曝光裝置的製作方法

2023-12-05 08:46:46

專利名稱：曝光裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及利用圖案生成器對光源光進行光調製而生成明暗花紋的曝光圖案並對其進行曝光的無掩模的曝光裝置，特別是涉及可容易進行曝光區域的擴大的曝光裝置。
背景技術：
以往，這種曝光裝置利用作為圖案生成器的數字微鏡器件對光源光進行光調製而生成明暗花紋的曝光圖案，通過物鏡照射到被曝光體上進行曝光，該數字微鏡器件具有能變更反射角度的多個微鏡，多個微鏡二維排列(例如，參照專利文獻I)。現有技術文獻_4] 專利文獻專利文獻1:特 開2010 - 141245號公報

發明內容
_6] 發明要解決的問題但是，在這樣的以往的曝光裝置中，在擴大被曝光體上的曝光區域的情況下，需要重新製造將微鏡的數量增加的大面積的數字微鏡器件，另外，物鏡的口徑也必須增大，當考慮數字微鏡器件的製造成本、透鏡的像差及其製造成本時，擴大曝光區域有限制。因此，本發明的目的在於:應對這樣的問題，提供可容易進行曝光區域的擴大的曝光裝置。
_9] 用於解決問題的方案為了達成上述目的，本發明的曝光裝置具備圖案生成器，該圖案生成器具有多個光開關，上述多個光開關在與被曝光體的面平行的面內配置，該光開關包括:開關元件，其通過在與包含電光晶體材料的稜柱狀的部件的長軸平行的相對面分別設置電極而形成；以及一對偏振元件，其中間隔著該開關元件且呈正交尼科爾地配置在該開關元件的長軸方向的兩端面側，上述曝光裝置單獨地驅動上述多個光開關而生成恆定的明暗花紋的曝光圖案，將該曝光圖案照射到被曝光體上進行曝光，上述曝光裝置具備多個微透鏡，上述多個微透鏡使其光軸分別與上述各開關元件的長的中心軸一致地設於上述圖案生成器的光出射面側，將上述開關元件的光出射端面的像縮小投影到上述被曝光體上。利用這樣的構成，單獨地驅動在與被曝光體的面平行的面內配置有多個光開關的圖案生成器的上述多個光開關，生成恆定的明暗花紋的曝光圖案，利用使光軸與各開關元件的長的中心軸一致地設於圖案生成器的光出射面側的多個微透鏡，將上述開關元件的光出射端面的像縮小投影到被曝光體上進行曝光，該光開關包括:開關元件，其通過在與包含電光晶體材料的稜柱狀的部件的長軸平行的相對面分別設置電極而形成；以及一對偏振元件，其中間隔著該開關元件且呈正交尼科爾地配置在該開關元件的長軸方向的兩端面側。另外，上述一對偏振元件是以上述光開關的光軸為中心配置成反射面相互旋轉90°的狀態的一對偏振分束器。由此，由配置於開關元件的光入射端面側的偏振分束器提取直線偏振光，由配置於開關元件的光出射端面側的偏振分束器根據開關元件的導通/截止驅動狀態限制來自光開關的光的出射。而且，上述一對偏振元件是以上述光開關的光軸為中心配置成偏振軸相互旋轉90°的狀態的一對偏振板。由此，由配置於開關元件的光入射端面側的偏振板提取直線偏振光，由配置於開關元件的光出射端面側的偏振板根據開關元件的導通/截止驅動狀態限制來自光開關的光的出射。而且，還具備傳送單元，傳送單元在恆定方向以恆定速度傳送上述被曝光體。由此，能一邊用傳送單元在恆定方向以恆定速度傳送被曝光體一邊進行曝光。並且，上述多個光開關在與上述被曝光體的傳送方向交叉的方向以恆定的排列間距排成至少2列而配置，在基於被曝光體的傳送方向前頭側的上述多個光開關的曝光圖案之間能用基於後續的上述多個光開關的曝光圖案補充。