JP2005173545A - Aligner - Google Patents

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JP2005173545A
JP2005173545A JP2004214501A JP2004214501A JP2005173545A JP 2005173545 A JP2005173545 A JP 2005173545A JP 2004214501 A JP2004214501 A JP 2004214501A JP 2004214501 A JP2004214501 A JP 2004214501A JP 2005173545 A JP2005173545 A JP 2005173545A
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Masayuki Nishikawa
昌之 西川
Fumio Kokubo
文雄 小久保
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aligner which suppresses misalignment of an exposure position from a desired exposure pattern and which can form an exposure region with high accuracy according to a desired exposure pattern. <P>SOLUTION: A substrate 22 to be exposed is held by a holding base 26, and while the holding base 26 is moved in the Y-axis direction by a holding base driving means 29, the surface of the substrate 22 is irradiated with exposure laser light by an exposure irradiating means 27. During the process, displacement of the holding base 26 in the X-axis direction against a laser array unit 28 is detected by a holding base displacement detecting means 31. An objective lens driving means 30 is controlled by an X-axis positioning controller 35 so that the displacement of the irradiation position of the exposure light In the X-axis direction is suppressed by moving the objective lens 43 for exposure with respect to the laser array unit 28 based on the displacement of the holding base 26 detected by the holding base displacement detecting means 31. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、基板の表面に露光用レーザ光を照射して、前記基板を露光する露光装置に関し、さらに詳しくは、露光用レーザ光の前記基板の表面への照射位置を移動させて、所望の露光パターンに従って前記基板を露光する露光装置に関する。   The present invention relates to an exposure apparatus that irradiates the surface of a substrate with an exposure laser beam to expose the substrate, and more specifically, moves an irradiation position of the exposure laser beam to the surface of the substrate to obtain a desired The present invention relates to an exposure apparatus that exposes the substrate according to an exposure pattern.

液晶ディスプレイ装置、IC(Integrated Circuit)およびLSI(Large Scale
Integration)などの製造工程において用いられている露光装置として、フォトリソグラフィを行う際に、フォトマスクを介して、露光されるべき基板の表面に紫外光線を照射して、前記基板を露光する露光装置がある。このような露光装置では、フォトマスクと基板との位置合せを行って一括露光を行うため、大形で高価なマスクが必要であるという問題がある。またフォトマスクと基板とを高精度に位置合せしなければならないので、フォトマスクおよび基板の高精度な保持機構およびアライメント機構が必要になるという問題がある。またフォトマスクおよび感光材料の熱収縮による描画精度の低下を防止するために、温度安定化機構が必要になるという問題がある。また紫外光源として超高圧水銀ランプが使用されるが、この超高圧水銀ランプは寿命が短いので、超高圧水銀ランプの交換頻度が高いという問題がある。また紫外光源として使用される超高圧水銀ランプの消費電力が大きいという問題がある。
Liquid crystal display device, IC (Integrated Circuit) and LSI (Large Scale)
As an exposure apparatus used in a manufacturing process such as Integration), an exposure apparatus that exposes the substrate by irradiating ultraviolet rays onto the surface of the substrate to be exposed through a photomask when performing photolithography There is. Such an exposure apparatus has a problem that a large and expensive mask is necessary because the exposure is performed by aligning the photomask and the substrate. Further, since the photomask and the substrate must be aligned with high accuracy, there is a problem that a highly accurate holding mechanism and alignment mechanism for the photomask and the substrate are required. In addition, there is a problem that a temperature stabilization mechanism is required to prevent a reduction in drawing accuracy due to thermal contraction of the photomask and the photosensitive material. An ultra-high pressure mercury lamp is used as an ultraviolet light source. However, since this ultra-high pressure mercury lamp has a short life, there is a problem that the replacement frequency of the ultra-high pressure mercury lamp is high. In addition, there is a problem that the power consumption of an ultra-high pressure mercury lamp used as an ultraviolet light source is large.

多品種少量生産および即時生産(いわゆるオンデマンド生産)が時流であるが、前記露光装置によるマスク露光は、フォトマスクの準備に時間を要するので即時生産には適さないという問題がある。また埃塵およびマスク欠陥に起因して歩留まりが低下してしまうという問題がある。さらに超高圧水銀ランプおよびマスクの費用などが必要であり、ランニングコストが高くなってしまうという問題がある。   High-mix low-volume production and immediate production (so-called on-demand production) are the current trend, but mask exposure by the exposure apparatus has a problem that it is not suitable for immediate production because it takes time to prepare a photomask. In addition, there is a problem that the yield decreases due to dust and mask defects. Furthermore, there is a problem that the cost of the ultra-high pressure mercury lamp and the mask is necessary and the running cost becomes high.

前述のような問題を解決する技術として、フォトマスクを使用しない露光装置がある。フォトマスクを使用しない露光装置としての典型的な従来の技術は、特許文献1に記載されている。図22は、特許文献1の露光装置1の斜視図である。特許文献1の露光装置1は、露光すべき基板2が載置されたステージ3と、それぞれ半導体レーザチップを有する複数のレーザモジュールが列をなして搭載されたアレイユニット4とを互いに平行に対向させた状態で、上記複数のレーザモジュールの半導体レーザチップが出射したレーザ光をそれぞれ基板面に対して垂直に照射しながら上記ステージ3とアレイユニット4とを相対的に移動させて上記基板2上を走査する。   As a technique for solving the above problems, there is an exposure apparatus that does not use a photomask. A typical conventional technique as an exposure apparatus that does not use a photomask is described in Patent Document 1. FIG. 22 is a perspective view of the exposure apparatus 1 disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. In the exposure apparatus 1 of Patent Document 1, a stage 3 on which a substrate 2 to be exposed is placed and an array unit 4 on which a plurality of laser modules each having a semiconductor laser chip are mounted in a row face each other in parallel. In this state, the stage 3 and the array unit 4 are moved relative to each other while irradiating the laser beams emitted from the semiconductor laser chips of the plurality of laser modules perpendicularly to the substrate surface. Scan.

特開2000−214597号公報JP 2000-214597 A

特許文献1の露光装置1では、ステージ3を移動させるとき、ステージ3には、所望の移動方向とは異なる方向への変位および振動が発生する。このような変位および振動は、露光位置のずれを発生させる。前記露光位置のずれは、ステージの移動速度が高くなるほど大きくなる傾向がある。この露光位置のずれが露光の高速化を妨げているという問題がある。   In the exposure apparatus 1 of Patent Document 1, when the stage 3 is moved, the stage 3 is displaced and vibrated in a direction different from the desired moving direction. Such displacement and vibration cause a shift of the exposure position. The deviation of the exposure position tends to increase as the moving speed of the stage increases. There is a problem that this shift in exposure position hinders the speeding up of exposure.

図23は、特許文献1の露光装置1による露光結果を模式的に示す図である。この図23は、ステージ3をY方向へ高速に移動させ、露光を行った場合の露光結果の一例である。特許文献1の露光装置1では、ステージ3をY方向に高速で移動させると、ステージ3とアレイユニット4との間にX方向のぶれが発生するので、レーザモジュールによって露光された部分6が所望の直線露光パターンに対してずれてしまうという問題がある。   FIG. 23 is a diagram schematically showing an exposure result by the exposure apparatus 1 of Patent Document 1. In FIG. FIG. 23 shows an example of an exposure result when exposure is performed by moving the stage 3 at a high speed in the Y direction. In the exposure apparatus 1 of Patent Document 1, when the stage 3 is moved at high speed in the Y direction, blurring in the X direction occurs between the stage 3 and the array unit 4, so the portion 6 exposed by the laser module is desired. There is a problem that the linear exposure pattern shifts.

本発明の目的は、所望の露光パターンに対して露光位置がずれてしまうことを抑制し、所望の露光パターンに従って高精度で露光領域を形成することができる露光装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an exposure apparatus that can prevent the exposure position from being shifted from a desired exposure pattern and can form an exposure region with high accuracy according to the desired exposure pattern.

本発明は、露光されるべき基板を保持する保持台と、
保持台によって保持される基板の表面に対して垂直に露光用レーザ光を照射する露光用照射手段と、
露光用照射手段を搭載する搭載手段と、
搭載手段に対して前記基板の表面に平行な仮想一平面内で所定の移動方向に相対的に保持台を移動させる駆動手段と、
露光用照射手段による前記基板の表面への露光用レーザ光の照射位置を保持台に対して前記仮想一平面内で前記所定の移動方向に直交する直交方向に相対的に移動させる照射位置移動手段と、
保持台に対する前記露光用レーザ光の照射位置を、前記直交方向に関して所定位置に維持するように、照射位置移動手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする露光装置である。
The present invention comprises a holding table for holding a substrate to be exposed;
An exposure irradiation means for irradiating the exposure laser beam perpendicularly to the surface of the substrate held by the holding table;
Mounting means for mounting the irradiation means for exposure;
Drive means for moving the holding base relative to the mounting means in a predetermined movement direction within a virtual plane parallel to the surface of the substrate;
Irradiation position moving means for moving the irradiation position of the exposure laser beam on the surface of the substrate by the exposure irradiation means relative to the holding base in an orthogonal direction orthogonal to the predetermined movement direction within the virtual one plane. When,
An exposure apparatus comprising: control means for controlling the irradiation position moving means so as to maintain the irradiation position of the exposure laser beam on the holding table at a predetermined position with respect to the orthogonal direction.

また本発明は、搭載手段に対する保持台の前記直交方向への変位量を検出する保持台変位量検出手段をさらに含み、
前記制御手段は、保持台変位量検出手段による保持台の変位量に基づいて、保持台に対する前記露光用レーザ光の照射位置の前記直交方向への変位を抑制するように、照射位置移動手段を制御することを特徴とする。
The present invention further includes holding table displacement amount detecting means for detecting a displacement amount of the holding table in the orthogonal direction with respect to the mounting means,
The control means controls the irradiation position moving means so as to suppress the displacement of the irradiation position of the exposure laser beam with respect to the holding table in the orthogonal direction based on the amount of displacement of the holding table by the holding table displacement detection means. It is characterized by controlling.

また本発明は、前記照射位置移動手段は、搭載手段に対して前記直交方向に相対的に保持台を移動させることによって、前記露光用レーザ光の照射位置を保持台に対して前記直交方向に相対的に移動させることを特徴とする。   The irradiation position moving means may move the irradiation position of the exposure laser light in the orthogonal direction with respect to the holding base by moving the holding base in the orthogonal direction relative to the mounting means. It is characterized by relatively moving.

また本発明は、前記照射位置移動手段は、搭載手段に対して前記直交方向に相対的に露光用照射手段を移動させることによって、前記露光用レーザ光の照射位置を保持台に対して前記直交方向に相対的に移動させることを特徴とする。   According to the present invention, the irradiation position moving means moves the exposure irradiation means relative to the mounting means in the orthogonal direction so that the irradiation position of the exposure laser beam is orthogonal to the holding table. It is characterized by relatively moving in the direction.

また本発明は、搭載手段に対する露光用照射手段の前記直交方向への変位量を検出する照射変位量検出手段をさらに含み、
前記制御手段は、保持台変位量検出手段による保持台の変位量と照射変位量検出手段による露光用照射手段の変位量とに基づいて、搭載手段に対して前記直交方向に相対的に露光用照射手段を移動させることによって、保持台に対する前記露光用レーザ光の照射位置の前記直交方向への変位を抑制するように、照射位置移動手段を制御することを特徴とする。
The present invention further includes an irradiation displacement amount detecting means for detecting a displacement amount in the orthogonal direction of the irradiation means for exposure with respect to the mounting means,
The control means is for exposure relative to the mounting means in the orthogonal direction based on the displacement amount of the holding base by the holding base displacement amount detection means and the displacement amount of the exposure irradiation means by the irradiation displacement amount detection means. By moving the irradiation means, the irradiation position moving means is controlled so as to suppress displacement in the orthogonal direction of the irradiation position of the exposure laser beam with respect to the holding table.

また本発明は、搭載手段に対する露光用照射手段の前記直交方向への変位量を検出する照射変位量検出手段をさらに含み、
前記制御手段は、保持台変位量検出手段による保持台の変位量に基づいて、搭載手段に対する保持台の前記直交方向への変位を抑制するとともに、照射変位量検出手段による露光用照射手段の変位量に基づいて、搭載手段に対する露光用照射手段の前記直交方向への変位を抑制するように、照射位置移動手段を制御することを特徴とする。
The present invention further includes an irradiation displacement amount detecting means for detecting a displacement amount in the orthogonal direction of the irradiation means for exposure with respect to the mounting means,
The control unit suppresses the displacement of the holding table in the orthogonal direction with respect to the mounting unit based on the amount of displacement of the holding table by the holding table displacement detection unit, and the displacement of the exposure irradiation unit by the irradiation displacement amount detection unit. Based on the quantity, the irradiation position moving means is controlled so as to suppress the displacement of the exposure irradiation means relative to the mounting means in the orthogonal direction.

また本発明は、露光されるべき基板を保持する保持台と、
保持台によって保持される基板の表面に対して垂直に露光用レーザ光を照射する露光用照射手段と、
露光用照射手段を搭載する搭載手段と、
搭載手段に対して前記基板の表面に平行な仮想一平面内で所定の移動方向に相対的に保持台を移動させる駆動手段と、
搭載手段に対する露光用照射手段の前記仮想一平面で前記所定の移動方向に直交する直交方向への変位量を検出する照射変位量検出手段と、
露光用照射手段を搭載手段に対して前記直交方向に相対的に移動させる照射位置移動手段と、
照射変位量検出手段による露光用照射手段の変位量に基づいて、搭載手段に対する露光用照射手段の前記直交方向への変位を抑制するように、照射位置移動手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする露光装置である。
The present invention also includes a holding table for holding a substrate to be exposed;
An exposure irradiation means for irradiating the exposure laser beam perpendicularly to the surface of the substrate held by the holding table;
Mounting means for mounting the irradiation means for exposure;
Drive means for moving the holding base relative to the mounting means in a predetermined movement direction within a virtual plane parallel to the surface of the substrate;
An irradiation displacement amount detection means for detecting a displacement amount in an orthogonal direction orthogonal to the predetermined movement direction on the virtual one plane of the exposure irradiation means relative to the mounting means;
An irradiation position moving means for moving the exposure irradiation means relative to the mounting means in the orthogonal direction;
Control means for controlling the irradiation position moving means so as to suppress the displacement of the exposure irradiation means relative to the mounting means in the orthogonal direction based on the displacement amount of the exposure irradiation means by the irradiation displacement amount detection means. An exposure apparatus characterized by the above.

また本発明は、前記露光用照射手段は、搭載手段に設けられ、露光用レーザ光を発生する露光用レーザ光発生素子と、搭載手段に前記直交方向に移動自在に設けられ、露光用レーザ光発生素子が発生した露光用レーザ光を集光させる露光用対物レンズとを含み、
前記照射位置移動手段は、搭載手段に対して前記直交方向に相対的に露光用対物レンズを移動させることによって、前記露光用レーザ光の照射位置を保持台に対して前記直交方向に相対的に移動させることを特徴とする。
According to the present invention, the exposure irradiating means is provided in the mounting means, and is provided with an exposure laser light generating element for generating an exposure laser beam, and is movably provided in the mounting means in the orthogonal direction. An exposure objective lens that condenses the exposure laser light generated by the generating element,
The irradiation position moving means moves the exposure objective lens relatively in the orthogonal direction with respect to the holding table by moving the exposure objective lens in the orthogonal direction relative to the mounting means. It is made to move.

また本発明は、搭載手段に対する露光用対物レンズの前記直交方向の変位量を検出するレンズ変位量検出手段をさらに含み、
前記制御手段は、保持台変位量検出手段による保持台の変位量とレンズ変位量検出手段による露光用対物レンズの変位量とに基づいて、搭載手段に対して前記直交方向に相対的に露光用対物レンズを移動させることによって、保持台に対する前記露光用レーザ光の照射位置の前記直交方向への変位を抑制するように、照射位置移動手段を制御することを特徴とする。
The present invention further includes a lens displacement amount detecting means for detecting a displacement amount in the orthogonal direction of the objective lens for exposure with respect to the mounting means,
The control means is for exposure relative to the mounting means in the orthogonal direction based on the displacement amount of the holding base by the holding base displacement amount detection means and the displacement amount of the exposure objective lens by the lens displacement amount detection means. By moving the objective lens, the irradiation position moving means is controlled so as to suppress the displacement in the orthogonal direction of the irradiation position of the exposure laser beam with respect to the holding table.

また本発明は、前記レンズ変位量検出手段は、前記直交方向に光学的な特性が変化し、露光用対物レンズとともに移動するレンズ変位量検出用光学部材と、搭載手段に設けられ、レンズ変位量検出用光学部材に向けてレーザ光を照射するレンズ変位量検出用照射手段と、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光を、レンズ変位量検出用光学部材を介して受光し、受光量に応じた信号を出力するレンズ変位量検出用受光手段とを含むことを特徴とする。   According to the present invention, the lens displacement amount detection means is provided in a lens displacement amount detection optical member whose optical characteristics change in the orthogonal direction and moves together with the exposure objective lens, and a mounting means. The lens displacement amount detecting means for irradiating the detection optical member with laser light, and the laser light from the lens displacement amount detecting means for receiving the laser light via the lens displacement amount detecting optical member, and depending on the amount of received light And a lens displacement amount detecting light-receiving means for outputting a received signal.

また本発明は、前記レンズ変位量検出用光学部材は回折格子であることを特徴とする。
また本発明は、前記保持台変位量検出手段は、前記保持台または搭載手段に設けられ、前記直交方向に光学的な特性が変化する保持台変位量検出用光学部材と、前記搭載手段または保持台に設けられ、保持台変位量検出用光学部材に向けてレーザ光を照射する保持台変位量検出用照射手段と、保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光を、保持台変位量検出用光学部材を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する保持台変位量検出用受光手段とを含むことを特徴とする。
In the invention, it is preferable that the lens displacement detection optical member is a diffraction grating.
Further, according to the present invention, the holding table displacement amount detecting means is provided on the holding table or the mounting means, the holding table displacement amount detecting optical member whose optical characteristic changes in the orthogonal direction, the mounting means or the holding device. The holding table displacement amount detecting irradiation means for irradiating laser light toward the holding table displacement amount detecting optical member, and the laser beam from the holding table displacement amount detecting irradiation means for detecting the holding table displacement amount. And a light receiving means for detecting the amount of displacement of the holding base, which receives light through an optical member and outputs a signal corresponding to the amount of light received.

また本発明は、前記保持台変位量検出用光学部材は回折格子であることを特徴とする。
また本発明は、前記保持台変位量検出手段は、前記保持台または搭載手段に設けられ、前記直交方向に光学的な特性が変化する保持台変位量検出用光学部材と、前記搭載手段または保持台に設けられ、保持台変位量検出用光学部材に向けてレーザ光を照射する保持台変位量検出用照射手段と、保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光を、保持台変位量検出用光学部材を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する保持台変位量検出用受光手段とを含み、
保持台変位量検出用光学部材は、前記レンズ変位量検出用光学部材と同一の格子ピッチを有する回折格子であることを特徴とする。
In the invention, it is preferable that the optical member for detecting the displacement of the holding table is a diffraction grating.
Further, according to the present invention, the holding table displacement amount detecting means is provided on the holding table or the mounting means, the holding table displacement amount detecting optical member whose optical characteristic changes in the orthogonal direction, the mounting means or the holding device. The holding table displacement amount detecting irradiation means for irradiating laser light toward the holding table displacement amount detecting optical member, and the laser beam from the holding table displacement amount detecting irradiation means for detecting the holding table displacement amount. A light receiving means for detecting the amount of displacement of the holding base that receives light through an optical member and outputs a signal corresponding to the amount of light received;
The holding table displacement amount detecting optical member is a diffraction grating having the same grating pitch as the lens displacement amount detecting optical member.

また本発明は、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長および保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長は、相互に同一であることを特徴とする。   The present invention is also characterized in that the wavelength of the laser beam by the lens displacement amount detection irradiation means and the wavelength of the laser light by the holding table displacement amount detection irradiation means are the same.

また本発明は、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長および保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長は、露光用照射手段による露光用レーザ光の波長とは異なることを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that the wavelength of the laser beam by the lens displacement amount detecting irradiation unit and the wavelength of the laser beam by the holding table displacement amount detecting unit are different from the wavelength of the exposure laser beam by the exposure irradiation unit. And

また本発明は、前記保持台変位量検出用光学部材は、保持台に設けられることを特徴とする。   Further, the invention is characterized in that the holding table displacement amount detecting optical member is provided on a holding table.

また本発明は、前記保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光が保持台変位量検出用光学部材上で反射する場所は、前記基板の表面と略同一の平面内にあることを特徴とする。   Further, the invention is characterized in that the place where the laser beam from the holding table displacement amount detection irradiating means is reflected on the holding table displacement amount detection optical member is substantially in the same plane as the surface of the substrate. .

また本発明は、前記保持台変位量検出手段は、前記保持台または搭載手段に設けられ、前記直交方向に垂直な反射面を有する反射板と、前記搭載手段または保持台に設けられ、レーザ光を発生し、このレーザ光を前記直交方向に出射する反射板用レーザ光発生素子と、前記搭載手段または保持台に設けられ、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光を集光させて前記反射板に導く反射板用対物レンズと、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光を、前記反射板を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する反射板用受光手段とを含むことを特徴とする。   According to the present invention, the holding table displacement detection means is provided on the holding table or the mounting means, provided on the reflecting plate having a reflecting surface perpendicular to the orthogonal direction, the mounting means or the holding table, and laser light. The reflecting plate laser light generating element that emits the laser light in the orthogonal direction and the mounting means or the holding stand, the laser light generated by the reflecting plate laser light generating element is condensed and the reflection is performed. A reflecting plate objective lens guided to the plate, and a reflecting plate light receiving means for receiving laser light from the reflecting plate laser light generating element through the reflecting plate and outputting a signal corresponding to the amount of received light. Features.

また本発明は、前記保持台変位量検出手段は、前記保持台または搭載手段に設けられ、前記直交方向に垂直な反射面を有する反射板と、前記搭載手段または保持台に設けられ、レーザ光を発生し、このレーザ光を前記直交方向に出射する反射板用レーザ光発生素子と、前記搭載手段または保持台に前記直交方向に移動自在に設けられ、反射板用レーザ光発生素子が発生したレーザ光を集光させて前記反射板に導く反射板用対物レンズと、前記搭載手段または保持台に対して反射板用対物レンズを前記直交方向に移動させる反射板用対物レンズ駆動手段と、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光を、前記反射板を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する反射板用受光手段と、反射板用受光手段による信号に基づいて、反射板用対物レンズ駆動手段を、反射板用対物レンズと反射板との距離の変化を抑制するように制御するレンズ変位量制御手段と、前記直交方向に光学的な特性が変化し、前記反射板用対物レンズとともに移動する第2の保持台変位量検出用光学部材と、前記搭載手段または保持台に設けられ、前記第2の保持台変位量検出用光学部材に向けてレーザ光を照射する第2の保持台変位量検出用照射手段と、この第2の保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光を、第2の保持台変位量検出用光学部材を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する第2の保持台変位量検出用受光手段とを含むことを特徴とする。   According to the present invention, the holding table displacement detection means is provided on the holding table or the mounting means, provided on the reflecting plate having a reflecting surface perpendicular to the orthogonal direction, the mounting means or the holding table, and laser light. And a laser beam generating element for a reflecting plate that emits the laser light in the orthogonal direction, and a laser beam generating element for the reflecting plate that is mounted on the mounting means or the holding base so as to be movable in the orthogonal direction. A reflecting plate objective lens for condensing laser light and guiding it to the reflecting plate; a reflecting plate objective lens driving means for moving the reflecting plate objective lens in the orthogonal direction with respect to the mounting means or the holding table; Based on the signal from the light receiving means for the reflecting plate that receives the laser light from the laser light generating element for the plate through the reflecting plate and outputs a signal corresponding to the amount of the received light, the light for the reflecting plate Objective A lens displacement amount control means for controlling the lens drive means so as to suppress a change in the distance between the reflector objective lens and the reflector, and the optical characteristic changes in the orthogonal direction, and the reflector objective lens A second holding stand displacement amount detecting optical member that moves together with the second holding stand provided on the mounting means or the holding stand and irradiating the second holding stand displacement amount detecting optical member with the laser beam. The laser light from the table displacement amount detection irradiating means and the second holding table displacement amount detection irradiating means is received via the second holding table displacement amount detection optical member, and a signal corresponding to the received light amount is received. And a second light receiving means for detecting the displacement amount of the holding table for output.

また本発明は、前記第2の保持台変位量検出用光学部材は回折格子であることを特徴とする。   According to the present invention, the second holding table displacement amount detecting optical member is a diffraction grating.

