專利名稱：光掩模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)微型透鏡將掩模圖案的像縮小投影在被對(duì)置配置的被曝光體上的光掩模，具體而言涉及ー種欲要提高照射于被曝光體的光的利用效率的光掩模。
背景技術(shù)：
例如現(xiàn)有的這種光掩模具有形成在設(shè)于透明基板的一表面的遮光膜上的規(guī)定形狀的多個(gè)開(kāi)ロ ；在所述透明基板的另ー表面與所述各開(kāi)ロ分別對(duì)應(yīng)設(shè)置，使所述開(kāi)ロ的像成像在接近對(duì)置而配置的被曝光體上的多個(gè)微型透鏡，從而提高接近曝光中的曝光圖案的析像度而能夠?qū)崿F(xiàn)微細(xì)圖案的曝光(例如，參考專利文獻(xiàn)I)。在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本特開(kāi)2009-277900號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，在這樣的現(xiàn)有的光掩模中，設(shè)于透明基板的一表面的開(kāi)ロ(掩模圖案)和設(shè)于所述透明基板的另ー表面的微型透鏡(投影透鏡)以與基板的厚度相等的間隔分離配置，故存在通過(guò)光掩模的所述開(kāi)ロ的光中的一部分光未被取入對(duì)應(yīng)的所述微型透鏡內(nèi)的情況。其原因在于，由于照射于光掩模的光源光存在視覺(jué)(準(zhǔn)直半角)，故通過(guò)了開(kāi)ロ的光以與所述準(zhǔn)直半角相當(dāng)?shù)慕嵌葦U(kuò)展而入射于微型透鏡。因此，隨著所述開(kāi)ロ與微型透鏡的間隔的擴(kuò)展，被取入微型透鏡的光的量減少，照射于被曝光體的光量減少，而有可能使光的利用效率降低。尤其是，在用于大面積的例如TFT顯示用基板的曝光的光掩模的情況下，透明基板的厚度厚達(dá)幾mm 十幾mm,所述問(wèn)題更為顯著。對(duì)此，本發(fā)明是為了處理這樣的問(wèn)題而作出的，其目的在干，提供一種欲要提高照相于被曝光體的光的利用效率的光掩模。用于解決課題的手段為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的光掩模具有掩模基板，其在透明基板的一表面形成有規(guī)定形狀的多個(gè)掩模圖案；微型透鏡陣列，其在另一透明基板的一表面形成有將所述多個(gè)掩模圖案的像縮小投影在被對(duì)置配置的被曝光體上的多個(gè)投影透鏡，并在另一透明基板的另ー表面以使光軸與所述投影透鏡的光軸一致的方式形成有將入射光聚光于所述投影透鏡的多個(gè)向場(chǎng)透鏡，以使所述掩模圖案與所述向場(chǎng)透鏡具有規(guī)定間隙且處于接近對(duì)置的狀態(tài)的方式來(lái)接合所述掩?；迮c所述微型透鏡陣列。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在相對(duì)于掩?；宓难谀D案具有規(guī)定間隙且接近對(duì)置而配置的微型透鏡陣列的向場(chǎng)透鏡的作用下，將通過(guò)了掩模圖案的光聚光于投影透鏡，并通過(guò)該投影透鏡將所述掩模圖案的像縮小投影在被對(duì)置配置的被曝光體上。
另外，在所述微型透鏡陣列的至少所述多個(gè)投影透鏡的外側(cè)區(qū)域形成有遮光膜。由此，通過(guò)形成于微型透鏡陣列的至少多個(gè)投影透鏡的外側(cè)區(qū)域的遮光膜來(lái)遮斷向投影透鏡外照射的光。進(jìn)而， 在所述微型透鏡陣列的形成有所述多個(gè)投影透鏡的表面以該投影透鏡為基準(zhǔn)而設(shè)有用干與所述被曝光體對(duì)位的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。由此，通過(guò)在微型透鏡陣列的形成有多個(gè)投影透鏡的表面以該投影透鏡為基準(zhǔn)而設(shè)置的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記來(lái)進(jìn)行與被曝光體的對(duì)位。另外，所述被曝光體在曝光中沿著ー個(gè)方向以恒定速度被搬運(yùn)，所述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記以離開(kāi)形成有所述多個(gè)投影透鏡的區(qū)域的朝向所述被曝光體的搬運(yùn)方向的前側(cè)規(guī)定距離的方式設(shè)置。由此，在離開(kāi)形成有多個(gè)投影透鏡的區(qū)域的朝向被曝光體的搬運(yùn)方向的前側(cè)規(guī)定距離而設(shè)置的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的作用下，與在曝光中沿著ー個(gè)方向以恒定速度被搬運(yùn)的被曝光體進(jìn)行對(duì)位。進(jìn)而，所述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括；與所述被曝光體的搬運(yùn)方向平行的ー對(duì)細(xì)線圖案；設(shè)于該ー對(duì)細(xì)線圖案間且相對(duì)于所述被曝光體的搬運(yùn)方向以規(guī)定角度交叉的一根細(xì)線圖案。