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公開番号2025061425
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2025006662,2021149800
出願日2025-01-17,2021-09-14
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 7/207 20060101AFI20250403BHJP(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、露光パターンを基板に投影する際にオートフォーカスを実現する。
【解決手段】各露光ヘッド1A,1B内に設けられた空間光変調器3が形成した露光パターンが各露光ヘッド1A,1B内の投影光学系4により照射エリアに投影され、基板Wが載置されたステージ6がステージ移動機構61により移動して照射エリアを基板Wが通過するようにして露光する。基板Wとの距離を計測するAF用距離計3が計測し、コントローラ7は、露光ヘッド1A,1Bと照射エリアとの間に設けられた光路長変更器91又はミラー82AをAF用距離計3の計測データに従って制御し、合焦状態を達成する。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
基板が載置されるステージと、
基板が載置されたステージを待機位置から移動させ、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、
光源からの光を空間的に変調する空間光変調器と、空間光変調器により形成された光のパターンを照射エリアに投影する投影光学系とを収容した露光ヘッドと
を備え、照射エリアを基板が通過する際に空間光変調器により形成された光のパターンで基板を露光する直描式露光装置であって、
待機位置からステージを移動させて基板が照射エリアに達するまでの間の位置において基板との距離を計測する距離計と、
露光ヘッドと照射エリアの間の光路上に設けられた光路長変更器と、
距離計による計測データに従って光路長変更器を制御して光路長を変更することで投影光学系による合焦状態を達成するコントローラとが設けられていることを特徴とする直描式露光装置。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
基板が載置されるステージと、
基板が載置されたステージを待機位置から移動させ、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、
光源からの光を空間的に変調する空間光変調器と、空間光変調器により形成された光のパターンを照射エリアに投影する投影光学系とを収容した露光ヘッドと
を備え、照射エリアを基板が通過する際に空間光変調器により形成された光のパターンで基板を露光する直描式露光装置であって、
待機位置からステージを移動させて基板が照射エリアに達するまでの間の位置において基板との距離を計測する距離計と、
露光ヘッドと照射エリアの間において光路を折り曲げるミラーと、
ミラーを移動させて露光ヘッドから照射エリアまでの光路長を変更するアクチュエータと、
距離計による計測データに従ってアクチュエータを制御して光路長を変更することで投影光学系による合焦状態を達成するコントローラとが設けられていることを特徴とする直描式露光装置。

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 2,600 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】
この出願の発明は、上述した直描式露光装置において、露光パターンを基板に投影する際のオートフォーカスを実現することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、この明細書において開示された発明に係る直描式露光装置は、基板が載置されるステージと、基板が載置されたステージを待機位置から移動させ、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、光源からの光を空間的に変調する空間光変調器と、空間光変調器により形成された光のパターンを照射エリアに投影する投影光学系とを収容した露光ヘッドとを備え、照射エリアを基板が通過する際に空間光変調器により形成された光のパターンで基板を露光する直描式露光装置である。
そして、この直描式露光装置には、待機位置からステージを移動させて基板が照射エリアに達するまでの間の位置において基板との距離を計測する距離計と、露光ヘッドと照射エリアの間の光路上に設けられた光路長変更器と、距離計による計測データに従って光路長変更器を制御して光路長を変更することで投影光学系による合焦状態を達成するコントローラとが設けられている。
また、上記課題を解決するため、この明細書において開示された別の発明に係る直描式露光装置は、基板が載置されるステージと、基板が載置されたステージを待機位置から移動させ、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、光源からの光を空間的に変調する空間光変調器と、空間光変調器により形成された光のパターンを照射エリアに投影する投影光学系とを収容した露光ヘッドとを備え、照射エリアを基板が通過する際に空間光変調器により形成された光のパターンで基板を露光する直描式露光装置である。
そして、この直描式露光装置には、待機位置からステージを移動させて基板が照射エリアに達するまでの間の位置において基板との距離を計測する距離計と、露光ヘッドと照射エリアの間において光路を折り曲げるミラーと、ミラーを移動させて露光ヘッドから照射エリアまでの光路長を変更するアクチュエータと、距離計による計測データに従ってアクチュエータを制御して光路長を変更することで投影光学系による合焦状態を達成するコントローラとが設けられている。
【発明の効果】
【０００６】
以下に説明する通り、開示された各発明に係る直描式露光装置によれば、投影光学系により露光パターンを基板に投影する際にオートフォーカスが実現される。露光ヘッドと照射エリアの間の光路上に光路長変更器が設けられている構成によれば、露光ヘッド内の構造が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
参考例の直描式露光装置の正面概略図である。
参考例の直描式露光装置の側面概略図である。
参考例の直描式露光装置の平面概略図である。
露光ヘッドの内部構造を示した概略図である。
参考例におけるオフセット光学系を示した正面概略図である。
一つのオフセット光学系を示した斜視概略図である。
各オフセット光学系による作用を示した平面概略図である。
参考例の直描式露光装置の動作について示した平面概略図である。
各オフセット光学系による生産性向上の効果について示した概略図である。
第一の実施形態の直描式露光装置の主要部を示した正面概略図である。
第二の実施形態の直描式露光装置の主要部を示した正面概略図である。
第三の実施形態の直描式露光装置の主要部を示した正面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、この出願の発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。実施形態の直描式露光装置の説明に先立ち、参考例の直描式露光装置について説明する。図１～図３は、参考例の直描式露光装置の概略図であり、図１は正面概略図、図２は側面概略図、図３は平面概略図である。
図１～図３に示す直描式露光装置は、複数の露光ヘッド１Ａ，１Ｂと、基板Ｗが載置されるステージ６と、ステージ移動機構６１とを備えている。
【０００９】
各露光ヘッド１Ａ，１Ｂは、全体としては円筒形であり、垂直に立てた状態で配置されており、下方に向けて光を出射するものとなっている。図４は、露光ヘッドの内部構造を示した概略図である。図４に示すように、露光ヘッド１Ａ，１Ｂは、不図示の筐体内に、光源２と、光源２からの光を空間的に変調する空間光変調器３と、空間光変調器３により変調された光による像を投影する光学系（以下、投影光学系）４等を収容した構造となっている。
【００１０】
光源２は、基板Ｗにおける感光層の感光波長に応じて最適な波長の光を出力するものが使用される。レジストフィルムの感光波長は可視短波長域から紫外域である場合が多く、光源２としては、４０５ｎｍや３６５ｎｍのような可視短波長域から紫外域の光を出力するものが使用される。また、空間光変調器３の性能を活かすには、コヒーレントな光を出力するものであることが好ましく、このためレーザー光源が好適に使用される。例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）系の半導体レーザーが使用される。
（【００１１】以降は省略されています）

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