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JP2004252375A - Exposure apparatus and exposure method - Google Patents

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JP2004252375A
JP2004252375A JP2003045065A JP2003045065A JP2004252375A JP 2004252375 A JP2004252375 A JP 2004252375A JP 2003045065 A JP2003045065 A JP 2003045065A JP 2003045065 A JP2003045065 A JP 2003045065A JP 2004252375 A JP2004252375 A JP 2004252375A
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light source
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array
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Fumio Kokubo
文雄 小久保
Yoshihiro Sekimoto
芳宏 関本
Yukio Kurata
幸夫 倉田
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Sharp Corp
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70383Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
    • G03F7/70391Addressable array sources specially adapted to produce patterns, e.g. addressable LED arrays

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure apparatus having a simple structure which can expose a large area substrate having a periodical exposure pattern such as a liquid crystal at high speed, and to provide an exposure method. <P>SOLUTION: The exposure apparatus is equipped with a plurality of semiconductor lasers 2, a condensing optical system 3 to condense the laser light from the semiconductor lasers 2 onto a glass substrate 4 to be exposed, an XYZ stage 5 mounting the glass substrate 4, and a laser array rotating part 13. The points of condensed light by the condensing optical system 3 are made to scan the glass substrate 4 to expose. The semiconductor lasers 2 are arranged by fixing at equal intervals. The laser array 1 is rotated by the laser array rotating part 13 to vary the angle of the laser array 1 with respect to the scanning direction of the glass substrate 4 so as to control the exposure pitch according to the exposure pattern without controlling the intervals of the semiconductor lasers 2. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置および露光方法に関するものであり、より詳細には、例えば、液晶ディスプレイ等の大面積かつ周期的な露光パターンを有する基板を露光するのに好適な露光装置および露光方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、液晶ディスプレイなどの基板をする露光装置としては、所定のマスクパターンを基板上に投影して露光パターンを形成する投影露光法を採用したものが知られている。この投影露光法による場合、光学系の分解能と、1回当たりの露光面積との間のトレードオフから、基板面を複数のブロックに区分しブロック毎の照射を繰り返して基板全体を露光するステッパ方式が用いられている。
【0003】
しかしながら、露光パターンの微細化に伴い、マスクパターンも微細化する必要性が生じてきた。その結果、マスク価格が上昇し、コストダウンの妨げとなっていた。
【0004】
また、基板の大型化に伴い、ステージにかかる慣性力が大きくなるが、ステッパ方式では短時間かつ高精度に移動と停止を繰り返すため、高精度高推力のステージが必要となり、露光装置が非常に高価なものになっていた。ステッパ方式では、1回に露光できる面積を拡大させることにより照射の繰り返し回数を減らし、これらの影響を軽減する方法も考えられる。しかし、1回に露光できる面積を拡大させるには大口径露光用レンズを用いる必要があり、分解能と露光面積の原理的な制限の他、レンズの製造が非常に困難となり、結局、著しく高価な露光装置となってしまう。
【0005】
これらの課題の解決策として、マスクを介することなく、配線パターン等のCADデータに基づいて、収束したレーザビームや電子ビームなどを基板に照射して露光を行う直描方式を採用したものが提案されている。この直描方式では、投影露光法に用いるようなマスクは不要であるため、マスク費用がなくなる。また、ステッパ方式のように、ブロック毎にステージの移動と停止を繰り返すわけではないから、非常に高価なステージも必要ない。
【0006】
この直描方式による露光装置の例としては、特開昭62−26819号公報(特許文献1)などがある。特開昭62−26819号公報に記載の露光装置では、光源にアルゴンレーザビームを8本のビームに分岐させた後、各々の分岐されたレーザビームのオン/オフを一台の超音波変調素子により行ってパターンの形成を行っている。
【0007】
また、直描方式による露光装置を液晶ディスプレイの製造工程のように大面積の基板を露光する場合に適用した例としては、例えば、特開平6−53105号公報(特許文献2)や特開2000−214597号公報(特許文献3)などがある。特開平6−53105号公報に記載の露光装置では、複数の半導体レーザ光源をアレイ状に配置し、それとアレイ状の安価な光学系を組み合わせており、特開2000−214597号公報に記載の露光装置では、半導体レーザや光学系等を有するレーザモジュール(光源)を、複数個列をなして搭載したアレイユニットを有し、露光すべきパターンに基づいて、レーザモジュールの列方向の位置を調整して露光を行っている。
【0008】
【特許文献1】
特開昭62−26819号公報 (公開日1987年2月4日)
【0009】
【特許文献2】
特開平6−53105号公報 (公開日1994年2月25日)
【0010】
【特許文献3】
特開2000−214597号公報 (公開日2000年8月4日)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献1の露光装置は、露光時間が長いという問題点を有している。具体的には、特許文献1の露光装置には、超音波変調素子が設置されているが、原理的に超音波変調素子は高速変調が行えないため、走査速度を上げることが困難である。特許文献2の露光装置は、露光時間は短いが、光源がアレイ上に固定されており、所望のピッチで露光を行うためにはアレイごと交換するか、もしくは装置に必要な分だけアレイを大量に設けなければならないという問題がある。
【0012】
また、特許文献3の露光装置は、露光時間が長く、構成が非常に複雑であるという問題点を有している。具体的には、特許文献3の露光装置には、間隔の調整が可能な数千個ものレーザモジュールが備えられている。そして、目的の露光ピッチとするために、露光パターンに応じて、各レーザモジュールの間隔の調整が行われる。したがって、特許文献3の露光装置は、アレイユニットに設置されたレーザモジュールの全てについて、位置を個別に調整するための時間が必要となる。その上、レーザモジュールの位置を精度よく調整する構成も必要となる。このように、特許文献3の露光装置は、露光時間が長いばかりでなく、非常に煩雑な構成である。
【0013】
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、大面積の基板であっても高スループットで露光でき、しかも簡単な構成で安価に製造できる露光装置および露光方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の露光装置は、上記の課題を解決するために、複数の光源からの光を基板に照射して基板を露光する露光装置において、光源が等間隔に固定して配列された光源アレイと、光源アレイからの出射光を基板に集光する光学系と、露光パターンが格納された露光データに応じて露光ピッチを調整する露光ピッチ可変手段を備えていることを特徴としている。
【0015】
上記の構成によれば、光源アレイには光源が等間隔に固定して配列されているので、光源からの光は、光学系を介して、等間隔の集光点として基板上に集光される。この隣接する集光点を通り、走査方向に対して平行な2本の直線の距離が露光ピッチに相当する。露光ピッチは、露光パターンによって異なるため、露光パターンに応じて変更する必要がある。上記の構成によれば、露光ピッチ可変手段が、露光ピッチに応じて露光ピッチを調整する。したがって、光源からの光は、常に、基板上に、目的とする露光ピッチの集光点として露光される。このため、この集光点を基板上で走査することにより、目的とする露光ピッチを有した周期的な複数の線を、基板に露光することができる。
【0016】
このように、上記の構成では、光源の間隔が等間隔に固定して配列されているので、露光パターンに応じて光源の間隔を調整する必要がなく、その間隔を調整する構成を備える必要もない。したがって、露光時間を短縮することができ、簡単な構成で露光パターンに応じた露光ピッチで基板を露光することができる。このため、大面積の基板を高スループットで露光できる。例えば、この露光装置を、液晶ディスプレイの製造に適用した場合であっても、1台の露光装置で、露光ピッチの異なる多品種の液晶ディスプレイの製造に対応することができる。
【0017】
本発明の露光装置において、上記露光ピッチ可変手段が、上記光源アレイと基板とを相対的に移動させることにより露光ピッチを調整する構成とすることもできる。
【0018】
上記の構成によれば、露光ピッチ可変手段が、光源アレイと基板とを相対的に移動させることにより、露光ピッチに応じた露光ピッチに調整される。これにより、光源の間隔を調整することなく、簡単な構成で露光パターンに応じた露光ピッチで基板を露光することができる。なお、露光ピッチ可変手段は、光源アレイと基板との一方またはその両方を移動させてもよい。
【0019】
本発明の露光装置において、上記露光ピッチ可変手段が、上記基板と平行な面内で、上記光源アレイを回転させる光源アレイ回転手段を備えている構成とすることもできる。
【0020】
上記の構成によれば、露光ピッチ可変手段によって、光源アレイが、基板と平行な面内で回転する。その結果、光源アレイにおける光源の配列方向と、基板の走査方向との成す角が変化する。
【0021】
例えば、走査方向に対して垂直に光源が配列されている場合、露光ピッチは、光源の間隔と一致する。一方、光源アレイを基板と平行に回転させると、走査方向に対して光源の配列方向が傾斜する。その結果、基板には、走査方向に対して傾斜した集光点が集光される。したがって、走査方向に対して傾斜した集光点を基板上で走査した場合の露光ピッチは、光源の間隔以下となる。
【0022】
より詳細には、走査方向に対して垂直に光源が配列されていると、走査する前の基板上の集光点も、走査方向に対して垂直に配列する。露光ピッチは、隣接する2つの集光点から、走査方向に対して平行な2本の平行線の距離に相当する。ここで、隣接する集光点を点Aおよび点Bとすると、点Aおよび点Bは走査方向に対して垂直である。このため、露光ピッチは、この2点を結ぶ直線ABに相当する。すなわち、この場合、集光点の間隔(距離)と露光ピッチとが一致する。
【0023】
一方、走査方向に対して傾斜して光源が配列されていると、走査前の基板上の集光点も、走査方向に対して傾斜する。この場合、前述した点A、Bに加えて、点Aを通り走査方向に対して平行な平行線aと点Bを通り走査方向に対して垂直な垂線bとの交点を点Cとした場合、三角形ABCは、直角三角形となる。そして、三角形ABCにおいて、走査方向に対して垂直な辺が、露光ピッチに相当する。したがって、露光ピッチは、光源の間隔(斜辺)よりも短くなる。
【0024】
このように、走査方向に対して光源アレイを傾斜させることにより、露光ピッチを光源の間隔以下とすることができる。その結果、光源の間隔を調整することなく基板を露光することができるので、露光時間を短縮することができ、簡単な構成で露光パターンに応じた露光ピッチで基板を露光することができる。
