JP2008042015A - マスクレス露光装置、光導波路アレイの製造方法及びマスクレス露光方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】露光光源の波長に依存することなく、真空紫外から赤外までの波長域で露光転写を行なうことができるマスクレス露光装置を提供する。
【解決手段】中空形状の複数の導波路26A〜26Eが形成されている光導波路アレイ20と、露光用光源から放射された光を光導波路アレイ20の各導波路26A〜26Eの入射口26A1〜26E1に入射するか否かの配光制御を行なう光シャッター14と、光導波路アレイ20の各導波路26A〜26Eの出射口26A2〜26E2から出射した複数の光を被露光部に縮小投影する縮小光学手段とを備えたマスクレス露光装置である。
【選択図】 図2
【解決手段】中空形状の複数の導波路26A〜26Eが形成されている光導波路アレイ20と、露光用光源から放射された光を光導波路アレイ20の各導波路26A〜26Eの入射口26A1〜26E1に入射するか否かの配光制御を行なう光シャッター14と、光導波路アレイ20の各導波路26A〜26Eの出射口26A2〜26E2から出射した複数の光を被露光部に縮小投影する縮小光学手段とを備えたマスクレス露光装置である。
【選択図】 図2
Description
本発明は、集積回路、光素子、マイクロマシン部品等の微細な露光パターンをフォトマスク等の原図基板を用いずに露光転写するマスクレス露光装置、光導波路アレイの製造方法及びマスクレス露光方法に関する。
従来のマルクレス露光装置として、図9から図11に示すものが知られている。
図9の装置は、レーザー光を、縮小光学系2を介して被露光基板4上に縮小投影することで、被露光基板4上に単一のスポット状の露光された領域を形成し、レーザー光のオンオフ動作、被露光基板4を載せた水平移動ステージ23の移動を行なうことで、被露光基板4に任意の露光パターンを露光転写する装置である。なお、符号8は、被露光基板4上に縮小投影される露光パターンのピンぼけを修正する自動焦点補正器である。また、水平移動ステージ23を使用せずに、ガルバノミラーなどを用いてレーザー光を走査することも考えられる。この図9の装置は、微細な露光パターンをシンプルな構造で露光できるという利点があるが、レーザー光を全面的に一括して照射できないためにスループットが低いという問題がある。
図9の装置は、レーザー光を、縮小光学系2を介して被露光基板4上に縮小投影することで、被露光基板4上に単一のスポット状の露光された領域を形成し、レーザー光のオンオフ動作、被露光基板4を載せた水平移動ステージ23の移動を行なうことで、被露光基板4に任意の露光パターンを露光転写する装置である。なお、符号8は、被露光基板4上に縮小投影される露光パターンのピンぼけを修正する自動焦点補正器である。また、水平移動ステージ23を使用せずに、ガルバノミラーなどを用いてレーザー光を走査することも考えられる。この図9の装置は、微細な露光パターンをシンプルな構造で露光できるという利点があるが、レーザー光を全面的に一括して照射できないためにスループットが低いという問題がある。
そこで、スループットを向上させるものとして、図10のように、液晶レクチル10を用いて液晶の各画素を透過する透過光の強度制御を行い、被露光基板4上に任意の露光パターンを露光転写するマスクレス露光装置(例えば、特許文献1)や、図11のように、光ファイバー群12に入射した入射光の何れかが縮小光学系2に供給されるように光遮断器14で制御して露光転写を行なうマスクレス露光装置(例えば、特許文献2)がある。
特開2004−087771号公報
特開2005−087771号公報
しかし、図10の液晶レチクル8を用いたマスクレス露光装置(特許文献1)は、パターンが2次元的に露光転写されるのでスループットが向上するが、液晶レチクル8のスイッチング速度が遅く、円筒面のように曲面の被露光物に露光転写を行なうことができない。
これに対して、図11の光ファイバーを用いたマスクレス露光装置(特許文献2)は、光ファイバー群12を1次元に配置し、露光対象物を、光ファイバー群12を1次元的に配置した方向に対して直交する方向に移動しながら露光転写を行なうことで、曲面の被露光物に露光パターンを露光転写することができる。しかしながら、光ファイバーの形状や材質に応じて光源の波長範囲が制限されやすいという問題がある。
