專利名稱：使用了微透鏡陣列的曝光裝置及光學(xué)構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用了微透鏡陣列(microlens array)的曝光裝置及光學(xué)構(gòu)件。
背景技術(shù)：
以往,使用了微透鏡陣列的曝光裝置作為激光退火(laser annealing)裝置而使用，并且作為在抗蝕劑膜上對掩模圖像進行投影曝光并利用之后的顯影處理形成抗蝕劑圖案的光刻用的曝光裝置而使用，上述激光退火裝置是對非晶硅膜照射激光，利用激光的熱使非晶硅膜熔融、凝固，由此將非晶硅膜改性為多晶硅膜的裝置。作為使用了該微透鏡陣列的曝光裝置，有專利文獻I中所公開的曝光裝置。在該專利文獻I所公開的曝光裝置中，如圖4所示，在工作臺100上載置有被曝光體101,在該被曝光體101的上方配置有光掩模(photomask)102和微透鏡陣列106。而且，來自光源111的曝光光線被準直透鏡110聚光并照射于光掩模102。光掩模102是在透明基板103的上表面形成了具有開口 105的遮光膜104的光掩模,在透明基板103的下表面形成有許多二維地進行配置的微透鏡107，構(gòu)成微透鏡陣列106。在該遮光膜104的開口 105中透射了的曝光光線透射微透鏡陣列106的微透鏡107而被聚束，并成像在被曝光體101上。光掩模102和微透鏡陣列106被掩模臺108支承。圖5是表示以往的另一使用了微透鏡陣列的投影曝光型曝光裝置的剖面圖。在透明基板I上，例如，形成有光刻用的抗蝕劑膜2，將該基板I輸送至微透鏡曝光裝置的下方。在以往的微透鏡曝光裝置中，設(shè)置有將許多微透鏡3a 二維地配置而形成的微透鏡陣列3，在該微透鏡陣列3的上方配置有掩模4。微透鏡陣列3由透明石英基板形成，在該微透鏡陣列3的透明石英基板加工有微透鏡3a。掩模4是在與微透鏡陣列3相同材質(zhì)的透明基板的下表面接合Cr膜5而構(gòu)成的，在該Cr膜5形成有用于使激光通過的孔5a。該掩模4中的孔5a以外的部分被Cr膜5覆蓋，成為阻止激光通過的遮光部分。微透鏡陣列3的兩端部以朝向掩模4延伸的方式折彎，該各端部的端面與其上方的掩模4接合。由此，微透鏡陣列3和掩模4被固定。在像這樣構(gòu)成的以往的微透鏡曝光裝置中，當將曝光用的激光照射在掩模4上時，通過了掩模4的孔5a的激光入射至微透鏡陣列3的各微透鏡3a，由各微透鏡3a聚束于基板I上的抗蝕劑膜2。再有，在該孔5a形成有要投影的圖案，在激光在孔5a中透射并照射于抗蝕劑膜2時，上述圖案被投影于抗蝕劑膜2。在以往的使用了微透鏡陣列的投影曝光型曝光裝置中，使用圖6所示的調(diào)整用基板Ia來進行基板I與掩模4以及微透鏡陣列3的位置對準。在掩模4的下表面的未配置有微透鏡陣列3的兩端部形成有對準標記(alignment mark) 11,在該對準標記11的下方、進而透明的調(diào)整用基板Ia的下方配置有攝像機10。而且，在調(diào)整用基板Ia上，在與該對準標記11相向的位置設(shè)置有透明的臺30，在該透明臺30上形成有標記31。而且，利用攝像機10進行掩模4和微透鏡陣列3相對于調(diào)整用基板Ia的定位，以使掩模4的下表面的對準標記11與臺30上的標記31在同一視場內(nèi)一致。這樣，在調(diào)整用基板Ia處，進行掩模4與基板Ia的位置對準，由此進行生產(chǎn)基板I與掩模4之間的位置調(diào)整?，F(xiàn)有技術(shù)文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2009 - 277900號公報。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
