JP2013003534A - Drawing device and drawing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure high drawing accuracy by definitely removing a thermal influence of light, which is reflected by a spatial light modulator and does not contribute to drawing, on a peripheral member.SOLUTION: An optical unit comprises a head part that comprises a spatial light modulator for spatially modulating light emitted from a laser oscillator and for reflecting necessary light L1 allowed to contribute to pattern drawing and unnecessary light L0 not allowed to contribute to the pattern drawing in mutually different directions. The optical unit additionally comprises: a second blocking plate 232 for blocking the unnecessary light L0 while allowing passage of the necessary light L1; and a cooling part for cooling the second blocking plate 232. In a target area portion including an incident area of the unnecessary light L0 in the second blocking plate 232, a diffusely-reflecting surface 42 for diffusely reflecting incident light is formed.

Description

本発明は、半導体基板、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、太陽電池用パネルなどの各種基板(以下、単に「基板」と称する)に対して光を照射することで、パターンを基板表面に直接露光する技術に関する。   The present invention irradiates various substrates (hereinafter simply referred to as “substrates”) such as semiconductor substrates, glass substrates for flat panel displays, optical disk substrates, solar cell panels, etc. The present invention relates to a technique that directly exposes the light.

基板上に塗布された感光材料に回路などのパターンを形成するにあたって、光源とフォトマスクを用いて当該感光材料を面状に露光する露光装置が周知である。これに対して、近年では、フォトマスクを用いず、CADデータ等に応じて変調した光ビームによって基板上の感光材料を走査することにより、当該感光材料に直接パターンを露光する描画装置が注目されている。描画装置は、感光材料への光ビームを画素単位でオン/オフ変調するための空間光変調器を備える。反射型の空間光変調器では、光源から供給される光ビームを反射して基板上に与えるオン状態と、光ビームをオン状態とは異なる方向に向けて反射させるオフ状態とを、露光パターンを表現した制御信号によって画素単位で切り換える。   In forming a pattern such as a circuit on a photosensitive material applied on a substrate, an exposure apparatus that exposes the photosensitive material in a planar shape using a light source and a photomask is well known. On the other hand, in recent years, a drawing apparatus that directly exposes a pattern on a photosensitive material by scanning the photosensitive material on the substrate with a light beam modulated according to CAD data or the like without using a photomask has attracted attention. ing. The drawing apparatus includes a spatial light modulator for on / off-modulating a light beam to the photosensitive material in units of pixels. In a reflective spatial light modulator, an exposure pattern is divided into an on state in which a light beam supplied from a light source is reflected and applied to the substrate, and an off state in which the light beam is reflected in a direction different from the on state. Switching is performed in units of pixels according to the expressed control signal.

ところで、描画装置においては高い描画精度が要求される。すなわち、空間光変調器にて変調された光ビームを感光材料上の目標位置に高精度に照射できる機能が要求される。   By the way, high drawing accuracy is required in the drawing apparatus. That is, a function capable of irradiating the target position on the photosensitive material with high accuracy with the light beam modulated by the spatial light modulator is required.

描画精度を低下させる要因の一つに、発熱に伴う部材の変形が挙げられる。例えば、空間光変調器を駆動するとこれが発熱し、その熱的影響を受けて空間光変調器を支持する部材が変形し、これに伴って空間光変調器の姿勢にずれが生じ、これが描画精度に悪影響を及ぼすおそれがある。この点において、特許文献1には、空間光変調器の近くに放熱部材を配置して、空間光変調の発熱が周辺部材に及ぼす熱的影響を低減する構成が開示されている。   One of the factors that reduce the drawing accuracy is deformation of a member accompanying heat generation. For example, when the spatial light modulator is driven, it generates heat, and the member that supports the spatial light modulator is deformed due to the thermal effect, resulting in a deviation in the orientation of the spatial light modulator, which is the drawing accuracy. May be adversely affected. In this regard, Patent Document 1 discloses a configuration in which a heat radiating member is disposed near the spatial light modulator to reduce the thermal influence of the heat generated by the spatial light modulation on the peripheral members.

また例えば、空間光変調器にて反射される描画に寄与しない光(すなわち、オフ状態の空間光変調器からの反射光)が、光学ヘッド内に配置された部材に入射すると、当該部材がその熱的影響により変形してしまう可能性がある。例えば、光学ヘッド内に配置されたレンズ等の光学部品を収容支持する部材が変形してしまうと、光学部品の姿勢にずれが生じ、これによって描画精度が悪化するおそれがある。この点において、特許文献2には、描画に寄与しない光を、ミラーを介して放熱部材に導くことによって、描画に寄与しない光が周辺部材に及ぼす熱的影響を低減する工夫が提案されている。   For example, when light that does not contribute to drawing reflected by the spatial light modulator (that is, reflected light from the spatial light modulator in the off state) is incident on a member disposed in the optical head, the member is There is a possibility of deformation due to thermal effects. For example, if a member that accommodates and supports an optical component such as a lens disposed in the optical head is deformed, the posture of the optical component is deviated, which may deteriorate the drawing accuracy. In this regard, Patent Document 2 proposes a device for reducing the thermal influence of light not contributing to drawing on peripheral members by guiding light that does not contribute to drawing to a heat radiating member via a mirror. .

特開2005−331717号公報JP 2005-331717 A 特開2004−301914号公報JP 2004-301914 A

ところで、描画装置にて用いられる光ビームは、近年ますます高エネルギー化する傾向がある。このため、空間光変調器にて反射された描画に寄与しない光が周辺部材に与える熱的影響も大きくなってきている。一方で、描画装置に求められる描画精度は年々高くなっており、周辺部材の僅かな熱変形も許されない状況になっている。   By the way, the light beam used in the drawing apparatus tends to have higher energy in recent years. For this reason, the thermal influence which the light which does not contribute to the drawing reflected by the spatial light modulator gives to a peripheral member is also increasing. On the other hand, the drawing accuracy required for the drawing apparatus is increasing year by year, and slight thermal deformation of peripheral members is not allowed.

特許文献2のように、空間光変調器にて反射された描画に寄与しない光を、ミラーを介して放熱部材に導いてここで放熱する構成では、高エネルギーの光ビームが採用された場合に周辺部材の熱変形を十分に抑制できる保証がなく、要求される高いレベルの描画精度を担保できないおそれがあった。   As in Patent Document 2, in the configuration in which light that does not contribute to drawing reflected by the spatial light modulator is guided to the heat radiating member via a mirror and radiated here, when a high-energy light beam is employed There is no guarantee that the thermal deformation of the peripheral members can be sufficiently suppressed, and there is a possibility that the required high level of drawing accuracy cannot be ensured.

この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、空間光変調器にて反射された描画に寄与しない光が周辺部材に与える熱的影響を確実に排除して高い描画精度を担保できる技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and is a technology capable of ensuring high drawing accuracy by reliably eliminating the thermal influence on peripheral members of light that does not contribute to drawing reflected by the spatial light modulator. The purpose is to provide.

第1の態様は、光学ユニットから基板に対して光を照射して、前記基板にパターンを描画する描画装置であって、前記光学ユニットが、光源と、前記光源からの光を空間変調して、パターンの描画に寄与させる必要光と、パターンの描画に寄与させない不要光とを、互いに異なる方向に反射させる空間光変調部と、前記空間光変調部と基板との間に配置され、前記必要光を通過させつつ前記不要光を遮断する遮断板と、前記遮断板を冷却する冷却部と、前記遮断板における前記不要光の入射領域を含む対象領域部分に形成され、入射した光を乱反射させる乱反射面と、を備える。   A 1st aspect is a drawing apparatus which irradiates light with respect to a board | substrate from an optical unit, and draws a pattern on the said board | substrate, Comprising: The said optical unit spatially modulates the light from a light source and the said light source. The spatial light modulator that reflects the necessary light that contributes to the pattern drawing and the unnecessary light that does not contribute to the pattern drawing in different directions, and is disposed between the spatial light modulator and the substrate. A blocking plate that blocks the unnecessary light while allowing light to pass through, a cooling unit that cools the blocking plate, and a target region portion including the incident region of the unnecessary light on the blocking plate, diffuses the incident light. An irregular reflection surface.

第2の態様は、第1の態様に係る描画装置であって、前記乱反射面が、前記遮断板における前記対象領域部分が凹凸形状とされることにより形成される。   A 2nd aspect is a drawing apparatus which concerns on a 1st aspect, Comprising: The said irregular reflection surface is formed when the said target area | region part in the said shielding board is made uneven | corrugated shape.

第3の態様は、第1の態様に係る描画装置であって、前記光学ユニットが、上面に凹凸形状が形成された乱反射部材、を備え、前記乱反射面が、前記遮断板における前記対象領域部分に前記乱反射部材が載置されることにより形成される。   A 3rd aspect is a drawing apparatus which concerns on a 1st aspect, Comprising: The said optical unit is provided with the irregular reflection member by which the uneven | corrugated shape was formed in the upper surface, The said irregular reflection surface is the said target area part in the said shielding board. It is formed by mounting the irregular reflection member.

第4の態様は、第3の態様に係る描画装置であって、前記乱反射部材が、前記遮断板よりも熱伝導性の高い部材により形成される。   A 4th aspect is a drawing apparatus which concerns on a 3rd aspect, Comprising: The said irregular reflection member is formed of a member with higher heat conductivity than the said shielding board.

第5の態様は、第2から第4のいずれかの態様に係る描画装置であって、前記凹凸形状が、格子点上に複数の凸部を配列した形状であり、前記不要光が光束断面が一定の幅を有する線状のラインビームであって、前記乱反射面に入射する前記不要光の幅方向と前記複数の凸部の格子方向とが非平行である。   A fifth aspect is the drawing apparatus according to any one of the second to fourth aspects, wherein the concave-convex shape is a shape in which a plurality of convex portions are arranged on lattice points, and the unnecessary light is a light beam cross-section. Is a linear line beam having a certain width, and the width direction of the unnecessary light incident on the irregular reflection surface is not parallel to the lattice direction of the plurality of convex portions.

第6の態様は、第1から第5のいずれかの態様に係る描画装置であって、前記遮断板と、前記遮断板と前記空間光変調部との間に配置された対象部材との間に配置され、前記乱反射面で乱反射された光が前記対象部材に入射しないように遮るカバー部材、を備える。   A sixth aspect is a drawing apparatus according to any one of the first to fifth aspects, and is between the shielding plate and a target member disposed between the shielding plate and the spatial light modulator. And a cover member that blocks the light irregularly reflected by the irregular reflection surface from entering the target member.

第7の態様は、基板に対して光を照射して、前記基板にパターンを描画する描画方法であって、a)光源から出射された光を、空間光変調部にて空間変調して、パターンの描画に寄与させる必要光と、パターンの描画に寄与させない不要光とを、互いに異なる方向に反射させる工程と、b)前記空間光変調部と基板との間に配置された遮断板にて、前記必要光を通過させつつ前記不要光を遮断する工程と、c)前記遮断板を冷却する工程と、を備え、前記b)工程において、前記不要光の一部を前記遮断板で吸収するとともに、残りを前記遮断板における前記不要光の入射領域を含む対象領域部分に形成された乱反射面で乱反射させる。   A seventh aspect is a drawing method for irradiating a substrate with light and drawing a pattern on the substrate, and a) spatially modulates light emitted from a light source by a spatial light modulator, A step of reflecting necessary light that contributes to pattern drawing and unnecessary light that does not contribute to pattern drawing in different directions; and b) a blocking plate disposed between the spatial light modulator and the substrate. A step of blocking the unnecessary light while allowing the necessary light to pass through; and c) a step of cooling the blocking plate. In the step b), a part of the unnecessary light is absorbed by the blocking plate. At the same time, the remainder is irregularly reflected by the irregular reflection surface formed in the target area including the incident area of the unnecessary light on the blocking plate.

第8の態様は、第7の態様に係る描画方法であって、前記乱反射面が、前記遮断板における前記対象領域部分が凹凸形状とされることにより形成される。   An eighth aspect is the drawing method according to the seventh aspect, wherein the irregular reflection surface is formed by making the target area portion of the blocking plate an uneven shape.

第9の態様は、第7の態様に係る描画方法であって、前記乱反射面が、前記遮断板における前記対象領域部分に、上面に凹凸形状が形成された乱反射部材が載置されることにより形成される。   A ninth aspect is the drawing method according to the seventh aspect, wherein the irregular reflection surface is placed on the target area portion of the blocking plate with an irregular reflection member having an irregular shape formed on the upper surface. It is formed.

第10の態様は、第9の態様に係る描画方法であって、前記乱反射部材が、前記遮断板よりも熱伝導性の高い部材により形成される。   A tenth aspect is a drawing method according to the ninth aspect, wherein the irregular reflection member is formed of a member having higher thermal conductivity than the blocking plate.

第11の態様は、第8から第10のいずれかの態様に係る描画方法であって、前記凹凸形状が、格子点上に複数の凸部を配列した形状であり、前記不要光が光束断面が一定の幅を有する線状のラインビームであって、前記乱反射面に入射する前記不要光の幅方向と前記複数の凸部の格子方向とが非平行である。   An eleventh aspect is a drawing method according to any one of the eighth to tenth aspects, wherein the concavo-convex shape is a shape in which a plurality of convex portions are arranged on lattice points, and the unnecessary light is a light beam cross section. Is a linear line beam having a certain width, and the width direction of the unnecessary light incident on the irregular reflection surface is not parallel to the lattice direction of the plurality of convex portions.

第12の態様は、第7から第11のいずれかの態様に係る描画方法であって、d)前記b)工程において、前記乱反射面で乱反射された不要光が、前記乱反射面と前記空間光変調部との間に配置された対象部材に入射しないように遮る工程、を備える。   A twelfth aspect is a drawing method according to any one of the seventh to eleventh aspects. D) In step b), unnecessary light irregularly reflected by the irregular reflection surface is converted into the irregular reflection surface and the spatial light. And a step of blocking so as not to be incident on a target member arranged between the modulation unit.

