CN103718066A - 微透镜阵列及使用微透镜阵列的扫描曝光装置 - Google Patents

Abstract

微透镜阵列在玻璃板的上表面及下表面分别层叠有单位微透镜阵列，由上板及下板保持各单位微透镜阵列。在各单位微透镜阵列和玻璃板形成有对位用的标记，单位微透镜阵列和玻璃板利用这些标记来进行对位并互相层叠。由此，在使用多片微透镜阵列的扫描曝光中，能够防止曝光不匀。

Description

微透镜阵列及使用微透镜阵列的扫描曝光装置

技术领域

本发明涉及通过二维排列微透镜的微透镜阵列来将掩模图案曝光在基板上的曝光装置及使用它的微透镜阵列。

背景技术

最近，提案有使用了二维配置微透镜的微透镜阵列的扫描曝光装置（专利文献1）。在该扫描曝光装置中，通过沿一个方向排列多个微透镜阵列、并在与该排列方向垂直的方向上使基板及掩模对于微透镜阵列及曝光光源做相对移动，使曝光光扫描掩模，在基板上成像由掩模的孔形成的曝光图案。

图8是示出现有的曝光装置中的微透镜阵列的图。如图8所示，在现有的曝光装置中，微透镜阵列2排列成为：多片微透镜阵列基片20在遮光性的支持基板6上沿与扫描方向5垂直的方向例如各为4个地配置2列，这些微透镜阵列2在扫描方向5观察，在前排的4个微透镜阵列基片20互相之间，分别配置了后排的4个微透镜阵列基片20之中3个，使2列的微透镜阵列基片20成为交错状。由此，通过2列的微透镜阵列基片20，对基板4中的与扫描方向5垂直的方向的曝光区域的整个区域进行曝光。

如图9所示，各微透镜阵列基片20例如由4片8透镜构成，具有4片单位微透镜阵列20－1、20－2、20－3、20－4层叠的构造。各单位微透镜阵列20－1至20－4由2个透镜构成，如图10所示，各微透镜阵列基片20的单位微透镜阵列20－1至20－4之间，在边缘部互相粘接。由此，曝光光暂时在单位微透镜阵列20－2与单位微透镜阵列20－3之间汇聚，进而在单位微透镜阵列20－4下方的基板上成像。即，在单位微透镜阵列20－2与单位微透镜阵列20－3之间，形成掩模3的倒立等大像，在基板上形成掩模3的正立等大像。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007－3829号公报。

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述现有的扫描曝光装置中，存在以下所示的问题点。如上所述，在现有的使用微透镜阵列的扫描曝光中，通过使曝光光源及微透镜阵列2对于掩模3及基板4做相对扫描，在基板4上形成掩模3的正立等大像。因而，各微透镜阵列基片20在4片单位微透镜阵列20－1至20－4互相间的边缘部的粘接位置偏移的情况下，掩模图案在基板4上的成像位置会发生变化，或者照射到基板4的曝光光的光量会发生变化，成为曝光不匀的原因。此外，由于现有的微透镜阵列基片20是层叠多片单位微透镜阵列的构造，粘接位置的偏移容易累积。

此外，因为最近扫描曝光工序对高效率化的要求，掩模3的宽度成为例如达1500mm左右的长尺寸。但是，无法与宽度大的掩模3的大小相配合地将微透镜阵列基片20大型化，此外，即便能够制造这样宽度大的微透镜阵列基片，其制造成本也变得极高。因而，在图8所示的现有的扫描曝光中，对应于掩模3的宽度而配置多片微透镜阵列基片20。使用这样的多片微透镜阵列基片20的曝光装置中，交错状配置并邻接的微透镜阵列基片20彼此，在扫描方向5观察，在互相之间形成间隙时，因为该间隙而在基板上会残留未曝光或曝光光的光量少的区域，另一方面，在扫描方向5观察，使微透镜阵列基片20彼此互相重叠地配置的情况下，重叠的部分中对基板的照射光的光量变多而产生过曝光的区域，同样成为曝光不匀的原因。

本发明的目的在于提供在使用多片微透镜阵列的扫描曝光中能够防止曝光不匀的微透镜阵列及使用该微透镜阵列的扫描曝光装置。

用于解决课题的方案

本发明所涉及的微透镜阵列，与出射曝光光的光源一起移动，使来自所述光源的曝光光透射掩模的图案，由该掩模的透射光使形成于所述掩模的图案的正立等大像成像，所述微透镜阵列的特征在于，包括：

