(57)【要約】      （修正有）【課題】画像を基板上に投影するためのコンパクトな画像投影装置を提供する。【解決手段】画像投影装置３９０は、基板の鉛直面上のあるスポットに光を集束させ、最終的にその基板上に画像を投影するために使用される。画像投影装置３９０は、２つのサブシステムを含む。画像投影装置３９０は、照明システム及び投影システムを含む。照明システムは、少なくとも光パイプ３９１と非化学線光源３９２とを含む。非化学線光源３９２は、白色光照明装置とすることができる。投影システムは、１以上のＤＭＤ２８０、フラストレートプリズムアセンブリ２８８、１以上のビームスプリッタ３９５、１以上の投影光学素子３９６ａ、３９６ｂ、歪補償器３９７、フォーカスアクチュエータ３９８、及び投影レンズ２８６を含む。投影レンズ２８６は、フォーカスグループ２８６ａ及びウィンドウ２８６ｂを含む。光は、光源２７２から画像投影装置３９０に導入される。【選択図】図３
0003211148.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
光パイプと、
フラストレートプリズムアセンブリと、
１以上のデジタルマイクロミラーデバイスと、
１以上のビームスプリッタと、
１以上の投影光学素子と、
フォーカスアクチュエータと、
投影レンズを含む画像投影装置。
【請求項２】
非化学線光源と、
光レベルセンサと、
光ダンプと、
歪補償器を含む、請求項１記載の画像投影装置。
【請求項３】
フォーカスセンサと、
カメラを含む、請求項１記載の画像投影装置。
【請求項４】
投影レンズは、
フォーカスグループと、
ウィンドウを更に含む、請求項１記載の画像投影装置。
【請求項５】
第１取付板であって、光パイプ及び非化学線光源が第１取付板に結合されている第１取付板と、
第２取付板であって、フラストレートプリズムアセンブリ、１以上のデジタルマイクロミラーデバイス、１以上のビームスプリッタ、及び１以上の投影光学素子が第２取付板に結合されている第２取付板を含み、第１取付板及び第２取付板は平面状である、請求項２記載の画像投影装置。
【請求項６】
光パイプと、
光パイプに隣接する光レベルセンサと、
フラストレートプリズムアセンブリと、
フラストレートプリズムアセンブリに結合された１以上のデジタルマイクロミラーデバイスと、
フラストレートプリズムアセンブリに結合された１以上のビームスプリッタと、
フォーカスセンサと、
カメラと、
１以上のビームスプリッタに結合された１以上の投影光学素子と、
１以上の投影光学素子に接続されたフォーカスアクチュエータと、
投影レンズであって、
フォーカスアクチュエータに結合されたフォーカスグループと、
フォーカスグループに結合されたウィンドウを含む投影レンズを含む画像投影装置。
【請求項７】
光レベルセンサに隣接する非化学線光源と、
フォーカスセンサと、
カメラと、
１以上の投影光学素子に結合された歪補償器を含む、請求項６記載の画像投影装置。
【請求項８】
フォーカスセンサ及びカメラは、１以上のビームスプリッタの表面に結合される、請求項７記載の画像投影装置。
【請求項９】
光パイプ及び非化学線光源は、第１取付板に結合される、請求項７記載の画像投影装置。
【請求項１０】
光パイプ、光レベルセンサ、フラストレートプリズムアセンブリ、１以上のビームスプリッタ、及び１以上の投影光学素子は、第２取付板に結合される、請求項９記載の画像投影装置。
【請求項１１】
第１及び第２取付板は平面状である、請求項１０記載の画像投影装置。
【請求項１２】
１以上の基板を保持するように構成された２以上のステージと、
１以上の基板をパターニングするための複数の画像投影装置を含み、各画像投影装置は、
光パイプと、
フラストレートプリズムアセンブリと、
１以上のデジタルマイクロミラーデバイスと、
１以上のビームスプリッタと、
１以上の投影光学素子と、
フォーカスアクチュエータと、
投影レンズを含む画像投影システム。
【請求項１３】
各画像投影装置は、
非化学線光源と、
光レベルセンサと、
フォーカスセンサと、
カメラと、
光ダンプを更に含む、請求項１２記載の画像投影システム。
【請求項１４】
各画像投影装置の投影レンズは、
フォーカスグループと、
ウィンドウを更に含む、請求項１２記載の画像投影システム。
【請求項１５】