【0025】
本発明の露光装置において、上記光源アレイ回転手段は、上記光源アレイを90°以下の範囲で回転させる構成とすることもできる。
【0026】
上記の構成によれば、光源アレイ回転手段は、光源アレイを回転させる範囲を90°以下に制限する。すなわち、光源アレイの可動範囲を狭くしている。これより、回転精度の悪化を低減し、精度の向上を図ることができる。
【0027】
本発明の露光装置において、上記光源アレイは、互いに直交する第1の走査方向と第2の走査方向とに走査する、光源の配列方向が互いに直交する第1の光源アレイと第2の光源アレイとを備えている構成とすることもできる。
【0028】
第1の光源アレイのみで第1および第2の走査方向を走査する場合、一方の走査方向から他方の走査方向に走査方向を変更する時に、第1の光源アレイを走査方向に対して垂直になるように回転させる必要がある。
【0029】
上記の構成によれば、光源アレイは、第1の光源アレイと第2の光源アレイとを備えている。例えば、第1の光源アレイを用いて第1の走査方向の走査を行い、第2の光源アレイを用いて第2の走査方向の走査を行うことができる。すなわち、各走査方向に専用の光源アレイを備えているので、走査方向を変更するために光源アレイを回転させる必要がない。これにより、一層露光時間の短縮が可能となる。なお、第1および第2の光源アレイは、光源の配列方向が互いに垂直であれば、例えば、十字型の光源アレイとして一体成形されていてもよいし、別々の構成であってもよい。
【0030】
本発明の露光装置は、さらに、走査方向と光源の配列方向との成す角に応じて露光に用いる光源アレイを切り換える切換手段を備え、上記光源アレイは、基板上を、互いに直交する第1の走査方向または第2の走査方向に走査するための、光源の配列方向が直交する第1の光源アレイと第2の光源アレイとを備え、上記切換手段は、露光ピッチが光源の間隔の1/√2より大きい場合と小さい場合とで第1の光源アレイと第2の光源アレイとを切り換える構成とすることもできる。
【0031】
上記の構成によれば、切換手段が、光源アレイを回転させる範囲を45°以下に制限する。これより、一層、回転精度の悪化を低減し、精度の向上を図ることができる。
【0032】
例えば、上記第1の走査方向に対して光源の配列方向が垂直な第1の光源アレイと、第2の走査方向に対して光源の配列方向が垂直な第2の光源アレイとの場合、上記切換手段は、第1の走査方向と光源アレイの光源の配列方向との成す角が45°〜90°の時に、第1の光源アレイを用いて第1の走査方向に走査し、第1の走査方向と光源アレイの光源の配列方向との成す角が0°〜45°の時に、第2の光源アレイを用いて第1の走査方向に走査するように、光源アレイを切り換える。
【0033】
また、切換手段は、第2の走査方向と光源アレイの光源の配列方向との成す角が45°〜90°の時に、第2の光源アレイを用いて第2の走査方向に走査する。また、第2の走査方向と光源アレイの光源の配列方向との成す角が0°〜45°の時に、第1の光源アレイを用いて第2の走査方向に走査する。
【0034】
このように、切換手段が、露光ピッチを調整するときに、走査方向と光源の配列方向との成す角に応じて露光に用いる光源アレイを切り換える。したがって、第1および第2の光源アレイは、光源アレイ回転手段によって、45°以内の範囲で回転できるようにすればよい。その結果、さらに光源アレイの回転手段の回転範囲を制限することができるので、一層、回転精度の悪化を低減し、精度の向上を図ることができる。
【0035】
本発明の露光装置において、上記光源アレイの光源に異常が発生した場合に、当該光源への電力供給を停止すると共に、異常が発生した光源によって露光されるべき位置を記録し、当該記録した位置を、露光データに基づく露光の終了後、正常な光源を用いて露光する第1の異常発生対処手段を備えている構成とすることもできる。
【0036】
上記の構成によれば、第1の異常発生対処手段が、異常が発生した光源アレイの光源によって露光されるべき位置を記録すると共に、その位置を、露光データによる露光の終了後、正常な光源を用いて露光する。これにより、光源に異常が発生しても、未露光部分を残すことなく基板を確実に露光することが可能となり、歩留まりを向上することができる。なお、第1の異常発生対処手段は、外部に光源の異常を警告することもできる。
【0037】
本発明の露光装置において、上記光源アレイの光源に異常が発生した場合に、当該光源への電力供給を停止すると共に、異常が発生した光源により露光されるべき位置を記録し、当該記録した位置を、異常が発生した次回の走査から、正常な光源を用いて露光する第2の異常発生対処手段を備えている構成とすることもできる。
【0038】
上記の構成によれば、第2の異常発生対処手段が、異常が発生した光源アレイの光源によって露光されるべき位置を記録すると共に、その位置を、異常が発生した次回の走査から、正常な光源を用いて露光する。これにより、異常発生時であっても、未露光部分を残すことなく基板を確実に露光することが可能となり、歩留まりを向上することができる。また、異常が発生した次回の走査から、正常な光源を用いて露光するので、異常が発生した光源の使用を最小限に留めることができる。なお、第2の異常発生対処手段は、外部に光源の異常を警告することもできる。
【0039】
本発明の露光装置において、上記露光ピッチ可変手段は、ズーム光学系である構成とすることもできる。
【0040】
言い換えると、本発明の露光装置における光学系がズーム光学系である。これにより、等間隔に固定された光源からの光は、ズーム光学系によって倍率を変化させることによって、露光パターンに応じた露光ピッチとすることができる。その結果、光学系が露光ピッチ可変手段として機能するので、より簡素な構成の露光装置とすることができる。それゆえ、露光装置のコストダウンにつながる。
【0041】
本発明の露光方法は、上記の課題を解決するために、複数の光源からの光を基板に集光して基板を露光する露光方法において、等間隔に固定して配列され光源の配列方向と基板の走査方向とのなす角度を変化させることにより、露光パターンが格納された露光データに応じて露光ピッチを調整することを特徴としている。
【0042】
上記の構成によれば、光源アレイには光源が等間隔に固定して配列されているので、光源からの光は、等間隔の集光点として基板上に集光される。この隣接する集光点を通り、走査方向に対して平行な2本の直線の距離が露光ピッチに相当する。露光ピッチは、露光パターンによって異なるため、露光パターンに応じて変更する必要がある。上記の構成によれば、光源の配列方向と基板の走査方向とのなす角度を変化させることにより、露光ピッチに応じた露光ピッチに調整する。したがって、光源からの光は、常に、基板上に、目的とする露光ピッチの集光点として露光される。このため、この集光点を基板上で走査することにより、目的とする露光ピッチを有した周期的な複数の線を、基板に露光することができる。
【0043】
このように、上記の構成では、光源の間隔が等間隔に固定して配列されているので、露光パターンに応じて光源の間隔を調整する必要がない。したがって、露光時間を短縮して、露光パターンに応じた露光ピッチで基板を露光することができる。このため、大面積の基板を高スループットで露光できる。例えば、この露光方法を、液晶ディスプレイの製造に適用した場合であっても、露光ピッチの異なる多品種の液晶ディスプレイの製造に対応することができる。
【0044】
本発明の露光方法は、上記光源から出射される光を上記基板に集光するときに、当該基板に集光される光の倍率を変化させる方法であってもよい。
【0045】
上記の構成によれば、光源からの出射光の倍率を変化して、基板に集光させることにより、等間隔に固定された光源からの光が、露光パターンに応じた露光ピッチで基板に露光することができる。その結果、等間隔に固定して配列され光源の配列方向と基板の走査方向とのなす角度の変化を少なくすることができる。このため、その角度を調節する精度を向上することができ、光源からの出射光の倍率を変化させるという、簡単な構成で露光パターンに応じた露光ピッチで基板を露光することができる。
【0046】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図1ないし図7に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
【0047】
〔実施の形態1〕
本発明の実施形態について、図1ないし図4を用いて説明する。
【0048】
図1は、本実施形態の露光装置を示す図である。図1の露光装置は、レーザアレイ1、集光光学系3、およびXYZステージ5を備えている。
【0049】
レーザアレイ(光源アレイ)1は、光源である半導体レーザ2を複数備えており、露光対象となる基板4に、レーザ光を供給する。半導体レーザ(光源)2は、レーザアレイ1に等間隔に固定されている。
【0050】
集光光学系(光学系)3は、レーザアレイ1から出射されたレーザ光(出射光)を、ガラス基板4に集光させる。集光光学系3の構成は、例えば、レーザアレイ1から出射されたレーザ光を、コリメートレンズにより平面波とした後、その平面波を集光レンズにより集光して、ガラス基板4に露光する構成とすることができる。
【0051】
XYZステージ5は、露光するガラス基板4を載置し、ガラス基板4をXYZの各方向に移動させる。
【0052】
このような露光装置全体の配置は、XYZステージ5から上方に、ガラス基板4、集光光学系3、レーザアレイ1の順で対向配置されている。
【0053】
この露光装置は、レーザアレイ1の半導体レーザ2からの出射光を、集光光学系3によって集光して、この集光光をXYZステージ5に載置されたガラス基板4の露光面に垂直に露光する。
【0054】
レーザアレイ1は、等間隔に固定された複数の半導体レーザ2を有しているので、ガラス基板4上には、等間隔の複数の集光点が存在することになる。ここで、隣接する半導体レーザ2の間隔(すなわち、図2(a)に示す隣接する半導体レーザ2の中心点の距離)をdとすると、集光光学系3が等倍の光学系であり、後述のようなズーム機能を有していない場合、隣接する集光点の間隔(周期)もdとなる。
【0055】
したがって、例えば、図1のように、レーザアレイ1がX方向に対して垂直(Y方向に対して平行)に配置されている場合、XYZステージ5によりガラス基板4を+X方向(図1の矢印方向)に移動させると、集光点がガラス基板4上を−X方向(図1の矢印と反対方向)に走査される。これにより、ガラス基板4のX方向に、周期dの複数の線が露光される。このように、複数の半導体レーザ2を有していると、1度の走査によって複数の周期的な線を露光することができる。なお、露光データは、露光パターンが格納されたCADデータなどが使用される。
【0056】
この露光する線の周期dは、露光データによって異なる。例えば、液晶ディスプレイ等の仕様によって異なる。このため、露光データに応じて、露光する線の周期を変更する必要がある。
【0057】
そこで、本実施形態では、レーザアレイ1と、ガラス基板4との相対的な位置を変えることによって、露光する線の周期(露光ピッチ)を変更する。
【0058】
具体的には、レーザアレイ1を、レーザアレイ回転部(露光ピッチ可変手段、光源アレイ回転手段)13によって、ガラス基板4と平行な面内で回転させることにより、周期を変更する。例えば、レーザアレイ1の中心軸(図1中の1点鎖線)に対して、レーザアレイ1を回転させることにより、露光ピッチを変化させる。
【0059】
より詳細には、例えば、図1に示すように走査方向Xに対して半導体レーザ2の配列方向が垂直に配置されているレーザアレイ1を、走査方向Xに対する半導体レーザ2の配列方向の角度がθとなるように回転させる。その結果、図2(a)に示すように、走査方向に対して垂直な集光点が、図2(b)に示すように、走査方向に対して角度θ傾斜した集光点となる。この状態で、X方向にガラス基板4を走査すると、ガラス基板4に、周期pの複数の線を露光することができる。間隔dと、走査方向とレーザアレイ1とが成す角θとを用いると、周期pは下記式(1)で表すことができる。
【0060】
p=d×sinθ (1)
式(1)に示すように、周期pは、角度θに依存し、周期d以下とすることができる。このように、走査方向に対して、レーザアレイ1を回転させて、レーザアレイ1と基板との相対位置を変化させることにより、半導体レーザ2が等間隔に固定されていても、周期の異なる線を露光することができる。
【0061】
式(1)において、角度θを0〜90°とすることにより、周期pは、周期d以下の任意の値にすることができる。したがって、レーザアレイ回転部13は、0〜90°の可動範囲でレーザアレイ1を回転できればよい。レーザアレイ回転部13の可動範囲が広がるにつれて、回転精度は悪化する傾向がある。したがって、可動範囲を0〜90°に制限することにより、回転精度の悪化を低減し、精度の向上を図ることができる。
【0062】
以上は、1方向(X方向)の走査について述べてきたが、互いに直交する2方向(X方向(第1の走査方向)とY方向(第2の走査方向))に走査を行うことも可能である。例えば、図1の露光装置をY方向に走査する場合、走査方向Yに対して垂直となるようにレーザアレイ1を回転させる。そして、X方向に走査する場合と同様に、露光データに基づく周期pとなるように、レーザアレイ1を角度θ回転させた後、XYZステージ5によりガラス基板4をY方向に移動させると、Y方向に周期pの複数の線を露光することができる。このように、レーザアレイ回転部13の回転範囲を90°とするのみで、X方向およびY方向の2方向に対応して、露光することが可能である。
【0063】
また、X方向とY方向の2方向に走査する露光装置は、X方向に対して垂直に配置された第1のレーザアレイ(第1の光源アレイ)10と、Y方向に配置された第2のレーザアレイ(第2の光源アレイ)11とを備える構成とすることもできる。なお、第1のレーザアレイ10および第2のレーザアレイ11の半導体レーザ2の配列方向は、互いに垂直である。
