邻近曝光装置、其曝光光束形成方法及面板基板制造方法

专利名称：邻近曝光装置、其曝光光束形成方法及面板基板制造方法
技术领域：
本发明涉及一种邻近曝光装置、其曝光光束形成方法及面板基板制造方法，特别 是涉及一种在液晶显示器(display)装置等的显示用面板(panel)基板的制造中，对于产 生曝光光束的光源使用多个半导体发光元件，并使用蝇眼透镜(flyeye lens)作为光学积 分器(optical integrator)的邻近(proximity)曝光装置、邻近曝光装置的曝光光束形成 方法、以及使用这些装置和方法的显示用面板基板的制造方法。
背景技术：
作为显示用面板而使用的液晶显示器装置的薄膜晶体管(Thin FilmTransistor, TFT)基板或彩色滤光器(color filter)基板、等离子体(plasma)显示器面板用基板、有机 电致发光(Electroluminescence，EL)显示面板用基板等的制造是使用曝光装置，通过光 刻(photolithography)技术在基板上形成图案而进行。作为曝光装置，有使用透镜(lens) 或镜子来将掩模(mask)的图案投影至基板上的投影(projection)方式、以及在掩模与基 板之间设置微小的间隙(邻近间隙，proximity gap)而将掩模的图案转印至基板的邻近方 式。邻近方式与投影方式相比，图案析象性能较差，但照射光学系统的结构简单，且处理能 力较高，适合于量产用途。以往，对于邻近曝光装置的产生曝光光束的光源，使用的是诸如汞灯、卤素灯 (halogen lamp)、氙灯(xenon lamp)等一般将高压气体(gas)封入到灯泡(bulb)内的灯。 这些灯的寿命较短，在超过规定的使用时间之后，必须对灯进行更换。例如，在灯的寿命为 750小时的情况下，如果连续点灯，则必须约每1个月更换1次。在对灯进行更换时，由于曝 光处理将中断，因此生产性会降低。另一方面，在专利文献1中揭示了一种在投影方式的曝光装置中，使用发光二极 管(diode)等的固态光源元件来作为曝光光束的光源的技术。发光二极管等的半导体发光 元件的寿命与灯相比较长，达到数千小时，使曝光处理中断的情况较少，因此，可期待生产 性的提高。[先前技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2006-332077号公报当对于产生曝光光束的光源使用多个半导体发光元件时，如专利文献1所记载 般，使用蝇眼透镜来作为光学积分器。蝇眼透镜是将多个单透镜呈纵横排列而成的透镜阵 列(lens array)。图10是说明蝇眼透镜的动作的图。将从多个半导体发光元件42产生的 光通过放大透镜43而分别放大后照射至蝇眼透镜45。蝇眼透镜45将经多个放大透镜43 放大后的光投影至相同的照射面上而使所述光重合，使照度分布均勻化。此时，如果入射角 度β大于规定角度，则入射至蝇眼透镜45的光会偏离蝇眼透镜45的照射面。近年来，随着显示用面板的大画面化，基板越是大型化，对于曝光光束的光源，就 越是要求使用照度更高的光源。在主要用于大型基板的曝光的邻近曝光装置中，当使用多
4个半导体发光元件作为产生曝光光束的光源时，半导体发光元件的输出远小于以往的灯， 因此，必须并排地使用数百至数千个左右的半导体发光元件。此时存在下述问题从外侧的 半导体发光元件产生并经放大透镜放大后的光的一部分向蝇眼透镜的入射角度变大而偏 离蝇眼透镜的照射面，从而不被利用于曝光光束的形成。有鉴于上述现有的邻近曝光装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制 造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种 新的邻近曝光装置、其曝光光束形成方法及面板基板制造方法，能够改进一般现有的邻近 曝光装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于 创设出确具实用价值的本发明。

