专利名称：扫描曝光方法和扫描曝光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及将在光掩膜上描绘的图形利用投影光学系统而复制在基板上的扫描曝光方法和扫描曝光装置。
背景技术：
(第1传统技术)在以往的投影光学系统的扫描曝光中所使用的投影光学系统，是必需将在光掩膜上描绘的图形作成正立像而在基板上成像的光学系统。即、当为了使光掩膜和基板相对投影光学系统向相同的方向移动并进行扫描曝光、而在使光掩膜和基板向与扫描方向正交的方向移动任意的距离并进行多次扫描曝光的场合，为了使在各扫描曝光中相邻的投影区域一部分重叠地进行扫描曝光，不能使用将在光掩膜上描绘的图形作成倒立像而在基板上成像的光学系统。此外，将多个投影光学系统设在与扫描方向正交的方向、进行扫描曝光的场合也是同样的。
可是，获得正立像的光学系统，必需使像相对光轴实质上翻转2次，与可用1次翻转的倒立像相比，投影光学系统变得复杂，其结果，装置的价格增高、并成为使投影的精度降低的原因。
此外，在使用以往的投影光学系统的扫描曝光装置中，光掩膜和基板的位置重合和扫描曝光，在相同的曝光工位(station)上进行。即，使用投影光学系统或专用的光学系统和CCD摄像机等的光学传感器读取标在光掩膜和基板上的位置重合标志，根据读取后的光掩膜与基板的位置偏移量，在使光掩膜和基板中的任一个向XYθ方向移动、进行位置重合后，进行扫描曝光。
这样，由于使光掩膜与基板的位置重合和扫描曝光在相同的曝光工位上进行，故曝光处理时间变长。
此外，如印刷电路基板那样，在两面形成电路的场合，对于以往的扫描曝光装置，需要2台，与光掩膜和基板接近并进行曝光的综合曝光装置相比，是具有能对大面积的基板进行高精细的曝光的特点的扫描曝光装置，但存在成为高价的设备投资的缺点。
(第2传统技术)使用多个投影光学系统的扫描曝光方法，适用于将在光掩膜上描绘的图形复制在面积较大的基板上。
可是，面积较大的基板，因制作工序中的加热处理等，尺寸和形状容易变形。尤其，当多次使图形重叠时，图形的尺寸及形状不一致，导致降低图形精度。例如，印刷电路基板的伸缩率，对于长度500mm为±0.03mm～0.2mm程度。另外，光掩膜与基板的位置重合，由于必需±0.005mm～0.02mm程度的精度，根据基板的伸缩，不能获得必需的位置重合精度。因此，在以往的技术中，使在光掩膜上描绘的图形尺寸符合基板的伸缩量地进行改变、或使基板减小、或用分割曝光方法使之对应。但是，在这样的方法中，成为生产率降低、或产品价格上升的主要原因。
因此，在使用多个投影光学系统的扫描曝光方法中，也为了利用光掩膜和基板的位置重合标志进行高精度的位置重合，必需有使在光掩膜上描绘的图形的尺寸及形状变化的功能。
以往，在使用多个投影光学系统的扫描曝光方法中，为了使在光掩膜上描绘的图形的尺寸及形状进行变化，就必需使一个个的投影光学系统的倍率进行变化并具有使利用各投影光学系统的像的位置进行移动的复杂的功能。
发明内容
本发明的第1目的在于，提供价格较低、复制精度高的扫描曝光方法和扫描曝光装置。
本发明的第2目的在于，在使用多个投影光学系统和扫描曝光方法中，提供不具有复杂的功能、能利用简单的结构使图形高精细化的扫描曝光方法。
在具有根据本发明的扫描曝光方法的一技术方案中，对光掩膜照射光束，将透过光掩膜的光束通过投影光学系统投影于在表面上形成感光层的基板上，并以规定的速度使光掩膜和基板向规定的方向移动，且使在光掩膜上描绘的图形投影、复制在基板上，包括将光掩膜和基板空开规定的间隔配置在实质上同一平面上，以与该平面平行并向规定方向使光掩膜和基板以规定的速度进行移动的工序。
此外，具有为了使实质上垂直地透过光掩膜的光束在光掩膜上描绘的图形在基板上成像，而通过反射镜和投影光学系统折弯成コ字形照射在基板上的工序。
此外，投影光学系统，由透镜和棱镜构成，用具有使在光掩膜上描绘的图形与投影光学系统的光轴方向正交，并仅以与光掩膜和基板的面平行的轴为中心进行翻转而在基板上成像的功能的光学系统构成。
由此，在光掩膜上描绘的图形通过反射镜和投影光学系统而投影在基板上的像，从相同方向看光掩膜和基板，相对在光掩膜上描绘的图形，无论在怎样的方向都不翻转，可在相同的方向成像。
采用该方法，即使是利用扫描曝光的相邻的投影区域一部分重叠的场合，在与扫描曝光正交的方向上，利用各投影光学系统的投影像也不翻转，且相对扫描方向的投影像，由于在与在光掩膜上描绘的图形相同的方向上成像，故能使光掩膜和基板相对投影光学系统向相同方向移动并进行扫描曝光。
该场合，假如使用倒立像的投影光学系统，在与扫描方向正交的方向，由于相邻的投影像相对在光掩膜上描绘的图形成为反的，故实质上不能进行扫描曝光。
此外，假如使用正立像的投影光学系统，由于在扫描方向上投影像相对在光掩膜上描绘的图形成为反的，故存在相对投影光学系统不能使光掩膜和基板向反方向移动的问题。