由此，在包括與被曝光體的搬運(yùn)方向平行的一對(duì)細(xì)線圖案和設(shè)于該一對(duì)細(xì)線圖案間且相對(duì)于被曝光體的搬運(yùn)方向以規(guī)定角度交叉的一根細(xì)線圖案的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的作用下，與沿著ー個(gè)方向以恒定速度被搬運(yùn)的被曝光體進(jìn)行對(duì)位。并且，在所述投影透鏡的表面設(shè)有光圈，所述光圈具有直徑小于所述向場(chǎng)透鏡的直徑的圓形開(kāi)ロ。由此，通過(guò)設(shè)于投影透鏡的表面且具有直徑比向場(chǎng)透鏡的直徑小的圓形開(kāi)ロ的光圈來(lái)限制在投影透鏡中射出的光束徑。發(fā)明效果根據(jù)第一方面的發(fā)明，能夠通過(guò)與掩模圖案接近對(duì)置而配置的向場(chǎng)透鏡使通過(guò)了掩模圖案的光的大致全量聚光于投影透鏡。因而，能夠提高經(jīng)由投影透鏡而照射于被曝光體的光的利用效率。由此，能夠降低光源的功率，從而減輕光源的負(fù)擔(dān)。另外，根據(jù)第二方面的發(fā)明，能夠遮斷通過(guò)光掩模的不需要的漏光，從而能夠進(jìn)ー步提高曝光圖案的分辨率。進(jìn)而，根據(jù)第三方面的發(fā)明，能夠使光掩模的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記接近與光掩模接近對(duì)置而配置的被曝光體的表面，從而能夠同時(shí)對(duì)在被曝光體上預(yù)先形成的對(duì)準(zhǔn)的基準(zhǔn)和光掩模的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行觀察。因而，能夠容易地進(jìn)行光掩模與被曝光體的對(duì)位。另外，即便在掩模圖案的中心與投影透鏡的光軸偏離的情況下，由于掩模圖案的投影像形成在投影透鏡的光軸上，故通過(guò)使用以投影透鏡形成為基準(zhǔn)的所述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記來(lái)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，從而也能夠?qū)⒀谀D案的像精度良好地定位曝光在被曝光體的規(guī)定位置上。另外，根據(jù)第四方面的發(fā)明，能夠ー邊對(duì)光掩模與沿著ー個(gè)方向移動(dòng)中的被曝光體之間的位置偏差進(jìn)行修正一邊進(jìn)行曝光，從而能夠縮短曝光工程的生產(chǎn)節(jié)柏。進(jìn)而，根據(jù)第五方面的發(fā)明，能夠通過(guò)一個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記來(lái)高精度地進(jìn)行光掩模與被曝光體之間的位置偏差檢測(cè)和相對(duì)于移動(dòng)中的被曝光體的曝光時(shí)序的控制。因而，能夠通過(guò)被曝光體的規(guī)定位置來(lái)高精度地對(duì)掩模圖案的像進(jìn)行定位曝光。并且，根據(jù)第六方面的發(fā)明，能夠排除投影透鏡的球面像差的影響，從而能夠進(jìn)ー步提高投影透鏡的析像度。因而，能夠更進(jìn)一步提高曝光圖案的分辨率。


圖I是表示基于本發(fā)明的光掩模的實(shí)施方式的圖，(a)是俯視圖，(b)是(a)的X_X線剖面向視圖。圖2是表示用于進(jìn)行所述光掩模的掩?；迮c微型透鏡陣列的對(duì)位的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的一方式的說(shuō)明圖，(a)示出掩模側(cè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，(b)示出透鏡側(cè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。圖3是表示所述微型透鏡陣列的結(jié)構(gòu)的剖視圖，其為表示基于近軸光線追蹤的掩 模圖案的成像的說(shuō)明圖。圖4是表示所述光掩模的N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的俯視圖。圖5是表不使用所述光掩模的曝光裝置的簡(jiǎn)略圖。圖6是表示所述曝光裝置的控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖7是對(duì)根據(jù)所述N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記來(lái)實(shí)現(xiàn)光掩模與攝像機(jī)構(gòu)的攝像中心的位置偏差修正進(jìn)行表示的說(shuō)明圖。圖8是對(duì)所述光掩模與被曝光體的位置偏差修正進(jìn)行表示的說(shuō)明圖。圖9是表不本發(fā)明的光掩模的另ー結(jié)構(gòu)例的俯視圖。
