KR102598555B1 - 광학 장치의 부착 구조 및 노광 장치 - Google Patents

광학 장치의 부착 구조 및 노광 장치 Download PDF

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Abstract

광학 장치를 상하 운동시킬 때에 광축의 흔들림을 방지할 수가 있다. 프레임에는 대략 연직 방향으로 관통하는 환공이 형성되고, 대략 얇은 판상 또한 평면시 대략 원판 형상의 가이드 부재(70)는, 환공을 덮도록 상기 프레임에 설치된다. 가이드 부재(70)의 대략 중앙에 형성된 부착 구멍(74)은 환공과 대략 동심원 형상으로 배치되고, 통상부는, 광축이 상기 부착 구멍(74)의 중심과 대략 일치하도록 부착 구멍(74)에 삽입되어 가이드 부재(70)에 고정된다.

Description

광학 장치의 부착 구조 및 노광 장치
본 발명은 광학 장치의 부착 구조 및 노광 장치에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는, 노광 테이블에 설치된 시트 필름에 대해서 노광 처리를 행할 때, 노광 테이블을 승강시킴과 아울러, 노광 헤드를 구성하는 프리즘 페어를 제어하여 초점 조정 처리를 행하는 노광 장치가 개시되어 있다.
일본국 특허공개 2006-235457호 공보
특허 문헌 1에 기재의 발명에서는, 프리즘 페어의 두께를 변경함으로써 초점 조정을 행하고 있지만, 수속광 중에서 광로 길이가 변경되면 수차가 발생하기 때문에, 초점 조정에 의해 광학계의 성능이 변해 버린다. 이와 같이, 광학 부품의 배치를 변화시킴으로써 노광 헤드의 초점 조정을 행하는 경우에는, 광학 성능을 최적화할 수 없을 우려가 있다.
이러한 문제에 대응하기 위해, 광학 부품의 배치를 변화시키지 않고, 광학 장치 전체를 상하 운동하는 방법이 생각될 수 있다. 그렇지만, 광학 장치 전체를 상하 운동시키는 경우에, 상하 운동에 따라 광축이 흔들려 버려(광축의 수평 방향의 위치가 어긋나 버려), 묘화 정밀도가 저하할 우려가 있다. 특히 복수의 광학 장치를 설치하는 경우에는, 복수의 광학 장치의 상대적인 관계가 중요하기 때문에, 광축의 흔들림 양을 보다 작게 할 필요가 있다.
또, 특허 문헌 1에 기재의 발명되어 있는 것 같은 프린트 기판을 제조하기 위한 장치에 있어서는, 일반적으로 NA(Numerical Aperture)가 0.2~0.3 정도의 렌즈가 이용된다. 그렇지만, 특허 문헌 1에 기재의 발명에 기재되어 있는 프리즘 페어를, NA가 0.65 정도의 렌즈를 이용한 장치에 적용하려고 하면, 수차가 커지고, 또 초점을 맞출 수 있는 범위가 좁아져 버린다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 광학 장치를 상하 운동시킬 때에 광축의 흔들림을 방지할 수가 있는 광학 장치의 부착 구조 및 노광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명과 관련되는 광학 장치의 부착 구조는, 예를 들면, 통상부를 가지는 광학 장치와, 상기 광학 장치를 조립하는 프레임과, 상기 광학 장치의 조립시에, 상기 광학 장치와 상기 프레임의 사이에 설치되는 대략 얇은 판상의 가이드 부재와, 상기 프레임에 설치되고, 상기 광학 장치를 연직 방향으로 이동시키는 구동부를 구비하고, 상기 프레임에는, 대략 연직 방향으로 관통하는 환공이 형성되고, 상기 가이드 부재는, 평면시 대략 원판 형상이며, 상기 환공을 덮도록 상기 프레임에 설치되고, 상기 가이드 부재에는, 대략 중앙에 부착 구멍이 형성되고, 상기 부착 구멍은, 상기 환공과 대략 동심원 형상으로 배치되고, 상기 통상부는, 광축이 상기 부착 구멍의 중심과 대략 일치하도록 상기 부착 구멍에 삽입되어 상기 가이드 부재에 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 관련되는 광학 장치의 부착 구조에 의하면, 프레임에는 대략 연직 방향으로 관통하는 환공이 형성되고, 대략 얇은 판상 또한 평면시 대략 원판 형상의 가이드 부재는, 환공을 덮도록 상기 프레임에 설치된다. 가이드 부재의 대략 중앙에 형성된 부착 구멍은 환공과 대략 동심원 형상으로 배치되고, 통상부는, 광축이 상기 부착 구멍의 중심과 대략 일치하도록 부착 구멍에 삽입되어 가이드 부재에 고정된다. 이와 같이 가이드 부재를 균등하게 변형시킴으로써, 광학 장치를 상하 운동시킬 때에 광축의 흔들림을 방지한다, 즉 광학 장치를 수평 방향으로 이동시키지 않고, 광학 장치를 상하 방향으로 이동시킬 수가 있다.
여기서, 상기 프레임은, 대략 수평으로 설치된 바닥판과, 대략 수평으로 또한 상기 바닥판의 상측에 설치된 지지판을 가지고, 상기 바닥판 및 상기 지지판에는, 상기 환공인 제1 환공 및 제2 환공이 각각 형성되고, 평면시에 있어서, 상기 제1 환공의 중심과 상기 제2 환공의 중심이 대략 일치하고, 상기 광학 장치가 상기 프레임에 조립되었을 때에, 상기 광학 장치의 중심이, 상기 구동부가 상기 광학 장치를 밀어 올리는 위치의 근방에 위치해도 좋다. 이에 의해 광학 장치의 중심의 근처에서 구동부가 광학 장치를 밀어 올려 광학 장치의 상하 운동을 안정시킬 수가 있다.
여기서, 상기 프레임은, 대략 수평으로 설치된 지지부와, 상기 지지부의 양단에 각각 설치된 기둥과, 상기 지지부를 연직 방향으로 이동시키는 이동 기구를 가지고, 상기 지지부에는, 지지부측 슬라이딩면이 형성되고, 상기 기둥에는, 상기 지지부측 슬라이딩면과 대향하도록 기둥측 슬라이딩면이 형성되고, 상기 지지부는, 자성 재료로 형성되고, 상기 기둥에는, 영구자석과 전자석을 가지는 영전자석이 설치되고, 상기 이동 기구가 상기 지지부를 이동시키지 않을 때에, 상기 전자석의 코일에 전류를 흘림으로써 상기 영전자석이 상기 지지부를 흡착하고, 상기 지지부측 슬라이딩면과 상기 기둥측 슬라이딩면이 밀착해도 좋다. 이에 의해 지지부, 즉 광학 장치 전체를 연직 방향으로 이동시킴으로써, 광축을 이동시키는 일 없이 광학 장치를 상하 운동시킬 수가 있다. 또, 지지부를 이동시키지 않을 때에는, 지지부측 슬라이딩면과 기둥측 슬라이딩면을 밀착시킴으로써, 지지부의 높이 방향의 위치가 변하지 않게 지지부측 슬라이딩면과 기둥측 슬라이딩면과의 사이의 마찰로 지지부를 지탱할 수가 있다.
여기서, 상기 이동 기구는, 상기 지지부의 길이 방향과 대략 직교하는 단면에 상하 방향을 따라 설치된 랙(rack)과, 상기 기둥에 회전 가능하게 설치된 피니언(pinion)을 가지고, 상기 랙의 이빨은, 상기 지지부의 중심을 지나고, 또한 상하 방향과 대략 평행한 선 상에 위치해도 좋다. 이에 의해 지지부를 상하 운동시킬 때 모멘트가 발생하지 않게 할 수가 있다.
여기서, 상기 가이드 부재는, 두께가 대략 0.1㎜(대략 0.1㎜ 정도)인 금속으로 형성되어도 좋다. 이에 의해 변형하기 쉽고, 또한 튼튼한 가이드 부재로 할 수가 있다.
여기서, 상기 가이드 부재에는, 복수의 환상 부채꼴 모양의 오려냄 구멍이 둘레 방향을 따라 형성되어도 좋다. 이에 의해 광학 장치를 회전 방향으로 이동시킬 수가 있다.
여기서, 상기 가이드 부재는, 두께가 대략 1㎜(대략 1㎜ 정도)인 금속으로 형성되고, 상기 가이드 부재에는, 대략 원호 형상의 제1 오려냄 구멍 및 제2 오려냄 구멍이 각각 복수 형성되고, 상기 제2 오려냄 구멍은 상기 제1 오려냄 구멍의 외측에 배치되고, 상기 제1 오려냄 구멍의 단(端)을 포함하는 단부 영역과, 상기 제2 오려냄 구멍의 단(端)을 포함하는 단부 영역은, 둘레 방향의 위치가 대략 일치해도 좋다. 이에 의해 두께가 대략 1㎜의 비교적 두꺼운 금속판을 가이드 부재로서 이용해도, 둘레 방향의 장소에 의하지 않고 변형량을 대략 일정하게 할 수 있다. 또, 가이드 부재가 비교적 두껍기 때문에, 가이드 부재가 탄성 한계를 넘어 소성 변형해 버릴 가능성을 줄일 수가 있다.
여기서, 상기 가이드 부재는, 외주를 대략 따른 대략 환상의 제1 살두꺼움부와, 상기 부착 구멍을 대략 따른 대략 환상의 제2 살두꺼움부를 가지고, 상기 제1 살두꺼움부를 통해 상기 가이드 부재와 상기 프레임이 고정되고, 상기 제2 살두꺼움부를 통해 상기 가이드 부재와 상기 통상부가 고정되어도 좋다. 이에 의해 가이드 부재의 변형을 방지할 수가 있다.
여기서, 상기 광학 장치는, 하향의 광을 조사하는 AF(Auto Focus)용 광원과, 반사광이 입사하는 AF(Auto Focus) 센서를 가지는 AF(Auto Focus) 처리부를 가지고, 상기 가이드 부재에는, 상기 부착 구멍의 중심을 지나는 선 상에, 상기 부착 구멍을 사이에 두도록 2개의 구멍이 형성되고, 상기 2개의 구멍은, 평면시에 있어서 상기 AF용 광원 및 상기 AF 센서의 위치와 겹쳐도 좋다. 이에 의해 가이드 부재를 이용한 경우에 있어서도 광학 장치의 AF 처리가 가능하게 된다.
여기서, 상기 광학 장치는, 하향의 광을 조사하는 AF용 광원과, 반사광이 입사하는 AF 센서를 가지는 AF 처리부를 가지고, 상기 오려냄 구멍은, 평면시에 있어서 상기 AF용 광원 및 상기 AF 센서의 위치와 겹쳐도 좋다. 이에 의해 가이드 부재를 이용한 경우에 있어서도 광학 장치의 AF 처리가 가능하게 된다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명과 관련되는 노광 장치는, 예를 들면, 피작업물이 재치되는 플레이트와, 통상부를 가지고, 상기 피작업물에 광을 조사하는 광 조사부와, 상기 광 조사부를 조립하여, 상기 광 조사부를 상기 플레이트의 상방에 보유하는 프레임과, 상기 광 조사부의 조립시에, 상기 광 조사부와 상기 프레임의 사이에 설치되는 대략 얇은 판상의 가이드 부재와, 상기 프레임에 설치되어 상기 광 조사부를 연직 방향으로 이동시키는 구동부를 구비하고, 상기 프레임에는, 대략 연직 방향으로 관통하는 환공이 형성되고, 상기 가이드 부재는, 상기 환공을 덮도록 상기 프레임에 설치되고, 상기 가이드 부재에는, 평면시 대략 원판 형상이며, 중앙부에 부착 구멍이 형성되고, 상기 부착 구멍은, 상기 환공과 대략 동심원 형상으로 배치되고, 상기 통상부는, 광축이 상기 부착 구멍의 중심과 대략 일치하도록 상기 부착 구멍에 삽입되어 상기 가이드 부재에 고정되고, 상기 프레임은, 수평으로 설치된 지지부와, 상기 지지부의 양단에 각각 설치된 기둥과, 상기 지지부를 연직 방향으로 이동시키는 이동 기구를 가지고, 상기 지지부에는, 지지부측 슬라이딩면이 형성되고, 상기 기둥에는, 상기 지지부측 슬라이딩면과 대향하도록 기둥측 슬라이딩면이 형성되고, 상기 지지부는, 자성 재료로 형성되고, 상기 기둥에는, 영구자석과 전자석을 가지는 영전자석이 설치되고, 상기 이동 기구가 상기 지지부를 이동시키지 않을 때에, 상기 전자석의 코일에 전류를 흘림으로써 상기 영전자석이 상기 지지부를 흡착하고, 상기 지지부측 슬라이딩면과 상기 기둥측 슬라이딩면이 밀착하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 가이드 부재를 균등하게 변형시킴으로써, 광학 장치를 상하 운동시킬 때에 광축의 흔들림을 방지할 수가 있다.
본 발명에 의하면, 광학 장치를 상하 운동시킬 때에 광축의 흔들림을 방지할 수가 있다.
도 1은 제1의 실시의 형태와 관련되는 노광 장치(1)의 개략을 나타내는 사시도이다.
