JP6093525B2 - Illumination monitoring apparatus and exposure apparatus provided with the same - Google Patents
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Description
本発明は、露光装置の照明光に関し、照度、光量の測定、調整などを行う照明装置に関し、特に、照明光のモニタリングに関する。 The present invention relates to illumination light of an exposure apparatus, and relates to an illumination apparatus that performs measurement and adjustment of illuminance and light amount, and particularly relates to monitoring of illumination light.
露光装置では、放電ランプ、レーザーなどの光源から照射される光を、光ファイバ束を通じて基板側の照明光学系へ伝達する(例えば、特許文献1参照)。複数個の光源が使用される場合、光源ごとに光ファイバ束を接続し、途中で纏め上げて出力端を1つにしている。 In the exposure apparatus, light emitted from a light source such as a discharge lamp or a laser is transmitted to an illumination optical system on the substrate side through an optical fiber bundle (see, for example, Patent Document 1). When a plurality of light sources are used, optical fiber bundles are connected for each light source, and are bundled in the middle to make one output end.
また、露光装置では、基板への照度、光量を一定とするため、光検出器が設けられていれる(例えば、特許文献2参照)。光ファイバ束を進行する光を抽出するため、ファイバ束の一部を光検出器側へ分岐させ、あるいはビームスプリッタを配置することによって、光源からの光を一部取り出し、照度、光量の測定および調整を行う。さらに、光ファイバ内部にグレーチング、誘電体ミラーを配置することで光を取り出すことも可能である(特許文献3参照)。 Further, in the exposure apparatus, a photodetector is provided in order to make the illuminance and light quantity to the substrate constant (for example, see Patent Document 2). In order to extract the light traveling through the optical fiber bundle, a part of the fiber bundle is branched to the photodetector side, or a beam splitter is arranged to extract a part of the light from the light source, and to measure the illuminance and light quantity. Make adjustments. Furthermore, it is possible to extract light by disposing a grating and a dielectric mirror inside the optical fiber (see Patent Document 3).
照明光の一部を光検出用に取り出すため、その分だけ光損失が生じ、照明光を最大限利用して露光することができない。また、光ファイバ束の途中に光抽出用光学系を用いることによって、ファイバ性能しいては照度/光量測定に悪影響を与える。 Since a part of the illumination light is taken out for light detection, a light loss occurs correspondingly, and exposure cannot be performed using the illumination light to the maximum. Further, by using the light extraction optical system in the middle of the optical fiber bundle, the fiber performance is adversely affected to the illuminance / light quantity measurement.
したがって、光ファイバ束を用いた光伝達の過程で、光損失をできるだけ抑えながら、照度/光量を正確に測定することが求められる。 Therefore, it is required to accurately measure the illuminance / light quantity while suppressing light loss as much as possible in the process of light transmission using the optical fiber bundle.
本発明の照明モニタ装置は、露光装置に適用可能な照明モニタ装置であって、光源部からの照明光を、露光装置に設けられる露光ヘッドへ伝達する複数の光ファイバを利用して照明モニタリングを行うことが可能である。なお、露光ヘッドは、照明光学系、光変調素子アレイもしくはマスク/レチクルなどを含むパターン形成デバイスを示す。 The illumination monitor apparatus of the present invention is an illumination monitor apparatus applicable to an exposure apparatus, and performs illumination monitoring using a plurality of optical fibers that transmit illumination light from a light source unit to an exposure head provided in the exposure apparatus. Is possible. The exposure head represents a pattern forming device including an illumination optical system, a light modulation element array, a mask / reticle, or the like.
光源部としては、レーザー、放電ランプなどが適用可能である。特に、複数の光源に対して複数の光ファイバをそれぞれ接続させることが可能である。この場合、途中から纏めてファイバケーブルとして露光ヘッドまで延ばすことができる。光ファイバは、様々なタイプのファイバを適用可能であり、コアの周囲にクラッドが形成される細径光ファイバを適用することができる。 As the light source unit, a laser, a discharge lamp, or the like can be applied. In particular, it is possible to connect a plurality of optical fibers to a plurality of light sources, respectively. In this case, it is possible to extend from the middle to the exposure head as a fiber cable. Various types of fiber can be applied as the optical fiber, and a small-diameter optical fiber in which a cladding is formed around the core can be applied.