【0064】
例えば、図3に示すように、上記露光装置は、第1のレーザアレイ10と第2のレーザアレイ11とのそれぞれに集光光学系3を備える構成であってもよい。
【0065】
この露光装置では、第1のレーザアレイ10がX方向の走査を行い、第2のレーザアレイ11がY方向の走査を行うようにすることもできる。
【0066】
これにより、レーザアレイ回転部13により、第1のレーザアレイ10または第2のレーザアレイ11を回転させることによって、周期pの複数の線をガラス基板4に露光することができる。例えば、第1のレーザアレイ10とX方向との成す角を90°以下とすれば、ガラス基板4のX方向に露光することができる。同様に、第2のレーザアレイとY方向との成す角を90°以下とすれば、ガラス基板4のY方向に露光できる。このように、図3の露光装置は、第1のレーザアレイ10をX方向の走査に用い、第2のレーザアレイ11をY方向に用いる。このため、図1の露光装置とは異なり、X方向の走査からY方向の走査に変更するときに、レーザアレイ1を90°回転させることなく、X方向とY方向との2方向に走査することができる。これにより、レーザアレイ1を回転させるのに要する時間の短縮が可能である。
【0067】
前述の図3の露光装置では、第1のレーザアレイ10および第2のレーザアレイ11の可動範囲は、90°以下であった。このため、例えば、第1のレーザアレイ10を、60°回転させて、第1のレーザアレイ10とX方向との成す角が30°となる場合がある。しかし、第2のレーザアレイ11を30°回転させても、第2のレーザアレイ11とX方向との成す角は、30°となる。つまり、
この場合、第1のレーザアレイ10を60°回転させた位置と、第2のレーザアレイ11を30°回転させた位置とは同じ位置である。このため、第1のレーザアレイ10を回転させるよりも第2のレーザアレイ11を回転させる方が、可動範囲が狭くなるので、精度もよくなる。
【0068】
したがって、露光ピッチが半導体レーザ2の間隔の1/√2より大きい場合と小さい場合とで第1の光源アレイ10と第2の光源アレイ11とを切り換えることが好ましい。これにより、第1の光源アレイ10および第2の光源アレイ11の可動範囲が狭くなるので、精度もよくなる。なお、この切り換えは、例えば、図示しない切換部(切換手段)によってレーザアレイ回転部13を制御して行うことができる。
【0069】
例えば、図3の露光装置は、第1のレーザアレイ10とX方向との成す角が45°以下の場合、第2のレーザアレイ11を用いてX方向に走査し、第2のレーザアレイ11とY方向との成す角が45°以下の場合、第1のレーザアレイ10を用いてY方向に走査することが好ましい。言い換えると、第1レーザアレイ10または第2レーザアレイ11の回転前の位置と、回転後の位置との成す角が45°以下となる方のレーザアレイ(第1のレーザアレイ10または第2のレーザアレイ11)を用いて走査することが好ましい。
【0070】
つまり、第1の光源アレイ10は、走査方向Xに対する半導体レーザ2の配列方向の角度が45°〜90°の場合に走査方向Xに走査し、走査方向Yに対する半導体レーザ2の配列方向の角度が0°〜45°の場合に走査方向Yに走査し、第2の光源アレイ11は、走査方向Xに対する半導体レーザ2の配列方向の角度が0°〜45°の場合に走査方向Xに走査し、走査方向Yに対する半導体レーザ2の配列方向の角度が45°〜90°の場合に走査方向Yに走査する。
【0071】
これにより、第1のレーザアレイ10および第2レーザアレイ11の可動範囲を45°以下とすることができる。したがって、さらに、第1および第2レーザアレイ11・12の可動範囲をさらに狭くすることができるので、一層精度の向上を図ることができ、露光装置の小型化を図ることができる。
【0072】
また、図4に示すように、本実施形態の露光装置は、第1のレーザアレイ10と第2のレーザアレイとを互いに垂直となるように一体成形した十字型レーザアレイ12を備えた構成とすることもできる。なお、図4では、便宜上、十字型レーザアレイ12に第1のレーザアレイ10と第2のレーザアレイ11を付している。また、第1のレーザアレイ10および第2のレーザアレイ11の半導体レーザ2の配列方向は、互いに垂直である。
【0073】
この場合も、前述のように、切換部によって露光ピッチが半導体レーザ2の間隔の1/√2より大きい場合と小さい場合とで第1の光源アレイ10と第2の光源アレイ11とを切り換えることが好ましい。すなわち、第1のレーザアレイ10とX方向との成す角が45°以下の場合、第2のレーザアレイ11を用いてX方向に走査し、第2のレーザアレイ11とY方向との成す角が45°以下の場合、第1のレーザアレイ10を用いてY方向に走査することが好ましい。
【0074】
これにより、第1のレーザアレイ10および第2レーザアレイ11の可動範囲を45°以下とすることができる。したがって、さらに、第1および第2レーザアレイ10・11の可動範囲をさらに狭くすることができるので、一層精度の向上を図ることができる。さらに、図3の構成よりも集光光学系3を減らすことができるので、装置の構成を簡単にすることができ、装置のコストを削減できる。すなわち、回転範囲が45°以下の高精度なレーザアレイ回転部13を1つ設置するだけで、X方向とY方向の両方向に走査に対応することが可能となる。
【0075】
このように、レーザアレイ回転部13の可動範囲は、0°〜90°が好ましく、0〜45°がより好ましい。すなわち、第1の光源アレイ10は、走査方向Xに対する半導体レーザ2の配列方向の角度が45°〜90°の場合に走査方向Xに走査し、走査方向Yに対する半導体レーザ2の配列方向の角度が0°〜45°の場合に走査方向Yに走査し、第2の光源アレイ11は、走査方向Xに対する半導体レーザ2の配列方向の角度が0°〜45°の場合に走査方向Xに走査し、走査方向Yに対する半導体レーザ2の配列方向の角度が45°〜90°の場合に走査方向Yに走査する構成とすることが好ましい。これにより、レーザアレイ回転部13の可動範囲、すなわちレーザアレイ(光源アレイ)1・10・11・12の回転範囲を制限することにより、露光の精度を向上できる。
【0076】
なお、上記の説明では、レーザアレイ回転手段が、レーザアレイ1のみを回転させて、レーザアレイ1とガラス基板4との相対位置を変更していたが、XYZステージ5のみを、レーザアレイ1と平行な面内で回転させてもよいし、その両方を回転させて相対位置を変更することもできる。これによっても、上記と同様の効果が得られる。なお、XYZステージ5を回転させる場合、XYZステージは、基板回転手段となる。
【0077】
〔実施の形態2〕
本発明の別の実施形態について、図5に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、前記実施の形態1にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【0078】
図5の露光装置は、前述した実施の形態1で回転させていたレーザアレイ1を固定し、図1の集光光学系3をズーム機能付き集光光学系6としたものである。
【0079】
ズーム機能付き集光光学系(光学系・露光ピッチ可変手段)6は、露光データに基づいて、ズーム機能により、レーザアレイ1からの出射光を拡大または縮小して、ガラス基板4に集光される集光光の間隔を変更する。例えば、ズーム機能付集光光学系6は、レーザアレイ1からの出射光を縮小することにより、各集光点の間隔を縮小した集光光とする。すなわち、ガラス基板4には、半導体レーザ2の間隔よりも狭い間隔の集光点が露光される。集光点の間隔を縮小した状態で、XYZステージXYZステージ5によりガラス基板4をX方向に移動させると、ガラス基板4には、間隔(周期)が狭くなった線が露光される。このとき、半導体レーザ2間の間隔をd、集光光学系の倍率をmとすると、露光される線の周期pは、下記(2)式で表される。
【0080】
p=d×m (2)
このように、集光光学系3をズーム機能付集光光学系6にするという簡単な構成で露光ピッチが可変となる。すなわち、半導体レーザ2が等間隔に固定されていても、容易に露光ピッチを変更することができ、露光装置のコストダウンが可能となる。
【0081】
また、X方向とY方向に走査を行う場合は、X方向走査時とY方向走査時でレーザアレイ1を90°回転させれば、1つのレーザアレイ1でも対応可能である。これにより、レーザアレイ1の数を増加させることなく、X方向の走査とY方向の走査とが可能となる。
【0082】
また、前述した図3および図4の露光装置のように、複数のレーザアレイ、すなわち、X方向に垂直な第1のレーザアレイ10とY方向に垂直な第2のレーザアレイ11を備える構成とすることもできる。この場合、集光光学系3をズーム機能付集光光学系6に交換した場合も、X方向の走査とY方向の走査とが可能となる。
【0083】
以上のように、露光ピッチを変更する方法として、実施の形態1ではレーザアレイ1を回転させる方法を、実施の形態2ではレーザアレイ1からの出射光の倍率を変更する方法について述べたが、その両方をともに使用する方法とすることもできる。
【0084】
〔実施の形態3〕
本発明の別の実施形態について、図6に基づいて説明する。本実施形態では、レーザアレイ1に異常が発生した場合について説明する。
【0085】
図6の露光装置は、図5の露光装置の構成に加えて、異常発生警告部7と、第1の異常発生対処部8とを備えている。すなわち、レーザアレイ1を1つ有する構成である。
【0086】
異常発生警告部7は、レーザアレイ1における半導体レーザ2の出力が低下する等の異常を感知し、操作者に警告する。第1の異常発生時対処部(第1の異常発生対処手段)8は、異常が発生した半導体レーザ2への電力供給を停止し、異常が発生したレーザアレイ1の半導体レーザ2によって露光される予定であった位置を記録する。
【0087】
レーザアレイ1には半導体レーザ2の出力を一定に制御するため、センサが設置されている。しかし、半導体レーザ2に異常が発生すると、出力が低下し、半導体レーザ2の出力を、一定出力に制御することが困難となる。この場合、異常が発生した半導体レーザ2をそのまま放置して露光すると、対応する箇所の露光が不十分になり、歩留まりの悪化につながる。
【0088】
そこで、図6に示すように、異常発生警告部7により、半導体レーザ2の異常を操作者へ警告をするとともに、第1の異常発生時対処部8により、異常が発生した半導体レーザ2への電力供給を停止し、その半導体レーザ2によって露光される予定であった位置を記録する。第1の異常発生時対処部8に記録された位置は、露光データに基づいた露光を一旦最後まで終了した後に、他の正常な半導体レーザ2を用いて露光する。なお、Y方向に走査する場合には、レーザアレイ1を90°回転させてから露光すればよい。
【0089】
これにより、異常発生時であっても未露光部分を残すことなく露光が可能となり、歩留まりの向上につながる。
【0090】
〔実施の形態4〕
本実施形態の別の実施形態について、図7に基づいて説明する。本実施形態では、レーザアレイ1に異常が発生した場合について説明する。
【0091】
図7の露光装置は、図3の露光装置の構成において、集光光学系3をズーム機能付集光光学系6と交換するとともに、異常発生手段7と、第2の異常発生時対処部9とを備えている。すなわち、レーザアレイ1を複数有する構成である。
【0092】
異常発生警告部7は、第1のレーザアレイ10または第2のレーザアレイ11における半導体レーザ2の出力が低下する等の異常を感知し、操作者に警告する。第2の異常発生時対処部(第2の異常発生対処手段)9は、異常が発生した半導体レーザ2への電力供給を停止し、異常が発生した第1のレーザアレイ10または第2のレーザアレイ11における半導体レーザ2によって露光される予定であった位置を記録する。
【0093】
図7の露光装置では、異常発生警告部7により、第1のレーザアレイ10または第2のレーザアレイ11における半導体レーザ2の異常を警告するとともに、第2の異常発生時対処部9により、異常が発生した半導体レーザ2への電力供給を停止し、その半導体レーザ2により露光する予定であった位置を記録する。そして、次の走査からは正常な第1のレーザアレイ10または第2のレーザアレイ11を使用して、露光データに基づいた露光を終了する。第2の異常発生時対処部9に記録された位置は、露光データに基づいた露光の終了後に、第1のレーザアレイ10または第2のレーザアレイ12の正常な半導体レーザ2を用いて露光する。
【0094】
これにより、異常発生時であっても未露光部分を残すことなく露光が可能となり、歩留まりの向上につながる。
【0095】
図7の露光装置では、第1のレーザアレイ10と第2のレーザアレイ11の2つのレーザアレイについて説明したが、それ以上のレーザアレイを有する場合も同様である。この場合、図4に示すような、十字型のレーザアレイを複数有していれば、一方のレーザアレイに異常が発生した場合、次の走査からは別の十字型のレーザアレイを用いて走査することができる。十字型のレーザアレイは、X方向Y方向に走査できるので、90°回転させることなく走査でき、回転に要する時間を短縮することができる。
【0096】
なお、以上の説明は光源として半導体レーザを用いてきたが、例えばSHG等を用いるなど、その他の光源でも小型あれば対応は可能である。
【0097】
また、走査は、ガラス基板4を移動させることによって行われるが、ガラス基板4を固定し、レーザアレイ1・10・11と集光光学系3・6とを移動させてもよい。つまり、走査は、レーザアレイ1とガラス基板4との相対的な位置を変化させることによって行うことができる。
【0098】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【0099】
なお、従来の露光装置は、光源アレイの光源の間隔を調整して、露光ピッチを制御していた。このため、光源の間隔を調整する必要があった。光源アレイは光源を複数備えているため、その全てについて光源を等間隔に制御することは困難である。たとえ、光源を等間隔に調整できたとしても、非常に時間が必要とされ、間隔を制御するための構成を設ける必要がある。