第1、第7の態様によると、空間光変調部にて反射された描画に寄与しない不要光の一部は遮断板に吸収され、これに伴う遮断板の温度上昇は冷却によって抑えられる。一方、遮断板に吸収されなかった残りの光は乱反射面で乱反射されることにより弱められる。したがって、不要光が周辺部材に与える熱的影響を確実に排除して高い描画精度を担保できる。   According to the first and seventh aspects, a part of unnecessary light that does not contribute to the drawing reflected by the spatial light modulator is absorbed by the shielding plate, and the accompanying temperature rise of the shielding plate is suppressed by cooling. On the other hand, the remaining light that has not been absorbed by the blocking plate is weakened by being irregularly reflected by the irregular reflection surface. Therefore, it is possible to reliably eliminate the thermal influence of unnecessary light on the peripheral members and ensure high drawing accuracy.

第2、第8の態様によると、乱反射面が遮断板における対象領域部分が凹凸形状とされることにより形成されるので、遮断板が冷却されることにより乱反射面の昇温も抑制される。   According to the second and eighth aspects, since the irregular reflection surface is formed by making the target region portion of the shielding plate have an uneven shape, the temperature of the irregular reflection surface is also suppressed by cooling the shielding plate.

第3、第9の態様によると、乱反射面が遮断板と別体の乱反射部材により形成されるので、乱反射部材を遮断板と独立して交換することが可能となる。   According to the third and ninth aspects, since the irregular reflection surface is formed by the irregular reflection member separate from the shielding plate, the irregular reflection member can be exchanged independently of the shielding plate.

第4、第10の態様によると、乱反射部材が遮断板よりも熱伝導性の高い部材により形成されるので、乱反射部材の昇温が抑制される。   According to the fourth and tenth aspects, since the irregular reflection member is formed of a member having higher thermal conductivity than the blocking plate, the temperature rise of the irregular reflection member is suppressed.

第5、第11の態様によると、乱反射面において、複数の凸部が、不要光の延在方向と非平行な方向に沿って配列される。この構成によると、乱反射面において不要光を確実に乱反射させることができる。   According to the fifth and eleventh aspects, on the irregular reflection surface, the plurality of convex portions are arranged along a direction non-parallel to the extending direction of the unnecessary light. According to this configuration, it is possible to reliably diffuse the unnecessary light on the irregular reflection surface.

第6、第12の態様によると、乱反射面で乱反射された光が、乱反射面と空間光変調部との間に配置された対象部材に入射しにくい。したがって、不要光が対象部材に与える僅かな熱的影響をも確実に排除することができる。   According to the sixth and twelfth aspects, the light irregularly reflected by the irregular reflection surface does not easily enter the target member disposed between the irregular reflection surface and the spatial light modulator. Therefore, even a slight thermal effect of unnecessary light on the target member can be surely eliminated.

描画装置の側面図である。It is a side view of a drawing apparatus. 描画装置の平面図である。It is a top view of a drawing apparatus. ヘッド部の概略図である。It is the schematic of a head part. 空間光変調器の構成例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structural example of a spatial light modulator. 電圧がオフされている状態の空間光変調素子を示す図である。It is a figure which shows the spatial light modulation element of the state by which the voltage is turned off. 電圧がオンされている状態の空間光変調素子を示す図である。It is a figure which shows the spatial light modulation element of the state in which the voltage is turned on. ヘッド部の一部を模式的に示す側断面図である。It is a sectional side view which shows a part of head part typically. 第2遮断板を上面側からみた平面図である。It is the top view which looked at the 2nd shielding board from the upper surface side. 描画装置の動作の流れを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the flow of operation | movement of the drawing apparatus. 描画処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a drawing process. 第2の実施形態に係るヘッド部の一部を模式的に示す側断面図である。It is a sectional side view which shows typically a part of head part which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る第2遮断板を上面側からみた平面図である。It is the top view which looked at the 2nd shielding board concerning a 2nd embodiment from the upper surface side. 第3の実施形態に係るヘッド部の一部を模式的に示す側断面図である。It is a sectional side view which shows typically a part of head part which concerns on 3rd Embodiment.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following embodiment is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.

<I.第1の実施形態>
<1.装置構成>
描画装置1の構成について、図1、図2を参照しながら説明する。図1は、描画装置1の構成を模式的に示す側面図である。図2は、描画装置1の構成を模式的に示す平面図である。
<I. First Embodiment>
<1. Device configuration>
The configuration of the drawing apparatus 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a side view schematically showing the configuration of the drawing apparatus 1. FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of the drawing apparatus 1.

描画装置1は、レジスト等の感光材料の層が形成された基板Wの上面に光を照射して、パターンを露光する装置である。なお、基板Wは、半導体基板、プリント基板、カラーフィルタ用基板、液晶表示装置やプラズマ表示装置に具備されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板のいずれであってもよい。図においては、円形の半導体基板が示されている。   The drawing apparatus 1 is an apparatus that exposes a pattern by irradiating light onto the upper surface of a substrate W on which a layer of a photosensitive material such as a resist is formed. The substrate W may be any of various substrates such as a semiconductor substrate, a printed substrate, a color filter substrate, a glass substrate for flat panel display provided in a liquid crystal display device or a plasma display device, and an optical disk substrate. In the figure, a circular semiconductor substrate is shown.

描画装置1は、本体フレーム101で構成される骨格の天井面および周囲面にカバーパネル(図示省略)が取り付けられることによって形成される本体内部と、本体フレーム101の外側である本体外部とに、各種の構成要素を配置した構成となっている。   The drawing apparatus 1 includes a main body inside formed by attaching cover panels (not shown) to the ceiling surface and the peripheral surface of the skeleton formed of the main body frame 101, and an outer main body that is outside the main body frame 101. It has a configuration in which various components are arranged.

描画装置1の本体内部は、処理領域102と受け渡し領域103とに区分されている。処理領域102には、主として、ステージ11、ステージ移動機構12、ステージ位置計測部13、2個の光学ユニット14,14、およびアライメントユニット15が配置される。受け渡し領域103には、処理領域102に対する基板Wの搬出入を行う搬送装置16が配置される。   The inside of the main body of the drawing apparatus 1 is divided into a processing area 102 and a delivery area 103. In the processing area 102, a stage 11, a stage moving mechanism 12, a stage position measuring unit 13, two optical units 14 and 14, and an alignment unit 15 are mainly arranged. In the delivery area 103, a transfer device 16 that carries the substrate W in and out of the processing area 102 is arranged.

描画装置1の本体外部には、アライメントユニット15に照明光を供給する照明ユニット17が配置される。また、本体には、描画装置1が備える各部と電気的に接続されて、これら各部の動作を制御する制御部18が配置される。また、描画装置1の本体外部であって、受け渡し領域103に隣接する位置には、カセットCを載置するためのカセット載置部19が配置される。受け渡し領域103に配置された搬送装置16は、カセット載置部19に載置されたカセットCに収容された未処理の基板Wを取り出して処理領域102に搬入するとともに、処理領域102から処理済みの基板Wを搬出してカセットCに収容する。カセット載置部19に対するカセットCの受け渡しは外部搬送装置(図示省略)によって行われる。   An illumination unit 17 that supplies illumination light to the alignment unit 15 is disposed outside the main body of the drawing apparatus 1. Further, the main body is provided with a control unit 18 that is electrically connected to each unit included in the drawing apparatus 1 and controls the operation of each unit. In addition, a cassette mounting portion 19 for mounting the cassette C is disposed outside the main body of the drawing apparatus 1 and at a position adjacent to the transfer area 103. The transfer device 16 arranged in the delivery area 103 takes out the unprocessed substrate W accommodated in the cassette C placed on the cassette placement section 19 and carries it into the processing area 102 and has processed it from the processing area 102. The substrate W is unloaded and accommodated in the cassette C. Delivery of the cassette C to the cassette mounting portion 19 is performed by an external transfer device (not shown).

以下において、処理領域102に配置される各部11〜15の構成について説明する。   Below, the structure of each part 11-15 arrange | positioned at the process area | region 102 is demonstrated.

<ステージ11>
ステージ11は、平板状の外形を有し、その上面に基板Wを水平姿勢に載置して保持する保持部である。ステージ11の上面には、複数の吸引孔(図示省略)が形成されており、この吸引孔に負圧(吸引圧)を形成することによって、ステージ11上に載置された基板Wをステージ11の上面に固定保持することができるようになっている。
<Stage 11>
The stage 11 has a flat outer shape, and is a holding unit that holds and holds the substrate W in a horizontal posture on the upper surface thereof. A plurality of suction holes (not shown) are formed on the upper surface of the stage 11, and the substrate W placed on the stage 11 is placed on the stage 11 by forming a negative pressure (suction pressure) in the suction holes. It can be fixedly held on the upper surface of the.

<ステージ移動機構12>
ステージ移動機構12は、ステージ11を主走査方向(Y軸方向)、副走査方向(X軸方向)、および回転方向(Z軸周りの回転方向(θ軸方向))に移動させる機構である。ステージ移動機構12は、ステージ11を回転させる回転機構121と、回転機構121を介してステージ11を支持する支持プレート122を備える。さらに、ステージ移動機構12は、支持プレート122を副走査方向に移動させる副走査機構123と、副走査機構123を介して支持プレート122を支持するベースプレート124とを備える。さらに、ステージ移動機構12は、ベースプレート124を主走査方向に移動させる主走査機構125を備える。
<Stage moving mechanism 12>
The stage moving mechanism 12 is a mechanism that moves the stage 11 in the main scanning direction (Y-axis direction), the sub-scanning direction (X-axis direction), and the rotating direction (rotating direction around the Z-axis (θ-axis direction)). The stage moving mechanism 12 includes a rotating mechanism 121 that rotates the stage 11 and a support plate 122 that supports the stage 11 via the rotating mechanism 121. Further, the stage moving mechanism 12 includes a sub-scanning mechanism 123 that moves the support plate 122 in the sub-scanning direction, and a base plate 124 that supports the support plate 122 via the sub-scanning mechanism 123. Furthermore, the stage moving mechanism 12 includes a main scanning mechanism 125 that moves the base plate 124 in the main scanning direction.

回転機構121は、支持プレート122上で、基板Wの上面に垂直な回転軸を中心としてステージ11を回転させる。   The rotation mechanism 121 rotates the stage 11 about the rotation axis perpendicular to the upper surface of the substrate W on the support plate 122.

副走査機構123は、支持プレート122の下面に取り付けられた移動子とベースプレート124の上面に敷設された固定子とにより構成されたリニアモータ123aとを有している。また、支持プレート122とベースプレート124との間には、副走査方向に延びる一対のガイド部123bが設けられている。このため、リニアモータ123aを動作させると、ベースプレート124上のガイド部123bに沿って支持プレート122が副走査方向に移動する。   The sub-scanning mechanism 123 has a linear motor 123 a configured by a mover attached to the lower surface of the support plate 122 and a stator laid on the upper surface of the base plate 124. A pair of guide portions 123b extending in the sub-scanning direction is provided between the support plate 122 and the base plate 124. For this reason, when the linear motor 123a is operated, the support plate 122 moves in the sub-scanning direction along the guide portion 123b on the base plate 124.

主走査機構125は、ベースプレート124の下面に取り付けられた移動子と描画装置1の基台106上に敷設された固定子とにより構成されたリニアモータ125aを有している。また、ベースプレート124と基台106との間には、主走査方向に延びる一対のガイド部125bが設けられている。このため、リニアモータ125aを動作させると、基台106上のガイド部125bに沿ってベースプレート124が主走査方向に移動する。   The main scanning mechanism 125 includes a linear motor 125 a that includes a moving element attached to the lower surface of the base plate 124 and a stator laid on the base 106 of the drawing apparatus 1. A pair of guide portions 125b extending in the main scanning direction is provided between the base plate 124 and the base 106. Therefore, when the linear motor 125a is operated, the base plate 124 moves in the main scanning direction along the guide portion 125b on the base 106.

<ステージ位置計測部13>
ステージ位置計測部13は、ステージ11の位置を計測する機構である。ステージ位置計測部13は、例えば、ステージ11に固設されたプレーンミラー130に向けてレーザ光を照射し、その反射光と出射光との干渉を利用して、ステージ11の位置を計測する機構により構成することができる。この場合、ステージ位置計測部13は、例えば、レーザ光を出射する出射部131と、ビームスプリッタ132と、ビームベンダ133と、第1干渉計134と、第2干渉計135とを備える。
<Stage position measurement unit 13>
The stage position measurement unit 13 is a mechanism that measures the position of the stage 11. The stage position measurement unit 13 irradiates laser light toward the plane mirror 130 fixed to the stage 11 and measures the position of the stage 11 using interference between the reflected light and the emitted light, for example. Can be configured. In this case, the stage position measurement unit 13 includes, for example, an emission unit 131 that emits laser light, a beam splitter 132, a beam bender 133, a first interferometer 134, and a second interferometer 135.

出射部131から出射されたレーザ光は、まずビームスプリッタ132に入射し、ビームベンダ133に向かう第1分岐光と、第2干渉計135に向かう第2分岐光とに分岐される。第1分岐光は、ビームベンダ133により反射され、第1干渉計134に入射するとともに、第1干渉計134からプレーンミラー130の第1の部位に照射される。そして、第1の部位で反射した第1分岐光が、再び第1干渉計134へと入射する。第1干渉計134は、プレーンミラー130の第1の部位に向かう第1分岐光と第1の部位で反射された第1分岐光との干渉に基づいて第1の部位の位置に対応した位置パラメータを計測する。第1干渉計134が取得した位置パラメータは制御部18に送られ、制御部18は、当該送信された各位置パラメータに基づいて、ステージ11のY位置を特定する。   The laser light emitted from the emission unit 131 first enters the beam splitter 132 and is branched into first branched light that goes to the beam bender 133 and second branched light that goes to the second interferometer 135. The first branched light is reflected by the beam bender 133, enters the first interferometer 134, and is irradiated from the first interferometer 134 to the first part of the plane mirror 130. Then, the first branched light reflected by the first part is incident on the first interferometer 134 again. The first interferometer 134 is a position corresponding to the position of the first part based on the interference between the first branched light traveling toward the first part of the plane mirror 130 and the first branched light reflected by the first part. Measure parameters. The position parameter acquired by the first interferometer 134 is sent to the control unit 18, and the control unit 18 specifies the Y position of the stage 11 based on the transmitted position parameter.