本発明では、複数の光ファイバのうち少なくとも1つの光ファイバの外周面に対し、漏れ光が出ていく非シールド領域が形成された複数の光ファイバが設けられている。非シールド領域/区画は、ファイバ特性等によって必然的にクラッドなどから漏れる光が遮断されずに外部へ射出可能な領域であり、例えば、保護膜などのシールド部材で被覆しない構成が可能である。非シールド領域は、軸方向に沿って所定幅をもつように形成してもよく、あるいは、全体を非シールド領域とすることもできる。 In the present invention, a plurality of optical fibers in which an unshielded region from which leakage light is emitted are formed on the outer peripheral surface of at least one of the plurality of optical fibers. The non-shielded region / section is a region where light that inevitably leaks from the clad or the like due to fiber characteristics or the like can be emitted to the outside without being blocked. For example, a configuration not covered with a shielding member such as a protective film is possible. The non-shield region may be formed to have a predetermined width along the axial direction, or the whole may be a non-shield region.
さらに本発明の照明モニタ装置は、漏れ光を受光する光検出器と、非シールド領域の周囲に配置され、入射する漏れ光を光検出器へ導く導光部とを備える。光出力が一定であれば、非シールド領域から漏れる光も実質的に一定となる。この漏れ光の光量/輝度値を検出することで、光出力が変動しているか否かを検知することが可能である。 Furthermore, the illumination monitor device of the present invention includes a photodetector that receives leaked light and a light guide that is disposed around the non-shielded region and guides the leaked incident light to the photodetector. If the light output is constant, the light leaking from the unshielded region is also substantially constant. By detecting the light amount / luminance value of this leaked light, it is possible to detect whether or not the light output is fluctuating.
導光部としては、様々な光学部材を適用可能である。受光器へ入射する光ができるだけ均一となるようにすることを考慮し、入射する漏れ光を拡散させる光学部材を設けることが可能である。ここで、光拡散とは、受光器へ入射する光が偏りなく均一化するように分散させることを表し、光の反射/散乱を含む。 Various optical members can be applied as the light guide. In consideration of making the light incident on the light receiver as uniform as possible, it is possible to provide an optical member for diffusing the incident leakage light. Here, the light diffusion means that the light incident on the light receiver is dispersed so as to be uniform and includes reflection / scattering of light.
光学部材としては、非シールド領域全体から漏れる光を取り込むこと、また、光の拡散(散乱、反射)スペースの確保等を考慮した形状にすればよい。例えば、非シールド領域を全体的にカバーするサイズの入射面を有する直方体形状に構成することが可能である。具体的な光学部材としては、直方体、ブロック状のアクリルまたはガラス、あるいは、シート状の拡散用フィルムを入射面とした光学部材などが適用可能である。 The optical member may be shaped in consideration of taking in light leaking from the entire unshielded region and securing a light diffusion (scattering, reflection) space. For example, it is possible to configure a rectangular parallelepiped shape having an incident surface of a size that covers the entire unshielded region. As a specific optical member, a rectangular parallelepiped, block-like acrylic or glass, or an optical member having a sheet-like diffusion film as an incident surface can be applied.
また、受光器の感度特性に合わせた光を伝達させる構成も可能であり、例えば、入射する漏れ光を受けて、受光器の感度特性に応じた波長の蛍光を発する蛍光体を設けることが可能である。 It is also possible to transmit light that matches the sensitivity characteristics of the light receiver. For example, it is possible to provide a phosphor that receives incident leaked light and emits fluorescence having a wavelength corresponding to the sensitivity characteristics of the light receiver. It is.
光検出器は、様々な場所に配置可能である。特に、光学部材が直方体形状である場合、その光学部材の側面に対向配置させることができる。例えば、光学部材を、入射面以外の導光部表面に露出しないように内部に装着させ、また、受光器が対向する側面以外の入射面、および導光部内壁と接する側面では光が反射し、光学部材内部で散乱、反射を繰り返すように構成することが可能である。これによれば、光学部材に入射した漏れ光は、対向側面を通じてすべて光検出器へ伝達される。 Photodetectors can be placed in a variety of locations. In particular, when the optical member has a rectangular parallelepiped shape, the optical member can be disposed to face the side surface of the optical member. For example, the optical member is mounted inside so as not to be exposed on the surface of the light guide unit other than the incident surface, and light is reflected on the incident surface other than the side surface facing the light receiver and the side surface in contact with the inner wall of the light guide unit. The optical member can be configured to repeat scattering and reflection. According to this, the leakage light that has entered the optical member is all transmitted to the photodetector through the opposing side surface.
複数の光ファイバ各々において非シールド領域を形成する場合、導光部は、各光ファイバの非シールド領域をまとめて整列させるガイド部を設けることが可能である。漏れ光は、そのまま拡散することなく導光部へ導かれる。例えばガイド部は、複数の光ファイバを、非シールド領域において互いに密接しながらフラット状に整列させるように構成することができる。 When the unshielded region is formed in each of the plurality of optical fibers, the light guide unit can be provided with a guide unit that aligns the unshielded regions of the optical fibers together. The leaked light is guided to the light guide without being diffused as it is. For example, the guide portion can be configured to align a plurality of optical fibers in a flat shape while being in close contact with each other in the unshielded region.
