KR20160132376A - 빔 노광 장치 - Google Patents

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KR20160132376A
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고이치 가지야마
신 이시카와
다카유키 사토
가즈시게 하시모토
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브이 테크놀로지 씨오. 엘티디
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Abstract

복수의 광빔의 빔 사이를 미소 편향하는 빔 노광 장치에 있어서, 복수의 광빔의 미소 편향을 균일하게 행한다. 빔 노광 장치(1)는, 복수의 광출사 위치(2a)로부터 광빔(Lb)을 출사하는 광출사부(2)와, 주사부(3)와, 광빔(Lb)의 스폿을 피노광면(Ex)에 집광하는 집광 광학계(4)와, 복수의 광빔(Lb)의 빔 사이를 노광하도록 복수의 광빔(Lb)을 미소 편향하는 미소 편향부(5)를 구비한다. 집광 광학계(4)는, 광출사부(2a)와 미소 편향부(5)의 사이에 배치되고, 광출사 위치(2a)에 대응하는 마이크로 렌즈(41M)를 복수 구비한 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)와, 미소 편향부(5)와 피노광면(Ex)의 사이에 배치되고, 광출사 위치(2a)에 대응하는 마이크로 렌즈(42M)를 복수 구비한 제2 마이크로 렌즈 어레이(42)를 구비한다.

Description

빔 노광 장치{BEAM EXPOSURE DEVICE}
본 발명은, 빔 노광 장치에 관한 것이다.
스폿 직경을 미세화한 레이저빔 등의 광빔에 의하여 2차원 평면을 노광하는 방법의 하나로서, 하나의 광빔을 갈바노 미러나 폴리곤 미러 등의 빔 주사 장치로 일방향으로 주(主)주사하면서, 피노광면을 주주사 방향과 교차하는 부(副)주사 방향으로 이동시키는 빔 주사 노광이 알려져 있다. 이 빔 주사 노광에서는, 대면적을 고밀도로 노광하는 경우에, 노광 처리 시간을 단축시키고자 하면 빔 주사 장치를 고속 회전시킬 필요가 있으며, 그때의 구동원이나 빔 주사 장치 자체의 진동이 광학계에 악영향을 미칠 것이 우려된다.
광빔에 의한 2차원 노광의 다른 방법으로서, 복수의 광빔을 출사하는 광원 어레이를 일방향으로 나열하여 배치하고, 그 배열 방향과 교차하는 방향으로 피노광면을 이동시키는 멀티빔 노광이 알려져 있다. 이 멀티빔 노광에서는, 복수 광원의 배치 간격을 좁히는 것에도 한계가 있기 때문에, 광빔 사이의 노광을 행하기 위하여 광원 어레이를 그 배열 방향을 따라 시프트시키는 반복 노광이 필요해지며, 그때의 광원 어레이의 시프트에 높은 위치 정밀도가 필요해진다.
이에 대하여, 상술한 멀티빔 노광에서, 광원 어레이 자체는 고정한 채로, 복수의 광빔을 광빔 사이의 노광을 행하도록 미소 편향하는 것이 알려져 있다(하기 특허문헌 1 참조). 이 종래 기술은, 일방향으로 소정 간격을 두고 배치되어 복수의 광빔을 출사하는 광원부와, 복수의 광빔에 의하여 노광되는 피노광면을 주사하는 주사부와, 광원부로부터 출사되는 광빔을 피노광면에 결상하는 결상 광학계와, 복수의 광빔의 빔 사이를 노광하도록 복수의 광빔을 일괄적으로 미소 편향하는 미소 편향부를 구비하고 있다. 여기에서의 미소 편향부로서는 음향 광학 소자나 전기 광학 소자 등이 이용되고 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2001-305449호
상술한 미소 편향부를 구비한 멀티빔 노광 장치는, 광원을 고정시켜 광빔만을 미소 편향시키기 때문에, 구동원의 진동에 의한 악영향이나 광원을 시프트할 때의 위치 정밀도의 문제를 회피할 수 있고, 또, 광빔의 수를 증가시켜 광빔 사이의 간격을 좁힘으로써, 광빔의 미소 편향 거리를 짧게 할 수 있기 때문에, 그만큼, 미소 편향에 의한 주사의 속도를 높일 수 있어, 대면적이며 고밀도인 노광에 대해서도 노광 처리 시간의 단축이 가능해진다.
