JPH0845823A

JPH0845823A - 露光装置およびその方法

Info

Publication number: JPH0845823A
Application number: JP18230594A
Authority: JP
Inventors: Yuji Segawa; 雄司瀬川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-08-03
Filing date: 1994-08-03
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】大型ガラス基板の露光を高いスループット
で、しかも高精度に行うことができる露光装置およびそ
の方法を提供する。【構成】ガラス基板２にブラックマトリクスを形成す
る際の露光を、ガラス基板２の有効エリア５の半分の大
きさのフォトマスク１０を用いて、有効エリア５の右側
半分について行う。その後、搬送装置によって、ガラス
基板２を矢印１１の方向に移動し、有効エリア５の左側
半分について行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶ディスプレ
イ（ＬＣＤ）のカラーフィルタを作成するための露光装
置およびその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】露光方法には、一般的に、一括露光方式
とステッパ（分割露光）方式とがある。一括露光方式の
露光装置は、主にＬＣＤのカラーフィルタ作製などに用
いられ、平行光を用いており、均一な照度分布を有し、
スループットが良い。この一括露光方式の露光装置で
は、フォトマスクの消耗や汚れによる歩留りの低下を防
止するために、ガラス基板とフォトマスクとの間に一定
のギャップを設けたプロキシミティ露光装置が主流とな
っている。かかるフォトマスクの材質としては、一般的
に、ソーダガラス、低膨張ガラスあるいは石英が用いら
れている。このような一括露光方式の露光装置として
は、現在、最大５００ｍｍ角程度の有効エリアを持つガ
ラス基板に対応可能なものがあり、解像度は５〜１０μ
ｍ程度であり、オートアライメント精度が±２μｍ以下
である。また、一括露光方式の露光装置では、一回の露
光時間は１００秒程度と長い場合もある。

【０００３】一方、ステッパ方式の露光装置は、一般的
に、ＬＣＤのＴＦＴ側基板の露光に用いられ、全露光対
象領域を数十に分割し、この分割領域を順次に露光す
る。かかる露光装置は、一般的に、３μｍ程度の高解像
度を有し、アライメントの再現性が良く、継ぎ合わせの
ズレは２．０μｍ以内である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した一括
露光方式の露光装置は、有効エリアが５００ｍｍ角より
も大きなガラス基板を露光しようとすると、それに対応
する大きさのフォトマスクの作製が技術的あるいは経済
的に困難であるという問題がある。すなわち、フォトマ
スクの材質として５００ｍｍ角以上のソーダガラスを選
ぶと、ソーダガラスの熱膨張係数αが約８１×１０^-7と
大きいことから、低い精度しか得られず、しかも、たわ
みによる反りが増え取扱が難しい。また、フォトマスク
の材質として５００ｍｍ角以上の低膨張ガラスを選ぶ
と、フォトマスク作製時に泡が発生し、作製が技術的に
不可能である。また、フォトマスクの材質として５００
ｍｍ角以上の石英ガラスを選ぶと、非常に高価なものと
なり、しかも、たわみによる反りが増え取扱が難しい。

【０００５】また、上述したステッパ方式の露光装置
は、高解像度ではあるが大型のガラス基板の露光には向
かないという問題がある。すなわち、高解像度を得よう
とすると露光面積を小さくする必要があり、その分、露
光回数が増加するが、５００ｍｍ角程度の有効エリアを
持つ大型のガラス基板の露光を行う場合には、高解像度
を得ようとすると露光回数が多くなりすぎて、スループ
ットが極度に低くなってしまうという問題がある。

【０００６】本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑
みてなされ、大型ガラス基板の露光を高精度に、しかも
高いスループットで行うことができる露光装置およびそ
の方法を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の
露光装置は、基板上に所定のパターンを形成する際に用
いられる露光装置であって、露光用の光源と、前記基板
に対して一定の隙間をもって配置され、前記基板の全露
光対象領域の１／２〜１／４の大きさのマスク領域を有
するフォトマスクと、前記基板の全露光対象領域を、前
記マスク領域に対応して分割し、分割領域が順次に前記
マスク領域に位置するように、前記基板を前記フォトマ
スクに対して相対的に移動させる移動手段とを有する。

【０００８】また、本発明の露光装置の前記移動手段
は、好ましくは、第１の分割領域を露光した後に、第２
の分割領域が前記マスク領域に位置するように、前記基
板を前記フォトマスクに対して相対的に平行移動させ
る。

【０００９】また、本発明の露光装置の前記移動手段
は、好ましくは、第１の分割領域を露光した後に、第２
の分割領域が前記マスク領域に位置するように、前記基
板を所定の点を中心として約１８０°相対的に回転移動
させる。

【００１０】また、本発明の露光装置の前記フォトマス
クには、好ましくは、前記基板の各分割領域と前記フォ
トマスクのマスク領域とをアライメントするためのマー
クが設けられている。