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖I是表示基于本發(fā)明的光掩模I的實(shí)施方式的圖，(a)是俯視圖，(b)是(a)的X-X線剖面向視圖。該光掩模I是用于將掩模圖案的像通過(guò)微型透鏡縮小投影在被對(duì)置配置的被曝光體上的機(jī)構(gòu)，其具備掩模基板2和微型透鏡陣列3。所述掩模基板2是在透明基板的一表面形成有規(guī)定形狀的多個(gè)掩模圖案的構(gòu)件，如圖1(b)所示，在形成于透明基板4的下表面4a的鉻(Cr)等的不透明膜6上例如呈矩陣狀形成有規(guī)定形狀的多個(gè)掩模圖案5。并且，在該圖(a)中，在由ニ條粗的虛線所夾著的掩模圖案形成區(qū)域7的外側(cè)的四角部形成有用干與后述的微型透鏡陣列3進(jìn)行對(duì)位的、例如圖2(a)所示那樣的由不透明膜形成的十字狀的掩模側(cè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記8。需要說(shuō)明的是，在圖1(a)中，因附圖繁雜而將掩模圖案5由四邊形簡(jiǎn)略示出。與所述掩?；?對(duì)置而設(shè)有微型透鏡陣列3。該微型透鏡陣列3是用于將所述掩?；?的掩模圖案5的像縮小投影在被接近對(duì)置而配置的被曝光體上的構(gòu)件，如圖I (b)所示，在另一透明基板9的下表面9a上與掩?；?的掩模圖案5對(duì)應(yīng)地例如呈矩陣狀形成有將所述多個(gè)掩模圖案5縮小投影在被對(duì)置配置的被曝光體上的多個(gè)投影透鏡10，如該圖所示，在上表面9b上以使光軸與投影透鏡10的光軸一致的狀態(tài)形成有圖3所示那樣的、將入射光聚光于投影透鏡10的向場(chǎng)透鏡11。并且，在所述向場(chǎng)透鏡11及投影透鏡10的外側(cè)區(qū)域形成有由鉻(Cr)等的不透明膜構(gòu)成的遮光膜12。在這種情況下，也可以在投影透鏡10的表面設(shè)有具有直徑比向場(chǎng)透鏡11的直徑更小的圓形開(kāi)ロ的光圏。由此，能夠排除投影透鏡10的球面像差的影響來(lái)提高投影透鏡的析像度。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，如圖3所示，使投影透鏡10的直徑形成得比向場(chǎng)透鏡11的直徑小，從而可獲得與設(shè)有光圈時(shí)實(shí)質(zhì)上同等的效果。另外，在透明基板9的上表面％，在由圖I所示的兩條粗的虛線所夾著的透鏡形成區(qū)域13的外側(cè)的四角部，與所述掩模基板2的掩模側(cè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記8對(duì)應(yīng)地形成有用干與掩模基板2進(jìn)行對(duì)位的、例如圖2(b)所示那樣的在不透明膜形成有十字狀的開(kāi)ロ的透鏡側(cè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記14。進(jìn)而，在透明基板9的下表面9a側(cè)的遮光膜12形成有與透鏡側(cè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記14對(duì)應(yīng)的四邊形的開(kāi)ロ 15，從而能夠使從透明基板9的下表面9a側(cè)照射來(lái)的照明光透過(guò)而對(duì)透鏡側(cè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記14進(jìn)行照明。另外，在所述微型透鏡陣列3的形成多個(gè)投影透鏡10的表面(下表面9a)上設(shè)有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記(以下，稱之為“N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16”)。該N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16是在曝光中始終用于使掩?；?的掩模圖案5與沿著圖I中箭頭A所示的ー個(gè)方向被搬運(yùn)的被曝光體的曝光目標(biāo)位置對(duì)位的標(biāo)記，在圖I中，其以由兩條粗的虛線所夾著的透鏡形成區(qū)域13內(nèi)的多個(gè)投影透鏡10中的、朝向由箭頭A所示的被曝光體的搬運(yùn)方向(以下，稱之為“基板搬運(yùn)方向”)而位于最前側(cè)的投影透鏡10作為基準(zhǔn)，而在朝向基板搬運(yùn)方向(箭頭A方向)的前側(cè)離開(kāi)規(guī)定距離設(shè)置。需要說(shuō)明的是，為了能夠從掩?；?的上方能夠觀察N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16，將與N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16對(duì)應(yīng)的區(qū)域的所述掩?；?的不透明膜6及微型透鏡陣列3的上表面9b的遮光膜12除去。這樣，通過(guò)使N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16形成在與微型透鏡陣列3的投影透鏡10的形成面相同的表面上，由此與光掩模I接近對(duì)置被搬運(yùn)的被曝光體的表面和N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16接近，從而能夠同時(shí)觀察在被曝光體上預(yù)先形成的基準(zhǔn)圖案和N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16， 光掩模I與被曝光體的對(duì)位變得容易。另外，即便在掩模圖案5的中心與投影透鏡10的光軸偏離的情況下，由于掩模圖案5的投影像形成在投影透鏡10的光軸上，因此，在使用將投影透鏡10形成為基準(zhǔn)的N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16的對(duì)準(zhǔn)作用下，也能夠在被曝光體的規(guī)定位置精度良好地曝光掩模圖案5。