JP4811679B2

JP4811679B2 - 液量判定装置

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Publication number: JP4811679B2
Application number: JP2008042582A
Authority: JP
Inventors: 千春入口
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-02-25
Filing date: 2008-02-25
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2022-04-04
Also published as: JP2008147702A

Description

本発明は、ホログラムを利用して露光を行うホログラフィック露光装置に係り、特に、ホログラムマスクをプリズムと密接させるために使うマッチングリキッド等の充填液の液量を判定し補充するために装置に関する。

半導体装置のパターニングプロセスにおいて、ＴＩＲ型（ＴｏｔａｌＩｎｔｅｒｎａｌＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎ：全内部反射型）ホログラフィック露光技術が注目されてきている。この露光技術は、ホログラムマスクに対し所望のパターンを記録する記録工程と、このホログラムマスクに再生光を照射して半導体パターン用のフォトレジストを感光する露光工程とからなる。

記録工程では、まず半導体装置のパターンに対応したマスクパターン(元レチクル)にレーザー光の記録ビームを照射して回折光を生じさせ、ホログラムマスクの記録面に射出する。一方、ホログラムマスクの記録面に対し一定の角度でホログラムマスクの裏側から参照光を照射し、元レチクルからの回折光と干渉させる。これによってホログラムマスクの記録面に干渉パターンを生じさせこれをホログラム記録面に記録させる。

露光工程では、元レチクルと同じ位置にホログラムマスクを置いて、記録時と反対方向から再生光である露光ビームを照射し、フォトレジスト上に元のパターンを再現した回折光を結像させてフォトレジストを露光する。

ホログラムマスクには特定のレチクルパターンの干渉パターンが記録されるため、露光すべきパターンが変わるたびにホログラムマスクをプリズムから取り外し新たなホログラムマスクをプリズムと密着させる必要がある。従来、ホログラムマスクとプリズムとを屈折率に影響を与えずに密接させるためにマッチングリキッドという光学的特性を調整した充填液が使われていた。

しかしながら、マッチングリキッドには揮発性があるため、長時間露光しているうちに徐々にマッチングリキッドが揮発し、正しい露光が行えなくなるという問題があった。このため、適当なタイミングで露光を中断し、マッチングリキッドの有無を確かめ、液量が不足している場合には補充するという作業を強いられていた。

特に、一旦ホログラムマスクがプリズムに取り付けられると、ホログラムマスクはホログラフィック露光装置の内部に配置されるため、露光の前にマッチングリキッドの液量を肉眼で確かめることには困難が伴う。

また、マッチングリキッドの液量のチェックのみならず、マッチングリキッドを頻繁に補充することも大変煩わしいものであった。せめて連続した露光工程中はマッチングリキッドの補充をしないで済ますことが望まれる。

そこで上記課題に鑑み、本発明は、充填液の補充回数を減らすことのできる充填液貯留装置を備えた、光学部品間の充填液の液量を自動的に判定しうる液量判定装置を提供することを目的とする。

本発明の液量判定装置は、複数の光学部品間を充填する充填液を供給するための充填液貯留装置を備える液量判定装置であって、充填液貯留装置は、充填液を供給するためのタンクと、複数の光学部品が側面をそろえて充填液が充填されるべき間隙を介して隣接している部分に設けられた、充填液を溜める貯留部と、を有し、貯留部が部分における間隙の端部に向けて開口している。
液量判定装置は、充填液を介して対向する一対の光学部品のうち一方の光学部品について、当該光学部品の対向面に略垂直に検査光を射出するための検査光射出装置と、対向面上における任意の検査位置に検査光を射出させるために検査光射出装置を搬送するための搬送装置と、検査光射出装置から対向面に向けて射出された検査光の反射光に基づいて検査光の反射位置を特定するための反射位置特定装置と、反射位置特定装置が特定した反射位置に基づいて検査位置における充填液の有無を判定するための判定装置と、充填液を一対の光学部品間に供給する充填液供給装置と、を備える。
そして判定装置は、検査位置を対向面の周辺部とした場合において特定された反射位置が所定の条件を満たしているか否かに基づいて、充填液の液量が充分であるか否かを判定するものであり、充填液供給装置は、判定装置において充填液の液量が十分でないと判定された場合に、光学部品間に所定量の充填液を供給するとともに、充填液貯留装置に充填液供給装置から充填液を供給するように構成されている。

また本発明の液量判定装置は、複数の光学部品間を充填する充填液を供給するための充填液貯留装置を備える液量判定装置であって、充填液貯留装置は、複数の光学部品の側面が段違いに、かつ、充填液が充填されるべき間隙を介して隣接している部分に設けられた、一方の光学部品の側面から当該段違いになっている部分に張り出して設けられる延長板を備え、延長板と一方の光学部品の底部と他方の光学部品の側面とによって囲まれる空間内に、充填液を溜めることが可能に構成されている。
液量判定装置は、充填液を介して対向する一対の光学部品のうち一方の光学部品について、当該光学部品の対向面に略垂直に検査光を射出するための検査光射出装置と、対向面上における任意の検査位置に検査光を射出させるために検査光射出装置を搬送するための搬送装置と、検査光射出装置から対向面に向けて射出された検査光の反射光に基づいて検査光の反射位置を特定するための反射位置特定装置と、反射位置特定装置が特定した反射位置に基づいて検査位置における充填液の有無を判定するための判定装置と、充填液を一対の光学部品間に供給する充填液供給装置と、を備える。
そして判定装置は、検査位置を対向面の周辺部とした場合において特定された反射位置が所定の条件を満たしているか否かに基づいて、充填液の液量が充分であるか否かを判定するものであり、充填液供給装置は、判定装置において充填液の液量が十分でないと判定された場合に、光学部品間に所定量の充填液を供給するとともに、充填液貯留装置に充填液供給装置から充填液を供給するように構成されている。

