TW202230043A - 圖案曝光裝置及圖案曝光方法 - Google Patents
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Abstract
具備在基板上描繪圖案之描繪單元的圖案曝光裝置,具備:射出第1光束的第1光源裝置,射出第2光束的第2光源裝置,將來自第1光源裝置之第1光束與來自第2光源裝置之第2光束之各個以射入描繪單元之方式加以合成的光束合成部,使射入光束合成部之第1光束與第2光束各個之剖面形狀彼此相異,以使投射於基板上之第1光束所形成之第1點光之形狀與第2光束所形成之第2點光之形狀彼此相異的光束形狀變形部,以及進行將描繪於基板上之圖案之至少邊緣部以第1點光與第2點光中之任一方或兩方加以描繪之控制的控制裝置。
Description
本發明係關於在基板上將電子元件等之圖案以根據描繪資料加以強度調變後之描繪光束曝光的圖案曝光裝置及圖案曝光方法。
一直以來,在基板上製造微細電子元件之製程中,會實施包含對基板上之作為感光層之光阻層照射對應電子元件之圖案(用以規定配線層、電極層、半導體層、絶縁層等之形狀的圖案)之曝光光束(光束或電子束等)之曝光製程、與使曝光後之基板顯影以使由光阻層之殘膜部與除去部構成之圖案出現之顯影製程的微影處理。作為於該曝光製程使用之曝光裝置,根據對應待曝光圖案之描繪資料(CAD資料)動態的對曝光光束進行強度調變之無光罩方式廣為人知。作為無光罩方式之一種,如雷射印表機般,將回應描繪資料而經強度調變之點光以旋轉多面鏡高速的進行掃描之點掃描方式的描繪裝置廣為人知。點掃描方式中,一般而言,係使投射於感光基板表面之微細圓形點光之強度,根據數位描繪資料(位元圖形式之二進制資訊)進行On/Off(開/關),因此在描繪微細斜線(相對於點光掃描方向斜向傾斜之邊緣)之情形時,在顯影後出現之由光阻層形成之斜線圖案之邊緣部易產生階梯狀之鋸齒形狀。
為降低此種鋸齒形狀,於雷射印表機,已知有一種例如特開平5-232414號公報所揭示,使根據影像訊號(描繪資料)調變之來自半導體雷射之光束通過以光電結晶製作之光微光圈陣列(Micro shutter array)構成之可變孔徑元件後使之射入旋轉多面鏡,將被旋轉多面鏡反射之光束透過成像透鏡(fθ透鏡)等於感光體上作為點加以成像的雷射記錄裝置。該可變孔徑元件,係藉由光電方式之調變(偏光切換)改變開口量或開口位置,據以改變光束之大小或中心位置。據此,於特開平5-232414號公報,使在感光體面上之副掃描方向之光束徑(點徑)為可變,而能在1點(dot)内設定複數個色調,並藉由於副掃描方向使光束之中心位置為可變,據以使由副掃描方向之點構成之記錄節距變化,而獲得減低了斜線之鋸齒形狀的影像輸出。
如特開平5-232414號公報般使用可變孔徑元件之情形時,必然的光束剖面内之一部分會被遮斷,點在感光體面上之光量(強度)降低。因此,於特開平5-232414號公報中,設有以受光元件監測來自半導體雷射之光輸出之一部分,並以該受光訊號與發光位準指令訊號成相等之方式控制半導體雷射之驅動電流的光電負回饋迴路,以修正光量變動(降低)。然而,為極力縮短對感光體之影像輸出所需時間,而原本就將來自半導體雷射之光輸出設定得較大之情形時,欲增加半導體雷射之光輸出到與可變孔徑元件造成之光束光量之損失量相當,是有其限度的。又,特開平5-232414號公報中,為降低鋸齒形狀,投射於感光體上之點(dot)仍為圓形,且排列有直徑相異者,相鄰之點(dot)彼此不一定會連接。因此,如特開平5-232414號公報般使點(dot)之直徑相異之方式,會有微細電子圖案、尤其是在形成線寬較細之配線圖案時,會有圖案之一部分斷線之顧慮。
本發明第1態樣,係一種圖案曝光裝置,具備使從光源裝置供應之光束形成之點光於主掃描方向進行掃描以在基板上描繪圖案之描繪單元,其具備:第1光源裝置,係射出第1光束;第2光源裝置,係射出第2光束;光束合成部,係將來自該第1光源裝置之該第1光束與來自該第2光源裝置之該第2光束之各個,合成為射入該描繪單元;光束形狀變形部,係使射入該光束合成部之該第1光束與該第2光束各個之剖面形狀彼此相異,以使投射於該基板上之該第1光束所形成之第1點光之形狀與該第2光束所形成之第2點光之形狀彼此相異;以及控制裝置,係進行將描繪於該基板上之圖案之至少邊緣部,以該第1點光與該第2點光中之任一方或兩方加以描繪的控制。
本發明第2態樣,係一種圖案曝光裝置,具備使從光源裝置供應之光束形成之點光於主掃描方向進行掃描以在基板上描繪圖案之描繪單元,其具備:光分割部,係將從該光源裝置射出之剖面形狀為圓形之光束分割為第1光束與第2光束;第1光束形狀變形部,係設在該第1光束之光路,使該第1光束之剖面形狀從圓形變形,以使由該第1光束之投射而形成在該基板上之第1點光之形狀成為第1形狀;第2光束形狀變形部,係設在該第2光束之光路,使該第2光束之剖面形狀從圓形變形,以使由該第2光束之投射而形成在該基板上之第2點光之形狀成為與該第1形狀不同之第2形狀;光束合成部,係將來自該第1光束形狀變形部之該第1光束與來自該第2光束形狀變形部之該第2光束,合成為射入該描繪單元;以及控制裝置,係進行將描繪於該基板上之圖案以該第1點光與該第2點光中之任一方加以描繪之控制。
本發明第3態樣,係一種圖案曝光方法,使用將從光源裝置供應之光束形成之點光,根據描繪資料上所規定之每一像素之像素資訊於主掃描方向進行掃描,以在基板上描繪圖案之描繪單元,其特徵在於:在該主掃描方向掃描之該像素之列中,包含作為與該主掃描方向交叉斜向延伸之圖案之邊緣部的邊緣像素時,至少投射於該邊緣像素之該點光之形狀,係設定成長軸沿著該圖案斜向延伸方向之方向傾斜的狹縫狀或長橢圓狀。
本發明第4態樣,係一種圖案曝光裝置,具備使從光源裝置供應之光束形成之點光於主掃描方向進行掃描以在基板上描繪圖案之描繪單元,其特徵在於:具有來自該光源裝置之該光束射入,將該光束之剖面形狀變形後之光束導向該描繪單元之光束形狀變形部;該光束形狀變形部,係使該光束之剖面形狀從圓形變形為非圓形。
上述目的、特徴及優點,應可從參照所附圖式之以下實施形態之說明容易的理解。
以下,針對本發明態樣之圖案曝光裝置及圖案曝光方法,舉較佳實施形態,一邊參照圖式一邊詳細說明如下。又,本發明之態樣不限於此等實施形態,亦包含施加多種變更或改良之物。也就是說,以下記載之構成要素中,包含該技術領域中具有通常知識者可容易想到者、以及實質相同者,以下記載之構成要素可適當地加以組合。此外,可在不脫離本發明要旨之範圍內進行構成要素之各種省略、置換或變更。
〔第1實施形態〕
圖1係顯示第1實施形態之圖案曝光裝置之概略整體構成的立體圖。本實施形態之圖案曝光裝置,如圖1所示,係在可撓性長條之片狀基板P(以下,亦僅稱為基板P)上所塗之感光層(光阻層),藉由點光之掃描以無光罩方式曝光出與電子元件(顯示元件、配線元件、感測器元件等)對應之各種圖案。此種圖案曝光裝置,已揭露於例如國際公開第2015/152218號、國際公開第2015/166910號、國際公開第2016/152758號、國際公開第2017/057415號等。
如圖1所示,本實施形態之圖案曝光裝置EX,係設置在與以重力方向為Z軸之正交座標系統XYZ之XY面平行之設置場所(工廠等)之地面。曝光裝置EX,具備:用以安定的支承片狀基板P以一定速度搬送於長條方向的旋轉筒DR、於片狀基板P之感光層描繪圖案的4個描繪單元MU1~MU4、用以對奇數號描繪單元MU1、MU3之各個供應描繪用光束B1、B3的3個光源裝置LS1A、LS1B、LS1C(統稱時,稱為光源裝置LS1)、用以對偶數號描繪單元MU2、MU4之各個供應描繪用光束B2、B4(圖1中未圖示)的3個光源裝置LS2A、LS2B、LS2C(統稱時,稱為光源裝置LS2)、光束合成部BD1A、BD2A、以及光束切換部BD1B、BD2B。
光束合成部BD1A,將來自光源裝置LS1A、LS1B、LS1C之各個之光束以既定條件(詳情後敘)加以合成後送出至光束切換部BD1B,且針對來自光源裝置LS1B、LS1C之各個之光束,將其剖面形狀從圓形變形為狹縫形狀(長橢圓形狀)。同樣的,光束合成部BD2A,將來自光源裝置LS2A、LS2B、LS2C之各個之光束以既定條件(詳情後敘)加以合成後送出至光束切換部BD2B,且針對來自光源裝置LS2B、LS2C之各個之光束,將其剖面形狀從圓形變形為狹縫形狀(長橢圓形狀)。又,針對來自光源裝置LS1A、LS2A之各個之光束,將其剖面形狀仍維持於大致圓形。光源裝置LS1、LS2之各個,係例如國際公開第2015/166910號、國際公開第2017/057415號所揭示之光纖放大雷射光源,將在波長400nm以下之紫外波長帶具有中心波長之紫外光束,根據描繪資料(以「0」、「1」之二進制表示之像素位元資料),以數百MHz(例如,400MHz)叢發狀進行脈衝振盪。
光束切換部BD1B,具備以使合成之3條光束同時或非同時的直列通過之方式配置的最初之聲光調變元件與第2個聲光調變元件。經最初之聲光調變元件繞射偏向之光束被送出至奇數號描繪單元MU3,經第2個聲光調變元件繞射偏向之光束被送出至奇數號描繪單元MU1。同樣的,光束切換部BD2B,具備以使合成之3條光束同時或非同時的直列通過之方式配置的最初之聲光調變元件與第2個聲光調變元件。經最初之聲光調變元件繞射偏向之光束被送出至偶數號描繪單元MU4,經第2個聲光調變元件繞射偏向之光束被送出至偶數號描繪單元MU2。
旋轉筒DR,具有:和與XY面之Y軸平行之旋轉中心線AXo相距一定半徑之圓筒狀外周面、以及與旋轉中心線AXo同軸的往旋轉筒DR之Y方向兩端側突出的軸Sft。片狀基板P,沿著旋轉筒DR之大致半周之外周面於長條方向被緊貼支承,藉由來自未圖示之旋轉驅動馬達之旋轉力矩所致之旋轉筒DR之等速旋轉於長條方向以一定速度被搬送。又,片狀基板P之母材,雖係PET(聚對苯二甲酸乙二酯)薄膜、PEN(聚萘二甲酸乙二酯)薄膜、聚醯亞胺薄膜等之樹脂材料,但除此之外,亦可以是例如形成為厚度100μm以下之極薄片狀而具有可撓性之玻璃材料、以壓延等方式形成為薄片狀之不鏽鋼等之金屬材料、或含有纖維素奈米纖維之紙材料等。
複數個描繪單元MU1~MU4,在旋轉筒DR之上方空間於Y方向排列配置,奇數號描繪單元MU1、MU3之各個與偶數號描繪單元MU2、MU4之各個,在XZ面内觀察時,係相對與YZ面平行且包含旋轉中心線AXo之中心面對稱配置。奇數號描繪單元MU1、MU3之各個,係以投射至片狀基板P之光束B1、B3(光束B3在圖1中未圖示)之中心線延長朝向旋轉中心線AXo、且在XZ面内觀察時從中心面往反時鐘方向傾斜一定角度(θu)之方式配置。同樣的,偶數號描繪單元MU2、MU4之各個,亦係以投射於片狀基板P之光束B2、B4(光束B4在圖1中未圖示)之中心線延長朝向旋轉中心線AXo、且在XZ面内觀察時從中心面往順時鐘方向傾斜一定角度(θu)之方式配置。
描繪單元MU1~MU4之各個,例如國際公開第2016/152758號、國際公開第2019/082850號所揭示,具有複數個反射鏡、複數個透鏡、旋轉多面鏡PM、及遠心的fθ透鏡系統FT等。從光束切換部BD1B射出、射入對應之奇數號描繪單元MU1、MU3之各個之光束B1、B3之中心線延長、以及從光束切換部BD2B射出、射入對應之偶數號描繪單元MU2、MU4之各個之光束B2、B4之中心線延長,分別設定為與旋轉筒DR之旋轉中心線AXo交叉。又,藉由描繪單元MU1~MU4各個之旋轉多面鏡PM之旋轉,而作為在片狀基板P上掃描之光束B1~B4各個之點光之軌跡的描繪線SL1~SL4(SL3、SL4未圖示)係設定成與Y軸平行。
以描繪線SL1~SL4之各個描繪之圖案,隨著片狀基板P往長條方向之移動而於Y方向接續曝光。又,描繪單元MU1~MU4之内部,設定一由與射入之光束B1~B4之各個平行設定之Zt軸、以及分別與Zt軸正交之Xt軸、Yt軸所規定之正交座標系統XtYtZt。因此,該正交座標系統XtYtZt之Yt軸與正交座標系統XYZ之Y軸平行,且正交座標系統XtYtZt相對正交座標系統XYZ之XY面繞Y軸傾斜一定角度(θu)。
圖2係代表性的顯示圖1所示之描繪單元MU1~MU4中之描繪單元MU1之概略内部構成的立體圖。圖2之描繪單元MU1之構成,與例如國際公開第2016/152758號所揭示之構成大致相同,因此僅簡單說明。來自光束切換部BD1B之光束B1中,包含在圖案描繪時,由從3個光源裝置LS1A、LS1B、LS1C之各個射出之光束所作成之3條光束B1a、B1b、B1c中之至少1條。3條光束B1a、B1b、B1c(統稱時,稱為光束B1),皆為直徑1mm以下之平行光束,彼此保持既定交叉角射入描繪單元MU1内之反射鏡M10。被反射鏡M10反射90度之光束B1,在通過由沿光軸AXu1配置之透鏡LGa、LGb所構成之擴束器(beam expander、放大系統)BEX後,被反射鏡M11反射90度而射入偏光分束器PBS。
光束B1,由於係與Zt軸方向正交之方向之直線偏光,因此被偏光分束器PBS有效率的反射後,被反射鏡M12反射90度而往-Zt方向前進,被反射鏡M13反射90度而往+Xt方向前進。被反射鏡M13反射之光束B1,在通過1/4波長(λ/4)板QP與第1柱狀透鏡CYa後,被反射鏡M14反射,到達旋轉多面鏡PM之1個反射面Rp1。被旋轉多面鏡PM之反射面Rp1反射之光束B1,因旋轉多面鏡PM之旋轉而在XtYt面内偏向,射入具有與Xt軸平行之光軸AXf1的遠心fθ透鏡系統FT。
