JP2010512549A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

対象物上に形成された感光層にて露光された構造を作り出す場合、対象物キャリヤと露光デバイスは、その進行方向において相互に移動可能であり、露光デバイスにより、露光デバイスの進行方向を横切って進む方向で、感光層上に複数の露光スポットが形成される露光装置において、一定時間内にできる限り多くの数の露光スポットを形成するために、一連の放射線出口領域を有する少なくとも１つの露光ユニットを備え、一連の放射線出口領域は列方向に連続して配置され、一連の放射線出口領域から複数の露光ビームが現れる構成が提供される。結像光学系を通して通過する複数の露光ビームにより、感光層上に露光スポットが形成され、各々の露光ビームは、偏向ユニットにより、列方向を横切って進む偏向方向にて偏向され、かつ、偏向方向にて多数の連続する露光スポットの位置で部分的に互いに重なり合う複数の露光スポットを形成するために使用される。

Description

本発明は、対象物上に形成された感光層において露光された構造（exposed structure）を作り出すための露光装置に関する。この露光装置は、露光デバイスと、対象物を収容する対象物キャリヤとを有しており、対象物キャリヤおよび露光デバイスは、その進行方向において相互に移動可能である。さらに、露光デバイスは、位置制御方式にて当該露光デバイスの進行方向を横切って進む方向において、感光層上に複数の露光スポットを形成することが可能である。

上記のような構成の露光装置は、従来技術として公知である。これらの公知の露光装置の目的は、実行可能な最高の精度でもって感光層を露光することにある。

本発明は、上記のような公知の露光装置に対する解に基づいてなされたものであり、本発明の目的は、できる限り大きな露光電力が供給されるようにするために、すなわち、一定時間内にできる限り多くの数の露光スポットが形成されるようにするために、一般のタイプの露光装置を改良することにある。

上記目的は、本明細書の最初の部分で述べたようなタイプの露光装置の場合に、次のような構成の本発明に係る露光デバイスにより達成される。
すなわち、本発明に係る露光デバイスは、一連の放射線出口領域を有する少なくとも１つの露光ユニットを備え、これらの放射線出口領域は、列方向に連続して配置される。これらの放射線出口領域から複数の露光ビームが現れる。結像光学系を通して導き出される複数の露光ビームの各々によって、感光層上に露光スポットが形成されることが可能になる。さらに、複数の露光ビームの各々は、偏向ユニットによって、列方向を横切って進む偏向方向において偏向されることが可能になる。ここで、各々の複数の露光ビームは、偏向方向において、多数の連続する露光スポットの位置で少なくとも部分的に互いに重なり合うような複数の露光スポットを形成するために使用され得る。

本発明により提供される解の利点は、この解によって、露光装置が、多くの数の露光スポットを同時に形成することが可能になり、これらの露光スポットの位置が、一方では、偏向ユニットにより規定され、他方では、進行方向における露光スポットの動きにより規定されることである。

本発明により提供される解においては、上記の偏向方向が、上記の進行方向に対して所定の角度で進むように構成されることが特に有利である。これによって、少なくとも１つの露光ユニットの種々の露光ビームにより、放射線出口領域の列方向を横切って進む露光ビームの偏向方向に関係なく、進行方向を横切って互いに隣接して配置される複数の露光スポットを同時に露光することが可能になる。

さらに、本発明により提供される解においては、連続する複数の露光ビームの複数の露光スポットが、互いに平行である偏向方向に沿って移動可能であるように構成されることが特に有利である。これは、種々の露光ビームにより形成され得る複数の露光スポットの位置決めを容易かつ同時に行うことが、上記の構成により実現できるようになるからである。

さらに、本発明により提供される解においては、少なくとも１つの露光ユニットの複数の露光ビームが、偏向ユニットによって、同時にかつ同程度に偏向されるように構成されることが有利である。この結果として、複数の露光スポットの相対的な位置が、制御ユニットにて規定される方式により固定されるので、これらの複数の露光ビームにより形成される複数の露光スポットの位置決めが容易に行われるようになる。

さらに、本発明では、感光層内の光化学プロセスに対してできる限り同程度に影響を及ぼすと共に、全ての露光ビームに関してできる限り同じ光化学変化プロセスを実現するために、本発明では、１つの露光ユニットの複数の露光ビームが、感光層に衝突するときに、互いにほぼ平行に整列される構成が有利に提供されている。この結果として、複数の露光ビームが整列されることにより、それぞれの露光ビームによって異なる効果が生じなくなる。

さらに、本発明では、各々の偏向方向において各々の露光ビームにより形成される各々の露光スポットの動きが、露光ユニットの各々の露光ビームとほぼ同じ大きさである偏向経路上で生ずるように構成されることが有利である。これによって、複数の露光スポットの位置決めが、制御ユニットにより簡単な方法で固定されかつ実行されることが可能になる。

本発明では、種々の露光ビームにより形成される複数の露光スポットが、特に横方向の１つの成分で、種々の露光ビームにより形成される複数の露光スポットの隣接した構造（contiguous structure）が形成されるような状態で位置決めされることが可能になるという効果を達成するために、好ましくは、１つの偏向経路の最後の露光スポットの位置における露光スポット、および列方向で次に続く偏向経路の最初の露光スポットの位置における露光スポットは、進行方向に平行に進む一直線の参照ラインとの関係において、当該一直線の参照ラインが、１つの偏向経路の最後の露光スポットの位置と列方向で次に続く偏向経路の最初の露光スポットの位置とにより形成される露光スポットを横切るようにして配置される構成が提供されている。

