KR101342473B1

KR101342473B1 - 광빔의 축간 피치 변환 장치 및 기판 노광 장치

Info

Publication number: KR101342473B1
Application number: KR1020070049791A
Authority: KR
Inventors: 요시타다 오시다; 요시타쓰 나이토; 미쓰히로 스즈키; 쓰요시 야마구치; 시게노부 마루야마
Original assignee: 비아 메카닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2013-12-17
Also published as: DE102007024961A1; KR20070115635A; CN101082780B; US8089614B2; JP4302716B2; JP2007322543A; CN101082780A; US20070279609A1; HK1115919A1

Abstract

본 발명은, 가공 및 취급이 용이하며, 빔의 평행도를 우수한 것으로 할 수 있는 광빔의 축간(軸間) 피치 변환 장치 및 노광 위치 정밀도가 우수한 기판 노광 장치를 제공한다. xy 방향의 단면이 평행 사변형의 사각기둥인 평행 유리(1418)와, xy 방향의 단면이 평행 사변형인 사각 기둥으로서 xy 방향과 직각인 z 방향의 한쪽 표면에 홈 G를 구비하는 평행 유리(1411)~(1417)를, 홈 G가 내측으로 되도록 하여 중첩되게 밀착시켜, 홈 G에 진입하려고 하는 광을 전반사(全反射)시킴으로써, 13mm의 피치 Px로 입사(入射)하는 평행 빔(10A)의 광축을, 1mm의 피치 Px'로 출사(出射)하는 평행 빔(10)으로 한다.

광빔, 축간 피치 변환 장치, 노광 위치 정밀도, 기판 노광 장치

Description

광빔의 축간 피치 변환 장치 및 기판 노광 장치 {DEVICE FOR CHANGING PITCH BETWEEN LIGHT BEAM AXES, AND SUBSTRATE EXPOSURE APPARATUS}

도 1은 본 발명에 관한 노광 장치의 전체 구성도이다.

도 2는 본 발명에 관한 광원 광학계의 설명도이다.

도 3은 본 발명에 관한 평행 유리체 유닛의 구성 설명도이다.

도 4는 본 발명에 관한 평행 유리체 유닛의 동작 설명도이다.

도 5는 본 발명에 관한 평행 유리체 유닛의 다른 배치예를 나타낸 도면이다.

도 6은 노광면에 있어서의 광빔의 배치를 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명에 관한 다른 노광 장치의 전체 구성도이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

(10) 출사 빔, (10A) 입사 빔, (14L) 평행 유리체 유닛,

(1418) 평행 유리, (1411)~(1417) 평행 유리 G 홈,

(Px) 입사 빔의 피치 (Px') 출사 빔의 피치

[특허 문헌] 일본국 특개 2005-316349호 공보

본 발명은 광빔의 피치를 원하는 피치로 변환하는 광빔의 축간 피치 변환 장치 및 행렬형으로 배치된 복수개의 광원으로부터 출력된 광을 광원으로 하는 상기 광빔의 축간 피치 변환 장치를 구비한 마스크레스의 기판 노광 장치에 관한 것이다.

프린트 기판, 액정 디스플레이의 TFT 기판 또는 컬러 필터 기판 또는 플라즈마 디스플레이의 기판에 패턴을 노광하기 위해, 종래에는, 패턴의 원판으로 되는 마스크를 제작하고, 이 마스크 원판을 마스크 노광 장치로 상기한 기판에 노광하고 있었다.

그러나, 기판의 치수는 최근 더욱 커지는 동시에, 이들 기판의 설계, 제작에 요구되는 시간은 더욱 더 짧아지고 있다. 그러므로, 액정이나 DMD(Digital Mirror Device) 등의 2차원 공간 변조기를 사용하여 2차원 패턴을 발생시켜, 이것을 투영 렌즈로 기판 상에 노광하는 방법, 출력이 큰 레이저와 다면경 미러를 사용하여 주사(走査)하면서 레이저광을 EO 변조기 또는 AO 변조기를 사용하여 기판에 묘화 노광하는 방법 등, 마스크를 사용하지 않는, 이른바 마스크레스 노광 방법이 실용화되었다. 그러나, 전자의 방법은 비교적 미세한 패턴의 묘화가 가능하지만, 장치가 고가의 것이며, 후자의 방법은 거친 패턴을 넓은 영역에 묘화할 수 있고, 또한 구성이 심플하여 비교적 염가로 생산할 수 있지만, 큰 면적을 고정밀도로 묘화하는 것은 어렵고, 또 스루풋을 짧게 하기 위해서는 대출력의 레이저가 필요하여, 장치 비용이 높아, 유지비도 커지게 되었다.