此外，利用使在光掩膜上描绘的图形在基板上成像用的反射镜和投影光学系统，作为折弯成コ字形地到达基板上的光学系统，实质上垂直地透过光掩膜的光束，利用第1平面镜，以光掩膜和基板的移动方向，并在直角地向基板侧改变方向后，向光轴与所述光掩膜和所述基板的移动方向一致的投影光学系统入射，从投影光学系统射出的光束，只要利用第2平面镜直角地改变方向到达基板上就可以。
此外，在利用多个投影光学系统进行扫描曝光的场合，为了减少高价的投影光学系统的数量，最好使光掩膜和基板相对多个投影光学系统进行移动，进行第1次的扫描曝光，接着，在与光掩膜和基板的扫描方向正交的方向上、使相对投影光学系统移动上述多个投影光学系统的规定的间隔的1/2的距离地进行第2次的扫描曝光，在第2次的扫描曝光中相邻的各投影光学系统的投影区域作成一部分重叠地将在光掩膜上描绘的图形复制在基板的整个面上。
上述投影光学系统最好是至少一方为远心的光学系统。
此外，根据本发明的扫描曝光装置的一种技术方案，是适用于上述任一种扫描曝光方法的扫描曝光装置，包括进行扫描曝光用的曝光工位，与曝光工位空开规定的间隔地配置的、使上述光掩膜和上述基板进行位置重合的位置重合工位，在使上述光掩膜和上述基板留有规定间隙的状态下，在曝光工位与位置重合工位之间进行移动用的移动机构。
此外，上述曝光工位，具有能在光掩膜与基板相互不重叠的状态下进行扫描曝光的机构，在上述位置重合工位上，具有能在上述光掩膜与上述基板相互重叠的状态下使上述光掩膜与上述基板的位置重合的机构。
此外，在上述扫描曝光装置中，最好是，在上述位置重合工位上，包括位于使上述光掩膜与上述基板互相重叠的位置，在上述光掩膜上描绘的图形的面与上述基板面留有规定间隙地重叠的状态下，利用设置在上述位置重合工位上的光学传感器读取标在上述光掩膜和上述基板上的位置重合标志的位置重合标志读取装置，根据用上述位置重合标志读取装置所得到的信息，对上述光掩膜与上述基板的位置偏移量进行运算，并根据其运算结果，使上述光掩膜和上述基板中的任一个向XYθ方向移动、进行上述光掩膜与上述基板的位置重合的位置重合装置。
此外，作为最好的形态，包括1个曝光工位，相对该曝光工位空开规定的间隔所配置的第1和第2位置重合工位，在曝光工位与第1和第2位置重合工位之间可移动的2组光掩膜和基板。此外，1组光掩膜和基板位于第1位置重合工位、进行所述1组光掩膜和基板的位置重合，另一组光掩膜和基板位于曝光工位、可进行扫描曝光。
这样，通过在1台扫描曝光装置内、设置1个曝光工位和2个位置重合工位，能用1台扫描曝光装置对基板的两面进行扫描曝光、并即使在平面显示用的玻璃基板等那样单面曝光的场合，由于能重复地进行扫描曝光和位置重合、或基板的搬送等，故能缩短曝光处理时间、并能大幅度降低设备投资额。
此外，在根据本发明的扫描曝光装置的另一技术方案中，是适用于上述任一种扫描曝光方法的扫描曝光装置，使光掩膜和基板中的任一个留有规定间隙地在互相重叠的位置与不重叠的位置之间进行移动的第1移动机构，为了使光掩膜与基板进行位置重合，使光掩膜和基板中的任一个向XYθ方向移动的第2移动机构，搭载有第1移动机构和第2移动机构的移动台。此外，移动台，具有能在进行扫描曝光的曝光工位和与该曝光工位空开规定的间隔地配设的位置重合工位之间进行移动的第3移动机构，在各自的工位上能进行扫描曝光和进行光掩膜与基板的位置重合。
此外，在上述扫描曝光装置中，位置重合工位，使用第1移动机构、将光掩膜和基板互相配置在重叠的位置上，在光掩膜上描绘的图形的面与基板面留有规定的间隙地重叠的状态下，包括利用设在位置重合工位上的光学传感器读取标在光掩膜和基板上的位置重合标志的位置重合标志读取装置，和根据由位置重合标志读取装置所得到的信息、运算光掩膜与基板的位置偏移量，根据该运算结果，使光掩膜和基板中的任一个使用第2移动机构向XYθ方向移动、使光掩膜与基板进行位置重合的位置重合装置。此外，在使光掩膜与基板位置重合后，使用第1移动机构，使光掩膜和基板中的任一个移动、能向互相不重叠的位置移动。
采用具有以上功能和基板的扫描曝光装置，不是象以往的扫描曝光装置那样、使光掩膜和基板的位置重合和扫描曝光在同一个曝光工位上进行，在位置重合工位上，利用具有简单的透镜组的光学传感器(例如CCD摄像机等)，读取标在光掩膜和基板上的位置重合标志，能进行位置重合。其结果，就能简单而廉价地制作光掩膜与基板的位置重合机构。
在根据本发明的扫描曝光方法的另一技术方案中，对光掩膜照射光束，使透过光掩膜的光束通过多个投影光学系统投影在表面形成有感光层的基板上，并使光掩膜和基板相对地以规定的速度向规定方向移动，使在光掩膜上描绘的图形投影、复制在基板上，在光掩膜与投影光学系统之间、或在投影光学系统与基板之间，至少配设1片向与扫描方向正交的方向延伸的透明平行板，通过使该透明平行板向与扫描方向正交的方向弯曲，使光束的光路移动，使与投影子基板上的在光掩膜上描绘的图像的扫描方向正交的方向的尺寸可变。