また本発明は、前記保持台変位量検出手段は、前記保持台または搭載手段に設けられ、前記直交方向に垂直な反射面を有する反射板と、前記搭載手段または保持台に設けられ、レーザ光を発生し、このレーザ光を前記直交方向に出射する反射板用レーザ光発生素子と、前記搭載手段または保持台に前記直交方向に移動自在に設けられ、反射板用レーザ光発生素子が発生したレーザ光を集光させて前記反射板に導く反射板用対物レンズと、前記搭載手段または保持台に対して反射板用対物レンズを前記直交方向に移動させる反射板用対物レンズ駆動手段と、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光を、前記反射板を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する反射板用受光手段と、反射板用受光手段による信号に基づいて、反射板用対物レンズ駆動手段を、反射板用対物レンズと反射板との距離の変化を抑制するように制御するレンズ変位量制御手段と、前記直交方向に光学的な特性が変化し、前記反射板用対物レンズとともに移動する第2の保持台変位量検出用光学部材と、前記搭載手段または保持台に設けられ、前記第2の保持台変位量検出用光学部材に向けてレーザ光を照射する第2の保持台変位量検出用照射手段と、この第2の保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光を、第2の保持台変位量検出用光学部材を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する第2の保持台変位量検出用受光手段とを含み、
第2の保持台変位量検出用光学部材は、前記レンズ変位量検出用光学部材と同一の格子ピッチを有する回折格子であることを特徴とする。
According to the present invention, the holding table displacement detection means is provided on the holding table or the mounting means, provided on the reflecting plate having a reflecting surface perpendicular to the orthogonal direction, the mounting means or the holding table, and laser light. And a laser beam generating element for a reflecting plate that emits the laser light in the orthogonal direction, and a laser beam generating element for the reflecting plate that is mounted on the mounting means or the holding base so as to be movable in the orthogonal direction. A reflecting plate objective lens for condensing laser light and guiding it to the reflecting plate; a reflecting plate objective lens driving means for moving the reflecting plate objective lens in the orthogonal direction with respect to the mounting means or the holding table; Based on the signal from the light receiving means for the reflecting plate that receives the laser light from the laser light generating element for the plate through the reflecting plate and outputs a signal corresponding to the amount of the received light, the light for the reflecting plate Objective A lens displacement amount control means for controlling the lens drive means so as to suppress a change in the distance between the reflector objective lens and the reflector, and the optical characteristic changes in the orthogonal direction, and the reflector objective lens A second holding stand displacement amount detecting optical member that moves together with the second holding stand provided on the mounting means or the holding stand and irradiating the second holding stand displacement amount detecting optical member with the laser beam. The laser light from the table displacement amount detection irradiating means and the second holding table displacement amount detection irradiating means is received via the second holding table displacement amount detection optical member, and a signal corresponding to the received light amount is received. And a second light receiving means for detecting the displacement amount of the holding base for outputting,
The second holding table displacement amount detecting optical member is a diffraction grating having the same grating pitch as the lens displacement amount detecting optical member.

また本発明は、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光の波長および第2の保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長は、相互に同一であることを特徴とする。   In the present invention, the wavelength of the laser beam by the lens displacement amount detecting irradiation unit, the wavelength of the laser beam by the reflecting plate laser beam generating element, and the wavelength of the laser beam by the second holding table displacement amount detecting unit are as follows. Are the same.

また本発明は、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光の波長および第2の保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長は、前記露光用照射手段による露光用レーザ光の波長とは異なることを特徴とする。   Further, in the present invention, the wavelength of the laser light by the lens displacement amount detecting irradiation means, the wavelength of the laser light by the reflecting plate laser light generating element, and the wavelength of the laser light by the second holding table displacement amount detecting irradiation means are: It is characterized by being different from the wavelength of the exposure laser beam by the exposure irradiation means.

また本発明は、前記反射板は、保持台に設けられることを特徴とする。
また本発明は、前記反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光が反射板上で反射する場所は、前記基板の表面と略同一の平面内にあることを特徴とする。
In the invention, it is preferable that the reflection plate is provided on a holding table.
Further, the invention is characterized in that a place where the laser light from the laser light generating element for a reflecting plate is reflected on the reflecting plate is in a plane substantially the same as the surface of the substrate.

また本発明は、複数の露光用照射手段を有し、各露光用照射手段による露光用レーザ光は、相互に独立して、前記基板の表面の前記直交方向の任意の位置にそれぞれ照射されることを特徴とする。   Further, the present invention has a plurality of exposure irradiation means, and the exposure laser light from each exposure irradiation means is applied to any position in the orthogonal direction on the surface of the substrate independently of each other. It is characterized by that.

本発明によれば、搭載手段には、露光用照射手段が搭載される。この露光用照射手段は、露光用レーザ光を、保持台によって保持される基板の表面に対して垂直に照射する。保持台によって基板が保持された状態で、駆動手段によって、搭載手段に対して所定の移動方向に相対的に保持台を移動させながら、露光用照射手段によって、露光用レーザ光を、基板の表面に照射する。このとき、露光用レーザ光の照射位置は、基板の表面に対して所定の移動方向に移動し、これによって基板には、露光された露光領域が形成される。   According to the present invention, the exposure means is mounted on the mounting means. This exposure irradiation means irradiates the exposure laser beam perpendicularly to the surface of the substrate held by the holding table. While the substrate is held by the holding table, the exposure laser beam is applied to the surface of the substrate by the exposure irradiation unit while the driving unit moves the holding table relative to the mounting unit in a predetermined movement direction. Irradiate. At this time, the irradiation position of the exposure laser beam moves in a predetermined movement direction with respect to the surface of the substrate, whereby an exposed exposure region is formed on the substrate.

制御手段は、保持台に対する前記露光用レーザ光の照射位置を、直交方向に関して所定位置に維持するように、照射位置移動手段を制御する。したがって外乱によって露光用レーザ光の照射位置が保持台に対して直交方向に相対的に不所望に変位するのを抑制することができ、高精度で露光領域を形成することができる。前記所定位置は、不変であってもよく、また変更されてもよい。   The control means controls the irradiation position moving means so as to maintain the irradiation position of the exposure laser beam on the holding table at a predetermined position with respect to the orthogonal direction. Therefore, it is possible to suppress the irradiation position of the exposure laser light from being undesirably displaced in the orthogonal direction with respect to the holding table due to disturbance, and an exposure region can be formed with high accuracy. The predetermined position may be unchanged or changed.

また本発明によれば、保持台変位量検出手段によって、搭載手段に対する保持台の直交方向の変位量が検出される。制御手段は、保持台変位量検出手段による保持台の変位量に基づいて、保持台に対する露光用レーザ光の照射位置の直交方向への変位を抑制するように、照射位置移動手段を制御する。したがって外乱によって露光用レーザ光の照射位置が保持台に対して直交方向に相対的に不所望に変位するのを抑制することができ、高精度で露光領域を形成することができる。   Further, according to the present invention, the displacement amount of the holding table in the direction orthogonal to the mounting means is detected by the holding table displacement amount detection means. The control means controls the irradiation position moving means so as to suppress the displacement in the orthogonal direction of the irradiation position of the exposure laser beam on the holding table based on the displacement amount of the holding table by the holding table displacement detection means. Therefore, it is possible to suppress the irradiation position of the exposure laser light from being undesirably displaced in the orthogonal direction with respect to the holding table due to disturbance, and an exposure region can be formed with high accuracy.

また本発明によれば、照射位置移動手段は、搭載手段に対して直交方向に相対的に保持台を移動させる。制御手段は、保持台変位量検出手段による保持台の変位量に基づいて、照射位置移動手段を、搭載手段に対する保持台の直交方向への変位を抑制するように制御する。このようにして、搭載手段に対する保持台の直交方向の変位を抑制することによって、露光用レーザ光の照射位置が保持台に対して直交方向に相対的に変位するのを抑制することができる。これによって搭載手段に対して直交方向に相対的に露光用照射手段を移動させることなく、所望の露光パターンを描画することができる。   According to the invention, the irradiation position moving means moves the holding table relative to the mounting means in the orthogonal direction. The control unit controls the irradiation position moving unit to suppress the displacement of the holding table in the orthogonal direction with respect to the mounting unit based on the amount of displacement of the holding table by the holding table displacement detection unit. In this way, by suppressing the displacement of the holding table in the orthogonal direction with respect to the mounting means, it is possible to suppress the irradiation position of the exposure laser light from being relatively displaced in the orthogonal direction with respect to the holding table. Thus, a desired exposure pattern can be drawn without moving the exposure irradiating means relative to the mounting means in the orthogonal direction.

また本発明によれば、照射位置移動手段は、搭載手段に対して直交方向に相対的に露光用照射手段を移動させる。制御手段は、保持台変位量検出手段による保持台の変位量に基づいて、保持台に対する露光用照射手段の直交方向の変位を抑制するように、照射位置移動手段を制御する。これによって、保持台が搭載手段に対して所定の移動方向に移動されるときに、移動に伴う振動などによって搭載手段に対する保持台の直交方向の位置が変化しても、露光用レーザ光の照射位置を、保持台に対してリアルタイムに移動して、この露光用レーザ光の照射位置の直交方向への変化を抑制することができる。したがって露光用レーザ光の照射位置が所望の露光パターンからずれてしまうことを抑制することができ、前記所望の露光パターンに従って高精度で露光領域を形成することができる。   According to the invention, the irradiation position moving means moves the exposure irradiation means relative to the mounting means in the orthogonal direction. The control means controls the irradiation position moving means so as to suppress the displacement of the exposure irradiation means in the orthogonal direction with respect to the holding table based on the displacement amount of the holding table by the holding table displacement detection means. As a result, when the holding table is moved in a predetermined movement direction with respect to the mounting means, even if the position of the holding table in the orthogonal direction with respect to the mounting means changes due to vibration caused by the movement, the exposure laser beam is irradiated. The position can be moved in real time with respect to the holding table, and the change in the orthogonal direction of the irradiation position of the exposure laser beam can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the irradiation position of the exposure laser light from deviating from a desired exposure pattern, and it is possible to form an exposure region with high accuracy according to the desired exposure pattern.

また本発明によれば、照射変位量検出手段によって、搭載手段に対する露光用照射手段の直交方向への変位量が検出される。制御手段は、保持台変位量検出手段による保持台の変位量と照射変位量検出手段による露光用照射手段の変位量とに基づいて、搭載手段に対して直交方向に相対的に露光用照射手段を移動させることによって、保持台に対する露光用レーザ光の照射位置の直交方向への変位を抑制するように、照射位置移動手段を制御する。   According to the invention, the irradiation displacement amount detection means detects the displacement amount in the orthogonal direction of the exposure irradiation means relative to the mounting means. The control means includes an exposure irradiation means relative to the mounting means in a direction orthogonal to the mounting means based on the displacement amount of the holding base by the holding base displacement amount detection means and the displacement amount of the exposure irradiation means by the irradiation displacement amount detection means. By moving the irradiation position, the irradiation position moving means is controlled so as to suppress the displacement in the orthogonal direction of the irradiation position of the exposure laser beam with respect to the holding table.

したがって、保持台が搭載手段に対して所定の移動方向に移動されるときに、移動に伴う振動などによって搭載手段に対する保持台の直交方向の位置が変化しても、露光用照射手段の変位を保持台の変位に追従させることが可能となる。これによって、露光用レーザ光の位置ずれを抑制することが可能となる。   Therefore, when the holding table is moved in a predetermined movement direction with respect to the mounting means, even if the position of the holding table in the orthogonal direction with respect to the mounting means changes due to vibrations accompanying the movement, the exposure irradiation means is displaced. It is possible to follow the displacement of the holding table. Thereby, it is possible to suppress the positional deviation of the exposure laser beam.

また本発明によれば、照射変位量検出手段によって、搭載手段に対する露光用照射手段の直交方向の変位量が検出される。制御手段は、保持台変位量検出手段による保持台の変位量に基づいて、搭載手段に対する保持台の直交方向への変位を抑制するとともに、照射変位量検出手段による露光用照射手段の変位量に基づいて、搭載手段に対する露光用照射手段の直交方向への変位を抑制するように、照射位置移動手段を制御する。これによって、保持台に対する露光用レーザ光の照射位置の直交方向への変位が抑制される。   According to the invention, the irradiation displacement amount detection means detects the displacement amount of the exposure irradiation means in the orthogonal direction with respect to the mounting means. The control means suppresses the displacement of the holding table in the orthogonal direction with respect to the mounting means based on the displacement amount of the holding table by the holding table displacement detection means, and controls the displacement of the exposure irradiation means by the irradiation displacement detection means. Based on this, the irradiation position moving means is controlled so as to suppress the displacement of the exposure irradiation means relative to the mounting means in the orthogonal direction. Thereby, the displacement of the irradiation position of the exposure laser beam on the holding table in the orthogonal direction is suppressed.

このように、搭載手段に対する露光用照射手段の直交方向への変位をも抑制することが可能であるので、保持台が搭載手段に対して所定の移動方向に移動される走査露光中に、搭載手段に対する露光用照射手段の直交方向への変位が発生しない。したがって搭載手段に対する露光用照射手段の直交方向への変位による露光用レーザ光の位置ずれを抑制することが可能となる。   Thus, since it is possible to suppress displacement of the exposure irradiation means in the orthogonal direction with respect to the mounting means, the mounting is performed during scanning exposure in which the holding table is moved in a predetermined movement direction with respect to the mounting means. There is no displacement in the orthogonal direction of the exposure irradiation means with respect to the means. Therefore, it is possible to suppress the positional deviation of the exposure laser beam due to the displacement in the orthogonal direction of the exposure irradiation means with respect to the mounting means.

また本発明によれば、搭載手段には、露光用照射手段が搭載される。この露光用照射手段は、露光用レーザ光を、保持台によって保持される基板の表面に対して垂直に照射する。保持台によって基板が保持された状態で、駆動手段によって、搭載手段に対して所定の移動方向に相対的に保持台を移動させながら、露光用照射手段によって、露光用レーザ光を、基板の表面に照射する。このとき、露光用レーザ光の照射位置は、基板の表面に対して所定の移動方向に移動し、これによって基板には、露光された露光領域が形成される。   According to the invention, the irradiation means for exposure is mounted on the mounting means. This exposure irradiation means irradiates the exposure laser beam perpendicularly to the surface of the substrate held by the holding table. While the substrate is held by the holding table, the exposure laser beam is applied to the surface of the substrate by the exposure irradiation unit while the driving unit moves the holding table relative to the mounting unit in a predetermined movement direction. Irradiate. At this time, the irradiation position of the exposure laser beam moves in a predetermined movement direction with respect to the surface of the substrate, whereby an exposed exposure region is formed on the substrate.

露光用照射手段は、照射位置移動手段によって、搭載手段に対して直交方向に相対的に移動される。搭載手段に対する露光用照射手段の直交方向の変位量は、照射変位量検出手段によって検出される。制御手段は、照射変位量検出手段による露光用照射手段の変位量に基づいて、搭載手段に対する露光用照射手段の直交方向への変位を制御するように、照射位置移動手段を制御する。   The exposure irradiation means is moved relative to the mounting means in the orthogonal direction by the irradiation position moving means. The displacement in the orthogonal direction of the exposure irradiation means relative to the mounting means is detected by the irradiation displacement amount detection means. The control means controls the irradiation position moving means so as to control the displacement of the exposure irradiation means relative to the mounting means in the orthogonal direction based on the displacement amount of the exposure irradiation means by the irradiation displacement amount detection means.

このように、搭載手段に対する露光用照射手段の直交方向への変位を抑制することが可能であるので、保持台が搭載手段に対して所定の移動方向に移動される走査露光中に、搭載手段に対する露光用照射手段の直交方向への変位が発生しない。したがって搭載手段に対する露光用照射手段の直交方向への変位による露光用レーザ光の位置ずれを抑制することが可能となる。   Thus, since it is possible to suppress the displacement in the orthogonal direction of the irradiation means for exposure with respect to the mounting means, the mounting means during the scanning exposure in which the holding table is moved in a predetermined movement direction with respect to the mounting means. There is no displacement in the orthogonal direction of the exposure means for exposure. Therefore, it is possible to suppress the positional deviation of the exposure laser beam due to the displacement in the orthogonal direction of the exposure irradiation means with respect to the mounting means.

また本発明によれば、露光用レーザ光の照射位置は、搭載手段に対する露光用対物レンズの移動によって移動されるので、搭載手段に対する露光用レーザ光発生素子の移動を伴う場合に比べて、露光用レーザ光の照射位置が簡便に移動される。また露光用対物レンズは小形化することが可能であるので、この露光用対物レンズの高速移動が可能である。したがって露光用レーザ光の照射位置の変更を高速に行うことができ、生産効率を向上することができる。   Further, according to the present invention, the irradiation position of the exposure laser light is moved by the movement of the exposure objective lens with respect to the mounting means, so that the exposure is performed as compared with the case where the exposure laser light generating element is moved with respect to the mounting means. The irradiation position of the laser beam for use is easily moved. Since the exposure objective lens can be reduced in size, the exposure objective lens can be moved at high speed. Therefore, the irradiation position of the exposure laser beam can be changed at high speed, and the production efficiency can be improved.

また本発明によれば、搭載手段に対する露光用対物レンズの直交方向の変位量は、レンズ変位量検出手段によって検出される。制御手段は、保持台変位量検出手段による保持台の変位量だけでなく、レンズ変位量検出手段による露光用対物レンズの変位量にも基づいて、照射位置移動手段を、露光用レーザ光の照射位置の直交方向への変位を抑制するように制御する。   According to the invention, the displacement amount of the exposure objective lens in the orthogonal direction with respect to the mounting means is detected by the lens displacement amount detection means. The control means irradiates the irradiation position moving means with the exposure laser beam based on not only the displacement amount of the holding table by the holding table displacement detection means but also the displacement amount of the exposure objective lens by the lens displacement detection means. Control is performed to suppress displacement of the position in the orthogonal direction.

このようにして露光用レーザ光の照射位置が制御手段によって制御されるので、露光用対物レンズを移動させるための機構の温度特性、経時変化による変位のばらつきを抑制することができる。また保持台の変位量および露光用対物レンズの変位量を比較し、露光用レーザ光の照射位置を制御することができる。   Since the irradiation position of the exposure laser beam is controlled by the control means in this way, the temperature characteristics of the mechanism for moving the exposure objective lens and variations in displacement due to changes over time can be suppressed. In addition, the irradiation position of the exposure laser beam can be controlled by comparing the displacement amount of the holding table and the displacement amount of the exposure objective lens.

また本発明によれば、搭載手段には、レンズ変位量検出用照射手段が設けられる。このレンズ変位量検出用照射手段は、レンズ変位量検出用光学部材に向けてレーザ光を照射する。レンズ変位量検出用光学部材は、直交方向に光学的な特性が変化し、露光用対物レンズとともに移動する。レンズ変位量検出用受光手段は、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光を、レンズ変位量検出用光学部材を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する。このようにレンズ変位量検出手段が構成されるので、簡単な構成で、露光用対物レンズの変位量に応じた信号を得ることができる。   According to the invention, the mounting means is provided with a lens displacement amount detecting irradiation means. This lens displacement amount detection irradiating means irradiates laser light toward the lens displacement amount detection optical member. The optical member for detecting the lens displacement amount changes in the orthogonal direction and moves together with the objective lens for exposure. The lens displacement amount detection light receiving means receives the laser beam from the lens displacement amount detection irradiation means via the lens displacement amount detection optical member, and outputs a signal corresponding to the received light amount. Since the lens displacement amount detection means is thus configured, a signal corresponding to the displacement amount of the exposure objective lens can be obtained with a simple structure.

また本発明によれば、レンズ変位量検出用光学部材として回折格子が用いられるので、レンズ変位量検出手段を、光ディスクの光ピックアップ装置と同様な構成によって実現することができる。したがってレンズ変位量検出手段には、光ピックアップ装置の部品を流用することができ、利便性が向上される。   Further, according to the present invention, since the diffraction grating is used as the lens displacement amount detection optical member, the lens displacement amount detection means can be realized by the same configuration as the optical pickup device of the optical disk. Therefore, the parts of the optical pickup device can be used for the lens displacement detection means, and convenience is improved.

また本発明によれば、保持台または搭載手段には、保持台変位量検出用光学部材が設けられ、搭載手段または保持台には、保持台変位量検出用照射手段が設けられる。保持台変位量検出用光学部材は、直交方向に光学的な特性が変化する。保持台変位量検出用照射手段は、保持台変位量検出用光学部材に向けてレーザ光を照射する。保持台変位量検出用受光手段は、保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光を、保持台変位量検出用光学部材を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する。このように保持台変位量検出手段が構成されるので、簡単な構成で、搭載手段に対する保持台の直交方向の変位量に応じた信号を得ることができる。   According to the invention, the holding table or the mounting means is provided with the holding table displacement amount detecting optical member, and the mounting means or the holding table is provided with the holding table displacement amount detecting irradiation means. The optical characteristic of the holding table displacement amount detection member changes in the orthogonal direction. The holding table displacement amount detection irradiating means irradiates laser light toward the holding table displacement amount detection optical member. The holding table displacement amount detection light receiving means receives the laser beam from the holding table displacement amount detection irradiation means via the holding table displacement amount detection optical member, and outputs a signal corresponding to the received light amount. Since the holding table displacement amount detecting means is thus configured, a signal corresponding to the amount of displacement of the holding table in the orthogonal direction with respect to the mounting means can be obtained with a simple configuration.

また本発明によれば、保持台変位量検出用光学部材として回折格子が用いられるので、保持台変位量検出手段を、光ディスクの光ピックアップ装置と同様な構成によって実現することができる。したがって保持台変位量検出手段には、光ピックアップ装置の部品を流用することができ、利便性が向上される。   Further, according to the present invention, since the diffraction grating is used as the holding table displacement amount detecting optical member, the holding table displacement amount detecting means can be realized by the same configuration as the optical pickup device of the optical disk. Therefore, the parts of the optical pickup device can be used for the holding table displacement detection means, and convenience is improved.

また本発明によれば、保持台または搭載手段には、保持台変位量検出用光学部材が設けられ、搭載手段または保持台には、保持台変位量検出用照射手段が設けられる。保持台変位量検出用光学部材は、直交方向に光学的な特性が変化する。保持台変位量検出用照射手段は、保持台変位量検出用光学部材に向けてレーザ光を照射する。保持台変位量検出用受光手段は、保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光を、保持台変位量検出用光学部材を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する。このように保持台変位量検出手段が構成されるので、簡単な構成で、搭載手段に対する保持台の直交方向の変位量に応じた信号を得ることができる。   According to the invention, the holding table or the mounting means is provided with the holding table displacement amount detecting optical member, and the mounting means or the holding table is provided with the holding table displacement amount detecting irradiation means. The optical characteristic of the holding table displacement amount detection member changes in the orthogonal direction. The holding table displacement amount detection irradiating means irradiates laser light toward the holding table displacement amount detection optical member. The holding table displacement amount detection light receiving means receives the laser beam from the holding table displacement amount detection irradiation means via the holding table displacement amount detection optical member, and outputs a signal corresponding to the received light amount. Since the holding table displacement amount detecting means is thus configured, a signal corresponding to the amount of displacement of the holding table in the orthogonal direction with respect to the mounting means can be obtained with a simple configuration.

さらに保持台変位量検出用光学部材として回折格子が用いられるので、保持台変位量検出手段を、光ディスクの光ピックアップ装置と同様な構成によって実現することができる。したがって保持台変位量検出手段には、光ピックアップ装置の部品を流用することができ、利便性が向上される。しかも保持台変位量検出用光学部材は、レンズ変位量検出用光学部材と同一の格子ピッチを有する回折格子であるので、保持台の変位量と露光用対物レンズの変位量との比較が容易であり、したがって露光用レーザ光の照射位置を制御しやすい。   Further, since the diffraction grating is used as the holding member displacement amount detecting optical member, the holding table displacement amount detecting means can be realized by the same configuration as the optical pickup device of the optical disk. Therefore, the parts of the optical pickup device can be used for the holding table displacement detection means, and convenience is improved. In addition, since the optical member for detecting the displacement of the holding table is a diffraction grating having the same grating pitch as the optical member for detecting the amount of lens displacement, it is easy to compare the amount of displacement of the holding table and the amount of displacement of the exposure objective lens. Therefore, it is easy to control the irradiation position of the exposure laser beam.

また本発明によれば、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長および保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長が相互に同一であるので、光学部品の種類を削減することができる。またレンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長および保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長が相互に同一であるので、レンズ変位量検出用受光手段による信号および保持台変位量受光手段による信号を同様とすることができ、制御部品の種類を削減することができる。   Further, according to the present invention, the wavelength of the laser beam by the lens displacement amount detection irradiating means and the wavelength of the laser beam by the holding table displacement amount detection irradiating means are mutually the same, so the types of optical components can be reduced. it can. Further, since the wavelength of the laser beam by the lens displacement amount detecting means and the wavelength of the laser light by the holding table displacement amount detecting means are the same, the signal by the lens displacement amount detecting light receiving means and the light amount of the holding table displacement are received. The signals by the means can be made similar, and the types of control components can be reduced.

また本発明によれば、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長および保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長は、露光用照射手段による露光用レーザ光の波長とは異なるので、基板の露光以外に使用するレーザ光の波長を、基板の感光領域以外にすることができる。したがって基板にもれたレーザ光による露光に対する影響を小さくすることができる。また、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光および保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光が基板にもれないような構成、たとえば遮光板のような部品を削減することができる。   Further, according to the present invention, the wavelength of the laser beam by the lens displacement amount detection irradiation unit and the wavelength of the laser beam by the holding table displacement amount detection irradiation unit are different from the wavelength of the exposure laser beam by the exposure irradiation unit. The wavelength of the laser beam used other than the exposure of the substrate can be set outside the photosensitive region of the substrate. Therefore, it is possible to reduce the influence on the exposure by the laser beam leaking to the substrate. Further, it is possible to reduce the configuration such that the laser beam from the lens displacement amount detection irradiating means and the laser light from the holding table displacement amount detection irradiating means do not enter the substrate, for example, a component such as a light shielding plate.

また本発明によれば、保持台変位量検出用光学部材は、保持台に設けられる。この保持台変位量検出用光学部材は、露光されるべき基板の所定の移動方向の長さと同程度の長さを有する必要がある。それ故、この保持台変位量検出用光学部材が搭載手段に設けられる場合、搭載手段を小形化することができないが、本発明のように、保持台変位量検出用光学部材が保持台に設けられることによって、搭載手段の小形化を実現することができる。   According to the invention, the holding table displacement amount detection optical member is provided on the holding table. The holding table displacement amount detection optical member needs to have a length that is approximately the same as the length of the substrate to be exposed in the predetermined movement direction. Therefore, when this holding member displacement amount detection optical member is provided on the mounting means, the mounting means cannot be reduced in size, but as in the present invention, the holding table displacement amount detection optical member is provided on the holding table. As a result, the mounting means can be reduced in size.