一方、第2分岐光は、第2干渉計135に入射するとともに、第2干渉計135からプレーンミラー130の第2の部位(ただし、第2の部位は、第1の部位とは異なる位置である。)に照射される。そして、第2の部位で反射した第2分岐光が、再び第2干渉計135へ入射する。第2干渉計135は、プレーンミラー130の第2の部位に向かう第2分岐光と第2の部位で反射された第2分岐光との干渉に基づいて第2の部位の位置に対応した位置パラメータを計測する。第2干渉計135が取得した位置パラメータは制御部18に送られ、制御部18は、当該送信された位置パラメータと第1干渉計134から取得した位置パラメータとに基づいて、ステージ11のθ位置を特定する。   On the other hand, the second branched light is incident on the second interferometer 135, and the second part of the plane mirror 130 from the second interferometer 135 (however, the second part is at a position different from the first part. ). Then, the second branched light reflected by the second part is incident on the second interferometer 135 again. The second interferometer 135 is a position corresponding to the position of the second part based on the interference between the second branched light toward the second part of the plane mirror 130 and the second branched light reflected by the second part. Measure parameters. The position parameter acquired by the second interferometer 135 is sent to the control unit 18, and the control unit 18 determines the θ position of the stage 11 based on the transmitted position parameter and the position parameter acquired from the first interferometer 134. Is identified.

<光学ユニット14>
光学ユニット14は、ステージ11上に保持された基板Wの上面に光を照射して露光するための機構である。上述したとおり、描画装置1は2個の光学ユニット14,14を備える。一方の光学ユニット14は基板Wの+X側半分の露光を担当し、他方の光学ユニット14は基板Wの−X側半分の露光を担当する。これら2個の光学ユニット14,14は、ステージ11およびステージ移動機構12を跨ぐようにして基台106上に架設されたフレーム107に、間隔をあけて固設される。なお、2個の光学ユニット14,14の間隔は必ずしも一定に固定されている必要はなく、光学ユニット14,14の一方あるいは両方の位置を変更可能とする機構を設けて、両者の間隔を調整可能としてもよい。
<Optical unit 14>
The optical unit 14 is a mechanism for irradiating the upper surface of the substrate W held on the stage 11 with light for exposure. As described above, the drawing apparatus 1 includes the two optical units 14 and 14. One optical unit 14 is responsible for exposure of the + X side half of the substrate W, and the other optical unit 14 is responsible for exposure of the −X side half of the substrate W. These two optical units 14 and 14 are fixed to a frame 107 installed on the base 106 so as to straddle the stage 11 and the stage moving mechanism 12 with a space therebetween. Note that the interval between the two optical units 14 and 14 does not necessarily have to be fixed, and a mechanism that can change the position of one or both of the optical units 14 and 14 is provided to adjust the interval between them. It may be possible.

2個の光学ユニット14,14はいずれも同じ構成を備える。すなわち、各光学ユニット14は、天板を形成するボックスの内部に配置されたレーザ駆動部141、レーザ発振器142および照明光学系143と、フレーム107の+Y側に取り付けられた付設ボックスの内部に収容されたヘッド部144とを備える。   The two optical units 14 and 14 have the same configuration. That is, each optical unit 14 is accommodated in a laser driving unit 141, a laser oscillator 142, an illumination optical system 143, and an attachment box attached to the + Y side of the frame 107, which are arranged inside the box forming the top plate. The head part 144 is provided.

レーザ発振器142は、レーザ駆動部141からの駆動を受けて、出力ミラー(図示省略)からレーザ光を出射する。照明光学系143は、レーザ発振器142から出射された光(スポットビーム)を、強度分布が均一な線状の光(光束断面が線状の光であるラインビーム)とする。レーザ発振器142から出射され、照明光学系143にてラインビームとされた光は、ヘッド部144に入射し、ここで後述するパターンデータに応じた空間変調を施された上で基板Wに照射される。ヘッド部144の構成については後に説明する。   The laser oscillator 142 receives driving from the laser driving unit 141 and emits laser light from an output mirror (not shown). The illumination optical system 143 converts the light (spot beam) emitted from the laser oscillator 142 into linear light having a uniform intensity distribution (line beam whose light beam cross section is linear light). The light emitted from the laser oscillator 142 and converted into a line beam by the illumination optical system 143 is incident on the head unit 144, and is subjected to spatial modulation in accordance with pattern data, which will be described later, and is applied to the substrate W. The The configuration of the head portion 144 will be described later.

<アライメントユニット15>
アライメントユニット15は、基板Wの上面に形成されたアライメントマークを撮像する。アライメントユニット15は、鏡筒、対物レンズ、および、例えばエリアイメージセンサ(二次元イメージセンサ)により構成されるCCDイメージセンサ(いずれも図示省略)を備える。
<Alignment unit 15>
The alignment unit 15 images the alignment mark formed on the upper surface of the substrate W. The alignment unit 15 includes a lens barrel, an objective lens, and a CCD image sensor (both not shown) including, for example, an area image sensor (two-dimensional image sensor).

アライメントユニット15は、照明ユニット17から延びるファイバ170と接続される。照明ユニット17から出射される光はファイバ170によって鏡筒に導かれ、鏡筒を介して基板Wの上面に導かれる。そして、その反射光が、対物レンズを介してCCDイメージセンサで受光される。これによって、基板Wの上面の撮像データが取得されることになる。CCDイメージセンサは、制御部18からの指示に応じて撮像データを取得するとともに、取得した撮像データを制御部18に送信する。なお、アライメントユニット15はオートフォーカス可能なオートフォーカスユニットをさらに備えていてもよい。   The alignment unit 15 is connected to a fiber 170 extending from the illumination unit 17. Light emitted from the illumination unit 17 is guided to the lens barrel by the fiber 170 and is guided to the upper surface of the substrate W through the lens barrel. The reflected light is received by the CCD image sensor via the objective lens. Thereby, imaging data of the upper surface of the substrate W is acquired. The CCD image sensor acquires imaging data in response to an instruction from the control unit 18 and transmits the acquired imaging data to the control unit 18. The alignment unit 15 may further include an autofocus unit capable of autofocusing.

<制御部18>
制御部18は、描画装置1が備える各部11〜17と電気的に接続されており、各種の演算処理を実行しつつ各部11〜17の動作を制御する。制御部18は、例えば、各種演算処理を行うCPU、ブートプログラム等を記憶するROM、演算処理の作業領域となるRAM、プログラムや各種のデータファイルなどを記憶する記憶部(例えばハードディスク)、各種表示を行うディスプレイ、キーボード及びマウスなどで構成される入力部、LAN等を介したデータ通信機能を有するデータ通信部、等を備えるコンピュータにより構成され、コンピュータにインストールされたプログラムに従って、コンピュータが動作することにより、当該コンピュータが描画装置1の制御部18として機能する。制御部18で実現される各機能部は、コンピュータによってプログラムが実行されることにより実現されてもよいし、専用のハードウェアによって実現されてもよい。
<Control unit 18>
The control unit 18 is electrically connected to the units 11 to 17 included in the drawing apparatus 1 and controls the operations of the units 11 to 17 while executing various arithmetic processes. The control unit 18 includes, for example, a CPU for performing various arithmetic processes, a ROM for storing a boot program, a RAM serving as a work area for the arithmetic processes, a storage unit (for example, a hard disk) for storing programs and various data files, and various displays. And a computer having an input unit composed of a display, a keyboard and a mouse, a data communication unit having a data communication function via a LAN, etc., and the computer operates according to a program installed in the computer Thus, the computer functions as the control unit 18 of the drawing apparatus 1. Each functional unit realized by the control unit 18 may be realized by a program being executed by a computer, or may be realized by dedicated hardware.

制御部18が備える記憶部には、基板Wに露光すべきパターンを記述したデータ(パターンデータ)が格納される。パターンデータは、例えば、CADを用いて生成されたCADデータであり、回路パターンなどを表現している。制御部18は、基板Wに対する一連の処理に先立ってパターンデータを取得して記憶部に格納している。なお、パターンデータの取得は、例えばネットワーク等を介して接続された外部端末装置から受信することにより行われてもよいし、記録媒体から読み取ることにより行われてもよい。   Data (pattern data) describing a pattern to be exposed on the substrate W is stored in the storage unit included in the control unit 18. The pattern data is, for example, CAD data generated using CAD and represents a circuit pattern or the like. Prior to a series of processes for the substrate W, the control unit 18 acquires pattern data and stores it in the storage unit. The acquisition of pattern data may be performed by receiving from an external terminal device connected via a network or the like, or may be performed by reading from a recording medium.

<2.ヘッド部144>
光学ユニット14が備えるヘッド部144の構成について、図3を参照しながら説明する。図3は、ヘッド部144の構成を模式的に示す図である。
<2. Head 144>
The configuration of the head unit 144 provided in the optical unit 14 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the configuration of the head unit 144.

ヘッド部144は、空間光変調部21と、光路補正部22と、投影光学系23とを主として備える。   The head unit 144 mainly includes a spatial light modulation unit 21, an optical path correction unit 22, and a projection optical system 23.

<2−1.空間光変調部21>
レーザ発振器142(図1)から出射され、照明光学系143(図1)でラインビームとされた光は、ヘッド部144に入射し、ミラー20を介して、定められた角度で空間光変調部21に入射する。空間光変調部21は、当該入射光を空間変調して、パターンの描画に寄与させる必要光と、パターンの描画に寄与させない不要光とを、互いに異なる方向に反射させる。ただし、光を空間変調させるとは、具体的には、光の空間分布(振幅、位相、および偏光等)を変化させることを意味する。
<2-1. Spatial Light Modulator 21>
The light emitted from the laser oscillator 142 (FIG. 1) and converted into a line beam by the illumination optical system 143 (FIG. 1) is incident on the head unit 144 and is passed through the mirror 20 at a predetermined angle. 21 is incident. The spatial light modulator 21 spatially modulates the incident light to reflect necessary light that contributes to pattern drawing and unnecessary light that does not contribute to pattern drawing in different directions. However, spatially modulating light specifically means changing the spatial distribution of light (amplitude, phase, polarization, etc.).

空間光変調部21は、具体的には、電気的な制御によって入射光を空間変調させる空間光変調器3を備える。空間光変調器3は、その反射面の法線が、ミラー20を介して入射する入射光の光軸に対して傾斜して配置され、当該入射光を制御部18の制御に基づいて空間変調させる。   Specifically, the spatial light modulator 21 includes a spatial light modulator 3 that spatially modulates incident light by electrical control. The spatial light modulator 3 is arranged such that the normal line of the reflecting surface thereof is inclined with respect to the optical axis of the incident light incident through the mirror 20, and the incident light is spatially modulated based on the control of the control unit 18. Let

空間光変調器3の構成について、図4〜図6を参照しながら詳細に説明する。図4は、空間光変調器3の構成例を模式的に示す図である。空間光変調器3は、例えば、回折格子型の空間変調器(例えば、GLV(Grating Light Valve:グレーチング・ライト・バルブ)(シリコン・ライト・マシーンズ(サンノゼ、カリフォルニア)の登録商標)等を利用して構成される。回折格子型の空間変調器は、格子の深さを変更することができる回折格子であり、例えば、半導体装置製造技術を用いて製造される。   The configuration of the spatial light modulator 3 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a configuration example of the spatial light modulator 3. The spatial light modulator 3 uses, for example, a diffraction grating type spatial modulator (for example, GLV (Grating Light Valve) (registered trademark of Silicon Light Machines (San Jose, California)). The diffraction grating type spatial modulator is a diffraction grating capable of changing the depth of the grating, and is manufactured using, for example, a semiconductor device manufacturing technique.

空間光変調器3は、基板300上に、複数の可動リボン301と複数の固定リボン302とが、その長尺方向を互いに平行にして、それぞれ交互に配列された構成を備えている。なお、各リボン301,302の短尺方向に沿う幅は、略同一とされてもよいし、コントラストや反射率を考慮して、微量に異なるものとされてもよい。   The spatial light modulator 3 has a configuration in which a plurality of movable ribbons 301 and a plurality of fixed ribbons 302 are alternately arranged on a substrate 300 with their longitudinal directions parallel to each other. The widths of the ribbons 301 and 302 along the short direction may be substantially the same, or may be slightly different in consideration of contrast and reflectance.

ここで、互いに隣接する可動リボン301と固定リボン302とを「リボン対303」とすると、互いに隣接する3個以上(この実施の形態においては、4個)のリボン対303からなるリボン対集合304が、描画されるパターンの1つの画素(画素単位)に対応する。すなわち、1個のリボン対集合304が、1つの画素に対応する空間光変調素子31を構成する。つまり、空間光変調器3は、複数の空間光変調素子31を一次元に並べた構成となっている。なお、空間光変調器3により分割され、個々に変調された後、後述する投影光学系23を通して露光面に縮小投影される描画光の画素サイズは例えば「約2.5μm(マイクロメートル)」である。つまり、この場合、空間光変調器3は、入射光を「約2.5μm(マイクロメートル)」の単位(描画分解能)で空間変調することになる。   Here, when the movable ribbon 301 and the fixed ribbon 302 adjacent to each other are referred to as “ribbon pair 303”, a ribbon pair set 304 including three or more (in this embodiment, four) ribbon pairs 303 adjacent to each other. Corresponds to one pixel (pixel unit) of the drawn pattern. That is, one ribbon pair set 304 constitutes the spatial light modulation element 31 corresponding to one pixel. That is, the spatial light modulator 3 has a configuration in which a plurality of spatial light modulation elements 31 are arranged one-dimensionally. The pixel size of the drawing light which is divided by the spatial light modulator 3 and individually modulated and then reduced and projected onto the exposure surface through the projection optical system 23 described later is, for example, “about 2.5 μm (micrometer)”. is there. That is, in this case, the spatial light modulator 3 spatially modulates the incident light in units of “about 2.5 μm (micrometers)” (drawing resolution).

