JP2005164896A - Optical head device, laser lithography apparatus and method for drawing pattern - Google Patents
Optical head device, laser lithography apparatus and method for drawing pattern Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005164896A JP2005164896A JP2003402690A JP2003402690A JP2005164896A JP 2005164896 A JP2005164896 A JP 2005164896A JP 2003402690 A JP2003402690 A JP 2003402690A JP 2003402690 A JP2003402690 A JP 2003402690A JP 2005164896 A JP2005164896 A JP 2005164896A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical head
- air flow
- head device
- light beam
- exit lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 126
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000001459 lithography Methods 0.000 title 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 11
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 238000004401 flow injection analysis Methods 0.000 claims description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70383—Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
Description
本発明は、レーザ描画装置や検査装置等において、対象物に光束を照射する出射レンズが取付けられている光学ヘッド装置に関し、また、このような光学ヘッド装置を備えて構成されるレーザ描画装置及びこのようなレーザ描画装置を用いて行われるパターン描画方法に関する。 The present invention relates to an optical head device in which an exit lens for irradiating a target with a light beam is attached in a laser drawing device, an inspection device, etc., and a laser drawing device configured to include such an optical head device and The present invention relates to a pattern drawing method performed using such a laser drawing apparatus.
従来、フォトマスク等を製造する際にレジスト上に所望のパターンを描画するためのレーザ描画装置や、フォトマスク等の欠陥を検査するための検査装置、または、これらに類する装置においては、図12に示すように、描画、または、検査用の光学ヘッド装置101が搭載されている。この光学ヘッド装置は、下方に向けて光束を出射する出射レンズ102を備えて構成されており、レーザ描画装置103等において、スライダ104を介して、上昇及び下降が可能に支持されている。この光学ヘッド装置は、レーザ描画装置等の動作時には、図13に示すように、対象物となる基板105等の表面に向けて下降され、この表面に接近されて、水平方向に移動されつつ動作するようになっている。すなわち、この光学ヘッド装置は、対象物となる基板105等の表面に対して、極めて狭い一定の空隙を介して対向して水平に移動しながら、この基板等の表面の上方より、光束を照射したり、または、この表面の検査を行う。
Conventionally, in manufacturing a photomask or the like, a laser drawing apparatus for drawing a desired pattern on a resist, an inspection apparatus for inspecting a defect such as a photomask, or an apparatus similar to these is shown in FIG. As shown in FIG. 2, an
なお、この光学ヘッド装置には、出射レンズに光束を導くための、あるいは、出射レンズから入射した光束を光検出器等に導くための、多数のミラーやレンズ等が搭載されている。 The optical head device includes a large number of mirrors and lenses for guiding the light beam to the exit lens or guiding the light beam incident from the exit lens to a photodetector or the like.
そして、このような光学ヘッド装置は、基板等の表面との間の空隙を一定に維持するための手段を備えている。 Such an optical head device includes means for maintaining a constant gap between the surface of the substrate and the like.
例えば、この光学ヘッド装置においては、モーターの駆動力によって上下方向に移動操作可能となされたものがある。この光学ヘッド装置においては、モータの駆動力によって、この光学ヘッド装置と基板等の対象物との間の空隙が調整され、一定に維持される。 For example, some optical head devices can be moved up and down by a driving force of a motor. In this optical head device, the gap between the optical head device and an object such as a substrate is adjusted and maintained constant by the driving force of the motor.
また、この光学ヘッド装置としては、基板105等の対象物に向けて下降されたときに、この対象物に向けて空気流を噴射し、この空気流の圧力と自重とを均衡させて浮遊することにより、対象物との間の空隙を一定に維持するようになっているものがある。このような光学ヘッド装置101は、レーザ描画装置等の動作時には、自重により対象物に向けて下降し、かつ、下面部より対象物に向けて噴射する空気流の圧力によって浮遊して、動作する。
Moreover, as this optical head device, when it is lowered toward an object such as the
このような光学ヘッド装置において、空気流は、図14に示すように、光学ヘッド装置101の下面部に形成された空気流噴出孔106を介して、図14において矢印で示すように、噴出される。この光学ヘッド装置において、空気流噴出孔106の数は、1つ以上であればよく、2つ、または、3つ以上の複数としてもよい。この光学ヘッド装置においては、空気流噴出孔106に対して空気流ラインが接続されており、ポンプなどの空気流源から、この空気流ラインを介して、空気流噴出孔106より、空気流が噴出される。このような光学ヘッド装置101において、空気流の圧力による対象物からの浮遊間隔は、解像力や検査能力の向上のために、10μm乃至数100μm程度と、極めて短い間隔となされている。
In such an optical head device, as shown in FIG. 14, the air flow is ejected through an air
このような光学ヘッド装置101においては、対象物との間の空隙の大きさ(対象物から光学ヘッド装置の下面部までの距離)は、この光学ヘッド装置101の下面部から噴出されている空気流の圧力をモニタすることによって検出することができる。また、この光学ヘッド装置101は、下面部から噴出している空気流の圧力を弱めることにより、自重により下降し、下面部から噴出している空気流の圧力を強めることにより、自重に抗して上昇する。したがって、この光学ヘッド装置101においては、下面部から噴出している空気流の圧力が一定となるように制御することにより、この光学ヘッド装置101の下面部から対象物までの距離を微調整するとともに一定距離に維持することができる。
In such an
ところで、上述のように、対象物に向けて空気流を噴射して浮遊するようになされた光学ヘッド装置においては、空気流の圧力による対象物からの浮遊間隔が10μm乃至数100μm程度と短いため、対象物の表面に異物が付着していた場合、対象物が基板である場合においてこの基板に塗布されたレジスト内に異物があるために凹凸が生じている場合、または、これらレジストや基板自体に段差が生じている場合などには、光学ヘッド装置の下面部と、これら異物、凹凸や段差とが接触してしまう虞れがある。 Incidentally, as described above, in the optical head device that is made to float by jetting an air flow toward the target, the floating interval from the target due to the pressure of the air flow is as short as about 10 μm to several 100 μm. If there is foreign matter on the surface of the object, if the object is a substrate, there are foreign objects in the resist applied to this substrate, or unevenness occurs, or these resist or substrate itself When there is a step in the surface, there is a risk that the lower surface portion of the optical head device and these foreign matters, irregularities and steps will come into contact.
