JPH11212267A - Ablation aligner - Google Patents

Ablation aligner

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Publication number
JPH11212267A
JPH11212267A JP1587798A JP1587798A JPH11212267A JP H11212267 A JPH11212267 A JP H11212267A JP 1587798 A JP1587798 A JP 1587798A JP 1587798 A JP1587798 A JP 1587798A JP H11212267 A JPH11212267 A JP H11212267A
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JP
Japan
Prior art keywords
ultraviolet light
light pulse
lens
processing
mask
Prior art date
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Pending
Application number
JP1587798A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenkichi Suzuki
堅吉 鈴木
Masaaki Matsuda
正昭 松田
Toshio Ogino
利男 荻野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP1587798A priority Critical patent/JPH11212267A/en
Publication of JPH11212267A publication Critical patent/JPH11212267A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Filters (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the productivity of processed goods by forming a partial ultraviolet light pulse in a slit state and enhancing ablation rate with respect to a material to be processed. SOLUTION: This aligner includes a pulse laser 1 generating an ultraviolet light pulse, integrator lenses 3X and 3Y, and field lenses 5X and 5Y, and is provided with an illumination optical system of processing the ultraviolet light pulse and projecting it to a mask 6, an image formation lens 7 image-forming the ultraviolet light pulse transmitted through the mask 6 and projecting it on a base plate to be processed 8, and moving stages 9a and 9b moving the mask 6 and the base plate 8 in the longitudinal and lateral directions; and the illumination optical system has an ultraviolet light pulse dividing means dividing the incident ultraviolet light pulse into plural slit state partial ultraviolet light pulses having uniform light intensity, desirably a microprism 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アブレーション露
光装置に係わり、特に、紫外光パルスを発生するエキシ
マレーザー等を用い、高いアブレーションレートによる
アブレーション露光を行なうことが可能なアブレーショ
ン露光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ablation exposure apparatus, and more particularly to an ablation exposure apparatus capable of performing ablation exposure at a high ablation rate using an excimer laser that generates an ultraviolet light pulse.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、アブレーションとは、エキシマ
レーザー等のパルスレーザーが発生する高エネルギー密
度を持った紫外光パルスを加工物質に投射したときに、
加工物質における紫外光パルスの投射された部分が光分
解を起こし、飛散する現象をいうものである。
2. Description of the Related Art In general, ablation is a technique in which a pulsed laser such as an excimer laser or the like is irradiated with a high-energy-density ultraviolet light pulse onto a processing material.
This refers to a phenomenon in which a portion of a processing substance to which an ultraviolet light pulse is projected undergoes photolysis and is scattered.

【0003】ところで、可視光以上の光波長を有するレ
ーザー光を加工物質に投射した際に、加工物質で生じる
分解は、主として加工物質の熱過程に伴う分解である
が、エキシマレーザーからの紫外光パルスを加工物質に
投射した際における加工物質の分解は、特に加工物質が
有機物であった場合、加工物質の分子構造の化学結合を
直接切断する非熱過程に伴う分解である。
[0003] When a laser beam having a wavelength longer than visible light is projected onto a processing material, the decomposition that occurs in the processing material is mainly due to the thermal process of the processing material. Decomposition of a processing material when a pulse is projected on the processing material is a decomposition accompanying a non-thermal process that directly cuts a chemical bond of a molecular structure of the processing material, particularly when the processing material is an organic substance.

【0004】アブレーション露光は、加工物質をこのよ
うな非熱過程に伴う分解を利用し、加工物質上に所定の
加工パターンを形成するもので、既知のホトリソグラフ
ィ方法における露光及び現像の2つの処理工程を、露光
工程だけで済ますことができる方法である。そして、ア
ブレーション露光が行われるアブレーション露光装置
は、本質的に露光装置であって、所定のマスクパターン
を備えたマスクを加工物質上に配置し、マスク上から紫
外光パルスを照射してマスクを通った紫外光パルスを加
工物質に投射させ、加工物質をマスクパターンに従った
パターンを加工形成するものである。
[0004] The ablation exposure is to form a predetermined processing pattern on a processing material by utilizing the decomposition of the processing material due to such a non-thermal process, and two processes of exposure and development in a known photolithography method are used. This is a method in which the process can be completed only by the exposure process. An ablation exposure apparatus in which ablation exposure is performed is essentially an exposure apparatus, in which a mask having a predetermined mask pattern is arranged on a processing material, and an ultraviolet light pulse is irradiated from above the mask to pass through the mask. The ultraviolet light pulse is projected onto the processing material to process and form the processing material into a pattern according to the mask pattern.

【0005】ここで、図4は、既知のアブレーション露
光装置の概略構成の一例を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing an example of a schematic configuration of a known ablation exposure apparatus.

【0006】図4に示されるように、アブレーション露
光装置は、紫外光パルスレーザー41と、集光レンズ4
2と、インテグレーターレンズ43と、コンデンサーレ
ンズ44と、フィールドレンズ45と、マスク46と、
結像レンズ47と、入射瞳47aと、加工基板48と、
上側移動ステージ49aと、下側移動ステージ49bと
からなる。この場合、集光レンズ42、インテグレータ
ーレンズ43、コンデンサーレンズ44、フィールドレ
ンズ45は、照明光学系を構成している。
As shown in FIG. 4, an ablation exposure apparatus comprises an ultraviolet pulse laser 41 and a condenser lens 4.
2, an integrator lens 43, a condenser lens 44, a field lens 45, a mask 46,
An imaging lens 47, an entrance pupil 47a, a processing substrate 48,
It comprises an upper moving stage 49a and a lower moving stage 49b. In this case, the condenser lens 42, the integrator lens 43, the condenser lens 44, and the field lens 45 constitute an illumination optical system.

【0007】紫外光パルスレーザー41は紫外光パルス
を発生するものであり、マスク46は所定のマスクパタ
ーンを備えているものである。上側移動ステージ49a
は、マスク46を載せた状態で縦(Y)方向及び横
(X)方向に移動可能なもので、マスク46のマスクパ
ターン形成部分に対応する部分が光学的に透明な光透過
面49fを形成している。下側移動ステージ49bは、
加工基板48を載せた状態で縦(Y)方向及び横(X)
方向に移動可能なもので、上側移動ステージ49aの移
動に係りなく移動することができるものである。結像レ
ンズ47は、内部に入射瞳47aを有する。
The ultraviolet pulse laser 41 generates an ultraviolet pulse, and the mask 46 has a predetermined mask pattern. Upper stage 49a
Is movable in the vertical (Y) direction and the horizontal (X) direction with the mask 46 mounted thereon, and a portion corresponding to the mask pattern forming portion of the mask 46 forms an optically transparent light transmitting surface 49f. doing. The lower moving stage 49b is
The vertical (Y) direction and the horizontal (X) direction with the processing substrate 48 placed thereon
It can move in any direction, and can move regardless of the movement of the upper moving stage 49a. The imaging lens 47 has an entrance pupil 47a inside.

【0008】紫外光パルスレーザー41の紫外光パルス
出射面は集光レンズ42の光入射面に対向し、集光レン
ズ42の光出射面はインテグレーターレンズ43の光入
射面に対向する。インテグレーターレンズ43の光出射
面はコンデンサーレンズ44の光入射面に対向し、コン
デンサーレンズ44の光出射面は上側移動ステージ49
aに載せられたマスク46に対向する。上側移動ステー
ジ49aの光透過面49fは結像レンズ47の光入射面
に対向し、結像レンズ47の光出射面は下側移動ステー
ジ49bに載せられた加工基板48に対向している。
The ultraviolet light pulse emission surface of the ultraviolet light pulse laser 41 faces the light incidence surface of the condenser lens 42, and the light emission surface of the condenser lens 42 faces the light incidence surface of the integrator lens 43. The light exit surface of the integrator lens 43 faces the light entrance surface of the condenser lens 44, and the light exit surface of the condenser lens 44 is
The mask 46 is opposed to the mask 46 placed on a. The light transmitting surface 49f of the upper moving stage 49a faces the light incident surface of the imaging lens 47, and the light emitting surface of the imaging lens 47 faces the processing substrate 48 placed on the lower moving stage 49b.