发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的邻近曝光装置存在的缺陷，而提供一种新的 邻近曝光装置、其曝光光束形成方法及面板基板制造方法，所要解决的技术问题是使其在 利用蝇眼透镜来使从多个半导体发光元件产生并经放大透镜而放大后的光予以重合时，效 率良好地利用各半导体发光元件的光来形成照度较高的曝光光束。而且，使显示用面板基 板的生产性得到提高，非常适于实用。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目 的，本发明提供了 一种邻近曝光装置、其曝光光束形成方法及面板基板制造方法。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明的邻近曝 光装置包括多个半导体发光元件，产生用来形成曝光光束的光；底层(base)基板，搭载多 个半导体发光元件；多个放大透镜，对应于各半导体发光元件而设，将从各半导体发光元件 产生的光予以放大；以及蝇眼透镜，被经多个放大透镜而放大后的光所照射，且，利用蝇眼 透镜来使经多个放大透镜而放大后的光予以重合而形成曝光光束，其中，包括围绕着从多 个放大透镜到蝇眼透镜为止的光路而设置的反射构件，搭载于底层基板的外周部的半导体 发光元件以及与这些半导体发光元件对应的放大透镜被配置成，从该半导体发光元件产生 并经对应的放大透镜而放大后的光的其中一端在不偏离蝇眼透镜的照射面的规定角度以 内而入射至蝇眼透镜，反射构件被配置成，从搭载于底层基板的外周部的半导体发光元件 产生并经对应的放大透镜而放大后的光的另一端由该反射构件而反射后，在不偏离蝇眼透 镜的照射面的规定角度以内入射至蝇眼透镜。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。本发明的邻近曝光 装置的曝光光束形成方法，将多个半导体发光元件搭载于底层基板上，从各半导体发光元 件产生用来形成曝光光束的光，对应于各半导体发光元件而设置多个放大透镜，将从各半 导体发光元件产生的光通过对应的放大透镜予以放大后，照射至蝇眼透镜，利用蝇眼透镜 来使经多个放大透镜而放大后的光予以重合而形成曝光光束，其中，围绕着从多个放大透 镜到蝇眼透镜为止的光路而设置反射构件，将搭载于底层基板的外周部的半导体发光元件 以及与这些半导体发光元件对应的放大透镜配置成，从该半导体发光元件产生并经对应的 放大透镜而放大后的光的其中一端在不偏离蝇眼透镜的照射面的规定角度以内而入射至 蝇眼透镜，将反射构件配置成，从搭载于底层基板的外周部的半导体发光元件产生并经对 应的放大透镜而放大后的光的另一端由该反射构件而反射后，在不偏离蝇眼透镜的照射面
5至蝇眼透镜。从搭载于底层基板的外周部的半导体发光元件产生并经对应的放大透镜而放大 后的光内，直接照射至从蝇眼透镜的外周到该光的其中一端为止之间的蝇眼透镜的光在不 会偏离蝇眼透镜的照射面的规定角度以内而入射至蝇眼透镜，从而被利用于曝光光束的形 成。而且，从该半导体发光元件产生并经对应的放大透镜而放大后的光内，未直接照射至从 蝇眼透镜的外周到该光的另一端为止之间的蝇眼透镜的光由反射镜而反射后，在不偏离蝇 眼透镜的照射面的规定角度以内而入射至蝇眼透镜，0从而被利用于曝光光束的形成。因 而，当利用蝇眼透镜来使从多个半导体发光元件产生并经放大透镜而放大后的光予以重合 时，可效率良好地利用各半导体发光元件的光来形成照度较高的曝光光束。进而，本发明的邻近曝光装置中，将搭载于底层基板的最外周的半导体发光元件 以及与这些半导体发光元件对应的放大透镜的光轴朝向蝇眼透镜的外周而配置，并将反射 镜与该光轴大致平行地配置着。而且，本发明的邻近曝光装置的曝光光束形成方法中，将搭 载于底层基板的最外周的半导体发光元件以及与这些半导体发光元件对应的放大透镜的 光轴朝向蝇眼透镜的外周而配置，并将反射镜与该光轴大致平行地配置着。由于将搭载于 底层基板的最外周的半导体发光元件以及与这些半导体发光元件对应的放大透镜的光轴 朝向蝇眼透镜的外周而配置着，因此，为了使从该半导体发光元件产生并经对应的放大透 镜而放大后的光的其中一端在规定角度以内入射至蝇眼透镜，则所需的、从蝇眼透镜到该 半导体发光元件为止的距离将变小。