JPH10207077A

JPH10207077A - 露光方法及び走査型露光装置

Info

Publication number: JPH10207077A
Application number: JP9310542A
Authority: JP
Inventors: Kei Nara; 圭奈良; Takeshi Naraki; 剛楢木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】特別な露光装置を用いることなく感光剤の塗
布むらが生じた領域を２重露光できるようにする。【解決手段】第１の照明系によるパターン転写のため
の露光１３Ａ〜１３Ｅの前又はその後で、感光剤の塗布
むらによって感光剤の膜厚が厚くなっている領域ＰＲ
１，ＰＲ２に、第２の照明系による部分的な露光ＳＡ１
〜ＳＡ３を行なう。第２の照明系による部分的な露光
は、走査露光時と基板搬送時に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示デバイス
を製造する際に感光剤が塗布された基板をマスクのパタ
ーンで露光する露光方法及び走査型露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ワープロ、パソコン、携帯テレビ
等の表示素子として液晶表示パネルが多用されるように
なっている。液晶表示パネルは、ガラス基板上に透明薄
膜電極をフォトリソグラフィの手法で所望の形状にパタ
ーニングして作製される。このリソグラフィの工程で
は、マスクに形成された回路パターンを、ガラス基板上
に塗布されたフォトレジスト等の感光剤層に投影露光す
る露光装置が用いられる。露光装置としては、液晶表示
パネルのサイズが大型化している現在、投影光学系に対
してマスクと感光基板とを同期して走査しながら露光す
る走査型の露光装置が主に用いられている。

【０００３】ガラス基板へのフォトレジスト等の感光剤
の塗布は、スピンコータやロールコータ等の感光剤塗布
装置を用いて行われる。このとき、感光剤塗布装置の特
性等により、感光剤の膜厚が基板の周辺部で厚くなった
り、基板の中央部で厚くなったりする塗布むらが生じる
ことがある。

【０００４】感光剤の塗布むらによって膜厚が厚くなっ
た領域を完全に感光させるためには通常の露光量よりも
大きな露光量が必要である。そのため従来は、パターン
露光のための露光装置の他に、塗布むらによって感光剤
の膜厚が厚くなった領域を露光するための別個の装置を
設置していた。しかし、２種類の露光装置を用意するの
は、コスト及び設置スペースの点で問題が大きかった。

【０００５】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたもので、特別な露光装置を用いることな
く感光剤の塗布むらが生じた領域を２重露光することの
できる露光方法及び露光装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明においては、第１
の照明系によるパターン転写のための露光の前又はその
後で、感光剤の塗布むらが発生している位置に、第２の
照明系による部分的な露光を行なうことで前記目的を達
成する。

【０００７】すなわち、本発明は、マスク（Ｍ）を透過
した光束を投影光学系（ＰＬ，ＰＬ１〜ＰＬ５）により
感光剤が塗布された基板（ＰＧ）上に投影露光する露光
方法において、基板（ＰＧ）上の感光剤の膜厚が厚い領
域（ＰＲ１〜ＰＲ４，ＣＢ，ＰＲ５〜ＰＲ８）に対し
て、投影光学系（ＰＬ，ＰＬ１〜ＰＬ５）による露光
と、投影光学系とは異なる光学系（ＩＬ２，ＩＬ３Ａ，
ＩＬ３Ｂ）による露光とで２重露光することを特徴とす
るものである。

【０００８】また、本発明は、マスク（Ｍ）を照明する
照明光学系（ＩＬ１）と、マスク（Ｍ）を透過した光束
を感光剤が塗布された角形基板（ＰＧ）の露光領域に投
影する投影光学系（ＰＬ１〜ＰＬ５）と、投影光学系
（ＰＬ１〜ＰＬ５）に対して、マスク（Ｍ）と基板（Ｐ
Ｇ）とを同期して所定の方向に相対移動する移動手段と
を備えた走査型露光装置において、露光領域内の感光剤
の膜厚が厚い領域（ＰＲ１〜ＰＲ４，ＣＢ，ＰＲ５〜Ｐ
Ｒ８）に対して、露光を行う露光手段（ＩＬ２，ＩＬ３
Ａ，ＩＬ３Ｂ）を備えたことを特徴とするものである。

【０００９】前記露光手段（ＩＬ２）による露光は、投
影光学系（ＰＬ，ＰＬ１〜ＰＬ５）に対してマスク
（Ｍ）と感光基板（ＰＧ）とを同期して相対移動すると
きに行うことができる。そのためには、投影光学系（Ｐ
Ｌ，ＰＬ１〜ＰＬ５）と露光手段（ＩＬ２）とを、前記
相対移動の方向（Ｘ方向）に沿って配置するのが好都合
である。

