KR20140119697A - 노광 장치 및 노광재 제조 방법 - Google Patents

노광 장치 및 노광재 제조 방법 Download PDF

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Abstract

복잡하고 고가인 기구를 사용하지 않고 노광용 마스크와 피노광재의 상대적인 위치를 더욱 정확하게 특정하고, 나아가 노광 장치를 이용한 작업 시간의 지연을 해소하는 것이다. 본 발명에 따른 노광 장치는 마이크로렌즈 어레이를 통하여 노광용 마스크에 결상된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와, 제2 위치 정렬용 마크를 촬상하고, 촬상이 종료되면 피노광재에 대한 노광을 방해하지 않도록 소정의 방향으로 이동하는 촬상부와, 제1 및 제2 위치 정렬용 마크의 위치 정보에 기초하여 피노광재와 노광용 마스크의 위치를 정렬하는 위치 정렬 제어부와, 촬상부의 이동이 완료되기 전에 광원으로부터 노광광의 조사가 시작되도록 하는 노광 시작 타이밍 제어부를 구비한다.

Description

노광 장치 및 노광재 제조 방법 {LIGHT EXPOSURE DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING EXPOSED MATERIAL}
본 발명은 노광 장치 및 노광재 제조 방법에 관한 것으로, 특히 피노광재와 노광용 마스크의 위치를 정렬하여 피노광재를 노광하는 노광 장치 및 노광재 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터 노광용 마스크를 사용하여 피노광재를 소정의 패턴으로 노광하는 노광 장치가 알려져 있다. 이러한 노광 장치는 예를 들어 액정표시장치용의 컬러 필터의 제조나 광배향막의 배향 처리 등에 이용된다. 노광용 마스크를 사용하는 경우에는 노광용 마스크와 피노광재의 위치를 정렬할 필요가 있다. 노광용 마스크와 피노광재의 위치 정렬에는 일례로서 위치 정렬용 마크가 이용된다(예를 들어, 특허 문헌 1).
특허문헌 1에는, 마스크 마크를 갖는 마스크와, 웨이퍼 마크를 갖는 웨이퍼의 위치를 검출하는 위치 검출 방법이 기재되어 있다. 우선, 마스크 마크를 갖는 마스크와 웨이퍼 마크를 갖는 웨이퍼를 근접 배치한다. 이어서, 마스크 마크와 웨이퍼 마크를 촬상한다. 촬상시, 마스크와 웨이퍼 사이에는 거리가 있으므로, 이 거리에 따라 마스크 마크와 웨이퍼 마크의 결상 위치가 달라진다. 이에, 특허문헌 1에 기재된 위치 검출 방법에서는, 광로 길이가 다른 2개의 광로를 이용하여 마스크 마크와 웨이퍼 마크를 촬상하고, 이 2개의 광로의 광로 길이를 조정함으로써 마스크 마크와 웨이퍼 마크를 동일 평면상에 결상시키고 있다. 이 동일 평면상에는 마스크 위치 정렬용 마크와 웨이퍼 위치 정렬용 마크를 갖는 위치 정렬용 레티클(reticle)이 배치된다. 위치 정렬용 레티클의 마스크 위치 정렬용 마크와 마스크의 마스크 마크의 상(像) 간의 상대적 위치를 검출하고, 위치 정렬용 레티클의 위치 정렬용 마크와 웨이퍼의 웨이퍼 마크의 상(像) 간의 상대적 위치를 검출한다. 이에 의해 마스크와 웨이퍼 간의 상대적 위치를 검출하고 있다.
특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 마스크와 웨이퍼 간의 위치 정렬이 수행된 후, 위치 정렬용 광학계를 이동시키거나 또는 위치 정렬용 광학계가 간섭하지 않는 위치에서 마스크측으로부터 노광 에너지를 조사하여 웨이퍼상의 레지스터층을 노광하고 있다.
[특허문헌 1] 일본 특개2004－103644호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 위치 검출 방법에서는, 광로 길이가 다른 2개의 광로를 이용하여 마스크 마크와 웨이퍼 마크를 촬상하고 이 2개의 광로의 광로 길이를 조정함으로써 마스크 마크와 웨이퍼 마크를 동일 평면상에 결상시키고 있다. 이와 같이 2개의 광로의 광로 길이를 조정함으로써 마스크 마크와 웨이퍼 마크의 결상 위치의 어긋남을 보정하는 방법의 경우에는, 각 광로에 있어서 촬상 대상물에 대한 광축의 각도가 소정의 각도로부터 벗어났을 경우 광로 길이도 변화하고 이에 따라 마스크 마크와 웨이퍼 마크의 상대적인 위치도 변화한다. 따라서, 카메라의 기울기 등, 어떠한 이유에 의해 촬상 대상물에 대한 광축의 각도가 소정의 각도로부터 벗어났을 경우에는 노광용 마스크와 피노광재인 웨이퍼의 상대적인 위치를 정확히 특정할 수 없는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 1에 기재된 위치 검출 장치에서는 각 광로의 광축상에 위치 정렬 레티클을 배치함과 아울러 각 광로에 대한 광로 길이 조정 수단을 마련하고 있다. 따라서, 노광용 마스크와 피노광재인 웨이퍼의 위치 정렬을 위해서, 비용을 요하는 복잡한 기구가 필요하게 된다.
아울러, 특허문헌 1에 기재된 방법에서는 마스크와 웨이퍼 간의 위치 정렬이 수행된 후에 위치 정렬용 광학계를 이동시키거나 또는 위치 정렬용 광학계가 간섭하지 않는 위치에서 마스크측으로부터 노광 에너지를 조사하여 웨이퍼상의 레지스터층을 노광하고 있다. 위치 정렬용 광학계가 간섭하지 않는 위치에서 노광을 수행하는 것보다 위치 정렬용 광학계를 이동시키는 편이 광원의 배치 위치나 피노광재에서의 노광용 영역의 배치에 미치는 영향이 적다. 그러나, 위치 정렬용 광학계를 이동시키고 나서 웨이퍼에 대한 노광을 시작하면 위치 정렬용 광학계의 이동 시간만큼 노광 장치를 이용한 작업 시간이 지연되는 문제가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 피노광재의 노광에 있어서 복잡하고 고가인 기구를 사용하지 않고 노광용 마스크와 피노광재의 상대적인 위치를 더욱 정확하게 특정하고 아울러 노광 장치를 이용한 작업 시간의 지연을 해소하는 것이다.
본 발명은 노광 장치에 관한 것이다. 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 노광 장치는, 피노광재에 노광광을 조사하는 광원과, 광원과 피노광재 사이에 지지되는 노광용 마스크와, 피노광재와 노광용 마스크 사이에 배치되는 마이크로렌즈 어레이와, 피노광재에 마련된 제1 위치 정렬용 마크와 노광용 마스크에 마련된 제2 위치 정렬용 마크를 이용하여 피노광재와 노광용 마스크의 위치를 정렬하기 위해, 마이크로렌즈 어레이를 통하여 노광용 마스크에 결상된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와, 제2 위치 정렬용 마크를 촬상하고, 촬상이 종료되면, 피노광재에 대한 노광을 방해하지 않도록 소정의 방향으로 이동하는 촬상부와, 촬상부에 의해 촬상된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와 제2 위치 정렬용 마크를 인식하는 화상 인식부와, 화상 인식부에 의해 인식된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와 제2 위치 정렬용 마크의 위치 정보에 기초하여 피노광재와 노광용 마스크의 위치를 정렬하는 위치 정렬 제어부와, 촬상부의 이동이 완료되기 전에 광원으로부터 노광광의 조사가 시작되도록 하는 노광 시작 타이밍 제어부를 구비한다.
"피노광재"는 노광되는 대상물을 말한다. "피노광재"는 노광되는 표면을 갖는 기판 및 기재를 포함하고, "피노광재"의 일례로서 포토레지스트막을 적층한 유리 기판, 감광성 필름, 액정 패널을 제조하기 위해 노광되는 각종 부재 등이 있다. "촬상부의 이동이 완료되기 전"은 촬상부의 이동이 완료되어 촬상부가 소정 위치에 멈추기 전을 의미한다. 따라서, "촬상부의 이동이 완료되기 전"은 "촬상부의 이동 시작 전", "촬상부의 이동 시작과 동시" 및 "촬상부의 이동 시작 후 및 촬상부의 이동이 완료되기 전"을 포함한다.
예를 들어 광원은 이동하면서 노광광을 조사하는 것이다.
일례로서 마이크로렌즈 어레이는 촬상부가 촬상하고 있는 동안, 피노광재에 마련된 제1 위치 정렬용 마크와 노광용 마스크에 마련된 제2 위치 정렬용 마크 사이에서 일방향으로 이동하고, 광원이 노광광을 조사하고 있는 동안, 광원과 함께, 일방향의 역방향으로 이동하는 것이다.
마이크로렌즈 어레이는 촬상부가 촬상하고 있는 동안, 피노광재에 마련된 제1 위치 정렬용 마크와 노광용 마스크에 마련된 제2 위치 정렬용 마크 사이에서 이동하는 것이고, 촬상부는 이동하는 마이크로렌즈 어레이를 통하여 노광용 마스크에 결상한 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부를 제2 위치 정렬용 마크와 함께 복수 회 또는 연속적으로 촬상하는 것이고, 화상 인식부는 복수 회 또는 연속적으로 촬상한 화상을 중첩시켜 제2 위치 정렬용 마크에 대한 제1 위치 정렬용 마크의 위치를 특정하기 위한 합성 화상을 생성하는 것이 되도록 구성할 수도 있다.
