JP2008164729A - 光照射器及び光照射装置並びに露光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一方の軸方向の視角が他方の軸方向の視角より大きい光を照射できるようにし、ストライプ状のパターンが形成されたマスクを介して被処理物に光を照射し被処理物を露光するに際し、良好な露光精度を維持しながら、光の利用効率を向上させること。
【解決手段】ランプ１からの光は、集光鏡２で集光されインテグレータレンズ４に入射し、光照射面での照度分布が均一化される。インテグレータレンズ４の出射側には、楕円形状あるいは長方形状のアパーチャ部材１１が設けられ、長径（図面上下）方向に関して視角が大きくされる。この光はコリメータミラー６で反射され、マスクステージＭＳに保持されたストライプパターンが形成されたマスクＭに入射する。上記視角が大きい方向とマスクＭのストライプパターンの伸びる方向とを一致させることにより、光の利用効率が上がるとともに、光照射面での照度を高くすることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高い照度で効率よく光を照射することができる光照射器及び光照射装置並びに露光方法に関する。
さらに詳細には、ストライプ状のパターンが形成されたマスクを介して、ワークに光を照射するに際し、光利用効率を低下させることなく、良好な露光精度で被処理物の露光することが可能な光を照射することができる光照射器及びこの光照射器を用いた光照射装置及び露光方法に関し、特に、液晶素子のカラーフィルタの露光および配向膜の光配向等に適用するのに好適な光照射器及び光照射装置並びに露光方法に関するものである。

液晶パネルを始めとする液晶素子の配向膜や、視野角補償フィルムの配向層などの配向処理に関し、配向膜に所定の波長の偏光光を照射することにより配向を行なう、光配向と呼ばれる技術が採用されるようになってきている。
以下、光により配向特性が生じる膜や層のことを総称して光配向膜と呼ぶ。光配向に用いられる光照射装置は、例えば特許文献１、特許文献２に記載されている。
さらに、配向膜にプレチルト角を与える場合は、配向膜に対してプレチルト角に応じた角度から斜めに光を照射する。配向膜に対して斜めから光を照射する露光方法や光照射装置は、例えば特許文献３や特許文献４に記載されている。
液晶素子は、その視野角特性を改善するために、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の各画素を２つもしくはそれ以上に分割し、分割した画素毎に液晶の配向方向を変えること（画素分割ともいう）が行われている。図１６、図１７を用いて、画素を２つに分割する場合を例にして説明する。

（１）液晶素子に光を照射するに際し、図１６（ａ）に示すような直線（ストライプ）状のパターンＰを形成したマスクＭを準備する。マスクＭは露光に必要な波長の光（露光光）が透過する基板上に金属等による遮光部を形成して製作する。例えば露光光が紫外線の場合、マスクＭとしては石英ガラスが用いられ、遮光部としてはクロムが使用される。図中黒い部分が遮光部であり、それ以外の部分は光が透過する。
（２）図１６（ｂ）は、光配向を行なう液晶素子の画素が並んでいる状態を示す模式図である。
同図において、１個の四角が１個の画素であり、縦に４個横に５個の画素が並んでいる。各画素上には光配向膜が形成されている。
（３）図１６（ａ）のマスクＭを用いて、図１６（ｂ）の画素を、１画素につき上下に２つに分割して光配向を行なう。なお、マスクＭのストライプパターンＰの幅は、画素の幅の半分であり、パターンＰのピッチは画素の幅に等しい。

（４）図１６（ｃ）に示すように、マスクＭのストライプパターンが、図の各画素の上半分と一致するように、マスクＭと画素の位置合せを行なう。
（５）図１６（ｄ）に示すように、マスクＭを介して偏光光を照射する。各画素のストライプパターンＰにより遮光されていない部分が光配向される。照射する偏光光の特性、例えば偏光軸の方向や入射角度は、光を照射した部分の配向膜が所望の配向特性を生じるように適宜設定する。
（６）図１７（ｅ）に示すように、マスクＭを、ストライプパターンＰの幅分だけ、図面下方に移動させる。マスクＭのストライプパターンＰは、（ｄ）で偏光光が照射された部分を遮光する。
（７）図１７（ｆ）に示すように、マスクＭを介して偏光光を（ｄ）とは異なる偏光方向や入射角度で照射する。これにより、画素の（ｄ）で遮光されていた部分が光配向される。
（８）図１７（ｇ）は、処理後の液晶素子の模式図である。一つの画素が２つの領域に分割され、分割された２つの領域にいて液晶の配向方向が異なり、視野角が改善される。
このようなストライプ状のパターンを形成したマスクを用いて光配向を行う画素分割については、特許文献５の段落００９２〜００９７に記載されている。

また、このようなストライプパターンを用いた露光は、光配向だけではなく、液晶テレビ等のカラーフィルタの画素パターンの露光にも使用することができる。以下、図１８、図１９を使って、カラーフィルタの画素パターンの露光について説明する。
図１８（ａ）に示すように、液晶テレビのカラーフィルタは、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の各画素が、それぞれ１列に並んで形成される場合が多い。これらの画素は、光（紫外線）を照射することにより、赤色、緑色、青色を呈する特殊なレジストにより作られており、そのレジストの種類は色によって異なる。
以下、各画素の形成手順の一例を説明する。
（１）図１８（ｂ）に示すように、透明な基板に画素の枠となる不透明なブラックマトリックスを形成する。
（２）図１８（ｃ）に示すように、まず第１の画素（例えばＲの画素）のレジストを基板に塗布する。

（３）図１８（ｄ）に示すような、画素の列の幅だけ光が透過するストライプ状のパターンＰが形成されたマスクＭを用い、Ｒの画素を形成する領域のみ、光を照射する。これによりＲの画素が形成される。
（４）図１９（ｅ）に示すように、次に第２の画素（例えばＧの画素）のレジストを基板に塗布し、上記と同様に、ストライプ状のパターンＰが形成されたマスクＭを用い、Ｇの画素を形成する領域のみ、光を照射する。これによりＧの画素が形成される。
（５）図１９（ｆ）に示すように、最後に第３の画素（例えばＢの画素）のレジストを基板に塗布し、上記と同様に、ストライプ状のパターンＰが形成されたマスクを用い、Ｂの画素を形成する領域のみ、光を照射する。これによりＢの画素が形成される。

また、特許文献６，７には、カラーフィルタの画素パターンを露光して形成するにおいて、一定速度で一定方向に基板を搬送しつつ、マスクを介して光を照射する技術が示されている。
特許文献６，７において、露光光は、マスク１１に形成された長方形の開口部１１ａを介してカラーフィルタに照射される。開口部１１ａが、画素の形成される方向に沿ってカラーフィルタ上を移動することにより、Ｒ・Ｇ・Ｂの各画素が直線状に形成される。
同公報においては、マスクの長方形状の開口部１１ａが、上述したストライプ状のパターンに相当する。

特許第２９２８２２６号公報 特許第２９６０３９２号公報 特許第３５４０１７４号公報 特許第３４５８７３３号公報 特開平１１一１３３４２９号公報 特開２００６−２９２９１９号公報 特開２００６−２９２９５５号公報

