KR20210134326A - Light source apparatus for exposure, exposure apparatus, and exposure method - Google Patents
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Abstract
상이한 피크 파장을 갖는 복수의 LED 소자의 광을 합성 가능하고, 또한 컴팩트하게 구성된 노광용 광원 장치, 그 광원 장치를 사용한 노광 장치, 및 노광 방법을 제공한다. 제 1 피크 파장의 광을 발광하는 복수의 제 1 LED 소자 (72) 를 갖는 제 1 LED 어레이 (71) 와, 제 1 피크 파장과 상이한 제 2 피크 파장의 광을 발광하는 복수의 제 2 LED 소자 (76) 를 갖는 제 2 LED 어레이 (75) 와, 특정한 파장 대역의 광을 투과시키고, 그 밖의 파장 대역의 광을 반사시키는 2 개의 다이크로익 막 (81) 을 구비하고, 제 1 및 제 2 LED 어레이 (71, 75) 의 광을 합성하는 광 합성 소자 (80) 와, 광 합성 소자 (80) 에 의해 합성된 광이 입사되는 플라이 아이 렌즈 (65) 를 구비한다.A light source device for exposure capable of synthesizing light from a plurality of LED elements having different peak wavelengths and having a compact configuration, an exposure apparatus using the light source device, and an exposure method are provided. A first LED array 71 having a plurality of first LED elements 72 emitting light of a first peak wavelength, and a plurality of second LED elements emitting light of a second peak wavelength different from the first peak wavelength a second LED array 75 having a 76, and two dichroic films 81 for transmitting light in a specific wavelength band and reflecting light in other wavelength bands, the first and second A light synthesizing element 80 for synthesizing the light of the LED arrays 71 and 75, and a fly's eye lens 65 into which the light synthesized by the light synthesizing element 80 is incident is provided.
Description
본 발명은, 노광용 광원 장치, 노광 장치, 및 노광 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, LED 소자로부터 조사되는 광을 광원으로 하는 노광용 광원 장치, 노광 장치, 및 노광 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a light source device for exposure, an exposure device, and an exposure method, and more particularly, to a light source device for exposure using light irradiated from an LED element as a light source, an exposure device, and an exposure method.
플랫 패널 디스플레이, 프린트 기판, 및 반도체 소자 등의 리소그래피에 사용하는 노광 장치에 있어서, 종래, UV 광원으로서 수은 램프가 사용되어 왔다. 그러나, 최근, 수은 사용에 대한 제한이 엄격해져, UV 광원의 LED화가 권장되고 있다. DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, a mercury lamp has been used as a UV light source in the exposure apparatus used for lithography, such as a flat panel display, a printed circuit board, and a semiconductor element. However, in recent years, restrictions on the use of mercury have become stricter, and LEDs of UV light sources are recommended.
여기서, 수은 램프와 파장역을 맞춘 종래의 레지스트를 그대로 사용하는 경우, 단파장의 LED 소자에서는, 수은 램프와 비교해서 파장 대역이 좁다. 그 때문에, 고압 수은 램프에서의 출력이 강한 수은 램프의 g 선 (436 ㎚), h 선 (405 ㎚), i 선 (365 ㎚) 에 해당하는, 복수의 파장의 LED 소자를 조합하여 UV 광원으로 한 것이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 및 2 참조). Here, when the conventional resist matched with the mercury lamp and the wavelength range is used as it is, the wavelength band of the short-wavelength LED element is narrow compared with the mercury lamp. Therefore, a combination of LED elements of a plurality of wavelengths corresponding to g-line (436 nm), h-line (405 nm), and i-line (365 nm) of a mercury lamp with strong output from a high-pressure mercury lamp is used as a UV light source. One is known (for example, refer
특허문헌 1 에는, 고압 수은 램프에서의 출력이 강한 g 선 (436 ㎚), h 선 (405 ㎚), i 선 (365 ㎚) 에 해당하는 파장의 광을 조사하는 복수의 LED 소자로부터의 UV 광을, X 자형의 다이크로익 미러를 사용하여 합파시킨 광원 장치가 기재되어 있다. 또, 특허문헌 2 에는, 360 ㎚ ∼ 380 ㎚, 390 ㎚ ∼ 410 ㎚, 420 ㎚ ∼ 450 ㎚ 의 파장대에서 각각 UV 광을 발광하는 복수의 LED 광원과, 각각의 LED 광원에 대하여 배치된 복수의 다이크로익 미러를 구비하는 LED 형 자외선 조사기가 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2 에서는, 300 ㎚ 미만의 파장, 예를 들어 명목상 240 ㎚ 의 파장으로 발행하는 UV LED 광을 사용하는 것이 기재되어 있다. In
그런데, UV 광원의 설정 파장은, 효율적으로 레지스트를 감광시키는 파장 쪽이, LED 광원의 소비 전력이 적고, 또, 광원의 발열에 의한 냉각의 수고를 줄일 수 있어 바람직하다. 노광 장치에서는, 일반적으로, 부품수의 저감, 장치 내 스페이스의 유효 활용, 및 경량화를 위해서, UV 광원을 컴팩트화하고자 하는 요청이 있다. LED 어레이로부터의 광은, 개개의 LED 소자에 집광 렌즈가 부착되어 있기는 하지만, 특히, 볼록 렌즈 등의 광학 부재를 별도로 사용하지 않으면 광이 평행하게 되지 않고, 확산하는 경향이 있다. 이 때문에, 광로 길이를 짧게 하고, 광원 장치를 컴팩트하게 할 필요성이 높다. 특히, 디스플레이용 노광 장치에서는, 한 번에 넓은 면적을 노광할 필요가 있기 때문에, 광원 사이즈도 커져, 컴팩트화의 필요성이 높다. By the way, as for the set wavelength of a UV light source, the wavelength which sensitizes a resist efficiently has little power consumption of an LED light source, and can reduce the labor of cooling by heat_generation|fever of a light source, and it is preferable. Generally, in exposure apparatuses, there is a request to make a UV light source compact in order to reduce the number of parts, to effectively utilize the space in the apparatus, and to reduce the weight. Although a condensing lens is attached to each LED element, the light from an LED array does not become parallel and the light tends to diffuse especially unless optical members, such as a convex lens, are used separately. For this reason, there is a high need to shorten the optical path length and make the light source device compact. In particular, in the exposure apparatus for a display, since it is necessary to expose a large area at once, the size of a light source also becomes large, and the necessity of compactization is high.
특허문헌 1 에 기재된 광원 장치는, X 자형의 다이크로익 미러를 사용하여 설치 면적의 저감을 도모하고 있지만, 더욱 컴팩트화할 여지가 있었다. 또, 특허문헌 2 에 기재된 LED 형 자외선 조사기는, 3 개 이상의 다이크로익 미러를 직렬로 사용하고 있어, 컴팩트한 LED 광원으로서는 더욱 개선의 여지가 있었다. Although the light source device described in
또, 발명자가 종래의 레지스트를 사용하여 시험한 바, i 선 (365 ㎚) 보다 단파장에서의 노광 감도가 높은 레지스트가 발견되었다. 이것은, 레지스트의 중합 개시제가, 흡수 피크 파장 뿐만 아니라 주변의 파장에도 흡수를 갖지만, 흡수하는 파장역이 가시광역까지 늘어나면, 레지스트의 용도에 따라 문제를 발생하는 경우가 있기 때문에, 굳이, 흡수 피크 파장을, 수은 램프의 g 선, h 선, i 선보다 단파장으로 설정하고 있기 때문인 것으로 생각된다. 이와 같은 용도로는, 예를 들어, 디스플레이나 이미지 센서의 컬러 필터용의 레지스트를 들 수 있다. 따라서, 이와 같은 레지스트를 보다 효율적으로 감광시키는, 광원 장치도 요망되고 있었다. Further, when the inventor tested using a conventional resist, a resist having a higher exposure sensitivity at a shorter wavelength than the i-line (365 nm) was found. This is because the polymerization initiator of the resist has absorption not only at the absorption peak wavelength but also at the wavelengths around it, but when the absorption wavelength range extends to the visible light range, problems may occur depending on the use of the resist. It is thought that this is because the wavelength is set to a shorter wavelength than the g-line, h-line, and i-line of the mercury lamp. As such a use, the resist for color filters of a display or an image sensor is mentioned, for example. Accordingly, a light source device capable of sensitizing such a resist more efficiently has also been desired.
본 발명은, 전술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 상이한 피크 파장을 갖는 복수의 LED 소자의 광을 합성하고, 또한 컴팩트하게 구성된 노광용 광원 장치, 그 광원 장치를 사용한 노광 장치, 및 노광 방법을 제공하는 것에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to synthesize light from a plurality of LED elements having different peak wavelengths and compactly constitute a light source device for exposure, an exposure apparatus using the light source device, and exposure It's about providing a way.
본 발명의 상기 목적은 하기의 구성에 의해 달성된다. The above object of the present invention is achieved by the following constitution.
(1) 제 1 피크 파장의 광을 발광하는 복수의 제 1 LED 소자를 갖는 제 1 LED 어레이와,(1) a first LED array having a plurality of first LED elements emitting light of a first peak wavelength;
제 1 피크 파장과 상이한 제 2 피크 파장의 광을 발광하는 복수의 제 2 LED 소자를 갖는 제 2 LED 어레이와, a second LED array having a plurality of second LED elements emitting light of a second peak wavelength different from the first peak wavelength;
그 제 1 및 제 2 LED 어레이의 광을 합성하는 광 합성 소자와,a light synthesizing element for synthesizing the light of the first and second LED arrays;
상기 광 합성 소자에 의해 합성된 광이 입사되는 플라이 아이 렌즈,a fly-eye lens into which the light synthesized by the optical synthesis element is incident;
를 구비하는, 노광용 광원 장치로서, A light source device for exposure comprising:
상기 광 합성 소자는, 특정한 파장 대역의 광을 투과시키고, 그 밖의 파장 대역의 광을 반사시키는 2 개의 다이크로익 막을 구비하고, 그 2 개의 다이크로익 막은, 상기 광 합성 소자로부터 상기 플라이 아이 렌즈를 향하는 광축 방향에 대하여 경사지고, 또한, 상기 플라이 아이 렌즈측에서 밀착하도록 대략 V 자형으로 배치되고, The optical synthesis element includes two dichroic films that transmit light in a specific wavelength band and reflect light in other wavelength bands, and the two dichroic films form the fly's eye lens from the optical synthesis element. is inclined with respect to the optical axis direction toward
상기 제 1 LED 어레이는, 상기 광축 방향에 있어서, 상기 광 합성 소자에 대하여 상기 플라이 아이 렌즈의 반대측에 배치되고, The first LED array is disposed on the opposite side of the fly's eye lens with respect to the optical synthesis element in the optical axis direction,
상기 제 2 LED 어레이는, 상기 광축 방향에 대하여 교차하여, 상기 광 합성 소자의 측방에 배치되는, 노광용 광원 장치. and the second LED array intersects the optical axis direction and is disposed on the side of the optical synthesis element.
