CN101218542A - 描绘方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种曝光方法及装置,使多个曝光头相对于曝光面沿规定的扫描方向相对地移动,从而在曝光面上曝光图像,其曝光合适的图像而不产生每个曝光头的图像的偏离。使用在各曝光头3021、3012上预先设定的基准微反射镜r21、r12,在曝光面上形成各曝光头3021、3012的基准点rp21、rp12,并且控制基于各曝光头2021、3012的曝光时刻,以使每个曝光头3012、3012的基准点rp21、rp12排列在基准线RL上。
Description
技术领域
本发明涉及使多个描绘头沿规定的扫描方向相对于描绘面相对地移动,从而在描绘面上描绘图像的描绘方法及装置。
背景技术
以往,周知有在描绘面上形成图像数据表示的期望的二维图案的描绘装置。
作为如上述的描绘装置提出了各种方案,例如利用数字微反射镜设备(以下称为“DMD”)等的空间光调制元件,根据图像数据由空间光调制元件调制光束,从而进行曝光的曝光装置。
并且,作为使用如上述的DMD的曝光装置,提出了例如通过使DMD沿规定的扫描方向相对于曝光面相对地移动,并且根据向该扫描方向移动,由DMD时序地依次形成曝光点群,由此在曝光面上形成期望的图像的曝光装置。
此外,作为如上述的曝光装置,也提出了在与扫描方向正交的方向上配置多列设有DMD的曝光头,并使该曝光头列相对于曝光面相对地移动的曝光装置的方案。通过如上述地构成行曝光头并进行曝光,能够缩短曝光时间。
但是,在具备如上述的多个曝光头的曝光装置中,每个曝光头基于各自不同的坐标系在曝光面上曝光曝光图像,每个曝光头的曝光图像在上述扫描方向上发生偏离,无法曝光合适的曝光图像。
发明内容
本发明鉴于上述问题,目的在于提供一种能够在如上述曝光装置的、利用多个描绘头描绘图像的描绘方法及装置中,不产生如上述的按各描绘头的图像的偏离地描绘合适的图像的描绘方法及装置。
本发明的描绘方法使描绘头相对于描绘面沿规定的扫描方向相对地移动,并且与该移动对应地在所述描绘面上依次形成所述描绘点,从而在所述描绘面上描绘图像,所述描绘头具有描绘元件二维状配置的描绘点形成部,且所述描绘元件基于表示所述图像的图像数据在描绘面上形成描绘点,其中,利用在与所述扫描方向交叉的方向上排列的多个所述描绘头进行所述描绘,所述描绘方法的特征在于,使用在每个描绘头上预先设定的基准描绘元件,在所述描绘面上形成所述每个描绘头的基准点,并且控制基于所述各描绘头的描绘时刻,以使所述每个描绘头的基准点在所述扫描方向上的规定的位置处排列。
此外,上述本发明的描绘方法中,能够利用所述各描绘头在所述描绘面形成的各部分图像的所述交叉方向的任一侧的端部上形成所述基准点。
此外,能够对输入到所述各描绘头的部分图像数据实施修正,以使由相互邻接的所述描绘头中的一个所述描绘头形成的部分图像的形成所述基准点的端部连接由另一个所述描绘头形成的部分图像的未形成所述基准点的在所述交叉方向上的端部。
此外,作为所述修正,能够实施旋转处理。
此外,能够对输入到所述各描绘头的图像数据实施修正,以使利用所述基准描绘元件形成的描绘点的图像构成为描绘在与所述扫描方向交叉的方向上的规定位置的图像。
此外,能够对输入到所述各描绘头的部分图像数据实施修正,以使利用相互邻接的所述描绘头在所述描绘面上形成的各部分图像在与所述扫描方向交叉的方向上连接。
此外,作为使在所述交叉方向上连接而实施的修正,能够实施插补或间隔剔除处理。
此外,能够N重(N为2以上的自然数)描绘所述描绘面。
本发明的描绘装置,使描绘头相对于描绘面沿规定的扫描方向相对地移动,并且与该移动对应地在所述描绘面上依次形成所述描绘点,从而在所述描绘面上描绘图像,所述描绘头具有描绘元件二维状配置的描绘点形成部,所述描绘元件基于表示所述图像的图像数据在描绘面上形成描绘点,其中,多个所述描绘头在与所述扫描方向交叉的方向上排列,所述描绘装置的特征在于,所述多个描绘头使用在该每个描绘头上预先设定的基准描绘元件,在所述描绘面上形成基准点,且具备描绘头控制部,其控制基于所述各描绘头的描绘时刻,以使所述每个描绘头的基准点在所述扫描方向上的规定的位置处排列。
此外,在上述本发明的描绘装置中,所述各描绘头是利用该各描绘头在所述描绘面形成的各部分图像的所述交叉方向的任一侧的端部上形成所述基准点。
此外,具备扫描方向修正机构,其对输入到所述各描绘头的部分图像数据实施修正,以使由相互邻接的所述描绘头中的一个所述描绘头形成的部分图像的形成所述基准点的端部连接由另一个所述描绘头形成的部分图像的未形成所述基准点的且在所述交叉方向上的端部。
此外,所述扫描方向修正机构能够对输入到各描绘头的部分图像数据实施旋转处理。
此外,还具备:描绘点位置修正机构,其对输入到所述各描绘头的图像数据实施修正,以使利用所述基准像素形成的描绘点的图像构成为描绘在与所述扫描方向交叉的方向上的规定位置的图像。
此外,具备:交叉方向修正机构,其对输入到所述各描绘头的部分图像数据实施修正,以使利用相互邻接的所述描绘头在所述描绘面上形成的各部分图像在与所述扫描方向交叉的方向上连接。
此外,所述交叉方向修正机构能够对输入到所述各描绘头的部分图像数据实施插补或间隔剔除处理。
此外,能够N重(N为2以上的自然数)描绘所述描绘面。
根据本发明的描绘方法及装置,使用在每个描绘头上预先设定的基准描绘元件,在描绘面上形成每个描绘头的基准点,并控制基于各描绘头的描绘时刻,以使每个描绘头的基准点在上述扫描方向上排列在相同的位置,所以能够使各描绘头的坐标系一致,并能够不产生上述偏离地描绘合适的图像。
附图说明
图1表示本发明的描绘装置一实施方式的曝光装置的外观立体图;
图2表示图1的曝光装置的扫描器的结构立体图;
图3(A)表示在感光材料的曝光面上形成的已曝光区域的俯视图,(B)表示根据各曝光头的曝光区域的排列的俯视图;
图4表示图1的曝光装置的曝光头的大概结构的立体图;
图5(A)表示图1的曝光装置的曝光头的详细结构的俯视图;
图5(B)表示图1的曝光装置的曝光头的详细结构的俯视图及侧视图;
图6表示图1的曝光装置的DMD的结构的局部放大图;
图7用于说明DMD的动作的立体图;
图8表示光纤阵列光源的结构的立体图;
图9表示光纤阵列光源的激光发射部的发光点排列的主视图;
图10表示在相邻的曝光头间存在相对位置偏离时,曝光面上的图案产生不均的例子的说明图;
图11表示基于相邻两个曝光头的曝光区域和对应的狭缝的位置关系的俯视图;
图12表示用于说明利用狭缝测定曝光面上光点的位置的方法的俯视图;
图13表示仅使用图10的例子中选择的使用像素,曝光面上的图案产生不均被改善的状态的说明图;
图14表示在相邻的曝光头间存在相对位置偏离和存在安装角度误差时,曝光面上的图案产生不均的例子的说明图;
图15表示仅使用图14的例子中所选择的使用像素时,曝光面上的图案产生不均被改善的说明图;
图16表示参照曝光的第1例的说明图;
图17表示参照曝光的第2例的说明图;