図２０は、上記偏光光を照射する液晶表示素子の配向膜の光配向において、上記した画素分割を行なう光照射装置の構成の一例を示す図である。
図２０において、光照射装置は、大きく、光照射器（ランプハウス）１０、マスクＭを保持するマスクステージＭＳ、光が照射される被処理物（ワーク）Ｗを載置するワークステージＷＳ、マスクＭとワークＷの位置合わせを行うためのアライメント顕微鏡９から構成される。
光照射器１０は、紫外線を放射するランプ１、ランプ１からの光を集光する集光鏡２、光路を折り返す平面鏡３、ランプ１の光を偏光光とする偏光素子８、光照射面での照度分布を均一にするインテグレータレンズ４、インテグレータレンズ４から出射した光を中心光線が平行な平行光とするコリメータミラー６、光路内に挿入退避されることにより光照射面での光照射のＯＮ／ＯＦＦを制御するシャッタ５が設けられている。シャッタ５はシャッタ駆動機構５ａにより駆動される。
インテグレータレンズ４は、複数のレンズセグメントを縦横に並べて構成されており、フライアイレンズ（蝿目レンズ）とも呼ばれる。なお、光照射器１０から出射して光照射面に照射される光の形状は、インテグレータレンズを構成するレンズセグメントの形状と相似形をなす。

マスクステージＭＳは、ストライプ状のパターンが形成されたマスクＭを保持する。ワークステージＷＳは、配向膜が形成された液晶素子等のワークＷを保持する。
アライメント顕微鏡９は、マスクＭに形成されたマスクアライメントマークとワークＷに形成されたワークアライメントマークを検出する。
検出された両アライメントマークの情報は光照射装置の制御部（不図示）に送られる。制御部は、この情報に基づき、マスクステージＭＳのワークステージＷＳの一方または両方を移動させ、両アライメントマークがあらかじめ設定された位置関係になるように、マスクＭとワークＷの位置合わせを行う。
なお、アライメント顕微鏡９には、不図示の駆動機構が取り付けられ、マスクＭとワークＷの位置合わせ時にはアライメントマーク検出のためマスクＭ上に挿入され、位置合わせが終わると退避される。

ランプ１からの光は、集光鏡２で集光され平面鏡３で反射されて偏光素子８に入射する。偏光素子８は、例えば複数枚のガラス板をブリュースタ角に傾けて配置したいわゆる「パイル偏光板（ｐｉｌｅ ｏｆ ｐｌａｔｅｓ）」である。
偏光素子８から出射した偏光光はインテグレータレンズ４に入射し、光照射面での照度分布が均一化されるとともに、偏光光の偏光方向の分布も均一化されて出射する。
インテグレータレンズ４から出射した光は、コリメータミラー６に入射し、中心光線が平行な平行光にされる。平行光とされた偏光光は、マスクステージＭＳに保持されたマスクＭを介し、ワークステージに載置された液晶表示素子等のワークＷに照射される。ワークＷにはマスクＭに形成されたストライプ状のパターンが投影され露光される。

図２０に示す光照射装置においては、マスクＭとワークＷは、例えば１００μｍ〜５００μｍ程度に近接して配置される。マスクＭを介してワークＷに光を照射することにより、マスクＭに形成されたパターン（マスクパターン）の像が、ワークＷ上に投影され露光される。
例えば、ワークＷが配向膜の塗布された液晶素子であれば、光が照射された部分が光配向される。また、マスクパターンが回路パターンであり、ワークＷがレジストの塗布されたウエハであれば、ウエハには回路パターンが形成される。ただし回路パターンを形成する場合は、偏光光である必要はない。
このような、マスクとワークを近接させて露光する方式は、プロキシミティ（近接）露光方式と呼ばれている。
マスクステージＭＳに保持されるマスクＭのパターンは、ワークＷの、光を照射したい部分とそうでない部分を分けるためのものである。したがって、ワークＷ上に投影されるマスクパターンの像の輪郭線はシャープである（ぼけていない）ことが望ましい。

プロキシミティ露光方式において、マスクパターンの投影像の輪郭線をシャープにするためには、マスクとワークの間隔をできるだけ接近させるとともに、マスクに入射する光の視角を小さくする必要がある。
以下、視角と投影像との関係について、図２１を用いて説明する。
視角（コリメーション半角とも呼ばれる）とは、光が照射される面から見た光源の大きさを角度で表したもので、図２１（ａ）の角度αのことである。視角αは、図２１（ｂ）に示すように、ワークＷ上に投影されたマスクパターンのぼけの程度、即ち露光精度に影響する。
マスクＭに入射する光の視角が小さいと、マスクＭのパターン（遮光部）の下に回り込む光の成分が少なくなり、ワークＷ上に投影されるマスクパターンの輪郭線がシャープになる（露光精度が良い）。
一方、マスクＭに入射する光の視角が大きいと、マスクＭの遮光部の下に回り込む光の成分が多くなり、ワークＷ上に投影されるマスクパターンの輪郭線がぼける（露光精度が悪い）。
したがって、マスクＭとワークＷの間隔が等しければ、ワークＷに投影されるパターンのぼけ量を小さくし露光精度を良くするためには、視角を小さく制限する必要がある。

図２０の光照射器において、視角を小さくする（制限するとも言う）ためには、例えば、インテグレータレンズ４の光出射側に、図２２（ａ）に示すようなアパーチャ部材７を設ける。
図２２（ａ）は、アパーチャ部材７を図２０の矢印Ａ方向から見た図である。アパーチャ部材７は支持フレーム７ａにより支持される。
図２２（ａ）に示すように、アパーチャ部材７には円形の開口が形成されており、この開口部を通過する光以外は遮光される。したがって、インテグレータレンズ４から出射する光の光芒は小さくなり、視角も小さくなる。アパーチャ部材７の開口径は要求される視角に応じて適宜設定する。なお、同図においては、アパーチャ部材の図面奥側にあるインテグレータレンズ４のレンズセグメントも示している。

しかしながら、このようにアパーチャ部材７により視角を制限することには、次のような問題がある。
（１）上記のように、アパーチャ部材７は、インテグレータレンズ４から出射する光の一部を遮光する。良好な露光精度を得るためには視角を小さくする必要があるが、視角を小さくするためにはアパーチャ部材７の開口径を小さくしなければならない。
（２）開口径が小さくなると、遮光される光の成分が多くなり、光の利用効率が低下する。そのため、光照射面に届く光が少なくなり、光照射面（マスク面）での輝度が低下する。照度が低下すると、ワークの光処理（露光）の時間が長くなり、生産性が低下する。
なお、図２２では、図２２（ａ）のアパーチャ部材７に加えて対比のため、図２２（ｂ）で後述する本発明の第１の実施例におけるアパーチャ部材の形状を示しており、これについては後述する。