此外，在上述方法中，最好是，包括通过利用分别设在光掩膜和基板上的位置重合标志使光掩膜与基板进行位置重合，检测光掩膜与基板的尺寸的差异，根据该差异对透明平行板的弯曲方向、弯曲量进行决定的工序。
此外，在上述方法中，最好是，使光掩膜和基板相对投影光学系统以不同的速度进行移动并进行扫描曝光，使在光掩膜上描绘的图像的扫描方向的尺寸可变。此外，在上述方法中，最好是，还可以根据基板的尺寸及形状使投影光学系统的倍率进行变化。
如上所述采用本发明的扫描曝光方法，在使用多个投影光学系统的扫描曝光方法中，使与最困难的图像的扫描方向正交方向的尺寸、通过使透明平行板弯曲，就能容易地改变。此外，通过使光掩膜和基板以不同的速度进行扫描曝光，也能使图像的扫描方向的尺寸容易地改变。其结果，就能将在光掩膜上描绘的图像根据基板的尺寸及形状变化忠实高精度地复制在基板上。
图1是说明根据本发明的实施形态1的扫描曝光方法的原理用的图、是沿往下看光掩膜和基板时的光轴的投影光学系统的剖视图。
图2是说明根据本发明的实施形态1的扫描曝光方法的原理用的图、是图1中的II-II线向视剖视图。
图3是采用根据本发明的实施形态1的扫描曝光方法的原理的扫描曝光装置的侧视图。
图4是从图3所示的投影光学系统的光轴方向看的图。
图5是图3所示的投影光学系统的俯视图。
图6是表示根据本发明的实施形态1的基本的扫描曝光装置的动作原理的俯视图。
图7是图6中的VII-VII线向视图。
图8是表示根据本发明的另一实施形态的扫描曝光装置的动作原理的俯视图。
图9是图8中的IX-IX线向视图。
图10是扫描曝光装置的俯视图。
图11是图10中的XI-XI线向视图。
图12是表示移动台的结构的详细剖视图。
图13是图12中的XIII-XIII线向视图。
图14是表示根据本发明的实施形态2的用于扫描曝光方法的光学系统的概略图。
图15是图14中的XV-XV线向视剖视图。
具体实施例方式
实施形态1以下，参照附图对根据本发明的实施形态1的扫描曝光方法和应用该扫描曝光方法的扫描曝光装置、并对应用多个投影光学系统的例子进行说明。
(扫描曝光方法)首先，参照图1和图2，对根据本发明的实施形态的扫描曝光方法的原理进行说明。
投影光学系统3，具有在光轴上配置支承于支承体9内的入口侧透镜组6、棱镜8和出口侧透镜组7的结构。作为光掩膜1的部分区域图形11，为了说明光学系统，在圆周上的每90°配置ABCD记号。在光掩膜1的上方，在位于投影光学系统3的光轴上，为了将对光掩膜1照射的光束向投影光学系统3侧进行反射，配置有作为相对水平方向倾斜45°的反射镜的第1平面镜4。此外，在表面上形成有感光层的基板2的上方，在位于投影光学系统3的光轴上，为了将从投影光学系统3发出的光束向基板2侧进行反射，配置有作为相对水平方向倾斜45°的反射镜的第2平面镜5。
采用该结构，如图2所示，在光掩膜1的图形11中，光轴上的C、D，用平面镜4反射并进入投影光学系统3，仅在一个方向翻转(倒立)并在投影光学系统3中射出。然后，再用平面镜5反射，向与光掩膜1的图形C、D相同的方向投影在基板2上。
另外，如图1所示，在位于与光轴方向正交方向的图形A、B，用投影光学系统3不翻转地投影在基板2上。
也就是说，成为使在光掩膜1上描绘的部分区域图形11与投影光学系统3的光轴方向正交、并仅以与光掩膜1和基板2的面平行的轴(图1、图2中S)为中心进行翻转的光学系统。
图1和图2所示的棱镜8，由于使用梯形棱镜，就成为使图形C、D翻转、而不使图形A、B翻转的光学系统。此外，不限于梯形棱镜，只要是具有同样作用的棱镜，也可使用其它的棱镜。
接着，参照图3对应用上述原理的扫描曝光方法进行说明。此外，图3是采用应用上述原理的扫描曝光方法的扫描曝光装置的侧视图。
具有使光掩膜1与基板2空开规定的间隔(G)、配置在实质上同一平面(L)上、并与该平面(L)平行且在连接光掩膜与基板的方向(Y)上、以规定的速度使光掩膜1和基板2移动的移动机构。具有从配置在光掩膜1下方的光源10照射的光束实质上垂直地透过光掩膜1、并利用作为使在光掩膜1上所描绘的图形在基板上成像用的反射镜的第1平面镜4、第2平面镜5、投影光学系统3进行コ字形折弯而到达基板2上的光学系统。
在光掩膜1上描绘的图形的部分区域11，利用第1和第2平面镜及投影光学系统3，投影在基板2上的像12，如图1所示，从光掩膜1与基板2相同的方向看，对于在光掩膜上描绘的部分区域图形11，无论在怎样的方向都不翻转，在相同的方向进行成像。
图4是从图3所示的投影光学系统3的光轴方向看的图(参照图3中箭头IV)。多个投影光学系统3以规定的级距(P)配置在与光轴方向正交的方向(X)上。如图所示，在投影光学系统3的支承体9的外径大的场合，上下互相错开位置地配置成锯齿状。
图5是图3所示的投影光学系统3的俯视图(参照图3中箭头V)。如图中用箭头(Y1→X1→Y2→X2)所示，使光掩膜1和基板2相对投影光学系统3进行相对移动(Y1)，进行第1次的扫描曝光。接着，使光掩膜1和基板2向与扫描方向正交的方向(X1)移动规定的级距(P)的1/2的距离。接着，使光掩膜1和基板2相对多个投影光学系统3进行相对移动(Y2)，进行第2次的扫描曝光。在第2次的扫描曝光中，最好使相邻的各投影光学系统的投影区域的一部分重叠，将在光掩膜1上描绘的图形复制在基板2的整个面上。
