KR20120028803A - Exposure apparatus and light source - Google Patents

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KR20120028803A
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마사히코 코쿠보
히로유키 시로타
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다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: An exposure apparatus and a light source device are provided to perform an exposure process of solder resist by projecting light with optimized wavelength properties for the exposure process. CONSTITUTION: A first light source array(411) is comprised by arranging 12 LED chips(411a) on a substrate(411b). A first lens array(412) includes a plurality of lenses which form a magnified image of a light emitting part of each light source device of the first light source array. A second light source array(413) includes a plurality of light source devices which include the light emitting parts for projecting light with second wavelength properties. A second lens array(414) includes a plurality of lenses which form a magnified image of a light emitting part of each light source device of the second light source array. A third lens array(416) project a main incident light ray to a first imaging optical system(417).

Description

노광 장치 및 광원 장치{exposure apparatus and light source}Exposure apparatus and light source device

본 발명은, 노광 장치 및 광원 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 전자 공업용의 프린트 기판, 반도체나 액정 디스플레이 제조용으로 이용되는 노광 장치와, 그들 노광 장치 등에 사용되는 광원 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus and a light source apparatus, and more particularly, to an exposure apparatus used for manufacturing a printed circuit board for semiconductors, semiconductors and liquid crystal displays, and a light source apparatus used for those exposure apparatuses.

예를 들면 전자 공업용의 프린트 기판이나 반도체 웨이퍼, 액정 디스플레이 제조용 유리 기판 등의 처리 공정에 있어서, 포토리소그래피법을 이용한 표면 패터닝 기술이 일반적으로 사용된다. 종래, 예를 들면 프린트 기판의 제조 공정에 있어서, 프린트 기판 상에 감광 재료(감광성을 가지는 수지 등)의 피막을 도포 또는 래미네이트 등의 수법으로 형성하고, 원하는 패턴을 형성한 포토마스크를 통해 노광하여 그 감광 재료의 피막에 패턴을 형성하고 있었다.For example, the surface patterning technique using the photolithography method is generally used in processing processes, such as a printed circuit board for semiconductors, a semiconductor wafer, and the glass substrate for liquid crystal display manufacture. Conventionally, in the manufacturing process of a printed board, for example, the film of a photosensitive material (resin etc. which has photosensitivity) is formed on a printed board by the method of coating or lamination, and it exposes through the photomask which formed the desired pattern. The pattern was formed in the film of the photosensitive material.

최근, 포토마스크를 이용하지 않고, 광변조 소자, 예를 들어 DMD(디지털?마이크로미러?디바이스)를 이용하여 변조한 빛에 의해 노광하여, 직접적으로 패턴을 묘화하는 이른바 직접 묘화로 불리는 노광 방식도 이용되게 되었다.In recent years, there is also an exposure method called direct drawing, in which a light is modulated using a light modulator, for example, a DMD (digital micromirror device), and a pattern is directly drawn without using a photomask. Has become available.

특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 2003-332221호Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 2003-332221 특허문헌 2: 일본국 특허공개공보 2006-133635호Patent Document 2: Japanese Patent Publication No. 2006-133635

특허문헌 1에 나타내는 직접 묘화 방식의 노광 장치에 있어서는, 광원으로서 램프를 이용하고 있지만, 이런 종류의 장치에 일반적으로 이용되는 초고압 수은 램프는 대형으로 소비 전력이 크고, 수명이 짧다고 하는 문제가 있었다. 그래서, 특허문헌 2에 나타내는 바와 같이 광원으로서 소비 전력이 적고 장수명의 발광 다이오드(LED)를 이용하는 것도 제안되고 있다.In the direct drawing method exposure apparatus shown in patent document 1, although the lamp is used as a light source, the ultra-high pressure mercury lamp generally used for this kind of apparatus has the problem that large power consumption is large and short lifespan. Therefore, as shown in Patent Literature 2, it is also proposed to use a light emitting diode (LED) having a low power consumption and a long life as a light source.

그러나, 노광의 대상물인 감광 재료의 특성에 따라서는, 비교적 넓은 파장역의 빛을 조사하는 것이 요구되는 경우가 있어, 조사광의 파장역이 좁은 LED를 이용하면 원하는 특성을 얻지 못하어, 패터닝을 원만하게 실시할 수 없는 일이 일어난다. 예를 들면 솔더 레지스트의 노광에는, 360~390nm 부근의 비교적 넓은 파장역의 빛을 조사하는 것이 필요하기 때문에, 365nm에 피크를 가지는 단일 파장의 LED로부터의 빛을 조사하는 것만으로는 충분히 노광하지 못하여, 솔더 레지스트의 패턴 단면이 역테이퍼 형상이 되는 등의 문제점이 있다.However, depending on the characteristics of the photosensitive material as the object to be exposed, it may be required to irradiate light in a relatively wide wavelength range, and when LEDs having a narrow wavelength range of irradiated light are used, desired characteristics cannot be obtained, and patterning is smooth. There is something that cannot be done. For example, it is necessary to irradiate light in a relatively wide wavelength range in the vicinity of 360 to 390 nm for the exposure of the solder resist, so only irradiation with light from a single wavelength LED having a peak at 365 nm does not sufficiently expose the light. There is a problem such that the cross section of the pattern of the solder resist becomes an inverse taper shape.

이에 대하여, 특허문헌 2에 기재된 광원에, 다른 파장의 빛을 발하는 2종류의 LED를 혼용하는 일도 생각할 수 있지만, 하나의 파장당의 LED수가 줄어 들어 버리면 이번에는 노광을 위해서 충분한 광량을 얻을 수 없게 되어 버린다.On the other hand, it is conceivable to mix two kinds of LEDs emitting light of different wavelengths with the light source described in Patent Document 2, but if the number of LEDs per wavelength decreases, a sufficient amount of light cannot be obtained for exposure at this time. Throw it away.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 소비 전력이 적고 장수명이며, 또한 필요한 파장역의 빛을 필요한 광량으로 효율적으로 출사할 수 있는 광원 장치 및 노광 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.This invention is made | formed in view of the said subject, Comprising: It aims at providing the light source device and exposure apparatus which are low in power consumption, long life span, and can efficiently output the light of a required wavelength range to a required light quantity.

