(57)【要約】【課題】円周面において焦点ぼけの発生を抑えて露光が可能な露光方法及び露光装置を提供する。【解決手段】この露光方法は、円柱状の被露光物Ａの円周面Ａ１に露光を行う際に、光源からの光を円柱状の被露光物の中心軸ｇに対して平行にライン走査することで露光を行う。【選択図】図７
2009116080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状の被露光物の円周面に露光を行う露光方法であって、
光源からの光を前記円柱状の被露光物の軸方向に対して平行にライン走査することで露光を行う露光方法。
【請求項２】
前記円柱状の被露光物を回転させながら前記円周面にラインパターンを露光する請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記円柱状の被露光物の回転軸の偏心を補正しながら露光する請求項１または２に記載の露光方法。
【請求項４】
光源と、ミラーを繰り返し傾斜させるＭＥＭＳ光スキャナと、前記光源からの光を前記ミラーを介して円柱状の被露光物上に露光する露光光学系と、を備え、
前記光源からの光を前記ＭＥＭＳ光スキャナで傾斜するミラーにより前記円柱状の被露光物の軸方向に対して平行にライン走査することで前記被露光物の円周面に露光を行う露光装置。
【請求項５】
前記円柱状の被露光物を回転可能に取り付けて保持可能な回転機構を備える請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記円柱状の被露光物を回転させながら前記円周面にラインパターンを露光する請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記回転機構に取り付けられた前記被露光物の円周面の位置を複数箇所で検出する位置検出部を備え、
前記位置検出部の検出結果に基づいて前記円柱状の被露光物の回転軸の偏心を補正する請求項５または６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記露光光学系が対物レンズを含み、
前記対物レンズを前記被露光物に対し駆動し自動的に合焦させるオートフォーカス機構を備える請求項４乃至７のいずれか１項に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円柱状の被露光物の円周面に露光を行う露光方法及び露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体集積回路や液晶デバイス等の製造工程では回路パターン形成のためにフォトリソグラフィ工程が多用されている。フォトリソグラフィは、所定のパターンが形成されたフォトマスクを用い、このフォトマスクを介してフォトレジストの塗布されたシリコンなどの基板上に露光することで、フォトマスクのパターンを基板上に転写してから、現像工程、エッチング工程等を経ることにより基板上にパターンを形成するものである。
【０００３】
上述のようなフォトリソグラフィ工程の代わりに、フォトマスクを用いずに所望のパターンを基板等に直接形成するマスクレス露光（直接露光）装置が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。かかるマスクレス露光によれば、フォトマスクが不要でありコスト的に有利であり、また、高精度露光が可能であるとされている。
【０００４】
上述のフォトリソグラフィ工程やマスクレス露光では、平面的な露光が一般的である。また、曲面の露光に関しては、ボールセミコンダクター社(BALL SEMICONDUCTOR Inc．)の装置による球面露光や、円筒露光に関しては、ＤＭＤ(Digital Micromirror Device）マスクレス露光装置を用いた露光例がある。
