JP3106291U

JP3106291U - Optical system in laser exposure system for liquid crystal substrates

Info

Publication number: JP3106291U
Application number: JP2004003844U
Authority: JP
Inventors: 浩資西澤
Original assignee: 株式会社ワイ・イー・データ
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2010-06-30

Abstract

【課題】
大きな露光用基板を取扱い、多数の露光用光学系を配置した露光装置であっても、露光用光学系の配置の如何に拘らず、露光効果を一様にすることができる液晶用基板のレーザー露光装置における光学系を提供する。
【解決手段】
上面板Ａにレーザー１、ビームスプリッター２１〜２８、全反射ミラー３１１〜３２３、ＡＯＭ４１〜４９、光軸高さ変更用ジンバルミラー５１〜５９、エキスパンダーユニット６１〜６９、スキャナー７１〜７９及びf・θレンズを以って９組の露光用光学系を設ける。前記各露光用光学系のＡＯＭ４１〜４９とレーザー１間にレーザービーム径が前記ＡＯＭのアパーチャより小さくなるようにする縮小光学系８１〜８３を設ける。
【選択図】図２【Task】
Even a lithography system that handles a large lithography substrate and has a large number of lithography optics, it is possible to achieve a uniform exposure effect regardless of the configuration of the lithography optics. An optical system in an exposure apparatus is provided.
[Solution]
Laser 1, beam splitters 21 to 28, total reflection mirrors 31 to 323, AOMs 41 to 49, gimbal mirrors 51 to 59 for changing the optical axis height, expander units 61 to 69, scanners 71 to 79, f · θ Nine sets of exposure optical systems are provided with lenses. Reduction optical systems 81 to 83 are provided between the lasers 1 and the AOMs 41 to 49 of the respective exposure optical systems so that the laser beam diameter is smaller than the aperture of the AOM.
[Selection] Figure 2

Description

本考案は、液晶用基板のレーザー露光装置における光学系に関するものである。 The present invention relates to an optical system in a laser exposure apparatus for a liquid crystal substrate.

図１は従来の液晶用基板のレーザー露光装置の器枠の上面板Ａ上に設けた露光用光学系の配置を示すもので、１はレーザー、２１〜２３はビームスプリッター、３１〜３３は全反射ミラー、４１〜４４はＡＯＭ、５１〜５４は光軸高さ変更用ジンバルミラー、６１〜６４はエキスパンダーユニット、７１〜７４はガルバノミラーのスキャナーである。 FIG. 1 shows the arrangement of an exposure optical system provided on an upper plate A of a frame of a conventional laser exposure apparatus for a liquid crystal substrate, wherein 1 is a laser, 21 to 23 are beam splitters, and 31 to 33 are all. The reflecting mirrors 41 to 44 are AOMs, 51 to 54 are gimbal mirrors for changing the optical axis height, 61 to 64 are expander units, and 71 to 74 are scanners of galvanometer mirrors.

しかして、レーザー１から出射したレーザービームの一部は、ビームスプリッター２１、全反射ミラー３１、ビームスプリッター２２、ＡＯＭ４１、光軸高さ変更用ジンバルミラー５１及びエキスパンダーユニット６１を介してガルバノミラーのスキャナー７１に入射する。 A part of the laser beam emitted from the laser 1 is transmitted through the beam splitter 21, the total reflection mirror 31, the beam splitter 22, the AOM 41, the optical axis height changing gimbal mirror 51, and the expander unit 61 to the scanner of the galvanometer mirror. It is incident on 71.

同様に、レーザービームの一部はビームスプリッター２１、全反射ミラー３２、ＡＯＭ４２、光軸高さ変更用ジンバルミラー５２及びエキスパンダーユニット６２を介してスキャナー７２に入射する。また、レーザービームの一部はビームスプリッター２１，２３、ＡＯＭ４３、光軸高さ変更用ジンバルミラー５３及びエキスパンダーユニット６３を介してスキャナー７３に入射し、更に、レーザービームの一部は、ビームスプリッター２１，２３、全反射ミラー３３、ＡＯＭ４４、光軸高さ変更用ジンバルミラー５４及びエキスパンダーユニット６４を介してスキャナー７４に入射する。 Similarly, a part of the laser beam enters the scanner 72 via the beam splitter 21, the total reflection mirror 32, the AOM 42, the optical axis height changing gimbal mirror 52, and the expander unit 62. In addition, a part of the laser beam enters the scanner 73 via the beam splitters 21 and 23, the AOM 43, the gimbal mirror 53 for changing the optical axis height, and the expander unit 63, and a part of the laser beam also enters the beam splitter 21. , 23, the total reflection mirror 33, the AOM 44, the optical axis height changing gimbal mirror 54, and the expander unit 64 to enter the scanner 74.