此外，在以上的说明中，将投影光学系统3的投影区域的形状作成圆形，但也可以作成圆形以外的形状、如多角形。此外，由于使投影区域部分地重叠地进行曝光，而照度分布变得不均匀，故对于投影区域的重叠部分最好使投影面积减小、使照度降低。
此外，在上述的扫描曝光方法中，对使用多个投影光学系统的场合作了说明，而即使在将投影光学系统作成1个的场合，也能获得同样的作用效果。
此外，在上述实施形态中，对投影光学系统3进行固定并使光掩膜1和基板2相对该投影光学系统3进行移动的情况作了说明，但也能作成固定光掩膜1和基板2、并使投影光学系统3相对该光掩膜1和基板2进行移动，即，只要使光掩膜1和基板2能对投影光学系统3进行相对移动就可以。
(扫描曝光装置)接着，参照图6和图7对本根据本发明实施形态的扫描曝光装置的基本结构进行说明。本扫描曝光装置是应用上述曝光方法的扫描曝光装置。
当参照图6和图7对本实施形态的扫描曝光装置的基本结构进行说明时，工位A，是基板的表面曝光用的第1位置重合工位(以下，称作第1位置重合工位A)。工位B，是基板的背面曝光用的第2位置重合工位(以下，称作第2位置重合工位)。工位C，是对基板的表面和背面交替地进行扫描曝光的曝光工位(称作曝光工位C)。
在曝光工位C上，光掩膜101a和基板102a空开规定间隔地位于底板103a上，如图所示，光掩膜101a和基板102a被配置在相互不重叠的位置上。
在第2位置重合工位B上，光掩膜101b和基板102b位于底板103a上，如图所示，光掩膜101b与基板102b留有规定间隙地位于互相重叠的状态。
接着，对动作原理进行说明。
首先，利用设在第2位置重合工位B上的作为光学传感器的CCD摄像机107，读取标在1组光掩膜101b和基板102b上的位置重合标志181、182(位置重合标志读取装置)。根据该读取的数据，使1组光掩膜101b和基板102b的位置重合(位置重合装置)。在1组光掩膜101b和基板102b的位置重合结束后，1组光掩膜101b和基板102b向曝光工位C的规定曝光位置移动。
位于曝光工位C的另一组光掩膜101a和基板102a，当扫描曝光结束时，向位置重合工位A移动。位于曝光工位C的另一组光掩膜101a和基板102a，当向位置重合工位A移动时，位于第2位置重合工位B的1组光掩膜101b和基板102b向曝光工位C移动而进行扫描曝光。
向第1位置重合工位A移动后的基板102a，被移至搬送装置(未图示)，为了进行背面的曝光而搬送至第2位置重合工位B。在位置重合工位A上，搭载有未处理的基板，重复上述的动作。
同样，若位于第2位置重合工位B的基板也结束表面、背面的曝光时，被移至搬送装置(未图示)，从曝光装置搬出。然后，从第1位置重合工位A搬送来的基板，在表背翻转后被搭载在第2位置重合工位B上，以后重复上述的动作。
此外，设在曝光工位C的扫描曝光用的光学系统，是应用根据上述本发明的扫描曝光方法的光学系统。来自光源104的光束109，透过光掩膜101a，将在光掩膜101a上描绘的图像，利用2个平面镜105和多个投影光学系统106在基板102a上成像。
(其它的扫描曝光装置)接着，参照图8和图9对根据本发明的实施形态的其他扫描曝光装置进行说明。该扫描曝光装置是应用上述曝光方法的扫描曝光装置。此外，图8是表示根据本发明的实施形态的扫描曝光装置的动作原理的俯视图，此外，图9是图8中的IX-IX线向视图，为了说明的方便对局部用剖面表示。
当参照图8和图9对根据本发明的实施形态的扫描曝光装置的结构进行说明时，具有基板的表面曝光用的第1位置重合工位A、基板的背面曝光用的第2位置重合工位B、和交替地进行基板的表面和背面的扫描曝光的曝光工位C。
在曝光工位C上，具有空开规定间隔地搭载光掩膜101a和基板102a的第1移动台103a，如图所示，将光掩膜102a和基板102a配置在不重叠的位置上。
在第2位置重合工位B上，具有空开规定间隔地搭载光掩膜101b和基板102b的第2移动台103b，如图所示，使光掩膜101b和基板102b留用规定间隙地位于互相重叠的状态。
接着，对动作原理进行说明。
首先，利用设在第2位置重合工位B上的作为光学传感器的CCD摄像机107，读取标在光掩膜101b和基板102b上的位置重合标志181、182(位置重合标志读取装置)。根据该读取的数据，使光掩膜101b和基板102b的位置重合(位置重合装置)。在光掩膜101b和基板102b的位置重合结束后，光掩膜101b在第2移动台103b上，从基板102b的位置向空开规定间隔的位置移动(图中箭头X1方向)。
位于曝光工位C的第1移动台103a，当扫描曝光结束时，向位置重合工位A移动，在第1移动台103a从曝光工位C移动后，位于第2位置重合工位B的第2移动台103b向曝光工位C移动而进行扫描曝光。
