微透鏡陣列以及使用該微透鏡陣列的掃描曝光裝置制造方法
【專利摘要】在微透鏡陣列中,其反轉(zhuǎn)成像位置的六邊視野光圈的配置,即,微透鏡的配置,在垂直于掃描方向的方向上配置有多個而構(gòu)成微透鏡列。而且關(guān)于其3列的微透鏡列,微透鏡列以使六邊視野光圈的三角形部分在掃描方向上重疊的方式分別在垂直于掃描方向的方向上偏移長度S的量進(jìn)行配置。進(jìn)而,關(guān)于由該3列的微透鏡列構(gòu)成的微透鏡列組,微透鏡列組例如在垂直于掃描方向的方向上偏移微小移位量F而配置,例如,偏移2μm。由此,在使用微透鏡陣列的曝光裝置中,即使對于垂直于掃描方向的方向也能防止產(chǎn)生曝光不均。
【專利說明】微透鏡陣列以及使用該微透鏡陣列的掃描曝光裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過以二維方式排列有微透鏡(microlens)的微透鏡陣列(microlensarray)在基板上對掩模圖案進(jìn)行曝光的曝光裝置,以及在該曝光裝置中使用的微透鏡陣列。
【背景技術(shù)】
[0002]在薄膜晶體管液晶基板和濾色鏡基板等中,對形成在玻璃基板上的抗蝕劑膜等進(jìn)行多次、重合曝光,形成規(guī)定的圖案。另外,最近提出了使用以二維方式配置有微透鏡的微透鏡陣列的掃描曝光裝置(專利文獻(xiàn)I )。在該掃描曝光裝置中,在一個方向上排列多個微透鏡陣列,通過在與該排列方向垂直的方向上使微透鏡陣列和曝光光源相對于基板和掩模相對地移動,從而使曝光光掃描掩模,將形成在掩模的孔的曝光圖案成像在基板上。微透鏡陣列在厚度例如為4_的4片玻璃板的各自的表面和背面形成凸透鏡上的微透鏡,將像這樣構(gòu)成的4片單位微透鏡陣列以各微透鏡的光軸一致的方式進(jìn)行重疊而在光軸方向上配置8個透鏡,由此,將正立等倍像曝光在基板上。
[0003]圖4是示出使用微透鏡陣列的曝光裝置的縱截面圖,圖5是示出由該微透鏡陣列得到的曝光狀態(tài)的截面圖,圖6是示出微透鏡陣列的配置狀態(tài)的立體圖,圖7是示出單位微透鏡陣列的一部分的截面圖,圖8是示出微透鏡的六邊視野光圈的圖,圖9是示出微透鏡的六邊視野光圈的配置的平面圖,圖10是示出球面像差的圖。
[0004]如圖4所示,從曝光光源4射出的曝光光經(jīng)由包括平面鏡的光學(xué)系統(tǒng)21被引導(dǎo)至掩模3,對掩模3進(jìn)行透射的曝光光照射到微透鏡陣列2,形成在掩模3上的圖案通過微透鏡陣列2成像在基板I上。在該光學(xué)系統(tǒng)21的光路上配置有二向色鏡22,來自照相機(jī)23的觀察光在二向色鏡22反射,與來自曝光光源4的曝光光同軸地朝向掩模3。另外,該觀察光被微透鏡陣列2會聚在基板I上,經(jīng)已經(jīng)形成在基板I的基準(zhǔn)圖案反射,該基準(zhǔn)圖案的反射光經(jīng)由微透鏡陣列2、掩模3以及二向色鏡22入射到照相機(jī)23。照相機(jī)23檢測該基準(zhǔn)圖案的反射光,將該檢測信號輸出到圖像處理部24。圖像處理部24對基準(zhǔn)圖案的檢測信號進(jìn)行圖像處理,得到基準(zhǔn)圖案的檢測圖像??刂撇?5基于該檢測圖像進(jìn)行基板1、微透鏡陣列2、掩模3以及曝光光源4的位置匹配。微透鏡陣列2和曝光光源4以及光學(xué)系統(tǒng)21能成為一體在固定的方向上移動,基板I和掩模3被固定地配置。而且,通過基板I和掩模3在一個方向上移動,從而曝光光在基板上掃描,在從玻璃基板制造出I片基板的所謂單片制取的基板的情況下,通過上述的一次掃描對基板的整個面進(jìn)行曝光。或者,還能構(gòu)成為玻璃基板I和掩模3被固定,微透鏡陣列2和光源4成為一體在固定的方向上移動。在該情況下,曝光光在基板上移動,掃描基板表面。