【００１１】また、本発明の露光装置の前記移動手段
は、好ましくは、前記フォトマスクによって第１の分割
領域を露光するときと第２の分割領域を露光するときと
で、露光される領域に所定の重複部分があるように、前
記透明基板を前記フォトマスクに対して相対的に移動さ
せる。

【００１２】また、本発明の露光方法は、基板上に所定
のパターンを形成するために行われる露光方法であっ
て、前記基板の全露光対象領域の１／２〜１／４の大き
さのマスク領域を有するフォトマスクを用いて、前記全
露光対象領域を前記マスク領域に対応して分割した大き
さの第１の分割領域を露光した後に、前記基板を前記フ
ォトマスクに対して相対移動させ、前記基板の全露光対
象領域のうち第２の分割領域を露光する。

【００１３】また、本発明の露光方法は、好ましくは、
前記第１の分割領域を露光した後に、前記第２の分割領
域が前記マスク領域に位置するように、前記基板を前記
フォトマスクに対して相対的に平行移動させる。

【００１４】また、本発明の露光方法は、好ましくは、
前記第１の分割領域を露光した後に、前記第２の分割領
域が前記マスク領域に位置するように、前記基板を前記
フォトマスクに対して所定の点を中心として約１８０°
相対的に回転移動させる。

【００１５】また、本発明の露光方法は、好ましくは、
前記フォトマスクに設けられたマークを用いて、前記分
割領域と前記マスク領域とをアライメントする。

【００１６】さらに、本発明の露光方法は、前記フォト
マスクによって前記第１の分割領域を露光するときと前
記第２の分割領域を露光するときとで、露光される領域
に所定の重複部分があるように、前記基板を前記フォト
マスクに対して相対的に移動させる。

【００１７】

【作用】本発明の露光装置を用いた本発明の方法では、
例えば、フォトマスクは、パターンを形成すべき基板に
対して一定の隙間をもって配置される。基板に形成され
るパターンは、１／２〜１／４に分割され、分割された
分割領域は、互いに線対称または点対称である。先ず、
透明基板の露光領域のうち第１の分割領域が前記フォト
マスクのマスク領域に位置するように、移動手段によっ
て、前記基板をフォトマスクに対して相対的に移動させ
る。基板の第１の分割領域が前記マスク領域に位置した
ら、露光用の光源からの光を前記フォトマスクを通して
前記基板の第１の分割領域に照射し、第１の分割領域を
露光する。第１の分割領域の露光が終了すると、基板の
全露光領域のうち第２の分割領域が前記フォトマスクの
マスク領域に位置するように、基板を相対的に平行移動
または対称点を中心として１８０°回転移動させる。そ
して、露光用の光源からの光を前記フォトマスクを通し
て前記基板の第２の分割領域に照射し、第２の分割領域
を露光する。分割領域が２以上ある場合には、この動作
を繰り返す。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例に係わる露光装置およ
びその方法について説明する。第１実施例図１（Ａ）は本実施例に係わる露光装置およびその方法
を用いて作製するカラーフィルタ基板の正面図、図１
（Ｂ）はその側面図である。図１（Ａ），（Ｂ）に示す
ように、本実施例におけるカラーフィルタ基板１は、ガ
ラス基板２、ブラックマトリクス３およびカラーフィル
タ４で構成され、カラーフィルタ４の相互間に位置する
ようにブラックマトリクス３がガラス基板２の上に形成
してある。

【００１９】図１に示すカラーフィルタ基板１は、例え
ば、対角方向の長さが３５インチ（約９００ｍｍ）、ア
スペクト比１６：９のＬＣＤ用の基板であり、カラーフ
ィルタ４が配置されている領域を示す有効エリア５の大
きさは４５０ｍｍ（縦）×８００ｍｍ（横）である。ま
た、本実施例では、有効エリア５に形成されたパターン
は、中心線６に対して左右線対象である。

【００２０】本実施例では、図１に示すカラーフィルタ
基板１の作製において、ブラックマトリクス３およびカ
ラーフィルタ４の形成時の露光を行う際に、全露光対象
領域を左右に２分割し、左側半分と右側半分とで別々に
露光する。

【００２１】先ず、本実施例の露光装置およびその方法
を用いて、ガラス基板にブラックマトリクスを形成する
ために露光を行う工程を説明する。図２は本実施例の露
光装置およびその方法を用いて、ガラス基板２にブラッ
クマトリクス３を形成するために露光を行う工程を説明
するための図であり、図２（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）
は有効エリア５となる基板の右側半分を露光するときの
側面図、図２（Ｃ）は有効エリア５となる基板の左側半
分を露光するときの側面図である。本実施例では、図２
（Ａ）に示すフォトマスク１０を用いてガラス基板２を
露光して図１に示すブラックマトリクス３を形成する。
フォトマスク１０には、有効エリア５の片側半分の大き
さに相当する４５０ｍｍ（縦）×４００ｍｍ（横）の範
囲に、ガラス基板２に対して形成するブラックマトリク
スの形状に応じたストライプ状のパターン１０ａが形成
してある。すなわち、フォトマスク１０は、４５０ｍｍ
（縦）×４００ｍｍ（横）のマスク領域を有する。かか
る大きさのフォトマスク１０は、フォトマスクを作製す
る技術上、高精度に、しかも比較的安価に作製できる。
フォトマスク１０には、ガラス基板２に対して位置合わ
せマークを形成するためのパターン１０ｂがストライプ
状のパターン領域外に形成してある。