图18是用于说明关于两个曝光头的X轴方向上的偏离量的测量方法的一例的图;
图19表示参照标度的一例的图;
图20(A)用于说明由两个曝光头曝光的曝光图案的Y轴方向的偏离的图;
图20(B)表示调整两个曝光头的曝光时刻后的曝光图案的图;
图21用于说明由两个曝光头曝光的曝光图案的Y轴方向的偏离的修正方法的图;
图22用于说明由于两个曝光头的设置角度等引起的曝光图案的偏离的图;
图23用于说明由于两个曝光头的设置角度等引起的曝光图案的偏离的测量方法的一例的图;
图24A用于说明将两个曝光头的曝光图案在Y轴方向上连接的方法其他的例子的图;
图24B用于说明将两个曝光头的曝光图案在Y轴方向上连接的方法其他的例子的图;
图25用于说明将各曝光头的曝光图案在Y轴方向上连接的方法其他的例子的图;
图26用于说明将各曝光头的曝光图案在Y轴方向上连接的方法其他的例子的图;
图27A表示利用各微反射镜曝光的曝光点的理想位置的图;
图27B表示利用各微反射镜曝光的曝光点由于光学系的成像位置的误差等引起的X轴方向偏离的例子的图;
图27C是用于说明修正由于光学系的成像位置的误差等引起的曝光点在X轴方向上的偏离的方法的一例的图;
图28A表示利用各微反射镜曝光的曝光点的理想位置的图;
图28B表示利用各微反射镜曝光的曝光点由于光学系的倍率的误差等引起的X轴方向偏离的例子的图;
图28C是用于说明修正由于光学系的倍率的误差等引起的曝光点在X轴方向上的偏离量的方法的一例的图;
图29是用于说明测量由于光学系的倍率的误差等引起的曝光点在X轴方向上的偏离量的方法的一例的图。
具体实施方式
以下,基于附图,详细说明关于本发明的描绘装置一实施方式的曝光装置。
如图1所示,本实施方式所涉及的曝光装置10具有将薄片状感光材料12吸附在表面上进行保持的平板状移动平台14。在由4个地脚16支撑的厚板状设置台18上,沿着平台移动方向设有两根导轨20。平台14配置成其长度方向和平台移动方向同向,并且被支承为通过导轨20可往复移动。另外,在该曝光装置10中,设有沿导轨20驱动作为移动机构的平台14的平台驱动装置(图中未示出)。
在设置台18的中央部位,设有横跨平台14的移动路径的“コ”字状的门22。“コ”字状的门22的各个端部固定在设置台18的两侧面。在该门22两侧的一侧设有扫描器24,而在另一侧设有检测感光材料12的前端和后端的多个(例如两个)传感器26。扫描器24和传感器26均设置在门22上,并在平台14移动路径的上方固定设置。另外,扫描器24和传感器26连接在图中未示出的对它们进行控制的控制器上。这里,为了说明,在与平台14表面平行的平面内,如图1所示规定相互垂直的X轴和Y轴。
沿平台14的扫描方向的上游一侧(以下仅记为“上游一侧”。)的端缘部位,形成向X轴方向张开的“ㄑ”字形的狭缝28,等间隔地形成9条。各狭缝28由位于上游一侧的狭缝28a和位于下游一侧的狭缝28b构成。狭缝28a和狭缝28b相互垂直,同时相对于X轴,狭缝28a有一45度,狭缝28b有+45度的角度。在平台14内部的各狭缝28下方的位置,分别装入有单一元件型的光检测器(图中未示出)。各光检验器与后述的进行使用像素选择处理的运算装置(图中未示出)相连接。
扫描器24,如图2和图3(B)所示,设有2行5列的大略矩阵状排列的10个曝光头30。另外,在以下表示排列配置成m行n列的各个曝光头时,记为曝光头30mn。
各曝光头30设置在扫描器24上,让后述的其内部的数字微反射镜器件(DMD)36的像素列方向与扫描方向夹成规定的设定倾斜角度θ。因此,由各曝光头30决定的曝光区域32,成为相对于扫描方向倾斜的矩形区域。随着平台14的移动,在感光材料12的曝光面上通过曝光头30形成带状的已曝光区域34,另外,在以下中,表示排列配置成m行n列的各个曝光头的曝光区域时,记为露光区域32mn。
另外,如图3(A)和图3(B)所示,各曝光头30被配置成让带状的各个已曝光区域34与邻接的已曝光区域34部分重合。为此,例如第1行的曝光区域3211和曝光区域3212之间不能曝光的部分,可以通过第2行的曝光区域3221曝光。
另外,上述9条狭缝28的位置和邻接的已曝光区域34间的重复部分的中心位置大略一致。另外,各狭缝28的大小做成充分覆盖已曝光区域34之间的重复部分宽度的大小。
各个曝光头30,如图4和图5所示,作为根据像素数据按每个像素单元对入射光调制的空间光调制元件,具有美国德州仪器公司制造的DMD36。该DMD36连接在具有数据处理单元和反射镜驱动控制单元的控制器上。在该控制器的数据处理单元中,基于输入的图像数据,对每个曝光头30,生成驱动控制DMD36表面的使用区域中的各微反射镜的控制信号。另外,反射镜驱动控制单元,基于图像数据处理单元生成的控制信号,对每个曝光头30控制DMD36的各微反射镜的反射面的角度。
如图4所示,在DMD36的光入射侧,依次配置:光纤阵列光源38,其具有光纤的射出端部(发光点)沿与曝光区域32的长边方向一致的方向配置成一列的激光射出单元;透镜系统40,其对光纤阵列光源38射出的激光光束校正并在DMD上聚光;反射镜42,其让透过该透镜系统40的激光光束向DMD36反射。另外,在图4中,概略地图示了透镜系统40。
上述透镜系统40,如图5详细所示,包括:一对组合透镜44,其使光纤阵列光源38射出的激光光束成平行光;一对组合透镜46,其将平行光化后的激光光束光量分布校正成均匀分布;以及聚光透镜48,其将光量分布被校正后的激光光束聚光在DMD36上。
另外,在DMD36的光反射侧,配置将DMD36反射的激光光束在感光材料12的曝光面上成像的透镜系统50。透镜系统50由两片透镜52和54构成,被配置为使得DMD36和感光材料12的曝光面成为共轭关系。
本实施方式中,由光纤阵列光源38射出的激光光束设定为实际被扩大5倍后,在DMD36上各微反射镜发射的光线通过上述透镜系统50被聚焦成约5μm。
如图6所示,DMD36是在SRAM单元(存储器单元)56上将构成各个像素(pixel)的多个微型透镜58配置成格子状的反射镜器件。在本实施方式中,虽然使用配置成1024列×768行的微反射镜58所构成的DMD36,但由与该DMD36连接的控制器可驱动的即可使用的微反射镜58仅为1024列×256行。DMD 36的数据处理速度是有限度的,由于与使用的微反射镜数目成比例来决定每行的调制速度,像这样通过仅使用一部分微反射镜,每行的调制速度变快。各微反射镜58由支柱支承。在其表面蒸镀铝等高反射率的材料。另外,本实施方式中,各微反射镜58的反射率在90%以上,其配置间距在纵向和横向均为13.7μm。SRAM单元56是通过含有铰链和轭铁的支柱用通常的半导体生产线制造的硅栅极CMOS,均做成单片(一体型)结构。
在DMD36的SRAM单元56,写入用二进值表示的构成所期望的二维图案的各点浓度的图像信号后,由支柱支承的微反射镜58,以对角线为中心,以相对于配置有DMD36的基板侧成±α度(例如±10度)中的一个角度倾斜。图7(A)示出了微反射镜58处于打开状态以+α度倾斜的状态,图7(B)示出了微反射镜58处于关闭状态以-α度倾斜的状态。因此,如图6所示,通过根据图像信号控制DMD 36各像素的微反射镜58的倾斜,入射到DMD 36的激光光束B分别向各个微反射镜58的倾斜方向反射。
