曝光装置和曝光方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种使用微透镜阵列，能够将微细的曝光图案以高分辨率和较短的生产节拍间隔时间曝光转印到基板上的曝光装置和曝光方法。本发明专利技术的曝光装置具有：掩模装载台（10）；基板装载台（20）；用于照射图案曝光用光的照明光学系统（30）；具有由多个微透镜（42）在平面上定向配置而成并沿Y方向直线状延伸的微透镜阵列（41），并配置在掩模（M）和基板（W）之间的微透镜载置板（62）；和用于使微透镜载置板（62）沿X方向移动的微透镜驱动机构（60），在使微透镜载置板（62）沿X方向移动的状态下，照射图案曝光用光，借助微透镜（42），将掩模图案曝光转印到基板（W）上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，更具体而言，涉及能够将微细的曝光图案以高分辨率曝光转印到基板的整个表面上的。
技术介绍
现有的曝光装置通过将掩模和基板隔着微小间隙而互相接近，经由掩模照射来自照明光学系统的图案曝光用光，将形成在掩模上的图案曝光转印到基板上。但是，在这样的曝光装置中，由于是通过垂直透过掩模的曝光用光将形成在掩模上的掩模图案原样转印到基板上，因此，有可能因为光的折射，而使得基板上的图案的图像模糊不清、分辨率下降，以致不能对微细的图案进行曝光。 为了应对这样的问题，公开了一种曝光装置和光掩模，其在掩模的各开口分别对应设置微透镜，利用快门间歇照射曝光用光，以高分辨率将各开口的图像成像在被曝光体上(例如，参照专利文献I)。此外，已知还有一种，其具有分割成条块区域的空间光调制元件，和按照该空间光调制元件的每个条块区域而被分割的焦点距离不同的微透镜阵列，通过选择微透镜阵列的条块区域的至少一部分进行曝光，就能在不需要采用复杂的结构下实现高精度的聚焦控制(例如，参照专利文献2)。进而，还公开了一种曝光装置，其具有在与基板的传送方向大致垂直的方向上形成多个掩模图案的多个掩模图案列，和对应于各掩模图案在掩模的基板侧形成的多个微透镜，通过采用后续的掩模图案列与各微透镜仅错开规定的尺寸而形成的掩模，一边向某一方向传送基板，一边间歇照射曝光用光，并在基板上进行曝光转印，以便由后续的掩模图案列所形成的多个曝光图案对由位于基板的传送方向起始侧的掩模图案列形成的多个曝光图案之间进行补足曝光，从而以高分辨率和高密度在基板的整个表面上形成微细的曝光图案(例如，参照专利文献3)。此外，还公开了一种基板处理装置，其是作为基板的清洗处理，具有在将传送辊或传送带沿水平方向铺设而成的传送通道上一边传送基板一边进行清洗的方式，即所谓的平流方式的基板处理装置。(例如，参照专利文献4)。此外，还公开了一种曝光装置，其特征在于具有用于以高分辨率和高密度将曝光图案曝光转印到基板上，由光掩模和玻璃板等构成的透光性上板和由金属或树脂等构成的框状的衬垫的掩模架(maskholder),通过对该掩模架内部实施气密处理,将形成在光掩模上的掩模图案曝光转印到玻璃基板上(例如，参照专利文献5 )。进而，在具备微透镜阵列的曝光装置中，以直线导轨对微透镜阵列进行引导(例如，参照专利文献6)。此外，作为抑制振动的现有的曝光装置，还公开了一种无掩模光调制方式的曝光装置，其在光束的通路上设有机械式快门时，设置吸震机构或减震机构，以防止由机械式快门的快门动作引起的振动对配置在快门周围的透镜或反射镜等光学元件造成不良影响(例如，参照专利文献7)。此外，已知还有将用于载置被曝光体(板)的板材装载台配置在由防震台支承的基座上的曝光装置，以避免将来自外部的振动传递给曝光装置(例如，参照专利文献8)。专利文献I :特开2009-277900号公报专利文献2 :特开2007-78764号公报专利文献3 :特开2010-48986号公报专利文献4 :特开2003-229404号公报专利文献5 :特开2003-15310号公报 专利文献6 :特开2003-266258号公报专利文献7 :特开2006-301591号公报专利文献8 :国际公开第2006/080285号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在专利文献I的曝光装置中，为了对应于近年来具有大型化倾向的基板，基板装载台也需要大型化，曝光装置大型化使得设备费用增加的同时，还有可能由于大型掩模的挠曲影响曝光精度。此外，在专利文献2的曝光装置中，由于选择微透镜阵列的条块区域的至少一部分进行曝光，因此存在生产节拍间隔时间延长的问题。