TWI400576B - Exposure device - Google Patents

Description

曝光裝置

本發明係關於印刷基板或液晶基板等基板的製造所使用之曝光裝置。特別是關於將被投影於基板之圖案影像，配合基板的縱橫方向之伸縮長度之不同，改變縱橫方向之倍率而予以投影之曝光裝置。

於塗佈有光阻等之感光材料的基板表面，藉由曝光裝置將特定圖案加以曝光，之後，藉由蝕刻工程於基板上形成圖案之光微影法(Photolithography)，於各種之領域中被廣泛使用，印刷配線基板、TAB(Tape Automated Bonding：捲帶自動接合)捲帶或液晶基板等，也是使用曝光裝置所製造。

印刷配線基板(印刷基板)或TAB捲帶，伴隨電子機器之高速化、多功能化、小型化，而被要求多層化、高密度、微細化。因此，對圖案曝光之定位的精確度，也要求極高之精確度。

例如，所謂多層化係指：於形成於基板上之圖案上重疊形成別的圖案。如此，於重疊形成圖案時，於「上」「下」圖案間，為了於特定的位置保持導通或絕緣之關係，對於「下」之圖案，必須重疊「上」之圖案而成為特定的位置關係。

但是，印刷基板由於構成之銅箔與環氧樹脂之膨脹差 而產生伸縮。特別是於銅箔之蝕刻後產生於基板之應力，一般於縱橫方向為不同，伸縮長度於縱橫方向並不相同。

關於TAB捲帶也同樣，由於銅箔與聚醯亞胺樹脂之膨脹差而產生伸縮，另外，由於施加有張力，捲帶伸長，縱橫比也會改變。

另外，於以下，將如前述印刷基板、TAB捲帶等，縱橫方向之伸縮比不同之被照射體稱為基板(或工件)。

例如，於多層化基板中，基板一伸縮時，形成於其上之「下」圖案也因應其而伸縮。如此一來，欲於其上形成圖而進行「上」之圖案之投影時，因為「下」之圖案受到基板之伸縮而伸長、縮短的關係，，導致無法高精確度地重疊。

在此種情形，如使用具有投影透鏡之投影曝光裝置時，藉由使用投影透鏡之變焦機構，可以將投影於基板之「上」的圖案影像之倍率加以變更(補正)，所以，能因應「下」圖案之伸縮而調整為適當之大小。

但是，投影透鏡的變焦機構係對全方向為同倍率之倍率補正。如前述般，基板例如為印刷基板，於縱方向與橫方向伸長不同時，對全方向進行同倍率之倍率補正時，無法獲得與縱橫方向之伸長不同之「下」的圖案重疊之投影影像。

因此，為了對在縱方向與橫方向具有膨脹差，伸縮長度於縱橫方向不一樣之基板或TAB捲帶進行曝光，乃要求於基板的縱方向與橫方向能使投影影像的倍率成為不同 (以下，稱為縱橫倍率變更或獨立倍率變更)之曝光裝置。

為了解決前述問題，例如，有專利文獻1所記載之提案。

專利文獻1所記載之縱橫倍率變更的方法，係於遮罩與基板之間，插入2片撓曲平行平面板(兩面為平行之透明的平面板，以下稱為平行平板)或圓柱透鏡，使於基板的縱方向或橫方向可放大或縮小，另外，藉由使前述平行平板、圓柱透鏡旋轉，可於從縱方向或橫方向旋轉θ之方向進行放大或縮小。

前述專利文獻1之實施例的說明不充分，如何進行縱橫倍率變更，也未具體明確，總之，專利文獻1係記載如下述般。

『倍率補正裝置係如第10圖所示般，由撓曲為2次曲線狀之一對平行平板10、10’所構成。並且，將此2片平行平板10、10’設置於遮罩與投影透鏡之間的光路中，將平行平板的母線配合所期望的放大、縮小方向而設置。

藉由此種構造，透過遮罩而至之平行光線束，於射入平行平板後，僅於一方向被放大、縮小而射出，而使投影倍率改變。藉由將平行平板的母線配合基板的縱或橫向，可於基板的縱或橫向放大、縮小。另外，藉由旋轉裝置，而使倍率補正裝置旋轉，可於縱或橫向旋轉之方向進行放大、縮小。

另外，代替平行平板，將2片圓柱透鏡加以組合，使 該母線配合基板的縱橫方向時，同樣地，於基板的縱、橫方向可進行放大或縮小。』

另外，於專利文獻1中，將沿著使前述平行平板撓曲時所產生之谷的部份之直線稱為平行平板之母線。以下，於本說明書中，將沿著相當於此母線之谷(或山)的部份之直線稱為平行平板的稜線。

