KR101761976B1 - 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치 - Google Patents

마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101761976B1
KR101761976B1 KR1020137006840A KR20137006840A KR101761976B1 KR 101761976 B1 KR101761976 B1 KR 101761976B1 KR 1020137006840 A KR1020137006840 A KR 1020137006840A KR 20137006840 A KR20137006840 A KR 20137006840A KR 101761976 B1 KR101761976 B1 KR 101761976B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
microlens
microlens array
exposure
microlens arrays
Prior art date
Application number
KR1020137006840A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130132770A (ko
Inventor
미치노부 미즈무라
Original Assignee
브이 테크놀로지 씨오. 엘티디
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 브이 테크놀로지 씨오. 엘티디 filed Critical 브이 테크놀로지 씨오. 엘티디
Publication of KR20130132770A publication Critical patent/KR20130132770A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101761976B1 publication Critical patent/KR101761976B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/201Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by an oblique exposure; characterised by the use of plural sources; characterised by the rotation of the optical device; characterised by a relative movement of the optical device, the light source, the sensitive system or the mask
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70258Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70275Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

마이크로 렌즈 어레이를 사용한 노광 장치에 있어서, 노광 장치 특성 및 온도 조건 등의 제조 조건의 변동에 기인하여, 피 노광 기판의 크기의 변동이 발생해도, 마스크 패턴의 상을 소정 위치에 맞출 수 있는 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치를 제공한다. 스캔 노광 장치는, 복수개의 마이크로 렌즈 어레이(2)가, 노광해야 할 기판(1)의 상방에, 스캔 방향에 수직한 방향으로 배열되어 지지 기판에 지지되어 있다. 그리고, 각 마이크로 렌즈 어레이는, 그 배열 방향에 대하여, 노광 기판에 평행한 방향으로부터 경사시킬 수 있도록 지지 기판에 지지되어 있다. 이들의 마이크로 렌즈 어레이의 경사 각도는 상기 배열 방향에 관하여, 서서히 커지거나 또는 작아지도록 구성되어 있다.

Description

마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치{SCANNING EXPOSURE APPARATUS USING MICROLENS ARRAY}
본 발명은 마이크로 렌즈를 2차원적으로 배열한 마이크로 렌즈 어레이에 의해 마스크 패턴을 기판 상에 노광하는 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치에 관한 것이다.
박막 트랜지스터 액정 기판 및 컬러 필터 기판 등은 글래스 기판 위에 형성된 레지스트막 등을 수회, 중첩 노광하여, 소정의 패턴을 형성한다. 이러한 피노광 기판은, 그 성막 과정에서, 연장 축소되는 경우가 있고, 중첩 노광의 하층 패턴이, 제조 조건(노광 장치 특성 및 온도 조건)에 의해, 설계상의 피치와 상이하게 되는 경우가 있다. 이러한 중첩 노광에 있어서, 노광 위치의 피치의 변화가 발생하면, 이 피치의 변화는, 노광 장치측에서 배율 보정을 하여, 흡수할 수 밖에 없었다. 즉, 피 노광 기판의 치수 변동이 발생했을 경우, 피치가 어긋난 분을, 상의 배율을 조정함으로써, 이 상을 변동후의 피치의 기판상의 소정 위치의 중앙에 배치 할 필요가 있다.
한편, 최근, 마이크로 렌즈를 2차원적으로 배치한 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치가 제안되어 있다(특허문헌 1). 이 스캔 노광 장치에 있어서는, 복수개의 마이크로 렌즈 어레이를 일방향으로 배열하고, 이 배열 방향에 수직한 방향으로 기판 및 마스크를, 마이크로 렌즈 어레이 및 노광 광원에 대하여, 상대적으로 이동시킴으로써, 노광 광이 마스크를 스캔하여, 마스크의 구멍에 형성된 노광 패턴을 기판 상에 결상시킨다.
