(57)【要約】露光システム（１０）、露光装置及び露光方法を開示する。露光システム（１０）は、レーザユニット（１１）と、光スポット切り替えユニット（１２）と、レンズユニット（１３）と、を備え、レーザユニット（１１）は、レーザビームを生じるように構成され、光スポット切り替えユニット（１２）は、光スポットの所望のサイズに対応するレーザビームが得られるように、露光されるワークピースに対する光スポットの所望のサイズに基づいて、複数の異なる光路の１つに沿って伝えるためにレーザビームを方向付けるように構成され、レンズユニット（１３）は、レーザビームがワークピースに入射する方向を変更するように構成される。光スポット切り替えユニット（１２）は、異なる範囲の大きさの光スポットを形成するように、レーザビームが異なる光路間を切り替えられることを可能にし、ワークピースの異なる需要を様々な限界寸法で満たすことができる。それによって、異なるワークピースへの処理適合性における改善及び多大なコスト低減を実現することができる。【選択図】図１
2019505850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光システムであって、レーザユニットと、光スポット切り替えユニットと、レンズユニットと、を備え、前記レーザユニットは、レーザビームを生じるように構成され、前記光スポット切り替えユニットは、光スポットの所望のサイズに対応するレーザビームが得られるように、露光されるワークピースに対する前記光スポットの所望のサイズに基づいて、複数の異なる光路の１つに沿って伝えるために前記レーザビームを方向付けるように構成され、前記レンズユニットは、前記レーザビームが前記ワークピースに入射する方向を変更するように構成される、露光システム。
【請求項２】
前記露光システムは、前記ワークピースの表面に適用されることが要求される前記光スポットのパワー密度に基づいて、前記ワークピースの前記光スポットの前記所望のサイズを決定し、前記光スポットの前記所望のサイズと閾値光スポットサイズとの比較に基づいて、前記複数の異なる光路の１つを選択し、前記選択された光路を有効にするために、前記光スポット切り替えユニットを制御する、請求項１に記載の露光システム。
【請求項３】
前記光スポット切り替えユニットは、第１の光路と、第２の光路と、を備え、前記第１の光路は、調整可能な第１の光スポットを生成するために回折限界原理に従うように構成され、かつ前記閾値光スポットサイズよりも小さいサイズを有し、前記第２の光路は、調整可能な第２の光スポットを、幾何学的結像によって、生成するように構成され、かつ前記閾値光スポットサイズ以上のサイズを有する、請求項２に記載の露光システム。
【請求項４】
前記閾値光スポットサイズは、１００μｍである、請求項３に記載の露光システム。
【請求項５】
前記第１の光路は、第１の反射器、第１のアパーチャ、第２の反射器及び光学素子によって規定され、前記第２の光路は、焦点レンズ群、第２のアパーチャ及び前記光学素子によって規定される、請求項３に記載の露光システム。
【請求項６】
前記光スポット切り替えユニットは、前記第１の光路に従う第１のビーム及び前記第２の光路に従う第２のビームに分割するように構成されるビームスプリッティングプリズムを更に備え、前記第１の光路又は前記第２の光路は、前記第１のアパーチャ及び前記第２のアパーチャの開状態又は閉状態を制御することによって有効にされる、請求項５に記載の露光システム。
【請求項７】
前記レーザユニットは、前記レーザビームを出力する光源アセンブリと、前記レーザビームを広げて、前記光スポットを拡大するビームエキスパンションアセンブリと、前記光スポットの形状を制御する成形アセンブリと、を備える、請求項１に記載の露光システム。
【請求項８】
前記レンズユニットは、二次元ガルバノメータスキャナと、テレセントリックフィールドレンズと、を備え、前記二次元ガルバノメータスキャナは、前記レーザビームをＸ又はＹ方向に屈折するように構成され、前記テレセントリックフィールドレンズは、前記ワークピース上に前記レーザビームの通常入射を確実にするように構成される、請求項１に記載の露光システム。
【請求項９】
露光システム、ワークピースステージ及び測定システムを備える露光装置であって、前記露光システムは、請求項１から８のいずれか一項に記載の前記露光システムである、露光装置。
【請求項１０】
前記ワークピースステージ上に配置されるワークピースは、リジッド基板であり、前記測定システムは、前記リジッド基板を前記露光システムと合わせるように構成される、請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記ワークピースステージ上に配置されるワークピースは、フレキシブル基板であり、前記ワークピースステージは、ロール・ツー・ロールコンベヤである、請求項９に記載の露光システム。
【請求項１２】
前記ロール・ツー・ロールコンベヤは、互いに左右対称に配置されるフィードローラ及びピックアップローラと、前記フレキシブル基板の吸収保持のために構成される保持プラットフォームと、を備える、請求項１１に記載の露光システム。
【請求項１３】
前記保持プラットフォームは、測定セクションと、露光セクションと、を備える、請求項１２に記載の露光システム。
【請求項１４】
前記測定システムは、水平位置測定を行うように構成されるアライメントセンサと、垂直位置測定を行うように構成されるバーティカルセンサと、複数の自由度で移動可能なモーション機構と、を備える、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の露光システム。
【請求項１５】
レチクルと、レチクルステージと、を更に備え、前記レチクルは、同一露光パターンを複製するように構成され、前記レチクルステージは、前記複数の自由度で移動するために前記レチクルを運ぶように構成される、請求項１４に記載の露光システム。
【請求項１６】
請求項１０に記載の前記露光装置を用いた露光方法。
【請求項１７】
請求項１１から１５に記載の前記露光装置を用いた露光方法。
【請求項１８】
露光方法であって、
１）ワークピースステージ上にワークピースを配置するステップであって、前記ワークピースは、前記ワークピースの表面に適用されることが要求される光スポットのパワー密度に基づいて決定される前記光スポットの所望のサイズに対応する、ステップと、
２）前記光スポットの前記所望のサイズを閾値光スポットサイズと比較し、比較結果を得るステップと、
３）前記比較結果に基づいて複数の異なる光路の１つを選択し、光スポット切り替えユニットによって、選択された光路を有効にするステップと、
４）レーザユニットによって、選択された光路に沿って方向付けられ、かつ前記ワークピース上のレチクル上のパターンを露光するレーザビームを生じるステップと、
を備える露光方法。
【請求項１９】
前記ステップ３）において、前記光スポット切り替えユニットは、前記光スポット切り替えユニットは、第１の光路と、第２の光路と、を備え、前記第１の光路は、調整可能な第１の光スポットを生成するために回折限界原理に従うように構成され、かつ前記閾値光スポットサイズよりも小さいサイズを有し、前記第２の光路は、調整可能な第２の光スポットを、幾何学的結像によって、生成するように構成され、かつ前記閾値光スポットサイズ以上のサイズを有する、請求項１８に記載の露光方法。
【請求項２０】
前記閾値光スポットサイズは、１００μｍである、請求項１８又は１９に記載の露光方法。
【請求項２１】
