CN101276157A - 曝光绘图装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是提供一种曝光绘图装置,搭载着少数光源和多个空间光调制组件,确保高的运转率,且可进行温度管理。其解决方式为,曝光绘图装置(100)包括:光源(10),照射紫外线;第一照明光学***(30),使来自光源的光束形成为平行光;有孔构件(20),设有用于将来自第一照明光学***的光束分离成矩形的第一光束和矩形的第二光束的第一矩形窗(21)及第二矩形窗(21);第一及第二空间光调制装置(41),将在有孔构件中被分离的第一光束及第二光束进行空间调制;以及投影光学***(60),将在这些第一及第二空间光调制装置(41)中被空间调制的第一光束和第二光束引导至被曝光体。
Description
技术领域
本发明涉及一种在电路板、液晶组件用玻璃基板、PDP用玻璃组件基板等平面基材的表面上形成图案的曝光绘图装置。
背景技术
例如,电路板(印刷电路板)被搭载于行动电话、各种行动装置(mobile)及个人计算机等。搭载于这些被搭载机器的基材的图案,倾向于要求其分辨率、及连接用面(land)径、孔(via)径等相当细微的构成。对应于这些要求,在图案形成用曝光工程中,需要增加曝光装置的光量。另外,需要提高光的矫正度、提高平行光的精度等。
在另一方面,在短期间内生产多品种、量少的产品的要求变强。在公知的曝光装置,即使是接触方式或投影曝光方式,要形成图案也必须有光罩,而在光罩的准备、管理及维持方面,难以符合要求。
因此,将构成图案的数据从CAD数据作为直接曝光装置的光线的控制信号而利用的直接曝光方式和其装置的要求变高。然而,公知的直接曝光装置由于使用405nm激光作为照射至被曝光介质的光线,有关被曝光介质的图案形成的反应速度变慢。因此,强烈希望能设计出解决这些问题的曝光绘图装置。
[专利文献1]日本特开2006-113413
[专利文献2]日本特开2006-343684
[专利文献3]日本特开2006-337475
然而,公知的曝光绘图装置由于使用405nm激光作为照射至被曝光介质的光线,有关被曝光介质的图案形成的反应速度变慢,会妨碍电路形成的生产性。另外,在作为大型基板的被曝光体的整面形成图案时,有必要搭载多个空间光调制组件,在这些组件照射强的激光会有成本的问题。在专利文献2或专利文献3揭露的图案绘图装置,为将输出的七根UV灯光源通过光纤供给光线至一场所或多个光学***的曝光绘图装置,但有无法控制至配合被曝光体的感光条件的光线的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种曝光绘图装置,搭载着少数的光源和多个作为空间光调制组件的DMD(Digital Micro-mirror Device,数字微型反射镜组件)组件,在确保高运转率的同时,可控制由于此光源的光量被加热的构件等的温度。
第一观点的曝光绘图装置包括:光源,照射紫外线;第一照明光学***,使来自光源的光束形成为平行光;有孔构件,设有将来自第一照明光学***的光束分离成矩形的第一光束和矩形的第二光束的第一矩形窗及第二矩形窗;第一及第二空间光调制装置,将在有孔构件被分离的第一光束及第二光束进行空间调制;以及第一及第二投影光学***,将在这些第一及第二空间光调制装置被空间调制的第一光束和第二光束引导至被曝光体。
通过此构成,曝光绘图装置将一个光源通过有孔构件分离成多个光束,可将此在多个空间光调制组件曝光绘图。因此,可确保高的运转率。
第二观点的曝光绘图装置包括:反射光学组件,将在有孔构件被分离的第一光束和第二光束全反射而引导至第一及第二空间光调制装置;以及第二照明光学***,将在此反射光学组件被反射的第一光束和第二光束以彼此不同的光路长度引导至第一及第二空间光调制装置。
根据此构成,通过在有孔构件将第一光束和第二光束分离,由于能够以光路长度不同的状态引导光束至第一及第二空间光调制装置,第一及第二投影光学***可在一直线形成。因此,容易进行组装或保养检查。
第三观点的曝光绘图装置,在有孔构件和第一及第二空间光调制装置之间配置一个以上两个以内的反射光学组件。
