本發(fā)明涉及一種使用了微透鏡陣列的投影曝光裝置。

背景技術(shù)：

以往，作為將掩模圖案投影曝光于基板的曝光裝置，已知有使微透鏡陣列介于掩模與基板之間的曝光裝置(參考下述專利文獻1)。如圖1所示，該以往技術(shù)具備支承基板w的基板臺j1及形成有曝光于基板w的圖案的掩模m，且在以設(shè)定間隔配置的基板w和掩模m之間，配置有將微透鏡進行二維配置的微透鏡陣列mla。根據(jù)該以往技術(shù)，從掩模m的上方照射曝光光l，通過掩模m的圖案(開口)的光通過微透鏡陣列mla投影于基板w上，從而形成于掩模m的圖案轉(zhuǎn)印到基板表面。在此，為了在大面積的基板w上進行曝光，固定配置微透鏡陣列mla和省略圖示的曝光光源，使微透鏡陣列mla相對于成一體的掩模m與基板w沿著垂直于紙面的掃描方向sc進行相對移動，由此曝光光l在基板w上進行掃描曝光。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利公開2012-216728號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)課題

在這種投影曝光裝置中，若在微透鏡陣列中存在缺陷或不良，則由于該缺陷或不良而產(chǎn)生曝光量局部降低的現(xiàn)象，因此若一邊單向掃描微透鏡陣列一邊進行曝光，則存在如下問題，即曝光量局部降低的區(qū)域沿著掃描方向形成為條紋狀，從而導致顯著的曝光不均。

本發(fā)明將應(yīng)對這種問題作為課題的一例。即，本發(fā)明的目的在于，一邊單向掃描微透鏡陣列一邊將掩模的掩模圖案投影曝光于基板上的投影曝光裝置中，即使在微透鏡中存在缺陷或不良時，也不會產(chǎn)生顯著的曝光不均。

用于解決技術(shù)課題的技術(shù)方案

為了實現(xiàn)這種目的，基于本發(fā)明的投影曝光裝置具備以下結(jié)構(gòu)。

一種投影曝光裝置，其經(jīng)由微透鏡陣列將曝光光投影于基板上，所述投影曝光裝置的特征在于，具備：掃描曝光部，使所述微透鏡陣列沿著從所述基板的一端朝向另一端的掃描方向移動；及微透鏡陣列位移部，在基于所述掃描曝光部的所述微透鏡陣列的移動中，使所述微透鏡陣列沿著與所述掃描方向交叉的位移方向移動。

發(fā)明效果

具有這種特征的本發(fā)明的投影曝光裝置一邊使微透鏡陣列沿著與掃描方向交叉的方向位移一邊進行投影曝光，因此即使在微透鏡陣列中存在缺陷或不良時，也不會產(chǎn)生顯著的曝光不均，并能夠?qū)宓恼麄€面進行投影曝光。

附圖說明

圖1是以往技術(shù)的說明圖。

圖2是從側(cè)面觀察本發(fā)明的一實施方式所涉及的投影曝光裝置的說明圖((a)表示開始掃描曝光時的狀態(tài)，(b)表示結(jié)束掃描曝光時的狀態(tài))。

圖3是俯視觀察本發(fā)明的一實施方式所涉及的投影曝光裝置的說明圖((a)表示開始掃描曝光時的狀態(tài)，(b)表示結(jié)束掃描曝光時的狀態(tài))。

圖4是表示微透鏡陣列的形態(tài)例和曝光不均的消除方法的說明圖((a)是使微透鏡僅沿著掃描方向移動的掃描曝光的例子，(b)是使微透鏡沿著掃描方向和位移方向移動的掃描曝光的例子)。

圖5是表示圖4(a)和圖4(b)的掃描曝光的結(jié)果的曲線圖((a)是使微透鏡僅沿著掃描方向移動的掃描曝光的例子，(b)是使微透鏡沿著掃描方向和位移方向移動的掃描曝光的例子)。

具體實施方式

以下，參考附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖2及圖3表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的投影曝光裝置。圖2是側(cè)面觀察的說明圖，圖3是俯視觀察的說明圖，其中，(a)表示開始掃描曝光時的狀態(tài)，(b)表示結(jié)束掃描曝光時的狀態(tài)。圖中，x軸方向表示基板的寬度方向，y軸方向表示基板的長邊方向，z軸方向表示上下方向。

投影曝光裝置1是經(jīng)由微透鏡陣列2將曝光光l投影于基板w上的裝置，并具備掃描曝光部10和微透鏡陣列位移部20。

更具體而言，投影曝光裝置1具備支承基板w的基板支承部3及對具有以規(guī)定形狀開口的掩模圖案的掩模m進行支承的掩模支承部4，且在被基板支承部3支承的基板w和被掩模支承部4支承的掩模m之間配置微透鏡陣列2，并經(jīng)由微透鏡陣列2將曝光光l照射到基板w上，由此進行掃描投影曝光。

掃描曝光部10具備前述的微透鏡陣列2和光源11，使它們的位置關(guān)系固定并沿著掃描方向sc(圖示的y軸方向)移動。該掃描曝光部10具備用于使微透鏡陣列2沿著從基板w的一端朝向另一端的掃描方向sc移動的掃描引導件12。該掃描引導件12沿著基板w的長邊方向設(shè)置于基板支承部3的x軸方向兩側(cè)。

從掃描曝光部10的光源11射出的曝光光l透射掩模m的開口部并經(jīng)由微透鏡陣列2照射到基板w上，但通過微透鏡陣列2，透射一部分掩模圖案的曝光光l成像于基板w上。作為成像光學系統(tǒng)的微透鏡陣列2例如優(yōu)選為等倍的雙遠心鏡頭。使掃描曝光部10沿著掃描方向sc移動而進行掃描投影曝光，從而掩模m的掩模圖案轉(zhuǎn)印到基板w的有效曝光面上。