【００１０】感光剤の膜厚が厚い領域（ＰＲ１〜ＰＲ
４，ＣＢ，ＰＲ５〜ＰＲ８）を露光する露光手段（ＩＬ
２，ＩＬ３Ａ，ＩＬ３Ｂ）は、基板ステージ（ＰＳ）に
載置された基板（ＰＧ）に対して露光を行うことは必ず
しも必要ではない。例えば、基板（ＰＧ）を基板ステー
ジ（ＰＳ）に搬送する搬送手段に露光手段（ＩＬ３Ａ，
ＩＬ３Ｂ）を設け、搬送途中の基板（ＰＧ）に対して露
光するように構成することもできる。

【００１１】また、感光剤の膜厚が厚い領域（ＰＲ１〜
ＰＲ４，ＣＢ，ＰＲ５〜ＰＲ８）を露光する露光手段
（ＩＬ２，ＩＬ３Ａ，ＩＬ３Ｂ）には、感光剤の膜厚の
厚さに応じて露光手段の露光量を制御する制御手段（Ｌ
Ｃ）を備えることができる。

【００１２】本発明によれば、感光剤の塗布むらが発生
する場所は第１の照明系（ＩＬ１）と第２の照明系（Ｉ
Ｌ２，ＩＬ３Ａ，ＩＬ３Ｂ）により２重露光されるた
め、塗布むらによって膜厚が厚くなった領域（ＰＲ１〜
ＰＲ４，ＣＢ，ＰＲ５〜ＰＲ８）の感光剤も確実に露光
することができる。また、第２の照明系（ＩＬ２，ＩＬ
３Ａ，ＩＬ３Ｂ）はマスク（Ｍ）のパターンを投影する
投影光学系（ＰＬ，ＰＬ１〜ＰＬ５）や基板搬送手段に
併設することができ、感光剤の塗布むらを生じた部分を
２重露光するにあたって特別の露光装置を必要としない
ため、コスト上昇や設置スペースの問題を生じることが
ない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。ここでは図４に示すように、感光
剤塗布装置に固有の塗布むらにより、角形のガラス基板
ＰＧに塗布された感光剤は角形基板ＰＧの周辺部ＰＲ
１，ＰＲ２，ＰＲ３，ＰＲ４及び基板中央を横切る帯状
領域ＣＢにおいて他の領域より膜厚が厚くなっているも
のとする。

【００１４】図１は、本発明による走査型露光装置の一
例を示す概略側面図である。防振台ＡＢからは支持コラ
ムＳＰ１，ＳＰ２が上方に伸び、この支持コラムＳＰ
１，ＳＰ２にマスクＭに露光光を照射する第１の照明系
ＩＬ１及びマスクＭのパターン像を角形基板ＰＧに投影
する投影光学系ＰＬが固定されている。また、防振台Ａ
Ｂの上面にはガイドＧ１，Ｇ２が設けられており、防振
台ＡＢ上に載置されたキャリッジＣＲはこのガイドＧ
１，Ｇ２に案内されて図示しない駆動装置により図１の
紙面に垂直なＸ方向に移動可能とされている。キャリッ
ジＣＲはマスクステージＭＳ及び基板ステージＰＳが各
々設けられた２つの鉛直な支持部を備え、マスクステー
ジＭＳにはマスクＭが鉛直に保持され、基板ステージＰ
Ｓには感光剤が塗布された角形基板ＰＧが鉛直に保持さ
れている。マスクＭと角形基板ＰＧとは投影光学系ＰＬ
に対して互いに光学的に共役な関係にあり、投影光学系
ＰＬによってマスクＭの等倍の正立正像が角形基板ＰＧ
上に形成される。

【００１５】マスクＭは、露光光に対する透過率が高い
石英のようなガラス基板にクロム等の金属薄膜（遮光部
材）でパターンが形成されている。また、液晶表示素子
パターンを角型基板ＰＧに露光する場合、１枚の角型基
板ＰＧに同一のパターンを複数（例えば４つ）形成する
ことがある。そして、マスクＭにも同一のパターンが複
数形成されている。このため、図４の角型基板ＰＧの帯
状領域ＣＢに対応するマスクＭの位置には、パターンが
形成されることがほとんどない。同様に、角型基板ＰＧ
の帯状領域ＰＲ１〜ＰＲ４に対応するマスクＭの位置に
は、パターンが形成されていない。

