TWI401538B

TWI401538B - Exposure drawing device

Info

Publication number: TWI401538B
Application number: TW096148901A
Authority: TW
Inventors: Nonaka Jun; Lee Duk; Kobayashi Yoshinori
Original assignee: Orc Mfg Co Ltd
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2013-07-11
Also published as: TW200839463A; JP2008268888A; JP4885158B2; US20080258069A1; CN101276156B; US7622720B2; CN101276156A

Description

曝光繪圖裝置

本發明係有關於一種在電路板、液晶元件用玻璃基板、PDP用玻璃元件基板等平面基材的表面形成圖案的曝光繪圖裝置。

電路板(或印刷電路板)係被搭載於行動電話、各種行動裝置(mobile)及個人電腦等的電子機器。搭載於這些電子機器的基材的圖案係，傾向於要求其線寬度、連接用面(land)徑、及孔(via)徑等相當細微的構成；而且，要求在短期間內生產多品種、量少的產品。對應於這些要求，在曝光工程中，有縮短曝光裝置的波長，且增加光量等的對策。然而，以習知的曝光裝置，即使是接觸方式或投影曝光方式，光罩係為必要的，在光罩的準備、管理及維持方面，難以符合要求。

因此，使構成圖案的資料從CAD資料直接作為曝光光線的信號，在電路板繪圖的曝光繪圖裝置的要求變高。在專利文獻1、專利文獻2、或專利文獻3被揭露的曝光繪圖裝置係，基於CAD資料，驅動DMD(Digital Micro－mirror Device，數位微型反射鏡元件)元件的反射鏡，用曝光光線在被曝光體上直接繪圖，而不需要光罩(photomask)。

[專利文獻1]日本特開2006－113413[專利文獻2]日本特開2006－343684[專利文獻3]日本特開2006－337475

然而，習知的曝光繪圖裝置由於使用405nm雷射光作為照射至被曝光媒體的光線，在被曝光媒體形成圖案的反應速度較慢，會妨礙電路形成的生產性。又，有關在大型基板的被曝光體全面形成圖案時，需搭載複數個空間光調變元件，在這些元件照射強的雷射光會有成本的問題。

本發明的目的在於提供一種曝光繪圖裝置，搭載著少數的光源和複數個作為空間光調變元件的DMD元件，在確保高運轉率之同時，可確認此光源的光量。

第一觀點的曝光繪圖裝置係包括：光源，照射包含紫外線的光；有孔構件，設有用於將光源分離成第一光束及第二光束的第一開口窗及第二開口窗、以及光量檢測用的檢測窗；第一及第二光學元件，將通過第一開口窗及第二開口窗的第一光束及第二光束分別反射；第一光量感測器，配置在第一及第二光學元件的附近，檢測出來自光源通過檢測窗的光量。

此構成的曝光繪圖裝置係，由於在有孔構件的檢測窗的下流具備第一光量感測器，可檢測出分離前的光源的光量。加上，在第一及第二光學元件的附近配置第一光量感測器，可有效地利用空間。又，藉此可以適當的曝光光線IL進行繪圖。

第二觀點的曝光繪圖裝置係包括：第一空間光調變部，將在第一光學元件被反射的第一光束根據被供給的第一圖像資料做空間調變；第二空間光調變部，將在第二光學元件被反射的第二光束根據被供給的第二圖像資料做空間調變；以及空間調變控制部，對應於在第一光量感測器被檢測出的光量，控制第一或第二空間光調變部的空間調變。

照射於被曝光體的光量係必須以所定的強度照射。第二觀點的曝光繪圖裝置係，在來自第一光量感測器的被檢測出的光量強的情形等，控制部係可藉由第一或第二空間光調變部進行縮短第一光束或第二光束朝向被曝光體方向的時間(曝光時間)等的控制。