在上述以往的曝光裝置中，由于均在掩模4接合有微透鏡陣列3，所以微透鏡陣列3的微透鏡面最接近于基板I的表面。因此，在發(fā)生了間隙管理的異常的情況下，首先，微透鏡面與基板表面接觸，所以對微透鏡造成傷痕的可能性極高。此外，微透鏡陣列3與基板1(實際為抗蝕劑膜2)之間的距離為約200// m。這樣，由于微透鏡陣列3與基板I之間的間隔短，所以在利用微透鏡陣列3對基板I進行曝光時異物進入到基板I上的情況下，存在由于異物導(dǎo)致對微透鏡陣列3造成傷痕的可能性。該微透鏡陣列3是微透鏡陣列曝光裝置中的極其昂貴的部件，此外，當對微透鏡陣列3造成傷痕時，只有將其更換成新品的處理方法。因此，迫切需要用于防止異物進入到基板I與微透鏡陣列3之間的對策?？墒?，在以往的曝光裝置中，不能防止異物混入到該基板I與微透鏡陣列3之間。此外，以往，通過使用調(diào)整用基板Ia來進行掩模4與調(diào)整用基板Ia的位置對準，從而間接地進行與生產(chǎn)基板I的位置對準，其操作繁雜。本發(fā)明是鑒于這樣的問題而完成的，其目的在于提供一種能夠防止異物進入到微透鏡陣列與基板之間并能夠防止由于基板的異常接近和上述異物導(dǎo)致對微透鏡造成傷痕的使用了微透鏡陣列的曝光裝置和光學(xué)構(gòu)件。用于解決課題的方案
本發(fā)明提供一種使用了微透鏡陣列的曝光裝置，其特征在于，具有:基板臺，支承曝光對象的透明基板；微透鏡陣列，配置在該基板臺的上方，形成有多個微透鏡；遮光掩模，配置在該微透鏡陣列的上方，并被固定于所述微透鏡陣列；曝光光源；光學(xué)系統(tǒng)，將從該曝光光源射出的曝光光線引導(dǎo)至所述遮光掩模，利用所述微透鏡陣列將透射了所述遮光掩模的曝光光線成像于所述基板臺上的基板；對準標記臺，配置在所述掩模的與所述基板的相向面；對準標記，形成在該對準標記臺的與所述基板的相向面；以及標記感測單元，配置在所述透明基板的下方，將透射了所述透明基板的光照射至所述對準標記，在同一視場內(nèi)感測設(shè)置于所述透明基板的基板標記和所述對準標記，所述對準標記臺與所述基板的間隔小于所述微透鏡與所述基板的間隔。在該曝光裝置中，能夠構(gòu)成為所述對準標記臺在與所述基板的相向面形成有凹部或階梯差，所述對準標記形成在所述凹部或階梯差低的位置。進而，例如，所述微透鏡陣列與所述透明基板能相對移動，所述對準標記成對地形成在所述掩模的與所述移動方向正交的方向的兩端部。本發(fā)明提供一種光學(xué)構(gòu)件，其特征在于，具有:微透鏡陣列，使曝光光線成像于曝光對象的基板，對所述基板進行曝光；遮光掩模，與該微透鏡陣列平行地被固定于所述微透鏡陣列；對準標記臺，配置在該掩模的配置了所述微透鏡陣列的一側(cè)的面的、與所述微透鏡陣列相比的靠外側(cè)；以及對準標記，形成于該對準標記臺的頂端面，所述對準標記臺的頂端面與所述掩模之間的距離大于所述微透鏡陣列的頂端面與所述掩模之間的距離。在該光學(xué)構(gòu)件中，能夠構(gòu)成為在所述對準標記臺的頂端面形成有凹部或階梯差，所述對準標記形成在所述凹部或階梯差低的位置。發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，由于對準標記臺最靠近于基板，所以即使發(fā)生了間隙管理的異常、或異物侵入基板上，基板或異物接觸的也不是微透鏡陣列，而是對準標記臺。因此，防止由于與基板或異物的接觸導(dǎo)致對微透鏡陣列造成傷痕。此外，在本發(fā)明中，不需要在掩模與基板的位置對準中使用調(diào)整用基板，能夠?qū)ιa(chǎn)基板在曝光處理中進行位置對準。