以上のように、露光精度を向上させるには視角を小さくする必要があるが、露光精度を向上させるためアパーチャの開口径を小さくすると光の利用効率が低下するといった相反する問題が生ずる。
そこで、われわれが鋭意検討した結果、上記した液晶素子の光配向による画素分割やカラーフィルタの画素の形成に用いられるパターンのように、マスクに形成されるパターンが直線（ストライプ）状である場合、ストライプパターンの伸びる方向に関しては、視角が大きくても露光精度には影響がないが、ストライプパターンの伸びる方向に直交する方向に関しては視角が小さいことが望ましいということを見出した。
すなわち、上記問題点を解決するには、ストライプパターンの伸びる方向に関しては、視角が大きく、ストライプパターンの伸びる方向に直交する方向に関しては視角が小さい光を照射することができる光照射装置を用いればよい。
しかしながら、従来においては、上述した被処理物に光を照射して露光する光照射器あるいは光照射装置において、方向によって視角の異なる光を照射するといった考え方は知られておらず、当然のことながら、そのための光照射器および光照射装置は実現されていなかった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであって、本発明の第１の目的は、直交する２軸の一方の軸方向の視角が、他方の軸方向の視角より大きい光を照射することができる光照射器を提供することである。
本発明の第２の目的は、ストライプ状のパターンが形成されたマスクを介して被処理物に光を照射し被処理物を露光するに際し、良好な露光精度を維持しながら、光の利用効率を向上させることである。

例えばＬＳＩ等の回路パターンを形成する露光装置に用いられるマスクの場合、マスクには縦横斜めのいろいろな方向に伸びるパターンが形成される。そのようなパターンを精度良く露光するためには、全方向に関して視角を小さくしておく必要がある。そのため、インテグレータレンズの出射側に設けるアパーチャの開口の形状は円形になる。
しかし、前述したように、液晶素子の光配向による画素分割やカラーフィルタの画素の形成に用いられるパターンのように、マスクに形成されるパターンが直線（ストライプ）状である場合、ストライプパターンの伸びる方向に関しては、視角が大きくても露光精度には影響がない。
なぜなら、ストライプパターンの伸びる方向の視角を大きくしても、それを横切るパターンがないので、視角の大きな光の回り込みを気にする必要がないためである。
即ち、マスクに入射する光の視角は、ストライプパターンの伸びる方向に対して直交する方向にのみ所望の値に小さく設定されていればよく、ストライプパターンの伸びる方向に関しては視角を制限せず大きくすることができる。

すなわち、直交する２軸の一方の軸方向の視角が、他方の軸方向の視角より大きい光を照射することができる光照射器を用い、視角の大きい軸方向が、ストライプパターンの伸びる方向に合うように光を照射すれば、良好な露光精度を維持しながら、光の利用効率を向上させることができる。
ここで、光照射面の照度Ｅは、前記図２１（ａ）の場合、視角αと光源の輝度Ｂを用いて、下式で表される。
Ｅ∝π×Ｂ×ｓｉｎ² α
したがって、光源の輝度Ｂに変化がなければ、視角αが大きくなると、光照射面の照度Ｅが大きくなる。したがって、ストライプパターンの伸びる方向に関して視角αを大きくできれば、露光精度を低下させずに、光照射面での照度Ｅを大きくすることができる。
上述した直交する２軸の一方の軸方向の視角を他方の軸方向の視角より大きくする部材を、以下では視角調整部材という。視角調整部材は、直交する２軸の一方の軸方向の視角と、他方の軸方向の視角を異ならせる部材をいうが、視角の大きさを可変とする機構を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。

なお、本発明は、前述した液晶素子の配向膜に偏光光を照射して配向させる光配向だけでなく、一方の方向については露光精度が要求されるが、他の方向では露光精度がそれほど要求されない場合であれば、マスクに形成されたパターンをワーク上に転写する、いわゆる露光技術においても同様に適用できる。
したがって、本発明では、「露光」という表現を、マスクに形成されたパターンをワーク上に投影して転写するという狭い意味だけでなく、上述した光配向のようにマスクに形成したパターンによりワークの任意の位置に光を照射しその部分の特性を変化させるという広い意味で使用している。なお、パターンの転写も、光が照射された部分のみレジストの特性を変化させることであるので、露光という表現を、上記のように広い意味で使用しても技術的に矛盾はない。

以上に基づき、本発明においては、以下のようにして前記課題を解決する。
（１）光源からの光を被処理物に照射して露光する光照射器において、上記光源から光出射口までの光路中に、該光の光軸に垂直な平面上の直交する２軸の一方の軸方向の視角を他方の軸方向の視角より大きくする視角調整部材を設ける。
上記光源は、点光源と該点光源からの光を集光する回転楕円集光鏡もしくは回転放物集光鏡から構成され、上記視角調整部材として以下の手段を用いることができる。
（ａ）上記光源から光出射口までの光路中に光照射面での照度分布を均一化するインテグレータレンズを設け、このインテグレータレンズの光出射側に、視角調整部材として、楕円形状または長方形状の開口を有するアパーチャ部材を設ける。
（ｂ）上記光源から光出射口までの光路中に光照射面での照度分布を均一化するインテグレータレンズを設け、このインテグレータレンズの光出射側に、視角調整部材として、シリンドリカルレンズまたはシリンドリカルな反射面を有する反射ミラーを設ける。
（ｃ）上記光源から光出射口までの光路中に光照射面での照度分布を均一化するインテグレータレンズを設け、このインテグレータレンズの光出射面の形状を、楕円形状または長方形状として、視角調整部材として機能させる。
また、上記インテグレータレンズの光入射側に、シリンドリカルレンズまたはシリンドリカルな反射面を有する反射ミラーが設けてもよい。
なお、上記楕円形状または長方形状は、厳密な意味での楕円、長方形である必要はなく、要するに長径と短径が異なる形状であればよい。
（２）マスクを介して被処理物に光を照射して被処理物を露光する光照射装置を、上記構成の光照射器と、上記光照射器に設けられた視角調整部材を、光軸を軸として回転移動させる視角調整部材移動手段と、ストライプ状のパターンが形成されたマスクを保持するマスクステージと、上記マスクを介して、上記光照射器からの光が照射される被処理物が戴置されるワークステージと、上記ワークステージに戴置された被処理物に形成されているワークアライメントマークと、上記マスクステージに保持されているマスクに形成されているマスクアライメントマークを検出するアライメント顕微鏡と、上記アライメント顕微鏡により検出されたワークアライメントマークとマスクアライメントマークの位置情報に基づき、上記マスクステージとワークステージのいずれか一方を移動させて上記マスクと被処理物の位置合わせを行なう位置合わせ制御部とから構成する。
（３）上記光照射装置において、上記光照射器からの光が照射される光照射面における光照射領域の形状を長方形とし、視角が大きい軸方向が上記長方形の短辺の方向に対応するように上記視角調整部材を配置する。
（４）上記被処理物を液晶素子の配向膜とし、上記光照射器の光源から光出射口までの光路中に偏光素子を設け、液晶素子の配向膜を光配向する。また、上記被処理物を液晶素子のカラーフィルタとする。
（５）ストライプ状のパターンが形成されたマスクを介して被処理物に光を照射する露光方法において、上記マスクに入射する光を、上記マスクに形成されたストライプパターンの伸びる方向の視角が、ストライプパターンの伸びる方向に直交する方向の視角よりも大きくする。