(2) 상기 제 1 LED 소자와 상기 제 2 LED 소자 중 어느 일방으로부터 조사되는 광의 피크 파장은, 360 ∼ 380 ㎚ 이고, (2) a peak wavelength of light irradiated from either one of the first LED element and the second LED element is 360 to 380 nm;
상기 제 1 LED 소자와 상기 제 2 LED 소자 중 어느 타방으로부터 조사되는 광의 피크 파장은, 300 ∼ 355 ㎚ 또는 385 ∼ 410 ㎚ 이고, The peak wavelength of light irradiated from the other of the first LED element and the second LED element is 300 to 355 nm or 385 to 410 nm,
상기 제 1 LED 소자와 상기 제 2 LED 소자의 각 피크 파장은, 20 ㎚ 이상 떨어져 있는, (1) 에 기재된 노광용 광원 장치. The light source device for exposure according to (1), wherein the peak wavelengths of the first LED element and the second LED element are separated by 20 nm or more.
(3) 상기 광 합성 소자의 측방에 배치되는 상기 제 2 LED 어레이의 길이는, (3) the length of the second LED array disposed on the side of the optical synthesis device,
상기 광 합성 소자에 대하여 상기 플라이 아이 렌즈의 반대측에 배치되는 상기 제 1 LED 어레이의 길이보다 짧은, (1) 또는 (2) 에 기재된 노광용 광원 장치. The light source device for exposure according to (1) or (2), wherein the length of the first LED array disposed on the opposite side of the fly-eye lens with respect to the optical synthesis element is shorter than the length of the light source device for exposure.
(4) 상기 광 합성 소자는, 2 매의 다이크로익 미러 또는 다이크로익 프리즘인, (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 기재된 노광용 광원 장치. (4) The light source device for exposure according to any one of (1) to (3), wherein the optical synthesis element is two dichroic mirrors or a dichroic prism.
(5) 상기 광 합성 소자는, 상기 다이크로익 막을 각각 갖는 2 매의 다이크로익 미러로서, (5) the photosynthetic device includes two dichroic mirrors each having the dichroic film,
상기 각 다이크로익 미러의 단부 (端部) 는, 상기 광축 방향과 평행하게 컷되는, (1) 에 기재된 노광용 광원 장치. The light source device for exposure according to (1), wherein an end of each dichroic mirror is cut parallel to the optical axis direction.
(6) 상기 다이크로익 미러가 각각 고정되고, 상기 2 매의 다이크로익 미러가 서로 밀착하는 측에 있어서 개방된 2 개의 다이크로익 미러 고정 프레임을 추가로 구비하고, (6) further comprising two dichroic mirror fixing frames to which the dichroic mirrors are respectively fixed, and two dichroic mirror fixing frames open on a side where the two dichroic mirrors are in close contact with each other;
상기 다이크로익 미러 고정 프레임의 상기 플라이 아이 렌즈측의 선단은, 상기 광축 방향과 직각으로 컷되는, (5) 에 기재된 노광용 광원 장치. The light source device for exposure according to (5), wherein the tip of the dichroic mirror fixed frame on the fly's eye lens side is cut at a right angle to the optical axis direction.
(7) 상기 제 2 LED 어레이는, 상기 광축 방향에 대하여 직교하는 평면 상에, 90° 간격으로 번갈아 배치되는, 2 종류의 2 개의 제 2 LED 어레이를 갖는, (1) ∼ (6) 중 어느 하나에 기재된 노광용 광원 장치. (7) Any of (1) to (6), wherein the second LED array has two types of second LED arrays alternately arranged at intervals of 90° on a plane orthogonal to the optical axis direction. The light source device for exposure as described in one.
(8) (1) ∼ (7) 중 어느 하나에 기재된 노광용 광원 장치를 갖는 조명 장치와, (8) an illuminating device having the light source device for exposure according to any one of (1) to (7);
워크를 지지하는 워크 지지부와,a work support for supporting the work;
마스크를 지지하는 마스크 지지부,a mask support for supporting the mask;
를 구비하고, 상기 조명 장치로부터 조사되는 광을, 상기 마스크를 통해서 상기 워크에 조사하여 상기 마스크의 패턴을 상기 워크에 전사하는 노광 장치. An exposure apparatus comprising: irradiating light irradiated from the illumination device to the work through the mask to transfer the pattern of the mask onto the work.
(9) (8) 에 기재된 노광 장치를 사용하여, 상기 조명 장치로부터 조사되는 광을, 상기 마스크를 통해서 상기 워크에 조사하여 상기 마스크의 패턴을 상기 워크에 전사하는 노광 방법. (9) An exposure method in which a pattern of the mask is transferred to the work by irradiating the light irradiated from the illuminating device to the work through the mask using the exposure apparatus according to (8).
(10) 기판에 형성된 감광 재료의 중합 개시제의 감광 파장에 대응하는, 360 ∼ 380 ㎚ 의 범위에 제 1 피크 파장의 광을 발광하는 복수의 제 1 LED 소자와, 300 ∼ 355 ㎚ 의 범위에 제 2 피크 파장의 광을 발광하는 복수의 제 2 LED 소자, (10) a plurality of first LED elements emitting light of a first peak wavelength in the range of 360 to 380 nm corresponding to the photosensitive wavelength of the polymerization initiator of the photosensitive material formed on the substrate; A plurality of second LED elements emitting light of two peak wavelengths,
를 구비하고, to provide
상기 제 1 LED 소자의 광과 상기 제 2 LED 소자의 광이, 혼합하여 플라이 아이 렌즈에 출사되는, 노광용 광원 장치. The light of the first LED element and the light of the second LED element are mixed and emitted to the fly's eye lens, the light source device for exposure.
(11) 상기 제 1 LED 소자 및 상기 제 2 LED 소자가 혼재하여 배치되는 LED 어레이를 구비하는, (10) 에 기재된 노광용 광원 장치. (11) The light source device for exposure according to (10), comprising an LED array in which the first LED element and the second LED element are arranged in a mixture.
(12) 상기 복수의 제 1 LED 소자를 갖는 제 1 LED 어레이와,(12) a first LED array having the plurality of first LED elements;
상기 복수의 제 2 LED 소자를 갖는 제 2 LED 어레이와,a second LED array having the plurality of second LED elements;
그 제 1 및 제 2 LED 어레이의 광을 합성하는 광 합성 소자,a light synthesizing element for synthesizing the light of the first and second LED arrays;
를 구비하고, to provide
상기 광 합성 소자는, 특정한 파장 대역의 광을 투과시키고, 그 밖의 파장 대역의 광을 반사시키는 다이크로익 막을, 상기 광 합성 소자로부터 상기 플라이 아이 렌즈를 향하는 광축 방향에 대하여 경사지게 배치하고, In the optical synthesis device, a dichroic film that transmits light of a specific wavelength band and reflects light of other wavelength bands is disposed inclined with respect to an optical axis direction from the optical synthesis device toward the fly's eye lens,
상기 제 1 LED 어레이와 상기 제 2 LED 어레이 중 어느 일방은, 상기 광축 방향에 있어서, 상기 광 합성 소자에 대하여 상기 플라이 아이 렌즈의 반대측에 배치되고, Either one of the first LED array and the second LED array is disposed on the opposite side of the fly's eye lens with respect to the optical synthesis element in the optical axis direction,
상기 제 1 LED 어레이와 상기 제 2 LED 어레이 중 어느 타방은, 상기 광축 방향에 대하여 교차하여, 상기 광 합성 소자의 측방에 배치되는, (9) 에 기재된 노광용 광원 장치. The light source device for exposure according to (9), wherein the other of the first LED array and the second LED array intersects the optical axis direction and is disposed on the side of the optical synthesis element.
(13) (10) ∼ (12) 중 어느 하나에 기재된 노광용 광원 장치를 갖는 조명 장치와,(13) A lighting device having the light source device for exposure according to any one of (10) to (12);
워크를 지지하는 워크 지지부와,a work support for supporting the work;
마스크를 지지하는 마스크 지지부,a mask support for supporting the mask;
를 구비하고, 상기 조명 장치로부터 조사되는 광을, 상기 마스크를 통해서 상기 워크에 조사하여 상기 마스크의 패턴을 상기 워크에 전사하는 노광 장치. An exposure apparatus comprising: irradiating light irradiated from the illumination device to the work through the mask to transfer the pattern of the mask onto the work.
(14) (13) 에 기재된 노광 장치를 사용하여, 상기 조명 장치로부터 조사되는 광을, 상기 마스크를 통해서 상기 워크에 조사하여 상기 마스크의 패턴을 상기 워크에 전사하는 노광 방법. (14) An exposure method in which a pattern of the mask is transferred to the work by irradiating the light irradiated from the illuminating device to the work through the mask using the exposure apparatus according to (13).
본 발명의 노광용 광원 장치, 그 광원 장치를 사용한 노광 장치, 및 노광 방법에 의하면, 피크 파장이 상이한 복수의 LED 소자로부터의 광을 합성 가능한 광원 장치를 컴팩트하게 구성함과 함께, 그 합성 광에 의해 효율적으로 감광 재료를 감광시켜, 노광 작업 효율을 향상시킬 수 있다. According to the light source device for exposure of the present invention, the exposure device using the light source device, and the exposure method, a light source device capable of synthesizing light from a plurality of LED elements having different peak wavelengths is configured compactly, and the synthesized light By effectively sensitizing the photosensitive material, the exposure operation efficiency can be improved.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 노광 장치의 정면도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 조명 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3 은, 제 1 실시형태의 광원 장치의 개략 구성도이다.