緊接著fθ透鏡系統FT之後,配置有將光軸AXf1彎折90度之反射鏡M15,從fθ透鏡系統FT射出之光束B1,被反射鏡M15反射90度而與Zt軸平行。在反射鏡M15與片狀基板P之間,配置有第2柱狀透鏡CYb,從fθ透鏡系統FT射出之光束B1(包含3條光束B1a、B1b、B1c中之至少1條),在片狀基板P上聚光成點光SPa、SPb、SPc中之至少1個。該點光SPa、SPb、SPc,藉由旋轉多面鏡PM之旋轉而沿著與Yt軸(Y軸)平行之描繪線(掃描線)SL1進行一維掃描。又,圖2中之線LE1,係表示使包含從反射鏡M10到第2柱狀透鏡CYb之光學構件的描繪單元MU1之整體微幅旋轉以使描繪線SL1傾斜時之旋轉中心線。線LE1之延長線,係設定為通過描繪線SL1之Yt方向中點、且與光束切換部BD1B内之透鏡系統之光軸同軸,該光束切換部BD1B係射出射入反射鏡M10之光束B1(B1a、B1b、B1c之整體)。
圖2所示之描繪單元MU1中,隔著偏光分束器PBS配置在反射鏡M12之相反側之透鏡系統LGc與光電感測器DT,接收因點光SP之投射而從片狀基板P產生之反射光。藉由解析來自光電感測器DT之光電訊號之波形,亦可得到已形成在片狀基板P上之圖案之位置資訊。又,圖2中,擴束器BEX内部之面OPa,係透鏡LGa之後側焦點、且設定在透鏡LGb之前側焦點,光束B1(B1a、B1b、B1c之至少1者)在面OPa之位置聚光成剖面尺寸為數十μm之光腰。面OPa,最終成為與片狀基板P之表面成光學共軛關係(成像關係)。通過透鏡LGb之光束B1a、B1b、B1c之各個成為剖面尺寸(直徑等)被放大至數mm以上之平行光束。此外,第1柱狀透鏡CYa、第2柱狀透鏡CYb與fθ透鏡系統FT協同動作,以修正因旋轉多面鏡PM之各個反射面之傾斜差異造成之點光SP(描繪線SL1)之Xt方向之位置變動。
圖3A、圖3B係誇張顯示通過圖2之描繪單元MU1内之擴束器BEX之光束B1(B1a、B1b、B1c)之狀態的圖。於圖3A,由於擴束器BEX之構成在其他描繪單元MU2、MU3、MU4中亦同,因此將射入擴束器BEX之光束予以一般化顯示成Bn(n=1~4),光束Bn中所含之3條光束亦予以一般化顯示成Bna、Bnb、Bnc(n=1~4),進一步的,光軸亦一般化顯示成AXun(n=1~4)。本實施形態中,從光源裝置LS1A、LS2A之各個透過光束合成部BD1A、BD2A與光束切換部BD1B、BD2B,射入擴束器BEX之透鏡LGa之光束Bna(n=1~4),係設定為與光軸AXun(n=1~4)同軸。
另一方面,從光源裝置LS1B、LS2B之各個透過光束合成部BD1A、BD2A與光束切換部BD1B、BD2B生成之光束Bnb(n=1~4),在包含與XtYt面平行之光軸AXun(n=1~4)之面内相對光軸AXun(n=1~4)以一定角度傾斜射入擴束器BEX之透鏡LGa。同樣的,從光源裝置LS1C、LS2C之各個透過光束合成部BD1A、BD2A與光束切換部BD1B、BD2B生成之光束Bnc(n=1~4),在包含與XtYt面平行之光軸AXun(n=1~4)之面内相對光軸AXun(n=1~4)以一定角度傾斜射入擴束器BEX之透鏡LGa。射入擴束器BEX之2條光束Bnb、Bnc(n=1~4),以隔著光軸AXun(n=1~4)或光束Bna(n=1~4)成對稱之傾斜射入透鏡LGa。
由於射入透鏡LGa之光束Bna(n=1~4)為平行光束,因此相當於在擴束器BEX内之瞳面的面OPa,如圖3B所示,由光束Bna之光腰構成之圓形之點SPa’形成在光軸AXun(n=1~4)上。同樣的,由於射入透鏡LGa之光束Bnb、Bnc(n=1~4)亦為平行光束,因此在擴束器BEX内之面OPa,如圖3B所示,由光束Bnb之光腰構成之點SPb’與由光束Bnc之光腰構成之點SPc’,形成在隔著光軸AXun(點SPa’)之Yt方向之對稱的位置。如先前之說明,光束Bnb、Bnc之剖面形狀分別因光束合成部BD1A、BD2A而成形為狹縫狀(長橢圓狀),因此點SPb’、SPc’之各個亦成為狹縫狀(長橢圓狀)。
不過,狹縫狀(長橢圓狀)之點SPb’之剖面分布之長軸方向,係設定為在面OPa内相對Yt軸成+45度,狹縫狀(長橢圓狀)之點SPc’之剖面分布之長軸方向,係設定為在面OPa内相對Yt軸成-45度。又,在面OPa内,點SPb’之剖面分布之中心點係設定為與圓形之點SPa’之剖面分布之中心點(光軸AXun)相距間隔Δyb’,點SPc’之剖面分布之中心點係設定為與點SPa’之剖面分布之中心點(光軸AXun)相距間隔Δyc’。
在面OPa收斂之光束Bna、Bnb、Bnc,分別一邊擴散、一邊射入擴束器BEX之透鏡LGb。此時,在從透鏡LGa到透鏡LGb間之光路中,光束Bna、Bnb、Bnc各個之主光線(中心光線)係設定為與光軸AXun大致平行。通過透鏡LGb之光束Bna,成為剖面分布擴大之圓形平行光束而與光軸AXun同軸前進。此外,通過透鏡LGb之光束Bnb、Bnc之各個,成為剖面分布擴大之狹縫狀(長橢圓狀)平行光束相對光軸AXun傾斜前進。如先前之圖2之說明,面OPa,最終成為與片狀基板P之表面光學共軛之關係。因此,形成在面OPa之點SPa’、SPb’、SPc’之投影像,透過由透鏡LGb、第1柱狀透鏡CYa、fθ透鏡系統FT、第2柱狀透鏡CYb構成之成像系統,分別成為圖2中之點光SPa、SPb、SPc而縮小成像在片狀基板P上。
本實施形態中,如圖3B所示,點SPa’與點SPb’之Yt方向間隔Δyb’、亦即,投射在片狀基板P表面之點光SPa與點光SPb之Yt方向(主掃描方向)之中心間隔,與圖3A中所示之光束Bnb之主光線(中心光線)相對光軸AXun之傾角之正弦值成正比。同樣的,面OPa上之點SPa’與點SPc’之Yt方向間隔Δyc’、亦即,投射在片狀基板P表面之點光SPa與點光SPc之Yt方向(主掃描方向)中心間隔,與圖3A中所示之光束Bnc之主光線(中心光線)相對光軸AXun之傾角之正弦值成正比。又,投射在片狀基板P上之點光SPa、SPb、SPc之各個,與圖3A之點SPa’、SPb’、SPc’之剖面形狀及配置關係相似。又,點光SPa、SPb、SPc,根據描繪之圖案形狀,至少1個被選擇而投射在片狀基板P上。
以上之構成中,雖係在描繪單元MU1(其他之單元MU2~MU4亦同)内形成與片狀基板P表面(點光SPa、SPb、SPc之成像面)共軛之面OPa,但亦可將擴束器BEX之透鏡LGa配置在描繪單元MU1之外側,將描繪單元MU1内之反射鏡M10設在面OPa與透鏡LGb之間。此外,擴束器BEX不限於擴大系統,亦可以是等倍的中繼系統。
接著,參照圖4、圖5A~圖5C,說明使來自圖1所示之光源裝置LS1(LS1A、LS1B、LS1C)之3條光束LB1a、LB1b、LB1c各個之剖面分布成為既定形狀,以既定交叉角合成之光束合成部BD1A之構成。圖4係顯示在XY面内所見之光源裝置LS1A、LS1B、LS1C與光束合成部BD1A的概略配置關係,圖5A~圖5C係以示意方式顯示圖4中所示之光束形狀變形部10B(或10C)内之光學構件之配置的圖。又,圖1所示之光源裝置LS2A、LS2B、LS2C與光束合成部BD2A之配置關係及構成,與圖4相同。
光源裝置LS1A、LS1B、LS1C係相同規格之光纖放大雷射光源,可應答於共通之時鐘訊號CLK之各時鐘脈衝,可振盪出發光時間為數十皮秒程度之高亮度紫外脈衝光束。時鐘訊號CLK之頻率,從實用性與安定性之觀點,舉一例而言,係設定為400MHz程度。對光源裝置LS1A、LS1B、LS1C之各個,分別供應將描繪資料(位元圖形式)之像素位元資料(「0」或「1」)沿描繪線以序列方式讀出之位元流狀之描繪訊號SDa、SDb、SDc。關於其描繪動作之詳細,留待後敘。
來自光源裝置LS1A之光束LB1a(直徑為0.5~1mm程度之圓形剖面之平行光束,與供應至描繪單元MU1、MU3之光束Bna對應),射入光束形狀變形部10A。光束LB1a,如先前之圖3A、圖3B之說明,由於剖面分布維持大致圓形即可,因此雖可省略光束形狀變形部10A,但係為了與其他之光束LB1b、LB1c所射入之光束形狀變形部10B、10C内之透鏡系統構成之光學性的光路長配合而設置。光束形狀變形部10B,係來自光源裝置LS1B之光束LB1b(直徑0.5~1mm程度之圓形剖面之平行光束,與供應至描繪單元MU1、MU3之光束Bnb對應)射入,並將之轉換成剖面分布為狹縫狀(長橢圓狀)之平行光束。同樣的,光束形狀變形部10C,係來自光源裝置LS1C之光束LB1c(直徑0.5~1mm程度之圓形剖面之平行光束,與供應至描繪單元MU1、MU3之束Bnc對應)射入,並將之轉換成剖面分布為狹縫狀(長橢圓狀)之平行光束。
從光束形狀變形部10B往+X方向前進之光束LB1b,在XY面内被反射鏡M2B以直角反射而往+Y方向前進,進而被反射鏡M3B以直角反射而往+X方向前進。從光束形狀變形部10C往+X方向前進之光束LB1c,在XY面内被反射鏡M2C以直角反射而往-Y方向前進,進而被反射鏡M3C以直角反射而往+X方向前進。來自光束形狀變形部10A之光束LB1a,通過反射鏡M3B與反射鏡M3C間之Y方向間隙後,在與其他光束LB1b、LB1c保持一定之Y方向間隔之平行狀態下往+X方向前進。在XY面内於Y方向以狹小間隔排列之3條光束LB1a、LB1b、LB1c(皆為平行光束),分別射入由石英構成之平行平板12A、楔狀之稜鏡12B、12C。
平行平板12A,因係相對光束LB1a垂直配置,因此會直接穿透,但楔狀之稜鏡12B、12C,由於光束之射入面與射出面為非平行且在XY面内形成既定角度(頂角),因此穿透過稜鏡12B之光束LB1b在XY面内以接近光束LB1a之方式被折射,穿透過稜鏡12C之光束LB1c在XY面内以接近光束LB1a之方式被折射。通過平行平板12A、稜鏡12B、12C之3條光束LB1a、LB1b、LB1c,被反射鏡M4反射向-Y方向後,在面OPm彼此交叉後再次一邊分離一邊射入透鏡GK1。透鏡GK1之前側焦點係設定在面OPm之位置。
因此,通過透鏡GK1之光束LB1a、LB1b、LB1c,分別在透鏡GK1之後側焦點位置收斂成光腰,且光束LB1a之主光線(中心光線)與透鏡GK1之光軸AXs成同軸,光束LB1b之主光線(中心光線)與光束LB1c之主光線(中心光線),則分別與光軸AXs相距一定間隔而彼此平行。又,在面OPm内,由於3條光束LB1a、LB1b、LB1c(分別為平行光束)在光軸AXs之位置重疊,因此在面OPm,即成為光束LB1a形成之剖面為圓形之強度分布、與由光束LB1b、LB1c之各個形成之剖面為狹縫狀(長橢圓狀)且長軸方向大致成90度之強度分布重疊。又,於本實施形態,藉由稜鏡12B、12C之頂角,設定射入圖3A、圖3B所示之描繪單元MU1(MU2~MU4)之擴束器BEX之透鏡LGa的2條光束Bnb、Bnc相對光軸AXun之傾角。
圖4中,時鐘訊號CLK,係從控制裝置100内所設之時鐘產生部100A輸出,描繪訊號SDa、SDb、SDc之各個,則從控制裝置100内所設之描繪資料記憶部100B輸出。在控制裝置100内,設有:對設在圖1所示之光束切換部BD1B(BD2B亦同)之聲光調變元件施加驅動訊號的切換控制部100C、控制圖2所示之描繪單元MU1、MU3(MU2、MU4亦同)内之各多面鏡PM之旋轉馬達及接收多面鏡PM之每一反射面所產生之原點訊號(時序訊號)的描繪單元控制部100D、以及控制圖1所示之旋轉筒DR之旋轉馬達或接收來自測量該旋轉角度位置之編碼器之測量資訊的旋轉筒控制部100E。
圖4所示之描繪資料記憶部100B,回應描繪單元控制部100D所接收之原點訊號(時序訊號),開始沿著以點光SPa、SPb、SPc形成之描繪線SL1、SL3(SL2、SL4亦同)之1次掃描量之描繪資料列(串列位元列)的讀出動作,並根據旋轉筒控制部100E所接收之編碼器之測量資訊,實施待讀出之1次掃描量之描繪資料列之位址切換動作。此外,切換控制部100C亦回應描繪單元控制部100D所接收之來自描繪單元MU1、MU3(MU2、MU4)各個之原點訊號(時序訊號),控制光束切換部BD1B(BD2B)内之聲光調變元件之調變的On/Off。
圖5A~圖5C顯示光束形狀變形部10B、10C各個之詳細的光學構成,作為基本構成皆具備光束擴大系統OM1、光束壓縮系統OM2及光束縮小系統OM3。沿著光軸AXb配置之光束形狀變形部10B側之光束擴大系統OM1與光束縮小系統OM3、與沿著光軸AXc配置之光束形狀變形部10C側之光束擴大系統OM1與光束縮小系統OM3,皆以相同光學構件同樣的構成。又,圖5A與圖5B,係繞著光軸AXb(AXc)使光束形狀變形部10B、10C旋轉90度之方向所見之圖。
來自光源裝置LS1B(LS1C)之光束LB1b(LB1c)射入之光束擴大系統OM1,係以球面系統之負透鏡10G1與球面系統之正透鏡10G2構成,將光束LB1b(LB1c)轉換為剖面分布之直徑擴大成數倍以上之分布BVa的平行光束。光束壓縮系統OM2係以沿光軸AXb(AXc)配置之2個柱狀透鏡10G3、10G4構成。柱狀透鏡10G3,係在母線Ds之方向不具有折射力(power)、在母線Ds與光軸AXb(AXc)之各個正交之方向具有正折射力(power)之凸狀透鏡。又,柱狀透鏡10G4,係在母線Ds之方向不具有折射力(power)、在母線Ds與光軸AXb(AXc)之各個正交之方向具有負折射力(power)之凹狀透鏡。
來自光束擴大系統OM1之經擴大之光束LB1b(LB1c),雖作為平行光束通過柱狀透鏡10G3、10G4,但如圖5A所示,在包含光軸AXb(AXc)而與母線Ds平行之面内,由於柱狀透鏡10G3、10G4僅具有作為平行平板之功能,因此是在維持該平行狀態下射入下一個光束縮小系統OM3。另一方面,經擴大之光束LB1b(LB1c),如圖5B所示,在包含光軸AXb(AXc)而與母線Ds正交之面内,係因柱狀透鏡10G3、10G4之折射力而成為光束寬度被縮小之平行狀態射入下一個光束縮小系統OM3。因此,從柱狀透鏡10G4射出之光束LB1b(LB1c)之剖面内之分布,成形為如狹縫狀(長橢圓狀)之分布BVb。