ステップ４）の前に、前記ワークピースがアライメント測定及び／又は垂直測定を受ける測定ステップを更に備える、請求項１９に記載の露光方法。
【請求項２２】
前記ステップ１）において、前記ワークピースは、リジッド基板であり、露光位置に対するアライメント測定は、ステップ４）の前の前記リジッド基板上で行われる、請求項２１に記載の露光方法。
【請求項２３】
ステップ１）において、前記ワークピースステージ上に配置される前記ワークピースは、フレキシブル基板であり、露光位置に対するアライメント測定及び垂直測定の両方は、ステップ４）の前に、前記フレキシブル基板上で行われ、前記ワークピースステージは、ロール・ツー・ロールコンベヤである、請求項２１に記載の露光方法。
【請求項２４】
前記ロール・ツー・ロールコンベヤは、互いに左右対称に配置されるフィードローラ及びピックアップローラと、前記フレキシブル基板の吸収保持のために構成される保持プラットフォームと、を備える、請求項２３に記載の露光方法。
【請求項２５】
前記保持プラットフォームは、測定セクションと、露光セクションと、を備える、請求項２４に記載の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、半導体技術の分野に関し、特に、露光システム、露光装置及び露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高輝度、優れた単色性、強い指向性及び他の利点により、レーザは、レーザ直接書き込み、レーザパッケージング等を含む様々な処理用途に用いられている。最も共通の用途の１つは、エキスパンダ、コリメータ、Ｘ及びＹガルバノメータスキャナ及びフォーカシングフィールドレンズを通過したレーザビームにより形成される特定のパワー密度の光スポットによりそれを照射することによって、ワークピースの表面を処理するレーザガルバノメトリックスキャニング（ｌａｓｅｒ  ｇａｌｖａｎｏｍｅｔｒｉｃ  ｓｃａｎｎｉｎｇ（ＬＧＳ））システムの使用である。ワークピースは、所定の時間にレーザに曝されることが要求され、次に、処理のための所望の量のエネルギーを提供し、それによって、ワークピースの処理を可能にする。
【０００３】
線幅を含む異なるワークピースの条件は、光スポットサイズを変化させることを要求する。例えば、ＯＬＥＤ装置の製造におけるガラスフリットシーリングは、ガラスフリットの線幅の二倍の光スポットサイズを要求する。ロール・ツー・ロールで用いられる光スポットは、数十マイクロメートルから数百マイクロメートルの範囲のサイズとなることが要求される。レーザマイクロマシニングは、数十マイクロメートルオーダーの光スポット径を要求する。レーザマーキング又はレーザドリリングで用いられるほとんどの光スポットは、数十マイクロメートルから数十ミリメートルの範囲の直径を有する。現在、異なる線幅を有するワークピースは、異なる処理装置により扱われなければならない。このようなワークピースへの低い適合性は、高い処理コストを招きうる。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の目的は、露光システム、露光装置及び露光方法を提供することである。露光システムは、フィールド内で切り替え可能であり、かつ数十マイクロメートルから数百マイクロメートルの範囲のサイズである光スポットを生じることができるように設計され、故に、様々な限界寸法を有するワークピースの異なる需要を満足することができる。その結果、異なるワークピースへの処理適合性における改善及びコストの非常に大きな低減を実現することができる。
【０００５】
上記及び他の関連する目的は、レーザユニットと、光スポット切り替えユニットと、レンズユニットと、を含み、前記レーザユニットは、レーザビームを生じるように構成され、前記光スポット切り替えユニットは、前記光スポットの所望のサイズに対応するレーザビームが得られるように、露光されるワークピースに対する光スポットの所望のサイズに基づいて、複数の異なる光路の１つに沿って伝えるために前記レーザビームを方向付けるように構成され、前記レンズユニットは、前記レーザビームが前記ワークピースに入射する方向を変更するように構成される、本発明に係る露光システムによって達成されうる。
【０００６】
また、前記露光システムは、前記ワークピースの表面に適用されることが要求される前記光スポットのパワー密度に基づいて、前記ワークピースの前記光スポットの前記所望のサイズを決定し、前記光スポットの前記所望のサイズと閾値光スポットサイズとの比較に基づいて、前記複数の異なる光路の１つを選択し、前記選択された光路を有効にするために、前記光スポット切り替えユニットを制御する。
【０００７】
また、前記光スポット切り替えユニットは、第１の光路と、第２の光路と、を備え、前記第１の光路は、調整可能な第１の光スポットを生成するために回折限界原理に従うように構成され、かつ前記閾値光スポットサイズよりも小さいサイズを有し、前記第２の光路は、調整可能な第２の光スポットを、幾何学的結像によって、生成するように構成され、かつ前記閾値光スポットサイズ以上のサイズを有する。
【０００８】
また、前記閾値光スポットサイズは、１００μｍであってもよい。
【０００９】
また、前記第１の光路は、第１の反射器、第１のアパーチャ、第２の反射器及び光学素子によって規定されてもよい。また、前記第２の光路は、焦点レンズ群、第２のアパーチャ及び前記光学素子によって規定されてもよい。
【００１０】
また、前記光スポット切り替えユニットは、前記第１の光路に従う第１のビーム及び前記第２の光路に従う第２のビームに分割するように構成されるビームスプリッティングプリズムを更に備え、前記第１の光路又は前記第２の光路は、前記第１のアパーチャ及び前記第２のアパーチャの開状態又は閉状態を制御することによって有効にされてもよい。
【００１１】
また、前記レーザユニットは、前記レーザビームを出力する光源アセンブリと、前記レーザビームを広げて、前記光スポットを拡大するビームエキスパンションアセンブリと、前記光スポットの形状を制御する成形アセンブリと、を備えてもよい。
【００１２】
また、前記レンズユニットは、二次元ガルバノメータスキャナと、テレセントリックフィールドレンズと、を備え、前記二次元ガルバノメータスキャナは、前記レーザビームをＸ又はＹ方向に屈折するように構成され、前記テレセントリックフィールドレンズは、前記ワークピース上に前記レーザビームの通常入射を確実にするように構成されてもよい。
【００１３】
本発明は、ワークピースステージ及び測定システムを含む露光システムも提供し、露光システムは、上記で規定されるような露光システムである。
【００１４】
また、前記ワークピースステージ上に配置されるワークピースは、リジッド基板であってもよく、前記測定システムは、前記リジッド基板を前記露光システムと合わせるように構成される。
【００１５】
また、前記ワークピースステージ上に配置されるワークピースは、フレキシブル基板であり、前記ワークピースステージは、ロール・ツー・ロールコンベヤであってもよい。
【００１６】
また、前記ロール・ツー・ロールコンベヤは、互いに左右対称に配置されるフィードローラ及びピックアップローラと、前記フレキシブル基板の吸収保持のために構成される保持プラットフォームと、を含んでもよい。
【００１７】
また、前記保持プラットフォームは、測定セクションと、露光セクションと、を含んでもよい。
【００１８】