照明モニタ装置としては、モニタリングだけでなく出力調整することも可能であり、例えば、光検出器から出力される輝度信号に基き、照明光の出力を調整する出力制御部を設けてもよい。出力制御部は、露光処理実行中、すなわち、パターン形成用に照明光を照射している最中に、出力調整を行うことができる。 As the illumination monitor device, not only monitoring but also output adjustment is possible. For example, an output control unit that adjusts the output of illumination light based on a luminance signal output from a photodetector may be provided. The output control unit can perform output adjustment during the execution of the exposure process, that is, during irradiation of illumination light for pattern formation.
例えば出力制御部は、輝度信号が一定となるように出力調整することができる。すなわち、漏れ光が一定となるように光出力を制御し、漏れ光の輝度値/光量が変化したらそれを補償するように光出力を調整すればよい。 For example, the output control unit can adjust the output so that the luminance signal is constant. That is, the light output is controlled so that the leaked light becomes constant, and the light output may be adjusted so as to compensate for the change in the luminance value / light quantity of the leaked light.
あるいは、出力制御部は、非露光体の感度特性に応じて定められる目標値と輝度値が一致するように、出力調整することも可能である。漏れ光と光出力は略線形関係にあることが経験的に知られており、目標値に向けて光出力をアップ、ダウンさせることができる。 Alternatively, the output control unit can adjust the output so that the target value and the luminance value determined according to the sensitivity characteristic of the non-exposed body coincide. It is empirically known that the leakage light and the light output have a substantially linear relationship, and the light output can be increased or decreased toward the target value.
一方、本発明の他の局面における照明モニタ装置は、光ファイバ束の漏れ光を検出する装置であって、光源部からの照明光を、露光装置に設けられる露光ヘッドへ伝達する複数の光ファイバ束を適用する。照明モニタ装置は、少なくとも1つの光ファイバ束の外周面に、漏れ光が出ていく非シールド領域が形成された複数の光ファイバ束と、漏れ光を受光する光検出器と、非シールド領域の周囲に配置され、入射する漏れ光を光検出器へ導く導光部とを備えたことを特徴とする。 On the other hand, an illumination monitoring apparatus according to another aspect of the present invention is an apparatus for detecting leakage light of an optical fiber bundle, and a plurality of optical fibers that transmit illumination light from a light source unit to an exposure head provided in the exposure apparatus. Apply a bunch. The illumination monitor device includes a plurality of optical fiber bundles in which a non-shield region from which leakage light is emitted is formed on an outer peripheral surface of at least one optical fiber bundle, a photodetector that receives the leakage light, and a non-shield region. And a light guide unit that is arranged around and guides incident leaked light to a photodetector.
本発明の照明モニタ方法は、光源部からの照明光を、露光装置に設けられる露光ヘッドへ伝達する複数の光ファイバにおいて、少なくとも1つの光ファイバの外周面に、漏れ光が出ていく非シールド領域を形成し、非シールド領域から射出する漏れ光を光検出器へ導く。あるいは、本発明の他の局面における照明モニタ方法は、光源部からの照明光を、露光装置に設けられる露光ヘッドへ伝達する複数の光ファイバ束において、少なくとも1つの光ファイバ束の外周面に、漏れ光が出ていく非シールド領域を形成し、非シールド領域から射出する漏れ光を光検出器へ導く。 In the illumination monitoring method of the present invention, in a plurality of optical fibers that transmit illumination light from a light source unit to an exposure head provided in an exposure apparatus, unshielded light leaks from the outer peripheral surface of at least one optical fiber. A region is formed, and leakage light emitted from the unshielded region is guided to the photodetector. Alternatively, in the illumination monitoring method according to another aspect of the present invention, in the plurality of optical fiber bundles that transmit the illumination light from the light source unit to the exposure head provided in the exposure apparatus, on the outer peripheral surface of at least one optical fiber bundle, A non-shielded region from which leaked light exits is formed, and the leaked light emitted from the non-shielded region is guided to the photodetector.
このように本発明によれば、露光処理の間、照明光を出力低下させることなく、照度、光量を正確に検出することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to accurately detect the illuminance and the light amount without reducing the output of the illumination light during the exposure process.
以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態である露光装置の概略的ブロック図である。 FIG. 1 is a schematic block diagram of an exposure apparatus according to this embodiment.