[0005]接下來,對由微透鏡陣列得到的曝光狀態(tài)更詳細(xì)地進(jìn)行說明。如圖5所示,在玻璃基板等被曝光基板I的上方配置有以二維方式配置微透鏡2a而構(gòu)成的微透鏡陣列2,進(jìn)而,在該微透鏡陣列2上配置有掩模3,在掩模3的上方配置有曝光光源4。在掩模3中,在透明基板3a的下表面形成有由Cr膜3b構(gòu)成的遮光膜,曝光光透射形成在該Cr膜3b的孔,通過微透鏡陣列2會聚在基板上。如上所述,在本實(shí)施方式中,例如,基板I和掩模3被固定,微透鏡陣列2和曝光光源4同步地在箭頭5方向上移動,由此,來自曝光光源4的曝光光透射掩模3在箭頭5方向上對基板I上進(jìn)行掃描。該微透鏡陣列2和曝光光源4的移動由適宜的移動裝置的驅(qū)動源來驅(qū)動。
[0006]如圖6所示,在支承基板6上,在垂直于掃描方向5的方向上配置有兩列例如各4個微透鏡陣列2,這些微透鏡陣列2在掃描方向5上觀察,在前段的4個微透鏡陣列2相互之間分別配置有后段的4個微透鏡陣列2中的3個,兩列微透鏡陣列2配置成交錯狀。由此,通過兩列微透鏡陣列2對基板I中的垂直于掃描方向5的方向上的曝光區(qū)域的整個區(qū)域進(jìn)行曝光。
[0007]如圖7所示,各微透鏡陣列2的各微透鏡2a例如為4片8透鏡結(jié)構(gòu),具有層疊4片單位微透鏡陣列2 — 1、2 — 2、2 -3,2-4的構(gòu)造。各單位微透鏡陣列2 — I等由通過兩個凸透鏡表現(xiàn)的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成。由此,曝光光在單位微透鏡陣列2 - 2和單位微透鏡陣列2 — 3之間臨時會聚,進(jìn)而在單位微透鏡陣列2 - 4下方的基板上成像。而且,在單位微透鏡陣列2 - 2和單位微透鏡陣列2 - 3之間配置有六邊視野光圈12,在單位微透鏡陣列
2— 3和單位微透鏡陣列2 — 4之間配置有圓形的開口光圈10。開口光圈10限制各微透鏡2a的NA (開口數(shù)),并且六邊視野光圈12在接近成像位置處呈六邊形縮窄視野。按每個微透鏡2a設(shè)置有這樣的六邊視野光圈12和開口光圈10,對于各微透鏡2a,通過開口光圈10將微透鏡2a的光透射區(qū)域整形為圓形,并且將曝光光在基板上的曝光區(qū)域整形為六邊形。六邊視野光圈12例如如圖8所示,在微透鏡2a的開口光圈10中形成為六邊形的開口。因而,通過該六邊視野光圈12,當(dāng)設(shè)掃描停止時,透射微透鏡陣列2的曝光光在基板I上只照射到圖9所示的被圍成六邊形的區(qū)域。此外,六邊視野光圈12和圓形開口光圈10能利用Cr膜作為不透射光的膜而形成圖案。
[0008]圖9是為了示出各微透鏡陣列2中的各微透鏡2a的配置狀態(tài)而將微透鏡2a的配置狀態(tài)作為微透鏡2a的六邊視野光圈12的位置示出的圖。如該圖9所示,微透鏡2a相對于掃描方向5依次稍微向橫方向(垂直于掃描方向5的方向)偏離地配置。六邊視野光圈12被分成中央的矩形部分12a和在其掃描方向5上觀察在中央矩形部分12a兩側(cè)的三角形部分12b、12c。在圖9中,虛線是在掃描方向5上連結(jié)六邊視野光圈12的六邊形的各角部的線段。