进而，本发明的邻近曝光装置中，底层基板是将多个平坦的基板予以组合而构成， 多个放大透镜针对每个该基板而构成为阵列状。而且，本发明的邻近曝光装置的曝光光束 形成方法中，将多个平坦的基板予以组合而构成底层基板，将多个放大透镜针对每个该基 板而构成为阵列状。从而容易将半导体发光元件安装至底层基板上，且容易调整各放大透 镜的光轴。本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。本发明的显示 用面板基板的制造方法中，使用上述任一种邻近曝光装置来进行基板的曝光，或者，将使用 上述任一种邻近曝光装置的曝光光束形成方法而形成的曝光光束经由掩模来照射至基板， 以进行基板的曝光。通过使用上述邻近曝光装置或邻近曝光装置的曝光光束形成方法，曝 光光束的照度增加而曝光时间缩短，而且，曝光光束的光源的寿命变长，因此显示用面板基 板的生产性得以提高。发明的效果借由上述技术方案，本发明邻近曝光装置、其曝光光束形成方法及面板基板制造 方法至少具有下列优点及有益效果根据本发明的邻近曝光装置以及邻近曝光装置的曝光 光束形成方法，围绕着从多个放大透镜到蝇眼透镜为止的光路而设置反射构件，将搭载于 底层基板的外周部的半导体发光元件以及与这些半导体发光元件对应的放大透镜配置成， 从该半导体发光元件产生并经对应的放大透镜而放大后的光的其中一端在不偏离蝇眼透 镜的照射面的规定角度以内而入射至蝇眼透镜，将反射构件配置成，从搭载于底层基板的 外周部的半导体发光元件产生并经对应的放大透镜而放大后的光的另一端由该反射构件 而反射后，在不偏离蝇眼透镜的照射面的规定角度以内入射至蝇眼透镜，由此，当利用蝇眼 透镜来使从多个半导体发光元件产生并经放大透镜而放大后的光予以重合时，可效率良好
6地利用各半导体发光元件的光来形成照度较高的曝光光束。进而，根据本发明的邻近曝光装置以及邻近曝光装置的曝光光束形成方法，将搭 载于底层基板的最外周的半导体发光元件以及与这些半导体发光元件对应的放大透镜的 光轴朝向蝇眼透镜的外周而配置，并将反射构件与该光轴大致平行地配置着，由此，能够缩 小为了使从该半导体发光元件产生并经对应的放大透镜而放大后的光的其中一端在规定 角度以内入射至蝇眼透镜时所需的、从蝇眼透镜到该半导体发光元件为止的距离。进而，根据本发明的邻近曝光装置以及邻近曝光装置的曝光光束形成方法，将多 个平坦的基板予以组合而构成底层基板，将多个放大透镜针对每个该基板而构成为阵列 状，由此，能够容易地将半导体发光元件安装至底层基板上，且能够容易地调整各放大透镜 的光轴。根据本发明的显示用面板基板的制造方法，曝光光束的照度增加而曝光时间缩 短，而且，曝光光束的光源的寿命变长，因此能够使显示用面板基板的生产性得以提高。综上所述，本发明是有关于一种邻近曝光装置、其曝光光束形成方法及面板基板 制造方法。本发明围绕着从多个放大透镜到蝇眼透镜为止的光路而设置反射构件。将搭载 于底层基板的外周部的半导体发光元件以及与这些半导体发光元件对应的放大透镜配置 成，从该半导体发光元件产生并经对应的放大透镜而放大后的光的其中一端在不偏离蝇眼 透镜的照射面的规定角度以内而入射至蝇眼透镜。并且，将反射构件配置成，从搭载于底层 基板的外周部的半导体发光元件产生并经对应的放大透镜而放大后的光的另一端由该反 射构件而反射后，在不偏离蝇眼透镜的照射面的规定角度以内而入射至蝇眼透镜。本发明 在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。


图1是表示本发明的一个实施方式的邻近曝光装置的概略结构的图。图2是表示光源单元的一例的图。图3a、图3b是表示图2所示的光源单元的半导体发光元件以及放大透镜的光轴方 向的图。图4是表示光源单元的另一例的图。图5a、图5b是表示图4所示的光源单元的半导体发光元件以及放大透镜的光轴方 向的图。图6是对本发明的一个实施方式的邻近曝光装置的曝光光束形成方法进行说明 的图。图7是表示将搭载于底层基板的最外周的半导体发光元件以及与这些半导体发 光元件对应的放大透镜的光轴比蝇眼透镜的外周更朝向内侧而配置的示例的图。图8是表示液晶显示器装置的TFT基板的制造工序的一例的流程图。图9是表示液晶显示器装置的彩色滤光器基板的制造工序的一例的流程图。图10是对蝇眼透镜的动作进行说明的图。
