JP5282979B2 - Exposure equipment - Google Patents
Exposure equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP5282979B2 JP5282979B2 JP2009290649A JP2009290649A JP5282979B2 JP 5282979 B2 JP5282979 B2 JP 5282979B2 JP 2009290649 A JP2009290649 A JP 2009290649A JP 2009290649 A JP2009290649 A JP 2009290649A JP 5282979 B2 JP5282979 B2 JP 5282979B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching element
- beam spot
- light
- exposure apparatus
- predetermined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 49
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000003491 array Methods 0.000 description 6
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70383—Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
- G03F7/704—Scanned exposure beam, e.g. raster-, rotary- and vector scanning
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
本発明は、電気光学結晶材料から成るスイッチング素子を駆動して所定の明暗パターンを生成し、該明暗パターンを被露光体上に露光する露光装置に関し、詳しくは、露光位置をアナログ的に制御して露光パターンの位置決め精度を向上しようとする露光装置に係るものである。 The present invention relates to an exposure apparatus that generates a predetermined light / dark pattern by driving a switching element made of an electro-optic crystal material, and exposes the light / dark pattern on an object to be exposed. Specifically, the exposure position is controlled in an analog manner. The present invention relates to an exposure apparatus that attempts to improve exposure pattern positioning accuracy.
従来のこの種の露光装置は、電気光学結晶材料から成る複数のスイッチング素子を二次元平面内に並べて有するパターンジェネレータにより所定のパターンを生成し、該パターンを一方向に搬送中の被露光体に対して露光するようになっており、上記パターンジェネレータは、複数のスイッチング素子を被露光体の搬送方向と直交する方向に所定ピッチで一直線状に配置されたスイッチング素子列を被露光体の搬送方向に所定間隔で複数列配置すると共に隣接するスイッチング素子列を互いに被露光体の搬送方向と直交する方向に所定量だけずらして配置したものとなっていた(例えば、特許文献1参照)。 In this type of conventional exposure apparatus, a predetermined pattern is generated by a pattern generator having a plurality of switching elements made of electro-optic crystal material arranged in a two-dimensional plane, and the pattern is applied to an object being conveyed in one direction. The pattern generator includes a plurality of switching elements arranged in a straight line at a predetermined pitch in a direction orthogonal to the conveyance direction of the object to be exposed, in the conveyance direction of the object to be exposed. A plurality of rows are arranged at predetermined intervals, and adjacent switching element rows are arranged by being shifted by a predetermined amount in a direction orthogonal to the conveyance direction of the object to be exposed (see, for example, Patent Document 1).
しかし、このような従来の露光装置においては、露光位置の分解能はスイッチング素子の端面サイズ(ピクセルサイズ)及びスイッチング素子列の被露光体の搬送方向と直交する方向へのずらし量により決まるため、露光位置の分解能を上げるにはピクセルサイズを小さくすると共にスイッチング素子列の被露光体の搬送方向と直交する方向へのずらし量を小さくしなければならず、パターンジェネレータの製造が困難で部品コストが上がるおそれがあった。 However, in such a conventional exposure apparatus, since the resolution of the exposure position is determined by the end face size (pixel size) of the switching element and the shift amount of the switching element array in the direction orthogonal to the conveyance direction of the exposure object, In order to increase the position resolution, the pixel size must be reduced and the amount of shifting of the switching element array in the direction orthogonal to the conveying direction of the object to be exposed must be reduced. There was a fear.
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、露光位置をアナログ的に制御して露光パターンの位置決め精度を向上しようとする露光装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an exposure apparatus that addresses such problems and attempts to improve the positioning accuracy of the exposure pattern by controlling the exposure position in an analog manner.
上記目的を達成するために、本発明による露光装置は、光源光を受けて所定間隔で互い違いに少なくとも2列状態に並べて複数のビームスポットを生成するビームスポット生成手段と、前記複数のビームスポットをそれらの並び方向に夫々所定範囲内で往復走査させる光走査手段と、前記複数のビームスポットの往復走査の中心に夫々中心軸を合致させて配置され、前記中心軸に平行な対向面に一対の電極を設けた角柱状の電気光学結晶材料から成る複数のスイッチング素子をオン・オフ駆動することにより、前記光源光を光変調して所定の明暗パターンを生成するパターンジェネレータと、前記明暗パターンを被露光体上に投影する投影レンズと、を備え、前記各スイッチング素子の前記ビームスポットの走査方向の幅を前記ビームスポットの同方向の幅よりも大きくしたものである。 In order to achieve the above object, an exposure apparatus according to the present invention comprises a beam spot generating means for receiving a light source light and staggering at least two rows at predetermined intervals to generate a plurality of beam spots, and the plurality of beam spots. Optical scanning means for reciprocating scanning within a predetermined range in the arrangement direction of each of the plurality of beam spots, the center axis of each of the plurality of beam spots being arranged so as to coincide with each other, and a pair of opposed surfaces parallel to the central axis. A plurality of switching elements made of a prismatic electro-optic crystal material provided with electrodes are turned on and off to light-modulate the light source light to generate a predetermined light-dark pattern, and to cover the light-dark pattern A projection lens that projects onto an exposure body, and sets the width of the beam spot in the scanning direction of each switching element to the beam spot. It is made larger than the width of the.