如該圖9所不,關(guān)于垂直于掃描方向5的方向上的各列,這些微透鏡2a以如下方式配置,即,當(dāng)對掃描方向5觀察3列的六邊視野光圈12的列時,某個特定的第一列的六邊視野光圈12的右側(cè)的三角形部分12c與鄰接在掃描方向后方的第二列六邊視野光圈12的左側(cè)的三角形部分12b重疊,第一列六邊視野光圈12的左側(cè)的三角形部分12b與第三列六邊視野光圈12的右側(cè)的三角形部分12c重疊。這樣,關(guān)于掃描方向5,3列的微透鏡2a配置成一個集(set)。即,關(guān)于垂直于掃描方向5的方向,第四列的微透鏡2a被配置在與第一列的微透鏡2a相同的位置。此時,在3列六邊視野光圈12中,當(dāng)將鄰接的2列六邊視野光圈12的三角形部分12b的面積和三角形部分12c的面積相加時,在該掃描方向5上重疊的兩個三角形部分12b、12c的合計(jì)面積的線密度與中央的矩形部分12a的面積的線密度相同。此夕卜,所謂該線密度,是在垂直于掃描方向5的方向上的單位長度平均的六邊視野光圈12的開口面積。即,三角形部分12b、12c的合計(jì)面積是以三角形部分12b、12c的底邊為長度,以三角形部分12b、12c的高度為寬度的矩形部分的面積。該矩形部分與矩形部分12a的長度為相同的長度,因此,當(dāng)以關(guān)于垂直于掃描方向5的方向上的單位長度平均的開口面積(線密度)進(jìn)行比較時,三角形部分12b、12c的線密度與矩形部分12a的線密度相同。因此,當(dāng)基板I受到3列微透鏡2a的掃描時,關(guān)于垂直于該掃描方向5的方向,在其整個區(qū)域受到均勻的光通量的曝光。因此,在各微透鏡陣列2中,關(guān)于掃描方向5配置有3的整數(shù)倍列的微透鏡2a,由此,基板通過一次掃描就在其整個區(qū)域受到均勻的光通量的曝光。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:特開2007 - 3829。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]發(fā)明要解決的課題
然而,在該以往的掃描曝光裝置中存在以下所示的問題。如圖10所示,在各微透鏡2a中,在該透鏡的周邊部分存在球面像差,透射周邊部分的光的光通量比透射中心部分的光的光通量降低。因此,在第二片單位微透鏡陣列2 - 2和第三片單位微透鏡陣列2 — 3之間設(shè)置六邊視野光圈12,遮擋透射微透鏡2a的周邊部的光,防止微透鏡2a周邊部的球面像差。
[0011]然而,雖然透鏡周邊部的球面像差能利用六邊視野光圈12在某種程度上去除,但是,在透射該六邊視野光圈的光中,也具有光通量從六邊視野光圈12的中心朝向周邊部降低那樣的光通量分布。關(guān)于該光通量分布,因?yàn)槲⑼哥R2a對微透鏡陣列2的掃描方向5相對地移動,所以,光通量分布被平均化而平坦化,在基板上的特定的位置不會殘留光通量分布的影響,但是,微透鏡2a并不對垂直于微透鏡陣列2的掃描方向5的方向相對地移動,因此,光通量的分布通過一個微透鏡2a的球面像差而殘留在基板I。因此,在現(xiàn)有技術(shù)中,存在對垂直于該掃描方向的方向產(chǎn)生曝光不均的問題。
[0012]本發(fā)明是鑒于這樣的問題而完成的,其目的在于,提供一種在使用微透鏡陣列的曝光裝置中即使對垂直于掃描方向的方向也能夠防止產(chǎn)生曝光不均的微透鏡陣列以及使用該微透鏡陣列的掃描曝光裝置。
[0013]用于解決課題的方案