本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）光源から光出射口までの光路中に、楕円形状または長方形状のアパーチャ、シリンドリカルレンズ、インテグレータレンズ等の視角調整部材を設け、一方の軸方向の視角が他方の軸方向の視角より大きい光を照射できるようにしたので、視角の大きい方向が、マスクのストライプパターンの伸びる方向となるように光を照射することにより、良好な露光精度を維持しながら、光の利用効率を向上させることができる。
すなわち、マスクに形成されたストライプパターンの伸びる方向に対して直交する方向に関しては視角が小さいので、パターンの投影像の輪郭はシャープであり、良好な露光精度を維持できる。一方、マスクに形成されたストライプパターンの伸びる方向に関しては、光を制限しないので、光の利用効率が上がるとともに、光照射面での照度が高くなる。したがって、露光処理の時間を短くすることができ、生産性が向上する。
（２）視角調整部材として、楕円形状または長方形状アパーチャを用いることにより、従来の円形の開口部を有するアパーチャを用いる場合に比べ、露光精度を同じに保ちながら、照度を１．２倍以上とすることができる。
また、視角調整部材として、シリンドリカルレンズあるいはシリンドリカルミラーを用いることにより、従来の円形の開口部を有するアパーチャを用いる場合に比べ、露光精度を同じに保ちながら、照度を１．６倍以上とすることができる。
さらに視角調整部材として、開口面が楕円形状または長方形状のインテグレータレンズを用いることにより、従来の装置に新たな部品を追加することなく、一方の軸方向の視角が他方の軸方向の視角より大きい光を照射することが可能となる。また、従来の円形の開口部を有するアパーチャを用いる場合に比べ、露光精度を同じに保ちながら、照度を１．８倍以上とすることができる。
（３）光照射器からの光が照射される光照射面における光照射領域の形状を長方形とし、視角が大きい軸方向が上記長方形の短辺の方向に対応するように上記視角調整部材を配置することにより、光源から出射する光の利用効率を高くすることができる。
（４）光照射器に設けられた視角調整部材を、光軸を軸として回転移動させる視角調整部材移動手段を設けることにより、マスクのストライプの伸びる方向と、光照射器から照射される光の視角の大きい方向とを一致させることができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
（１）第１の実施例
（ａ）第１の実施例の基本構成
図１に本発明の第１の実施例の光照射装置の構成を示す。本実施例は、図２０の光照射装置において、インテグレータレンズ４の光出射側に設けるアパーチャ部材の開口の形状を、楕円形状または長方形状とし、これを視角調整部材としたものである。
図１において、前記図２０で説明したものと同一のものには同一の符号が付されており、本実施例の光照射装置は、前述したように、光照射器（ランプハウス）１０と、マスクＭを保持するマスクステージＭＳ、光が照射される被処理物（ワーク）Ｗを載置するワークステージＷＳ、マスクＭとワークＷの位置合わせを行うためのアライメント顕微鏡９から構成される。
光照射器１０は、前述したように紫外線を放射するランプ１、集光鏡２、平面鏡３、偏光素子８（光配向を行う場合に設置される）、インテグレータレンズ４、コリメータミラー６、シャッタ５が設けられている。インテグレータレンズ４は、複数のレンズセグメントを縦横に並べて構成されており、光照射器１０から出射して光照射面に照射される光の形状は、インテグレータレンズを構成するレンズセグメントの形状と相似形をなす。

マスクステージＭＳは、ストライプ状のパターンが形成されたマスクＭを保持し、ワークステージＷＳはワークＷを保持する。また、アライメント顕微鏡９は、マスクＭに形成されたマスクアライメントマークとワークＷに形成されたワークアライメントマークを検出する。
検出された両アライメントマークの情報は、前述したように光照射装置の制御部（不図示）に送られ、マスクステージＭＳのワークステージＷＳの一方または両方を移動させ、両アライメントマークがあらかじめ設定された位置関係になるように、マスクＭとワークＷの位置合わせを行う。
ランプ１からの光は、集光鏡２で集光され平面鏡３で反射され、偏光素子８を介してインテグレータレンズ４に入射し、光照射面での照度分布が均一化されるとともに、偏光光の偏光方向の分布も均一化されて出射する。

インテグレータレンズ４の出射側には、アパーチャ部材１１が設けられている。
図２２（ｂ）は、図１の矢印Ｂの方向からアパーチャ部材１１を見た図であり、開口の形状を楕円形状としたものであるが、長方形状であってもよい。
図２２（ａ）と同様に、アパーチャ部材１１の図面奥側にあるインテグレータレンズ４の、レンズセグメントも示している。
開口の短径（図面左右方向の幅）は、図２２（ａ）と同じであるが、長径（図面上下方向の幅）が大きくなっている。これにより、長径（図面上下）方向に関して視角が大きくなる。
例えば、図２２（ａ）が視角αを全方向に対して２°とするアパーチャである場合、図２２（ｂ）のアパーチャは、長径（図面上下）方向に関する視角を４°、短径（図面左右）方向の視角を２°とするアパーチャである。開口の縦横比（長径：短径）は２：１である。
図面上下方向に視角が大きくなった光は、コリメータミラー６により反射されて、図面左右方向に視角が大きい光となり、マスクＭは、マスクステージＭに保持されたマスクＭに入射する。

このとき、マスクＭに形成されているストライプパターンの伸びる方向と、入射する光の視角が大きい方向、即ちアパーチャの楕円の径の方向とを一致させて、マスクステージＭＳに保持する。アパーチャの開口が長方形の場合は、長方形の長辺とストライプパターンが伸びる方向とを一致させる。
図１においては、インテグレータレンズ４から出射した光は、同図において上下方向に視角が大きくなり、コリメータミラー６に反射された後は、図面左右方向に視角が大きい。したがって、マスクＭは、ストライプパターンが図面左右方向に伸びるようにマスクステージＭＳに保持する。
図２２（ｂ）のアパーチャ部材１１の開口の長径の長さ（開口が長方形状の場合は長辺の長さ）は、インテグレータレンズ４から出射する光が、できるだけ多く通過するように長くする。
楕円形の短径の長さ、または長方形の短辺の長さは、ストライプパターンの伸びる方向に対して直交する方向の視角に関係する。したがって要求される視角に応じて適宜設定する。

このように、楕円形状または長方形状の開口を有するアパーチャ部材１１を用い、ストライプパターンの伸びる方向に関して視角を大きくすれば、従来の円形のアパーチャでは遮光されていた光の成分が、光照射面に照射されるようになる。したがって、従来に比べて光照射面での照度が大きくなる。
例えば、図２２（ａ）に示した開口が円形のアパーチャ部材７を用い、視角を全方向に関して２°とした場合の照度を１００とすると、図２２（ｂ）に示す開口が楕円形のアパーチャ部材１１を用い、ストライプパターンの伸びる方向に対して直交する方向の視角は２°だが、ストライプパターンの伸びる方向の視角を４°とした場合、その他の条件が同じであれば、照度は１２６になる（１．２６倍になる）。
露光精度については、ストライプパターンの伸びる方向に対して直交する方向の視角は、従来と同様に２°であるので、ストライプパターンの下側への光の回り込み量は増加せず、良好な露光精度を維持することができる。