另一方面，將由於透鏡之加工誤差等，於某方向歪曲投影之影像予以矯正歪曲而使正確投影之方法，從以往就有種種被提出。

例如，於專利文獻2中，記載有：藉由使1片之平行平板撓曲或旋轉，來補正縱橫倍率以及矩形之分度線(reticul)影像歪曲為平行四邊形之失真的投影曝光方法及裝置。

另外，於專利文獻3中，記載有：藉由2片圓柱透鏡之旋轉，對於殘留於投影光學系內之光軸，可補正為旋轉非對稱之光學特性的投影曝光裝置。

進而，於專利文獻4中，記載有：藉由使2片平行平板之撓曲量改變，而進行倍率補正之曝光裝置。

另外，記載於專利文獻1者與記載於專利文獻2~4者，係表裡一體之技術，記載於專利文獻1者，係使特定方向的倍率改變，來使影像歪曲者，記載於專利文獻2~4者，係使特定方向之倍率改變，來使影像恢復為正確者。

[專利文獻1]日本專利特開2003-223003號公報

[專利文獻2]日本專利特開11-3856號公報

[專利文獻3]專利第3341269號公報

[專利文獻4]日本專利特開平10-303115號公報

專利文獻1所記載者，係使用前述第10圖所示之平行平板10、10’者，平行平板10、10’的厚度、曲率如為一致，則如第10圖般，平行平板10、10’的稜線(母線)正交而配置時，於縱橫兩方向可以相同倍率被放大(或縮小)，如第11(a)圖所示般，並無倍率變更。

因此，於如第10圖所示般，配置平行平板，而想要改變縱橫方向之倍率時，需要使平行平板的厚度或曲率之至少其中一方不同。

如此，如作成使平行平板的厚度或倍率不同，前述稜線之方向與基板的縱橫方向一致時，則如第11(b)圖所示般，可投影縱與橫之倍率不同的影像。

專利文獻1係如前述般，記載：『藉由旋動裝置，使倍率補正裝置旋轉，於從縱或橫向旋轉之方向，可進行放大、縮小。』。於專利文獻1中，使平行平板如何旋轉並不明確，例如，如第10圖所示般，於確保稜線正交之關係的狀態下，使2片的平行平板一起(以2片為一組)旋轉時，投影影像可於使平行平板做θ旋轉之方向放大或縮小。例如，以2片的平行平板為一組而使旋轉90°時，如第11(c)圖所示般，縱橫之倍率成為相反。

另外，例如只使平行平板10、10’中的一方之平行平板做90°旋轉，而使2片的平行平板的稜線之方向一致時，則投影影像可於與稜線正交之方向被放大。

於專利文獻1所記載者中，如前述般，在使2片平行平板一起旋轉時，放大縮小之方向雖可改變，但是，倍率沒有改變。例如，如前述第11(b)圖所示般，從縱方向施以2倍之倍率變更的狀態，如第11(c)圖般，使做90°旋轉時，則倍率變更方向雖成為橫方向，但是，倍率維持為2倍。

因此，例如即使想要將縱方向為2倍的倍率變更改變為1.5倍的倍率變更時，若僅使前述2片平行平板一起旋轉時，倍率並無法改變。另外，於只使一方的平行平板做90°旋轉時，倍率雖變為更大，但是，只是依據平行平板的厚度、曲率所決定的倍率而被倍率變更，無法使倍率成為所期望之值。

進而，使平行平板10、10’成為其之稜線不與基板的縱、橫方向平行，例如使2片的平行平板一起做45°旋轉時，如第11(d)圖所示般，投影影像成為菱形。

於專利文獻1所記載者中，要使倍率改變成為所期望之值時，可考慮：(i)「改變平行平板的厚度」(ii)「改變平行平板的曲率」(iii)「改變2片的平行平板的間隔」。

但是，這些具有以下之問題。

(i)「改變平行平板的厚度」時，配合基板的縱橫 之膨脹差，需要準備多數之不同厚度的平行平板，並且，須伴隨更換作業，並不實際。

(ii)「改變平行平板的曲率」時，需要使未圖示出之平行平板保持機構改變曲率之機構，裝置構造變得複雜。並且需要使平行平板的彎曲量經常改變，如長期間使用時，會產生破損。

