マイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置
【課題】異物の付着による露光不良を防止できるスキャン露光装置を提供する。
【解決手段】スキャン露光装置１には、光源１１と共にマスク１２及び基板７に対して相対的に水平の第１方向５に移動されマスク１２の正立等倍像を基板４に結像させるマイクロレンズアレイ１４が設けられている。マスク１２とマイクロレンズアレイ１４との間には、マスク１２への異物４の付着を防止するフィルム状又はシート状のペリクル１３が設けられており、ローラ１５ａ及びローラ１５ｂ間を、マスク１２及びマイクロレンズアレイ１４の双方に対して相対的に移動される。ペリクル１３は、マイクロレンズアレイ１４に同期させてスキャン方向５に移動されるか、又はマスク１２に対してスキャン方向５に対して傾斜する方向に移動される。
【解決手段】スキャン露光装置１には、光源１１と共にマスク１２及び基板７に対して相対的に水平の第１方向５に移動されマスク１２の正立等倍像を基板４に結像させるマイクロレンズアレイ１４が設けられている。マスク１２とマイクロレンズアレイ１４との間には、マスク１２への異物４の付着を防止するフィルム状又はシート状のペリクル１３が設けられており、ローラ１５ａ及びローラ１５ｂ間を、マスク１２及びマイクロレンズアレイ１４の双方に対して相対的に移動される。ペリクル１３は、マイクロレンズアレイ１４に同期させてスキャン方向５に移動されるか、又はマスク１２に対してスキャン方向５に対して傾斜する方向に移動される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源及びマイクロレンズアレイを、マスク及び基板に対して、相対的に移動させることにより、光源から出射された露光光によりマスクを１方向にスキャンして、マスクに形成されたパターンをマイクロレンズアレイにより基板に転写する露光装置に関し、特に、マスクに異物が付着することによる露光不良を防止できるマイクロレンズアレイを使用した露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、マイクロレンズを２次元的に配置したマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置が提案されている（特許文献１）。このスキャン露光装置においては、複数個のマイクロレンズアレイを一方向に配列し、この配列方向に垂直の方向に基板及びマスクを、マイクロレンズアレイ及び露光光源に対して、相対的に移動させることにより、露光光がマスクをスキャンして、マスクの孔に形成された露光パターンを基板上に結像させる。
【０００３】
図３は、従来のスキャン露光装置におけるマイクロレンズアレイを示す図である。図３に示すように、従来のスキャン露光装置においては、マイクロレンズアレイ２は、複数枚のマイクロレンズアレイチップ２０が、遮光性の支持基板１４０に、スキャン方向５に垂直の方向に例えば４個ずつ２列に配置されており、スキャン方向５にみて、前段の４個のマイクロレンズアレイチップ２０の相互間に、後段の４個のマイクロレンズアレイチップ２０のうち３個が夫々配置されて、２列のマイクロレンズアレイチップ２０が千鳥になるように配列されている。各マイクロレンズアレイチップ２０は、複数個のマイクロレンズが２次元的に配置されたものであり、マスク１２を透過した露光光は、各マイクロレンズの位置に対応して基板上に照射される。２列のマイクロレンズアレイチップ２０は、スキャン方向からみて、複数個のマイクロレンズが相互に隣接するように配置されており、露光光がマスク１２をスキャンすることにより、基板７におけるスキャン方向５に垂直の方向の露光領域の全域が露光される。
【０００４】
図４に示すように、各マイクロレンズアレイチップ２０は、例えば、４枚８レンズ構成であり、４枚の単位マイクロレンズアレイ２０−１，２０−２，２０−３，２０−４が積層された構造を有する。各単位マイクロレンズアレイ２０−１乃至２０−４は２個のレンズから構成されている。これにより、露光光は単位マイクロレンズアレイ２０−２と単位マイクロレンズアレイ２０−３との間で一旦収束し、更に単位マイクロレンズアレイ２０−４の下方の基板上で結像する。即ち、単位マイクロレンズアレイ２０−２と単位マイクロレンズアレイ２０−３との間には、マスク１２の倒立等倍像が結像し、基板７上には、マスク１２の正立等倍像が結像する。よって、マスクに埃等の異物が付着していた場合、この異物の像がそのまま基板に投影されてしまい、露光不良が発生する。なお、図４において、単位マイクロレンズアレイ２０−２と単位マイクロレンズアレイ２０−３との間、及び単位マイクロレンズアレイ２０−３と単位マイクロレンズアレイ２０−４との間の符号２ｄ，２ｃは、夫々、６角視野絞り、開口絞りを示し、開口絞り２ｃが各マイクロレンズのＮＡ（開口数）を制限すると共に、６角視野絞り２ｄが結像位置に近いところで視野を６角に絞っている。
【０００５】
このような異物の付着による露光不良を防止するために、マスクの表面に薄膜状の保護材（ペリクル）を装着し、ペリクル自身に異物を付着させることにより、マスクに直接異物が付着することを防止する技術が提案されている。例えば特許文献２には、ペリクルによってマスクを覆うことにより、埃等の異物の付着による露光不良の影響を低減することが開示されている。即ち、露光時においては、露光光はマスク面に焦点を結ぶように照射されるが、この際、異物は、マスクから高さ方向にずれて配置されたペリクルに付着し、露光光の焦点位置に存在しない。よって、異物の像が投影されても、その像は不鮮明となり、露光不良を抑制できる。
【０００６】
特許文献３及び４においては、ペリクルの透過光又は異物による反射光を検出する光センサを設け、これにより、ペリクルに付着した異物の検出精度を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３８２９号公報
【特許文献２】特開平１１−２２４８４３号公報
【特許文献３】特開２００２−５７０９７号公報
【特許文献４】特開２００１−１５９６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のようなマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置においては、マスクとマイクロレンズアレイとの間の距離が例えば１ｍｍ程度と小さい。よって、このような露光装置に特許文献２乃至４のようなペリクルを設ける場合、ペリクルは、マスクの表面に近接して配置する必要がある。よって、ペリクルの表面の位置とマスクの表面に設定されている露光光の焦点位置とが極めて近くなる。従って、マイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置においては、ペリクルを設けて、異物が付着する位置を露光光の焦点位置からずらす効果が極めて小さいという問題点がある。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、異物の付着による露光不良を防止できるスキャン露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置は、露光光を出射する光源と、露光対象の基板に転写すべきパターンが形成され前記光源からの露光光を透過させるマスクと、前記光源と共に前記マスク及び前記基板に対して相対的に水平の第１方向に移動され前記マスクのパターンの正立等倍像を前記基板に結像させるマイクロレンズアレイと、前記マスクと前記マイクロレンズアレイとの間に配置され、異物を自身に付着させて前記マスクへの異物の付着を防止するペリクルと、前記マスクに対する前記マイクロレンズアレイの相対的第１方向への移動の際に、前記ペリクルを前記マスクに対して相対的に前記第１方向に移動させるペリクル移動装置と、を有し、前記ペリクル移動装置は、前記マイクロレンズアレイを前記マスクに対して相対的に移動させる１スキャンの間に、前記マイクロレンズアレイと前記ペリクルとの相対的速度差による相対的移動距離の差が、所定距離以下になるように、前記ペリクルを前記マイクロレンズアレイに同期させて移動させることを特徴とする。例えば前記マイクロレンズアレイは、複数個のマイクロレンズが２次元的に配置されて構成されており、前記所定距離は、前記第１方向に並ぶ前記マイクロレンズの間隔未満である。