このように、光学ヘッド装置の下面部と対象物上の異物や凹凸とが接触すると、光学ヘッド装置が対象物上である基板やこの基板上のレジストを削ってしまい、レジストの破片等の異物が対象物上に散乱されることになってしまう。 As described above, when the lower surface portion of the optical head device and the foreign matter or unevenness on the object come into contact with each other, the optical head device scrapes the substrate on the target object or the resist on the substrate, and the foreign matter such as resist fragments. Will be scattered on the object.
このようにして対象物上に散乱された異物は、光学ヘッド装置を浮遊させるための空気流の圧力によって、さらに散乱され、出射レンズの表面部にも付着してしまう虞れがある。出射レンズの表面部に異物が付着すると、露光のためのレーザ光の出力が低下することとなり、また、描画精度及び解像力の劣化、検査能力の劣化などの異常が生ずる虞れがある。 The foreign matter scattered on the object in this way may be further scattered by the pressure of the air flow for floating the optical head device, and may adhere to the surface portion of the exit lens. If foreign matter adheres to the surface portion of the exit lens, the output of the laser beam for exposure will decrease, and there is a risk that abnormalities such as deterioration in drawing accuracy and resolving power, and deterioration in inspection capability may occur.
また、モータの駆動力によって、基板等の対象物との間の空隙が調整され一定に維持されるようになされた光学ヘッド装置においても、この光学ヘッド装置の下面部と対象物との間の距離を検出するために、図15に示すように、光学ヘッド装置101の下面部に空気流噴出孔106を形成し、図15において矢印で示すように、この空気流噴出孔106から空気流を噴出するようにしている。すなわち、この場合には、空気流噴出孔106から噴出される空気流の圧力(負荷)をモニタすることにより、光学ヘッド装置の下面部と対象物との間の距離が検出される。
Further, even in an optical head device in which the gap between the object such as the substrate is adjusted and maintained constant by the driving force of the motor, the space between the lower surface portion of the optical head device and the object is maintained. In order to detect the distance, as shown in FIG. 15, an air
したがって、このようなモータの駆動力によって対象物との間の空隙を一定に維持するようにした光学ヘッド装置においても、対象物上の異物が、空気流の圧力によって、出射レンズの表面部に付着してしまう虞れがある。 Therefore, even in the optical head device in which the gap between the object and the object is maintained constant by the driving force of such a motor, the foreign matter on the object is applied to the surface portion of the exit lens by the pressure of the air flow. There is a risk of adhesion.
そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、出射レンズの表面部に異物が付着することが防止されることにより、露光のためのレーザ光の出力が低下することがなく、また、描画精度、解像力、または、検査能力が良好に維持されるようになされた光学ヘッド装置を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention is proposed in view of the above circumstances, and the output of laser light for exposure is reduced by preventing foreign matter from adhering to the surface portion of the exit lens. In addition, the present invention is intended to provide an optical head device in which drawing accuracy, resolving power, or inspection capability is well maintained.
上述の課題を解決するため、本発明に係る光学ヘッド装置は、上下動可能に支持された基材部と、この基材部の下面部に形成された光束用透孔を介して下方に向けて光束を出射しこの光束を対象物に照射する出射レンズと、基材部の下面部に形成された空気流用透孔を介して下方に向けて気体を噴射する第1の空気流噴射手段と、光束用透孔を介して下方に向けて気体を噴射する第2の空気流噴射手段とを備え、第1及び第2の空気流噴射手段により噴射される気体によって、対象物と基材部の下面部との間に高圧の気体層を形成し、この気体層の圧力と自重との均衡によって、対象物と基材部の下面部との間の間隔が所定の一定間隔に維持され、対象物と出射レンズとの間の間隔が所定のワーキングディスタンスに維持されることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems, an optical head device according to the present invention is directed downward through a base material portion supported so as to be movable up and down and a light beam through hole formed in a lower surface portion of the base material portion. An exit lens that emits a light beam and irradiates the object with the light beam, and a first airflow ejecting unit that ejects gas downward through an airflow through-hole formed in the lower surface portion of the base material portion; And a second air flow ejecting means for ejecting gas downward through the light flux through hole, and the object and the base material portion by the gas ejected by the first and second air flow ejecting means A high-pressure gas layer is formed between the lower surface portion of the substrate and the space between the object and the lower surface portion of the base material portion is maintained at a predetermined constant interval by the balance between the pressure of the gas layer and its own weight, The distance between the object and the exit lens is maintained at a predetermined working distance. Is shall.