또한, 본 발명은 노광재 제조 방법에 관한 것이다. 피노광재에 대해서, 노광광을 조사하는 광원과, 광원과 피노광재 사이에 지지되는 노광용 마스크와, 피노광재와 노광용 마스크 사이에 배치되는 마이크로렌즈 어레이를 구비하는 노광 장치를 이용하여 노광재를 제조하는 노광재 제조 방법으로서, 피노광재에 마련된 제1 위치 정렬용 마크와 노광용 마스크에 마련된 제2 위치 정렬용 마크를 이용하여 피노광재와 노광용 마스크의 위치를 정렬하기 위해, 마이크로렌즈 어레이를 통하여 노광용 마스크에 결상된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와, 노광용 마스크의 제2 위치 정렬용 마크를 촬상부가 촬상하는 촬상 단계와, 촬상 단계에 의해 촬상된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와 제2 위치 정렬용 마크를 화상 인식부가 인식하는 화상 인식 단계와, 화상 인식 단계에 의해 인식된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와 제2 위치 정렬용 마크의 위치 정보에 기초하여 피노광재와 노광용 마스크를 위치 정렬 제어부가 위치 정렬시키는 위치 정렬 단계와, 촬상 단계에서의 촬상이 종료된 후에, 피노광재에 대한 노광을 방해하지 않도록 촬상부가 소정의 방향으로 이동하는 촬상부 이동 단계와, 촬상부 이동 단계에서의 촬상부의 이동이 완료되기 전에, 노광 시작 타이밍 제어부가, 위치 정렬 단계에 의해 위치 정렬된 피노광재와 노광용 마스크에 대해서 광원으로부터 노광광의 조사가 시작되도록 하는 노광 시작 단계를 포함한다.
"노광재"는 노광이 완료된 것으로, "피노광재"가 노광된 것을 의미한다. "노광재"는 노광된 기판 및 기재를 포함하고, "노광재"의 일례로서 노광된 유리 기판, 노광된 필름, 액정 패널을 제조하기 위해 노광된 각종 부재 등이 있다.
예를 들어, 광원이 이동하면서 노광광을 조사하는 노광 단계를 더 포함한다.
일례로서 촬상 단계에 있어서, 피노광재에 마련된 제1 위치 정렬용 마크와 노광용 마스크에 마련된 제2 위치 정렬용 마크 사이를 마이크로렌즈 어레이가 일방향으로 이동하고, 노광 단계에 있어서 마이크로렌즈 어레이는 광원과 함께 일방향의 역방향으로 이동한다.
촬상 단계에 있어서, 피노광재에 마련된 제1 위치 정렬용 마크와 노광용 마스크에 마련된 제2 위치 정렬용 마크 사이를 마이크로렌즈 어레이가 이동하고, 이동하는 마이크로렌즈 어레이를 통하여 노광용 마스크에 결상한 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부를, 제2 위치 정렬용 마크와 함께 복수 회 또는 연속적으로 촬상부가 촬상하고, 화상 인식 단계에 있어서, 화상 인식부가 복수 회 또는 연속적으로 촬상한 화상을 중첩시켜 제2 위치 정렬용 마크에 대한 제1 위치 정렬용 마크의 위치를 특정하기 위한 합성 화상을 생성하도록 구성할 수도 있다.
본 발명에 따른 노광 장치는, 마이크로렌즈 어레이를 통하여 노광용 마스크에 결상된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와, 제2 위치 정렬용 마크를 촬상하는 촬상부와, 촬상부에 의해 촬상된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와 제2 위치 정렬용 마크를 인식하는 화상 인식부를 포함하고 있다. 촬상되는 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부는 마이크로렌즈 어레이를 통하여 노광용 마스크에 결상된 것이므로, 촬상부는, 노광용 마스크에 마련된 제2 위치 정렬용 마크와, 마이크로렌즈 어레이를 통하여 노광용 마스크에 결상된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부를 동일 평면상에서 촬상할 수 있다. 따라서, 제1 위치 정렬용 마크가 마련된 피노광재와 제2 위치 정렬용 마크가 마련된 노광용 마스크 간의 거리에 기인하는, 제1 위치 정렬용 마크와 제2 위치 정렬용 마크의 결상 위치의 어긋남을 해소할 수 있다.
본 발명에 따른 노광 장치에서는, 상기 결상 위치의 어긋남을 해소하기 위해 촬상 대상물에 대한 광로의 광로 길이를 조정하는 방법을 채용하지 않았다. 따라서, 제1 및 제2 위치 정렬용 마크를 촬상하는 촬상부의 광축이 소정의 각도에서 벗어난 경우일지라도, 촬상부에 의해 촬상되고 화상 인식부에 의해 인식되는 제1 위치 정렬용 마크와 제2 위치 정렬용 마크의 상대적인 위치는 변화하지 않는다. 따라서 노광용 마스크와 피노광재의 상대적인 위치를 더욱 정확하게 특정할 수 있다.
또한, 제1 위치 정렬용 마크와 제2 위치 정렬용 마크를 촬상하기 위해, 서로 다른 광로 길이의 2개의 광로 및 각 광로에 대한 광로 길이 조정 수단을 마련할 필요가 없고, 나아가 각 광로의 광축상에 위치 정렬 레티클을 배치할 필요도 없다. 따라서 노광용 마스크와 피노광재의 위치 정렬을 위해, 비용을 요하는 복잡한 기구는 불필요하다.
또한, 본 발명에 따른 노광 장치는 촬상이 종료되면 피노광재에 대한 노광을 방해하지 않도록 소정의 방향으로 이동하는 촬상부와, 촬상부의 이동이 완료되기 전에 광원으로부터 노광광의 조사가 시작되도록 하는 노광 시작 타이밍 제어부를 포함하고 있다. 따라서, 촬상부의 이동이 완료되기 전에 노광이 시작되므로 노광 장치를 이용한 작업 시간의 지연을 해소할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 노광 장치에 의하면, 피노광재의 노광에 있어서 복잡하고 고가인 기구를 사용하지 않고 노광용 마스크와 피노광재의 상대적인 위치를 보다 정확하게 특정하고, 나아가 노광 장치를 이용한 작업 시간의 지연을 해소할 수 있다.
광원이 이동하면서 노광광을 조사하도록 한 경우에는 보다 소형의 광원을 사용하는 것이 가능하여 노광 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
마이크로렌즈 어레이는 촬상부가 촬상하고 있는 동안, 피노광재에 마련된 제1 위치 정렬용 마크와 노광용 마스크에 마련된 제2 위치 정렬용 마크 사이에서 일방향으로 이동하고, 광원이 노광광을 조사하고 있는 동안, 광원과 함께 일방향의 역방향으로 이동하도록 구성한 경우에는, 제1 위치 정렬용 마크의 촬상과 피노광재의 노광을 보다 소형이고 공통인 마이크로렌즈 어레이를 이용하여 실행할 수 있다. 대형의 마이크로렌즈 어레이는 고가이므로, 제1 위치 정렬용 마크의 촬상과 피노광재의 노광이 보다 소형이고 공통인 마이크로렌즈 어레이를 이용하여 가능해짐에 따라 노광 장치의 제조 비용을 삭감할 수 있다.
촬상부는 이동하는 마이크로렌즈 어레이를 통하여 노광용 마스크에 결상한 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부를, 제2 위치 정렬용 마크와 함께 복수 회 또는 연속적으로 촬상하는 것이고, 화상 인식부는, 복수 회 또는 연속적으로 촬상한 화상을 중첩시켜 제2 위치 정렬용 마크에 대한 제1 위치 정렬용 마크의 위치를 특정하기 위한 합성 화상을 생성하는 것이 되도록 구성한 경우에는, 마이크로렌즈 어레이를 통하여 노광용 마스크에 결상한 제1 위치 정렬용 마크의 부분적인 상(像)을 중첩시킴으로써 제1 위치 정렬용 마크의 위치 정보를 보다 많이 취득할 수 있다. 따라서 마이크로렌즈 어레이에 의해 결상된 제1 위치 정렬용 마크의 위치를 더욱 확실하게 특정할 수 있다.
본 발명에 따른 노광재 제조 방법은, 마이크로렌즈 어레이를 통하여 노광용 마스크에 결상된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와, 노광용 마스크의 제2 위치 정렬용 마크를 촬상부가 촬상하는 촬상 단계와, 촬상 단계에 의해 촬상된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와 제2 위치 정렬용 마크를 화상 인식부가 인식하는 화상 인식 단계를 포함한다.
촬상되는 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부는 마이크로렌즈 어레이를 통하여 노광용 마스크에 결상된 것이므로, 촬상부는 노광용 마스크에 마련된 제2 위치 정렬용 마크와 마이크로렌즈 어레이를 통하여 노광용 마스크에 결상된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부를 동일 평면상에서 촬상할 수 있다. 따라서, 제1 위치 정렬용 마크가 마련된 피노광재와 제2 위치 정렬용 마크가 마련된 노광용 마스크 간의 거리에 기인하는, 제1 위치 정렬용 마크와 제2 위치 정렬용 마크의 결상 위치의 어긋남을 해소할 수 있다. 본 발명에 따른 노광재 제조 방법에 있어서는, 상기 결상 위치의 어긋남을 해소하기 위해 촬상 대상물에 대한 광로의 광로 길이를 조정하는 방법을 채용하지 않았다. 따라서, 제1 및 제2 위치 정렬용 마크를 촬상하는 촬상부의 광축이 소정의 각도에서 벗어난 경우일지라도, 촬상부에 의해 촬상되고 화상 인식부에 의해 인식되는 제1 위치 정렬용 마크와 제2 위치 정렬용 마크의 상대적인 위치는 변화하지 않는다. 따라서, 노광용 마스크와 피노광재의 상대적인 위치를 더욱 정확하게 특정할 수 있다.