이로부터, 복수개의 반도체 레이저를 광원으로서 사용함으로써, 스루풋이 짧고, 염가이며, 또한 유지비를 저감할 수 있는 패턴 노광 장치가 알려져 있다(상기 특허 문헌 참조).

그러나, 상기 특허 문헌에 기재된 빔 직경을 변경할 수 없는 빔 피치 축소 수단은 부품수가 많을 뿐만 아니라, 빔의 평행도를 우수한 것으로 하려고 하면, 고가의 것이 되지 않을 수 없었다. 또, 프리즘의 판두께가 얇기 때문에, 취급에 주의를 필요로 했다.

본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 행해진 것이며, 해결해야 할 과제는, 가공 및 취급이 용이하며, 빔의 평행도를 우수한 것으로 하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 수단은,
x 방향으로 등간격 또한 y 방향으로 서로 어긋나 xy 평면 상에 배열된 광원으로부터 출사되는 출사광 각각을 평행 빔으로 하고, 상기 광원과 같은 수의 상기 평행 빔의 x 방향의 피치 Px를 원하는 피치 Px'로 축소하는 광빔의 축간 피치 변환 장치에 있어서,
제1 변과 제2 변이 이루는 내각이 θ(단, θ＜90도)의 평행 사변형을 단면(斷面)으로 하고, 상기 단면과 수직인 높이가, y 방향으로 가장 이격(離隔)된 2개의 상기 광원 간의 거리에 상기 평행 빔의 y 방향의 외형 치수를 부가한 길이보다 긴 사각기둥인 1개의 제1 투명 부재와,
제1 변의 길이가(Px―Px')이며, 상기 제1 변과 제2 변이 이루는 내각이 상기 제1 투명 부재의 내각과 같은 θ의 평행 사변형을 단면으로 하고, 상기 단면과 수직인 높이가, y 방향으로 가장 이격된 2개의 상기 광원 간의 거리에 상기 평행 빔의 y 방향의 외형 치수를 부가한 길이보다 긴 사각기둥인 적어도 1개의 제2 투명 부재를 설치하고,
상기 제2 투명 부재를 각각의 제1 변이 일직선으로 되도록 하여 다른 상기 제2 투명 부재에 밀착시켜 중첩시키는 동시에, 중첩된 상기 제2 투명 부재의 단부의 상기 제2 변의 대변(對邊)에, 상기 제1 투명 부재를 상기 제1 변이 상기 제2 투명 부재의 제1 변과 일직선으로 되도록 하여 밀착시켜 중첩시키고, 일체로 한 상기 제1 투명 부재와 상기 제2 투명 부재의 상기 제1 변을 x 방향으로 하여 상기 광원에 대향시켰을 때,
상기 제2 투명 부재의 상기 제1 변 또는 상기 제1 투명 부재의 상기 제1 변으로부터 입사한 상기 평행 빔이 상기 제2 변에 입사하는 위치에 있어서 상기 제2 변에 밀착되는 상기 제2 투명 부재의 상기 제2 변에 대향하는 변의 상기 높이 방향의 외면에, y 방향이 상기 평행 빔의 y 방향의 외형 치수 길이보다 넓고, 깊이가 일정한 홈을 형성한 광빔의 축간 피치 변환 장치인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제2 수단은, 행렬형으로 배치된 복수개의 광원으로부터 출력되고 광축의 간격이 등간격인 평행 빔의 한쪽 측의 광축의 간격을 광빔의 축간 피치 변환 장치에 의해 변경하여 상기 광원으로부터 출력된 광을 피노광 기판에 조 사(照射)하도록 한 기판 노광 장치에 있어서, 상기 광빔의 축간 피치 변환 장치가, 상기 제1 수단에 관한 광빔의 축간 피치 변환 장치인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 제1 투명 부재와 제2 투명 부재가 1개씩이라도 판두께 방향으로 복수개 세트의 광빔을 배치할 수 있으므로, 부품수가 감소되는 동시에 가공성이 향상되고, 출사광의 평행도를 향상시키는 것이 가능하다. 또, 판두께가 두꺼워지므로, 취급 조작성이 향상된다.