さらに本発明の液量判定装置は、複数の光学部品間を充填する充填液を供給するための充填液貯留装置を備える液量判定装置であって、前記充填液貯留装置は、複数の前記光学部品のうち下側に配置される光学部品の方が棚部においてせり出すように、前記充填液が充填されるべき間隙を介して段違いに設けられた、前記棚部の側面に前記充填液の流出防止柵を備え、前記棚部と前記流出防止柵とで囲まれる空間に貯留される前記充填液を当該空間に開口している前記間隙の端部から供給可能に構成されている。
液量判定装置は、充填液を介して対向する一対の光学部品のうち一方の光学部品について、当該光学部品の対向面に略垂直に検査光を射出するための検査光射出装置と、対向面上における任意の検査位置に検査光を射出させるために検査光射出装置を搬送するための搬送装置と、検査光射出装置から対向面に向けて射出された検査光の反射光に基づいて検査光の反射位置を特定するための反射位置特定装置と、反射位置特定装置が特定した反射位置に基づいて検査位置における充填液の有無を判定するための判定装置と、充填液を一対の光学部品間に供給する充填液供給装置と、を備える。
そして判定装置は、検査位置を対向面の周辺部とした場合において特定された反射位置が所定の条件を満たしているか否かに基づいて、充填液の液量が充分であるか否かを判定するものであり、充填液供給装置は、判定装置において充填液の液量が十分でないと判定された場合に、光学部品間に所定量の充填液を供給するとともに、充填液貯留装置に充填液供給装置から充填液を供給するように構成されている。

ここで、判定装置は、対向面内における複数の検査位置の各々について充填液の液量が十分であるか否かを判定し、充填液供給装置は、充填液の液量が十分でないと判定された検査位置の分布に基づいて供給すべき充填液の液量を決定することは好ましい。

また、判定装置は、対向面内における所定の領域の周囲における複数の検査位置の各々について充填液の液量が充分であるか否かを判定し、充填液供給装置は、いずれかの検査位置について充填液の液量が十分でないと判断された場合に充填液を供給することは好ましい。

以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）本発明の実施形態１は、本発明の液量判定装置を備えたＴＩＲ型ホログラフィック露光装置に係り、充填液の液量の検査位置をホログラムマスク面の周辺部とした露光装置に関する。

図１に、本実施形態１におけるＴＩＲ型ホログラフィック露光装置の全体構成図を示す。

図１に示すように、露光装置は、プリズム２０２、ステージ２２２を備えるステージ装置２２４、第１情報処理装置２２６、距離測定光学系２４０、膜厚測定光学系２５０、光源２６０、搬送装置２６２、第２情報処理装置２７０、露光光源２８０、露光光源駆動装置２８２、第３情報処理装置２６４、充填液供給装置２３０を備えて構成される。プリズム２０２にはホログラムマスク２００が充填液であるマッチングリキッド２０４を介して密着されている。

光源２６０は、本発明の検査光射出装置に係り、距離測定光学系２４０および膜厚測定光学系２５０のための検査光を射出可能に構成されている。

搬送装置２６２は、本発明の搬送装置に係り、マッチングリキッド２０４を介してホログラムマスク２００と対向するプリズム２０２の対向面２０３上における任意の検査位置に検査光が射出できるように光源２６０を搬送するようになっている。すなわち搬送装置２６２は、第３情報処理装置２６４の制御によって、前記対向面２０３に対応する任意の位置（Ｐ１やＰ２や図面の垂直方向）に搬送可能になっており、プリズム２０２の反射によってホログラムマスク２００に射出される検査光が対向面２０３の任意の位置に当該面に垂直に供給可能になっている。

距離測定光学系２４０は、本発明の反射位置特定装置の一部に係り、ビームスプリッタ２４２、シリンドリカルレンズ２４４、光センサ２４６、誤差信号検出器２４８を備え、ホログラムマスク２００の記録面と被露光基板上に塗布された感光性材料膜表面２１４との距離を調整して露光時のフォーカスを制御することが可能に構成されている。

ビームスプリッタ２４２は、光源２６０から射出された検査光がプリズム２０２で反射された後、ホログラムマスク２００との対向面２０３または被露光基板２１０の感光性材料膜表面２１４で反射された反射光の光路を垂直な方向に変更するようになっている。

シリンドリカルレンズ２４４は、光軸に垂直な二方向のうち一方のみにレンズとして作用し他方には光学的な作用を及ぼさないように構成されており、入射する光の射出点からの距離に応じて、二方向に対称的な集光形状が得られる焦点距離が変化するようになっている。このため光源２６０からの検査光がどの反射位置で反射されたかに応じて光センサ２４４上に集光する反射光の形状の対称性が変化するようになっている。

