられるフォトマスクの平面図である。
【図１９】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、この発明に
基づく実施の形態２における露光方法を説明するための
第１の図である。
【図２０】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、この発明に
基づく実施の形態２における露光方法を説明するための
第２の図である。
【図２１】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、この発明に
基づく実施の形態２における露光方法を説明するための
第３の図である。
【図２２】この発明に基づく実施の形態２における露光
方法を実現するための露光装置の第１平面図である。
【図２３】この発明に基づく実施の形態２における露光
方法を実現するための露光装置の第２平面図である。
【図２４】この発明に基づく実施の形態２における露光
方法を実現するための露光装置の正面図である。
【図２５】この発明に基づく実施の形態２における露光
方法を実現するための露光装置の側面図である。
【図２６】基板の移動方向に対するフォトマスクの位置
決めを説明するための模式図である。
【図２７】この発明に基づく実施の形態２における光束
発生装置の平面図である。
【図２８】この発明に基づく実施の形態２における光束
発生装置の側面図である。
【図２９】この発明に基づく実施の形態２における光束
発生装置に用いられる集合レンズ体の平面図である。
【図３０】この発明に基づく実施の形態２における光束
発生装置に用いられる集合レンズ体の側面図である。
【図３１】（ａ）は、図３０中矢視Ｘ１図であり、
（ｂ）は図３０中矢視Ｘ２図である。
【図３２】この発明に基づく実施の形態２における露光
装置の平面図である。
【図３３】この発明に基づく実施の形態２における露光
装置の側面図である。
【図３４】ガラス基板に転写される他のパターン１０
５、１０６の露光方法を説明するためのフロー図であ
る。
【図３５】ガラス基板に転写される他のパターン１０７
を示す平面図である。
【図３６】ガラス基板に転写される他のパターン１０８
を示す平面図である。
【符号の説明】
１，１０，１０１ ガラス基板 １Ａ 基板 ２，１１，１０２，１１１パターン ３ 基板用位置合わせマーク １０Ａ，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｅ，１
１０Ｆ フォトマスク １０ａ フォトマスク枠 １１ａ 直線部 １２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ フォトマスク位置合
わせマーク ２０ 照射光（平行光） ２１ 反射ミラー ２２，１３８ 光源 ３０ 第１光照射装置 ３０Ｘ 光照射装置Ｘ方向駆動装置 ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ シャッター ３１ 保護カバー ３２ 反射ミラー ４０ フレーム ５０ センサ ５１，１５０Ａ ＣＣＤカメラ １００ 露光装置 １００Ａ 搬入ステーション １００Ｂ 露光ステーション １００Ｃ 搬出ステーション １００ａ 基板Ｘ，Ｙ，θ微動装置 １０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄ，１０１Ｅ，
１０１Ｆ，１０１Ｇ 基板 １０３ 基板用位置合わせマーク １０４ 直線パターン １０５ 格子状パターン １０６ 多数の角形パターン １０７ 変形された格子状パターン １０８ 突起を備えた直線状または帯状パターン １１１ａ，１１２ａ 直線部 １１２ フォトマスク用アライメントマーク １２２ 直線パターン １３０ 平行光束発生装置 １３０Ａ 平行光束 １３１，１３３，１３５ 平面ミラー １３４ レンズ集合体 １３４ａ ボックス １３４ｂ フライアイレンズ １３４ｃ 凸面シリンドリカルレンズ １３６ 曲面ミラー １３８ 遮光板 １３８ａ 集光ミラ− １４０ 基板移動露光装置 １４１ フレーム １４２ レール １４３ モータ １４４ ボールネジ １４５ 基板ホルダ １４５Ａ Ｘ、Ｙ、θ調節機構 １４５ａ 基板マーク １４６ａ マスクフレーム １４６ｂ マスクホルダ １４６ｃ 回転軸 １４７ マスク昇降ロッド １４８ 回転用アクチュエータ １４９ 昇降ユニット １５０ 基板ホルダ １５１ Ｘ方向ロッド １５５ ブロック ２００Ｘ フォトマスクＸ方向駆動装置 ２００Ｙ フォトマスクＹ方向駆動装置 ２００Ｚ フォトマスクＺ方向駆動装置 ２００ａ フォトマスクＸＹθ微動駆動装置 ３００ 露光装置 ３０１ 搬入ステーション ３０２ 搬出ステーション ３０３ フォトマスクストッカ ５００Ｘ ＣＣＤカメラＸ方向駆動装置 ５００Ｙ ＣＣＤカメラＹ方向駆動装置 Ｔ１，Ｔ２，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１０１，Ｔ１０２，Ｔ
１０３，Ｔ１０４，Ｔ１１１，Ｔ１１２，Ｔ１１３，Ｔ
１１４ 端子パターン Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ 分割パターン

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の並行した直線状のパターン、また
    は、それぞれの直線状のパターンの少なくとも一方の片
    端に任意の形状のパターンが描かれたフォトマスクを、
    感光材の層を表面に備えた基板に近接して配置し、前記
    フォトマスクを通して前記基板に光を照射することによ
    って前記基板にパターンを転写するための露光装置であ
    って、 前記フォトマスクの直線状のパターンは、前記基板に転
    写されるべきパターンの直線部を短くして描かれてお
    り、 前記フォトマスクと、前記フォトマスクを通して前記基
    板に光を照射するための光照射装置とが、前記基板を含
    む所定エリア内で相対的にＸ−Ｙ方向に移動または停止
    する機能を有し、 前記フォトマスクの前記基板に対する相対的移動中また
    は停止時に、露光によって前記パターンを基板に順次転
    写する、露光装置。
  2. 【請求項２】 前記フォトマスクの前記パターンは、前
    記基板に転写されるべき前記直線状パターンと直交する
    方向に任意の数に分割されている、請求項１に記載の露
    光装置。
  3. 【請求項３】 前記フォトマスクに描かれた前記パター
    ンを、前記フォトマスクを通して前記基板方向に照射
    し、かつ、前記フォトマスクと前記基板との間に光学系
    を介在して、前記基板上に像を結像させる、請求項１ま
    たは２に記載の露光装置。
  4. 【請求項４】 前記フォトマスクに描かれた前記パター
    ンを前記基板に転写するための前記光照射装置が、前記
    フォトマスクを移動させるためのフォトマスク移動装置
    上に設けられ、前記光照射装置が前記フォトマスクと共
    に移動し、かつ、前記フォトマスクに対して前記光照射
    装置が移動可能な機能を有する、請求項１〜３のいずれ
    かに記載の露光装置。
  5. 【請求項５】 前記光照射装置が、前記フォトマスクを
    移動させるためのフォトマスク移動装置外に設けられ、
    前記光照射装置から照射された平行光束が反射ミラーに
    よって曲げられ、前記フォトマスクおよび上記基板に達
    する、請求項１〜３のいずれかに記載の露光装置。
  6. 【請求項６】 前記露光装置は、前記基板を搬入口から
    露光位置へ搬送するための入口コンベアと、前記露光位
    置から搬出口へ搬送するための出口コンベアとをさらに
    含み、 前記光照射装置は、前記入口コンベアおよび前記出口コ
    ンベアによって形成される基板搬送面よりも上方に設け
    られる、請求項５に記載の露光装置。
  7. 【請求項７】 前記光照射装置の光源には、レーザ光が
    用いられる、請求項１〜６のいずれかに記載の露光装
    置。
  8. 【請求項８】 前記フォトマスクは、前記基板との位置
    合わせを行なうため、所定の位置にフォトマスク位置合
    わせマークを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の露
    光装置。
  9. 【請求項９】 前記フォトマスクは、前記フォトマスク
    の前記基板に対するＸ，Ｙ，θ方向の位置決めを行なう
    ためのフォトマスクアライメント機構をさらに含む、請