由此，一邊在恆定方向傳送被曝光體，一邊在基於多個光開關中的被曝光體的傳送方向前頭側的多個光開關的曝光圖案之間用基於後續的多個光開關的曝光圖案補充而進行曝光，上述多個光開關在與被曝光體的傳送方向交叉的方向以恆定的排列間距排成至少2列而配置。發明效果根據權利要求1所涉及的發明，僅僅將大小恆定的多個圖案生成器和多個微透鏡基板排列配置，就能擴大曝光區域。在該情況下，即使配置多個圖案生成器，也不必如現有技術那樣增大透鏡的口徑，所以不會受到透鏡的像差的影響，能容易實現曝光區域的擴大。另外，只要準備標準化的大小恆定的圖案生成器和微透鏡基板即可，所以能抑制各要素的製造成本的增加。另外，根據權利要求2所涉及的發明，能用無機物形成從光源光分離為P波和S波的兩種直線偏振光的膜，即使被照射熱能量高的光源光，也能抑制上述分離膜的燒損。因此，能使用亮度高的光源縮短曝光工序的生產節拍。而且，根據權利要求3所涉及的發明，能減薄圖案生成器的厚度，並且能使製造成本廉價。而且，根據權利要求4所涉及的發明，能一邊連續地供給被曝光體一邊進行曝光，能更縮短曝光工序的生產節拍。

並且，根據權利要求5所涉及的發明，能形成緻密的曝光圖案。因此，複雜的形狀的曝光圖案也能精度良好地形成。


圖1是示出本發明的曝光裝置的實施方式的主視圖。圖2是示出本發明的曝光裝置所使用的圖案生成器的光開關的構成的立體圖。圖3是示出構成上述圖案生成器的開關元件的一配置例的俯視圖。圖4是示出上述開關元件的驅動的說明圖，(a)示出導通驅動，(b)示出截止驅動。圖5是本發明的曝光裝置的局部放大主視圖。圖6是示出基於本發明的曝光裝置的曝光的說明圖。
具體實施方式
下面，基於附圖詳細說明本發明的實施方式。圖1是示出本發明的曝光裝置的實施方式的主視圖。該曝光裝置利用圖案生成器對光源光進行光調製而生成明暗花紋的曝光圖案並對其進行曝光，所以具備傳送單元1、光源2、圖案生成器3、微透鏡基板4而成。上述傳送單元I在工作檯5的上表面載置被曝光體6，在箭頭A所示的方向以恆定速度進行傳送，例如在從工作檯5的上表面噴射和抽吸空氣使被曝光體6以恆定量浮在工作檯5的上表面的狀態下，利用省略圖示的移動機構保持與箭頭A平行的被曝光體6的兩邊緣部來傳送被曝光體6。在上述傳送單元I的上方設有光源2。該光源2放射紫外線作為光源光L，是例如超高壓汞燈、氙氣燈、放射紫外線的雷射等。並且，利用例如複眼透鏡、棒狀透鏡等光學積分器7使從光源2放射的光源光L在與光軸正交的截面內的亮度分布均勻後，利用聚光透鏡8使其成為平行光而照射到後述的圖案生成器3。在上述光源2的光放射方向前方設有圖案生成器3。該圖案生成器3生成照射到被曝光體6上的明暗花紋的曝光圖案，如圖2所示，在與被曝光體6的面平行的面內配置有多個光開關11，光開關11包括:開關元件9，其通過在與包含電光晶體材料的稜柱狀的部件20的長軸平行的相對面分別設置電極10AU0B而形成；以及一對偏振元件，其例如為一對偏振分束器或者一對偏振板，其中間隔著該開關元件9且呈正交尼科爾地配置在開關元件9的長軸方向的兩端面、即光入射端面9a和光出射端面9b側。在本實施方式中，對使用偏振板12A、12B的情況進行說明。圖3是示出多個開關元件9的一配置例的俯視圖。多個開關元件9的端面形狀形成為縱橫的寬度為W的正方形，在透明的基板、例如包含相同的電光晶體材料且形成有驅動配線13和接地配線14的配線基板15上，以電極IOA與接地配線14電連接、電極IOB與驅動配線13電連接的方式，在與箭頭A所示的被曝光體6的傳送方向(下面稱為「基板傳送方向」)交叉的方向以排列間距2W排成I列而配置，形成開關元件列16，在基板傳送方向以排列間距2W平行地設置4列該開關元件列16，並且相鄰的開關元件列16的各開關元件9相互以在與基板傳送方向交叉的方向偏移nW / 2 (η是I以上的整數)的方式設置，使得能在基於基板傳送方向前頭側·的多個開關元件9的曝光圖案之間用基於後續的多個開關元件9的曝光圖案補充。