도 4 의 (a) 는, 일례인 다이크로익 미러의 투과율을 나타내는 그래프이고, (b) 는, (a) 의 IV 부의 확대도이다.
도 5 의 (a) 는, 도 4 의 다이크로익 미러의 반사율을 나타내는 그래프이고, (b) 는, (a) 의 V 부의 확대도이다.
도 6 은, 제 2 실시형태의 광원 장치의 개략 구성도이다.
도 7 의 (a) 는, 제 3 실시형태의 광원 장치로서, 다이크로익 미러의 장착 상태를 나타내는 측면도이고, (b) 는, (a) 의 A 방향에서 본 화살표도이다.
도 8 의 (a) 는, 제 3 실시형태의 변형예의 광원 장치로서, 다이크로익 미러의 다른 장착 상태를 나타내는 측면도이고, (b) 는, (a) 의 B 방향에서 본 화살표도이다.
도 9 는, 제 4 실시형태의 광원 장치로서, 경우의 광축 방향으로 수직인 평면 상에 배치된 2 종류의 제 2 LED 어레이와, 2 개의 다이크로익 미러를 나타내는 개략 평면도이다.
도 10 은, 다이크로익 프리즘을 사용한, 본 발명의 변형예에 관련된 광원 장치의 개략 구성도이다.
도 11 은, 본 발명의 다른 변형예에 관련된 광원 장치인 LED 어레이의 정면도이다.
도 12 는, 본 발명의 또 다른 변형예에 관련된 광원 장치인 LED 어레이의 정면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a front view of the exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention.
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the lighting device shown in FIG. 1 .
Fig. 3 is a schematic configuration diagram of the light source device according to the first embodiment.
Fig. 4 (a) is a graph showing the transmittance of a dichroic mirror as an example, and (b) is an enlarged view of section IV of (a).
Fig. 5 (a) is a graph showing the reflectance of the dichroic mirror of Fig. 4 , and (b) is an enlarged view of the V part of (a).
6 is a schematic configuration diagram of a light source device according to a second embodiment.
Fig. 7(a) is a side view showing a mounted state of a dichroic mirror as a light source device according to a third embodiment, and Fig. 7(b) is an arrow view viewed from the direction A of (a).
Fig. 8(a) is a side view showing another mounting state of a dichroic mirror as a light source device of a modified example of the third embodiment, and Fig. 8(b) is an arrow view viewed from the direction B in (a).
Fig. 9 is a schematic plan view showing two types of second LED arrays and two dichroic mirrors arranged on a plane perpendicular to the optical axis direction in the case of the light source device according to the fourth embodiment.
Fig. 10 is a schematic configuration diagram of a light source device according to a modified example of the present invention using a dichroic prism.
11 is a front view of an LED array that is a light source device according to another modification of the present invention.
12 is a front view of an LED array which is a light source device according to still another modification of the present invention.
(제 1 실시형태) (First embodiment)
이하, 본 발명에 관련된 노광 장치의 제 1 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 근접 노광 장치 (PE) 는, 피노광재로서의 워크 (W) 보다 작은 마스크 (M) 를 사용하고, 마스크 (M) 를 마스크 스테이지 (마스크 지지부) (1) 로 유지함과 함께, 워크 (W) 를 워크스테이지 (워크 지지부) (2) 로 유지하고, 마스크 (M) 와 워크 (W) 를 근접시켜 소정의 노광 갭으로 대향 배치한 상태로, 조명 장치 (3) 로부터 패턴 노광용의 광을 마스크 (M) 를 향해서 조사함으로써, 마스크 (M) 의 패턴을 워크 (W) 상에 노광 전사한다. 또, 워크스테이지 (2) 를 마스크 (M) 에 대하여 X 축 방향과 Y 축 방향의 2 축 방향으로 스텝 이동시켜, 스텝마다 노광 전사가 실시된다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, 1st Embodiment of the exposure apparatus which concerns on this invention is described in detail based on drawing. 1, the proximity exposure apparatus PE uses the mask M smaller than the workpiece|work W as a to-be-exposed material, while holding the mask M by the mask stage (mask support part) 1, , for pattern exposure from the
워크스테이지 (2) 를 X 축 방향으로 스텝 이동시키기 위해서, 장치 베이스 (4) 상에는, X 축 이송대 (5a) 를 X 축 방향으로 스텝 이동시키는 X 축 스테이지 이송 기구 (5) 가 설치되어 있다. X 축 스테이지 이송 기구 (5) 의 X 축 이송대 (5a) 상에는, 워크스테이지 (2) 를 Y 축 방향으로 스텝 이동시키기 위해서, Y 축 이송대 (6a) 를 Y 축 방향으로 스텝 이동시키는 Y 축 스테이지 이송 기구 (6) 가 설치되어 있다. Y 축 스테이지 이송 기구 (6) 의 Y 축 이송대 (6a) 상에는, 워크스테이지 (2) 가 설치되어 있다. 워크스테이지 (2) 의 상면에는, 워크 (W) 가 워크 척 등으로 진공 흡인된 상태로 유지된다. 또, 워크스테이지 (2) 의 측부에는, 마스크 (M) 의 하면 높이를 측정하기 위한 기판측 변위 센서 (15) 가 배치 형성되어 있다. 따라서, 기판측 변위 센서 (15) 는, 워크스테이지 (2) 와 함께 X, Y 축 방향으로 이동 가능하다. In order to move the work stage 2 stepwise in the X-axis direction, on the
장치 베이스 (4) 상에는, 복수 (도면에 나타내는 실시형태에서는 4 개) 의 X 축 리니어 가이드의 가이드 레일 (51) 이 X 축 방향으로 배치되고, 각각의 가이드 레일 (51) 에는, X 축 이송대 (5a) 의 하면에 고정된 슬라이더 (52) 가 걸쳐 설치되어 있다. 이에 따라, X 축 이송대 (5a) 는, X 축 스테이지 이송 기구 (5) 의 제 1 리니어 모터 (20) 로 구동되고, 가이드 레일 (51) 을 따라 X 축 방향으로 왕복 이동 가능하다. 또, X 축 이송대 (5a) 상에는, 복수의 Y 축 리니어 가이드의 가이드 레일 (53) 이 Y 축 방향으로 배치되고, 각각의 가이드 레일 (53) 에는, Y 축 이송대 (6a) 의 하면에 고정된 슬라이더 (54) 가 걸쳐 설치되어 있다. 이에 따라, Y 축 이송대 (6a) 는, Y 축 스테이지 이송 기구 (6) 의 제 2 리니어 모터 (21) 로 구동되고, 가이드 레일 (53) 을 따라 Y 축 방향으로 왕복 이동 가능하다. On the
Y 축 스테이지 이송 기구 (6) 와 워크스테이지 (2) 의 사이에는, 워크스테이지 (2) 를 상하 방향으로 이동시키기 위해서, 비교적 위치 결정 분해능은 거칠지만 이동 스트로크 및 이동 속도가 큰 상하 조동 (粗動) 장치 (7) 와, 상하 조동 장치 (7) 와 비교해서 고분해능에서의 위치 결정이 가능하고 워크스테이지를 상하로 미동 (微動) 시켜 마스크 (M) 와 워크 (W) 의 대향면간의 갭을 소정량으로 미세 조정하는 상하 미동 장치 (8) 가 설치되어 있다. Between the Y-axis
상하 조동 장치 (7) 는 후술하는 미동 스테이지 (6b) 에 형성된 적절한 구동 기구에 의해 워크스테이지 (2) 를 미동 스테이지 (6b) 에 대하여 상하동시킨다. 워크스테이지 (2) 의 바닥면의 4 개 지점에 고정된 스테이지 조동축 (14) 은, 미동 스테이지 (6b) 에 고정된 직동 베어링 (14a) 에 걸어 맞춰지고, 미동 스테이지 (6b) 에 대하여 상하 방향으로 안내된다. 또한, 상하 조동 장치 (7) 는, 분해능이 낮아도, 반복 위치 결정 정밀도가 높은 것이 바람직하다. The vertical
상하 미동 장치 (8) 는, Y 축 이송대 (6a) 에 고정된 고정대 (9) 와, 고정대 (9) 에 그 내단측을 비스듬한 하방으로 경사시킨 상태로 장착된 리니어 가이드의 안내 레일 (10) 을 구비하고 있고, 그 안내 레일 (10) 에 걸쳐 설치된 슬라이더 (11) 를 개재하여 안내 레일 (10) 을 따라 왕복 이동하는 슬라이드체 (12) 에 볼 나사의 너트 (도시하지 않음) 가 연결됨과 함께, 슬라이드체 (12) 의 상단면은 미동 스테이지 (6b) 에 고정된 플랜지 (12a) 에 대하여 수평 방향으로 자유롭게 슬라이딩할 수 있도록 접해 있다. The vertical
그리고, 고정대 (9) 에 장착된 모터 (17) 에 의해 볼 나사의 나사 축을 회전 구동시키면, 너트, 슬라이더 (11) 및 슬라이드체 (12) 가 일체가 되어 안내 레일 (10) 을 따라 비스듬한 방향으로 이동하고, 이에 따라, 플랜지 (12a) 가 상하 미동한다. Then, when the screw shaft of the ball screw is rotationally driven by the
또한, 상하 미동 장치 (8) 는, 모터 (17) 와 볼 나사에 의해 슬라이드체 (12) 를 구동하는 대신에, 리니어 모터에 의해 슬라이드체 (12) 를 구동하도록 해도 된다. In addition, instead of driving the