또한, 제1 위치 정렬용 마크와 제2 위치 정렬용 마크를 촬상하기 위해, 서로 다른 광로 길이의 2개의 광로 및 각 광로에 대한 광로 길이 조정 수단을 마련할 필요가 없고, 나아가 각 광로의 광축상에 위치 정렬 레티클을 배치할 필요도 없다. 따라서 노광용 마스크와 피노광재의 위치 정렬을 위해, 비용을 요하는 복잡한 기구는 불필요하다.
또한, 본 발명에 따른 노광재 제조 방법은 촬상 단계에서의 촬상이 종료된 후에 피노광재에 대한 노광을 방해하지 않도록 촬상부가 소정의 방향으로 이동하는 촬상부 이동 단계와, 촬상부 이동 단계에서의 촬상부의 이동이 완료되기 전에, 노광 시작 타이밍 제어부가, 위치 정렬 단계에 의해 위치 정렬된 피노광재와 노광용 마스크에 대해 광원으로부터 노광광의 조사가 시작되도록 하는 노광 시작 단계를 포함한다. 노광 시작 단계에서, 광원은 촬상부의 이동이 완료되기 전에 노광을 시작하므로 노광 장치를 이용한 작업 시간의 지연을 해소할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 노광재 제조 방법에 의하면, 피노광재의 노광에 있어서 복잡하고 고가인 기구를 사용하지 않고 노광용 마스크와 피노광재의 상대적인 위치를 더욱 정확하게 특정하고, 나아가 노광 장치를 이용한 작업 시간의 지연을 해소할 수 있다.
광원이 이동하면서 노광광을 조사하는 노광 단계를 더 포함하는 경우에는, 보다 소형의 광원을 사용하는 것이 가능하여 노광 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
촬상 단계에 있어서, 피노광재에 마련된 제1 위치 정렬용 마크와 노광용 마스크에 마련된 제2 위치 정렬용 마크 사이를 마이크로렌즈 어레이가 일방향으로 이동하고, 노광 단계에 있어서, 마이크로렌즈 어레이는 광원과 함께 일방향의 역방향으로 이동하도록 구성한 경우에는, 제1 위치 정렬용 마크의 촬상과 피노광재의 노광을, 보다 소형이고 공통인 마이크로렌즈 어레이를 이용하여 실행할 수 있다. 대형의 마이크로렌즈 어레이는 고가이기 때문에, 제1 위치 정렬용 마크의 촬상과 피노광재의 노광이 보다 소형이고 공통인 마이크로렌즈 어레이를 이용하여 가능해짐에 따라 노광 장치의 제조 비용을 삭감할 수 있다.
촬상 단계에 있어서, 이동하는 마이크로렌즈 어레이를 통하여 노광용 마스크에 결상한 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부를, 제2 위치 정렬용 마크와 함께 복수 회 또는 연속적으로 촬상부가 촬상하고, 화상 인식 단계에 있어서, 화상 인식부가, 복수 회 또는 연속적으로 촬상한 화상을 중첩시켜 제2 위치 정렬용 마크에 대한 제1 위치 정렬용 마크의 위치를 특정하기 위한 합성 화상을 생성하도록 구성한 경우에는, 마이크로렌즈 어레이를 통하여 노광용 마스크에 결상한 제1 위치 정렬용 마크의 부분적인 상(像)을 중첩시킴으로써 제1 위치 정렬용 마크의 위치 정보를 보다 많이 취득할 수 있다. 따라서 마이크로렌즈 어레이에 의해 결상된 제1 위치 정렬용 마크의 위치를 더욱 확실히 특정할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 노광 장치의 측면도이고,
도 2의 (a)는 도 1에 도시된 노광용 마스크를 피노광재측에서 본 평면도이고, 도 2의 (b)는 도 1에 도시된 피노광재를 광원부측에서 본 평면도이고, 도 2의 (c)는 도 1에 도시된 제1 위치 정렬용 마크와 제2 위치 정렬용 마크의 평면도이고,
도 3의 (a)는 도 1에 도시된 마이크로렌즈 어레이의 구조를 나타낸 모식도이고, 도 3의 (b)는 도 1에 도시된 마이크로렌즈 어레이의 시야 조리개와 개구 조리개의 위치 관계를 나타낸 모식도이고,
도 4는 도 1에 도시된 마이크로렌즈 어레이의 배치와 시야 조리개의 위치 관계를 나타낸 모식도이고,
도 5의 (a)~(c)는 도 1에 도시된 마이크로렌즈 어레이를 통해 결상하는 제1 위치 정렬용 마크의 부분적인 상(像)과, 상기 제1 위치 정렬용 마크의 부분적인 상(像)을 중첩시킨 합성 화상을 나타내는 설명도이고, 도 5의 (d)는 합성 화상에 표시된 제1 위치 정렬용 마크와 제2 위치 정렬용 마크를 나타낸 화상도이고,
도 6의 (a)는 제1 실시 형태에 따른 노광 장치에 있어서 각 구성 부재의 위치 관계를 나타내는 측면도이고, 도 6의 (b)는 제1 실시 형태에 따른 노광 장치에 있어서 각 구성 부재의 위치 관계를 나타낸 측면도이고,
도 7의 (c)는 제1 실시 형태에 따른 노광 장치에 있어서 각 구성 부재의 위치 관계를 나타낸 측면도이고, 도 7의 (d)는 제1 실시 형태에 따른 노광 장치에 있어서 각 구성 부재의 위치 관계를 나타낸 측면도이고,
도 8은 제1 실시 형태에 따른 노광 장치의 작동 방법 및 노광 장치를 이용한 노광재의 제조 방법에 관한 공정을 나타낸 흐름도이고,
도 9는 도 1에 도시된 피노광재의 노광측 표면을 나타낸 평면도이다.
［제1 실시 형태］
이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부된 도면에 의해 설명한다. 도 1에 제1 실시 형태에 따른 노광 장치의 측면도를 나타내었다. 제1 실시 형태에 따른 노광 장치는 소정의 마스크 패턴을 갖는 노광용 마스크를 통해 피노광재를 노광하는 것이다. 노광 장치(1)는 피노광재(2)에 노광광을 조사하는 광원부(3)와, 광원부(3)와 피노광재(2) 사이에 지지되는 노광용 마스크(4)와, 피노광재(2)와 노광용 마스크(4) 사이에 배치되는 마이크로렌즈 어레이(6)를 구비하고 있다.
또한, 노광 장치(1)는 피노광재(2)에 마련된 제1 위치 정렬용 마크(7)와, 노광용 마스크(4)에 마련된 제2 위치 정렬용 마크(8)를 이용하여, 피노광재(2)와 노광용 마스크(4)를 위치 정렬하도록 구성되어 있고, 제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8)를 촬상하는 촬상부(10)와, 촬상한 제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8)를 인식하는 화상 인식부(12)와, 각종 제어를 실행하는 제어부(14)를 구비하고 있다. 제어부(14)는 화상 인식부(12)에 의해 인식된 제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8)의 위치 정보에 기초하여 피노광재에 대한 노광용 마스크의 위치를 제어하는 위치 정렬 제어부(16)와, 촬상부의 이동을 제어하는 카메라 퇴피 이동 제어부(17)와, 광원부로부터의 노광광의 조사가 시작되도록 하는 노광 시작 타이밍 제어부(18)를 구비하고 있다.
피노광재(2)는 노광측 표면(2a)에 포토레지스트층을 갖는 유리 기판이다. 이 유리 기판은 예를 들어 G6 사이즈(약 1850mm×1500mm)이다. 노광된 유리 기판은, 일례로서 액정 패널 부재의 컬러 필터에 사용된다. 노광 장치(1)에 있어서 피노광재(2)는 지지부(미도시)에 의해 지지되어 있다.
광원부(3)는 예를 들어 초고압 수은 램프나 크세논 플래시 램프 등으로 이루어지는 광원을 가지며, 노광 파장역은 일례로서 280nm~400nm이다. 광원부(3)는 포토 인티그레이터와 콘덴서 렌즈를 탑재하고 있다. 포토 인티그레이터는 광원부(3)로부터 조사되는 노광광의 횡단면 내의 휘도 분포를 균일화시킨다. 이 포토 인티그레이터는 플라이 아이 렌즈(fly-eye lens)나 로드 렌즈(rod lens) 또는 라이트 파이프(light pipe) 등일 수도 있다. 휘도 분포가 균일화된 노광광은 콘덴서 렌즈로 입사되어 균일한 휘도 분포를 갖는 평행광이 된다. 이 평행광의 광축은 피노광재(2)의 노광측 표면(2a)에 대해 수직 방향으로 설정되어 있다.
본 실시 형태에 있어서 광원부(3)는 임의의 구동 수단(미도시)에 의하여 X축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있고, 이동하면서 피노광재(2)에 노광광을 조사하는 것이다. 피노광재(2)의 노광광의 조사 영역은 일례로서 X축 방향으로 150mm, X축에 수직인 Y축 방향(도 1에서 지면(紙面)에 수직 방향)으로 450mm이다. 광원부(3)는 일례로서 노광용 마스크(4)의 약 1m 정도 위쪽에 배치되어 있다.