【００１６】また、投影光学系ＰＬに対してキャリッジ
ＣＲの移動方向に所定距離だけ離れた位置に、角形基板
ＰＧに塗布された感光剤の膜厚が塗布むらのために厚く
なっている領域に露光光を照射して２重露光するための
第２の照明系ＩＬ２（露光手段）が設けられている。こ
の第２の照明系ＩＬ２は、ランプハウスＬＨ、照度調整
機構ＬＣ、オプティカルファイバーＦＢから構成され、
ランプハウスＬＨ内に設置された光源から射出された露
光光を、照度調節機構ＬＣによって適当な照度に調節し
た後、オプチカルファイバーＦＢを介して角形基板ＰＧ
上の所定の位置にスポット照射する。なお、第２の照明
系ＩＬ２の光源は第１の照明系ＩＬ１の光源と共通にす
ることもでき、その場合にはランプハウスＬＨは不要で
ある。図２は、図１に略示した走査型露光装置の第１の
照明系ＩＬ１、第２の照明系ＩＬ２、マスクＭ、投影光
学系ＰＬ及び角形基板ＰＧの関係を示す概略図である。

【００１７】第１の照明系ＩＬ１に備えられた超高圧水
銀ランプ等の光源１から射出した光束は、楕円鏡２で反
射された後にダイクロイックミラー３に入射する。この
ダイクロイックミラー３は露光に必要な波長の光束を反
射し、その他の波長の光束を透過する。ダイクロイック
ミラー３で反射された光束は、光軸ＡＸ１に対して進退
可能に配置されたシャッター４によって投影光学系側へ
の入射を許容もしくは阻止される。シャッター４を開放
することによって、光源１からの光束は波長選択フィル
ター５に入射し、投影光学系ＰＬ１が転写を行うのに適
した波長（通常は、ｇ，ｈ，ｉ線のうち少なくとも１つ
の帯域）の光束となる。

【００１８】また、この光束の強度は光軸近傍が最も強
く、周辺に近づくに従って強度が低下するガウス分布を
なすため、フライアイインテグレータ６とコンデンサー
レンズ８によって光束の強度分布を均一化する。ミラー
７は光学系をコンパクトにするための折り曲げミラーで
ある。均一な強度分布とされた光束は、ミラー７で反射
された後、視野絞り９を介してマスク１０のパターン面
上に照射される。視野絞り９は感光剤を塗布した角形基
板ＰＧ上の投影領域１３ａを制限する開口を有する。

【００１９】光源１から視野絞り９までの構成を投影光
学系ＰＬ１に対する照明光学系Ｌ１とし、この例では照
明光学系Ｌ１と同様の構成を有する照明光学系Ｌ２〜Ｌ
５を設けて、各照明光学系からの光束を投影光学系ＰＬ
１〜ＰＬ５のそれぞれに供給する。複数の照明光学系Ｌ
１〜Ｌ５のそれぞれから射出された光束は、マスクＭ上
の異なる部分領域（照明領域）１１ａ〜１１ｅをそれぞ
れ照明する。マスクＭを透過した複数の光束は、各照明
光学系Ｌ１〜Ｌ５に対応する投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５
を介して角形基板ＰＧ上の異なる投影領域１３ａ〜１３
ｅにマスクＭの照明領域１１ａ〜１１ｅのパターン像を
結像する。投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５はいずれも正立等
倍実結像（正立正像）光学系である。

【００２０】図３は、キャリッジＣＲの基板ステージＰ
Ｓに鉛直に保持された角形基板ＰＧの上面図である。角
形基板ＰＧ上には、第１の照明系ＩＬ１の照明によるマ
スクパターンの露光範囲ＥＡと、第２の照明系ＩＬ２の
照明によるスポット露光領域ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３が
形成される。

【００２１】第１の照明系ＩＬ１の照明による投影領域
１３ａ〜１３ｅは、図３に示すように、Ｙ方向に隣り合
う領域どうし（例えば、１３ａと１３ｂ、１３ｂと１３
ｃ）がＸ方向に所定量変位するように、且つ隣り合う領
域の端部どうしが破線で示すようにＹ方向に重複するよ
うに配置される。よって、複数の投影光学系１２ａ〜１
２ｅも、各投影領域１３ａ〜１３ｅの配置に対応してＸ
方向に所定量変位するとともにＹ方向に重複して配置さ
れている。また、複数の照明光学系Ｌ１〜Ｌ５は、マス
クＭ上の照明領域１１ａ〜１１ｅが上記投影領域１３ａ
〜１３ｅと同様の配置となるように配置されている。こ
のような照明系及び投影光学系を用いると、角形基板Ｐ
ＧのＹ方向幅が拡大しても分割している投影光学系を継
ぎ足すことで対応することができ、容易に露光幅を拡大
することができる。

【００２２】また、第２の照明系ＩＬ２の照明によるス
ポット露光領域ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３は第１の照明光
ＩＬ１による露光範囲ＥＡに対して、キャリッジＣＲの
移動方向（走査方向）に隣接して配置されている。図の
例では、スポット露光領域ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３を露
光範囲ＥＡの−Ｘ方向に配置したが、露光範囲ＥＡの＋
Ｘ方向に配置してもかまわない。