そして、各スキャナー７１〜７４に入射したレーザービームは、それぞれガルバノミラー及び上面板Ａの下面に設けたf・θレンズ（図示せず）を介して、レーザービームを器枠の下面板上に配置した液晶用基板（図示せず）上のレジストに投射して露光させる。 The laser beams incident on each of the scanners 71 to 74 are arranged on the lower plate of the frame via the galvanomirror and the f.theta. Lens (not shown) provided on the lower surface of the upper plate A, respectively. The resist is projected onto a resist on a liquid crystal substrate (not shown) and exposed.

近時、液晶用基板の大型化に伴い、液晶用基板のレーザー露光装置における露光用光学系部分の寸法も大きくなって来た。そして、それと共に、スキャナーの数の増加や各スキャナーが担当する面積の拡大化が行われてきた。 Recently, as the size of the liquid crystal substrate has increased, the size of the exposure optical system in the laser exposure apparatus for the liquid crystal substrate has also increased. At the same time, the number of scanners has been increased, and the area of each scanner has been increased.

しかし露光用光学系部分の寸法拡大に伴い、レーザー１から各ＡＯＭまでのレーザービームが通る光路長が長くなり、光路長が長くなるほどレーザービームの広がりによりビーム径が大きくなり過ぎ、ＡＯＭに入射する際、ＡＯＭのアパーチャ径より大きくなり、回折光が生じたりレーザービームを全て取り込むことが出来ないスキャナーが出てきて、露光用光学系毎に露光形状の異常等の露光効果にバラツキが生じるという問題が生じてきた。
特開2004−122188号公報 However, as the size of the optical system for exposure increases, the optical path length of the laser beam from the laser 1 to each AOM increases, and as the optical path length increases, the beam diameter becomes too large due to the spread of the laser beam and enters the AOM. At this time, there is a scanner that becomes larger than the aperture diameter of the AOM, generates a diffracted light, or cannot take in all the laser beams, and causes a variation in the exposure effect such as an abnormal exposure shape for each exposure optical system. Has arisen.
JP 2004-122188 A

そこで、本考案は、大きな露光用基板を取扱い、多数の露光用光学系を配置した露光装置であっても、露光用光学系の配置の如何に拘らず、露光効果を一様にすることができる液晶用基板のレーザー露光装置における光学系を提供しようとするのである。 Therefore, the present invention can handle a large exposure substrate, and even in an exposure apparatus in which a large number of exposure optical systems are arranged, it is possible to make the exposure effect uniform regardless of the arrangement of the exposure optical systems. It is intended to provide an optical system in a laser exposure apparatus for a liquid crystal substrate that can be used.

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、レーザー、ビームスプリッター、全反射ミラー、ＡＯＭ、光軸高さ変更用ジンバルミラー、エキスパンダーユニット、スキャナー及びf・θレンズから成る露光用光学系を複数備えた液晶用基板のレーザー露光装置において、各露光用光学系の前記レーザーとＡＯＭ間にレーザービーム径がＡＯＭのアパーチャより小さくなるようにする縮小光学系を設けたものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has an exposure optics comprising a laser, a beam splitter, a total reflection mirror, an AOM, a gimbal mirror for changing an optical axis height, an expander unit, a scanner, and an f / θ lens. In a liquid crystal substrate laser exposure apparatus having a plurality of systems, a reduction optical system is provided between the laser and the AOM of each exposure optical system so that a laser beam diameter is smaller than an aperture of the AOM.

本考案はレーザーとＡＯＭ間に縮小光学系を設けてレーザービーム径がＡＯＭのアパーチャより小さくなるようにしたので、ＡＯＭにはレーザービームを全て取り込まれるため、露光用光学系毎の露光効果のバラツキを解消することができる。 In the present invention, since a reduction optical system is provided between the laser and the AOM so that the laser beam diameter is smaller than the aperture of the AOM, the laser beam is completely taken into the AOM, so that the exposure effect of each exposure optical system varies. Can be eliminated.

