JP2007017896A - Exposure apparatus and method for reducing contamination - Google Patents

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure apparatus that can suppress degradation in exposure performance, and a method for reducing contamination. <P>SOLUTION: The exposure apparatus is equipped with: a spatial optical modulator having a large number of pixels two-dimensionally arranged and individually modulating the irradiating light; a light source to irradiate the spatial optical modulator with light; and an imaging optical system which includes a microlens array 54 comprising arrayed microlenses 60 condensing light from the respective pixels of the spatial optical modulator, and which directly projects an image by the light modulated by the spatial optical modulator onto an exposure surface through the microlens array 54. In this exposure apparatus, an electrode pad 55 is disposed on the surface of the microlens array 54 opposing to a photosensitive material 12, as a reducing means to reduce contamination of the microlens array 54, and a negative voltage is applied on the pad to attract positively charged suspended substances 59. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は露光装置及び汚染軽減方法に係り、特に、露光ヘッドに設置された空間光変調素子から出射されたマルチビームにより走査露光する露光装置及び汚染軽減方法に関する。   The present invention relates to an exposure apparatus and a contamination reduction method, and more particularly, to an exposure apparatus and a contamination reduction method that perform scanning exposure using a multi-beam emitted from a spatial light modulation element installed in an exposure head.

従来、空間光変調素子で変調された光を結像光学系に通し、この光による像を所定の感光材料上に結像して該感光材料を露光する画像露光装置が公知となっている。この種の画像露光装置は、基本的に、照射された光を各々制御信号に応じて変調する多数の画素部が2次元状に配列されてなる空間光変調素子と、この空間光変調素子に光を照射する光源と、前記空間光変調素子により変調された光による像を感光材料上に結像する結像光学系とを備えてなるものである。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an image exposure apparatus that passes light modulated by a spatial light modulation element through an imaging optical system, forms an image of this light on a predetermined photosensitive material, and exposes the photosensitive material. This type of image exposure apparatus basically includes a spatial light modulation element in which a large number of pixel units that modulate irradiated light according to a control signal are two-dimensionally arranged, and the spatial light modulation element. A light source for irradiating light and an imaging optical system for forming an image of light modulated by the spatial light modulation element on a photosensitive material are provided.

この種の画像露光装置において、上記空間光変調素子としては、例えばLCD(液晶表示素子)やDMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)等が好適に用いられ得る。なお上記のDMDは、制御信号に応じて反射面の角度を変化させる多数の矩形のマイクロミラーが、シリコン等の半導体基板上に2次元状に配列されてなるミラーデバイスである。   In this type of image exposure apparatus, as the spatial light modulation element, for example, an LCD (liquid crystal display element), a DMD (digital micromirror device), or the like can be suitably used. The DMD is a mirror device in which a number of rectangular micromirrors that change the angle of the reflecting surface in accordance with a control signal are two-dimensionally arranged on a semiconductor substrate such as silicon.

上述のような画像露光装置においては、感光材料に投影する画像を拡大したいという要求が伴うことも多く、その場合には、結像光学系として拡大結像光学系が用いられる。そのようにする際、空間光変調素子を経た光をただ拡大結像光学系に通しただけでは、空間光変調素子の各画素部からの光束が拡大して、投影された画像において画素サイズが大きくなり、画像の鮮鋭度が低下してしまう。   In the image exposure apparatus as described above, there is often a demand for enlarging an image projected on a photosensitive material, and in that case, an enlarged imaging optical system is used as an imaging optical system. In doing so, simply passing the light that has passed through the spatial light modulation element through the magnification imaging optical system expands the luminous flux from each pixel portion of the spatial light modulation element, and the pixel size in the projected image is reduced. The image becomes larger and the sharpness of the image decreases.

そこで、空間光変調素子で変調された光の光路に第1の結像光学系を配し、この結像光学系による結像面には、空間光変調素子の各画素部にそれぞれ対応するマイクロレンズがアレイ状に配されてなるマイクロレンズアレイを配置し、そしてこのマイクロレンズアレイを通過した光の光路には、変調された光による像を感光材料やスクリーン上に結像する第2の結像光学系を配置して、これら第1および第2の結像光学系によって像を拡大投影することが考えられている。この構成においては、感光材料やスクリーン上に投影される画像のサイズは拡大される一方、空間光変調素子の各画素部からの光はマイクロレンズアレイの各マイクロレンズによって集光されるので、投影画像における画素サイズ(スポットサイズ)は絞られて小さく保たれるので、画像の鮮鋭度も高く保つことができる。   Therefore, the first imaging optical system is arranged on the optical path of the light modulated by the spatial light modulation element, and the microscopic surface corresponding to each pixel portion of the spatial light modulation element is formed on the imaging surface by the imaging optical system. A microlens array in which lenses are arranged in an array is arranged, and in the optical path of the light that has passed through the microlens array, a second connection that forms an image of the modulated light on a photosensitive material or a screen. It is considered that an image optical system is arranged and an image is enlarged and projected by the first and second imaging optical systems. In this configuration, the size of the image projected on the photosensitive material and the screen is enlarged, while the light from each pixel portion of the spatial light modulator is condensed by each microlens of the microlens array. Since the pixel size (spot size) in the image is reduced and kept small, the sharpness of the image can be kept high.

なお、特許文献1には、空間光変調素子としてDMDを用い、それとマイクロレンズアレイとを組み合わせてなる画像露光装置の一例が示されている。
特開2001−305663号公報
Patent Document 1 shows an example of an image exposure apparatus using a DMD as a spatial light modulation element and combining it with a microlens array.
JP 2001-305663 A

DMD及びマイクロレンズアレイを組み合わせてなる画像露光装置において、露光精度を高めるために前記第2の結像光学系を省略し、マイクロレンズアレイを透過した光を直接感光材料等の被露光面に露光する装置が提案されている。   In an image exposure apparatus combining a DMD and a microlens array, the second imaging optical system is omitted to increase exposure accuracy, and light that has passed through the microlens array is directly exposed to an exposed surface such as a photosensitive material. An apparatus has been proposed.

しかしながら、上記のようにマイクロレンズアレイを透過した光を直接感光材料に露光する構成の場合、マイクロレンズアレイと感光材料とが近接した構成となるため、感光材料側からの汚染物(例えば有機ポリマー等)がマイクロレンズアレイに付着し、これにより感光材料に露光される光の光量が低下して露光性能が劣化する場合がある。   However, in the case where the light passing through the microlens array is directly exposed to the photosensitive material as described above, since the microlens array and the photosensitive material are in close proximity, contaminants (for example, an organic polymer) from the photosensitive material side are formed. And the like) may adhere to the microlens array, which may reduce the amount of light exposed to the photosensitive material and degrade the exposure performance.

本発明は、上述した問題に鑑み、露光性能の劣化を抑制することができる露光装置及び汚染軽減方法を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an exposure apparatus and a contamination mitigation method that can suppress deterioration of exposure performance.

本発明の請求項1に記載の露光装置は、照射された光を各々変調する多数の画素部が2次元状に配列されてなる空間光変調素子と、この空間光変調素子に光を照射する光源と、前記空間光変調素子の各画素部からの光をそれぞれ集光するマイクロレンズがアレイ状に配されてなるマイクロレンズアレイを含み、前記空間光変調素子により変調された光による像を前記マイクロレンズアレイによって直接被露光面上に結像する結像光学系と、を備えた露光装置において、前記マイクロレンズアレイの汚染を軽減する軽減手段を備えたことを特徴とする。   An exposure apparatus according to claim 1 of the present invention irradiates light to a spatial light modulation element in which a large number of pixel portions that respectively modulate the irradiated light are two-dimensionally arranged, and the spatial light modulation element. A light source and a microlens array in which microlenses for condensing light from each pixel portion of the spatial light modulator are arranged in an array, and an image of the light modulated by the spatial light modulator is An exposure apparatus comprising an imaging optical system that forms an image directly on an exposed surface by a microlens array, characterized by comprising a mitigation means for reducing contamination of the microlens array.

空間変調素子は、光源から照射された光を各々変調する多数の画素部が2次元状に配列されてなり、結像光学系は、空間光変調素子の各画素部からの光をそれぞれ集光するマイクロレンズがアレイ状に配されてなるマイクロレンズアレイを含んで構成され、空間光変調素子により変調された光による像をマイクロレンズアレイによって直接被露光面上に結像する。   The spatial modulation element is a two-dimensional array of a large number of pixel units that modulate light emitted from a light source, and the imaging optical system collects light from each pixel unit of the spatial light modulation element. The microlens array is configured to include an array of microlenses, and an image of light modulated by the spatial light modulator is directly formed on the surface to be exposed by the microlens array.

このような露光装置では、マイクロレンズアレイからの光で被露光面を直接露光するため、マイクロレンズアレイと被露光面とが近接した構成となる。このため、被露光面側からの汚染物等がマイクロレンズアレイに付着し、これにより被露光面に露光される光の光量が低下して露光性能が劣化する場合があるが、軽減手段により、マイクロレンズアレイの汚染を軽減することができる。従って、露光性能の劣化を抑制することができ、画質の劣化を防ぐことができる。   In such an exposure apparatus, since the surface to be exposed is directly exposed with light from the microlens array, the microlens array and the surface to be exposed are close to each other. For this reason, contaminants from the exposed surface side may adhere to the microlens array, thereby reducing the amount of light exposed to the exposed surface and degrading the exposure performance. Contamination of the microlens array can be reduced. Therefore, deterioration of exposure performance can be suppressed and deterioration of image quality can be prevented.

具体的には、例えば請求項2に記載したように、前記軽減手段は、前記マイクロレンズアレイの前記被露光面側の面であって、前記光が通過する領域以外の少なくとも一部の領域に設けられた電極と、前記電極に所定電圧を印加する電圧印加手段と、を含む構成とすることができる。   Specifically, for example, as described in claim 2, the mitigation unit is provided on at least a part of the surface of the microlens array on the exposed surface side other than the region through which the light passes. It can be set as the structure containing the provided electrode and the voltage application means which applies a predetermined voltage to the said electrode.

このように構成することにより、電極に印加した電圧の極性と逆極性に帯電したゴミをマイクロレンズアレイに設けた電極に付着させることができ、マイクロレンズアレイが汚染されるのを軽減することができる。   With this configuration, dust charged to a polarity opposite to the polarity of the voltage applied to the electrode can be attached to the electrode provided in the microlens array, and contamination of the microlens array can be reduced. it can.

また、請求項3に記載したように、前記軽減手段は、前記マイクロレンズアレイが搭載される露光ヘッドに前記マイクロレンズアレイを保持する保持基板の前記被露光面側の面であって、前記光が通過する領域以外の少なくとも一部の領域に設けられた電極と、前記電極に所定電圧を印加する電圧印加手段と、を含む構成としてもよい。   According to a third aspect of the present invention, the mitigating means is a surface on the exposed surface side of a holding substrate that holds the microlens array on an exposure head on which the microlens array is mounted, and the light It is good also as a structure containing the electrode provided in the at least one part area | region other than the area | region through which this passes, and the voltage application means which applies a predetermined voltage to the said electrode.

このように構成することより、電極に印加した電圧の極性と逆極性に帯電したゴミを保持基板に設けた電極に付着させることができ、マイクロレンズアレイが汚染されるのを軽減することができる。   With this configuration, dust charged to a polarity opposite to the polarity of the voltage applied to the electrode can be attached to the electrode provided on the holding substrate, and contamination of the microlens array can be reduced. .

また、請求項4に記載したように、前記軽減手段は、前記マイクロレンズアレイが搭載される露光ヘッドに前記マイクロレンズアレイを保持する保持基板であって通風口が設けられた保持基板と、前記通風口からの吸気及び排気の少なくとも一方を制御する通風手段と、を含む構成としてもよい。   According to a fourth aspect of the present invention, the mitigating means includes a holding substrate that holds the microlens array on an exposure head on which the microlens array is mounted, the holding substrate having a ventilation port, and the holding substrate. It is good also as a structure containing the ventilation means which controls at least one of the intake and exhaust_gas | exhaustion from a ventilation opening.

このように構成することにより、通風口から露光ヘッド内に吸気したり露光ヘッドから排気させたりすることにより露光ヘッドと被露光面との間の浮遊物等の移動経路を制御することができマイクロレンズアレイが汚染されるのを軽減することができる。なお、通風口から吸気した空気は露光ヘッド外部へ排気することが好ましい。   With this configuration, the moving path of suspended matter or the like between the exposure head and the exposed surface can be controlled by sucking air into the exposure head from the air vent or exhausting it from the exposure head. Contamination of the lens array can be reduced. Note that the air sucked from the ventilation port is preferably exhausted to the outside of the exposure head.

また、請求項5に記載したように、前記保持基板の前記被露光面側の面であって、前記光が通過する領域及び前記通風口以外の領域の少なくとも一部に、静電吸着フィルタをさらに設けた構成としてもよい。   According to a fifth aspect of the present invention, an electrostatic adsorption filter is provided on at least a part of the surface of the holding substrate on the exposed surface side, the region through which the light passes and the region other than the ventilation port. Furthermore, it is good also as a structure provided.

このように構成することにより、露光ヘッドと被露光面との間の浮遊物等を通風口から露光ヘッド内に吸気すると共に、静電吸着フィルタに浮遊物を付着することができ、マイクロレンズアレイが汚染されるのを効果的に軽減することができる。   By configuring in this way, floating matter or the like between the exposure head and the surface to be exposed can be sucked into the exposure head from the air vent, and the floating matter can be attached to the electrostatic adsorption filter. Can be effectively reduced.

請求項6記載の発明は、前記空間変調素子は、DMDであることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is characterized in that the spatial modulation element is a DMD.

これにより、DMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)で変調される露光ビームに対する露光性能の劣化を抑制することができる。   Thereby, deterioration of the exposure performance with respect to the exposure beam modulated by DMD (digital micromirror device) can be suppressed.

このように、本発明では、汚染物がマイクロレンズに向かって移動しないようにその移動経路を制御する各種手段によって、前記軽減手段を構成することができる。なお、前記電極は、前記マイクロレンズアレイの近傍に設けられたものであってもよい。   Thus, in the present invention, the mitigation means can be constituted by various means for controlling the movement path so that the contaminant does not move toward the microlens. The electrode may be provided in the vicinity of the microlens array.

請求項7記載の汚染軽減方法は、照射された光を各々変調する多数の画素部が2次元状に配列されてなる空間光変調素子と、この空間光変調素子に光を照射する光源と、前記空間光変調素子の各画素部からの光をそれぞれ集光するマイクロレンズがアレイ状に配されてなるマイクロレンズアレイを含み、前記空間光変調素子により変調された光による像を前記マイクロレンズアレイによって直接被露光面上に結像する結像光学系と、を備えた露光装置において実行される汚染軽減方法において、前記マイクロレンズアレイの汚染を軽減する処理を施すことを特徴とする。   The contamination mitigation method according to claim 7, wherein a spatial light modulation element in which a large number of pixel units each modulating irradiated light are arranged two-dimensionally, a light source that irradiates light to the spatial light modulation element, A microlens array in which microlenses for condensing light from each pixel portion of the spatial light modulator are arranged in an array, and an image of the light modulated by the spatial light modulator is displayed in the microlens array In the contamination reduction method executed in the exposure apparatus provided with an imaging optical system that forms an image directly on the exposure surface, the processing for reducing the contamination of the microlens array is performed.

この発明によれば、マイクロレンズアレイが汚染されるのを軽減することができる。   According to the present invention, contamination of the microlens array can be reduced.

請求項8記載の発明は、前記マイクロレンズアレイの汚染を軽減する処理は、前記マイクロレンズアレイの前記被露光面側の面であって、前記光が通過する領域以外の少なくとも一部の領域に設けられた電極に所定電圧を印加する処理であることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, the process of reducing contamination of the microlens array is performed on at least a part of the surface of the microlens array on the exposed surface side other than the region through which the light passes. It is the process which applies a predetermined voltage to the provided electrode.

この発明によれば、電極に印加した電圧の極性と逆極性に帯電したゴミをマイクロレンズアレイに設けた電極に付着させることができ、マイクロレンズアレイが汚染されるのを軽減することができる。   According to the present invention, dust charged to a polarity opposite to the polarity of the voltage applied to the electrode can be attached to the electrode provided in the microlens array, and contamination of the microlens array can be reduced.

請求項9記載の発明は、前記マイクロレンズアレイの汚染を軽減する処理は、前記マイクロレンズアレイが搭載される露光ヘッドに前記マイクロレンズアレイを保持する保持基板の前記被露光面側の面であって、前記光が通過する領域以外の少なくとも一部の領域に設けられた電極に所定電圧を印加する処理であることを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, the process for reducing the contamination of the microlens array is a surface on the exposed surface side of a holding substrate that holds the microlens array on an exposure head on which the microlens array is mounted. And a process of applying a predetermined voltage to the electrodes provided in at least a part of the region other than the region through which the light passes.

この発明によれば、電極に印加した電圧の極性と逆極性に帯電したゴミを保持基板に設けた電極に付着させることができ、マイクロレンズアレイが汚染されるのを軽減することができる。   According to the present invention, dust charged to a polarity opposite to the polarity of the voltage applied to the electrode can be attached to the electrode provided on the holding substrate, and contamination of the microlens array can be reduced.

請求項10記載の発明は、前記マイクロレンズアレイの汚染を軽減する処理は、前記マイクロレンズアレイを汚染する汚染物の移動経路を制御する処理であることを特徴とする。   The invention described in claim 10 is characterized in that the process of reducing contamination of the microlens array is a process of controlling a movement path of contaminants that contaminate the microlens array.

例えば、請求項11記載に記載したように、前記汚染物の移動経路を制御する処理は、前記マイクロレンズアレイが搭載される露光ヘッドに前記マイクロレンズアレイを保持する保持基板に設けられた通風口からの吸気及び排気の少なくとも一方を制御する処理とすることができる。   For example, as described in claim 11, the process of controlling the movement path of the contaminant is a ventilation port provided in a holding substrate that holds the microlens array in an exposure head on which the microlens array is mounted. The process can control at least one of intake air and exhaust air.

この発明によれば、通風口から露光ヘッド内に吸気したり露光ヘッドから排気させたりすることにより露光ヘッドと被露光面との間の浮遊物等の移動経路を制御することができマイクロレンズアレイが汚染されるのを軽減することができる。   According to the present invention, the microlens array can control the moving path of floating substances between the exposure head and the surface to be exposed by sucking air into the exposure head from the air vent or exhausting it from the exposure head. Can be less contaminated.

本発明に係る露光装置によれば、露光性能の劣化を抑制することができる、という効果がある。   According to the exposure apparatus of the present invention, there is an effect that deterioration of exposure performance can be suppressed.

