(57)【要約】【課題】  露光時の回転軸の位置を安価な装置で、かつ、正確に検出することができる露光装置を提供する。【解決手段】  支持台１０上に、ハーフミラー１３、拡大光学系１４、２次元のＣＣＤセンサ１５（撮像手段）が取り付けられている。試料７の回転中心付近には、円形パターンが形成されている。照明装置１６からの照明光は、ハーフミラー１３を通してこの円形パターンを含む試料７の表面を照明する。試料７の表面で反射された光は、ハーフミラー１３で反射されて拡大光学系１４に入り、拡大されて、試料７の表面の像を、ＣＣＤセンサ１５の撮像面に結像する。よって、ＣＣＤセンサ１５の出力を処理すれば、円形パターンの位置を検出することができ、これから、露光時の回転軸の位置を検出することができる。【選択図】  図１
2007156232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転テーブル上の試料に、前記回転テーブルを回転させながら微小パターンをパターニングする露光装置であって、前記試料の回転中心付近、又は回転体上の回転軸付近に形成された円形パターンを撮像する撮像手段を有し、前記回転テーブルの回転中に前記撮像手段により撮像された円形パターンの位置から、回転軸位置のずれ量を計測する計測装置を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
回転テーブル上の試料に、前記回転テーブルを回転させながら微小パターンをパターニングする露光装置であって、前記試料の回転中心付近、又は回転体上の回転軸付近に形成された円形パターンの像を、多分割センサ上に拡大して結像する光学系と、前記回転テーブルの回転中得られた前記多分割センサの出力から、回転軸位置のずれ量を計測する計測装置を有することを特徴とする露光装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の露光装置であって、前記撮像手段、又は前記多分割センサ及び前記光学系が、前記回転テーブルが搭載されているリニアステージ上に搭載されていることを特徴とする露光装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の露光装置であって、前記計測装置で計測された回転軸位置のずれ量を基に、前記微小パターンのパターニング位置を補正する機能を有することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は主にＤＶＤなどの光ディスクのマスタディスク製作時、またはハードディスクなどの磁気ディスク製作時のリソグラフィ工程に用いられる露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク、磁気ディスクなどの円形パターン、又は螺旋状パターンを持つ基板の製作時のリソグラフィ工程では、回転テーブル上に試料を置き、回転テーブルを回転させつつパターニングを行う露光装置（レーザー露光装置、電子線露光装置）を用いることが多い。近年大容量記憶素子に対する要求が高まるにつれ、これらの露光装置のパターニングの微細化、露光位置精度に対する要求が高まってきており、露光位置精度に関しては数ｎｍの精度が要求されるようになってきている。
【０００３】
このような位置精度に関する要求に応えるため、回転テーブルに円形ミラーを設置し、干渉計でミラー位置を計測する方法が一般的である（例えばJapanese Journal of Applied Physics, Vol. 43, No. 7B, 2004, pp. 5068-5073、非特許文献１）。ミラー位置を計測することにより、回転軸の位置を測定し、露光位置をそれに合わせて調整することにより、正確な円形パターン、螺旋状パターンを露光することができる。
【０００４】
通常のＸＹステージ上の基板にパターニングする露光装置も発表されているが（例えばJapanese Journal of Applied Physics, Vol. 41(2002), pp. 1714-1716, Part1, No. 3B, March 2002、非特許文献２）、露光に時間がかかる等の問題がある。
【０００５】
【非特許文献１】Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 43, No. 7B, 2004, pp. 5068-5073
【非特許文献２】Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 41(2002), pp. 1714-1716, Part1, No. 3B, March 2002