(iii)「改變2片平行平板的間隔」時，需要使平行平板保持機構於光軸方向移動之機構，裝置構造變得複雜，並且實際上於插入有平行平板之遮罩與投影透鏡之間、投影透鏡與基板之間，存在有無法取得使撓曲之平行平板往光軸方向移動之寬廣的空間，並不實際。

另外，前述專利文獻2、4所記載者，雖可改變任意方向之倍率，但是屬於改變平行平板之撓曲量者，如前述(ii)中所敘述般，如長期間使用時，會有平行平板破損之情形。

另外，專利文獻3所記載者，係藉由使2片圓柱透鏡旋轉，來補正旋轉非對稱之光學特性者。但是，圓柱透鏡具有光學性功率，光學系統之設計需要包含圓柱透鏡而進行。因此，光學設計的自由度降低，另外，即使是不需要使倍率改變之情形，一使圓柱透鏡退避時，焦點位置與像差等之光學性能會改變，無法進行曝光。於前述專利文獻1所記載者中，如使用圓柱透鏡時，亦會產生同樣的問題。

如前述般，如使用圓柱透鏡時，有光學系統之設計自 由度降低之問題。另一方面，平行平板不具有光學性功率，如使用平行平板時，光學系統之自由度較大。但是，於使用以往之平行平板者中，難於簡單地改變縱橫方向之放大縮小倍率，並且，使平行平板的撓曲量改變，而改變放大縮小倍率時，如長期間使用時，會有平行平板破損之問題。

本發明係有鑑於前述情形而完成者，本發明之目的為：於將形成於遮罩之圖案投影於工件而曝光之曝光裝置中，並不改變平行平板之厚度、曲率、間隔之其中任一之情況下，對工件(基板)或圖案之縱方向與橫方向，可以任意的倍率來進行倍率變更。

本申請人進行種種檢討之結果，發現到如前述般，使用2片平行平板來進行投影倍率的變更時，以投影透鏡的光軸為旋轉軸，以該光軸為中心，於左右相反方向以相同角度內旋轉2片平行平板時，可連續改變縱橫方向之放大縮小倍率(以下，也稱為倍率變更率)。

亦即，於本發明中，使用透明之具有相同厚度、相同曲率之2片平行平板，彼等平行平板係被插入於遮罩與工件平台之間，對第1方向不具有曲率，對與該第1方向正交之第2方向具有曲率，於該第2方向將投影影像加以放大或縮小者，藉由平行平板旋轉機構，以投影透鏡之光軸為旋轉軸，以前述光軸為中心，於左右相反方向於相同角 度內將此2片平行平板加以旋轉。

此處，遮罩圖案係矩形狀，藉由前述2片平行平板來改變縱橫之放大縮小倍率，使此矩形狀之圖案投影於基板上時，為了使投影於基板之投影影像經常為矩形狀，而使2片平行平板如下述般旋轉。另外，將沿著平行平板之谷(或山)的部份之直線如前述般稱為稜線。

(a)2片平行平板都是成為往下凸或往上凸而配置時，係使2片平行平板左右相反方向旋轉，以便對於與前述圖案(或基板)之縱或橫方向的邊平行之直線，使2片平行平板之稜線經常成為線對稱。

(b)2片平行平板之一方成為往下凸，另一方成為往上凸而配置時，係使2片平行平板往左右相反方向旋轉，以便對於對前述圖案(或基板)之縱或橫方向之邊呈45°傾斜之直線，使2片平行平板的稜線經常成為線對稱。

如此使平行平板旋轉時，圖案的倍率變更之方向成為圖案(或基板)的縱橫方向，前述矩形狀之圖案不會成為如前述第11(d)圖所示之菱形，能以所期望之倍率變更率被投影於基板上。

如前述般構成時，放大/縮小(以下，也稱為倍率變更)的方向被限定於縱橫，雖無法於任意的方向改變，但是，基板之不同伸縮之問題主要發生於基板的縱橫方向，所以，如可以使縱橫方向的倍率改變，則可充分對應。

另外，所投影之圖案形狀如為菱形、圓形、橢圓等之線對稱的形狀時，對於平行於將該圖案分割為線對稱之線的直線(平行平板2片都是往上凸或往下凸之情形)，或對此線傾斜45°之直線(平行平板之一方往上凸、另一方往下凸之情形)，使平行平板左右相反方向旋轉，以使2片平行平板的稜線經常成為線對稱，則前述圖案之投影影像可於與線對稱的線呈平行或正交之方向被放大、縮小。