그러나, 종래의 멀티빔 노광 장치는, 광원의 광출사 위치를 피노광면에 결상하는 광학계를 구비하고 있고, 일방향으로 소정 간격을 두고 배치되는 복수의 광빔을 큰 직경의 콜리메이트 렌즈로 집광하여 미소 편향부를 통과시켜 결상 렌즈에 유도하고 있다. 이로 인하여, 미소 편향부로서 음향 광학 소자나 전기 광학 소자를 이용하는 경우에는, 큰 직경의 콜리메이트 렌즈의 주변 부분을 통과하는 광빔과 중심 부분을 통과하는 광빔에서는 미소 편향부에 입사할 때의 입사각에 차이가 발생하게 되어, 편향 특성에 입사각 의존성이 있는 미소 편향부에 있어서는 복수의 광빔을 균일하게 미소 편향시킬 수 없는 문제가 발생한다.
본 발명은, 이와 같은 문제에 대처하는 것을 과제의 일례로 하는 것이다. 즉, 음향 광학 소자나 전기 광학 소자 등의 미소 편향부를 이용하여 복수의 광빔의 빔 사이를 미소 편향하는 빔 노광 장치에 있어서, 복수의 광빔의 미소 편향을 균일하게 행함으로써, 정밀도가 높은 빔 노광을 가능하게 하는 것 등이 본 발명의 목적이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 빔 노광 장치는, 명세서에 기재된 몇 개의 발명 중 이하의 구성을 구비하는 것이다.
일방향으로 소정 간격을 두고 배치된 복수의 광출사 위치로부터 광빔을 출사하는 광출사부와, 복수의 광빔에 의하여 노광되는 피노광면과 상기 광출사부의 일방 또는 양방을 상기 일방향과 교차하는 타방향을 향하여 상대적으로 이동시키는 주사부와, 상기 광출사부가 출사하는 광빔의 스폿을 피노광면에 집광하는 집광 광학계와, 복수의 광빔의 빔 사이를 노광하도록 복수의 광빔을 미소 편향하는 미소 편향부를 구비하고, 상기 집광 광학계는, 상기 광출사부와 상기 미소 편향부의 사이에 배치되고, 상기 광출사부의 광출사 위치에 대응하는 마이크로 렌즈를 복수 구비한 제1 마이크로 렌즈 어레이와, 상기 미소 편향부와 상기 피노광면의 사이에 배치되고, 상기 광출사부의 광출사 위치에 대응하는 마이크로 렌즈를 복수 구비한 제2 마이크로 렌즈 어레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 빔 노광 장치.
