DE102017103624A1 - exposure system - Google Patents
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Abstract
Um eine Belichtungsanlage zum Erzeugen belichteter Strukturen in mindestens einer auf einem Objekt angeordneten fotosensitiven Schicht, umfassend einen das Objekt aufnehmenden Objektträger und eine Belichtungseinrichtung, wobei der Objektträger und die Belichtungseinrichtung in einer Vorschubrichtung relativ zueinander bewegbar sind und wobei mit der Belichtungseinrichtung Belichtungsflecken positionsgesteuert auf der mindestens einen fotosensitiven Schicht zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die mindestens eine Belichtungseinheit mindestens zwei Belichtungsstrahlensätze mit Belichtungsstrahlen erzeugt, dass die Belichtungsstrahlen eines Belichtungsstrahlensatzes sich von den Belichtungsstrahlen eines weiteren Belichtungsstrahlensatzes sich hinsichtlich ihrer Wellenlänge unterscheiden, dass die Belichtungsstrahlen des einen Belichtungsstrahlensatzes relativ zu den Belichtungsstrahlen des weiteren Belichtungsstrahlensatzes räumlich versetzt verlaufen, und dass die Belichtungsstrahlen jedes Belichtungsstrahlensatzes so relativ zueinander geführt sind, dass bei jedem der Belichtungsstrahlensätze der Belichtungsfleck der letzten Belichtungsfleckposition der einen Ablenkungsstrecke und der Belichtungsfleck der ersten Belichtungsfleckposition der nächstfolgenden Ablenkungsstrecke derart bezüglich einer parallel zur Vorschubrichtung verlaufenden Referenzgeraden angeordnet sind, dass die Referenzgerade die in diesen Belichtungsfleckpositionen erzeugten Belichtungsflecken schneidet.An exposure system for producing exposed structures in at least one photosensitive layer disposed on an object, comprising an object-receiving slide and an exposure device, wherein the slide and the exposure device are movable in a feed direction relative to each other and wherein the exposure device exposure controlled on the at least In order to improve a photosensitive layer, it is proposed that the at least one exposure unit produce at least two sets of exposure beams with exposure beams, the exposure beams of one exposure beam set differ in wavelength with respect to the exposure beams of a further exposure beam set, the exposure beams of the one exposure beam set relative to the exposure beams of the further exposure radiation set spatially offset, and that the Exposure St In the case of each of the exposure ray sets, the exposure spot of the last exposure spot position of the one deflection path and the exposure spot of the first exposure spot position of the next following deflection route are arranged with respect to a reference straight parallel to the feed direction such that the reference straight lines produce the images generated in these exposure spot positions Exposure marks intersect.
Description
Die Erfindung betrifft eine Belichtungsanlage zum Erzeugen belichteter Strukturen in mindestens einer auf einem Objekt angeordneten fotosensitiven Schicht, umfassend einen das Objekt aufnehmenden Objektträger und eine Belichtungseinrichtung, wobei der Objektträger und die Belichtungseinrichtung in einer Vorschubrichtung relativ zueinander bewegbar sind und wobei mit der Belichtungseinrichtung quer zur Vorschubrichtung Belichtungsflecken positionsgesteuert auf der mindestens einen fotosensitiven Schicht dadurch erzeugbar sind, dass die Belichtungseinrichtung mindestens eine Belichtungseinheit aufweist, aus der in einer Reihenrichtung aufeinanderfolgend Belichtungsstrahlen austreten, von denen mit jedem ein Belichtungsfleck auf der mindestens einen fotosensitiven Schicht erzeugbar ist und von denen jeder durch eine Ablenkeinheit in einer quer zur Reiheneinrichtung und schräg zur Vorschubrichtung verlaufenden Ablenkrichtung ablenkbar ist, so dass mit jedem der Belichtungsstrahlen durch Bewegung jedes durch einen Belichtungsstrahl erzeugten Belichtungsflecks in der jeweiligen Ablenkrichtung über eine Ablenkungsstrecke in einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Belichtungsfleckpositionen einander überlappende Belichtungsflecken erzeugbar sind.The invention relates to an exposure system for producing exposed structures in at least one photosensitive layer disposed on an object, comprising an object receiving slide and an exposure device, wherein the slide and the exposure device are movable in a feed direction relative to each other and wherein the exposure device transversely to the feed direction Exposure spots position-controlled on the at least one photosensitive layer can be generated in that the exposure device comprises at least one exposure, successively exiting in a row direction exposure beams, each of which an exposure spot on the at least one photosensitive layer is generated and each of which by a deflection is deflectable in a transverse to the row device and obliquely to the feed direction extending deflection, so that with each of the exposure beams through Movement of each exposure spot generated by an exposure beam in the respective deflection over a deflection distance in a plurality of successive exposure spot positions overlapping exposure spots are generated.