本發(fā)明的微透鏡陣列是相互層疊多片以二維方式配置有多個微透鏡的單位微透鏡陣列而構(gòu)成,所述微透鏡陣列的特征在于,在所述單位微透鏡陣列間的反轉(zhuǎn)成像位置配置有具有多邊形的開口的多邊視野光圈,所述微透鏡在第一方向上隔開適當(dāng)長度間隔排列有多個而構(gòu)成列,該多個微透鏡列在與第一方向正交的第二方向上隔開適當(dāng)長度間隔進(jìn)行配置,在將由所述多邊視野光圈規(guī)定的視野區(qū)域分解成矩形和其兩側(cè)的三角形時,該一側(cè)的三角形部分、矩形部分和另一側(cè)的三角形部分在所述第一方向上相連,在多個所述微透鏡列中的每一個中,所述微透鏡以使其一側(cè)的所述三角形部分與對于該微透鏡在第二方向上鄰接的另一個微透鏡的另一側(cè)的所述三角形部分關(guān)于所述第二方向重疊的方式,在所述第一方向上偏移地進(jìn)行配置,由所述多個微透鏡列構(gòu)成的微透鏡列組相對于在其所述第二方向上鄰接的另一個微透鏡列組在所述第一方向上偏移比所述視野區(qū)域的所述第一方向上的長度短的距離的量進(jìn)行配置。
[0014]本發(fā)明的使用微透鏡陣列的掃描曝光裝置,具有:微透鏡陣列,配置在應(yīng)曝光的基板的上方,相互層疊多片分別以二維方式配置有多個微透鏡的單位微透鏡陣列而構(gòu)成;掩模,配置在該微透鏡陣列的上方,形成有規(guī)定的曝光圖案;曝光光源,對該掩模照射曝光光;以及移動裝置,使所述微透鏡陣列或所述基板以及所述掩模在一個方向上相對地移動,所述掃描曝光裝置的特征在于,在所述單位微透鏡陣列間的反轉(zhuǎn)成像位置配置有具有多邊形的開口的多邊視野光圈,所述微透鏡在第一方向上隔開適當(dāng)長度間隔排列有多個而構(gòu)成列,該多個微透鏡列在與第一方向正交的第二方向上隔開適當(dāng)長度間隔進(jìn)行配置,在將由所述多邊視野光圈規(guī)定的視野區(qū)域分解成矩形和其兩側(cè)的三角形時,該一側(cè)的三角形部分、矩形部分和另一側(cè)的三角形部分在所述第一方向上相連,在多個所述微透鏡列中的每一個中,所述微透鏡以使其一側(cè)的所述三角形部分與對于該微透鏡在第二方向上鄰接的另一個微透鏡的另一側(cè)的所述三角形部分關(guān)于所述第二方向重疊的方式,在所述第一方向上偏移地進(jìn)行配置,由所述多個微透鏡列構(gòu)成的微透鏡列組相對于在其所述第二方向上鄰接的另一個微透鏡列組在所述第一方向上偏移比所述視野區(qū)域的所述第一方向上的長度短的距離的量進(jìn)行配置。
[0015]在使用該微透鏡陣列的掃描曝光裝置中,例如,所述移動裝置以能使所述微透鏡陣列和光源相對于所述基板和所述掩模在所述第二方向上移動的方式構(gòu)成。
[0016]發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,在使用微透鏡陣列的曝光裝置中,例如,按3列的微透鏡列組的每一個,將微透鏡列在第一方向上偏移比所述視野區(qū)域的所述第一方向上的長度短的距離的量進(jìn)行配置,因此,能使在微透鏡產(chǎn)生的第一方向上的光通量分布按3列的微透鏡列組的每一個在第一方向上稍微地偏離,所以,當(dāng)受到由多個微透鏡列組進(jìn)行的掃描時,能消除基板上的第一方向上的光通量分布,能防止曝光不均。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的微透鏡陣列的微透鏡的配置的平面圖。
[0018]圖2是示出相同的微透鏡的配置的平面圖。
[0019]圖3是示出本發(fā)明的效果的曲線圖。
[0020]圖4是示出使用微透鏡陣列的曝光裝置的示意圖。