    求項１〜８のいずれかに記載の露光装置。
  10. 【請求項１０】 前記基板を保持するための基板フォル
    ダをさらに有し、 前記基板フォルダは、前記フォトマスクに対するＸ，
    Ｙ，θ方向の微少な位置決めを行なうための基板Ｘ，
    Ｙ，θ微動手段を有する、請求項９に記載の露光装置。
  11. 【請求項１１】 前記フォトマスクと前記基板との相対
    的なＸ−Ｙ方向の移動に関し、前記フォトマスクがＸ−
    Ｙ方向いずれにも移動し、前記基板は固定されている、
    請求項１〜１０のいずれかに記載の露光装置。
  12. 【請求項１２】 前記フォトマスクと前記基板との相対
    的なＸ−Ｙ方向の移動に関し、前記フォトマスクがＸ−
    Ｙ方向のいずれか一軸方向に移動し、前記基板が他の一
    軸方向に移動する、請求項１〜１０のいずれかに記載の
    露光装置。
  13. 【請求項１３】 前記フォトマスクの前記基板に近接す
    る、前記フォトマスクと前記基板との間の隙間を所定の
    値に保つための隙間測定装置および隙間調整装置をさら
    に備える、請求項１〜１２のいずれかに記載の露光装
    置。
  14. 【請求項１４】 前記基板への光の照射エリアの大きさ
    を可変とする機構を有する、請求項１〜１３のいずれか
    に記載の露光装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１に記載の露光装置を用いた露
    光方法であって、 前記基板に対して互いに直交する方向に露光処理を行な
    って格子状パターンを形成する、露光方法。
  16. 【請求項１６】 前記フォトマスクの前記パターンは、
    前記直線状パターンと直交する方向に任意の数に分割さ
    れた分割パターンであり、前記分割パターン同士の隣接
    間隔を適宜補正しながら、露光によって前記パターンを
    前記基板に転写する、請求項１５に記載の露光方法。
  17. 【請求項１７】 複数の並行した直線状のパターン、ま
    たは、それぞれの直線状のパターンの少なくとも一方の
    片端に任意の形状のパターンが描かれたフォトマスク
    を、感光材の層を表面に備えた基板に近接して配置し、
    前記フォトマスクを通して前記基板に光を照射すること
    によって前記基板にパターンを転写するための露光装置
    であって、 前記フォトマスクの直線状のパターンは、前記基板に転
    写されるべきパターンの直線部を短くして描かれてお
    り、 前記フォトマスクを通して前記基板に光を照射するため
    の所定の照射領域を有する平行光束と、前記基板を保持
    する基板ホルダとは、前記フォトマスクの直線状のパタ
    ーンと並行する方向に移動または停止する機能を有し、 前記フォトマスクの直線状のパターンの少なくとも一方
    の片端に描かれた前記任意形状パターンの前記基板への
    転写は、前記基板が前記フォトマスクに対し所定の位置
    に停止した状態で、前記平行光束を停止または移動させ
    ながら前記フォトマスクを通して前記基板に光を照射す
    ることによって行ない、 前記フォトマスクの直線状のパターンの前記基板への転
    写は、前記フォトマスクの上方に前記平行光束を停止さ
    せた状態で、前記基板を任意の速度で移動させながら前
    記フォトマスクを通して前記基板に光を照射することに
    よって、前記フォトマスクに短く描かれた直線パターン
    を実質上引き伸ばし、所定の長さの直線状のパターンと
    なるように行なう、露光装置。
  18. 【請求項１８】 前記平行光束による前記フォトマスク
    への光照射領域は、前記平行光束を得る光源の光学系ま
    たは透光窓を有する遮光板の少なくともいずれかによっ
    て決定される長方形であり、 前記光照射領域の前記フォトマスクの直線状のパターン
    と並行する辺の長さは、直線状のパターンの長さとほぼ
    同じかまたは短く設けられ、前記光照射領域の前記フォ
    トマスクの直線状のパターンと直交する辺の長さは、同
    方向に設けられる前記パターンを前記基板に一度に転写
    することができるように設けられる、請求項１７に記載