（ｂ）第１の実施例に用いられるアパーチャ部材移動手段の構成例
図１では、図２２（ｂ）に示した、図面上下方向に開口の大きいアパーチャを使用し、ストライプパターンの伸びる方向が、図１の左右方向になるようにマスクを配置した。
しかし、処理によっては、ストライプパターンの伸びる方向が図１の手前奥方向に伸びるようにマスクを配置しなければならない場合もある。その際には、図２２（ｂ）のアパーチャを９０°回転させて設ければよい。
図２は、インテグレータレンズ４の光出射側に設けたアパーチャ部材１１を回転させる、アパーチャ部材移動手段（視角調整部材移動手段）の概略構成を示す図である。
アパーチャ板１１ａを保持する保持枠１１ｂにはベアリング（図示せず）が取付けられており、取手１１ｃを移動させることにより、アパーチャ板１１ａは同図平面内を回転移動する。アパーチャ板１１ａを回転移動させることにより、視角を大きくしても良い方向、言い換えれば視角を小さくしなければならない方向を自由に設定することができる。
なお、ストライプパターンの伸びる方向に視角の大きい方向を一致させる方法については、後述する。

（ｃ）第１の実施例において光配向を行う際の斜め照射のための構成例
図３は、図１に示した光照射装置において光配向を行う際、プレチルトの角度に応じて、マスクおよびワークに対し斜めに光を入射させる場合の装置構成を示す図である。
同図に示すように、コリメータミラー６の光を反射する角度を適宜設定することにより、マスクＭおよびワークＷに対し斜めに光を入射させることができる。
なお、コリメータミラー６の反射角度を変えるのではなく、コリメータミラー６の光出射側に、平面反射鏡を設け、この反射鏡による反射光が、マスクおよびワークに対し斜めに入射するようにしても良い。

（ｄ）第１の実施例の装置を光配向以外に用いる場合の構成
図１の光照射装置には、インテグレータレンズ４の光入射側に偏光素子８が設けられており、光照射器１０から出射する光は偏光光である。このような装置の用途として、上記のような液晶素子の光配向が上げられる。
しかし、例えば、前述した液晶パネルのカラーフィルタの画素形成用の露光装置として利用する場合、光照射器１０から出射する光が偏光光である必要がない。そのような場合は、インテグレータレンズ４の光入射側に設けられている偏光素子８を取り外せばよい。

（ｅ）第１の実施例におけるその他の構成例
図１の光照射装置において、コリメータミラー６の代わりにコリメータレンズを用いても良い。その場合は、コリメータミラー６に替えて第２の平面鏡を設け、第２の平面鏡により反射した光をコリメータレンズに入射させる。コリメータレンズからは中心光線が平行な光が出射する。
また、コリメータミラーやコリメータレンズは必要でない場合がある。例えば、インテグレータレンズ４からマスクＭまでの光路が十分長ければ、マスクに入射する光は平行光に近くなり、また、マスクＭとワークＷの間隔が十分に狭ければパターンの下に回り込む光も少なくなる。そのような場合、コリメータミラーやコリメータレンズを設けない場合もある。
さらに、図１においては、紫外線を放射する光源としてランプを示したが、最近は、紫外線を放射するＬＥＤも製作されてきており、ランプ１の代わりにＬＥＤを使用しても良い。

（２）第１の実施例の変形例
図４は、図１の光照射装置において、ワークＷを光照射器１０とマスクＭに対し移動させながら露光を行う装置の構成を示す図である。
図１の光照射装置１０は、ワークステージＷＳ上のワークＷの全体に、一括して光を照射する装置である。このような装置の場合、光照射器から出射する光の照射領域は、ワークよりも大きい。
しかし、ワークＷが液晶基板の光配向やプリント基板である場合、これらの基板は年々大型化し、ワークＷである基板全体に一括して光照射を行なうことが難しくなってきている。そのため、大型のワークに対しては、ワークよりも小さな光照射領域を形成し、この光照射領域をワークに対して相対的に走査（スキャン）しながら露光することが考えられている。

図４において、ワークステージＷＳにはワークステージ移動機構２１が設けられる。ワークステージ移動機構２１は、ワークステージＷＳをレール２２に沿って、マスクＭに形成されているストライプパターンの伸びる方向（同図右方向）に、連続的に、または間歇的に移動させる。
マスクステージＭＳに、ストライプパターンの伸びる方向とワークステージＷＳの移動する方向が一致するように、マスクＭを保持する。なお、光照射装置１０は、マスクステージＭＳにマスクＭを、そのストライプパターンの伸びる方向が、ワークステージＷＳの移動する方向と一致するように配置保持すれば、マスクＭのストライプパターンが伸びる方向と、マスクＭに照射される光の視角の大きな方向とが一致するよう設計されている。 アライメント顕微鏡９により、マスクＭに形成されたマスクアライメントマークとワークＷに形成されたワークアライメントマークを検出する。
検出された両アライメントマークの情報は光照射装置の制御部（不図示）に送られる。制御部は、この情報に基づき、マスクステージＭＳのワークステージＷＳの一方または両方を移動させ、両アライメントマークがあらかじめ設定された位置関係になるように、マスクＭとワークＷの位置合わせを行う。

マスクＭとワークＷの位置合せ後、光を照射しつつワークステージＷＳがマスクＭのストライプパターンの伸びる方向に移動する。これにより、ワークＷはストライプ状に露光される。
なお、ワークステージＷＳを移動させる代わりに、光照射器１０とマスクＭを保持したマスクステージＭＳとを一体で、マスクＭのストライプパターンの伸びる方向に移動させても良い。また、光照射器とワークステージの両方を移動させても良い。

図５（ａ）は、図４の光照射装置を用いてワークを移動させながら露光している状態を、光照射器側から見た図である。なお、同図においては光照射器を省略し、マスクとワークの関係のみを示している。
ストライプパターンを形成したマスクＭが、ワークＷの幅方向（搬送方向に対して直交方向：図面左右方向）に複数並べられる。ワークＷは幅方向に閲し、マスクＭの数だけ露光領域が分割されて露光される。
このように露光領域を分割する理由は、マスクＭを小さくすることにより、マスクＭの自重たわみを防ぐためである。マスクＭ１枚に付き１台の光照射器１０が配置されるので、光照射器１０はワークＷの幅方向に複数台並ぶことになる。
ワークＷを、マスクＭに形成されたストライプパターンの伸びる方向に沿って移動する。ワークＷはストライプ状に露光される。図５（ａ）において、斜線で示した部分は、露光された領域を示している。
このとき、マスクＭに入射する光の視角は、ストライプパターンの伸びる方向には大きく、ストライプパターンに直交する方向には小さくなるよう制限される。
なお、プリント基板や液晶パネルのように長方形状角型の基板を露光する場合、マスクＭに形成されるパターンの領域も長方形状になり、光照射器かちの光照射領域も、それに合せて長方形状にすることが多い。

本発明の場合も、図５（ｂ）に示すように、長方形のマスクとそのパターンに対して、長方形状の光照射領域を有する光が照射される。
そして、本発明の場合、マスクＭに形成されたストライプパターンの方向は、マスクの短辺方向即ち光照射領域の短辺方向である。上記したように、マスクに入射する光の視角は、ストライプパターンの方向について大きいので、光照射領域の短辺方向について大きくなる。
このような長方形状の光照射領域の場合、視角が短辺方向について大きい光を使用すると、光源から出射する光の利用効率を高くすることができ、照度が高くなるという効果がある。すなわち、視角が短辺方向について大きい光を使用すると、集光鏡で集光された光により形成される集光円から切り出す光の量を大きくすることができ、光の利用効率を向上させることができる。