本発明の第1実施形態について、図面を参照しながら説明する。   A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(露光装置の構成)
図1に示すように、本発明の第1実施形態に係るマルチビーム露光装置として構成された露光装置10は、いわゆるフラットベッド型に構成したものであり、露光対象となる被露光部材である感光材料12を表面に吸着して保持する平板状のステージ14を備えている。4本の脚部16に支持された肉厚板状の設置台18の上面には、ステージ移動方向に沿って延びた2本のガイド20が設置されている。ステージ14は、その長手方向がステージ移動方向を向くように配置されると共に、ガイド20によって往復移動可能に支持されている。なお、この露光装置10には、ステージ14をガイド20に沿って駆動するための図示しない駆動装置が設けられている。
(Configuration of exposure apparatus)
As shown in FIG. 1, an exposure apparatus 10 configured as a multi-beam exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention is configured as a so-called flatbed type, and is a photosensitive member that is an exposure target to be exposed. A flat plate-like stage 14 that holds the material 12 on the surface is provided. Two guides 20 extending along the stage moving direction are installed on the upper surface of the thick plate-shaped installation base 18 supported by the four legs 16. The stage 14 is arranged so that the longitudinal direction thereof faces the stage moving direction, and is supported by the guide 20 so as to be reciprocally movable. The exposure apparatus 10 is provided with a drive device (not shown) for driving the stage 14 along the guide 20.

設置台18の中央部には、ステージ14の移動経路を跨ぐように門型のゲート22が設けられている。ゲート22の端部の各々は、設置台18の両側面に固定されている。このゲート22を挟んで一方の側にはスキャナ24が設けられ、他方の側には感光材料12の先端及び後端を検知する複数(例えば、2個)の検知センサ26が設けられている。スキャナ24及び検知センサ26はゲート22に各々取り付けられて、ステージ14の移動経路の上方に固定配置されている。なお、スキャナ24及び検知センサ26は、これらを制御する制御手段としてのコントローラ28に接続されている。   A gate-type gate 22 is provided at the center of the installation table 18 so as to straddle the movement path of the stage 14. Each of the end portions of the gate 22 is fixed to both side surfaces of the installation base 18. A scanner 24 is provided on one side of the gate 22, and a plurality of (for example, two) detection sensors 26 for detecting the front and rear ends of the photosensitive material 12 are provided on the other side. The scanner 24 and the detection sensor 26 are respectively attached to the gate 22 and fixedly arranged above the moving path of the stage 14. The scanner 24 and the detection sensor 26 are connected to a controller 28 as control means for controlling them.

このスキャナ24の内部には図2に示すように、m行n列(図2では1行目5列、2行目4列)の略マトリックス状に配列された複数(図2では9個)の露光ヘッド30が設置されている。   Inside the scanner 24, as shown in FIG. 2, a plurality (nine in FIG. 2) arranged in an approximate matrix of m rows and n columns (first row 5 columns, second row 4 columns in FIG. 2). The exposure head 30 is installed.

露光ヘッド30による露光エリア32は、例えば走査方向を短辺とする矩形状に構成する。この場合、感光材料12には、その走査露光の移動動作に伴って露光ヘッド30毎に帯状の露光済み領域34が形成される。   The exposure area 32 by the exposure head 30 is configured in, for example, a rectangular shape having a short side in the scanning direction. In this case, a strip-shaped exposed region 34 is formed for each exposure head 30 in the photosensitive material 12 in accordance with the scanning exposure moving operation.

また、図2に示すように、帯状の露光済み領域34が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30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)ずらして配置されている。このため、例えば第1行1列目の露光エリア32と第1行2列目の露光エリア32との間の露光できない部分は、第2行1列目の露光エリア32により露光することができる。   In addition, as shown in FIG. 2, the exposure heads 30 in each row arranged in a line are arranged at a predetermined interval (in the arrangement direction) so that the strip-shaped exposed regions 34 are arranged without gaps in the direction orthogonal to the scanning direction. The exposure area is shifted by a natural number times the long side). For this reason, for example, a portion that cannot be exposed between the exposure area 32 of the first row and the first column and the exposure area 32 of the first row and the second column can be exposed by the exposure area 32 of the second row and the first column. .

図5に示すように、各露光ヘッド30は、それぞれ入射された光ビームを画像データに応じて各画素(ピクセル)毎に変調する空間光変調素子として、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)36を備えている。このDMD36は、データ処理手段とミラー駆動制御手段を備えたコントローラ(制御手段)28に接続されている。   As shown in FIG. 5, each exposure head 30 has a digital micromirror device (DMD) 36 as a spatial light modulation element that modulates an incident light beam for each pixel in accordance with image data. It has. The DMD 36 is connected to a controller (control means) 28 having data processing means and mirror drive control means.

このコントローラ28のデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド30毎にDMD36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。また、DMDコントローラとしてのミラー駆動制御手段では、画像データ処理部で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド30毎にDMD36における各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。   The data processing unit of the controller 28 generates a control signal for driving and controlling each micromirror in the region to be controlled by the DMD 36 for each exposure head 30 based on the input image data. Further, the mirror drive control means as the DMD controller controls the angle of the reflection surface of each micromirror in the DMD 36 for each exposure head 30 based on the control signal generated by the image data processing unit.

各露光ヘッド30におけるDMD36の光入射側には、図1に示すように、紫外波長領域を含む一方向に延在したマルチビームをレーザ光として射出する光源ユニットである照明装置38からそれぞれ引き出されたバンドル状の光ファイバ40が接続される。なお、照明装置38は、一般の光源として利用可能な紫外線ランプ(UVランプ)、キセノンランプ等で構成しても良い。   As shown in FIG. 1, each exposure head 30 is led out from an illumination device 38, which is a light source unit that emits a multi-beam extending in one direction including an ultraviolet wavelength region as a laser beam. The bundled optical fiber 40 is connected. The illumination device 38 may be constituted by an ultraviolet lamp (UV lamp), a xenon lamp or the like that can be used as a general light source.

照明装置38は、図示しないがその内部に、複数の半導体レーザチップから射出されたレーザ光を合波して光ファイバに入力する合波モジュールが複数個設置されている。各合波モジュールから延びる光ファイバは、合波したレーザ光を伝搬する合波光ファイバであって、複数の光ファイバが1つに束ねられてバンドル状の光ファイバ40として形成される。   Although not shown, the illuminating device 38 includes a plurality of multiplexing modules that multiplex laser beams emitted from a plurality of semiconductor laser chips and input them to the optical fiber. The optical fiber extending from each multiplexing module is a multiplexing optical fiber that propagates the combined laser beam, and a plurality of optical fibers are bundled into one to form a bundle-shaped optical fiber 40.

また各露光ヘッド30におけるDMD36の光入射側には、図5に示すように、バンドル状の光ファイバ40の接続端部から出射されたレーザ光(又は紫外線ランプ(UVランプ)、キセノンランプ等から出射された光)をDMD36に向けて反射するミラー42が配置されている。   Further, on the light incident side of the DMD 36 in each exposure head 30, as shown in FIG. 5, laser light (or an ultraviolet lamp (UV lamp), a xenon lamp, etc.) emitted from the connection end of the bundle-like optical fiber 40. A mirror 42 for reflecting the emitted light) toward the DMD 36 is disposed.

DMD36は、図6に示すように、SRAMセル(メモリセル)44上に、微小ミラー(マイクロミラー)46が図示しない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たミラーデバイスとして構成されている。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46が設けられており、マイクロミラー46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。   As shown in FIG. 6, the DMD 36 is configured such that a micromirror 46 is supported on a SRAM cell (memory cell) 44 by a support (not shown), and a large number of pixels (pixels) are formed. (For example, 600 × 800) of micromirrors are arranged as a grid device. Each pixel is provided with a micromirror 46 supported by a support column at the top, and a material having high reflectance such as aluminum is deposited on the surface of the micromirror 46.

また、マイクロミラー46の直下には、図示しない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44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。   A silicon gate CMOS SRAM cell 44 manufactured on a normal semiconductor memory manufacturing line is disposed directly below the micromirror 46 via a post including a hinge and a yoke (not shown). (Integrated type).

DMD36のSRAMセル44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46が、対角線を中心としてDMD36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7(A)は、マイクロミラー46がオン状態である+α度に傾いた状態を示し、図7(B)は、マイクロミラー46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、DMD36の各ピクセルにおけるマイクロミラー46の傾きを、図6に示すように制御することによって、DMD36に入射された光はそれぞれのマイクロミラー46の傾き方向へ反射される。   When a digital signal is written in the SRAM cell 44 of the DMD 36, the micromirror 46 supported by the support is tilted in a range of ± α degrees (for example, ± 10 degrees) with respect to the substrate side on which the DMD 36 is disposed with the diagonal line as the center. It is done. FIG. 7A shows a state in which the micromirror 46 is tilted to + α degrees in the on state, and FIG. 7B shows a state in which the micromirror 46 is tilted to −α degrees in the off state. Therefore, by controlling the inclination of the micro mirror 46 in each pixel of the DMD 36 as shown in FIG. 6 according to the image signal, the light incident on the DMD 36 is reflected in the inclination direction of each micro mirror 46. .

なお、図6には、DMD36の一部を拡大し、マイクロミラー46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46のオンオフ(on/off)制御は、DMD36に接続されたコントローラ28によって行われるもので、例えばオン状態のマイクロミラー46により反射された光は露光状態に変調され、DMD36の光出射側に設けられた投影光学系(図5参照)へ入射する。またオフ状態のマイクロミラー46により反射された光は非露光状態に変調され、光吸収体(図示省略)に入射する。すなわち、DMD36は、露光形成する画像に対応して変調して生成した露光ビームを投影光学系へ入射する。   FIG. 6 shows an example of a state in which a part of the DMD 36 is enlarged and the micromirror 46 is controlled to + α degrees or −α degrees. The on / off control of each micromirror 46 is performed by the controller 28 connected to the DMD 36. For example, the light reflected by the on-state micromirror 46 is modulated into an exposure state, and the light of the DMD 36 The light enters the projection optical system (see FIG. 5) provided on the exit side. The light reflected by the micromirror 46 in the off state is modulated into a non-exposure state and is incident on a light absorber (not shown). That is, the DMD 36 enters an exposure beam generated by modulation corresponding to an image to be exposed and formed into the projection optical system.

また、DMD36は、その短辺方向が走査方向と所定角度θ(例えば、0.1°〜0.5°)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8(A)はDMD36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)48の走査軌跡を示し、図8(B)はDMD36を傾斜させた場合の露光ビーム48の走査軌跡を示している。   Further, it is preferable that the DMD 36 is disposed slightly inclined so that the short side direction forms a predetermined angle θ (for example, 0.1 ° to 0.5 °) with the scanning direction. 8A shows the scanning trajectory of the reflected light image (exposure beam) 48 by each micromirror when the DMD 36 is not tilted, and FIG. 8B shows the scanning trajectory of the exposure beam 48 when the DMD 36 is tilted. Show.

DMD36には、長手方向(行方向)に沿ってマイクロミラー46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8(B)に示すように、DMD36を傾斜させることにより、各マイクロミラー46による露光ビーム48の走査軌跡(走査線)のピッチP2が、DMD36を傾斜させない場合の走査線のピッチP1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、DMD36の傾斜角は微小であるので、DMD36を傾斜させた場合の走査幅W2と、DMD36を傾斜させない場合の走査幅W1とは略同一である。 In the DMD 36, a number of micromirror arrays in which a large number (for example, 800) of micromirrors 46 are arranged along the longitudinal direction (row direction) are arranged in a short direction (for example, 600 sets). as shown in FIG. 8 (B), by inclining the DMD 36, the pitch P of the scanning lines when the pitch P 2 is not tilted the DMD 36 of the scanning locus of the exposure beam 48 by the micromirrors 46 (scanning line) Narrower than 1 and can greatly improve the resolution. On the other hand, since the tilt angle of the DMD 36 is very small, the scan width W 2 when the DMD 36 is tilted and the scan width W 1 when the DMD 36 is not tilted are substantially the same.

また、異なるマイクロミラー列により同じ走査線上における略同一の位置(ドット)が重ねて露光(多重露光)されることになる。このように、多重露光されることで、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、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。   Further, substantially the same position (dot) on the same scanning line is overlapped and exposed (multiple exposure) by different micromirror rows. In this way, by performing multiple exposure, it is possible to control a minute amount of the exposure position and to realize high-definition exposure. Further, the joints between the plurality of exposure heads arranged in the scanning direction can be connected without any step by controlling a very small amount of exposure position.

なお、DMD36を傾斜させる代わりに、各マイクロミラー列を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。   Note that the same effect can be obtained by arranging the micromirror rows in a staggered manner at a predetermined interval in the direction orthogonal to the scanning direction instead of inclining the DMD 36.

次に、露光ヘッド30におけるDMD36の光反射側に設けられる投影光学系(結像光学系)について説明する。図5に示すように、各露光ヘッド30におけるDMD36の光反射側に設けられる投影光学系は、DMD36の光反射側に当たる露光面の位置にある感光材料12上に、光源像を投影するため、DMD36の側から感光材料12へ向って順に、レンズ系50,52、マイクロレンズアレイ54の各露光用の光学部材が配置されて構成されている。   Next, a projection optical system (imaging optical system) provided on the light reflection side of the DMD 36 in the exposure head 30 will be described. As shown in FIG. 5, the projection optical system provided on the light reflection side of the DMD 36 in each exposure head 30 projects a light source image onto the photosensitive material 12 at the position of the exposure surface corresponding to the light reflection side of the DMD 36. Optical members for exposure of the lens systems 50 and 52 and the microlens array 54 are arranged in order from the DMD 36 toward the photosensitive material 12.

ここで、レンズ系50,52は拡大光学系として構成されており、DMD36により反射される光線束の断面積を拡大することで、感光材料12上のDMD36により反射された光線束による露光エリア32の面積を所要の大きさに拡大している。   Here, the lens systems 50 and 52 are configured as magnifying optical systems, and the exposure area 32 by the light beam reflected by the DMD 36 on the photosensitive material 12 is enlarged by enlarging the cross-sectional area of the light beam reflected by the DMD 36. The area is expanded to the required size.

図5に示すように、マイクロレンズアレイ54は、照明装置38から各光ファイバ40を通じて照射されたレーザ光を反射するDMD36の各マイクロミラー46に1対1で対応する複数のマイクロレンズ60が一体的に成形されたものであり、各マイクロレンズ60は、それぞれレンズ系50,52を透過した各レーザビームの光軸上にそれぞれ配置されている。なお、このマイクロレンズアレイ54は、矩形平板状に形成されている。また、感光材料12は、マイクロレンズ60の後方焦点位置(露光面の位置)に配置される。なお、投影光学系における各レンズ系50,52は、図5においてそれぞれ1枚のレンズとして示されているが、複数枚のレンズ(例えば、凸レンズと凹レンズ)を組み合せたものであっても良い。   As shown in FIG. 5, in the microlens array 54, a plurality of microlenses 60 corresponding to the respective micromirrors 46 of the DMD 36 that reflect the laser light irradiated from the illumination device 38 through the respective optical fibers 40 are integrated. Each microlens 60 is arranged on the optical axis of each laser beam transmitted through the lens systems 50 and 52, respectively. The microlens array 54 is formed in a rectangular flat plate shape. The photosensitive material 12 is disposed at the rear focal position (position of the exposure surface) of the microlens 60. Each lens system 50 and 52 in the projection optical system is shown as one lens in FIG. 5, but may be a combination of a plurality of lenses (for example, a convex lens and a concave lens).

上述のように構成された露光ヘッド30では、マイクロレンズアレイ54の各マイクロレンズ60により集光された光によって直接感光材料12を露光する構成としているため、マイクロレンズアレイ54と感光材料12との距離が短く、非常に近接している。このため、感光材料12側からの汚染物(例えば有機ポリマー等)がマイクロレンズアレイ54に付着し、これにより感光材料12に露光される光の光量が低下して露光性能が劣化する場合がある。   In the exposure head 30 configured as described above, since the photosensitive material 12 is directly exposed by the light condensed by each microlens 60 of the microlens array 54, the microlens array 54 and the photosensitive material 12 are exposed. The distance is short and very close. For this reason, contaminants (for example, an organic polymer) from the photosensitive material 12 side adhere to the microlens array 54, thereby reducing the amount of light exposed to the photosensitive material 12 and degrading the exposure performance. .

そこで、本実施形態に係る露光ヘッド30には、汚染物によるマイクロレンズアレイ54の汚染を抑制するための汚染抑制手段を備えている。   Therefore, the exposure head 30 according to the present embodiment is provided with a contamination suppressing means for suppressing contamination of the microlens array 54 due to contaminants.

具体的には、図16(A)、(B)に示すように、マイクロレンズアレイ54の感光材料12側の面に、電極パッド55を設ける。この電極パッド55は、マイクロレンズアレイ54の光が通過しない部分、すなわちマイクロレンズ60が形成された領域以外の領域に設けられる。   Specifically, as shown in FIGS. 16A and 16B, an electrode pad 55 is provided on the surface of the microlens array 54 on the photosensitive material 12 side. The electrode pad 55 is provided in a portion where light of the microlens array 54 does not pass, that is, a region other than a region where the microlens 60 is formed.

そして、電極パッド55には、直流電源57が接続されている。この直流電源57は、コントローラ28からの指示により電極パッド55へマイナスの所定電圧を印加する。これにより、図16(B)に示すように電極パッド55はマイナスの電位となり、マイクロレンズアレイ54近傍に存在するプラスの電荷を有する浮遊物(汚染物)59を吸着する。これにより、浮遊物59がマイクロレンズアレイ54の光が通過する部分の表面に付着するのを防ぐことができる。従って、マイクロレンズアレイ54を汚れにくくすることができ、露光量低下による露光性能の劣化によって画質が劣化するのを防ぐことができる。なお、浮遊物の極性に応じて電極パッド55の極性を変えられるようにしてもよい。   A DC power source 57 is connected to the electrode pad 55. The DC power source 57 applies a predetermined negative voltage to the electrode pad 55 in accordance with an instruction from the controller 28. As a result, as shown in FIG. 16B, the electrode pad 55 has a negative potential, and adsorbs a floating substance (contaminant) 59 having a positive charge near the microlens array 54. Thereby, it is possible to prevent the suspended matter 59 from adhering to the surface of the portion through which the light of the microlens array 54 passes. Therefore, the microlens array 54 can be made difficult to get dirty, and the image quality can be prevented from being deteriorated due to the deterioration of the exposure performance due to the reduction of the exposure amount. Note that the polarity of the electrode pad 55 may be changed according to the polarity of the suspended matter.

また、露光装置10は、DMD36側から出射される複数の露光ビームの露光量を検出するための光量データ測定手段を設けている。   Further, the exposure apparatus 10 is provided with light amount data measuring means for detecting the exposure amounts of a plurality of exposure beams emitted from the DMD 36 side.

図1乃至図4に示すように露光装置10には、光量データ測定手段として、ステージ14の搬送方向上流側に、DMD36側から照射された露光ビームにおける走査方向に直交する方向(走査露光する際の走査方向に交差する方向でも良い)に対する光量分布と露光量を測定する光量データ測定装置70を装着する。この光量データ測定装置70は、光量データ測定器72と、この光量データ測定器72を走査方向に直交する方向に移動操作可能に支持する送り操作機構74とを有する。   As shown in FIGS. 1 to 4, the exposure apparatus 10 has a light amount data measuring means on the upstream side in the transport direction of the stage 14 in a direction orthogonal to the scanning direction of the exposure beam irradiated from the DMD 36 (when scanning exposure is performed). The light amount data measuring device 70 for measuring the light amount distribution and the exposure amount with respect to the scanning direction may be mounted. The light amount data measuring device 70 includes a light amount data measuring device 72 and a feed operation mechanism 74 that supports the light amount data measuring device 72 so as to be movable in a direction orthogonal to the scanning direction.

