WO2015001736A1 - 露光装置および照明ユニット - Google Patents

露光装置および照明ユニット Download PDF

Info

Publication number
WO2015001736A1
WO2015001736A1 PCT/JP2014/003213 JP2014003213W WO2015001736A1 WO 2015001736 A1 WO2015001736 A1 WO 2015001736A1 JP 2014003213 W JP2014003213 W JP 2014003213W WO 2015001736 A1 WO2015001736 A1 WO 2015001736A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light emitting
exposure
light
array
emitting element
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/003213
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
梶山 康一
水村 通伸
畑中 誠
Original Assignee
株式会社ブイ・テクノロジー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ブイ・テクノロジー filed Critical 株式会社ブイ・テクノロジー
Priority to US14/902,044 priority Critical patent/US9921482B2/en
Priority to KR1020157027501A priority patent/KR20160026830A/ko
Priority to CN201480027536.0A priority patent/CN105209976B/zh
Publication of WO2015001736A1 publication Critical patent/WO2015001736A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/7015Details of optical elements
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/201Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by an oblique exposure; characterised by the use of plural sources; characterised by the rotation of the optical device; characterised by a relative movement of the optical device, the light source, the sensitive system or the mask
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70275Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems

Definitions

  • the present invention relates to an exposure apparatus that exposes a substrate by forming an exposure pattern on a mask on a substrate with a microlens array, and an illumination unit that emits exposure light and illuminates the mask during the exposure.
  • Patent Document 1 An exposure apparatus that uses a microlens array in which two-dimensionally arranged microlenses are used as an imaging optical system to copy the exposure pattern on the mask onto the substrate has been proposed (Patent Document 1), and is put to practical use in liquid crystal panel manufacturing processes Has been.
  • an illumination unit that emits exposure light to illuminate the mask is disposed on a mask on which an exposure pattern is formed, and a microscopic unit is provided between the mask and a substrate coated with a photosensitive resist. Arrange the lens array. Then, while moving the illumination unit and the microlens array relative to the mask and the substrate, the exposure pattern on the mask is imaged on the substrate by the microlens array (see Patent Document 2). . By doing so, it is possible to expose a substrate having a large area that exceeds the exposure area when the microlens array is stationary.
  • Patent Document 3 shows a configuration of an illumination unit composed of a light source and an optical system suitable for this type of exposure apparatus.
  • a number of high-pressure mercury lamps are two-dimensionally arranged, and light emitted from the number of high-pressure mercury lamps passes through an optical system including a lens and a number of reflecting mirrors. It is structured to illuminate the mask.
  • the exposure pattern on the mask can be imaged on the substrate with high resolution, and the mask and the substrate are brought close to, for example, about 10 mm, A low profile is achieved by placing a microlens array between them.
  • the illumination unit conventionally, a large number of high-pressure mercury lamps are arranged, an optical system with a large size is required, and the height of the illumination unit itself is, for example, about 2 m. It is a great hindrance to conversion.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an illumination unit that is reduced in size and height, and an exposure apparatus that is reduced in size and height by adopting the illumination unit.
  • the exposure apparatus of the present invention that achieves the above object provides: An illumination unit that emits exposure light; A mask on which an exposure pattern is formed and exposed to exposure light from the illumination unit; A microlens array with a mask as a subject, A moving mechanism for moving the illumination unit and the microlens array relative to both the mask and the substrate on which the exposure pattern on the mask is imaged by the microlens array; Due to the relative movement in the moving direction by the moving mechanism, the substrate is changed to a pattern corresponding to the exposure pattern on the mask over a region on the substrate that extends beyond the exposure region when the microlens array is stationary.
  • the microlens array has a plurality of microlenses arranged two-dimensionally including an array in an intersecting direction intersecting the moving direction
  • the lighting unit is A light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged; A plurality of emitted light beams emitted from a plurality of light emitting elements constituting the light emitting element array spread across a plurality of microlenses arranged in the intersecting direction in the intersecting direction, and adjacent to the moving direction in the moving direction.
  • an illumination optical system that converts the exposure light beam to a width that is limited to a size that does not reach the microlenses arranged in a row and guides the exposure light beam onto a plurality of microlenses arranged in the crossing direction.
  • a laser diode is typically employed as the light emitting element, and a laser diode array can be employed as the light emitting element array.
  • the illumination unit of the present invention employs a light emitting element array, converts a plurality of emitted light beams emitted from the light emitting element array into slit-shaped exposure light beams, and guides them to a plurality of microlenses arranged in the intersecting direction. As a result, a significant reduction in height is realized compared to a conventional lighting unit that employs a number of two-dimensionally arranged mercury lamps.
  • the effective aperture of the microlens irradiated with the width of the exposure light beam includes an alignment error and the like. Can be limited to. When the exposure light beam having such a limited width is employed, the ratio of the emitted light used as effective exposure light is increased, and high efficiency and energy saving are also realized.
  • the illumination unit includes a plurality of the light emitting element arrays
  • the illumination optical system converts, for each light emitting element array, a plurality of light emitted from the light emitting element array into one exposure light beam, and a plurality of exposures corresponding to the plurality of light emitting element arrays.
  • the optical system is preferably an optical system that guides each of the light beams to a plurality of rows that are each composed of a plurality of microlenses arranged in the intersecting direction and that are different from each other in the moving direction.
  • the amount of exposure light on the substrate can be increased and exposure can be completed in a short exposure time.
  • the illumination optical system is A light beam conversion optical system arranged corresponding to the light emitting element array, in which a plurality of emitted light beams emitted from a plurality of light emitting elements constituting the light emitting element array are incident, converted into a slit light beam having a slit shape, and emitted; It is preferable to have a light projecting optical system that receives the slit light beam emitted from the light beam conversion optical system and converts the slit light beam into the exposure light beam.
  • a rod lens processed into the shape of the slit light beam can be employed.
  • an illumination optical system having the light beam conversion optical system and the projection optical system as described above When an illumination optical system having the light beam conversion optical system and the projection optical system as described above is employed, an exposure light beam with a uniform amount of light in the light beam can be obtained, and exposure with less exposure unevenness can be realized.
  • the illumination unit further includes a support substrate made of a material that transmits the emitted light emitted from the light emitting element array, to which the light emitting element array is fixed,