【００１１】
本発明に係る他のマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置は、露光光を出射する光源と、露光対象の基板に転写すべきパターンが形成され前記光源からの露光光を透過させるマスクと、前記光源と共に前記マスク及び前記基板に対して相対的に水平の第１方向に移動され前記マスクのパターンの正立等倍像を前記基板に結像させるマイクロレンズアレイと、前記マスクと前記マイクロレンズアレイとの間に配置され、異物を自身に付着させて前記マスクへの異物の付着を防止するペリクルと、前記マスクに対する前記マイクロレンズアレイの相対的第１方向への移動の際に、前記ペリクルを前記マスクに対して相対的に前記第１方向に対して傾斜する水平の第３方向に移動させるペリクル移動装置と、を有することを特徴とする。この場合に、例えば前記第３方向は、前記第１方向に直交する方向である。
【００１２】
本発明においては、例えば前記ペリクルは、フィルム状又はシート状をなし、前記ペリクル移動装置は、供給ロールから巻き解いた前記ペリクルを前記マスクと前記マイクロレンズアレイとの間に供給し、巻き取り側のロールに巻き取るものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、マスクとマイクロレンズアレイとの間にペリクルが配置され、ペリクル自身に異物を付着させることにより、マスクへの異物の付着を防止できる。また、マイクロレンズアレイが光源と共にマスク及び基板に対して相対的に第１方向に移動される際には、ペリクルは、ペリクル移動装置により、マスクに対して相対的に第１方向又は第１方向に対して傾斜する水平の第３方向に移動されるため、ペリクルに付着した異物がマスクの下方の特定の位置に存在することによる露光不良を防止できる。
【００１４】
そして、ペリクルがマスクに対して相対的に第１方向に移動される場合には、ペリクル移動装置は、マイクロレンズアレイをマスクに対して相対的に移動させる１スキャンの間に、マイクロレンズアレイとペリクルとの相対的速度差による相対的移動距離の差が所定距離以下となるように、ペリクルをマイクロレンズアレイに同期させて移動させるため、露光光の光路の外側の領域に異物が付着した場合には、露光光の光路内に異物が侵入することによる露光不良は生じず、仮に、露光光の光路上に異物が付着して、この異物によりマイクロレンズアレイに露光光が入射されない領域が生じたとしても、マイクロレンズアレイのその他の領域にはマスクの透過光を確実に入射させることができる。よって、露光不良が発生しても、これを最小限に抑制することができる。同様に、ペリクルがマスクに対して相対的に第１方向に対して傾斜する第３方向に移動される場合においても、ペリクルに付着した異物によりマイクロレンズアレイに露光光が入射されない領域が生じたとしても、この領域は、ペリクルの移動に伴って第３方向に移動されるため、第１方向についてみれば、マイクロレンズアレイに露光光が入射されない領域が存在している期間を短くでき、露光不良が発生しても、これを最小限に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。
【図２】（ａ）は本発明の第２実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置を示す下面図、（ｂ）はマイクロレンズアレイの各マイクロレンズの配置を一例として示す図である。
【図３】従来のマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置を示す斜視図である。
【図４】マイクロレンズアレイの各マイクロレンズの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置を示す図であり、図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）は下面図である。図１に示すように、本実施形態に係る露光装置１は、光源１１から出射された露光光１６の光路上に、マスク１２、ペリクル１３及びマイクロレンズアレイ１４が配置されており、光源１１から出射された露光光１６がマスク１２に形成されたパターンに透過された後、ペリクル１３に透過され、マイクロレンズアレイ１４の各マイクロレンズに透過されることにより、基板７上にマスク１２のパターンの正立等倍像が結像されるように構成されている。そして、光源１１及びマイクロレンズアレイ１４を、図１に黒矢印で示すように、マスク１２及び基板７に対して相対的に水平方向に１方向にスキャンすることにより、マスク１２のパターンを露光光のスキャン方向に転写していく。光源１１からの露光光１６の照射領域（図１（ｂ）における領域１６ａ）は、マイクロレンズアレイ１４の大きさより若干小さく、よって、マイクロレンズアレイ１４における光を透過すべき領域、即ち、マイクロレンズが配置された領域に、マスクを透過した露光光の全てが入射される。
【００１７】
本実施形態においては、マスク１２は、マスクホルダ３０によりその縁部を支持されており、基板７に露光すべきパターンが形成されている。なお、図１においては、マスク１２のパターンは図示を省略している。
【００１８】
マイクロレンズアレイ１４は、マスク１２のパターンが形成された領域の幅に対応するように、１又は複数枚のマイクロレンズアレイチップが遮光性の支持基板に支持されたものであり、例えば、図４に示す従来のマイクロレンズアレイチップ２０と同様に、４枚８レンズ構成である。即ち、図４に示すように、マイクロレンズアレイチップ２０は、４枚の単位マイクロレンズアレイ２０−１，２０−２，２０−３，２０−４が積層された構造を有し、各単位マイクロレンズアレイ２０−１乃至２０−４は２個のレンズから構成されている。これにより、露光光は単位マイクロレンズアレイ２０−２と単位マイクロレンズアレイ２０−３との間で一旦収束し、更に単位マイクロレンズアレイ２０−４の下方の基板上で結像する。即ち、単位マイクロレンズアレイ２０−２と単位マイクロレンズアレイ２０−３との間には、マスク１２の倒立等倍像が結像し、基板７上には、マスク１２の正立等倍像が結像する。なお、図１においては、マイクロレンズアレイには、１枚のマイクロレンズアレイチップが配置されているが、例えば基板７の露光すべき面積が広い場合においては、図３に示す態様と同様に、マイクロレンズアレイに複数枚のマイクロレンズアレイチップが配置されていてもよい。
【００１９】
本実施形態においても、例えば、従来のマイクロレンズアレイと同様に、マスク１２の倒立等倍像が結像する位置には、６角視野絞り２ｄが配置されており、露光光を６角に成形している。また、単位マイクロレンズアレイ２０−３と単位マイクロレンズアレイ２０−４との間には、円形の開口絞り２ｃが配置されており、各マイクロレンズのＮＡ（開口数）を制限している。
【００２０】
ペリクル１３は、例えば光透過性のフィルム又はシートであり、マスク１２とマイクロレンズアレイ１４との間に配置され、ペリクル１３自身に異物を付着させてマスク１２への埃等の異物の付着を防止している。即ち、ペリクル１３は、少なくともマスク１２の下面よりも広く設けられており、マスク１２の透過光の全てが入射される。本実施形態のように、マスク１２とマイクロレンズアレイ１４との間の距離が１ｍｍ程度と小さい場合においても、薄膜状のペリクル１３を使用することにより、露光時に、ペリクル１３がマスク１２及びマイクロレンズアレイ１４等に干渉することはない。このフィルム状又はシート状のペリクル１３は、図１に示すように、例えばロール１５ａから巻き解かれてマスク１２とマイクロレンズアレイ１４との間に供給され、巻き取り側のロール１５ｂに巻き取られる。即ち、巻き取り側のロール１５ｂは、例えば同軸的に設けられたモータ等により回転駆動され、供給側のロール１５ａから順次ペリクル１３が巻き取られる。
【００２１】