圖1是表示本發(fā)明實施方式的曝光裝置的剖面圖。圖2是表示本發(fā)明另一實施方式的曝光裝置的剖面圖。圖3是表示掩模的下表面的圖。圖4是表示以往的曝光裝置的圖。圖5是表示以往的另一曝光裝置的剖面圖。圖6是表示以往的位置對準方法的剖面圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式具體地進行說明。圖1是表示本發(fā)明第一實施方式的使用了微透鏡陣列的曝光裝置的縱剖面圖。透明基板I被輸送到合適的基板臺(未圖示)上，并被該基板臺支承。在透明基板I上，例如，形成有光刻用的抗蝕劑膜2，從本實施方式的微透鏡曝光裝置向該抗蝕劑膜2照射曝光光線。在基板臺(基板I)的上方設(shè)置有將許多微透鏡3a 二維地配置而形成的微透鏡陣列3，在該微透鏡陣列3的上方配置有掩模4。微透鏡陣列3例如由透明石英基板形成，在該微透鏡陣列3的透明石英基板加工有微透鏡3a。在與微透鏡陣列3相同材質(zhì)的透明基板的下表面接合Cr (鉻)膜5而構(gòu)成遮光掩模4，在該Cr膜5形成有用于使激光通過的孔5a。將具有孔5a的Cr膜5配置于掩模4的寬度方向中央部。微透鏡陣列3的兩端部朝向掩模4向上方折彎，該各端部的端面6與其上方的掩模4接合。由此，微透鏡陣列3和掩模4被固定。從合適的光源(未圖示)入射至掩模4的曝光光線在掩模4的Cr膜5的孔5a中透射并入射至微透鏡陣列3，被微透鏡陣列3投影到基板I上的抗蝕劑膜2。微透鏡陣列3使掩模4的孔5a的圖案以等倍正立像成像于基板I上的抗蝕劑膜2。在掩模4的下表面的未配置有微透鏡陣列3的兩端部接合有對準標記臺12，在該對準標記臺12的與基板I相向的面形成有例如+字狀的對準標記11。而且，在該對準標記11的下方、進而透明基板I的下方配置有攝像機10。而且，在基板I形成有對準標記窗，從攝像機10經(jīng)由對準標記窗觀察對準標記11，并對其進行攝像。由此，進行掩模4和微透鏡陣列3相對于基板I的定位，以使在利用攝像機10進行攝影的圖像中，形成在透明基板I的表面的對準標記窗內(nèi)的基板標記與形成在對準標記臺12的下表面的對準標記11在同一視場內(nèi)一致。
而且，對準標記臺12以其對準標記11位于比微透鏡陣列3更靠近于基板I的位置的方式?jīng)Q定其高度。即，對準標記11或?qū)蕵擞浥_12與基板I之間的間隔小于微透鏡陣列3與基板I之間的間隔。再有，如圖3所示，對各微透鏡陣列3在其兩側(cè)設(shè)置有2對對準標記11。而且，在與基板I的掃描方向垂直的方向上配置有多個微透鏡陣列3,關(guān)于與基板I的掃描方向垂直的方向同時對基板I的曝光區(qū)域進行曝光，關(guān)于基板I的掃描方向在掃描的過程中連續(xù)地進行曝光或暫且停止掃描間歇地進行曝光。再有，標記20是在掩模制造時被使用的標記。在像這樣構(gòu)成的本實施方式的微透鏡曝光裝置中，當將曝光用的激光照射在掩模