第三觀點的曝光繪圖裝置係包括保持被曝光體、速度可變化的被曝光體台，其中控制部係對應於在第一光量感測器被檢測出的光量、變化被曝光體台的移動速度。

藉由此構成，第三觀點的曝光繪圖裝置係，在來自第一光量感測器的被檢測出的光量強的情形等，控制部係可使被曝光體台的移動速度變快。

第四觀點的曝光繪圖裝置係包括供給電力至光源的電力供給源，其中控制部係對應於在第一光量感測器被檢測出的光量、調整電力供給源的電力供給。

藉由此構成，第四觀點的曝光繪圖裝置係，在來自第一光量感測器的被檢測出的光量強的情形等，控制部係可使電力供給源的電力供給變小。藉此可以適當的曝光光線IL進行繪圖。

第五觀點的曝光繪圖裝置的第一及第二光學元件係，具有使通過檢測窗的光束通過的透過部。

由於第一及第二光學元件具有透過部，可將第一光量感測器配置在第一及第二光學元件的下側，可將空間有效地利用。

第六觀點的曝光繪圖裝置的光源係為高壓水銀燈，當上述第一光量感測器被檢測出的光量係到達預先被設定的所定的值之後，可操作曝光繪圖裝置的輸入裝置。

高壓水銀燈從電源投入到成為穩定狀態為止需要花費時間。即使在到達上述狀態之前，在輸入裝置設定曝光條件等，當高壓水銀燈已經達到壽命而未到達所定光量時，必須交換燈等。之後，必須再度在輸入裝置設定曝光條件。因此，使曝光繪圖裝置購成為，在高壓水銀燈到達所定光量後，第一次可操作輸入裝置設定曝光條件等。

第七觀點的曝光繪圖裝置係包括：第一及第二光源，照射包含紫外線的光；第一及第二電力供給源，供給電力至此第一及第二光源；第一有孔構件，設有用於將第一光源分離成第一光束及第二光束的第一開口窗及第二開口窗、以及光量檢測用的第一檢測窗；第二有孔構件，設有用於將第二光源分離成第三光束及第四光束的第三開口窗及第四開口窗、以及光量檢測用的第二檢測窗；第一光量感測器，量測來自第一檢測窗的第一光源的光量；第二光量感測器，量測來自第二檢測窗的第二光源的光量；電力控制部，控制第一及第二電力供給源，使來自第一光量感測器和第二光量感測器的光量進入所定範圍內；第一及第二空間光調變部，將透過第一開口窗及第二開口窗的第一及第二光束根據被供給的第一及第二圖像資料做空間調變；第三及第四空間光調變部，將透過第三開口窗及第四開口窗的第三及第四光束根據被供給的第三及第四圖像資料做空間調變；以及控制部，基於來自第一光量感測器和第二光量感測器的光量的差，控制第一至第四空間光調變部的空間調變。

藉由此構成，第七觀點的曝光繪圖裝置係具有兩個光源。因此，電力控制部係控制第一及第二電力供給源使來自第一光量感測器和第二光量感測器的光量進入所定範圍內。然而，由於在第一光量感測器和第二光量感測器，光量有差異，控制部係基於光量的差，控制第一至第四空間光調變部的空間調變。藉此，可進行根據第一至第四空間光調變部的適當的繪圖。

第八觀點的曝光繪圖裝置係具有將第一光源及第二光源的隨著時間的光量變化記憶的記憶裝置，藉由將第一光量感測器和第二光量感測器的隨著時間的輸出狀況、和被記憶在記憶裝置的隨著時間的光量變化比較，把握從第一及第二光源至第一及第二有孔構件為止的光路的狀態。亦即，第八觀點的曝光繪圖裝置係記憶第一光源及第二光源的隨著時間的光量變化。因此，確認第一光量感測器和第二光量感測器的隨著時間的輸出狀況，在偏差過大的情形可判斷有異常。亦即，可把握從第一及第二光源至第一及第二有孔構件為止的光路的狀態。

第九觀點的曝光繪圖裝置係具有被鄰接配置的第一投影光學系統至第四投影光學系統，用以將來自第一空間光調變部至第四空間光調變部的第一光束至第四光束導引至上述被曝光體；其中第一至第四投影光學系統係被配置於一直線上。

因此，此曝光繪圖裝置係成為製造容易且維護容易的構造。

有關本發明的曝光繪圖裝置係，將來自光源的光束在有孔構件分離成複數的光束。此時，檢測出光源的光量，適當地控制光源的電源供給、空間調變元件的動作等。又，在曝光繪圖裝置具有兩個以上光源的情形，可分別調整個別光源的光量，且可對應光源的隨著時間變化，也可檢測各光路的運轉狀態及異常。

<曝光繪圖裝置的全體構成>

第1圖係表示曝光繪圖裝置100的立體圖。曝光繪圖裝置100係大致分為第一照明光學系統30、第二照明光學系統37、空間光調變部41、投影光學系統60以及被曝光體台90。在本實施例中，為了對大面積的被曝光體CB做曝光而具備兩系統的第一照明光學系統30－1及第二照明光學系統30－2。曝光繪圖裝置100的第一照明光學系統30－1及第二照明光學系統30－2係具有第一高壓水銀燈10－1及第二高壓水銀燈10－2(參考第2圖)。

