[发明专利]使用微透镜阵列的扫描曝光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种扫描曝光装置，其使用了通过二维地排列微透镜的微透镜阵列将掩模图案曝光于衬底上的微透镜阵列。

背景技术

薄膜晶体管液晶衬底以及彩色滤光片衬底等，将形成于玻璃衬底上的抗蚀剂膜等多次叠加曝光，形成既定的图案。这些被曝光衬底在该膜形成过程中存在伸缩，叠加曝光的下层图案根据制造条件（曝光装置特性以及温度条件），有时与设计上的间距不同。在此种叠加曝光中，当曝光位置的间距产生变化时，不得不在曝光装置侧进行倍率校正以吸收该间距的变化。即，当被曝光衬底的尺寸产生变动时，必须通过与间距偏移相应地调整像的倍率，将该像配置于变动后间距的衬底上的既定位置中央。

另一方面，近来，提案有使用了二维地排列微透镜的微透镜阵列的扫描曝光装置（专利文献1）。在该扫描曝光装置中，将多个微透镜阵列排列在一个方向上，通过沿垂直于该排列方向的方向相对于微透镜阵列以及曝光光源相对移动衬底以及掩模，曝光光从而扫描掩模，使由掩模的孔形成的曝光图案成像于衬底上。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-3829。

发明内容

然而，在该现有的扫描曝光装置中，存在以下所示的问题。在使用组合使用了通常透镜的投影光学系统的曝光装置中，容易通过调整透镜的间隔等从而调整倍率。但是，因为微透镜的情况是通过在厚度为例如4mm的板中沿光轴方向配置8个透镜从而使正立等倍像成像于衬底上，所以不能调整倍率。因此，在使用微透镜阵列的扫描曝光装置中，存在不能够对应于被曝光衬底的间距变更的问题。

本发明鉴于此种问题而完成，其目的在于提供一种使用微透镜阵列的扫描曝光装置，以在使用微透镜阵列的曝光装置中，即使曝光图案产生与基准图案的偏移，也能够在曝光中检测该偏移，防止曝光图案的错位，能够提高重叠曝光中的曝光图案的精度。

本发明所涉及的使用微透镜阵列的扫描曝光装置的特征在于具有：多个微透镜阵列，配置于应曝光衬底的上方，二维地配置有微透镜；支持衬底，能够倾斜地支持该微透镜阵列；驱动部件，相对于所述支持衬底倾动驱动所述各微透镜阵列；掩模，配置于该微透镜阵列的上方，形成有既定的曝光图案；曝光光源，对该掩模照射曝光光；移动装置，使所述微透镜阵列和所述衬底以及所述掩模相对地沿一个方向移动；图像检测部，检测所述衬底的图像；图像处理部，以该图像的检测信号为基础进行图像处理以得到形成于衬底上的基准图案；以及控制部，该控制部运算该基准图案与将要曝光的所述掩模的曝光图案之间的偏移，经由所述驱动部件使所述微透镜阵列倾动以消除所述基准图案与所述曝光图案的偏移，通过使所述多个微透镜阵列从平行于衬底的面的方向倾斜，从而调整衬底上的曝光位置，使曝光图案与所述基准图案一致。

在该使用微透镜阵列的扫描曝光装置中，例如，所述图像检测部为线状地检测图像的线性传感器，该线性传感器以其检测区域相对于所述一个方向构成锐角的方式倾斜地配置，用一个线性传感器检测多列微透镜内的图像。或者，所述图像检测部为线状地检测图像的多个线性传感器，该多个线性传感器沿其检测区域相对于所述一个方向正交的方向配置，用多个线性传感器的整体检测多列微透镜内的图像。

而且，所述微透镜例如将所述掩模的曝光图案的正立等倍像投影于所述衬底上。

根据本发明，在使用微透镜阵列的曝光装置中，通过在曝光中检测衬底的图像并检测其基准图案，在曝光中检测基准图案与曝光图案的错位，并且通过调节多个微透镜阵列的倾斜角度，能够消除该错位。这样，能够联机（online）实时（realtime）地检测并消除曝光的错位，所以能够有效地提高叠加曝光中的曝光位置的尺寸精度。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式所涉及的曝光装置的示意图；

图2是示出本发明的实施方式所涉及的曝光装置的一个微透镜阵列的部分的纵截面图；

图3是示出排列有多个该微透镜阵列的状态的立体图；

图4是示出微透镜的图；

图5（a）、5（b）是示出其光阑的图；

图6是示出微透镜的六角视场光阑的配置的俯视图；

图7是示出本发明的实施方式所涉及的曝光装置的立体图；

图8是示出利用CCD相机的曝光像的检测方法的俯视图；

图9（a）、9（b）是示出曝光图案的图；

图10是示出微透镜阵列的倾动动作的立体图；

图11是示出使微透镜阵列倾动的致动器即压电元件的截面图；