JP2014013303A - Exposure device for color filter and method for manufacturing color filter - Google Patents

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Yasuhiro Shibata
靖裕 柴田
Toshinori Tatenuma
利憲 舘沼
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure device that causes little decrease in illuminance and no decrease in productivity per unit time even when illumination light to a fly eye lens located in an optical path of the light is physically blocked so as to adjust a collimation half angle.SOLUTION: A proximity exposure device is provided, in which a photomask having a predetermined pattern is laid close to a substrate coated with a photosensitive resin and exposed to exposure light guided transmitted through a fly eye lens via a condensing mirror and guided by a concave mirror. A reflection mirror for reflecting light to the condensing mirror is disposed on a light-entering surface side in a periphery of the fly eye lens; and a light-shielding layer for adjusting a collimation half angle is formed on a light-transmitting surface side of a portion where the reflection mirror is disposed.

Description

本発明は、露光装置及び製造方法に関し、より詳細には、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの基板上にマスクのマスクパターンを転写するカラーフィルタ用露光装置及びカラーフィルタの製造方法に関する。   The present invention relates to an exposure apparatus and a manufacturing method, and more particularly to an exposure apparatus for a color filter that transfers a mask pattern of a mask onto a substrate of a flat panel display such as a liquid crystal display or an organic EL display, and a manufacturing method of the color filter. .

カラーフィルタの製造には、フォトリソ法が一般的に用いられている。フォトリソ法におけるパターン転写では、フォトマスクと被露光対象基板を近接させて露光を行う近接露光方式と、マスクと被露光基板を近接させず、所定のマスクパターンを、光学系を介することにより投影し転写させる投影露光方式とがある。   A photolithographic method is generally used for manufacturing color filters. In pattern transfer in the photolithographic method, a proximity exposure method in which exposure is performed by bringing a photomask and an exposure target substrate close to each other, and a predetermined mask pattern is projected through an optical system without bringing the mask and the exposure substrate close to each other. There is a projection exposure method to transfer.

カラーフィルタの製造においては、初期投資のコスト面などから、投影露光方式よりも近接露光方式の方が安価であるため、当初近接露光方式が多く採用され、現在においても近接露光方式を採用するケースが多くある。   In the production of color filters, the proximity exposure method is cheaper than the projection exposure method because of the initial investment cost, etc., so the initial proximity exposure method is often used, and the proximity exposure method is still used today. There are many.

近年、携帯端末用であるモバイル機器のパネル表示品質の向上が甚だしく、市場のニーズに合わせて高精度化が進み、さらにカラーフィルタに要求される個々のパターンの微細化も進み、既存の近接露光方式における露光機での、解像限界に近づきつつある。そこで、輝線カットフィルタなどを用いるなど露光輝線のスペクトル調整を行う方法として、輝線カットフィルタを用い露光輝線のスペクトル調整を行う方法が提案されている(特許文献1)。   In recent years, the panel display quality of mobile devices for mobile devices has been drastically improved, the precision has been improved in accordance with the needs of the market, and the individual patterns required for color filters have been further refined. It is approaching the resolution limit of the exposure machine in the system. Therefore, as a method for adjusting the spectrum of the exposure bright line using a bright line cut filter or the like, a method for adjusting the spectrum of the exposure bright line using the bright line cut filter has been proposed (Patent Document 1).

近接露光方式において、フォトマスクと被露光対象基板面との距離(露光Gap)が変動することにより転写されるパターン形状・特性値および解像度が変化してしまう。一般的に露光Gapを増すことによりパターン解像度は低下するが、コリメーション半角(光線の光軸に対する角度θ)の異方性に関しては、露光Gapを増加させる程顕著に現れてしまうが、インテグレーターレンズを矩形から円形にすることで、コリメーション半角(光線の光軸に対する角度θ)の異方性を改善することが提案されている(特許文献2)。   In the proximity exposure method, the pattern shape / characteristic value and the resolution to be transferred change as the distance (exposure gap) between the photomask and the substrate surface to be exposed varies. In general, increasing the exposure gap decreases the pattern resolution, but the anisotropy of the collimation half angle (angle θ with respect to the optical axis of the light beam) becomes more noticeable as the exposure gap increases. It has been proposed to improve the anisotropy of the collimation half angle (angle θ with respect to the optical axis of the light beam) by changing from a rectangle to a circle (Patent Document 2).