【００２２】本実施例の露光装置では、搬送装置を用い
て、フォトマスク１０の下方に位置する所定の搬送経路
に沿って図２（Ａ）に示す矢印１１の方向にガラス基板
２を平行移動させることができる。このとき、ガラス基
板２は、フォトマスク１０の下方に、フォトマスク１０
の下面から一定の間隔Ｄだけ隔てて位置する。間隔Ｄ
は、好ましくは、０ｍｍ〜０．０５ｍｍである。

【００２３】本実施例では、ガラス基板２に対してブラ
ックマトリクス３を形成するための露光を行う際に、先
ず、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、フォトマスク１
０の下方にガラス基板２の右側半分が位置するように、
搬送装置によってガラス基板２を移動させる。

【００２４】次に、フォトマスク１０を介してガラス基
板２にＵＶ光を照射する。ガラス基板２の上には、ブラ
ックマトリクスとなる膜１２と、レジスト膜１３とが順
に形成してあり、ガラス基板２の右側半分に形成してあ
るレジスト膜１３のうちフォトマスク１０のパターン１
０ａ，１０ｂに対応した部分が露光される。

【００２５】次に、搬送装置によって、ガラス基板２を
図２（Ａ）に示す２点鎖線の位置および図２（Ｂ）に示
す位置まで矢印１１の方向に右向きに平行移動させる。
このとき、図２（Ｂ）に示すようにガラス基板２を位置
させたときと、図２（Ｃ）に示すようにガラス基板２を
位置させたときとで、ＵＶ光が遮光される部分が矢印１
１の方向に約２μｍ以上重複するように、ガラス基板２
を平行移動させる。

【００２６】次に、フォトマスク１０を介してガラス基
板２にＵＶ光を照射する。これによって、ガラス基板２
の左側半分に形成してあるレジスト膜１３のうちフォト
マスク１０のパターン１０ａ，１０ｂに対応した部分が
露光される。

【００２７】上述したように、本実施例では、ガラス基
板２の右側半分についてブラックマトリクスを形成する
ための露光を行った後に、ガラス基板２を矢印１１の方
向に平行移動させて、ガラス基板２の左側半分について
同様に露光を行うことで、ガラス基板２の有効エリア５
全体にブラックマトリクスを形成するための露光を行
う。

【００２８】本実施例では、上述したように図２に示す
レジスト膜１３を露光し、レジスト膜１３のうち露光さ
れた部分を残存させ、この残存したレジストを用いて膜
１２のエッチングを行って図４に示すようにガラス基板
２の上にブラックマトリクス３を形成する。すなわち、
本実施例では、レジスト膜１３はネガ型のレジストとし
て機能する。また、このとき同時に、ガラス基板２に
は、膜１２によって、図３に示すようにパターン１０ｂ
に応じた位置合わせマーク３ａ，３ｂが形成される。位
置合わせマーク３ａ，３ｂは、後述するように、ガラス
基板２に対してカラーフィルタを形成する際に、図５に
示すフォトマスク３０の位置合わせマーク３１とアライ
メントされる。

【００２９】次に、本実施例の露光装置およびその方法
を用いて、ガラス基板にＲ（赤）のカラーフィルタを形
成するために露光を行う工程を説明する。図５，図６は
本実施例の露光装置およびその方法を用いて、ガラス基
板２にカラーフィルタ４を形成するために露光を行う工
程を説明するための図であり、図５（Ａ）は正面図、図
５（Ｂ）は有効エリア５となる基板の右側半分を露光す
るときの側面図、図５（Ｃ）は有効エリア５となる基板
の左側半分を露光するときの側面図である。本実施例で
は、図５，図６に示すように、ガラス基板２にカラーフ
ィルタ４（図１参照）を形成する際に、フォトマスク３
０を用いてガラス基板２を露光する。このとき、ガラス
基板２には、ブラックマトリクス３が既に形成してあ
り、かかるブラックマトリクス３の上にＲのカラーフィ
ルタとなる膜３２とレジスト膜３３とが順に形成してあ
る。フォトマスク３０には、有効エリア５の片側半分の
大きさに相当する４５０ｍｍ（縦）×４００ｍｍ（横）
の範囲に、ガラス基板２に対して形成するカラーフィル
タの形状に応じたストライプ状のパターン３０ａが形成
してある。すなわち、フォトマスク３０は、４５０ｍｍ
（縦）×４００ｍｍ（横）のマスク領域を有する。かか
る大きさのフォトマスク３０は、フォトマスクを作製す
る技術上、高精度に、しかも比較的安価に作製できる。