これに対して、図11の光ファイバーを用いたマスクレス露光装置(特許文献2)は、光ファイバー群12を1次元に配置し、露光対象物を、光ファイバー群12を1次元的に配置した方向に対して直交する方向に移動しながら露光転写を行なうことで、曲面の被露光物に露光パターンを露光転写することができる。しかしながら、光ファイバーの形状や材質に応じて光源の波長範囲が制限されやすいという問題がある。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、露光光源の波長に依存することなく、真空紫外から赤外までの波長域で露光転写を行なうことができるとともに、円筒面のように曲面の露光対象物にも高いスループットで露光パターンを露光転写することができるマスクレス露光装置、光導波路アレイの製造方法及びマスクレス露光方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明に係る請求項1記載のマスクレス露光装置は、中空形状の複数の導波路が形成されている光導波路アレイと、露光用光源から放射された光を前記光導波路アレイの各導波路の入射口に入射するか否かの配光制御を行なう光シャッターと、前記光導波路アレイの各導波路の出射口から出射した複数の光を被露光部に縮小投影する縮小光学手段とを備えていることを特徴とするマスクレス露光装置である。
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載のマスクレス露光装置において、中空形状の前記導波路の内面に、光の反射率を高める被膜を形成した。
また、請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載のマスクレス露光装置において、前記光導波路アレイの前記複数の出射口を列状に配置して設け、前記光シャッターで配光制御された光が、前記光導波路アレイ及び前記縮小光学手段を介して前記被露光部に縮小投影されると、前記被露光部に、列状に配置された複数のスポット状の露光された領域が形成されるとともに、前記被露光部の異なる位置に前記複数のスポット状の露光された領域を形成して所定の露光パターンが露光転写されるように、前記被露光部を前記縮小光学手段に対して相対変位させる変位手段を備えている。
また、請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載のマスクレス露光装置において、前記光導波路アレイの前記複数の出射口を列状に配置して設け、前記光シャッターで配光制御された光が、前記光導波路アレイ及び前記縮小光学手段を介して前記被露光部に縮小投影されると、前記被露光部に、列状に配置された複数のスポット状の露光された領域が形成されるとともに、前記被露光部の異なる位置に前記複数のスポット状の露光された領域を形成して所定の露光パターンが露光転写されるように、前記被露光部を前記縮小光学手段に対して相対変位させる変位手段を備えている。
また、請求項4の発明は、請求項1から請求項3の何れか1項に記載のマスクレス露光装置で使用している光導波路アレイの製造方法であって、下部基板上に単結晶シリコン基板を接合し、この単結晶シリコン基板上にマスク材を形成する工程と、微細加工技術を用いて前記マスク材のパターニングを行なう工程と、前記単結晶シリコン基板に対して異方性エッチングを行なうことで、内壁が(111)面となる複数の凹溝を形成する工程と、前記単結晶シリコン基板上に形成した前記マスク材を除去する工程と、形成した前記複数の凹溝の内面全域に、光に対する反射率が高い被膜を形成する工程と、前記複数の凹溝を上方から覆うように上部基板を接合する工程と、を備えたことを特徴とする光導波路アレイの製造方法である。
一方、請求項5記載のマスクレス露光方法は、露光用光源から放射された光を、光シャッターで配光制御を行いながら光導波路アレイの複数の導波路の何れかに通過させ、縮小光学手段を介して被露光部上に縮小投影し、当該被露光部上に列状に配列された複数のスポット状の露光された領域を形成するとともに、前記光シャッターで配光制御を行いながら、前記複数のスポット状の露光された領域が形成された列と異なる位置の前記被露光部上に、列状に配列された他の複数のスポット状の露光された領域を形成していくことで、前記被露光部上に、所定の露光パターンを露光転写することを特徴とするマスクレス露光方法である。