光束縮小系統OM3由沿著光軸AXb(AXc)配置之球面狀正透鏡10G5與球面狀負透鏡10G6構成,將從光束壓縮系統OM2以平行光束射出之光束LB1b(LB1c)轉換為剖面分布以等向性縮小之平行光束。從負透鏡10G6射出之光束LB1b(LB1c)之剖面分布,成為以母線Ds之方向為長軸之狹縫狀(長橢圓狀),舉一例而言,長軸方向之寬度係設定為與從光束形狀變形部10A射出之光束LB1a之圓形剖面分布之直徑大致相同。又,從負透鏡10G6射出之光束LB1b(LB1c)之剖面分布之短軸方向寬度,係設定為長軸方向寬度之1/4~1/6程度。
以上之圖5A~圖5C之構成中,柱狀透鏡10G3、10G4在光束形狀變形部10B側之光束壓縮系統OM2的母線Ds之方向、與柱狀透鏡10G3、10G4在光束形狀變形部10C側之光束壓縮系統OM2的母線Ds之方向,在與光軸AXb、AXc正交之面内觀察時,係設定成約90度。該狀態,如圖5C所示,從例如圖4中之反射鏡M2B、M2C側觀察時,光束形狀變形部10B側之柱狀透鏡10G3、10G4之母線Ds係設定成從Y軸往反時鐘方向旋轉45度,光束形狀變形部10C側之柱狀透鏡10G3、10G4之母線Ds係設定成從Y軸往順時鐘方向旋轉45度。其結果,從光束形狀變形部10B射出之光束LB1b之狹縫狀(長橢圓狀)剖面分布的長軸方向與從光束形狀變形部10C射出之光束LB1c之狹縫狀(長橢圓狀)剖面分布的長軸方向成約90度之角度。
又,圖4所示之光束形狀變形部10A,為了與其他光束形狀變形部10B、10C之光路長一致,係取代圖5A、圖5B所示之光束壓縮系統OM2(2個柱狀透鏡10G3、10G4)而僅是插入平行平板(石英製)之構成。因此,光束形狀變形部10A係由光束擴大系統OM1、平行平板、光束縮小系統OM3構成。不過,在無需使光路長一致之情形時亦可省略光束形狀變形部10A本身。此外,2個柱狀透鏡10G3、10G4中之任一方、或兩方之射入面或射出面,可以是如非球面透鏡般之非完全的圓筒面,而是以高次函數等近似之近似圓筒面。
於本實施形態,如圖5C所示,2個柱狀透鏡10G3、10G4之母線Ds之方向係設定為從Y軸成約45度,但亦可將2個柱狀透鏡10G3、10G4一體的保持於鏡筒,並藉由將該鏡筒做成能繞光軸AXb(AXc)旋轉之構成,即能將成狹縫狀(長橢圓狀)之點光SPb、SPc之長軸方向,在片狀基板P上設定成任意方向(旋轉)。又,圖1所示之光束合成部BD2A之構成係使圖4所示之光束合成部BD1A繞與Z軸平行之軸線旋轉180度之配置,光束合成部BD2A内之光束形狀變形部10A、10B、10C亦是與圖5A~圖5C所示之光學構件同樣構成。
圖5A~圖5C之構成中,係在光束壓縮系統OM2之前設置光束擴大系統OM1、之後設置光束縮小系統OM3,但亦可將該等省略而僅以光束壓縮系統OM2構成光束形狀變形部10B、10C。然而,最終有需要調整投射在片狀基板P上之狹縫狀(或長橢圓狀)之點光SPb、SPc之尺寸(特別是長軸方向長度)之情形時,可藉由設置光束擴大系統OM1與光束縮小系統OM3,將點光SPb、SPc之大小設定為所欲尺寸。
其次,參照圖6,說明圖1所示之光束切換部BD1B、BD2B之詳細構成。光束切換部BD1B、BD2B之基本構成相同,圖1中,光束切換部BD2B,係繞與Z軸平行之軸線使光束切換部BD1B之整體旋轉180度之配置。因此,根據圖6代表性的說明光束切換部BD1B之構成。圖6係顯示從圖4中所示之光束合成部BD1A中之透鏡GK1到奇數號描繪單元MU1、MU3之光束切換部BD1B之概略光路的立體圖,正交座標系統XYZ設定為與圖1中之座標系統XYZ相同。
來自透鏡GK1之光束LB1(LB1a、LB1b、LB1c),與光軸AXs平行的往-Y方向前進,藉由分束器M40往-Z方向垂直反射,再藉由反射鏡M41、反射鏡M42偏向成往-X方向前進,射入透鏡GK2。分束器M40使光束LB1(LB1a、LB1b、LB1c)之光量之數%以下之光量成分成為穿透之測量光束MLB,使其餘之光量成分反射向-Z方向。測量光束MLB射入未圖示之光束監測系統,光束監測系統測量3個光束LB1a、LB1b、LB1c各個之光量(光強度、或光能)或光束間之位置關係之變動等。
圖6中,分束器M40與反射鏡M41間之面OPs,為透鏡GK1之後側焦點之位置,於面OPs,光束LB1a、LB1b、LB1c各個之光腰(點)如先前之圖3B般排列於Y方向。從面OPs成為擴散光束前進之光束LB1a之主光線(中心光線)與光軸AXs同軸,從面OPs成為擴散光束前進之光束LB1b、LB1c各個之主光線(中心光線),皆與光軸AXs平行。通過以前側焦點之位置為面OPs之方式配置之透鏡GK2的光束LB1a、LB1b、LB1c,分別被轉換為平行光束、並在圖6中之XY面内彼此以既定角度交叉之方式傾斜。
於-X方向通過透鏡GK2之光束LB1a、LB1b、LB1c,射入最初之聲光調變元件AM3。此時,以3個光束LB1a、LB1b、LB1c與聲光調變元件AM3之結晶内之XY面平行之面内交叉之方式,在透鏡GK2之後側焦點位置配置聲光調變元件AM3。因此,藉由透鏡GK1與透鏡GK2構成之中繼光學系統,圖4所示之面OPm與最初之聲光調變元件AM3成為共軛關係。聲光調變元件AM3係以相對射入之光束成布拉格(Bragg)繞射條件之方式設置,其繞射方向為-Z方向。在聲光調變元件AM3為On狀態(高頻之驅動訊號施加中的狀態)之期間,從聲光調變元件AM3產生射入之光束LB1a、LB1b、LB1c各個之0次光束(平行光束)與1次繞射光束(平行光束)。該等0次光束與1次繞射光束,被反射鏡M43、M44反折而反射,往+X方向前進射入透鏡GK3。
由於透鏡GK3之前側焦點位置係設定在聲光調變元件AM3之結晶内,因此從透鏡GK3往+X方向前進之光束LB1a、LB1b、LB1c各個之0次光束之主光線(中心光線)與各個之1次繞射光束之主光線(中心光線),係與光軸AXs成平行、且彼此在YZ面(與光軸AXs垂直之面)内成分離狀態。光束LB1a、LB1b、LB1c各個之1次繞射光束,被設在透鏡GK3之後側焦點位置之落射反射鏡IM3之45度之反射面選擇性的反射向-Z方向,光束LB1a、LB1b、LB1c各個之0次光束則通過落射反射鏡IM3之+Z方向上方空間。又,在以布拉格繞射條件使用聲光調變元件AM3之情形時,所產生之1次繞射光束之光量為射入光束之80~90%,剩餘為0次光束之光量。
接著,參照圖7A、圖7B,詳細說明在從聲光調變元件AM3到落射反射鏡IM3之光路内之各光束之狀態。圖7A係在XY面内所見之該光路、圖7B係在XZ面内所見之該光路。如圖7A所示,在XY面内觀察時,成平行光束之光束LB1a、LB1b、LB1c之各個係在聲光調變元件AM3之結晶内之位置Pe(透鏡GK2之後側焦點、且透鏡GK3之前側焦點位置)交叉。如圖7B所示,射入聲光調變元件AM3之光束LB1a、LB1b、LB1c之各個,在XZ面内觀察時雖係沿著光軸AXs,但從On狀態之聲光調變元件AM3會產生光束LB1a之0次光束B3ao與1次繞射光束B3a、光束LB1b之0次光束B3bo與1次繞射光束B3b、以及光束LB1c之0次光束B3co與1次繞射光束B3c,1次繞射光束B3a、1次繞射光束B3b、1次繞射光束B3c相對各自之0次光束以既定繞射角偏向-Z方向。
在XY面内觀察時,0次光束B3ao與1次繞射光束B3a、0次光束B3bo與1次繞射光束B3b、以及0次光束B3co與1次繞射光束B3c,分別是在上下重疊之狀態。通過透鏡GK3之0次光束B3ao、B3bo、B3co之各個,成為收斂光束而在XY面内與光軸AXs平行的前進,在落射反射鏡IM3之反射面位處之面Pso(透鏡GK3之後側焦點位置)成為光腰(點)後,在落射反射鏡IM3之+Z方向上方空間成為擴散光束前進。通過透鏡GK3之1次繞射光束B3a、B3b、B3c之各個亦成為收斂光束,在與光軸AXs於-Z方向相距一定距離之光路中與光軸AXs平行的前進,在面Pso成為光腰並被落射反射鏡IM3之反射面反射向-Z方向。
被落射反射鏡IM3之反射面反射之1次繞射光束B3a、B3b、B3c(中心光線彼此平行),成為擴散光束朝向描繪單元MU3。圖7A、圖7B中,從落射反射鏡IM3朝向描繪單元MU3之光路之光軸AXu3,與先前之圖2、圖3A、圖3B中所說明之擴束器BEX(透鏡LGa、LGb)之光軸AXun對應。
再回到圖6之說明,在聲光調變元件AM3為Off狀態(高頻驅動訊號之非施加狀態)之情形時,射入聲光調變元件AM3之3個光束LB1a、LB1b、LB1c之各個,不繞射而直接穿透射入透鏡GK3,沿著與圖7A、圖7B所示之0次光束B3ao、B3bo、B3co相同之光路通過落射反射鏡IM3之上方空間而到達反射鏡M45。反射鏡M45使3個光束LB1a、LB1b、LB1c(各個之中心光線彼此在XY面内平行)反射向-Y方向而朝向反射鏡M46。反射鏡M46進一步將光束LB1a、LB1b、LB1c反射向-X方向而朝向透鏡GK4。透鏡GK4之前側焦點位置,係設定在落射反射鏡IM3之反射面或形成於其極近旁之光腰之位置(與圖7A、圖7B中之面Pso相同位置)。
通過透鏡GK4之光束LB1a被轉換成平行光束而與光軸AXs同軸前進,通過透鏡GK4之光束LB1b、LB1c之各個被轉換成平行光束並以和光束LB1a(光軸AXs)交叉之方式在XY面内傾斜前進。在透鏡GK4之後側焦點位置配置有聲光調變元件AM1,從透鏡GK4射出之3個光束LB1a、LB1b、LB1c(平行光束),與先前之圖7A所示之狀態同樣的在聲光調變元件AM1之結晶内交叉。聲光調變元件AM1為On狀態時,從聲光調變元件AM1以和圖7A、圖7B同樣之狀態射出光束LB1a之0次光束B1ao與1次繞射光束B1a、光束LB1b之0次光束B1bo與1次繞射光束B1b、以及光束LB1c之0次光束B1co與1次繞射光束B1c。
從聲光調變元件AM1射出之0次光束B1ao、B1bo、B1co(皆為平行光束)、與以既定繞射角被偏向於-Z方向之1次繞射光束B1a、B1b、B1c(皆為平行光束),藉由反射鏡M47、M48而在XY面内折返朝向+X方向,射入透鏡GK5。透鏡GK5之前側焦點位置設定在聲光調變元件AM1之結晶内,在透鏡GK5之後側焦點位置配置有與先前之落射反射鏡IM3相同之落射反射鏡IM1。與先前之圖7A、圖7B所說明之狀態同樣的,聲光調變元件AM1為On狀態時,1次繞射光束B1a、B1b、B1c之各個係在落射反射鏡IM1之45度之反射面或其極近旁之位置收斂成光腰,並沿著描繪單元MU1側之光軸AXu1被反射向-Z方向。又,以上之構成中,聲光調變元件AM1與聲光調變元件AM3,係藉由2個透鏡GK3、GK4所構成之等倍的中繼光學系統(成像系統),設定成彼此共軛之關係。
被圖6、圖7A、圖7B所示之奇數號側之落射反射鏡IM1、IM3(偶數號側之落射反射鏡IM2、IM4)之各個反射之光束Bna、Bnb、Bnc(n=1~4)之各個,其中心光線雖與光軸AXun(n=1~4)平行,但係擴散光束。因此,為了將光束Bna、Bnb、Bnc之各個轉換成彼此交叉之平行光束,在光束切換部BD1B、BD2B之光路之終段設有如圖8般之透鏡GK6。圖8係顯示從光束切換部BD1B、BD2B之各個射入描繪單元MU1~MU4各個之擴束器BEX之透鏡LGa的光束Bna、Bnb、Bnc之狀態的立體圖。
圖8中,與光軸AXun同軸的射入透鏡GK6之光束Bna(擴散光束),係從透鏡GK6成為平行光束(直徑1mm程度),被圖2所示之反射鏡M10以直角反射向-Xt方向後,與光軸AXun同軸的射入擴束器BEX之透鏡LGa。設定在透鏡GK6與透鏡LGa間之光路中的面Pe’,係透鏡GK6之後側焦點位置、且是透鏡LGa之前側焦點位置。
又,透鏡GK6之前側焦點係設定在圖7A、圖7B所示之面Pso之位置。因此,射入透鏡GK6之光束Bnb、Bnc(擴散光束)之各個,從透鏡GK6被轉換成平行光束(直徑1mm程度)且在面Pe’内之光軸AXun之位置交叉,被反射鏡M10反射後通過擴束器BEX之透鏡LGa,被導至描繪單元MUn(n=1~4)内。通過擴束器BEX之透鏡LGa之光束Bna、Bnb、Bnc之各個,如先前之圖3A、圖3B所說明般,與光軸AXun平行的前進、並分別在面OPa收斂成點SPa’、SPb’、SPc’。
作為使用以上述圖1~圖8之方式構成之圖案曝光裝置EX於片狀基板P上描繪圖案之一動作例,以描繪圖9A、圖9B般之圖案之情形為例說明如後。圖9A係顯示曝光至片狀基板P上之8條線所構成之線與空間(Line & Space)圖案PT1、PT2、PT3,圖9B係顯示該圖案之擴大的部分區域Acc之描繪資料上之像素圖(位元圖)資訊。此種像素圖資訊,係預先儲存在先前之圖4所示之控制裝置100内之描繪資料記憶部100B内。
圖9A中,圖案PT1係將於Xt方向(副掃描方向)延伸為線狀之線寬20μm之8條線(黑線)於Yt方向(主掃描方向)以空間寬20μm排列之L&S圖案,圖案PT3係將於Yt方向延伸為線狀之線寬10μm之8條線(黑線)於Xt方向以空間寬10μm排列之L&S圖案。而圖案PT2係將圖案PT1與圖案PT3各個之8條線以相對Xt方向或Yt方向傾斜約45度之8條線加以連接的L&S圖案。圖案PT2之8條線(黑線)各個之線寬設定為約10μm、空間寬設定為約21.3μm。此種圖案PT1、PT2、PT3之構成,係經常作為電子元件上之配線層設置。