（３）第２の実施例
（ａ）第２の実施例の基本構成
図６（ａ）に、本発明の第２の実施例の構成を示す。本実施例は、図１に示した第１の実施例の光照射装置において、視角調整部材として、アパーチャ部材の代わりに、インテグレータレンズ４の光出射側に、図６（ｂ）に示すようなシリンドリカルレンズ１２を配置した例であり、その他の構成は、第１の実施例で説明したのと同様である。
なお、同図では両凸のシリンドリカルレンズが示されているが、片凸のシリンドリカルレンズを使用しても良い。
シリンドリカルレンズ１２は、コリメータミラー６から出射した平行光を、一軸方向のみ集光する作用を有し、後述するように、マスクＭに入射する光は、集光された方向の視角が大きくなる。
シリンドリカルレンズ１２はアパーチャ部材１１と同様に保持枠により保持されるが、図７に示すように、シリンドリカルレンズ１２の保持粋１２ａが回転するようにしておけば、第１の実施例と同様、視角を大きくする方向を任意に設定することができる。このため、マスクステージＭＳに保持されるマスクＭの、ストライプパターンの伸びる方向に合せて、視角を大きくする方向を合せることができる。

第１の実施例と同様に、本実施例と、図２２（ａ）に示した開口が円形のアパーチャを用いた場合の照度と比較すると、図２２（ａ）のアパーチャを用いた場合の照度を１００としたとき、シリンドリカルレンズを用いた図６の場合、照度は１６２になる（１．６２倍になる）。
図８を用いて、インテグレータレンズの出射側にシリンドリカルレンズを挿入すると、視角が大きくなることを説明する。
図８において、インテグレータレンズ４から出射した光はコリメータレンズ６に入射して中心線が平行な光（いわゆる平行光）になる。なお、コリメータレンズ６をコリメータミラーに置き換えても作用は同じである。この時光照射面における視角はθ１となる。
これに対し、シリンドリカルレンズ１２を挿入すると、コリメータレンズ６から出射した平行光は一軸方向のみ集光され、集光された方向に関しては視角がθ２となり、θ１よりも大きくなる。
なお、図８ではコリメータ（レンズ）がある場合を例にして説明したが、コリメータ（レンズ）がない場合、即ち平行光ではない場合も同様に、シリンドリカルレンズ１２を挿入すると、視角が大きくなる。

（ｂ）第２の実施例においてシリンドリカルミラーを用いた場合の構成例
本実施例において、シリンドリカルレンズ１２の代わりに、一軸方向のみに集光するシリンドリカルな反射面を有するミラー（シリンドリカルミラー）を使用することができる。
図９に、図６（ａ）の装置において、シリンドリカルレンズの代わりに、シリンドリカルミラー１３を使用した場合の装置の構成例を示す。
同図においては、光照射器１０から光が出射する方向（即ちマスクやワークの位置）を図６（ａ）と同じとするために、コリメータミラー６の設置角度を調整し、光をシリンドリカルミラー１３の方向へ反射するように構成しているが、第２の平面鏡を追加してもよい。
シリンドリカルミラー１３は、樋状の反射鏡であり、断面が放物線状、楕円状、円弧状である（いずれでも良い）。シリンドリカルミラー１３に反射された光は、シリンドリカルレンズ１２を通過した光と同様に、一軸方向のみ集光されてマスクＭに入射する。マスクＭに入射する光は、前述したように集光された方向の視角が大きくなる。

なお、前記したように、光照射器１０から出射して光照射面に照射される光の形状は、インテグレータレンズ４を構成するレンズセグメントの形状と相似形をなす。したがって、光照射領域の形状が長方形の場合、インテグレータレンズ４のレンズセグメントの縦の長さと横の長さの比は、光照射領域の縦の長さと横の長さの比と合わせる必要がある。しかし、セグメントを長方形にすると、光源の形状が円の場合、光源から放射される光の利用効率が低下する。
これに対し、インテグレータレンズ４の光出射側に、シリンドリカルレンズ１２またはシリンドリカルミラー１３を設け、このパワー（曲率）を適宜設定することにより、光照射領域の形状を変えることができる。したがって、インテグレータレンズ４のセグメントの縦横比を光照射領域の縦横比からずらして、セグメントの短辺を長くすることが可能であり、これにより、光源から放射される光の利用効率を良くすることができる。
即ち、光照射領域の形状が長方形の場合、インテグレータレンズ４の光出射側に、シリンドリカルレンズ１２またはシリンドリカルミラー１３を設けることにより、光の利用効率を良くすることができる。

（４）第３の実施例
（ａ）第３の実施例の基本構成
第１および第２の実施例では、図２０の従来の装置に対し、インテグレータレンズ４の光出射側に視角調整部材を加えた構成を示したが、インテグレータレンズ４を視角調整部材として兼用することができる。
図１０は、インテグレータレンズ４を光出射側から見た図である。上記したように、インテグレータレンズは、フライアイレンズとも呼ばれ、複数のレンズセグメントが縦横方向に配列されて構成されている。
従来は、図１０（ａ）のように、レンズセグメント４ａは、縦方向の長さと横方向の長さが等しくなるように（縦横比が等しくなるように）配列される。これは、セグメントの形状が長方形であっても同様であり、インテグレータレンズ全体としてみれば、基本的には縦の長さと横の長さが等しくなるように組み合わされる。
インテグレータレンズ４の光出射面の縦横方向の比が等しい場合、出射する光は、縦横比の等しい円形となり、光照射面における視角が全方向に関して等しくなる。

しかし、図１０（ｂ）のように、レンズセグメントの配列の縦方向の長さと横方向の長さ（縦横比）を変え、光出射面の形状を例えば楕円形状、長方形状とすると、インテグレータレンズから出射する光は、レンズの配列の縦横比に対応した例えば楕円形状となり、同図の場合、縦方向に視角が大きくなる。したがって、光照射面における視角が一方向のみ大きくなる。
図１１は、インテグレータレンズを視角調整部材として兼用した光照射装置を示す図であり、インテグレータレンズ４を視角調整部材として兼用した点、及びインテグレータレンズ４の回転移動機構４ｂを設け、インテグレータレンズ４を光軸回りに回転できるようにした点を除き、その他の構成は第１の実施例、第２の実施例と同様である。

図１１の矢印Ｂの方向から見たインテグレータレンズは、図１０（ｂ）のように例えば楕円形状になる。したがって、図１１の上下方向に関して視角が大きくなる。
図面上下方向に視角が大きくなった光は、コリメータミラー６により反射されて、図面左右方向に視角が大きい光となり、マスクＭは、マスクステージＭＳに保持されたマスクＭに入射する。
このとき、マスクＭに形成されているストライプパターンの伸びる方向と、入射する光の視角が大きい方向、即ちインテグレータレンズの楕円の径の方向とを一致させて、マスクＭをマスクステージＭＳに保持する。
インテグレータレンズ４の光出射面の形状が長方形の場合は、長方形の長辺とストライプパターンが伸びる方向とを一致させる。
なお、図１１に示すようにインテグレータレンズ４に回転移動機構４ｂを取付けておけば、インテグレータレンズ４を回転させることにより、視角の大きい方向を任意に設定することができる。