また、前記測定システムは、水平位置測定を行うように構成されるアライメントセンサと、垂直位置測定を行うように構成されるバーティカルセンサと、複数の自由度で移動可能なモーション機構と、を含んでもよい。
【００１９】
また、前記露光装置は、レチクルと、レチクルステージと、を更に含んでもよく、前記レチクルは、同一露光パターンを複製するように構成され、前記レチクルステージは、前記複数の自由度で移動するために前記レチクルを運ぶように構成される。
【００２０】
したがって、本発明は、露光向けに上記で規定されるような露光装置を用いた２つの露光方法も提供する。
【００２１】
本発明は、上記で規定されるような露光装置が用いられうる別の露光方法も提供する。前記露光方法は、１）ワークピースステージ上にワークピースを配置するステップであって、前記ワークピースは、前記ワークピースの表面に適用されることが要求される前記光スポットのパワー密度に基づいて決定される光スポットの所望のサイズに対応する、ステップと、２）比較結果を得るために、前記光スポットの前記所望のサイズを閾値光スポットサイズと比較するステップと、３）前記比較結果に基づいて複数の異なる光路の１つを選択し、光スポット切り替えユニットによって、選択された光路を可能にするステップと、４）レーザユニットによって、選択された光路に沿って方向付けられ、かつ前記ワークピース上のレチクル上のパターンを露光するレーザビームを生じるステップと、を含む。
【００２２】
また、前記ステップ３）において、前記光スポット切り替えユニットは、前記光スポット切り替えユニットは、第１の光路と、第２の光路と、を含んでもよく、前記第１の光路は、調整可能な第１の光スポットを生成するために回折限界原理に従うように構成され、かつ前記閾値光スポットサイズよりも小さいサイズを有し、前記第２の光路は、調整可能な第２の光スポットを、幾何学的結像によって、生成するように構成され、かつ前記閾値光スポットサイズ以上のサイズを有する。
【００２３】
また、前記閾値光スポットサイズは、１００μｍであってもよい。
【００２４】
また、前記露光方法は、ステップ４）の前に、前記ワークピースがアライメント測定及び／又は垂直測定を受ける測定ステップを更に含んでもよい。
【００２５】
また、前記ステップ１）において、前記ワークピースは、リジッド基板であってもよく、露光位置に対するアライメント測定は、ステップ４）の前の前記リジッド基板上で行われる。
【００２６】
また、ステップ１）において、前記ワークピースステージ上に配置される前記ワークピースは、フレキシブル基板であってもよく、露光位置に対するアライメント測定及び垂直測定は、ステップ４）の前に、前記フレキシブル基板上で行われ、前記ワークピースステージは、ロール・ツー・ロールコンベヤである。
【００２７】
また、前記ロール・ツー・ロールコンベヤは、互いに左右対称に配置されるフィードローラ及びピックアップローラと、前記フレキシブル基板の吸収保持のために構成される保持プラットフォームと、を含んでもよい。
【００２８】
また、前記保持プラットフォームは、測定セクションと、露光セクションと、を含んでもよい。
【００２９】
従来技術と比べて、本発明の露光システム、露光装置及び露光方法は、以下の利点を提示する。
【００３０】
１．光スポット切り替えユニットは、異なる範囲において異なるサイズの光スポットを形成するように、異なる光路間でレーザビームを切り替えられることを可能にし、これは、ワークピースの異なる需要を様々な限界寸法で満足することができる。その結果、処理適合性の改善及び非常に大きなコスト低減を実現することができる。
【００３１】
２．露光装置においてレチクルは、露光均一性を促進するより高い光スポット位置精度を可能にする。
【００３２】
３．また、ロール・ツー・ロールコンベアに組み込まれ、測定セクション及び露光セクションを含み、その上にフレキシブル基板の異なる部分が保持され、測定システムによって水平及び垂直位置測定を同時に受け、露光システムによってそれぞれ露光される保持プラットフォームによって、スループットの非常に大きな改善を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る、構築された露光システムの構造図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態に係る、構築された露光システムの構造図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態に係る、処理されるワークピースの平面図である。
【図４】図４は、本発明の第３の実施形態に係る、構築された露光装置に構造図である。
【図５】図５は、本発明の第３の実施形態に係る、フレキシブル導電膜の平面図である。
【図６】図６は、本発明の第３の実施形態に係る、レチクルの構造図である。
【図７】図７は、本発明の第３の実施形態に係る、測定システムにおけるアライメントマークの画像を概略的に示す。
【図８】図８は、本発明の第３の実施形態に係る、測定システムによって行われる垂直測定で測定された分布点を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第４の実施形態に係る、構築された露光装置に構造図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５の実施形態に係る、露光方法を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の第６の実施形態に係る、露光方法を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の第７の実施形態に係る、露光方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明は、より明示的に明らかとなるように、添付の図面を参照して更なる詳細を以下に説明される。勿論、本発明は、本明細書に開示される特定の実施形態に限定されず、当業者にとって既知の全ての一般的な代替を包含するように意図される。
【００３５】
また、図面は、説明しやすくするために、寸法通りに描かれず、誇張した概略的な態様で示され、本発明の範囲を限定するものではない。
【００３６】
本発明の主要な概念は、異なる光路間のレーザビームを切り替えるように構成される切り替えユニットを組み込んだ露光システムを提供することであり、異なるサイズ範囲の光スポットが、様々な限界寸法のワークピースに対処するように形成されることができ、それにより、処理コストを節約すると共に、高いワークピース適合性を可能にする。
【００３７】
実施形態１
ここで、実施形態１に係る、構築された露光システムの構造図である図１を参照する。図示されるように、露光システム１０は、レーザユニット１１と、光スポット切り替えユニット１２と、レンズユニット１３と、を含む。レーザユニット１１は、レーザビームを生じるように構成され、光スポット切り替えユニット１２は、処理されるワークピースによって要求される光スポットサイズに基づいて異なる光路間でレーザビームを伝搬させるように構成されて、光スポットサイズに対応するレーザビームを得て、レンズユニット１３は、レーザビームが入射する方向を変更するように構成される。
【００３８】
露光システム１０は、ワークピースの表面に適用されることが要求されるパワー密度に基づいて、対応するワークピースによって要求される光スポットサイズを決定し、決定された光スポットサイズと閾値光スポットサイズとの比較に基づいて、レーザビームを切り替えるために、光スポット切り替えユニットを制御する。