また、請求項6記載の発明は、請求項5記載のマスクレス露光方法において、前記導波路を、中空形状とした。
さらに、請求項7記載の発明は、請求項7記載のマスクレス露光方法において、中空形状の前記導波路の内面に、光の反射率を高める被膜を形成した。
さらに、請求項7記載の発明は、請求項7記載のマスクレス露光方法において、中空形状の前記導波路の内面に、光の反射率を高める被膜を形成した。
本発明のマスクレス露光装置によると、露光用光源から放射された光が、光導波路アレイの中空形状の導波路を通過するので、露光用光源の波長に依存することなく真空紫外域から赤外域までの広い光波長範囲で露光転写を行なうことができる。
また、本発明の光導波路アレイの製造方法によると、微細加工技術を用いて光導波路アレイを製造しており、精密な位置決めを行い、高集積化された光導波路アレイを大量生産することができるので、マスクレス装置1台当たりの生産コストを抑えることができる。
さらに、本発明のマスクレス露光方法によると、円筒曲面の被露光部であっても、高いスループットで所定の露光パターンを露光転写することができる。
また、本発明の光導波路アレイの製造方法によると、微細加工技術を用いて光導波路アレイを製造しており、精密な位置決めを行い、高集積化された光導波路アレイを大量生産することができるので、マスクレス装置1台当たりの生産コストを抑えることができる。
さらに、本発明のマスクレス露光方法によると、円筒曲面の被露光部であっても、高いスループットで所定の露光パターンを露光転写することができる。
以下、本発明に係るマスクレス露光装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図9から図11で示した構成と同一構成部分には同一符号を付す。
(第1実施形態のマスクレス露光装置)
図1から図5は、本発明に係るマスクレス露光装置の第1実施形態を示すものである。図1は、本実施形態の装置の全体構成を示す図である。図2は、本実施形態の装置を構成する光導波路アレイの構造を示す図である。図3は、図2のIII−III線矢視図である。図4は、図3の丸印Aで示した領域を拡大した図である。図5は、本実施形態の露光方法を示す図である。
図1から図5は、本発明に係るマスクレス露光装置の第1実施形態を示すものである。図1は、本実施形態の装置の全体構成を示す図である。図2は、本実施形態の装置を構成する光導波路アレイの構造を示す図である。図3は、図2のIII−III線矢視図である。図4は、図3の丸印Aで示した領域を拡大した図である。図5は、本実施形態の露光方法を示す図である。
本実施形態のマスクレス露光装置は、図1に示すように、光遮断器14と、光導波路アレイ20と、光遮断器14及び光導波路アレイ20の間に配置した複数本の光中継チューブ22と、縮小光学系(反射形も含む)2と、自動焦点補正器8と、平板形状の被露光基板Sを載せて水平方向に移動する水平移動ステージ23と、光遮断器14及び水平移動ステージ23の動作を制御するコントローラ24とを備えている。
光導波路アレイ20は、図2に示すように、外観が直方体形状の部材であり、互いに短尺方向に離間して長手方向に延在する例えば5本の中空導波路26A〜26Eが形成されている。
各中空導波路26A〜26Eは、長手方向の一端に入射口26A1〜26E1が形成されており、これら入射口26A1〜26E1から中空面積を徐々に小さくして長手方向の他端側に延在し、長手方向の他端に小さな開口面積の出射口26A2〜26E2が形成されている。
各中空導波路26A〜26Eは、長手方向の一端に入射口26A1〜26E1が形成されており、これら入射口26A1〜26E1から中空面積を徐々に小さくして長手方向の他端側に延在し、長手方向の他端に小さな開口面積の出射口26A2〜26E2が形成されている。
出射口26A2〜26E2は、図3に示すように、短尺方向に1列に配列されて形成されており、図4に示すように、各出射口26A2〜26E2の短尺方向の開口幅Hと、隣接する出射口26A2,26B2の間隔Lは、同一長さに設定されている(H=L)。