露光装置10は、フォトレジストなどの感光材料を表面に形成した基板Sに直接パターンを形成するマスクレス露光装置であって、光源部100、露光ヘッド30を備えている。光源部100は、複数の光源1001〜100Nによって構成されており、ここでは405nmの波長の光を射出するレーザーが適用される。
The
N個の光源1001〜100Nには、複数の光ファイバ201〜20Nが接続されており、これらは途中でまとめられて光ファイバ群を構成する(以下、「光ファイバ群」もしくは「複数の光ファイバ」いずれかを使い分けて記載する)。光源1001〜100Nから射出された照明光は、複数の光ファイバ201〜20Nを経由して露光ヘッド30へ送られる。
A plurality of
複数の光ファイバ20各々は、ここでは石英系のマルチモード光ファイバとして構成されており、各ファイバに入射した光は、クラッドに反射しながらコア内部を進行する。一方、各光ファイバを構成する光ファイバの外周面は、保護膜等によって被覆されておらず、ファイバ性能上クラッド外周面から漏れ出る光、すなわち漏れ光は、遮断されることなくファイバ外部へ射出する。
Here, each of the plurality of
露光ヘッド30は、照明光学系、DMD(Digital Micro-mirror Device)、投影光学系等を備えており、描画パターンデータに基づいてDMDの各マイクロミラーがON/OFF制御される。これにより、パターン光が基板Sに投影される。
The
基板Sは描画テーブル(図示せず)に搭載されており、描画テーブルが露光ヘッド30に対して相対移動することにより、走査が行われる。1枚の基板Sに対する描画処理が終了すると、次の基板が搬送され、描画処理が開始される。所定数の基板が描画処理される度に、(あるいは1枚ごとに)描画処理が一時的に所定時間休止される。
The substrate S is mounted on a drawing table (not shown), and scanning is performed as the drawing table moves relative to the
光ファイバ群20は、途中から1つにまとまって延びており、その一部分に区画された領域(以下、測定領域/非シールド領域という)の周囲には、導光部40が設けられている。導光部40は、各光ファイバ束からの漏れ光を、導光部40の傍に配置された光検出器50へ導く。
The
光検出器50は、漏れ光を受光する1つもしくは複数のフォトダイオード(図示せず)を有し、輝度信号を出力する。制御部80は、光検出器50から送られてくる輝度信号に基き、光源部100の光量、照度を検出し、光出力を制御する。このように、非シールド領域Kを形成した光ファイバ群20、および導光部40、光検出器50の配置によって、光学部材等を設けることなく、光ファイバ束を進行する光の一部を検知することができる。
The
ここでは、描画処理の間、漏れ光をモニタリングし、照度が一定となるように各光源への入力電力を調整する。描画処理が一時的に休止状態になると、フォトダイオードを配列させた受光部90がテーブル上方に移動する。そして、基板Sに対して実際に照射される光の照度/光量を検出する。
Here, the leakage light is monitored during the drawing process, and the input power to each light source is adjusted so that the illuminance is constant. When the drawing process is temporarily suspended, the
図2は、導光部および光検出器の模式的斜視図である。図3は、導光部および光検出器の模式的平面図である。ただし、図3では、光ファイバ、導光部、光検出器を便宜上ハッチングによって示している。 FIG. 2 is a schematic perspective view of the light guide and the photodetector. FIG. 3 is a schematic plan view of the light guide and the photodetector. However, in FIG. 3, the optical fiber, the light guide, and the photodetector are indicated by hatching for convenience.
図2に示すように、導光部40は、直方体/ブロック状の光伝達部材45と、光伝達部材45を支持する基台60とを備える。基台60には、長手方向に延在する凹部60Gが形成されており、光ファイバ群20の測定領域Kは、密集かつ整列した状態で凹部60Gにフラット状態で搭載されている。
As shown in FIG. 2, the
すなわち、複数の光ファイバ束201〜20Nは、ファイバの並び方向をガイドする凹部60Gの底面上において密接しながら横一列に並べられており、配列方向に垂直な縦方向に重なっていない。なお、光ファイバ群20の測定領域Kについては、束縛あるいは接着し、一体化させてもよい。
That is, the plurality of
図3に示すように、光伝達部材45は、光ファイバ群20の測定領域K上方に配置され、基台60に取り付けられている。測定領域Kの長さは、光伝達部材45の長手方向長さに従って規定される。光伝達部材45は、ここでは蛍光体フォルダとして構成されており、内部に板状の蛍光ガラス70が内包されている。
As shown in FIG. 3, the
蛍光ガラス70は、光ファイバ群20の測定領域Kの幅よりも大きな幅D1のサイズをもち、光ファイバ群20の測定領域Kが蛍光ガラス70と基台60との間に挟まれるように、測定領域Kを全体的に覆う。測定領域Kから各光ファイバの外部に出て行く漏れ光は、蛍光ガラス70の入射面70Sに入射する。
The
蛍光ガラス70は、400nm近傍に励起スペクトルピークをもち、610nmをピーク波長とする蛍光体を内在する。405nmの波長をもつ漏れ光が入射面70Sに入射すると、610nmをピーク波長とする光が蛍光体から発光される。蛍光体は蛍光ガラス70に散在し、それに漏れ光が当たる。そのため、照明光から蛍光への変換と合わせて、光の拡散が生じる。
The