  • the illumination optical system is provided corresponding to the light emitting element array, is fixed on the support substrate, extends along the light emitting element array, and reflects a plurality of emitted lights emitted from a plurality of light emitting elements constituting the light emitting element array. It is preferable to have a reflective optical system that transmits the support substrate.
  • the reflection optical system a reflection mirror, a reflection prism, or the like can be employed.
  • multiple light emitting element arrays can be arranged with high precision, and the optical axis of emitted light can be adjusted with high precision and ease by fine adjustment of the position of the reflective optical system before fixing. Can do.
  • the illumination unit includes a support substrate made of a material that transmits the emitted light emitted from the light emitting element array, to which the light emitting element array is fixed, It is also a preferred embodiment that the light emitting element array is fixed on a support substrate in a posture in which a plurality of emitted light beams are emitted from the plurality of light emitting elements constituting the light emitting element array toward the support substrate. .
  • a plurality of light emitting element arrays can be arranged with high accuracy.
  • the lighting unit of the present invention that achieves the above object is
  • the microlens array emits exposure light and moves the microlens array relative to the mask and the substrate in a predetermined movement direction.
  • An illumination unit that illuminates the mask while moving relative to the moving direction together with the array,
  • the microlens array has a plurality of microlenses arranged two-dimensionally including an array in an intersecting direction intersecting the moving direction,
  • This lighting unit A light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged;
  • a plurality of emitted light beams emitted from a plurality of light emitting elements constituting the light emitting element array spread across a plurality of microlenses arranged in the intersecting direction in the intersecting direction, and adjacent to the moving direction in the moving direction.
  • An illumination optical system that converts the exposure light beam into a plurality of microlenses arranged in the cross direction by converting the exposure light beam to a width that is limited to a size that does not reach the microlenses arranged in a row.
  • the lighting unit can be significantly reduced in height.
  • FIG. 1 It is a conceptual diagram which shows an example of the exposure apparatus which employ
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of an exposure apparatus that employs a microlens array.
  • An exposure apparatus itself that employs a microlens array is already a well-known technique, and only an outline thereof will be described here.
  • the exposure apparatus 1 includes an illumination unit 10, a mask 20, a microlens array 30, and a driving device 40.
  • a substrate 50 coated with a photosensitive resist is loaded at a position facing the mask 20 with the microlens array 30 interposed therebetween.
  • the illumination unit 10 emits an exposure light beam and illuminates the mask 20 with exposure light from the exposure light beam.
  • An exposure pattern (not shown) is formed on the mask 20.
  • the microlens array 30 has a plurality of microlenses 31 arranged two-dimensionally, and forms an exposure pattern on the mask 20 on the substrate 50 using the mask 20 as a subject.
  • the exposure area at rest by the illumination unit 10 and the microlens array 30 have a smaller area than the mask 20 and the substrate 50. Therefore, the driving device 40 causes the illumination unit 10 and the microlens array 30 to be separated from each other. Move in the direction of arrow A with the relative position between them fixed. Thereby, the board
  • the exposure is performed after the exposure is performed over the entire width direction of the substrate 50 as described above.
  • the apparatus 40 moves the substrate 50 by one exposure width in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1, and then moves the illumination unit 10 and the microlens array 30 again to perform exposure. In this way, the entire area to be exposed is exposed even on a large-area substrate.
  • the substrate 50 is unloaded from the exposure apparatus 1, the next new substrate 50 is loaded, and the above exposure operation is repeated.
  • the movement for the exposure may be a relative movement, and the illumination unit 10 and the microlens array 30 may be fixed and the mask 20 and the substrate 50 may be moved.
  • FIG. 2 is a plan view showing a part of a large number of microlenses arranged on the microlens array.
  • microlenses 31 are arranged in the microlens array 30 schematically shown in FIG.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of a very small portion of the microlenses.
  • the arrow A shown in FIG. 2 indicates the moving direction of the illumination unit 10 and the microlens array 30 during exposure, like the arrow A shown in FIG.
  • the microlenses 31 on the microlens array 30 are two-dimensionally arranged including an array in the direction of arrow aa perpendicular to the moving direction A.
  • the direction of arrow aa corresponds to an example of the crossing direction referred to in the present invention.
  • a hexagonal field stop 32 is disposed in each microlens 31, thereby limiting the effective aperture of the microlens 31. This is to prevent image distortion and decrease in peripheral light amount due to the use of the peripheral region of the microlens 31.
  • the lighting unit 10 that is a feature of the present embodiment will be described.
  • a comparative example first, an example of a conventional lighting unit using a mercury lamp will be described, and then the lighting unit of the present embodiment will be described.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of an illumination unit using a mercury lamp.
  • the lighting unit shown in FIG. 3 corresponds to a comparative example for the present invention.
  • the illumination unit 90 includes a light source 91 and an illumination optical system 92.
  • a number of mercury lamps 911 are two-dimensionally arranged in the light source 91.
  • the illumination optical system 92 transmits light emitted from a number of mercury lamps 911 constituting the light source 91 via the first mirror 921, the lens 922, the second mirror 923, and the third mirror 924 to the mask 20 (see FIG. 1).
  • the structure is guided to a region facing the microlens array 30.
  • the width is 2.4 m
  • the depth is 4.4 m
  • the height is 1.9 m.
  • FIG. 4 is a view showing an illumination area on the microlens array by the illumination unit shown in FIG.
  • the mask is omitted for the sake of clarity, and the microlens array 30 is shown as being directly illuminated.
  • the microlens array 30 has a configuration in which a plurality of unit microlens arrays 301 are arranged. An extremely large number of microlenses (not shown in FIG. 4) are arranged in each unit microlens array 301. Yes.
  • the exposure area 93 on the microlens array 30 by the illumination unit 90 shown in FIG. 3 is spread uniformly without considering the positional relationship with the individual microlenses 31.
  • the microlenses 31 of the present embodiment are discretely arranged in the movement direction A, and each microlens 31 is used for exposure to the substrate 50.
  • the effective area of the exposure light is limited within the field stop 32. For this reason, when the microlens array 30 is uniformly illuminated as shown in FIG. 4, the exposure light that is effectively used for actual exposure becomes a very small part of the illumination, and the utilization efficiency is low.
  • FIG. 5 is a diagram showing an outline of the lighting unit 10 of the present embodiment.
  • LD array bars laser diode array bars
  • LD array bars laser diode array bars
  • FIG. 6 is a diagram showing an illumination area on the microlens array by the illumination unit shown in FIG.
  • FIG. 6A shows an illumination area of the entire illumination unit shown in FIG. 5, and
  • FIG. 6B shows an enlarged illumination area for one illumination optical system.