（ｂ）第３の実施例において、インテグレータレンズ４の光入射側にシリンドリカルレンズを配置した場合の構成例
第３の実施例の構成において、インテグレークレンズ４の光入射側に、シリンドリカルレンズまたはシリンドリカルミラーを配置することにより、縦横比の異なるインテグレータレンズに入射する光の効率を良くすることができる。
図１２（ａ）は、インテグレータレンズ４の光入射側に、凹面を有するシリンドリカルレンズ（凹シリンドリカルレンズ）１４を配置した例である。
図１２（ａ）において、凹シリンドリカルレンズ１４を通過した光は、一軸方向のみ発散される。ここで、凹シリンドリカルレンズ１４により発散される方向を、インテグレータレンズ４の長さの長い方向（視角を大きくする方向）と一致させる。
このように、シリンドリカルレンズ１４により、インテグレータレンズ４に入射する光の形状を、その入射面の形状に合せて変形することにより、縦横比の異なるインテグレータレンズ４に入射する光の効率を良くすることができる。このことにより、光照射面での照度をより高くすることができる。

なお、図１２（ａ）は、同図（ｂ−１）に示すように凹面を有するシリンドリカルレンズ１４を配置したが、凸面を有するシリンドリカルレンズ（凸シリンドリカルレンズ）を使用しても良い。凸シリンドリカルレンズを使用すると、図１２（ｂ−２）に示すように、一軸方向に集光された後発散する。したがって、凹シリンドリカルレンズと同様に使用することができる。
また、図１２（ａ）においては、シリンドリカルレンズ１４を偏光素子８の光入射側に配置したが、光出射側に配置しても良い。もちろん、偏光光とする必要がなければ、偏光素子８は不要である。
なお、図１２では、片凹または片凸のシリンドリカルレンズ１４が示されているが、両凹または両凸のシリンドリカルレンズを使用しても良い。
第１、第２の実施例と同様に、図２２（ａ）の開口が円形のアパーチャを用いた場合と、図１２のように構成した場合の照度と比較すると、図２２（ａ）のアパーチャを用いた場合の照度を１００としたとき、シリンドリカルレンズ１４と縦横比の異なるインテグレータレンズ４を用いた図１２のように構成した場合、照度は１８５になる（１．８５倍になる）。

（ｃ）第３の実施例において、インテグレータレンズ４の光入射側にシリンドリカルミラーを配置した場合の構成例
本実施例において、第２の実施例と同様に、シリンドリカルレンズの代わりにシリンドリカルミラーを使用することができる。
図１３（ａ）に、図１２（ａ）の装置において、シリンドリカルレンズの代わりに、シリンドリカルミラーを使用した構成を示す。
図１３（ａ）に示したシリンドリカルミラー１５は、樋状であり凸側が反射面である。断面は、放物線状、楕円状、円弧状のいずれでも良い。シリンドリカルミラー１５に反射された光は、凹シリンドリカルレンズを通過した光と同様に一軸方向のみ発散され、凹シリンドリカルミラー１５により発散される方向を、インテグレータレンズ４の長さの長い方向（視角を大きくする方向）と一致させる。

このように、シリンドリカルミラー１５により、インテグレータレンズ４に入射する光の形状を、その入射面の形状に合せて変形することにより、縦横比の異なるインテグレータレンズ４に入射する光の効率を良くすることができ、光照射面での照度をより高くすることができる。
また、図１３（ａ）は、同図（ｂ−１）に示すように凸面側を反射面とするシリンドリカルミラーを配置したが、凹面側を反射面とするシリンドリカルミラーを使用しても良い。凹面側を反射面とするシリンドリカルミラーを使用すると、図１３（ｂ−２）に示すように、一軸方向に集光された後発散する。したがって、凸面側を反射面とするシリンドリカルミラ一と同様に使用することができる。

（５）第１〜３の実施例における視角の大きい方向とマスクのストライプの伸びる方向との位置合わせ
アパーチャ部材の長軸の方向は目視できるが、光照射面において視角の大きい方向がどちらを向いているかの確認は、必ずしも簡単ではない。
以下、視角の大きい方向と、マスクのストライプパターンの伸びる方向、ワークの（画素の伸びる）方向との位置合せの方法について説明する。
なお、以下では主として視角調整部材がアパーチャ部材の場合について説明する。
（ａ）ピンホール板を使い、マスクを基準にして視角方向を合せる場合
図１４は、ピンホール板を用いた上記位置合わせを説明する図であり、同図により視角方向の位置合わせについて説明する。
まず、図１４（ａ）に示すマスクステージＭＳに、位置合せ専用に目視可能な直線状のパターンが形成されたマスクＭ’を載置する。
コリメータミラー６とマスクＭ’の間に、ピンホール２０ａが形成されたピンホール板２０を配置する。

ピンホール２０ａを介して光を照射すると、図１４（ｂ）に示すようにアパーチャ像がマスクＭ’上に投影される。
なお、図１４の場合（図１の第１の実施例の場合も同じ）であれば、楕円形のアパーチヤ像がマスクＭ’上に投影され形成されるが、図６（第２の実施例）であれば、楕円形の光がマスクＭ’上に投影され形成され、図１１（第３の実施例）であれば、楕円形のインテグレータ像がマスクＭ’上に投影され形成される。
マスクＭ’上に投影された楕円形の投影像の長径の方向と、マスクＭ’の直線状パターンの方向が一致するように、図１４の場合にはアパーチヤ部材１１を回転させて位置を合せる。長径の方向が視角の大きい方向である。なおこの位置合せは目視レベルで問題ない。
また、第２の実施例であれば、シリンドリカルレンズ１２を回転させ、第３の実施例であれば、インテグレータ４を回転させる。
これで、マスクＭ’と視角の大きな方向（アパーチャまたはシリンドリカルレンズまたはインテグレータ）の位置合せが終わる。
位置合せ専用のマスクＭ’を、露光用のマスクＭ（ストライプパターンが形成されている）に交換する。このとき、露光用のマスクＭのストライプパターンの方向は、位置合せ用マスクＭ’の直線状パターンの方向と合せる。なお、位置合せ用マスクＭ’を使わずに、露光用マスクを使って上記位置合せを行なっても良い。

上記位置合わせがおわったら、ピンホール板２０を取り除く。そして、ワークＷをワークステージＷＳに戴置する。アライメント顕微鏡９によりマスクＭとワークＷのアライメントマークを検出し、マスクＭのストライプの方向に対してワークＷの画素の伸びる方向が一致するように、ワークステージＷＳを移動させ位置合せを行なう。
以上で、視角の大きい方向と、マスクのストライプパターンの伸びる方向と、ワークの画素の伸びる方向を一致させることができる。

（ｂ）ワークステージを移動させながら露光する場合において、ピンホール板を用いてワークステージの移動方向を基準として、視角の方向を合わせる場合
ワーク（ステージ）Ｗを移動させて露光する図１５の場合には、ワークステージＷＳの移動方向を基準として、視角の大きい方向の位置合せをするようにしても良い。
ただし、この場合は、ワークＷがワークステージＷＳに載置される時、ワークステージＷＳの移動方向に対して、ワークの画素の並ぶ方向が一致して載置されるという前提がある。なお、現状、搬送の機械的な位置合せ精度により、ワークステージの移動方向とワークの画素の並ぶ方向とを高い精度で一致させることは可能である。
図１５において、ワークステージＷＳに、ワークステージＷＳの移動方向と平行に直線を形成しておく。
そして、前記図１４と同様、コリメータミラー６とワークステージＷＳの間に、ピンホール２０ａが形成されたピンホール板２０を配置する。
ピンホール２０ａを介して光を照射すると、楕円形のアパーチャ像がワークステージＷＳ上に投影される。