玻璃板；和

层叠于该玻璃板的上表面及下表面并且由多个微透镜二维配置而构成且互相层叠的多片单位微透镜阵列，

所述单位微透镜阵列由多个微透镜沿第1方向排列而构成的微透镜列在与所述第1方向正交的第2方向配置多列而构成，由既定数量的微透镜列构成微透镜列群，在各微透镜列群中，多列所述微透镜列在所述第1方向以逐一偏移一定距离而配置，在所述第2方向配置多个该微透镜列群而构成所述单位微透镜阵列，

在各所述单位微透镜阵列和所述玻璃板，形成有对位用的标记，所述单位微透镜阵列和所述玻璃板利用这些标记进行对位并互相层叠。

在本发明所涉及的微透镜阵列中，例如所述各单位微透镜阵列在所述第1方向的端缘，对应于在所述第2方向邻接的微透镜列彼此间、所述微透镜列在所述第1方向偏移所述一定距离的情况，而相对所述第2方向倾斜。在该情况下，由所述单位微透镜阵列及所述玻璃板构成微透镜阵列基片，多个所述微透镜阵列基片排列在所述第1方向，在所述第1方向邻接的微透镜阵列基片彼此的微透镜列在所述第2方向偏移一列或多列，通过该偏移而在微透镜阵列基片的互相间形成间隙。

此外，例如在所述单位微透镜阵列间的反转成像位置，配置有具有多边形的开口的多边视场光阑，在所述单位微透镜阵列间的曝光光的最大放大部，其至少一部分配置有具有圆形的开口并限制各微透镜的数值孔径的开口光阑。上述的微透镜阵列例如还具有保持所述单位微透镜阵列的保持架。

本发明所涉及的使用微透镜阵列的扫描曝光装置，具有出射曝光光的光源、入射来自所述光源的曝光光并在基板形成应曝光的图案的掩模、入射所述掩模的透射光并在基板形成所述图案的正立等大像的微透镜阵列、以及使所述光源及微透镜阵列相对于所述掩模及基板做相对移动的移动装置，所述扫描曝光装置的特征在于，

所述微透镜阵列包括：

玻璃板；

层叠于该玻璃板的上表面及下表面并且由多个微透镜二维配置而构成的多片单位微透镜阵列，

所述单位微透镜阵列由多个微透镜在与所述移动方向正交的方向的第1方向排列而构成的微透镜列在作为所述移动方向的第2方向以多列配置而构成，由既定数量的微透镜列构成微透镜列群，在各微透镜列群中，多列所述微透镜列在所述第1方向以逐一偏移一定距离而配置，在所述第2方向配置多个该微透镜列群而构成所述单位微透镜阵列，

在各所述单位微透镜阵列和所述玻璃板，形成有对位用的标记，所述单位微透镜阵列和所述玻璃板利用这些标记进行对位并互相层叠。

发明的效果

本发明中，多片单位微透镜阵列分别在玻璃板的上表面及下表面层叠，因此单位微透镜阵列的层叠位置的偏移不易累积。此外，在单位微透镜阵列和玻璃板形成有对位用的标记，单位微透镜阵列和玻璃板利用标记进行对位并互相层叠。因而，能够可靠地防止在各单位微透镜阵列的层叠位置产生偏移，能够防止在扫描曝光时发生曝光不匀。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式所涉及的微透镜阵列的构成的图；

图2（a）至（c）是示出本发明的实施方式所涉及的微透镜阵列中，单位微透镜阵列向玻璃板上粘接的方法的图；

图3是示出微透镜的光阑形状的图；

图4是示出通过微透镜阵列的反转成像位置的光阑而看的基板上的图案的图；

图5是示出本发明的第2实施方式所涉及的微透镜阵列中，多片微透镜阵列基片的端部的配置的平面图；

图6是示出本发明的第3实施方式所涉及的微透镜阵列中，多片微透镜阵列基片的端部的配置的平面图；

图7是示出第3实施方式的变形例所涉及的微透镜阵列的平面图；

图8是示出曝光装置中的掩模、微透镜阵列及基板的配置的图；

图9是示出单位微透镜阵列的配置的剖视图；

图10是示出单位微透镜阵列彼此的粘接部的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图具体说明本发明的实施方式。图1是示出本发明的实施方式所涉及的微透镜阵列的构成的图；图2（a）至图2（c）是示出本发明的实施方式所涉及的微透镜阵列中，单位微透镜阵列向玻璃板上粘接的方法的图；图3是示出微透镜的光阑形状的图；图4是示出通过微透镜阵列的反转成像位置的光阑而看的基板上的图案的图。在本第1实施方式中，微透镜阵列1中的各微透镜阵列基片12被设为俯视时矩形。