また本発明によれば、保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光が保持台変位量検出用光学部材上で反射する場所は、前記基板の表面と略同一の平面内にあるので、露光面上の変位量を正確に検出することができる。   Further, according to the present invention, the place where the laser beam by the holding table displacement amount detection irradiating means is reflected on the holding table displacement amount detection optical member is substantially in the same plane as the surface of the substrate. The amount of displacement above can be detected accurately.

また本発明によれば、保持台または搭載手段には、直交方向に垂直な反射面を有する反射板が設けられる。搭載手段または保持台には、反射板用レーザ光発生素子および反射板用対物レンズが設けられる。反射板用レーザ光発生素子は、レーザ光を発生し、このレーザ光を直交方向に出射する。反射板用対物レンズは、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光を集光させて前記反射板に導く。反射板用受光手段は、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光を、前記反射板を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する。このように保持台変位量検出手段が構成されるので、簡単な構成で、搭載手段に対する保持台の直交方向の変位量に応じた信号を得ることができる。   According to the invention, the holding table or the mounting means is provided with a reflecting plate having a reflecting surface perpendicular to the orthogonal direction. The mounting means or the holding stand is provided with a laser beam generating element for the reflector and an objective lens for the reflector. The reflection plate laser light generating element generates laser light and emits the laser light in an orthogonal direction. The reflecting plate objective lens condenses laser light from the reflecting plate laser light generating element and guides it to the reflecting plate. The light receiving means for the reflecting plate receives the laser light from the laser light generating element for the reflecting plate through the reflecting plate, and outputs a signal corresponding to the amount of light received. Since the holding table displacement amount detecting means is thus configured, a signal corresponding to the amount of displacement of the holding table in the orthogonal direction with respect to the mounting means can be obtained with a simple configuration.

また本発明によれば、反射板用レーザ光発生素子は、保持台または搭載手段に設けられ、反射板用対物レンズは、搭載手段または保持台に直交方向に移動自在に設けられる。反射板用対物レンズ駆動手段は、搭載手段または保持台に対して反射板用対物レンズを直交方向に移動させる。反射板用受光手段は、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光を、前記反射板を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する。レンズ変位量制御手段は、反射板用受光手段による信号に基づいて、反射板用対物レンズ駆動手段を、反射板用対物レンズと反射板との距離の変化を抑制するように制御する。   According to the invention, the laser light generating element for the reflecting plate is provided on the holding table or the mounting means, and the objective lens for the reflecting plate is provided on the mounting means or the holding table so as to be movable in the orthogonal direction. The reflecting plate objective lens driving means moves the reflecting plate objective lens in the orthogonal direction with respect to the mounting means or the holding table. The light receiving means for the reflecting plate receives the laser light from the laser light generating element for the reflecting plate through the reflecting plate, and outputs a signal corresponding to the amount of light received. The lens displacement control unit controls the objective lens driving unit for the reflecting plate so as to suppress a change in the distance between the objective lens for the reflecting plate and the reflecting plate based on the signal from the light receiving unit for the reflecting plate.

また第2の保持台変位量検出用光学部材は、反射板用対物レンズとともに移動する。第2の保持台変位量検出用照射手段は、搭載手段または保持台に設けられ、第2の保持台変位量検出用光学部材に向けてレーザ光を照射する。第2の保持台変位量検出用受光手段は、第2の保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光を、第2の保持台変位量検出用光学部材を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する。   The second holding table displacement amount detecting optical member moves together with the reflector objective lens. The second holding table displacement amount detection irradiating means is provided on the mounting means or the holding table, and irradiates laser light toward the second holding table displacement amount detection optical member. The second holding table displacement amount detection light receiving means receives the laser beam from the second holding table displacement amount detection means via the second holding table displacement amount detection optical member, and according to the received light amount. Output the signal.

保持台変位量検出手段は、前述のようにレンズ変位量制御手段によって、反射板用対物レンズと反射板との距離の変化を抑制した状態で、第2の保持台変位量検出用受光手段によって受光量に応じた信号を出力するので、簡単な構成で、搭載手段に対する保持台の直交方向の変位量に応じた信号を得ることができる。   As described above, the holding table displacement amount detection means is controlled by the second holding table displacement amount detection light-receiving means in a state where the change in the distance between the reflecting plate objective lens and the reflection plate is suppressed by the lens displacement amount control means. Since a signal corresponding to the amount of received light is output, it is possible to obtain a signal corresponding to the amount of displacement in the orthogonal direction of the holding base with respect to the mounting means with a simple configuration.

また本発明によれば、第2の保持台変位量検出用光学部材として回折格子が用いられるので、保持台変位量検出手段を、光ディスクの光ピックアップ装置と同様な構成によって実現することができる。したがって保持台変位量検出手段には、光ピックアップ装置の部品を流用することができ、利便性が向上される。   Also, according to the present invention, since the diffraction grating is used as the second holding table displacement amount detecting optical member, the holding table displacement amount detecting means can be realized by the same configuration as the optical pickup device of the optical disk. Therefore, the parts of the optical pickup device can be used for the holding table displacement detection means, and convenience is improved.

また本発明によれば、反射板用レーザ光発生素子は、保持台または搭載手段に設けられ、反射板用対物レンズは、搭載手段または保持台に直交方向に移動自在に設けられる。反射板用対物レンズ駆動手段は、搭載手段または保持台に対して反射板用対物レンズを直交方向に移動させる。反射板用受光手段は、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光を、前記反射板を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する。レンズ変位量制御手段は、反射板用受光手段による信号に基づいて、反射板用対物レンズ駆動手段を、反射板用対物レンズと反射板との距離の変化を抑制するように制御する。   According to the invention, the laser light generating element for the reflecting plate is provided on the holding table or the mounting means, and the objective lens for the reflecting plate is provided on the mounting means or the holding table so as to be movable in the orthogonal direction. The reflecting plate objective lens driving means moves the reflecting plate objective lens in the orthogonal direction with respect to the mounting means or the holding table. The light receiving means for the reflecting plate receives the laser light from the laser light generating element for the reflecting plate through the reflecting plate, and outputs a signal corresponding to the amount of light received. The lens displacement control unit controls the objective lens driving unit for the reflecting plate so as to suppress a change in the distance between the objective lens for the reflecting plate and the reflecting plate based on the signal from the light receiving unit for the reflecting plate.

また第2の保持台変位量検出用光学部材は、反射板用対物レンズとともに移動する。第2の保持台変位量検出用照射手段は、搭載手段または保持台に設けられ、第2の保持台変位量検出用光学部材に向けてレーザ光を照射する。第2の保持台変位量検出用受光手段は、第2の保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光を、第2の保持台変位量検出用光学部材を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する。   The second holding table displacement amount detecting optical member moves together with the reflector objective lens. The second holding table displacement amount detection irradiating means is provided on the mounting means or the holding table, and irradiates laser light toward the second holding table displacement amount detection optical member. The second holding table displacement amount detection light receiving means receives the laser beam from the second holding table displacement amount detection means via the second holding table displacement amount detection optical member, and according to the received light amount. Output the signal.

保持台変位量検出手段は、前述のようにレンズ変位量制御手段によって、反射板用対物レンズと反射板との距離の変化を抑制した状態で、第2の保持台変位量検出用受光手段によって受光量に応じた信号を出力するので、簡単な構成で、搭載手段に対する保持台の直交方向の変位量に応じた信号を得ることができる。   As described above, the holding table displacement amount detection means is controlled by the second holding table displacement amount detection light-receiving means in a state where the change in the distance between the reflecting plate objective lens and the reflection plate is suppressed by the lens displacement amount control means. Since a signal corresponding to the amount of received light is output, it is possible to obtain a signal corresponding to the amount of displacement in the orthogonal direction of the holding base with respect to the mounting means with a simple configuration.

さらに第2の保持台変位量検出用光学部材として回折格子が用いられるので、保持台変位量検出手段を、光ディスクの光ピックアップ装置と同様な構成によって実現することができる。したがって保持台変位量検出手段には、光ピックアップ装置の部品を流用することができ、利便性が向上される。しかも第2の保持台変位量検出用光学部材は、レンズ変位量検出用光学部材と同一の格子ピッチを有する回折格子であるので、保持台の変位量と露光用対物レンズの変位量との比較が容易であり、したがって前記露光用レーザ光の照射位置を制御しやすい。   Further, since the diffraction grating is used as the second holding table displacement amount detecting optical member, the holding table displacement amount detecting means can be realized by the same configuration as the optical pickup device of the optical disk. Therefore, the parts of the optical pickup device can be used for the holding table displacement detection means, and convenience is improved. Moreover, since the second holding table displacement amount detection optical member is a diffraction grating having the same grating pitch as the lens displacement amount detection optical member, the displacement amount of the holding table and the displacement amount of the objective lens for exposure are compared. Therefore, it is easy to control the irradiation position of the exposure laser beam.

また本発明によれば、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光の波長および第2の保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長が相互に同一であるので、光学部品の種類を削減することができる。またレンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長および第2の保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長が相互に同一であるので、レンズ変位量検出用受光手段による信号および第2の保持台変位量受光手段による信号を同様とすることができ、制御部品の種類を削減することができる。   Further, according to the present invention, the wavelength of the laser beam by the lens displacement amount detecting irradiation unit, the wavelength of the laser beam by the reflecting plate laser beam generating element, and the wavelength of the laser beam by the second holding base displacement amount detecting unit are as follows. Since they are the same as each other, the types of optical components can be reduced. Further, since the wavelength of the laser beam by the lens displacement amount detection irradiating means and the wavelength of the laser light by the second holding base displacement amount detection irradiating means are the same, the signal from the lens displacement amount detection light receiving means and the second The signal by the holding table displacement amount light receiving means can be made the same, and the types of control parts can be reduced.

また本発明によれば、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光の波長および第2の保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長は、露光用照射手段による露光用レーザ光の波長とは異なるので、基板の露光以外に使用するレーザ光の波長を、基板の感光領域以外にすることができる。したがって基板にもれたレーザ光による露光に対する影響を小さくすることができる。また、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光および第2の保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光が基板にもれないような構成、たとえば遮光板のような部品を削減することができる。   Further, according to the present invention, the wavelength of the laser light by the lens displacement amount detection irradiation means, the wavelength of the laser light by the reflection plate laser light generating element, and the wavelength of the laser light by the second holding table displacement amount detection irradiation means are: Since the wavelength of the exposure laser beam by the exposure irradiation means is different, the wavelength of the laser beam used other than the exposure of the substrate can be set outside the photosensitive region of the substrate. Therefore, it is possible to reduce the influence on the exposure by the laser beam leaking to the substrate. Further, a configuration in which the laser beam from the lens displacement amount detection means, the laser light from the reflection plate laser light generating element, and the laser light from the second holding table displacement amount detection means does not enter the substrate, for example, light shielding Parts such as plates can be reduced.

また本発明によれば、反射板は、保持台に設けられる。この反射板は、露光されるべき基板の所定の移動方向の長さと同程度の長さを有する必要がある。それ故、この反射板が搭載手段に設けられる場合、搭載手段を小形化することができないが、本発明のように、反射板が保持台に設けられることによって、搭載手段の小形化を実現することができる。   Moreover, according to this invention, a reflecting plate is provided in a holding stand. The reflecting plate needs to have a length comparable to the length of the substrate to be exposed in the predetermined moving direction. Therefore, when this reflecting plate is provided on the mounting means, the mounting means cannot be reduced in size, but the mounting means can be reduced in size by providing the reflecting plate on the holding base as in the present invention. be able to.

また本発明によれば、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光が反射板上で反射する場所は、前記基板の表面と略同一の平面内にあるので、露光面上の変位量を正確に検出することができる。   Further, according to the present invention, the location where the laser light from the laser light generating element for the reflecting plate is reflected on the reflecting plate is in substantially the same plane as the surface of the substrate, so that the amount of displacement on the exposure surface can be accurately determined. Can be detected.

また本発明によれば、露光用照射手段が複数、設けられるので、少ない往復動作で、基板全面を露光することができる。しかも各露光用照射手段による露光用レーザ光は、相互に独立して、前記基板の表面の直交方向の任意の位置にそれぞれ照射されるので、任意の露光領域を形成することができる。   Further, according to the present invention, since a plurality of exposure irradiation means are provided, the entire surface of the substrate can be exposed with a small number of reciprocating operations. In addition, since the exposure laser beams from the respective exposure irradiation means are irradiated independently to each other in an orthogonal direction on the surface of the substrate, an arbitrary exposure region can be formed.

図1は、本発明の実施の第1形態の露光装置21の構成を簡略化して示す斜視図である。本実施の形態の露光装置21は、フォトリソグラフィ工程において用いられる。この露光装置21によって露光されるべき基板22は、板状体23と、この板状体23の一表面に形成されるフォトレジスト膜24とを有する。   FIG. 1 is a perspective view showing a simplified configuration of an exposure apparatus 21 according to the first embodiment of the present invention. The exposure apparatus 21 of the present embodiment is used in a photolithography process. The substrate 22 to be exposed by the exposure device 21 has a plate-like body 23 and a photoresist film 24 formed on one surface of the plate-like body 23.

本実施の形態の露光装置21は、保持台26と、複数の露光用照射手段27と、搭載手段であるレーザアレイユニット28と、駆動手段である保持台駆動手段29と、複数の照射位置移動手段である複数の対物レンズ駆動手段30と、保持台変位量検出手段31と、複数のレンズ変位量検出手段32と、複数の制御手段である複数のX軸位置決めコントローラ35と、複数のZ軸位置決めコントローラ36と、後述する複数の切換手段37と、メインコントローラ38とを含む。   The exposure apparatus 21 of the present embodiment includes a holding table 26, a plurality of exposure irradiation means 27, a laser array unit 28 as a mounting means, a holding table driving means 29 as a driving means, and a plurality of irradiation position movements. A plurality of objective lens driving means 30, a holding table displacement amount detecting means 31, a plurality of lens displacement amount detecting means 32, a plurality of X axis positioning controllers 35 as a plurality of control means, and a plurality of Z axes A positioning controller 36, a plurality of switching means 37 to be described later, and a main controller 38 are included.

前記保持台26は、露光されるべき基板22を水平に保持する。前記露光されるべき基板22は、そのフォトレジスト膜24の表面が上方に臨んだ状態で、保持台26によって保持される。前記保持台駆動手段29は、保持台26を、後述のレーザアレイユニット28に対してX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向に移動させる。これらの保持台26および保持台駆動手段29によって、XYZステージが構成される。   The holding table 26 holds the substrate 22 to be exposed horizontally. The substrate 22 to be exposed is held by a holding table 26 with the surface of the photoresist film 24 facing upward. The holding table driving unit 29 moves the holding table 26 in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction with respect to a laser array unit 28 described later. These holding table 26 and holding table driving means 29 constitute an XYZ stage.

本実施の形態において、X軸およびY軸は、前記保持台26によって保持される基板22の表面に平行な仮想一平面内、したがって水平面内で、相互に直交する。またZ軸は、X軸およびY軸に直交する。Y軸方向は所定の移動方向に相当し、X軸方向は前記仮想一平面内で所定の移動方向に直交する直交方向に相当する。   In the present embodiment, the X axis and the Y axis are orthogonal to each other in a virtual plane parallel to the surface of the substrate 22 held by the holding table 26, and thus in a horizontal plane. The Z axis is orthogonal to the X axis and the Y axis. The Y-axis direction corresponds to a predetermined movement direction, and the X-axis direction corresponds to an orthogonal direction orthogonal to the predetermined movement direction in the virtual one plane.

保持台駆動手段29は、X軸方向およびY軸方向に前記保持台26を移動させて、この保持台26によって保持される基板22の上方に臨む表面を、端から端まで全面にわたって露光走査することができるように構成される。また保持台駆動手段29は、Z軸方向に前記保持台26を移動させて、この保持台26によって保持される基板22と後述のレーザアレイユニット28との距離を露光前に調整することができるように構成される。   The holding table driving means 29 moves the holding table 26 in the X-axis direction and the Y-axis direction, and exposes and scans the entire surface of the substrate 22 held by the holding table 26 from end to end. Configured to be able to. In addition, the holding table driving means 29 can move the holding table 26 in the Z-axis direction and adjust the distance between the substrate 22 held by the holding table 26 and a laser array unit 28 described later before exposure. Configured as follows.

前記レーザアレイユニット28は、XYZステージの上方、したがって保持台26の上方に設けられる。このレーザアレイユニット28には、複数の露光用照射手段27と、複数の対物レンズ駆動手段30と、複数のレンズ変位量検出手段32とが搭載される。前記複数の露光用照射手段27は、X軸方向に所定の間隔L1で配置される。前記所定の間隔L1は、0.5mm〜50mmに選ばれる。対物レンズ駆動手段30は、各露光用照射手段27毎に設けられる。レンズ変位量検出手段32は、各露光用照射手段27毎に設けられる。   The laser array unit 28 is provided above the XYZ stage, and thus above the holding table 26. The laser array unit 28 is equipped with a plurality of exposure irradiation means 27, a plurality of objective lens driving means 30, and a plurality of lens displacement amount detection means 32. The plurality of exposure irradiation means 27 are arranged at a predetermined interval L1 in the X-axis direction. The predetermined interval L1 is selected from 0.5 mm to 50 mm. The objective lens driving unit 30 is provided for each exposure irradiation unit 27. The lens displacement amount detection means 32 is provided for each exposure irradiation means 27.

図2は、露光用照射手段27の付近を拡大して示す図である。前記露光用照射手段27は、露光用レーザ光を、保持台26によって保持される基板22の表面に対して垂直に照射する。この露光用照射手段27による露光用レーザ光によって、前記保持台26に保持される基板22のフォトレジスト膜24が感光する。   FIG. 2 is an enlarged view showing the vicinity of the exposure irradiation means 27. The exposure irradiation means 27 irradiates the exposure laser beam perpendicularly to the surface of the substrate 22 held by the holding table 26. The exposure laser beam from the exposure irradiation means 27 exposes the photoresist film 24 on the substrate 22 held on the holding table 26.

露光用照射手段27は、露光用レーザ光発生素子である露光用半導体レーザ素子41と、コリメータレンズ42と、露光用対物レンズ43と、フォーカス検出器44と、対物レンズホルダ45とを含む。露光用半導体レーザ素子41、コリメータレンズ42およびフォーカス検出器44は、レーザアレイユニット28に設けられる。露光用対物レンズ43は、対物レンズホルダ45によって保持される。この対物レンズホルダ45は、対物レンズ駆動手段30によりレーザアレイユニット28に対してX軸方向およびZ軸方向に移動自在に設けられる。したがって露光用対物レンズ43は、レーザアレイユニット28に対してX軸方向およびZ軸方向に移動自在に設けられる。   The exposure irradiation means 27 includes an exposure semiconductor laser element 41 that is an exposure laser light generating element, a collimator lens 42, an exposure objective lens 43, a focus detector 44, and an objective lens holder 45. The semiconductor laser element 41 for exposure, the collimator lens 42 and the focus detector 44 are provided in the laser array unit 28. The exposure objective lens 43 is held by an objective lens holder 45. The objective lens holder 45 is provided so as to be movable in the X axis direction and the Z axis direction with respect to the laser array unit 28 by the objective lens driving means 30. Therefore, the exposure objective lens 43 is provided so as to be movable in the X-axis direction and the Z-axis direction with respect to the laser array unit 28.

前記露光用半導体レーザ素子41は、露光用レーザ光を発生する。露光用半導体レーザ素子41による露光用レーザ光の光軸はZ軸方向に延びる。この露光用レーザ光は、前記コリメータレンズ42および露光用対物レンズ43を介して、前記保持台26によって保持される基板22に導かれる。前記保持台26によって保持される基板22に導かれた露光用レーザ光は、この基板22の表面によって反射され、前記露光用対物レンズ43およびコリメータレンズ42を介して、前記フォーカス検出器44に導かれる。   The exposure semiconductor laser element 41 generates exposure laser light. The optical axis of the exposure laser beam from the exposure semiconductor laser element 41 extends in the Z-axis direction. The exposure laser light is guided to the substrate 22 held by the holding table 26 through the collimator lens 42 and the exposure objective lens 43. The exposure laser beam guided to the substrate 22 held by the holding table 26 is reflected by the surface of the substrate 22 and guided to the focus detector 44 via the exposure objective lens 43 and the collimator lens 42. It is burned.

前記露光用半導体レーザ素子41による露光用レーザ光の波長λ1は、405nmに選ばれる。前記コリメータレンズ42は、露光用半導体レーザ素子41から導かれた露光用レーザ光を平行光にして露光用対物レンズ43に導くとともに、露光用対物レンズ43から導かれた露光用レーザ光を集光してフォーカス検出器44に導く。前記露光用対物レンズ43は、コリメータレンズ42から導かれた露光用レーザ光を集光して前記保持台26によって保持される基板22に導くとともに、前記保持台26によって保持される基板22から導かれた露光用レーザ光を平行光にしてコリメータレンズ42に導く。この露光用対物レンズ43の開口数NA1は、0.65に選ばれる。露光用レーザ光の基板22の表面におけるビームスポットの最小のスポット径D1は、露光用半導体レーザ素子41による露光用レーザ光の波長λ1と露光用対物レンズ43の開口数NA1との関係から、約0.5μmとなる。   The wavelength λ1 of the exposure laser beam by the exposure semiconductor laser element 41 is selected to be 405 nm. The collimator lens 42 converts the exposure laser light guided from the exposure semiconductor laser element 41 into parallel light, guides it to the exposure objective lens 43, and condenses the exposure laser light guided from the exposure objective lens 43. To the focus detector 44. The exposure objective lens 43 condenses the exposure laser light guided from the collimator lens 42 and guides it to the substrate 22 held by the holding table 26 and guides it from the substrate 22 held by the holding table 26. The exposed laser beam for exposure is converted into parallel light and guided to the collimator lens 42. The numerical aperture NA1 of the exposure objective lens 43 is selected to be 0.65. The minimum spot diameter D1 of the beam spot on the surface of the substrate 22 of the laser beam for exposure is approximately from the relationship between the wavelength λ1 of the laser beam for exposure by the semiconductor laser element 41 for exposure and the numerical aperture NA1 of the objective lens 43 for exposure. 0.5 μm.

前記フォーカス検出器44は、前記保持台26によって保持される基板22を介する露光用レーザ光を受光し、受光量に応じた信号を出力する。フォーカス検出器44は、光ピックアップ装置などでフォーカス信号の検出に用いられている非点収差法によって、露光用対物レンズ43と基板22との距離に応じた信号を出力することができるように構成される。フォーカス検出器44による信号は、後述のZ軸位置決めコントローラ36に与えられる。   The focus detector 44 receives the exposure laser beam through the substrate 22 held by the holding table 26 and outputs a signal corresponding to the amount of received light. The focus detector 44 is configured to output a signal corresponding to the distance between the exposure objective lens 43 and the substrate 22 by an astigmatism method used for detecting a focus signal in an optical pickup device or the like. Is done. A signal from the focus detector 44 is given to a Z-axis positioning controller 36 described later.

前記対物レンズ駆動手段30は、レーザアレイユニット28に設けられる。対物レンズ
駆動手段30は、露光用照射手段27の対物レンズホルダ45を、したがってこの対物レンズホルダ45によって保持される露光用対物レンズ43を、X軸方向およびZ軸方向に移動させる。この対物レンズ駆動手段30は、たとえば電磁コイルなどを含んで構成される。対物レンズ駆動手段30は、露光用対物レンズ43をX軸方向に移動させることによって、露光用照射手段27による前記基板22の表面への露光用レーザ光の照射位置を、レーザアレイユニット28に対して、X軸方向に移動させることができるように構成される。また対物レンズ駆動手段30は、露光用対物レンズ43をZ軸方向に移動させることによって、露光用照射手段27による露光用レーザ光の基板22の表面におけるビームスポットのスポット径を、変化させることができるように構成される。
The objective lens driving means 30 is provided in the laser array unit 28. The objective lens driving unit 30 moves the objective lens holder 45 of the exposure irradiation unit 27, and thus the exposure objective lens 43 held by the objective lens holder 45, in the X-axis direction and the Z-axis direction. The objective lens driving unit 30 includes, for example, an electromagnetic coil. The objective lens driving unit 30 moves the exposure objective lens 43 in the X-axis direction so that the exposure laser beam irradiation position on the surface of the substrate 22 by the exposure irradiation unit 27 is directed to the laser array unit 28. And configured to be movable in the X-axis direction. Further, the objective lens driving unit 30 can change the spot diameter of the beam spot on the surface of the substrate 22 of the exposure laser beam by the exposure irradiation unit 27 by moving the exposure objective lens 43 in the Z-axis direction. Configured to be able to.

前記レンズ変位量検出手段32は、レーザアレイユニット28に対する露光用対物レンズ43のX軸方向への変位量を検出する。このレンズ変位量検出手段32は、半導体レーザ素子48と、対物レンズ49と、レンズ変位量検出用光学部材50と、レンズ変位量検出用受光手段である検出器51とを含む。半導体レーザ素子48および対物レンズ49によってレンズ変位量検出用照射手段が構成される。半導体レーザ素子48、対物レンズ49および検出器51は、レーザアレイユニット28に設けられる。レンズ変位量検出用光学部材50は、前記露光用照射手段27の対物レンズホルダ45に設けられる。   The lens displacement detection means 32 detects the displacement of the exposure objective lens 43 relative to the laser array unit 28 in the X-axis direction. The lens displacement amount detection means 32 includes a semiconductor laser element 48, an objective lens 49, a lens displacement amount detection optical member 50, and a detector 51 that is a lens displacement amount detection light receiving means. The semiconductor laser element 48 and the objective lens 49 constitute a lens displacement amount detection irradiation means. The semiconductor laser element 48, the objective lens 49 and the detector 51 are provided in the laser array unit 28. The lens displacement detection optical member 50 is provided in the objective lens holder 45 of the exposure irradiation means 27.