在圖9A所示之區域Acc内,圖案PT2之斜線PT2a與圖案PT3之延伸於Yt方向之直線PT3a以約135度連接,圖案PT2之斜線PT2b與圖案PT3之延伸於Yt方向之直線PT3b以約135度連接。此場合,如圖9B所示,在與區域Acc對應之像素圖(位元圖)上,1個像素Pic之尺寸於片狀基板P上以例如2×2μm之正方形加以規定,因此直線PT3a、PT3b各個之線寬方向(Xt方向)係設定為以陰影線所示之5像素(5Pic)。而直線PT3a、PT3b間之Xt方向之空間寬亦設定為5像素(5Pic)。另一方面,45度之斜線PT2a、PT2b,由於線寬係設定為約10μm,因此Yt方向(或Xt方向)之尺寸為約14.1μm,於Yt方向與Xt方向之各個設定以陰影線所示之7像素(7Pic)。
圖9B中,像素Pic,在描繪資料上以1位元之「0」或「1」加以規定,例如,像素Pic為「1」時,點光SPa、SPb、SPc之任一者回應時鐘訊號CLK之時鐘脈衝,於片狀基板P上脈衝曝光。此時,圖9B之區域Acc中之描繪資料,在點光之主掃描方向是設定於-Yt方向(圖9B中從左往右)之情形時,描繪資料之1描繪線量之資料列、例如圖9B中之資料列AL1、AL2中之像素位元資訊,係回應時鐘訊號CLK,而從左往右依序讀出。該讀出之位元資訊,作為圖4所示之位元流狀之描繪訊號SDa、SDb、SDc,施加於光源裝置LS1A、LS1B、LS1C。又,資料列AL1、AL2之各個,在設圖1、圖2所示之描繪線SLn(n=1~4)之Yt方向最大長為Lmy(μm)、像素Pic之Yt方向之像素尺寸為Ypi(μm)時,具有Lmy/Ypi之像素數之位元列。
於本實施形態,例如在奇數號描繪單元MU1、MU3、MU5之任一者進行包含圖9A般之斜線之圖案的曝光時,係一邊選擇性的高速切換來自光源裝置LS1A之光束LB1a形成之圓形點光SPa、來自光源裝置LS1B之光束LB1b形成之狹縫狀點光SPb、來自光源裝置LS1C之光束LB1c形成之狹縫狀點光SPc,一邊進行圖案描繪。因此,於本實施形態,在以如圖9B所示之描繪資料作為基本描繪資料(基本資料列ALx)、設排列於Xt方向之像素之位址為x時,即生成與待以圓形點光SPa描繪之圖案部分對應的第1資料列ALxa、與待以-45度傾斜之狹縫狀點光SPb描繪之圖案部分對應的第2資料列ALxb、以及與待以+45度傾斜之狹縫狀點光SPc描繪之圖案部分對應的第3資料列ALxc之3個資料列,並加以儲存。
圖10,舉一例而言,係說明描繪圖9B所示之圖案PT2中之1條斜線圖案之一部分之情形時之動作的圖。圖10中,像素Pic在片狀基板P上之Xt方向之尺寸Xpi與Yt方向之尺寸Ypi,設定為Xpi=Ypi。圓形點光SPa之有效尺寸(直徑)係設定為與像素Pic之尺寸Xpi、Ypi相當、或略大於其之值。該有效直徑,係指將點光SPa之強度分布設定為高斯分布、或近似高斯分布時,峰值強度之1/e
2或1/2之位準的直徑。又,以45度傾斜之狹縫狀(長橢圓狀)點光SPb、SPc各個之長軸方向有效尺寸,亦設定為與正方形之像素Pic之尺寸Xpi、Ypi、或像素Pic之對角尺寸(Xpi、Ypi之約1.4倍)相當、或略大於其之值。
進一步的,點光SPb之中心,設定為相對點光SPa之中心於-Yt方向相距間隔ΔYb,點光SPc之中心,設定為相對點光SPa之中心於+Yt方向相距間隔ΔYc。圖10中,為易於理解說明,間隔ΔYb與間隔ΔYc相等、係設定為2像素之間隔的2・Ypi,但只要是事先知道間隔ΔYb、ΔYc的話,亦可以是2像素以上。又,圓形點光SPa之有效尺寸(直徑),只要是相對在片狀基板P上設定之像素Pic之尺寸,在±50%之範圍内(較佳為±30%之範圍内)即可。
如圖10所示,相對以-45度傾斜之斜線圖案,係選擇-45度傾斜之狹縫狀點光SPb,回應時鐘訊號CLK(400MHz)之各時鐘脈衝進行點光SPb之脈衝照射。點光SPb(其他之點光SPa、SPc亦同)之脈衝照射,係於主掃描方向(Yt方向)設定成1個像素Pic、2脈衝量。具體而言,係以在時鐘訊號CLK之週期Tck(2.5nS)之期間,使點光SPb(SPa、SPc)移動像素Pic之Yt方向尺寸Ypi之1/2之方式,藉由多面鏡PM之旋轉速度之設定,將點光SPb(SPa、SPc)之掃描速度設定為0.5・Ypi/Tck(μm/nS)。
同樣的,於Xt方向(副掃描方向),亦如圖10所示,以相對1個像素Pic設定2次描繪線SL1a、SL1b之方式,設定片狀基板P之Xt方向之移動速度、亦即旋轉筒DR(參照圖1)之旋轉速度。描繪線SL1a、SL1b,係因射入描繪單元MU1(其他之描繪單元MU2~MU4亦同)之光束B1b(其他之光束B1a、B1c亦同)在多面鏡PM之於旋轉方向相鄰之反射面之各個反射的結果而產生。因此,多面鏡PM之反射面為8面時,係設定成在多面鏡PM旋轉45°之期間,片狀基板P移動像素Pic之Xt方向尺寸Xpi之1/2的速度關係。
圖10中,係以沿著資料列AL1、以-45度傾斜之狹縫狀點光SPb照射於斜線圖案部(具黑點之像素Pic)之方式,根據像素位元資訊之描繪訊號SDb中之位元值「1」與時鐘訊號CLK之時鐘脈衝,控制光源裝置LS1B之脈衝發光。此期間,如圖10所示,由於施加於其他光源裝置LS1A、LS1C之各個之描繪訊號SDa、SDc之像素位元資訊為位元值「0」,因此不會進行使用點光SPa、SPc之脈衝照射。
如圖10所示,藉由將對描繪訊號SDa、SDb、SDc之各個中所含之同一像素的像素位元資訊,選擇性的設定為位元值「0」、「1」之任一者,即能選擇3個點光SPa、SPb、SPc中之任1個,對包含圖9A所示之斜線之圖案PT2、或包含Xt方向或Yt方向之直線之圖案PT1、PT3之各個,降低曝光出之圖案之邊緣部的鋸齒狀態。
圖11係說明與用以描繪圖9B所示之斜線之一部分之描繪資料中、在圖9B中之區域Acc内之像素資料列AL1、AL2之各個對應之像素位元資訊(描繪訊號SDa、SDb、SDc)之狀態的圖。資料列AL1或AL2,在於主掃描方向排列成一列之像素列中,包含斜線PT2a、PT2b之部分與直線PT3b之部分的兩方。無論資料列AL1、AL2,圖9B之區域Acc,皆是於主掃描方向以37像素加以規定。若假設為以點光SPa進行圖案描繪之描繪訊號SDa是從設計上之資料列AL1生成的話,則於最先讀出之圖9B中最左端之第1像素~第4像素儲存位元值「0」(非描繪),於第5像素~第11像素(陰影線之7像素量)儲存對應斜線PT2a之位元值「1」(描繪),於第12像素~第27像素儲存位元值「0」(非描繪),於第28像素~第37像素儲存與斜線PT2b左側之邊緣像素及直線PT3b對應之位元值「1」(描繪)。
同樣的,相對設計上之資料列AL1於副掃描方向錯開一段之設計上之資料列AL2中,於第6像素~第12像素(陰影線之像素Pic)儲存與斜線PT2a對應之位元值「1」(描繪),於第13像素~第28像素儲存位元值「0」(非描繪),於第29像素~第37像素儲存與斜線PT2b左側之邊緣像素及直線PT3b對應之位元值「1」(描繪)。
如先前之圖10之說明,由於以-45度傾斜之斜線PT2a係以點光SPb進行曝光,因此在與設計上之資料列AL1(描繪訊號SDa)對應之描繪訊號SDb上之資料列,於第3像素~第9像素(7像素量)設定位元值「1」。如以圖10所做之說明,由於點光SPb於主掃描方向係設定在較點光Spa前2像素量(ΔYb)進行圖案描繪之位置,因此生成描繪訊號SDb之資料列,會相對生成描繪訊號SDa之設計上之資料列AL1,以整體往前2像素量(2位元量)之方式設定位元值。
進一步的,設計上之資料列AL1中,於第28像素儲存有斜線PT2b左側之邊緣像素用之位元值「1」,後續之第29像素以後儲存有與直線PT3b對應之位元值「1」。為了使設計上資料列AL1中之第28像素以點光SPb之2脈衝量曝光,在以設計上資料列AL1生成之描繪訊號SDa上,第28像素係設定為位元值「0」(非描繪),後續第29像素以後設定為位元值「1」。同時,於生成描繪訊號SDb之資料列,在較設計上資料列AL1之第28像素前2像素之第26像素設定位元值「1」。
又,於圖9B所示之區域Acc,由於不存在以+45度傾斜之斜線圖案,因此生成圖11中之描繪訊號SDc的資料列中之全像素皆設定為位元值「0」(非描繪)。此外,在以點光SPc描繪以+45度傾斜之斜線(或斜邊緣部)之情形時,於生成描繪訊號SDc的資料列中之既定像素設定位元值「1」。此場合,由於點光SPc係於主掃描方向設定在較點光Spa延遲2像素量(ΔYc)進行圖案描繪之位置,因此生成描繪訊號SDc之資料列係相對生成描繪訊號SDa之設計上資料列AL1,以整體延遲2像素量(2位元量)之方式設定位元值。
關於資料列AL2,亦同樣的,在對應設計上資料列AL2(描繪訊號SDa)2像素量之前之描繪訊號SDb上之資料列,於第4像素~第10像素(7像素量)設定位元值「1」。進一步的,於設計上之資料列AL1上,斜線PT2b左側之邊緣像素係位在第29像素,因此在描繪訊號SDb上之資料列上,係在前2像素之第27像素設定位元值「1」,其後之第28像素以後則設定為位元值「0」。另一方面,在以設計上之資料列AL1生成之描繪訊號SDa上,於第29像素設定位元值「0」(非描繪),後續之第30像素以後設定為位元值「1」。
如上所述,描繪訊號SDa、SDb、SDc之各個,係使在點光SPa、SPb、SPc之1次掃描中就時鐘訊號CLK之每2時鐘脈衝讀出之資料列(AL1、AL2等),位元移位(bit shift)與在點光SPa、SPb、SPc之主掃描方向之相對間隔ΔYb、ΔYc對應之量來加以生成。由於點光SPb與點光SPc係於主掃描方向錯開間隔(ΔYb+ΔYc),因此生成描繪訊號SDb之資料列與生成描繪訊號SDc之資料列,即係移位相當於間隔(ΔYb+ΔYc)之位元數(此處為4像素量)。
以上,於本實施形態,即使是在待描繪之圖案中包含斜線圖案或斜邊緣部之情形時,可將以圓形點光Spa進行之描繪、與以傾斜狹縫狀(長橢圓狀)之點光SPb或SPc進行之描繪,以描繪資料上之像素單位正確地進行切換。尤其是可藉由使點光SPa之有效直徑φs與點光SPb、SPc之尺寸(長軸方向之長度),在不大幅變動之情形下大致一致,即能降低在斜線圖案或斜邊緣部產生之鋸齒狀,且正確的維持線寬。此外,於圖4、圖5A~圖5C所示之光束合成部BD1A(BD1B)之構成,可使來自3個光源裝置LS1A、LS1B、LS1C(LS2A、LS2B、LS2C)各個之光束LB1a、LB1b、LB1c之偏光狀態(直線偏光之方向)一致後,射入最初之聲光調變元件AM3(AM4)。
又,於本實施形態,係將狹縫狀(長橢圓狀)之點光SPb、SPc各個之長軸方向設為相對主掃描方向(或副掃描方向)傾斜45度,此係由於在許多電子元件用圖案設計、特別是配線設計多使用傾斜45度之配線或圖案邊緣之故。然而,在待描繪之圖案中包含非45度之角度β(相對主掃描方向或副掃描方向之傾角)之配線(線圖案)或圖案邊緣部之情形時,只要角度β是在|β-45°|≦20°之範圍、亦即25°≦β≦65°之範圍的話,亦可藉由傾斜45度之狹縫狀(長橢圓狀)之點光SPb、SPc的選擇性曝光,獲得降低斜邊緣部之鋸齒形狀的效果。
進一步的,於本實施形態,如以先前之圖5A~圖5C所做之說明,可將點光SPb、SPc各個之長軸方向,藉由繞光束壓縮系統OM2之光軸AXb(AXc)之旋轉,設定於任意方向(實用上在0°~90°之範圍即足夠)。因此,亦可計算曝光至片狀基板P上之電子元件用圖案中出現之斜線或斜邊緣部各個相對主掃描方向(Yt方向)之角度,求出頻度最高之角度(高頻度角度),以對應該高頻度角度之方式,設定點光SPb、SPc各個之長軸方向。此外,亦可不使光束壓縮系統OM2旋轉,而是在光束壓縮系統OM2之後設置由梯形稜鏡或3個反射面構成之影像旋轉器,來使之繞光軸AXb(AXc)旋轉。
〔變形例1〕
變形例1,係使光束切換部BD1B(BD2B)内之聲光調變元件AM1、AM3(AM2、AM4)之各個,從先前之圖6所示之狀態成為繞光軸AXs旋轉90°者。圖12A係從正交座標系統XYZ之XY面内觀察於圖6中最初之聲光調變元件AM3、透鏡GK3、落射反射鏡IM3追加反射鏡M30、M32之光路的圖,圖12B係顯示藉由圖12A之光路,投射於片狀基板P上之點光SPa、SPb、SPc之配置狀態的圖。
本變形例中,如圖12B所示,3個點光SPa、SPb、SPc於副掃描方向(Xt方向)以既定間隔排列之方式配置。此處,舉一例而言,相對於以圓形點光SPa構成之描繪線SLna(n=1~4),以-45度傾斜之狹縫狀點光SPb構成之描繪線SLnb(n=1~4),係被設定成於-Xt方向移位相當於5線量之間隔ΔXb的位置,以+45度傾斜之狹縫狀點光SPc構成之描繪線SLnc(n=1~4),被設定成於+Xt方向移位相當於5線量之間隔ΔXc的位置。又,如先前以圖10所做之說明,以多面鏡PM之相鄰反射面之各個所掃描之點光構成之描繪線之Xt方向間隔,係設定為像素Pic之Xt方向尺寸Xpi的1/2。
為了將3個點光SPa、SPb、SPc排列於Xt方向,如圖12A所示,係使圖6所示之最初之聲光調變元件AM3(後面之聲光調變元件AM1亦同)繞光軸AXs旋轉90度,將聲光調變元件AM3(AM1)之繞射方向設定在XY面内之-Y方向。再者,在聲光調變元件AM3(AM1)之結晶内之位置Pe(參照圖7A、圖7B)交叉之3條光束LB1a、LB1b、LB1c(平行光束)之各個,亦使之沿與XZ面平行之面射入聲光調變元件AM3(AM1)。為此,例如,在圖4所示之從平行平板12A、楔狀稜鏡12B、12C到最初之聲光調變元件AM3為止之光路中,設置使3條光束LB1a、LB1b、LB1c之光路繞光軸(光束LB1a)旋轉90度之影像旋轉器。
如此,即從On狀態時之聲光調變元件AM3,射出:射入之光束LB1a、LB1b、LB1c各個之0次光束B3ao、B3bo、B3co(分別為平行光束)、與於-Y方向以既定繞射角偏向之作為1次繞射光束之光束B3a、B3b、B3c(分別為平行光束)。與圖7A、圖7B同樣的,0次光束B3ao、B3bo、B3co之各個與光束B3a、B3b、B3c之各個,藉由透鏡GK3而在落射反射鏡IM3之反射面所處位置之面Pso聚光成光腰。如圖12A所示,本變形例中,落射反射鏡IM3之反射面係設置成相對XZ面及YZ面成45度,光束B3a、B3b、B3c之各個被反射向-Y方向。