本实施方式的微透镜阵列1与图8所示的现有的曝光装置同样，在从曝光光源出射后，入射已透射掩模3的曝光光，在基板4形成掩模3的正立等大像，与曝光光源一起相对于掩模3及基板4而在1个方向（扫描方向5）做相对移动，使曝光光扫描基板4。即，从曝光光源出射的曝光光，经由平面反射镜等的光学***，被引导到掩模3，透射掩模3的曝光光，照射到微透镜阵列1，通过微透镜阵列1使形成于掩模3的图案在基板4上成像。曝光光源及光学***和微透镜阵列1成为一体而能在固定的方向上移动，基板4及掩模3被固定配置。而且，曝光光源及微透镜阵列1相对于基板4及掩模3在一个方向做相对移动，从而曝光光扫描在基板4上，由玻璃基板制造1片基板的所谓取单片（一枚取り）的基板的情况下，通过上述一次扫描，曝光基板的整个面。

下面，进一步详细说明本实施方式的微透镜阵列的曝光方式。与图8所示的现有的曝光装置同样，在玻璃基板等的被曝光基板4的上方，二维配置微透镜而构成的微透镜阵列1取代微透镜阵列2而被配置。而且，在该微透镜阵列1上配置有掩模3，在掩模3的上方配置有曝光光源。掩模3在透明基板的下表面形成有由Cr膜构成的遮光膜，曝光光透射形成在该Cr膜的孔后通过微透镜阵列1汇聚于基板上。如上述那样，本实施方式中，例如固定了基板4及掩模3，曝光光源及微透镜阵列1同步地沿扫描方向5方向移动，从而来自曝光光源的曝光光透射掩模3后沿扫描方向5扫描基板4上。该曝光光源及微透镜阵列1的移动通过适当的移动装置的驱动源来驱动。此外，也可以固定曝光光源及微透镜阵列1，移动基板4及掩模3。

如图1所示，本实施方式的微透镜阵列1是多片单位微透镜阵列在玻璃板11的上表面及下表面上分别层叠并例如通过粘接来固定多个而成。即，通过层叠在玻璃板11上的单位微透镜阵列及玻璃板11构成微透镜阵列基片12。如图1所示，本实施方式中，微透镜阵列基片12设有9个，在扫描方向5观察，前排的5个微透镜阵列基片12的互相之间，配置有后排的4个微透镜阵列基片12。而且，层叠在玻璃板11上的上层及下层各自2片的单位微透镜阵列12a、12b，分别被保持在形成有开口10a、13a的上板10及下板13。即，以将单位微透镜阵列12a、12b分别嵌合于开口10a、13a内的状态，上板10及下板13挟持玻璃板11，从而保持单位微透镜阵列12a、12b。上板10及下板13的至少一个，例如由遮光性的材料构成，在这些各保持板，对应于微透镜阵列基片12中的微透镜的位置，设有开口10a、13a。

本实施方式中，如图2（c）所示，在玻璃板11的上表面层叠有2片的单位微透镜阵列12a（2－1、2－2），在玻璃板11的下表面层叠有2片的单位微透镜阵列12b（2－3、2－4）。如图2（a）所示，在玻璃板11形成有成为应层叠各单位微透镜阵列2－1至2－4的位置的指标的多个对位标记11a，在各单位微透镜阵列2－1至2－4，不成为光透射区域的边缘部的四角，同样形成有对位标记2a。而且，通过玻璃板11的对位标记11a和单位微透镜阵列的对位标记2a进行对位，各单位微透镜阵列2－1至2－4在玻璃板11的上表面及下表面各自层叠2片（图2（b）），由此，构成1个微透镜阵列基片12（图2（c））。再者，本实施方式中，关于各微透镜阵列基片12，在玻璃板11及单位微透镜阵列2－1至2－4分别在4处设有各对位标记11a、2a，但并不限于此，这些对位标记11a、2a只要各自设有两处以上即可。