ここで、図4に示すように、中空導波路26A〜26Eの入射口26A1〜26E1から出射口26A2〜26E2までの内面には、内部を通過する光の反射率を高める金属被膜28が形成されている。
ここで、図4に示すように、中空導波路26A〜26Eの入射口26A1〜26E1から出射口26A2〜26E2までの内面には、内部を通過する光の反射率を高める金属被膜28が形成されている。
光遮断器14は、図2に示すように、それぞれ入射口及び出射口を有する複数のチャネル14a〜14eを1列に並べた装置であり、露光用光源から放射された露光光(以下、単に光と称する。)が、各チャネル14a〜14eの入射口に入射することで分岐される。そして、各チャネル14a〜14eの出射口に光中継チューブ22の一端がそれぞれ接続している。なお、各光中継チューブ22の他端は、光導波路アレイ20の入射口26A1〜26E1に接続されている。
縮小光学系2は、光学レンズを複数組み合わせた装置であり、光導波路アレイ20の出射口26A2〜26E2の何れかから出射した複数の四角形状の光を、被露光基板S上に縮小して投影するようになっている。
自動焦点補正器8は、ピエゾアクチュエータやコイル磁力を用いて対物レンズを移動させてなる装置であり、被露光基板S上に縮小投影される光(四角形状)の光のピントボケを修正する。
自動焦点補正器8は、ピエゾアクチュエータやコイル磁力を用いて対物レンズを移動させてなる装置であり、被露光基板S上に縮小投影される光(四角形状)の光のピントボケを修正する。
平板形状の被露光基板Sを載せている水平移動ステージ23は、水平面内を移動可能な装置である。
コントローラ24は、予め設定したプログラムに基づいて光遮断器14及び水平移動ステージ23を制御する。光遮断器14に対するコントローラ24の制御は、何れかのチャネル14a〜14eに対して入射口に入射した光が出射口から出射するのを遮断する制御(閉制御)と、入射した光を出射口から出射させる制御(開制御)を行なう。また、水平移動ステージ23に対するコントローラ24の制御は、被露光基板Sの特定位置に光が投影されるように、水平移動ステージ23を同一平面内のX方向及びY方向に移動させる。
コントローラ24は、予め設定したプログラムに基づいて光遮断器14及び水平移動ステージ23を制御する。光遮断器14に対するコントローラ24の制御は、何れかのチャネル14a〜14eに対して入射口に入射した光が出射口から出射するのを遮断する制御(閉制御)と、入射した光を出射口から出射させる制御(開制御)を行なう。また、水平移動ステージ23に対するコントローラ24の制御は、被露光基板Sの特定位置に光が投影されるように、水平移動ステージ23を同一平面内のX方向及びY方向に移動させる。
ここで、請求項の光シャッターが光遮断器14に対応し、請求項の被露光部が被露光基板Sに対応し、請求項の縮小光学手段が縮小光学系2に対応し、請求項の被膜が金属被膜28に対応し、請求項の変位手段が水平移動ステージ23に対応する。
本実施形態のマスクレス露光装置によると、光遮断器14と縮小光学系2との間に光導波管アレイ20を配置したことで、露光用光源から放射された光の拡散を抑制し、光出力を一様にすることができる。
本実施形態のマスクレス露光装置によると、光遮断器14と縮小光学系2との間に光導波管アレイ20を配置したことで、露光用光源から放射された光の拡散を抑制し、光出力を一様にすることができる。
また、露光用光源から放射された光が、光導波路アレイ20の中空導波路26A〜26Eを通過するので、露光用光源の波長に依存することなく真空紫外域から赤外域までの広い光波長範囲で露光転写を行なうことができる。
しかも、中空導波路26A〜26Eの内面には光の反射率を高める金属被膜28が形成されているので、光の減衰を防止することができる。
しかも、中空導波路26A〜26Eの内面には光の反射率を高める金属被膜28が形成されているので、光の減衰を防止することができる。
(第1実施形態の露光方法)
次に、上記構成のマスクレス装置を用いた第1実施形態の露光方法について、図5(a),(b)を参照して説明する。図5(a)は、被露光基板S上に露光パターンを露光転写する前期の工程、図5(b)は後期の工程を示すものである。
