JP7090002B2 - Exposure device - Google Patents
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本発明は、光変調素子アレイを用いてプリント配線板などの基板にパターンを投影する露光装置に関し、特に、照明光学系の構成に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus that projects a pattern onto a substrate such as a printed wiring board using an optical modulation element array, and more particularly to a configuration of an illumination optical system.
マスクレス露光装置では、光源から放射される光が照明光学系を通って光変調素子アレイに導かれる。DMD(Digital Micro-mirror Device)などの光変調素子アレイでは、複数の微小ミラー(以下、マイクロミラーという)が2次元配列し、パターンデータ(描画データ)に応じて各マイクロミラーがON/OFF制御される。マイクロミラーがON状態の場合、照明光学系からの光が基板方向に反射し、マイクロミラーがOFF状態の場合、基板外の方向へ反射する。 In the maskless exposure apparatus, the light emitted from the light source is guided to the light modulation element array through the illumination optical system. In an optical modulation element array such as a DMD (Digital Micro-mirror Device), a plurality of micromirrors (hereinafter referred to as micromirrors) are two-dimensionally arranged, and each micromirror is ON / OFF controlled according to pattern data (drawing data). Will be done. When the micromirror is in the ON state, the light from the illumination optical system is reflected toward the substrate, and when the micromirror is in the OFF state, it is reflected toward the outside of the substrate.
隣接するマイクロミラー間には微小な隙間が存在する。この隙間に入射する照明光はパターン光に寄与せず、また、UV光である照明光によって光変調素子アレイの基板などが劣化する。照明光の効率化、寿命低下の防止を図るため、マイクロレンズアレイが照明光学系に配置される。マイクロレンズアレイでは、マイクロミラーの2次元配列に合わせてマイクロレンズが2次元配列している。これにより、マイクロレンズによって集光された光が、ミラーサイズより小さいスポット光となってマイクロミラーに結像する(特許文献1参照)。 There is a small gap between adjacent micromirrors. The illumination light incident on this gap does not contribute to the pattern light, and the illumination light which is UV light deteriorates the substrate of the light modulation element array and the like. A microlens array is arranged in the illumination optical system in order to improve the efficiency of the illumination light and prevent the life from being shortened. In the microlens array, the microlenses are two-dimensionally arranged in accordance with the two-dimensional arrangement of the micromirror. As a result, the light focused by the microlens becomes spot light smaller than the mirror size and forms an image on the micromirror (see Patent Document 1).
マイクロミラーなどの光変調素子は、ON状態とOFF状態との間でミラーの傾き角度を切り替えるが、照明光の光変調素子アレイへの入射角は一定である。そのため、光変調素子のエッジ近くで反射する一部の光は、隣り合うマイクロミラーのエッジ部分に当たる場合が生じる。これは、迷光や回折光を生じさせ、コントラスト低下に繋がる。一方、スポット光のサイズを小さくし過ぎると、露光量の低下を招き、パターン解像度に影響を与える。 A light modulation element such as a micromirror switches the tilt angle of the mirror between the ON state and the OFF state, but the angle of incidence of the illumination light on the light modulation element array is constant. Therefore, a part of the light reflected near the edge of the light modulation element may hit the edge portion of the adjacent micromirrors. This causes stray light and diffracted light, leading to a decrease in contrast. On the other hand, if the size of the spot light is made too small, the exposure amount is lowered and the pattern resolution is affected.
したがって、照明効率を維持しながら、迷光、回折光の発生を抑制するように、照明光を光変調素子アレイに投影することが求められる。 Therefore, it is required to project the illumination light onto the light modulation element array so as to suppress the generation of stray light and diffracted light while maintaining the illumination efficiency.
本発明の露光装置は、光源からの光を、複数の光変調素子を2次元配列させた光変調素子アレイへ導く照明光学系と、光変調素子アレイで反射した光を基板に投影する投影光学系と、光源と光変調素子アレイとの間に配置され、複数の光変調素子の配列に合わせて、光源からの光を複数の光(以下、分割光という)に分割する分割光学系とを備える。 The exposure apparatus of the present invention has an illumination optical system that guides light from a light source to an optical modulation element array in which a plurality of optical modulation elements are arranged in two dimensions, and projection optics that projects the light reflected by the optical modulation element array onto a substrate. A split optical system that is arranged between the light source and the optical modulation element array and divides the light from the light source into a plurality of lights (hereinafter referred to as split light) according to the arrangement of a plurality of light modulation elements. Be prepared.
