(57)【要約】【課題】  ＤＭＤの動作状態を監視する手段を備えることによって、ＤＭＤの動作不良に起因する不良基板発生を防止し、信頼性の高いマスクレス露光装置を提供する。  【解決手段】  反射面の傾きが独立にオンオフ制御される多数のマイクロミラーを備えた空間光変調器と露光対象物とを相対的に移動させ、光源からの光を前記マイクロミラーで反射させて前記露光対象物の表面に入射させることにより前記表面を露光するマスクレス露光装置において、前記マイクロミラーをオフ制御した時の前記マイクロミラーからの反射光を検出する光検出手段を備え、当該検出された出力信号に基づいて前記マイクロミラーの動作が正常か否かを確認する。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射面の傾きが独立にオンオフ制御される多数のマイクロミラーを備えた空間光変調器と露光対象物とを相対的に移動させ、光源からの光を前記マイクロミラーで反射させて前記露光対象物の表面に入射させることにより前記表面を露光するマスクレス露光装置において、
前記マイクロミラーをオフ制御した時の前記マイクロミラーからの反射光を検出する光検出手段を備え、当該検出された出力信号に基づいて前記マイクロミラーの動作が正常か否かを確認することを特徴とするマスクレス露光装置。
【請求項２】
前記光検出手段を、前記マイクロミラーそれぞれに対応して設け、
前記マイクロミラーのいずれか１つに所定の数のオンオフ制御信号を与えると共に、前記オンオフ制御信号を与えたマイクロミラーに対応する前記光検出手段からの前記出力信号の数をカウントし、
前記所定の数とカウントされた数とが等しい場合には前記マイクロミラーが正常に動作していると判断し、異なる場合には前記マイクロミラーが誤動作していると判断することを特徴とする請求項１記載のマスクレス露光装置。
【請求項３】
前記光検出手段を、前記マイクロミラーをオフ制御した時の前記マイクロミラーそれぞれからの反射光が検出できるように少なくとも１つ設け、
前記マイクロミラーのうちの少なくとも１つに所定の数のオフ制御信号を与え、
前記オフ制御信号を与えた前記マイクロミラーに対応する前記光検出手段によって検出された出力信号の出力強度に基づいて前記オフ制御信号を与えたマイクロミラーが正常に動作しているか否かを判断することを特徴とする請求項１記載のマスクレス露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間光変調器のマイクロミラーをオンオフ制御することによりプリント基板等のワーク上にパターンを描画するマスクレス露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は従来のマスクレス露光装置の構成図である。
ＬＤアレイ１には、半導体レーザ１１が２次元に配列されている。半導体レーザ１１から出力されたレーザ光はシリンドリカルレンズアレイ１００により光の断面を円形に整形され、集光レンズ１２によりそれぞれが平行光としてインテグレータ１３に入射する。インテグレータ１３を透過した光は、コンデンサレンズ１４を通り、ミラー１５で反射して空間光変調器（Digital Micromirror Device。以下、「ＤＭＤ」という。）２を照射する。ＤＭＤ２には１辺の長さがｐのマイクロミラー２１が互いに隙間ｇを隔てて列方向にｍ個、列方向に直角な行方向にｎ個並べて配置されており、外形は長方形である。マイクロミラー２１は個々にオンオフ制御される。マイクロミラー２１がオンの場合、マイクロミラー２１で反射されたレーザ光は投影レンズ３を介してワーク５表面に入射する。マイクロミラー２１がオフの場合、マイクロミラー２１で反射されたレーザ光は、投影レンズ３には入射しない。モータ１６１により回転駆動されるディフューザ１６はレーザ光の波面を変化させる変調器であり、干渉縞の発生を防止する。制御回路６は、半導体レーザ１１、モータ１６１、全てのマイクロミラー２１およびステージ４を制御する。
【０００３】
以上の構成であるから、ＤＭＤ２にレーザ光を照射すると共にステージ４をＹ方向に移動させ、マイクロミラーを個々にオンオフ制御してマイクロミラーで反射されたレーザ光をステージ４上のワーク５の表面の露光エリア５１に入射させることによりワーク５に所望のパターンを描画することができる（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０３９８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、プリント基板では回路の高密度化、多層化が進んでおり、露光不良が製品に与える影響が益々大きくなってきている。