1 基板2 掩模3 底座4:X导向器5:X载物台6:Y导向器7:Υ载物台8 θ载物台9 夹盘支撑台10 夹盘20 掩模固定器30 曝光光束照射装置32 准直透镜群33 平面镜35 照度传感器40:光源单元41 底层基板41a、41b、41c 基板42 半导体发光元件43 放大透镜45 蝇眼透镜46:控制电路47 冷却构件47a:导热构件48 冷却装置50:反射镜101 106、201 204 步骤α 规定角度
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的邻近曝光装置、其曝光光束形成方法及面板基板 制造方法其具体实施方式
、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实 施例的详细说明中将可清楚的呈现。为了方便说明，在以下的实施例中，相同的元件以相同 的编号表示。图1是表示本发明的一种实施方式的邻近曝光装置的概略结构的图。邻近曝光装 置包括底座(base)3、X导向器(guide) 4、X载物台(stage) 5、Y导向器6、Y载物台7、θ载 物台8、夹盘(chuck)支撑台9、夹盘10、掩模固定器(mask holder) 20以及曝光光束照射装置30而构成。邻近曝光装置除了包括所述构件以外，还包括将基板1搬入到夹盘10上或 将基板1从夹盘10上搬出的基板搬送机器人(robot)以及对装置内的温度进行管理的温 度控制单元(unit)等。另外，以下所说明的实施方式中的XY方向仅为例示，也可将X方向与Y方向予以调换。在图1中，夹盘10位于进行基板1的曝光的曝光位置处。在曝光位置的上空，设 置着保持掩模2的掩模固定器20。掩模固定器20对掩模2的周边部进行真空吸附而保持 该掩模2。在保持于掩模固定器20的掩模2的上空配置着曝光光束照射装置30。在曝光 时，来自曝光光束照射装置30的曝光光束透过掩模2而照射至基板1，由此来将掩模2的图 案转印到基板1的表面上，从而在该基板1上形成图案。夹盘10通过X载物台5来向远离曝光位置的装载(load)/卸载(unload)位置移 动。在装载/卸载位置处，通过未图示的基板搬送机器人来将基板1搬入到夹盘10上，或 将基板1从夹盘10上搬出。使用设置在夹盘10中的多个上顶销(pin)来将基板1装载到 夹盘10上以及将基板1从夹盘10上予以卸载。上顶销被收纳在夹盘10的内部，在从夹盘 10的内部上升而将基板1装载到夹盘10上时，该上顶销从基板搬送机器人接纳基板1，而 将基板1从夹盘10上予以卸载时，该上顶销将基板1交付给基板搬送机器人。夹盘10经由夹盘支撑台9而搭载于θ载物台8，在该θ载物台8的下方设置着 Y载物台7及X载物台5。X载物台5搭载在设置于底座3的X导向器4上，并沿着该X导 向器4而向X方向(图1的图面横方向)移动。Y载物台7搭载在设置于X载物台5的Y 导向器6上，并沿着该Y导向器6而向Y方向(图1的图面纵深方向)移动。θ载物台8 搭载在Y载物台7上，并向θ方向旋转。夹盘支撑台9搭载在θ载物台8上，并在多处支 撑着夹盘10。 通过X载物台5向X方向的移动以及Y载物台7向Y方向的移动，夹盘10在装载 /卸载位置与曝光位置之间移动。在装载/卸载位置处，通过X载物台5向X方向的移动、 Y载物台7向Y方向的移动以及θ载物台8向θ方向的旋转，来进行搭载于夹盘10的基 板1的预对准(pre-alignment)。在曝光位置处，通过X载物台5向X方向的移动以及Y载 物台7向Y方向的移动，来进行搭载于夹盘10的基板1向XY方向的步进(st印)移动。并 且，通过X载物台5向X方向的移动、Y载物台7向Y方向的移动以及θ载物台8向θ方 向的旋转，来进行基板1的对准。而且，通过未图示的Z-倾斜(tilt)机构来使掩模固定器 20向Z方向(图1的图面上下方向)移动及倾斜，由此，进行掩模2与基板1的间隙对准。