일본 특허 출원 공개 제2007-3829호
그러나, 이 종래의 스캔 노광 장치에 있어서는, 이하에 나타내는 문제점이 있다. 통상의 렌즈를 조합해서 사용한 투영 광학계를 사용한 노광 장치에 있어서는, 렌즈의 간격을 조정하는 등에 의해, 배율을 조정하는 것은 용이하다. 그러나, 마이크로 렌즈의 경우에는, 두께가 예를 들어 4㎜의 판의 내부에, 8개의 렌즈를 광축방향으로 배치함으로써, 정립 등배상을 기판 상에 결상시키도록 한 것이므로, 배율의 조정을 할 수 없다. 따라서, 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치에 있어서는, 피 노광 기판의 피치 변경에 대응할 수 없다고 하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 노광 장치에 있어서, 노광 장치 특성 및 온도 조건 등의 제조 조건의 변동에 기인하여, 피 노광 기판의 크기의 변동이 발생해도, 마스크 패턴의 상을 소정 위치에 맞출 수 있는 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 관한 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치는, 노광해야 할 기판의 상방에 배치되고, 마이크로 렌즈가 2차원적으로 배치된 복수개의 마이크로 렌즈 어레이와, 이 마이크로 렌즈 어레이의 상방에 배치되어 소정의 노광 패턴이 형성된 마스크와, 이 마스크에 대하여 노광 광을 조사하는 노광 광원과, 상기 마이크로 렌즈 어레이와 상기 기판 및 상기 마스크를 상대적으로 일방향으로 이동시키는 이동 장치를 갖고, 상기 복수개의 마이크로 렌즈 어레이는, 지지 기판 상에, 상기 일방향에 수직한 방향으로 배치되어 있고, 각 마이크로 렌즈 어레이는, 상기 지지 기판에 대하여 그 배치 방향에 관해 피 노광 기판에 평행한 방향으로부터 경사시킬 수 있도록 지지되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마이크로 렌즈 어레이는, 그 경사 각도가, 상기 배치 방향에 관해 서서히 커지거나, 또는 작아지도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 마이크로 렌즈 어레이는, 상기 일방향으로 2열로 배치되고, 각 마이크로 렌즈 어레이는 상기 지지 기판상에서 지그재그로 배치되어 있는 것이 바람직하다. 단, 마이크로 렌즈 어레이는 반드시 지그재그로 배치되어 있을 필요는 없다.
또한, 예를 들어, 상기 마이크로 렌즈는 상기 마스크의 노광 패턴의 정립 등배상을 상기 기판 상에 투영한다.
또한, 상기 마이크로 렌즈 어레이의 경사 각도의 조정은, 상기 피 노광 기판에 이미 형성되어 있는 하층 패턴의 토털 피치를 미리 측정해 두고, 노광 패턴의 피치를 이 하층 패턴의 토털 피치에 맞추도록 행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 노광 장치에 있어서, 복수의 마이크로 렌즈 어레이의 경사 각도를 서로 상이하게 함으로써, 마이크로 렌즈를 투과한 정립 등배율의 상의 배율을 의사적으로 용이하게 변경할 수 있고, 중첩 노광에 있어서의 노광 위치의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 노광 장치의 1개의 마이크로 렌즈 어레이의 부분을 도시하는 종단면도이다.
도 2는 이 마이크로 렌즈 어레이가 복수개 배열되어 있는 상태를 도시하는 사시도이다.
도 3은 마이크로 렌즈를 도시하는 도면이다.
도 4의 (a), (b)는 그 조리개를 도시하는 도면이다.
도 5는 마이크로 렌즈 어레이의 노광 영역을 도시하는 도면이다.
도 6은 마이크로 렌즈 어레이끼리의 관계를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 첨부의 도면을 참조해서 구체적으로 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 노광 장치의 1개의 마이크로 렌즈 어레이의 부분을 도시하는 종단면도이며, 도 2는 이 마이크로 렌즈 어레이가 복수개 배열되어 있는 상태를 도시하는 사시도이며, 도 3은 마이크로 렌즈를 도시하는 도면이며, 도 4의 (a), (b)는 그 조리개를 도시하는 도면이며, 도 5는 마이크로 렌즈 어레이의 노광 영역을 도시하는 도면이며, 도 6은 마이크로 렌즈 어레이끼리의 관계를 도시하는 도면이다.