청구항 1에 기재된 발명은, 제1의 파장 특성의 빛을 출사하는 발광부를 가지는 광원 소자를 복수 배열한 제1 광원 어레이와, 상기 제1 광원 어레이의 각 광원 소자의 발광부의 확대상을 형성하는 렌즈를 복수 배열한 제1 렌즈 어레이와, 제23 파장 특성의 빛을 출사하는 발광부를 가지는 광원 소자를 복수 배열한 제2 광원 어레이와, 상기 제23 광원 어레이의 각 광원 소자의 발광부의 확대상을 형성하는 렌즈를 복수 배열한 제2 렌즈 어레이와, 상기 제1 렌즈 어레이가 형성한 상기 제1 광원 어레이의 발광부의 상(像)과, 상기 제2 렌즈 어레이가 형성한 상기 제2 광원 어레이의 발광부의 상을 중첩하여 합성상을 형성하는 광학 합성 소자와, 상기 광학 합성 소자가 합성한 합성 상의 광속(光束)을 균일한 조도 분포의 광속으로 하여 출사하는 균일화 소자를 구비하는 것을 특징으로 한다.The invention according to claim 1 includes a first light source array in which a plurality of light source elements having light emitting parts for emitting light having a first wavelength characteristic are arranged, and an enlarged image of the light emitting parts of the respective light source elements of the first light source array. A second light source array including a plurality of light source elements having a first lens array including a plurality of light emitting elements, a light emitting element emitting light having a twenty-third wavelength characteristic, and an enlarged image of the light emitting portion of each light source element of the twenty-third light source array A second lens array in which a plurality of lenses are arranged; an image of a light emitting portion of the first light source array formed by the first lens array; and a light emitting portion of the second light source array formed by the second lens array. An optical synthesizing element that superimposes images to form a synthetic image, and an equalizing element that emits light using a light flux of a synthesized phase synthesized by the optical synthesis element as a light flux having a uniform illuminance distribution; And that is characterized.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 광원 장치에 있어서, 상기 광학 합성 소자가 형성한 각 광원 소자의 발광부 마다의 합성상(合成像)의 광속의 주광선을 광축과 평행으로 하는 제3 렌즈 어레이와, 상기 제3 렌즈 어레이로부터 출사되는 상기 합성상을 상기 균일화 소자의 입사단에 축소 투영하는 양측 텔레센트릭한 제1 결상 광학계를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In the invention according to claim 2, in the light source device according to claim 1, in the light source device according to claim 1, the main lens of the light beam of the composite image for each light emitting part of each light source element formed by the optical synthesizing element is arranged in parallel with the optical axis. And an array and two telecentric first imaging optical systems which reduce and project the composite image emitted from the third lens array onto the incidence end of the homogenizing element.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 광원 장치에 있어서, 상기 제1 렌즈 어레이는, 상기 제1 광원 어레이의 각 광원 소자의 발광부를, 해당 광원 소자의 배열 피치의 크기로 확대 투영하는 것이며, 상기 제2 렌즈 어레이는, 상기 제2 광원 어레이의 각 광원 소자의 발광부를, 해당 광원 소자의 배열 피치의 크기로 확대 투영하는 것인 것을 특징으로 한다.In the invention according to claim 3, in the light source device according to claim 1, the first lens array is configured to enlarge and project the light emitting portion of each light source element of the first light source array to the size of the arrangement pitch of the light source element. The second lens array is characterized in that the light-emitting portion of each light source element of the second light source array is projected enlarged to the size of the array pitch of the light source element.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 광원 장치에 있어서, 상기 균일화 소자가 출사하는 광속을 소정의 조명 영역에 투영하는 제23 결상 광학계를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.According to a fourth aspect of the present invention, there is further provided a light source device according to claim 1, further comprising a twenty-third imaging optical system for projecting the light beam emitted by the homogenizing element to a predetermined illumination region.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 광원 장치에 있어서, 상기 균일화 소자는 인티그레이터 광학계인 것을 특징으로 한다.Invention of Claim 5 is a light source device of Claim 1 WHEREIN: The said homogenizing element is an integrator optical system, It is characterized by the above-mentioned.

청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 광원 장치에 있어서, 상기 광학 합성 소자는 다이클로익 미러인 것을 특징으로 한다.The invention according to claim 6 is the light source device according to claim 1, wherein the optical synthesizing element is a dichroic mirror.

청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 광원 장치와, 이 광원 장치에 의해서 조명되는 광변조 소자와, 상기 광변조 소자로 변조된 빛을 묘화 대상물에 조사하는 투영 광학계와, 상기 투영 광학계와 상기 묘화 대상물을 상대 이동시켜 상기 묘화 대상물을 주사하는 주사 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치이다.The invention according to claim 7 includes the light source device according to any one of claims 1 to 6, a light modulation element illuminated by the light source device, a projection optical system that irradiates a drawing object with light modulated by the light modulation element, It is an exposure apparatus characterized by including the scanning mechanism which scans the said drawing object by moving said projection optical system and the said drawing object relatively.

청구항 8에 기재된 발명은, 청구항 6에 기재된 광원 장치와, 이 광원 장치에 의해서 조명되는 광변조 소자와, 상기 광변조 소자로 변조된 빛을 솔더 레지스트의 피막이 형성된 묘화 대상물에 조사하는 투영 광학계와, 상기 투영 광학계와 상기 묘화 대상물을 상대 이동시켜 상기 묘화 대상물을 주사하는 주사 기구를 구비하고, 상기 제1 광원 어레이의 발광소자는, 파장 385nm 부근에 피크를 가지는 빛을 출사하는 발광부를 가지며, 상기 제2 광원 어레이의 발광소자는, 파장 365nm 부근에 피크를 가지는 빛을 출사하는 발광부를 가지며, 상기 다이클로익 미러는 상기 제1 광원 어레이로부터의 빛을 투과함과 동시에, 상기 제2 광원 어레이로부터의 빛을 반사하여 합성상을 형성하도록 배치된 것을 특징으로 하는 노광 장치이다.According to the eighth aspect of the present invention, there is provided a light source device according to claim 6, an optical modulation element illuminated by the light source device, a projection optical system that irradiates a drawing object on which a film of solder resist is formed with light modulated by the light modulation element, A scanning mechanism for scanning the drawing object by relatively moving the projection optical system and the drawing object, wherein the light emitting element of the first light source array has a light emitting part for emitting light having a peak near a wavelength of 385 nm; The light emitting element of the second light source array has a light emitting portion that emits light having a peak near a wavelength of 365 nm, and the dichroic mirror transmits light from the first light source array and simultaneously receives light from the second light source array. An exposure apparatus characterized by being arranged to reflect light to form a composite image.

청구항 1 내지 6에 기재된 발명에 의하면, 소비 전력이 적고 장수명이며, 또한 필요한 파장역의 빛을 출사하여 노광할 수 있는 광원 장치가 얻어진다.According to invention of Claims 1-6, the light source device which has little power consumption, long lifespan, and can emit and expose the light of a required wavelength range is obtained.

청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 특히 효율적으로 원하는 형상의 광속을 출사할 수 있다.According to invention of Claim 2, the light beam of a desired shape can be emitted especially efficiently.

청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 소비 전력이 적고 장수명이며, 또한 필요한 파장역의 빛을 출사하여 노광할 수 있는 노광 장치가 얻어진다.According to invention of Claim 7, the exposure apparatus which has little power consumption, long lifespan, and can emit and expose the light of a required wavelength range is obtained.

청구항 8에 기재된 발명에 의하면, 특히 솔더 레지스트의 노광에 매우 적합한 파장 특성을 가지는 빛을 출사하여 노광할 수 있는 노광 장치가 얻어진다.According to invention of Claim 8, the exposure apparatus which can radiate | emit and expose light which has a wavelength characteristic especially suitable for exposure of a soldering resist is obtained.