노광용 마스크(4)는 판형으로 형성된 유리제의 포토마스크이다. 피노광재(2)와 대향하는 측의 마스크 표면(4a)을 도 2(a)에 나타내었다. 노광용 마스크(4)는 직사각형이며, 노광용 마스크(4)의 단변은 X축 방향으로 연장되고, 노광용 마스크(4)의 장변은 X축과 X축에 수직인 Y축 방향(도 1에서 지면(紙面)에 수직 방향)으로 연장되어 있다. 노광용 마스크(4)는 광원부(3)로부터의 노광광을 차광하는 차광 영역과 광원부(3)로부터의 노광광을 투과시키는 투광영역으로 이루어지는 소정의 마스크 패턴(20)을 갖는다. 노광용 마스크(4)에 있어서 마스크 패턴(20)이 형성되어 있는 패턴 영역은 직사각형이다. 노광용 마스크(4)를 투과한 노광광이 피노광재(2)의 노광측 표면(2a)에 조사됨으로써 피노광재(2)는 소정의 패턴으로 노광된다. 차광 영역은 유리 기판의 한쪽 표면에 차광막을 적층함으로써 형성한다. 차광막은 노광광을 차광하는 불투명한 박막으로, 일례로서 크롬(Cr)의 박막이다. 이 불투명한 박막을 적층시키지 않은 부분은, 유리 기판이 노광광을 투과시키므로 투광영역이 된다. 마스크 패턴(20)은 직선형으로 연장되는 차광 영역과 투광영역을 번갈아가며 배치한 패턴이다.
노광용 마스크(4)는 임의의 마스크 지지 수단에 의해 광원부(3)와 피노광재(2) 사이에 지지된다. 피노광재(2)와 노광용 마스크(4) 간의 거리는 5~15mm 정도이다. 마스크 지지 수단에 지지된 노광용 마스크(4)는 임의의 구동 수단(미도시)에 의해 X축 방향과 X축 방향에 수직인 Y축 방향(도 1에서 지면(紙面)에 수직 방향)으로 이동 가능하다.
노광용 마스크(4)에 있어서, 피노광재(2)와 대향하는 측의 마스크 표면(4a)에는 2개의 제2 위치 정렬용 마크(8)가 형성되어 있다. 본 실시 형태에 있어서 각 제2 위치 정렬용 마크(8)는 패턴 영역의 외측에 있어서 패턴 영역의 각 단변 중앙 부근에 배치되어 있다. 노광용 마스크(4)에 있어서 마스크 패턴(20)의 외측에는 차광막이 형성되어 있지 않으므로, 마스크 표면(4a)에 형성된 제2 위치 정렬용 마크(8)는 노광용 마스크(4)의 투광 부분을 통해 촬상부(10)에 의해 촬상할 수 있다. 마스크 패턴(20)의 패턴 영역의 외측에 노광광은 조사되지 않는다.
피노광재(2)에는, 제2 위치 정렬용 마크(8)와 대응하는 위치에 제1 위치 정렬용 마크(7)가 형성되어 있다. 피노광재(2)의 노광측 표면(2a)을 도 2(b)에 나타내었다. 피노광재(2)는 노광용 영역(21)을 포함하고 있다. 노광용 영역(21)은, 마스크 패턴(20)이 형성되어 있는 패턴 영역의 직사각형과 동일 사이즈의 직사각형으로 형성되어 있다. 노광용 영역(21)의 단변은 X축 방향으로 연장되고 노광용 영역(21)의 장변은 X축과 X축에 수직인 Y축 방향(도 1에서 지면(紙面)에 수직 방향)으로 연장되어 있다. 노광용 영역(21)의 장변의 길이는 450mm이고, 전술한 조사 영역의 Y축 방향에서의 길이와 대응하고 있다. 제1 위치 정렬용 마크(7)는 1개의 노광용 영역(21)에 대해서 2개 마련되어 있다. 각 제1 위치 정렬용 마크(7)는 노광용 영역(21)의 외측에서 노광용 영역(21)의 각 단변 중앙 부근에 배치되어 있다.
제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8)의 확대도를 도 2(c)에 나타내었다. 본 실시 형태에 있어서 제2 위치 정렬용 마크(8)는 사각형의 프레임형상으로 형성되어 있고 제1 위치 정렬용 마크(7)는 사각형이다. 본 실시 형태에서는 도 2(c)에 도시된 바와 같이, 광원부(3) 측에서 노광용 마스크(4)와 피노광재(2)를 보았을 경우, 제1 위치 정렬용 마크(7)가 제2 위치 정렬용 마크(8)의 프레임 형상의 내측 중심에 위치할 때 노광용 마스크(4)와 피노광재(2)가 정확히 정렬되어 있게 된다. 따라서 제1 위치 정렬용 마크(7)의 중심과 제2 위치 정렬용 마크(8)의 중심을 일치시킴으로써 노광용 마스크(4)와 피노광재(2)의 위치를 정렬시킬 수 있다.
촬상부(10)는 약 1.5mm각의 시야를 갖는 단일의 CCD(전하 결합 소자) 카메라로서, 단초점 렌즈와 카메라용 광원을 내장하고 있다. 촬상부(10)는 동축 낙사 조명(Coaxial episcopic illumination ) 방식을 채용하고 있고, 하프 미러 등의 광학계를 이용하여, 카메라용 광원으로부터 대상물에 조사하는 조명의 광축과 단초점 렌즈의 광축을 일치시키고 있다. 촬상부(10)로부터 노광용 마스크(4)를 향해 조사하는 조명의 광축(11)은 노광용 마스크(4)의 마스크 표면(4a)에 대해 수직으로 설정되어 있다. 카메라용 광원으로서는 레이저광 또는 간섭 필터를 투과한 램프광을 사용할 수 있고, 램프 광원으로서는 할로겐 램프를 사용할 수 있다. 카메라용 광원으로부터는 일례로서 약 600nm 파장의 적색광이 조사된다. 촬상부(10)는 임의의 구동 수단(미도시)에 의해 이동 가능하게 구성되어 있다.
화상 인식부(12)는 촬상부(10)에 의해 촬상된 화상을 인식하는 것이다. 본 실시 형태에 있어서 화상 인식부(12)는 촬상된 화상군을 화상 처리함으로써 합성 화상을 생성하는 기능을 가지고 있다. 예를 들어 화상 인식부(12)는, 복수 회 또는 연속적으로 촬상한 화상을 중첩시켜 제2 위치 정렬용 마크(8)에 대한 제1 위치 정렬용 마크(7)의 위치를 특정하기 위한 합성 화상을 생성할 수 있다. 화상 인식부(12)와 제어부(14)는 예를 들어 CPU 등의 연산 수단과 메모리 등의 기억 수단 등에 의해 구성되어 소정의 프로그램을 실행하는 것이다.
마이크로렌즈 어레이(6)는 마이크로렌즈를 어레이 형상으로 구성한 것으로, 본 실시 형태에 있어서 마이크로렌즈 어레이(6)는 1배 정립 투영 렌즈를 구성하고 있다. 노광용 마스크(4)를 통해 광원부(3)로부터 조사된 노광광은 다시 마이크로렌즈 어레이(6)를 통해 피노광재(2)로 조사된다. 마이크로렌즈 어레이(6)를 통해 피노광재(2)를 노광함으로써, 노광광의 시각(콜리메이션 반각)에 기인하는 노광 패턴의 해상도 저하를 억제할 수 있다.
도 3(a)에 마이크로렌즈 어레이(6)의 구성을 나타내었다. 본 실시 형태에 있어서 마이크로렌즈 어레이(6)는 4개의 단위 마이크로렌즈 어레이(61, 62, 63, 64)를 적층한 구조를 가지고 있다. 단위 마이크로렌즈 어레이(61, 62, 63, 64) 각각은 2개의 볼록 렌즈에 의해 구성되는 마이크로렌즈(60)를 복수 개 포함하고 있다. 따라서 노광용 마스크(4)를 통해 단위 마이크로렌즈 어레이(61)로 입사된 노광광은 단위 마이크로렌즈 어레이(62)와 단위 마이크로렌즈 어레이(63) 사이에서 일단 수렴되고, 단위 마이크로렌즈 어레이(64)의 하부에 위치하는 피노광재(2)의 노광측 표면(2a) 상에서 결상한다. 즉, 단위 마이크로렌즈 어레이(62)와 단위 마이크로렌즈 어레이(63) 사이에는 노광용 마스크(4)의 마스크 패턴(20)의 도립 등배상이 결상하고, 피노광재(2)의 노광측 표면(2a)에는 마스크 패턴(20)의 정립 등배상이 결상한다.
단위 마이크로렌즈 어레이(62)와 단위 마이크로렌즈 어레이(63) 사이에는 시야 조리개(67)가 배치되고, 단위 마이크로렌즈 어레이(63)와 단위 마이크로렌즈 어레이(64) 사이에는 개구 조리개(66)가 배치되어 있다. 시야 조리개(67)와 개구 조리개(66)는 각 마이크로렌즈(60)마다 마련되어 있다. 본 실시 형태에 있어서 시야 조리개(67)는 육각형으로 형성되어 있어 결상 위치에 가까운 곳에서 육각형으로 시야를 좁힌다. 개구 조리개(66)는 원형으로 형성되어 있어 각 마이크로렌즈(60)의 개구수(NA)를 규정함과 아울러 마이크로렌즈(60)의 광투과 영역을 원형으로 정형한다.
시야 조리개(67)와 개구 조리개(66)의 관계를 도 3(b)에 나타내었다. 도 3(b)에 도시된 바와 같이 시야 조리개(67)는 개구 조리개(66) 내에 육각형의 개구로서 형성된다. 따라서, 마이크로렌즈(60)를 투과한 노광광은 피노광재(2)의 노광측 표면(2a)에 대해서, 도 3(b)에 도시된 육각형으로 둘러싸인 영역을 통해서만 조사된다.