【００３９】
レーザユニット１１は、レーザビームを出力する光源アセンブリ１１１と、レーザビームを広げて、光スポットを拡大するビームエキスパンションアセンブリ１１２と、光スポットの形状を制御する成形アセンブリ１１３と、を含んでもよい。光スポット切り替えユニット１２は、第１の光路ａと、第２の光路ｂと、を含んでもよい。第１の光路ａは、調整可能な第１の光スポットを生成するために回折限界原理に従い、かつ閾値光スポットサイズよりも小さいサイズを有してもよい。第２の光路ｂは、調整可能な第２の光スポットを、幾何学的結像によって、生成し、閾値光スポットサイズ以上のサイズを有してもよい。閾値光スポットサイズは、１００μｍであってもよい。第１の光路ａは、第１の反射器１２２、第１のアパーチャ１２３、第２の反射器１２４及び光学素子１２７によって規定されてもよい。第２の光路ｂは、焦点レンズ群１２５、第２のアパーチャ１２６及び光学素子１２７によって規定されてもよい。光スポット切り替えユニット１２は、ビームスプリッティングプリズム１２１を更に含んでもよい。ビームスプリッティングプリズム１２１は、第１の光路ａに従う第１のビーム及び第２の光路ｂに従う第２のビームに分割するように構成される。第１の光路１２３又は第２の光路１２６は、上述の光路の所望の一方に沿ってレーザビームを伝搬させるために開閉されてもよい。レンズユニット１３は、二次元ガルバノメータスキャナ１３１と、テレセントリックフィールドレンズ１３２と、を含んでもよい。二次元ガルバノメータスキャナ１３１は、レーザビームをＸ又はＹ方向に屈折するように構成され、テレセントリックフィールドレンズ１３２は、ワークピース２０上にレーザビームの通常入射を確実にするように構成される。
【００４０】
光源アセンブリ１１１は、紫外から赤外スペクトルの範囲の単一波長光又は１００ｎｍより小さい波長帯域を有するブロードスペクトル光を生じてもよい。光源波長は、ワークピース２０の材料特性に基づいて選択されてもよい。ビームエキスパンションアセンブリ１１２は、光スポットのサイズが、異なるワークピースの需要を解決するためにフィールドを調整されうるように、レーザビームを広げるように構成される。成形アセンブリ１１３は、より均一な露光を可能にする所望の形状へビームをトリムすることができる。成形アセンブリ１１３は、通常、回折光学素子（ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｅｌｅｍｅｎｔ（ＤＯＥ））、マイクロレンズアレイ等として実装されてもよく、光スポットは、通常、例えば、切断された、矩形、Ｍ字形状にトリムされてもよい。
【００４１】
ビームスプリッティングプリズム１２１によってレーザビームの分割から生じる第１ビームと第２のビームとの比は、ワークピース上に入射されることが望まれるパワー密度によって決定される。第１の反射器１２２及び第２の反射器１２４は、第１のビームを反射するように構成され、アパーチャ１２３は、第１のビームの通過又は遮断を可能にするように適合される。焦点レンズ群１２５は、第２のビームをコリメートするように構成され、第２のアパーチャ１２６は、第２のビームの通過又は遮断を可能にするように適合される。光学素子１２７の上部は、第１のビームを反射することを可能にし、光学素子１２７の下部は、第２のビームを透過することを可能にする。
【００４２】
この実施形態では、第１のビームは、光源アセンブリ１１１、ビームエキスパンションアセンブリ１１２、成形アセンブリ１１３、ビームスプリッティングプリズム１２１、第１の反射器１２２、第１のアパーチャ１２３、第２の反射器１２４、光学素子１２７、二次元ガルバノメータスキャナ１３１及びテレセントリックフィールドレンズ１３２を含む第１の光学経路に従い、一方、第２のビームは、光源アセンブリ１１１、ビームエキスパンションアセンブリ１１２、成形アセンブリ１１３、ビームスプリッティングプリズム１２１、焦点レンズ群１２５、第２のアパーチャ１２６、光学素子１２７、二次元ガルバノメータスキャナ１３１及びテレセントリックフィールドレンズ１３２を含む。
【００４３】
第１のアパーチャ１２３及び第２のアパーチャ１２６は、ワークピース２０によって要求される光スポットのサイズに基づいて開閉されてもよい。例えば、高パワー密度が、ワークピースの表面に適用されるように要求されるとき、第１のアパーチャ１２３は開かれ、第２のアパーチャ１２６は閉じたままであり、１００μｍよりも小さい小サイズ光スポットが、回折限界原理に従い第１の光路から生じる。それに対して、第２のアパーチャ１２６が開かれ、第１のアパーチャ１２３が閉じられた場合、第２の光路は、幾何学的結像によって、第１の光路から生じるものよりも大きな光スポットを生じる。よって、１００μｍよりも小さいサイズの光スポットが必要な場合、第１の光路は、有効となってもよい。一方、１００μｍよりも小さいサイズの光スポットが必要ではない場合、第２の光路は、有効となってもよい。
【００４４】
二次元ガルバノメータスキャナ１３１は、ワークピースが、要求通りに第１のビーム又は第２のビームによってスキャンされうるように、Ｘ又はＹ方向に第１のビーム又は第２のビームを屈折するように構成される。テレセントリックフィールドレンズ１３２は、斜入射から生じる垂直クロストークを回避するために、ワークピース上に通常照射されるレーザビームを確実にするように構成される。
【００４５】
光源アセンブリ１１１から出力されるレーザビームは、ビームエキスパンションアセンブリ１１２によって広げられ、成形アセンブリ１１３によってトリムされる平行ビームである。トリムされたビームは、第１のビーム及び第２のビームへビームスプリッティングプリズム１２１によって分割される。第１の光路が有効となる場合、第１のビームは、順次、第１の反射器１２２、第１のアパーチャ１２３及び第２の反射器１２４に亘って伝搬し、その後、二次元ガルバノメータスキャナ１３１上へ光学素子１２７によって反射される。二次元ガルバノメータスキャナを出た後、ワークピース２０上のテレセントリックフィールドレンズ１３２によって収束される。第２の光路が有効となる場合、第２のビームは、順次、焦点レンズ群１２５、第２のアパーチャ１２６及び光学素子１２７を通過し、その後、二次元ガルバノメータスキャナ１３１に入射する。二次元ガルバノメータスキャナ１３１を出た後、ワークピース２０上のテレセントリックフィールドレンズ１３２によって画像化される。
【００４６】
上記の記載から明らかなように、本発明の露光システムにおいて光スポット切り替えユニットは、異なる範囲において異なるサイズの光スポットを形成するように、異なる光路間でレーザビームを切り替えられることを可能にし、これは、ワークピースの異なる需要を様々な限界寸法で満足することができる。その結果、処理適合性の改善及び非常に大きなコスト低減を実現することができる。
【００４７】
実施形態２
本発明に係る露光装置は、ワークピースステージと、測定システムと、を含む。露光システムは、実施形態１の露光システムを組み込んでもよい。
【００４８】
ここで、実施形態２に係る、構築された露光装置の構造図である図２を参照する。図に示されるように、露光装置は、本質的に、ワークピース２０の露光のために構成される露光システム１０と、露光システム１０の水平移動を可能にするように構成される移動ステージ３０と、ワークピース２０の位置を測定するように構成される測定システム４０と、ワークピース２０を運び、その位置及び向きを調整するように構成されるワークピースステージ５０と、露光システム１０、移動ステージ３０及びワークピース５０を制御するマスター制御システム６０と、を含む。露光システム１０は、複数の水平方向に移動ステージ３０と移動することができるように、移動ステージ３０上に搭載されてもよい。同様に、測定システム４０は、複数の水平方向に移動ステージ３０と移動することができるように、移動ステージ３０上に搭載されてもよい。