次に、上記構成のマスクレス装置を用いた第1実施形態の露光方法について、図5(a),(b)を参照して説明する。図5(a)は、被露光基板S上に露光パターンを露光転写する前期の工程、図5(b)は後期の工程を示すものである。
本実施形態の露光方法は、露光用光源から放射された光を光遮断器14で分岐し、この光遮断器14で選択した光(選択光)を、中空導波路26A〜26Eを一次元的に配列した光導波路アレイ20に通過させ、縮小光学系2及び自動焦点補正器8を介して被露光基板S上に縮小投影することで、被露光基板S上に複数のスポット状の露光された領域(図5(a),(b)のハッチングされている四角の領域、ハッチングされていない四角の領域は非露光領域)を形成するとともに、コントローラ24により光遮断器14の選択光を変更しつつ、水平移動ステージ23を水平面内で移動制御することで、被露光基板S上に所定の露光パターンが露光転写される。
すなわち、図5(a)に示すように、被露光基板Sの露光領域のX方向を1〜8の領域に分け、Y方向をA〜Gの領域に分けると、先ず、縮小光学系2から縮小投影する領域が、Y方向のAの領域であって、且つX方向の1〜7の領域に重なるように水平移動ステージ23を水平面内で移動させる。そして、光遮断器14のチャネル14a,14b,14cの開制御を行い、チャネル14d,14eの閉制御を行なうことで、光導波路アレイ20の中空導波路26A,26B、26Cを通過した選択光が縮小光学系2に入射し、Y方向のAの領域において、X方向の1、3、5の領域にスポット状の露光された領域が形成される。そして、矢印の露光方向(Y方向のGに向かう方向)に被露光基板Sを移動させながら順次露光を行なっていく。なお、実際には、水平移動ステージ23が逆方向に移動する。そして、図5(a)の破線で囲まれている領域では、縮小光学系2から縮小投影される領域が、Y方向のEの領域であって、且つX方向の1〜7の領域に重なるように水平移動ステージ23を水平面内で移動させ、光遮断器14のチャネル14b,14dの開制御を行い、チャネル14a,14c、14eの閉制御を行なうことで、光導波路アレイ20の中空導波路26B,26Dを通過した選択光が縮小光学系2に入射し、Y方向のEの領域において、X方向の3、7の領域にスポット状の露光された領域が形成される。このように、被露光基板S上に露光パターンを露光転写する前期の工程では、X方向の奇数の領域(1,3,5,7)の領域にスポット状の露光された領域を形成する。
次いで、図5(b)の後期の工程では、先ず、縮小光学系2から縮小投影する領域が、Y方向のAの領域であって、且つX方向の2〜8の領域に重なるように水平移動ステージ23を水平面内で移動する。そして、光遮断器14のチャネル14b,14c,14dの開制御を行い、チャネル14a,14eの閉制御を行なうことで、光導波路アレイ20の中空導波路26B,26C、26Dを通過した選択光が縮小光学系2に入射し、Y方向のAの領域において、X方向の4、6、8の領域にスポット状の露光された領域が形成される。そして、矢印の露光方向に被露光基板Sを移動させながら順次露光を行なっていき、図5(b)の破線で囲まれている領域では、縮小光学系2から縮小投影される領域が、Y方向のFの領域であって、且つX方向の2〜8の領域に重なるように水平移動ステージ23を水平面内で移動させる。そして、光遮断器14のチャネル14cのみの開制御を行い、チャネル14a,14b、14d,14eの閉制御を行なうことで、光導波路アレイ20の中空導波路26Cを通過した選択光が縮小光学系2に入射し、Y方向のFの領域において、X方向の6の領域にスポット状の露光された領域が形成される。このように、後期の工程では、X方向の偶数の領域(2,4,6)の領域にスポット状の露光された領域を形成する。
したがって、本実施形態は、露光用光源から放射された光を、光遮断器14で選択して光導波路アレイ20の中空導波路26A〜26Eの何れかに通過させ、縮小光学系2及び自動焦点補正器8を介して被露光基板S上に縮小投影し、被露光基板S上に一次元的(1列)に配列された複数のスポット状の露光された領域を形成するとともに、光遮断器14で光を選択しつつ、複数の露光された領域が形成された列に直交する水平面内に水平移動ステージ23を移動させ、被露光基板S上に一次元的に配列した他の複数のスポット状の露光された領域を形成するので、高いスループットで被露光基板S上に所定の露光パターンを露光転写することができる。