4上時，通過了掩模4的孔5a的曝光孔入射至微透鏡陣列3的各微透鏡3a，由各微透鏡3a聚束于基板I上的抗蝕劑膜2。再有，在該孔5a形成有要投影的圖案，在激光在孔5a中透射并照射于抗蝕劑膜2時，使上述圖案為正立等倍像地投影于抗蝕劑膜2。在該情況下，為了使曝光光線成像在抗蝕劑膜2上，以微透鏡陣列3與基板I之間的間隙為規(guī)定值(例如，200// m)的方式進行控制。此外，以如下方式?jīng)Q定微透鏡陣列3和掩模4相對于基板I的位置:利用配置在基板I的下方的攝像機10經(jīng)由基板I的對準窗對對準標記11進行攝像，使設(shè)置于基板I的對準窗的基板標記與對準標記臺12上的對準標記11在同一視場內(nèi)一致。于是，在微透鏡陣列3與基板I之間的間隙的管理變?yōu)楫惓５那闆r下，存在微透鏡陣列3異常接近于基板I的可能性。在像這樣間隙異常短的情況下，在本實施方式中，首先，對準標記臺12與基板I接觸。因此，微透鏡陣列3不會與基板I接觸，不會對微透鏡陣列3造成傷痕。此外，在曝光時，基板I和曝光光源進行掃描，在基板I和曝光光源相對于微透鏡陣列3和掩模4移動的情況下，存在異物侵入到基板I上的可能性。在該曝光中發(fā)生了異物侵入的情況下，異物被對準標記臺12遮蔽，不會進入到微透鏡陣列3與基板I之間。因此，即使在曝光中異物侵入到基板I上，也不會對微透鏡陣列3造成傷痕。這樣，防止對微透鏡陣列3造成傷痕。再有，在發(fā)生了間隙異?；虍愇锴秩氲那闆r下，存在對對準標記11造成傷痕的可能性。可是，關(guān)于使用了該對準標記11的基板與微透鏡陣列3以及掩模4的對準處理，由于是在曝光之前進行，所以即使在曝光中發(fā)生上述異常而對對準標記11造成傷痕，也沒有障礙。此外，在像這樣對對準標記11造成了傷痕的情況下，在端面6將微透鏡陣列3從掩模4的透明基板剝離，并將微透鏡陣列3接合于另一掩模4，由此能夠再利用微透鏡陣列3。因此，能夠有效利用昂貴的微透鏡陣列3以減少曝光的運行成本。此外，在本實施方式中，由于對準標記11設(shè)置在對準標記臺12的基板相向面，所以對準標記11靠近于基板1，對準標記11與基板I之間的距離收斂在攝像機10的焦點深度內(nèi)，因此能夠利用設(shè)置在基板I的下方的攝像機10在同一視場內(nèi)對基板I上的對準標記和對準標記11進行攝像，并且能夠進行基板I與微透鏡陣列3以及掩模4的位置對準。此夕卜，在本實施方式中，能夠?qū)ζ毓馓幚碇械纳a(chǎn)基板進行掩模4以及微透鏡陣列3與基板I的位置對準，不需要使用調(diào)整用基板來進行位置對準。接著，參照圖2對本發(fā)明的另一實施方式進行說明。在該實施方式中，在掩模4的下表面設(shè)置的對準標記臺13的下表面、即與基板I相向的面形成有凹部14，在該凹部14內(nèi)的與基板I相向的面形成有對準標記11。對準標記臺13以其凹部14周圍的面與基板I的間隔小于微透鏡陣列3與基板I的間隔的方式形成。
在像這樣構(gòu)成的曝光裝置中，在微透鏡陣列3與基板I之間的間隙發(fā)生了異常的情況下，對準標記臺13的頂端面與基板I接觸，此外，在異物侵入基板I上的情況下，對準標記臺13的頂端面與異物接觸。因此，對準標記11本身不會與基板I或異物接觸，因此不會對對準標記11造成傷痕。因此，在本實施方式中，不僅微透鏡陣列3能夠繼續(xù)使用，而且對準標記11也能夠繼續(xù)使用，因此能夠進一步減少運行成本。再有，不限于在對準標記臺13的頂端面設(shè)置凹部并在該凹部形成對準標記11的情況，也可以在對準標記臺13的頂端面設(shè)置階梯差，在該階梯差低的位置、即頂端面的與最突出的面相比更靠近基板I的面形成對準標記11。產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明在使用了微透鏡陣列的曝光裝置中能夠防止微透鏡陣列的由于異物造成的損傷，并且能夠容易地進行基板與掩模的位置對準。附圖標記的說明:
1:基板(生廣基板);
Ia:調(diào)整用基板；
2:抗蝕劑膜；
3:微透鏡陣列；
3a:微透鏡；
4:掩模；
5 掩 膜；
5a:孔
10:攝像機；
11:對準標記；
12、13:對準標記臺；
30:臺；
31:標記。
權(quán)利要求
1.一種使用了微透鏡陣列的曝光裝置，其特征在于，具有:基板臺，支承曝光對象的透明基板；微透鏡陣列，配置在該基板臺的上方，形成有多個微透鏡；遮光掩模，配置在該微透鏡陣列的上方，并被固定于所述微透鏡陣列；曝光光源；光學(xué)系統(tǒng)，將從該曝光光源射出的曝光光線引導(dǎo)至所述遮光掩模，利用所述微透鏡陣列將透射了所述遮光掩模的曝光光線成像于所述基板臺上的基板；對準標記臺，配置在所述掩模的與所述基板的相向面；對準標記，形成在該對準標記臺的與所述基板的相向面；以及標記感測單元，配置在所述透明基板的下方，將透射了所述透明基板的光照射至所述對準標記，在同一視場內(nèi)感測設(shè)置于所述透明基板的基板標記和所述對準標記，所述對準標記臺與所述基板的間隔小于所述微透鏡與所述基板的間隔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用了微透鏡陣列的曝光裝置，其特征在于，所述對準標記臺在與所述基板的相向面形成有凹部或階梯差，所述對準標記形成在所述凹部或階梯差低的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的使用了微透鏡陣列的曝光裝置，其特征在于，所述微透鏡陣列與所述透明基板能相對移動，所述對準標記成對地形成在所述掩模的與所述移動方向正交的方向的兩端部。
4.一種光學(xué)構(gòu)件，其特征在于，具有:微透鏡陣列，使曝光光線成像于曝光對象的基板，對所述基板進行曝光；遮光掩模，與該微透鏡陣列平行地被固定于所述微透鏡陣列；對準標記臺，配置在該掩模的配置了所述微透鏡陣列的一側(cè)的面的、與所述微透鏡陣列相比的靠外側(cè)；以及對準標記，形成于該對準標記臺的頂端面，所述對準標記臺的頂端面與所述掩模之間的距離大于所述微透鏡陣列的頂端面與所述掩模之間的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)構(gòu)件，其特征在于，在所述對準標記臺的頂端面形成有凹部或階梯差，所述對準標記形成在所述凹部或階梯差低的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠防止異物進入到微透鏡陣列與基板之間并且能夠防止由于基板的異常接近和上述異物導(dǎo)致對微透鏡造成傷痕的曝光裝置和光學(xué)構(gòu)件。在透明基板(1)的上方配置有形成了多個微透鏡(3a)的微透鏡陣列(3)，該微透鏡陣列(3)在其端面(6)與掩模(4)接合。在掩模(4)，在微透鏡陣列(3)的兩側(cè)接合有對準標記臺(12)，在該對準標記臺(12)的與基板(1)的相向面形成有對準標記(11)。對準標記臺(12)與基板(1)之間的間隔小于微透鏡陣列(3)與基板(1)的間隔。
文檔編號G03F9/00GK103081060SQ201180042029
公開日2013年5月1日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者水村通伸, 新井敏成 申請人:株式會社V技術(shù)