专利名称：曝光装置和光掩模的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用与被曝光体接近、相对地具备的光掩模以规定图案进行曝光的曝光装置，详细地说，涉及能提高曝光图案的分辨率并进行微细图案的曝光的曝光装置和光掩模。
背景技术：
以往的曝光装置，特别是接近式曝光装置是使光掩模与被曝光体接近，将形成在光掩模中的图案曝光到被曝光体，具有透明玻璃板，其在下面具备能贴紧光掩模的贴紧平面；掩模吸附保持装置，其用于将光掩模吸附保持到贴紧平面；以及玻璃板保持装置，其以在光掩模和被曝光体之间形成微小间隙的方式保持透明玻璃板(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1 特开2005-300753号公报
发明内容
发明要解决的问题但是，在该以往的曝光装置中，通过垂直透射光掩模的曝光光将在光掩模中形成的图案原样转印到被曝光体上，因此，存在以下问题因为在光源光中存在视角(校准半角)，被曝光体上的图案的像模糊且分辨率降低，无法曝光形成微细图案。因此，为了解决该问题，本发明的目的在于，提供能提高曝光图案的分辨率并进行微细图案的曝光的曝光装置和光掩模。用于解决问题的方案为了达到上述目的，在本发明的曝光装置中，将在设置于透明基板的一面上的遮光膜中形成有规定形状的多个开口的光掩模与被曝光体接近、相对地配设，对该光掩模照射光源光而在上述被曝光体上以与上述开口对应的图案进行曝光，与上述光掩模的各开口分别对应地在上述被曝光体侧配设有使上述各开口的像在上述被曝光体上成像的多个微透镜。根据该构成，与被曝光体接近、相对地配设光掩模，在上述光掩模中，在透明基板的一面上设置的遮光膜中形成有规定形状的多个开口，用与上述各开口分别对应地配设在被曝光体侧的多个微透镜使各开口的像在被曝光体上成像，对光掩模照射光源光，由此在被曝光体上以与上述开口对应的图案进行曝光。另外，上述各微透镜形成于上述透明基板的与形成有上述开口的面相反的一侧的面。由此，用形成于透明基板的与形成有开口的面相反的一侧的面的各微透镜来使各开口的像在被曝光体上成像。而且，上述各微透镜形成于其它透明基板的一面。由此，用形成于其它透明基板的一面的各微透镜来使透明基板的各开口的像在被曝光体上成像。
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并且，上述被曝光体被搬运装置与上述光掩膜的一面平行地以规定速度搬运，上述光源光间断地照射上述光掩模。由此，对光掩模间断地照射光源光，用各微透镜使光掩模的各开口的像在被曝光体上成像，上述被曝光体被搬运装置与光掩模的一面平行地以规定速度搬运，在被曝光体上以与上述开口对应的图案按顺序进行曝光。另外，本发明的光掩模具备规定形状的多个开口，其形成于透明基板的一面上设置的遮光膜；和多个微透镜，其与上述各开口分别对应地设置于上述透明基板的另一面，使上述开口的像在接近、相对地配置的被曝光体上成像。根据该构成，用与各开口分别对应地设置于透明基板的另一面的多个微透镜，使形成于透明基板的一面上设置的遮光膜的规定形状的开口的像在接近、相对地配置的被曝光体上成像。发明效果根据权利要求1所述的曝光装置，与光掩模的多个开口分别对应地在被曝光体侧配设多个微透镜，用该微透镜使各开口的像在被曝光体上成像，因此，可以提高曝光图案的分辨率。因此，可以通过接近曝光来形成例如线宽为3μπι左右的微细图案。由此，还可以使用光学上的构成简单且便宜的接近式曝光装置进行TFT基板的晶体管部等要求高分辨率的图案的曝光，可以降低TFT基板的制造成本。另外，根据权利要求2所述的发明，在透明基板的与形成有开口的面相反的一侧的面上形成有微透镜，因此，不需要进行上述开口与微透镜的位置对准。因此，光掩模的处