さらに、蛍光ガラス70の内部では、光が散乱/反射し、光伝達部材40内部との境界面(入射面70Sも含む)では光が反射される。なお、光伝達部材40は、漏れ光以外の光が蛍光ガラス70にまで到達しないように構成されている。これにより、蛍光ガラス内の漏れ光あるいは蛍光は散乱、反射し、ガラス内部で拡散される。
Further, the light is scattered / reflected inside the
蛍光ガラス70の1つの側面70Dには、光検出器50が接触配置されている。光検出器50は、蛍光ガラス70の幅D1よりも大きい幅D2をもち、側面70D全体をカバーするサイズを有する。そして、側面70Dに対向するようにフォトダイオードが水平方向に並列している。フォトダイオードは、610nm付近の感度が405nm付近よりも2倍ある。
The
上述したように、蛍光ガラス70の蛍光は、側面70D以外では境界面で反射、ガラス内部で散乱し、拡散しながら最終的に光検出器50のフォトダイオードに到達する。その結果、光ファイバ群20から蛍光ガラス70に入射する漏れ光に光量ムラがあっても、フォトダイオード入射時には光量が均一化される。
As described above, the fluorescence of the
図4は、制御部において実行される光出力調整のフローチャートである。ここでは、所定時間間隔で行われる。 FIG. 4 is a flowchart of light output adjustment executed in the control unit. Here, it is performed at predetermined time intervals.
本実施形態では、漏れ光に基く光出力調整は、描画処理中に行われる。描画処理中、すなわち基板に対するパターン形成処理が行われていると判断されると(S101)、光検出器50から送られてくる漏れ光に応じた輝度信号を検出する(S102)。
In the present embodiment, light output adjustment based on leakage light is performed during the drawing process. If it is determined that the pattern forming process is being performed on the substrate during the drawing process (S101), a luminance signal corresponding to the leaked light transmitted from the
そして、輝度レベルが常に一定となるように入力電力が調整される(S103)。制御部80は、各光源1001〜100Nに対し、同じ値あるいは同じ割合だけ入力電力を上昇、あるいは降下させる。
Then, the input power is adjusted so that the luminance level is always constant (S103). The
一方、描画処理が終了している場合、受光部90をテーブル側へ移動させる。そして、受光部90によって検出される輝度信号に基き、光出力が行われる(S105)。基板Sの感度特性が変更される等によって露光量を変更する場合、その目標値と検出される輝度信号が一致するように、入力電力が調整される。
On the other hand, when the drawing process is completed, the
このように本実施形態によれば、複数の光ファイバ20各々から漏れ光が漏出するように構成されている。すなわち、基台60に形成された凹部60Gには、複数の光ファイバ20の測定領域(非シールド領域)Kが、1列に密接して並べられる。そして、測定領域Kの上方には、蛍光ガラス70を供えた光伝達部材45が配置され、その傍には光検出器50が配置される。
Thus, according to this embodiment, it is comprised so that leakage light may leak from each of the some
蛍光ガラス70では、漏れ光を吸収して蛍光が発光する。入射する漏れ光、蛍光は、蛍光ガラス70の境界面、内部において反射、散乱しながら光検出器50のフォトダイオードに入射する。光出力調整処理では、描画処理中の照度が一定となるように、検出される光量/輝度レベルに応じて各光源への入力電力が調整される。
The
一般に、光ファイバには、レイリー散乱、ファイバ構造の不均一さに起因する光損失が存在する。ファイバ内部で吸収されなかった損失光の一部は、クラッド外側へ放射される。この漏れ光は、光ファイバを使用するときに必ず発生する。 In general, optical fibers have optical loss due to Rayleigh scattering and non-uniform fiber structure. Part of the lost light that has not been absorbed inside the fiber is emitted outside the cladding. This leakage light is always generated when an optical fiber is used.
本実施形態では、この漏れ光を利用して照明光の出力レベルを検知するため、光学デバイスを用いて照明光の一部を取り出すことに起因する光損失が発生することがなく、描画処理中の照度、光量を検知することができる。 In the present embodiment, since the output level of the illumination light is detected using this leakage light, there is no light loss caused by taking out a part of the illumination light using the optical device, and the drawing process is in progress. It is possible to detect the illuminance and light quantity.