空間光変調素子31の構成について、図5、図6を参照しながらより詳細に説明する。各リボン301,302の表面は、帯状の反射面を形成する。固定リボン302はスペーサ(図示省略)を介して基板300上に配設されており、基板300から一定の距離だけ離間した位置に固定されている。したがって、固定リボン302の表面は、基板300の表面(以下、「基準面300f」という)と平行な姿勢で基準面300fに対して固定された固定反射面302fを形成する。   The configuration of the spatial light modulator 31 will be described in more detail with reference to FIGS. The surface of each ribbon 301, 302 forms a belt-like reflecting surface. The fixing ribbon 302 is disposed on the substrate 300 via a spacer (not shown), and is fixed at a position separated from the substrate 300 by a certain distance. Therefore, the surface of the fixed ribbon 302 forms a fixed reflection surface 302f fixed to the reference surface 300f in a posture parallel to the surface of the substrate 300 (hereinafter referred to as “reference surface 300f”).

一方、可動リボン301は、固定リボン302と同じ位置(すなわち、基板300から一定の距離だけ離間した位置)(図5参照)と、基準面300fの側に引き下げられた位置(図6参照)との間で移動可能とされている。したがって、可動リボン301の表面は、基準面300fと平行な姿勢を維持しつつ基準面300fに対して移動可能な、可動反射面301fを形成する。   On the other hand, the movable ribbon 301 has the same position as the fixed ribbon 302 (that is, a position separated from the substrate 300 by a certain distance) (see FIG. 5) and a position pulled down toward the reference plane 300f (see FIG. 6). It is possible to move between. Accordingly, the surface of the movable ribbon 301 forms a movable reflective surface 301f that can move with respect to the reference surface 300f while maintaining a posture parallel to the reference surface 300f.

空間光変調素子31の動作は、可動リボン301と基板300との間に印加する電圧のオン/オフで制御される。   The operation of the spatial light modulator 31 is controlled by turning on / off a voltage applied between the movable ribbon 301 and the substrate 300.

すなわち、電圧がオフされている状態においては、可動リボン301は、基準面300fとの離間距離が固定リボン302と等しい位置にあり、可動反射面301fと固定反射面302fとが面一となる(図5に示す状態)。つまり、電圧がオフされている状態においては、空間光変調素子31の表面は平面となっている。この状態で、空間光変調素子31に光が入射すると、その入射光Lは回折せずに正反射する。これにより、正反射光(0次回折光)L1が発生する。   That is, in a state where the voltage is turned off, the movable ribbon 301 is at a position where the distance from the reference surface 300f is equal to the fixed ribbon 302, and the movable reflective surface 301f and the fixed reflective surface 302f are flush with each other ( State shown in FIG. That is, in the state where the voltage is turned off, the surface of the spatial light modulator 31 is flat. In this state, when light is incident on the spatial light modulator 31, the incident light L is regularly reflected without being diffracted. Thereby, regular reflection light (0th order diffracted light) L1 is generated.

一方、電圧がオンされている状態においては、可動リボン301は、基準面300fの側に引き下げられた位置にあり、可動反射面301fが固定反射面302fよりも基準面300fの側に引き下がった状態となる(図6に示す状態)。つまり、電圧がオンされている状態においては、空間光変調素子31の表面には、平行な溝が周期的に並んで複数本形成される。この状態で、空間光変調素子31に光が入射すると、可動反射面301fで反射される反射光と、固定反射面302fで反射される反射光との間に光路差が生じる。ただし、空間光変調素子31においては、以下に説明するように、この光路差(以下「d」で表す)が「d=(n+1/2)λ(ただし、λは入射光Lの波長、nは任意の整数値を取りうる)」となるようにされている。したがって、正反射光(0次回折光)は打ち消しあって消滅し、他の次数の回折光(±1次回折光、±2次回折光、および、さらに高次の回折光)L0が発生する。より正確には、0次回折光の強度が最小となり、他の次数の回折光の強度が最大となる。   On the other hand, in a state where the voltage is turned on, the movable ribbon 301 is in a position pulled down to the reference surface 300f side, and the movable reflective surface 301f is pulled down to the reference surface 300f side from the fixed reflective surface 302f. (State shown in FIG. 6). That is, in a state where the voltage is turned on, a plurality of parallel grooves are periodically formed on the surface of the spatial light modulator 31. When light enters the spatial light modulator 31 in this state, an optical path difference is generated between the reflected light reflected by the movable reflecting surface 301f and the reflected light reflected by the fixed reflecting surface 302f. However, in the spatial light modulator 31, as will be described below, this optical path difference (hereinafter referred to as “d”) is “d = (n + ½) λ (where λ is the wavelength of the incident light L, n Can take any integer value). Therefore, the specularly reflected light (0th order diffracted light) cancels and disappears, and other orders of diffracted light (± 1st order diffracted light, ± 2nd order diffracted light, and higher order diffracted light) L0 are generated. More precisely, the intensity of the 0th-order diffracted light is minimized, and the intensity of other orders of diffracted light is maximized.

なお、上記においては、電圧がオフの時に可動リボン301と固定リボン302とが等しい位置(基準面300fから等しい距離だけ離間した位置であり、0次回折光が発生する位置)となる状態が形成されるとしたが、電圧と各リボン301,302の位置との関係は必ずしもこれに限られるものではなく、任意の電圧時に、等しい位置(0次回折光が発生する位置)となり、また、別の電圧時に、0次以外の次数の回折光が発生する位置となるように構成してもよい。   In the above, a state is formed in which the movable ribbon 301 and the fixed ribbon 302 are at the same position (a position spaced apart from the reference plane 300f by an equal distance and where the 0th-order diffracted light is generated) when the voltage is off. However, the relationship between the voltage and the position of each ribbon 301, 302 is not necessarily limited to this, and at an arbitrary voltage, it becomes an equal position (position where the 0th-order diffracted light is generated), and another voltage. It may be configured to be a position where diffracted light of an order other than the 0th order is generated.

光路差dは、電圧がオンされた状態における可動反射面301fと固定反射面302fとの離間距離Df、入射光Lの波長λ、および、入射光Lの入射角αを用いて(式1)で規定される。ただし、「入射光Lの入射角α」は、入射光Lの光軸と、反射面301f,302fの法線方向とがなす角度をいう。   The optical path difference d is obtained by using the distance Df between the movable reflective surface 301f and the fixed reflective surface 302f in the state where the voltage is turned on, the wavelength λ of the incident light L, and the incident angle α of the incident light L (Equation 1). It is prescribed by. However, “incident angle α of incident light L” refers to an angle formed by the optical axis of incident light L and the normal direction of reflecting surfaces 301f and 302f.

d=2Df・cosα ・・・(式1)
つまり、空間光変調素子31においては、離間距離Df、および、入射光Lの入射角αは、(式2)の関係を満たす値に調整されている。
d = 2Df · cosα (Formula 1)
That is, in the spatial light modulator 31, the separation distance Df and the incident angle α of the incident light L are adjusted to values that satisfy the relationship of (Expression 2).

(n+1/2)λ=2Df・cosα ・・・(式2)
例えば、光路差dを「d=(7/2)λ」としたい場合、離間距離Dfは「(7/4)λ/cosα」とされる。
(N + 1/2) λ = 2Df · cosα (Expression 2)
For example, when the optical path difference d is to be “d = (7/2) λ”, the separation distance Df is “(7/4) λ / cos α”.

ただし、空間光変調素子31に入射する入射光Lの光軸は、反射面301f,302fの法線方向に対して角度αだけ傾斜し、かつ、リボン301,302の配列方向(すなわち、各リボン301,302の長手方向と直交する方向)に垂直とされる。ここで、入射光Lは、光軸およびリボン301,302の配列方向に垂直な方向に関して僅かに集光しつつ、配列方向に関して平行な状態とされている。つまり、入射光Lは、光束断面が配列方向に長い線状の光とされている。   However, the optical axis of the incident light L incident on the spatial light modulator 31 is inclined by an angle α with respect to the normal direction of the reflecting surfaces 301f and 302f, and the arrangement direction of the ribbons 301 and 302 (that is, each ribbon) The direction perpendicular to the longitudinal direction of 301, 302). Here, the incident light L is slightly condensed with respect to the optical axis and the direction perpendicular to the arrangement direction of the ribbons 301 and 302 and is in a parallel state with respect to the arrangement direction. That is, the incident light L is linear light having a long cross section in the arrangement direction.

再び図4を参照する。空間光変調器3は、複数の空間光変調素子31のそれぞれに対して独立に電圧を印加可能なドライバ回路ユニット32を備える。   Refer to FIG. 4 again. The spatial light modulator 3 includes a driver circuit unit 32 that can apply a voltage independently to each of the plurality of spatial light modulation elements 31.

ドライバ回路ユニット32は、制御部18と接続されており、制御部18からの指示に応じて、指示された空間光変調素子31に対して電圧を印加する。上述したとおり、各空間光変調素子31の表面状態は、ドライバ回路ユニット32から印加される電圧(以下「入力電圧」という)に応じて、0次回折光L1を出射する状態(図5に示される状態)と、0次以外の次数の回折光(±1次回折光、±2次回折光、および、さらに高次の回折光)L0を出射する状態(図6に示される状態)との間で切り換えられる。   The driver circuit unit 32 is connected to the control unit 18 and applies a voltage to the instructed spatial light modulation element 31 in accordance with an instruction from the control unit 18. As described above, the surface state of each spatial light modulator 31 is a state in which the 0th-order diffracted light L1 is emitted according to a voltage applied from the driver circuit unit 32 (hereinafter referred to as “input voltage”) (shown in FIG. 5). State) and diffracted light of orders other than 0th order (± 1st order diffracted light, ± 2nd order diffracted light, and higher order diffracted light) L0 is emitted (state shown in FIG. 6). It is done.

<2−2.光路補正部22>
再び図3を参照する。光路補正部22は、空間光変調部21で変調された光の経路を副走査方向に沿って僅かにシフトさせる。制御部18は、必要に応じて光路補正部22に光の経路をシフトさせることによって、基板Wに照射される光の位置を副走査方向に沿って微調整する。
<2-2. Optical path correction unit 22>
Refer to FIG. 3 again. The optical path correction unit 22 slightly shifts the path of the light modulated by the spatial light modulation unit 21 along the sub-scanning direction. The control unit 18 finely adjusts the position of the light applied to the substrate W along the sub-scanning direction by shifting the light path to the optical path correction unit 22 as necessary.

光路補正部22は、例えば、2個のウェッジプリズム(非平行な光学面を備えることにより入射光の光路を変更できるプリズム)221,222と、一方のウェッジプリズム222を、他方のウェッジプリズム221に対して、入射光の光軸の方向(Z軸方向)に沿って直線的に移動させるウェッジプリズム移動機構223とから実現することができる。この構成においては、一方のウェッジプリズム222と他方のウェッジプリズム221との離間距離が大きくなるほど(あるいは小さくなるほど)、入射光の経路が大きくシフトする。したがって、ウェッジプリズム移動機構223を制御して、2個のウェッジプリズム221,222間の離間距離を調整することによって、必要な量だけ入射光をシフトさせることができる。   The optical path correction unit 22 includes, for example, two wedge prisms (prisms that can change the optical path of incident light by providing non-parallel optical surfaces) 221, 222, one wedge prism 222, and the other wedge prism 221. On the other hand, it can be realized by the wedge prism moving mechanism 223 that moves linearly along the optical axis direction (Z-axis direction) of incident light. In this configuration, the path of incident light is greatly shifted as the separation distance between one wedge prism 222 and the other wedge prism 221 increases (or decreases). Therefore, by controlling the wedge prism moving mechanism 223 and adjusting the separation distance between the two wedge prisms 221 and 222, the incident light can be shifted by a necessary amount.

<2−3.投影光学系23>
光路補正部22にて空間変調された光には、上述したとおり、0次回折光L1と、0次以外の次数の回折光(具体的には、±1次回折光、±2次回折光、および、比較的微量の±3次以上の高次回折光)L0とが含まれており、これらは互いに異なる方向に沿って出射される。すなわち、0次回折光L1は、Z軸に沿って−Z方向に出射される(図7参照)。また、それ以外の回折光L0は、Z軸から±X方向に僅かに傾斜した軸に沿って−Z方向に出射される(図7参照)。ただし、回折光は、次数が高くなるほどZ軸に対して大きな角度で傾斜した方向に出射される。ここで、0次回折光L1は、パターンの描画に寄与させるべき光(以下「必要光L1」ともいう)であり、それ以外の回折光L0は、パターンの描画に寄与させるべきでない光(以下「不要光L0」ともいう)である。投影光学系23は、不要光L0を遮断するとともに必要光L1のみを基板Wの表面に導いて、当該表面に結像させる。
<2-3. Projection Optical System 23>
As described above, the light spatially modulated by the optical path correction unit 22 includes zero-order diffracted light L1, diffracted light of orders other than the zeroth order (specifically, ± first-order diffracted light, ± second-order diffracted light, and A relatively small amount of ± 3rd order or higher order diffracted light) L0 is included, and these are emitted along different directions. That is, the 0th-order diffracted light L1 is emitted in the −Z direction along the Z axis (see FIG. 7). The other diffracted light L0 is emitted in the −Z direction along an axis slightly inclined in the ± X direction from the Z axis (see FIG. 7). However, the diffracted light is emitted in a direction inclined at a larger angle with respect to the Z axis as the order increases. Here, the 0th-order diffracted light L1 is light that should be contributed to pattern drawing (hereinafter also referred to as “necessary light L1”), and the other diffracted light L0 is light that should not be contributed to pattern drawing (hereinafter referred to as “required light L1”). Unnecessary light L0 ”). The projection optical system 23 blocks the unnecessary light L0 and guides only the necessary light L1 to the surface of the substrate W to form an image on the surface.