理变得容易。而且，根据权利要求3所述的发明，将形成有多个开口的光掩模和微透镜分体地形成，因此，在光掩模中存在缺陷的情况下，或者在之后发生了缺陷的情况下，仅更换光掩模即可，可以抑制光掩模的成本提高。并且，根据权利要求4所述的发明，可以边连续地顺序搬运边曝光多个被曝光体，可以提高单位时间的曝光处理次数。另外，在这种情况下，所使用的光掩模的至少在被曝光体的搬运方向的宽度比同方向的被曝光体的曝光区域的宽度窄即可，因此，可以缩小光掩模的形状，可以使光掩模的制造成本变得便宜。另外，根据权利要求5所述的光掩模，可以是在透明基板的一面上设置的遮光膜中形成多个开口，在另一面上与各开口分别对应地设置多个微透镜，用该微透镜使开口的像在接近、相对地配置的被曝光体上成像，因此，可以提高曝光图案的分辨率。因此，可以通过接近曝光来形成例如线宽为3 μ m左右的微细图案。由此，还可以使用光学上的构成简单且便宜的接近式曝光装置进行TFT基板的晶体管部等要求高分辨率的图案的曝光，可以降低TFT基板的制造成本。
图1是示出本发明的曝光装置的实施方式的概要构成的主视图。图2是示出本发明的光掩模的一个构成例的图，(a)是俯视图，(b)是主视图，(C)是仰视图。图3是示出用微透镜进行的上述光掩模的开口的成像的说明图。图4是示出在分体地形成上述开口和微透镜的情况下的使用例的说明图。
具体实施例方式下面，根据附图详细地说明本发明的实施方式。图1是示出本发明的曝光装置的实施方式的概要构成的主视图。该曝光装置用与被曝光体接近并与被曝光体相对而具备的光掩模使规定的图案曝光，具备台座1、光源2、掩模台座3、光掩模4以及校准透镜5。上述台座1形成为平坦地形成上表面而将其设为载置面la，在该载置面Ia上，对被曝光体6进行定位，例如吸附保持被曝光体6，利用省略图示的移动机构可使其在与载置面Ia平行的面内在X轴方向和Y轴方向上移动，并且可使其在Z轴方向上移动，可使其在垂直于载置面Ia的中心轴的周围旋转。此外，Y轴方向在图1中是进深方向。在上述台座1的上方，设有光源2。该光源2对被曝光体6照射紫外线的光源光Ll来使在被曝光体6的表面涂覆的感光树脂曝光，该光源2是辐射紫外线(例如，波长355nm)的疝气灯、超高压水银灯、紫外线发光激光光源等。另外，例如，在光源光Ll的辐射方向前方，设置聚光透镜14，用该聚光透镜14 一度使光源光Ll聚敛。并且，在该聚光点P处，设有光闸7，上述光闸7在箭头A、B方向上移动并打开、关闭从光源2朝向被曝光体6的光路。在上述台座1和光源2之间，与台座1相对地设有掩模台座3。该掩模台座3将后述的光掩模4保持为平行地接近载置于台座1的被曝光体6的表面并与上述被曝光体6的表面相对，与光掩模4的图案形成区域对应地在中央部形成开口窗8，对光掩模4进行定位控制并保持光掩模4的周边附近部。在上述掩模台座3上，光掩模4被保持为可进行装卸。该光掩模4如图2所示，在设置于例如石英玻璃等透明基板9的一面9a中的例如铬(Cr)等遮光膜10中以规定间隔矩阵状地形成有规定形状的多个开口(图案)11，在与上述透明基板9的形成有开口 11的面9a相反的一侧的面9b中，分别与各开口 11对应地、相对于例如倍率为0. 25倍、焦点距离为355nm的波长的紫外线形成如为0. 683mm的多个微透镜12，使各开口 11的像在被曝光体6上成像。在这种情况下，光掩模4如图1所示，将形成有微透镜12的一侧作为被曝光体6侧而保持于掩模台座3。在上述掩模台座3和光源2之间，设有校准透镜5。该校准透镜5用于使从光源2辐射的光源光Ll成为平行光，使其前焦点与上述聚光透镜14的聚光点P —致。下面，说明如此构成的曝光装置的动作。首先，打开光源2的开关来点亮光源2。此时，光闸7被关闭。当经过规定时间光源2的发光变得稳定时，在使光掩模4的微透镜12侧与台座1相对的状态下，在掩模台座3上定位、载置并吸附保持光掩模4。下面，在台座1上的载置面Ia中定位、载置并吸附保持在表面涂覆有感光树脂的被曝光体6。之后，由省略图示的拍摄装置，在同一视野内捕捉在光掩模4中预先形成的对准标记和在被曝光体6中预先形成的对准标记，由省略图示的控制装置进行控制并在X轴和Y轴方向上移动台座11，使得两标记一致，根据需要以规定角度进行旋转并进行光掩模4与被曝光体6的位置对准。并且，当光掩模4与被曝光体6的位置对准结束时，以在被曝光体6表面和光掩模4的下表面之间形成有规定的间隙的方式使台座1在Z轴方向上上升规定的量。