与图9所示的现有的微透镜阵列基片同样，本实施方式中，各微透镜阵列基片12的各微透镜例如也由4片8个透镜构成，各单位微透镜阵列2－1等由通过2个凸透镜来体现的光学***构成。由此，曝光光暂时在单位微透镜阵列2－2与单位微透镜阵列2－3之间汇聚，进而在单位微透镜阵列2－4的下方的基板上成像。然后，在单位微透镜阵列2－2与单位微透镜阵列2－3之间配置有六边视场光阑2b，在单位微透镜阵列2－3与单位微透镜阵列2－4之间配置有圆形的开口光阑2c。开口光阑2c限制各微透镜的NA（数值孔径），并且六边视场光阑2b在靠近成像位置以六边形收缩视场。此外，虽然在图2中省略图示，但是在本实施方式中，六边视场光阑2b设在图2（c）所示的单位微透镜阵列2－2与玻璃板11之间、玻璃板11与单位微透镜阵列2－3之间、或玻璃板11内。这些六边视场光阑2b及开口光阑2c按每个微透镜进行设置，关于各微透镜，通过开口光阑2c将微透镜的光透射区域整形为圆形，并且将曝光光的基板上的曝光区域整形为六边形。六边视场光阑2b例如如图3所示，在微透镜的开口光阑2c中形成为六边形状的开口。因而，通过该六边视场光阑2b，透射微透镜阵列1的曝光光在停止扫描时，仅照射基板4上被图4所示的六边形包围的区域。此外，六边视场光阑2b及圆形开口光阑2c中，作为不透射光的膜，能够用Cr膜形成图案。

各单位微透镜阵列2－1至2－4构成为多个微透镜沿与扫描方向5正交的（第1）方向排列而构成的微透镜列在扫描方向5（第2方向）配置多列，由既定数量的微透镜列构成微透镜列群。各微透镜列群中，多列微透镜列在第1方向以逐一偏移一定距离而配置，该微透镜列群在扫描方向5（第2方向）配置多个而构成。本实施方式中，在扫描方向排列3列的微透镜列而构成微透镜列群。

关于该微透镜的配置方式，参照图4进行说明。图4是为了示出各微透镜阵列基片12中的各微透镜的配置方式，将微透镜的配置方式作为微透镜的六边视场光阑2b的位置而示出的图。如该图4所示，对于扫描方向5，依次横向偏移若干而配置微透镜。六边视场光阑2b被分为中央的矩形部分A和在其扫描方向5观察两侧的三角形部分B、C。图4中，虚线是沿扫描方向5连结六边视场光阑2b的六边形的各角部的线段。如该图4所示，关于与扫描方向5垂直的方向的各列，观察对于扫描方向5的3列的六边视场光阑2b的列，则这些微透镜以某一特定的第1列的六边视场光阑2b的右侧的三角形部分C与在扫描方向后方（箭头的相反侧）邻接的第2列的六边视场光阑2b的左侧的三角形部分B重叠、第1列的六边视场光阑2b的左侧的三角形部分B与第3列的六边视场光阑2b的右侧的三角形部分C重叠的方式配置。这样，关于扫描方向5，以3列的微透镜为1组进行配置。即，第4列的微透镜，关于与扫描方向5垂直的方向，配置在与第1列的微透镜相同的位置。此时，3列的六边视场光阑2b中，分别相加邻接的2列的六边视场光阑2b的三角形部分B的面积和三角形部分C的面积，则在该扫描方向5重叠的2个三角形部分B、C的各合计面积的线密度，会与中央的矩形部分A的面积的线密度相同。此外，该线密度是指与扫描方向5垂直的方向上的每单位长度的六边视场光阑2b的开口面积。即，三角形部分B、C的各合计面积成为以三角形部分B、C的底边为长度、三角形部分B、C的高度为宽度的矩形部分的面积。该矩形部分的长度与矩形部分A的长度相同，因此以关于与扫描方向5垂直的方向的每单位长度的开口面积（线密度）进行比较，则在3列的微透镜列中，三角形部分B、C的各线密度和矩形部分A的线密度变得相同。因此，当基板4受到3列的微透镜的扫描，则关于与该扫描方向5垂直的方向，会在其整个区域接受均匀光量的曝光。因而，在各微透镜阵列基片12中，关于扫描方向5，配置有3的整数倍的列的微透镜，由此，基板通过1次的扫描而在其整个区域接受均匀光量的曝光。

在这样构成的微透镜阵列1中，从曝光光源照射曝光光的期间，使基板4相对于微透镜阵列1而做相对移动，利用曝光光扫描基板4，从而在基板4的曝光对象区域的整个区域，基板4接受均匀光量的曝光。即，基板4不会对应于微透镜的位置而接受点式曝光，而1列的微透镜的互相之间的区域因其他列的微透镜而被曝光，基板4与恰好受到平面曝光的情况同样，在曝光对象区域的整个区域接受均匀的曝光。然后，被投影于基板4上的图案，并不是微透镜的六边视场光阑2b及开口光阑2c的形状，而是由形成于掩模3的Cr膜（遮光膜）的孔的掩模图案（曝光图案）确定的图案。