도 1은, 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 노광 장치를 나타내는 모식도(模式圖)이다.
도 2는, DMD를 나타내는 도이다.
도 3은, 조명 광학계의 일부를 나타내는 모식적인 사시도이다.
도 4는, 광원 유닛의 측면도이다.
도 5는, 광원 유닛의 일부를 발췌하여 나타내는 측면도이다.
도 6는, LED 칩의 외관과 그 투영상을 나타내는 도이다.
도 7은, 광원 유닛의 일부를 발췌하여 나타내는 사시도이다.
도 8은, 출사광의 분광 파장 특성을 나타내는 도이다.FIG. 1: is a schematic diagram which shows the exposure apparatus which concerns on embodiment of this invention.
2 is a diagram illustrating a DMD.
3 is a schematic perspective view of a part of the illumination optical system.
4 is a side view of the light source unit.
5 is a side view showing a part of the light source unit.
Fig. 6 is a diagram showing the appearance of the LED chip and its projected image.
Fig. 7 is a perspective view showing a part of the light source unit.
8 shows spectral wavelength characteristics of emitted light.

<1. 노광 장치의 구성과 동작의 개요><1. Overview of the structure and operation of the exposure apparatus>

도 1은 본 발명의 하나의 실시의 형태와 관련되는 노광 장치(1)의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 1에서는 장치의 내부 구조를 나타내기 위해서 장치의 외형을 파선으로 나타내고 있다. 노광 장치(1)는, 솔더 레지스트의 피막이 표면에 도포 또는 래미네이트에 의해서 형성된 프린트 기판(이하, 그냥 기판이라고 칭한다)(9)에 소정의 패턴을 노광하여 패턴 형성을 실시하는 것이며, 기판(9)을 유지하는 스테이지(2), 스테이지(2)를 도 1 중의 Y방향으로 이동시키는 스테이지 이동 기구(31), 광 빔을 기판(9)을 향해서 출사하는 헤드부(4), 헤드부(4)를 도 1 중의 X방향으로 이동시키는 헤드부 이동 기구(32)와, 이들 스테이지 이동 기구(31), 헤드부(4) 및 헤드부 이동 기구(32)에 접속된 제어부(5)를 가진다.FIG. 1: is a schematic diagram which shows the structure of the exposure apparatus 1 which concerns on one Embodiment of this invention. In FIG. 1, the outline of the apparatus is shown by the broken line in order to show the internal structure of the apparatus. The exposure apparatus 1 exposes a predetermined pattern to a printed circuit board (hereinafter, simply referred to as a substrate) 9 formed by coating or laminating a film of a solder resist on a surface thereof, and performs pattern formation. ), A stage moving mechanism 31 for moving the stage 2 in the Y direction in FIG. 1, a head portion 4 for emitting a light beam toward the substrate 9, and a head portion 4. ), And the control part 5 connected to these stage movement mechanism 31, the head part 4, and the head part movement mechanism 32 is moved.

헤드부(4)는, 후술하는 바와 같이 소정의 파장의 광 빔을 출사하는 광원 유닛(41), 및, 격자모양으로 배열된 미소 미러군이 설치된 DMD(42)를 포함하는 광학계를 내장하고, DMD(42)의 미소 미러군에 의해 광원 유닛(41)으로부터의 광 빔이 반사됨으로써 공간 변조된 광 빔을 생성하며, 스테이지(2)에 유지된 기판(9)에 출사해서 노광하여 패턴 형성한다.The head part 4 incorporates an optical system including a light source unit 41 for emitting a light beam of a predetermined wavelength and a DMD 42 provided with a group of micromirrors arranged in a lattice shape, as described later. The light beam from the light source unit 41 is reflected by the micromirror group of the DMD 42 to generate a spatially modulated light beam, which is emitted to the substrate 9 held on the stage 2 and exposed to form a pattern. .

광학계의 개요를 설명한다. 광원 유닛(41)으로부터 출사된 광 빔은, 로드 인티그레이터(433), 렌즈(434a), 렌즈(434b) 및 미러(435)를 통해 미러(436)로 인도되고, 미러(436)은 광 빔을 집광시키면서 DMD(42)로 인도한다. DMD(42)로 입사하는 광 빔은 소정의 입사각(예를 들면, 24도)으로 DMD(42)의 미소 미러군에 균일하게 조사된다. 이상과 같이, 광원 유닛(41), 로드 인티그레이터(433), 렌즈(434a), 렌즈(434b), 미러(435) 및 미러(436)에 의해 광원 유닛(41)으로부터의 빛을 DMD(42)로 인도하는 조명 광학계(43a)가 구성된다.The outline of the optical system will be described. The light beam emitted from the light source unit 41 is guided to the mirror 436 through the rod integrator 433, the lens 434a, the lens 434b, and the mirror 435, and the mirror 436 is a light beam. Condensing into the DMD 42. The light beam incident on the DMD 42 is uniformly irradiated onto the micromirror group of the DMD 42 at a predetermined incident angle (for example, 24 degrees). As described above, the light from the light source unit 41 is transmitted to the DMD 42 by the light source unit 41, the rod integrator 433, the lens 434a, the lens 434b, the mirror 435, and the mirror 436. The illumination optical system 43a which leads to) is comprised.

DMD(42)의 각 미소(微小) 미러 중 소정의 자세(후술하는 DMD(42)에 의한 광조사의 설명에 있어서, ON상태에 대응하는 자세)에 있는 미소 미러로부터의 반사광으로만 형성되는 광 빔(즉, 공간 변조된 광 빔)은 줌 렌즈(437)로 입사하고, 줌 렌즈(437)에 의해 배율이 조정되어 미러(438)를 통해 투영 렌즈(439)로 인도된다. 그리고, 투영 렌즈(439)로부터의 광 빔은 미소 미러군에 있어서 광학적으로 공역인 기판(9) 상의 영역으로 조사된다. 이와 같이, 노광 장치(1)에서는 줌 렌즈(437), 미러(438), 투영 렌즈(439)에 의해, 각 미소 미러로부터의 빛을 기판(9) 상의 대응하는 광조사 영역으로 인도하는 투영 광학계(43b)가 구성된다.Light formed only by the reflected light from the micromirrors in a predetermined posture among the micromirrors of the DMD 42 (the posture corresponding to the ON state in the description of light irradiation by the DMD 42 described later). The beam (ie, the spatially modulated light beam) is incident on the zoom lens 437, scaled by the zoom lens 437, and guided through the mirror 438 to the projection lens 439. Then, the light beam from the projection lens 439 is irradiated to the area on the substrate 9 which is optically conjugate in the micromirror group. As described above, in the exposure apparatus 1, the projection optical system guides the light from each micromirror to the corresponding light irradiation area on the substrate 9 by the zoom lens 437, the mirror 438, and the projection lens 439. 43b is configured.