  • the illumination unit 10 includes 12 LD array bars per illumination optical system 100 as described above. Corresponding to these 12 LD array bars, 12 slit-shaped exposure light beams are generated per one illumination optical system 100, and 12 slit-shaped exposure lights 170 are irradiated. This exposure light beam spreads across a large number of microlenses 31 for the microlenses 31 arranged in the direction of the arrow aa shown in FIG. 2, and for the moving direction A, it is arranged in a row adjacent to that direction. The exposure light flux is limited to a size that does not reach the microlens 31.
  • the twelve exposure lights 170 by the twelve exposure light beams generated by one illumination optical system 100 are all rows of a plurality of microlenses arranged in the direction of the arrow aa, and the movement direction A is the same. Each of the twelve different rows is illuminated.
  • the illumination unit 10 of this embodiment the utilization efficiency as exposure light is improved by avoiding the irradiation to the partial area
  • the illumination unit 10 of the present embodiment by adopting an LD (laser diode), the illumination unit is small and low-profile as compared with the case where a mercury lamp is employed.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of one illumination optical system.
  • FIG. 8 is an enlarged view of a circle R shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing one LD array bar and light emitted from the LD array bar.
  • the LD array bar 110 shown in FIG. 9 has a dimension of about 11 mm in length, and 48 LDs 111 are arranged in a one-dimensional manner, for example, at a pitch of 200 ⁇ m.
  • the LD array bar 110 corresponds to an example of a light emitting element array according to the present invention
  • the LD 111 arranged on the LD array bar 110 corresponds to an example of a light emitting element according to the present invention.
  • each LD 111 constituting the LD array bar 110 is bent downward by a reflecting optical system (prism 121 in this embodiment) such as a mirror or a prism.
  • a reflecting optical system such as a mirror or a prism.
  • the emitted light bent downward becomes a light beam 171 for each LD 111 as it is.
  • FIG. 8 shows a state in which a plurality of (in this embodiment, 12) LD array bars 110 are arranged.
  • Each LD array bar 110 is connected to a flexible substrate 112 that connects an LD array driver 113 (see FIG. 7).
  • Each LD array bar 110 is driven by the LD array driver 113 via each flexible substrate 112. .
  • rod lenses 122 corresponding to the LD array bars 110 are arranged under the LD array bars 110.
  • These rod lenses 122 correspond to an example of a light beam conversion optical system referred to in the present invention.
  • These rod lenses 122 are processed into a flat plate shape, and light emitted from each LD array bar 110 enters the rod lens 122 from the upper end surface of the corresponding rod lens 122.
  • the 48 light beams 171 from the 48 LDs 111 incident on the rod lens 122 are mixed due to refraction due to the refractive index distribution in the rod lens 122 and reflection on the outer wall surface of the rod lens 122, and a uniform light amount distribution is obtained. It is emitted from the lower end surface of the rod lens 122 as a single luminous flux.
  • the twelve light beams 172 emitted from the lower end surfaces of a plurality of (in this case, twelve) rod lenses 122 are both incident on one light projecting optical system 123 shown in FIG.
  • the light projecting optical system 123 forms a multi-line beam 174 composed of a plurality of (12) exposure light beams 173 that are slit-shaped as shown in FIG. Emanates from.
  • the multi-line beam 174 illuminates the microlenses 31 one column at a time by the 12 exposure lights 170 (see FIG. 6) generated by the 12 exposure light beams 173 constituting the multi-line beam 174.
  • FIG. 10 is a diagram showing LD array bars arranged on a glass substrate.
  • FIG. 10 shows four LD array bars which are a part of the LD array bar for one illumination optical system.
  • These LD array bars 110 are arranged on the glass substrate 120 and fixed on the glass substrate 120.
  • An arrow A direction shown in FIG. 10 is the same direction as the moving direction A shown in FIG.
  • one LD array bar 110 has a length of about 11 mm as an example, and 48 LDs are arranged at a pitch of 200 ⁇ m in an area of 10 mm. Further, a reflecting prism 121 is disposed at a position facing the emission surface of each LD array bar 110. This reflecting prism 121 is also fixed on the glass substrate 120.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a single LD array bar mounting portion on a glass substrate.
  • a submount 118 is fixed on the glass substrate 120.
  • An Au coating 119 is applied to the upper surface of the submount 118.
  • the Au coating 119 is connected to a ground terminal (not shown) on the lower surface of the LD array bar 110.
  • the LD array bar 110 is placed so as to be connected to the Au coating 119 on the submount 118 and fixed to the glass substrate 120 through the submount 118.
  • the terminals on the upper surface of the LD array bar 110 are connected to the circuit board 114 via the flip chip 115a.
  • the Au coating 119 on the submount 118 is also connected to the ground on the circuit board 114 through the flip chip 115b.
  • a driver IC 116 for driving the LD array bar 110 is mounted on the circuit board 114.
  • the circuit board 114 is connected to the LD array driver 113 shown in FIG. 7 via a flexible board 112 (see also FIG. 8).
  • a reflecting prism 121 is disposed on the exit end face side of the LD array bar 110.
  • the reflecting prism 121 reflects the light emitted from the LD array bar 110, transmits the light through the glass substrate 120, and enters the flat rod lens 122 shown in FIG.
  • FIG. 12 is a diagram showing another arrangement format of the LD array bar on the glass substrate.
  • the LD array bar 110 is configured such that light is emitted from a plurality of LDs constituting the LD array bar 110 in a direction parallel to the surface of the glass substrate 120.
  • the glass substrate 120 is transmitted by being reflected by the reflecting prism 121.
  • the LD array bar 110 emits light from the plurality of LDs constituting the LD array bar 110 to the glass substrate 120 via the submount 118 ′. It is fixed.
  • the submount 118 ′ is assembled with the same components as in FIG. 11 except for the reflecting prism 121.
  • the submount 118 ′ is erected and fixed to the glass substrate 120 so that the emission surface of the LD array bar 110 faces downward.
  • the LD array bars 110 may be arranged on the glass substrate 120 as shown in FIG.
  • the dimensions of a width of about 0.9 m, a depth of 0.3 m, and a height of about 0.6 m are sufficient, and the mercury lamp described with reference to FIG. 3 is used. Compared with the conventional lighting unit, the size can be greatly reduced.
  • FIG. 13 is a diagram showing an illumination pattern of an illumination area for one illumination optical system.
  • the moving direction A shown in FIG. 1 is also indicated by an arrow A in FIG.
  • the microlenses 31 on the microlens array 30 are illuminated for each column with a long slit-shaped exposure light 170.
  • the exposure light 170 directly illuminates the mask 20 (see FIG. 1) on the microlens array 30, but the mask 20 is not shown.
  • FIG. 13A shows a state in which the microlens array 30 is irradiated with a multi-line beam 174 (see FIG. 7) composed of 12 exposure light beams 173.
  • FIG. 13B is a diagram showing a state in which every other arrayed LD array bar is driven and emission of emitted light from every other arrayed LD array bar is stopped.
  • FIG. 13C shows a state in which only half the number of LD array bars is driven as compared with FIG. 13B.
  • FIG. 13D shows, as a comparative example, an illumination area 179 that is the same as the illumination area in charge of one illumination optical system in the present embodiment by the illumination unit 90 shown in FIG.
  • the exposure light quantity for exposing the substrate 50 is the same as that in the comparative example (FIG. 13D), the exposure light quantity shown in FIG. This level is sufficient, and power consumption is only about a quarter.
  • the amount of exposure light can be increased by driving a larger number of LD array bars as shown in FIG. 13B or FIG.
  • the illumination unit is significantly reduced in size, and thus the exposure apparatus is significantly reduced in size, and the power consumption is further reduced.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)

