JP2004163814A - 露光装置 - Google Patents

露光装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2004163814A
JP2004163814A JP2002332201A JP2002332201A JP2004163814A JP 2004163814 A JP2004163814 A JP 2004163814A JP 2002332201 A JP2002332201 A JP 2002332201A JP 2002332201 A JP2002332201 A JP 2002332201A JP 2004163814 A JP2004163814 A JP 2004163814A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exposure
scanning direction
drawing area
recording medium
unit
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.)
Granted
Application number
JP2002332201A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4113418B2 (ja
Inventor
Takao Ozaki
多可雄 尾崎
Kouji Wada
光示 和田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2002332201A priority Critical patent/JP4113418B2/ja
Priority to CNA200310118112A priority patent/CN1501171A/zh
Priority to US10/706,035 priority patent/US6924883B2/en
Priority to KR1020030079979A priority patent/KR20040042852A/ko
Priority to TW092131908A priority patent/TWI226457B/zh
Publication of JP2004163814A publication Critical patent/JP2004163814A/ja
Priority to US11/132,332 priority patent/US20060033906A1/en
Priority to US11/147,161 priority patent/US7057706B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4113418B2 publication Critical patent/JP4113418B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/7005Production of exposure light, i.e. light sources by multiple sources, e.g. light-emitting diodes [LED] or light source arrays
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2053Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a laser
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70283Mask effects on the imaging process
    • G03F7/70291Addressable masks, e.g. spatial light modulators [SLMs], digital micro-mirror devices [DMDs] or liquid crystal display [LCD] patterning devices
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70558Dose control, i.e. achievement of a desired dose
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70733Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0266Marks, test patterns or identification means
    • H05K1/0269Marks, test patterns or identification means for visual or optical inspection
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0008Apparatus or processes for manufacturing printed circuits for aligning or positioning of tools relative to the circuit board
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0073Masks not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46, e.g. for photomechanical production of patterned surfaces
    • H05K3/0082Masks not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46, e.g. for photomechanical production of patterned surfaces characterised by the exposure method of radiation-sensitive masks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