しかし、従来のマスクレス露光装置においては、ＤＭＤが何らかの要因で動作不良状態に陥った場合に当該動作不良状態を検出する手段を有していなかった。ここで、動作不良は、マイクロミラーが制御信号に応じて動作しない場合のことである。その為、ＤＭＤの動作不良に起因する不良基板発生を防止することができなかった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題には上記の問題点が挙げられ、ＤＭＤの動作状態を監視する手段を備えることによって、ＤＭＤの動作不良に起因する不良基板発生を防止し、信頼性の高いマスクレス露光装置を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による、反射面の傾きが独立にオンオフ制御される多数のマイクロミラーを備えた空間光変調器と露光対象物とを相対的に移動させ、光源からの光を前記マイクロミラーで反射させて前記露光対象物の表面に入射させることにより前記表面を露光するマスクレス露光装置は、前記マイクロミラーをオフ制御した時の前記マイクロミラーからの反射光を検出する光検出手段を備え、当該検出された出力信号に基づいて前記マイクロミラーの動作が正常か否かを確認することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るマスクレス露光装置によると、ＤＭＤの動作不良を迅速に発見することができるので、露光した製品の信頼性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、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係るマスクレス露光装置の構成図であり、図４と同じものまたは同一機能のものは同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１０】
コントロールユニット６０は露光するパターンの描画データを、ドライバ回路６５に出力する。ドライバ回路６５は与られたデータを変換しＤＭＤ２に制御データ信号（個々のマイクロミラー２１に対するオンオフ信号である。）を出力する。そして、ＤＭＤ２に入射した光のうち、オン制御されたマイクロミラー２１で反射された光は投影光学系３に入射し、オフ制御されたマイクロミラー２１に入射した光は投影光学系３の外側に配置されたセンサ２２に入射する。投影光学系とは、投影レンズ等を含んだ光学機器のことである。マイクロミラー２１の反射光は投影光学系３及び図示しない結合光学系により個々のスポットに整形され、ステージ４上のワーク５に照射される。ステージ４は、コントロールユニット６０からの指令によりステージ位置制御装置８０によって精密に位置制御される。センサ２２からの出力は比較器２３に入力される。なお、ドライバ回路６５の制御データ信号は比較器２３にも入力される。
【００１１】
コントロールユニット６０はシーケンス制御部６０ａ、描画データ制御部６０ｂ、位置制御部６０ｃおよび補正値計算部６０ｄを備え、マイクロミラー２１のオンオフ制御、ステージ４の位置制御、画像処理装置７０、光学カメラ７５からの入力に基づいてワークのアライメントを行う為のテーブル位置補正制御等のマスクレス露光装置の一連の動作制御を行なう。
【００１２】
初めに、１つのマイクロミラー２１の動作について説明する。尚、ここでは、マイクロミラー２１毎にそれぞれセンサが設けてある。
【００１３】
図２（ａ）、図２（ｂ）はそれぞれ、本願におけるマスクレス露光装置のマイクロミラー２１がオン制御、オフ制御される場合のレーザ光の光路を示している。図２（ａ）に示すように、マイクロミラー２１がオン制御される場合には、マイクロミラー２１は実線の位置に、マイクロミラー２１がオフ制御される場合にはマイクロミラー２１は点線の位置に位置決めされる。レーザ光源１から出射したレーザ光は反射ミラー１５で反射されマイクロミラー２１に入射する。マイクロミラー２１がオン制御される場合には、図２（ａ）に示すように、マイクロミラー２１で反射されたレーザ光は投影光学系３に入射する。マイクロミラー２１がオフ制御される場合には、図２（ｂ）に示すように、マイクロミラー２１で反射されたレーザ光は投影光学系３の外側に配置されたセンサ２２に入射する。センサ２２は、レーザ光が入射すると出力信号を出力する。センサ２２に入射したレーザ光は、実際の露光には使用されない。センサ２２は、例えばフォトトランジスタまたはフォトダイオードのような光学素子である。
【００１４】
図３（ａ）、図３（ｂ）は、ＤＭＤ２におけるマイクロミラー２１へのオンオフ制御信号とセンサ２２の出力信号との関係を示す図であり、図３（ａ）はＤＭＤ２への入力信号を、図３（ｂ）は図３（ａ）の入力信号に対応したセンサ２２からの出力信号を示している。図２（ａ）に示すように、マイクロミラー２１がオン制御される場合には、レーザ光はセンサ２２に入射しない為、センサ２２からの出力信号はオフ、また図２（ｂ）に示すように、マイクロミラー２１がオフ制御される場合には、レーザ光がセンサ２２に入射する為、センサ２２からの出力信号はオンである。