进而，在专利文献3的曝光装置中，由于是在移动质量较大的基板和基板装载台的同时进行曝光，因此，容易发生振动，该振动有可能传递到掩模，以致对曝光精度造成影响。此外，还需要分别对应多个掩模图案将微透镜形成在掩模的整个表面上，因此存在掩模的制作费用增多的问题。而且，还存在着用于因应基板的搬运速度以预定的时机间断照射曝光用光时的控制变得复杂的问题。进而，在专利文献4的基板处理装置中，当利用空气除去附着在基板上的杂质时，杂质有可能附着在后续的基板上。作为其结果，由于需要停止曝光装置并对基板进行清洗，因此存在着曝光装置的生产节拍间隔时间变长的问题。此外，在专利文献5的曝光装置中，在将透明性的上板设置在框状的衬垫上时，上板与衬垫接触，因此有可能发生破损。为此，上板损坏时，需要更换上板的时间，因此存在着生产节拍间隔时间变长的问题。此外，向用于驱动载置微透镜阵列的微透镜载置板的微透镜驱动机构供电的电缆，与微透镜载置板一起移动。因此，伴随该移动产生的电缆的振动将传递到微透镜用框架或掩模用框架，从而有可能对曝光精度造成影响。此外，专利文献6的支承微透镜阵列的直线导轨中，没有关于具有不与导轨接触的迷宫式结构的密封装置的记载。专利文献7和8的曝光装置设有吸震机构、减震机构或防振台，以防止由机械式快门的快门动作引起的振动或来自外部的振动对曝光精度的影响，但任一文献中都没有关于微透镜装载台或掩模装载台的防振的记载。本专利技术鉴于上述课题而做出，其目的在于，提供一种能够使用微透镜阵列，以高分辨率和较短的生产节拍间隔时间将微细的曝光图案曝光转印到基板上的曝光装置及曝光方法。解决课题的手段本专利技术的上述目的通过下述结构而得以实现。(I) 一种曝光装置，其特征在于具有基板装载台，其用于载置作为被曝光件的基板；掩模装载台，其配置在上述基板装载台的上方，具有用于保持掩模的掩模保持框； 微透镜装载台，其配置在上述基板装载台与上述掩模装载台之间，具有用于载置由多个微透镜在平面上定向配置而成的微透镜阵列的微透镜载置板，和使上述微透镜载置板沿预定方向移动的微透镜驱动机构；和照明光学系统，其经由上述掩模和上述微透镜阵列向上述基板照射图案曝光用光，在使上述微透镜载置板沿上述预定方向移动的状态下，由上述照明光学系统照射上述图案曝光用光，经由上述多个微透镜，将形成在上述掩模上的掩模图案曝光转印到上述基板上。(2)根据(I)所述的曝光装置，其特征在于在使上述微透镜载置板和上述照明光学系统沿上述预定方向同步移动的状态下，由上述照明光学系统照射上述图案曝光用光，借助上述多个微透镜，将形成在上述掩模上的掩模图案曝光转印到上述基板上。(3)根据(I)或(2)所述的曝光装置，其特征在于上述微透镜载置板被遮光成使得光不能透过上述微透镜阵列以外的区域。(4)根据(I) (3)中任一项所述的曝光装置，其特征在于还具有多个传感器托架，其保持着能够测量上述基板与上述掩模之间的间隙的间隙传感器和能够检测上述基板与上述掩模之间的相对位置的对准相机中的至少一者，其在上述掩模装载台的上方，对于沿上述预定方向并列的多个掩模的每一个各配置一组，并能够沿上述预定方向移动，在使上述微透镜载置板沿上述预定方向移动的状态下将上述掩模图案曝光转印到上述基板上时，与并列在上述预定方向上的各掩模相邻的上述传感器托架分别沿着与上述微透镜载置板相同的方向移动。(5)根据(I) (3)任一项所述的曝光装置，其特征在于还具有多个传感器托架，其保持着能够测量上述基板与上述掩模之间的间隙的间隙传感器和能够检测上述基板与上述掩模之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曝光装置，其特征在于，具有：基板装载台，其用于载置作为被曝光件的基板；掩模装载台，其具有用于保持掩模的掩模保持框，并配置在所述基板装载台的上方；微透镜装载台，其具有用于载置由多个微透镜在平面上定向配置而成的微透镜阵列的微透镜载置板，和用于使所述微透镜载置板沿预定方向移动的微透镜驱动机构，所述微透镜装载台配置在所述基板装载台与所述掩模装载台之间；和照明光学系统，其经由所述掩模和所述微透镜阵列向所述基板照射图案曝光用光，在使所述微透镜载置板沿所述预定方向移动的状态下，由所述照明光学系统照射所述图案曝光用光，经由多个所述微透镜，将形成在所述掩模上的掩模图案曝光转印到所述基板上。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐治伸仁，小林健一，原田种真，桐生恭孝，小柳秀昭，今井克喜，长谷川一也，
申请(专利权)人：恩斯克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：