【0009】ここで、図5は、図4に図示のアブレーシ
ョン露光装置に用いられるインテグレーターレンズ43
の構成の一例を示す構成図であり、図6は、図4に図示
のアブレーション露光装置における紫外光パルスの伝送
状態の一例を示す説明図である。
FIG. 5 shows an integrator lens 43 used in the ablation exposure apparatus shown in FIG.
6 is an explanatory diagram showing an example of a transmission state of an ultraviolet light pulse in the ablation exposure apparatus shown in FIG.

【0010】図5において、43aは光入射側ロッドレ
ンズ、43bは光出射側ロッドレンズであり、その他、
図4に示された構成要素と同じ構成要素については同じ
符号を付けている。また、図6において、図4及び図5
に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号
を付けている。
In FIG. 5, reference numeral 43a denotes a light incident side rod lens, 43b denotes a light emission side rod lens, and
The same components as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. 6 and FIGS. 4 and 5
The same reference numerals are given to the same components as those shown in FIG.

【0011】前記構成による既知のアブレーション露光
装置の動作を、図4乃至図6を用いて説明すると、次の
通りである。
The operation of the known ablation exposure apparatus having the above configuration will be described below with reference to FIGS.

【0012】始めに、加工すべき加工基板48を下側移
動ステージ49b上に載せ、加工に適したマスクパター
ンを持つマスク46を上側移動ステージ49a上に載せ
る。
First, a processing substrate 48 to be processed is mounted on the lower moving stage 49b, and a mask 46 having a mask pattern suitable for processing is mounted on the upper moving stage 49a.

【0013】次に、上側移動ステージ49a及び下側移
動ステージ49bを移動させるステージ移動機構(図示
さし)を駆動させ、上側移動ステージ49a及び下側移
動ステージ49bを個別に加工に適した位置にまで移動
させる。
Next, a stage moving mechanism (not shown) for moving the upper moving stage 49a and the lower moving stage 49b is driven, and the upper moving stage 49a and the lower moving stage 49b are individually moved to positions suitable for processing. Move up to

【0014】次いで、紫外光パルスレーザー41を駆動
し、紫外光パルスレーザー41から短時間紫外光パルス
を発生させる。このとき発生した紫外光パルスは、集光
レンズ42、インテグレーターレンズ43、コンデンサ
ーレンズ44及びフィールドレンズ45を通してマスク
46に照射される。
Next, the ultraviolet light pulse laser 41 is driven to generate an ultraviolet light pulse for a short time from the ultraviolet light pulse laser 41. The ultraviolet light pulse generated at this time is irradiated on the mask 46 through the condenser lens 42, the integrator lens 43, the condenser lens 44, and the field lens 45.

【0015】続いて、マスク46のマスクパターンを通
過した一部の紫外光パルス、即ち、部分紫外光パルス
は、結像レンズ47を通して加工基板48上に結像され
た状態で照射され、加工基板48上の部分紫外光パルス
の結像部分がアブレーション露光によって加工される。
Subsequently, a part of the ultraviolet light pulse that has passed through the mask pattern of the mask 46, that is, the partial ultraviolet light pulse, is radiated while being imaged on the processing substrate 48 through the imaging lens 47, and The imaged portion of the partial ultraviolet light pulse on 48 is processed by ablation exposure.

【0016】ここで、ステージ移動機構を再度駆動さ
せ、上側移動ステージ49a及び/または下側移動ステ
ージ49bを個別に次の加工に適した位置まで移動させ
る。
Here, the stage moving mechanism is driven again to move the upper moving stage 49a and / or the lower moving stage 49b individually to a position suitable for the next processing.

【0017】次に、紫外光パルスレーザー41を駆動
し、紫外光パルスレーザー41から短時間紫外光パルス
を発生させると、前述の動作過程と同じ動作過程によっ
て、加工基板48上の部分紫外光パルスの結像部分がア
ブレーション露光によって加工される。
Next, when the ultraviolet light pulse laser 41 is driven to generate a short time ultraviolet light pulse from the ultraviolet light pulse laser 41, the partial ultraviolet light pulse on the processing substrate 48 is operated in the same operation as the above-mentioned operation. Is processed by ablation exposure.

【0018】その後も、さらに加工する必要がある場合
には、上側移動ステージ49a及び/または下側移動ス
テージ49bを個別に次の加工に適した位置まで移動さ
せ、それに続いて紫外光パルスレーザー41から短時間
紫外光パルスを発生させることにより、順次、加工基板
48がアブレーション露光によって加工されるものであ
る。
Thereafter, if further processing is necessary, the upper moving stage 49a and / or the lower moving stage 49b are individually moved to a position suitable for the next processing. , A processing substrate 48 is sequentially processed by ablation exposure by generating an ultraviolet light pulse for a short time.

【0019】このような動作時において、図5に示され
るように、インテグレーターレンズ43は、入射された
紫外光パルスが光入射側ロッドレンズ43aにおいて複
数の部分紫外光パルスに分割され、分割された複数の部
分紫外光パルスが光出射側ロッドレンズ43bにおいて
それぞれ拡散されて出射される。
At the time of such an operation, as shown in FIG. 5, the integrator lens 43 divides the incident ultraviolet light pulse into a plurality of partial ultraviolet light pulses at the light incident side rod lens 43a and divides it. The plurality of partial ultraviolet light pulses are respectively diffused and emitted by the light emitting side rod lens 43b.

【0020】また、図6に示されるように、インテグレ
ーターレンズ43以降の構成部分においては、インテグ
レーターレンズ43から出射された部分紫外光パルスが
コンデンサーレンズ44においてさらに拡散され、拡散
された各部分紫外光パルスが重畳された状態でフィール
ドレンズ45に入射される。このとき、フィールドレン
ズ45は、入射された部分紫外光パルスを各部で一定の
光強度になるように調整して出射させる。フィールドレ
ンズ45からの出射紫外光パルスはマスク46を照射
し、マスクパターンを通った部分紫外光パルスが結像レ
ンズ47に入射され、その入射瞳47aにおいて結像さ
れる。
As shown in FIG. 6, in the components after the integrator lens 43, the partial ultraviolet light pulses emitted from the integrator lens 43 are further diffused in the condenser lens 44, and the diffused partial ultraviolet light is diffused. The pulse is incident on the field lens 45 in a superimposed state. At this time, the field lens 45 adjusts the incident partial ultraviolet light pulse so that each part has a constant light intensity, and emits the light. The ultraviolet light pulse emitted from the field lens 45 irradiates the mask 46, and the partial ultraviolet light pulse that has passed through the mask pattern is incident on the imaging lens 47 and is imaged at the entrance pupil 47a.