本实施方式中，在各微透镜阵列基片12的端部，存在未配置微透镜的区域，在扫描方向5观察，微透镜阵列基片12的端部的微透镜的数量少于其他的区域。因而，在以交错状配置微透镜阵列基片12时，需要以使微透镜阵列基片12的端部彼此在扫描方向5观察时重叠的方式进行配置。即，在扫描方向5观察，将微透镜阵列基片12的端部的微透镜的不足，以邻接的微透镜阵列基片互相之间进行插补，而且，将各微透镜的与扫描方向5正交的方向的间距，在邻接的微透镜阵列基片12间也进行对齐，在多片微透镜阵列基片，沿扫描方向排列的微透镜的数量相等。因而，在排列有多片微透镜阵列基片的微透镜阵列中，透射光的线密度也恒定，由此，能够防止照射光的光量不均。

下面，对如上述那样构成的本实施方式的曝光装置的动作进行说明。首先，基板4被搬入曝光装置的既定的曝光位置。在该状态下，从曝光光源出射曝光光。从曝光光源出射的曝光光，经由平面反射镜等的光学***，被引导到掩模3。然后，透射掩模3的曝光光，照射到微透镜阵列1。

被引导到微透镜阵列1的曝光光，首先，透射上板10的开口10a后入射微透镜阵列基片12。此时，向微透镜阵列1的入射光的一部分，被上板10遮光。向各微透镜阵列基片12的入射光，透射层叠于玻璃板11的上表面的单位微透镜阵列2－1、2－2，在单位微透镜阵列2－2与单位微透镜阵列2－3之间形成掩模3的倒立等大像。在该成像位置，配置有六边视场光阑2b，通过该六边视场光阑2b，透射光被整形为六边。然后，透射六边视场光阑2c及玻璃板11的曝光光，透射层叠于玻璃板11的下表面的单位微透镜阵列2－3、开口光阑2c及单位微透镜阵列2－4，其后，透射下板13的开口13a，在基板4上形成掩模3的正立等大像。该像与各微透镜阵列基片12的各微透镜的位置对应而成像，被整形为六边形。本实施方式的微透镜阵列1是形成掩模3的正立等大像的微透镜阵列基片12各自在玻璃板11的上表面及下表面层叠而构成的，因此与层叠4片的单位微透镜阵列的情况相比，单位微透镜阵列的层叠位置的偏移难以累积。此外，在单位微透镜阵列2－1至2－4和玻璃板11，分别形成有对位用的标记2a、11a，利用标记来将单位微透镜阵列2－1至2－4和玻璃板11对位并互相层叠。因而，各单位微透镜阵列的粘接位置的精度较高。由此，能在基板4上以较高的位置精度形成掩模3的图案的正立等大像。

在该状态下，例如固定基板4及掩模3，沿扫描方向5移动微透镜阵列1及曝光光源。伴随该曝光光的扫描，掩模3中的曝光光的透射区域依次移动，通过各微透镜阵列基片12的透射光，在基板4上形成带状的曝光区域。此时，构成各微透镜阵列基片12的多片单位微透镜阵列，在其粘接的位置上没有偏移，因而，在扫描方向5观察，在位于邻接的微透镜阵列基片12的端部的微透镜间的间距上也不产生偏移。因而，与扫描方向5正交的方向的全部微透镜阵列基片12的微透镜的间距相同，此外，关于扫描方向5，微透镜的数量在微透镜基片12的端部和其他的区域相同。因而，在将微透镜阵列分割为多片（图1中为9片）微透镜阵列基片12的本实施方式这样的情况下，在扫描方向5观察，邻接的微透镜阵列基片12彼此相连的部分也不发生透射光的光量的差异，也不发生曝光不匀。

下面，对本发明的第2实施方式所涉及的微透镜阵列进行说明。图5是示出本发明的第2实施方式所涉及的微透镜阵列基片中，多片微透镜阵列基片的端部的配置的平面图。在第1实施方式中，说明了各微透镜阵列基片12被设为俯视时矩形的情况，但是这样的矩形单位微透镜阵列难以制造。即，在切断已制造的板状的微透镜阵列来制造各单位微透镜阵列时，其制造成本低。但是，如图4所示，在微透镜阵列基片的各微透镜在与扫描方向5正交的方向排列，而且，在扫描方向5邻接的微透镜列间，微透镜相对于扫描方向倾斜地配置的情况下，若已制造的微透镜阵列被切断为矩形，则位于端部的微透镜会被断裂。即，微透镜阵列基片中的各微透镜的透镜视场区域由六边形的六边视场光阑2b规定，各微透镜的透射光的NA（数值孔径）被比六边视场光阑2b大的圆形的开口光阑2c限制，但是在微透镜阵列被切断为矩形的情况下，六边视场光阑2b及开口光阑2c两者会被断裂。由此，在切断后的微透镜阵列的端缘，会残留断裂后的微透镜。因而，在配置该切断后的微透镜阵列而构成微透镜阵列的情况下，在扫描方向5观察，在将邻接的微透镜阵列基片彼此相连的部分，存在断裂后的微透镜，通过透射该部分的曝光光，在透射光的光量上产生差异，会发生曝光不匀。