此處，N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16具體而言如圖4所示，是包括例如與基板搬運(yùn)方向(箭頭A方向)平行的ー對(duì)細(xì)線圖案17a、17b和設(shè)于該ー對(duì)細(xì)線圖案17a、17b間且相對(duì)于基板搬運(yùn)方向(箭頭A方向)以規(guī)定角度Θ (例如Θ =45° )交叉的ー個(gè)細(xì)線圖案17c的大致N字狀的標(biāo)記，如圖1(a)所示，以使細(xì)線圖案17c的與基板搬運(yùn)方向(箭頭A方向)平行的中心線和所述多個(gè)投影透鏡10中的任一投影透鏡10的中心一致的方式形成N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16。另外，N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16的與該基板搬運(yùn)方向(箭頭A方向)正交的中心軸和微型透鏡陣列3的朝向基板搬運(yùn)方向而位于最前側(cè)的投影透鏡10之間的距離預(yù)先設(shè)定為距離D。這樣的微型透鏡陣列3能夠如下形成。首先，在透明基板9的上表面9b上，在遮蔽了透鏡形成區(qū)域13外的狀態(tài)下對(duì)透鏡形成區(qū)域13進(jìn)行蝕刻而往下挖掘例如約50 μ m 300 μ m的深度。進(jìn)而，利用公知的技術(shù)在透鏡形成區(qū)域13形成具有規(guī)定的曲率的凸?fàn)畹亩鄠€(gè)向場(chǎng)透鏡11。其次，在透明基板9的上表面9b的整個(gè)表面形成鉻(Cr)等的遮光膜12之后，對(duì)與所述向場(chǎng)透鏡11對(duì)應(yīng)的部分及與所述N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16對(duì)應(yīng)的區(qū)域的遮光膜12進(jìn)行蝕刻而除去。同時(shí)，也可以對(duì)透鏡側(cè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記14進(jìn)行蝕刻來(lái)形成。接著，在透明基板9的下表面9a的透鏡形成區(qū)域13，與所述向場(chǎng)透鏡11對(duì)應(yīng)地利用公知的技術(shù)來(lái)形成凸?fàn)畹亩鄠€(gè)投影透鏡10。然后，在透明基板9的下表面9a的整個(gè)表面形成鉻(Cr)等的遮光膜12之后，對(duì)與所述投影透鏡10對(duì)應(yīng)的部分及與透鏡側(cè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記14對(duì)應(yīng)的部分進(jìn)行蝕刻而除去。此時(shí)，也可以同時(shí)形成N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16。需要說(shuō)明的是，N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16在光掩模I上不僅可設(shè)置ー個(gè)，也可以沿著與基板搬運(yùn)方向大致正交的方向設(shè)置多個(gè)。在這種情況下，也可以與各N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16對(duì)應(yīng)地設(shè)有多臺(tái)后述的攝像機(jī)構(gòu)24(參考圖5)。由此，能夠使用多個(gè)N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16中的任一 N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16來(lái)進(jìn)行光掩模I與被曝光體的對(duì)位。這樣的設(shè)有多個(gè)N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16的光掩模I尤其在大面積的被曝光體的曝光中是優(yōu)選的。接著，關(guān)于本發(fā)明的光掩模I的制造進(jìn)行說(shuō)明。首先，在微型透鏡陣列3的上表面％，在向場(chǎng)透鏡11的透鏡形成區(qū)域13外的部分涂敷粘接劑。其次，使掩?；?的形成有掩模圖案5的下表面4a與微型透鏡陣列3的涂敷有粘接劑的上表面％面對(duì)面地來(lái)對(duì)置配置掩模基板2與微型透鏡陣列3。接著，ー邊由顯微鏡對(duì)掩模側(cè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記8與透鏡側(cè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記14同時(shí)進(jìn)行觀察，一邊以該兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記一致的方式使掩?；?與微型透鏡陣列3相對(duì)平行移動(dòng)，并以各基板4、9的表面的中心為軸旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行對(duì)位。然后，在從各基板4、9的表面的側(cè)方對(duì)掩模基板2及微型透鏡陣列3進(jìn)行加壓的狀態(tài)下，使所述粘接劑固化而將兩者接合。由此，完成圖I所示那樣的本發(fā)明的光掩模I。此時(shí)，掩模圖案5與向場(chǎng)透鏡11接近至約50μπι 300μπι左右的距離。