【0021】ところで、図4乃至図6に図示の既知のア
ブレーション露光装置は、その構成の中で、紫外光パル
スを水平方向(X方向)において処理する構成要素(以
下、この構成要素については、符号にXを付与する)及
び紫外光パルスを垂直方向(Y方向)において処理する
構成要素(以下、この構成要素については、符号にYを
付与する)の区別していないが、実際に構成要素の中の
インテグレーターレンズ43やコンデンサーレンズ44
及びフィールドレンズ45については、紫外光パルスの
水平方向及び垂直方向の双方にそれぞれ個別のインテグ
レーターレンズ43X、43Y、コンデンサーレンズ4
4X、44Y、フィールドレンズ45X、45Yが設け
られている。そして、インテグレーターレンズ43X、
コンデンサーレンズ44X、フィールドレンズ45Xに
おいては、紫外光パルスが水平方向(X方向)に対して
前述のような動作を行っており、インテグレーターレン
ズ43Y、コンデンサーレンズ44Y、フィールドレン
ズ45Yにおいては、紫外光パルスが垂直方向(Y方
向)に対して前述のような動作を行っている。
Incidentally, the known ablation exposure apparatus shown in FIGS. 4 to 6 has a component for processing an ultraviolet light pulse in a horizontal direction (X direction) (hereinafter, this component is referred to as a component). There is no distinction between a component that assigns X to a code) and a component that processes an ultraviolet light pulse in the vertical direction (Y direction) (hereinafter, this component is given a symbol Y), but the component is actually Integrator lens 43 and condenser lens 44 inside
And the field lens 45, the integrator lenses 43X and 43Y and the condenser lens 4 are provided in both the horizontal and vertical directions of the ultraviolet light pulse.
4X, 44Y and field lenses 45X, 45Y are provided. And the integrator lens 43X,
In the condenser lens 44X and the field lens 45X, the ultraviolet light pulse performs the above-described operation in the horizontal direction (X direction), and in the integrator lens 43Y, the condenser lens 44Y, and the field lens 45Y, the ultraviolet light pulse Perform the above-described operation in the vertical direction (Y direction).

【0022】図7(a)、(b)は、既知のアブレーシ
ョン露光装置におけるインテグレーターレンズの構成図
であって、(a)は水平方向の動作を行うインテグレー
ターレンズであり、(b)は垂直方向の動作を行うイン
テグレーターレンズである。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing the configuration of an integrator lens in a known ablation exposure apparatus, wherein FIG. 7A shows an integrator lens which operates in a horizontal direction, and FIG. This is an integrator lens that performs the operation described above.

【0023】図7(a)、(b)において、43Xは水
平方向インテグレーターレンズ、43Xaは入射光側ロ
ッドレンズ、43Xbは出射光側ロッドレンズ、43Y
は垂直方向インテグレーターレンズ、43Xaは入射光
側ロッドレンズ、43Xbは出射光側ロッドレンズであ
る。
In FIGS. 7A and 7B, 43X is a horizontal integrator lens, 43Xa is an incident light side rod lens, 43Xb is an outgoing light side rod lens, 43Y.
Denotes a vertical integrator lens, 43Xa denotes an incident light side rod lens, and 43Xb denotes an outgoing light side rod lens.

【0024】この場合、水平方向インテグレーターレン
ズ43Xは、入射光側ロッドレンズ43Xa及び出射光
側ロッドレンズ43Xbからなり、垂直方向インテグレ
ーターレンズ43Yは、入射光側ロッドレンズ43Xa
及び出射光側ロッドレンズ43Xbからなっている。
In this case, the horizontal direction integrator lens 43X includes an incident light side rod lens 43Xa and an output light side rod lens 43Xb, and the vertical direction integrator lens 43Y includes an incident light side rod lens 43Xa.
And the exit light side rod lens 43Xb.

【0025】水平方向インテグレーターレンズ43Xの
動作及び垂直方向インテグレーターレンズ43Yの動作
は、入射される紫外光パルスを専ら水平方向または垂直
方向の処理を行うものである点を除けば、既に述べたイ
ンテグレーターレンズ43における入射される紫外光パ
ルスの処理と同じである。
The operation of the horizontal integrator lens 43X and the operation of the vertical integrator lens 43Y are to process the incident ultraviolet light pulse exclusively in the horizontal or vertical direction, except that the integrator lens described above is used. 43 is the same as the processing of the incident ultraviolet light pulse.

【0026】[0026]

【発明が解決しようとする課題】前記既知のアブレーシ
ョン露光装置は、加工基板を加工する場合、既知のホト
リソグラフィ方法で行っている露光及び現像の2つの処
理工程を、露光工程を行うだけで済ますことができるた
め、加工処理工程が簡素化されるという利点を有する。
In the known ablation exposure apparatus, when processing a substrate to be processed, the two processing steps of exposure and development performed by a known photolithography method need only be performed by an exposure step. Therefore, there is an advantage that the processing steps are simplified.

【0027】ところが、前記既知のアブレーション露光
装置は、レジストを構成する高分子材料に対するアブレ
ーションレートが低いため、レジストを塗布した加工基
板を加工しようとしたとき、既知のホトリソグラフィ方
法による加工に比べ、生産性が低いという問題を有して
いる。
However, the known ablation exposure apparatus has a low ablation rate with respect to a polymer material constituting a resist, and therefore, when processing a processed substrate coated with a resist, compared with processing by a known photolithography method, There is a problem that productivity is low.

【0028】また、前記既知のアブレーション露光装置
は、高精度のTFT−LCD(薄膜トランジスタ−液晶
ディスプレイ)を得るために大面積部分にわたって微細
なパターンを数多く加工形成する必要があるアクテイブ
マトリクス液晶表示装置における高精度のTFT−LC
Dの薄膜パターンの加工に適用しようとすると、要求さ
れる加工精度を得ることができないだけでなく、このよ
うな大きな加工面積を有するものの加工を行うことが難
しく、しかも、加工時間が相当に長くなる等の問題を有
している。
Further, the known ablation exposure apparatus is used in an active matrix liquid crystal display device which needs to process and form many fine patterns over a large area in order to obtain a high-precision TFT-LCD (thin film transistor-liquid crystal display). High-precision TFT-LC
When applied to the processing of the thin film pattern of D, not only can the required processing accuracy not be obtained, but also it is difficult to process a material having such a large processing area, and the processing time is considerably long. It has problems such as becoming.

【0029】本発明は、これらの問題点を解決するもの
で、その目的は、部分紫外光パルスをスリット状にして
加工材料に対するアブレーションレートを高め、加工時
の生産性を向上させるようにしたアブレーション露光装
置を提供することにある。
The present invention solves these problems. It is an object of the present invention to increase the ablation rate with respect to a processing material by forming a partial ultraviolet light pulse into a slit shape, thereby improving productivity during processing. An exposure apparatus is provided.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明によるアブレーション露光装置は、紫外光パ
ルスレーザーと、インテグレーターレンズ及びフィール
ドレンズを含む照明光学系と、所定のマスクパターンを
有するマスクと、結像レンズと、加工基板と、移動ステ
ージとを備えるもので、照明光学系中に、入射された紫
外光パルスを均一な光強度を持つ複数のスリット状部分
紫外光パルスに分割する紫外光パルス分割手段を有する
手段を具備している。
In order to achieve the above object, an ablation exposure apparatus according to the present invention includes an ultraviolet pulse laser, an illumination optical system including an integrator lens and a field lens, and a mask having a predetermined mask pattern. And an imaging lens, a processing substrate, and a moving stage, and divides an incident ultraviolet light pulse into a plurality of slit-shaped partial ultraviolet light pulses having uniform light intensity in an illumination optical system. It has means having light pulse splitting means.