构成微透镜阵列基片的各单位微透镜阵列，例如能通过切断已制造的微透镜阵列来制造，但是在已制造的微透镜阵列板中，例如以使微透镜平行于长边的方式配置而构成微透镜列，在邻接的微透镜列间，各微透镜沿长边的方向以既定间距偏移。即，各微透镜在邻接的微透镜列间，配置在相对于微透镜阵列板的长边倾斜的方向。因而，当微透镜阵列设置在曝光装置时，被配置成使各微透镜阵列基片的长边成为对于扫描方向正交的方向，微透镜阵列基片的各微透镜在与扫描方向5正交的方向及与之倾斜的方向分别以相同间距配置。本实施方式中，为了消除切断微透镜阵列基片而产生的曝光不匀，如图5所示，在扫描方向5邻接的微透镜列中，对应于各微透镜列在长边延伸的方向偏移而配置的情况，将已制造的微透镜阵列沿相对所述长边倾斜的方向进行切断。例如，如下切断已制造的微透镜阵列而制造单位微透镜阵列，并层叠该单位微透镜阵列而构成微透镜阵列基片21。即，如图5所示，已制造的微透镜阵列，在俯视时，以与邻接的微透镜列中的圆形的开口光阑2c的共同切线平行地被切断，能得到具有相对已制造的微透镜阵列的长边倾斜的端缘的单位微透镜阵列，层叠该单位微透镜阵列而构成微透镜阵列基片。由此，邻接的微透镜列中的微透镜的配置成为与微透镜阵列的切断线平行，在切断线上，不存在断裂的微透镜。因而，不会发生因断裂的微透镜的透射光而产生的曝光不匀。

如此，通过倾斜地设置微透镜阵列基片的端缘，如图5所示，能够将微透镜阵列基片21彼此靠近地配置。因而，与将各微透镜阵列基片设为矩形的第1实施方式相比，能够极为缩短微透镜阵列全体的扫描方向上的长度。在该情况下，微透镜阵列全体的扫描方向上的长度，优选在邻接的微透镜阵列基片间，全部微透镜列在与扫描方向正交的方向上对齐的方式配置时为最短。但是，在该情况下，邻接的微透镜阵列基片被配置为互相之间接触，因此在层叠单位微透镜阵列基片时，有时会产生邻接的单位微透镜阵列彼此干涉等的问题。但是，在本实施方式中，如图5所示，在与扫描方向5正交的方向邻接的微透镜阵列基片21彼此，使各微透镜列在扫描方向5偏移一列或多列地配置。由此，在邻接的微透镜阵列基片间形成有间隙。因而，也不会出现上述单位微透镜阵列彼此干涉等的问题，能够容易制造微透镜阵列。

在本实施方式中，构成微透镜阵列基片21的多片单位微透镜阵列的粘接位置，也由设于玻璃板11的对位标记11a和设于各单位微透镜阵列的标记2a确定。本实施方式中，玻璃板的对位用的标记11a对应于图5所示的微透镜阵列基片21的配置而设置，例如对应于邻接的微透镜阵列基片21中的微透镜阵列列彼此在扫描方向5的偏移，而设置在各微透镜列在扫描方向5的间距的一倍或多倍在扫描方向5偏移的位置。而且，与微透镜阵列基片的形状为矩形的情况相比，与邻接的微透镜阵列基片对应的标记11a，互相间的距离极为靠近。与该玻璃板的标记11a对齐，具有倾斜的端缘的单位微透镜阵列利用设于其边缘部的标记2a进行对位，粘接到玻璃板11。但是，单位微透镜阵列在邻接的单位微透镜阵列间残留间隙而粘接，因此多片单位微透镜阵列不会互相干涉，能高精度对位而层叠在玻璃板11上。再者，如图5所示，在扫描方向5观察，能够构成微透镜阵列的数量恒定的微透镜阵列基片21，在将邻接的微透镜阵列基片彼此相连的部分中透射光的光量上不会产生差异，能够可靠地防止发生曝光不匀。即，在图5的例中，右侧的微透镜阵列基片21中的最上层的最左侧的微透镜，其左侧的三角形部分与在左侧的微透镜阵列基片21中自上而下第3层的最右侧的微透镜中右侧的三角形部分对应，这些合计面积的线密度与其他的区域的线密度相等。因而，在扫描方向5观察，在将邻接的微透镜阵列基片彼此相连的部分中，不会发生因透射光的光量上产生差异而造成的曝光不匀。