圖5是表示使用本發(fā)明的光掩模I的曝光裝置的主視圖。該曝光裝置是用于在將被曝光體19沿著箭頭A所示的ー個(gè)方向以恒定速度搬運(yùn)的同時(shí)進(jìn)行曝光的機(jī)構(gòu)，其具備搬運(yùn)機(jī)構(gòu)20、光源21、耦合光學(xué)系統(tǒng)22、掩模臺(tái)23、攝像機(jī)構(gòu)24、控制機(jī)構(gòu)25。所述搬運(yùn)機(jī)構(gòu)20是用于在上表面20a載置被曝光體19并使其沿著箭頭A所示的方向以恒定速度搬運(yùn)的機(jī)構(gòu)，其從上表面20a噴射空氣且進(jìn)行吸引，并使該空氣的噴射與吸引平衡而使被曝光體19在懸浮規(guī)定量的狀態(tài)下進(jìn)行搬運(yùn)。另外，在搬運(yùn)機(jī)構(gòu)20具備對(duì)被曝光體19的移動(dòng)速度進(jìn)行檢測(cè)的速度傳感器及對(duì)被曝光體19的位置進(jìn)行檢測(cè)的位置傳感器(省略圖示)。在所述搬運(yùn)機(jī)構(gòu)20的上方設(shè)有光源21。該光源21為作為光源光而放射出紫外線的激光光源。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，光源21被后述的控制機(jī)構(gòu)25控制而間歇性發(fā)光。在所述光源21的光放射方向前方設(shè)有稱合光學(xué)系統(tǒng)22。該稱合光學(xué)系統(tǒng)22是用于使從光源21放射出的光源光形成為平行光并照射在后述的光掩模I的掩模圖案形成區(qū)域7的構(gòu)件，其包括光電積分器或聚光透鏡等光學(xué)部品而構(gòu)成。進(jìn)而，還具備與光掩模I的掩模圖案形成區(qū)域7的外形吻合地對(duì)光源光的橫斷面形狀進(jìn)行整形的掩模。與所述搬運(yùn)機(jī)構(gòu)20的上表面20a對(duì)置而設(shè)有掩模臺(tái)23。該掩模臺(tái)23是用于對(duì)本發(fā)明的光掩模I進(jìn)行定位而保持的構(gòu)件，其與光掩模I的掩模圖案形成區(qū)域7及N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16的形成區(qū)域?qū)?yīng)而在中央部形成開(kāi)ロ 26，以保持光掩模I的周緣部。并且，還具備被后述的控制機(jī)構(gòu)25控制而在與搬運(yùn)機(jī)構(gòu)20的上表面20a平行的面內(nèi)沿著與基板搬運(yùn)方向(箭頭A方向)正交的方向移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。在所述搬運(yùn)機(jī)構(gòu)20的上方設(shè)有能夠?qū)Ρ槐３钟谘谀Ｅ_(tái)23的光掩模I的N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16進(jìn)行攝像的攝像機(jī)構(gòu)24。該攝像機(jī)構(gòu)24是用于對(duì)光掩模I的N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16和在被曝光體19的表面預(yù)先形成的基準(zhǔn)標(biāo)記(例如顯示用基板的像素)同時(shí)進(jìn)行攝像的構(gòu)件，其為在與搬運(yùn)機(jī)構(gòu)20的上表面20a平行的面內(nèi)沿著與基板搬運(yùn)方向(箭頭A方向)大致正交的方向呈一條直線狀排列多個(gè)受光元件的行式照相機(jī)。與所述搬運(yùn)機(jī)構(gòu)20、光源21、掩模臺(tái)23及攝像機(jī)構(gòu)24電連接地設(shè)有控制機(jī)構(gòu)25。該控制機(jī)構(gòu)25是用于根據(jù)攝像機(jī)構(gòu)24的攝像圖像，而以對(duì)光掩模I與被曝光體19的位置偏差進(jìn)行修正的方式使掩模臺(tái)23移動(dòng)且對(duì)光源21的發(fā)光時(shí)序進(jìn)行控制的構(gòu)件，如圖6所示，其具備圖像處理部27、存儲(chǔ)器28、運(yùn)算部29、搬運(yùn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制器30、掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制器31、光源驅(qū)動(dòng)控制器32、控制部33。此處，圖像處理部27是用于對(duì)由攝像機(jī)構(gòu)24拍攝到的被曝光體19表面的攝像圖像進(jìn)行處理，并借助超出規(guī)定的閾值而變化的亮度變化分別對(duì)在被曝光體19預(yù)先形成的基準(zhǔn)圖案的與基板搬運(yùn)方向大致平行的緣部及與基板搬運(yùn)方向交叉的緣部進(jìn)行檢測(cè)的構(gòu)件。另外，存儲(chǔ)器28是用于在對(duì)預(yù)先形成于被曝光體19的基準(zhǔn)圖案的基板搬運(yùn)方向前頭側(cè)的緣部檢測(cè)之后，直至被曝光體19上的最初的曝光目標(biāo)位置到達(dá)位于光掩模I的基板搬運(yùn)方向前側(cè)的掩模圖案5的像的投影位置之前，對(duì)被曝光體19移動(dòng)的距離的目標(biāo)值TG1、光掩模I與被曝光體19的對(duì)準(zhǔn)的目標(biāo)值TG2、光掩模I的掩模圖案5的基板搬運(yùn)方向的排列間距P等進(jìn)行儲(chǔ)存，且對(duì)后述的運(yùn)算部29中的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行暫時(shí)儲(chǔ)存的構(gòu)件。