[0021]圖5是示出相同的該曝光裝置的微透鏡陣列的部分的縱截面圖。
[0022]圖6是示出排列有多個該微透鏡陣列的狀態(tài)的立體圖。
[0023]圖7是示出4片結(jié)構(gòu)的微透鏡的圖。
[0024]圖8是示出微透鏡的光圈形狀的圖。
[0025]圖9是示出微透鏡的六邊視野光圈的配置的平面圖。
[0026]圖10是示出微透鏡的球面像差的圖。
[0027]圖11是示出本發(fā)明的效果的圖,(a)示出兩個六邊視野光圈中的光通量變化,(b)示出多個組的微透鏡列中的光通量變化。
[0028]圖12的(a)是示出3列結(jié)構(gòu)的微透鏡配置的圖,(b)是示出4列結(jié)構(gòu)的微透鏡配置的圖。
【具體實(shí)施方式】[0029]以下,參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式具體地進(jìn)行說明。圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的微透鏡陣列2的微透鏡2a的配置的平面圖。一個微透鏡2a在圓形的開口光圈10內(nèi)配置有六邊視野光圈12,曝光光只透射該六邊視野光圈12的區(qū)域。在該微透鏡陣列2中,在垂直于掃描方向5的方向上以透鏡間距P配置有多個微透鏡2a而構(gòu)成微透鏡列。在垂直于該掃描方向5的方向上延伸的微透鏡列中,鄰接的微透鏡列彼此以移位量S在垂直于該掃描方向5的方向上偏移。由3列的微透鏡列構(gòu)成的微透鏡列組對掃描方向5以間距P5進(jìn)行配置,各微透鏡列組中的微透鏡2a的配置方式是相同的。
[0030]如在圖9中說明的那樣,在各微透鏡列組中,鄰接的微透鏡列彼此的關(guān)于掃描方向5的重疊量L與六邊視野光圈12中的三角形部分12b和12c的高度相當(dāng)。因此,當(dāng)各微透鏡列組(3列的微透鏡列)在掃描方向5上掃描基板時,關(guān)于垂直于掃描方向5的方向,基板名義上(在沒有球面像差的情況下)受到均勻光通量的曝光。
[0031]而且,在本實(shí)施方式中,按每個微透鏡列組(3列的微透鏡列),微透鏡關(guān)于垂直于掃描方向5的方向以微小移位量F偏移。掃描方向5上的兩端部的微透鏡列組彼此在垂直于掃描方向5的方向上以總移位量TF進(jìn)行偏移,但是,當(dāng)將微透鏡列組的數(shù)量設(shè)為η時,該移位量TF成為nXF。此外,在圖1中,R是六邊視野光圈12的垂直于掃描方向5的方向上的最大長度。另外,PP是掃描方向5上的兩端部的微透鏡列組彼此的間距。
[0032]在該情況下,當(dāng)設(shè)各微透鏡的最大曝光區(qū)域R為150 μ m左右時,優(yōu)選按每個微透鏡列組(按每個3列的微透鏡列)在垂直于掃描方向5的方向上偏移的微小移位量F例如為2μπι左右。在通常的微透鏡陣列2中,微透鏡列組在掃描方向5上配置有例如75組。這樣,掃描方向5上的兩端部的微透鏡列組之間的垂直于掃描方向5的方向上的偏移成為2(ym)X75=150 (Um)0因此,使微透鏡列組的整體偏移與各微透鏡的最大曝光區(qū)域R相同程度的尺寸的量。順便,因?yàn)楦魑⑼哥R列組的間距Ρ5例如為1.35mm,所以,掃描方向5上的兩端部的微透鏡列組間的間距PP為1.35 (mm) X75=101.25 (mm),因此,微透鏡陣列2在掃描方向5上的長度為PP+P5=102.6mm。