(第1実施形態の露光方法の変形例)
次に、図6は、図5で示した第1実施形態の露光方法と異なる露光方法を示したものである。
本実施形態では、図示しないが、2列に配置した複数の中空導波路を形成した光導波路アレイと、2列に配置した複数の中空導波路に対応するように2列のチャネルを備えた光遮断器が使用されている。
次に、図6は、図5で示した第1実施形態の露光方法と異なる露光方法を示したものである。
本実施形態では、図示しないが、2列に配置した複数の中空導波路を形成した光導波路アレイと、2列に配置した複数の中空導波路に対応するように2列のチャネルを備えた光遮断器が使用されている。
そして、露光用光源から放射された光を光遮断器で分岐し、この光遮断器で選択した光(選択光)を、2列の中空導波路を配列した光導波路アレイに通過させ、縮小光学系2及び自動焦点補正器8を介して被露光基板S上に縮小投影することで、被露光基板S上に、2列の複数のスポット状の露光された領域(図6のハッチングされている四角の領域、ハッチングされていない四角の領域は非露光領域)を形成するとともに、コントローラ24により光遮断器の選択光を変更しつつ、水平移動ステージ23を水平面内で移動制御することで、被露光基板S上に所定の露光パターンが露光転写される。
すなわち、図6に示すように、先ず、縮小光学系2から縮小投影する領域が、Y方向のAの領域であってX方向の1〜7の領域に重なり、且つY方向のCの領域であってX方向の2〜8の領域に重なるように水平移動ステージ23を水平面内で移動させる。そして、光遮断器の所定のチャネルの開制御を行い、所定のチャネルの閉制御を行なうことで、光導波路アレイの所定の中空導波路を通過した選択光が縮小光学系2に入射し、Y方向のAの領域及びC領域におけるX方向の所定の領域にスポット状の露光された領域が形成される。そして、矢印の露光方向(Y方向のGに向かう方向)に被露光基板Sを移動させながら順次露光を行なっていく。例えば、図6の破線で囲まれている領域では、縮小光学系2から縮小投影される領域が、Y方向のDの領域であってX方向の1〜7の領域に重なり、Y方向のFの領域であってX方向の2〜8の領域に重なるように水平移動ステージ23を水平面内で移動させ、光遮断器の所定のチャネルの開制御を行い、所定のチャネルの閉制御を行なうことで、光導波路アレイの所定の中空導波路を通過した選択光が縮小光学系2に入射し、Y方向のDの領域及びFの領域においてX方向の所定の領域にスポット状の露光された領域が形成される。
このように、本実施形態では、被露光基板S上に2列に配列された複数のスポット状の露光された領域を同時に形成することができるので、さらに高いスループットで所定の露光パターンを露光転写することができる。
(第2実施形態のマスクレス露光装置)
次に、図7は、図1から図5で示した第1実施形態と異なる構成のマスクレス露光装置の第2実施形態を示すものである。なお、図1から図5で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付して説明は省略する。
次に、図7は、図1から図5で示した第1実施形態と異なる構成のマスクレス露光装置の第2実施形態を示すものである。なお、図1から図5で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態のマスクレス露光装置は、第1実施形態で示した被露光基板Sを載せた水平移動ステージ23に代えて、円筒形状の被露光物30が使用されており、この被露光物30の外周の一部が曲面の被露光部SFとされている。そして、被露光物30は、駆動装置32により軸回りに回転するとともに、軸方向に移動可能とされている。また、コントローラ34は、光遮断器14及び駆動装置32を制御する。
ここで、請求項の被露光部が曲面の被露光部SFに対応する。
本実施形態の装置は、露光用光源から放射された光を光遮断器14で分岐し、この光遮断器14で選択した光(選択光)を、光導波路アレイ20の中空導波路26A〜26Eの何れかに通過させ、縮小光学系2及び自動焦点補正器8を介して曲面の被露光部SF上に縮小投影すると、曲面の被露光部SF上に、一次元的に配列した複数のスポット状の露光された領域が形成される。そして、光遮断器14で光を選択しつつ、被露光物30を軸回りに回転し、且つ軸方向に移動させ、曲面の被露光部SF上に一次元的に配列した他の複数のスポット状の露光された領域を形成することで、曲面の被露光部SF上に所定の露光パターンが露光転写される。