글래스 기판 등의 피 노광 기판(1)의 상방에, 마이크로 렌즈(2a)가 2차원적으로 배치되어서 구성된 마이크로 렌즈 어레이(2)가 배치되고, 또한 이 마이크로 렌즈 어레이(2) 위에 마스크(3)가 배치되고, 마스크(3)의 상방에 노광 광원(4)이 배치되어 있다. 마스크(3)는 투명 기판(3a)의 하면에 Cr막(3b)으로 이루어지는 차광막이 형성되어 있어서, 노광 광은 이 Cr막(3b)에 형성된 구멍을 투과해서 마이크로 렌즈 어레이(2)에 의해 기판 상에 집속한다. 본 실시형태에 있어서는, 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이(2) 및 노광 광원(4)이 고정되어 있고, 기판(1) 및 마스크(3)가 동기해서 화살표(5) 방향으로 이동함으로써, 노광 광원(4)으로부터의 노광 광이 마스크(3)를 투과해서 기판(1) 위를 화살표(5) 방향으로 스캔한다. 이 기판(1) 및 마스크(3)의 이동은 적당한 이동 장치의 구동원에 의해 구동된다. 또한, 기판(1) 및 마스크(3)를 고정하고, 마이크로 렌즈 어레이(2) 및 노광 광원(4)을 이동시키는 것으로서도 좋다.
도 2에 도시한 바와 같이, 마이크로 렌즈 어레이(2)는, 지지 기판(6)에, 스캔 방향(5)에 수직한 방향으로 예를 들어 4개씩 2열로 배치되어 있고, 이들 마이크로 렌즈 어레이(2)는, 스캔 방향(5)에서 볼 때, 전단의 4개의 마이크로 렌즈 어레이(2)의 상호간에, 후단의 4개의 마이크로 렌즈 어레이(2) 중 3개가 각각 배치되어, 2열의 마이크로 렌즈 어레이(2)가 지그재그로 배열되어 있다. 이에 의해, 2열의 마이크로 렌즈 어레이(2)에 의해, 기판(1)에 있어서의 스캔 방향(5)에 수직한 방향의 노광 영역의 전체 영역이 노광된다.
각 마이크로 렌즈 어레이(2)의 각 마이크로 렌즈(2a)는, 4매 8렌즈 구성이며, 4매의 마이크로 렌즈 어레이(2-1, 2-2, 2-3, 2-4)가 적층된 구조를 갖는다. 각 마이크로 렌즈 어레이(2-1) 등은 2개의 렌즈로 구성되어 있다. 이에 의해, 노광 광은 마이크로 렌즈 어레이(2-2)와 마이크로 렌즈 어레이(2-3) 사이에서 일단 집속하고, 또한 마이크로 렌즈 어레이(2-4)의 하방의 기판상에서 결상한다. 그리고, 마이크로 렌즈 어레이(2-2)와 마이크로 렌즈 어레이(2-3) 사이에 6각 시야 조리개(12)가 배치되고, 마이크로 렌즈 어레이(2-3)와 마이크로 렌즈 어레이(2-4) 사이에 개구 조리개(11)가 배치되어 있다. 이들 6각 시야 조리개(12) 및 개구 조리개(11)는 마이크로 렌즈(2a) 마다 설치되어 있고, 각 마이크로 렌즈(2a)에 대해서 기판상의 노광 영역을 6각으로 정형하고 있다. 6각 시야 조리개(12)는, 예를 들어, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 마이크로 렌즈(2a)의 렌즈 시야 영역(10) 중에 6각 형상의 개구로서 형성되고, 개구 조리개(11)는, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 마이크로 렌즈(2a)의 렌즈 시야 영역(10) 중에 원형의 개구로서 형성되어 있다. 6각 시야 조리개(12)는 예를 들어 도 4의 (a)에 도시하는 치수(㎜)를 갖는다.