이 상하 미동 장치 (8) 는, Z 축 이송대 (6a) 의 Y 축 방향의 일단측 (도 1 의 좌단측) 에 1 대, 타단측에 2 대, 합계 3 대 설치되어 각각이 독립적으로 구동 제어되도록 되어 있다. 이에 따라, 상하 미동 장치 (8) 는, 갭 센서 (27) 에 의한 복수 지점에서의 마스크 (M) 와 워크 (W) 의 갭량의 계측 결과에 기초하여, 3 개 지점의 플랜지 (12a) 의 높이를 독립적으로 미세 조정하여 워크스테이지 (2) 의 높이 및 기울기를 미세 조정한다. This vertical
또한, 상하 미동 장치 (8) 에 의해 워크스테이지 (2) 의 높이를 충분히 조정할 수 있는 경우에는, 상하 조동 장치 (7) 를 생략해도 된다. In addition, when the height of the work stage 2 can fully be adjusted by the vertical
또, Y 축 이송대 (6a) 상에는, 워크스테이지 (2) 의 Y 방향의 위치를 검출하는 Y 축 레이저 간섭계 (18) 에 대향하는 바 미러 (19) 와, 워크스테이지 (2) 의 X 축 방향의 위치를 검출하는 X 축 레이저 간섭계에 대향하는 바 미러 (함께 도시되어 있지 않음) 가 설치되어 있다. Y 축 레이저 간섭계 (18) 에 대향하는 바 미러 (19) 는, Y 축 이송대 (6a) 의 일측에서 X 축 방향을 따라 배치되어 있고, X 축 레이저 간섭계에 대향하는 바 미러는, Y 축 이송대 (6a) 의 일단측에서 Y 축 방향을 따라 배치되어 있다. Further, on the Y-
Y 축 레이저 간섭계 (18) 및 X 축 레이저 간섭계는, 각각 항상 대응하는 바 미러에 대향하도록 배치되어 장치 베이스 (4) 에 지지되어 있다. 또한, Y 축 레이저 간섭계 (18) 는, X 축 방향으로 이간하여 2 대 설치되어 있다. 2 대의 Y 축 레이저 간섭계 (18) 에 의해, 바 미러 (19) 를 개재하여 Y 축 이송대 (6a), 나아가서는 워크스테이지 (2) 의 Y 축 방향의 위치 및 요잉 오차를 검출한다. 또, X 축 레이저 간섭계에 의해, 대향하는 바 미러를 개재하여 X 축 이송대 (5a), 나아가서는 워크스테이지 (2) 의 X 축 방향의 위치를 검출한다. The Y-
마스크 스테이지 (1) 는, 대략 장방형상의 프레임체로 이루어지는 마스크 기틀 (24) 과, 그 마스크 기틀 (24) 의 중앙부 개구에 갭을 통해서 삽입되어 X, Y, θ 방향 (X, Y 평면 내) 으로 이동 가능하게 지지된 마스크 프레임 (25) 을 구비하고 있고, 마스크 기틀 (24) 은 장치 베이스 (4) 로부터 돌출 형성된 지주 (支柱) (4a) 에 의해 워크스테이지 (2) 의 상방의 정위치에 유지되어 있다. The
마스크 프레임 (25) 의 중앙부 개구의 하면에는, 프레임상의 마스크 홀더 (26) 가 형성되어 있다. 즉, 마스크 프레임 (25) 의 하면에는, 도시되지 않은 진공식 흡착 장치에 접속되는 복수의 마스크 홀더 흡착홈이 형성되어 있고 마스크 홀더 (26) 가 복수의 마스크 홀더 흡착홈을 통해서 마스크 프레임 (25) 에 흡착 유지된다. A frame-shaped
마스크 홀더 (26) 의 하면에는, 마스크 (M) 의 마스크 패턴이 그려져 있지 않은 주연부를 흡착하기 위한 복수의 마스크 흡착홈 (도시되어 있지 않음) 이 뚫려 형성되어 있고, 마스크 (M) 는, 마스크 흡착홈을 통해서 도시되지 않은 진공식 흡착 장치에 의해 마스크 홀더 (26) 의 하면에 자유롭게 착탈할 수 있도록 유지된다.In the lower surface of the
도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 노광 장치 (PE) 의 조명 장치 (3) 는, 자외선 조사용의 광원 장치 (70) 와, 광원 장치 (70) 의 플라이 아이 렌즈 (65) 로부터 출사된 광로 (EL) 의 방향을 바꾸기 위한 평면 미러 (66) 와, 광원 장치 (70) 로부터의 광을 평행 광으로서 조사하는 콜리메이션 미러 (67) 와, 그 평행 광을 마스크 (M) 를 향해서 조사하는 평면 미러 (68) 를 구비한다. As shown in FIG. 2 , the
조명 장치 (3) 에서는, 광원 장치 (70) 로부터 조사된 광이, 플라이 아이 렌즈 (65) 의 입사면에 입사된다. 플라이 아이 렌즈 (65) 는, 입사한 광을 조사면에 있어서 가능한 한 균일한 조도 분포로 하기 위해서 사용된다. 그리고, 플라이 아이 렌즈 (65) 의 출사면으로부터 발해진 광은, 평면 미러 (66), 콜리메이션 미러 (67), 및 평면 미러 (68) 에 의해 그 진행 방향이 바뀜과 함께 평행 광으로 변환된다. 그리고, 이 평행 광은, 마스크 스테이지 (1) 에 유지되는 마스크 (M), 나아가서는 워크스테이지 (2) 에 유지되는 워크 (W) 의 표면에 대하여 대략 수직으로 패턴 노광용의 광으로서 조사되고, 마스크 (M) 의 패턴이 워크 (W) 상에 노광 전사된다. In the
다음으로, 도 3 을 참조하여 광원 장치 (70) 에 대해서 상세히 서술한다. 본 실시형태의 광원 장치 (70) 는, 서로 피크 파장이 상이한 광을 조사하는 제 1 및 제 2 LED 어레이 (71, 75) 와, 그 제 1 및 제 2 LED 어레이 (71, 75) 로부터 조사되는 피크 파장이 상이한 광을 합성하는 광 합성 소자인 다이크로익 미러 (80 (80A, 80B)) 와, 매트릭스상으로 배열된 복수의 렌즈 소자 (65a) 를 구비하는 플라이 아이 렌즈 (65) 를 구비한다. Next, with reference to FIG. 3, the
제 1 LED 어레이 (71) 는, 복수의 제 1 LED 소자 (72) 가 이차원으로 정렬 배치되어 있다. 복수의 제 1 LED 소자 (72) 는, 예를 들어, 360 ∼ 380 ㎚ 중 어느 것에 피크 파장 (제 1 피크 파장) 을 갖는 UV 광을 조사한다. 또한, 제 1 LED 소자 (72) 의 피크 파장은, 바람직하게는 360 ∼ 370 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 365 ㎚ 이다. As for the
제 2 LED 어레이 (75) 는, 복수의 제 2 LED 소자 (76) 가 이차원으로 정렬 배치되어 있다. 복수의 제 2 LED 소자 (76) 는, 예를 들어, 300 ∼ 355 ㎚ 또는 385 ∼ 410 ㎚ 중 어느 것에 피크 파장 (제 2 피크 파장) 을 갖는 UV 광을 조사한다. 또한, 제 2 LED 소자 (76) 의 피크 파장은, 300 ∼ 355 ㎚ 쪽이 바람직하고, 보다 바람직하게는 325 ∼ 355 ㎚ 이고, 더욱 바람직하게는 335 ㎚ 이다.In the
또한, 제 1 LED 소자 (72) 와 제 2 LED 소자 (76) 는, 각각의 광의 피크 파장이 20 ㎚ 이상 이간하도록 선정된다. 제 1 및 제 2 LED 소자 (72, 76) 의 광의 피크 파장을 20 ㎚ 이상 이간하는 이유는, 다이크로익 미러 (80) 는, 그 성능상으로부터 합성하는 2 개의 파장이 20 ㎚ 이상 이간되어 있는 것이 필요한 것에 따른다. In addition, the
또한, 제 1 LED 소자 (72) 의 피크 파장이, 예를 들어, 365 ㎚ 로 설정된 경우, 제 2 LED 소자 (76) 의 피크 파장은, 345 ㎚ 이하로 설정되어도 되지만, 또는 385 ㎚ 이상으로 설정되어도 된다. In addition, when the peak wavelength of the
광 합성 소자인 다이크로익 미러 (80) 는, 유전체의 다층막 등의 박막 (다이크로익 막) (81) 을 유리나 플라스틱 등의 판상의 투명 매질 (82) 상에 형성하여, 특정한 파장 대역의 광은 반사하고, 그 이외의 파장 대역의 광을 투과하는 특성을 갖는 광학 소자이다. The
다이크로익 미러 (80) 는, 대략 동등한 길이 (L3) 의 2 매의 다이크로익 미러 (80A, 80B) (2 개의 다이크로익 막 (81)) 가, 다이크로익 미러 (80) 로부터 플라이 아이 렌즈 (65) 를 향하는 광축 방향 (L) (즉, 광로 (EL) 를 따른 방향) 에 대하여 경사지고, 또한, 플라이 아이 렌즈측에서 밀착하도록 대략 V 자형으로 배치되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 2 매의 다이크로익 미러 (80A, 80B) 는, 대략 90° 의 각도로 조합되어 있다. In the
그리고, V 자형의 2 매의 다이크로익 미러 (80A, 80B) 의 개구측 (광축 방향 (L) 에 있어서, 다이크로익 미러 (80) 에 대하여 플라이 아이 렌즈 (65) 와 반대측, 도 3 에 있어서는 좌측) 에 대향하여 제 1 LED 어레이 (71) 가 배치된다. 또, 광축 방향 (L) 에 대하여 교차 (본 실시형태에서는, 직교) 하여, V 자형의 2 매의 다이크로익 미러 (80A, 80B) 의 양측방 (도 3 에 있어서 상하) 에는, 각각 제 2 LED 어레이 (75) 가 배치되어 있다. 이에 따라, 제 1 LED 어레이 (71) 및 제 2 LED 어레이 (75) 는, 모두 V 자형의 다이크로익 미러 (80A, 또는 80B) 에 대하여 대략 45° 의 각도로 대향한다. Then, the opening side of the two V-shaped
또한, 본 실시형태에 있어서, 제 2 LED 어레이 (75) 가 광축 방향 (L) 에 대하여 직교한다는 것은, 엄밀하게 직교하는 경우 뿐만 아니라, 플라이 아이 렌즈 (65) 에 입사되는 제 2 LED 어레이 (75) 로부터의 광의 방향성이 허용되는 정도로 직교하는 경우를 포함한다. In addition, in the present embodiment, the fact that the
또한, 제 2 LED 어레이 (75) 의 제 2 LED 소자 (76) 의 수는, 제 1 LED 어레이 (71) 의 제 1 LED 소자 (72) 의 수의 1/2 이다. 즉, 제 2 LED 어레이 (75) 의 길이 (L2) 는, 제 1 LED 어레이 (71) 의 길이 (L1) 의 대략 1/2 의 길이이고, 다이크로익 미러 (80A 또는 80B) 의 길이 (L3) 의 1/√2 이다. 이에 따라, 제 1 LED 어레이 (71) 로부터 조사된 모든 광이 다이크로익 미러 (80A, 또는 80B) 를 투과함과 함께, 2 개의 제 2 LED 어레이 (75) 로부터 조사된 모든 광이 다이크로익 미러 (80A, 또는 80B) 로 반사되고, 제 1 LED 어레이 (71) 로부터 조사된 광과, 제 2 LED 어레이 (75) 로부터 조사된 광이 합성되어, 플라이 아이 렌즈 (65) 의 입사면에 입사된다. Further, the number of the