Abstract

 本発明は、マスク上のパターンをマイクロレンズアレイで基板上に結像することにより基板を露光する露光装置等に関し、露光光を出射する照明ユニットを小型化する。マイクロレンズアレイ30が、移動方向Aに交わる方向への配列を含んで2次元的に配置された複数のマイクロレンズ31を有し、照明ユニットが、複数のレーザダイオードが配列されたLDアレイバーと、そのLDアレイバーを構成する複数のレーザダイオードから出射した複数の発光光を、移動方向Aに交わる方向についてはその方向に並ぶマイクロレンズ31の複数個に跨って広がるとともに、移動方向Aについてはその移動方向に隣接する列に並ぶマイクロレンズ31に及ばない広さに制限されたスリット形状の露光光束に変換してその露光光束による露光光170で一列に並ぶ複数のマイクロレンズ31上を照明する照明光学系とを有する。

Description

露光装置および照明ユニット
 本発明は、マスク上の露光パターンをマイクロレンズアレイで基板上に結像することにより基板を露光する露光装置、およびその露光にあたり、露光光を出射してマスクを照明する照明ユニットに関する。
 マイクロレンズを2次元的に配列したマイクロレンズアレイを結像光学系として用いて、マスク上の露光パターンを基板上に写す露光装置が提案され(特許文献1)、液晶パネル製造工程等で実用化されている。この方式の露光装置では、露光パターンが形成されたマスクの上に、露光光を出射してマスクを照明する照明ユニットを配置し、マスクと、感光性レジストが塗布された基板との間にマイクロレンズアレイを配置する。そして、照明ユニットとマイクロレンズアレイを、マスクと基板に対し相対的に移動させながら、マイクロレンズアレイでマスク上の露光パターンを基板上に結像することにより基板を露光する(特許文献2参照)。こうすることにより、マイクロレンズアレイの静止時の露光領域を越える大面積の基板を露光することができる。
 また、特許文献3には、この方式の露光装置に適した、光源と光学系とからなる照明ユニットの構成が示されている。この特許文献3に示されている照明ユニットは、多数の高圧水銀ランプが2次元的に配列され、それら多数の高圧水銀ランプからの発光光をレンズや何枚もの反射ミラーからなる光学系を通過させてマスクを照明する構造となっている。
特開2007-3829号公報 特開2012-220592号公報 特開2013-97310号公報
 上述のタイプの露光装置の場合、マイクロレンズアレイを採用することで、マスク上の露光パターンを高い解像度で基板上に結像することができ、しかもマスクと基板を例えば10mm程度等に近接させ、それらの間にマイクロレンズアレイを配置することで低背化を実現している。
 しかしながら、照明ユニットについては、従来、多数の高圧水銀ランプを並べ、寸法の大きな光学系を必要とし、その照明ユニット自体の高さだけで例えば2m程度となるなど、露光装置の小型化、低背化の大きな妨げとなっている。
 本発明は、上記事情に鑑み、小型化、低背化された照明ユニット、およびその照明ユニットを採用することにより小型化、低背化された露光装置を提供することを目的とする。
 上記目的を達成する本発明の露光装置は、
 露光光を出射する照明ユニットと、
 露光パターンが形成され照明ユニットからの露光光の照射を受けるマスクと、
 マスクを被写体とするマイクロレンズアレイと、
 照明ユニットおよびマイクロレンズアレイを、マスクと、マイクロレンズアレイによりマスク上の露光パターンが結像される基板との双方に対し、所定の移動方向に相対移動させる移動機構とを備え、
 上記移動機構による上記移動方向への相対移動により、基板上の、マイクロレンズアレイの静止時の露光領域を越えた広がりを持つ領域に渡って、基板を、マスク上の露光パターンに応じたパターンに露光する露光装置において、
 上記マイクロレンズアレイが、上記移動方向に交差する交差方向への配列を含んで2次元的に配置された複数のマイクロレンズを有し、
 上記照明ユニットが、
 複数の発光素子が配列された発光素子アレイと、
 発光素子アレイを構成する複数の発光素子から出射した複数の発光光を、上記交差方向についてはその交差方向に並ぶマイクロレンズ複数個に跨って広がるとともに、上記移動方向についてはその移動方向に隣接する列に並ぶマイクロレンズに及ばない広さに制限された露光光束に変換して、その露光光束を交差方向に並ぶ複数のマイクロレンズ上に導く照明光学系とを有することを特徴とする。
 ここで、上記の発光素子として、典型的にはレーザダイオードを採用し、発光素子アレイとして、レーザダイオードアレイを採用することができる。
 本発明の照明ユニットは、発光素子アレイを採用し、そこから出射した複数の発光光をスリット状の露光光束に変換して上記交差方向に並ぶ複数個のマイクロレンズに導いている。これにより、2次元配置された多数の水銀ランプを採用した従来の照明ユニットと比べ、大幅な低背化が実現する。
 また、そのスリット状の露光光束による露光光を上記交差方向に並ぶマイクロレンズに照準を定めて照射するため、露光光束の幅を照射されるマイクロレンズの有効な開口にアライメント誤差等を含めた幅に制限することができる。このように制限された幅の露光光束を採用すると、発光光のうちの有効な露光光として利用される比率が高められ、高効率、省エネルギーも実現される。
 ここで、本発明の露光装置において、
 上記照明ユニットが、上記発光素子アレイを複数本備え、
 上記照明光学系が、発光素子アレイ一本毎に、その一本の発光素子アレイから出射した複数の発光光を露光光束一本に変換して、発光素子アレイ複数本に対応する複数本の露光光束それぞれを、いずれもが上記交差方向に並ぶ複数のマイクロレンズからなる列であって移動方向について互いに異なる複数の列それぞれに導く光学系であることが好ましい。
 複数の露光光束で移動方向について別々の列のマイクロレンズを照射する構成とすることで、基板に対する露光光量を上げ、短い露光時間で露光を完了させることができる。
 また、本発明の露光装置において、
 上記照明光学系が、
 発光素子アレイを構成する複数の発光素子から出射した複数の発光光が入射しスリット形状を有するスリット光束に変換して出射する、発光素子アレイに対応して配置された光束変換光学系と、
 光束変換光学系から出射したスリット光束が入射しそのスリット光束を上記露光光束に変換する投光光学系とを有することが好ましい。
 ここで、上記光束変換光学系としては、典型的には、上記のスリット光束の形状に加工されたロッドレンズを採用することができる。
 上記のような光束変換光学系と投光光学系とを有する照明光学系を採用すると、光束内での光量が均一化された露光光束を得ることができ、露光ムラの少ない露光が実現する。
 本発明の露光装置において、上記照明ユニットがさらに、発光素子アレイが固定される、その発光素子アレイから出射した発光光を透過する材質からなる支持基板を備え、
 上記照明光学系が、発光素子アレイに対応して備えられ支持基板上に固定されて発光素子アレイに沿って延び、発光素子アレイを構成する複数の発光素子から出射した複数の発光光を反射して支持基板を透過させる反射光学系を有することが好ましい。
 ここで、上記反射光学系としては、反射ミラーや反射プリズム等を採用することができる。
 この構造を採用すると、複数の発光素子アレイを高精度に配列させることができ、また、固定前の反射光学系の位置の微調整により、発光光の光軸を高精度かつ容易に調整することができる。
 また、本発明の露光装置において、上記照明ユニットが、発光素子アレイが固定される、その発光素子アレイから出射した発光光を透過する材質からなる支持基板を備え、
 上記発光素子アレイが、支持基板上に、その該発光素子アレイを構成する複数の発光素子から支持基板に向かって複数の発光光が出射される姿勢に、固定されていることも好ましい形態である。
 この構造を採用することによっても、複数の発光素子アレイを高精度に配列させることができる。
 また、上記目的を達成する本発明の照明ユニットは、
 露光パターンが形成されたマスク上の露光パターンをマイクロレンズアレイで基板上に結像させて、マイクロレンズアレイをマスクおよび基板に対し所定の移動方向に相対移動させるにあたり、露光光を出射しマイクロレンズアレイとともに上記移動方向に相対移動しながらマスクを照明する照明ユニットであって、
 上記マイクロレンズアレイが、上記移動方向に交差する交差方向への配列を含んで2次元的に配置された複数のマイクロレンズを有し、
 この照明ユニットが、
 複数の発光素子が配列された発光素子アレイと、