進(jìn)而，運(yùn)算部29是用于根據(jù)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)20的位置傳感器的輸出來(lái)運(yùn)算被曝光體19的移動(dòng)距離，且根據(jù)圖像處理部27的輸出來(lái)運(yùn)算光掩模I與被曝光體19的位置偏差量等的構(gòu) 件。并且，搬運(yùn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制器30是用于對(duì)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)20進(jìn)行控制而使被曝光體19以恒定速度被搬運(yùn)的構(gòu)件。另外，掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制器31是用于對(duì)掩模臺(tái)23的移動(dòng)進(jìn)行控制以便根據(jù)運(yùn)算部29的輸出來(lái)對(duì)光掩模I與被曝光體19的位置偏差量進(jìn)行修正的構(gòu)件。進(jìn)而，光源驅(qū)動(dòng)控制器32是用于對(duì)光源21的點(diǎn)亮及熄滅的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的構(gòu)件。并且，控制部33是用于對(duì)所述各要素進(jìn)行適當(dāng)驅(qū)動(dòng)而對(duì)整體進(jìn)行統(tǒng)ー控制的構(gòu)件。接著，對(duì)這樣構(gòu)成的曝光裝置的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。首先，預(yù)先對(duì)光掩模I與攝像機(jī)構(gòu)24的攝像中心之間的位置偏差量進(jìn)行測(cè)量。其能夠如下進(jìn)行。即，首先，由攝像機(jī)構(gòu)24對(duì)被保持于掩模臺(tái)23的光掩模I的N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16進(jìn)行拍攝，將其圖像數(shù)據(jù)在圖像處理部27中進(jìn)行圖像處理，如圖7 (a)所示基干與基板搬運(yùn)方向(箭頭A方向)大致正交的方向上的亮度變化來(lái)對(duì)與N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16的細(xì)線圖案17a 17c對(duì)應(yīng)的三個(gè)暗部的緣部的位置進(jìn)行檢測(cè)，在運(yùn)算部29中分別算出所述三個(gè)暗部的中心位置。接著，在運(yùn)算部29中對(duì)鄰接的兩個(gè)暗部間的距離G1W2進(jìn)行運(yùn)算。進(jìn)而，根據(jù)該距離Gp G2的差量來(lái)對(duì)攝像機(jī)構(gòu)24的攝像中心和光掩模I的N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16的與基板搬運(yùn)方向(箭頭A方向)正交的方向上的中心線的偏差量G進(jìn)行運(yùn)算。在這種情況下，在所述細(xì)線圖案17c的相對(duì)于基板搬運(yùn)方向(箭頭A方向)的傾斜角度Θ為Θ = 45°吋，所述偏差量G是G= (G1-G2)/2.然后，該偏差量G與被保存在存儲(chǔ)器28中的被曝光體16的移動(dòng)距離的目標(biāo)值TG1相加而對(duì)目標(biāo)值TG1進(jìn)行修正，且該修正的目標(biāo)值(TGJG)被保存在存儲(chǔ)器28中。接著，在搬運(yùn)機(jī)構(gòu)20的上表面20a對(duì)被曝光體19進(jìn)行定位而將其載置之后，通過(guò)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制器30來(lái)控制搬運(yùn)機(jī)構(gòu)20的驅(qū)動(dòng)，從而使被曝光體19沿著箭頭A方向以恒定速度開(kāi)始搬運(yùn)。當(dāng)搬運(yùn)被曝光體19而使其基板搬運(yùn)方向(箭頭A方向)前頭側(cè)的緣部到達(dá)攝像機(jī)構(gòu)24的攝像位置時(shí)，通過(guò)攝像機(jī)構(gòu)24對(duì)被曝光體19的表面進(jìn)行拍攝。此時(shí)，攝像機(jī)構(gòu)24的攝像圖像在圖像處理部27中被圖像處理，根據(jù)基板搬運(yùn)方向上的從暗向明的亮度變化，對(duì)在被曝光體19上預(yù)先形成的基準(zhǔn)圖案的與基板搬運(yùn)方向交叉的緣部進(jìn)行檢測(cè)。然后，根據(jù)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)20的位置傳感器的輸出來(lái)對(duì)基準(zhǔn)圖案的所述緣部檢測(cè)時(shí)刻下的被曝光體19的位置進(jìn)行檢測(cè)。接著，在運(yùn)算部29中開(kāi)始被曝光體19的移動(dòng)距離的運(yùn)算。