(57)【要約】      （修正有）【課題】基板上にパターンを正確かつコスト効率よく作ることができるフラストレートキューブアセンブリを提供する。【解決手段】第１の面４０６と、第２の面４０８と、第１の斜面４１０とを含む第１のプリズム４０２と、第３の面４１２と第４の面４１４と第２の斜面とを含む第２のプリズム４０４とを有し、第１及び第２の斜面は互いに対向しており、エアギャップ４２０によって分離されている。また、第２の面に隣接する傾斜ミラー４１８を含む。第２の面は反射型回折格子とすることができる。光ビーム２７３は、フラストレートキューブアセンブリに垂直入射し、反射しながら隣接するデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）２８０に進み、単一の光軸に沿って画像投影システムに向って出射され、最終的に基板に投影される。入力光ビームと出力光ビームは平行である。【選択図】図４
0003209936.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
フラストレートキューブアセンブリであって、
第１のプリズムであって、
第１の面と、
第２の面と、
第１の斜面とを含む第１のプリズムと、
第２のプリズムであって、
第３の面と、
第４の面と、
第２の斜面とを含み、第１の斜面と第２の斜面は、互いに対向しており、第１の斜面と第２の斜面は、第１のエアギャップによって分離されている第２のプリズムと、
傾斜ミラーとを含み、傾斜ミラーは、第２の面に隣接しており、傾斜ミラーと第２の面は、第２のエアギャップによって離間されているフラストレートキューブアセンブリ。
【請求項２】
第３の面に隣接しているデジタルマイクロミラーデバイスを含む、請求項１記載のフラストレートキューブアセンブリ。
【請求項３】
第１の面と第２の面は、約９０度より大きな角度で交差し、第３の面と第４の面は垂直である、請求項２記載のフラストレートキューブアセンブリ。
【請求項４】
第２の面は窓であり、第２の面は第３の面に対して傾斜している、請求項３記載のフラストレートキューブアセンブリ。
【請求項５】
第２の面は、デジタルマイクロミラーデバイスのデジタルマイクロミラーの角度に対して同じ角度で傾斜している、請求項４記載のフラストレートキューブアセンブリ。
【請求項６】
傾斜ミラーは、第２の面と平行である、請求項４記載のフラストレートキューブアセンブリ。
【請求項７】
フラストレートキューブアセンブリであって、
第１のプリズムであって、
第１の面と、
窓であり、傾斜している第２の面と、
第１の斜面とを含む第１のプリズムと、
第２のプリズムであって、
第３の面と、
第４の面と、
第２の斜面とを含み、第１の斜面と第２の斜面は、互いに対向しており、第１の斜面と第２の斜面は、第１のエアギャップによって分離されている第２のプリズムと、
傾斜ミラーであって、傾斜ミラーは、第２の面に隣接しており、傾斜ミラーと第２の面は、第２のエアギャップによって離間されている傾斜ミラーと、
第３の面に隣接しているデジタルマイクロミラーデバイスとを含むフラストレートキューブアセンブリ。
【請求項８】
デジタルマイクロミラーデバイスは、複数のミラーを含み、デジタルマイクロミラーデバイスの複数のミラーの各々のミラーは、デジタルマイクロミラーデバイスの水平面に対して第１の角度だけ傾斜させることができる、請求項７記載のフラストレートキューブアセンブリ。
【請求項９】
傾斜ミラーは、第１の面に対して第２の角度にある、請求項８記載のフラストレートキューブアセンブリ。
【請求項１０】
第１の角度と第２の角度は等しく、デジタルマイクロミラーデバイスの面の法線に対して反対側にある、請求項９記載のフラストレートキューブアセンブリ。
【請求項１１】
第２の面は１２度傾けられ、中央の照明ビームが２４度でデジタルマイクロミラーデバイスに入射し、第２の面は、デジタルマイクロミラーデバイスの複数のミラーの傾斜軸に垂直である、請求項１０記載のフラストレートキューブアセンブリ。