ワークステージＷＳ上に投影された楕円形の投影像の長径の方向と、ワークステージＷＤの直線の方向が一致するように、アパーチャ部材を回転させて位置を合せる。長径の方向が視角の大きい方向である。なおこの位置合せは目視レベルで問題ない。
以上で、ワークステージＷＳの移動方向と視角の大きな方向との位置合せが終わる。
ついで、ピンホール板２０を取り除き、マスクステージＭＳにストライプパターンが形成された露光用マスクＭを載置する。また、ワークＷをワークステージＷＳに戴置する。 アライメント顕微鏡９によりマスクＭとワークＷのアライメントマークを検出し、マスクのストライプの方向に対してワークの画素の伸びる方向が一致するように、マスクステージＭＳを移動させ位置合せを行なう。
以上で、視角の大きい方向と、マスクＭのストライプパターンの伸びる方向と、ワークステージＷＳの移動方向を一致させることができる。なお、ここでは、上記したように、ワークステージＷＳの移動方向に対して、ワークＷの画素の並ぶ方向が一致して載置されることとする。

本発明の第１の実施例の光照射装置の構成を示す図である。 アパーチャ部材移動手段の概略構成を示す図である。 図１に示した光照射装置においてマスクおよびワークに対し斜めに光を入射させる場合の装置構成を示す図である。 ワークを、光照射器とマスクに対し移動させながら露光を行う装置の構成を示す図である。 図４の光照射装置によりワークを移動させながら露光している状態を光照射器側から見た図である。 本発明の第２の実施例の構成を示す図である。 第２の実施例においてシリンドリカルレンズを回転させる場合を説明する図である。 インテグレータレンズの出射側にシリンドリカルレンズを挿入すると視角が大きくなることを説明する図である。 シリンドリカルレンズの代わりに、シリンドリカルミラーを使用した場合の装置構成例を示す図である。 インテグレータレンズを視角調整部材として用いる場合のインテグレータレンズの構成を示す図である。 インテグレータレンズを視角調整部材として用いた本発明の第３の実施例の構成を示す図である。 第３の実施例においてインテグレータレンズの光入射側にシリンドリカルレンズを配置した構成を示す図である。 第３の実施例においてインテグレータレンズの光入射側にシリンドリカルミラーを配置した構成を示す図である。 ピンホール板を用いて視角の大きい方向とマスクのストライプパターンの伸びる方向との位置合せを行う場合の装置構成を示す図である。 ワークステージの移動方向を基準として、視角の大きい方向の位置合わせを行う場合の装置構成を示す図である。 液晶素子の視野角特性を改善するために画素を２つに分割する場合の処理を説明する図（１）である。 液晶素子の視野角特性を改善するために画素を２つに分割する場合の処理を説明する図（２）である。 カラーフィルタの画素パターンの露光処理を説明する図（１）である。 カラーフィルタの画素パターンの露光処理を説明する図（２）である。 液晶表示素子の配向膜の光配向において画素分割を行なう光照射装置の構成の一例を示す図である。 視角と投影像との関係を説明する図である。 図２０に示した装置で使用されるアパーチャ部材の形状を示す図である。

符号の説明

１ ランプ
２ 集光鏡
３ 平面鏡
４ インテグレータレンズ
５ シャッタ
６ コリメータミラー
８ 偏光素子
９ アライメント顕微鏡
１０ 光照射器（ランプハウス）
１１ アパーチャ部材
１２ シリンドリカルレンズ
１３ シリンドリカルミラー
１４ シリンドリカルレンズ
１５ シリンドリカルミラー
Ｍ マスク
ＭＳ マスクステージ
Ｗ 被処理物（ワーク）
ＷＳ ワークステージ

Claims (11)

1. 光源からの光を光出射口を介して被処理物に照射して露光する光照射器であって、
   上記光源から光出射口までの光路中に、該光の光軸に垂直な平面上の直交する２軸の一方の軸方向の該光の視角を他方の軸方向の該光の視角より大きくする視角調整部材を設けた
   ことを特徴とする光照射器。
2. 上記光源は、点光源と、該点光源からの光を集光する回転楕円集光鏡もしくは回転放物集光鏡から構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の光照射器。
3. 上記光照射器は、上記光源から光出射口までの光路中に光照射面での照度分布を均一化するインテグレータレンズを備え、
   上記視角調整部材は、上記インテグレータレンズの光出射側に設けられた楕円形状または長方形状の開口を有するアパーチャ部材である
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光照射器。
4. 上記光照射器は、上記光源から光出射口までの光路中に光照射面での照度分布を均一化するインテグレータレンズを備え、
   上記視角調整部材は、上記インテグレータレンズの光出射側に設けられたシリンドリカルレンズまたはシリンドリカルな反射面を有する反射ミラーである
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光照射器。
5. 上記光照射器は、上記光源から光出射口までの光路中に光照射面での照度分布を均一化する視角調整部材として機能するインテグレータレンズを備え、
   上記インテグレータレンズの光出射面の形状は、楕円形状または長方形状である
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光照射器。
6. 上記インテグレータレンズの光入射側に、シリンドリカルレンズまたはシリンドリカルな反射面を有する反射ミラーが設けられている
   ことを特徴とする請求項５に記載の光照射器。
7. 請求項１，２，３，４，５又は請求項６に記載の光照射器と、
   上記光照射器に設けられた視角調整部材を、光軸を軸として回転移動させる視角調整部材移動手段と、
   ストライプ状のパターンが形成されたマスクを保持するマスクステージと、
   上記マスクを介して、上記光照射器からの光が照射される被処理物が戴置されるワークステージと、
   上記ワークステージに戴置された被処理物に形成されているワークアライメントマークと、
   上記マスクステージに保持されているマスクに形成されているマスクアライメントマークを検出するアライメント顕微鏡と、
   上記アライメント顕微鏡により検出されたワークアライメントマークとマスクアライメントマークの位置情報に基づき、上記マスクステージとワークステージのいずれか一方を移動させて上記マスクと被処理物の位置合わせを行なう位置合わせ制御部と、
   を備えた
   ことを特徴とする光照射装置。
8. 上記光照射器からの光が照射される光照射面における光照射領域の形状は長方形であり、上記光照射器からの光の視角が大きい軸方向が上記長方形の短辺の方向に対応するように上記視角調整部材が配置されている
   ことを特徴とする請求項７に記載の光照射装置。
9. 上記被処理物は液晶素子の配向膜であり、上記光照射器の光源から光出射口までの光路中に偏光素子が設けられている
   ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の光照射装置。
10. 上記被処理物は液晶素子のカラーフィルタである
    ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の光照射装置。
11. ストライプ状のパターンが形成されたマスクを介して被処理物に光を照射する露光方法であって、
    上記マスクに入射する光は、上記マスクに形成されたストライプパターンの伸びる方向の視角が、ストライプパターンの伸びる方向に直交する方向の視角よりも大きい
    ことを特徴とする露光方法。

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