この光量データ測定器72は、矩形箱状のハウジング76の上面にスリット板(開口板)78を配置する。このスリット板78には、所定形状の貫通溝であるスリット80(例えば1ミリメートルの幅で長さ20ミリメートルの開口)を穿設する。   The light quantity data measuring device 72 has a slit plate (opening plate) 78 disposed on the upper surface of a rectangular box-shaped housing 76. The slit plate 78 is formed with a slit 80 (for example, an opening having a width of 1 millimeter and a length of 20 millimeters) that is a through groove having a predetermined shape.

さらに、光量データ測定器72は、図4に示すように、ハウジング76の内部におけるスリット板78のスリット80(開口)から入射する光ビームの光路上における、スリット板78の開口の直下位置に集光レンズ82を配置し、必要に応じて集光レンズ82の直下に光学波長フィルタ84を配置し、さらに、光学波長フィルタ84の直下に受光素子86を配置して構成する。なお、光学波長フィルタ84は、DMD36と受光素子86との間の光路上の任意の場所に配置しても良い。   Further, as shown in FIG. 4, the light quantity data measuring device 72 is collected at a position directly below the opening of the slit plate 78 on the optical path of the light beam incident from the slit 80 (opening) of the slit plate 78 inside the housing 76. The optical lens 82 is disposed, the optical wavelength filter 84 is disposed directly below the condenser lens 82 as necessary, and the light receiving element 86 is disposed directly below the optical wavelength filter 84. The optical wavelength filter 84 may be disposed at any location on the optical path between the DMD 36 and the light receiving element 86.

なお、この受光素子86は、一般に広く利用されている市販のPD(フォトダイオード)又はCCD(Charged Coupled Device) 等の2次元光検出器で構成することができる。さらに、光学波長フィルタ84は、感光材料12の分光感度特性に合わせるために使用し、又は光源となる照明装置38から照射される光ビームの光学波長特性に合わせるために使用する。   The light receiving element 86 can be constituted by a two-dimensional photodetector such as a commercially available PD (photodiode) or CCD (Charged Coupled Device) that is widely used in general. Further, the optical wavelength filter 84 is used to match the spectral sensitivity characteristic of the photosensitive material 12 or to match the optical wavelength characteristic of the light beam emitted from the illumination device 38 serving as a light source.

このように構成された光量データ測定器72では、スリット80を通過した光ビームが集光レンズ82に入射し、集光レンズ82で集光される光路上で光学波長フィルタ84に入射し、所定波長の光ビームが光学波長フィルタ84を透過し、受光素子86上に集光されて受光される。この受光素子86は、受光した光量の測定値をコントローラ28に送信するように構成する。   In the light quantity data measuring device 72 configured in this way, the light beam that has passed through the slit 80 enters the condenser lens 82, enters the optical wavelength filter 84 on the optical path collected by the condenser lens 82, and is predetermined. The light beam having the wavelength passes through the optical wavelength filter 84 and is collected and received on the light receiving element 86. The light receiving element 86 is configured to transmit a measured value of the received light amount to the controller 28.

この光量データ測定器72は、そのスリット板(開口板)78の表面が、ステージ14に載置された感光材料12の露光面位置と一致する状態(感光材料12の露光面位置と面一となる状態)に配置する。このように光量データ測定器72のスリット板(開口板)78を感光材料12の露光面位置に一致させて配置した場合には、感光材料12上で実際に露光処理されるときの状態と殆ど変わらないような近似した状態で、DMD36側から照射された露光ビームにおける走査方向に直交する方向に対する光量分布と露光量とに係わる光量データを測定することができる。   This light quantity data measuring device 72 is in a state in which the surface of the slit plate (opening plate) 78 coincides with the exposure surface position of the photosensitive material 12 placed on the stage 14 (the same as the exposure surface position of the photosensitive material 12). To be arranged). As described above, when the slit plate (opening plate) 78 of the light quantity data measuring device 72 is arranged so as to coincide with the exposure surface position of the photosensitive material 12, the state of the actual exposure processing on the photosensitive material 12 is almost the same. In an approximate state that does not change, it is possible to measure the light amount data related to the light amount distribution and the exposure amount with respect to the direction orthogonal to the scanning direction in the exposure beam irradiated from the DMD 36 side.

このように構成した光量データ測定器72を、走査方向に直交する方向に移動操作可能に支持する送り操作機構74は、図3に示すように、ステージ14における搬送方向(走査方向)に沿って上流側の端縁部両端からそれぞれ突出するように固着した支持板94、96間に架設した、一対のガイドレール88、90と、送り機構92とを有する。   As shown in FIG. 3, the feed operation mechanism 74 that supports the light quantity data measuring device 72 configured in this manner so as to be movable in a direction orthogonal to the scanning direction is arranged along the transport direction (scanning direction) on the stage 14. A pair of guide rails 88 and 90 and a feed mechanism 92 are provided between support plates 94 and 96 fixed so as to protrude from both ends of the upstream edge portion.

この一対のガイドレール88、90には、スリット板78の表面が露光面位置と一致する状態で、かつ、光量データ測定器72が、そのスリット板78に穿設されたスリット(開口)80の長手方向を走査方向に直交する方向に向けた状態で平行に摺動自在となるように、光量データ測定器72を装着する。   In the pair of guide rails 88 and 90, the surface of the slit plate 78 coincides with the position of the exposure surface, and the light quantity data measuring device 72 has a slit (opening) 80 formed in the slit plate 78. The light quantity data measuring device 72 is mounted so as to be slidable in parallel in a state where the longitudinal direction is oriented in a direction orthogonal to the scanning direction.

この送り機構92は、例えば、ねじ送り機構で構成することができ、送りモータ98でねじ軸を回転駆動制御することにより、このねじ軸に螺挿された被動ねじ部品が固着された光量データ測定器72を走査方向に直交する方向へ所要送り量だけ精密に送り操作し、又は一定の正確な送り速度で送り操作可能に構成する。なお、この送り機構92は、その他の一般に用いられている精密送り手段で構成しても良い。   The feed mechanism 92 can be constituted by, for example, a screw feed mechanism. By controlling the rotational drive of the screw shaft by the feed motor 98, the light quantity data measurement in which the driven screw component screwed into the screw shaft is fixed. The device 72 is configured so that it can be precisely fed by a required feed amount in a direction orthogonal to the scanning direction, or can be fed at a constant and accurate feed speed. The feeding mechanism 92 may be constituted by other generally used precision feeding means.

また、ステージ14の搬送方向下流側には、露光ヘッド30により照射された各ビームの位置を検出するためのビーム位置検出手段が配置される。   Further, a beam position detecting means for detecting the position of each beam irradiated by the exposure head 30 is arranged on the downstream side in the transport direction of the stage 14.

このビーム位置検出手段は、図1及び図12に示すようにステージ14における搬送方向(走査方向)に沿って下流側の端縁部に一体的に取り付けたスリット板71と、このスリット板71の裏側に、各スリット毎に対応して設置したフォトセンサ73とを有する。   As shown in FIGS. 1 and 12, the beam position detection means includes a slit plate 71 integrally attached to the downstream edge along the conveying direction (scanning direction) of the stage 14, and the slit plate 71. On the back side, there is a photo sensor 73 installed corresponding to each slit.

このスリット板71は、ステージ14の幅方向全長の長さを持つ矩形長板状の石英ガラス板に遮光用の薄いクロム膜(クロムマスク、エマルジョンマスク)を形成し、このクロム膜の所定複数位置に、それぞれレーザビームを通過させるようX軸方向に向かって開く「く」の字型部分のクロム膜をエッチング加工(例えばクロム膜にマスクしてスリットをパターニングし、エッチング液でクロム膜のスリット部分を溶出させる加工)により除去して形成した検出用スリット75を穿設する。   This slit plate 71 forms a light-shielding thin chrome film (chrome mask, emulsion mask) on a rectangular long plate-like quartz glass plate having the entire length in the width direction of the stage 14, and a plurality of predetermined positions of this chrome film. In addition, etching is performed on the chromium film of the “<” shape that opens in the X-axis direction so that each laser beam can pass through (for example, the slit is patterned by masking the chromium film and the slit portion of the chromium film is etched with an etching solution). The slit 75 for detection formed by removing by the process of eluting is formed.

このように構成したスリット板71は、石英ガラス製のため、温度変化による誤差を生じにくく、また遮光用の薄いクロム膜を利用することにより、ビーム位置を高精度で検出できる。   The slit plate 71 configured as described above is made of quartz glass, so that an error due to a temperature change is not likely to occur, and the beam position can be detected with high accuracy by using a light shielding thin chrome film.

図13に示すように、「く」の字型の検出用スリット75は、その搬送方向上流側に位置する所定長さを持つ直線状の第1スリット部75aと搬送方向下流側に位置する所定長さを持つ直線状の第2スリット部75bとをそれぞれの一端部で直角に接続した形状に形成する。すなわち、第1スリット部75aと、第2スリット部75bとは互いに直交するとともに、Y軸(走行方向)に対して第1スリット部75aは135度、第2スリット部75bは45度の角度を有するように構成する。なお、本実施の形態では、走査方向をY軸にとり、これに直交する方向(露光ヘッド30の配列方向)をX軸にとる。   As shown in FIG. 13, the “<”-shaped detection slit 75 has a linear first slit portion 75 a having a predetermined length positioned on the upstream side in the transport direction and a predetermined position positioned on the downstream side in the transport direction. A straight second slit portion 75b having a length is formed in a shape in which each end portion is connected at a right angle. That is, the first slit portion 75a and the second slit portion 75b are orthogonal to each other, and the first slit portion 75a has an angle of 135 degrees and the second slit portion 75b has an angle of 45 degrees with respect to the Y axis (running direction). Configure to have. In the present embodiment, the scanning direction is taken as the Y axis, and the direction orthogonal to this (the arrangement direction of the exposure heads 30) is taken as the X axis.

なお、検出用スリット75における第1スリット部75aと、第2スリット部75bとは、走査方向に対して45度の角度を成すように形成したものを図示したが、これら第1スリット部75aと、第2スリット部75bとを、露光ヘッド30の画素配列に対して傾斜すると同時に、走査方向、即ちステージ移動方向に対して傾斜する状態(お互いが平行でないように配置した状態)とできれば、走査方向に対する角度を任意に設定しても良い。また、検出用スリット75に代えて回折格子を使用してもよい。   Although the first slit portion 75a and the second slit portion 75b in the detection slit 75 are formed so as to form an angle of 45 degrees with respect to the scanning direction, the first slit portion 75a If the second slit portion 75b is inclined with respect to the pixel arrangement of the exposure head 30 and at the same time inclined with respect to the scanning direction, that is, the stage moving direction (a state in which they are not parallel to each other), scanning is performed. You may set the angle with respect to a direction arbitrarily. A diffraction grating may be used instead of the detection slit 75.

各検出用スリット75直下の各所定位置には、それぞれ露光ヘッド30からの光を検出するフォトセンサ73(CCD、CMOS又はフォトディテクタ等でも良い)を配置する。   A photosensor 73 (which may be a CCD, a CMOS, a photodetector, or the like) that detects light from the exposure head 30 is disposed at each predetermined position directly below each detection slit 75.

次に、この検出用スリット75を利用したビーム位置の検出について具体的に説明する。   Next, the detection of the beam position using the detection slit 75 will be specifically described.

まず、この露光装置10において、被測定画素である一つの特定画素Z1を点灯したときの露光面上に実際に照射された位置を、検出用スリット75を利用して特定するときの手段について説明する。   First, in the exposure apparatus 10, means for specifying the position actually irradiated on the exposure surface when one specific pixel Z1 that is a pixel to be measured is turned on using the detection slit 75 will be described. To do.

この場合にコントローラ28は、ステージ14を移動操作してスリット板71の所定露光ヘッド30用の所定検出用スリット75を露光ヘッドユニットの下方に位置させる。   In this case, the controller 28 moves the stage 14 to position the predetermined detection slit 75 for the predetermined exposure head 30 of the slit plate 71 below the exposure head unit.

次にコントローラ28は、所定のDMD36における特定画素Z1だけをオン状態(点灯状態)とするよう制御する。   Next, the controller 28 performs control so that only the specific pixel Z1 in the predetermined DMD 36 is turned on (lighted state).

さらにコントローラ28は、ステージ14を移動制御することにより、図15(A)に実線で示すように、検出用スリット75が露光エリア32上の所要位置(例えば原点とすべき位置)となるように移動させる。このとき、コントローラ28は、第1スリット部75aと、第2スリット部75bとの交点を(X0,Y0)と認識し、メモリに記憶する。なお図15(A)では、Y軸から反時計方向に回転する方向を正の角とする。   Furthermore, the controller 28 controls the movement of the stage 14 so that the detection slit 75 becomes a required position on the exposure area 32 (for example, a position to be the origin) as shown by a solid line in FIG. Move. At this time, the controller 28 recognizes the intersection of the first slit portion 75a and the second slit portion 75b as (X0, Y0) and stores it in the memory. In FIG. 15A, the direction that rotates counterclockwise from the Y-axis is a positive angle.

次に、図15(A)に示すように、コントローラ28は、ステージ14を移動制御することにより、検出用スリット75をY軸に沿って図15(A)に向かって右方へ移動を開始させる。そして、コントローラ28は、図15(A)に向かって右方の想像線で示した位置で、図15(B)に例示するように、点灯している特定画素Z1からの光が第1スリット部75aを透過してフォトセンサ73で検出されたことを検知した際にステージ14を停止させる。コントローラ28は、このときの第1スリット部75aと、第2スリット部75bとの交点を(X0,Y11)として認識し、メモリに記憶する。   Next, as shown in FIG. 15A, the controller 28 controls the movement of the stage 14 to start moving the detection slit 75 rightward along the Y axis toward FIG. 15A. Let Then, as illustrated in FIG. 15B, the controller 28 causes the light from the lit specific pixel Z1 to pass through the first slit at the position indicated by the imaginary line on the right side in FIG. 15A. The stage 14 is stopped when it is detected by the photosensor 73 that has passed through the part 75a. The controller 28 recognizes the intersection of the first slit portion 75a and the second slit portion 75b at this time as (X0, Y11) and stores it in the memory.

次に、コントローラ28は、ステージ14を移動操作し、検出用スリット75をY軸に沿って図15(A)に向かって左方へ移動を開始させる。そして、コントローラ28は、図15(A)に向かって左方の想像線で示した位置で、図15(B)に例示するように点灯している特定画素Z1からの光が第1スリット部75aを透過してフォトセンサ73で検出されたことを検知した際に、ステージ14を停止させる。コントローラ28は、このときの第1スリット部75aと、第2スリット部75bとの交点を(X0,Y12)として認識し、メモリに記憶する。   Next, the controller 28 operates the stage 14 to start moving the detection slit 75 to the left along the Y axis toward FIG. Then, the controller 28 detects the light from the specific pixel Z1 that is lit as illustrated in FIG. 15B at the position indicated by the left imaginary line toward FIG. When it is detected that the light is transmitted through 75a and detected by the photosensor 73, the stage 14 is stopped. The controller 28 recognizes the intersection of the first slit portion 75a and the second slit portion 75b at this time as (X0, Y12) and stores it in the memory.

次に、コントローラ28は、メモリに記憶した、座標(X0,Y11)と(X0,Y12)とを読み出して、特定画素Z1の座標を求め、実際の位置を特定するため下記式で演算を行う。ここで、特定画素Z1の座標を(X1,Y1)とすると、X1=X0+(Y11−Y12)/2で表され、Y1=(Y11+Y12)/2で表される。   Next, the controller 28 reads out the coordinates (X0, Y11) and (X0, Y12) stored in the memory, obtains the coordinates of the specific pixel Z1, and performs an operation according to the following formula to identify the actual position. . Here, if the coordinates of the specific pixel Z1 are (X1, Y1), X1 = X0 + (Y11−Y12) / 2 and Y1 = (Y11 + Y12) / 2.

なお、上述のように第1スリット部75aと交差する第2スリット部75bを有する検出用スリット75と、フォトセンサ73とを組み合わせて用いる場合には、フォトセンサ73が、第1スリット部75a又は第2スリット部75bを通過する所定範囲の光だけを検出することになる。よって、フォトセンサ73は、第1スリット部75a又は第2スリット部75bに対応する狭い範囲だけの光量を検出する微細で特別な構成とすること無く、市販の廉価なもの等を利用できる。   In the case where the detection slit 75 having the second slit portion 75b intersecting with the first slit portion 75a and the photosensor 73 are used in combination as described above, the photosensor 73 is connected to the first slit portion 75a or the first slit portion 75a. Only a predetermined range of light passing through the second slit portion 75b is detected. Therefore, the photosensor 73 can be a commercially available inexpensive one without using a fine and special configuration for detecting the light amount in a narrow range corresponding to the first slit portion 75a or the second slit portion 75b.

次に、この露光装置10において、一つの露光ヘッド30によって露光面上に像を投影可能な露光エリア(全面露光領域)32におけるX軸方向及びY軸方向における光学倍率、露光ヘッド30(露光エリア)の傾き、露光ヘッド30の基準位置からのX軸方向及びY軸方向における移動量等の露光点位置に関する情報を検出するための手段について説明する。   Next, in this exposure apparatus 10, the optical magnification in the X-axis direction and the Y-axis direction in the exposure area (entire exposure area) 32 in which an image can be projected on the exposure surface by one exposure head 30, the exposure head 30 (exposure area). ), And means for detecting information relating to the position of the exposure point, such as the amount of movement in the X-axis direction and Y-axis direction from the reference position of the exposure head 30.

全面露光領域としての露光エリア32の露光点位置に関する情報を検出するため、この露光装置10では、図13に示すように、一つの露光エリア32に対して複数、本実施の形態では5個の検出用スリット75が同時に位置検出するよう構成する。   In order to detect information related to the exposure point position of the exposure area 32 as the entire exposure area, the exposure apparatus 10 has a plurality of exposure areas 32 in the present embodiment, as shown in FIG. The detection slit 75 is configured to detect the position at the same time.

このため、一つの露光ヘッド30による露光エリア32内には、測定対象となる露光エリア内で平均的に分散して点在する複数の被測定画素を設定する。本実施の形態では、被測定画素を5組み設定する。これら複数の被測定画素は、露光エリア32の中心に対して対象位置に設定する。図13に示す露光エリア32では、その長手方向中央位置に配置した一組(ここでは被測定画素3個で一組)の被測定画素Zc1、Zc2、Zc3に対して、左右対称に2組ずつの被測定画素Za1、Za2、Za3、Zb1、Zb2、Zb3のペアと、Zd1、Zd2、Zd3、Ze1、Ze2、Ze3ペアとを設定する。   For this reason, in the exposure area 32 by one exposure head 30, a plurality of pixels to be measured that are dispersed and scattered on the average in the exposure area to be measured are set. In this embodiment, five sets of pixels to be measured are set. The plurality of pixels to be measured are set at target positions with respect to the center of the exposure area 32. In the exposure area 32 shown in FIG. 13, two sets are set symmetrically with respect to a set of pixels to be measured Zc1, Zc2, and Zc3 (one set of three pixels to be measured here) arranged at the center position in the longitudinal direction. A pair of pixels to be measured Za1, Za2, Za3, Zb1, Zb2, and Zb3 and a Zd1, Zd2, Zd3, Ze1, Ze2, and Ze3 pairs are set.