그리고, 각 마이크로 렌즈 어레이(2)에 있어서, 마이크로 렌즈(2a)는 도 5에 도시하는 것과 같이 배치되어 있다. 즉, 마이크로 렌즈(2a)는 스캔 방향(5)에 대해서, 순차 약간 횡방향으로 어긋나서 배치되어 있다. 6각 시야 조리개(12)는, 중앙의 직사각형 부분(12a)과, 그 스캔 방향(5)에서 볼 때 양측의 삼각형 부분(12b, 12c)으로 나눠진다. 그리고, 도 5에 도시한 바와 같이, 스캔 방향(5)에 관하여, 1열째의 6각 시야 조리개(12)의 우측의 삼각형 부분(12c)이, 2열째의 6각 시야 조리개(12)의 좌측의 삼각형 부분(12b)과 겹치고, 1열째의 6각 조리개(12)의 좌측의 삼각형 부분(12b)이, 3열째의 6각 시야 조리개(12)의 우측의 삼각형 부분(12c)과 겹치도록, 이들 마이크로 렌즈(2a)가 배치되어 있다. 이와 같이 하여, 스캔 방향(5)에 관하여, 3열의 마이크로 렌즈(2a)가 1세트로 되어 배치된다. 즉, 4열째의 마이크로 렌즈(2a)는 스캔 방향(5)에 수직한 방향에 관하여, 1열째의 마이크로 렌즈(2a)와 동일 위치에 배치된다. 이때, 6각 시야 조리개(12)의 형상 치수가, 도 4에 도시하는 치수를 갖는 경우에는, 도 5에 도시한 바와 같이, 6각형의 각 코너부를 스캔 방향(5)으로 연결하는 선분(파선)은 0.03㎜의 등간격이 된다. 그렇다면, 삼각형 부분(12b)의 면적과 삼각형 부분(12c)의 면적을 가산하면, 중앙의 직사각형 부분(12a)의 면적과 동일해진다. 이로 인해, 기판(1)이 3열의 마이크로 렌즈(2a)의 스캔을 받으면, 이 스캔 방향(5)에 수직한 방향에 관하여, 그 전체 영역에서 균일한 광량의 노광을 받게 된다. 따라서, 각 마이크로 렌즈 어레이(2)는, 스캔 방향(5)에 관하여, 3의 정수배의 열의 마이크로 렌즈(2a)가 배치되어 있다.
그리고, 도 2에 도시한 바와 같이, 각 마이크로 렌즈 어레이(2)는 지지 기판(6)에 지지되어 있지만, 마이크로 렌즈 어레이(2)는 지지 기판(6)에 대하여, 스캔 방향(5)에 수직한 방향으로 경사시킬 수 있도록 지지되어 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 각 열 4매의 합계 8매의 마이크로 렌즈 어레이(2)는, 스캔 방향에 수직한 방향에 대하여, 임의의 경사 각도로 경사시킬 수 있다. 이러한 마이크로 렌즈 어레이(2)의 경사 구동은 피에조 압전 소자에 의해 행할 수 있다. 즉, 피에조 압전 소자에 전압을 인가하면, 그 인가 전압에 따라서 피에조 압전 소자가 변형하므로, 이것을 이용해서 마이크로 렌즈 어레이(2)의 각도를 변경시킬 수 있다. 또한, 도 6은 도 2의 전단의 마이크로 렌즈 어레이(2)와 후단의 마이크로 렌즈 어레이(2)를 교대로 도시한 것이며, 스캔 방향(5)에 대해서, 전단 및 후단의 마이크로 렌즈 어레이(2)를 본 것이다. 따라서, 도 6은 도 2의 절반의 마이크로 렌즈 어레이(2)를 도시하고 있다.
다음에, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시형태의 노광 장치의 동작에 대해서 설명한다. 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 노광 광원(4)으로부터 노광 광이 마스크(3)를 통해서 마이크로 렌즈 어레이(2)에 입사하면, 도립 등배의 상이 6각 시야 조리개(12)에 결상한다. 그리고, 이 6각 시야 조리개(12)에 의해, 각 마이크로 렌즈(2a)를 투과하는 노광 광이, 도 4의 (a)에 도시하는 6각형으로 정형되어, 도 5에 도시한 바와 같이, 기판(1) 상에 정립 등배상으로서, 투영된다.
그리고, 도 2에 도시한 바와 같이, 8매의 마이크로 렌즈 어레이(2)에 의해, 기판(1)의 스캔 방향(5)에 수직한 방향의 전 노광 영역이 균일 광량으로 노광된다. 그리고, 기판(1) 및 마스크(3)를, 스캔 방향(5)으로 마이크로 렌즈 어레이(2)에 대하여 주사하면, 기판(1)의 전체면의 노광 영역이 균일 광량으로 노광된다. 이에 의해, 마스크(3)에 형성된 마스크 패턴이 기판(1) 상에 결상한다.