光変調素子アレイでは、マイクロミラーなどの光変調素子の位置(姿勢)を制御可能である。例えば、光変調素子が基板側へ光を導く姿勢(ON状態)と、基板外へ光を導く姿勢(OFF状態)との間で光変調素子を制御することが可能である。 In the light modulation element array, the position (attitude) of the light modulation element such as a micromirror can be controlled. For example, it is possible to control the light modulation element between the posture in which the light modulation element guides light to the substrate side (ON state) and the posture in which the light is guided to the outside of the substrate (OFF state).
分割光の光変調素子における投影エリアの形状は任意であり、矩形状、円状、楕円状の投影エリアをもつ分割光を成形することが可能である。例えば分割光学系は、複数の光変調素子の配列に応じて複数のアパーチャを形成した遮光部材で構成することが可能であり、所望する投影エリアの形状に合わせてアパーチャを形成すればよい。一方、複数の光変調素子の配列に応じて複数のマイクロレンズを形成したマイクロレンズアレイ、あるいは、複数の光変調素子の配列に応じて複数のマイクロミラーを形成したマイクロミラーアレイで構成することも可能である。 The shape of the projection area in the light modulation element of the divided light is arbitrary, and it is possible to form the divided light having a rectangular, circular, or elliptical projection area. For example, the split optical system can be composed of a light-shielding member having a plurality of apertures formed according to the arrangement of the plurality of light modulation elements, and the aperture may be formed according to the shape of a desired projection area. On the other hand, it may be composed of a microlens array in which a plurality of microlenses are formed according to the arrangement of a plurality of light modulation elements, or a micromirror array in which a plurality of micromirrors are formed according to an arrangement of a plurality of light modulation elements. It is possible.
本発明では、分割光学系が、光変調素子サイズよりも投影エリアの小さい光束の分割光を複数成形するとともに、各分割光の投影エリアの中心位置を、対応する光変調素子の中心位置よりも分割光の入射方向に近い方にオフセットさせる。光変調素子アレイに対して分割光が特定の入射角で入射する一方、基板側へ反射光を導く光変調素子の姿勢と基板外へ反射光を導く光変調素子の姿勢との関係から、分割光の入射方向側に投影エリアをオフセットすることで、回折光、迷光の発生が抑制される。 In the present invention, the split optical system forms a plurality of split lights having a luminous flux smaller than the size of the light modulation element, and the center position of the projection area of each split light is set to be larger than the center position of the corresponding light modulation element. Offset the split light closer to the incident direction. While the divided light is incident on the optical modulation element array at a specific incident angle, it is divided based on the relationship between the attitude of the optical modulation element that guides the reflected light to the substrate side and the attitude of the optical modulation element that guides the reflected light to the outside of the substrate. By offsetting the projection area toward the incident direction of the light, the generation of diffracted light and stray light is suppressed.
例えば、光変調素子は、対角線上で軸回転する矩形状素子で構成される。その場合、分割光学系は、各分割光の投影中心位置を、回転軸に沿った対角線と交差する対角線に沿ってオフセットさせればよい。 For example, the light modulation element is composed of a rectangular element that rotates about its axis diagonally. In that case, the split optical system may offset the projection center position of each split light along a diagonal line that intersects the diagonal line along the rotation axis.
できる限り遮光領域を小さく抑えることを考慮すれば、分割光学系は、投影エリアが光変調素子を縮小したサイズとなる分割光を、複数成形するように構成することができる。例えば、光変調素子を縮小した(スケーリングさせた)サイズの投影エリアが形成される分割光を複数成形することで、できる限り遮光範囲が小さくなる投影エリアサイズおよび投影エリア中心位置をもつ分割光を成形することができる。 Considering keeping the light-shielding region as small as possible, the split optical system can be configured to form a plurality of split lights having a projection area having a reduced size of the light modulation element. For example, by molding a plurality of divided lights in which a projected area having a reduced (scaled) size of the light modulation element is formed, a divided light having a projection area size and a projection area center position where the light blocking range is as small as possible can be obtained. Can be molded.