도 2는 측정부(40) 및 레이저 간섭계(50)가 마스크 보유부(20)의 위치를 측정하는 모습을 나타내는 개략도이다.
도 3은 프레임(15)의 지지부(15a)의 개략을 나타내는 사시도이며, 배면측(+x측)으로부터 본 도이다.
도 4는 프레임(15)의 지지부(15a)의 개략을 나타내는 사시도이며, 정면측(-x측)으로부터 본 도이다.
도 5는 도 3의 면 C로 프레임(15)을 절단했을 때의 개략을 나타내는 도이다.
도 6은 광 조사부(30a)의 개략을 나타내는 주요부 투시도이다.
도 7은 구동부(39a)의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 8은 독취부(60a)의 개략을 나타내는 사시도이며, 주요부를 투시한 도이다.
도 9의 (A)는 바닥판(151)에 가이드 부재(70)를 부착했을 때의 바닥판(151)과 가이드 부재(70)의 위치 관계를 나타내고, (B)는 지지판(153)에 가이드 부재(70A)를 부착했을 때의 지지판(153)과 가이드 부재(70A)의 위치 관계를 나타낸다.
도 10은 광 조사부(30a)를 바닥판(151)에 부착하는 부분에 있어서의, 부착 구조의 분해 사시도이다.
도 11은 프레임(15)에 광 조사부(30a)가 부착된 상태를 나타내는 도이다.
도 12의 (A)는 광 조사부(30a)가 이동하고 있지 않는 상태(스트로크(stroke) 중앙)를 나타내고, (B)는 광 조사부(30a)가 하측으로 이동한 상태(스트로크 하단)를 나타내고, (C)는 광 조사부(30a)가 상측으로 이동한 상태(스트로크 상단)를 나타낸다.
도 13은 노광 장치(1)의 전기적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 14는 제2의 실시의 형태와 관련되는 노광 장치에 있어서, (A)는 바닥판(151)에 가이드 부재(70B)를 부착했을 때의 바닥판(151)과 가이드 부재(70B)의 위치 관계를 나타내고, (B)는 지지판(153)에 가이드 부재(70C)를 부착했을 때의 지지판(153)과 가이드 부재(70C)의 위치 관계를 나타낸다.
도 15는 광 조사부(30a)를 지지판(153)에 부착하는 부분에 있어서의, 부착 구조의 분해 사시도이다.
도 16은 프레임(15)에 광 조사부(30a)가 부착된 상태를 나타내는 도이다.
도 17은 제3의 실시의 형태와 관련되는 노광 장치에 있어서, (A)는 바닥판(151)에 가이드 부재(70D)를 부착했을 때의 바닥판(151)과 가이드 부재(70D)의 위치 관계를 나타내고, (B)는 지지판(153)에 가이드 부재(70E)를 부착했을 때의 지지판(153)과 가이드 부재(70E)의 위치 관계를 나타낸다.
도 18의 (A)는 가이드부 본체(71D)의 개략을 나타내는 도이며, (B)는 가이드부 본체(71E)의 개략을 나타내는 도이다.
도 19는 광 조사부(30a)를 지지판(153)에 부착하는 부분에 있어서의, 부착 구조의 분해 사시도이다.
이하, 본 발명을, 대략 수평 방향으로 보유한 감광성 기판(예를 들면, 유리 기판)을 주사 방향으로 이동시키면서 레이저 등의 광을 조사하여 포토마스크(photomask)를 생성하는 노광 장치에 적용한 실시의 형태를 예로 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일한 요소에는 동일한 부호가 붙어 있고, 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
감광성 기판으로서는, 예를 들면, 열팽창율이 매우 작은(예를 들면, 약 5.5×10-7/K 정도) 석영 유리(glass)가 이용된다. 노광 장치에 의해 생성되는 포토마스크(photomask)는, 예를 들면 액정표시장치용의 기판을 제조하기 위해서 이용되는 노광용 마스크이다. 포토마스크는, 한 변이 예를 들면 1m를 넘는(예를 들면, 1400㎜×1220㎜) 대형의 대략 직사각형 형상의 기판 상에, 1개 또는 복수개의 이미지 디바이스용 전사 패턴이 형성된 것이다. 이하, 가공전, 가공중 및 가공후의 감광성 기판을 포괄하는 개념으로서 마스크 M이라고 하는 용어를 사용한다.
다만, 본 발명의 노광 장치는, 마스크 제조 장치에 한정되지 않는다. 본 발명의 노광 장치는, 대략 수평 방향으로 보유한 기판을 주사 방향으로 이동시키면서 광(레이저, UV, 편광 광 등을 포함)을 조사하는 여러 가지 장치를 포함하는 개념이다. 또, 본 발명의 광학 장치도, 감광성 기판에 광을 조사하는 광 조사부에 한정되지 않는다.
도 1은 제1의 실시의 형태와 관련되는 노광 장치(1)의 개략을 나타내는 사시도이다. 노광 장치(1)는, 주로, 정반(11)과, 판상부(12)와, 레일(13, 14)과, 프레임(15)과, 마스크 보유부(20)와, 광 조사부(30)와, 측정부(40)(도 2 참조)와, 레이저 간섭계(50)와, 독취부(60)를 가진다. 또한 도 1에 있어서는, 일부의 구성에 대해 도시를 생략하고 있다. 또, 노광 장치(1)는, 장치 전체를 덮는 도시하지 않는 온도 조정부에 의해 일정 온도로 유지되어 있다.
정반(11)은, 대략 직방체 형상(후판 형상)의 부재이며, 예를 들면, 돌(예를 들면, 화강암)이나 저팽창율의 주물(예를 들면, 니켈계의 합금)로 형성된다. 정반(11)은, 상측(+z측)에 대략 수평(xy평면과 대략 평행)인 상면(11a)을 가진다.
정반(11)은, 설치면(예를 들면, 상(床))의 상에 재치된 복수의 제진대(도시하지 않음)의 상에 재치된다. 이에 의해 정반(11)이 제진대를 통해 설치면 상에 재치된다. 제진대는 이미 공지이기 때문에 상세한 설명을 생략한다. 또한 제진대는 필수는 아니다. 정반(11)의 +x측에는, 마스크 M을 마스크 보유부(20)에 설치하는 로더(loader)(도시하지 않음)가 설치된다.
레일(13)은, 세라믹제의 가늘고 긴 판상의 부재이며, 정반(11)의 상면(11a)에, 길이 방향이 x방향을 따르도록 고정된다. 3개의 레일(13)은, 높이(z방향의 위치)가 대략 동일하고, 상면이 고정밀도 및 고평탄도로 형성된다.
로더(loader)측(+x측)의 레일(13)은, 단(端)이 상면(11a)의 단부에 배치되고, 반(反)로더측(-x측)의 레일(13)은, 단(端)이 상면(11a)의 단부보다 내측에 배치된다.
판상부(12)는, 레일(13)의 상에 재치된다. 판상부(12)는, 세라믹제의 대략 판상의 부재이며, 전체적으로 대략 직사각형 형상이다. 판상부(12)의 하면(-z측의 면)에는, 길이 방향이 x방향을 따르도록 가이드부(도시하지 않음)가 설치된다. 이에 의해 판상부(12)가 x방향 이외로 이동하지 않게 판상부(12)의 이동 방향이 규제된다.
판상부(12)의 상면(12a)에는, 레일(14)이 설치된다. 레일(14)은, 길이 방향이 y방향을 따르도록 고정된다. 레일(14)은, 높이가 대략 동일하고, 상면이 고정밀도 및 고평탄도로 형성된다.
마스크 보유부(20)는, 평면시 대략 직사각형 형상의 대략 판상이며, 열팽창 계수가 대략 0.5~1×10-7/K의 저팽창성 세라믹을 이용하여 형성된다. 이에 의해 마스크 보유부(20)의 변형을 방지할 수가 있다. 또한 마스크 보유부(20)는, 열팽창 계수가 대략 5×10-8/K의 초저팽창성 유리 세라믹을 이용하여 형성할 수도 있다. 이 경우에는, 다 제어할 수 없는 온도 변화가 발생했다고 해도, 마스크 보유부(20)의 변형을 확실하게 방지할 수가 있다. 또한 마스크 보유부(20)를 마스크 M과 마찬가지로 신축하는 재료로 형성해도 좋다.
마스크 보유부(20)는, 레일(14)의 상에 재치된다. 바꾸어 말하면, 마스크 보유부(20)는, 판상부(12) 및 레일(13, 14)을 통해 상면(11a)에 설치된다.
마스크 보유부(20)의 하면에는, 길이 방향이 y방향을 따르도록 가이드부(도시하지 않음)가 설치된다. 이에 의해 마스크 보유부(20), 즉 판상부(12)가 y방향 이외로 이동하지 않게 마스크 보유부(20)의 이동 방향이 규제된다.
이와 같이, 마스크 보유부(20)(판상부(12))는, 레일(13)을 따라 x방향으로 이동 가능하게 설치되고, 마스크 보유부(20)는, 레일(14)을 따라 y방향으로 이동 가능하게 설치된다.
마스크 보유부(20)는, 대략 수평인 상면(20a)을 가진다. 상면(20a)에는, 마스크 M(도시 생략)이 재치된다. 또, 상면(20a)에는, 막대 미러(bar mirror)(21, 22, 23)가 설치된다(도 2 참조).
노광 장치(1)는, 도시하지 않는 구동부(81, 82)(도 1에서는 도시하지 않음, 도 13 참조)를 가진다. 구동부(81, 82)는, 예를 들면 리니어 모터(linear motor)이다. 구동부(81)는 마스크 보유부(20)(판상부(12))를 레일(13)을 따라 x방향으로 이동시키고, 구동부(82)는 마스크 보유부(20)를 레일(14)을 따라 y방향으로 이동시킨다. 구동부(81, 82)가 판상부(12)나 마스크 보유부(20)를 이동시키는 방법은, 이미 공지의 여러 가지 방법을 이용할 수가 있다.
정반(11)에는, 프레임(15)이 설치된다. 프레임(15)에는, 예를 들면 저팽창율의 주물(예를 들면, 니켈계의 합금)이 이용된다. 프레임(15)은, 지지부(15a)와, 지지부(15a)를 양단에서 지지하는 2개의 기둥(15c)을 가진다. 프레임(15)은, 마스크 보유부(20)의 상방(+z방향)에 광 조사부(30)를 보유한다. 지지부(15a)에는, 광 조사부(30)가 부착된다. 프레임(15)에 대해서는 후에 상술한다.
광 조사부(30)는, 마스크 M에 광(본 실시의 형태에서는, 레이저 광)을 조사한다. 광 조사부(30)는, y방향을 따라 일정 간격(예를 들면, 대략 200㎜ 띄움)으로 설치된다. 본 실시의 형태에서는, 7개의 광 조사부(30a), 광 조사부(30b), 광 조사부(30c), 광 조사부(30d), 광 조사부(30e), 광 조사부(30f), 광 조사부(30g)를 가진다. 도시하지 않는 구동부는, 광 조사부(30a~30g)의 초점 위치가 마스크 M의 상면에 맞도록, 광 조사부(30a~30g) 전체를 10㎜ 정도의 범위에서 z방향으로 이동시킨다. 또, 구동부(39)((39a)(도 6 참조)~(39g), 후에 상술)는, 광 조사부(30a~30g)의 초점 위치의 미세 조정을 위해, 광 조사부(30a~30g)를 30㎛(마이크로미터) 정도의 범위에서 z방향으로 미동시킨다. 광 조사부(30)에 대해서는 후에 상술한다.
독취부(60)는, 마스크 M에 형성된 패턴을 독취한다. 독취부(60)는, 7개의 독취부(60a), 독취부(60b), 독취부(60c), 독취부(60d), 독취부(60e), 독취부(60f), 독취부(60g)를 가진다. 독취부(60a~60g)는, 각각 광 조사부(30a~30g)에 인접하도록, 광 조사부(30a~30g)에 설치된다. 독취부(60)에 대해서는 후에 상술한다.
측정부(40)(도 1에서는 도시 생략, 도 2 참조)은, 예를 들면 리니어 엔코더(linear encoder)이며, 마스크 보유부(20)의 위치를 측정하는 레이저 간섭계(50)는, 레이저 간섭계(51, 52)(도 1에서는 도시 생략, 도 2 참조)를 가진다. 프레임(15)의 -y측에 설치된 기둥에는, 레이저 간섭계(51)가 설치된다. 또, 정반(11)의 +x측의 측면에는, 레이저 간섭계(52)(도 1에서는 도시 생략)가 설치된다.
도 2는 측정부(40) 및 레이저 간섭계(50)가 마스크 보유부(20)의 위치를 측정하는 모습을 나타내는 개략도이다. 또한 도 2에서는, 레일(13, 14)의 일부만 도시하고 있다. 또, 도 2에서는, 광 조사부(30a, 30g)만 도시하고, 광 조사부(30b~30f)에 대해서는 도시를 생략한다.
측정부(40)는, 위치 측정부(41, 42)를 가진다. 위치 측정부(41, 42)는, 각각, 스케일(41a, 42a)과, 검출 헤드(41b, 42b)를 가진다.