向第1位置重合工位A移动后的第1移动台103a上的基板102a，被移至搬送装置(未图示)，为了进行背面的曝光而搬送至第2位置重合工位B。在位于位置重合工位A的移动台103a上，搭载有未处理的基板，重复上述的动作。
同样，若位于第2位置重合工位B的移动台103b上的基板也结束表面、背面的曝光时，被移至搬送装置(未图示)，从曝光装置搬出。然后，从第1位置重合工位A搬送来的基板，在表背翻转后被搭载在第2移动台103b上，以后重复上述的动作。
此外，设在曝光工位C的扫描曝光用的光学系统，是应用根据上述本发明的扫描曝光方法的光学系统。来自光源104的光束109，透过光掩膜101a，将在光掩膜101a上描绘的图像，利用2个平面镜105和多个投影光学系统106在基板102a上成像。
接着，参照图10~图13对根据上述原理的具体的扫描曝光装置的-形态进行说明。
如图10、图11所示，在筐体110内配置有底板115。在该底板115上、在筐体110内的后部中央配置有曝光工位C、在该曝光工位C的左右、空开规定间隔地配置有第1位置重合工位A和第2位置重合工位B。
在底板115上，载置有为了使第1移动台103a和第2移动台103b在第1位置重合工位A、第2位置重合工位B和曝光工位C之间移动用的平行地配置的2根导轨112a。此外，在底板115上，载置有驱动第1移动台103a用的第1驱动装置113a和驱动第2移动台103b用的第2驱动装置113b。
在筐体110内的前部，具有与导轨112a平行的基板的搬送装置111。一般，对长方形基板，为了缩短制造线的长度，在基板的搬送中，其长边以与搬送方向正交的方向进行搬送。另外，在曝光工位C上为了扫描曝光而设置的光学系统106，尤其是因价格高而以根数较少为好。因此，对于基板的曝光工位C上的基板的搬送，最好是长方形基板的短边为与扫描曝光方向正交的方向。
因此，在为了将基板从扫描曝光装置的入口搬送至出口用的基板搬送装置111上，包括将基板转换90°方向的方向转换机构111a、111b(与第1位置重合工位A、第2位置重合工位B对应的2处)，在其中间位置使基板表背翻转的基板翻转机构114，及在位于第1和第2位置重合工位A、B上的移动台103a、103b与搬送装置111之间搬送基板的基板搬送机构121a、121b。
图中，省略了基板搬送机构111的结构，但作为基板搬送机构111，可利用皮带或滚子传送带、转盘、搬送用机械手等的组合，只要能发挥功能就可以。此外，对于方向转换机构111a、111b、基板翻转机构114和基板搬送机构121a、121b也可应用公知的机构。
接着，参照图12和图13，对第1和第2移动台103a、103b的结构作更详细的说明。此外，由于第1移动台103a与第2移动台103b为相同的结构，在以下的说明中仅对移动台103进行说明。此外，对第1和第2驱动装置113a、113b在这里也只称作驱动装置113。
在移动台103的底板120的下面，安装有与导轨112a卡合并对移动台103进行直线运动导向的直线轴承112b。此外，由于具有驱动装置113，可构成使移动台103在位置重合工位A、B与曝光工位C之间进行移动的第3移动机构。
在底板120上设有辅助板121，使其能向与移动台103的移动方向正交的方向移动地安装有导轨116a，将与该导轨116a卡合并使辅助板121进行直线运动导向的直线轴承116b安装在辅助板121的下面。利用载置在底板120上的驱动装置124使该辅助板121进行移动。以上的移动机构，在曝光工位C上，使光掩膜101和基板102向与扫描方向正交的方向移动，并用于进行多次扫描曝光。
在辅助板121的上面右侧，设有具有使基板向XYθ方向移动的第2移动机构117的基板支承座122。此外，也能采用使光掩膜向XYθ方向移动的移动机构。被支承在该基板支承座122上的基板102的上面、空开规定间隔地支承光掩膜101的框架123，与安装在辅助板121上的导轨119a卡合，将使框架123进行直线运动导向的直线轴承119b安装在框架123上。利用驱动装置118使该框架123移动。采用以上的结构，可形成使光掩膜101留有间隙地与基板102在互相重叠的位置与不重叠的位置之间进行移动用的第1移动机构。
以上对结构作了说明，而对于动作由于前面已述故不再重复其说明。
实施形态2以下，参照图14、图15对根据本发明的实施形态2的扫描曝光方法进行说明。
参照图14、图15，根据本发明的实施形态2的扫描曝光方法，具有将光掩膜201和基板202空开规定的间隔地配置在实质上同一平面(P)上，使光掩膜201和基板202以规定的速度向与该平面(P)平行且连接光掩膜201与基板202的方向(X方向)移动的功能。
此外，从光源212所照射的光束213，实质上垂直地透过光掩膜201，在光掩膜201上所描绘的图形210，利用反射镜204、透明平行板206、投影光学系统203、和反射镜205作成像211被投影在基板202上。