投影光学系23は、具体的には、2枚の遮断板231,232と、複数の光学部品233〜238とを備える。各遮断板231,232は、Z方向に延在する支持軸200に、上下動可能に片持ち状態で支持される。また、各光学部品233〜238は、支持軸200に片持ち状態で支持された収容部材201(例えば、レンズブラケット)内において所定姿勢で収容された状態で支持される。ただし、各収容部材201には、内部に収容された光学部品を通過する光の進行を妨げないように、上面および下面に例えば窓が形成されている。   Specifically, the projection optical system 23 includes two blocking plates 231 and 232 and a plurality of optical components 233 to 238. Each of the shielding plates 231 and 232 is supported in a cantilevered state so as to be movable up and down on a support shaft 200 extending in the Z direction. Further, the optical components 233 to 238 are supported in a state of being accommodated in a predetermined posture in the accommodation member 201 (for example, a lens bracket) supported in a cantilevered state on the support shaft 200. However, in each housing member 201, for example, windows are formed on the upper surface and the lower surface so as not to hinder the progress of light passing through the optical component housed inside.

各遮断板231,232は、入射した光の一部を通過させつつ残りを遮断する部材であり、光を透過させない部材により形成され、一部の光のみを通過させる貫通孔(例えば、円形の貫通孔)が形成された板状部材により構成される。各遮断板231,232は、その貫通孔の中心付近を必要光L1が通過するように配置される。   Each of the blocking plates 231 and 232 is a member that blocks a part of incident light while blocking the rest, and is formed of a member that does not transmit light, and is a through hole that allows only a part of light to pass (for example, a circular hole). It is comprised by the plate-shaped member in which the through-hole) was formed. Each of the blocking plates 231 and 232 is arranged so that the necessary light L1 passes through the vicinity of the center of the through hole.

2枚の遮断板231,232のうち、+Z側に配置された遮断板(第1遮断板)231は、不要光L0に含まれる高次回折光(±2次以上の回折光であり、主として、±3次以上の回折光)を遮断する。すなわち、第1遮断板231は、入射光に含まれる光のうち、低次回折光を貫通孔を介して通過させるとともに、高次回折光を遮断する。   Of the two blocking plates 231 and 232, the blocking plate (first blocking plate) 231 disposed on the + Z side is a high-order diffracted light (± second or higher order diffracted light) included in the unnecessary light L0. (± 3rd order or higher diffracted light). In other words, the first blocking plate 231 allows low-order diffracted light to pass through the through hole and blocks high-order diffracted light out of the light included in the incident light.

一方、第1遮断板231の−Z側に配置された遮断板(第2遮断板)232は、第1遮断板231を通過した低次回折光のうち、0次回折光(必要光)L1を貫通孔2320を介して通過させるとともに、それ以外の光(すなわち、第1遮断板231で遮断されなかった不要光(主として、±1次回折光、および、±2次回折光))L0を遮断する。   On the other hand, the blocking plate (second blocking plate) 232 disposed on the −Z side of the first blocking plate 231 passes through the 0th-order diffracted light (necessary light) L1 among the low-order diffracted light that has passed through the first blocking plate 231. While passing through the hole 2320, other light (that is, unnecessary light (mainly ± first-order diffracted light and ± second-order diffracted light) not blocked by the first blocking plate 231) L0 is blocked.

投影光学系23が備える各光学部品233〜238のうち、例えば、第1遮断板231と第2遮断板232との間に配置されたレンズ234とレンズ235とは、入射光の幅を広げる(あるいは狭める)ズーム部としての機能を担っている。また、ズーム部を構成する各レンズ234,235と第2遮断板232との間に配置されたレンズ236は、0次回折光以外の回折光を屈折させる屈折レンズとしての機能を担っている(図7参照)。また、第2遮断板232の−Z側に配置されたレンズ238は、入射光を定められた倍率として基板W上に結像させる対物レンズとしての機能を担っている。なお、投影光学系23においては、上記の態様に1以上の光学部品が追加されてもよく、上記の態様から1以上の光学部品が省略されてもよい。   Among the optical components 233 to 238 included in the projection optical system 23, for example, the lens 234 and the lens 235 disposed between the first blocking plate 231 and the second blocking plate 232 widen the width of incident light ( It also functions as a zoom unit. In addition, the lens 236 disposed between the lenses 234 and 235 and the second blocking plate 232 constituting the zoom unit functions as a refractive lens that refracts diffracted light other than the 0th-order diffracted light (see FIG. 7). Further, the lens 238 disposed on the −Z side of the second blocking plate 232 has a function as an objective lens that forms an image of the incident light on the substrate W with a predetermined magnification. In the projection optical system 23, one or more optical components may be added to the above aspect, and one or more optical components may be omitted from the above aspect.

<2−4.不要光L0の遮断に関連する構成>
上述したとおり、ヘッド部144は、第1遮断板231を通過した光のうち、必要光L1を通過させつつ、不要光L0(主として、±1次回折光、および、±2次回折光)を遮断する第2遮断板232を備える。ここで遮断すべき不要光L0は、必要光L1と同程度の大きな光エネルギーをもっている。したがって、ここで遮断された不要光L0の光エネルギーにより周辺に配置された部材が熱的影響を受けるおそれがある。
<2-4. Configuration related to blocking unnecessary light L0>
As described above, the head unit 144 blocks unnecessary light L0 (mainly ± first-order diffracted light and ± second-order diffracted light) while allowing the necessary light L1 out of the light that has passed through the first blocking plate 231. A second blocking plate 232 is provided. Here, the unnecessary light L0 to be blocked has a large light energy equivalent to that of the necessary light L1. Therefore, there is a possibility that the members arranged in the vicinity are affected by the light energy of the unnecessary light L0 blocked here.

そこで、ヘッド部144は、この熱的影響を排除するための構成として、冷却部41と、乱反射面42とを備える。これら各部41,42の構成について図7、図8を参照しながら説明する。図7は、ヘッド部144の一部を模式的に示す側断面図である。図8は、第2遮断板232を上面側からみた平面図である。   Therefore, the head unit 144 includes a cooling unit 41 and an irregular reflection surface 42 as a configuration for eliminating this thermal influence. The configuration of each of these units 41 and 42 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a side sectional view schematically showing a part of the head portion 144. FIG. 8 is a plan view of the second blocking plate 232 as viewed from the upper surface side.

<冷却部41>
冷却部41は、第2遮断板232を冷却する機構である。冷却部41は、例えば、第2遮断板232の内部に蛇行状態で埋設された冷却管路411と、冷却管路411内に冷却水CLを循環移動させる機構とから実現することができる。
<Cooling unit 41>
The cooling unit 41 is a mechanism that cools the second blocking plate 232. The cooling unit 41 can be realized by, for example, a cooling pipe 411 embedded in a meandering state inside the second blocking plate 232 and a mechanism for circulating and moving the cooling water CL in the cooling pipe 411.

第2遮断板232の上面に入射した不要光L0の一部は第2遮断板232によって吸収される。すると、第2遮断板232は、吸収した不要光L0の光エネルギーにより発熱するところ、冷却部41が第2遮断板232を冷却することによって、第2遮断板232の昇温が抑えられることになる。   A part of the unnecessary light L0 incident on the upper surface of the second blocking plate 232 is absorbed by the second blocking plate 232. Then, the second blocking plate 232 generates heat due to the absorbed light energy of the unnecessary light L0, and the cooling unit 41 cools the second blocking plate 232, so that the temperature rise of the second blocking plate 232 is suppressed. Become.

<乱反射面42>
ところが、冷却部41によって第2遮断板232の昇温を適切に抑えたとしても、依然、第2遮断板232の周辺部品(特に、第2遮断板232の+Z側に配置された部品)に熱的影響が及ぶことが判明した。発明者がこの原因を考察したところ、不要光L0の一部が、第2遮断板232に吸収されずにその上面で反射されており、この反射光が周辺部品に熱的影響を与えていることが見いだされた。例えば、第2遮断板232の上面を黒塗り状に形成しても、不要光L0の一部は依然、第2遮断板232に吸収されずにその上面で反射されてしまい、周辺部品に熱的影響が及んでしまうのである。
<Random reflection surface 42>
However, even if the temperature of the second blocking plate 232 is appropriately suppressed by the cooling unit 41, the peripheral components of the second blocking plate 232 (particularly, the components arranged on the + Z side of the second blocking plate 232) still remain. It was found that there was a thermal effect. When the inventor considered this cause, a part of the unnecessary light L0 is not absorbed by the second blocking plate 232 but is reflected on the upper surface thereof, and this reflected light has a thermal influence on the peripheral components. I found something. For example, even if the upper surface of the second blocking plate 232 is formed in black, a part of the unnecessary light L0 is still reflected on the upper surface without being absorbed by the second blocking plate 232, and heat is applied to the peripheral components. The influence will be exerted.

そこで、発明者は、第2遮断板232における不要光L0の入射領域を含む領域部分(以下「対象領域部分」という)に、入射光を乱反射(拡散反射)させる乱反射面42を形成した。すると、第2遮断板232の冷却だけでは排除しきれなかった熱的影響が確実に排除されることが確認された。つまり、この構成においては、不要光L0の一部は第2遮断板232に吸収され、これに伴う第2遮断板232の温度上昇は冷却部41によって抑えられる一方で、第2遮断板232に吸収されなかった不要光L0は乱反射面42で乱反射されることによって弱められ、これによって、不要光L0が周辺部品に与える熱的影響が確実に排除されるのである。   Therefore, the inventor formed an irregular reflection surface 42 that irregularly reflects (diffusely reflects) incident light in an area portion (hereinafter referred to as “target area portion”) including an incident area of unnecessary light L0 in the second blocking plate 232. Then, it was confirmed that the thermal influence that could not be eliminated only by cooling the second blocking plate 232 was reliably eliminated. That is, in this configuration, a part of the unnecessary light L0 is absorbed by the second blocking plate 232, and the temperature rise of the second blocking plate 232 accompanying this is suppressed by the cooling unit 41, while the second blocking plate 232 Unnecessary unwanted light L0 that has not been absorbed is weakened by being irregularly reflected by the irregular reflection surface 42, thereby reliably eliminating the thermal influence of the unwanted light L0 on the peripheral components.

乱反射面42は、例えば、第2遮断板232における対象領域部分が機械加工等を施されて凹凸形状とされることにより形成される。この凹凸形状は、例えば、直交格子の格子点上に複数の凸部421を配列した形状とすることができる。各凸部421は、例えば、平面視にて一辺の長さが約1mmの正方形状とし、その高さを約5mmとすればよい。   The irregular reflection surface 42 is formed, for example, by subjecting the target region portion of the second blocking plate 232 to machining or the like to form an uneven shape. For example, the uneven shape may be a shape in which a plurality of convex portions 421 are arranged on lattice points of an orthogonal lattice. Each convex part 421 should just be made into square shape whose length of one side is about 1 mm by plane view, for example, and the height should be about 5 mm.

ただし、上述したとおり、不要光L0は、光束断面が一定の幅を有する線状のラインビームである。ここで、複数の凸部421が配列される直交格子の格子方向AR1,AR2のそれぞれは、乱反射面42に入射する不要光L0の幅方向AR3と非平行となっていることが好ましい。特に、格子方向AR1,AR2と不要光L0の幅方向AR3とがなす角度が約45°となっていることが好ましい。複数の凸部421を、格子方向が不要光L0の幅方向AR3と非平行である直交格子の格子点上に配置すれば、一列の凸部群とこれと平行に配列される凸部群との間に形成される溝の延在方向と不要光L0の幅方向AR3とが平行になることがない。したがって、不要光L0がこの溝に沿って入射してしまったために乱反射効果が低減する、といった事態を確実に回避することができる。すなわち、不要光L0を確実に乱反射させることができる。   However, as described above, the unnecessary light L0 is a linear line beam having a constant cross section of the light beam. Here, each of the lattice directions AR1 and AR2 of the orthogonal grating in which the plurality of convex portions 421 are arranged is preferably not parallel to the width direction AR3 of the unnecessary light L0 incident on the irregular reflection surface. In particular, the angle formed by the grating directions AR1 and AR2 and the width direction AR3 of the unnecessary light L0 is preferably about 45 °. If the plurality of convex portions 421 are arranged on lattice points of an orthogonal lattice whose lattice direction is not parallel to the width direction AR3 of the unnecessary light L0, a row of convex portions and a group of convex portions arranged in parallel therewith The extending direction of the groove formed between and the width direction AR3 of the unnecessary light L0 does not become parallel. Therefore, it is possible to reliably avoid a situation in which the irregular reflection effect is reduced because the unnecessary light L0 is incident along the groove. That is, the unwanted light L0 can be reliably diffused.

<3.光学ユニット14の動作>
光学ユニット14の動作について、主として図3を参照しながら説明する。
<3. Operation of Optical Unit 14>
The operation of the optical unit 14 will be described mainly with reference to FIG.

光学ユニット14に描画動作を実行させる場合、制御部18は、レーザ駆動部141を駆動してレーザ発振器142から光を出射させる(図1)。出射された光は照明光学系143(図1)にてラインビームとされ、ミラー20を介して空間光変調部21の空間光変調器3に入射する。空間光変調器3においては、複数の空間光変調素子31(図4)が、副走査方向(X軸方向)に沿って並んで配置されており、入射光はその線状の光束断面を空間光変調素子31の配列方向に沿わせるようにして、一列に配列された複数の空間光変調素子31に入射する。   When causing the optical unit 14 to perform a drawing operation, the control unit 18 drives the laser driving unit 141 to emit light from the laser oscillator 142 (FIG. 1). The emitted light is converted into a line beam by the illumination optical system 143 (FIG. 1) and enters the spatial light modulator 3 of the spatial light modulator 21 via the mirror 20. In the spatial light modulator 3, a plurality of spatial light modulation elements 31 (FIG. 4) are arranged side by side along the sub-scanning direction (X-axis direction), and incident light spatially crosses the linear light beam cross section. The light is incident on the plurality of spatial light modulation elements 31 arranged in a line so as to be along the arrangement direction of the light modulation elements 31.