另外,在图6中,图示了DMD36局部放大的,以+α度或-α度控制各微反射镜58的状态的一例。通过连接在DMD36上的控制器对各微反射镜58的进行开/关控制。另外,在处于关闭状态的微反射镜58反射的激光光束B行进的方向上设置光吸收体(图中未示出)。
光纤阵列光源38,如图8所示,具有多个激光模块(例如14个)60,多模光纤62的一端与各激光模块60结合。多模光纤62的另一端与具有比多模光纤62小的包覆层口径的多模光纤64结合。如图9详细所示,多模光纤64的与多模光纤62相反一侧的端部沿与扫描方向垂直的方向并排7个,并配置成两列而构成激光输出单元66。
由多模光纤64的端部所构成的激光输出单元66,如图9所示,被夹在两个表面平坦的支撑板68之间而被固定。另外,在多模光纤64的光射出端面,为对其保护,希望配置玻璃等透明的保护板。多模光纤64的光射出端面,由于光密度高,容易产生积尘和劣化,通过设置如所述的保护板,防止端面附着尘埃,从而能够延迟劣化。
以下,用图10至图13,说明有关本实施方式的曝光装置10的使用像素指定处理。
在本实施方式中,由曝光装置10进行双重曝光处理,作为各曝光头30即各DMD 36的设定倾斜角度,若是各曝光头30没有装配角度误差的理想状态,采用可使用的1024列×256行微反射镜58,正好成为双重曝光的角度θideal。该角度θideal,与N重曝光的数N,对于成为构成可使用的微反射镜58的各像素列的个数s、可使用的微反射镜58的像素列方向的像素间距p、以及沿与扫描方向垂直方向的可使用的微反射镜58的像素列间距δ,由式(1)给出。
spsinθideal=Nδ (1)
本实施方式的DMD36,如上所述,由于是将纵横配置间距相等的多个微反射镜58配置成矩形栅格状,因此,
pcosθideal=δ (2)
上述式(1)变为
stanθideal=N (3)
在本实施方式中,如上所述,由于s=256,N=2,由式(3)可得角度θideal约为0.45度。曝光装置10被初期调整以使得各曝光头30即各DMD36的安装角度成为该角度θideal。
图10表示在如上述的被初期调整的曝光装置10中,两个曝光头(作为一例,为曝光头3012和3021)的关于X轴方向的相对位置偏离理想状态的影响所引起的曝光面上的图案中产生不均的说明图。
该相对于X轴方向的相对位置偏离是由于曝光头间的相对位置的微调整较困难而产生。
在以下的附图和说明中,各自将曝光面上的各曝光区域32中的第m行光点行记为r(m),曝光面的第n列光点列记为c(n),第m行第n列的光点记为p(m,n)。图10上段部分表示向让平台14静止的状态下投影在感光材料12的曝光面上的、来自具有曝光头3012和3021的DMD36的可使用的微反射镜58的光点群的图案。图10下段部分表示关于曝光区域3212和3221的头间连接区域及其周边部位,在上段部分所示的光点群图案出现的状态下使平台14移动进行连续曝光时,在曝光面上形成曝光图案的状态。另外,在图10中,出于说明的方便,分别示出了基于由可使用的微反射镜58的每隔一列像素列形成的像素列群A的曝光图案、和基于其余的像素列形成的像素列群B的图案,实际的曝光面上的曝光图案是这两个曝光图案的叠合。
在图10的例子中,上述的关于X轴方向的曝光头3012和3021之间的相对位置偏离理想状态的结果是在基于像素列群A的曝光图案和基于像素列群B的曝光图案双方中的曝光区域3212和3221的头间连接区域中,产生比理想的双重曝光状态曝光变得冗长的部分。
为减轻上述那样的在曝光面上的头间连接区域出现的不均,在本实施方式中,使用上述狭缝28和光检测器的组合,在来自曝光头3012和3021的光点群中,对于构成描绘面中的头间连接区域的若干光点,检测出其在描绘面上的位置。基于其位置检测结果,在与光检测器相连接的运算装置中,对应于构成曝光头3012和3021之间的头间连接区域的光点的微反射镜中,选择实际上在正式曝光处理中使用的微反射镜,进行连接区域使用像素的选择处理。
另外,采用图11及图12,说明使用狭缝28和光检测器的组合的光点位置检测方法。图11是表示与同图10一样的曝光区域3212和3221和对应的狭缝28之间的位置关系的俯视图。正如已经所述,狭缝28的大小做得足够覆盖由曝光头3012和3021的已曝光区域34之间的重复部分宽度,即足够覆盖头间连接区域。
图12是说明检测作为一例的曝光区域3221的光点P(256,1024)的位置时的检测方法的俯视图。首先,使P(256,1024)处于点亮状态时,使平台14缓慢移动从而使狭缝28沿Y轴方向相对移动,将狭缝28定位在让光点P(256,1024)来到上游一侧狭缝28a与下游一侧的狭缝28b之间那样的任意位置上。此时的狭缝28a与狭缝28b的交点坐标记为(X0,Y0)。该坐标(X0,Y0)的值,由给予平台14的驱动信号所表示的平台14到上述位置的移动距离,以及已知的狭缝28的X方向位置决定,并记录之。
接下来,让平台14移动,使狭缝28沿Y轴朝图12的右侧相对移动。然后,如图12中的两点虚线所示,在光检测器检测出光点P(256,1024)通过左侧的狭缝28b时而让平台14停止。将此时的狭缝28a与狭缝28b的交点坐标记作(X0,Y1)。
现在,使平台14向相反方向移动,使狭缝28沿Y轴朝图12的左侧方相对移动。然后,在如图12中的两点虚线所示,在光检测器检测出光点P(256,1024)通过右侧的狭缝28a时而让平台14停止。将此时的狭缝28a与狭缝28b的交点坐标记作(X0,Y2)。
由以上的测定结果,通过X=X0+(Y1-Y2)/2,Y=(Y1+Y2)/2的计算确定光点P(256,1024)的坐标(X,Y)。
在选择连接区域使用像素时,在图10的例子中,首先,通过上述狭缝28和光检测器的组合检测曝光区域3212的光点P(256,1)的位置。接着,以光点P(256,1024)、P(256,1023)…顺序检测出曝光区域3221的光点行r(256)上的光点位置,当检测出与曝光区域3212的光点P(256,1)相比具有较大的X坐标的光点P(256,n)时,结束检测动作。然后,对应于构成曝光区域3221的光点列c(n+1)至c(1024)的光点的微反射镜确定作为正式曝光中不使用的微反射镜。例如,在图10的例子中,示出了曝光区域3221的光点P(256,1020)比曝光区域3212的P(256,1)具有较大的X坐标,若在曝光区域3221的光点P(256,1020)被检测出时结束检测动作,将对应于与图13中斜线覆盖的部分70相当的、构成曝光区域3221的光点列c(1021)至c(1024)的光点的微反射镜确定作为正式曝光中不使用的微反射镜。