另外，在本实施方式中，使掩模固定器20向Z方向移动及倾斜，由此来进行掩模2 与基板1的间隙对准，但也可在夹盘支撑台9上设置Z-倾斜机构，并使夹盘10向Z方向移 动及倾斜，由此来进行掩模2与基板1的间隙对准。曝光光束照射装置30包括准直透镜群32、平面镜33、照度传感器35以及光源单 元40而构成。后述的光源单元40在进行基板1的曝光时产生曝光光束，而在未进行基板 1的曝光时并不产生曝光光束。从光源单元40产生的曝光光束透过准直透镜群32而成为 平行光线束后，由平面镜33反射而照射至掩模2。通过被照射至掩模2的曝光光束来将掩 模2的图案转印到基板1上，从而进行基板1的曝光。在平面镜33的背侧附近配置着照度传感器35。在平面镜33上设置着使曝光光束的一部分通过的较小的开口。照度传感器35接收通过平面镜33的开口后的光，以对曝光 光束的照度进行测定。照度传感器35的测定结果被输入到光源单元40中。图2是表示光源单元的一例的图。光源单元40包括底层基板41、半导体发光元件 42、放大透镜43、蝇眼透镜45、控制电路46、冷却构件47、冷却装置48以及反射镜50而构 成。在底层基板41上搭载着多个半导体发光元件42。底层基板41通过控制电路46的控 制来驱动各半导体发光元件42。各半导体发光元件42由发光二极管或激光二极管(laser diode)等所构成，且产生形成曝光光束的光。控制电路46根据照度传感器35的测定结果 来控制各半导体发光元件42的驱动。另外，在图2中示出了 9个半导体发光元件42，但在实际的光源单元中使用着数百 至数千个左右的半导体发光元件。对应于各半导体发光元件42而设置着放大透镜43，各放大透镜43将从各半导体 发光元件42产生的光予以放大，并使该光照射至蝇眼透镜45。图3a、图3b是表示图2所 示的光源单元的半导体发光元件以及放大透镜的光轴方向的图。图3a的箭头表示横向观 察底层基板41时的半导体发光元件42以及放大透镜43的光轴方向。而且，图3b的箭头 表示从正面观察底层基板41时的半导体发光元件42以及放大透镜43的光轴方向。如图3b所示，底层基板41是将多个基板41a、41b、41c组合而构成。在本例中，配 置在中央部的基板41a的上下以及左右的基板41b如图3a所示，呈将圆筒的侧面的一部分 切取后的形状。并且，中央部的基板41a的表面呈将上下的基板41b的表面与左右的基板 41b的表面组合而成的形状。基板41c为平坦，多个半导体发光元件42经由导热构件47a 而倾斜地搭载着。搭载于基板41a、41b的半导体发光元件42以及与这些半导体发光元件 对应的放大透镜43的光轴如图3a、图3b所示，朝向蝇眼透镜45的中央而配置着。搭载于 基板41c的半导体发光元件42以及与这些半导体发光元件对应的放大透镜43的光轴如图 3a、图3b所示，朝向蝇眼透镜45而彼此平行地配置着。图4是表示光源单元的另一例的图。而且，图5a、图5b是表示图4所示的光源单 元的半导体发光元件以及放大透镜的光轴方向的图。图5a的箭头表示观察图5b所示的底 层基板41的A-A部剖面时的半导体发光元件42以及放大透镜43的光轴方向。而且，图5b 的箭头表示从正面观察底层基板41时的半导体发光元件42以及放大透镜43的光轴方向。在本例中，底层基板41是将多个平坦的基板41a、41b、41c组合而构成。位于底层 基板41的外周部的基板41b、41c朝向蝇眼透镜45而倾斜地设置着。放大透镜43针对每个 基板41a、41b、41c而构成为阵列状。搭载于各基板41a、41b、41c的半导体发光元件42以 及与这些半导体发光元件对应的放大透镜43的光轴如图5a、图5b所示，朝向蝇眼透镜45 而彼此平行地配置着。由于将多个平坦的基板41a、41b、41c予以组合而构成底层基板41， 并将多个放大透镜43针对每个基板41a、41b、41c而构成为阵列状，因此容易将半导体发光 元件42安装至底层基板41，且容易进行放大透镜43的光轴的调整。在图2以及图4中，围绕着从多个放大透镜43到蝇眼透镜45的光路而设置着反 射镜50。在图2以及图4所示的示例中，底层基板41以及蝇眼透镜45为四边形，底层基板 41大于蝇眼透镜45，因此，反射镜50呈将四角锥的上部切取后的形状。反射镜50将从搭 载于底层基板41的外周部的基板41b、41c上的半导体发光元件42产生并经对应的放大透 镜43而放大后的光的一部分予以反射，而照射至蝇眼透镜45。