このような分割光を形成する場合、複数の光変調素子の配列に応じて複数のアパーチャを形成した遮光部材を適用することができる。遮光部材において、複数のアパーチャが、マイクロミラーのサイズに応じて区画される領域の中心に対してオフセットされる構成にすればよい。 When forming such divided light, it is possible to apply a light-shielding member having a plurality of apertures formed according to the arrangement of the plurality of light modulation elements. In the light-shielding member, a plurality of apertures may be configured to be offset with respect to the center of the region partitioned according to the size of the micromirror.
本発明によれば、露光装置において、照明効率を維持しながら、迷光、回折光の発生を抑制するように、照明光を光変調素子アレイに投影することができる。 According to the present invention, in the exposure apparatus, the illumination light can be projected onto the light modulation element array so as to suppress the generation of stray light and diffracted light while maintaining the illumination efficiency.
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、第1の実施形態による露光装置の全体構成を示すブロック図である。図2は、露光ヘッドの構成図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an exposure apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram of the exposure head.
露光装置1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Wにパターンを露光するダイレクト(マスクレス)露光装置である。露光装置1は、光源部21と、基板Wにパターン光をそれぞれ投影する露光ヘッド10を備えている。光源部20は、ここではレーザーダイオードによって構成される。ただし、LED光源、放電ランプなどを用いることも可能である。
The exposure apparatus 1 is a direct (maskless) exposure apparatus that exposes a pattern on a substrate W on which a photosensitive material such as a photoresist is formed on the surface. The exposure apparatus 1 includes a
露光ヘッド10は、DMD22(光変調素子アレイ)、照明光学系11、結像光学系23を備える。光源部20から放射された光は、照明光学系11によって照度が均一化され、DMD22へ導かれる。DMD22で反射した光は、結像光学系23によって基板Wに結像する。
The
ベクタデータなどで構成されるCAD/CAMデータが露光装置1へ入力されると、ベクタデータがラスタ変換回路26に送られて、ラスタデータに変換される。生成されたラスタデータはDMD駆動回路24へ送られる。
When CAD / CAM data composed of vector data or the like is input to the exposure apparatus 1, the vector data is sent to the
DMD22は、微小マイクロミラーを2次元配列させた光変調素子アレイ(光変調器)であり、各マイクロミラーは、ON状態、OFF状態の間で姿勢を切り替え可能であり、所定のタイミングで姿勢を切り替えることによって光の反射方向を選択的に切り替える。DMD駆動回路24によって各ミラーが姿勢制御(ON/OFF制御)され、パターンに応じた光が、結像光学系23を通じて基板Wの表面に投影されて露光される。
The
露光装置1の露光動作はコントローラ(露光動作制御部)30 により制御される。露光ステージ駆動機構19は、コントローラ30からの制御信号に従い、基板Wを搭載した露光ステージ18を露光ヘッド10に対し相対的に移動させる。位置計測部27は、露光ステージ駆動機構19から送られてくる信号に基づき、基板Wの表面の露光位置を算出する。なお、ステージの移動経路に沿った方向を主走査方向X、この移動経路に沿った方向と直交する方向を副走査方向Yとする。
The exposure operation of the exposure apparatus 1 is controlled by the controller (exposure operation control unit) 30. The exposure
露光動作中、露光ステージ18は、走査方向Xに沿って一定速度で移動する。DMD22全体による投影エリア(以下、露光エリアという)は、基板Wの移動に伴って基板Wの表面を相対的に移動する。露光動作は所定の露光ピッチに従って行なわれ、露光ピッチに合わせてマイクロミラーがパターン露光の光を投影するように制御される。DMD22の各マイクロミラーの制御タイミングを露光エリアの相対位置に従って調整することにより、露光位置に描くべきパターンの光が順次投影され、パターンが形成される。