【0031】前記手段によれば、加工基板上に部分紫外
光パルスを結像させる場合、照明光学系において入射紫
外光パルスを均一な光強度の複数のスリット状部分紫外
光パルスに分割し、各スリット状部分紫外光パルスを加
工基板上でそれぞれ結像させるようにしているので、加
工基板に対する部分紫外光パルスのアブレーションレー
トが高くなり、アブレーションレートが高くなった分、
加工基板の加工時間が短くなり、生産性を向上させるこ
とができる。
According to the above means, when forming an image of the partial ultraviolet light pulse on the processing substrate, the incident ultraviolet light pulse is divided into a plurality of slit-like partial ultraviolet light pulses of uniform light intensity in the illumination optical system, Since the slit-shaped partial ultraviolet light pulse is focused on the processing substrate, the ablation rate of the partial ultraviolet light pulse on the processing substrate is increased, and the ablation rate is increased.
The processing time of the processing substrate is shortened, and the productivity can be improved.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態において、ア
ブレーション露光装置は、紫外光パルスを発生するパル
スレーザーと、インテグレーターレンズ及びフィールド
レンズを含み、紫外光パルスを処理してマスクに投射す
る照明光学系と、マスクを透過した紫外光パルスを結像
して加工基板上に投射する結像レンズと、マスク及び加
工基板を縦方向及び横方向に移動させる移動ステージと
を備え、照明光学系は、入射された紫外光パルスを均一
な光強度を持つ複数のスリット状部分紫外光パルスに分
割する紫外光パルス分割手段を有しているものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In an embodiment of the present invention, an ablation exposure apparatus includes a pulse laser for generating an ultraviolet light pulse, an integrator lens and a field lens, and an illumination for processing the ultraviolet light pulse and projecting the same onto a mask. An optical system, an imaging lens for imaging an ultraviolet light pulse transmitted through the mask and projecting it on a processing substrate, and a moving stage for moving the mask and the processing substrate in the vertical and horizontal directions, the illumination optical system includes: And an ultraviolet light pulse dividing means for dividing an incident ultraviolet light pulse into a plurality of slit-shaped partial ultraviolet light pulses having a uniform light intensity.

【0033】本発明の実施の形態の好適例において、ア
ブレーション露光装置は、紫外光パルス分割手段が10
0μm以下のスリット幅を持つ複数のスリット状部分紫
外光パルスを形成する光分割プリズムからなるものであ
る。
In a preferred example of the embodiment of the present invention, the ablation exposure apparatus has an ultraviolet light pulse splitting means of 10 units.
It comprises a light splitting prism for forming a plurality of slit-shaped partial ultraviolet light pulses having a slit width of 0 μm or less.

【0034】本発明の実施の形態の具体例において、ア
ブレーション露光装置は、加工基板がアクテイブマトリ
クス液晶表示装置に用いる各層のレジストパターンを形
成する薄膜トランジスタ基板またはブラックマトリクス
層や各色のフィルタ層を形成するカラーフィルタ基板か
らなるものである。
In a specific example of the embodiment of the present invention, the ablation exposure apparatus forms a thin film transistor substrate, a black matrix layer, and a filter layer of each color in which a processing substrate forms a resist pattern of each layer used in an active matrix liquid crystal display device. It consists of a color filter substrate.

【0035】本発明者等は、加工基板上で結像される部
分紫外光パルスをスリット状にした場合、以下に示すよ
うに、そのスリット幅によって加工基板に対する部分紫
外光パルスのアブレーションレートが変化することを見
い出した。
The present inventors have found that when a partial ultraviolet light pulse imaged on a processing substrate is formed into a slit shape, the ablation rate of the partial ultraviolet light pulse with respect to the processing substrate changes depending on the slit width as described below. I found something to do.

【0036】図3は、部分紫外光パルスのスリット幅に
対する部分紫外光パルス1ショット当たりのアブレーシ
ョンレートの変化状態を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a change in the ablation rate per one shot of the partial ultraviolet light pulse with respect to the slit width of the partial ultraviolet light pulse.

【0037】図3において、縦軸は部分紫外光パルス1
ショット当たりのアブレーションレートであり、横軸は
部分紫外光パルスのスリット幅である。
In FIG. 3, the vertical axis represents the partial ultraviolet light pulse 1
The ablation rate per shot is shown, and the horizontal axis is the slit width of the partial ultraviolet light pulse.

【0038】図3に示されるように、加工基板上で結像
される部分紫外光パルスをスリット状にし、そのスリッ
ト幅が比較的広い状態から順次狭い状態に変化させてい
った場合、加工基板に対する部分紫外光パルスのアブレ
ーションレートは順次向上するもので、例えば、部分紫
外光パルスのスリット幅が、それぞれ、500μm、2
00μm、100μm、50μmであるとき、アブレー
ションレートは、部分紫外光パルス1ショット当たり、
0.05μm、0.06μm、0.075μm、0.0
95μmになり、スリット幅が狭くなる程、アブレーシ
ョンレートが向上する。
As shown in FIG. 3, when a partial ultraviolet light pulse imaged on the processing substrate is formed into a slit shape, and the slit width is gradually changed from a relatively wide state to a narrow state, The ablation rate of the partial ultraviolet light pulse with respect to is gradually improved. For example, the slit width of the partial ultraviolet light pulse is 500 μm and 2 μm, respectively.
At 00 μm, 100 μm, and 50 μm, the ablation rate is as follows:
0.05 μm, 0.06 μm, 0.075 μm, 0.0
The ablation rate is improved as the slit width becomes 95 μm and the slit width becomes narrower.

【0039】本発明の実施の形態は、このような知見に
基づいて構成しているものであり、紫外光パルスレーザ
ーから出射された紫外光パルスを、照明光学系において
均一な光強度を持つ複数のスリット状部分紫外光パルス
に分割し、各スリット状部分紫外光パルスをマスクを通
して加工基板に照射し、加工基板上で各スリット状部分
紫外光パルスを結像させるようにしているものである。
そして、スリット状部分紫外光パルスを用いたことによ
り、加工基板に対する部分紫外光パルスのアブレーショ
ンレートを高くすることができ、アブレーションレート
が高くなったことによって、加工基板の加工に要する時
間を短くすることができ、生産性を向上させることがで
きる。
The embodiment of the present invention is constructed based on such knowledge, and it is possible to convert an ultraviolet light pulse emitted from an ultraviolet light pulse laser into a plurality of light beams having a uniform light intensity in an illumination optical system. , And irradiates each slit-shaped partial ultraviolet light pulse to a processing substrate through a mask to form an image of each slit-shaped partial ultraviolet light pulse on the processed substrate.
By using the slit-shaped partial ultraviolet light pulse, the ablation rate of the partial ultraviolet light pulse with respect to the processing substrate can be increased, and the time required for processing the processing substrate can be shortened by increasing the ablation rate. And productivity can be improved.

【0040】この場合、スリット状部分紫外光パルスの
スリット幅を100μm以下になるように選べば、スリ
ット状部分紫外光パルスの幅を100μm以上になるよ
うに選んだ場合に比べ、加工基板に対する部分紫外光パ
ルスのアブレーションレートがより高くなる。その結
果、加工基板の加工に要する時間がさらに短くなり、生
産性をより向上させることができる。
In this case, if the slit width of the slit-shaped partial ultraviolet light pulse is selected to be 100 μm or less, compared to the case where the width of the slit-shaped partial ultraviolet light pulse is selected to be 100 μm or more, the portion with respect to the processing substrate is selected. The ablation rate of the UV light pulse is higher. As a result, the time required for processing the processed substrate is further reduced, and the productivity can be further improved.

【0041】[0041]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0042】図1は、本発明によるアブレーション露光
装置の一実施例の概略構成を示す断面図であり、図2
は、図1に図示された実施例に用いられる光分割プリズ
ムの構成の一例を示すプリズムの配置構成図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic structure of an embodiment of an ablation exposure apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a prism showing an example of a configuration of a light splitting prism used in the embodiment shown in FIG. 1.