前記半導体レーザ素子48が発生するレーザ光の光軸はY軸方向に延びる。このレーザ光は、前記対物レンズ49を介して、前記レンズ変位量検出用光学部材50に導かれる。レンズ変位量検出用光学部材50に導かれたレーザ光は、このレンズ変位量検出用光学部材50によって反射され、前記対物レンズ49を介して、前記検出器51に導かれる。   The optical axis of the laser beam generated by the semiconductor laser element 48 extends in the Y-axis direction. This laser light is guided to the lens displacement detection optical member 50 through the objective lens 49. The laser beam guided to the lens displacement detection optical member 50 is reflected by the lens displacement detection optical member 50 and guided to the detector 51 through the objective lens 49.

前記半導体レーザ素子48によるレーザ光の波長λ2は、635nmに選ばれる。前記対物レンズ49は、半導体レーザ素子48から導かれたレーザ光を集光してレンズ変位量検出用光学部材50に導くとともに、レンズ変位量検出用光学部材50から導かれたレーザ光を集光して検出器51に導く。この対物レンズ49の開口数NA2は、0.6に選ばれる。   The wavelength λ2 of the laser light from the semiconductor laser element 48 is selected to be 635 nm. The objective lens 49 condenses the laser light guided from the semiconductor laser element 48 and guides it to the lens displacement detection optical member 50, and condenses the laser light guided from the lens displacement detection optical member 50. To the detector 51. The numerical aperture NA2 of the objective lens 49 is selected to be 0.6.

前記レンズ変位量検出用光学部材50は、板状の部材であり、その表面部には、相互に平行な複数の溝が所定の格子ピッチP1で形成される。前記所定の格子ピッチP1は、0.74μmに選ばれる。前記溝の幅W1は、隣接する溝間の部分(以下、凸部と記載する)の幅W2と同一である。このようなレンズ変位量検出用光学部材50は、回折格子によって実現される。レンズ変位量検出用光学部材50は、露光用照射手段27の対物レンズホルダ45に固着され、この対物レンズホルダ45とともに移動する。   The lens displacement detection optical member 50 is a plate-like member, and a plurality of grooves parallel to each other are formed on the surface portion thereof with a predetermined lattice pitch P1. The predetermined grating pitch P1 is selected to be 0.74 μm. The width W1 of the groove is the same as the width W2 of a portion between adjacent grooves (hereinafter referred to as a convex portion). Such a lens displacement detection optical member 50 is realized by a diffraction grating. The lens displacement detection optical member 50 is fixed to the objective lens holder 45 of the exposure irradiation means 27 and moves together with the objective lens holder 45.

前記対物レンズホルダ45には、前記半導体レーザ素子48によるレーザ光の光軸に垂直、したがってY軸方向に垂直な一側面が形成されている。レンズ変位量検出用光学部材50は、対物レンズホルダ45の前記一側面に沿って設けられる。またレンズ変位量検出用光学部材50が対物レンズホルダ45に設けられた状態において、前記複数の溝は、Z軸方向に延びる。半導体レーザ素子48、対物レンズ49およびレンズ変位量検出用光学部材50は、半導体レーザ素子48によるレーザ光を対物レンズ49によってレンズ変位量検出用光学部材50に集光することができるように、それぞれ配置される。   The objective lens holder 45 is formed with one side surface that is perpendicular to the optical axis of the laser beam from the semiconductor laser element 48 and thus perpendicular to the Y-axis direction. The lens displacement amount detecting optical member 50 is provided along the one side surface of the objective lens holder 45. In the state where the lens displacement amount detection optical member 50 is provided in the objective lens holder 45, the plurality of grooves extend in the Z-axis direction. The semiconductor laser element 48, the objective lens 49, and the lens displacement amount detection optical member 50 are respectively configured so that the laser light from the semiconductor laser element 48 can be condensed on the lens displacement amount detection optical member 50 by the objective lens 49. Be placed.

前記検出器51は、レンズ変位量検出用光学部材50を介するレーザ光を受光し、受光量に応じた信号を出力する。検出器51は、光ピックアップ装置などでトラッキング信号の検出に用いられている方法によって、半導体レーザ素子48によるレーザ光のレンズ変位量検出用光学部材50上の照射位置に応じた信号を出力することができるように構成される。検出器51からの信号は、レーザアレイユニット28に対する対物レンズホルダ45の位置に応じて変化する。この検出器51からの信号は、後述のX軸位置決めコントローラ35に与えられる。   The detector 51 receives laser light via the lens displacement amount detection optical member 50 and outputs a signal corresponding to the amount of received light. The detector 51 outputs a signal corresponding to the irradiation position on the lens displacement amount detection optical member 50 of the laser beam by the semiconductor laser element 48 by a method used for detecting a tracking signal in an optical pickup device or the like. Configured to be able to. The signal from the detector 51 changes according to the position of the objective lens holder 45 with respect to the laser array unit 28. A signal from the detector 51 is given to an X-axis positioning controller 35 described later.

再び図1を参照して、前記保持台変位量検出手段31は、レーザアレイユニット28に対する保持台26のX軸方向への変位量を検出する。この保持台変位量検出手段31は、半導体レーザ素子54と、コリメータレンズ55と、対物レンズ56と、保持台変位量検出用光学部材57と、保持台変位量検出用受光手段である検出器58とを含む。半導体レーザ素子54、コリメータレンズ55および対物レンズ56によって保持台変位量検出用照射手段が構成される。半導体レーザ素子54、コリメータレンズ55、対物レンズ56および検出器58は、レーザアレイユニット28に設けられる。保持台変位量検出用光学部材57は、前記保持台26に設けられる。   Referring again to FIG. 1, the holding table displacement detection means 31 detects the amount of displacement of the holding table 26 in the X-axis direction with respect to the laser array unit 28. The holding table displacement amount detection means 31 includes a semiconductor laser element 54, a collimator lens 55, an objective lens 56, a holding table displacement amount detection optical member 57, and a detector 58 which is a holding table displacement amount detection light receiving means. Including. The semiconductor laser element 54, the collimator lens 55, and the objective lens 56 constitute an irradiating means for detecting the holding table displacement. The semiconductor laser element 54, the collimator lens 55, the objective lens 56 and the detector 58 are provided in the laser array unit 28. The holding table displacement amount detecting optical member 57 is provided on the holding table 26.

前記半導体レーザ素子54が発生するレーザ光の光軸はZ軸方向に延びる。このレーザ光は、前記コリメータレンズ55および対物レンズ56を介して、前記保持台変位量検出用光学部材57に導かれる。保持台変位量検出用光学部材57に導かれたレーザ光は、この保持台変位量検出用光学部材57によって反射され、前記対物レンズ56およびコリメータレンズ55を介して、前記検出器58に導かれる。   The optical axis of the laser beam generated by the semiconductor laser element 54 extends in the Z-axis direction. The laser light is guided to the holding table displacement amount detecting optical member 57 through the collimator lens 55 and the objective lens 56. The laser beam guided to the holding table displacement amount detection optical member 57 is reflected by the holding table displacement amount detection optical member 57 and guided to the detector 58 through the objective lens 56 and the collimator lens 55. .

前記半導体レーザ素子54によるレーザ光の波長λ3は、635nmに選ばれる。前記コリメータレンズ55は、半導体レーザ素子54から導かれたレーザ光を平行光にして対物レンズ56に導くとともに、対物レンズ56から導かれたレーザ光を集光して検出器58に導く。前記対物レンズ56は、コリメータレンズ55から導かれたレーザ光を集光して保持台変位量検出用光学部材57に導くとともに、保持台変位量検出用光学部材57から導かれたレーザ光を平行光にしてコリメータレンズ55に導く。この対物レンズ56の開口数NA3は、0.6に選ばれる。   The wavelength λ3 of the laser light from the semiconductor laser element 54 is selected to be 635 nm. The collimator lens 55 converts the laser light guided from the semiconductor laser element 54 into parallel light and guides it to the objective lens 56, and condenses the laser light guided from the objective lens 56 and guides it to the detector 58. The objective lens 56 condenses the laser beam guided from the collimator lens 55 and guides it to the holding table displacement amount detecting optical member 57, and parallelizes the laser beam guided from the holding table displacement amount detection optical member 57. The light is led to the collimator lens 55. The numerical aperture NA3 of the objective lens 56 is selected to be 0.6.

前記保持台変位量検出用光学部材57は、板状の部材であり、その表面部には、相互に平行な複数の溝が所定の格子ピッチP2で形成される。保持台変位量検出用光学部材57の所定の格子ピッチP2は、前記レンズ変位量検出用光学部材50の所定の格子ピッチP1と同一である。すなわち保持台変位量検出用光学部材57の所定の格子ピッチP2は、0.74μmに選ばれる。前記溝の幅W3は、隣接する溝間の部分(以下、凸部と記載する)の幅W4と同一である。このような保持台変位量検出用光学部材57は、回折格子によって実現される。   The holding base displacement amount detecting optical member 57 is a plate-like member, and a plurality of grooves parallel to each other are formed on the surface portion thereof with a predetermined lattice pitch P2. The predetermined lattice pitch P2 of the holding table displacement amount detecting optical member 57 is the same as the predetermined lattice pitch P1 of the lens displacement amount detecting optical member 50. That is, the predetermined lattice pitch P2 of the holding table displacement amount detection optical member 57 is selected to be 0.74 μm. The width W3 of the groove is the same as the width W4 of a portion between adjacent grooves (hereinafter referred to as a convex portion). Such an optical member 57 for detecting the displacement of the holding table is realized by a diffraction grating.

保持台変位量検出用光学部材57は、前記保持台26に固定され、この保持台26とともに移動する。保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光が保持台変位量検出用光学部材57上で反射する場所は、前記基板22の表面と略同一の平面内にある。   The holding table displacement amount detection optical member 57 is fixed to the holding table 26 and moves together with the holding table 26. The place where the laser beam from the holding table displacement amount detection irradiating means is reflected on the holding table displacement amount detection optical member 57 lies in substantially the same plane as the surface of the substrate 22.

保持台変位量検出用光学部材57が前記保持台26に設けられた状態において、前記複数の溝は、Y軸方向に延びる。半導体レーザ素子54、コリメータレンズ55、対物レンズ56および保持台変位量検出用光学部材57は、走査露光時に、半導体レーザ素子54によるレーザ光を対物レンズ56によって保持台変位量検出用光学部材57に集光することができるように、それぞれ配置される。   In a state where the holding table displacement amount detecting optical member 57 is provided on the holding table 26, the plurality of grooves extend in the Y-axis direction. The semiconductor laser element 54, the collimator lens 55, the objective lens 56, and the holding table displacement amount detecting optical member 57 are arranged such that laser light from the semiconductor laser element 54 is transferred to the holding table displacement amount detecting optical member 57 by the objective lens 56 during scanning exposure. Each is arranged so that it can be condensed.

前記検出器58は、保持台変位量検出用光学部材57を介するレーザ光を受光し、受光量に応じた信号を出力する。検出器58は、光ピックアップ装置などでトラッキング信号の検出に用いられている方法によって、半導体レーザ素子54によるレーザ光の保持台変位量検出用光学部材57への照射位置に応じた信号を出力することができるように構成される。検出器58からの信号は、レーザアレイユニット28に対する保持台26の位置に応じて変化する。この検出器58からの信号は、後述のX軸位置決めコントローラ35に与えられる。   The detector 58 receives the laser beam via the holding table displacement amount detection optical member 57 and outputs a signal corresponding to the received light amount. The detector 58 outputs a signal corresponding to the irradiation position of the laser beam to the holding table displacement amount detection optical member 57 by the semiconductor laser element 54 by a method used for detecting a tracking signal in an optical pickup device or the like. Configured to be able to. The signal from the detector 58 changes according to the position of the holding table 26 with respect to the laser array unit 28. A signal from the detector 58 is given to an X-axis positioning controller 35 described later.

図3は、保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の保持台変位量検出用光学部材57上の照射位置と保持台変位量検出手段31の検出器58による信号との関係を示すグラフである。図3において、横軸は、保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の保持台変位量検出用光学部材57上のX軸方向の照射位置を示す。図3に示すグラフの横軸に関しては、保持台変位量検出用光学部材57に形成される複数の溝のうちの1つのX軸方向の中心が原点に選ばれている。また縦軸は、保持台変位量検出手段31の検出器58による信号の値を示す。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between the irradiation position of the laser beam on the holding table displacement amount detection optical member 57 by the holding table displacement amount detection irradiation means and the signal from the detector 58 of the holding table displacement amount detection means 31. is there. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the irradiation position in the X-axis direction on the holding table displacement amount detection optical member 57 of the laser beam by the holding table displacement amount detection irradiation means. With respect to the horizontal axis of the graph shown in FIG. 3, the center in the X-axis direction of one of the plurality of grooves formed in the holding table displacement amount detection optical member 57 is selected as the origin. The vertical axis indicates the value of the signal by the detector 58 of the holding table displacement amount detection means 31.

図3に示されるように溝の中心では、検出器58による信号の値は0である。前記溝の中心から、この溝のX軸方向の一方に隣接する凸部の中心までは、信号の値は負である。しかも前記溝の中心からX軸方向の一方に前記照射位置が移動するにつれて、信号の絶対値は徐々に大きくなり、前記溝の中心からX軸方向の一方に保持台変位量検出用光学部材57の格子ピッチP2の1/4倍に相当する距離だけ前記照射位置が移動したとき、信号の値は、極小値をとる。X軸方向の一方に前記照射位置がさらに移動すると、信号の絶対値は、徐々に小さくなり、前記凸部の中心で再び0となる。   As shown in FIG. 3, at the center of the groove, the value of the signal by the detector 58 is zero. The value of the signal is negative from the center of the groove to the center of the convex portion adjacent to one of the grooves in the X-axis direction. In addition, as the irradiation position moves from the center of the groove to one side in the X-axis direction, the absolute value of the signal gradually increases, and the holding member displacement amount detection optical member 57 moves from the center of the groove to one side in the X-axis direction. When the irradiation position moves by a distance corresponding to ¼ times the grating pitch P2, the signal value takes a minimum value. When the irradiation position further moves in one of the X-axis directions, the absolute value of the signal gradually decreases and becomes 0 again at the center of the convex portion.

前記溝の中心から、この溝のX軸方向の他方に隣接する凸部の中心までは、信号の値は正である。しかも前記溝の中心からX軸方向の他方に前記照射位置が移動するにつれて、信号の絶対値は徐々に大きくなり、前記溝の中心からX軸方向の他方に保持台変位量検出用光学部材57の格子ピッチP2の1/4倍に相当する距離だけ前記照射位置が移動したとき、信号の値は、極大値をとる。X軸方向の他方に前記照射位置がさらに移動すると、信号の絶対値は、徐々に小さくなり、前記凸部の中心で再び0となる。   The signal value is positive from the center of the groove to the center of the convex portion adjacent to the other of the groove in the X-axis direction. Moreover, as the irradiation position moves from the center of the groove to the other side in the X-axis direction, the absolute value of the signal gradually increases, and the holding member displacement amount detecting optical member 57 moves from the center of the groove to the other side in the X-axis direction. When the irradiation position moves by a distance corresponding to 1/4 times the grating pitch P2, the signal value takes a maximum value. When the irradiation position further moves to the other side in the X-axis direction, the absolute value of the signal gradually decreases and becomes 0 again at the center of the convex portion.

図3では、保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の保持台変位量検出用光学部材57上の照射位置と保持台変位量検出手段31の検出器58による信号の関係を示すが、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光のレンズ変位量検出用光学部材50上の照射位置とレンズ変位量検出手段32の検出器51による信号の関係も、同様に図3のようになる。   FIG. 3 shows the relationship between the irradiation position of the laser beam on the holding table displacement amount detection optical member 57 by the holding table displacement amount detection irradiation means and the signal by the detector 58 of the holding table displacement amount detection means 31. The relationship between the irradiation position of the laser light on the lens displacement detection optical member 50 by the displacement detection irradiation means and the signal from the detector 51 of the lens displacement detection means 32 is also as shown in FIG.

図4は露光装置21の電気的構成を示すブロック図であり、図5は露光用対物レンズ43のX軸方向の位置を制御するための電気的構成を詳細に示すブロック図であり、図6は露光用対物レンズ43のZ軸方向の位置を制御するための電気的構成を詳細に示すブロック図である。メインコントローラ38は、複数のX軸位置決めコントローラ35をそれぞれ制御するとともに、複数のZ軸位置決めコントローラ36をそれぞれ制御する。またメインコントローラ38は、複数の切換手段37をそれぞれ制御するとともに、保持台駆動手段29を制御する。   4 is a block diagram showing the electrical configuration of the exposure apparatus 21, and FIG. 5 is a block diagram showing in detail the electrical configuration for controlling the position of the exposure objective lens 43 in the X-axis direction. FIG. 3 is a block diagram showing in detail an electrical configuration for controlling the position of the exposure objective lens 43 in the Z-axis direction. The main controller 38 controls the plurality of X-axis positioning controllers 35 and also controls the plurality of Z-axis positioning controllers 36. The main controller 38 controls the plurality of switching units 37 and controls the holding table driving unit 29.

切換手段37は、各露光用半導体レーザ素子41毎に設けられる。メインコントローラ38は、各切換手段37のスイッチング態様を相互に独立に切換え、各露光用半導体レーザ素子41を相互に独立にオンオフ制御可能である。X軸位置決めコントローラ35は、各対物レンズ駆動手段30毎に設けられる。X軸位置決めコントローラ35は、保持台変位量検出手段31による保持台26の変位量とレンズ変位量検出手段32による露光用対物レンズ43の変位量とに基づいて、露光用照射手段27による露光用レーザ光の照射位置のX軸方向への変化を抑制するように、対物レンズ駆動手段30を制御する。Z軸位置決めコントローラ36は、各対物レンズ駆動手段30毎に設けられる。Z軸位置決めコントローラ36は、フォーカス検出器44による信号に基づいて、露光用レーザ光の前記基板22の表面におけるビームスポットのスポット径が所望の大きさになるように、対物レンズ駆動手段30を制御する。   The switching means 37 is provided for each exposure semiconductor laser element 41. The main controller 38 can switch the switching modes of the respective switching means 37 independently of each other, and can control the respective on-off semiconductor laser elements 41 independently of each other. The X-axis positioning controller 35 is provided for each objective lens driving unit 30. The X-axis positioning controller 35 is used for exposure by the exposure irradiation unit 27 based on the displacement amount of the holding table 26 by the holding table displacement amount detection unit 31 and the displacement amount of the exposure objective lens 43 by the lens displacement amount detection unit 32. The objective lens driving unit 30 is controlled so as to suppress the change in the X-axis direction of the irradiation position of the laser beam. The Z-axis positioning controller 36 is provided for each objective lens driving unit 30. Based on the signal from the focus detector 44, the Z-axis positioning controller 36 controls the objective lens driving means 30 so that the spot diameter of the beam spot on the surface of the substrate 22 of the exposure laser beam becomes a desired size. To do.

本実施の形態においては、保持台変位量検出手段31の検出器58の受光量の変化によって、レーザアレイユニット28に対する保持台26のX軸方向の変位を検出して、位置の変化を高精度で追跡して、その変化量に基づいて、露光用対物レンズ43を、前記変化量を相殺するように制御する。これによって露光用レーザ光の照射位置のX軸方向への変化を高精度で抑制することができる。   In the present embodiment, the change in the X-axis direction of the holding table 26 with respect to the laser array unit 28 is detected by the change in the amount of light received by the detector 58 of the holding table displacement detection means 31, and the change in position is detected with high accuracy. The exposure objective lens 43 is controlled so as to cancel out the change amount based on the change amount. Thereby, a change in the X-axis direction of the irradiation position of the exposure laser beam can be suppressed with high accuracy.

次に、本実施の形態の露光装置21による露光方法を説明する。図7は、露光装置21が基板22を露光している状態を示す図である。図8は1回目の走査露光後の基板22の平面図であり、図9は2回目の走査露光中の基板22の平面図である。図7〜図9において、基板22の表面上の黒色の領域は、露光用レーザ光によって露光された露光領域である。   Next, the exposure method by the exposure apparatus 21 of this Embodiment is demonstrated. FIG. 7 is a view showing a state in which the exposure apparatus 21 exposes the substrate 22. FIG. 8 is a plan view of the substrate 22 after the first scanning exposure, and FIG. 9 is a plan view of the substrate 22 during the second scanning exposure. 7-9, the black area | region on the surface of the board | substrate 22 is an exposure area | region exposed with the laser beam for exposure.

保持台駆動手段29によって保持台26をY軸方向に移動するときに、各露光用照射手段27によって基板22を照射し、これによって基板22を露光する。このように保持台駆動手段29によって保持台26をY軸方向に移動するときに、各露光用照射手段27によって基板22を照射すると、各露光用照射手段27による露光用レーザ光の基板22の表面への照射位置の軌跡はY軸方向に延び、図8に示すように、Y軸方向に延びる露光領域61が形成される。図8において、露光領域61はY軸方向に延びているが、保持台26の移動時に、切換手段37によって露光用半導体レーザ素子41をオンオフすることによって、任意の領域を露光することが可能である。   When the holding base 26 is moved in the Y-axis direction by the holding base driving means 29, the substrate 22 is irradiated by the exposure irradiation means 27, thereby exposing the substrate 22. Thus, when the holding table 26 is moved in the Y-axis direction by the holding table driving means 29, when the substrate 22 is irradiated by the exposure irradiation means 27, the exposure laser light of the substrate 22 of the exposure laser light by the exposure irradiation means 27 is irradiated. The locus of the irradiation position on the surface extends in the Y-axis direction, and an exposure region 61 extending in the Y-axis direction is formed as shown in FIG. In FIG. 8, the exposure area 61 extends in the Y-axis direction. However, when the holding table 26 moves, an arbitrary area can be exposed by turning on and off the exposure semiconductor laser element 41 by the switching means 37. is there.

この後、各対物レンズ駆動手段30によって各対物レンズホルダ45がX軸方向の所望の位置に移動される。各対物レンズホルダ45の移動後、保持台駆動手段29によって保持台26をY軸方向に移動するとともに、各露光用照射手段27によって基板22を照射する。これによって図9に示されるように、図8における露光領域61以外の未露光領域の一部に他の露光領域62が形成される。   Thereafter, each objective lens holder 45 is moved to a desired position in the X-axis direction by each objective lens driving means 30. After each objective lens holder 45 is moved, the holding table 26 is moved in the Y-axis direction by the holding table driving means 29 and the substrate 22 is irradiated by each exposure irradiation means 27. As a result, as shown in FIG. 9, another exposure region 62 is formed in a part of the unexposed region other than the exposure region 61 in FIG.

対物レンズホルダ45のX軸方向の移動可能な範囲内において、前述の動作が繰り返される。対物レンズホルダ45のX軸方向の移動可能な範囲外を露光するときは、保持台駆動手段29によって、保持台26を、したがってこの保持台26によって保持される基板22を、X軸方向に移動させる。この後、前述の動作が繰り返される。このような動作を繰り返して、基板22の表面の全面にわたって走査露光する。   The above-described operation is repeated within the range in which the objective lens holder 45 is movable in the X-axis direction. When exposing outside the movable range of the objective lens holder 45 in the X-axis direction, the holding table driving means 29 moves the holding table 26 and thus the substrate 22 held by the holding table 26 in the X-axis direction. Let Thereafter, the above-described operation is repeated. By repeating such an operation, scanning exposure is performed on the entire surface of the substrate 22.

次に、露光用対物レンズ43の位置決めについて説明する。まず、露光用対物レンズ43のZ軸方向、すなわちフォーカス方向の位置決めについて説明する。基板22の表面によって反射された露光用レーザ光は、フォーカス検出器44によって受光される。フォーカス検出器44による信号は、Z軸位置決めコントローラ36に与えられる。Z軸位置決めコントローラ36は、フォーカス検出器44による信号に基づく制御信号によって対物レンズ駆動手段30を制御する。このようにして露光用対物レンズ43のZ軸方向の位置がZ軸位置決めコントローラ36によって制御されるので、露光用対物レンズ43をZ軸方向の所望の位置に位置決めすることができる。したがって本露光プロセスまでに発生する基板22の厚みばらつき、反りおよびうねりに起因する露光用対物レンズ43と基板22の表面との距離の変化を、走査露光中も抑えることが可能となる。これによって露光用レーザ光の基板22の表面におけるビームスポットのスポット径の変動が小さくなり、高精度で安定した露光が可能となる。   Next, positioning of the exposure objective lens 43 will be described. First, positioning of the exposure objective lens 43 in the Z-axis direction, that is, in the focus direction will be described. The exposure laser beam reflected by the surface of the substrate 22 is received by the focus detector 44. A signal from the focus detector 44 is given to the Z-axis positioning controller 36. The Z-axis positioning controller 36 controls the objective lens driving unit 30 by a control signal based on a signal from the focus detector 44. Since the position of the exposure objective lens 43 in the Z-axis direction is controlled by the Z-axis positioning controller 36 in this way, the exposure objective lens 43 can be positioned at a desired position in the Z-axis direction. Accordingly, it is possible to suppress a change in the distance between the exposure objective lens 43 and the surface of the substrate 22 caused by thickness variation, warpage, and undulation of the substrate 22 that occurs until the main exposure process, even during scanning exposure. As a result, the fluctuation of the spot diameter of the beam spot on the surface of the substrate 22 of the exposure laser beam is reduced, and high-accuracy and stable exposure is possible.

