JP2015068869A - 描画装置、描画装置の調整方法および描画方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】光変調を行う回折光学素子へのラインビーム光の入射位置を、簡単な構成で自動的に調整する。【解決手段】回折光学素子410に設けられた可動リボン413のうち、最も(−S)側のチャンネル番号0〜10のみから0次回折光を出射させ、回折光学素子410をリボン長手方向であるS方向に移動させて光量が最大となる位置を特定する。続いて、最も(+S)側のチャンネル番号7990〜8000のみから0次回折光を出射させ、回折光学素子410をリボン長手方向であるS方向に移動させて光量が最大となる位置を特定する。これらの結果から、リボン中心からのラインビーム光の入射位置のずれ量ΔS3、ΔS4を求め、これを補正するために必要な回折光学素子410の移動量を求める。【選択図】図9
Description
この発明は、描画対象物に変調された光を照射して描画する描画装置、該装置の調整方法および描画方法に関するものである。
例えば半導体ウエハやガラス基板などの基板にパターンを形成する方法として、光照射により描画を行う技術がある。この技術では、感光層を形成した基板を描画対象物として、描画データに基づき変調された光を描画対象物に照射して感光層を露光する。このような光変調を行うための光学変調器として、空間光変調素子、例えばGLV(Grating Light Valve:グレーティングライトバルブ、米国シリコンライトマシーンズ社の登録商標)を好適に適用することができる。例えば特許文献1に記載の描画装置では、空間光変調素子にラインビーム光を入射させるとともに、空間光変調素子の可動リボン部材に描画データに基づく制御電圧を印加することで変調した反射光を、描画対象物たる基板に入射させて描画を行っている。
このような空間光変調素子には、リボン状の可動部材が印加電圧に応じて変位する現象を利用したものがある。すなわち、印加電圧に応じて可動部材が変位することで格子の深さが変化する回折格子型の光学素子(以下、「回折光学素子」という)であり、上記したGLVも回折光学素子の一種である。
描画データに応じた光変調を高精度に行うためには、回折光学素子の適切な位置に光を入射させる必要がある。具体的には、リボン状可動部材の長手方向中心位置に光を入射させることが望ましい。可動部材が変位する際に撓みを生じることが原理上避けられず、光の入射位置がずれると格子の深さや光の反射方向が変わってしまうからである。
そのため、回折光学素子への光の入射位置を簡単に、しかも自動的に調整することのできる技術の確立が望まれるが、上記した特許文献1に記載の技術を含めて、これまでこのような技術が提案されるには至っていない。
このような調整を行うためには、例えば、光を入射させた回折光学素子を撮像して入射位置を求めたり、回折光学素子に設けた基準構造物と光ビームとの位置合わせを行うことなどが考えられる。しかしながら、この目的のための撮像デバイスが必要となり装置コストの上昇を招き、また実際に描画を行う状態で回折光学素子の撮像を行うことは難しいため、実働状態とは大きく異なる状態で調整を行ったとしても必ずしも良好な結果を得られない可能性がある。
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、描画対象物に変調された光を照射して描画する描画装置、該装置の調整方法および描画方法において、光変調を行う回折光学素子へのラインビーム光の入射位置を、簡単な構成で自動的に調整することのできる技術を提供することを目的とする。
この発明の一の態様は、変調された光を描画対象物に照射して描画する描画装置において、上記目的を達成するため、第1方向を長手方向とするリボン状に形成されて制御電圧に応じて変位する可動部材が、前記第1方向と交わる第2方向に複数配列された回折光学素子と、前記回折光学素子にラインビーム光を入射させる照明手段と、前記複数の可動部材の各々に与える前記制御電圧を制御して、前記回折光学素子で反射される前記ラインビーム光の反射光のうち前記描画対象物へ向かう方向へ出射される有効反射光を変調する変調手段と、前記回折光学素子への前記ラインビーム光の入射位置を変更可能な位置変更手段と、前記有効反射光の光量を検出する光量検出手段と、前記光量検出手段の検出結果に基づき前記位置変更手段を制御して、前記回折光学素子への前記ラインビーム光の入射位置を調整する制御手段とを備え、前記ラインビーム光の入射位置を前記第1方向に変化させながら、前記回折光学素子のうち前記第2方向における一部領域である第1領域から前記有効反射光を出射させ、前記光量検出手段により検出される検出光量が最大となる条件を特定する第1処理と、前記ラインビーム光の入射位置を前記第1方向に変化させながら、前記回折光学素子のうち前記第2方向における一部領域であって前記第1領域と異なる第2領域から前記有効反射光を出射させ、前記光量検出手段により検出される検出光量が最大となる条件を特定する第2処理とを実行し、前記制御手段は、前記第1処理と前記第2処理との結果に基づき前記ラインビーム光の入射位置を調整する。
また、この発明の他の態様は、第1方向を長手方向とするリボン状に形成されて制御電圧に応じて変位する可動部材が、前記第1方向と交わる第2方向に複数配列された回折光学素子と、前記回折光学素子にラインビーム光を入射させる照明手段と、前記複数の可動部材の各々に与える前記制御電圧を制御して、前記回折光学素子で反射される前記ラインビーム光の反射光のうち描画対象物へ向かう方向へ出射される有効反射光を変調する変調手段とを備え、変調された前記有効反射光を前記描画対象物に照射して描画する描画装置の調整方法であって、上記目的を達成するため、前記回折光学素子への前記ラインビーム光の入射位置を前記第1方向に変化させながら、前記回折光学素子のうち前記第2方向における一部領域である第1領域から前記有効反射光を出射させ、前記有効反射光の光量が最大となる条件を特定する第1工程と、前記回折光学素子への前記ラインビーム光の入射位置を前記第1方向に変化させながら、前記回折光学素子のうち前記第2方向における一部領域であって前記第1領域と異なる第2領域から前記有効反射光を出射させ、前記有効反射光の光量が最大となる条件を特定する第2工程と、前記第1工程と前記第2工程との結果に基づき前記回折光学素子への前記ラインビーム光の入射位置を調整する第3工程とを備えている。
また、この発明の他の態様は、第1方向を長手方向とするリボン状に形成されて制御電圧に応じて変位する可動部材が、前記第1方向と交わる第2方向に複数配列された回折光学素子と、前記回折光学素子にラインビーム光を入射させる照明手段と、前記複数の可動部材の各々に与える前記制御電圧を制御して、前記回折光学素子で反射される前記ラインビーム光の反射光のうち描画対象物へ向かう方向へ出射される有効反射光を変調する変調手段とを備える描画装置を用いて、変調された前記有効反射光を前記描画対象物に照射して描画する描画方法であって、上記目的を達成するため、本発明にかかる描画装置の調整方法を用いて前記回折光学素子への前記ラインビーム光の入射位置を調整する工程と、描画パターンに応じて前記変調手段で変調させた前記有効反射光を前記描画対象物に照射して、前記描画対象物に描画する工程とを備えている。
なお、この明細書において、ラインビーム光とは、光束断面が一軸方向においてこれと直交する軸方向に比べ十分に長い扁平形状を有し、かつ一軸方向における強度分布が略均一な光である。
上記のように構成された描画装置およびその調整方法では、回折光学素子にラインビーム光を入射させ、可動部材の配列方向(第2方向)における一部領域から、描画対象部へ向かう方向の有効反射光を出射させる。このとき光の入射位置を可動部材の長手方向(第1方向)に変化させると、光が可動部材の長手方向における中心に入射する時に有効反射光の光量が最大となる。言い換えれば、第1方向において光の入射位置を変えながら反射光量が最大となる条件を見出せば、以後、当該一部領域では可動部材の長手方向中心位置に光を入射させることが可能となる。
したがって、第2方向の各位置でこのように反射光量が最大となる光の入射位置を特定しその位置に光を入射させることで、各位置で可動部材の長手方向中心位置に光を入射させることが可能である。ただし、各可動部材が第2方向に配列されているためそれらの第1方向中心位置は第2方向の直線上に並び、しかも入射光がラインビーム光であることから、いずれも回折光学素子の一部領域であって互いに異なる第1領域と第2領域との少なくとも2箇所で上記の処理を行えば、直線補間の原理により、他の各位置でも自動的に入射位置が調整される。
また、回折光学素子への光の入射位置を第1方向に変えながら反射光量を検出し、光量が最大となる条件が求められればよく、そのときに実際の光が回折光学素子のどの位置に入射しているかを直接観察する必要がない。そのため、回折光学素子に対するラインビーム光の入射位置が再現性を持って位置決め可能であれば、有効反射光の光量検出には位置分解能が必要とされない。
以上のことから、この発明では、簡単な装置構成を用いて、しかも自動的に、回折光学素子に入射するラインビーム光の入射位置を最適位置に調整することが可能である。また、こうして調整された描画装置を用いて描画を行うことで、高品質な描画を行うことが可能である。
この発明によれば、光変調を行う回折光学素子へのラインビーム光の入射位置を、簡単な構成で、かつ自動的に調整することができる。
図1は、本発明にかかる描画装置の概略構成を模式的に示す正面図である。描画装置100は、レジストなど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、パターンを描画する装置である。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もよい。図示例では円形の半導体基板の上面に形成された下層パターンに重ねて上層パターンが描画される。
描画装置100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。
描画装置100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。これらの領域のうち処理領域102には、主として、ステージ10、ステージ移動機構20、光学ユニットU、アライメントユニット60が配置される。一方、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ロボットなどの搬送装置70が配置される。
また、描画装置100の本体外部には、アライメントユニット60に照明光を供給する照明ユニット61が配置される。また、同本体には、描画装置100が備える装置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90が配置される。
なお、描画装置100の本体外部で、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104が配置される。また、カセット載置部104に対応し、本体内部の受け渡し領域103に配置された搬送装置70は、カセット載置部104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(ローディング)するとともに、処理領域102から処理済みの基板Wを搬出(アンローディング)してカセットCに収容する。カセット載置部104に対するカセットCの受け渡しは、図示しない外部搬送装置によって行われる。この未処理基板Wのローディング処理および処理済基板Wのアンローディング処理は制御部90からの指示に応じて搬送装置70が動作することで行われる。
ステージ10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10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)を付与することによって、ステージ10上に載置された基板Wをステージ10の上面に固定保持することができるようになっている。そして、ステージ10はステージ移動機構20により移動させられる。
ステージ移動機構20は、ステージ10を主走査方向(Y軸方向)、副走査方向(X軸方向)、及び回転方向(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20は、ステージ10を回転可能に支持する支持プレート22を支持するベースプレート24と、支持プレート22を副走査方向に移動させる副走査機構23と、ベースプレート24を主走査方向に移動させる主走査機構25とを備える。副走査機構23および主走査機構25は、制御部90からの指示に応じてステージ10を移動させる。
アライメントユニット60は、基板Wの上面に形成された図示しないアライメントマークを撮像する。アライメントユニット60は、鏡筒、対物レンズ、およびCCDイメージセンサを有するアライメントカメラ601を備える。アライメントカメラ601が備えるCCDイメージセンサは、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。また、アライメントユニット60は、図示しない昇降機構によって所定の範囲内で昇降可能に支持されている。
照明ユニット61は、鏡筒とファイバ611を介して接続され、アライメントユニット60に対して照明用の光を供給する。照明ユニット61から延びるファイバ611によって導かれる光は、アライメントカメラ601の鏡筒を介して基板Wの上面に導かれ、その反射光は、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の上面が撮像されて撮像データが取得されることになる。アライメントカメラ601は制御部90の画像処理部と電気的に接続されており、制御部90からの指示に応じて撮像データを取得し、取得した撮像データを制御部90に送信する。
アライメントカメラ601から与えられる撮像データに基づき制御部90は、基板Wの基準位置に設けられた基準マークを検出して光学ユニットUと基板Wとの相対位置を位置決めするアライメント処理を行う。そして、光学ユニットUから描画パターンに応じて変調されたレーザ光を基板Wの所定位置に照射することでパターン描画を行う。
光学ユニットUは、描画パターンに対応するストリップデータに基づいてレーザ光を変調する光学ヘッド4を、X軸方向に沿って2台並べた概略構成を具備する。なお、光学ヘッド4の台数はこれに限られない。また、これら光学ヘッド4は互いに同様の構成を具備するので、以下では1台の光学ヘッド4に関連する構成について説明を行う。
光学ユニットUには、光学ヘッド4に対してレーザ光を照射する光照射部5が設けられている。光照射部5は、レーザ駆動部51、レーザ発振器52および照明光学系53を有する。そして、レーザ駆動部51の作動によりレーザ発振器52から射出されたレーザ光が、照明光学系53を介して光学ヘッド4へと照射される。光学ヘッド4は、光照射部5から照射されたレーザ光を空間光変調器によって変調して、光学ヘッド4の直下で移動する基板Wに対して落射する。これによって、未処理の基板Wに形成されていた下層パターンに対して、上層パターン(描画パターン)が重ねて露光される。
なお、光学ヘッド4の空間光変調器は、例えば前記した特許文献1(特開2012−169357号公報に記載されたGLVなどと同様の構成を具備する回折光学素子410(図2)を用いてレーザ光を変調するものである。
図2は回折光学素子が備える構成の一例を模式的に示す図である。より具体的には、図2(a)は回折光学素子410の概略構成を模式的に示す図である。また、図2(b)は回折光学素子410が取り得る第1の状態、図2(c)は回折光学素子410が取り得る第2の状態を示す図である。
図2(a)に示すように、回折光学素子410は、固定リボン412および可動リボン413を平板状のボトム電極411の表面に対向させつつ、当該表面に平行な方向へ交互に並べた概略構成を備える。固定リボン412および可動リボン413は、平面に仕上げられて光を反射する反射面412s、413sを有している。固定リボン412は、ボトム電極411に対して一定間隔を空けて固定されている。
可動リボン413は、ボトム電極411に対して変位可能に設けられており、印加される制御電圧に応じてボトム電極411に対し接近・離間方向に変位する。可動電極413の変位量は、制御電圧によりボトム電極411との間に生じる電位差の大きさに依存する。この実施形態の回折光学素子410では、可動リボン413に印加される制御電圧の大きさにより、図2(b)に示す第1の状態と、図2(c)に示す第2の状態とを取る。
図2(b)に示す第1の状態では、固定リボン412の表面412sと可動リボン413の表面413sとの高低差d1が入射光の波長λに対して次式:
2d1=(2n+1)・λ/2
により表される(nは0以上の整数)。つまり、高低差d1の2倍が半波長の奇数倍である。上式の左辺(2d1)は、回折光学素子410の表面に対し垂直に、つまり反射面412s,413sの法線方向から入射する光Liが、固定リボン412の表面412sで反射された場合と可動リボン413の表面413sで反射された場合との光路長の差に相当する。光路長差が半波長の奇数倍であるため、固定リボン412の表面412sで反射された光と可動リボン413の表面413sで反射された光とが互いに逆位相となって打ち消し合う。このため、垂直方向への反射光(正反射光)は出射されず、光路長差が異なる斜め方向への出射光、すなわち1次以上の回折光Lgが出射される。
2d1=(2n+1)・λ/2
により表される(nは0以上の整数)。つまり、高低差d1の2倍が半波長の奇数倍である。上式の左辺(2d1)は、回折光学素子410の表面に対し垂直に、つまり反射面412s,413sの法線方向から入射する光Liが、固定リボン412の表面412sで反射された場合と可動リボン413の表面413sで反射された場合との光路長の差に相当する。光路長差が半波長の奇数倍であるため、固定リボン412の表面412sで反射された光と可動リボン413の表面413sで反射された光とが互いに逆位相となって打ち消し合う。このため、垂直方向への反射光(正反射光)は出射されず、光路長差が異なる斜め方向への出射光、すなわち1次以上の回折光Lgが出射される。
これに対して、図2(c)に示す第2の状態では、固定リボン412の表面412sと可動リボン413の表面413sとの高低差d2が入射光の波長λに対して次式:
2d2=2n・λ/2=n・λ
により表される(nは0以上の整数)。つまり、高低差d2は半波長の偶数倍、波長の整数倍である。この場合、固定リボン412の表面412sで反射された光と可動リボン413の表面413sで反射された光とが同位相であるため、これらの光が正反射光(0次回折光)Loとして回折光学素子410から出射される。
2d2=2n・λ/2=n・λ
により表される(nは0以上の整数)。つまり、高低差d2は半波長の偶数倍、波長の整数倍である。この場合、固定リボン412の表面412sで反射された光と可動リボン413の表面413sで反射された光とが同位相であるため、これらの光が正反射光(0次回折光)Loとして回折光学素子410から出射される。
後述するように、この実施形態では、回折光学素子410から出射される0次回折光を基板Wに照射して描画を行う。したがって、基板Wに向けて出射される露光ビームに限ってみれば、回折光学素子410の状態が図2(b)に示す第1の状態であるときには露光ビームが出射されず、図2(c)に示す第2の状態であるときに露光ビームが出射される。そこで、以後の説明では、光出射の状態を理解しやすくするために、図2(b)に示す第1の状態を「露光オフ状態」、図2(c)に示す第2の状態を「露光オン状態」と称する。露光オン状態は回折光学素子410から基板Wに向けて光が照射される状態、露光オフ状態は該光が照射されない状態である。これらは可動リボン413に印加される制御電圧の大きさで区別される。
制御電圧は個々の可動リボン413に対し個別に設定可能であり、したがって1つの可動リボン413とこれに隣接する固定リボン412とからなるリボン対ごとに露光オン状態と露光オフ状態とを現出させることができる。一のリボン対により構成される露光オン・オフの最小単位を、以下では「チャンネル」と称する。この実施形態では、チャンネル番号0から8000までの計8001チャンネルを有する回折光学素子を用いるものとして説明するが、チャンネル数は任意である。
図3は光学ヘッドが備える詳細構成の一例を模式的に示す図である。図3(a)に示すように、光学ヘッド4では、回折光学素子410を有する空間光変調器41が設けられている。具体的には、光学ヘッド4に上下方向(Z方向)に延設された支柱400の上部に取り付けられた空間光変調器41は、回折光学素子410の反射面を下方に向けた状態で支柱40に支持されている。
図3(b)に示すように、空間光変調器41は、回折光学素子410と、これを支持しつつ自身は一軸方向に移動可能な直動ステージ414と、直動ステージ414を支持しつつ自身は回折光学素子410の反射面に直交する軸周りに回動する回動ステージ415と、回動ステージ415を支持するベース部416とを備えており、ベース部416が支柱400に固定される。
後の説明のため、図3(b)に示すように、直動ステージ414上においてRST直交座標系を設定する。R方向は回折光学素子410における固定および可動リボン412,413の配列方向である。また、S方向は固定および可動リボン412,413それぞれの長手方向である。またT方向は回折光学素子410の表面に直交する方向である。またT軸周りの回転方向をα方向とする。これらの軸方向のうちR方向およびS方向は、回動ステージ415が回動するとこれに伴って変化する。
また、ベース部416上においてR’S’T’直交座標系を設定する。S’方向は直動ステージ414の移動方向であり、T’方向はT方向と同様に回折光学素子410の表面に直交する方向である。そして、S’方向はこれらに直交する方向である。またT’軸周りの回転方向をα’方向とする。
直動ステージ414および回動ステージ415が初期位置にあるとき、両座標系の関係が以下の関係となるように設定する。R軸とR’軸とが平行であり、またS軸とS’軸とが平行である。T軸とT’軸とは常に平行である。また、RS平面における原点と、R’S’平面における原点はT軸方向(またはT’軸方向)においてのみ位置が異なる。つまり、T軸方向(T’軸方向)から見たとき、RS平面とR’S’平面とは原点および座標軸方向が共通である。
図3(a)に戻って、光学ヘッド4において、回折光学素子410は、その反射面の法線が光軸OAに対して傾斜して配置されており、照明光学系53から射出された光は、支柱400の開口を通してミラー43に入射し、ミラー43によって反射された後に回折光学素子410に照射される。そして、回折光学素子410の各チャンネルの状態が描画データに応じて制御部90によって切り換えられて、回折光学素子410に入射したレーザ光が変調される。描画データにより表される1画素は、1つまたは複数のチャンネルに対応する。なお、回折光学素子410への光の入射方向が反射面の法線に対して斜め方向となり反射光の光路長が図2と異なるが、入射角に応じて制御電圧を適宜チューニングして可動リボン413の変位量を調節することで、0次回折光が出射される露光オン状態と出射されない露光オフ状態とを実現することができる。
このとき、回折光学素子410には、照明光学系53によって均一化されたレーザ光が照射される。つまり、レーザ発振器52から射出された光は、照明光学系53によって強度分布が均一な線状のラインビーム光(光束断面が線状の光)に整形されて、回折光学素子410の有効領域に照射される。ここで、有効領域は、回折光学素子410が入射光に対する変調を実行可能な領域である。またラインビーム光の長軸方向は、回折光学素子410におけるリボン配列方向であるR方向を目標とされる。
そして、光学ヘッド4では、回折光学素子410から0次回折光として反射されたレーザ光が投影光学系43のレンズへ入射する一方、回折光学素子410から1次以上の回折光として反射されたレーザ光は投影光学系43のレンズへ入射しない。つまり、基本的には回折光学素子410で反射された0次回折光のみが投影光学系43へ入射するように構成されている。
投影光学系43のレンズを通過した光は、フォーカシングレンズ441を介して所定の倍率にて基板W上へ導かれる。このフォーカシングレンズ441はフォーカス駆動機構442に取り付けられている。そして、制御部90からの制御指令に応じてフォーカス駆動機構442がフォーカシングレンズ441を鉛直方向(Z軸方向)に沿って昇降させることで、フォーカシングレンズ442から射出されたレーザ光の収束位置が基板Wの上面Wsに調整される。
光学ヘッド4の筺体下部には、オートフォーカス部として機能する照射部451と受光部452とが設けられている。照射部451は、レーザダイオード(LD)で構成された光源から射出した光を、基板Wの上面Wsに対して斜めに照射させる。受光部452は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサやCCD(Charge Coupled Device)センサなどの固体撮像素子で構成され、基板Wの上面Wsからの反射光を検出する。そして、制御部90は、受光部452の検出結果から、光学ヘッド4と基板上面Wsとの距離を検出する。
つまり、図において実線矢印で示すように基板上面Wsが光学ヘッド4から遠ざかったとき、あるいは破線矢印で示すように基板上面Wsが光学ヘッド4に接近したとき、基板上面Wsからの反射光の光路がそれぞれ実線矢印および破線矢印で示す方向に変化し、受光部452の各受光位置における受光量も変動する。したがって、受光部452における受光量のピーク位置が、それぞれ実線矢印および破線矢印で示すように変化する。制御部90は、これを利用して光学ヘッド4と基板上面Wsとの距離を検出する。そして、制御部90は、検出距離に応じてフォーカス駆動機構442を動作させて、フォーカシングレンズ441を上下させることで、フォーカシングレンズ441の焦点を基板上面Wsに合せて、レーザ光の収束位置を基板上面Wsへ的確に調整する(オートフォーカス)。
このようなオートフォーカスを効果的に機能させるためには、フォーカシングレンズ441の焦点が基板上面Wsに合っているときの光学ヘッド4と基板上面Wsとの距離を予め把握しておく必要がある。この距離は短期的にはあまり変化しないが、装置を長期間使用するにつれて変化する。そこで、この描画装置100では、光学ヘッド4と基板上面Wsとの距離を測定するための構成が設けられている。
図4は、光学ヘッドと基板上面との距離を測定するための構成の一例を模式的に示す図である。同図に示すように、ステージ10の側方には、光学ヘッド4から射出されるレーザ光を受光してレーザ光の像を観察する観察光学系80が配置されている。観察光学系80には、例えば石英ガラスによって平板状に形成された光透過性のダミー基板801が水平に設けられている。
ダミー基板801の下方、すなわちダミー基板801を挟んで光学ヘッド4の反対側には、ビームスプリッタ806を介して観察用カメラ803が配置される。観察用カメラ803は例えば、ダミー基板801からビームスプリッタ806を介して入射してきたレーザ光を光学系によって固体撮像素子に収束させるものである。ダミー基板801と観察用カメラ803はそれぞれケース804に取り付けられて一体化されており、観察用カメラ803の光学系の焦点位置は、ダミー基板801の上面801sに合うように調整されている。また、ケース804は支持プレート22に立設された支持フレーム805によって昇降自在に支持されており、ケース804の鉛直方向(Z軸方向)への位置が制御部90によって調整可能となっている。こうして、観察光学系80およびダミー基板801は、水平方向(XY方向)にはステージ10と一体的に移動する一方、鉛直方向(Z軸方向)にはステージ10から独立して移動可能となっている。
光学ヘッド4と基板上面Wsとの距離を測定するにあたっては、観察光学系80が光学ヘッド4の直下に位置決めされるとともに、ダミー基板801の上面801sがステージ10に載置される基板Wの上面Wsと同じ高さに位置決めされる。そして、制御部90は、光学ヘッド4からダミー基板上面801sに照射されたレーザ光の光学像を観察用カメラ803で撮像しつつ、フォーカシングレンズ431の鉛直方向(Z軸方向)への位置を変化させて、光学像が最少となる(光学像のコントラストが最大となる)ようにフォーカシングレンズ441の位置を設定する。これによって、フォーカシングレンズ441の焦点がダミー基板上面801sに合わせられる。そして、制御部90は、このときの光学ヘッド4とダミー基板上面801sとの距離を求める。以後の描画動作では、こうして求められた距離に基づいてフォーカシングレンズ441の位置を調整することで、オートフォーカスを適切に実行できる。
ダミー基板801を通して観察光学系80に入射したレーザ光の一部は、ビームスプリッタ806により進路を変えられて、ケース804内に設けられた光量検出器807に入射する。図示を省略しているが、ビームスプリッタ806と光量検出器807との間には集光光学系が設けられて、ビームスプリッタ806により分けられた光が全て光量検出器807に受光されるようになっている。光量検出器807は、受光面に入射した光量に応じた電気信号を出力し、光の入射位置に対する分解能は不要である。したがって、例えばフォトダイオードを使用することができる。光量検出器807の出力は、後述するラインビーム光の回折光学素子410の入射位置の調整の際に利用される。
図5はこの描画装置の制御系を示すブロック図である。制御部90では、図示しないCPUが予め記憶部99に記憶された制御プログラムを実行することにより、または専用ハードウェアにより、以下の各機能ブロック91〜96が実現される。照明制御部91は、光学ユニットUの光照射部5を制御してラインビーム光を出射させる。描画制御部92は、記憶部99に記憶された描画レシピに基づきドライバ921を制御し、ドライバ921から回折光学素子410の各可動リボン413に制御電圧を印加させて、描画すべきパターンに対応させてラインビーム光を変調する。
フォーカス制御部95は、オートフォーカス動作を司る。ステージ制御部94は、ステージ移動機構20を制御して、ステージ10を光学ヘッド4に対し相対移動させる。アライメント制御部93は、アライメントユニット60のアライメントカメラ601から出力される画像データに基づいてアライメント処理を実行する。
そして、ビーム入射位置制御部96は、光量検出器807からの出力信号に基づき空間光変調器41の直動ステージ414および回動ステージ415を作動させて、回折光学素子410に入射するラインビーム光の位置を最適化する入射位置調整処理を、必要に応じて実行する。まず、このような調整処理が必要となる理由について、回折光学素子410の詳細構造とともに説明する。
図6は回折光学素子の詳細構造を示す図である。前記した通り、例えばGLVのような回折光学素子410は、可動リボン413が制御電圧の印加により変位することで光の反射状態を変化させるものである。原理的には、図2に示したように、ボトム電極411との電位差により可動リボン413がボトム電極411側に変位することで回折格子が形成されるが、リボン状の部材がその形状を維持したまま変位するわけではなく、実際には撓むことにより変位が実現される。
具体的には、図6(a)に示すように、回折光学素子410の可動リボン413は、長手方向(S方向)の両端部が1対の固定部材413x,413xを介してボトム電極411に固定されることでボトム電極411に対し対向位置決めされており、その中央部ではボトム電極411との間に隙間がある。そして、図6(b)に示すように、可動リボン413とボトム電極411との間に制御電圧Vcが印加されると、可動リボン413の中央部が、一点鎖線で示す中心線に対して略対称にボトム電極411側に撓むことで固定リボン412との高低差が変化し、回折格子が実現される。
このとき、可動リボン413の長手方向(S方向)の中心に近い位置に入射する光L1と、より端部に近い位置に入射する光L2とを比較してみると、それぞれの入射位置での可動リボン413の撓み量が異なり、また反射光の出射方向も若干異なる。回折光学素子410は各可動リボン413の中心部に光が入射したときに最も良好な特性を発揮するように作られているので、ラインビーム光を各可動リボン413の中心位置に入射させる必要がある。すなわち、図6(c)に点線で囲む領域E1で示すように、回折光学素子410に入射するラインビーム光の照射範囲E1の延びる方向がリボン配列方向(R方向)と平行であり、かつその照射範囲が図に一点鎖線で示す各可動リボン413の長手方向(S方向)中心位置を含むようにすることが望ましい。
しかしながら、実際の装置では、各部品の製造時の寸法公差や組み付け時の位置ずれに起因して、図に斜線を付した領域E2で示すように、ラインビーム光の照射範囲が各可動リボン413の中心からずれることがあり得る。これを補正して各可動リボン413の中心にラインビーム光を入射させるために、入射位置調整処理が必要となる。
なお、入射位置調整処理が必要となるのは、光照射部5と空間光変調器41との位置関係が変化したときであり、例えばこれらの少なくとも一方が新規装着、交換または位置調整されたときには入射位置調整処理が実行されることが好ましい。その他、例えば装置の移動後や、経時変化に対応するため定期的に、入射位置調整処理が実行されてもよい。
ラインビーム光が回折光学素子410のどの位置に入射されているかを把握する方法としては、目視により回折光学素子410を観察したり、カメラ等の撮像素子で回折光学素子410を撮像することが考えられる。入射位置の調整を自動的に行うためには後者となるが、このために撮像素子を設けることは装置コストの増大の原因となる。また、光学ヘッド4内の回折光学素子410をどのようにして撮像するかも問題となる。この問題に対し、この実施形態では、回折光学素子410を移動させる機構(直動ステージ414および回動ステージ415)と光量検出器807とを用いることで、光の入射位置を直接観察することなく、簡単な構成で確実にラインビーム光の入射位置調整を行うことができるようにしている。
RS平面においてラインビーム光の照射領域E2が回折光学素子410に対して図6(c)に示すずれを生じており、これを補正する例を考える。回折光学素子410に設けられた多数の可動リボン413のうち、図6(c)において最も左側、つまり(−R)側の可動リボン413aに着目すると、当該可動リボン413aの(より厳密には当該チャンネルの)長手方向中心C1と、ラインビーム光の照射位置P1との間には、S方向においてΔS1の位置ずれがある。一方、図6(c)において最も右側、つまり(+R)側の可動リボン413bに着目すると、当該可動リボン413bの長手方向中心C2と、ラインビーム光の照射位置P2との間には、S方向においてΔS2の位置ずれがある。
なお、位置ずれ量ΔS1,ΔS2については、リボン中心から見て(+S)方向へのずれ量が正のずれ量、(−S)方向へのずれ量が負のずれ量として表されるものとする。図6(c)から明らかなように、この例ではΔS1が負の値、ΔS2が正の値を取る。また、各可動リボン413の長手方向中心のS座標位置をS0とし、可動リボン413aのR座標位置をR1、可動リボン413bのR座標位置をR2とする。これらの情報を用いて、本実施形態における入射位置調整処理の原理を説明する。
図7はこの実施形態における入射位置調整処理の原理を示す図である。図7(a)に示すように、直動ステージ414および回動ステージ415が初期位置にあるとき、RS平面の原点OとR’S’平面の原点O’とは、S方向(S’方向)において一致している。そして、可動リボン413aを露光オン状態としてラインビーム光を入射させると、入射光Liは点P1に入射する。この点P1のS座標軸における座標位置は(S0+ΔS1)である。
この状態で、点線矢印で示すように直動ステージ414を作動させると、S’座標軸に対して回折光学素子410およびS座標軸が一体的にS’軸に沿って移動する。図7(b)に示すように、回折光学素子410のS’方向移動量がΔS1であるときに点P1が点C1と一致し、このとき光量検出器807に入射する光量が最大となる。言い換えれば、光量検出器807による検出光量が最大となるまでの直動ステージ414の移動量が、R座標位置R1における光入射位置の位置ずれ量ΔS1を表す。
このことから、次のようにして可動リボン413aにおける光入射位置の位置ずれ量が求められる。すなわち、可動リボン413aを露光オン状態にする一方、他の可動リボン413を全て露光オフ状態としてラインビーム光を回折光学素子410に入射させる。したがって光量検出器807には可動リボン413aを含むチャンネルからの正反射光(0次回折光)のみが入射する。この状態で直動ステージ414を初期位置から移動させてゆくと光量検出器807の受光量が変化し、ステージ移動量が値ΔS1のときに受光量が最大となる。この値ΔS1が、すなわち可動リボン413aにおける光入射位置の位置ずれ量である。
図6(c)における最も右(+R)側の可動リボン413bについても同様である。すなわち、当該可動リボン413bのみを露光オン状態として直動ステージ414を移動させ、光量検出器807の受光量が最大となるステージ移動量を求めることで、可動リボン413bにおけるその長手方向中心C2と光入射位置P2とのS方向位置ずれ量ΔS2が求められる。そして、こうしてラインビーム光の照射領域E2内の2点についてRS平面内での位置ずれ量が求められると、この位置ずれを補正するための直動ステージ414および回動ステージ415それぞれの動作量を求めることができる。
図8は検出結果から得られる回折光学素子とラインビーム照射範囲との位置関係を示す図である。直動ステージ414を初期位置に戻した状態に上記結果を当てはめると、図8(a)に示すように、RS平面(またはR’S’平面)上における点C1、C2、P1およびP2の位置関係が明らかになる。各点の座標は下記の通り:
C1(R1,S0)
C2(R2,S0)
P1(R1,S0+ΔS1)
P2(R2,S0+ΔS2)
である。
C1(R1,S0)
C2(R2,S0)
P1(R1,S0+ΔS1)
P2(R2,S0+ΔS2)
である。
直動ステージ414のS方向への移動および回動ステージ415のα方向への回動により回折光学素子410を移動させることで可動リボン413a,413bへのラインビーム光の相対的な入射位置を調整することを考える。この場合、直動ステージ414および回動ステージ415の作動によって点C1,C2とともにRS座標軸がR’S’平面に対して移動する。一方、光照射部5と空間光変調器41のベース部416との位置関係は変わらないので、点P1,P2の位置はR’S’平面において不変である。
したがって、図8(b)に示すように、RS平面上の点C1とR’S’平面上の点P1とが略一致し、RS平面上の点C2とR’S’平面上の点P2とが略一致するようなRS座標平面の移動量を算出し、それに基づき直動ステージ414および回動ステージ415を作動させることで、回折光学素子410へのラインビーム光の入射位置ずれを解消することができる。なお、RS平面上の線分C1C2と、R’S’平面上の線分P1P2とを略一致させる移動量を求めると考えても等価である。座標軸の移動は平行移動と回転との組み合わせであるので、公知の座標変換方法を用いて補正を行うことが可能である。また、光照射部5を制御してラインビーム光の入射位置を変化させる場合であっても、上記原理を適用することが可能である。
入射光が、光束断面が線状のラインビーム光であり、また各可動リボン413の長手方向中心はR方向に一列に並んでいる。そのため、このように2つの可動リボン413a,413bについて位置ずれ量を求めこれを補正することで、各可動リボン413の長手方向中心を結ぶ回折光学素子410の中心線と、ラインビーム光の長軸とを一致させることができる。その結果、各可動リボン413のそれぞれに対してその長手方向中心位置にラインビーム光を入射させることが可能となる。2つの可動リボン413a,413bを最も距離の離れた、つまり可動リボン413の配列における両端部に位置するものとすることで、この原理による補正の精度を最も高くすることができる。なお、回折光学素子410から出射される1チャンネル当たりの光量が小さいと、この原理通りでは十分な光量が光量検出器807に入射せず検出精度が低下するおそれがある。そこで、この実施形態では次のようにしている。
図9は入射位置調整処理における回折光学素子の設定状態を示す図である。上記原理における1つの可動リボン413aに代えて、この実施形態の入射位置調整処理では、チャンネル番号0〜8000の8001チャンネルのうち最も(−R)側にある複数チャンネル、例えばこの例ではチャンネル番号0〜10の11チャンネルを用いる。つまり、これら11チャンネルのみを露光オン状態とし、他を露光オフ状態として、光量検出器807の受光量が最大となるステージ移動量を求める。こうすることで、光量検出器807に入射する光量が増加し、検出精度の低下を抑制することが可能となる。このとき、これら11チャンネルのリボン対を過不足なくカバーする領域A1の重心位置G1に対するラインビーム光の入射位置ずれ量ΔS3が求められる。
同様に、最も(+R)側にある複数チャンネル、例えばこの例ではチャンネル番号7990〜8000の11チャンネルを露光オン状態とし、他を露光オフ状態として、光量検出器807の受光量が最大となるステージ移動量を求めることで、これら11チャンネルのリボン対を過不足なくカバーする領域A2の重心位置G2に対するラインビーム光の入射位置ずれ量ΔS4が求められる。
そして、これら11チャンネル分を上記原理における1つのチャンネルと同様に取り扱って処理することで、上記原理と同様に、回折光学素子410に対するラインビーム光の入射位置を調整することが可能となる。光量検出器807に入射する光量が増加していることで、位置補正の精度を向上させることができる。また光量検出器807に求められる検出感度要件を緩和することができる。
図10はこの実施形態における入射位置調整処理を示すフローチャートである。最初に、直動ステージ414および回動ステージ415が初期位置に位置決めされる(ステップS001)。そして、回折光学素子410の各チャンネルのうちチャンネル番号0〜10の11チャンネル分のみ露光オン状態、それ以外のチャンネル(チャンネル番号11〜8000)を露光オフ状態として(ステップS002)、ラインビーム光を回折光学素子410に入射させながら直動ステージ414により回折光学素子410を移動させる。このときの光量検出器807による光量検出結果から、最大光量となる移動量を求める(ステップS003)。
次に、回折光学素子410の各チャンネルのうちチャンネル番号7990〜8000の11チャンネル分のみ露光オン状態、それ以外のチャンネル(チャンネル番号0〜7989)を露光オフ状態として(ステップS004)、同様の検出を行う。すなわち、ラインビーム光を回折光学素子410に入射させながら直動ステージ414により回折光学素子410を移動させ、このときの光量検出器807による光量検出結果から、最大光量となる移動量を求める(ステップS005)。
そして、得られた検出結果から回折光学素子410の中心線とラインビーム光の長軸とを一致させるための直動ステージ414および回動ステージ415の移動量を求め(ステップS006)、これに基づき直動ステージ414および回動ステージ415の位置を調整することで(ステップS007)、ラインビーム光の入射位置が、回折光学素子410の各可動リボン413に対するその長手方向中心位置に調整される。
図11はこの描画装置による描画動作を示すフローチャートである。上記のようにして回折光学素子410へのラインビーム光の入射位置が調整された状態で、図11に示す描画動作が実行される。描画動作では、まず描画すべき内容を表す描画レシピの取得(ステップS101)、および、描画対象物である未処理基板WのカセットCからステージ10への搬入(ステップS102)が行われる。描画レシピは記憶部99に記憶保存される。次に、アライメントユニット60により、基板Wと光学ヘッド4との相対位置を合わせるアライメント処理が行われる(ステップS103)。これにより、基板Wへのパターン描画位置が精密に合わせられる。
そして、描画制御部92が描画レシピに基づき描画データを準備し(ステップS104)、これを光学ヘッド4の空間光変調器41に与えてラインビーム光を変調しながら基板Wに照射することで、パターンの描画処理を行う(ステップS105)。描画処理が終了すると、処理済みの基板Wがステージ10から搬出されカセットCに収容される(ステップS106)。必要に応じて上記処理を繰り返すことで、複数基板Wに対して順次描画を行うことができる。各処理ステップの内容としては公知のものを適用することができるので、詳しい説明を省略する。
以上のように、この実施形態の描画装置100は、ラインビーム光を描画データに応じて回折光学素子410により変調して描画対象物たる基板Wに照射して描画を行う装置である。回折光学素子410は、S方向を長手方向とする可動リボン413をこれと直交するR方向に多数配列したものであり、描画制御部92が各可動リボン413に個別に制御電圧を与えることで、回折光学素子410表面で反射される正反射光(0次回折光)の反射状態を変化させるものである。
回折光学素子410は直動ステージ414および回動ステージ415を介して光学ヘッド4に取り付けられており、これらが作動することで、回折光学素子410へのラインビーム光の入射位置を変更可能となっている。
そして、多数の可動リボン413のうち一部のみを露光オン状態としてラインビーム光を入射させながら、回折光学素子410をS方向に移動させて反射光量が最大となる移動量を求める。これにより、反射光量が最大、つまり露光オン状態の可動リボン413の長手方向中心位置に光を入射させるために必要な当該可動リボン413の位置が特定される。異なる位置の可動リボン413についても同様の処理を行い、それらの結果から必要なステージ移動量を求めて位置調整を行うことで、各可動リボン413の長手方向中心位置にラインビーム光を入射させることが可能となる。
このとき、光量検出器807により受光される光量が最大となるステージ移動量がわかればよく、回折光学素子410へのラインビーム光の入射位置を特定する必要はない。そのため、光量検出器807は受光量に応じた信号が出力されるものであれば位置分解能は必要とされず、比較的簡単で安価な受光素子を用いることが可能である。
このように、この実施形態では、簡単な装置構成でありながら、自動的に、かつ精度よく、回折光学素子410に対するラインビーム光の入射位置を調整することができる。そして、こうして入射位置が調整された状態で描画を行うことにより、この実施形態の描画装置100では、良好な描画品質で描画を行うことができる。
より具体的には、可動リボン413の長手方向位置のうち、回折光学素子410の可動リボン413の並びにおける一部領域に属する可動リボン413を選択的に露光オン状態としたときに光量検出器807における光量検出結果が最大となった位置にラインビーム光が入射するように、回折光学素子410の位置調整を行う。回折光学素子410では可動リボン413の長手方向の中心に光を入射させたときに最良の特性が得られるから、検出光量が最大となるように入射位置を調整することで、可動リボン413の長手方向の中心に光を入射させることができる。
また、この実施形態では、回折光学素子410における可動リボン413の長手方向、つまりS方向に回折光学素子410を移動させる直動ステージ414を設けたことで、回折光学素子410を可動リボン413の長手方向に移動させて光量検出を行うことができる。これに加えて回折光学素子410を回転させる回動ステージ415を設けているので、回折光学素子410を平行移動および回転移動させることができ、可動リボン配列方向(R方向)に対する傾きを含むラインビーム光の入射位置のずれに対応してこれを補正することができる。
また、可動リボン413の配列方向において両端部にある可動リボン413を用いて検出を行うことで、より高い検出精度を得ることができる。また、特に複数の可動リボン413を一括して露光オン状態として検出を行うと、光量検出器807に入射する光量を増加させることができ、特に高感度の受光素子でなくても十分な精度で位置調整を行うことが可能である。また、可動リボンごとの特性ばらつきに起因して、1つの可動リボンのみを用いて検出を行う際の誤差を回避することができる。
以上説明したように、この実施形態では、回折光学素子410が本発明の「回折光学素子」に相当しており、可動リボン413が本発明の「可動部材」として機能している。また、S座標軸方向が本発明の「第1方向」に相当し、R座標軸方向が本発明の「第2方向」に相当している。また、この実施形態では、光照射部5が本発明の「照明手段」として機能する一方、描画制御部92およびドライバ921が本発明の「変調手段」として機能している。また、回折光学素子410からの正反射光(0次回折光)Loが、本発明の「有効反射光」に相当している。
また、この実施形態では、直動ステージ414および回動ステージ415が本発明の「位置変更手段」として機能し、光量検出器807が本発明の「光量検出手段」として機能している。また、ビーム入射位置制御部96が、本発明の「制御手段」として機能している。また、この実施形態では、領域A1が本発明の「第1領域」に相当し、領域A2が本発明の「第2領域」に相当している。
また、この実施形態におけるステップS002およびS003が一体として本発明の「第1処理」および「第1工程」に相当し、ステップS004およびS005が一体として本発明の「第2処理」および「第2工程」に相当している。そして、ステップS006およびS007が一体として、本発明の「第3工程」に相当している。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、可動リボン413の並びにおいて両端部に位置する可動リボンを用いて光量検出を行っているが、光量検出を行う際に露光オン状態とする可動リボンの位置およびその個数は上記実施形態に限定されず任意である。また、3箇所以上の領域について光量検出を行うようにしてもよい。
また、上記実施形態では、回折光学素子410を直動ステージ414および回動ステージ415で支持し、回折光学素子410を移動させることで、ラインビーム光の入射位置との調整を行っているが、前記したように、ラインビーム光の長軸の方向を制御することによっても同様の効果が得られる。ただし、光照射部5は多くの部品で構成されており、このような位置調整を行うための処理が複雑となる可能性があるのに対し、回折光学素子410を移動させる構成では、単一部品のみを可動とすることで上記機能を実現可能であるため、装置構成および処理がより簡単となる。
また、上記実施形態では、検出光量のピーク位置により、光が可動リボンの中心位置に入射する当該可動リボンの位置を特定しているが、ピークがブロードでピーク位置を特定しづらい場合があり得る。このような場合には、例えば検出光量が同一値となる2つの位置の中点をピーク位置と見なして処理することが可能である。
また、上記実施形態では回折光学素子410から出射される0次回折光を本発明の「有効反射光」としているが、他の回折光成分、例えば1次回折光を有効反射光として用いてもよい。
また、上記実施形態の回折光学素子410はGLV素子であるが、本発明を適用可能な回折光学素子はGLVのみに限定されるわけではなく、制御電圧により可動部材が撓むことで回折格子を形成するタイプの光学素子であればよい。特にその中心線に対して対称に撓むタイプのものが本発明においては好適である。
さらに、本発明の適用対象はウエハなどの半導体基板Wを本発明の「描画対象物」として当該基板に対して光を照射して描画する装置に限定されるものではなく、例えばプリント配線基板やガラス基板等、種々のものを描画対象物として利用することができる。
この発明は、描画対象物に対し変調された光を照射して描画を行う技術に好適に適用することができ、特に、回折光学素子を用いてラインビーム光を変調して描画を行う技術分野に好適である。
5 光照射部(照明手段)
92 描画制御部(変調手段)
96 ビーム入射位置制御部(制御手段)
410 回折光学素子(回折光学素子)
413 可動リボン(可動部材)
414 直動ステージ(位置変更手段)
415 回動ステージ(位置変更手段)
807 光量検出器(光量検出手段)
921 ドライバ(変調手段)
A1 第1領域
A2 第2領域
Lo 0次回折光(有効反射光)
R 第2方向
S 第1方向
S002、S003 第1処理、第1工程
S004、S005 第2処理、第2工程
S006、S007 第3工程
W 基板(描画対象物)
92 描画制御部(変調手段)
96 ビーム入射位置制御部(制御手段)
410 回折光学素子(回折光学素子)
413 可動リボン(可動部材)
414 直動ステージ(位置変更手段)
415 回動ステージ(位置変更手段)
807 光量検出器(光量検出手段)
921 ドライバ(変調手段)
A1 第1領域
A2 第2領域
Lo 0次回折光(有効反射光)
R 第2方向
S 第1方向
S002、S003 第1処理、第1工程
S004、S005 第2処理、第2工程
S006、S007 第3工程
W 基板(描画対象物)
Claims (13)
- 変調された光を描画対象物に照射して描画する描画装置において、
第1方向を長手方向とするリボン状に形成されて制御電圧に応じて変位する可動部材が、前記第1方向と交わる第2方向に複数配列された回折光学素子と、
前記回折光学素子にラインビーム光を入射させる照明手段と、
前記複数の可動部材の各々に与える前記制御電圧を制御して、前記回折光学素子で反射される前記ラインビーム光の反射光のうち前記描画対象物へ向かう方向へ出射される有効反射光を変調する変調手段と、
前記回折光学素子への前記ラインビーム光の入射位置を変更可能な位置変更手段と、
前記有効反射光の光量を検出する光量検出手段と、
前記光量検出手段の検出結果に基づき前記位置変更手段を制御して、前記回折光学素子への前記ラインビーム光の入射位置を調整する制御手段と
を備え、
前記ラインビーム光の入射位置を前記第1方向に変化させながら、前記回折光学素子のうち前記第2方向における一部領域である第1領域から前記有効反射光を出射させ、前記光量検出手段により検出される検出光量が最大となる条件を特定する第1処理と、
前記ラインビーム光の入射位置を前記第1方向に変化させながら、前記回折光学素子のうち前記第2方向における一部領域であって前記第1領域と異なる第2領域から前記有効反射光を出射させ、前記光量検出手段により検出される検出光量が最大となる条件を特定する第2処理と
を実行し、
前記制御手段は、前記第1処理と前記第2処理との結果に基づき前記ラインビーム光の入射位置を調整する
ことを特徴とする描画装置。 - 前記制御手段は、前記位置変更手段を制御して、前記第1領域については前記第1処理で検出光量が最大となる位置に前記ラインビーム光を入射させ、前記第2領域については前記第2処理で検出光量が最大となる位置に前記ラインビーム光を入射させる請求項1に記載の描画装置。
- 前記位置変更手段は、前記回折光学素子を前記第1方向に移動可能に支持する請求項1または2に記載の描画装置。
- 前記位置変更手段は、前記第2方向に対する前記ラインビーム光の長軸方向の傾き量を変更可能である請求項1ないし3のいずれかに記載の描画装置。
- 前記第1領域が前記第2方向における前記回折光学素子の一方端に設定され、前記第2領域が前記第2方向において前記回折光学素子の一方端と反対側の他方端に設定される請求項1ないし4のいずれかに記載の描画装置。
- 前記第1領域および前記第2領域が、それぞれ複数の前記可動部材を含む請求項1ないし5のいずれかに記載の描画装置。
- 第1方向を長手方向とするリボン状に形成されて制御電圧に応じて変位する可動部材が、前記第1方向と交わる第2方向に複数配列された回折光学素子と、
前記回折光学素子にラインビーム光を入射させる照明手段と、
前記複数の可動部材の各々に与える前記制御電圧を制御して、前記回折光学素子で反射される前記ラインビーム光の反射光のうち描画対象物へ向かう方向へ出射される有効反射光を変調する変調手段と
を備え、変調された前記有効反射光を前記描画対象物に照射して描画する描画装置の調整方法であって、
前記回折光学素子への前記ラインビーム光の入射位置を前記第1方向に変化させながら、前記回折光学素子のうち前記第2方向における一部領域である第1領域から前記有効反射光を出射させ、前記有効反射光の光量が最大となる条件を特定する第1工程と、
前記回折光学素子への前記ラインビーム光の入射位置を前記第1方向に変化させながら、前記回折光学素子のうち前記第2方向における一部領域であって前記第1領域と異なる第2領域から前記有効反射光を出射させ、前記有効反射光の光量が最大となる条件を特定する第2工程と、
前記第1工程と前記第2工程との結果に基づき前記回折光学素子への前記ラインビーム光の入射位置を調整する第3工程と
を備える描画装置の調整方法。 - 前記第3工程では、前記第1領域には前記第1工程で前記有効反射光の光量が最大となる位置に前記ラインビーム光が入射し、前記第2領域には前記第2工程で前記有効反射光の光量が最大となる位置に前記ラインビーム光が入射するように、前記ラインビーム光の入射位置を調整する請求項7に記載の描画装置の調整方法。
- 前記第1工程ないし前記第3工程では、前記ラインビーム光に対して前記回折光学素子を移動させることで入射位置を変化させる請求項7または8に記載の描画装置の調整方法。
- 前記第3工程では、前記第2方向に対する前記ラインビーム光の長軸方向の傾き量を変更可能である請求項7ないし9のいずれかに記載の描画装置の調整方法。
- 前記第1領域を前記第2方向における前記回折光学素子の一方端に設定し、前記第2領域を前記第2方向において前記回折光学素子の一方端と反対側の他方端に設定した請求項7ないし10のいずれかに記載の描画装置の調整方法。
- 前記照明手段および前記回折光学素子の少なくとも一方が前記描画装置に取り付けられたときに、前記第1工程ないし前記第3工程を実行する請求項7ないし11のいずれかに記載の描画装置の調整方法。
- 第1方向を長手方向とするリボン状に形成されて制御電圧に応じて変位する可動部材が、前記第1方向と交わる第2方向に複数配列された回折光学素子と、
前記回折光学素子にラインビーム光を入射させる照明手段と、
前記複数の可動部材の各々に与える前記制御電圧を制御して、前記回折光学素子で反射される前記ラインビーム光の反射光のうち描画対象物へ向かう方向へ出射される有効反射光を変調する変調手段と
を備える描画装置を用いて、変調された前記有効反射光を前記描画対象物に照射して描画する描画方法であって、
請求項7ないし12のいずれかに記載の描画装置の調整方法を用いて前記回折光学素子への前記ラインビーム光の入射位置を調整する工程と、
描画パターンに応じて前記変調手段で変調させた前記有効反射光を前記描画対象物に照射して、前記描画対象物に描画する工程と
を備える描画方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013200789A JP2015068869A (ja) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | 描画装置、描画装置の調整方法および描画方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013200789A JP2015068869A (ja) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | 描画装置、描画装置の調整方法および描画方法 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2013200789A Pending JP2015068869A (ja) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | 描画装置、描画装置の調整方法および描画方法 |
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- 2013-09-27 JP JP2013200789A patent/JP2015068869A/ja active Pending
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