Derartige Belichtungsanlagen sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise der deutschen Patentanmeldung
Bei diesen Belichtungsanlagen wird üblicherweise mit einer Wellenlänge bei der Belichtung der fotosensitiven Schicht gearbeitet, wobei die Belichtungsergebnisse in der fotosensitiven Schicht nicht optimal sind.In these exposure apparatuses, it is usual to work with a wavelength during the exposure of the photosensitive layer, the exposure results in the photosensitive layer not being optimal.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Belichtungsanlage der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, dass optimale Belichtungsergebnisse in der fotosensitiven Schicht erhältlich sind.The invention is therefore based on the object to improve an exposure system of the generic type such that optimum exposure results in the photosensitive layer are available.
Diese Aufgabe wird bei einer Belichtungsanlage der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die mindestens eine Belichtungseinheit mindestens zwei Belichtungsstrahlensätze mit Belichtungsstrahlen erzeugt, dass die Belichtungsstrahlen des einen Belichtungsstrahlensatzes sich von den Belichtungsstrahlen des weiteren Belichtungsstrahlensatzes hinsichtlich ihrer Wellenlänge unterscheiden, dass die Belichtungsstrahlen des einen Belichtungsstrahlensatzes relativ zu den Belichtungsstrahlen des anderen Belichtungsstrahlensatzes räumlich versetzt verlaufen und dass die Belichtungsstrahlen jedes Belichtungsstrahlensatzes so relativ zueinander geführt sind, dass bei jedem der Belichtungsstrahlensätze der Belichtungsfleck der letzten Belichtungsposition der einen Ablenkstrecke und der Belichtungsfleck der ersten Belichtungsfleckposition der nächstfolgenden Ablenkstrecke derart bezüglich einer parallel zur Vorschubrichtung verlaufenden Referenzgeraden angeordnet sind, dass die Referenzgerade die in diesen Belichtungsfleckpositionen erzeugten Belichtungsflecken schneidet.This object is achieved in an exposure system of the type described above according to the invention in that the at least one exposure unit generates at least two exposure ray sets with exposure beams, that the exposure beams of an exposure beam set differ from the exposure beams of the further exposure beam set in terms of their wavelength that the exposure beams of an exposure beam set relative to the exposure beams of the other exposure beam set are spatially offset and that the exposure beams of each exposure beam set are so relative to each other that at each of the exposure beam sets the exposure spot of the last exposure position of the one deflection and the exposure spot of the first exposure spot position of the next deflection so in a direction parallel to the feed direction extending reference straight line sin d that the reference line intersects the exposure spots generated in these exposure spot positions.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass durch die Möglichkeit, mit mindestens zwei verschiedenen Wellenlängen denselben Bereich der fotosensitiven Schicht zu belichten die Belichtungsergebnisse verbessert werden.The advantage of the solution according to the invention can be seen in the fact that the exposure results can be improved by the possibility of exposing the same area of the photosensitive layer with at least two different wavelengths.
Durch das Belichten mit verschiedenen Wellenlängen lassen sich besonders günstige strukturelle Belichtungsergebnisse in der fotosensitiven Schicht erreichen. Insbesondere lassen sich optimal Übergänge zwischen belichteten und unbelichteten Bereichen der fotosensitiven Schicht gestalten, da insbesondere durch die Möglichkeit des Einsatzes mindestens zweier verschiedener Wellenlängen der Strahlung sich unterschiedliche Eindringtiefen der Strahlung in der fotosensitiven Schicht ergeben und/oder unterschiedliche fotoinduzierte chemische Reaktionen in der fotosensitiven Schicht induzieren lassen.By exposing at different wavelengths, it is possible to achieve particularly favorable structural exposure results in the photosensitive layer. In particular, optimal transitions between exposed and unexposed areas of the photosensitive layer can be designed, since in particular the possibility of using at least two different wavelengths of the radiation results in different penetration depths of the radiation in the photosensitive layer and / or induces different photo-induced chemical reactions in the photosensitive layer to let.
Somit lassen sich die Belichtungsergebnisse in der fotosensitiven Schicht in besonders einfacher Weise optimieren.Thus, the exposure results in the photosensitive layer can be optimized in a particularly simple manner.
Darüber hinaus besteht der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung darin, dass durch die räumlich relativ zueinander versetzt verlaufenden Belichtungsstrahlen in einfacher Weise die Belichtungen mit zwei verschiedenen Wellenlängen durchgeführt werden können, wobei sich die Strahlführung der jeweiligen Belichtungsstrahlen problemlos für die jeweilige Wellenlänge optimieren lässt.Moreover, the advantage of the solution according to the invention is that the exposures with two different wavelengths can be carried out in a simple manner by the exposure beams which are offset relative to one another in space, wherein the beam guidance of the respective exposure beams can be optimized without problems for the respective wavelength.