【請求項１２】
傾斜ミラーは第２の面に平行である、請求項１１記載のフラストレートキューブアセンブリ。
【請求項１３】
フラストレートキューブアセンブリであって、
第１のプリズムであって、
第１の面と、
反射型回折格子である第２の面と、
第１の斜面とを含む第１のプリズムと、
第２のプリズムであって、
第３の面と、
第４の面と、
第２の斜面とを含む第２のプリズムとを含み、第１の斜面と第２の斜面は、互いに対向しており、第１の斜面と第２の斜面は、エアギャップによって分離されているフラストレートキューブアセンブリ。
【請求項１４】
第１の面と第４の面は平行であり、第２の面と第３の面は平行であり、第１の面と第２の面は互いに垂直である、請求項１３記載のフラストレートキューブアセンブリ。
【請求項１５】
反射型回折格子の格子線の方向は、鉛直軸の周りに４５度回転される、請求項１４に記載のフラストレートキューブアセンブリ。
【考案の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（技術分野）
本開示の実施形態は、概して、１以上の基板を処理するための装置及びシステムに関し、より具体的には、フォトリソグラフィプロセスを実行するための装置に関する。
【０００２】
（関連技術の説明）
フォトリソグラフィーは、半導体デバイス及びディスプレイデバイス（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ））の製造に広く使用されている。ＬＣＤの製造においては、大面積基板がしばしば利用される。ＬＣＤ又はフラットパネルは、アクティブマトリクスディスプレイ（例えば、コンピュータ、タッチパネルデバイス、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、携帯電話、テレビモニタなど）に一般的に使用されている。一般的に、フラットパネルは、２つの板の間に挟まれたピクセルを形成する液晶材料の層を含むことができる。電源からの電力が液晶材料に印加されると、液晶材料を通過する光の量は、画像が生成されることを可能にするピクセル位置で制御可能となる。
【０００３】
画素を形成する液晶材料層の一部として組み込まれた電気的構造を作り出すために、一般的に、マイクロリソグラフィ技術が用いられる。これらの技術によれば、典型的には感光性フォトレジストが基板の少なくとも１つの面に塗布される。次いで、パターンジェネレータが、光によって感光性フォトレジストの選択された領域をパターンの一部として露光して、選択領域内のフォトレジストに化学変化を生じさせ、マスクを作成するために露光された又は露光されていないフォトレジストの領域のいずれかを除去するその後の現像のためのこれらの選択領域を準備し、マスクは下地の層をパターニングし電気的構造を形成するのに使用されるエッチングプロセスから下地の層の部分に抵抗する、又は下地の層の部分を保護する。
【０００４】
消費者によって要求される価格でディスプレイデバイス及び他のデバイスを消費者に提供し続けるために、基板（例えば、大面積基板）上にパターンを正確かつコスト効率よく作るための新しい装置及びアプローチが必要とされている。
【考案の概要】
【０００５】
本開示は、概して、第１のプリズムであって、第１の面と、第２の面と、第１の斜面（斜辺）とを含む第１のプリズムと、第２のプリズムであって、第３の面と、第４の面と、第２の斜面とを含む第２のプリズムとを有するフラストレートキューブアセンブリ（漏れ全反射を利用して内部で全反射光を消失させ、最小のエネルギー損失をもたらすように光をフィルタリングする機能を有する立方体形状の光学素子組立体）に関する。第１及び第２の斜面は、互いに対向しており、エアギャップによって分離されている。フラストレートキューブアセンブリは、第２の面に隣接する傾斜ミラーを含むことができる。第２の面は、反射型回折格子とすることができる。光は、垂直入射角でフラストレートキューブアセンブリに隣接するデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）に、単一の光軸に沿って画像投影システムを通って反射される。ＤＭＤに入射する光の方向は、「オン」ミラーから反射された光がＤＭＤ面の法線に沿って、斜面に対して４５度に向けられるようなものである。入力光ビームと出力光ビームは平行である。