【0043】図1において、1は紫外線パルスレーザ
ー、2は集光レンズ、3Xは水平方向インテグレーター
レンズ、3Xaは光入射側ロッドレンズ、3Xbは光出
射側ロッドレンズ、3Yは垂直方向インテグレーターレ
ンズ、3Yaは光入射側ロッドレンズ、3Ybは光出射
側ロッドレンズ、4Xは水平方向コンデンサーレンズ、
4Yは垂直方向コンデンサーレンズ、5Xは水平方向フ
ィールドレンズ、5Yは垂直方向フィールドレンズ、6
はマスク、7は結像レンズ、8は加工基板、9はステー
ジ移動機構、9aは上側移動ステージ、9bは下側移動
ステージ、9fは光透過面、10は反射板、11はマイ
クロプリズム(光分割プリズム)である。
In FIG. 1, 1 is an ultraviolet pulse laser, 2 is a condenser lens, 3X is a horizontal direction integrator lens, 3Xa is a light incidence side rod lens, 3Xb is a light emission side rod lens, 3Y is a vertical direction integrator lens, 3Ya. Is a light incident side rod lens, 3Yb is a light exit side rod lens, 4X is a horizontal condenser lens,
4Y is a vertical condenser lens, 5X is a horizontal field lens, 5Y is a vertical field lens, 6
Is a mask, 7 is an imaging lens, 8 is a processing substrate, 9 is a stage moving mechanism, 9a is an upper moving stage, 9b is a lower moving stage, 9f is a light transmitting surface, 10 is a reflector, and 11 is a micro prism (light Split prism).

【0044】紫外光パルスレーザー1は、例えばエキシ
マレーザーからなるもので、駆動時に短時間紫外光パル
スを発生する。水平方向インテグレーターレンズ3X
は、離間して対向配置された光入射側ロッドレンズ3X
aと光出射側ロッドレンズ3Xbとからなり、垂直方向
インテグレーターレンズ3Yは、離間して対向配置され
た光入射側ロッドレンズ3Yaと光出射側ロッドレンズ
3Ybとからなる。光入射側ロッドレンズ3Xa、3Y
a及び光出射側ロッドレンズ3Xb、3Ybは、いずれ
も多数のロッドレンズを平行配置して構成したもので、
光入射側ロッドレンズ3Xa及び光出射側ロッドレンズ
3Xbは各ロッドが水平方向に並んで配置され、光入射
側ロッドレンズ3Ya及び光出射側ロッドレンズ3Yb
は各ロッドが垂直方向に並んで配置されている。マスク
6は、加工基板の加工箇所に適したマスクパターンを備
えているもので、上側移動ステージ9a上に配置され
る。上側移動ステージ9aは、ステージ移動機構9に結
合され、ステージ移動機構9の駆動によりマスク6を載
せた状態で縦(Y)方向及び横(X)方向に移動するも
ので、マスク6のマスクパターン形成部分が置かれる部
分が光学的に透明な光透過面9fになっている。下側移
動ステージ9bも、ステージ移動機構9に結合され、ス
テージ移動機構9の駆動により加工基板8を載せた状態
で縦(Y)方向及び横(X)方向に移動するものであ
る。マイクロプリズム11は、後述するように、多数の
プリズムから構成されている。この場合、集光レンズ
2、垂直方向インテグレーターレンズ3Y、垂直方向コ
ンデンサーレンズ4Y、水平方向インテグレーターレン
ズ3X、反射板10、マイクロプリズム11、水平方向
コンデンサーレンズ4X、水平方向フィールドレンズ5
X、垂直方向フィールドレンズ5Yは、照明光学系を構
成している。
The ultraviolet pulse laser 1 is made of, for example, an excimer laser, and generates an ultraviolet pulse for a short time during driving. Horizontal integrator lens 3X
Is a light-incident side rod lens 3X that is spaced apart and opposed to each other.
a and the light-exiting-side rod lens 3Xb, and the vertical integrator lens 3Y is composed of the light-incident-side rod lens 3Ya and the light-exiting-side rod lens 3Yb that are spaced apart and opposed to each other. Light incident side rod lens 3Xa, 3Y
a and the light-exit-side rod lenses 3Xb, 3Yb are each configured by arranging a large number of rod lenses in parallel.
The light incident side rod lens 3Xa and the light exit side rod lens 3Xb are arranged such that the rods are arranged in a horizontal direction, and the light incident side rod lens 3Ya and the light exit side rod lens 3Yb.
The rods are arranged vertically in a row. The mask 6 has a mask pattern suitable for a processing position of a processing substrate, and is disposed on the upper moving stage 9a. The upper moving stage 9 a is coupled to the stage moving mechanism 9, and moves in the vertical (Y) direction and the horizontal (X) direction while driving the stage moving mechanism 9 with the mask 6 mounted thereon. The part where the formation part is placed is an optically transparent light transmitting surface 9f. The lower moving stage 9b is also coupled to the stage moving mechanism 9, and moves in the vertical (Y) direction and the horizontal (X) direction with the processing substrate 8 placed thereon by driving of the stage moving mechanism 9. The microprism 11 includes a large number of prisms as described later. In this case, the condenser lens 2, the vertical direction integrator lens 3Y, the vertical direction condenser lens 4Y, the horizontal direction integrator lens 3X, the reflector 10, the microprism 11, the horizontal direction condenser lens 4X, and the horizontal field lens 5
The X, vertical field lens 5Y constitutes an illumination optical system.

【0045】そして、紫外光パルスレーザー1の紫外光
パルス出射面に対向して集光レンズ2が配置され、集光
レンズ2に対向して垂直方向インテグレーターレンズ3
Yの光入射側ロッドレンズ3Yaが配置される。垂直方
向インテグレーターレンズ3の光出射側ロッドレンズ3
Ybに対向して垂直方向コンデンサーレンズ4Yが配置
され、垂直方向コンデンサーレンズ4Yに対向して水平
方向インテグレーターレンズ3Xの光入射側ロッドレン
ズ3Xaが配置される。水平方向インテグレーターレン
ズ3Xの光出射側ロッドレンズ3Xbに対向して光軸に
対して約45°の角度をなす反射板10が配置される。
反射板10に対向し、かつ、反射板10で約90°の角
度で屈曲された光軸上にマイクロプリズム11の光入射
面が配置され、マイクロプリズム11の光出射面に対向
して水平方向コンデンサーレンズ4Xが配置される。水
平方向コンデンサーレンズ4Xに対向して水平方向フィ
ールドレンズ5Xが配置され、水平方向フィールドレン
ズ5Xに対向して垂直方向フィールドレンズ5Yが配置
される。垂直方向フィールドレンズ5Yの光出射面に対
向してマスク6を載せた上側移動ステージ9aが配置さ
れ、上側移動ステージ9aの光透過面9fに対向して結
像レンズ7の光入射面が配置される。結像レンズ7の光
出射面に対向して加工基板8を載せた下側移動ステージ
9bが配置されている。
A converging lens 2 is arranged facing the ultraviolet light pulse emission surface of the ultraviolet pulse laser 1, and a vertical integrator lens 3 is opposed to the converging lens 2.
The Y light incident side rod lens 3Ya is arranged. Light emitting side rod lens 3 of vertical integrator lens 3
A vertical condenser lens 4Y is arranged to face Yb, and a light incident side rod lens 3Xa of the horizontal integrator lens 3X is arranged to face the vertical condenser lens 4Y. A reflection plate 10 that is at an angle of about 45 ° with respect to the optical axis is disposed to face the light exit side rod lens 3Xb of the horizontal integrator lens 3X.
The light incident surface of the microprism 11 is arranged on the optical axis facing the reflector 10 and bent at an angle of about 90 ° by the reflector 10, and the light incident surface of the microprism 11 faces the light exit surface of the microprism 11 in the horizontal direction. The condenser lens 4X is arranged. A horizontal field lens 5X is arranged to face the horizontal condenser lens 4X, and a vertical field lens 5Y is arranged to face the horizontal field lens 5X. An upper moving stage 9a on which the mask 6 is mounted is arranged opposite to the light emitting surface of the vertical direction field lens 5Y, and a light incident surface of the imaging lens 7 is arranged opposite to the light transmitting surface 9f of the upper moving stage 9a. You. A lower moving stage 9b on which a processing substrate 8 is mounted is disposed to face the light exit surface of the imaging lens 7.