上記のような構成が提供されることによって、１つの偏向経路の最後の露光スポットの位置における露光スポット、および列方向で次に続く偏向経路の最初の露光スポットの位置における露光スポットは、進行方向に関する適切な変位により、これらの露光スポットが少なくともわずかに重なり合うような状態で互いに進行方向を横切って進む方向に配置されることが保証される。

本発明では、１つの偏向経路の最後の露光スポットの位置を通して進行方向に平行に進む一直線の参照ラインが、次に続く偏向経路の最初の露光スポットの位置における露光スポットを横切るように構成されることが特に有利である。

ここで、複数の露光スポットの中心点が、それぞれ対応する露光スポットの位置であると仮定した場合、上記のような構成が提供されることによって、種々の偏向経路の複数の露光スポットにより感光層にて隣接した構造を作り出すことが必要なときにはいつでも、進行方向に関する適切な変位により、１つの偏向経路の最後の露光スポットの位置における露光スポット、および次に続く偏向経路の最初の露光スポットの位置における露光スポットが、少なくともおおよそ１／２だけ重なり合うことが保証される。

本発明では、次に続く偏向経路の最初の露光スポットの位置が、最大限で、露光スポットの直径の１／２に対応する距離だけ一直線の参照ラインから離れているように構成されることがさらに有利である。これによって、１つの偏向経路の最後の露光スポットの位置における露光スポットと次に続く偏向経路の最初の露光スポットの位置における露光スポットとの重なり合いがさらに大きくなる（すなわち、これらの２つの露光スポットの重なり合いは、少なくとも１／２であって、通常は１／２よりも大きくなる）。

本発明により提供される解の範囲内で、できる限り多くの露光スポットを同時に形成することができるようにするために、好ましくは、複数の露光ユニットが設けられており、これらの複数の露光ユニットは、偏向方向において互いに所定の距離だけ離れて配置される構成が提供されている。

さらに、本発明では、上記のような複数の露光ユニットによって、複数の露光ユニットの偏向方向が、互いに平行に進む構成が提供されている。この結果として、制御ユニットに関する個々の露光スポットの位置の設定が、より簡単且つ能率的に実行されることが可能になる。

本発明では、複数の露光ユニットの各々は、他の露光ユニットとの関係において、連続する複数の露光ユニットの各々の列方向が、他の露光ユニットの列方向を横切る方向に進むようにして配置される構成が提供されている。

さらに、本発明の好ましい実施態様において、複数の露光ユニットの列方向が、互いにほぼ平行に進む構成が提供されている。これによって、複数の露光ユニットの個々の列がまた、最終的に、互いにほぼ平行に整列されるようになる。

さらに、本発明では、複数の露光ユニットの場合において、これらの複数の露光ユニットにより形成され得る露光スポットの隣接した構造を作り出すことができるようにするために、複数の露光ユニットは、進行方向に平行に進む一直線の参照ラインとの関係において、当該一直線の参照ラインが、１つの露光ユニットの最後の偏向経路の中で最後の露光スポットの位置における露光スポットと、偏向方向または横方向で次に続く露光ユニットの最初の偏向経路の中で最初の露光スポットの位置における露光スポットとを横切るようにして配置される構成が提供されている。この結果として、前述の場合と同様に、上記のような異なる露光ユニットの露光スポットに関して、横方向の少なくとも１つの成分で進む隣接した構造を作り出すことができるようにするために、これらの露光スポットが少なくともわずか重なり合うことが保証される。

しかしながら、本発明では、１つの露光ユニットの最後の偏向経路の中で最後の露光スポットの位置を通して進む一直線の参照ラインが、偏向方向または横方向で次に続く露光ユニットの最初の偏向経路の中で最初の露光スポットの位置における露光スポットを横切る構成が提供されることによって、これらの露光スポットの重なり合いはさらに良好になる。これによって、露光スポットの位置が、それぞれ対応する露光スポットの中心点により規定されるという事実に基づき、１つの露光ユニットの最後の偏向経路の中で最後の露光スポットの位置における露光スポット、および次に続く露光ユニットの最初の偏向経路の中で最初の露光スポットの位置における露光スポットが、少なくともおおよそ１／２だけ重なり合うようになる。

露光スポットの重なり合いに適したさらなる方策が、次に続く露光ユニットの最初の偏向経路の中で最初の露光スポットの位置が、最大限で、最初の露光スポットの位置における露光スポットの直径の１／２に対応する距離だけ一直線の参照ラインから離れている構成により提供されている。

本発明では、偏向ユニットに関して、さらに詳細な特定がなされている。

本発明により提供される解の範囲内で、原則として、互いに別々に動作するような自分自身の専用の偏向ユニットを有する各々の露光ビームを提供することが考えられる。

このような種類の露光装置を作製するために有利な解として、偏向ユニットが、各々の複数の露光ビームに対して反射面領域を有する構成が提供されている。

この場合、それぞれの反射面領域は、一般の場合と同様に、互いに独立して移動可能であり得る。しかしながら、本発明では、構造上の単一性が望まれるという理由により、１つの露光ユニットの反射面領域が、一緒に移動可能であることが好ましい。