【０００６】
一実施形態では、フラストレートキューブアセンブリが開示される。フラストレートキューブアセンブリは、第１のプリズムと、第２のプリズムと、傾斜ミラーとを含む。第１のプリズムは、第１の面と、第２の面と、第１の斜面とを含む。第２のプリズムは、第３の面と、第４の面と、第２の斜面とを含む。第１の斜面と第２の斜面は、互いに対向しており、エアギャップによって分離されている。傾斜ミラーは、第２の面に隣接し、傾斜ミラーと第２の面は、第２のエアギャップによって離間されている。
【０００７】
別の一実施形態では、フラストレートキューブアセンブリが開示される。フラストレートキューブアセンブリは、第１のプリズムと、第２のプリズムと、傾斜ミラーと、デジタルマイクロミラーデバイスとを含む。第１のプリズムは、第１の面と、第２の面と、第１の斜面とを含む。第２の面は窓であり、第２の面は傾斜している。第２のプリズムは、第３の面と、第４の面と、第２の斜面とを含む。第１の斜面と第２の斜面は、互いに対向しており、第１のエアギャップによって分離されている。傾斜ミラーは、第２の面に隣接しており、傾斜ミラーと第２の面は、第２のエアギャップによって離間されている。デジタルマイクロミラーデバイスは、第３の面に隣接している。
【０００８】
更に別の一実施形態では、フラストレートキューブアセンブリが開示される。フラストレートキューブアセンブリは、第１のプリズムと第２のプリズムとを含む。第１のプリズムは、第１の面と、第２の面と、第１の斜面とを含む。第２の面は、反射型回折格子である。第２のプリズムは、第３の面と、第４の面と、第２の斜面とを含む。第１の斜面と第２の斜面は、互いに対向しており、エアギャップによって分離されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の上述した構成を詳細に理解することができるように、上記に簡単に要約した本開示のより具体的な説明を、実施形態を参照して行う。実施形態のいくつかは添付図面に示されている。しかしながら、添付図面は本開示の典型的な実施形態を示しているに過ぎず、したがってこの範囲を制限していると解釈されるべきではなく、本開示は他の等しく有効な実施形態を含み得ることに留意すべきである。
【図１】本明細書に開示された実施形態から恩恵を受けることができるシステムの斜視図である。
【図２】本明細書に開示された実施形態から利益を得ることができる画像投影システムの照明システムの概略図である。
【図３】本明細書に開示された実施形態から利益を得ることができる画像投影装置の斜視図である。
【図４】一実施形態に係るフラストレートキューブアセンブリの概略図である。
【図５】別の一実施形態に係るフラストレートキューブアセンブリの概略図である。
【図６】一実施形態に係るデジタルマイクロミラーデバイスのミラーアレイの概略図である。
【図７】一実施形態に係る光学リレーのうちの１つの断面図である。
【００１０】
理解を促進するために、図面に共通する同一の要素を示す際には可能な限り同一の参照番号を使用している。更に、一実施形態の要素は、本明細書に記載された他の実施形態での利用に有利に適合させることができる。
【詳細な説明】
【００１１】