【0100】
また、従来の露光装置には、光源の間隔を固定したものも存在するが、露光ピッチを制御することについて検討されていない。このため、露光ピッチごとに光源アレイを交換する必要があった。
【0101】
一方、光源の間隔を任意に変更できる露光装置は、すべての光源の間隔を調整する必要があった。このため、光源の間隔を調整するための制御装置を設ける必要があり、露光装置の構造が複雑となっていた。
【0102】
このように、従来の露光装置では、露光時間が長く、簡単な構成で露光ピッチを調整することができなかった。
【0103】
本発明の露光装置は、各実施形態で説明したように、本発明の露光装置は、半導体レーザ2の間隔が固定されているが、簡単な構成で露光パターンに応じた露光ピッチとすることができる。これにより、露光ピッチごとにレーザアレイ1を交換する必要もなく、半導体レーザ2の間隔を調整する必要もない。したがって、従来よりも短時間で露光パターンに応じた露光ピッチでガラス基板4を露光することができ、しかも簡単な構成とすることができる。
【0104】
【発明の効果】
以上のように、本発明の露光装置は、光源が等間隔に固定して配列された光源アレイと、光源アレイからの出射光を基板に集光する光学系と、露光パターンが格納された露光データに応じて露光ピッチを調整する露光ピッチ可変手段を備えている構成である。
【0105】
また、本発明の露光方法は、等間隔に固定して配列され光源の配列方向と基板の走査方向とのなす角度を変化させることにより、露光パターンが格納された露光データに応じて露光ピッチを調整する方法である。
【0106】
このように、上記の構成では、光源の間隔が等間隔に固定して配列されているので、露光パターンに応じて光源の間隔を調整する必要がなく、その間隔を調整する構成を備える必要もない。したがって、露光時間を短縮することができ、簡単な構成で露光パターンに応じた露光ピッチで基板を露光することができる。このため、大面積の基板を高スループットで露光できる。例えば、この露光装置を、液晶ディスプレイの製造に適用した場合であっても、1台の露光装置で、露光ピッチの異なる多品種の液晶ディスプレイの製造に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における露光装置の構成図である。
【図2】本発明の第1の実施形態における露光ピッチの調整を説明するための図であり、図2(a)は、走査方向に対して垂直に配置されたレーザアレイからの集光点を示す図であり、図2(b)は、走査方向に対して傾斜させたレーザアレイからの集光点を示す図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態においてレーザアレイを2つ有した露光装置の構成図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態において十字型レーザアレイを有した露光装置の構成図である。
【図5】本発明の第2の実施形態にかかる露光装置の構成図である。
【図6】本発明の第3の実施形態にかかる露光装置の構成図である。
【図7】本発明の第4の実施形態にかかる露光装置の構成図である。
【符号の説明】
1 レーザアレイ(光源アレイ)
2 半導体レーザ(光源)
3 集光光学系(光学系)
4 ガラス基板(基板)
5 XYZステージ
6 ズームレンズ付光学系(光学系、ズーム光学系、露光ピッチ可変手段)
7 異常発生警告手段
8 第1の対処手段
9 第2の対処手段
10 第1の光源アレイ
11 第2の光源アレイ
12 十字型レーザアレイ(光源アレイ、第1の光源アレイ、第2のレーザアレイ)
13 レーザアレイ回転部(露光ピッチ可変手段、光源アレイ回転手段)
X 走査方向(第1の走査方向)
Y 走査方向(第2の走査方向)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method, and more particularly, to an exposure apparatus and an exposure method suitable for exposing a substrate having a large area and a periodic exposure pattern, such as a liquid crystal display. It is.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as an exposure apparatus for performing a substrate such as a liquid crystal display, an apparatus using a projection exposure method for forming an exposure pattern by projecting a predetermined mask pattern onto a substrate is known. In the case of this projection exposure method, a stepper method that divides the substrate surface into a plurality of blocks and repeats irradiation for each block to expose the entire substrate due to a trade-off between the resolution of the optical system and the exposure area per exposure. Is used.
[0003]
However, with the miniaturization of the exposure pattern, the necessity of miniaturizing the mask pattern has arisen. As a result, mask prices have risen, hindering cost reduction.
[0004]
In addition, the inertia force acting on the stage increases as the size of the substrate increases, but the stepper method repeatedly moves and stops in a short time and with high accuracy. Had become expensive. In the stepper method, it is also conceivable to reduce the number of irradiations by increasing the area that can be exposed at one time, thereby reducing the influence of the irradiation. However, in order to expand the area that can be exposed at one time, it is necessary to use a large-diameter exposure lens, and in addition to the fundamental limitation of resolution and exposure area, it becomes very difficult to manufacture a lens, and as a result, extremely expensive It becomes an exposure device.
[0005]
As a solution to these problems, a proposal has been made that employs a direct drawing method that irradiates a substrate with a converged laser beam or electron beam based on CAD data of a wiring pattern or the like without using a mask to perform exposure. Have been. In this direct writing method, a mask used in the projection exposure method is not required, so that the mask cost is eliminated. Further, unlike the stepper method, the stage is not repeatedly moved and stopped for each block, so that an extremely expensive stage is not required.
[0006]
An example of an exposure apparatus using the direct drawing method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-26819 (Patent Document 1). In the exposure apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-26819, after an argon laser beam is split into eight beams as a light source, each of the split laser beams is turned on / off by one ultrasonic modulation element. To form a pattern.
[0007]
Further, as an example in which an exposure apparatus using a direct drawing method is applied to a case where a large area substrate is exposed as in a manufacturing process of a liquid crystal display, for example, JP-A-6-53105 (Patent Document 2) and 224597 (Patent Document 3). In the exposure apparatus described in JP-A-6-53105, a plurality of semiconductor laser light sources are arranged in an array and combined with an inexpensive optical system in an array. The apparatus has an array unit in which a plurality of laser modules (light sources) each having a semiconductor laser or an optical system are mounted in a row, and adjusts a position of the laser module in a column direction based on a pattern to be exposed. Exposure.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-26819 (Publication date: February 4, 1987)
[0009]
[Patent Document 2]
JP-A-6-53105 (Published February 25, 1994)
[0010]
[Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-214597 (Publication date: August 4, 2000)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the exposure apparatus of Patent Document 1 has a problem that the exposure time is long. Specifically, the exposure apparatus of Patent Literature 1 is provided with an ultrasonic modulation element. However, since the ultrasonic modulation element cannot perform high-speed modulation in principle, it is difficult to increase the scanning speed. The exposure apparatus of Patent Document 2 has a short exposure time, but a light source is fixed on the array, and in order to perform exposure at a desired pitch, the entire array is replaced or a large number of arrays are used as required by the apparatus. There is a problem that must be provided.
