JP5090803B2 - 描画装置 - Google Patents
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Description
そして、第1の観点の描画装置は、マトリクス状に配置された多数の反射素子を有する空間光変調手段と、反射素子に対して露光光を供給する光源と、第1電圧をかけることにより反射素子の傾き角を露光光が被露光面へ導かれる第1の角度に設定し、無電圧にすることにより反射素子の傾き角を露光光が被露光面へ到達しないように略0度に設定し、反射素子の傾き角を第1の角度と略0度とで切り換えることにより、被露光面上に描画する状態と描画されない状態を切り換えるバイアス電圧制御部と、を備える。
この構成により、バイアス電圧制御部が第1電圧を印加すると、反射素子の傾き角度が第1の角度になる。第1の角度になると被露光体に描画される。バイアス電圧制御部が無電圧をかける、すなわちバイアス電圧を遮断すると反射素子の傾き角が略0度になり、被露光体への描画が行われない。空間光変調手段の反射素子の傾き角を第1電圧と無電圧とで切り換え、被露光面上に描画する状態と描画されない状態とを切り換えるため、従来と比べて、描画する状態から描画されない状態への遷移時間又は描画されない状態から描画する状態への遷移時間を約1/2に短縮できる。
露光光が反射素子に入射する際に露光光の光束角度が広いと、反射素子の傾き角が第1の角度から略0度の状態になっても、一部の露光光が被露光面へ到達してしまう可能性がある。そこで、反射素子の傾き角がα角度になる場合に露光光の光束角度が2α角度以下にすることによって、すべての露光光が被露光面へ到達しないようにする。
この構成により、露光光が被露光面へ到達しない状態でありながら、傾き角が略0度の反射素子で反射した露光光とは異なる方向に反射させることができる。
特にこれら超電圧水銀ランプ、キセノンランプ、フラッシュランプ又はLEDは、光量が大きい光源であるため、描画する状態から描画されない状態への遷移時間又は描画されない状態から描画する状態への遷移時間を約1/2に短縮した場合に描画時間の短縮効果を発揮できる。
この構成により、露光光が被露光面へ到達しない状態で2つの状態を有することから、第2状態又は第3状態の一方を使って制御部は露光光の光量の監視を行うことができる。
図1は、描画装置100を示す概略斜視図である。描画装置100は、大別して、第1照明光学系30と、第2照明光学系37と、DMD素子41と、投影光学系60と、被露光体テーブル90とを有している。本実施形態では、大きな面積の被露光体CBを描画することができるように、2系統の第1照明光学系30−1及び第2第1照明光学系30−2を備えている。小さな面積の被露光体CBに対しては、1系統の第1照明光学系30−1だけでもよい。
描画装置100の第1照明光学系30−1は、超高圧水銀ランプ10−1を有している。超高圧水銀ランプ10−1は、楕円ミラー11−1の第1焦点位置に配置される。楕円ミラー11−1は、超高圧水銀ランプ10から照射されるUV光を効果的に第2焦点位置の方向に反射する。光源のランプは、超高圧水銀ランプの他、キセノンランプ、フラッシュランプ又はLEDを用いてもよい。描画装置100は高速に描画するため、光量が大きいことが望ましい。
図3は、第2照明光学系37の1系統のY−Z断面を示した図である。
アパーチャー部材20、反射光学素子22及び全反射ミラー23で反射された露光光ILは、レンズなどの光学素子及び絞り調整部35から構成される第2照明光学系37を経由してDMD素子41に導かれる。
図4は、DMD素子41を示した図であり、(a)はDMD素子41の一部を示した斜視図であり、(b−1)ないし(b−3)はDMD素子41の光反射面に配置されたマイクロミラーMを示した図である。
図5は、マイクロミラーMの回転角と光束角度との関係を示した図である。
DMD素子41に入射される露光光ILは、図5に示すように、露光光ILの主光線がDMD素子41の法線方向(垂直方向)に対して+2α度傾斜するように、DMD素子41と露光光ILとが調整されている。