本開示は、概して、第１のプリズムであって、第１の面と、第２の面と、第１の斜面とを含む第１のプリズムと、第２のプリズムであって、第３の面と、第４の面と、第２の斜面とを含む第２のプリズムとを有するフラストレートキューブアセンブリに関する。第１及び第２の斜面は、互いに対向しており、エアギャップによって分離されている。フラストレートキューブアセンブリは、第２の面に隣接する傾斜ミラーを含むことができる。第２の面は、反射型回折格子とすることができる。光は、垂直入射角でフラストレートキューブアセンブリに隣接するデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）に、単一の光軸に沿って画像投影システムを通って反射される。ＤＭＤに入射する光の方向は、「オン」ミラーから反射された光がＤＭＤ面の法線に沿って、斜面に対して４５度に向けられるようなものである。入力光ビームと出力光ビームは平行である。
【００１２】
図１は、本明細書に開示された実施形態からの恩恵を受けるシステム１００の斜視図である。システム１００は、ベースフレーム１１０と、スラブ１２０と、２以上のステージ１３０と、処理装置１６０を含む。ベースフレーム１１０は、製造施設の床に載置することができ、スラブ１２０を支持することができる。ベースフレーム１１０とスラブ１２０との間には、受動空気アイソレータ１１２を配置することができる。スラブ１２０は、花崗岩（グラナイト）の単一要素とすることができ、２以上のステージ１３０は、スラブ１２０上に配置することができる。基板１４０は、２以上のステージ１３０のそれぞれによって支持することができる。複数のリフトピン（図示せず）を貫通可能とするために、複数の穴（図示せず）をステージ１３０内に形成することができる。リフトピンは、（例えば、１以上の搬送ロボット（図示せず）から）基板１４０を受け取るために伸長位置まで上昇することができる。１以上の搬送ロボットを使用して、基板１４０を２以上のステージ１３０からロード及びアンロードすることができる。
【００１３】
基板１４０は、例えば、ガラス製であり、フラットパネルディスプレイの一部として使用することができる。他の実施形態では、基板１４０は、他の材料で作られてもよい。いくつかの実施形態では、基板１４０はその上に形成されたフォトレジスト層を有することができる。フォトレジストは放射線に対して感受性があり、ポジ型フォトレジスト又はネガ型フォトレジストとすることができ、これは、放射線に露光されたフォトレジストの部分が、パターンがフォトレジストに書き込まれた後にフォトレジストに塗布されたフォトレジスト現像剤にそれぞれ可溶又は不溶であることを意味する。フォトレジストの化学組成は、フォトレジストがポジ型フォトレジストであるかネガ型フォトレジストであるかを決定する。例えば、フォトレジストは、ジアゾナフトキノン、フェノールホルムアルデヒド樹脂、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（メチルグルタルイミド）、及びＳＵ−８のうちの少なくとも１つを含むことができる。このようにして、電子回路を形成するために基板１４０の面上にパターンを生成することができる。
【００１４】
システム１００は、一対の支持体１２２と一対のトラック１２４とを更に含むことができる。一対の支持体１２２は、スラブ１２０上に配置することができ、スラブ１２０及び一対の支持体１２２は、単一要素の材料としてもよい。一対のトラック１２４は、一対の支持体１２２によって支持することができ、２以上のステージ１３０は、トラック１２４に沿ってＸ方向に移動することができる。一実施形態では、一対のトラック１２４は、一対の平行な磁気チャネルと同一平面上にある。図示のように、一対のトラック１２４の各トラック１２４は直線状である。他の実施形態では、トラック１２４は、非直線形状を有してもよい。位置情報をコントローラ（図示せず）に提供するために、エンコーダ１２６を各ステージ１３０に結合させてもよい。
【００１５】