[0012]
Further, the exposure apparatus of Patent Document 3 has a problem that the exposure time is long and the configuration is very complicated. Specifically, the exposure apparatus of Patent Document 3 includes thousands of laser modules whose intervals can be adjusted. Then, in order to obtain the target exposure pitch, the interval between the laser modules is adjusted according to the exposure pattern. Therefore, the exposure apparatus of Patent Document 3 requires time for individually adjusting the positions of all the laser modules installed in the array unit. In addition, a configuration for accurately adjusting the position of the laser module is also required. Thus, the exposure apparatus of Patent Document 3 has a very complicated configuration as well as a long exposure time.
[0013]
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method which can perform high-throughput exposure even with a large-area substrate and can be manufactured at a low cost with a simple configuration. Is to do.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The exposure apparatus of the present invention, in order to solve the above problems, in an exposure apparatus that exposes the substrate by irradiating the substrate with light from a plurality of light sources, a light source array in which the light sources are fixedly arranged at equal intervals An optical system for condensing light emitted from a light source array on a substrate and an exposure pitch variable means for adjusting an exposure pitch in accordance with exposure data in which an exposure pattern is stored.
[0015]
According to the above configuration, since the light sources are fixedly arranged at equal intervals in the light source array, the light from the light sources is condensed on the substrate through the optical system as converging points at equal intervals. You. The distance between two straight lines passing through the adjacent light condensing points and parallel to the scanning direction corresponds to the exposure pitch. Since the exposure pitch differs depending on the exposure pattern, it is necessary to change it according to the exposure pattern. According to the above configuration, the exposure pitch variable means adjusts the exposure pitch according to the exposure pitch. Therefore, the light from the light source is always exposed on the substrate as a focal point at a target exposure pitch. Therefore, by scanning the light-converging point on the substrate, a plurality of periodic lines having a target exposure pitch can be exposed on the substrate.
[0016]
As described above, in the above configuration, since the intervals between the light sources are fixedly arranged at equal intervals, it is not necessary to adjust the intervals between the light sources according to the exposure pattern, and it is necessary to provide a configuration for adjusting the intervals. Absent. Therefore, the exposure time can be reduced, and the substrate can be exposed with a simple configuration at an exposure pitch corresponding to the exposure pattern. Therefore, a large-area substrate can be exposed at a high throughput. For example, even when this exposure apparatus is applied to the production of a liquid crystal display, one exposure apparatus can cope with the production of various types of liquid crystal displays having different exposure pitches.
[0017]
In the exposure apparatus of the present invention, the exposure pitch variable means may adjust the exposure pitch by relatively moving the light source array and the substrate.
[0018]
According to the above configuration, the exposure pitch variable unit adjusts the exposure pitch according to the exposure pitch by relatively moving the light source array and the substrate. Thus, the substrate can be exposed at an exposure pitch corresponding to the exposure pattern with a simple configuration without adjusting the distance between the light sources. Note that the exposure pitch changing means may move one or both of the light source array and the substrate.
[0019]
In the exposure apparatus of the present invention, the exposure pitch varying means may include a light source array rotating means for rotating the light source array in a plane parallel to the substrate.
[0020]
According to the above configuration, the light source array is rotated in a plane parallel to the substrate by the exposure pitch variable unit. As a result, the angle between the arrangement direction of the light sources in the light source array and the scanning direction of the substrate changes.
[0021]
For example, when the light sources are arranged perpendicular to the scanning direction, the exposure pitch matches the interval between the light sources. On the other hand, when the light source array is rotated in parallel with the substrate, the arrangement direction of the light sources is inclined with respect to the scanning direction. As a result, a condensing point inclined with respect to the scanning direction is condensed on the substrate. Therefore, the exposure pitch when the light-converging point inclined with respect to the scanning direction is scanned on the substrate is equal to or less than the distance between the light sources.
[0022]
More specifically, when the light sources are arranged perpendicularly to the scanning direction, the condensing points on the substrate before scanning are also arranged perpendicularly to the scanning direction. The exposure pitch corresponds to the distance between two adjacent light-converging points and two parallel lines parallel to the scanning direction. Here, assuming that adjacent light collecting points are points A and B, points A and B are perpendicular to the scanning direction. Therefore, the exposure pitch corresponds to a straight line AB connecting these two points. That is, in this case, the interval (distance) between the converging points and the exposure pitch match.
[0023]
On the other hand, if the light sources are arranged obliquely with respect to the scanning direction, the condensing points on the substrate before scanning also incline with respect to the scanning direction. In this case, in addition to the points A and B described above, a point C is an intersection of a parallel line a passing through the point A and parallel to the scanning direction and a perpendicular line b passing through the point B and perpendicular to the scanning direction. , Triangle ABC is a right-angled triangle. In the triangle ABC, a side perpendicular to the scanning direction corresponds to an exposure pitch. Therefore, the exposure pitch is shorter than the interval between light sources (oblique side).
[0024]
In this manner, by inclining the light source array with respect to the scanning direction, the exposure pitch can be made equal to or less than the interval between the light sources. As a result, the substrate can be exposed without adjusting the interval between the light sources, so that the exposure time can be shortened, and the substrate can be exposed with a simple configuration at an exposure pitch corresponding to the exposure pattern.
[0025]
In the exposure apparatus of the present invention, the light source array rotating means may be configured to rotate the light source array within a range of 90 ° or less.
[0026]
According to the above configuration, the light source array rotating unit limits the range of rotating the light source array to 90 ° or less. That is, the movable range of the light source array is narrowed. Thus, it is possible to reduce the deterioration of the rotation accuracy and improve the accuracy.
[0027]
In the exposure apparatus of the present invention, the light source array scans in a first scanning direction and a second scanning direction that are orthogonal to each other, and the first light source array and the second light source array in which the light source array directions are orthogonal to each other. May be provided.
[0028]
When the first and second scanning directions are scanned only by the first light source array, when the scanning direction is changed from one scanning direction to the other scanning direction, the first light source array is perpendicular to the scanning direction. It is necessary to rotate it.
[0029]
According to the above configuration, the light source array includes the first light source array and the second light source array. For example, scanning in the first scanning direction can be performed using the first light source array, and scanning in the second scanning direction can be performed using the second light source array. That is, since a dedicated light source array is provided for each scanning direction, it is not necessary to rotate the light source array to change the scanning direction. Thereby, the exposure time can be further reduced. Note that the first and second light source arrays may be integrally formed as, for example, a cross-shaped light source array or may have separate configurations as long as the arrangement directions of the light sources are perpendicular to each other.
[0030]
The exposure apparatus of the present invention further includes switching means for switching a light source array used for exposure according to an angle formed between a scanning direction and an arrangement direction of the light sources. A first light source array and a second light source array in which the arrangement direction of the light sources is orthogonal to each other for scanning in the scanning direction or the second scanning direction; It is also possible to adopt a configuration in which the first light source array and the second light source array are switched depending on whether the value is larger than √2 or smaller.
[0031]
According to the above configuration, the switching unit limits the range in which the light source array is rotated to 45 ° or less. Thus, it is possible to further reduce the deterioration of the rotation accuracy and improve the accuracy.
[0032]
For example, in the case of a first light source array in which the arrangement direction of the light sources is perpendicular to the first scanning direction and a second light source array in which the arrangement direction of the light sources is perpendicular to the second scanning direction, The switching unit scans in the first scanning direction using the first light source array when the angle between the first scanning direction and the arrangement direction of the light sources of the light source array is 45 ° to 90 °, and performs the first scanning. When the angle between the scanning direction and the arrangement direction of the light sources in the light source array is 0 ° to 45 °, the light source array is switched so as to scan in the first scanning direction using the second light source array.
[0033]
The switching unit scans in the second scanning direction using the second light source array when the angle between the second scanning direction and the arrangement direction of the light sources in the light source array is 45 ° to 90 °. When the angle between the second scanning direction and the arrangement direction of the light sources in the light source array is 0 ° to 45 °, scanning is performed in the second scanning direction using the first light source array.
[0034]
As described above, when adjusting the exposure pitch, the switching unit switches the light source array used for exposure according to the angle between the scanning direction and the arrangement direction of the light sources. Therefore, the first and second light source arrays can be rotated within a range of 45 ° by the light source array rotating means. As a result, the rotation range of the rotation unit of the light source array can be further restricted, so that the deterioration of the rotation accuracy can be further reduced and the accuracy can be improved.
[0035]
In the exposure apparatus of the present invention, when an abnormality occurs in the light source of the light source array, the power supply to the light source is stopped, and the position to be exposed by the abnormal light source is recorded, and the recorded position is recorded. May be configured to include a first abnormality countermeasure for performing exposure using a normal light source after the exposure based on the exposure data is completed.
[0036]
According to the above configuration, the first abnormality coping unit records the position to be exposed by the light source of the light source array in which the abnormality has occurred, and changes the position to the normal light source after the end of the exposure based on the exposure data. Exposure using. Thus, even if an abnormality occurs in the light source, the substrate can be reliably exposed without leaving an unexposed portion, and the yield can be improved. In addition, the first abnormality occurrence coping unit can also externally warn of an abnormality of the light source.
[0037]
In the exposure apparatus of the present invention, when an abnormality occurs in the light source of the light source array, power supply to the light source is stopped, and a position to be exposed by the abnormal light source is recorded, and the recorded position is recorded. May be configured to include a second abnormality occurrence countermeasure for exposing using a normal light source from the next scan in which an abnormality has occurred.
[0038]
According to the above configuration, the second abnormality occurrence coping unit records the position to be exposed by the light source of the light source array in which the abnormality has occurred, and changes the position to the normal position from the next scan in which the abnormality has occurred. Exposure is performed using a light source. Thus, even when an abnormality occurs, the substrate can be reliably exposed without leaving unexposed portions, and the yield can be improved. In addition, since exposure is performed using a normal light source from the next scan in which an abnormality has occurred, use of the light source in which an abnormality has occurred can be minimized. In addition, the second abnormality occurrence coping unit can also externally warn the abnormality of the light source.
[0039]
In the exposure apparatus of the present invention, the exposure pitch varying means may be a zoom optical system.
[0040]
In other words, the optical system in the exposure apparatus of the present invention is a zoom optical system. Thus, the light from the light source fixed at equal intervals can be set at an exposure pitch corresponding to the exposure pattern by changing the magnification by the zoom optical system. As a result, the optical system functions as an exposure pitch variable unit, so that an exposure apparatus having a simpler configuration can be provided. Therefore, the cost of the exposure apparatus is reduced.
[0041]
Exposure method of the present invention, in order to solve the above problems, in the exposure method of exposing the substrate by condensing light from a plurality of light sources on the substrate, the arrangement direction of the light sources are fixedly arranged at regular intervals and The exposure pitch is adjusted according to the exposure data in which the exposure pattern is stored by changing the angle between the substrate and the scanning direction.