 発光素子アレイを構成する複数の発光素子から出射した複数の発光光を、上記交差方向についてはその交差方向に並ぶマイクロレンズ複数個に跨って広がるとともに、上記移動方向についてはその移動方向に隣接する列に並ぶマイクロレンズに及ばない広さに制限された露光光束に変換して露光光束を交差方向に並ぶ複数のマイクロレンズ上に導く照明光学系とを有することを特徴とする。
 以上の本発明によれば、照明ユニットの大幅な低背化が実現する。
マイクロレンズアレイを採用した露光装置の一例を示す概念図である。 マイクロレンズアレイ上に多数並ぶマイクロレンズの一部を示した平面図である。 水銀ランプを使用した照明ユニットの一例を示した模式斜視図である。 図3に示す照明ユニットによる、マイクロレンズアレイ上の照明領域を示した図である。 本実施形態の照明ユニットの概要を示した図である。 図5に示した照明ユニットによる、マイクロレンズアレイ上の照明領域を示した図である。 照明光学系一本分の構成を示した概要図である。 図7に示す円Rの部分の拡大図である。 一本のLDアレイバーとそのLDアレイバーからの発光光を示した図である。 ガラス基板上に配列されたLDアレイバーを示した図である。 ガラス基板上の、一本のLDアレイバー搭載部分の断面模式図である。 ガラス基板上のLDアレイバーの、もう1つの配列形式を示した図である。 照明光学系一本分の照明領域の照明パターンを示した図である。
 以下、本発明の実施の形態を説明する。
 図1は、マイクロレンズアレイを採用した露光装置の一例を示す概念図である。マイクロレンズアレイを採用した露光装置自体は既に広く知られた技術であり、ここではその概要を説明するにとどめる。
 この露光装置1は、照明ユニット10と、マスク20と、マイクロレンズアレイ30と、駆動装置40とを備えている。この露光装置1には、感光性レジストが塗布された基板50がマイクロレンズアレイ30を挟んでマスク20と対面する位置にローディングされる。
 照明ユニット10は、露光光束を出射しその露光光束による露光光でマスク20を照明する。マスク20には、露光パターン(図示省略)が形成されている。マイクロレンズアレイ30は、複数のマイクロレンズ31が2次元的に配列されたものであり、マスク20を被写体としてそのマスク20上の露光パターンを基板50上に結像する。
 ここで、照明ユニット10による静止時の露光域およびマイクロレンズアレイ30は、マスク20および基板50と比べ小面積であり、このため駆動装置40は、照明ユニット10とマイクロレンズアレイ30を、それらの間の相対位置を固定したまま矢印A方向に移動させる。これにより、基板50が、その幅方向全域にわたって露光される。
 基板50が、この図1の紙面に垂直な方向について1回の露光域を越えた長さを有する基板のときは、上記のようにして基板50の幅方向全域にわたって露光を行なった後、駆動装置40は基板50をこの図1の紙面に垂直な方向にその1回の露光幅分だけ移動させ、その後、照明ユニット10とマイクロレンズアレイ30を再度移動させて露光を行なう。このようにして、大面積の基板についてもその露光すべき領域全面が露光される。
 基板50の全面の露光が終了すると、基板50は、この露光装置1からアンローディングされ、次の新たな基板50がローディングされて上記の露光動作が繰り返される。
 尚、上記の露光のための動きは相対的な動きでよく、照明ユニット10やマイクロレンズアレイ30を固定しておいて、マスク20や基板50を移動させる構成であってもよい。
 図2は、マイクロレンズアレイ上に多数並ぶマイクロレンズの一部を示した平面図である。
 図1に模式的に示したマイクロレンズアレイ30には多数のマイクロレンズ31が配列されている。
 この図2には、そのうちの極く一部分のマイクロレンズが拡大されて示されている。
 この図2に示す矢印Aは、図1に示す矢印Aと同様、照明ユニット10およびマイクロレンズアレイ30の、露光時の移動方向を示している。
 このマイクロレンズアレイ30上のマイクロレンズ31は、その移動方向Aに垂直な矢印a―a方向への配列を含んで2次元的に配置されている。本実施形態では矢印a-a方向が本発明にいう交差方向の一例に相当する。
 1つ1つのマイクロレンズ31には、六角形の視野絞り32が配置されており、これによりマイクロレンズ31の有効な開口が制限されている。これは、マイクロレンズ31の周辺領域を使うことによる像の歪みや周辺光量の低下を防止するためである。
 次に、本実施形態の特徴である照明ユニット10について説明する。ここでは先ず、比較例として、水銀ランプを使った従来の照明ユニットの一例について説明し、次いで本実施形態の照明ユニットを説明する。
 図3は、水銀ランプを使用した照明ユニットの一例を示した模式斜視図である。この図3に示す照明ユニットは、本発明に対する比較例に相当する。
 この照明ユニット90は、光源91と照明光学系92とを有する。光源91には、多数の水銀ランプ911が2次元的に配列されている。照明光学系92は、光源91を構成する多数の水銀ランプ911から出射した光を、第1ミラー921、レンズ922、第2ミラー923、および第3ミラー924を介して、マスク20(図1を合わせて参照)の、マイクロレンズアレイ30に対面した領域に導く構成となっている。
 この図3に示す照明ユニット90の場合、一例として、幅2.4m、奥行4.4m、高さ1.9mもの大きさとなる。
 図4は、図3に示す照明ユニットによる、マイクロレンズアレイ上の照明領域を示した図である。ここでは、分かり易さのためマスクは省略されており、マイクロレンズアレイ30が直接に照明されているように示されている。
 マイクロレンズアレイ30は、複数の単位マイクロレンズアレイ301が複数枚配列された構成となっており、各単位マイクロレンズアレイ301それぞれに、極めて多数のマイクロレンズ(図4では図示省略)が配列されている。
 図3に示す照明ユニット90によるマイクロレンズアレイ30上の露光領域93は、個々のマイクロレンズ31との位置関係は考慮されずに一様に広がっている。
 図2を参照して説明した通り、本実施形態のマイクロレンズ31は、移動方向Aについて離散的に配列されており、また、1つ1つのマイクロレンズ31において、基板50への露光に用いられる露光光の有効領域は視野絞り32内に限られる。このため、図4に示すようにマイクロレンズアレイ30上を一様に照明すると、実際の露光に有効に利用される露光光はその照明の極く一部分となり、利用効率が低い。
 以上の比較例を踏まえて、以下、本実施形態の照明ユニットについて説明する。
 図5は、本実施形態の照明ユニット10の概要を示した図である。
 ここには、千鳥状に2列に並んだ複数の照明光学系100が示されている。詳細は後述するが、照明光学系1本あたり、複数本(本実施形態では一例として12本)のレーザダイオードアレイバー(以下「LDアレイバー」と称する)が備えられており、この照明光学系100は、一本の照明光学系につき、12本のLDアレイバーに対応する12本のスリット状の露光光束を生成し、マスクを通してマイクロレンズアレイ30を照明する。
 図6は、図5に示した照明ユニットによる、マイクロレンズアレイ上の照明領域を示した図である。図6(A)には、図5に示す照明ユニット全体による照明領域が示されており、図6(B)には照明光学系一本分の照明領域が拡大されて示されている。
 この照明ユニット10には、上述の通り、一本の照明光学系100あたり12本のLDアレイバーが備えられている。それら12本のLDアレイバーに対応して、照明光学系100一本あたり12本のスリット状の露光光束が生成されて12本のスリット状の露光光170が照射される。この露光光束は、一本あたり、図2に示す矢印a-a方向に並ぶマイクロレンズ31については多数のマイクロレンズ31に跨って広がるとともに、移動方向Aについては、その方向に隣接する列に並ぶマイクロレンズ31には及ばない広さに制限された露光光束である。一本の照明光学系100により生成された12本の露光光束による12本の露光光170は、いずれもが矢印a-a方向に並ぶ多数のマイクロレンズからなる列であって、移動方向Aについて順次異なる12本の列それぞれを照明する。
 これにより、一本の露光光170とその一本に隣接する露光光170との間に、露光光が照射されない領域が形成される。したがって本実施形態の照明ユニット10の場合、露光光として利用されない一部領域への照射を避けることにより、露光光としての利用効率が高められている。また、本実施形態の照明ユニット10の場合、LD(レーザダイオード)を採用することにより、水銀ランプを採用する場合と比べ、小型、低背の照明ユニットとなっている。
 以下、本実施形態の照明ユニットについてさらに詳細に説明する。