このような構成により、ビームスポット生成手段で光源光を受けて所定間隔で互い違いに少なくとも2列状態に並べて複数のビームスポットを生成し、この複数のビームスポットを光走査手段でそれらの並び方向に夫々所定範囲内で往復走査させ、パターンジェネレータで上記複数のビームスポットの往復走査の中心に夫々中心軸を合致させて配置され、上記中心軸に平行な対向面に一対の電極を設けた角柱状の電気光学結晶材料から成る複数のスイッチング素子をオン・オフ駆動することにより、光源光を光変調して所定の明暗パターンを生成し、投影レンズでこの明暗パターンを被露光体上に投影する。この場合、各スイッチング素子のビームスポットの走査方向の幅をビームスポットの同方向の幅よりも大きくしてビームスポットをスイッチング素子上を走査させ、スイッチング素子の駆動タイミングを制御することにより被露光体上の明暗パターンの位置をアナログ的に制御する。 With such a configuration, a plurality of beam spots are generated by receiving the light source light from the beam spot generating means and arranged in at least two rows alternately at a predetermined interval, and the plurality of beam spots are arranged in the arrangement direction by the optical scanning means. A prismatic shape in which a reciprocating scan is performed within a predetermined range, and a pattern generator is arranged so that the center axis coincides with the center of the reciprocating scan of the plurality of beam spots, and a pair of electrodes are provided on opposing surfaces parallel to the central axis. A plurality of switching elements made of the electro-optic crystal material are turned on / off to modulate light source light to generate a predetermined light / dark pattern, and the light / dark pattern is projected onto the object to be exposed by the projection lens. In this case, the width of the beam spot in the scanning direction of each switching element is made larger than the width of the beam spot in the same direction, the beam spot is scanned on the switching element, and the drive timing of the switching element is controlled to thereby expose the object to be exposed. The position of the upper light / dark pattern is controlled in an analog manner.
また、前記ビームスポット生成手段は、複数の集光レンズを平面内に並べて有するマイクロレンズアレイである。これにより、複数の集光レンズを平面内に並べて有するマイクロレンズアレイで複数のビームスポットを生成する。 The beam spot generation means is a microlens array having a plurality of condensing lenses arranged in a plane. Accordingly, a plurality of beam spots are generated by a microlens array having a plurality of condensing lenses arranged in a plane.
さらに、前記ビームスポット生成手段は、複数の開口を平面内に並べて有するフォトマスクである。これにより、複数の開口を平面内に並べて有するフォトマスクで複数のビームスポットを生成する。 Further, the beam spot generating means is a photomask having a plurality of openings arranged in a plane. Thereby, a plurality of beam spots are generated by a photomask having a plurality of openings arranged in a plane.
さらにまた、前記光走査手段は、角型ブロック状の電気光学結晶材料の対向側面に所定幅の一対の帯状電極を、その長手中心軸と前記側面の縦横いずれか一方の中心軸とが所定角度を成すように傾けて形成し、該一対の電極間を光が通過するようにしたものである。これにより、角型ブロック状の電気光学結晶材料の対向側面に所定幅の一対の帯状電極を、その長手中心軸と上記側面の縦横いずれか一方の中心軸とが所定角度を成すように傾けて形成し、該一対の電極間を光が通過するようにした光走査手段で複数のビームスポットを夫々所定範囲内で往復走査させる。 Furthermore, the optical scanning means includes a pair of strip-shaped electrodes having a predetermined width on opposite side surfaces of the rectangular block-shaped electro-optic crystal material, and a longitudinal central axis thereof and a central axis of one of the vertical and horizontal sides of the side surface having a predetermined angle. Are formed so that light passes between the pair of electrodes. As a result, a pair of band-shaped electrodes having a predetermined width are inclined on the opposite side surfaces of the square block-shaped electro-optic crystal material so that the longitudinal central axis thereof and the vertical or horizontal central axis of the side surface form a predetermined angle. A plurality of beam spots are reciprocally scanned within a predetermined range by an optical scanning means formed and configured to allow light to pass between the pair of electrodes.
そして、前記被露光体は、前記ビームスポットの走査方向と略直交する方向に連続して移動するようにされたものである。これにより、被露光体をビームスポットの走査方向と略直交する方向に連続して移動しながら露光を行なう。 The object to be exposed is continuously moved in a direction substantially orthogonal to the scanning direction of the beam spot. Thus, exposure is performed while continuously moving the object to be exposed in a direction substantially orthogonal to the beam spot scanning direction.
請求項1に係る発明によれば、スイッチング素子のビームスポットの走査方向の幅をビームスポットの同方向の幅よりも大きくしているので、ビームスポットがスイッチング素子上を走査するようにすることができる。したがって、スイッチング素子の駆動タイミングを制御することにより、複数のスイッチング素子により光変調されて被露光体上に形成される明暗パターンの位置をアナログ的に制御することができる。これにより、複数のスイッチング素子を少なくとも2列状態に並べて有する簡単な構成のパターンジェネレータであっても露光パターンの位置決め精度を向上することができると共に装置の製造コストを低減することができる。 According to the first aspect of the invention, since the width of the beam spot in the scanning direction of the switching element is larger than the width of the beam spot in the same direction, the beam spot can be scanned on the switching element. it can. Therefore, by controlling the driving timing of the switching elements, the position of the light / dark pattern formed on the object to be exposed by light modulation by the plurality of switching elements can be controlled in an analog manner. Thus, even with a simple pattern generator having a plurality of switching elements arranged in at least two rows, the exposure pattern positioning accuracy can be improved and the manufacturing cost of the apparatus can be reduced.