Hinsichtlich des räumlichen Versatzes der Belichtungsstrahlensätze wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der erfindungsgemäßen Lösung keine näheren Angaben gemacht.With regard to the spatial offset of the exposure ray sets, no further details were given in connection with the previous explanation of the solution according to the invention.
So wäre es beispielsweise denkbar, dass die Belichtungsstrahlensätze quer zur Reihenrichtung relativ zueinander versetzt sind.For example, it would be conceivable that the exposure ray sets are offset transversely to the row direction relative to each other.
Eine besonders günstige Lösung sieht jedoch vor, dass die Belichtungsstrahlen des einen der Belichtungsstrahlensätze relativ zu den Belichtungsstrahlen des weiteren der Belichtungsstrahlensätze in Richtung der Reihenrichtung versetzt zueinander angeordnet sind.However, a particularly favorable solution provides that the exposure beams of one of the exposure beam sets relative to the exposure beams of the further exposure beam sets in the direction of the row direction are offset from one another.
Diese Lösung ermöglicht in besonders einfacher Weise eine Optimierung des Aufbaus der einzelnen Belichtungseinheiten. This solution makes it possible to optimize the structure of the individual exposure units in a particularly simple manner.
Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, dass lediglich ein Versatz in Reihenrichtung vorhanden ist. Es wäre auch denkbar, noch zusätzlich einen Versatz quer zur Reihenrichtung vorzusehen.It is not absolutely necessary that only an offset in the row direction is present. It would also be conceivable to additionally provide an offset transversely to the row direction.
Besonders einfach lässt sich jedoch die Belichtungsanlage aufbauen, wenn die Belichtungsstrahlensätze lediglich in Richtung der Reihenrichtung versetzt zueinander angeordnet angeordnet sind.However, the exposure system can be constructed in a particularly simple manner if the exposure ray sets are arranged offset from one another only in the direction of the row direction.
Grundsätzlich wäre es denkbar, die Belichtungsstrahlensätze in der Reihenrichtung aufeinanderfolgend anzuordnen.In principle, it would be conceivable to arrange the exposure ray sets successively in the row direction.
Ein Versatz der Belichtungsstrahlensätze lässt einen besonders raumsparenden Aufbau der Belichtungseinheiten dann zu, wenn die durch die Belichtungsstrahlen eines der Belichtungsstrahlensätze erzeugten Ablenkstrecken in der Reihenrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind, wenn die Ablenkstrecken der Belichtungsstrahlen eines weiteren der Belichtungsstrahlensätze in der Reihenrichtung im Abstand von einander angeordnet sind und wenn mindestens die Hälfte der Ablenkungsstrecken der Belichtungsstrahlen des weiteren der Belichtungsstrahlensätze zwischen jeweils einander benachbarten Ablenkungsstrecken der Belichtungsstrahlen des einen der Belichtungsstrahlensätze liegen.An offset of the exposure ray sets allows a particularly space-saving structure of the exposure units when the deflection lines generated by the exposure beams of one of the exposure beam sets are spaced apart in the row direction when the deflection paths of the exposure beams of another of the exposure beam sets are spaced from each other in the row direction and when at least half of the deflection paths of the exposure beams are further the exposure beam sets between respectively adjacent deflection paths of the exposure beams of the one of the exposure beam sets.
Der Vorteil dieser Lösung ist der, dass sich mit dieser Lösung die Ausdehnung der Belichtungseinheit in der Reihenrichtung reduzieren lässt.The advantage of this solution is that with this solution, the expansion of the exposure unit in the row direction can be reduced.
Noch besser ist es, wenn mindestens zwei Drittel der Ablenkungsstrecken der Belichtungsstrahlen des weiteren der Belichtungsstrahlensätze zwischen jeweils einander benachbarten Ablenkungsstrecken der Belichtungsstrahlen des einen der Belichtungsstrahlensätze liegt.It is even better if at least two-thirds of the deflection paths of the exposure beams are further the exposure beam sets between respectively adjacent deflection paths of the exposure beams of the one of the exposure beam sets.
Noch vorteilhafter ist es, wenn mindestens drei Viertel der Ablenkungsstrecken der Belichtungsstrahlen des weiteren der Belichtungsstrahlensätze zwischen jeweils einander benachbarten Ablenkungsstrecken der Belichtungsstrahlen des einen der Belichtungsstrahlensätze liegen.It is even more advantageous when at least three quarters of the deflection paths of the exposure beams are further the exposure beam sets between respectively adjacent deflection paths of the exposure beams of the one of the exposure beam sets.