由此，用形成在光掩模4的上表面的开口 11所相对的微透镜12，在被曝光体6表面成像。接着，打开曝光开关并使光闸7在箭头A方向上移动，将其开启规定的时间，进行曝光。由此，从光源2辐射的光源光L 1如图3所示，照射光掩模4，曝光光L2通过在光掩模4中形成的开口 11并被微透镜12聚敛到被曝光体6上。因此，上述开口 11的像被微透镜12缩小投影到被曝光体6上，在表面所涂覆的感光树脂中，曝光形成形状与开口 11对应的图案。此外，在上述实施方式中，说明了使用在同一透明基板9中形成有开口 11和微透镜12的光掩模4的情况，但是本发明不限于此，如图4所示，可以在不同于形成有开口 11的光掩模4的透明基板13中形成微透镜12。在这种情况下，光掩模4将形成有其开口 11的面9a如在该图中用箭头所示与上述其它的透明基板13的形成有微透镜12的面13a相反的一侧的面1 贴紧来使用即可。或者，只要能用微透镜12使光掩模4的开口 11在被曝光体6的表面成像，则也可以将与光掩模4的形成有开口 11的面9a相反的一侧的面9b贴紧到上述其它的透明基板13的与形成有微透镜12的面13a相反的一侧的面13b。另外，在上面的说明中，描述了对保持在规定位置的被曝光体6进行曝光的情况，但是本发明不限于此，也可以是，边用搬运装置与光掩模4的一面平行地以规定速度搬运被曝光体6，边对光掩模4以规定的时间间隔间断地照射光源光L，在被曝光体6的规定位置曝光形成与光掩模4的开口 11对应的图案。在这种情况下，光源光Ll的间断照射可以使用闪光灯来进行，也可以通过打开、关闭光闸7来进行。另外，可以设置对由光掩模4带来的曝光位置的被曝光体6的搬运方向紧前侧进行拍摄的拍摄装置，由该拍摄装置拍摄预先形成在被曝光体6中的基准位置，根据该拍摄图像进行光掩模4和被曝光体6的位置对准，也可以拍摄上述基准位置或其它的基准位置，根据该拍摄图像来控制光源光Ll的照射
定时。
附图标记说明
2 光源
4 光掩模
6 被曝光体
9 透明基板
10 遮光膜
11 开口
12 微透镜
13 其它的透明基板
Ll 光源光
权利要求
1.一种曝光装置，其特征在于，将在设置于透明基板的一面上的遮光膜中形成有规定形状的多个开口的光掩模与被曝光体接近、相对地配设，对该光掩模照射光源光而在上述被曝光体上以与上述开口对应的图案进行曝光，与上述光掩模的各开口分别对应地在上述被曝光体侧配设有使上述各开口的像在上述被曝光体上成像的多个微透镜。
2.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，上述各微透镜形成于上述透明基板的与形成有上述开口的面相反的一侧的面。
3.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，上述各微透镜形成于其它透明基板的一面。
4.根据权利要求1 3中的任一项所述的曝光装置，其特征在于，上述被曝光体被搬运装置与上述光掩膜的一面平行地以规定速度搬运，上述光源光间断地照射上述光掩模。
5.一种光掩模，其特征在于，具备规定形状的多个开口，其形成于透明基板的一面上设置的遮光膜；和多个微透镜，其与上述各开口分别对应地设置于上述透明基板的另一面，使上述开口的像在接近、相对地配置的被曝光体上成像。
全文摘要
本发明是一种曝光装置，将在透明基板(9)的一面上设置的遮光膜(10)中形成有规定形状的多个开口(11)的光掩模(4)与被曝光体(6)接近、相对地配设，对该光掩模(4)照射光源光(L1)而在上述被曝光体(6)上以与上述开口(11)对应的图案进行曝光，与上述光掩模(4)的各开口(11)分别对应地在上述被曝光体(6)侧配设有使上述各开口(11)的像在上述被曝光体(6)上成像的多个微透镜(12)。由此，在接近曝光中，能提高曝光图案的分辨率并进行微细图案的曝光。
文档编号G03F7/20GK102597880SQ200980162228
公开日2012年7月18日 申请日期2009年10月29日 优先权日2009年10月29日
发明者畑中诚 申请人:株式会社V技术