また、請求項2に係る発明によれば、光源光を集光してビームスポットを生成することができ、光源光の利用効率を向上することができる。したがって、使用する光源のパワーを小さくすることができ、光源の負担を軽減することができる。
Moreover, according to the invention which concerns on
さらに、請求項3に係る発明によれば、フォトリソグラフィー技術を使用して形成されたフォトマスクにより複数のビームスポットを生成することができる。したがって、この複数のビームスポットの形状及び位置を高精度に形成することができ、露光パターンの位置決め精度をより向上することができる。
Furthermore, according to the invention which concerns on
さらにまた、請求項4に係る発明によれば、ビームスポットの走査を駆動電圧により制御することができる。したがって、スイッチング素子上のビームスポットの位置と駆動電圧との相関を予め取っておけば、スイッチング素子上のビームスポットの位置は駆動電圧で知ることができ、スイッチング素子の駆動タイミングは駆動電圧で制御することができる。 Furthermore, according to the fourth aspect of the invention, the beam spot scanning can be controlled by the drive voltage. Therefore, if the correlation between the position of the beam spot on the switching element and the driving voltage is taken in advance, the position of the beam spot on the switching element can be known by the driving voltage, and the driving timing of the switching element is controlled by the driving voltage. can do.
そして、請求項5に係る発明によれば、被露光体を連続的に移動しながら露光することができ、露光工程のタクトを短縮することができる。
And according to the invention which concerns on
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明による露光装置の実施形態を示す概要図である。この露光装置は、電気光学結晶材料から成るスイッチング素子を駆動して所定の明暗パターンを生成し、該明暗パターンを被露光体上に露光するもので、搬送手段1と、露光光学ユニット2と、撮像手段3と、制御手段4とを備えている。以下、被露光体がカラーフィルタ基板である場合について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of an exposure apparatus according to the present invention. The exposure apparatus drives a switching element made of an electro-optic crystal material to generate a predetermined light / dark pattern, and exposes the light / dark pattern on an object to be exposed. The conveying means 1, the exposure
図2は、本発明の露光装置に使用するカラーフィルタ基板5の平面図である。このカラーフィルタ基板5は、光を透過させる複数のピクセル6をマトリクス状に備えたブラックマトリクスを透明なガラス基板の表面に形成したものである。
FIG. 2 is a plan view of the
上記搬送手段1は、所定のカラーレジストを塗布したカラーフィルタ基板5をステージ7の上面に載置して一方向(図1に示す矢印A方向)に連続して搬送するものであり、例えばモータとギア等を組み合わせて構成した移動機構によりステージ7を移動するようになっている。又は、ステージ7の表面に気体の噴出口及び吸引口を備え、気体の噴出力及び吸引力をバランスさせてカラーフィルタ基板5をステージ7上に所定量だけ浮上させた状態で搬送するものであってもよい。そして、搬送手段1には、カラーフィルタ基板5の移動距離を計測するための位置センサー(図示省略)が設けられている。
The transport means 1 is configured to place the
上記搬送手段1の上方には、露光光学ユニット2が設けられている。この露光光学ユニット2は、光源光L1を光変調して所定の明暗パターンの露光光L2を生成し、該露光光L2をカラーフィルタ基板5の表面に照射してカラーフィルタ基板5の対応ピクセル6上のカラーレジストを露光するものであり、光源装置8と、ビームスポット生成手段9と、光走査手段10と、パターンジェネレータ11と、投影レンズ12とを光の進行方向上流側からこの順番で備えている。
An exposure
ここで、上記光源装置8は、後述のビームスポット生成手段9に均一な輝度分布を有する光源光L1の平行光を照射させるものであり、紫外線を放射するレーザ光源と、このレーザ光源から放射された光源光L1の光束径を拡大するビームエキスパンダと、光束径が拡大された光源光L1の輝度分布を均一化させる例えばフォトインテグレータと、輝度分布が均一化された光源光L1を平行光にするコンデンサレンズとを備えて構成されている。
Here, the