[0033]而且,在鄰接的微透鏡列彼此的微透鏡在垂直于掃描方向5的方向上的偏移S例如為150 μ m的情況下,在一個微透鏡列組中,因?yàn)榇嬖趦山M鄰接的微透鏡列,所以,其間的偏移為150 ( μ m)X 2=300 ( μ m),因?yàn)樽詈蟮奈⑼哥R列與鄰接的微透鏡列組之間的偏移也為150μπι,所以,在一個微透鏡列組中,微透鏡偏移合計(jì)450μπι的量。而且,因?yàn)樵卩徑拥奈⑼哥R列組彼此之中,微透鏡在垂直于掃描方向5的方向上偏移微小偏移F(例如,2 μ m)的量,所以,在鄰接的微透鏡列組間,微透鏡偏移450+2=452 ( μ m)的量。
[0034]此外,除該微透鏡陣列2的微透鏡2a的配置方式以外的微透鏡陣列2和曝光裝置的結(jié)構(gòu)能與圖4至圖9所示的結(jié)構(gòu)同樣地構(gòu)成。
[0035]接下來,對如上述那樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的微透鏡陣列和曝光裝置的動作進(jìn)行說明。例如,固定基板I和掩模3,使微透鏡陣列2和光源4相對于基板I和掩模3在掃描方向5上移動。這樣,在基板I上關(guān)于垂直于掃描方向5的方向,首先,受到對微透鏡排列在垂直于該掃描方向5的方向上的一列微透鏡列的六邊視野光圈12進(jìn)行透射的曝光光的照射,接著,受到透射其后列的微透鏡列的六邊視野光圈12的曝光光的照射,進(jìn)而,受到透射其后列的微透鏡列的六邊視野光圈12的曝光光的照射。此時,在基板中,關(guān)于垂直于掃描方向5的方向,通過該3列的微透鏡列,像I個矩形部分、2個三角形部分、I個矩形部分、2個三角形部分、I個矩形部分、…那樣,這些部分連續(xù)地受到曝光光的照射。因?yàn)閮蓚€三角形部分的合計(jì)面積與具有相當(dāng)于該三角形部分的高度的寬度的矩形部分的面積相等,所以,結(jié)果是,基板通過3列的微透鏡列(微透鏡列組)關(guān)于垂直于掃描方向5的方向連續(xù)地受到均勻的光通量的曝光。以往如圖9所示,由該3列的微透鏡列構(gòu)成的整個微透鏡列組關(guān)于垂直于掃描方向5的方向?qū)ν换逦恢眠M(jìn)行曝光。
[0036]在以往的如圖9所示的微透鏡的配置方式中,如果在微透鏡不存在球面像差,就能對基板的整個區(qū)域無間隙地均勻地曝光。但是,如前所述,在各微透鏡存在如圖10所示的球面像差。即,隨著從六邊視野光圈12的中心朝向垂直于掃描方向5的方向的周邊部,透射光通量降低。在掃描方向5上鄰接的微透鏡列中,六邊視野光圈12的三角形部分對基板的同一部分重復(fù)曝光,因此,如圖11 (a)所示,在該六邊視野光圈12的周緣部,關(guān)于垂直于掃描方向5的方向,成為將曝光光通量降低的三角形部分和曝光光通量增大的三角形部分相加的光通量分布,因此,曝光光通量的變化稍微被抵消,如圖11 (a)所示,雖然該光通量的變化的大小稍微變小,但是,成為關(guān)于垂直于掃描方向5的方向起伏的光通量分布。
[0037]如以往的圖9那樣,在排列有微透鏡的情況下,各組的微透鏡列組將與圖11(a)的光通量分布相同的光通量分布按其原樣地重疊而進(jìn)行曝光,最終,基板上的曝光光的光通量分布按其原樣地殘留。然而,在本發(fā)明中,如圖1和圖2所示,因?yàn)樵诟鹘M的微透鏡列組中相鄰接的組彼此偏移微小移位量F的量,所以,由各組造成的曝光光的光通量分布如圖11(b)那樣為圖11 (a)的光通量分布按第I組、第2組、第3組…在垂直于掃描方向5的方向上依次各偏移F。因此,在圖1的例如75組的微透鏡列組全部對基板上進(jìn)行曝光的情況下,如圖11 (b)所示,曝光光的光通量分布的不均勻性被平坦化而被均勻化。因此,可在垂直于掃描方向5的方向上得到均勻的曝光光通量分布,能防止曝光不均。此外,對于掃描方向5,雖然在各微透鏡中存在曝光光通量分布,但是,因?yàn)樵摴馔糠植荚趻呙璺较?上移動,所以,光通量分布的不均勻性被平坦化,因此,在掃描后的基板上不會殘留光通量分布的不均勻性。