이와 같이, 2 매의 다이크로익 미러 (80A, 80B) 를, 플라이 아이 렌즈 (65) 측에서 밀착하도록 대략 V 자형으로 배치하고, 제 1 LED 어레이 (71) 를, 광축 방향 (L) 에 있어서, V 자형의 다이크로익 미러 (80A, 80B) 에 대하여 플라이 아이 렌즈 (65) 의 반대측에 배치하고, 제 2 LED 어레이 (75) 를, 광축 방향 (L) 에 대하여 직교하여, V 자형의 다이크로익 미러 (80A, 80B) 의 양측방으로 분할하여 배치함으로써, 제 1 LED 어레이 (71) 로부터 플라이 아이 렌즈 (65) 까지의 길이를 짧게 할 수 있어, 광원 장치 (70) 를 컴팩트하게 구성할 수 있다. 또, 제 1 LED 어레이 (71) 와 플라이 아이 렌즈 (65) 가 근접 배치됨으로써, 광학 효율이 향상된다. In this way, the two
또한, 도 3 에서는, 제 1 LED 어레이 (71) 를 360 ∼ 380 ㎚ 중 어느 것에 피크 파장을 갖는 주파장, 제 2 LED 어레이 (75) 를, 예를 들어, 300 ∼ 355 ㎚ 또는 385 ∼ 410 ㎚ 중 어느 것에 피크 파장을 갖는 부파장으로 하고 있다. 그러나, 본 실시형태에서는, 이것에 한정되지 않고, 제 1 LED 어레이 (71) 를 예를 들어, 300 ∼ 355 ㎚ 또는 385 ∼ 410 ㎚ 중 어느 것에 피크 파장을 갖는 부파장, 제 2 LED 어레이 (75) 를 360 ∼ 380 ㎚ 중 어느 것에 피크 파장을 갖는 주파장으로 해도 된다. In addition, in FIG. 3, the dominant wavelength which has a peak wavelength in any one of 360-380 nm for the
또, 다이크로익 미러 (80A, 80B) 에 의한 반사광은, 투과광보다 광학 효율이 좋기 때문에, 사용되는 레지스트의 감광 감도에 따라 적절히 선택 가능하다. 또, 제 1 LED 어레이 (71), 제 2 LED 어레이 (75), 및 다이크로익 미러 (80A, 80B) 의 길이도, 사양에 맞추어 변경할 수 있다. Moreover, since the light reflected by the
제 2 LED 어레이 (75) 는, 반사 시, 다이크로익 미러 (80) 의 계면을 1 회 통과하는 데 반해, 제 1 LED 어레이 (71) 는, 다이크로익 미러 (80) 의 계면을 2 회 통과한다. 또, 제 2 LED 어레이 (75) 의 광은, 다이크로익 미러 (80) 로 반사되지만, 다이크로익 미러 (80) 의 막두께는, 반사 파장에 비례하기 때문에, 반사되는 광의 파장이 짧은 쪽이, 막두께를 얇게 하는 것이 가능하고, 제조가 용이해진다. 이 때문에, 다이크로익 미러 (80) 를 사용하는 경우, 제 1 LED 어레이 (71) 에는 피크 파장이 상대적으로 긴 것을 적용하고, 제 2 LED 어레이 (75) 에는 피크 파장이 상대적으로 짧은 것을 적용하는 것이 바람직하다. The
구체적으로, 제 1 LED 어레이 (71) 의 피크 파장과 제 2 LED 어레이 (75) 의 피크 파장의 바람직한 조합으로는, 다음의 2 개의 조합 (A), (B) 를 들 수 있다.Specifically, preferred combinations of the peak wavelength of the
(A) 제 1 LED 어레이 (71) 의 피크 파장 : 360 ∼ 380 ㎚ (A) Peak wavelength of the first LED array 71: 360 to 380 nm
제 2 LED 어레이 (75) 의 피크 파장 : 300 ∼ 355 ㎚ Peak wavelength of the second LED array 75: 300 to 355 nm
(B) 제 1 LED 어레이 (71) 의 피크 파장 : 385 ∼ 410 ㎚ (B) Peak wavelength of the first LED array 71: 385 to 410 nm
제 2 LED 어레이 (75) 의 피크 파장 : 360 ∼ 380 ㎚ Peak wavelength of the second LED array 75: 360 to 380 nm
또, 일반적으로, i 선 (365 ㎚) 에 흡수 피크 파장역을 맞추는 컬러 레지스트에 대하여, 각 피크 파장을 갖는 LED 소자를 사용하여 노광했을 경우의 노광 감도를 시험에 의해 확인한 결과, 표 1 에 나타내는 바와 같은 감도차가 얻어졌다. 또한, 표 1 은, 365 ㎚ 를 기준으로 하고 있다. In addition, in general, the exposure sensitivity at the time of exposure using an LED element having each peak wavelength with respect to a color resist matching the absorption peak wavelength region to the i-line (365 nm) was confirmed by testing, as shown in Table 1 A difference in sensitivity as shown was obtained. In addition, Table 1 is making the reference of 365 nm.
표 1 로부터 알 수 있는 바와 같이, 예를 들어, 365 ㎚ 파장의 광에 대하여 330 ㎚ 파장의 광은 노광 감도가 3 배이므로, 365 ㎚ 의 LED 소자의 출력이 30 % 정도로도 동등 성능이 얻어진다. 따라서, 레지스트의 흡수 피크 파장역에 맞추어, 2 종류의 LED 소자를 조합함으로써, 노광 시간의 단축에 의한 노광 공정의 효율화가 가능해진다. As can be seen from Table 1, for example, since the exposure sensitivity of light with a wavelength of 330 nm to light with a wavelength of 365 nm is three times, equivalent performance is obtained even when the output of the 365 nm LED element is about 30%. . Therefore, by combining two types of LED elements in accordance with the absorption peak wavelength range of the resist, it becomes possible to increase the efficiency of the exposure process by shortening the exposure time.
일례로서, 제 2 LED 소자 (76) 를 주파장인 365 ㎚ 로 하고, 제 1 LED 소자 (72) 를 부파장의 385 ㎚ 로 한 경우, 장파장역 (385 ㎚) 의 LED 소자는, 365 ㎚ 의 LED 소자에 비해, 노광 감도는 낮기는 하지만, 출력이 높고, 또, 파장이 긴 만큼, 투과율이 높다. 구체적으로, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 LED 어레이 (71) 에 배치된 385 ㎚ 의 LED 소자는, 투과율이 약 98 % 이고, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 2 LED 어레이 (75) 에 배치된 365 ㎚ 의 LED 소자는, 반사율이 대략 100 % 이고, 전체적으로 약 2 % 의 손실로 끝난다. 또한, 도 4 는, 일례인 다이크로익 미러 (80) 의 투과율을 나타내는 그래프이고, 도 5 는, 도 4 의 다이크로익 미러 (80) 의 반사율을 나타내는 그래프이다. 각 그래프는, 각 LED 소자 (72, 76) 로부터 출사되는 광이, 집광 렌즈에 의해, 다이크로익 미러 (80A, 80B) 의 표면에 대하여 실질 42° ∼ 48° 의 각도 (θ1, θ2) (도 3 참조) 의 범위에서 다이크로익 미러 (80A, 80B) 에 입사되는 것으로 하여, θ1, θ2 = 42°, 45°, 48° 에서의 투과율, 반사율을 나타내고 있다. As an example, when the
이와 같이, 상기 2 종류의 LED 소자를 조합함으로써, 노광 시간을 단축할 수 있다. 또한, 2 종류의 LED 소자의 조합으로는, 피크 파장이 365 ㎚ 인 것과, 330 ㎚ 인 것을 사용해도 되고, 동일 출력으로서 노광 시간을 단축할 수 있다. Thus, by combining the said two types of LED elements, exposure time can be shortened. In addition, as a combination of two types of LED elements, a peak wavelength of 365 nm and a thing of 330 nm may be used, and exposure time can be shortened with the same output.
또한, 주파장이 되는 LED 소자와, 주파장보다 긴 파장을 갖는 LED 소자를 조합함으로써, 형성하는 패턴의 안정화가 도모된다. Moreover, by combining the LED element used as a dominant wavelength, and the LED element which has a wavelength longer than the dominant wavelength, stabilization of the pattern to form is attained.
예를 들어, 피크 파장이 365 ㎚ 인 단파장의 LED 소자만을 사용하여 노광했을 경우, 레지스트에 따라서는 형성되는 패턴의 경화가 약하여, 현상 공정에 있어서 패턴이 박리가 일어나기 쉽다. 박리는, 패턴의 단부에서 발생하기 쉽고, 마스크의 패턴을 통과하는 누출 광과, 레지스트의 중합 개시제에 기인한다. 통상적으로, 박리 억제에는, 노광 시간을 늘리거나, 또는, 전후 공정의 조정이 필요해지지만, 본 예와 같이, 출력이 높고, 또 파장이 긴 분만큼 레지스트에 대한 투과율이 높고, 레지스트 심부 (深部) 까지 광이 닿기 쉬운, 385 ㎚ 의 파장을 갖는 LED 소자를 조합하여 사용함으로써, 패턴의 안정화를 도모할 수 있다. For example, when exposure is performed using only a short-wavelength LED element having a peak wavelength of 365 nm, the curing of the formed pattern is weak depending on the resist, and the pattern is easily peeled off in the developing step. Peeling tends to occur at the ends of the pattern, and is due to the leakage light passing through the pattern of the mask and the polymerization initiator of the resist. Usually, for suppression of peeling, it is necessary to increase the exposure time or to adjust the front and rear steps. By using in combination an LED element having a wavelength of 385 nm, which light can easily reach, the pattern can be stabilized.