接下来,对于N重曝光的数N,检测出曝光区域3212的光点P(256,N)的位置。由于本实施方式中N=2,检测出光点P(256,2)的位置。接着,在曝光区域3221的光点列中,在除去作为对应于在正式曝光中不使用的光点列确定之外的构成最右侧的光点列c(1020)的光点的位置,从P(1,1020)以P(1,1020)、P(2,1020).....顺次进行检测,当检测出表示比曝光区域3212的光点P(256,2)具有较大的X坐标的光点P(m,1020)时,结束检测动作。其后,在与光检测器连接的运算装置中,将曝光区域3212的光点P(256,2)的X坐标与曝光区域3221的光点P(m,1020)和P(m-1,1020)的X坐标比较,当曝光区域3221的光点P(m,1020)的X坐标一方接近曝光区域3212的光点P(256,2)的坐标时,将对应于曝光区域3221的光点P(1,1020)到P(m-1,1020)的微反射镜确定为正式曝光中不使用的微反射镜,当曝光区域3221的光点P(m-1,1020)的X坐标一方接近曝光区域3212的光点P(256,2)的坐标时,将对应于曝光区域3221的光点P(1,1020)到P(m-2,1020)的微反射镜确定为正式曝光中不使用的微反射镜。对于曝光区域3212的光点P(256,N-1)即P(256,1)的位置,以及构成曝光区域3221的下一光点列c(1019)的各光点的位置,进行相同的检测处理及微反射镜选择处理。结果,例如,将与构成图13中以网状覆盖的部分72的光点对应的微反射镜追加确定为正式曝光中不使用的微反射镜。这些被确定为正式曝光中不使用的微反射镜,始终被发送将其微反射镜的角度设定为关闭状态角度的信号,这些微反射镜实际上在正式曝光中不被使用。
若选择如以上的正式曝光不使用的微反射镜,曝光区域3212和3221的头间连接区域中,能够让相对于理想的双重曝光成为冗余曝光的部分和相对于理想的双重曝光成为不足曝光的部分的总和为最小,如图13的下段所示,能够实现极接近于理想状态的均匀双重曝光。
另外,在上述例子中,在确定构成图13中网状的覆盖部分72的光点时,可以不将曝光区域3212的光点P(256,2)的X坐标与曝光区域3221的光点P(m,1020)和P(m-1,1020)的X坐标进行比较,直接将对应于曝光区域3221的光点P(1,1020)到P(m-2,1020)的微反射镜确定作为正式曝光不使用的微反射镜。这种场合,在头间连接区域中,能够选择实际使用的微反射镜,以使得相对于理想的双重曝光成为冗余曝光的部分变得最小,且不出现相对于理想的双重曝光成为不足曝光的部分。或者也可以将对应于曝光区域3221的光点P(1,1020)到P(m-1,1020)的微反射镜确定作为正式曝光中不使用的微反射镜。这种场合,在头间连接区域中,能够选择实际使用的微反射镜,以使得相对于理想的双重曝光成为不足曝光的部分变得最小,且不出现相对于理想的双重曝光成为冗余曝光的部分。或者,在曝光面上的头间连接区域中,能够选择实际使用的微反射镜,以使得相对于理想的双重曝光成为冗余曝光的部分的光点数与相对于理想的双重曝光成为不足曝光的部分的光点数相等。
接着,用图14和图15说明上述的本实施方式的曝光装置10的变形例的像素指定处理的例子。该例是在用图10至图13说明的像素指定处理的例子中所考虑的曝光头3212和3221之间的平行相对位置偏离的基础上,考虑各曝光头3212和3221的安装角度误差以及曝光头3212和3221之间的相对安装角度偏离,将此影响抑制到最小,进而减轻曝光面上的清晰度和浓度的不均的处理的例子。
在该变形例中,曝光装置10,同上述的实施方式一样,进行双重曝光处理,作为各曝光头30即各DMD36的设定倾斜度,是比满足上述式(1)的理想角度θideal若干大的角度,例如采用0.50度程度的角度θ。这是因为:虽然各曝光头30的安装角度的微调整较困难,即使安装角度多少产生一些误差,也设法使各曝光头30的实际安装角度不小于理想角度θideal。曝光装置10,在可调整的范围内,按照各曝光头30即各DMD36的安装角度变得接近该设定倾斜角度θ的方式进行初期调整。
图14表示在上述那样进行初期调整后的曝光装置10中,通过两个曝光头(作为一例为曝光头3012和3021)的关于X轴方向的相对位置偏离,以及由各曝光头3012和3021的安装角度误差以及相对角度偏离的影响引起的曝光面上的图案中产生不均的例子。
图14的例子中,同图10的例子一样,作为关于X轴方向的曝光头3012和3021的相对位置偏离的结果,在基于像素列群A的曝光图案和基于像素列群B的曝光图案的双方,在曝光区域3212和3221的头间连接区域中,产生比理想的双重曝光状态冗余曝光的部分74,引起浓度不均。加之,在图14的例子中,由于各曝光头的设定倾斜角度θ比满足上述式(1)的理想角度θideal若干要大,并且,各曝光头的安装角度的调整困难,实际的安装角度是从上述设定倾斜角度θ稍微偏离的结果,即使在曝光面上的头间连接区域以外的区域,在基于像素列群A的曝光图案和基于像素列群B的曝光图案的双方,对应于各像素列端部的部分即像素列间的连接部分中,产生比理想的双重曝光状态曝光冗长的部分76,这引起浓度更加不均。
在该变形例中,首先,进行旨在减轻由上述各曝光头3012和3021的安装角度误差和相对安装角度偏离的影响引起的浓度不均的使用像素选择处理。具体地,使用上述狭缝28和光检测器的组合,关于曝光头3012和3011的每一个,确定投影在曝光面上的像素列的实际倾斜角度θ’,在与光检测器连接的运算装置中,基于该实际倾斜角度θ’,选择实际的在正式曝光中使用的微反射镜。实际倾斜角度θ’的确定如下进行:由上述狭缝28和光检测器的组合,例如对于曝光头3012检测出图14的曝光区域3212内的P(1,1)和P(256,1)的位置,而对于曝光头3021则检测出曝光区域3221内的P(1,1024)和P(256,1024)的位置,在运算装置中计算连接这些光点的直线的倾斜角度。
这样,采用所确定的实际倾斜角度θ’,与光检测器连接的运算装置,将满足
tanθ′=N (4)
的关系的值t最接近的自然数T,针对各自曝光头3012和3021导出,进行将DMD36上的第(T+1)行至第256行的微反射镜确定为正式曝光中不使用的微反射镜的处理。例如,曝光头3012是T=254,对于曝光头3021是T=255,确定对应于构成图15中斜线所覆盖的部分78和80的点的微反射镜作为正式曝光中不使用的微反射镜。藉此,在曝光区域3212和3221上的头间连接区域以外的各区域,能够使相对于理想的双重曝光成为冗余的部分和相对于理想的双重曝光曝光成为不足部分的总和为最小。
在此,替代导出最接近上述值t的自然数,也可以导出值t以上的最小自然数。那种场合,在曝光区域3212和3221的头间连接区域以外的各区域中,能够使相对于理想的双重曝光成为冗余曝光的部分变得最小,且不出现相对于理想的双重曝光成为不足曝光的部分。或者也可以导出t值以下的最大自然数。那种场合,在曝光区域3212和3221的头间连接区域以外的各区域中,能够使相对于理想的双重曝光成为不足曝光的部分变得最小,且不出现相对于理想的双重曝光成为冗余曝光的部分。在头间连接区域以外的各区域中,也可以按照相对于理想的双重曝光成为冗余曝光的部分的光点数与相对于理想的双重曝光成为不足曝光的部分的光点数相等的方式,确定正式曝光中不使用的微反射镜。