【００２３】したがって、図１に図示しない駆動装置に
よってキャリッジＣＲを駆動して、投影光学系ＰＬ１〜
ＰＬ５に対してマスクＭと角形基板ＰＧとを同期してＸ
方向に走査することによって、マスクＭ上のパターン領
域の全面を角形基板ＰＧ上に転写することができる。こ
のとき同時に、角形基板ＰＧの上端部の帯状領域ＰＲ１
は投影領域１３ａとスポット露光領域ＳＡによって２重
露光される。同様に、角形基板ＰＧの中央部を通る帯状
領域ＣＢは投影領域１３ｃとスポット露光領域ＳＡ２に
よって２重露光され、角形基板ＰＧの下端部の帯状領域
ＰＲ２は投影領域１３ｅとスポット露光領域ＳＡ３によ
って２重露光される。したがって、感光剤の塗布むらに
よって感光剤の膜厚が厚くなっている領域ＰＲ１，ＰＲ
２，ＣＢは、通常の露光量よりも大きな露光量で露光さ
れるため、確実に感光させることができる。

【００２４】次に、走査方向（図３のＸ方向）に直交す
るＹ方向に延びている帯状領域ＰＲ３，ＰＲ４（図４参
照）の２重露光について説明する。Ｙ方向に延びている
感光剤の膜厚が厚い帯状領域ＰＲ３，ＰＲ４は、露光装
置内での角形基板ＰＧを基板ステージＰＨに搬送する基
板搬送機構に設けられた第２の照明系ＩＬ３Ａ，３Ｂ
（露光手段）によって搬送中に行われる露光と、基板ス
テージＰＳ上で投影光学系ＰＬを介して行われる露光に
よって２重露光される。

【００２５】図５及び図６は、角形基板ＰＧをキャリッ
ジＣＲの基板ステージＰＳに搬送する基板搬送機構の概
略説明図である。図５において、表面にレジスト等の感
光剤が塗布されたガラスプレートからなる角形基板ＰＧ
は、基板キャリアＰＣ１，ＰＣ２内に保管されている。
基板搬送機構は、角形基板ＰＧの裏面を保持するフォー
ク状のアーム１２と、このアーム１２を１次元的にスラ
イドさせるためのアームガイド部１４と、アームガイド
部１４を最大１８０゜回転させるターンテーブル１５
と、このターンテーブル１５を載置して矢印Ｋ１の方向
に１次元移動させるためのベース移動ユニット１６と、
このユニット１６の１次元移動をガイドするガイド部１
７とを備える。

【００２６】基板キャリアＰＣ１に保管されている角形
基板ＰＧを引き出すとき、ターンテーブル１５の回転中
心は基板キャリアＰＣ１のほぼ中央に位置する。そこで
ターンテーブル１５は図５の状態から反時計回りに９０
゜だけ回転し、フォーク状のアーム１２がキャリアＰＣ
１に向けて繰り出され、キャリアＰＣ１内のスロットに
保管されている角形基板ＰＧをアーム１２上に載置す
る。その後、アーム１２を後退させることで基板キャリ
アＰＣ１内の角形基板ＰＧが引き出される。

【００２７】角形基板ＰＧが図５のような状態でアーム
１２上に保持された位置を引き出し位置とよび、この引
き出し位置からアーム１２が矢印Ｋ２のように繰り出さ
れると、角形基板ＰＧはセンターアップ１８の直上に位
置する。センターアップ１８は矢印Ｋ３のように上下動
することで、アーム１２から角形基板ＰＧを受け取る。
また、センターアップ１８は回転機構を備え、角形基板
ＰＧの向きを変えることができる。スライダーアーム１
９Ａ，１９Ｂは、矢印Ｋ４のように１次元的に移動し、
センターアップ１８上の角形基板ＰＧを基板起立機構２
０に受け渡す。

【００２８】この例では、図５の引き出し位置とセンタ
ーアップ１８との間の基板搬送経路中に、局所的な露光
手段として第２の照明系の一部をなす２つのスポット照
射ユニットＩＬ３Ａ，ＩＬ３Ｂを設け、角形基板ＰＧ上
に露光光によって矩形の照射領域ＳＰをスポット投影す
るようにしている。照射ユニットＩＬ３Ａ，ＩＬ３Ｂは
矢印Ｋ５，Ｋ６で示すように角形基板ＰＧの幅方向に独
立に移動可能に構成され、その照射位置ＳＰを基板上の
所望の位置に設定できるようになっている。照射ユニッ
トＩＬ３Ａ，ＩＬ３Ｂによる角形基板ＰＧの露光は、ベ
ース移動ユニット１６の一次元移動によって行われる。
矩形の照射領域ＳＰによる露光は、図４に示した帯状領
域ＰＲ３，ＰＲ４に対して行われる。

