JP2004330536A - Exposure head - Google Patents
Exposure head Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004330536A JP2004330536A JP2003127649A JP2003127649A JP2004330536A JP 2004330536 A JP2004330536 A JP 2004330536A JP 2003127649 A JP2003127649 A JP 2003127649A JP 2003127649 A JP2003127649 A JP 2003127649A JP 2004330536 A JP2004330536 A JP 2004330536A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aperture
- exposure
- opening
- shape
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像データに応じて空間光変調素子により空間変調され、アパーチャ(開口絞り)によりビームスポットの形状を整形した光ビームにより感光材料等における被露光面を露光する露光ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)等の空間光変調素子を利用して、画像データに応じて変調された光ビームで画像露光を行う露光装置が、未公開の先行出願である特願2002−149886号に提案されている。
【0003】
このDMDは、例えば制御信号に応じて反射面の角度が変化する多数のマイクロミラーをシリコン等の半導体基板上に2次元的に配列したミラーデバイスとして構成されている。
【0004】
このDMDを用いた露光装置は、例えば、レーザビームを出射する光源から出射されたレーザビームをレンズ系でコリメートし、このレンズ系の略焦点位置に配置されたDMDでレーザビームを反射し、アパーチャを通してからレンズ系により露光面上に結像するよう構成されている。
【0005】
このアパーチャ(開口絞り)は、所要のスポット径に対応する開口率を有する所定形状の透孔として形成され、このアパーチャによりDMDのマイクロミラーにより変調されたレーザビーム(光線束)の一部を遮蔽することにより、露光面に照射されたレーザビームのスポット径(ビームスポットの面積)を所望のサイズに調整すると共に、ビームスポットの形状(スポット形状)を所望の形状に整形するよう構成されている。
【0006】
このような露光装置では、画像データ等に応じて生成した制御信号に基づいてDMDのマイクロミラーの各々を図示しない制御装置でオンオフ制御してレーザビームを変調(偏向)し、変調されたレーザビームをアパーチャに通すことによってレーザビーム(光線束)の一部が遮蔽されて露光面におけるスポット径が所定のサイズに調整されると共に、ビームスポットの形状(スポット形状)が所定の形状に整形されたビームスポットを露光面上に照射して露光する。
【0007】
この露光装置では、記録面に感光材料(フォトレジスト等)を配置し、露光装置の露光ヘッドから感光材料上に照射されたアパーチャで整形され結像されたビームスポットの位置を感光材料に対して相対的に移動させながら、DMDをデータに応じて変調することにより、感光材料上にパタン露光する処理を実行可能である。
【0008】
このような露光ヘッドでパタン露光する処理を行う場合には、記録の条件(感光材料の特性、走査速度、光源のパワー、重なり率等)により、最適なビームスポットの形状が異なることが多々ある。
【0009】
そこで、このような露光ヘッドで最適なビームスポットの形状で感光材料上にパタン露光する処理を実行するためには、レーザビームを最適なビームスポットの形状に整形するアパーチャに交換する露光ヘッドの組み直し作業が必要になる。
【0010】
このような露光ヘッドでは、それまで装着されていたアパーチャを外し、最適なビームスポットの形状に整形できるアパーチャを取り付けるときに、高精度な位置調整作業が必要となり、その調整工数も多く、作業に手間と時間が掛かかることになる。
【0011】
また従来のレーザビーム広がり角測定器およびレーザ装置のレーザビーム入射調整装置では、レーザ発振器の入射調整機構部を調整する際、内径の異なるアパーチャを容易に交換可能として作業効率を向上し、短時間で調整を行うことができるようにする構成が提案されている。
【0012】
この内径の異なるアパーチャを容易に交換可能可能とした構成では、レーザビーム広がり角測定器を取り付けられたレーザ装置の加工ヘッドの外側に、測定器取付用のフランジ部を設け、このフランジ部にねじによってケーシングが加工ヘッドのノズル先端側に被せキャップ式に着脱可能に取り付けられている。
【0013】
このケーシング内にはアパーチャ取付部が形成されており、アパーチャ取付部にねじによってアパーチャが着脱交換可能に取り付けられている。すなわち、このアパーチャを容易に交換可能可能とした構成では、ケーシング内にアパーチャを取り外して適切なものに交換して取り付けられるように構成したアパーチャ取付部が設けられている。
【0014】
このように構成されたレーザビーム広がり角測定器を使用したレーザビーム入射調整では、アパーチャ取付部でアパーチャを交換するたびに加工ヘッドに取り付けられている光ファイバを加工ヘッドより取り外す必要がなく、精密部品である光ファイバを損傷から防ぐことができる。また、精密部品である光ファイバの着脱には慎重な作業が必要となるが、その作業が必要でないため、作業者の負担を軽減できるようにしている(例えば、特許文献1参照。)
【0015】
【特許文献1】
特開平11−254158号公報
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような従来の露光ヘッド及び露光装置では、露光ヘッドにより最適なビームスポットの形状で感光材料上にパタン露光する処理を実行するためには、レーザビームを最適なビームスポットの形状に整形するアパーチャに交換する必要がある。
【0017】
また、従来の露光ヘッド及び露光装置では、これに対して、従来のレーザビーム広がり角測定器およびレーザ装置のレーザビーム入射調整装置におけるケーシング内のアパーチャ取付部にねじによって着脱交換可能に取り付けられたアパーチャの構成を利用しても、アパーチャを交換する作業が必要になる。
【0018】
よって、それまで装着されていたアパーチャを取り外し、新たなアパーチャを取り付けるために高精度な位置調整作業が必要となり、その調整工数も多く、作業に手間と時間が掛かかるという問題がある。
【0019】
本発明は上述の事実を考慮し、適切なビームスポットの形状となるようにアパーチャを容易に変更できる露光ヘッドを提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に記載の露光ヘッドは、露光面を複数の光ビームにより露光する露光ヘッドであって、光ビームを出射する照明手段と、制御信号に応じて光変調状態がそれぞれ変化する複数個の画素部が基板上に2次元的に配列され、照明手段から画素部に入射した光ビームを変調する空間光変調素子と、空間光変調素子で変調された各光ビームを露光面上にそれぞれビームスポットとして結像する光学系と、光学系の光路上に配置され、ビームスポットを整形するアパーチャが複数形成されたアパーチャアレイと、アパーチャの開口面積及び開口形状を変更する開口変更手段と、を有することを特徴とする。
【0021】
上述のように構成することにより、露光ヘッドにより、照明手段から出射された光ビームを空間光変調素子の各画素部で変調し、各画素部で露光状態に変調された各光ビームがアパーチャを通され光ビームの一部が遮蔽されることによりビームスポットの形状を整形して露光面に照射して露光処理をする際に、アパーチャの開口面積及び開口形状を変更する開口変更手段で、露光パターンの形状や線図、感光材料の特性等の各種条件により異なる適切な露光面上のビームスポットのスポット径(ビームスポットの面積)及びスポット形状に対応するよう、アパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整してから露光処理(露光の記録)を行うことができる。よって、露光ヘッドにより、露光パターンの形状や線図等を適切に露光形成することができる。また、このアパーチャの開口面積及び開口形状を変更する開口変更手段では、アパーチャアレイを交換することなくアパーチャ開口面積及び開口形状を変更できるので、ビームスポットの形状を露光パターンの形状や線図、感光材料の特性等の各種条件により異なる適切なビームスポットの形状に対応するよう即座に変更できる。よって、アパーチャアレイを取り外して別のものと付け替えるための精密で手間の掛かる作業を省略して作業効率を向上できる。
【0022】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の露光ヘッドにおいて、アパーチャの開口面積及び開口形状を変更する開口変更手段が、アパーチャの一部を開閉可能なシャッタで構成されていることを特徴とする。
【0023】
上述のように構成することにより、請求項1に記載の露光ヘッドにおける作用、効果に加えて、シャッタによりアパーチャの開口の一部を開閉可能とする簡素な構成で、容易かつ確実にアパーチャの開口面積及び開口形状を変更調整することができる。
【0024】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の露光ヘッドにおいて、アパーチャの開口面積及び開口形状を変更調整する開口変更手段が、異なる開口面積及び開口形状のアパーチャが複数形成されたアパーチャアレイを、面内方向へ移動させる移動操作手段で構成されていることを特徴とする。
【0025】
上述のように構成することにより、請求項1に記載の露光ヘッドにおける作用、効果に加えて、異なる開口面積及び開口形状をもつ複数のアパーチャを設けたアパーチャアレイを、移動操作手段によって、各光ビームの光路上に、各対応するアパーチャを一致させるように移動操作することにより、容易かつ確実にアパーチャの開口面積及び開口形状を変更調整することができる。
【0026】
本発明の請求項4に記載の露光ヘッドは、露光面を複数の光ビームにより露光する露光ヘッドであって、光ビームを出射する照明手段と、制御信号に応じて光変調状態がそれぞれ変化する複数個の画素部が基板上に2次元的に配列され、照明手段から画素部へ入射した光ビームを変調する空間光変調素子と、空間光変調素子で変調された各光ビームを露光面上にそれぞれビームスポットとして結像する光学系と、光学系の光路上に配置され、ビームスポットを整形するための異なる開口面積及び開口形状をもつ複数のアパーチャが形成され、異なる開口面積及び開口形状をもつアパーチャを通過したビームスポットが多重露光又はオーバラップ露光となるように設定されたアパーチャアレイとを有し、開口面積及び開口形状が異なるアパーチャを通過して露光面上に照射される各ビームスポットにおける露光量比を変更調整することを特徴とする。
【0027】
上述のように構成することにより、露光ヘッドにより、照明手段から出射された光ビームを空間光変調素子の各画素部で変調し、各画素部で露光状態に変調された各光ビームがアパーチャを通され光ビームの一部が遮蔽されることによりビームスポットの形状を整形して露光面に照射して露光処理をする際に、各ビームスポットにおける露光量比を異なる開口面積及び開口形状をもつアパーチャ毎に変更することによって、異なる開口面積及び開口形状をもつ各アパーチャを通されたビームスポット間での露光量比を変更し、多重露光又はオーバラップ露光の状態で露光面上に照射されたときの異なる面積及び形状とされた各ビームスポットによる露光量を変更して、アパーチャの開口面積及び開口形状を変更したのと同様の作用及び効果を奏するようにできる。これにより、露光パターンの形状や線図、感光材料の特性等の各種条件により異なる適切な露光面上のビームスポットのスポット径(ビームスポットの面積)及びスポット形状に近似的に対応させて露光処理(露光の記録)を行うことができる。よって、露光ヘッドにより、露光パターンの形状や線図等を適切に露光形成することができる。さらに、アパーチャアレイを交換することなくアパーチャ開口面積及び開口形状を変更したようにでき、しかもアパーチャアレイ等を移動操作する必要もないので、構成を簡素化できると共に、ビームスポットの形状を露光パターンの形状や線図、感光材料の特性等の各種条件により異なる適切なビームスポットの形状に対応するよう即座に変更できる。よって、アパーチャアレイを取り外して別のものと付け替えるための精密で手間の掛かる作業を省略して作業効率を向上できる。
【0028】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の露光ヘッドにおいて、照明手段が、異なる開口面積及び開口形状をもつ各アパーチャをそれぞれ通過して露光面上に照射させるように出射する各光ビームの照射光強度比を、個々に変更調整可能に構成されていることを特徴とする。
【0029】
上述のように構成することにより、請求項4に記載の露光ヘッドにおける作用、効果に加えて、照明手段が、異なる開口面積及び開口形状をもつ各アパーチャに対応して出射する各光ビームの照射光強度比を個々に変更調整することにより、それぞれ露光面上に照射されるビームスポットの形状を露光パターンの形状や線図、感光材料の特性等の各種条件により異なる適切なビームスポットの形状に対応するよう変更できる。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[露光装置の構成]
図1に示すように、本発明の実施の形態に係る露光装置151は、シート状の感光材料150を表面に吸着して保持する平板状のステージ152を備えている。4本の脚部154に支持された肉厚板状の設置台156の上面には、ステージ移動方向に沿って延びた2本のガイド158が設置されている。ステージ152は、その長手方向がステージ移動方向を向くように配置されると共に、ガイド158によって往復移動可能に支持されている。なお、この露光装置151には、ステージ152をガイド158に沿って駆動するための図示しない駆動装置が設けられている。
【0031】
設置台156の中央部には、ステージ152の移動経路を跨ぐようにコ字状のゲート160が設けられている。ゲート160の端部の各々は、設置台156の両側面に固定されている。このゲート160を挟んで一方の側にはスキャナ162が設けられ、他方の側には感光材料150の先端及び後端を検知する複数(例えば、2個)の検知センサ164が設けられている。スキャナ162及び検知センサ164はゲート160に各々取り付けられて、ステージ152の移動経路の上方に固定配置されている。なお、スキャナ162及び検知センサ164は、これらを制御する図示しないコントローラに接続されている。
【0032】
スキャナ162は、図2及び図3(B)に示すように、m行n列(例えば、3行5列)の略マトリックス状に配列された複数(例えば、14個)の露光ヘッド166を備えている。この例では、感光材料150の幅との関係で、3行目には4個の露光ヘッド166を配置した。なお、m行目のn列目に配列された個々の露光ヘッドを示す場合は、露光ヘッド166mnと表記する。
【0033】
露光ヘッド166による露光エリア168は、例えば走査方向を短辺とする矩形状にできる。この場合、ステージ152の移動に伴い、感光材料150には露光ヘッド166毎に帯状の露光済み領域170が形成される。なお、m行目のn列目に配列された個々の露光ヘッドによる露光エリアを示す場合は、露光エリア168mnと表記する。
【0034】
また、図3(A)及び(B)に示すように、帯状の露光済み領域170が走査方向と直交する方向に隙間無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッドの各々は、配列方向に所定間隔(露光エリアの長辺の自然数倍、本実施の形態では2倍)ずらして配置されている。このため、1行目の露光エリア16811と露光エリア16812との間の露光できない部分は、2行目の露光エリア16821と3行目の露光エリア16831とにより露光することができる。
【0035】
露光ヘッド16611〜166mn各々は、図4及び図5(A)に示すように、入射された光ビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子として、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)50を備えている。このDMD50は、データ処理部とミラー駆動制御部とを備えた図示しないコントローラに接続されている。このコントローラのデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド166毎にDMD50の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。なお、制御すべき領域については後述する。また、ミラー駆動制御部では、画像データ処理部で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド166毎にDMD50における各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。なお、この反射面の角度の制御に付いては後述する。
【0036】
露光ヘッド166には、図4に示すように、DMD50の光入射側に照明装置144が設けられている。この照明装置144には、光ファイバの出射端部(発光点)が露光エリア168の長辺方向と対応する方向に沿って一列に配列されたレーザー出射部を備えたファイバアレイ光源66と、ファイバアレイ光源66から出射されたレーザ光を補正してDMD上に集光させるレンズ系67、レンズ系67を透過したレーザ光をDMD50に向けて反射するミラー69とが、順に配置されている。
【0037】
DMD50は、図6に示すように、SRAMセル(メモリセル)60上に、微小ミラー(マイクロミラー)62が支柱により支持されて配置されたものであり、画素(ピクセル)を構成する多数の(例えば、600個×800個)の微小ミラーを格子状に配列して構成されたミラーデバイスである。各ピクセルには、最上部に支柱に支えられたマイクロミラー62が設けられており、マイクロミラー62の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。
【0038】
なお、図7に示すように、各マイクロミラー62には、その反射面中央部に穴状の非反射部62Aが形成されている。これにより、マイクロミラー62により形成される反射光像は、その中央部付近での光量分布が低下して像全体の光量分布が均一にならない。このマイクロミラー62の反射率は90%以上である。また、マイクロミラー62の直下には、ヒンジ及びヨークを含む支柱を介して通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのCMOSのSRAMセル60が配置されており、全体はモノリシック(一体型)に構成されている。
【0039】
DMD50のSRAMセル60にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー62が、対角線を中心としてDMD50が配置された基板側に対して±α度(例えば±10度)の範囲で傾けられる。図7(A)は、マイクロミラー62がオン状態である+α度に傾いた状態を示し、図7(B)は、マイクロミラー62がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。従って、画像信号に応じて、DMD50の各ピクセルにおけるマイクロミラー62の傾きを、図6に示すように制御することによって、DMD50に入射された光はそれぞれのマイクロミラー62の傾き方向へ反射される。
【0040】