[발명을 실시하기 위한 바람직한 실시예]

도 1은 본 발명에 관한 노광 장치의 전체 구성도, 도 2는 본 발명에 관한 광원 광학계의 설명도, 도 3은 본 발명에 관한 평행 유리체 유닛(14L)의 구성 설명도, 도 4는 본 발명에 관한 평행 유리체 유닛의 동작 설명도, 도 5는 평행 유리체 유닛의 다른 배치예를 나타낸 도면, 도 6은 노광면에 있어서의 광빔의 배치를 나타낸 도면, 도 7은 본 발명에 관한 다른 노광 장치의 전체 구성도이다.

노광 장치(200)는, 광원 광학계(1)와, 미러(1100)와, 장초점 렌즈(3)와, 미러(4)와, 다면경 미러(5)와, fθ렌즈(6)와, 리턴 미러(62)와, 실린드리컬 렌즈(61)와, 스테이지(7) 및 제어 회로(9)로 구성되어 있다. 광원 광학계(1)는, 멀티 평행 빔 발생 유닛(11)과, 평행 유리체 유닛(14)으로 구성되어 있다. 노광 기판(8)은 스테이지(7) 상에 고정되어 있다.

도 2 (A)는, 광원 광학계(1)의 정면도(미러(100) 측으로부터 본 도면이며, 도면의 좌측이 위쪽임), 도 2 (B)는, 광원 광학계(1)를 측면 측으로부터 본 모식적인 평면 단면도이다.

멀티 평행 빔 발생 유닛(11)은, 동재(銅材)로 형성된 홀더(110), 반도체 레이저(이하 「LD」라고함)(12) 및 비구면 렌즈(13)로 구성되어 있다. 홀더(110)에는, 외경이 5~ 6mm의 캔에 실장된 LD(12)가 13mm의 피치로 x 방향으로 16개(좌우 각각 8개), y 방향으로 8개, 합계 128개 배치되어 있다. 그리고, 도 2 (A)에 점선으로 나타낸 바와 같이, LD(12)는 인접하는 열의 LD(12)와 13/8mm씩 어긋나 배치되어 있다. 또, 출사광의 LD(12)의 광축 상에는 각각 비구면 렌즈(13)가 배치되어 있다. LD(12)는 x방향 발산각(發散角)의 반값 전폭(全幅)이 약 22도, y 방향의 반값 전폭이 약 8도의 레이저광을 출력한다.

다음에, 평행 유리체 유닛(14)에 대하여 설명한다.

도 2 (B)에 나타낸 바와 같이, 평행 유리체 유닛(14)은, 단면이 평행 사변형인 평행 유리(1401)~(1408)(이하, 이 그룹을 「평행 유리체 유닛(14R)」이라고 함)와, 평행 유리(1411)~(1418)(이하, 이 그룹을 「평행 유리체 유닛(14L)」이라고함)로 구성되어 있다.

도 3은 평행 유리체 유닛(14)의 도시 좌측의 유닛의 구성을 나타낸 설명도이며, (A)는 평행 유리체 유닛(14L) 전체를, (B)는 (A)에 있어서의 K로부터 바라본 도면이다. 개개의 평행 유리는 한쪽의 꼭지각이 45도의 평행 사변형이다. (B)에 나타낸 바와 같이, 평행 유리(1411)의 우측면에는 ㄷ자형의 홈 G가 형성되어 있다. 이 실시예의 경우, 홈 G의 폭W는 1.6mm이다. 평행 유리(1411)의 다른 면은 평탄하다. 평행 유리(1412)~ (1417)도 우측면에는 홈 G가 형성되어 있다(단, 높이 방향으로 13/8mm 어긋나 있다). 이에 대하여, 평행 유리(1418)는 모두의 면이 평탄하 다.