【課題】記録媒体に複数の描画領域が設けられている場合でも、描画領域の増加に伴って記録媒体に対する画像形成時間が増加することを防止する。
【解決手段】レーザー露光装置100では、走査方向とは反対の方向へ移動する露光ステージ108上に載置された基板材料102のアライメントマークを、支持ゲート122に搭載されたCCDカメラ124,126,128により読み取った後、レーザースキャナからのレーザービームによりアライメントマークにより位置が判断された描画領域を露光する。このとき、走査方向Sに沿ったCCDカメラ124,126,128からレーザースキャナ134までの測定距離が基板材料102における描画領域の先端及び後端にそれぞれ対応して設けられたアライメントマークのピッチ以上の長さとされている。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像情報に応じて変調された光ビームによりプリント配線基板等の記録媒体における描画領域を露光して画像を形成する露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリント配線基板等の配線パターンを形成するためのレーザー露光装置としては、例えば、特許文献1に記載されているものが知られている。特許文献1に記載された走査式描画装置では、基板搬送用テーブル上に載置されたプリント配線基板の四隅にそれぞれ設けられた位置合せ穴(アライメントマーク)を、テーブルと共に副走査方向に沿って待機位置からCCDカメラによる測定位置へ移動させ、このCCDカメラによりプリント配線基板における各位置合せ穴を撮像し、この撮像に得られたプリント配線基板の位置に合わせて描画座標系中の描画対象領域をシフト(座標変換)することにより、描画情報に対するアライメント処理を実行すると共に、テーブルを待機位置に復帰させた後、このテーブルを副走査へ所定の画像形成速度で移動させつつ、レーザービームによる露光位置にて、描画情報に基づいて変調され、ポリゴンミラーにより主走査方向へ偏向されたレーザービームによりプリント配線基板を走査、露光することにより、プリント配線基板における所定の領域(描画領域)に配線パターンに対応する潜像を形成する。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−275863公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1に記載されているようなレーザー露光装置では、プリント配線基板における1個の描画領域に対する画像形成を行う際には、プリント配線基板を待機位置からアライメントマークの測定位置へ移動させ、プリント配線基板のアライメントマークの位置を測定した後、このプリント配線基板を待機位置に復帰させてからでなければ、プリント配線基板の描画領域に対する露光を開始できない。
【0005】
またプリント配線基板には、生産性及び描画精度の向上のため、それぞれ独立して配線パターンが形成される複数の描画領域及び、これら複数の描画領域にそれぞれ対応する複数組のアライメントマークが設けられるものがある。このようなプリント配線基板における複数の描画領域に、上記特許文献1に記載されているようなレーザー露光装置によりそれぞれ配線パターンを形成する場合には、1個の描画領域に対する露光が完了する毎に、プリント配線基板を露光位置から待機位置へ一旦復帰させ、1組のアライメントマークに対する位置測定を完了した後でなければ、プリント配線基板における次の1個の描画領域に対する露光を開始できない。このため、このようなレーザー露光装置では、プリント配線基板に設けられた描画領域の個数が増加するに伴って、アライメントマークの位置測定に要する時間が増加し、1枚のプリント配線基板全体に対する画像形成時間が著しく増加してしまう。
【0006】
本発明の目的は、上記事実を考慮して、記録媒体に複数の描画領域が設けられている場合でも、描画領域の増加に伴って記録媒体に対する画像形成時間が増加することを防止できる露光装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る請求項1記載の露光装置は、記録媒体を所定の走査方向へ相対的に移動させつつ、該記録媒体における所定の描画領域を画像情報に基づき変調された光ビームにより露光して該描画領域に画像情報に対応する画像を形成する露光装置であって、前記走査方向へ相対的に移動する記録媒体に対向する読取位置で、該記録媒体から描画領域に対応して設けられたアライメントマークを読み取る読取部と、前記読取部からの読取情報に基づいて記録媒体における描画領域の位置を判断すると共に、該描画領域の位置に応じて画像情報に対する位置変換処理を行う情報処理部と、前記走査方向に沿って前記読取部の下流側に配置され、前記走査方向へ相対的に移動する記録媒体に対向する露光位置で、該記録媒体の描画領域を前記情報処理部からの画像情報に基づき変調された光ビームにより露光して該描画領域に画像を形成する露光部とを有し、前記走査方向に沿った前記読取部から前記露光部までの距離を、該露光部により露光される描画領域の先端及び後端又は、該描画領域が前記走査方向に沿って区画された小領域の先端及び後端にそれぞれ対応して設けられたアライメントマークのピッチ以上の長さとしたことを特徴とする。
【0008】
上記請求項1記載の露光装置では、走査方向に沿った読取部から露光部までの距離を、描画領域に対応して設けられたアライメントマークの最長ピッチ以上の長さとしたことことにより、記録媒体における任意の描画領域を露光部からの光ビームにより露光する際に、この描画領域の先端に対応するアライメントマークが露光位置に達した時点で、この描画領域の後端又は描画領域が区画された小領域に対応するアライメントマークが必ず読取位置を通過し、読取部により描画領域又は小領域の先端及び後端にそれぞれ対応するアライメントマークが既に読み取られているので、アライメントマークを読み取るために記録媒体を停止させ、又は記録媒体を走査方向とは反対の方向へ戻すことなく、任意の描画領域又はに対する露光開始から終了まで、記録媒体の走査方向への相対移動を継続させつつ、描画領域の位置及び傾きを判断して画像情報に対する変換処理を実行した後、レーザースキャナが露光対象となる描画領域を画像情報に基づき変調された光ビームにより露光できる。この結果、記録媒体に複数の描画領域が設けられている場合でも、描画領域の増加に伴う記録媒体に対する画像形成時間の増加を防止できる。
【0009】
本発明に係る請求項4記載の露光装置は、記録媒体における所定の描画領域を画像情報に従って変調された光ビームにより露光して前記描画領域に画像情報に対応する画像を形成する露光装置であって、記録媒体が載置される露光ステージと、所定の走査方向へ移動しつつ、前記露光ステージ上の記録媒体に対向する読取位置で該記録媒体から描画領域に対応して設けられたアライメントマークを読み取る読取部と、前記読取部からの読取情報に基づいて記録媒体における描画領域の位置を判断すると共に、該描画領域の位置に応じて画像情報に対する位置変換処理を行う情報処理部と、前記走査方向に沿って前記読取部の下流側に配置され、前記走査方向へ移動しつつ、前記露光ステージ上の記録媒体に対向する露光位置で、該記録媒体の描画領域を前記情報処理部からの画像情報に基づき変調された光ビームにより露光して該描画領域に画像を形成する露光部と、前記情報処理部により位置が判断された描画領域に対する露光時に、前記露光部を前記走査方向へ該描画領域に対する画像形成速度で移動させる露光部駆動手段と、前記露光部による描画領域に対する露光開始前に、該露光部により露光される描画領域の先端及び後端又は、該描画領域が前記走査方向に沿って区画された小領域の先端及び後端に対応して設けられたアライメントマークの前記読取位置を前記読取部が通過しているように、前記読取部を部前記走査方向に沿って移動させる読取部駆動手段と、を有することを特徴とする。
【0010】
上記請求項4記載の露光装置では、露光駆動手段が、情報処理部により位置が判断された描画領域に対する露光時に、露光部を走査方向へ描画領域に対する画像形成速度で移動させると共に、読取部駆動手段が、露光部による描画領域に対する露光開始前に、この露光部により露光される描画領域の先端及び後端又は、この描画領域が走査方向に沿って区画された小領域の先端及び後端に対応して設けられたアライメントマークの読取位置を読取部が通過しているように、読取部を走査方向に沿って移動させることにより、記録媒体における任意の描画領域又は小領域を露光部からの光ビームにより露光開始する時点、すなわち、露光部が露光対象となる描画領域又は小領域の先端に達した時点で、この描画領域又は小領域の先端及び後端に対応するアライメントマーク上を読取部がそれぞれ通過し、読取部により描画領域の先端及び後端又は小領域の先端及び後端にそれぞれ対応するアライメントマークが既に読み取られているので、読取部によりアライメントマークが読み取られるのを待つために露光部を停止させることなく、記録媒体に対する露光開始から終了まで、露光部を所定の露光速度で移動させたまま、描画領域又は小領域の位置及び傾きを判断して画像情報に対する変換処理を実行した後、露光部により露光対象となる描画領域又は小領域を露光できる。この結果、記録媒体に複数の描画領域が設けられている場合でも、描画領域の増加に伴う記録媒体に対する画像形成時間の増加を防止できる。
【0011】
【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を詳細に説明する。
【0012】
(第1の実施形態)
[レーザー露光装置の構成]
図1及び図2には、本発明の第1の実施形態に係るレーザー露光装置が示されている。このレーザー露光装置100は、プリント配線基板の材料となる薄肉プレート状の基板材料102を画像情報により変調されたレーザービームBにより露光し、この基板材料102にプリント配線基板の配線パターンに対応する画像(潜像)を形成するものである。
【0013】
図1に示されるように、レーザー露光装置100には、肉厚プレート状に形成された支持基台104が設けられている。支持基台104は、その面形状が基板材料102に対する走査方向(矢印S方向)を長手方向とする略長方形とされており、支持基台104の上面部には、走査方向と平行なステージ移動方向(矢印M方向)へ直線的に延在する一対のガイドレール106が取り付けられると共に、これら一対のガイドレール106を介してプレート状の露光ステージ108が配置されている。露光ステージ108は、一対のガイドレール106によりステージ移動方向に沿って所定の搬入位置(図1にて実線で示される位置)と搬出位置(図1にて2点鎖線で示される位置)との間でスライド可能に支持されている。
【0014】
図2に示されるように、支持基台104の上面部には、一対のガイドレール106間にリニアモータ110が配置されている。リニアモータ110には、ステージ移動方向に沿って細長いマグネット112及び、このマグネット112によりステージ移動方向に沿ってスライド可能に支持されたプレート状のコイル114が設けられている。ここで、コイル114は、露光ステージ108の下面部に取り付けられ、露光ステージ108と一体となってステージ移動方向に沿って移動する。リニアモータ110は、後述する搬送制御部194(図20参照)によりコイル112に駆動電流及び駆動パルスが供給されると、マグネット112がコイル114に対して電磁気的な駆動力を作用させ、コイル114及び露光ステージ108をステージ移動方向に沿って移動(前進又は後進)させる。またリニアモータ110には、リニアエンコーダ116が付設されており、このリニアエンコーダ116は、コイル114のステージ移動方向に沿って移動方向に対応する極性のパルス信号を移動量に比例するパルス数だけ搬送制御部194へ出力する。
【0015】
図1に示されるように、露光ステージ108の上面部は、基板材料102が載置される平面状の載置面118とされている。この載置面118には、基板材料102を負圧により吸着するための吸着溝(図示省略)が開口しており、この吸着溝には、載置面118上への基板材料102の載置時に真空ポンプ等の真空発生装置から負圧が供給される。これにより、載置面118上に載置された基板材料102が吸着溝内の負圧の作用により載置面118上に密着状態で固定される。ここで、基板材料102の上面部は、感光材料により薄膜状の感光性塗膜が成膜された被露光面120とされている。この被露光面120には、レーザー露光装置100による潜像形成後に、現像、エッチング等の所定の処理を受けることにより潜像に対応する配線パターンが形成される。
【0016】
また露光ステージ108の上面部には、中央部付近に一対のガイドレール106を跨ぐように、下方へ向って開いた略コ字状に形成された支持ゲート122が設置され、この支持ゲート122と支持基台104との間には露光ステージ108が通過可能な空間が形成されている。支持ゲート122には、搬入位置側の側端部に複数台(本実施形態では3台)のCCDカメラ124,126,128が配置されており、これらのCCDカメラ124,126,128は、それぞれ受光素子が基板材料102の幅方向に沿って直線的に配列されている。またCCDカメラ124,126,128は、撮像時の光源として1回の発光時間が極めて短いストロボ130(図20参照)を備えており、このストロボ130の発光時のみ撮像が可能となるように、各CCDの受光感度が設定されている。
【0017】