この光学ヘッド装置においては、第2の空気流噴射手段が光束用透孔を介して下方に向けて気体を噴射するので、第1の空気流噴射手段により空気流用透孔を介して下方に向けて噴射された気体によって散乱された対象物上の異物が、出射レンズに付着することがない。 In this optical head device, since the second air flow ejecting means ejects gas downward through the light flux through hole, the first air flow ejecting means directs downward through the air flow through hole. The foreign matter on the object scattered by the gas jetted in this way does not adhere to the exit lens.
また、本発明に係る光学ヘッド装置は、上述の光学ヘッド装置において、第1及び第2の空気流噴射手段により噴射される気体は、空気であることを特徴とするものである。 The optical head device according to the present invention is characterized in that, in the above-described optical head device, the gas ejected by the first and second airflow ejecting means is air.
この光学ヘッド装置においては、第1及び第2の空気流噴射手段により噴射される気体を確保することが容易である。 In this optical head device, it is easy to secure the gas ejected by the first and second airflow ejecting means.
さらに、本発明に係る光学ヘッド装置は、上述の光学ヘッド装置において、第1及び第2の空気流噴射手段は、同一の空気流噴射手段であることを特徴とするものである。 Furthermore, the optical head device according to the present invention is characterized in that, in the above-described optical head device, the first and second airflow ejecting means are the same airflow ejecting means.
この光学ヘッド装置においては、第1及び第2の空気流噴射手段が同一の空気流噴射手段であるので、これら空気流噴射手段をそれぞれ別個に設ける必要がなく、装置構成の簡素化を図ることができる。 In this optical head device, since the first and second airflow ejecting means are the same airflow ejecting means, it is not necessary to separately provide these airflow ejecting means, and the apparatus configuration can be simplified. Can do.
そして、本発明に係るレーザ描画装置は、上述の光学ヘッド装置と、この光学ヘッド装置の基材部を上下動可能に支持する支持機構と、光学ヘッドの出射レンズに光束を入射させる光源手段と、この光束の強度を変調させる変調手段と、この光束の光路を偏向させる偏向手段と、出射レンズから出射される光束が照射される対象物を移動操作可能に支持する支持台とを備えていることを特徴とするものである。 A laser drawing apparatus according to the present invention includes the above-described optical head device, a support mechanism that supports the base portion of the optical head device so as to be movable up and down, and a light source unit that causes a light beam to be incident on an output lens of the optical head. And a modulating means for modulating the intensity of the light beam, a deflecting means for deflecting the optical path of the light beam, and a support base for supporting the object irradiated with the light beam emitted from the exit lens so as to be movable. It is characterized by this.
このレーザ描画装置においては、光学ヘッド装置の基材部が支持機構により上下動可能に支持され、光源手段からの光束が変調手段により強度変調されるとともに偏向手段により光路を偏向されて光学ヘッドの出射レンズに入射され、出射レンズから出射される光束が支持台により移動操作可能に支持された対象物に照射される。 In this laser drawing apparatus, the base portion of the optical head device is supported by the support mechanism so as to be movable up and down, the light beam from the light source means is modulated in intensity by the modulating means, and the optical path is deflected by the deflecting means. A light beam incident on the exit lens and emitted from the exit lens is irradiated onto the object supported by the support base so as to be movable.
また、本発明に係るパターン描画方法は、上述のレーザ描画装置を用いて、変調手段により強度変調され偏向手段により偏向される光束を出射レンズを介して支持台上に支持された対象物に対して照射する工程と、支持台により対象物を所定量だけ移動させる工程とを繰り返すことにより、該対象物上に所定パターンの描画を行うことを特徴とするものである。 Further, the pattern drawing method according to the present invention uses the above-described laser drawing apparatus to apply a light beam whose intensity is modulated by the modulation unit and deflected by the deflection unit to an object supported on a support table via an exit lens. The predetermined pattern is drawn on the target object by repeating the step of irradiating and the step of moving the target object by a predetermined amount by the support base.
このパターン描画方法においては、変調手段により強度変調され偏向手段により偏向された光束が出射レンズを介して支持台上に支持された対象物に対して照射される工程と、支持台により対象物を所定量だけ移動させる工程とが繰り返されることにより、対象物上に所定パターンの描画を行うことができる。 In this pattern drawing method, the step of irradiating the object supported on the support table via the exit lens with the light beam modulated in intensity by the modulation means and deflected by the deflection means, and the object by the support table By repeating the step of moving by a predetermined amount, a predetermined pattern can be drawn on the object.
本発明に係る光学ヘッド装置は、レーザ描画装置や、種々の検査装置において用いられる光学ヘッド装置であって、第2の空気流噴射手段が光束用透孔を介して下方に向けて気体を噴射するようになっているので、第1の空気流噴射手段により空気流用透孔を介して下方に向けて噴射された気体によって散乱された対象物上の異物が、出射レンズに付着することがない。 The optical head device according to the present invention is an optical head device used in a laser drawing device and various inspection devices, and the second air flow ejecting means ejects gas downward through the light flux through hole. Therefore, the foreign matter on the object scattered by the gas jetted downward through the airflow through hole by the first airflow ejecting means does not adhere to the exit lens. .