図10は、走査露光中に、露光用レーザ光の基板22の表面におけるビームスポットのスポット径を変化させて基板22を露光したときの露光結果の一例を示す平面図である。図10において、基板22の表面上の黒色の領域63のうち、X軸方向に幅が大きくなっている領域64は、露光用対物レンズ43と基板22の表面との距離を大きくまたは小さくしたときの露光領域である。   FIG. 10 is a plan view showing an example of the exposure result when the substrate 22 is exposed by changing the spot diameter of the beam spot on the surface of the substrate 22 of the exposure laser beam during scanning exposure. In FIG. 10, among the black regions 63 on the surface of the substrate 22, a region 64 having a width in the X-axis direction is obtained when the distance between the exposure objective lens 43 and the surface of the substrate 22 is increased or decreased. This is the exposure area.

基板22の表面によって反射された露光用レーザ光は、フォーカス検出器44によって
受光される。フォーカス検出器44による信号は、Z軸位置決めコントローラ36に与えられる。またZ軸位置決めコントローラ36には、メインコントローラ38からオフセット信号を与えることができる。Z軸位置決めコントローラ36は、フォーカス検出器44による信号とオフセット信号とに基づく制御信号によって対物レンズ駆動手段30を制御する。このようにして露光用対物レンズ43のZ軸方向の位置がZ軸位置決めコントローラ36によって制御されるので、露光用レーザ光の基板22の表面におけるビームスポットのスポット径を変化させ、任意の大きさにすることができる。これによって露光用レーザ光によって露光される領域の面積を任意の大きさにすることが可能である。
The exposure laser beam reflected by the surface of the substrate 22 is received by the focus detector 44. A signal from the focus detector 44 is given to the Z-axis positioning controller 36. Further, an offset signal can be given to the Z-axis positioning controller 36 from the main controller 38. The Z-axis positioning controller 36 controls the objective lens driving unit 30 by a control signal based on the signal from the focus detector 44 and the offset signal. Since the position of the exposure objective lens 43 in the Z-axis direction is controlled by the Z-axis positioning controller 36, the spot diameter of the beam spot on the surface of the substrate 22 of the exposure laser light is changed to an arbitrary size. Can be. As a result, the area of the region exposed by the exposure laser beam can be arbitrarily set.

また各対物レンズ駆動手段30に対して各Z軸位置決めコントローラ36がそれぞれ設けられるので、各露光用対物レンズ43のZ軸方向の位置は、各Z軸位置決めコントローラ36によって相互に独立して制御される。したがって走査露光中に、各露光用対物レンズ43による露光領域を相互に独立して、大きくまたは小さくすることが可能である。   Also, since each Z-axis positioning controller 36 is provided for each objective lens driving means 30, the position of each exposure objective lens 43 in the Z-axis direction is controlled independently by each Z-axis positioning controller 36. The Therefore, during scanning exposure, the exposure area by each objective lens 43 for exposure can be made larger or smaller independently of each other.

次に、露光用レーザ光の照射位置のX軸方向の初期位置決めについて説明する。まず、保持台変位量検出手段31の検出器58による信号が0になるように、保持台駆動手段29によって保持台26がレーザアレイユニット28に対してX軸方向に移動される。すなわち保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の照射位置が保持台変位量検出用光学部材57の溝または凸部の中心に位置するように、保持台26を、レーザアレイユニット28に対して配置する。   Next, the initial positioning of the irradiation position of the exposure laser beam in the X-axis direction will be described. First, the holding table 26 is moved in the X-axis direction with respect to the laser array unit 28 by the holding table driving unit 29 so that the signal from the detector 58 of the holding table displacement detecting unit 31 becomes zero. That is, the holding table 26 is placed on the laser array unit 28 so that the irradiation position of the laser beam by the holding table displacement amount detecting irradiation means is positioned at the center of the groove or the convex portion of the holding table displacement amount detection optical member 57. Deploy.

図11は、レンズ変位量検出用光学部材50を模式的に示す図である。この図11を用いて、露光用対物レンズ43の初期位置決めについて説明する。図11は、レンズ変位量検出用光学部材50をY軸方向から見た模式図である。また、図11には、基板22上の目標露光位置66が示される。   FIG. 11 is a diagram schematically illustrating the lens displacement amount detection optical member 50. The initial positioning of the exposure objective lens 43 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic view of the lens displacement detection optical member 50 as viewed from the Y-axis direction. FIG. 11 shows a target exposure position 66 on the substrate 22.

露光用レーザ光の照射位置が目標露光位置66に最も近くなり、かつレンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光がレンズ変位量検出用光学部材50の溝または凸部の中央に照射されるように、対物レンズ駆動手段30によって対物レンズホルダ45を移動する。対物レンズホルダ45をこの配置にしたとき、レンズ変位量検出手段32の検出器51から得られる出力信号は0となる。このときの露光用レーザ光の照射位置と目標露光位置66との位置の誤差は、レンズ変位量検出用光学部材50の格子ピッチP1の1/4以下となる。すなわち前記誤差は、0.74μmの1/4である0.185μm以下となる。   The irradiation position of the exposure laser beam is closest to the target exposure position 66, and the laser beam from the lens displacement amount detection irradiation means is irradiated to the center of the groove or the convex portion of the lens displacement amount detection optical member 50. The objective lens holder 45 is moved by the objective lens driving means 30. When the objective lens holder 45 is placed in this arrangement, the output signal obtained from the detector 51 of the lens displacement amount detection means 32 is zero. At this time, the position error between the irradiation position of the exposure laser beam and the target exposure position 66 is ¼ or less of the grating pitch P1 of the lens displacement detection optical member 50. That is, the error is 0.185 μm or less, which is 1/4 of 0.74 μm.

図12は、保持台変位量検出手段31の検出器58による信号を示すグラフである。図13は、保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の保持台変位量検出用光学部材57におけるビームスポット73を示す図であり、図13(1)は保持台26がX軸方向にずれる前の状態を示し、図13(2)は保持台26がX軸方向の一方にずれたときの状態を示し、図13(3)は保持台26がX軸方向の一方にさらにずれたときの状態を示す。これらの図12および図13を用いて、走査露光時における露光用レーザ光のX軸方向の位置決めについて説明する。まず、走査露光のために、保持台26をY軸方向に移動させるときに、保持台変位量検出手段31の検出器58から得られる信号について説明する。   FIG. 12 is a graph showing signals by the detector 58 of the holding table displacement amount detection means 31. FIG. 13 is a view showing a beam spot 73 on the holding member displacement detection optical member 57 of the laser beam by the holding table displacement detection irradiating means, and FIG. 13 (1) shows that the holding table 26 is shifted in the X-axis direction. FIG. 13 (2) shows the previous state, and FIG. 13 (2) shows the state when the holding base 26 is shifted to one side in the X-axis direction, and FIG. 13 (3) is the state when the holding base 26 further shifts to one side in the X-axis direction. Shows the state. The positioning of the exposure laser beam in the X-axis direction during scanning exposure will be described with reference to FIGS. First, a signal obtained from the detector 58 of the holding table displacement amount detection means 31 when the holding table 26 is moved in the Y-axis direction for scanning exposure will be described.

走査露光する前は、保持台26およびレーザアレイユニット28は、ビームスポット73が図13(1)に示すように保持台変位量検出用光学部材57の溝75の中央に位置するように、配置されている。このとき、保持台変位量検出手段31の検出器58による信号は、図12の点81の値、すなわち0となる。   Before the scanning exposure, the holding table 26 and the laser array unit 28 are arranged so that the beam spot 73 is positioned at the center of the groove 75 of the holding table displacement amount detecting optical member 57 as shown in FIG. Has been. At this time, the signal from the detector 58 of the holding table displacement amount detection means 31 is the value at point 81 in FIG.

保持台駆動手段29によって保持台26をY軸方向に移動させるとき、保持台26には、X軸方向のぶれが生じる。保持台26のぶれによって、保持台変位量検出用照射手段によるビームスポット73が図13(2)に示すように溝75に隣接する凸部76の中央までずれたとき、保持台変位量検出手段31の検出器58による信号は、図12の点82の値、すなわち0となる。保持台26のぶれによって、保持台変位量検出用照射手段によるビームスポット73が図13(3)に示すように前記凸部76に隣接する溝77の中央までずれたとき、保持台変位量検出手段31の検出器58による信号は、図12の点83の値、すなわち0となる。   When the holding table 26 is moved in the Y-axis direction by the holding table driving means 29, the holding table 26 is shaken in the X-axis direction. When the beam spot 73 by the irradiation means for detecting the displacement of the holding table shifts to the center of the convex portion 76 adjacent to the groove 75 as shown in FIG. The signal from 31 detectors 58 is the value at point 82 in FIG. When the beam spot 73 by the holding table displacement amount detection irradiating means is displaced to the center of the groove 77 adjacent to the convex portion 76 as shown in FIG. The signal from the detector 58 of the means 31 is the value at the point 83 in FIG.

次に、X軸位置決めコントローラ35によって露光用対物レンズ43のX軸方向の位置を制御する方法について、図11〜図13を用いて説明する。走査露光中、保持台変位量検出手段31の検出器58による信号が、図12における点86と点87との間にあるとき、X軸位置決めコントローラ35は、図11に示すレンズ変位量検出用照射手段によるビームスポット90が、レンズ変位量検出用光学部材50の溝68の中央に配置されるように、対物レンズ駆動手段30を制御する。   Next, a method for controlling the position of the exposure objective lens 43 in the X-axis direction by the X-axis positioning controller 35 will be described with reference to FIGS. During scanning exposure, when the signal from the detector 58 of the holding table displacement amount detection means 31 is between the point 86 and the point 87 in FIG. 12, the X-axis positioning controller 35 detects the lens displacement amount shown in FIG. The objective lens driving unit 30 is controlled so that the beam spot 90 by the irradiation unit is arranged at the center of the groove 68 of the lens displacement amount detection optical member 50.

走査露光中、保持台変位量検出手段31の検出器58による信号が、図12における点87と点88との間になったとき、レンズ変位量検出用照射手段によるビームスポット90が、レンズ変位量検出用光学部材50の前記溝68の一方に隣接する凸部69の中央に配置されるように、X軸位置決めコントローラ35は対物レンズ駆動手段30に制御信号を与える。その後、X軸位置決めコントローラ35は、レンズ変位量検出用照射手段によるビームスポット90が前記凸部69の中央に配置されるように、対物レンズ駆動手段30を制御する。   During scanning exposure, when the signal from the detector 58 of the holding table displacement amount detection means 31 is between the point 87 and the point 88 in FIG. 12, the beam spot 90 by the lens displacement amount detection irradiation means becomes the lens displacement. The X-axis positioning controller 35 gives a control signal to the objective lens driving means 30 so as to be arranged at the center of the convex portion 69 adjacent to one of the grooves 68 of the optical member 50 for detecting the amount. Thereafter, the X-axis positioning controller 35 controls the objective lens driving unit 30 so that the beam spot 90 by the lens displacement amount detecting irradiation unit is arranged at the center of the convex portion 69.

走査露光中、保持台変位量検出手段31の検出器58による信号が、図12における点88と点89との間になったとき、レンズ変位量検出用照射手段によるビームスポット90が、レンズ変位量検出用光学部材50前記凸部69に一方に隣接する溝70の中央に配置されるように、X軸位置決めコントローラ35は対物レンズ駆動手段30に制御信号を与える。その後、X軸位置決めコントローラ35は、レンズ変位量検出用照射手段によるビームスポット90が前記溝70の中央に配置されるように、対物レンズ駆動手段30を制御する。   During scanning exposure, when the signal from the detector 58 of the holding table displacement amount detection means 31 is between the point 88 and the point 89 in FIG. 12, the beam spot 90 by the lens displacement amount detection irradiation means becomes the lens displacement. The X-axis positioning controller 35 gives a control signal to the objective lens driving means 30 so as to be disposed in the center of the groove 70 adjacent to one of the convex portions 69. Thereafter, the X-axis positioning controller 35 controls the objective lens driving unit 30 so that the beam spot 90 by the lens displacement amount detecting irradiation unit is arranged at the center of the groove 70.

このようにして露光用対物レンズ43の位置がX軸位置決めコントローラ35によって制御されるので、露光用レーザ光の照射位置の位置決め精度を0.37μm程度にすることが可能となる。本実施の形態では、露光用レーザ光の照射位置の位置決め精度は0.37μm程度であるが、レンズ変位量検出用光学部材50の所定の格子ピッチP1および保持台変位量検出用光学部材57の所定の格子ピッチP2を小さくし、保持台変位量検出手段31およびレンズ変位量検出手段32の各光学系を変更すれば、位置決め精度をさらに向上することができる。   Since the position of the exposure objective lens 43 is controlled by the X-axis positioning controller 35 in this way, the positioning accuracy of the irradiation position of the exposure laser light can be reduced to about 0.37 μm. In the present embodiment, the positioning accuracy of the irradiation position of the exposure laser beam is about 0.37 μm, but the predetermined grating pitch P1 of the lens displacement amount detection optical member 50 and the holding table displacement amount detection optical member 57 Positioning accuracy can be further improved by reducing the predetermined grating pitch P2 and changing the optical systems of the holding table displacement amount detection means 31 and the lens displacement amount detection means 32.

以上のように本実施の形態によれば、保持台26によって基板22が保持された状態で、保持台駆動手段29によって、保持台26を、レーザアレイユニット28に対してY軸方向に相対的に移動させながら、前記露光用照射手段27によって、露光用レーザ光を、前記基板22の表面に照射する。このとき、露光用照射手段27による前記基板22の表面への露光用レーザ光の照射位置は、基板22の表面に対して前記Y軸方向に移動し、これによって基板22には、露光された露光領域が形成される。   As described above, according to the present embodiment, in the state where the substrate 22 is held by the holding table 26, the holding table 26 is relative to the laser array unit 28 in the Y-axis direction by the holding table driving unit 29. The surface of the substrate 22 is irradiated with the exposure laser beam by the exposure irradiation means 27 while being moved. At this time, the irradiation position of the exposure laser beam on the surface of the substrate 22 by the exposure irradiation means 27 moves in the Y-axis direction with respect to the surface of the substrate 22, whereby the substrate 22 is exposed. An exposure area is formed.

保持台変位量検出手段31によって、レーザアレイユニット28に対する保持台26のX軸方向の変位量が検出される。X軸位置決めコントローラ35は、保持台変位量検出手段31による保持台26の変位量に基づいて、保持台26に対する露光用レーザ光の照射位置のX軸方向への変位を抑制するように、対物レンズ駆動手段30を制御する。したがって外乱によって露光用レーザ光の照射位置が保持台26に対してX軸方向に相対的に不所望に変位するのを抑制することができ、高精度で露光領域を形成することができる。   The holding table displacement detection means 31 detects the amount of displacement of the holding table 26 in the X-axis direction relative to the laser array unit 28. The X-axis positioning controller 35 controls the objective so as to suppress the displacement of the irradiation position of the exposure laser beam on the holding table 26 in the X-axis direction based on the displacement amount of the holding table 26 by the holding table displacement detection means 31. The lens driving means 30 is controlled. Therefore, it is possible to suppress the irradiation position of the exposure laser light from being undesirably displaced in the X-axis direction relative to the holding table 26 due to disturbance, and an exposure region can be formed with high accuracy.

露光用照射手段27による露光用レーザ光の照射位置が前記X軸位置決めコントローラ35によって制御されるので、保持台26がレーザアレイユニット28に対してY軸方向に移動されるときに、移動に伴う振動などによってレーザアレイユニット28に対する保持台26のX軸方向の位置が変化しても、前記露光用レーザ光の照射位置を、レーザアレイユニット28に対してリアルタイムに移動して、この露光用レーザ光の照射位置のX軸方向への変化を抑制することができる。したがって露光用レーザ光の照射位置が所望の露光パターンからずれてしまうことを抑制することができ、前記所望の露光パターンに従って高精度で露光領域を形成することができる。   Since the irradiation position of the exposure laser beam by the exposure irradiation means 27 is controlled by the X-axis positioning controller 35, the movement occurs when the holding table 26 is moved in the Y-axis direction with respect to the laser array unit 28. Even if the position of the holding base 26 in the X-axis direction with respect to the laser array unit 28 changes due to vibration or the like, the irradiation position of the exposure laser light is moved in real time with respect to the laser array unit 28, and this exposure laser A change in the X-axis direction of the light irradiation position can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the irradiation position of the exposure laser light from deviating from the desired exposure pattern, and it is possible to form the exposure region with high accuracy according to the desired exposure pattern.

また本実施の形態によれば、露光用照射手段27による露光用レーザ光の照射位置は、レーザアレイユニット28に対する前記露光用対物レンズ43の移動によって移動されるので、レーザアレイユニット28に対する露光用半導体レーザ素子41の移動を伴う場合に比べて、前記露光用レーザ光の照射位置が簡便に移動される。また露光用対物レンズ43は小形化することが可能であるので、この露光用対物レンズ43の高速移動が可能である。したがって前記露光用レーザ光の照射位置の変更を高速に行うことができ、生産効率を向上することができる。   Further, according to the present embodiment, the irradiation position of the exposure laser beam by the exposure irradiation means 27 is moved by the movement of the exposure objective lens 43 with respect to the laser array unit 28, so that the exposure for the laser array unit 28 is performed. Compared with the case where the semiconductor laser element 41 is moved, the irradiation position of the exposure laser beam is easily moved. Further, since the exposure objective lens 43 can be reduced in size, the exposure objective lens 43 can be moved at high speed. Therefore, the irradiation position of the exposure laser beam can be changed at high speed, and the production efficiency can be improved.

また本実施の形態によれば、レーザアレイユニット28に対する露光用対物レンズ43のX軸方向の変位量は、レンズ変位量検出手段32によって検出される。X軸位置決めコントローラ35は、保持台変位量検出手段31による保持台26の変位量だけでなく、前記レンズ変位量検出手段32による露光用対物レンズ43の変位量にも基づいて、露光用照射手段27による露光用レーザ光の照射位置のX軸方向への変位を抑制するように、対物レンズ駆動手段30を制御する。   Further, according to the present embodiment, the displacement amount in the X-axis direction of the exposure objective lens 43 relative to the laser array unit 28 is detected by the lens displacement amount detection means 32. The X-axis positioning controller 35 is not only based on the displacement amount of the holding table 26 by the holding table displacement amount detection means 31 but also based on the displacement amount of the exposure objective lens 43 by the lens displacement amount detection means 32. The objective lens driving unit 30 is controlled so as to suppress the displacement of the irradiation position of the exposure laser beam 27 in the X-axis direction.

このようにして露光用照射手段27による露光用レーザ光の照射位置が前記X軸位置決めコントローラ35によって制御されるので、露光用対物レンズ43を移動させるための機構の温度特性、経時変化による変位のばらつきを抑制することができる。また保持台26の変位量および露光用対物レンズ43の変位量を比較し、前記露光用レーザ光の照射位置を制御することができる。   In this way, the irradiation position of the exposure laser beam by the exposure irradiation means 27 is controlled by the X-axis positioning controller 35. Therefore, the temperature characteristics of the mechanism for moving the exposure objective lens 43, and the displacement due to changes over time. Variations can be suppressed. Further, by comparing the displacement amount of the holding table 26 and the displacement amount of the exposure objective lens 43, the irradiation position of the exposure laser beam can be controlled.

また本実施の形態によれば、レーザアレイユニット28には、レンズ変位量検出用照射手段が設けられる。このレンズ変位量検出用照射手段は、レンズ変位量検出用光学部材50に向けてレーザ光を照射する。前記レンズ変位量検出用光学部材50は、X軸方向に光学的な特性が変化し、前記露光用対物レンズ43とともに移動する。レンズ変位量検出手段32の検出器51は、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光を、レンズ変位量検出用光学部材50を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する。このようにレンズ変位量検出手段32が構成されるので、簡単な構成で、レンズ変位量検出手段32による露光用対物レンズ43の変位量に応じた信号を得ることができる。   Further, according to the present embodiment, the laser array unit 28 is provided with the lens displacement amount detection irradiation means. This lens displacement amount detection irradiating means irradiates laser light toward the lens displacement amount detection optical member 50. The lens displacement detection optical member 50 changes its optical characteristics in the X-axis direction and moves together with the exposure objective lens 43. The detector 51 of the lens displacement amount detection means 32 receives the laser beam from the lens displacement amount detection irradiation means via the lens displacement amount detection optical member 50 and outputs a signal corresponding to the received light amount. Since the lens displacement amount detection means 32 is thus configured, a signal corresponding to the displacement amount of the exposure objective lens 43 by the lens displacement amount detection means 32 can be obtained with a simple structure.

また本実施の形態によれば、レンズ変位量検出用光学部材50として回折格子が用いられるので、レンズ変位量検出手段32を、光ディスクの光ピックアップ装置と同様な構成によって実現することができる。したがってレンズ変位量検出手段32には、光ピックアップ装置の部品を流用することができ、利便性が向上される。   Further, according to the present embodiment, since the diffraction grating is used as the lens displacement amount detection optical member 50, the lens displacement amount detection means 32 can be realized by the same configuration as the optical pickup device of the optical disk. Therefore, components of the optical pickup device can be used for the lens displacement amount detection means 32, and convenience is improved.

また本実施の形態によれば、保持台26には、保持台変位量検出用光学部材57が設け
られ、レーザアレイユニット28には、保持台変位量検出用照射手段が設けられる。保持台変位量検出用光学部材57は、X軸方向に光学的な特性が変化する。保持台変位量検出用照射手段は、保持台変位量検出用光学部材57に向けてレーザ光を照射する。保持台変位量検出手段31の検出器58は、保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光を、保持台変位量検出用光学部材57を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する。このように保持台変位量検出手段31が構成されるので、簡単な構成で、レーザアレイユニット28に対する保持台26のX軸方向の変位量に応じた信号を得ることができる。
Further, according to the present embodiment, the holding table 26 is provided with the holding table displacement amount detection optical member 57, and the laser array unit 28 is provided with the holding table displacement amount detection irradiation means. The optical characteristics of the holding base displacement amount detecting optical member 57 change in the X-axis direction. The holding table displacement amount detection irradiation unit irradiates the holding table displacement amount detection optical member 57 with laser light. The detector 58 of the holding table displacement amount detection means 31 receives the laser beam from the holding table displacement amount detection irradiation means via the holding table displacement amount detection optical member 57 and outputs a signal corresponding to the received light amount. . Since the holding table displacement amount detecting means 31 is thus configured, a signal corresponding to the amount of displacement of the holding table 26 in the X-axis direction relative to the laser array unit 28 can be obtained with a simple configuration.

また本実施の形態によれば、保持台変位量検出用光学部材57として回折格子が用いられるので、保持台変位量検出手段31を、光ディスクの光ピックアップ装置と同様な構成によって実現することができる。したがって保持台変位量検出手段31には、光ピックアップ装置の部品を流用することができ、利便性が向上される。   Further, according to the present embodiment, since the diffraction grating is used as the holding table displacement amount detecting optical member 57, the holding table displacement amount detecting means 31 can be realized by the same configuration as the optical pickup device of the optical disk. . Therefore, the parts of the optical pickup device can be used for the holding table displacement amount detecting means 31, and convenience is improved.

また本実施の形態によれば、保持台変位量検出用光学部材57は、レンズ変位量検出用光学部材50と同一の格子ピッチを有する回折格子であるので、保持台26の変位量と露光用対物レンズ43の変位量との比較が容易であり、したがって前記露光用レーザ光の照射位置を制御しやすい。   In addition, according to the present embodiment, the holding table displacement amount detection optical member 57 is a diffraction grating having the same grating pitch as the lens displacement amount detection optical member 50. Comparison with the displacement amount of the objective lens 43 is easy, and therefore the irradiation position of the exposure laser beam can be easily controlled.

また本実施の形態によれば、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長λ2および保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長λ3が相互に同一であるので、光学部品の種類を削減することができる。またレンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長λ2および保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長λ3が相互に同一であるので、レンズ変位量検出手段32の検出器51による信号および保持台変位量検出手段31の検出器58による信号を同様とすることができ、制御部品の種類を削減することができる。   Further, according to the present embodiment, the wavelength λ2 of the laser beam by the lens displacement amount detection irradiating means and the wavelength λ3 of the laser beam by the holding table displacement amount detection irradiating means are the same, so the type of optical component is changed. Can be reduced. Further, since the wavelength λ2 of the laser light by the lens displacement amount detection irradiating means and the wavelength λ3 of the laser light by the holding table displacement amount detection irradiating means are the same, the signal from the detector 51 of the lens displacement amount detection means 32 and The signal by the detector 58 of the holding table displacement amount detection means 31 can be made the same, and the types of control parts can be reduced.

また本実施の形態によれば、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長λ2および保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長λ3が露光用照射手段27による露光用レーザ光の波長λ1とは異なるので、基板22の露光以外に使用するレーザ光の波長を、基板22の感光領域以外にすることができる。したがって基板22にもれた光による露光に対する影響を小さくすることができる。また、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光および保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光が基板22にもれないような構成、たとえば遮光板のような部品を削減することができる。   Further, according to the present embodiment, the wavelength λ2 of the laser beam by the lens displacement amount detection irradiation unit and the wavelength λ3 of the laser beam by the holding table displacement amount detection irradiation unit are the wavelengths of the exposure laser beam by the exposure irradiation unit 27. Since it is different from λ 1, the wavelength of the laser beam used other than the exposure of the substrate 22 can be set outside the photosensitive region of the substrate 22. Therefore, it is possible to reduce the influence on the exposure due to the light leaking to the substrate 22. In addition, it is possible to reduce a configuration in which the laser beam from the lens displacement amount detection irradiating unit and the laser beam from the holding table displacement amount detection irradiating unit do not enter the substrate 22, for example, a component such as a light shielding plate.