光センサ２４４は光軸を中心として４分割されたフォトデテクタであり、それぞれのフォトデテクタに入射する検査光の光量に応じた電気信号を出力するようになっている。

誤差信号検出器２４８は、光センサ２４４のフォトデテクタからそれぞれ出力された電気信号の差分を演算し誤差信号を出力するようになっている。

第３情報処理装置２６４は、本発明の反射位置特定装置および判定装置に係り、前記誤差信号に基づいて本発明の反射位置の特定と液量判定とを実施するようになっている。

充填液供給装置２３０は、駆動装置２３２、タンク２３４、流路ポンプ２３６、および供給パイプ２３８を備え、第３情報処理装置２６４においてマッチングリキッドの液量が十分でないと判定された場合に、所定量のマッチングリキッド２０４をプリズム２０２とホログラムマスク２００との間隙に充填液を供給するように構成されている。

具体的には、駆動装置２３２は、第３情報処理装置２６４の制御信号に基づいて所定の時間駆動信号を出力するようになっている。流路ポンプ２３６は、この駆動信号が出力されている期間中、タンク２３４に貯留されている補充用のマッチングリキッド２０４を供給パイプ２３８に供給するようになっている。供給パイプ２３８に出力されたマッチングリキッドはプリズム２０２とホログラムマスク２００との間隙に直接供給されるようになっているが、この間隙へのマッチングリキッドの供給部分に後述する充填液貯留装置３００を介して供給するように構成してもよい。

その他の構成の説明に移る。ステージ装置２２４は、感光性材料膜２１２が形成された被露光基板２１０を真空チャック等でステージ２２２上に保持して、少なくとも上下方向（Ｚ方向）へのステージ２２２の位置調整が可能に構成されている。第１情報処理装置２２６は距離測定光学系２４０から出力された誤差信号に基づいて、ホログラム記録面２０１と被露光基板上に形成された感光性材料膜表面２１４との距離に基づいてフォーカスが適正となるようにステージ２２０の位置を設定するように構成されている。膜厚測定光学系２５０は、ビームスプリッタ、フォトデテクタ、増幅器、Ａ／Ｄ変換器等を備え、被露光基板２１０上に形成された感光性材料膜２１２の膜厚を測定するための構成を備えている。第２情報処理装置２７０は、膜厚測定光学系２５０により出力された感光性材料膜２１２の膜厚の相対値に基づいて露光の光量を制御するように構成されている。露光光源２８０は、ホログラムマスク２００のホログラム記録面２０２に露光ビームを照射可能に構成されている。露光光源駆動装置２８２は、露光光源２８０を移動して被露光基板２１０上の所望の露光領域を走査して露光するように構成されている。

図２の対向面２０３の平面図を参照して、本実施形態における検出位置を説明する。本実施形態１では、対向面２０３上に検査光を射出する検査位置を、図２に示すように、対向面２０３の周辺部としている点に特徴がある。

図２において、レチクルパターンが再生される露光領域ＤＡ２に対し、マージンをとった有効領域ＤＡ１が任意に定められている。マッチングリキッドはＥの部分から供給可能である。破線で示すように、揮発するにつれてプリズムとホログラムマスクとの密着面（間隙）の周囲からマッチングリキッド２０４が揮発し、充填液領域ＬＡ１が縮小していく。本実施形態ではこの有効領域ＤＡ１よりも充填液領域ＬＡ１が縮小したか否かを判定する。すなわち、図２に示すように、検査光による検出位置ＭＰ１１ａおよびｂを対向面２０３の周辺部に設定する。これら複数の検出位置のうち、いずれか一つのみについて検出してもいいし、幾つかについて検出してもよいし、総てについて検出してもよい。例えば、対向面２０３における対角線上にある検出位置ＭＰ１１ａでは、中心点ＭＰＣからの距離が遠いために早めにマッチングリキッドが蒸発すると考えられる。このため、比較的早期に、すなわち、マッチングリキッドの揮発量が少ないうちにマッチングリキッドの液量不足を検出可能である。一方、対向面２０３における辺の中央部分では対角線における液量不足より若干遅く液量不足が検出されると考えられる。

次に図３のフローチャートを参照しながら本実施形態１の液量判定処理動作を説明する。当該液量判定処理は、本ホログラフィック露光装置における露光工程の最初に行うように設定してもよいし、露光工程とは独立して定期的に行ってマッチングリキッドが未使用時に無くならないようにしてもよい。

まず、検査に先立って第３情報処理装置２６４は、搬送装置２６２を制御して光源２６０を移動させ、プリズム２０２の対向面２０３の中心点ＭＰＣに検査光が射出できるようにする（Ｓ１０）。もしホログラムマスク２００がプリズム２０２にマッチングリキッドを介して装着されているならば、検出光は対向面２０３で反射されることなくホログラム記録面２０１に達し、そこで一部が反射され、大部分が被露光基板２１０の感光性材料膜面２１４で反射される。もしもホログラムマスクがプリズムに装着されているならば、少なくとの対向面の中心付近にはマッチングリキッドが存在していなければならないはずである。そこで、第３情報処理装置２６４は、距離測定光学系２４０から出力された誤差信号が、検出光が総て対向面２０３で反射されたことを示している場合にはマッチングリキッド無し、つまりホログラムマスクが装着されていないと判定し（Ｓ１１：Ｎ）、図示しない表示装置やランプにその旨の表示をさせる（Ｓ１２）。