処理装置１６０は、支持体１６２及び処理ユニット１６４を含むことができる。支持体１６２は、スラブ１２０上に配置することができ、２以上のステージ１３０が処理ユニット１６４の下を通過するための開口部１６６を含むことができる。処理ユニット１６４は、支持体１６２によって支持することができる。一実施形態では、処理ユニット１６４は、フォトリソグラフィプロセスにおいてフォトレジストを露光するように構成されたパターンジェネレータである。いくつかの実施形態では、パターンジェネレータは、マスクレスリソグラフィプロセスを実行するように構成することができる。処理ユニット１６４は、（図２〜図３に示される）複数の画像投影装置を含むことができる。一実施形態では、処理ユニット１６４は、８４個の画像投影装置を含むことができる。各画像投影装置は、ケース１６５内に配置される。処理装置１６０は、マスクレスダイレクトパターニングを実行するために利用することができる。動作中、２以上のステージ１３０のうちの１つは、図１に示されるように、ロード位置から処理位置までＸ方向に移動する。処理位置は、ステージ１３０が処理ユニット１６４の下を通過するときのステージ１３０の１以上の位置を指すことができる。動作中、２以上のステージ１３０は、複数のエアベアリング（図示せず）によって支持されることができ、ロード位置から処理位置まで一対のトラック１２４に沿って移動することができる。ステージ１３０のＹ方向の移動を安定させるために、複数のガイドエアベアリング（図示せず）を各ステージ１３０に結合し、各支持体１２２の内壁１２８に隣接して配置してもよい。２以上のステージ１３０の各々はまた、基板１４０を処理及び／又はインデックスするためにトラック１５０に沿って移動することによってＹ方向に移動してもよい。２以上のステージ１３０の各々は、独立した動作が可能であり、基板１４０を一方向に走査し、他方の方向にステップすることができる。いくつかの実施形態では、２以上のステージ１３０のうちの１つが基板１４０を走査しているとき、２以上のステージ１３０のうちのもう１つは、露光された基板１４０をアンロードし、露光される次の基板１４０をロードしている。
【００１６】
計測システムは、リアルタイムに２以上のステージ１３０のそれぞれのＸ及びＹの横方向位置座標を測定し、これによって複数の画像投影装置の各々は、フォトレジストで覆われた基板に書き込まれるパターンを正確に位置決めできる。計測システムはまた、２以上のステージ１３０のそれぞれの鉛直又はＺ軸周りの角度位置のリアルタイム測定を提供する。角度位置測定は、サーボ機構によって走査中に角度位置を一定に保持するために使用することができ、又は、画像投影装置によって基板１４０上に書き込まれるパターンの位置に補正を適用するために使用することができる。これらの技術は組み合わせて使用してもよい。
【００１７】
図２は、本明細書に記載の実施形態から利益を得ることができる画像投影システムの照明システム３９２の概略図である。照明システム３９２は、光源２７２、光パイプ２７１、複数のレンズ（２つが図示されている）２７４ａ、２７４ｂ、複数のミラー（２つが図示されている）２７５ａ、２７５ｂ、ビームスプリッタ２７９、照明強度検出器２７６、及び白色光ダイオード２７８を含むことができる。光源２７２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザとすることができ、光源２７２は、所定の波長を有する光を生成可能とすることができる。一実施形態では、所定の波長は、約４５０ｎｍ未満などの青色又は近紫外（ＵＶ）範囲にある。
【００１８】
動作中、所定の波長（例えば、青色領域内の波長）を有する光ビーム２７３が、光源２７２によって生成される。光ビーム２７３は、光パイプ２７１を通って進み、ミラー２７４ａからビームスプリッタ２７９へと反射される。光ビーム２７３は、次に、照明システム３９２から図３に示される投影システム３９４のフラストレートキューブアセンブリ２８８に向けて投影される。
【００１９】
図３は、本明細書に開示された実施形態から利益を得ることができる画像投影装置３９０の断面図である。照明は、フラストレートキューブアセンブリ２８８が配置されている左手側から画像投射装置３９０に入り、基板が配置されている右側に出る。投影システム３９４は、フラストレートキューブアセンブリ２８８を含む。投影システムはまた、ビームスプリッタ、フォーカスセンサ、基板を見るための検出器アレイ、１以上の画像トランスデューサ、フォーカスモータ、フォーカスグループ、及び投影窓を含むが、これらに限定されない様々なサブコンポーネント（符号なし）を含むことができる。