【特許文献１】特開２００６−２５０９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような曲面露光によれば、円筒面の露光に適合していないため、円筒曲率が大きくなり円筒半径が小さくなると、特に微細パターンを露光する場合に露光面に焦点が合い難くなってしまい、所謂焦点ぼけの問題が発生してしまう。このため、例えば、転がり軸受の外輪や内輪等の円筒状部材の円筒面に露光を行うことで直接温度センサ等を設ける場合にセンサの位置や形状や寸法の精度が低下してしまう。
【０００６】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、円周面において焦点ぼけの発生を抑えて露光が可能な露光方法及び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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本実施形態による露光方法は、円柱状の被露光物の円周面に露光を行う露光方法であって、光源からの光を前記円柱状の被露光物の軸方向に対して平行にライン走査することで露光を行うものである。
【０００８】
この露光方法によれば、光を円柱状の被露光物の軸方向に対して平行にライン走査して円周面に露光を行うので、光源からの光の焦点が円周面に合って焦点ぼけの発生を抑えることができる。このように、本実施形態の露光方法は、円柱状の被露光物の円周面露光にマッチングし、円周面で精度のよい露光が可能となる。
【０００９】
上記露光方法において前記円柱状の被露光物を回転させながら前記円周面にラインパターンを露光することができる。また、前記円柱状の被露光物の回転軸の偏心を補正しながら露光することが好ましい。
【００１０】
本実施形態による露光装置は、光源と、ミラーを繰り返し傾斜させるＭＥＭＳ光スキャナと、前記光源からの光を前記ミラーを介して円柱状の被露光物上に露光する露光光学系と、を備え、前記光源からの光を前記ＭＥＭＳ光スキャナで傾斜するミラーにより前記円柱状の被露光物の軸方向に対して平行にライン走査することで前記被露光物の円周面に露光を行うものである。
【００１１】
この露光装置によれば、光源からの光を円柱状の被露光物の軸方向に対して平行にライン走査して円周面に露光を行うので、光源からの光の焦点が円周面に合って焦点ぼけの発生を抑えることができる。このように、本実施形態の露光装置は、円柱状の被露光物の円周面露光にマッチングしているので、円周面で精度のよい露光が可能となる。
【００１２】
また、ＭＥＭＳ（メムス）光スキャナによりミラーを繰り返し傾斜させて光源からの光を走査して走査光を得て、被露光物上に直接露光できる。ＭＥＭＳ（メムス）とは、微小電気機械システム（Micro Electro Mechanical Systems）の略で、機械要素部品を極小サイズで作製した小型デバイスである。ＭＥＭＳ光スキャナは、アクチュエータによりミラーを駆動して光を走査するＭＥＭＳ（メムス）光デバイスであり、小型に構成され信頼性が高く動作が安定している。このように、ＭＥＭＳ光スキャナを光走査に用いることによって、装置を小型化できかつ安定した動作でマスクレス露光が可能な露光装置を実現できる。
【００１３】
上記露光装置において前記円柱状の被露光物を回転可能に取り付けて保持可能な回転機構を備えることが好ましい。また、前記円柱状の被露光物を回転させながら前記円周面にラインパターンを露光することができる。
【００１４】
また、前記回転機構に取り付けられた前記被露光物の円周面の位置を複数箇所で検出する位置検出部を備え、前記位置検出部の検出結果に基づいて前記円柱状の被露光物の回転軸の偏心を補正することが好ましい。これにより、被露光物の回転軸が偏心している場合でも正確な露光が可能となる。
【００１５】
また、前記露光光学系が対物レンズを含み、前記対物レンズを前記被露光物に対し駆動し自動的に合焦させるオートフォーカス機構を備えることで、露光中に自動的に合焦させることができるので、被露光物の表面に凹凸があっても高精度な露光が可能となる。