마이크로렌즈 어레이(6)에서의 시야 조리개(67)의 위치 관계를 도 4에 나타내었다. 마이크로렌즈 어레이(6)는 임의의 구동 수단(미도시)에 의해 이동 가능하게 구성되어 있다. 마이크로렌즈 어레이(6)의 사이즈는 광원부(3)로부터의 조사 영역의 사이즈와 거의 같고, 마이크로렌즈 어레이(6)는 노광광을 조사하는 광원부(3)와 동기하여 X축 방향으로 이동한다. 피노광재(2)는 노광용 마스크(4)와 이동하는 마이크로렌즈 어레이(6)를 통해 노광된다. 복수의 마이크로렌즈(60)는 X축에 수직인 Y축 방향으로 나란히 배치되어 마이크로렌즈열을 구성하고 있다. 마이크로렌즈열은 X축 방향으로 복수 열 배치되어 있다.
각 시야 조리개(67)의 육각형은 도 4에 도시된 바와 같이 중앙의 사각형 부분(67a)과, 정면에서 보아 좌측의 삼각형 부분(67b)과, 정면에서 보아 우측의 삼각형 부분(67c)로 구성되어 있다. 좌측 삼각형 부분(67b)과 우측 삼각형 부분(67c)의 개구 면적은 사각형 부분(67a)의 개구 면적의 1/2이다. X축 방향에 있어서, 마이크로렌즈열의 삼각형 부분(67c)에 대응하는 위치에, 다음 열의 마이크로렌즈열의 삼각형 부분(67b)이 위치하도록 복수의 마이크로렌즈열은 서로 어긋나게 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서 복수의 마이크로렌즈열은 3열로 1군이 되도록 배치되어 있어, 1번째와 4번째 마이크로렌즈열은 Y축 방향에 있어서 각 마이크로렌즈(60)의 배치 위치가 동일하다.
마이크로렌즈 어레이(6)가 노광광을 조사하는 광원부(3)와 동기하여 X축을 따라 도 4의 위쪽을 향해 이동하는 경우, 피노광재(2)의 노광측 표면(2a)에 있어서, 1 번째 마이크로렌즈열의 시야 조리개(67)의 우측 삼각형 부분(67c)을 통해 노광된 영역은 계속해서 2번째 마이크로렌즈열의 시야 조리개(67)의 좌측 삼각형 부분(67b)을 통해 노광되고 3번째 마이크로렌즈열에서는 노광되지 않는다. 1번째 마이크로렌즈열의 시야 조리개(67)의 사각형 부분(67a)을 통해 노광된 영역은 2 번째 및 3번째 마이크로렌즈열에서는 노광되지 않는다. 1번째 마이크로렌즈열의 시야 조리개(67)의 좌측 삼각형 부분(67b)을 통해 노광된 영역은 2번째 마이크로렌즈열에서는 노광되지 않고 3번째 마이크로렌즈열의 시야 조리개(67)의 우측 삼각형 부분(67c)을 통해 노광된다.
따라서, 피노광재(2)의 노광측 표면(2a)은 3열의 마이크로렌즈열이 통과할 때마다 시야 조리개(67)의 2개의 삼각형 부분(67b, 67c)을 통해 노광되거나, 또는 1개의 사각형 부분(67a)을 통해 노광된다. 좌측 삼각형 부분(67b)과 우측 삼각형 부분(67c)의 개구 면적은 사각형 부분(67a)의 개구 면적의 1/2이므로, 3열의 마이크로렌즈열이 통과할 때마다 피노광재(2)는 균일한 광량의 노광을 받게 된다. 따라서 피노광재(2)의 노광용 영역(21) 위를 3n(n은 자연수)개의 마이크로렌즈열이 이동하도록 마이크로렌즈 어레이(6)를 구성함으로써 피노광재(2)를 균일한 광량으로 노광할 수 있다.
마이크로렌즈 어레이(6)는 피노광재(2)에 대한 노광 처리뿐 아니라, 노광 처리에 앞서 실행되는 노광용 마스크(4)와 피노광재(2)의 위치 정렬을 위해서도 사용된다. 노광용 마스크(4)와 피노광재(2)의 위치 정렬 처리에 있어서, 마이크로렌즈 어레이(6)는 제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8) 사이를 X축 방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 이에 의해, 제1 위치 정렬용 마크(7)의 적어도 일부가 마이크로렌즈 어레이(6)를 통해, 노광용 마스크(4)에서 피노광재(2)와 대향하는 측의 마스크 표면(4a)에 결상한다. 마스크 표면(4a)에는 제2 위치 정렬용 마크(8)가 형성되어 있으므로, 마이크로렌즈 어레이(6)를 통해 결상한 제1 위치 정렬용 마크(7)의 적어도 일부와 마스크 표면(4a)에 형성되어 있는 제2 위치 정렬용 마크(8)가 동일 평면상에 위치하게 된다. 따라서, 촬상부(10)는 제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8)를 동일 평면상에서 촬상할 수 있다.
도 5(a)~(c)에, 마이크로렌즈 어레이(6)와, 마이크로렌즈 어레이(6)를 통해 마스크 표면(4a)에 결상하는 제1 위치 정렬용 마크(7)의 상(像)을 나타내었다. 전술한 바와 같이 단위 마이크로렌즈 어레이(62)와 단위 마이크로렌즈 어레이(63) 사이에는 시야 조리개(67)가 배치되어 있다. 따라서 마스크 표면(4a)에 결상되는 제1 위치 정렬용 마크(7)의 상(像)은 시야 조리개(67)의 육각형의 개구에 대응한 상(像)이 된다. 본 실시 형태에 있어서는 마이크로렌즈 어레이(6)는 촬상부(10)가 촬상하고 있는 동안, 피노광재(2)에 마련된 제1 위치 정렬용 마크(7)와 노광용 마스크(4)에 마련된 제2 위치 정렬용 마크(8) 사이에서 이동한다. 촬상부(10)는 이동하는 마이크로렌즈 어레이(6)를 통해 노광용 마스크(4)에 결상한 제1 위치 정렬용 마크(7)의 적어도 일부를 제2 위치 정렬용 마크(8)과 함께 복수 회 촬상한다.
도 5(a)에 마이크로렌즈 어레이(6)가 제1 위치에 있는 경우의 제1 위치 정렬용 마크(7)의 상(像)을 나타내었다. 이 경우, 제1 위치 정렬용 마크(7)의 정면에서 보아 좌측의 가장자리는 시야 조리개(67)의 개구에 대응하는 위치에 없기 때문에 마스크 표면(4a)에 결상하고 있지 않다. 제1 위치에 있어서, 촬상된 제1 위치 정렬용 마크(7)의 상(像)을 마이크로렌즈 어레이(6)의 우측에 나타내었다. 도 5(a)~(c)에서는 설명을 위하여, 촬상된 화상에 있어서 제1 위치 정렬용 마크(7)의 상(像)만을 나타내고 있다. 제1 위치 정렬용 마크(7)의 부분적인 상(像)을 사각형으로 둘러싸는 2점 쇄선은 가상선이며, 제1 위치 정렬용 마크(7)의 대응하는 가장자리의 위치를, 설명을 위해 가상적으로 표시한 것이다.
마이크로렌즈 어레이(6)는 이동 방향(D1)으로 이동한다. 도 5(b)에 마이크로렌즈 어레이(6)가 제2 위치에 있는 경우의 제1 위치 정렬용 마크(7)의 상(像)을 나타내었다. 이 경우, 제1 위치 정렬용 마크(7)의 정면에서 보아 우측의 가장자리는 시야 조리개(67)의 개구에 대응하는 위치에 없기 때문에 마스크 표면(4a)에 결상 하고 있지 않다. 그러나, 제2 위치에서 촬상된 제1 위치 정렬용 마크(7)의 상(像)은 화상 인식부(12)에 의해 제1 위치에서 먼저 촬상된 제1 위치 정렬용 마크(7)의 상(像)에 중첩된다. 이 중첩된 상(像)을 마이크로렌즈 어레이(6)의 우측에 나타내었다. 이와 같이, 제1 위치에서 촬상된 제1 위치 정렬용 마크(7)의 상(像)에 제2 위치에서 촬상된 제1 위치 정렬용 마크(7)의 상(像)을 중첩시킴으로써 제1 위치 정렬용 마크(7)의 좌우의 가장자리를 검출할 수 있다.
마이크로렌즈 어레이(6)가 이동 방향(D1)으로 다시 이동하여 제3 위치에 왔을 경우의 제1 위치 정렬용 마크(7)의 상(像)을 도 5(c)에 나타내었다. 제3 위치에서 촬상된 제1 위치 정렬용 마크(7)의 상(像)은 화상 인식부(12)에 의해 제1 및 제2 위치에서 촬상된 화상에 중첩된다. 이와 같이, 마이크로렌즈 어레이(6)를 이동시키면서 마이크로렌즈 어레이(6)를 통해 마스크 표면(4a)에 결상하는 제1 위치 정렬용 마크(7)의 부분적인 상(像)을 복수 회 촬상하고, 촬상한 복수 매의 화상을 중첩시킨 합성 화상을 생성함으로써 제1 위치 정렬용 마크(7)의 가장자리를 더욱 확실하게 검출할 수 있다. 따라서 제1 위치 정렬용 마크(7)의 중심 위치를 더욱 정확하게 특정할 수 있다.