このロール１５ａ，１５ｂによるペリクル１３の移動は、少なくともマスク１２（及び基板７）に対するマイクロレンズ１４（及び光源１１）のスキャン時に行われる。本実施形態においては、ペリクル１３は、マスク１２に対する露光光１６の相対的なスキャン方向５に移動される。よって、図１に示すように、ペリクル１３の下面に例えば埃等の異物４が付着した場合には、この異物４もマスク１２に対して相対的にスキャン方向５に移動される。マスク１２に対する露光光１６の相対的スキャンは、スキャン方向５に例えば１００ｍｍ／秒の速度で進行する。この場合に、ペリクル１３の移動速度は、例えば１００ｍｍ／秒である。よって、ペリクル１３は、マイクロレンズアレイ１４に同期するように相対速度が０で移動され、マスク１２に対しては、スキャン方向５に１００ｍｍ／秒の相対速度で移動される。よって、本実施形態においては、図１（ｂ）に示すように、ペリクル１３に付着した異物４は、マイクロレンズアレイ１４に対しては相対的に移動されない。よって、露光光の光路の外側の領域に異物４が付着した場合には、異物４が露光光の光路内に侵入することはなく、露光不良は生じない。しかし、仮に、露光光の光路上に異物４が付着して、ペリクル１３に付着した異物４によりマイクロレンズアレイ１４に露光光１６が入射されない領域が生じたとしても、その他の領域にはマスク１２の透過光を確実に入射させることができ、露光不良が発生しても、これを最小限に抑制することができる。また、異物４は、マスク１２に対しては、相対的に移動されるため、マスク１２の下方の特定の位置に異物４が存在することによる露光不良も防止できる。なお、本実施形態においては、マイクロレンズアレイ１４に対するペリクル１３の相対的移動速度が０である場合について説明するが、例えば基板７に所定のパターンを転写できる光量が得られる範囲において、ペリクル１３は、マイクロレンズアレイ１４に対して相対的に若干移動可能に構成されていてもよい。即ち、本実施形態においては、ペリクル１３は、マイクロレンズアレイ１４をマスク１２に対して相対的に移動させる１スキャンの間に、マイクロレンズアレイ１４とペリクル１３との相対的速度差による相対的移動距離の差が、所定距離以下となるように移動される。例えば、マイクロレンズアレイ１４は、複数個のマイクロレンズがスキャン方向５に直交する第２方向に配列されて、マイクロレンズ列が構成され、このマイクロレンズ列がスキャン方向５に所定ピッチで配置されて構成されている。即ち、マスク１２に形成されたパターンの特定箇所についてみれば、露光光のスキャンに伴い、そのパターンを透過した露光光は、スキャン方向５に所定ピッチで並ぶ複数個のマイクロレンズを、順次透過して基板７上に集光される。よって、例えばスキャン方向５に１５０μｍピッチで１０００個のマイクロレンズが配置され、例えば９９０個のマイクロレンズの透過光によりパターンを転写する光量が得られる場合においては、異物４による遮光領域がスキャン方向５におけるマイクロレンズ１０個分の間隔（１．５ｍｍ）未満である範囲において、異物４はマイクロレンズアレイ１４に対して相対的に移動可能に構成できる。例えば、マイクロレンズアレイ１４とペリクル１３との相対的移動距離の差は、スキャン方向に並ぶマイクロレンズの間隔未満である。
【００２２】
次に、本実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置の動作について説明する。先ず、露光装置の所定位置に露光対象の基板７が配置される。この基板７の搬送は、例えば基板７が載置されるステージを移動させることにより行われる。基板７が所定位置に配置されたら、光源１１から露光光が出射される。光源１１から出射された露光光１６は、先ず、マスク１２に照射され、マスク１２に形成されたパターン形状に応じて透過される。そして、このマスク１２の透過光が、ペリクル１３へと向かう。この露光光１６の出射の開始に合わせて、ロール１５ｂの回転軸に取り付けられたモータ等の駆動要素を駆動させ、供給側のロール１５ａから薄膜状のペリクル１３を巻き取り側のロール１５ｂにより巻き取り始める。このペリクル１３は、薄膜状をなしているため、移動される際に、マスク１２及びマイクロレンズアレイ１４等に干渉することなく移動される。
【００２３】
マスク１２の透過光は、ペリクル１３を透過し、マイクロレンズアレイ１４に入射され、各マイクロレンズにより、基板７上にマスク１２の正立等倍像が結像し、基板７にマスク１２のパターンが転写される。この状態で、光源１１及びマイクロレンズアレイ１４がマスク１２及び基板７に対して相対的にスキャン方向５に移動されることにより、基板７に帯状の露光領域がスキャン方向５に形成されていく。
【００２４】
ペリクル１３に埃等の異物が付着していない場合においては、マスク１２の透過光は、ペリクル１３をそのまま透過して、マイクロレンズアレイ１４へと向かう。しかし、図１に示すように、ペリクル１３に異物４が付着している場合には、この異物４は、ペリクル１３の移動に伴ってスキャン方向５に移動される。本実施形態においては、ペリクル１３の移動速度は、マイクロレンズアレイ１４に対して相対的に０である。よって、ペリクル１３に異物４が付着する位置がマスク１２を透過した露光光の光路の外側である場合には、異物４が露光光の光路内に侵入することはなく、露光不良は生じない。しかし、仮に、マスク１２を透過した露光光の光路上に異物４が付着して、マイクロレンズアレイ１４に露光光が入射されない領域が生じたとしても、この異物４は、ペリクル１３の移動に伴い、マイクロレンズアレイ１４と同期するように移動されるため、マイクロレンズアレイ１４のその他の領域には、マスク１２の透過光が確実に入射される。よって、異物の付着により発生する露光不良を最小限に抑制することができる。
【００２５】
また、ペリクル１３に付着した異物４は、マスク１２に対しては、相対的にスキャン方向５に移動されるため、マスク１２の透過光が特定の位置で遮光されて露光不良となることも防止できる。
【００２６】
このように、マイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置においても、ペリクル１３及びその移動装置（ロール１５ａ，１５ｂ）を設けることにより、埃等の異物の付着による露光不良を確実に防止することができ、仮に、露光光の光路上に異物が付着した場合においても、発生する露光不良を最小限に抑制することができる。
【００２７】
本実施形態においては、ペリクル１３に付着した異物４がマイクロレンズアレイ１４に同期するようにマスク１２に対して相対的に移動されるように構成されていればよい。即ち、例えば、本実施形態においては、光源１１及びマイクロレンズアレイ１４の位置が一定であり、光源１１及びマイクロレンズアレイ１４をマスク１２及び基板７に対して移動させる場合について説明したが、光源１１及びマイクロレンズアレイ１４の位置が固定され、マスク１２及び基板７が光源１１及びマイクロレンズアレイ１４に対して移動されてもよく、光源１１及びマイクロレンズアレイ１４と、マスク１２及び基板７の両群が、同時一体的に相対的に移動されてもよい。但し、ペリクル１３は、露光光１６（及びマイクロレンズアレイ１４）に同期するように、マスク１２に対して相対的にスキャン方向５に移動される。
【００２８】
また、本実施形態においては、ペリクル１３の移動を容易にするために、ペリクル１３が薄膜状に形成され、ロール１５ａ，１５ｂにより移動される場合を説明したが、例えばペリクルは、板状の光透過性の部材により構成することができ、この板状のペリクルを露光光のスキャンと連動させて移動させ、ペリクルに付着した異物４をマイクロレンズアレイ１４と同期させてスキャン方向５に移動させてもよい。
【００２９】
なお、ペリクル１４に付着した埃等については、露光終了後に取り除くか、又はペリクル１４を交換することにより、マスク１２のメンテナンス性が向上し、露光精度を高く維持できる。
【００３０】