스케일(41a)은, +y측의 레일(13)의 +y측의 단면 및 -y측의 레일(13)의 -y측의 단면에 설치된다. 검출 헤드(41b)는, 판상부(12)(도 2에서는 도시 생략)의 +y측 및 -y측의 단면에 설치된다. 도 2에서는, +y측의 스케일(41a) 및 검출 헤드(41b)에 대한 도시를 생략한다.
스케일(42a)은, +x측의 레일(14)의 +x측의 단면 및 -x측의 레일(13)의 -x측의 단면에 설치된다. 검출 헤드(42b)는, 마스크 보유부(20)의 +x측 및 -x측의 단면에 설치된다. 도 2에서는, -x측의 스케일(42a) 및 검출 헤드(42b)에 대한 도시를 생략한다.
스케일(41a, 42a)은, 예를 들면 레이저 홀로그램 스케일이며, 0.512㎚(나노미터) 피치(pitch)로 메모리가 형성되어 있다. 검출 헤드(41b, 42b)는, 광(예를 들면, 레이저 광)을 조사하고, 스케일(41a, 42a)에서 반사된 광을 취득하고, 이에 의해 발생하는 신호를 512등분 하여 1㎚를 얻고, 이에 의해 발생하는 신호를 5120등분 하여 0.1㎚를 얻는다. 위치 측정부(41, 42)는 이미 공지이기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
광 조사부(30a)에는, xz평면과 대략 평행한 반사면을 가지는 미러(55a)가 설치된다. 광 조사부(30g)에는, xz평면과 대략 평행한 반사면을 가지는 미러(55b, 55c)가 설치된다. 미러(55a, 55b, 55c)는, x방향의 위치가 겹치지 않게 설치된다.
광 조사부(30a)에는, yz평면과 대략 평행한 반사면을 가지는 미러(56a)가 설치된다. 광 조사부(30g)에는, yz평면과 대략 평행한 반사면을 가지는 미러(56g)가 설치된다.
레이저 간섭계(51, 52)는, 4개의 레이저 광을 조사한다. 레이저 간섭계(51)는, 레이저 간섭계(51a, 51b, 51c)를 가진다. 레이저 간섭계(52)는, 레이저 간섭계(52a, 52g)를 가진다.
도 2에 있어서, 레이저 광의 경로를 2점 쇄선으로 나타낸다. 레이저 간섭계(51a, 51b, 51c)로부터 조사되는 광 중의 2개는, 막대 미러(23)에서 반사되고, 그 반사광이 레이저 간섭계(51a, 51b, 51c)로 수광된다.
레이저 간섭계(51a)로부터 조사되는 광 중의 나머지의 2개는 미러(55a)에서 반사되고, 그 반사광이 레이저 간섭계(51a)로 수광된다. 레이저 간섭계(51b)로부터 조사되는 광 중의 나머지의 2개는 미러(55b)에서 반사되고, 그 반사광이 레이저 간섭계(51b)로 수광된다. 레이저 간섭계(51c)로부터 조사되는 광 중의 나머지의 2개는 미러(55c)에서 반사되고, 그 반사광이 레이저 간섭계(51c)로 수광된다.
레이저 간섭계(51a~51c)는, 각각 미러(55a~35c)의 위치를 기준으로 하여 막대 미러(23)의 위치를 측정함으로써, 광 조사부(30a, 30g)와 마스크 보유부(20)의 y방향의 위치 관계를 측정한다.
레이저 간섭계(52a)로부터 조사되는 광 중의 2개는, 막대 미러(22)에서 반사되고, 그 반사광이 레이저 간섭계(52a)로 수광된다. 레이저 간섭계(52g)로부터 조사되는 광 중의 2개는, 막대 미러(21)에서 반사되고, 그 반사광이 레이저 간섭계(52g)로 수광된다.
레이저 간섭계(52a)로부터 조사되는 광 중의 나머지의 2개는 미러(56a)에서 반사되고, 그 반사광이 레이저 간섭계(52a)로 수광된다. 레이저 간섭계(52g)로부터 조사되는 광 중의 나머지의 2개는 미러(56g)에서 반사되고, 그 반사광이 레이저 간섭계(52g)로 수광된다.
레이저 간섭계(52a, 52g)는, 각각 미러(56a, 56g)의 위치를 기준으로 하여 막대 미러(21, 22)의 위치를 측정함으로써, 광 조사부(30a~30g)와 마스크 보유부(20)의 x방향의 위치 관계를 측정한다.
본 실시의 형태에서는, 광 조사부(30b~30f)에는 미러가 설치되지 않고, 그 미러의 위치를 측정하는 레이저 간섭계도 설치되지 않는다. 이것은, 광 조사부(30a~30g)를 30㎛ 정도의 범위에서 z방향으로 이동시킬 때의 광축의 흔들림이 수㎚ 이하로 작고(후에 상술), 광 조사부(30b~30f)의 위치를 광 조사부(30a, 30g)의 위치에 기초하여 보간(interpolation)에 의해 구해지기 때문이다. 이에 의해 장치를 소형화할 수가 있고, 또한 비용을 내릴 수가 있다.
다음에, 프레임(15)에 대해 설명한다. 도 3, 4는 프레임(15)의 지지부(15a)의 개략을 나타내는 사시도이다. 도 3은 배면측(-x측)으로부터 본 도이며, 도 4는 정면측(+x측)으로부터 본 도이다. 도 3, 4는 설명을 위해 지지부(15a)와 기둥(15c)을 조금 떼어 놓아 도시하고 있지만, 실제는 지지부(15a)와 기둥(15c)은 인접하고 있다.
지지부(15a)는, 단면 형상이 대략 직사각형 형상의 대략 막대 모양이며, 내부는 공동(空洞)으로 되어 있다. 지지부(15a)는, 길이 방향이 y방향을 따르도록 설치된다. 지지부(15a)는, 주로, 바닥판(151)과, 지지판(153)과, 바닥판(151) 및 지지판(153)의 양측에 설치된 측판(152, 154)과, 칸막이벽(159)을 가진다. 바닥판(151) 및 지지판(153)은 대략 수평으로 설치되고, 측판(152, 154)은 대략 연직으로 설치된다.
본 실시의 형태에서는, 바닥판(151), 지지판(153) 및 측판(152, 154)의 판 두께는 대략 15㎜~20㎜이며, 바닥판(151), 지지판(153) 및 측판(152, 154)의 y방향의 길이(도 9에 있어서의 W1)는 대략 2.2m이다.
바닥판(151) 및 지지판(153)에는, 각각, y방향을 따라 환공(155a~155g, 156a~156g)이 형성된다. 환공(155a~155g, 156a~156g)은, 각각 바닥판(151) 및 지지판(153)을 대략 연직 방향으로 관통하는 구멍이며, 평면시 대략 원형이다. 평면시에 있어서, 환공(155a~155g)의 중심의 위치와 환공(156a~156g)의 중심의 위치는 대략 일치한다.
환공(155a~155g, 156a~156g)에는, 각각, 환공(155a~155g, 156a~156g)을 덮도록 설치된 가이드 부재(70, 70A)(후에 상술)를 통해, 광 조사부(30a~30g)가 부착된다. 광 조사부(30a~30g)를 프레임(15)에 부착하는 부착 구조에 대해서는 후에 상술한다.
또, 바닥판(151)에는, 환공(155a~155g)에 인접하여 환공(157a~157g)이 형성된다. 환공(157a~157g)에는, 독취부(60)의 경통(601)(후에 상술)이 삽입된다.
측판(152, 154)에는, 각각 구멍(152a~152i, 154a~154i)이 형성된다. 구멍(152a~152g, 154a~154g)은, 각각, 환공(155a~155g, 156a~156g)과 y방향의 위치가 겹치도록 설치된다. 구멍(152a~152g, 154a~154g)은, 환공(157a~157g)에 독취부(60)를 부착하는데 이용된다. 구멍(152h, 152i)은, 구멍(152a~152g)의 양측에 각각 설치되고, 구멍(154h, 154i)은, 환공(154a~154g)의 양측에 각각 설치된다. 프레임(15)은 주물이며, 구멍(152a~152i, 154a~154i)은 주조시에 주조용 모래를 배출하여 내부 공간을 형성하기 위한 주조 빼내기 구멍으로서 이용된다.
지지부(15a)의 내부는 공동이지만, 보강으로서 지지부(15a)의 내부에 칸막이벽(159)을 설치하고 있다. 칸막이벽(159)은, 판상의 부재이며, 단면이 바닥판(151), 지지판(153) 및 측판(152, 154)에 맞닿아 있다. 이에 의해 칸막이벽(159)이 설치된 위치에 있어서 지지부(15a)의 내부의 공동이 없어지고, 지지부(15a)의 진동이나 변형(휨, 뒤틀림 등)이 방지된다.
프레임(15)은, 지지부(15a)를 기둥(15c)을 따라 z방향으로 이동시키는 이동 기구(161)를 가진다. 이동 기구(161)는, 지지부(15a)를 z방향으로 10㎜ 정도의 범위에서 이동시킨다. 본 실시의 형태의 이동 기구(161)는, 지지부(15a)의 길이 방향과 대략 직교하는 단면에 z방향을 따라 설치된 랙(161a)과, 기둥(15c)에 회전 가능하게 설치된 피니언(161b)을 가진다. 랙(161a)은, 지지부(15a)의 측면에서 외측을 향해 돌출하는 볼록부(158)에 나사 등(도시 생략)을 이용하여 고정된다.
또 프레임(15)은, 기둥(15c)에 설치된 2개의 영전자석(163)을 가진다. 2개의 영전자석(163)은, 지지부(15a)의 길이 방향의 양단 근방에 배치된다. 영전자석(163)은, 영구자석과 전자석을 가지는 영전자식이며, 착탈시만 전자석의 코일에 전류를 흘려, 내장되어 있는 영구자석의 ON-OFF를 행한다. 프레임(15)에 이용되는 저팽창 합금은 자성 재료이기 때문에, 영전자석(163)에 의해 이동 가능하다. 영전자석(163)은 ON-OFF시에 단시간(예를 들면, 0.2초 정도)만 흐르게 하면 좋기 때문에, 발열이 거의 없다. 또, 영전자석(163)은, 영구자석이 ON된 후의 자력이 일정하고 변화하지 않는다.
도 5는 도 3의 면 C로 프레임(15)을 절단했을 때의 개략을 나타내는 도이다. 기둥(15c)에는, 볼록부(161c)가 형성되어 있다. 볼록부(161c)의 +x측의 면은 슬라이딩면(161d)이며, 마찰 저항을 줄이는 연마 가공인 스크레이퍼(scraper) 가공이 실시된다.
지지부(15a)의 -x측의 면은 슬라이딩면(161e)이다. 슬라이딩면(161e)에는, 슬라이딩면(161d)과 마찬가지로 스크레이퍼(scraper) 가공이 실시된다. 슬라이딩면(161e)과 슬라이딩면(161d)의 사이에는, 슬라이딩면(161d, 161e)의 미소한 요철에 모인 윤활유에 의해 수 ㎛ 정도의 유막을 가진다.
기둥(15c)에 설치된 피니언(161b)을 회전시킴으로써, 랙(161a)이 고정된 지지부(15a)가 상하 운동한다. 이동 기구(161)가 지지부(15a)를 상하 운동시킬 때, 슬라이딩면(161d)과 슬라이딩면(161e)의 사이에 형성된 유막에 의해, 슬라이딩면(161d)과 슬라이딩면(161e)이 매끄럽게 슬라이딩(sliding)한다.
랙(161a)은, y방향을 따라 보았을 때에, 이빨이 지지부(15a)의 x방향에 있어서의 중심선 c 상에 위치한다. 바꾸어 말하면, 랙(161a)의 이빨은, 지지부(15a)의 중심을 지나고, 또한 z방향과 대략 평행한 선 상에 위치한다. 따라서, 피니언(161b)이 회전하여 랙(161a)(지지부(15a))을 상하 운동시킬 때에 모멘트를 발생시키지 않다.
도 3, 4에 나타내듯이, 랙(161a) 및 피니언(161b)이 설치되지 않은 쪽의 기둥(15c)에도, 스크레이퍼(scraper) 가공이 실시된 슬라이딩면(161d)이 형성된다. 그리고, 이 슬라이딩면과 맞닿도록 지지부(15a)에는 스크레이퍼(scraper) 가공이 실시된 슬라이딩면(161e)(도 5 참조)이 형성된다.
지지부(15a)의 단(端)에는, 기둥(15c)을 따라 탄성 부재(160)가 설치되어 있다. 도 3, 4에서는, -y측의 단(端)에 설치된 탄성 부재(160)에 대해서만 표시하고, +y측의 단(端)에 설치된 탄성 부재(160)에 대해서는 도시를 생략하고 있다. 도 5에 나타내듯이, 탄성 부재(160)는, 지지부(15a)의 하측에 설치된다. 탄성 부재(160)와 지지부(15a)의 사이에는, 위치 결정 부재(162)가 설치된다. 위치 결정 부재(162)의 저면에 형성된 오목부(162a)에 탄성 부재(160)가 삽입됨으로써, 탄성 부재(160)의 xy방향의 위치를 결정할 수 있고, 지지부(15a)의 상하 운동에 따라 탄성 부재(160)가 신축 가능하게 된다. 이와 같이, 지지부(15a)의 양단에 설치된 탄성 부재(160)가 지지부(15a)의 무게를 지지한다. 지지부(15a)는 대략 660㎏~700㎏이며, 탄성 부재(160)는 대략 600㎏의 무게를 지지 가능하다.