이때, 박막 트랜지스터 액정 기판 및 컬러 필터 기판 등의 글래스 기판에, 제조 과정에서 치수의 변화가 발생했을 경우에, 다중 노광에 있어서의 노광 패턴이 하층 패턴에 대하여 어긋나 버린다. 따라서, 도 6에 도시한 바와 같이, 가령, 피 노광 기판(1)의 크기가 커졌을 경우, 마이크로 렌즈 어레이(2)를 인접하는 마이크로 렌즈 어레이(2)에 대하여 경사지게 한다. 그러면, 도 6에 도시하는 가장 우측의 마이크로 렌즈 어레이(2)는 피 노광 기판(1)에 평행해서, 노광 광이 마이크로 렌즈 어레이(2)에 수직으로 입사하지만, 그 왼쪽 옆의 마이크로 렌즈 어레이(2)는, 우측 단부의 마이크로 렌즈 어레이(2)에 대하여 약간[수도(數度)의 1/1000 정도] 경사진다. 그러면, 이 마이크로 렌즈 어레이(2)를 투과한 노광 광은 기판(1)에 대하여 수직 방향으로부터 약간 경사진 방향으로 입사한다. 이와 같이 하여, 우측의 마이크로 렌즈 어레이(2)에 대하여 왼쪽 옆의 마이크로 렌즈 어레이(2)를 보다 크게 경사시켜 감으로써, 가장 좌측의 마이크로 렌즈 어레이(2)는 수직 방향에 대하여 가장 크게 경사지고, 노광 광은 기판(1)에 대하여 수직 방향으로부터 가장 크게 경사져서 입사된다.
이에 의해, 각 마이크로 렌즈 어레이(2)로부터 기판(1) 상에 투영된 마스크(3)의 마스크 패턴(도면 중, □으로 도시함)은 각 마이크로 렌즈 어레이(2)에 대해서 a의 영역에 투영된다. 이 경우에, 노광 광의 경사 각도는 각 마이크로 렌즈 어레이(2)에 대해서 상이하지만, 노광 영역(a)은 경사 각도 자체가 지극히 작은 것이기 때문에, 각 마이크로 렌즈 어레이(2)에 대해서 실질적으로 동일 치수이다. 그러나, 인접하는 마이크로 렌즈 어레이(2) 사이의 간격(b1, b2, b3)은 각 마이크로 렌즈 어레이(2)가 기판(1)에 수평인 경우의 간격에 비하여 크다. 이로 인해, 마스크(3)를 투과했을 때의 노광 광의 투과 영역은 기판(1) 상에 있어서 확대되어, 실질적으로 렌즈 배율이 증대한 효과를 얻을 수 있다. 이에 의해, 각 마스크 패턴의 상을 신장된 기판의 소정의 노광 영역의 중앙에 결상시킬 수 있고, 기판의 치수의 변동이 없었을 경우와 마찬가지로, 소정의 노광 영역의 중앙에 결상시킬 수 있다.
글래스 기판(1)의 스캔 방향(5)에 수직한 방향의 치수가 1m이며, 각 마이크로 렌즈 어레이(2)의 치수가 60㎜일 경우, 기판(1)의 전체 영역을 노광하기 위해서는 17매의 마이크로 렌즈 어레이(2)가 필요하다. 이러한 크기의 기판(1)에 있어서, 제조 조건(노광 장치 특성 및 온도 조건)에 의해, 설계값으로부터 6㎛ 정도, 신장되거나, 줄어들거나 한다. 이로 인해, 마이크로 렌즈 어레이(2)를 순차 조금씩 경사시켜 감으로써, 각 마이크로 렌즈 어레이가 수평인 경우에 비하여, 각 마이크로 렌즈 어레이(2) 사이의 간격을 0.375(6/16=0.375)㎛만큼 증가시킴으로써 투영 노광의 노광 영역의 배율을 의사적으로 올릴 수 있어, 기판(1)의 치수의 변동을 흡수할 수 있다. 이와 같이, 인접하는 마이크로 렌즈 어레이(2)에 대하여 0.375㎛만큼 간격을 수정하면 되므로, 이 정도의 간격 변경이면, 마이크로 렌즈 어레이(2)를 경사시키는 각도는 지극히 작아도 충분하다.
