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公開番号2024134878
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023045308
出願日2023-03-22
発明の名称露光装置
出願人株式会社オーク製作所
代理人個人,個人
主分類G03F 7/20 20060101AFI20240927BHJP(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】マイクロレンズアレイを有する投影光学系を備えた露光装置において、高解像度のパターンを露光面の広範囲に投影する。
【解決手段】露光装置10の投影光学系25が、第1結像光学系30、MLA32、分割光学系40、第2結像光学系50を備え、分割光学系40が、DMD22により変調された光のパターン像を、4つの分割パターン像DA1、DA2、DA3、DA4に分割し、副走査方向(Y方向)に沿って連なる走査バンド領域SB2、SB1、SB4、SB3に投影する。そして、MLA32が、第1結像光学系30の第1結像面FSの位置に配置され、分割光学系40が、MLA32に対して近接配置されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光変調素子アレイによって変調された光を、被描画体の露光面に投影する投影光学系を備え、
前記投影光学系が、
パターン像の光を第１結像面に結像させる第１結像光学系と、
各マイクロレンズが前記第１結像面に合わせて配置されるマイクロレンズアレイ（以下、ＭＬＡとする）と、
前記ＭＬＡを透過した光が入射し、前記第１結像面と位置が一致しない入射面において、パターン像を分割する分割光学系と、
前記分割光学系によって形成される複数の分割パターン像の光を、被描画体の露光面に結像させる第２結像光学系と
を備えたことを特徴とする露光装置。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
前記分割光学系の前記第１結像面に沿った入射面が、前記ＭＬＡと接する、または近接していることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記分割光学系の前記第１結像面に沿った入射面が、前記ＭＬＡから所定距離離れていることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記分割光学系の入射面が、前記各マイクロレンズの焦点位置にあることを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記分割光学系と前記ＭＬＡとの間、または前記第１結像光学系と前記ＭＬＡとの間に、マイクロアパーチャーアレイ（以下、ＭＡＡとする）が配置されることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項６】
前記ＭＡＡが、前記分割光学系の前記第１結像面に沿った入射面と接していることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記ＭＡＡが、前記第１結像面、または前記各マイクロレンズの焦点位置に合わせて配置されることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項８】
前記分割光学系および前記ＭＬＡを一体的に保持する保持部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＭＤなどの光変調素子アレイによってパターンを形成する露光装置に関し、特に、マイクロレンズアレイを備えた投影光学系の構成に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
ＤＭＤを備えた露光装置では、可動ミラーをマトリクス状に配列させた光変調素子アレイを制御し、光変調素子アレイで変調した光をパターン光として基板に投影する。
【０００３】
スループット向上などの目的で投影画像を拡大すると、各画素（ミラー）からの光束が拡大し、解像度に影響を与える。これを解決するため、マイクロレンズアレイ（以下、ＭＬＡという）を配置する投影光学系を備えた露光装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
そこでは、ＤＭＤで変調された光を第１結像光学系によって結像させ、その結像面にＭＬＡを配置する。第１結像光学系および第２結像光学系によってパターン像を拡大投影する。その一方で、ＭＬＡの各マイクロレンズによる集光により、ドット状のスポットになる投影光を露光面に投影する。これにより、拡大画像の解像度低下を抑える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００４－１２２４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
より広範囲にパターン光を投影するため、結像光学系の拡大倍率を上げようとすると、ドット状に並んで投影されるスポットの間隔が大きくなる。これは、所望する解像度によるパターン形成を困難にする可能性がある。
【０００７】
したがって、ＭＬＡを有する投影光学系を備えた露光装置において、高解像度のパターンを露光面の広範囲に投影することが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、光変調素子アレイによって変調された光を、被描画体の露光面に投影する投影光学系を備え、投影光学系が、パターン像の光を結像させる第１結像光学系と、各マイクロレンズが第１結像光学系の結像面（ここでは、第１結像面という）に合わせて配置されるマイクロレンズアレイ（以下、ＭＬＡとする）と、ＭＬＡを透過した光が入射し、第１結像面と位置が一致しない入射面において、パターン像を分割する分割光学系と、分割光学系によって形成される複数の分割パターン像の光を、被描画体の露光面に結像させる第２結像光学系とを備える。
【０００９】
ここで、「各マイクロレンズが第１結像面に合わせて配置される」とは、露光面での投影像の鮮明度が低下しない範囲において、ＭＬＡが第１結像面の位置に合わせて配置されることを意味する。ＭＬＡの組み立ての困難性などを鑑みれば、厳密に、各マイクロレンズのレンズ表面（あるいは主平面）に一致するとは限らず、第１結像光学系の第一結像面がＭＬＡの焦点位置と一致するように、第１結像光学系およびＭＬＡとの位置関係が定められる構成も含まれる。例えば、ＭＬＡの上端（レンズ頂部）と下端の範囲内に第１結像面の光軸に沿った位置を定めることも可能であり、第１結像面の近傍に配置されることも含まれる。一方で、ＭＬＡの組み立てを精密にすることで、ＭＬＡの各マイクロレンズの主平面と第１結像面を実質的に一致させるように、ＭＬＡを配置してもよい。
【００１０】
ＭＬＡと分割光学系との位置関係は、光学特性等に応じて様々なバリエーションが適用可能である。例えば、分割光学系の第１結像面に沿った入射面が、ＭＬＡと接する、または近接するように、分割光学系を配置することが可能である。ただし、ここでの「近接」とは、光学系同士での物理的干渉のない範囲で出来る限り接近している配置状態を意味する。
（【００１１】以降は省略されています）

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