제1 위치 정렬용 마크(7)의 부분적인 상(像)은 제1 위치 정렬용 마크(7)의 가장자리를 검출할 수 있을 정도로, 촬상될 때마다 다른 위치에 결상하는 것인 것이 바람직하다. 따라서, 공간적인 촬상 간격은 마이크로렌즈 어레이(6)의 마이크로렌즈열의 배열 피치의 정수배가 되지 않는 간격으로 한다. 또한 촬상 회수는 마이크로렌즈열군을 구성하는 마이크로렌즈열의 개수 이상인 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는 마이크로렌즈 어레이(6)는 3열의 마이크 렌즈열에 의해 1군을 형성하고 있으므로 촬상 회수는 3회 이상인 것이 바람직하다.
도 5(a)~(c)에 있어서 촬상된 3장의 화상을 중첩시킨 합성 화상을 도 5(d)에 나타내었다. 촬상부(10)는 마스크 표면(4a)에 결상한 제1 위치 정렬용 마크(7)의 부분적인 상(像)과, 제2 위치 정렬용 마크(8)를 동일 화상 내에 동시에 촬상할 수 있다. 제2 위치 정렬용 마크(8)는 노광용 마스크(4)의 마스크 표면(4a)에 형성되어 있고, 촬상부(10)는 촬상중에는 이동하지 않고 촬상을 실행한다. 따라서, 복수 회 촬상된 화상에 있어서 제2 위치 정렬용 마크(8)의 위치는 변화하지 않는다.
아울러 도 5(d)에서, 설명을 위해 일례로서 제1 위치 정렬용 마크(7)가 제2 위치 정렬용 마크(8)의 정면에서 보아 우측 하방으로 어긋나 있는 경우를 도시하고 있다. 도 2(c)에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에서는 제1 위치 정렬용 마크(7)의 중심과 제2 위치 정렬용 마크(8)의 중심이 일치하는 위치가 노광용 마스크(4)와 피노광재(2)의 정확한 배치이다. 상기 합성 화상으로부터, 제1 위치 정렬용 마크(7)의 중심을 특정하여 제2 위치 정렬용 마크(8)의 중심과 일치하도록 노광용 마스크(4)와 피노광재(2)의 위치를 정렬할 수 있다.
이어서, 노광 장치(1)의 작동 방법 및 노광 장치(1)를 이용한 노광재의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 6 및 도 7에, 노광 장치(1)에서의 각 구성 부재의 위치 관계를 나타내고, 도 8에, 노광 장치(1)의 작동 및 노광 장치(1)를 이용한 노광재의 제조 방법에 관한 공정을 나타내었다. 노광 장치(1)에서는, 피노광재(2)에 대한 노광에 앞서, 노광용 마스크(4)와 피노광재(2)의 위치 정렬이 수행된다. 이 위치 정렬 처리를 실행하기 전, 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 촬상부(10)는 노광용 마스크(4)의 외측에 배치되어 있고 마이크로렌즈 어레이(6)는 피노광재(2)와 노광용 마스크(4) 사이에 정지(靜止)하여 배치되어 있다.
제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8)를 촬상하기 위해, 촬상부(10)는 이동 방향(D2)으로 이동하여, 도 6(b)에 도시된 바와 같이 제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8)의 위쪽에서 촬상용 소정 위치에 정지한다. 본 실시 형태에 있어서 촬상부(10)의 이동 방향(D2)은 마이크로렌즈의 이동 방향(D1)과 동일 방향이다. 제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8)를 이용한 노광용 마스크(4)와 피노광재(2)의 위치 정렬은 피노광재(2)와 노광용 마스크(4)를 극히 고정밀도(예를 들어 ±1㎛ 정도)로 위치 정렬하기 위한 것이다. 따라서, 이 고정밀의 위치 정렬 전의 노광용 마스크(4)와 피노광재(2)는, 마이크로렌즈 어레이(6)를 통해 마스크 표면(4a)에 결상하는 제1 위치 정렬용 마크(7)의 상과 노광용 마스크(4)에 마련된 제2 위치 정렬용 마크(8)를 촬상부(10)에 의해 동일 화상 내에 포착할 수 있는 정도로 위치를 정렬하여 배치되어 있다.
광원부(3)는 피노광재(2)에 대한 노광이 시작될 때까지 노광용 마스크(4)의 단부 위쪽에 정지하여 배치되어 있다.
촬상부(10)가 촬상용 소정 위치에 정지하면, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 마이크로렌즈 어레이(6)가 이동 방향(D1)으로 이동함과 아울러, 이동하는 마이크로렌즈 어레이(6)를 통해 노광용 마스크(4)에 결상된 제1 위치 정렬용 마크(7)의 적어도 일부와, 노광용 마스크(4)에 마련된 제2 위치 정렬용 마크(8)를 촬상부(10)에 의해 촬상한다(도 8, 단계 S1). 이 촬상은 도 5를 참조하여 전술한 바와 같이 복수 회 실행된다. 촬상하는 동안 피노광재(2)와 노광용 마스크(4)와 촬상부(10)는 이동하지 않고 소정 위치에 고정되어 있다.
화상 인식부(12)는 전술한 바와 같이, 촬상한 복수 회의 화상을 중첩시킨 합성 화상(도 5(d) 참조)을 생성하고, 이 합성 화상으로부터, 촬상된 제1 위치 정렬용 마크(7)의 적어도 일부와 제2 위치 정렬용 마크(8)를 인식한다(도 8, 단계 S2). 이어서, 인식된 제1 위치 정렬용 마크(7)의 적어도 일부와 제2 위치 정렬용 마크(8)의 위치 정보에 기초하여 피노광재(2)와 노광용 마스크(4)의 위치를 정렬시킨다(단계 S3). 본 실시 형태에서는 전술한 바와 같이 제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8)의 중심이 일치하는 위치가 노광용 마스크(4)와 피노광재의 정확한 위치 관계이다.
따라서, 합성 화상(도 5(d) 참조)에서의 제1 위치 정렬용 마크(7)의 적어도 일부와 제2 위치 정렬용 마크(8)로부터, 제1 위치 정렬용 마크(7)의 중심 위치와 제2 위치 정렬용 마크(8)의 중심 위치가 화상 인식부(12)에 의해 특정된다. 그리고, 위치 정렬 제어부(16)에 의해 제1 위치 정렬용 마크(7)의 중심과 제2 위치 정렬용 마크(8)의 중심이 일치하도록 임의의 구동 수단을 통해 노광용 마스크(4)의 위치가 조정된다.
노광용 마스크(4)와 피노광재(2)의 위치 정렬이 완료되면, 촬상용 소정 위치에 정지하고 있는 촬상부(10)가 피노광재(2)에 대한 노광을 방해하지 않도록 카메라 퇴피 이동 제어부(17)가 촬상부(10)를 임의의 구동 수단을 통해 소정의 방향으로 이동시킨다(도 8, 단계 S4). 노광 시작 타이밍 제어부(18)는 촬상부(10)의 이동이 완료되기 전에 광원부(3)로부터 노광광의 조사가 시작되도록 한다(단계 S5). 피노광재(2)가 노광되고 있는 동안, 피노광재(2)와 노광용 마스크(4)는 이동하지 않고 위치 정렬된 위치에 고정되어 있다.
단계 S4에서, 촬상부(10)는 도 7(c)에 도시된 바와 같이 이동 방향(D3)으로 이동을 시작한다. 광원부(3)는 촬상부(10)의 이동이 완료되기 전, 일례로서 촬상부(10)의 이동 시작과 동시에 노광광(5)의 조사를 시작한다. 광원부(3)는 노광광(5)을 조사하면서 이동 방향(D4)으로 이동해 간다. 이때, 마이크로렌즈 어레이(6)는 광원부(3)와 동기하여 이동 방향(D5)으로 이동해 간다. 본 실시 형태에 있어서 이동 방향(D3~D5)은 동일 방향이고, 촬상시의 마이크로렌즈 어레이(6)의 이동 방향(D1)의 역방향이다. 촬상부(10)는 도 7(d)에 도시된 바와 같이 노광용 마스크(4) 외측의 소정의 퇴피 위치까지 이동하여 정지한다. 광원부(3)는 노광광(5)을 조사하면서 마이크로렌즈 어레이(6)와 함께 노광용 마스크(4)의 일측의 단부에서 타측의 단부까지 이동하고, 피노광재(2)의 노광용 영역(21)에 대한 노광을 완료시킨다.
이상, 제1 실시 형태에 따른 노광 장치(1)에 대해, 피노광재(2)에 형성된 1개의 노광용 영역(21)과 노광용 영역(21)에 대한 노광용 마스크(4)의 위치 정렬 및 노광을 예로 들어 설명했으나, 노광 장치(1)는 피노광재(2)에 형성된 복수의 노광용 영역(21)을 동시에 노광할 수 있도록 구성되어 있다. 노광용 영역(21)이 복수 개 형성되어 있는 피노광재(2)의 노광측 표면(2a)를 도 9에 나타내었다.
피노광재(2)의 노광측 표면(2a)에는 16개의 노광용 영역(21a~21p)이 형성되어 있다. 노광용 영역(21a~21p)은 도 2(b)에 도시된 노광용 영역(21)에 각각 대응하고 있다. 각 노광용 영역(21a~21p)에 대해 제1 위치 정렬용 마크(7)가 2개씩 배치되어 있다. 노광 장치(1)는 각 노광용 영역(21a~21p) 중 4개의 노광용 영역에 대해 4개의 노광용 마스크(4)를 동시에 배치하여 한 번에 4개의 노광용 영역을 노광할 수 있도록 구성되어 있다. 4개의 노광용 마스크(4)는 마스크 지지 수단(미도시)에 의해 지지된다.