蝇眼透镜45使经多个放大透镜43而放大后的光予以重合，以形成照度分布均勻 的曝光光束。此时，蝇眼透镜45将从放大透镜43直接入射的光与经反射镜50反射后入射 的光合起来以形成曝光光束。从放大透镜43或反射镜50以大于规定角度α的入射角度 而入射至蝇眼透镜45的光会偏离蝇眼透镜45的照射面，而不被利用于曝光光束的形成。在底层基板41的背面，安装着冷却构件47。冷却构件47在内部具有冷却水所流 经的冷却水通路，通过从冷却装置48向冷却水通路供给的冷却水来对各半导体发光元件 42进行冷却。另外，冷却构件47及冷却装置48并不限于此，也可采用包括散热板及冷却风 扇(fan)的空冷方式。以下，对本发明的一种实施方式的邻近曝光装置的曝光光束形成方法进行说明。 图6是对本发明的一种实施方式的邻近曝光装置的曝光光束形成方法进行说明的图。在本 发明中，如图6所示，将搭载于底层基板41的外周部的半导体发光元件42以及与这些半导 体发光元件对应的放大透镜43配置成，从该半导体发光元件42产生并经对应的放大透镜 43而放大后的光的其中一端，在不偏离蝇眼透镜45的照射面的规定角度α以内而入射至 蝇眼透镜45。并且，将反射镜50配置成，从搭载于底层基板41的外周部的半导体发光元件 42产生并经对应的放大透镜43而放大后的光的另一端由该反射镜50反射后，在不偏离蝇 眼透镜45的照射面的规定角度α以内而入射至蝇眼透镜45。从搭载于底层基板41的外周部的半导体发光元件42产生并经对应的放大透镜43 而放大后的光内，直接照射至从蝇眼透镜45的外周到该光的其中一端为止之间的蝇眼透 镜45的光在不偏离蝇眼透镜45的照射面的规定角度α以内而入射至蝇眼透镜45，从而被 利用于曝光光束的形成。而且，从该半导体发光元件42产生并经对应的放大透镜43而放 大后的光内，未直接照射至从蝇眼透镜45的外周到该光的另一端为止之间的蝇眼透镜45 的光由反射镜50反射后，在不偏离蝇眼透镜45的照射面的规定角度α以内而入射至蝇眼 透镜45，从而被利用于曝光光束的形成。因而，当利用蝇眼透镜45来使从多个半导体发光 元件42产生并经放大透镜43而放大后的光予以重合时，可效率良好地利用各半导体发光 元件42的光来形成照度较高的曝光光束。进而，在本实施方式中，如图6所示，将搭载于底层基板41的最外周的半导体发光 元件42以及与这些半导体发光元件对应的放大透镜43的光轴朝向蝇眼透镜45的外周而 配置，并将反射镜50与该光轴大致平行地配置着。图7是表示将搭载于底层基板的最外周的半导体发光元件以及与这些半导体发 光元件对应的放大透镜的光轴比蝇眼透镜的外周更朝向内侧而配置的示例的图。在将搭载 于底层基板41的最外周的半导体发光元件42以及与这些半导体发光元件对应的放大透镜 43的光轴比蝇眼透镜45的外周更朝向内侧而配置时，为了使从该半导体发光元件42产生 并经对应的放大透镜43而放大后的光的其中一端在规定角度α以内入射至蝇眼透镜45， 必须延长从蝇眼透镜45到该半导体发光元件42为止的距离。在图6所示的实施方式中，将搭载于底层基板41的最外周的半导体发光元件42 以及与这些半导体发光元件对应的放大透镜43的光轴朝向蝇眼透镜45的外周而配置，因 此与图7所示的示例相比，可以缩小为了使从该半导体发光元件42产生并经对应的放大透 镜43而放大后的光的其中一端在规定角度α以内入射至蝇眼透镜45时所需的、从蝇眼透 镜45到该半导体发光元件42为止的距离。