【００３０】また、フォトマスク３０には位置合わせマ
ーク３１が形成してあり、この位置合わせマーク３１と
図３に示すガラス基板２の位置合わせマーク３ａ，３ｂ
とがアライメントされる。フォトマスク３０は、予め所
定の位置に固定してある。

【００３１】このように、本実施例では、ガラス基板２
の有効エリア５の約半分の大きさのフォトマスク３０を
使用し、後述するように、ガラス基板２の全露光領域を
２分割して別々に露光する。

【００３２】本実施例の露光装置では、搬送装置を用い
て、フォトマスク３０の下方に位置する所定の搬送経路
に沿って図５（Ａ）に示す矢印３４の方向にガラス基板
２を平行移動させる。

【００３３】本実施例では、ガラス基板２に対してカラ
ーフィルタ４を形成するための露光を行う際に、先ず、
図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、フォトマスク３０の
下方にガラス基板２の右側半分が位置するように、搬送
装置によってガラス基板２を移動させる。このとき、図
５（Ａ），図６に示すように、ガラス基板２の右側半分
に位置する位置合わせマーク３ａとフォトマスク３０の
位置合わせマーク３１とをアライメントする。

【００３４】次に、フォトマスク３０を介してガラス基
板２にＵＶ光を照射する。これによって、図６（Ａ）に
示すように、ガラス基板２の表面の右側半分に形成して
あるレジスト膜３３のうちフォトマスク３０のパターン
３０ａに対応した部分が露光される。

【００３５】次に、搬送装置によってガラス基板２を図
５（Ａ）に示す２点鎖線の位置および図５（Ｂ）に示す
位置まで矢印３４の方向に右向きに平行移動させる。こ
のとき、図６に示すように、図３に示すガラス基板２に
形成された位置合わせマーク３ｂとフォトマスク３０の
位置合わせマーク３１とをアライメントする。図５
（Ｂ）に示すようにガラス基板２を位置させたときと、
図５（Ｃ）に示すようにガラス基板２を位置させたとき
とでは、ＵＶ光が遮光される部分が約２μｍ以上重複し
ている。

【００３６】次に、フォトマスク３０を介してガラス基
板２にＵＶ光を照射する。これによって、図６（Ｂ）に
示すように、ガラス基板２の表面の左側半分に形成して
あるレジスト膜３３のうちフォトマスク３０のパターン
３０ａに対応した部分が露光される。

【００３７】上述したように、本実施例では、ガラス基
板２の左側半分についてカラーフィルタを形成するため
の露光を行った後に、ガラス基板２を矢印３４の方向に
平行移動させて、ガラス基板２の右側半分について同様
に露光を行うことで、ガラス基板２の有効エリア５全体
にカラーフィルタを形成するための露光を行う。

【００３８】本実施例では、上述したように図５に示す
レジスト膜３３を露光し、レジスト膜３３のうち露光さ
れた部分を残存させ、この残存したレジストを用いて膜
３２のエッチングを行ってガラス基板２の上にＲのカラ
ーフィルタを形成する。すなわち、本実施例では、レジ
スト膜３３はネガ型のレジストとして機能する。本実施
例では、ガラス基板２に対して、Ｇ（緑）およびＢ
（青）のカラーフィルタを、上述したＲ（赤）のカラー
フィルタを形成する場合と同様にして形成し、図１
（Ａ），（Ｂ）に示すようなカラーフィルタ基板１を作
製する。

【００３９】上述したように本実施例の露光装置および
その方法によれば、ガラス基板２にブラックマトリクス
３およびカラーフィルタ４を形成する際に、作製するカ
ラーフィルタ基板１の有効エリア５の面積の約半分の比
較的小さなフォトマスク１０，３０を使用する。そのた
め、高精度でしかも安価なフォトマスク１０，３０を用
いることができ、マスク精度を向上させ、露光を高精度
に行うことができる。また、本実施例の露光装置および
その方法は、プロキシミティ露光装置およびその方法の
改良に係わるため、ステッパ方式の露光を行う場合に比
べて、露光回数を大幅に低減でき、スループットを向上
できる。従って、本実施例の露光装置およびその方法
は、大型のガラス基板の露光を行う場合には特に有効で
ある。

【００４０】また、本実施例の露光装置およびその方法
によれば、有効エリア５の半分の面積を持ったフォトマ
スク１０，３０を用いたことで、露光用の光源の照明領
域も半分にでき、照度分布を向上できる。これによって
も高精度な露光が可能になる。また、本実施例の露光装
置およびその方法によれば、ガラス基板２にブラックマ
トリクス３を形成する際に、所定の位置に位置合わせマ
ーク３ａ，３ｂを形成するため、この位置合わせマーク
３ａ，３ｂを用いることで、ガラス基板２とフォトマス
ク３０とのアライメントを高精度に行うことができる。
さらに、本実施例の露光装置およびその方法によれば、
フォトマスク１０，３０を固定して用いるため、フォト
マスク１０，３０の損傷を回避できる。