本発明では、反射面領域が、共通の反射面の一部の領域である場合に、これらの反射面領域は特に有利に実現されることが可能である。

本発明では、これらの反射面領域により偏向を達成するために、これらの反射面領域は、複数の露光ビームが反射面領域に衝突する方向に対して傾斜し得る構成が有利である。これは、このような反射面領域の角度可変の動きが、機械的に簡単な方法で実現できるようになるからである。

原則として、例えば反射面領域によって光の集束を同時に行うために、これらの反射面領域は湾曲している。しかしながら、本発明では、これらの反射面領域が、平面状の反射面領域であるという解は、構造的に特に簡単である。

本発明では、反射面領域の全ての領域が、共通の平面内にある構成は構造的に特に有利である。この構成によって、反射面領域の角度可変の動きが、さらに容易に実行される。

本発明により提供される解において、これらの反射面領域は、露光ユニットの複数の露光ビームが衝突する上記反射面領域が、同一平面上にあるようにして配置される構成は特に有利である。

本発明では、できる限り能率的な複数の露光ビームの偏向を達成するために、露光ユニットが、各々の複数の露光ビームに対して複数の反射面領域を有する構成が提供されている。

この場合、偏向ユニットが、各々の複数の露光ビームを偏向させるために、各々の複数の露光ビームに対して順々に使用される複数の反射面領域を有する構成が特に有利である。これによって、各々の複数の露光ビームが、順々に使用される多数の反射面領域により偏向されるようになる。

本発明では、複数の反射面領域が、回転可能に配置される反射体の円周面に沿って形成される構成が提供される。これによって、上記のような多数の反射面領域が、構造的に簡単な方法により実現できるようになる。

この場合、反射体は、一般の場合と同様に、軸の周囲で振動しながら傾斜していることが可能である。

しかしながら、本発明では、できる限り高い偏向速度を達成するために、反射体は、当該反射体が軸の周りを回転するようにして配置される構成が特に有利である。

この場合、複数の反射面領域が、同一の半径方向距離で軸の周囲に適切に配置される。好ましくは、これらの反射面領域は、軸に平行に伸びる。

この場合、これらの反射面領域はまた、湾曲した反射面を有することが可能である。ただし、これらの反射面領域は、湾曲した反射面の曲率に関係なく軸に平行に進む。

規定された方法で、複数の反射面の位置をそれぞれ対応する露光スポットの位置に割り当てることができるようにするために、好ましくは、反射体が、一定の速さで前記軸の周りを回転する構成が提供される。

本発明により提供される解の範囲内では、放射線出口領域から現れる複数の露光ビームがどのようにして形成されるべきものであるかに関しては、さらに詳細な特定はなされていない。例えば、放射線出口領域は、実際には、レーザダイオード等の放射線源の出口領域である。

しかしながら、本発明では、放射線出口領域が、光ファイバの端部である構成がより好ましい。

上記のような構成は、放射線出口領域と放射線源とを互いに分離して配置する可能性を提供する。

しかしながら、本発明では、各々の放射線出口領域にて特に露光ビームの強度を制御することができるようにするために、各々の光ファイバが、自分自身の専用の放射線源を有する構成が提供されている。これによって、放射線出口領域から現れる複数の露光ビームの強度が、この放射線源の強度制御によって、すなわち、放射線源そのものによる強度制御または下流側の強度制御要素による強度制御のいずれかによって制御されることが可能になる。

同様にして、この場合には、好ましくは、放射線源としてレーザが提供される。ここでは、簡単な構造が望まれるという理由により、上記レーザは、好ましくは半導体レーザである。

この場合、露光デバイスの放射線源が、露光デバイスから離れて位置する放射線生成ユニット内に配設される構成が特に有利である。これは、放射線源を効果的に冷却することが可能になるからであり、特に、露光デバイスにより形成される複数の露光スポットの位置の精度に関して、放射線源により発生する熱により生ずる熱的問題の危険性が回避されるからである。

本発明により提供される解のさらなる特徴および利点は、本発明の好ましい実施例に関する以下の説明および図面による表示により明らかになるであろう。

本発明に係る露光装置の１つの好ましい実施例の概略的な斜視図である。 感光層と、おそらくは感光層内で形成されるであろう構造とを有する対象物であって、対象物キャリヤ上に配置される対象物の詳細を拡大して示す拡大斜視図である。 複数の露光スポットが形成され得る露光領域の一部の領域の詳細を概略的に示す図である。 ２つの露光ユニットの詳細を概略的に示す斜視図である。 一方の露光ユニットを矢印Ａの方向から見た場合の露光ユニットの平面図である。 ２つの露光ビームにより形成され得る露光スポットの位置および２つの露光スポットの詳細を拡大して示す拡大表示図である。 偏向方向における露光ビームの動きを拡大して示す概略的な拡大表示図である。 互いに隣接して配置される露光デバイス内の複数の露光ユニットを図１のライン８−８に沿って切断した断面を拡大して示す概略的な拡大断面図である。

図１は、本発明に係る露光装置の１つの好ましい実施例の概略的な斜視図である。図１に示す露光装置の好ましい実施例は、全体として参照番号１０が付記されている装置基部を備える。この装置基部１０は、ガイド１２を有している。このガイド１２上では、対象物キャリヤ１４が、一方では、進行方向１６の方向に沿って移動可能に案内され、他方では、駆動装置（例えば、リニア駆動装置）によって、好ましくは位置的に正確に移動可能になっている。