在圖3中，作為一例，對如下情況加以示出:後續的開關元件列16b、16c、16d相對於基板傳送方向前頭側的開關兀件列16a分別在與基板傳送方向交叉的方向偏移 W、W / 2、3W / 2。這樣構成的圖案生成器3的各光開關11如圖4 (a)所示，當對電極IOB施加導通驅動電壓而進行導通驅動時，透射過光入射側的偏振板12A的直線偏振光在通過開關元件9內的中途使該直線偏振光的極化面旋轉90°。因此，在該情況下，通過上述開關元件9的直線偏振光能透射過相對於上述偏振板12A配置為正交尼科爾的光出射側的偏振板12B,能照射到被曝光體6而對被曝光體6進行曝光。另一方面，如圖4 (b)所示，在對電極IOB施加截止驅動電壓，對各光開關11進行截止驅動的情況下，透射過光入射側的偏振板12A的直線偏振光在通過開關元件9內的中途不進行極化面的旋轉，由光出射側的偏振板12B遮斷。因此，在該情況下，直線偏振光不能到達被曝光體6，不能對被曝光體6進行曝光。這樣，通過對多個光開關11適當地進行導通/截止驅動，能生成期望的明暗花紋的曝光圖案，對被曝光體6進行曝光。
在上述圖案生成器3的光出射面側靠近地設有微透鏡基板4。該微透鏡基板4如圖5所示，使光軸與各光開關11的開關元件9的長的中心軸一致地設有多個微透鏡17，利用各微透鏡17將上述開關元件9的光出射端面9b的像縮小投影到被曝光體6上。圖6是示出基於各微透鏡17的各光開關11的開關元件9的端面的縮小投影像的說明圖。在本實施方式中，示出利用微透鏡17將上述開關元件9的光出射端面9b縮小投影為I / 4的投影像18。由此，如該圖所示，可知:可用基於後續的3列開關元件列16b、16c、16d的曝光圖案19b、19c、19d補充基於箭頭A所示的基板傳送方向前頭側的開關元件列16a的曝光圖案19a之間的部分。接著，對這樣構成的曝光裝置的動作進行說明。傳送單元I將被曝光體6載置於工作檯5上，在箭頭A所示的基板傳送方向以恆定速度進行傳送。此時，利用省略圖示的線陣相機在被曝光體6上進行攝像，利用省略圖示的控制單元對該攝像圖像進行處理，對預先設於被曝光體6上的對準基準進行檢測，該線陣相機朝向基板傳送方向配置於圖案生成器3的正前側，具有多個受光兀件,多個受光兀件在與基板傳送方向交叉的方向排列成一直線狀。接著，對上述對準 基準的與基板傳送方向交叉的方向的位置進行檢測，測量其與線陣相機的攝像中心之間的距離，與目標值比較，算出其位置偏移量。並且，使圖案生成器3在與基板傳送方向交叉的方向移動，以校正上述位置偏移量，進行圖案生成器3和被曝光體6的對位。此時，因為與基板傳送方向交叉的方向上的線陣相機的攝像中心與圖案生成器3的對準基準之間的水平距離被預先存儲，所以能基於上述算出的位置偏移量進行被曝光體6和圖案生成器3的對位。這樣，一邊左右擺動一邊使圖案生成器3追蹤移動中的被曝光體6。當被曝光體6移動，曝光區域的基板傳送方向前頭側的區域到達圖案生成器3的開關元件列16d的正下方時，對圖案生成器3的各光開關9基於預先存儲的CAD數據進行導通/截止驅動，生成恆定的明暗花紋的曝光圖案。將該曝光圖案通過微透鏡基板4的各微透鏡17投影到被曝光體6上，在被曝光體6上如圖6所示形成各開關元件9的出射端面9b的縮小投影像18。