이와 같은 빔 노광 장치에 의하면, 광출사부가 출사하는 광빔의 스폿을 피노광면에 집광하는 집광 광학계가, 광출사부의 광출사 위치에 대응하는 마이크로 렌즈를 복수 구비한 제1 마이크로 렌즈 어레이와 제2 마이크로 렌즈 어레이를 구비하고 있고, 제1 마이크로 렌즈 어레이와 제2 마이크로 렌즈 어레이의 사이에 미소 편향부를 마련하고 있기 때문에, 미소 편향부에 입사하는 복수의 광빔의 입사 각도를 균일화할 수 있다. 이로써, 편향 특성에 입사각 의존성이 있는 미소 편향부를 이용하는 경우에도 복수의 광빔을 균일하게 미소 편향시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 빔 노광 장치의 전체 구성을 나타낸 설명도[(a)가 측면에서 보았을 때의 설명도이며, (b)가 평면에서 보았을 때의 설명도]이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 관한 빔 노광 장치에 있어서의 집광 광학계의 구성예를 나타낸 설명도[(a)가 광출사부로부터 미소 편향부 앞까지의 광학계, (b)가 미소 편향부로부터 피노광면까지의 광학계]이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 관한 빔 노광 장치의 집광 광학계에 있어서의 릴레이 렌즈계의 구성예를 나타낸 설명도[(a)가 Y 방향에서 본 도이며, (b)가 X 방향에서 본 도]이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 관한 빔 노광 장치에 있어서의 미소 편향부의 구체적인 구성예를 나타낸 설명도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 관한 빔 노광 장치에 있어서의 집광 광학계의 구체예를 나타낸 설명도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 관한 빔 노광 장치에 있어서의 집광 광학계의 구체예를 나타낸 설명도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 관한 빔 노광 장치에 있어서의 집광 광학계의 구체예를 나타낸 설명도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 빔 노광 장치의 전체 구성을 나타낸 설명도[(a)가 측면에서 보았을 때의 설명도이며, (b)가 평면에서 보았을 때의 설명도]이다. 빔 노광 장치(1)는, 광출사부(2), 주사부(3), 집광 광학계(4), 미소 편향부(5)를 구비하고 있다.
광출사부(2)는, 일방향(도시의 예에서는 X 방향)으로 소정 간격을 두고 배치된 복수의 광출사 위치(2a)로부터 광빔(Lb)을 출사하는 것이며, LD 어레이 등의 광원이나 광파이버 어레이, 마이크로 미러 어레이 등에 의하여 구성할 수 있다.
주사부(3)는, 복수의 광빔(Lb)에 의하여 노광되는 피노광면(Ex)과 광출사부(2)의 일방 또는 양방을, 광출사 위치(2a)의 배열 방향(도시의 예에서는 X 방향)과 교차하는 타방향(도시의 예에서는 Y 방향)을 향하여 상대적으로 이동시키는 것이다. 도시의 예에서는, 피노광면(Ex)을 갖는 기판(10)을 지지하는 기판 지지부(11)를 이동시키는 기판 이동 스테이지에 의하여 주사부(3)가 구성되어 있지만, 이에 한정하지 않고, 광출사부(2)를 이동시키는 광출사부 이동 스테이지에 의하여 주사부를 구성할 수도 있다.
집광 광학계(4)는, 광출사부(2)가 출사하는 광빔(Lb)의 스폿(Ls)을 피노광면(Ex)에 집광하는 것이다. 집광 광학계(4)는, 예를 들면, 광출사부(2)의 광출사 위치(2a)의 상(像)을 피노광면(Ex) 위에 결상하는 결상 광학계를 포함하고 있다.
미소 편향부(5)는, 복수의 광빔(Lb)의 빔 사이를 노광하도록 복수의 광빔(Lb)을 미소 편향(화살표 P 참조)하는 것이다. 미소 편향부(5)는 음향 광학 소자나 전기 광학 소자 등에 의하여 구성할 수 있다. 미소 편향부(5)는, 복수의 광빔(Lb)을 예를 들면 도시 X 방향으로 미소 편향함으로써, 피노광면(Ex)의 복수의 광빔(Lb) 사이를 보간하는 주사 노광을 행한다.
이와 같은 빔 노광 장치(1)는, 예를 들면, 고정된 광출사부(2)에 대하여 피노광면(Ex)을 화살표 S 방향(Y 방향)으로 이동(주사)시킴으로써 피노광면(Ex) 위를 평면적으로 노광하는 것이며, 피노광면(Ex)의 이동 방향(화살표 S 방향)에 교차하는 방향의 광빔(Lb)의 주사를 복수의 광빔(Lb) 사이의 미소 편향(화살표 P 참조)에 의하여 실행함으로써, 노광 처리 시간의 단축화가 가능해진다.