其后,关于与图15中构成由斜线覆盖的部分78和80的光点以外的光点对应的微反射镜,与用图10至图13说明的上述使用像素选择处理同样的处理,在图15中,将与构成由斜线覆盖的部分82和由网状覆盖部分84的光点对应的微反射镜,追加确定作为正式曝光不使用的微反射镜。这些被确定作为正式曝光中不使用的微反射镜,始终,被发送将微反射镜的角度设定为关闭状态的角度的信号,这些微反射镜实际上在正式曝光中不被使用。
通过上述变形例,能够减轻含有头间连接区域及其以外的区域的描绘面全体的清晰度和浓度的不均,进行均匀的双重曝光。
以上,详细说明了有关本发明的描绘装置的一实施方式及其变形例。这只不过是例示,在不脱离本发明范围的情况下可以进行各种变形。
例如,在上述实施方式及变形例中,作为用于检测曝光面上光点位置的机构,虽然采用狭缝28和单一器件型的光检测器的组合。也可以采用不限定于此的任何方式,例如也可以用二维检测器。
在上述实施方式及变形例中,虽然基于由狭缝28和光检测器的组合的光点位置检测结果,通过与光检测器连接的运算装置,作为选择正式曝光中实际使用的微反射镜的方式,进行使用例如全部可使用的微反射镜的参照曝光,通过目视参照曝光结果,确认清晰度及浓度的不均,由操作者通过手动指定所使用的微反射镜的方式,也包含在本发明的范围中。
进一步,作为上述实施方式的其他变形例,也可以在设有各曝光头30的DMD36的可使用的微反射镜中,仅使用构成每(N-1)列像素列的微反射镜,或构成相当于所有像素行数的1/N行的互相邻接的像素行的群的微反射镜,进行参照曝光,从对应于构成头间连接区域的光点的微反射镜中的参照曝光中所使用的器件中,确定正式曝光中不使用的微反射镜,以能够实现近似于理想的单重曝光的状态。
图16表示仅使用构成每(N-1)列像素列的微反射镜进行参照曝光的方式一例的说明图。在该例中,正式曝光为双重曝光,因此N=2。首先,如图16中实线所示,仅使用关于X轴方向邻接的两个曝光头(作为一例为曝光头3012和3021)的第奇数列的光点列所对应的微反射镜,进行参照曝光,样本输出参照曝光结果。对于所输出的参照曝光结果,操作者通过目视确认清晰度和浓度的不均,推定实际倾斜角度,使得能够实现对头间连接区域中的清晰度和浓度的不均抑制至最小限的正式曝光,能够指定正式曝光中使用的微反射镜。例如,在图16中,对应于斜线覆盖示出的部分86和由网状覆盖示出的部分88的光点列的微反射镜以外的微反射镜,作为在构成第奇数列的像素列的微反射镜中在正式曝光中实际所使用的微反射镜指定。对于第偶数列的像素,另外同样进行参照曝光,也可指定在正式曝光中实际使用的微反射镜,也适用于与对第奇数列的像素列的图案相同的图案。通过这样指定在正式曝光中使用的微反射镜,在使用第奇数列和第偶数列双方的微反射镜的正式曝光中,能够实现接近头间连接区域的理想的双重曝光的状态。另外,参照曝光结果的分析,不限于通过操作者目视,也可以是仪器的分析。
图17表示在关于X方向邻接的两个曝光头(作为一例为曝光头3012和3021)中,仅使用构成相当于所有像素行数的1/N行的互相邻接的像素群中的微反射镜进行参照曝光的方式一例的说明图。在该例中,正式曝光为双重曝光,因此N=2。首先,如图17中实线所示,仅使用对应于第1行至第128(=256/2)行的光点的微反射镜,进行参照曝光,样品输出参照曝光结果。对于所输出的参照曝光结果,操作者通过目视确认清晰度和浓度的不均,推定实际倾斜角度,使得能够实现对头间连接区域中的清晰度和浓度的不均抑制至最小限的正式曝光,能够指定正式曝光中使用的微反射镜。例如,在图17中对应于斜线覆盖示出的部分90和由网状覆盖示出的部分92的光点的微反射镜以外的微反射镜,作为第1行至第128(=256/2)行的微反射镜中在正式曝光中实际所使用的微反射镜指定。对于129行目至256行目的微反射镜中,另外同样进行参照曝光,也可指定在正式曝光中实际使用的微反射镜,也适用于与第1行至第128(=256/2)行的微反射镜对应的图案相同的图案。通过这样指定在正式曝光中使用的微反射镜,在使用所有微反射镜的正式曝光中,能够实现接近头间连接区域的理想的双重曝光的状态。另外,参照曝光结果的分析,不限于通过操作者目视,也可以是仪器的分析。
以上的实施方式及变形例,虽然均是对正式曝光为双重曝光的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以是单重曝光以上的任何N重曝光。但是,为了通过补偿效果进一步减轻描绘面上残留的二维图案的清晰度和浓度的不均,优选为双重以上的多重曝光。特别是通过三重至七重曝光程度,能够进行良好地确保高清晰度与减轻清晰度及浓度不均的效果之间平衡的曝光。
此外,在上述的实施方式及变形例所述的曝光装置中,头间连接区域中使用像素的选择,如上述的图13的例所示,可仅在与该头间连接区域相关的两个曝光头中的一个曝光头中,形成未使用的几个像素的方式,也可形成两个曝光头分配未使用的像素的方式。
此处,在如上述的曝光装置中,基于曝光结果,说明对使用的微反射镜进行指定的方法的一例。
具体地,测量关于两个曝光头(作为一例曝光头3012和3021)的X轴方向相对位置的、理想状态的偏离量,并基于该测量的偏离量,指定使用的微反射镜。首先说明测量上述偏离量的方法。
在测量上述偏离量时,例如在图16中说明的,仅使用曝光头3012及曝光头3021的构成每隔(N-1)根的像素列的微反射镜,并曝光沿X轴方向的直线。即,利用曝光头3012及曝光头3021的构成各像素列的微反射镜曝光的曝光点沿X轴方向排列地进行曝光。而且,以下,将如上述的仅使用构成每隔(N-1)根的像素列的微反射镜的曝光方法称为“间隔剔除参照曝光”。
并且,如上述地,在曝光沿X轴方向延伸的直线时,对于曝光头3021,不使用与规定的像素数(以下称为“规定的间隙曝光”。)对应的微反射镜地进行曝光。
图18表示如上述地曝光的沿X轴方向延伸的直线的一部分。而且,图18中,表示认为具有由于曝光头3021和曝光头3012重复或不足地被曝光的可能性的区域附近的直线。并且,图18中的直线L21是被曝光头3021曝光的直线,直线L12是被曝光头3012曝光的直线,直线Le表示利用与规定的间隙图像对应的微反射镜曝光的直线(因为实际上未曝光,所以以下称为“间隔Le”)。
并且,如上所述地,不使用与规定的间隙图像对应的微反射镜进行曝光,并且利用曝光头3012或曝光头3021,曝光如图19所示的参考标度Ls。如图19所示,参考标度Ls是指利用曝光头3012或曝光头3021的构成像素列的微反射镜曝光的沿X方向延伸的直线,是将n个、n+1个、n+2个、n+3个、n-1个、n-2个及n-3个曝光点(像素数)对应的间隔L(n)、L(n+1)、L(n+2)、L(n+3)、L(n-1)、L(n-2)及L(n-3)按规定数量的曝光点沿X轴方向排列的直线。而且,参考标度Ls可以由曝光头3012或曝光头3021的任意一个曝光,也可由两个曝光头进行曝光。此外,也可在如图18所示的直线L21或直线L12的一部分上曝光参考标度Ls,也可与上述直线L21及直线L12单独地曝光。此外,该参考标度Ls也可由间隔剔除参照曝光进行曝光。