高精細カラーフィルタの製造に際し、近接露光方式における精細パターン転写の向上に関しては、350nm以上の紫外線をカットし、特定波長のみを通すバンドパスフィルターを用いることが提案されている(特許文献3)。   In the production of a high-definition color filter, it has been proposed to use a band-pass filter that cuts out ultraviolet rays of 350 nm or more and passes only a specific wavelength with respect to improvement of fine pattern transfer in the proximity exposure method (Patent Document 3).

コリメーション半角を調整する方法としては、露光光の光路中に位置するフライアイレンズ(インテグレーションレンズ)を物理的に遮光することが一般的である。しかし、コリメーション半角の調整は、フライアイレンズの物理的遮光により行われるため、照度の低下は避けられない。   As a method for adjusting the collimation half angle, it is common to physically shield a fly-eye lens (integration lens) located in the optical path of exposure light. However, since the adjustment of the collimation half angle is performed by physical light shielding of the fly-eye lens, a reduction in illuminance is inevitable.

この場合、フライアイレンズ(インテグレーションレンズ)を、フライアイレンズを構成するエレメントレンズに沿って遮光するため、露光光が遮られた分、即ち、遮光面積に比例して照度が低下することになる。露光量(mJ/cm)は照度(mW/cm)に時間(sec)を掛けたものであり、照度が低下するとで、タクトが増加するため、単位時間当たりの生産性が低下してしまい、デメリットになってしまう。 In this case, since the fly-eye lens (integration lens) is shielded along the element lens constituting the fly-eye lens, the illuminance decreases in proportion to the exposure light being blocked, that is, in proportion to the shield area. . The amount of exposure (mJ / cm 2 ) is the illuminance (mW / cm 2 ) multiplied by time (sec). When the illuminance decreases, the tact increases and the productivity per unit time decreases. It will be a disadvantage.

低下した照度を補う方法として、露光光源の出力増強、集光鏡の光学再設計、光源とフライアイレンズ(インテグレーションレンズ)間距離の調整、フライアイレンズの前へのコンデンサーレンズ等の設置(フライアイレンズの非遮光エリアに光を集光させる。)が
挙げられる。
To compensate for the decreased illuminance, the output of the exposure light source is increased, the optical design of the condenser mirror is adjusted, the distance between the light source and the fly-eye lens (integration lens) is adjusted, and a condenser lens is installed in front of the fly-eye lens (fly The light is condensed in the non-light-shielding area of the eye lens).

既存露光機における高精細対応の検討においては、ランプ増設スペースのも問題や、集光鏡の光学再設計では、集光鏡を交換することになり、コリメーション調整を品種毎に行うことが必要になる。また光源とフライアイレンズ間距離の調整は、集光鏡を光路方向に前後させて合わせこむ作業となり、既存機においてはこのような可動スペースを設けることは難しい。   When examining high-definition support in existing exposure tools, there is a problem with the additional lamp space, and the optical redesign of the condensing mirror requires replacement of the condensing mirror, making it necessary to adjust collimation for each product type. Become. In addition, the adjustment of the distance between the light source and the fly-eye lens is an operation for moving the condenser mirror back and forth in the optical path direction, and it is difficult to provide such a movable space in the existing machine.

またフライアイレンズの前にコンデンサーレンズを設置することは、小型露光機においては可能であるが、大型露光機においては、コンデンサーレンズ径も大きくなるため、これに対応させる合成石英のコンデンサーの作製、その設置により、任意のコリメーション半角に調整することは難しい。   In addition, it is possible to install a condenser lens in front of a fly-eye lens in a small exposure machine, but in a large exposure machine, the condenser lens diameter becomes large. Due to the installation, it is difficult to adjust to an arbitrary collimation half angle.

特開2001−296666号公報JP 2001-296666 A 特開2008−158282号公報JP 2008-158282 A 特開2007−94310号公報JP 2007-94310 A

本発明では、コリメーション半角を調整するために行われる、照射光の光路中に位置するフライアイレンズへの物理的な遮光によっても、照度低下が少なく、単位時間当たりの生産性の低下もなく、品質確保のできる露光装置を提供することにある。   In the present invention, due to the physical light shielding to the fly-eye lens located in the optical path of the irradiation light, which is performed to adjust the collimation half angle, there is little decrease in illuminance, no decrease in productivity per unit time, An object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of ensuring quality.