如以上說明般，於本發明中，對於基板或圖案的縱方向與橫方向，不改變平行平板的厚度、曲率、間隔之其中一種，可以任意的倍率進行縱橫倍率變更。

因此，不用準備曲率不同之複數的平行平板，能以比較簡單之構造的裝置，而使圖案的縱橫方向之放大縮小倍率成為任意之值。另外，於變更縱橫方向之放大縮小倍率時，不需要改變平行平板的撓曲量，所以，即使長期間使用，平行平板也不會破損。

第1圖係表示本發明之實施例的曝光裝置之構造圖。

光照射部1係具有：放射包含曝光光之光線的燈等之光源1a、將來自光源1a之光予以反射之聚光鏡1b，對形成有圖案之遮罩2照射光線。

形成於遮罩2之圖案影像係透過投影透鏡3而被投影 於載置於工件平台4之印刷機板等之工件5上，圖案影像被曝光。

本實施例之投影倍率變更機構10係由：2片之平行平板10a、10b、及使該2片之平行平板10a、10b撓曲之平行平板撓曲機構(後述)、及以光軸為旋轉軸，使平行平板10a、10b對稱地(於左右相反方向恰好以相同角度)旋轉之平行平板的旋轉機構所構成。

2片之平行平板10a、10b係由：兩面為平行的相同厚度之例如石英玻璃等之透明的紫外線透過構件所構成，藉由後述之撓曲機構而使撓曲為略2次曲線狀或圓筒面狀。

第1圖中，前述平行平板的旋轉機構，係由：以光軸為旋轉中心而使平行平板10a、10b旋轉之θ平台11a、11b，及θ平台驅動機構12所構成，θ平台驅動機構12係因應來自控制部20所給予之倍率訊號，藉由前述θ平台11a、11b而使2片之平行平板10a、10b中之一方往右方向旋轉，使另一方往左方向旋轉。

另外，第1圖中，雖於遮罩2與投影透鏡3之間設置有投影倍率變更機構10，但是，也可以設置於投影透鏡3與工件5(或工件平台4)之間，另外，也可以是2片之平行平板10a、10b中，1片設置於遮罩2與投影透鏡3之間，另一片設置於投影透鏡3與工件5(或工件平台4)之間。

第2圖係表示投影倍率變更機構10的構造例。第2(a)圖係表示以平行於光軸之平面所切斷之剖面圖，第2( b)圖係表示從第2(a)圖之A-A方向所見到之上面圖。

另外，第2圖雖表示前述2片之平行平板中之一方的平行平板的構造，但是，於設置有2片之平行平板時，係相同構造之機構另外設置一組。

如同圖所示般，於θ平台11a(11b)設置有開口11c，於開口11c之兩側安裝有構成撓曲機構13之按壓螺絲支撐構件13a。於按壓螺絲支撐構件13a設置有支撐構件13b、及按壓螺絲13c。

平行平板10a(10b)係其之兩端被前述支撐構件13b所支撐，藉由按壓螺絲13c而將從兩側之支撐構件13b起之內側按壓於θ平台11a(11b)。

因此，平行平板10a(10b)係如同圖所示般，往下撓曲，使得對第1方向(同圖之Y方向)不具有曲率，對與該第1方向正交之第2方向(同圖之X方向)具有曲率。將平行平板10a(10b)以平行於X方向之線切斷時之剖面形狀，期望為二次曲線狀或圓弧狀。

藉由改變按壓螺絲13c之按壓量，可以改變平行平板10a(10b)之撓曲量。另外，如第1圖所示般，平行平板10a(10b)往下側凸時，使平行平板10a(10b)之撓曲量愈大時，與平行平板10a(10b)的稜線正交之方向的放大倍率變得愈大。平行平板10a(10b)之撓曲量係事先設定為因應所要求之放大縮小倍率之值。

於前述構造例中，雖藉由按壓螺絲13c而使平行平板10a(10b)撓曲，但是，例如第3圖所示般，也可以於平 行平板10a(10b)的一方之面側，設置下面以石英玻璃14a等之紫外線透過構件所構成的減壓室14，藉由使減壓室14的壓力改變，來調整平行平板10a(10b)之撓曲量。

第1圖中，2片之平行平板10a、10b的旋轉，雖係藉由旋轉前述θ平台11a、11b來進行，但是，2個之θ平台11a、11b係如前述般，必須使對稱地(於左右相反方向恰好相同角度)旋轉。