以下，圖案生成器3的各光開關9以恆定的時間間隔基於CAD數據適當地被驅動，對在箭頭A方向移動中的被曝光體6照射曝光光，如圖6所示，一邊用基於後續的3列開關兀件列16b、16c、16d的曝光圖案19b、19c、19d補充基於基板傳送方向前頭側的開關兀件列16a的曝光圖案19a之間的部分一邊執行曝光。在該情況下，當將與基板傳送方向交叉的方向的曝光區域的寬度擴展時，只要使多個圖案生成器3和微透鏡基板4在與基板傳送方向交叉的方向配置成一直線或者錯開地排成兩列而配置即可。因此，即使光開關9的數量增加，也不必增大透鏡的口徑，不會受到透鏡的像差的影響，能實現曝光區域的擴展。另外，只要準備大小恆定的圖案生成器3和微透鏡基板4即可，所以能抑制各要素的製造成本的增加。附圖標記說明1:傳送單元3:圖案生成器6:被曝光體
9:開關元件10A、10B:電極11:光開關12A、12B:偏振板17:微透鏡19a、 19b、19c、19d:曝光圖案
權利要求
1.一種曝光裝置，其具備圖案生成器，該圖案生成器具有多個光開關，上述多個光開關在與被曝光體的面平行的面內配置，該光開關包括:開關元件，其通過在與包含電光晶體材料的稜柱狀的部件的長軸平行的相對面分別設置電極而形成；以及一對偏振元件，其中間隔著該開關元件且呈正交尼科爾地配置在該開關元件的長軸方向的兩端面側，上述曝光裝置單獨地驅動上述多個光開關而生成恆定的明暗花紋的曝光圖案，將該曝光圖案照射到被曝光體上進行曝光， 上述曝光裝置的特徵在於， 上述曝光裝置具備多個微透鏡，上述多個微透鏡使其光軸分別與上述各開關元件的長的中心軸一致地設於上述圖案生成器的光出射面側，將上述開關元件的光出射端面的像縮小投影到上述被曝光體上。
2.根據權利要求1所述的曝光裝置，其特徵在於，上述一對偏振元件是以上述光開關的光軸為中心配置成反射面相互旋轉90°的狀態的一對偏振分束器。
3.根據權利要求1所述的曝光裝置，其特徵在於，上述一對偏振元件是以上述光開關的光軸為中心配置成偏振軸相互旋轉90°的狀態的一對偏振板。
4.根據權利要求1 3中的任一項所述的曝光裝置，其特徵在於，還具備傳送單元，上述傳送單元以恆定速度在恆定方向傳送上述被曝光體。
5.根據權利要求4所述的曝光裝置，其特徵在於，上述多個光開關在與上述被曝光體的傳送方向交叉的方向以恆定排列間距至少排成2列而配置，在基於被曝光體的傳送方向前頭側的上述多個 光開關的曝光圖案之間能用基於後續的上述多個光開關的曝光圖案補充。
全文摘要
本發明是曝光裝置，其具備圖案生成器(3)，圖案生成器(3)在與被曝光體(6)的面平行的面內配置有多個光開關(11)，光開關(11)包括開關元件(9)，其在與包含電光晶體材料的稜柱狀的部件的長軸平行的相對面分別設置電極而形成；以及一對偏振板(12A、12B)，其中間隔著該開關元件(9)呈正交尼科爾配置在該開關元件(9)的長軸方向的兩端面側，該曝光裝置單獨地驅動多個光開關(11)而生成恆定的明暗花紋的曝光圖案，將該曝光圖案照射到被曝光體(6)進行曝光，上述曝光裝置具備多個微透鏡(17)，多個微透鏡(17)使其光軸分別與各開關元件(9)的長的中心軸一致地設置於圖案生成器(3)的光出射面側，將開關元件(9)的光出射端面(9a)的像縮小投影到被曝光體(6)上。由此，可容易進行曝光區域的擴大。
文檔編號G03F7/20GK103250231SQ20118005347
公開日2013年8月14日 申請日期2011年10月17日 優先權日2010年11月12日
發明者水村通伸 申請人:株式會社V技術