【0046】また、図2において、121 は1段目プリ
ズム、131 、132 は2段目プリズム、141 、14
2 、143 、144 は3段目プリズム、151 、1
2 、153 、154 、155 、156 、157 、15
8 は4段目プリズムであって、その他に、図1に示され
た構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けて
いる。
In FIG. 2, 12 1 is a first-stage prism, 13 1 and 13 2 are second-stage prisms, 14 1 and 14
2 , 14 3 and 14 4 are third-stage prisms, 15 1 and 1
5 2, 15 3, 15 4, 15 5, 15 6, 15 7, 15
Reference numeral 8 denotes a fourth-stage prism, and the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0047】そして、1段目プリズム121 は1組の2
分割プリズムからなり、2段目プリズム131 、132
は2組の光軸変更プリズム及び2分割プリズムからな
る。3段目プリズム141 、142 、143 、144
4組の光軸変更プリズム及び2分割プリズムからなり、
4段目プリズム151 、152 、153 、154 、15
5 、156 、157 、158 は8組の光軸変更プリズム
からなる。
The first-stage prism 12 1 is a set of 2
Second stage prisms 13 1 , 13 2 consisting of split prisms
Consists of two sets of optical axis changing prisms and two-segment prisms. The third-stage prisms 14 1 , 14 2 , 14 3 , and 14 4 include four sets of optical axis changing prisms and two-segment prisms,
Fourth stage prisms 15 1 , 15 2 , 15 3 , 15 4 , 15
5, 15 6, 15 7, 15 8 consists of 8 pairs of optical axis changing prism.

【0048】そして、1段目プリズム121 は、入射光
を受けるもので、その光出射側に2段目プリズム1
1 、132 が配置される。2段目プリズム131 、1
2 の光出射側に3段目プリズム141 乃至144 が配
置され、3段目プリズム141 乃至144 の光出射側に
4段目プリズム151 乃至158 が配置される。4段目
プリズム151 乃至158 の光出射側から複数、本例の
場合、8つの出射光が出力される。
[0048] Then, the first stage prism 12 1 is intended to receive incident light, the light emitting second stage on the side of the prism 1
3 1 and 13 2 are arranged. Second-stage prism 13 1 , 1
3 2 of the light emitting third stage toward the prism 14 1 to 14 4 are disposed, is disposed fourth-stage prism 15 1 to 15 8 is the light emitting side of the third stage the prism 14 1 to 14 4. 4 stage prism 15 1 to 15 8 more from the light emitting side of, in this embodiment, it is output eight outgoing light.

【0049】前記構成による本実施例のアブレーション
露光装置の動作を、図1及び図2を用いて説明する。
The operation of the ablation exposure apparatus according to this embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIGS.

【0050】最初に、加工すべき加工基板8を下側移動
ステージ9bの上に載せ、加工に適するマスクパターン
を持ったマスク6を上側移動ステージ9aの上に載せ
る。
First, the processing substrate 8 to be processed is mounted on the lower moving stage 9b, and the mask 6 having a mask pattern suitable for processing is mounted on the upper moving stage 9a.

【0051】次に、ステージ移動機構9を駆動し、その
駆動出力によって上側移動ステージ9a及び下側移動ス
テージ9bを個別に加工に適した位置にまで移動させ
る。
Next, the stage moving mechanism 9 is driven, and the upper and lower moving stages 9a and 9b are individually moved to positions suitable for processing by the driving output.

【0052】次いで、紫外光パルスレーザー1を駆動
し、紫外光パルスレーザー1から短時間紫外光パルスを
発生させる。このときに発生した紫外光パルスは、集光
レンズ2を通して垂直方向インテグレーターレンズ3Y
に供給される。このとき、垂直方向インテグレーターレ
ンズ3Yは、図5に示されるように、紫外光パルスを垂
直方向に分割して複数の部分紫外光パルスとして出射さ
せ、垂直方向コンデンサーレンズ4Yに供給する。
Next, the ultraviolet pulse laser 1 is driven to generate an ultraviolet pulse from the ultraviolet pulse laser 1 for a short time. The ultraviolet light pulse generated at this time passes through the condenser lens 2 and the vertical integrator lens 3Y.
Supplied to At this time, as shown in FIG. 5, the vertical integrator lens 3Y divides the ultraviolet light pulse in the vertical direction, emits it as a plurality of partial ultraviolet light pulses, and supplies the partial ultraviolet light pulse to the vertical condenser lens 4Y.

【0053】続いて、垂直方向コンデンサーレンズ4Y
は、図6に示されるように、供給された複数の部分紫外
光パルスを垂直方向にさらに拡散させ、水平方向インテ
グレーターレンズ3Xに供給する。
Subsequently, the vertical condenser lens 4Y
As shown in FIG. 6, the supplied partial ultraviolet light pulse is further diffused in the vertical direction and supplied to the horizontal integrator lens 3X.

【0054】次に、水平方向インテグレーターレンズ3
Xは、図5に示されるように、垂直方向コンデンサーレ
ンズ4Yから供給された複数の部分紫外光パルスを水平
方向に分割して複数の部分紫外光パルスとして出射さ
せ、反射板10に供給する。このとき、反射板10は、
入射した部分紫外光パルスの光軸を約90°屈曲させ、
マイクロプリズム11に供給する。
Next, the horizontal direction integrator lens 3
As shown in FIG. 5, X splits a plurality of partial ultraviolet light pulses supplied from the vertical condenser lens 4Y in the horizontal direction, emits them as a plurality of partial ultraviolet light pulses, and supplies them to the reflection plate 10. At this time, the reflection plate 10
The optical axis of the incident partial ultraviolet light pulse is bent about 90 °,
It is supplied to the micro prism 11.

【0055】次いで、マイクロプリズム11は、図2に
示されるように、入射した部分紫外光パルスを、1段目
プリズム121 で2分してスリット状の2つの部分紫外
光パルスP11と部分紫外光パルスP12を形成させ、
2段目プリズム131 、132 でスリット状の2つの部
分紫外光パルスP11、P12をそれぞれ2分してスリ
ット状の4つの部分紫外光パルスP21、P22、P2
3、P24を形成させ、3段目プリズム141 乃至14
4 でスリット状の4つの部分紫外光パルスP21乃至P
24をそれぞれ2分してスリット状の8つの部分紫外光
パルスP31、P32、P33、P34、P35、P3
6、P37、P38を形成させ、4段目プリズム151
乃至158 でスリット状の8つの部分紫外光パルスP3
1乃至P38の光軸方向を若干変更させてそれらの光軸
を平行にし、スリット状の8つの部分紫外光パルスP4
1、P42、P43、P44、P45、P46、P4
7、P48として出射され、水平方向コンデンサーレン
ズ4Xに供給される。
[0055] Then, the micro prisms 11, as shown in FIG. 2, the incident portion ultraviolet light pulses, the first stage prism 12 1 2 minutes and two partial ultraviolet light pulses P11 and partial UV slit by Forming an optical pulse P12;
The two slit-shaped partial ultraviolet light pulses P11 and P12 are each divided into two by the second-stage prisms 13 1 and 13 2 to form four slit-shaped partial ultraviolet light pulses P21, P22 and P2.
3, P24 to form a three-stage prism 14 1 to 14
4 , the slit-shaped four partial ultraviolet light pulses P21 to P21
24 are divided into two, and eight slit-like partial ultraviolet light pulses P31, P32, P33, P34, P35, P3
6, P37, P38 to form, 4 stage prisms 15 1
8 to 8 slit-shaped partial ultraviolet light pulses P3
By slightly changing the optical axis directions of 1 to P38 to make their optical axes parallel, eight slit-like partial ultraviolet light pulses P4
1, P42, P43, P44, P45, P46, P4
7, is emitted as P48 and supplied to the horizontal condenser lens 4X.