図１の実施例において、ガイド１２は、例えば、常設面１８から離れた位置にある装置基部１０の側部に配置される。このガイド１２はまた、図２に示すように、装置基部１０から離れた位置にある対象物キャリヤ１４の上部２０上に対象物２２が配置されかつ固定された状態で、対象物キャリヤ１４を案内する。ここで、対象物２２の上部であって、対象物キャリヤ１４から離れた位置にある上部に、感光層２４が設けられている。この感光層２４においては、適切な露光を行うことにより、当該感光層２４の材料の光学的変化の結果として構造２６が形成されることが可能である。

例えば、構造２６は、対象物２２の層２８（例えば、銅の層２８）の選択的なマスク処理の対象である個々の領域に対して、例えばエッチング処理のプロセスにおいて、構造２６によりマスクされていない場所に位置する層２８を除去するために機能する。これによって、層２８では、構造２６によりマスクされている領域のみがそのまま残っている。

図２に示す構造２６の作製は、全体として参照番号３０が付記されている露光デバイスを使用することにより、感光層２６の光学的変化を利用して行われる。ここで、露光デバイス３０は、ブリッジ３２上に配置されており、このブリッジ３２は、装置基部１０上のガイド１２の両側で支持され、また一方で、ガイド１２の上方に伸びている。

図１および図２に示す構造２６の場合では、本発明に係る露光デバイス３０を使用し、露光プロセスにおいて、対象物２２および感光層２４を含む対象物キャリヤ１４の単独の動きによって、進行方向１６における感光層２４の単独の動きの間に、構造領域３４内で、当該構造領域３４に対して意図されている全ての構造２６を作り出すことが可能である。ここでは、露光デバイス３０は、進行方向における感光層２４の単独の動きの間に、前後方向３６および横方向３８の両方において一気に構造領域３４を露光することができる。これによって、進行方向１６における対象物キャリヤ１４のさらなる動きを必要とせずに、構造領域３４に対して意図されかつ要求されている全ての構造２６を作り出すようにしている。

しかしながら、第１の好ましい実施例の変形例の場合では、１つの期間で２つの進行方向の一方の方向に対象物キャリヤ１４を移動させ、他の期間で上記一方の方向と反対の方向に対象物キャリヤ１４を移動させることが考えられる。ここでは、図１に示す開始位置から対象物キャリヤの動きが開始した場合、対象物キャリヤ１４の後方への動きおよび前方への動きによって、構造領域３４における望ましい広範囲の露光が可能になる。これによって、例えば、２つの進行方向の一方の方向における動きの間に、横方向３８により示される構造領域３４の半分の領域を露光し、もし妥当であれば、上記一方の方向と反対の方向における動きの間に、構造領域３４の残りの半分の領域を露光することができるようになる。

この構造領域３４内で全ての要求される構造２６を作り出すことができるようにするために、図１に示すと共に部分的に図３に示すように、露光領域４０内に存在する全ての露光スポット４２の合計が、横方向３８において直線構造を形成するような状態で、露光領域４０内に配置される個々の露光スポット４２を露光領域４０内で形成することが可能である。ここで、上記の直線構造は、横方向３８において構造領域３４の全範囲にわたって伸びており、かつ、横方向３８において途切れることなく連続している。このために、複数の露光スポット４２は、これらの露光スポット４２が、横方向３８において連続して次に続く露光スポット４２と互いに重なり合うような状態で配置されるべきである。

換言すれば、露光領域４０内で形成され得る複数の露光スポット４２は、進行方向１６における対象物２２の動きを考慮して、当該複数の露光スポット４２が、前後方向３６および横方向３８にて複数の露光スポット４２の面の広がりにより生ずる光の分解プロセスにおいて、感光層２４の全体の構造領域３４で全面にわたって全ての可能な構造２６を作り出すために使用され得るような大きさを有し、かつ、上記のような全ての可能な構造２６を作り出すために使用され得るような状態で配置される。

露光領域４０内で要求される数および位置にて複数の露光スポット４２を形成することができるようにするために、多数の露光ユニット５０が設けられている。これらの露光ユニット５０の各々は、図５に示すように、一連の放射線出口領域５４を有する。これらの放射線出口領域５４は、列方向５３に連続して配置されると共に、互いに所定の距離だけ離れて配置され、これらの放射線出口領域５４から複数の露光ビーム５６がそれぞれ現れる。これらの露光ビーム５６は、光学系５８によって、平行な複数の露光ビーム６０に変換される。さらに、平行な複数の露光ビーム６０は、図４および図５に示すように、偏向ユニット６２によって、当該露光ビームの伝播方向を横切って進む方向にて偏向され、それゆえに、偏向ユニット６４に衝突する。この偏向ユニット６４は図４に示されている。図４に示すように、偏向ユニット６４は、平行な複数の露光ビーム６０を偏向させ、列方向５３を横切って進む偏向方向に沿って移動する複数の露光ビーム６６に変換する。

偏向ユニット６４は、１つの反射体７０を備えている。この反射体７０は、軸７２に対して対称に配置され、かつ、複数の反射面７４を有する。これらの反射面７０は、軸に平行に伸びており、好ましくは、反射体７０の円周面上に配置される。

複数の反射面７２は、好ましくは、円周方向７６において互いに隣接し、かつ、これらの反射面７２の前後方向８２および横方向８４において同じ長さまたは幅で伸びている。これによって、全ての反射面７４が同じ大きさを有するようになる。

さらに、全ての反射面７４は平面状になっている。これによって、最も単純な場合に、反射体７０は、正多角形の断面を有するようになる。ここで、複数の反射面７４の数は、例えば、４より大きく、４０より小さい。