【００４９】
ワークピース２０は、リジッド基板であってもよい。この実施形態では、ワークピース２０は、ワークピース上に配置された複数のＯＬＥＤパネルを有するガラス基板であり、平面図が図３に示される。ワークピース２０、つまり、ガラス基板は、アライメントマーク２２と共に、ＯＬＥＤパネルのパッケージングを可能にするために露出された１２個のガラスフリットパターン２０１−２１２が設けられるように示される。この実施形態では、４つのアライメントマーク２２が存在する。図面では、矢印で示されるスキャン方向に沿って特定の時間に移動する光スポット２１も示される。露光されるパターンは、任意の好適なパターンも取り得るため、図３に示される形状及び数に限定されない。また、この実施形態は、異なる数の異なるパターンと同様に、より大きい又はより小さいワークピースへも適用可能である。測定システム４０は、露光システム１０へのガラス基板のアライメントを可能にするように提供される。
【００５０】
図２の参照を続けると、ワークピース２０は、ワークピースステージ５０上に配置され、ワークピース２０は、測定システム４０下に移動される。測定システム４０は、マスター制御システム６０が、露光に好適な露光位置を決定することを可能にするように、ワークピース上のアライメントマークを測定する。その後、ワークピース５０により調整がなされ、ワークピース２０が、望まれるように露光されることを可能にするように方向付けられる。露光システム１０が搭載される移動ステージ３０は、露光システム１０のスキャニング視野がパターン２０１及び２０２を包含する第１の露光位置へ移動し、マスター制御システム６０の制御下で、露光システム１０は、所定の処理条件下でパターン２０１上の露光スキャンを行い、光源アセンブリ１１１は、パターン２０１の露光スキャンの最後に停止される。パターン２０２は、その後、同様に、露光システム１０によって露光スキャンされ、光源アセンブリ１１１は、パターン２０２の露光スキャンの最後に停止される。その後、移動ステージ３０は、次の露光位置へ露光システム１０と共に移動し、上述された処理は、繰り返される。移動ステージが、露光処理中に、初めの露光位置から最後の露光位置へ移る経路は、図３にカーブ２３として示される。本発明によれば、複数のこのような測定システム及び露光システムもまた、高いスループットを実現するために採用されてもよい。
【００５１】
この実施形態では、露光源は、光スポットが０．６ｍｍのサイズである９４０ｎｍレーザとして実装され、第２の光路が有効とされ、第１の光路が無効とされる。また、露光システム１０のスキャニング視野は、この実施形態での決定された位置の各々でＸ方向に沿うパターンのうちの２つを包含するように上記で説明されているが、本発明はこのように限定されない。なぜなら、露光システムのスキャニング視野は、拡大又は縮小されてもよく、スキャニング視野が、決定された位置の各々で包含する露光されるパターンの数は、スキャニング視野のサイズ及び各パターンのサイズによって共に決定されるためである。露光システム１０向けの伝達経路の設計は、スキャニング視野及びワークピース２０のサイズを考慮してもよい。更に、スキャニング視野が、パターンの全てを包含するために十分大きく設計される場合、各露光スキャンの後に、露光システムを全く移動する必要がないであろう。
【００５２】
この実施形態によれば、処理パラメータＰ及びνは、ガラスフリットの軟化温度Ｔについて以下の制御式を満たす（そこで結合又はシーリングが行われる）。
【数１】
2019505850.tif 000003
ここで、Ｋは、ガラスフリットの熱伝導率を示し、これは、電極リード領域のものとは異なり、Ｐは調整可能な有効レーザ入射パワーであり、ａは光スポットの直径であり、これは、露光ビームのトリミング又はデフォーカスの量を変更することによって調整可能であり、νは、光スポットによるスキャニング速度であり、これは、調整可能であるが、全体に影響を与えるので、慎重に変更されることのみが推奨され、Ｄは、熱拡散係数であり、これは、材料の特性によって決定され、εは、材料の熱吸収係数であり、Ｌは、ガラスフリットの厚さであり、これは、ＯＬＥＤ製造処理の要求によって決定される。
【００５３】
制御式（１）から理解されることができるように、ガラスフリットの軟化温度Ｔは、有効入射パワーＰに比例し、光スポット直径の二乗（ａ２）及びスキャン速度の平方根（ν１／２）に反比例し、３つのパラメータは、密接に相関される。したがって、ガラスフリットの軟化温度が一定かつ安定（一般に約３５０℃）であることを確実にするために、有効入射パワーＰ及びスキャニング速度νは、ＯＬＥＤパネルパッケージング処理中に同期して制御される必要がある。
【００５４】
実施形態３
本発明に係る別の露光装置は、露光システム、ワークピースステージ及び測定システムを含む。露光システムは、実施形態１の露光システムとして実装されてもよい。
【００５５】
ワークピースは、フレキシブル基板であってもよい。この実施形態では、ワークピースは、フレキシブル導電膜であり、よって、ワークピースステージは、ロール・ツー・ロールコンベヤである。
【００５６】
ここで、実施形態３に係る、構築された露光装置の構造図である図４を参照する。図に示されるように、露光装置は、本質的に、フレキシブル導電膜２０を露光するように構成される露光システム１０と、複数の自由度で露光システム１０の移動を可能にする移動ステージ３０と、フレキシブル導電膜２０の位置を測定する測定システム４０と、ロール・ツー・ロールコンベヤ５０と、同一露光パターンを複製するように適合されるレチクル７０と、複数の自由度で移動するためにレチクル７０を運ぶように構成されるレチクルステージ８０と、露光システム１０、移動ステージ３０、レチクルステージ８０及びロール・ツー・ロールコンベヤ５０を制御するマスター制御システム６０と、を含む。レチクル７０は、フレキシブル導電膜２０上に露光パターンを複製するように適合されるフレキシブル導電膜２０の上に保持される。フレキシブル導電膜２０とレチクル７０との垂直距離は、測定システム４０の焦点の深さよりも小さい。
【００５７】
露光システム１０は、移動ステージ３０上に搭載され、故に、複数の自由度で移動ステージ３０と共に移動可能である。測定システム４０は、水平位置測定のためのアライメントセンサ４１と、垂直位置測定のためのバーティカルセンサ４２と、複数の自由度で移動可能にする移動機構４３と、を含む。ロール・ツー・ロールコンベヤ５０は、フィードローラ５１と、フィードローラに対して左右対称に配置されるピックアップローラ５２と、フレキシブル導電膜の吸収保持のために構成される保持プラットフォーム５３と、を含む。フレキシブル導電膜２０は、フィードローラ５１で巻かれた一端と、ピックアップローラ５２上の他端と、を有する。保持プラットフォーム５３は、フィードローラ５１とピックアップローラ５２との間でフレキシブル導電膜を保持するように適合される。
【００５８】