上記の課題を解決するための手段として、請求項1に記載の発明は、
感光性樹脂を塗布した基板に、所定のパターンを有するフォトマスクを近接させて、集光鏡を介し、フライアイレンズを通過させた、露光光を、凹面鏡を介して露光する近接露光装置であって、
フライアイレンズ周辺部の光入射面側に、前記集光鏡に戻すための反射鏡を設け、反射鏡を設けた部分の光通過面側にコリメーション半角調整用遮光層を設けたことを特徴とするカラーフィルタ用露光装置である。 また、請求項2に記載の発明は、前記コリメーション半角が0.5deg〜1.7degであることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ用露光装置である。
As means for solving the above problems, the invention according to claim 1
A proximity exposure apparatus that exposes exposure light through a concave mirror by bringing a photomask having a predetermined pattern close to a substrate coated with a photosensitive resin, passing through a condensing mirror, and passing through a fly-eye lens. And
A reflection mirror for returning to the condenser mirror is provided on the light incident surface side of the fly eye lens peripheral portion, and a collimation half-angle adjusting light shielding layer is provided on the light passage surface side of the portion where the reflection mirror is provided. The color filter exposure apparatus. The invention according to claim 2 is the color filter exposure apparatus according to claim 1, wherein the collimation half angle is 0.5 deg to 1.7 deg.

また、請求項3に記載の発明は、前記反射鏡を、前記遮光層に照射される紫外光及び可視光を含む露光光を前記集光鏡に戻すため、照射光軸に対して90度以下の角度に取り付けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のカラーフィルタ用露光装置である。   Further, in the invention described in claim 3, the reflecting mirror returns exposure light including ultraviolet light and visible light, which is irradiated to the light shielding layer, to the condenser mirror. 3. The color filter exposure apparatus according to claim 1, wherein the color filter exposure apparatus is attached at an angle of.

また、請求項4に記載の発明は、前記反射鏡の表面に、Alの蒸着膜が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のカラーフィルタ用露光装置である。   The invention according to claim 4 is the color filter exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein an Al vapor deposition film is provided on the surface of the reflecting mirror. It is.

また、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のカラーフィルタ用露光装置を用いることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。   A fifth aspect of the present invention is a color filter manufacturing method using the color filter exposure apparatus according to any one of the first to fourth aspects.

本願発明により、パターン解像度を上げるため、照射光の光路中に位置するフライアイレンズを物理的に遮光し、コリメーション半角を0.5deg〜1.7degに調整しても、照度低下および、タクトの増加を極限まで抑えることができ、単位時間当たりの生産性を保つことが可能となった。   According to the present invention, in order to increase the pattern resolution, even if the fly-eye lens located in the optical path of the irradiation light is physically shielded and the collimation half angle is adjusted to 0.5 deg to 1.7 deg. The increase can be suppressed to the limit and productivity per unit time can be maintained.

本願発明のカラーフィルタ用露光装置の、一実施形態を示した概略構成図である。It is the schematic block diagram which showed one Embodiment of the exposure apparatus for color filters of this invention. 本願発明のフライアイレンズユニットの構成を示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed the structure of the fly eye lens unit of this invention. 本願発明のカラーフィルタ用露光装置における反射鏡による光路を示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed the optical path by the reflective mirror in the exposure apparatus for color filters of this invention. 一般的なフライアイレンズユニットを示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed the general fly eye lens unit. 凹面鏡6から露光照射面7までの距離fとコリメーション半角θを示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed the distance f from the concave mirror 6 to the exposure irradiation surface 7, and the collimation half angle (theta). 本願発明の、カラーフィルタ用露光装置において、反射鏡と遮光板を設けたフライアイレンズユニットの概念図である。In the exposure apparatus for color filters of this invention, it is a conceptual diagram of the fly eye lens unit which provided the reflective mirror and the light-shielding plate. 一般的な露光装置による露光状態を示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed the exposure state by a common exposure apparatus. コリメーション半角(1.0deg、2.0deg)の影響を示した、線幅と光学強度との関係図である。FIG. 6 is a relationship diagram between line width and optical intensity, showing the influence of a collimation half angle (1.0 deg, 2.0 deg).