【００４１】第２実施例上述した第１実施例では、有効エリアに形成されたパタ
ーンが中心線に対して左右対象であるカラーフィルタ基
板を作製する際に用いられる露光装置およびその方法に
ついて説明したが、本実施例では、有効エリアに形成さ
れたパターンがガラス基板の中心点（対角線の交点）に
対して点対称であるカラーフィルタ基板を作製する際に
用いられる露光装置およびその方法について説明する。

【００４２】図７は、本実施例に係わる露光装置および
その方法を用いて作製するカラーフィルタ基板を説明す
るための正面図である。図７に示すように、本実施例に
係わるカラーフィルタ基板４１は、有効エリア５に形成
されたパターンが中心点４２に対して点対称であること
を除いて、上述した図１に示すカラーフィルタ基板と同
じである。図７に示すカラーフィルタ基板４１の側面図
は図１（Ｂ）に示すカラーフィルタ基板１の側面図と同
じである。

【００４３】本実施例では、図７に示すカラーフィルタ
基板４１の作製において、前述した第１実施例の場合と
同様に、ブラックマトリクス３およびカラーフィルタ４
の形成時に、全露光対象領域を左右に２分割し、左側半
分と右側半分とで別々に露光を行う。但し、本実施例で
は、前述した第１実施例の場合と異なり、有効エリア５
の右側半分を露光した後に、ガラス基板２を中心点４２
を中心として平面方向に１８０°回転させて有効エリア
５の左側半分を露光する。このようにガラス基板２を回
転させるのは、有効エリア５に形成するパターンがガラ
ス基板２の中心点４２に対して点対称であるためであ
る。

【００４４】先ず、本実施例の露光装置およびその方法
を用いて、ガラス基板にブラックマトリクスを形成する
ために露光を行う工程を説明する。図８は本実施例の露
光装置およびその方法を用いて、ガラス基板２にブラッ
クマトリクス３を形成するために露光を行う工程を説明
するための図であり、図８（Ａ）は正面図、図８（Ｂ）
は有効エリア５となる基板の右側半分を露光するときの
側面図、図８（Ｃ）は有効エリア５となる基板の左側半
分を露光するときの側面図である。本実施例では、図８
（Ａ）に示すように、前述した第１実施例において説明
した図２（Ａ）に示すフォトレジスト１０と同じストラ
イプ状のパターン１０ａが形成してあるフォトマスク１
０を用いてガラス基板２を露光してブラックマトリクス
３を形成する。本実施例のフォトマスク１０のストライ
プ状のパターン領域外には、ガラス基板２に対して位置
合わせマークを形成するためのパターン１０ｂ，１０ｃ
が形成してある。パターン１０ｃは、後に形成されるカ
ラーフィルタの横方向の２ピッチ分の幅だけ、パターン
１０ｂの右側に位置するようにフォトマスク１０に形成
してある。フォトマスク１０は、予め所定の位置に固定
してある。

【００４５】本実施例の露光装置では、搬送装置を用い
て、フォトマスク１０の下方において、ガラス基板２を
回転移動させる。

【００４６】本実施例では、ガラス基板２に対してブラ
ックマトリクス３を形成するための露光を行う際に、先
ず、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、フォトマスク１
０の下方にガラス基板２の右側半分が位置するように、
搬送装置によってガラス基板２を移動させる。

【００４７】次に、フォトマスク１０を介してガラス基
板２にＵＶ光を照射する。ガラス基板２の上には、ブラ
ックマトリクスとなる膜１２と、レジスト膜１３とが順
に形成してあり、ガラス基板２の右側半分に形成してあ
るレジスト膜１３のうちフォトマスク１０のパターン１
０ａ，１０ｂ，１０ｃに対応した部分が露光される。

【００４８】次に、搬送装置によって、ガラス基板２を
図８（Ａ）に示す２点鎖線の位置および図８（Ｂ）に示
す位置まで、図７に示す中心点４２を中心として１８０
°回転移動させる。このとき、図８（Ｂ）に示すように
ガラス基板２を位置させたときと、図８（Ｃ）に示すよ
うにガラス基板２を位置させたときとで、ＵＶ光が遮光
される部分は横方向に約２μｍ以上重複する。

【００４９】次に、フォトマスク１０を介してガラス基
板２にＵＶ光を照射する。これによって、ガラス基板２
の左側半分に形成してあるレジスト膜１３のうちフォト
マスク１０のパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃに対応し
た部分が露光される。このとき、ガラス基板２は、図８
（Ｃ）に示すように、図８（Ｂ）に示す位置から図７に
示す中心点４２を中心として１８０°回転移動してある
ため、ガラス基板２の右側半分に形成されたパターンと
中心点４２に対して点対称のパターンをガラス基板２の
左側半分に形成できる。