[0042]
According to the above configuration, the light sources are fixedly arranged at equal intervals in the light source array, so that the light from the light sources is condensed on the substrate as condensing points at equal intervals. The distance between two straight lines passing through the adjacent light condensing points and parallel to the scanning direction corresponds to the exposure pitch. Since the exposure pitch differs depending on the exposure pattern, it is necessary to change it according to the exposure pattern. According to the above configuration, the exposure pitch is adjusted according to the exposure pitch by changing the angle between the arrangement direction of the light sources and the scanning direction of the substrate. Therefore, the light from the light source is always exposed on the substrate as a focal point at a target exposure pitch. Therefore, by scanning the light-converging point on the substrate, a plurality of periodic lines having a target exposure pitch can be exposed on the substrate.
[0043]
As described above, in the above-described configuration, since the light sources are arranged at fixed intervals, it is not necessary to adjust the distance between the light sources according to the exposure pattern. Therefore, the substrate can be exposed at an exposure pitch corresponding to the exposure pattern by shortening the exposure time. Therefore, a large-area substrate can be exposed at a high throughput. For example, even when this exposure method is applied to the production of a liquid crystal display, it can be applied to the production of various types of liquid crystal displays having different exposure pitches.
[0044]
The light exposure method of the present invention may be a method of changing the magnification of light focused on the substrate when the light emitted from the light source is focused on the substrate.
[0045]
According to the above configuration, by changing the magnification of the light emitted from the light source and condensing the light on the substrate, the light from the light source fixed at equal intervals is exposed on the substrate at an exposure pitch according to the exposure pattern. can do. As a result, it is possible to reduce a change in the angle between the arrangement direction of the light sources and the scanning direction of the substrate, which are fixedly arranged at equal intervals. For this reason, the precision of adjusting the angle can be improved, and the substrate can be exposed at an exposure pitch according to the exposure pattern with a simple configuration in which the magnification of the light emitted from the light source is changed.
[0046]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the present invention is not limited to this.
[0047]
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0048]
FIG. 1 is a diagram showing an exposure apparatus of the present embodiment. The exposure apparatus shown in FIG. 1 includes a laser array 1, a condensing optical system 3, and an XYZ stage 5.
[0049]
A laser array (light source array) 1 includes a plurality of semiconductor lasers 2 as light sources, and supplies laser light to a substrate 4 to be exposed. Semiconductor lasers (light sources) 2 are fixed to the laser array 1 at equal intervals.
[0050]
The condensing optical system (optical system) 3 condenses the laser light (emitted light) emitted from the laser array 1 on the glass substrate 4. The condensing optical system 3 has a configuration in which, for example, a laser beam emitted from the laser array 1 is converted into a plane wave by a collimating lens, and the plane wave is condensed by a condensing lens and is exposed on a glass substrate 4. can do.
[0051]
The XYZ stage 5 places the glass substrate 4 to be exposed, and moves the glass substrate 4 in each of the XYZ directions.
[0052]
In the arrangement of the entire exposure apparatus, a glass substrate 4, a condensing optical system 3, and a laser array 1 are arranged in this order from the XYZ stage 5.
[0053]
This exposure apparatus condenses light emitted from a semiconductor laser 2 of a laser array 1 by a condensing optical system 3, and makes the condensed light perpendicular to an exposure surface of a glass substrate 4 placed on an XYZ stage 5. Exposure.
[0054]
Since the laser array 1 has a plurality of semiconductor lasers 2 fixed at equal intervals, a plurality of condensing points at equal intervals exist on the glass substrate 4. Here, assuming that the distance between the adjacent semiconductor lasers 2 (that is, the distance between the center points of the adjacent semiconductor lasers 2 shown in FIG. 2A) is d, the focusing optical system 3 is an optical system of the same magnification. When a zoom function as described later is not provided, the interval (period) between adjacent light condensing points is also d.
[0055]
Therefore, for example, as shown in FIG. 1, when the laser array 1 is arranged perpendicularly to the X direction (parallel to the Y direction), the glass substrate 4 is moved by the XYZ stage 5 in the + X direction (arrow in FIG. 1). (The direction), the light-converging point is scanned on the glass substrate 4 in the −X direction (the direction opposite to the arrow in FIG. 1). Thus, a plurality of lines having a period d are exposed in the X direction of the glass substrate 4. As described above, when a plurality of semiconductor lasers 2 are provided, a plurality of periodic lines can be exposed by one scanning. Note that CAD data or the like in which an exposure pattern is stored is used as the exposure data.
[0056]
The cycle d of the line to be exposed differs depending on the exposure data. For example, it differs depending on the specifications of the liquid crystal display and the like. For this reason, it is necessary to change the cycle of the line to be exposed according to the exposure data.
[0057]
Therefore, in the present embodiment, the cycle (exposure pitch) of the line to be exposed is changed by changing the relative position between the laser array 1 and the glass substrate 4.
[0058]
More specifically, the cycle is changed by rotating the laser array 1 in a plane parallel to the glass substrate 4 by a laser array rotating unit (exposure pitch varying means, light source array rotating means) 13. For example, the exposure pitch is changed by rotating the laser array 1 with respect to the central axis of the laser array 1 (the dashed line in FIG. 1).
[0059]
More specifically, for example, as shown in FIG. 1, the laser array 1 in which the arrangement direction of the semiconductor lasers 2 is arranged perpendicular to the scanning direction X, the angle of the arrangement direction of the semiconductor lasers 2 with respect to the scanning direction X is changed. Rotate so as to be θ. As a result, as shown in FIG. 2A, the light condensing point perpendicular to the scanning direction becomes a light condensing point inclined at an angle θ with respect to the scanning direction as shown in FIG. 2B. In this state, when the glass substrate 4 is scanned in the X direction, a plurality of lines having a period p can be exposed on the glass substrate 4. Using the interval d and the angle θ between the scanning direction and the laser array 1, the period p can be expressed by the following equation (1).
[0060]
p = d × sin θ (1)
As shown in Expression (1), the period p depends on the angle θ and can be equal to or less than the period d. As described above, by rotating the laser array 1 with respect to the scanning direction and changing the relative position between the laser array 1 and the substrate, even if the semiconductor lasers 2 are fixed at equal intervals, lines having different periods are obtained. Can be exposed.
[0061]
In the equation (1), by setting the angle θ to 0 to 90 °, the cycle p can be set to an arbitrary value equal to or less than the cycle d. Therefore, the laser array rotating unit 13 only needs to be able to rotate the laser array 1 within the movable range of 0 to 90 °. As the movable range of the laser array rotating unit 13 increases, the rotation accuracy tends to deteriorate. Therefore, by limiting the movable range to 0 to 90 °, deterioration of rotation accuracy can be reduced and accuracy can be improved.
[0062]
In the above, scanning in one direction (X direction) has been described. However, scanning can be performed in two directions (X direction (first scanning direction) and Y direction (second scanning direction)) orthogonal to each other. It is. For example, when scanning the exposure apparatus of FIG. 1 in the Y direction, the laser array 1 is rotated so as to be perpendicular to the scanning direction Y. Then, similarly to the case of scanning in the X direction, after the laser array 1 is rotated by the angle θ so that the period p based on the exposure data is obtained, the glass substrate 4 is moved by the XYZ stage 5 in the Y direction. A plurality of lines with a period p in the direction can be exposed. Thus, exposure can be performed in two directions, the X direction and the Y direction, only by setting the rotation range of the laser array rotating unit 13 to 90 °.
[0063]
The exposure apparatus that scans in two directions, the X direction and the Y direction, includes a first laser array (first light source array) 10 arranged perpendicular to the X direction and a second laser array (first light source array) arranged in the Y direction. And a laser array (second light source array) 11. The arrangement directions of the semiconductor lasers 2 in the first laser array 10 and the second laser array 11 are perpendicular to each other.
[0064]
For example, as shown in FIG. 3, the exposure apparatus may have a configuration in which the first laser array 10 and the second laser array 11 each include the condensing optical system 3.
[0065]
In this exposure apparatus, the first laser array 10 scans in the X direction and the second laser array 11 scans in the Y direction.
[0066]
Thus, by rotating the first laser array 10 or the second laser array 11 by the laser array rotating unit 13, a plurality of lines having a period p can be exposed on the glass substrate 4. For example, if the angle between the first laser array 10 and the X direction is set to 90 ° or less, the glass substrate 4 can be exposed in the X direction. Similarly, if the angle between the second laser array and the Y direction is set to 90 ° or less, exposure can be performed on the glass substrate 4 in the Y direction. As described above, the exposure apparatus of FIG. 3 uses the first laser array 10 for scanning in the X direction and uses the second laser array 11 in the Y direction. Therefore, unlike the exposure apparatus of FIG. 1, when changing from scanning in the X direction to scanning in the Y direction, scanning is performed in two directions, the X direction and the Y direction, without rotating the laser array 1 by 90 °. be able to. Thereby, the time required for rotating the laser array 1 can be reduced.
[0067]
In the exposure apparatus of FIG. 3 described above, the movable range of the first laser array 10 and the second laser array 11 was 90 ° or less. Therefore, for example, the first laser array 10 may be rotated by 60 °, and the angle between the first laser array 10 and the X direction may be 30 °. However, even if the second laser array 11 is rotated by 30 °, the angle formed between the second laser array 11 and the X direction is 30 °. That is,
In this case, the position where the first laser array 10 is rotated by 60 ° is the same as the position where the second laser array 11 is rotated by 30 °. For this reason, rotating the second laser array 11 rather than rotating the first laser array 10 narrows the movable range and improves accuracy.
[0068]
Therefore, it is preferable to switch between the first light source array 10 and the second light source array 11 depending on whether the exposure pitch is larger or smaller than 1 / √2 of the interval between the semiconductor lasers 2. Thereby, the movable range of the first light source array 10 and the second light source array 11 is narrowed, and the accuracy is improved. This switching can be performed, for example, by controlling the laser array rotating unit 13 by a switching unit (switching unit) not shown.
[0069]
For example, the exposure apparatus shown in FIG. 3 scans in the X direction using the second laser array 11 when the angle between the first laser array 10 and the X direction is 45 ° or less, and the second laser array 11 When the angle formed by the first laser array 10 and the Y direction is 45 ° or less, it is preferable to scan in the Y direction using the first laser array 10. In other words, the laser array in which the angle between the position before rotation of the first laser array 10 or the second laser array 11 and the position after rotation is 45 ° or less (the first laser array 10 or the second laser array 11). Scanning is preferably performed using a laser array 11).
[0070]
That is, the first light source array 10 scans in the scanning direction X when the angle of the arrangement direction of the semiconductor lasers 2 with respect to the scanning direction X is 45 ° to 90 °, and the angle of the arrangement direction of the semiconductor lasers 2 with respect to the scanning direction Y. Scans in the scanning direction Y when is 0 ° to 45 °, and scans in the scanning direction X when the angle of the arrangement direction of the semiconductor lasers 2 with respect to the scanning direction X is 0 ° to 45 °. When the angle of the arrangement direction of the semiconductor lasers 2 with respect to the scanning direction Y is 45 ° to 90 °, the scanning is performed in the scanning direction Y.