すなわち、本発明は、出射レンズの表面部に異物が付着することが防止され、露光のためのレーザ光の出力が低下することがなく、また、描画精度、解像力、または、検査能力が良好に維持される光学ヘッド装置を提供することができるものである。 That is, the present invention prevents foreign matter from adhering to the surface portion of the exit lens, does not reduce the output of laser light for exposure, and provides good drawing accuracy, resolving power, or inspection capability. A maintained optical head device can be provided.
また、本発明に係る光学ヘッド装置において、第1及び第2の空気流噴射手段により噴射される気体を空気であることとすれば、これら第1及び第2の空気流噴射手段により噴射される気体を確保することが容易となる。 In the optical head device according to the present invention, if the gas ejected by the first and second airflow ejecting means is air, the gas is ejected by the first and second airflow ejecting means. It becomes easy to secure the gas.
さらに、本発明に係る光学ヘッド装置において、第1及び第2の空気流噴射手段を同一の空気流噴射手段であることとすれば、これら第1及び第2の空気流噴射手段をそれぞれ別個に設ける必要がなく、装置構成の簡素化を図ることが可能となる。 Further, in the optical head device according to the present invention, if the first and second airflow ejecting means are the same airflow ejecting means, the first and second airflow ejecting means are separately provided. There is no need to provide it, and it is possible to simplify the apparatus configuration.
そして、本発明に係るレーザ描画装置においては、光学ヘッド装置において、第2の空気流噴射手段が光束用透孔を介して下方に向けて気体を噴射するようになっているので、第1の空気流噴射手段により空気流用透孔を介して下方に向けて噴射された気体によって散乱された対象物上の異物が出射レンズに付着することがなく、露光のためのレーザ光の出力が低下することがなく、また、描画精度及び解像力が良好に維持される。 In the laser drawing apparatus according to the present invention, in the optical head device, the second air flow ejecting means ejects the gas downward through the light beam through hole. Foreign matter on the object scattered by the gas jetted downward through the airflow through hole by the airflow ejecting means does not adhere to the exit lens, and the output of the laser beam for exposure decreases. In addition, the drawing accuracy and resolution are maintained well.
また、本発明に係るパターン描画方法においては、第2の空気流噴射手段が光束用透孔を介して下方に向けて気体を噴射するようになっている光学ヘッド装置を使用しているので、第1の空気流噴射手段により空気流用透孔を介して下方に向けて噴射された気体によって散乱された対象物上の異物が出射レンズに付着することがなく、露光のためのレーザ光の出力が低下することなく、また、描画精度及び解像力が良好に維持された状態で描画を行うことがてきる。 In the pattern drawing method according to the present invention, since the second airflow ejecting means uses an optical head device configured to eject gas downward through the light flux through hole, The foreign matter on the object scattered by the gas jetted downward through the airflow through hole by the first airflow ejecting means does not adhere to the exit lens, and the output of the laser beam for exposure Thus, it is possible to perform drawing with the drawing accuracy and resolving power maintained satisfactorily.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
〔光学ヘッド装置の第1の実施の形態〕
本発明に係る光学ヘッド装置は、図1に示すように、フォトマスク等を製造する際にレジスト上に所望のパターンを描画するためのレーザ描画装置1や、フォトマスク等の欠陥を検査するため等の種々の検査装置、その他これらに類する装置に搭載されて使用される。
[First Embodiment of Optical Head Device]
As shown in FIG. 1, the optical head device according to the present invention is used to inspect defects such as a
この光学ヘッド装置は、図2に示すように、下方に向けて光束Rを出射する出射レンズ2と、この出射レンズを支持する基材部3とを備えており、レーザ描画装置1等において、スライダ4を介して、図2中矢印Aで示すように、上昇及び下降が可能に支持される。この光学ヘッド装置は、レーザ描画装置1等の動作時には、対象物となる基板105等の表面に向けて下降され、この表面に接近されて、水平方向に移動されつつ動作する。すなわち、この光学ヘッド装置は、対象物となる基板105等の表面に対して、極めて狭い一定の空隙を介して対向して水平に移動しながら、この基板105等の表面の上方より、レーザ光束Rを照射したり、または、この表面の検査を行う。
As shown in FIG. 2, the optical head device includes an
なお、この基板105は、フォトマスク等を製造する際においては、表面にレジストが塗布された、このレジストに対してレーザビーム等により所望のパターンが描画されるものである。
When manufacturing a photomask or the like, the
光学ヘッド装置の水平方向への移動は、図1に示すように、スライダ4を支持している移動ステージ11により、図1中矢印X1及び矢印Y1で示すように、移動操作される。また、基板105等の対象物を支持台となる移動ステージによって支持し、図1中矢印X2及び矢印Y2で示すように、この対象物を水平方向に移動操作することにより、この対象物と光学ヘッド装置とを相対的に移動させるようにしてもよい。
As shown in FIG. 1, the optical head device is moved by a moving
なお、この実施の形態においては、出射レンズ2の最下面の径は、約2.0mm程度であり、この出射レンズ2と基材部3の下面部との間隔は、約1.5mm程度である。
In this embodiment, the diameter of the lowermost surface of the
光学ヘッド装置の基材部3の下面部には、図3に示すように、出射レンズ2が下方に向けて出射するレーザ光束が通過するための光束用透孔5が形成されている。なお、この実施の形態においては、光束用透孔5の径は、約1.5mmである。
As shown in FIG. 3, a light beam through
また、このレーザ描画装置1は、図示しない光源から出射レンズ2にレーザ光束を導くための、あるいは、出射レンズ2から入射した光束を光検出器等に導くための、図示しない多数のミラーやレンズ等を有している。
The