【００５０】上述したように、本実施例では、ガラス基
板２の有効エリア５全体にブラックマトリクスを形成す
るための露光を行うことができると共に、図７に示す中
心点４２に対して相互に点対称の関係にあるパターンを
ガラス基板２の左側半分と右側半分とに形成できる。

【００５１】本実施例では、第１実施例の場合と同様
に、図８に示すようにレジスト膜１３を露光した後、レ
ジスト膜１３のうち露光された部分を残存させ、この残
存したレジストを用いて膜１２のエッチングを行って図
４，図９に示すようにガラス基板２の上にブラックマト
リクス３を形成する。このとき同時に、ガラス基板２に
は、膜１２によって、図９に示すように、パターン１０
ｂ，１０ｃに応じた位置合わせマーク２０ｂ，２０ｃ，
２１ｂ，２１ｃが形成される。これらの位置合わせマー
クは、後述するように、ガラス基板２に対してカラーフ
ィルタを形成する際に、図１０，図１１に示すフォトマ
スク３０とガラス基板２とのアライメントを行うために
用いられる。

【００５２】次に、本実施例の露光装置およびその方法
を用いて、ガラス基板にＲ（赤）のカラーフィルタを形
成するために露光を行う工程を説明する。図１０，図１
１は本実施例の露光装置およびその方法を用いて、ガラ
ス基板２にカラーフィルタ４を形成するために露光を行
う工程を説明するための図であり、図１０（Ａ）は正面
図、図１０（Ｂ）は有効エリア５となる基板の右側半分
を露光するときの側面図、図１０（Ｃ）は有効エリア５
となる基板の左側半分を露光するときの側面図である。
本実施例では、図１０（Ａ），図１１に示すように、前
述した第１実施例において説明した図５（Ａ）に示すフ
ォトマスク３０と同じ大きさを有し、ガラス基板２に形
成するカラーフィルタの形状に応じたストライプ状のパ
ラーン３０ａが形成してある。また、本実施例のフォト
マスク３０には、図１０（Ａ），図１１に示すように、
位置合わせマーク３１が形成してあり、図９に示すガラ
ス基板２にカラーフィルタを形成するための露光を行う
際に、位置合わせマーク３１と図９に示す位置合わせマ
ーク２０ｂ，２１ｃとをアライメントする。フォトマス
ク３０は、予め所定の位置に固定してある。

【００５３】本実施例の露光装置では、搬送装置を用い
て、フォトマスク３０の下方において、ガラス基板２を
回転移動させる。

【００５４】本実施例では、ガラス基板２に対してカラ
ーフィルタ４を形成するための露光を行う際に、先ず、
図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、フォトマスク３０
の下方にガラス基板２の右側半分が位置するように、搬
送装置によってブラックマトリクス３が既に形成された
ガラス基板２を移動させる。このとき、図１０（Ａ），
図１１に示すように、図９に示すガラス基板２の右側半
分に位置する位置合わせマーク２０ｂとフォトマスク３
０の位置合わせマーク３１とを一致させることで、ガラ
ス基板２とフォトマスク３０とのアライメントを行う。

【００５５】次に、フォトマスク３０を介してガラス基
板２にＵＶ光を照射する。ガラス基板２の上には、ブラ
ックマトリクス３とカラーフィルタとなる膜３２とレジ
スト膜３３とが順に形成してあり、図６（Ａ）に示すよ
うに、ガラス基板２の右側半分に形成してあるレジスト
膜３３のうちフォトマスク３０のパターン３０ａに対応
した部分が露光される。

【００５６】次に、搬送装置によって、図１０（Ｃ），
図１１に示すように、ガラス基板２を図７に示す中心点
４２を中心として１８０°回転移動させた後、ガラス基
板２の位置合わせマーク２１ｃとフォトマスク３０の位
置合わせマーク３１とが一致するように、ガラス基板２
をカラーフィルタの横方向の２ピッチ分の幅だけ平行移
動させる。これによって、ガラス基板２は図１０（Ａ）
に示す２点鎖線の位置および図１０（Ｃ）に示す位置ま
で移動する。このとき、図１０（Ｂ）に示すようにガラ
ス基板２を位置させたときと、図１０（Ｃ）に示すよう
にガラス基板２を位置させたときとで、ＵＶ光が遮光さ
れる部分を約２μｍ以上重複させる。

【００５７】次に、フォトマスク３０を介してガラス基
板２にＵＶ光を照射する。これによって、図１０（ｃ）
に示すように、ガラス基板２の左側半分に形成してある
レジスト膜３３のうちフォトマスク３０のパターン３０
ａに対応した部分が露光される。このとき、ガラス基板
２は、図１０（Ｃ），図１１に示すように、図１０
（Ｂ）に示す位置から図７に示す中心点４２を中心とし
て１８０°回転移動してあるため、ガラス基板２の右側
半分に形成されたパターンと中心点４２に対して点対称
になるパターンをガラス基板２の左側半分に形成でき
る。