また本実施の形態によれば、保持台変位量検出用光学部材57は、保持台26に設けられる。この保持台変位量検出用光学部材57は、露光されるべき基板22のY軸方向の長さと同程度の長さを有する必要がある。それ故、この保持台変位量検出用光学部材57がレーザアレイユニット28に設けられる場合、レーザアレイユニット28を小形化することができないが、本実施の形態のように、保持台変位量検出用光学部材57が保持台26に設けられることによって、レーザアレイユニット28の小形化を実現することができる。   Further, according to the present embodiment, the holding table displacement amount detecting optical member 57 is provided on the holding table 26. The holding table displacement amount detecting optical member 57 needs to have a length comparable to the length of the substrate 22 to be exposed in the Y-axis direction. Therefore, when this holding table displacement amount detection optical member 57 is provided in the laser array unit 28, the laser array unit 28 cannot be reduced in size. By providing the optical member 57 on the holding table 26, the laser array unit 28 can be reduced in size.

また本実施の形態によれば、保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光が保持台変位量検出用光学部材57上で反射する場所は、前記基板22の表面と略同一の平面内にあるので、露光面上の変位量を正確に検出することができる。   Further, according to the present embodiment, the place where the laser beam from the holding table displacement amount detection irradiating means is reflected on the holding table displacement amount detection optical member 57 is substantially in the same plane as the surface of the substrate 22. Therefore, the displacement amount on the exposure surface can be accurately detected.

また本実施の形態によれば、露光用照射手段27が複数、設けられるので、少ない往復動作で、基板22全面を露光することができる。しかも各露光用照射手段27による露光用レーザ光は、相互に独立して、前記基板22の表面のX軸方向の任意の位置にそれぞれ照射されるので、任意の露光領域を形成することができる。   Further, according to the present embodiment, since a plurality of exposure irradiation means 27 are provided, the entire surface of the substrate 22 can be exposed with a small number of reciprocating operations. In addition, since the exposure laser beams from the respective exposure irradiation means 27 are irradiated independently to each other in the X-axis direction on the surface of the substrate 22, an arbitrary exposure region can be formed. .

本実施の形態では、X軸位置決めコントローラ35は、レンズ変位量検出用照射手段によるビームスポット90が、溝68,70または凸部69の中央に配置されるように、対物レンズ駆動手段30を制御するけれども、オフセット信号を用いることによって、レンズ変位量検出用照射手段によるビームスポット90が、溝68,70または凸部69の中央以外にも配置されるように、対物レンズ駆動手段30を制御することも可能である。   In the present embodiment, the X-axis positioning controller 35 controls the objective lens driving unit 30 so that the beam spot 90 by the lens displacement amount detection irradiation unit is arranged at the center of the grooves 68 and 70 or the convex portion 69. However, by using the offset signal, the objective lens driving unit 30 is controlled so that the beam spot 90 by the lens displacement amount detection irradiating unit is arranged at a position other than the center of the grooves 68 and 70 or the convex portion 69. It is also possible.

詳細に述べると、X軸位置決めコントローラ35には、保持台変位量検出手段31の検出器58による信号が与えられる。またX軸位置決めコントローラ35には、メインコントローラ38からオフセット信号を与えることができる。このX軸位置決めコントローラ35が、保持台変位量検出手段31の検出器58による信号とオフセット信号とに基づく制御信号によって対物レンズ駆動手段30を制御することによって、レンズ変位量検出用
照射手段によるビームスポット90を、オフセット信号に応じた位置に配置することができる。このようにして露光用対物レンズ43のX軸方向の位置がX軸位置決めコントローラ35によって制御されるので、露光用レーザ光の照射位置の位置決め精度をさらに向上させることができる。
More specifically, the X-axis positioning controller 35 is given a signal from the detector 58 of the holding table displacement amount detection means 31. Further, an offset signal can be given to the X-axis positioning controller 35 from the main controller 38. The X-axis positioning controller 35 controls the objective lens driving unit 30 with a control signal based on the signal from the detector 58 of the holding table displacement amount detecting unit 31 and the offset signal, so that the beam by the lens displacement amount detecting irradiation unit is obtained. The spot 90 can be arranged at a position corresponding to the offset signal. Since the position of the exposure objective lens 43 in the X-axis direction is controlled by the X-axis positioning controller 35, the positioning accuracy of the irradiation position of the exposure laser beam can be further improved.

また本実施の形態では、保持台変位量検出用照射手段がレーザアレイユニット28に設けられ、保持台変位量検出用光学部材57が保持台26に設けられるが、保持台変位量検出用照射手段が保持台26に設けられ、保持台変位量検出用光学部材57がレーザアレイユニット28に設けられてもよい。本実施の形態では、露光用照射手段27が複数、設けられるが、露光用照射手段27は、1つであってもよい。   In the present embodiment, the holding table displacement amount detection irradiating means is provided in the laser array unit 28, and the holding table displacement amount detecting optical member 57 is provided in the holding table 26. May be provided on the holding table 26, and the holding table displacement detection optical member 57 may be provided on the laser array unit 28. In the present embodiment, a plurality of exposure irradiation means 27 are provided, but the number of exposure irradiation means 27 may be one.

図14は、本発明の実施の第2形態の露光装置201の構成を簡略化して示す斜視図である。本実施の形態の露光装置201は、前述の第1形態の露光装置21に類似するので、同様の部分には、同一の参照符を付して説明を省略する。   FIG. 14 is a perspective view showing a simplified configuration of the exposure apparatus 201 according to the second embodiment of the present invention. Since exposure apparatus 201 of the present embodiment is similar to exposure apparatus 21 of the first embodiment described above, the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施の形態の露光装置201は、前述の第1形態の露光装置21に、保持台X軸位置決めコントローラ59が追加されて、構成される。前述の第1形態では、保持台変位量検出手段31の検出器58からの信号は、X軸位置決めコントローラ35に与えられるけれども、本実施の形態では、前記検出器58からの信号は保持台X軸位置決めコントローラ59に与えられる。本実施の形態では、保持台駆動手段29および対物レンズ駆動手段30によって、照射位置移動手段が実現され、保持台X軸位置決めコントローラ59およびX軸位置決めコントローラ35によって、制御手段が実現される。   The exposure apparatus 201 of the present embodiment is configured by adding a holding base X-axis positioning controller 59 to the exposure apparatus 21 of the first embodiment described above. In the first embodiment described above, the signal from the detector 58 of the holding table displacement amount detection means 31 is given to the X-axis positioning controller 35. However, in this embodiment, the signal from the detector 58 is supplied to the holding table X. It is given to the axis positioning controller 59. In the present embodiment, the irradiation position moving means is realized by the holding table driving means 29 and the objective lens driving means 30, and the control means is realized by the holding table X-axis positioning controller 59 and the X-axis positioning controller 35.

図15は、露光装置201の電気的構成を示すブロック図であり、図16は保持台26のX軸方向の位置を制御するための電気的構成を詳細に示すブロック図であり、図17は露光用対物レンズ43のX軸方向の位置を制御するための電気的構成を詳細に示すブロック図である。   15 is a block diagram showing an electrical configuration of the exposure apparatus 201, FIG. 16 is a block diagram showing in detail an electrical configuration for controlling the position of the holding base 26 in the X-axis direction, and FIG. It is a block diagram which shows in detail the electrical structure for controlling the position of the X-axis direction of the objective lens 43 for exposure.

メインコントローラ38は、複数のX軸位置決めコントローラ35をそれぞれ制御するとともに、複数のZ軸位置決めコントローラ36をそれぞれ制御する。またメインコントローラ38は、複数の切換手段37をそれぞれ制御するとともに、保持台駆動手段29を制御する。さらにメインコントローラ38は、保持台X軸位置決めコントローラ59を制御する。   The main controller 38 controls the plurality of X-axis positioning controllers 35 and also controls the plurality of Z-axis positioning controllers 36. The main controller 38 controls the plurality of switching units 37 and controls the holding table driving unit 29. Further, the main controller 38 controls the holding base X-axis positioning controller 59.

保持台X軸位置決めコントローラ59は、保持台変位量検出手段31による保持台26の変位量に基づいて、保持台駆動手段29を、レーザアレイユニット28に対する保持台26のX軸方向への変位を抑制するように制御する。   The holding table X-axis positioning controller 59 causes the holding table driving means 29 to shift the holding table 26 in the X-axis direction relative to the laser array unit 28 based on the displacement amount of the holding table 26 by the holding table displacement amount detection means 31. Control to suppress.

X軸位置決めコントローラ35は、レンズ変位量検出手段32による露光用対物レンズ43の変位量に基づいて、レーザアレイユニット28に対する露光用対物レンズ43のX軸方向への変位を抑制するように、対物レンズ駆動手段30を制御する。   The X-axis positioning controller 35 controls the objective so as to suppress the displacement of the exposure objective lens 43 relative to the laser array unit 28 in the X-axis direction based on the displacement amount of the exposure objective lens 43 by the lens displacement amount detection means 32. The lens driving means 30 is controlled.

本実施の形態においては、保持台変位量検出手段31の検出器58の受光量の変化によって、レーザアレイユニット28に対する保持台26のX軸方向の変位を検出して、位置の変化を高精度で追跡して、その変化量に基づいて、保持台26を、前記変化量を相殺するように制御する。またレンズ変位量検出手段32の検出器51の受光量の変化によって、レーザアレイユニット28に対する露光用対物レンズ43のX軸方向の変位を検出して、位置の変化を高精度で追跡して、その変化量に基づいて、露光用対物レンズ43を、前記変化量を相殺するように制御する。これによって露光用レーザ光の照射位置のX軸方向への変化を高精度で抑制することができる。   In the present embodiment, the change in the X-axis direction of the holding table 26 relative to the laser array unit 28 is detected based on the change in the amount of light received by the detector 58 of the holding table displacement detection means 31, and the change in position is detected with high accuracy. And the holding table 26 is controlled based on the change amount so as to cancel the change amount. Further, the displacement of the exposure objective lens 43 relative to the laser array unit 28 is detected by the change in the amount of light received by the detector 51 of the lens displacement amount detection means 32, and the change in position is tracked with high accuracy. Based on the amount of change, the exposure objective lens 43 is controlled to cancel the amount of change. Thereby, a change in the X-axis direction of the irradiation position of the exposure laser beam can be suppressed with high accuracy.

本実施の形態の露光装置201による露光方法については、前述の第1形態の露光装置21による露光方法と同様であるので、説明を省略する。   Since the exposure method by the exposure apparatus 201 of the present embodiment is the same as the exposure method by the exposure apparatus 21 of the first embodiment described above, description thereof is omitted.

保持台駆動手段29によって保持台26をY軸方向に移動させるとき、保持台26には、X軸方向のぶれが生じる。このぶれによって、保持台変位量検出手段31の出力が変化する。保持台X軸位置決めコントローラ59は、保持台駆動手段29を、保持台変位量検出手段31の出力が一定、たとえば常に0となるように制御する。これによって、レーザアレイユニット28に対する保持台26のX軸方向への変位を抑制することができる。   When the holding table 26 is moved in the Y-axis direction by the holding table driving means 29, the holding table 26 is shaken in the X-axis direction. Due to this shaking, the output of the holding table displacement amount detection means 31 changes. The holding table X-axis positioning controller 59 controls the holding table driving means 29 so that the output of the holding table displacement amount detecting means 31 is constant, for example, always zero. As a result, the displacement of the holding base 26 relative to the laser array unit 28 in the X-axis direction can be suppressed.

保持台駆動手段29によって保持台26をY軸方向に移動させるとき、X軸位置決めコントローラ35は、レンズ変位量検出手段32の出力が一定、たとえば常に0となるように制御する。これによって、レーザアレイユニット28に対する露光用対物レンズ43のX軸方向への変位を抑制することができる。   When the holding base 26 is moved in the Y-axis direction by the holding base driving means 29, the X-axis positioning controller 35 controls the output of the lens displacement amount detecting means 32 to be constant, for example, always zero. Thereby, displacement of the exposure objective lens 43 with respect to the laser array unit 28 in the X-axis direction can be suppressed.

したがって、保持台26に対する露光用レーザ光の照射位置のX軸方向への変位を抑制することができ、露光装置201の振動による露光用レーザ光の位置ずれを抑制することが可能となる。このような本実施の形態によれば、保持台駆動手段29によって保持台26をY軸方向に移動させるときに、レーザアレイユニット28に対してX軸方向に相対的に露光用照射手段27を移動させることなく、所望の露光パターンを描画することができる。   Therefore, the displacement of the irradiation position of the exposure laser beam on the holding table 26 in the X-axis direction can be suppressed, and the positional deviation of the exposure laser beam due to the vibration of the exposure apparatus 201 can be suppressed. According to this embodiment, when the holding table 26 is moved in the Y-axis direction by the holding table driving unit 29, the exposure irradiation unit 27 is relatively moved in the X-axis direction with respect to the laser array unit 28. A desired exposure pattern can be drawn without being moved.

図18は、本発明の実施の第3形態の露光装置101の構成を簡略化して示す斜視図である。本実施の形態の露光装置101は、前述の第1形態の露光装置21に類似するので、同様の部分には、同一の参照符を付して説明を省略する。本実施の形態では、前述の第1形態の保持台変位量検出手段31に代えて、以下のような保持台変位量検出手段102が用いられる。   FIG. 18 is a perspective view showing a simplified configuration of an exposure apparatus 101 according to the third embodiment of the present invention. Since exposure apparatus 101 of the present embodiment is similar to exposure apparatus 21 of the first embodiment described above, the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the present embodiment, instead of the holding table displacement amount detection means 31 of the first embodiment described above, the following holding table displacement amount detection means 102 is used.

図19は、保持台変位量検出手段102の付近を拡大して示す図である。保持台変位量検出手段102は、レーザアレイユニット28に対する保持台26のX軸方向の変位量を検出する。この保持台変位量検出手段102は、反射板105と、反射板用レーザ光発生素子である反射板用半導体レーザ素子106と、コリメータレンズ107と、反射板用対物レンズ108と、反射板用対物レンズ駆動手段109と、反射板用受光手段である反射板用検出器110と、レンズ変位量制御手段である反射板用X軸位置決めコントローラ111と、第2の保持台変位量検出用光学部材112と、第2の保持台変位量検出用照射手段113と、第2の保持台変位量検出用受光手段である第2の保持台変位量検出用検出器114と、対物レンズホルダ116とを含む。   FIG. 19 is an enlarged view showing the vicinity of the holding table displacement amount detection means 102. The holding table displacement detection means 102 detects the amount of displacement in the X-axis direction of the holding table 26 with respect to the laser array unit 28. The holding table displacement amount detecting means 102 includes a reflecting plate 105, a reflecting plate semiconductor laser element 106 that is a reflecting plate laser light generating element, a collimator lens 107, a reflecting plate objective lens 108, and a reflecting plate objective. A lens driving unit 109, a reflecting plate detector 110 as a reflecting plate light receiving unit, a reflecting plate X-axis positioning controller 111 as a lens displacement control unit, and a second holding table displacement detecting optical member 112. A second holding table displacement amount detecting irradiation unit 113, a second holding table displacement amount detecting detector 114 serving as a second holding table displacement amount detecting light receiving unit, and an objective lens holder 116. .

反射板用半導体レーザ素子106、コリメータレンズ107および反射板用検出器110は、レーザアレイユニット28に設けられる。反射板用対物レンズ108は、対物レンズホルダ116に保持される。対物レンズホルダ116は、反射板用対物レンズ駆動手段109によりレーザアレイユニット28に対してX軸方向に移動自在に設けられる。したがって反射板用対物レンズ108は、レーザアレイユニット28に対してX軸方向に移動自在である。また、第2の保持台変位量検出用照射手段113および第2の保持台変位量検出用検出器114は、レーザアレイユニット28に設けられる。反射板105は、X軸方向に垂直な反射面を有し、前記保持台26とともに移動する。   The reflector semiconductor laser element 106, the collimator lens 107, and the reflector detector 110 are provided in the laser array unit 28. The reflector objective lens 108 is held by an objective lens holder 116. The objective lens holder 116 is provided so as to be movable in the X-axis direction with respect to the laser array unit 28 by the reflector objective lens driving means 109. Therefore, the reflector objective lens 108 is movable in the X-axis direction with respect to the laser array unit 28. The second holding table displacement amount detection irradiation means 113 and the second holding table displacement amount detection detector 114 are provided in the laser array unit 28. The reflection plate 105 has a reflection surface perpendicular to the X-axis direction and moves together with the holding table 26.

前記反射板用半導体レーザ素子106によるレーザ光の光軸はX軸方向に延びる。このレーザ光は、前記コリメータレンズ107および反射板用対物レンズ108を介して、反射板105に導かれる。反射板105に導かれたレーザ光は、この反射板105によって反射され、前記反射板用対物レンズ108およびコリメータレンズ107を介して、反射板用検出器110に導かれる。前記反射板用半導体レーザ素子106によるレーザ光が反射板105上で反射する場所は、前記基板22の表面と略同一の平面内にある。   The optical axis of the laser beam from the semiconductor laser element for reflecting plate 106 extends in the X-axis direction. This laser light is guided to the reflecting plate 105 through the collimator lens 107 and the reflecting plate objective lens 108. The laser light guided to the reflecting plate 105 is reflected by the reflecting plate 105 and guided to the reflecting plate detector 110 through the reflecting plate objective lens 108 and the collimator lens 107. The place where the laser light from the semiconductor laser element 106 for a reflecting plate is reflected on the reflecting plate 105 is in the same plane as the surface of the substrate 22.

前記反射板用半導体レーザ素子106によるレーザ光の波長λ4は、635nmに選ばれる。コリメータレンズ107は、反射板用半導体レーザ素子106から導かれたレーザ光を平行光にして反射板用対物レンズ108に導くとともに、反射板用対物レンズ108から導かれたレーザ光を集光して反射板用検出器110に導く。反射板用対物レンズ108は、コリメータレンズ107から導かれたレーザ光を集光して反射板105に導くとともに、反射板105から導かれたレーザ光を平行光にしてコリメータレンズ107に導く。前記反射板105は、ミラーによって実現される。反射板用検出器110は、反射板105を介するレーザ光を受光し、受光量に応じた信号を出力する。反射板用検出器110は、光ピックアップ装置などでフォーカス信号の検出に用いられている非点収差法によって、反射板用対物レンズ108と反射板105との距離に応じた信号を出力することができる。反射板用検出器110による信号は、後述の反射板用X軸位置決めコントローラ111に与えられる。   The wavelength λ4 of the laser light from the semiconductor laser element 106 for reflecting plate is selected to be 635 nm. The collimator lens 107 converts the laser light guided from the semiconductor laser element 106 for the reflecting plate into parallel light and guides it to the reflecting plate objective lens 108, and condenses the laser light guided from the reflecting plate objective lens 108. It guides to the detector 110 for reflecting plates. The reflector objective lens 108 collects the laser beam guided from the collimator lens 107 and guides it to the reflector plate 105, and guides the laser beam guided from the reflector plate 105 to the collimator lens 107 as parallel light. The reflector 105 is realized by a mirror. The reflection plate detector 110 receives the laser light via the reflection plate 105 and outputs a signal corresponding to the amount of light received. The reflector detector 110 can output a signal corresponding to the distance between the reflector objective lens 108 and the reflector 105 by an astigmatism method used for detecting a focus signal in an optical pickup device or the like. it can. The signal from the reflector detector 110 is given to the reflector X-axis positioning controller 111 described later.

前記反射板用対物レンズ駆動手段109は、レーザアレイユニット28に設けられる。反射板用対物レンズ駆動手段109は、対物レンズホルダ116を、したがってこの対物レンズホルダ116によって保持される反射板用対物レンズ108を、X軸方向に移動させる。   The reflector objective lens driving means 109 is provided in the laser array unit 28. The reflector objective lens driving means 109 moves the objective lens holder 116, and thus the reflector objective lens 108 held by the objective lens holder 116, in the X-axis direction.

前記反射板用X軸位置決めコントローラ111は、反射板用検出器110からの信号に基づいて、制御信号を生成し、この制御信号を、前記反射板用対物レンズ駆動手段109に与える。反射板用対物レンズ駆動手段109は、反射板用X軸位置決めコントローラ111からの制御信号に基づいて、反射板用対物レンズ108を移動させる。このようにして反射板用対物レンズ108と反射板105との距離が、一定になるように、反射板用X軸位置決めコントローラ111によって制御される。   The reflection plate X-axis positioning controller 111 generates a control signal based on a signal from the reflection plate detector 110 and supplies the control signal to the reflection plate objective lens driving means 109. The reflector objective lens driving unit 109 moves the reflector objective lens 108 based on a control signal from the reflector X-axis positioning controller 111. In this way, the reflection plate X-axis positioning controller 111 controls the distance between the reflection plate objective lens 108 and the reflection plate 105 to be constant.

前記第2の保持台変位量検出用照射手段113は、第2の保持台変位量検出用半導体レーザ素子121と、第2の保持台変位量検出用対物レンズ122とを含む。第2の保持台変位量検出用半導体レーザ素子121が発生するレーザ光の光軸はY軸方向に延びる。このレーザ光は、前記第2の保持台変位量検出用対物レンズ122を介して第2の保持台変位量検出用光学部材112に導かれる。第2の保持台変位量検出用光学部材112に導かれたレーザ光は、この第2の保持台変位量検出用光学部材112によって反射され、前記第2の保持台変位量検出用対物レンズ122を介して前記第2の保持台変位量検出用検出器114に導かれる。   The second holding table displacement amount detection irradiation means 113 includes a second holding table displacement amount detection semiconductor laser element 121 and a second holding table displacement amount detection objective lens 122. The optical axis of the laser beam generated by the second holding table displacement amount detection semiconductor laser element 121 extends in the Y-axis direction. The laser light is guided to the second holding table displacement amount detecting optical member 112 via the second holding table displacement amount detection objective lens 122. The laser beam guided to the second holding table displacement amount detection optical member 112 is reflected by the second holding table displacement amount detection optical member 112, and the second holding table displacement amount detection objective lens 122. To the second holding table displacement amount detector 114.

第2の保持台変位量検出用半導体レーザ素子121によるレーザ光の波長λ5は、635nmに選ばれる。第2の保持台変位量検出用対物レンズ122は、第2の保持台変位量検出用半導体レーザ素子121から導かれたレーザ光を集光して第2の保持台変位量検出用光学部材112に導くとともに、第2の保持台変位量検出用光学部材112から導かれたレーザ光を集光して第2の保持台変位量検出用検出器114に導く。この第2の保持台変位量検出用対物レンズ122の開口数NA4は、0.6に選ばれる。   The wavelength λ5 of the laser beam emitted from the second holding table displacement detection semiconductor laser element 121 is selected to be 635 nm. The second holding table displacement amount detection objective lens 122 condenses the laser light guided from the second holding table displacement amount detection semiconductor laser element 121 and the second holding table displacement amount detection optical member 112. The laser beam guided from the second holding table displacement amount detecting optical member 112 is condensed and guided to the second holding table displacement amount detector 114. The numerical aperture NA4 of the second holding table displacement amount detection objective lens 122 is selected to be 0.6.

第2の保持台変位量検出用光学部材112は、板状の部材であり、その表面部には、相互に平行な複数の溝が所定の格子ピッチP3で形成される。第2の保持台変位量検出用光学部材112の所定の格子ピッチP3は、前記レンズ変位量検出用光学部材50の所定の格子ピッチP1と同一である。すなわち第2の保持台変位量検出用光学部材112の所定の格子ピッチP3は、0.74μmに選ばれる。前記溝の幅W5は、隣接する溝間の部分(以下、凸部と記載する)の幅W6と同一である。このような第2の保持台変位量検出用光学部材112は、回折格子によって実現される。第2の保持台変位量検出用光学部材112は、対物レンズホルダ116に固着され、この対物レンズホルダ116とともに移動する。   The second holding table displacement amount detection optical member 112 is a plate-like member, and a plurality of grooves parallel to each other are formed on the surface portion thereof with a predetermined lattice pitch P3. The predetermined grating pitch P3 of the second holding table displacement amount detecting optical member 112 is the same as the predetermined grating pitch P1 of the lens displacement amount detecting optical member 50. That is, the predetermined lattice pitch P3 of the second holding table displacement amount detecting optical member 112 is selected to be 0.74 μm. The width W5 of the groove is the same as the width W6 of a portion between adjacent grooves (hereinafter referred to as a convex portion). Such a second holding table displacement amount detection optical member 112 is realized by a diffraction grating. The second holding table displacement amount detection optical member 112 is fixed to the objective lens holder 116 and moves together with the objective lens holder 116.

前記対物レンズホルダ116には、前記第2の保持台変位量検出用半導体レーザ素子121によるレーザ光の光軸に垂直、したがってY軸方向に垂直な一側面が形成されている。第2の保持台変位量検出用光学部材112は、対物レンズホルダ116の前記一側面に沿って設けられる。また第2の保持台変位量検出用光学部材112が対物レンズホルダ116に設けられた状態において、前記複数の溝は、Z軸方向に延びる。第2の保持台変位量検出用半導体レーザ素子121、第2の保持台変位量検出用対物レンズ122および第2の保持台変位量検出用光学部材112は、第2の保持台変位量検出用半導体レーザ素子121によるレーザ光を第2の保持台変位量検出用対物レンズ122によって第2の保持台変位量検出用光学部材112に集光することができるように、それぞれ配置される。   The objective lens holder 116 is formed with one side surface perpendicular to the optical axis of the laser beam emitted from the second holding table displacement amount detecting semiconductor laser element 121 and thus perpendicular to the Y-axis direction. The second holding table displacement amount detection optical member 112 is provided along the one side surface of the objective lens holder 116. Further, in a state where the second holding table displacement amount detection optical member 112 is provided in the objective lens holder 116, the plurality of grooves extend in the Z-axis direction. The second holding table displacement amount detection semiconductor laser element 121, the second holding table displacement amount detection objective lens 122, and the second holding table displacement amount detection optical member 112 are used for detecting the second holding table displacement amount. The laser beams from the semiconductor laser elements 121 are respectively arranged so as to be condensed on the second holding table displacement amount detection optical member 112 by the second holding table displacement amount detection objective lens 122.