また図13に示すように、スリット板71には、各被測定画素の組みを検出可能にそれぞれ対応する位置に、5個の検出用スリット75A、74B、74C、74D及び74Eを配置する。   As shown in FIG. 13, the slit plate 71 is provided with five detection slits 75A, 74B, 74C, 74D, and 74E at positions corresponding to the respective sets of pixels to be measured so that they can be detected.

さらに、予めスリット板71に形成した5個の検出用スリット75A、74B、74C、74D及び74E間の加工誤差を調整するときの演算を容易にするため、第1スリット部75aと第2スリット部75bとの交点の相対的座標位置の関係を求める。例えば図14に示すスリット板71では、第1の検出用スリット75Aの座標(X1、Y1)を基準とすると、第2の検出用スリット75Bの座標が(X1+l1、Y1)、第3の検出用スリット75Cの座標が(X1+l1+l2、Y1)、第4の検出用スリット75Dの座標が(X1+l1+l2+l3、Y1+m1)、第5の検出用スリット75E(X1+l1+l2+l3+l4、Y1)となる。   Further, in order to facilitate calculation when adjusting the processing error between the five detection slits 75A, 74B, 74C, 74D and 74E formed in the slit plate 71 in advance, the first slit portion 75a and the second slit portion The relationship of the relative coordinate position of the intersection with 75b is obtained. For example, in the slit plate 71 shown in FIG. 14, when the coordinates (X1, Y1) of the first detection slit 75A are used as the reference, the coordinates of the second detection slit 75B are (X1 + l1, Y1), The coordinates of the slit 75C are (X1 + l1 + l2, Y1), the coordinates of the fourth detection slit 75D are (X1 + l1 + l2 + l3, Y1 + m1), and the fifth detection slit 75E (X1 + l1 + l2 + l3 + l4, Y1).

次に、前述した条件を基にして、コントローラ28が露光エリア32の露光点位置に関する情報を検出する場合には、コントローラ28がDMD36を制御して、所定一群の被測定画素(Za1、Za2、Za3、Zb1、Zb2、Zb3、Zc1、Zc2、Zc3、Zd1、Zd2、Zd3、Ze1、Ze2、Ze3)をオン状態としてスリット板71を設置したステージ14を各露光ヘッド30の直下で移動させることにより、これら被測定画素の各々に対して、それぞれ対応する検出用スリット75A、74B、74C、74D及び74Eを利用して座標を求める。その際、所定一群の被測定画素は個々にオン状態としても良く、また全てをオン状態として検出しても良い。   Next, when the controller 28 detects information related to the exposure point position in the exposure area 32 based on the above-described conditions, the controller 28 controls the DMD 36 so that a predetermined group of measured pixels (Za1, Za2,. (Za3, Zb1, Zb2, Zb3, Zc1, Zc2, Zc3, Zd1, Zd2, Zd3, Ze1, Ze2, Ze3) are turned on, and the stage 14 provided with the slit plate 71 is moved directly below each exposure head 30. For each of the pixels to be measured, coordinates are obtained using the corresponding detection slits 75A, 74B, 74C, 74D, and 74E. At that time, the predetermined group of pixels to be measured may be individually turned on, or all of them may be detected as being turned on.

次に、この露光装置10に設けた光量データ測定手段を利用して、DMD36側から出射された露光ビームの光量を測定する際の手順について説明する。   Next, a procedure for measuring the light amount of the exposure beam emitted from the DMD 36 using the light amount data measuring means provided in the exposure apparatus 10 will be described.

この露光装置10で光量データ測定手段により光量分布と露光量とを測定する場合には、コントローラ28の制御により、露光装置10における測定対称となるDMD36の第1列目(例えば図1に向かって左側に当たる、DMD36の走査方向に直交する方向に対して光量データ測定器72の初期位置側に位置する第1列目)から、最終列目にかけて各列毎に順次点灯させる操作を行う。   When the light amount data measuring means measures the light amount distribution and the exposure amount in the exposure apparatus 10, the controller 28 controls the first column of the DMD 36 that is symmetric to the measurement in the exposure apparatus 10 (for example, toward FIG. 1). The operation of sequentially turning on each column from the first column (from the first column located on the initial position side of the light quantity data measuring device 72) to the left side, the direction orthogonal to the scanning direction of the DMD 36, is performed.

コントローラ28は、このDMD36に対する制御の開始前に、DMD36の第1列目のマイクロミラー46群をオン状態(点灯)とし、他のマイクロミラー46を全てオフ状態としたときに露光ビームが照射される露光面上の所定位置に、スリット80の中央部分が対応するよう、送り操作機構74を駆動制御して光量データ測定器72を初期位置に移動させて位置決めする制御を実行する。なお、所定のDMD36における第1列目で露光される走査領域の位置情報は、前記ビーム位置検出手段によって検出された各ビーム位置から求めることができる。   Before starting the control of the DMD 36, the controller 28 turns on the micromirrors 46 in the first row of the DMD 36 (lights on) and turns off the other micromirrors 46 so that the exposure beam is irradiated. The feed operation mechanism 74 is driven and controlled so that the light quantity data measuring device 72 is moved to the initial position so that the central portion of the slit 80 corresponds to a predetermined position on the exposure surface. Note that the position information of the scanning region exposed in the first row in the predetermined DMD 36 can be obtained from each beam position detected by the beam position detecting means.

コントローラ28は、光量データ測定器72を初期位置に移動させて準備が整うと、光量データの測定作業を開始し、測定対象となるDMD36の第1列目のマイクロミラー46群だけをオン状態(点灯)にさせ、この第1列目のマイクロミラー46群だけに対応した走査領域の露光量を測定し、次に、DMD36の第2列目のマイクロミラー46群だけをオン状態(点灯)にさせる。これと共に、コントローラ28は、DMD36の第2列目のマイクロミラー46群で露光される露光面上の走査領域がスリット80の中央部分に位置するように、送り操作機構74を駆動制御して光量データ測定器72を移動制御する。そして、この第2列目のマイクロミラー46群に対応した走査領域の露光量を測定する。   When the controller 28 is ready by moving the light quantity data measuring device 72 to the initial position, the controller 28 starts the measurement process of the light quantity data, and only the first row of micromirrors 46 of the DMD 36 to be measured is turned on ( And the exposure amount of the scanning area corresponding to only the first row of micromirrors 46 is measured, and then only the second row of micromirrors 46 of the DMD 36 is turned on (lit). Let At the same time, the controller 28 drives and controls the feed operation mechanism 74 so that the scanning area on the exposure surface exposed by the micromirrors 46 in the second row of the DMD 36 is located at the central portion of the slit 80 to control the light amount. The data measuring device 72 is controlled to move. Then, the exposure amount of the scanning region corresponding to the second row of micromirrors 46 is measured.

コントローラ28は、上述した一連の制御動作を、第1列目のマイクロミラー46群から最終列目のマイクロミラー46群に至るまで順次繰り返すことにより、測定対象となった一つのDMD36における光量分布と露光量とを測定し、この光量データの測定値を、測定対象となった一つのDMD36側から出射された露光ビームの光量分布を均一化するシェーディング調整と露光量の調整を行うために記憶する。   The controller 28 sequentially repeats the above-described series of control operations from the first row of micromirrors 46 to the last row of micromirrors 46, so that the light quantity distribution in one DMD 36 to be measured The exposure value is measured, and the measurement value of the light amount data is stored for performing shading adjustment and exposure amount adjustment for uniformizing the light amount distribution of the exposure beam emitted from the one DMD 36 that is the measurement target. .

このようにスリット80を利用して露光走査方向に対応した、ある1列のマイクロミラー46群の光量を測定する場合には、図9に示すように、露光ヘッド30のDMD36におけるオン状態とされた1列のマイクロミラー46群から出射された所定複数の露光ビーム48がスリット80の長手方向中央部を通過し、集光レンズ82で集光され、光学波長フィルタ84を通過した露光ビーム48が受光素子86に受光されて、その光量が測定される。   In this way, when the light quantity of a certain group of micromirrors 46 corresponding to the exposure scanning direction is measured using the slit 80, the DMD 36 of the exposure head 30 is turned on as shown in FIG. A plurality of predetermined exposure beams 48 emitted from the group of micromirrors 46 in one row pass through the central portion in the longitudinal direction of the slit 80, are collected by the condenser lens 82, and the exposure beams 48 that have passed through the optical wavelength filter 84 are obtained. The light is received by the light receiving element 86 and the amount of light is measured.

このとき、DMD36におけるオン状態とされた1列のマイクロミラー46群以外のところから照射される迷光は、スリット板78のスリット(開口)80以外の平面部分で反射される。すなわち、スリット板78は、光量データの測定対象外となる光(他の露光ビーム又は迷光等)を遮断する。このため、迷光は、図9に3点鎖線で示すように受光素子86に受光されることは無い。   At this time, the stray light emitted from the DMD 36 other than the one row of the micromirrors 46 in the on state is reflected by a plane portion other than the slit (opening) 80 of the slit plate 78. That is, the slit plate 78 blocks light (other exposure beam or stray light) that is not subject to measurement of light amount data. For this reason, stray light is not received by the light receiving element 86 as shown by a three-dot chain line in FIG.

よって、このようにスリット80を設けたスリット板78を利用して光量データの測定値を行う場合には、迷光の影響を排除して、オン状態とされた所定列のマイクロミラー46群から出射された所定複数の露光ビームによる実際の露光状態に即した走査領域の光量データを測定することができる。   Therefore, when the measurement value of the light amount data is performed using the slit plate 78 provided with the slit 80 in this way, the influence of the stray light is eliminated, and the light is emitted from the micromirrors 46 in a predetermined row that is turned on. It is possible to measure the light amount data in the scanning area in accordance with the actual exposure state by the predetermined plurality of exposure beams.

また、DMD36の光量分布が滑らかな曲線を描いて変化する場合には、DMD36における1列(1ライン)のマイクロミラー46群をオン状態として測定する代わりに、所定複数列(複数ライン)のマイクロミラー46群を同時にオン状態とし、これらの露光ビームが全てスリット80を通過するよう構成し、前述と同様にしてDMD36に係わる光量データの測定をしても良い。さらに、このような場合には、複数列の間隔を開けた飛び飛びの状態で単数列又は複数列のマイクロミラー46群を同時にオン状態とし、これらの露光ビームが全てスリット80を通過するよう構成し、前述と同様にしてDMD36に係わる光量データの測定をしても良い。なお、スリット80の幅は、これを通過させる露光ビームの光路上での幅に対応して変更調整可能に構成しても良い。   Further, when the light amount distribution of the DMD 36 changes in a smooth curve, instead of measuring with one row (one line) of micromirrors 46 in the DMD 36 being turned on, a predetermined number of rows (multiple lines) of micromirrors are measured. The mirror 46 group may be turned on at the same time so that all of these exposure beams pass through the slit 80, and light amount data related to the DMD 36 may be measured in the same manner as described above. Further, in such a case, a single row or a plurality of rows of micromirrors 46 are simultaneously turned on in a scattered state with a plurality of rows spaced apart, and all these exposure beams pass through the slits 80. In the same manner as described above, light amount data related to the DMD 36 may be measured. It should be noted that the width of the slit 80 may be configured to be adjustable according to the width of the exposure beam passing through the slit 80 on the optical path.

これと共に、単数列又は複数列のマイクロミラー46群の光量データを測定するに際し、第1行目から最終行目までの各マイクロミラー46を単数行又は複数行ずつの単位(グループ)にして光量データを測定することにより、所定列の所定行の各マイクロミラー46の各光量データ、又は所定複数列の所定複数行の複数のマイクロミラー46群の各光量データを測定するようにしても良い。   At the same time, when measuring the light quantity data of the single-row or multiple-row micromirrors 46 group, the light quantity of each micromirror 46 from the first row to the last row is set to a single row or a plurality of rows. By measuring the data, each light amount data of each micromirror 46 in a predetermined row in a predetermined column or each light amount data in a plurality of groups of micromirrors 46 in a predetermined plurality of rows may be measured.

さらに、所定列の所定行の各マイクロミラー46に対応した光量データを測定する場合には、スリット板78に、所定列の所定行の各マイクロミラー46から出射される光ビームだけを通す貫通孔を穿設し、このスリット板78を図1に示す露光面上のX、Y方向にそれぞれ移動操作して測定するように構成しても良い。または図示しないが、スリット板78のスリット80の長手方向に直交する方向のスリットを穿設したスリット板を、スリット板78上に移動操作可能に重ねて、スリット80が光ビームを透過する領域を変更調整可能に構成しても良い。   Further, when measuring light amount data corresponding to each micromirror 46 in a predetermined row in a predetermined column, a through-hole through which only the light beam emitted from each micromirror 46 in the predetermined row in the predetermined column passes through the slit plate 78. The slit plate 78 may be measured by moving the slit plate 78 in the X and Y directions on the exposure surface shown in FIG. Alternatively, although not shown, a slit plate in which a slit in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the slit 80 of the slit plate 78 is laid on the slit plate 78 so as to be movable, and a region where the slit 80 transmits the light beam is formed. You may comprise so that a change adjustment is possible.

このようにDMD36側から出射された露光ビームの被露光面における光量を測定することにより、マイクロレンズアレイ54に汚染物が付着して光量が低下しているか否かを判断することができる。   By measuring the amount of light on the exposed surface of the exposure beam emitted from the DMD 36 in this way, it is possible to determine whether or not the amount of contaminants has adhered to the microlens array 54 and the amount of light has decreased.

また、前述した測定に当たり、スリット板78のスリット80を測定対象となるマイクロミラー46の列が向いた方向にスリット80を合わせて測定することが望ましい。例えば、スリット80の長手方向を走査露光方向に合わせ、若しくはスリット80の長手方向をDMD36が傾斜した方向(図8(B))に合わせ、又は傾斜したDMD36で1画素に対して多重露光するときに、1画素を多重露光する複数のマイクロミラー46に対応した列の方向にスリット80の長手方向を合わせることが望ましい。   In the above-described measurement, it is desirable to measure the slit 80 of the slit plate 78 by aligning the slit 80 in the direction in which the row of micromirrors 46 to be measured is directed. For example, when the longitudinal direction of the slit 80 is aligned with the scanning exposure direction, or the longitudinal direction of the slit 80 is aligned with the direction in which the DMD 36 is inclined (FIG. 8B), or when one pixel is subjected to multiple exposure with the inclined DMD 36 In addition, it is desirable that the longitudinal direction of the slit 80 is aligned with the direction of the row corresponding to the plurality of micromirrors 46 that multiple-expose one pixel.

また、図11に示すように、このスリット80を利用した光量データの測定では、スリット80の幅を、例えば測定対象となる一列のマイクロミラー46群から照射された所定複数の露光ビーム48だけが通過できるように狭く設定し、DMD36における他のマイクロミラー46から照射される露光ビーム48をスリット板78で反射させ受光素子86が受光しないようにして測定することも可能である。   Further, as shown in FIG. 11, in the measurement of the light amount data using the slit 80, the width of the slit 80 is set, for example, by a predetermined plurality of exposure beams 48 irradiated from a group of micromirrors 46 to be measured. It is also possible to make the measurement so that the exposure beam 48 irradiated from the other micromirrors 46 in the DMD 36 is reflected by the slit plate 78 so that the light receiving element 86 does not receive light by setting it narrowly so that it can pass.

また、この露光装置10では、図10に示すように、例えば、図に向かって左上のDMD36に対する光量データの測定作業を終えたら、図に向かって上側右隣のDMD36を測定し、上段の全てのDMD36の光量データの測定を終えたら、ステージ14を移動して図に向かって左下のDMD36へ移動して光量データの測定をし、図に向かって下側右隣へ移行して下段の全てのDMD36の光量データの測定をするように操作する。   Further, in this exposure apparatus 10, as shown in FIG. 10, for example, after the measurement of the light amount data for the DMD 36 at the upper left in the figure, the DMD 36 on the upper right side is measured in the figure, and all the upper stages are measured. When the measurement of the light amount data of the DMD 36 is finished, the stage 14 is moved and moved to the lower left DMD 36 toward the figure to measure the light amount data, and then moved to the lower right side toward the figure to move to the lower right side and all the lower stages are moved. The DMD 36 is operated to measure the light amount data.

(露光装置の動作)
次に、上述のように構成した露光装置10の基本的な動作について説明する。
(Exposure device operation)
Next, the basic operation of the exposure apparatus 10 configured as described above will be described.

露光装置10の電源がオンされると、コントローラ28は、マイナスの所定電圧が印加されるよう直流電源57を制御する。これにより、マイクロレンズアレイ54に設けられた電極パッド55はマイナスの電位となる。   When the power of the exposure apparatus 10 is turned on, the controller 28 controls the DC power supply 57 so that a negative predetermined voltage is applied. As a result, the electrode pad 55 provided on the microlens array 54 has a negative potential.

スキャナ24の各露光ヘッド30において、ファイバアレイ光源である照明装置38は、図示しないが、レーザ発光素子の各々から発散光状態で出射した紫外線等のレーザビームをコリメータレンズによって平行光化して集光レンズによって集光し、マルチモード光ファイバのコアの入射端面から入射して光ファイバ内を伝搬させ、レーザ出射部で1本のレーザビームに合波させてマルチモード光ファイバの出射端部に結合させた光ファイバ40から出射する。   In each exposure head 30 of the scanner 24, the illuminating device 38, which is a fiber array light source, condenses by collimating a laser beam such as ultraviolet light emitted in a divergent light state from each of the laser light emitting elements with a collimator lens. Condensed by the lens, incident from the incident end face of the core of the multimode optical fiber, propagated in the optical fiber, combined with one laser beam at the laser output unit, and coupled to the output end of the multimode optical fiber The light is emitted from the optical fiber 40.

この露光装置10では、露光パターンに応じた画像データが、DMD36に接続されたコントローラ28に入力され、コントローラ28内のメモリに一旦記憶される。この画像データは、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。   In the exposure apparatus 10, image data corresponding to the exposure pattern is input to the controller 28 connected to the DMD 36 and temporarily stored in a memory in the controller 28. This image data is data representing the density of each pixel constituting the image by binary values (whether or not dots are recorded).

感光材料12を表面に吸着したステージ14は、図示しない駆動装置により、ガイド20に沿って搬送方向上流側から下流側に一定速度で移動される。ステージ14がゲート22の下を通過する際に、ゲート22に取り付けられた検知センサ26により感光材料12の先端が検出されると、メモリに記憶された画像データが複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部(CPU)で読み出された画像データに基づいて各露光ヘッド30毎に制御信号が生成される。   The stage 14 having the photosensitive material 12 adsorbed on the surface is moved at a constant speed from the upstream side to the downstream side in the transport direction along the guide 20 by a driving device (not shown). When the leading edge of the photosensitive material 12 is detected by the detection sensor 26 attached to the gate 22 as the stage 14 passes under the gate 22, the image data stored in the memory is sequentially read out for a plurality of lines. A control signal is generated for each exposure head 30 based on the image data read by the data processing unit (CPU).