一方で、制御部18は、パターンデータに基づいてドライバ回路ユニット32(図4)に指示を与え、ドライバ回路ユニット32が指示された空間光変調素子31に対して電圧を印加する。これによって、各空間光変調素子31にて個々に空間変調された光が形成され、基板Wに向けて出射されることになる。空間光変調器3が備える空間光変調素子31の個数を「N個」とすると、空間光変調器3からは、副走査方向に沿うN画素分の空間変調された光が出射されることになる。   On the other hand, the control unit 18 gives an instruction to the driver circuit unit 32 (FIG. 4) based on the pattern data, and the driver circuit unit 32 applies a voltage to the designated spatial light modulation element 31. As a result, light individually spatially modulated by each spatial light modulator 31 is formed and emitted toward the substrate W. If the number of the spatial light modulation elements 31 included in the spatial light modulator 3 is “N”, the spatial light modulator 3 emits spatially modulated light for N pixels along the sub-scanning direction. Become.

空間光変調器3にて空間変調された光は、必要に応じて光路補正部22にてその光路が補正された上で、投影光学系23に入射する。   The light spatially modulated by the spatial light modulator 3 is incident on the projection optical system 23 after the optical path is corrected by the optical path correction unit 22 as necessary.

投影光学系23に入射した光は、まず、第1遮断板231に入射する。第1遮断板231は、入射光に含まれる光のうち、高次回折光を遮断しつつ、低次回折光を通過させる。   The light incident on the projection optical system 23 first enters the first blocking plate 231. The first blocking plate 231 allows low-order diffracted light to pass through while blocking high-order diffracted light among the light included in the incident light.

第1遮断板231を通過した光は、レンズ233を通過し、さらに、レンズ234およびレンズ235にて必要に応じてその幅を広げられた(あるいは狭められた)上で、屈折レンズ236に入射する。屈折レンズ236では、不要光L0が、必要光L1から遠ざかる方向(+X方向あるいは−X方向)に屈折される(図7)。   The light that has passed through the first blocking plate 231 passes through the lens 233, and is further expanded (or narrowed) as necessary by the lens 234 and the lens 235, and then enters the refractive lens 236. To do. In the refractive lens 236, the unnecessary light L0 is refracted in a direction (+ X direction or −X direction) away from the necessary light L1 (FIG. 7).

屈折レンズ236を通過した光は、続いて、第2遮断板232に入射する。図7、図8に示されるように、第2遮断板232は、入射光に含まれる光のうち、必要光L1だけを貫通孔2320を介して通過させるとともに、不要光L0を遮断する。具体的には、不要光L0は、第2遮断板232の上面であって貫通孔2320が形成されていない領域部分に入射し、一部が第2遮断板232に吸収される。ここで、第2遮断板232は冷却部41により冷却されている。このため、不要光L0の一部を吸収することに伴う第2遮断板232の温度上昇は抑えられる。したがって、第2遮断板232の昇温に伴い周辺部材が熱的影響を受けることもない。一方、第2遮断板232に吸収されなかった不要光L0は、乱反射面42で乱反射されて弱められる。このため、第2遮断板232に吸収されなかった不要光L0によって周辺部品が熱的影響を受けることもない。   The light that has passed through the refractive lens 236 then enters the second blocking plate 232. As shown in FIGS. 7 and 8, the second blocking plate 232 allows only the necessary light L1 out of the light included in the incident light to pass through the through hole 2320 and blocks the unnecessary light L0. Specifically, the unnecessary light L <b> 0 is incident on the upper surface of the second blocking plate 232 and in a region where the through hole 2320 is not formed, and a part thereof is absorbed by the second blocking plate 232. Here, the second blocking plate 232 is cooled by the cooling unit 41. For this reason, the temperature rise of the 2nd shielding board 232 accompanying absorbing a part of unnecessary light L0 is suppressed. Therefore, the peripheral member is not thermally affected by the temperature rise of the second blocking plate 232. On the other hand, the unnecessary light L0 that has not been absorbed by the second blocking plate 232 is diffusely reflected by the irregular reflection surface 42 and weakened. For this reason, peripheral parts are not thermally affected by the unnecessary light L0 that is not absorbed by the second blocking plate 232.

第2遮断板232を通過した必要光L1は、レンズ237を通過し、さらに、対物レンズ238にて定められた倍率とされて、基板Wの表面に結像される。   The necessary light L1 that has passed through the second blocking plate 232 passes through the lens 237, and is further imaged on the surface of the substrate W at a magnification determined by the objective lens 238.

後に説明するように、光学ユニット14は、副走査方向に沿うN画素分の空間変調された光を断続的に照射し続けながら(すなわち、基板Wの表面にパルス光を繰り返して投影し続けながら)、主走査方向(Y軸方向)に沿って基板Wに対して相対的に移動する。したがって、光学ユニット14が主走査方向に沿って基板Wを1回横断すると、基板Wの表面に、副走査方向に沿ってN画素分の幅をもつ一本のパターン群が描画されることになる。この、N画素分の幅をもつ1本のパターン描画領域を、以下の説明では「1ストライプ分の領域」ともいう。   As will be described later, the optical unit 14 continuously irradiates N-pixel spatially modulated light along the sub-scanning direction (that is, repeatedly projects pulsed light on the surface of the substrate W). ) And move relative to the substrate W along the main scanning direction (Y-axis direction). Therefore, when the optical unit 14 crosses the substrate W once along the main scanning direction, one pattern group having a width of N pixels along the sub-scanning direction is drawn on the surface of the substrate W. Become. One pattern drawing area having a width corresponding to N pixels is also referred to as “one stripe area” in the following description.

<4.描画装置1の動作>
描画装置1の動作について、図9を参照しながら説明する。図9は、描画装置1の動作の流れを示す図である。
<4. Operation of the drawing apparatus 1>
The operation of the drawing apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating a flow of operation of the drawing apparatus 1.

搬送装置16が処理対象となる基板Wを搬入してステージ11に載置すると、当該基板Wに対する一連の処理が開始される(ステップS1)。   When the transport device 16 carries in the substrate W to be processed and places it on the stage 11, a series of processing for the substrate W is started (step S1).

まず、基板Wに形成されたアライメントマークの撮像が行われる(ステップS2)。具体的には、ステージ移動機構12が、制御部18からの指示に応じてステージ11を移動させることによって基板Wをアライメントユニット15に対して相対的に移動させて、アライメントユニット15の下方に、基板Wの所定位置(アライメントマークの形成位置)が置かれるように基板Wを移動させる。基板Wが目標位置まで移動させられると、アライメントユニット15は、制御部18からの指示に応じて、基板Wの表面を撮像する。これによって、アライメントマークの撮像データが得られることになる。この動作は、定められた回数だけ繰り返され、これによって、基板W上の異なる位置にそれぞれ形成されたアライメントマークの各撮像データが得られる。なお、アライメントマークは、例えば、基板Wの前後方向の位置合わせに用いられるマーク部分(基板Wの前後方向に沿う長尺のマーク部分)と、基板Wの左右方向の位置合わせに用いられるマーク部分(基板Wの査収方向に沿う長尺のマーク部分)とが重ねられた十字状のマークである。   First, the alignment mark formed on the substrate W is imaged (step S2). Specifically, the stage moving mechanism 12 moves the stage 11 in accordance with an instruction from the control unit 18 to move the substrate W relative to the alignment unit 15, and below the alignment unit 15, The substrate W is moved so that a predetermined position (alignment mark formation position) of the substrate W is placed. When the substrate W is moved to the target position, the alignment unit 15 images the surface of the substrate W in accordance with an instruction from the control unit 18. Thereby, imaging data of the alignment mark is obtained. This operation is repeated a predetermined number of times, thereby obtaining each imaging data of the alignment marks respectively formed at different positions on the substrate W. The alignment mark is, for example, a mark portion used for alignment in the front-rear direction of the substrate W (long mark portion along the front-rear direction of the substrate W) and a mark portion used for alignment of the substrate W in the left-right direction. (A long mark portion along the inspection direction of the substrate W) and a cross mark.

続いて、ステージ11の位置調整が行われる(ステップS3)。この処理においては、制御部18は、まず、ステップS2で得られた複数の撮像データに基づいて、ステージ11に対する基板Wの位置および向きを特定する。ステージ11に対する基板Wの位置および向きが特定されると、制御部18は、ステージ位置計測部13およびステージ移動機構12を制御してステージ11の位置を調整する。具体的には、ステージ11に載置された基板Wが各光学ユニット14に対して定められた位置および向きとなるように、ステージ11の位置を調整する。なお、ステップS3の処理は、各光学ユニット14に対する基板Wの位置が調整されるようにパターンデータを修正することで対応してもよい。すなわち、ステップS3の処理は、ステージ11の位置を調整するのではなく、パターンデータを補正処理することにより行われてもよい。   Subsequently, the position of the stage 11 is adjusted (step S3). In this process, the control unit 18 first specifies the position and orientation of the substrate W relative to the stage 11 based on the plurality of imaging data obtained in step S2. When the position and orientation of the substrate W with respect to the stage 11 are specified, the control unit 18 controls the stage position measurement unit 13 and the stage moving mechanism 12 to adjust the position of the stage 11. Specifically, the position of the stage 11 is adjusted so that the substrate W placed on the stage 11 has a position and orientation determined with respect to each optical unit 14. Note that the processing in step S3 may be handled by correcting the pattern data so that the position of the substrate W with respect to each optical unit 14 is adjusted. That is, the process of step S3 may be performed by correcting the pattern data instead of adjusting the position of the stage 11.

続いて、パターンデータの補正処理が行われる(ステップS4)。この処理においては、制御部18は、まず、ステップS2で得られた複数の撮像データからアライメントマークの位置を検出する。そして、当該検出位置の理想位置(基板Wが変形していない場合に検出されるべきアライメントマークの位置)からのズレの幅をズレ量として検出する。基板Wに変形(歪み、収縮・膨張等の形状変化)が生じている場合、これがズレ量として検出されることになる。基板Wが変形している場合、当該変形した基板Wに形成されている下地パターンの位置も、検出されたズレ量だけずれた位置にあると予測される。そこで、制御部18は、当該予測された下地パターンの形成位置と合致するように、パターンデータを補正する。つまり、パターンデータに記述されるパターンを検出されたズレ量分だけずらすように修正することによって、パターンデータに記述されるパターンを、基板Wと同じように変形させる。なお、この処理は、ステップS3の処理と並行して行われてもよい。   Subsequently, pattern data correction processing is performed (step S4). In this process, the control unit 18 first detects the position of the alignment mark from the plurality of imaging data obtained in step S2. Then, the width of deviation from the ideal position of the detection position (the position of the alignment mark to be detected when the substrate W is not deformed) is detected as the amount of deviation. If the substrate W is deformed (changes in shape such as distortion, contraction / expansion), this is detected as a deviation amount. When the substrate W is deformed, the position of the base pattern formed on the deformed substrate W is also predicted to be shifted by the detected displacement amount. Therefore, the control unit 18 corrects the pattern data so as to match the predicted background pattern formation position. That is, the pattern described in the pattern data is deformed in the same manner as the substrate W by correcting the pattern described in the pattern data so as to be shifted by the detected deviation amount. This process may be performed in parallel with the process of step S3.

ステップS3およびステップS4の処理が完了すると、ステップS4で得られた補正後のパターンデータに基づいて、基板Wに対するパターンの描画処理が行われる(ステップS5)。ステップS5の処理について、図10を参照しながら説明する。図10は、描画処理を説明するための図である。   When the processes in steps S3 and S4 are completed, a pattern drawing process on the substrate W is performed based on the corrected pattern data obtained in step S4 (step S5). The process of step S5 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram for explaining the drawing process.

基板Wに対するパターンの描画処理は、制御部18が、ステージ移動機構12を制御してステージ11に載置された基板Wを光学ユニット14,14に対して相対的に移動させるとともに、光学ユニット14,14のそれぞれから基板Wの上面に空間変調された光を照射させることにより行われる。   In the pattern drawing process on the substrate W, the control unit 18 controls the stage moving mechanism 12 to move the substrate W placed on the stage 11 relative to the optical units 14, 14. , 14 is applied by irradiating the upper surface of the substrate W with spatially modulated light.

具体的には、ステージ移動機構12は、制御部18からの指示に応じて、ステージ11を主走査方向(+Y軸方向)に沿って移動させることによって、基板Wを光学ユニット14,14に対して主走査方向に沿って相対的に移動させる(矢印AR11)(主走査)。基板Wが主走査方向に沿って相対的に移動させられる間、各光学ユニット14は、制御部18からの指示に応じて、補正後のパターンデータ(具体的には、ラスタライズされた補正後のパターンデータ)に応じた空間変調が形成された光(具体的には、副走査方向に沿うN画素分の空間変調された光)を、基板Wに向けて断続的に照射し続ける(すなわち、基板Wの表面にパルス光を繰り返して投影し続ける)。つまり、各光学ユニット14は、副走査方向に沿うN画素分の空間変調された光を断続的に照射し続けながら、主走査方向(Y軸方向)に沿って基板Wに対して相対的に移動する。したがって、光学ユニット14が主走査方向に沿って基板Wを1回横断すると、基板Wの表面に、副走査方向に沿ってN画素分の幅をもつ一本のパターン群が描画されることになる。ここでは、2個の光学ユニット14が同時に基板Wを横断するので、一回の主走査により2本のパターン群が描画されることになる。   Specifically, the stage moving mechanism 12 moves the stage 11 along the main scanning direction (+ Y-axis direction) in accordance with an instruction from the control unit 18 to move the substrate W relative to the optical units 14 and 14. Are moved relatively along the main scanning direction (arrow AR11) (main scanning). While the substrate W is relatively moved along the main scanning direction, each optical unit 14 receives the corrected pattern data (specifically, rasterized corrected data in accordance with an instruction from the control unit 18. The light on which the spatial modulation according to the pattern data) is formed (specifically, the light subjected to spatial modulation for N pixels along the sub-scanning direction) is continuously emitted toward the substrate W (that is, Continue to project pulsed light repeatedly on the surface of the substrate W). That is, each optical unit 14 is relatively irradiated with respect to the substrate W along the main scanning direction (Y-axis direction) while continuously irradiating the spatially modulated light of N pixels along the sub-scanning direction. Moving. Therefore, when the optical unit 14 crosses the substrate W once along the main scanning direction, one pattern group having a width of N pixels along the sub-scanning direction is drawn on the surface of the substrate W. Become. Here, since the two optical units 14 simultaneously traverse the substrate W, two pattern groups are drawn by one main scanning.

1回の主走査が終了すると、ステージ移動機構12が、ステージ11を主走査方向に沿って逆向き(−Y軸方向)に移動させて、基板Wを元の位置(主走査の開始位置)に移動させる(矢印AR12)。さらに、ステージ移動機構12は、ステージ11を副走査方向(X軸方向)に沿って、1ストライプの幅に相当する距離だけ移動させることによって、基板Wを光学ユニット14,14に対して副査方向に沿って相対的に移動させる(矢印AR13)(副走査)。   When one main scan is completed, the stage moving mechanism 12 moves the stage 11 in the reverse direction (−Y-axis direction) along the main scan direction to move the substrate W to the original position (main scan start position). (Arrow AR12). Further, the stage moving mechanism 12 moves the stage 11 along the sub-scanning direction (X-axis direction) by a distance corresponding to the width of one stripe, thereby sub-inspecting the substrate W with respect to the optical units 14 and 14. Move relatively along the direction (arrow AR13) (sub-scan).

副走査が終了すると、再び主走査が行われる(矢印AR14)。ここでも、各光学ユニット14は、制御部18からの指示に応じて、補正後のパターンデータに応じた空間変調が形成された光を、基板Wに向けて断続的に照射し続ける。これによって、先の主走査で描画された1ストライプ分の描画領域の隣に、さらに1ストライプ分の領域の描画が行われることになる。以後、同様に、主走査と副走査とが繰り返して行われ、基板Wの表面の全域にパターンが描画されると描画処理が終了する。   When the sub-scanning is completed, the main scanning is performed again (arrow AR14). Also here, each optical unit 14 continues to irradiate the substrate W intermittently with light on which spatial modulation according to the corrected pattern data is formed in accordance with an instruction from the control unit 18. As a result, an area for one stripe is drawn next to the drawing area for one stripe drawn in the previous main scanning. Thereafter, similarly, main scanning and sub-scanning are repeated, and when a pattern is drawn on the entire surface of the substrate W, the drawing process ends.

再び図9を参照する。基板Wに対するパターンの描画処理が終了すると、搬送装置16が処理済みの基板Wを搬出し、当該基板Wに対する一連の処理が終了する(ステップS6)。   Refer to FIG. 9 again. When the pattern drawing process on the substrate W is completed, the transfer device 16 unloads the processed substrate W, and a series of processes on the substrate W is completed (step S6).

<5.効果>
上記の実施形態によると、空間光変調部21にて反射された描画に寄与しない不要光L0の一部は第2遮断板232に吸収され、これに伴う第2遮断板232の温度上昇は冷却部41によって抑えられる。一方、第2遮断板232に吸収されなかった残りの光は乱反射面42で乱反射されることにより弱められる。したがって、不要光L0がヘッド部144内の部材に与える熱的影響を確実に排除でき、ヘッド部144内の部材が熱的影響を受けて変形するといった事態が確実に回避される。その結果、描画精度の低下が生じず、高い描画精度を担保することが可能となる。
<5. Effect>
According to the above embodiment, a part of the unnecessary light L0 that does not contribute to the drawing reflected by the spatial light modulator 21 is absorbed by the second blocking plate 232, and the temperature rise of the second blocking plate 232 accompanying this is cooled. It is suppressed by the part 41. On the other hand, the remaining light that has not been absorbed by the second blocking plate 232 is weakened by being irregularly reflected by the irregular reflection surface 42. Therefore, the thermal influence which the unnecessary light L0 gives to the member in the head part 144 can be excluded reliably, and the situation that the member in the head part 144 deforms due to the thermal influence is surely avoided. As a result, the drawing accuracy is not lowered and high drawing accuracy can be ensured.

また、上記の実施形態によると、乱反射面42が第2遮断板232と一体に形成されるので、冷却部41にて第2遮断板232が冷却されることにより乱反射面42の昇温も抑制される。また、第2遮断板232の一部が凹凸形状とされるので、第2遮断板232の放熱性が高まり、昇温しにくくなる。   In addition, according to the above embodiment, the irregular reflection surface 42 is formed integrally with the second blocking plate 232, so that the temperature rise of the irregular reflection surface 42 is also suppressed by cooling the second blocking plate 232 by the cooling unit 41. Is done. Moreover, since a part of 2nd interruption | blocking board 232 is uneven | corrugated shape, the heat dissipation of the 2nd interruption | blocking board 232 increases and it becomes difficult to heat up.

また、乱反射面42において、複数の凸部421を、不要光L0の延在方向と非平行な方向に沿って配列することによって、乱反射面42において不要光L0を確実に乱反射させることができる。   Further, by arranging the plurality of convex portions 421 on the irregular reflection surface 42 along a direction non-parallel to the extending direction of the unnecessary light L0, the irregular reflection surface 42 can reliably diffuse the unnecessary light L0.

<II.第2の実施形態>
<1.構成>
第2の実施形態に係る描画装置1aについて説明する。描画装置1aは、第1の実施形態に係る描画装置1と同様、ヘッド部144aが備える第2遮断板232aに乱反射面42aが形成される。ここで、描画装置1aは、乱反射面42aの形成態様において第1の実施形態に係る描画装置1と相違する。
<II. Second Embodiment>
<1. Configuration>
A drawing apparatus 1a according to the second embodiment will be described. In the drawing apparatus 1a, similarly to the drawing apparatus 1 according to the first embodiment, the irregular reflection surface 42a is formed on the second blocking plate 232a provided in the head portion 144a. Here, the drawing apparatus 1a is different from the drawing apparatus 1 according to the first embodiment in the formation mode of the irregular reflection surface 42a.

描画装置1aにおける乱反射面42aの形成態様について、図11、図12を参照しながら説明する。図11は、ヘッド部144aの一部を模式的に示す側断面図である。図12は、ヘッド部144aが備える第2遮断板232aを上面側からみた平面図である。なお、以下においては、第1の実施形態に係る描画装置1と同じ構成についてはその説明を省略するとともに同じ符号を付して示す。   The formation mode of the irregular reflection surface 42a in the drawing apparatus 1a will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a side sectional view schematically showing a part of the head portion 144a. FIG. 12 is a plan view of the second blocking plate 232a included in the head portion 144a as viewed from the upper surface side. In the following, the description of the same configuration as that of the drawing apparatus 1 according to the first embodiment is omitted and the same reference numerals are given.

この実施形態においては、乱反射面42aは、第2遮断板232aにおける対象領域部分に、上面に凹凸形状が形成された乱反射部材5が載置されることにより形成される。乱反射部材5は、具体的には、平面視にて対象領域部分と略同一サイズの基材51と、基材51の上面に立設された複数の凸部52とを備える。ここで、複数の凸部52は、例えば、直交格子の格子点上に配列すればよい。この場合、複数の凸部52が配列される直交格子の格子方向AR1,AR2のそれぞれは、乱反射面42aに入射する不要光L0の幅方向AR3と非平行となっていることが好ましい。   In this embodiment, the irregular reflection surface 42a is formed by placing the irregular reflection member 5 having a concavo-convex shape on the upper surface in a target region portion of the second blocking plate 232a. Specifically, the irregular reflection member 5 includes a base material 51 having substantially the same size as the target region portion in plan view, and a plurality of convex portions 52 erected on the upper surface of the base material 51. Here, the plurality of convex portions 52 may be arranged on lattice points of an orthogonal lattice, for example. In this case, it is preferable that each of the lattice directions AR1 and AR2 of the orthogonal lattice in which the plurality of convex portions 52 are arranged is not parallel to the width direction AR3 of the unnecessary light L0 incident on the irregular reflection surface 42a.

また、乱反射部材5は、第2遮断板232aよりも熱伝導性の高い部材により形成されることが好ましい。乱反射部材5を第2遮断板232aよりも熱伝導性の高い部材により形成すれば、乱反射部材5の昇温が抑制される。   Moreover, it is preferable that the irregular reflection member 5 is formed of a member having higher thermal conductivity than the second blocking plate 232a. If the irregular reflection member 5 is formed of a member having higher thermal conductivity than the second blocking plate 232a, the temperature rise of the irregular reflection member 5 is suppressed.

<2.効果>
この実施形態によると、乱反射面42aが第2遮断板232aと別体の乱反射部材5により形成されるので、乱反射部材5を第2遮断板232aと独立して交換することが可能となる。
<2. Effect>
According to this embodiment, the irregular reflection surface 42a is formed by the irregular reflection member 5 separate from the second blocking plate 232a, so that the irregular reflection member 5 can be exchanged independently of the second blocking plate 232a.

<III.第3の実施形態>
<1.構成>
第3の実施形態に係る描画装置1bについて説明する。描画装置1bは、第1の実施形態に係る描画装置1と同様の構成に加え、カバー部43を備える。
<III. Third Embodiment>
<1. Configuration>
A drawing apparatus 1b according to the third embodiment will be described. The drawing apparatus 1b includes a cover unit 43 in addition to the same configuration as the drawing apparatus 1 according to the first embodiment.

描画装置1bが備えるカバー部43について、図13を参照しながら説明する。図13は、描画装置1bが備えるヘッド部144bの一部を模式的に示す側面図である。なお、以下においては、第1の実施形態に係る描画装置1と同じ構成についてはその説明を省略するとともに同じ符号を付して示す。   The cover 43 provided in the drawing apparatus 1b will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a side view schematically showing a part of the head portion 144b included in the drawing apparatus 1b. In the following, the description of the same configuration as that of the drawing apparatus 1 according to the first embodiment is omitted and the same reference numerals are given.

ヘッド部144bは、第2遮断板232で遮断された不要光L0の光エネルギーにより周辺に配置された部材が受ける熱的影響を排除するための構成として、冷却部41、乱反射面42に加え、カバー部43を備える。   In addition to the cooling unit 41 and the irregular reflection surface 42, the head unit 144b is configured to eliminate the thermal influence received by the members disposed around by the light energy of the unnecessary light L0 blocked by the second blocking plate 232, A cover part 43 is provided.

カバー部43は、第2遮断板232と、その上方に配置された部材(ここでは、屈折レンズ236の収容部材201)との間に配置され、乱反射面42で乱反射された光が収容部材201に入射しないように遮る。カバー部43は、具体的には、光を通さない部材により形成され、収容部材201を入れ子状に収容する上面が開口した箱状に形成される。ただし、カバー部43の底部には、屈折レンズ236を通過した光の進行を妨げないように、貫通孔430が形成される。   The cover 43 is disposed between the second blocking plate 232 and a member disposed above the cover plate 232 (here, the housing member 201 of the refractive lens 236), and the light irregularly reflected by the irregular reflection surface 42 is accommodated in the housing member 201. To prevent it from entering. Specifically, the cover portion 43 is formed of a member that does not transmit light, and is formed in a box shape in which an upper surface that accommodates the accommodating member 201 in an nested manner is opened. However, a through hole 430 is formed at the bottom of the cover 43 so as not to hinder the progress of light that has passed through the refractive lens 236.

光学ユニット14にて描画動作が実行される場合、上述したとおり、第2遮断板232に入射した不要光L0のうち第2遮断板232に吸収されなかった光は乱反射面42にて乱反射される。この実施形態においては、カバー部43によって、乱反射面42で乱反射された不要光L0が収容部材201に入射しないように遮られる。したがって、乱反射面42にて弱められた微弱な乱反射光の一部が、第2遮断板232の上方に配置された収容部材201に到達しにくい。   When the drawing operation is executed by the optical unit 14, the light that has not been absorbed by the second blocking plate 232 among the unnecessary light L0 incident on the second blocking plate 232 is diffusely reflected by the irregular reflection surface 42 as described above. . In this embodiment, the cover portion 43 blocks the unnecessary light L0 diffusely reflected by the irregular reflection surface 42 so as not to enter the accommodation member 201. Accordingly, a part of the weak diffused light weakened by the irregular reflection surface 42 does not easily reach the housing member 201 disposed above the second blocking plate 232.

<2.効果>
この実施形態においては、カバー部43が設けられることによって、乱反射面42にて乱反射された微弱な光の一部が収容部材201に入射しにくくなっている。したがって、不要光L0が収容部材201に与える僅かな熱的影響をも確実に排除することができる。これによって、収容部材201が熱的影響を受けて僅かでも変形することがなく、高い描画精度を確実に担保することが可能となる。
<2. Effect>
In this embodiment, the provision of the cover 43 makes it difficult for some of the weak light irregularly reflected by the irregular reflection surface 42 to enter the housing member 201. Therefore, the slight thermal influence which the unnecessary light L0 gives to the accommodation member 201 can be excluded reliably. As a result, the housing member 201 is not deformed even under slight influence by thermal influence, and it is possible to ensure high drawing accuracy.

<IV.変形例>
上記の各実施形態において、第1遮断板231について、これを冷却する機構を設けるとともに、その上面における高次回折光の入射領域を含む領域部分に乱反射面を配置してもよい。第1遮断板231を冷却する機構としては、上述した冷却部41と同様の構成を採用することができる。また、第1遮断板231に乱反射面を形成する態様としては、第2遮断板232,232aに乱反射面42,42aを形成する態様と同じものを採用することができる。ただし、投影光学系23に入射する不要光L0に含まれる±3以上の高次回折光は比較的微量である。すなわち、第1遮断板231で遮断すべき光のエネルギーは、第2遮断板232で遮断すべき光のエネルギーほどは大きくない。このため、第1遮断板231で遮断される光が周辺部材に与える熱的影響は比較的小さい。したがって、第1遮断板231には、冷却部のみを設ける構成として、乱反射面の形成を省略することも可能である。なお、第1遮断板231に乱反射面を形成しておけば、第1遮断板231で反射された光が空間光変調部21に与える光学的影響を排除できるという利点が得られる。
<IV. Modification>
In each of the above embodiments, the first blocking plate 231 may be provided with a mechanism for cooling the first blocking plate 231, and an irregular reflection surface may be disposed in a region including the incident region of high-order diffracted light on the upper surface. As a mechanism for cooling the first blocking plate 231, the same configuration as the cooling unit 41 described above can be employed. Moreover, as an aspect which forms an irregular reflection surface in the 1st shielding board 231, the same thing as the aspect which forms the irregular reflection surfaces 42 and 42a in the 2nd shielding board 232,232a is employable. However, the amount of high-order diffracted light of ± 3 or more included in the unnecessary light L0 incident on the projection optical system 23 is relatively small. That is, the energy of light to be blocked by the first blocking plate 231 is not as great as the energy of light to be blocked by the second blocking plate 232. For this reason, the thermal influence which the light interrupted by the 1st shielding board 231 has on a peripheral member is comparatively small. Therefore, it is possible to omit the formation of the irregular reflection surface as a configuration in which only the cooling unit is provided on the first blocking plate 231. If the irregular reflection surface is formed on the first blocking plate 231, an advantage that the optical influence of the light reflected by the first blocking plate 231 on the spatial light modulator 21 can be obtained.

また、上記の各実施形態においては、乱反射面42,42aは、直交格子の格子点上に複数の凸部421,52を配列した凹凸形状としたが、複数の凸部を配列する態様は必ずしもこれに限るものではない。例えば、複数の凸部を、非直交格子の格子点上に配列して凹凸形状を形成してもよい。ただし、この場合も、複数の凸部が配列される非直交格子の格子方向のそれぞれが、乱反射面に入射する不要光L0の幅方向と非平行となることが好ましい。また、複数の凸部を非周期的に配列して凹凸形状を形成してもよい。また、乱反射面42,42aは、必ずしも複数の凸部を配列した凹凸形状により形成する必要はない。例えば、第2遮断板232の対象領域部分(あるいは、乱反射部材5の上面)に粗面加工を施す、あるいは、複数の溝を形成することによって非平坦形状とし、これによって乱反射面を形成することもできる。   Further, in each of the embodiments described above, the irregular reflection surfaces 42 and 42a have a concavo-convex shape in which a plurality of convex portions 421 and 52 are arranged on lattice points of an orthogonal lattice. However, the mode in which the plurality of convex portions are arranged is not necessarily limited. This is not a limitation. For example, the concavo-convex shape may be formed by arranging a plurality of convex portions on lattice points of a non-orthogonal lattice. However, also in this case, it is preferable that each of the lattice directions of the non-orthogonal lattice in which the plurality of convex portions are arranged is not parallel to the width direction of the unnecessary light L0 incident on the irregular reflection surface. Moreover, you may form an uneven | corrugated shape by arranging a some convex part aperiodically. In addition, the irregular reflection surfaces 42 and 42a are not necessarily formed by an uneven shape in which a plurality of convex portions are arranged. For example, the target area portion of the second blocking plate 232 (or the upper surface of the irregular reflection member 5) is roughened or formed into a non-flat shape by forming a plurality of grooves, thereby forming the irregular reflection surface. You can also.

また、第3の実施形態においては、カバー部43は、上面が開口した箱状に形成されるものとしたが、カバー部43の形状は必ずしもこれに限らない。例えば、収容部材201の側面を覆う側壁を省略した板形状であってもよい。   In the third embodiment, the cover portion 43 is formed in a box shape with the upper surface opened, but the shape of the cover portion 43 is not necessarily limited thereto. For example, the plate shape which abbreviate | omitted the side wall which covers the side surface of the accommodating member 201 may be sufficient.

また、上記の各実施形態では、空間光変調器3として変調単位である固定リボン302と可動リボン301とが一次元に配設された回折格子型の空間光変調器であるGLVが用いられていたが、このような形態には限られない。例えば、GLVに限らず、ミラーのような変調単位が、一次元に配列されている空間光変調器が利用される形態であってもよい。また、例えば、DMD(Digital Micromirror Device:デジタルマイクロミラーデバイス:テキサスインスツルメンツ社の登録商標)のような変調単位であるマイクロミラーが二次元的に配列された空間光変調器が利用されてもよい。   In each of the above embodiments, the spatial light modulator 3 is a GLV that is a diffraction grating type spatial light modulator in which a fixed ribbon 302 and a movable ribbon 301 that are modulation units are arranged one-dimensionally. However, it is not limited to such a form. For example, not only GLV but a form using a spatial light modulator in which modulation units such as mirrors are arranged one-dimensionally may be used. For example, a spatial light modulator in which micromirrors that are modulation units, such as DMD (Digital Micromirror Device: registered trademark of Texas Instruments), are two-dimensionally arranged may be used.

また、上記の各実施形態では、基板Wがステージ移動機構12によって移動されることで、光学ユニット14,14から出射された光と基板とを相対的に移動させる形態であったが、光学ユニット14,14に対して基板Wを相対的に移動させる態様はこれに限らない。例えば、光学ユニット14,14を主走査方向及び副走査方向に沿って移動させることにより、光学ユニット14,14から出射された光と基板Wとを相対的に移動させる態様でもよい。   In each of the above embodiments, the substrate W is moved by the stage moving mechanism 12 so that the light emitted from the optical units 14 and 14 and the substrate are relatively moved. The mode of moving the substrate W relative to the 14, 14 is not limited to this. For example, the optical units 14 and 14 may be moved along the main scanning direction and the sub-scanning direction to relatively move the light emitted from the optical units 14 and 14 and the substrate W.

また、上記の各実施形態では、基板Wは円形状のものであるとしたが、基板Wは必ずしも円形状である必要はなく、例えば矩形状であってもよい。   Further, in each of the above embodiments, the substrate W is circular, but the substrate W is not necessarily circular, and may be rectangular, for example.

1,1a,1b 描画装置
14 光学ユニット
142 レーザ発振器
144,144a,144b ヘッド部
21 空間光変調部
23 投影光学系
231 第1遮断板
232,232a 第2遮断板
41 冷却部
42,42a 乱反射面
421,52 凸部
43 カバー部
5 乱反射部材
W 基板
1, 1a, 1b Drawing device 14 Optical unit 142 Laser oscillator 144, 144a, 144b Head unit 21 Spatial light modulation unit 23 Projection optical system 231 First blocking plate 232, 232a Second blocking plate 41 Cooling unit 42, 42a Diffuse reflection surface 421 , 52 Convex part 43 Cover part 5 Diffuse reflection member W Substrate

Claims (12)

光学ユニットから基板に対して光を照射して、前記基板にパターンを描画する描画装置であって、
前記光学ユニットが、
光源と、
前記光源からの光を空間変調して、パターンの描画に寄与させる必要光と、パターンの描画に寄与させない不要光とを、互いに異なる方向に反射させる空間光変調部と、
前記空間光変調部と基板との間に配置され、前記必要光を通過させつつ前記不要光を遮断する遮断板と、
前記遮断板を冷却する冷却部と、
前記遮断板における前記不要光の入射領域を含む対象領域部分に形成され、入射した光を乱反射させる乱反射面と、
を備える描画装置。
A drawing device for drawing a pattern on the substrate by irradiating the substrate with light from an optical unit,
The optical unit is
A light source;
A spatial light modulator that spatially modulates light from the light source to reflect required light that contributes to pattern drawing and unnecessary light that does not contribute to pattern drawing in different directions;
A blocking plate that is disposed between the spatial light modulator and the substrate and blocks the unnecessary light while allowing the necessary light to pass through;
A cooling unit for cooling the blocking plate;
An irregular reflection surface that is formed in a target area portion including an incident area of the unnecessary light in the blocking plate, and diffusely reflects incident light;
A drawing apparatus comprising:
請求項1に記載の描画装置であって、
前記乱反射面が、前記遮断板における前記対象領域部分が凹凸形状とされることにより形成される、描画装置。
The drawing apparatus according to claim 1,
The drawing apparatus in which the irregular reflection surface is formed by forming the target area portion of the blocking plate into an uneven shape.
請求項1に記載の描画装置であって、
前記光学ユニットが、
上面に凹凸形状が形成された乱反射部材、
を備え、
前記乱反射面が、前記遮断板における前記対象領域部分に前記乱反射部材が載置されることにより形成される、描画装置。
The drawing apparatus according to claim 1,
The optical unit is
An irregular reflection member having an uneven shape on the upper surface,
With
The drawing apparatus, wherein the irregular reflection surface is formed by placing the irregular reflection member on the target area portion of the blocking plate.
請求項3に記載の描画装置であって、
前記乱反射部材が、
前記遮断板よりも熱伝導性の高い部材により形成される、描画装置。
The drawing apparatus according to claim 3,
The irregular reflection member is
A drawing apparatus formed of a member having higher thermal conductivity than the blocking plate.
請求項2から4のいずれかに記載の描画装置であって、
前記凹凸形状が、格子点上に複数の凸部を配列した形状であり、
前記不要光が光束断面が一定の幅を有する線状のラインビームであって、前記乱反射面に入射する前記不要光の幅方向と前記複数の凸部の格子方向とが非平行である、描画装置。
The drawing apparatus according to any one of claims 2 to 4,
The concavo-convex shape is a shape in which a plurality of convex portions are arranged on lattice points,
Drawing in which the unnecessary light is a linear line beam having a constant cross section of light flux, and the width direction of the unnecessary light incident on the irregular reflection surface and the lattice direction of the plurality of convex portions are non-parallel. apparatus.
請求項1から5のいずれかに記載の描画装置であって、
前記遮断板と、前記遮断板と前記空間光変調部との間に配置された対象部材との間に配置され、前記乱反射面で乱反射された光が前記対象部材に入射しないように遮るカバー部材、
を備える描画装置。
The drawing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A cover member that is disposed between the blocking plate and a target member that is disposed between the blocking plate and the spatial light modulator, and blocks the light diffusely reflected by the irregular reflection surface from entering the target member. ,
A drawing apparatus comprising:
基板に対して光を照射して、前記基板にパターンを描画する描画方法であって、
a)光源から出射された光を、空間光変調部にて空間変調して、パターンの描画に寄与させる必要光と、パターンの描画に寄与させない不要光とを、互いに異なる方向に反射させる工程と、
b)前記空間光変調部と基板との間に配置された遮断板にて、前記必要光を通過させつつ前記不要光を遮断する工程と、
c)前記遮断板を冷却する工程と、
を備え、
前記b)工程において、前記不要光の一部を前記遮断板で吸収するとともに、残りを前記遮断板における前記不要光の入射領域を含む対象領域部分に形成された乱反射面で乱反射させる、描画方法。
A drawing method for irradiating a substrate with light and drawing a pattern on the substrate,
a) a step of spatially modulating light emitted from a light source by a spatial light modulation unit to reflect necessary light that contributes to pattern drawing and unnecessary light that does not contribute to pattern drawing in different directions; ,
b) a step of blocking the unnecessary light while allowing the necessary light to pass through a blocking plate disposed between the spatial light modulator and the substrate;
c) cooling the blocking plate;
With
In the step b), a part of the unnecessary light is absorbed by the blocking plate, and the rest is diffusely reflected by an irregular reflection surface formed in a target region portion including the incident region of the unnecessary light on the blocking plate. .
請求項7に記載の描画方法であって、
前記乱反射面が、前記遮断板における前記対象領域部分が凹凸形状とされることにより形成される、描画方法。
The drawing method according to claim 7, wherein
The drawing method in which the irregular reflection surface is formed by forming the target region portion of the blocking plate into an uneven shape.
請求項7に記載の描画方法であって、
前記乱反射面が、前記遮断板における前記対象領域部分に、上面に凹凸形状が形成された乱反射部材が載置されることにより形成される、描画方法。
The drawing method according to claim 7, wherein
The drawing method, wherein the irregular reflection surface is formed by placing an irregular reflection member having an uneven shape on an upper surface in the target region portion of the blocking plate.
請求項9に記載の描画方法であって、
前記乱反射部材が、
前記遮断板よりも熱伝導性の高い部材により形成される、描画方法。
The drawing method according to claim 9, wherein
The irregular reflection member is
A drawing method formed by a member having higher thermal conductivity than the blocking plate.
請求項8から10のいずれかに記載の描画方法であって、
前記凹凸形状が、格子点上に複数の凸部を配列した形状であり、
前記不要光が光束断面が一定の幅を有する線状のラインビームであって、前記乱反射面に入射する前記不要光の幅方向と前記複数の凸部の格子方向とが非平行である、描画方法。
A drawing method according to any one of claims 8 to 10,
The concavo-convex shape is a shape in which a plurality of convex portions are arranged on lattice points,
Drawing in which the unnecessary light is a linear line beam having a constant cross section of light flux, and the width direction of the unnecessary light incident on the irregular reflection surface and the lattice direction of the plurality of convex portions are non-parallel. Method.
請求項7から11のいずれかに記載の描画方法であって、
d)前記b)工程において、前記乱反射面で乱反射された不要光が、前記乱反射面と前記空間光変調部との間に配置された対象部材に入射しないように遮る工程、
を備える描画方法。
The drawing method according to any one of claims 7 to 11,
d) In the step b), the step of blocking the unnecessary light irregularly reflected by the irregular reflection surface so as not to enter the target member disposed between the irregular reflection surface and the spatial light modulator,
A drawing method comprising:
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WO2022220211A1 (en) * 2021-04-14 2022-10-20 株式会社Screenホールディングス Drawing device and drawing method

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