この実施形態では、フレキシブル導電膜２０は、ロール・ツー・ロール処理に適しており、図５は、その平面図を示す。フレキシブル導電膜２０上では、アライメントマーク２２と共に、１２個のパターン２０１−２１２が形成される。図にも示されるように、光スポット２１が、矢印に示されるスキャニング方向に沿って特定の時間に移動する。図示されたフレキシブル膜とは別に、フレキシブル導電膜２０は、他の好適なワークピースとしても実装されてもよい。また、ワークピース上に露光されるパターンは、図５に示される形状及び数に限定されない。なぜなら、任意の好適なパターンも取り得るためである。パターンは、数十マイクロメートルから数百ミリメートルの範囲の限界寸法を有してもよい。本発明は、異なる数の異なるパターンと同様に、より大きい又はより小さいワークピースにも適用可能である。露光システム１０向けの伝達経路の設計は、そのスキャニング視野のサイズ及びワークピースのサイズを考慮してもよい。スキャニング視野が、露光されるパターンの全てを包含するために十分大きく設計される場合、各露光スキャン後に、露光システム１０を移動する必要がないであろう。
【００５９】
図６は、平坦に保持されるフレキシブル導電膜２０の一部と等しい大きさであるレチクル７０の構造図を示す。レチクルには、露光される図５の等距離配置パターンと同一形状の同数のパターンが設けられる。レチクル７０には、また、レチクルのアライメントのためのアライメントマークが設けられる。図では、黒い線は、不透明な領域を示し、残りの部分は、光透過領域を示す。
【００６０】
上述されたように、フレキシブル導電膜２０は、フィードローラ５１で巻かれた一端と、ピックアップローラ上の他端と、を有する。保持プラットフォーム５３は、フィードローラ５１とピックアップローラ５２との間にフレキシブル導電膜２０を保持するように適合される。測定システム４０をレチクル７０を上に移動すると、測定システム４０は、レチクル上のアライメントマーク７１、ワークピース上のアライメントマーク２２及び露光されるパターンを測定し、その後、マスター制御システム６０は、測定に基づいて、パターン２０１の露光に適したレチクルの向き（Ｘ、Ｙ、Ｒｚ、Ｚ、Ｒｘ及びＲｙ）を算出する。レチクルが、レチクルステージ８０によって向きを調整された後、移動ステージ３０、それ故に露光システム１０は、（露光システム１０のスキャニング視野がパターン２０１及び２０２を包含する）第１の露光位置へ移動し、マスター制御システム６０の制御下で、露光システム１０は、露光ビームが露光システム１０によって生成されるように、予め定義された処理条件下で作動され、露光ビームは、その後、露光パターン２０１と一致及び露光する露光パターンを形成するためにレチクル７０を通過し、光源アセンブリ１１１は、パターン２０１の露光スキャンの端部で停止される。パターン２０１の露光が完了した後、光源アセンブリ１１１は、停止される。パターン２０１の露光と同時に、測定システム４０は、同様の測定を行うために次の位置へ移動される。この測定に基づいて、マスター制御システム６０は、パターン２０２の露光に適したレチクルの向きを再算出し、続いて、レチクルステージ８０は、レチクルを当該向きへ調整する。これがなされ、マスター制御システム６０の制御下で、露光システム１０は、再び、予め定義された処理条件（露光パワー、光スポット径及びスキャニング速度を含み、これは、要求される露光エネルギーから全て導かれる）下で作動され、露光ビームは、露光システム１０によって生成され、露光パターン２０２と一致及び露光する露光パターンを形成するためにレチクル７０を通過する。パターン２０１の露光が完了した後、光源アセンブリ１１１は、再び停止される。この処理は、保持プラットフォームの上のパターン全てがそのように処理されるまで繰り返される。露光処理中に移動ステージ３０が初めの露光位置から最後の露光位置へ移動する経路は、図５のカーブ２３として示される。その後、フィードローラ５１及びピックアップローラ５２は、フレキシブル導電膜２０の次の部分を露光させるために回転して、保持プラットフォーム５３の上へ進み、上記の処理は、ワークピース上の全てのパターンが露光されるまで繰り返される。この実施形態によれば、レチクルを用いて、光スポットは、より正確に配置され、よって、露光は、より高い均一性で実現される。本発明によれば、レチクルも光スポットの要求位置精度に応じて省略されてもよく、複数の測定システム４０は、高いスループットを実現するために組み込まれてもよい。
【００６１】
この実施形態では、露光源は、３５５ｎｍレーザとして実装され、光スポットのサイズは４ｍｍであり、第２の光路は、有効であり、第１の光路は、無効である。また、露光システム１０のスキャニング視野は、この実施形態において決定された位置の各々におけるＸ方向に沿うパターンのうちの２つを包含するように説明されたが、本発明は、これに限定されない。なぜなら、露光システムのスキャニング視野も拡大又は縮小し、スキャニング視野が、決定された位置の各々において包含する、露光されるパターンの数は、スキャニング視野のサイズ及び各パターンのサイズによって共に決定され、スキャニング視野もＹ方向に沿ってパターンを包含する。
【００６２】
図７は、レチクル上のアライメントマーク７１及び測定システム４０によって形成されるワークピース上の対応するアライメントマーク２２の画像を概略的に示す。これらのアライメントマークは、それらの空間位置が、それらの両方を、測定システムの視野において画像化されることを可能にするのであれば、他の形態を採ってもよい。図８は、測定システム４０によって行われる垂直位置測定において測定される３つの点を示し、２０１は、露光されるパターンを示す。
【００６３】
実施形態４
図９に示される本発明に係る露光装置は、保持プラットフォームが測定セクション５３及び露光セクション５４を含む点で第３実施形態とは異なる。露光セクション５４は、露光下でのフレキシブル導電膜２０の一部の吸収保持のために構成される。測定セクション５３は、測定下でのフレキシブル導電膜２０の一部の吸収保持のために構成される。すなわち、フレキシブル導電膜２０は、初めに、測定セクション５３上で測定システム４０によって位置測定を受け、その後、フレキシブル導電膜２０は、露光セクション５４へ移動される。その後、フレキシブル導電膜２０は、露光セクション５４において露光システム１０によって露光される。したがって、測定システム１０は、測定セクション５３において次のフレキシブル導電膜２０の水平及び垂直位置測定を同時に可能にし、スループットの非常に大きな改善を生じる。
【００６４】
実施形態５
上記で定義された露光装置を用いる本発明に係る露光方法は、図１０に示され、以下のステップを含む。
【００６５】
ステップＳ１において、光スポットにより表面において露光されるワークピースは、ワークピースステージ上に配置される。光スポットは、ワークピースによって要求されるパワー密度を有し、光スポットのサイズを決定する。
【００６６】
ステップＳ２において、光スポットのサイズは、閾値光スポットサイズと比較され、比較結果を得る。
【００６７】
ステップＳ３において、光スポット切り替えユニットにおいて光路の一方は、比較結果に基づいて選択される。
【００６８】
ステップＳ４において、レーザユニットは、選択された光路に沿って伝搬するレーザビームを生じ、ワークピースがパターンの形状の光スポットにより露光されるように、レチクル上のパターンを通過する。
【００６９】
ここで、ステップＳ３において、光スポット切り替えユニットは、第１の光路と、第２の光路と、を含む。第１の光路は、調整可能かつ閾値光スポットサイズよりも小さい第１の光スポットを生じるために、回折限界原理に従う。第２の光路は、幾何学イメージングによって、調整可能かつ閾値光スポットサイズよりも大きい第２の光スポットを生じうる。閾値光スポットサイズは、１００μｍであってもよい。前記方法は、ステップＳ４の前に、ワークピースがアライメント測定及び／又は垂直測定を受ける測定ステップを更に含んでもよい。