Prinzipiell könnten die Abstände zwischen den Ablenkungsstrecken der verschiedenen Belichtungsstrahlensätze unterschiedlich groß sein, so dass gegebenenfalls mehrere Belichtungsstrahlen des weiteren der Belichtungsstrahlensätze zwischen den Ablenkungsstrecken der Belichtungsstrahlen des einen der Belichtungsstrahlensätze liegen können.In principle, the distances between the deflection paths of the different exposure ray sets could be of different sizes, so that optionally several exposure beams of the further exposure ray sets may lie between the deflection paths of the exposure beams of the one of the exposure ray sets.
Besonders günstig ist es, wenn zwischen aufeinander folgenden Ablenkungsstrecken des einen der Belichtungsstrahlensätze jeweils eine Ablenkungsstrecke der Belichtungsstrahlen des weiteren der Belichtungsstrahlensätze liegt.It is particularly favorable if, between successive deflection paths of the one of the exposure ray sets, there is respectively a deflection path of the exposure rays of the further exposure ray sets.
Optimal ist es, wenn zwischen aufeinanderfolgenden Ablenkungsstrecken des einen der Belichtungsstrahlensätze alle Ablenkungsstrecken bis auf eine der Belichtungsstrahlen des weiteren der Belichtungsstrahlensätze liegen.It is optimal if, between successive deflection distances of the one of the exposure ray sets, all the deflection distances are up to one of the exposure rays of the further exposure ray sets.
Hinsichtlich der Ausbildung oder der Ausdehnung der Ablenkungsstrecken der Belichtungsstrahlen einer Belichtungseinheit ist vorzugsweise vorgesehen, dass bei allen Belichtungsstrahlensätzen der mindestens einen Belichtungseinheit der Abstand zwischen aufeinander folgenden Ablenkungsstrecken der Belichtungsstrahlen des jeweiligen Belichtungsstrahlensatzes gleich groß ist, so dass letztlich jeder der Belichtungsstrahlensätze das gleiche Abstandsraster bei seinen Belichtungsstrahlen aufweist.With regard to the formation or the extent of the deflection distances of the exposure beams of an exposure unit, it is preferably provided that for all exposure beam sets of the at least one exposure unit, the distance between successive deflection distances of the exposure beams of the respective exposure beam set is equal, so that each of the exposure beam sets has the same spacing grid at its Has exposure beams.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass bei der mindestens einen Belichtungseinheit die Ablenkungsstrecken der Belichtungsstrahlen beider Belichtungsstrahlensätze parallel zueinander verlaufen, so dass dadurch, die Ablenkungsstrecken der einzelnen Belichtungsstrahlen, die sich quer zur Reihenrichtung erstrecken, in Reihenrichtung möglichst kompakt nebeneinander angeordnet werden können.Furthermore, it is preferably provided that, in the case of the at least one exposure unit, the deflection paths of the exposure beams of the two exposure radiation sets run parallel to one another, so that the deflection paths of the individual exposure beams, which extend transversely to the row direction, can be arranged as compactly as possible side by side in the row direction.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass bei der mindestens einen Belichtungseinheit die Belichtungsstrahlen beider Belichtungsstrahlensätze gleichzeitig und in gleichem Maße durch die Ablenkeinheit abgelenkt werden, so dass auch insbesondere bei der mindestens einen Belichtungseinheit die Belichtungsstrahlen beider Belichtungsstrahlensätze im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet auf die mindestens eine fotosensitive Schicht auftreffen.Furthermore, it is preferably provided that, in the case of the at least one exposure unit, the exposure beams of both exposure beam sets are deflected simultaneously and to the same extent by the deflection unit, so that the exposure beams of both exposure beam sets are also aligned substantially parallel to one another on the at least one photosensitive layer, in particular in the case of the at least one exposure unit incident.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass bei jedem der Belichtungsstrahlensätze jeweils eine parallel zur Vorschubrichtung verlaufende Referenzgerade durch die letzte Belichtungsfleckposition einer Ablenkungsstrecke den Belichtungsfleck einer ersten Belichtungsfleckposition einer nächstfolgenden Ablenkungsstrecke schneidet.Furthermore, it is preferably provided that in each of the exposure ray sets, a reference straight line running parallel to the advancing direction intersects the exposure spot of a first exposure spot position of a next deflection distance through the last exposure spot position of a deflection line.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste Belichtungsfleckposition der nächstfolgenden Ablenkstrecke ein Abstand von der Referenzgeraden aufweist, der maximal einem halben Durchmesser des entsprechenden Belichtungsflecks entspricht.It is particularly advantageous if the first exposure spot position of the next following deflection line has a distance from the reference straight line which corresponds at most to half the diameter of the corresponding exposure spot.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die jeder Belichtungseinheit zugeordnete Ablenkeinheit für jeden Belichtungsstrahl eines jeden Belichtungsstrahlensatzes mindestens einen Spiegelflächenbereich aufweist.A particularly advantageous solution provides that the deflection unit associated with each exposure unit for each exposure beam of each Exposure jet set has at least one mirror surface area.