 図7は、照明光学系一本分の構成を示した概要図である。
 また、図8は、図7に示す円Rの部分の拡大図である。
 さらに図9は、一本のLDアレイバーとそのLDアレイバーからの発光光を示した図である。
 図9に示すLDアレイバー110は、長さ11mm程度の寸法を有し、このLDアレイバー110には、LD111が一次元的に、例えば200μmピッチで48個配列されている。
 このLDアレイバー110は、本発明にいう発光素子アレイの一例に相当し、そのLDアレイバー110に配列されているLD111は、本発明にいう発光素子の一例に相当する。
 LDアレイバー110を構成する各LD111からの発光光は、ミラーやプリズム等の反射光学系(本実施形態ではプリズム121)により下方に折り曲げられる。下方に折曲げられた発光光は、このままでは各LD111ごとの光束171となっている。
 図8には、複数(本実施形態では12本)のLDアレイバー110が配列された状態が示されている。各LDアレイバー110には、LDアレイドライバー113(図7参照)とを繋ぐフレキシブル基板112が接続されており、各LDアレイバー110は、LDアレイドライバー113により、各フレキシブル基板112を介して駆動される。
 また、図8に示すように、各LDアレイバー110の下には、各LDアレイバー110に対応するロッドレンズ122が配列されている。これらのロッドレンズ122は、本発明にいう光束変換光学系の一例に相当する。これらのロッドレンズ122は、平板状に加工されたものであり、各LDアレイバー110から出射した光は、対応するロッドレンズ122の上端面からロッドレンズ122内に入射する。このロッドレンズ122に入射した、48個のLD111からの48本の光束171は、ロッドレンズ122内における屈折率分布による屈折やロッドレンズ122の外壁面での反射により混ざり合い、均一な光量分布を持つ1本の光束となってロッドレンズ122の下端面から出射する。
 配列された複数(ここでは12個)のロッドレンズ122の各下端面から出射した12本の光束172は、その12本とも、図7に示す1本の投光光学系123に入射し、その投光光学系123により形状が整えられ、図6(B)に示すようなスリット状の照明を行なう複数本(12本)の露光光束173からなるマルチラインビーム174となって投光光学系123から出射する。このマルチラインビーム174は、前述した通り、そのマルチラインビーム174を構成する12本の露光光束173による12本の露光光170(図6参照)が、マイクロレンズ31を一列分ずつ照明する。
 図10は、ガラス基板上に配列されたLDアレイバーを示した図である。
 この図10には、照明光学系1本分のLDアレイバーのうちの一部である、4本のLDアレイバーが示されている。
 これらのLDアレイバー110は、ガラス基板120上に配列されて、ガラス基板120上に固定されている。この図10に示す矢印A方向は、図1に示す移動方向Aと同一の方向である。
 この図10に示すように、一本のLDアレイバー110は、一例として長さ11mm程度のものであり、そのうちの10mmの領域に、LDが200μmピッチで48個配列されている。また、各LDアレイバー110の出射面に対面する位置には反射プリズム121が配置されている。この反射プリズム121もガラス基板120上に固定されている。
 図11は、ガラス基板上の、一本のLDアレイバー搭載部分の断面模式図である。
 ガラス基板120上には、サブマウント118が固定されている。このサブマウント118の上面には、Auコーティング119が施されている。このAuコーティング119は、LDアレイバー110の下面のグランド端子(図示せず)に接続されている。LDアレイバー110は、サブマウント118の上のAuコーティング119と接続されるように置かれて、サブマウント118を介してガラス基板120に固定される。
 LDアレイバー110の上面の端子は、フリップチップ115aを介して回路基板114と接続されている。また、サブマウント118上のAuコーティング119も、フリップチップ115bを介して回路基板114上のグランドに接続されている。この回路基板114には、このLDアレイバー110を駆動するためのドライバIC116が搭載されている。この回路基板114は、フレキシブル基板112(図8を合わせて参照)を介して図7に示すLDアレイドライバー113に接続されている。
 LDアレイバー110の出射端面側には反射プリズム121が配置されている。この反射プリズム121は、LDアレイバー110からの出射光を反射しガラス基板120を透過させて、図8に示す平板状のロッドレンズ122に入射させる。
 図12は、ガラス基板上のLDアレイバーの、もう1つの配列形式を示した図である。
 図10,図11に示した配列形式の場合、LDアレイバー110は、そのLDアレイバー110を構成する複数のLDからガラス基板120の表面と平行な方向に光が出射される姿勢に、ガラス基板120に固定され、反射プリズム121で反射させることによりガラス基板120を透過させている。
 これに対し、この図12では、LDアレイバー110は、ガラス基板120に、サブマウント118’を介して、そのLDアレイバー110を構成する複数のLDからガラス基板120に向かって光を出射する姿勢に固定されている。
 ここでは、簡略化して、サブマウント118’にLDアレイバー110のみが固定されているように図示されているが、サブマウント118’には、反射プリズム121を除き図11と同様の部品が組み立てられ、LDアレイバー110の出射面が下に向くようにサブマウント118’を立ててガラス基板120に固定した構造を備えている。LDアレイバー110は、ガラス基板120上に、この図12に示すように配列されていてもよい。
 以上の本実施形態の照明ユニット10によれば、一例として、幅0.9m、奥行き0.3m、高さ0.6m程度の寸法で済み、図3を参照して説明した、水銀ランプを採用した従来の照明ユニットと比べ、大幅なサイズダウンが実現する。
 図13は、照明光学系一本分の照明領域の照明パターンを示した図である。
 図1にも示す移動方向Aは、この図13にも矢印Aで示されている。
 図13に示すように、マイクロレンズアレイ30上のマイクロレンズ31は、長尺のスリット状の露光光170で各列ごとに照明される。ただし、露光光170は直接的にはマイクロレンズアレイ30上のマスク20(図1参照)を照明するが、マスク20は図示省略されている。
 図13(A)には、12本の露光光束173からなるマルチラインビーム174(図7参照)でマイクロレンズアレイ30上を照射した状態が示されている。
 また、図13(B)は、配列されたLDアレイバーを1本おきに駆動し、残りの一本おきのLDアレイバーからの発光光の出射を停止した状態の図である。
 図13(C)は、図13(B)と比べさらに半分の本数のLDアレイバーのみ駆動した状態の図である。
 図13(D)は、比較例として、図3に示す照明ユニット90による、本実施形態における一本の照明光学系が担当する照明領域と同じ照明領域179を示している。
 本実施形態の照明ユニット10によれば、基板50(図1参照)上を露光する露光光量は、比較例(図13(D))と同一の露光光量を実現するとしたら、図13(C)のレベルで足り、消費電力も4分の1程度で済む。基板50への露光光量を増やす必要があるときは、図13(B)、あるいは図13(A)のようにさらに多数のLDアレイバーを駆動することにより露光光量を上げることができる。
 以上の通り、本実施形態によれば、照明ユニットが大幅に小型化され、したがって露光装置が大幅に小型化され、さらに消費電力が低減する。
 1  露光装置
 10,90  照明ユニット
 20  マスク
 30  マイクロレンズアレイ
 31  マイクロレンズ
 32  視野絞り
 40  駆動装置
 50  基板
 91  光源
 92,100  照明光学系
 93  露光領域
 111  LD
 112  フレキシブル基板
 113  LDアレイドライバー
 114  回路基板
 115a,115b  フリップチップ
 116  ドライバIC
 117,171  反射プリズム
 118,118’  サブマウント
 119  Auコーティング
 120  ガラス基板
 121  反射プリズム
 122  ロッドレンズ
 123  投光光学系
 170  露光光
 171,172  光束
 173  露光光束
 174  マルチラインビーム
 301  単位マイクロレンズアレイ
 911  水銀ランプ
 921  第1ミラー
 922  レンズ
 923  第2ミラー
 924  第3ミラー