CCDカメラ124,126,128は、その真下の撮像位置PI(図2参照)を露光ステージ108が通過する際に、所定のタイミングでストロボ130を発光させ、このストロボからの光の反射光を受光することにより、基板材料102におけるアライメントマーク132(図3参照)を含む撮像範囲をそれぞれ撮像する。ここで、CCDカメラ124,126,128は、基板材料102の幅方向(矢印W方向)に沿ってそれぞれ異なる領域を撮像範囲としている。各CCDカメラ124,126,128は、撮像対象となる基板材料102に形成されたアライメントマーク132(図3参照)の位置等に応じて幅方向に沿った位置調整が可能とされている。
【0018】
図1に示されるように、支持ゲート122には、ステージ移動方向に沿ってCCDカメラ124,126,128の上流側(図1では左側)にレーザースキャナ134が配置されている。図2に示されるように、レーザースキャナ134は、露光ヘッド166等を収容するケーシングを備えており、その真下の露光位置PE(図2参照)を基板材料102が通過する時に、画像情報に基づいて変調された複数本のレーザービームB(図2参照)を基板材料102の被露光面120へ照射し、基板材料102の被露光面120にプリント配線基板の配線パターンに対応する画像(潜像)を形成する。
【0019】
ここで、レーザースキャナ134は支持ゲート122により走査方向に沿って位置調整可能に支持されている。これにより、CCDカメラ124,126,128による撮像位置PIとレーザースキャナ134による露光位置PEとの距離である測定間隔LMは、所定の範囲内で調整可能となっている。具体的には、測定間隔LMは、基板材料102の走査方向に沿った長さと略一致する最大値から基板材料102に形成されたアライメントマーク132の走査方向に沿った最小ピッチと略一致する最小値の範囲内で調整可能とされている。
【0020】
図1に示されるように、レーザー露光装置100には、走査方向に沿って支持基台104の下流側(図1では右側)に平板状のプリアライメントテーブル136が設置されている。このプリアライメントテーブル136は、その上面部が平面状の載置面138とされており、この載置面138には、基板材料102をステージ移動方向及び幅方向に沿って所定の載置位置に位置決めするための位置決め突起139が設けられている。レーザー露光装置100では、画像形成完了後に露光ステージ108が搬出位置から搬入位置に復帰すると、1枚の基板材料102がその先端及び片側の側端が位置決め突起139にそれぞれ当接するようにプリアライメントテーブル136の載置面138上に載置される。これにより、基板材料102が載置面138における載置位置に一定の位置決め精度で位置決めされる。
【0021】
レーザー露光装置100には、プリアライメントテーブル136上に載置された基板材料102を搬入位置にある露光ステージ108上へ搬送するための搬入リフタ140が設けられている。搬入リフタ140は、本体部142及び、この本体部142によりステージ移動方向及び上下方向(矢印H方向)に沿って移動可能に支持されたアーム部144を備えており、このアーム部144の下面は、複数の吸着穴(図示省略)が開口した基板材料102の吸着面とされており、アーム部144の吸着穴には、真空ポンプ等の真空発生装置が接続されている。
【0022】
搬入リフタ140は、プリアライメントテーブル136上に基板材料102が載置されると、この基板材料102をアーム部144により吸着してプリアライメントテーブル136上から露光ステージ108上へ搬送し、基板材料102を露光ステージ108の載置面118上に載置する。このとき、搬入リフタ140は、被露光面120の中心と載置面118の中心とが一致し、かつ基板材料102がステージ移動方向に対して傾きが生じないように、基板材料102を載置面118における所定の基準位置に載置する。但し、基板材料102をプリアライメントテーブル136上に載置した際の位置決め誤差、露光ステージ108の搬入位置へ停止させる際の位置決め誤差等の影響により、基準位置に対して基板材料102には若干の位置決め誤差が不可避的に生じる。
【0023】
図1に示されるように、レーザー露光装置100には、走査方向に沿って支持基台104の上流側(図1では左側)にローラコンベア146が設置されている。このローラコンベア146は、ステージ移動方向に沿って配列された複数本の搬送ローラ148及び、これらの搬送ローラ148を回転させる駆動部(図示省略)を備えている。ローラコンベア146は、基板材料102が支持基台104側の端部に載置されると、複数本の搬送ローラ148により基板材料102を支持基台104から離間する搬出方向へ搬送し、この基板材料102を一時保管用のスタック台等へ搬送する。
【0024】
またレーザー露光装置100には、搬出位置にある露光ステージ108上に載置された基板材料102をローラコンベア146上へ搬送するための搬出リフタ150が設けられている。搬出リフタ150は、搬入リフタ140と同様に、本体部152及び、この本体部152によりステージ移動方向及び上下方向(矢印H方向)に沿って移動可能に支持されたアーム部154を備えており、このアーム部154の下面は、複数の吸着穴(図示省略)が開口した基板材料102の吸着面とされており、アーム部154の吸着穴には、真空ポンプ等の真空発生装置が接続されている。搬出リフタ150は、基板材料102の載置された露光ステージ108が搬出位置に達すると、露光ステージ108上の基板材料102をアーム部154により吸着して露光ステージ108上からローラコンベア146上へ搬送し、基板材料102をローラコンベア146の端部上に載置する。これに連動し、ローラコンベア146は基板材料102を搬出方向へ搬送開始する。
【0025】
図3それぞれに示されるように、基板材料102には、その被露光面120に予め配線パターンに対応する潜像が形成される複数の描画領域131が設定されると共に、これら複数の描画領域131にそれぞれ対応する複数組のアライメントマーク132が形成されている。図3(A)に示される基板材料102には、1枚の基板材料102から、8枚の比較的小面積のプリント配線基板を製造する場合の描画領域131及びアライメントマーク132の配置が示されている。この図3(A)に示される基板材料102では、1枚のプリント配線基板にそれぞれ1対1で対応する描画領域131が幅方向に沿って2行、走査方向に沿って4列設定されており、描画領域131のコーナ部の外側に所定の間隔を空けてアライメントマーク132が形成されている。
【0026】
また図3(B)に示される基板材料102には、1枚の基板材料102から、2枚の比較的大面積のプリント配線基板を製造する場合の描画領域131及びアライメントマーク132の配置が示されている。この図3(B)に示される基板材料102では、1枚のプリント配線基板にそれぞれ1対1で対応する描画領域131が幅方向に沿って1行、走査方向に沿って2列設定されており、描画領域131の各コーナ部の外側に所定の間隔を空けてアライメントマーク132が形成されると共に、描画領域131の走査方向に沿った辺部中心点の外側に所定の間隔を空けてアライメントマーク132が形成されている。
【0027】
ここで、図3(B)に示される描画領域131は、描画領域131の辺部の外側に形成されたアライメントマーク132の位置を基準とし、走査方向に沿って2個の小領域131A,131Bに区画されている。なお、本実施形態のアライメントマーク132は、基板材料102の被露光面120に円形の貫通穴又は凹部を設けることにより形成されているが、被露光面120に予め形成されたランド等をアライメントマークとしても良い。
【0028】
次に、本実施形態に係るレーザー露光装置100に用いられるレーザースキャナ134について詳細に説明する。レーザースキャナ134は、図7及び図8(B)に示されるように、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、基板材料102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。
【0029】
露光ヘッド166による露光エリア168は、走査方向(矢印)を短辺とする矩形状とされている。これにより、露光ステージ108がステージ移動方向に沿って前進(矢印M1方向へ移動)し、基板材料102が相対的に走査方向へ移動するに従って、基板材料102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。
【0030】
また、図8(A)及び(B)に示されるように、帯状の露光済み領域170が副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。
【0031】
露光ヘッド16611〜166mn各々は、図9、図10(A)及び(B)に示されるように、入射された光ビームを画像情報に応じて各画素毎に変調する空間変調素子として、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)50を備えている。
【0032】
図20に示されるように、レーザースキャナ134を駆動制御するスキャナ制御部192には、画像情報処理部とミラー駆動制御部とが組み込まれており、画像情報処理部では、コントローラ190から入力された画像情報に基づいて、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、画像情報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の各マイクロミラーの角度を制御する。なお、反射面の角度の制御に付いては後述する。
【0033】
図9及び図10示されるように、DMD50の光入射側には、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、ファイバアレイ光源66から出射されたレーザー光を補正してDMD50上に集光させるレンズ系67、レンズ系67を透過したレーザー光をDMD50に向けて反射するミラー69が順に配置されている。
【0034】
レンズ系67は、ファイバアレイ光源66から出射されたレーザー光を平行光化する1対の組合せレンズ71、平行光化されたレーザー光の光量分布が均一になるように補正する1対の組合せレンズ73、及び光量分布が補正されたレーザー光をDMD上に集光する集光レンズ75で構成されている。組合せレンズ73は、レーザー出射端の配列方向に対しては、レンズの光軸に近い部分は光束を広げ且つ光軸から離れた部分は光束を縮め、且つこの配列方向と直交する方向に対しては光をそのまま通過させる機能を備えており、光量分布が均一となるようにレーザー光を補正する。
【0035】
また、DMD50の光反射側には、DMD50で反射されたレーザー光を基板材料102の被露光面120上に結像するレンズ系54、58が配置されている。レンズ系54及び58は、DMD50と被露光面56とが共役な関係となるように配置されている。
【0036】
DMD50は、図11に示されるように、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。なお、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。
【0037】
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12(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12(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11に示される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。
【0038】
なお、図11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、コントローラ190からの指令を受けてスキャナ制御部192により行われる。なお、オフ状態のマイクロミラー62により光ビームが反射される方向には、光吸収体(図示せず)が配置されている。
【0039】
また、DMD50は、短辺が副走査方向と所定角度θ(例えば、1°〜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13(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13(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。
【0040】
DMD50には、長手方向に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13(B)に示されるように、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Pが、DMD50を傾斜させない場合の走査線のピッチP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Wと、DMD50を傾斜させない場合の走査幅Wとは略同一である。
【0041】
また、異なるマイクロミラー列により同じ走査線上に略が重ねて露光されることになる。このように、重ねて露光されることで、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、主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。