ホログラムマスクが装着されていると判定された場合（Ｓ１１：Ｙ）、第３情報処理装置２６４は予めメモリに記憶されているか入力されるかした検出レベルを特定する（Ｓ１３）。検出レベルとは、どの程度マッチングリキッドの充填液境界ＬＡ１が縮小していたらアラームを出すかを定めるレベルをいう。例えば図２で説明したように、比較的早めにアラームを出すなら、対向面２０３の対角線周辺部に検出位置ＭＰ１１ｂを設定するし、もう少しマッチングリキッドの揮発を許容するなら検出位置ＭＰ１１ａなどに設定する。

次いで液量判定に移る。まず第３情報処理装置２６４は、搬送装置２６２を制御し、設定した検出位置の各々について位置情報を読み出し（Ｓ１４）、その位置情報で特定される対向面２０３上の検出位置に検出光を出力させる。そして距離測定光学系２４０から出力された誤差信号に基づいて、上記と同様にマッチングリキッドの有無を判定する。もしもマッチングリキッドがその検出位置に存在するなら、検出光はその検出位置で反射されることなくホログラムマスク２００に達するが、マッチングリキッドが揮発してその検出位置に存在しなくなっているなら、検出光はその検出位置で反射される。誤差信号が検出光の反射位置として対向面以外の位置を示している場合には（Ｓ１５：Ｙ）、その検出位置にはマッチングリキッドが存在するため、次の検出位置の検出に移行する（Ｓ１６：Ｎ）。総ての検出位置におけるマッチングリキッドの有無を検査し（Ｓ１４〜Ｓ１６）、総ての検出位置においてマッチングリキッドが存在していることを判定できたら（Ｓ１６：Ｙ）、第３情報処理装置２６４は補充する必要が無い旨の表示を必要に応じて行い（Ｓ１７）、液量判定処理を終了する。次いで必要に応じて露光工程に移行する。一方、いずれかの検出位置についてマッチングリキッドが存在していないことが検出された場合（Ｓ１５：Ｎ）、必要に応じてマッチングリキッドが不足している旨の表示を行う（Ｓ１８）。

マッチングリキッドが不足していると判定された場合には（Ｓ１８）その旨の表示を見た操作者が人手でマッチングリキッドを補充するようにしてもよいが、本実施形態ではさらに充填液供給装置２３０によるマッチングリキッドの補充を行う（Ｓ１９）。すなわち、第３情報処理装置２６４は検出レベルを参照し、どの程度の液量のマッチングリキッドを供給すべきかを決定し、その液量に応じた期間だけ駆動装置２３２を駆動して流路ポンプ２３６を動作させる。タンク２３４からは流路ポンプ２３６の駆動されている期間だけマッチングリキッドが、プリズム２０２とホログラムマスク２００との間隙に供給される。なお、マッチングリキッドの供給後に再び同じ検出位置の液量判定を行って十分にマッチングリキッドが供給されたかを確認してもよい。また、流路ポンプ２３６の駆動期間を予め決める代わりに、この液量判定の結果をフィードバックさせて液量が回復し次第流路ポンプを停止させるように構成してもよい。

以上、実施形態１によれば、検査位置を対向面の中心付近とした場合において特定された反射位置が所定の条件を満たしていた場合に、対向すべき一方の光学部品が装着されていないと判定するので、ホログラムマスクの装着すべき旨の警告を出すことができる。また液量判定に先立ち、ホログラムマスクの存在を確認できる。

本実施形態１によれば、対向面の周辺部において液量判定をするように構成したので、比較的早期にマッチングリキッドの不足を検出することができる。

本実施形態１によれば、液量不足が判定された後に充填液供給装置がマッチングリキッドを適量供給するので、マッチングリキッドの供給を自動化し、人手を介しての困難なマッチングリキッドの補充を省くことが可能である。
（実施形態２）本発明の実施形態２は、前記実施形態１と同様のホログラフィック露光装置に係り、複数の検査位置について充填液の液量判定を行って液量不足と判定された検査位置の分布に基づいて供給すべき充填液の液量を決定する露光装置に関する。

本実施形態２におけるホログラフィック露光装置の構成は実施形態１と同様であるため説明を省略する。

図４の対向面２０３の平面図を参照して、本実施形態における検出位置を説明する。本実施形態２では、対向面２０３上に検査光を射出する検査位置を、図４に示すように、対向面２０３の内部に複数設けている点に特徴がある。

図４において、レチクルパターンが再生される露光領域ＤＡ２に対し、マージンをとった有効領域ＤＡ１が任意に定められている。この有効領域ＤＡ１にほぼ十分にマッチングリキッドを行き渡らせるためには、少なくともマッチングリキッドは充填液領域ＬＡ１を占めていなければならない。また露光領域ＤＡ２に対する露光処理を行うためにはどんなにマッチングリキッドが少なくても充填液領域ＬＡ２の範囲にはマッチングリキッドが存在しなくてはならない。そこで本実施形態２では、マッチングリキッドの揮発量に応じた制御が行えるように、充填液領域ＬＡ１およびＬＡ２の内外に検査位置ＭＰ２１ａおよびｂ、ＭＰ２２ａおよびｂを設ける。そして液量不足と判定された検査位置の分布に応じて補充する液量を変化させる。例えば表１に示すように検出された液量不足の検出位置に応じたマッチングリキッドの補充量を定めることができる。

図４に示した検出位置は例示に過ぎず適宜変更が可能である。例えば、これら複数の検出位置のうち、幾つかについて検出してもよいし、総てについて検出してもよい。例えば、プリズム底面が中心軸に対して幾何学的に対称な形状を有している場合、この対向面で幾何学的に中心軸対称な位置にある検出位置同士は充填液の充填度がほぼ同じであると考えられるので、一方の検出を省いてもよい。

