(57)【要約】【課題】露光照度を向上させた露光装置を提供する。【解決手段】本発明に係る露光装置は、被露光体の被露光面において、所定のＹ方向におけるマスクパターンの位置精度の要求値に対し、当該Ｙ方向に対して垂直なＸ方向におけるマスクパターンの位置精度の要求値が低くても良いように設定されており、投影光学系における瞳位置、もしくは瞳位置と共役な位置に、開口絞り４１が設けられ、開口絞り４１に形成される開口部４２は、被露光面においてＸ方向に対応する第２のＸ軸４３ｘ方向の幅が、Ｙ方向に対応する第２のＹ軸４３ｙ方向の幅よりも大きくなるように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レチクルのパターンを被露光体に投影する投影光学系と、
前記投影光学系における瞳位置、もしくは前記瞳位置と共役な位置に配設された開口絞りとを備え、
前記開口絞りに形成される開口部は、開口の幅が方向によって異なるように構成されることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記開口部が楕円形に形成され、
前記楕円における短軸の方向は、前記被露光体の被露光面において高い位置精度を要求される方向に対応するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記開口絞りは、前記被露光体の方向による位置精度の違いに対応して前記開口の幅を調整する調整器を有して構成されることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の露光装置は、一般的に、投影露光光学系の瞳面、もしくはこれと等価な面に円形開口を設け、当該円形開口内での露光照度をほぼ均一にする構成であった。これに対し、近年、露光パターンの微細化に伴い、円形開口を変形させたいわゆる変形照明が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。このような変形照明を備えた露光装置によれば、微細な露光パターンに対して、忠実な転写を維持しつつ、露光照度の低下を防止する効果と、露光照度の均一性を保持する効果を得ることができる。
【特許文献１】特開平６−１０４１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のような露光装置では、比較的空間周波数の低い露光パターンにおいて、露光照度の低下に対する対策が不十分であるという課題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、露光照度を向上させた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】
【０００５】
このような目的達成のため、本発明に係る露光装置は、レチクルのパターンを被露光体に投影する投影光学系と、前記投影光学系における瞳位置、もしくは前記瞳位置と共役な位置に配設された開口絞りとを備え、前記開口絞りに形成される開口部は、開口の幅が方向によって異なるように構成される。
【０００６】
なお、上述の発明において、前記開口部が楕円形に形成され、前記楕円における短軸の方向は、前記被露光体の被露光面において高い位置精度を要求される方向に対応するように構成されることが好ましい。
【０００７】
また、上述の発明において、前記開口絞りは、前記被露光体の方向による位置精度の違いに対応して前記開口の幅を調整する調整器を有して構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、露光照度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明に係る露光装置を図２に示している。この露光装置１は、ハードディスクドライブの磁気ヘッド１０に、いわゆる滑動子レール構造（Air Bearing Surfaceとも称される）を形成する工程で用いられるものであり、磁気ヘッド１０に転写される所定のマスクパターンが形成されたレチクル２と、光源からの光をレチクル２に導く照明光学系３と、照明光学系３に導かれてレチクル２を透過した光を磁気ヘッド１０の被露光面１１に投影する投影光学系４とを主体に構成される。
【００１０】
なお、ハードディスクドライブは、図３に示すように、円板状の磁気ディスク１５と、磁気ディスク１５を回転させるスピンドルモータ１６と、磁気ディスク１５に対して磁気情報の書き込み・読み出しを行う磁気ヘッド１０と、先端部に磁気ヘッド１０が取り付けられるとともに磁気ヘッド１０を揺動移動させるスイングアーム１７と、スイングアーム１７を駆動するアクチュエータ１８とを有して構成される。磁気ディスク１５は、スピンドルモータ１６を用いて高速に回転するようになっており、磁気ヘッド１０における磁気ディスク１５と対向する面上に前述の滑動子レール構造を形成することで、磁気ディスク１５の高速回転により生じる空気の流れを利用して、高速回転する磁気ディスク１５と磁気ヘッド１０との間隔を一定に保つようになっている。
【００１１】
すなわち、図４に示すように、磁気ヘッド１０において滑動子レール構造が形成される面が、露光装置１に対する被露光面１１となる。この被露光面１１において、磁気ディスク１５の回転半径方向に対応した方向の軸をＸ軸１２ｘとし、磁気ディスク１５の回転接線方向に対応した方向の軸をＹ軸１２ｙとすると、磁気ディスク１５の回転接線方向に対応した方向、すなわち、Ｙ軸１２ｙ方向における露光パターン（マスクパターン）の位置精度は、要求値として数百ｎｍ〜千ｎｍ程度が必要であり、高い精度が要求される。これに対し、Ｙ軸１２ｙ方向に対して垂直なＸ軸１２ｘ方向（磁気ディスク１５の回転半径方向に対応した方向）における露光パターン（マスクパターン）の位置精度は、Ｙ軸１２ｙ方向における位置精度より低くても良く、X軸１２ｘ方向における位置精度の要求値は、Ｙ軸１２ｙ方向における位置精度の要求値よりも低く設定されている。なお、被露光面１１における露光パターンの形状は、数十μｍ〜数百μｍ程度の大きさであり、比較的空間周波数の低い露光パターンとなっている。
【００１２】
ところで、露光装置１の照明光学系３は、図２に示すように、オプティカルインテグレータ３１と、折り曲げミラー３５と、コンデンサレンズ３６とを有して構成される。オプティカルインテグレータ３１は、例えば図５に示すように、断面が長方形の直方体である複数のフライアイ３２を千鳥配置により集積して構成され、光源（例えば、超高圧水銀灯等）からの光を均一にして折り曲げミラー３５に向け射出するようになっている。オプティカルインテグレータ３１から射出された光は、折り曲げミラー３５で垂直下方へ（折り曲げられるように）反射し、コンデンサレンズ３６によりレチクル２へ向けて集光されるようになっている。なお、図２中のＩは、オプティカルインテグレータ３１から射出された光およびその進行方向を表し、図２中のＯは、各光学系における光軸を表している。
【００１３】
投影光学系４は、本実施形態では２枚のレンズで代表模式化図示され、レチクル２に形成されたマスクパターンを（例えば、１／５に）縮小して磁気ヘッド１０の被露光面１１に投影する。投影光学系４における瞳位置には、開口絞り４１が設けられる。開口絞り４１の開口部４２は、図１に示すように、投影光学系４の光軸Ｏを中心とした楕円形に形成され、当該楕円における長軸の方向が磁気ヘッド１０の被露光面１１においてＸ軸１２ｘ方向に対応する方向となるように構成される。
【００１４】
すなわち、開口絞り４１において、被露光面１１のＸ軸１２ｘに対応する方向を第２のＸ軸４３ｘとし、被露光面１１のＹ軸１２ｙに対応する方向を第２のＹ軸４３ｙとすると、第２のＸ軸４３ｘが楕円形である開口部４２の長軸と一致することになる。また、開口部４２が楕円形であるため、開口部４２における第２のＸ軸４３ｘ方向（被露光面１１のＸ軸１２ｘに対応する方向）の幅が、第２のＹ軸４３ｙ方向（被露光面１１のＹ軸１２ｙに対応する方向）の幅よりも大きくなることがわかる。
【００１５】
また、図５に示すように、開口部４２における第２のＸ軸４３ｘ（楕円形の長軸）の方向は、フライアイ３２の断面（長方形）における長辺方向に対応するようになっている。これにより、オプティカルインテグレータ３１においてフライアイ３２の密度が低くなる方向を、楕円形である開口部４２の長軸方向に合わせることで、フライアイ３２の密度が高いほど向上する照度均一性が低下するのを防止することができる。
【００１６】
このような構成の露光装置１において、図２に示すように、照明光学系３のオプティカルインテグレータ３１から射出された光は、折り曲げミラー３５で垂直下方へ（折り曲げられるように）反射し、コンデンサレンズ３６によりレチクル２へ向けて集光される。そして、レチクル２を透過した光は、投影光学系４により磁気ヘッド１０の被露光面１１に投影され、レチクル２に形成されたマスクパターンが縮小されて磁気ヘッド１０の被露光面１１に転写される。
【００１７】
ところで、前述したように、開口絞り４１において、被露光面１１のＸ軸１２ｘに対応する第２のＸ軸４３ｘは、楕円形である開口部４２の長軸と一致しており、開口部４２における第２のＸ軸４３ｘ方向（被露光面１１のＸ軸１２ｘに対応する方向）の幅が、第２のＹ軸４３ｙ方向（被露光面１１のＹ軸１２ｙに対応する方向）の幅よりも大きくなっている。そのため、露光装置１において、被露光面１１におけるＸ軸１２ｘに沿った方向の開口数は、被露光面１１におけるＹ軸１２ｙに沿った方向の開口数よりも大きくなって焦点深度が浅くなるが、Ｘ軸１２ｘ方向における位置精度の要求値は、Ｙ軸１２ｙ方向における位置精度の要求値よりも低く設定されており、焦点ズレが生じても当該要求値を満たすような開口数（焦点深度）に設定されている。
【００１８】
この結果、本実施形態の露光装置１によれば、開口絞り４１に形成される開口部４２は、被露光面１１においてＸ軸１２ｘに対応する方向（第２のＸ軸４３ｘ方向）の幅が、Ｙ軸１２ｙに対応する方向（第２のＹ軸４３ｙ方向）の幅よりも大きくなるように構成されているため、被露光面１１におけるＸ軸１２ｘに沿った方向の開口数が大きくなり、Ｘ軸１２ｘおよびＹ軸１２ｙ方向における位置精度の要求値を満たしながら、露光照度を高めることが可能になる。
【００１９】
また、開口部４２が楕円形に形成され、当該楕円における長軸の方向が被露光面１１においてＸ軸１２ｘに対応する方向（第２のＸ軸４３ｘ方向）となるように構成されることで、上述のような効果が得られる開口部を容易に形成することができる。
【００２０】
なお、上述の実施形態において、投影光学系４における瞳位置に開口絞り４１が設けられているが、これに限られるものではなく、図２に示すように、当該瞳位置と光学的に共役な位置である照明側瞳面３８に開口絞りを設けるようにしてもよい。なお、図２において、照明側瞳面３８は、照明光学系３におけるオプティカルインテグレータ３１の近傍に形成される。
【００２１】
また、上述の実施形態において、オプティカルインテグレータ３１は、断面が長方形の直方体である複数のフライアイ３２を千鳥配置により集積して構成されているが、これに限られるものではなく、フライアイを千鳥配置にしなくても（例えば、縦横に並べても）よく、また、フライアイの断面形状は、正方形や六角形、もしくは多角形の組み合わせであってもよい。
【００２２】
さらに、上述の実施形態において、被露光体として磁気ヘッド１０が用いられているが、これに限られるものではなく、被露光面において、所定の第１方向におけるマスクパターンの位置精度の要求値に対し、第１方向に対して垂直な第２方向におけるマスクパターンの位置精度の要求値が低くても良いように設定された被露光体であれば、本発明を適用することが可能である。
【００２３】
また、上述の実施形態において、開口絞り４１の開口部４２は楕円形に形成されているが、これに限られるものではなく、例えば図６に示すように、開口絞り６１の開口部６２を鉄アレイ形に形成してもよく、被露光面１１においてＸ軸１２ｘに対応する方向（図６における第２のＸ軸６３ｘ方向）の幅が、Ｙ軸１２ｙに対応する方向（図６における第２のＹ軸６３ｙ方向）の幅よりも大きくなるように構成されていればよい。
【００２４】
さらに、上述の実施形態において、開口絞り４１は、図２の二点鎖線で示すように、被露光体（磁気ヘッド１０）の方向による位置精度の違いに対応して開口の幅を調整する（もしくは、開口絞り４１そのものを切り替えてしまう）調整器４５を有して構成されるようにしてもよい。このようにすれば、被露光体の位置精度が変更されても迅速に対応することができる。なお、照明側瞳面３８に開口絞りが設けられる場合には、照明側瞳面３８の近傍に調整器３９が配設されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る露光装置に設けられる開口絞りの正面図である。
【図２】本発明に係る露光装置の概略構成図である。
【図３】ハードディスクドライブの概略図である。
【図４】磁気ヘッドの被露光面を示す概略図である。
【図５】開口絞りとオプティカルインテグレータとの間の相対方位の関係を示す説明図である。
【図６】開口絞りの変形例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  露光装置                            ２  レチクル
３  照明光学系                          ４  投影光学系
１０  磁気ヘッド（被露光体）            １１  被露光面
１２ｘ  Ｘ軸（第１方向）                １２ｙ  Ｙ軸（第２方向）
３８  照明側瞳面                        ３９  調整器
４１  開口絞り                          ４２  開口部
４３ｘ  第２のＸ軸                      ４３ｙ  第２のＹ軸
４５  調整器
６１  開口絞り（変形例）                ６２  開口部
６３ｘ  第２のＸ軸                      ６３ｙ  第２のＹ軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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