各画像投影装置の１以上のデジタルマイクロミラーデバイスは、フラストレートプリズムアセンブリに結合される、請求項１４記載の画像投影システム。
【考案の詳細な説明】
【背景】
【０００１】
（分野）
本開示の実施形態は、概して、１以上の基板を処理するための装置及びシステムに関し、より具体的には、フォトリソグラフィプロセスを実行するための装置に関する。
【０００２】
（関連技術の説明）
フォトリソグラフィーは、半導体デバイス及びディスプレイデバイス（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ））の製造に広く使用されている。ＬＣＤの製造においては、大面積基板がしばしば利用される。ＬＣＤ又はフラットパネルは、アクティブマトリクスディスプレイ（例えば、コンピュータ、タッチパネルデバイス、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、携帯電話、テレビモニタなど）に一般的に使用されている。一般的に、フラットパネルは、２つの板の間に挟まれたピクセルを形成する液晶材料の層を含むことができる。電源からの電力が液晶材料に印加されると、液晶材料を通過する光の量は、画像が生成されることを可能にするピクセル位置で制御可能となる。
【０００３】
画素を形成する液晶材料層の一部として組み込まれた電気的構造を作り出すために、一般的に、マイクロリソグラフィ技術が用いられる。これらの技術によれば、典型的には感光性フォトレジストが基板の少なくとも１つの表面に塗布される。次いで、パターンジェネレータが、光によって感光性フォトレジストの選択された領域をパターンの一部として露光して、選択領域内のフォトレジストに化学変化を生じさせ、電気的構造を作るためのその後の材料除去及び／又は材料付加プロセスのためのこれらの選択領域を準備する。
【０００４】
消費者によって要求される価格でディスプレイデバイス及び他のデバイスを提供し続けるために、基板（例えば、大面積基板）上にパターンを正確かつコスト効率よく作るための新しい装置及びアプローチが必要とされている。
【概要】
【０００５】
本開示の実施形態は、概して、フォトリソグラフィプロセスを実行するための装置及びシステムに関する。より詳細には、画像を基板上に投影するためのコンパクトな装置が提供される。一実施形態では、画像投影装置は、第１取付板に結合された光パイプと、第２取付板に結合された、フラストレートプリズムアセンブリ、１以上のデジタルマイクロミラーデバイス、１以上のビームスプリッタ、及び１以上の投影光学素子とを含む。第１及び第２取付板は同一平面上にあるので、画像投影装置はコンパクトであり、それぞれが容易に取り外し可能で交換可能な複数の画像投影装置を有するシステム内でアライメントすることができる。
【０００６】
一実施形態では、画像投影装置が開示される。画像投影装置は、光パイプ、フラストレートプリズムアセンブリ、１以上のデジタルマイクロミラーデバイス、１以上のビームスプリッタ、１以上の投影光学素子、フォーカスアクチュエータ、及び投影レンズを含む。
【０００７】
別の一実施形態では、画像投影装置が開示される。画像投影装置は、光パイプと、光パイプに隣接する光レベルセンサとを含む。画像投影装置は、フラストレートプリズムアセンブリと、フラストレートプリズムアセンブリに結合された１以上のデジタルマイクロミラーデバイスと、フラストレートプリズムアセンブリに結合された１以上のビームスプリッタと、１以上のビームスプリッタに結合された１以上の投影光学素子と、第２投影光学素子に結合されたフォーカスアクチュエータと、フォーカスアクチュエータに結合された投影レンズとを含む。投影レンズは、フォーカスアクチュエータに結合されたフォーカスグループと、フォーカスグループに結合されたウィンドウとを含む。画像投影装置はまた、フォーカスセンサ及びカメラを含む。
【０００８】