また、上記ビームスポット生成手段9は、光源光L1を受けて図1において矢印Aで示す基板搬送方向と直交する方向に配列ピッチW1で互い違いに少なくとも2列状態に並べて複数のビームスポットを生成するものであり、具体的には、図3に示すように複数の集光レンズ13を透明な基板14の表面に例えば2列状態に並べて有するマイクロレンズアレイである。この場合、2列のレンズ列15の間隔はW2に設定されている。また、各集光レンズ13の周囲には遮光膜16が形成されて、光の透過が遮断されるようになっている。
Further, the beam spot generating means 9 receives the light source light L 1 and alternately arranges a plurality of beam spots in at least two rows with an arrangement pitch W 1 in a direction orthogonal to the substrate transport direction indicated by the arrow A in FIG. Specifically, as shown in FIG. 3, a microlens array having a plurality of condensing
さらに、上記光走査手段10は、上記ビームスポット生成手段9で生成された複数のビームスポットを基板搬送方向(矢印A方向)と直交する方向(上記複数の集光レンズ13の並び方向)に夫々所定範囲内で往復走査させるものであり、図4(a)に示すように角型ブロック状の電気光学結晶材料17の対向側面17aに所定幅の一対の帯状電極18を、その長手中心軸と上記側面17aの縦横いずれか一方の中心軸とが所定角度を成すように傾けて形成し、該一対の電極18間を光が通過するようにしたものである。この場合、両電極18間に電界をかけると、両電極18により挟まれた部分の電気光学結晶材料17の屈折率が変化し、該両電極18により挟まれた部分と他の部分との間(界面17b)で屈折率差が生じる。したがって、この屈折率差に応じて光源光L1は、上記界面17bで屈折される。それ故、光走査手段10の上記電極18間の電界を変化させて上記界面17bにおける屈折率差を変化させると、同図(b)に示すように光走査手段10から射出する光源光L1は所定の振れ角θで振られ、ビームスポット19が後述のスイッチング素子21(図5参照)上を同図に示す矢印B,C方向に往復走査することになる。
Furthermore, the optical scanning means 10 respectively has a plurality of beam spots generated by the beam spot generation means 9 in a direction (arrangement direction of the plurality of condenser lenses 13) orthogonal to the substrate transport direction (arrow A direction). As shown in FIG. 4 (a), a pair of strip-shaped
さらにまた、上記パターンジェネレータ11は、後述の制御手段4(図10参照)によって制御され、光源光L1を光変調して所定の明暗パターン(露光光L2)を生成するもので、図4(b)に示すように、複数のビームスポット19の往復走査の中心に夫々中心軸を合致させて、図5に矢印B,Cで示すビームスポット19の走査方向(図1において矢印Aで示す基板搬送方向と直交する方向)に配列ピッチW1で互い違いに2列状態に並べて配置され、上記ビームスポット19の走査方向(矢印B,C方向)に対応する幅W3(本実施形態においては、W3=W1で示す)がビームスポット19の同方向の幅W4よりも大きく形成されると共にビームスポット19の走査方向に平行な側面に対向して一対の電極20を設けた角柱状の電気光学結晶材料から成る複数のスイッチング素子21を有するものである。なお、2列のスイッチング素子列22a,22bの中心線間距離は、ビームスポット生成手段9の2列のレンズ列15の中心線間距離W2に等しい。そして、パターンジェネレータ11は、上記複数のスイッチング素子21を備えたスイッチング素子組立体23と、光走査手段10の入射側端面に近接して配置された偏向板24と、スイッチング素子組立体23の射出側端面に近接して配置された偏向板25とを含んで構成されている。この場合、二つの偏向板24,25は、偏向軸を互いに直交させたクロスニコル配置とされている。
Furthermore, the
このように構成されたパターンジェネレータ11は、次のように動作する。即ち、図6に示すように、ビームスポット生成手段9の集光レンズ13を通過した光源光L1は、偏向板24で直線偏光とされた後、スイッチング素子21の入射側端面21aに入射する。この場合、同図(a)に示すように、スイッチング素子21の電極20に電圧が印加されていないときには、スイッチング素子21はオフ駆動し、スイッチング素子21内を通過する直線偏光の偏波面は回転されない。したがって、スイッチング素子21の射出側端面21bから射出する直線偏光の偏波面は、偏向板25の偏向軸に対して直交し、直線偏光はこの偏向板25で遮断される。
The
一方、図6(b)に示すように、スイッチング素子21の電極20に所定の電圧を印加してスイッチング素子21をオン駆動すると、該スイッチング素子21内を通過する直線偏光の偏波面が90°回転される。したがって、スイッチング素子21の射出側端面21bから射出する直線偏光の偏波面は、偏向板25の偏向軸と一致し、直線偏光は偏向板25を通過していく。このように、パターンジェネレータ11は、複数のスイッチング素子21を所定のパターンに応じてオン・オフ駆動することにより、明暗に光変調された露光光L2を生成して射出することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, when a predetermined voltage is applied to the