次に、本発明の第２実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置について説明する。図２（ａ）は本発明の第２実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置を示す下面図、図２（ｂ）はペリクルの移動速度を示す図である。第１実施形態においては、薄膜状のペリクル１３をマイクロレンズアレイ１４に同期させてスキャン方向５に移動させ、これにより、露光不良を防止する場合を説明した。本実施形態においては、ペリクル１３の幅及び移動方向が第１実施形態と異なり、スキャン露光装置のその他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、本実施形態においては、ペリクル１３を移動させる供給側のロール１５ｃ及び巻き取り側のロール１５ｄが、マスク１２の側方に設けられており、薄膜状のペリクル１３を露光光の相対的スキャン方向５に対して直交する水平方向６に移動させる。よって、本実施形態においては、ペリクル１３に付着した埃等の異物４は、マスク１２に対して、相対的にスキャン方向５に直交する方向６に移動され、マイクロレンズアレイ１４に対しては、相対的にスキャン方向５の反対方向の速度成分とスキャン方向５に直交する速度成分を有し、異物４がマスク１２及びマイクロレンズアレイ１４の双方に対して相対的に移動される。
【００３２】
本実施形態においても、ペリクル１３の移動速度は、例えば基板７にパターンを転写する光量が得られる範囲で調節される。例えば露光光の光量の変動によるパターンの線幅変動が１０％以内になるように、ペリクル１３の移動速度が調節される。即ち、マスク１２に対する露光光１６の相対的スキャン速度が例えば１００ｍｍ／秒である場合においては、ペリクル１３の移動速度は、例えば１２ｍｍ／秒である。また、マイクロレンズアレイ１４は、例えば図２（ｂ）に示すように、複数個のマイクロレンズが２次元的に配置されて構成されており、複数個のマイクロレンズがスキャン方向５に直交する方向（図２（ｂ）における左右方向）に所定ピッチ（図２（ｂ）においては１５０μｍピッチ）で配列されてマイクロレンズ列が構成されており、このマイクロレンズアレイ列がスキャン方向５に所定の列ピッチ（図２（ｂ）においては１５０μｍ）で複数列（図２（ｂ）においては３列）配置されてマイクロレンズアレイ列群が構成されており、隣接するマイクロレンズアレイ列同士は、スキャン方向５に直交する方向に所定間隔（図２（ｂ）においては５０μｍ）偏倚している。よって、スキャン方向には、マイクロレンズが４５０μｍピッチで配置されている。この場合においては、異物４の付着による露光不良がスキャン方向に並ぶ複数群のマイクロレンズアレイ群にわたって発生しないようにペリクルを移動させる。例えば、マスク１２に対する露光光１６の相対的スキャン速度が１００ｍｍ／秒であるとき、スキャン方向５に並ぶマイクロレンズがマスク１２の特定の１点をスキャンするためには、４．５ミリ秒の時間を要する。この間に、異物４がスキャン方向５におけるマイクロレンズアレイ列の列ピッチ以上の速度で移動されればよい。よって、ペリクルの移動速度は、（５０×１０−６μｍ）／（４．５×１０−３秒）＝１１．１ｍｍ／秒以上とする。
【００３３】
本実施形態においても、ペリクル１３に付着した異物４によりマイクロレンズアレイ１４に露光光が入射されない領域が生じたとしても、この異物４は、ペリクル１３の移動に伴い、マイクロレンズアレイ１４に対しては、スキャン方向５に対して傾斜する方向に移動され、異物により露光光が入射されない領域が、順次、移動される。よって、スキャン方向５についてみれば、マイクロレンズアレイ１４に露光光が入射されない領域が存在している期間を短くでき、露光不良が発生しても、これを最小限に抑制することができる。また、本実施形態においては、異物４は、マイクロレンズアレイ１４に対して相対的に移動されるため、露光光の光路上から速やかに移動される。更に、異物４は、マスク１２に対しても相対的に移動されるため、マスク１２の下方の特定の位置に異物４が存在することによる露光不良も防止できる。
【００３４】
なお、本実施形態においては、ペリクル１３に付着した異物４が露光光１６及びマスク１２に対して相対的に移動されて、露光光の照射領域から速やかに取り除かれるように構成されていればよく、光源１１及びマイクロレンズアレイ１４の位置が固定され、マスク１２及び基板７が光源１１及びマイクロレンズアレイ１４に対して移動されてもよく、光源１１及びマイクロレンズアレイ１４と、マスク１２及び基板７の両群が、同時一体的に相対的に移動されてもよい。但し、マスク１２及び基板７がペリクル１３に対してスキャン方向の速度成分を有する場合においては、マスク１２の移動範囲に対応させて、ペリクル１３の幅を広く設定する必要がある。
【００３５】
また、本実施形態においても、ペリクルは、板状の光透過性の部材により構成することができ、この板状のペリクルを露光光のスキャンと連動させて移動させてもよい。
【００３６】
更に、本実施形態においては、ペリクル１３の移動方向が露光光のスキャン方向５に対して直交する方向６である場合を説明したが、ペリクル１３が露光光のスキャン方向５に対して傾斜する水平方向に移動されることにより、本実施形態と同様の効果が得られる。この場合には、マスク１２及びマイクロレンズアレイ１４に対するペリクル１３の移動速度を移動方向に応じて調節する。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、マスクとマイクロレンズアレイとの距離が短い高精度のスキャン露光装置において、マスクに異物が付着することをペリクルにより防止でき、ペリクルに異物が付着した場合においても、この異物は、マイクロレンズアレイに同期するようにスキャン方向に移動されるか、又は、マイクロレンズアレイに対してスキャン方向に傾斜する方向に相対的に移動される。よって、異物の付着による露光不良を防止でき、マスクの下方の特定の位置に異物が存在することによる共通欠陥等の露光不良も防止でき、基板等の露光対象物を高精度で露光できる。
【符号の説明】
【００３８】
１：露光装置、１１：光源、１２：マスク、１３：ペリクル、１４：マイクロレンズアレイ、１５：ロール、１６：露光光、２：マイクロレンズアレイ、２０：マイクロレンズアレイチップ、３０：マスクホルダ、４：異物、５：スキャン方向、６：（スキャン方向に直交する）方向、７：基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源及びマイクロレンズアレイを、マスク及び基板に対して、相対的に移動させることにより、光源から出射された露光光によりマスクを１方向にスキャンして、マスクに形成されたパターンをマイクロレンズアレイにより基板に転写する露光装置に関し、特に、マスクに異物が付着することによる露光不良を防止できるマイクロレンズアレイを使用した露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、マイクロレンズを２次元的に配置したマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置が提案されている（特許文献１）。このスキャン露光装置においては、複数個のマイクロレンズアレイを一方向に配列し、この配列方向に垂直の方向に基板及びマスクを、マイクロレンズアレイ及び露光光源に対して、相対的に移動させることにより、露光光がマスクをスキャンして、マスクの孔に形成された露光パターンを基板上に結像させる。
【０００３】
図３は、従来のスキャン露光装置におけるマイクロレンズアレイを示す図である。図３に示すように、従来のスキャン露光装置においては、マイクロレンズアレイ２は、複数枚のマイクロレンズアレイチップ２０が、遮光性の支持基板１４０に、スキャン方向５に垂直の方向に例えば４個ずつ２列に配置されており、スキャン方向５にみて、前段の４個のマイクロレンズアレイチップ２０の相互間に、後段の４個のマイクロレンズアレイチップ２０のうち３個が夫々配置されて、２列のマイクロレンズアレイチップ２０が千鳥になるように配列されている。各マイクロレンズアレイチップ２０は、複数個のマイクロレンズが２次元的に配置されたものであり、マスク１２を透過した露光光は、各マイクロレンズの位置に対応して基板上に照射される。２列のマイクロレンズアレイチップ２０は、スキャン方向からみて、複数個のマイクロレンズが相互に隣接するように配置されており、露光光がマスク１２をスキャンすることにより、基板７におけるスキャン方向５に垂直の方向の露光領域の全域が露光される。
【０００４】