其步驟可以係使一方之θ平台例如旋轉30°後，使另一方之θ平台往相反方向旋轉30°，使各一方地依序旋轉之方法，也可以齒輪等使2個之θ平台連動，同時往相互反方向旋轉之方法。

第1圖中，雖表示設置θ平台驅動機構12而驅動θ平台11a、11b之例，但是，θ平台11a、11b之驅動，也可以為手動，也可以使用步進電動機等，而使自動地旋轉。

且說，第1圖中，雖表示將2片的平行平板10a、10b配置為同時往側凸之情形，但是，也可以將平行平板10a、10b配置如第4(a)~(d)圖所示般。

同圖(a)係表示將具有相同厚度、相同曲率之2片的平行平板配置為都往下凸之情形。另外，在以下之說明中，係將下側配置成凸之平行平板稱為平行平板A、平行平板B。

在此情形，與平行平板A、B的稜線方向正交之方向 被放大，另外，稜線方向之倍率幾乎為1。

另外，平行平板A、B係如前述般，具有相同厚度、相同曲率，與2片之平行平板A、B的稜線方向正交之方向的放大率為相等。

同圖(b)係表示將具有相同厚度、相同曲率之2片的平行平板配置為都於上成為凸之情形。另外，以下中，將上側配置為凸之平行平板稱為平行平板C、平行平板D。

在此情形，與平行平板C、D的稜線方向正交之方向被縮小，稜線方向的倍率幾乎為1。在此情形，2片的平行平板C、D也具有相同厚度、相同曲率，所液，與2片的平行平板C、D的稜線方向正交之方向的縮小率為相等。

同圖(c)係表示將具有相同厚度、相同曲率之2片的平行平板之中的上側之平行平板配置為向下凸、將下側之平行平板配置為朝上凸之情形。在此情形，與平行平板A的稜線方向正交之方向被放大，與平行平板C的稜線正交之方向被縮小。

另外，平行平板A、C係如前述般，具有相同厚度、相同曲率，與平行平板A之稜線方向正交的方向之放大率及與平行平板C的稜線方向正交之方向的縮小率，係有[平行平板A之放大率]×「平行平板C之縮小率」=1之關係。

同圖(d)係表示將上側之平行平板配置為朝上凸、 下側之平行平板朝下凸之情形。同圖(d)係與前述同圖(c)只變更平行平板A、C之上下位置，除了藉由上側之平行平板C，與稜線方向正交之方向被縮小，藉由下側之平行平板A，與稜線方向正交之方向被放大之點外，與前述(c)相同。

接著，說明本實施例之投影倍率變更機構的動作。

第5圖係說明將2片之平行平板A、B配置如第4(a)圖之情形中之動作的概要圖。2片的平行平板A、B係如前述般，由兩面為平行之相同厚度的透明紫外線透過構件所構成，撓曲為對第1方向不具有曲率，對與該第1方向正交之第2方向具有曲率，2片的平行平板之曲率為相同。

此處，針對設投影影像之圖案為矩形狀，對於與此矩形狀之圖案的縱或橫方向之邊平行之直線，使平行平板如同圖所示般，於左右相反方向旋轉，以便2片的平行平板之稜線經常成為線對稱之情形做說明。

如依據此，投影影像經常成為矩形狀，不會成為菱形。另外，所被投影之圖案為矩形狀時，該圖案之邊與基板(工件)之縱橫方向之邊，通常被設定為平行，所以，也可使其旋轉，而使2片的平行平板之稜線對基板之邊成為線對稱。

第5(a-1)圖係表示從使2片的平行平板A、B與其之稜線方向被投影之圖案的縱方向一致之狀態起，對於成為與矩形狀之圖案的縱方向平行之旋轉基準的線P，個別 將平行平板A往左方向旋轉45°、並且將平行平板B往右方向旋轉45°之狀態。

在此情形，平行平板A、B之稜線方向係如同圖(a-2)圖所示般，成為正交之狀態，稜線方向對於線P，個別傾斜45°。

藉由平行平板A、B之放大方向，係個別與稜線方向正交之方向，所以投影影像於45°方向以相同倍率被放大。

因此，原來的圖像係上下左右對稱以等倍率被放大，如同圖(a-3)所示般，原來之圖像(遮罩圖案影像)的縱橫比為1：1時，投影影像的縱橫比也成為1：1。另外，原來圖像之縱橫比為1：1，投影影像的縱橫比為1：1，並非指原來的圖像以等倍率被投影，而是縱橫比不改變。以下之說明中也相同。第5圖之情形，係使用2片之凸的平行平板，所以投影影像被放大。