【0042】
なお、DMD50を傾斜させる代わりに、各マイクロミラー列を副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。
【0043】
ファイバアレイ光源66は、図14(A)に示されるように、複数(例えば、6個)のレーザーモジュール64を備えており、各レーザーモジュール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14(C)に示されるように、光ファイバ31の出射端部(発光点)が副走査方向と直交する主走査方向に沿って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14(D)に示されるように、発光点を主走査方向に沿って2列に配列することもできる。
【0044】
光ファイバ31の出射端部は、図14(B)に示されるように、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く劣化し易いが、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。
【0045】
この例では、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2本の光ファイバ31の出射端間に挟まれるように配列されている。
【0046】
このような光ファイバは、例えば、図15に示されるように、クラッド径が大きいマルチモード光ファイバ30のレーザー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。
【0047】
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。
【0048】
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=25μm、NA=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=25μm、NA=0.2である。
【0049】
レーザーモジュール64は、図16に示される合波レーザー光源(ファイバ光源)によって構成されている。この合波レーザー光源は、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UV系半導体レーザーLD1,LD2,LD3,LD4,LD5,LD6,及びLD7と、UV系半導体レーザー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。UV系半導体レーザーLD1〜LD7は、発振波長及び最大出力が総て同じである。なお、半導体レーザーの個数は7個には限定されない。
【0050】
上記の合波レーザー光源は、図17及び図18に示されるように、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、開口を閉じるよう作製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閉空間(封止空間)内に上記合波レーザー光源が気密封止されている。
【0051】
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、前記ヒートブロック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。
【0052】
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UV系半導体レーザー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。
【0053】
なお、図18においては、図の煩雑化を避けるために、複数のUV系半導体レーザーのうちUV系半導体レーザー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。
【0054】
図19は、上記コリメータレンズ11〜17の取り付け部分の正面形状を示すものである。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UV系半導体レーザーLD1〜LD7の発光点の配列方向(図19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配置されている。
【0055】
一方、UV系半導体レーザー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ービームB1〜B7を発するレーザーが用いられている。これらUV系半導体レーザー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。
【0056】
従って、各発光点から発せられたレーザービーム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ービーム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=3mm、NA=0.6、レンズ配置ピッチ=1.25mmである。
【0057】
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f=23mm、NA=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。
【0058】
次に、レーザー露光装置100における制御系の構成について説明する。図20に示されるように、レーザー露光装置100は、装置全体を制御するためのコントローラ190を備えており、このコントローラ190には、搬送制御部194、画像処理部194及びスキャナ制御部192がそれぞれ接続されている。
【0059】
ここで、搬送制御部194は、露光ステージ108に連結されたリニアモータ110及びリニアエンコーダ116に接続され、露光ステージ108の移動時にリニアモータ110に駆動パルス信号を出力する。このとき、搬送制御部194は、リニアエンコーダ116からのパルス信号に基づいてリニアモータ110をフィードバック制御する。画像処理部194は、CCDカメラ124,126,128からの画像信号を処理し、各CCDカメラ124,126,128により撮像範囲されたアライメントマーク132の位置に対応する位置情報をコントローラ190へ出力する。またスキャナ制御部192は、コントローラ190からのスキャナ駆動信号及び、配線パターンに対応する画像信号に基づいてレーザースキャナ134を制御する。
【0060】
次に、上記のように構成された本実施形態に係るレーザー露光装置100の動作について説明する。
【0061】
レーザースキャナ134の各露光ヘッド166において、図16及び図17に示されるように、ファイバアレイ光源66の合波レーザー光源を構成するUV系半導体レーザーLD1〜LD7の各々から発散光状態で出射したレーザービームB1,B2,B3,B4,B5,B6,及びB7の各々は、対応するコリメータレンズ11〜17によって平行光化される。平行光化されたレーザービーム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。
【0062】
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ービーム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本のレーザービーム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。
【0063】
各レーザーモジュールにおいて、レーザービーム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、UV系半導体レーザーLD1〜LD7の各出力が30mWの場合には、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)の合波レーザービーム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。
【0064】
ファイバアレイ光源66のレーザー出射部68には、高輝度の発光点が主走査方向に沿って一列に配列されている。単一の半導体レーザーからのレーザー光を1本の光ファイバに結合させる従来のファイバ光源は低出力であるため、多数列配列しなければ所望の出力を得ることができなかったが、本実施形態で使用する合波レーザー光源は高出力であるため、少数列、例えば1列でも所望の出力を得ることができる。
【0065】
配線パターンに応じた画像情報がコントローラ190に入力されると、コントローラ190内のフレームメモリに一旦記憶される。この画像情報は、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。
【0066】
レーザー露光装置100では、搬入リフタ140により基板材料102がプリアライメントテーブル136上から露光ステージ108上に搬送されると、リニアモータ110により露光ステージ108が搬入位置から搬出位置側へ移動開始する。このとき、搬送制御部194は、露光ステージ108がレーザースキャナ134による露光速度で精度良く移動するようにリニアモータ110をフィードバック制御する。またレーザー露光装置100では、露光開始前に、CCDカメラ124,126,128とレーザースキャナ134との測定間隔LMが描画領域131の先端及び後端にそれぞれ対応するアライメントマーク132のピッチPTに応じて調整されている。具体的には、測定間隔LMは、描画領域131の先端及び後端にそれぞれ対応するアライメントマーク132のピッチPT(図3参照)に10mm〜50mm程度を加算した値に調整されている。
【0067】
コントローラ190は、リニアエンコーダ116からのパルス信号により露光ステージ108上の基板材料102の位置を判断すると共に、画像情報に基づいて基板材料102における各アライメントマーク132の位置を判断し、アライメントマーク132がCCDカメラ124,126,128の撮像位置PIに達すると、ストロボ130を発光させてCCDカメラ124,126,128により被露光面120におけるアライメントマーク132を含む撮像領域を撮像させる。このとき、CCDカメラ124,126,128により得られた撮像情報は画像処理部194へ出力される。画像処理部194は、撮像情報をアライメントマーク132の走査方向及び幅方向に沿った位置に対応する位置情報に変換し、この位置情報をコントローラ190へ出力する。
【0068】
コントローラ190は、画像処理部194からのアライメントマーク132の位置情報に基づき、1個の描画領域131に対応して設けられた複数個のアライメントマーク132の位置をそれぞれ判断し、これらのアライメントマーク132の位置から描画領域131の走査方向及び幅方向に沿った位置及び描画領域131の走査方向に対する傾き量をそれぞれ判断する。
【0069】
この後、コントローラ190は、描画領域131の走査方向に沿った位置に基づいて描画領域131に対する露光開始のタイミングを算出すると共に、描画領域131の幅方向に沿った位置及び走査方向に対する傾き量に基づいて配線パターンに対応する画像情報に対する変換処理を実行し、変換処理した画像情報をフレームメモリ内に格納する。ここで、変換処理の内容としては、座標原点を中心として画像情報を回転させる座標変換処理、幅方向に対応する座標軸に沿って画像情報を平行移動させる座標変換処理が含まれる。更に必要に応じて、コントローラ190は、描画領域131の幅方向及び走査方向に沿った伸長量及び縮長量に対応させて画像情報を伸長又は縮長させる変換処理を実行する。
【0070】
また、図3(B)に示されるように描画領域131がアライメントマーク132により走査方向に沿って複数の少領域131A,131Bに分割されている場合には、コントローラ190は、各小領域131A,131B毎に位置及び傾きを判断し、それぞれの小領域131A,131Bに対応する画像情報毎に上記の変換処理を実行する。
【0071】
コントローラ190は、描画領域131の後端に対応するアライメントマーク132が撮像位置を通過した後、描画領域131の先端が露光位置PEに達するタイミングに同期し、露光開始信号をスキャナ制御部192へ出力する。これにより、スキャナ制御部192は、フレームメモリに記憶された画像情報を複数ライン分ずつ順次読み出し、データ処理部により読み出した画像情報に基づいて各露光ヘッド166毎に制御信号を生成すると共に、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する。
【0072】
ファイバアレイ光源66からDMD50にレーザー光が照射されると、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ー光は、レンズ系54、58により基板材料102の被露光面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ー光が画素毎にオンオフされて、基板材料102の描画領域131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、基板材料102(基板材料102)が露光ステージ108と共に一定速度で移動されることにより、基板材料102がレーザースキャナ134によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、各露光ヘッド166毎に帯状の露光済み領域170(図7及び図8参照)が形成される。