도 2는, 빔 노광 장치에 있어서의 집광 광학계의 구성예를 나타낸 설명도이다[(a)가 광출사부로부터 미소 편향부 앞까지의 광학계, (b)가 미소 편향부로부터 피노광면까지의 광학계]. (a)에 나타내는 바와 같이, 광출사부(2)와 미소 편향부(5)의 사이에는, 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)가 배치되어 있다. 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)는, 광출사부(2)의 광출사 위치(2a)에 대응하는 마이크로 렌즈(41M)를 구비하고 있으며, 광출사부(2)에 있어서의 복수의 광출사 위치(2a)와 복수의 마이크로 렌즈(41M)는 일대일로 대응하도록 구성되어 있다.
(b)에 나타내는 바와 같이, 미소 편향부(5)와 피노광면(Ex)의 사이에는, 제2 마이크로 렌즈 어레이(42)가 배치되어 있다. 제2 마이크로 렌즈 어레이(42)는, 광출사부(2)의 광출사 위치(2a)에 대응하는 마이크로 렌즈(42M)를 구비하고 있고, 복수의 광빔(Lb)을 개별적으로 피노광면(Ex)에 집광하는 것이다. 여기에서는, 광출사부(2)에 있어서의 복수의 광출사 위치(2a)와 복수의 마이크로 렌즈(42M)는 일대일로 대응하도록 구성되어 있다.
또 도시한 (a)에 나타내는 예는, 광출사부(2)와 미소 편향부(5)의 사이에, 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)의 후방에 광출사 위치(2a)의 상(2f)을 형성하는 투영 광학계(43)를 구비하고 있다. 투영 광학계(43)는 광출사 위치(2a)의 상(2f)을 확대하여 형성하는 확대 투영 광학계여도 되고, 광출사 위치(2a)의 상(2f)을 축소하여 형성하는 축소 투영 광학계여도 되며, 등배 투영 광학계여도 된다. 도 2의 (a)에 나타낸 예는, 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)에 있어서의 마이크로 렌즈(41M)의 간격을 광출사 위치(2a)의 간격에 대하여 크게 하고 있으며, 투영 광학계(43)로서 확대 투영 광학계를 채용하고 있다.
또 도시한 (b)에 나타내는 예는, 미소 편향부(5)와 피노광면(Ex)의 사이에, 릴레이 렌즈계(44)를 구비하고 있다. 이 릴레이 렌즈계(44)는, 제2 마이크로 렌즈 어레이(42)의 근방에 미소 편향부(음향 광학 소자)(5)의 회절면(D)의 상(Df)을 형성하는 결상 광학계를 포함하고 있다.
이와 같은 집광 광학계(4)와 미소 편향부(5)를 구비한 빔 노광 장치(1)는, 광출사부(2)의 광출사 위치(2a)에 대응하는 마이크로 렌즈(41M, 42M)를 복수 구비한 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)와 제2 마이크로 렌즈 어레이(42)를 구비하고 있고, 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)와 제2 마이크로 렌즈 어레이(42)의 사이에 예를 들면 음향 광학 소자로 이루어지는 미소 편향부(5)를 마련하고 있기 때문에, 미소 편향부(5)에 입사하는 복수의 광빔(Lb)의 입사 각도를 균일화할 수 있다. 이로써, 편향 특성에 입사각 의존성이 있는 미소 편향부(5)를 이용한 경우에도 복수의 광빔(Lb)을 균일하게 미소 편향시킬 수 있다.
또 집광 광학계(4)는, 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)의 후방에 광출사 위치(2a)의 상(2f)을 형성하는 투영 광학계(43)를 구비하기 때문에, 광출사부(2)의 광출사 위치(2a)의 피치와 마이크로 렌즈(41M)의 피치가 상이한 경우에도, 투영 광학계(43)의 배율을 확대 또는 축소함으로써 양 피치를 양호한 정밀도로 맞추는 것이 가능해진다. 이로써 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)를 제조할 때의 치수상의 제한을 완화시킬 수 있다.