第5(b-1)圖係表示使2片的平行平板A、B更於相反方向旋轉15°，從稜線方向為一致之最初狀態將平行平板A、B旋轉60°之狀態。

在此情形，平行平板A、B之稜線方向係如同圖(b-2)所示般，成為對於成為旋轉基準之直線P，分別傾斜60°之狀態。藉由平行平板A、B之放大方向，係個別與稜線方向正交之方向，所以，縱方向之放大率變成比橫方向的放大率更大。

因此，如同圖(b-3)所示般，投影影像和原來之圖 像相比，成為縱向比較長之圖像。另外，如前述般，平行平板A、B之稜線方向(放大方向)對與矩形狀之圖案的縱或橫方向(在此情形為縱)的邊平行之直線，經常成為線對稱，所以，投影影像於圖案的縱、橫方向被倍率變更，原來之圖像如係矩形狀，投影影像也成為矩形狀。

第6圖係表示使2片的平行平板A、B如前述般，對成為旋轉基準之線P，於相反方向恰好旋轉相同角度時之投影影像的變化圖。

第6(a)圖係表示2片的平行平板A、B之稜線的方向為相同時。在此情形之投影影像係只於與稜線正交的方向(同圖橫方向)被倍率變更，橫向比較長之影像被投影。

第6(b)圖係表示從前述之狀態起，將2片的平行平板A、B於光軸之四周對稱地(於左右相反方向恰好相同角度)旋轉。隨著使平行平板A、B旋轉，同圖橫方向之倍率變小。

第6(c)係表示平行平板A、B旋轉45°，2片的平行平板A、B的稜線正交之情形。在此情形，如前述第5圖說明般，縱橫的倍率成為相等。即此不會倍率變更。

第6(d)圖係表示使平行平板A、B進一步旋轉之情形。同圖縱方向的倍率變成比橫方向的倍率更大，而成為縱向比較長。

第6(e)圖係表示平行平板A、B旋轉90°，2片的平行平板之稜線的方向與圖面橫方向一致的狀態。在此情 形，投影影像只於縱方向被倍率變更，縱向比較長之影像被投影。

另外，如前述般，使平行平板A、B逐步旋轉，雖然投影影像的縱橫比隨著改變，但是，縱方向、橫方向的大小也改變。因此，因應需要，可藉由投影透鏡的變焦機構來調整投影影像的全體之大小。

於前述例中，雖就使往左右相反方向旋轉，以使對與矩形狀之圖案的縱方向之邊平行之直線，2片的平行平板之稜線經常成為線對稱之情形做說明，但是，如不使2片的平行平板的稜線旋轉而使對與矩形狀的圖案之縱(或橫)方向的邊平行之直線成為線對稱時，如第7圖所示般，原來的圖像即使為矩形狀，投影影像卻成為菱形。

第7(a)圖係表示平行平板A的稜線方向與圖案的縱方向平行，平行平板B的稜線方向與其正交之情形。

在此情形，圖案的縱、橫方向，放大率都相同，投影影像的縱橫比成為1：1，投影影像成為矩形狀。

第7(b)圖係表示從第7(a)圖的狀態，使平行平板A、B對成為旋轉基準之線P，以相反方向相等之角度旋轉之狀態。

藉由平行平板A、B之放大方向，係如同圖所示般，個別從與稜線方向正交之方向，藉由平行平板A、B，原來的圖像於斜方向被放大。因此，如同圖所示般，投影影像成為菱形。

第7(c)圖係表示從第7(b)圖之狀態起，更將平 行平板A、B以相反方向相等之角度旋轉，使平行平板A的稜線方向與平行平板B的稜線方向成為正交之狀態。

在此情形，與第7(a)圖相同，放大率於圖案的縱、橫方向都相同，投影影像的縱橫比成為1：1，投影影像也成為矩形狀。

即在此情形，使平行平板旋轉，以便對與所投影的圖案之對角線平行之線，使平行平板A、B的稜線成為線對稱，所以，以所投影的圖案之對角線方向為縱方向(或橫方向)，投影影像被倍率變更。因此，投影影像成為菱形。

第5、第6圖中，雖表示使2片的平行平板A、B朝下方彎曲之圖，但是，如前述第4(b)圖所示般，使2片的平行平板之兩方都往上方彎曲，也可達成與實施例同樣之作用與效果。