１つの好ましい実施例は、複数の反射面７４の数が１２より大きく、３０より小さいことを規定する。

複数の反射面７４の各々は、１つの反射面領域７８において、反射体７０のそれぞれの回転位置に対応させるようにして、偏向ユニット６２により偏向された１つの平行な露光ビーム６０を反射する。ここでは、図６および図７に示すように、反射面７４の最初の位置において、移動する露光ビーム６６₁が、最初の露光スポットの位置９０₁₁にて露光スポット４２₁₁を形成する。その後、この露光ビーム６６₁は、偏向経路ＡＳ上で、偏向方向６８に沿って最後の露光スポットの位置９０_1Nに向かってさらに移動することが可能である。ここで、各々の露光スポットの位置は、個々の反射面７４の所定の位置に対応している。この反射面７４の所定の位置において、さらに、露光ビーム６０₁は、反射面７４に衝突し、この結果として、さらに、最後の露光スポットの位置９０_1Nに関連している露光スポット４２_1Nを形成するために役に立つ。

さらに、回転方向７７において反射体７０を回転させることによって、露光ビーム６０₁が次の反射面７４に衝突し、当該次の反射面７４が、露光ビーム６０₁を再度反射して移動する露光ビーム６６₁を再度生成するという効果が得られる。ここでは、移動する露光ビーム６６₁は、さらに、最初の露光スポットの位置９０₁₁にて露光スポット４２₁₁を形成するようになっている。

それゆえに、軸７２の周りを反射体７０を一定の速さで回転させることによって、感光層２４上の偏向経路ＡＳにおいて、最初の露光スポットの位置９０₁₁から最後の露光スポットの位置９０_1Nまで露光スポット４２₁を一定の速度で移動させることができるようになる。

これによって、規定された方法で選定され得る露光スポットの位置９０₁において、露光スポット４２₁により、偏向経路ＡＳの領域で偏向方向６８に沿って感光層２４の露光を行うことが可能になる。厳密にいえば、各々の複数の露光スポット４２が、各々の露光スポットの位置９０₁に存在する場合、この露光スポットの位置においては、各々の露光ビーム６６₁を活性化することによってのみ、例えば、放射線出口５４₁に関連している放射線源を動作させることによってのみ、感光層２４上で適切な強度を有する露光、すなわち、上記の露光スポットの領域内で感光層の光化学変化が達成され得るような露光を行うことが可能である。

ここで、偏向経路ＡＳ内の他の露光スポットの位置９０₁において感光層２４の露光が意図されていない場合、それぞれ対応する露光スポット４２₁が他の露光スポットの位置９０₁を通過したときに、それぞれの放射線出口５４₁に関連している放射線源が全く動作しないか、または、それぞれ対応する露光スポット４２₁の領域内で感光層２４の光化学変化が生じないような強度で放射線源が動作する。

この目的のために、図８に示すように、偏向ユニット６４の反射体７０が、偏向ユニット６４の両側にて、ベアリング装置９２、９４により軸７２の周囲で回転可能に取り付けられ、かつ、駆動装置９６により一定の速さで回転するように駆動される。さらに、各々の駆動装置９６は、関連するセンサ９８を有する。このセンサ９８は、全体として参照番号１００が付記されかつ露光を制御する制御ユニットのために、反射体７０の回転位置を感知することが可能であり、この結果として、特に、反射面７４の位置を感知することが可能である。

移動する露光ビーム６６の焦点を感光層２４上に合わせ、ひいては、それぞれの露光ビーム６６により形成される複数の露光スポット４２の広がりを設定するために、偏向ユニット６４と感光層２４と間に光学ユニット１０２が設けられている。この光学ユニット１０２は、各々の移動する露光ビーム６６に対して、例えばレンズの形態を有する専用の結像光学系１０４を備えている。各々の移動する露光ビーム６６は、専用の結像光学系１０４を通過し、これによって、複数の露光スポット４２の規定された大きさおよび複数の露光スポット４２に関する規定された強度分布でもって、各々の複数の露光スポット４２の焦点を感光層２４上に合わせることが可能になる。

特に、反射面７４の活性化された反射面領域７８と結像光学系１０４との間の平均距離が、結像光学系１０４の焦点距離ｆにほぼ一致している場合に、結像光学系１０４に関する好ましい結像特性が得られる。これによって、各々の移動する露光ビームの結像比が同じになり、この結果として、複数の露光スポット４２が、ほぼ同じ大きさを有し、かつ、ほぼ同じ強度分布を有するようになる。

さらに、好ましくは、結像光学系１０４と露光対象の感光層２４との間の距離が、結像光学系１０４（図７）の焦点距離ｆにほぼ一致している構成が提供されている。これによって、感光層２４上の露光スポット４２に関して各々の露光ビーム６６の最適の焦点調節が得られるようにしている。

露光ビーム５６の形成に関しては、さらに詳細な特定はなされていない。

露光デバイス３０から離れた位置で露光ビーム５６を生成するために、好ましくは、多数の放射線源１１２を備える放射線生成ユニット１１０（例えば、レーザダイオード）が設けられている。これらの放射線源１１２の各々により生成された放射線は、光ガイド（光ファイバ）１１４に結合されている。この光ガイド１１４は、放射線生成ユニット１１０から露光デバイス３０まで伸びており、かつ、放射線出口領域５４を形成する端面を有している。これらの放射線出口領域５４から複数の露光ビーム５６が現れる。