제1 마이크로 렌즈 어레이(41)는, 예를 들면, 이곳으로부터 출사하는 광을 평행광으로 하여 미소 편향부(5)에 입사시키는 콜리메이트 렌즈인 것이 바람직하다. 복수의 광빔(Lb)을 평행광으로 하여 미소 편향부(5)에 입사시킴으로써, 미소 편향부(5)의 편향 기능을 균일화할 수 있고, 노광 위치의 어긋남 등을 해소할 수 있다. 이때, 마이크로 렌즈(41M)의 초점 위치에 광출사 위치(2a)의 상(2f)을 형성함으로써 마이크로 렌즈(41M)로부터 평행광을 출사시킬 수 있고, 상술한 투영 광학계(43)를 이용함으로써, 양호한 정밀도로 상(2f)의 위치를 마이크로 렌즈(41M)의 초점 위치에 맞출 수 있다.
또 집광 광학계(4)는, 제2 마이크로 렌즈 어레이(42)의 근방에 예를 들면 음향 광학 소자로 이루어지는 미소 편향부(5)의 회절면(D)의 상(Df)을 형성하는 릴레이 렌즈계(44)를 구비하기 때문에, 미소 편향부(5)의 편향각이 큰 경우이더라도, 상(Df)의 위치를 각 마이크로 렌즈(42M)에 접근시킴으로써, 편향된 광을 효율적으로 마이크로 렌즈(42M) 내에 도입할 수 있다. 이로써 광출사 위치(2a)로부터 출사된 광빔(Lb)을 적은 로스로 피노광면(Ex) 위에 집광시킬 수 있다.
도 3은, 집광 광학계에 있어서의 릴레이 렌즈계의 구성예를 나타낸 설명도[(a)가 Y 방향에서 본 도이며, (b)가 X 방향에서 본 도]이다. 여기에서는, 초점 거리가 상이한 2개의 렌즈(44a, 44b)의 사이에 직교하는 방향에서 렌즈의 곡률이 상이한 어포컬 렌즈계(44c)를 삽입한 애너모픽·릴레이 렌즈를 이용하고 있다. 여기에 나타낸 릴레이 렌즈계(44) 전체의 배율은, 개개의 렌즈의 초점 거리(렌즈면의 곡률)에 따라 적절히 설정 가능하다. 도시의 예에서는, 릴레이 렌즈계(44)를 단렌즈 4매로 구성하고 있지만, 그 이상의 다수의 렌즈로 이루어지는 광학계로 하는 것도 가능하다. 도시의 예와 같이 어포컬 렌즈계(44c)를 삽입함으로써, 광빔(Lb)의 주사 방향(도시 X 방향)과 그와 직교하는 방향(도시 Y 방향)의 스폿 위치를 독립적으로 조정하는 것이 가능해진다. 여기에 나타낸 바와 같은 애너모픽 렌즈계는 상술한 투영 광학계(43)에 있어서도 채용할 수 있다.
도 4는, 미소 편향부의 구체적인 구성예를 나타낸 설명도이다. 도시의 예는, 음향 광학 소자인 미소 편향부(5)의 광출사면(5B)을 광입사면(5A)에 대하여 경사지게 한 프리즘 구조로 함으로써, 미소 편향부(5)로의 입사광(L1)과 출사광(1차 회절광)(L2)이 평행이 되도록 하고 있다. 이와 같은 미소 편향부(5)의 구성으로 함으로써, 릴레이 렌즈계(44)의 광축을 입사광(L1)에 대하여 경사지게 할 필요가 없어져, 장치 전체의 조립이나 조정을 간단하게 행할 수 있다.
도 5는, 본 발명의 실시형태에 관한 빔 노광 장치에 있어서의 집광 광학계의 구체예를 나타낸 설명도이다. 상술한 설명과 공통되는 부위는 동일 부호를 붙여 중복 설명을 생략한다. 도시의 예에서는, 광출사부(2)의 전단에 투영 광학계(43)와 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)를 배치하여, 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)를 투과한 광빔(Lb)을 미소 편향부(5)에 입사시키고 있다. 또, 미소 편향부(5)의 전단에 릴레이 렌즈계(44)와 제2 마이크로 렌즈 어레이(42)를 배치하여, 제2 마이크로 렌즈 어레이(42)로 집광한 빔스폿(Ls)을 피노광면(Ex) 위에 형성하고 있다.