(제 2 실시형태) (Second Embodiment)
다음으로, 제 2 실시형태의 광원 장치 (70) 에 대해서 도 6 을 참조하여 설명한다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 광원 장치 (70) 는, 2 매의 다이크로익 미러 (80A, 80B) 의 양단부 (83) 가, 다이크로익 미러 (80) 로부터 플라이 아이 렌즈 (65) 를 향하는 광축 방향 (L) 과 평행하게 컷되어 있다. 이에 따라, 2 매의 다이크로익 미러 (80A, 80B) 의 서로의 다이크로익 막 (81) 이 V 자형의 정부 (頂部) 에서 접하므로, 다이크로익 미러 (80A, 80B) 는, 제 1 LED 어레이 (71) 로부터 조사되는 광을, 다이크로익 미러 (80) 의 폭 방향 (광축 방향 (L) 에 직교하는 방향) 전역에 걸쳐 균일하게 투과함과 함께, 제 2 LED 어레이 (75) 로부터 조사되는 광을 넓은 범위에서 반사할 수 있어, 효율이 향상된다. Next, the
또한, 이 경우에도, 제 1 LED 어레이 (71) 와 제 2 LED 어레이 (75) 는, 2 매의 다이크로익 미러 (80A, 80B) 에 대한 위치를 바꾸어 배치할 수 있다. In addition, also in this case, the
그 밖의 구성 및 작용에 대해서는, 본 발명의 제 1 실시형태의 것과 동일하다. Other configurations and actions are the same as those of the first embodiment of the present invention.
(제 3 실시형태) (Third embodiment)
다음으로, 제 3 실시형태의 광원 장치 (70) 에 대해서 도 7 을 참조하여 설명한다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태는, 2 개의 다이크로익 미러 고정 프레임 (85) 을 사용하여, 상기 실시형태에서 설명한 2 매의 다이크로익 미러 (80A, 80B) 의 고정 방법에 대해서 설명한다. Next, the
다이크로익 미러 고정 프레임 (85) 은, 직사각형상의 다이크로익 미러 (80A, 80B) 의 4 변 중, 3 변을 덮는 3 개의 프레임체 (85a, 85b, 85c) 가 대략 コ 자형으로 조합되어, 다이크로익 미러 (80A, 80B) 의 서로 대향하는 측의 측면을 개방하는 형상을 갖는다. 그리고, 다이크로익 미러 (80 A 및 80B) 는, 그 일측면이, 대략 コ 자형의 다이크로익 미러 고정 프레임 (85) 의 프레임체 (85a) 에 형성된 홈 (86) 에 끼워 맞춰지고, 다이크로익 미러 (80A 및 80B) 의 상면이, 완충재 (88) 를 개재하여 프레임체 (85c) 에 형성된 누름 나사 (87) 에 의해, 프레임체 (85b) 를 향해서 압압 (押壓) 되어, 다이크로익 미러 고정 프레임 (85) 에 고정된다. In the dichroic
또, 도 7 에서는, 제 2 실시형태에 대응하여, V 자형으로 맞대어진 2 매의 다이크로익 미러 (80A, 80B) 의 선단부 (83), 및 다이크로익 미러 (80A, 80B) 가 각각 고정되는 다이크로익 미러 고정 프레임 (85) (프레임 85b, 85c) 의 선단부 (85d) 는, 다이크로익 미러 (80) 로부터 플라이 아이 렌즈 (65) 를 향하는 광축 방향 (L) 과 평행하게 컷되어, 간극이 없도록 밀착되고, 바람직하게는 간극이 없도록 접착되어 있다. Further, in Fig. 7, corresponding to the second embodiment, the
또한, V 자형으로 조합된 다이크로익 미러 고정 프레임 (85) (프레임 85b, 85c) 의 플라이 아이 렌즈측의 선단부 (85d) 는, 다이크로익 미러 (80) 로부터 플라이 아이 렌즈 (65) 를 향하는 광축 방향 (L) 과 직각으로 컷되어, 서로 면일 (面一) 이 되는 평면을 형성한다. 이에 따라, 다이크로익 미러 고정 프레임 (85) 의 컷된 길이분만큼 2 매의 다이크로익 미러 (80A, 80B) 를 플라이 아이 렌즈 (65) 에 더욱 가까이 할 수 있어, 효율이 향상됨과 함께, 광원 장치 (70) 를 컴팩트하게 할 수 있다. 또한, 다이크로익 미러 (80A, 80B) 를 지지하고 있는 다이크로익 미러 고정 프레임 (85) (프레임체 85a, 85b, 85c) 의 도 7(b) 중, 화살표의 외측의 범위는, 노광 광의 광로의 외측에 배치되어, 다이크로익 미러 고정 프레임 (85) 이 노광의 장애가 되는 일은 없다. Further, the
또, 본 실시형태의 변형예로서, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 다이크로익 미러 고정 프레임 (85) 은, 3 개의 프레임체 (85a, 85b, 85c) 에, 각각 홈 (86) 이 형성되어 있고, 그 3 개의 홈 (86) 에 다이크로익 미러 (80A, 80B) 의 각 변 (3 변) 이 끼워 맞춰지고, 접착제로 고정되어도 된다. 또, 도 7 에 나타내는 것과 마찬가지로, 2 매의 다이크로익 미러 (80A, 80B) 의 선단부 (83), 및 2 개의 다이크로익 미러 고정 프레임 (85) 의 선단부 (85d) 는, 간극이 없도록 밀착하고, 바람직하게는 간극이 없도록 접착되어 있다. Further, as a modification of the present embodiment, as shown in Fig. 8, in the dichroic mirror fixed
(제 4 실시형태) (Fourth embodiment)
다음으로, 제 4 실시형태의 광원 장치 (70) 에 대해서 도 9 를 참조하여 설명한다. 도 9 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, V 자형의 2 매의 다이크로익 미러 (80A, 80B) 의 측방에서, 광축 방향 (L) 에 대하여 수직인 평면 상에, 2 종류의 2 개의 제 2 LED 어레이 (75A, 75B) 가 배치되어 있다. 또, 일방의 2 개의 제 2 LED 어레이 (75A, 75A) 와, 타방의 2 개의 제 2 LED 어레이 (75B, 75B) 는, 그 평면 상에서 90° 간격으로 번갈아 배치되어 있다. Next, the
예를 들어, 제 1 LED 어레이 (71) 는, 피크 파장이 365 ㎚ 인 LED 소자 (72) 를 사용하고, 일방의 제 2 LED 어레이 (75A) 는, 피크 파장이 385 ㎚ 인 LED 소자 (76A) 를 사용하고, 타방의 제 2 LED 어레이 (75B) 는, 피크 파장이 330 ㎚ 인 LED 소자 (76B) 를 사용한다. 그리고, 제 1 LED 어레이 (71) 와 일방의 제 2 LED 어레이 (75A) 를 사용하는 경우, 및, 제 1 LED 어레이 (71) 와 타방의 제 2 LED 어레이 (75B) 를 사용하는 경우에서는, 상이한 2 종류의 다이크로익 미러 (80, 90) 를 전환하여 사용한다. 따라서, 다이크로익 미러 (80, 90) 는, 도시되지 않은 미러 장착부에 장착 자세를 바꾸어 착탈 가능하게 배치된다. For example, the
또한, 다이크로익 미러 (90) 는, 상기 실시형태 1 ∼ 3 에 기재된 다이크로익 미러 (80) 와 동일하게, 2 매의 다이크로익 미러 (90A, 90B) 에 의해 구성된다. 단, 본 실시형태에서는, 다이크로익 미러 (80, 90) 는, 2 개의 제 2 LED 소자 (76A, 76B) 에 맞추어, 특성의 파장 대역을 반사하는 특성이 상이하다. Further, the
제 2 LED 어레이 (75A, 75B) 의 사용을 전환할 때는, 제 1 LED 어레이 (71) 와 일방의 제 2 LED 어레이 (75A) 를 사용할 때의 다이크로익 미러 (80) 와, 제 1 LED 어레이 (71) 와 타방의 제 2 LED 어레이 (75B) 를 사용할 때의 다이크로익 미러 (90) 는, 다이크로익 미러 (80A, 80B, 90A, 90B) 의 나열 방향이, 그 평면 상에서 서로 직교하는 배치가 된다. When the use of the
이에 따라, 광원 장치가, 2 종류의 제 2 LED 소자 (76A, 76B) 를 전환하여 노광 가능한 사양으로 할 때에, 다이크로익 미러 (80, 90) 를 교환하는 것만으로, 제 2 LED 어레이 (75A, 75B) 를 교환할 필요가 없고, 제 2 LED 어레이 (75A, 75B) 를 교환했을 경우의 전기 계통이나 냉각 계통의 교체 작업이 불필요해진다.Accordingly, when the light source device switches the two types of
또, 본 실시형태의 변형예로서, 2 종류의 제 2 LED 어레이 (75A, 75B) 의 피크 파장이 동일한 경우에는, 다이크로익 미러 (80) 를 회전 가능한 구성으로 해도 된다. 그리고, LED 어레이 (75A, 75B) 를 각각 사용할 때에, 사용하는 LED 어레이 (75A, 75B) 에 따라, 다이크로익 미러 (80) 의 방향을 회전시킨다. Moreover, as a modification of this embodiment, when the peak wavelengths of two types of
또한, 본 발명은, 전술한 각 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 적절히 변형, 개량 등이 가능하다. In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A deformation|transformation, improvement, etc. are possible suitably.
예를 들어, 상기 실시형태에서는, 다이크로익 미러에 의해 피크 파장이 상이한 광을 합성하도록 설명했지만, 본 발명의 광 합성 소자는, 이것에 한정되지 않으며, 다이크로익 프리즘이어도 된다. For example, in the above embodiment, light having different peak wavelengths is synthesized by a dichroic mirror. However, the optical synthesis element of the present invention is not limited to this and may be a dichroic prism.
