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公開番号2023042482
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-03-27
出願番号2021149800
出願日2021-09-14
発明の名称直描式露光装置
出願人株式会社アドテックエンジニアリング
代理人個人
主分類G03F 9/02 20060101AFI20230317BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】直描式露光装置において、高精細化の要請により派生する生産性低下の問題を効果的に解決した直描式露光装置を提供する。
【解決手段】基板Wが載置されたステージ6がステージ移動機構61により移動し、空間光変調器3を有する各露光ヘッド1A,1Bにより露光パターンの光が照射されている照射エリアEA,EBを基板Wが通過する際に露光が行われる。各露光ヘッド1A,1Bは、ステージ6の移動方向に対して垂直な方向に沿って二列に並べられ、それぞれオフセット光学系8A,8Bが設けられている。各オフセット光学系8Aは一方の列の各露光ヘッド1Aによる各照射エリアEAが他方の列に近づく向きに光軸をオフセットし、各オフセット光学系8Bは他方の列の各露光ヘッド1Bによる各照射エリアEBが一方の列に近づく向きに光軸をオフセットする。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
空間光変調器により光のパターンを形成して基板を露光する直描式露光装置であって、
光源及び空間光変調器を有する複数の露光ヘッドと、
基板が載置されるステージと、
ステージを移動させ、空間光変調器が形成したパターンの光が照射されるエリアである照射エリアを基板が通過するようにするステージ移動機構とを備えており、
複数の露光ヘッドは、ステージの移動方向に対して垂直な方向に沿って二列に並べられており、
各露光ヘッドと各照射エリアとの間には、少なくとも一方の列の各露光ヘッドについてオフセット光学系が設けられており、
各オフセット光学系は、一方の列の各露光ヘッドによる各照射エリアが他方の列の各露光ヘッドによる各照射エリアに近づく向きに各光軸をオフセットする光学系であることを特徴とする直描式露光装置。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記オフセット光学系は、二列の前記露光ヘッドのそれぞれに設けられており、前記他方の列の各露光ヘッドについて設けられたオフセット光学系は、当該他方の列の各露光ヘッドによる各照射エリアが前記一方の列の各露光ヘッドによる各照射エリアに近づくよう光軸をオフセットする光学系であることを特徴とする請求項１記載の直描式露光装置。
【請求項３】
前記一方の列の各露光ヘッドによる各照射エリアと、前記他方の列の各露光ヘッドによる各照射エリアは、前記ステージの移動方向に垂直な方向において重なっていることを特徴とする請求項１又は２いずれかに記載の直描式露光装置。
【請求項４】
前記一方の列の各露光ヘッドによる各照射エリアと、前記他方の列の各露光ヘッドによる各照射エリアは、一直線上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の直描式露光装置。
【請求項５】
前記各オフセット光学系は、反射面が露光ヘッドからの光軸を直角に折り曲げる第一の反射素子と、第一の反射素子により直角に曲げられた光軸を基板に向けて直角に折り曲げる反射面を有する第二の反射素子とを含んでいることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の直描式露光装置。
【請求項６】
前記第一の反射素子と前記第二の反射素子の間には、当該オフセット光学系が設けられた露光ヘッドによる照射エリアまでの光路長を変更する光路長変更器が設けられていることを特徴とする請求項５記載の直描式露光装置。
【請求項７】
前記第二の反射素子は、前記照射エリアまでの光路長を変更することができるように前記第一の反射素子からの光軸に沿って移動可能に設けられていることを特徴とする請求項５記載の直描式露光装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この出願の発明は、空間光変調器により露光パターンを形成して露光する直描式露光装置に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ工程等で用いられる露光装置として、直描式露光装置が知られている。直描式露光装置は、マスクレスの露光装置の一種であり、ＤＭＤ(Digital Mirror Device）のような空間光変調器により露光パターンを形成してマスクなしで直接パターンを描いて露光する装置である。