During the exposure operation, the
図2に示すように、照明光学系11は、光の照度分布を均一化する光学系(以下、照度均一化光学系という)13と、照度均一化された光束を分割するアパーチャアレイ12と、分割された光束をDMD22に照射させるリレー光学系14とを備える。
As shown in FIG. 2, the illumination
照度均一化光学系13は、ロッドレンズと、リレーレンズとを備え、リレーレンズは、ロッドレンズの射出面とアパーチャアレイ12とを共役位置とするリレーレンズである。なお、ロッドレンズの代わりにフライアイレンズを設け、フライアイレンズの結像位置にアパーチャアレイを配置してもよい。
The illuminance equalizing
図3は、アパーチャアレイ12を部分的に示した図である。アパーチャアレイ12は、アパーチャ(開口部)を2次元配列させた遮光部材であり、ここでは、石英ガラス板などの紫外線透過部材にクロム等の遮光膜12Bを設けたガラスマスクによって構成され、アパーチャ12Aが、遮光膜12Bの間にマトリクス状に並んでいる。なお、金属薄板などにアパーチャを形成したメタルマスクを適用することも可能である。
FIG. 3 is a diagram partially showing the
アパーチャ12Aは、縦横所定のピッチ間隔で形成され、DMD22におけるマイクロミラーの配列位置に合わせて形成されている。すなわち、DMD22のマイクロミラーとアパーチャ12Aが1対1対応になっている。ただし、アパーチャ12Aの数は、DMD22の全マイクロミラーの数と同数である必要はなく、例えば、DMD22で露光に使用されるマイクロミラーの数だけ形成してもよい。
The
アパーチャアレイ12のアパーチャ12Aによって分割された光束は、それぞれ対応するマイクロミラーに結像する。アパーチャ12Aは、ここでは矩形状に形成されている。また、アパーチャ12Aのサイズは、アパーチャ12を通った光束がDMD22のマイクロミラーに結像したときにマイクロミラーサイズ(反射面サイズ)よりも小さくなるように定められている。そしてアパーチャ12Aの配列位置は、後述するように、分割した光束がマイクロミラー中心位置(反射面中心位置)からオフセットした位置で結像するように構成されている。
The luminous flux divided by the
リレー光学系14は、アパーチャ12AとDMD22とを共役位置にする結像光学系であり、ここではアパーチャアレイ12を通った光の像を縮小する(例えば0.5倍)縮小光学系として構成される。したがって、アパーチャアレイ12におけるアパーチャ12Aのピッチは、DMD22におけるマイクロミラーのピッチにリレー光学系14の縮小倍率を乗じた値に定められる。リレー光学系14のNAは、アパーチャアレイ12によって分割された光が隣り合うマイクロミラーに干渉しないように、比較的小さい値に定められている。なお、ここではリレー光学系14を縮小投影光学系としているが、DMD22のマイクロミラーのサイズに応じて等倍の光学系を用いることも可能である。
The relay
図4は、アパーチャアレイ12によって分割された光のマイクロミラーにおける投影位置を示した図である。ただし、DMD22の一部を示している。
FIG. 4 is a diagram showing the projection positions of the light divided by the
DMD22は、上述したように、メモリセル上にマイクロミラー22Mを2次元配列した構成であり、画素となるマイクロミラー22Mは、数十μmの矩形サイズを有し、隣り合うマイクロミラー22Mには数μmの隙間が存在する。
As described above, the
マイクロミラー22Mは、その対角線SLに沿って軸回転可能であり、DMD22の表面(平面)に対し±所定角度(例えば15°)傾く。マイクロミラー22MがON状態の場合、分割光を基板Wの方向へ反射させるようにマイナス側へ傾く。マイクロミラー22MがOFF状態の場合、分割光を基板外へ導くようにプラス側へ傾く。
The
分割光の入射方向は、マイクロミラー22MのON状態、OFF状態いずれも変わらず一定である。マイクロミラー22MがON状態の場合、図4に示す光線L1が、光のケラレが生じない範囲の限界(境界)となる光である。これより外側の光は、隣のマイクロミラー22Mに当たる。一方、マイクロミラー22MがOFF状態の場合、光線L2が、光のケラレが生じない範囲の限界となる光である。これより外側の光は、その反射光が隣のマイクロミラーの裏面に当たる。
The incident direction of the divided light is constant in both the ON state and the OFF state of the
光のケラレが生じない範囲は、その分割光の入射方向に対するマイクロミラー22MのON/OFF状態における傾斜角度の違いに起因して偏っている。具体的には、分割光の入射方向に近い側、すなわち、マイクロミラー22MがON状態のときに下がる側では、マイクロミラー22Mのエッジ部分22T1近くまでその範囲が確保され、分割光の入射方向とは離れた側、すなわち、マイクロミラー22MがOFF状態のときに下がる側では、マイクロミラー22Mのエッジ部分22T2近くでケラレが生じてしまう。