并且,参考标度Ls中的间隔L(n)的曝光点的数量被设定为与规定的间隙图像对应的微反射镜的数量相同的数量,通过比较间隔Le的长度和间隔L,能够测量与上述偏离量对应的微反射镜的数量。
例如,如果间隔Le的长度为与间隔L(n)相同的长度,则上述偏离量为0。并且,如果间隔Le的长度为与间隔L(n-3)相同的长度,则与上述偏离量对应的微反射镜数为三个。从而,曝光头3221的曝光区域相对于曝光头3012的曝光区域重复三个微反射镜。从而,在如上述的情况下,可不使用与图16中的光点P(m,1019)、光点P(m+1,1019)及光点P(m+2,1019)对应的微反射镜。
而且,例如,如果间隔Le的长度为与间隔L(n+2)相同的长度,则与上述偏离量对应的微反射镜数为两个。即,曝光头3012和曝光头3021间隔有像素列中的两个微反射镜。在如上述的情况下,可使用光点P(m-1,1019)、光点P(m-2,1019)。
而且,间隔Le的长度与间隔L的比较可以由目视进行,也可由规定的测量装置测量。
如上所述地,基于间隔剔除参照曝光结果,能够指定使用的微反射镜。
此处,在上述的说明中,对在曝光头3021及曝光头3012中,通过指定使用的反射镜,消除由于两个曝光头的X轴方向上的相对位置关系的偏离的影响导致的曝光图案的不均的方法进行了说明,但如上所述地,即使指定各曝光头中使用的微反射镜,例如如果基于曝光头3021和曝光头3012的向曝光面上的曝光时刻不合适,则由曝光头3021曝光的曝光图案和由曝光头曝光头3012曝光的曝光图案在Y方向上偏离。
例如,如果考虑利用曝光头3021及曝光头3012分别如上所述地间隔剔除参照曝光在X轴方向上延伸的直线L21、直线L12的情况,则若各曝光头的曝光时刻不合适,如图20A所示,直线L21和直线L12在Y方向上偏离。
从而,如图20B所示,为使直线L21和直线L12在Y方向上无偏离地连接,期望控制由曝光头3021及曝光头3012进行的曝光时刻。
具体地,例如,使用上述狭缝28和光检测器的组合或二维检测器,测量与图20B的直线L21的右端的曝光点对应的微反射镜和与直线L12的左端的曝光点对应的微反射镜的位置,并求这些微反射镜的Y轴方向的距离,基于该距离与载置台14的移动速度,求得曝光头3021及曝光头3012的曝光时刻,并在该曝光时刻进行曝光,以使直线L21与直线L12在Y轴方向上无偏离地连接。
此外,不仅限于上述的方法,也可在预先确定的曝光时刻下利用曝光头3021及曝光头3012实际上曝光直线L21及直线L12,并利用规定的测量方式测量该曝光的直线L21与直线L12的Y轴方向上的偏离量,并基于该偏离量,调整上述预先确定的曝光时刻。
此外,也可进一步在曝光头3021和曝光头3012中,如图21所示,预先设定构成基准的微反射镜r21、r12(以下称为“基准微反射镜”。),调整曝光头3021及曝光头3012的曝光时刻,以使利用该基准微反射镜r21、r12曝光的曝光点rp21、rp22位于预先确定的曝光面上的Y轴方向上的基准线RL上。
此外,在如上所述地测量Y轴方向上的偏离量时,也考虑微反射镜的束(beam)的扫描方向与Y轴方向不一致,从而产生偏离的情况下,以规定的微反射镜在其扫描方向上画直线,并以该直线为基准,进行各曝光头的基准微反射镜形成的曝光位置的测量。例如,如果确定扫描方向与X轴方向之间的角度,则在该扫描方向上设定该角度的假想线,作为相对于该假想线的偏离,进行曝光位置的测量。而且,也可进行粗调,以使图案的位置及角度与假想线配合。
而且,作为上述基准微反射镜,位于各曝光头DMD的相同位置的微反射镜被指定,例如,如图21所示,可指定与直线L21的左端的曝光点对应的微反射镜和与直线L12的左端的曝光点对应的微反射镜。此外,作为调整时刻,以使利用基准微反射镜r21、r12曝光的曝光点rp21、rp12位于预先设定的曝光面上的Y轴方向的基准线RL上,例如,也可在预先设定的曝光时刻下,利用曝光头3021和曝光头3012曝光直线L21及直线L12,并利用规定的测量方式测量基准线RL、曝光点rp21及曝光rp12的位置关系,基于该测量的位置关系与载置台14的移动速度,如上述地调整曝光时刻。
此外,上述基准线RL也可在曝光面上预先设定,但例如也可将基于规定的曝光头的基准微反射镜的光点、且沿X轴方向平行(与扫描方向正交)的直线作为基准线RL设定,并调整曝光时刻,以使基于其他的曝光头的基准微反射镜的光点也位于上述基准线RL上。而且,作为上述规定的曝光头,例如可指定图3B中的曝光头3011。
此处,即使如上述地在以使与基准微反射镜对应的光点位于基准线RL上的曝光时刻下,利用曝光头3021和曝光头3012曝光,例如在曝光头3021或曝光头3012的DMD的实际倾斜角度偏离规定倾斜角度的情况下,如图22所示,直线L21及直线L12相对于X轴方向不平行。即,由曝光头3021曝光的曝光图案及由曝光头3012曝光的曝光图案以与基准微反射镜对应的光点为中心旋转。
因此,按各曝光头测量如上述的以与基准微反射镜对应的光点为中心的旋转偏离量,并通过对表示利用各曝光头曝光的曝光图案的曝光图象数据实施与上述旋转偏离量对应的旋转处理,由曝光头3021曝光的曝光图案(例如直线L21)及由曝光头3012曝光的曝光图案(例如直线L12)可为在Y轴方向上相连。而且,上述旋转偏离量只要可通过例如由曝光头曝光头3021及曝光头3012曝光如图22所示的直线L21及直线L12,并利用规定测量方式测量该曝光的直线L21和直线L12相对于X轴方向的角度取得即可。此外,此处旋转处理指旋转表示曝光图案的图像数据,也可曝光通过控制曝光头中的各列(例如1列至1024列)的时刻而旋转的曝光图案。
此外,不如上述地利用规定的测量方式实施测量角度,也可是例如,如上所述地,使与曝光头3021及曝光头3012的基准微反射镜r21、r12对应的曝光点rp21、rp12位于基准线RL上的曝光时刻下,曝光直线L21及直线L12,并且以在Y轴方向上不同的间距分别曝光多个与该直线L21及直线L12平行的直线,并基于该曝光图案取得旋转偏离量。具体地,例如,图23所示,由曝光头3021以45μm间距曝光多个与直线L21平行的直线,并利用曝光头3012以46μm间距曝光多个与直线L12平行的直线,并求得与利用曝光头3021曝光的直线的右端的光点在Y轴方向上与具有位置一致的左端的由曝光头3012曝光的直线,并计数该直线是距离直线L12的第几号直线,例如,在如图23所示为距离直线L12的第三号直线的情况下,与游标卡尺的测量原理相同,测得直线L21的右端的光点偏离基准线RL3μm。并且,例如也可将上述偏离换算为以光点rp21为中心的直线L21的旋转角,并基于该旋转角,如上述地在曝光图像数据中实施旋转处理。