露光ユニット５０から離れた位置に放射線生成ユニット１１０を配置することによって、放射線源１１２が、露光デバイス３０に対して何らかの付随する熱的な影響を及ぼすことなく、当該放射線源１１２の動作に関して最適の状態で当該放射線源１１２を配置する可能性を提供すると共に、当該放射線源１１２により発生する熱を最適の状態で放散する可能性を提供するという利点が得られる。

それどころか、露光デバイス３０は、放射線生成ユニット１１０から熱的に完全に分離されている。この結果として、放射線生成ユニット１１０により生ずる熱的な影響によって、露光デバイス３０の領域における精度の低下が起こる危険性がなくなる。

この場合、放射線源１１０は、露光デバイス３０上で当該露光デバイス３０から所定の距離だけ離れて配置することが可能である。しかしながら、光ガイド１１４が十分に長く伸びている場合には、放射線生成ユニット１１０を装置基部１０の側部に（例えば、制御ユニット１００のそばに）配置することも可能である。

既に説明したように、放射線生成ユニット１１０に関しては、一方で、複数の偏向ユニット６４にそれぞれ関連している複数のセンサ９８によって、反射体７０の回転位置を感知し、この感知結果により、複数の露光スポット４２が、所定の期間で偏向経路ＡＳに沿ってそれぞれ定められた点において、いずれの露光スポットの位置９０にそれぞれ配置されているかを確定することができ、さらに、この確定結果により、上記の露光スポットの位置９０にて感知層２４の露光が行われるべきものであるか否かを決定する可能性がある。さらに、この決定に基づいて、複数の露光スポット４２の領域内で感光層２４の光化学効果を引き起こす放射線を生成する形式で、複数の露光スポット４２を形成するために設けられている放射線源１１２を活性化することが可能であり、または、放射線源１１２を全く動作させないか、もしくは複数の露光スポットの位置９０にそれぞれ配置されている複数の露光スポット４２の領域内で感光層２４の化学効果が生じない程度まで放射線源１１２の強度を減少させることが可能である。

複数の露光スポット４２が互いに重なり合うような状態で、偏向経路ＡＳ内で各々の露光スポットの位置９０において各々の複数の露光スポット４２の位置決めを行うことができるようにすると共に、（少なくとも横方向の１つの成分において伸びる隣接した構造２６を作り出すことを目的として、）多数の露光スポット４２により隣接した構造２６を作り出すことができるようにするために、かつ、複数の露光スポット４２が互いに重なり合うような状態で、列方向５３において互いに連続して次に続く複数の露光ビーム６６により形成され得る複数の露光スポット４２を配置することができるようにするために、列方向５３は、進行方向１６に対して所定の角度αで進むようになっている。ここでは、例えば、進行方向１６に平行に進む一直線の参照ライン１２０であって、露光ユニット５０の最初の露光ビーム６６₁の中で最後の露光スポットの位置９０_1Nを通過する一直線の参照ライン１２０が、列方向５３において次に続く露光ビーム６６₂の中で最初の露光スポットの位置９０₂₁における露光スポット４２₂₁に接するようになっており、好ましくは、最初の露光スポットの位置９０₂₁における露光スポット４２₂₁を横切るようになっている。この結果として、進行方向１６における最後の露光スポット４２_1Nが、進行方向１６において次に続く露光ビーム６６₂の最初の露光スポット４２₂₁の進行した位置に移動することにより、２つの露光スポット４２_1Nおよび４２₂₁が、互いに重なり合って配置されることが可能になり、それゆえに、２番目の露光ビーム６６₂の露光スポット４２₂が、最初の露光ビーム６６₁の露光スポット４２₁と連携して、隣接した構造２６を作り出すために使用されることも可能になる。

１つの露光ビーム６６の最後の露光スポット４２と、次に続く露光ビーム６６の最初の露光スポット４２とを相対的に配置することは、露光ユニット５０の全ての露光ビーム６６および全ての露光スポット４２に対して提供される。これによって、理論上は、露光ユニット５０の全ての露光スポット４２が、横方向３８における露光ユニット５０の全範囲にわたって、横方向３８の１つの成分に沿って伸びる隣接した構造２６を作り出すために使用されることが可能になる。

異なる露光ビーム６６により形成される複数の露光スポット４２の配置に関連して先に説明した方法と同様の方法によって、複数の露光ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃ等もまた、お互いの関係において、進行方向１６に平行に進む一直線の参照ライン１２０であって、最初の露光ユニット（例えば、露光ユニット５０ａ）の最後の露光スポットの位置９０_nNを通過する一直線の参照ライン１２０が、横方向３８において次に続く露光ユニット（例えば、露光ユニット５０ｂ）の最初の露光スポットの位置９０₁₁における露光スポット４２₁₁に接するようになっているか、または、最初の露光スポットの位置９０₁₁における露光スポット４２₁₁を横切るようになっている。これによって、複数の露光ユニット（例えば、露光ユニット５０ａおよび露光ユニット５０ｂ）により形成され得る複数の露光スポットもまた、隣接した構造２６を作り出すために使用されることが可能になる。さらに詳しく説明すると、１つの露光ユニット（例えば、露光ユニット５０ａ）の複数の露光スポット４２が、互いに重なり合うような状態で位置決めされ、さらに、１つの露光ユニット（例えば、露光ユニット５０ａ）の最後の露光ビーム６６_nの最後の露光スポット４２_nNが、次に続く露光ユニット（例えば、露光ユニット５０ｂ）の最初の露光ビーム６６₁の最初の露光スポット４２₁₁と重なり合うような状態で配置されることができるという点において、複数の露光ユニットにより形成され得る複数の露光スポットは、隣接した構造２６を作り出すために使用されることになる。