前記第2の保持台変位量検出用検出器114は、第2の保持台変位量検出用光学部材112を介するレーザ光を受光し、受光量に応じた信号を出力する。第2の保持台変位量検出用検出器114は、光ピックアップ装置などでトラッキング信号の検出に用いられている方法によって、第2の保持台変位量検出用半導体レーザ素子121によるレーザ光の第2の保持台変位量検出用光学部材112上の照射位置に応じた信号を出力することができるように構成される。第2の保持台変位量検出用検出器114からの信号は、レーザアレイユニット28に対する対物レンズホルダ116の位置、したがってこの対物レンズホルダ116によって保持される反射板用対物レンズ108の位置に応じて変化する。この第2の保持台変位量検出用検出器114からの信号は、X軸位置決めコントローラ35に与えられる。反射板用対物レンズ108がレーザアレイユニット28に対してX軸方向に移動したとき、第2の保持台変位量検出用検出器114から得られる出力信号は、前述の図3のようになる。   The second holding table displacement amount detection detector 114 receives the laser beam via the second holding table displacement amount detection optical member 112 and outputs a signal corresponding to the received light amount. The second holding table displacement amount detector 114 detects the second laser beam emitted from the second holding table displacement amount detection semiconductor laser element 121 by a method used for detecting a tracking signal in an optical pickup device or the like. A signal corresponding to the irradiation position on the holding table displacement amount detection optical member 112 can be output. The signal from the second holding table displacement amount detection detector 114 depends on the position of the objective lens holder 116 with respect to the laser array unit 28, and thus the position of the reflector objective lens 108 held by the objective lens holder 116. Change. A signal from the second holding table displacement amount detector 114 is given to the X-axis positioning controller 35. When the reflector objective lens 108 moves in the X-axis direction with respect to the laser array unit 28, the output signal obtained from the second holding table displacement amount detector 114 is as shown in FIG.

図20は、露光装置101が基板22を露光している状態を示す図である。本実施の形態の露光装置101は、前述の実施の形態の露光装置21と同様の露光方法によって、基板22を露光するので、露光方法の説明は省略する。   FIG. 20 is a view showing a state in which the exposure apparatus 101 exposes the substrate 22. The exposure apparatus 101 of the present embodiment exposes the substrate 22 by the same exposure method as that of the exposure apparatus 21 of the above-described embodiment, and thus the description of the exposure method is omitted.

以上のように本実施の形態によれば、反射板用半導体レーザ素子106は、レーザアレイユニット28に設けられ、反射板用対物レンズ108は、前記レーザアレイユニット28にX軸方向に移動自在に設けられる。反射板用対物レンズ駆動手段109は、レーザアレイユニット28に対して反射板用対物レンズ108をX軸方向に移動させる。反射板用検出器110は、反射板用半導体レーザ素子106によるレーザ光を、前記反射板105を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する。反射板用X軸位置決めコントローラ111は、反射板用検出器110による信号に基づいて、反射板用対物レンズ駆動手段109を、反射板用対物レンズ108と反射板105との距離の変化を抑制するように制御する。   As described above, according to the present embodiment, the semiconductor laser element 106 for reflector is provided in the laser array unit 28, and the objective lens 108 for reflector is movable in the X-axis direction with respect to the laser array unit 28. Provided. The reflector objective lens driving means 109 moves the reflector objective lens 108 in the X-axis direction with respect to the laser array unit 28. The reflector detector 110 receives the laser light from the reflector semiconductor laser element 106 via the reflector 105 and outputs a signal corresponding to the amount of received light. The reflection plate X-axis positioning controller 111 suppresses the change in the distance between the reflection plate objective lens 108 and the reflection plate 105 by using the reflection plate objective lens driving unit 109 based on the signal from the reflection plate detector 110. To control.

また第2の保持台変位量検出用光学部材112は、反射板用対物レンズ108とともに移動する。第2の保持台変位量検出用照射手段113は、前記レーザアレイユニット28に設けられ、前記第2の保持台変位量検出用光学部材112に向けてレーザ光を照射する。第2の保持台変位量検出用検出器114は、第2の保持台変位量検出用照射手段113によるレーザ光を、第2の保持台変位量検出用光学部材112を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する。   The second holding table displacement amount detection optical member 112 moves together with the reflector objective lens 108. The second holding table displacement amount detection irradiation means 113 is provided in the laser array unit 28 and irradiates the second holding table displacement amount detection optical member 112 with laser light. The second holding table displacement amount detection detector 114 receives the laser beam from the second holding table displacement amount detection irradiation means 113 via the second holding table displacement amount detection optical member 112 and receives the light. A signal corresponding to the amount is output.

前記保持台変位量検出手段102は、前述のように反射板用X軸位置決めコントローラ111によって、反射板用対物レンズ108と反射板105との距離の変化を抑制した状態で、第2の保持台変位量検出用検出器114によって受光量に応じた信号を出力するので、簡単な構成で、レーザアレイユニット28に対する保持台26のX軸方向の変位量に応じた信号を得ることができる。   As described above, the holding table displacement amount detecting means 102 is the second holding table in a state where the change in the distance between the reflecting plate objective lens 108 and the reflecting plate 105 is suppressed by the reflecting plate X-axis positioning controller 111. Since a signal corresponding to the amount of received light is output by the displacement detection detector 114, a signal corresponding to the amount of displacement of the holding base 26 in the X-axis direction relative to the laser array unit 28 can be obtained with a simple configuration.

また本実施の形態によれば、第2の保持台変位量検出用光学部材112として回折格子が用いられるので、保持台変位量検出手段102を、光ディスクの光ピックアップ装置と同様な構成によって実現することができる。したがって保持台変位量検出手段102には、光ピックアップ装置の部品を流用することができ、利便性が向上される。   Further, according to the present embodiment, since the diffraction grating is used as the second holding table displacement amount detection optical member 112, the holding table displacement amount detection means 102 is realized by the same configuration as the optical pickup device of the optical disk. be able to. Therefore, parts of the optical pickup device can be used for the holding table displacement amount detection means 102, and convenience is improved.

また本実施の形態によれば、第2の保持台変位量検出用光学部材112は、レンズ変位量検出用光学部材50と同一の格子ピッチを有する回折格子であるので、保持台26の変位量と露光用対物レンズ43の変位量との比較が容易であり、したがって前記露光用レーザ光の照射位置を制御しやすい。   Further, according to the present embodiment, the second holding table displacement amount detection optical member 112 is a diffraction grating having the same grating pitch as the lens displacement amount detection optical member 50, and therefore the displacement amount of the holding table 26. And the amount of displacement of the exposure objective lens 43 can be easily compared, and the irradiation position of the exposure laser beam can be easily controlled.

また本実施の形態によれば、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長λ2、反射板用半導体レーザ素子106によるレーザ光の波長λ4および第2の保持台変位量検出用照射手段113によるレーザ光の波長λ5が相互に同一であるので、光学部品の種類を削減することができる。またレンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長λ2および第2の保持台変位量検出用照射手段113によるレーザ光の波長λ5が相互に同一であるので、レンズ変位量検出手段32の検出器51による信号および第2の保持台変位量検出用検出器114による信号を同様とすることができ、制御部品の種類を削減することができる。   Further, according to the present embodiment, the wavelength λ2 of the laser beam by the lens displacement amount detection irradiating means, the wavelength λ4 of the laser light by the semiconductor laser element 106 for the reflector, and the second holding table displacement amount detecting irradiating means 113 are used. Since the wavelengths λ5 of the laser beams are the same, the types of optical components can be reduced. Further, since the wavelength λ2 of the laser light by the lens displacement amount detection irradiating means and the wavelength λ5 of the laser light by the second holding stand displacement amount detection irradiating means 113 are the same, the detector of the lens displacement amount detection means 32 The signal by 51 and the signal by the second holding stand displacement detection detector 114 can be made similar, and the types of control components can be reduced.

また本実施の形態によれば、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長λ2、反射板用半導体レーザ素子106によるレーザ光の波長λ4および第2の保持台変位量検出用照射手段113によるレーザ光の波長λ5が露光用照射手段27による露光用レーザ光の波長λ1とは異なるので、基板22の露光以外に使用するレーザ光の波長を、基板22の感光領域以外にすることができる。したがって基板22にもれた光による露光に対する影響を小さくすることができる。また、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光、反射板用半導体レーザ素子106によるレーザ光および第2の保持台変位量検出用照射手段113によるレーザ光が基板22にもれないような構成、たとえば遮光板のような部品を削減することができる。   Further, according to the present embodiment, the wavelength λ2 of the laser beam by the lens displacement amount detection irradiating means, the wavelength λ4 of the laser light by the semiconductor laser element 106 for the reflector, and the second holding table displacement amount detecting irradiating means 113 are used. Since the wavelength λ 5 of the laser beam is different from the wavelength λ 1 of the exposure laser beam by the exposure irradiation means 27, the wavelength of the laser beam used other than the exposure of the substrate 22 can be outside the photosensitive region of the substrate 22. Therefore, it is possible to reduce the influence on the exposure due to the light leaking to the substrate 22. Also, a configuration in which the laser light from the lens displacement amount detection irradiation means, the laser light from the reflector semiconductor laser element 106, and the laser light from the second holding table displacement amount detection irradiation means 113 are not applied to the substrate 22, For example, parts such as a light shielding plate can be reduced.

また本実施の形態によれば、反射板105は、保持台26に設けられる。この反射板105は、露光されるべき基板22のY軸方向の長さと同程度の長さを有する必要がある。それ故、この反射板105がレーザアレイユニット28に設けられる場合、レーザアレイユニット28を小形化することができないが、本実施の形態のように、反射板105が保持台26に設けられると、レーザアレイユニット28の小形化を実現することができる。   Further, according to the present embodiment, the reflecting plate 105 is provided on the holding table 26. The reflecting plate 105 needs to have a length comparable to the length of the substrate 22 to be exposed in the Y-axis direction. Therefore, when the reflecting plate 105 is provided in the laser array unit 28, the laser array unit 28 cannot be reduced in size, but when the reflecting plate 105 is provided in the holding base 26 as in the present embodiment, Miniaturization of the laser array unit 28 can be realized.

また本実施の形態によれば、反射板用半導体レーザ素子106によるレーザ光が反射板105上で反射する場所は、前記基板22の表面と略同一の平面内にあるので、露光面上の変位量を正確に検出することができる。   Further, according to the present embodiment, the location where the laser beam from the semiconductor laser element 106 for reflecting plate is reflected on the reflecting plate 105 is in the same plane as the surface of the substrate 22, so the displacement on the exposure surface The amount can be detected accurately.

本実施の形態では、保持台変位量検出手段102の反射板105を除く残余の部分がレーザアレイユニット28に設けられ、反射板105が保持台26に設けられるけれども、反射板105がレーザアレイユニット28に設けられ、保持台変位量検出手段102の反射板105を除く残余の部分が保持台26に設けられてもよい。   In the present embodiment, the remaining part of the holding table displacement amount detection means 102 excluding the reflecting plate 105 is provided in the laser array unit 28 and the reflecting plate 105 is provided in the holding table 26. However, the reflecting plate 105 is provided in the laser array unit. The remaining part of the holding table displacement amount detecting means 102 except for the reflection plate 105 may be provided on the holding table 26.

本発明の実施の第4形態の露光装置は、前述の第3形態の露光装置101と類似しており、異なる点についてだけ説明し、同様の構成については説明を省略する。本実施の形態の露光装置における保持台変位量検出手段は、前述の実施の形態の露光装置101における保持台変位量検出手段102から、反射板用対物レンズ駆動手段109と、反射板用X軸位置決めコントローラ111と、第2の保持台変位量検出用光学部材112と、第2の保持台変位量検出用照射手段113と、第2の保持台変位量検出用検出器114とを除いた構成となっている。   The exposure apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is similar to the exposure apparatus 101 according to the third embodiment described above, and only different points will be described, and description of similar configurations will be omitted. The holding table displacement amount detecting means in the exposure apparatus of the present embodiment includes the reflecting plate objective lens driving means 109 and the reflecting plate X axis from the holding table displacement amount detecting means 102 in the exposure apparatus 101 of the above-described embodiment. The configuration excluding the positioning controller 111, the second holding table displacement amount detection optical member 112, the second holding table displacement amount detection irradiation means 113, and the second holding table displacement amount detection detector 114. It has become.

本実施の形態の露光装置では、保持台変位量検出手段の対物レンズホルダ116がレーザアレイユニット28に固着されて設けられ、反射板用検出器110による信号がX軸位置決めコントローラ35に与えられる。このような本実施の形態によれば、簡単な構成で、レーザアレイユニット28に対する保持台26のX軸方向の変位量に応じた信号を得ることができ、しかも前述の実施の形態と同様の効果を達成することができる。   In the exposure apparatus of the present embodiment, the objective lens holder 116 of the holding table displacement detection means is fixedly provided on the laser array unit 28, and a signal from the reflector detector 110 is given to the X-axis positioning controller 35. According to the present embodiment, a signal corresponding to the amount of displacement of the holding base 26 in the X-axis direction with respect to the laser array unit 28 can be obtained with a simple configuration, and the same as in the previous embodiment. The effect can be achieved.

図21は、本発明の実施の第5形態の露光装置301の構成を簡略化して示す斜視図である。本実施の形態の露光装置301は、前述の第3および第4形態の露光装置101に類似するので、同様の部分には、同一の参照符を付して説明を省略する。   FIG. 21 is a perspective view showing a simplified configuration of an exposure apparatus 301 according to the fifth embodiment of the present invention. Since exposure apparatus 301 of the present embodiment is similar to exposure apparatus 101 of the third and fourth embodiments described above, the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施の形態の露光装置301は、前述の第4形態の露光装置に、保持台X軸位置決めコントローラ59が追加されて、構成される。前述の第4形態では、反射板用検出器110による信号は、X軸位置決めコントローラ35に与えられるけれども、本実施の形態では、反射板用検出器110による信号は保持台X軸位置決めコントローラ59に与えられる。本実施の形態では、保持台駆動手段29および対物レンズ駆動手段30によって、照射位置移動手段が実現され、保持台X軸位置決めコントローラ59およびX軸位置決めコントローラ35によって、制御手段が実現される。   The exposure apparatus 301 of the present embodiment is configured by adding a holding base X-axis positioning controller 59 to the exposure apparatus of the fourth embodiment described above. In the fourth embodiment, the signal from the reflector detector 110 is given to the X-axis positioning controller 35. However, in this embodiment, the signal from the reflector detector 110 is sent to the holding base X-axis positioning controller 59. Given. In the present embodiment, the irradiation position moving means is realized by the holding table driving means 29 and the objective lens driving means 30, and the control means is realized by the holding table X-axis positioning controller 59 and the X-axis positioning controller 35.

メインコントローラ38は、複数のX軸位置決めコントローラ35をそれぞれ制御するとともに、複数のZ軸位置決めコントローラ36をそれぞれ制御する。またメインコントローラ38は、複数の切換手段37をそれぞれ制御するとともに、保持台駆動手段29を制御する。さらにメインコントローラ38は、保持台X軸位置決めコントローラ59を制御する。   The main controller 38 controls the plurality of X-axis positioning controllers 35 and also controls the plurality of Z-axis positioning controllers 36. The main controller 38 controls the plurality of switching units 37 and controls the holding table driving unit 29. Further, the main controller 38 controls the holding base X-axis positioning controller 59.

保持台X軸位置決めコントローラ59は、保持台変位量検出手段102による保持台26の変位量に基づいて、保持台駆動手段29を、保持台26のレーザアレイユニット28に対するX軸方向への変位を抑制するように制御する。   The holding table X-axis positioning controller 59 moves the holding table driving means 29 in the X-axis direction relative to the laser array unit 28 of the holding table 26 based on the displacement amount of the holding table 26 by the holding table displacement detection means 102. Control to suppress.

X軸位置決めコントローラ35は、レンズ変位量検出手段32による露光用対物レンズ43の変位量に基づいて、レーザアレイユニット28に対する露光用対物レンズ43のX軸方向への変位を抑制するように、対物レンズ駆動手段30を制御する。   The X-axis positioning controller 35 controls the objective so as to suppress the displacement of the exposure objective lens 43 relative to the laser array unit 28 in the X-axis direction based on the displacement amount of the exposure objective lens 43 by the lens displacement amount detection means 32. The lens driving means 30 is controlled.

本実施の形態においては、保持台変位量検出手段102の反射板用検出器110の受光量の変化によって、レーザアレイユニット28に対する保持台26のX軸方向の変位を検出して、位置の変化を高精度で追跡して、その変化量に基づいて、保持台26を、前記変化量を相殺するように制御する。またレンズ変位量検出手段32の検出器51の受光量の変化によって、レーザアレイユニット28に対する露光用対物レンズ43のX軸方向の変位を検出して、位置の変化を高精度で追跡して、その変化量に基づいて、露光用対物レンズ43を、前記変化量を相殺するように制御する。これによって露光用レーザ光の照射位置のX軸方向への変化を高精度で抑制することができる。   In the present embodiment, the displacement of the holding table 26 in the X-axis direction with respect to the laser array unit 28 is detected by the change in the amount of light received by the reflector detector 110 of the holding table displacement detection means 102, and the position changes. Is tracked with high accuracy, and the holding table 26 is controlled based on the change amount so as to cancel the change amount. Further, the displacement of the exposure objective lens 43 relative to the laser array unit 28 is detected by the change in the amount of light received by the detector 51 of the lens displacement amount detection means 32, and the change in position is tracked with high accuracy. Based on the amount of change, the exposure objective lens 43 is controlled to cancel the amount of change. Thereby, a change in the X-axis direction of the irradiation position of the exposure laser beam can be suppressed with high accuracy.

本実施の形態の露光装置301による露光方法については、前述の第1形態の露光装置21による露光方法と同様であるので、説明を省略する。   Since the exposure method by the exposure apparatus 301 of the present embodiment is the same as the exposure method by the exposure apparatus 21 of the first embodiment described above, description thereof is omitted.

保持台駆動手段29によって保持台26をY軸方向に移動させるとき、保持台26には、X軸方向のぶれが生じる。このぶれによって、保持台変位量検出手段102の出力が変化する。保持台X軸位置決めコントローラ59は、保持台駆動手段29を、保持台変位量検出手段102の出力が一定、常に0となるように制御する。これによって、レーザアレイユニット28に対する保持台26のX軸方向への変位を抑制することができる。   When the holding table 26 is moved in the Y-axis direction by the holding table driving means 29, the holding table 26 is shaken in the X-axis direction. Due to this shaking, the output of the holding table displacement amount detection means 102 changes. The holding table X-axis positioning controller 59 controls the holding table driving means 29 so that the output of the holding table displacement amount detecting means 102 is constant and always zero. As a result, the displacement of the holding base 26 relative to the laser array unit 28 in the X-axis direction can be suppressed.

保持台駆動手段29によって保持台26をY軸方向に移動させるとき、X軸位置決めコントローラ35は、レンズ変位量検出手段32の出力が一定、たとえば常に0となるように制御する。これによって、レーザアレイユニット28に対する露光用対物レンズ43のX軸方向への変位を抑制することができる。   When the holding base 26 is moved in the Y-axis direction by the holding base driving means 29, the X-axis positioning controller 35 controls the output of the lens displacement amount detecting means 32 to be constant, for example, always zero. Thereby, displacement of the exposure objective lens 43 with respect to the laser array unit 28 in the X-axis direction can be suppressed.

したがって、保持台26に対する露光用レーザ光の照射位置のX軸方向への変位を抑制することができ、露光装置201の振動による露光用レーザ光の位置ずれを抑制することが可能となる。このような本実施の形態によれば、保持台駆動手段29によって保持台26をY軸方向に移動させるときに、レーザアレイユニット28に対してX軸方向に相対的に露光用照射手段27を移動させることなく、所望の露光パターンを描画することができる。   Therefore, the displacement of the irradiation position of the exposure laser beam on the holding table 26 in the X-axis direction can be suppressed, and the positional deviation of the exposure laser beam due to the vibration of the exposure apparatus 201 can be suppressed. According to this embodiment, when the holding table 26 is moved in the Y-axis direction by the holding table driving unit 29, the exposure irradiation unit 27 is relatively moved in the X-axis direction with respect to the laser array unit 28. A desired exposure pattern can be drawn without being moved.

前述の実施の各形態では、保持台26に対する露光用レーザ光の照射位置のX軸方向への変位が抑制されるけれども、保持台26に対する露光用レーザ光の照射位置が、X軸方向に関して所定位置に維持されればよい。所定位置は、前述の実施の各形態のように不変であってもよく、また変更されてもよい。具体的に述べると、保持台26をレーザアレイユニット28に対してY軸方向に移動させるときに、保持台26に対する露光用レーザ光の照射位置が、X軸方向に関して変更されてもよい。また保持台26に対する露光用レーザ光の照射位置が、X軸方向に所定の速度で移動されてもよい。   In each of the above-described embodiments, although the displacement of the irradiation position of the exposure laser beam on the holding base 26 in the X-axis direction is suppressed, the irradiation position of the exposure laser light on the holding base 26 is predetermined with respect to the X-axis direction. It only has to be maintained in position. The predetermined position may be unchanged as in the above-described embodiments, or may be changed. Specifically, when the holding table 26 is moved in the Y-axis direction with respect to the laser array unit 28, the irradiation position of the exposure laser beam on the holding table 26 may be changed with respect to the X-axis direction. The irradiation position of the exposure laser beam on the holding table 26 may be moved at a predetermined speed in the X-axis direction.

前述の実施の各形態では、照射位置移動手段である対物レンズ駆動手段30によって、露光用照射手段27のうち露光用対物レンズ43がレーザアレイユニット28に対してX軸方向に移動されるけれども、露光用レーザ光の照射位置を、保持台26に対してX軸方向に相対的に移動させることができればよい。たとえば、照射位置移動手段によって、露光用照射手段27全体がレーザアレイユニット28に対してX軸方向に移動されてもよい。この場合、レンズ変位量検出手段32に代えて、レーザアレイユニット28に対する露光用照射手段27のX軸方向への変位量を検出する照射変位量検出手段が用いられる。   In each of the above-described embodiments, the objective lens driving unit 30 which is the irradiation position moving unit moves the exposure objective lens 43 of the exposure irradiation unit 27 in the X-axis direction with respect to the laser array unit 28. It is only necessary that the irradiation position of the exposure laser beam can be moved relative to the holding table 26 in the X-axis direction. For example, the entire exposure irradiation unit 27 may be moved in the X-axis direction with respect to the laser array unit 28 by the irradiation position moving unit. In this case, instead of the lens displacement amount detection means 32, an irradiation displacement amount detection means for detecting the displacement amount in the X-axis direction of the exposure irradiation means 27 with respect to the laser array unit 28 is used.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の実施の第1形態の露光装置21の構成を簡略化して示す斜視図である。It is a perspective view which simplifies and shows the structure of the exposure apparatus 21 of Embodiment 1 of this invention. 露光用照射手段27の付近を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the vicinity of the irradiation means 27 for exposure. 保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の保持台変位量検出用光学部材57上の照射位置と保持台変位量検出手段31の検出器58による信号との関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between an irradiation position of laser light on a holding table displacement amount detection optical member 57 by a holding table displacement amount detection irradiation unit and a signal from a detector 58 of the holding table displacement amount detection unit 31; 露光装置21の電気的構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an electrical configuration of an exposure apparatus 21. FIG. 露光用対物レンズ43のX軸方向の位置を制御するための電気的構成を詳細に示すブロック図である。It is a block diagram which shows in detail the electrical structure for controlling the position of the X-axis direction of the objective lens 43 for exposure. 露光用対物レンズ43のZ軸方向の位置を制御するための電気的構成を詳細に示すブロック図である。It is a block diagram which shows in detail the electrical structure for controlling the position of the Z-axis direction of the objective lens 43 for exposure. 露光装置21が基板22を露光している状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the exposure apparatus 21 has exposed the board | substrate 22. FIG. 1回目の走査露光後の基板22の平面図である。It is a top view of the board | substrate 22 after the 1st scanning exposure. 2回目の走査露光中の基板22の平面図である。It is a top view of the board | substrate 22 in 2nd scanning exposure. 走査露光中に、露光用レーザ光の基板22の表面におけるビームスポットのスポット径を変化させて基板22を露光したときの露光結果の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the exposure result when changing the spot diameter of the beam spot in the surface of the board | substrate 22 of the laser beam for exposure during scanning exposure, and exposing the board | substrate 22. FIG. レンズ変位量検出用光学部材50を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the optical member 50 for lens displacement amount detection. 保持台変位量検出手段31の検出器58による信号を示すグラフである。It is a graph which shows the signal by the detector 58 of the holding stand displacement amount detection means 31. 保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の保持台変位量検出用光学部材57におけるビームスポット73を示す図である。It is a figure which shows the beam spot 73 in the optical member 57 for holding stand displacement amount detection of the laser beam by the irradiation means for holding stand displacement amount detection. 本発明の実施の第2形態の露光装置201の構成を簡略化して示す斜視図である。It is a perspective view which simplifies and shows the structure of the exposure apparatus 201 of the 2nd Embodiment of this invention. 露光装置201の電気的構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an electrical configuration of an exposure apparatus 201. FIG. 保持台26のX軸方向の位置を制御するための電気的構成を詳細に示すブロック図である。It is a block diagram which shows in detail the electrical structure for controlling the position of the X-axis direction of the holding stand 26. FIG. 露光用対物レンズ43のX軸方向の位置を制御するための電気的構成を詳細に示すブロック図である。It is a block diagram which shows in detail the electrical structure for controlling the position of the X-axis direction of the objective lens 43 for exposure. 本発明の実施の第3形態の露光装置101の構成を簡略化して示す斜視図である。It is a perspective view which simplifies and shows the structure of the exposure apparatus 101 of the 3rd Embodiment of this invention. 保持台変位量検出手段102付近を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the holding stand displacement amount detection means 102 vicinity. 露光装置101が基板22を露光している状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the exposure apparatus 101 is exposing the board | substrate 22. FIG.