일례로서 먼저, 노광용 영역(21a, 21c, 21i, 21k)에 대해 4개의 노광용 마스크(4)를 세트하고, 각 노광용 마스크(4)와 피노광재(2) 간의 위치 정렬(도 8, 단계 S1~S3)을 실행한다. 위치 정렬이 완료되면, 4개의 노광용 마스크(4)에 각각 대응하여 배치된 4개의 촬상부(10)가 동시에 이동한다(도 8, 단계 S4). 촬상부(10)의 이동이 완료되기 전에, 일례로서 촬상부(10)의 이동 시작과 동시에, 4개의 노광용 마스크(4)에 각각 대응하여 배치된 4개의 광원부(3)로부터 노광광(5)의 조사가 동시에 시작되고(도 8, 단계 S5), 각 광원부(3)는 각 노광용 영역(21a, 21c, 21i, 21k)에 노광광(5)을 조사하면서, 대응하는 각 마이크로렌즈와 함께 서로 동기하여 이동해 간다(도 7(c) 참조). 각 노광용 영역(21a, 21c, 21i, 21k)에 대한 노광이 완료되면, 지지되어 있는 4개의 노광용 마스크(4)에 대해 다음의 노광용 영역(21b, 21d, 21j, 21l)이 대응하도록 임의의 구동 수단(미도시)에 의해 피노광재(2)를 X축 방향(도 1)으로 이동시킨다.
각 노광용 영역(21b, 21d, 21j, 21l)에 대한 각 노광용 마스크(4)의 위치 정렬 및 노광이 완료되면, 계속해서 4개의 노광용 마스크(4)에 대해서 다음의 노광용 영역(21f, 21h, 21n, 21p)이 대응하도록 피노광재(2)를 Y축 방향(도 1에서 지면(紙面)에 수직 방향)으로 이동시킨다. 각 노광용 영역(21f, 21h, 21n, 21p)에 대한 각 노광용 마스크(4)의 위치 정렬 및 노광이 완료되면, 계속하여 4개의 노광용 마스크(4)에 대해서 다음의 노광용 영역(21e, 21g, 21m, 21o)이 대응하도록 피노광재(2)를 X축 방향으로 이동시킨다. 각 노광용 영역(21e, 21g, 21m, 21o)에 대한 각 노광용 마스크(4)의 위치 정렬 및 노광이 완료되면 모든 노광용 영역(21a~21p)에 대한 노광이 완료된 것이다.
제1 실시 형태에 따른 노광 장치(1)는 다양한 이점이 있다. 일반적으로 노광용 마스크를 피노광재에 근접시켜 배치하는 근접 노광 방식의 경우에는 노광용 마스크와 피노광재의 거리를 200㎛ 정도까지 근접시킬 수 있다. 그러나, 노광용 마스크(4)와 피노광재(2) 사이에 마이크로렌즈 어레이(6)를 갖는 노광 장치(1)의 경우에는 노광용 마스크(4)와 피노광재(2)의 거리를 근접시킬 수 없다. 노광용 마스크(4)와 피노광재(2)의 거리는 전술한 바와 같이, 일례로서 5~15mm 정도 필요하게 된다. 이 경우, 시야와 얼라인먼트 정밀도를 고려하면, 촬상부(10)의 렌즈 배율은 일례로서 4배 정도 필요하게 된다. 따라서, 5~15mm의 거리는 5~15mm × 42 = 80~240mm의 결상 위치의 어긋남을 발생시킨다.
그러나, 제1 실시 형태에 따른 노광 장치(1)에서는, 촬상부(10)에 의해 촬상되는 제1 위치 정렬용 마크(7)의 적어도 일부는 마이크로렌즈 어레이(6)를 통하여 노광용 마스크(4)에 결상된 것이다. 따라서 촬상부(10)는 노광용 마스크(4)에 마련된 제2 위치 정렬용 마크(8)와, 마이크로렌즈 어레이(6)를 통하여 노광용 마스크(4)에 결상된 제1 위치 정렬용 마크(7)의 적어도 일부를 동일 평면상에서 촬상할 수 있다. 따라서 피노광재(2)와 노광용 마스크(4) 간의 거리에 기인하는, 제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8)의 결상 위치의 어긋남을 해소할 수 있다.
노광 장치(1)의 경우에는, 상기 결상 위치의 어긋남을 해소하기 위해 촬상 대상물에 대한 광로의 길이를 조정하는 방법을 채용하지 않았다. 따라서 제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8)를 촬상하는 촬상부(10)의 광축(11)이 소정의 각도로부터 벗어나 노광용 마스크(4)의 마스크 표면(4a)에 대해 비스듬하게 경사지게 된 경우일지라도, 촬상부(10)에 의해 촬상되고 화상 인식부(12)에 의해 인식되는 제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8) 간의 상대적인 위치는 변화하지 않는다. 따라서, 노광용 마스크(4)와 피노광재(2)의 상대적인 위치를 더욱 정확하게 특정할 수 있다.
또한, 노광 장치(1)의 경우에는 제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8)를 촬상하기 위해, 서로 다른 광로 길이의 2개의 광로 및 각 광로에 대한 광로 길이 조정 수단을 마련할 필요가 없고, 나아가 각 광로의 광축상에 위치 정렬 레티클을 배치할 필요도 없다. 따라서 노광용 마스크(4)와 피노광재(2)의 위치 정렬을 위해, 비용을 요하는 복잡한 기구는 불필요하다.
또한, 노광 장치(1)에서 촬상부(10)는 단일의 카메라이며, 마이크로렌즈 어레이(6)를 통하여 노광용 마스크(4)에 결상된 제1 위치 정렬용 마크(7)와, 제2 위치 정렬용 마크(8)를 동시에 동일 화상 내에 촬상하고 있다. 따라서, 제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8)를 각각 다른 카메라에 의해 개별로 촬상했을 경우와 비교하여 제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8)의 상대적인 위치 관계를 더욱 정확하게 특정할 수 있다.
나아가 제1 실시 형태에 따른 노광 장치(1)는, 촬상이 종료된 후에, 피노광재(2)에 대한 노광을 방해하지 않도록 촬상부(10)가 소정의 방향으로 이동하고, 촬상부(10)의 이동이 완료되기 전에, 위치 정렬된 피노광재(2)와 노광용 마스크(4)에 대해서 노광 시작 타이밍 제어부(18)가 광원부(3)로부터의 노광광(5)의 조사를 시작시키도록 구성되어 있다. 따라서, 촬상부(10)의 이동이 완료되기 전에 노광이 시작되므로 노광 장치(1)를 이용한 작업 시간의 지연을 해소할 수 있다.
또한, 광원부(3)는 이동하면서 노광광(5)을 조사하도록 구성되어 있으므로 보다 소형의 광원을 사용하는 것이 가능하고, 노광 장치(1)의 소형화를 도모할 수 있다. 더불어, 피노광재(2)와 노광용 마스크(4) 사이에서 마이크로렌즈 어레이(6)를 이동 가능하게 구성하고 있으므로 제1 위치 정렬용 마크(7)의 촬상과 피노광재(2)의 노광을, 보다 소형이고 공통인 마이크로렌즈 어레이(6)를 이용하여 실행할 수 있다. 대형의 마이크로렌즈 어레이(6)는 고가이기 때문에, 제1 위치 정렬용 마크(7)의 촬상과 피노광재(2)의 노광이 보다 소형이고 공통인 마이크로렌즈 어레이(6)를 이용하여 가능해짐에 따라 노광 장치(1)의 제조 비용을 삭감할 수 있다.
노광 장치(1)에 있어서, 촬상부(10)는 이동하는 마이크로렌즈 어레이(6)를 통하여 노광용 마스크(4)에 결상한 제1 위치 정렬용 마크(7)의 적어도 일부를, 제2 위치 정렬용 마크(8)와 함께 복수 회 촬상한다. 화상 인식부(12)는, 복수 회 촬상한 화상을 중첩시킨 합성 화상을 생성한다. 이와 같이, 마이크로렌즈 어레이(6)를 통하여 노광용 마스크(4)에 결상한 제1 위치 정렬용 마크(7)의 부분적인 상(像)을 중첩시킴으로써 제1 위치 정렬용 마크(7)의 위치 정보를 더욱 많이 취득할 수 있다. 따라서 마이크로렌즈 어레이(6)에 의해 결상된 제1 위치 정렬용 마크(7)의 위치를 더욱 확실하게 특정할 수 있다.
［다른 실시 형태］
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상에 기초하여 각종 변형 및 변경이 가능하다. 예를 들어 제1 실시 형태에 따른 노광 장치(1)에 있어서는, 복수의 노광용 영역(21a~21p)에 대해서 복수 개의 노광용 마스크(4)를 동시에 배치하고 있으나 이에 한정되지 않는다. 단일의 노광용 마스크(4)를 사용할 수도 있다. 또한, 제1 실시 형태에 따른 노광 장치(1)에 있어서는 피노광재(2)에 복수의 노광용 영역(21a~21p)이 형성되어 있으나 이에 한정되지 않는다. 피노광재(2)에 단일의 노광용 영역(21)을 형성할 수도 있다.
제1 위치 정렬용 마크(7) 및 제2 위치 정렬용 마크(8)의 형상은 도 2(c)에 도시한 것에 한정되지 않는다. 제1 위치 정렬용 마크(7) 및 제2 위치 정렬용 마크(8)의 위치를 특정할 수 있는 마크이면 어떠한 형상의 마크일 수도 있다.