평행 유리(1401)~(1408) 및 (1411)~(1418)는 이른바 옵티컬 컨택트에 의해 밀착되어 있다. 옵티컬 컨택트로 하면 접착제를 사용하는 경우에 비하여, 평행 빔(10)의 평행도를 현격히 양호하게 할 수 있는 동시에, 접착제와 유리의 굴절률 불일치에 따른, 반사손실이 없어진다. 또한, 평행 빔(10A)이 자외광 또는 자외광에 가까운 보라색의 광인 경우에 생기는 접착제의 열화의 염려도 없다.

다음에, 평행 유리체 유닛(14)의 동작을 설명한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 도면의 하방으로부터 평행 유리(1411)에 입사한 좌측단의 레이저광(10A)인 레이저광(10A1)은, 공기와의 경계선인 AL1에서 전반사(全反射)하여 도면의 우측으로 진행하고, 이하, 평행 유리(1412)~(1418)의 내부를 통하고, 공기와의 경계선인 BL1에서 전반사하여 도면의 위쪽으로 진행하고, 평행 유리(1418)의 윗쪽으로부터 출사한다. 또, 도면의 하방으로부터 평행 유리(1412)에 입사한 좌측으로부터 2번째의 평행 빔(10A2)은, 평행 유리(1411)에 형성된 홈에 대응하는 AL2에서 전반사하여 도면의 우측으로 진행하고, 이하, 평행 유리(1413)~(1418)의 내부를 통하고, 공기와의 경계선인 BL2에서 전반사하여 도면의 위쪽으로 진행하고, 평행 유리(1418)의 윗쪽으로부터 출사한다. 다른 평행 빔(10A)도 마찬가지로, 평행 유리를 투과하려고 할 때 다음의 평행 유리에 홈 G가 형성되어 있으므로, 그 지점에서 전반사한다. 즉, 피치 Px13mm로 입사하는 평행 빔(10A)은 피치 Px'(여기서는, 1mm의 평행 빔(10)으로서 평행 유리(1418)로부터 출사한다. 평행 유리체 유닛(14R) 측도 마찬가지로, 피치 Px13mm로 입사하는 평행 빔(10A)은 피치 Px'(1mm)의 평행 빔(10)으로서 평행 유리(1408)로부터 출사한다. 그리고, 도 2 (A)에 나타낸 바와 같이, 평행 유리(1408)와 평행 유리(1418)가 겹치는 부분은, 각각을 빗살형으로 하여 조합한 형상으로 하고 있으므로, 평행 빔(10A)의 광로가 산란되는 경우는 없다.

그리고, 이 실시예에서는 홈 G를 ㄷ자형으로 했으나 홈 G에 진입하려고 하는 광빔을 전반사시키면 되므로, 폭 W 이상의 공기층을 형성할 수 있고, V형, U형 또는 다른 형상이라도 된다.

다음에, 평행 유리의 간격 dp(즉, 평행 유리의 판두께)에 대하여 설명한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 간격 dp는, 입사하는 평행 빔(10A)의 피치 Px와 출사하는 평행 빔(10)의 피치 Px'로부터 하기의 식

에 의해 구해진다.

따라서, 입사하는 평행 빔(10)의 피치 Px가 13mm이며, 출사하는 평행 빔(10)의 피치 Px'를 1mm로 하는 경우, dp를 8.5mm로 하면 된다.

그리고, 평행 빔(10)을 평행으로 유지하기 위해서는, 입사 투과면과 출사 투과면이 평행인 것이 중요(인접 반사면 사이의 평행도는 실용적으로 30초 이내. 바람직하게는 10초)이지만, 평행 유리의 평행도를 1초 정도로 가공하는 것은 비교적 용이하게 할 수 있다. 또 유닛화한 후 입사단면 및 출사단면을 평행으로 가공하는 것도 비교적 용이하게 할 수 있다. 또, 전반사이므로, 반사시의 손실은 O으로 된다. 또, 입사 투과면 및 출사 투과면에 반사 방지 코팅을 행하면, 수직입 반사이 므로, 여기서의 손실은 0.2% 이하로 할 수 있다.

