TW201635043A - 投影曝光裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種投影曝光裝置。在一邊單向掃描微透鏡陣列一邊將遮罩的遮罩圖案投影曝光於基板上之投影曝光裝置中，即使在微透鏡陣列中存在缺陷或不良時，亦不會產生顯著的曝光不均。投影曝光裝置(1)具備：掃描曝光部(10)，使微透鏡陣列(2)沿著從基板(W)的一端朝向另一端之掃描方向Sc移動；及微透鏡陣列位移部(20)，在基於掃描曝光部(10)之微透鏡陣列(2)的移動中，使微透鏡陣列(2)沿著與掃描方向Sc交叉之位移方向Sf移動。

Description

投影曝光裝置
本發明係有關一種使用微透鏡陣列之投影曝光裝置者。
以往，作為將遮罩圖案投影曝光於基板之曝光裝置，已知有使微透鏡陣列介於遮罩與基板之間者(參閱下述專利文獻1)。如第1圖所示，該習知技術具備支撐基板W之基板台J1及形成有曝光於基板W之圖案之遮罩M，且在以設定間隔配置之基板W和遮罩M之間，配置有將微透鏡進行二維配置之微透鏡陣列MLA。依該習知技術，從遮罩M的上方照射曝光光L，通過遮罩M的圖案(開口)之光藉由微透鏡陣列MLA投影於基板W上，形成於遮罩M之圖案轉印於基板表面。在此，為了在大面積的基板W上進行曝光，需要固定配置微透鏡陣列MLA和省略圖示之曝光光源，藉由使微透鏡陣列MLA相對於成一體之遮罩M與基板W沿著垂直於紙面之掃描方向Sc進行相對移動，曝光光L在基板W上進行掃描曝光。
[先行技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利公開2012-216728號公報
[發明所欲解決之問題]
在該種投影曝光裝置中，若在微透鏡陣列中存在缺陷或不良，則由於其缺陷或不良而產生曝光量局部下降之現象，因此若一邊單向掃描微透鏡陣列一邊進行曝光，則存在如下問題，亦即曝光量局部下 降之區域沿著掃描方向形成為條紋狀，從而導致產生顯著的曝光不均。
本發明係將應對該種問題作為課題的一例者。亦即，本發明的目的為，使一邊單向掃描微透鏡陣列一邊將遮罩的遮罩圖案投影曝光於基板上之投影曝光裝置中，即使在微透鏡陣列中存在缺陷或不良時，亦不會產生顕著的曝光不均。
為實現該種目的，依本發明之投影曝光裝置係具備以下構成者。
一種經由微透鏡陣列將曝光光投影於基板上之投影曝光裝置，前述投影曝光裝置的特徵為，具備：掃描曝光部，其使前述微透鏡陣列沿著從前述基板的一端朝向另一端之掃描方向移動；及微透鏡陣列位移部，其在基於前述掃描曝光部之前述微透鏡陣列的移動中，使前述微透鏡陣列沿著與前述掃描方向交叉之位移方向移動。
具有該種特徵之本發明的投影曝光裝置係一邊使微透鏡陣列沿著與掃描方向交叉之方向位移一邊進行投影曝光，因此即使在微透鏡陣列中存在缺陷或不良時亦能夠不產生顯著的曝光不均而對基板的整個面進行投影曝光。
1‧‧‧投影曝光裝置
2‧‧‧微透鏡陣列
2U‧‧‧透鏡單體
2S‧‧‧六角視場光闌
3‧‧‧基板支撐部
4‧‧‧遮罩支撐部
10‧‧‧掃描曝光部
11‧‧‧光源
12‧‧‧掃描導件
20‧‧‧微透鏡陣列位移部
21‧‧‧位移導件
D‧‧‧缺陷部
J1‧‧‧基板台
L‧‧‧曝光光
m‧‧‧曝光不均
M‧‧‧遮罩
MLA‧‧‧微透鏡陣列
px、py‧‧‧間距間隔
Sc‧‧‧掃描方向
Sf‧‧‧位移方向
W‧‧‧基板
Xa‧‧‧有效曝光寬度
第1圖係習知技術的說明圖。
第2圖係從側方觀察本發明的一實施形態之投影曝光裝置之說明圖((a)表示開始掃描曝光時的狀態，(b)表示結束掃描曝光時的狀態)。