[0071]
Thereby, the movable range of the first laser array 10 and the second laser array 11 can be set to 45 ° or less. Accordingly, the movable range of the first and second laser arrays 11 and 12 can be further narrowed, so that the accuracy can be further improved and the size of the exposure apparatus can be reduced.
[0072]
As shown in FIG. 4, the exposure apparatus of the present embodiment has a configuration including a cross-shaped laser array 12 in which a first laser array 10 and a second laser array are integrally formed so as to be perpendicular to each other. You can also. In FIG. 4, the first laser array 10 and the second laser array 11 are attached to the cross-shaped laser array 12 for convenience. The arrangement directions of the semiconductor lasers 2 in the first laser array 10 and the second laser array 11 are perpendicular to each other.
[0073]
Also in this case, as described above, the switching unit switches between the first light source array 10 and the second light source array 11 depending on whether the exposure pitch is larger than 1 / √2 of the interval between the semiconductor lasers 2 or smaller. Is preferred. That is, when the angle formed between the first laser array 10 and the X direction is 45 ° or less, scanning is performed in the X direction using the second laser array 11 and the angle formed between the second laser array 11 and the Y direction. Is less than 45 °, it is preferable to scan in the Y direction using the first laser array 10.
[0074]
Thereby, the movable range of the first laser array 10 and the second laser array 11 can be set to 45 ° or less. Therefore, the movable range of the first and second laser arrays 10 and 11 can be further narrowed, so that the accuracy can be further improved. Further, since the number of the condensing optical systems 3 can be reduced as compared with the configuration of FIG. 3, the configuration of the apparatus can be simplified, and the cost of the apparatus can be reduced. That is, it is possible to cope with scanning in both the X direction and the Y direction by installing only one high-precision laser array rotation unit 13 having a rotation range of 45 ° or less.
[0075]
As described above, the movable range of the laser array rotating unit 13 is preferably from 0 ° to 90 °, and more preferably from 0 ° to 45 °. That is, the first light source array 10 scans in the scanning direction X when the angle of the arrangement direction of the semiconductor lasers 2 with respect to the scanning direction X is 45 ° to 90 °, and the angle of the arrangement direction of the semiconductor lasers 2 with respect to the scanning direction Y. Scans in the scanning direction Y when is 0 ° to 45 °, and scans in the scanning direction X when the angle of the arrangement direction of the semiconductor lasers 2 with respect to the scanning direction X is 0 ° to 45 °. It is preferable that the scanning is performed in the scanning direction Y when the angle of the arrangement direction of the semiconductor lasers 2 with respect to the scanning direction Y is 45 ° to 90 °. Thus, the accuracy of exposure can be improved by limiting the movable range of the laser array rotating unit 13, that is, the rotating range of the laser arrays (light source arrays) 1, 10, 11, and 12.
[0076]
In the above description, the laser array rotating means rotates only the laser array 1 to change the relative position between the laser array 1 and the glass substrate 4. However, only the XYZ stage 5 is connected to the laser array 1. The rotation may be performed in a parallel plane, or both may be rotated to change the relative position. This also provides the same effect as described above. When the XYZ stage 5 is rotated, the XYZ stage serves as a substrate rotating unit.
[0077]
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. For the sake of convenience, members having the same functions as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0078]
The exposure apparatus shown in FIG. 5 has a configuration in which the laser array 1 rotated in Embodiment 1 described above is fixed, and the condensing optical system 3 in FIG. 1 is a condensing optical system 6 with a zoom function.
[0079]
A condensing optical system with a zoom function (optical system / exposure pitch variable means) 6 enlarges or reduces the light emitted from the laser array 1 by the zoom function based on the exposure data and condenses the light on the glass substrate 4. To change the interval of the collected light. For example, the condensing optical system 6 with a zoom function reduces the light emitted from the laser array 1 into condensed light in which the interval between the condensing points is reduced. That is, the glass substrate 4 is exposed to condensing points at intervals smaller than the interval between the semiconductor lasers 2. When the glass substrate 4 is moved in the X direction by the XYZ stage XYZ stage 5 in a state where the interval between the condensing points is reduced, the glass substrate 4 is exposed to a line having a narrow interval (period). At this time, assuming that the interval between the semiconductor lasers 2 is d and the magnification of the condensing optical system is m, the period p of the line to be exposed is expressed by the following equation (2).
[0080]
p = d × m (2)
As described above, the exposure pitch can be varied with a simple configuration in which the condensing optical system 3 is changed to the condensing optical system 6 with a zoom function. That is, even if the semiconductor lasers 2 are fixed at equal intervals, the exposure pitch can be easily changed, and the cost of the exposure apparatus can be reduced.
[0081]
Further, when scanning is performed in the X direction and the Y direction, one laser array 1 can be used if the laser array 1 is rotated by 90 ° during the scanning in the X direction and the scanning in the Y direction. Thus, scanning in the X direction and scanning in the Y direction can be performed without increasing the number of laser arrays 1.
[0082]
Further, as in the exposure apparatus of FIGS. 3 and 4 described above, a configuration including a plurality of laser arrays, that is, a first laser array 10 perpendicular to the X direction and a second laser array 11 perpendicular to the Y direction. You can also. In this case, even when the condensing optical system 3 is replaced with the condensing optical system 6 with a zoom function, scanning in the X direction and scanning in the Y direction can be performed.
[0083]
As described above, as a method of changing the exposure pitch, the method of rotating the laser array 1 is described in the first embodiment, and the method of changing the magnification of light emitted from the laser array 1 is described in the second embodiment. It is also possible to use both of them.
[0084]
[Embodiment 3]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a case where an abnormality occurs in the laser array 1 will be described.
[0085]
The exposure apparatus of FIG. 6 includes an abnormality occurrence warning unit 7 and a first abnormality occurrence handling unit 8 in addition to the configuration of the exposure apparatus of FIG. That is, the configuration has one laser array 1.
[0086]
The abnormality occurrence warning unit 7 detects an abnormality such as a decrease in the output of the semiconductor laser 2 in the laser array 1 and warns the operator. The first abnormality occurrence handling unit (first abnormality occurrence handling means) 8 stops the power supply to the semiconductor laser 2 in which the abnormality has occurred, and is exposed by the semiconductor laser 2 of the laser array 1 in which the abnormality has occurred. Record the planned location.
[0087]
The laser array 1 is provided with a sensor for controlling the output of the semiconductor laser 2 at a constant level. However, when an abnormality occurs in the semiconductor laser 2, the output decreases, and it becomes difficult to control the output of the semiconductor laser 2 to a constant output. In this case, if the semiconductor laser 2 in which the abnormality has occurred is exposed as it is, exposure of the corresponding portion becomes insufficient, which leads to deterioration of the yield.
[0088]
Therefore, as shown in FIG. 6, an abnormality occurrence warning unit 7 warns an operator of an abnormality of the semiconductor laser 2, and a first abnormality occurrence handling unit 8 notifies the semiconductor laser 2 having the abnormality that the abnormality has occurred. The power supply is stopped, and the position to be exposed by the semiconductor laser 2 is recorded. The position recorded in the first abnormality handling unit 8 is exposed by using another normal semiconductor laser 2 after the exposure based on the exposure data is once completed. In the case of scanning in the Y direction, the exposure may be performed after rotating the laser array 1 by 90 °.
[0089]
As a result, even when an abnormality occurs, exposure can be performed without leaving unexposed portions, leading to an improvement in yield.
[0090]
[Embodiment 4]
Another embodiment of the present embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a case where an abnormality occurs in the laser array 1 will be described.
[0091]
The exposure apparatus shown in FIG. 7 is different from the exposure apparatus shown in FIG. 3 in that the condensing optical system 3 is replaced with a condensing optical system 6 having a zoom function. And That is, the configuration has a plurality of laser arrays 1.
[0092]
The abnormality occurrence warning unit 7 detects an abnormality such as a decrease in the output of the semiconductor laser 2 in the first laser array 10 or the second laser array 11, and warns the operator. The second abnormality handling unit (second abnormality handling unit) 9 stops the power supply to the semiconductor laser 2 in which the abnormality has occurred, and the first laser array 10 or the second laser in which the abnormality has occurred. The position in the array 11 that was to be exposed by the semiconductor laser 2 is recorded.
[0093]
In the exposure apparatus shown in FIG. 7, an abnormality occurrence warning unit 7 warns an abnormality of the semiconductor laser 2 in the first laser array 10 or the second laser array 11, and a second abnormality occurrence countermeasure unit 9 provides an abnormality. The power supply to the semiconductor laser 2 at which the error occurs is stopped, and the position to be exposed by the semiconductor laser 2 is recorded. Then, from the next scan, the exposure based on the exposure data is completed using the normal first laser array 10 or second laser array 11. The position recorded in the second abnormality handling unit 9 is exposed using the normal semiconductor laser 2 of the first laser array 10 or the second laser array 12 after the end of the exposure based on the exposure data. .
[0094]
As a result, even when an abnormality occurs, exposure can be performed without leaving unexposed portions, leading to an improvement in yield.
[0095]
In the exposure apparatus shown in FIG. 7, two laser arrays of the first laser array 10 and the second laser array 11 have been described, but the same applies to a case having more laser arrays. In this case, if a plurality of cross-shaped laser arrays are provided as shown in FIG. 4, if an abnormality occurs in one of the laser arrays, the next scan is performed using another cross-shaped laser array. can do. Since the cross-shaped laser array can scan in the X and Y directions, it can scan without being rotated by 90 °, and can reduce the time required for rotation.
[0096]
In the above description, a semiconductor laser has been used as a light source. However, other light sources, such as SHG, can be used if they are small.
[0097]
The scanning is performed by moving the glass substrate 4, but the glass substrate 4 may be fixed, and the laser arrays 1, 10, and 11 and the condensing optical systems 3, 6 may be moved. That is, scanning can be performed by changing the relative position between the laser array 1 and the glass substrate 4.
[0098]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
[0099]
Note that the conventional exposure apparatus controls the exposure pitch by adjusting the interval between the light sources of the light source array. For this reason, it was necessary to adjust the interval between the light sources. Since the light source array includes a plurality of light sources, it is difficult to control the light sources at equal intervals for all of them. Even if the light sources can be adjusted at regular intervals, it takes a very long time, and it is necessary to provide a configuration for controlling the intervals.
[0100]
Further, there is a conventional exposure apparatus in which the interval between light sources is fixed, but control of the exposure pitch has not been studied. Therefore, it was necessary to replace the light source array for each exposure pitch.
[0101]
On the other hand, in an exposure apparatus that can arbitrarily change the intervals between light sources, it is necessary to adjust the intervals between all light sources. For this reason, it is necessary to provide a control device for adjusting the interval between the light sources, and the structure of the exposure apparatus has been complicated.