例如，投影光学系统203，向与扫描方向(X方向)正交的方向(Y方向)以规定的间隔多个地排列成1列，在进行第1次的扫描曝光后，相对多个投影光学系统203，使光掩膜201和基板202向与扫描方向(X方向)正交的方向(Y方向)移动上述规定的间隔的1/2的距离而进行第2次的扫描曝光。
在图14和图15所示的光学系统中，由于透明平行板206弯曲成使凹面206a面向投影光学系统203侧的状态，故与图形210的扫描方向正交的方向的尺寸S，在基板202上被缩小而投影为S’。此外，为了以使尺寸S等倍地投影在基板202上，在将透明平行板206作成平面、使尺寸S伸长的场合，只要将透明平行板206弯曲成凹面面向反射镜204就可以。
此外，使透明平行板206弯曲的着力点，图示中，采用将透明平行板206的中央附近区域从投影光学系统203支承的着力点207a、207b，和在透明平行板206的两端侧从反射镜204侧支承的着力点208、209合计4点，但对其位置和着力方法，不限于此，对于弯曲方法、弯曲形状也可作适当变更。
此外，透明平行板206，可以由1片透明平行板构成，在使用玻璃及石英那样硬的、难以弯曲的材料的场合，也可以将多片薄的透明平行板重叠。
作为一例，为了修正上述印刷电路基板的伸缩量，透明平行板206，只要将厚度约2mm～3mm的玻璃基板密贴或留有间隙地重叠2片～4片，只要在约500mm的长度(Y方向长度)中、弯曲约0.5mm～4mm程度就可以。
此外，在上述实施形态中，表示在光掩膜201与投影光学系统203之间配设透明平行板206的结构，而即使采用在投影光学系统203与基板202之间配设透明平行板206的结构，也能获得同样的作用。
此外，可以采用在将反射镜204、透明平行板206、投影光学系统203、和反射镜205固定的状态下，使光掩膜201和基板202移动的方法，或在将光掩膜201和基板202固定的状态下，使反射镜204、透明平行板206、投影光学系统203、和反射镜205移动的方法中任一种方法，对于光掩膜201和基板202，只要能使反射镜204、透明平行板206、投影光学系统203、反射镜205进行相对移动就可以。
此外，通过利用分别设置在光掩膜201和基板202上的位置重合标志使光掩膜201和基板202进行位置重合，通过检测光掩膜201与基板202的尺寸差异，并根据该差异决定透明平行板206的弯曲方向和弯曲量，使在光掩膜201上描绘的图像，能根据基板2的尺寸及形状变化忠实地高精度地复制在基板2上。
此外，使光掩膜201和基板202对于投影光学系统203相对地以不同的速度移动并进行扫描曝光，通过将在光掩膜201上描绘的图像的扫描方向的尺寸作成可变，更进一步使在光掩膜201上描绘的图像，能根据基板202的尺寸及形状变化忠实地高精度地复制在基板202上。
此外，即使通过使投影光学系统203的倍率变化，也能使在光掩膜201上描绘的图像，根据基板202的尺寸及形状变化忠实地高精度地复制在基板202上。
采用本发明的扫描曝光方法的一技术方案，可解决投影光学系统的扫描曝光中的问题，成为能以较低的价格实现复制精度高的投影光学系统的扫描曝光方法。
此外，采用本发明的扫描曝光装置，在位置重合工位中，利用具有简单的透镜组的光学传感器(CCD摄像机)读取设在光掩膜和基板上的位置重合标志，由于能使位置重合，故能简单而廉价地制作光掩膜和基板的位置重合机构。
此外，通过在1台装置内设置1个曝光工位和2个位置重合工位，就能用1台装置使基板的两面进行扫描曝光，即使在平面显示用的玻璃基板等那样单面曝光的场合，由于能重复进行扫描曝光和位置重合、或基板的搬送等，就能缩短曝光处理时间，能大幅度降低设备投资额。
采用根据本发明的扫描曝光方法的另一技术方案，使与图像的扫描方向正交方向的尺寸仅使透明平行板弯曲就能容易地改变，使在光掩膜上描绘的图像能根据基板的尺寸及形状变化忠实地高精度地复制在基板上。
权利要求
1.一种扫描曝光方法，其特征在于，对光掩膜(1、101a、101b)照射光束，将透过所述光掩膜(1、101a、101b)的所述光束、通过投影光学系统(3)投影于在表面上形成感光层的基板(2、102a、102b)上，并以规定的速度使所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)向规定的方向移动，且使在所述光掩膜(1、101a、101b)上描绘的图形投影、复制在所述基板(2、102a、102b)上，包括将所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)空开规定的间隔配置在实质上同一平面上，以与该平面并向规定方向使所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)以规定的速度进行移动的工序，为了使在所述光掩膜(1、101a、101b)上描绘的图形在所述基板(2、102a、102b)上成像，实质上垂直地透过所述光掩膜(1、101a、101b)的光束通过反射镜(4、5)和投影光学系统(3)折弯成コ字形照射在所述基板(2、102a、102b)上的工序，在所述光掩膜(1、101a、101b)上描绘的图形的、通过所述反射镜(4、5)和所述投影光学系统(3)而投影在所述基板(2、102a、102b)上的像，从相同方向看所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)，相对在所述光掩膜(1、101a、101b)上描绘的图形，无论怎样的方向都不翻转、在相同的方向成像。