The range in which light vignetting does not occur is biased due to the difference in the tilt angle of the micromirror 22M in the ON / OFF state with respect to the incident direction of the divided light. Specifically, on the side close to the incident direction of the divided light, that is, on the side where the
分割光の投影エリアALは、光のケラレの生じない範囲でエリア面積を最大限確保できる位置に、その中心位置ACは、マイクロミラー22Mの中心位置MCから、マイクロミラー22Mの回転軸上にある対角線SLと交差する対角線TLに沿って、分割光の入射方向側にオフセットしている。
The projection area AL of the divided light is located at a position where the maximum area area can be secured within the range where light eclipse does not occur, and the center position AC is on the rotation axis of the micromirror 22M from the center position MC of the
光のケラレが生じない分割光の投影エリアALのサイズ(縦横の長さ)および位置は、以下の式で求められる。まず、マイクロミラー22MがON状態の遮光領域をShONとすると、以下の式を満たすことが求められる。
ShON ≧ (Dp × tan(DaON))
× (tan (Ilin) + tan (ILINA))
・・・・(1)
ただし、Dpは、マイクロミラー22Mの対角の長さ、DaONは、マイクロミラー22MがON状態のときの傾斜角、Ilinは、照明光学系11からDMD22への分割光の入射角、そしてILINAは、照明光学系11の入射NAを表す。
The size (length and width) and position of the projection area AL of the divided light that does not cause vignetting of light can be calculated by the following formula. First, assuming that the light-shielding region in the ON state of the
ShON ≧ (Dp × tan (DaON))
× (tan (Ilin) + tan (ILINA))
・ ・ ・ ・ (1)
However, Dp is the diagonal length of the
上述したように、DMD22へ入射する光は所定の入射角をもつ。マイクロミラー22MがON状態で分割光が入射すると、マイクロミラー22Mの上がっている周辺部では反射光が回折光となる。また、隣接するマイクロミラー22Mの下がっている周辺部では入射光と同じ方向に反射し、迷光になってしまう。
As described above, the light incident on the
また、照明光学系11を経由してリレーレンズ14からDMD22に入射する光はNAの広がりを持っているため、遮光範囲についてはNAの広がりを考慮した遮光領域が定められている。このような回折光、迷光が生じないようにするとともに、照明光学系11の入射NAを考慮して、上記(1)式に基づく遮光領域が定められる。
Further, since the light incident on the
一方、マイクロミラー22MがOFF状態の遮光領域をShOFFとすると、以下の式を満たすことが求められる。
ShOFF ≧ (Dp × tan (DaOFF))
× (tan (Dout) + tan (ILINA))
・・・・・・(2)
ただし、DaOFFは、マイクロミラー22がOFF状態のときの傾斜角、Doutは、DMD22からの反射角を表す。
On the other hand, assuming that the light-shielding region in the OFF state of the
ShOFF ≧ (Dp × tan (DaOFF))
× (tan (Dout) + tan (ILINA))
・ ・ ・ ・ ・ ・ (2)
However, DaOFF represents the tilt angle when the
マイクロミラー22MがOFF状態のときに分割光が入射すると、マイクロミラー22の下がっている周辺部で反射した光は、隣接するマイクロミラーの上がっている周辺部の裏面に当たり、回折光を発生させる。結像光学系23に入射する回折光が迷光等になってしまうため、上記(2)に式に基づく遮光領域が定められる。
When the divided light is incident when the
そして、マイクロミラー22Mにおける遮光領域ShDMDは、分割光の投影エリアをマイクロミラー22Mの矩形状サイズを縮小(スケーリング)した投影エリアに定めることにすれば、以下の式によって求めることができる。すなわち、(1)、(2)式の遮光領域の最小値を加算した値以下となるように、遮光領域を定めることができる。(3)式で定められる遮光領域は、照明光学系11の入射NA、DMD22に対する光の入射角によって変わる。
ShDMD≦ShON+ShOFF
・・・・・・(3)
The light-shielding region ShDMD in the
ShDMD ≤ ShON + ShOFF