【００７０】
ステップＳ１において、ワークピースは、リジッド基板であってもよい。この場合、リジッド基板は、ステップＳ４の前に、アライメント測定を受ける。ステップＳ１において、ワークピースは、それに代えて、フレキシブル基板であってもよい。この場合、フレキシブル基板は、ステップＳ４の前に、アライメント測定及び垂直測定の両方を受け、ワークピースステージは、フィードローラ、フィードローラに対して左右対称に配置されるピックアップローラ及びフレキシブル基板の吸収保持のために構成される保持プラットフォームを含むロール・ツー・ロールコンベアとして実装されてもよい。保持プラットフォームは、測定セクション及び露光セクションを含んでもよい。
【００７１】
実施形態６
本発明に係る露光方法は、実施形態２の露光装置を用いる。
【００７２】
図１１は、実施形態６に係る露光方法を図示するフローチャートである。示されるように、露光方法は、
ステップＳ１）ワークピースステージ５０上にワークピース２０を配置するステップと、
ステップＳ２）ワークピース上のアライメントマーク２１上の測定システム４０によって行われる測定に基づいて露光されるパターンの露光に適した位置を決定するステップと、
ステップＳ３）パターンの露光に適した向きへワークピースステージ５０を調整するステップと、
ステップＳ４）移動ステージ３０、故に露光システム１０を、露光位置のうちの１つへ移動するステップと、
ステップＳ５）露光システム１０によってパターンのうちの１つ（複数）を露光するステップと、
ステップＳ６）それに続いて露光されるパターンのうちの１つ（複数）の露光に適した向きへワークピースステージ５０を調整するステップと、
ステップＳ７）露光システム１０によってパターンのうちの１つ（複数）を露光するステップと、
ステップＳ８）露光位置のうちの別の１つへ露光システム１０を移動するステップと、
ステップＳ９）ワークピース２０上のパターンの全てが露光されるまで、ステップＳ３−Ｓ８を繰り返すステップと、
を含む。
【００７３】
前記方法では、ステップＳ８は、露光システム１０のスキャニング視野がワークピース２０全体を包含しうる場合には、省略されてもよい。
【００７４】
実施形態７
本発明に係る露光方法は、実施形態３の露光装置を用いる。
【００７５】
図１２は、実施形態７に係る露光方法を図式的に示すフローチャートである。図１２に示されるように、露光方法は、ステップＳ１）フィードローラ５１上のフレキシブル導電膜２０の一端及びピックアップローラ５２の他端を巻き付けて、フレキシブル導電膜２０がフィードローラ５１とピックアップローラ５２との間の保持プラットフォームに保持される、ステップと、ステップＳ２）レチクル７０の上に測定システム４０を移動し、レチクル上のアライメントマーク７１、ワークピース上のアライメントマーク２２及び露光されるパターン上で行われる測定システムの測定に基づいて、露光されるパターンのうちの１つの露光に適した位置を決定する、ステップと、ステップＳ３）パターンのうちの１つ（複数）の露光に適した向きへレチクルステージ８０を調整するステップと、ステップＳ４）移動ステージ３０、故に露光システム１０を露光位置へ移動するステップと、ステップＳ５）その後露光されるパターンのうちの別の１つ（複数）の露光に適した別の露光位置を決定するための測定を行う測定システム４０と同時に、露光システム１０によってパターンのうちの１つ（複数）を露光するステップと、ステップＳ６）その後に露光されるパターンのうちの１つ（複数）の露光に適した向きへレチクルステージ８０を調整するステップと、ステップＳ７）露光システム１０によりパターンのうちの１つ（複数）を露光するステップと、ステップＳ８）露光システム１０を更なる露光位置へ移動するステップと、ステップＳ９）全ての露光位置が横断されるまでステップＳ２−Ｓ８を繰り返し、保持プラットフォーム５３上に露光されるフレキシブル導電膜２０の別の部分を進めるために、フィードローラ５１及びピックアップローラ５２を回転するステップと、ステップＳ１０）フレキシブル導電膜２０上の全てのパターンが露光されるまでステップＳ２−Ｓ９を繰り返すステップと、を含む。
【００７６】
前記方法では、ステップＳ８は、露光システム１０のスキャニング視野が、保持プラットフォーム５３上に保持されるフレキシブル導電膜２０の一部を全体的に包含することができる場合、省略されてもよい。
【００７７】
実施形態４の露光装置は、実施形態４の露光装置における保持プラットフォームが、測定セクション５３及び露光セクション５４を更に含む点のみが実施形態３とは異なる。その結果、実施形態３の露光セクションを用いる露光方法と比較して、実施形態４の露光装置を用いる露光方法において、露光セクション５４によって保持されるフレキシブル導電膜２０の現在の部分上の露光システム１０によって行われる露光と同時に、測定システム４０は、測定セクション５３に保持されるフレキシブル導電膜２０の一部に水平及び垂直位置測定を行い、その後露光され、スループットの非常に大きな改善を生じる。上記で説明されたように、対応する方法ステップの詳細な説明は、ここでは省略される。
【００７８】
要約すれば、本発明の露光システムにおける光スポット切り替えユニットは、レーザビームが、異なる範囲のサイズの光スポットを形成するように異なる光路間で切り替えられることを可能にし、ワークピースの異なる需要を様々な限界寸法で満たすことができる。その結果、処理適合性の改善及び非常に大きなコスト低減を実現することができる。また、測定セクション及び露光セクションを含み、フレキシブル基板の異なる部分が保持され、測定システムによって水平及び垂直位置測定を同時に受け、露光システムによってそれぞれ露光され、ロール・ツー・ロールコンベアに組み込まれる保持プラットフォームによって、スループットの非常に大きな改善を実現することができる。
【００７９】
上記で提示された詳細な説明は、単に、本発明のいくつかの好ましい実施形態のものであり、いかなる意味においてもその範囲を限定するものではない。添付の特許請求の範囲に規定される範囲内の上記の教示に基づく任意及び全ての変更及び変形が当業者によってなされる。
【図１】
2019505850.tif 000004
【図２】
2019505850.tif 000005
【図３】
2019505850.tif 000006
【図４】
2019505850.tif 000007
【図５】
2019505850.tif 000008
【図６】
2019505850.tif 000009
【図７】
2019505850.tif 000010
【図８】
2019505850.tif 000011
【図９】
2019505850.tif 000012
【図１０】
2019505850.tif 000013
【図１１】
2019505850.tif 000014
【図１２】