また、蛍光ガラスによって、光のスペクトル特性をフォトダイオードの感度特性に合わせたスペクトル特性に変換し、かつ、蛍光ガラス内で光を拡散させて光量を均一化させた光を光検出器50へ入射させることにより、正確な照度、光量を検出することができる。
In addition, the fluorescent glass converts the spectral characteristics of light into spectral characteristics that match the sensitivity characteristics of the photodiode, and the light that has been diffused in the fluorescent glass to equalize the amount of light is incident on the
特に、ブロック状の蛍光ガラス70を、入射面70S以外は露出しないように光伝達部材45内部に収容し、側面70Dに光検出器50を配置する。これによって、漏れ光は反射/散乱によって分散され、均一化された光が光検出器50へ導かれる。
In particular, the block-shaped
光源としては、放電ランプ、LEDなどレーザー以外の光源であってもよい。また、光のスペクトル特性も任意であり、複数のピーク波長をもってもよい。光ファイバの材質、伝播モードも任意である。 The light source may be a light source other than a laser such as a discharge lamp or LED. Moreover, the spectral characteristics of light are also arbitrary and may have a plurality of peak wavelengths. The material and propagation mode of the optical fiber are also arbitrary.
各光ファイバについては、一部の範囲だけ漏れ光を遮断しないクラッド露出領域(非シールド領域)を形成し、それ以外は保護膜で被覆するようにしてもよい。この場合、蛍光ガラス70が非シールド領域全体をカバーできるように、同じ位置に非シールド領域を形成するのがよい。さらに、すべての光ファイバではなく、一部の光ファイバのみ非シールド領域を形成してもよい。
About each optical fiber, the clad exposure area | region (non-shielding area | region) which does not interrupt | block leakage light only in a part of range may be formed, and you may make it coat | cover with a protective film other than that. In this case, it is preferable to form the non-shield region at the same position so that the
蛍光体としては蛍光ガラスに限るものではなく、蛍光アクリルなどを使用してもよい。また、蛍光ガラスの入射面、あるいは境界面に対し、光を散乱させるフィルム(高分子フィルムなど)など、シート状光拡散部材を貼り付けてもよい。この場合、フィルムに入射することで光が均一化させるため、拡散が不十分な蛍光体を用いた場合に適している。 The fluorescent material is not limited to fluorescent glass, and fluorescent acrylic or the like may be used. Moreover, you may affix a sheet-like light-diffusion member, such as a film (polymer film etc.) which scatters light, with respect to the incident surface or boundary surface of fluorescent glass. In this case, since light is made uniform by entering the film, it is suitable for the case where a phosphor with insufficient diffusion is used.
あるいは、蛍光ガラス、蛍光アクリルなどの蛍光体を使用せず、漏れ光をそのまま光検出器へ導くように構成してもよい。この場合、光検出器のフォトダイオード、フォトセンサが、漏れ光のピーク波長付近に対し相対的に大きな感度をもつように構成される。あるいは、描画を行う光出力がフォトダイオードの性能に対して十分に高い場合は、フォトダイオードが当該波長に低感度であっても問題ない。 Or you may comprise so that a fluorescent substance, such as fluorescent glass and fluorescent acrylic, may not be used but leakage light may be guide | induced to a photodetector as it is. In this case, the photodiodes and photosensors of the photodetector are configured to have a relatively large sensitivity with respect to the vicinity of the peak wavelength of the leaked light. Alternatively, when the light output for drawing is sufficiently high with respect to the performance of the photodiode, there is no problem even if the photodiode has low sensitivity to the wavelength.
そして、蛍光ガラス以外のガラス部材を使用する場合、入射面にすりガラス状の面を形成するなど、入射面、あるいはその内部で光が散乱、反射し、拡散した光が光検出器に入射するようにすればよい。 When a glass member other than fluorescent glass is used, a ground glass-like surface is formed on the incident surface, so that light is scattered and reflected on the incident surface or inside thereof, so that the diffused light enters the photodetector. You can do it.
なお、本実施形態では、漏れ光の出力値が一定を維持するように各光源への入力電力を調整するが、基板の感度特性、あるいはオペレータの意向に従い、所望の露光量となるように目標値を定め、検出される漏れ光の出力値が目標値と一致するように光量調整することも可能である。 In this embodiment, the input power to each light source is adjusted so that the output value of leakage light is kept constant, but the target exposure amount is set according to the sensitivity characteristics of the substrate or the operator's intention. It is also possible to determine the value and adjust the light amount so that the output value of the leaked light detected matches the target value.