第3圖係俯視觀察本發明的一實施形態之投影曝光裝置之說明圖((a)表示開始掃描曝光時的狀態，(b)表示結束掃描曝光時的狀態)。
第4圖係表示微透鏡陣列的形態例和曝光不均的消除方法之說明圖((a)係使微透鏡陣列僅沿著掃描方向移動之掃描曝光的例子，(b)係使微透鏡陣列沿著掃描方向和位移方向移動之掃描曝光的例子)。
第5圖係表示第4圖(a)和第4圖(b)的掃描曝光的結果之曲線圖((a)係使微透鏡陣列僅沿著掃描方向移動之掃描曝光的例子，(b)係使微透鏡陣列沿著掃描方向和位移方向移動之掃描曝光的例子)。
以下，參閱圖式，對本發明的實施形態進行說明。第2圖及第3圖表示本發明的一實施形態之投影曝光裝置。第2圖係側面觀察的說明圖，第3圖係俯視觀察的說明圖，其中，(a)表示開始掃描曝光時的狀態，(b)表示結束掃描曝光時的狀態。圖中，X軸方向表示基板的寬度方向，Y軸方向表示基板的長邊方向，Z軸方向表示上下方向。
投影曝光裝置1係經由微透鏡陣列2將曝光光L投影於基板W上之裝置，其具備掃描曝光部10和微透鏡陣列位移部20。
更具體的，投影曝光裝置1係具備支撐基板W之基板支撐部3及對具有以規定形狀開口之遮罩圖案之遮罩M進行支撐之遮罩支撐部4，且在支撐於基板支撐部3之基板W和支撐於遮罩支撐部4之遮罩M之間配置微透鏡陣列2，並經由微透鏡陣列2將曝光光L照射於基板W上，藉此來進行掃描投影曝光者。
掃描曝光部10具備前述之微透鏡陣列2和光源11，使該等的位置關係固定並沿著掃描方向Sc(圖示Y軸方向)移動。該掃描曝光部10具備用於使微透鏡陣列2沿著從基板W的一端朝向另一端之掃描方向Sc移動之掃描導件12。該掃描導件12沿著基板W的長邊方向設置於基板支撐部3的X軸方向兩側。
從掃描曝光部10的光源11射出之曝光光L透過遮罩M的開口部並經由微透鏡陣列2照射到基板W上，且藉由微透鏡陣列2，透過一部分 遮罩圖案之曝光光L成像於基板W上。作為成像光學系統之微透鏡陣列2例如為等倍的兩側遠心鏡頭為較佳。使掃描曝光部10沿著掃描方向Sc移動來進行掃描投影曝光，藉此遮罩M的遮罩圖案轉印於基板W的有效曝光面上。
微透鏡陣列位移部20在基於掃描曝光部10之朝向掃描方向Sc之微透鏡陣列2的移動中，使微透鏡陣列2沿著與掃描方向Sc交叉之位移方向Sf移動。微透鏡陣列位移部20為了進行該種微透鏡陣列2的移動而具備位移導件21。位移導件21延設於位移方向Sf(圖示X方向)，且其自身一邊沿著掃描導件12向掃描方向Sc移動，一邊使微透鏡陣列2沿著位移方向Sf移動。
藉由微透鏡陣列位移部20被支撐為移動自如之微透鏡陣列2的長度(圖示X方向的長度)較長地構成為藉由基板W的有效曝光寬度Xa設定之位移量以上的長度，位移導件21具備用於使該微透鏡陣列2沿著位移方向Sf移動已設定之位移量所需的X軸方向的長度。
具備該種構成之投影曝光裝置1從第2圖(a)及第3圖(a)所示之開始掃描曝光時至第2圖(b)及第3圖(b)所示之結束掃描曝光時的狀態為止，一邊使光源11和微透鏡陣列2從基板W的一端朝向另一端移動，一邊進行遮罩圖案的投影曝光。
在該投影曝光裝置1中使用之微透鏡陣列2如第4圖所示，每一透鏡單體2U的有效曝光區域以外的區域被遮光膜所覆蓋，在有效曝光區域形成有六角形狀的視場光闌(六角視場光闌2S)。並且，該微透鏡陣列2的透鏡單體2U沿著圖示的X軸方向以間距間隔px排列，沿著圖示的Y軸方向以間距間隔py排列，以使六角視場光闌2S中之三角形部分的X軸方向寬度S1重疊之方式以3列為1組地沿著X-Y軸方向排列有複數個。