次に図５のフローチャートを参照しながら本実施形態２の液量判定処理動作を説明する。当該液量判定処理は、本ホログラフィック露光装置における露光工程の最初に行うように設定してもよいし、露光工程とは独立して定期的に行ってマッチングリキッドが未使用時に無くならないようにしてもよい。

まず、検査に先立って第３情報処理装置２６４は、搬送装置２６２を制御して光源２６０を移動させ、プリズム２０２の対向面２０３の中心点ＭＰＣに検査光が射出できるようにする（Ｓ２０）。もしホログラムマスク２００がプリズム２０２にマッチングリキッドを介して装着されているならば、検出光は対向面２０３で反射されることなくホログラム記録面２０１に達し、そこで一部が反射され、大部分が被露光基板２１０の感光性材料膜面２１４で反射される。もしもホログラムマスクがプリズムに装着されているならば、少なくとの対向面の中心付近にはマッチングリキッドが存在していなければならないはずである。そこで、第３情報処理装置２６４は、距離測定光学系２４０から出力された誤差信号が、検出光が総て対向面２０３で反射されたことを示している場合にはマッチングリキッド無し、つまりホログラムマスクが装着されていないと判定し（Ｓ２１：Ｎ）、図示しない表示装置やランプにその旨の表示をさせる（Ｓ２２：表１参照）。

ホログラムマスクが装着されていると判定された場合（Ｓ２１：Ｙ）、液量判定に移る。まず第３情報処理装置２６４は、搬送装置２６２を制御し、設定した検出位置の各々について位置情報を読み出し（Ｓ２３）、その位置情報で特定される対向面２０３上の検出位置に検出光を出力させる。そして距離測定光学系２４０から出力された誤差信号に基づいて、反射位置を検出し（Ｓ２４）、それに対応させてマッチングリキッドの有無を判定する（Ｓ２５）。もしもマッチングリキッドがその検出位置に存在するなら、検出光はその検出位置で反射されることなくホログラムマスク２００に達するが、マッチングリキッドが揮発してその検出位置に存在しなくなっているなら、検出光はその検出位置で反射される。一つの検出位置の液量判定が終了するとその結果を記憶し、次の検出位置の液量判定に移行する（Ｓ２６：Ｎ）。総ての検出位置におけるマッチングリキッドの有無を検査したら（Ｓ２３〜Ｓ２６）、第３情報処理装置２６４は液量不足と判定された検出位置の分布に応じて補充するマッチングリキッドの液量を決定し対応したアラーム表示を行う（S２７）。例えば第３情報処理装置は表１に示すような対応関係を利用する。

さて、マッチングリキッドの補充が必要であると判定されている場合には、操作者が人手でマッチングリキッドを補充するようにしてもよいが、本実施形態ではさらに充填液供給装置２３０によるマッチングリキッドの補充を行う（Ｓ２８）。すなわち、第３情報処理装置２６４は表１など、液量不足と判定された検出位置の分布に基づいた供給すべきマッチングリキッドの液量を決定し、その液量に応じた期間だけ駆動装置２３２を駆動して流路ポンプ２３６を動作させる。タンク２３４からは流路ポンプ２３６の駆動されている期間だけマッチングリキッドが、プリズム２０２とホログラムマスク２００との間隙に供給される。なお、マッチングリキッドの供給後に再び同じ検出位置の液量判定を行って十分にマッチングリキッドが供給されたかを確認してもよい。

以上、実施形態２によれば、検査位置を対向面の中心付近とした場合において特定された反射位置が所定の条件を満たしていた場合に、対向すべき一方の光学部品が装着されていないと判定するので、ホログラムマスクの装着すべき旨の警告を出すことができる。また液量判定に先立ち、ホログラムマスクの存在を確認できる。

本実施形態２によれば、液量不足と判定された検出位置の分布を検出するように構成したので、どの程度マッチングリキッドが不足しているか端的に通知することができ、不足している液量に応じたマッチングリキッドの補充が行える。

このとき、液量不足が判定された後に充填液供給装置がマッチングリキッドを適量供給するので、マッチングリキッドの供給を自動化し、人手を介しての困難なマッチングリキッドの補充を省くことが可能である。
（実施形態３）本発明の実施形態３は、前記実施形態１と同様のホログラフィック露光装置に係り、露光領域の周囲における複数の検査位置の各々について充填液の液量が充分であるか否かを判定する露光装置に関する。

本実施形態３におけるホログラフィック露光装置の構成は実施形態１と同様であるため説明を省略する。

図６の対向面２０３の平面図を参照して、本実施形態における検出位置を説明する。本実施形態３では、部分露光を行う場合を想定している。すなわちホログラムマスク面の一部の領域に露光すべき露光領域DAが設定されている。少なくともこの露光領域にマッチングリキッドが存在すれば、露光処理が行える。そこで本実施形態では、対象となる露光領域DAの周囲について液量不足を判定する点に特徴がある。

すなわち、図６において、レチクルパターンが再生される露光領域ＤＡに対し、その周囲の液量を判定する。さらに必要に応じて露光領域DAの中心点MPCや露光領域内の任意の点MP３１，３２，・・・３ｘを検出位置としてもよい。