本発明の実施の第5形態の露光装置301の構成を簡略化して示す斜視図である。It is a perspective view which simplifies and shows the structure of the exposure apparatus 301 of Embodiment 5 of this invention. 特許文献1の露光装置1の斜視図である。2 is a perspective view of an exposure apparatus 1 disclosed in Patent Document 1. FIG. 特許文献1の露光装置1による露光結果を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the exposure result by the exposure apparatus 1 of patent document 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

21,101,201,301 露光装置
22 基板
26 保持台
27 露光用照射手段
28 レーザアレイユニット
29 駆動手段
30 対物レンズ駆動手段
31,102 保持台変位量検出手段
32 レンズ変位量検出手段
35 X軸位置決めコントローラ
36 Z軸位置決めコントローラ
41 露光用半導体レーザ素子
42 コリメータレンズ
43 露光用対物レンズ
44 フォーカス検出器
45 対物レンズホルダ
48 半導体レーザ素子
49 対物レンズ
50 レンズ変位量検出用光学部材
51 検出器
54 半導体レーザ素子
55 コリメータレンズ
56 対物レンズ
57 保持台変位量検出用光学部材
58 検出器
59 保持台X軸位置決めコントローラ
105 反射板
106 反射板用半導体レーザ素子
107 コリメータレンズ
108 反射板用対物レンズ
109 反射板用対物レンズ駆動手段
110 反射板用検出器
111 反射板用X軸位置決めコントローラ
112 第2の保持台変位量検出用光学部材
113 第2の保持台変位量検出用照射手段
114 第2の保持台変位量検出用検出器
121 第2の保持台変位量検出用半導体レーザ素子
122 第2の保持台変位量検出用対物レンズ
21, 101, 201, 301 Exposure apparatus 22 Substrate 26 Holding stand 27 Exposure irradiation means 28 Laser array unit 29 Driving means 30 Objective lens driving means 31, 102 Holding stand displacement detection means 32 Lens displacement detection means 35 X-axis positioning Controller 36 Z-axis positioning controller 41 Semiconductor laser element for exposure 42 Collimator lens 43 Objective lens for exposure 44 Focus detector 45 Objective lens holder 48 Semiconductor laser element 49 Objective lens 50 Lens displacement detection optical member 51 Detector 54 Semiconductor laser element 55 collimator lens 56 objective lens 57 optical member for detecting displacement of holding table 58 detector 59 holding table X-axis positioning controller 105 reflector 106 semiconductor laser element for reflector 107 collimator lens 108 reflector Objective lens 109 Reflective plate objective lens driving means 110 Reflective plate detector 111 Reflective plate X-axis positioning controller 112 Second holding stand displacement amount detecting optical member 113 Second holding stand displacement amount detecting irradiation means 114 First Reference numeral 2 denotes a detector for detecting the displacement of the holding table 121 Semiconductor laser element for detecting the amount of displacement of the second holding table 122 Objective lens for detecting the amount of displacement of the second holding table

Claims (27)

露光されるべき基板を保持する保持台と、
保持台によって保持される基板の表面に対して垂直に露光用レーザ光を照射する露光用照射手段と、
露光用照射手段を搭載する搭載手段と、
搭載手段に対して前記基板の表面に平行な仮想一平面内で所定の移動方向に相対的に保持台を移動させる駆動手段と、
露光用照射手段による前記基板の表面への露光用レーザ光の照射位置を保持台に対して前記仮想一平面内で前記所定の移動方向に直交する直交方向に相対的に移動させる照射位置移動手段と、
保持台に対する前記露光用レーザ光の照射位置を、前記直交方向に関して所定位置に維持するように、照射位置移動手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする露光装置。
A holding table for holding a substrate to be exposed;
An exposure irradiation means for irradiating the exposure laser beam perpendicularly to the surface of the substrate held by the holding table;
Mounting means for mounting the irradiation means for exposure;
Drive means for moving the holding base relative to the mounting means in a predetermined movement direction within a virtual plane parallel to the surface of the substrate;
Irradiation position moving means for moving the irradiation position of the exposure laser beam on the surface of the substrate by the exposure irradiation means relative to the holding base in an orthogonal direction orthogonal to the predetermined movement direction within the virtual one plane. When,
An exposure apparatus comprising: control means for controlling the irradiation position moving means so as to maintain the irradiation position of the exposure laser beam on the holding table at a predetermined position with respect to the orthogonal direction.
搭載手段に対する保持台の前記直交方向への変位量を検出する保持台変位量検出手段をさらに含み、
前記制御手段は、保持台変位量検出手段による保持台の変位量に基づいて、保持台に対する前記露光用レーザ光の照射位置の前記直交方向への変位を抑制するように、照射位置移動手段を制御することを特徴とする請求項1記載の露光装置。
A holding table displacement amount detecting means for detecting a displacement amount of the holding table in the orthogonal direction with respect to the mounting means;
The control means controls the irradiation position moving means so as to suppress the displacement of the irradiation position of the exposure laser beam with respect to the holding table in the orthogonal direction based on the amount of displacement of the holding table by the holding table displacement detection means. 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure apparatus is controlled.
前記照射位置移動手段は、搭載手段に対して前記直交方向に相対的に保持台を移動させることによって、前記露光用レーザ光の照射位置を保持台に対して前記直交方向に相対的に移動させることを特徴とする請求項2記載の露光装置。   The irradiation position moving means moves the irradiation position of the exposure laser light relative to the holding base in the orthogonal direction by moving the holding base relative to the mounting means in the orthogonal direction. 3. An exposure apparatus according to claim 2, wherein 前記照射位置移動手段は、搭載手段に対して前記直交方向に相対的に露光用照射手段を移動させることによって、前記露光用レーザ光の照射位置を保持台に対して前記直交方向に相対的に移動させることを特徴とする請求項2記載の露光装置。   The irradiation position moving means moves the exposure irradiation means relative to the mounting means relative to the orthogonal direction, thereby moving the exposure laser light irradiation position relative to the holding table relative to the orthogonal direction. The exposure apparatus according to claim 2, wherein the exposure apparatus is moved. 搭載手段に対する露光用照射手段の前記直交方向への変位量を検出する照射変位量検出手段をさらに含み、
前記制御手段は、保持台変位量検出手段による保持台の変位量と照射変位量検出手段による露光用照射手段の変位量とに基づいて、搭載手段に対して前記直交方向に相対的に露光用照射手段を移動させることによって、保持台に対する前記露光用レーザ光の照射位置の前記直交方向への変位を抑制するように、照射位置移動手段を制御することを特徴とする請求項2記載の露光装置。
An irradiation displacement amount detecting means for detecting a displacement amount in the orthogonal direction of the irradiation means for exposure with respect to the mounting means;
The control means is for exposure relative to the mounting means in the orthogonal direction based on the displacement amount of the holding base by the holding base displacement amount detection means and the displacement amount of the exposure irradiation means by the irradiation displacement amount detection means. 3. The exposure according to claim 2, wherein the irradiation position moving means is controlled so as to suppress a displacement of the irradiation position of the exposure laser beam with respect to the holding table in the orthogonal direction by moving the irradiation means. apparatus.
搭載手段に対する露光用照射手段の前記直交方向への変位量を検出する照射変位量検出手段をさらに含み、
前記制御手段は、保持台変位量検出手段による保持台の変位量に基づいて、搭載手段に対する保持台の前記直交方向への変位を抑制するとともに、照射変位量検出手段による露光用照射手段の変位量に基づいて、搭載手段に対する露光用照射手段の前記直交方向への変位を抑制するように、照射位置移動手段を制御することを特徴とする請求項2記載の露光装置。
An irradiation displacement amount detecting means for detecting a displacement amount in the orthogonal direction of the irradiation means for exposure with respect to the mounting means;
The control unit suppresses the displacement of the holding table in the orthogonal direction with respect to the mounting unit based on the amount of displacement of the holding table by the holding table displacement detection unit, and the displacement of the exposure irradiation unit by the irradiation displacement amount detection unit. 3. An exposure apparatus according to claim 2, wherein the irradiation position moving means is controlled so as to suppress displacement of the exposure irradiation means relative to the mounting means in the orthogonal direction based on the amount.
露光されるべき基板を保持する保持台と、
保持台によって保持される基板の表面に対して垂直に露光用レーザ光を照射する露光用照射手段と、
露光用照射手段を搭載する搭載手段と、
搭載手段に対して前記基板の表面に平行な仮想一平面内で所定の移動方向に相対的に保持台を移動させる駆動手段と、
搭載手段に対する露光用照射手段の前記仮想一平面で前記所定の移動方向に直交する直交方向への変位量を検出する照射変位量検出手段と、
露光用照射手段を搭載手段に対して前記直交方向に相対的に移動させる照射位置移動手段と、
照射変位量検出手段による露光用照射手段の変位量に基づいて、搭載手段に対する露光用照射手段の前記直交方向への変位を抑制するように、照射位置移動手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする露光装置。
A holding table for holding a substrate to be exposed;
An exposure irradiation means for irradiating the exposure laser beam perpendicularly to the surface of the substrate held by the holding table;
Mounting means for mounting the irradiation means for exposure;
Drive means for moving the holding base relative to the mounting means in a predetermined movement direction within a virtual plane parallel to the surface of the substrate;
An irradiation displacement amount detection means for detecting a displacement amount in an orthogonal direction orthogonal to the predetermined movement direction on the virtual one plane of the exposure irradiation means relative to the mounting means;
An irradiation position moving means for moving the exposure irradiation means relative to the mounting means in the orthogonal direction;
Control means for controlling the irradiation position moving means so as to suppress the displacement of the exposure irradiation means relative to the mounting means in the orthogonal direction based on the displacement amount of the exposure irradiation means by the irradiation displacement amount detection means. An exposure apparatus characterized by the above.
前記露光用照射手段は、搭載手段に設けられ、露光用レーザ光を発生する露光用レーザ光発生素子と、搭載手段に前記直交方向に移動自在に設けられ、露光用レーザ光発生素子が発生した露光用レーザ光を集光させる露光用対物レンズとを含み、
前記照射位置移動手段は、搭載手段に対して前記直交方向に相対的に露光用対物レンズを移動させることによって、前記露光用レーザ光の照射位置を保持台に対して前記直交方向に相対的に移動させることを特徴とする請求項2記載の露光装置。
The exposure irradiation means is provided in the mounting means, and the exposure laser light generating element for generating the exposure laser light and the mounting means is provided movably in the orthogonal direction, and the exposure laser light generating element is generated. An exposure objective lens for condensing the exposure laser beam,
The irradiation position moving means moves the exposure objective lens relatively in the orthogonal direction with respect to the holding table by moving the exposure objective lens in the orthogonal direction relative to the mounting means. The exposure apparatus according to claim 2, wherein the exposure apparatus is moved.
搭載手段に対する露光用対物レンズの前記直交方向の変位量を検出するレンズ変位量検出手段をさらに含み、
前記制御手段は、保持台変位量検出手段による保持台の変位量とレンズ変位量検出手段による露光用対物レンズの変位量とに基づいて、搭載手段に対して前記直交方向に相対的に露光用対物レンズを移動させることによって、保持台に対する前記露光用レーザ光の照射位置の前記直交方向への変位を抑制するように、照射位置移動手段を制御することを特徴とする請求項8記載の露光装置。
A lens displacement amount detecting means for detecting a displacement amount in the orthogonal direction of the objective lens for exposure with respect to the mounting means;
The control means is for exposure relative to the mounting means in the orthogonal direction based on the displacement amount of the holding base by the holding base displacement amount detection means and the displacement amount of the exposure objective lens by the lens displacement amount detection means. 9. The exposure according to claim 8, wherein the irradiation position moving means is controlled so as to suppress a displacement of the irradiation position of the exposure laser beam with respect to the holding table in the orthogonal direction by moving the objective lens. apparatus.
前記レンズ変位量検出手段は、前記直交方向に光学的な特性が変化し、露光用対物レンズとともに移動するレンズ変位量検出用光学部材と、搭載手段に設けられ、レンズ変位量検出用光学部材に向けてレーザ光を照射するレンズ変位量検出用照射手段と、レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光を、レンズ変位量検出用光学部材を介して受光し、受光量に応じた信号を出力するレンズ変位量検出用受光手段とを含むことを特徴とする請求項9記載の露光装置。   The lens displacement amount detecting means is provided in a lens displacement amount detecting optical member whose optical characteristics change in the orthogonal direction and moves together with the exposure objective lens, and a mounting means. The lens displacement detection irradiating means for irradiating the laser beam toward the laser beam and the laser light from the lens displacement detection irradiating means are received through the lens displacement detection optical member and a signal corresponding to the received light amount is output. The exposure apparatus according to claim 9, further comprising a light receiving unit for detecting a lens displacement amount. 前記レンズ変位量検出用光学部材は回折格子であることを特徴とする請求項10記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 10, wherein the lens displacement detection optical member is a diffraction grating. 前記保持台変位量検出手段は、前記保持台または搭載手段に設けられ、前記直交方向に光学的な特性が変化する保持台変位量検出用光学部材と、前記搭載手段または保持台に設けられ、保持台変位量検出用光学部材に向けてレーザ光を照射する保持台変位量検出用照射手段と、保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光を、保持台変位量検出用光学部材を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する保持台変位量検出用受光手段とを含むことを特徴とする請求項10または11記載の露光装置。   The holding table displacement amount detecting means is provided on the holding table or mounting means, provided on the holding table displacement amount detecting optical member whose optical characteristics change in the orthogonal direction, and provided on the mounting means or holding table, The holding table displacement amount detecting irradiation means for irradiating laser light toward the holding table displacement amount detecting optical member, and the laser beam from the holding table displacement amount detecting irradiation means via the holding table displacement amount detecting optical member. 12. The exposure apparatus according to claim 10, further comprising: a holding base displacement amount detecting light receiving unit that receives light and outputs a signal corresponding to the received light amount. 前記保持台変位量検出用光学部材は回折格子であることを特徴とする請求項12記載の露光装置。   13. The exposure apparatus according to claim 12, wherein the holding table displacement amount detection optical member is a diffraction grating. 前記保持台変位量検出手段は、前記保持台または搭載手段に設けられ、前記直交方向に光学的な特性が変化する保持台変位量検出用光学部材と、前記搭載手段または保持台に設けられ、保持台変位量検出用光学部材に向けてレーザ光を照射する保持台変位量検出用照射手段と、保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光を、保持台変位量検出用光学部材を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する保持台変位量検出用受光手段とを含み、
保持台変位量検出用光学部材は、前記レンズ変位量検出用光学部材と同一の格子ピッチを有する回折格子であることを特徴とする請求項11記載の露光装置。
The holding table displacement amount detecting means is provided on the holding table or mounting means, provided on the holding table displacement amount detecting optical member whose optical characteristics change in the orthogonal direction, and provided on the mounting means or holding table, The holding table displacement amount detecting irradiation means for irradiating laser light toward the holding table displacement amount detecting optical member, and the laser beam from the holding table displacement amount detecting irradiation means via the holding table displacement amount detecting optical member. Light receiving means for detecting the amount of displacement of the holding base that receives light and outputs a signal corresponding to the amount of light received,
12. The exposure apparatus according to claim 11, wherein the holding table displacement detection optical member is a diffraction grating having the same grating pitch as the lens displacement detection optical member.
レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長および保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長は、相互に同一であることを特徴とする請求項12〜14のいずれか1つに記載の露光装置。   The wavelength of the laser beam by the irradiation means for detecting the amount of lens displacement and the wavelength of the laser beam by the irradiation means for detecting the amount of displacement of the holding base are the same as each other. Exposure equipment. レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長および保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長は、露光用照射手段による露光用レーザ光の波長とは異なることを特徴とする請求項12〜15のいずれか1つに記載の露光装置。   13. The wavelength of the laser beam by the lens displacement amount detection irradiation means and the wavelength of the laser light by the holding table displacement amount detection irradiation means are different from the wavelength of the exposure laser light by the exposure irradiation means. The exposure apparatus according to any one of -15. 前記保持台変位量検出用光学部材は、保持台に設けられることを特徴とする請求項12〜16のいずれか1つに記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 12, wherein the holding table displacement amount detection optical member is provided on a holding table. 前記保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光が保持台変位量検出用光学部材上で反射する場所は、前記基板の表面と略同一の平面内にあることを特徴とする請求項17記載の露光装置。   18. The place where the laser beam from the holding table displacement amount detection irradiating means is reflected on the holding table displacement amount detection optical member is substantially in the same plane as the surface of the substrate. Exposure device. 前記保持台変位量検出手段は、前記保持台または搭載手段に設けられ、前記直交方向に垂直な反射面を有する反射板と、前記搭載手段または保持台に設けられ、レーザ光を発生し、このレーザ光を前記直交方向に出射する反射板用レーザ光発生素子と、前記搭載手段または保持台に設けられ、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光を集光させて前記反射板に導く反射板用対物レンズと、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光を、前記反射板を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する反射板用受光手段とを含むことを特徴とする請求項10または11記載の露光装置。   The holding table displacement amount detecting means is provided on the holding table or mounting means, and is provided on a reflecting plate having a reflecting surface perpendicular to the orthogonal direction, and on the mounting means or holding table, and generates laser light. A reflection plate laser light generating element that emits laser light in the orthogonal direction, and a reflection plate that is provided on the mounting means or the holding stand and condenses the laser light by the reflection plate laser light generation element and guides it to the reflection plate And a reflecting plate light receiving unit configured to receive laser light from the reflecting plate laser light generating element through the reflecting plate and output a signal corresponding to the amount of received light. The exposure apparatus according to 10 or 11. 前記保持台変位量検出手段は、前記保持台または搭載手段に設けられ、前記直交方向に垂直な反射面を有する反射板と、前記搭載手段または保持台に設けられ、レーザ光を発生し、このレーザ光を前記直交方向に出射する反射板用レーザ光発生素子と、前記搭載手段または保持台に前記直交方向に移動自在に設けられ、反射板用レーザ光発生素子が発生したレーザ光を集光させて前記反射板に導く反射板用対物レンズと、前記搭載手段または保持台に対して反射板用対物レンズを前記直交方向に移動させる反射板用対物レンズ駆動手段と、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光を、前記反射板を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する反射板用受光手段と、反射板用受光手段による信号に基づいて、反射板用対物レンズ駆動手段を、反射板用対物レンズと反射板との距離の変化を抑制するように制御するレンズ変位量制御手段と、前記直交方向に光学的な特性が変化し、前記反射板用対物レンズとともに移動する第2の保持台変位量検出用光学部材と、前記搭載手段または保持台に設けられ、前記第2の保持台変位量検出用光学部材に向けてレーザ光を照射する第2の保持台変位量検出用照射手段と、この第2の保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光を、第2の保持台変位量検出用光学部材を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する第2の保持台変位量検出用受光手段とを含むことを特徴とする請求項10または11記載の露光装置。   The holding table displacement amount detecting means is provided on the holding table or mounting means, and is provided on a reflecting plate having a reflecting surface perpendicular to the orthogonal direction, and on the mounting means or holding table, and generates laser light. A reflecting plate laser light generating element that emits laser light in the orthogonal direction and a laser beam generated by the reflecting plate laser light generating element, which is provided on the mounting means or the holding base so as to be movable in the orthogonal direction. A reflecting plate objective lens that guides the reflecting plate to the reflecting plate, a reflecting plate objective lens driving unit that moves the reflecting plate objective lens in the orthogonal direction with respect to the mounting means or the holding base, and a reflecting plate laser beam generation Reflecting plate light receiving means for receiving laser light from the element through the reflecting plate and outputting a signal corresponding to the amount of received light, and reflecting plate objective lens driving means based on the signal from the reflecting plate light receiving means. Lens displacement control means for controlling to suppress a change in the distance between the reflector objective lens and the reflector, and a second optical property that changes in the orthogonal direction and moves together with the reflector objective lens. The holding table displacement amount detection optical member, and the second holding table displacement amount detection device that is provided on the mounting means or the holding table and irradiates a laser beam toward the second holding table displacement amount detection optical member. Laser light from the irradiation means and the second holding table displacement amount detection irradiation means is received via the second holding table displacement amount detection optical member, and a signal corresponding to the received light amount is output. 12. The exposure apparatus according to claim 10, further comprising a light receiving means for detecting a displacement of the holding table. 前記第2の保持台変位量検出用光学部材は回折格子であることを特徴とする請求項20記載の露光装置。   21. The exposure apparatus according to claim 20, wherein the second holding table displacement detection optical member is a diffraction grating. 前記保持台変位量検出手段は、前記保持台または搭載手段に設けられ、前記直交方向に垂直な反射面を有する反射板と、前記搭載手段または保持台に設けられ、レーザ光を発生し、このレーザ光を前記直交方向に出射する反射板用レーザ光発生素子と、前記搭載手段または保持台に前記直交方向に移動自在に設けられ、反射板用レーザ光発生素子が発生したレーザ光を集光させて前記反射板に導く反射板用対物レンズと、前記搭載手段または保持台に対して反射板用対物レンズを前記直交方向に移動させる反射板用対物レンズ駆動手段と、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光を、前記反射板を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する反射板用受光手段と、反射板用受光手段による信号に基づいて、反射板用対物レンズ駆動手段を、反射板用対物レンズと反射板との距離の変化を抑制するように制御するレンズ変位量制御手段と、前記直交方向に光学的な特性が変化し、前記反射板用対物レンズとともに移動する第2の保持台変位量検出用光学部材と、前記搭載手段または保持台に設けられ、前記第2の保持台変位量検出用光学部材に向けてレーザ光を照射する第2の保持台変位量検出用照射手段と、この第2の保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光を、第2の保持台変位量検出用光学部材を介して受光し、受光量に応じた信号を出力する第2の保持台変位量検出用受光手段とを含み、
第2の保持台変位量検出用光学部材は、前記レンズ変位量検出用光学部材と同一の格子ピッチを有する回折格子であることを特徴とする請求項11記載の露光装置。
The holding table displacement amount detecting means is provided on the holding table or mounting means, and is provided on a reflecting plate having a reflecting surface perpendicular to the orthogonal direction, and on the mounting means or holding table, and generates laser light. A reflecting plate laser light generating element that emits laser light in the orthogonal direction and a laser beam generated by the reflecting plate laser light generating element, which is provided on the mounting means or the holding base so as to be movable in the orthogonal direction. A reflecting plate objective lens that guides the reflecting plate to the reflecting plate, a reflecting plate objective lens driving unit that moves the reflecting plate objective lens in the orthogonal direction with respect to the mounting means or the holding base, and a reflecting plate laser beam generation Reflecting plate light receiving means for receiving laser light from the element through the reflecting plate and outputting a signal corresponding to the amount of received light, and reflecting plate objective lens driving means based on the signal from the reflecting plate light receiving means. Lens displacement control means for controlling to suppress a change in the distance between the reflector objective lens and the reflector, and a second optical property that changes in the orthogonal direction and moves together with the reflector objective lens. The holding table displacement amount detection optical member, and the second holding table displacement amount detection device that is provided on the mounting means or the holding table and irradiates a laser beam toward the second holding table displacement amount detection optical member. Laser light from the irradiation means and the second holding table displacement amount detection irradiation means is received via the second holding table displacement amount detection optical member, and a signal corresponding to the received light amount is output. And a light receiving means for detecting the displacement of the holding table,
12. The exposure apparatus according to claim 11, wherein the second holding table displacement detection optical member is a diffraction grating having the same grating pitch as the lens displacement detection optical member.
レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光の波長および第2の保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長は、相互に同一であることを特徴とする請求項19〜22のいずれか1つに記載の露光装置。   The wavelength of the laser beam by the lens displacement amount detecting means, the wavelength of the laser light by the reflecting plate laser light generating element, and the wavelength of the laser light by the second holding table displacement amount detecting means are the same. The exposure apparatus according to any one of claims 19 to 22. レンズ変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長、反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光の波長および第2の保持台変位量検出用照射手段によるレーザ光の波長は、前記露光用照射手段による露光用レーザ光の波長とは異なることを特徴とする請求項19〜23のいずれか1つに記載の露光装置。   The wavelength of the laser beam by the lens displacement amount detecting means, the wavelength of the laser light by the reflecting plate laser light generating element, and the wavelength of the laser light by the second holding table displacement amount detecting means are determined by the exposure means. The exposure apparatus according to any one of claims 19 to 23, wherein the exposure apparatus has a wavelength different from that of the exposure laser beam. 前記反射板は、保持台に設けられることを特徴とする請求項19〜24のいずれか1つに記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 19, wherein the reflecting plate is provided on a holding table. 前記反射板用レーザ光発生素子によるレーザ光が反射板上で反射する場所は、前記基板の表面と略同一の平面内にあることを特徴とする請求項19〜25のいずれか1つに記載の露光装置。   26. The place where the laser beam generated by the laser light generating element for the reflecting plate is reflected on the reflecting plate is in substantially the same plane as the surface of the substrate. Exposure equipment. 複数の露光用照射手段を有し、各露光用照射手段による露光用レーザ光は、相互に独立して、前記基板の表面の前記直交方向の任意の位置にそれぞれ照射されることを特徴とする請求項1〜26のいずれか1つに記載の露光装置。   A plurality of exposure irradiating means is provided, and the exposure laser light from each exposure irradiating means is irradiated independently to each other in the orthogonal direction on the surface of the substrate. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 26.
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JP2010197750A (en) * 2009-02-25 2010-09-09 Hitachi High-Technologies Corp Exposure device, exposure method, and method for manufacturing display panel substrate

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