以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。図1に本願発明の近接露光における露光装置の光学系の概略構成図を示す。露光光源(水銀ランプ)1より発せられた露光光3は、集光鏡2にて集光され平面鏡4を介し、フライアイレンズユニット5へ入射し、フライアイレンズユニット5を通過した、露光光3は凹面鏡6を介し、露光照射面7に照射される。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic block diagram of an optical system of an exposure apparatus in proximity exposure according to the present invention. Exposure light 3 emitted from an exposure light source (mercury lamp) 1 is collected by a condenser mirror 2, enters a fly-eye lens unit 5 through a plane mirror 4, and passes through the fly-eye lens unit 5. 3 is irradiated to the exposure irradiation surface 7 through the concave mirror 6.

図2は、本願発明のフライアイレンズユニット5の構成を示しており、フライアイレンズユニット5を構成するエレメントレンズ13、56個のエレメントレンズの内フライアイレンズユニット5の中心にある12個以外の部分に反射鏡8と遮光板9を設けてある。   FIG. 2 shows the configuration of the fly-eye lens unit 5 according to the present invention. The element lens 13 constituting the fly-eye lens unit 5 and the element elements other than 12 at the center of the fly-eye lens unit 5 among the 56 element lenses. The reflecting mirror 8 and the light shielding plate 9 are provided in this part.

図3は、本願発明のカラーフィルタ用露光装置における反射鏡8による光路を示しており、フライアイレンズユニット5を構成する12個のエレメントレンズ13部分以外の、露光光3は、反射鏡8によって、反射され集光鏡2に戻り、再びフライアイレンズユニット5を構成する12個のエレメントレンズ13部分を通過して、露光照射面7に向かう。   FIG. 3 shows an optical path by the reflecting mirror 8 in the color filter exposure apparatus of the present invention, and the exposure light 3 other than the twelve element lenses 13 constituting the fly-eye lens unit 5 is reflected by the reflecting mirror 8. The reflected light returns to the condenser mirror 2 and passes again through the 12 element lens 13 portions constituting the fly-eye lens unit 5 toward the exposure irradiation surface 7.

反射鏡8は、金属の蒸着膜により被覆されているが、反射率の高いAl(アルミニウム)などの蒸着膜が好適である。   The reflecting mirror 8 is covered with a metal vapor deposition film, but a vapor deposition film such as Al (aluminum) having a high reflectance is suitable.

図4は、一般的な56個のエレメントレンズ13からなる、フライアイレンズユニット5を示している。コリメーション半角を0.5deg〜1.7deg内の、1.0degに調整する際には、フライアイレンズユニット5の外周部を、エレメントレンズに沿って遮光板9にて遮光することにより、中心部に位置するエレメントレンズ13のみが用いられる。   FIG. 4 shows a fly-eye lens unit 5 composed of 56 general element lenses 13. When the collimation half angle is adjusted to 1.0 deg within 0.5 deg to 1.7 deg, the outer peripheral portion of the fly-eye lens unit 5 is shielded by the light shielding plate 9 along the element lens, thereby the center portion. Only the element lens 13 located at is used.

図4に、フライアイレンズユニット5を構成するフライアイレンズ5の開口部の大きさ2rを、図5に、凹面鏡6から露光照射面7までの距離fとコリメーション半角θを示している。尚、フライアイレンズユニット5から凹面鏡6までの距離と凹面鏡6から露光照射面7までの距離は同値設計となっている。   FIG. 4 shows the opening size 2r of the fly-eye lens 5 constituting the fly-eye lens unit 5, and FIG. 5 shows the distance f from the concave mirror 6 to the exposure irradiation surface 7 and the collimation half angle θ. The distance from the fly-eye lens unit 5 to the concave mirror 6 and the distance from the concave mirror 6 to the exposure irradiation surface 7 are designed to be the same value.

図6は、本願発明の、反射鏡8及び遮光板9を設けたフライアイレンズユニット5を示しており、フライアイレンズユニットの中心12個のエレメントレンズ13を残して、露光光源(水銀ランプ)1側に反射鏡8を、露光照射面7側に遮光板9が設けてある。露光光3は、反射鏡8および遮光板9において遮光されていない領域(フライアイレンズ13)のみを通過し、遮光板9において遮光される領域は、反射鏡8にてし集光鏡2へと反射される。尚、基本的には、反射鏡8と遮光板9は同一寸法設計とする。   FIG. 6 shows a fly-eye lens unit 5 provided with a reflecting mirror 8 and a light-shielding plate 9 according to the present invention, leaving the 12 element lenses 13 at the center of the fly-eye lens unit, and an exposure light source (mercury lamp). A reflecting mirror 8 is provided on one side, and a light shielding plate 9 is provided on the exposure irradiation surface 7 side. The exposure light 3 passes only through a region (fly-eye lens 13) that is not shielded by the reflecting mirror 8 and the light shielding plate 9, and the region that is shielded by the light shielding plate 9 is reflected by the reflecting mirror 8 to the condenser mirror 2. And reflected. Basically, the reflecting mirror 8 and the light shielding plate 9 are designed to have the same dimensions.