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根据以上所说明的实施方式，围绕着从多个放大透镜43到蝇眼透镜45为止的光 路而设置反射镜50，将搭载于底层基板41的外周部的半导体发光元件42以及与这些半导 体发光元件对应的放大透镜43配置成，从该半导体发光元件42产生并经对应的放大透镜 43而放大后的光的其中一端在不偏离蝇眼透镜45的照射面的规定角度α以内而入射至蝇 眼透镜45，并将反射镜50配置成，从搭载于底层基板41的外周部的半导体发光元件42产 生并经对应的放大透镜43而放大后的光的另一端由该反射镜50反射后，在不偏离蝇眼透 镜45的照射面的规定角度α以内而入射至蝇眼透镜45，由此，在利用蝇眼透镜45来使从 多个半导体发光元件42产生并经放大透镜43而放大后的光予以重合时，能够效率良好地 利用各半导体发光元件42的光而形成照度较高的曝光光束。进而，将搭载于底层基板41的最外周的半导体发光元件42以及与这些半导体发 光元件对应的放大透镜43的光轴朝向蝇眼透镜45的外周而配置，并将反射镜50与该光轴 大致平行地配置着，由此，可以缩小为了使从该半导体发光元件42产生并经对应的放大透 镜43而放大后的光的其中一端在规定角度α以内入射至蝇眼透镜45时所需的、从蝇眼透 镜45到该半导体发光元件42为止的距离。进而，根据图4所示的示例，将多个平坦的基板41a、41b、41c予以组合而构成底层 基板41，并将多个放大透镜针对每个该基板41a、41b、41c而构成为阵列状，由此能够容易 地将半导体发光元件42安装至底层基板41上，且能够容易地调整该放大透镜43的光轴。使用本发明的邻近曝光装置来进行曝光，或者，将使用本发明的邻近曝光装置的 曝光光束形成方法而形成的曝光光束经由掩模来照射至基板，以进行基板的曝光，由此，曝 光光束的照度增加而曝光时间缩短，而且，曝光光束的光源的寿命变长，因此能够提高显示 用面板基板的生产性。例如，图8是表示液晶显示器装置的TFT基板的制造工序的一例的流程图。在 薄膜形成工序(步骤101)中，通过溅镀法或等离子体化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition, CVD)法等，在基板上形成作为液晶驱动用透明电极的导电体膜或绝缘体膜等 的薄膜。在抗蚀剂涂布工序(步骤102)中，通过辊(roll)式涂布法等来涂布感光树脂材 料(光致抗蚀剂(photoresist))，以在薄膜形成工序(步骤101)中所形成的薄膜上形成光 致抗蚀剂膜。在曝光工序(步骤103)中，使用邻近曝光装置或投影曝光装置等来将掩模的 图案转印到光致抗蚀剂膜上。在显影工序(步骤104)中，通过淋浴式(shower)显影法等， 将显影液供给至光致抗蚀剂膜上，以去除光致抗蚀剂膜的不要部分。在蚀刻(etching)工 序(步骤105)中，通过湿式(wet)蚀刻，将薄膜形成工序(步骤101)中形成的薄膜内、未 被光致抗蚀剂膜所遮掩的部分予以去除。在剥离工序(步骤106)中，将在蚀刻工序(步骤 105)中完成掩模作用的光致抗蚀剂膜通过剥离液而剥离。在这些工序之前或之后，根据需 要而实施基板的清洗/干燥工序。反复进行数次这些工序，从而在基板上形成TFT阵列。而且，图9是表示液晶显示器装置的彩色滤光器基板的制造工序的一例的流程 图。在黑色矩阵(black matrix)形成工序(步骤201)中，通过抗蚀剂涂布、曝光、显影、蚀 刻、剥离等的处理而在基板上形成黑色矩阵。在着色图案形成工序(步骤202)中，通过染 色法、颜料分散法、印刷法、电镀法等等，在基板上形成着色图案。针对R、G、B的着色图案， 反复进行该工序。在保护膜形成工序(步骤203)中，在着色图案之上形成保护膜，在透明 电极膜形成工序(步骤204)中，在保护膜之上形成透明电极膜。在这些工序之前、中途或之后，根据需要而实施基板的清洗/干燥工序。在图8所示的TFT基板的制造工序中，在曝光工序(步骤103)中，在图9所示的 彩色滤光器基板的制造工序中，在黑色矩阵形成工序(步骤201)以及着色图案形成工序 (步骤202)的曝光处理中，能够适用本发明的邻近曝光装置或邻近曝光装置的曝光光束形 成方法。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容制作些许的更 动或修饰为等同变更的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明 的技术实质来对以上实施例所作的任何简单修改，等同变更与修饰，均仍属于本发明技术 方案的范围内。
权利要求