Claims (6)

  1.  露光光を出射する照明ユニットと、
     露光パターンが形成され前記照明ユニットからの露光光の照射を受けるマスクと、
     前記マスクを被写体とするマイクロレンズアレイと、
     前記照明ユニットおよび前記マイクロレンズアレイを、前記マスクと、該マイクロレンズアレイにより該マスク上の露光パターンが結像される基板との双方に対し、所定の移動方向に相対移動させる移動機構とを備え、
     前記移動機構による前記移動方向への相対移動により、前記基板上の、前記マイクロレンズアレイの静止時の露光領域を越えた広がりを持つ領域に渡って、該基板を、前記マスク上の露光パターンに応じたパターンに露光する露光装置において、
     前記マイクロレンズアレイが、前記移動方向に交差する交差方向への配列を含んで2次元的に配置された複数のマイクロレンズを有し、
     前記照明ユニットが、
     複数の発光素子が配列された発光素子アレイと、
     前記発光素子アレイを構成する複数の発光素子から出射した複数の発光光を、前記交差方向については該交差方向に並ぶマイクロレンズ複数個に跨って広がるとともに、前記移動方向については該移動方向に隣接する列に並ぶマイクロレンズに及ばない広さに制限された露光光束に変換して、該露光光束を該交差方向に並ぶ複数のマイクロレンズ上に導く照明光学系とを有することを特徴とする露光装置。
  2.  前記照明ユニットが、前記発光素子アレイを複数本備え、
     前記照明光学系が、前記発光素子アレイ一本毎に、該一本の発光素子アレイから出射した複数の発光光を前記露光光束一本に変換して、該発光素子アレイ複数本に対応する複数本の露光光束それぞれを、いずれもが前記交差方向に並ぶ複数のマイクロレンズからなる列であって前記移動方向について互いに異なる複数の列それぞれに導く光学系であることを特徴とする請求項1記載の露光装置。
  3.  前記照明光学系が、
     前記発光素子アレイを構成する複数の発光素子から出射した複数の発光光が入射しスリット形状を有するスリット光束に変換して出射する、該発光素子アレイに対応して配置された光束変換光学系と、
     前記光束変換光学系から出射した前記スリット光束が入射し該スリット光束を前記露光光束に変換する投光光学系とを有することを特徴とする請求項1又は2記載の露光装置。
  4.  前記照明ユニットがさらに、前記発光素子アレイが固定される、該発光素子アレイから出射した発光光を透過する材質からなる支持基板を備え、
     前記照明光学系が、前記発光素子アレイに対応して備えられ前記支持基板上に固定されて該発光素子アレイに沿って延び、該発光素子アレイを構成する複数の発光素子から出射した複数の発光光を反射して該支持基板を透過させる反射光学系を有することを特徴とする請求項1から3のうちいずれか1項記載の露光装置。
  5.  前記照明ユニットがさらに、前記発光素子アレイが固定される、該発光素子アレイから出射した発光光を透過する材質からなる支持基板を備え、
     前記発光素子アレイが、前記支持基板上に、該発光素子アレイを構成する複数の発光素子から該支持基盤に向かって複数の発光光が出射される姿勢に、固定されていることを特徴とする請求項1から3のうちいずれか1項記載の露光装置。
  6.  露光パターンが形成されたマスク上の該露光パターンをマイクロレンズアレイで基板上に結像させて、該マイクロレンズアレイを該マスクおよび該基板に対し所定の移動方向に相対移動させるにあたり、露光光を出射し該マイクロレンズアレイとともに該移動方向に相対移動しながら該マスクを照明する照明ユニットであって、
     前記マイクロレンズアレイが、前記移動方向に交差する交差方向への配列を含んで2次元的に配置された複数のマイクロレンズを有し、
     当該照明ユニットが、
     複数の発光素子が配列された発光素子アレイと、
     前記発光素子アレイを構成する複数の発光素子から出射した複数の発光光を、前記交差方向については該交差方向に並ぶマイクロレンズ複数個に跨って広がるとともに、前記移動方向については該移動方向に隣接する列に並ぶマイクロレンズに及ばない広さに制限された露光光束に変換して、該露光光束を該交差方向に並ぶ複数のマイクロレンズ上に導く照明光学系とを有することを特徴とする照明ユニット。
PCT/JP2014/003213 2013-07-01 2014-06-16 露光装置および照明ユニット WO2015001736A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/902,044 US9921482B2 (en) 2013-07-01 2014-06-16 Exposure device and lighting unit
KR1020157027501A KR20160026830A (ko) 2013-07-01 2014-06-16 노광 장치 및 조명 유닛
CN201480027536.0A CN105209976B (zh) 2013-07-01 2014-06-16 曝光装置和照明单元