本実施形態の装置は、露光用光源から放射された光を光遮断器14で分岐し、この光遮断器14で選択した光(選択光)を、光導波路アレイ20の中空導波路26A〜26Eの何れかに通過させ、縮小光学系2及び自動焦点補正器8を介して曲面の被露光部SF上に縮小投影すると、曲面の被露光部SF上に、一次元的に配列した複数のスポット状の露光された領域が形成される。そして、光遮断器14で光を選択しつつ、被露光物30を軸回りに回転し、且つ軸方向に移動させ、曲面の被露光部SF上に一次元的に配列した他の複数のスポット状の露光された領域を形成することで、曲面の被露光部SF上に所定の露光パターンが露光転写される。
したがって、本実施形態では、曲面の被露光部SF上に、1次元的に配列した複数のスポット状の露光された領域を形成し、被露光物30を間欠的に回転、或いは軸方向に移動させてから他の1次元的に配列した複数のスポット状の露光された領域も形成することで、円筒形状の被露光物30の外周面に所定の露光パターンを露光転写する場合にも、高いスループットを得ることができる。
(光導波路アレイの製造手順)
次に、図8は、上述したマスクレス露光装置で使用されている光導波路アレイ20の製造手順を示す図である。
先ず、図8(a)に示すように、表面が鏡面である下部基板40上に、単結晶シリコン基板42を接合し、この単結晶シリコン基板42上にマスク材44を形成する。ここで、下部基板40は、ガラス基板、酸化膜付きのシリコン基板等が使用されている。また、マスク材44は、酸化シリコン等が使用されている。
次に、図8は、上述したマスクレス露光装置で使用されている光導波路アレイ20の製造手順を示す図である。
先ず、図8(a)に示すように、表面が鏡面である下部基板40上に、単結晶シリコン基板42を接合し、この単結晶シリコン基板42上にマスク材44を形成する。ここで、下部基板40は、ガラス基板、酸化膜付きのシリコン基板等が使用されている。また、マスク材44は、酸化シリコン等が使用されている。
次に、図8(b)に示すように、凹溝を形成するために、微細加工技術「MEMS(MicroElectro Mechanical Systems:メムス)」を用いてマスク材44のパターニングを行なう。次に、図8(c)に示すように、単結晶シリコン基板42に対して異方性エッチングを行なうことで、内壁が(111)面となる複数の凹溝46を形成する。
次に、図8(d)に示すように、単結晶シリコン基板42上に形成したマスク材44を除去する。次に、図8(e)に示すように、複数の凹溝46の内面全域に、光に対する反射率が高い金属被膜28をスパッタリング等により形成する。なお、この金属被膜28を形成した後に、メッキ処理を施してもよい。
次に、図8(d)に示すように、単結晶シリコン基板42上に形成したマスク材44を除去する。次に、図8(e)に示すように、複数の凹溝46の内面全域に、光に対する反射率が高い金属被膜28をスパッタリング等により形成する。なお、この金属被膜28を形成した後に、メッキ処理を施してもよい。
次に、図8(f)に示すように、複数の凹溝46を上方から覆うように上部基板48を接合する。これにより、複数の中空導波路26を備えた光導波路アレイ20が形成され、各中空導波路26の内面には光の反射率を高める金属被膜28が設けられる。
本実施形態によると、微細加工技術を用いて光導波路アレイ20を製造しており、精密な位置決めを行い、高集積化された光導波路アレイ20を大量生産することができ、マスクレス装置1台当たりの生産コストを抑えることができる。
本実施形態によると、微細加工技術を用いて光導波路アレイ20を製造しており、精密な位置決めを行い、高集積化された光導波路アレイ20を大量生産することができ、マスクレス装置1台当たりの生産コストを抑えることができる。
2…縮小光学系、8…自動焦点補正器、14…光遮断器、14a〜14e…チャネル、20…光導波路アレイ、22…光中継チューブ、23…水平移動ステージ、24…コントローラ、26…中空導波路、26A〜26E…中空導波路、26A1〜26E1…入射口、26A2〜26E2…出射口、28…金属被膜、30…被露光物、32…駆動装置、34…コントローラ、40…下部基板、42…単結晶シリコン基板、44…マスク材、46…凹溝、S…被露光基板、SF…被露光部