이와 같이 하여, 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 노광 장치에 있어서, 그 투영상의 배율을 용이하게 변경할 수 있고, 중첩 노광에 있어서의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 각 마이크로 렌즈 어레이는, 상기 지지 기판에 대하여 그 배치 방향에 관해 피 노광 기판에 평행한 방향으로부터 경사시킬 수 있도록, 예를 들어 압전 소자를 통해서, 지지 기판에 지지되어 있고, 이 마이크로 렌즈 어레이의 경사 각도는, 상기 실시형태에서는, 상기 배치 방향에 관하여, 서서히 커지도록 설정되었지만, 이 마이크로 렌즈 어레이의 경사 각도는 반대로 서서히 작아지도록 설정해도 좋다. 이 경우는, 피 노광 기판의 크기가 축소했을 경우에, 마이크로 렌즈 어레이로부터의 노광 광의 위치를 크기 변동후의 기판에 맞출 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 하여, 본 발명에 따르면, 다중 노광에 있어서, 기판의 치수의 변동이 발생해도, 그 노광 위치를 하층의 노광 패턴에 고정밀도로 맞출 수 있게 되지만, 구체적으로는 미리 하층 패턴의 토털 피치를 측정해 두고, 노광 패턴의 피치를 이 토털 피치에 맞추도록, 각 마이크로 렌즈의 경사 각도를 조정하여, 패턴 투영 위치를 미세 조정하는 것으로 해도 좋고, 또한 하층 패턴의 피치는 미리 측정하지 않고, 노광 장치내에서, 노광중에 하층 패턴과 노광 패턴의 위치 어긋남을 카메라에 의해 확인하고, 그 결과에 기초하여, 각 마이크로 렌즈의 경사 각도의 조정을 리얼 타임으로 행해도 된다. 또한, 토털 피치라함은, 스캔 방향(5)에 수직한 방향에 있어서의 양단부의 패턴간의 거리이다.
또한, 노광 광은 펄스 레이저 광 또는 수은 램프 등의 연속 광 등 다양한 것을 사용할 수 있다.
본 발명은, 스캔 노광 장치에 있어서, 중첩 노광할 때에, 마이크로 렌즈 어레이의 노광 배율을 조정할 수 있으므로, 하층 패턴의 피치 변동을 용이하게 흡수할 수 있다.
1 : 기판
2 : 마이크로 렌즈 어레이
2a : 마이크로 렌즈
2-1~2-4 : (구성) 마이크로 렌즈 어레이
3 : 마스크
3a : 투명 기판
3b : Cr막
4 : 노광 광원
5 : 스캔 방향
6 : 지지 기판
11 : 개구 조리개
12 : 6각 시야 조리개
12a : 직사각형 부분
12b, 12c : 삼각형 부분

Claims (6)

  1. 노광해야 할 기판의 상방에 배치되고, 마이크로 렌즈가 2차원적으로 배치된 복수개의 마이크로 렌즈 어레이와, 이 마이크로 렌즈 어레이의 상방에 배치되어 소정의 노광 패턴이 형성된 마스크와, 이 마스크에 대하여 노광 광을 조사하는 노광 광원과, 상기 마이크로 렌즈 어레이와 상기 기판 및 상기 마스크를 상대적으로 일방향으로 이동시키는 이동 장치를 갖고, 상기 복수개의 마이크로 렌즈 어레이는, 지지 기판 상에, 상기 일방향에 수직한 방향으로 배치되어 있고, 각 마이크로 렌즈 어레이는, 상기 지지 기판에 대하여 그 배치 방향에 관해 피 노광 기판에 평행한 방향으로부터 경사시킬 수 있도록 지지되어 있고,
    상기 복수개의 마이크로 렌즈 어레이를 구성하는 각 마이크로 렌즈 어레이의 경사 각도의 조정은, 상기 피 노광 기판에 이미 형성되어 있는 하층 패턴의 토털 피치를 미리 측정해 두고, 노광 패턴의 피치를 이 하층 패턴의 토털 피치에 맞추도록 행하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치.