一般作为引导光的装置,有将光纤使用于路径的方法,但在此方法中,光成为散射光,且在光纤中,光量衰减。另一方面,本发明由于使用不多的反射光学组件,光量不衰减,可将光引导至第一及第二空间光调制装置。
第四观点的曝光绘图装置的第二照明光学***,具有可变化开口面积而调整透过的光量的光圈调整部,此光圈调整部具有散热构件。
第四观点的曝光绘图装置,通过有孔构件将一个光束分离成第一及第二光束。因此在第一及第二光束产生光量差的情形,在光圈调整部调整。因为在此光圈调整部容易产生热蓄积,通过散热构件抑制温度上升。
第五观点的曝光绘图装置包括:喷嘴,对于有孔构件、第一及第二空间光调制装置,分别吹制冷剂。
通过此构成,曝光绘图装置因为具有吹制冷剂的喷嘴,可抑制温度上升,可进行稳定的曝光绘图。
第六观点的曝光绘图装置的有孔构件具有将来自第一照明光学***的光束进一步分离成矩形的第三光束和矩形的第四光束的第三矩形窗和第四矩形窗;曝光绘图装置具有将在有孔构件被分离的第三光束及第四光束进行空间调制的第三及第四空间光调制装置;其中有孔构件,将第一矩形窗、第二矩形窗、第三矩形窗、及第四矩形窗配置为对于矩形的边为45度方向、135度方向、225度方向、及315度方向的四个矩形窗。
根据此构成,因为从光源被射出的光线通过椭圆镜被反射,光成为圆形。因此,将圆形的光线整形为矩形来有效地进行使用,四个矩形窗为较佳。另外,为了将从此四个矩形窗的光束引导至反射光学组件,对于矩形的边配置为45度方向、135度方向、225度方向、及315度方向为较佳。
第七观点的曝光绘图装置的喷嘴具有调整制冷剂流量的阀,且曝光绘图装置包括:温度传感器,其对于有孔构件、第一及第二空间光调制装置进行配置,测量各别的温度;以及阀控制部,其基于在温度传感器测量的温度,来控制阀。
根据此构成,曝光绘图装置进行各构件的温度管理,接近上限温度时开放阀,使大量的制冷剂接触构件。因此,可预先防止由于温度上升而造成的不合格制品的发生,可进行稳定的曝光绘图。
第八观点的曝光绘图装置包括:滤光器装置,配置于第一照明光学***,可选择多个波长。
根据此构成,曝光绘图装置能够以适当的波长进行曝光绘图。
第九观点的曝光绘图装置包括:第一光源及第二光源,照射紫外线;第一***及第二***的照明光学***,使来自上述第一光源及第二光源的光束形成为平行光;第一有孔构件,具有将来自上述第一***的照明光学***的光束分离成矩形的四个光束的四个矩形窗;第二有孔构件,具有将来自上述第二***的照明光学***的光束分离成矩形的四个光束的四个矩形窗;第一至第四空间光调制装置,将在上述第一有孔构件分离的四个光束进行空间调制;第五至第八空间光调制装置,将在上述第二有孔构件分离的四个光束进行空间调制;第一至第八投影光学***,配置于第一方向,将在上述第一至第八空间光调制装置被空间调制的八个光束引导至被曝光体;以及基板台,将配置于从上述第一至第八投影光学***的焦点面的被曝光体在和第一方向正交的第二方向上移动,然后在上述第一方向上移动预定距离,且在上述第二方向上移动。
根据此构成,由于通过往复一次或往复数次就可将大的被曝光体例如、印刷基板的整面曝光,可提高生产性。
有关本发明的曝光绘图装置,将从光源发射的紫外线的曝光光线矫正为平行光,将此分离成整形为大致均一的四方向的空间光调制组件的形状的光线。另外,通过防止了根据光线的加热而变形的光学构件,可使四个光束的形状为稳定的形状。另外,通过将分离的各光路的光束投入到温度控制的空间光调制组件等,将在空间光调制组件被反射的清楚的图案正确地稳定地形成于被曝光体。
附图说明
图1表示本发明的曝光绘图装置100的概略立体图。
图2表示第一照明光学***30-1及30-2的概括图。
图3表示波长调整滤光器15的立体图。
图4表示第二照明光学***37、DMD组件41及投影光学***60的立体图。
图5表示从Y方向观看的反射光学组件22-1及22-2以及全反射镜23-1至全反射镜23-8的图示。
图6(a)至图6(c)表示各种有孔构件的图示。
图7表示第二照明光学***37的Y-Z剖面的图示。
图8表示第二照明光学***37的X-Y剖面的图示。