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013138100A JP6283798B2 (ja) 2013-07-01 2013-07-01 露光装置および照明ユニット
JP2013-138100 2013-07-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015001736A1 true WO2015001736A1 (ja) 2015-01-08

Family

ID=52143339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/003213 WO2015001736A1 (ja) 2013-07-01 2014-06-16 露光装置および照明ユニット

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9921482B2 (ja)
JP (1) JP6283798B2 (ja)
KR (1) KR20160026830A (ja)
CN (1) CN105209976B (ja)
TW (1) TWI615683B (ja)
WO (1) WO2015001736A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016128892A (ja) * 2015-01-09 2016-07-14 株式会社ブイ・テクノロジー 投影露光装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101728857B1 (ko) * 2016-03-02 2017-04-20 포항공과대학교 산학협력단 리소그래피 장치용 헤더 및 그 제조방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002373448A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Ricoh Co Ltd 光ディスク装置及びその光学素子の作製方法
JP2004039871A (ja) * 2002-07-03 2004-02-05 Hitachi Ltd 照明方法並びに露光方法及びその装置
JP2008152039A (ja) * 2006-12-18 2008-07-03 Seiko Epson Corp マイクロレンズアレイの製造方法、マイクロレンズアレイ、それを用いた有機elラインヘッド及び画像形成装置
JP2009229721A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Fujifilm Corp 光デバイスおよび画像露光装置
JP2009277900A (ja) * 2008-05-15 2009-11-26 V Technology Co Ltd 露光装置及びフォトマスク
JP2012220592A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 V Technology Co Ltd マイクロレンズアレイを使用した露光装置
JP2013098432A (ja) * 2011-11-02 2013-05-20 V Technology Co Ltd アライメントマーク及び露光装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030091277A1 (en) * 2001-11-15 2003-05-15 Wenhui Mei Flattened laser scanning system
DE10324210A1 (de) * 2002-06-24 2004-01-15 Heidelberger Druckmaschinen Ag Bebilderungseinrichtung für Druckformen
US7187399B2 (en) * 2003-07-31 2007-03-06 Fuji Photo Film Co., Ltd. Exposure head with spatial light modulator
US7253882B2 (en) * 2003-12-26 2007-08-07 Fujifilm Corporation Exposure method and exposure system
JP2007003829A (ja) 2005-06-23 2007-01-11 Fujifilm Holdings Corp 画像露光装置
US8139218B2 (en) * 2005-07-06 2012-03-20 Asml Netherlands B.V. Substrate distortion measurement
JP5190860B2 (ja) * 2007-01-22 2013-04-24 学校法人東京電機大学 投影露光装置および投影露光方法
CN102597880B (zh) * 2009-10-29 2015-09-16 株式会社V技术 曝光装置和光掩模
TWI548947B (zh) * 2009-11-10 2016-09-11 V科技股份有限公司 曝光裝置及光罩
JP5515119B2 (ja) * 2010-10-05 2014-06-11 株式会社ブイ・テクノロジー マイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置
KR20120060018A (ko) * 2010-12-01 2012-06-11 삼성전자주식회사 마스크리스 노광 장치
JP2014515501A (ja) * 2011-06-01 2014-06-30 ユーリタ アクチエンゲゼルシャフト 複数のレーザーによる周期パターンの印刷
US9297642B2 (en) 2011-08-10 2016-03-29 V Technology Co., Ltd. Alignment device for exposure device, and alignment mark
JP5935294B2 (ja) 2011-11-04 2016-06-15 株式会社ブイ・テクノロジー 近接露光装置及び近接露光方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002373448A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Ricoh Co Ltd 光ディスク装置及びその光学素子の作製方法
JP2004039871A (ja) * 2002-07-03 2004-02-05 Hitachi Ltd 照明方法並びに露光方法及びその装置
JP2008152039A (ja) * 2006-12-18 2008-07-03 Seiko Epson Corp マイクロレンズアレイの製造方法、マイクロレンズアレイ、それを用いた有機elラインヘッド及び画像形成装置
JP2009229721A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Fujifilm Corp 光デバイスおよび画像露光装置
JP2009277900A (ja) * 2008-05-15 2009-11-26 V Technology Co Ltd 露光装置及びフォトマスク
JP2012220592A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 V Technology Co Ltd マイクロレンズアレイを使用した露光装置
JP2013098432A (ja) * 2011-11-02 2013-05-20 V Technology Co Ltd アライメントマーク及び露光装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016128892A (ja) * 2015-01-09 2016-07-14 株式会社ブイ・テクノロジー 投影露光装置
WO2016111309A1 (ja) * 2015-01-09 2016-07-14 株式会社ブイ・テクノロジー 投影露光装置

Also Published As

Publication number Publication date
TWI615683B (zh) 2018-02-21
CN105209976A (zh) 2015-12-30
JP2015011270A (ja) 2015-01-19
CN105209976B (zh) 2018-06-29
US9921482B2 (en) 2018-03-20
KR20160026830A (ko) 2016-03-09
JP6283798B2 (ja) 2018-02-28
US20160223913A1 (en) 2016-08-04
TW201502718A (zh) 2015-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5687013B2 (ja) 露光装置および光源装置
KR101708943B1 (ko) 제어 장치, 노광 방법 및 노광 장치
JP4775842B2 (ja) パターン描画装置
US20090219491A1 (en) Method of combining multiple Gaussian beams for efficient uniform illumination of one-dimensional light modulators
JP6480680B2 (ja) 照度割合変更方法及び露光方法
US8330938B2 (en) Solid-state array for lithography illumination
JP2019023748A (ja) 照度割合変更方法及び露光方法
JP4328320B2 (ja) 露光用光源
JP2015114633A (ja) 光照射装置
JP4679249B2 (ja) パターン描画装置
KR20080017400A (ko) 노광 장치 및 노광 방법
JP2006186302A (ja) 走査型露光用光源ユニット
KR101440874B1 (ko) 엘이디 광원을 이용한 시준 기능을 갖는 노광용 광학모듈
JP6283798B2 (ja) 露光装置および照明ユニット
JP7277614B2 (ja) Vcselベースのパターンプロジェクタ
US7755741B2 (en) Substrate exposure apparatus and illumination apparatus
TWI649632B (zh) Exposure device and exposure method
JP2006253486A (ja) 照明装置、投影露光方法、投影露光装置、及びマイクロデバイスの製造方法
JP2003337428A (ja) 露光装置
JP2019015974A (ja) 露光装置及び露光方法
WO2014010552A1 (ja) 照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法
JP2007005517A (ja) 光源ユニット、露光装置及び露光方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14820610

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157027501

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14902044

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14820610

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1