そして、コントローラ28のDMD36駆動制御部により、光量分布を均一化するシェーディング調整と露光量の調整がなされた制御信号に基づいて各露光ヘッド30毎に空間光変調素子(DMD)36のマイクロミラーの各々がオンオフ制御される。   Then, the DMD 36 drive control unit of the controller 28 sets the micromirror of the spatial light modulator (DMD) 36 for each exposure head 30 based on the control signal in which the shading adjustment for uniformizing the light amount distribution and the exposure amount adjustment are performed. Each is on / off controlled.

照明装置38から空間光変調素子(DMD)36にレーザ光が照射されると、DMD36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光は、マイクロレンズアレイ54の各対応するマイクロレンズ60により感光材料12の露光面上に結像される。このようにして、照明装置38から出射されたレーザ光が画素毎にオンオフされて、感光材料12がDMD36の使用画素数と略同数の画素単位(露光エリア)で露光される。   When the spatial light modulator (DMD) 36 is irradiated with laser light from the illumination device 38, the laser light reflected when the micromirrors of the DMD 36 are in the on state is reflected by the corresponding microlenses 60 of the microlens array 54. An image is formed on the exposed surface of the photosensitive material 12. In this manner, the laser light emitted from the illumination device 38 is turned on / off for each pixel, and the photosensitive material 12 is exposed in a pixel unit (exposure area) that is approximately the same number as the number of used pixels of the DMD 36.

また、感光材料12がステージ14と共に一定速度で移動されることにより、感光材料12がスキャナ24によりステージ移動方向と反対の方向に走査され、各露光ヘッド30毎に帯状の露光済み領域34が形成され、露光品質の高い画像が形成される。   Further, when the photosensitive material 12 is moved at a constant speed together with the stage 14, the photosensitive material 12 is scanned in the direction opposite to the stage moving direction by the scanner 24, and a strip-shaped exposed region 34 is formed for each exposure head 30. As a result, an image with high exposure quality is formed.

すなわち、DMD36により露光形成する画像に対応して変調して生成した露光ビームを感光材料12の露光面に照射することによって画像が形成される。   That is, an image is formed by irradiating the exposure surface of the photosensitive material 12 with an exposure beam generated by modulation corresponding to an image to be exposed and formed by the DMD 36.

ところで、前述したように、マイクロレンズアレイ54に設けられた電極パッド55はマイナスの電位となるため、その付近に存在するプラスに帯電した浮遊物等の汚染物は、電極パッド55に吸着される。このため、マイクロレンズアレイ54が汚れにくくなり、汚染物による露光量の低下を防ぐことができる。   As described above, since the electrode pad 55 provided in the microlens array 54 has a negative potential, contaminants such as a positively charged floating substance existing in the vicinity thereof are adsorbed by the electrode pad 55. . For this reason, the microlens array 54 is less likely to become dirty, and a reduction in exposure amount due to contaminants can be prevented.

スキャナ24による感光材料12の走査が終了し、検知センサ26で感光材料12の後端が検出されると、ステージ14は、図示しない駆動装置により、ガイド20に沿って搬送方向最上流側にある原点に復帰し、再度、ガイド20に沿って搬送方向上流側から下流側に一定速度で移動される。   When the scanning of the photosensitive material 12 by the scanner 24 is completed and the rear end of the photosensitive material 12 is detected by the detection sensor 26, the stage 14 is on the most upstream side in the transport direction along the guide 20 by a driving device (not shown). It returns to the origin, and is moved again along the guide 20 from the upstream side in the transport direction to the downstream side at a constant speed.

なお、電極パッド55への所定電圧の印加は、上記のように露光装置10の電源がオンされている間は常に行うようにしてもよいが、この露光装置10では、各露光ビーム毎又は複数の露光ビーム毎に光量を測定することができるので、例えば定期的に各露光ビーム毎又は複数の露光ビーム毎に光量を測定し、その測定値が予め定めた閾値以下となった場合に、電極パッド55へ所定電圧を印加するようにしてもよい。この場合、閾値は、測定値がその値以下になると露光性能が低下して画質が劣化する恐れがあると判断できる値に設定される。つまり、露光ビームの光量から露光性能の劣化状態が測定される。   The application of the predetermined voltage to the electrode pad 55 may always be performed while the power of the exposure apparatus 10 is turned on as described above. However, in this exposure apparatus 10, each exposure beam or a plurality of them are applied. The amount of light can be measured for each exposure beam, for example, when the amount of light is periodically measured for each exposure beam or for each of a plurality of exposure beams, and the measured value is equal to or less than a predetermined threshold value, the electrode A predetermined voltage may be applied to the pad 55. In this case, the threshold value is set to a value at which it is possible to determine that there is a possibility that the exposure performance is deteriorated and the image quality is deteriorated when the measured value is equal to or less than the measured value. That is, the deterioration state of the exposure performance is measured from the light amount of the exposure beam.

また、マイクロレンズアレイ54のマイクロレンズ60以外の領域一面に電極パッド55を設けるのではなく。複数のマイクロレンズ60毎(例えば1列分のマイクロレンズ60毎)に分割した分割電極パッドを各々設けるようにし、各分割電極パッドに個別に所定電圧を印加する構成としてもよい。これにより、光量が低下している領域の分割電極パッドのみに所定電圧を印加することができ、きめ細かな制御を行うことが可能となる。   In addition, the electrode pad 55 is not provided on the entire surface of the microlens array 54 other than the microlens 60. A divided electrode pad divided for each of a plurality of microlenses 60 (for example, each microlens 60 for one row) may be provided, and a predetermined voltage may be individually applied to each divided electrode pad. As a result, a predetermined voltage can be applied only to the divided electrode pads in the region where the amount of light is reduced, and fine control can be performed.

なお、本実施の形態に係る露光装置10では、露光ヘッド30に用いる空間光変調素子としてDMDを用いたが、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)タイプの空間光変調素子(SLM;Special Light Modulator)、グレーティングを一方向に複数配列して構成された、反射回折格子型のグレーティング・ライト・バルブ素子(GLV素子、シリコン・ライトマシーン社製、なお、GLV素子の詳細については米国特許第5311360号に記載されているので説明は省略する。)、電気光学効果により透過光を変調する光学素子(PLZT素子)、又は液晶光シャッタ(FLC)等の透過型の空間変調素子等、MEMSタイプ以外の空間光変調素子をDMDに代えて用いることができる。   In the exposure apparatus 10 according to the present embodiment, a DMD is used as a spatial light modulation element used in the exposure head 30. For example, a micro electro mechanical systems (SMEM) type spatial light modulation element (SLM) is used. ), A reflection grating type grating light valve element (GLV element, manufactured by Silicon Light Machine Co., Ltd.), which is configured by arranging a plurality of gratings in one direction, and details of the GLV element are disclosed in US Pat. No. 5,311,360. The optical element that modulates the transmitted light by the electro-optic effect (PLZT element), or a transmissive spatial modulation element such as a liquid crystal light shutter (FLC), etc. A spatial light modulation element can be used in place of the DMD.

なお、MEMSとは、IC製造プロセスを基盤としたマイクロマシニング技術によるマイクロサイズのセンサ、アクチュエータ、そして制御回路を集積化した微細システムの総称である。   Note that MEMS is a general term for a microsystem in which micro-sized sensors, actuators, and control circuits are integrated by micromachining technology based on an IC manufacturing process.

次に、汚染抑制手段の第1の変形例について説明する。   Next, a first modification of the contamination suppressing means will be described.

第1の変形例に係る露光ヘッド30は、図17(A)に示すように、円筒状の筐体30A内にマイクロレンズアレイ54を保持するための保持基板30Bが固定された構成となっている。そして、保持基板30Bの感光材料12側の面には、電極パッド55が設けられており、これに直流電源57が接続されている。   As shown in FIG. 17A, the exposure head 30 according to the first modification has a configuration in which a holding substrate 30B for holding a microlens array 54 is fixed in a cylindrical housing 30A. Yes. An electrode pad 55 is provided on the surface of the holding substrate 30B on the photosensitive material 12 side, and a DC power source 57 is connected thereto.

直流電源57によってマイナスの所定電圧が電極パッド55に印加されると、電極パッド55はマイナスの電位となり、プラス電荷が帯電した浮遊物59は電極パッド55に吸着される。これにより、マイクロレンズアレイ54に浮遊物59が付着するのを防いでマイクロレンズアレイ54を汚れにくくすることができ、露光量が低下するのを抑えることができる。このため、露光性能の低下による画質の劣化を抑えることができる。   When a negative predetermined voltage is applied to the electrode pad 55 by the DC power source 57, the electrode pad 55 becomes a negative potential, and the floating substance 59 charged with a positive charge is adsorbed by the electrode pad 55. As a result, it is possible to prevent the suspended matter 59 from adhering to the microlens array 54 and to prevent the microlens array 54 from becoming dirty, and to prevent the exposure amount from decreasing. For this reason, it is possible to suppress deterioration in image quality due to a decrease in exposure performance.

次に、汚染抑制手段の第2の変形例について説明する。   Next, a second modification of the contamination suppression unit will be described.

第2の変形例に係る露光ヘッド30は、図18(A)に示すように、保持基板30Bに通風口30Cが複数(図18(A)では6個)設けられた構成となっており、同図(B)に示すように、通風口30Cの近傍には、通風パイプ30Dが設けられている。通風パイプ30Dの通風口30C側と反対側の端部には、吸気用ファン30Eが設けられており、この吸気用ファン30Eは、コントローラ28の指示によって駆動される。なお、通風パイプ30Dは、例えば露光ヘッド30の外部に取り出された構成であり、吸気用ファン30Eは露光ヘッド30の外部に設けられる。   As shown in FIG. 18A, the exposure head 30 according to the second modification has a configuration in which a plurality of ventilation openings 30C (six in FIG. 18A) are provided in the holding substrate 30B. As shown in FIG. 5B, a ventilation pipe 30D is provided in the vicinity of the ventilation opening 30C. An intake fan 30E is provided at the end of the ventilation pipe 30D opposite to the ventilation port 30C. The intake fan 30E is driven by an instruction from the controller 28. The ventilation pipe 30 </ b> D has a configuration that is taken out of the exposure head 30, for example, and the intake fan 30 </ b> E is provided outside the exposure head 30.

このように構成された露光装置では、コントローラ28は、装置作動中は吸気用ファン30Eを駆動させる。これにより、マイクロレンズアレイ54の近傍に存在する浮遊物59が吸引され、通風口30C及び通風パイプ30Dを通って露光ヘッド30の外部に排出される。これにより、マイクロレンズアレイ54に浮遊物59が付着するのを防いでマイクロレンズアレイ54を汚れにくくすることができ、露光量が低下するのを抑えることができる。このため、露光性能の低下による画質の劣化を抑えることができる。   In the exposure apparatus configured as described above, the controller 28 drives the intake fan 30E during operation of the apparatus. As a result, the suspended matter 59 present in the vicinity of the microlens array 54 is sucked and discharged to the outside of the exposure head 30 through the ventilation port 30C and the ventilation pipe 30D. As a result, it is possible to prevent the suspended matter 59 from adhering to the microlens array 54 and to prevent the microlens array 54 from becoming dirty, and to prevent the exposure amount from decreasing. For this reason, it is possible to suppress deterioration in image quality due to a decrease in exposure performance.

次に、汚染抑制手段の第3の変形例について説明する。   Next, a third modification of the contamination suppression unit will be described.

第3の変形例に係る露光ヘッド30は、図19(A)、(B)に示すように、保持基板30Bの感光材料12側の面に、静電吸着フィルタ61が設けられた構成である。それ以外については図18(A)、(B)に示した露光ヘッドと同一構成である。   As shown in FIGS. 19A and 19B, the exposure head 30 according to the third modification has a configuration in which an electrostatic adsorption filter 61 is provided on the surface of the holding substrate 30B on the photosensitive material 12 side. . The rest of the configuration is the same as that of the exposure head shown in FIGS. 18 (A) and 18 (B).

静電吸着フィルタ61は、例えばエレクトレットフィルタを用いることができる。このエレクトレットフィルタは、フィルタの素材繊維をエレクトレット化、すなわち外部に電界が存在しない状態においても電気分極が半永久的に保持されるように熱的及び電気的に処理したものである。   As the electrostatic adsorption filter 61, for example, an electret filter can be used. In this electret filter, the material fibers of the filter are converted into electrets, that is, they are thermally and electrically processed so that the electric polarization is maintained semi-permanently even when no electric field exists outside.

本実施形態では、図19(B)に示すように、静電吸着フィルタ61は、マイナスの電荷を帯びている。このため、マイクロレンズアレイ54の近傍に存在する浮遊物59は、静電吸着フィルタ61に吸着したり、吸気用ファン30Eの駆動によって吸引されて通風口30C及び通風パイプ30Dを通って露光ヘッド30の外部に排出されたりする。これにより、マイクロレンズアレイ54に浮遊物59が付着するのを防いでマイクロレンズアレイ54を汚れにくくすることができ、露光量が低下するのを抑えることができる。このため、露光性能の低下による画質の劣化を抑えることができる。また、露光ヘッド30の外部へ浮遊物59が飛散される量を減少させることができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 19B, the electrostatic adsorption filter 61 is negatively charged. For this reason, the suspended matter 59 existing in the vicinity of the microlens array 54 is adsorbed by the electrostatic adsorption filter 61 or sucked by the drive of the intake fan 30E and passes through the ventilation port 30C and the ventilation pipe 30D, and the exposure head 30. Or discharged outside. As a result, it is possible to prevent the suspended matter 59 from adhering to the microlens array 54 and to prevent the microlens array 54 from becoming dirty, and to prevent the exposure amount from decreasing. For this reason, it is possible to suppress deterioration in image quality due to a decrease in exposure performance. Further, the amount of floating material 59 scattered outside the exposure head 30 can be reduced.

なお、図36(B)に示すように、例えば同図において左側の通風パイプ30Dの通風口30C側と反対側の端部に、吸気用ファン30Eに代えて排気用ファン30Fを設けた構成としてもよい。この場合、排気用ファン30Fを稼働させることにより、同図において左側の通風パイプ30Dからの風が左側の通風口30Cから感光材料12側へ排気されると共に、吸気用ファン30Eの駆動により浮遊物59が同図において右側の通風口30C及び通風パイプ30Dを介して吸引される。このように、一方の通風口30Cから排気させると共に他方の通風口30Cから吸気することにより汚染物の移動経路が制御され、汚染物がマイクロレンズアレイに付着するのを防ぐことができる。   As shown in FIG. 36 (B), for example, an exhaust fan 30F is provided in place of the intake fan 30E at the end of the left ventilation pipe 30D on the opposite side to the ventilation port 30C side as shown in FIG. Also good. In this case, by operating the exhaust fan 30F, the air from the left ventilation pipe 30D in the figure is exhausted from the left ventilation port 30C to the photosensitive material 12 side, and floating air is generated by driving the intake fan 30E. 59 is sucked through the right vent 30C and the vent pipe 30D. In this way, the exhaust gas is exhausted from one of the vent holes 30C and sucked from the other vent hole 30C, thereby controlling the movement path of the contaminants and preventing the contaminants from adhering to the microlens array.

また、図37(B)に示すように、全て排気用ファン30Fとした構成としてもよい。この場合、これらの排気用ファン30Fの少なくとも一つが駆動することにより、通風パイプ30Dからの風が通風口30Cから感光材料12側へ排気される。これにより、汚染物の移動経路が制御され、汚染物がマイクロレンズアレイに付着するのを防ぐことができる。   Also, as shown in FIG. 37 (B), the exhaust fan 30F may be used. In this case, when at least one of these exhaust fans 30F is driven, the wind from the ventilation pipe 30D is exhausted from the ventilation opening 30C to the photosensitive material 12 side. Thereby, the movement path | route of a contaminant is controlled and it can prevent that a contaminant adheres to a microlens array.

なお、図36(B)に示した吸気及び排気を組み合わせた構成、図37(B)に示した排気のみの構成は、図18に示した構成にも適用可能である。   Note that the configuration combining the intake and exhaust shown in FIG. 36B and the configuration including only the exhaust shown in FIG. 37B can also be applied to the configuration shown in FIG.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

本実施形態に係る露光装置は、図20に示すように、マイクロレンズアレイ54をUV(紫外線)光によって洗浄するための洗浄装置100を備えており、この点が第1実施形態で説明した露光装置10と異なる。なお、その他の構成は基本的に第1実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。   As shown in FIG. 20, the exposure apparatus according to this embodiment includes a cleaning apparatus 100 for cleaning the microlens array 54 with UV (ultraviolet) light. This point is the exposure described in the first embodiment. Different from the device 10. Since other configurations are basically the same as those of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

洗浄装置100は、図20に示すように、ステージ14と同様にガイド20上をステージ移動方向(図20においてA方向)に往復移動可能に支持されたステージ102上に、洗浄ユニット104及びランプ点灯電源106が設けられた構成とされている。ステージ102は、コントローラ28によって制御される図示しない駆動装置によって駆動される。また、洗浄ユニット104は、上下駆動装置108により、図20において上下方向(図中矢印B方向)に往復移動可能とされている。   As shown in FIG. 20, the cleaning apparatus 100 has a cleaning unit 104 and a lamp on a stage 102 supported so as to be able to reciprocate in the stage movement direction (A direction in FIG. 20) on the guide 20 like the stage 14. A power supply 106 is provided. The stage 102 is driven by a driving device (not shown) controlled by the controller 28. Further, the cleaning unit 104 can be reciprocated in the vertical direction (in the direction of arrow B in the figure) in FIG.

洗浄ユニット104は、図21に示すように、エキシマUV光(波長:172nm)を照射するエキシマUVランプ110A、110Bを備えている。このエキシマUVランプ110A,110Bは、図22に示すように、ステージ移動方向と直交する方向を長手方向とする円筒状のランプである。そして、エキシマUVランプ110A,110Bの下部には、これらを覆うように半円筒状のリフレクタ112A,112Bが設けられている。なお、図21、22では、洗浄ユニット104については内部構造を示している。   As shown in FIG. 21, the cleaning unit 104 includes excimer UV lamps 110 </ b> A and 110 </ b> B that emit excimer UV light (wavelength: 172 nm). The excimer UV lamps 110A and 110B are cylindrical lamps whose longitudinal direction is a direction orthogonal to the stage moving direction, as shown in FIG. Semi-cylindrical reflectors 112A and 112B are provided below the excimer UV lamps 110A and 110B so as to cover them. 21 and 22, the cleaning unit 104 has an internal structure.

エキシマUVランプ110A,110Bは、図22に示すように、コントローラ28によって制御されるランプ点灯電源106と接続されており、このランプ点灯電源106から電力の供給を受けてエキシマUV光を照射する。   As shown in FIG. 22, the excimer UV lamps 110 </ b> A and 110 </ b> B are connected to a lamp lighting power source 106 controlled by the controller 28, and receive excimer UV light upon receiving power supply from the lamp lighting power source 106.

このエキシマUV光をマイクロレンズアレイ54に照射することにより、マイクロレンズアレイ54の表面に付着した有機物を分解、気化させて除去することにより、非接触でマイクロレンズアレイ54を洗浄することができる。   By irradiating the excimer UV light to the microlens array 54, the organic matter adhering to the surface of the microlens array 54 is decomposed, vaporized and removed, so that the microlens array 54 can be cleaned in a non-contact manner.