스테이지(2)는 리니어 모터인 스테이지 이동 기구(31)의 이동체 측에 고정되어 있으며, 제어부(5)가 스테이지 이동 기구(31)를 제어함으로써, 미소 미러군으로부터의 빛이 조사되는 광조사 영역군(1개의 미소 미러가 1개의 광조사 영역에 대응하는 것으로 한다.)이 포토레지스트막 상(上)을 도 1 중의 Y방향으로 상대적으로 이동한다. 즉, 광조사 영역군은 헤드부(4)에 대해서 상대적으로 고정되고, 기판(9)의 이동에 의해 광조사 영역군이 기판(9) 상(上)을 이동한다.The stage 2 is fixed to the moving body side of the stage moving mechanism 31 which is a linear motor, and the control part 5 controls the stage moving mechanism 31, and the light irradiation area group to which the light from a micromirror group is irradiated is irradiated. (One micromirror corresponds to one light irradiation region.) The photoresist film is moved relatively in the Y direction in FIG. That is, the light irradiation area group is fixed relative to the head portion 4, and the light irradiation area group moves on the substrate 9 by the movement of the substrate 9.

헤드부(4)는 헤드부 이동 기구(32)의 이동체 측에 고정되고, 광조사 영역군의 주주사 방향(도 1 중의 Y방향)에 대해서 수직인 부주사 방향(X방향)으로 간헐적으로 이동한다. 즉, 주주사가 종료할 때마다 헤드부 이동기구(32)는 다음의 주주사의 개시 위치로 헤드부(4)를 X방향으로 이동시킨다. 그리고 이 스테이지 이동 기구(31)와 헤드부 이동 기구(32)의 구동에 의해서, 헤드부(4)는 기판(9) 표면을 주사하여 노광한다.The head part 4 is fixed to the moving body side of the head part moving mechanism 32, and moves intermittently in the sub-scan direction (X direction) perpendicular | vertical with respect to the main scanning direction (Y direction in FIG. 1) of the light irradiation area group. . That is, each time the main scan ends, the head moving mechanism 32 moves the head 4 in the X direction to the start position of the next main scan. By driving the stage moving mechanism 31 and the head moving mechanism 32, the head 4 scans and exposes the surface of the substrate 9.

도 2는 DMD(42)를 나타내는 도이다. DMD(42)는 실리콘 기판(421) 위에 다수의 미소 미러가 격자모양으로 등간격으로 배열된(서로 수직인 2방향으로 M행 N열로 배열되어 있는 것으로 이하 설명한다.) 미소 미러군(422)을 가지는 공간광변조 디바이스이며, 각 미소 미러에 대응하는 메모리 셀에 기록된 데이터에 따라서, 각 미소 미러가 정전계 작용에 의해 소정의 각도만큼 기운다.2 is a diagram illustrating the DMD 42. The DMD 42 includes a plurality of micromirrors arranged on the silicon substrate 421 at equal intervals in a lattice pattern (described below as being arranged in M rows and N columns in two perpendicular directions). And a spatial light modulation device having each of which is tilted by a predetermined angle by an electrostatic field action in accordance with data recorded in a memory cell corresponding to each micromirror.

도 1에 나타내는 제어부(5)로부터 DMD(42)에 리셋 펄스가 입력되면, 각 미소 미러는 대응하는 메모리 셀에 기록된 데이터에 따라서 반사면의 대각선을 축으로 하여 소정의 자세로 일제히 기울어진다. 이에 의해, DMD(42)에 조사된 광 빔은 각 미소 미러가 기우는 방향에 따라 반사되어 광조사 영역에의 광조사의 ON/OFF를 한다. 즉, 메모리 셀에 ON을 나타내는 데이터가 기록된 미소 미러가 리셋 펄스를 수신하면, 그 미소 미러에 입사하는 빛은 줌 렌즈(437)에서 반사되어 대응하는 광조사 영역으로 빛이 조사된다. 또한, 미소 미러가 OFF 상태로 되면, 미소 미러는 입사한 빛을 줌 렌즈(437)와는 다른 소정의 위치로 반사하여, 대응하는 광조사 영역은 빛이 인도되지 않는 상태가 된다.When a reset pulse is input to the DMD 42 from the control part 5 shown in FIG. 1, each micromirror is inclined at the same time in a predetermined posture on the diagonal line of a reflecting surface according to the data recorded in the corresponding memory cell. Thereby, the light beam irradiated to the DMD 42 is reflected in the direction in which the micromirrors tilt, and the light irradiation to the light irradiation area is turned ON / OFF. That is, when the micromirror in which data indicating ON is recorded in the memory cell receives the reset pulse, the light incident on the micromirror is reflected by the zoom lens 437 and the light is irradiated to the corresponding light irradiation area. Further, when the micromirror is turned off, the micromirror reflects the incident light to a predetermined position different from the zoom lens 437, so that the corresponding light irradiation area is in a state where light is not guided.

그리고 이러한 구성에 의해, 기판(9)의 표면은 헤드부(4)에 의해서 상대적으로 주사되면서, DMD(42)로 변조된 광 빔이 조사되어, 기판(9) 표면의 솔더 레지스트에 소정의 패턴을 형성한다.With this configuration, while the surface of the substrate 9 is relatively scanned by the head portion 4, the light beam modulated by the DMD 42 is irradiated, and a predetermined pattern is applied to the solder resist on the surface of the substrate 9. To form.

<2. 광학계의 상세한 설명><2. Detailed description of the optical system>

다음으로 광학계에 관하여 상세하게 설명한다. 도 3은 광원 유닛(41)을 포함하는 조명 광학계(43a)의 일부를 나타내는 모식적인 사시도, 도 4는 광원 유닛(41)의 측면도, 도 5는 광원 유닛(41)의 일부를 발췌하여 나타내는 측면도, 도 6은 LED 칩의 외관과 그 투영상을 나타내는 도이고, 도 7은 제1 LED 어레이(411), 제1 렌즈 어레이(412) 및 제3 렌즈 어레이(416)를 나타내는 사시도이다.Next, the optical system will be described in detail. 3 is a schematic perspective view showing a part of an illumination optical system 43a including a light source unit 41, FIG. 4 is a side view of the light source unit 41, and FIG. 5 is a side view showing an excerpt of a part of the light source unit 41. 6 is a view showing the appearance and a projected image of the LED chip, and FIG. 7 is a perspective view illustrating the first LED array 411, the first lens array 412, and the third lens array 416.

광원 유닛(41)은, 제1 LED 어레이(411), 제1 렌즈 어레이(412), 제2 LED 어레이(413), 제2 렌즈 어레이(414), 다이클로익 미러(415), 제3 렌즈 어레이(416), 제1 결상 광학계(417)로 구성된다.The light source unit 41 includes a first LED array 411, a first lens array 412, a second LED array 413, a second lens array 414, a dichroic mirror 415, and a third lens. The array 416 and the first imaging optical system 417 are configured.