次に図７のフローチャートを参照しながら本実施形態３の液量判定処理動作を説明する。当該液量判定処理は、本ホログラフィック露光装置における露光工程の最初に行うように設定してもよいし、露光工程とは独立して定期的に行ってマッチングリキッドが未使用時に無くならないようにしてもよい。

まず、検査に先立って第３情報処理装置２６４は、露光領域DAの中心点の位置情報を読み出して（S３０）、搬送装置２６２を制御して光源２６０を移動させ、露光領域DAの中心点ＭＰＣに検査光が射出できるようにする（Ｓ３１）。もしホログラムマスク２００がプリズム２０２にマッチングリキッドを介して装着されているならば、検出光は対向面２０３で反射されることなくホログラム記録面２０１に達し、そこで一部が反射され、大部分が被露光基板２１０の感光性材料膜面２１４で反射される。もしもホログラムマスクがプリズムに装着されているならば、少なくとの対向面の中心付近にはマッチングリキッドが存在していなければならないはずである。そこで、第３情報処理装置２６４は、距離測定光学系２４０から出力された誤差信号が、検出光が総て対向面２０３で反射されたことを示している場合にはマッチングリキッド無し、つまりホログラムマスクが装着されていないと判定し（Ｓ３２：Ｎ）、図示しない表示装置やランプにその旨の表示をさせる（Ｓ３３）。

ホログラムマスクが装着されていると判定された場合（Ｓ３２：Ｙ）、液量判定に移る。まず第３情報処理装置２６４は、露光領域DAの位置情報を読み出す（S３４）。そして搬送装置２６２を制御し、露光領域DAの周囲を検査光が走査していくようにして検査を開始する（S３５）。液量が確保されている限り（S３６：Y）、一周するまでは（S３９：N）、連続的に誤差信号に基づく液量の判定を行う。液量不足が検出されることなく検出光が露光領域DAの周囲を一周できたら（S３９：Y）、液量が充分であると考えられるため、補充無しの表示をして（S４０）処理を終了する。必要に応じて露光工程に移行する。

一方、いずれかの位置において液量不足と判定された場合には（S３６：N）、液量不足の表示を行う（S３７）。マッチングリキッドの補充が必要であると判定されている場合には、操作者が人手でマッチングリキッドを補充するようにしてもよいが、本実施形態ではさらに充填液供給装置２３０によるマッチングリキッドの補充を行う（Ｓ３８）。すなわち、第３情報処理装置２６４は所定の液量に応じた期間だけ駆動装置２３２を駆動して流路ポンプ２３６を動作させる。タンク２３４からは流路ポンプ２３６の駆動されている期間だけマッチングリキッドが、プリズム２０２とホログラムマスク２００との間隙に供給される。なお、マッチングリキッドの供給後に再び同じ検出位置の液量判定を行って十分にマッチングリキッドが供給されたかを確認してもよい。また、流路ポンプ２３６の駆動期間を予め決める代わりに、この液量判定の結果をフィードバックさせて液量が回復し次第流路ポンプを停止させるように構成してもよい。

以上、実施形態３によれば、検査位置を露光領域の中心とした場合において特定された反射位置が所定の条件を満たしていた場合に、対向すべき一方の光学部品が装着されていないと判定するので、ホログラムマスクの装着すべき旨の警告を出すことができる。また液量判定に先立ち、ホログラムマスクの存在を確認できる。

本実施形態３によれば、露光領域の周囲において液量を判定するように構成したので、最低限必要なマッチングリキッドの液量を判定できる。

このとき、液量不足が判定された後に充填液供給装置がマッチングリキッドを適量供給するので、マッチングリキッドの供給を自動化し、人手を介しての困難なマッチングリキッドの補充を省くことが可能である。
（実施形態４）本発明の実施形態４は、上記した充填液供給装置と共に、または、独立して使用すること可能な補充液貯留装置に関する。

図８に、本実施形態の補充液貯留装置の構成図を示す。図８に示すように、本補充液貯留装置３００は、複数の光学部品であるプリズム２０２とホログラムマスク２００が側面をそろえてマッチングリキッド２０４が充填されるべき間隙を介して隣接している部分に設けられる。例えば、ホログラフィック露光装置においてはプリズムの背面にそのような部位がある。そして断面が取っ手形状となるような本体３１０を備えており、その内部にマッチングリキッドを溜める貯留部３１２を有し、当該貯留部３１２が当該部分における間隙の端部に向けて開口している。この本体３１０は例えば接着剤などで貼りしろ３１６においてプリズム２０２に貼り合わせられる。本体の長さは、ある程度のマッチングリキッドが貯留できるならば、プリズムの一辺と同じ長さでもそれ以下でもよい。この中にマッチングリキッド２０４を充填してから間隙部分に取り付けることにより、マッチングリキッドが貯留部３１２から常に間隙に供給される。

なお、当該補充液貯留装置を図１に示した充填液供給装置２３０と併せて使用する場合には、例えば本体３１０に開口３１４を設けて充填液供給装置２３０における供給パイプ２３８を接続するように構成する。他方、この開口を開閉自在な蓋として構成し、人手を介してスポイトなどで充填液を補充可能に構成してもよい。

本実施形態の補充液貯留装置によれば、全体としてのマッチングリキッドの液量を上げることができ、マッチングリキッドを補充するための保守周期を長くすることができ、頻繁に煩わしいマッチングリキッドの補充をしなくて済むようになる。
（実施形態５）本発明の実施形態５は、前述した充填液供給装置と共に、または、独立して使用すること可能な補充液貯留装置に関する。