【００５８】上述したように、本実施例では、ガラス基
板２の左側半分についてカラーフィルタを形成するため
の露光を行った後に、ガラス基板２を図７に示す中心点
４２を中心として１８０°回転移動させて、ガラス基板
２の右側半分について同様に露光を行うことで、ガラス
基板２の有効エリア５全体にカラーフィルタを形成する
ための露光を行う。

【００５９】本実施例では、上述したように図１０に示
すレジスト膜３３を露光し、レジスト膜３３のうち露光
された部分を残存させ、この残存したレジストを用いて
膜３２のエッチングを行ってガラス基板２の上にＲのカ
ラーフィルタを形成する。すなわち、本実施例では、レ
ジスト膜３３はネガ型のレジストとして機能する。本実
施例では、ガラス基板２に対して、Ｇ（緑）およびＢ
（青）のカラーフィルタを、上述したＲ（赤）のカラー
フィルタを形成する場合と同様にして形成し、図７に示
すようなカラーフィルタ基板１を作製する。

【００６０】上述したように、本実施例の露光装置およ
びその方法によれば、有効エリアに形成するパターンが
ガラス基板の中心点（対角線の交点）に対して点対称で
あるカラーフィルタ基板４１の製造過程において、ガラ
ス基板２にブラックマトリクスおよびカラーフィルタを
形成するための露光を行うことができる。また、本実施
例の露光装置およびその方法によれば、第１実施例にお
ける場合と同様の効果を得ることができる。

【００６１】上述した第２実施例では、ガラス基板２の
左側半分に対してカラーフィルタ４を形成する場合に、
ガラス基板２を１８０°回転した後、カラーフィルタの
２ピッチ分だけガラス基板２を平行移動する場合につい
て例示したが、ガラス基板２に形成するパターンによっ
ては、ガラス基板２を１８０°回転した後に、平行移動
を行わずに、露光を行うようにしてもよい。この場合に
は、前述した第１実施例の場合の様に、ガラス基板２の
右側半分および左側半分に、それぞれ一対の位置合わせ
マークを形成すればよい。

【００６２】本発明は上述した実施例に限定されない。
例えば、本発明の露光装置およびその方法は、ガラス基
板２の右側半分の領域を露光した後に、ガラス基板２の
左側半分がフォトマスク１０，３０のマスク領域に位置
するように、フォトマスク１０，３０を平行移動あるい
は回転移動させてもよい。また、本発明の露光装置およ
びその方法は、ガラス基板２の全露光対象領域を３個あ
るいは４個以上に分割して、別々に露光を行うようにし
てもよい。また、本発明の露光装置およびその方法によ
って形成されるパターンは、ストライプ状のパターンに
限られない。さらに、本発明の露光装置およびその方法
によって形成されるパターンは、ＬＣＤのブラックマト
リクスやカラーフィルタの他に、例えば、半導体装置の
パターンでもよい。

【００６３】

【発明の効果】本発明の露光装置およびその方法によれ
ば、基板に形成するパターンの１／２〜１／４の大きさ
のフォトマスクを用いて露光を行うことができる。その
ため、高精度で、しかも安価なフォトマスクを用いて、
高精度な露光を行うことができる。また、本発明の露光
装置およびその方法は、フォトマスクを基板に対して一
定の隙間をもって配置して露光を行うため、ステッパ方
式の露光を行う場合に比べて、露光回数を大幅に低減で
き、スループットを向上できる。従って、本実施例の露
光装置およびその方法は、大型の基板の露光を行う場合
には特に有効である。また、本発明の露光装置およびそ
の方法によれば、基板に形成するパターンの１／２〜１
／４の面積を持ったフォトマスクを用いたことで、露光
用の光源の照明領域も半分にでき、照度分布を向上でき
る。これによっても高精度な露光が可能になる。さら
に、本発明の露光装置およびその方法によれば、フォト
マスクを固定して用いれば、フォトマスクが損傷する可
能性を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は本発明の第１実施例に係わる露光
装置およびその方法を用いて作製するカラーフィルタ基
板の正面図、図１（Ｂ）はその側面図である。

【図２】図２は第１実施例の露光装置およびその方法を
用いて、ガラス基板にブラックマトリクスを形成するた
めに露光を行う工程を説明するための図であり、図２
（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は有効エリアとなる基板の
右側半分を露光するときの側面図、図２（Ｃ）は有効エ
リアとなる基板の左側半分を露光するときの側面図であ
る。