図２は大版の液晶用基板の９ヶ所に文字・記号等を記録するためのレーザー露光装置に適用した場合の本考案の実施例を示すもので、１はレーザー、２１〜２８はビームスプリッター、３１１〜３２３は全反射ミラー、４１〜４９はＡＯＭ、５１〜５９は光軸高さ変更用ジンバルミラー、６１〜６９はエキスパンダーユニット、７１〜７９はスキャナー、８１〜８３は縮小光学系である。 FIG. 2 shows an embodiment of the present invention in which the present invention is applied to a laser exposure apparatus for recording characters and symbols at nine locations on a large-size liquid crystal substrate, where 1 is a laser and 21 to 28 are beam splitters. , 31-323 are total reflection mirrors, 41-49 are AOMs, 51-59 are gimbal mirrors for changing the optical axis height, 61-69 are expander units, 71-79 are scanners, and 81-83 are reduction optical systems. .

しかして、レーザー１から出射したレーザービームの一部は、ビームスプリッター２１、縮小光学系８１、全反射ミラー３１１及び３１２、ビームスプリッター２２、ＡＯＭ４１、光軸高さ変更用ジンバルミラー５１及びエキスパンダーユニット６１を介してスキャナー７１に入射し、またビームスプリッター２２を透過したレーザービームの一部は、ビームスプリッター２３、ＡＯＭ４２、光軸高さ変更用ジンバルミラー５２及びエキスパンダーユニット６２を介してスキャナー７２に入射し、またビームスプリッター２３を透過したレーザービームは、全反射ミラー３１３、ＡＯＭ４３、光軸高さ変更用ジンバルミラー５３、エキスパンダーユニット６３及び全反射ミラー３１４を介してスキャナー７３に入射する。 Thus, a part of the laser beam emitted from the laser 1 is divided into a beam splitter 21, a reduction optical system 81, total reflection mirrors 311 and 312, a beam splitter 22, an AOM 41, an optical axis height changing gimbal mirror 51, and an expander unit 61. And a part of the laser beam transmitted through the beam splitter 22 enters the scanner 72 via the beam splitter 23, the AOM 42, the optical axis height changing gimbal mirror 52, and the expander unit 62. The laser beam transmitted through the beam splitter 23 enters the scanner 73 via the total reflection mirror 313, the AOM 43, the optical axis height changing gimbal mirror 53, the expander unit 63, and the total reflection mirror 314.

また、ビームスプリッター２１を透過したレーザービームの一部は、ビームスプリッター２４、縮小光学系８２、全反射ミラー３１５、ビームスプリッター２５、ＡＯＭ４４、光軸高さ変更用ジンバルミラー５４、エキスパンダーユニット６４及び全反射ミラー３１６を介してスキャナー７４に入射し、ビームスプリッター２５を透過したレーザービームの一部は、ビームスプリッター２６、ＡＯＭ４５、光軸高さ変更用ジンバルミラー５５、エキスパンダーユニット６５及び全反射ミラー３１７を介してスキャナー７５に入射し、ビームスプリッター２６を透過したレーザービームの一部は、全反射ミラー３１８、ＡＯＭ４６、光軸高さ変更用ジンバルミラー５６、エキスパンダーユニット６６及び全反射ミラー３１９を介してスキャナー７６に入射する。 A part of the laser beam transmitted through the beam splitter 21 is transmitted to the beam splitter 24, the reduction optical system 82, the total reflection mirror 315, the beam splitter 25, the AOM 44, the optical axis height changing gimbal mirror 54, the expander unit 64, and the whole. A part of the laser beam incident on the scanner 74 via the reflection mirror 316 and transmitted through the beam splitter 25 passes through the beam splitter 26, the AOM 45, the gimbal mirror 55 for changing the optical axis height, the expander unit 65, and the total reflection mirror 317. A part of the laser beam incident on the scanner 75 through the beam splitter 26 via the total reflection mirror 318, the AOM 46, the optical axis height changing gimbal mirror 56, the expander unit 66, and the total reflection mirror 319 Incident to 6.