【００２０】
フラストレートキューブアセンブリ２８８は、図４及び図５に示されるような様々な実施形態を有することができる。図４は、一実施形態に係るフラストレートキューブアセンブリ４００の概略図である。フラストレートキューブアセンブリ４００は、第１のプリズム４０２と第２のプリズム４０４とを含む。第１のプリズム４０２は、第１の面４０６と、第２の面４０８と、第１の斜面４１０とを有する。第２のプリズム４０４は、第３の面４１２と、第４の面４１４と、第２の斜面４１６とを含む。第１のプリズム４０２と第２のプリズム４０４とは、互いにオフセットさせることができ、これによって第１の面４０６と第１の斜面４１０が交差するコーナーは、第３の面４１２と第２の斜面４１６が交差するコーナーからオフセットされる。同様に、第２の面４０８と第１の斜面４１０が交差するコーナーは、第４の面４１４と第２の斜面４１６が交差するコーナーからオフセットされる。第１の面４０６と第２の面４０８は、９０度を超える角度で交差する。第３の面４１２と第４の面４１４は、互いに垂直であり、したがって、９０度の角度で交差する。第１の斜面４１０と第２の斜面４１６は、互いに対向しており、第１のエアギャップ４２０によって分離されている。第１のエアギャップ４２０は、全体にわたって均一に離間していてもよい。フラストレートキューブアセンブリ４００はまた、傾斜ミラー４１８を含む。傾斜ミラーは、第２の面４０８に隣接する。傾斜ミラー４１８と第２の面４０８は、第２のエアギャップ４２２によって分離される。一実施形態では、傾斜ミラー４１８の長軸は、第２の面４０８と平行である。別の一実施形態では、傾斜ミラー４１８の長軸は、第２の面４０８と平行ではない。換言すれば、第２のエアギャップ４２２は、全体にわたって均一に離間していてもよい。フラストレートキューブアセンブリ４００は、ＤＭＤ２８０を更に含む。ＤＭＤ２８０は、第３の面４１２に隣接していてもよい。ＤＭＤ２８０は、ＤＭＤエアギャップ４２４によって第３の面４１２から離間していてもよい。ＤＭＤエアギャップ４２４は、全体にわたって均一に離間していてもよい。
【００２１】
ＤＭＤ２８０は、図６に示されるように、ミラーアレイ６３２内に配置された複数のマイクロミラー６３４を含む。マイクロミラー６３４のエッジ６３６は、Ｘ軸及びＹ軸とすることができる直交軸に沿って配置される。これらの軸は、基板１４０に関連する同様の軸又はフラストレートキューブアセンブリ２８８によって導入された９０度の折り畳みを考慮した後のステージ座標系と一致する。しかしながら、各マイクロミラー６３４のヒンジ６３８は、Ｘ軸とＹ軸に対して４５度の軸で旋回を引き起こす各ミラーの対向するコーナーに位置する。複数のマイクロミラー６３４の各々は、ミラーアレイ６３２の水平面に対してある角度だけ傾斜させることができる。これらのミラーは、ミラーの傾斜角度を変えることによってオン位置とオフ位置との間で切り替えることができる。光がオン又はオフになるミラーに当たるかどうかに応じて、光はそれぞれ、画像投影システム３９０の残りの部分を通って送られるか、又は使用されない。一実施形態では、未使用の光は、光ダンプ（図示せず）に向けられる。一実施形態では、ＤＭＤ２８０は、各マイクロミラー６３４の唯一の安定した位置が、ミラーアレイ６３２の表面に対してプラス又はマイナス１２度の傾斜角となるように作られる。ミラーアレイ６３２の表面に垂直な入射光を反射するために、入射光は、ミラー傾斜角の２倍（２４度）で、かつＸ軸及びＹ軸に対して４５度で回転される入射面内で入射させなければならない。ＤＭＤ２８０は、基板１４０の投影に対してフラットに配置される。換言すれば、ミラー４１８の傾斜方向又は回折格子５０８における格子線の方向は、垂直軸の周りに４５°回転されなければならず、これによってＤＭＤ２８０上に照明ビームを生成し、これは傾斜したマイクロミラー６３４によって垂直方向に反射された後、投影システム３９４の中心を下方に反射される。