此外,在上述的说明中,以使由曝光头3021及曝光头3012的基准微反射镜r21、r12曝光的曝光点rp21、rp12位于基准线RL上地设定曝光时刻后,求得由曝光头3021曝光的直线L21及由曝光头3012曝光的直线L12相对于X轴方向的旋转偏离量,并基于该旋转偏离量对曝光图像数据实施旋转处理,但上述曝光时刻的设定与上述旋转处理的顺序也可颠倒。具体地,在预先设定的曝光时刻下,如图24所示,曝光直线L21及直线L12,测量该直线L21及直线L12相对于X轴方向的旋转偏离量,并根据该旋转偏离量对曝光图像数据实施旋转处理后,再次如图24B所示,利用曝光头21及曝光头12曝光直线L21及直线L12,测量该曝光的直线L21及直线L12在Y轴方向上相对于基准线RL的偏离量,并根据该偏离量随调整上述预先设定的曝光时刻,由此,在基准线RL上,直线L21及直线L12位于基准线RL上。
此外,也可不进行如上述地旋转处理,仅调整曝光时刻,如图25所示地,使直线L21的右端与直线L12的左端在Y轴方向上一致。具体地,在预先设定的曝光时刻下,曝光直线L21和直线L12,并以规定的测量方式测量该直线L21的右端的曝光点在Y轴方向的位置与直线L12的左端的光点在Y轴方向上的位置之间的偏离量,基于该偏离量,调整曝光头3021与曝光头3012的曝光时刻,以使直线L21的右端的曝光点在Y轴方向的位置与直线L12的左端的曝光点在Y轴方向上的位置一致。此外,调整对于曝光头3022的曝光时刻,以使由曝光头3022曝光的直线L22的左端的曝光点在Y轴方向的位置与直线L12的右端的曝光点在Y轴方向上的位置一致。而且,如上述地,在连接基于各曝光头的曝光图案的情况下,期望在至少使一个曝光头的、由其基准微反射镜产生的曝光点位于基准线RL上的时刻下,进行曝光。图25中,由曝光头3021的基准微反射镜形成的曝光点位于基准线RL上。
此外,也可不进行如上述地曝光时刻的调整,仅进行旋转处理,如图26所示,使直线L21的右端与直线L12的左端在Y轴方向上一致。具体地,在预先设定的曝光时刻下曝光直线L21和直线L12,并利用规定的测量方式或如图23所示的多个直线图案等测量该直线L21的右端的曝光点在Y轴方向上的位置与直线L12的左端的曝光点在Y轴方向上的位置之间的偏离量,基于该偏离量,对表示直线L12的曝光图像数据实施旋转处理,并基于该实施旋转处理后曝光图像数据,由曝光头3012曝光直线L12,以使直线L21的右端的曝光点在Y轴方向上的位置与直线L12的左端的曝光点在Y轴方向上的位置一致。此外,只要对曝光头3022的曝光图像实施旋转处理,以使由曝光头3022曝光的直线L22的左端的曝光点在Y轴方向上的位置与直线L12的右端的曝光点在Y轴方向上的位置一致即可。而且,如上述地,在连接基于各曝光头的曝光图案的情况下,期望在至少使一个曝光头的、由其基准微反射镜产生的曝光点位于基准线RL上的时刻下进行曝光。图26中,由曝光头3021的基准微反射镜形成的曝光点位于基准线RL上。
此外,利用曝光头规定的微反射镜曝光沿扫描方向的扫描方向基准线,且按各曝光头曝光规定方向的线,以该扫描方向的基准线为基准,以使各曝光头曝光的线的上述规定的方向正确一致地实施旋转处理,
此处,在如上述地指定各曝光头中使用的微反射镜,并利用该微反射镜进行曝光时,向各微反射镜上分配曝光图像数据,以使与期望的曝光图像数据相应的曝光点曝光在期望的X轴方向的曝光位置。具体地,例如,如图27所示,向微反射镜1分配曝光图像数据,以使与曝光图像数据1相应的曝光点1在X=0的位置处曝光。
但是,即使如上述地分配曝光图像数据,例如由于曝光头中的光学系得设置位置的偏离或特性等,实际上如图27B所示,曝光点1不在X=0,而是X=1的位置处曝光,对于其他的曝光点,如图27B所示,也有在X轴方向上存在偏离的情况,从而无法在感光材料12的期望的位置上曝光期望的曝光图案。
因此,例如,如图27C所示,也可通过在X轴方向上移动曝光图像数据,并分配给各微反射镜,从而各曝光点的图像在期望的位置上曝光。而且,图27C中,未表示分配曝光图像数据1的微反射镜,但例如在微反射镜1为曝光规定的曝光头的最端侧的光点的微反射镜的情况下,曝光图像数据1可分配给相邻的曝光头的微反射镜。此外,作为将沿X轴方向移动的曝光图像数据分配给各微反射镜的方法,可在对曝光图像自身实施作为图像处理的移动处理后,将该移动处理后的曝光图像数据分配给各微反射镜,或移动设定读出存储在存储器中的曝光图像数据时的地址,从而从存储器中读出与移动后的地址对应的曝光图像数据,并分配给各微反射镜。
此外,如上述地向各微反射镜分配沿X轴方向移动后的曝光图像数据时,对于该移动量例如通过图21中说明地,曝光直线L21,并利用规定的测量方式,测量由基准微反射镜r21曝光的曝光点rp21的X轴方向的偏离量,基于该偏离量,对曝光图像数据实施移动处理,或加减计算从存储器中读出的地址。
此处,在向各曝光头的微反射镜分配曝光图像数据时,例如,如图28A所示,在X轴方向的0~9范围内曝光微反射镜1~10的曝光点的前提下,向各微反射镜分配曝光图像数据,但例如在曝光头中的光学系的倍率小于设计值的情况下,如图28B所示,以微反射镜1~12的曝光点曝光X轴方向的0~9范围。在此种情况下,在如上述的前提下,如果分配曝光图像数据,则如图28B所示,曝光图案比期望的曝光图案缩小,曝光图案发生歪曲,并且在曝光头间曝光图案未合适地连接。而且,图28B的微反射镜11、12中,分配给相邻的曝光头的微反射镜的曝光图像数据被分配。
因此,根据如上述的曝光头的光学系的倍率的偏离量,例如,如图28所示,可通过插补曝光图像数据,在X轴方向的0~9的范围内曝光期望的曝光图案。而且,图28C以箭头表示的曝光图像数据为被插补后的曝光图像数据。
此外,在上述的说明中,说明了曝光头的光学系的倍率小于设计值的情况的处理,但相反,在曝光头的光学系的倍率大于设计值的情况下,间隔剔除与其倍率偏移量对应的数的曝光图像数据,并向各微反射镜分配。
此处,对于测量如上述的曝光头的光学系的倍率偏离量的方法以下进行说明。
现在对测量曝光头3021的倍率偏离量的方法进行说明,对于其他的曝光头使用同样的方法也能够测量每个曝光头的倍率偏离量。
首先,利用曝光头3012的基准微反射镜r12,曝光如图29的下段表示的沿Y轴方向延伸的第一基准线X12(0),并且利用曝光头3012以相对于第一基准线X12(0)在X轴方向上46μm的间距曝光多个沿Y轴方向延伸的直线(以下称为第一刻度图案。)。另一方面,利用对与曝光头3012的基准微反射镜r12对应的曝光点rp12在X轴方向上相同位置的曝光点进行曝光的曝光头3021的微反射镜,曝光如图29的上段所示的沿Y轴方向延伸的第二基准线X21(0),并且利用曝光头3021以相对于上述第二基准线X21(0)、例如在X轴方向45μm间距,曝光多个沿Y轴方向延伸的直线(以下称为第二刻度图案。)。