更に、ビームスプリッター２４を透過したレーザービームは、全反射ミラー３２０、縮小光学系８３、ビームスプリッター２７、ＡＯＭ４７、光軸高さ変更用ジンバルミラー５７、エキスパンダーユニット６７及び全反射ミラー３２１を介してスキャナー７７に入射し、ビームスプリッター２７を透過したレーザービームの一部は、ビームスプリッター２８、ＡＯＭ４８、光軸高さ変更用ジンバルミラー５８、エキスパンダーユニット６８及び全反射ミラー３２２を介してスキャナー７８に入射し、ビームスプリッター２８を透過したレーザービームは、全反射ミラー３２３、ＡＯＭ４９、光軸高さ変更用ジンバルミラー５９、エキスパンダーユニット６９を介してスキャナー７９に入射する。 Further, the laser beam transmitted through the beam splitter 24 is scanned by the scanner via the total reflection mirror 320, the reduction optical system 83, the beam splitter 27, the AOM 47, the optical axis height changing gimbal mirror 57, the expander unit 67, and the total reflection mirror 321. A part of the laser beam entering the beam splitter 77 and passing through the beam splitter 27 is incident on the scanner 78 via the beam splitter 28, the AOM 48, the gimbal mirror 58 for changing the optical axis height, the expander unit 68, and the total reflection mirror 322. The laser beam transmitted through the beam splitter 28 enters the scanner 79 via the total reflection mirror 323, the AOM 49, the optical axis height changing gimbal mirror 59, and the expander unit 69.

そして、各スキャナー７１〜７９に入射した各レーザービームは、それぞれガルバノミラー（図示せず）及び上面板Ａの下面に設けたf・θレンズ（図示せず）を介してレーザービームを器枠の下面板上に配置した液晶用基板（図示せず）上のレジストに投射して露光させる。 Each of the laser beams incident on each of the scanners 71 to 79 is supplied with a laser beam through a galvanomirror (not shown) and an f · θ lens (not shown) provided on the lower surface of the upper plate A, respectively. The resist is projected onto a resist on a liquid crystal substrate (not shown) disposed on the lower plate, and is exposed.

以上のようにレーザー１と各ＡＯＭ４４〜４９間に縮小光学系８１〜８３を設けて、ＡＯＭの手前で広がったレーザービームのビーム径を絞り、レーザービームを全てＡＯＭに取り込むように構成したので、各露光用光学系の露光効果のバラツキを少なくすることができ、大版液晶基板用レーザー露光装置の実現が可能となる。 As described above, since the reduction optical systems 81 to 83 are provided between the laser 1 and each of the AOMs 44 to 49, the beam diameter of the laser beam spread before the AOM is reduced, and all the laser beams are taken into the AOM. Variations in the exposure effect of each exposure optical system can be reduced, and a laser exposure apparatus for large-size liquid crystal substrates can be realized.

従来装置の露光用光学系の配置を示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing an arrangement of an exposure optical system of a conventional apparatus. 本発明の実施例の露光用光学系の配置を示す平面図。FIG. 1 is a plan view showing an arrangement of an exposure optical system according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of reference numerals

１レーザー
２１〜２８ビームスプリッター
３１〜３３，３１１〜３２３全反射ミラー
４１〜４９ＡＯＭ
５１〜５９光軸高さ変更用ジンバルミラー
６１〜６９エキスパンダーユニット
７１〜７９スキャナー 1 laser 21-28 beam splitter 31-33,311-323 total reflection mirror 41-49 AOM
51-59 Gimbal mirror for changing optical axis height 61-69 Expander unit 71-79 Scanner

Claims

レーザー、ビームスプリッター、全反射ミラー、ＡＯＭ、光軸高さ変更用ジンバルミラー、エキスパンダーユニット、スキャナー及びf・θレンズから成る露光用光学系を複数備えた液晶用基板のレーザー露光装置において、前記各露光用光学系のレーザーとＡＯＭ間にレーザービーム径が前記ＡＯＭのアパーチャより小さくなるようにする縮小光学系を設けたことを特徴とする液晶用基板のレーザー露光装置における光学系。 In a laser exposure apparatus for a liquid crystal substrate including a plurality of exposure optical systems including a laser, a beam splitter, a total reflection mirror, an AOM, a gimbal mirror for changing an optical axis height, an expander unit, a scanner and an f / θ lens, An optical system in a laser exposure apparatus for a liquid crystal substrate, comprising a reduction optical system provided between the laser of the exposure optical system and the AOM so that the laser beam diameter is smaller than the aperture of the AOM.