그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 평행 유리체 유닛(14R)와 평행 유리체 유닛 l4L를 z 방향으로 어긋나게 하여 배치할 수도 있다.

또, 평행 유리(1401)~(1408) 및 (1411)~(1418)을 옵티컬 컨택트로 밀착시키는 것에 대신하여, 투명한 접착재를 사용해도 된다.

또, 유리로서 석영 유리를 사용하면, 열팽창이 다른 초재(硝材)에 비해 매우 작으므로 옵티컬 컨택트를 사용했을 때, 열변화로 옵티컬 컨택트가 거의 박리되지 않으므로, 안정된 고성능의 평행 유리 유닛으로 하는 것이 가능하게 된다.

또, 평행 유리(1401)~(1408) 및 (1411)~(1418)를 유리 이외의 투명 재질로 해도 된다.

장초점 렌즈(3)는 구면계(球面系)의 렌즈(31, 32, 33)와, x 방향으로 파워를 가지는 초점 거리 fc의 실린드리컬 렌즈(34)로 구성되어 있다. 렌즈(31, 32, 33)은, 각각 복수개의 렌즈로 구성되어 있고, 전체적으로의 초점 거리는 fo이다.

다음에, 동작을 설명한다.

LD(12)로부터 출력되고 비구면 렌즈(13)에 입사한 레이저는, 비구면 렌즈(13)에 의해, x 방향의 피치(Px)가 13mm, y 방향의 피치(Py)가 13mm의 서로 평행한 평행 빔(10A)으로 하여 매트릭스 상태로 출사한다. 비구면 렌즈(13)에서 콜리메이트된 각 레이저광은, x 방향의 직경 약 4mm, y 방향의 직경 약 1.5mm의 타원형 강도 분포를 가지고 있다.

평행 유리체 유닛(14)에 입사한 평행 빔(10A)은, Py(y 방향의 피치)가 13mm, x 방향의 피치(Px')가 1mm인 매트릭스형의 멀티 평행 빔(10)으로서 평행 유리체 유닛(14)으로부터 출사하고, 초점 거리 약 20m의 장초점 렌즈(3)에 입사한다.

장초점 렌즈(3)에 입사한 Px' 1mm, Py 13mm의 평행 빔(10)은 장초점 렌즈 출사 후, y 방향으로는, 각 빔의 주광선이 미러(4)에 반사되어 다면경 미러(5)의 미러면 상에 모인다. 그러나, 초점 거리가 20m로 길므로 광의 회절에 의해 각 빔의 빔 직경은 10mm정도로 넓어져 있다. 한편, x 방향은 실린드리컬 렌즈(34)에 의해, x 방향의 장초점 렌즈 입사광 빔의 배열 피치 Px= 1mm에 대하여 다면경 미러 상 x 방향의 집광 빔 피치 Pxp(Pxp= Pxfc/fo)로 집광한다.

다면경 미러(5)는 화살표의 방향으로 5000rpm 정도의 회전 속도(각속도에서는 ωrad·s초-¹)로 회전하고 있고, 반사광은 fθ 렌즈(6)에 입사하고, 리턴 미러(62)에서 반사된 후, 초점 거리 fθC의 실린드리컬 렌즈(61)을 투과하여 스테이지(7) 상에 탑재된 노광 기판(8)의 노광면에 도 6에 나타낸 바와 같이 각 LD(12)로부터 출사한 빔에 의해 형성된 스폿(80)을 결상한다.

fθ 렌즈(6)의 초점 거리를 fθ(mm)로 하면, 기판 상의 스폿은 다면경 미러(5)의 회전에 의해 도 1의 스테이지 상의 좌표의 -y방향으로 2fθω(mm/s)의 속도로 주사된다. 이 주사와 동기하여 스테이지(7)를 -x방향으로 주사하는 동시에, 제어 회로(9)에 미리 보존되어 있는 묘화 데이터에 따라 각 LD(12)를 ON-OFF 제어하는 것에 의해, 노광 기판(8) 상에 원하는 패턴을 노광할 수 있다.