次に、上記スイッチング素子組立体23の形成方法について図7を参照して説明する。
先ず、図7(a)に示すような電気光学結晶材料から成る短冊状板材26の一面に、同図(b)に示すように、ダイシングソーを使用してその長軸に平行に深さDの溝27を形成し、長手中心軸に対して対称に幅W5の一対の凸部28を形成する。このとき、両凸部28の中心線間隔は、間隔W2とされている。
Next, a method for forming the switching
First, on a surface of a strip-shaped
次に、図7(c)に示すように、上記一対の凸部28の長軸に平行な両側面及び溝27の底面部に公知の技術により導電膜29を形成する。
続いて、同図(d)に示すように、ブレードの歯厚がW3(=W1)のダイシングソーを使用して上記一対の凸部28の短軸方向に幅W3(W3>W5)で上記溝27の深さDよりも深さの深い分離溝30をピッチ2W3で形成し、一対の凸部28を複数に分断して複数のスイッチング素子21を形成する。このとき、同図(d)において、右側凸部28に対してダイシングソーのブレードを矢印E方向に移動して右側凸部28を分断した後、左側凸部28に対してダイシングソーのブレードを矢印F方向に移動して右側凸部28の隣接する分離溝30間に対応する左側凸部28の部分を残して左側凸部28を分断する。これにより、複数のスイッチング素子21が互い違いに2列状態に並んだスイッチング素子組立体23が形成される。この場合、長軸方向に延びる中央の溝27の底面部の導電膜29を接地電極端子とすると、各スイッチング素子21の一対の電極20にてスイッチング素子組立体23の長手中心軸側の電極20が接地電極となる。
Next, as shown in FIG. 7C, a
Subsequently, as shown in FIG. 6D, a width W 3 (W 3 >) is set in the short axis direction of the pair of
図8は、上記スイッチング素子組立体23の他の形成方法を示す説明図である。同図に示すように、図7(c)に示す一対の凸部28の長軸に平行な側面及び溝27の底面部に導電膜29が形成された電気光学結晶材料の短冊状板材26に対してダイシングソーを使用して上記溝27の深さDよりも深さの深い分離溝30を上記一対の凸部28に対して斜めに形成し、一対の凸部28を複数に分断する。このとき、一対の凸部28の中心線間隔W2及び上記分離溝の一対の凸部28の長軸に対する傾き角度φを適切に設定することにより、基板移動方向(矢印A方向)に見て隣接するスイッチング素子21の端部21cを同図に破線で示すようにオーバーラップさせることができる。これにより、カラーフィルタ基板5を図1において矢印A方向に移動しながら露光する際に、基板移動方向に先後して存在するスイッチング素子21の端部21cにより重ね露光が行われ、露光パターンの一部に未露光部が生じるという問題を回避することができる。この場合、図8に示すようにスイッチング素子21の端部21cが斜めに切除されているため、該端部21cによる平均露光量が直角に形成された端部21cによる場合の露光量の半分となる。したがって、上記重ね露光により所定の露光量が得られ、所定深さの露光が行われることになる。それ故、重ね露光によるオーバー露光の問題を回避することができる。
FIG. 8 is an explanatory view showing another method for forming the switching
また、上記投影レンズ12は、上記パターンジェネレータ11で生成された明暗パターンをカラーフィルタ基板5面上に縮小投影するものであり、結像レンズ31と、対物レンズ32とを含んで構成されている。
The projection lens 12 projects the light / dark pattern generated by the
上記露光光学ユニット2の基板搬送方向(矢印A方向)手前側には、撮像手段3が設けられている。この撮像手段3は、カラーフィルタ基板5表面を撮像するもので、基板搬送方向に略直交して多数の受光素子を一直線状に並べて有するラインカメラであり、図9に示すようにスイッチング素子組立体23の基板搬送方向手前側のスイッチング素子列22aの中心軸に対して距離Lだけ離れて配置されている。この場合、スイッチング素子組立体23と撮像手段3とは互いに位置決めして配置されており、スイッチング素子組立体23のスイッチング素子21Aが撮像手段3の長手中心軸上の位置x1〜x2に対応し、スイッチング素子21Bが位置x2〜x3に対応し、スイッチング素子21Cが位置x3〜x4に対応し、スイッチング素子21Dが位置x4〜x5に対応し、スイッチング素子21Eが位置x5〜x6に対応し、スイッチング素子21Fが位置x6〜x7に対応するようになっている。なお、撮像手段3の撮像位置に対向してステージ7の下側には、図示省略の照明手段が設けられており、カラーフィルタ基板5の上記撮像位置を照明して撮像手段3による基板表面の撮像を可能にしている。
An
上記搬送手段1、光走査手段10、パターンジェネレータ11のスイッチング素子組立体23、及び撮像手段3に電気的に接続して制御手段4が設けられている。この制御手段4は、各構成要素を適切に駆動するものであり、図10に示すように、画像処理部33と、演算部34と、メモリ35と、搬送手段駆動コントローラ36と、光走査手段駆動コントローラ37と、スイッチング素子駆動コントローラ38と、制御部39とを備えている。
A
ここで、上記画像処理部33は、撮像手段3で取得されたカラーフィルタ基板5のピクセル6の一次元画像を処理して、輝度が急変する位置を検出し、該位置をピクセル6の縁部の位置として検出するものである。
Here, the
また、上記演算部34は、搬送手段1の位置センサーの出力に基づいてカラーフィルタ基板5の移動距離を算出するものであり、カラーフィルタ基板5が後述のメモリ35に予め設定して保存された撮像手段3とスイッチング素子組立体23の各スイッチング素子列22a,22bとの間の距離L,(L+W2)に等しい距離だけ移動すると後述のスイッチング素子駆動コントローラ38に駆動指令を発するようになっている。