2.如权利要求1所述的扫描曝光方法，其特征在于，实质上垂直地透过所述光掩膜(1、101a、101b)的光束，利用第1平面镜(4)，以所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)的移动方向、在直角地向所述基板(2、102a、102b)侧改变方向后，向光轴与所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)的移动方向一致的所述投影光学系统(3)入射，通过所述投影光学系统(3)的光束，借助于利用第2平面镜(5)直角地改变方向、以便到达所述基板(2、102a、102b)上，将在所述光掩膜(1、101a、101b)上描绘的图形投影在所述基板(2、102a、102b)上，并将规定的像复制在感光层上。
3.如权利要求1所述的扫描曝光方法，其特征在于，具有一个所述投影光学系统(3)，对于该投影光学系统(3)，使所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)相对地进行移动、进行第1次的扫描曝光，使所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)在与移动方向正交的方向上相对所述投影光学系统(3)移动任意的距离后，对于所述投影光学系统(3)使所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)进行相对移动，进行第2次的扫描曝光。
4.如权利要求1所述的扫描曝光方法，其特征在于，具有与所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)的移动方向正交、并以规定的级距向与所述基板(2、102a、102b)平行的方向配置的多个所述投影光学系统(3)，使所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)相对该多个投影光学系统(3)进行移动，进行第1次的扫描曝光，在使所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)相对所述投影光学系统(3)向与使所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)移动的方向正交的方向移动所述规定级距的1/2距离后，使所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)相对所述多个投影光学系统(3)移动、进行第2次的扫描曝光。
5.如权利要求1所述的扫描曝光方法，其特征在于，所述投影光学系统(3)是至少一方为远心的光学系统。
6.如权利要求1所述的扫描曝光方法，其特征在于，所述投影光学系统(3)，由透镜(6、7)和棱镜(8)构成，是使在所述光掩膜(1、101a、101b)上描绘的图像仅以与所述投影光学系统(3)的光轴方向正交、并与所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)的面平行的轴为中心进行翻转而在所述基板(2、102a、102b)上成像的光学系统。
7.一种扫描曝光装置，其特征在于，适用于如权利要求1所述的扫描曝光方法，包括进行扫描曝光用的曝光工位(C)，与所述曝光工位(C)空开规定的间隔地配置的、使所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)进行位置重合的位置重合工位(A、B)，以及使所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)空开规定间隙的状态下，在所述曝光工位(C)与位置重合工位(A、B)之间进行移动用的移动机构，所述曝光工位(C)，具有能在所述光掩膜(1、101a、101b)与所述基板(2、102a、102b)相互不重叠的状态下进行扫描曝光的机构，在所述位置重合工位(A、B)上，具有能在所述光掩膜(1、101a、101b)与所述基板(2、102a、102b)相互重叠的状态下使所述光掩膜(1、101a、101b)与所述基板(2、102a、102b)的位置重合的机构。