図7は、一般的な露光装置による露光状態を示しており、露光光は平行光ではないため解像度に影響する。   FIG. 7 shows an exposure state by a general exposure apparatus. Since exposure light is not parallel light, it affects resolution.

コリメーション半角は、インテグレーターレンズサイズの大きさ(2r)と、インテグレーターレンズから凹面鏡6までの距離の関係で決まる。インテグレーターレンズのサイズ(2r)が小さいほど、また、インテグレーターレンズから凹面鏡6までの距離が大きいほど、コリメーション半角は小さくなる。   The collimation half angle is determined by the relationship between the size (2r) of the integrator lens size and the distance from the integrator lens to the concave mirror 6. The smaller the size (2r) of the integrator lens and the greater the distance from the integrator lens to the concave mirror 6, the smaller the collimation half angle.

コリメーション半角を算出する場合、凹面鏡6から露光照射面7までの距離fとフライアイレンズユニットのフライアイレンズ5の開口部の大きさ2rから求められ、コリメーション半角θ(deg)はTan−1(r/f)で表される。 When the collimation half angle is calculated, it is obtained from the distance f from the concave mirror 6 to the exposure irradiation surface 7 and the size 2r of the opening of the fly eye lens 5 of the fly eye lens unit, and the collimation half angle θ (deg) is Tan −1 ( r / f).

必要に応じて波長選択フィルターを用いる。波長選択フィルターは、350nm以上の紫外線をカットし、なおかつ特定短波長のみを通すバンドパスフィルターとし、フライアイレンズユニット5手前、又は直後に設置するものとする。また、フィルターサイズは集光した光領域以上をカバーできるサイズとする。長波長ほどマスク透過後の強度分布は広くなり、微細パターンを解像しにくい。とりわけ、350nm以上の波長でこの傾向は強くなる。   A wavelength selection filter is used as necessary. The wavelength selection filter is a band-pass filter that cuts out ultraviolet rays of 350 nm or more and passes only a specific short wavelength, and is installed immediately before or immediately after the fly-eye lens unit 5. Also, the filter size is set to a size that can cover more than the condensed light region. The longer the wavelength, the wider the intensity distribution after transmitting through the mask, and the more difficult it is to resolve a fine pattern. In particular, this tendency becomes strong at a wavelength of 350 nm or more.

コリメーション半角は0.5〜1.7°に調整するものとし、フライアイレンズユニット5を遮光板にて遮光し、非遮光領域のサイズ(2r)を変更することによって調整する。コリメーション半角が小さいほど、強度分布は狭くなり、解像性は上がるが、0.5°より下げると形状の歪みが発生する。逆に1.7°より大きくなると、強度分布の広がりにより全体に丸みをおびてくる。   The collimation half angle is adjusted to 0.5 to 1.7 ° and is adjusted by shielding the fly-eye lens unit 5 with a light shielding plate and changing the size (2r) of the non-light shielding region. The smaller the collimation half angle, the narrower the intensity distribution and the higher the resolution. However, when the angle is lower than 0.5 °, distortion of the shape occurs. On the other hand, when the angle is larger than 1.7 °, the entire surface is rounded due to the spread of the intensity distribution.

コリメーション半角を全方位において等方性を持たせるために、フライアイレンズユニット5のエレメントレンズ13は円形に近いものを採用する。また、エレメントを組み合わせたレンズの全体形状も円形に近いものとする。理想的には、円形のエレメントを組み合わせて円形のフライアイレンズユニット5を作ることが望ましいが、光量の損失を考慮すると多角形のエレメントを組み合わせる方法等をとる。コリメーション半角が、被露光基板表面上の全方位において等方的であり、全方位の誤差が±0.2°以内が望ましい。±0.2°以上だと、とりわけ複雑な形状のパターニングに際してコリメーショ半角の異方性の影響により形状に歪みを生じる懸念がある。   In order to make the half angle of the collimation isotropic in all directions, the element lens 13 of the fly-eye lens unit 5 is close to a circle. Also, the overall shape of the lens combining the elements is assumed to be nearly circular. Ideally, it is desirable to make a circular fly-eye lens unit 5 by combining circular elements. However, in consideration of loss of light quantity, a method of combining polygonal elements or the like is used. The collimation half angle is isotropic in all directions on the surface of the substrate to be exposed, and the error in all directions is preferably within ± 0.2 °. If it is ± 0.2 ° or more, there is a concern that the shape may be distorted due to the influence of the anisotropy of the collimation half angle particularly when patterning a complicated shape.