  2. 노광해야 할 기판의 상방에 배치되고, 마이크로 렌즈가 2차원적으로 배치된 복수개의 마이크로 렌즈 어레이와, 이 마이크로 렌즈 어레이의 상방에 배치되어 소정의 노광 패턴이 형성된 마스크와, 이 마스크에 대하여 노광 광을 조사하는 노광 광원과, 상기 마이크로 렌즈 어레이와 상기 기판 및 상기 마스크를 상대적으로 일방향으로 이동시키는 이동 장치를 갖고, 상기 복수개의 마이크로 렌즈 어레이는, 지지 기판 상에, 상기 일방향에 수직한 방향으로 배치되어 있고, 각 마이크로 렌즈 어레이는, 상기 지지 기판에 대하여 그 배치 방향에 관해 피 노광 기판에 평행한 방향으로부터 경사시킬 수 있도록 지지되어 있고,
    상기 복수개의 마이크로 렌즈 어레이를 구성하는 각 마이크로 렌즈 어레이의 경사 각도의 조정은, 노광중에 하층 패턴과 노광 패턴의 위치 어긋남을 카메라에 의해 확인하고, 노광 패턴을 이 하층 패턴에 맞추도록 행하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치.
  3. 노광해야 할 기판의 상방에 배치되고, 마이크로 렌즈가 2차원적으로 배치된 복수개의 마이크로 렌즈 어레이와, 이 마이크로 렌즈 어레이의 상방에 배치되어 소정의 노광 패턴이 형성된 마스크와, 이 마스크에 대하여 노광 광을 조사하는 노광 광원과, 상기 마이크로 렌즈 어레이와 상기 기판 및 상기 마스크를 상대적으로 일방향으로 이동시키는 이동 장치를 갖고, 상기 복수개의 마이크로 렌즈 어레이는, 지지 기판 상에, 상기 일방향에 수직한 방향으로 배치되어 있고, 각 마이크로 렌즈 어레이는, 상기 지지 기판에 대하여 그 배치 방향에 관해 피 노광 기판에 평행한 방향으로부터 경사시킬 수 있도록 지지되어 있고,
    상기 복수개의 마이크로 렌즈 어레이를 구성하는 각 마이크로 렌즈 어레이의 경사 각도의 조정은, 상기 기판의 크기의 변동에도 구애받지 않고, 마스크 패턴의 상이 상기 기판 상의 소정 위치에 일치하여 중첩 노광되도록 행하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수개의 마이크로 렌즈 어레이를 구성하는 각 마이크로 렌즈 어레이는, 그 경사 각도가, 상기 배치 방향에 관해 점차적으로 커지거나, 또는 작아지고 있는 것을 특징으로 하는, 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로 렌즈 어레이는, 상기 일방향으로 2열로 배치되고, 각 마이크로 렌즈 어레이는 상기 지지 기판상에서 지그재그로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로 렌즈는, 상기 마스크의 노광 패턴의 정립 등배상을 상기 기판 상에 투영하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치.
KR1020137006840A 2010-08-19 2011-07-22 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치 KR101761976B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010184457A JP5704525B2 (ja) 2010-08-19 2010-08-19 マイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置
JPJP-P-2010-184457 2010-08-19
PCT/JP2011/066646 WO2012023381A1 (ja) 2010-08-19 2011-07-22 マイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130132770A KR20130132770A (ko) 2013-12-05
KR101761976B1 true KR101761976B1 (ko) 2017-07-26

Family

ID=45605042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137006840A KR101761976B1 (ko) 2010-08-19 2011-07-22 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9069251B2 (ko)
JP (1) JP5704525B2 (ko)
KR (1) KR101761976B1 (ko)
CN (1) CN103052917B (ko)
TW (1) TWI536114B (ko)
WO (1) WO2012023381A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5853343B2 (ja) * 2011-07-29 2016-02-09 株式会社ブイ・テクノロジー マイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置
JP6286813B2 (ja) * 2012-03-26 2018-03-07 株式会社ニコン 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
JP6150043B2 (ja) * 2012-03-29 2017-06-21 株式会社ブイ・テクノロジー 露光装置
KR102096989B1 (ko) 2013-11-04 2020-04-03 현대모비스 주식회사 차량의 요크유격보상장치
CN106292188B (zh) * 2015-05-24 2019-01-18 上海微电子装备(集团)股份有限公司 曝光装置
CN104865801B (zh) * 2015-06-01 2017-03-01 京东方科技集团股份有限公司 曝光装置
KR102129706B1 (ko) * 2019-08-13 2020-07-03 주식회사 옵토전자 마이크로 광학소자 및 이를 포함하는 광전자 모듈
KR102129702B1 (ko) * 2020-02-06 2020-07-03 주식회사 옵토전자 마이크로 광학소자 시스템 제조 방법
KR102129703B1 (ko) * 2020-02-06 2020-07-03 주식회사 옵토전자 회절 방식을 이용한 마이크로 광학소자 시스템
KR102129701B1 (ko) * 2020-02-06 2020-07-03 주식회사 옵토전자 무회전 스캐닝을 위한 마이크로 광학소자 시스템
KR102439662B1 (ko) * 2020-08-11 2022-09-05 주식회사 나무가 무작위 패턴을 가지는 마이크로 렌즈 어레이 및 그 제조방법