【００２９】塗布むらによって感光剤の膜厚が厚くなっ
た基板周辺部の帯状領域ＰＲ３，ＰＲ４に対してスポッ
ト照射ユニットＩＬ３Ａ，ＩＬ３Ｂに対する露光が行わ
れ、その後、基板起立機構２０に保持された角形基板Ｐ
Ｇは、図６に示すように、ロボットハンド５０によって
キャリッジＣＲの基板ステージＰＳに受け渡される。図
７はロボットハンドの側面図である。

【００３０】図６に略示するように、基板起立機構２０
は、基板位置決め用のピン２３Ａ，２３Ｂと真空吸着孔
２４を有し、軸２２の回りに回動可能である。基板起立
機構２０上に水平状態で搬入された角形基板ＰＧは、ピ
ン２３Ａ，２３Ｂに端部を接触させて位置決めされたう
えで、真空吸着孔２４に連通している図示しない真空排
気装置によって真空吸着保持される。そののち、基板起
立機構２０を軸２２の回りに９０°回動することによっ
て、角形基板ＰＧは起立させられて、鉛直状態で待機す
る。鉛直状態になった角形基板ＰＧはロボットハンド５
０によってキャリッジＣＲの基板ステージＰＳに搬送さ
れる。

【００３１】ロボットハンド５０は、Ｘ方向に長ストロ
ーク移動可能なＸ軸駆動部３０とＹ方向に長ストローク
移動可能なＹ軸駆動部４０とによって、Ｘ方向とＹ方向
とへの２軸移動が可能になっている。Ｘ軸駆動部３０
は、例えばモータで回転駆動されるリードネジで構成す
ることができ、リードネジを回転することによりロボッ
トハンド５０はＸ軸方向に移動する。Ｙ軸駆動部４０
は、同様に図示しないリードネジ等により、ロボットハ
ンド５０のアーム支持部５３をＹ方向へ移動させる。

【００３２】アーム支持部５３には４本のアーム５１
Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂが取り付けられており、ア
ーム５１Ａ，５１Ｂは真空排気装置７６に連通する吸着
パッド６１Ａ，６１Ｂ，‥‥（図７参照）により角形基
板ＰＧの表面を吸着保持し、アーム５２Ａ，５２Ｂは吸
着パッド６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄにより角形基
板ＰＧの裏面を吸着保持する。また、アーム５１Ａ，５
１Ｂは、アーム支持部５３に設けられたエアシリンダ等
によりＺ方向に移動可能である。パッド６１Ａ，６１，
‥‥６２Ａ、６２Ｂ，‥‥は、テフロン等すべり性の良
い材料にて作製されている。

【００３３】基板起立機構２０から角形基板ＰＧを受け
取るに際し、ロボットハンド５０は、Ｘ軸駆動部３０に
より基板起立機構２０側へ移動する。この時、ロボット
ハンド５０のアーム５１Ａ，５１Ｂはアーム支持部５３
から＋Ｚ方向に移動されて、ロボットハンド５０は開い
た状態になっている。

【００３４】基板起立機構２０の上方に達したロボット
ハンド５０は、Ｙ軸駆動部４０により下降動作し、角形
基板ＰＧを受け取ることができる高さまで移動する。こ
のとき、角形基板ＰＧの裏側にはアーム５２Ａ，５２Ｂ
が位置し、角形基板ＰＧの表側にはアーム５１Ａ，５１
Ｂが位置し、アーム５１Ａ，５１Ｂとアーム５２Ａ，５
２Ｂによって角形基板ＰＧを両面から挟んだ状態になっ
ている。ただし、この状態では、角形基板ＰＧの下端部
は未だアーム５１Ａ，５１Ｂの可動ローラ５５Ａ，５５
Ｂ上に支持されてはいない。

【００３５】次にアーム５１Ａ，５１Ｂを−Ｚ方向に移
動させてロボットハンド５０の閉動作を行ない、角形基
板ＰＧとアーム５１Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ上のパ
ッド６１Ａ，６１Ｂ，‥‥，６２Ｃ，６２Ｄとの間に数
ｍｍの微小な隙間がある状態で、一度Ｙ軸駆動部４０の
駆動により上昇し、角形基板ＰＧを基板起立機構２０か
らアーム５１Ａ，５１Ｂの下部の可動ローラ５５Ａ，５
５Ｂ上に受け取る。さらにＹ軸駆動部４０によりロボッ
トハンド５０をＹ方向に上昇させ、完全に基板起立機構
２０から退避した高さで、さらにアーム５１Ａ，５１Ｂ
を−Ｚ方向に移動させてロボットハンドを閉じ、図７に
示すように、角形基板ＰＧをアーム５１Ａ，５１Ｂのパ
ッド６１Ａ，６１Ｂ，‥‥とアーム５２Ａ，５２Ｂのパ
ッド６２Ａ，６２Ｂ，‥‥ではさみ込んで保持する。