Hierbei ist es besonders günstig, wenn die Spiegelflächenbereiche der mindestens einen Belichtungseinheit gemeinsam bewegbar sind.It is particularly advantageous if the mirror surface areas of the at least one exposure unit are movable together.
Im einfachsten Fall ist vorgesehen, dass die Spiegelflächenbereiche Teilbereiche einer gemeinsamen Spiegelfläche sind.In the simplest case, it is provided that the mirror surface areas are subregions of a common mirror surface.
Insbesondere liegen die Spiegelflächenbereiche aller Belichtungsstrahlen aller Belichtungsstrahlensätze einer Belichtungseinheit zum jeweiligen Zeitpunkt der Ablenkung in einer Spiegelfläche, beispielsweise in einer parallel zur Rückenrichtung verlaufenden Reihe.In particular, the mirror surface areas of all the exposure beams of all the exposure beam sets of an exposure unit at the time of the deflection are in a mirror surface, for example in a row running parallel to the back direction.
Vorzugsweise sind die Spiegelflächenbereiche so angeordnet, dass sie in einer gemeinsamen Ebene liegen und insbesondere die Spiegelflächenbereiche auf die die kollimierten Belichtungsstrahlen der mindestens einen Belichtungseinheit auftreffen, in derselben Ebene liegen.Preferably, the mirror surface areas are arranged so that they lie in a common plane and in particular the mirror surface areas on which the collimated exposure beams of the at least one exposure unit impinge lie in the same plane.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Ablenkeinheit für jeden Belichtungsstrahl mehrere Spiegelflächenbereiche aufweist, und dass insbesondere die Ablenkeinheit für jeden Belichtungsstrahl mehrere nacheinander eingesetzte Spiegelflächenbereiche aufweist.It is preferably provided that the deflection unit has a plurality of mirror surface areas for each exposure beam, and in particular that the deflection unit has a plurality of successively inserted mirror surface areas for each exposure beam.
Um die Belichtungsstrahlen so abzulenken, dass diese auf der fotosensitiven Schicht wandern, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Spiegelflächenbereich relativ zur Auftreffrichtung der kollimierten Belichtungsstrahlen auf diese verkippbar sind, so dass durch das Verkippen die auf die fotosensitive Schicht fokussierten Belichtungsstrahlen mit ihren Belichtungsflecken wandern.In order to deflect the exposure beams such that they migrate on the photosensitive layer, it is preferably provided that the mirror surface areas can be tilted relative to the direction of impact of the collimated exposure beams so that tilting causes the exposure beams focused on the photosensitive layer to migrate with their exposure spots.
Insbesondere sind dabei die mehreren Spiegelflächenbereiche durch Umfangseiten eines um eine Achse drehbar angeordneten Spiegelkörpers gebildet.In particular, the plurality of mirror surface regions are formed by peripheral sides of a mirror body rotatably arranged about an axis.
Vorzugsweise ist dabei der Spiegelkörper um die Achse rotierend angeordnet.Preferably, the mirror body is arranged to rotate about the axis.
Insbesondere lässt sich der Spiegelkörper vorzugsweise dann vorteilhaft einsetzen, wenn dieser mit konstanter Drehzahl um seine Achse rotierend angetrieben ist.In particular, the mirror body can preferably be used advantageously when it is driven to rotate about its axis at a constant speed.
Ferner sind vorzugsweise die Spiegelflächenbereiche im gleichen Abstand um die Achse angeordnet, so dass der Spiegelkörper eine Querschnittsform eines regelmäßigen Vielecks aufweist.Furthermore, the mirror surface areas are preferably arranged at the same distance around the axis, so that the mirror body has a cross-sectional shape of a regular polygon.
Hinsichtlich der Zahl der Belichtungseinheiten wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Lösung keine näheren Angaben gemacht. Es wurde lediglich angegeben, dass mindestens eine Belichtungseinheit vorgesehen ist.With regard to the number of exposure units, no details were given in connection with the previous solution. It was merely stated that at least one exposure unit is provided.
Besonders günstig ist es jedoch, wenn mehrere Belichtungseinheiten vorgesehen sind, wobei die Belichtungseinheiten in der Ablenkrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind.However, it is particularly favorable if a plurality of exposure units are provided, wherein the exposure units are arranged in the deflection direction at a distance from each other.