The
さらに、上記メモリ35は、レーザ光源のパワー、撮像手段3とスイッチング素子組立体23の各スイッチング素子列22a,22bとの間の距離L,(L+W2)等の初期設定値のデータを予め保存すると共に演算部34における演算結果及び画像処理部33で検出されたピクセル6の縁部の位置データを一時的に保存するものである。
Further, the
また、上記搬送手段駆動コントローラ36は、搬送手段1の移動機構を駆動してステージ7を図1において矢印A方向に一定速度で連続して移動させるものである。
The transport means
さらに、上記光走査手段駆動コントローラ37は、光走査手段10に図11に示す鋸波状の駆動信号を送信して、光走査手段10の帯状電極18に挟まれた部分と他の部分との間の界面17bにおいて発生する屈折率差を所定範囲内で連続的に変化させ、光走査手段10から射出するレーザ光のビームスポット19を所定の範囲内で往復走査させるものである。この場合、ビームスポット19の走査速度は、上記鋸波状の駆動信号の繰り返し周期に依存するため、駆動信号の繰り返し周期を制御してビームスポット19の走査速度を搬送手段1のステージ7の移動速度(カラーフィルタ基板5の移動速度に等しい)に同期させている。なお、ビームスポット19の走査速度は、通常、カラーフィルタ基板5が距離W5(W5はスイッチング素子21の基板搬送方向の幅に等しい)か又はそれよりも短い距離だけ進む間に一往復するように設定される。なお、本実施形態においては、ビームスポット19の走査速度は、カラーフィルタ基板5の移動速度に対して十分に速く設定されている。また、ビームスポット19の復路の走査速度が往路の走査速度の略10倍となるように駆動信号の立ち下り速度を立ち上がり速度の10倍に制御している。
Further, the optical scanning means
さらにまた、上記スイッチング素子駆動コントローラ38は、演算部34から伝送される駆動指令を受けてメモリ35に保存されたピクセル6の縁部の位置データを逐次読み出し、該位置データに対応する各スイッチング素子21をオン・オフ駆動するための駆動信号をスイッチング素子組立体23に送信するものである。この場合、スイッチング素子駆動コントローラ38は、往復走査するビームスポット19の往走査期間にオン・オフ駆動信号をスイッチング素子組立体23に送信し、ビームスポット19の復走査期間はオフ駆動信号を送信するようになっている。
そして、上記制御部39は、上記各要素が適切に駆動するように仲立ちするもので、CPUである。
Furthermore, the switching
The
次に、このように構成された露光装置の動作について説明する。
先ず、所定のカラーレジストが塗布されたカラーフィルタ基板5を搬送手段1のステージ7上の所定位置に位置決めして載置する。その後、起動スイッチが投入されると制御手段4の搬送手段駆動コントローラ36により制御されて搬送手段1が起動し、カラーフィルタ基板5が図1に示す矢印A方向に一定速度で搬送される。
Next, the operation of the exposure apparatus configured as described above will be described.
First, the
カラーフィルタ基板5が搬送されて撮像手段3の撮像位置に達すると、撮像手段3によりカラーフィルタ基板5の表面が撮像され、この一次元の撮像画像が制御手段4の画像処理部33において画像処理される。このとき、画像処理部33においては、上記撮像画像の基板搬送方向(矢印A方向)と直交する方向の輝度変化を調べ、輝度が所定の閾値を超えて急変した位置をピクセル6(明部)の縁部として検出する。
When the
具体的には、図12(a)に示すように、カラーフィルタ基板5が搬送されて、ピクセル6の基板搬送方向先頭端が撮像手段3の撮像位置に達すると、このとき撮像された撮像画像に基づいて例えばラインP1上のピクセル6(明部)の縁部の位置x8,x9,x10,x11…が検出され、この位置データがメモリ35に保存される。この場合、ピクセル6(明部)を二つ置きに検出するように予め設定しておくと、同じ色(例えば赤)の隣接する二つのピクセル6R間に位置する他の色(例えば緑、青)のピクセル6G,6Bを無視することができる。
Specifically, as shown in FIG. 12A, when the
カラーフィルタ基板5が図12(a)において矢印A方向に搬送され、ラインP1がスイッチング素子組立体23のスイッチング素子列22aの中心軸に合致すると、該スイッチング素子列22aの各スイッチング素子21によりラインP1上の所定位置が選択的に露光される。即ち、ラインP1上の位置x8,x3間、位置x4,x9間及び位置x12,x13間は、夫々スイッチング素子21C,21E,21Kが担当して露光される。この場合、スイッチング素子21Cは、ビームスポット19が位置x8,x3間を走査している間だけスイッチング素子駆動コントローラ38により制御されてオン駆動される。同様に、スイッチング素子21Eは、ビームスポット19が位置x4,x9間を走査している間だけオン駆動され、スイッチング素子21Kは、ビームスポット19が位置x12,x13間を走査している間だけオン駆動される。これにより、同図にクロスハッチングを掛けて示すように、ピクセル6R上の位置x8,x3間、位置x4,x9間及び位置x12,x13間の領域が露光される。このとき、スイッチング素子列22aのスイッチング素子21A,21G,21I,21Mはオフ駆動されている。なお、スイッチング素子21上のビームスポット19の位置は、光走査手段10によるレーザビームの振れ角θに相関し、該レーザビームの振れ角θは、光走査手段駆動コントローラ37による駆動信号電圧に相関する。したがって、スイッチング素子21上のビームスポット19の位置は、上記駆動信号電圧により知ることができる。