【0073】
図21(A)及び(B)に示されるように、本実施形態では、DMD50には、主走査方向にマイクロミラーが800個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に600組配列されているが、本実施形態では、コントローラにより一部のマイクロミラー列(例えば、800個×100列)だけが駆動されるように制御する。
【0074】
図21(A)に示されるように、DMD50の中央部に配置されたマイクロミラー列を使用してもよく、図21(B)に示されるように、DMD50の端部に配置されたマイクロミラー列を使用してもよい。また、一部のマイクロミラーに欠陥が発生した場合は、欠陥が発生していないマイクロミラー列を使用するなど、状況に応じて使用するマイクロミラー列を適宜変更してもよい。
【0075】
DMD50のデータ処理速度には限界があり、使用する画素数に比例して1ライン当りの変調速度が決定されるので、一部のマイクロミラー列だけを使用することで1ライン当りの変調速度が速くなる。一方、連続的に露光ヘッドを露光面に対して相対移動させる露光方式の場合には、副走査方向の画素を全部使用する必要はない。
【0076】
例えば、600組のマイクロミラー列の内、300組だけ使用する場合には、600組全部使用する場合と比較すると1ライン当り2倍速く変調することができる。また、600組のマイクロミラー列の内、200組だけ使用する場合には、600組全部使用する場合と比較すると1ライン当り3倍速く変調することができる。即ち、副走査方向に500mmの領域を17秒で露光できる。更に、100組だけ使用する場合には、1ライン当り6倍速く変調することができる。即ち、副走査方向に500mmの領域を9秒で露光できる。
【0077】
使用するマイクロミラー列の数、即ち、副走査方向に配列されたマイクロミラーの個数は、10以上で且つ200以下が好ましく、10以上で且つ100以下がより好ましい。1画素に相当するマイクロミラー1個当りの面積は15μm×15μmであるから、DMD50の使用領域に換算すると、12mm×150μm以上で且つ12mm×3mm以下の領域が好ましく、12mm×150μm以上で且つ12mm×1.5mm以下の領域がより好ましい。
【0078】
コントローラ190は、基板材料102の最先端に位置する描画領域131に対する露光を完了すると、この最先端の描画領域131に対する場合と同様に、2番目の描画領域131に対応して設けられたアライメントマーク132を撮像位置PIにて撮像し、この撮像により得られた撮像情報に基づいて2番目の描画領域131の位置及び傾きを判断した後、この位置及び傾きに基づいて変換処理された画像情報に基づいて2番目の描画領域131に対する露光を実行し、この動作を最後端に位置する描画領域131に対する露光が完了するまで繰り返す。
【0079】
コントローラ190は、基板材料102の全ての描画領域131に対する露光完了後、露光ステージ108が搬出位置に達すると、リニアモータ110により露光ステージ108を搬出位置に停止させ、搬出リフタ150により基板材料102を露光ステージ108上からローラコンベア146上へ搬送する。またコントローラ190は、搬出リフタ150により基板材料102が露光ステージ108上から持ち上げられると、リニアモータ110により露光ステージ108を搬入位置側へ露光速度よりも高速(露光速度の10倍〜20倍程度)で移動開始させ、露光ステージ108を搬入位置に復帰させる。
【0080】
次いで、コントローラ190は、搬入リフタ140により基板材料102をプリアライメントテーブル136上から露光ステージ108上へ搬送する。このとき、露光ステージ108が搬入位置に復帰する前に、予めアーム部144により基板材料102を吸着し、このアーム部144を搬入位置の上方で待機させておくことにより、基板材料102を露光ステージ108上へ搬送するために所要時間を短くできる。レーザー露光装置100では、搬入位置にある露光ステージ108上に載置された基板材料102を順次、ステージ移動方向に沿って搬出位置側へ移動させつつ、基板材料102における描画領域131をレーザー光により露光し、描画領域131に配線パターンに対応する潜像を形成する。但し、コントローラ190は、画像情報が更新された場合には、この画像情報から判断されるアライメントマーク132のピッチPTに応じてCCDカメラ124,126,128とレーザースキャナ134との測定間隔LMが調整された後に、基板材料102に対する露光動作を開始させる。
【0081】
以上説明した本実施形態のレーザー露光装置100では、走査方向に沿ったCCDカメラ124,126,128からレーザースキャナ134までの測定距離LMを描画領域131の先端及び後端にそれぞれ対応して設けられたアライメントマーク132のピッチPT以上の長さとしたことことにより、基板材料102における任意の描画領域131をレーザースキャナ134からのレーザービームBにより露光する際に、この描画領域131の先端に対応するアライメントマーク132が露光位置に達した時点で、この描画領域131の後端に対応するアライメントマーク132が必ず撮像位置PIを通過し、CCDカメラ124,126,128により描画領域131の先端及び後端にそれぞれ対応するアライメントマーク132が既に読み取られているので、アライメントマーク132を読み取るために基板材料102を停止させ、又は基板材料102を走査方向とは反対の方向へ相対的に戻すことなく、任意の描画領域131に対する露光開始から終了まで、基板材料102の走査方向への相対移動を継続させつつ、描画領域131の位置及び傾きを判断した後、レーザースキャナ134が露光対象となる描画領域131を画像情報に基づき変調された光ビームにより露光できる。この結果、1枚の基板材料102に複数の描画領域131が設けられている場合でも、描画領域131の増加に伴う基板材料102に対する露光(画像形成)時間の増加を防止できる。
【0082】
(第2の実施形態)
図4〜図6には、本発明の第2の実施形態に係るレーザー露光装置が示されている。このレーザー露光装置200は、第1の実施形態に係るレーザー露光装置100と同様に、基板材料102を画像情報により変調されたレーザービームBにより露光し、この基板材料102にプリント配線基板の配線パターンに対応する画像(潜像)を形成するものである。なお、この第2の実施形態に係るレーザー露光装置200では、第1の実施形態に係るレーザー露光装置100と共通の部分には同一符合を付して説明を省略する。
【0083】
図4に示されるように、レーザー露光装置200には、肉厚プレート状に形成された支持基台202が設けられている。支持基台202は、その面形状が基板材料102に対する走査方向(矢印S方向)を長手方向とする略長方形とされており、支持基台202の上面両端部には、それぞれ走査方向と平行なステージ移動方向(矢印M方向)へ直線的に延在する一対のガイド溝204が形成されている。支持基台202上には、ステージ移動方向の中央付近であって、幅方向(矢印W方向)へは一対のガイド溝204の間にプレート状の露光ステージ206が配置されている。
【0084】
支持基台202上には、露光ステージ206を跨ぐように下方へ向って開いた略コ字状に形成された支持ゲート208及び支持ゲート210が設置されている。これらの支持ゲート208,210は、その両側の下端部がそれぞれガイド溝204に挿入されており、このガイド溝204を通して支持基台202内に配置されたリニアモータ212,210(図23参照)に連結されている。これらのリニアモータ212,210は、支持ゲート208,210をそれぞれステージ移動方向に沿って駆動する。
【0085】
ここで、複数台(本実施形態では3台)のCCDカメラ124,126,128が搭載され、また上流側(図4では右側)に配置された支持ゲート210には、レーザースキャナ134が搭載されている。走査方向に沿って下流側(図4では左側)に配置された支持ゲート208には、複数台(本実施形態では3台)のCCDカメラ124,126,128が搭載され、また上流側(図4では右側)に配置された支持ゲート210には、レーザースキャナ134が搭載されている。ここで、CCDカメラ124,126,128及びレーザースキャナ134は、それぞれ第1の実施形態のレーザー露光装置100にて用いられているものと構造が共通化されている。
【0086】
図5に示されるように、露光ステージ206の上面部は、基板材料102が載置される平面状の載置面216とされている。この載置面216には、基板材料102を負圧により吸着するための吸着溝(図示省略)が開口しており、この吸着溝には、載置面216上への基板材料102の載置時に真空ポンプ等の真空発生装置から負圧が供給される。これにより、載置面216上に載置された基板材料102が吸着溝内の負圧の作用により載置面216上に密着状態で固定される。ここで、図5及び図6に示されるように、CCDカメラ124,126,128が搭載された支持ゲート208は、露光ステージ206に対して走査方向上側の撮像待機位置から走査方向下流側の撮像完了位置までの範囲で移動可能とされ、またレーザースキャナ134が搭載された支持ゲート210も、露光ステージ206に対して走査方向上側の露光待機位置から走査方向下流側の露光完了位置までの範囲で移動可能とされている。
【0087】
図4に示されるように、レーザー露光装置200には、走査方向に沿って支持基台104の上流側(図4では右側)に平板状のプリアライメントテーブル218が設置されている。このプリアライメントテーブル218は、その上面部が平面状の載置面220とされており、この載置面220には、基板材料102をステージ移動方向及び幅方向に沿って所定の載置位置に位置決めするための位置決め突起221が設けられている。レーザー露光装置200では、画像形成完了後に露光ステージ108が搬出位置から搬入位置に復帰すると、1枚の基板材料102がその先端及び片側の側端が位置決め突起139にそれぞれ当接するようにプリアライメントテーブル218の載置面220上に載置される。これにより、基板材料102が載置面138における載置位置に一定の位置決め精度で位置決めされる。
【0088】
レーザー露光装置200には、プリアライメントテーブル218上に載置された基板材料102を搬入位置にある露光ステージ108上へ搬送するための搬入リフタ140が設けられている。搬入リフタ140は、プリアライメントテーブル218の上流側に配置された本体部(図示省略)から走査方向に沿って下流側へ延出し、かつ本体部によりステージ移動方向及び上下方向(矢印H方向)に沿って移動可能に支持された一対のアーム部224を備えており、このアーム部224の先端側の下面は、複数の吸着穴(図示省略)が開口した基板材料102の吸着面とされており、アーム部224の吸着穴には、真空ポンプ等の真空発生装置が接続されている。
【0089】
搬入リフタ222は、プリアライメントテーブル218上に基板材料102が載置されると、この基板材料102をアーム部224により吸着してプリアライメントテーブル218上から露光ステージ206上へ搬送し、基板材料102を露光ステージ206の載置面216上に載置する。このとき、搬入リフタ222は、被露光面120の中心と載置面216の中心とが一致し、かつ基板材料102がステージ移動方向に対して傾きが生じないように、基板材料102を載置面216における所定の基準位置に載置する。但し、基板材料102をプリアライメントテーブル218上に載置した際の位置決め誤差、アーム部224を露光ステージ206上に停止させる際の位置決め誤差等の影響により、基準位置に対して基板材料102には若干の位置決め誤差が不可避的に生じる。
【0090】
図4に示されるように、レーザー露光装置200には、走査方向に沿って支持基台202の下流側(図4では左側)にローラコンベア226が設置されている。このローラコンベア226は、ステージ移動方向に沿って配列された複数本の搬送ローラ228及び、これらの搬送ローラ228を回転させる駆動部(図示省略)を備えている。ローラコンベア226は、基板材料102が支持基台202側の端部に載置されると、複数本の搬送ローラ228により基板材料102を支持基台202から離間する搬出方向へ搬送し、この基板材料102を一時保管用のスタック台等へ搬送する。
【0091】
またレーザー露光装置200には、搬出位置にある露光ステージ206上に載置された基板材料102をローラコンベア226上へ搬送するための搬出リフタ230が設けられている。搬出リフタ230は、ローラコンベア226の走査方向下流側に配置された本体部(図示省略)から走査方向に沿って上流側へ延出し、かつ本体部によりステージ移動方向及び上下方向(矢印H方向)に沿って移動可能に支持された一対のアーム部232を備えており、このアーム部232の先端側の下面は、複数の吸着穴(図示省略)が開口した基板材料102の吸着面とされており、アーム部232の吸着穴には、真空ポンプ等の真空発生装置が接続されている。
【0092】
搬出リフタ230は、露光ステージ206上の基板材料102に対する露光が完了すると、露光ステージ206上の基板材料102をアーム部232により吸着して露光ステージ206上からローラコンベア226上へ搬送し、基板材料102をローラコンベア226の端部上に載置する。これに連動し、ローラコンベア226は基板材料102を搬出方向へ搬送開始する。