下面，对本发明的第3实施方式所涉及的微透镜阵列进行说明。图6是示出本发明的第3实施方式所涉及的微透镜阵列基片中，多片微透镜阵列基片的端部的配置的平面图。如图5所示，在第2实施方式中，说明了使用仅将已制造的微透镜阵列的一个端部倾斜切断的微透镜阵列基片的情况，但是在本实施方式中，如图6所示，中央的微透镜阵列基片22中，已制造的微透镜阵列的两端部被倾斜切断。即，微透镜阵列基片22被设为已制造的微透镜阵列的两端部沿着对长边倾斜的2个方向切断的梯形状。在该情况下，已制造的微透镜阵列的两端部也被切断为在俯视时例如与邻接的微透镜列中的圆形的开口光阑2c的共同切线平行，能制造具有倾斜的端缘的单位微透镜阵列，层叠该单位微透镜阵列而构成微透镜阵列基片。由此，邻接的微透镜列中的微透镜的配置与微透镜阵列的切断线平行，在切断线上不存在断裂的微透镜。因而，不会发生因断裂的微透镜的透射光而产生的曝光不匀。此外，如图6所示，本实施方式中，在微透镜阵列基片22的其他端部侧，配置有以使端缘的倾斜方向与微透镜阵列基片22的其他端部为同一个方向的方式构成的微透镜阵列基片23。在该微透镜阵列基片22的其他端部侧，在微透镜阵列基片23和微透镜阵列基片22，各微透镜列也在扫描方向偏移一列或多列而配置。由此，在邻接的微透镜阵列基片间形成有间隙。因而，也不会产生上述单位微透镜阵列彼此干涉等的问题，能够容易制造微透镜阵列。

在本实施方式中，也对长边倾斜地切断已制造的微透镜阵列而制造单位微透镜阵列，将它层叠而构成微透镜阵列基片21至23，从而能够构成具有倾斜的端缘的微透镜阵列基片21至23。因而，能够将各微透镜阵列基片彼此极为靠近地配置，使各微透镜阵列基片为矩形，与以交错状配置的情况相比，能够极为缩短微透镜阵列全体在扫描方向上的长度。

再者，构成各微透镜阵列基片21至23的多片单位微透镜阵列的粘接位置，由设于玻璃板11的对位标记11a和设于各单位微透镜阵列的标记2a确定。即，玻璃板的对位用的标记11a对应于图6所示的微透镜阵列基片21至23的配置而设置，例如对应于邻接的微透镜阵列基片21至23中微透镜阵列列彼此在扫描方向5的偏移，将各微透镜列在扫描方向的间距在扫描方向5偏移一倍或多倍的位置设置。在本实施方式中，对应于邻接的微透镜阵列基片的标记11a，与微透镜阵列基片的形状为矩形的情况相比，互相间的距离极为靠近，但是单位微透镜阵列在邻接的单位微透镜阵列间残留间隙而粘接，因此多片单位微透镜阵列不会互相干涉，而能高精度对位后层叠在玻璃板11上。而且，如图6所示，在扫描方向5观察，能够构成微透镜阵列的数量恒定的微透镜阵列基片21至23，不会在将邻接的微透镜阵列基片彼此相连的部分中透射光的光量上产生差异，能够可靠地防止发生曝光不匀。即，在该图6的例中，左侧的微透镜阵列基片23中的最上层的最右侧的微透镜，其右侧的三角形部分与右侧的微透镜阵列基片22中自上而下第2层的最左侧的微透镜中左侧的三角形部分对应，这些合计面积的线密度与其他区域的线密度相等。

下面，对该第3实施方式所涉及的微透镜阵列的变形例进行说明。在第3实施方式中，微透镜阵列基片22是由其两端部沿不同的方向倾斜而切断的单位微透镜阵列构成的，但是，例如如图7所示，使微透镜阵列的两端部的切断方向相同，制造平行四边形的单位微透镜阵列，将其层叠多片而构成平行四边形的微透镜阵列基片220，能够构成将其排列多片的微透镜阵列。

在该情况下，保持架为了保持相对扫描方向5倾斜排列的各微透镜阵列基片220，需要使用如图7中双点划线所示的稍大型的保持架110a。但是，在将曝光光对于微透镜阵列的照射区域与这样的保持架110a的大小一致地扩大的情况下，照射到图7的阴影部100a的曝光光会始终被遮光，是很浪费的。