도 10 에 나타내는 바와 같이, 다이크로익 프리즘 (180) 은, 유리나 플라스틱 등의 높은 투과율을 갖는 재료인 3 개의 직각 프리즘 (181, 182, 183) 을 결합한 것이다. 각 프리즘 (181, 182, 183) 은, 측면에서 보았을 때에, 대략 직각 이등변 삼각형상을 갖고, 프리즘 (181) 은, 프리즘 (182, 183) 보다 큰 것이 사용된다. 다이크로익 프리즘 (180) 은, 프리즘 (181) 의 사변 (斜邊) 이외의 변과, 프리즘 (182, 183) 의 사변을, 도시되지 않은 다이크로익 막을 개재하여 결합한, 측면에서 보았을 때 장방형 형상을 갖는다. 또, 다이크로익 막이 배치된, 프리즘 (181, 182) 의 계면 (184) 과, 프리즘 (181, 183) 의 계면 (185) 은, 광축 방향 (L) 에 대하여 대략 45° 로 경사지고, 2 개의 계면 (184, 185) 은 90° 로 교차하도록 형성된다. 이에 따라, 2 개의 다이크로익 막은, 플라이 아이 렌즈측에서 밀착하도록 대략 V 자형으로 배치된다. As shown in Fig. 10, the
다이크로익 프리즘 (180) 은, 제 1 LED 어레이 (71) 와 제 2 LED 어레이 (75) 로부터의 광이 계면 (181a, 182a, 182b, 183a, 183b, 184, 185) (입광면과 출광면을 포함한다) 을 통과하는 횟수를 동일하게 할 수 있다. 또, 다이크로익 프리즘 (180) 을 사용함으로써, 2 매의 다이크로익 미러를 밀착시키기 위한 구조가 불필요해진다. The
또, 상기 실시형태에서는, V 자형으로 배치된 다이크로익 미러를 사용하여, 2 개의 LED 어레이로부터 출사한 광을 다이크로익 미러를 통해서 플라이 아이 렌즈 (65) 에 출사하고 있다. 한편, 본 발명의 다른 광학 장치 (70A) 로는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 다이크로익 미러 (80A, 80B) 를 갖지 않고, 1 개의 LED 어레이 (78) 만으로 구성되며, 그 LED 어레이 (78) 가 플라이 아이 렌즈 (65) 에 직접 대향 배치되어도 된다. Further, in the above embodiment, the light emitted from the two LED arrays is emitted to the fly's
이 경우, LED 어레이 (78) 는, 제 1 LED 소자 (72) 와 제 2 LED 소자 (76) 가 혼재하여 정렬 배치되어 있다. 따라서, LED 어레이 (78) 로부터 조사되는 광은, 제 1 LED 소자 (72) 의 광과 제 2 LED 소자 (76) 의 광이, 혼합하여 플라이 아이 렌즈 (65) 에 출사된다. In this case, in the
제 2 LED 소자 (76) 로부터 조사되는 광의 피크 파장은, 감광 재료의 중합 개시제의 피크 파장 (감광 파장) 에 감도를 맞추어, 300 ∼ 355 ㎚ 중 어느 것의 파장으로 되어 있고, 제 1 LED 소자 (72) 로부터 조사되는 광의 피크 파장은, 그 중합 개시제의 흡수 아래 부분에 감도를 맞추어, 360 ∼ 380 ㎚ 범위 중 어느 것의 파장으로 되어 있다. 구체적으로는, 제 2 LED 소자 (76) 로부터 조사되는 광의 피크 파장은, 예를 들어, 335 ㎚ 로 설정되고, 제 1 LED 소자 (72) 로부터 조사되는 광의 피크 파장은, 예를 들어, 365 ㎚ 로 설정되어 있다. The peak wavelength of the light irradiated from the
이에 따라, 효율적으로 레지스트를 감광시킬 수 있음과 함께, 광을 합성하기 위한 다이크로익 미러 등의 광 합성 소자가 불필요해지고, 또, LED 어레이 (78) 를 플라이 아이 렌즈 (65) 에 근접 배치할 수 있어, 효율이 향상된다. 또, 제 1 및 제 2 LED 소자 (72, 76) 의 광의 파장을, 20 ㎚ 이상 이간하는 제약도 불필요해져, 감광 재료의 감도에 맞추어 피크 파장을 자유롭게 설정할 수 있다. In this way, the resist can be photosensitized efficiently, a photosynthesis element such as a dichroic mirror for synthesizing light becomes unnecessary, and the
또, 도 12 에 나타내는 또 다른 변형예와 같이, 광원 장치 (70B) 는, V 자형으로 배치한 2 매의 다이크로익 미러 (80A, 80B) 대신에, 1 매의 다이크로익 미러 (80) 로 구성해도 된다. 이 경우, 복수의 제 1 LED 소자 (72) 를 갖는 제 1 LED 어레이 (71) 와, 복수의 제 2 LED 소자 (76) 를 갖는 제 2 LED 어레이 (75) 를 직교 배치하고, 다이크로익 미러 (80) 를 제 1 LED 어레이 (71) 및 제 2 LED 어레이 (75) 에 대하여 45° 경사시켜 배치하고 있다. Further, as in another modified example shown in FIG. 12 , the
이에 따라, 제 1 LED 어레이 (71) 로부터 조사된 광은, 다이크로익 미러 (80) 를 투과하여 플라이 아이 렌즈 (65) 에 입사하고, 제 2 LED 어레이 (75) 로부터 조사된 광은, 다이크로익 미러 (80) 로 반사되고, 제 1 LED 어레이 (71) 로부터 조사된 광과 합성되어 플라이 아이 렌즈 (65) 에 입사한다. Accordingly, the light irradiated from the
또한, 컬러 필터 레지스트는, 중합 개시제, 안료, 중합성 모노머, 폴리머, 용매를 혼합하여 제조되지만, 300 ∼ 355 ㎚ 의 범위에 흡수 피크를 갖는 중합 개시제로는, 이하의 (1) ∼ (10) 의 것을 들 수 있다. 이들 중합 개시제 중, 고감도인, (9) Irgacure OXE01, 및 (10) Irgacure OXE02 가 바람직하다. In addition, although a color filter resist is manufactured by mixing a polymerization initiator, a pigment, a polymerizable monomer, a polymer, and a solvent, As a polymerization initiator which has an absorption peak in the range of 300-355 nm, the following (1)-(10) can be heard of Among these polymerization initiators, (9) Irgacure OXE01, and (10) Irgacure OXE02, which are highly sensitive, are preferable.
(1) 명칭 : Omnirad184 (등록상표), IGM Resins B.V.사 제조 (1-hydroxycyclohexyl-phenyl ketone) (1) Name: Omnirad184 (registered trademark), manufactured by IGM Resins B.V. (1-hydroxycyclohexyl-phenyl ketone)
[화학식 1][Formula 1]
(2) 명칭 : Omnirad1173 (등록상표), IGM Resins B.V.사 제조 (2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropanone) (2) Name: Omnirad1173 (registered trademark), manufactured by IGM Resins B.V. (2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropanone)
[화학식 2][Formula 2]
(3) 명칭 : Omnirad651 (등록상표), IGM Resins B.V.사 제조 (2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone) (3) Name: Omnirad651 (registered trademark), manufactured by IGM Resins B.V. (2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone)
[화학식 3][Formula 3]
(4) 명칭 : Omnirad2959 (등록상표), IGM Resins B.V.사 제조 (1-[4-(2-hydroxyethoxyl)-phenyl]-2-hydroxy-methylpropanone) (4) Name: Omnirad2959 (registered trademark), manufactured by IGM Resins B.V. (1-[4-(2-hydroxyethoxyl)-phenyl]-2-hydroxy-methylpropanone)
[화학식 4][Formula 4]
(5) 명칭 : Omnirad127 (등록상표), IGM Resins B.V.사 제조 (2-hydroxy-1-(4-(4-(2-hydroxy-2-methylpropionyl)benzyl)phenyl)-2-methylpropan-1-one) (5) Name: Omnirad127 (registered trademark), manufactured by IGM Resins BV (2-hydroxy-1-(4-(4-(2-hydroxy-2-methylpropionyl)benzyl)phenyl)-2-methylpropan-1-one )
[화학식 5][Formula 5]
(6) 명칭 : Omnirad369 (등록상표), IGM Resins B.V.사 제조 (2-benzyl-2-(dimethylamino)-4'-morpholinobutyrophenone) (6) Name: Omnirad369 (registered trademark), manufactured by IGM Resins B.V. (2-benzyl-2-(dimethylamino)-4'-morpholinobutyrophenone)
[화학식 6] [Formula 6]
(7) 명칭 : Omnirad379EG (등록상표), IGM Resins B.V.사 제조 (2-dimethylamino-2-(4-methyl-benzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)-butan-1-one) (7) Name: Omnirad379EG (registered trademark), manufactured by IGM Resins BV (2-dimethylamino-2-(4-methyl-benzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)-butan-1-one )
[화학식 7][Formula 7]
(8) 명칭 : Omnirad MBF (등록상표), IGM Resins B.V.사 제조 (Methylbenzoylformate) (8) Name: Omnirad MBF (registered trademark), manufactured by IGM Resins B.V. (Methylbenzoylformate)
[화학식 8][Formula 8]
(9) 명칭 : Irgacure OXE01 (등록상표), BASF 재팬 주식회사 제조 (1,2-Octanedione, 1-[4-(phenylthio) phenyl]-, 2-(o-benzoyloxime) (9) Name: Irgacure OXE01 (registered trademark), manufactured by BASF Japan Co., Ltd. (1,2-Octanedione, 1-[4-(phenylthio) phenyl]-, 2-(o-benzoyloxime)
[화학식 9][Formula 9]
(10) 명칭 : Irgacure OXE02 (등록상표), BASF 재팬 주식회사 제조 (Ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, 1-(O-acetyloxime) (10) Name: Irgacure OXE02 (registered trademark), manufactured by BASF Japan Co., Ltd. (Ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, 1-(O-acetyloxime) )
[화학식 10][Formula 10]
또한, 본 출원은, 2019년 3월 4일 출원의 일본 특허출원 (일본 특허출원 2019-038939) 에 기초하는 것이며, 그 내용은 본 출원 중에 참조로서 원용된다.In addition, this application is based on the JP Patent application (Japanese Patent Application No. 2019-038939) of an application on March 4, 2019, The content is taken in as a reference during this application.