8.如权利要求7所述的扫描曝光装置，其特征在于，包括在所述位置重合工位(A、B)上位于使所述光掩膜(1、101a、101b)与所述基板(2、102a、102b)互相重叠的位置，在所述光掩膜(1、101a、101b)上描绘的图形的面与所述基板(2、102a、102b)面留有规定间隙地重叠的状态下，利用设置在所述位置重合工位上的光学传感器读取标在所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)上的位置重合标志读取装置，以及根据用位置重合标志读取装置所得到的信息，对所述光掩膜(1、101a、101b)与所述基板(2、102a、102b)的位置偏移量进行运算，并根据其运算结果，使所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)中的任一个、向XYθ方向移动，进行所述光掩膜(1、101a、101b)与所述基板(2、102a、102b)的位置重合的位置重合装置。
9.如权利要求7所述的扫描曝光装置，其特征在于，包括1个所述曝光工位(C)，相对所述曝光工位空开规定的间隔所配置的第1和第2位置重合工位(A、B)，以及在所述曝光工位(C)与所述第1和第2位置重合工位(A、B)之间可移动的2组光掩膜(1、101a、101b)和基板(2、102a、102b)，1组光掩膜(1、101a、101b)和基板(2、102a、102b)，位于所述第1位置重合工位(A)、进行所述1组光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)的位置重合，另一组光掩膜(1、101a、101b)和基板(2、102a、102b)，位于所述曝光工位(C)、可进行扫描曝光。
10.一种扫描曝光装置，其特征在于，适用于如权利要求1所述的扫描曝光方法，包括使光掩膜(1、101a、101b)和基板(2、102a、102b)中的任一个留有规定间隙地在互相重叠的位置与不重叠的位置之间进行移动的第1移动机构，为了使所述光掩膜(1、101a、101b)与所述基板(2、102a、102b)进行位置重合，使所述光掩膜(1、101a、101b)和所述基板(2、102a、102b)中的任一个、向XYθ方向移动的第2移动机构，以及搭载有第1移动机构和第2移动机构的移动台(103)，所述移动台(103)，具有能在进行扫描曝光的曝光工位(C)和与该曝光工位(C)空开规定的间隔地配设的位置重合工位(A、B)之间进行移动的第3移动机构，在各自的工位上能进行扫描曝光和使光掩膜(1、101a、101b)与基板(2、102a、102b)进行位置重合。
11.一种扫描曝光方法，其特征在于，对光掩膜(201)照射光束，将透过所述光掩膜(201)的所述光束通过多个投影光学系统(203)投影在表面形成有感光层的基板(202)上，并使所述光掩膜(201)和所述基板(202)相对地以规定的速度向规定方向移动，使在所述光掩膜(201)上描绘的图形投影、复制在所述基板(202)上，包括在所述光掩膜(201)与所述投影光学系统(203)之间、或在所述投影光学系统(203)与所述基板(202)之间，至少配设1片向与扫描方向正交的方向延伸的透明平行板(206)，通过使所述透明平行板(206)向与扫描方向正交的方向弯曲，使所述光束的光路移动，使与投影于所述基板(2、102a、102b)上的在所述光掩膜(201)上描绘的图像的扫描方向正交的方向的尺寸可变的工序。
12.如权利要求11所述的扫描曝光方法，其特征在于，包括通过利用分别设在所述光掩膜(201)和所述基板(202)上的位置重合标志使所述光掩膜(201)与所述基板(202)进行位置重合，检测所述光掩膜(201)与所述基板(202)的尺寸的差异，根据该差异决定所述透明平行板(206)的弯曲方向和弯曲量的工序。
13.如权利要求11所述的扫描曝光方法，其特征在于，包括使所述光掩膜(201)和所述基板(202)相对所述投影光学系统(203)以不同的速度进行移动并进行扫描曝光，使在所述光掩膜(201)上描绘的图像的扫描方向的尺寸可变的工序。
14.如权利要求11所述的扫描曝光方法，其特征在于，包括使所述投影光学系统(203)的倍率变化的工序。
全文摘要
本发明的扫描曝光方法，将光掩膜1和基板2配置在实质上同一平面上，通过反射镜4、5和投影光学系统3，使在光掩膜1上描绘的图像，通过光学上折弯成コ字形地在基板上成像，从相同的方向看光掩膜1和基板2，投影在基板2上的像，相对光掩膜1的图形、无论在怎样的方向也不翻转，能在相同的方向上成像。由此，能提供价格较低、复制精度高的多个投影光学系统的扫描曝光方法和扫描曝光装置。
文档编号G03F7/22GK1460897SQ0313646
公开日2003年12月10日 申请日期2003年5月23日 优先权日2002年5月23日
发明者三宅荣一 申请人:三荣技研株式会社