直描式露光装置は、露光パターンを必要に応じて適宜変更することが極めて容易で、多品種少量生産に適している。このため、各種製品の回路基板製作用や各種微細部品の製作用（ＭＥＭＳ）等に盛んに使用されている。露光の対象物は、多くの場合、板状（基板）であるが、板状でない場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－３００５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
製品の高機能化、多機能化を背景として、直描式露光装置においても露光の高精細化、高解像度化の要請が顕著となってきている。これに伴い、生産性が低下する問題が派生している。以下、この点について、図１３及ぶ図１４を参照して説明する。
図１３及び図１４は、本願発明の解決課題を説明するための図であり、直描式露光装置における照射エリアについて示した斜視概略図である。
【０００５】
直描式露光装置は、通常、光源及び空間光変調器を収容した露光ヘッド１を複数備えている。１個の露光ヘッド１で光が照射され得る領域が照射エリアであり、図１３及び図１４において方形の線Ｅで示されている。
図１３及び図１４中に拡大して示すように、実際には、各照射エリアＥは、微小な照射パターン（以下、微小パターンという。）Ｍの集まりとなっている。各照射エリアＥを示した方形は仮想的な線であり、多数の微小パターンＭが照射され得る領域を示す。１個の微小パターンＭは、空間光変調器の各画素に対応しており、ＤＭＤであれば、１個の微小パターンＭは１個の画素ミラーによるパターンである。尚、各画素は方形であるが、露光ヘッド１内のレンズ系による投影の過程で像は円形に変換される。
【０００６】
露光対象物である基板Ｗは、ステージに載置されて水平方向に移動する。以下、この移動の方向をＸ方向という。移動の際、各照射エリアＥを通過し、この際に各微小パターンＭにより露光が行われる。各微小パターンＭは、空間光変調器における各画素のオンオフによって制御されるようになっている。したがって、各微小パターンＭのオンオフによって形成されるパターンが露光パターンである。
【０００７】
図１３に示すように、各微小パターンＭは、互いに離間してはいるものの、Ｘ方向に基板Ｗが移動していくと隙間無く露光される配置となっている。即ち、Ｘ方向に垂直な水平方向（以下、Ｙ方向という。）における各微小パターンＭの列は、隣りのＹ方向の列に対してずれて配置されており、いわゆる千鳥状配置となっている。そして、各微小パターンのＹ方向での配置間隔Ｌは、各微小パターンＭの直径φより小さくなっている。このため、基板がＸ方向に移動して各微小パターンＭにより露光が行われると、隙間無く露光がされることになる。
【０００８】
尚、「隙間無く露光」とは、露光パターンにおいて隙間無くという意味である。例えば、各画素が全てオンである露光パターンであれば、「隙間無く露光」とは各照射エリア内が全て光に晒されることになる。形成する回路等に応じて露光パターンが決まるから、それに応じて光に晒されない部分もある。つまり、「隙間無く露光」とは、隙間無く露光パターンが転写されるという意味である。
【０００９】
従来の直描式露光装置は、図１３に示す構成のものが一般的であるが、露光の高精細化のため、図１４に示す構成が検討されている。高精細化は、露光パターンをきめ細かくすることであり、必然的に各微小パターンＭは小さくなる。具体的には、各露光ヘッド１内のレンズ系による投影倍率の縮小率はより小さくなる。また、高解像度化のため、レンズ系に含まれる投影レンズのＮＡは大きくなり、空間光変調器としては画素数が多い高解像度タイプのものが使用される。
【００１０】
しかしながら、高精細化のために図１４に示すような構成を採用した場合、各微小パターンＭの径φがＹ方向での微小パターンＭの配置間隔Ｌよりも小さいため（φ＜Ｌ）、Ｘ方向に基板Ｗを一度移動させただけでは隙無く露光することができない。したがって、Ｙ方向にシフト（位置変更）させた状態で各照射エリアＥを２回以上通過させる必要がある。例えば、各照射エリアＥを通過させて一往復する構成において、往路で各照射エリアを通り過ぎた後、Ｙ方向にステージをシフトさせて復路で各照射エリアを再度通過させる構成が考えられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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