通過透鏡GK3之光束B3a、B3b、B3c各個之中心光線,彼此與光軸AXs成平行,被落射反射鏡IM3反射之光束B3a、B3b、B3c(分別為擴散光束),於圖12A中係於Z方向重疊之狀態投射於反射鏡M30,被反射鏡M30將光路於-X方向彎折成90度。被反射鏡M30反射之光束B3a、B3b、B3c,被具有相對XY面及YZ面傾斜45度之反射面的反射鏡M32反射向-Z方向。剛被反射鏡M3反射之光束B3a、B3b、B3c各個之中心光線,在XY面内觀察時,於X方向以既定間隔排列。
被反射鏡M32反射之光束B3a,與圖7A、圖7B所示之光軸AXu3(或圖8所示之光軸AXun)成同軸,與圖8同樣的射入透鏡GK6。被反射鏡M32反射之光束B3b、B3c之各個,以其中心光線隔著圖7A、圖7B所示之光軸AXu3(或圖8所示之光軸AXun)於X方向對稱分離之狀態,射入圖8所示之透鏡GK6。因此,通過圖8所示之透鏡LGa於面OPa聚光之光束B3a、B3b、B3c之各個,其中,光束B3a之點SPa’位在光軸AXun上,光束B3b之點SPb’位在從光軸AXun往+Z方向相隔既定距離處,光束B3c之點SPc’位在從光軸AXun往-Z方向相隔既定距離處。
藉由如以上圖12A所示之構成,可將投射於片狀基板P上之點光SPa、SPb、SPc之各個,如圖12B所示的排列於副掃描方向(Xt方向)。本變形例中,如圖12B所示,狹縫狀(長橢圓狀)點光SPb、SPc之各個之投射位置,相對圓形點光SPa之投射位置,係於Xt方向橫跨複數條(此處為5條)描繪線錯開間隔ΔXb、ΔXc。因此,當然的,與以點光SPb、SPc之各個描繪之斜線圖案或斜邊緣部對應之描繪訊號中之資料列(用以生成圖11所示之描繪訊號SDb、SDc之各個的資料列),相對與以點光SPa描繪之圖案對應之資料列(用以生成圖11所示之描繪訊號SDa的資料列),係於副掃描方向(Xt方向)移位相當於間隔ΔXb、ΔXc之量後被儲存。
〔變形例2〕
先前之圖5A~圖5C所示之光束壓縮系統OM2中,係使用2個柱狀透鏡10G3、10G4對射入之光束LB1b、LB1c各個之剖面形狀(圓形)進行一維壓縮,但亦可使用其他光學元件。圖13係以示意方式顯示光束壓縮系統OM2之本變形例之構成的圖。本變形例中,係由以圖5A~圖5C中之光束擴大系統OM1加以擴大之圓形剖面之光束LB1b(LB1c)所射入的一維微稜鏡陣列、或一維菲涅耳透鏡等之光學元件10G3’、以及具有負功率之柱狀透鏡10G4’構成光束壓縮系統OM2。以一維微稜鏡陣列作為光學元件10G3’時,在圖13之紙面内觀察時,係將剖面為微細楔形且在與紙面垂直之方向一維延伸之複數個稜鏡部,隔著光軸AXb(AXc)對稱配置,隨著往離開光軸AXb(AXc)之方向,稜鏡部之楔形之頂角形成的較大。
據此,在射入之光束LB1b(LB1c)之剖面内,隨著離開光學元件10G3’之光軸AXb(AXc)在稜鏡部之折射角越大,光束LB1b(LB1c)朝向光軸AXb(AXc)而被壓縮(收斂)。柱狀透鏡10G4’使被壓縮(收斂)之光束LB1b(LB1c)擴散成大致平行光束。又,在與圖13之紙面垂直且包含光軸AXb(AXc)之面内觀察時,光學元件10G3’與柱狀透鏡10G4’皆不具備功率(折射力),因此射入之光束LB1b(LB1c)直接以平行光束之狀態前進。
其結果,從柱狀透鏡10G4’射出之光束LB1b(LB1c)在剖面内的強度分布形狀成為狹縫狀(長橢圓狀)。又,在使用一維菲涅耳透鏡作為光學元件10G3’之情形時,亦能藉由大致同樣之作用,使從柱狀透鏡10G4’射出之光束LB1b(LB1c)之剖面形狀成為狹縫狀(長橢圓狀)。本變形例中,亦可藉由使由光學元件10G3’與柱狀透鏡10G4’構成之光束壓縮系統OM2之整體繞光軸AXb(AXc)旋轉,據以使投射在片狀基板P上之狹縫狀(長橢圓狀)點光SPb、SPc各個之長軸方向相對主掃描方向(Yt方向)傾斜。此外,柱狀透鏡10G4’,可以是具有負功率(折射力)之一維菲涅耳透鏡。又,柱狀透鏡10G4’之射入面(或射出面),可以是非完全的圓筒面,而是如非球面透鏡般,以高次函數近似之近似圓筒面。
〔第2實施形態〕
先前之第1實施形態或變形例中,係以來自用以生成圓形點光SPa之光源裝置LS1A(LS2A)之光束LB1a(LB2a)、來自用以生成狹縫狀點光SPb之光源裝置LS1B(LS2B)之光束LB1b(LB2b)、以及來自用以生成狹縫狀點光SPc之光源裝置LS1C(LS2C)之光束LB1c(LB2c)之各個,在光束切換部BD1B、BD2B内之聲光調變元件AM1~AM4之結晶内交叉之方式,以如圖4所示之光束合成部BD1A、BD2A設定了光路。本實施形態中,則係將射入聲光調變元件AM1~AM4之3個光束LB1a(LB2a)、LB1b(LB2b)、LB1c(LB2c),合成為與光束切換部BD1B(BD2B)内之光軸AXs(參照圖6)同軸。
圖14係顯示將來自圖4所示之光束形狀變形部10A、10B、10C各個之光束LB1a、LB1b、LB1c合成為同軸之第2實施形態之構成的圖。本實施形態中,係藉由以光電元件高速切換光束LB1a、LB1b、LB1c各個之偏光狀態之構成,進行同軸合成。圖14中,射入光束形狀變形部10A之來自光源裝置LS1A之P偏光之光束LB1a,透過光束縮小系統OM3之透鏡10G5、10G6,射入偏光分束器BS1之第1面。射入光束形狀變形部10B之來自光源裝置LS1B之P偏光之光束LB1b,透過光束縮小系統OM3之透鏡10G5、10G6與1/2波長板HWP,被轉換為S偏光後射入與偏光分束器BS1之第1面正交之第2面。
射入偏光分束器BS1之第1面之P偏光之光束LB1a,穿透偏光分束器BS1之偏光分離面,射入第1光電元件EOa。光電元件EOa,係藉由對内部之結晶施加電場之驅動訊號SSa之On/Off,來切換射入之光束之直線偏光方向之物。因此,驅動訊號SSa為Off時,光電元件EOa係使穿透過偏光分束器BS1之P偏光之光束LB1a直接穿透,射入第2偏光分束器BS2。由於第2偏光分束器BS2亦係配置成使P偏光穿透、S偏光反射,因此,P偏光之光束LB1a穿透偏光分束器BS2,射入第2光電元件EOb。
第2光電元件EOb係與第1光電元件EOa相同之物,藉由驅動訊號SSb之On/Off來切換射入之光束之偏光狀態。驅動訊號SSb為Off時,光電元件EOb使來自偏光分束器BS2之P偏光之光束LB1a直接穿透,射入第3偏光分束器BS3。第3偏光分束器BS3亦係配置成使P偏光穿透、S偏光反射,因此,P偏光之光束LB1a穿透偏光分束器BS3,並與之後之光束切換部BD1B(BD2B)内之光軸AXs成同軸而前進。
另一方面,從光束形狀變形部10B成S偏光而射入偏光分束器BS1之光束LB1b,在偏光分束器BS1之偏光分離面被反射,射入光電元件EOa。驅動訊號SSa為Off時,S偏光之光束LB1b直接穿透光電元件EOa,與偏光分束器BS2之光束LB1a射入相同之射入面。射入偏光分束器BS2之S偏光之光束LB1b,大致全部反射而射入光束阱TRa後被吸收。
再者,射入光束形狀變形部10C之來自光源裝置LS1C之P偏光之光束LB1c,透過光束縮小系統OM3之透鏡10G5、10G6與1/2波長板HWP,被轉換成S偏光後被反射鏡M40A成直角地反射,射入偏光分束器BS2之第2面(與光束阱TRa相反側之面)。由於偏光分束器BS2會反射S偏光,因此,S偏光之光束LB1c被反射成為與其他光束LB1a、LB1b成同軸之光路,射入光電元件EOb。驅動訊號SSb為Off時,光電元件EOb使來自偏光分束器BS2之S偏光之光束LB1c直接穿透,射入第3偏光分束器BS3。由於第3偏光分束器BS3亦係配置成使S偏光反射,因此,S偏光之光束LB1c被偏光分束器BS3反射後,被光束阱TRb吸收。
如以上所述,施加於直列配置之2個光電元件EOa、EOb各個之驅動訊號SSa、SSb皆為Off狀態時,僅來自光源裝置LS1A之P偏光之光束LB1a,從偏光分束器BS3與光軸AXs同軸射出。接著,說明施加於第1光電元件EOa之驅動訊號SSa為On狀態、施加於第2光電元件EOb之驅動訊號SSb為Off狀態之情形。此場合,透過偏光分束器BS1射入第1光電元件EOa之P偏光之光束LB1a被切換為S偏光。因此,成為S偏光之光束LB1a被第2偏光分束器BS2反射後,被光束阱TRa吸收。
另一方面,被偏光分束器BS1反射而射入第1光電元件EOa之S偏光之光束LB1b被切換為P偏光。因此,成為P偏光之光束LB1b,直接穿透第2偏光分束器BS2、第2光電元件EOb及第3偏光分束器BS3,與光軸AXs同軸射出。又,此時,來自光束形狀變形部10C之成為S偏光之光束LB1c,透過反射鏡M40A被第2偏光分束器BS2反射後,直接穿透Off狀態之第2光電元件EOb,被第3偏光分束器BS3反射後,被光束阱TRb吸收。如以上所述,光電元件EOa為On狀態而光電元件EOb為Off狀態時,僅P偏光之光束LB1b從第3偏光分束器BS3與光軸AXs成同軸而射出。
接著,說明以第1光電元件EOa與第2光電元件EOb皆成為On狀態之方式施加驅動訊號SSa、SSb之情形。此場合,由於光電元件EOa為On狀態,因此來自光束形狀變形部10A之P偏光之光束LB1a,在穿透偏光分束器BS1後,通過光電元件EOa被轉換為S偏光,因此被偏光分束器BS1反射後,被光束阱TRa吸收。又,由於來自光束形狀變形部10B之S偏光之光束LB1b,被偏光分束器BS1反射後,通過光電元件EOa被轉換為P偏光,因此穿透下一個偏光分束器BS2。然而,由於穿透過偏光分束器BS2之P偏光之光束LB1b,係通過On狀態之第2光電元件EOb被轉換為S偏光,因此被偏光分束器BS3反射後,被光束阱TRb吸收。
另一方面,來自光束形狀變形部10C之S偏光之光束LB1c,被反射鏡M40A與偏光分束器BS2反射後,通過On狀態之光電元件EOb被轉換為P偏光,因此穿透過下一個偏光分束器BS3,與光軸AXs同軸而射出。如以上所述,於本實施形態,偏光分束器BS1、BS2、BS3、光電元件EOa、EOb,具有使3條光束LB1a、LB1b、LB1c合成為沿光軸AXs前進之光束合成部的功能。
本實施形態中,為了將來自3個光源裝置LS1A、LS1B、LS1C之各個之光束LB1a、LB1b、LB1c,以相同直線偏光狀態合成為同軸,而使用2個光電元件EOa、EOb。因此,在圖4所示之控制裝置100内之描繪資料記憶部100B,以和待描繪之圖案之像素圖資訊建立關連性之方式,儲存有用以設定對光電元件EOa、EOb之各個施加驅動訊號SSa、SSb(高壓的直流電位)之On/Off的資訊(位元圖資訊)。
如以上之圖14所示,藉由組合偏光分束器BS1、BS2、BS3與光電元件EOa、EOb,可使來自光源裝置LS1A、LS1B、LS1C各個之光束LB1a、LB1b、LB1c中任一者與光軸AXs成同軸,射入光束切換部BD1B之最初之聲光調變元件AM3。除此之外,為了同軸合成,不使用不具備偏光分離特性之振幅分割型分束器,因此不僅能抑制光束LB1a、LB1b、LB1c各個之光量衰減,亦能使偏光方向成為相同之P偏光。因此,對通過聲光調變元件AM3(AM1)之光束LB1a、LB1b、LB1c各個之繞射效率變成相同,能抑制投射於片狀基板P上之點光SPa、SPb、SPc之各光量(強度)之不均。
圖15係說明使用圖14之光束合成部BD1A、圖6之光束切換部BD1B以及描繪單元MU3(或MU1)之圖案之一描繪動作例的圖。本實施形態中,射入光束切換部BD1B(聲光調變元件AM3、AM1)之3條光束LB1a、LB1b、LB1c之各個係設定為與光軸AXs同軸,因此3個點光SPa、SPb、SPc之各個,亦係在描繪線SL3(SL1)上投射於主掃描方向之同一位置。
圖15,係顯示例如將矩形之圖案部PT4與往Yt方向延伸之線圖案部PT5與斜線圖案部PT6在Yt方向接續之圖案,以描繪單元MU3進行描繪之情形。圖案部PT4,具有相對描繪單元MU3之描繪線SL3傾斜之斜邊緣部E4a與在Xt方向直線延伸之邊緣部E4b。斜線圖案部PT6,具有與斜邊緣部E4a反方向傾斜之斜邊緣部E6a、E6b。
針對如圖15所示之圖案,沿描繪線SL3進行圖案描繪之情形時,在橫越過斜邊緣部E4a之描繪線SL3上之區域Ar1,與先前之圖10同樣的,以-45度傾斜之狹縫狀(長橢圓狀)點光SPb,依據描繪訊號SDb之像素位元資訊與時鐘訊號CLK(SDb∩CLK)進行圖案描繪(光源裝置LS1B之脈衝發光)。在包含圖案部PT4之邊緣部E4b的描繪線SL3上之區域Ar2,以圓形點光SPa,依據描繪訊號SDa之像素位元資訊與時鐘訊號CLK(SDa∩CLK)進行圖案描繪(光源裝置LS1A之脈衝發光)。進一步的,在包含圖案部PT6之斜邊緣部E6a、E6b的描繪線SL3上之區域Ar3,以+45度傾斜之狹縫狀(長橢圓狀)點光SPc,依據描繪訊號SDc之像素位元資訊與時鐘訊號CLK(SDc∩CLK)進行圖案描繪(光源裝置LS1C之脈衝發光)。
此種圖案描繪之情形,針對施加於圖14中之光電元件EOa、EOb各個之驅動訊號SSa、SSb,從在區域Ar1投射點光SPb之前一刻的時刻Ts1、到切換為點光SPb之投射的時刻Ts2為止之期間,僅驅動訊號SSa為On狀態,從在區域Ar3投射點光SPc之前一刻的時刻Ts3、到在區域Ar3之斜圖案部PT6之描繪結束的時刻Ts4為止之期間,驅動訊號SSa、SSb之兩方皆為On狀態。