【００１６】
なお、上述の露光対象となる円柱状の被露光物は、円柱形であっても円筒形であってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の露光方法及び露光装置によれば、円柱状の被露光物の円周面における焦点ぼけの発生を抑えることで円周面で精度のよい露光が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。図１は本実施の形態による露光装置の全体の概略的構成を示す図である。図２は図１の露光光学系を説明するための図である。図３は図２の露光光学系のＭＥＭＳ光スキャナのミラーとレンズとの関係を説明するための模式図である。
【００１９】
図１に示すように、露光装置１０は、円筒状の被露光物Ａを回転可能に取り付けて保持する保持回転機構４０と、半導体レーザからなる光源１２と、光源１２から光ファイバＦＩで導かれた光により被露光物Ａに対し露光する露光光学系と、露光を行う際に露光光学系の鏡筒３１内の対物レンズを保持回転機構４０で保持された被露光物Ａに対し図の上下方向に駆動し自動的に合焦させるオートフォーカス機構と、被露光物Ａを観察するための観察光学系と、保持回転機構４０及び光源１２等を制御する制御装置１３と、を備えている。
【００２０】
露光光学系は、図１〜図３のように、光源１２からの光が光ファイバＦＩを介して導入されてコリメートレンズＣで平行化されてミラーＭで反射し、レンズＬ２，ミラー１９，レンズＬ１，ビームスプリッタ２９を介して鏡筒３１内の対物レンズＪでステージ１１上の被露光物Ａの円周面Ａ１に集光されて結像しスポット照射するようになっている。
【００２１】
上述の露光光学系の内のコリメートレンズＣからレンズＬ１までの各光学要素はハウジング２０内に配置され収容されている。
【００２２】
オートフォーカス機構は、図１のように、オートフォーカス用レーザ光源２２からの光がビームスプリッタ２７，２８，２９を介して鏡筒３１内の対物レンズＪ（図２）で保持回転機構４０で保持された被露光物Ａの円周面Ａ１に集光され、その反射光が対物レンズＪ、ビームスプリッタ２９，２８，２７，チューブレンズ３２，ビームスプリッタ２６を介してフォトダイオード（ＰＤ）からなる受光素子２１に入射し、その入射光信号に基づいて公知のピエゾ素子からなるアクチュエータ２３で鏡筒３１を光軸方向に駆動して鏡筒３１内の対物レンズＪ（図２）を移動させて合焦させるようになっている。
【００２３】
上述のビームスプリッタ２６，２７，２８，２９及びチューブレンズ３２はハウジング３０内に配置され収容されている。
【００２４】
観察光学系は、照明光を光導入部２５から導入して保持回転機構４０で保持された被露光物Ａに照射してその反射光をＣＣＤカメラ２４で撮像して被露光物Ａを観察できるようになっている。
【００２５】
図１のように、ハウジング３０には、受光素子２１，オートフォーカス用レーザ光源２２，ＣＣＤカメラ２４及び光導入部２５が取り付けられており、ハウジング３０の下端にアクチュエータ２３が配置され、さらにアクチュエータ２３の下方に鏡筒３１が配置されている。
【００２６】
図１の円筒状の被露光物Ａを回転可能に取り付け保持する保持回転機構４０について図６をさらに参照して説明する。図６は図１の保持回転機構４０の要部を模式的に示す図である。
【００２７】
図１，図６のように、保持回転機構４０は、台Ｄ上のモータ台ＭＤにモータ保持具４１ａを介して配置されたステッピングモータ（以下、単に「モータ」という。）４１と、モータ４１により回転駆動されスリップリング４２ａを有する回転軸４２と、台Ｄ上のベアリング台４３ａを介して配置されて回転軸４２を回転自在に保持する軸受４３と、回転軸４２に連結されたＸＹＺステージ１１ａと、ＸＹＺステージ１１ａに設けられて円筒状の被露光物Ａを一端で保持する保持具４４と、を備える。