光ファイバ群20から射出される光、すなわち基板Sに照射される光の出力と、漏れ光の出力は、実質的に線形性を有することは、経験的に知られている。したがって、光ファイバ群の出力端から出射する光の光量と、漏れ光の光量との比をあらかじめ演算し、その比に基いて目標値を決定することが可能である。
It is empirically known that the output of light emitted from the
具体的には、1mm当たりの漏れ光量、PD(フォトダイオード)電流比、ファイバ束本数を乗じた値が漏れ光の総光量となることから、上述した比に基いて目標値を設定することが可能である。PD電流比は、蛍光体の発光効率、蛍光体とPDとの受光長比、蛍光体の臨界比、蛍光体とPDとの出射(受光)面積比、蛍光体とPDとの受光感度比をそれぞれ乗じることによって求められる。 Specifically, the value obtained by multiplying the amount of light leaked per mm, the PD (photodiode) current ratio, and the number of fiber bundles is the total amount of light leaked, so the target value can be set based on the above-described ratio. Is possible. PD current ratio is the luminous efficiency of phosphor, light receiving length ratio between phosphor and PD, critical ratio of phosphor, emission (light receiving) area ratio between phosphor and PD, and light receiving sensitivity ratio between phosphor and PD. It is calculated by multiplying each.
このような光量調整を行うことによって、描画対象である基板の感度特性などに従った目標値を設定し、露光開始直前、基板の種類変更時など、目標値と一致させるように光出力をフィードバック制御することが可能となる。 By adjusting the amount of light, a target value is set according to the sensitivity characteristics of the substrate to be drawn, and the light output is fed back so that it matches the target value immediately before the start of exposure or when changing the substrate type. It becomes possible to control.
本実施形態では、マスクレス露光装置において光出力を調整しているが、それ以外のマスク/レチクルを利用する露光装置にも適用可能である。 In the present embodiment, the light output is adjusted in the maskless exposure apparatus, but the present invention is also applicable to an exposure apparatus that uses other masks / reticles.
さらには、1つの光源に対して複数の細径光ファイバを束ねた光ファイバ束を用意し、複数の光ファイバ束群を配設させた構成も可能である。この場合、光ファイバ束に対し、漏れ光が射出するような保護膜を形成しない非シールド領域を形成することが可能である。 Further, an optical fiber bundle in which a plurality of small-diameter optical fibers are bundled with respect to one light source is prepared, and a plurality of optical fiber bundle groups are arranged. In this case, it is possible to form an unshielded region that does not form a protective film from which leakage light is emitted, with respect to the optical fiber bundle.
10 露光装置
20 複数の光ファイバ
40 導光部
45 光伝達部材
50 光検出器
60G 凹部(ガイド部)
70 蛍光ガラス
70D 側面
70S 入射面
80 制御部
100 光源部
K 測定領域(非シールド領域)
DESCRIPTION OF
70
Claims (14)
前記非シールド領域からの漏れ光を受光する光検出器と、
前記非シールド領域の周囲に配置され、入射する漏れ光を前記光検出器へ導く導光部と
を備え、
前記非シールド領域が、ファイバ軸方向に沿った外周面をシールド部材で被覆しないために漏れ光が外部へ射出する領域であり、
前記複数の光ファイバ各々の全体に前記非シールド領域が形成されており、
前記複数の光ファイバが、途中から1つにまとまって延びており、その一部分に区画された測定領域において、互いに密接しながらフラット状に整列しており、
前記導光部が、前記測定領域から漏れる漏れ光を前記光検出器へ導くことを特徴とする露光装置。 A plurality of optical fibers for transmitting illumination light from a light source unit comprising a plurality of light sources to an exposure head provided in an exposure apparatus, connected to the plurality of light sources and extending to the exposure head; On the outer peripheral surface of each optical fiber, a plurality of optical fibers in which an unshielded region from which leakage light is emitted is formed along the fiber axis direction;
A photodetector for receiving leakage light from the unshielded region;
A light guide disposed around the non-shielded region and guiding incident leaked light to the photodetector;
The unshielded areas, Ri region der leakage light is emitted to the outside so as not to cover the outer circumferential surface along the fiber axis direction in the shield member,
The unshielded region is formed in the entirety of each of the plurality of optical fibers,
The plurality of optical fibers extend as one from the middle, and are aligned in a flat shape in close contact with each other in a measurement region partitioned in a part thereof,
The exposure apparatus , wherein the light guide part guides leaked light leaking from the measurement region to the photodetector .