탄성 부재(160)가 지지할 수 없는 지지부(15a)의 중량은, 슬라이딩면(161d)과 슬라이딩면(161e)의 사이의 마찰력에 의해 지지한다. 영전자석(163)은, 기둥(15c)에 설치되어 있고, 전자석의 코일에 전류를 흘림으로써 지지부(15a)를 흡착한다. 이동 기구(161)가 기둥(15c)을 따라 지지부(15a)를 상하 운동시키지 않을 때에, 영전자석(163)이 지지부(15a)를 흡착함으로써, 지지부(15a), 즉 랙(161a) 및 슬라이딩면(161e)은, 도 5 좌방향(도 5의 화살표 참조)으로 이동하고, 슬라이딩면(161d)과 슬라이딩면(161e)이 밀착한다. 슬라이딩면(161d)과 슬라이딩면(161e)을 강하게 압축함으로써, 슬라이딩면(161d)과 슬라이딩면(161e)의 사이에 형성된 유막을 배제한다. 그 결과, 슬라이딩면(161d)과 슬라이딩면(161e)의 사이에 마찰이 발생한다.
유막이 배제되었을 때의 슬라이딩면(161d)과 슬라이딩면(161e)의 마찰 계수가 0.1~0.2이며, 영전자석(163)의 흡착력이 1500㎏이라고 하면, 슬라이딩면(161d)과 슬라이딩면(161e)의 사이의 마찰에 의해 150㎏의 무게를 지지한다. 슬라이딩면은 지지부(15a)의 양측에 2개소 존재하기 때문에, 탄성 부재(160)가 지지할 수 없는 지지부(15a)의 무게 ta(대략 60㎏~100㎏)는 마찰력에 의해 지지 가능하다. 이와 같이, 이동 기구(161)가 지지부(15a)를 상하 운동시키지 않을 때에는, 지지부(15a)의 높이 방향의 위치가 변하지 않게 지지부(15a)가 지지된다.
또한, 영전자석(163)이 지지부(15a)를 흡착하고 있지 않을 때에는, 랙(161a)과 피니언(161b)이 맞물림를 이용하여 랙(161a), 즉 랙(161a)이 고정된 지지부(15a) 및 지지부(15a)에 형성된 슬라이딩면(161e)을 도 5 좌방향으로 이동시키는 것이 가능하다. 탄성 부재(160)가 지지할 수 없는 지지부(15a)의 무게 ta가 랙(161a)으로부터 피니언(161b)에 걸리고, 랙(161a) 및 피니언(161b)의 압력각이 20°인 것에 의해, 피니언(161b)은, 무게 ta×cos20°의 힘으로 랙(161a) 즉 지지부(15a)를 밀어 올리고, 무게 ta×sin20°의 힘으로 랙(161a) 즉 슬라이딩면(161e)을 슬라이딩면(161d)에 꽉 누른다.
다음에, 광 조사부(30)에 대해 설명한다. 도 6은 광 조사부(30a)의 개략을 나타내는 주요부 투시도이다. 광 조사부(30a)는, 주로, DMD(31a)와, 대물 렌즈(32a)와, 광원부(33a)와, AF 처리부(34a)와, 통상부(35a)와, 플랜지(36a)와, 부착부(37a, 38a)와, 구동부(39a)를 가진다. 광 조사부(30b)~광 조사부(30g)는, 각각 DMD(31b~31g)와, 대물 렌즈(32b~32g)와, 광원부(33b~33g)와, AF 처리부(34b~34g)와, 통상부(35b~35g)와, 플랜지(36b~36g)와, 부착부(37b~37g, 38b~38g)와, 구동부(39b~39g)를 가진다. 광 조사부(30b)~광 조사부(30g)는, 광 조사부(30a)와 동일한 구성이기 때문에 설명을 생략한다.
DMD(31a)는, 디지털 미러 디바이스(Digital Mirror Device : DMD)이며, 면 형상의 레이저 광을 조사 가능하다. DMD(31a)는, 다수의 가동식의 마이크로 미러(도시 생략)를 가지고, 1매의 마이크로 미러로부터 1화소분의 광이 조사된다. 마이크로 미러는, 크기가 대략 10㎛이며, 2차원 형상으로 배치되어 있다. DMD(31a)에는 광원부(33a)(후에 상술)로부터 광이 조사되고, 광은 각 마이크로 미러에서 반사된다. 마이크로 미러는, 그 대각선과 대략 평행한 축을 중심으로 회전 가능하고, ON(마스크 M을 향해 광을 반사시킴)과 OFF(마스크 M을 향해 광을 반사시키지 않음)의 변환이 가능하다. DMD(31a)는 이미 공지이기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
대물 렌즈(32a)는, DMD(31a)의 각 마이크로 미러에서 반사된 레이저 광을 마스크 M의 상면에 결상시킨다. 묘화시에는, 광 조사부(30a)~광 조사부(30g)의 각각으로부터 광이 조사되고, 이 광이 마스크 M상에서 결상함으로써, 마스크 M에 패턴이 묘화된다.
광원부(33a)는, 주로, 광원(331)과, 렌즈(332)와, 플라이아이 렌즈(333)와, 렌즈(334, 335)와, 미러(336)를 가진다. 광원(331)은, 예를 들면 레이저 다이오드이며, 광원(331)으로부터 출사된 광은, 광섬유 등을 통해 렌즈(332)에 유도된다.
광은 렌즈(332)로부터 플라이아이 렌즈(333)에 유도된다. 플라이아이 렌즈(333)는 복수매의 렌즈(도시하지 않음)를 2차원 형상으로 배치한 것이고, 플라이아이 렌즈(333)에 대해 다수의 점광원이 만들어진다. 플라이아이 렌즈(333)를 통과한 광은, 렌즈(334, 335)(예를 들면, 콘덴서 렌즈)를 지나서 평행광으로 되고, 미러(336)에서 DMD(31a)를 향해 반사된다.
AF 처리부(34a)는, 마스크 M에 조사되는 광의 초점을 마스크 M에 맞추는 것이고, 주로, AF용 광원(341)과, 콜리메이터 렌즈(342)와, AF용 실린더리컬 렌즈(343)와, 5각 프리즘(344, 345)과, 렌즈(346)와, AF 센서(347, 348)를 가진다. AF용 광원(341)으로부터 조사된 광은 콜리메이터 렌즈(342)에서 평행광으로 되고, AF용 실린더리컬 렌즈(343)에서 선 형상의 광으로 되고, 5각 프리즘(344)에서 반사되어 마스크 M의 표면에 결상한다. 마스크 M에서 반사한 광은, 5각 프리즘(345)에서 반사되고, 렌즈(346)에서 집광되어, AF 센서(347, 348)에 입사한다. 5각 프리즘(344, 345)은, 대략 97°의 휨 각도로 광을 굽힌다. 또한 5각 프리즘(344, 345) 대신에 미러를 이용해도 좋지만, 미러의 각도 엇갈림에 의해 초점 흐림을 일으키기 때문에, 5각 프리즘을 이용하는 것이 바람직하다. AF 처리부(34a)는, AF 센서(347, 348)로 수광된 결과에 기초하여 초점 맞춤 위치를 요구하는 오토포커스(Auto-Focus) 처리를 행한다. 또한 이러한 광 지레식에 의한 오토포커스 처리는 이미 공지이기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
광 조사부(30a)는, 내부에 광학계(대물 렌즈(32a)를 포함)가 설치된 대략 원통 형상의 통상부(35a)를 가진다. 통상부(35a)의 상측의 단(端)에는, 플랜지(36a)가 설치된다. 플랜지(36a)는, 상측에 렌즈(332), 플라이아이 렌즈(333) 및 렌즈(334, 335)를 보유한다. 그 때문에, 광 조사부(30a)의 중심은, 광축 ax보다 도 6에 있어서의 좌방향으로 어긋난다.
또, 통상부(35a)에는, 부착부(37a, 38a)가 설치된다. 부착부(37a, 38a)는, 프레임(15)에의 설치에 이용된다. 부착부(37a)는, 플랜지(36a)의 근방에 설치되고, 부착부(38a)는, 통상부(35a)의 하단 근방에 설치된다. 부착부(37a)에는, 부착부(38a)의 외경보다 큰 직경을 가지는 중공부(372)가 형성된다. 이에 의해 통상부(35a)가 상방으로 뽑아내기 가능하게 된다. 또한 도 6에서는, 부착부(37a, 38a)에 형성된 나사 구멍(371, 381)(후에 상술)의 도시를 생략하고 있다.
부착부(37a)(즉, 광 조사부(30a))는, 구동부(39a)에 의해 연직 방향(z방향)으로 이동된다. 도 7은 구동부(39a)의 개략을 나타내는 측면도이다. 구동부(39a)는, 주로, 압전 소자(391)와, 연결부(392)를 가진다.
압전 소자(391)는, 전압을 인가함으로써 변위가 생기는 고체 액츄에이터이다. 압전 소자(391)는, 변위하지 않는 부분(예를 들어, 하단)이 부착부(395)를 통해 프레임(15)의 지지부(15a)에 설치된다(도 11 참조). 압전 소자(391)에 전압을 인가하면, 압전 소자(391)가 늘어나고, 압전 소자(391)의 상측의 단(端)이 상방향으로 이동한다. 도 7의 점선은 압전 소자(391)가 줄어든 상태를 나타내고, 도 7의 실선은 압전 소자(391)가 늘어난 상태를 나타낸다.
연결부(392)는, 하단이 압전 소자(391)에 나합(螺合)된 대략 원기둥 형상의 부재이다. 연결부(392)는, 압전 소자(391)의 신축에 수반하여 상하 운동한다.
연결부(392)의 상단에는, 선단이 원호 형상인 볼록부(393)가 설치된다. 볼록부(393)의 선단은, 부착부(37a)(도 6 참조)의 하측에 맞닿는다. 따라서, 압전 소자(391)가 늘어나면 광 조사부(30a)가 +z방향으로 이동하고, 압전 소자(391)가 줄어들면 광 조사부(30a)가 -z방향으로 이동한다.
연결부(392)의 측면에는, 복수의 홈(groove)(394)이 형성되어 있다. 홈(groove)(394)은, 중심축으로 가까워짐에 따라 비스듬하게 하방향으로 베어 들어가도록 형성되어 있다. 따라서, 압전 소자(391)가 휘어서 늘어났다(도 7, 2점 쇄선 참조)고 해도, 연결부(392)가 홈(groove)(394)의 부분에서 변형하여, 볼록부(393)를 수평 방향으로 이동시키지 않고 연직 방향으로만 이동시킬 수가 있다.
다음에, 독취부(60)에 대해 설명한다. 독취부(60a)~독취부(60g)는, 동일한 구성이기 때문에, 이하, 독취부(60a)에 대해 설명한다.
도 8은 독취부(60a)의 개략을 나타내는 사시도이며, 주요부를 투시한 도이다. 독취부(60a)는, 고배율 현미경 광학계이며, 주로, 대물 렌즈가 내부에 설치된 경통(601)과, 대물 렌즈에 광(여기에서는, 가시광선)을 조사하는 광원 유닛(602)과, 티타늄, 산화지르코늄 등의 저열전도체로 형성된 경통(603)과, 경통(603)의 내부에 설치된 튜브 렌즈(604)와, 광원 유닛(602)으로부터의 광을 투과시킴과 아울러, 대물 렌즈로부터 유도된 광을 반사하는 하프 미러(605)을 가지는 현미경과, 현미경에 의해 취득된 패턴을 결상하는 카메라(606)를 가진다.
광원 유닛(602)은, 가시광선(예를 들면, 파장이 대략 450~600㎚인 광)을 조사하는 부재이며, 면광원 형상의 광을 조사한다. 광원 유닛(602)은, 먼 곳에 설치된 광원(621)과, 광원(621)으로부터의 광을 유도하는 광 번들 파이버(bundle fiber)(622)와, 광섬유의 단면 근방에 설치된 확산판(623)과, 확산판(623)에 인접하여 설치되는 콜리메이터 렌즈(624)를 가진다.
광원(621)은, 예를 들면 백색 LED이며, 가시광선 영역의 광을 조사한다. 광원(621)은 발열하기 때문에, 광원(621)은 독취부(60a)로부터 떨어진 위치에 설치된다. 광원(621)으로부터 조사된 광은, 광 번들 파이버(bundle fiber)(622)를 이용하여 도광(導光)된다. 확산판(623)은, 광 번들 파이버(bundle fiber)(622)에 의해 도광되고, 광 번들 파이버(bundle fiber)(622)의 단면으로부터 방사되는 광을 넓히고 균일하게 변환한 후, 콜리메이터 렌즈(624)는, 그 광을 대물 렌즈에 유도한다.