여기에서 투영 광학계(43)는, 조리개(43s)와 투영 렌즈(43a)에 의하여 구성되어 있고, 광출사부(2)의 각 광출사 위치(2a)의 상(2f)을 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)에 있어서의 각 마이크로 렌즈(41M)의 초점 위치에 형성하고 있다. 마이크로 렌즈(41M)는 콜리메이트 렌즈로서, 그곳으로부터 출사되는 평행광을 미소 편향부(5)에 입사시키고 있다.
릴레이 렌즈계(44)는, 렌즈(44a, 44b)와 그 사이에 삽입되는 조리개(44s)에 의하여 구성되어 있고, 음향 광학 소자인 미소 편향부(5)의 회절면(D)의 상(Df)을 제2 마이크로 렌즈 어레이(42)의 근방에 형성하고 있다. 도면에 있어서, 미소 편향부(5)를 투과한 광은 실선으로 나타내고 있고, 릴레이 렌즈계(44)의 공액 관계를 파선으로 나타내고 있다. 미소 편향부(5)의 회절면(D) 위의 1점을 통과하여 상이한 각도로 출사되는 광은 제2 마이크로 렌즈 어레이(42)의 근방에 형성되는 상(Df) 위에서 한 점에서 교차하고, 그곳으로부터 또 상이한 각도로 마이크로 렌즈(42M)에 입사된다.
도 6은, 도 5에 나타낸 예의 개량예를 나타내고 있다. 상술한 설명과 공통되는 부위는 동일 부호를 붙여 중복 설명을 일부 생략한다. 도 5에 나타낸 예는, 미소 편향부(5)로서 음향 광학 소자가 이용되고 있으며, 회절면(D)의 상(Df)이 제2 마이크로 렌즈 어레이(42)의 광축(42x)에 대하여 경사진 상태가 되는 일이 일어날 수 있다. 이와 같이 회절면(D)의 상(Df)이 제2 마이크로 렌즈 어레이(42)의 광축(42x)에 대하여 경사진 경우에는, 상(Df) 위에 형성되는 광빔의 편향 지점과 제2 마이크로 렌즈(42M)의 거리가 개개의 제2 마이크로 렌즈(42M)마다 상이한 것이 되어, 빔 편향의 진폭이 큰 경우에는 빔의 일부가 제2 마이크로 렌즈(42M)에 들어가지 않는 상황이 발생하거나, 제2 마이크로 렌즈(42M) 통과 후의 빔의 각도가 개개의 제2 마이크로 렌즈(42M)마다 상이하다고 하는 상황이 일어날 수 있다.
이에 비하여, 도 6에 나타낸 개량예는, 미소 편향부(5)와 릴레이 렌즈계(44)의 사이에, 회절면(D)의 상(Dfe)이 제2 마이크로 렌즈 어레이(42)의 광축(42x)에 대하여 수직이 되는 보정 광학 요소(6)를 배치하고 있다. 이 보정 광학 요소(6)는, 제2 마이크로 렌즈 어레이(42)의 배열 방향에 대하여 경사진 광출사면을 갖는 프리즘에 의하여 구성할 수 있다. 이와 같은 보정 광학 요소(6)를 배치함으로써, 편향 빔을 로스 없이 제2 마이크로 렌즈(42M)에 입사시킬 수 있으며, 또, 빔스폿(Ls)을 균일화할 수 있다.
도 7은, 본 발명의 실시형태에 관한 빔 노광 장치에 있어서의 집광 광학계의 구체예를 나타낸 설명도이다. 상술한 설명과 공통되는 부위는 동일 부호를 붙여 중복 설명을 생략한다. 도시의 예는, 미소 편향부(5)로서 전기 광학 소자를 이용하고 있다. 미소 편향부(5)로서 전기 광학 소자를 이용하는 경우에는, 인가 전압 제로(흔들림각 제로)를 중심으로 빔 편향을 행할 수 있으며, 빔의 흔들림각이 미소하기 때문에, 상술한 보정 광학 요소(6)를 이용하지 않고, 효율적으로 편향 빔을 제2 마이크로 렌즈(42M)에 입사시킬 수 있다.
