光照射裝置以及繪圖裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光照射裝置以及繪圖裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，提出一種將從半導(dǎo)體激光器等光源出射的激光均勻地照射到規(guī)定表面上的技術(shù)。例如，提出一種光照射裝置，該光照射裝置利用柱面透鏡陣列中的多個(gè)柱面透鏡，將從光源部入射的激光分光成多條光束，利用另一個(gè)透鏡使多條光束的照射區(qū)域在照射面上重疊，并且在該光源部與柱面透鏡陣列之間設(shè)有光程差生成部。在光程差生成部中設(shè)有相互產(chǎn)生比該激光的相干長度(可干渉距離)更長的光程差的多個(gè)透光部，通過多個(gè)透光部的光分別入射至多個(gè)柱面透鏡。通過這樣，能夠防止產(chǎn)生干渉條紋，謀求使得照射于照射面上的照明光的強(qiáng)度分布的均勻化(作為如這樣的裝置，例如，參照J(rèn)P特開2004-12757 號公報(bào))。
[0003]另外，在上述光照射裝置中，當(dāng)將照射面上的光束剖面設(shè)置為線狀時(shí)，在沿著柱面透鏡的排列方向觀察的情況下，設(shè)有使多條光束在照射面上會(huì)聚于相同位置的聚光部。但是，在沿著該排列方向觀察的情況下，當(dāng)各透光部的入射表面與出射表面的平行度呈散亂分布，或者，各個(gè)柱面透鏡的入射表面與出射表面的平行度呈散亂分布時(shí)，照射面上的多條光束的聚光位置在該排列方向的垂直方向上發(fā)生偏離。如這樣地，當(dāng)多條光束的聚光位置產(chǎn)生偏離時(shí)，照明光的質(zhì)量下降，例如在利用該光照射裝置的繪圖裝置中，圖案繪制的精度下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對光照射裝置，抑制在照射面上的多條光束的聚光位置發(fā)生偏離。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)光照射裝置具有:規(guī)定位置出射激光，照射光學(xué)系統(tǒng)，配置于所述規(guī)定位置，將來自所述光源部的激光沿著光軸引導(dǎo)至照射面；所述照射光學(xué)系統(tǒng)具有:分光透鏡部，具有沿著與所述光軸垂直的第一方向排列的多個(gè)要素透鏡，并利用所述多個(gè)要素透鏡將入射的光分成多條光束，聚光部，配置于所述分光透鏡部的所述照射面一側(cè)，將所述多條光束的照射區(qū)域重疊于所述照射面上；所述多個(gè)要素透鏡是在所述光軸以及與所述第一方向垂直的第二方向上沒有光焦度的多個(gè)柱面透鏡，或者，在所述照射光學(xué)系統(tǒng)中，設(shè)有沿著所述第一方向排列并且具有互不相同的光程的多個(gè)透光部，通過所述多個(gè)要素透鏡的光或者射向所述多個(gè)要素透鏡的光分別入射至所述多個(gè)透光部；在沿著所述第一方向觀察的情況下，所述多條光束作為平行光入射至所述聚光部，所述聚光部使所述多條光束會(huì)聚于所述照射面上；所述聚光部具有:發(fā)散部，使所述平行光在所述第二方向上發(fā)散，會(huì)聚透鏡，接受來自所述發(fā)散部的光的入射，并且在沿著所述第一方向觀察的情況下，使所述光會(huì)聚于所述照射面上。
[0006]在上述光照射裝置中，可以很容易地實(shí)現(xiàn)縮短聚光部在第二方向上的焦距的設(shè)計(jì)，因此，可以抑制照射面上的多條光束的聚光位置的偏離。
[0007]優(yōu)選地，所述發(fā)散部是僅在所述第二方向上具有負(fù)的光焦度的柱面透鏡。
[0008]本發(fā)明的另一個(gè)光照射裝置具有:光源部，向規(guī)定位置出射激光，照射光學(xué)系統(tǒng)，配置于所述規(guī)定位置，將來自所述光源部的激光沿著光軸引導(dǎo)至照射面；所述照射光學(xué)系統(tǒng)具有:分光透鏡部，具有沿著與所述光軸垂直的第一方向排列的多個(gè)要素透鏡，并利用所述多個(gè)要素透鏡將入射的光分成多條光束，聚光部，配置于所述分光透鏡部的所述照射面一側(cè)，并將所述多條光束的照射區(qū)域重疊于所述照射面上；所述多個(gè)要素透鏡是在所述光軸以及與所述第一方向垂直的第二方向上沒有光焦度的多個(gè)柱面透鏡，或者，在所述照射光學(xué)系統(tǒng)中，設(shè)有沿著所述第一方向排列并且具有互不相同的光程的多個(gè)透光部，通過所述多個(gè)要素透鏡的光或者射向所述多個(gè)要素透鏡的光分別入射至所述多個(gè)透光部，在沿著所述第一方向觀察的情況下，所述多條光束作為平行光入射至所述聚光部，所述聚光部使所述多條光束會(huì)聚于所述照射面上，使經(jīng)準(zhǔn)直調(diào)整過的激光從所述光源部入射至所述照射光學(xué)系統(tǒng)，所述照射光學(xué)系統(tǒng)還具有寬度調(diào)整部，在沿著所述第一方向觀察的情況下，該寬度調(diào)整部使入射至所述聚光部的所述平行光在所述第二方向上的寬度，小于所述經(jīng)準(zhǔn)直調(diào)整過的激光在所述第二方向上的寬度。
[0009]在上述光照射裝置中，也可以容易地實(shí)現(xiàn)縮短聚光部在第二方向上的焦距，因此，也可以抑制照射面上的多條光束的聚光位置的偏離。
[0010]優(yōu)選地，所述分光透鏡部的所述多個(gè)要素透鏡分別具有球面的透鏡面，所述透鏡面兼作為所述寬度調(diào)整部的一部分。
[0011]本發(fā)明也涉及繪圖裝置。本發(fā)明的繪圖裝置具有:上述光照射裝置，配置于所述光照射裝置中的所述照射面的空間光調(diào)制器，將經(jīng)所述空間光調(diào)制器進(jìn)行空間調(diào)制的光引導(dǎo)至對象物上的投影光學(xué)系統(tǒng)，移動(dòng)所述經(jīng)空間調(diào)制過的光在所述對象物上的照射位置的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，與利用所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的所述照射位置的移動(dòng)同步地來控制所述空間光調(diào)制器的控制部。
[0012]通過參照附加的附圖并在下文進(jìn)行的本發(fā)明的詳細(xì)的說明，可以了解到上述的目的以及其他的目的、特征、實(shí)施方式以及優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1是示出繪圖裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0014]圖2是示出光照射裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0015]圖3是示出光照射裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖4是放大示出分光透鏡部以及光程差生成部的一部分的圖。
[0017]圖5是示出照射面上的光的強(qiáng)度分布的圖。
[0018]圖6是示出比較例的光照射裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0019]圖7是示出比較例的光照射裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0020]圖8是示出分光透鏡部以及光程差生成部的圖。
[0021]圖9是示出照射面上的聚光位置的圖。
[0022]圖10是示出照射面上的光的強(qiáng)度分布的圖。
[0023]圖11是示出光照射裝置的另一個(gè)例子的圖。
[0024]圖12是示出光照射裝置的另一個(gè)例子的圖。
[0025]圖13是示出光照射裝置的另一個(gè)例子的圖。
[0026]圖14是示出元素透鏡的圖。
[0027]圖15是示出元素透鏡的圖。
[0028]圖16是示出光照射裝置的另一個(gè)例子的圖。
[0029]圖17是示出光照射裝置的另一個(gè)例子的圖。
[0030]圖18是示出光照射裝置的另一個(gè)例子的圖。
[0031]圖19是示出光照射裝置的另一個(gè)例子的圖。
[0032]圖20是示出光照射裝置的另一個(gè)例子的圖。
[0033]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0034]I繪圖裝置
[0035]4光源部
[0036]5照射光學(xué)系統(tǒng)
[0037]9 基板
[0038]11控制部
[0039]22移動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0040]31光照射裝置
[0041]32空間光調(diào)制器
[0042]33投影光學(xué)系統(tǒng)
[0043]50照射區(qū)域
[0044]62、62a分光透鏡部
[0045]63聚光部
[0046]64寬度調(diào)整部
[0047]320照射面
[0048]610透光部
[0049]620^620a 元素透鏡
[0050]621、622 透鏡面
[0051]631發(fā)散透鏡
[0052]633會(huì)聚透鏡
[0053]Jl 光軸
【具體實(shí)施方式】
[0054]圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的繪圖裝置I的結(jié)構(gòu)的圖。繪圖裝置I是直接繪圖裝置，對表面上附有感光材料的半導(dǎo)體基板或者玻璃基板等基板9的表面，照射光束來繪制圖案。繪圖裝置I具有:載物臺(tái)21、移動(dòng)機(jī)構(gòu)22、光照射裝置31、空間光調(diào)制器32、投影光學(xué)系統(tǒng)33、控制部11。載物臺(tái)21保持基板9，移動(dòng)機(jī)構(gòu)22使載物臺(tái)21沿著基板9的主表面移動(dòng)。移動(dòng)機(jī)構(gòu)22也可以使基板9以垂直于主表面的軸為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0055]光照射裝置31經(jīng)由反射鏡39向空間光調(diào)制器32照射線狀的光。對光照射裝置31的詳細(xì)情況后述?？臻g光調(diào)制器32例如是衍射光柵型且是反射型，是可以改變光柵的深度的衍射光柵?？臻g光調(diào)制器32是利用半導(dǎo)體裝置制造技術(shù)來制造的。在本實(shí)施方式中使用的衍射光柵型的光調(diào)制器是例如，GLV(Grating Light Valve，光柵光閥)(Silicon LightMachines，娃光機(jī)(Sunnyvale，California ;加州桑尼維爾)的注冊商標(biāo))?？臻g光調(diào)制器32具有排列成一列的多個(gè)光柵單元，各光柵單元在出射一級衍射光的狀態(tài)與出射零級衍射光(零級光)的狀態(tài)之間迀移。這樣一來，，從空間光調(diào)制器32出射經(jīng)空間調(diào)制過的光。
[0056]投影光學(xué)系統(tǒng)33具有:遮光