광원 유닛(602)으로부터 조사된 광은, 대물 렌즈를 지나고, 패턴 P 등에서 반사하여, 다시 대물 렌즈에 유도된다. 대물 렌즈는, 배율이 대략 100배인 고배율, 수차(NA : Numerical Aperture)가 대략 0.8, 작동 거리가 대략 2㎜인 특성을 가지는 가시광선 렌즈이다. 튜브 렌즈(604)는, 무한원(無限遠) 보정된 대물 렌즈로부터의 광을 결상시키는 렌즈이며, 초점 거리가 대략 200㎜이다.
카메라(606)는, 해상도가 U×GA(1600×1200 화소) 정도이며, 크기가 2/3 인치 정도이며, 소비 전력이 3W 정도이다. 카메라(606)는, 패턴 P의 상(像)을 취득한다. 카메라(606)는, 수냉용 워터 쟈켓(water jacket)으로 둘러싸여 있다. 카메라(606)는, 제어부(201a)(도 13 참조)에 의해, 초저속도 스캔이 가능하고, 따라서 마스크 M에 묘화된 세세한 패턴을 정확하게 독취할 수가 있다.
독취부(60a)는, 도시하지 않는 부착부를 통해 통상부(35a)에 고정된다. 이에 의해 독취부(60a)는, 광 조사부(30a)와 함께 z방향으로 이동한다.
다음에, 광 조사부(30a~30g)를 프레임(15)에 부착하는 부착 구조에 대해 설명한다. 본 실시의 형태의 부착 구조에서는, 바닥판(151)에 가이드 부재(70)를 부착하고, 지지판(153)에 가이드 부재(70A)를 부착하고, 가이드 부재(70, 70A)에 광 조사부(30a~30g)를 부착함으로써, 광 조사부(30a~30g)를 프레임(15)에 부착한다.
도 9의 (A)는 바닥판(151)에 가이드 부재(70)를 부착했을 때의 바닥판(151)과 가이드 부재(70)의 위치 관계를 나타내고, 도 9의 (B)는 지지판(153)에 가이드 부재(70A)를 부착했을 때의 지지판(153)과 가이드 부재(70A)의 위치 관계를 나타낸다.
가이드 부재(70)는, 환공(155a~155g)을 덮도록, 바닥판(151)에 7개 설치된다. 가이드 부재(70A)는, 환공(156a~156g)을 덮도록, 지지판(153)에 7개 설치된다.
가이드 부재(70)와 가이드 부재(70A)의 차이는, 구멍(75, 76)의 유무 및 직경이다. 가이드 부재(70)의 가이드부 본체(71)에는 구멍(75, 76)이 형성되어 있지만, 가이드 부재(70A)의 가이드부 본체(71A)에는 구멍(75, 76)이 형성되어 있지 않다.
가이드 부재(70, 70A)에는, 대략 중앙에 부착 구멍(74, 74A)이 형성된다. 구멍(75, 76)은, 부착 구멍(74)의 중심을 지나는 선 상에, 부착 구멍(74)을 사이에 두도록 형성된다. 가이드 부재(70, 70A)에 대해서는 후에 상술한다.
가이드 부재(70)와 환공(155a~155g)은 대략 동심원 형상으로 배치되고, 가이드 부재(70A)와 환공(156a~156g)은 대략 동심원 형상으로 배치된다.
가이드 부재(70) 및 환공(155a~155g)은, 바닥판(151)의 중앙 부분에 균등하게 배치되고, 가이드 부재(70A) 및 환공(156a~156g)은, 지지판(153)의 중앙 부분에 균등하게 배치된다. 인접하는 환공(155a~155g)(즉, 가이드 부재(70))의 간격 및 인접하는 환공(156a~156g)(즉, 가이드 부재(70A))의 간격 W2는, 광 조사부(30a~30g)의 간격과 대략 동일하다.
환공(155a, 156a)에 설치된 가이드 부재(70, 70A)에는, 광 조사부(30a)의 통상부(35)가 설치된다. 환공(155b, 156b)에 설치된 가이드 부재(70, 70A)에는, 광 조사부(30b)가 설치된다. 마찬가지로 환공(155c, 156c~155g, 156g)에 설치된 가이드 부재(70, 70A)에는, 각각 광 조사부(30c~30g)가 설치된다.
환공(155a)과 환공(156a)은, 평면시에 있어서의 위치가 겹치도록 형성된다. 마찬가지로 환공(155b~155g)과 환공(156b~156g)은, 각각 평면시에 있어서의 위치가 겹치도록 형성된다.
다음에, 광 조사부(30a)의 바닥판(151)에의 부착을 예로 부착 구조에 대해 설명한다. 도 10은 광 조사부(30a)를 바닥판(151)에 부착하는 부분에 있어서의, 부착 구조의 분해 사시도이다. 또한 광 조사부(30b~30g)를 바닥판(151)에 부착하는 부착 구조 및 광 조사부(30a~30g)를 지지판(153)에 부착하는 부착 구조는, 광 조사부(30a)를 바닥판(151)에 부착하는 부착 구조와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
우선, 가이드 부재(70)에 대해 설명한다. 가이드 부재(70)는, 주로, 대략 얇은 판상의 가이드부 본체(71)와, 누름 링(72, 73)을 가진다.
가이드부 본체(71)는, 대략 얇은 판상이며, 평면시 대략 원판 형상이다. 가이드부 본체(71)는, 변형하기 쉽게, 두께가 대략 0.1㎜(대략 0.1㎜ 정도)인 금속으로 형성된다. 금속으로서는, 스테인레스강, 인청동 등을 이용할 수가 있지만, 보다 균질한 인청동을 이용하는 것이 바람직하다. 또한 대략 0.1㎜(대략 0.1㎜ 정도)는, 대략 0.1㎜에 대해서 대략 0.1㎜ 이하의 오차를 포함하는 것이다.
가이드부 본체(71)에는, 대략 중앙에 부착 구멍(74)이 형성된다. 부착 구멍(74)은, 가이드부 본체(71)의 중심 a1이 부착 구멍(74)의 중심으로 되도록 형성된다. 또, 가이드부 본체(71)에는, 가이드부 본체(71)의 외주를 따라 구멍(77)이 복수 형성되고, 부착 구멍(74)을 따라 구멍(78)이 복수 형성된다. 구멍(77)은 나사(85)가 삽입되는 구멍이며, 구멍(78)은 나사(86)가 삽입되는 구멍이다. 또한 구멍(77, 78)의 위치 및 수는 도시한 형태에 한정되지 않는다.
가이드부 본체(71)가 바닥판(151)에 설치된 상태에서는, 부착 구멍(74)이 환공(155a)과 대략 동심원 형상으로 배치된다. 부착 구멍(74)에는, 통상부(35a)가 삽입된다. 통상부(35a)가 부착 구멍(74)에 삽입된 상태에서는, 광축 ax가 부착 구멍(74)의 중심 a1과 대략 일치한다.
누름 링(72, 73)은, 두께가 대략 3㎜(대략 3㎜ 정도)이며, 가이드부 본체(71)와 같은 재료로 형성된다. 본 실시의 형태에서는, 가이드부 본체(71)에 누름 링(72, 73)이 따로 따로 형성되어 있지만, 가이드부 본체(71)에 누름 링(72, 73)을 일체로 형성해도 좋다.
누름 링(72)은, 대략 환상이며, 가이드부 본체(71)의 외주를 대략 따라 설치된다. 누름 링(73)은, 대략 환상이며, 부착 구멍(74)을 대략 따라 설치된다. 누름 링(72)에는, 나사(85)가 삽입되는 구멍(77A)이 복수 형성되고, 누름 링(73)에는, 나사(86)이 삽입되는 구멍(78A)이 복수 형성된다.
다음에, 광 조사부(30a)의 바닥판(151)에의 부착에 대해 설명한다. 가이드 부재(70)는, 광 조사부(30a)와 프레임(15)(여기에서는, 바닥판(151))의 사이에 설치된다.
가이드 부재(70)는, 환공(155a)을 덮도록 바닥판(151)에 설치된다. 누름 링(72)을 가이드부 본체(71) 상에 재치하고, 나사(85)를 구멍(77, 77A)에 삽입하고, 바닥판(151)에 형성된 나사 구멍(155h)에 나사(85)를 나합(螺合)시킴으로써, 가이드 부재(70)가 바닥판(151)에 고정된다.
광 조사부(30a)(즉, 통상부(35a))는, 부착부(38a)를 통해 가이드 부재(70)에 설치된다. 누름 링(73)을 가이드부 본체(71) 하에 설치하고, 나사(86)를 구멍(78, 78A)에 삽입하고, 플랜지(38)에 형성된 나사 구멍(381)에 나사(86)를 나합시킴으로써, 가이드 부재(70)가 부착부(38a)에 고정된다.
이와 같이, 누름 링(72, 73)을 통해 가이드 부재(70)를 프레임(15) 및 통상부(35)에 고정함으로써, 가이드부 본체(71)의 변형을 방지할 수가 있다.
본 발명의 부착 구조에 의해, 프레임(15)에 광 조사부(30a~30g)가 부착된 상태에 대해, 광 조사부(30a)를 예로 설명한다. 또한 광 조사부(30b~30g)의 프레임(15)에의 부착 상태는, 광 조사부(30a)의 프레임(15)에의 부착 상태와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
도 11은 프레임(15)(여기에서는, 지지부(15a))에 광 조사부(30a)가 부착된 상태를 모식적으로 나타내는 도이다. 도 11에서는, 부착 구멍(74) 및 구멍(75, 76)의 중심을 지나는 면으로 절단한 상태를 나타낸다. 도 11에서는, 일부의 구성 요건을 단면 표시하고 있다. 또, 도 11에서는, 나사(85, 86) 등의 체결 부재 및 이들이 설치되는 구멍의 도시를 생략한다.
통상부(35a)는, 가이드 부재(70, 70A)의 부착 구멍(74, 74A)에 삽입되어 있다. 가이드 부재(70)의 상측에 부착부(38a)가 위치하고, 통상부(35a)의 부착부(38a)보다 하측의 부분이 가이드 부재(70)보다 하측에 위치한 상태로, 누름 링(73)을 이용하여 가이드 부재(70)와 부착부(38a)가 고정되어 있다. 또, 가이드 부재(70A)의 상측에 부착부(37a)가 위치하고, 통상부(35a)의 부착부(37a)보다 하측의 부분이 가이드 부재(70A)보다 하측에 위치한 상태로, 누름 링(73A)을 이용하여 가이드 부재(70A)와 부착부(37a)가 고정되어 있다. 가이드 부재(70)는, 누름 링(72)을 이용하여 바닥판(151)에 고정되어 있고, 가이드 부재(70A)는, 누름 링(72A)을 이용하여 지지판(153)에 고정되어 있다.
평면시에 있어서, 환공(155a)의 중심과 환공(156a)의 중심은 대략 일치하기 때문에, 광축 ax가 대략 연직 방향으로 되도록 광 조사부(30a)가 지지부(15a)에 부착된다.
구멍(75, 76)은, AF용 광원(341)으로부터 하향으로 조사된 광 및 마스크 M에서의 반사광을 통과할 수 있도록, 각각 AF용 광원(341) 및 AF 센서(347, 348)와 수평 방향의 위치가 일치한다. 바꾸어 말하면, 구멍(75, 76)의 위치는, 각각 평면시에 있어서 AF용 광원(341) 및 AF 센서(347, 348)의 위치와 겹친다. 이와 같이, 구멍(75, 76)을 형성함으로써, 가이드 부재(70, 70A)를 이용한 경우에 있어서도 광 조사부(30a)의 AF 처리가 가능하게 된다.
구동부(39a)는, 누름 링(73A)을 통해 부착부(37a)를 밀어 올린다. 광 조사부(30a)의 중심 G는, 구동부(39a)가 부착부(37a)를 밀어 올리는 위치의 근방에 위치한다. 따라서, 구동부(39a)는 중심 G의 근처에서 광 조사부(30a)를 밀어 올린다. 이에 의해 광 조사부(30a)의 상하 운동이 안정된다.
도 12의 (A)는 광 조사부(30a)가 이동하고 있지 않는 상태(스트로크(stroke) 중앙)를 나타내고, (B)는 광 조사부(30a)가 하측으로 이동한 상태(스트로크 하단)를 나타내고, (C)는 광 조사부(30a)가 상측으로 이동한 상태(스트로크 상단)를 나타낸다.
가이드 부재(70, 70A)가 부착부(37a, 38a)(도 12에서는 도시 생략)를 통해 통상부(35a)에 고정되어 있기 때문에, 구동부(39a)에 의해 통상부(35a)가 상하 운동하면, 그것에 수반하여 가이드 부재(70, 70A)가 변형한다.
구동부(39a)에 의한 통상부(35a)의 이동량은 대략 30㎛이다. 가이드 부재(70, 70A)는 얇은 금속제이기 때문에, 대략 30㎛의 통상부(35a)의 상하 운동에 맞추어 가이드 부재(70, 70A)가 신축(탄성 변형)한다. 가이드 부재(70, 70A)는 평면시 대략 원형 모양이기 때문에, 가이드 부재(70, 70A)의 변형량은 장소에 의하지 않고 대략 일정하고, 통상부(35a)가 xy방향으로 이동하지 않는다. 또한 구멍(75, 76)은 충분히 작기 때문에, 가이드 부재(70, 70A)의 변형에 주는 영향은 작다. 또, 구동부(39a)에 의한 통상부(35a)의 이동량인 대략 30㎛는 AF에 필요한 양의 예시이며, 구동부(39a)는 통상부(35a)를 대략 수십㎛ 단위로 이동시켜도 좋다.