2019505850.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月4日(2018.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光システムであって、レーザユニットと、光スポット切り替えユニットと、レンズユニットと、を備え、前記レーザユニットは、レーザビームを生じるように構成され、前記光スポット切り替えユニットは、第１の光路と、第２の光路と、を備え、かつ光スポットの所望のサイズに対応するレーザビームが得られるように、露光されるワークピースに対する前記光スポットの所望のサイズに基づいて、前記第１の光路及び前記第２の光路の１つに沿って伝えるために前記レーザビームを方向付けるように構成され、前記レンズユニットは、前記レーザビームが前記ワークピースに入射する方向を変更するように構成され、前記第１の光路は、調整可能な第１の光スポットを生成するために回折限界原理に従うように構成され、かつ閾値光スポットサイズよりも小さいサイズを有し、前記第２の光路は、調整可能な第２の光スポットを、幾何学的結像によって、生成するように構成され、かつ前記閾値光スポットサイズ以上のサイズを有する、露光システム。
【請求項２】
前記露光システムは、前記ワークピースの表面に適用されることが要求される前記光スポットのパワー密度に基づいて、前記ワークピースの前記光スポットの前記所望のサイズを決定し、前記光スポットの前記所望のサイズと前記閾値光スポットサイズとの比較に基づいて、前記第１の光路及び前記第２の光路の１つを選択し、前記選択された光路を有効にするために、前記光スポット切り替えユニットを制御する、請求項１に記載の露光システム。
【請求項３】
前記閾値光スポットサイズは、１００μｍである、請求項１に記載の露光システム。
【請求項４】
前記第１の光路は、第１の反射器、第１のアパーチャ、第２の反射器及び光学素子によって規定され、前記第２の光路は、焦点レンズ群、第２のアパーチャ及び前記光学素子によって規定される、請求項１に記載の露光システム。
【請求項５】
前記光スポット切り替えユニットは、前記第１の光路に従う第１のビーム及び前記第２の光路に従う第２のビームに分割するように構成されるビームスプリッティングプリズムを更に備え、前記第１の光路又は前記第２の光路は、前記第１のアパーチャ及び前記第２のアパーチャの開状態又は閉状態を制御することによって有効にされる、請求項４に記載の露光システム。
【請求項６】
前記レーザユニットは、前記レーザビームを出力する光源アセンブリと、前記レーザビームを広げて、前記光スポットを拡大するビームエキスパンションアセンブリと、前記光スポットの形状を制御する成形アセンブリと、を備える、請求項１に記載の露光システム。
【請求項７】
前記レンズユニットは、二次元ガルバノメータスキャナと、テレセントリックフィールドレンズと、を備え、前記二次元ガルバノメータスキャナは、前記レーザビームをＸ又はＹ方向に屈折するように構成され、前記テレセントリックフィールドレンズは、前記ワークピース上に前記レーザビームの通常入射を確実にするように構成される、請求項１に記載の露光システム。
【請求項８】
露光システム、ワークピースステージ及び測定システムを備える露光装置であって、前記露光システムは、請求項１から７のいずれか一項に記載の前記露光システムである、露光装置。
【請求項９】
前記ワークピースステージ上に配置されるワークピースは、リジッド基板であり、前記測定システムは、前記リジッド基板を前記露光システムと合わせるように構成される、請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記ワークピースステージ上に配置されるワークピースは、フレキシブル基板であり、前記ワークピースステージは、ロール・ツー・ロールコンベヤである、請求項８に記載の露光システム。
【請求項１１】
前記ロール・ツー・ロールコンベヤは、互いに左右対称に配置されるフィードローラ及びピックアップローラと、前記フレキシブル基板の吸収保持のために構成される保持プラットフォームと、を備える、請求項１０に記載の露光システム。
【請求項１２】
前記保持プラットフォームは、測定セクションと、露光セクションと、を備える、請求項１１に記載の露光システム。
【請求項１３】
前記測定システムは、水平位置測定を行うように構成されるアライメントセンサと、垂直位置測定を行うように構成されるバーティカルセンサと、複数の自由度で移動可能なモーション機構と、を備える、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の露光システム。
【請求項１４】
レチクルと、レチクルステージと、を更に備え、前記レチクルは、同一露光パターンを複製するように構成され、前記レチクルステージは、前記複数の自由度で移動するために前記レチクルを運ぶように構成される、請求項１３に記載の露光システム。
【請求項１５】
請求項９に記載の前記露光装置を用いた露光方法。
【請求項１６】
請求項１０から１４に記載の前記露光装置を用いた露光方法。
【請求項１７】
露光方法であって、
１）ワークピースステージ上にワークピースを配置するステップであって、前記ワークピースは、前記ワークピースの表面に適用されることが要求される光スポットのパワー密度に基づいて決定される前記光スポットの所望のサイズに対応する、ステップと、
２）前記光スポットの前記所望のサイズを閾値光スポットサイズと比較し、比較結果を得るステップと、
３）前記比較結果に基づいて複数の異なる光路の１つを選択し、光スポット切り替えユニットによって、選択された光路を有効にするステップと、
４）レーザユニットによって、選択された光路に沿って方向付けられ、かつ前記ワークピース上のレチクル上のパターンを露光するレーザビームを生じるステップと、
を備え、
前記ステップ３）において、前記光スポット切り替えユニットは、前記光スポット切り替えユニットは、第１の光路と、第２の光路と、を備え、前記第１の光路は、調整可能な第１の光スポットを生成するために回折限界原理に従うように構成され、かつ前記閾値光スポットサイズよりも小さいサイズを有し、前記第２の光路は、調整可能な第２の光スポットを、幾何学的結像によって、生成するように構成され、かつ前記閾値光スポットサイズ以上のサイズを有する、
露光方法。
【請求項１８】
前記閾値光スポットサイズは、１００μｍである、請求項１７に記載の露光方法。
【請求項１９】
ステップ４）の前に、前記ワークピースがアライメント測定及び／又は垂直測定を受ける測定ステップを更に備える、請求項１７に記載の露光方法。
【請求項２０】
前記ステップ１）において、前記ワークピースは、リジッド基板であり、露光位置に対するアライメント測定は、ステップ４）の前の前記リジッド基板上で行われる、請求項１９に記載の露光方法。
【請求項２１】
ステップ１）において、前記ワークピースステージ上に配置される前記ワークピースは、フレキシブル基板であり、露光位置に対するアライメント測定及び垂直測定の両方は、ステップ４）の前に、前記フレキシブル基板上で行われ、前記ワークピースステージは、ロール・ツー・ロールコンベヤである、請求項１９に記載の露光方法。
【請求項２２】
前記ロール・ツー・ロールコンベヤは、互いに左右対称に配置されるフィードローラ及びピックアップローラと、前記フレキシブル基板の吸収保持のために構成される保持プラットフォームと、を備える、請求項２１に記載の露光方法。
【請求項２３】
前記保持プラットフォームは、測定セクションと、露光セクションと、を備える、請求項２２に記載の露光方法。
【国際調査報告】
2019505850.tif 000016
2019505850.tif 000017
2019505850.tif 000018
2019505850.tif 000019
2019505850.tif 000020
2019505850.tif 000021