제1 LED 어레이(411)는, 중심 파장 385nm(제1 파장 특성)의 빛을 출사하는 발광부를 가지는 LED 칩(LED 다이)(411a)을 기판(411b) 상에 12개 배열하여 구성된다. LED 칩(411a)는 1mm 각의 크기로서, 세라믹 패키지(도시생략)의 내부에 저장되어 있다. LED 칩(411a)은 1mm 각의 그 전면이 발광하는 것이 아니라, 전극의 도자의 영향 등으로 비발광의 부분이 존재한다. 이 실시 형태에 있어서의 LED 칩(411a)은, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이 표면 중 0.8mm 각의 범위로 도면 중에 해칭을 붙여 나타내는 발광부(411c)가 형성되어 있다. 제1 LED 어레이(411)는, 이러한 LED 칩(411a)을 10mm 피치(도 5 중의 d=10mm)로 종횡 이차원으로 3×4로 배열되도록, 각 LED 칩(411a)의 세라믹 패키지를 기판(411b) 상에 부착한다. 또한, 각 LED 칩(411a)의 전면에는, 표면의 보호를 위한 커버 유리(411d)가 설치된다.The first LED array 411 is configured by arranging twelve LED chips (LED dies) 411a having a light emitting portion for emitting light having a center wavelength of 385 nm (first wavelength characteristic) on the substrate 411b. The LED chip 411a has a size of 1 mm and is stored inside a ceramic package (not shown). The entire surface of the LED chip 411a does not emit light at a 1 mm angle, but a non-light emitting portion exists due to the influence of the electrode of the electrode. As shown to Fig.6 (a), the LED chip 411a in this embodiment is provided with the light emission part 411c which hatches in the figure in the range of 0.8 mm angle on the surface. The first LED array 411 uses the ceramic package of each LED chip 411a as a substrate 411b such that the LED chips 411a are arranged 3 × 4 in a vertically and horizontally two-dimensional manner at a 10 mm pitch (d = 10 mm in FIG. 5). ) Moreover, the cover glass 411d for protecting a surface is provided in the front surface of each LED chip 411a.

제1 렌즈 어레이(412)는, 제1 LED 어레이(411)의 각 LED 칩(411a)의 발광부(411c)의 상을 형성하는 렌즈군을, LED 칩(411a)의 배열과 대응하여 같은 종횡 이차원으로 3×4의 12개 배열하여 형성한 것으로서, LED 칩(411a)의 1개당, LED 칩(411a)측에서 볼 때, 양(兩) 볼록의 제1 렌즈(412a)와 평(平) 볼록의 제2 렌즈(412b)의 2장으로 구성되는 렌즈군을 가지며, 그들을 프레임(412c)에 조립하여 구성된다.(도 7에서는 기판(411b)를 투시하여 제1 렌즈(412a)를 기록하고 있다.) 이들 제1 렌즈(412a)와 제2 렌즈(412b)의 렌즈군은, LED 칩(411a) 중 발광부(411c)가 존재하는 0.8mm각의 약 정방형의 영역을, 그 각 LED 칩(411a)의 배열 피치(도 5 중에 d로 나타낸다)의 크기, 즉 10mm 각의 크기로 확대 투영하게 되어 있다. 그리고, 투영된 발광부(411c)의 상(像)은 정확히 후술하는 제3 렌즈 어레이(416)를 구성하는 개개의 렌즈(416a)의 전면을 커버한다.The first lens array 412 has a lens group that forms an image of the light emitting portion 411c of each LED chip 411a of the first LED array 411 in the same vertical and horizontal directions with the arrangement of the LED chips 411a. It is formed by arranging 12 pieces of 3x4 in two dimensions, and each of the LED chips 411a is flat with the first convex first lens 412a when viewed from the LED chip 411a side. It has a lens group consisting of two pieces of the convex second lens 412b, and is assembled by assembling them into the frame 412c. (In Fig. 7, the first lens 412a is recorded through the substrate 411b. The lens group of the first lens 412a and the second lens 412b has an area of about 0.8 mm square in which the light emitting part 411c exists among the LED chips 411a. The enlarged projection is performed on the size of the array pitch 411a (indicated by d in FIG. 5), that is, on the size of 10 mm angle. And the image of the projected light emission part 411c covers the whole surface of the individual lens 416a which comprises the 3rd lens array 416 mentioned later exactly.

제2 LED 어레이(413)은, 중심 파장 365nm(제2 파장 특성)의 빛을 출사하는 발광부를 가지는 LED 칩(413a)을 기판(413b) 상에 12개 배열하여 구성된다. 이 제2 LED 어레이(413) 및 LED 칩(413a)의 구성은, LED 칩(413a)의 출사광의 파장 이외에는 도 5에 나타내는 제1 LED 어레이(411), LED 칩(411a)과 같고, LED 칩(413a)을 10mm 피치로 종횡 이차원으로 3×4로 배열되도록, 각 LED 칩(413a)의 세라믹 패키지를 기판(413b) 상에 부착한다. 또한, 각 LED 칩(413a)의 전면에는, 표면의 보호를 위한 커버 유리(413d)가 설치된다.The 2nd LED array 413 is comprised by arranging 12 LED chips 413a which have the light emission part which emits the light of the center wavelength 365nm (2nd wavelength characteristic) on the board | substrate 413b. The configuration of the second LED array 413 and the LED chip 413a is the same as that of the first LED array 411 and the LED chip 411a shown in FIG. 5 except for the wavelength of the emitted light of the LED chip 413a. A ceramic package of each of the LED chips 413a is attached onto the substrate 413b so that the 413a is arranged 3 × 4 in the vertical and horizontal two dimensions at a 10 mm pitch. Moreover, the cover glass 413d for surface protection is provided in the front surface of each LED chip 413a.

제2 렌즈 어레이(414)의 구성은, 상술의 제1 렌즈 어레이(412)와 같고, 제2 LED 어레이(413)의 각 LED 칩(413a)의 발광부(413c)의 상을 형성하는 렌즈군을, LED 칩(413a)의 배열과 대응하여 같은 종횡 이차원으로 3×4의 12개 배열하여 형성한 것으로, LED 칩(413a)의 1개당, LED 칩(413a)측에서 볼 때, 양 볼록의 제1 렌즈(414a)와 평 볼록의 제2 렌즈(414b)의 2장으로 구성되는 렌즈군을 가지며, 그들을 프레임(414c)에 조립하여 구성된다. 이들 제1 렌즈(414a)와 제2 렌즈(414b)의 렌즈군은, 도 5에 나타내는 제1 렌즈 어레이(412)와 마찬가지로, LED 칩(413a) 중 발광부(413c)가 존재하는 0.8mm각의 약 정방형의 영역을, 그 각 LED 칩(413a)의 배열 피치의 크기, 즉 10mm 각의 크기로 확대 투영하게 되어 있다. 그리고, 투영된 발광부(413c)의 상은 정확히 후술하는 제3 렌즈 어레이(416)을 구성하는 개개의 렌즈(416a)의 전면을 커버한다.The structure of the 2nd lens array 414 is the same as that of the 1st lens array 412 mentioned above, and the lens group which forms the image of the light emission part 413c of each LED chip 413a of the 2nd LED array 413. FIG. Are formed by arranging 12 pieces of 3x4 in the same longitudinal and horizontal two-dimensional manner corresponding to the arrangement of the LED chips 413a, and for each of the LED chips 413a, when viewed from the LED chip 413a side, It has the lens group which consists of two sheets, the 1st lens 414a and the flat convex 2nd lens 414b, and is comprised by assembling them to the frame 414c. The lens group of the first lens 414a and the second lens 414b has a 0.8 mm angle in which the light emitting portion 413c exists among the LED chips 413a as in the first lens array 412 shown in FIG. 5. The area of the square is enlarged and projected to the size of the arrangement pitch of each of the LED chips 413a, that is, the size of the 10mm angle. The projected light emitting portion 413c covers the entire surface of each lens 416a constituting the third lens array 416 which will be described later.