【００２２】
傾斜ミラー４１８は、第２の面４０８に対して第２の角度で傾けることができる。この調整は、ＤＭＤマイクロミラー６３４上の照明ビームの入射角を変化させるために使用され、ＤＭＤミラー傾斜角の２倍に等しく、これは±１°変化することができる。第１の角度及び第２の角度は、ＤＭＤ２８０の面の法線に対して等しく反対側とすることができる。
【００２３】
動作中、光ビーム２７３は、第１の面４０６を通ってフラストレートキューブアセンブリに入る。次に、光ビーム２７３は、第１の斜面４１０から反射され、第２の面４０８を通って上方に反射される。第２の面４０８は窓とすることができ、これによって光ビーム２７３は第２の面４０８を経て傾斜ミラー４１８に進む。その後、光ビーム２７３は傾斜ミラー４１８からある角度（θ）で反射され、第２の面４０８と、第１の斜面４１０と、第１のエアギャップ４２０と、第２の斜面４１６と、第３の面４１２とを通ってＤＭＤ２８０に伝達される。傾斜ミラー４１８は、ＤＭＤマイクロミラー傾斜角の変動を補正するために、ＤＭＤに入射する照明ビームの方向に対して微調整を行う。次いで、光ビーム２７３は、ＤＭＤ２８０から第３の面４１２を通って第２の斜面４１６に反射される。その後、光ビーム２７３は、第２の斜面４１６から第４の面４１４を通って投影システム３９４に反射され、それを通して最終的に基板１４０に伝達される。
【００２４】
第２の面４０８又は傾斜ミラー４１８は、デジタルマイクロミラーデバイスのデジタルマイクロミラーの角度に対して同じ角度で傾斜している。例えば、マイクロミラー６３４の傾斜が±１２度である場合、傾斜ミラー４１８は１２度傾けられなければならないので、そこから反射された光ビーム２７３は２４度（反射時に２倍の角度）に傾斜される。２４度の角度は、光ビーム２７３が第１のエアギャップ４２０をある角度で通過可能とするのに十分であり、例えば＋１２度で傾斜したＤＭＤ「オン」ミラーからの反射は、ＤＭＤ２８０に垂直に反射し、第１のエアギャップ４２０における４５度の面から全反射される。−１２度に傾けられたＤＭＤ「オフ」ミラーに当たる光ビーム２７３は、ミラーの法線から１２＋２４度、ＤＭＤの法線から４８度で反射される。この不要な照明は、光ダンプ内に捨てられる。マイクロミラー６３４の傾斜軸は、ＤＭＤ２８０の矩形寸法及び通常のＺ軸及びＸ軸に対して４５度回転される。従って、ミラー４１８の傾斜方向もまた、４５度回転させなければならない。光ビーム２７３の経路における最後のフォールドミラーの傾斜方向の結果として、フラストレートキューブアセンブリ４００に入る前の光路の軸は、フラストレートキューブアセンブリ４００の反対側に配置される投影システムの軸からＸ及びＹの両方の方向にオフセットされる。
【００２５】
更に、１つのＤＭＤから別のＤＭＤへの傾斜角には、わずかな変化があってもよい。例えば、変化は±１度とすることができる。傾斜ミラー４１８は、第２の面４０８から離間しているので、傾斜ミラー４１８の傾斜角をわずかに変化させることによってその変化を吸収することができる。例えば、マイクロミラーからの反射角をＤＭＤの平面に対して垂直に維持するために、傾斜ミラー４１８の傾斜角は±１度変化させることができる。
【００２６】