また、洗浄ユニット104の筐体の上面には、図23に示すように、各露光ヘッド30の位置に対応して円状の開口113が設けられており、その開口位置に露光ヘッド30の下側の一部を覆うための円筒状のシールド114が設けられている。マイクロレンズアレイ54を洗浄する際には、上下駆動装置108によって洗浄ユニット104を上側に移動させ、図21に示すようにシールド114によって露光ヘッド30の下部が覆われた状態とした後に、エキシマUVランプ110A,110BによりエキシマUV光をマイクロレンズアレイ54に照射させる。   Further, as shown in FIG. 23, a circular opening 113 is provided on the upper surface of the housing of the cleaning unit 104 so as to correspond to the position of each exposure head 30. A cylindrical shield 114 is provided to cover a part of the side. When the microlens array 54 is cleaned, the cleaning unit 104 is moved upward by the vertical driving device 108 so that the lower part of the exposure head 30 is covered by the shield 114 as shown in FIG. Excimer UV light is irradiated to the microlens array 54 by the lamps 110A and 110B.

また、図21,22に示すように、洗浄ユニット104内の底面には、オゾンフィルタ116及び排気ファン118が2組設けられている。排気ファン118はコントローラ28の制御によって駆動され、洗浄ユニット104内の空気を外部へ排出させる。このとき、洗浄ユニット104内に発生したオゾンは、オゾンフィルタ116によって吸収されるため、外部へオゾンが分散されるのを防止することができる。   Further, as shown in FIGS. 21 and 22, two sets of an ozone filter 116 and an exhaust fan 118 are provided on the bottom surface in the cleaning unit 104. The exhaust fan 118 is driven by the control of the controller 28 and exhausts the air in the cleaning unit 104 to the outside. At this time, since ozone generated in the cleaning unit 104 is absorbed by the ozone filter 116, it is possible to prevent the ozone from being dispersed to the outside.

さらに、図22に示すように、洗浄ユニット104の筐体の側面には、混合ガスを洗浄ユニット104内に供給するための開口120が2カ所設けられており、この開口120には、図21に示すように、供給パイプ122が接続されている。   Further, as shown in FIG. 22, two openings 120 for supplying the mixed gas into the cleaning unit 104 are provided on the side surface of the housing of the cleaning unit 104. As shown, the supply pipe 122 is connected.

供給パイプ122には、混合ガス温度調整部124が接続され、この混合ガス温度調整部124には、窒素/酸素混合調整部126が接続されている。   A mixed gas temperature adjusting unit 124 is connected to the supply pipe 122, and a nitrogen / oxygen mixed adjusting unit 126 is connected to the mixed gas temperature adjusting unit 124.

窒素/酸素混合調整部126には、図示しない窒素ボンベ及び酸素ボンベから窒素及び酸素が供給され、これらを所定の割合に混合して混合ガス温度調整部124へ供給する。混合ガス温度調整部124では、洗浄されるマイクロレンズアレイ54の温度上昇を抑えるために、混合ガスを所定の適正な温度範囲となるように調整して供給パイプ122を介して洗浄ユニット104内へ供給する。   Nitrogen and oxygen are supplied from a nitrogen cylinder and an oxygen cylinder (not shown) to the nitrogen / oxygen mixture adjusting unit 126, and these are mixed at a predetermined ratio and supplied to the mixed gas temperature adjusting unit 124. In the mixed gas temperature adjusting unit 124, the mixed gas is adjusted so as to be in a predetermined appropriate temperature range and is supplied into the cleaning unit 104 via the supply pipe 122 in order to suppress the temperature rise of the microlens array 54 to be cleaned. Supply.

このように混合ガスを洗浄ユニット104内に供給するのは、エキシマUV光は酸素による減衰が激しく洗浄能力が低下する場合があるためである。本実施形態のように、窒素を混合した混合ガスを洗浄ユニット104内に供給することにより、エキシマUV光の減衰を抑えることができ、洗浄能力の低下を抑えることができる。   The reason why the mixed gas is supplied into the cleaning unit 104 in this way is that excimer UV light is strongly attenuated by oxygen and the cleaning ability may be lowered. As in the present embodiment, by supplying a mixed gas mixed with nitrogen into the cleaning unit 104, the attenuation of the excimer UV light can be suppressed, and the deterioration of the cleaning capability can be suppressed.

このように構成された洗浄装置100によりマイクロレンズアレイ54を洗浄する際には、まずステージ14を退避させ、各露光ヘッド30の真下に各シールド114が位置するようにステージ102を移動させる。そして、シールド114によって露光ヘッド30の下側を覆われるように、上下駆動装置108によって洗浄ユニット104を上側に駆動する。   When the microlens array 54 is cleaned by the cleaning apparatus 100 configured as described above, the stage 14 is first retracted, and the stage 102 is moved so that each shield 114 is positioned directly below each exposure head 30. Then, the cleaning unit 104 is driven upward by the vertical drive device 108 so that the lower side of the exposure head 30 is covered by the shield 114.

この状態で、窒素及び酸素が所定の割合で混合されると共に所定の温度範囲の温度に調整された混合ガスを洗浄ユニット104内に供給すると共に排気ファン118を駆動して洗浄ユニット104内の空気を外部へ排出させる。そして、エキシマUVランプ110A,110BによりエキシマUV光を各マイクロレンズアレイ54に照射する。これにより、マイクロレンズアレイ54を良好に洗浄することができる。なお、洗浄ユニット104内のオゾンは、オゾンフィルタ116によって吸収されるため、オゾンが外部に分散するのが防止される。   In this state, nitrogen and oxygen are mixed at a predetermined ratio and a mixed gas adjusted to a temperature within a predetermined temperature range is supplied into the cleaning unit 104 and the exhaust fan 118 is driven to air in the cleaning unit 104. Is discharged to the outside. Then, excimer UV light is irradiated to each microlens array 54 by the excimer UV lamps 110A and 110B. Thereby, the microlens array 54 can be cleaned satisfactorily. Since ozone in the cleaning unit 104 is absorbed by the ozone filter 116, it is prevented that ozone is dispersed outside.

なお、マイクロレンズアレイ54の洗浄は、定期的に行ってもよいし、例えば第1実施形態で説明した光量測定手段によって各マイクロレンズアレイ54の光量を測定して、測定した光量が所定値以下のマイクロレンズアレイ54が存在する場合に行うようにしてもよい。この場合、所定値は、光量がこの値以下になると露光性能が低下して画質が劣化する恐れが高くなると判断できる値に設定される。   The microlens array 54 may be periodically cleaned. For example, the light amount of each microlens array 54 is measured by the light amount measuring unit described in the first embodiment, and the measured light amount is equal to or less than a predetermined value. This may be performed when the microlens array 54 is present. In this case, the predetermined value is set to such a value that it can be determined that there is a high risk that the exposure performance is reduced and the image quality is deteriorated when the light amount is less than or equal to this value.

また、本実施形態では、一つのエキシマUVランプで複数のマイクロレンズアレイ54を洗浄するように構成しているが、各マイクロレンズアレイ毎にエキシマUVランプを設けても良い。この場合、各マイクロレンズアレイについて個別に洗浄することが可能となる。   In the present embodiment, the plurality of microlens arrays 54 are cleaned with one excimer UV lamp, but an excimer UV lamp may be provided for each microlens array. In this case, each microlens array can be individually cleaned.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。なお、本実施形態では、感光材料12がプリント回路基板の場合について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the case where the photosensitive material 12 is a printed circuit board will be described.

また、露光装置の構成は基本的には上記実施形態と同一であるが、本実施形態では、光量データ測定装置70のスリット80について、幅が異なる2種類のスリットを備えている。なお、異なる幅のスリットを別々に設けても良いが、スリットの幅を可変にすることが可能な構成としてもよい。   The configuration of the exposure apparatus is basically the same as that of the above embodiment, but in this embodiment, the slit 80 of the light quantity data measuring device 70 includes two types of slits having different widths. Although slits having different widths may be provided separately, a configuration in which the width of the slits can be made variable may be employed.

本実施形態では、マイクロレンズの汚染等によるビーム品質の劣化をモニタして、その結果に基づいて、画像の1画素を形成する複数のマイクロミラー46のうちオンさせるマイクロミラー46を割り当てる(マッピングする)ことにより画像品質の劣化を防ぐ形態について説明する。   In the present embodiment, deterioration of the beam quality due to microlens contamination or the like is monitored, and a micromirror 46 to be turned on among the plurality of micromirrors 46 forming one pixel of the image is assigned (mapped) based on the result. ) Will be described.

本実施形態に係る露光装置では、画像の1画素(最小画像)について、マッピングの分解能は面積比で例えば100〜1000倍であり、1画素当たり100〜1000個のマイクロミラー46が割り当てられる。しかしながら、理想的なビーム品質が得られる場合には、1画素当たりに必要なマイクロミラー46の数はこれより少なく、ある程度冗長性を有している。従って、この冗長性を利用してマッピングを行うことにより、マイクロレンズが汚染してそのビーム品質が劣化した場合でも、全体での露光性能の劣化を抑制し、画像品質の劣化を防ぐことができる。   In the exposure apparatus according to the present embodiment, for one pixel (minimum image) of the image, the mapping resolution is, for example, 100 to 1000 times as an area ratio, and 100 to 1000 micromirrors 46 are assigned to each pixel. However, when an ideal beam quality is obtained, the number of micromirrors 46 required per pixel is smaller than this, and there is some redundancy. Therefore, by performing mapping using this redundancy, even when the microlens is contaminated and its beam quality deteriorates, it is possible to suppress the deterioration of the overall exposure performance and prevent the deterioration of the image quality. .

また、DMD36を構成する各マイクロミラー46を介して基板Fに導かれるレーザビームLの光量は、例えば、図26に示すように、露光ヘッド30の配列方向である矢印x方向に各DMD36の反射率、光学系等に起因等に起因するシェーディングを有している。このようなシェーディングのある状態において、図33に示すように、複数のマイクロミラー46により反射された合成光量の少ないレーザビームLを用いて基板Fに画像を露光記録した場合と、合成光量の多いレーザビームLを用いて基板Fに画像を露光記録した場合とでは、感光材料である基板Fが所定の状態に感光する閾値をthとすると、画像の矢印x方向の幅W1、W2が異なる不具合が生じてしまう。さらに、露光ヘッド30や、露光ヘッド30にレーザビームLを導入する照明装置38は、その設置状態やレーザビームLの光量が経時的に変動する。また、前述したように、マイクロレンズアレイ54の汚染等により基板Fに照射されるレーザビームLの光量が経時的に変動する。   Further, for example, as shown in FIG. 26, the light quantity of the laser beam L guided to the substrate F through each micromirror 46 constituting the DMD 36 is reflected by each DMD 36 in the direction of the arrow x that is the arrangement direction of the exposure heads 30. And shading due to factors such as the optical system and the like. In such a shading state, as shown in FIG. 33, when an image is exposed and recorded on the substrate F using a laser beam L with a small combined light amount reflected by a plurality of micromirrors 46, there is a large combined light amount. In the case where an image is exposed and recorded on the substrate F using the laser beam L, the width W1 and the width W2 in the direction of the arrow x of the image are different if the threshold value at which the substrate F as a photosensitive material is exposed to a predetermined state is th. Will occur. Furthermore, the installation state of the exposure head 30 and the illumination device 38 that introduces the laser beam L into the exposure head 30 and the amount of light of the laser beam L vary with time. Further, as described above, the light amount of the laser beam L applied to the substrate F varies with time due to contamination of the microlens array 54 and the like.

本実施形態では、上記の各変動要因を考慮して、基板Fに1画素を形成するために用いるマイクロミラー46の枚数をマスクデータを用いて設定制御するとともに、所望の時期において当該マスクデータを修正することにより、図34に示すように、基板Fの最終的な剥離処理まで考慮して形成される画像の矢印x方向の幅W1を位置によらず一定となるように制御する。   In the present embodiment, in consideration of the above-described variation factors, the number of micromirrors 46 used for forming one pixel on the substrate F is set and controlled using mask data, and the mask data is set at a desired time. 34, the width W1 in the arrow x direction of the image formed in consideration of the final peeling process of the substrate F is controlled so as to be constant regardless of the position, as shown in FIG.

図24は、このような制御を行うための機能を有した露光装置10のコントローラ28の機能ブロック図である。   FIG. 24 is a functional block diagram of the controller 28 of the exposure apparatus 10 having a function for performing such control.

コントローラ28は、基板Fに露光記録される画像データを入力する画像データ入力部170と、入力された二次元の画像データを記憶するフレームメモリ172と、フレームメモリ172に記憶された画像データを、露光ヘッド30を構成するDMD36のマイクロミラー46のサイズ及び配置に応じた高解像度に変換する解像度変換部174と、解像度の変換された画像データを各マイクロミラー46に割り当てて出力データとする出力データ演算部176と、出力データをマスクデータに従って補正する出力データ補正部178と、補正された出力データに従ってDMD36を制御するDMDコントローラ142と、を備える。   The controller 28 includes an image data input unit 170 that inputs image data to be recorded on the substrate F, a frame memory 172 that stores the input two-dimensional image data, and image data stored in the frame memory 172. A resolution converter 174 that converts the resolution to a high resolution according to the size and arrangement of the micromirrors 46 of the DMD 36 constituting the exposure head 30, and output data that assigns the converted image data to the micromirrors 46 as output data. A calculation unit 176, an output data correction unit 178 that corrects output data according to mask data, and a DMD controller 142 that controls the DMD 36 according to the corrected output data.

解像度変換部174には、テストデータを記憶するテストデータメモリ180が接続される。テストデータは、基板Fにテストパターンを露光記録し、そのテストパターンに基づいてマスクデータを作成するためのデータである。   A test data memory 180 that stores test data is connected to the resolution conversion unit 174. The test data is data for exposing and recording a test pattern on the substrate F and creating mask data based on the test pattern.

出力データ補正部178には、マスクデータを記憶するマスクデータメモリ182が接続される。マスクデータは、常時オフ状態とするマイクロミラー46を指定するデータであり、マスクデータ設定部186において設定される。   The output data correction unit 178 is connected to a mask data memory 182 that stores mask data. The mask data is data that designates the micromirror 46 that is always turned off, and is set by the mask data setting unit 186.

マスクデータ設定部186には、レーザビームLの光量変化量と光量変化によるテストパターンの線幅変化量との関係を表すデータテーブルを記憶する光量/線幅テーブルメモリ187と、レーザビームLのビーム径変化量とビーム径変化によるテストパターンの線幅変化量との関係を表すデータテーブルを記憶するビーム径/線幅テーブルメモリ189と、光量データ測定器72によって検出したレーザビームLの光量に基づき、光量シェーディングデータを算出する光量シェーディングデータ算出部188と、光量シェーディングデータ算出部188によって算出された光量シェーディングデータを記憶する光量シェーディングデータメモリ191と、レーザビームLのビーム径シェーディングデータを算出するビーム径シェーディングデータ算出部193とが接続される。   The mask data setting unit 186 includes a light amount / line width table memory 187 for storing a data table indicating the relationship between the light amount change amount of the laser beam L and the line width change amount of the test pattern due to the light amount change, and the beam of the laser beam L. Based on the light quantity of the laser beam L detected by the beam diameter / line width table memory 189 storing the data table indicating the relationship between the diameter change amount and the line width change amount of the test pattern due to the beam diameter change, and the light quantity data measuring device 72. A light amount shading data calculation unit 188 for calculating light amount shading data, a light amount shading data memory 191 for storing light amount shading data calculated by the light amount shading data calculation unit 188, and a beam for calculating the beam diameter shading data of the laser beam L. Diameter shading And over data calculating unit 193 is connected.

ビーム径シェーディングデータ算出部193は、ステージ14に配設されたフォトセンサ73によって検出されたレーザビームLから、レーザビームLのビーム径及びビーム径シェーディングデータを算出する。ビーム径シェーディングデータ算出部193によって算出されたビーム径シェーディングデータは、ビーム径シェーディングデータメモリ195に記憶される。ビーム径シェーディングデータメモリ195に記憶されたビーム径シェーディングデータは、マスクデータ設定部186に供給される。   The beam diameter shading data calculation unit 193 calculates the beam diameter of the laser beam L and beam diameter shading data from the laser beam L detected by the photosensor 73 disposed on the stage 14. The beam diameter shading data calculated by the beam diameter shading data calculation unit 193 is stored in the beam diameter shading data memory 195. The beam diameter shading data stored in the beam diameter shading data memory 195 is supplied to the mask data setting unit 186.

本実施形態のコントローラ28は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、図25に示すフローチャートに基づき、マスクデータの設定手順を説明する。   The controller 28 of this embodiment is basically configured as described above. Next, a mask data setting procedure will be described based on the flowchart shown in FIG.

先ず、ステージ14を移動させて露光ヘッド30の下部にスリット板71及びフォトセンサ73を配置した後、露光ヘッド30を駆動し、レーザビームLをスリット板71のスリット75を介してフォトセンサ73に照射する(ステップS1)。   First, the stage 14 is moved to dispose the slit plate 71 and the photo sensor 73 below the exposure head 30, and then the exposure head 30 is driven to direct the laser beam L to the photo sensor 73 via the slit 75 of the slit plate 71. Irradiate (step S1).

フォトセンサ73は、ステージ14を矢印y方向に移動させ、スリット75を構成する2つのスリット片の一方をレーザビームLが通過した時点と、スリット片の他方をレーザビームLが通過した時点とにおいてレーザビームLを検出する。レーザビームLの検出信号は、ビーム径シェーディングデータ算出部193に供給され、この検出信号からレーザビームLのビーム径が測定される(ステップS2)。   The photo sensor 73 moves the stage 14 in the direction of the arrow y, and when the laser beam L passes through one of the two slit pieces constituting the slit 75 and when the laser beam L passes through the other slit piece. The laser beam L is detected. The detection signal of the laser beam L is supplied to the beam diameter shading data calculation unit 193, and the beam diameter of the laser beam L is measured from this detection signal (step S2).

ステージ14が矢印y方向に移動することにより、露光ヘッド30を構成するDMD36の各マイクロミラー46からのレーザビームLのビーム径が測定され、これらのビーム径の矢印x方向に対する分布がビーム径シェーディングデータとして算出される(ステップS3)。算出されたビーム径シェーディングデータは、ビーム径シェーディングデータメモリ195に記憶される(ステップS4)。   As the stage 14 moves in the direction of arrow y, the beam diameter of the laser beam L from each micromirror 46 of the DMD 36 constituting the exposure head 30 is measured, and the distribution of these beam diameters in the direction of arrow x is beam diameter shading. Calculated as data (step S3). The calculated beam diameter shading data is stored in the beam diameter shading data memory 195 (step S4).

次いで、ステージ14を移動させて露光ヘッド30の下部に光量データ測定器72が配置される。光量データ測定器72は、図1に示す矢印x方向に移動しながら露光ヘッド30から出力されたレーザビームLの光量を測定し、光量シェーディングデータ算出部188に供給する(ステップS5)。光量シェーディングデータ算出部188は、測定された光量の矢印x方向に対する分布を光量シェーディングデータとして算出する(ステップS6)。算出された光量シェーディングデータは、光量シェーディングデータメモリ191に記憶される(ステップS7)。   Next, the stage 14 is moved, and the light amount data measuring device 72 is disposed below the exposure head 30. The light amount data measuring device 72 measures the light amount of the laser beam L output from the exposure head 30 while moving in the arrow x direction shown in FIG. 1, and supplies the light amount to the light amount shading data calculation unit 188 (step S5). The light amount shading data calculation unit 188 calculates the distribution of the measured light amount in the arrow x direction as light amount shading data (step S6). The calculated light amount shading data is stored in the light amount shading data memory 191 (step S7).