藉由如此3列1組地排列，六角視場光闌2S中之三角形部分的X軸 方向寬度S1下的曝光量和六角視場光闌2S中之矩形部分的X軸方向寬度S2下的曝光量變得均勻，在透鏡單體2U彼此的接縫不產生曝光不均。以下示出透鏡單體2U中之六角視場光闌2S的尺寸例，間距間隔px=py=150μm，三角形部分的X軸方向寬度S1=20μm，矩形部分的X軸方向寬度S2=30μm。
如第4圖(a)所示，若一邊使微透鏡陣列2僅沿著掃描方向Sc移動一邊進行掃描曝光，則當在透鏡單體2U之一或複數個中存在缺陷部D時，在其缺陷部D中透過光量局部下降，因此沿著掃描方向Sc形成顯著的條紋狀的曝光不均m。相對於此，本發明的投影曝光裝置1如第4圖(b)所示，使微透鏡陣列2不僅沿著掃描方向Sc移動，還沿著位移方向Sf移動來進行掃描曝光，因此基於透過缺陷部D之光之曝光區域沿著位移方向Sf被分散，能夠避免產生顯著的條紋狀的曝光不均m。
第5圖係表示第4圖(a)和第4圖(b)的掃描曝光的結果之曲線圖，表示沿著X軸方向之曝光位置的曝光量。如第4圖(a)所示，在使微透鏡陣列2僅沿著掃描方向Sc移動之掃描曝光中，如第5圖(a)所示，在不存在缺陷部D之曝光位置可得到均勻的曝光量，但在存在缺陷部D之曝光位置，形成寬度為m1的條紋狀的曝光量下降區域。
相對於此，如第4圖(b)所示之例子，若使微透鏡陣列2不僅沿著掃描方向Sc移動還沿著位移方向Sf移動來進行掃描曝光，則如第5圖(b)所示，在六角視場光闌的三角形部分的重疊部分產生偏離，因此曝光位置整體的曝光量產生若干的偏差。然而，藉由微透鏡陣列2在位移方向Sf上的移動而使得曝光量下降區域變得均一，顯著的條紋狀的曝光不均被消除。
在此，對基板的有效曝光區域整體進行曝光時之微透鏡陣列2的位移量，能夠藉由前述之曝光量下降區域的寬度m1來適當設定。基本上，能夠以與曝光量下降區域的寬度m1同等的位移量來有效地消 除條紋狀的曝光不均。作為具體的結果，以最大曝光量和最小曝光量之差成為曝光位置整體的平均曝光量的2%以下之方式來設定位移量為較佳。
以上，參閱圖示對本發明的實施形態進行了詳述，但具體的構成並非限定於該等實施形態者，在不脫離本發明的要旨的範圍內即使進行了設計的變更等亦包含於本發明。並且，上述各實施形態只要其目的及構成等不存在特殊的矛盾或問題，則能夠挪用相互的技術來進行組合。
1‧‧‧投影曝光裝置
2‧‧‧微透鏡陣列
3‧‧‧基板支撐部
4‧‧‧遮罩支撐部
10‧‧‧掃描曝光部
11‧‧‧光源
L‧‧‧曝光光
M‧‧‧遮罩
Sc‧‧‧掃描方向
W‧‧‧基板

Claims (4)

  1. 一種投影曝光裝置，其特徵為，其係經由微透鏡陣列將曝光光投影於基板上者，且具備：掃描曝光部，其使前述微透鏡陣列沿著從前述基板的一端朝向另一端之掃描方向移動；及微透鏡陣列位移部，其在基於前述掃描曝光部之前述微透鏡陣列的移動中，使前述微透鏡陣列沿著與前述掃描方向交叉之位移方向移動。
  2. 如請求項1之投影曝光裝置，其中，在前述掃描曝光部使前述微透鏡陣列從前述基板的一端移動至另一端期間，前述微透鏡陣列位移部使前述微透鏡陣列移動之位移量係根據僅以前述掃描曝光部使前述微透鏡陣列移動之情形時產生之曝光量下降區域的寬度而設定。
  3. 如請求項2之投影曝光裝置，其中，以最大曝光量和最小曝光量之差相對於與前述掃描方向正交之曝光位置整體的平均曝光量成為2%以下之方式設定前述位移量。
  4. 一種投影曝光方法，其特徵為，其係經由微透鏡陣列將曝光光投影於基板上者，且在一邊使前述微透鏡陣列沿著從前述基板的一端朝向另一端之掃描方向移動一邊進行掃描曝光時，使前述微透鏡陣列沿著與前述掃描方向交叉之方向移動。
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