一种邻近曝光装置，包括多个半导体发光元件，产生用于形成曝光光束的光；底层基板，搭载所述多个半导体发光元件；多个放大透镜，对应于各半导体发光元件而设，将从各半导体发光元件产生的光予以放大；以及蝇眼透镜，被经所述多个放大透镜而放大后的光所照射，利用所述蝇眼透镜来使经所述多个放大透镜而放大后的光予以重合而形成所述曝光光束，此邻近曝光装置的特征在于包括围绕着从所述多个放大透镜到所述蝇眼透镜为止的光路而设置的反射构件，搭载于所述底层基板的外周部的半导体发光元件以及与这些半导体发光元件对应的放大透镜被配置成，从该半导体发光元件产生并经对应的放大透镜而放大后的光的其中一端在不偏离所述蝇眼透镜的照射面的规定角度以内而入射至所述蝇眼透镜，所述反射构件被配置成，从搭载于所述底层基板的外周部的半导体发光元件产生并经对应的放大透镜而放大后的光的另一端由该反射构件而反射后，在不偏离所述蝇眼透镜的照射面的规定角度以内入射至所述蝇眼透镜。
2.根据权利要求1所述的邻近曝光装置，其特征在于搭载于所述底层基板的最外周的半导体发光元件以及与这些半导体发光元件对应的 放大透镜使光轴朝向所述蝇眼透镜的外周而配置， 所述反射构件是与该光轴大致平行地配置着。
3.根据权利要求1或2所述的邻近曝光装置，其特征在于所述底层基板是将多个平坦的基板予以组合而构成，所述多个放大透镜针对每个该基 板而构成为阵列状。
4.一种邻近曝光装置的曝光光束形成方法，将多个半导体发光元件搭载于底层基板上，从各半导体发光元件产生用于形成曝光光 束的光，对应于各半导体发光元件而设置多个放大透镜，将从各半导体发光元件产生的光通过 对应的放大透镜予以放大后，照射至蝇眼透镜，利用蝇眼透镜来使经多个放大透镜而放大后的光予以重合而形成曝光光束，此曝光光 束形成方法的特征在于围绕着从多个放大透镜到蝇眼透镜为止的光路而设置反射构件， 将搭载于底层基板的外周部的半导体发光元件以及与这些半导体发光元件对应的放 大透镜配置成，从该半导体发光元件产生并经对应的放大透镜而放大后的光的其中一端在 不偏离蝇眼透镜的照射面的规定角度以内而入射至蝇眼透镜，将反射构件配置成，从搭载于底层基板的外周部的半导体发光元件产生并经对应的放 大透镜而放大后的光的另一端由该反射构件而反射后，在不偏离蝇眼透镜的照射面的规定 角度以内入射至蝇眼透镜。
5.根据权利要求4所述的邻近曝光装置的曝光光束形成方法，其特征在于 将搭载于底层基板的最外周的半导体发光元件以及与这些半导体发光元件对应的放大透镜的光轴朝向蝇眼透镜的外周而配置，将反射构件与该光轴大致平行地配置着。
6.根据权利要求4或5所述的邻近曝光装置的曝光光束形成方法，其特征在于将多个平坦的基板予以组合而构成底层基板，将多个放大透镜针对每个该基板而构成 为阵列状。
7.—种显示用面板基板的制造方法，其特征在于使用根据权利要求1至3中任一项所述的邻近曝光装置来进行基板的曝光。
8.—种显示用面板基板的制造方法，其特征在于将使用根据权利要求4至6中任一项所述的邻近曝光装置的曝光光束形成方法而形成 的曝光光束经由掩模而照射至基板，以进行基板的曝光。
全文摘要
本发明是有关于一种邻近曝光装置、其曝光光束形成方法及面板基板制造方法。本发明围绕着从多个放大透镜(43)到蝇眼透镜(45)为止的光路而设置反射构件(50)。将搭载于底层基板(51)的外周部的半导体发光元件(42)以及与这些半导体发光元件对应的放大透镜(43)配置成，从该半导体发光元件(42)产生并经对应的放大透镜(43)而放大后的光的其中一端在不偏离蝇眼透镜(45)的照射面的规定角度以内而入射至蝇眼透镜(45)。并且，将反射构件(50)配置成，从搭载于底层基板(41)的外周部的半导体发光元件(42)产生并经对应的放大透镜(43)而放大后的光的另一端由该反射构件(50)而反射后，在不偏离蝇眼透镜(45)的照射面的规定角度以内而入射至蝇眼透镜(45)。
文档编号H01L21/027GK101943867SQ20101021535
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月25日 优先权日2009年7月7日
发明者吉武康裕, 土井秀明, 手塚秀和, 根本亮二, 针山达雄 申请人:株式会社日立高科技