そして、この光学ヘッド装置は、基板105等の表面との間の空隙を一定に維持するための手段として、基板105等の対象物に向けて下降されたときに、この対象物に向けて空気流を噴射する機構を備えている。この光学ヘッド装置においては、対象物に向けて噴射される空気流の圧力と自重とが均衡して浮遊することにより、対象物との間の空隙が一定に維持される。すなわち、この光学ヘッド装置は、レーザ描画装置1等の動作時には、自重により対象物に向けて下降し、かつ、下面部より対象物に向けて噴射する空気流の圧力によって浮遊して、動作する。
The optical head device, as a means for maintaining a constant gap between the surface of the
この光学ヘッド装置において、空気流は、図3中の矢印で示すように、光学ヘッド装置の下面部に形成された空気流用透孔6を介して噴出される。この光学ヘッド装置において、空気流用透孔6の数は、1つ以上であればよく、2つ、または、3つ以上の複数としてもよい。この光学ヘッド装置においては、図4に示すように、各空気流用透孔6に対して基材部3内に穿設された気道を介して空気流ラインが接続されており、第1の空気流噴射手段となるポンプなどの空気流源から、この空気流ライン及び気道を介して、各空気流用透孔6より、空気流が噴出される。
In this optical head device, an air flow is ejected through an air flow through
また、この光学ヘッド装置においては、光束用透孔5からも、図3中の矢印で示すように、空気流が噴出される。この光束用透孔5には、図2に示すように、空気流ライン7が接続されており、第2の空気流噴射手段となるポンプなどの空気流源から、この空気流ライン7を介して、光束用透孔5より、空気流が噴出される。この空気流ライン7は、図5に示すように、出射レンズ2の周囲を囲むようにして、複数本が設置されている。この空気流ライン7の本数は、任意であるが、なるべく多くしたほうが、各空気流ライン7からの空気流の流れを確実に対象物に向けることができるので好ましい。空気流ライン7の本数が少ない場合には、各空気流ライン7の間で、乱気流が発生する可能性があるからである。
In this optical head device, an air flow is also ejected from the light flux through-
この光学ヘッド装置において、空気流用透孔6及び光束用透孔5から噴出される空気流の圧力による対象物からの浮遊間隔は、解像力や検査能力の向上のために、10μm乃至数100μm程度と、極めて短い間隔となされる。このとき、出射レンズ2と対象物との距離は、約3.0mm程度となる。
In this optical head device, the floating distance from the object due to the pressure of the air flow ejected from the air flow through
この光学ヘッド装置においては、対象物との間の空隙の大きさ(対象物から光学ヘッド装置の下面部までの距離)は、この光学ヘッド装置の下面部から噴出されている空気流の圧力をモニタすることによって検出することができる。また、この光学ヘッド装置は、下面部から噴出している空気流の圧力を弱めることにより、自重により下降し、下面部から噴出している空気流の圧力を強めることにより、自重に抗して上昇する。したがって、この光学ヘッド装置においては、下面部から噴出している空気流の圧力が一定となるように制御することにより、この光学ヘッド装置の下面部から対象物までの距離を微調整するとともに一定距離に維持することができる。 In this optical head device, the size of the gap between the object (the distance from the object to the lower surface portion of the optical head device) is determined by the pressure of the air flow ejected from the lower surface portion of the optical head device. It can be detected by monitoring. In addition, this optical head device resists its own weight by decreasing the pressure of the air flow ejected from the lower surface portion, and descending by its own weight, and increasing the pressure of the air flow ejected from the lower surface portion. Rise. Therefore, in this optical head device, the distance from the lower surface portion of the optical head device to the object is finely adjusted and controlled by controlling the pressure of the air flow ejected from the lower surface portion to be constant. Can be maintained at a distance.
この光学ヘッド装置においては、光束用透孔5からも、対象物に向けて空気流が噴出されているので、対象物上に異物がある場合においても、この異物が空気流用透孔6から噴出される空気流によって出射レンズ2側に運ばれることがないので、この異物が出射レンズ2の表面部に付着する虞れがない。
In this optical head device, since the air flow is ejected from the light beam through
したがって、この光学ヘッド装置においては、出射レンズ2の表面部に異物が付着することが防止され、露光のためのレーザ光の出力が低下することがなく、また、描画精度、解像力、または、検査能力が良好に維持される。
Therefore, in this optical head device, foreign matter is prevented from adhering to the surface portion of the
上述した光学ヘッド装置及び後述する各実施の形態においては、光束用透孔5から噴出されることとなる空気流としては、空気流用透孔6から噴出される空気流から分岐されたものを用いるようにしてもよい。すなわち、第1の空気流噴射手段となるポンプなどの空気流源と、第2の空気流噴射手段となるポンプなどの空気流源とは、同一の供給源としてもよく、また、別個のものとしてもよい。なお、第1の空気流噴射手段と第2の空気流噴射手段とを別個の供給源としたほうが、空気流量を安定させるためには好ましい。
In the above-described optical head device and each of the embodiments described later, the air flow that is ejected from the light beam through
これら各空気流噴射手段により噴出される空気流量は、空気流用透孔6から噴出される空気流については、光学ヘッド装置を十分に浮上させることができる量であればよく、また、光束用透孔5から噴出される空気流については、この光束用透孔5から異物が侵入しない程度の量であればよい。また、光学ヘッド装置の浮上量は、空気流用透孔6及び光束用透孔5から噴出される空気流量の総量を調節することによって制御することができる。
The flow rate of air ejected by each of these airflow ejecting means may be an amount that allows the optical head device to sufficiently float with respect to the airflow ejected from the airflow through-
また、空気流用透孔6及び光束用透孔5から噴出される空気流は、上述した光学ヘッド装置及び後述する各実施の形態においては空気であるが、必要に応じて、これを他の気体としてもよい。
In addition, the air flow ejected from the air flow through
さらに、本発明に係る光学ヘッド装置は、出射レンズから複数本のレーザ光束が同時に出射されるように構成されたものであってもよい。 Furthermore, the optical head device according to the present invention may be configured such that a plurality of laser beams are emitted simultaneously from the emission lens.