제1 렌즈 어레이(412)와 그것이 형성하는 제1 LED 어레이(411)의 각 LED 칩(411a)의 발광부(411c)의 상(像)의 사이에는, 다이클로익 미러(415)가 비스듬하게 배치되고, 또한 그 다이클로익 미러(415)를 사이에 두고 제1 렌즈 어레이(412)의 반대측에, 제2 렌즈 어레이(414)와 제2 LED 어레이(413)가 배치된다.(도 5에서는 다이클로익 미러(415), 제2 렌즈 어레이(414) 등은 도시를 생략하고 있다.) 이에 의해, 다이클로익 미러(415)는, 제1 LED 어레이(411) 및 제1 렌즈 어레이(412)로부터의 빛을 투과시킴과 동시에, 제2 LED 어레이(413) 및 제2 렌즈 어레이(414)로부터의 빛을 반사시키고, 제1 LED 어레이(411)의 발광부(411c)의 상에 제2 LED 어레이(413)의 발광부(413c)의 상을 중첩하여 합성하도록 배치되어 있다. 이에 의해, 제1 렌즈 어레이(412)와 제2 렌즈 어레이(414)에 의한 합성된 상은 도 6(a)에 나타내는 각 LED 어레이(411, 413)의 발광부의 형상을 확대하여 배열한 것이 되고 있다.The dichroic mirror 415 is obliquely between the first lens array 412 and the image of the light emitting portion 411c of each LED chip 411a of the first LED array 411 formed thereon. The second lens array 414 and the second LED array 413 are disposed on the opposite side of the first lens array 412 with the dichroic mirror 415 interposed therebetween. The dichroic mirror 415, the second lens array 414, and the like are not shown.) As a result, the dichroic mirror 415 includes the first LED array 411 and the first lens array 412. And transmits light from the second LED array 413 and the second lens array 414 and reflects the light from the light emitting portion 411c of the first LED array 411. The light emitting units 413c of the LED array 413 are arranged to overlap each other. As a result, the synthesized images of the first lens array 412 and the second lens array 414 are arranged by enlarging the shape of the light emitting portions of the LED arrays 411 and 413 shown in Fig. 6A. .

또한, 제1 LED 어레이(411)의 빛은 중심 파장 385nm이고, 제2 LED 어레이(413)의 빛은 중심 파장 365nm이며, 양자의 차이는 20nm 정도이므로, 이들을 합성하기 위해서는 다이클로익 미러(415)에는 비교적 급준(急峻)한 엣지를 가진 분광 반사율(분광 투과율) 특성이 필요하다. 다이클로익 미러(415)에의 입사각이 45도 이상인 경우에는 PS편광 성분의 광학 특성의 분리가 생겨 급준한 특성을 얻을 수 없기 때문에, 본 실시 형태에서는 각각의 빛의 입사각을 40도보다 작게 하고 있다. 또한 두 개의 파장의 빛의 합성의 효율을 좋게하기 위해, 파장이 짧은 제2 LED 어레이(413) 쪽을 다이클로익 미러(415)의 반사측에서, 파장이 긴 제1 LED 어레이(411) 쪽을 투과측에서, 각각 이용하고 있다.In addition, since the light of the first LED array 411 has a center wavelength of 385 nm, the light of the second LED array 413 has a center wavelength of 365 nm, and the difference between the two is about 20 nm, the dichroic mirror 415 is required to synthesize them. ) Requires a spectral reflectance (spectral transmittance) characteristic with a relatively steep edge. When the incident angle to the dichroic mirror 415 is 45 degrees or more, since the optical characteristics of the PS polarization component are separated and steep characteristics cannot be obtained, in this embodiment, the incident angle of each light is made smaller than 40 degrees. . Also, in order to improve the efficiency of synthesizing light having two wavelengths, the second LED array 413 having a shorter wavelength is reflected on the reflection side of the dichroic mirror 415, and the first LED array 411 having a longer wavelength is used. Is used on the transmission side, respectively.

제3 렌즈 어레이(416)는, 다이클로익 미러(415)로 합성된 제1 LED 어레이(411)의 상과 제2 LED 어레이(413)의 상의 합성상의 위치에 배치되고, 입사하는 광속의 주광선을 광축과 평행으로 하여 후술하는 제1 결상 광학계(417)에 입사시킨다. 제3 렌즈 어레이(416)는 10mm 각의 평볼록 렌즈(416a)를 3×4로 배열한 것으로서, 개개의 렌즈(416a)는, 각각의 발광부(411c, 413c)와 상사형(즉 정방형)을 하고 있으며, 또한 그 합성상과 거의 같은 크기이다.The third lens array 416 is disposed at a position of a composite image of the image of the first LED array 411 and the image of the second LED array 413 synthesized by the dichroic mirror 415, and the chief ray of the incident light beam In parallel with the optical axis is incident on the first imaging optical system 417 described later. The third lens array 416 is a flat convex lens 416a of 10 mm angle arranged in 3 × 4, each lens 416a is similar to the light emitting portion (411c, 413c) (ie square) It is also about the same size as the synthetic phase.

제1 결상 광학계(417)는, 양측 텔레센트릭인 광학계로서, 제1 렌즈(417a), 제2 렌즈(417b), 제3 렌즈(417c)로 이루어지며, 다이클로익 미러(415)가 형성한 제1 LED 어레이(411)와 제2 LED 어레이(413)의 합성상을 로드 인티그레이터(433)의 입사단에 축소 투영한다. 로드 인티그레이터(433)의 입사단의 형상과, 제1 결상 광학계(417)에 의해서 축소된 제1 LED 어레이(411), 제2 LED 어레이(413)의 발광부의 상은 거의 같은 형상으로 하는 것이 효율상 바람직하다.The first imaging optical system 417 is an optical system that is bilateral telecentric and includes a first lens 417a, a second lens 417b, and a third lens 417c, and a dichroic mirror 415 is formed. The composite image of the first LED array 411 and the second LED array 413 is reduced and projected onto the incidence end of the load integrator 433. The shape of the incidence end of the load integrator 433 and the light emitting portion of the first LED array 411 and the second LED array 413 reduced by the first imaging optical system 417 are approximately the same shape. Phase is preferred.