图9表示使用冷却喷嘴25的温度控制的方块图。
图10a表示一个DMD组件41的立体图,图10b表示微型反射镜M的动作的图示。
图11a表示载置于被曝光体台90的被曝光体CB的绘图处理的随着时间变化的图示,图11b及图11c为说明缝合的图示。
图12为绘图处理的流程图。
符号说明:
10~高压水银灯; 11~椭圆镜;
13-1、13-2~遮光片; 15-1~波长选择滤光器;
17A~轴; 19~电源控制部;
20~有孔构件; 21~矩形窗;
22~反射光学组件; 22H~穿透区域;
23~全反射镜; 29~检测窗;
30~第一照明光学***; 31-1~准直透镜;
32-1~复眼透镜; 35~光圈调整部;
37~第二照明光学***; 41~DMD组件;
60~投影光学***; 80~控制部;
82~存储电路;
84~;被曝光体台驱动电路;90~被曝光体台;
CB~被曝光体; IL~曝光光线;
SS11~第一光量传感器;
SS12~第二光量传感器;
SP~曝光区域。
具体实施方式
<曝光绘图装置的整体构成>
图1表示曝光绘图装置100的概略立体图。曝光绘图装置100大概包括第一照明光学***30、第二照明光学***37、空间光调制部41、投影光学***60以及被曝光体台90。在本实施例中,为了对大面积的被曝光体CB进行曝光而具备两***的第一照明光学***30-1及第二照明光学***30-2。曝光绘图装置100的第一照明光学***30-1及第二照明光学***30-2具有第一高压水银灯10-1及第二高压水银灯10-2(参考图2)。
图2表示第一照明光学***30-1及第二照明光学***30-2的概括图。以下由于第一照明光学***30-1及第二照明光学***30-2两***是相同的构造,因此仅说明一***的照明光学***30-1。
第一高压水银灯10-1配置于椭圆镜11-1的第一焦点位置上。椭圆镜11-1将从高压水银灯10照射的UV光有效地反射至第二焦点位置的方向。除了高压水银灯之外,也可以使用氙气灯或闪光灯。
配置于第一照明光学***30-1的第一高压水银灯10-1为了使其光输出稳定地到达预定的位置,通过曝光绘图装置100的电源控制部(未图示),从电源投入到切断一直射出预定位置的照明光。因此,被曝光体CB未曝光期间,为了遮蔽曝光光线IL,在椭圆镜11-1的第二焦点位置配置遮光片13-1。将遮光片13-1配置于椭圆镜11-1的第二焦点位置的理由是由于从高压水银灯10被射出的曝光光线IL被集中于第二焦点位置上,遮光片13-1能够以少的移动量来遮蔽曝光光线IL。
第一照明光学***30-1包含准直透镜31-1及复眼透镜32-1等,使曝光光线IL形成为具有均一的光强度的光束。来自形成于椭圆镜11-1的第二焦点位置的光源像的发散光首先由准直透镜31-1形成为大致平行的光束,而入射至波长选择滤光器15-1。
此波长调整滤光器15-1搭载着多个滤光器。此滤光器的选择对应于涂布在被曝光体的光阻的种类而决定。波长被选择的曝光光线IL入射于复眼透镜32-1,在光束范围内,照射强度被均一化。
波长被选择的曝光光线IL入射于复眼透镜32-1,在光束范围内照射强度被均一化。被均一化的曝光光线IL朝向具备四个开口矩形窗21与光量检测用的检测窗29的有孔构件20-1。曝光光线IL相对于有孔构件20-1正交而从Z方向入射,分割成四道光束。由全反射镜或全反射棱镜等反射光学组件22-1被反射至水平方向。
回到图1,由有孔构件20-1、有孔构件20-2、反射光学组件22-1及反射光学组件22-2被分离成八道的曝光光线IL由全反射镜23-1至全反射镜23-8反射至Y方向。由全反射镜23-1至全反射镜23-8所反射的曝光光线IL入射至第二照明光学***37-1至第二照明光学***37-8。
入射至第二照明光学***37-1至第二照明光学***37-8的曝光光线IL被形成为适当的光量及光束形状,而被照射至作为空间光调制组件的排成一列的八个DMD组件41-1至DMD组件41-8。DMD组件41-1至DMD组件41-8由被供给的图像数据将曝光光线IL进行空间调制。由DMD组件41-1至DMD组件41-8所调制的光束经由投影光学***60-1至投影光学***60-8,被调为预定的倍率之后,被照射至被曝光体CB。
此投影光学***60为了在被曝光体CB中使八个***的各光路的照明区域均一,在八个***的各光路中微妙地调整倍率。另外,对应于被曝光体CB的大小而可调整倍率。曝光绘图装置100具备合计八个投影光学***60,此八个投影光学***60在X方向上配置成一列。配置成一列的DMD组件41及投影光学***60,制造容易且保养也容易。
曝光绘图装置100在投影光学***60的Z方向下侧,具备支持第一照明光学***30、第二照明光学***37以及投影光学***60等的框体95。在框体95上配置有一对导轨,在这些导轨上搭载着被曝光体台90。此被曝光体台90通过未图标的驱动机构被驱动,例如,将球螺杆等通过步进马达等的马达驱动。由此,被曝光体台90沿着一对导轨,在此等长度方向的Y方向,对于投影光学***60相对移动。在被曝光体台90上设置着作为被曝光体CB的涂布有光阻的基板,此被曝光体CB在被曝光体台90上由真空吸附而被固定。被曝光体台90由被曝光体台驱动电路84也可于X方向移动,另外,可于Z方向上移动,使之移动至投影光学***60的焦点位置。
<波长调整滤光器>
在图3所示的波长调整滤光器15,包括旋转的轴17A和框板17B。驱动马达16连接于框板17B的周围。因此,波长调整滤光器15,通过驱动马达16的旋转而旋转。
此框板17B具有,例如,截断350nm以下及450nm以上的波长的g线h线i线用的穿透滤光器15A、截断350nm以下及380nm以上的波长的i线用的穿透滤光器15B、与截断390nm以下及420nm以上的波长的h线用的穿透滤光器15C、截断420nm以下及450nm以上的波长的g线用的穿透滤光器15D等。配合微影(photolithography)的种类,旋转至适当的穿透滤光器。另外,当光量较强时,也可配置使光量衰减的ND(neutraldensity中性密度)滤光器。将此类的波长调整滤光器15在光轴方向准备多个的话,可得到ND滤光器和i线用滤光器的组合等的各种组合。另外,在图3,波长调整滤光器15旋转,可选择穿透滤光器,但可构成为在和光轴正交的方向***和退出该滤光器的构造,另外,可构成为操作者可通过手动选择穿透滤光器。
<第二照明光学***:从有孔构件20至DMD组件41>
图4表示第二照明光学***37、DMD组件41及投影光学***60的立体图。另外,图5表示从Y方向观看的反射光学组件22-1及22-2、以及全反射镜23-1至全反射镜23-8的图示。
通过有孔构件20-1及20-2的Z方向的光束由平面镜或在表面反射入射光的棱镜等反射光学组件22-1及22-2反射至X方向。即,由有孔构件20-1分离成四道的曝光光线IL由反射光学组件22-1反射,在X方向上被分离成光路IL1、光路IL2、光路IL3以及光路IL4。同样地,由有孔构件20-2分离成四道的曝光光线IL由反射光学组件22-2反射,在X方向上被分离成光路IL5、光路IL6、光路IL7以及光路IL8。被分离的光路IL1至光路IL8由全反射镜23-1至全反射镜23-8被反射至Y方向,而向DMD组件41-1至DMD组件41-8。如图5所示,在反射光学组件22-1及反射光学组件22-2的中央部设有孔部或无遮蔽物的透过部22A。
在全反射镜23-1至全反射镜23-8被反射的光束经由由透镜等光学组件及光圈调整部35所构成的第二照明光学***37-1至第二照明光学***37-8而导入DMD组件41。如图4所示,被分离的光路IL1、光路IL4、光路IL5及光路IL8至各自的DMD组件41的距离是相等的,被分离的光路IL2、光路IL3、光路IL6及光路IL7至各自的DMD组件41的距离是相等的。但是光路IL1、光路IL4、光路IL5及光路IL8与光路IL2、光路IL3、光路IL6及光路IL7的光路长度不同。在DMD组件41-1至DMD组件41-8被反射的曝光光线IL经由投影光学***60-1至投影光学***60-8,必须以均一的形状照射至被曝光体CB。即,若从DMD组件41到被曝光体CB的光路长度不固定,则形成的最终的图案的分辨率、其它质量随着照射曝光光线IL的光路而变化。因此,从全反射镜23-1至全反射镜23-8到DMD组件41-1至DMD组件41-8的光路IL1至光路IL8矫正成均一的焦点距离的光线而投入DMD组件41。当然,与图4不同、在从全反射镜23到DMD组件41的全部光路长度不同的情况下,必须个别调整。
<有孔构件>
图6表示各种有孔构件20的图示。有孔构件20-1及有孔构件20-2由金属或陶瓷等低蓄热性且热膨胀系数小的材料形成。由于曝光光线IL的一部份被照射至有孔构件20-1及有孔构件20-2,热容易累积。另外,也可以在有孔构件上设置散热构件,使有孔构件20-1及有孔构件20-2的大小不会因热膨胀而变形。
有孔构件20具有对应于DMD组件41的数量的矩形窗21。例如,DMD组件的光反射面为长14mm宽12mm的矩形的大小。因此,被照射至DMD组件的光反射面的曝光光线IL必须是配合光反射面的矩形,必须配合DMD组件的数量。
本实施例的曝光绘图装置100,通过一***的第一照明光学***30和四个***的DMD组件41以及投影光学***60的组合所构成。因此,有孔构件20如图6所示,具有在以一点虚线表示的曝光光线IL的光束IL中分离为四个***的矩形窗21。
在第6(a)图所示的有孔构件20-A,以通过曝光光线IL的中心CI的X轴为基准,在45度方向、135度方向、225度方向、以及315度方向具有矩形窗21。即,以矩形窗21的一边为基准,在45度方向、135度方向、225度方向、以及315度方向配置四个矩形窗21。另外,此有孔构件20-A,在此有孔构件20-A的中心,设置一个ψ3至ψ5mm的光量检测用的检测窗。检测窗29为圆形形状也可、矩形形状也可,因为曝光光线IL已成为均一光束,配置在光束IL内的那里都可以。
图6(b)表示以通过曝光光线IL的中心CI的X轴为基准,在0度方向、90度方向、180度方向、以及270度方向具有矩形窗21,在135度方向设置一个检测窗29的有孔构件20-B。
图6(c)表示在Y轴方向具有四个矩形窗21的有孔构件20-C,在从Y轴偏离的位置设置着一个检测窗29。
有孔构件20也可将矩形窗21配置于在以上的第6(a)图至第6(c)图的矩形窗21的配置以外。然而,必须考虑DMD组件41的数目以及光反射面的大小、和曝光光线IL的光束IL的关系。曝光光线IL的光束IL的直径是给予影响至照明光学***的光学组件的直径。即,尽可能使光束IL的直径小,采用小照明光学***即足够,可降低成本。比较图6(a)的曝光光线IL的光束IL的直径ψL1、图6(b)的曝光光线IL的光束IL的直径ψL2、以及图6(c)的曝光光线IL的光束IL的直径ψL3的话,ψL2最小。因此,在DMD组件的数目为四个且光反射面为14mm x 12mm的情形,选择第6(b)图的有孔构件20-B较佳。然而,必须从平面镜或在表面反射入射光的棱镜等反射光学组件22的形状、其下游的全反射镜23的配置,综合判断来考虑有孔构件20的矩形窗21的配置。在本实施例,考虑反射光学组件22的形状,采用有孔构件20-A。
另外,本实施例,将有孔构件20和DMD组件41的光束等倍化。因此,矩形窗21的大小和DMD组件41的光反射面的大小成为相同。在第二照明光学***37具有扩大或缩小光学***的情形,矩形窗21的大小可配合DMD组件41的光反射面的大小而扩大或缩小。
<光圈调整部>
图7表示第二照明光学***37的一***的Y-Z剖面的图标。
由有孔构件20、反射光学组件22及全反射面镜23反射的光束IL经由透镜等光学组件及光圈调整部35所构成的第二照明光学***37而导入DMD组件41。
如图7所示,光圈调整部35在与光轴正交的位置上设置光圈窗,设定此光圈窗的面积使四个被分离的各光束IL照射至被曝光体CB的光量均一。此光圈部的面积的设定由马达等驱动而设定。也可为固定光圈,通过测量透过光量、固定至使光量为预定的光量的开口。
在光圈调整部35,高压水银灯10的大约1/4的光量,即,热量投入光圈窗。此光圈窗使光束IL的光量均一地调整光圈窗的面积的话,由于光圈窗的内径的边缘会遮蔽光束IL,在光圈调整部35会产生热。因此在光圈调整部35设置翼状的散热部35F,由冷却喷嘴25吹制冷剂而限制光圈调整部35的温度上升。安装于此光圈调整部35的散热部35F由多个翼状的平板所构成也可。
通过第二照明光学***37的光束IL被镜子39反射至Z方向,而导入反射棱镜43。在反射棱镜43通过改变反射角,将入射光束IL导入DMD组件41,同时将通过DMD组件41的微型反射镜M被反射的光束IL反射至投影光学***60的方向。
<冷却喷嘴>
图8表示第二照明光学***37的一***的X-Y剖面的图标。
本实施例的曝光绘图装置100,使用高压水银灯10等高光量的光源。因此,热对策是必要的。冷却喷嘴25被安装于高压水银灯10的电极部等多个场所,从冷却喷嘴25吹制冷剂或压缩空气。
如图7及图8所示,冷却喷嘴25吹压缩空气等至有孔构件20。特别是有孔构件20,配合四个DMD组件41而将光束分离成四个,且配合DMD组件41的光反射面而作为矩形形状。因此,有孔构件20由于遮蔽光束的面积大,未充分冷却的话,有孔构件20会热变形。另外,本实施例,冷却喷嘴25也为了冷却从有孔构件20至DMD组件41的光学组件及光圈调整部35,而吹制冷剂。冷却从有孔构件至DMD组件的光反射组件至既定温度。冷却喷嘴25也利用于防止从被曝光体CB或光阻挥发的物质产生变化堆积在该有孔构件20、其它光学构件的表面的目的。在有孔构件20和DMD组件41的光路上,设置着多个吹压缩空气或惰性气体的冷风的冷却喷嘴25,冷却喷嘴25吹冷风至平面镜或棱镜的表面。DMD组件41,通过被设定的图案的信息,驱动构成DMD组件的微型反射镜M。另外,具备DMD组件的基板,为了热对策,通过冷却喷嘴25吹冷风。
冷却喷嘴25各自设置了调整制冷剂流量的流量阀26。另外,在有孔构件20、反射光学组件22、光圈调整部35、以及DMD组件41等,安装着温度传感器TS(参考图9)。控制吹制冷剂的量来保持各构件在预定温度以下。为了降低成本,没有必要在全部构件的周围设置温度传感器TS。然而,为了延长DMD组件41的寿命,具备附有温度传感器TS和流量阀26的冷却喷嘴25为较佳。
图9表示使用冷却喷嘴25的温度控制的框图。
冷却喷嘴25被配置在高压水银灯10、有孔构件20、光圈调整部35、及DMD组件41的附近。在冷却喷嘴25,从未图示的压缩帮浦供给制冷剂。另外,温度传感器TS也被配置在高压水银灯10、有孔构件20、光圈调整部35、及DMD组件41的附近。冷却喷嘴25分别具有流量阀26。
控制部80内的存储电路82存储有在有孔构件20、光圈调整部35等个别场所适合的上限温度或温度范围。各温度传感器TS测量个别的周围温度,将此温度送至控制部80的话,例如,控制部80判断DMD组件41的温度是否进入预定的温度范围,或是否到达了上限温度。控制部80一旦判断出DMD组件41的周围温度接近上限温度,阀控制电路88指示设置于DMD组件41的流量阀26的开放。之后,阀控制电路88开放设置于DMD组件41的流量阀26,使流量多的制冷剂吹至DMD组件41。
曝光绘图装置100的电源投入时,全部构件的温度和室温相同。在此情形中,没有必要从冷却喷嘴25吹出制冷剂。因此,也可构成为,刚刚投入电源时不从冷却喷嘴25吹出制冷剂,从开始具体的曝光的时间点,使阀控制电路88运转。
<DMD组件>
图10a表示一个DMD组件41的立体图,图10b表示微型反射镜M的动作的图示。
本实施例的曝光绘图装置100具有八个DMD组件41,其一个DMD组件41的光反射面由例如、配置成1024×1280的阵列状的1310720个的微型反射镜M所构成。DMD组件41沿X方向配置1024个微型反射镜M、沿Y方向配置1280个微型反射镜M,例如,在X方向具有约12mm的光反射面,在Y方向具有约14mm的光反射面。每个微型反射镜M的尺寸,例如,为11.5μm角。
此DMD组件41,例如,为在晶圆42上以铝溅镀制作、将反射率高的矩形微型反射镜M通过静电作用而被动作的组件(device)。如图10b所示,个别的微型反射镜M以对角线为中心而可旋转倾斜,可定位于稳定的两个姿势。当任意的微型反射镜M(m,n)(1≤m≤1024,1≤n≤1280)被定位于被曝光体CB方向时,入射的曝光光线IL被反射而朝向投影光学***60。当微型反射镜M(m,n)定位于投影光学***60的外侧方向时,汇聚的光向光吸收板(未图示)被反射而从投影光学***60离开。
<曝光绘图的动作>
参考图11及图12,说明有关曝光绘图装置100中的绘图处理。
图11a表示载置于被曝光体台90上的被曝光体CB的绘图处理的随着时间变化的图示。图11b及图11c为说明缝合(stitching)的图示。另外,图12为绘图处理的流程图。
以虚线围绕的长方形的区域SP1至区域SP8为由八个投影光学***60-1至投影光学***60-8照射至X-Y平面上的曝光区域。在X方向上排成一列的曝光区域SP1至曝光区域SP8通过被曝光体台90在Y方向移动,由DMD组件41-1至DMD组件41-8进行空间调制的图案被曝光至被曝光体CB。在被曝光体CB上涂布着光阻或干膜。被曝光的曝光完毕的区域EX通过被曝光体台90于Y方向移动而延伸至被曝光体CB的一边的端部CB-EB。
当曝光区域SP1至曝光区域SP8到达被曝光体CB的端部时,遮光片13-1及遮光片13-2(参考图2)暂时遮蔽曝光光线IL。然后,被曝光体台90于X方向移动,当移动至被曝光体CB尚未曝光的区域时,遮光片13-1及遮光片13-2开启,曝光区域SP1至曝光区域SP8再度地被照射至被曝光体CB。然后,通过被曝光体台90于Y方向移动,曝光完毕的区域EX延伸至被曝光体CB的端部CB-EA。如此,通过往复一次或往复数次,在一片被曝光体CB上,例如在电路基板上描绘电路。
以图12的流程图进行详细的说明。
在步骤R11中,第一高压水银灯10-1及第二高压水银灯10-2的光量由第一光量传感器SS11及第二光量传感器SS12进行确认。电源控制部19控制第一高压水银灯10-1及第二高压水银灯10-2的光量大约均等。第一高压水银灯10-1及第二高压水银灯10-2的光量大约均等后,遮光片13遮蔽曝光光线IL。
在步骤R12中,输入被曝光体CB在X方向、Y方向的尺寸及被涂布的光阻的感光度条件等。
在步骤R13中,进行八个投影光学***60-1至投影光学***60-8的倍率调整。例如,被曝光体CB的X方向的宽度为640mm。此时,曝光区域SP1的X方向的宽度为40mm而设定投影光学***60的倍率时,排成一列的曝光区域SP1至曝光区域SP8为320mm。因此,当被曝光体台90往复一次时,X方向的宽度640mm的曝光结束。而且,在此计算例中,并未考虑后述的缝合的区域。实际上,设置缝合区域、曝光区域SP1的X方向的宽度在40mm以上,设定投影光学***60的倍率。而且,使倍率为等倍率而设定成相当于大约DMD组件41的宽度的12mm或14mm也可。
在步骤R14中,根据被涂布于被曝光体CB的光阻、高压水银灯10的光量以及投影光学***60的倍率等而计算被曝光体台90的Y方向的移动速度。
在步骤R15中,被曝光体CB被真空吸附于被曝光体台90。
在步骤R16中,遮光片13开放,开始被曝光体CB的曝光绘图。
在步骤R17中,被曝光体台90于Y方向移动。
在步骤R18中,当曝光区域SP1至曝光区域SP8到达被曝光体CB的端部时,遮光片13遮蔽曝光光线IL。在此状态下,被曝光体CB的一半成为曝光完毕区域EX。
在步骤R19中,被曝光体台90于X方向移动。
在步骤R20中,遮光片13开放,进行被曝光体CB的曝光绘图。
在步骤R21中,被曝光体台90于-Y方向移动。
在步骤R22中,再次地,当曝光区域SP1至曝光区域SP8到达被曝光体CB的端部时,遮光片13遮蔽曝光光线IL。在此状态下,被曝光体CB的整面成为曝光完毕的区域EX。
在步骤R23中,被曝光体CB从真空吸附被释放,被曝光体CB从被曝光体台90取出。
<缝合>
接着说明缝合(stitching)。
相邻的曝光区域SP的交界处,由于光量不均以及位置偏移,会有明显的接缝。因此,为了不使接缝明显,而实施缝合。图11b为放大了图11a的曝光区域SP6及曝光区域SP7、分离了曝光区域SP6及SP7的图。曝光区域SP6及曝光区域SP7形成全曝光区域EX1及半曝光区域EX2。
