曝光裝置及其固定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及例如用于光刻的曝光裝置，更詳細(xì)地說，涉及使空間光調(diào)制元件調(diào)制后的光通過投影光學(xué)系統(tǒng)，將由該光產(chǎn)生的像成像到預(yù)定的面上的曝光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，提出了一種曝光裝置，利用DMD (digital mirror device:注冊(cè)商標(biāo))等空間光調(diào)制元件調(diào)制的光通過投影光學(xué)系統(tǒng)，將由該光產(chǎn)生的像成像到感光材料(抗蝕劑)上進(jìn)行曝光。像這樣，將利用了空間光調(diào)制元件的曝光裝置稱為DI (direct image:直接成像)曝光裝置。
[0003]DI曝光裝置的曝光頭具備“空間光調(diào)制元件(DMD) ”、“第一投影光學(xué)系統(tǒng)(投影透鏡)”、“微透鏡陣列(MLA) ”、以及“第二投影光學(xué)系統(tǒng)(投影透鏡)”。這種DI曝光裝置具有如下的構(gòu)成:通過第一投影透鏡將由DMD調(diào)制的光放大投影到MLA上，利用第二投影透鏡將通過了 MLA的光投影到預(yù)定的光照射面。在此，MLA指的是，與DMD的各像素部分別對(duì)應(yīng)的微透鏡根據(jù)該DMD的各像素的位置而配置成陣列狀的透鏡。
[0004]作為這種DI曝光裝置，有例如專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)。這些技術(shù)涉及具備DMD、第一投影透鏡、MLA、以及第二投影透鏡等構(gòu)成要素的曝光裝置，將經(jīng)過了 DMD的各像素部(反射鏡)的光導(dǎo)向MLA的各微透鏡。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特許第4510429號(hào)公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-189403號(hào)公報(bào)
[0007]但是，在DI曝光裝置中，DMD的更換頻度較高，需要每次進(jìn)行DMD的反射鏡和與其對(duì)應(yīng)的MLA的透鏡的對(duì)位。另外，雖然頻度比DMD低，但為了將光照射面上的投影像設(shè)為期望的位置和方向，也需要進(jìn)行MLA的對(duì)位。而且，期望在這樣的對(duì)位之后，將DMD、MLA的位置固定。
[0008]但是，由于對(duì)位需要高精度，所以用于固定DMD、MLA的位置的作業(yè)(例如擰緊螺釘)而產(chǎn)生了無法忽視的位移時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)高曝光精度。在上述專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中沒有提出任何關(guān)于抑制這種位移而將DMD、MLA的位置固定的構(gòu)造和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的課題在于，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)高曝光精度的曝光裝置。另外，本發(fā)明的課題在于，提供一種能夠應(yīng)用于該曝光裝置的固定方法。
[0010]為了解決上述課題，本發(fā)明的曝光裝置的一個(gè)方式，具備；排列元件，光學(xué)元件被排列成二維狀；保持體，保持所述排列元件；投影光學(xué)系統(tǒng)，將通過了所述排列元件的光成像到所述感光材料上；被固定部，相對(duì)于所述投影光學(xué)系統(tǒng)的位置被固定，所述保持體固定在該被固定部上；固定器具，將所述保持體固定到所述被固定部上；以及凹部，用于將所述保持體通過吸附保持到所述被固定部上，且被設(shè)置在所述保持體和所述被固定部的至少一方。根據(jù)這種曝光裝置，使用凹部將保持體吸附固定之后，利用固定器具進(jìn)行固定，所以能夠抑制伴隨固定作業(yè)產(chǎn)生的保持體的位移(進(jìn)而，排列元件的位移)。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)由被高精度地對(duì)位的排列元件的高曝光精度。
[0011]另外，在所述曝光裝置中，優(yōu)選所述排列元件通過將反射型或者透射型光學(xué)元件排列而成，所述投影光學(xué)系統(tǒng)將由所述排列元件反射或透射的光成像。
[0012]排列元件是反射型或透射型時(shí)，排列元件的位移通過后段的投影光學(xué)系統(tǒng)等給曝光裝置的曝光精度帶來很大影響，所以通過如上所述的位移的抑制，曝光精度有效提高。
[0013]此外，為了解決上述課題，本發(fā)明的固定方法的一個(gè)方式固定方法，是在曝光裝置中將保持體固定到相對(duì)于投影光學(xué)系統(tǒng)的位置被固定的被固定部上的固定方法，所述曝光裝置對(duì)各像素調(diào)制來自光源的光而在感光材料上成像，所述曝光裝置具備:排列元件，光學(xué)元件排列成二維狀；所述保持體，保持該排列元件；以及所述投影光學(xué)系統(tǒng)，將通過了所述排列元件的光成像到感光材料上，所述固定方法的特征在于，包括:將所述保持體通過吸附保持到所述被固定部上的第I工序；以及利用固定器具將通過所述第I工序保持的所述保持體固定到所述被固定部上的第2工序。
[0014]根據(jù)這種固定方法，能夠抑制第2工序中的伴隨固定作業(yè)產(chǎn)生的保持體的位移(以及排列元件的位移)，能夠?qū)崿F(xiàn)基于被高精度地對(duì)位的排列元件的高曝光精度。
[0015]發(fā)明的效果:
[0016]在本發(fā)明的曝光裝置以及固定方法中，能夠抑制伴隨固定作業(yè)產(chǎn)生的保持體的位移，所以能夠?qū)崿F(xiàn)高曝光精度。
【附圖說明】
[0017]圖1是示出本實(shí)施方式的曝光裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2是示出曝光頭的具體構(gòu)成的圖。
[0019]圖3A是示出MLA的構(gòu)成的截面圖。
[0020]圖3B是示出MLA的構(gòu)成的俯視圖。
[0021]圖4是示出曝光頭的圖像形成區(qū)域的圖。
[0022]圖5是概念性地示出投影光學(xué)系統(tǒng)相對(duì)于基座的固定方法的圖。
[0023]圖6是示出DMD保持體和MLA保持體的固定位置的圖。
[0024]圖7是示出DMD保持體的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的一例的截面圖。
[0025]圖8是示出DMD保持體的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的一例的立體圖。
[0026]圖9是示出DMD保持體的調(diào)整用卡具的一例的圖。
[0027]圖10是示出調(diào)整用卡具的臂的一例的圖。
[0028]圖11是示出MLA保持體的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的一例的截面圖。
[0029]圖12是示出MLA保持體的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的一例的立體圖。
[0030]圖13是示出上部保持體171的調(diào)整用卡具的一例的圖。
[0031]圖14是示出變形例的MLA保持體的圖。
[0032]圖15是示出串?dāng)_的發(fā)生圖案與調(diào)整方向之間的關(guān)系的圖。
[0033]附圖標(biāo)記說明
[0034]I…曝光裝置；lCl...曝光頭單兀；11…曝光頭；12...基座；13...光源；14…入射光學(xué)系統(tǒng)；15…空間光調(diào)制元件(DMD) ;15a…DMD保持體；155…用于真空吸附的孔；16...第一投影透鏡；17...微透鏡陣列(MLA) ;17a…透鏡兀件；17b…MLA保持體；17c…螺釘;18…第二投影透鏡；171…上部保持體；172…下部保持體；175…用于真空吸附的孔
【具體實(shí)施方式】
[0035]基于【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施的方式。
[0036]圖1是本實(shí)施方式的曝光裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0037]曝光裝置I使空間光調(diào)制元件調(diào)制后的光通過投影光學(xué)系統(tǒng)，將由該光生成的像成像到感光材料(抗蝕劑)上進(jìn)行曝光。這種曝光裝置利用空間光調(diào)制元件直接形成圖像，所以無需掩模(或者刻線)，被稱為DI (direct image:直接成像)曝光裝置。曝光裝置I具備曝光頭單元10、搬運(yùn)作為曝光對(duì)象的基板(工件)W的搬運(yùn)系統(tǒng)20、設(shè)置曝光頭單元10和搬運(yùn)系統(tǒng)20的設(shè)置臺(tái)30。在此，工件W例如是涂布了抗蝕劑的樹脂制印制電路板。
[0038]曝光頭單元10具備多個(gè)曝光頭(光學(xué)引擎)11和在此省略了圖示的光源。在曝光頭11中內(nèi)置上述的空間光調(diào)制元件，曝光頭11從光源獲得光供給，以預(yù)先設(shè)定的圖案照射光。這些多個(gè)曝光頭11被共用的基座12支承。該基座12被固定在以跨過設(shè)置臺(tái)30的方式設(shè)置的門狀的臺(tái)架(gantry) 31，臺(tái)架31的各端部(腿部)被分別固定在設(shè)置臺(tái)30的側(cè)面。
[0039]在此，基座12被直接搭載于臺(tái)架31的將2個(gè)腿部連接的水平的梁部上。在臺(tái)架31的梁部形成有供曝光頭11貫通的貫穿孔(未圖示)，基座12跨過該貫穿孔而將兩端部(在此，X方向的端部)固定到臺(tái)架31的梁部。也就是說，基座12以雙側(cè)梁狀被固定到臺(tái)架31。
[0040]另外，基座12相對(duì)于臺(tái)架31的固定方法可采用能夠確保剛性的任意手法。例如，曝光頭單元10也可以具備外框架，將該外框架和臺(tái)架31固定的情況下，將基座12經(jīng)由曝光頭單元10的外框架固定到臺(tái)架31上。在這種情況下，基座12以雙側(cè)梁狀被固定到外框架。
[0041]另外，搬運(yùn)系統(tǒng)20具備:通過真空吸附等方法將工件W吸附保持的平板狀的工作臺(tái)21 ;沿著工作臺(tái)21的移動(dòng)方向延伸的2個(gè)導(dǎo)向件22 ;以及作為一例構(gòu)成工作臺(tái)21的移動(dòng)機(jī)的電磁鐵23。
[0042]在此，作為上述移動(dòng)機(jī)構(gòu)，說明采用線性電動(dòng)機(jī)工作臺(tái)的例子。在這種情況下，線性電動(dòng)機(jī)工作臺(tái)是如下的機(jī)構(gòu):通過空氣使移動(dòng)體(工作臺(tái))在平面狀的臺(tái)板(platen)的上方浮起，在臺(tái)板上以圍棋盤狀設(shè)置了強(qiáng)磁體的凸極，對(duì)移動(dòng)體施加磁力，使移動(dòng)體與臺(tái)板的凸極之間的磁力變化，從而使移動(dòng)體(工作臺(tái))移動(dòng)。
[0043]工作臺(tái)21以其長(zhǎng)邊方向朝向工作臺(tái)移動(dòng)方向的方式配置，并且通過導(dǎo)向件22在補(bǔ)償了直線度的狀態(tài)下可進(jìn)行往返移動(dòng)地被支承。
[0044]在本說明書，將工作臺(tái)21的移動(dòng)方向設(shè)為X方向，將與X方向垂直的水平方向設(shè)為Y方向，將鉛直方向設(shè)為Z方向。工件W成方形，以一邊的方向朝向X方向、另一邊朝向Y方向的姿勢(shì)被保持到工作臺(tái)21上。另外，在以下的說明，將X方向設(shè)為工件W的長(zhǎng)度方向，將Y方向設(shè)為工件W的寬度方向。<