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、回転テーブルを用いた露光装置において、回転テーブルに円形ミラーを設置し、干渉計でミラー位置を計測する方法では、正確な円形ミラーの製作が非常に困難である（真円からの誤差を500nm程度以下とすることは困難）、ミラーのＸＹ方向位置ずれと回転軸のずれの切り分けができない、干渉計の軸数が増えるために高価である、などの問題点があり、数nmの露光位置精度を安価に達成するのは非常に困難である。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、露光時の回転軸の位置を安価な装置で、かつ、正確に検出することができる露光装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための第１の手段は、回転テーブル上の試料に、前記回転テーブルを回転させながら微小パターンをパターニングする露光装置であって、前記試料の回転中心付近、又は回転体上の回転軸付近に形成された円形パターンを撮像する撮像手段を有し、前記回転テーブルの回転中に前記撮像手段により撮像された円形パターンの位置から、回転軸位置のずれ量を計測する計測装置を有することを特徴とする露光装置である。
【０００９】
前記課題を解決するための第２の手段は、回転テーブル上の試料に、前記回転テーブルを回転させながら微小パターンをパターニングする露光装置であって、前記試料の回転中心付近、又は回転体上の回転軸付近に形成された円形パターンの像を、多分割センサ上に拡大して結像する光学系と、前記回転テーブルの回転中得られた前記多分割センサの出力から、回転軸位置のずれ量を計測する計測装置を有することを特徴とする露光装置である。
【００１０】
前記課題を解決するための第３の手段は、前記第１の手段又は第２の手段であって、前記撮像手段、又は前記多分割センサ及び前記光学系が、前記回転テーブルが搭載されているリニアステージ上に搭載されていることを特徴とするものである。
【００１１】
前記課題を解決するための第４の手段は、前記第１の手段から第３の手段のいずれかであって、前記計測装置で計測された回転軸位置のずれ量を基に、前記微小パターンのパターニング位置を補正する機能を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、露光時の回転軸の位置を安価な装置で、かつ、正確に検出することができる露光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態である露光装置の概要を示す図である。基台１の上にリニアステージ２が設けられ、モータ３と送りネジ４により駆動される。リニアステージ２は２段となっており、ＸＹ方向に駆動されるようになっている。リニアステージ２の上には回転ステージ５が設けられ、試料台６が、回転ステージ５により回転させられるようになっている。試料台６の上に、パターンを形成する試料７（ブランクディスク等）を載せ、回転ステージ５を回転させながら、描画用露光光８を試料７面に照射し、リニアステージ２を１軸方向に駆動しながら、試料７表面へのパターニングを行って、円形パターン、螺旋パターン等を形成する。
【００１４】
なお、リニアステージ２の位置は干渉計９により測定されるが、本実施の形態においては、リニアステージ２の上に設けられた支持台１０に移動鏡１１を取り付け、それに干渉計９のレーザ光１２を照射することにより位置測定を行っている。
【００１５】
この支持台１０上に、ハーフミラー１３、拡大光学系１４、２次元のＣＣＤセンサ１５（撮像手段）が取り付けられている。試料７の回転中心付近には、後に示すように円形パターンが形成されている。照明装置１６からの照明光は、ハーフミラー１３を通してこの円形パターンを含む試料７の表面を照明する。試料７の表面で反射された光は、ハーフミラー１３で反射されて拡大光学系１４に入り、拡大されて、試料７の表面の像を、ＣＣＤセンサ１５の撮像面に結像する。よって、ＣＣＤセンサ１５の出力を処理すれば、円形パターンの位置を検出することができる。なお、「回転軸中心付近」としては、回転軸中心の近傍で、円形パターンを均一に照明でき、かつ、その像位置をセンサにより計測可能な領域とすればよい。
【００１６】
図２に、試料７に形成された円形パターンとそのＣＣＤセンサ１５の像を示す。（ａ）は、試料７に形成された円形パターンを示すものであり、円形パターンは、その中心と回転ステージ５の回転軸の回転中心が一致していない場合には、この回転軸の周りに、ずれ量を半径として回転する。すなわち、ＣＣＤセンサ１５により観察すると、（ｂ）に示すように、基準点の周りに円形パターンの像が回転するように観察される。もし、円形パターンの中心と回転ステージ５の回転軸の回転中心が一致している場合には、（ｃ）に示すように、ＣＣＤセンサ１５により観察される円形パターンの像の位置は不変である。このことを利用して、回転軸位置のずれ量を計測することができる。
【００１７】
また、いずれの場合にも、観察される円形パターンの中心位置の変動に合わせて、描画用露光光８の露光軸の位置を変動させてやれば、リニアステージ２を動かさない限り、試料７上での描画軌跡は、円形パターンの中心位置を中心とする円となる。従って、試料７の中心が回転中心と合っていなかったり、回転軸に偏心がある場合でも、観察される円形パターンの中心位置の変動に合わせて、描画用露光光８の露光軸の位置を変動させてやることにより、あたかも、試料７が、円形パターンの中心位置を中心として回転しているものと考えて、正確な円状、螺旋状の描画を行うことが可能となる。これは、計測された回転軸位置のずれ量を基に、試料７表面へのパターニング位置を補正することに他ならない。
【００１８】
図３は、本発明の第２の実施の形態である露光装置の概要を示す図である。この実施の形態においては、図１におけるＣＣＤセンサ１５が、４分割光センサ１７に変わっているだけなので、その他の部分には図１と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００１９】
試料７の表面の像は、拡大光学系１４により、拡大されて４分割光センサ１７の表面に結像する。図４に、４分割光センサ１７と円形パターンの像の関係を示す。円形パターンの像は、円形パターンの中心と回転ステージ５の回転軸の回転中心が一致していない場合には、（ａ）に示すように、基準点の周りに回転するように観察される。もし、円形パターンの中心と回転ステージ５の回転軸の回転中心が一致している場合には、（ｃ）に示すように、４分割光センサ１７により観察される円形パターンの像の位置は不変である。
【００２０】
紙面の横方向をＸ方向、上下方向をＹ方向とすると、円形パターンの中心のＸ方向位置は、｛（第１象限出力＋第４象限出力）−（第２象限出力＋第３象限出力）｝から求めることができ、円形パターンの中心のＹ方向位置は、｛（第１象限出力＋第２象限出力）−（第３象限出力＋第４象限出力）｝から求めることができる。これから、円形パターンを基準とした回転軸位置のずれ量を計測することができる。４分割光センサを使用した場合には、ＣＣＤを使用した場合に比べて高速の測定が可能となる。
【００２１】
又、この場合も、観察される円形パターンの中心位置の変動に合わせて、描画用露光光８の露光軸の位置を変動させてやれば、リニアステージ２を動かさない限り、試料７上での描画軌跡は、円形パターンの中心位置を中心とする円となる。従って、試料７の中心が回転中心と合っていなかったり、回転軸に偏心がある場合でも、観察される円形パターンの中心位置の変動に合わせて、描画用露光光８の露光軸の位置を変動させてやることにより、あたかも、試料７が、円形パターンの中心位置を中心として回転しているものと考えて、正確な円状、螺旋状の描画を行うことが可能となる。
【００２２】
以上説明したように、本発明の実施の形態においては、非常に単純な構成の計測系を用いて回転ステージの回転軸をナノメータオーダの精度で計測することが可能になる。また、干渉計などの高価な座標計測システムが必要なくなる。本発明に用いる計測系は露光装置で実用化されているアラインメントセンサと同様のものであり、非常に安価である。計測された回転軸位置情報を元に補正露光を行うことにより、計測精度と同程度の精度でのパターニングが可能になる。
【００２３】
又、以上の実施の形態においては、ハーフミラー１３、拡大光学系１４、ＣＣＤセンサ１５、４分割光センサ１７等の回転軸計測系は、ＸＹ座標計測用の干渉計の移動鏡１１を具備した移動体（支持台１０）上に設置することにより、移動鏡１１を基準にした回転軸の位置を計測することが可能である。この場合に、回転軸計測系が移動鏡と移動鏡付近に設置されているので、ＸＹ座標の基準と回転軸計測系の基準を近くすることができ、簡素で安定した計測系を構築できる。
【００２４】
なお、以上の説明においては、円形パターンは試料に形成されているものとした。しかし、試料がドーナツ状の場合（例えばＣＤディスク等）の場合には、円形パターンを、回転体の表面に形成して、それを観察しても同様の作用効果が得られる。
【００２５】
又、以上の説明においては４分割センサを用いた例を示したが、４分割以外の分割数のセンサ（多分割センサ）を用いても構わない。例えば、２分割センサ、３分割センサ、あるいは５分割以上のセンサを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施の形態である露光装置の概要を示す図である。
【図２】試料に形成された円形パターンとそのＣＣＤセンサの像を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態である露光装置の概要を示す図である。
【図４】４分割光センサと円形パターンの像の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…基台、２…リニアステージ、３…モータ、４…送りネジ、５…回転ステージ、６…試料台、７…試料、８…描画用露光光、９…干渉計、１０…支持台、１１…移動鏡、１２…レーザ光、１３…ハーフミラー、１４…拡大光学系、１５…ＣＣＤセンサ、１６…照明装置、１７…４分割光センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007156232.tif 000006