又,光電元件EOa、EOb之切換應答頻率之上限,較光源裝置LS1B、LS1C之脈衝發光之頻率400MHz(週期2.5nS)低之情形較多。因此,設定一能使驅動訊號SSa、SSb為On狀態之最小時間寬以上之時間寬(Ts2-Ts1、或Ts4-Ts3),區域Ar1、Ar3(斜邊緣部E4a、E6a、E6b)會進入該時間寬内。
如以上所述,在描繪線寬包含細斜線圖案部PT6或斜邊緣部E4a之圖案時,係設定成在主掃描方向之相同位置,選擇性的投射圓形點光SPa與傾斜狹縫狀(長橢圓狀)點光SPb、SPc。因此,如圖11之說明,無需使沿著描繪線SLn排列之多數個像素Pic之像素位元資訊之點光SPa、SPb、SPc用之各資料列,移位相當於間隔ΔYb、ΔYc之像素數。因此,能減少生成各資料列之時間。
〔變形例3〕
如先前之第1實施形態所示,當係可將複數個點光SPa、SPb、SPc藉由多面鏡PM之旋轉,在片狀基板P上同時進行掃描之構成時,可容易地因應形成在片狀基板P表面之感光層(光阻層)感度之差異或厚度差異。例如,僅使用單一點光SPa(圓形)進行圖案描繪之曝光裝置,為縮短曝光處理時間,係進行使從光源裝置LS1A射出之光束LB1a盡可能成為高輝度之調整。因此,可使用之光阻劑中,對應光束LB1a之光強度,有推薦之感度範圍與推薦之厚度範圍。假設,所使用之光阻層之感度相當低、或厚度遠較推薦之厚度厚時,不易提高光束LB1a(點光SPa)之光強度,因此必須使多面鏡PM之旋轉速度(點光SPa之掃描速度)與片狀基板P往副掃描方向之移動速度大幅降低。
亦即,為了匹配由形成在片狀基板P上之光阻層之感度與厚度所決定之必要曝光量(必要劑(dose)量),而調整以點光SPa之光強度與掃描曝光之狀態(速度等)所決定之可供應曝光量(供應劑量)。第1實施形態中,由於可從描繪單元MU1~MU4之各個,選擇性的投射3個點光SPa、SPb、SPc中之任1個、任2個或全部,因此能大幅擴大供應劑量之調整範圍。再者,點光SPa、SPb、SPc之各個,能以描繪資料中之像素Pic單位,以高速脈衝投射於片狀基板P上,因此亦能進行例如對與圖案邊緣部對應之像素或其相鄰之像素,投予較一般大之劑量的特殊曝光方法。
圖16係顯示使用第1實施形態、或變形例1之曝光裝置,增大對排列成矩陣狀之複數個矩形圖案各個之周邊邊緣部賦予之曝光量之特殊曝光之描繪動作一例的圖。特殊曝光方法,可利用於例如國際公開第2019/049940號所揭露之在片狀基板P上形成之光阻層為負型、且其厚度為一般厚度(0.8μm~2μm)之數倍~10倍程度之情形。
圖16中,在將描繪資料上之1個像素Pic在片狀基板P上設定為2μm方形之情形時,矩形圖案PT7係於Yt方向以9像素(18μm)、Xt方向以11像素(22μm)之大小規定,在Xt方向與Yt方向之各個空出3像素(6μm)量之間隔排列成矩陣狀。各矩形圖案PT7,係由在Xt方向與Yt方向之各個以直線排列之像素構成之周邊邊緣部PT7a、與其内側之7像素×9像素所構成之矩形圖案部PT7b構成。藉由第1實施形態之曝光裝置,例如,沿著描繪單元MU3之描繪線SL3a、SL3b,掃描點光SPa、SPb、SPc。
本變形例中,對構成内側之矩形圖案部PT7b之像素(On像素)之各個,係於Xt方向與Yt方向之各個以圓形點光SPa之2脈衝進行曝光,對構成周邊邊緣部PT7a之像素(On像素)之各個,係於Xt方向與Yt方向之各個,除圓形點光SPa之2脈衝外,亦進行狹縫狀(長橢圓狀)點光SPb、SPc之2脈衝的追加曝光。因此,在描繪線SL3a上,根據描繪訊號SDa與時鐘訊號CLK,照射與矩形圖案PT7之Xt方向全寬(9像素)對應之18脈衝量之圓形點光SPa。
除此之外,在描繪線SL3a上,為了進行構成矩形圖案PT7之+Yt方向側之周邊邊緣部PT7a的第1像素與構成-Yt方向側之周邊邊緣部PT7a之第9像素之追加曝光,根據描繪訊號SDb、SDc與時鐘訊號CLK,對該第1像素與第9像素之各個照射點光SPb、SPc之2脈衝量。又,第1實施形態中,由於3個點光SPa、SPb、SPc係如先前之圖10所說明般,以間隔ΔYb、ΔYc於Yt方向錯開,因此,本變形例中,亦如圖11之說明,與描繪訊號SDa、SDb、SDc之各個對應之像素位元資訊之資料列,資訊之位置(位元之位置)係錯開與該間隔ΔYb、ΔYc相應之像素數。
又,在描繪線SL3b上,為構成矩形圖案PT7之Xt方向側之周邊邊緣部PT7a而對Yt方向排列之9個像素之列進行追加曝光。因此,在描繪線SL3b上,根據描繪訊號SDa、SDb、SDc與時鐘訊號CLK,對該第1像素~第9像素之9像素量之各個照射點光SPa、SPb、SPc之2脈衝量,以對從構成矩形圖案PT7之+Yt方向側之周邊邊緣部PT7a之第1像素、到構成-Yt方向側之周邊邊緣部PT7a之第9像素為止之所有像素皆進行追加曝光。
本變形例中,為了對追加曝光之像素(On像素),持續照射圓形點光SPa、以-45度傾斜之狹縫狀點光SPb、以+45度傾斜之狹縫狀點光SPc,在各點光之光強度相同時,對被追加曝光之像素,最大會賦與約3倍之曝光量。然而,追加曝光亦有所需之曝光量為1.5倍或2倍程度即可之情形。此場合,可在從光源裝置LS1B、LS1C射出之光束LB1b、LB1c之光路中,設置可調整光束強度之減光構件,以使追加曝光中使用之狹縫狀點光SPb、SPc各個之光強度衰減至點光SPa之光強度之25%、50%程度。作為此種減光構件,以使來自光源裝置LS1B(LS1C)之光束LB1b(LB1c)依序通過可旋轉之1/2波長板、偏光分束器的構成較佳。此場合,可藉由使1/2波長板繞光束之中心光線進行旋轉調整,來將被偏光分束器反射(或穿透)之光束強度,在例如10%~90%之範圍連續的調整。
本變形例中,由於在追加曝光時,對構成周邊邊緣部PT7a之像素重疊照射以-45度傾斜之狹縫狀點光SPb、與以+45度傾斜之狹縫狀點光SPc,因此因2個點光SPb、SPc之重疊形成之光強度分布,會接近角為圓弧之四角形狀。因此,在片狀基板P上之待曝光之元件形成區域内之整體,如圖16所示,僅包含延伸於Xt方向與Yt方向之周邊邊緣部PT7a、而不包含斜邊緣部或斜線圖案之情形時,對周邊邊緣部PT7a之像素(On像素),可僅以2個點光SPb、SPc之重疊進行曝光。
〔變形例4〕
以上之第1實施形態、第2實施形態及各變形例中,係藉由在光束切換部BD1B(BD2B)内直列配置之聲光調變元件AM1、AM3(AM2、AM4),將從3個光源裝置LS1A、LS1B、LS1C(LS2A、LS2B、LS2C)之各個生成之3個光束Bna、Bnb、Bnc(n=1~4)切換供應至複數個描繪單元MUn中之任一個。然而,亦可以是將來自2個光源裝置各個之描繪用光束,不透過光束切換部BD1B(BD2B)而直接供應至1個描繪單元之構成。
圖17係顯示僅使用2個光源裝置之變形例4之光束合成部之概略構成的圖。圖17中,與先前之圖1、圖4所示之構件相同構件係賦予相同符號,省略詳細之說明。本變形例中,來自2個光源裝置LS1B、LS1C各個之光束LB1b、LB1c,分別被反射鏡M50、M52反射後射入圖4(以及圖5A~圖5C)所示之光束形狀變形部10B、10C。又,圖17中,來自光源裝置LS1B之光束LB1b,與正交座標系統XYZ之XY面平行的往+X方向射出,來自光源裝置LS1C之光束LB1c,以和光束LB1b大致同軸之配置關係,與XY面平行的往-X方向射出。
設在光束形狀變形部10B内之光束壓縮系統OM2(參照圖5A~圖5C)之整體,設置成能繞射入之光束LB1b之中心光線(圖5A~圖5C中之光軸AXb)旋轉。光束壓縮系統OM2,係藉由包含馬達或氣動活塞等致動器之驅動機構20B,設定成每次旋轉45°。因此,從光束形狀變形部10B往+Y方向射出之光束LB1b,被轉換成在YZ面内之剖面分布成為狹縫狀(長橢圓狀)之平行光束。同樣的,設在光束形狀變形部10C内之光束壓縮系統OM2(參照圖5A~圖5C)之整體,設置成能繞射入之光束LB1c之中心光線(圖5A~圖5C中之光軸AXc)旋轉,藉由包含馬達或氣動活塞等致動器之驅動機構20C,設定成每次旋轉45°。因此,從光束形狀變形部10C往+Y方向射出之光束LB1c,被轉換成在YZ面内之剖面分布成為狹縫狀(長橢圓狀)之平行光束。
來自光束形狀變形部10B之光束LB1b,被反射鏡M51反射向+X方向後,投射於V型反射鏡M54之一方之反射面。同樣的,來自光束形狀變形部10C之光束LB1c,被反射鏡M53反射向-X方向後,投射於V型反射鏡M54之另一方之反射面。V型反射鏡M54之一方之反射面與另一方之反射面,係設定成以既定角度交叉,以形成與圖17中之Z軸平行之稜線。V型反射鏡M54之稜線(與Z軸平行),在圖17中之XY面内觀察時,係設定成例如與描繪單元MU1之光軸AXu1(參照圖2)正交。
藉由反射鏡M51、M53、V型反射鏡M54,而被V型反射鏡M54之一方之反射面反射之光束LB1b與被V型反射鏡M54之另一方之反射面反射之光束LB1c,在XY面内與光軸AXu1平行、且隔著光軸AXu1成對稱接近之狀態往+Y方向前進,射入稜鏡塊22。稜鏡塊22,具有以和光軸AXu1正交之方式與Z軸平行延伸之稜線,使射入之光束LB1b、LB1c之各個以既定角度(例如1°以下)折射(偏向)向光軸AXu1。通過稜鏡塊22之2個光束LB1b、LB1c,在與光軸AXu1垂直之面Pe’(對應圖8中之面Pe’)彼此與光軸AXu1交叉後,以一邊擴張、一邊射入描繪單元MU1之方式前進。
藉由以上之構成,於片狀基板P上,僅聚光從描繪單元MU1投射之光束LB1b、LB1c之各個形成之2個點光SPb、SPc。本變形例中,2個點光SPb、SPc之各個,皆具有狹縫狀(長橢圓狀)之強度分布,可將該分布之長軸方向,藉由驅動機構20B、20C在片狀基板P上每次改變45°之角度。又,透過驅動機構20B、20C之光束形狀變形部10B、10C内之光束壓縮系統OM2之旋轉角度變化量,例如,可設成在±90°之範圍内以每次15°之12階段變化,亦可以無階段設定成任意角度。
本變形例中,係在僅以2個狹縫狀(長橢圓狀)點光SPb、SPc進行圖案描繪時,於事前掌握描繪單元MU1待描繪之圖案中,何種圖案部分(延伸於主掃描方向或副掃描方向之直線邊緣部、或斜邊緣部等)係包含在片狀基板P上之副掃描方向之何位置,根據此,藉由驅動機構20B、20C在事前(對應之邊緣部之描繪前一刻)使點光SPb、SPc各個之長軸方向旋轉。如先前之圖9A所說明,電子元件内之配線圖案中,多使用45度之斜線圖案(圖9A中之PT2),除此之外,亦使用相對主掃描方向或副掃描方向傾斜30度程度、或60度程度之線圖案或圖案邊緣部。考量此種情形,最好是使具有狹縫狀(長橢圓狀)強度分布之點光SPb、SPc各個之長軸方向,相對主掃描方向或副掃描方向在+25度~65度之範圍、或-25度~65度之範圍傾斜較佳。
圖18A~圖18D,係以示意方式顯示根據圖案邊緣部之方向性切換之點光SPb、SPc各個之長軸方向之組合的圖。圖18A,係顯示與以先前之圖10所說明之狀態同樣的,以-45度傾斜之點光SPb與以+45度傾斜之點光SPc之各中心,以間隔(ΔYb+ΔYc)在1個描繪線SLn上位於Yt(Y)方向之情形。作為以描繪單元MU1描繪之圖案,如以先前之圖16所做之說明,僅以延伸於Xt方向與Yt方向之直線邊緣部構成之情形時,描繪資料上之所有像素Pic中,對待投射點光之On像素,係以±45度傾斜之點光SPb、SPc之各個重疊之方式,控制來自光源裝置LS1B、LS1C各個之光束LB1b、LB1c之脈衝發光。又,如圖18A所示,以點光SPb傾斜-45度、點光SPc傾斜+45度之狀態為初期狀態。
圖18B,係顯示藉由驅動機構20C,僅使點光SPc從初期狀態之傾斜反時鐘旋轉90度之狀態,圖18C則係顯示藉由驅動機構20B,僅使點光SPb從初期狀態之傾斜順時鐘旋轉90度之狀態。如圖18B或圖18C所示,使2個點光SPb、SPc於相同方向傾斜,對斜邊緣部或斜線圖案之On像素(Pic),重疊投射點光SPb、SPc之各個,即能增大邊緣部之像素之曝光量。
又,圖18D,係顯示藉由驅動機構20B、20C,使點光SPb從初期狀態之傾斜順時鐘旋轉45度,使點光SPc從初期狀態之傾斜反時鐘旋轉45度之狀態。圖18D之情形,2個點光SPb、SPc,皆是設定為長軸方向與描繪線SLn正交之方向。圖18D之設定,尤其適合往與描繪線SLn平行或正交之方向延伸之直線狀線圖案之描繪。
如以上所述,藉由驅動機構20B、20C進行之光束壓縮系統OM2之旋轉帶來之點光SPb、SPc之長軸方向之變更(切換)動作,當然在沿描繪線SLn之點光SPb、SPc之1次掃描中是不能的。因此,相對於片狀基板P移動過完全不進行圖案描繪之區域(不進行點光SPb、SPc之脈衝照射之Off像素連續之區域)之時間,以較點光SPb、SPc之長軸方向之切換動作所需時間短之時序,若有需要則進行切換動作。
〔變形例5〕
圖19係以示意方式顯示以來自1個光源裝置LSe之光束LBe,製作2個狹縫狀(長橢圓狀)點光SPb、SPc之光學構成的圖。為便於說明,來自光源裝置LSe之光束LBe,設為與正交座標系統XYZ之X軸平行的射出。光源裝置LSe,係與先前說明之光源裝置LS1B、LS1C相同之光纖放大雷射光源(以400MHz之頻率震盪出波長355nm之紫外脈衝光)。來自光源裝置LSe之P偏光之光束LBe(具有直徑0.5~1mm程度之圓形剖面分布的平行光束),射入與先前以圖14說明之光電元件EOa、EOb相同之光電元件EOc。光電元件EOc,在被施加驅動訊號SSc(高壓之直流電位)之期間(On狀態時),將射入之光束LBe從P偏光轉換為S偏光射出,在驅動訊號SSc之非施加時(Off狀態時)使P偏光之光束LBe直接射出。