另外，該運(yùn)算結(jié)果與在存儲(chǔ)器28中保存的被曝光體19的移動(dòng)距離的所述修正后的目標(biāo)值(TGJG)進(jìn)行比較。并且，在兩者一致時(shí)，被曝光體19上的最初的曝光目標(biāo)位置被定位在光掩模I的朝向基板搬運(yùn)方向而位于最前側(cè)的掩模圖案5的像的投影位置上。另ー方面，如圖8 (a)所示，通過(guò)攝像機(jī)構(gòu)24對(duì)光掩模I的N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16與被曝光體19的基準(zhǔn)圖案34進(jìn)行拍攝。其攝像圖像在圖像處理部27中被圖像處理，如該圖(b)所示，對(duì)與基板搬運(yùn)方向(箭頭A方向)大致正交的方向的亮度變化進(jìn)行檢測(cè)，從而對(duì)鄰接的兩個(gè)基準(zhǔn)圖案34間及與N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16的三根細(xì)線圖案17a 17c對(duì)應(yīng)的暗部的與基板搬運(yùn)方向(箭頭A方向)大致平行的緣部的位置進(jìn)行檢測(cè)。然后，在運(yùn)算部29中，根據(jù)這些位置數(shù)據(jù)來(lái)算出各暗部的中心位置。進(jìn)而，在運(yùn)算部29中，對(duì)與N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記16的例如左側(cè)細(xì)線圖案17a對(duì)應(yīng)的暗部的中心位置和與鄰接的兩個(gè)基準(zhǔn)圖案34間對(duì)應(yīng)的暗部的中心位置之間的距離G3進(jìn)行運(yùn)算，并將其與在存儲(chǔ)器28中保存的對(duì)準(zhǔn)的目標(biāo)值TG2進(jìn)行比 較。然后，一邊由掩模臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制器31進(jìn)行控制，一邊以使所述距離G3與對(duì)準(zhǔn)的目標(biāo)值TG2一致的方式使掩模臺(tái)23向與基板搬運(yùn)方向(箭頭A方向)大致正交的方向移動(dòng)。需要說(shuō)明的是，該對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作在被曝光體19的移動(dòng)中始終執(zhí)行，直至對(duì)于被曝光體19的曝光全部結(jié)束。被曝光體19的基準(zhǔn)圖案34的基板搬運(yùn)方向(箭頭A方向)前頭側(cè)的緣部由攝像機(jī)構(gòu)24檢測(cè)之后，在被曝光體19被移動(dòng)與所述修正后的目標(biāo)值(TGJG)相等的距離時(shí)，將由運(yùn)算部29輸出的點(diǎn)亮指令作為觸發(fā)器而使光源驅(qū)動(dòng)控制器32起動(dòng)，使光源21點(diǎn)亮規(guī)定時(shí)間。由此，在被曝光體19的最初的曝光目標(biāo)位置上縮小投影光掩模I的基板搬運(yùn)方向前側(cè)的掩模圖案5的像，從而在掩模圖案5上形成有相似形狀的曝光圖案。以后，在運(yùn)算部29中，根據(jù)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)20的位置傳感器的輸出來(lái)運(yùn)算被曝光體19的移動(dòng)距離，在毎次被曝光體19移動(dòng)了與被保存于存儲(chǔ)器28的所述掩模圖案5的向基板搬運(yùn)方向的排列間距P相等的距離時(shí)向光源驅(qū)動(dòng)控制器32輸出點(diǎn)亮指令。由此，在毎次被曝光體19移動(dòng)了與所述掩模圖案5的向基板搬運(yùn)方向的排列間距P相等的距離時(shí)，光源21被點(diǎn)亮規(guī)定時(shí)間來(lái)執(zhí)行曝光，從而將掩模圖案5的像依次曝光在被曝光體19上的曝光目標(biāo)位置上。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式的光掩模I中，通過(guò)沿著基板搬運(yùn)方向(箭頭A方向)排列的多個(gè)掩模圖案5(圖I中示出三個(gè)掩模圖案5)對(duì)被曝光體19上的相同位置進(jìn)行多重曝光。因而，能夠減小光源21的功率，從而能夠減輕相對(duì)于光源21的負(fù)擔(dān)。需要說(shuō)明的是，在所述實(shí)施方式中，對(duì)于掩模圖案5以規(guī)定間距呈矩陣狀排列所形成的光掩模I進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此，也可以是如下的光掩模I:使掩模圖案5沿著與基板搬運(yùn)方向正交的方向多排形成以規(guī)定間距呈ー排排列形成的掩模圖案列，且以對(duì)位于基板搬運(yùn)方向前頭側(cè)的掩模圖案列的鄰接的掩模圖案5間由后續(xù)的掩模圖案列的掩模圖案5進(jìn)行補(bǔ)充的方式將后續(xù)的各掩模圖案列分別沿著與基板搬運(yùn)方向大致正交的方向錯(cuò)開(kāi)規(guī)定寸法。由此，能夠稠密地形成曝光圖案。在這種情況下，也可以將所述多排的掩模圖案列作為I組而在基板搬運(yùn)方向上配置多組。另外，在所述實(shí)施方式中，對(duì)于光掩模I為在ー張掩?；?