그리고, 노광 기판(8) 상의 xy 방향의 빔 직경 dx, dy는, 광원 광학계의 각 평행 빔의 xy 방향 빔 직경을 각각 Dx, Dy로 하면, 각각 하기의 식

에 의해 부여된다.

상기한 바와 같이, Dx, Dy는 각각 4, 1.5mm(e^-2)이며, dx, dy가 2O㎛정도로 되도록 상기한 각 렌즈의 초점 거리가 결정되어 있다.

또, 장초점 렌즈(3)에 입사하는 2차원 배열 빔의 주사 방향 및 부주사 방향의 배열 피치를 각각 Px, Py로 하면, 노광 기판 상의 배열 피치 PEx, PEy는 각각

에 의해 표현된다.

도 7은 본 발명의 다른 노광 장치의 구성도이다.

멀티 평행 빔 발생 유닛(11)은 청자색 반도체 레이저(407nm) LD를 탑재하고 있다. 다른 쪽 멀티 평행 빔 발생 유닛(11')은 자외(紫外) 반도체 레이저(375nm) LD 를 탑재하고 있다. 각각의 멀티 평행 빔 발생 유닛(11, 11')으로부터는 xy 방향으로 13mm 피치의 평행 레이저광이 서로 평행으로 출사하고 있다. 375nm의 자외 LD 멀티 빔은 미러(115)에서 반사하고, 파장 합성 미러(16)를 통과한다. 다른 쪽 407nm의 청자색 LD멀티 빔은 파장 합성 미러에서 반사한 후, 375nm의 멀티 빔과 거의 완전하게 일치한 광로를 통과한다. 도 7의 407nm와 375nm의 LD 광원의 배치는 역으로 해도 된다. 이 경우 당연히 파장 합성 미러(16)는 407nm에 대하여, 투과, 375nm에 대하여 반사로 한다.

양 파장의 멀티 빔은 먼저 상세히 설명한 평행 유리 유닛(14)에 함께 입사한다. x 방향으로 13mm의 피치로 입사한 멀티 빔은 평행 유리 유닛(14)을 통과하면 x 방향의 피치는 1mm로 압축되어 나온다. 구경이 120mm 정도의 장초점 렌즈(3)는 375nm와 407nm의 양쪽의 파장에 대하여, 색보정되어 있으므로 장초점 렌즈(3)를 투과한 양 파장의 멀티 빔은 다면경 미러(5) 상에서 y 방향(수평 방향)으로는 그 주광선이 일치한다. x 방향에 있어서도 색보정되어 있으므로, 먼저 설명한 바와 같이 1mm피치로 배열되어 있던 빔이 장초점 렌즈(3)의 구면 렌즈계의 초점 거리 fo와 선단 제4군의 색보정된 실린드리컬 렌즈의 초점 거리 fc로 정해지는 배율 fc/fo로 양 파장 모두 다면경 미러 상의 같은 위치에 축소 집광된다.

다면경 미러(5)에서 반사된 양 파장의 빔은 fθ 렌즈(6)를 투과하고, y 방향은 fθ 렌즈(6)의 초점 거리 fθ, 입사광의 y 방향 빔 직경 Dy와 파장 λ을 이용하여 다음 식

으로 정해지는 스폿 직경 dy로 기판에 각각 집광시킨다.

다른 쪽 x 방향에 대해서는 fθ 렌즈(6)의 구면계의 초점 거리와 fθ 렌즈 후의 색보정된 실린드리컬 렌즈(61)에 의해, 장초점 렌즈 입사광의 x 방향 빔 직경 Dx에 대하여 식

7로 정해지는 빔 직경 dx로 기판에 각각 집광시킨다. 여기서, dx, dy는 대략 같은 크기이다.

이와 같이, 양 파장의 멀티 빔이 동시에 같은 위치에 스폿 직경 약 20㎛로 집광되므로, 다면경 미러(5)의 회전 속도에 동기시켜, 노광 기판(8)을 탑재한 스테이지(7)를 도 6의 화살표의 방향으로 이동시킨다. 또한, 다면경 미러(5)의 회전에 동기시켜, 컨트롤러(9)로부터 각 LD(12)를 각각의 LD의 배열 위치와 원하는 묘화 정보에 의해 결정한 타이밍에서 ON-OFF 점등시킴으로써, 기판(8) 상에 원하는 묘화 패턴을 2개의 파장으로 동시에 노광한다.