The
その後、ビームスポット19を往復走査しながら上述と同様にしてスイッチング素子列22aの各スイッチング素子21が駆動され、一定速度で移動中のカラーフィルタ基板5に対して露光が実行される。なお、この露光は、図12(a)において、ビームスポット19が一往復する間にカラーフィルタ基板5が移動する距離に等しい距離だけラインP1の矢印Aと反対方向に逐次ずれた位置で撮像された画像データに基づいて上記各スイッチング素子21を駆動して行われる。
Thereafter, the switching
そして、図12(b)に示すように、カラーフィルタ基板5が移動してラインP1がスイッチング素子列22bの中心軸と合致すると、該スイッチング素子列22bの各スイッチング素子21B,21D,21F,21H,21J,21LによりラインP1上の所定位置が選択的に露光される。即ち、ラインP1上の位置x4,x5間、位置x10,x12間及び位置x13,x11間は、前述と同様にして夫々スイッチング素子21D,21J,21Lが担当して露光される。このとき、スイッチング素子21B,21F,21Hはオフ駆動されている。
Then, as shown in FIG. 12 (b), when the line P 1 by moving the
一方、スイッチング素子列22aの各スイッチング素子21は、ラインP1に対して矢印Aと反対方向にW2だけずれたラインP2上のピクセル6Rの縁部の位置データをメモリ35から読み出してスイッチング素子駆動コントローラ38によって駆動される。そして、ラインP2上のピクセル6Rの位置x3,x4間がスイッチング素子21Cによって露光され、ピクセル6Rの位置x12,x13間がスイッチング素子21Kによって露光される。このとき、スイッチング素子21A,21E,21G,21J,21Mはオフ駆動されている。
On the other hand, the switching
以後、一定速度で移動中のカラーフィルタ基板5に対してビームスポット19を往復走査しながらスイッチング素子列22aでピクセル6R上の所定位置を先行して露光すると共に、スイッチング素子列22bでスイッチング素子列22aの各スイッチング素子21間の部分を補完して露光する。これにより、図13にクロスハッチングを掛けて示すように、ピクセル6R上が露光されて所定の露光パターン40が形成されることになる。本実施形態のように、ビームスポットの走査速度がカラーフィルタ基板5の移動速度よりも十分に速い場合には、図13に示すように基板搬送方向に対して斜めに交差する露光パターンの縁部や円形の露光パターンの縁部を滑らかに形成することができる。また、基板搬送方向と直交する方向のビームスポットの照射位置をアナログ的に制御することができるため、従来のデジタル制御と違ってより緻密なパターンの露光が可能となる。
Thereafter, a predetermined position on the
なお、上記実施形態においては、スイッチング素子組立体23が2列のスイッチング素子列22a,22bで構成したものである場合について説明したが、本発明はこれに限られず、2列のスイッチング素子列22a,22bを1組として複数組を基板搬送方向に所定ピッチで並べて配置してもよい。これにより、カラーフィルタ基板5のピクセル6上の領域を複数組のスイッチング素子列22a,22bの各スイッチング素子21で多重露光することができ、レーザ光源のパワーを下げてレーザ光源の負担を軽減することができる。
In the above-described embodiment, the case where the switching
また、上記実施形態においては、ビームスポット生成手段9がマイクロレンズアレイである場合について説明したが、本発明はこれに限られず、ビームスポット生成手段9は、複数の開口を平面内に並べて有するフォトマスクであってもよい。 In the above embodiment, the case where the beam spot generating means 9 is a microlens array has been described. However, the present invention is not limited to this, and the beam spot generating means 9 is a photo having a plurality of openings arranged in a plane. It may be a mask.
さらに、上記実施形態においては、光走査手段10が角型ブロック状の電気光学結晶材料17の対向側面17aに所定幅の一対の帯状電極18を、その長手中心軸と側面18の縦横いずれか一方の中心軸とが所定角度を成すように傾けて形成したものである場合について説明したが、本発明はこれに限られず、光走査手段10は、例えば電磁アクチュエータや音響光学素子等、レーザビームを往復走査することができるものであれば如何なるものであってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
そして、以上の説明においては、被露光体がカラーフィルタ基板5である場合について述べたが、本発明はこれに限られず、被露光体は、例えば回路基板等、如何なるものであってもよい。
In the above description, the case where the object to be exposed is the
5…カラーフィルタ基板(被露光体)
9…ビームスポット生成手段
10…光走査手段
12…投影レンズ
13…集光レンズ
17…電気光学結晶材料
17a…対向側面
18,20…電極
19…ビームスポット
21,21A〜21M…スイッチング素子
L1…光源光
L2…露光光
5. Color filter substrate (exposed body)
9 ... beam spot generating means 10 ... scanning means 12 ...