此处,例如曝光头3021的光学系的倍率偏移量为0的情况下,上述第一基准线X12(0)的X轴方向的位置与上述第二基准线X21(0)的X轴方向的位置一致,但当存在曝光头3021的光学系的倍率偏移量的情况下,他们不一致。并且,在最接近第二基准线X21(0)处,测量第一刻度图案与第二刻度图案一致的直线。在图29中,第一刻度图案的直线X12(2)在最靠近第二基准线X21(0)处,与第二刻度图案的直线一致。从而可知,与游标卡尺原理相同地,利用曝光头3021曝光的曝光点的位置向X轴右方向偏离2μm。该偏离量为倍率偏离量。
从而,可间隔剔除与在X轴方向上2μ的范围内曝光的曝光点的数对应的曝光图像数据。此外,在X轴方向上,在存在与上述相反方向的偏离量的情况下,插补曝光图像数据。
另外,在有关上述实施例和变形例的曝光装置中,进而,优选设置变换图像数据的机构,使得图像数据表示的二维图案的规定部分的尺寸与通过将所选择的微型反射镜作为正式曝光中实际使用的器件而能够实现的对应部分的尺寸一致。通过这样变换图像数据,能够在曝光面上形成所期望的二维图案那样的高精细的图案。
另外,在有关上述实施方式及变形例的曝光装置中,虽然将来自光源的光按每个像素调制的DMD用作像素阵列,但并不限定于此,也可以使用DMD以外的液晶阵列等的光调制元件、或者光源阵列(如LD阵列,有机EL阵列等)。
另外,在有关上述实施方式及变形例的曝光装置的动作方式中,也可以是始终一边移动曝光头一边进行连续曝光,也可以一边阶段性移动曝光头,一边在各移动目的地的位置使曝光头静止而进行曝光动作的方式。
另外,头间连接区域中使用像素的选择,如上述图13的例子所示,可以仅在与头间连接区域相关的两个曝光头中的一个曝光头中,不使用若干像素的方式,也可以是双方的曝光头分担不使用像素的方式。
另外,本发明不限于曝光装置和曝光方法,只要是用多个描绘头,通过N(N是1以上的自然数)重描绘对描绘面描绘,在描绘面上形成图像数据表示的二维图案的描绘装置和描绘方法,可以在任何装置及方法中适用。作为一例,可以举出诸如喷墨打印机以及以喷墨方式的打印方法。也就是说,一般在喷墨打印机的喷墨记录头上,例如在与记录介质(记录纸和OHP片等)相面对的喷嘴面上,形成喷吐墨滴的喷嘴,在喷墨打印机内,将多个该喷嘴配置成格子状,让喷头本身相对于扫描方向倾斜,通过N描绘可记录图像。在采用这样的二维分布的喷墨打印机中,即使描绘头间的相对位置和角度偏离理想的状态,通过适用本发明,由于能够将这样错位的影响抑制为最小限数量的喷嘴作为实际使用的喷嘴指定,因而能够减轻记录图像的头间连接区域中产生的分辨度和浓度的不均。
以上,详细说明了本发明的实施方式及变形例,这些实施方式及变形例只不过是例示,显然本发明的技术范围只能够由权利要求书所限定。
Claims (16)
1.一种描绘方法,其使描绘头相对于描绘面沿规定的扫描方向相对地移动,与该移动对应地在所述描绘面上依次形成所述描绘点,从而在所述描绘面上描绘图像,所述描绘头具有描绘元件二维状配置的描绘点形成部,所述描绘元件基于表示所述图像的图像数据在描绘面上形成描绘点,其中,利用与所述扫描方向交叉的方向上排列的多个所述描绘头进行所述描绘,
所述描绘方法的特征在于,
使用在每个描绘头上预先设定的基准描绘元件,在所述描绘面上形成所述每个描绘头的基准点,并且控制基于所述各描绘头的描绘时刻,以使所述每个描绘头的基准点在所述扫描方向上的规定的位置处排列。
2.根据权利要求1所述的描绘方法,其特征在于,
利用所述各描绘头在所述描绘面形成的各部分图像的所述交叉方向的任一侧的端部上形成所述基准点。
3.根据权利要求2所述的描绘方法,其特征在于,
对输入到所述各描绘头的部分图像数据实施修正,以使由相互邻接的所述描绘头中的一个所述描绘头形成的部分图像的形成所述基准点的端部连接由另一个所述描绘头形成的部分图像的未形成所述基准点的在所述交叉方向上的端部。
4.根据权利要求3所述的描绘方法,其特征在于,
作为所述修正,实施旋转处理。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的描绘方法,其特征在于,
对输入到所述各描绘头的图像数据实施修正,以使利用所述基准描绘元件形成的描绘点的图像构成为描绘在与所述扫描方向交叉的方向上的规定位置的图像。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的描绘方法,其特征在于,
对输入到所述各描绘头的部分图像数据实施修正,以使利用相互邻接的所述描绘头在所述描绘面上形成的各部分图像在与所述扫描方向交叉的方向上连接。
7.根据权利要求6所述的描绘方法,其特征在于,
作为使在所述交叉方向上连接而实施的修正,实施插补或间隔剔除处理。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的描绘方法,其特征在于,
N重(N为2以上的自然数)描绘所述描绘面。
9.一种描绘装置,其使描绘头相对于描绘面沿规定的扫描方向相对地移动,并且与该移动对应地在所述描绘面上依次形成所述描绘点,从而在所述描绘面上描绘图像,所述描绘头具有描绘元件二维状配置的描绘点形成部,所述描绘元件基于表示所述图像的图像数据在描绘面上形成描绘点,其中,多个所述描绘头在与所述扫描方向交叉的方向上排列,
所述描绘装置的特征在于,
所述多个描绘头使用在该每个描绘头上预先设定的基准描绘元件,在所述描绘面上形成基准点,且
具备描绘头控制部,其控制基于所述各描绘头的描绘时刻,以使所述每个描绘头的基准点在所述扫描方向上的规定的位置处排列。
10.根据权利要求9所述的描绘装置,其特征在于,
所述各描绘头是利用该各描绘头在所述描绘面形成的各部分图像的所述交叉方向的任一侧的端部上形成所述基准点。
11.根据权利要求10所述的描绘装置,其特征在于,具备:
扫描方向修正机构,其对输入到所述各描绘头的部分图像数据实施修正,以使由相互邻接的所述描绘头中的一个所述描绘头形成的部分图像的形成所述基准点的端部连接由另一个所述描绘头形成的部分图像的未形成所述基准点的且在所述交叉方向上的端部。
12.根据权利要求11所述的描绘装置,其特征在于,
所述扫描方向修正机构对输入到各描绘头的部分图像数据实施旋转处理。
13.根据权利要求9~12中任一项所述的描绘装置,其特征在于,还具备:
描绘点位置修正机构,其对输入到所述各描绘头的图像数据实施修正,以使利用所述基准像素形成的描绘点的图像构成为描绘在与所述扫描方向交叉的方向上的规定位置的图像。
14.根据权利要求9~13中任一项所述的描绘装置,其特征在于,具备:
交叉方向修正机构,其对输入到所述各描绘头的部分图像数据实施修正,以使利用相互邻接的所述描绘头在所述描绘面上形成的各部分图像在与所述扫描方向交叉的方向上连接。
15.根据权利要求14所述的描绘装置,其特征在于,
所述交叉方向修正机构对输入到所述各描绘头的部分图像数据实施插补或间隔剔除处理。
16.根据权利要求9~15中任一项所述的描绘装置,其特征在于,
N重(N为2以上的自然数)描绘所述描绘面。
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