Besonders günstig ist es dabei, wenn die Ablenkrichtungen der mehreren Belichtungseinheiten im Wesentlichen parallel, insbesondere parallel, zueinander verlaufen.It is particularly advantageous if the deflection directions of the multiple exposure units are substantially parallel, in particular parallel, to each other.
Eine besonders günstige Lösung sieht vor, dass die Reihenrichtungen der mehreren Belichtungseinheiten im Wesentlichen parallel, insbesondere parallel zueinander verlaufen.A particularly favorable solution provides that the row directions of the multiple exposure units are substantially parallel, in particular parallel to each other.
Um sicherzustellen, dass sich auch bei den mehreren Belichtungseinheiten die fotosensitive Schicht innerhalb eines vorgesehenen Strukturenbereichs flächendeckend belichten lässt, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die mehreren Belichtungseinheiten bezüglich einer parallel zur Vorschubrichtung verlaufenden Referenzgerade so angeordnet sind, dass die Referenzgerade den Belichtungsfleck der letzten Belichtungsfleckposition der letzten Belichtungsfleckposition der letzten Ablenkungsstrecke eines der Belichtungsstrahlensätze einer Belichtungseinheit und den Belichtungsfleck der ersten Belichtungsfleckposition der ersten Ablenkungsstrecke des dem einen Belichtungsstrahlensatz entsprechenden Belichtungsstrahlensatzes der nächstbenachbarten Belichtungseinheit schneidet.In order to ensure that even in the case of the multiple exposure units, the photosensitive layer can be exposed surface-wide within a designated structure area, it is preferably provided that the plurality of exposure units are arranged with respect to a reference straight parallel to the feed direction such that the reference line is the exposure spot of the last exposure spot position of the last Exposure spot position of the last deflection path of one of the exposure ray sets of an exposure unit and the exposure spot of the first exposure spot position of the first deflection path of the exposure ray set corresponding to the one exposure ray set of the next adjacent exposure unit.
Das heißt, dass jede der Belichtungseinheiten dieselbe Anzahl von Belichtungsstrahlensätzen aufweist und dass durch Einsatz derselben Belichtungsstrahlensätze aller Belichtungseinheiten eine flächendeckende Belichtung der fotosensitiven Schicht innerhalb des Strukturenbereichs möglich ist.That is, each of the exposure units has the same number of exposure ray sets, and by using the same exposure ray sets of all the exposure units, blanket exposure of the photosensitive layer within the pattern region is possible.
Besonders günstig ist es dabei, wenn die durch die letzte Belichtungsfleckposition der letzten Ablenkstrecke einer Belichtungseinheit verlaufende Referenzgerade den Belichtungsfleck der ersten Belichtungsfleckposition der ersten Ablenkungsstrecke des entsprechenden Belichtungsstrahlensatzes einer nächstbenachbarten Belichtungseinheit schneidet.It is particularly favorable if the reference straight line passing through the last exposure spot position of the last deflection path of an exposure unit intersects the exposure spot of the first exposure spot position of the first deflection path of the corresponding exposure ray set of a next adjacent exposure unit.
Noch vorteilhafter ist es, wenn die erste Belichtungsfleckposition einen Abstand von der Referenzgeraden aufweist, der maximal dem halben Durchmesser des Belichtungsflecks der ersten Belichtungsfleckposition des jeweils entsprechenden Belichtungsstrahlensatzes entspricht.It is even more advantageous if the first exposure spot position has a distance from the reference straight line which corresponds at most to half the diameter of the exposure spot to the first exposure spot position of the respective corresponding exposure beam set.
Ferner wurden hinsichtlich der Ausbildung der Strahlungswellen für die Erzeugung der Belichtungsstrahlen keine näheren Angaben gemacht. Further, no details have been given as to the formation of the radiation waves for the generation of the exposure beams.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass für jeden Belichtungsstrahl eine eigene Strahlungsquelle vorgesehen ist.Thus, an advantageous solution provides that a separate radiation source is provided for each exposure beam.
Vorzugsweise ist dabei die Strahlungsquelle ein Laser, insbesondere ein Halbleiterlaser.Preferably, the radiation source is a laser, in particular a semiconductor laser.
Zur Führung der Strahlung aus der jeweiligen Strahlungswelle ist vorzugsweise vorgesehen, dass jede der Strahlungsquellen mit einer eigenen Strahlformungsoptik für die austretende Strahlung versehen ist.To guide the radiation from the respective radiation wave, it is preferably provided that each of the radiation sources is provided with its own beam-shaping optical system for the emerging radiation.