【0093】
次に、レーザー露光装置200における制御系の構成について説明する。図23に示されるように、レーザー露光装置200は、装置全体を制御するためのコントローラ234を備えており、このコントローラ234には、搬送制御部236、画像処理部194及びスキャナ制御部192がそれぞれ接続されている。
【0094】
ここで、搬送制御部236は、支持ゲート208に連結されたリニアモータ212及びリニアエンコーダ213に接続され、支持ゲート208の移動時にリニアモータ212に駆動パルス信号を出力してリニアモータ212の駆動を制御する。このとき、搬送制御部236は、リニアエンコーダ213からのパルス信号に基づいてリニアモータ212をフィードバック制御する。また搬送制御部236は、支持ゲート210に連結されたリニアモータ214及びリニアエンコーダ215に接続され、支持ゲート210の移動時にリニアモータ214に駆動パルス信号を出力してリニアモータ214の駆動を制御する。このとき、搬送制御部236は、リニアエンコーダ215からのパルス信号に基づいてリニアモータ214をフィードバック制御する。
【0095】
次に、上記のように構成された本実施形態に係るレーザー露光装置200の動作について説明する。
【0096】
レーザー露光装置200では、搬入リフタ222により基板材料102がプリアライメントテーブル136上から露光ステージ108上に搬送されると、リニアモータ212により支持ゲート208が撮像待機位置から撮像完了位置側へ移動開始する。このとき、搬送制御部236は、支持ゲート208に搭載されたCCDカメラ124,126,128が基板材料102のアライメントマーク132に対する撮像位置PIで一時停止するように支持ゲート208を間欠的に移動させ、この時の支持ゲート208、すなわちCCDカメラ124,126,128の走査方向への平均的な移動速度がレーザースキャナ134による露光速度より高速となるように撮像位置PI間における移動速度を設定する。
【0097】
なお、CCDカメラ124,126,128は、露光速度より高速であるならば、アライメントマーク132上で停止させることなく一定速度で走査方向へ移動させても良く、また、レーザースキャナ134から常に所定の間隔を空けておくことが可能な場合には、第1の実施形態に係るレーザー露光装置100の場合と同様に、露光速度と等速度で走査方向へ移動させても良い。
コントローラ190は、支持ゲート208によりCCDカメラ124,126,128がアライメントマーク132に対する撮像位置PIに停止すると、ストロボ130を発光させてCCDカメラ124,126,128により基板材料102におけるアライメントマーク132を含む撮像領域を撮像させる。このとき、CCDカメラ124,126,128により得られた撮像情報は画像処理部194へ出力される。画像処理部194は、撮像情報をアライメントマーク132の走査方向及び幅方向に沿った位置に対応する位置情報に変換し、この位置情報をコントローラ234へ出力する。
コントローラ234は、画像処理部194からのアライメントマーク132の位置情報に基づき、1個の描画領域131に対応して設けられた複数個のアライメントマーク132の位置をそれぞれ判断し、これらのアライメントマーク132の位置から描画領域131の走査方向及び幅方向に沿った位置及び描画領域131の走査方向に対する傾き量をそれぞれ判断する。
【0098】
コントローラ234は、少なくとも支持ゲート208が最上流側に位置する描画領域131の後端に対応するアライメントマーク132上を通過した後、リニアモータ214により支持ゲート210を露光待機位置から露光完了位置側へ移動開始させる。このとき、搬送制御部236は、支持ゲート210が正確にレーザースキャナ134による露光速度で移動するように、リニアエンコーダ215からのパルス信号に基づいてリニアモータ214を駆動制御する。
【0099】
コントローラ234は、描画領域131の位置に基づいて描画領域131に対する露光開始のタイミングを算出すると共に、描画領域131の幅方向に沿った位置及び走査方向に対する傾き量に基づいて配線パターンに対応する画像情報に対する変換処理を実行し、変換処理した画像情報をフレームメモリ内に格納する。ここで、変換処理の内容としては、座標原点を中心として画像情報を回転させる座標変換処理、幅方向に対応する座標軸に沿って画像情報を平行移動させる座標変換処理が含まれる。更に必要に応じて、コントローラ234は、描画領域131の幅方向及び走査方向に沿った伸長量及び縮長量に対応させて画像情報を伸長又は縮長させる変換処理を実行する。
【0100】
また、図3(B)に示されるように描画領域131がアライメントマーク132により走査方向に沿って複数の少領域131A,131Bに分割されている場合には、コントローラ190は、各小領域131A,131B毎に位置及び傾きを判断し、それぞれの小領域131A,131Bに対応する画像情報毎に上記の変換処理を実行する。
【0101】
コントローラ234は、CCDカメラ124,126,128による撮像位置PIが描画領域131の後端に対応するアライメントマーク132を通過した後、レーザースキャナ134による露光位置が描画領域131の先端が露光位置PEに達するタイミングに同期し、露光開始信号をスキャナ制御部192へ出力する。これにより、スキャナ制御部192は、フレームメモリに記憶された画像情報を複数ライン分ずつ順次読み出し、データ処理部により読み出した画像情報に基づいて各露光ヘッド166毎に制御信号を生成すると共に、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する。これにより、基板材料102の最先端に位置する描画領域131に対する露光が行われて行く。
【0102】
このとき、支持ゲート208に搭載されたCCDカメラ124,126,128の平均的な移動速度が、レーザースキャナ134の露光速度よりも高速であることから、最先端の描画領域131に対する露光完了時には、CCDカメラ124,126,128により2番目に位置する描画領域131に対応する全てのアライメントマーク132の撮像が完了し、コントローラ234により2番目の描画領域131の位置及び傾きがそれぞれ判断されている。コントローラ234は、基板材料102の最先端に位置する描画領域131に対する露光を完了すると、2番目の描画領域131の位置及び傾き基づいて変換処理された画像情報に基づいて2番目の描画領域131に対する露光を実行し、この動作を最後端に位置する描画領域131に対する露光が完了するまで繰り返す。
【0103】
コントローラ234は、支持ゲート208が図6に示される撮像完了位置に達した後、支持ゲート210が図6に示される露光完了位置に達すると、支持ゲート208,210をそれぞれ走査方向上流側へ移動させて撮像開始位置及び露光開始位置へ復帰させると共に、搬出リフタ230により基板材料102を露光ステージ206上からローラコンベア226上へ搬送する。このとき、コントローラ234は、支持ゲート208,210を露光速度よりも高速(露光速度の10倍〜20倍程度)で移動させる走査方向上流側へ移動させる。
【0104】
次いで、コントローラ234は、搬入リフタ222により基板材料102をプリアライメントテーブル218上から露光ステージ206上へ搬送する。レーザー露光装置200では、露光ステージ206上に基板材料102が載置されると、支持ゲート208,210を走査方向へ移動させつつ、基板材料102における描画領域131をレーザー光により露光し、描画領域131に配線パターンに対応する潜像を形成する。但し、コントローラ234は、画像情報が更新された場合には、この画像情報から判断されるアライメントマーク132のピッチPTに応じて支持ゲート208の停止位置を再設定する。
【0105】
以上説明した本実施形態のレーザー露光装置200では、コントローラ234が、画像処理部194により位置が判断された描画領域131に対する露光時に、レーザースキャナ134を走査方向へ描画領域131に対する露光速度で移動させると共に、レーザースキャナによる描画領域131に対する露光開始前に、このレーザースキャナ134により露光される描画領域131の先端及び後端にそれぞれ対応するアライメントマーク132上をCCDカメラ124,126,128が通過しているように、CCDカメラ124,126,128を走査方向に沿って移動させることにより、基板材料102における任意の描画領域131をレーザースキャナ134からのレーザービームBにより露光開始する時点、すなわち、露光対象となる描画領域131の先端が露光位置に達した時点で、この描画領域の先端及び後端に対応するアライメントマークがそれぞれ読取位置を通過し、読取部により描画領域の先端及び後端にそれぞれ対応するアライメントマークが既に読み取られているので、アライメントマークを読み取るために露光部を停止させることなく、記録媒体に対する露光開始から終了まで、露光部を所定の露光速度で移動させたまま、露光部が露光対象となる描画領域を情報処理部からの画像情報に変調された光ビームにより露光できる。この結果、記録媒体に複数の描画領域が設けられている場合でも、描画領域の増加に伴う記録媒体に対する画像形成時間の増加を防止できる。
【0106】
なお、以上説明の第1及び第2の実施形態に係る説明では、レーザー露光装置100,200によりプリント配線基板の素材となる基板材料102を露光する場合のみついて説明したが、本発明に係る構成を有する露光装置は、基板材料102以外にもPS板、CT刷板等の感光性印刷板、感光紙等の感光材料に対する直接露光に用いることでき、これらを露光するための光ビームとしては、レーザービーム以外にも可視光線、X線等も用いることができる。
【0107】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る露光装置によれば、記録媒体に複数の描画領域が設けられている場合でも、描画領域の増加に伴って記録媒体に対する画像形成時間が増加することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るレーザー露光装置の外観を示す斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係るレーザー露光装置の外観を示す側面図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係るレーザー露光装置の外観を示す側面図である。
【図4】本発明の第2の実施形態に係るレーザー露光装置の外観を示す斜視図である。
【図5】本発明の第2の実施形態に係るレーザー露光装置の外観を示す側面図である。
【図6】本発明の第2の実施形態に係るレーザー露光装置の外観を示す側面図である。
【図7】本発明の一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8】(A)は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9】本発明の実施形態に係るレーザー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10】(A)は図4に示す露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った副走査方向の断面図であり、(B)は(A)の側面図である。
【図11】デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)の構成を示す部分拡大図である。
【図12】(A)及び(B)はDMDの動作を説明するための説明図である。
【図13】(A)及び(B)は、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14】(A)は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15】マルチモード光ファイバの構成を示す図である。
【図16】合波レーザー光源の構成を示す平面図である。
【図17】レーザーモジュールの構成を示す平面図である。
【図18】図12に示すレーザーモジュールの構成を示す側面図である。
【図19】図12に示すレーザーモジュールの構成を示す部分側面図である。
【図20】本発明の第1の実施形態に係るレーザー露光装置における制御系の概略構成を示すブロックである。
【図21】(A)及び(B)は、DMDの使用領域の例を示す図である。
【図22】(A)はDMDの使用領域が適正である場合の側面図であり、(B)は(A)の光軸に沿った副走査方向の断面図である。
【図23】本発明の第2の実施形態に係るレーザー露光装置における制御系の概略構成を示すブロックである。
【符号の説明】
100 レーザー露光装置(露光装置)
102 基板材料(記録媒体)
108 露光ステージ
110 リニアモータ(ステージ駆動手段)
124、126、128 CCDカメラ(読取部)
131 描画領域
131A,131B 小領域(描画領域)
132 アライメントマーク
134 レーザースキャナ(露光部)
190 コントローラ(ステージ駆動手段)
194 搬送制御部(ステージ駆動手段)
200 レーザー露光装置
206 露光ステージ
212 リニアモータ(読取部駆動手段)
214 リニアモータ(露光部駆動手段)
234 コントローラ(読取部駆動手段、露光部駆動手段)
236 搬送制御部(読取部駆動手段、露光部駆動手段)
B レーザービーム