[0102]
As described above, in the conventional exposure apparatus, the exposure time is long, and the exposure pitch cannot be adjusted with a simple configuration.
[0103]
In the exposure apparatus of the present invention, as described in each embodiment, the exposure apparatus of the present invention has a fixed interval between the semiconductor lasers 2. it can. Thus, there is no need to replace the laser array 1 for each exposure pitch, and it is not necessary to adjust the interval between the semiconductor lasers 2. Therefore, the glass substrate 4 can be exposed at an exposure pitch corresponding to the exposure pattern in a shorter time than before, and a simple configuration can be achieved.
[0104]
【The invention's effect】
As described above, the exposure apparatus of the present invention includes a light source array in which light sources are fixedly arranged at equal intervals, an optical system that focuses light emitted from the light source array on a substrate, and an exposure apparatus that stores an exposure pattern. The configuration includes an exposure pitch variable unit that adjusts an exposure pitch according to data.
[0105]
Further, the exposure method of the present invention, by changing the angle between the arrangement direction of the light source and the scanning direction of the substrate fixedly arranged at equal intervals, the exposure pitch according to the exposure data stored exposure pattern It is a method of adjusting.
[0106]
As described above, in the above configuration, since the intervals between the light sources are fixedly arranged at equal intervals, it is not necessary to adjust the intervals between the light sources according to the exposure pattern, and it is necessary to provide a configuration for adjusting the intervals. Absent. Therefore, the exposure time can be reduced, and the substrate can be exposed with a simple configuration at an exposure pitch corresponding to the exposure pattern. Therefore, a large-area substrate can be exposed at a high throughput. For example, even when this exposure apparatus is applied to the production of a liquid crystal display, one exposure apparatus can cope with the production of various types of liquid crystal displays having different exposure pitches.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining adjustment of an exposure pitch in the first embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) illustrates a light-converging point from a laser array arranged perpendicular to a scanning direction. FIG. 2B is a diagram illustrating a light-converging point from the laser array inclined with respect to the scanning direction.
FIG. 3 is a configuration diagram of an exposure apparatus having two laser arrays according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of an exposure apparatus having a cross-shaped laser array according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of an exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram of an exposure apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram of an exposure apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 laser array (light source array)
2 Semiconductor laser (light source)
3 Condensing optical system (optical system)
4 Glass substrate (substrate)
5 XYZ stage
6. Optical system with zoom lens (optical system, zoom optical system, variable exposure pitch means)
7 Error occurrence warning means
8 First measures
9 Second measures
10 First light source array
11 Second light source array
12. Cross-shaped laser array (light source array, first light source array, second laser array)
13 Laser array rotating section (exposure pitch variable means, light source array rotating means)
X scanning direction (first scanning direction)
Y scanning direction (second scanning direction)

Claims (11)

複数の光源からの光を基板に照射して基板を露光する露光装置において、
光源が等間隔に固定して配列された光源アレイと、光源アレイからの出射光を基板に集光する光学系と、露光パターンが格納された露光データに応じて露光ピッチを調整する露光ピッチ可変手段を備えていることを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus that exposes the substrate by irradiating the substrate with light from a plurality of light sources,
A light source array in which the light sources are fixedly arranged at equal intervals, an optical system that focuses light emitted from the light source array on a substrate, and an exposure pitch variable that adjusts an exposure pitch according to exposure data in which an exposure pattern is stored. Exposure apparatus characterized by comprising means.
上記露光ピッチ可変手段が、上記光源アレイと基板とを相対的に移動させることにより露光ピッチを調整することを特徴とする請求項1に記載の露光装置。2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure pitch variable means adjusts an exposure pitch by relatively moving the light source array and the substrate. 上記露光ピッチ可変手段が、上記基板と平行な面内で、上記光源アレイを回転させる光源アレイ回転手段を備えていることを特徴とする請求項2に記載の露光装置。3. The exposure apparatus according to claim 2, wherein the exposure pitch varying means includes a light source array rotating means for rotating the light source array in a plane parallel to the substrate. 上記光源アレイ回転手段は、上記光源アレイを90°以下の範囲で回転させることを特徴とする請求項3に記載の露光装置。4. The exposure apparatus according to claim 3, wherein the light source array rotating means rotates the light source array within a range of 90 degrees or less. 上記光源アレイは、互いに直交する第1の走査方向と第2の走査方向とに走査する、光源の配列方向が互いに直交する第1の光源アレイと第2の光源アレイとを備えていることを特徴とする請求項2に記載の露光装置。The light source array includes a first light source array and a second light source array that scan in a first scanning direction and a second scanning direction that are orthogonal to each other, and in which the arrangement directions of light sources are orthogonal to each other. 3. The exposure apparatus according to claim 2, wherein さらに、走査方向と光源の配列方向との成す角に応じて露光に用いる光源アレイを切り換える切換手段を備え、
上記光源アレイは、基板上を、互いに直交する第1の走査方向または第2の走査方向に走査するための、光源の配列方向が直交する第1の光源アレイと第2の光源アレイとを備え、
上記切換手段は、露光ピッチが光源の間隔の1/√2より大きい場合と小さい場合とで第1の光源アレイと第2の光源アレイとを切り換えることを特徴とする請求項3に記載の露光装置。
Further, a switching unit that switches a light source array used for exposure according to an angle formed between the scanning direction and the arrangement direction of the light sources,
The light source array includes a first light source array and a second light source array whose light source arrangement directions are orthogonal to each other for scanning the substrate in a first scanning direction or a second scanning direction orthogonal to each other. ,
4. The exposure according to claim 3, wherein the switching unit switches between the first light source array and the second light source array depending on whether the exposure pitch is larger than 1 / √2 of the light source interval or smaller. apparatus.
上記光源アレイの光源に異常が発生した場合に、当該光源への電力供給を停止すると共に、異常が発生した光源によって露光されるべき位置を記録し、当該記録した位置を、露光データに基づく露光の終了後、正常な光源を用いて露光する第1の異常発生対処手段を備えていることを特徴とする請求項3に記載の露光装置。When an abnormality occurs in the light source of the light source array, the power supply to the light source is stopped, a position to be exposed by the abnormal light source is recorded, and the recorded position is exposed based on the exposure data. 4. The exposure apparatus according to claim 3, further comprising a first abnormality countermeasure for performing exposure using a normal light source after completion of the step. 上記光源アレイの光源に異常が発生した場合に、当該光源への電力供給を停止すると共に、異常が発生した光源により露光されるべき位置を記録し、当該記録した位置を、異常が発生した次回の走査から、正常な光源を用いて露光する第2の異常発生対処手段を備えていることを特徴する請求項3に記載の露光装置。When an abnormality occurs in the light source of the light source array, the power supply to the light source is stopped, and the position to be exposed by the abnormal light source is recorded, and the recorded position is recorded next time the abnormality occurs. 4. The exposure apparatus according to claim 3, further comprising a second abnormality countermeasure for performing exposure using a normal light source after the scanning. 上記露光ピッチ可変手段は、ズーム光学系であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の露光装置。9. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure pitch changing unit is a zoom optical system. 複数の光源からの光を基板に集光して基板を露光する露光方法において、
等間隔に固定して配列され光源の配列方向と基板の走査方向とのなす角度を変化させることにより、露光パターンが格納された露光データに応じて露光ピッチを調整することを特徴とする露光方法。
In an exposure method of exposing a substrate by condensing light from a plurality of light sources on the substrate,
An exposure method characterized by adjusting an exposure pitch according to exposure data in which an exposure pattern is stored by changing an angle between an arrangement direction of light sources arranged at a regular interval and a scanning direction of a substrate by changing an angle between the arrangement direction of a light source and a scanning direction of a substrate. .
上記光源から出射される光を上記基板に集光するときに、当該基板に集光される光の倍率を変化させることを特徴とする請求項10に記載の露光方法。11. The exposure method according to claim 10, wherein when condensing light emitted from the light source on the substrate, a magnification of light condensed on the substrate is changed.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007317744A (en) * 2006-05-23 2007-12-06 Disco Abrasive Syst Ltd Aligner, and self-diagnosis method of aligner
KR100824363B1 (en) 2004-11-08 2008-04-22 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. Lithographic Apparatus and Device Manufacturing Method
JP2008116646A (en) * 2006-11-02 2008-05-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Pattern drawing apparatus
US7695873B2 (en) * 2005-02-25 2010-04-13 Chungwa Picture Tubes, Ltd. Method and apparatus for producing color filter with a line-scan exposure technology by high-speed shutter control
CN102314093A (en) * 2010-06-30 2012-01-11 东京毅力科创株式会社 Local exposure apparatus, and local exposure method
JP2013084000A (en) * 2012-12-19 2013-05-09 Tokyo Electron Ltd Local exposure device and local exposure method
KR20180100168A (en) * 2015-12-30 2018-09-07 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. Method and apparatus for direct write maskless lithography
CN108873624A (en) * 2018-09-29 2018-11-23 深圳市先地图像科技有限公司 A kind of no exposure mask polar coordinates rotary scanning exposal image forming apparatus and its application method
CN114002921A (en) * 2021-11-09 2022-02-01 深圳市先地图像科技有限公司 Laser imaging device and laser imaging method

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100824363B1 (en) 2004-11-08 2008-04-22 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. Lithographic Apparatus and Device Manufacturing Method
US7695873B2 (en) * 2005-02-25 2010-04-13 Chungwa Picture Tubes, Ltd. Method and apparatus for producing color filter with a line-scan exposure technology by high-speed shutter control
JP2007317744A (en) * 2006-05-23 2007-12-06 Disco Abrasive Syst Ltd Aligner, and self-diagnosis method of aligner
JP2008116646A (en) * 2006-11-02 2008-05-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Pattern drawing apparatus
CN102314093A (en) * 2010-06-30 2012-01-11 东京毅力科创株式会社 Local exposure apparatus, and local exposure method
JP2012013814A (en) * 2010-06-30 2012-01-19 Tokyo Electron Ltd Local exposure device and local exposure method
JP2013084000A (en) * 2012-12-19 2013-05-09 Tokyo Electron Ltd Local exposure device and local exposure method
KR20180100168A (en) * 2015-12-30 2018-09-07 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. Method and apparatus for direct write maskless lithography
KR20200063267A (en) * 2015-12-30 2020-06-04 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. Method and apparatus for direct write maskless lithography
US10928736B2 (en) 2015-12-30 2021-02-23 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for direct write maskless lithography
KR102373722B1 (en) * 2015-12-30 2022-03-14 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. Method and apparatus for direct write maskless lithography
KR102395621B1 (en) 2015-12-30 2022-05-09 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. Method and apparatus for direct write maskless lithography
CN108873624A (en) * 2018-09-29 2018-11-23 深圳市先地图像科技有限公司 A kind of no exposure mask polar coordinates rotary scanning exposal image forming apparatus and its application method
CN114002921A (en) * 2021-11-09 2022-02-01 深圳市先地图像科技有限公司 Laser imaging device and laser imaging method

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