凹面鏡6による反射方式を用いたが、凸レンズによる透過方式を採用してもかまわない。また、反射レンズは露光照射面7に平行光を入射させるために使用するもので、レイアウトによっては、無くても構わない。   Although the reflection method using the concave mirror 6 is used, a transmission method using a convex lens may be adopted. The reflection lens is used to allow parallel light to enter the exposure irradiation surface 7 and may be omitted depending on the layout.

フォトマスク12と基板のギャップはセンサーにより自動調節される機構を持つが、ギャップの設定値は100μm程度が望ましい。これは、フォトマスク12と基板間に異物が存在した場合に、ギャップが狭いとマスクを傷つけてしまうためである。   The gap between the photomask 12 and the substrate has a mechanism that is automatically adjusted by a sensor, but the set value of the gap is preferably about 100 μm. This is because when a foreign object exists between the photomask 12 and the substrate, the mask is damaged if the gap is narrow.

反射鏡8にて反射された露光光3は、一旦、集光鏡2に戻され、再度、フライアイレンズユニット5に照射される。このとき、反射鏡8の設置領域よりも内側に光が入射されるような光学設計とする。   The exposure light 3 reflected by the reflecting mirror 8 is once returned to the condensing mirror 2 and irradiated again to the fly-eye lens unit 5. At this time, the optical design is such that light is incident on the inner side of the installation area of the reflecting mirror 8.

これにより、従来、遮光板9にて損失していた露光光3を損失させることなく有効に活用することができ、照度の低下を補うことが可能となる。   As a result, the exposure light 3 that has conventionally been lost in the light shielding plate 9 can be effectively utilized without being lost, and the reduction in illuminance can be compensated.


56個(水平に7個、垂直に8個)のエレメントレンズ13からなるフライアイレンズユニット5の、中心部12個(水平に3個、垂直に4個)を残し、露光光源(水銀ランプ)1側に、銀の蒸着が施された反射鏡8を、露光照射面7側に遮光板9を設けたものを用いた。

An exposure light source (mercury lamp), leaving 12 central parts (3 horizontally and 4 vertically) of the fly-eye lens unit 5 composed of 56 (7 horizontally, 8 vertically) element lenses 13 A reflection mirror 8 on which silver is deposited on one side and a light shielding plate 9 on the exposure irradiation surface 7 side are used.

<比較例1>
56個(水平に7個、垂直に8個)のエレメントレンズ13からなるフライアイレンズユニット5をそのまま用いた。
<Comparative Example 1>
The fly-eye lens unit 5 composed of 56 (7 horizontally, 8 vertically) element lenses 13 was used as it was.

<比較例2>
56個(水平に7個、垂直に8個)のエレメントレンズ13からなるフライアイレンズユニット5の、中心部12個(水平に3個、垂直に4個)を残し、露光照射面7側に遮光板9が設けたものを用いた。
<Comparative example 2>
The fly-eye lens unit 5 comprising 56 (7 horizontally, 8 vertically) element lenses 13 leaves 12 central portions (3 horizontally and 4 vertically) on the exposure irradiation surface 7 side. What provided the light-shielding plate 9 was used.

実施例1及び比較例1、比較例2の照度に関する結果をまとめたものを表1に示す。   Table 1 summarizes the results relating to the illuminance of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2.

また、実施例1及び比較例1、比較例2における、線幅の特性値をまとめたものを表2に示す。 Table 2 shows a summary of line width characteristic values in Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2.

図8に、コリメーション半角が1.0degの実施例1及び比較例2とコリメーション半角が2.0degの比較例1における、線幅(μm)と光学強度との関係を示しているが、リメーション半角を1.0degにすることにより、フォトマスク12を介した光の広がりを抑えることができることがわかる。 FIG. 8 shows the relationship between the line width (μm) and the optical intensity in Example 1 and Comparative Example 2 where the collimation half angle is 1.0 deg and Comparative Example 1 where the collimation half angle is 2.0 deg. It can be seen that the light spread through the photomask 12 can be suppressed by setting the half angle to 1.0 deg.