【００１５】
次に、マイクロミラー動作確認方法について図３（ａ）、図３（ｂ）を参照して説明する。
本実施例においては、マイクロミラー動作確認をあるワークと次のワークとの間若しくはあるロットと次のロットとの間等に行うこととする。
【００１６】
図３（ａ）に示されるように、動作確認をしようとするマイクロミラー２１のオン、オフ制御をｍ回繰り返す。マイクロミラー２１の動作が正常な場合には、図３（ｂ）に示すようにセンサ２２の出力は、マイクロミラー２１へのオンオフ制御信号に対応してｍ回のオフ、オンを繰り返す。ｍ回というのは少なくとも１回であり、必要に応じて回数は変更しても良い。本実施例においては、図１におけるドライバ回路６５によりＤＭＤ２に与えられた制御データ信号とセンサ２２からの出力信号とを比較器２３において比較し、センサ２２の出力信号の立ち下り（オフ状態）または立ち上がり（オン状態）のカウント数と、マイクロミラー２１のオン、オフ制御信号のカウント数とを比較することによって、マイクロミラー２１が正常に動作しているかどうかを確認している。図３（ｂ）に示した三角印は、出力信号の立ち下り回数をカウントする際の時刻である。
【００１７】
センサ２２の出力信号の立ち下がりまたは立ち上がりのカウント数が、マイクロミラー２１のオンオフ制御信号のカウント数と等しい場合には、当該マイクロミラー２１は正常に動作していると判断する。
【００１８】
本実施例においては、マイクロミラー２１を１個ずつチェックする為、マイクロミラー２１それぞれに対応したセンサ２２を設けたが、ＤＭＤ２からの反射光の照射領域を全てカバーすることができる大きさの１つのセンサ２２を設け、センサ２２からの出力信号の強度に基づいてマイクロミラー動作確認を行うこととしても良い。その場合には、ＤＭＤ２とセンサ２２との間にレンズを配置して、ＤＭＤ２からの反射光領域を小さく結像させ、当該結像サイズをカバーすることができる大きさのセンサ２２を設けても良い。
【００１９】
上記ではマイクロミラー２１を１個ずつチェックするようにしたが、ＤＭＤ２における多数のマイクロミラー２１について１つずつチェックを行うことに代えて、１列或いは１行毎にまたは所定の領域毎に行うこととしても良い。その場合、ＤＭＤ２におけるマイクロミラー２１を１列または１行毎または所定の領域毎に動作確認できるような大きさ、数のセンサ２２をＤＭＤ２からの反射光領域に応じて幾つか設けても良い。
【００２０】
両者のカウント数が異なる場合には、コントロールユニット６０に対して露光停止指令を出力して、例えば警告信号を出力する等の対応がなされる。
【００２１】
また、本実施例においては、上述のＤＭＤ動作確認をあるワークと次のワークとの間若しくはあるロットと次のロットとの間に行うこととしたが、これに限定されるものではなく、例えば実際のワークへの露光動作中に行っても良く必要に応じて如何なる場合に行うこととしても良い。つまり、マイクロミラー２１への入力信号とセンサ２２からの出力信号のカウント数に基づいてマイクロミラー動作確認を行う代わりに、露光中にマイクロミラー２１のオンオフ制御を行う毎に、センサ２２の出力信号の立ち上がり（オン）および立ち下り（オフ）を確認することによってＤＭＤ動作確認を行うこととしても良い。
【００２２】
以上のように、本願におけるマスクレス露光装置においては、ＤＭＤ２におけるマイクロミラー２１自体の動作状態を確認する手段を備えているため、マイクロミラー動作不良に起因する不良基板発生を防止することができ、信頼性の高いマスクレス露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るマスクレス露光装置の構成図である。
【図２】本発明に係るマスクレス露光装置におけるレーザ光の経路を示す説明図である。
【図３】ＤＭＤ２におけるマイクロミラー２１への制御信号、およびセンサ２２からの出力信号を示す説明図である。
【図４】従来のマスクレス露光装置の構成図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    レーザ光源
２    空間光変調器（ＤＭＤ）
２２  センサ
６０  コントロールユニット
６５  ドライバ回路
【図１】
2009217189.tif 000003
【図２】
2009217189.tif 000004
【図３】
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【図４】
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