(57)【要約】【課題】光センサーとマイクロミラーとの位置関係に多少のずれが生じたような場合或いは光軸が多少ずれた場合でも、検査可能とし、且つ検査時間を短縮する。【解決手段】平行な光束を照射する光源（１）と、揺動可能な多数のマイクロミラー（３）を具備し、光源からの光を反射して偏向するＤＭＤ（２）と、ＤＭＤで反射偏向された光を被露光対象に照射する光学手段（４）と、からなる露光機において、１つの光センサー（５）に対して、複数のマイクロミラーが対応するように、光センサーの大きさ及び光学手段の倍率を調整し、多数のマイクロミラーを、個々の光センサーに対応する複数マイクロミラー毎にグループ化すること、１つ又は複数の光センサーを１つのクラスターとし、多数の光センサーを複数のクラスター（Ａ〜Ｄ）に区別けすること、同一のクラスター内で、センサーグループ毎に個々のマイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦ検査をすること、を特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行な光束を照射する光源と、互いに独立して揺動可能な多数のマイクロミラーを具備し、該マイクロミラーの各々により光源からの光を反射して偏向するＤＭＤと、該ＤＭＤで反射偏向された光を被露光対象に照射する光学手段と、からなる露光機において、
１つの光センサーに対して、複数のマイクロミラーが対応するように、該光センサーの大きさ及び前記光学手段の倍率を調整し、前記多数のマイクロミラーを、個々の光センサーに対応する前記複数マイクロミラー毎にグループ化すること、
１つ又は複数の光センサーを１つのクラスターとし、多数の光センサーを複数のクラスターに区別けること、
同一のクラスター内で、センサーグループ毎に個々のマイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦ検査をすること、を特徴とする露光機の故障検出方法。
【請求項２】
多数のマイクロミラーは格子状に配列されており、縦横に隣接する複数のマイクロミラー群ごとにグループ化され、多数の光センサーも格子状に配列されており、縦横に隣接する複数の光センサー群ごとにクラスターに区別けされていることを特徴とする請求項１に記載の露光機の故障検出方法。
【請求項３】
多数のマイクロミラーは格子状に配列されており、縦横に隣接する複数のマイクロミラー群ごとにグループ化され、グループ化された１つのセンサーグループは１つのクラスターに対応しており、同一のクラスター内で、各センサー毎に個々のマイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦ検査をすることを特徴とする請求項１に記載の露光機の故障検出方法。
【請求項４】
平行な光束を照射する光源と、互いに独立して揺動可能な多数のマイクロミラーを具備し、該マイクロミラーの各々により光源からの光を反射して偏向するＤＭＤと、該ＤＭＤで反射偏向された光を被露光対象に照射する光学手段と、からなる露光装置において、
多数の光センサーと、
該多数の光センサーを、個々の光センサーに対して、複数のマイクロミラーが対応するように、該光センサーの大きさ及び前記光学手段の倍率を調整する手段と、
前記多数のマイクロミラーを、個々の光センサーに対応する前記複数マイクロミラー毎にグループ化する手段と、
１つ又は複数の光センサーを１つのクラスターとし、多数の光センサーを複数のクラスターに区別けする手段と、
同一のクラスター内で、センサーグループ毎に個々のマイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦ検査を実行する検査手段と、を具備することを特徴とする露光機の故障検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスクに回路用のパターンを形成する場合、或いは直接プリント基板やシリコン・ウエハに回路パターン等の描画パターンを形成する場合に使用する露光機の故障検出方法及び装置、特にデジタル・マイクロミラー・デバイス（以下「ＤＭＤ」と称する。）を使用した露光機の故障検出方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＭＤを使った投影露光装置は、例えば、特許文献１〜３等において既に知られている。この種の露光装置において、ＤＭＤを構成する個々のマイクロミラーが故障した場合の検出方法について、従来、図１に示すような方法が採られていた。
【０００３】
図１において、光源１はＤＭＤ２に対して斜め方向から平行光を入射する。ＤＭＤ２には、多数の（例えば１０２４×７６８個の）マイクロミラー３が例えば１４μｍ×１４μｍのピッチで格子状に配列されており、個々のマイクロミラー３は個別に矢印Ｐで示すように揺動可能になっている。即ち、マイクロミラー３がＯＮの状態では、マイクロミラー３は図示の実線で示すように傾斜しており、斜め下方から入ってきた光線は当該マイクロミラー３で反射され、投影レンズ４を使って光センサー５上に当該マイクロミラー３の像を結ぶ。