[0038]圖3是在橫軸上取總移位量TF,在縱軸上取曝光不均的比例(不均率),對總移位量TF和不均率的關(guān)系進(jìn)行仿真的曲線圖。此外,圖2所示的不均率的數(shù)值是對于在微透鏡的配置關(guān)系為在圖1中進(jìn)行例示的尺寸的情況下的數(shù)值。如圖3所示,相對于在微透鏡列組沒有移位的情況下(總移位量TF為O的情況下)存在6%以上的曝光不均率,在總移位量TF為150 μ m的情況下,即,在總移位量TF接近于各微透鏡的最大曝光寬度R (=150 μ m)的情況下,曝光光通量的分布的不均勻性大致為0,曝光光通量的不均率極為接近0%。
[0039]另外,在總移位量TF為150 μ m的整數(shù)倍的情況下,曝光光通量的分布也大致為0,能防止曝光不均。這是因?yàn)?,通過微透鏡的位置在掃描方向5上整體中偏移微透鏡的最大曝光寬度R或其整數(shù)倍的量,從而存在于微透鏡的最大曝光寬度R內(nèi)的曝光光通量的分布被抵消。當(dāng)從該曝光光通量分布達(dá)到接近于O的值的微透鏡的配置變成總移位量TF進(jìn)一步增加的狀態(tài),即,增 添了微透鏡列組的狀態(tài)時,新出現(xiàn)與該增加的微透鏡列組的量相應(yīng)的量的曝光光通量的分布,因此,不均率增加。因此,優(yōu)選以使總移位量TF與微透鏡的最大曝光寬度R —致的方式?jīng)Q定微透鏡的配置。
[0040]此外,在上述實(shí)施方式中,多邊視野光圈是六邊視野光圈12,微透鏡列按每3列構(gòu)成微透鏡列組,但是,本發(fā)明不限于此,能采用各種方式。例如,通過微透鏡規(guī)定基板上的視野的多邊視野光圈不限于六邊視野光圈,例如,也可以具有菱形、平行四邊形或梯形等開口。例如,在該梯形(4邊形)的視野光圈中,也能將視野區(qū)域分解為中央的矩形部分和其兩側(cè)的三角形部分。另外,構(gòu)成一組微透鏡列組的微透鏡列不限于3列,例如,雖然在上述的梯形和平行四邊形(橫向長)的開口的情況下,每3列構(gòu)成一個組,但是,在菱形和平行四邊形(縱向長)的開口的情況下,變成每2列構(gòu)成一個組。進(jìn)而,圖9所示的微透鏡的排列如圖12 (a)所不,關(guān)于掃描方向5以3列構(gòu)成一個組,第4列的微透鏡列與第I列微透鏡列關(guān)于垂直于掃描方向5的方向配置在相同的位置,但是,根據(jù)所設(shè)計(jì)的透鏡性能,透鏡大小和視野寬度(六邊視野光圈寬度)不同,因此,存在透鏡間距間隔與視野寬度的比率變更的情況。在該情況下,如圖12 (b)所示,當(dāng)將透鏡間距調(diào)整為視野寬度的整數(shù)倍時,也會產(chǎn)生不成為3列結(jié)構(gòu)的情況。
[0041]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
在如薄膜晶體管液晶基板和濾色鏡基板等的掃描曝光那樣需要對形成在玻璃基板上的抗蝕劑膜等進(jìn)行多次、重合曝光來形成規(guī)定的圖案的情況下,本發(fā)明即使對于垂直于掃描方向的方向也能防止產(chǎn)生曝光不均,因此,能應(yīng)用于重合曝光。