【００３６】角形基板ＰＧを保持したロボットハンド５
０は、Ｘ軸駆動部３０により基板ステージＰＳ側へ移動
する。次に、Ｙ軸駆動部４０によりＹ方向の位置を調整
し、ロボットハンド５０が基板ステージＰＳの基板載置
面７１に隣接する受渡し位置まで達した状態、すなわち
ロボットハンド５０に保持された角形基板ＰＧが基板ス
テージＰＳの基板載置面７１に隣接する位置に達したと
ころで、再びアーム５１Ａ，５１Ｂを角形基板ＰＧとパ
ッド６１Ａ，６１Ｂ，‥‥，６２Ａ，６２Ｂとの間に微
小な隙間があく状態まで開動作する。

【００３７】次に、基板ステージＰＳ上の可動ローラ７
３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｄが角形基板ＰＧの上辺を
除く３辺に対して押付け動作を行ない、ロボットアーム
５０上の角形基板ＰＧを可動ローラ７３Ａ，７３Ｂ，７
３Ｃ，７３Ｄ上に保持する。可動ローラ７３Ａ〜７３Ｄ
は、角形基板ＰＧを接触保持したままＺ方向に移動可能
になっている。

【００３８】次に、図８に示すように、基板ステージＰ
Ｓの基板載置面７１から突出するセンタアップ機構８０
がセンタアップ駆動装置８１により＋Ｚ方向にスライド
する。そして、センタアップ機構８０の先端に設けられ
た４個の吸着パッド８４が角形基板ＰＧに接触した時点
で、真空排気装置７６により吸着バッドを真空排気し
て、吸着パッド８４に角形基板ＰＧを吸着保持する。セ
ンタアップ機構８０の先端部に設けられた吸着パッド８
４は真空排気装置７６に接続されている。センタアップ
駆動装置８１の駆動アーム８２にはボールブッシュ８３
が取り付けられ、このボールブッシュ８３はパイプ８５
に沿ってＺ方向に摺動可能に取り付けられている。ま
た、吸着パッド８４はバネ性を有する部材８７、例えば
ベローズやバネを介してボールブッシュ８３に固定され
ている。

【００３９】したがって、センタアップ駆動装置８１に
よって駆動アーム８２をＺ方向に駆動すると、この駆動
力はバネ性を有する部材８７を介して吸着パッド８４に
伝達される。このとき、４個の吸着パッド８４はバネ性
を有する部材８７の作用により角形基板ＰＧにソフトに
接触するため、接触時に角形基板ＰＧを強く押しすぎて
破損することがない。

【００４０】吸着パッド８４によってセンタアップ機構
８０の先端に角形基板ＰＧが吸着保持されると、図９
（ａ）に示すように、ロボットハンド５０のアーム５１
Ａ，５１Ｂはフルストロークの開動作を行なう。続い
て、図９（ｂ）に示すように、ロボットハンド５０はＹ
軸駆動部４０を駆動して＋Ｙ方向に上昇し、またＸ軸駆
動部３０を駆動して基板ステージＰＳから退避する。

【００４１】ロボットハンド５０が基板ステージＰＳか
ら退避し終った時点で、センタアップ駆動装置８１はセ
ンタアップ機構８０を−Ｚ方向にスライドさせ、吸着パ
ッド８４に吸着保持している角形基板ＰＧを基板ステー
ジＰＳに引き寄せて基板載置面７１に接触させる。その
後、真空排気装置７６を駆動して基板載置面７１に設け
られた真空吸着孔７５を真空排気することにより、図９
（ｃ）に示すように、角形基板ＰＧを基板載置面７１上
に真空吸着保持する。角形基板ＰＧが基板載置面７１に
真空吸着保持されると、センタアップ機構８０の吸着パ
ッド８４の真空を解除して吸着ヘッド８４を角形基板Ｐ
Ｇから離し、センタアップ駆動装置８１によってさらに
−Ｚ方向に駆動して待機位置まで移動する。

【００４２】こうして露光装置のキャリッジＣＲに設定
された基板ステージＰＳの基板載置面７１に角形基板Ｐ
Ｇが固定されると、図３によって説明したように、キャ
リッジＣＲを移動させながら走査露光を行うことによっ
て、角形基板ＰＧの全面にマスクパターンの露光が行わ
れる。このとき、第２の照明系ＩＬ２によって形成され
るスポット露光領域ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３による走査
露光によって、塗布むらによって感光剤の膜厚が厚くな
った帯状領域ＰＲ１，ＰＲ２，ＰＲ３に対する２重露光
が行われる。したがって、図５により説明した、基板搬
送中に照射ユニットＩＬ３Ａ，ＩＬ３Ｂにより行われる
角形基板ＰＧの帯状領域ＰＲ３及びＰＲ４に対する露光
とあわせて、感光基板ＰＧの感光剤の膜厚が厚い領域Ｐ
Ｒ１〜ＰＲ４，ＣＢに対しては２重露光により十分な露
光量が付与される。