來自光電元件EOc之光束LBe,在被反射鏡M55彎折成直角而與Y軸平行的往+Y方向前進後,射入光束擴大系統OM1(參照圖5A~圖5C)。光束擴大系統OM1,使射入之光束LBe成為直徑擴大10倍程度之平行光束後射出向偏光分束器BS4。作為光分割部之偏光分束器BS4,在光束LBe為P偏光時使光束LBe直接穿透,在光束LBe為S偏光時以直角反射光束LBe。此處,若設穿透過偏光分束器BS4之P偏光之光束LBe為光束LB1c、被偏光分束器BS4反射之S偏光之光束LBe為光束LB1b時,被分割之光束LB1c、LB1b分別在不同光路中前進。
來自偏光分束器BS4之光束LB1b(S偏光),穿透1/2波長板HWP而被換為偏光方向旋轉90度之P偏光後,射入其功能在於作為光束形狀變形部之光束壓縮系統OM2b。同樣的,來自偏光分束器BS4之光束LB1c(P偏光),穿透1/2波長板HWP而被轉換為偏光方向旋轉90度之S偏光後,射入其功能在於作為光束形狀變形部之光束壓縮系統OM2c。光束壓縮系統OM2b、OM2c之各個,係以與先前之圖5A~圖5C或圖13所示之光學構件同樣的構成,設置成能繞各個光束LB1b、LB1c之中心光線(光軸)成相對的90度角度。
通過光束壓縮系統OM2b之光束LB1b,被反射鏡M57以和Y軸平行之方式直角反射而往+Y方向前進,射入偏光分束器BS5。又,通過光束壓縮系統OM2c往-X方向前進之光束LB1c,射入偏光分束器BS5。其功能在於作為光束合成部之偏光分束器BS5,係配置成使成為P偏光之光束LB1b穿透、成為S偏光之光束LB1c反射,並將光束LB1b、LB1c合成為同軸。從偏光分束器BS5往+Y方向射出之光束LB1b、LB1c,藉由與圖5A~圖5C所示之構成相同之光束縮小系統OM3,被轉換為光束直徑縮小至1/10程度之平行光束。
通過光束縮小系統OM3之光束LB1b、LB1c,穿透振幅分割型之分束器BS6,分別成為光束B1b、B1c,以和描繪單元MU1之光軸AXu1成同軸之方式射入描繪單元MU1。又,來自以和光源裝置LSe相同諸特性所製作之光源裝置LS1A往-X方向前進之光束LB1a(具有直徑0.5~1mm程度之圓形剖面分布的平行光束),被分束器BS6反射成為光束B1a,以和描繪單元MU1之光軸AXu1成同軸之方式射入描繪單元MU1。分束器BS6雖係配置成將3條光束B1a、B1b、B1c合成為同軸,但射入之光束B1a、B1b、B1c各個之光量的約一半,會被配置在分束器BS6之-X方向側之光束阱TRc吸收。
本變形例中,在光電元件EOc為Off狀態、且供應至光源裝置LSe之描繪訊號SDc之像素位元值為「1」時,從光源裝置LSe脈衝發光出光束LBe。由於光電元件EOc為Off狀態,因此光束LBe(P偏光)穿透偏光分束器BS4,通過1/2波長板HWP被轉換為S偏光,通過光束壓縮系統OM2c被偏光分束器BS5反射,透過光束縮小系統OM3、分束器BS6而成為生成點光SPc之光束B1c,被供應至描繪單元MU1。在光電元件EOc為On狀態、且供應至光源裝置LSe之描繪訊號SDb之像素位元值為「1」時,從光源裝置LSe脈衝發光出光束LBe。由於光電元件EOc為On狀態,因此P偏光之光束LBe被轉換為S偏光,被偏光分束器BS4反射,通過1/2波長板HWP被轉換為P偏光,通過光束壓縮系統OM2b後穿透偏光分束器BS5,透過光束縮小系統OM3、分束器BS6成為生成點光SPb之光束B1b,被供應至描繪單元MU1。
本變形例中,亦為了進行點光SPb與點光SPc之切換而使用光電元件EOc。因此,圖4所示之控制裝置100内之描繪資料記憶部100B中,以和待描繪圖案之像素圖資訊關連對應的儲存有用以設定施加於光電元件EOc之驅動訊號SSc之On/Off的資訊(位元圖資訊)。藉由光電元件EOc之On/Off,就結果而言,係互補的切換從作為光束形狀變形部之光束壓縮系統OM2b射出之光束LB1b之直線偏光方向、與從作為光束形狀變形部之光束壓縮系統OM2c射出之光束LB1c之直線偏光方向。
本變形例中,由來自光源裝置LS1A之光束B1a形成之圓形點光Spa,可回應描繪訊號SDa之像素位元值「1」及時鐘訊號CLK,恆常的作為脈衝光投射至片狀基板P上。另一方面,從來自光源裝置LSe之光束LBe生成之光束B1b所形成之點光SPb,與由光束B1c形成之點光SPc,係藉由光電元件EOc之Off狀態與On狀態之切換,僅其中之任一方,回應描繪訊號SDb、SDc之像素位元值「1」及時鐘訊號CLK,作為脈衝光投射至片狀基板P上。
因此,本變形例中,對構成斜邊緣部或斜線圖案之邊緣像素,不僅是狹縫狀(長橢圓狀)點光SPb或SPc,亦可重疊曝光圓形點光SPa。此場合,可在增大邊緣像素之曝光量之同時,亦獲得降低邊緣部之鋸齒狀之效果。
〔變形例6〕
圖20係以示意方式顯示光源裝置與包含光束形狀變形部10B、10C之光束合成部BD1A(BD2A)之變形例之構成的圖。本變形例,係以來自圖19所示之光源裝置LSe之光束LBe與來自圖4所示之光源裝置LS1A之光束LB1a,生成圓形點光SPa與2個狹縫狀(長橢圓狀)點光SPb、SPc之構成,且亦使用圖6所示之光束切換部BD1B(BD2B)而能以複數個描繪單元MU1~MU4之各個進行圖案曝光之構成。
圖20中,從光源裝置LSe以頻率400MHz脈衝發光出之紫外波長帶之光束LBe(直徑0.5~1mm程度之圓形剖面之平行光束),以布拉格繞射條件射入聲光調變元件AM5。聲光調變元件AM5係藉由驅動訊號SSe,在On狀態(繞射光產生狀態)與Off狀態之間切換。聲光調變元件AM5為Off狀態時,射入之光束LBe直接穿透而與與光軸同軸的射入透鏡GK7。聲光調變元件AM5係配置在透鏡GK7之前側焦點位置,透鏡GK7之後側焦點位置配置有落射反射鏡IM5。如此,圖20之聲光調變元件AM5、透鏡GK7、落射反射鏡IM5各個之配置,即與以先前之圖7A、圖7B所說明之聲光調變元件AM3、透鏡GK3、落射反射鏡IM3各個之配置相同。
穿透Off狀態之聲光調變元件AM5並通過透鏡GK7之光束LBe,在落射反射鏡IM5之上方空間收斂成光腰後,一邊擴散一邊與光軸同軸的射入透鏡GK9。透鏡GK9之前側焦點,係配置成與透鏡GK7之後側焦點位置一致,在透鏡GK9之後側焦點位置,設置有以驅動訊號SSf切換On狀態(繞射光產生狀態)與Off狀態、且以布拉格繞射條件配置之聲光調變元件AM6。穿透過透鏡GK9之光束LBe,成為與射入最初之聲光調變元件AM5時之光束直徑相同之平行光束。
聲光調變元件AM6為On狀態之情形時,如圖20所示,會產生作為光束LBe之1次繞射光束的光束LB1c(平行光束)。光束LB1c,通過透鏡GK10後,在落射反射鏡IM6之位置收斂成光腰,並被落射反射鏡IM6以直角反射,以和光軸同軸之狀態射入透鏡GK11。此處,在透鏡GK10之前側焦點位置配置聲光調變元件AM6,在透鏡GK10之後側焦點位置配置落射反射鏡IM6。此外,透鏡GK11之前側焦點位置係設定成與透鏡GK10之後側焦點位置(落射反射鏡IM6之位置)相同。因此,通過透鏡GK11之光束LB1c,再次成為平行光束,被反射鏡M59反射後,射入於先前之圖4(圖5A~圖5C)或圖13所示之光束形狀變形部10C。
另一方面,最初之聲光調變元件AM5為On狀態之情形時,會產生作為射入聲光調變元件AM5之光束LBe之1次繞射光束的光束LB1b。該光束LB1b(平行光束),因透鏡GK7而收斂,被落射反射鏡IM5反射後,以和光軸同軸之狀態射入透鏡GK8。由於透鏡GK8之前側焦點係設定在透鏡GK7之後側焦點位置(落射反射鏡IM5之位置),因此,通過透鏡GK8之光束LB1b,再次成為平行光束,被反射鏡M58反射後,射入於先前之圖4(圖5A~圖5C)或圖13所示之光束形狀變形部10B。
圖20所示之光束形狀變形部10B、10C,如以先前之圖13所做之說明,可藉由驅動機構20B、20C各個所進行之光束壓縮系統OM2之旋轉,使光束LB1b、LB1c之壓縮方向繞光軸旋轉。從光束形狀變形部10B、10C之各個射出之光束LB1b、LB1c,分別與圖4同樣的被反射鏡M3B、M3C反射後,通過楔狀稜鏡12B、12C,以和光束切換部BD1B(BD2B)之光軸AXs成既定角度之方式前進。又,與圖4同樣的,來自光源裝置LS1A之光束LB1a,以和光束切換部BD1B(BD2B)之光軸AXs成同軸之方式通過反射鏡M3B與反射鏡M3C之間。該光束LB1a,與圖4同樣的,通過平行平板12A被供應至光束切換部BD1B(BD2B)。
藉由以上之構成,於本變形例,可將來自描繪單元MU1、MU3(MU2、MU4)各個之由光束LB1a(LB2a)形成之圓形點光SPa、由光束LB1b(LB2b)形成之以-45度傾斜之狹縫狀(長橢圓狀)點光SPb、以及由光束LB1c(LB2c)形成之以+45度傾斜之狹縫狀(長橢圓狀)點光SPb中之任1者,選擇性的投射至片狀基板P上,或將狹縫狀(長橢圓狀)點光SPb、SPc中之任1者與圓形點光Spa之2者,同時投射至片狀基板P上。
設光源裝置LS1A與光源裝置LSe各個之脈衝震盪頻率Fp為400MHz時,考量圖20所示之聲光調變元件AM5、AM6之最高切換頻率Fss為50MHz~100MHz程度,用以切換聲光調變元件AM5、AM6各個之On狀態或Off狀態之驅動訊號SSc、SSd之施加時序,係對以狹縫狀(長橢圓狀)點光SPb、SPc描繪之邊緣像素或斜線圖案之位置,例如以與圖15所說明之驅動訊號SSa、SSb同樣的提早數像素實施。例如,對1像素以點光SPa、SPb、SPc之各個於主掃描方向照射n脈衝量之情形時,驅動訊號SSc、SSd之施加時序,係提前以Fp/n・Fss求出之值以上之像素數之方式進行控制。因此,Fp=400MHz、Fss=50MHz、n=2時,在主掃描方向提前4像素以上之像素位置施加驅動訊號(高頻訊號)SSe、SSf中之任一方即可。
本變形例中,為進行點光SPb與點光SPc之切換而使用2個聲光調變元件AM5、AM6。因此,於圖4所示之控制裝置100内,設有用以對聲光調變元件AM5、AM6之各個施加驅動訊號SSe、SSf之驅動電路(高頻訊號施加放大器等),於描繪資料記憶部100B,以和待描繪圖案之像素圖資訊建立關連性之方式儲存有用以設定該等驅動訊號SSe、SSf之On/Off的資訊(位元圖資訊)。此外,在本變形例中由聲光調變元件AM5、AM6、透鏡GK7~GK11、落射反射鏡IM5、IM6構成之光束切換機構,其功能在於作為將來自1個光源裝置LSe之光束LBe,分割成彼此通過相異之光路前進之2條光束LB1b、LB1c的光分割部。再者,本變形例中之反射鏡M3B、M3C、楔狀稜鏡12B、12C,其功能在於做為將以光束形狀變形部10B、10C使剖面形狀從圓形變形之2個光束LB1b、LB1c加以合成的光束合成部。
根據本變形例,如圖20所示,由於能使以來自1個光源裝置LSe之光束LBe生成之2條光束LB1b(點光SPb用)、LB1c(點光SPc用)各個之偏光方向、與從1個光源裝置LS1A生成之光束LB1a(點光SPa用)之偏光方向一致,因此能對複數個描繪單元MU1~MU4之各個,使用聲光調變元件AM1~AM4以時間分割依序供應來自各光源裝置之光束。又,本變形例中,亦與先前之圖17同樣的,由於能以驅動機構20B、20C,改變從圓形變形為非均向性形狀(狹縫狀、長橢圓狀)之點光SPb、SPc之方向性(長軸方向),因此能容易地設定適合於待描繪圖案之斜邊緣角度的點形狀。
又,本變形例中,可對在主掃描方向(Yt方向)或副掃描方向(Xt方向)直線延伸之圖案邊緣之像素、或相對Yt方向與Xt方向斜傾之圖案邊緣之像素,適當地選擇投射變形為狹縫狀(長橢圓狀)之點光SPb、SPc中之任一方與圓形點光Spa之兩方、或僅變形之點光SPb、SPc中之任一方、亦或是僅圓形點光SPa。
以上之第1實施形態、第2實施形態及各變形例中所說明之點光SPb、SPc,雖係相對圓形點光SPa變形為狹縫狀或長橢圓狀,但亦可以是變形為其他形狀。例如,可以使點光SPb(或SPc)為矩形、正方形、菱形等之四角形。不過,此場合,係由透過圖2所示之fθ透鏡系統FT與第2柱狀透鏡CYb投射至片狀基板P上之光束B1b之數值孔徑(NA)、與光束B1b(來自光源裝置之光束)之波長λ的關係來決定最小點尺寸,因此,在使點光SPb為四角形之情形時,考量繞射或像差之影響,以充分的大於該最小點尺寸之尺寸(例如,最小點尺寸之3倍以上)較佳。使點光SPb、SPc皆為相同四角形時,在該四角形之對角線方向彼此相異之情形下,係視為變形成彼此相異形狀之點光來進行處理。
10A、10B、10C:光束形狀變形部
10G1、10G6:負透鏡
10G2、10G5:正透鏡
10G3、10G4:柱狀透鏡
12A:平行平板
12B、12C:楔狀稜鏡
20B、20C:驅動機構
100:控制裝置
100A:時鐘產生部
100B:描繪資料記憶部
100C:切換控制部
100D:描繪單元控制部
100E:旋轉筒控制部
Acc:區域
AL1、AL2:像素列(資料列)
AM1~AM6:聲光調變元件
Ar1、Ar2、Ar3:區域
AXb、AXc、AXf1、AXs、AXun:光軸
BD1A、BD2A:光束合成部
BD1B、BD2B:光束切換部
Bna、Bnb、Bnc:光束
BS1~BS5:偏光分束器
BS6:分束器
CLK:時鐘訊號
DR:旋轉筒
EOa、EOb、EOc:光電元件
FT:fθ透鏡系統
GK1~GK11:透鏡
IM1~IM6:落射反射鏡
LB1a、LB1b、LB1c、LB2a、LB2b、LB2c、LBe:光束
LS1A、LS1B、LS1C、LS2A、LS2B、LS2C、LSe:光源裝置
M2B、M2C:反射鏡
M3B、M3C:反射鏡
M4:反射鏡
M10~M15、M30、M32、M40A、M42、M50~M59:反射鏡
MU1~MU4、MUn:描繪單元
OM1:光束擴大系統
OM2、OM2b:光束壓縮系統
OM3:光束縮小系統
OPm:面
P:片狀基板
Pic:像素