図４に示すように、各マイクロレンズアレイチップ２０は、例えば、４枚８レンズ構成であり、４枚の単位マイクロレンズアレイ２０−１，２０−２，２０−３，２０−４が積層された構造を有する。各単位マイクロレンズアレイ２０−１乃至２０−４は２個のレンズから構成されている。これにより、露光光は単位マイクロレンズアレイ２０−２と単位マイクロレンズアレイ２０−３との間で一旦収束し、更に単位マイクロレンズアレイ２０−４の下方の基板上で結像する。即ち、単位マイクロレンズアレイ２０−２と単位マイクロレンズアレイ２０−３との間には、マスク１２の倒立等倍像が結像し、基板７上には、マスク１２の正立等倍像が結像する。よって、マスクに埃等の異物が付着していた場合、この異物の像がそのまま基板に投影されてしまい、露光不良が発生する。なお、図４において、単位マイクロレンズアレイ２０−２と単位マイクロレンズアレイ２０−３との間、及び単位マイクロレンズアレイ２０−３と単位マイクロレンズアレイ２０−４との間の符号２ｄ，２ｃは、夫々、６角視野絞り、開口絞りを示し、開口絞り２ｃが各マイクロレンズのＮＡ（開口数）を制限すると共に、６角視野絞り２ｄが結像位置に近いところで視野を６角に絞っている。
【０００５】
このような異物の付着による露光不良を防止するために、マスクの表面に薄膜状の保護材（ペリクル）を装着し、ペリクル自身に異物を付着させることにより、マスクに直接異物が付着することを防止する技術が提案されている。例えば特許文献２には、ペリクルによってマスクを覆うことにより、埃等の異物の付着による露光不良の影響を低減することが開示されている。即ち、露光時においては、露光光はマスク面に焦点を結ぶように照射されるが、この際、異物は、マスクから高さ方向にずれて配置されたペリクルに付着し、露光光の焦点位置に存在しない。よって、異物の像が投影されても、その像は不鮮明となり、露光不良を抑制できる。
【０００６】
特許文献３及び４においては、ペリクルの透過光又は異物による反射光を検出する光センサを設け、これにより、ペリクルに付着した異物の検出精度を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３８２９号公報
【特許文献２】特開平１１−２２４８４３号公報
【特許文献３】特開２００２−５７０９７号公報
【特許文献４】特開２００１−１５９６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のようなマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置においては、マスクとマイクロレンズアレイとの間の距離が例えば１ｍｍ程度と小さい。よって、このような露光装置に特許文献２乃至４のようなペリクルを設ける場合、ペリクルは、マスクの表面に近接して配置する必要がある。よって、ペリクルの表面の位置とマスクの表面に設定されている露光光の焦点位置とが極めて近くなる。従って、マイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置においては、ペリクルを設けて、異物が付着する位置を露光光の焦点位置からずらす効果が極めて小さいという問題点がある。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、異物の付着による露光不良を防止できるスキャン露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置は、露光光を出射する光源と、露光対象の基板に転写すべきパターンが形成され前記光源からの露光光を透過させるマスクと、前記光源と共に前記マスク及び前記基板に対して相対的に水平の第１方向に移動され前記マスクのパターンの正立等倍像を前記基板に結像させるマイクロレンズアレイと、前記マスクと前記マイクロレンズアレイとの間に配置され、異物を自身に付着させて前記マスクへの異物の付着を防止するペリクルと、前記マスクに対する前記マイクロレンズアレイの相対的第１方向への移動の際に、前記ペリクルを前記マスクに対して相対的に前記第１方向に移動させるペリクル移動装置と、を有し、前記ペリクル移動装置は、前記マイクロレンズアレイを前記マスクに対して相対的に移動させる１スキャンの間に、前記マイクロレンズアレイと前記ペリクルとの相対的速度差による相対的移動距離の差が、所定距離以下になるように、前記ペリクルを前記マイクロレンズアレイに同期させて移動させることを特徴とする。例えば前記マイクロレンズアレイは、複数個のマイクロレンズが２次元的に配置されて構成されており、前記所定距離は、前記第１方向に並ぶ前記マイクロレンズの間隔未満である。
【００１１】
本発明に係る他のマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置は、露光光を出射する光源と、露光対象の基板に転写すべきパターンが形成され前記光源からの露光光を透過させるマスクと、前記光源と共に前記マスク及び前記基板に対して相対的に水平の第１方向に移動され前記マスクのパターンの正立等倍像を前記基板に結像させるマイクロレンズアレイと、前記マスクと前記マイクロレンズアレイとの間に配置され、異物を自身に付着させて前記マスクへの異物の付着を防止するペリクルと、前記マスクに対する前記マイクロレンズアレイの相対的第１方向への移動の際に、前記ペリクルを前記マスクに対して相対的に前記第１方向に対して傾斜する水平の第３方向に移動させるペリクル移動装置と、を有することを特徴とする。この場合に、例えば前記第３方向は、前記第１方向に直交する方向である。
【００１２】
本発明においては、例えば前記ペリクルは、フィルム状又はシート状をなし、前記ペリクル移動装置は、供給ロールから巻き解いた前記ペリクルを前記マスクと前記マイクロレンズアレイとの間に供給し、巻き取り側のロールに巻き取るものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、マスクとマイクロレンズアレイとの間にペリクルが配置され、ペリクル自身に異物を付着させることにより、マスクへの異物の付着を防止できる。また、マイクロレンズアレイが光源と共にマスク及び基板に対して相対的に第１方向に移動される際には、ペリクルは、ペリクル移動装置により、マスクに対して相対的に第１方向又は第１方向に対して傾斜する水平の第３方向に移動されるため、ペリクルに付着した異物がマスクの下方の特定の位置に存在することによる露光不良を防止できる。
【００１４】
そして、ペリクルがマスクに対して相対的に第１方向に移動される場合には、ペリクル移動装置は、マイクロレンズアレイをマスクに対して相対的に移動させる１スキャンの間に、マイクロレンズアレイとペリクルとの相対的速度差による相対的移動距離の差が所定距離以下となるように、ペリクルをマイクロレンズアレイに同期させて移動させるため、露光光の光路の外側の領域に異物が付着した場合には、露光光の光路内に異物が侵入することによる露光不良は生じず、仮に、露光光の光路上に異物が付着して、この異物によりマイクロレンズアレイに露光光が入射されない領域が生じたとしても、マイクロレンズアレイのその他の領域にはマスクの透過光を確実に入射させることができる。よって、露光不良が発生しても、これを最小限に抑制することができる。同様に、ペリクルがマスクに対して相対的に第１方向に対して傾斜する第３方向に移動される場合においても、ペリクルに付着した異物によりマイクロレンズアレイに露光光が入射されない領域が生じたとしても、この領域は、ペリクルの移動に伴って第３方向に移動されるため、第１方向についてみれば、マイクロレンズアレイに露光光が入射されない領域が存在している期間を短くでき、露光不良が発生しても、これを最小限に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。
【図２】（ａ）は本発明の第２実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置を示す下面図、（ｂ）はマイクロレンズアレイの各マイクロレンズの配置を一例として示す図である。
【図３】従来のマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置を示す斜視図である。