【０００４】
一方、マイクロミラー３がＯＦＦの状態では、マイクロミラー３が反対方向に傾いており、反射された光は投影レンズ４とは異なる方向へ反射される。
【０００５】
このように、ＤＭＤを使った投影露光装置では、個々のマイクロミラーを構成しているミラーセルが故障したような場合は、当該マイクロミラーでは適正に光を反射することができなくなり、余分なパターンが生じたり、又は断線の原因となるため、ＤＭＤの動作については映像を扱う場合に比べてより厳しい管理が必要となる。このため、マイクロミラーの故障を検出するための方法として、従来、センサーアレイを使う方法や、単一のセンサーに対してＤＭＤを機能させるセルを切り換えていく方法が使われている。
【０００６】
センサーアレイを使う場合には、ＤＭＤのセル間隔以上に分解能を持ったＣＣＤのセンサーアレイを使い、ＤＭＤの画像をセンサーアレイ上に投影することでミラーセルの状態を検出する。ＤＭＤすべてのミラーセルをＯＮするパターンとすべてのミラーセルをＯＦＦにするパターンをテストすることで、各ミラーセルの良否を判定することができる。このように、センサーアレイを使う場合は、マイクロミラー３により反射された光により結ばれる像のピッチと、光センサー５のピッチが同じで、ＤＭＤ２から光センサー５に至る光線の光軸がずれていない場合には、図２（ａ）に示すように、各マイクロミラー３に対応して光センサー５が反応するので、光センサー５によりＯＮの状態のマイクロミラー３のみを検出することができる。
【０００７】
動作の確認は、すべてのマイクロミラー３をＯＮにした状態で、各光センサー５が反応することと、すべてのマイクロミラー３をＯＦＦにした状態で、各光センサー５が反応しないことの２つのパターンについてテストを行うことで、ＤＭＤ２を構成しているすべてのマイクロミラー３についてＯＮ側とＯＦＦ側の動作確認ができる。これにより、万一動作不良のマイクロミラー３がある場合には、当該マイクロミラーに対応する光センサー５が正常な反応を示さないこととなり、どのマイクロミラー３が動作不良を起こしているのかを確認することができる。
【０００８】
しかしながら、図２（ｂ），（ｃ）のように、光軸がずれた場合や投影倍率が違った場合には、隣接する光センサーにもマイクロミラー３の像がかかり、複数の光センサー５が反応してしまうため動作不良を起こしたマイクロミラーの位置の特定が難しくなる。図２において、（ａ）は正常の場合、（ｂ）は光軸にずれが生じている場合、（ｃ）は投影倍率に違いが生じている場合を示す。（ａ）のように正常の場合は、光センサー５の配列ピッチとマイクロミラー３からの反射光の配列３ａが正確に一致しているので、マイクロミラーの像３ａが隣接する光センサー５に影響することはない。しかし、（ｂ）のように投影倍率は正常でも光軸にずれが生じている場合は、１つのマイクロミラーの像３ａが隣接する１つ又は複数の光センサー５に影響を及ぼすこととなり、また（ｃ）のように投影倍率に違いが生じている場合は、場所によりマイクロミラー像３ａの光センサー５に対する影響範囲が異なってくる。従って、このような場合はマイクロミラー３について正確な検査を行うことが出来なくなる。
【０００９】
また、ＤＭＤ２の各マイクロミラー３の故障を検出する方法の他の例として、すべてのマイクロミラーをカバーする単一のセンサーを使用する場合には、ＤＭＤ上のミラーセルを順番にＯＮ／ＯＦＦし、動作しないセルを特定していく。即ち、すべてのマイクロミラーの像に対応する光センサーを単一のものとし、多数のマイクロミラーを１個ずつ順次ＯＮとＯＦＦを行なうことにより、不良のマイクロミラーを検出する方法もあるが、この方法によると、光軸のずれによる位置の誤差は影響しなくなり、動作不良を起こしているマイクロミラーの位置を特定する精度は向上するが、計測時間は以下のように長くなる。
【００１０】
計測時間  ＝  マイクロミラーのサイクルタイム  ×  マイクロミラーの数
マイクロミラーのサイクルタイムを０．１ミリ秒、マイクロミラーの数を１０２４×７６８個とした場合、検査時間は約８０秒かかる。
【００１１】
【特許文献１】特開平５−１０２００３号公報
【特許文献２】特開２００２−３６７９００号公報
【特許文献３】特開２００４−１４６７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した従来のＤＭＤを使用した露光装置の故障検出方法では、センサーアレイを使った場合には、光センサーとミラーセルとの位置関係が微妙で、両者の位置関係に「ずれ」が生じた場合には、隣接するセンサーにも光が入ってしまい、不良セルの位置関係がずれてしまい、正確な故障検出をすることが出来なくなる。また、多数のマイクロミラーに対応する単一のセンサーに対してＤＭＤの各ミラーセルを順番にＯＮ／ＯＦＦする方法は、検査に要する時間（セルの数×１セルの計測時間）が長く、迅速に検査を実行するのが困難である。
【００１３】