なお、図6には、DMD50の一部を拡大し、マイクロミラー62が+α度又は−α度に制御されている状態の一例を示す。それぞれのマイクロミラー62のオンオフ制御は、DMD50に接続された図示しないコントローラによって行われる。ここで、オン状態のマイクロミラー62により反射された光は露光状態に変調され、DMD50の光出射側に設けられた投影光学系146(図5参照)へ入射する。またオフ状態のマイクロミラー62により反射された光は非露光状態に変調され、光吸収体(図示省略)に入射する。
【0041】
また、DMD50は、その短辺方向が走査方向と所定角度θ(例えば、0.1°〜0.5°)を成すように僅かに傾斜させて配置するのが好ましい。図8(A)はDMD50を傾斜させない場合の各マイクロミラーによる反射光像(露光ビーム)53の走査軌跡を示し、図8(B)はDMD50を傾斜させた場合の露光ビーム53の走査軌跡を示している。
【0042】
DMD50には、長手方向(行方向)に沿ってマイクロミラーが多数個(例えば、800個)配列されたマイクロミラー列が、短手方向に多数組(例えば、600組)配列されているが、図8(B)に示すように、DMD50を傾斜させることにより、各マイクロミラーによる露光ビーム53の走査軌跡(走査線)のピッチP1が、DMD50を傾斜させない場合の走査線のピッチP2より狭くなり、解像度を大幅に向上させることができる。一方、DMD50の傾斜角は微小であるので、DMD50を傾斜させた場合の走査幅W2と、DMD50を傾斜させない場合の走査幅W1とは略同一である。
【0043】
また、異なるマイクロミラー列により同じ走査線上における略同一の位置(ドット)が重ねて露光(多重露光)されることになる。このように、多重露光されることで、露光位置の微少量をコントロールすることができ、高精細な露光を実現することができる。また、走査方向に配列された複数の露光ヘッド間のつなぎ目を微少量の露光位置制御により段差無くつなぐことができる。
【0044】
なお、DMD50を傾斜させる代わりに、各マイクロミラー列を走査方向と直交する方向に所定間隔ずらして千鳥状に配置しても、同様の効果を得ることができる。
【0045】
ファイバアレイ光源66は、例えば、図9(A)に示すように、複数(例えば、6個)のレーザモジュール64を備えており、各レーザモジュール64には、マルチモード光ファイバ30の一端が結合されている。マルチモード光ファイバ30の他端には、コア径がマルチモード光ファイバ30と同一で且つクラッド径がマルチモード光ファイバ30より小さい光ファイバ31が結合され、図9(C)に示すように、光ファイバ31の出射端部(発光点)が走査方向と直交する方向に沿って1列に配列されてレーザー出射部68が構成されている。なお、図9(D)に示すように、発光点を走査方向に直交する方向に沿って2列に配列することもできる。このような光ファイバ31の出射端部の配列は、後述するように、露光面56に投影するビームスポットのスポット形状に基づいて決められる。
【0046】
光ファイバ31の出射端部は、図9(B)に示すように、表面が平坦な2枚の支持板65に挟み込まれて固定されている。また、光ファイバ31の光出射側には、光ファイバ31の端面を保護するために、ガラス等の透明な保護板63が配置されている。保護板63は、光ファイバ31の端面と密着させて配置してもよく、光ファイバ31の端面が密封されるように配置してもよい。光ファイバ31の出射端部は、光密度が高く集塵し易いため劣化し易いが、保護板63を配置することにより端面への塵埃の付着を防止することができると共に劣化を遅らせることができる。
【0047】
図9(B)の例では、クラッド径が小さい光ファイバ31の出射端を隙間無く1列に配列するために、クラッド径が大きい部分で隣接する2本のマルチモード光ファイバ30の間にマルチモード光ファイバ30を積み重ね、積み重ねられたマルチモード光ファイバ30に結合された光ファイバ31の出射端が、クラッド径が大きい部分で隣接する2本のマルチモード光ファイバ30に結合された光ファイバ31の出射端の間に挟まれるように配列されている。
【0048】
このような光ファイバは、例えば、図10に示すように、クラッド径が大きいマルチモード光ファイバ30のレーザ光出射側の先端部分に、長さ1〜30cmのクラッド径が小さい光ファイバ31を同軸的に結合することにより得ることができる。2本の光ファイバ30、31は、光ファイバ31の入射端面が、マルチモード光ファイバ30の出射端面に、両光ファイバの中心軸が一致するように融着されて結合されている。上述した通り、光ファイバ31のコア31aの径は、マルチモード光ファイバ30のコア30aの径と同じ大きさである。
【0049】
また、長さが短くクラッド径が大きい光ファイバにクラッド径が小さい光ファイバを融着させた短尺光ファイバを、フェルールや光コネクタ等を介してマルチモード光ファイバ30の出射端に結合してもよい。コネクタ等を用いて着脱可能に結合することで、クラッド径が小さい光ファイバが破損した場合等に先端部分の交換が容易になり、露光ヘッドのメンテナンスに要するコストを低減できる。なお、以下では、光ファイバ31を、マルチモード光ファイバ30の出射端部と称する場合がある。
【0050】
マルチモード光ファイバ30及び光ファイバ31としては、ステップインデックス型光ファイバ、グレーテッドインデックス型光ファイバ、及び複合型光ファイバの何れでもよい。例えば、三菱電線工業株式会社製のステップインデックス型光ファイバを用いることができる。本実施の形態では、マルチモード光ファイバ30及び光ファイバ31は、ステップインデックス型光ファイバであり、マルチモード光ファイバ30は、クラッド径=125μm、コア径=25μmnA=0.2、入射端面コートの透過率=99.5%以上であり、光ファイバ31は、クラッド径=60μm、コア径=25μmnA=0.2である。
【0051】
一般に、赤外領域のレーザ光では、光ファイバのクラッド径を小さくすると伝搬損失が増加する。このため、レーザ光の波長帯域に応じて好適なクラッド径が決定されている。しかしながら、波長が短いほど伝搬損失は少なくなり、GaN系半導体レーザから出射された波長405nmのレーザ光では、クラッドの厚み{(クラッド径−コア径)/2}を800nmの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の1/2程度、通信用の1.5μmの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の約1/4にしても、伝搬損失は殆ど増加しない。従って、クラッド径を60μmと小さくすることができる。
【0052】
但し、光ファイバ31のクラッド径は60μmには限定されない。従来のファイバ光源に使用されている光ファイバのクラッド径は125μmであるが、クラッド径が小さくなるほど焦点深度がより深くなるので、マルチモード光ファイバのクラッド径は80μm以下が好ましく、60μm以下がより好ましく、40μm以下が更に好ましい。一方、コア径は少なくとも3〜4μm必要であることから、光ファイバ31のクラッド径は10μm以上が好ましい。
【0053】
レーザモジュール64は、図11に示す合波レーザ光源(ファイバ光源)によって構成されている。この合波レーザ光源は、ヒートブロック10上に配列固定された複数(例えば、7個)のチップ状の横マルチモード又はシングルモードのGaN系半導体レーザLD1,LD2,LD3,LD4,LD5,LD6,及びLD7と、GaN系半導体レーザLD1〜LD7の各々に対応して設けられたコリメータレンズ11,12,13,14,15,16,及び17と、1つの集光レンズ20と、1本のマルチモード光ファイバ30と、から構成されている。なお、半導体レーザの個数は7個には限定されない。
【0054】
GaN系半導体レーザLD1〜LD7は、発振波長が総て共通(例えば、405nm)であり、最大出力も総て共通(例えば、マルチモードレーザでは100mW、シングルモードレーザでは30mW)である。なお、GaN系半導体レーザLD1〜LD7としては、350nm〜450nmの波長範囲で、上記の405nm以外の発振波長を備えるレーザを用いてもよい。
【0055】
上記の合波レーザ光源は、図12及び図13に示すように、他の光学要素と共に、上方が開口した箱状のパッケージ40内に収納されている。パッケージ40は、その開口を閉じるように作成されたパッケージ蓋41を備えており、脱気処理後に封止ガスを導入し、パッケージ40の開口をパッケージ蓋41で閉じることにより、パッケージ40とパッケージ蓋41とにより形成される密閉空間内に上記合波レーザ光源が気密封止されている。
【0056】
パッケージ40の底面にはベース板42が固定されており、このベース板42の上面には、前述したヒートブロック10と、集光レンズ20を保持する集光レンズホルダー45と、マルチモード光ファイバ30の入射端部を保持するファイバホルダー46とが取り付けられている。マルチモード光ファイバ30の出射端部は、パッケージ40の壁面に形成された開口からパッケージ外に引き出されている。
【0057】
また、ヒートブロック10の側面にはコリメータレンズホルダー44が取り付けられており、コリメータレンズ11〜17が保持されている。パッケージ40の横壁面には開口が形成され、この開口を通してGaN系半導体レーザLD1〜LD7に駆動電流を供給する配線47がパッケージ外に引き出されている。
【0058】
なお、図13においては、図の煩雑化を避けるために、複数のGaN系半導体レーザのうちGaN系半導体レーザLD7にのみ番号を付し、複数のコリメータレンズのうちコリメータレンズ17にのみ番号を付している。
【0059】
図14は、上記コリメータレンズ11〜17及びその取付部を正面から見たものである。コリメータレンズ11〜17の各々は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行な平面で細長く切り取った形状に形成されている。この細長形状のコリメータレンズは、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することによって形成することができる。コリメータレンズ11〜17は、長さ方向がGaN系半導体レーザLD1〜LD7の発光点の配列方向(図14の左右方向)と直交するように、上記発光点の配列方向に密接して配置されている。
【0060】
一方、GaN系半導体レーザLD1〜LD7としては、発光幅が2μmの活性層を備え、活性層と平行な方向、直角な方向の拡がり角が各々例えば10°、30°の状態で各々レーザビームB1〜B7を発するレーザが用いられている。これらGaN系半導体レーザLD1〜LD7は、活性層と平行な方向に発光点が1列に並ぶように配設されている。
【0061】
従って、各発光点から発せられたレーザビームB1〜B7は、上述のように細長形状の各コリメータレンズ11〜17に対して、拡がり角度が大きい方向が長さ方向と一致し、拡がり角度が小さい方向が幅方向(長さ方向と直交する方向)と一致する状態で入射することになる。つまり、各コリメータレンズ11〜17の幅が1.1mm、長さが4.6mmであり、それらに入射するレーザビームB1〜B7の水平方向、垂直方向のビーム径は各々0.9mm、2.6mmである。また、コリメータレンズ11〜17の各々は、焦点距離f=3mmnA=0.6、レンズ配置ピッチ=1.25mmである。
【0062】
集光レンズ20は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行な平面で細長く切り取って、コリメータレンズ11〜17の配列方向、つまり水平方向に長く、それと直角な方向に短い形状に形成されている。この集光レンズ20は、焦点距離f2=23mmnA=0.2である。この集光レンズ20も、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することにより形成される。
【0063】
次に、露光ヘッド166におけるDMD50光反射側に設けられた投影光学系146について説明する。図5に示されるように、露光ヘッド166には、DMD50の光反射側に露光面56上に光源像を投影するための投影光学系146が設けられている。投影光学系146には、DMD50の側から露光面56へ向って順に、一対のレンズ系54,58、マイクロレンズアレイ72、アパーチャアレイ76、一対のレンズ系80,82が配置されている。
【0064】
ここで、レンズ系54,58は拡大光学系として構成されており、DMD50により反射される光線束の断面積を拡大することで、露光面56におけるDMD50により反射された光線束による露光エリア168の面積を所要の大きさに拡大している。マイクロレンズアレイ72は、照明装置144からの光を反射するDMD50の各マイクロミラー62に1対1で対応する複数の第1マイクロレンズ74が一体的に成形されたものであり、第1マイクロレンズ74は、レンズ系54,58を透過したレーザビームの光軸上にそれぞれ配置されている。またアパーチャアレイ76には、マイクロレンズアレイ72における複数の第1マイクロレンズ74に1対1で対応する複数のアパーチャ(開口絞り)78が設けられている。
【0065】
投影光学系146では、レンズ系54の焦点距離がf1とされ、レンズ系58の焦点距離がf2とされている。DMD50の各マイクロミラー62はレンズ系54の前方焦点位置に配置されている。レンズ系54,58は、それぞれ後方焦点位置と前方焦点位置とを共有する共焦点位置に配置され、またマイクロレンズアレイ72はレンズ系58の後方焦点位置に配置されている。従って、各マイクロミラー62と第1マイクロレンズ74とは互いに共役になっている。また第1マイクロレンズ74の焦点距離はf3とされており、アパーチャアレイ76は第1マイクロレンズ74の後方焦点位置に配置されている。これにより、第1マイクロレンズ74及びアパーチャ78はテレセントリック光学系を構成し、各アパーチャ78の中心を通る光線は像側(露光面56側)でもレンズ系54,58及び第1マイクロレンズ74の光軸と平行となる。
【0066】
レンズ系80,82は、例えば、等倍光学系として構成されており、レンズ系80の焦点距離はf4とされ、レンズ系82の焦点距離はf5とされている。アパーチャアレイ76における各アパーチャ78はレンズ系80の前方焦点位置に配置され、レンズ系80,82は、それぞれ後方焦点位置と、前方焦点位置とを共有する共焦点位置に配置されている。また露光面56はレンズ系82の後方焦点位置に位置調整される。従って、各アパーチャ78と露光面56とは互いに共役になっている。なお、投影光学系146における各レンズ系54,58,レンズ系80,82は、図5において、それぞれ1枚のレンズとして示されているが、複数枚のレンズ(例えば、凸レンズと凹レンズ)を組み合せたものであっても良い。
【0067】
投影光学系146では、露光面56に投影されるビームスポットのスポット径(ビームスポットの面積)及びスポット形状が、露光済み領域170に形成される露光パターンの解像度、露光ヘッド166の走査速度、DMD50の走査方向に対する傾き角の大きさ、感光材料150の特性等といった各種条件(設計事項)により、最適な記録面上のビームスポットの形状が異なる。
【0068】
そこで、本実施の形態の露光装置151では、例えばレーザー出射部68の光源像をビームスポットとして露光面56に投影した場合のビームスポットの輪郭形状とレーザー出射部68の光軸直角方向に沿った輪郭形状とを略相似したものにして、レーザー出射部68から出射されたレーザビームがアパーチャ78を通過する際の光量損失を効果的に抑制可能にするためのアパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状に設定可能とする。
【0069】
また後述するように、この露光装置151では、実際に露光処理(露光の記録)を行う際の各種条件(設計事項)により異なる、最適な記録面上のビームスポットのスポット径(ビームスポットの面積)及びスポット形状に対応して、アパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状を適宜変更調整可能に構成する。
【0070】
次に、図5を参照して、投影光学系146における第1マイクロレンズ74の作用を説明する。拡大光学系を構成するレンズ系54,58は、DMD50により反射される光線束の断面積を拡大することで、露光面56における露光エリア168の面積を所要の大きさに拡大している。このとき、DMD50のマイクロミラー62により反射されたレーザビームも、レンズ系54,58を透過することで、そのビーム径がレンズ系54,58の拡大率に応じて拡大される。このことから、投影光学系146にマイクロレンズアレイ72及びアパーチャアレイ76が配置されていない場合、図5(B)に示すように、露光面56に投影される各ビームスポットBSのスポット径が露光エリア168のサイズに応じて大きなものになる。このため、図8(A)に示すように走査露光しても、露光エリア168のMTF(Modulation Transfer Function)特性がレンズ系54,58の拡大率に応じて低下する。
【0071】
上述のようなMTF特性の低下を防止するため、投影光学系146には、レンズ系58の後方焦点位置に正のレンズパワーを有する第1マイクロレンズ74がDMD50のマイクロミラー62に1対1で対応するように配置されている。この第1マイクロレンズ74は、その焦点距離f3がアパーチャ78の開口径に応じて設定されており、レンズ系54,58により拡大されたレーザビームのビーム径を縮小させるよう構成されている。
【0072】
これにより、図5(C)に示すように、露光エリア168がレンズ系54,58により高倍率で拡大された場合でも、ビームスポットBSのスポット径を要求されるサイズに縮小できると共に、露光面56におけるMTF特性の低下を防止できる。
【0073】
次に、第1マイクロレンズ74の焦点距離f3を設定する方法を具体的に説明する。図15に示すように、レンズ系58の後方焦点位置に結像されるマイクロミラー62の反射光像のサイズ(直径)が2Rである場合、第1マイクロレンズ74の開口径を2Rに、アパーチャ78の開口径を(2R/n)に設定する。このとき、nは第1マイクロレンズ74の開口径に対するアパーチャ78の開口径の縮小率であり、このnはビームスポットBSのスポット径に基づいて決定される。
【0074】
第1マイクロレンズ74を透過した全ての光線束が理論的にアパーチャ78を通過する条件を考える。このとき、第1マイクロレンズ74から光源側へ向う光線束の広がり角をαsとすると、この広がり角αsは下記(1)式により求められる。
【0075】
αs=(R/n)/f3・・・(1)
(1)式からマイクロレンズ74の焦点距離f3は下記(2)式により求められる。
【0076】
f3=(R/n)/αs・・・(2)
第1マイクロレンズ74の焦点距離f3を上記(2)式による算出値に設定した場合、図15に示されるように、第1マイクロレンズ74を透過した光は、理論的には、アパーチャ78により遮蔽されること無く、すなわち光量損失を生じさせること無く、アパーチャ78から露光面56側へ出射される。但し、第1マイクロレンズ74を透過した光には、第1マイクロレンズ74の収差による回折光、散乱による散乱光等のノイズ成分となる光が含まれ、このようなノイズ成分となる光がアパーチャ78により効果的に遮蔽されるため、実際にはアパーチャ78により僅かな光量損失が生じる。但し、(2)式により得られる焦点距離f3は、光量損失を最小化するための理論的な最適値である。このため、露光ヘッド166では、アパーチャ78によるビームスポットBSの整形性、ノイズ光の除去性等を考慮し、アパーチャ78を第1マイクロレンズ74の後方焦点位置から微小距離前後へ配置することは許容される。
【0077】
上記のようにマイクロレンズ74の焦点距離f3を(2)式に従って設定した場合のアパーチャ78から出射される光の広がり角について説明する。アパーチャ78の中心を通過する光の広がり角αbについて着目すると、下記(3)式が得られる。
【0078】
上記(3)式から明らかなように、マイクロレンズ74により光線束を縮小してアパーチャ78に対する照明領域を縮小するに従って、広がり角αbが増加する。またアパーチャ78の開口端での光の広がり角は、アパーチャ78の中心での光の広がり角αbよりも大きくなり、この広がり角の増加分をαcとすると、αc=αsの関係が成立する。従って、アパーチャ78を通過した光の最大広がり角αmは下記(4)式により求められる。
【0079】
αm=αb+αc=(1+n)αs・・・(4)
次に、ビームスポットBSのスポット形状とファイバアレイ光源66におけるレーザー出射部68の輪郭形状との関係について説明する。前述したように、投影光学系146では、第1マイクロレンズ74がレンズ系54,58を介してマイクロミラー62と共役とされ、かつアパーチャ78が第1マイクロレンズ74の後方焦点位置に配置されている。これにより、図16及び図17に示すように、レンズ系54の後方焦点位置及びアパーチャ78には、それぞれレーザー出射部68の光源像LIが形成される。従って、投影光学系146では、アパーチャ78に形成された光源像をレンズ系80,82を介して露光面56上に投影し、この光源像をビームスポットBSとして露光面56を露光する。
【0080】
上記のようにレーザー出射部68の光源像をビームスポットBSとして露光面56に投影した場合には、ビームスポットBSの輪郭形状とレーザー出射部68の光軸直角方向に沿った輪郭形状とは概略的に近似したものとになる。従って、レーザー出射部68の光軸直角方向に沿った輪郭形状を要求されるビームスポットBSのスポット形状に近似させ、かつアパーチャの開口形状をビームスポットBSのスポット形状に略相似したものにすれば、レーザー出射部68から出射されたレーザビームがアパーチャ78を通過する際の光量損失を効果的に抑制できることになる。
【0081】
図18(A)〜(C)には、それぞれビームスポットBSのスポット形状を考慮して、複数本の光ファイバ31を束ねて構成されたレーザー出射部の構成例が示されている。例えば、ビームスポットBSとして円形乃至六角形の形状のものが要求される場合には、図18(A)に示されるように、複数本(6本)の光ファイバ31の出射端部を六方細密充填状に束ねて構成されたレーザー出射部68が適している。また、ファイバアレイ光源66が多数本の光ファイバ31により構成されている場合には、これらの光ファイバ31の出射端部を図18(B)に示すように略六角形や、図18(C)に示すように略矩形等の任意の形状に束ねることが可能になる。
[アパーチャの構成]
次に、露光装置151で実際に露光処理(露光の記録)を行う際の各種条件(設計事項)により異なる最適な記録面上のビームスポットのスポット径(ビームスポットの面積)及びスポット形状に対応して、アパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状を適宜変更調整可能とする手段について、図19乃至図32を参照しながら説明する。
【0082】
このアパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする開口変更手段である第1の手段では、図19乃至図24に示すように構成する。すなわち、二枚一組で利用される同一の矩形形状に形成された第1アパーチャアレイ76Aと、第2アパーチャアレイ76B(シャッタ手段)とには、それぞれ同形の正方形開口として形成されたアパーチャ78Aとアパーチャ78B(シャッタ手段)とをそれぞれ同数だけ同一配置で形成する。
【0083】
なお、これら第1アパーチャアレイ76Aと第2アパーチャアレイ76Bとは、これらの一方に設けたアパーチャ78A又はアパーチャ78Bの何れかが遮光される構成であればどのように構成しても良い。よって、第1アパーチャアレイ76A又は第2アパーチャアレイ76Bの一方をシャッタ手段として構成し、他方のものと異なる形状に形成しても良い。
【0084】
この第1アパーチャアレイ76Aの上面には、第2アパーチャアレイ76Bを、図示しないガイド等で一側部(後述する被動部材200を設けていない長手方向の側部)の位置が相互にずれないようにガイドして、摺動可能に装着する。
【0085】
すなわち、第1アパーチャアレイ76Aの上面で、第2アパーチャアレイ76Bを相対的に摺動したときに、第1アパーチャアレイ76Aに設けた各アパーチャ78Aと、第2アパーチャアレイ76Bに設けた各々対応するアパーチャ78Bとがそれぞれ図21に示すように、第1アパーチャアレイ76A及び第2アパーチャアレイ76Bとの側部(被動部材200を設けていない短手方向の側部)と平行な、各アパーチャ78Aとアパーチャ78Bとにおける対応する開口の側辺で相対的に平行に位置がずれるように構成する。
【0086】
これと共に、各アパーチャ78Aと、各々対応するアパーチャ78Bとは、それぞれ第1アパーチャアレイ76A及び第2アパーチャアレイ76Bにおける、他側部(被動部材200を設けていない長手方向の側辺)と平行な各アパーチャ78Aと、各々対応するアパーチャ78Bとの開口側辺が直線上で重なった状態で相対的に移動するように構成する。
【0087】
図19乃至図22に示すように、第1アパーチャアレイ76Aを固定側とし、第2アパーチャアレイ76Bを可動側とした場合には、第2アパーチャアレイ76Bの両側部にそれぞれ第2アパーチャアレイ76Bを面内方向へ移動操作するための移動操作手段としての磁性材で構成した小板状(角柱状)の被動部材200を設置する。
【0088】
また、固定側の第1アパーチャアレイ76Aにおける一方の側部(図19乃至図22で、図に向かって右側端の側部)には、電気的駆動手段としての第1電磁石装置202を設置する。
【0089】
さらに、固定側の第1アパーチャアレイ76Aにおける他方の側部(図19乃至図22で、図に向かって左側端の側部)から一定の距離を置いた所定位置には、電気的駆動手段としての第2電磁石装置204を設置する。
【0090】
このアパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする開口変更手段である第1の手段では、第1電磁石装置202を励磁し第2アパーチャアレイ76Bの被動部材200を吸着した図19及び図20に示すアパーチャ全開状態では、各アパーチャ78Aと各々対応するアパーチャ78Bとの位置が一致して各対応するアパーチャ78Aとアパーチャ78Bとの開口全面が透孔となる。
【0091】
また、この第1の手段では、第2電磁石装置204を励磁し第2アパーチャアレイ76Bの被動部材200を吸着した図21及び図22に示すアパーチャ半開状態では、各アパーチャ78Aと各々対応するアパーチャ78Bとの位置が相対的にずれて各々重なるように対応するアパーチャ78Aとアパーチャ78Bとの開口の一部が透孔となる。
【0092】
すなわち、このアパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第1の手段では、最適な記録面上のビームスポットのスポット径(ビームスポットの面積)及びスポット形状に対応して、アパーチャアレイ76におけるアパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状を図19及び図20に示すアパーチャ全開状態と、図21及び図22に示すアパーチャ半開状態とに、適宜変更調整可能となる。
【0093】
また、このアパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第1の手段では、固定側の第1アパーチャアレイ76Aにおける一方の側部に電気的駆動手段としての第1電磁石装置202を設置した構成について説明したが、図24に示すように、固定側の第1アパーチャアレイ76Aにおける一方の側部から所定距離を置いた位置に電気的駆動手段としての第1電磁石装置202を設置すると共に、その他方の側部から所定距離を置いた位置に第2電磁石装置204を設置して構成しても良い。
【0094】
この場合には、例えば、第1電磁石装置202を励磁し第2アパーチャアレイ76Bの被動部材200を吸着した図24に示す状態で、各アパーチャ78Aと各々対応するアパーチャ78Bとの位置が一致して各対応するアパーチャ78Aとアパーチャ78Bとの開口全面が透孔となるアパーチャ全開状態に設定する。
【0095】
これと共に、この場合には、第2電磁石装置204を励磁し第2アパーチャアレイ76Bの被動部材200を吸着した状態では、各アパーチャ78Aと各々対応するアパーチャ78Bとの位置が相対的にずれて各々重なるように対応するアパーチャ78Aとアパーチャ78Bとの開口の一部が透孔となるアパーチャ半開状態となるように設定する。
【0096】
なお、前述したアパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第1の手段では、電気的駆動手段として、第1電磁石装置202と第2電磁石装置204とを用いて可動側の第2アパーチャアレイ76Bを移動操作する電磁気的手段の他に、静電気で可動側の第2アパーチャアレイ76Bを移動操作する静電気的手段で構成しても良い。さらに、このアパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第1の手段では、上述した電磁気的手段と静電気的手段との電気的操作手段の他に、モータ、アクチエータ等を利用した移動操作手段で、可動側の第2アパーチャアレイ76Bを移動操作するように構成しても良い。
【0097】
このように構成したアパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第1の手段では、全てのアパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状が一律に変更調整可能となる。
【0098】
また、このアパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第1の手段では、アパーチャアレイ76におけるアパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状を図19及び図20に示すアパーチャ全開状態としたときに、記録面上のビームスポットのスポット径(ビームスポットの面積)及びスポット形状が例えば図28及び図29に例示するような正方形に設定できる。さらに、このアパーチャ78をアパーチャ半開状態にしたときには、記録面上のビームスポットのスポット径(ビームスポットの面積)及びスポット形状が例えば図31に例示するような小さな長方形になるように設定できる。
【0099】
このアパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第1の手段では、使用者がキーボードを操作してホストコンピュータに、アパーチャ78を所望の開口径(開口面積)及び開口形状に変更調整させる指令を入力すると、このホストコンピュータの制御指令によって、第1電磁石装置202と第2電磁石装置204とを用いた電気的駆動手段又はその他の移動操作手段が駆動制御され、アパーチャ78を所望の開口径(開口面積)及び開口形状に変更して設定するように構成する。
【0100】
次に、アパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする開口変更手段である第2の手段について、図25及び図26を参照しながら説明する。
【0101】
このアパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第2の手段では、アパーチャアレイ76における各アパーチャ78に各々対応した、開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整するためのシャッタ手段を設けて構成する。
【0102】
このシャッタ手段を構成するため、アパーチャアレイ76上における各アパーチャ78の一端辺に対応した位置には、それぞれシャッタ部材206を装着する。
【0103】
図26に示すようにシャッタ部材206は、平面視略逆コの字状の微小板部材として構成する。このシャッタ部材206の平面視略逆コの字状に突出した両端部には、それぞれ移動操作手段として例えば永久磁石で構成した小板状(角柱状)の被動部材208を設置する。
【0104】
このシャッタ部材206は、その平面視略逆コの字状に突出した両端部の間の矩形平板部分がアパーチャ78を部分的に閉塞可能とするため、矩形平板状に形成する。
【0105】
また、シャッタ手段を構成するため、アパーチャアレイ76上における各アパーチャ78の一端辺に続く両側における各所定位置には、それぞれ極性を切り替え可能に構成した電磁石装置210を設置する。
【0106】
さらに、シャッタ部材206は、図26に実線で示すアパーチャ全開状態の位置と、図26に想像線で示すアパーチャ半開状態(アパーチャの全開状態に対して部分的に閉鎖することにより、全開状態より小さい所定の開口径(開口面積)及び開口形状で開いた状態)の位置との間で移動可能となるように、図示しないガイド部材でガイドして装着する。
【0107】
このシャッタ手段では、電磁石装置210の極性を切り替えて励磁することにより、電磁石装置210と永久磁石の被動部材208とが同極となって反発する磁力によってシャッタ部材206を図26に実線で示すアパーチャ全開状態の位置に移動操作し、電磁石装置210と永久磁石の被動部材208とが異極となって引き合う磁力によってシャッタ部材206を図26に想像線で示すアパーチャ半開状態の位置に移動操作する。
【0108】
また、アパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第2の手段では、シャッタ手段により、アパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状をアパーチャ全開状態としたときに、記録面上のビームスポットのスポット径(ビームスポットの面積)及びスポット形状が例えば図28及び図29に例示するような正方形に設定できる。さらに、このアパーチャ78をアパーチャ半開状態にしたときには、記録面上のビームスポットのスポット径(ビームスポットの面積)及びスポット形状が例えば図31に例示するような小さな長方形になるように設定できる。
【0109】
また、このアパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第2の手段では、例えば各シャッタ手段を個別に駆動制御してアパーチャアレイ76における各アパーチャ78を個別に(開口面積)及び開口形状を適宜変更調整可能とできると共に、各シャッタ手段を個別に駆動制御してアパーチャアレイ76における部分的な領域のアパーチャ78だけの(開口面積)及び開口形状を適宜変更調整可能とすることもできる。
【0110】
このアパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第2の手段では、使用者がキーボードを操作してホストコンピュータに、アパーチャ78を所望の開口径(開口面積)及び開口形状に変更調整させる指令を入力すると、このホストコンピュータの制御指令によって、電磁石装置210と被動部材208とを用いた電気的駆動手段又はその他の移動操作手段が駆動制御され、アパーチャ78を所望の開口径(開口面積)及び開口形状に変更して設定するように構成する。
【0111】
次に、アパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする開口変更手段である第3の手段について、図27を参照しながら説明する。
【0112】
このアパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第3の手段では、アパーチャアレイ76に、異なる開口径(開口面積)及び開口形状をもつ複数のアパーチャ78C、78D、78Eを、開口径(開口面積)及び開口形状が同じ種別のものを、種別毎に組みにして配置構成する。
【0113】
すなわち、図27に示すアパーチャアレイ76では、矩形(正方形)の開口形状をもつ種別のアパーチャ78Cの組みと、開口径が比較的大きな円形の開口形状を有する種別のアパーチャ78Dの組みと、開口径が比較的小さな円形の開口形状を有する種別のアパーチャ78Eの組みとを1枚のアパーチャアレイ76上に形成する。
【0114】
なお、この開口径が比較的小さな円形の開口形状を有する種別のアパーチャ78Eをアパーチャアレイ76に形成する場合には、図5に示すように、第1マイクロレンズ74がレンズ系54,58を透過したレーザビーム(光線束)を絞ってからアパーチャ78Eの比較的小さな開口を通過させるように構成し、レンズ系54,58を透過したレーザビームにおける光の利用効率を向上させるように構成することが望ましい。
【0115】
また、各種別のアパーチャ78C、78D、78Eの組みは、それぞれ各アパーチャ78C、78D、78Eの組み全体として比較したとき重なり得る配置で構成する。すなわち、図27に示すように、想像線で示した矩形(正方形)の開口形状をもつ種別のアパーチャ78Cの組みと、実線で示した開口径が比較的大きな円形の開口形状を有する種別のアパーチャ78Dの組みとが、各々のアパーチャ78Cと対応するアパーチャ78D同士で重なるように、各アパーチャ78Cの相互間隔を設定して配置構成し、かつ、各アパーチャ78Dの相互間隔を設定して配置構成する。
【0116】
さらに、矩形(正方形)の開口形状をもつ種別のアパーチャ78Cの組みと、開口径が比較的小さな円形の開口形状を有する種別のアパーチャ78Eの組みとが、各々のアパーチャ78Cと対応するアパーチャ78Eの組みと重なるように配置構成すると共に、開口径が比較的大きな円形の開口形状を有する種別のアパーチャ78Dの組みと、開口径が比較的小さな円形の開口形状を有する種別のアパーチャ78Eの組みとが、各々のアパーチャ78Cと対応するアパーチャ78Eの組みと重なるように配置構成する。
【0117】
このように複数種類(図27に示すものでは3種類)のアパーチャ78C、78D、78Eを設けたアパーチャアレイ76は、図示しない移動操作手段によって、投影光学系146におけるレンズ系54,58と第1マイクロレンズ74を透過したレーザビームの各光軸上に、各種別毎に組みにされた各対応するアパーチャ78C、78D又は78Eを一致させる各位置に移動し位置決めして保持可能に構成する。なお、この移動操作手段は、電気的操作手段(電磁気的手段若しくは静電気的手段)、いわゆるXYテーブル等のモータ、アクチエータ等を利用して移動操作する手段として構成しても良い。
【0118】
このアパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする図27に示す第3の手段では、移動操作手段により、第1マイクロレンズ74を透過したレーザビームの各光軸上に、アパーチャ78Cの種別の組みを一致させた状態にセットしたときに、記録面上のビームスポットのスポット径(ビームスポットの面積)及びスポット形状を例えば図28及び図29に例示するような正方形に設定できる。
【0119】
さらに、第1マイクロレンズ74を透過したレーザビームの各光軸上に、アパーチャ78Dの種別の組みを一致させた状態にセットしたときには、記録面上のビームスポットのスポット径(ビームスポットの面積)及びスポット形状を例えば図30に例示するような比較的大きな円形になるように設定できる。
【0120】
また、第1マイクロレンズ74を透過したレーザビームの各光軸上に、アパーチャ78Eの種別の組みを一致させた状態にセットしたときには、記録面上のビームスポットのスポット径(ビームスポットの面積)及びスポット形状を、図示しないが、比較的小さな円形になるように設定できる。
【0121】
なお、上述した図27に示すアパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第3の手段では、1枚のアパーチャアレイ76に大きさ形状の異なる複数種のアパーチャ78を形成したものを利用したものについて説明したが、1枚のアパーチャアレイ76に1つの大きさ及び形状を有するアパーチャ78を形成したものを、大きさ形状の異なる複数種のアパーチャ78毎に、複数用意し、これら複数種のアパーチャアレイ76を選択的に切り替えて(差し替えて)利用するよう構成しても良い。
【0122】
このアパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第3の手段では、使用者がキーボードを操作してホストコンピュータに、アパーチャ78を所望の開口径(開口面積)及び開口形状に変更調整させる指令を入力すると、このホストコンピュータの制御指令によって、図示しない移動操作手段が駆動制御され、投影光学系146におけるレンズ系54,58と第1マイクロレンズ74を透過したレーザビームの各光軸上に、所望の種別の組みに対応するアパーチャ78C、78D又は78Eを一致させるようにアパーチャアレイ76を移動し位置決めして保持するように構成する。
【0123】
次に、アパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整したときと同様な効果が得られるように、開口径(開口面積)及び開口形状が異なるアパーチャからの露光量比を変更調整可能とする第4の手段について、図32を参照しながら説明する。
【0124】
この開口径(開口面積)及び開口形状が異なるアパーチャからの露光量比を変更調整可能とする第4の手段では、アパーチャアレイ76に、異なる開口径(開口面積)及び開口形状をもつ複数のアパーチャ78D、78Eを通過したレーザビームが露光面上に照射されたときのビームスポットが多重露光又はオーバラップ露光され得るようにする。さらに、異なる開口径(開口面積)及び開口形状をもつ複数のアパーチャ78Dと、複数のアパーチャ78Eとが均等に分布するよう配置構成する。
【0125】
すなわち、図32に示すアパーチャアレイ76では、開口径が比較的大きな円形の開口形状を有する種別のアパーチャ78Dの行(又は列)と、開口径が比較的小さな円形の開口形状を有する種別のアパーチャ78Eの行(又は列)とを交互に配置する構成で、1枚のアパーチャアレイ76上に形成する。
【0126】
なお、開口形状が異なるアパーチャ78Dと、アパーチャ78Eとの形状は、直径の異なる円形だけでなく、それぞれ矩形、多角形等の種々の形状に形成しても良いことは勿論である。
【0127】
この開口径(開口面積)及び開口形状が異なるアパーチャからの露光量比を変更調整可能とする第4の手段では、露光量比変更手段を、1枚のアパーチャアレイ76上に形成された複数種類(図32に示すものでは2種類)の各アパーチャ78D、78Eの各々に対して入射されるレーザビーム(光線束)の光量を各アパーチャ78D、78Eの組み毎に変調可能に構成する。なお、露光量比変更手段とアパーチャとの組みをマルチチャンネル化した場合には、パターン露光の処理を高速化できる。
【0128】
要するに、この露光量比変更手段では、レーザビームが各アパーチャ78D、78Eを通過して露光面56上に照射されたときのビームスポットにおける、アパーチャ78Dを通過したときのビームスポットの露光量と、アパーチャ78Eを通過したときのビームスポットの露光量との、露光量比を変更調整可能に構成する。
【0129】
この露光量比は、(アパーチャ78Dを通過したときのビームスポットの露光量)と(アパーチャ78Eを通過したときのビームスポットの露光量)との比率である。
【0130】
但し、 露光量=(照射される光の強度)×(光が照射された時間)
この露光量比変更手段では、例えば、入射された光ビームを各アパーチャ78D、78E毎に変調する空間光変調素子として構成されたデジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)50を利用することができる。
【0131】
この場合には、入射された光ビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子としてのDMD50が、露光量比変更手段を兼ねる構成となる。
【0132】
この露光量比変更手段では、DMD50における各マイクロミラー62の反射面の角度をそれぞれ所要のタイミグで変更する制御によって、この各マイクロミラー62により反射された光ビームが各アパーチャ78D、78Eを通過して、露光面56上に照射されたときのビームスポットにおける露光量を変更調整する。
【0133】
また露光量比変更手段は、図示しないが、各アパーチャ78D、78Eにそれぞれ1対1に対応するLED等の単位光源を複数集積して構成した照明手段としての光源装置を設け、この光源装置における各単位光源から各対応するアパーチャ78D、78Eにそれぞれ照射される光量(照射される光の強度と、光が照射される時間)を、各単位光源毎に変更調整する制御を行い、光ビームが各アパーチャ78D、78Eを通過して、露光面56上に照射されたときのビームスポットにおける露光量比を変更調整可能に構成しても良い。
【0134】
すなわち、各所定の単位光源から出射され一方のアパーチャ78Dを通過して露光面56上に照射される光ビームの照射光強度と、各所定の単位光源から出射され、一方のアパーチャ78Dとは異なる開口面積及び開口形状をもつアパーチャ78Eを通過して露光面56上に照射される光ビームの照射光強度との、照射光強度比を変更調整可能に構成しても良い。
【0135】
さらに、露光量比変更手段は、図示しないが、露光面56上に光源像を投影するための投影光学系146におけるアパーチャアレイ76から露光面56までの間の光路上に、各アパーチャ78D、78Eを通してそれぞれ照射された光ビーム毎に変調する空間光変調素子として構成されたデジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)を配置して構成することができる。
【0136】
この露光量比変更手段では、DMDにおける各マイクロミラーの反射面の角度をそれぞれ所要のタイミグで変更する制御により、各アパーチャ78D、78Eを通過した各光ビームが、それぞれ対応する各マイクロミラーにより反射される光路を通って露光面56上に照射される時間をコントロールして、ビームスポットにおける露光量比を変更調整できる。
【0137】
また、開口径(開口面積)及び開口形状が異なるアパーチャからの露光量比を変更調整可能とする第4の手段では、複数のアパーチャを通過したレーザビームが露光面上に照射されたときのビームスポットが多重露光又はオーバラップ露光される状態を、アパーチャアレイ76に穿設するアパーチャの大きさ(内径)を変更し若しくはアパーチャ相互の間隔を変更し若しくはアパーチャの配列を変更し又はDMD50の走査方向に対するアパーチャアレイ76の傾き角の大きさを変更することにより、調整することができる。
【0138】
この開口径(開口面積)及び開口形状が異なるアパーチャからの露光量比を変更調整可能とする第4の手段では、アパーチャアレイ76に配置構成された、異なる開口径(開口面積)及び開口形状をもつ複数の組み(本実施の形態では2組)のアパーチャ78D、アパーチャ78Eを通過したレーザビームが露光面上に照射されたときのビームスポットが多重露光又はオーバラップ露光される。
【0139】
このため、被露光面では、アパーチャ78Dから照射された大円形のビームスポット形状で露光された露光量と、アパーチャ78Eから照射された小円形のビームスポット形状で露光された露光量との、積算露光量で露光処理されることになる。
【0140】
そこで、アパーチャ78Dから照射された大円形のビームスポット形状で露光する露光量比を大きくし、アパーチャ78Eから照射された小円形のビームスポット形状で露光する露光量比を小さく(アパーチャ78Eから照射される露光量を例えば零にしても良い)すれば、実質的に、アパーチャ78Dから照射された大円形のビームスポット形状で露光しただけの露光処理と同様の効果が得られる。さらに、このとき被露光面では、アパーチャ78Eから照射された小円形のビームスポットが当たる部分の積算露光量を多くできる。
【0141】
また、アパーチャ78Eから照射された小円形のビームスポット形状で露光する露光量比を大きくし、アパーチャ78Dから照射された大円形のビームスポット形状で露光する露光量比を小さく(アパーチャ78Dから照射される露光量を例えば零にしても良い)すれば、実質的に、アパーチャ78Eから照射された小円形のビームスポット形状で露光しただけの露光処理と同様の効果が得られる。
【0142】
さらに、このとき被露光面では、アパーチャ78Eから照射された小円形のビームスポットが当たり露光量処理される部分の隙間を埋めるように、アパーチャ78Dから照射された大円形のビームスポット形状で露光処理することができる。
【0143】
この開口径(開口面積)及び開口形状が異なるアパーチャからの露光量比を変更調整可能とする第4の手段では、使用者がキーボードを操作してホストコンピュータに、開口径(開口面積)及び開口形状が異なるアパーチャからの露光量比を所望の露光量比に変更調整させる指令を入力すると、このホストコンピュータの制御指令によって、アパーチャ78Eから照射される小円形のビームスポット形状で露光する露光量と、アパーチャ78Dから照射される大円形のビームスポット形状で露光する露光量との比が所望の露光量比となるように設定されるよう構成する。
【0144】
なお、前述した図19、図21、図23、図27のアパーチャアレイ76では、説明の便宜のため、アパーチャ78を2行4列として記載し、図32のアパーチャアレイ76では、説明の便宜のため、アパーチャ78を6行4列として記載したものについて説明したが、実際のアパーチャアレイ76にアパーチャ78を形成する場合には、例えば、256行1024列に構成する。
【0145】
さらに、矩形の各アパーチャ78A、78B、78Cのサイズは、例えば10μm×10μmの大きさとし、各アパーチャ78間のピッチを42μmに設定する。また、図19乃至図23に示すアパーチャ78A、アパーチャ78Bとにより開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整する距離を10μm〜5μmに設定する。また、図25及び図26に示す構成でも、同様にアパーチャ78の開口径(開口面積)及び開口形状を、シャッタ部材206によって変更調整する距離を10μm〜5μmに設定する。なお、矩形の各アパーチャ78A、78B、78Cを利用して、露光面上に照射されるビームスポット形状は、例えば、20μm×20μmの大きさとなる。
【0146】
また、前述した図19乃至図32に例示するアパーチャに関する構成は、前述した露光ヘッド166の照明装置144におけるレーザーを光源として利用できる他に、ランプ、LED、EL又は蛍光管等の光源に対しても、その使用状況に応じて利用できることは勿論である。
[露光装置の動作]
次に、上記露光装置151の動作について説明する。
【0147】
スキャナ162の各露光ヘッド166において、ファイバアレイ光源66の合波レーザ光源を構成するGaN系半導体レーザLD1〜LD7の各々から発散光状態で出射したレーザビームB1,B2,B3,B4,B5,B6,及びB7の各々は、図11に示すように、コリメータレンズ11〜17によって平行光化される。平行光化されたレーザビームB1〜B7は、集光レンズ20によって集光され、マルチモード光ファイバ30のコア30aの入射端面に収束する。
【0148】
本実施形態では、コリメータレンズ11〜17及び集光レンズ20によって集光光学系が構成され、その集光光学系とマルチモード光ファイバ30とによって合波光学系が構成されている。即ち、集光レンズ20によって上述のように集光されたレーザビームB1〜B7が、このマルチモード光ファイバ30のコア30aに入射して光ファイバ内を伝搬し、1本のレーザビームBに合波されてマルチモード光ファイバ30の出射端部に結合された光ファイバ31から出射する。
【0149】
各レーザモジュール64において、レーザビームB1〜B7のマルチモード光ファイバ30への結合効率が0.85で、GaN系半導体レーザLD1〜LD7の各出力が30mWの場合には、図9に示すように、アレイ状に配列された光ファイバ31の各々について、出力180mW(=30mW×0.85×7)の合波レーザビームBを得ることができる。従って、6本の光ファイバ31がアレイ状に配列されたレーザー出射部68での出力は約1W(=180mW×6)である。
【0150】
例えば、半導体レーザと光ファイバを1対1で結合させた従来のファイバ光源では、通常、半導体レーザとしては出力30mW(ミリワット)程度のレーザが使用され、光ファイバとしてはコア径50μm、クラッド径125μmnA(開口数)0.2のマルチモード光ファイバが使用されているので、約1W(ワット)の出力を得ようとすれば、マルチモード光ファイバを48本(8×6)束ねなければならず、発光領域の面積は0.62mm2(0.675mm×0.925mm)であるから、レーザー出射部68での輝度は1.6×106(W/m2)、光ファイバ1本当りの輝度は3.2×106(W/m2)である。
【0151】
これに対し、本実施の形態では、上述した通り、マルチモード光ファイバ6本で約1Wの出力を得ることができ、レーザー出射部68での発光領域の面積は0.0081mm2(0.325mm×0.025mm)であるから、レーザー出射部68での輝度は123×106(W/m2)となり、従来に比べ約80倍の高輝度化を図ることができる。また、光ファイバ1本当りの輝度は90×106(W/m2)であり、従来に比べ約28倍の高輝度化を図ることができる。これにより、DMD50へ入射する光束の角度が小さくなり、結果として露光面56へ入射する光束の角度も小さくなるので、ビームスポットの焦点深度を深くできる。
【0152】
この露光装置151では、露光パターンに応じた画像データが、DMD50に接続された図示しないコントローラに入力され、コントローラ内のフレームメモリに一旦記憶される。この画像データは、画像を構成する各画素の濃度を2値(ドットの記録の有無)で表したデータである。
【0153】
感光材料150を表面に吸着したステージ152は、図示しない駆動装置により、ガイド158に沿ってゲート160の上流側から下流側に一定速度で移動される。ステージ152がゲート160の下を通過する際に、ゲート160に取り付けられた検知センサ164により感光材料150の先端が検出されると、フレームメモリに記憶された画像データが複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部で読み出された画像データに基づいて各露光ヘッド166毎に制御信号が生成される。そして、ミラー駆動制御部により、生成された制御信号に基づいて各露光ヘッド166毎にDMD50のマイクロミラーの各々がオンオフ制御される。
【0154】
ファイバアレイ光源66からDMD50にレーザ光が照射されると、DMD50のマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光は、レンズ系54、58により感光材料150の露光面56上に結像される。このようにして、ファイバアレイ光源66から出射されたレーザ光が画素毎にオンオフされて、感光材料150がDMD50の使用画素数と略同数の画素単位(露光エリア168)で露光される。また、感光材料150がステージ152と共に一定速度で移動されることにより、感光材料150がスキャナ162によりステージ移動方向と反対の方向に走査され、各露光ヘッド166毎に帯状の露光済み領域170が形成される。
【0155】
スキャナ162による感光材料150の走査が終了し、検知センサ164で感光材料150の後端が検出されると、ステージ152は、図示しない駆動装置により、ガイド158に沿ってゲート160の最上流側にある原点に復帰し、再度、ガイド158に沿ってゲート160の上流側から下流側に一定速度で移動される。
【0156】
また、この露光装置151では、第1マイクロレンズ74がDMD50における各マイクロミラー62と1対1に対応するように2次元的に配列されると共に、これらの第1マイクロレンズ74をマイクロミラー62により露光状態に変調されたレーザビームの光路上に配置されている。さらに、各第1マイクロレンズ74で集光されたレーザビームの光路上には、それぞれアパーチャ78が配置されている。このアパーチャ78を設けたアパーチャアレイ76と露光面56との間には、等倍光学系を構成するレンズ系80,82が配置されている。
【0157】
この露光装置151では、露光ヘッド166における照明装置144からレーザ光が照射されると、DMD50によりオン方向に反射される光束線の断面積が拡大光学系を構成するレンズ系54,58により数倍(例えば、2倍)に拡大される。拡大されたレーザ光は、マイクロレンズアレイ72の各マイクロレンズ第1マイクロレンズ74によりDMD50の各画素に対応して集光され、アパーチャアレイ76の各対応するアパーチャ78を通過する。アパーチャ78を通過したレーザ光は、レンズ系80、82により露光面56上に光源像をビームスポットBSとして結像することによって露光する。
【0158】
この結像光学系では、DMD50により反射されたレーザ光は、拡大レンズ54、58により数倍に拡大されて露光面56に投影されるので、全体の画像領域が広くなる。このとき、マイクロレンズアレイ72及びアパーチャアレイ76が配置されていないとすれば、露光面56に投影される各ビームスポットの1画素サイズ(スポットサイズ)が露光エリアのサイズに対して大きなものとなり、露光エリアの鮮鋭度を表すMTF(Modulation Transfer Function)特性が低下する。
【0159】
この露光装置151の露光ヘッド166では、マイクロレンズアレイ72及びアパーチャアレイ76が配置されているので、DMD50により反射されたレーザ光は、マイクロレンズアレイ72の各第1マイクロレンズ74によりDMD50の各画素に対応して集光される。これにより、レーザ光は、拡大レンズ54、58により拡大されても、各ビームスポットのスポットサイズを所望の大きさ(例えば、10μm×10μm)に縮小することができ、MTF特性の低下を防止して高精細な露光を行うことができる。
【0160】
また、第1マイクロレンズ74の収差によるビームの太りがあっても、アパーチャ78によって露光面56上でのスポットサイズが一定の大きさ及び形状となるようにビームを整形することができる。
【0161】
なお、露光装置151では、レーザー出射部68の光源像を露光面56へ投影し、この光源像をビームスポットBSとして露光面56を露光することから、DMD50におけるマイクロミラー62の非反射部62Aの影響によりビームスポットの中央部の光量分布が低下することを防止でき、均一な光量分布を有するビームスポットBSにより露光面56を露光できる。
【0162】
また、本実施形態に係る露光装置151では、空間変調素子としてDMDを用いたが、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)タイプの空間変調素子(SLM;Spacial Light Modulator)や、電気光学効果により透過光を変調する光学素子(PLZT素子)や液晶光シャッタ(FLC)等、MEMSタイプ以外の空間変調素子をDMD50に代えて用いた場合にも、投影光学系146として図5又は図19に示すものを用いれば、アパーチャ78による光量損失を抑制しつつ、露光エリア168におけるMTF特性下の低下を防止できる。
【0163】
なお、MEMSとは、IC製造プロセスを基盤としたマイクロマシニング技術によるマイクロサイズのセンサ、アクチュエータ、そして制御回路を集積化した微細システムの総称であり、MEMSタイプの空間変調素子とは、静電気力を利用した電気機械動作により駆動される空間変調素子を意味している。
[アパーチャの作用及び効果]
次に、上述のように構成された本実施の形態に係る露光装置で、アパーチャの大きさ形状を変更して露光処理を行う場合の作用及び効果について説明する。
【0164】
この露光装置により、例えば、液晶モニタを製造する工程における液晶パターンを露光処理する場合のように縦、横に直線的に伸びる線図を露光形成する作業を行う場合には、アパーチャ78の形状を矩形(アパーチャ78Cのごとき正方形)のものを利用するように設定して、図28に例示するように露光処理することが望ましい。このようにした場合には、円形のアパーチャ78D、78Eを利用する場合に比べて、エッジのボケを少なくでき、ビームスポットの形状を大きくして露光処理をスピードアップし、作業能率を向上することができる。
【0165】
また、この露光装置により、例えば、プリント配線基板を製造する工程におけるの回路パターンを露光処理する場合のように、斜めに伸びる線図を露光形成する作業を行う場合には、アパーチャ78の形状を円形(アパーチャ78D、又はアパーチャ78Eのごとき円形)のものを利用するように設定して、図30に例示するように露光処理することが望ましい。このようにした場合には、図29に例示する矩形のアパーチャ78Cを利用する場合に比べて、エッジジャギー(いわゆる階段状のぎざぎざ状態に露光処理されること)が生じることを少なくして、シャープな斜め線を露光処理で形成することができる。
【0166】
次に、感光材料を変更時に、感光材料に適したアパーチャ形状に変更することが有効なことを示すため、この露光装置により、405nmのレーザーを光源とし、アパーチャ78の形状を20μm×20μmの正方形と、5μm×20μmの長方形とに変更して、それぞれ線幅50μmとし、線間距離60μmとして、斜め線を描いた場合の結果について、下記表1により説明する。
【0167】
【表1】
この表1に示すように、富士フィルムアーチ株式会社製の富士バンクスドライフォトレジストF−340(商品名)であるいわゆるDFRの40μm厚の感光材料(相対的に軟調)では、20μm×20μmの正方形のアパーチャ形状で露光処理をした場合に良好な結果が得られ、5μm×20μmの長方形のアパーチャ形状で露光処理をした場合に光量不足となるという結果が得られた。
【0168】
また、この表1に示すように、富士フィルムアーチ株式会社製のいわゆるDFRの20μm厚の感光材料(相対的に硬調)では、20μm×20μmの正方形のアパーチャ形状で露光処理をした場合にエッジジャギーが生じるという結果が得られ、5μm×20μmの長方形のアパーチャ形状で露光処理をした場合に良好な結果が得られた。
【0169】
以上より、感光材料が厚手(相対的に軟調)のものでは、露光用の光の利用効率を向上するため、比較的大きいアパーチャ形状に設定して露光処理を実行することが望ましく、感光材料が薄手(相対的に硬調)のものでは、エッジのキレを良くするため、比較的小さいアパーチャ形状に設定して露光処理を実行することが望ましいという傾向があるこが分かる。
【0170】
そこで、この露光装置により感光材料に露光処理を行う場合には、感光材料が厚手(相対的に軟調)の場合に比較的大きいアパーチャ形状に変更して露光処理を実行し、感光材料が薄手(相対的に硬調)の場合に比較的小さいアパーチャ形状に設定して露光処理を実行することとすれば良い。
【0171】
前述のように、アパーチャ形状を変更調整可能に構成した露光装置は、例えば、プリント配線基板の回路パターン露光(エッチングレジスト露光、電着レジスト露光、メッキレジスト露光)、感光性絶縁層露光(ビアホール露光)ソルダレジスト露光、液晶のカラーフィルター露光(カラーレジスト露光、ブラックレジスト露光)、液晶のスペーサ露光(柱材用レジスト露光)、プラズマディスプレイの電極露光(エッチングレジスト露光)、有機ELの画素パターン露光(画素間パターン用レジスト露光)に利用することができる。
【0172】
また、このアパーチャ形状を変更調整可能に構成した露光装置では、露光波長を紫外線、可視光線又は赤外線と変更可能に構成しても良い。例えば、この露光装置における露光波長を可視光線として、銀塩写真の感光材料にパターン露光するすることもできる。
【0173】
さらに、このアパーチャ形状を変更調整可能に構成した露光装置は、写真プリンター、印刷用カラープルーフプリンター、映画フィルムレコーダー、スライドフィルムプリンター、OHPプリンター、液晶用カラーフィルタープリンター等にも利用できる。
【0174】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の露光ヘッドによれば、適切なビームスポットの形状となるようにアパーチャを容易に変更して、露光処理を実行できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る露光装置の外観を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る露光装置のスキャナの構成を示す斜視図である。
【図3】(A)は、本発明の露光装置における感光材料に形成される露光済み領域を示す平面図であり、(B)は、本発明の露光装置における各露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る露光装置の露光ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図5】(A)は図4に示す露光ヘッドの構成を示す側面図、(B)及び(C)は露光ヘッドによる露光エリアの平面図である。
【図6】本発明の実施の形態に係る露光装置に用いるデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)の構成を示す要部拡大図である。
【図7】(A)及び(B)は、本発明の実施の形態に係る露光装置に用いるDMDの動作を説明するための説明図である。
【図8】(A)及び(B)は、発明の実施の形態に係る露光装置に用いるDMDを傾斜配置しない場合と傾斜配置する場合とで、露光ビームの配置及び走査線を比較して示す平面図である。
【図9】(A)は、発明の実施の形態に係る露光装置に用いるファイバアレイ光源の構成を示す斜視図であり、(B)は(A)の部分拡大図であり、(C)及び(D)はレーザー出射部における発光点の配列を示す平面図である。
【図10】発明の実施の形態に係る露光装置に用いるマルチモード光ファイバの構成を示す図である。
【図11】発明の実施の形態に係る露光装置に用いる合波レーザ光源の構成を示す平面図である。
【図12】発明の実施の形態に係る露光装置に用いるレーザモジュールの構成を示す平面図である。
【図13】図12に示すレーザモジュールの構成を示す側面図である。
【図14】図12に示すレーザモジュールの構成を示す部分側面図である。
【図15】図5に示す露光ヘッドにおける第1マイクロレンズ及びアパーチャの構成を示す側面図である。
【図16】図4に示す露光ヘッドにより形成される光源像を説明するための側面図である。
【図17】図16に示す投影光学系における第1マイクロレンズ付近の拡大図である。
【図18】(A)、(B)及び(C)は、それぞれ発明の実施の形態に係る露光装置におけるレーザー出射部の構成例を示す正面図である。
【図19】発明の実施の形態に係る露光装置に用いるアパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第1の手段の構成例を示すアパーチャが全開状態の平面図である。
【図20】発明の実施の形態に係る露光装置に用いるアパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第1の手段の構成例を示すアパーチャが全開状態の断面図である。
【図21】発明の実施の形態に係る露光装置に用いるアパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第1の手段の構成例を示すアパーチャが半開状態の平面図である。
【図22】発明の実施の形態に係る露光装置に用いるアパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第1の手段の構成例を示すアパーチャが半開状態の断面図である。
【図23】発明の実施の形態に係る露光装置に用いるアパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第1の手段の構成例におけるアパーチャアレイ部分を取り出して示す分解斜視図である。
【図24】発明の実施の形態に係る露光装置に用いるアパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第1の手段における電気的駆動手段の他の構成例を示す分解斜視図である。
【図25】発明の実施の形態に係る露光装置に用いるアパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第2の手段の構成例を示すアパーチャが全開状態の断面図である。
【図26】発明の実施の形態に係る露光装置に用いるアパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第2の手段の構成例における一つのアパーチャ部分を取り出して示す平面図である。
【図27】発明の実施の形態に係る露光装置に用いるアパーチャの開口径(開口面積)及び開口形状を変更調整可能とする第3の手段の構成例を示す平面図である。
【図28】発明の実施の形態に係る露光装置でアパーチャを正方形の開口としたときのビームスポットで直線を露光処理する状態の要部を例示する平面図である。
【図29】発明の実施の形態に係る露光装置でアパーチャを正方形の開口としたときのビームスポットで斜線を露光処理する状態の要部を例示する平面図である。
【図30】発明の実施の形態に係る露光装置でアパーチャを円形の開口としたときのビームスポットで斜線を露光処理する状態の要部を例示する平面図である。
【図31】発明の実施の形態に係る露光装置でアパーチャを長方形の開口としたときのビームスポットで斜線を露光処理する状態の要部を例示する平面図である。
【図32】発明の実施の形態に係る露光装置に用いる開口径(開口面積)及び開口形状が異なるアパーチャからの露光量比を変更調整可能とする第4の手段の構成例を示す平面図である。
【符号の説明】
50 デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)
54 レンズ系
56 露光面
58 レンズ系
60 SRAMセル(メモリセル)
62 微小ミラー(マイクロミラー)
72 マイクロレンズアレイ
74 マイクロレンズ
76 アパーチャアレイ
78 アパーチャ
80 レンズ系
82 レンズ系
144 照明装置
146 投影光学系
150 感光材料
151 露光装置
166 露光ヘッド
200 被動部材
202 電磁石装置
204 電磁石装置
206 シャッタ部材
208 被動部材
210 電磁石装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exposure head that exposes an exposed surface of a photosensitive material or the like with a light beam that is spatially modulated by a spatial light modulator in accordance with image data and has a beam spot shaped by an aperture (aperture stop).
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an unpublished prior application is an exposure apparatus that performs image exposure with a light beam modulated in accordance with image data using a spatial light modulator such as a digital micromirror device (DMD). This is proposed in 2002-149886.
[0003]
The DMD is configured as a mirror device in which a large number of micromirrors whose reflection surfaces change in response to a control signal are two-dimensionally arranged on a semiconductor substrate such as silicon.
[0004]
In this exposure apparatus using DMD, for example, a laser beam emitted from a light source that emits a laser beam is collimated by a lens system, and the laser beam is reflected by a DMD arranged at a substantially focal position of the lens system, and an aperture is obtained. After that, the lens system forms an image on the exposure surface.
[0005]
This aperture (aperture stop) is formed as a through-hole of a predetermined shape having an aperture ratio corresponding to a required spot diameter, and a part of the laser beam (light beam) modulated by the DMD micromirror is shielded by this aperture. Thus, the spot diameter (beam spot area) of the laser beam irradiated on the exposure surface is adjusted to a desired size, and the shape of the beam spot (spot shape) is shaped to a desired shape. .
[0006]
In such an exposure apparatus, each of the DMD micromirrors is controlled on and off by a control device (not shown) on the basis of a control signal generated according to image data or the like to modulate (deflect) the laser beam, and the modulated laser beam Is passed through the aperture, a part of the laser beam (beam bundle) is shielded, the spot diameter on the exposure surface is adjusted to a predetermined size, and the shape of the beam spot (spot shape) is shaped into a predetermined shape Exposure is performed by irradiating the exposure surface with a beam spot.
[0007]
In this exposure apparatus, a photosensitive material (photoresist, etc.) is arranged on the recording surface, and the position of the beam spot formed and imaged by the aperture irradiated onto the photosensitive material from the exposure head of the exposure apparatus is set with respect to the photosensitive material. A process of pattern exposure on the photosensitive material can be performed by modulating the DMD according to data while relatively moving.
[0008]
When performing pattern exposure processing with such an exposure head, the optimum beam spot shape often differs depending on the recording conditions (photosensitive material characteristics, scanning speed, light source power, overlap rate, etc.). .
[0009]
Therefore, in order to execute the pattern exposure process on the photosensitive material with the optimum beam spot shape with such an exposure head, the exposure head is replaced with an aperture that shapes the laser beam into the optimum beam spot shape. Work is required.
[0010]
In such an exposure head, when removing the aperture that was previously mounted and installing an aperture that can be shaped into the optimal beam spot shape, high-accuracy position adjustment work is required, which requires a lot of adjustment man-hours. It will take time and effort.
[0011]
Also, with conventional laser beam divergence angle measuring devices and laser beam incidence adjustment devices for laser devices, when adjusting the incidence adjustment mechanism of the laser oscillator, apertures with different inner diameters can be easily replaced, improving work efficiency and reducing the time required. There has been proposed a configuration that allows adjustments to be made.
[0012]
In the configuration in which the apertures having different inner diameters can be easily exchanged, a flange portion for mounting the measuring device is provided outside the processing head of the laser device to which the laser beam divergence angle measuring device is mounted, and the flange portion is screwed. The casing is detachably attached to the tip end side of the nozzle of the processing head in a cap form.
[0013]
An aperture attaching portion is formed in the casing, and the aperture is attached to the aperture attaching portion so as to be attachable / detachable with screws. That is, in the configuration in which the aperture can be easily replaced, an aperture mounting portion configured to be removed and attached to an appropriate one in the casing is provided.
[0014]
In laser beam incidence adjustment using the thus configured laser beam divergence angle measuring device, it is not necessary to remove the optical fiber attached to the processing head from the processing head each time the aperture is replaced at the aperture mounting portion. The optical fiber as a component can be prevented from being damaged. In addition, a careful work is required for attaching and detaching the optical fiber, which is a precision component, but since this work is not required, the burden on the operator can be reduced (for example, see Patent Document 1).
[0015]
[Patent Document 1]
JP-A-11-254158
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional exposure head and exposure apparatus as described above, the laser beam is shaped into an optimum beam spot shape in order to execute a pattern exposure process on the photosensitive material with the optimum beam spot shape by the exposure head. It needs to be replaced with an aperture.
[0017]
Further, in the conventional exposure head and exposure apparatus, the conventional laser beam divergence angle measuring instrument and the laser beam incidence adjusting device of the laser apparatus are attached to the aperture mounting portion in the casing in a removable manner by screws. Even if the configuration of the aperture is used, it is necessary to replace the aperture.
[0018]
Therefore, in order to remove the previously mounted aperture and attach a new aperture, it is necessary to perform highly accurate position adjustment work, which requires a large number of adjustment steps and takes time and labor for the work.
[0019]
In view of the above-described facts, an object of the present invention is to provide an exposure head capable of easily changing the aperture so as to obtain an appropriate beam spot shape.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
An exposure head according to a first aspect of the present invention is an exposure head that exposes an exposure surface with a plurality of light beams, and an illumination unit that emits the light beams, and a light modulation state changes according to a control signal. A plurality of pixel portions are two-dimensionally arranged on the substrate, and a spatial light modulation element that modulates a light beam incident on the pixel portion from the illumination means, and each light beam modulated by the spatial light modulation element on the exposure surface An optical system that forms an image as a beam spot, an aperture array that is arranged on the optical path of the optical system and that has a plurality of apertures that shape the beam spot, and an aperture changing means that changes the aperture area and shape of the aperture. It is characterized by having.
[0021]
With the above-described configuration, the light beam emitted from the illumination unit is modulated by each pixel unit of the spatial light modulator by the exposure head, and each light beam modulated into the exposure state by each pixel unit has an aperture. The aperture change means that changes the aperture area and the aperture shape of the aperture when the exposure process is performed by shaping the beam spot shape and irradiating the exposure surface by blocking a part of the light beam that is passed. Aperture aperture diameter (opening area) corresponding to the spot diameter (beam spot area) and spot shape on the appropriate exposure surface, which varies depending on various conditions such as pattern shape, diagram, and photosensitive material characteristics. The exposure process (exposure recording) can be performed after changing and adjusting the aperture shape. Therefore, the exposure head can appropriately expose and form the shape and diagram of the exposure pattern. In addition, the aperture changing means for changing the aperture area and the aperture shape of the aperture can change the aperture aperture area and the aperture shape without exchanging the aperture array. It can be changed immediately to accommodate different beam spot shapes depending on various conditions such as material properties. Therefore, the work efficiency can be improved by omitting the precise and labor-intensive work for removing the aperture array and replacing it with another one.
[0022]
According to a second aspect of the present invention, in the exposure head according to the first aspect, the aperture changing means for changing the aperture area and the aperture shape of the aperture is constituted by a shutter capable of opening and closing a part of the aperture. Features.
[0023]
With the configuration as described above, in addition to the operation and effect of the exposure head according to
[0024]
According to a third aspect of the present invention, in the exposure head according to the first aspect, the aperture changing means for changing and adjusting the aperture area and the aperture shape of the aperture includes an aperture array in which a plurality of apertures having different aperture areas and aperture shapes are formed. It is characterized by comprising a moving operation means for moving in the in-plane direction.
[0025]
With the above-described configuration, in addition to the operation and effect of the exposure head according to
[0026]
An exposure head according to a fourth aspect of the present invention is an exposure head that exposes an exposure surface with a plurality of light beams, and an illumination unit that emits the light beams, and a light modulation state changes according to a control signal. A plurality of pixel portions are two-dimensionally arranged on the substrate, and a spatial light modulation element that modulates a light beam incident on the pixel portion from the illumination means, and each light beam modulated by the spatial light modulation element is exposed on the exposure surface And an optical system that forms an image as a beam spot, and a plurality of apertures that are arranged on the optical path of the optical system and have different aperture areas and aperture shapes for shaping the beam spot. An aperture array that is set so that the beam spot that has passed through the aperture has multiple exposure or overlap exposure, and the aperture area and the aperture shape are different. And adjusting changing exposure amount ratio of each beam spot to irradiate onto the exposure surface passes through.
[0027]
With the above-described configuration, the light beam emitted from the illumination unit is modulated by each pixel unit of the spatial light modulator by the exposure head, and each light beam modulated into the exposure state by each pixel unit has an aperture. When the exposure process is performed by shaping the beam spot shape and irradiating the exposure surface by blocking a part of the light beam that is passed, the exposure amount ratio in each beam spot has a different opening area and opening shape. By changing for each aperture, the exposure amount ratio between the beam spots passed through each aperture having a different aperture area and aperture shape is changed, and the exposure surface is irradiated in the state of multiple exposure or overlap exposure. By changing the exposure amount of each beam spot having a different area and shape, the same operation and effect as changing the aperture area and aperture shape of the aperture It can be made to. As a result, exposure processing is performed approximately corresponding to the spot diameter (beam spot area) and spot shape of an appropriate exposure surface that varies depending on various conditions such as the shape and diagram of the exposure pattern and the characteristics of the photosensitive material. (Exposure recording) can be performed. Therefore, the exposure head can appropriately expose and form the shape and diagram of the exposure pattern. Furthermore, the aperture opening area and the opening shape can be changed without changing the aperture array, and the aperture array and the like need not be moved, so that the configuration can be simplified and the shape of the beam spot can be changed to the exposure pattern. It can be immediately changed to correspond to an appropriate beam spot shape that varies depending on various conditions such as the shape, diagram, and characteristics of the photosensitive material. Therefore, the work efficiency can be improved by omitting the precise and labor-intensive work for removing the aperture array and replacing it with another one.
[0028]
According to a fifth aspect of the present invention, in the exposure head according to the fourth aspect, each light emitted by the illumination unit so as to pass through each aperture having a different opening area and shape and irradiate the exposure surface. The irradiation light intensity ratio of the beam can be individually changed and adjusted.
[0029]
With the above-described configuration, in addition to the function and effect of the exposure head according to claim 4, the illumination unit emits each light beam emitted corresponding to each aperture having a different aperture area and aperture shape. By changing and adjusting the light intensity ratio individually, the shape of the beam spot irradiated on the exposure surface is changed to an appropriate beam spot shape that varies depending on various conditions such as the shape of the exposure pattern, the diagram, and the characteristics of the photosensitive material. Can be changed to correspond.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Configuration of exposure apparatus]
As shown in FIG. 1, an
[0031]
A
[0032]
As shown in FIGS. 2 and 3B, the
[0033]
The
[0034]
Also, as shown in FIGS. 3A and 3B, each of the exposure heads in each row arranged in a line so that the strip-shaped exposed
[0035]
[0036]
As shown in FIG. 4, the
[0037]
As shown in FIG. 6, the
[0038]
As shown in FIG. 7, each micromirror 62 has a hole-like
[0039]
When a digital signal is written in the
[0040]
FIG. 6 shows an example of a state in which a part of the
[0041]
Further, it is preferable that the
[0042]
In the
[0043]
Further, substantially the same position (dot) on the same scanning line is overlapped and exposed (multiple exposure) by different micromirror rows. In this way, by performing multiple exposure, it is possible to control a minute amount of the exposure position and to realize high-definition exposure. Further, the joints between the plurality of exposure heads arranged in the scanning direction can be connected without any step by controlling a very small amount of exposure position.
[0044]
Note that the same effect can be obtained by arranging the micromirror rows in a staggered manner by shifting the micromirror rows by a predetermined interval in a direction orthogonal to the scanning direction instead of inclining the
[0045]
For example, as shown in FIG. 9A, the fiber
[0046]
As shown in FIG. 9B, the emission end of the
[0047]
In the example of FIG. 9B, in order to arrange the emission ends of the
[0048]
For example, as shown in FIG. 10, an
[0049]
In addition, a short optical fiber in which an optical fiber having a short cladding diameter and a large cladding diameter is fused to an optical fiber having a short cladding diameter and a large cladding diameter may be coupled to the output end of the multimode
[0050]
The multimode
[0051]
In general, in laser light in the infrared region, propagation loss increases as the cladding diameter of the optical fiber is reduced. For this reason, a suitable cladding diameter is determined according to the wavelength band of the laser beam. However, the shorter the wavelength, the smaller the propagation loss. In the case of laser light having a wavelength of 405 nm emitted from a GaN-based semiconductor laser, the cladding thickness {(cladding diameter−core diameter) / 2} is set to infrared light in the wavelength band of 800 nm. The propagation loss hardly increases even if it is about ½ of the case of propagating infrared light and about ¼ of the case of propagating infrared light in the 1.5 μm wavelength band for communication. Therefore, the cladding diameter can be reduced to 60 μm.
[0052]
However, the cladding diameter of the
[0053]
The
[0054]
The GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 all have the same oscillation wavelength (for example, 405 nm), and the maximum output is also all the same (for example, 100 mW for the multimode laser and 30 mW for the single mode laser). As the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7, lasers having an oscillation wavelength other than the above 405 nm in a wavelength range of 350 nm to 450 nm may be used.
[0055]
As shown in FIGS. 12 and 13, the above-described combined laser light source is housed in a box-shaped
[0056]
A
[0057]
Further, a
[0058]
In FIG. 13, in order to avoid complication of the drawing, only the GaN semiconductor laser LD7 among the plurality of GaN semiconductor lasers is numbered, and only the
[0059]
FIG. 14 is a front view of the
[0060]
On the other hand, each of the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 includes an active layer having a light emission width of 2 μm, and each of the laser beams B1 in a state parallel to the active layer and a divergence angle in a direction perpendicular to the active layer, respectively, for example A laser emitting ~ B7 is used. These GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 are arranged so that the light emitting points are arranged in a line in a direction parallel to the active layer.
[0061]
Accordingly, in the laser beams B1 to B7 emitted from the respective light emitting points, the direction in which the divergence angle is large coincides with the length direction and the divergence angle is small with respect to the
[0062]
The condensing
[0063]
Next, the projection
[0064]
Here, the
[0065]
In the projection
[0066]
The
[0067]
In the projection
[0068]
Therefore, in the
[0069]
As will be described later, in this
[0070]
Next, the operation of the
[0071]
In order to prevent the above-described deterioration of the MTF characteristics, the projection
[0072]
As a result, as shown in FIG. 5C, even when the
[0073]
Next, a method for setting the focal length f3 of the
[0074]
Consider a condition in which all light beams transmitted through the
[0075]
αs = (R / n) / f3 (1)
From the equation (1), the focal length f3 of the
[0076]
f3 = (R / n) / αs (2)
When the focal length f3 of the
[0077]
The spread angle of the light emitted from the
[0078]
As is clear from the above equation (3), the spread angle αb increases as the light bundle is reduced by the
[0079]
αm = αb + αc = (1 + n) αs (4)
Next, the relationship between the spot shape of the beam spot BS and the contour shape of the
[0080]
When the light source image of the
[0081]
FIGS. 18A to 18C each show a configuration example of a laser emitting unit configured by bundling a plurality of
[Aperture configuration]
Next, it corresponds to the optimum spot diameter (beam spot area) and spot shape of the beam spot on the recording surface depending on various conditions (design items) when actually performing exposure processing (exposure recording) in the
[0082]
The first means, which is an opening changing means that can change and adjust the opening diameter (opening area) and opening shape of the
[0083]
The
[0084]
On the upper surface of the
[0085]
That is, when the
[0086]
At the same time, each
[0087]
As shown in FIGS. 19 to 22, when the
[0088]
In addition, a
[0089]
Further, an electric drive means is provided at a predetermined position at a fixed distance from the other side portion (the left side side portion in FIGS. 19 to 22) of the
[0090]
In the first means, which is an opening changing means capable of changing and adjusting the aperture diameter (opening area) and opening shape of the aperture, the
[0091]
Further, in the first means, in the aperture half-open state shown in FIGS. 21 and 22 in which the
[0092]
That is, the first means that enables the aperture diameter (opening area) and the aperture shape of the
[0093]
Further, in the first means that enables the opening diameter (opening area) and the opening shape of the
[0094]
In this case, for example, in the state shown in FIG. 24 in which the
[0095]
In addition, in this case, in a state where the
[0096]
Note that the first means that can change and adjust the opening diameter (opening area) and opening shape of the
[0097]
With the first means that can change and adjust the aperture diameter (opening area) and the aperture shape of the
[0098]
Further, in the first means that allows the opening diameter (opening area) and opening shape of the
[0099]
In the first means that allows the opening diameter (opening area) and opening shape of the
[0100]
Next, a second means, which is an opening changing means that makes it possible to change and adjust the aperture diameter (opening area) and opening shape of the aperture, will be described with reference to FIGS. 25 and 26. FIG.
[0101]
In the second means that enables the aperture diameter (opening area) and the aperture shape of the aperture to be changed and adjusted, the aperture diameter (opening area) and the aperture shape corresponding to each
[0102]
In order to constitute this shutter means, a
[0103]
As shown in FIG. 26, the
[0104]
The
[0105]
Further, in order to constitute the shutter means, an
[0106]
Furthermore, the
[0107]
In this shutter means, the aperture of the
[0108]
Further, in the second means that allows the opening diameter (opening area) and the opening shape of the aperture to be changed and adjusted, when the opening diameter (opening area) and the opening shape of the
[0109]
Further, in the second means that enables the aperture diameter (opening area) and the opening shape of the aperture to be changed and adjusted, for example, each of the
[0110]
In the second means that allows the opening diameter (opening area) and opening shape of the
[0111]
Next, a third means, which is an opening changing means that makes it possible to change and adjust the aperture diameter (opening area) and the opening shape of the aperture, will be described with reference to FIG.
[0112]
In the third means for changing and adjusting the aperture diameter (opening area) and opening shape of the aperture, a plurality of
[0113]
That is, in the
[0114]
Note that when the
[0115]
In addition, each of the different sets of
[0116]
Further, a set of
[0117]
In this way, the
[0118]
In the third means shown in FIG. 27 in which the aperture diameter (opening area) and the opening shape of this aperture can be changed and adjusted, on each optical axis of the laser beam transmitted through the
[0119]
Further, when the set of
[0120]
In addition, when the set of
[0121]
In the third means that allows the aperture diameter (opening area) and the aperture shape of the aperture shown in FIG. 27 to be changed and adjusted, a plurality of types of
[0122]
In the third means that allows the opening diameter (opening area) and opening shape of the
[0123]
Next, the exposure amount ratio from apertures with different aperture diameters (opening areas) and aperture shapes can be changed and adjusted so that the same effect as when aperture diameters (opening areas) and aperture shapes are changed and adjusted. The fourth means will be described with reference to FIG.
[0124]
In the fourth means for making it possible to change and adjust the exposure amount ratio from apertures having different aperture diameters (opening areas) and aperture shapes, the
[0125]
That is, in the
[0126]
Needless to say, the
[0127]
In the fourth means for making it possible to change and adjust the exposure amount ratio from apertures having different opening diameters (opening areas) and opening shapes, a plurality of types of exposure amount ratio changing means are formed on one
[0128]
In short, in this exposure amount ratio changing means, the exposure amount of the beam spot when passing through the
[0129]
This exposure amount ratio is a ratio of (the exposure amount of the beam spot when passing through the
[0130]
However, exposure amount = (intensity of irradiated light) × (time of light irradiation)
In this exposure amount ratio changing means, for example, a digital micromirror device (DMD) 50 configured as a spatial light modulation element that modulates an incident light beam for each of the
[0131]
In this case, the
[0132]
In this exposure amount ratio changing means, the light beam reflected by each micromirror 62 passes through each
[0133]
Although not shown, the exposure amount ratio changing means is provided with a light source device as an illuminating means configured by integrating a plurality of unit light sources such as LEDs corresponding to each of the
[0134]
That is, the irradiation light intensity of the light beam emitted from each predetermined unit light source and passing through one
[0135]
Further, although not shown in the drawing, the exposure amount ratio changing means is provided with each
[0136]
In this exposure amount ratio changing means, the light beams that have passed through the
[0137]
Further, in the fourth means that enables adjustment of the exposure amount ratio from apertures having different aperture diameters (opening areas) and aperture shapes, the beam when the exposure surface is irradiated with a laser beam that has passed through a plurality of apertures. When the spot is subjected to multiple exposure or overlap exposure, the size (inner diameter) of the apertures formed in the
[0138]
In the fourth means capable of changing and adjusting the exposure amount ratio from apertures having different opening diameters (opening areas) and opening shapes, different opening diameters (opening areas) and opening shapes arranged in the
[0139]
For this reason, on the surface to be exposed, integration of the exposure amount exposed with the large circular beam spot shape irradiated from the
[0140]
Therefore, the exposure amount ratio to be exposed with the large circular beam spot shape irradiated from the
[0141]
Further, the exposure dose ratio to be exposed with the small circular beam spot shape irradiated from the
[0142]
Further, at this time, exposure processing is performed with the shape of the large circular beam spot irradiated from the
[0143]
In the fourth means for enabling adjustment of the exposure amount ratio from apertures having different opening diameters (opening areas) and opening shapes, the user operates the keyboard to connect the opening diameter (opening area) and opening to the host computer. When a command for changing and adjusting the exposure amount ratio from apertures having different shapes to a desired exposure amount ratio is input, the exposure amount to be exposed in the shape of a small circular beam spot emitted from the
[0144]
In FIG. 19, FIG. 21, FIG. 23, and FIG. 27 described above, the
[0145]
Further, the size of the
[0146]
In addition, the configuration related to the aperture illustrated in FIGS. 19 to 32 described above can use the laser in the
[Operation of exposure apparatus]
Next, the operation of the
[0147]
In each
[0148]
In the present embodiment, a condensing optical system is configured by the
[0149]
In each
[0150]
For example, in a conventional fiber light source in which a semiconductor laser and an optical fiber are coupled on a one-to-one basis, a laser having an output of about 30 mW (milliwatt) is usually used as the semiconductor laser, and the core diameter is 50 μm and the cladding diameter is 125 μmA. Since a multimode optical fiber having a numerical aperture of 0.2 is used, if an output of about 1 W (watt) is to be obtained, 48 multimode optical fibers (8 × 6) must be bundled. The area of the light emitting area is 0.62 mm 2 (0.675 mm × 0.925 mm), the luminance at the
[0151]
On the other hand, in this embodiment, as described above, an output of about 1 W can be obtained with six multimode optical fibers, and the area of the light emitting region at the
[0152]
In the
[0153]
The
[0154]
When the
[0155]
When the scanning of the
[0156]
In the
[0157]
In this
[0158]
In this imaging optical system, the laser light reflected by the
[0159]
In the
[0160]
Even if the beam is thick due to the aberration of the
[0161]
The
[0162]
In the
[0163]
Note that MEMS is a general term for micro systems that integrate micro-sized sensors, actuators, and control circuits based on micro-machining technology based on the IC manufacturing process. It means a spatial modulation element that is driven by the electromechanical operation used.
[Aperture action and effects]
Next, operations and effects in the case of performing exposure processing by changing the size of the aperture in the exposure apparatus according to the present embodiment configured as described above will be described.
[0164]
For example, when the exposure apparatus is used to expose and form a line that extends in the vertical and horizontal directions as in the case of performing a liquid crystal pattern exposure process in a process of manufacturing a liquid crystal monitor, the shape of the
[0165]
Further, when the exposure apparatus performs an operation for exposing and forming a diagonally extending diagram, for example, when a circuit pattern in a process of manufacturing a printed wiring board is subjected to exposure processing, the shape of the
[0166]
Next, in order to show that it is effective to change the aperture shape suitable for the photosensitive material when changing the photosensitive material, this exposure apparatus uses a 405 nm laser as a light source, and the
[0167]
[Table 1]
As shown in Table 1, in a so-called
[0168]
In addition, as shown in Table 1, in the so-called
[0169]
From the above, when the photosensitive material is thick (relatively soft), it is desirable to perform exposure processing with a relatively large aperture shape in order to improve the utilization efficiency of light for exposure. It can be seen that the thin (relatively hard) one has a tendency to execute the exposure process with a relatively small aperture shape in order to improve the edge sharpness.
[0170]
Therefore, when exposure processing is performed on the photosensitive material by this exposure apparatus, when the photosensitive material is thick (relatively soft), the exposure processing is executed by changing to a relatively large aperture shape, and the photosensitive material is thin ( In the case of (relatively high contrast), the exposure process may be executed by setting a relatively small aperture shape.
[0171]
As described above, the exposure apparatus configured such that the aperture shape can be changed and adjusted includes, for example, circuit pattern exposure (etching resist exposure, electrodeposition resist exposure, plating resist exposure) of a printed wiring board, photosensitive insulating layer exposure (via hole exposure). ) Solder resist exposure, liquid crystal color filter exposure (color resist exposure, black resist exposure), liquid crystal spacer exposure (column resist exposure), plasma display electrode exposure (etching resist exposure), organic EL pixel pattern exposure ( It can be used for resist exposure for pattern between pixels).
[0172]
Further, in the exposure apparatus configured such that the aperture shape can be changed and adjusted, the exposure wavelength may be changed to ultraviolet, visible light, or infrared. For example, pattern exposure can also be performed on a silver halide photographic light-sensitive material with the exposure wavelength in the exposure apparatus as visible light.
[0173]
Further, the exposure apparatus configured such that the aperture shape can be changed and adjusted can be used for a photographic printer, a color proof printer for printing, a movie film recorder, a slide film printer, an OHP printer, a color filter printer for liquid crystal, and the like.
[0174]
【The invention's effect】
As described above, according to the exposure head of the present invention, there is an effect that the exposure process can be executed by easily changing the aperture so as to obtain an appropriate beam spot shape.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a scanner of the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a plan view showing an exposed area formed on a photosensitive material in the exposure apparatus of the present invention, and FIG. 3B is an array of exposure areas by each exposure head in the exposure apparatus of the present invention. FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of an exposure head of the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
5A is a side view showing the configuration of the exposure head shown in FIG. 4, and FIGS. 5B and 5C are plan views of an exposure area by the exposure head.
FIG. 6 is a main part enlarged view showing a configuration of a digital micromirror device (DMD) used in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
7A and 7B are explanatory diagrams for explaining the operation of the DMD used in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
8A and 8B show exposure beam arrangements and scanning lines in a case where DMDs used in an exposure apparatus according to an embodiment of the invention are not inclined and in a case where they are inclined. FIG. It is a top view.
9A is a perspective view showing a configuration of a fiber array light source used in the exposure apparatus according to the embodiment of the invention, FIG. 9B is a partially enlarged view of FIG. 9A, and FIG. (D) is a top view which shows the arrangement | sequence of the light emission point in a laser emission part.
FIG. 10 is a view showing a configuration of a multimode optical fiber used in the exposure apparatus according to the embodiment of the invention.
FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a combined laser light source used in the exposure apparatus according to the embodiment of the invention.
FIG. 12 is a plan view showing a configuration of a laser module used in the exposure apparatus according to the embodiment of the invention.
13 is a side view showing the configuration of the laser module shown in FIG. 12. FIG.
14 is a partial side view showing the configuration of the laser module shown in FIG. 12. FIG.
15 is a side view showing a configuration of a first microlens and an aperture in the exposure head shown in FIG. 5. FIG.
16 is a side view for explaining a light source image formed by the exposure head shown in FIG.
17 is an enlarged view of the vicinity of the first microlens in the projection optical system shown in FIG.
FIGS. 18A, 18B, and 18C are front views each showing a configuration example of a laser emitting unit in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a plan view of an aperture showing a configuration example of first means capable of changing and adjusting the aperture diameter (opening area) and the aperture shape of the aperture used in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention. .
FIG. 20 is a sectional view showing a configuration example of the first means that can change and adjust the aperture diameter (opening area) and the aperture shape of the aperture used in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention when the aperture is fully open. .
FIG. 21 is a plan view showing a configuration example of a first means that can change and adjust the aperture diameter (opening area) and the aperture shape of the aperture used in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention in a half-open state. .
FIG. 22 is a sectional view showing a configuration example of the first means that can change and adjust the aperture diameter (opening area) and the aperture shape of the aperture used in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention in a half-open state. .
FIG. 23 is an exploded perspective view showing an aperture array portion in a configuration example of first means that can change and adjust the aperture diameter (opening area) and aperture shape of the aperture used in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention. It is.
FIG. 24 is an exploded perspective view showing another configuration example of the electric drive means in the first means that can change and adjust the aperture diameter (opening area) and the aperture shape of the aperture used in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 25 is a sectional view showing a configuration example of a second means that can change and adjust the aperture diameter (opening area) and the aperture shape of the aperture used in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention when the aperture is fully open. .
FIG. 26 is a plan view showing one aperture portion extracted from the configuration example of the second means capable of changing and adjusting the aperture diameter (opening area) and aperture shape of the aperture used in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention; It is.
FIG. 27 is a plan view showing a configuration example of a third means that can change and adjust the aperture diameter (opening area) and the aperture shape of the aperture used in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a plan view illustrating a main part in a state where a straight line is subjected to exposure processing with a beam spot when the aperture is a square opening in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention;
FIG. 29 is a plan view illustrating a main part in a state in which oblique lines are exposed with a beam spot when the aperture is a square opening in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention;
FIG. 30 is a plan view illustrating a main part in a state in which oblique lines are exposed with a beam spot when the aperture is a circular opening in the exposure apparatus according to the embodiment of the invention;
FIG. 31 is a plan view illustrating the main part in a state in which oblique lines are exposed with a beam spot when the aperture is a rectangular opening in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention;
FIG. 32 is a plan view showing a configuration example of a fourth means that can change and adjust the exposure amount ratio from apertures having different aperture diameters (opening areas) and aperture shapes used in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention; is there.
[Explanation of symbols]
50 Digital Micromirror Device (DMD)
54 Lens system
56 Exposure surface
58 Lens system
60 SRAM cell (memory cell)
62 Micromirror
72 Micro lens array
74 Microlens
76 Aperture Array
78 Aperture
80 lens system
82 Lens system
144 Lighting device
146 Projection optical system
150 Photosensitive material
151 exposure apparatus
166 Exposure head
200 Driven member
202 Electromagnet device
204 Electromagnet Device
206 Shutter member
208 Driven member
210 Electromagnet Device
Claims (5)
光ビームを出射する照明手段と、
制御信号に応じて光変調状態がそれぞれ変化する複数個の画素部が基板上に2次元的に配列され、前記照明手段から前記画素部に入射した光ビームを変調する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子で変調された各光ビームを露光面上にそれぞれビームスポットとして結像する光学系と、
前記光学系の光路上に配置され、前記ビームスポットを整形するアパーチャが複数形成されたアパーチャアレイと、
前記アパーチャの開口面積及び開口形状を変更する開口変更手段と、
を有することを特徴とする露光ヘッド。An exposure head that exposes an exposure surface with a plurality of light beams,
Illumination means for emitting a light beam;
A plurality of pixel portions whose light modulation states change in response to a control signal are two-dimensionally arranged on the substrate, and a spatial light modulation element that modulates a light beam incident on the pixel portion from the illumination unit;
An optical system that images each light beam modulated by the spatial light modulator as a beam spot on an exposure surface;
An aperture array disposed on the optical path of the optical system and formed with a plurality of apertures for shaping the beam spot;
Opening changing means for changing the opening area and the opening shape of the aperture;
An exposure head comprising:
前記光ビームを出射する照明手段と、
制御信号に応じて光変調状態がそれぞれ変化する複数個の画素部が基板上に2次元的に配列され、前記照明手段から画素部へ入射した前記光ビームを変調する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子で変調された前記各光ビームを露光面上にそれぞれビームスポットとして結像する光学系と、
前記光学系の光路上に配置され、前記ビームスポットを整形するための異なる開口面積及び開口形状をもつ複数のアパーチャが形成され、異なる開口面積及び開口形状をもつ前記アパーチャを通過した前記ビームスポットが多重露光又はオーバラップ露光となるように設定されたアパーチャアレイとを有し、
開口面積及び開口形状が異なる前記アパーチャを通過して前記露光面上に照射される前記各ビームスポットにおける露光量比を変更調整することを特徴とする露光ヘッド。An exposure head that exposes an exposure surface with a plurality of light beams,
Illumination means for emitting the light beam;
A plurality of pixel portions each having a light modulation state that changes in response to a control signal are two-dimensionally arranged on a substrate, and a spatial light modulation element that modulates the light beam incident on the pixel portion from the illumination unit;
An optical system that images each light beam modulated by the spatial light modulator as a beam spot on an exposure surface;
A plurality of apertures arranged on the optical path of the optical system and having different aperture areas and aperture shapes for shaping the beam spot are formed, and the beam spots that have passed through the apertures having different aperture areas and aperture shapes are formed. An aperture array configured to be multiple exposure or overlap exposure,
An exposure head characterized by changing and adjusting an exposure amount ratio in each of the beam spots irradiated on the exposure surface through the apertures having different opening areas and opening shapes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003127649A JP2004330536A (en) | 2003-05-06 | 2003-05-06 | Exposure head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003127649A JP2004330536A (en) | 2003-05-06 | 2003-05-06 | Exposure head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004330536A true JP2004330536A (en) | 2004-11-25 |
Family
ID=33504069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003127649A Pending JP2004330536A (en) | 2003-05-06 | 2003-05-06 | Exposure head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004330536A (en) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005316420A (en) * | 2004-03-29 | 2005-11-10 | Fuji Photo Film Co Ltd | Multibeam exposure method and device |
WO2006075673A1 (en) * | 2005-01-11 | 2006-07-20 | Fujifilm Corporation | Frame data creation method and device, frame data creation program, and plotting method and device |
JP2006245556A (en) * | 2005-02-04 | 2006-09-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | Image drawing apparatus and image drawing method |
JP2007019079A (en) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Nano System Solutions:Kk | Exposure apparatus |
JP2007025394A (en) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Fujifilm Holdings Corp | Pattern forming method |
JP2007086373A (en) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Fujifilm Corp | Permanent pattern forming method |
JP2007101592A (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Nikon Corp | Scanning exposure apparatus and method for manufacturing microdevice |
JP2007144746A (en) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming device and laser exposure equipment |
JP2008275718A (en) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Orc Mfg Co Ltd | Exposure drawing device |
JP2009067041A (en) * | 2007-08-20 | 2009-04-02 | Seiko Epson Corp | Line head and image forming apparatus using the same |
JP2020203313A (en) * | 2019-06-17 | 2020-12-24 | 東レエンジニアリング株式会社 | Laser processing device and method, and chip transfer device and method |
WO2021117557A1 (en) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | 東レエンジニアリング株式会社 | Light-spot image irradiation device and transfer device |
WO2022124210A1 (en) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 株式会社ニコン | Pattern exposure device and pattern exposure method |
-
2003
- 2003-05-06 JP JP2003127649A patent/JP2004330536A/en active Pending
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005316420A (en) * | 2004-03-29 | 2005-11-10 | Fuji Photo Film Co Ltd | Multibeam exposure method and device |
JP4647355B2 (en) * | 2004-03-29 | 2011-03-09 | 富士フイルム株式会社 | Multi-beam exposure method and apparatus |
WO2006075673A1 (en) * | 2005-01-11 | 2006-07-20 | Fujifilm Corporation | Frame data creation method and device, frame data creation program, and plotting method and device |
JP4638826B2 (en) * | 2005-02-04 | 2011-02-23 | 富士フイルム株式会社 | Drawing apparatus and drawing method |
JP2006245556A (en) * | 2005-02-04 | 2006-09-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | Image drawing apparatus and image drawing method |
JP2007019079A (en) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Nano System Solutions:Kk | Exposure apparatus |
JP4684774B2 (en) * | 2005-07-05 | 2011-05-18 | 株式会社ナノシステムソリューションズ | Exposure equipment |
JP2007025394A (en) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Fujifilm Holdings Corp | Pattern forming method |
JP2007086373A (en) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Fujifilm Corp | Permanent pattern forming method |
JP2007101592A (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Nikon Corp | Scanning exposure apparatus and method for manufacturing microdevice |
JP2007144746A (en) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming device and laser exposure equipment |
JP2008275718A (en) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Orc Mfg Co Ltd | Exposure drawing device |
JP2009067041A (en) * | 2007-08-20 | 2009-04-02 | Seiko Epson Corp | Line head and image forming apparatus using the same |
JP2020203313A (en) * | 2019-06-17 | 2020-12-24 | 東レエンジニアリング株式会社 | Laser processing device and method, and chip transfer device and method |
JP7307001B2 (en) | 2019-06-17 | 2023-07-11 | 東レエンジニアリング株式会社 | LASER PROCESSING APPARATUS AND METHOD, CHIP TRANSFER APPARATUS AND METHOD |
TWI822986B (en) * | 2019-06-17 | 2023-11-21 | 日商東麗工程股份有限公司 | Laser processing device and method, wafer transfer device and method |
WO2021117557A1 (en) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | 東レエンジニアリング株式会社 | Light-spot image irradiation device and transfer device |
WO2022124210A1 (en) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 株式会社ニコン | Pattern exposure device and pattern exposure method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4731787B2 (en) | Exposure head and exposure apparatus | |
JP4244156B2 (en) | Projection exposure equipment | |
JP4279053B2 (en) | Exposure head and exposure apparatus | |
JP2004062156A (en) | Exposure head and exposure apparatus | |
US7068414B2 (en) | Exposure head and exposure apparatus | |
JP2004006440A (en) | Laser apparatus, exposure head, and exposure device | |
KR101140621B1 (en) | Image exposing method and apparatus | |
JP2006261155A (en) | Aligner and exposure method | |
JP2004009595A (en) | Exposure head and exposure device | |
KR100742251B1 (en) | Method and device for image exposure | |
JP2004330536A (en) | Exposure head | |
JP2004335640A (en) | Projection aligner | |
JP2003345030A (en) | Exposure device | |
JP2005032909A (en) | Lighting optical system and aligner using it | |
JP2006195166A (en) | Image exposing device and microlens array unit | |
JP2006337528A (en) | Image exposure system | |
JP2005275325A (en) | Image exposing device | |
JP4323335B2 (en) | Image exposure method and apparatus | |
KR100629209B1 (en) | Laser apparatus, exposure head, exposure apparatus and method of connecting optical fiber | |
JP2004126034A (en) | Image forming apparatus | |
JP4708785B2 (en) | Image exposure method and apparatus | |
JP4208141B2 (en) | Image exposure method and apparatus | |
JP2006171426A (en) | Illumination optical system and exposure apparatus using the same | |
JP4104949B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2005049491A (en) | Illumination optical system |