Insbesondere ist dabei für jeden Belichtungsstrahl eine eigene Strahlformungsoptik vorgesehen.In particular, a separate beam-shaping optical unit is provided for each exposure beam.
Ferner ist auch hinsichtlich der Strahlformungsoptiken vorgesehen, dass die Strahlformungsoptiken für die Belichtungsstrahlen eines jeden Belichtungsstrahlensatzes identisch sind.Furthermore, with regard to the beam shaping optics, it is also provided that the beam shaping optics for the exposure beams of each exposure beam set are identical.
Vorzugsweise sind bei einer vorteilhaften Ausbildung der Belichtungsanlage Strahlformungsoptiken anamorphotisch ausgebildet.Preferably, in an advantageous embodiment of the exposure system beam-forming optics are formed anamorphic.
Dies eröffnet die Möglichkeit, die Strahlformungsoptiken derart anamorphotisch auszubilden, dass die Belichtungsflecken im Wesentlichen rund, insbesondere rotationssymmetrisch, sind.This opens up the possibility of forming the beam shaping optics anamorphic in such a way that the exposure spots are substantially round, in particular rotationally symmetrical.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Belichtungsanlage sind die Strahlungsquellen für jeden der Belichtungsstrahlensätze jeweils in einer Reihe angeordnet und die Reihen der Strahlungsquellen sind im Abstand voneinander angeordnet.In a further advantageous embodiment of the exposure apparatus, the radiation sources for each of the exposure ray sets are each arranged in a row and the rows of radiation sources are arranged at a distance from each other.
Diese Anordnung ist besonders raumsparend, wenn die Reihen der Strahlungsquellen parallel zueinander verlaufen.This arrangement is particularly space-saving, if the rows of radiation sources are parallel to each other.
Noch günstiger ist es, wenn die Reihen parallel zu der Reihenrichtung verlaufen.It is even better if the rows run parallel to the row direction.
Zur vorteilhaften Ablenkung der Belichtungsstrahlen ist vorgesehen, dass die Belichtungsstrahlensätze durch mindestens eine Umlenkeinheit in eine gemeinsame Ausbreitungsebene umgelenkt werden.For the advantageous deflection of the exposure beams it is provided that the exposure beam sets are deflected by at least one deflection unit into a common propagation plane.
Um die mindestens eine Umlenkeinheit günstig anzuordnen, ist die mindestens eine Umlenkeinheit durch einen Umlenkkamm für die Belichtungsstrahlen eines der Belichtungsstrahlensätze gebildet.In order to arrange the at least one deflection unit favorably, the at least one deflection unit is formed by a deflection comb for the exposure beams of one of the exposure ray sets.
Ferner ist für jeden Belichtungsstrahl eine eigene Fokussierungsoptik vorgesehen.Furthermore, a separate focusing optics is provided for each exposure beam.
Damit lässt sich die jeweilige Fokussierungsoptik einerseits optimal justieren und andererseits optimal abgestimmt auf die jeweilige Wellenlänge des Belichtungsstrahlensatzes ausbilden.On the one hand, this allows the respective focusing optics to be optimally adjusted and, on the other hand, to be optimally tuned to the respective wavelength of the exposure radiation set.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Fokussierungsoptiken für die Belichtungsstrahlen des jeweiligen Belichtungsstrahlensatzes identisch sind, so dass eine Optimierung der Fokussierungsoptiken insbesondere auch im Hinblick auf die Wellenlänge des jeweiligen Belichtungsstrahlensatzes möglich ist.In particular, it is provided that the focusing optics for the exposure beams of the respective exposure beam set are identical, so that an optimization of the focusing optics is possible, in particular also with regard to the wavelength of the respective exposure beam set.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.Further features and advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of an embodiment.
In der Zeichnung zeigen:
-
1 eine schematische perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Belichtungsanlage; -
2 eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung eines auf einem Objektträger angeordneten Objekts mit einer fotosensitiven Schicht und gegebenenfalls in dieser zu erzeugenden Strukturen; -
3 eine ausschnittsweise schematische Darstellung zweier Ablenkeinheiten mit diesen zugeordneten Belichtungseinheiten; -
4 einen Schnitt längs Linie 4-4 in3 ; -
5 eine schematische vergrößerte Darstellung einer Funktion einer der Ablenkungseinheit in3 mit dem Wandern der Belichtungsstrahlen in Ablenkrichtung; -
6 eine schematische ausschnittsweise Darstellung eines Teilbereichs eines Belichtungsbereichs, in welchem Belichtungsflecken erzeugbar sind; -
7 eine Schnittdarstellung ähnlich5 mit Darstellung von zwei Strahlungsquellensätzen längs Linie 7-7 in4 ; -
8 eine Schnittdarstellung ähnlich Fig. 7 längs Linie 8-8 in4 ; -
9 eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung von durch die Belichtungsstrahlenstütze einer Belichtungseinheit erzeugbaren Belichtungsfleckpositionen und Belichtungsflecken; -
10 eine Darstellung der von einem Belichtungsstrahlensatz erzeugbaren Belichtungsfleckpositionen ähnlich6 bei mehreren Belichtungseinheiten und -
11 eine schematische vergrößerte Darstellung von nebeneinanderliegend angeordneten Belichtungseinheiten der Belichtungseinrichtung mit den zugeordneten Ablenkungseinheiten.