【0056】続いて、水平方向コンデンサーレンズ4X
は、図6に示されるように、供給されたスリット状の8
つの部分紫外光パルスP41乃至P48を水平方向にさ
らに拡散させ、水平方向フィールドレンズ5Xに供給す
る。
Subsequently, the horizontal condenser lens 4X
As shown in FIG. 6, the supplied slit-shaped 8
The two partial ultraviolet light pulses P41 to P48 are further diffused in the horizontal direction and supplied to the horizontal field lens 5X.

【0057】次に、水平方向フィールドレンズ5Xは、
供給されたスリット状の8つの部分紫外光パルスP41
乃至P48の水平方向の光強度が一定になるように調整
し、垂直方向フィールドレンズ5Yに供給する。
Next, the horizontal field lens 5X is
Eight supplied slit-shaped partial ultraviolet light pulses P41
The light intensity in the horizontal direction from P48 to P48 is adjusted to be constant and supplied to the vertical field lens 5Y.

【0058】次いで、垂直方向フィールドレンズ5Y
は、供給されたスリット状の8つの部分紫外光パルスP
41乃至P48の垂直方向の光強度が一定になるように
調整し、マスク6を照射する。
Next, the vertical field lens 5Y
Is the supplied slit-shaped eight partial ultraviolet light pulses P
The light intensity in the vertical direction of 41 to P48 is adjusted to be constant, and the mask 6 is irradiated.

【0059】続いて、マスク6のマスクパターンを通過
した一部のスリット状の部分紫外光パルスは、結像レン
ズ7を通して加工基板8の上に結像された状態で照射さ
れ、加工基板8の上の部分紫外光パルスの結像部分がア
ブレーション露光によって加工される。
Then, a part of the slit-shaped partial ultraviolet light pulse that has passed through the mask pattern of the mask 6 is irradiated while being imaged on the processing substrate 8 through the imaging lens 7, The imaged portion of the upper partial ultraviolet light pulse is processed by ablation exposure.

【0060】ここで、加工基板8において、アブレーシ
ョン露光による次の加工を行う必要があるときは、ステ
ージ移動機構9を駆動し、上側移動ステージ9a及び/
または下側移動ステージ9bを個別に次の加工に適した
位置にまで移動させる。次いで、紫外光パルスレーザー
1を駆動して、紫外光パルスレーザー1から短時間紫外
光パルスを発生させると、前述の動作過程と同じ動作過
程によって、加工基板8上の部分紫外光パルスの結像部
分がアブレーション露光によって加工される。
Here, when it is necessary to perform the next processing by ablation exposure on the processing substrate 8, the stage moving mechanism 9 is driven to move the upper moving stage 9a and / or
Alternatively, the lower moving stage 9b is individually moved to a position suitable for the next processing. Next, when the ultraviolet light pulse laser 1 is driven to generate an ultraviolet light pulse for a short time from the ultraviolet light pulse laser 1, an image of the partial ultraviolet light pulse on the processing substrate 8 is formed by the same operation process as that described above. The part is processed by ablation exposure.

【0061】その後も同様で、加工基板8において、ア
ブレーション露光によるさらに次の加工を行う必要があ
るときは、ステージ移動機構9を駆動し、上側移動ステ
ージ9a及び/または下側移動ステージ9bを個別に次
の加工に適した位置にまで移動させ、それに続いて紫外
光パルスレーザー1から短時間紫外光パルスを発生させ
ることにより、前述の動作過程と同じ動作過程によっ
て、加工基板8の上の部分紫外光パルスの結像部分がア
ブレーション露光によって順次加工される。
After that, when it is necessary to perform further processing by ablation exposure on the processing substrate 8, the stage moving mechanism 9 is driven to individually move the upper moving stage 9 a and / or the lower moving stage 9 b. Then, the laser beam is moved to a position suitable for the next processing, and subsequently the ultraviolet light pulse laser 1 generates an ultraviolet light pulse for a short time. The imaged portion of the ultraviolet light pulse is sequentially processed by ablation exposure.

【0062】前記動作が行われる本実施例のアブレーシ
ョン露光装置において、マイクロプリズム11は、そこ
から出射されるスリット状の8つの部分紫外光パルスの
スリット幅が500μm以下、好ましくは100μm以
下になるように構成すれば、加工基板8に対する部分紫
外光パルスのアブレーションレートが高くなり、加工基
板8を加工する際の加工時間を短縮できる。
In the ablation exposure apparatus of the present embodiment in which the above operation is performed, the microprism 11 has a slit width of eight slit-shaped partial ultraviolet light pulses emitted from the microprism 11 being 500 μm or less, preferably 100 μm or less. With this configuration, the ablation rate of the partial ultraviolet light pulse with respect to the processing substrate 8 is increased, and the processing time when processing the processing substrate 8 can be reduced.

【0063】このように、本実施例によれば、加工基板
8の上に部分紫外光パルスを結像させる場合、照明光学
系に配置されたマイクロプリズム11により、入射紫外
光パルスを均一な光強度の複数のスリット状の部分紫外
光パルスに分割し、各スリット状の部分紫外光パルスを
加工基板8の上でそれぞれ結像させるようにしているの
で、加工基板8に対する部分紫外光パルスのアブレーシ
ョンレートを高くすることができ、アブレーションレー
トが高くなった分、加工基板8の加工時間を短くするこ
とができ、生産性を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, when a partial ultraviolet light pulse is imaged on the processing substrate 8, the incident ultraviolet light pulse is converted into a uniform light by the microprism 11 arranged in the illumination optical system. Since a plurality of slit-shaped partial ultraviolet light pulses of high intensity are divided and each slit-shaped partial ultraviolet light pulse is imaged on the processing substrate 8, ablation of the partial ultraviolet light pulse on the processing substrate 8 is performed. Since the rate can be increased and the ablation rate is increased, the processing time of the processing substrate 8 can be shortened, and the productivity can be improved.

【0064】なお、前記実施例においては、紫外光パル
ス分割手段としてマイクロプリズム11を用いた例を挙
げて説明したが、本発明による紫外光パルス分割手段は
マイクロプリズム11を用いる場合に限られるものでな
く、マイクロプリズム11と同等の機能を果たすもので
あれば、他の紫外光パルス分割手段を用いてもよい。
In the above embodiment, an example in which the micro prism 11 is used as the ultraviolet light pulse dividing means has been described. However, the ultraviolet light pulse dividing means according to the present invention is limited to the case where the micro prism 11 is used. Instead, any other ultraviolet light pulse splitting means may be used as long as it performs the same function as the microprism 11.