또한, 광 조사부(30a)의 상하 운동에 수반하여, 광 조사부(30a)에 설치된 독취부(60a)(도 12에서는 도시 생략)가 상하 운동한다. 독취부(60a)의 경통(601)이 환공(157a)(도 3 등 참조)에 삽입되어 있고, 경통(601)은 환공(157a)에 고정되어 있지 않기 때문에, 경통(601)의 상하 운동에 의해 불편은 생기지 않는다.
도 13은 노광 장치(1)의 전기적인 구성을 나타내는 블록도이다. 노광 장치(1)는, CPU(Central Processing Unit)(201)와, RAM(Random Access Memory)(202)과, ROM(Read Only Memory)(203)과, 입출력 인터페이스(I/F)(204)와, 통신 인터페이스(I/F)(205)와, 미디어 인터페이스(I/F)(206)를 가지고, 이들은 광 조사부(30), 위치 측정부(41, 42), 레이저 간섭계(51, 52), 구동부(81, 82, 83) 등과 서로 접속되어 있다.
CPU(201)는, RAM(202), ROM(203)에 격납된 프로그램에 기초하여 동작하고, 각부의 제어를 행한다. CPU(201)에는, 위치 측정부(41, 42), 레이저 간섭계(51, 52) 등으로부터 신호가 입력된다. CPU(201)로부터 출력된 신호는, 구동부(81, 82, 83), 광 조사부(30)에 출력된다.
RAM(202)은, 휘발성 메모리이다. ROM(203)은, 각종 제어 프로그램 등이 기억되어 있는 비휘발성 메모리이다. CPU(201)는, RAM(202), ROM(203)에 격납된 프로그램에 기초하여 동작하고, 각부의 제어를 행한다. 또, ROM(203)은, 노광 장치(1)의 기동시에 CPU(201)가 행하는 부트(boot) 프로그램이나, 노광 장치(1)의 하드웨어에 의존하는 프로그램, 마스크 M에의 묘화 데이터 등을 격납한다. 또, RAM(202)은, CPU(201)가 실행하는 프로그램 및 CPU(201)가 사용하는 데이터 등을 격납한다.
CPU(201)는, 입출력 인터페이스(204)를 통해, 키보드나 마우스 등의 입출력 장치(211)를 제어한다. 통신 인터페이스(205)는, 네트워크(212)를 통해 다른 기기로부터 데이터를 수신하여 CPU(201)에 송신함과 아울러, CPU(201)가 생성한 데이터를 네트워크(212)를 통해 다른 기기에 송신한다.
미디어 인터페이스(206)는, 기억 매체(213)에 격납된 프로그램 또는 데이터를 독취하고, RAM(202)에 격납한다. 또한 기억 매체(213)는, 예를 들면, IC 카드, SD 카드, DVD 등이다.
또한, 각 기능을 실현하는 프로그램은, 예를 들면, 기억 매체(213)로부터 독출되고, RAM(202)을 통해 노광 장치(1)에 인스톨(install) 되고, CPU(201)에 의해 실행된다.
CPU(201)는, 입력 신호에 기초하여 노광 장치(1)의 각부를 제어하는 제어부(201a)의 기능을 가진다. 제어부(201a)는, CPU(201)가 읽어들인 소정의 프로그램을 실행함으로써 구축된다. 제어부(201a)가 행하는 처리에 대해서는 후에 상술한다.
도 13에 나타내는 노광 장치(1)의 구성은, 본 실시 형태의 특징을 설명하는데 즈음하여 주요 구성을 설명한 것으로, 예를 들면 일반적인 정보처리 장치가 구비하는 구성을 배제하는 것은 아니다. 노광 장치(1)의 구성 요소는, 처리 내용에 따라 더 많은 구성 요소로 분류되어도 좋고, 1개의 구성 요소가 복수의 구성 요소의 처리를 실행해도 좋다.
이와 같이 구성된 노광 장치(1)의 작용에 대해 설명한다. 이하의 처리는, 주로, 제어부(201a)에 의해 행해진다.
제어부(201a)는, 레이저 간섭계(51, 52)를 이용하여 위치 측정부(41, 42)의 교정(calibration)을 행한다. 레이저 간섭계(51, 52)의 측정치는 정확하지만, 노광 장치(1)에 있어서의 클린 에어(clean air)의 다운플로우(down flow)로 10㎚ 가까운 요동이 발생한다. 또, 레이저 간섭계(51, 52)는 상대 위치만의 측정밖에 할 수 없다(원점을 아는 일은 할 수 없다).
위치 측정부(41, 42)의 측정 결과는, 마스크 보유부(20)의 피칭(pitching)이나 요잉(yawing)에 의한 오차 등을 포함한다. 그 때문에, 위치 측정부(41, 42)에 의한 측정 결과가 오차를 포함하지 않게 레이저 간섭계(51, 52)의 측정치와 위치 측정부(41, 42)에 의한 측정치의 관계를 사전에 조사하고, 위치 측정부(41, 42)의 교정 처리를 행하고 나서, 위치 측정부(41, 42)를 이용하여 묘화 처리를 행함으로써 정밀도를 향상시킬 수가 있다.
제어부(201a)는, 묘화 처리를 행하기 전에, 마스크 M을 향해 광 조사부(30a~30g)로부터 광을 조사하여 패턴을 묘화하고, 그 패턴을 독취부(60)로 독취함으로써, 보정 데이터를 생성한다. 또, 제어부(201a)는, AF 처리부(34a~34g)에 의해 광 조사부(30a~30g)가 초점이 맞지 않은 것을 검지하면, 구동부(39a~39g)에 의해 광 조사부(30a~30g)를 각각 z방향으로 이동시키고, 광 조사부(30a~30g)를 초점이 맞게 한다.
묘화 처리는, 마스크 보유부(20)에 마스크 M을 재치하고 나서 수시간 경과한 후에 행해진다. 제어부(201a)는, 위치 측정부(41, 42)의 측정 결과에 기초하여 마스크 보유부(20)를 x방향 및 y방향으로 이동시킨다. 제어부(201a)는, 마스크 보유부(20)를 이동시키면서, 광 조사부(30)의 하측을 마스크 M이 통과할 때에 광 조사부(30)로부터 광을 조사하여 묘화 처리를 행한다.
본 실시의 형태에 의하면, 가이드 부재(70, 70A)를 이용한 부착 구조를 가지기 때문에, 광 조사부(30)를 연직 방향으로 상하 운동시켜, 광축 ax의 흔들림을 방지할 수가 있다.
예를 들면 광 조사부(30)의 상하 운동에 크로스 롤러 가이드(cross roller guide)를 이용하는 경우에는, 롤러의 원통도(圓筒度)에 한계가 있기 때문에, 30㎛ 정도 이동시킬 때의 광축 ax의 흔들림이 100㎚ 정도 발생해 버린다. 또 예를 들면, 광 조사부(30)의 상하 운동에 에어 슬라이더(air slider)를 이용하는 경우에는, 30㎛ 정도 이동시킬 때에 광 조사부(30)가 수평 방향으로 30㎚ 정도 진동해 버린다. 이러한 방법은 광축 ax의 수평 방향의 이동량이 너무 크기 때문에, 광 조사부(30b~30f)의 위치를 광 조사부(30a, 30g)의 위치에 기초하여 보간(interpolation)에 의해 구할 수가 없게 되고, 묘화 위치의 제어가 불가능이 되어 버린다. 이에 반해, 본 실시의 형태에서는 가이드 부재(70, 70A)를 이용한 부착 구조를 가지기 때문에, 광 조사부(30)를 상하 운동시킬 때의 광축 ax의 흔들림을 극한까지 작게(광축 ax의 흔들림이 수㎚ 이하) 하고, 묘화 중에 묘화 대상인 마스크 M의 두께 변화나 마스크 보유부(20)의 높이 방향(z방향)의 변화를 광 지레식의 AF 처리부(34a~34g)에서 취득할 수가 있고, 또한 높은 정밀도로 묘화 처리를 행할 수가 있다.
특히 본 실시의 형태는, 광 조사부(30)의 상하 운동이 대략 수십㎛ 정도로 작기 때문에, 광 조사부(30)가 상하 운동해도 가이드 부재(70, 70A)가 소성변형하지 않고, 얇은 금속제의 가이드 부재(70, 70A)를 이용한 부착 구조가 채용 가능하다. 그리고, 가이드 부재(70, 70A)가 평면시 대략 원판 형상이며, 가이드 부재(70, 70A)가 균등하게 변형하기 때문에, 광 조사부(30)를 상하 운동시킬 때의 광축 ax의 흔들림을 수㎚ 이하로 작게 할 수가 있다. 특히, 가이드 부재(70, 70A)를 두께가 대략 0.1㎜ 정도의 금속제로 함으로써, 변형하기 쉽고, 또한 튼튼한 가이드 부재(70, 70A)로 할 수가 있다.
또, 본 실시의 형태에 의하면, 가이드 부재(70, 70A)가 누름 링(72, 73)을 가지기 때문에, 가이드 부재(70, 70A)를 프레임(15) 및 광 조사부(30)에 부착함으로써 가이드부 본체(71)의 변형을 방지할 수가 있다.
또, 본 실시의 형태에 의하면, 광 조사부(30) 전체를 상하 운동시켜서 초점이 맞게 하는 구성으로 했기 때문에, NA가 0.65 정도인 고해상도의 렌즈를 이용한 마스크 제조 장치에 대해서도 초점 조정 처리가 가능하게 된다. 예를 들면, 광학 부품의 배치를 변화시키는 초점 조정 처리를 마스크 제조 장치에 적용하는 것은, 수차가 커지거나 초점 맞춤 범위가 좁아지거나 하는 등의 불편이 발생하기 때문에 현실적이지 않다. 이에 반해, 광 조사부(30) 전체를 상하 운동시키는 초점 조정 처리이면, 마스크 제조 장치에 적용할 수가 있다. 바꾸어 말하면, 본 실시의 형태는, 고정밀도의 노광 장치인 마스크 제조 장치에 적용하는 것에 특히 가치가 있다.
＜제2의 실시의 형태＞
본 발명의 제2의 실시의 형태는, 가이드 부재에 복수의 오려냄 구멍이 형성된 형태이다. 이하, 제2의 실시의 형태의 노광 장치에 대해 설명한다. 제1의 실시의 형태의 노광 장치(1)와 제2의 실시의 형태의 노광 장치의 차이는, 광 조사부(30)의 부착 구조뿐이기 때문에, 이하, 제2의 실시의 형태의 노광 장치에 있어서의 광 조사부(30)의 부착 구조에 대해서만 설명한다. 또, 제1의 실시의 형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 14는 제2의 실시의 형태와 관련되는 노광 장치에 있어서, (A)는 바닥판(151)에 가이드 부재(70B)를 부착했을 때의 바닥판(151)과 가이드 부재(70B)의 위치 관계를 나타내고, (B)는 지지판(153)에 가이드 부재(70C)를 부착했을 때의 지지판(153)과 가이드 부재(70C)의 위치 관계를 나타낸다.
광 조사부(30a~30g)를 프레임(15)에 부착하는 부착 구조에서는, 바닥판(151) 및 지지판(153)에 가이드 부재(70B, 70C)를 부착하고, 가이드 부재(70B, 70C)에 광 조사부(30a~30g)를 부착한다. 가이드 부재(70B)는, 환공(155a~155g)을 덮도록 바닥판(151)에 7개 설치되고, 가이드 부재(70C)는, 환공(156a~156g)을 덮도록 지지판(153)에 7개 설치된다.
가이드 부재(70)와 가이드 부재(70B)의 차이, 및 가이드 부재(70A)와 가이드 부재(70C)의 차이는, 오려냄 구멍(79)의 유무이다. 가이드 부재(70B, 70C)는, 각각 대략 얇은 판상의 가이드부 본체(71B, 71C)를 가진다. 가이드부 본체(71B)와 가이드부 본체(71C)의 차이는 직경뿐이다.
가이드부 본체(71B, 71C)는, 가이드부 본체(71, 71A)와 마찬가지로, 두께가 대략 0.1㎜(대략 0.1㎜ 정도)인 금속으로 형성된 대략 얇은 판상이며, 평면시 대략 원판 형상이다. 가이드부 본체(71B, 71C)에는, 대략 중앙에 부착 구멍(74, 74A)이 형성된다.
가이드부 본체(71B, 71C)에는, 환상 부채꼴 모양의 오려냄 구멍(79)이 복수 형성된다. 오려냄 구멍(79)은, 둘레 방향을 따라 형성된다. 본 실시의 형태에서는, 대략 45°간격으로 8개의 오려냄 구멍(79)이 배치되지만, 오려냄 구멍(79)의 수, 위치, 크기, 형상 등은 이것에 한정되지 않는다.