【００４３】基板ステージＰＳの基板載置面７１上に真
空吸着保持されている露光済み角形基板ＰＧの搬出は、
以上の搬送操作を逆に実行することにより行われる。基
板起立機構２０への基板の受け渡しにあたっては、直立
位置にある基板起立機構２０の上方で、ロボットハンド
５０アーム５１Ａ，５１Ｂは微小量の開動作を行ない、
そののちＹ軸駆動部４０を駆動することによって下降
し、基板起立機構２０上に角形基板ＰＧを受渡す。基板
起立機構２０の真空吸着孔２４を真空排気して角形基板
ＰＧが基板起立機構２０上に吸着保持されると、ロボッ
トハンド５０のアーム５１Ａ，５１Ｂはフルストローク
の開動作を行なう。次いで、Ｙ軸駆動部４０によりロボ
ットハンド５０が上昇して退避し、基板起立機構２０へ
の受渡し動作を終了する。

【００４４】基板起立機構２０に渡された角形基板ＰＧ
は、アーム１２を介して再び図５の引き出し位置まで戻
される。この引き出し位置に角形基板ＰＧがきたとき、
ターンテーブル１５の回転中心は角形基板ＰＧのほぼ中
央にくる。そこでターンテーブル１５は、図５の状態か
ら例えば反時回りに９０゜回転し、アーム１２がキャリ
アＰＣ１に向けて繰り出され、露光済み角形基板ＰＧは
キャリアＰＣ１の元のスロットに収納される。

【００４５】塗布むらによる感光剤の膜厚の増加に対応
して第２の照明系ＩＬ２，ＩＬ３Ａ，ＩＬ３Ｂの露光量
を適当に設定すれば、感光剤の塗布むらが発生している
部分に、端子電極など比較的ラフなパターンを形成する
ことができる。例えば、感光剤の膜厚が５０％厚くなっ
た領域に対して、第２の照明系ＩＬ２，ＩＬ３Ａ，ＩＬ
３Ｂによる露光量を通常露光の50％に設定する。この場
合、第１の照明系ＩＬ１と第２の照明系ＩＬ２，ＩＬ３
Ａ，ＩＬ３Ｂで露光される領域は、感光剤の膜厚が正常
な部分では50％の膜減りが発生するが端子電極等の比較
的ラフなパターンならば十分形成することができる。即
ち、角型基板ＰＧの帯状領域ＰＲ１〜ＰＲ４に対応する
マスクＭの位置に、クロム等の金属薄膜（遮光部材）に
より端子電極パターンを形成しておく。

【００４６】このような場合、第１の証明光ＩＬ１は、
金属薄膜（遮光部材）が形成されている部分で遮光さ
れ、金属簿膜（遮光部材）が形成されていない部分で角
型基板ＰＧ上を照射する。また、前述の第２の照明系Ｉ
Ｌ２、ＩＬ３Ａ、ＩＬＢによる露光が行われるので、金
属簿膜（遮光部材）が形成されていない部分に対応する
角型基板ＰＧ上で十分な露光量が得られ、端子電極パタ
ーンを帯状領域ＰＲ１〜ＰＲ４に形成することができ
る。

【００４７】図１０は本発明の別の形態を説明するため
の図であり、（ａ）は基板の平面図，（ｂ）は基板の断
面図である。角形基板ＰＧにフォトレジスト等の感光剤
を塗布した後、エッジリムーバなどの装置により、基板
外周部の感光剤を溶材により剥離することが行われる。
その場合、溶解した感光剤が再度固まる際、外周部より
わずかに内側の帯状領域ＰＲ５〜ＰＲ８で感光剤の膜厚
が厚くなる膜厚むらを生ずることがある。

【００４８】このような場合、第２の照明系によるスポ
ット露光領域ＳＡ４，ＳＡ５の位置を、感光剤の膜厚が
厚い帯状領域の位置にあわせて、外周部よりわずかに内
側に設定する。この場合も、例えば帯状領域ＰＲ７，Ｐ
Ｒ８を角形基板ＰＧの搬送中に露光し、それと直交する
帯状領域ＰＲ５，ＰＲ６をマスクパターンの走査露光の
際に露光することができ、すべての帯状領域ＰＲ５〜Ｐ
Ｒ８を簡易な第２の照明系によって２重露光することが
できる。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、露光装置に簡単な構成
の第２の照明系を付加するだけで、塗布むらによって感
光剤の膜厚が厚くなった領域のうち走査露光の走査方向
に平行な領域については走査露光の際に２重露光するこ
とができ、走査方向に垂直な領域については基板の搬送
中に付加的に露光することができる。したがって、感光
剤の膜厚が厚くなった部分を２重露光するために他の露
光装置を用意する必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による走査型露光装置の一例を示す概略
側面図。