そこで、本発明は、従来のＤＭＤを使用した露光機の故障検出方法における上述のような問題点を解決するもので、光センサーとマイクロミラーとの位置関係に多少のずれが生じたような場合或いは光軸が多少ずれた場合でも、検査を可能とし、且つ検査時間を短縮することのできる露光機の故障検出装置及び方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を達成するために、本発明によれば、平行な光束を照射する光源と、互いに独立して揺動可能な多数のマイクロミラーを具備し、該マイクロミラーの各々により光源からの光を反射して偏向するＤＭＤと、該ＤＭＤで反射偏向された光を被露光対象に照射する光学手段と、からなる露光機において、１つの光センサーに対して、複数のマイクロミラーが対応するように、該光センサーの大きさ及び前記光学手段の倍率を調整し、前記多数のマイクロミラーを、個々の光センサーに対応する前記複数マイクロミラー毎にグループ化すること、１つ又は複数の光センサーを１つのクラスターとし、多数の光センサーを複数のクラスターに区別けすること、同一のクラスター内で、センサーグループ毎に個々のマイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦ検査をすること、を特徴とする露光機の故障検出方法が提供される。
【００１５】
多数のマイクロミラーは格子状に配列されており、縦横に隣接する複数のマイクロミラー群ごとにグループ化され、多数の光センサーも格子状に配列されており、縦横に隣接する複数の光センサー群ごとにクラスターに区別けされていることを特徴とする。
【００１６】
多数のマイクロミラーは格子状に配列されており、縦横に隣接する複数のマイクロミラー群ごとにグループ化され、グループ化された１つのセンサーグループは１つのクラスターに対応しており、同一のクラスター内で、各センサー毎に個々のマイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦ検査をすることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明によると、平行な光束を照射する光源と、互いに独立して揺動可能な多数のマイクロミラーを具備し、該マイクロミラーの各々により光源からの光を反射して偏向するＤＭＤと、該ＤＭＤで反射偏向された光を被露光対象に照射する光学手段と、からなる露光装置において、多数の光センサーと、該多数の光センサーを、個々の光センサーに対して、複数のマイクロミラーが対応するように、該光センサーの大きさ及び前記光学手段の倍率を調整する手段と、前記多数のマイクロミラーを、個々の光センサーに対応する前記複数マイクロミラー毎にグループ化する手段と、１つ又は複数の光センサーを１つのクラスターとし、多数の光センサーを複数のクラスターに区別けする手段と、同一のクラスター内で、センサーグループ毎に個々のマイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦ検査を実行する検査手段と、を具備することを特徴とする露光機の故障検出装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１９】
［実施例１］
１つの光センサー５に対して、複数のマイクロミラー３が対応するように光センサー５の大きさと投影レンズ４の倍率を調整し、光センサー５に対応する複数のマイクロミラー３毎にグループ化を行う。例えば、図３（ａ）、（ｂ）の実施例の場合のように、多数（例えば、２４×２４＝５７６個）のマイクロミラー３が格子状に配列されているＤＭＤの場合、これらのマイクロミラー３により形成される多数のマイクロミラー像３ａを、複数（例えば４×４＝１６個）のマイクロミラー像３ａ毎に１つのグループとして、１グループ内のマイクロミラー像３ａに対して、１個ずつの光センサー５が対応するように配置する。
【００２０】
そして、この実施例において、例えば、隣接するグループとの境界に位置するマイクロミラー像３ａを除き、１つのグループの内部に位置するマイクロミラー３の像３ａは、隣接する光センサー５には影響を及ぼさない範囲内で１グループの大きさや範囲を設定するものとする。しかしながら、１つのグループで特定を受けた境界に位置するマイクロミラー３の像３ａは、光軸のずれや投影倍率のずれから隣接する光センサー５にも影響を及ぼす可能性があってもよいものとする。
【００２１】
次に、複数の（例えば３×３＝９個）の光センサー５でもって、１つのクラスターを構成するように区分けする。そして、１つのクラスター内で１つのセンサーグループについてマイクロミラーの検査をしている間は、同一のクラスター内での他のセンサーグループについてのマイクロミラーの検査はしないようにする。
【００２２】
例えば、図３（ｂ）に示すように、光センサー５が格子状に６×６（＝３６）個配列されている場合、３×３（＝９）個の光センサー５でもって、１つのクラスターを構成するものとして区分けすると、２×２（＝４）個のクラスターＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分けることができる。