露光領域４０が、横方向３８における感光層２４の全幅にわたって伸びるか、または、感光層２４の領域の中で少なくとも露光を行ったり構造２６を作り出したりするように意図されている領域にわたって伸びるという条件の下で、隣接した構造２６または隣接していない構造（non-contiguous structure）２６が、感光層２４の全領域にわたって形成されることが可能である。

露光デバイス３０の全ての露光ユニット５０が、お互いの関係において上記のように配置されているので、必然的に、進行方向１６の動きを利用して、感光層２４の全ての横方向３８および感光層２４の全ての前後方向３６にわたって、任意の望まれる領域で隣接した構造２６を感光層２４上に形成することが可能である。ここでは、隣接した構造２６は、前後方向３６および横方向３８の両方に沿って進むか、または、前後方向３６および横方向３８に対して任意の角度で進むようになっている。

この目的のために、制御ユニット１００は、対象物キャリヤ１４の位置を検出することによって、進行方向１６における感光層２４の位置を感知すると共に、反射体７０の回転位置によって、偏向経路ＡＳに沿って形成可能な複数の露光スポット４２の各々の位置を感知する。この結果として、制御ユニット１００は、所定の期間での適切な時点において、それぞれの放射線源１１２を適宜活性化する機能を有しており、付加的には、感光層２４の領域の中で露光を行うように意図されている領域の任意の位置にて、露光スポット４２を形成する機能を有している。好ましくは、このような機能は、進行方向における対象物キャリヤ１６の単独の動きの間に、放射線源１１２を適宜活性化することによって実行される。

複数の露光スポット４２の位置決めを行う際に構造２６を作り出すための十分な精度を得るために、進行方向１６における速度は、円周方向７６において互いに連続して続く２つの反射面領域７８から送出される露光ビーム６６により形成される２つの露光スポット４２が、最大限で、互いに直径の１／２の距離のオフセット量を有するように、すなわち、２つの露光スポット４２がかなりの程度まで重なり合うように、大きくすることが好ましい。なお、このオフセット量は、最大限で、直径の１／４または１／５の距離に収まるように設定することがより望ましい。

Claims (33)