도 15는 광 조사부(30a)를 지지판(153)에 부착하는 부분에 있어서의, 부착 구조의 분해 사시도이다. 도 15에서는, 광 조사부(30a)의 플랜지(36a)보다 위의 부분을 생략하고 있다. 광 조사부(30a~30g)를 바닥판(151)에 부착하는 부착 구조 및 광 조사부(30b~30g)를 지지판(153)에 부착하는 부착 구조는, 광 조사부(30a)를 지지판(153)에 부착하는 부착 구조와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
가이드 부재(70C)는, 환공(156a)을 덮도록 지지판(153)에 설치된다. 누름 링(72A)을 가이드부 본체(71B)의 상에 재치하고, 나사(85)를 구멍(77, 77A)에 삽입하고, 지지판(153)에 형성된 나사 구멍(156h)에 나사(85)를 나합(螺合)시킴으로써, 가이드 부재(70C)가 지지판(153)에 고정된다.
통상부(35a)는, 부착부(37a)를 통해 가이드 부재(70C)에 설치된다. 누름 링(73A)을 가이드부 본체(71B)의 하에 설치하고, 나사(86)를 구멍(78, 78A)에 삽입하고, 플랜지(37)에 형성된 나사 구멍(371)에 나사(86)를 나합시킴으로써, 가이드 부재(70C)가 부착부(37a)에 고정된다.
도 16은 프레임(15)에 광 조사부(30a)가 부착된 상태를 나타내는 도이다. 통상부(35a)는, 가이드 부재(70B, 70C)의 부착 구멍(74, 74A)에 삽입되어 있다. AF용 광원(341) 및 AF 센서(347, 348)와 오려냄 구멍(79)은, 수평 방향의 위치가 일치한다. 바꾸어 말하면, 오려냄 구멍(79)의 위치는, 평면시에 있어서 AF용 광원(341) 및 AF 센서(347, 348)의 위치와 겹친다. 따라서, AF용 광원(341)으로부터 하향으로 조사된 광이 마스크 M에서 반사하고, 반사광이 AF 센서(347, 348)에 입사한다.
본 실시의 형태는, 가이드 부재(70B, 70C)가 오려냄 구멍(79)을 가지기 때문에, 광 조사부(30a)의 회전 방향의 위치를 미세 조정할 수 있다. 이하, 회전 구동부(90a)에 대해 설명한다. 또한 광 조사부(30b~30g)에 대해서도, 광 조사부(30a)와 마찬가지로, 각각 회전 구동부(90b~90g)를 가지지만, 회전 구동부(90a~90g)는 동일한 구조이기 때문에, 회전 구동부(90b~90g)에 대해서는 설명을 생략한다.
도 15에 나타내듯이, 회전 구동부(90a)는, 주로, 돌기(91a)와, 압전 소자(92a)와, 탄성 부재(93a)를 가진다. 돌기(91a)는, 대략 막대 모양이며, 플랜지(36a)의 측면에 설치된다. 돌기(91a)에는, 압전 소자(92a)의 선단이 맞닿는다. 압전 소자(92a)는, 변위하지 않는 부분(돌기(91a)와 맞닿아 있지 않는 쪽의 단(端))이 지지부(15a)(도 3 등 참조)에 설치된다. 또, 돌기(91a)에는, 탄성 부재(93a)가 설치된다. 탄성 부재(93a)는, 예를 들면 압축 스프링이며, 일방의 단(端)이 돌기(91a)에 설치되고, 타방의 단(端)이 지지부(15a)에 설치된다. 따라서, 압전 소자(92a)가 늘어나면, 광 조사부(30a)가 +z방향으로부터 보아 반시계 방향으로 회전하고, 압전 소자(92a)가 줄어들면, 광 조사부(30a)가 +z방향으로부터 보아 시계 방향으로 회전한다.
본 실시의 형태에 의하면, 가이드 부재(70B, 70C)를 이용한 부착 구조를 가지기 때문에, 광 조사부(30)를 상하 운동시킬 때에 광축 ax의 흔들림을 방지할 수가 있다. 또, 가이드 부재(70B, 70C)에 오려냄 구멍(79)을 형성함으로써, 광 조사부(30)를 상하 방향에 더하여, 회전 방향에 대해서도 이동시킬 수가 있다. 회전 방향의 이동에 압전 소자(92a)를 이용하기 때문에, 초단위의 각도(1초=대략 2.78°로 조정이 가능하다.
또, 본 실시의 형태에 의하면, 평면시에 있어서, 오려냄 구멍(79)의 위치가 AF용 광원(341) 및 AF 센서(347, 348)의 위치와 겹치기 때문에, 가이드 부재(70B, 70C)에 구멍(75, 76)을 형성할 필요는 없다. 그리고, 오려냄 구멍(79)은 둘레 방향으로 대략 균등하게 배치되어 있기 때문에, 광 조사부(30a)의 상하 운동시킬 때, 가이드부 본체(71B, 71C)가 균등하게 변형한다. 따라서, 광 조사부(30a)가 수평 방향에의 이동을 막을 수가 있다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 회전 구동부(90a~90g)를 이용하여 각각 광 조사부(30a~30g)를 회전시켰지만, 광 조사부(30a~30g)를 회전시키는 방법은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 돌기(91a)에 피드스크루(feed screw)를 설치하고, 피드스크루의 선단을 측판(154)에 맞닿게 하고, 피드스크루를 수동으로 회전시킴으로써 광 조사부(30a)를 회전시켜도 좋다.
＜제3의 실시의 형태＞
본 발명의 제3의 실시의 형태는, 가이드 부재의 판 두께가 1㎜ 정도로 두꺼운 형태이다. 이하, 제3의 실시의 형태의 노광 장치에 대해 설명한다. 제1의 실시의 형태의 노광 장치(1)와 제3의 실시의 형태의 노광 장치의 차이는, 광 조사부(30)의 부착 구조뿐이기 때문에, 이하, 제3의 실시의 형태의 노광 장치에 있어서의 광 조사부(30)의 부착 구조에 대해서만 설명한다. 또, 제1의 실시의 형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 17은 제3의 실시의 형태와 관련되는 노광 장치에 있어서, (A)는 바닥판(151)에 가이드 부재(70D)를 부착했을 때의 바닥판(151)과 가이드 부재(70D)의 위치 관계를 나타내고, (B)는 지지판(153)에 가이드 부재(70E)를 부착했을 때의 지지판(153)과 가이드 부재(70E)의 위치 관계를 나타낸다.
광 조사부(30a~30g)를 프레임(15)에 부착하는 부착 구조에서는, 바닥판(151) 및 지지판(153)에 가이드 부재(70D, 70E)를 부착하고, 가이드 부재(70D, 70E)에 광 조사부(30a~30g)(도 17에서는 도시 생략)를 부착한다. 가이드 부재(70D)는, 환공(155a~155g)을 덮도록 바닥판(151)에 7개 설치되고, 가이드 부재(70E)는, 환공(156a~156g)을 덮도록 지지판(153)에 7개 설치된다.
가이드 부재(70D, 70E)는, 각각 대략 얇은 판상의 가이드부 본체(71D, 71E)를 가진다. 도 18의 (A)는 가이드부 본체(71D)의 개략을 나타내는 도이며, 도 18의 (B)는 가이드부 본체(71E)의 개략을 나타내는 도이다.
가이드 부재(70)와 가이드 부재(70D)의 차이, 및 가이드 부재(70A)와 가이드 부재(70E)의 차이는, 판 두께 및 오려냄 구멍(79A~79D)의 유무이다. 또한 도 18의 (A)에서는 구멍(76)을 생략하고 있다.
가이드부 본체(71D, 71E)는, 대략 얇은 판상이며, 평면시 대략 원판 형상이다. 가이드부 본체(71D, 71E)는, 두께가 대략 1㎜(대략 1㎜ 정도)인 금속으로 형성된다. 금속으로서는, 스테인레스강, 인청동 등을 이용할 수가 있지만, 보다 균질한 인청동을 이용하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명에 있어서의 대략 1㎜(대략 1㎜ 정도)란, 대략 1㎜에 대해서 대략 1㎜ 이하의 오차를 포함하는 것이다.
가이드부 본체(71D, 71E)에는, 대략 중앙에 부착 구멍(74, 74A)이 형성된다. 또, 가이드부 본체(71D, 71E)에는, 구멍(77)이 가이드부 본체(71)의 외주를 따라 복수 형성되고, 부착 구멍(74, 74A)을 따라 구멍(78)이 복수 형성된다.
가이드부 본체(71D)에는, 가이드부 본체(71D)가 변형하기 쉽게, 대략 원호 형상의 오려냄 구멍(79A, 79B)이 각각 복수 형성된다. 오려냄 구멍(79A, 79B)은, 각각, 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치된다. 오려냄 구멍(79A)의 반경은 오려냄 구멍(79B)의 반경보다 작고, 오려냄 구멍(79B)은 오려냄 구멍(79A)의 외측에 배치된다. 또, 오려냄 구멍(79A)의 단(端)을 포함하는 단부 영역(79Aa)과 오려냄 구멍(79B)의 단(端)을 포함하는 단부 영역(79Ba)은, 둘레 방향의 위치가 대략 일치한다. 또한 단부 영역(79Aa, 79Ba)은, 각각 오려냄 구멍(79A, 79B)의 양단에 존재한다.
가이드부 본체(71E)에는, 가이드부 본체(71E)가 변형하기 쉽게, 대략 원호 형상의 오려냄 구멍(79C, 79D)이 각각 복수 형성된다. 오려냄 구멍(79C, 79D)은, 각각, 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치된다. 오려냄 구멍(79C)의 반경은 오려냄 구멍(79D)의 반경보다 작고, 오려냄 구멍(79D)은 오려냄 구멍(79C)의 외측에 배치된다. 또, 오려냄 구멍(79C)의 단(端)을 포함하는 단부 영역(79Ca)과 오려냄 구멍(79D)의 단(端)을 포함하는 단부 영역(79Da)은, 둘레 방향의 위치가 대략 일치한다. 또한 단부 영역(79Ca, 79Da)은, 각각 오려냄 구멍(79C, 79D)의 양단에 존재한다.
본 실시의 형태에서는, 오려냄 구멍(79A, 79B, 79C, 79D)은 각 4개이며, 오려냄 구멍(79A, 79B, 79C, 79D)의 위치 및 수는 이것에 한정되지 않는다.
단부 영역(79Aa)과 단부 영역(79Ba)의 둘레 방향의 위치가 대략 일치하고, 이 겹치는 위치는 둘레 방향으로 균등(예를 들면, 대략 45°마다)하게 배치된다. 또, 단부 영역(79Ca)과 단부 영역(79Da)의 둘레 방향의 위치가 대략 일치하고, 이 겹치는 위치는 둘레 방향으로 균등(예를 들면, 대략 45°마다)하게 배치된다. 따라서, 가이드부 본체(71D, 71E)의 중심점으로부터 직경 방향으로 방사상에 늘어나는 선을 그으면, 그 선은 반드시 오려냄 구멍(79A~79D)의 적어도 1개를 통과한다. 그 때문에, 가이드부 본체(71D, 71E)의 변형량은, 둘레 방향의 장소에 의하지 않고 대략 일정하다. 또, 이와 같이 오려냄 구멍(79A~79D)을 배치함으로써, 두께가 1㎜ 정도인 두께의 얇은 판자를 가이드부 본체(71D, 71E)에 이용해도, 대략 30㎛의 통상부(35a)의 상하 운동에 맞추어 가이드부 본체(71D, 71E)가 신축한다.
도 19는 광 조사부(30a)를 지지판(153)에 부착하는 부분에 있어서의, 부착 구조의 분해 사시도이다. 도 19에서는, 광 조사부(30a)의 플랜지(36a)보다 위의 부분을 생략하고 있다. 광 조사부(30a~30g)를 바닥판(151)에 부착하는 부착 구조 및 광 조사부(30b~30g)를 지지판(153)에 부착하는 부착 구조는, 광 조사부(30a)를 지지판(153)에 부착하는 부착 구조와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
가이드 부재(70E)는, 환공(156a)을 덮도록 지지판(153)에 설치된다. 나사(85)를 구멍(77)에 삽입하고, 지지판(153)에 형성된 나사 구멍(156h)에 나사(85)를 나합시킴으로써, 가이드 부재(70E)가 지지판(153)에 고정된다.
통상부(35a)는, 부착부(37a)를 통해 가이드 부재(70E)에 설치된다. 나사(86)를 구멍(78)에 삽입하고, 플랜지(37)에 형성된 나사 구멍(371)에 나사(86)를 나합시킴으로써, 가이드 부재(70E)가 부착부(37a)에 고정된다.
이와 같이, 가이드 부재(70E)가 부착부(37a)를 통해 통상부(35a)에 고정되어 있기 때문에, 대략 30㎛의 통상부(35a)의 상하 운동에 맞추어 가이드 부재(70E)가 변형한다.