CN113379652B (zh) * 2021-08-11 2021-10-22 深圳市先地图像科技有限公司 一种激光成像用的线形图像修正方法、系统及相关设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004287082A (ja) 2003-03-20 2004-10-14 Tadahiro Omi マスク描画装置
JP2007003829A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Fujifilm Holdings Corp 画像露光装置
JP2008292916A (ja) * 2007-05-28 2008-12-04 Fujifilm Corp 画像露光装置及びマイクロレンズユニット並びにその製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09244255A (ja) * 1996-03-13 1997-09-19 Nikon Corp 液晶用露光装置
EP1660942A2 (en) * 2003-08-27 2006-05-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of forming optical images, a control circuit for use with this method, apparatus for carrying out said method and process for manufacturing a device using said method
US7081947B2 (en) * 2004-02-27 2006-07-25 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP4237727B2 (ja) * 2004-04-30 2009-03-11 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
US20050243295A1 (en) 2004-04-30 2005-11-03 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing
US7274029B2 (en) * 2004-12-28 2007-09-25 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7756660B2 (en) 2004-12-28 2010-07-13 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2007258638A (ja) * 2006-03-27 2007-10-04 Sony Corp 液侵露光方法および液侵露光装置
JP2008116606A (ja) * 2006-11-02 2008-05-22 Nikon Corp マイクロレンズの製造方法
EP1950594A1 (de) * 2007-01-17 2008-07-30 Carl Zeiss SMT AG Abbildende Optik, Projektionsbelichtunsanlage für die Mikrolithographie mit einer derartigen abbildenden Optik, Verfahren zur Herstellung eines mikrostrukturierten Bauteils mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage, durch das Herstellungsverfahren gefertigtes mikrostrukturiertes Bauelement sowie Verwendung einer derartigen abbildenden Optik
JP5294488B2 (ja) * 2009-12-03 2013-09-18 株式会社ブイ・テクノロジー 露光装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004287082A (ja) 2003-03-20 2004-10-14 Tadahiro Omi マスク描画装置
JP2007003829A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Fujifilm Holdings Corp 画像露光装置
JP2008292916A (ja) * 2007-05-28 2008-12-04 Fujifilm Corp 画像露光装置及びマイクロレンズユニット並びにその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103052917A (zh) 2013-04-17
TWI536114B (zh) 2016-06-01
JP5704525B2 (ja) 2015-04-22
WO2012023381A1 (ja) 2012-02-23
KR20130132770A (ko) 2013-12-05
JP2012042765A (ja) 2012-03-01
TW201219993A (en) 2012-05-16
CN103052917B (zh) 2016-04-27
US9069251B2 (en) 2015-06-30
US20130135602A1 (en) 2013-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101761976B1 (ko) 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치
KR101777442B1 (ko) 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치
KR101869116B1 (ko) 마이크로 렌즈 어레이를 사용한 스캔 노광 장치
KR101931402B1 (ko) 마이크로 렌즈 어레이 및 그것을 사용한 스캔 노광 장치
TWI542953B (zh) 曝光裝置
TWI544290B (zh) 微透鏡陣列及使用該微透鏡陣列之掃描曝光裝置
JP5704527B2 (ja) マイクロレンズアレイを使用した露光装置
JP5853343B2 (ja) マイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置
JP2012128193A (ja) マイクロレンズアレイ及びそれを使用したスキャン露光装置
JP5953038B2 (ja) マイクロレンズアレイの焦点距離測定装置及び方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant