JP2008203556A - デジタル露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】床面占有面積の増加を防ぎ、且つケーブル類の長尺化を抑制して露光精度の向上を図る。
【解決手段】デジタル露光装置２は、装置本体３、画像処理ユニット４ａ〜４ｊ、載置台５、光源ユニット６ａ〜６ｔ、光ファイバ２２、信号ケーブル２１を備える。装置本体３の上方に載置台５が配され、この載置台５の上面に画像処理ユニット４ａ〜４ｊ及び光源ユニット６ａ〜６ｊを載置した２階建て構造となっている。画像処理ユニット４ａ〜４ｊ及び光源ユニット６ａ〜６ｔは、装置本体３に内蔵される露光ヘッドに近接する位置に配設している。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板上へ２次元パターンを露光するデジタル露光装置に関する。

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露光部に設け、画像データに基づいてＤＭＤを駆動制御し、光ビームを変調することにより、基板上に露光を行うデジタル露光装置（マルチビーム露光装置とも称される）が製品化されている。ＤＭＤは、半導体基板に２次元配列された各メモリセル（ＳＲＡＭセル）に微小なマイクロミラーを揺動自在に取り付けてなるミラーデバイスであり、各メモリセルに書き込まれたデータ（電荷）に応じた静電気力によりマイクロミラーの反射面の角度が変化する。

一方、近年では液晶ディスプレイ装置が益々普及してきており、特に画面の大きなものが望まれるようになっている。そこで、液晶ディスプレイ装置を構成する基板を低コスト且つ効率良く製造するために、上述のデジタル露光装置が用いられているが、液晶ディスプレイ装置の画面大型化に伴い、それを製造するデジタル露光装置も大型化の傾向にある。

そこで、特許文献１に記載されている露光装置では、本体を構成するチャンバに内側に陥没する凹部を形成し、この凹部に周辺機器を配して床面占有面積の減少とメンテナンス性の向上を図っている。また、特許文献２では、露光装置本体と、光源としてのレーザ装置のメンテナンスエリアを共通化し、必要床面積の減少を図っている。
特開２００５−３７９１４号公報

しかしながら、上述したような大型基板に対応するデジタル露光装置は、多数の画像処理ユニットや光源ユニットを配置しなければならず、これらの製造に必要な空間及びメンテナンス用のスペースのために床面占有面積が増加する傾向にあるが、上記特許文献１，２記載の露光装置では、多数の画像処理ユニットや光源ユニットを配置するための空間は考えられておらず、床面占有面積のスペース効率化は困難である。さらに画像データを送信する信号ケーブルや、光ビームを送信する光ファイバなどのケーブル類が長尺下の一途を辿っており、このようなケーブル類の長尺化は、ノイズ混入や、伝送効率の低下の原因となる。

液晶ディスプレイ用の基板は、画面を大型化しつつ、性能も従来以上のものが求められているため、基板への露光精度を向上させなければならないが、上述したようなデジタル露光装置の大型化や、それに伴うノイズ混入、伝送効率の問題は、露光精度低下の原因になる。

本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、床面占有面積の増加を防ぎ、且つケーブル類の長尺化を抑制して、メンテナンス性の向上及び露光精度の向上を図ることが可能なデジタル露光装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のデジタル露光装置は、露光ヘッドが基板に描画処理を行う装置本体と、前記露光ヘッドへ光ビームを入力する複数の光源ユニットと、前記露光ヘッドが基板に露光する画像データを入力する複数の画像処理ユニットと、前記光源ユニットから前記露光部へ光ビームを伝達する光ケーブルと、前記画像処理ユニットから前記露光ヘッドへ画像データを送信する信号ケーブルとを備えた画像処理装置において、前記装置本体の上方に、前記画像処理ユニット及び前記光源ユニットを配置した２階建て構造とし、且つ前記露光ヘッドに近接する位置に前記画像処理ユニットを配置していることを特徴とする。

また、前記露光ヘッドと前記画像処理ユニットとは、互いに分離して配置されていることが好ましい。さらにまた、前記光源ユニットと前記露光ヘッドを近接して配置していることが好ましい。あるいは、前記装置本体の床面占有面積の範囲内に前記画像処理ユニットを配置していることも効果的である。

前記装置本体、前記画像処理ユニット、及び前記光源ユニットに供給される電力をそれぞれ独立して遮断する電源遮断手段を備えていることが好ましい。

本発明は、装置本体の上方に、画像処理ユニット及び光源ユニットを配置した２階建て構造とし、且つ露光ヘッドに近接する位置に画像処理ユニットを配置しているから、床面占有面積の増大を防ぎ、ケーブル類の長尺化を抑制することができるので、メンテナンス性の向上を図ることができるとともに、及び露光精度の向上を図ることができる。

図１において、デジタル露光装置２は、基板１０への露光を行う装置本体３と、装置本体３へ画像データを入力する複数の画像処理ユニット４ａ〜４ｊと、載置台５と、露光部３へ光ビームを入力する複数の光源ユニット６ａ〜６ｔとを備えている。基板１０は、プリント基板やフラットパネルディスプレイ用ガラス基板であり、表面に感光材料が塗布または貼着されている。

このデジタル露光装置２は、図１及び図２に示すように、装置本体３の床面占有面積上方に載置台５が配され、この載置台５の上面に画像処理ユニット４ａ〜４ｊ及び光源ユニット６ａ〜６ｊを載置した２階建て構造となっている。なお、本実施形態では、１０台の画像処理ユニット４ａ〜４ｊが使用されており、これら１０台の画像処理ユニット４ａ〜４ｊの全てが載置台５の上面に配されている。また、本実施形態では、載置台５を間に挟み、装置本体３と画像処理ユニット４ａ〜４ｊとを分離して配置することで、メンテナンス用のスペースを確保している。

また、図２に示すように、本実施形態では、２０台の光源ユニット６ａ〜６ｔが使用されており、この２０台の光源ユニット６のうち半数を占める１０台の光源ユニット６ａ〜６ｊが載置台５の上面に、残り半数の１０台の光源ユニット６ｋ〜６ｔが装置本体３と同じ床面上に配されている。さらまた、床面から載置台５に上がるための階段８を設けており、作業者は、載置台５の上面を移動して操作やメンテナンスを行うことができる。

装置本体３は、図３に示すように、露光部１１と、移動ステージ１２ａ，１２ｂと、基体１４と、ガイドレール１５と、これらを覆う箱状のチャンバ１６とを備える。第１及び第２移動ステージ１２ａ，１２ｂは、チャック機構を備えており、このチャック機構によって基板１０を表面に吸着保持して移動させる。また、チャンバ１６には、基板１０の出入り口となるスリット１６ａ，１６ｂが形成されている。

また、移動ステージ１２ａ，１２ｂの付近には、エアを吹き出す除電エア吹きだし部１７ａ，１７ｂを備えており、基板１０と移動ステージ１２ａ，１２ｂとの接触面に合わせて配されたスリット状の吹き出し口からエアを吹き出す。この除電エア吹き出し部１７ａ，１７ｂからエアを吹き出すことによって、基板１０と移動ステージとの間に発生する静電気の除去と、基板１０及び移動ステージ１２ａ，１２ｂの冷却とを行う。

基体１４は、４本の脚部を有する平板状で、上面には、その長手方向（Ｙ方向）に沿って２本のガイドレール１５が互いに平行となるように延設されている。第１及び第２移動ステージ１２ａ，１２ｂは、ガイドレール１５によって同一の一次元軌道上を往復移動自在に支持されており、リニアモータ等により構成された第１及び第２移動ステージ駆動部５１ａ，５１ｂ（図9参照）によってそれぞれ駆動される。

基体１４上のＹ方向に関する中央部には、ガイドレール１５を跨ぐように門型のゲート１9が立設されており、このゲート１9には、露光部１１が取り付けられている。露光部１１は、第１及び第２移動ステージ１２ａ，１２ｂの移動経路に直交する方向に複数列（例えば２列）配列された計４０個の露光ヘッド２０からなり、第１及び第２移動ステージ１２ａ，１２ｂの移動経路上に固定配置されている。なお、図面の煩雑化を防ぐため図３においては２０個の露光ヘッド２０を図示している。

露光部１１には、画像処理ユニット４ａ〜４ｊから引き出された信号ケーブル２１と、光源ユニット６ａ〜６ｔから引き出された光ファイバ２２とがそれぞれ接続されている。各露光ヘッド２０は、画像処理ユニット４ａ〜４ｊから入力されるフレームデータに基づいて、光源ユニット６ａ〜６ｔから入力される光ビームを変調し、第１及び第２移動ステージ１２ａ，１２ｂによって搬送された基板１０に対して露光を行う。なお、露光ヘッド２０の数や配列は、基板１０のサイズ等に応じて適宜変更してよい。また、ゲート１９には、露光部１１の周りを囲む矩形枠状のフレーム２３が取り付けられている。なお、図３においては、図面の煩雑化を避けるため、２０個のうち、１個の露光ヘッド２０について光ファイバ２２及び信号ケーブル２１が接続されている状態を図示しているが、実際は、残りの全ての露光ヘッド２０についてもそれぞれ対応する光ファイバ２２及び信号ケーブル２１が接続されている。

図４及び図５に示すように、露光部１１の上方には、チャンバ１６の上面壁に対して着脱自在に取り付けられた開閉蓋２４を設けており、この開閉蓋２４は、箱状に形成されており、閉じ状態にあるときは露光部１１を覆い隠し、開放状態となったときは、露光部１１を外部に露呈させて接続作業やメンテナンスを行うことが可能となっている。さらに開閉蓋２４は、内部へ貫通する筒状部材２６，２７を設けている。

画像処理ユニット４ａ〜４ｊは、開閉蓋２４を間に挟んで、露光ヘッド２０の配列方向と平行に且つ露光ヘッド２０と可能な限り近接する位置で２列、すなわち、画像処理ユニット４ａ〜４ｅの列と、画像処理ユニット４ｆ〜４ｊの列に並んで配置されており、画像処理ユニット４ａ〜４ｊに接続された信号ケーブル２１を筒状部材２６から内部に通過させて露光ヘッド２０に接続させる。

上層に位置する光源ユニット６ａ〜６ｊは、開閉蓋２４の一端側付近で、露光ヘッド２０の配列方向と直交する方向に沿って且つ露光ヘッド２０と可能な限り近接する位置に配置されており、また、下層に位置する光源ユニット６ｋ〜６ｔは、上層に位置する光源ユニット６ａ〜６ｊの、ほぼ直下に並んで配置されている。また、露光ヘッド２０へ接続状態とするときは、フレーム２３の上方に信号ケーブル２１や光ファイバ２０を引っ掛けておくことで、メンテナンス作業を容易に行うことができる。

基体１４上にはさらに、ゲート１9に関してＹ方向に対称な位置に、ガイドレール１５を跨ぐように一対のゲート２８ａ，２８ｂが設けられている。ゲート２８ａは、第１移動ステージ１２ａ側に位置し、３個のカメラ２９ａが取り付けられている。これらのカメラ２９ａは、第１移動ステージ１２ａの移動経路上に固定配置されおり、第１移動ステージ１２ａに載置された基板１０の位置測定（アライメント計測）を行う第１基板位置検出部３０ａを構成している。他方のゲート２８ｂは、第２移動ステージ１２ｂ側に位置し、同様に３個のカメラ２９ｂが取り付けられている。これらのカメラ２９ｂは、第２移動ステージ１２ｂの移動経路上に固定配置されおり、第２移動ステージ１２ｂに載置された基板１０の位置測定（アライメント計測）を行う第２基板位置検出部３０ｂを構成している。第１及び第２基板位置検出部３０ａ，３０ｂは、基板１０上に設けられたマークやパターンを読み取ることによってステージ上の適正位置に対する基板１０の位置ずれ量（Ｘ，Ｙ，θ方向のずれ量）を検出する。この検出値は、フレームデータの補正に用いられる。なお、カメラ２９ａ，２９ｂの数は、基板１０のサイズ等に応じて適宜変更してよい。

基体１４のＹ方向に関する両端部には、レーザ干渉式の測長器３１ａ，３１ｂがそれぞれ設けられている。測長器３１ａは、第１移動ステージ１２ａ側の基体１４の端部に、Ｘ方向に離間するように２個設けられており、第１移動ステージ１２ａの位置測定を行う第１ステージ位置検出部３２ａを構成している。他方の測長器３１ｂは、第２移動ステージ１２ｂ側の基体１４の端部に、Ｘ方向に離間するように２個設けられており、第２移動ステージ１２ｂの位置測定を行う第２ステージ位置検出部３２ｂを構成している。第１及び第２ステージ位置検出部３２ａ，３２ｂは、第１及び第２移動ステージ１２ａ，１２ｂの端面３３ａ，３３ｂにそれぞれレーザ光を照射して、軌道上の位置（Ｙ方向の位置）を検出する。この検出値は、第１及び第２移動ステージ１２ａ，１２ｂの位置ずれ補正に用いられる。

図６は、露光ヘッド２０の内部構成を示す。露光ヘッド２０は、空間光変調素子としてのＤＭＤ３５を備えている。ＤＭＤ３５の光入射側には、光ファイバ２２の端部から射出されたレーザ光をＤＭＤ３５に向けて反射するミラー３６が配置されている。ＤＭＤ３５は、図７に示すように、ＳＲＡＭセルアレイ３７の各セル上にマイクロミラー３８が支柱により揺動自在に支持されてなる。マイクロミラー３８は、例えば、６００個×８００個の２次元正方格子状に配列され、ＤＭＤ３５は、全体として矩形状（長方形）となっている。ＳＲＡＭセルアレイ３７には、ＤＭＤドライバ４４を介してフレームデータ（デジタル信号）が書き込まれる。なお、ＤＭＤドライバ４４には、前述の信号ケーブル２１が接続され、画像処理ユニット４ａ〜４ｊからフレームデータが入力される。

ＳＲＡＭセルアレイ３７の各セルは、フリップフロップ回路によって構成されており、書き込まれるデータ（“０”または“１”）に応じて電荷状態が切り替わる。各マイクロミラー３８は、ＳＲＡＭセルの電荷状態に応じた静電気力により各マイクロミラー３８の傾きが切り替わり、ミラー３６から入射されるレーザ光の反射方向を変化させる。つまり、ＤＭＤ３５は、入射されるレーザ光をフレームデータに応じて変調して反射し、反射光をレンズ系３９に入射させる。例えば、データ“０”が書き込まれたＳＲＡＭセルのマイクロミラー３８による反射光のみがレンズ系３９に入射し、データ“１”が書き込まれたＳＲＡＭセルのマイクロミラー３８による反射光は、不図示の光吸収体に吸収されて露光には寄与しない。

レンズ系３９，４０は、拡大光学系として構成されており、ＤＭＤ３５からの反射光の断面積を所定の大きさに拡大し、射出側に設けられたマイクロレンズアレイ４１に反射光の拡大像を入射させる。マイクロレンズアレイ４１は、ＤＭＤ３５の各マイクロミラー３８に１対１に対応するように複数のマイクロレンズ４１ａが一体形成されたものであり、各マイクロレンズ４１ａは、レンズ系３９，４０を通過したレーザ光の各光軸上に配置されている。マイクロレンズアレイ４１は、入射された拡大像を鮮鋭化してレンズ系４２に入射させる。レンズ系４２，４３は、例えば、等倍光学系として構成されており、基板１０に像を投影（露光）する。露光ヘッド２０は、レンズ系４２，４３の後方焦点位置に基板１０の露光面が位置するように配置される。

図８に示すように、各露光ヘッド２０による基板１０上の露光エリア（描画領域）４５は、ＤＭＤ３５に相似した形状（矩形状）となる。ＤＭＤ３５は、短辺がステージ移動方向（Ｙ方向）に対して僅かに（例えば、０．１°〜０．５°）傾斜させて配置されており、これに応じて露光エリア４５が傾斜している。これにより、ＤＭＤ３５の各マイクロミラー３８による正方格子状の露光点（描画点）の配列方向が走査方向に対して傾斜し、露光点による走査軌跡（走査線）のピッチ（Ｘ方向に関する間隔）が狭くなるため、ＤＭＤ３５を傾斜させない場合より、解像度を向上させることができる。

各露光ヘッド２０は、ステージ移動方向と直交する方向（Ｘ方向）に２列に分けられ、各列において隙間無く配列されている。また、露光ヘッド２０は、第１列目と第２列目とで配列方向に所定間隔（配列ピッチの１／２倍）ずらして配列されている。これにより、第１列目の露光ヘッド２０によって露光できない部分が第２列目の露光ヘッド２０によって露光され、ステージ移動に伴って形成される帯状の露光済み領域４６がＸ方向に隙間無く形成される。

図9は、デジタル露光装置2の電気的構成を示す。デジタル露光装置１０には、装置全体を制御する全体制御部５０が設けられている。全体制御部５０は、第１及び第２移動ステージ１２ａ，１２ｂをそれぞれ移動させる第１及び第２移動ステージ駆動部５１ａ，５１ｂを制御してステージ移動を行わせるとともに、光源ユニット６ａ〜６ｔ及び画像処理ユニット４ａ〜４ｊを制御して露光を行わせる。また、全体制御部５０は、第１及び第２ステージ位置検出部３２ａ，３２ｂを制御し、このステージ位置の検出値を第１及び第２移動ステージ駆動部５１ａ，５１ｂの制御にフィードバックして各ステージの位置補正を行うとともに、第１及び第２基板位置検出部３０ａ，３０ｂを制御し、この基板位置の検出値を画像処理ユニット４ａ〜４ｊ内のフレームデータ生成部５２に与え、フレームデータの補正を行わせる。

画像処理ユニット４ａ〜４ｊは、外部の画像データ出力装置５３から出力されるラスター化された第１及び第２画像データ５４ａ，５４ｂを格納する画像データ記憶部５５を備えている。第１画像データ５４ａは、第１移動ステージ１２ａ上の基板１０に露光を行う際に用いられ、第２画像データ５４ｂは、第２移動ステージ１２ｂ上の基板１０に露光を行う際に用いられる。なお、第１及び第２移動ステージ１２ａ，１２ｂは、露光時の移動方向（走査方向）が逆方向、つまり１８０°異なり、同一の画像データに基づいて露光を行うと各ステージ上の基板１０には同一のパターンが描画されないため、同一のパターンが描画されるように２種の画像データ（第１及び第２画像データ５４ａ，５４ｂ）が画像データ出力装置５３にて用意されている。

画像データ記憶部５５は、書き込み制御部５６によって書き込みが制御され、読み出し制御部５７によって読み出しが制御されている。書き込み制御部５６は、画像データ出力装置５３から入力される第１及び第２画像データ５４ａ，５４ｂを画像データ記憶部５５に書き込む。読み出し制御部５７は、全体制御部５０の制御に基づき、画像データ記憶部５５から選択的に第１画像データ５４ａまたは第２画像データ５４ｂを読み出して、フレームデータ生成部５２に入力する。なお、画像データ記憶部５５は、１つのメモリ装置として構成され、第１及び第２画像データ５４ａ，５４ｂがメモリ領域内の異なる領域に格納されるものであってもよいし、２つのメモリ装置として構成され、第１及び第２画像データ５４ａ，５４ｂが各メモリ装置にそれぞれ格納されるものであってもよい。

フレームデータ生成部５２は、入力された第１画像データ５４ａまたは第２画像データ５４ｂに基づいてフレームデータを生成し、生成したフレームデータをＤＭＤドライバ４４に入力する。具体的には、フレームデータ生成部５２は、ＤＭＤ３５の各マイクロミラー３８の配置及び各露光ヘッド２０の配置に応じて決まる露光エリア４０内の各露光点の座標に基づいて、フレームデータを生成する。また、フレームデータ生成部５２は、前述のように、第１及び第２基板位置検出部３０ａ，３０ｂによって検出される基板１０の位置ずれ量に基づき、位置ずれのない場合と同一の位置に露光点が形成されるように、フレームデータを補正する。

第１〜第３インターロックスイッチ６１〜６３は装置本体３、画像処理ユニット４ａ〜４ｊ、光源ユニット６ａ〜６ｔの扉、開閉蓋など、メンテナンスの際に開閉動作を行う開閉部材にそれぞれ取り付けられており、それらの開閉部材を開放状態としたときにオン状態となることでインターロック機能を動作させる。本実施形態では、これらのインターロックスイッチ６１〜６３がオン状態となったとき、装置本体３、画像処理ユニット４ａ〜４ｊ、光源ユニット６ａ〜６ｔへの電源供給をそれぞれ独立して遮断するものであり、例えば装置本体３に取り付けられたインターロックスイッチ６１だけがオン状態となったときは、画像処理ユニット４ａ〜４ｊ、光源ユニット６ａ〜６ｔは通電状態で、装置本体３のみが電源遮断状態となる。これによって、デジタル露光装置２全体の電源を遮断しなくても、メンテナンスをしたい箇所だけインターロックスイッチ６１〜６３により電源を遮断することができるので、電源の復旧や、装置内部を適温状態にするまでの時間が短くなり、メンテナンス性が向上する。

また、温度調整機構６４は、周知の空調設備が組み込まれたものであり、チャンバ１６の内部温度を調整する。この温度調整機構６４は、目標温度が低めの温度、例えば２２．５°Ｃに設定されている。これによって、チャンバ１６内の温度を予め下げておくことができるため、デジタル露光装置２が基板１０への連続露光を行う際に移動ステージ１２ａ，１２ｂが温度上昇しても、基板１０の飽和温度を低下させることができるので、移動ステージ１２ａ，１２ｂから伝導される熱の影響で基板１０が変形することを防ぐことができる。

さらにまた、圧力調整機構６５は、チャンバ１６に取り付けられており、例えば圧力タンクと圧力調節弁とからなり、圧力調節弁の開度を調節することでチャンバ１６内部の圧力を調節することができる。本実施形態では、この圧力調整機構６５によって、チャンバ１６の外側を覆うチャンバ６８（図１0参照）の内部よりも、チャンバ１６内部の圧力を高くするように設定している。これによって、チャンバ１６内部への塵埃などの異物の進入を防ぐことができる。

図１0は、以上のように構成されたデジタル露光装置２に基板１０の交換（ロード・アンロード）機構を付加したデジタル露光システム７０を示す。デジタル露光システム７０には、コンベア７１、第１及び第２搬送ロボット７２ａ，７２ｂ、第１及び第２プリアライメントステージ７３ａ，７３ｂ、これらを覆うチャンバ６８が設けられており、各部は、不図示の制御部によって駆動制御されている。なお、図１０では、図面の煩雑化を防ぐために画像処理ユニット４ａ〜４ｊ、光源ユニット６ａ〜６ｔなどを省略している。

コンベア７１は、デジタル露光装置１０の基体１４の長辺に沿って延在するように配置されており、第１及び第２搬送ロボット７２ａ，７２ｂは、それぞれ基体１４の短辺に対向するように配置されている。コンベア７１は、複数の基板１０を所定間隔離間して、例えば、第１移動ステージ１２ａ側から第２移動ステージ１２ｂ側へ搬送する。なお、基板１０には、その方向を示すために「Ｆ」の文字を描画パターンとして示している。

第１搬送ロボット７２ａは、基板１０を積載するフォーク状の積載部７４ａと、一端が積載部７４ａに連結され、積載部７４ａを第１移動ステージ１２ａに対して近接／離間する方向に移動させるアーム部７５ａと、アーム部７５ａの他端を支持してθ方向への回転及びＺ方向（紙面に直交する方向）への上下動を行う可動式の台座７６ａとからなる。同様に、第２搬送ロボット７２ｂは、基板１０を積載するフォーク状の積載部７４ｂと、一端が積載部７４ｂに連結され、積載部７４ｂを第１移動ステージ１２ａに対して近接／離間する方向に移動させるアーム部７５ｂと、アーム部７５ｂの他端を支持してθ方向への回転及びＺ方向への上下動を行う可動式の台座７６ｂとからなる。

コンベア７１、第１及び第２プリアライメントステージ７３ａ，７３ｂ、及び第１及び第２移動ステージ１２ａ，１２ｂの上面には、基板１０を、その下面に点接触して持ち上げる複数のリフトピン（図示せず）が設けられている。第１及び第２搬送ロボット７２ａ，７２ｂは、積載部７４ａ，７４ｂをリフトピンの間に挿入し、基板１０を下面側から持ち上げることで、基板１０を積載部７４ａ，７４ｂ上に載置して搬送する。具体的には、第１搬送ロボット７２ａは、コンベア７１上から未露光の基板１０を１枚取り出し、該基板１０を第１プリアライメントステージ７３ａ上に移送し、そして、第１プリアライメントステージ７３ａによって位置補正がなされた該基板１０を第１移動ステージ１２ａ上に移送する。また、第１搬送ロボット７２ａは、露光が終了した該基板１０を第１移動ステージ１２ａからコンベア７１上に移送する。第２搬送ロボット７２ｂの動作は、第１搬送ロボット７２ａの動作と同様であり、コンベア７１、第２プリアライメントステージ７３ｂ、及び第２移動ステージ１２ｂの間で基板１０の移送を行う。

なお、第１及び第２プリアライメントステージ７３ａ，７３ｂはそれぞれ、基板１０上に設けられたマークやパターンを読み取るカメラ（図示せず）と、Ｘ，Ｙ，θ方向にステージを移動させるステージ駆動機構（図示せず）とを備え、基板１０を第１及び第２移動ステージ１２ａ，１２ｂ上の適正位置に移送するための準備的な基板位置の補正動作を行う。

以上のように構成されたデジタル露光システム７０が動作するときには、第１及び第２搬送ロボット７２ａ，７２ｂにより、第１及び第２移動ステージ１２ａ，１２ｂ上にそれぞれ基板１０がセットされ、各基板１０は、互いに１８０°の回転対称となる向きに配置される。この状態から先ずは第１移動ステージ１２ａが第２移動ステージ１２ｂに近接する方向へ向かって移動する。この移動中、第１基板位置検出部３０ａを通過する際に基板１０のアライメント計測を行う。そして第１移動ステージ１２ａが露光部１１を一端通過して今度は第２移動ステージ１２ｂと離間する反対方向へ移動する。この反対方向の移動中に第１移動ステージ１２ａが露光部１１を通過する際、基板１０に対して第１画像データ５４ａに基づいた露光を行う。また、この露光中に、第２移動ステージ１２ｂが第１移動ステージ１２ａに近接する方向に向けて移動し、第２基板位置検出部３０ｂを通過する際に基板１０のアライメント計測を行う。

第１移動ステージ１２ａは、露光部１１を通過した後、初期位置へ戻る。このとき第２移動ステージ１２ｂは、露光部１１を一端通過した後、第１移動ステージ１２ａから離間する方向に移動し、露光部１１を通過する際に、露光部１１によって第２移動ステージ１２ｂ上の基板１０に対して第２画像データ５４ｂに基づいた露光を行う。また、この露光中に、第１搬送ロボット７２ａによって第１移動ステージ１２ａ上の基板１０が交換され、第１移動ステージ１２ａは、新たな基板１０を積載して第２移動ステージ１２ｂに近接する方向に向けて移動し、先程と同様に、基板１０のアライメント計測を行う。第２移動ステージ１２ｂは、露光部１１を通過した後、初期位置へ戻り、このとき、第１移動ステージ１２ａは、露光部１１を一端通過して反対方向に移動し、基板１０に対して第１画像データ５４ａに基づいた露光を行う。また、この露光中に、第２搬送ロボット７２ｂによって基板１０が交換された第２移動ステージ１２ｂは、新たな基板１０を積載して第１移動ステージ１２ａに近接する方向に向けて移動し、第２基板位置検出部３０ｂによって基板１０のアライメント計測を行う。これ以降は、以上の工程を１サイクルとして、同一動作が繰り返される。