为了防止该曝光光的浪费，例如，如图7中实线所示，作为保持架，使用外边缘部与微透镜阵列基片220的排列方向平行的保持架100即可。而且，对应于保持架100的形状，将光源相对扫描方向倾斜配置，就能配合保持架100而减小曝光光的照射面积。

再者，上述实施方式中，多边视场光阑为六边视场光阑2b，微透镜列以每3列构成微透镜列群，但是本发明并不限于此，可为各种方式。例如，利用微透镜规定基板上的视场的多边视场光阑，不限于六边视场光阑，例如，也可为具有菱形、平行四边形或梯形状等的开口。例如，大该梯形状（四边形）的视场光阑中，能够将视场区域分解为中央的矩形的部分和其两侧的三角形的部分。此外，构成1群的微透镜列群的微透镜列不限于3列，例如，在上述的梯形及平行四边形（横长）的开口的情况下，以每3列构成1群，但是在菱形及平行四边形（纵长）的情况下，会以每2列构成1群。

产业上的利用可能性

本发明在层叠多片单位微透镜阵列的微透镜阵列中，能够防止发生曝光不匀，因此有助于提高扫描曝光技术。

符号说明

1、2 微透镜阵列；2－1～2－4、12a、12b、20－1～20－4 单位微透镜阵列；2a 标记；2b 六边视场光阑；2c 开口光阑；3 掩模；5 扫描方向；10 上板；11 玻璃板；12、20、21、22、23、220 微透镜阵列基片；13 下板；A 矩形部分；B、C 三角形部分。

Claims (6)

1.一种微透镜阵列，与出射曝光光的光源一起移动，使来自所述光源的曝光光透射掩模的图案，由该掩模的透射光使形成于所述掩模的图案的正立等大像成像，所述微透镜阵列的特征在于，包括：

玻璃板；和

层叠于该玻璃板的上表面及下表面并由多个微透镜二维配置而构成且互相层叠的多片单位微透镜阵列，

所述单位微透镜阵列由多个微透镜沿第1方向排列而构成的微透镜列在与所述第1方向正交的第2方向配置多列而构成，由既定数量的微透镜列构成微透镜列群，在各微透镜列群中，多列所述微透镜列在所述第1方向以逐一偏移一定距离而配置，在所述第2方向配置多个该微透镜列群而构成所述单位微透镜阵列，

在各所述单位微透镜阵列和所述玻璃板，形成有对位用的标记，所述单位微透镜阵列和所述玻璃板利用这些标记进行对位并互相层叠。

2.根据权利要求1所述的微透镜阵列，其特征在于，所述各单位微透镜阵列在所述第1方向的端缘，对应于在所述第2方向邻接的微透镜列彼此间、所述微透镜列在所述第1方向偏移所述一定距离的情况，而相对所述第2方向倾斜。

3.根据权利要求2所述的微透镜阵列，其特征在于，由所述单位微透镜阵列及所述玻璃板构成微透镜阵列基片，多个所述微透镜阵列基片排列在所述第1方向，在所述第1方向邻接的微透镜阵列基片彼此的微透镜列在所述第2方向偏移一列或多列，通过该偏移而在微透镜阵列基片的互相间形成间隙。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的微透镜阵列，其特征在于，在所述单位微透镜阵列间的反转成像位置，配置有具有多边形的开口的多边视场光阑，在所述单位微透镜阵列间的曝光光的最大放大部，其至少一部分配置有具有圆形的开口并限制各微透镜的数值孔径的开口光阑。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的微透镜阵列，其特征在于，还具有保持所述单位微透镜阵列的保持架。

6.一种使用微透镜阵列的扫描曝光装置，具有：

出射曝光光的光源；

入射来自所述光源的曝光光并在基板形成应曝光的图案的掩模；

入射所述掩模的透射光并使所述图案的正立等大像在基板成像的微透镜阵列；和

使所述光源及微透镜阵列相对于所述掩模及基板做相对移动的移动装置，

所述扫描曝光装置的特征在于，

所述微透镜阵列包括：

玻璃板；和

层叠于该玻璃板的上表面及下表面并由多个微透镜二维配置而构成的多片单位微透镜阵列，

所述单位微透镜阵列由多个微透镜在与所述移动方向正交的方向的第1方向排列而构成的微透镜列在作为所述移动方向的第2方向以多列配置而构成，由既定数量的微透镜列构成微透镜列群，在各微透镜列群中，多列所述微透镜列在所述第1方向以逐一偏移一定距离而配置，在所述第2方向配置多个该微透镜列群而构成所述单位微透镜阵列，

在各所述单位微透镜阵列和所述玻璃板，形成有对位用的标记，所述单位微透镜阵列和所述玻璃板利用这些标记进行对位并互相层叠。

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