제1 위치 정렬용 마크(7) 및 제2 위치 정렬용 마크(8)의 개수는 위치 정렬의 정밀도를 유지하기 위해 노광용 영역에 대해 2개 이상인 것이 바람직하나, 그 개수는 한정되지 않는다. 제1 위치 정렬용 마크(7) 및 제2 위치 정렬용 마크(8)의 배치 위치는 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시한 위치에 한정되지 않는다. 예를 들어 각 노광용 영역에 대해서 4개의 제1 위치 정렬용 마크(7)를 배치할 수도 있고, 각 제1 위치 정렬용 마크(7)를 각 노광용 영역 외측의 4 코너에 배치할 수도 있다. 이 경우에는 노광용 마스크(4)에 있어서 4개의 제2 위치 정렬용 마크(8)를 각각 각 제1 위치 정렬용 마크(7)에 대응하는 위치에 배치하는 것이 바람직하다.
제1 실시 형태에 있어서, 촬상부(10)는 노광용 마스크(4)와 피노광재(2) 간의 위치 정렬이 완료된 후에 소정의 방향으로 이동하도록 구성되어 있으나 이에 한정되지 않는다. 촬상부(10)는 촬상이 완료되면 노광용 마스크(4)와 피노광재(2) 간의 위치 정렬이 완료되기 전에 이동을 시작할 수 있다. 이 경우, 노광 시작 타이밍 제어부(18)는 노광용 마스크(4)와 피노광재(2) 간의 위치 정렬이 완료된 후, 촬상부(10)의 이동이 완료되기 전에, 광원부(3)로부터 노광광(5)의 조사가 시작되도록 한다. 촬상부(10)의 이동이 완료되기 전이라면, 광원부(3)로부터의 노광광(5)의 조사를 시작할 수 있다. 따라서, 노광광(5)의 조사 시작은 촬상부(10)의 이동 시작전일 수도 있고, 촬상부(10)의 이동 시작과 동시일 수도 있고, 촬상부(10)의 이동 시작 후 및 촬상부(10)의 이동이 완료되기 전일 수도 있다.
제1 실시 형태에 있어서, 촬상부(10)는 이동하는 마이크로렌즈 어레이(6)를 통하여 노광용 마스크(4)에 결상한 제1 위치 정렬용 마크(7)의 적어도 일부를, 제2 위치 정렬용 마크(8)와 함께 복수 회 촬상하도록 구성되어 있으나 이에 한정되지 않는다. 한 번의 촬상에 의해 취득한 제1 위치 정렬용 마크(7)와 제2 위치 정렬용 마크(8)의 위치 정보에 기초하여 노광용 마스크(4)와 피노광재(2)의 위치 정렬을 실행할 수도 있다. 또한, 시간적인 촬상 간격을 극히 짧게(일례로서 1초 동안 30회)하여 연속적으로 촬상을 실행하고, 연속적으로 촬상한 화상을 중첩시킨 합성 화상을 생성할 수도 있다.
제1 실시 형태에 있어서 촬상부(10)는 내장한 카메라용 광원에 의한 동축 낙사 조명 방식을 채용한 CCD 카메라이지만 이에 한정되지 않는다. 카메라용 광원은 CCD 카메라에 내장되어 있지 않을 수도 있고, 단독의 광원을 별도 카메라용 광원으로서 마련할 수도 있다. 또한 동축 낙사 조명 방식 이외의 조명 방식을 채용할 수도 있다. 촬상부(10)로서 CCD 카메라에 대신하여 CMOS(상보성 금속 산화막 반도체) 카메라를 사용할 수도 있다.
1 노광 장치
2 피노광재
3 광원부
4 노광용 마스크
5 노광광
6 마이크로렌즈 어레이
7 제1 위치 정렬용 마크
8 제2 위치 정렬용 마크
10 촬상부
12 화상 인식부
16 위치 정렬 제어부
18 노광 시작 타이밍 제어부

Claims (8)

  1. 피노광재에 노광광을 조사하는 광원과,
    상기 광원과 상기 피노광재 사이에 지지되는 노광용 마스크와,
    상기 피노광재와 상기 노광용 마스크 사이에 배치되는 마이크로렌즈 어레이와,
    상기 피노광재에 마련된 제1 위치 정렬용 마크와 상기 노광용 마스크에 마련된 제2 위치 정렬용 마크를 이용하여 상기 피노광재와 상기 노광용 마스크의 위치를 정렬하기 위해, 상기 마이크로렌즈 어레이를 통하여 상기 노광용 마스크에 결상된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와, 상기 제2 위치 정렬용 마크를 촬상하고, 상기 촬상이 종료되면 상기 피노광재에 대한 노광을 방해하지 않도록 소정의 방향으로 이동하는 촬상부와,
    상기 촬상부에 의해 촬상된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와 제2 위치 정렬용 마크를 인식하는 화상 인식부와,
    상기 화상 인식부에 의해 인식된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와 제2 위치 정렬용 마크의 위치 정보에 기초하여 상기 피노광재와 상기 노광용 마스크의 위치를 정렬하는 위치 정렬 제어부와,
    상기 촬상부의 상기 이동이 완료되기 전에, 상기 광원으로부터 상기 노광광의 조사가 시작되도록 하는 노광 시작 타이밍 제어부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 이동하면서 상기 노광광을 조사하는 것인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마이크로렌즈 어레이는 상기 촬상부가 촬상하고 있는 동안, 상기 피노광재에 마련된 상기 제1 위치 정렬용 마크와 상기 노광용 마스크에 마련된 상기 제2 위치 정렬용 마크 사이에서 일방향으로 이동하고, 상기 광원이 상기 노광광을 조사하고 있는 동안, 상기 광원과 함께 상기 일방향의 역방향으로 이동하는 것인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  4. 제1 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로렌즈 어레이는 상기 촬상부가 촬상하고 있는 동안, 상기 피노광재에 마련된 상기 제1 위치 정렬용 마크와 상기 노광용 마스크에 마련된 상기 제2 위치 정렬용 마크 사이에서 이동하는 것이고,
    상기 촬상부는 이동하는 상기 마이크로렌즈 어레이를 통하여 상기 노광용 마스크에 결상한 상기 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부를, 상기 제2 위치 정렬용 마크와 함께 복수 회 또는 연속적으로 촬상하는 것이고,
    상기 화상 인식부는, 상기 복수 회 또는 연속적으로 촬상한 화상을 중첩시켜 상기 제2 위치 정렬용 마크에 대한 상기 제1 위치 정렬용 마크의 위치를 특정하기 위한 합성 화상을 생성하는 것인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  5. 피노광재에 노광광을 조사하는 광원과, 상기 광원과 상기 피노광재 사이에 지지되는 노광용 마스크와, 상기 피노광재와 상기 노광용 마스크 사이에 배치되는 마이크로렌즈 어레이를 구비하는 노광 장치를 이용하여 노광재를 제조하는 노광재 제조 방법으로서,
    상기 피노광재에 마련된 제1 위치 정렬용 마크와 상기 노광용 마스크에 마련된 제2 위치 정렬용 마크를 이용하여 상기 피노광재와 상기 노광용 마스크의 위치를 정렬하기 위해, 상기 마이크로렌즈 어레이를 통하여 상기 노광용 마스크에 결상된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와, 상기 노광용 마스크의 제2 위치 정렬용 마크를 촬상부가 촬상하는 촬상 단계와,
    상기 촬상 단계에 의해 촬상된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와 제2 위치 정렬용 마크를 화상 인식부가 인식하는 화상 인식 단계와,
    상기 화상 인식 단계에 의해 인식된 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부와 제2 위치 정렬용 마크의 위치 정보에 기초하여 상기 피노광재와 상기 노광용 마스크를 위치 정렬 제어부가 위치 정렬시키는 위치 정렬 단계와,
    상기 촬상 단계에서의 상기 촬상이 종료된 후에, 상기 피노광재에 대한 노광을 방해하지 않도록 상기 촬상부가 소정의 방향으로 이동하는 촬상부 이동 단계와,
    상기 촬상부 이동 단계에서의 상기 촬상부의 상기 이동이 완료되기 전에, 노광 시작 타이밍 제어부가, 상기 위치 정렬 단계에 의해 위치 정렬된 상기 피노광재와 상기 노광용 마스크에 대해서 상기 광원으로부터 상기 노광광의 조사가 시작되도록 하는 노광 시작 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광재 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광원이 이동하면서 상기 노광광을 조사하는 노광 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광재 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 촬상 단계에서, 상기 피노광재에 마련된 상기 제1 위치 정렬용 마크와 상기 노광용 마스크에 마련된 상기 제2 위치 정렬용 마크 사이를 상기 마이크로렌즈 어레이가 일방향으로 이동하고,
    상기 노광 단계에서, 상기 마이크로렌즈 어레이는 상기 광원과 함께 상기 일방향의 역방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 노광재 제조 방법.
  8. 제5항 내지 제7항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 촬상 단계에서, 상기 피노광재에 마련된 상기 제1 위치 정렬용 마크와 상기 노광용 마스크에 마련된 상기 제2 위치 정렬용 마크 사이를 상기 마이크로렌즈 어레이가 이동하고, 이동하는 상기 마이크로렌즈 어레이를 통하여 상기 노광용 마스크에 결상한 상기 제1 위치 정렬용 마크의 적어도 일부를, 상기 제2 위치 정렬용 마크와 함께 복수 회 또는 연속적으로 상기 촬상부가 촬상하고,
    상기 화상 인식 단계에서, 상기 화상 인식부가 상기 복수 회 또는 연속적으로 촬상한 화상을 중첩시켜 상기 제2 위치 정렬용 마크에 대한 상기 제1 위치 정렬용 마크의 위치를 특정하기 위한 합성 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 노광재 제조 방법.
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