【００２８】
保持回転機構４０は、さらに、保持具４４で保持された被露光物Ａを挟んで設けられて被露光物Ａを他端で保持する保持具４５と、台Ｄ上のベアリング台４７ａを介して配置されて回転軸４６を回転自在に保持する軸受４７と、回転軸４６に連結され保持具４５を設けたＸＹＺステージ１１ｂと、を備える。
【００２９】
図１，図６の保持回転機構４０において保持具４４，４５間に保持された被露光物Ａは、制御装置１３の制御により駆動されたモータ４１により回転可能である。
【００３０】
制御装置１３は、モータドライバ１６を介してモータ４１を制御する。また、露光装置１０は、保持回転機構４０で保持された被露光物Ａの円周面Ａ１の位置を非接触で検出する位置検出部１４ａ，１４ｂを備える。位置検出部１４ａ，１４ｂは、円筒状の被露光物Ａの軸方向二箇所で円周面Ａ１までの距離を検出する。
【００３１】
各ＸＹＺステージ１１ａ，１１ｂには、図１のステッピングモータ１５とステッピングモータ１５による回転運動をＸＹＺ方向への直線運動に変換する公知のボールねじ等から構成された直動機構とが内蔵されている。各ＸＹＺステージ１１ａ，１１ｂのステッピングモータ１５は制御装置１３によりモータドライバ１５ａを介して制御される。
【００３２】
制御装置１３は、ＸＹＺステージ１１ａ，１１ｂのＸＹＺ方向の各移動量を制御し、位置検出部１４ａ，１４ｂから入力した位置検出信号に基づいてステッピングモータ１５を制御してＸＹＺステージ１１ａ，１１ｂを駆動する。すなわち、保持回転機構４０で保持された被露光物Ａの回転時に、位置検出部１４ａ，１４ｂで被露光物Ａの円周面Ａ１までの距離を軸方向２箇所で検出し、かかる検出結果に基づいて被露光物Ａの回転軸の偏心を検出したとき、ＸＹＺステージ１１ａ，１１ｂを駆動して被露光物Ａの位置を微調整することで回転軸の偏心を補正するように制御する。これにより、被露光物Ａの回転軸に偏心が生じても精度よく露光することができる。
【００３３】
また、制御装置１３は、ドライバ１７を介して光源１２をオンオフ制御し、光源１２からの光をオンオフするようになっている。なお、光源１２に対し公知の電動シャッタを後置し、この電動シャッタを制御装置１３が制御することにより、光源１２からの光をオンオフするようにしてもよい。
【００３４】
また、制御装置１３は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）を備え、ＣＰＵにより光源１２及び保持回転機構４０を所定のシーケンスで制御し、所定パターンの露光が可能となっている。
【００３５】
図１〜図３に示すミラーＭは、ＭＥＭＳ光スキャナの一部を構成するものであるが、かかるＭＥＭＳ光スキャナについて図４、図５を参照して説明する。
【００３６】
図４は図１〜図３の露光装置で使用可能なＭＥＭＳ光スキャナの基本構造及び動作原理を説明するための概略図である。図５は図１〜図３の露光装置で使用可能なＭＥＭＳ光スキャナの具体例を示す上面図（ａ）、b-b線方向に切断してみた断面図（ｂ）及び下面図（ｃ）である。
【００３７】
図４に示すＭＥＭＳ光スキャナは、矩形状のヨークＹ内に矩形平面状のミラーＭを一対のねじり棒Ｔ，ＴでヨークＹと連結するように形成し、ミラーＭの外周に沿って駆動コイルＤを形成し、ヨークＹの外側に対向するように一対の永久磁石Ｐ１，Ｐ２を配置するものであり、電磁駆動アクチュエータによりミラーを駆動する電磁駆動式の共振型である。
【００３８】
ＭＥＭＳ光スキャナは、図４のように、永久磁石Ｐ１，Ｐ２により磁束密度Ｂの磁界がねじり棒Ｔ，Ｔに直交する方向に生じ、駆動コイルＤに電流ｉを流すと、ローレンツ力Ｆによる回転トルクでねじり棒Ｔ，Ｔがその弾性復元力に抗して回動してミラーＭが傾く。電流ｉを交流電流とすることにより、ねじり棒Ｔ，Ｔが回転方向ｒとその逆方向ｒ’に共振して回動することでミラーＭが共振して傾斜を繰り返す。ここで、Ｆ∝ｉ・Ｂであるので、電流量を変化させることで、ミラーＭの傾きを変えることができる。ミラーＭは回転方向ｒ，ｒ’に傾斜し、ミラーＭに入射して反射する光の方向を一方向において変えるので、図４のＭＥＭＳ光スキャナは１次元可動タイプである。
【００３９】
ＭＥＭＳ光スキャナ１は、具体的には、図５（ａ）〜（ｃ）のように、基板６の基準面６ａ側にヨーク４を設け、ヨーク４の内側に永久磁石２，３を対向させて配置し、永久磁石２，３の間にシリコンチップ７を設け、ミラー５をシリコンチップ７で包囲するようにして配置し、図４のように駆動コイルを形成し、この駆動コイルにコネクタ８を介して外部から交流電流を流すことで、図５（ｂ）、（ｃ）のようにミラー５が回転中心軸ｐを中心にして回転方向ｒ、その逆方向ｒ’に共振して傾斜を繰り返すようになっており、１次元可動タイプの電磁駆動式共振型に構成されている。
【００４０】
図５（ａ）〜（ｃ）のＭＥＭＳ光スキャナ１では、基板６の基準面６ａの反対面６ｂ側において入射光ｎがミラーＭで反射するとき、その反射光ｎ’の基準面６ａに対する反射角度がミラー５の傾斜角に応じて変化する。なお、ＭＥＭＳ光スキャナ１には、図４のねじり棒Ｔと同様のねじり棒が回転中心軸ｐ上に設けられている。
【００４１】
図５（ａ）〜（ｃ）のＭＥＭＳ光スキャナ１は、各部品が微小に構成されており、その全体寸法が、例えば、３０ｍｍ×２２ｍｍ×５ｍｍ（厚さ）であり、ミラー５の平面寸法が４ｍｍ×４ｍｍである。このようなＭＥＭＳ光スキャナは、例えば、日本信号株式会社から商品名「ECO SCAN:ESS115B」として販売されている。
【００４２】
ＭＥＭＳ光スキャナ１は、図１〜図３のミラーＭの位置に配置される。すなわち、ＭＥＭＳ光スキャナ１は、基板６の四隅に取付孔６ｃを有し、基準面６ａを基準にして図１の露光装置１０のハウジング２０内の所定位置にミラー５がミラーＭの機能を発揮するように取付孔６ｃで取り付けられる。また、ＭＥＭＳ光スキャナ１は、図１のように、制御装置１３により制御される。
【００４３】
次に、図１〜図３の露光装置１０による露光方法について図１〜図７を参照して説明する。図７は図１の円筒状の被露光物の円周面を走査光で露光する状態を被露光物の横断面でみた模式図（ａ）及び被露光物を正面からみた模式図（ｂ）である。
【００４４】
最初に、露光装置１０による露光について説明する。まず、光源１２からの光がコリメートレンズＣで平行光ｍになって図２，図３のようにミラーＭに入射する。ミラーＭは、図５（ａ）〜（ｃ）のＭＥＭＳ光スキャナ１のミラー５に相当し、ＭＥＭＳ光スキャナ１に図４の駆動コイルＤのように交流電流を流すことで、図４のねじり棒Ｔを中心に回動を繰り返し、図２，図３の光軸ｂに対し傾斜を繰り返す。すなわち、ミラーＭは、図２，図３のように光軸ｂを中心にしてＸ方向に傾斜角α２で傾く。
【００４５】
ここで、図３のように、Ｘ方向に傾斜するミラーＭで反射した光ｍ’に関し、ミラーＭとレンズＬ２との間で次式が成立する。
tan(α２)＝ｘ２／ｆ２
【００４６】
次に、ミラーＭで反射した光ｍ’は、焦点距離ｆ２のレンズＬ２，ミラー１９（図１），焦点距離ｆ１のレンズＬ１，ビームスプリッタ２９（図１）を介して焦点距離ｆ０の対物レンズＪにより図１の被露光物Ａの円周面Ａ１に集光される。
【００４７】
ＭＥＭＳ光スキャナ１によりミラーＭは光源１２からの平行光ｍを図３のＸ方向に走査し、図２の円周面Ａ１上における光軸ｃからのＸ方向への走査光の走査長さｘ０は、次式（１）により表すことができる。
ｘ０＝ｆ０・(ｆ２／ｆ１)・tan(α２)  ・・・（１）
ただし、α２：ミラーＭの光軸ｂに対するＸ方向への傾斜角（振れ角）
【００４８】
上述のようにして、図１の保持回転機構４０で保持された被露光物Ａの円周面Ａ１に対し、光源１２からの光をミラーＭでＸ方向に走査長さｘ０で走査しながらライン照射し露光することができる。
【００４９】
すなわち、ＭＥＭＳ光スキャナ１で駆動されたミラーＭによる走査光は、図１〜図３の露光光学系により、図７（ｂ）のように円筒状の被露光物Ａの中心軸ｇの方向にライン走査され、図７（ａ）のように円周面Ａ１の頂点Ａ２に直交する（頂点Ａ２の接線Ａ３に対し直交する）ように照射される。ミラーＭによる走査光は、図７（ｂ）のように、中心軸ｇと平行に円周面Ａ１に走査長さｘ０に対応する長さｈでライン走査される。これにより、露光装置１０において走査光は対物レンズＪにより円周面Ａ１の頂点Ａ２で中心軸ｇと平行な方向に精度よく合焦され、露光装置１０は円周面露光にマッチングする構成となる。
【００５０】
また、図１の保持回転機構４０のステッピングモータ４１を制御し円筒状の被露光物Ａを図７（ａ）のように回転方向Ｒに回転させて露光することで、ラインパターンを露光できる。この場合、円筒状の被露光物Ａを回転方向ｒに回転させてながら露光してもよいし、所定角だけ回転してから停止し、停止した回転位置で露光してもよい。また、光源１２からの光をオンオフ制御することで、断続的なラインパターンを露光することもできる。
【００５１】
また、上記露光の際に、図１のオートフォーカス機構を作動させると、レーザ光源２２から光が対物レンズＪ（図２）を介して被露光物Ａの円周面Ａ１に集光され、その反射光が受光素子２１に入射し、その入射光信号に基づいてアクチュエータ２３で鏡筒３１内の対物レンズＪを光軸方向に駆動して自動的に合焦させる。オートフォーカス機構は、露光の間に継続して作動させることで、被露光物Ａの円周面Ａ１に凹凸があっても高精度に露光を行うことができる。また、必要に応じて、ＣＣＤカメラ２４で被露光物Ａの円周面Ａ１を観察する。
【００５２】
以上のように、ＭＥＭＳ光スキャナは、電磁駆動アクチュエータによりミラーを共振させ光を走査するＭＥＭＳ（メムス）光デバイスであり、小型に構成されて信頼性が高く動作が安定しているので、ＭＥＭＳ光スキャナを露光装置１０の光走査に用いることによって、装置を小型化できかつ安定した動作でマスクレス露光が可能な露光装置を実現できる。
【００５３】
従来の光走査手段であるポリゴンミラーやガルバノミラーとレンズ光学系を用いた光走査光学系によれば、装置の全体構成が大きく、高価であり、応答性もよくなかったのに対し、本実施の形態のようにＭＥＭＳ光スキャナを用いることで、安価でかつ小型化が可能となり、応答性のよい露光装置１０の光走査が可能となり、さらに従来構成よりも省電力になる。また、従来の別の光走査手段である２次元光変調素子には短寿命化や誤動作発生の問題があったのに対し、ＭＥＭＳ光スキャナを用いることで、信頼性が高く安定した露光が可能となる。
【００５４】
また、図７（ａ）、（ｂ）のように、光源１２からの光を円筒状の被露光物Ａの中心軸ｇに対して平行にライン走査して円周面Ａ１に露光を行い、このとき、走査光が円周面Ａ１の頂点Ａ２に合焦した状態で中心軸ｇに対して平行にライン走査されるので、円周面Ａ１における焦点ぼけの発生を抑えることができ、円周面Ａ１で精度のよい露光が可能となる。
【００５５】
従来の曲面露光によれば円周面の露光に適合していないため、円筒半径が小さくなると、特に円周面に焦点が合い難くなって焦点ぼけが生じていたのに対し、本実施の形態によれば、走査光が円周面Ａ１の頂点Ａ２に合焦し円周面Ａ１における焦点ぼけの発生を抑えることができる。このため、また、走査光が対物レンズＪにより円周面Ａ１上に精度よく合焦するので、対物レンズＪの駆動により自動合焦を行う図１のオートフォーカス機構を確実に作動させることができる。
【００５６】
また、例えば、転がり軸受の外輪や内輪等の円筒状部材の円筒面に露光を行うことで直接温度センサ等を設ける場合にセンサの位置や形状や寸法の精度を向上できる。
【００５７】