・ ・ ・ ・ ・ ・ (3)
(3)式を満たす分割光の投影エリアALは、対角線TLに関して対称的であり、対角線TLに沿って投影中心位置ACがマイクロミラー中心位置MCからオフセットしている。(3)式が等式となる場合、分割光の投影エリアALのサイズおよびオフセット位置ACは、ケラレなどが生じない範囲で遮光範囲を最小にする位置となる。 The projection area AL of the divided light satisfying the equation (3) is symmetrical with respect to the diagonal line TL, and the projection center position AC is offset from the micromirror center position MC along the diagonal line TL. When the equation (3) is an equation, the size of the projection area AL of the divided light and the offset position AC are the positions where the shading range is minimized within the range where vignetting or the like does not occur.
アパーチャアレイ12のアパーチャ12Aは、図4に示す投影エリアALのサイズおよび投影中心位置ACに従い、マイクロミラー22Mのサイズおよび配列に応じてアパーチャアレイ12に区画される領域の中心に対してオフセット形成されている。ただし、アパーチャ12Aをオフセット配置していないアパーチャアレイ12を、照明光全体の光軸に対してオフセットさせるように構成してもよい。
The
このように本実施形態によれば、DMD22を備えた露光装置1において、照明光学系11は、アパーチャ12Aを2次元配列させたアパーチャアレイ12を備え、アパーチャ12Aを通った光は分割され、分割された光はスポット光としてマイクロミラー22Mに結像する。分割光の投影エリアは、マイクロミラー22Mへのサイズよりも小さく、また、その投影位置はマイクロミラー22Mの中心からオフセットしている。
As described above, according to the present embodiment, in the exposure apparatus 1 provided with the
このように分割光をオフセット投影させることにより、光のケラレなどが生じない、すなわち回折光、迷光の生じない範囲で最大限のエリアに光を照射させることが可能となり、露光量低下を防ぎ、コントラストの高いパターンを形成することができる。また、スポット光がマイクロミラー22Mの中心付近に集中しないため、マイクロミラー22MすなわちDMD22の寿命を延ばすことができる。さらに、アパーチャ12Aを形成したアパーチャアレイ12を配置することで、コストを掛けずに分割光を形成することができる。
By offset-projecting the divided light in this way, it is possible to irradiate the maximum area within the range where vignetting of light does not occur, that is, diffracted light and stray light do not occur, and it is possible to prevent a decrease in exposure amount. A pattern with high contrast can be formed. Further, since the spot light is not concentrated near the center of the
なお、上記式では最大限の投影エリアを確保できるが、分割光の投影エリアを光の入射方向側へオフセットする構成だけでも、回折光などの発生を抑制することができる。したがって、アパーチャ12Aは矩形状(菱形を含む)に限らず、円状、多角形状などでもよい。このような形状は、アパーチャアレイ12を採用することで実現可能となる。
Although the maximum projection area can be secured in the above equation, the generation of diffracted light or the like can be suppressed only by the configuration in which the projection area of the divided light is offset toward the incident direction side of the light. Therefore, the
次に、図5、6を用いて、第2の実施形態である露光装置について説明する。第2の実施形態では、マイクロレンズアレイが用いられる。それ以外の構成については、第1の実施形態と実質的に同じである。 Next, the exposure apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. In the second embodiment, a microlens array is used. Other than that, the configuration is substantially the same as that of the first embodiment.