図９に、本実施形態の補充液貯留装置の構成図を示す。図９に示すように、本補充液貯留装置３００ｂは、複数の光学部品の側面が段違いに、すなわちプリズム２０２に比べホログラムマスク２００ｂが若干小さく作られその側面が段違いになっている場所に設けられる。そしてプリズム２０２側から段違いになっている部分に張り出して設けられる延長板３２０を備えている。延長板３２０は例えば貼りしろ３２６においてプリズム２０２と貼り合わせられている。延長板の長さは、ある程度のマッチングリキッドが貯留できるならば、プリズムの一辺と同じ長さでもそれ以下でもよい。延長板３２０とプリズム２０２の底部とホログラムマスクの側面とによって囲まれる貯留空間３２２内には、マッチングリキッドが表面張力およびその粘性によって貯留されるようになっている。この構成のよって、マッチングリキッドが貯留空間３２２から常に間隙に供給される。

なお、当該補充液貯留装置を図１に示した充填液供給装置２３０と併せて使用する場合には、例えば延長板３２０に開口３２４を設けて充填液供給装置２３０における供給パイプ２３８を接続するように構成する。他方、この開口を開閉自在な蓋として構成し、人手を介してスポイトなどで充填液を補充可能に構成してもよい。

本実施形態の補充液貯留装置によれば、全体としてのマッチングリキッドの液量を上げることができ、マッチングリキッドを補充するための保守周期を長くすることができ、頻繁に煩わしいマッチングリキッドの補充をしなくて済むようになる。
（実施形態６）本発明の実施形態６は、前述した充填液供給装置と共に、または、独立して使用すること可能な補充液貯留装置に関する。

図１０に、本実施形態の補充液貯留装置の構成図を示す。図１０に示すように、本補充液貯留装置３００ｃは、複数の光学部品のうち下側に配置される光学部品の方、すなわちホログラムマスク２００ｃが棚部３３２においてせり出しており、棚部の側面に充填液の流出防止柵３３０を備えている。そして棚部３３２と流出防止柵３３０とで囲まれる空間３３４に貯留されるマッチングリキッドを間隙の端部から供給可能に構成されている。流出防止柵３３０はホログラムマスク２００ｃの周囲に貼り合わせられている。この柵はホログラムマスクの周囲を覆っている必要はなく、マッチングリキッドを適量貯留可能ならばその一部、例えば一辺のみに設けるようにしてもよい。

なお、当該補充液貯留装置を図１に示した充填液供給装置２３０と併せて使用する場合には、例えば棚部３３２上部の空間３３４に対し充填液供給装置２３０における供給パイプ２３８からマッチングリキッドが供給されるように構成する。流出防止策の側面に開口を設けてここからマッチングリキッドを供給してもよい。またこの実施形態では空間３３４が上方に向けて開口しているので、比較的楽に人手を介してスポイトなどで充填液を補充することもできる。

本実施形態の補充液貯留装置によれば、全体としてのマッチングリキッドの液量を上げることができ、マッチングリキッドを補充するための保守周期を長くすることができ、頻繁に煩わしいマッチングリキッドの補充をしなくて済むようになる。
（その他の変形例）本発明は、上記各実施形態に限定されることなく種々に変更して適用することが可能である。

例えば、上記実施形態ではホログラフィック露光装置における応用例を示したが、これに限定されることなく本発明は他の露光方法に利用することが可能である。

また、充填液の液量判定のための構成や充填液を供給するための構成は実施形態の距離測定方法に限定されることはなく公知技術を種々適用することが可能である。

同様に、充填液貯留装置についても、上記の実施形態に限定されず種々に変更して適用することが可能である。

本発明によれば、複数の光学部品間を充填する充填液の有無を判定する構成を備えたので、人手による困難な充填液の液量検査を省き、液量が不足していることを自動的に判定し、必要に応じて充填液を補充することができる。

また本発明によれば、光学部品の間隙と連結している部分に充填液を貯留する構造を提供したので、充填液の総量を上げ、充填液の補充回数を減らすことができる。

本実施形態１における液量判定装置および露光装置の構成図である。実施形態１における液量判定のための対向面における検査位置の配置を説明する平面図である。実施形態１における液量判定方法を説明するフローチャートである。実施形態２における液量判定のための対向面における検査位置の配置を説明する平面図である。実施形態２における液量判定方法を説明するフローチャートである。実施形態３における液量判定のための対向面における検査位置の配置を説明する平面図である。実施形態３における液量判定方法を説明するフローチャートである。実施形態４における充填液貯留装置の構造を説明する図である。実施形態５における充填液貯留装置の構造を説明する図である。実施形態６における充填液貯留装置の構造を説明する図である。

符号の説明

２００ホログラムマスク
２０２プリズム
２０３対向面
２０４マッチングリキッド
２３０充填液供給装置
２３２駆動装置
２３４タンク
２３６流路ポンプ
２３８供給パイプ
２４０距離測定光学系
２６０光源
２６２搬送装置
２６４第３情報処理装置
３００、３００ｂ、３００ｃ充填液貯留装置