[0042]附圖標(biāo)記說明
1:基板;
2:微透鏡陣列;
2a:微透鏡;
2— I~2 — 4:單位微透鏡陣列;
3:掩模;
3a:透明基板;
3b:Cr 膜;
4:曝光光源;
5:掃描方向;
6:支承基板;
10:圓形開口光圈(透鏡視野區(qū)域);
12:六邊視野光圈;
12a:矩形部分;
12b、12c:三角形部分。
【權(quán)利要求】
1.一種微透鏡陣列,相互層疊多片以二維方式配置有多個微透鏡的單位微透鏡陣列而構(gòu)成,所述微透鏡陣列的特征在于, 在所述單位微透鏡陣列間的反轉(zhuǎn)成像位置配置有具有多邊形的開口的多邊視野光圈, 所述微透鏡在第一方向上隔開適當(dāng)長度間隔排列有多個而構(gòu)成列,該多個微透鏡列在與第一方向正交的第二方向上隔開適當(dāng)長度間隔進(jìn)行配置, 在將由所述多邊視野光圈規(guī)定的視野區(qū)域分解成矩形和其兩側(cè)的三角形時,該一側(cè)的三角形部分、矩形部分和另一側(cè)的三角形部分在所述第一方向上相連, 在多個所述微透鏡列中的每一個中, 所述微透鏡以使其一側(cè)的所述三角形部分與對于該微透鏡在第二方向上鄰接的另一個微透鏡的另一側(cè)的所述三角形部分關(guān)于所述第二方向重疊的方式,在所述第一方向上偏移地進(jìn)行配置, 由所述多個微透鏡列構(gòu)成的微透鏡列組相對于在其所述第二方向上鄰接的另一個微透鏡列組在所述第一方向上偏移比所述視野區(qū)域的所述第一方向上的長度短的距離的量進(jìn)行配置。
2.一種使用微透鏡陣列的掃描曝光裝置,具有:微透鏡陣列,配置在應(yīng)曝光的基板的上方,相互層疊多片分別以二維方式配置有多個微透鏡的單位微透鏡陣列而構(gòu)成;掩模,配置在該微透鏡陣列的上方,形成有規(guī)定的曝光圖案;曝光光源,對該掩模照射曝光光;以及移動裝置,使所述微透鏡陣列或所述基板以及所述掩模在一個方向上相對地移動,所述掃描曝光裝置的特征在于, 在所述單位微透鏡陣列間的反轉(zhuǎn)成像位置配置有具有多邊形的開口的多邊視野光圈, 所述微透鏡在第一方向上隔開適當(dāng)長度間隔排列有多個而構(gòu)成列,該多個微透鏡列在與第一方向正交的第二方向上隔開適當(dāng)長度間隔進(jìn)行配置, 在將由所述多邊視野光圈規(guī)定的視野區(qū)域分解成矩形和其兩側(cè)的三角形時,該一側(cè)的三角形部分、矩形部分和另一側(cè)的三角形部分在所述第一方向上相連, 在多個所述微透鏡列中的每一個中, 所述微透鏡以使其一側(cè)的所述三角形部分與對于該微透鏡在第二方向上鄰接的另一個微透鏡的另一側(cè)的所述三角形部分關(guān)于所述第二方向重疊的方式,在所述第一方向上偏移地進(jìn)行配置, 由所述多個微透鏡列構(gòu)成的微透鏡列組相對于在其所述第二方向上鄰接的另一個微透鏡列組在所述第一方向上偏移比所述視野區(qū)域的所述第一方向上的長度短的距離的量進(jìn)行配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的 使用微透鏡陣列的掃描曝光裝置,其特征在于, 所述移動裝置使所述微透鏡陣列和光源相對于所述基板和所述掩模在所述第二方向上移動。
【文檔編號】G02B5/00GK103907061SQ201280038389
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月3日
【發(fā)明者】水村通伸, 渡邊由雄 申請人:株式會社V技術(shù)