본 실시의 형태에 의하면, 가이드 부재(70D, 70E)를 대략 1㎜ 정도의 금속으로 형성했기 때문에, 광 조사부(30)가 무거운 경우에도 가이드 부재(70D, 70E)를 탄성 변형시킬 수가 있다. 예를 들면, 가이드 부재를 대략 0.1㎜ 정도의 금속으로 형성하는 경우에는, 광 조사부(30)가 무거워지면 가이드 부재가 탄성 한계를 넘어 버릴 우려가 있다. 이에 반해, 가이드 부재(70D, 70E)를 대략 1㎜ 정도의 금속으로 형성하는 경우에는, 가이드 부재(70D, 70E)가 튼튼하게 되기 때문에, 가이드 부재(70D, 70E)가 탄성 한계를 넘어 소성 변형해 버릴 가능성을 줄일 수가 있다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 가이드 부재(70D, 70E)는 각각 가이드부 본체(71D, 71E)를 가졌지만, 가이드 부재(70D, 70E)가 각각 누름 링(72, 72A) 및 누름 링(73, 73A)을 가져도 좋다. 다만, 본 실시의 형태는 가이드 부재(70D, 70E)의 두께가 대략 1㎜ 정도로 두껍기 때문에, 누름 링(72, 72A, 73, 73A)은 필수는 아니다.
이상, 이 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 상술해 왔지만, 구체적인 구성은 이 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 이 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등도 포함된다. 당업자라면 실시 형태의 각 요소를 적당하게 변경, 추가, 변환 등을 하는 것이 가능하다.
또, 본 발명에 있어서, 「대략」이란, 엄밀하게 동일한 경우뿐만 아니라, 동일성을 잃지 않는 정도의 오차나 변형을 포함하는 개념이다. 예를 들면, 대략 수평이란, 엄밀하게 수평의 경우에 한정되지 않고, 예를 들면 수도(數度) 정도의 오차를 포함하는 개념이다. 또, 예를 들면, 단지 평행, 직교 등으로 표현하는 경우에 있어서, 엄밀하게 평행, 직교 등의 경우뿐만 아니라, 대략 평행, 대략 직교 등의 경우를 포함하는 것으로 한다. 또, 본 발명에 대해 「근방」이란, 기준이 되는 위치의 가까이의 어느 범위(임의로 정할 수가 있음)의 영역을 포함하는 것을 의미한다. 예를 들면, A의 근방이라고 하는 경우에, A의 가까이의 어느 범위의 영역으로서, A를 포함하고 있어도 포함하고 있지 않아도 좋은 것을 나타내는 개념이다.
1: 노광 장치
11: 정반(定盤) 11a : 상면
12: 판상부(板上部) 12a : 상면
13, 14: 레일(rail) 15: 프레임(frame)
15a : 지지부 15c : 기둥
20: 마스크 보유부 20a : 상면
21, 22, 23: 막대 미러(bar mirror)
30, 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g : 광 조사부
32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f, 32g : 대물 렌즈
33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f, 33g : 광원부
34a, 34b, 34c, 34d, 34e, 34f, 34g : AF(Auto Focus) 처리부
35, 35a, 35b, 35c, 35d, 35e, 35f, 35g : 통상부(筒狀部)
36, 36a, 36b, 36c, 36d, 36e, 36f, 36g : 플랜지
37, 37a : 부착부 38, 38a : 부착부
39, 39a, 39b, 39c, 39d, 39e, 39f, 39g : 구동부
40: 측정부 41, 42: 위치 측정부
41a, 42a : 스케일(scale)
41b, 42b : 검출 헤드(head)
50, 51, 51a, 51b, 51c, 52, 52a, 52g : 레이저 간섭계
55a, 55b, 55c, 56a, 56g : 미러(mirror)
60, 60a, 60b, 60c, 60d, 60e, 60f, 60g : 독취부(讀取部)
70, 70A, 70B, 70C, 70D, 70E : 가이드(guide) 부재
71, 71A, 71B, 71C, 71D, 71E : 가이드부 본체
72, 72A, 73, 73A, : 누름 링(ring)
74, 74A : 부착 구멍
75, 76, 77, 77A, 78, 78A : 구멍
79, 79A, 79B, 79C, 79D : 오려냄 구멍
79Aa, 79Ba, 79Ca, 79Da : 단부 영역
81, 82, 83: 구동부 85, 86: 나사
90a, 90b, 90c, 90d, 90e, 90f, 90g : 회전 구동부
91a : 돌기
92a : 압전 소자 93a : 탄성 부재
151: 바닥판 153: 지지판
152, 154: 측판
152a, 152b, 152c, 152d, 152e, 152f, 152g : 구멍
154a, 154b, 154c, 154d, 154e, 154f, 154g : 구멍
152h, 152i, 154h, 154i : 구멍
155a, 155b, 155c, 155d, 155e, 155f, 155g : 환공(round hole)
155h : 나사 구멍
156a, 156b, 156c, 156d, 156e, 156f, 156g : 환공(round hole)
156h : 나사 구멍
157a, 157b, 157c, 157d, 157e, 157f, 157g : 환공
158: 볼록부 159: 칸막이벽
160: 탄성 부재 161: 이동 기구
161a : 랙(rack) 161b : 피니언(pinion)
161c : 볼록부 161d, 161e : 슬라이딩면
162: 위치 결정 부재 162a : 오목부
163: 영전자석
201: CPU 201a : 제어부
202: RAM 203: ROM
204: 입출력 인터페이스 205: 통신 인터페이스
206: 미디어 인터페이스 211: 입출력 장치
212: 네트워크 213: 기억 매체
331: 광원 332: 렌즈
333: 플라이아이(fly eye) 렌즈
334, 335: 렌즈 336: 미러(mirror)
341: AF(Auto Focus)용 광원
342: 콜리메이터(collimator) 렌즈
343: AF(Auto Focus)용 실린더리컬(cylindrical) 렌즈
344, 345: 5각 프리즘 346: 렌즈
347, 348: AF(Auto Focus) 센서
371, 381: 나사 구멍 372: 중공부
391: 압전 소자
392: 연결부 393: 볼록부
394: 홈(groove) 395: 부착부
601: 경통(鏡筒) 602: 광원 유닛
603: 경통(鏡筒) 604: 튜브(tube) 렌즈
605: 하프 미러(half mirror) 606: 카메라
621: 광원
622: 광 번들 파이버(bundle fiber) 623: 확산판
624: 콜리메이터(collimator) 렌즈

Claims (11)

  1. 통상부를 가지는 광학 장치와,
    상기 광학 장치를 조립하는 프레임과,
    상기 광학 장치의 조립시에, 상기 광학 장치와 상기 프레임의 사이에 설치되는 얇은 판상의 가이드 부재와,
    상기 프레임에 설치되고, 상기 광학 장치를 연직 방향으로 이동시키는 구동부를 구비하고,
    상기 프레임에는, 연직 방향으로 관통하는 환공이 형성되고,
    상기 가이드 부재는, 평면시 원판 형상이며, 상기 환공을 덮도록 상기 프레임에 설치되고,
    상기 가이드 부재에는, 중앙에 부착 구멍이 형성되고,
    상기 부착 구멍은, 상기 환공과 동심원 형상으로 배치되고,
    상기 통상부는, 광축이 상기 부착 구멍의 중심과 일치하도록 상기 부착 구멍에 삽입되어 상기 가이드 부재에 고정되고,
    상기 프레임은, 수평으로 설치된 지지부와, 상기 지지부의 양단에 각각 설치된 기둥과, 상기 지지부를 연직 방향으로 이동시키는 이동 기구를 가지고,
    상기 지지부에는, 지지부측 슬라이딩면이 형성되고,
    상기 기둥에는, 상기 지지부측 슬라이딩면과 대향하도록 기둥측 슬라이딩면이 형성되고,
    상기 지지부는, 자성 재료로 형성되고,
    상기 기둥에는, 영구자석과 전자석을 가지는 영전자석이 설치되고,
    상기 이동 기구가 상기 지지부를 이동시키지 않을 때에, 상기 전자석의 코일에 전류를 흘림으로써 상기 영전자석이 상기 지지부를 흡착하고, 상기 지지부측 슬라이딩면과 상기 기둥측 슬라이딩면이 밀착하는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 부착 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은, 수평으로 설치된 바닥판과, 수평으로 또한 상기 바닥판의 상측에 설치된 지지판을 가지고,
    상기 바닥판 및 상기 지지판에는, 상기 환공인 제1 환공 및 제2 환공이 각각 형성되고,
    평면시에 있어서, 상기 제1 환공의 중심과 상기 제2 환공의 중심이 일치하고,
    상기 광학 장치가 상기 프레임에 조립되었을 때에, 상기 광학 장치의 중심이, 상기 구동부가 상기 광학 장치를 밀어 올리는 위치의 근방에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 부착 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동 기구는, 상기 지지부의 길이 방향과 직교하는 단면에 상하 방향을 따라 설치된 랙과, 상기 기둥에 회전 가능하게 설치된 피니언을 가지고,
    상기 랙의 이빨은, 상기 지지부의 중심을 지나고, 또한 상하 방향과 평행한 선 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 부착 구조.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 이동 기구는, 상기 지지부의 길이 방향과 직교하는 단면에 상하 방향을 따라 설치된 랙과, 상기 기둥에 회전 가능하게 설치된 피니언을 가지고,
    상기 랙의 이빨은, 상기 지지부의 중심을 지나고, 또한 상하 방향과 평행한 선 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 부착 구조.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드 부재는, 두께가 0.1㎜인 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 부착 구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가이드 부재에는, 복수의 환상 부채꼴 모양의 오려냄 구멍이 둘레 방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 부착 구조.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드 부재는, 두께가 1㎜인 금속으로 형성되고,
    상기 가이드 부재에는, 원호 형상의 제1 오려냄 구멍 및 제2 오려냄 구멍이 각각 복수 형성되고,
    상기 제2 오려냄 구멍은 상기 제1 오려냄 구멍의 외측에 배치되고,
    상기 제1 오려냄 구멍의 단(端)을 포함하는 단부 영역과, 상기 제2 오려냄 구멍의 단(端)을 포함하는 단부 영역은, 둘레 방향의 위치가 일치하는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 부착 구조.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드 부재는, 외주를 따른 환상의 제1 살두꺼움부와, 상기 부착 구멍을 따른 환상의 제2 살두꺼움부를 가지고,
    상기 제1 살두꺼움부를 통해 상기 가이드 부재와 상기 프레임이 고정되고,
    상기 제2 살두꺼움부를 통해 상기 가이드 부재와 상기 통상부가 고정되는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 부착 구조.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 장치는, 하향의 광을 조사하는 AF용 광원과, 반사광이 입사하는 AF 센서를 가지는 AF 처리부를 가지고,
    상기 가이드 부재에는, 상기 부착 구멍의 중심을 지나는 선 상에, 상기 부착 구멍을 사이에 두도록 2개의 구멍이 형성되고,
    상기 2개의 구멍은, 평면시에 있어서 상기 AF용 광원 및 상기 AF 센서의 위치와 겹치는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 부착 구조.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 광학 장치는, 하향의 광을 조사하는 AF용 광원과, 반사광이 입사하는 AF 센서를 가지는 AF 처리부를 가지고,
    상기 오려냄 구멍은, 평면시에 있어서 상기 AF용 광원 및 상기 AF 센서의 위치와 겹치는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 부착 구조.
  11. 피작업물이 재치되는 플레이트와,
    통상부를 가지고, 상기 피작업물에 광을 조사하는 광 조사부와,
    상기 광 조사부를 조립하여, 상기 광 조사부를 상기 플레이트의 상방에 보유하는 프레임과,
    상기 광 조사부의 조립시에, 상기 광 조사부와 상기 프레임의 사이에 설치되는 얇은 판상의 가이드 부재와,
    상기 프레임에 설치되어 상기 광 조사부를 연직 방향으로 이동시키는 구동부를 구비하고,
    상기 프레임에는, 연직 방향으로 관통하는 환공이 형성되고,
    상기 가이드 부재는, 상기 환공을 덮도록 상기 프레임에 설치되고,
    상기 가이드 부재에는, 평면시 원판 형상이며, 중앙부에 부착 구멍이 형성되고,
    상기 부착 구멍은, 상기 환공과 동심원 형상으로 배치되고,
    상기 통상부는, 광축이 상기 부착 구멍의 중심과 일치하도록 상기 부착 구멍에 삽입되어 상기 가이드 부재에 고정되고,
    상기 프레임은, 수평으로 설치된 지지부와, 상기 지지부의 양단에 각각 설치된 기둥과, 상기 지지부를 연직 방향으로 이동시키는 이동 기구를 가지고,
    상기 지지부에는, 지지부측 슬라이딩면이 형성되고,
    상기 기둥에는, 상기 지지부측 슬라이딩면과 대향하도록 기둥측 슬라이딩면이 형성되고,
    상기 지지부는, 자성 재료로 형성되고,
    상기 기둥에는, 영구자석과 전자석을 가지는 영전자석이 설치되고,
    상기 이동 기구가 상기 지지부를 이동시키지 않을 때에, 상기 전자석의 코일에 전류를 흘림으로써 상기 영전자석이 상기 지지부를 흡착하고, 상기 지지부측 슬라이딩면과 상기 기둥측 슬라이딩면이 밀착하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
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