【0065】また、前記実施例においては、マイクロプ
リズム11の配置箇所を反射板10と水平方向コンデン
サーレンズ4Xとの間に配置しているが、本発明による
マイクロプリズム11の配置箇所は前述の箇所に限られ
るものでなく、他の箇所、例えば垂直方向フィールドレ
ンズ5Yとマスク6との間に配置するようにしてもよ
い。
In the above embodiment, the location of the microprism 11 is disposed between the reflector 10 and the horizontal condenser lens 4X. However, the location of the microprism 11 according to the present invention is as described above. However, the present invention is not limited to this, and it may be arranged at another location, for example, between the vertical field lens 5Y and the mask 6.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、紫外光
パルスレーザーから出射された紫外光パルスを、照明光
学系において均一な光強度を持つ複数のスリット状部分
紫外光パルスに分割し、各スリット状部分紫外光パルス
をマスクを通して加工基板に照射し、加工基板上で各ス
リット状部分紫外光パルスを結像させているもので、ス
リット状部分紫外光パルスを用いたことによって、加工
基板に対する部分紫外光パルスのアブレーションレート
を高くすることができ、アブレーションレートが高くな
ったことにより、加工基板の加工に要する時間を短くす
ることができ、生産性を向上させることができるという
効果がある。
As described above, according to the present invention, an ultraviolet light pulse emitted from an ultraviolet light pulse laser is divided into a plurality of slit-like partial ultraviolet light pulses having a uniform light intensity in an illumination optical system. By irradiating each slit-shaped partial ultraviolet light pulse to the processing substrate through a mask and forming an image of each slit-shaped partial ultraviolet light pulse on the processed substrate, the processing is performed by using the slit-shaped partial ultraviolet light pulse. The ablation rate of the partial ultraviolet light pulse with respect to the substrate can be increased, and the increased ablation rate can shorten the time required for processing the processed substrate, thereby improving the productivity. is there.

【0067】また、本発明において、スリット状部分紫
外光パルスのスリット幅を100μm以下になるように
選べば、スリット状部分紫外光パルスの幅を100μm
以上になるように選んだ場合に比べて、加工基板に対す
る部分紫外光パルスのアブレーションレートがより高く
なり、その結果として、加工基板の加工に要する時間が
さらに短くなり、生産性をより向上させることができる
という効果がある。
In the present invention, if the slit width of the slit-shaped partial ultraviolet light pulse is selected to be 100 μm or less, the width of the slit-shaped partial ultraviolet light pulse is set to 100 μm.
The ablation rate of the partial ultraviolet light pulse with respect to the processing substrate is higher than the case where it is selected as described above, and as a result, the time required for processing the processing substrate is further shortened, and the productivity is further improved. There is an effect that can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるアブレーション露光装置の一実施
例の構成を示す概要構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of an embodiment of an ablation exposure apparatus according to the present invention.

【図2】図1に図示された実施例に用いられる光分割プ
リズムの構成の一例を示すプリズムの配置構成図であ
る。
FIG. 2 is a configuration diagram of a prism showing an example of a configuration of a light splitting prism used in the embodiment shown in FIG. 1;

【図3】部分紫外光パルスのスリット幅に対する部分紫
外光パルス1ショット当たりのアブレーションレートの
変化状態を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a change state of an ablation rate per one shot of a partial ultraviolet light pulse with respect to a slit width of a partial ultraviolet light pulse.

【図4】既知のアブレーション露光装置の概略構成の一
例を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of a schematic configuration of a known ablation exposure apparatus.

【図5】図4に図示の既知のアブレーション露光装置に
用いられるインテグレーターレンズの構成の一例を示す
構成図である。
5 is a configuration diagram showing an example of a configuration of an integrator lens used in the known ablation exposure apparatus shown in FIG.

【図6】図4に図示の既知のアブレーション露光装置に
おける紫外光パルスの伝送状態の一例を示す説明図であ
る。
6 is an explanatory diagram showing an example of a transmission state of an ultraviolet light pulse in the known ablation exposure apparatus shown in FIG.

【図7】既知のアブレーション露光装置におけるインテ
グレーターレンズの構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of an integrator lens in a known ablation exposure apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 紫外線パルスレーザー 2 集光レンズ 3X 水平方向インテグレーターレンズ 3Xa 光入射側ロッドレンズ 3Xb 光出射側ロッドレンズ 3Y 垂直方向インテグレーターレンズ 3Ya 光入射側ロッドレンズ 3Yb 光出射側ロッドレンズ 4X 水平方向コンデンサーレンズ 4Y 垂直方向コンデンサーレンズ 5X 水平方向フィールドレンズ 5Y 垂直方向フィールドレンズ 6 マスク 7 結像レンズ 8 加工基板 9 ステージ移動機構 9a 上側移動ステージ 9b 下側移動ステージ 9f 光透過面 10 反射板 11 マイクロプリズム(光分割プリズム) 121 1段目プリズム 131 、132 2段目プリズム 141 乃至144 3段目プリズム 151 乃至158 4段目プリズムDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultraviolet pulse laser 2 Focusing lens 3X Horizontal direction integrator lens 3Xa Light incidence side rod lens 3Xb Light emission side rod lens 3Y Vertical direction integrator lens 3Ya Light incidence side rod lens 3Yb Light emission side rod lens 4X Horizontal condenser lens 4Y Vertical direction Condenser lens 5X Horizontal field lens 5Y Vertical field lens 6 Mask 7 Imaging lens 8 Processing board 9 Stage moving mechanism 9a Upper moving stage 9b Lower moving stage 9f Light transmitting surface 10 Reflector 11 Micro prism (light splitting prism) 12 1 First-stage prism 13 1 , 13 2 Second-stage prism 14 1 to 14 4 Third-stage prism 15 1 to 15 8 Fourth-stage prism

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 紫外光パルスを発生するパルスレーザー
と、インテグレーターレンズ及びフィールドレンズを含
み、前記紫外光パルスを処理してマスクに投射する照明
光学系と、前記マスクを透過した紫外光パルスを結像し
て加工基板上に投射する結像レンズと、前記マスク及び
前記加工基板を縦方向及び横方向に移動させる移動ステ
ージとを備え、前記照明光学系は、入射された紫外光パ
ルスを均一な光強度を持つ複数のスリット状部分紫外光
パルスに分割する紫外光パルス分割手段を有しているこ
とを特徴とするアブレーション露光装置。
An illumination optical system including an integrator lens and a field lens for processing an ultraviolet light pulse and projecting the same on a mask; and connecting an ultraviolet light pulse transmitted through the mask. An imaging lens for imaging and projecting on the processing substrate, and a moving stage for moving the mask and the processing substrate in the vertical direction and the horizontal direction, the illumination optical system is configured to make the incident ultraviolet light pulse uniform. An ablation exposure apparatus comprising an ultraviolet light pulse splitting means for splitting into a plurality of slit-shaped partial ultraviolet light pulses having light intensity.
【請求項2】 前記紫外光パルス分割手段は、スリット
幅が100μm以下の複数のスリット状部分紫外光パル
スを形成する光分割プリズムであることを特徴とする請
求項1に記載のアブレーション露光装置。
2. An ablation exposure apparatus according to claim 1, wherein said ultraviolet light pulse splitting means is a light splitting prism for forming a plurality of slit-shaped partial ultraviolet light pulses having a slit width of 100 μm or less.
【請求項3】 前記加工基板は、アクテイブマトリクス
液晶表示装置に用いる各層のレジストパターンを形成す
る薄膜トランジスタ基板またはブラックマトリクス層や
各色のフィルタ層を形成するカラーフィルタ基板である
ことを特徴とする請求項1または2に記載のアブレーシ
ョン露光装置。
3. The processing substrate according to claim 1, wherein the processing substrate is a thin film transistor substrate for forming a resist pattern of each layer used in an active matrix liquid crystal display device, or a color filter substrate for forming a black matrix layer or a filter layer of each color. 3. The ablation exposure apparatus according to 1 or 2.
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