更に別の一実施形態では、画像投影システムが開示される。画像投影システムは、１以上の基板上に画像を投影するための２以上のステージ及び複数の画像投影装置を含む。２以上のステージは、１以上の基板を保持するように構成される。画像投影装置の各々は、光源、光パイプ、光レベルセンサ、フラストレートプリズムアセンブリ、１以上のデジタルマイクロミラーデバイス、１以上のビームスプリッタ、１以上の投影光学素子、及び投影レンズを含む。光パイプは、第１取付板に結合される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の上述した構成を詳細に理解することができるように、上記に簡単に要約した本開示のより具体的な説明を、実施形態を参照して行う。実施形態のいくつかは添付図面に示されている。しかしながら、添付図面は本開示の典型的な実施形態を示しているに過ぎず、したがってこの範囲を制限していると解釈されるべきではなく、本開示は他の等しく有効な実施形態を含み得ることに留意すべきである。
【図１】本明細書に開示された実施形態から利益を受けることができるシステムの斜視図である。
【図２】一実施形態に係る画像投影システムの斜視概略図である。
【図３】一実施形態に係る画像投影装置の斜視図である。
【図４】一実施形態に係る光リレーの断面図である。
【図５】一実施形態に係るフラストレートプリズムアセンブリの概略図である。
【図６】一実施形態に係るデジタルマイクロミラーデバイスのミラーアレイの概略図である。
【図７】一実施形態に係る焦点検出機構の概略図である。
【００１０】
理解を促進するために、図面に共通する同一の要素を示す際には可能な限り同一の参照番号を使用している。更に、一実施形態の要素は、本明細書に記載された他の実施形態での利用に有利に適合させることができる。
【詳細な説明】
【００１１】
本開示の実施形態は、概して、フォトリソグラフィプロセスを実行するための装置及びシステムに関する。より詳細には、画像を基板上に投影するためのコンパクトな装置が提供される。一実施形態では、画像投影装置は、第１取付板に結合された光パイプと、第２取付板に結合された、フラストレートプリズムアセンブリ、１以上のビームスプリッタ、１以上の投影光学素子、及び歪補償器とを含む。第１及び第２取付板は同一平面上にあるので、画像投影装置はコンパクトであり、それぞれが容易に取り外し可能で交換可能な複数の画像投影装置を有するシステム内でアライメントすることができる。
【００１２】
図１は、本明細書に開示された実施形態からの利益を受けるシステム１００の斜視図である。システム１００は、ベースフレーム１１０と、スラブ１２０と、２以上のステージ１３０と、処理装置１６０を含む。ベースフレーム１１０は、製造施設の床に載置することができ、スラブ１２０を支持することができる。ベースフレーム１１０とスラブ１２０との間には、受動空気アイソレータ１１２を配置することができる。スラブ１２０は、花崗岩（グラナイト）の単一要素とすることができ、２以上のステージ１３０は、スラブ１２０上に配置することができる。基板１４０は、２以上のステージ１３０のそれぞれによって支持することができる。複数のリフトピン（図示せず）を貫通可能とするために、複数の穴（図示せず）をステージ１３０内に形成することができる。リフトピンは、（例えば、１以上の搬送ロボット（図示せず）から）基板１４０を受け取るために伸長位置まで上昇することができる。１以上の搬送ロボットを使用して、基板１４０を２以上のステージ１３０からロード及びアンロードすることができる。
【００１３】
基板１４０は、例えば、石英製であり、フラットパネルディスプレイの一部として使用することができる。他の実施形態では、基板１４０は、他の材料で作られてもよい。いくつかの実施形態では、基板１４０はその上に形成されたフォトレジスト層を有することができる。フォトレジストは放射線に対して感受性があり、ポジ型フォトレジスト又はネガ型フォトレジストとすることができ、これは、放射線に露光されたフォトレジストの部分が、パターンがフォトレジストに書き込まれた後にフォトレジストに塗布されたフォトレジスト現像剤にそれぞれ可溶又は不溶であることを意味する。フォトレジストの化学組成は、フォトレジストがポジ型フォトレジストであるかネガ型フォトレジストであるかを決定する。例えば、フォトレジストは、ジアゾナフトキノン、フェノールホルムアルデヒド樹脂、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（メチルグルタルイミド）、及びＳＵ−８のうちの少なくとも１つを含むことができる。このようにして、電子回路を形成するために基板１４０の表面上にパターンを生成することができる。
【００１４】