PM:旋轉多面鏡
PT1、PT2、PT3:線與空間圖案
SDa、SDb、SDc:描繪訊號
SL1~SL4、SL1a、SL1b、SLn、SLna、SLnb、SLnc:描繪線
SPa、SPb、SPc:點光
[圖1]係顯示第1實施形態之圖案曝光裝置之概略整體構成的立體圖。
[圖2]係圖1所示之4個描繪單元MU1~MU4中,代表性的顯示描繪單元MU1之概略内部構成的立體圖。
[圖3A、圖3B]係誇張表示通過圖2所示之描繪單元MU1内之擴束器BEX之3條描繪用光束B1a、B1b、B1c之狀態的圖。
[圖4]係顯示圖1所示之光源裝置LS1A、LS1B、LS1C與光束合成部BD1A之概略構成的圖。
[圖5A~圖5C]係以示意方式顯示圖4所示之光束形狀變形部10B(或10C)内之光學構件之配置的圖。
[圖6]係概略顯示圖1所示之光束切換部BD1B内之光學構件之配置與光路的立體圖。
[圖7A、圖7B]係誇張顯示射入圖6中最初之聲光調變元件AM3之3條光束LB1a、LB1b、LB1c各個之繞射光束,朝向對應之描繪單元MU3分歧之狀態的圖。
[圖8]係顯示從光束切換部BD1B、BD2B之各個射入描繪單元MU1~MU4之各個之光束Bna、Bnb、Bnc之狀態的立體圖。
[圖9A]係顯示曝光至片狀基板P上之線與空間狀圖案PT1、PT2、PT3之一例,圖9B係顯示該圖案之放大之一部分之描繪資料上之像素圖(位元圖)之一例。
[圖10]係說明描繪圖9A、圖9B中所示之圖案PT2中之1條斜線圖案之一部分時之動作的圖。
[圖11]係說明用以描繪圖9B所示之斜線之一部分之描繪資料中、與像素列(資料列)AL1、AL2之各個對應之位元圖資訊的圖。
[圖12A]係顯示變形例1之光束切換部BD1B(BD2B)内之光路的圖,圖12B係顯示藉由圖12A之光路而投射於片狀基板P上之點光SPa、SPb、SPc之配置狀態的圖。
[圖13]係以示意方式顯示圖5A~圖5C所示之光束壓縮系統OM2之變形例之構成的圖。
[圖14]係顯示圖4所示之光束合成部BD1A(BD2A)之第2實施形態之構成的圖。
[圖15]係說明使用圖14之光束合成部BD1A、圖6之光束切換部BD1B、描繪單元MU3(或MU1)之圖案之描繪動作之一例的圖。
[圖16]係顯示增大對排列成矩陣狀之複數個矩形圖案各個之周邊邊緣部賦予之曝光量之特殊曝光之描繪動作之一例的圖。
[圖17]係顯示僅使用2個光源裝置之變形例4之光束合成部之概略構成的圖。
[圖18A~圖18D]係以示意方式顯示使用圖17之構成,根據圖案邊緣部之方向性進行切換之點光SPb、SPc各個之長軸方向之組合的圖。
[圖19]係以示意方式顯示以來自1個光源裝置LSe之光束LBe,作成2個狹縫狀(長橢圓狀)點光SPb、SPc之光學構成之變形例的圖。
[圖20]係以示意方式顯示光源裝置與包含光束形狀變形部10B、10C之光束合成部BD1A(BD2A)之變形例之構成的圖。
10A、10B、10C:光束形狀變形部
12A:平行平板
12B、12C:楔狀稜鏡
100:控制裝置
100A:時鐘產生部
100B:描繪資料記憶部
100C:切換控制部
100D:描繪單元控制部
100E:旋轉筒控制部
AXs:光軸
BD1B、BD2B:光束切換部
CLK:時鐘訊號
DR:旋轉筒
GK1:透鏡
LB1a、LB1b、LB1c:光束
LS1A、LS1B、LS1C:光源裝置
M2B、M2C:反射鏡
M3B、M3C:反射鏡
M4:反射鏡
MU1~MU4:描繪單元
OPm:面
SDa、SDb、SDc:描繪訊號
Claims (31)
- 一種圖案曝光裝置,具備使從光源裝置供應之光束形成之點光於主掃描方向進行掃描以在基板上描繪圖案之描繪單元,其具備: 第1光源裝置,係射出第1光束; 第2光源裝置,係射出第2光束; 光束合成部,係將來自該第1光源裝置之該第1光束與來自該第2光源裝置之該第2光束之各個,合成為射入該描繪單元; 光束形狀變形部,係使射入該光束合成部之該第1光束與該第2光束各個之剖面形狀彼此相異,以使投射於該基板上之該第1光束所形成之第1點光之形狀與該第2光束所形成之第2點光之形狀彼此相異;以及 控制裝置,係進行將描繪於該基板上之圖案之至少邊緣部,以該第1點光與該第2點光中之任一方或兩方加以描繪的控制。
- 如請求項1所述之圖案曝光裝置,其中,該光束合成部係將該第1光束與該第2光束,以沿著該描繪單元之光軸射入該描繪單元之方式加以合成。
- 如請求項1或2所述之圖案曝光裝置,其中,來自該第1光源裝置之該第1光束與來自該第2光源裝置之該第2光束,剖面形狀皆為圓形; 該光束形狀變形部,包含使該第1光束之剖面形狀從圓形變形為狹縫狀或長橢圓狀之第1光束形狀變形部、與使該第2光束之剖面形狀從圓形變形為狹縫狀或長橢圓狀之第2光束形狀變形部。
- 如請求項3所述之圖案曝光裝置,其中,係將從該第1光束形狀變形部射出之該第1光束之剖面形狀之長軸方向、與從該第2光束形狀變形部射出之該第2光束之剖面形狀之長軸方向,設定為彼此相異之方向,以使變形為該狹縫狀或長橢圓狀之該第1點光之長軸方向、與變形為該狹縫狀或長橢圓狀之該第2點光之長軸方向,在該基板上朝向彼此相異之方向。
- 如請求項3或4所述之圖案曝光裝置,其中,該第1光束形狀變形部與該第2光束形狀變形部之各個,包含將剖面形狀為圓形之光束壓縮向一方向之光束壓縮系統。
- 如請求項5所述之圖案曝光裝置,其中,該光束壓縮系統包含於光軸方向分離配置之2個柱狀透鏡,以使作為平行光束射入之剖面形狀為圓形之光束,成為剖面形狀變形為該狹縫狀或長橢圓狀之平行光束後射出。
- 如請求項3至6中任1項所述之圖案曝光裝置,其中,變形為該狹縫狀或長橢圓狀之該第1點光之長軸方向,係設定成相對該主掃描方向在+25度~+65度之範圍傾斜; 變形為該狹縫狀或長橢圓狀之該第2點光之長軸方向,係設定成相對該主掃描方向在-25度~-65度之範圍傾斜。
- 如請求項3至7中任1項所述之圖案曝光裝置,其中,該控制裝置,在描繪於該基板上之圖案之該邊緣部係相對該主掃描方向傾斜延伸之斜邊緣部時,以將該第1點光與該第2點光中對應該斜邊緣部之傾斜之點光投射於該基板上之方式,控制來自該第1光源裝置之該第1光束之射出與來自該第2光源裝置之該第2光束之射出。
- 如請求項8所述之圖案曝光裝置,其進一步具備射出剖面形狀為圓形之第3光束的第3光源裝置; 該光束合成部,係與變形為該狹縫狀或長橢圓狀之該第1光束與該第2光束一起,使該第3光束沿該描繪單元之光軸射入,以在該基板上投射該第3光束所形成之圓形之第3點光。
- 如請求項9所述之圖案曝光裝置,其中,該控制裝置,針對描繪於該基板上之圖案之該斜邊緣部,係控制來自該第1光源裝置之該第1光束之射出與來自該第2光源裝置之該第2光束之射出,以使該第1點光與該第2點光中之任一方投射於該基板上,針對該斜邊緣部以外之圖案部分,則係控制來自該第3光源裝置之該第3光束之射出,以使該第3點光投射於該基板上。
- 一種圖案曝光裝置,具備使從光源裝置供應之光束形成之點光於主掃描方向進行掃描以在基板上描繪圖案之描繪單元,其具備: 光分割部,係將從該光源裝置射出之剖面形狀為圓形之光束分割為第1光束與第2光束; 第1光束形狀變形部,係設在該第1光束之光路,使該第1光束之剖面形狀從圓形變形,以使由該第1光束之投射而形成在該基板上之第1點光之形狀成為第1形狀; 第2光束形狀變形部,係設在該第2光束之光路,使該第2光束之剖面形狀從圓形變形,以使由該第2光束之投射而形成在該基板上之第2點光之形狀成為與該第1形狀不同之第2形狀; 光束合成部,係將來自該第1光束形狀變形部之該第1光束與來自該第2光束形狀變形部之該第2光束,合成為射入該描繪單元;以及 控制裝置,係進行將描繪於該基板上之圖案以該第1點光與該第2點光中之任一方加以描繪之控制。
- 如請求項11所述之圖案曝光裝置,其中,該光束合成部係將該第1光束與該第2光束,以沿著該描繪單元之光軸射入該描繪單元之方式加以合成。
- 如請求項11或12所述之圖案曝光裝置,其中,該第1光束形狀變形部,係以該第1點光之該第1形狀變形為具有相對該主掃描方向傾斜之長軸的狹縫狀或長橢圓狀之方式,使該第1光束之剖面形狀變形; 該第2光束形狀變形部,係以該第2點光之該第2形狀變形為具有相對該主掃描方向與該第1形狀往相反方向傾斜之長軸的狹縫狀或長橢圓狀之方式,使該第2光束之剖面形狀變形。
- 如請求項13所述之圖案曝光裝置,其中,該第1光束形狀變形部與該第2光束形狀變形部之各個,包含將剖面形狀為圓形之光束往一方向壓縮以使剖面形狀成為狹縫狀或長橢圓狀的光束壓縮系統。
- 如請求項14所述之圖案曝光裝置,其中,該光束壓縮系統包含於光軸方向分離配置之2個柱狀透鏡,以使作為平行光束射入之剖面形狀為圓形之光束,成為剖面形狀變形為該狹縫狀或長橢圓狀之平行光束後射出。
- 如請求項13至15中任1項所述之圖案曝光裝置,其中,變形為該狹縫狀或長橢圓狀之該第1點光之光軸方向,係設定成相對該主掃描方向在+25度~+65度之範圍傾斜; 變形為該狹縫狀或長橢圓狀之該第2點光之長軸方向,係設定成相對該主掃描方向在-25度~-65度之範圍傾斜。
- 如請求項13至16中任1項所述之圖案曝光裝置,其中,該光束合成部係以根據直線偏光之方向而具有穿透性或反射性之偏光分束器構成; 並進一步包含光電元件,以相輔的切換來自該第1光束形狀變形部之該第1光束與來自該第2光束形狀變形部之該第2光束之直線偏光之方向。
- 如請求項17所述之圖案曝光裝置,其中,該控制裝置,在描繪於該基板上之圖案之邊緣部係相對該主掃描方向傾斜延伸之斜邊緣部時,以該第1點光與該第2點光中對應該斜邊緣部之傾斜之點光被投射於該基板上之方式,控制該光電元件。
- 如請求項18所述之圖案曝光裝置,其進一步具備射出剖面形狀為圓形之第3光束的第2光源裝置; 該光束合成部,係與變形為該狹縫狀或長橢圓狀之該第1光束或該第2光束一起,使該第3光束沿該描繪單元之光軸射入,以在該基板上投射由該第3光束形成之圓形的第3點光。
- 如請求項19所述之圖案曝光裝置,其中,該控制裝置,針對描繪於該基板上之圖案之該斜邊緣部,係以該第1點光與該第2點光中之任一方被投射於該基板上之方式,控制來自該光源裝置之該光束之射出與該光電元件之驅動,針對該斜邊緣部以外之圖案部分,則係以該第3點光被投射該基板上之方式,控制來自該第2光源裝置之該第3光束之射出。
- 一種圖案曝光方法,係使用將從光源裝置供應之光束形成之點光,根據描繪資料上所規定之每一像素之像素資訊於主掃描方向進行掃描,以在基板上描繪圖案之描繪單元,其特徵在於: 在該主掃描方向掃描之該像素之列中,包含作為與該主掃描方向交叉斜向延伸之圖案之邊緣部的邊緣像素時,至少投射於該邊緣像素之該點光之形狀,係設定成長軸沿著該圖案斜向延伸方向之方向傾斜的狹縫狀或長橢圓狀。
- 如請求項21所述之圖案曝光方法,其中,投射於該邊緣像素以外之像素之該點光之形狀係設定為圓形。
- 如請求項22所述之圖案曝光方法,其中,投射於該基板上之該圓形之點光之有效尺寸,係設定為相對於該像素在該基板上被規定之尺寸之±50%範圍内。
- 如請求項23所述之圖案曝光方法,其中,投射於該基板上之該狹縫狀或長橢圓狀之點光之長軸方向有效尺寸,係設定為與該像素在該基板上被規定之對角尺寸相當。
- 如請求項22至24中任1項所述之圖案曝光方法,其中,該光源裝置具備第1光源裝置與第2光源裝置,該第1光源裝置係用以射出長軸方向相對該主掃描方向在+25度~+65度之範圍傾斜之該狹縫狀或長橢圓狀之第1點光的第1光束,該第2光源裝置係用以射出長軸方向相對該主掃描方向在-25度~-65度之範圍傾斜之該狹縫狀或長橢圓狀之第2點光的第2光束; 在描繪與該邊緣部對應之邊緣像素之情形時,係以來自該第1光源裝置之該第1光束與來自該第2光源裝置之該第2光束中之任一方被供應至該描繪單元之方式進行控制。
- 如請求項22至24中任1項所述之圖案曝光方法,其中,該光源裝置具備第1光源裝置與第2光源裝置,該第1光源裝置係射出用以生成長軸方向相對該主掃描方向在+25度~+65度之範圍傾斜之該狹縫狀或長橢圓狀之第1點光、與長軸方向相對該主掃描方向在-25度~-65度之範圍傾斜之該狹縫狀或長橢圓狀之第2點光的光束,該第2光源裝置係射出用以生成該圓形之第3點光的光束。
- 如請求項26所述之圖案曝光方法,其中,將來自該第1光源裝置之該光束分割為用以生成該第1點光之第1光束與用以生成該第2點光之第2光束,使分割後之該第1光束與該第2光束各個之剖面形狀變形為該狹縫狀或長橢圓狀後,將該第1光束與該第2光束中之任一方沿著該描繪單元内之光軸供應至該描繪單元。
- 如請求項27所述之圖案曝光方法,其中,係使用以電性方式控制切換來自該第1光源裝置之該光束之偏光方向的光電元件、以及將通過該光電元件之該光束根據偏光狀態分割成穿透之光路與反射之光路的偏光分束器,將來自該第1光源裝置之該光束分割成該第1光束與該第2光束。
- 如請求項27所述之圖案曝光方法,其中,設有以來自該第1光源裝置之該光束直列通過之方式配置之第1聲光調變元件與第2聲光調變元件; 以僅在該第1聲光調變元件為On狀態時產生之該光束之1次繞射光束作為該第1光束加以使用,以僅在該第2聲光調變元件為On狀態時產生之該光束之1次繞射光束作為該第2光束加以使用。
- 一種圖案曝光裝置,具備使從光源裝置供應之光束形成之點光於主掃描方向進行掃描以在基板上描繪圖案之描繪單元,其特徵在於: 具有來自該光源裝置之該光束射入,將該光束之剖面形狀變形後之光束導向該描繪單元之光束形狀變形部; 該光束形狀變形部,係使該光束之剖面形狀從圓形變形為非圓形。
- 如請求項30所述之圖案曝光裝置,其中,該光束形狀變形部係使該光束之剖面形狀從圓形變形為狹縫狀或長橢圓狀。
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