【図４】マイクロレンズアレイの各マイクロレンズの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置を示す図であり、図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）は下面図である。図１に示すように、本実施形態に係る露光装置１は、光源１１から出射された露光光１６の光路上に、マスク１２、ペリクル１３及びマイクロレンズアレイ１４が配置されており、光源１１から出射された露光光１６がマスク１２に形成されたパターンに透過された後、ペリクル１３に透過され、マイクロレンズアレイ１４の各マイクロレンズに透過されることにより、基板７上にマスク１２のパターンの正立等倍像が結像されるように構成されている。そして、光源１１及びマイクロレンズアレイ１４を、図１に黒矢印で示すように、マスク１２及び基板７に対して相対的に水平方向に１方向にスキャンすることにより、マスク１２のパターンを露光光のスキャン方向に転写していく。光源１１からの露光光１６の照射領域（図１（ｂ）における領域１６ａ）は、マイクロレンズアレイ１４の大きさより若干小さく、よって、マイクロレンズアレイ１４における光を透過すべき領域、即ち、マイクロレンズが配置された領域に、マスクを透過した露光光の全てが入射される。
【００１７】
本実施形態においては、マスク１２は、マスクホルダ３０によりその縁部を支持されており、基板７に露光すべきパターンが形成されている。なお、図１においては、マスク１２のパターンは図示を省略している。
【００１８】
マイクロレンズアレイ１４は、マスク１２のパターンが形成された領域の幅に対応するように、１又は複数枚のマイクロレンズアレイチップが遮光性の支持基板に支持されたものであり、例えば、図４に示す従来のマイクロレンズアレイチップ２０と同様に、４枚８レンズ構成である。即ち、図４に示すように、マイクロレンズアレイチップ２０は、４枚の単位マイクロレンズアレイ２０−１，２０−２，２０−３，２０−４が積層された構造を有し、各単位マイクロレンズアレイ２０−１乃至２０−４は２個のレンズから構成されている。これにより、露光光は単位マイクロレンズアレイ２０−２と単位マイクロレンズアレイ２０−３との間で一旦収束し、更に単位マイクロレンズアレイ２０−４の下方の基板上で結像する。即ち、単位マイクロレンズアレイ２０−２と単位マイクロレンズアレイ２０−３との間には、マスク１２の倒立等倍像が結像し、基板７上には、マスク１２の正立等倍像が結像する。なお、図１においては、マイクロレンズアレイには、１枚のマイクロレンズアレイチップが配置されているが、例えば基板７の露光すべき面積が広い場合においては、図３に示す態様と同様に、マイクロレンズアレイに複数枚のマイクロレンズアレイチップが配置されていてもよい。
【００１９】
本実施形態においても、例えば、従来のマイクロレンズアレイと同様に、マスク１２の倒立等倍像が結像する位置には、６角視野絞り２ｄが配置されており、露光光を６角に成形している。また、単位マイクロレンズアレイ２０−３と単位マイクロレンズアレイ２０−４との間には、円形の開口絞り２ｃが配置されており、各マイクロレンズのＮＡ（開口数）を制限している。
【００２０】
ペリクル１３は、例えば光透過性のフィルム又はシートであり、マスク１２とマイクロレンズアレイ１４との間に配置され、ペリクル１３自身に異物を付着させてマスク１２への埃等の異物の付着を防止している。即ち、ペリクル１３は、少なくともマスク１２の下面よりも広く設けられており、マスク１２の透過光の全てが入射される。本実施形態のように、マスク１２とマイクロレンズアレイ１４との間の距離が１ｍｍ程度と小さい場合においても、薄膜状のペリクル１３を使用することにより、露光時に、ペリクル１３がマスク１２及びマイクロレンズアレイ１４等に干渉することはない。このフィルム状又はシート状のペリクル１３は、図１に示すように、例えばロール１５ａから巻き解かれてマスク１２とマイクロレンズアレイ１４との間に供給され、巻き取り側のロール１５ｂに巻き取られる。即ち、巻き取り側のロール１５ｂは、例えば同軸的に設けられたモータ等により回転駆動され、供給側のロール１５ａから順次ペリクル１３が巻き取られる。
【００２１】
このロール１５ａ，１５ｂによるペリクル１３の移動は、少なくともマスク１２（及び基板７）に対するマイクロレンズ１４（及び光源１１）のスキャン時に行われる。本実施形態においては、ペリクル１３は、マスク１２に対する露光光１６の相対的なスキャン方向５に移動される。よって、図１に示すように、ペリクル１３の下面に例えば埃等の異物４が付着した場合には、この異物４もマスク１２に対して相対的にスキャン方向５に移動される。マスク１２に対する露光光１６の相対的スキャンは、スキャン方向５に例えば１００ｍｍ／秒の速度で進行する。この場合に、ペリクル１３の移動速度は、例えば１００ｍｍ／秒である。よって、ペリクル１３は、マイクロレンズアレイ１４に同期するように相対速度が０で移動され、マスク１２に対しては、スキャン方向５に１００ｍｍ／秒の相対速度で移動される。よって、本実施形態においては、図１（ｂ）に示すように、ペリクル１３に付着した異物４は、マイクロレンズアレイ１４に対しては相対的に移動されない。よって、露光光の光路の外側の領域に異物４が付着した場合には、異物４が露光光の光路内に侵入することはなく、露光不良は生じない。しかし、仮に、露光光の光路上に異物４が付着して、ペリクル１３に付着した異物４によりマイクロレンズアレイ１４に露光光１６が入射されない領域が生じたとしても、その他の領域にはマスク１２の透過光を確実に入射させることができ、露光不良が発生しても、これを最小限に抑制することができる。また、異物４は、マスク１２に対しては、相対的に移動されるため、マスク１２の下方の特定の位置に異物４が存在することによる露光不良も防止できる。なお、本実施形態においては、マイクロレンズアレイ１４に対するペリクル１３の相対的移動速度が０である場合について説明するが、例えば基板７に所定のパターンを転写できる光量が得られる範囲において、ペリクル１３は、マイクロレンズアレイ１４に対して相対的に若干移動可能に構成されていてもよい。即ち、本実施形態においては、ペリクル１３は、マイクロレンズアレイ１４をマスク１２に対して相対的に移動させる１スキャンの間に、マイクロレンズアレイ１４とペリクル１３との相対的速度差による相対的移動距離の差が、所定距離以下となるように移動される。例えば、マイクロレンズアレイ１４は、複数個のマイクロレンズがスキャン方向５に直交する第２方向に配列されて、マイクロレンズ列が構成され、このマイクロレンズ列がスキャン方向５に所定ピッチで配置されて構成されている。即ち、マスク１２に形成されたパターンの特定箇所についてみれば、露光光のスキャンに伴い、そのパターンを透過した露光光は、スキャン方向５に所定ピッチで並ぶ複数個のマイクロレンズを、順次透過して基板７上に集光される。よって、例えばスキャン方向５に１５０μｍピッチで１０００個のマイクロレンズが配置され、例えば９９０個のマイクロレンズの透過光によりパターンを転写する光量が得られる場合においては、異物４による遮光領域がスキャン方向５におけるマイクロレンズ１０個分の間隔（１．５ｍｍ）未満である範囲において、異物４はマイクロレンズアレイ１４に対して相対的に移動可能に構成できる。例えば、マイクロレンズアレイ１４とペリクル１３との相対的移動距離の差は、スキャン方向に並ぶマイクロレンズの間隔未満である。
【００２２】
次に、本実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置の動作について説明する。先ず、露光装置の所定位置に露光対象の基板７が配置される。この基板７の搬送は、例えば基板７が載置されるステージを移動させることにより行われる。基板７が所定位置に配置されたら、光源１１から露光光が出射される。光源１１から出射された露光光１６は、先ず、マスク１２に照射され、マスク１２に形成されたパターン形状に応じて透過される。そして、このマスク１２の透過光が、ペリクル１３へと向かう。この露光光１６の出射の開始に合わせて、ロール１５ｂの回転軸に取り付けられたモータ等の駆動要素を駆動させ、供給側のロール１５ａから薄膜状のペリクル１３を巻き取り側のロール１５ｂにより巻き取り始める。このペリクル１３は、薄膜状をなしているため、移動される際に、マスク１２及びマイクロレンズアレイ１４等に干渉することなく移動される。
【００２３】