〔光学ヘッド装置の第2の実施の形態〕
そして、本発明に係る光学ヘッド装置は、上述の空気流ライン7に代えて、図6に示すように、出射レンズ2の周囲を囲む円筒状の外枠部材8を設けて構成してもよい。
[Second Embodiment of Optical Head Device]
The optical head device according to the present invention may be configured by providing a cylindrical
この外枠部材8内には、第2の空気流噴射手段となるポンプなどの空気流源から、空気流ライン9を介して、空気流が供給される。この外枠部材8は大気圧よりも高圧となり、この外枠部材8内の空気は、光束用透孔5を介して、基板105等の対象物に向けて噴出される。
An air flow is supplied into the
この光学ヘッド装置においても、光束用透孔5から、対象物に向けて空気流が噴出されるので、対象物上に異物がある場合においても、この異物が空気流用透孔6から噴出される空気流によって出射レンズ2側に運ばれることがなく、この異物が出射レンズ2の表面部に付着する虞れがない。
Also in this optical head device, since the air flow is ejected from the light beam through
〔光学ヘッド装置の第3の実施の形態〕
本発明に係る光学ヘッド装置においては、光束用透孔5から空気流を噴出させるための空気流ライン7は、図7に示すように、基材部3内に穿設され各空気流用透孔6につながっている気道からこの基材部3内において分岐されたものとしてもよい。
[Third Embodiment of Optical Head Device]
In the optical head device according to the present invention, as shown in FIG. 7, an
すなわち、この光学ヘッド装置においては、空気流ラインから基材部3内の気道を介して各空気流用透孔6に導かれる空気の一部が、この気道から空気流ライン7に分岐されて、光束用透孔5の周囲部より噴出される。
That is, in this optical head device, a part of the air guided from the air flow line to each air flow through
〔光学ヘッド装置の第4の実施の形態〕
本発明に係る光学ヘッド装置において、基材部3内に気道が穿設されていない場合においては、各空気流用透孔6から空気流を噴出させるための空気流ラインは、図8に示すように、この基材部3の上方側より各空気流用透孔6に連結するようにしてもよい。
[Fourth Embodiment of Optical Head Device]
In the optical head device according to the present invention, when the airway is not drilled in the
〔光学ヘッド装置の第5の実施の形態〕
さらに、本発明に係る光学ヘッド装置は、図9に示すように、上述の各実施の形態における基材部3を、出射レンズ2を収納するように構成された筐体部3aとして構成してもよい。すなわち、上述の第2の実施の形態においても、図10に示すように、基材部3を、出射レンズ2を収納するように構成された筐体部3aとして構成することができる。
[Fifth Embodiment of Optical Head Device]
Furthermore, in the optical head device according to the present invention, as shown in FIG. 9, the
〔レーザ描画装置の実施の形態〕
本発明に係るレーザ描画装置は、上述した各実施の形態における光学ヘッド装置と、この光学ヘッド装置の基材部3を上下動可能に支持する支持機構となるスライダ4を備えるとともに、図11に示すように、光学ヘッドの出射レンズ2に光束を入射させる光源手段となる光源10と、この光源10から出射された光束Rの強度を変調させる変調手段となる変調素子11と、この光束Rの光路を偏向させる偏向手段となる偏向素子12と、出射レンズ2から出射される光束が照射される対象物となる基板105を移動操作可能に支持する支持台となる移動ステージ13とを備えて構成されている。
[Embodiment of Laser Drawing Apparatus]
A laser drawing apparatus according to the present invention includes the optical head device according to each of the above-described embodiments and a
基板105は、表面にレジストが塗布されており、このレジストに対してレーザビームにより所望のパターンが描画されるものである。
A resist is applied to the surface of the
光源10としては、例えば、波長442nmの光束を発するHe-Caレーザ等を使用することができる。この光源10から発せられた光束Rは、変調素子11に入射され、この変調素子11によって強度変調される。この変調素子11は、変調ドライバ14によって駆動されることにより、透過する光束Rの強度を変調する。
As the
変調ドライバ14には、データ入力装置15、データ処理装置16、メモリ17及びデータ読出装置18を経たデータが供給される。データ入力装置15には、基板105上に塗布されたレジストに対して描画する所定のパターンに対応したデータが入力される。このデータ入力装置15に入力されたデータは、データ処理装置16に送られ、描画されるパターンに応じた位置データ(XY座標データ)及び強度データとして処理される。データ処理装置16において処理されたデータは、メモリ17に蓄積され、このメモリ17よりデータ読出装置18によって読出されてドライバ14に送られる。
Data that has passed through the
なお、データ読出装置18及びドライバ14は、コントローラ19によって制御され、クロック発生器20より出力されるクロックに基づいて動作する。
The
そして、変調素子11によって強度変調された光束Rは、偏向素子12に入射され、この偏向素子12を透過することにより出射方向を偏向される。この偏向素子12は、例えば、音響−光学変換素子であり、走査回路21によって駆動されることにより、透過する光束Rの光路を一定周期で偏向させる。
Then, the light beam R whose intensity has been modulated by the
走査回路21は、コントローラ19によって制御されるXYコントローラ22によって制御され、クロック発生器20より出力されるクロックに基づいて動作する。
The
偏向素子12によって出射方向を偏向された光束Rは、出射レンズ2に入射され、基板105上に集光されて照射される。このように基板105上に照射される光束Rは、一定周期で偏向されるとともに、基板105上に描画されるパターンに応じて強度変調されたものとなっている。
The light beam R whose outgoing direction has been deflected by the deflecting
そして、XYコントローラ22は、サーボ機構23,24、25,26を介して、移動ステージ13を駆動し、図11中矢印X2及び矢印Y2で示すように、基板105を所定の周期で水平方向に移動操作することにより、この基板105と光学ヘッド装置とを相対的に移動させる。
Then, the
このレーザ描画装置においては、変調素子11により強度変調された光束Rの基板105上における走査が1周期終了すると、移動ステージ13により基板105を所定量だけ移動させる。そして、移動された基板105に対して、変調素子11により強度変調された光束Rを走査させる。このときの基板105の移動は、この基板105上における光束Rの走査方向に直交する方向に、この光束Rが走査された領域に隣接する領域が次に光束Rが走査される領域となる距離だけ移動される。
In this laser drawing apparatus, when the scanning of the light beam R intensity-modulated by the
このように、変調素子11により強度変調された光束Rの基板105上の走査と、移動ステージ13による基板105の移動とを繰返して行うことにより、基板105上には、データ入力装置15に入力された所定のパターンの描画が行われる。
In this way, by repeatedly scanning the light beam R intensity-modulated by the
〔パターン描画方法の実施の形態〕
本発明に係るパターン描画方法は、上述のレーザ描画装置を用いて、変調素子11により強度変調され偏向素子12により偏向された光束Rを基板105に照射する工程と、移動ステージ13により基板105を所定量だけ移動させる工程とを繰り返すことにより、基板105上に所定パターンの描画を行うものである。
[Embodiment of Pattern Drawing Method]
The pattern drawing method according to the present invention uses the laser drawing apparatus described above to irradiate the
このパターン描画方法は、上述したレーザ描画装置に描画したい所定のパターンのデータを入力し、このレーザ描画装置を動作させることにより実行される。 This pattern drawing method is executed by inputting data of a predetermined pattern to be drawn into the above-described laser drawing apparatus and operating this laser drawing apparatus.
1 レーザ描画装置、2 出射レンズ、3 基材部、5 光束用透孔、6 空気流用透孔、7 空気流ライン、8 外枠部材、10 光源、11 変調素子、12 偏向素子、13 移動ステージ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記基材部に形成された光束用透孔を介して、下方に向けて光束を出射し、この光束を対象物に照射する出射レンズと、
上記基材部の下面部に形成された空気流用透孔を介して、下方に向けて気体を噴射する第1の空気流噴射手段と、
上記光束用透孔を介して、下方に向けて気体を噴射する第2の空気流噴射手段と
を備え、
上記第1及び第2の空気流噴射手段により噴射される気体によって、上記対象物と上記基材部の下面部との間に高圧の気体層を形成し、この気体層の圧力と自重との均衡によって、該対象物と該基材部の下面部との間の間隔が所定の一定間隔に維持され、該対象物と上記出射レンズとの間の間隔が所定のワーキングディスタンスに維持される
ことを特徴とする光学ヘッド装置。 A base material portion supported so as to be movable up and down;
An exit lens that emits a light beam downward and irradiates an object with the light beam through the light beam through-hole formed in the base material portion,
A first air flow ejecting means for ejecting a gas downward through an air flow through hole formed in the lower surface portion of the base portion;
A second air flow ejecting means for ejecting gas downward through the light flux through hole;
A high-pressure gas layer is formed between the object and the lower surface portion of the base material portion by the gas injected by the first and second air flow injection means, and the pressure of the gas layer and its own weight Due to the balance, the distance between the object and the lower surface of the base member is maintained at a predetermined constant distance, and the distance between the object and the exit lens is maintained at a predetermined working distance. An optical head device characterized by the above.
上記第1及び第2の空気流噴射手段により噴射される気体は、空気であることを特徴とする光学ヘッド装置。 The optical head device according to claim 1,
The optical head device according to claim 1, wherein the gas ejected by the first and second airflow ejecting means is air.
上記第1及び第2の空気流噴射手段は、同一の空気流噴射手段であることを特徴とする光学ヘッド装置。 The optical head device according to claim 1 or 2, wherein
The optical head device according to claim 1, wherein the first and second airflow ejecting means are the same airflow ejecting means.