比較例1の56個エレメントレンズ13からなるフライアイレンズユニット5は、コリメーション半角が2.0degとなり、照度は44,7mWと高くなるが、線幅のバラツキの差が1.9μmと大きくなってしまった。比較例2はコリメーション半角が1.0degと改善され、線幅のバラツキの差が0.7μmと改善されたが、照度が9.7mW(約21%程度)に低下してしまい、露光時間が約5倍になってしまった。実施例0では、コリメーション半角が1.0degにおける照度低減が改善され、線幅のバラツキの差が0.7μmと改善され、照度が34.2mWと、比較例2に対して約3分の一の露光時間に改善できた。   The fly-eye lens unit 5 including the 56 element lenses 13 of Comparative Example 1 has a collimation half angle of 2.0 deg and an illuminance as high as 44,7 mW, but the difference in line width variation is as large as 1.9 μm. Oops. In Comparative Example 2, the collimation half angle was improved to 1.0 deg and the difference in line width variation was improved to 0.7 μm. However, the illuminance decreased to 9.7 mW (about 21%), and the exposure time was reduced. It has become about 5 times. In Example 0, the illuminance reduction at a collimation half angle of 1.0 deg was improved, the difference in line width variation was improved to 0.7 μm, and the illuminance was 34.2 mW, which is about one third of that in Comparative Example 2. The exposure time was improved.

1・・・露光光源(水銀ランプ)
2・・・集光鏡
3・・・露光光
4・・・平面鏡
5・・・フライアイレンズユニット(インテグレーターレンズ)
6・・・凹面鏡
7・・・露光照射面
8・・・反射鏡
9・・・遮光板
10・・・反射光
11・・・フライアイレンズユニットを通過した露光光
12・・・フォトマスク
13・・・エレメントレンズ
14・・・コリメーション半角
1 ... Exposure light source (mercury lamp)
2 ... Condenser mirror 3 ... Exposure light 4 ... Plane mirror 5 ... Fly eye lens unit (integrator lens)
6 ... concave mirror 7 ... exposure irradiation surface 8 ... reflecting mirror 9 ... light shielding plate 10 ... reflected light 11 ... exposure light 12 that has passed through the fly-eye lens unit ... photo mask 13 ... Element lens 14 ... Collimation half-width

Claims (5)

感光性樹脂を塗布した基板に、所定のパターンを有するフォトマスクを近接させて、集光鏡を介し、フライアイレンズを通過させた、露光光を、凹面鏡を介して露光する近接露光装置であって、
フライアイレンズ周辺部の光入射面側に、前記集光鏡に戻すための反射鏡を設け、反射鏡を設けた部分の光通過面側にコリメーション半角調整用遮光層を設けたことを特徴とするカラーフィルタ用露光装置。
A proximity exposure apparatus that exposes exposure light through a concave mirror by bringing a photomask having a predetermined pattern close to a substrate coated with a photosensitive resin, passing through a condensing mirror, and passing through a fly-eye lens. And
A reflection mirror for returning to the condenser mirror is provided on the light incident surface side of the fly eye lens peripheral portion, and a collimation half-angle adjusting light shielding layer is provided on the light passage surface side of the portion where the reflection mirror is provided. A color filter exposure apparatus.
前記コリメーション半角が0.5deg〜1.7degであることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ用露光装置。   The color filter exposure apparatus according to claim 1, wherein the collimation half angle is 0.5 deg to 1.7 deg. 前記反射鏡を、前記遮光層に照射される紫外光及び可視光を含む露光光を前記集光鏡に戻すため、照射光軸に対して90度以下の角度に取り付けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のカラーフィルタ用露光装置。   The reflection mirror is attached at an angle of 90 degrees or less with respect to an irradiation optical axis in order to return exposure light including ultraviolet light and visible light irradiated to the light shielding layer to the condenser mirror. The color filter exposure apparatus according to claim 1 or 2. 前記反射鏡の表面に、Alの蒸着膜が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のカラーフィルタ用露光装置。   The color filter exposure apparatus according to claim 1, wherein an Al vapor deposition film is provided on a surface of the reflecting mirror. 請求項1〜4のいずれか一項に記載のカラーフィルタ用露光装置を用いて製造されたことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。   A color filter manufacturing method manufactured using the color filter exposure apparatus according to claim 1.
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