マスク１２の透過光は、ペリクル１３を透過し、マイクロレンズアレイ１４に入射され、各マイクロレンズにより、基板７上にマスク１２の正立等倍像が結像し、基板７にマスク１２のパターンが転写される。この状態で、光源１１及びマイクロレンズアレイ１４がマスク１２及び基板７に対して相対的にスキャン方向５に移動されることにより、基板７に帯状の露光領域がスキャン方向５に形成されていく。
【００２４】
ペリクル１３に埃等の異物が付着していない場合においては、マスク１２の透過光は、ペリクル１３をそのまま透過して、マイクロレンズアレイ１４へと向かう。しかし、図１に示すように、ペリクル１３に異物４が付着している場合には、この異物４は、ペリクル１３の移動に伴ってスキャン方向５に移動される。本実施形態においては、ペリクル１３の移動速度は、マイクロレンズアレイ１４に対して相対的に０である。よって、ペリクル１３に異物４が付着する位置がマスク１２を透過した露光光の光路の外側である場合には、異物４が露光光の光路内に侵入することはなく、露光不良は生じない。しかし、仮に、マスク１２を透過した露光光の光路上に異物４が付着して、マイクロレンズアレイ１４に露光光が入射されない領域が生じたとしても、この異物４は、ペリクル１３の移動に伴い、マイクロレンズアレイ１４と同期するように移動されるため、マイクロレンズアレイ１４のその他の領域には、マスク１２の透過光が確実に入射される。よって、異物の付着により発生する露光不良を最小限に抑制することができる。
【００２５】
また、ペリクル１３に付着した異物４は、マスク１２に対しては、相対的にスキャン方向５に移動されるため、マスク１２の透過光が特定の位置で遮光されて露光不良となることも防止できる。
【００２６】
このように、マイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置においても、ペリクル１３及びその移動装置（ロール１５ａ，１５ｂ）を設けることにより、埃等の異物の付着による露光不良を確実に防止することができ、仮に、露光光の光路上に異物が付着した場合においても、発生する露光不良を最小限に抑制することができる。
【００２７】
本実施形態においては、ペリクル１３に付着した異物４がマイクロレンズアレイ１４に同期するようにマスク１２に対して相対的に移動されるように構成されていればよい。即ち、例えば、本実施形態においては、光源１１及びマイクロレンズアレイ１４の位置が一定であり、光源１１及びマイクロレンズアレイ１４をマスク１２及び基板７に対して移動させる場合について説明したが、光源１１及びマイクロレンズアレイ１４の位置が固定され、マスク１２及び基板７が光源１１及びマイクロレンズアレイ１４に対して移動されてもよく、光源１１及びマイクロレンズアレイ１４と、マスク１２及び基板７の両群が、同時一体的に相対的に移動されてもよい。但し、ペリクル１３は、露光光１６（及びマイクロレンズアレイ１４）に同期するように、マスク１２に対して相対的にスキャン方向５に移動される。
【００２８】
また、本実施形態においては、ペリクル１３の移動を容易にするために、ペリクル１３が薄膜状に形成され、ロール１５ａ，１５ｂにより移動される場合を説明したが、例えばペリクルは、板状の光透過性の部材により構成することができ、この板状のペリクルを露光光のスキャンと連動させて移動させ、ペリクルに付着した異物４をマイクロレンズアレイ１４と同期させてスキャン方向５に移動させてもよい。
【００２９】
なお、ペリクル１４に付着した埃等については、露光終了後に取り除くか、又はペリクル１４を交換することにより、マスク１２のメンテナンス性が向上し、露光精度を高く維持できる。
【００３０】
次に、本発明の第２実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置について説明する。図２（ａ）は本発明の第２実施形態に係るマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置を示す下面図、図２（ｂ）はペリクルの移動速度を示す図である。第１実施形態においては、薄膜状のペリクル１３をマイクロレンズアレイ１４に同期させてスキャン方向５に移動させ、これにより、露光不良を防止する場合を説明した。本実施形態においては、ペリクル１３の幅及び移動方向が第１実施形態と異なり、スキャン露光装置のその他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、本実施形態においては、ペリクル１３を移動させる供給側のロール１５ｃ及び巻き取り側のロール１５ｄが、マスク１２の側方に設けられており、薄膜状のペリクル１３を露光光の相対的スキャン方向５に対して直交する水平方向６に移動させる。よって、本実施形態においては、ペリクル１３に付着した埃等の異物４は、マスク１２に対して、相対的にスキャン方向５に直交する方向６に移動され、マイクロレンズアレイ１４に対しては、相対的にスキャン方向５の反対方向の速度成分とスキャン方向５に直交する速度成分を有し、異物４がマスク１２及びマイクロレンズアレイ１４の双方に対して相対的に移動される。
【００３２】
本実施形態においても、ペリクル１３の移動速度は、例えば基板７にパターンを転写する光量が得られる範囲で調節される。例えば露光光の光量の変動によるパターンの線幅変動が１０％以内になるように、ペリクル１３の移動速度が調節される。即ち、マスク１２に対する露光光１６の相対的スキャン速度が例えば１００ｍｍ／秒である場合においては、ペリクル１３の移動速度は、例えば１２ｍｍ／秒である。また、マイクロレンズアレイ１４は、例えば図２（ｂ）に示すように、複数個のマイクロレンズが２次元的に配置されて構成されており、複数個のマイクロレンズがスキャン方向５に直交する方向（図２（ｂ）における左右方向）に所定ピッチ（図２（ｂ）においては１５０μｍピッチ）で配列されてマイクロレンズ列が構成されており、このマイクロレンズアレイ列がスキャン方向５に所定の列ピッチ（図２（ｂ）においては１５０μｍ）で複数列（図２（ｂ）においては３列）配置されてマイクロレンズアレイ列群が構成されており、隣接するマイクロレンズアレイ列同士は、スキャン方向５に直交する方向に所定間隔（図２（ｂ）においては５０μｍ）偏倚している。よって、スキャン方向には、マイクロレンズが４５０μｍピッチで配置されている。この場合においては、異物４の付着による露光不良がスキャン方向に並ぶ複数群のマイクロレンズアレイ群にわたって発生しないようにペリクルを移動させる。例えば、マスク１２に対する露光光１６の相対的スキャン速度が１００ｍｍ／秒であるとき、スキャン方向５に並ぶマイクロレンズがマスク１２の特定の１点をスキャンするためには、４．５ミリ秒の時間を要する。この間に、異物４がスキャン方向５におけるマイクロレンズアレイ列の列ピッチ以上の速度で移動されればよい。よって、ペリクルの移動速度は、（５０×１０−６μｍ）／（４．５×１０−３秒）＝１１．１ｍｍ／秒以上とする。
【００３３】
本実施形態においても、ペリクル１３に付着した異物４によりマイクロレンズアレイ１４に露光光が入射されない領域が生じたとしても、この異物４は、ペリクル１３の移動に伴い、マイクロレンズアレイ１４に対しては、スキャン方向５に対して傾斜する方向に移動され、異物により露光光が入射されない領域が、順次、移動される。よって、スキャン方向５についてみれば、マイクロレンズアレイ１４に露光光が入射されない領域が存在している期間を短くでき、露光不良が発生しても、これを最小限に抑制することができる。また、本実施形態においては、異物４は、マイクロレンズアレイ１４に対して相対的に移動されるため、露光光の光路上から速やかに移動される。更に、異物４は、マスク１２に対しても相対的に移動されるため、マスク１２の下方の特定の位置に異物４が存在することによる露光不良も防止できる。
【００３４】
なお、本実施形態においては、ペリクル１３に付着した異物４が露光光１６及びマスク１２に対して相対的に移動されて、露光光の照射領域から速やかに取り除かれるように構成されていればよく、光源１１及びマイクロレンズアレイ１４の位置が固定され、マスク１２及び基板７が光源１１及びマイクロレンズアレイ１４に対して移動されてもよく、光源１１及びマイクロレンズアレイ１４と、マスク１２及び基板７の両群が、同時一体的に相対的に移動されてもよい。但し、マスク１２及び基板７がペリクル１３に対してスキャン方向の速度成分を有する場合においては、マスク１２の移動範囲に対応させて、ペリクル１３の幅を広く設定する必要がある。