    の露光装置。
  19. 【請求項１９】 前記フォトマスクは、その平面を含む
    面内においてθ方向に微動可能な微動手段と、 前記フォトマスクの直線状のパターンと並行にかつ任意
    の間隔を隔てて設けられる２つのフォトマスク位置決め
    用マーク、または前記フォトマスクの直線状のパターン
    のいづれかと、直進レールに案内されて前記フォトマス
    クの直線状のパターンに対して並行に移動する基板ホル
    ダに設けられた１つの基板ホルダ位置合わせマークと
    の、前記フォトマスクの直線状のパターンとほぼ直交す
    る方向に沿った距離を、前記基板ホルダを移動させなが
    ら測定することにより、前記基板ホルダの走行方向が前
    記フォトマスクの直線状のパターンと並行となるように
    前記微動手段を制御する制御手段と、を有する、請求項
    １７に記載の露光装置。
  20. 【請求項２０】 前記フォトマスクに設けられた複数個
    のフォトマスク位置合わせマークと、前記基板に設けら
    れ前記フォトマスク位置合わせマークに対応する基板位
    置合わせマークとを、前記フォトマスクに対して前記基
    板をＸ、Ｙ、θ方向に移動させて、前記フォトマスクの
    フォトマスク位置合わせマークと前記基板位置合わせマ
    ークの各々が、ほぼ重なりあった状態において、 前記フォトマスクのフォトマスク位置合わせマークと前
    記基板位置合わせマークとを同時に読取り、前記フォト
    マスク位置合わせマークと前記基板位置合わせマークと
    の位置づれ量に基づいて、前記基板をさらにＸ、Ｙ、θ
    方向に移動させて、前記フォトマスクと前記基板との位
    置合わせを行なう位置合わせ制御手段を有する、請求項
    １７に記載の露光装置。
  21. 【請求項２１】 請求項１７〜請求項２０のいずれかに
    記載の露光装置を用いる露光方法であって、 前記フォトマスクの直線状のパターンの前記基板への転
    写時に、前記フォトマスクの直線状のパターンと並行し
    た方向または異なる方向に複数回繰り返し転写を行なう
    転写工程、前記基板上の光学的にネガタイプまたはポジ
    タイプの感光層を成膜する感光層成膜工程、および、現
    像、エッチング、その他目的とする材料による薄膜を成
    形する薄膜成形などの薄膜成形工程の各工程を組合せる
    ことにより、前記基板上に目的とする材料によって平面
    的または立体的に複合したパターンを形成する、露光方
    法。
  22. 【請求項２２】 請求項１７〜請求項２０のいずれかに
    記載の露光装置を用いる露光方法であって、 前記フォトマスクの第１の直線状のパターンを前記基板
    上の第１の感光層に転写し、現像、エッチング等の工程
    を経て、目的とする材料によるパターン形成において、 すくなくとも現像によって前記第１の感光層の転写パタ
    ーンを顕在化させるステップと、 転写パターンが顕在化した前記第１の感光層の上に第２
    の感光層を形成し、前記第１の直線状のパターンに直交
    する方向に伸びる第２の直線状のパターンを露光によっ
    て、前記第２の感光層に転写し、現像によって前記第２
    の感光層の転写パターンを顕在化させ、格子状パターン
    または多数の角形パターンを形成するステップと、を有
    する露光方法。
  23. 【請求項２３】 所定形状のパターンが描かれたフォト
    マスクを、感光材の層を表面に備えた基板に近接して配
    置し、前記フォトマスクを通して前記基板に光を照射す
    ることによって前記基板にパターンを転写するための露
    光装置であって、 前記フォトマスクと、前記フォトマスクを通して前記基
    板に光を照射するための光照射装置とが、前記基板を含
    む所定エリア内で相対的にＸ−Ｙ方向に移動または停止
    する機能を有し、 前記フォトマスクの前記基板に対する相対的移動中また
    は停止時に、露光によって前記パターンを基板に順次転
    写することにより、前記基板に転写されるべきパターン
    を描く露光装置。
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