Claims

複数の光学部品間を充填する充填液を供給するための充填液貯留装置を備える液量判定装置であって、
前記充填液貯留装置は、
前記充填液を供給するためのタンクと、
複数の前記光学部品が側面をそろえて前記充填液が充填されるべき間隙を介して隣接している部分に設けられた、前記充填液を溜める貯留部と、を有し、
前記貯留部が前記部分における前記間隙の端部に向けて開口しており、
前記液量判定装置は、
前記充填液を介して対向する一対の前記光学部品のうち一方の光学部品について、当該光学部品の対向面に略垂直に検査光を射出するための検査光射出装置と、
前記対向面上における任意の前記検査位置に前記検査光を射出させるために前記検査光射出装置を搬送するための搬送装置と、
前記検査光射出装置から前記対向面に向けて射出された前記検査光の反射光に基づいて前記検査光の反射位置を特定するための反射位置特定装置と、
前記反射位置特定装置が特定した前記反射位置に基づいて前記検査位置における前記充填液の有無を判定するための判定装置と、
前記充填液を一対の前記光学部品間に供給する充填液供給装置と、を備え、
前記判定装置は、前記検査位置を前記対向面の周辺部とした場合において特定された前記反射位置が所定の条件を満たしているか否かに基づいて、前記充填液の液量が充分であるか否かを判定するものであり、
前記充填液供給装置は、前記判定装置において前記充填液の液量が十分でないと判定された場合に、前記光学部品間に所定量の前記充填液を供給するとともに、前記充填液貯留装置に前記充填液供給装置から前記充填液を供給するように構成されている、
液量判定装置。
複数の光学部品間を充填する充填液を供給するための充填液貯留装置を備える液量判定装置であって、
前記充填液貯留装置は、
複数の前記光学部品の側面が段違いに、かつ、前記充填液が充填されるべき間隙を介して隣接している部分に設けられた、一方の前記光学部品の側面から当該段違いになっている部分に張り出して設けられる延長板を備え、
前記延長板と前記一方の光学部品の底部と前記他方の光学部品の側面とによって囲まれる空間内に、前記充填液を溜めることが可能に構成されており、
前記液量判定装置は、
前記充填液を介して対向する一対の前記光学部品のうち一方の光学部品について、当該光学部品の対向面に略垂直に検査光を射出するための検査光射出装置と、
前記対向面上における任意の前記検査位置に前記検査光を射出させるために前記検査光射出装置を搬送するための搬送装置と、
前記検査光射出装置から前記対向面に向けて射出された前記検査光の反射光に基づいて前記検査光の反射位置を特定するための反射位置特定装置と、
前記反射位置特定装置が特定した前記反射位置に基づいて前記検査位置における前記充填液の有無を判定するための判定装置と、
前記充填液を一対の前記光学部品間に供給する充填液供給装置と、を備え、
前記判定装置は、前記検査位置を前記対向面の周辺部とした場合において特定された前記反射位置が所定の条件を満たしているか否かに基づいて、前記充填液の液量が充分であるか否かを判定するものであり、
前記充填液供給装置は、前記判定装置において前記充填液の液量が十分でないと判定された場合に、前記光学部品間に所定量の前記充填液を供給するとともに、前記充填液貯留装置に前記充填液供給装置から前記充填液を供給するように構成されている、
液量判定装置。
複数の光学部品間を充填する充填液を供給するための充填液貯留装置を備える液量判定装置であって、
前記充填液貯留装置は、
複数の前記光学部品のうち下側に配置される光学部品の方が棚部においてせり出すように、前記充填液が充填されるべき間隙を介して段違いに設けられた、前記棚部の側面に前記充填液の流出防止柵を備え、
前記棚部と前記流出防止柵とで囲まれる空間に貯留される前記充填液を当該空間に開口している前記間隙の端部から供給可能に構成されており、
前記液量判定装置は、
前記充填液を介して対向する一対の前記光学部品のうち一方の光学部品について、当該光学部品の対向面に略垂直に検査光を射出するための検査光射出装置と、
前記対向面上における任意の前記検査位置に前記検査光を射出させるために前記検査光射出装置を搬送するための搬送装置と、
前記検査光射出装置から前記対向面に向けて射出された前記検査光の反射光に基づいて前記検査光の反射位置を特定するための反射位置特定装置と、
前記反射位置特定装置が特定した前記反射位置に基づいて前記検査位置における前記充填液の有無を判定するための判定装置と、
前記充填液を一対の前記光学部品間に供給する充填液供給装置と、を備え、
前記判定装置は、前記検査位置を前記対向面の周辺部とした場合において特定された前記反射位置が所定の条件を満たしているか否かに基づいて、前記充填液の液量が充分であるか否かを判定するものであり、
前記充填液供給装置は、前記判定装置において前記充填液の液量が十分でないと判定された場合に、前記光学部品間に所定量の前記充填液を供給するとともに、前記充填液貯留装置に前記充填液供給装置から前記充填液を供給するように構成されている、
液量判定装置。
前記判定装置は、前記対向面内における複数の前記検査位置の各々について前記充填液の液量が十分であるか否かを判定し、前記充填液供給装置は、前記充填液の液量が十分でないと判定された前記検査位置の分布に基づいて供給すべき前記充填液の液量を決定する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液量判定装置。
前記判定装置は、前記対向面内における所定の領域の周囲における複数の前記検査位置の各々について前記充填液の液量が充分であるか否かを判定し、前記充填液供給装置は、いずれかの前記検査位置について前記充填液の液量が十分でないと判断された場合に前記充填液を供給する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液量判定装置。