【００３５】
また、本実施形態においても、ペリクルは、板状の光透過性の部材により構成することができ、この板状のペリクルを露光光のスキャンと連動させて移動させてもよい。
【００３６】
更に、本実施形態においては、ペリクル１３の移動方向が露光光のスキャン方向５に対して直交する方向６である場合を説明したが、ペリクル１３が露光光のスキャン方向５に対して傾斜する水平方向に移動されることにより、本実施形態と同様の効果が得られる。この場合には、マスク１２及びマイクロレンズアレイ１４に対するペリクル１３の移動速度を移動方向に応じて調節する。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、マスクとマイクロレンズアレイとの距離が短い高精度のスキャン露光装置において、マスクに異物が付着することをペリクルにより防止でき、ペリクルに異物が付着した場合においても、この異物は、マイクロレンズアレイに同期するようにスキャン方向に移動されるか、又は、マイクロレンズアレイに対してスキャン方向に傾斜する方向に相対的に移動される。よって、異物の付着による露光不良を防止でき、マスクの下方の特定の位置に異物が存在することによる共通欠陥等の露光不良も防止でき、基板等の露光対象物を高精度で露光できる。
【符号の説明】
【００３８】
１：露光装置、１１：光源、１２：マスク、１３：ペリクル、１４：マイクロレンズアレイ、１５：ロール、１６：露光光、２：マイクロレンズアレイ、２０：マイクロレンズアレイチップ、３０：マスクホルダ、４：異物、５：スキャン方向、６：（スキャン方向に直交する）方向、７：基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光光を出射する光源と、露光対象の基板に転写すべきパターンが形成され前記光源からの露光光を透過させるマスクと、前記光源と共に前記マスク及び前記基板に対して相対的に水平の第１方向に移動され前記マスクのパターンの正立等倍像を前記基板に結像させるマイクロレンズアレイと、前記マスクと前記マイクロレンズアレイとの間に配置され、異物を自身に付着させて前記マスクへの異物の付着を防止するペリクルと、前記マスクに対する前記マイクロレンズアレイの相対的第１方向への移動の際に、前記ペリクルを前記マスクに対して相対的に前記第１方向に移動させるペリクル移動装置と、を有し、
前記ペリクル移動装置は、前記マイクロレンズアレイを前記マスクに対して相対的に移動させる１スキャンの間に、前記マイクロレンズアレイと前記ペリクルとの相対的速度差による相対的移動距離の差が、所定距離以下になるように、前記ペリクルを前記マイクロレンズアレイに同期させて移動させることを特徴とするマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置。
【請求項２】
前記マイクロレンズアレイは、複数個のマイクロレンズが２次元的に配置されて構成されており、
前記所定距離は、前記第１方向に並ぶ前記マイクロレンズの間隔未満であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置。
【請求項３】
露光光を出射する光源と、露光対象の基板に転写すべきパターンが形成され前記光源からの露光光を透過させるマスクと、前記光源と共に前記マスク及び前記基板に対して相対的に水平の第１方向に移動され前記マスクのパターンの正立等倍像を前記基板に結像させるマイクロレンズアレイと、前記マスクと前記マイクロレンズアレイとの間に配置され、異物を自身に付着させて前記マスクへの異物の付着を防止するペリクルと、前記マスクに対する前記マイクロレンズアレイの相対的第１方向への移動の際に、前記ペリクルを前記マスクに対して相対的に前記第１方向に対して傾斜する水平の第３方向に移動させるペリクル移動装置と、を有することを特徴とするマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置。
【請求項４】
前記第３方向は、前記第１方向に直交する方向であることを特徴とする請求項３に記載のマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置。
【請求項５】
前記ペリクルは、フィルム状又はシート状をなし、
前記ペリクル移動装置は、供給ロールから巻き解いた前記ペリクルを前記マスクと前記マイクロレンズアレイとの間に供給し、巻き取り側のロールに巻き取るものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置。
【請求項１】
露光光を出射する光源と、露光対象の基板に転写すべきパターンが形成され前記光源からの露光光を透過させるマスクと、前記光源と共に前記マスク及び前記基板に対して相対的に水平の第１方向に移動され前記マスクのパターンの正立等倍像を前記基板に結像させるマイクロレンズアレイと、前記マスクと前記マイクロレンズアレイとの間に配置され、異物を自身に付着させて前記マスクへの異物の付着を防止するペリクルと、前記マスクに対する前記マイクロレンズアレイの相対的第１方向への移動の際に、前記ペリクルを前記マスクに対して相対的に前記第１方向に移動させるペリクル移動装置と、を有し、
前記ペリクル移動装置は、前記マイクロレンズアレイを前記マスクに対して相対的に移動させる１スキャンの間に、前記マイクロレンズアレイと前記ペリクルとの相対的速度差による相対的移動距離の差が、所定距離以下になるように、前記ペリクルを前記マイクロレンズアレイに同期させて移動させることを特徴とするマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置。
【請求項２】
前記マイクロレンズアレイは、複数個のマイクロレンズが２次元的に配置されて構成されており、
前記所定距離は、前記第１方向に並ぶ前記マイクロレンズの間隔未満であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置。
【請求項３】
露光光を出射する光源と、露光対象の基板に転写すべきパターンが形成され前記光源からの露光光を透過させるマスクと、前記光源と共に前記マスク及び前記基板に対して相対的に水平の第１方向に移動され前記マスクのパターンの正立等倍像を前記基板に結像させるマイクロレンズアレイと、前記マスクと前記マイクロレンズアレイとの間に配置され、異物を自身に付着させて前記マスクへの異物の付着を防止するペリクルと、前記マスクに対する前記マイクロレンズアレイの相対的第１方向への移動の際に、前記ペリクルを前記マスクに対して相対的に前記第１方向に対して傾斜する水平の第３方向に移動させるペリクル移動装置と、を有することを特徴とするマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置。
【請求項４】
前記第３方向は、前記第１方向に直交する方向であることを特徴とする請求項３に記載のマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置。
【請求項５】
前記ペリクルは、フィルム状又はシート状をなし、
前記ペリクル移動装置は、供給ロールから巻き解いた前記ペリクルを前記マスクと前記マイクロレンズアレイとの間に供給し、巻き取り側のロールに巻き取るものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマイクロレンズアレイを使用したスキャン露光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−３３８１３（Ｐ２０１３−３３８１３Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６８４７５（Ｐ２０１１−１６８４７５）
【出願日】平成２３年８月１日（２０１１．８．１）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１日（２０１１．８．１）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
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