在此情形，如前述第4(b)圖說明般，投影影像於與平行平板A、B的稜線正交之方向被縮小，和沒有平行平板之情形相比，全體影像被縮小而投影。

因此，於前述第6圖中，放大方向成為縮小方向，例如，第6(a)圖之情形，係投影影像成為縱向比較長。另外，第6(e)圖之情形，係投影影像成為橫向比較長。另外，平行平板之稜線旋轉45°狀態中，如第6(c)圖所示般，縱橫的倍率成為1而沒有倍率變更。

以上中，雖就平行平板的撓曲方向為相同之情形而做說明，但是，如前述第4(c)、(d)圖所示般，平行平 板的撓曲方向即使為相反方向，也可有同樣之投影影像的縱橫倍率變更。

第8圖係說明將2片的平行平板A、C配置如第4(c)圖時之動作的概要圖。2片的平行平板A、C雖係一方往下凸、另一方往上凸，但是，具有相同厚度、相同曲率。因此，與平行平板A之稜線正交之方向的放大率及與平行平板C之稜線正交方向之縮小率，係如前述般，[平行平板A之放大率]×[平行平板C之縮小率]=1。

此處，將投影影像的圖案設為矩形狀，於左右相反方向予以旋轉，以便對此矩形狀之圖案的縱或橫方向的邊傾斜45°之直線，使平行平板A、C的稜線經常成為線對稱的情形做說明。

另外，此係相當於與往上凸之平行平板C的稜線正交之直線及往下凸之平行平板A的稜線對前述第5圖所示之成為基準的直線P(與圖案或基板的縱方向平行之直線)成為線對稱而使其旋轉者。

如此為之，與前述第5圖說明的相同，投影影像經常成為矩形狀，不會成為菱形。另外，如前述般，也可使2片的平行平板旋轉，不是對圖案的縱方向，而是對基板的縱方向(或橫方向)為傾斜45°之線，成為線對稱。

第8(a-1)圖係表示對矩形狀之圖案的縱方向(或橫方向)，將2片的平行平板A、C的稜線方向配置為傾斜45之狀態。

在此情形，平行平板A、C的稜線方向係如同圖(a-2 )所示般，與對矩形狀的圖案之縱方向(或橫方向)傾斜45°之成為旋轉基準的直線P正交，藉由平行平板A之放大方向與藉由平行平板C之縮小方向，係個別與稜線方向正交之方向，所以為相同方向，藉由平行平板A之放大與藉由平行平板C之縮小相互抵消。

因此，如同圖(a-3)所示般，原來之圖案(遮罩圖案影像)的縱橫比為1：1時，投影影像的縱橫比也成為1：1。

第8(b-1)圖係表示使2片的平行平板A、C進一步對與圖案的縱方向傾斜45°之成為旋轉基準的直線P，反方向旋轉15°之狀態。

藉由平行平板A之放大方向與藉由平行平板C之縮小方向，為個別與稜線方向正交之方向，在此情形，縱方向的放大率比橫方向的放大率更大。

因此，如同圖(b-3)所示般，投影影像與原來的圖像相比，成為縱向比較長之圖像。

第9圖係表示如前述般，使2片的平行平板A、C往相反方向恰好旋轉相同角度時之投影影像的變化圖。

第9(a)圖係表示2片的平行平板A、C的稜線方向相同，對所投影的圖案之縱方向為傾斜45°之狀態。在此情形，如前述般，縱橫的倍率變更率成為相等。即原來的圖像之縱橫比如為1：1，投影影像的縱橫比也成為1：1。

第9(b)圖係表示從前述之狀態起，使2片的平行平 板A、C於光軸的四周，對成為旋轉基準之直線P成為對稱(左右相反方向恰好為相同角度)而旋轉之情形。隨著使平行平板A、C旋轉，同圖橫方向的倍率變大。

第9(c)圖係表示平行平板A、C旋轉45°，2片的平行平板A、C的稜線正交之情形。在此情形，於橫方向被放大，於縱方向被縮小，所以，投影成橫向比較長之影像。

第9(d)圖係表示使平行平板A、C進一步旋轉之情形，同圖縱方向之倍率變成比橫方向的倍率還大，成為縱向比較長。

第9(e)圖係表示使平行平板A、C進一步旋轉，2片的平行平板A、C的稜線方向正交之狀態。在此情形，投影影像於縱方向被放大，於橫方向被縮小，投影成縱向比較長之影像。

另外，如前述般，逐步使平行平板A、B旋轉，投影影像之縱橫比隨著改變，縱方向、橫方向之大小也改變。因此，因應需要，如前述般，藉由投影透鏡的變焦機構來調整投影影像全體的大小。