上記光学ヘッド装置の基材部を上下動可能に支持する支持機構と、
上記光学ヘッドの出射レンズに光束を入射させる光源手段と、
上記光束の強度を変調させる変調手段と、
上記光束の光路を偏向させる偏向手段と、
上記出射レンズから出射される光束が照射される対象物を移動操作可能に支持する支持台と、
を備えていることを特徴とするレーザ描画装置。 An optical head device according to any one of claims 1 to 3, and
A support mechanism for supporting the substrate portion of the optical head device so as to be movable up and down;
Light source means for causing a light beam to enter the exit lens of the optical head;
Modulation means for modulating the intensity of the luminous flux;
Deflection means for deflecting the optical path of the luminous flux;
A support base that supports the object irradiated with the light beam emitted from the exit lens so as to be movable; and
A laser drawing apparatus comprising:
上記変調手段により強度変調され上記偏向手段により偏向される光束を上記出射レンズを介して上記支持台上に支持された対象物に対して照射する工程と、上記支持台により上記対象物を所定量だけ移動させる工程とを繰り返すことにより、該対象物上に所定パターンの描画を行う
ことを特徴とするパターン描画方法。 Using the laser drawing apparatus according to claim 4,
A step of irradiating an object supported on the support base via the exit lens with a light beam modulated in intensity by the modulation means and deflected by the deflection means; and a predetermined amount of the object by the support base A pattern drawing method characterized in that a predetermined pattern is drawn on the object by repeating the step of moving only the object.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003402690A JP2005164896A (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | Optical head device, laser lithography apparatus and method for drawing pattern |
TW093137005A TWI259334B (en) | 2003-12-02 | 2004-12-01 | Optical head device, laser plotting device and pattern plotting method |
KR1020040100683A KR100681454B1 (en) | 2003-12-02 | 2004-12-02 | Optical head device, laser drawing device, pattern drawing method and photomask manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003402690A JP2005164896A (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | Optical head device, laser lithography apparatus and method for drawing pattern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005164896A true JP2005164896A (en) | 2005-06-23 |
JP2005164896A5 JP2005164896A5 (en) | 2006-08-17 |
Family
ID=34726195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003402690A Pending JP2005164896A (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | Optical head device, laser lithography apparatus and method for drawing pattern |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005164896A (en) |
KR (1) | KR100681454B1 (en) |
TW (1) | TWI259334B (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007025085A (en) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Nikon Corp | Exposure device, optical element array and multispot beam generator, and device manufacturing method |
JP2018205364A (en) * | 2017-05-30 | 2018-12-27 | 大日本印刷株式会社 | Retardation film, laminate for transfer, optical member, display device and production method of retardation film |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7641858B2 (en) * | 2021-08-26 | 2025-03-07 | 株式会社Screenホールディングス | Drawing device |
-
2003
- 2003-12-02 JP JP2003402690A patent/JP2005164896A/en active Pending
-
2004
- 2004-12-01 TW TW093137005A patent/TWI259334B/en not_active IP Right Cessation
- 2004-12-02 KR KR1020040100683A patent/KR100681454B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007025085A (en) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Nikon Corp | Exposure device, optical element array and multispot beam generator, and device manufacturing method |
JP2018205364A (en) * | 2017-05-30 | 2018-12-27 | 大日本印刷株式会社 | Retardation film, laminate for transfer, optical member, display device and production method of retardation film |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100681454B1 (en) | 2007-02-09 |
TWI259334B (en) | 2006-08-01 |
TW200525307A (en) | 2005-08-01 |
KR20050053352A (en) | 2005-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100870451B1 (en) | Droplet ejection apparatus and identification code | |
KR100737875B1 (en) | Exposure device | |
JP5679866B2 (en) | Coating apparatus and coating method | |
JP4183119B2 (en) | Stereolithography equipment | |
KR20040048298A (en) | Lithography head, lithography device and lithography method | |
TWI641922B (en) | Pattern exposure device, exposure head, and pattern exposure method | |
US12172430B2 (en) | Substrate positioning for deposition machine | |
KR100759307B1 (en) | Liquid ejection apparatus | |
US20220355548A1 (en) | Calibration systems and methods for additive manufacturing systems with multiple image projection | |
JP2007125876A (en) | Pattern forming method and droplet discharge apparatus | |
JP2005164896A (en) | Optical head device, laser lithography apparatus and method for drawing pattern | |
JP2005164896A5 (en) | ||
JP4440688B2 (en) | Laser drawing apparatus, laser drawing method, and photomask manufacturing method | |
JP2007316473A (en) | Drawing system | |
JP2006030791A (en) | Optical apparatus | |
EP1847866A3 (en) | Multi-beam scanning unit and image forming apparatus having the same | |
CN114536977A (en) | Inspection apparatus | |
US20220126606A1 (en) | Substrate positioning for deposition machine | |
JP2005022248A (en) | Image recording method and image recording apparatus | |
JP5701196B2 (en) | Resin thin film forming equipment | |
JP4400540B2 (en) | Pattern forming method and droplet discharge apparatus | |
JP4534809B2 (en) | Droplet discharge device | |
JP2010118405A (en) | Wiring board repair equipment and wiring board repair method | |
JP2007108497A (en) | Pattern forming method and droplet discharge apparatus | |
JP2006272293A (en) | Pattern forming method and droplet discharge apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060703 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060703 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20090212 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090218 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20090218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090331 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090728 |