図５は、別の一実施形態に係るフラストレートキューブアセンブリ５００の概略図である。フラストレートキューブアセンブリ５００は、第１のプリズム５０２と第２のプリズム５０４を含む。第１のプリズム５０２は、第１の面５０６と、第２の面５０８と、第１の斜面５１０を有する。第２のプリズム５０４は、第３の面５１２と、第４の面５１４と、第２の斜面５１６を有する。第１のプリズム５０２と第２のプリズム５０４とは、互いにオフセットさせることができ、これによって第１の面５０６と第１の斜面５１０が交差するコーナーは、第３の面５１２と第２の斜面５１６が交差するコーナーからオフセットされる。同様に、第２の面５０８と第１の斜面５１０が交差するコーナーは、第４の面５１４と第２の斜面５１６が交差するコーナーからオフセットされる。第１の斜面４１０と第２の斜面５１６は、互いに対向しており、第１のエアギャップ５２０によって分離されている。第１の面５０６と第２の面５０８は、互いに垂直であり、９０度の角度で交差する。第３の面５１２と第４の面５１４は、互いに垂直であり、９０度の角度で交差する。第２の面５０８は反射型回折格子とすることができる。回折格子面５０８からの回折は、回折角（θ）を生じる。回折格子の間隔と回折角との間の関係は、回折格子の式である数式１によって決定される。
ｍλ＝ｄ（ｓｉｎθ）
（数式１）
数式１において、ｍは回折次数を決定する整数であり、λは波長であり、ｄは格子周期であり、θは回折角である。
【００２７】
第２の面５０８の回折格子は、リソグラフィプロセス及びエッチングプロセスを含む、回折格子を生成するための任意の適切なプロセスによって生成することができる。第１のプリズム５０２の高さが第２のプリズム５０４の高さと異なるように、回折格子は第２の面５０８にエッチングされる。フラストレートキューブアセンブリ５００は、ＤＭＤ２８０を更に含む．ＤＭＤ２８０は、第３の面に隣接させることができる。ＤＭＤ２８０は、ＤＭＤエアギャップ５２４によって第３の面５１２から離間させることができる。ＤＭＤエアギャップ５２４は、全体にわたって均一に離間させてもよい。
【００２８】
動作中、光ビーム２７３は、第１の面５０６を通ってフラストレートキューブアセンブリに入る。次に、光ビーム２７３は、第１の斜面５１０から第２の面５０８まで反射される。次に、光ビーム２７３は、第２の面５０８から回折され、第１の斜面５１０と、エアギャップ５２０と、第２の斜面５１６と、第３の面５１２とを通ってＤＭＤ２８０に進む。次に、光ビーム２７３は、ＤＭＤ２８０のオンミラーから第３の面５１２を通って第２の斜面５１６へ反射される。次に、光ビーム２７３は、第２の斜面５１６から第４の面５１４を通って投影システム３９４に反射され、最終的に光ビーム２７３を基板１４０上に投影する。
【００２９】
図７は、一実施形態に係る光学リレー７４２の断面図である。リレー７４２を含む光学素子は、フラストレートキューブアセンブリ２８８、ＤＭＤ２８０及びビームスプリッタ７４４、及び屈折レンズコンポーネントを通過する単一の光軸に沿って整列される。ＤＭＤ２８０によって生成されたパターンは、最終的に、フォーカスグループ７４６及び投影窓７４８を通して基板上に投影される。
【００３０】
フラストレートキューブアセンブリ２８８は、照明の流れの方向を、露光照明を生成する光源２７２から基板焦点面までのどこでも基板１４０にほぼ垂直に保つことによって、各画像投影装置３９０の設置面積を最小にするのに役立つ。
【００３１】
フラストレートキューブアセンブリを画像投影装置に使用することにより、光損失が最小限に抑えられ、多くの投影システムをフラットパネル基板の幅方向に並べて配置することが可能になる。したがって、複数の画像投影装置を１つのシステム内に整列させることができる。より具体的には、傾斜ミラーの角度を調整することにより、ＤＭＤマイクロミラーの平均傾斜角の変動に適応し、入力光ビームが出力光ビームと平行となるように、マイクロミラーから反射された光の方向を光軸に整列させる。
【００３２】
上記は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の他の及び更なる実施形態は本開示の基本的範囲を逸脱することなく創作することができ、その範囲は以下の実用新案登録請求の範囲に基づいて定められる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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