本実施形態の効果について説明する。図１１は、本実施形態を適用したデジタル露光装置２を上方から見た図面であり、上述したようにデジタル露光装置２は、装置本体３の上層に画像処理ユニット４ａ〜４ｊの全てと、半数の光源ユニット６ａ〜６ｊを配列した２階建て構造とし、さらに、画像処理ユニット４ａ〜４ｊ及び光源ユニット６ａ〜６ｔを露光部１１に近接させて設置しているので、デジタル露光装置２の床面占有面積が増大することを防ぎ、さらに、露光部１１と、画像処理ユニット４ａ〜４ｊ及び光源ユニット６ａ〜６ｔとを接続する信号ケーブル２１及び光ファイバ２２の全長を短くして、電気ノイズの抑制及び高い伝送効率（光学効率）を保持することができる。

これに対して、図１２に示す従来のデジタル露光装置８０の構成では、装置本体８１と同じ床面に、本実施形態と同数の画像処理ユニット８２や光源ユニット８３を配置した場合、画像処理ユニット８２及び光源ユニット８３の床面占有面積、及びメンテナンス用のスペースが増大し、また、露光部８４から離れた位置に画像処理ユニット８２及び光源ユニット８３を配置しなければならず、信号ケーブル８６及び光ファイバ８７が長尺化してしまうが、本実施形態ではそのようなことがない。

また、デジタル露光装置２では、画像処理ユニット４及び光源ユニット６を上層に配置し、さらに装置本体３の上面に開閉蓋２４を設け、この開閉蓋２４を開放状態にして露光ヘッド２０にアクセスすることができるので、装置本体３の上面でメンテナンス作業のほとんどを行うことができるから、メンテナンス用のスペースを装置本体の周囲に設ける必要が無く床面占有面積の増加を防ぐことができる。

なお、上記実施形態では、２つの移動ステージを備え、交互に基板への露光を行う公正としているが、本発明がこれに限定されるものではなく、１つの移動ステージで基板への露光を行う構成としてもよい。また、上記実施形態では、固定配置された露光部に対してステージを移動させているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ステージを固定し、露光部を移動させてもよい。

デジタル露光装置の外観斜視図である。 デジタル露光装置を光源ユニット側から見た側面図である。 装置本体の構成を示す概略斜視図である。 信号ケーブルと露光ヘッドとの接続状態を示す要部断面図である。 光ファイバと露光ヘッドとの接続状態を示す要部断面図である。 露光ヘッドの内部構成を示す模式図である。 ＤＭＤの構成を示す概略斜視図である。 露光ヘッドによる基板上の露光エリアを示す概略斜視図である。 デジタル露光装置の電気的構成を示すブロック図である。 デジタル露光システムの構成を示す概略平面図である。 本発明を適用したデジタル露光装置の概略平面図である。 従来のデジタル露光装置の概略平面図である。

符号の説明

２ デジタル露光装置
３ 装置本体
４ａ〜４ｊ 画像処理ユニット
６ａ〜６ｔ 光源ユニット
１０ 基板
１１ 露光部
２０ 露光ヘッド
２１ 信号ケーブル
２２ 光ファイバ

Claims (5)

1. 露光ヘッドが基板に描画処理を行う装置本体と、前記露光ヘッドへ光ビームを入力する複数の光源ユニットと、前記露光ヘッドが基板に露光する画像データを入力する複数の画像処理ユニットと、前記光源ユニットから前記露光部へ光ビームを伝達する光ケーブルと、前記画像処理ユニットから前記露光ヘッドへ画像データを送信する信号ケーブルとを備えた画像処理装置において、
   前記装置本体の上方に、前記画像処理ユニット及び前記光源ユニットを配置した２階建て構造とし、且つ前記露光ヘッドに近接する位置に前記画像処理ユニットを配置していることを特徴とする露光装置。
2. 前記露光ヘッドと前記画像処理ユニットとは、互いに分離して配置されていることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
3. 前記光源ユニットと前記露光ヘッドとを近接して配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
4. 前記装置本体の床面占有面積の範囲内に前記画像処理ユニットを配置したことを特徴とする請求項１ないし３記載の露光装置。
5. 前記装置本体、前記画像処理ユニット、及び前記光源ユニットに供給される電力をそれぞれ独立して遮断する電源遮断手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし４記載の露光装置。

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