【００２３】
３６個のセンサーグループに対して配列順序にしたがって順次１〜３６の番号をつける。マイクロミラーの検査は、各クラスター内の１つのマイクロミラーのみをＯＮ／ＯＦＦさせることにより行うが、隣接するセンサーグループに対して影響しないように、同時に検査するセンサーグループは、クラスター内の同一の位置にあるセンサーグループとする。したがって、図３（ａ）、（ｂ）に示す実施例では、図４に示すように、各クラスターＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の対応する位置にある光センサーについて同時に検査を行っていく。したがって、最初に光センサー１、４、１９、２２のグループについて、同時に検査を行い、これらの光センサーグループについて検査が終了すれば、次に光センサー２、５、２０、２３のグループについて同時に検査を行う。以後順次同様の検査を行い、最後にセンサー１５、１８、３３、３６のグループについて同時に検査を行う。
【００２４】
すべてのマイクロミラーを検査するまでの時間は以下の式の表される。
【００２５】
検査時間  ＝  マイクロミラーのサイクルタイム
× （センサーグループ内のマイクロミラーの数）
× ９(クラスター内の光センサーの数)
マイクロミラーのサイクルタイムを０．１２５ミリ秒、マイクロミラーの数を１０２４×７６８個とした場合、１つの光センサー当たりのマイクロミラーの数により検査時間は図５のようになる。ただし、３×３（＝９）個の光センサーでもって１つのクラスターを構成するものとする。この場合、図５に示すように、１個の光センサーで検出するマイクロミラーの数を１６×１６（＝２５６）個として場合に、光センサーは４８×６４（＝３０７２）個必要となり、検査時間は０．２８８秒となる。１個の光センサーで検出するマイクロミラーの数を３２×３２（＝１０２４）個とした場合に、光センサーは２４×３２（＝７６８）個必要となり、検査時間は１．１５２秒となる。また、１個の光センサーで検出するマイクロミラーの数を６４×６４（＝４０９６）個とした場合に、光センサーは１２×１６（＝１９２）個必要となり、検査時間は４．４０８秒となる。
【００２６】
［他の実施例］
上述の実施例では、１つの光センサーに対して複数のマイクロミラー像が対応するように構成したが、従来例のように、マイクロミラーと光センサーが１対１に対応するように構成した場合にも、９個のマイクロミラー像を１単位としてクラスターに分割し、順番に検査を行うことで、ＤＭＣとセンサーアレイの光軸がずれている場合でも、不良のマイクロミラーを特定することが可能となる。
【００２７】
図６において、マイクロミラーの像３ａと光センサー５が１対１に対応し、３×３（＝９）個のマイクロミラーを１つのクラスターとして、１クラスター内では、１つの光センサーに対して検査をしている間は、他の光センサーについて検査しないようにすることで、不良のマイクロミラーを特定することが容易となる。
【００２８】
以上添付図面を参照して本発明の実施例について説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内において種々の形態、変形、修正等が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、光センサーとマイクロミラー像との位置関係に多少のずれが生じたような場合或いは光軸が多少ずれた場合でも、同一クラスター内の所定の光センサーについて検査している時は、隣接して配置された光センターどおしが同時に検査されることはないので、マイクロミラー像が特定の光センサー以外の光センサーにより検出されることはなく、また当該クラスター内の他の光センサーについては検査しないことで、クラスター別では同時の複数の光センサーについて、検査することができ、検査の精度が得られると共に検査時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ＤＭＤを用いた露光装置の概略図である。
【図２】従来のＤＭＤを用いた露光装置において、露光が正常の場合（ａ）、光軸がずれた場合（ｂ）、倍率が違った場合（ｃ）の状態を示す。
【図３】本発明のＤＭＤを用いた露光装置の検査方法を示す図である。
【図４】同時に検査を行うグループを示す。
【図５】光センサー当たりのマイクロミラーの数と検査時間の関係を示す。
【図６】光軸がずれた場合の状況を示す。
【符号の説明】
【００３１】
１    光源
２    ＤＭＤ
３    マイクロミラー
３ａ    マイクロミラー像
４    投影レンズ
５    光センサー
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ    クラスター
【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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