Claims (4)

  1. 記録媒体を所定の走査方向へ相対的に移動させつつ、該記録媒体における所定の描画領域を画像情報に基づき変調された光ビームにより露光して該描画領域に画像情報に対応する画像を形成する露光装置であって、
    前記走査方向へ相対的に移動する記録媒体に対向する読取位置で、該記録媒体から描画領域に対応して設けられたアライメントマークを読み取る読取部と、
    前記読取部からの読取情報に基づいて記録媒体における描画領域の位置を判断すると共に、該描画領域の位置に応じて画像情報に対する位置変換処理を行う情報処理部と、
    前記走査方向に沿って前記読取部の下流側に配置され、前記走査方向へ相対的に移動する記録媒体に対向する露光位置で、該記録媒体の描画領域を前記情報処理部からの画像情報に基づき変調された光ビームにより露光して該描画領域に画像を形成する露光部とを有し、
    前記走査方向に沿った前記読取部から前記露光部までの距離を、該露光部により露光される描画領域の先端及び後端又は、該描画領域が前記走査方向に沿って区画された小領域の先端及び後端にそれぞれ対応して設けられたアライメントマークのピッチ以上の長さとしたことを特徴とする露光装置。
  2. 記録媒体が載置される露光ステージと、
    前記読取部によるアライメントマークの読取時及び前記露光部による描画領域への露光時に、前記露光ステージを前記走査方向に沿って移動させて、前記露光ステージ上に載置された記録媒体を前記走査方向へ前記露光部による露光速度で移動させるステージ駆動手段と、
    を有することを特徴とする請求項1記載の露光装置。
  3. 前記走査方向に沿った前記読取部から前記露光部までの距離を、前記情報処理部により位置が判断される描画領域に対応したアライメントマークのピッチに応じて変化させる露光位置調整手段を有することを特徴とする請求項1又は2記載の露光装置。
  4. 記録媒体における所定の描画領域を画像情報に従って変調された光ビームにより露光して前記描画領域に画像情報に対応する画像を形成する露光装置であって、
    記録媒体が載置される露光ステージと、
    所定の走査方向へ移動しつつ、前記露光ステージ上の記録媒体に対向する読取位置で該記録媒体から描画領域に対応して設けられたアライメントマークを読み取る読取部と、
    前記読取部からの読取情報に基づいて記録媒体における描画領域の位置を判断すると共に、該描画領域の位置に応じて画像情報に対する位置変換処理を行う情報処理部と、
    前記走査方向に沿って前記読取部の下流側に配置され、前記走査方向へ移動しつつ、前記露光ステージ上の記録媒体に対向する露光位置で、該記録媒体の描画領域を前記情報処理部からの画像情報に基づき変調された光ビームにより露光して該描画領域に画像を形成する露光部と、
    前記情報処理部により位置が判断された描画領域に対する露光時に、前記露光部を前記走査方向へ該描画領域に対する画像形成速度で移動させる露光部駆動手段と、
    前記露光部による描画領域に対する露光開始前に、該露光部により露光される描画領域の先端及び後端又は、該描画領域が前記走査方向に沿って区画された小領域の先端及び後端に対応して設けられたアライメントマークの前記読取位置を前記読取部が通過しているように、前記読取部を前記走査方向に沿って移動させる読取部駆動手段と、
    を有することを特徴とする露光装置。
JP2002332201A 2002-11-15 2002-11-15 露光装置 Expired - Lifetime JP4113418B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002332201A JP4113418B2 (ja) 2002-11-15 2002-11-15 露光装置
US10/706,035 US6924883B2 (en) 2002-11-15 2003-11-13 Exposure device
KR1020030079979A KR20040042852A (ko) 2002-11-15 2003-11-13 노광장치
CNA200310118112A CN1501171A (zh) 2002-11-15 2003-11-13 曝光装置
TW092131908A TWI226457B (en) 2002-11-15 2003-11-14 Exposure device
US11/132,332 US20060033906A1 (en) 2002-11-15 2005-05-19 Exposure device
US11/147,161 US7057706B2 (en) 2002-11-15 2005-06-08 Exposure device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002332201A JP4113418B2 (ja) 2002-11-15 2002-11-15 露光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004163814A true JP2004163814A (ja) 2004-06-10
JP4113418B2 JP4113418B2 (ja) 2008-07-09