65 : 플라이 아이 렌즈
70, 70A, 70B : 광원 장치
71 : 제 1 LED 어레이
72 : 제 1 LED 소자
75, 75A, 75B : 제 2 LED 어레이
76, 76A, 76B : 제 2 LED 소자
78 : LED 어레이 (광원 장치)
80, 80A, 80B : 광 합성 소자 (다이크로익 미러)
81 : 다이크로익 막
83 : 단부
85 : 다이크로익 미러 고정 프레임
180 : 광 합성 소자 (다이크로익 프리즘)
M : 마스크
PE : 근접 노광 장치
W : 워크 (기판)
L1 : 제 1 LED 어레이의 길이
L2 : 제 2 LED 어레이의 길이65: fly eye lens
70, 70A, 70B: light source device
71: first LED array
72: first LED element
75, 75A, 75B: 2nd LED Array
76, 76A, 76B: second LED element
78: LED array (light source device)
80, 80A, 80B: Photosynthetic device (dichroic mirror)
81: dichroic membrane
83: end
85: dichroic mirror fixed frame
180: Photosynthesis element (dichroic prism)
M: mask
PE: proximity exposure device
W: Work (substrate)
L1: length of the first LED array
L2: length of the second LED array
Claims (14)
제 1 피크 파장과 상이한 제 2 피크 파장의 광을 발광하는 복수의 제 2 LED 소자를 갖는 제 2 LED 어레이와,
그 제 1 및 제 2 LED 어레이의 광을 합성하는 광 합성 소자와,
상기 광 합성 소자에 의해 합성된 광이 입사되는 플라이 아이 렌즈,
를 구비하는, 노광용 광원 장치로서,
상기 광 합성 소자는, 특정한 파장 대역의 광을 투과시키고, 그 밖의 파장 대역의 광을 반사시키는 2 개의 다이크로익 막을 구비하고, 그 2 개의 다이크로익 막은, 상기 광 합성 소자로부터 상기 플라이 아이 렌즈를 향하는 광축 방향에 대하여 경사지고, 또한, 상기 플라이 아이 렌즈측에서 밀착하도록 대략 V 자형으로 배치되고,
상기 제 1 LED 어레이는, 상기 광축 방향에 있어서, 상기 광 합성 소자에 대하여 상기 플라이 아이 렌즈의 반대측에 배치되고,
상기 제 2 LED 어레이는, 상기 광축 방향에 대하여 교차하여, 상기 광 합성 소자의 측방에 배치되는, 노광용 광원 장치. a first LED array having a plurality of first LED elements emitting light of a first peak wavelength;
a second LED array having a plurality of second LED elements emitting light of a second peak wavelength different from the first peak wavelength;
a light synthesizing element for synthesizing the light of the first and second LED arrays;
a fly-eye lens into which the light synthesized by the optical synthesis element is incident;
A light source device for exposure comprising:
The optical synthesis element includes two dichroic films that transmit light in a specific wavelength band and reflect light in other wavelength bands, and the two dichroic films form the fly's eye lens from the optical synthesis element. is inclined with respect to the optical axis direction toward
The first LED array is disposed on the opposite side of the fly's eye lens with respect to the optical synthesis element in the optical axis direction,
and the second LED array intersects the optical axis direction and is disposed on the side of the optical synthesis element.
상기 제 1 LED 소자와 상기 제 2 LED 소자 중 어느 일방으로부터 조사되는 광의 피크 파장은, 360 ∼ 380 ㎚ 이고,
상기 제 1 LED 소자와 상기 제 2 LED 소자 중 어느 타방으로부터 조사되는 광의 피크 파장은, 300 ∼ 355 ㎚ 또는 385 ∼ 410 ㎚ 이고,
상기 제 1 LED 소자와 상기 제 2 LED 소자의 각 피크 파장은, 20 ㎚ 이상 떨어져 있는, 노광용 광원 장치. The method of claim 1,
A peak wavelength of light irradiated from either one of the first LED element and the second LED element is 360 to 380 nm,
The peak wavelength of the light irradiated from the other of the said 1st LED element and the said 2nd LED element is 300-355 nm or 385-410 nm,
The light source device for exposure, wherein the peak wavelengths of the first LED element and the second LED element are separated by 20 nm or more.
상기 광 합성 소자의 측방에 배치되는 상기 제 2 LED 어레이의 길이는,
상기 광 합성 소자에 대하여 상기 플라이 아이 렌즈의 반대측에 배치되는 상기 제 1 LED 어레이의 길이보다 짧은, 노광용 광원 장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
The length of the second LED array disposed on the side of the optical synthesis device is,
The light source device for exposure, which is shorter than the length of the first LED array disposed on the opposite side of the fly's eye lens with respect to the optical synthesis element.
상기 광 합성 소자는, 2 매의 다이크로익 미러 또는 다이크로익 프리즘인, 노광용 광원 장치. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The light source device for exposure, wherein the optical synthesis element is a dichroic mirror or a dichroic prism of two sheets.
상기 광 합성 소자는, 상기 다이크로익 막을 각각 갖는 2 매의 다이크로익 미러로서,
상기 각 다이크로익 미러의 단부 (端部) 는, 상기 광축 방향과 평행하게 컷되는, 노광용 광원 장치. The method of claim 1,
The optical synthesis element is two dichroic mirrors each having the dichroic film,
and an end portion of each of the dichroic mirrors is cut parallel to the optical axis direction.
상기 다이크로익 미러가 각각 고정되고, 상기 2 매의 다이크로익 미러가 밀착하는 측에 있어서 개방된 2 개의 다이크로익 미러 고정 프레임을 추가로 구비하고,
상기 다이크로익 미러 고정 프레임의 상기 플라이 아이 렌즈측의 선단은, 상기 광축 방향과 직각으로 컷되는, 노광용 광원 장치. 6. The method of claim 5,
and two dichroic mirror fixing frames each fixed to the dichroic mirror and open on a side where the two dichroic mirrors are in close contact with each other;
and a tip end of the dichroic mirror fixing frame on the fly's eye lens side is cut at a right angle to the optical axis direction.
상기 제 2 LED 어레이는, 상기 광축 방향에 대하여 직교하는 평면 상에, 90° 간격으로 번갈아 배치되는, 2 종류의 2 개의 제 2 LED 어레이를 갖는, 노광용 광원 장치. 7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The light source device for exposure, wherein the second LED array has two types of second LED arrays alternately arranged at intervals of 90° on a plane orthogonal to the optical axis direction.
워크를 지지하는 워크 지지부와,
마스크를 지지하는 마스크 지지부,
를 구비하고, 상기 조명 장치로부터 조사되는 광을, 상기 마스크를 통해서 상기 워크에 조사하여 상기 마스크의 패턴을 상기 워크에 전사하는 노광 장치. A lighting device comprising the light source device for exposure according to any one of claims 1 to 7;
a work support for supporting the work;
a mask support for supporting the mask;
An exposure apparatus comprising: irradiating light irradiated from the illumination device to the work through the mask to transfer the pattern of the mask onto the work.
를 구비하고,
상기 제 1 LED 소자의 광과 상기 제 2 LED 소자의 광이, 혼합하여 플라이 아이 렌즈에 출사되는, 노광용 광원 장치. A plurality of first LED elements emitting light of a first peak wavelength in the range of 360 to 380 nm, corresponding to the photosensitive wavelength of the polymerization initiator of the photosensitive material formed on the substrate, and a second peak wavelength in the range of 300 to 355 nm a plurality of second LED elements emitting light of
to provide
The light of the first LED element and the light of the second LED element are mixed and emitted to the fly's eye lens, the light source device for exposure.
상기 제 1 LED 소자 및 상기 제 2 LED 소자가 혼재하여 배치되는 LED 어레이를 구비하는, 노광용 광원 장치. 11. The method of claim 10,
and an LED array in which the first LED element and the second LED element are disposed to be mixed.
상기 복수의 제 1 LED 소자를 갖는 제 1 LED 어레이와,
상기 복수의 제 2 LED 소자를 갖는 제 2 LED 어레이와,
그 제 1 및 제 2 LED 어레이의 광을 합성하는 광 합성 소자,
를 구비하고,
상기 광 합성 소자는, 특정한 파장 대역의 광을 투과시키고, 그 밖의 파장 대역의 광을 반사시키는 다이크로익 막을, 상기 광 합성 소자로부터 상기 플라이 아이 렌즈를 향하는 광축 방향에 대하여 경사지게 배치하고,
상기 제 1 LED 어레이와 상기 제 2 LED 어레이 중 어느 일방은, 상기 광축 방향에 있어서, 상기 광 합성 소자에 대하여 상기 플라이 아이 렌즈의 반대측에 배치되고,
상기 제 1 LED 어레이와 상기 제 2 LED 어레이 중 어느 타방은, 상기 광축 방향에 대하여 교차하여, 상기 광 합성 소자의 측방에 배치되는, 노광용 광원 장치. 11. The method of claim 10,
a first LED array having the plurality of first LED elements;
a second LED array having the plurality of second LED elements;
a light synthesizing element for synthesizing the light of the first and second LED arrays;
to provide
In the optical synthesis device, a dichroic film that transmits light in a specific wavelength band and reflects light in other wavelength bands is disposed inclined with respect to an optical axis direction from the optical synthesis device toward the fly's eye lens,
Either one of the first LED array and the second LED array is disposed on the opposite side of the fly's eye lens with respect to the optical synthesis element in the optical axis direction,
The light source device for exposure, wherein the other of the first LED array and the second LED array intersects the optical axis direction and is disposed on the side of the optical synthesis element.
워크를 지지하는 워크 지지부와,
마스크를 지지하는 마스크 지지부,
를 구비하고, 상기 조명 장치로부터 조사되는 광을, 상기 마스크를 통해서 상기 워크에 조사하여 상기 마스크의 패턴을 상기 워크에 전사하는 노광 장치. A lighting device comprising the light source device for exposure according to any one of claims 10 to 12;
a work support for supporting the work;
a mask support for supporting the mask;
An exposure apparatus comprising: irradiating light irradiated from the illumination device to the work through the mask to transfer the pattern of the mask onto the work.
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