1. 対象物（２２）上に形成された感光層（２４）において露光された構造（２６）を作り出すための露光装置であって、露光デバイス（３０）と、前記対象物（２２）を収容する対象物キャリヤ（１４）とを有しており、前記対象物キャリヤ（１４）および前記露光デバイス（３０）は、その進行方向（１６）において相互に移動可能であり、かつ、前記露光デバイス（３０）は、位置制御方式にて前記進行方向（１６）を横切って進む方向において、前記感光層（２４）上に複数の露光スポット（４２）を形成することが可能であり、
   さらに、前記露光デバイス（３０）は、一連（５２）の放射線出口領域（５４）を有する少なくとも１つの露光ユニット（５０）を備え、前記放射線出口領域（５４）は、列方向（５３）に連続して配置され、前記放射線出口領域（５４）から複数の露光ビーム（５６）が現れ、結像光学系（１０２）を通して導き出される前記複数の露光ビーム（５６）の各々によって、前記感光層（２４）上に露光スポット（４２）が形成されることが可能になり、
   さらに、前記複数の露光ビーム（５６）の各々は、偏向ユニット（６４）によって、前記列方向（５３）を横切って進む偏向方向（６８）において偏向されることが可能になり、ここで、各々の複数の露光ビーム（６０）は、前記偏向方向（６８）において、多数の連続する露光スポットの位置（９０）で少なくとも部分的に互いに重なり合うような複数の露光スポット（４２）を形成するために使用され得ることを特徴とする露光装置。
2. 前記偏向方向（６８）は、前記進行方向（１６）に対して所定の角度で進むことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
3. 連続する複数の露光ビーム（６０）の複数の前記露光スポット（４２）が、互いに平行である前記偏向方向（６８）に沿って移動可能であることを特徴とする請求項１または２記載の露光装置。
4. 前記少なくとも１つの露光ユニット（５０）の前記複数の露光ビーム（６０）が、前記偏向ユニット（６４）によって、同時にかつ同程度に偏向されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の露光装置。
5. １つの露光ユニット（５０）の前記複数の露光ビーム（６０）が、前記感光層（２４）に衝突するときに、互いにほぼ平行に整列されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の露光装置。
6. 各々の前記偏向方向（６４）において各々の露光ビーム（６６）により形成される各々の前記露光スポット（４２）の動きが、前記露光ユニット（５０）の各々の露光ビーム（６６）とほぼ同じ大きさである偏向経路（ＡＳ）上で生ずることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の露光装置。
7. １つの偏向経路（ＡＳ）の最後の露光スポットの位置（９０）における前記露光スポット（４２）、および次に続く偏向経路（ＡＳ）の最初の露光スポットの位置（９０）における前記露光スポット（４２）は、前記進行方向（１６）に平行に進む一直線の参照ライン（１２０）との関係において、前記一直線の参照ライン（１２０）が、前記１つの偏向経路（ＡＳ）の最後の露光スポットの位置（９０）と前記次に続く偏向経路（ＡＳ）の最初の露光スポットの位置（９０）とにより形成される前記露光スポット（４２）を横切るようにして配置されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の露光装置。
8. １つの偏向経路（ＡＳ）の最後の露光スポットの位置（９０）を通して前記進行方向（１６）に平行に進む一直線の参照ライン（１２０）が、次に続く偏向経路（ＡＳ）の最初の露光スポットの位置（９０）における前記露光スポット（４２）を横切ることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の露光装置。
9. 前記次に続く偏向経路（ＡＳ）の最初の露光スポットの位置（９０）が、最大限で、前記露光スポット（４２）の直径の１／２に対応する距離だけ前記一直線の参照ライン（１２０）から離れていることを特徴とする請求項８記載の露光装置。
10. 複数の露光ユニット（５０）が設けられており、前記複数の露光ユニット（５０）は、前記偏向方向において互いに所定の距離だけ離れて配置されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の露光装置。
11. 前記複数の露光ユニット（５０）の前記偏向方向（６８）が、互いにほぼ平行に進むことを特徴とする請求項１０記載の露光装置。
12. 前記複数の露光ユニット（５０）の前記列方向（５３）が、互いにほぼ平行に進むことを特徴とする請求項１０または１１記載の露光装置。
13. 前記複数の露光ユニット（５０）は、前記進行方向（１６）に平行に進む一直線の参照ライン（１２０）との関係において、前記一直線の参照ライン（１２０）が、１つの露光ユニット（５０）の最後の偏向経路（ＡＳ）の中で最後の露光スポットの位置（９０）における前記露光スポット（４２）と次に続く露光ユニット（５０）の最初の偏向経路（ＡＳ）の中で最初の露光スポットの位置（９０）における前記露光スポット（４２）とを横切るようにして配置されることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載の露光装置。
14. １つの露光ユニット（５０）の最後の偏向経路（ＡＳ）の中で最後の露光スポットの位置（９０）を通して進む一直線の参照ライン（１２０）が、次に続く露光ユニット（５０）の最初の偏向経路（ＡＳ）の中で最初の露光スポットの位置（９０）における前記露光スポット（４２）を横切ることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の露光装置。
15. 前記次に続く露光ユニット（５０）の最初の偏向経路（ＡＳ）の中で最初の露光スポットの位置（９０）が、最大限で、前記最初の露光スポットの位置（９０）における前記露光スポット（４２）の直径の１／２に対応する距離だけ前記一直線の参照ライン（１２０）から離れていることを特徴とする請求項１４記載の露光装置。
16. 前記偏向ユニット（６４）が、各々の前記複数の露光ビーム（６０）に対して反射面領域（７８）を有することを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の露光装置。
17. １つの露光ユニット（５０）の前記反射面領域（７８）が、一緒に移動可能であることを特徴とする請求項１６記載の露光装置。
18. 前記反射面領域（７８）が、共通の反射面（７４）の一部の領域であることを特徴とする請求項１６または１７記載の露光装置。
19. 前記反射面領域（７８）は、前記複数の露光ビーム（６０）が前記反射面領域（７８）に衝突する方向に対して傾斜していることが可能であることを特徴とする請求項１６から１８のいずれか一項に記載の露光装置。
20. 前記反射面領域（７８）が、平面状の反射面領域であることを特徴とする請求項１６から１９のいずれか一項に記載の露光装置。
21. 前記反射面領域（７８）の全ての領域が、共通の平面内にあることを特徴とする請求項２０記載の露光装置。
22. 前記露光ユニット（５０）の前記複数の露光ビーム（６０）が衝突する前記反射面領域（７８）が、同一平面上にあることを特徴とする請求項２０または２１記載の露光装置。
23. 前記露光ユニット（５０）が、各々の前記複数の露光ビーム（６０）に対して複数の反射面領域（７８）を有することを特徴とする請求項１６から２２のいずれか一項に記載の露光装置。
24. 前記偏向ユニット（６４）が、各々の前記複数の露光ビーム（６０）に対して順々に使用される複数の反射面領域（７８）を有することを特徴とする請求項２３記載の露光装置。
25. 前記複数の反射面領域（７８）が、回転可能に配置される反射体（７０）の円周面に沿って形成されることを特徴とする請求項２２から２４のいずれか一項に記載の露光装置。
26. 前記反射体（７０）は、当該反射体（７０）が軸（７２）の周りを回転するようにして配置されることを特徴とする請求項２５記載の露光装置。
27. 前記複数の反射面領域（７８）が、同一の半径方向距離で前記軸（７２）の周囲に配置されることを特徴とする請求項２６記載の露光装置。
28. 前記反射体（７０）が、一定の速さで前記軸（７２）の周りを回転することを特徴とする請求項２６または２７記載の露光装置。
29. 前記放射線出口領域（５４）が、光ファイバ（１１４）の端部であることを特徴とする請求項１から２８のいずれか一項に記載の露光装置。
30. 放射線源（１１２）が、各々の前記光ファイバ（１１４）に関連していることを特徴とする請求項２９記載の露光装置。
31. 前記放射線源（１１２）が、レーザであることを特徴とする請求項３０記載の露光装置。
32. 前記放射線源（１１２）が、半導体レーザであることを特徴とする請求項３１記載の露光装置。
33. 前記露光デバイス（３０）の放射線源（１１２）が、前記露光デバイス（３０）から離れて位置する放射線生成ユニット（１１０）内に配設されることを特徴とする請求項１から３２のいずれか一項に記載の露光装置。

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