上組裝ー張微型透鏡陣列3而成的構(gòu)件的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此，如圖9所示，光掩模也可以是相對(duì)于ー張掩?；?而在該掩?；?的長(zhǎng)軸方向上排列組裝多個(gè)微型透鏡陣列3而成的構(gòu)件。由此，能夠降低微型透鏡陣列3的制造成本，從而也能夠降低光掩模I的制造成本。進(jìn)而，在所述實(shí)施方式中，對(duì)于在微型透鏡陣列3的透明基板9的上表面9b往下挖規(guī)定深度而形成向場(chǎng)透鏡11的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此，也可以于在上表面9b形成有向場(chǎng)透鏡11且在下表面9a形成有投影透鏡10的透明基板9的端面接合另一基板而在掩模基板2的掩模圖案5與所述向場(chǎng)透鏡11之間形成規(guī)定間隙?；蛘呤?，也可以在所述透明基板9的上表面9b的透鏡形成區(qū)域13的外側(cè)配置規(guī)定厚度的墊片，經(jīng)由該墊片而接合掩?；?與微型透鏡陣列3，從而在所述掩模圖案5與向場(chǎng)透鏡11之 間形成規(guī)定間隙。并且，在所述實(shí)施方式中，關(guān)于光掩模I對(duì)沿ー個(gè)方向搬運(yùn)中的被曝光體19進(jìn)行曝光的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此，也可以是光掩模I對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的被曝光體19進(jìn)行曝光。標(biāo)號(hào)說(shuō)明I...光掩模2...掩?；?...微型透鏡陣列4...掩模基板用的透明基板5...掩模圖案9...微型透鏡用的透明基板10...投影透鏡11···向場(chǎng)透鏡12...遮光膜16. . . N型對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記17a 17c. ··細(xì)線圖案19...被曝光體
權(quán)利要求
1.ー種光掩模，其特征在于，具有 掩?；澹湓谕该骰宓囊槐砻嫘纬捎幸?guī)定形狀的多個(gè)掩模圖案； 微型透鏡陣列，其在另一透明基板的一表面形成有將所述多個(gè)掩模圖案的像縮小投影在被對(duì)置配置的被曝光體上的多個(gè)投影透鏡，并在另一透明基板的另ー表面以使光軸與所述投影透鏡的光軸一致的方式形成有將入射光聚光于所述投影透鏡的多個(gè)向場(chǎng)透鏡， 以使所述掩模圖案與所述向場(chǎng)透鏡具有規(guī)定間隙且處于接近對(duì)置的狀態(tài)的方式來(lái)接合所述掩?；迮c所述微型透鏡陣列。
2.如權(quán)利要求I所述的光掩模，其特征在干， 在所述微型透鏡陣列的至少所述多個(gè)投影透鏡的外側(cè)區(qū)域形成有遮光膜。
3.如權(quán)利要求I或2所述的光掩模，其特征在干， 在所述微型透鏡陣列的形成有所述多個(gè)投影透鏡的表面以該投影透鏡為基準(zhǔn)而設(shè)有用干與所述被曝光體對(duì)位的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
4.如權(quán)利要求3所述的光掩模，其特征在干， 所述被曝光體在曝光中沿著ー個(gè)方向以恒定速度被搬運(yùn)， 所述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記以離開(kāi)形成有所述多個(gè)投影透鏡的區(qū)域的朝向所述被曝光體的搬運(yùn)方向的前側(cè)規(guī)定距離的方式設(shè)置。
5.如權(quán)利要求4所述的光掩模,其特征在于， 所述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記包括；與所述被曝光體的搬運(yùn)方向平行的ー對(duì)細(xì)線圖案；設(shè)于該ー對(duì)細(xì)線圖案間且相對(duì)于所述被曝光體的搬運(yùn)方向以規(guī)定角度交叉的一根細(xì)線圖案。
6.如權(quán)利要求I所述的光掩模，其特征在于， 在所述投影透鏡的表面設(shè)有光圈，所述光圈具有直徑小于所述向場(chǎng)透鏡的直徑的圓形開(kāi)ロ。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光掩模，具有在透明基板(4)的下表面(4a)形成有規(guī)定形狀的多個(gè)掩模圖案(5)的掩?；?2)；在另一透明基板(9)的下表面(9a)形成有將多個(gè)掩模圖案(5)的像縮小投影在被對(duì)置配置的被曝光體上的多個(gè)投影透鏡(10)，且在上表面(9b)以使光軸與投影透鏡(10)的光軸一致的方式形成有將入射光聚光于投影透鏡(10)的多個(gè)向場(chǎng)透鏡(11)的微型透鏡陣列(3)，以使掩模圖案(5)與向場(chǎng)透鏡(11)具有規(guī)定間隙且處于接近對(duì)置的狀態(tài)的方式來(lái)接合掩?；?2)與微型透鏡陣列(3)。由此，能夠提高照射于被曝光體的光的利用效率。
文檔編號(hào)H01L21/027GK102667622SQ20108005797
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者水村通伸, 畑中誠(chéng) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社V技術(shù)