システム１００は、一対の支持体１２２と一対のトラック１２４とを更に含むことができる。一対の支持体１２２は、スラブ１２０上に配置することができ、スラブ１２０及び一対の支持体１２２は、単一要素の材料としてもよい。一対のトラック１２４は、一対の支持体１２２によって支持することができ、２以上のステージ１３０は、トラック１２４に沿ってＸ方向に移動することができる。一実施形態では、一対のトラック１２４は、一対の平行な磁気チャネルである。図示のように、一対のトラック１２４の各トラック１２４は直線状である。他の実施形態では、トラック１２４は、非直線形状を有してもよい。位置情報をコントローラ（図示せず）に提供するために、エンコーダ１２６を各ステージ１３０に結合させてもよい。
【００１５】
処理装置１６０は、支持体１６２及び処理ユニット１６４を含むことができる。支持体１６２は、スラブ１２０上に配置することができ、２以上のステージ１３０が処理ユニット１６４の下を通過するための開口部１６６を含むことができる。処理ユニット１６４は、支持体１６２によって支持することができる。一実施形態では、処理ユニット１６４は、フォトリソグラフィプロセスにおいてフォトレジストを露光するように構成されたパターンジェネレータである。いくつかの実施形態では、パターンジェネレータは、マスクレスリソグラフィプロセスを実行するように構成することができる。処理ユニット１６４は、（図２〜図３に示される）複数の画像投影装置を含むことができる。一実施形態では、処理ユニット１６４は、８４個の画像投影装置を含むことができる。各画像投影装置は、ケース１６５内に配置される。処理装置１６０は、マスクレスダイレクトパターニングを実行するために利用することができる。動作中、２以上のステージ１３０のうちの１つは、図１に示されるように、ロード位置から処理位置までＸ方向に移動する。処理位置は、ステージ１３０が処理ユニット１６４の下を通過するときのステージ１３０の１以上の位置を指すことができる。動作中、２以上のステージ１３０は、複数のエアベアリング（図示せず）によって持ち上げることができ、ロード位置から処理位置まで一対のトラック１２４に沿って移動することができる。ステージ１３０の移動を安定させるために、複数の鉛直ガイドエアベアリング（図示せず）を各ステージ１３０に結合し、各支持体１２２の内壁１２８に隣接して配置してもよい。２以上のステージ１３０の各々はまた、基板１４０を処理及び／又はインデックスするためにトラック１５０に沿って移動することによってＹ方向に移動してもよい。２以上のステージ１３０の各々は、独立した動作が可能であり、基板１４０を一方向に走査し、他方の方向にステップすることができる。いくつかの実施形態では、２以上のステージ１３０のうちの１つが基板１４０を走査しているとき、２以上のステージ１３０のうちのもう１つは、露光された基板をアンロードし、露光される次の基板をロードしている。
【００１６】
計測システムは、リアルタイムに２以上のステージ１３０のそれぞれのＸ及びＹの横方向位置座標を測定し、これによって複数の画像投影装置の各々は、フォトレジストで覆われた基板に書き込まれるパターンを正確に位置決めできる。計測システムはまた、２以上のステージ１３０のそれぞれの鉛直又はＺ軸周りの角度位置のリアルタイム測定を提供する。角度位置測定は、サーボ機構によって走査中に角度位置を一定に保持するために使用することができ、又は、図３に示される画像投影装置３９０によって基板１４０上に書き込まれるパターンの位置に補正を適用するために使用することができる。これらの技術は組み合わせて使用してもよい。
【００１７】
図２は、一実施形態に係る画像投影システム２７０の概略斜視図である。画像投影システム２７０は、光源２７２、アパーチャ２７４、レンズ２７６、フラストレートプリズムアセンブリ２８８、１以上のデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）２８０（１つが図示される）、光ダンプ２８２、フォーカスセンサ及びカメラ２８４、及び投影レンズ２８６を含む。フラストレートプリズムアセンブリ２８８、ＤＭＤ２８０、フォーカスセンサ及びカメラ２８４、及び投影レンズ２８６は、（図３に示される）画像投影装置３９０の一部とすることができる。光源２７２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザとすることができ、光源２７２は、所定の波長を有する光を生成可能とすることができる。一実施形態では、所定の波長は、約４５０ｎｍ未満などの青色又は近紫外（ＵＶ）範囲にある。フラストレートプリズムアセンブリ２８８は、複数の反射面を含むことができる。投影レンズ２８６は、１０倍の対物レンズとすることができる。ＤＭＤ２８０は、複数のミラーを含むことができ、ミラーの数は、投影される画像の解像度に対応することができる。一実施形態では、ＤＭＤ２８０は、１９２０×１０８０のミラーを含み、これは高精細度テレビのピクセル数を表す。
【００１８】
動作中、所定の波長（例えば、青色領域内の波長）を有する光ビーム２７３が、光源２７２によって生成される。光ビーム２７３は、フラストレートプリズムアセンブリ２８８によってＤＭＤ２８０に反射される。ＤＭＤ２８０は、個々に制御可能な複数のミラーを含み、ＤＭＤ２８０の複数のミラーの各ミラーは、コントローラ（図示せず）によってＤＭＤ２８０に提供されるマスクデータに基づいて、「オン」位置又は「オフ」位置にすることができる。光ビーム２７３がＤＭＤ２８０のミラーに到達すると、「オン」位置にあるミラーは、光ビーム２７３を投影レンズ２８６へと反射する、すなわち、複数の書込みビームを形成する。その後、投影レンズ２８６は、書き込みビームを基板１４０の表面３０４に照射する。「オフ」位置にあるミラーは、光ビーム２７３を基板１４０の表面の代わりに光ダンプ２８２に反射する。
【００１９】
図３は、一実施形態に係る画像投影装置３９０の斜視図である。画像投影装置３９０は、基板１４０の鉛直面上のあるスポットに光を集束させ、最終的にその基板１４０上に画像を投影するために使用される。画像投影装置３９０は、２つのサブシステムを含む。画像投影装置３９０は、照明システム及び投影システムを含む。照明システムは、少なくとも光パイプ３９１と非化学線光源３９２とを含む。一例では、非化学線光源３９２は、白色光照明装置とすることができる。投影システムは、１以上のＤＭＤ２８０（１つが図示される）、フラストレートプリズムアセンブリ２８８、１以上のビームスプリッタ３９５（１つが図示される）、１以上の投影光学素子３９６ａ、３９６ｂ、歪補償器３９７、フォーカスアクチュエータ３９８、及び投影レンズ２８６を含む。投影レンズ２８６は、フォーカスグループ２８６ａ及びウィンドウ２８６ｂを含む。
【００２０】
光は、光源２７２から画像投影装置３９０に導入される。光源２７２は、化学線光源とすることができる。例えば、光源２７２は、各ファイバが１つのレーザを含むファイバの束とすることができる。一実施形態では、光源２７２は、約１００本のファイバの束とすることができる。ファイバの束は、レーザダイオードによって照明することができる。光源２７２は、光パイプ（又はカレイド）３９１に結合される。一実施形態では、光源２７２は、バンドルのファイバのそれぞれを組み合わせるコンバイナを介してライトパイプ３９１に結合される。
【００２１】
光源２７２からの（図２、図５及び図７の光ビーム２７３として示される）光が光パイプ３９１に入ると、光は光パイプ３９１の内側の周りで跳ね返り、これによって光は均等化され、それが光パイプ３９１を出るとき均一になる。光は、光パイプ３９１内で最高６回又は７回跳ね返る可能性がある。言い換えれば、光は、光パイプ３９１内で６〜７回の全反射（全内部反射）を行い、均一な光の出力をもたらす。
【００２２】
画像投影装置３９０は、オプションで様々な反射面（符号なし）を含むことができる。様々な反射面は、画像投影装置３９０を通って進む光の一部を捕捉する。一実施形態では、様々な反射面は、いくらかの光を捕捉し、次いで光を光レベルセンサ３９３に向けるのを助け、これによってレーザレベルを監視することができる。
【００２３】
非化学線光源３９２は、光パイプ３９１によって均等化された広帯域の可視光を、画像投影装置３９０の投影システム内に投影する。具体的には、非化学線光源３９２は、フラストレートプリズムアセンブリ２８８へと光を向け、最終的にＤＭＤ２８０のミラーアレイ６３２を照明する。化学線光源及び広帯域光源は、互いに独立してオンとオフを切り替えることができる。
【００２４】
フラストレートプリズムアセンブリ２８８は、基板１４０の表面上に投影される光をフィルタリングするように機能する。具体的には、光ビーム２７３として示される光は、図５に示されるように、フラストレートプリズムアセンブリ２８８の内部の反射面の間で跳ね返る。光ビーム２７３は、基板１４０上に投影される光と、基板１４０上に投影されない光とに分離される。フラストレートプリズムアセンブリ２８８の使用は、全反射光が消失するので、最小のエネルギー損失をもたらす。フラストレートプリズムアセンブリ２８８は、ビームスプリッタ３９５に結合される。
【００２５】
スループットは、リソグラフィシステムの重要なパラメータである。高いスループットを達成するために、各画像投影装置３９０は、少なくとも１つの方向において可能な限り狭く設計され、これによって多くの画像投影装置３９０を基板１４０の幅に一緒に詰めることができる。フラストレートプリズムアセンブリ２８８は、図４に示されるように、高効率であるがコンパクトな光リレーを可能にする。
【００２６】
ＤＭＤ２８０は、フラストレートキューブアセンブリの一部として含まれる。ＤＭＤ２８０は、画像投影装置３９０のイメージングデバイスである。ＤＭＤ２８０は、（図６に示されるように）ミラーアレイ６３２内に配置された複数のマイクロミラー６３４を含む。マイクロミラー６３４のエッジ６３６は、Ｘ軸及びＹ軸とすることができる直交軸に沿って配置される。これらの軸は、基板１４０に関連する同様の軸又はフラストレートプリズムアセンブリ２８８によって導入された９０度の折り畳みを考慮した後のステージ座標系と一致する。しかしながら、各マイクロミラー６３４のヒンジ６３８は、Ｘ軸とＹ軸に対して４５度の軸で旋回を引き起こす各ミラーの対向するコーナーに位置する。これらのマイクロミラー６３４は、ミラーの傾斜角を変えることによって、オン位置とオフ位置との間で切り替えることができる。光がオン又はオフになるミラーに当たるかどうかに応じて、光はそれぞれ、画像投影システム２７０の残りの部分を通って送られる、又は使用されない。一実施形態では、未使用の光は、図２に示されるように、光ダンプ２８２へと向けられ、光ダンプ２８２に格納される。一実施形態では、ＤＭＤ２８０は、各マイクロミラー６３４の唯一の安定した位置が、ミラーアレイ６３２の表面に対してプラス又はマイナス１２度の傾斜角となるように作られる。ミラーアレイ６３２の表面に垂直な入射光を反射するために、入射光は、ミラー傾斜角の２倍（２４度）で、かつＸ軸及びＹ軸に対して４５度で回転される入射面内で入射させなければならない。ＤＭＤ２８０は、基板１４０の投影に対してフラットに配置される。
【００２７】
図６に示されるＤＭＤ２８０内のミラーアレイ６３２の２Ｄ概略図に合成角を示すことは困難であるが、照射軸と投影システムの軸は、図の平面内で互いにずれており、ＤＭＤ２８０の法線及び調整ミラーの法線を含む平面は、ＤＭＤのＸ軸及びＹ軸に対して４５度で回転される。この構成では、オン位置のマイクロミラー６３４から反射された光は、ＤＭＤ２８０の平面に垂直であり、投影リレーに折り畳まれ、それを基板１４０上に結像する。
【００２８】
マイクロミラー６３４は、ＤＭＤ２８０上の照明ビームの入射角を調整するために使用され、これによって、反射後にオンビームは画像投影装置３９０の中心に向けられ、照明システムで生成された画像は投影システムの中心に配置される。
【００２９】
ＤＭＤ２８０及びフラストレートプリズムアセンブリ２８８の使用は、露光照明を生成する光源２７２から基板焦点面までどこでも、照明の流れの方向を基板１４０に対してほぼ垂直に保つことによって、各画像投影装置３９０の設置面積を最小化するのを助ける。
【００３０】
ビームスプリッタ３９５は、アライメントのための光を更に抽出するために使用される。より具体的には、ビームスプリッタ３９５は、光を２以上の別々のビームに分割するために使用される。ビームスプリッタ３９５は、１以上の投影光学素子３９６に結合される。２つの投影光学素子２９６ａ、２９６ｂが図３に示されている。
【００３１】
一実施形態では、フォーカスセンサ及びカメラ２８４がビームスプリッタ３９５に取り付けられる。フォーカスセンサ及びカメラ２８４は、通過するレンズの焦点及びアライメント、ならびにミラー傾斜角のばらつきを含むがこれらに限定されない、画像投影装置３９０の画像品質の様々な態様を監視するように構成することができる。更に、フォーカスセンサ及びカメラ２８４は、基板１４０上に投影される予定の画像を示すことができる。更なる実施形態では、フォーカスセンサ及びカメラ２８４を使用して、基板１４０上の画像を取得し、それらの画像を比較することができる。言い換えれば、フォーカスセンサ及びカメラ２８４は、検査機能を実行するために使用することができる。具体的には、図７に示されるように、狭い光ビーム２７３が、投影レンズ２８６の瞳７４４の一方の側を通って導かれる。光ビーム２７３は、斜めの角度で基板１４０に当たり、瞳７４４の反対側を横切るように反射して戻る。画像投影検出器７４６は、戻り像（画像）の横方向位置を正確に測定する。基板１４０の焦点位置の変化は、画像投影検出器７４６上の像位置を変化させる。この変化は、デフォーカスの量及び像の動きの方向に比例する。公称位置からのずれは、ずれに比例したアナログ信号に変換され、これは投影レンズ２８６の位置を変えるために使用され、これはデフォーカスされた基板１４０ａを基板１４０ｂとして示される良好な焦点に戻す。一実施形態では、フォーカスセンサ及びカメラ２８４は、ビームスプリッタ３９５の表面に取り付けられる。
【００３２】
投影光学素子３９６、歪補償器３９７、フォーカスアクチュエータ３９８、及び投影レンズ２８６は組み合わさって、ＤＭＤ２８０からの像を準備し、最終的に基板１４０上に投影する。投影光学素子３９６ａは、歪補償器３９７に結合される。歪補償器３９７は、フォーカスアクチュエータ３９８に結合された投影光学素子３９６ｂに結合される。フォーカスアクチュエータ３９８は、投影レンズ２８６に結合される。投影レンズ２８６は、フォーカスグループ２８６ａ及びウィンドウ２８６ｂを含む。フォーカスグループ２８６ａは、ウィンドウ２８６ｂに結合される。ウィンドウ２８６ｂは交換可能であってもよい。
【００３３】
光パイプ３９１及び非化学線光源３９２は、第１取付板３４１に結合される。更に、付加的な様々な反射面（符号なし）及び光レベルセンサ３９３を含む実施形態では、様々な反射面及び光レベルセンサ３９３もまた、第１取付板３４１に結合されてもよい。
【００３４】
フラストレートプリズムアセンブリ２８８、１以上のビームスプリッタ３９５、１以上の投影光学素子３９６ａ、３９６ｂ、及び歪補償器３９７は、第２取付板３９９に結合される。第１取付板３４１及び第２取付板３９９は、平面状であり、これは画像投影装置３９０の前述のコンポーネントの正確なアライメントを可能にする。換言すれば、光は単一の光軸に沿って画像投影装置３９０を通過する。単一の光軸に沿ったこの正確なアライメントは、コンパクトな装置をもたらす。例えば、画像投影装置３９０は、約８０ｍｍ〜約１００ｍｍの間の厚さを有することができる。
【００３５】
したがって、本開示の１つの利点は、複数の小型画像投影装置を単一のツール内にアライメント（整列）できることである。また、各画像投影装置は、容易に取り外し可能で交換可能であり、メンテナンスのためのダウンタイムを低減させることができる。
【００３６】
上記は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の他の及び更なる実施形態は本開示の基本的範囲を逸脱することなく創作することができ、その範囲は以下の実用新案請求の範囲に基づいて定められる。
【図１】
0003211148.tif 000003
【図２】
0003211148.tif 000004
【図３】
0003211148.tif 000005
【図４】
0003211148.tif 000006
【図５】
0003211148.tif 000007
【図６】
0003211148.tif 000008
【図７】
0003211148.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月27日(2017.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
１以上の基板に対してフォトリソグラフィプロセスを実行するための画像投影装置であって、
光源からの光を均等化する光パイプと、
光パイプからの光を反射する複数の反射面を有するフラストレートプリズムアセンブリと、
フラストレートプリズムアセンブリに結合され、複数のミラーを有する１以上のデジタルマイクロミラーデバイスと、
フラストレートプリズムアセンブリに結合され、フラストレートプリズムアセンブリからの光を１以上の光ビームに分割する１以上のビームスプリッタと、
１以上の光ビームを１以上の基板に投影するため１以上のビームスプリッタに結合された１以上の投影光学素子と、
１以上の投影光学素子に結合されたフォーカスアクチュエータと、
フォーカスアクチュエータに結合された投影レンズを含み、
フラストレートプリズムアセンブリは光パイプからの光を１以上のデジタルマイクロミラーデバイスに反射し、１以上のデジタルマイクロミラーデバイスのオン位置にあるミラーは光をフラストレートプリズムアセンブリに反射し、１以上のデジタルマイクロミラーデバイスのオフ位置にあるミラーは光をフラストレートプリズムアセンブリに反射せず、
フォーカスアクチュエータは投影レンズのフォーカスを行う画像投影装置。
【請求項２】
光パイプで均等化された光をフラストレートプリズムアセンブリに指向する非化学線光源と、
画像投影装置内で光を補足し、監視するための光レベルセンサと、
オフ位置にあるミラーによって反射された光を受ける光ダンプと、
光の歪を補償する歪補償器を含む、請求項１記載の画像投影装置。
【請求項３】
画像投影装置内の光を監視するフォーカスセンサ及びカメラを含む、請求項１記載の画像投影装置。
【請求項４】
投影レンズは、画像投影装置内の光を監視するためのフォーカスグループ及びウィンドウを更に含む、請求項１記載の画像投影装置。
【請求項５】
第１取付板であって、光パイプ及び非化学線光源が第１取付板に結合されている第１取付板と、
第２取付板であって、フラストレートプリズムアセンブリ、１以上のデジタルマイクロミラーデバイス、１以上のビームスプリッタ、及び１以上の投影光学素子が第２取付板に結合されている第２取付板を含み、第１取付板及び第２取付板は平面状である、請求項２記載の画像投影装置。
【請求項６】
１以上の基板に対してフォトリソグラフィプロセスを実行するための画像投影装置であって、
光源からの光を均等化する光パイプと、
光パイプに隣接して設けられ、画像投影装置内で光を補足し、監視するための光レベルセンサと、
光パイプからの光を反射する複数の反射面を有するフラストレートプリズムアセンブリと、
フラストレートプリズムアセンブリに結合され、複数のミラーを有する１以上のデジタルマイクロミラーデバイスと、
フラストレートプリズムアセンブリに結合され、フラストレートプリズムアセンブリからの光を１以上の光ビームに分割する１以上のビームスプリッタと、
画像投影装置内の光を監視するフォーカスセンサ及びカメラと、
１以上の光ビームを１以上の基板に投影するため１以上のビームスプリッタに結合された１以上の投影光学素子と、
１以上の投影光学素子に接続されたフォーカスアクチュエータと、
フォーカスアクチュエータに結合された投影レンズであって、
フォーカスアクチュエータに結合されたフォーカスグループと、
フォーカスグループに結合されたウィンドウを含む投影レンズを含み、
フラストレートプリズムアセンブリは光パイプからの光を１以上のデジタルマイクロミラーデバイスに反射し、１以上のデジタルマイクロミラーデバイスのオン位置にあるミラーは光ビームをフラストレートプリズムアセンブリに反射し、１以上のデジタルマイクロミラーデバイスのオフ位置にあるミラーは光をフラストレートプリズムアセンブリに反射せず、
フォーカスアクチュエータは投影レンズのフォーカスを行う画像投影装置。
【請求項７】
光パイプで均等化された光をフラストレートプリズムアセンブリに指向する非化学線光源と、
画像投影装置内の光を監視するフォーカスセンサ及びカメラと、
光の歪を補償する歪補償器を含む、請求項６記載の画像投影装置。
【請求項８】
フォーカスセンサ及びカメラは、１以上のビームスプリッタの表面に結合される、請求項７記載の画像投影装置。
【請求項９】
光パイプ及び非化学線光源は、第１取付板に結合される、請求項７記載の画像投影装置。
【請求項１０】
光パイプ、光レベルセンサ、フラストレートプリズムアセンブリ、１以上のビームスプリッタ、及び１以上の投影光学素子は、第２取付板に結合される、請求項９記載の画像投影装置。
【請求項１１】
第１及び第２取付板は平面状である、請求項１０記載の画像投影装置。
【請求項１２】
１以上の基板を保持するように構成された２以上のステージと、
１以上の基板をパターニングするための請求項１〜１２のいずれか１項記載の画像投影装置を複数含む画像投影システム。