이 실시예의 노광 장치는, 종래의 마스크 노광 장치로 사용하고 있던 수은 램프의 h선 및 i선에 가까운 파장의 LD를 사용하여 동시에 마스크레스 노광이 가능하며, 종래 사용되고 있던 염가의 포토레지스트를 사용하여, 양호한 노광이 가능하게 된다.

Claims

x 방향으로 등간격 또한 y 방향으로 서로 어긋나 xy 평면 상에 배열된 광원으로부터 출사되는 출사광 각각을 평행 빔으로 하고, 상기 광원과 같은 수의 상기 평행 빔의 x 방향의 피치 Px를 원하는 피치 Px'로 축소하는 광빔의 축간 피치 변환 장치에 있어서,

제1 변과 제2 변이 이루는 내각이 θ(단, θ＜90도)의 평행 사변형을 단면(斷面)으로 하고, 상기 단면과 수직인 높이가, y 방향으로 가장 이격(離隔)된 2개의 상기 광원 간의 거리에 상기 평행 빔의 y 방향의 외형 치수를 부가한 길이보다 긴 사각기둥인 1개의 제1 투명 부재와,

제1 변의 길이가(Px―Px')이며, 상기 제1 변과 제2 변이 이루는 내각이 상기 제1 투명 부재의 내각과 같은 θ의 평행 사변형을 단면으로 하고, 상기 단면과 수직인 높이가, y 방향으로 가장 이격된 2개의 상기 광원 간의 거리에 상기 평행 빔의 y 방향의 외형 치수를 부가한 길이보다 긴 사각기둥인 적어도 1개의 제2 투명 부재를 설치하고,

상기 제2 투명 부재를 각각의 제1 변이 일직선으로 되도록 하여 다른 상기 제2 투명 부재에 밀착시켜 중첩시키는 동시에, 중첩된 상기 제2 투명 부재의 단부의 상기 제2 변의 대변(對邊)에, 상기 제1 투명 부재를, 상기 제1 변이 상기 제2 투명 부재의 제1 변과 일직선으로 되도록 하여 밀착시켜 중첩시키고, 일체로 한 상기 제1 투명 부재와 상기 제2 투명 부재의 상기 제1 변을 x 방향으로 하여 상기 광원에 대향시켰을 때,

상기 제2 투명 부재의 상기 제1 변 또는 상기 제1 투명 부재의 상기 제1 변으로부터 입사한 상기 평행 빔이 상기 제2 변에 입사하는 위치에 있어서 상기 제2 변에 밀착되는 상기 제2 투명 부재의 상기 제2 변에 대향하는 변의 상기 높이 방향의 외면에, y 방향이 상기 평행 빔의 y 방향의 외형 치수 길이보다 넓고, 깊이가 일정한 홈을 형성한 것을 특징으로 하는 광빔의 축간 피치 변환 장치.
제1항에 있어서,

상기 평행 사변형의 내각(內角)의 한쪽은 45도인 것을 특징으로 하는 광빔의 축간 피치 변환 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 투명 부재와 제2 투명 부재는 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광빔의 축간 피치 변환 장치.
제3항에 있어서,

상기 제1 투명 부재 및 제2 투명 부재는 옵티컬 컨택트에 의해 밀착되어 있는 것을 특징으로 하는 광빔의 축간 피치 변환 장치.
제3항에 있어서,

상기 유리는 석영 유리로 하는 것을 특징으로 하는 광빔의 축간 피치 변환 장치.
행렬형으로 배치된 복수개의 광원으로부터 출력되고, 광축의 간격이 등간격인 평행 빔의 한쪽의 광축 간격을 광빔의 축간 피치 변환 장치에 의해 변경하여, 상기 광원으로부터 출력된 광을 피노광 기판에 조사하도록 한 기판 노광 장치에 있어서,

제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 광빔의 축간 피치 변환 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 기판 노광 장치.