그리고, 로드 인티그레이터(433)의 출사단으로부터 출력되는 균일한 조도 분포의 빛은, 렌즈(434a), 렌즈(434b), 미러(435) 및 미러(436)로 이루어지는 제2 결상 광학계에 의해서, DMD(42)의 소정의 조명 영역으로 조사된다. DMD(42)에 조사되는 빛의 파장 스펙트럼은, 도 8에 나타내는 바와 같이 제1 LED 어레이(411)의 중심 파장 385nm의 빛과 제2 LED 어레이(413)의 중심 파장 365 nm의 빛이 합성한 것이 된다. 여기서, 각각의 LED 어레이에의 투입 전류는 제어부(5)의 제어에 의해 가변으로 되어 있어, 2개의 파장의 빛의 강도 비율을 가변할 수 있다. 이에 의해, 조사 대상인 레지스터 특성에 맞추어 조사하는 빛의 특성을 세세하게 설정할 수 있어, 예를 들어 솔더 레지스트의 특성에 맞추어 소망하는 패턴 단면의 형상을 얻을 수 있다.And the light of the uniform illuminance distribution output from the output end of the rod integrator 433 is made by the 2nd imaging optical system which consists of the lens 434a, the lens 434b, the mirror 435, and the mirror 436, The predetermined illumination area of the DMD 42 is irradiated. As shown in FIG. 8, the wavelength spectrum of the light irradiated onto the DMD 42 is obtained by synthesizing the light having the center wavelength of 385 nm of the first LED array 411 and the light having the center wavelength of 365 nm of the second LED array 413. It becomes. Here, the input current to each LED array is variable by the control of the control part 5, and can change the intensity ratio of the light of two wavelengths. Thereby, the characteristic of the light to irradiate according to the characteristic of a resistor to be irradiated can be set finely, for example, the shape of a desired pattern cross section can be obtained according to the characteristic of a soldering resist.

<3. 노광 장치의 동작과 효과><3. Operation and Effects of the Exposure Device>

노광 장치(1)의 스테이지(2)에 솔더 레지스트의 피막이 형성된 기판(9)이 반입되면, 제어부(5)는 스테이지 이동 기구(31)나 헤드부(4), 헤드부 이동 기구(32) 등을 제어하여 노광 처리를 실시한다. 이 때 광원 유닛(41)은, 제1 LED 어레이(411)가 출사하는 중심 파장 385nm의 빛과 제2 LED 어레이(413)가 출사하는 중심 파장 365nm의 빛을 합성한 빛을 출력하여 DMD(42)를 조명하고, 그의 빛에 의해 기판(9)의 솔더 레지스트가 노광된다. 광원 유닛(41)이 출사하는 빛은, 각 LED 어레이(411, 413)에의 투입 전류를 제어하고, 처리하는 기판(9)에 맞춘 파장, 강도의 빛이 되어, 노광이 양호하게 실행된다. 광원 유닛(41)에 있어서는, 2개의 LED 어레이(411, 413)에 있어서 필요한 파장의 빛을 출사하는 LED 칩(411a, 413a)을 충분한 수량만큼 설치할 수 있어, 필요한 파장, 광량의 빛이 얻어진다.When the board | substrate 9 in which the film of soldering resist was carried in to the stage 2 of the exposure apparatus 1 is carried in, the control part 5 will be a stage moving mechanism 31, the head part 4, the head part moving mechanism 32, etc. To control the exposure. At this time, the light source unit 41 outputs a light obtained by synthesizing light having a center wavelength of 385 nm emitted by the first LED array 411 and light having a center wavelength of 365 nm emitted by the second LED array 413 to produce a DMD 42. ), And the solder resist of the board | substrate 9 is exposed by the light. The light emitted from the light source unit 41 controls the input current to each of the LED arrays 411 and 413, and becomes light of wavelength and intensity matched to the substrate 9 to be processed, so that exposure is performed satisfactorily. In the light source unit 41, the LED chips 411a and 413a which emit light of a required wavelength in the two LED arrays 411 and 413 can be provided in sufficient quantities, so that light of the required wavelength and the amount of light are obtained. .

<4. 변형예><4. Modifications>

상기의 실시의 형태에 있어서는, 제1 LED 어레이(411)의 빛과 제2 LED 어레이(413)의 빛을 다이클로익 미러(415)로 합성한 후, 제3 렌즈 어레이(416)로 텔레센트릭으로 하고, 제1 결상 광학계(417)으로 축소하고 있지만, 약간의 효율 저하를 허용 할 수 있으면, 예를 들면 제3 렌즈 어레이(416)는 생략하는 것이 가능하다. 또한, 광원 유닛(41)에 요구되는 출사 광속의 형상에 따라서는, 제1 결상 광학계(417)를 생략해도 된다. 만일 이 양자를 생략하는 경우, 다이클로익 미러(415)로 합성한 후의 빛을 직접 로드 인티그레이터(433)의 입력단에 입사시킨다.In the above embodiment, the light of the first LED array 411 and the light of the second LED array 413 are synthesized by the dichroic mirror 415, and then telesened by the third lens array 416. The trick is to reduce the size of the first imaging optical system 417. However, if a slight decrease in efficiency can be allowed, for example, the third lens array 416 can be omitted. In addition, the first imaging optical system 417 may be omitted depending on the shape of the emitted light flux required for the light source unit 41. If both are omitted, the light after combining with the dichroic mirror 415 is made to enter the input terminal of the load integrator 433 directly.

또한, 본 실시의 형태에 있어서는, 제1 LED 어레이(411)의 빛과 제2 LED 어레이(413)의 빛을 합성하기 위해서 다이클로익 미러(415)를 사용하고 있지만, 그것을 대신해서 예를 들면 큐브 타입의 다이클로익 프리즘을 이용해도 된다. 또한, 필요한 빛의 파장 영역에 따라 3종류 이상의 파장의 빛을 합성해도 되며, 그 경우, 광학 합성 소자로서는, 다이클로익 미러(415)를 복수 이용해도 되고, 또는 크로스 프리즘, 필립스 타입 프리즘, 케스타프리즘 등의 다이클로익 프리즘을 이용해도 된다.In addition, in this embodiment, although the dichroic mirror 415 is used in order to combine the light of the 1st LED array 411 and the light of the 2nd LED array 413, it replaces it, for example, for example. You can also use a cube-type dichroic prism. Moreover, you may synthesize | combine the light of three or more types of wavelengths according to the wavelength range of the required light, In that case, a plurality of dichroic mirrors 415 may be used as an optical synthesizing element, or a cross prism, a philips type prism, a case You may use dichroic prism, such as a star prism.

또한, 여기에서는 균일화 소자로서 로드 인티그레이터(433)를 사용하고 있다. 이것은, 미러를 반사면을 안쪽으로 해서 접착시킨 중공의 라이트 파이프여도 되며, 전반사를 이용한 다각기둥의 중실(中實) 로드여도 된다. 입사측 단면 형상과 출사측 단면 형상은 약 상사형(相似形)이 되는 테이퍼 타입이어도 된다. 또한 로드 인티그레이터(433)를 대신하여 플라이 아이 렌즈를 이용해도 된다. 이 경우, 플라이 아이 렌즈의 개개의 렌즈의 형상은, 피조사면의 형상과 약 상사형으로 하는 것이 바람직하고, 제1 결상 광학계(417) 내부의 주광선이 광축과 교차하는 위치에 설치함으로써, 균일한 조도 분포를 실현할 수 있다.In addition, the load integrator 433 is used here as a homogenizing element. This may be a hollow light pipe in which the mirror is bonded with the reflection surface inward, or may be a solid rod of a polygonal column using total reflection. The incidence side cross-sectional shape and the exit-side cross-sectional shape may be a taper type that is approximately similar. Alternatively, a fly's eye lens may be used in place of the rod integrator 433. In this case, it is preferable that the shape of each lens of the fly's eye lens is approximately similar to the shape of the irradiated surface, and the uniform illuminance is provided at a position where the chief ray inside the first imaging optical system 417 intersects the optical axis. Distribution can be realized.