そして、図5(a)ではマイクロミラーMの回転角度が水平面に対して+α度の状態に傾いている。このため、入射した露光光ILはDMD素子41の法線方向に主光線を持つ露光光ILとして射出する。この露光光ILは投影光学系60に導かれ、被露光体CBを描画する。この状態は、バイアス電圧制御部83(図7を参照)が、DMD素子41のマイクロミラーMに+24V電圧を印加することによって作り出すことができる。
図6は、描画のタイミングチャート図である。図5で示したα度は12度として説明する。また図6の(a)はDMD素子41に印加するバイアス電圧を示したタイミングチャートであり、(b)はマイクロミラーMの回転角度を示したチャートであり、(c)は描画DRのタイミングを示したチャートであり、(d)は光量センサSS1の照射を示したチャートである。
図7は、描画装置100の照明光学系及びDMD素子41を示したブロック図である。説明の簡略化のため、8系統の第2照明光学系37から投影光学系60まで構成のうち、第2照明光学系37−1から投影光学系60−1と第2照明光学系37−2から投影光学系60−2とのブロックを描いてある。
11−1 … 楕円ミラー
13−1 … シャッタ
15−1 … 波長選択フィルタ
19 … 電源制御部
20,20−1 … アパーチャー部材
22,22−1 … 反射光学素子
23,23−1 … 全反射ミラー
30,30−2 … 第1照明光学系
31−1 … コリメートレンズ
32−1 … ライアイレンズ
37,37−2,37−8 … 第2照明光学系
35 … 調整部
39 … ミラー
41 … 空間光変調部
41,41−1,41−2 … DMD素子
42 … ウェハ
43 … 反射プリズム
60,60−1 … 投影光学系
65 … 光吸収板
80 … 制御部
83 … バイアス電圧制御部
84 … 被露光体ステージ駆動回路
90 … 被露光体テーブル
95 … 筐体
100 … 描画装置
CB … 被露光体
IL … 露光光
M … マイクロミラー
SS … 光量センサ(SS1 … 第1光量センサ,SS2 … 第2光量センサ)
Claims (6)
- 回路パターンを被露光面上に描画する描画装置において、
マトリクス状に配置された多数の反射素子を有する空間光変調手段と、
前記反射素子に対して露光光を供給する光源と、
第1電圧をかけることにより前記反射素子の傾き角を前記露光光が前記被露光面へ導かれる第1の角度に設定し、無電圧にすることにより前記反射素子の傾き角を前記露光光が前記被露光面へ到達しないように略0度に設定し、前記反射素子の傾き角を第1の角度と略0度とで切り換えることにより、前記被露光面上に描画する状態と描画されない状態を切り換えるバイアス電圧制御部と、
を備えることを特徴とする描画装置。 - 前記第1の角度がα角度になる場合に、前記反射素子に対する前記露光光の光束角度が2α角度以下であることを特徴とする請求項1に記載の描画装置。
- 前記バイアス電圧制御部は、第2の電圧をかけることにより前記反射素子の傾き角を前記露光光が前記被露光面へ到達しない第2の角度に設定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の描画装置。
- 前記傾き角が略0度又は前記傾き角が第2の角度のとき、前記空間光変調手段の稼動の監視を行う制御部を備えることを特徴とする請求項3に記載の描画装置。
- 前記光源は超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、フラッシュランプ、又はLEDであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の描画装置。
- 回路パターンを被露光面上に描画する描画装置において、
マトリクス状に配置された多数の反射素子を有する空間光変調手段と、
前記反射素子に対して露光光を供給する光源と、
前記露光光を前記被露光面へ導くように前記反射素子を第1状態に設定する第1電圧をかけるとともに、前記露光光が前記被露光面へ到達しないように前記反射素子を第2状態に設定する無電圧をかけるバイアス電圧制御部と、を備え、
前記バイアス電圧制御部は、前記反射素子を前記露光光が前記被露光面へ到達せず、且つ前記第2状態と異なる第3状態に設定する第3電圧をかけ、
前記描画装置は、前記第2状態又は第3状態において、前記露光光の光量の監視を行う制御部を備えることを特徴とする描画装置。
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