於以上說明之實施例中，雖就使用撓曲機構而使平行平板撓曲的情形來說明，但是，使用事先變形為圓筒面或二次曲面狀之平行平板亦可。

另外，於前述實施例中，雖就使用2片的平行平板之情形做說明，但是，也可由複數片的平行平板來構成各平行平板。

另外，複數的平行平板的厚度因誤差而微妙不同時，可以藉由調整撓曲量(板厚為薄時，使大為撓曲)，來配合各板的倍率。

1‧‧‧光照射部

1a‧‧‧光源

1b‧‧‧聚光鏡

2‧‧‧遮罩

3‧‧‧投影透鏡

4‧‧‧工件平台

5‧‧‧工件

10‧‧‧投影倍率變更機構

10a、10b‧‧‧平行平板

11a、11b‧‧‧θ平台

12‧‧‧θ平台驅動機構

13‧‧‧撓曲機構

14‧‧‧減壓室

20‧‧‧控制部

第1圖係表示本發明之實施例的曝光裝置之構造圖。

第2圖係表示投影倍率變更機構之構造例圖。

第3圖係表示投影倍率變更機構之其他的構造例圖。

第4圖係說明平行平板的配置例圖。

第5圖係說明將2片的平行平板配置如第4(a)圖之情形的動作之概要圖。

第6圖係將2片的平行平板配置如第4(a)圖之情形的投影影像的變化圖。

第7圖係說明投影影像成為菱形之情形圖。

第8圖係說明將2片的平行平板配置如第4(c)圖之情形的動作之概要圖。

第9圖係表示將2片的平行平板配置如第4(c)圖之情形的投影影像的變化圖。

第10圖係說明以往例之文獻所記載之平行平板的配置圖。

第11圖係說明使用地10圖所示之平行平板時之投影影像的變化圖。

1‧‧‧光照射部

1a‧‧‧光源

1b‧‧‧聚光鏡

2‧‧‧遮罩

3‧‧‧投影透鏡

4‧‧‧工件平台

5‧‧‧工件

10‧‧‧投影倍率變更機構

10a、10b‧‧‧平行平板

11a、11b‧‧‧θ平台

12‧‧‧θ平台驅動機構

20‧‧‧控制部

Claims (2)

1. 一種曝光裝置，係將形成於遮罩之圖案投影於工件而加以曝光之曝光裝置，其特徵為：具備：形成有圖案之遮罩；保持被曝光之工件的工件平台；對被保持於前述工件平台之工件投影前述遮罩圖案之投影透鏡；及投影倍率變更機構；前述投影倍率變更機構係由：被插入前述遮罩與前述工件平台之間，對第1方向不具有曲率，對與該第1方向正交之第2方向具有曲率，對該第2方向放大或縮小投影像之透明的同時呈下凸或上凸被配置的2片平行平板；及以前述投影透鏡之光軸為旋轉軸，以前述光軸為中心，使前述2片平行平板，相對於和上述圖案或工件之縱或橫方向之邊呈平行的直線，以使沿著前述2片平行平板之谷或山的直線、亦即稜線常時成為線對稱的方式，於左右相反方向於相同角度旋轉，而使縱橫方向之放大縮小倍率呈連續變化之平行平板旋轉機構所構成；前述2片平行平板係具有相同厚度、相同曲率。
2. 一種曝光裝置，係將形成於遮罩之圖案投影於工件而加以曝光之曝光裝置，其特徵為：具備：形成有圖案之遮罩； 保持被曝光之工件的工件平台；對被保持於前述工件平台之工件投影前述遮罩圖案之投影透鏡；及投影倍率變更機構；前述投影倍率變更機構係由：被插入前述遮罩與前述工件平台之間，對第1方向不具有曲率，對與該第1方向正交之第2方向具有曲率，對該第2方向放大或縮小投影像之透明的一方呈下凸，另一方呈上凸被配置的2片平行平板；及以前述投影透鏡之光軸為旋轉軸，以前述光軸為中心，使前述2片平行平板，相對於和上述圖案或工件之縱或橫方向之邊呈45度傾斜的直線，以使沿著前述2片平行平板之谷或山的直線、亦即稜線常時成為線對稱的方式，於左右相反方向於相同角度旋轉，而使縱橫方向之放大縮小倍率呈連續變化之平行平板旋轉機構所構成；前述2片平行平板係具有相同厚度、相同曲率。