【図２】図１に略示した走査型露光装置の第１の照明
系、第２の照明系、マスク、投影光学系及び基板の関係
を示す概略図。

【図３】キャリッジの基板ステージに保持された角形基
板の上面図。

【図４】感光剤の塗布むらが発生した角形基板の一例の
説明図。

【図５】角形基板をキャリッジの基板ステージに搬送す
る基板搬送機構の概略説明図。

【図６】角形基板をキャリッジの基板ステージに搬送す
る基板搬送機構の概略説明図。

【図７】ロボットハンドの側面図。

【図８】ロボットハンドと基板ステージ間での角形基板
の受け渡しを説明する図。

【図９】基板ステージへの角形基板の受け渡しを説明す
る図。

【図１０】感光剤の塗布むらが発生した基板の他の例の
説明図。

【符号の説明】

１…光源、２…楕円鏡、３…ダイクロイックミラー、４
…シャッター、５…波長選択フィルター、６…フライア
イインテグレータ、７…ミラー、９…視野絞り、１１ａ
〜１１ｅ…照明領域、１２…アーム、１３ａ〜１３ｅ…
投影領域、１４…アームガイド部、１５…ターンテーブ
ル、１６…ベース移動ユニット、１７…ガイド部、１８
…センターアップ、１９…スライダーアーム、２０…起
立機構、２３Ａ，２３Ｂ…位置決めピン、２４…真空吸
着孔、３０…Ｘ軸駆動部、４０…Ｙ軸駆動部、５０…ロ
ボットハンド、５１Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ…アー
ム、５５Ａ，５５Ｂ…可動ローラ、６１Ａ，６１Ｂ…パ
ッド、６２Ａ〜６２Ｄ…パッド、７１…基板載置面、７
３Ａ〜７３Ｄ…可動ローラ、７５…真空吸着孔、７６…
真空排気装置、８０…センタアップ機構、８１…センタ
アップ駆動装置、８２…駆動アーム、８３…ボールブッ
シュ、８４…吸着パッド、８５…金属パイプ、８６…チ
ューブ、８７…バネ性を有する部材、ＡＢ…防振台、Ｃ
Ｒ…キャリッジ、ＥＡ…露光範囲、ＦＢ…オプチカルフ
ァイバー、ＩＬ１…第１の照明系、ＩＬ２，ＩＬ３Ａ，
ＩＬ３Ｂ…第２の照明系、ＬＨ…ランプハウス、ＬＣ…
感度調整機構、Ｍ…マスク、ＭＳ…マスクステージ、Ｐ
Ｌ，ＰＬ１〜ＰＬ５…投影光学系、ＰＧ…角形基板、Ｐ
Ｓ…基板ステージ、ＳＡ１〜ＳＡ５…スポット露光領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 21/30 ５１８

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マスクを透過した光束を投影光学系によ
り感光剤が塗布された基板上に投影露光する露光方法に
おいて、前記基板上の前記感光剤の膜厚が厚い領域に対して、前
記投影光学系による露光と、前記投影光学系とは異なる
光学系による露光とで２重露光することを特徴とする露
光方法。
【請求項２】マスクを照明する照明光学系と、前記マスクを透過した光束を感光剤が塗布された角形基
板の露光領域に投影する投影光学系と、前記投影光学系に対して、前記マスクと前記基板とを同
期して所定の方向に相対移動する移動手段とを備えた走
査型露光装置において、前記露光領域内の前記感光剤の膜厚が厚い領域に対し
て、露光を行う露光手段を備えたことを特徴とする走査
型露光装置。
【請求項３】前記露光手段による露光は、前記相対移
動時に行われることを特徴とする請求項２記載の走査型
露光装置。
【請求項４】前記投影光学系と前記露光手段とは、前
記相対移動の方向に沿って配置されていることを特徴と
する請求項２記載の走査型露光装置。
【請求項５】前記基板は基板ステージに載置されてお
り、前記露光手段は前記基板を前記基板ステージに搬送
する搬送手段に設けられていることを特徴とする請求項
２、３又は４記載の走査型露光装置。
【請求項６】前記感光剤の膜厚の厚さに応じて前記露
光手段の露光量を制御する制御手段を備えたことを特徴
とする請求項２〜５のいずれか１項記載の走査型露光装
置。