-
1 a schematic perspective view of a first embodiment of an exposure system according to the invention; -
2 a fragmentary enlarged view of an object disposed on a slide object with a photosensitive layer and optionally in these structures to be produced; -
3 a fragmentary schematic representation of two deflection units with these associated exposure units; -
4 a section along line 4-4 in3 ; -
5 a schematic enlarged view of a function of the deflection unit in3 with the traveling of the exposure beams in deflection direction; -
6 a schematic partial view of a portion of an exposure area in which exposure spots can be generated; -
7 a sectional view similar5 with representation of two radiation source sets along line 7-7 in4 ; -
8th a sectional view similar to FIG. 7 along line 8-8 in4 ; -
9 an enlarged fragmentary view of exposure spot positions and exposure spots that can be generated by the exposure beam support of an exposure unit; -
10 a representation of the exposure spot positions that can be generated by an exposure beam set is similar6 at several exposure units and -
11 a schematic enlarged view of juxtaposed exposure units of the exposure device with the associated deflection units.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer in
Die Führung
Beispielsweise dienen derartige Strukturen
Das Herstellen der in
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es mit der erfindungsgemäßen Belichtungseinrichtung
Um innerhalb dieses Strukturenbereichs
Das heißt mit anderen Worten, dass die innerhalb des Belichtungsbereichs
Es ist aber auch bei einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels denkbar, den Objektträger
Um innerhalb des Belichtungsbereichs
Die Ablenkeinheit
Vorzugsweise grenzen die Spiegelflächen
Darüber hinaus sind alle Spiegelflächen
Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, dass die Zahl der Spiegelflächen
Jede der Spiegelflächen
Ein Weiterdrehen des Spiegelkörpers
Somit führt die ständige Rotation des Spiegelkörpers
Damit besteht die Möglichkeit, im Bereich der Ablenkungsstrecke AS längs der Ablenkrichtung
Ist in den übrigen Belichtungsfleckpositionen 90xy innerhalb der Ablenkungsstrecke ASx keine Belichtung der fotosensitiven Schicht
Zur Fokussierung der wandernden Belichtungsstrahlen
Insbesondere sind vorteilhafte Abbildungseigenschaften der Abbildungsoptik 104 dann gegeben, wenn der mittlere Abstand zwischen dem wirksamen Spiegelflächenbereich
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass auch der Abstand zwischen der Abbildungsoptik
Erfindungsgemäß sind, wie insbesondere in den
So umfasst beispielsweise ein erster Belichtungsstrahlensatz
Dabei ist der zweite Belichtungsstrahlensatz
Bei der Anordnung der Strahlungsquellen zur Erzeugung des ersten Belichtungsstrahlensatzes
Jede der Strahlungsquellen
Vorzugsweise ist dabei die jeweilige Strahlformungsoptik
Um die kollimierten Belichtungsstrahlen
Alternativ zum Vorsehen der Umlenkeinheit
Um nicht nur innerhalb der Ablenkungsstrecke AS die einzelnen Belichtungsflecken 42x, erzeugt durch einen der Belichtungsstrahlensätze
Diese relative Anordnung des jeweils letzten Belichtungsflecks 42XN eines Belichtungsstrahls 66x zum jeweils ersten Belichtungsfleck 42x+1 des nächstfolgenden Belichtungsstrahls 66x+1 ist bei allen Belichtungsstrahlen 66X und Belichtungsflecken 42x des jeweiligen Belichtungsstrahlensatzes
In gleicher Weise wie im Zusammenhang mit der Anordnung der Belichtungsflecken
Unter der Voraussetzung, dass sich der Belichtungsbereich
Da alle Belichtungseinheiten 50a, ... 50X der Belichtungseinrichtung
Um die Spiegelkörper
Ferner ist, wie in
Diese Steuereinheit
Hierzu erfasst die Steuereinheit
Für eine ausreichende Genauigkeit beim Positionieren der Belichtungsflecken 42 zur Erzeugung der Strukturen
Wie in
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102006059818 A [0002]DE 102006059818 A
- DE 102009046809 A [0002]DE 102009046809 A
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