前記非シールド領域からの漏れ光を受光する光検出器と、
前記非シールド領域の周囲に配置され、入射する漏れ光を前記光検出器へ導く導光部と
を備え、
前記非シールド領域が、ファイバ軸方向に沿った外周面をシールド部材で被覆しないために漏れ光が外部へ射出する領域であり、
前記複数の光ファイバ束各々の全体に前記非シールド領域が形成されており、
前記複数の光ファイバ束が、途中から1つにまとまって延びており、その一部分に区画された測定領域において、互いに密接しながらフラット状に整列しており、
前記導光部が、前記測定領域から漏れる漏れ光を前記光検出器へ導くことを特徴とする露光装置。 A plurality of optical fiber bundles for transmitting illumination light from a light source unit composed of a plurality of light sources to an exposure head provided in an exposure apparatus, connected to the plurality of light sources and extending to the exposure head; A plurality of optical fiber bundles in which an unshielded region from which leakage light exits is formed along the fiber axis direction on the outer peripheral surface of each optical fiber bundle;
A photodetector for receiving leakage light from the unshielded region;
A light guide disposed around the non-shielded region and guiding incident leaked light to the photodetector;
The non-shield region is a region where leakage light is emitted to the outside in order not to cover the outer peripheral surface along the fiber axis direction with a shield member ,
The unshielded region is formed in the entirety of each of the plurality of optical fiber bundles,
The plurality of optical fiber bundles extend as one from the middle, and are aligned in a flat shape in close contact with each other in a measurement region partitioned in a part thereof,
The exposure apparatus , wherein the light guide part guides leaked light leaking from the measurement region to the photodetector .
前記非シールド領域が、ファイバ軸方向に沿った外周面をシールド部材で被覆しないために漏れ光が外部へ射出する領域であり、
前記非シールド領域からの漏れ光を受光する光検出器と、
前記非シールド領域の周囲に配置され、入射する漏れ光を前記光検出器へ導く導光部と
を備え、
前記複数の光ファイバ各々の全体に前記非シールド領域が形成されており、
前記複数の光ファイバが、途中から1つにまとまって延びており、その一部分に区画された測定領域において、互いに密接しながらフラット状に整列しており、
前記導光部が、前記測定領域から漏れる漏れ光を前記光検出器へ導くことを特徴とする露光装置の照明モニタ装置。 A plurality of optical fibers for transmitting illumination light from a light source unit comprising a plurality of light sources to an exposure head provided in an exposure apparatus, connected to the plurality of light sources and extending to the exposure head; On the outer peripheral surface of each optical fiber, there is an illumination monitor device of an exposure apparatus including a plurality of optical fibers in which a non-shield region from which leakage light is emitted is formed along the fiber axis direction,
The non-shield region is a region where leakage light is emitted to the outside in order not to cover the outer peripheral surface along the fiber axis direction with a shield member,
A photodetector for receiving leakage light from the unshielded region;
A light guide disposed around the non-shielded region and guiding incident leaked light to the photodetector ;
The unshielded region is formed in the entirety of each of the plurality of optical fibers,
The plurality of optical fibers extend as one from the middle, and are aligned in a flat shape in close contact with each other in a measurement region partitioned in a part thereof,
An illumination monitor apparatus for an exposure apparatus , wherein the light guide section guides leaked light leaking from the measurement region to the photodetector .
前記非シールド領域が、ファイバ軸方向に沿った外周面をシールド部材で被覆しないために漏れ光が外部へ射出する領域であり、
前記非シールド領域からの漏れ光を受光する光検出器と、
前記非シールド領域の周囲に配置され、入射する漏れ光を前記光検出器へ導く導光部と
を備え、
前記複数の光ファイバ束各々の全体に前記非シールド領域が形成されており、
前記複数の光ファイバ束が、途中から1つにまとまって延びており、その一部分に区画された測定領域において、互いに密接しながらフラット状に整列しており、
前記導光部が、前記測定領域から漏れる漏れ光を前記光検出器へ導くことを特徴とする露光装置の照明モニタ装置。 A plurality of optical fiber bundles for transmitting illumination light from a light source unit composed of a plurality of light sources to an exposure head provided in an exposure apparatus, connected to the plurality of light sources and extending to the exposure head; An illumination monitor device of an exposure apparatus including a plurality of optical fiber bundles in which an unshielded region from which leakage light is emitted is formed along the fiber axis direction on the outer peripheral surface of each optical fiber bundle,
The non-shield region is a region where leakage light is emitted to the outside in order not to cover the outer peripheral surface along the fiber axis direction with a shield member,
A photodetector for receiving leakage light from the unshielded region;
A light guide disposed around the non-shielded region and guiding incident leaked light to the photodetector ;
The unshielded region is formed in the entirety of each of the plurality of optical fiber bundles,
The plurality of optical fiber bundles extend as one from the middle, and are aligned in a flat shape in close contact with each other in a measurement region partitioned in a part thereof,
An illumination monitor apparatus for an exposure apparatus , wherein the light guide section guides leaked light leaking from the measurement region to the photodetector .
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