1 노광 장치
2 스테이지
4 헤드부
5 제어부
9 기판
31 스테이지 이동 기구
32 헤드부 이동 기구
41 광원 유닛
42 DMD
411 제1 LED 어레이
411a LED 칩
411c 발광부
412 제1 렌즈 어레이
413 제2 LED 어레이
413a LED 칩
413c 발광부
414 제2 렌즈 어레이
415 다이클로익 미러
416 제3 렌즈 어레이
417 제1 결상 광학계1 exposure device
2 stage
4 head part
5 control unit
9 board
31 stage moving mechanism
32 Head movement mechanism
41 light source unit
42 DMD
411 first LED array
411a LED Chip
411c light emitting part
412 first lens array
413 Second LED Array
413a LED Chip
413c light emitting part
414 second lens array
415 dichroic mirror
416 Third Lens Array
417 First imaging optical system

Claims (8)

제1의 파장 특성의 빛을 출사하는 발광부를 가지는 광원 소자를 복수 배열한 제1 광원 어레이와,
상기 제1 광원 어레이의 각 광원 소자의 발광부의 확대상(擴大像)을 형성하는 렌즈를 복수 배열한 제1 렌즈 어레이와,
제2 파장 특성의 빛을 출사하는 발광부를 가지는 광원 소자를 복수 배열한 제2 광원 어레이와,
상기 제2 광원 어레이의 각 광원 소자의 발광부의 확대상을 형성하는 렌즈를 복수 배열한 제2 렌즈 어레이와,
상기 제1 렌즈 어레이가 형성한 상기 제1 광원 어레이의 발광부의 상(像)과, 상기 제2 렌즈 어레이가 형성한 상기 제2 광원 어레이의 발광부의 상을 중첩하여 합성상(合成像)을 형성하는 광학 합성 소자와,
상기 광학 합성 소자가 합성한 합성상의 광속을 균일한 조도 분포의 광속으로 하여 출사하는 균일화 소자
를 구비하는 것을 특징으로 하는 광원 장치.A first light source array in which a plurality of light source elements having light emitting parts for emitting light having a first wavelength characteristic are arranged;
A first lens array in which a plurality of lenses for forming an enlarged image of the light emitting portion of each light source element of the first light source array are arranged;
A second light source array in which a plurality of light source elements having light emitting parts for emitting light having a second wavelength characteristic are arranged;
A second lens array in which a plurality of lenses forming an enlarged image of the light emitting portion of each light source element of the second light source array are arranged;
A composite image is formed by overlapping an image of the light emitting portion of the first light source array formed by the first lens array and an image of the light emitting portion of the second light source array formed by the second lens array. With optical synthesis element
A homogenizing element for emitting the synthesized luminous flux synthesized by the optical synthesizing element as a luminous flux having a uniform illuminance distribution
Light source device comprising a. 제1항에 있어서,
상기 광학 합성 소자가 형성한 각 광원 소자의 발광부 마다의 합성 상의 광속의 주광선을 광축과 평행하게 하는 제3 렌즈 어레이와,
상기 제3 렌즈 어레이로부터 출사되는 상기 합성 상을 상기 균일화 소자의 입사단에 축소 투영하는 양측 텔레센트릭인 제1 결상 광학계
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광원 장치.The method of claim 1,
A third lens array which makes the main light beam of the light beam in the synthesis for each light emitting portion of each light source element formed by the optical synthesizing element parallel to the optical axis;
First imaging optical systems that are bilateral telecentric to reduce and project the composite image emitted from the third lens array onto the incidence end of the uniforming element;
Light source device further comprising. 제1항에 있어서,
상기 제1 렌즈 어레이는, 상기 제1 광원 어레이의 각 광원 소자의 발광부를, 해당 광원 소자의 배열 피치의 크기로 확대 투영하는 것이며,
상기 제2 렌즈 어레이는, 상기 제2 광원 어레이의 각 광원 소자의 발광부를, 해당 광원 소자의 배열 피치의 크기로 확대 투영하는 것인 것을 특징으로 하는 광원 장치.The method of claim 1,
The first lens array is to enlarge and project the light emitting portion of each light source element of the first light source array to the size of the array pitch of the light source element.
And the second lens array projects the light emitting portions of the respective light source elements of the second light source array in an enlarged manner to the size of the arrangement pitch of the light source elements. 제1항에 있어서,
상기 균일화 소자가 출사하는 광속을 소정의 조명 영역에 투영하는 제2 결상 광학계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광원 장치.The method of claim 1,
And a second imaging optical system for projecting the light beam emitted by the homogenizing element to a predetermined illumination region. 제1항에 있어서,
상기 균일화 소자는 인티그레이터 광학계인 것을 특징으로 하는 광원 장치.The method of claim 1,
The homogenizing element is an integrator optical system. 제1항에 있어서,
상기 광학 합성 소자는 다이클로익 미러인 것을 특징으로 하는 광원 장치.The method of claim 1,
The optical synthesizing element is a dichroic mirror. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 광원 장치와,
이 광원 장치에 의해서 조명 되는 광변조 소자와,
상기 광변조 소자로 변조된 빛을 묘화(描畵) 대상물에 조사하는 투영 광학계와,
상기 투영 광학계와 상기 묘화 대상물을 상대 이동시켜 상기 묘화 대상물을 주사하는 주사 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.The light source device according to any one of claims 1 to 6,
An optical modulation element illuminated by this light source device,
A projection optical system that irradiates a drawing object with light modulated by the light modulator;
And a scanning mechanism for scanning the drawing object by relatively moving the projection optical system and the drawing object. 청구항 6에 기재된 광원 장치와,
이 광원 장치에 의해서 조명 되는 광변조 소자와,
상기 광변조 소자로 변조된 빛을 솔더 레지스트의 피막이 형성된 묘화 대상물에 조사하는 투영 광학계와,
상기 투영 광학계와 상기 묘화 대상물을 상대 이동시켜 상기 묘화 대상물을 주사하는 주사 기구를 구비하고,
상기 제1 광원 어레이의 발광소자는, 파장 385nm 부근에 피크를 가지는 빛을 출사하는 발광부를 가지며,
상기 제2 광원 어레이의 발광소자는, 파장 365nm 부근에 피크를 가지는 빛을 출사하는 발광부를 가지며,
상기 다이클로익 미러는 상기 제1 광원 어레이로부터의 빛을 투과함과 동시에, 상기 제2 광원 어레이로부터의 빛을 반사하여 합성상을 형성하도록 배치된 것을 특징으로 하는 노광 장치.A light source device according to claim 6,
An optical modulation element illuminated by this light source device,
A projection optical system for irradiating the imaging object on which the film of the solder resist is formed with light modulated by the light modulator;
A scanning mechanism for scanning the drawing object by relatively moving the projection optical system and the drawing object,
The light emitting device of the first light source array has a light emitting part that emits light having a peak near a wavelength of 385 nm,
The light emitting element of the second light source array has a light emitting part that emits light having a peak near a wavelength of 365 nm,
And the dichroic mirror is arranged to transmit light from the first light source array and to reflect light from the second light source array to form a composite image.
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