図5は、第2の実施形態における露光ヘッドの構成図である。図6は、アパーチャアレイ12によって分割された光のマイクロミラーにおける投影位置を示した図である。
FIG. 5 is a block diagram of the exposure head according to the second embodiment. FIG. 6 is a diagram showing the projection positions of the light divided by the
照明光学系110は、照度均一化光学系13と、リレー光学系14と、マイクロレンズアレイ120を備えている。マイクロレンズが2次元状に配列したマイクロレンズアレイ120は、光源20からの光を分割し、各マイクロレンズによって集光された光は、DMD22の対応するマイクロミラー22Mに結像する。
The illumination optical system 110 includes an illuminance equalizing
図6に示すように、分割された光束はレンズ形状に合わせて断面円状であり、投影エリアALも円状になる。また、投影エリアALは、対角線SLに沿ってオフセットしている。このような分割光のオフセット投影によって、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。 As shown in FIG. 6, the divided light flux has a circular cross section according to the lens shape, and the projection area AL also has a circular shape. Further, the projection area AL is offset along the diagonal line SL. By such offset projection of the divided light, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
なお、マイクロレンズアレイ120の前後少なくとも一方の面に隣接してピンホールアレイを設けてもよい。また、リレー光学系14を省いてもよい。この場合、デフォーカスした像がマイクロミラー22Mに形成される。
A pinhole array may be provided adjacent to at least one of the front and rear surfaces of the
次に、図7を用いて、第3の実施形態である露光装置について説明する。第3の実施形態では、マイクロミラーアレイが用いられる。それ以外の構成については、第2の実施形態と実質的に同じである。 Next, the exposure apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 7. In the third embodiment, a micromirror array is used. Other than that, it is substantially the same as the second embodiment.
図7は、第3の実施形態における露光ヘッドの構成図である。照明光学系210は、照度均一化光学系13と、マイクロミラーアレイ220とを備える。マイクロミラーアレイ220は、正のパワーを有する凹レンズが2次元配列した光学系であり、第2の実施形態と同様、分割光を形成する。
FIG. 7 is a block diagram of the exposure head according to the third embodiment. The illumination
1 露光装置
10 露光ヘッド
11 照明光学系
12 アパーチャアレイ(分割光学系)
22 DMD(光変調素子アレイ)
22M マイクロミラー(光変調素子)
23 投影光学系
1
22 DMD (Light Modulation Element Array)
22M micromirror (light modulation element)
23 Projection optical system
Claims (8)
前記光変調素子アレイで反射した光を基板に投影する投影光学系と、
前記光源と前記光変調素子アレイとの間に配置され、前記複数の光変調素子の配列に合わせて、前記光源からの光を複数の光(以下、分割光という)に分割する分割光学系とを備え、
前記分割光学系が、光変調素子サイズよりも投影エリアの小さい光束の分割光を複数成形するとともに、各分割光の投影エリアの中心位置を、対応する光変調素子の中心位置よりも分割光の入射方向に近い方にオフセットさせることを特徴とする露光装置。 An illumination optical system that guides the light from the light source to a light modulation element array in which a plurality of light modulation elements are arranged two-dimensionally.
A projection optical system that projects the light reflected by the light modulation element array onto the substrate, and
A split optical system that is arranged between the light source and the light modulation element array and divides the light from the light source into a plurality of lights (hereinafter referred to as split light) according to the arrangement of the plurality of light modulation elements. Equipped with
The split optical system forms a plurality of split lights having a luminous flux smaller than the size of the light modulation element, and the center position of the projection area of each split light is set to be smaller than the center position of the corresponding light modulation element. An exposure device characterized by offsetting toward a direction closer to the incident direction.
前記分割光学系が、各分割光の投影中心位置を、回転軸に沿った対角線と交差する対角線に沿ってオフセットさせることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 Each light modulation element is a rectangular element that rotates about its axis diagonally.
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the split optical system offsets the projection center position of each split light along a diagonal line intersecting a diagonal line along a rotation axis.
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