微透鏡陣列位移部20在基于掃描曝光部10的朝向掃描方向sc的微透鏡陣列2的移動中，使微透鏡陣列2沿著與掃描方向sc交叉的位移方向sf移動。微透鏡陣列位移部20為了進行這種微透鏡陣列2的移動而具備位移引導件21。位移引導件21沿位移方向sf(圖示的x方向)延設(shè)，且其本身一邊沿著掃描引導件12向掃描方向sc移動，一邊使微透鏡陣列2沿著位移方向sf移動。

通過微透鏡陣列位移部20被移動自如地支承的微透鏡陣列2的長度(圖示的x方向的長度)構(gòu)成為比基板w的有效曝光寬度xa長所設(shè)定的位移量以上，位移引導件21具備使該微透鏡陣列2沿著位移方向sf移動所設(shè)定的位移量時所需的x軸方向的長度。

具備這種結(jié)構(gòu)的投影曝光裝置1從圖2(a)及圖3(a)所示的開始掃描曝光時的狀態(tài)達到圖2(b)及圖3(b)所示的結(jié)束掃描曝光時的狀態(tài)為止，一邊使光源11和微透鏡陣列2從基板w的一端朝向另一端移動，一邊進行掩模圖案的投影曝光。

在該投影曝光裝置1中使用的微透鏡陣列2如圖4所示，每一透鏡單體2u的有效曝光區(qū)域以外的區(qū)域被遮光膜所覆蓋，在有效曝光區(qū)域形成有六邊形狀的視場光闌(六邊視場光闌2s)。并且，該微透鏡陣列2的透鏡單體2u沿著圖示的x軸方向以間距間隔px排列，并沿著圖示的y軸方向以間距間隔py排列，并以使六邊視場光闌2s中的三角形部分的x軸方向?qū)挾萻1重疊的方式，以3列1組地沿著x-y軸方向排列有多個。

通過如此3列1組地排列，六邊視場光闌2s中的三角形部分的x軸方向?qū)挾萻1上的曝光量和六邊視場光闌2s中的矩形部分的x軸方向?qū)挾萻2上的曝光量變得均勻，在透鏡單體2u彼此的接縫不產(chǎn)生曝光不均。若示出透鏡單體2u中的六邊視場光闌2s的尺寸例，則間距間隔px＝py＝150μm，三角形部分的x軸方向?qū)挾萻1＝20μm，矩形部分的x軸方向?qū)挾萻2＝30μm。

如圖4(a)所示，若一邊使微透鏡陣列2僅沿著掃描方向sc移動一邊進行掃描曝光，則在透鏡單體2u的一個或多個中存在缺陷部d時，在該缺陷部d中透射光量局部降低，因此沿著掃描方向sc形成顯著的條紋狀的曝光不均m。相對于此，如圖4(b)所示，本發(fā)明的投影曝光裝置1中，使微透鏡陣列2不僅沿著掃描方向sc移動，還沿著位移方向sf移動而進行掃描曝光，因此基于透射缺陷部d的光的曝光區(qū)域沿著位移方向sf被分散，從而能夠避免產(chǎn)生顯著的條紋狀的曝光不均m。

圖5是表示圖4(a)和圖4(b)的掃描曝光的結(jié)果的曲線圖，表示沿著x軸方向的曝光位置的曝光量。如圖4(a)所示，在使微透鏡陣列2僅沿著掃描方向sc移動的掃描曝光中，如圖5(a)所示，在不存在缺陷部d的曝光位置可得到均勻的曝光量，但在存在缺陷部d的曝光位置，寬度為m1的曝光量降低區(qū)域形成為條紋狀。

相對于此，如圖4(b)所示的例子，若使微透鏡陣列2不僅沿著掃描方向sc移動還沿著位移方向sf移動而進行掃描曝光，則如圖5(b)所示，在六邊視場光闌的三角形部分的重疊部分產(chǎn)生偏離，因此曝光位置整體的曝光量產(chǎn)生些許偏差。然而，通過微透鏡陣列2在位移方向sf上的移動而使得曝光量降低區(qū)域被平整化，從而消除顯著的條紋狀的曝光不均。

在此，能夠通過前述的曝光量降低區(qū)域的寬度m1適當設(shè)定對基板的有效曝光區(qū)域整體進行曝光時的微透鏡陣列2的位移量。基本上，能夠以與曝光量降低區(qū)域的寬度m1同等的位移量有效地消除條紋狀的曝光不均。作為具體的結(jié)果，優(yōu)選以最大曝光量和最小曝光量之差成為曝光位置整體的平均曝光量的2％以下的方式設(shè)定位移量。

以上，參考附圖對本發(fā)明的實施方式進行了詳細說明，但具體的結(jié)構(gòu)并不限定于這些實施方式，在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)即使進行了設(shè)計上的變更等也包含于本發(fā)明中。并且，上述各實施方式只要其目的及結(jié)構(gòu)等不存在特別的矛盾或問題，則能夠挪用相互的技術(shù)來進行組合。

附圖標記的說明

1-投影曝光裝置，2-微透鏡陣列

2u-透鏡單體，2s-六邊視場光闌

3-基板支承部，4-掩模支承部

10-掃描曝光部，11-光源，12-掃描引導件

20-微透鏡陣列位移部，21-位移引導件

l-曝光光，w-基板，m-掩模，sc-掃描方向，sf-位移方向

xa-有效曝光寬度，d-缺陷部，m-曝光不均，px、py-間距間隔。