一方、光量シェーディングデータ算出部188において算出された光量シェーディングデータは、マスクデータ設定部186に供給される。マスクデータ設定部186は、供給された光量シェーディングデータに基づき、基板Fの各位置xでのレーザビームLの光量E(x)を一定にするための初期マスクデータを作成し、マスクデータメモリ182に記憶させる(ステップS8)。なお、初期マスクデータは、例えば、図26に示す光量のシェーディングがなくなるよう、基板Fの各位置xに画像の1画素を形成する複数のマイクロミラー46の中の何枚かを、光量シェーディングデータに従ってオフ状態に固定するデータとして設定される。図27では、初期マスクデータによってオフ状態に設定したマイクロミラー46を黒丸で示している。   On the other hand, the light amount shading data calculated by the light amount shading data calculation unit 188 is supplied to the mask data setting unit 186. The mask data setting unit 186 creates initial mask data for making the light amount E (x) of the laser beam L at each position x of the substrate F constant based on the supplied light amount shading data, and a mask data memory 182. (Step S8). The initial mask data includes, for example, some of the plurality of micromirrors 46 that form one pixel of the image at each position x of the substrate F so that the shading of the light amount shown in FIG. Is set as data to be fixed in the OFF state. In FIG. 27, the micromirror 46 set to the OFF state by the initial mask data is indicated by a black circle.

初期マスクデータを設定した後、ステージ14を移動させて露光ヘッド30の下部に基板Fを配置し、テストデータに基づいて露光ヘッド30を駆動する(ステップS9)。   After setting the initial mask data, the stage 14 is moved to place the substrate F under the exposure head 30, and the exposure head 30 is driven based on the test data (step S9).

解像度変換部174は、テストデータメモリ180からテストデータを読み込み、DMD36を構成する各マイクロミラー46に対応する解像度に変換した後、そのテストデータを出力データ演算部176に供給する。出力データ演算部176は、テストデータを各マイクロミラー46のオンオフ信号であるテスト出力データとして出力データ補正部178に供給する。出力データ補正部178は、マスクデータメモリ182から供給される初期マスクデータの位置に対応するマイクロミラー46のテスト出力データを強制的にオフ状態とした後、DMDコントローラ142に出力する。   The resolution conversion unit 174 reads the test data from the test data memory 180, converts the test data into a resolution corresponding to each micromirror 46 constituting the DMD 36, and then supplies the test data to the output data calculation unit 176. The output data calculation unit 176 supplies the test data to the output data correction unit 178 as test output data that is an on / off signal of each micromirror 46. The output data correction unit 178 forcibly turns off the test output data of the micromirror 46 corresponding to the position of the initial mask data supplied from the mask data memory 182, and then outputs the test output data to the DMD controller 142.

DMDコントローラ142は、DMD36を構成する各マイクロミラー46を、初期マスクデータによって補正されたテスト出力データに従ってオンオフ制御することにより、照明装置38からのレーザビームLを基板Fに照射し、テストパターンを露光記録する(ステップS10)。なお、このテストパターンは、初期マスクデータによって補正されたテスト出力データに従って形成されているため、レーザビームLの光量シェーディングの影響が排除されたパターンとなる。   The DMD controller 142 irradiates the substrate F with the laser beam L from the illumination device 38 by controlling each micromirror 46 constituting the DMD 36 according to the test output data corrected by the initial mask data, thereby irradiating the substrate F with the test pattern. Exposure recording is performed (step S10). Since this test pattern is formed according to the test output data corrected by the initial mask data, it is a pattern in which the influence of the light amount shading of the laser beam L is eliminated.

テストパターンが露光記録された基板Fは、現像処理、エッチング処理及びレジストの剥離処理が行われ、テストパターンが残存した基板Fが生成される(ステップS11)。なお、このテストパターンは、例えば、図28に示すように、矢印x方向の各位置xに線幅W(x)で形成される多数の直線状構造からなる万線パターン90である。   The substrate F on which the test pattern is exposed and recorded is subjected to a development process, an etching process, and a resist peeling process, thereby generating the substrate F on which the test pattern remains (step S11). For example, as shown in FIG. 28, this test pattern is a line pattern 90 having a large number of linear structures formed with a line width W (x) at each position x in the arrow x direction.

そこで、基板Fに形成された万線パターン90の各線幅W(x)を測定し(ステップS12)、その測定結果から、各線幅W(x)を最小値の線幅Wminとすることのできる光量補正量ΔE(x)を算出する(ステップS13)。図29は、矢印x方向の各位置xと、測定された線幅W(x)との関係を示す。また、図30は、基板Fに照射されるレーザビームLの光量変化量ΔEと、それに伴う線幅変化量ΔWとの関係を示す。光量変化量ΔEと線幅変化量ΔWとの関係は、予め実験等によって求め、光量/線幅テーブルメモリ87に記憶させておく。光量補正量ΔE(x)は、図29及び図30に示す関係を用いて、測定した線幅W(x)を最小値の線幅Wminとする線幅変化量ΔWを得ることのできる光量変化量ΔEとして算出される(図31参照)。   Therefore, each line width W (x) of the line pattern 90 formed on the substrate F is measured (step S12), and each line width W (x) can be set to the minimum line width Wmin from the measurement result. A light amount correction amount ΔE (x) is calculated (step S13). FIG. 29 shows the relationship between each position x in the arrow x direction and the measured line width W (x). FIG. 30 shows the relationship between the light amount change amount ΔE of the laser beam L applied to the substrate F and the accompanying line width change amount ΔW. The relationship between the light amount change amount ΔE and the line width change amount ΔW is obtained in advance by experiments or the like and stored in the light amount / line width table memory 87. The light amount correction amount ΔE (x) is a light amount change that can obtain a line width change amount ΔW with the measured line width W (x) as the minimum line width Wmin using the relationship shown in FIGS. Calculated as an amount ΔE (see FIG. 31).

マスクデータ設定部186は、算出された光量補正量ΔE(x)に基づき、ステップS8で設定された初期マスクデータを調整してマスクデータを設定する(ステップS14)。この場合、マスクデータは、基板Fの各位置xに画像の1画素を形成する複数のマイクロミラー46の中でオフ状態に固定するマイクロミラー46を、光量補正量ΔE(x)に従って決定するデータとして設定される。設定されたマスクデータは、初期マスクデータに代えてマスクデータメモリ182に記憶される。   The mask data setting unit 186 sets the mask data by adjusting the initial mask data set in step S8 based on the calculated light quantity correction amount ΔE (x) (step S14). In this case, the mask data is data that determines the micromirror 46 that is fixed to the OFF state among the plurality of micromirrors 46 that form one pixel of the image at each position x of the substrate F according to the light amount correction amount ΔE (x). Set as The set mask data is stored in the mask data memory 182 instead of the initial mask data.

なお、マスクデータは、例えば、初期マスクデータを用いて出力データを補正したときの光量E(x)(図7参照)に対する光量補正量ΔE(x)の割合と、1画素を形成する複数のマイクロミラー46の枚数Nとを用いて、オフ状態に固定するマイクロミラー46の枚数nを、
n=N・ΔEi/Ei
とし、N枚中のn枚のマイクロミラー46をオフ状態とするように設定すればよい。
The mask data includes, for example, a ratio of the light amount correction amount ΔE (x) to the light amount E (x) (see FIG. 7) when the output data is corrected using the initial mask data, and a plurality of pixels forming one pixel. Using the number N of micromirrors 46, the number n of micromirrors 46 to be fixed in the off state
n = N · ΔEi / Ei
And n micromirrors 46 out of N may be set in an off state.

以上のようにしてマスクデータを設定した後、基板Fに対する所望の配線パターンの露光記録処理を行う(ステップS15)。   After setting the mask data as described above, exposure recording processing of a desired wiring pattern on the substrate F is performed (step S15).

そこで、画像データ入力部170から所望の配線パターンに係る画像データが入力される。入力された画像データは、フレームメモリ172に記憶された後、解像度変換部174に供給され、DMD36の解像度に応じた解像度に変換され、出力データ演算部176に供給される。出力データ演算部176は、解像度の変換された画像データからDMD36を構成するマイクロミラー46のオンオフ信号である出力データを演算し、この出力データを出力データ補正部178に供給する。   Therefore, image data relating to a desired wiring pattern is input from the image data input unit 170. The input image data is stored in the frame memory 172 and then supplied to the resolution conversion unit 174, converted to a resolution corresponding to the resolution of the DMD 36, and supplied to the output data calculation unit 176. The output data calculation unit 176 calculates output data which is an on / off signal of the micromirror 46 constituting the DMD 36 from the image data whose resolution has been converted, and supplies this output data to the output data correction unit 178.

出力データ補正部178は、マスクデータメモリ182からマスクデータを読み出し、出力データとして設定されている各マイクロミラー46のオンオフ状態をマスクデータによって補正し、補正された出力データをDMDコントローラ142に供給する。   The output data correction unit 178 reads the mask data from the mask data memory 182, corrects the on / off state of each micromirror 46 set as output data with the mask data, and supplies the corrected output data to the DMD controller 142. .

DMDコントローラ142は、補正された出力データに基づいてDMD36を駆動し、各マイクロミラー46をオンオフ制御する。照明装置38から出力され、光ファイバ40を介して各露光ヘッド30に導入されたレーザビームLは、ミラー42を介してDMD36に入射する。DMD36を構成する各マイクロミラー46により所望の方向に選択的に反射されたレーザビームLは、レンズ系50,52によって拡大された後、マイクロレンズアレイ54を介して所定の径に調整され、基板Fに導かれる。ステージ14は、ガイドに沿って移動し、基板Fには、ステージ14の移動方向と直交する方向に配列される複数の露光ヘッド30により所望の配線パターンが露光記録される。   The DMD controller 142 drives the DMD 36 based on the corrected output data, and controls each micromirror 46 on and off. The laser beam L output from the illumination device 38 and introduced into each exposure head 30 via the optical fiber 40 enters the DMD 36 via the mirror 42. The laser beam L selectively reflected in a desired direction by each micromirror 46 constituting the DMD 36 is enlarged by the lens systems 50 and 52, adjusted to a predetermined diameter via the microlens array 54, and then the substrate. Guided to F. The stage 14 moves along the guide, and a desired wiring pattern is exposed and recorded on the substrate F by a plurality of exposure heads 30 arranged in a direction orthogonal to the moving direction of the stage 14.

配線パターンが露光記録された基板Fは、露光装置10から取り外された後、現像処理、エッチング処理、剥離処理が施される。この場合、基板Fに照射されるレーザビームLの光量は、マスクデータに基づき剥離処理までの最終処理工程を考慮して調整されているため、所望の線幅を有する高精度な配線パターンを得ることができる。   The substrate F on which the wiring pattern is exposed and recorded is removed from the exposure apparatus 10 and then subjected to development processing, etching processing, and peeling processing. In this case, since the light amount of the laser beam L applied to the substrate F is adjusted in consideration of the final processing steps up to the peeling process based on the mask data, a highly accurate wiring pattern having a desired line width is obtained. be able to.

ところで、上記のようにマイクロレンズアレイ54からの光を直接基板Fに露光する構成では、マイクロレンズアレイ54と基板Fとの距離が非常に短い。このため、基板F側からの汚染物がマイクロレンズアレイ54に付着して、レーザビームLのパワー等が変動すると、配線パターンを高精度に形成することができなくなってしまう。このようなマイクロレンズアレイ54の経時的な汚染等に対処するためには、所定の時期において調整を行うことが必要である。   By the way, in the configuration in which the light from the microlens array 54 is directly exposed to the substrate F as described above, the distance between the microlens array 54 and the substrate F is very short. For this reason, if contaminants from the substrate F side adhere to the microlens array 54 and the power of the laser beam L fluctuates, the wiring pattern cannot be formed with high accuracy. In order to deal with such contamination of the microlens array 54 over time, it is necessary to make adjustments at a predetermined time.

本実施形態では、マイクロレンズアレイ54の経時的汚染等に対する調整処理を、マスクデータを修正することで容易且つ自動的に行うことができる。   In the present embodiment, the adjustment process for the temporal contamination of the microlens array 54 can be easily and automatically performed by correcting the mask data.

そこで、ユーザによる指示、あるいは、露光装置10の立ち上げ時等において、マスクデータの修正処理が指令されると(ステップS16)、まず、図35(A)に示すように、複数列の露光ビーム48が通過する幅を有するスリット80Aを露光ヘッド30の下部に移動させ、スリット80Aを通過する露光ビーム48全体の光量を測定する。なお、第1実施形態で説明したビーム位置検出手段により各露光ビーム48の位置を検出することができるので、この検出したビーム位置に基づいてスリット80Aの移動制御を行うことができる。   Therefore, when a mask data correction process is instructed by a user instruction or when the exposure apparatus 10 is started up (step S16), first, as shown in FIG. The slit 80A having a width through which the 48 passes is moved to the lower part of the exposure head 30, and the light quantity of the entire exposure beam 48 passing through the slit 80A is measured. Since the position of each exposure beam 48 can be detected by the beam position detecting means described in the first embodiment, the movement control of the slit 80A can be performed based on the detected beam position.

そして、スリット80AをX方向へスリット80Aの幅分移動させて、再度スリット80Aを通過する露光ビーム48全ての光量を測定する。これをX方向全てについて行う(ステップS17)。すなわち、X方向における露光領域を複数の領域に分割して、分割領域毎に光量を測定する。   Then, the slit 80A is moved in the X direction by the width of the slit 80A, and the amount of light of all the exposure beams 48 that pass through the slit 80A is measured again. This is performed for all the X directions (step S17). That is, the exposure area in the X direction is divided into a plurality of areas, and the amount of light is measured for each divided area.

次に、分割領域毎に、測定した光量と予め定めた第1の閾値とを各々比較し、測定した光量が第1の閾値以下であるか否かを判断することにより、その分割領域のマイクロレンズ60が汚染しているか否かを判断する(ステップS18)。なお、第1の閾値は、測定した光量がこの値以下の場合、測定範囲内のマイクロレンズ60の少なくとも一部が汚染していると判断できる値に設定される。   Next, for each divided region, the measured light quantity is compared with a predetermined first threshold value to determine whether or not the measured light quantity is equal to or less than the first threshold value. It is determined whether or not the lens 60 is contaminated (step S18). The first threshold value is set to a value at which it can be determined that at least a part of the microlens 60 in the measurement range is contaminated when the measured light quantity is equal to or smaller than this value.

そして、マイクロレンズ60が汚染している判断できる分割範囲が存在する場合には、図35(B)に示すように、その分割領域に1列分の露光ビーム48が通過する幅を有するスリット80Bを移動させ、その列の露光ビーム48全ての光量を測定する。次に、スリット80BをX方向へスリット80Bの幅分移動させて、同様にその列の露光ビーム48全ての光量を測定する。これを分割範囲内全てについて行う。そして、各列について、測定した光量と第2の閾値とを各々比較し、測定した光量が第2の閾値以下であるか否かを判断することにより、マイクロレンズ60が汚染している列を特定する(ステップS19)。なお、第1の閾値は、測定した光量がこの値以下の場合、測定範囲内のマイクロレンズ60の少なくとも一部が汚染していると判断できる値に設定される。   If there is a divided range where it can be determined that the microlens 60 is contaminated, as shown in FIG. 35B, a slit 80B having a width through which the exposure beam 48 for one row passes through the divided region. , And the light quantity of all the exposure beams 48 in the row is measured. Next, the slit 80B is moved in the X direction by the width of the slit 80B, and similarly, the amount of light of all the exposure beams 48 in the row is measured. This is performed for all the divided ranges. Then, for each column, the measured light amount is compared with the second threshold value, and it is determined whether or not the measured light amount is equal to or less than the second threshold value. Specify (step S19). The first threshold value is set to a value at which it can be determined that at least a part of the microlens 60 in the measurement range is contaminated when the measured light quantity is equal to or smaller than this value.

そして、特定した列のスリット75を露光ヘッド30の下部に移動させ、ステップS2と同様にその列の露光ビーム48のビーム径を測定する(ステップS20)。   Then, the slits 75 in the specified row are moved to the lower part of the exposure head 30, and the beam diameter of the exposure beam 48 in that row is measured in the same manner as in step S2 (step S20).

なお、汚染している領域(列)について測定した光量やビーム径の情報はマスクデータ設定部186に出力される。   Information on the light amount and beam diameter measured for the contaminated region (row) is output to the mask data setting unit 186.

マスクデータ設定部186は、汚染している領域について測定した光量やビーム径等の情報と、ビーム径シェーディングデータメモリ195に記憶されている前回の測定時におけるビーム径シェーディングデータと、光量シェーディングデータメモリ191に記憶されている前回の測定時における光量シェーディングデータとを用いて、図26に示す万線パターン90の線幅W(x)の変化量(線幅変化量ΔW(x))を算出する(ステップS21)。   The mask data setting unit 186 includes information such as the light amount and beam diameter measured for the contaminated area, the beam diameter shading data at the previous measurement stored in the beam diameter shading data memory 195, and the light amount shading data memory. The amount of change in the line width W (x) (line width change amount ΔW (x)) of the line pattern 90 shown in FIG. 26 is calculated using the light quantity shading data at the previous measurement stored in 191. (Step S21).

すなわち、万線パターン90の線幅W(x)が変化する要因として、レーザビームLの光量変化量ΔE(x)と、レーザビームLのビーム径変化量ΔF(x)とを考慮する。光量変化量ΔE(x)と線幅変化量ΔW(x)との関係は、光量/線幅テーブルメモリ187に予め記憶されている(図30参照)。また、ビーム径変化量ΔF(x)と線幅変化量ΔW(x)との関係は、ビーム径/線幅テーブルメモリ189に予め記憶されている(図32参照)。   That is, as the factors that change the line width W (x) of the line pattern 90, the light amount change amount ΔE (x) of the laser beam L and the beam diameter change amount ΔF (x) of the laser beam L are considered. The relationship between the light amount change amount ΔE (x) and the line width change amount ΔW (x) is stored in advance in the light amount / line width table memory 187 (see FIG. 30). The relationship between the beam diameter change amount ΔF (x) and the line width change amount ΔW (x) is stored in advance in the beam diameter / line width table memory 189 (see FIG. 32).