Claims (5)
前記複数のビームスポットをそれらの並び方向に夫々所定範囲内で往復走査させる光走査手段と、
前記複数のビームスポットの往復走査の中心に夫々中心軸を合致させて配置され、前記中心軸に平行な対向面に一対の電極を設けた角柱状の電気光学結晶材料から成る複数のスイッチング素子をオン・オフ駆動することにより、前記光源光を光変調して所定の明暗パターンを生成するパターンジェネレータと、
前記明暗パターンを被露光体上に投影する投影レンズと、
を備え、
前記各スイッチング素子の前記ビームスポットの走査方向の幅を前記ビームスポットの同方向の幅よりも大きくしたことを特徴とする露光装置。 Beam spot generating means for receiving a light source light and generating a plurality of beam spots arranged in at least two rows alternately at predetermined intervals;
An optical scanning means for reciprocally scanning the plurality of beam spots in a predetermined range in their alignment direction;
A plurality of switching elements made of a prismatic electro-optic crystal material, each of which is arranged with its center axis aligned with the center of reciprocal scanning of the plurality of beam spots, and provided with a pair of electrodes on opposing surfaces parallel to the center axis. A pattern generator that modulates the light source light to generate a predetermined light and dark pattern by driving on and off;
A projection lens for projecting the light-dark pattern onto an object to be exposed;
With
An exposure apparatus characterized in that the width of each switching element in the scanning direction of the beam spot is larger than the width of the beam spot in the same direction.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009290649A JP5282979B2 (en) | 2009-12-22 | 2009-12-22 | Exposure equipment |
KR1020127012115A KR101813212B1 (en) | 2009-12-22 | 2010-12-09 | Exposure device |
PCT/JP2010/072172 WO2011077965A1 (en) | 2009-12-22 | 2010-12-09 | Exposure device |
CN201080058060.9A CN102668025B (en) | 2009-12-22 | 2010-12-09 | Exposure device |
TW099144867A TWI510865B (en) | 2009-12-22 | 2010-12-21 | Exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009290649A JP5282979B2 (en) | 2009-12-22 | 2009-12-22 | Exposure equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011134767A JP2011134767A (en) | 2011-07-07 |
JP5282979B2 true JP5282979B2 (en) | 2013-09-04 |
Family
ID=44195499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009290649A Expired - Fee Related JP5282979B2 (en) | 2009-12-22 | 2009-12-22 | Exposure equipment |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5282979B2 (en) |
KR (1) | KR101813212B1 (en) |
CN (1) | CN102668025B (en) |
TW (1) | TWI510865B (en) |
WO (1) | WO2011077965A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016122676A (en) * | 2014-12-24 | 2016-07-07 | 株式会社アドバンテスト | Exposure device and exposure method |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1244018C (en) * | 1996-11-28 | 2006-03-01 | 株式会社尼康 | Expoure method and equipment producing method |
US7876420B2 (en) * | 2004-12-07 | 2011-01-25 | Asml Holding N.V. | System and method utilizing an electrooptic modulator |
JP2007031025A (en) | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Kyocera Mita Corp | Curl correction device and image formation device using it |
JP5344730B2 (en) * | 2006-05-22 | 2013-11-20 | 株式会社ブイ・テクノロジー | Exposure equipment |
JP4229192B2 (en) * | 2007-02-26 | 2009-02-25 | セイコーエプソン株式会社 | Electro-optical element and scanning optical apparatus |
JP5119446B2 (en) * | 2008-03-21 | 2013-01-16 | 株式会社ブイ・テクノロジー | Light modulation element |
-
2009
- 2009-12-22 JP JP2009290649A patent/JP5282979B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-12-09 WO PCT/JP2010/072172 patent/WO2011077965A1/en active Application Filing
- 2010-12-09 CN CN201080058060.9A patent/CN102668025B/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-12-09 KR KR1020127012115A patent/KR101813212B1/en active IP Right Grant
- 2010-12-21 TW TW099144867A patent/TWI510865B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI510865B (en) | 2015-12-01 |
KR20120112396A (en) | 2012-10-11 |
WO2011077965A1 (en) | 2011-06-30 |
KR101813212B1 (en) | 2017-12-29 |
CN102668025B (en) | 2015-01-28 |
JP2011134767A (en) | 2011-07-07 |
CN102668025A (en) | 2012-09-12 |
TW201131318A (en) | 2011-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103140804B (en) | Scanning exposure apparatus using microlens array | |
JP2006208432A (en) | Exposure method and apparatus | |
TW201610597A (en) | Light source device and exposure device | |
KR20140061286A (en) | Scanning exposure apparatus using microlens array | |
JP5354803B2 (en) | Exposure equipment | |
JP5282979B2 (en) | Exposure equipment | |
JP5704315B2 (en) | Exposure equipment | |
JP2008046383A (en) | Method and device for measuring drawing position and drawing method and device | |
KR101688127B1 (en) | Exposure apparatus | |
JP5604745B2 (en) | Exposure equipment | |
WO2005106591A1 (en) | Exposure pattern forming method | |
JP2007155600A (en) | Projector for measuring three-dimensional shape, and instrument for measuring three-dimensional shape | |
KR101098729B1 (en) | Apparatus for and method of exposure patterns | |
JP2013190505A (en) | Drawing device and drawing method | |
US20130242281A1 (en) | Exposure apparatus | |
WO2005106596A1 (en) | Exposure apparatus | |
JP6847088B2 (en) | Projection device and 3D measuring device | |
JP2012211873A (en) | Three-dimensional measurement apparatus | |
CN211979422U (en) | Large-size exposure light source based on scanning splicing | |
TWI386762B (en) | Apparatus for and method of exposure patterns | |
WO2020116052A1 (en) | Projecting device and three-dimensional measuring device | |
JP2005202227A (en) | Method and apparatus for detecting sensitivity of photosensitive material, and exposure correction method | |
JP2001005111A (en) | Printing head, device and method for printing picture | |
JP2010154026A (en) | Image reading device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121205 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130507 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130515 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5282979 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |