JP2019095662A - Attachment structure of optical device and exposure device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学装置の取付構造及び露光装置に関する。 The present invention relates to an optical device mounting structure and an exposure apparatus.
特許文献1には、露光テーブルに設置されたシートフイルムに対して露光処理を行うときに、露光テーブルを昇降させるとともに、露光ヘッドを構成するプリズムペアを制御して焦点調整処理を行う露光装置が開示されている。
特許文献1に記載の発明では、プリズムペアの厚さを変えることで焦点調整を行なっているが、収束光中で光路長が変わると収差が発生するため、焦点調整により光学系の性能が変わってしまう。このように、光学部品の配置を変化させることで露光ヘッドの焦点調整を行なう場合には、光学性能が最適化できないおそれがある。
In the invention described in
このような問題に対応するため、光学部品の配置を変化させず、光学装置全体を上下動する方法が考えられる。しかしながら、光学装置全体を上下動させる場合に、上下動にともなって光軸が振れてしまい(光軸の水平方向の位置がずれてしまい)、描画精度が低下するおそれがある。特に複数の光学装置を設ける場合には、複数の光学装置の相対的な関係が重要であるため、光軸の振れ量をより小さくする必要がある。 In order to cope with such a problem, it is conceivable to move the entire optical device up and down without changing the arrangement of the optical components. However, when moving the entire optical device up and down, the optical axis may shake (vertical position shift of the optical axis) as the vertical movement moves, which may lower the drawing accuracy. In particular, in the case of providing a plurality of optical devices, the relative relationship of the plurality of optical devices is important, and therefore it is necessary to further reduce the deflection amount of the optical axis.
また、特許文献1に記載の発明されているようなプリント基板を製造するための装置においては、一般的にNAが0.2〜0.3程度のレンズが用いられる。しかしながら、特許文献1に記載の発明に記載されているプリズムペアを、NAが0.65程度のレンズを用いた装置に適用しようとすると、収差が大きくなり、また焦点を合わせられる範囲が狭くなってしまう。
Further, in an apparatus for manufacturing a printed circuit board as described in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、光学装置を上下動させるときに光軸の振れを防止することができる光学装置の取付構造及び露光装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide an optical device mounting structure and an exposure device capable of preventing a shake of an optical axis when moving the optical device up and down.
上記課題を解決するために、本発明に係る光学装置の取付構造は、例えば、筒状部を有する光学装置と、前記光学装置を組み付ける枠体と、前記光学装置の組み付け時に、前記光学装置と前記枠体との間に設けられる略薄板状のガイド部材と、前記枠体に設けられ、前記光学装置を鉛直方向に移動させる駆動部と、を備え、前記枠体には、略鉛直方向に貫通する丸孔が形成され、前記ガイド部材は、平面視略円板形状であり、前記丸孔を覆うように前記枠体に設けられ、前記ガイド部材には、略中央に取付孔が形成され、前記取付孔は、前記丸孔と略同心円状に配置され、前記筒状部は、光軸が前記取付孔の中心と略一致するように前記取付孔に挿入されて前記ガイド部材に固定されることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the mounting structure of an optical device according to the present invention includes, for example, an optical device having a cylindrical portion, a frame for assembling the optical device, and the optical device at the time of assembling the optical device. A substantially thin plate-shaped guide member provided between the frame and the drive unit for moving the optical device in the vertical direction, the frame having the substantially vertical direction A circular hole passing through is formed, the guide member has a substantially disc shape in a plan view, is provided in the frame so as to cover the circular hole, and an attachment hole is formed in the approximate center of the guide member. The mounting hole is disposed substantially concentrically with the round hole, and the cylindrical portion is inserted into the mounting hole and fixed to the guide member such that the optical axis substantially coincides with the center of the mounting hole. It is characterized by
本発明に係る光学装置の取付構造によれば、枠体には略鉛直方向に貫通する丸孔が形成され、略薄板状かつ平面視略円板形状のガイド部材は、丸孔を覆うように前記枠体に設けられる。ガイド部材の略中央に形成された取付孔は丸孔と略同心円状に配置され、筒状部は、光軸が前記取付孔の中心と略一致するように取付孔に挿入されてガイド部材に固定される。このようにガイド部材を均等に変形させることで、光学装置を上下動させるときに光軸の振れを防止する、つまり光学装置を水平方向に移動させず、光学装置を上下方向に移動させることができる。 According to the mounting structure of the optical device in accordance with the present invention, the frame is formed with a circular hole penetrating in the substantially vertical direction, and the substantially thin plate-like guide member having a substantially disc shape in plan view covers the circular hole. It is provided in the said frame. The mounting hole formed substantially at the center of the guide member is disposed substantially concentrically with the round hole, and the cylindrical portion is inserted into the mounting hole so that the optical axis substantially coincides with the center of the mounting hole It is fixed. By uniformly deforming the guide member in this manner, it is possible to prevent the shake of the optical axis when moving the optical device up and down, that is, to move the optical device in the vertical direction without moving the optical device in the horizontal direction. it can.
ここで、前記枠体は、略水平に設けられた底板と、略水平にかつ前記底板の上側に設けられた支持板と、を有し、前記底板及び前記支持板には、前記丸孔である第1丸孔及び第2丸孔がそれぞれ形成され、平面視において、前記第1丸孔の中心と前記第2丸孔の中心とが略一致し、前記光学装置が前記枠体に組みつけられたときに、前記光学装置の重心が、前記駆動部が前記光学装置を押し上げる位置の近傍に位置してもよい。これにより、光学装置の重心の近くで駆動部が光学装置を押し上げ、光学装置の上下動を安定させることができる。 Here, the frame has a bottom plate provided substantially horizontally and a support plate provided substantially horizontal and above the bottom plate, and the bottom plate and the support plate are formed by the round holes. A first circular hole and a second circular hole are respectively formed, and the center of the first circular hole and the center of the second circular hole substantially coincide with each other in plan view, and the optical device is assembled to the frame The center of gravity of the optical device may be located near a position at which the drive unit pushes up the optical device. As a result, the drive unit pushes up the optical device near the center of gravity of the optical device, and the vertical movement of the optical device can be stabilized.
ここで、前記枠体は、略水平に設けられた支持部と、前記支持部の両端にそれぞれ設けられた柱と、前記支持部を鉛直方向に移動させる移動機構と、を有し、前記支持部には、支持部側摺動面が形成され、前記柱には、前記支持部側摺動面と対向するように柱側摺動面が形成され、前記支持部は、磁性材料で形成され、前記柱には、永久磁石と電磁石とを有する永電磁石が設けられ、前記移動機構が前記支持部を移動させないときに、前記電磁石のコイルに電流を流すことで前記永電磁石が前記支持部を吸着し、前記支持部側摺動面と前記柱側摺動面とが密着してもよい。これにより、支持部、すなわち光学装置全体を鉛直方向に移動させることで、光軸を移動させることなく光学装置を上下動させることができる。また、支持部を移動させないときは、支持部側摺動面と柱側摺動面とを密着させることで、支持部の高さ方向の位置が変わらないように、支持部側摺動面と柱側摺動面との間の摩擦で支持部を支えることができる。 Here, the frame has a support portion provided substantially horizontally, a column provided respectively at both ends of the support portion, and a moving mechanism for moving the support portion in the vertical direction, and the support The support portion side sliding surface is formed in the portion, the column side sliding surface is formed in the column so as to face the support portion side sliding surface, and the support portion is formed of a magnetic material. The pillar is provided with a permanent electromagnet having a permanent magnet and an electromagnet, and when the moving mechanism does not move the support portion, the permanent electromagnet flows the current to the coil of the electromagnet to cause the support portion to By suction, the support-part-side sliding surface may be in close contact with the column-side sliding surface. Thus, by moving the support portion, that is, the entire optical device in the vertical direction, the optical device can be moved up and down without moving the optical axis. In addition, when the support portion is not moved, the position of the support portion in the height direction is not changed by bringing the support portion-side sliding surface and the column-side sliding surface into close contact with each other. The support portion can be supported by friction with the column-side sliding surface.
ここで、前記移動機構は、前記支持部の長手方向と略直交する端面に上下方向に沿って設けられたラックと、前記柱に回転可能に設けられたピニオンと、を有し、前記ラックの歯は、前記支持部の長手方向に沿ってみたときに、前記支持部の重心を通り、かつ上下方向と略平行な線上に位置してもよい。これにより、支持部を上下動させるときにモーメントが発生しないようにすることができる。 Here, the moving mechanism has a rack provided along the vertical direction on an end face substantially orthogonal to the longitudinal direction of the support portion, and a pinion rotatably provided on the pillar, and The teeth may be located on a line passing through the center of gravity of the support and substantially parallel to the vertical direction when viewed along the longitudinal direction of the support. Thereby, it is possible to prevent a moment from being generated when moving the support portion up and down.
ここで、前記ガイド部材は、厚さが略0.1mm程度の金属で形成されてもよい。これにより、変形しやすく、かつ丈夫なガイド部材とすることができる。 Here, the guide member may be formed of a metal having a thickness of about 0.1 mm. Thereby, it is possible to make the guide member easy to deform and durable.
ここで、前記ガイド部材には、複数の環状扇形状の切抜き孔が周方向に沿って形成されてもよい。これにより、光学装置を回転方向に移動させることができる。 Here, a plurality of annular fan-shaped cutout holes may be formed in the guide member along the circumferential direction. Thereby, the optical device can be moved in the rotational direction.
ここで、前記ガイド部材は、厚さが略1mm程度の金属で形成され、前記ガイド部材には、略円弧形状の第1切抜き孔及び第2切抜き孔がそれぞれ複数形成され、前記第2切抜き孔は前記第1切抜き孔の外側に配置され、前記第1切抜き孔の端を含む端部領域と、前記第2切抜き孔の端を含む端部領域とは、周方向の位置が略一致してもよい。これにより、厚さが略1mm程度の比較的厚い金属板をガイド部材として用いても、周方向の場所によらず変形量を略一定にするこができる。また、ガイド部材が比較的厚いため、ガイド部材が弾性限界を超えて塑性変形してしまう可能性を減らすことができる。 Here, the guide member is formed of metal having a thickness of about 1 mm, and a plurality of first arc-shaped first and second cutout holes are formed in the guide member, and the second cutout hole is formed. The circumferential direction positions of the end region including the end of the first cutout hole and the end region including the end of the second cutout hole substantially coincide with each other, and are disposed outside the first cutout hole. It is also good. Thus, even if a relatively thick metal plate having a thickness of about 1 mm is used as the guide member, the amount of deformation can be made substantially constant regardless of the location in the circumferential direction. In addition, since the guide member is relatively thick, the possibility of plastic deformation of the guide member beyond the elastic limit can be reduced.
ここで、前記ガイド部材は、外周に略沿った略環状の第1厚肉部と、前記取付孔に略沿った略環状の第2厚肉部と、を有し、前記第1厚肉部を介して前記ガイド部材と前記枠体とが固定され、前記第2厚肉部を介して前記ガイド部材と前記筒状部とが固定されてもよい。これにより、ガイド部材の変形を防止することができる。 Here, the guide member has a substantially annular first thick portion substantially along the outer periphery, and a substantially annular second thick portion substantially along the attachment hole, and the first thick portion The guide member and the frame may be fixed to each other, and the guide member and the cylindrical portion may be fixed to each other through the second thick portion. Thereby, the deformation of the guide member can be prevented.
ここで、前記光学装置は、下向きの光を照射するAF用光源と、反射光が入射するAFセンサと、を有するAF処理部を有し、前記ガイド部材には、前記取付孔の中心を通る線上に、前記取付孔を挟むように2つの孔が形成され、前記2つの孔は、平面視において前記AF用光源及び前記AFセンサの位置と重なってもよい。これにより、ガイド部材を用いた場合においても光学装置のAF処理が可能となる。 Here, the optical device has an AF processing unit having an AF light source for emitting downward light and an AF sensor for receiving the reflected light, and the guide member passes through the center of the mounting hole. Two holes may be formed on a line so as to sandwich the mounting hole, and the two holes may overlap the positions of the AF light source and the AF sensor in plan view. Thereby, even when the guide member is used, AF processing of the optical device is possible.
ここで、前記光学装置は、下向きの光を照射するAF用光源と、反射光が入射するAFセンサと、を有するAF処理部を有し、前記切抜き孔は、平面視において前記AF用光源及び前記AFセンサの位置と重なってもよい。これにより、ガイド部材を用いた場合においても光学装置のAF処理が可能となる。 Here, the optical device includes an AF processing unit having an AF light source for emitting downward light, and an AF sensor for receiving the reflected light, and the cutout hole has the AF light source and the AF light source in plan view. It may overlap with the position of the AF sensor. Thereby, even when the guide member is used, AF processing of the optical device is possible.
上記課題を解決するために、本発明に係る露光装置は、例えば、ワークが載置されるプレートと、筒状部を有し、前記ワークに光を照射する光照射部と、前記光照射部を組み付けて、前記光照射部を前記プレートの上方に保持する枠体と、前記光照射部の組み付け時に、前記光照射部と前記枠体との間に設けられる略薄板状のガイド部材と、前記枠体に設けられ、前記光照射部を鉛直方向に移動させる駆動部と、を備え、前記枠体には、略鉛直方向に貫通する丸孔が形成され、前記ガイド部材は、前記丸孔を覆うように前記枠体に設けられ、前記ガイド部材には、平面視略円板形状であり、中央部に取付孔が形成され、前記取付孔は、前記丸孔と略同心円状に配置され、前記筒状部は、光軸が前記取付孔の中心と略一致するように前記取付孔に挿入されて前記ガイド部材に固定されることを特徴とする。このようにガイド部材を均等に変形させることで、光学装置を上下動させるときに光軸の振れを防止することができる。 In order to solve the above problems, an exposure apparatus according to the present invention includes, for example, a plate on which a work is mounted, a light emitting section which has a cylindrical portion and which emits light to the work, and the light emitting section. A frame for holding the light emitting unit above the plate, and a substantially thin plate-like guide member provided between the light emitting unit and the frame when the light emitting unit is assembled. And a driving unit provided on the frame for moving the light emitting unit in the vertical direction, wherein the frame is formed with a circular hole penetrating in a substantially vertical direction, and the guide member is the circular hole. Provided in the frame so as to cover the guide member, and the guide member has a substantially disc shape in a plan view, an attachment hole is formed at the center, and the attachment hole is disposed substantially concentrically with the round hole The cylindrical portion may have the mounting hole such that the optical axis substantially coincides with the center of the mounting hole. Is inserted, characterized in that it is fixed to the guide member. By uniformly deforming the guide member in this manner, it is possible to prevent the deflection of the optical axis when moving the optical device up and down.
本発明によれば、光学装置を上下動させるときに光軸の振れを防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the swing of the optical axis when moving the optical device up and down.
以下、本発明を、略水平方向に保持した感光性基板(例えば、ガラス基板)を走査方向に移動させながらレーザ等の光を照射してフォトマスクを生成する露光装置に適用した実施の形態を例に、図面を参照して詳細に説明する。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、重複する部分については説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an exposure apparatus that generates a photomask by emitting light such as a laser while moving a photosensitive substrate (for example, a glass substrate) held in a substantially horizontal direction in a scanning direction An example will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and the description of the overlapping portions is omitted.
感光性基板としては、例えば、熱膨張率が非常に小さい(例えば、約5.5×10−7/K程度)石英ガラスが用いられる。露光装置により生成されるフォトマスクは、例えば液晶表示装置用の基板を製造するために用いられる露光用マスクである。フォトマスクは、一辺が例えば1mを超える(例えば、1400mm×1220mm)大型の略矩形形状の基板上に、1個または複数個のイメージデバイス用転写パターンが形成されたものである。以下、加工前、加工中及び加工後の感光性基板を包括する概念として、マスクMという用語を使用する。 As the photosensitive substrate, for example, quartz glass having a very low coefficient of thermal expansion (for example, about 5.5 × 10 −7 / K) is used. The photomask generated by the exposure apparatus is, for example, an exposure mask used to manufacture a substrate for a liquid crystal display device. In the photomask, one or a plurality of transfer patterns for image devices are formed on a large, substantially rectangular substrate having a side of, for example, more than 1 m (for example, 1400 mm × 1220 mm). Hereinafter, the term mask M is used as a concept encompassing the photosensitive substrate before, during, and after processing.
ただし、本発明の露光装置は、マスク製造装置に限定されない。本発明の露光装置は、略水平方向に保持した基板を走査方向に移動させながら光(レーザ、UV、偏光光等を含む)を照射する様々な装置を含む概念である。また、本発明の光学装置も、感光性基板に光を照射する光照射部に限定されない。 However, the exposure apparatus of the present invention is not limited to the mask manufacturing apparatus. The exposure apparatus of the present invention is a concept including various apparatuses for emitting light (including laser, UV, polarized light, etc.) while moving a substrate held in a substantially horizontal direction in a scanning direction. Also, the optical device of the present invention is not limited to the light irradiation unit that irradiates light to the photosensitive substrate.
図1は、第1の実施の形態に係る露光装置1の概略を示す斜視図である。露光装置1は、主として、定盤11と、板状部12と、レール13、14と、枠体15と、マスク保持部20と、光照射部30と、測定部40(図2参照)と、レーザ干渉計50と、読取部60と、を有する。なお、図1においては、一部の構成について図示を省略している。また、露光装置1は、装置全体を覆う図示しない温度調整部により、一定温度に保たれている。
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of an
定盤11は、略直方体形状(厚板状)の部材であり、例えば、石(例えば、花崗岩)や低膨張率の鋳物(例えば、ニッケル系の合金)で形成される。定盤11は、上側(+z側)に略水平(xy平面と略平行)な上面11aを有する。
The
定盤11は、設置面(例えば、床)上に載置された複数の除振台(図示せず)の上に載置される。これにより、定盤11が除振台を介して設置面上に載置される。除振台はすでに公知であるため、詳細な説明を省略する。なお、除振台は必須ではない。定盤11の+x側には、マスクMをマスク保持部20に設置するローダ(図示せず)が設けられる。
The
レール13は、セラミック製の細長い板状の部材であり、定盤11の上面11aに、長手方向がx方向に沿うように固定される。3本のレール13は、高さ(z方向の位置)が略同一であり、上面が高精度及び高平坦度で形成される。
The
ローダ側(+x側)のレール13は、端が上面11aの端部に配置され、反ローダ側(−x側)のレール13は、端が上面11aの端部より内側に配置される。
The end of the
板状部12は、レール13の上に載置される。板状部12は、セラミック製の略板状の部材であり、全体として略矩形形状である。板状部12の下面(−z側の面)には、長手方向がx方向に沿うようにガイド部(図示せず)が設けられる。これにより、板状部12がx方向以外に移動しないように板状部12の移動方向が規制される。
The plate-like portion 12 is placed on the
板状部12の上面12aには、レール14が設けられる。レール14は、長手方向がy方向に沿うように固定される。レール14は、高さが略同一であり、上面が高精度及び高平坦度で形成される。
A
マスク保持部20は、平面視略矩形形状の略板状であり、熱膨張係数が略0.5〜1×10−7/Kの低膨張性セラミックを用いて形成される。これにより、マスク保持部20の変形を防止することができる。なお、マスク保持部20は、熱膨張係数が略5×10−8/Kの超低膨張性ガラスセラミックを用いて形成することもできる。この場合には、制御しきれない温度変化が発生したとしても、マスク保持部20の変形を確実に防止することができる。なお、マスク保持部20をマスクMと同様に伸び縮みする材料で形成してもよい。
The
マスク保持部20は、レール14の上に載置される。言い換えれば、マスク保持部20は、板状部12及びレール13、14を介して上面11aに設けられる。
The
マスク保持部20の下面には、長手方向がy方向に沿うようにガイド部(図示せず)が設けられる。これにより、マスク保持部20、すなわち板状部12がy方向以外に移動しないようにマスク保持部20の移動方向が規制される。
Guides (not shown) are provided on the lower surface of the
このように、マスク保持部20(板状部12)は、レール13に沿ってx方向に移動可能に設けられ、マスク保持部20は、レール14に沿ってy方向に移動可能に設けられる。
Thus, the mask holding portion 20 (plate-like portion 12) is provided so as to be movable in the x direction along the
マスク保持部20は、略水平な上面20aを有する。上面20aには、マスクM(図示省略)が載置される。また、上面20aには、バーミラー21、22、23が設けられる(図2参照)。
The
露光装置1は、図示しない駆動部81、82(図1では図示せず、図13参照)を有する。駆動部81、82は、例えばリニアモータである。駆動部81はマスク保持部20(板状部12)をレール13に沿ってx方向に移動させ、駆動部82はマスク保持部20をレール14に沿ってy方向に移動させる。駆動部81、82が板状部12やマスク保持部20を移動させる方法は、既に公知の様々な方法を用いることができる。
The
定盤11には、枠体15が設けられる。枠体15には、例えば低膨張率の鋳物(例えば、ニッケル系の合金)が用いられる。枠体15は、支持部15aと、支持部15aを両端で支える2本の柱15cと、を有する。枠体15は、マスク保持部20の上方(+z方向)に光照射部30を保持する。支持部15aには、光照射部30が取り付けられる。枠体15については後に詳述する。
A
光照射部30は、マスクMに光(本実施の形態では、レーザ光)を照射する。光照射部30は、y方向に沿って一定間隔(例えば、略200mmおき)で設けられる。本実施の形態では、7個の光照射部30a、光照射部30b、光照射部30c、光照射部30d、光照射部30e、光照射部30f、光照射部30gを有する。図示しない駆動部は、光照射部30a〜30gの焦点位置がマスクMの上面に合うように、光照射部30a〜30g全体を10mm程度の範囲でz方向に移動させる。また、駆動部39(39a(図6参照)〜39g、後に詳述)は、光照射部30a〜30gの焦点位置の微調整のため、光照射部30a〜30gを30μm(マイクロメートル)程度の範囲でz方向に微動させる。光照射部30については後に詳述する。
The
読取部60は、マスクMに形成されたパターンを読み取る。読取部60は、7個の読取部60a、読取部60b、読取部60c、読取部60d、読取部60e、読取部60f、読取部60gを有する。読取部60a〜60gは、それぞれ光照射部30a〜30gに隣接するように、光照射部30a〜30gに設けられる。読取部60については後に詳述する。
The
測定部40(図1では図示省略、図2参照)は、例えばリニアエンコーダであり、マスク保持部20の位置を測定するレーザ干渉計50は、レーザ干渉計51、52(図1では図示省略、図2参照)を有する。枠体15の−y側に設けられた柱には、レーザ干渉計51が設けられる。また、定盤11の+x側の側面には、レーザ干渉計52(図1では図示省略)が設けられる。
The measuring unit 40 (not shown in FIG. 1, see FIG. 2) is, for example, a linear encoder, and the
図2は、測定部40及びレーザ干渉計50がマスク保持部20の位置を測定する様子を示す概略図である。なお、図2では、レール13、14の一部のみ図示している。また、図2では、光照射部30a、30gのみ図示し、光照射部30b〜30fについては図示を省略する。
FIG. 2 is a schematic view showing how the
測定部40は、位置測定部41、42を有する。位置測定部41、42は、それぞれ、スケール41a、42aと、検出ヘッド41b、42bと、を有する。
The measuring
スケール41aは、+y側のレール13の+y側の端面及び−y側のレール13の−y側の端面に設けられる。検出ヘッド41bは、板状部12(図2では図示省略)の+y側及び−y側の端面に設けられる。図2では、+y側のスケール41a及び検出ヘッド41bについての図示を省略する。
The
スケール42aは、+x側のレール14の+x側の端面及び−x側のレール13の−x側の端面に設けられる。検出ヘッド42bは、マスク保持部20の+x側及び−x側の端面に設けられる。図2では、−x側のスケール42a及び検出ヘッド42bについての図示を省略する。
The
スケール41a、42aは、例えばレーザホログラムスケールであり、0.512nm(ナノメートル)ピッチでメモリが形成されている。検出ヘッド41b、42bは、光(例えば、レーザ光)を照射し、スケール41a、42aで反射された光を取得し、これにより発生する信号を512等分して1nmを得、これにより発生する信号を5120等分して0.1nmを得る。位置測定部41、42はすでに公知であるため、詳細な説明を省略する。
The
光照射部30aには、xz平面と略平行な反射面を有するミラー55aが設けられる。光照射部30gには、xz平面と略平行な反射面を有するミラー55b、55cが設けられる。ミラー55a、55b、55cは、x方向の位置が重ならないように設けられる。
The
光照射部30aには、yz平面と略平行な反射面を有するミラー56aが設けられる。光照射部30gには、yz平面と略平行な反射面を有するミラー56gが設けられる。
The
レーザ干渉計51、52は、4本のレーザ光を照射する。レーザ干渉計51は、レーザ干渉計51a、51b、51cを有する。レーザ干渉計52は、レーザ干渉計52a、52gを有する。
The
図2において、レーザ光の経路を2点鎖線で示す。レーザ干渉計51a、51b、51cから照射される光のうちの2本は、バーミラー23で反射されて、その反射光がレーザ干渉計51a、51b、51cで受光される。
In FIG. 2, the path of the laser beam is indicated by a two-dot chain line. Two of the lights emitted from the laser interferometers 51a, 51b and 51c are reflected by the
レーザ干渉計51aから照射される光のうちの残りの2本はミラー55aで反射して、その反射光がレーザ干渉計51aで受光される。レーザ干渉計51bから照射される光のうちの残りの2本はミラー55bで反射して、その反射光がレーザ干渉計51bで受光される。レーザ干渉計51cから照射される光のうちの残りの2本はミラー55cで反射して、その反射光がレーザ干渉計51cで受光される。
The remaining two of the light emitted from the laser interferometer 51a are reflected by the
レーザ干渉計51a〜51cは、それぞれミラー55a〜35cの位置を基準としバーミラー23の位置を測定することで、光照射部30a、30gとマスク保持部20とのy方向の位置関係を測定する。
The laser interferometers 51a to 51c measure the positional relationship between the
レーザ干渉計52aから照射される光のうちの2本は、バーミラー22で反射されて、その反射光がレーザ干渉計52aで受光される。レーザ干渉計52gから照射される光のうちの2本は、バーミラー21で反射されて、その反射光がレーザ干渉計52gで受光される。
Two of the lights emitted from the
レーザ干渉計52aから照射される光のうちの残りの2本はミラー56aで反射して、その反射光がレーザ干渉計52aで受光される。レーザ干渉計52gから照射される光のうちの残りの2本はミラー56gで反射して、その反射光がレーザ干渉計52gで受光される。
The remaining two of the lights emitted from the
レーザ干渉計52a、52gは、それぞれミラー56a、56gの位置を基準としバーミラー21、22の位置を測定することで、光照射部30a〜30gとマスク保持部20とのx方向の位置関係を測定する。
The
本実施の形態では、光照射部30b〜30fにはミラーが設けられず、そのミラーの位置を測定するレーザ干渉計も設けられない。これは、光照射部30a〜30gを30μm程度の範囲でz方向に移動させるときの光軸の振れが数nm以下と小さく(後に詳述)、光照射部30b〜30fの位置を光照射部30a、30gの位置に基づいて内挿により求められるためである。これにより、装置を小型化することができ、かつコストを下げることができる。
In the present embodiment, no mirror is provided in the
次に、枠体15について説明する。図3、4は、枠体15の支持部15aの概略を示す斜視図である。図3は背面側(−x側)から見た図であり、図4は正面側(+x側)から見た図である。図3、4は、説明のため、支持部15aと柱15cとを少し離して図示しているが、実際は支持部15aと柱15cとは隣接している。
Next, the
支持部15aは、断面形状が略矩形形状の略棒状であり、内部は空洞となっている。支持部15aは、長手方向がy方向に沿うように設けられる。支持部15aは、主として、底板151と、支持板153と、底板151及び支持板153の両側に設けられた側板152、154と、仕切り壁159とを有する。底板151及び支持板153は略水平に設けられ、側板152、154は略鉛直に設けられる。
The
本実施の形態では、底板151、支持板153及び側板152、154の板厚は略15mm〜20mmであり、底板151、支持板153及び側板152、154のy方向の長さ(図9におけるW1)は略2.2mである。
In the present embodiment, the thickness of the
底板151及び支持板153には、それぞれ、y方向に沿って丸孔155a〜155g、156a〜156gが形成される。丸孔155a〜155g、156a〜156gは、それぞれ底板151及び支持板153を略鉛直方向に貫通する孔であり、平面視略円形である。平面視において、丸孔155a〜155gの中心の位置と、丸孔156a〜156gの中心の位置とは略一致する。
丸孔155a〜155g、156a〜156gには、それぞれ、丸孔155a〜155g、156a〜156gを覆うように設けられたガイド部材70、70A(後に詳述)を介して、光照射部30a〜30gが取り付けられる。光照射部30a〜30gを枠体15に取り付ける取付構造については後に詳述する。
また、底板151には、丸孔155a〜155gに隣接して丸孔157a〜157gが形成される。丸孔157a〜157gには、読取部60の鏡筒601(後に詳述)が挿入される。
In the
側板152、154には、それぞれ孔152a〜152i、154a〜154iが形成される。孔152a〜152g、154a〜154gは、それぞれ、丸孔155a〜155g、156a〜156gとy方向の位置が重なるように設けられる。孔152a〜152g、154a〜154gは、丸孔157a〜157gへ読取部60を取り付けるのに用いられる。孔152h、152iは、孔152a〜152gの両側にそれぞれ設けられ、孔154h、154iは、丸孔154a〜154gの両側にそれぞれ設けられる。枠体15は鋳物であり、孔152a〜152i、154a〜154iは鋳造時に鋳砂を排出して内部空間を形成するための鋳抜き穴として用いられる。
Holes 152a to 152i and 154a to 154i are formed in the
支持部15aの内部は空洞であるが、補強として支持部15aの内部に仕切り壁159を設けている。仕切り壁159は、板状の部材であり、端面が底板151、支持板153及び側板152、154に当接している。これにより、仕切り壁159が設けられた位置においては支持部15aの内部の空洞が無くなり、支持部15aの振動や変形(撓み、捩れ等)が防止される。
Although the inside of the
枠体15は、支持部15aを柱15cに沿ってz方向に移動させる移動機構161を有する。移動機構161は、支持部15aをz方向に10mm程度の範囲で移動させる。本実施の形態の移動機構161は、支持部15aの長手方向と略直交する端面にz方向に沿って設けられたラック161aと、柱15cに回転可能に設けられたピニオン161bとを有する。ラック161aは、支持部15aの側面から外側に向けて突出する凸部158にねじ等(図示省略)を用いて固定される。
The
また枠体15は、柱15cに設けられた2つの永電磁石163を有する。2つの永電磁石163は、支持部15aの長手方向の両端近傍に配置される。永電磁石163は、永久磁石と電磁石とを有する永電磁式であり、着脱時のみ電磁石のコイルに電流を流し、内蔵されている永久磁石のON−OFFを行う。枠体15に用いられる低膨張合金は磁性材料であるため、永電磁石163により移動可能である。永電磁石163はON−OFF時に短時間(例えば0.2秒程度)だけ通電すればよいため、発熱がほとんどない。また、永電磁石163は、永久磁石がONされた後の磁力が一定で変化しない。
The
図5は、図3の面Cで枠体15を切断したときの概略を示す図である。柱15cには、凸部161cが形成されている。凸部161cの+x側の面は摺動面161dであり、摩擦抵抗を減らす磨き加工であるキサゲ加工が施される。
FIG. 5 is a schematic view when the
支持部15aの−x側の面は摺動面161eである。摺動面161eには、摺動面161dと同様にキサゲ加工が施される。摺動面161eと摺動面161dとの間には、摺動面161d、161eの微小な凹凸に溜まった潤滑油により数μm程度の油膜を有する。
The surface on the -x side of the
柱15cに設けられたピニオン161bを回転させることで、ラック161aが固定された支持部15aが上下動する。移動機構161が支持部15aを上下動させるときに、摺動面161dと摺動面161eとの間に形成された油膜により、摺動面161dと摺動面161eとが滑らかに摺動する。
By rotating the
ラック161aは、y方向に沿って見たときに、歯が支持部15aのx方向における中心線c上に位置する。言い換えれば、ラック161aの歯は、支持部15aの重心を通り、かつz方向と略平行な線上に位置する。したがって、ピニオン161bが回転してラック161a(支持部15a)を上下動させるときにモーメントを発生させない。
When the
図3、4に示すように、ラック161a及びピニオン161bが設けられていない側の柱15cにも、キサゲ加工が施された摺動面161dが形成される。そして、この摺動面と当接するように支持部15aにはキサゲ加工が施された摺動面161e(図5参照)が形成される。
As shown in FIGS. 3 and 4, a sliding
支持部15aの端には、柱15cに沿って弾性部材160が設けられている。図3、4では、−y側の端に設けられた弾性部材160についてのみ表示し、+y側の端に設けられた弾性部材160については図示を省略している。図5に示すように、弾性部材160は、支持部15aの下側に設けられる。弾性部材160と支持部15aとの間には、位置決め部材162が設けられる。位置決め部材162の底面に形成された凹部162aに弾性部材160が挿入されることで、弾性部材160のxy方向の位置が決められ、支持部15aの上下動にともなって弾性部材160が伸縮可能となる。このように、支持部15aの両端に設けられた弾性部材160が支持部15aの重さを支える。支持部15aは略660kg〜700kgであり、弾性部材160は略600kgの重さを支持可能である。
An
弾性部材160が支えきれない支持部15aの重量は、摺動面161dと摺動面161eとの間の摩擦力により支える。永電磁石163は、柱15cに設けられており、電磁石のコイルに電流を流すことで支持部15aを吸着する。移動機構161が柱15cに沿って支持部15aを上下動させないときに、永電磁石163が支持部15aを吸着することで、支持部15a、すなわちラック161a及び摺動面161eは、図5左方向(図5の矢印参照)に移動し、摺動面161dと摺動面161eとが密着する。摺動面161dと摺動面161eとを強く圧縮することで、摺動面161dと摺動面161eとの間に形成された油膜を排除する。その結果、摺動面161dと摺動面161eとの間に摩擦が発生する。
The weight of the
油膜が排除されたときの摺動面161dと摺動面161eとの摩擦係数が0.1〜0.2であり、永電磁石163の吸着力が1500kgだとすると、摺動面161dと摺動面161eとの間の摩擦により150kgの重さを支える。摺動面は支持部15aの両側に2箇所存在するため、弾性部材160が支えきれない支持部15aの重さta(略60kg〜100kg)は摩擦力により支持可能である。このように、移動機構161が支持部15aを上下動させないときには、支持部15aの高さ方向の位置が変わらないように、支持部15aが支えられる。
Assuming that the friction coefficient between the sliding
なお、永電磁石163が支持部15aを吸着していないときは、ラック161aとピニオン161bとがかみ合いを用いてラック161a、すなわちラック161aが固定された支持部15a及び支持部15aに形成された摺動面161eを図5左方向に移動させることが可能である。弾性部材160が支えきれない支持部15aの重さtaがラック161aからピニオン161bにかかり、ラック161a及びピニオン161bの圧力角が20度であることにより、ピニオン161bは、重さta×cos20°の力でラック161aすなわち支持部15aを押し上げ、重さta×sin20°の力でラック161aすなわち摺動面161eを摺動面161dに押し付ける。
When the
次に、光照射部30について説明する。図6は、光照射部30aの概略を示す要部透視図である。光照射部30aは、主として、DMD31aと、対物レンズ32aと、光源部33aと、AF処理部34aと、筒状部35aと、フランジ36aと、取付部37a、38aと、駆動部39aと、を有する。光照射部30b〜光照射部30gは、それぞれDMD31b〜31gと、対物レンズ32b〜32gと、光源部33b〜33gと、AF処理部34b〜34gと、筒状部35b〜35gと、フランジ36b〜36gと、取付部37b〜37g、38b〜38gと、駆動部39b〜39gとを有する。光照射部30b〜光照射部30gは、光照射部30aと同一の構成であるため説明を省略する。
Next, the
DMD31aは、デジタルミラーデバイス(Digital Mirror Device、DMD)であり、面状のレーザ光が照射可能である。DMD31aは、多数の可動式のマイクロミラー(図示省略)を有し、1枚のマイクロミラーから1画素分の光が照射される。マイクロミラーは、大きさが略10μmであり、2次元状に配置されている。DMD31aには光源部33a(後に詳述)から光が照射され、光は各マイクロミラーで反射される。マイクロミラーは、その対角線と略平行な軸を中心に回転可能であり、ON(マスクMに向けて光を反射させる)とOFF(マスクMに向けて光を反射させない)との切り替えが可能である。DMD31aはすでに公知であるため、詳細な説明を省略する。
The
対物レンズ32aは、DMD31aの各マイクロミラーで反射されたレーザ光をマスクMの表面に結像させる。描画時には、光照射部30a〜光照射部30gのそれぞれから光が照射され、この光がマスクM上で結像することにより、マスクMにパターンが描画される。
The
光源部33aは、主として、光源331と、レンズ332と、フライアイレンズ333と、レンズ334、335と、ミラー336と、を有する。光源331は、例えばレーザダイオードであり、光源331から出射された光は、光ファイバ等を介してレンズ332に導かれる。
The
光は、レンズ332からフライアイレンズ333に導かれる。フライアイレンズ333は複数枚のレンズ(図示せず)を2次元状に配置したものであり、フライアイレンズ333において多数の点光源が作られる。フライアイレンズ333を通過した光は、レンズ334、335(例えば、コンデンサレンズ)を通って平行光となり、ミラー336でDMD31aに向けて反射される。
Light is directed from
AF処理部34aは、マスクMへ照射される光の焦点をマスクMに合わせるものであり、主として、AF用光源341と、コリメータレンズ342と、AF用シリンドリカルレンズ343、ペンタプリズム344、345と、レンズ346と、AFセンサ347、348と、を有する。AF用光源341から照射された光はコリメータレンズ342で平行光となり、AF用シリンドリカルレンズ343で線状の光となり、ペンタプリズム344で反射されてマスクMの表面に結像する。マスクMで反射した光は、ペンタプリズム345で反射され、レンズ346で集光されて、AFセンサ347、348に入射する。ペンタプリズム344、345は、略97度の曲げ角度で光を曲げる。なお、ペンタプリズム344、345の代わりにミラーを用いてもよいが、ミラーの角度ズレにより焦点ボケを起こすため、ペンタプリズムを用いることが望ましい。AF処理部34aは、AFセンサ347、348で受光された結果に基づいて合焦位置を求めるオートフォーカス処理を行う。なお、このような光テコ式によるオートフォーカス処理はすでに公知であるため、詳細な説明を省略する。
The
光照射部30aは、内部に光学系(対物レンズ32aを含む)が設けられた略円筒形状の筒状部35aを有する。筒状部35aの上側の端には、フランジ36aが設けられる。フランジ36aは、上側にレンズ332、フライアイレンズ333及びレンズ334、335を保持する。そのため、光照射部30aの重心は、光軸axよりも図6における左方向にずれる。
The
また、筒状部35aには、取付部37a、38aが設けられる。取付部37a、38aは、枠体15への取り付けに用いられる。取付部37aは、フランジ36aの近傍に設けられ、取付部38aは、筒状部35aの下端近傍に設けられる。取付部37aには、取付部38aの外径より大きい直径を有する中空部372が形成される。これにより、筒状部35aが上方に引き抜き可能となる。なお図6では、取付部37a、38aに形成されたねじ孔371、381(後に詳述)の図示を省略している。
Further, mounting
取付部37a(すなわち、光照射部30a)は、駆動部39aにより鉛直方向(z方向)に移動される。図7は、駆動部39aの概略を示す側面図である。駆動部39aは、主として、圧電素子391と、連結部392と、を有する。
The mounting
圧電素子391は、電圧を印加することで変位が生じる固体アクチュエータである。圧電素子391は、変位しない部分(たとえば、下端)が取付部395を介して枠体15の支持部15aに設けられる(図11参照)。圧電素子391に電圧を印加すると、圧電素子391が伸び、圧電素子391の上側の端が上方向に移動する。図7の点線は圧電素子391が縮んだ状態を示し、図7の実線は圧電素子391が延びた状態を示す。
The piezoelectric element 391 is a solid actuator in which displacement is generated by applying a voltage. The piezoelectric element 391 is provided with a non-displaced portion (for example, the lower end) on the
連結部392は、下端が圧電素子391に螺合された略円柱形状の部材である。連結部392は、圧電素子391の伸び縮みに伴って上下動する。 The connecting portion 392 is a substantially cylindrical member whose lower end is screwed to the piezoelectric element 391. The connecting portion 392 moves up and down with the expansion and contraction of the piezoelectric element 391.
連結部392の上端には、先端が円弧形状の凸部393が設けられる。凸部393の先端は、取付部37a(図6参照)の下側に当接する。したがって、圧電素子391が伸びると光照射部30aが+z方向に移動し、圧電素子391が縮むと光照射部30aが−z方向に移動する。
At the upper end of the connecting portion 392, a
連結部392の側面には、複数の溝394が形成されている。溝394は、中心軸に近づくにつれて斜め下方向に切り込むように形成されている。したがって、圧電素子391が曲がって伸びた(図7二点鎖線参照)としても、連結部392が溝394の部分で変形し、凸部393を水平方向に移動させず鉛直方向にだけ移動させることができる。
A plurality of
次に、読取部60について説明する。読取部60a〜読取部60gは、同一の構成であるため、以下、読取部60aについて説明する。
Next, the
図8は、読取部60aの概略を示す斜視図であり、要部を透視した図である。読取部60aは、読取部60aは、高倍率顕微鏡光学系であり、主として、対物レンズが内部に設けられた鏡筒601と、対物レンズへ光(ここでは、可視光)を照射する光源ユニット602と、チタン、ジルコニア等の低熱伝導体で形成された鏡筒603と、鏡筒603の内部に設けられたチューブレンズ604と、光源ユニット602からの光を透過させると共に、対物レンズから導かれた光を反射するハーフミラー605と、を有する顕微鏡と、顕微鏡により取得されたパターンを結像するカメラ606と、を有する。
FIG. 8 is a perspective view showing the outline of the
光源ユニット602は、可視光線(例えば、波長が略450〜600nmの光)を照射する部材であり、面光源状の光を照射する。光源ユニット602は、遠方に設置された光源621と、光源621からの光を導く光バンドルファイバ622と、光ファイバの端面近傍に設置された拡散板623と、拡散板623に隣接して設けられるコリメータレンズ624と、を有する。
The light source unit 602 is a member that emits visible light (for example, light having a wavelength of approximately 450 to 600 nm), and emits surface-like light. The light source unit 602 is provided adjacent to the
光源621は、例えば白色LEDであり、可視光域の光を照射する。光源621は発熱するため、光源621は読取部60aから離れた位置に設けられる。光源621から照射された光は、光バンドルファイバ622を用いて導光される。拡散板623は、光バンドルファイバ622により導光されて、光バンドルファイバ622の端面から放射される光を広げ均一に変換した後、コリメータレンズ624は、その光を対物レンズに導く。
The
光源ユニット602から照射された光は、対物レンズを通り、パターンP等で反射して、再び対物レンズへ導かれる。対物レンズは、倍率が略100倍の高倍率、開口数(NA、numerical aperture)が略0.8、作動距離が略2mmの特性を有する可視光レンズである。チューブレンズ604は、無限遠補正された対物レンズからの光を結像させるレンズであり、焦点距離が略200mmである。
The light emitted from the light source unit 602 passes through the objective lens, is reflected by the pattern P or the like, and is guided to the objective lens again. The objective lens is a visible light lens having characteristics such as a high magnification of about 100 ×, a numerical aperture (NA, numerical aperture) of about 0.8, and a working distance of about 2 mm. The
カメラ606は、解像度がUXGA(1600×1200画素)程度であり、大きさが2/3インチ程度であり、消費電力が3W程度である。カメラ606は、パターンPの像を取得する。カメラ606は、水冷用ウオータージャケットで囲まれている。カメラ606は、制御部201a(図13参照)により、超低速度スキャンが可能であり、したがってマスクMに描画された細かいパターンを正確に読み取ることができる。
The
読取部60aは、図示しない取付部を介して筒状部35aに固定される。これにより、読取部60aは、光照射部30aと共にz方向に移動する。
The
次に、光照射部30a〜30gを枠体15に取り付ける取付構造について説明する。本実施の形態の取付構造では、底板151にガイド部材70を取り付け、支持板153にガイド部材70Aを取り付け、ガイド部材70、70Aに光照射部30a〜30gを取り付けることで、光照射部30a〜30gを枠体15に取り付ける。
Next, a mounting structure for mounting the
図9(A)は底板151にガイド部材70を取り付けたときの底板151とガイド部材70との位置関係を示し、図9(B)は支持板153にガイド部材70Aを取り付けたときの支持板153とガイド部材70Aとの位置関係を示す。
FIG. 9A shows the positional relationship between the
ガイド部材70は、丸孔155a〜155gを覆うように、底板151に7個設けられる。ガイド部材70Aは、丸孔156a〜156gを覆うように、支持板153に7個設けられる。
Seven
ガイド部材70とガイド部材70Aとの差異は、孔75、76の有無及び直径である。ガイド部材70のガイド部本体71には孔75、76が形成されているが、ガイド部材70Aのガイド部本体71Aには孔75、76が形成されていない。
The difference between the
ガイド部材70、70Aには、略中央に取付孔74、74Aが形成される。孔75、76は、取付孔74の中心を通る線上に、取付孔74を挟むように形成される。ガイド部材70、70Aに付いては後に詳述する。
In the
ガイド部材70と丸孔155a〜155gとは略同心円状に配置され、ガイド部材70Aと丸孔156a〜156gとは略同心円状に配置される。
The
ガイド部材70及び丸孔155a〜155gは、底板151の中央部分に均等に配置され、ガイド部材70A及び丸孔156a〜156gは、支持板153の中央部分に均等に配置される。隣接する丸孔155a〜155g(すなわちガイド部材70)の間隔及び隣接する丸孔156a〜156g(すなわちガイド部材70A)の間隔W2は、光照射部30a〜30gの間隔と略同一である。
The
丸孔155a、156aに設けられたガイド部材70、70Aには、光照射部30aの筒状部35が設けられる。丸孔155b、156bに設けられたガイド部材70、70Aには、光照射部30bが設けられる。同様に、丸孔155c、156c〜155g、156gに設けられたガイド部材70、70Aには、それぞれ光照射部30c〜30gが設けられる。
The cylindrical part 35 of the
丸孔155aと丸孔156aとは、平面視における位置が重なるように形成される。同様に、丸孔155b〜155gと丸孔156b〜156gとは、それぞれ平面視における位置が重なるように形成される。
The round holes 155a and the
次に、光照射部30aの底板151への取り付けを例に、取付構造について説明する。図10は、光照射部30aを底板151に取り付ける部分における、取付構造の分解斜視図である。なお、光照射部30b〜30gを底板151に取り付ける取付構造及び光照射部30a〜30gを支持板153に取り付ける取付構造は、光照射部30aを底板151に取り付ける取付構造と同一であるため、説明を省略する。
Next, the attachment structure will be described by taking the attachment of the
まず、ガイド部材70について説明する。ガイド部材70は、主として、略薄板状のガイド部本体71と、押さえリング72、73と、を有する。
First, the
ガイド部本体71は、略薄板状であり、平面視略円板形状である。ガイド部本体71は、変形しやすいように、厚さが略0.1mm程度の金属で形成される。金属としては、ステンレス鋼、リン青銅等を用いることができるが、より均質なリン青銅を用いることが望ましい。
The guide
ガイド部本体71には、略中央に取付孔74が形成される。取付孔74は、ガイド部本体71の中心a1が取付孔74の中心となるように形成される。また、ガイド部本体71には、ガイド部本体71の外周に沿って孔77が複数形成され、取付孔74に沿って孔78が複数形成される。孔77はねじ85が挿入される孔であり、孔78はねじ86が挿入される孔である。なお、孔77、78の位置及び数は図示した形態に限られない。
A mounting
ガイド部本体71が底板151に設けられた状態では、取付孔74が丸孔155aと略同心円状に配置される。取付孔74には、筒状部35aが挿入される。筒状部35aが取付孔74に挿入された状態では、光軸axが取付孔74の中心a1と略一致する。
In the state in which the guide portion
押さえリング72、73は、厚さが略3mm程度であり、ガイド部本体71と同じ材料で形成される。本実施の形態では、ガイド部本体71と押さえリング72、73とが別々に形成されているが、ガイド部本体71と押さえリング72、73とを一体形成してもよい。
The holding rings 72 and 73 have a thickness of about 3 mm and are formed of the same material as the guide portion
押さえリング72は、略環状であり、ガイド部本体71の外周に略沿って設けられる。押さえリング73は、略環状であり、取付孔74に略沿って設けられる。押さえリング72には、ねじ85が挿入される孔77Aが複数形成され、押さえリング73には、ねじ86が挿入される孔78Aが複数形成される。
The
次に、光照射部30aの底板151への取り付けについて説明する。ガイド部材70は、光照射部30aと枠体15(ここでは、底板151)との間に設けられる。
Next, attachment of the
ガイド部材70は、丸孔155aを覆うように底板151に設けられる。押さえリング72をガイド部本体71の上に載置し、ねじ85を孔77、77Aに挿入し、底板151に形成されたねじ孔155hにねじ85を螺合させることで、ガイド部材70が底板151に固定される。
The
光照射部30a(すなわち、筒状部35a)は、取付部38aを介してガイド部材70に設けられる。押さえリング73をガイド部本体71の下に設け、ねじ86を孔78、78Aに挿入し、フランジ38に形成されたねじ孔381にねじ86を螺合させることで、ガイド部材70が取付部38aに固定される。
The
このように、押さえリング72、73を介してガイド部材70を枠体15及び筒状部35に固定することで、ガイド部本体71の変形を防止することができる。
As described above, by fixing the
本発明の取付構造により、枠体15に光照射部30a〜30gが取り付けられた状態について、光照射部30aを例に説明する。なお光照射部30b〜30gの枠体15への取り付け状態は、光照射部30aの枠体15への取り付け状態と同一であるため、説明を省略する。
The
図11は、枠体15(ここでは、支持部15a)に光照射部30aが取り付けられた状態を模式的に示す図である。図11では、取付孔74及び孔75、76の中心を通る面で切断した状態を示す。図11では、一部の構成要件を断面表示している。また、図11では、ねじ85、86等の締結部材及びこれらが設けられる穴の図示を省略する。
FIG. 11: is a figure which shows typically the state to which the
筒状部35aは、ガイド部材70、70Aの取付孔74、74Aに挿入されている。ガイド部材70の上側に取付部38aが位置し、筒状部35aの取付部38aより下側の部分がガイド部材70より下側に位置した状態で、押さえリング73を用いてガイド部材70と取付部38aとが固定されている。また、ガイド部材70Aの上側に取付部37aが位置し、筒状部35aの取付部37aより下側の部分がガイド部材70Aより下側に位置した状態で、押さえリング73Aを用いてガイド部材70Aと取付部37aとが固定されている。ガイド部材70は、押さえリング72を用いて底板151に固定されており、ガイド部材70Aは、押さえリング72Aを用いて支持板153に固定されている。
The
平面視において、丸孔155aの中心と丸孔156aの中心とは略一致するため、光軸axが略鉛直方向となるように光照射部30aが支持部15aに取り付けられる。
Since the center of the
孔75、76は、AF用光源341から下向きに照射された光及びマスクMでの反射光が通過できるように、それぞれAF用光源341及びAFセンサ347、348と水平方向の位置が一致する。言い換えれば、孔75、76の位置は、それぞれ平面視においてAF用光源341及びAFセンサ347、348の位置と重なる。このように、孔75、76を形成することで、ガイド部材70、70Aを用いた場合においても光照射部30aのAF処理が可能となる。
Horizontal positions of the
駆動部39aは、押さえリング73Aを介して取付部37aを押し上げる。光照射部30aの重心Gは、駆動部39aが取付部37aを押し上げる位置の近傍に位置する。したがって、駆動部39aは重心Gの近くで光照射部30aを押し上げる。これにより、光照射部30aの上下動が安定する。
The
図12は、(A)は光照射部30aが移動していない状態(ストローク中央)を示し、(B)は光照射部30aが下側に移動した状態(ストローク下端)を示し、(C)は光照射部30aが上側に移動した状態(ストローク上端)を示す。
FIG. 12 shows (A) a state in which the
ガイド部材70、70Aが取付部37a、38a(図12では図示省略)を介して筒状部35aに固定されているため、駆動部39aにより筒状部35aが上下動すると、それに伴ってガイド部材70、70Aが変形する。
Since the
駆動部39aによる筒状部35aの移動量は略30μmである。ガイド部材70、70Aは薄い金属製であるため、略30μmの筒状部35aの上下動に合わせてガイド部材70、70Aが伸び縮み(弾性変形)する。ガイド部材70、70Aは平面視略円形状であるため、ガイド部材70、70Aの変形量は場所によらず略一定であり、筒状部35aがxy方向に移動しない。なお、孔75、76は十分に小さいため、ガイド部材70、70Aの変形に与える影響は小さい。また、駆動部39aによる筒状部35aの移動量である略30μmはAFに必要な量の例示であり、駆動部39aは筒状部35aを略数十μm単位で移動させてもよい。
The moving amount of the
なお、光照射部30aの上下動に伴い、光照射部30aに設けられた読取部60a(図12では図示省略)も上下動する。読取部60aの鏡筒601が丸孔157a(図3等参照)に挿入されており、鏡筒601は丸孔157aに固定されていないため、鏡筒601の上下動により不具合は生じない。
Note that, along with the vertical movement of the
図13は、露光装置1の電気的な構成を示すブロック図である。露光装置1は、CPU(Central Processing Unit)201と、RAM(Random Access Memory)202と、ROM(Read Only Memory)203と、入出力インターフェース(I/F)204と、通信インターフェース(I/F)205と、メディアインターフェース(I/F)206と、を有し、これらは光照射部30、位置測定部41、42、レーザ干渉計51、52、駆動部81、82、83等と互いに接続されている。
FIG. 13 is a block diagram showing the electrical configuration of the
CPU201は、RAM202、ROM203に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。CPU201には、位置測定部41、42、レーザ干渉計51、52等から信号が入力される。CPU201から出力された信号は、駆動部81、82、83、光照射部30に出力される。
The
RAM202は、揮発性メモリである。ROM203は、各種制御プログラム等が記憶されている不揮発性メモリである。CPU201は、RAM202、ROM203に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。また、ROM203は、露光装置1の起動時にCPU201が行うブートプログラムや、露光装置1のハードウェアに依存するプログラム、マスクMへの描画データなどを格納する。また、RAM202は、CPU201が実行するプログラム及びCPU201が使用するデータなどを格納する。
The
CPU201は、入出力インターフェース204を介して、キーボードやマウス等の入出力装置211を制御する。通信インターフェース205は、ネットワーク212を介して他の機器からデータを受信してCPU201に送信すると共に、CPU201が生成したデータを、ネットワーク212を介して他の機器に送信する。
The
メディアインターフェース206は、記憶媒体213に格納されたプログラム又はデータを読み取り、RAM202に格納する。なお、記憶媒体213は、例えば、ICカード、SDカード、DVD等である。
The
なお、各機能を実現するプログラムは、例えば、記憶媒体213から読み出されて、RAM202を介して露光装置1にインストールされ、CPU201によって実行される。
A program for realizing each function is read from, for example, the
CPU201は、入力信号に基づいて露光装置1の各部を制御する制御部201aの機能を有する。制御部201aは、CPU201が読み込んだ所定のプログラムを実行することにより構築される。制御部201aが行う処理については、後に詳述する。
The
図13に示す露光装置1の構成は、本実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、例えば一般的な情報処理装置が備える構成を排除するものではない。露光装置1の構成要素は、処理内容に応じてさらに多くの構成要素に分類されてもよいし、1つの構成要素が複数の構成要素の処理を実行してもよい。
The configuration of the
このように構成された露光装置1の作用について説明する。以下の処理は、主として制御部201aによって行われる。
The operation of the
制御部201aは、レーザ干渉計51、52を用いて位置測定部41、42のキャリブレーションを行う。レーザ干渉計51、52の測定値は正確であるが、露光装置1におけるクリーンエアーのダウンフローで10nm近い揺らぎが発生する。また、レーザ干渉計51、52は相対位置のみの測定しかできない(原点を知る事はできない)。
The control unit 201 a performs calibration of the
位置測定部41、42の測定結果は、マスク保持部20のピッチングやヨーイングによる誤差等を含む。そのため、位置測定部41、42による測定結果が誤差を含まないようにレーザ干渉計51、52の測定値と位置測定部41、42による測定値との関係を事前に調べ、位置測定部41、42の校正処理を行ったうえで、位置測定部41、42を用いて描画処理を行うことで、精度を向上させることができる。
The measurement results of the
制御部201aは、描画処理を行う前に、仮のマスクMに向けて光照射部30a〜30gから光を照射してパターンを描画し、そのパターンを読取部60で読み取ることで、補正データを生成する。また、制御部201aは、AF処理部34a〜34gにより光照射部30a〜30gが合焦していないことを検知したら、駆動部39a〜39gにより光照射部30a〜30gをそれぞれz方向に移動させて、光照射部30a〜30gを合焦させる。
The control unit 201a irradiates light from the
描画処理は、マスク保持部20にマスクMを載置してから数時間経過した後に行なわれる。制御部201aは、位置測定部41、42の測定結果に基づいてマスク保持部20をx方向及びy方向に移動させる。制御部201aは、マスク保持部20を移動させつつ、光照射部30の下側をマスクMが通過するときに光照射部30から光を照射して、描画処理を行う。
The drawing process is performed several hours after the mask M is placed on the
本実施の形態によれば、ガイド部材70、70Aを用いた取付構造を有するため、光照射部30を鉛直方向に上下動させ、光軸axの振れを防止することができる。
According to the present embodiment, since the mounting structure using the
例えば光照射部30の上下動にクロスローラガイドを用いる場合には、ローラの円筒度に限界があるため、30μm程度移動させるときの光軸axの振れが100nm程度発生してしまう。また例えば、光照射部30の上下動にエアスライダーを用いる場合には、30μm程度移動させるときに光照射部30が水平方向に30nm程度振動してしまう。これらの方法は光軸axの水平方向の移動量が大きすぎるため、光照射部30b〜30fの位置を光照射部30a、30gの位置に基づいて内挿により求めることができなくなり、描画位置の制御が不可能となってしまう。それに対し、本実施の形態ではガイド部材70、70Aを用いた取付構造を有するため、光照射部30を上下動させるときの光軸axの振れを極限まで小さく(光軸axの振れが数nm以下)し、描画中に描画対象であるマスクMの厚み変化やマスク保持部20の高さ方向(z方向)の変化を光テコ式のAF処理部34a〜34gで取得することができ、かつ高い精度で描画処理を行うことができる。
For example, in the case where the cross roller guide is used to move the
特に本実施の形態は、光照射部30の上下動が略数十μm程度と小さいため、光照射部30が上下動してもガイド部材70、70Aが塑性変形せず、薄い金属製のガイド部材70、70Aを用いた取付構造が採用可能である。そして、ガイド部材70、70Aが平面視略円板形状であり、ガイド部材70、70Aが均等に変形するため、光照射部30を上下動させるときの光軸axの振れを数nm以下と小さくすることができる。特に、ガイド部材70、70Aを厚さが略0.1mm程度の金属製とすることで、変形しやすく、かつ丈夫なガイド部材70、70Aとすることができる。
In particular, in the present embodiment, since the vertical movement of the
また、本実施の形態によれば、ガイド部材70、70Aが押さえリング72、73を有するため、ガイド部材70、70Aを枠体15及び光照射部30に取り付けることによるガイド部本体71の変形を防止することができる。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施の形態によれば、光照射部30全体を上下動させて合焦させる構成としたため、NAが0.65程度の高解像度のレンズを用いたマスク製造装置についても焦点調整処理が可能となる。例えば、光学部品の配置を変化させる焦点調整処理をマスク製造装置に適用することは、収差が大きくなったり合焦範囲が狭くなったりする等の不具合が発生するため現実的ではない。それに対し、光照射部30全体を上下動させる焦点調整処理であれば、マスク製造装置に適用することができる。言い換えれば、本実施の形態は、高精度の露光装置であるマスク製造装置に適用することに特に価値がある。
Further, according to the present embodiment, since the whole of the
<第2の実施の形態>
本発明の第2の実施の形態は、ガイド部材に複数の切抜き孔が形成された形態である。以下、第2の実施の形態の露光装置について説明する。第1の実施の形態の露光装置1と、第2の実施の形態の露光装置との差異は、光照射部30の取付構造のみであるため、以下、第2の実施の形態の露光装置における光照射部30の取付構造についてのみ説明する。また、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
Second Embodiment
According to a second embodiment of the present invention, a plurality of cutout holes are formed in a guide member. The exposure apparatus of the second embodiment will be described below. The difference between the
図14は、第2の実施の形態に係る露光装置において、(A)は底板151にガイド部材70Bを取り付けたときの底板151とガイド部材70Bとの位置関係を示し、(B)は支持板153にガイド部材70Cを取り付けたときの支持板153とガイド部材70Cとの位置関係を示す。
FIG. 14 shows the positional relationship between the
光照射部30a〜30gを枠体15に取り付ける取付構造では、底板151及び支持板153にガイド部材70B、70Cを取り付け、ガイド部材70B、70Cに光照射部30a〜30gを取り付ける。ガイド部材70Bは、丸孔155a〜155gを覆うように底板151に7個設けられ、ガイド部材70Cは、丸孔156a〜156gを覆うように支持板153に7個設けられる。
In the attachment structure for attaching the
ガイド部材70とガイド部材70Bとの差異、及びガイド部材70Aとガイド部材70Cとの差異は、切抜き孔79の有無である。ガイド部材70B、70Cは、それぞれ略薄板状のガイド部本体71B、71Cを有する。ガイド部本体71Bとガイド部本体71Cとの差異は直径のみである。
The difference between the
ガイド部本体71B、71Cは、ガイド部本体71、71Aと同様に、厚さが略0.1mm程度の金属で形成された略薄板状であり、平面視略円板形状である。ガイド部本体71B、71Cには、略中央に取付孔74、74Aが形成される。
The guide
ガイド部本体71B、71Cには、環状扇形状の切抜き孔79が複数形成される。切抜き孔79は、周方向に沿って形成される。本実施の形態では、略45度おきに8個の切抜き孔79が配置されるが、切抜き孔79の数、位置、大きさ、形状等はこれに限られない。
A plurality of annular fan-shaped cutout holes 79 are formed in the guide portion
図15は、光照射部30aを支持板153に取り付ける部分における、取付構造の分解斜視図である。図15では、光照射部30aのフランジ36aより上の部分を省略している。光照射部30a〜30gを底板151に取り付ける取付構造及び光照射部30b〜30gを支持板153に取り付ける取付構造は、光照射部30aを支持板153に取り付ける取付構造と同一であるため、説明を省略する。
FIG. 15 is an exploded perspective view of the attachment structure in the portion where the
ガイド部材70Cは、丸孔156aを覆うように支持板153に設けられる。押さえリング72Aをガイド部本体71Bの上に載置し、ねじ85を孔77、77Aに挿入し、支持板153に形成されたねじ孔156hにねじ85を螺合させることで、ガイド部材70Cが支持板153に固定される。
The
筒状部35aは、取付部37aを介してガイド部材70Cに設けられる。押さえリング73Aをガイド部本体71Bの下に設け、ねじ86を孔78、78Aに挿入し、フランジ37に形成されたねじ孔371にねじ86を螺合させることで、ガイド部材70Cが取付部37aに固定される。
The
図16は、枠体15に光照射部30aが取り付けられた状態を示す図である。筒状部35aは、ガイド部材70B、70Cの取付孔74、74Aに挿入されている。AF用光源341及びAFセンサ347、348と切抜き孔79とは、水平方向の位置が一致する。言い換えれば、切抜き孔79の位置は、平面視においてAF用光源341及びAFセンサ347、348の位置と重なる。したがって、AF用光源341から下向きに照射された光がマスクMで反射し、反射光がAFセンサ347、348に入射する。
FIG. 16 is a view showing the
本実施の形態は、ガイド部材70B、70Cが切抜き孔79を有するため、光照射部30aの回転方向の位置を微調整できる。以下、回転駆動部90aについて説明する。なお、光照射部30b〜30gについても、光照射部30aと同様、それぞれ回転駆動部90b〜90gを有するが、回転駆動部90a〜90gは同一の構造であるため、回転駆動部90b〜90gについては説明を省略する。
In the present embodiment, since the
図15に示すように、回転駆動部90aは、主として、突起91aと、圧電素子92aと、弾性部材93aと、を有する。突起91aは、略棒状であり、フランジ36aの側面に設けられる。突起91aには、圧電素子92aの先端が当接する。圧電素子92aは、変位しない部分(突起91aと当接していない側の端)が支持部15a(図3等参照)に設けられる。また、突起91aには、弾性部材93aが設けられる。弾性部材93aは、例えば圧縮ばねであり、一方の端が突起91aに設けられ、他方の端が支持部15aに設けられる。したがって、圧電素子92aが伸びると、光照射部30aが+z方向から見て反時計回りに回転し、圧電素子92aが縮むと、光照射部30aが+z方向から見て時計回りに回転する。
As shown in FIG. 15, the
本実施の形態によれば、ガイド部材70B、70Cを用いた取付構造を有するため、光照射部30を上下動させるときに光軸axの振れを防止することができる。また、ガイド部材70B、70Cに切抜き孔79を形成することで、光照射部30を上下方向に加え、回転方向についても移動させることができる。回転方向の移動に圧電素子92aを用いるため、秒単位の角度(1秒=略2.78度)で調整が可能である。
According to the present embodiment, since the mounting structure using the
また、本実施の形態によれば、平面視において、切抜き孔79の位置がAF用光源341及びAFセンサ347、348の位置と重なるため、ガイド部材70B、70Cに孔75、76を形成する必要はない。そして、切抜き孔79は周方向に略均等に配置されているため、光照射部30aの上下動させるときに、ガイド部本体71B、71Cが均等に変形する。したがって、光照射部30aが水平方向への移動を防ぐことができる。
Further, according to the present embodiment, since the position of the
なお、本実施の形態では、回転駆動部90a〜90gを用いてそれぞれ光照射部30a〜30gを回転させたが、光照射部30a〜30gを回転させる方法はこれに限られない。例えば、突起91aに送りねじを設け、送りねじの先端を側板154に当接させ、送りねじを手動で回転させることで光照射部30aを回転させてもよい。
In the present embodiment, the
<第3の実施の形態>
本発明の第3の実施の形態は、ガイド部材の板厚が1mm程度と厚い形態である。以下、第3の実施の形態の露光装置について説明する。第1の実施の形態の露光装置1と、第3の実施の形態の露光装置との差異は、光照射部30の取付構造のみであるため、以下、第3の実施の形態の露光装置における光照射部30の取付構造についてのみ説明する。また、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
Third Embodiment
In the third embodiment of the present invention, the plate thickness of the guide member is as thick as about 1 mm. The exposure apparatus of the third embodiment will be described below. The difference between the
図17は、第3の実施の形態に係る露光装置において、(A)は底板151にガイド部材70Dを取り付けたときの底板151とガイド部材70Dとの位置関係を示し、(B)は支持板153にガイド部材70Eを取り付けたときの支持板153とガイド部材70Eとの位置関係を示す。
FIG. 17A shows the positional relationship between the
光照射部30a〜30gを枠体15に取り付ける取付構造では、底板151及び支持板153にガイド部材70D、70Eを取り付け、ガイド部材70D、70Eに光照射部30a〜30g(図17では図示省略)を取り付ける。ガイド部材70Dは、丸孔155a〜155gを覆うように底板151に7個設けられ、ガイド部材70Eは、丸孔156a〜156gを覆うように支持板153に7個設けられる。
In the attachment structure for attaching the
ガイド部材70D、70Eは、それぞれ略薄板状のガイド部本体71D、71Eを有する。図18(A)は、ガイド部本体71Dの概略を示す図であり、図18(B)は、ガイド部本体71Eの概略を示す図である。
The
ガイド部材70とガイド部材70Dとの差異、及びガイド部材70Aとガイド部材70Eとの差異は、板厚及び切抜き孔79A〜79Dの有無である。なお、図18(A)では孔76を省略している。
The difference between the
ガイド部本体71D、71Eは、略薄板状であり、平面視略円板形状である。ガイド部本体71D、71Eは、厚さが略1mm程度の金属で形成される。金属としては、ステンレス鋼、リン青銅等を用いることができるが、より均質なリン青銅を用いることが望ましい。なお、本発明における略1mm程度とは、略1mmに対して略1mm以下の誤差を含むものである。
The guide
ガイド部本体71D、71Eには、略中央に取付孔74、74Aが形成される。また、ガイド部本体71D、71Eには、孔77がガイド部本体71の外周に沿って複数形成され、取付孔74、74Aに沿って孔78が複数形成される。
Mounting
ガイド部本体71Dには、ガイド部本体71Dが変形しやすいように、略円弧形状の切抜き孔79A、79Bがそれぞれ複数形成される。切抜き孔79A、79Bは、それぞれ、周方向に沿って等間隔に配置される。切抜き孔79Aの半径は切抜き孔79Bの半径より小さく、切抜き孔79Bは切抜き孔79Aの外側に配置される。また、切抜き孔79Aの端を含む端部領域79Aaと、切抜き孔79Bの端を含む端部領域79Baとは、周方向の位置が略一致する。なお、端部領域79Aa、79Baは、それぞれ切抜き孔79A、79Bの両端に存在する。
In the guide portion
ガイド部本体71Eには、ガイド部本体71Eが変形しやすいように、略円弧形状の切抜き孔79C、79Dがそれぞれ複数形成される。切抜き孔79C、79Dは、それぞれ、周方向に沿って等間隔に配置される。切抜き孔79Cの半径は切抜き孔79Dの半径より小さく、切抜き孔79Dは切抜き孔79Cの外側に配置される。また、切抜き孔79Cの端を含む端部領域79Caと、切抜き孔79Dの端を含む端部領域79Daとは、周方向の位置が略一致する。なお、端部領域79Ca、79Daは、それぞれ切抜き孔79C、79Dの両端に存在する。
A plurality of substantially arc-shaped
本実施の形態では、切抜き孔79A、79B、79C、79Dは各4個であり、切抜き孔79A、79B、79C、79Dの位置及び数はこれに限られない。
In the present embodiment, there are four
端部領域79Aaと端部領域79Baとの周方向の位置が略一致し、この重なる位置は周方向に均等(例えば略45度毎)に配置される。また、端部領域79Caと端部領域79Daとの周方向の位置が略一致し、この重なる位置は周方向に均等(例えば略45度毎)に配置される。したがって、ガイド部本体71D、71Eの中心点から径方向に放射状に伸びる線を引くと、その線は必ず切抜き孔79A〜79Dの少なくとも1つを通過する。そのため、ガイド部本体71D、71Eの変形量は、周方向の場所によらず略一定である。また、このように切抜き孔79A〜79Dを配置することで、厚さが1mm程度の厚めの薄板をガイド部本体71D、71Eに用いても、略30μmの筒状部35aの上下動に合わせてガイド部本体71D、71Eが伸び縮みする。
The positions in the circumferential direction of the end area 79Aa and the end area 79Ba substantially coincide with each other, and the overlapping positions are arranged uniformly (for example, approximately every 45 degrees) in the circumferential direction. Further, the positions in the circumferential direction of the end region 79Ca and the end region 79Da substantially coincide with each other, and the overlapping positions are arranged uniformly (for example, approximately every 45 degrees) in the circumferential direction. Therefore, when a line radially extending from the center point of the guide portion
図19は、光照射部30aを支持板153に取り付ける部分における、取付構造の分解斜視図である。図19では、光照射部30aのフランジ36aより上の部分を省略している。光照射部30a〜30gを底板151に取り付ける取付構造及び光照射部30b〜30gを支持板153に取り付ける取付構造は、光照射部30aを支持板153に取り付ける取付構造と同一であるため、説明を省略する。
FIG. 19 is an exploded perspective view of the attachment structure in the portion where the
ガイド部材70Eは、丸孔156aを覆うように支持板153に設けられる。ねじ85を孔77に挿入し、支持板153に形成されたねじ孔156hにねじ85を螺合させることで、ガイド部材70Eが支持板153に固定される。
The
筒状部35aは、取付部37aを介してガイド部材70Eに設けられる。ねじ86を孔78に挿入し、フランジ37に形成されたねじ孔371にねじ86を螺合させることで、ガイド部材70Eが取付部37aに固定される。
The
このように、ガイド部材70Eが取付部37aを介して筒状部35aに固定されているため、略30μmの筒状部35aの上下動に合わせてガイド部材70Eが変形する。
As described above, since the
本実施の形態によれば、ガイド部材70D、70Eを略1mm程度の金属で形成したため、光照射部30が重い場合にもガイド部材70D、70Eを弾性変形させることができる。例えば、ガイド部材を略0.1mm程度の金属で形成する場合には、光照射部30が重くなるとガイド部材が弾性限界を超えてしまうおそれがある。それに対し、ガイド部材70D、70Eを略1mm程度の金属で形成する場合には、ガイド部材70D、70Eが丈夫になるため、ガイド部材70D、70Eが弾性限界を超えて塑性変形してしまう可能性を減らすことができる。
According to the present embodiment, since the
なお、本実施の形態では、ガイド部材70D、70Eはそれぞれガイド部本体71D、71Eを有したが、ガイド部材70D、70Eがそれぞれ押さえリング72、72A及び押さえリング73、73Aを有してもよい。ただし、本実施の形態はガイド部材70D、70Eの厚さが略1mm程度と厚いため、押さえリング72、72A、73、73Aは必須ではない。
In the present embodiment, the
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。当業者であれば、実施形態の各要素を、適宜、変更、追加、変換等することが可能である。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like within the scope of the present invention are also included. . Those skilled in the art can appropriately change, add, convert, etc. the elements of the embodiment.
また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、略水平とは、厳密に水平の場合には限られず、例えば数度程度の誤差を含む概念である。また、例えば、単に平行、直交等と表現する場合において、厳密に平行、直交等の場合のみでなく、略平行、略直交等の場合を含むものとする。また、本発明において「近傍」とは、基準となる位置の近くのある範囲(任意に定めることができる)の領域を含むことを意味する。例えば、Aの近傍という場合に、Aの近くのある範囲の領域であって、Aを含んでもいても含んでいなくてもよいことを示す概念である。 Further, in the present invention, “abbreviation” is a concept including not only the case of strictly identical but also an error and a deformation that do not lose the sameness. For example, “substantially horizontal” is not limited to the case of strictly horizontal, and is a concept including an error of, for example, several degrees. Further, for example, when expressing simply as parallel, orthogonal, etc., not only strictly parallel, orthogonal, etc., but also substantially parallel, substantially orthogonal, etc. shall be included. Further, in the present invention, “near” means including a range (which can be arbitrarily determined) of a region near a reference position. For example, the term “in the vicinity of A” is a concept that indicates a range of area near A, which may or may not include A.
1 :露光装置
11 :定盤
11a :上面
12 :板状部
12a :上面
13、14:レール
15 :枠体
15a :支持部
15c :柱
20 :マスク保持部
20a :上面
21、22、23:バーミラー
30、30a、30b、30c、30d、30e、30f、30g:光照射部
32a、32b、32c、32d、32e、32f、32g:対物レンズ
33a、33b、33c、33d、33e、33f、33g:光源部
34a、34b、34c、34d、34e、34f、34g:AF処理部
35、35a、35b、35c、35d、35e、35f、35g:筒状部
36、36a、36b、36c、36d、36e、36f、36g:フランジ
37、37a:取付部
38、38a:取付部
39、39a、39b、39c、39d、39e、39f、39g:駆動部
40 :測定部
41、42:位置測定部
41a、42a:スケール
41b、42b:検出ヘッド
50、51、51a、51b、51c、52、52a、52g:レーザ干渉計
55a、55b、55c、56a、56g:ミラー
60、60a、60b、60c、60d、60e、60f、60g:読取部
70、70A、70B、70C、70D、70E:ガイド部材
71、71A、71B、71C、71D、71E:ガイド部本体
72、72A、73、73A、:押さえリング
74、74A:取付孔
75、76、77、77A、78、78A:孔
79、79A、79B、79C、79D:切抜き孔
79Aa、79Ba、79Ca、79Da:端部領域
81、82、83:駆動部
85、86:ねじ
90a、90b、90c、90d、90e、90f、90g:回転駆動部
91a :突起
92a :圧電素子
93a :弾性部材
151 :底板
153 :支持板
152、154:側板
152a、152b、152c、152d、152e、152f、152g:孔
154a、154b、154c、154d、154e、154f、154g:孔
152h、152i、154h、154i:孔
155a、155b、155c、155d、155e、155f、155g:丸孔
155h :ねじ孔
156a、156b、156c、156d、156e、156f、156g:丸孔
156h :ねじ孔
157a、157b、157c、157d、157e、157f、157g:丸孔
158 :凸部
159 :仕切り壁
160 :弾性部材
161 :移動機構
161a :ラック
161b :ピニオン
161c :凸部
161d、161e:摺動面
162 :位置決め部材
162a :凹部
163 :永電磁石
201 :CPU
201a :制御部
202 :RAM
203 :ROM
204 :入出力インターフェース
205 :通信インターフェース
206 :メディアインターフェース
211 :入出力装置
212 :ネットワーク
213 :記憶媒体
331 :光源
332 :レンズ
333 :フライアイレンズ
334、335:レンズ
336 :ミラー
341 :AF用光源
342 :コリメータレンズ
343 :AF用シリンドリカルレンズ
344、345:ペンタプリズム
346 :レンズ
347、348:AFセンサ
371、381:ねじ孔
372 :中空部
391 :圧電素子
392 :連結部
393 :凸部
394 :溝
395 :取付部
601 :鏡筒
602 :光源ユニット
603 :鏡筒
604 :チューブレンズ
605 :ハーフミラー
606 :カメラ
621 :光源
622 :光バンドルファイバ
623 :拡散板
624 :コリメータレンズ
1: Exposure apparatus 11: Surface plate 11a: Upper surface 12: Plate-like portion 12a: Upper surface 13, 14: Rail 15: Frame 15a: Support portion 15c: Column 20: Mask holding portion 20a: Upper surface 21, 22, 23: Bar mirror 30, 30a, 30b, 30c, 30d, 30f, 30g: light irradiation units 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f, 32g: objective lenses 33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f, 33g: light sources Parts 34a, 34b, 34c, 34d, 34e, 34f, 34g: AF processing parts 35, 35a, 35b, 35c, 35d, 35e, 35f, 35g: cylindrical parts 36, 36a, 36b, 36c, 36d, 36e, 36f , 36g: flange 37, 37a: mounting portion 38, 38a: mounting portion 39, 39a, 39b, 39c, 39d, 39e, 39 f, 39g: drive unit 40: measuring unit 41, 42: position measuring unit 41a, 42a: scale 41b, 42b: detection head 50, 51, 51a, 51b, 51c, 52, 52a, 52g: laser interferometer 55a, 55b , 55c, 56a, 56g: mirrors 60, 60a, 60b, 60c, 60d, 60f, 60g: reading units 70, 70A, 70B, 70C, 70D, 70E: guide members 71, 71A, 71B, 71C, 71D, 71E: Guide body 72, 72A, 73, 73A: Retaining ring 74, 74A: Mounting hole 75, 76, 77, 77A, 78, 78A: Hole 79, 79A, 79B, 79C, 79D: Cutting hole 79Aa, 79Ba , 79Ca, 79Da: end area 81, 82, 83: drive part 85, 86: screw 90a, 90b, 90c, 90 d, 90e, 90f, 90g: rotation drive part 91a: projection 92a: piezoelectric element 93a: elastic member 151: bottom plate 153: support plate 152, side plate 152, 152b, 152c, 152d, 152e, 152f, 152g: hole 154a , 154b, 154c, 154d, 154e, 154f, 154g: holes 152h, 152i, 154h, 154i: holes 155a, 155b, 155c, 155d, 155e, 155f, 155g: round holes 155h: screw holes 156a, 156b, 156c, 156d , 156e, 156f, 156g: round holes 156h: screw holes 157a, 157b, 157c, 157d, 157e, 157f, 157g: round holes 158: convex portion 159: partition wall 160: elastic member 161: moving mechanism 161a: rack 161b: Pini ON 161c: convex portion 161d, 161e: sliding surface 162: positioning member 162a: concave portion 163: permanent electromagnet 201: CPU
201a: control unit 202: RAM
203: ROM
204: input / output interface 205: communication interface 206: media interface 211: input / output device 212: network 213: storage medium 331: light source 332: lens 333: fly
Claims (11)
前記光学装置を組み付ける枠体と、
前記光学装置の組み付け時に、前記光学装置と前記枠体との間に設けられる略薄板状のガイド部材と、
前記枠体に設けられ、前記光学装置を鉛直方向に移動させる駆動部と、
を備え、
前記枠体には、略鉛直方向に貫通する丸孔が形成され、
前記ガイド部材は、平面視略円板形状であり、前記丸孔を覆うように前記枠体に設けられ、
前記ガイド部材には、略中央に取付孔が形成され、
前記取付孔は、前記丸孔と略同心円状に配置され、
前記筒状部は、光軸が前記取付孔の中心と略一致するように前記取付孔に挿入されて前記ガイド部材に固定される
ことを特徴とする光学装置の取付構造。 An optical device having a tubular portion;
A frame for assembling the optical device;
A substantially thin plate-shaped guide member provided between the optical device and the frame when assembling the optical device;
A driving unit provided on the frame for moving the optical device in the vertical direction;
Equipped with
The frame body is formed with a round hole penetrating in a substantially vertical direction,
The guide member has a substantially disc shape in a plan view, and is provided on the frame so as to cover the round hole,
An attachment hole is formed in substantially the center of the guide member,
The mounting hole is disposed substantially concentrically with the round hole,
A mounting structure of an optical device, wherein the cylindrical portion is inserted into the mounting hole and fixed to the guide member such that an optical axis substantially coincides with a center of the mounting hole.
前記底板及び前記支持板には、前記丸孔である第1丸孔及び第2丸孔がそれぞれ形成され、
平面視において、前記第1丸孔の中心と前記第2丸孔の中心とが略一致し、
前記光学装置が前記枠体に組みつけられたときに、前記光学装置の重心が、前記駆動部が前記光学装置を押し上げる位置の近傍に位置する
ことを特徴とする請求項1に記載の光学装置の取付構造。 The frame has a bottom plate provided substantially horizontally, and a support plate provided substantially horizontal and above the bottom plate,
A first round hole and a second round hole, which are the round holes, are respectively formed in the bottom plate and the support plate,
In plan view, the center of the first round hole and the center of the second round hole substantially coincide,
The optical device according to claim 1, wherein when the optical device is assembled to the frame, a center of gravity of the optical device is located near a position where the drive unit pushes up the optical device. Mounting structure.
前記支持部には、支持部側摺動面が形成され、
前記柱には、前記支持部側摺動面と対向するように柱側摺動面が形成され、
前記支持部は、磁性材料で形成され、
前記柱には、永久磁石と電磁石とを有する永電磁石が設けられ、
前記移動機構が前記支持部を移動させないときに、前記電磁石のコイルに電流を流すことで前記永電磁石が前記支持部を吸着し、前記支持部側摺動面と前記柱側摺動面とが密着する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光学装置の取付構造。 The frame has a support portion provided substantially horizontally, a column provided at each end of the support portion, and a movement mechanism for moving the support portion in the vertical direction,
In the support portion, a support portion-side sliding surface is formed;
The column-side sliding surface is formed on the column so as to face the support-part-side sliding surface,
The support portion is formed of a magnetic material,
The pillar is provided with a permanent magnet having a permanent magnet and an electromagnet,
When the moving mechanism does not move the support portion, the permanent electromagnet attracts the support portion by supplying current to the coil of the electromagnet, and the support portion-side sliding surface and the column-side sliding surface The optical device mounting structure according to claim 1 or 2, wherein the optical device is in close contact.
前記ラックの歯は、前記支持部の長手方向に沿ってみたときに、前記支持部の重心を通り、かつ上下方向と略平行な線上に位置する
ことを特徴とする請求項3に記載の光学装置の取付構造。 The moving mechanism includes a rack provided along an up-down direction on an end face substantially orthogonal to the longitudinal direction of the support portion, and a pinion rotatably provided on the pillar.
The optical system according to claim 3, wherein the teeth of the rack are located on a line passing through the center of gravity of the support and substantially parallel to the vertical direction when viewed along the longitudinal direction of the support. Device mounting structure.
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の光学装置の取付構造。 The mounting structure of the optical device according to any one of claims 1 to 4, wherein the guide member is formed of a metal having a thickness of about 0.1 mm.
ことを特徴とする請求項5に記載の光学装置の取付構造。 The mounting structure of the optical device according to claim 5, wherein a plurality of annular fan-shaped cutout holes are formed in the guide member along a circumferential direction.
前記ガイド部材には、略円弧形状の第1切抜き孔及び第2切抜き孔がそれぞれ複数形成され、
前記第2切抜き孔は前記第1切抜き孔の外側に配置され、
前記第1切抜き孔の端を含む端部領域と、前記第2切抜き孔の端を含む端部領域とは、周方向の位置が略一致する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の光学装置の取付構造。 The guide member is formed of metal having a thickness of about 1 mm,
A plurality of substantially arc-shaped first and second cutout holes are formed in the guide member, respectively.
The second cutout hole is disposed outside the first cutout hole.
The end region including the end of the first cutout hole and the end region including the end of the second cutout hole substantially coincide in circumferential position. The mounting structure of the optical device according to one item.
前記第1厚肉部を介して前記ガイド部材と前記枠体とが固定され、
前記第2厚肉部を介して前記ガイド部材と前記筒状部とが固定される
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の光学装置の取付構造。 The guide member has a substantially annular first thick portion substantially along the outer periphery, and a substantially annular second thick portion substantially along the attachment hole,
The guide member and the frame are fixed via the first thick portion,
The optical device mounting structure according to any one of claims 1 to 7, wherein the guide member and the cylindrical portion are fixed via the second thick portion.
前記ガイド部材には、前記取付孔の中心を通る線上に、前記取付孔を挟むように2つの孔が形成され、
前記2つの孔は、平面視において前記AF用光源及び前記AFセンサの位置と重なる
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の光学装置の取付構造。 The optical device includes an AF processing unit having an AF light source for emitting downward light and an AF sensor for receiving reflected light.
In the guide member, two holes are formed on the line passing through the center of the mounting hole so as to sandwich the mounting hole.
The mounting structure of an optical device according to any one of claims 1 to 8, wherein the two holes overlap with the positions of the AF light source and the AF sensor in plan view.
前記切抜き孔は、平面視において前記AF用光源及び前記AFセンサの位置と重なる
ことを特徴とする請求項6に記載の光学装置の取付構造。 The optical device includes an AF processing unit having an AF light source for emitting downward light and an AF sensor for receiving reflected light.
The mounting structure of an optical device according to claim 6, wherein the cutout hole overlaps the positions of the AF light source and the AF sensor in a plan view.
筒状部を有し、前記ワークに光を照射する光照射部と、
前記光照射部を組み付けて、前記光照射部を前記プレートの上方に保持する枠体と、
前記光照射部の組み付け時に、前記光照射部と前記枠体との間に設けられる略薄板状のガイド部材と、
前記枠体に設けられ、前記光照射部を鉛直方向に移動させる駆動部と、
を備え、
前記枠体には、略鉛直方向に貫通する丸孔が形成され、
前記ガイド部材は、前記丸孔を覆うように前記枠体に設けられ、
前記ガイド部材には、平面視略円板形状であり、中央部に取付孔が形成され、
前記取付孔は、前記丸孔と略同心円状に配置され、
前記筒状部は、光軸が前記取付孔の中心と略一致するように前記取付孔に挿入されて前記ガイド部材に固定される
ことを特徴とする露光装置。
A plate on which a workpiece is placed,
A light irradiation unit having a cylindrical portion and irradiating light to the work;
A frame for assembling the light emitting unit and holding the light emitting unit above the plate;
A substantially thin plate-shaped guide member provided between the light irradiation unit and the frame when assembling the light irradiation unit;
A driving unit provided on the frame for moving the light emitting unit in the vertical direction;
Equipped with
The frame body is formed with a round hole penetrating in a substantially vertical direction,
The guide member is provided on the frame so as to cover the round hole,
The guide member has a substantially disc shape in a plan view, and a mounting hole is formed in a central portion,
The mounting hole is disposed substantially concentrically with the round hole,
An exposure apparatus, wherein the cylindrical portion is inserted into the mounting hole and fixed to the guide member such that an optical axis substantially coincides with a center of the mounting hole.
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