Claims (7)
- 中空形状の複数の導波路が形成されている光導波路アレイと、
露光用光源から放射された光を前記光導波路アレイの各導波路の入射口に入射するか否かの配光制御を行なう光シャッターと、
前記光導波路アレイの各導波路の出射口から出射した複数の光を被露光部に縮小投影する縮小光学手段と、を備えていることを特徴とするマスクレス露光装置。 - 中空形状の前記導波路の内面に、光の反射率を高める被膜を形成したことを特徴とする請求項1記載のマスクレス露光装置。
- 前記光導波路アレイの前記複数の出射口を列状に配置して設け、前記光シャッターで配光制御された光が、前記光導波路アレイ及び前記縮小光学手段を介して前記被露光部に縮小投影されると、前記被露光部に、列状に配置された複数のスポット状の露光された領域が形成されるとともに、
前記被露光部の異なる位置に前記複数のスポット状の露光された領域を形成して所定の露光パターンが露光転写されるように、前記被露光部を前記縮小光学手段に対して相対変位させる変位手段を備えていることを特徴とする請求項1又は2記載のマスクレス露光装置。 - 請求項1から請求項3の何れか1項に記載のマスクレス露光装置で使用している光導波路アレイの製造方法であって、
下部基板上に単結晶シリコン基板を接合し、この単結晶シリコン基板上にマスク材を形成する工程と、
微細加工技術を用いて前記マスク材のパターニングを行なう工程と、
前記単結晶シリコン基板に対して異方性エッチングを行なうことで、内壁が(111)面となる複数の凹溝を形成する工程と、
前記単結晶シリコン基板上に形成した前記マスク材を除去する工程と、
形成した前記複数の凹溝の内面全域に、光に対する反射率が高い被膜を形成する工程と、
前記複数の凹溝を上方から覆うように上部基板を接合する工程と、を備えたことを特徴とする光導波路アレイの製造方法。 - 露光用光源から放射された光を、光シャッターで配光制御を行いながら光導波路アレイの複数の導波路の何れかに通過させ、縮小光学手段を介して被露光部上に縮小投影し、当該被露光部上に列状に配列された複数のスポット状の露光された領域を形成するとともに、
前記光シャッターで配光制御を行いながら、前記複数のスポット状の露光された領域が形成された列と異なる位置の前記被露光部上に、列状に配列された他の複数のスポット状の露光された領域を形成していくことで、前記被露光部上に、所定の露光パターンを露光転写することを特徴とするマスクレス露光方法。 - 前記導波路は、中空形状であることを特徴とする請求項5記載のマスクレス露光方法。
- 中空形状の前記導波路の内面に、光の反射率を高める被膜を形成することを特徴とする請求項6記載のマスクレス露光方法。
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JP2006215929A JP2008042015A (ja) | 2006-08-08 | 2006-08-08 | マスクレス露光装置、光導波路アレイの製造方法及びマスクレス露光方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015522937A (ja) * | 2012-06-01 | 2015-08-06 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | 複数の放射ビームの特性を修正するアセンブリ、リソグラフィ装置、複数の放射ビームの特性を修正する方法およびデバイス製造方法 |
WO2018190273A1 (ja) * | 2017-04-12 | 2018-10-18 | 株式会社Screenホールディングス | 露光装置、基板処理装置、基板の露光方法および基板処理方法 |
-
2006
- 2006-08-08 JP JP2006215929A patent/JP2008042015A/ja active Pending
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