【図３】第１実施例において用いられるガラス基板に形
成される位置合わせマークの配置を説明するための図で
ある。

【図４】第１実施例に係わるブラックマトリクスが形成
されたガラス基板を説明するための側面図である。

【図５】図５は第１実施例の露光装置およびその方法を
用いて、ガラス基板にカラーフィルタを形成するために
露光を行う工程を説明するための図であり、図５（Ａ）
は正面図、図５（Ｂ）は有効エリアとなる基板の右側半
分を露光するときの側面図、図５（Ｃ）は有効エリアと
なる基板の左側半分を露光するときの側面図である。

【図６】図６は第１実施例の露光装置およびその方法を
用いて、ガラス基板にカラーフィルタを形成するために
露光を行う工程を説明するための図である。

【図７】図７は第２実施例に係わる露光装置およびその
方法を用いて作製するカラーフィルタ基板を説明するた
めの正面図である。

【図８】図８は第２実施例の露光装置およびその方法を
用いて、ガラス基板にブラックマトリクスを形成するた
めに露光を行う工程を説明するための図であり、図８
（Ａ）は正面図、図８（Ｂ）は有効エリアとなる基板の
右側半分を露光するときの側面図、図８（Ｃ）は有効エ
リアとなる基板の左側半分を露光するときの側面図であ
る。

【図９】図９は第２実施例においてガラス基板に形成さ
れたブラックマトリクを説明するための図である。

【図１０】図１０は第２実施例の露光装置およびその方
法を用いて、ガラス基板にカラーフィルタを形成するた
めに露光を行う工程を説明するための図であり、図１０
（Ａ）は正面図、図１０（Ｂ）は有効エリアとなる基板
の右側半分を露光するときの側面図、図１０（Ｃ）は有
効エリアとなる基板の左側半分を露光するときの側面図
である。

【図１１】図１１は第２実施例の露光装置およびその方
法を用いて、ガラス基板にカラーフィルタを形成するた
めに露光を行う工程を説明するための図である。

【符号の説明】

１，４１・・・カラーフィルタ基板２・・・ガラス基板３・・・ブラックマトリクス３ａ，３ｂ，２０ｂ，２０ｃ，２１ｂ，２１ｃ・・・
位置合わせマーク４・・・カラーフィルタ５・・・有効エリア１０，３０・・・フォトマスク１２・・・膜１３・・・レジスト膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に所定のパターンを形成する際に用
いられる露光装置であって、露光用の光源と、前記基板に対して一定の隙間をもって配置され、前記基
板の全露光対象領域の１／２〜１／４の大きさのマスク
領域を有するフォトマスクと、前記基板の全露光対象領域を、前記マスク領域に対応し
て分割し、分割領域が順次に前記マスク領域に位置する
ように、前記基板を前記フォトマスクに対して相対的に
移動させる移動手段とを有する露光装置。
【請求項２】前記移動手段は、第１の分割領域を露光し
た後に、第２の分割領域が前記マスク領域に位置するよ
うに、前記基板を前記フォトマスクに対して相対的に平
行移動させる請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】前記移動手段は、第１の分割領域を露光し
た後に、第２の分割領域が前記マスク領域に位置するよ
うに、前記基板を所定の点を中心として約１８０°相対
的に回転移動させる請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】前記フォトマスクには、前記基板の各分割
領域と、前記フォトマスクのマスク領域とをアライメン
トするためのマークが設けられた請求項１〜３のいずれ
かに記載の露光装置。
【請求項５】前記移動手段は、前記フォトマスクによっ
て第１の分割領域を露光するときと第２の分割領域を露
光するときとで、露光される領域に所定の重複部分があ
るように、前記基板を前記フォトマスクに対して相対的
に移動させる請求項１〜４のいずれかに記載の露光装
置。
【請求項６】基板上に所定のパターンを形成するために
行われる露光方法であって、前記基板の全露光対象領域の１／２〜１／４の大きさの
マスク領域を有するフォトマスクを用いて、前記全露光
対象領域を前記マスク領域に対応して分割した大きさの
第１の分割領域を露光した後に、前記基板を前記フォト
マスクに対して相対移動させ、前記基板の全露光対象領
域のうち第２の分割領域を露光する露光方法。
【請求項７】前記第１の分割領域を露光した後に、前記
第２の分割領域が前記マスク領域に位置するように、前
記基板を前記フォトマスクに対して相対的に平行移動さ
せる請求項６に記載の露光方法。
【請求項８】前記第１の分割領域を露光した後に、前記
第２の分割領域が前記マスク領域に位置するように、前
記基板を前記フォトマスクに対して所定の点を中心とし
て約１８０°相対的に回転移動させる請求項６に記載の
露光方法。
【請求項９】前記フォトマスクに設けられたマークを用
いて、前記分割領域と前記マスク領域とをアライメント
する請求項６〜８のいずれかに記載の露光方法。
【請求項１０】前記フォトマスクによって前記第１の分
割領域を露光するときと前記第２の分割領域を露光する
ときとで、露光される領域に所定の重複部分があるよう
に、前記基板を前記フォトマスクに対して相対的に移動
させる請求項６〜９のいずれかに記載の露光方法。