また、本実施の形態において、光源１２からの光のオンオフ及び円筒状の被露光物Ａの回転を制御することで、光源１２からの光により任意のパターンを被露光物Ａの円周面Ａ１上に露光できる。例えば、制御装置１３は、装置内部または外部のハードディスク記憶装置等の記憶装置から、所望のパターンで露光するプログラムをＣＰＵに読み取らせ、そのプログラムに従って光源１２及びステッピングモータ４１を制御することで、露光装置１０は所望のパターンによる自動露光が可能である。
【００５８】
以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、被露光物Ａの円周面Ａ１上における走査光のＸ方向の走査長さｘ０、長さｈは、ミラーＭのＭＥＭＳ光スキャナ１への駆動電流を変えることによりミラー傾斜角を変えることができ、所定範囲内で調整可能である。また、ミラー傾斜角を変えなくとも、光源のオンオフのタイミングをミラーの傾斜に同期させれば、走査長さｘ０、長さｈを変えることができる。
【００５９】
また、ＭＥＭＳ光スキャナは交流電流により変位する共振タイプから構成したが、直流電流で変位するＭＥＭＳ光スキャナであってもよい。
【００６０】
また、本発明による露光装置は、光源と、ミラーを繰り返し傾斜させるＭＥＭＳ光スキャナと、前記光源からの光を前記ミラーを介して被露光物上に露光する露光光学系と、を備え、前記光源からの光を前記ＭＥＭＳ光スキャナで傾斜するミラーにより走査して前記被露光物上に照射することで前記被露光物を露光するように構成できる。この露光装置によれば、ＭＥＭＳ（メムス）光スキャナによりミラーを所定範囲内で繰り返し傾斜させて光源からの光を走査して走査光を得て、被露光物上に直接露光することができる。ＭＥＭＳ光スキャナを光走査に用いることによって、装置を小型化できかつ安定した動作でマスクレス露光が可能な露光装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施の形態による露光装置の全体の概略的構成を示す図である。
【図２】図１の露光光学系を説明するための図である。
【図３】図２の露光光学系のＭＥＭＳ光スキャナのミラーとレンズとの関係を説明するための模式図である。
【図４】図１〜図３の露光装置で使用可能なＭＥＭＳ光スキャナの基本構造及び動作原理を説明するための概略図である。
【図５】図１〜図３の露光装置で使用可能なＭＥＭＳ光スキャナの具体例を示す上面図（ａ）、b-b線方向に切断してみた断面図（ｂ）及び下面図（ｃ）である。
【図６】図６は図１の保持回転機構４０の要部を模式的に示す図である。
【図７】図１の円筒状の被露光物の円周面を走査光で露光する状態を被露光物の横断面でみた模式図（ａ）及び被露光物を正面からみた模式図（ｂ）である。
【符号の説明】
【００６２】
１ ＭＥＭＳ光スキャナ
５ ミラー
１０ 露光装置
１１ａ，１１ｂ ＸＹステージ
１２ 光源
１３ 制御装置
１４ａ，１４ｂ 位置検出部
１５ ステッピングモータ
２１ 受光素子
２２ オートフォーカス用レーザ光源
２３ アクチュエータ
２４ ＣＣＤカメラ
２５ 光導入部
２６〜２９ ビームスプリッタ
２０，３０ ハウジング
３１ 鏡筒
３２ チューブレンズ
４０ 保持回転機構
４１ ステッピングモータ
Ａ 円筒状の被露光物
Ａ１ 円周面
Ｂ 磁束密度
Ｃ コリメートレンズ
Ｄ 駆動コイル
Ｆ ローレンツ力
ＦＩ 光ファイバ
Ｊ 対物レンズ
Ｌ１，Ｌ２ レンズ
Ｍ ミラー
Ｐ１，Ｐ２ 永久磁石
Ｔ ねじり棒
Ｙ ヨーク
ｂ 光軸
ｃ 光軸
ｉ 電流
ｍ 平行光
ｍ’ 反射光
ｐ 回転中心軸
ｒ 回転方向
ｒ’回転方向ｒの逆方向
ｇ 円筒状の被露光物Ａの中心軸
ｈ ライン走査のときの長さ
【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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【図７】
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