在全曝光区域EX1,DMD组件41-6的微型反射镜M旋转至使全部的曝光光线IL根据电路图案朝向被曝光体CB。另一方面,在半曝光区域EX2,为了使经过二次曝光而形成电路图案,DMD组件41-6的微型反射镜M旋转至使仅约一半的曝光光线IL朝向被曝光体CB。DMD组件41-7的微型反射镜M也是同样地被驱动。因此,当相邻的曝光区域SP6及曝光区域SP7的半曝光区域EX2重叠时,如图11c所示,成为全曝光区域EX1。而且,在图11a中,去程的曝光区域SP1的半曝光区域EX2与回程的曝光区域SP8的半曝光区域EX2重叠。
Claims (9)
1.一种曝光绘图装置,其包括:
光源,其照射紫外线;
第一照明光学***,其使来自上述光源的光束形成为平行光;
有孔构件,其设有用于将来自上述第一照明光学***的光束分离成矩形的第一光束和矩形的第二光束的第一矩形窗及第二矩形窗;
第一及第二空间光调制装置,其将在上述有孔构件被分离的第一光束及第二光束进行空间调制;以及
第一及第二投影光学***,其将在该第一及第二空间光调制装置中被空间调制的第一光束和第二光束引导至被曝光体。
2.根据权利要求1所述的曝光绘图装置,其还包括:
反射光学组件,其将在上述有孔构件被分离的第一光束和第二光束全反射而引导至上述第一及第二空间光调制装置;以及
第二照明光学***,其将在该反射光学组件被反射的第一光束及第二光束以彼此不同的光路长度引导至上述第一及第二空间光调制装置;
其中上述第一及第二投影光学***排成一列。
3.根据权利要求2所述的曝光绘图装置,其中在上述有孔构件和上述第一及第二空间光调制装置之间配置一个以上两个以内的反射光学组件。
4.根据权利要求2所述的曝光绘图装置,其中上述第二照明光学***具有可改变开口面积而调整透过的光量的光圈调整部,
该光圈调整部具有散热构件。
5.根据权利要求2~4中任意一项所述的曝光绘图装置,其还包括:喷嘴,其对于上述有孔构件、上述第一及第二空间光调制装置,分别吹制冷剂。
6.根据权利要求1所述的曝光绘图装置,其中上述有孔构件具有将来自上述第一照明光学***的光束进一步分离成矩形的第三光束和矩形的第四光束的第三矩形窗和第四矩形窗;
上述曝光绘图装置具有将在上述有孔构件被分离的第三光束及第四光束进行空间调制的第三及第四空间光调制装置;
其中上述有孔构件将上述第一矩形窗、第二矩形窗、第三矩形窗、及第四矩形窗配置为对于矩形的边为45度方向、135度方向、225度方向、及315度方向的四个矩形窗。
7.根据权利要求6所述的曝光绘图装置,其中上述喷嘴具有调整制冷剂流量的阀;
上述曝光绘图装置还包括:
温度传感器,其针对上述有孔构件、上述第一及第二空间光调制装置而被配置,测量各自的温度;以及
阀控制部,其基于在上述温度传感器测量的温度,控制上述阀。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的曝光绘图装置,其还包括:滤光器装置,其配置于上述第一照明光学***,可选择多个波长。
9.一种曝光绘图装置,其包括:
第一光源及第二光源,其照射紫外线;
第一***及第二***的照明光学***,其使来自上述第一光源及第二光源的光束形成为平行光;
第一有孔构件,其具有将来自上述第一***的照明光学***的光束分离成矩形的四个光束的四个矩形窗;
第二有孔构件,其具有将来自上述第二***的照明光学***的光束分离成矩形的四个光束的四个矩形窗;
第一至第四空间光调制装置,其将在上述第一有孔构件分离的四个光束进行空间调制;
第五至第八空间光调制装置,其将在上述第二有孔构件分离的四个光束进行空间调制;
第一至第八投影光学***,其配置于第一方向,将在上述第一至第八空间光调制装置中被空间调制的八个光束引导至被曝光体;以及
基板台,其将配置于从上述第一至第八投影光学***的焦点面的被曝光体在和第一方向正交的第二方向移动,然后在上述第一方向移动预定距离,且在上述第二方向移动。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20120307 Termination date: 20190327 |
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