이상 설명한 본 발명의 실시형태에 관한 빔 노광 장치(1)는, 복수의 광빔(Lb)과 그 광빔(Lb) 사이를 노광하는 미소 편향에 의하여, 노광 처리 시간의 단축화가 가능하며, 그때의 미소 편향을 음향 광학 소자를 이용하여 균일하게 행할 수 있기 때문에, 정밀도가 높은 2차원 노광을 행하는 것이 가능해진다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명했지만, 구체적인 구성은 이들 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계의 변경 등이 있어도 본 발명에 포함된다. 또, 상술한 각 실시형태는, 그 목적 및 구성 등에 특별히 모순이나 문제가 없는 한, 서로의 기술을 유용하여 조합하는 것이 가능하다.
1: 빔 노광 장치 2: 광출사부
2a: 광출사 위치 2f: (광출사 위치의)상
3: 주사부 4: 집광 광학계
41: 제1 마이크로 렌즈 어레이 41M: 마이크로 렌즈
42: 제2 마이크로 렌즈 어레이 42M: 마이크로 렌즈
43: 투영 광학계 43a: 투영 렌즈
43s: 조리개 44: 릴레이 렌즈계
44a, 44b: 렌즈 44c: 어포컬 렌즈계
44s: 조리개 44x: 광축
5: 미소 편향부 D: 회절면
Df, Dfe: (회절면의)상 6: 보정 광학 요소
10: 기판 11: 기판 지지부
Lb: 광빔 Ls: 스폿
Ex: 피노광면

Claims (7)

  1. 일방향으로 소정 간격을 두고 배치된 복수의 광출사 위치로부터 광빔을 출사하는 광출사부와,
    복수의 광빔에 의하여 노광되는 피노광면과 상기 광출사부의 일방 또는 양방을 상기 일방향과 교차하는 타방향을 향하여 상대적으로 이동시키는 주사부와,
    상기 광출사부가 출사하는 광빔의 스폿을 피노광면에 집광하는 집광 광학계와,
    복수의 광빔의 빔 사이를 노광하도록 복수의 광빔을 미소 편향하는 미소 편향부
    를 구비하고, 상기 집광 광학계는,
    상기 광출사부와 상기 미소 편향부의 사이에 배치되고, 상기 광출사부의 광출사 위치에 대응하는 마이크로 렌즈를 복수 구비한 제1 마이크로 렌즈 어레이와,
    상기 미소 편향부와 상기 피노광면의 사이에 배치되고, 상기 광출사부의 광출사 위치에 대응하는 마이크로 렌즈를 복수 구비한 제2 마이크로 렌즈 어레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 빔 노광 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 마이크로 렌즈 어레이는, 상기 복수의 광빔을 각각 평행광으로 하여 상기 미소 편향부에 입사시키고,
    상기 제2 마이크로 렌즈 어레이는, 상기 복수의 광빔을 개별적으로 상기 피노광면에 집광하는 것을 특징으로 하는 빔 노광 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 마이크로 렌즈 어레이의 후방에 상기 광출사부의 광출사 위치의 상을 형성하는 투영 광학계를 구비하는 것을 특징으로 하는 빔 노광 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 투영 광학계는 확대 투영 광학계인 것을 특징으로 하는 빔 노광 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미소 편향부는, 음향 광학 소자에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 빔 노광 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 마이크로 렌즈 어레이의 근방에 상기 미소 편향부의 회절면의 상을 형성하는 릴레이 렌즈계를 구비하는 것을 특징으로 하는 빔 노광 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 미소 편향부와 상기 릴레이 렌즈계의 사이에, 상기 회절면의 상이 상기 제2 마이크로 렌즈 어레이의 광축에 대하여 수직이 되는 보정 광학 요소를 배치한 것을 특징으로 하는 빔 노광 장치.
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