Family

ID=32290178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002332201A Expired - Lifetime JP4113418B2 (ja) 2002-11-15 2002-11-15 露光装置

Country Status (5)

Country Link
US (2) US6924883B2 (ja)
JP (1) JP4113418B2 (ja)
KR (1) KR20040042852A (ja)
CN (1) CN1501171A (ja)
TW (1) TWI226457B (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006085556A1 (ja) * 2005-02-08 2006-08-17 Fujifilm Corporation 画像形成装置および画像形成方法
JP2006243004A (ja) * 2005-02-28 2006-09-14 Fuji Photo Film Co Ltd シート体位置検出方法及び装置並びにそれを用いた描画装置
JP2006267802A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Dainippon Printing Co Ltd 露光装置および露光方法
JP2006330622A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 V Technology Co Ltd 露光装置
WO2007000921A1 (ja) * 2005-06-28 2007-01-04 Fujifilm Corporation 露光装置及び露光方法
WO2007001023A1 (ja) * 2005-06-29 2007-01-04 Fujifilm Corporation 基板製造方法および露光装置
JP2007102116A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Fujifilm Corp デジタル露光装置
US7385675B2 (en) 2003-05-30 2008-06-10 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2008191303A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Fujifilm Corp 描画装置及び方法
JP2009239310A (ja) * 2009-07-14 2009-10-15 Integrated Solutions:Kk 露光装置

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0689815A (ja) * 1992-09-07 1994-03-29 Mitsubishi Electric Corp ノイズ吸収具
US20060033906A1 (en) * 2002-11-15 2006-02-16 Fuji Photo Film Co., Ltd. Exposure device
US7456379B2 (en) * 2003-02-03 2008-11-25 Kodak Graphic Communications Canada Company Printing plate registration and optical alignment device including locating at least a part of a reference edge in at least one digital camera image
US20050254032A1 (en) * 2003-11-13 2005-11-17 Fuji Photo Film Co., Ltd. Exposure device
TWI271602B (en) * 2004-03-31 2007-01-21 Fujifilm Corp A correcting method and an exposure method of exposure device, and an exposure device
JP4376693B2 (ja) * 2004-04-30 2009-12-02 富士フイルム株式会社 露光方法および装置
US7538855B2 (en) * 2004-08-10 2009-05-26 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US20060134535A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-22 3M Innovative Properties Company Lensed fiber array for sub-micron optical lithography patterning
CN101171826A (zh) * 2005-03-31 2008-04-30 富士胶片株式会社 描绘点数据取得方法及装置和描绘方法及装置
CA2603170A1 (en) * 2005-04-02 2006-10-12 Punch Graphix Prepress Germany Gmbh Exposure device for press plates
TWI286662B (en) * 2005-05-13 2007-09-11 Benq Corp Recording system for light-sensitive sheet
CN1885167B (zh) * 2005-06-20 2010-06-02 集成方案株式会社 曝光装置及图形形成方法
EP1901336B1 (en) * 2005-07-06 2012-01-11 Nikon Corporation Exposure apparatus
TWI257999B (en) * 2005-07-29 2006-07-11 Quanta Display Inc Device for detecting a cracked substrate
US8482732B2 (en) * 2007-10-01 2013-07-09 Maskless Lithography, Inc. Alignment system for various materials and material flows
US7847938B2 (en) * 2007-10-01 2010-12-07 Maskless Lithography, Inc. Alignment system for optical lithography
JP2009109550A (ja) * 2007-10-26 2009-05-21 Adtec Engineeng Co Ltd 直描露光装置
JP5381029B2 (ja) * 2008-11-10 2014-01-08 ウシオ電機株式会社 露光装置
US8446645B2 (en) * 2009-06-29 2013-05-21 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image reading apparatus
KR101398020B1 (ko) * 2012-11-30 2014-05-30 주식회사 엘티에스 레이저를 이용한 프릿 실링장치
JP6409518B2 (ja) * 2014-11-14 2018-10-24 株式会社ニコン パターン形成装置
CN106647180B (zh) * 2016-11-28 2018-09-28 湖北凯昌光电科技有限公司 直写曝光机中基于标定板的误差校正和补偿方法
KR102012297B1 (ko) * 2017-09-07 2019-08-20 (주)에이치피케이 멀티빔 스캐너 시스템을 이용한 패턴 형성방법
CN112305864B (zh) * 2019-07-26 2023-04-25 上海禾馥电子有限公司 一种半导体封装用主板的光刻装置及其工作方法
TWI746320B (zh) * 2020-12-18 2021-11-11 財團法人工業技術研究院 產生及更新定位分布圖的方法及其系統

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011077540A (ja) * 2003-05-30 2011-04-14 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
JP2014082517A (ja) * 2003-05-30 2014-05-08 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
US7576834B2 (en) 2003-05-30 2009-08-18 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2012212898A (ja) * 2003-05-30 2012-11-01 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
US7385675B2 (en) 2003-05-30 2008-06-10 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US8675175B2 (en) 2003-05-30 2014-03-18 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US8395755B2 (en) 2003-05-30 2013-03-12 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2009088542A (ja) * 2003-05-30 2009-04-23 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
WO2006085556A1 (ja) * 2005-02-08 2006-08-17 Fujifilm Corporation 画像形成装置および画像形成方法
JP2006243004A (ja) * 2005-02-28 2006-09-14 Fuji Photo Film Co Ltd シート体位置検出方法及び装置並びにそれを用いた描画装置
JP4533777B2 (ja) * 2005-02-28 2010-09-01 富士フイルム株式会社 シート体位置検出方法及び装置並びにそれを用いた描画装置
JP2006267802A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Dainippon Printing Co Ltd 露光装置および露光方法
JP4638755B2 (ja) * 2005-03-25 2011-02-23 大日本印刷株式会社 露光装置および露光方法
JP4613098B2 (ja) * 2005-05-30 2011-01-12 株式会社ブイ・テクノロジー 露光装置
JP2006330622A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 V Technology Co Ltd 露光装置
WO2007000921A1 (ja) * 2005-06-28 2007-01-04 Fujifilm Corporation 露光装置及び露光方法
JP2007010851A (ja) * 2005-06-29 2007-01-18 Fujifilm Holdings Corp 基板製造方法および露光装置
KR101306063B1 (ko) * 2005-06-29 2013-09-09 후지필름 가부시키가이샤 기판 제조 방법 및 노광 장치
WO2007001023A1 (ja) * 2005-06-29 2007-01-04 Fujifilm Corporation 基板製造方法および露光装置
JP4606990B2 (ja) * 2005-10-07 2011-01-05 富士フイルム株式会社 デジタル露光装置
WO2007043411A1 (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Fujifilm Corporation デジタル露光装置
JP2007102116A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Fujifilm Corp デジタル露光装置
JP2008191303A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Fujifilm Corp 描画装置及び方法
JP2009239310A (ja) * 2009-07-14 2009-10-15 Integrated Solutions:Kk 露光装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20040095564A1 (en) 2004-05-20
TWI226457B (en) 2005-01-11
US20050231696A1 (en) 2005-10-20
JP4113418B2 (ja) 2008-07-09
CN1501171A (zh) 2004-06-02
US6924883B2 (en) 2005-08-02
TW200419181A (en) 2004-10-01
US7057706B2 (en) 2006-06-06
KR20040042852A (ko) 2004-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4113418B2 (ja) 露光装置
KR100986218B1 (ko) 묘화헤드, 묘화장치 및 묘화방법
KR100740500B1 (ko) 화상형성장치
US20090046262A1 (en) Exposure apparatus and exposure method
JP4845757B2 (ja) 描画装置及び方法
KR101029262B1 (ko) 묘화헤드 유닛, 묘화장치 및 묘화방법
JP2004012903A (ja) 露光装置
JP2008249958A (ja) 基準位置計測装置及び方法、並びに描画装置
JP2004009595A (ja) 露光ヘッド及び露光装置
US20050254032A1 (en) Exposure device
JP4533785B2 (ja) アライメントセンサの位置校正方法、基準パターン校正方法、露光位置補正方法、校正用パターン及びアライメント装置
JP4887165B2 (ja) 描画装置及び方法
US7280183B2 (en) Image forming device
JP2006337873A (ja) 露光装置及び露光方法
JP2007052080A (ja) 描画装置、露光装置、および描画方法
JP2006337878A (ja) 露光装置及び露光方法
JP4874529B2 (ja) 画像形成装置
US20060033906A1 (en) Exposure device
JP2005106992A (ja) 画像形成装置
JP4238078B2 (ja) 画像形成装置
JP2006337874A (ja) 露光装置及び露光方法
JP2004233608A (ja) 露光装置
JP2005189365A (ja) 吸着固定装置、画像形成装置
JP2005208283A (ja) ステージ循環装置、画像形成装置
JP2005202226A (ja) 感光材料の感度検出方法および装置並びに露光補正方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050223

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20061218

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071022

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071030

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080122

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080318

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080408

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080411

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4113418

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120418

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140418

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term