そこで、光量変化量ΔE(x)に対する線幅変化量をΔW1(x)とし、ビーム径変化量に対する線幅変化量をΔW2(x)とすると、光量変化量ΔE(x)及びビーム径変化量ΔF(x)による線幅変化量ΔW(x)は、
ΔW(x)=ΔW1(x)+ΔW2(x)
=f(ΔE(x))+g(ΔF(x))
となる。なお、fは、線幅変化量ΔW1(x)と光量変化量ΔE(x)との関係を表す関数であり、例えば、光量/線幅テーブルメモリ187に記憶されているテーブルである。また、gは、線幅変化量ΔW2(x)とビーム径変化量ΔF(x)との関係を表す関数であり、例えば、ビーム径/線幅テーブルメモリ89に記憶されているテーブルである。
Therefore, assuming that the line width change amount with respect to the light amount change amount ΔE (x) is ΔW1 (x) and the line width change amount with respect to the beam diameter change amount is ΔW2 (x), the light amount change amount ΔE (x) and the beam diameter change amount. The line width change amount ΔW (x) due to ΔF (x) is
ΔW (x) = ΔW1 (x) + ΔW2 (x)
= F (ΔE (x)) + g (ΔF (x))
It becomes. Note that f is a function representing the relationship between the line width change amount ΔW1 (x) and the light amount change amount ΔE (x), and is a table stored in the light amount / line width table memory 187, for example. Further, g is a function representing the relationship between the line width change amount ΔW2 (x) and the beam diameter change amount ΔF (x), and is a table stored in the beam diameter / line width table memory 89, for example.

マスクデータ設定部186は、線幅変化量ΔW(x)を補正する光量補正量ΔEcor(x)を、光量/線幅テーブルメモリ187に記憶されているテーブルを用いて、
ΔEcor(x)=f-1(ΔW(x))
として算出する(ステップS22)。
The mask data setting unit 186 uses the table stored in the light amount / line width table memory 187 to calculate the light amount correction amount ΔEcor (x) for correcting the line width change amount ΔW (x).
ΔEcor (x) = f−1 (ΔW (x))
(Step S22).

次いで、マスクデータ設定部186は、算出された光量補正量ΔEcor(x)に基づき、ステップS14の場合と同様に、マスクデータメモリ182に記憶されている現在のマスクデータを修正する(ステップS23)。修正されたマスクデータは、マスクデータメモリ182に記憶され、この新たなマスクデータを用いて所望の画像の露光記録が行われる(ステップS15)。   Next, the mask data setting unit 186 corrects the current mask data stored in the mask data memory 182 based on the calculated light amount correction amount ΔEcor (x), as in step S14 (step S23). . The corrected mask data is stored in the mask data memory 182, and exposure recording of a desired image is performed using the new mask data (step S15).

この場合、露光装置10の状態の経時的変化に比較して、露光後の現像処理、エッチング処理、剥離処理における経時的変化は小さいものと考えられる。従って、図28に示す万線パターン90を形成してマスクデータを設定する面倒な作業を繰り返すことなく、レーザビームLの光量及びビーム径を測定してマスクデータを修正する簡便な処理のみによって、所望の配線パターンを継続的に高精度に形成することができる。   In this case, it is considered that changes with time in development processing, etching processing, and peeling processing after exposure are small as compared to changes with time in the state of the exposure apparatus 10. Therefore, without repeating the troublesome work of setting the mask line data 90 shown in FIG. 28 and setting the mask data, only by a simple process of correcting the mask data by measuring the light quantity and beam diameter of the laser beam L, A desired wiring pattern can be continuously formed with high accuracy.

なお、露光装置10の状態の経時的変化を示す画像記録特性値としては、ビーム径に代えて、レーザビームLの基板Fに対する焦点位置を用いてもよい。また、レーザビームLの基板Fに対する露光位置の経時的な位置ずれを画像記録特性値として検出し、その検出値に基づいてマスクデータを修正するようにしてもよい。   As the image recording characteristic value indicating the change with time of the state of the exposure apparatus 10, the focal position of the laser beam L with respect to the substrate F may be used instead of the beam diameter. Further, the positional deviation of the exposure position of the laser beam L with respect to the substrate F over time may be detected as an image recording characteristic value, and the mask data may be corrected based on the detected value.

上記実施形態では、測定されたデータに基づき、マスクデータを修正しているが、汚染劣化が規定量を超えた場合には、洗浄工程を実施し、再度、汚染状況を測定し、マスクデータを修正することも可能である。   In the above embodiment, the mask data is corrected based on the measured data. However, when the contamination deterioration exceeds the specified amount, the cleaning process is performed, the contamination state is measured again, and the mask data is obtained. It is also possible to modify.

上述した露光装置10は、例えば、多層プリント配線基板(PWB:Printed Wiring Board)の製造工程におけるドライ・フィルム・レジスト(DFR:Dry Film Resist)の露光、液晶表示装置(LCD)の製造工程におけるカラーフィルタの形成、TFTの製造工程におけるDFRの露光、プラズマ・ディスプレイ・パネル(PDP)の製造工程におけるDFRの露光等の用途に好適に用いることができる。また、本発明は、インクジェット記録ヘッドを備えた描画装置にも同様して適用することが可能である。さらに、印刷分野、写真分野での露光装置にも適用することができる。   The exposure apparatus 10 described above is, for example, exposure of a dry film resist (DFR) in a manufacturing process of a multilayer printed wiring board (PWB) and color in a manufacturing process of a liquid crystal display (LCD). It can be suitably used for applications such as filter formation, DFR exposure in TFT manufacturing processes, and DFR exposure in plasma display panel (PDP) manufacturing processes. The present invention can be similarly applied to a drawing apparatus provided with an ink jet recording head. Furthermore, the present invention can be applied to an exposure apparatus in the printing field and the photographic field.

本発明のマルチビーム露光装置の第1実施の形態に係る、露光装置の全体概略斜視図である。1 is an overall schematic perspective view of an exposure apparatus according to a first embodiment of a multi-beam exposure apparatus of the present invention. 本発明の第1実施の形態に係る露光装置に設けたスキャナの各露光ヘッドによって感光材料に露光する部分を取り出して示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a portion exposed to the photosensitive material by each exposure head of the scanner provided in the exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施の形態に係る露光装置におけるステージに装着した光量データ測定装置の部分を取り出して示す斜視図である。It is a perspective view which takes out and shows the part of the light quantity data measuring apparatus with which the stage was mounted | worn in the exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施の形態に係る露光装置における光量データ測定装置の光量データ測定器の部分を取り出して示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which takes out and shows the part of the light quantity data measuring device of the light quantity data measuring device in the exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施の形態に係る露光装置の露光ヘッドに関する光学系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical system regarding the exposure head of the exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施の形態に係る露光装置に用いるDMDの構成を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the structure of DMD used for the exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. (A)及び(B)は、本発明の第1実施の形態に係る露光装置に用いるDMDの動作を説明するための説明図である。(A) And (B) is explanatory drawing for demonstrating operation | movement of DMD used for the exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. (A)は本発明の第1実施の形態に係る露光装置における、DMD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)の走査軌跡を示す要部平面図、(B)はDMDを傾斜させた場合の露光ビームの走査軌跡を示す要部平面図である。(A) is a principal part top view which shows the scanning locus | trajectory of the reflected light image (exposure beam) by each micromirror in the exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention when DMD is not inclined, (B) is DMD. It is a principal part top view which shows the scanning trace of the exposure beam at the time of tilting. 本発明の第1実施の形態に係る露光装置におけるスリットを利用して点灯している画素の光量を検出する状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which detects the light quantity of the pixel currently lighted using the slit in the exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施の形態に係る露光装置における光量データ測定装置により光量分布と露光量とを検出する状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which detects light quantity distribution and exposure amount by the light quantity data measurement apparatus in the exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施の形態に係る露光装置におけるスリットを利用して点灯している画素の光量を検出する状態の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of the state which detects the light quantity of the pixel currently lighted using the slit in the exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. ステージの平面図である。It is a top view of a stage. 複数の検出用スリットを利用して所定複数点灯している特定画素を検出する状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which detects the specific pixel currently lighted predetermined two or more using the some slit for a detection. スリット板上に形成された複数の検出用スリットの相対的な位置関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relative positional relationship of the some slit for a detection formed on the slit board. (A)は、検出用スリットを利用して点灯している特定画素の位置を検出する状態を示す説明図、(B)は、点灯している特定画素をフォトセンサが検知したときの信号を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the state which detects the position of the specific pixel currently lighted using the slit for a detection, (B) is a signal when a photo sensor detects the lighted specific pixel. It is explanatory drawing shown. (A)は、マイクロレンズアレイに設けられる電極パッドの平面図、(B)は電極パッドが設けられたマイクロレンズアレイ54の断面図である。(A) is a top view of the electrode pad provided in a micro lens array, (B) is sectional drawing of the micro lens array 54 in which the electrode pad was provided. (A)は、マイクロレンズアレイを露光ヘッドに保持する基板に電極パッドが設けられた状態の露光ヘッド内部の平面図、(B)は(A)の断面図である。(A) is a plan view of the inside of the exposure head in a state where an electrode pad is provided on a substrate that holds the microlens array on the exposure head, and (B) is a sectional view of (A). (A)は、マイクロレンズアレイを露光ヘッドに保持する基板に通風口が設けられた状態の露光ヘッド内部の平面図、(B)は(A)の断面図である。(A) is a plan view of the inside of the exposure head in a state in which a ventilation hole is provided in a substrate for holding the microlens array on the exposure head, and (B) is a sectional view of (A). (A)は、マイクロレンズアレイを露光ヘッドに保持する基板に通風口及び静電吸着フィルタが設けられた状態の露光ヘッド内部の平面図、(B)は(A)の断面図である。(A) is a plan view of the inside of the exposure head in a state in which a ventilation hole and an electrostatic adsorption filter are provided on a substrate that holds the microlens array on the exposure head, and (B) is a sectional view of (A). 洗浄装置の外観を示す側面図である。It is a side view which shows the external appearance of a washing | cleaning apparatus. 露光ヘッドが洗浄ユニットのシールドに覆われた状態における洗浄ユニットの内部を示す図である。It is a figure which shows the inside of the washing | cleaning unit in the state in which the exposure head was covered with the shield of the washing | cleaning unit. 図21の左側面から見た洗浄ユニットの内部を示す図である。It is a figure which shows the inside of the washing | cleaning unit seen from the left side surface of FIG. 洗浄ユニットの上部の平面図である。It is a top view of the upper part of a washing unit. 本実施形態の露光装置における制御回路ブロック図である。It is a control circuit block diagram in the exposure apparatus of this embodiment. 本実施形態の露光装置におけるマスクデータを作成する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process which produces the mask data in the exposure apparatus of this embodiment. 本実施形態の露光装置における記録位置と光量シェーディングとの関係説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a relationship between a recording position and light amount shading in the exposure apparatus of the present embodiment. 露光ヘッドを構成するDMD及びそれに設定されるマスクデータの説明図である。It is explanatory drawing of DMD which comprises an exposure head, and the mask data set to it. 本実施形態の露光装置により基板に露光記録された万線パターンの説明図である。It is explanatory drawing of the line pattern exposed and recorded on the board | substrate by the exposure apparatus of this embodiment. 万線パターンの位置と測定した線幅との関係説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between the position of a line pattern, and the measured line width. 基板に照射されるレーザビームの光量変化量と、それに伴う線幅変化量との関係説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a relationship between a light amount change amount of a laser beam irradiated on a substrate and a line width change amount associated therewith. 基板の位置と光量補正量との関係説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between the position of a board | substrate, and light quantity correction amount. 基板に照射されるレーザビームのビーム径変化量と、それに伴う線幅変化量との関係説明図である。It is a relation explanatory view of the amount of change of the beam diameter of a laser beam with which a substrate is irradiated, and the amount of change of line width accompanying it. 光量シェーディングを補正しない場合において記録された線幅の説明図である。It is explanatory drawing of the line | wire width recorded when not correcting light quantity shading. 光量シェーディングを補正した場合において記録された線幅の説明図である。It is explanatory drawing of the line | wire width recorded when the light quantity shading was correct | amended. 汚染領域を特定する場合におけるスリットの移動について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the movement of the slit in the case of specifying a contamination area | region. (A)は、マイクロレンズアレイを露光ヘッドに保持する基板に通風口及び静電吸着フィルタが設けられた状態の露光ヘッド内部の平面図、(B)は(A)の断面図である。(A) is a plan view of the inside of the exposure head in a state in which a ventilation hole and an electrostatic adsorption filter are provided on a substrate that holds the microlens array on the exposure head, and (B) is a sectional view of (A). (A)は、マイクロレンズアレイを露光ヘッドに保持する基板に通風口及び静電吸着フィルタが設けられた状態の露光ヘッド内部の平面図、(B)は(A)の断面図である。(A) is a plan view of the inside of the exposure head in a state in which a ventilation hole and an electrostatic adsorption filter are provided on a substrate that holds the microlens array on the exposure head, and (B) is a sectional view of (A).

符号の説明Explanation of symbols

10 露光装置
12 感光材料
14 ステージ
28 コントローラ
30 露光ヘッド
38 照明装置
46 マイクロミラー
48 露光ビーム
54 マイクロレンズアレイ
55 電極パッド
61 静電吸着フィルタ
60 マイクロレンズ
70 光量データ測定装置
71 スリット板
100 洗浄装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Exposure apparatus 12 Photosensitive material 14 Stage 28 Controller 30 Exposure head 38 Illumination apparatus 46 Micro mirror 48 Exposure beam 54 Micro lens array 55 Electrode pad 61 Electrostatic adsorption filter 60 Micro lens 70 Light quantity data measurement apparatus 71 Slit plate 100 Cleaning apparatus

Claims (11)

照射された光を各々変調する多数の画素部が2次元状に配列されてなる空間光変調素子と、この空間光変調素子に光を照射する光源と、前記空間光変調素子の各画素部からの光をそれぞれ集光するマイクロレンズがアレイ状に配されてなるマイクロレンズアレイを含み、前記空間光変調素子により変調された光による像を前記マイクロレンズアレイによって直接被露光面上に結像する結像光学系と、を備えた露光装置において、
前記マイクロレンズアレイの汚染を軽減する軽減手段を備えたことを特徴とする露光装置。
A spatial light modulation element in which a large number of pixel units each modulating the irradiated light are arranged two-dimensionally, a light source that irradiates light to the spatial light modulation element, and each pixel part of the spatial light modulation element Including a microlens array in which microlenses for condensing each light are arranged in an array, and an image formed by the light modulated by the spatial light modulator is directly formed on the exposed surface by the microlens array. In an exposure apparatus comprising an imaging optical system,
An exposure apparatus comprising a reducing means for reducing contamination of the microlens array.
前記軽減手段は、前記マイクロレンズアレイの前記被露光面側の面であって、前記光が通過する領域以外の少なくとも一部の領域に設けられた電極と、前記電極に所定電圧を印加する電圧印加手段と、を含むことを特徴とする請求項1記載の露光装置。   The mitigation means is an electrode provided on at least a part of the surface of the microlens array on the exposed surface side other than the region through which the light passes, and a voltage for applying a predetermined voltage to the electrode The exposure apparatus according to claim 1, further comprising an applying unit. 前記軽減手段は、前記マイクロレンズアレイが搭載される露光ヘッドに前記マイクロレンズアレイを保持する保持基板の前記被露光面側の面であって、前記光が通過する領域以外の少なくとも一部の領域に設けられた電極と、前記電極に所定電圧を印加する電圧印加手段と、を含むことを特徴とする請求項1記載の露光装置。   The mitigation means is a surface on the exposed surface side of a holding substrate that holds the microlens array on an exposure head on which the microlens array is mounted, and is at least a partial region other than the region through which the light passes The exposure apparatus according to claim 1, further comprising: an electrode provided on the electrode, and voltage applying means for applying a predetermined voltage to the electrode. 前記軽減手段は、前記マイクロレンズアレイが搭載される露光ヘッドに前記マイクロレンズアレイを保持する保持基板であって通風口が設けられた保持基板と、前記通風口からの吸気及び排気の少なくとも一方を制御する通風手段と、を含むことを特徴とする請求項1記載の露光装置。   The reduction means includes at least one of a holding substrate that holds the microlens array on an exposure head on which the microlens array is mounted and is provided with a ventilation port, and intake air and exhaust air from the ventilation port. The exposure apparatus according to claim 1, further comprising a ventilation means for controlling. 前記保持基板の前記被露光面側の面であって、前記光が通過する領域及び前記通風口以外の領域の少なくとも一部に、静電吸着フィルタをさらに設けたことを特徴とする請求項4記載の露光装置。   5. The electrostatic adsorption filter is further provided on at least a part of a region on the exposed surface side of the holding substrate other than the region through which the light passes and the vent hole. The exposure apparatus described. 前記空間変調素子は、DMDであることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the spatial modulation element is a DMD. 照射された光を各々変調する多数の画素部が2次元状に配列されてなる空間光変調素子と、この空間光変調素子に光を照射する光源と、前記空間光変調素子の各画素部からの光をそれぞれ集光するマイクロレンズがアレイ状に配されてなるマイクロレンズアレイを含み、前記空間光変調素子により変調された光による像を前記マイクロレンズアレイによって直接被露光面上に結像する結像光学系と、を備えた露光装置において実行される汚染軽減方法において、
前記マイクロレンズアレイの汚染を軽減する処理を施すことを特徴とする汚染軽減方法。
A spatial light modulation element in which a large number of pixel units each modulating the irradiated light are arranged two-dimensionally, a light source that irradiates light to the spatial light modulation element, and each pixel part of the spatial light modulation element Including a microlens array in which microlenses for condensing each light are arranged in an array, and an image formed by the light modulated by the spatial light modulator is directly formed on the exposed surface by the microlens array. In a contamination reduction method executed in an exposure apparatus including an imaging optical system,
A method of reducing contamination, comprising performing a process of reducing contamination of the microlens array.
前記マイクロレンズアレイの汚染を軽減する処理は、前記マイクロレンズアレイの前記被露光面側の面であって、前記光が通過する領域以外の少なくとも一部の領域に設けられた電極に所定電圧を印加する処理であることを特徴とする請求項7記載の汚染軽減方法。   The process of reducing contamination of the microlens array is performed by applying a predetermined voltage to the electrodes provided on at least a part of the surface of the microlens array on the exposed surface side other than the region through which the light passes. The contamination reducing method according to claim 7, wherein the contamination is applied. 前記マイクロレンズアレイの汚染を軽減する処理は、前記マイクロレンズアレイが搭載される露光ヘッドに前記マイクロレンズアレイを保持する保持基板の前記被露光面側の面であって、前記光が通過する領域以外の少なくとも一部の領域に設けられた電極に所定電圧を印加する処理であることを特徴とする請求項7記載の汚染軽減方法。   The process of reducing contamination of the microlens array is a surface on the exposed surface side of a holding substrate that holds the microlens array on an exposure head on which the microlens array is mounted, and the region through which the light passes The contamination reducing method according to claim 7, wherein the process is a process of applying a predetermined voltage to an electrode provided in at least a part of the region other than. 前記マイクロレンズアレイの汚染を軽減する処理は、前記マイクロレンズアレイを汚染する汚染物の移動経路を制御する処理であることを特徴とする請求項7記載の汚染軽減方法。   The contamination reducing method according to claim 7, wherein the process of reducing contamination of the microlens array is a process of controlling a movement path of contaminants that contaminate the microlens array. 前記汚染物の移動経路を制御する処理は、前記マイクロレンズアレイが搭載される露光ヘッドに前記マイクロレンズアレイを保持する保持基板に設けられた通風口からの吸気及び排気の少なくとも一方を制御する処理であることを特徴とする請求項10記載の汚染軽減方法。   The process of controlling the movement path of the contaminant is a process of controlling at least one of intake and exhaust from a vent hole provided on a holding substrate that holds the microlens array in an exposure head on which the microlens array is mounted. The contamination reducing method according to claim 10, wherein:
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