(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】  試料６は、ＣＤディスクのようにドーナツ状になっている。試料台５の回転中心付近には、（ｂ）に示すように円形のピンホール８が開けられている。そして、不図示の光源からの光９が、このピンホール８を照射する。ピンホール８を通過した光は、拡大光学系１０により、ピンホール８の拡大像を４分割光センサ１１上に結像する。ピンホール８で散乱された光が４分割光センサ１１に入射するのを防止するために、開口付遮蔽板１２が設けられている。４分割光センサ１１の出力から、回転中のピンホール８の位置を測定することができ、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
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【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円形のピンホールが設けられ、前記ピンホールを照射する荷電粒子線を発生する荷電粒子源と、前記ピンホールを挟んで前記荷電粒子源とは反対側に設けられた多分割荷電粒子線センサを具備し、さらに、前記円形のピンホールと前記多分割荷電粒子線センサの間に、前記ピンホールの像を拡大して前記多分割荷電粒子線センサに結像する荷電粒子光学系を具備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円形のピンホールが設けられ、前記ピンホールを照射する光を発生する光源と、前記ピンホールを挟んで前記光源とは反対側に設けられた多分割光センサを具備し、さらに、前記円形のピンホールと前記多分割光センサの間に、前記ピンホールの像を拡大して前記多分割光センサに結像する光学系を具備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、前記ピンホールと、前記多分割荷電粒子センサ又は前記多分割光センサセンサとの間に、直径10μｍ〜数百μｍの寸法の開口を持つ遮蔽板を具備す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、前記多分割荷電粒子センサと前記荷電粒子光学系、又は、前記多分割光センサと前記光学系が、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５】
請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の露光装置であって、前記多分割荷電粒子センサ又は前記多分割光センサで計測された前記ピンホールの位置の情報を基に、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、又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、干渉計を用いているために高価である、などの問題がある。
【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】
前記課題を達成するための第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円形のピンホールが設けられ、前記ピンホールを照射する荷電粒子線を発生する荷電粒子源と、前記ピンホールを挟んで前記荷電粒子源とは反対側に設けられた多分割荷電粒子線センサを具備し、さらに、前記円形のピンホールと前記多分割荷電粒子線センサの間に、前記ピンホールの像を拡大して前記多分割荷電粒子線センサに結像する荷電粒子光学系を具備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円形のピンホールが設けられ、前記ピンホールを照射する光を発生する光源と、前記ピンホールを挟んで前記光源とは反対側に設けられた多分割光センサを具備し、さらに、前記円形のピンホールと前記多分割光センサの間に、前記ピンホールの像を拡大して前記多分割光センサに結像する光学系を具備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、前記ピンホールと、前記多分割荷電粒子センサ又は前記多分割光センサとの間に、直径10μｍ〜数百μｍの寸法の開口を持つ遮蔽板を具備す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、前記多分割荷電粒子センサと前記荷電粒子光学系、又は、前記多分割光センサセンサと前記光学系が、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。
【００１２】
前記課題を解決するための第５の手段は、前記第１の手段から第４の手段のいずれかであって、前記多分割荷電粒子センサ又は前記多分割光センサで計測された前記ピンホールの位置の情報を基に、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】
【００１３】
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】
【００１４】
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、本発明の実施の形態の１例である露光装置の概要を示す図であり、（ａ）がその本発明に関係する部分の主要部、（ｂ）がその一部の拡大図である。（ａ）に示すように、基台１の上にリニアステージ２が搭載されており、その上に支持部３を介して回転テーブル４が設けられている。モータ１３により、送りねじ１４を介してリニアステージ２を駆動することにより、回転テーブル４をＸＹ方向に位置調整することができる。回転テーブル４の上には試料台５が設けられ、回転テーブル４の回転軸の周りに回転するようにされている。試料台５の上に、露光すべき試料（ブランクディスク等）６を載せ、回転テーブル４を回転させながら、パターン描画用レーザビーム７により、試料６の表面に円形状、螺旋状の溝を描画する。
【００１５】
試料６は、ＣＤディスクのようにドーナツ状になっている。試料台５の回転中心付近には、（ｂ）に示すように円形のピンホール８が開けられている。そして、不図示の光源からの光９が、このピンホール８を照射する。ピンホール８を通過した光は、拡大光学系１０により、ピンホール８の拡大像を４分割光センサ１１上に結像する。ピンホール８で散乱された光が４分割光センサ１１に入射するのを防止するために、拡大光学系１０の瞳位置に、開口付遮蔽板１２が設けられている。開口の大きさを直径10μｍ〜数百μｍとすれば、散乱光を有効にカットできる。
【００１６】
図２は、このピンホール８の位置を検出する方法を説明するための図である。（ａ）において、回転体（試料台５）の回転中心付近に設けられた円形のピンホールは、回転体の回転軸とピンホールの中心が一致していない場合には、回転体が回転すると、その回転軸の周りに回転する。なお、ピンホールを照射する光は、ピンホールが回転しても、ピンホールを照射できるだけの大きさの寸法を有する。回転体の回転軸とピンホールの中心が一致している場合には、ピンホールの位置は移動しない。
【００１７】
このピンホールの位置を４分割光センサ１１により検出するが、その原理を（ｂ）、（ｃ）に示す。ピンホールの像は、円形パターンの中心と試料台５の回転軸の回転中心が一致していない場合には、（ｂ）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、ピンホールの中心と試料台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により観察されるピンホールの像の位置は不変である。
【００１８】
紙面の横方向をＸ方向、上下方向をＹ方向とすると、ピンホールの中心の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、ピンホールの中心の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。ピンホールの回転位置を測定することにより、回転中心の位置を測定することができる。
【００１９】
又、いずれの場合にも、観察されるピンホールの中心位置の変動に合わせて、パターン描画用レーザビーム７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６上での描画軌跡は、ピンホールの中心位置を中心とする円となる。従って、試料６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、パターン描画用レーザビーム７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６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。
【００２０】
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テーブル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。
【００２１】
又、以上の実施の形態においては、拡大光学系１０、４分割光センサ１１等の回転軸計測系は、ＸＹ座標計測用の干渉計の移動鏡（図示せず）を具備したリニアステージ２上に設置することにより、移動鏡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。
【００２２】
以上の説明においては、ピンホール８を光９で照射し、拡大光学系１０により、ピンホール８の拡大像を４分割光センサ１１上に結像させていたが、光９の代わりに荷電粒子線を使用し、拡大光学系１０の代わりに拡大荷電粒子線光学系を使用し、４分割光センサ１１の代わりに４分割荷電粒子線センサを使用しても、同様にピンホール８の位置を検出することができる。
【００２３】
又、以上の説明においては、試料６はドーナツ状のものとしていたが、円板状のものであれば、ピンホールを試料６の回転中心付近に形成しても、以上の説明と同様の作用効果が得られる。
【００２４】
なお、いずれの場合もピンホールは、回転中心付近に設ければよい。「付近」としては、光９や荷電粒子線で均一に照射できる範囲であって、かつ、４分割光センサ１１や４分割荷電粒子線センサで位置検出ができる範囲とすればよい。
【００２５】
又、以上の説明においては、４分割光センサや４分割荷電粒子線センサを用いた例を示したが、本発明は４分割センサを用いたものに限定されるものではなく、他の分割数の多分割センサ、例えば２分割、３分割、５分割以上のセンサを用いたものをも含むことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態の１例である露光装置の概要を示す図である。
【図２】ピンホールの位置を検出する方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…基台、２…リニアステージ、３…支持部、４…回転テーブル、５…試料台、６…試料、７…パターン描画用レーザビーム、８…ピンホール、９…光、１０…拡大光学系、１１…４分割光センサ、１２…開口付遮蔽板、１３…モータ、１４…送りねじ
【図１】
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【図２】
2007164858.tif 000004