第2圖係表示第一照明光學系統30－1及第二照明光學系統30－2的概念圖。以下由於第一照明光學系統30－1及第二照明光學系統30－2兩系統是相同的構造，因此僅說明一系統的照明光學系統30－1。

第一高壓水銀燈10－1係配置於橢圓鏡11－1的第一焦點位置上。橢圓鏡11－1將從高壓水銀燈10照射的UV光有效地反射至第二焦點位置的方向。除了高壓水銀燈之外，也可以使用氙氣燈或閃光燈。

配置於第一照明光學系統30－1的第一高壓水銀燈10－1係為了使其光輸出穩定至所定的位準，籍由曝光繪圖裝置100的電源控制部19(參考第8圖)，從投入電源到切斷電源保持射出所定位準的照明光。因此，被曝光體CB未曝光期間，為了遮蔽曝光光線IL，在橢圓鏡11－1的第二焦點位置配置遮片13－1。將遮片13－1配置於橢圓鏡11－1的第二焦點位置的理由是由於從高壓水銀燈10射出的曝光光線IL被集中於第二焦點位置上，遮片13－1可以少的移動量而遮蔽曝光光線IL。

第一照明光學系統30－1包含準直透鏡31－1及複眼透鏡32－1等，使曝光光線IL成形為均一的光強度的光束。來自形成於橢圓鏡11－1的第二焦點位置的光源像的發散光首先係由準直透鏡31－1成為大略平行的光束，而入射至波長選擇濾光器15－1。

此波長選擇濾光器15－1係搭載著，例如，光量調整用的ND(neutral density中性密度)濾光器，截斷350nm以下及450nm以上的波長的g線h線i線用的穿透濾光器、截斷350nm以下及380nm以上的波長的i線用的穿透濾光器、與截斷390nm以下及420nm以上的波長的h線用的穿透濾光器、截斷420nm以下及450nm以上的波長的g線用的穿透濾光器等的複數個濾光器。此濾光器的選擇係對應於塗佈在被曝光體的光阻的種類而決定。

波長被選擇的曝光光線IL係入射於複眼透鏡32－1，在光束範圍內照射強度被均一化。被均一化的曝光光線IL係朝具備四個開口窗21與光量檢測用的檢測窗29的有孔構件20－1。曝光光線IL係相對於有孔構件20－1正交而從Z方向入射，分割成四道光束。由全反射鏡或全反射稜鏡等的反射光學元件22－1反射至水平方向。

回到第1圖，由有孔構件20－1、有孔構件20－2、反射光學元件22－1及反射光學元件22－2被分離成八道的曝光光線IL係由全反射鏡23－1至全反射鏡23－8被反射至Y方向。由全反射鏡23－1至全反射鏡23－8所反射的曝光光線IL係入射至第二照明光學系統37－1至第二照明光學系統37－8。

入射至第二照明光學系統37－1至第二照明光學系統37－8的曝光光線IL係被成形為適當的光量及光束形狀，而被照射至作為空間光調變元件的排成一列的八個DMD元件41－1至DMD元件41－8。DMD元件41－1至DMD元件41－8係由被供給的圖像資料將曝光光線IL做空間調變。由DMD元件41－1至DMD元件41－8所調變的光束係經由投影光學系統60－1至投影光學系統60－8，作為所定的倍率之後，被照射至被曝光體CB。

此投影光學系統60係為了在被曝光體CB中使八個系統的各光路的照明區域均一，在八個系統的各光路中微妙地調整倍率。又，可對應於被曝光體CB的大小而調整倍率。曝光繪圖裝置100具備合計八個投影光學系統60，此八個投影光學系統60在X方向上配置成一列。

曝光繪圖裝置100係在投影光學系統60的Z方向的下側，具備支持第一照明光學系統30、第二照明光學系統37以及投影光學系統60等的框體95。在框體95上配置著一對導軌，在這些導軌上搭載著被曝光體台90。此被曝光體台90係藉由未圖示的驅動機構被驅動，例如，將球螺桿等藉由步進馬達等的馬達被驅動。藉此，被曝光體台90係沿著一對導軌，在其長度方向的Y方向，對於投影光學系統60相對移動。在被曝光體台90上設置著作為被曝光體CB的塗佈有光阻的基板，此被曝光體CB在被曝光體台90上由真空吸附而被固定。又，對於大的被曝光體而言，有僅藉由合計八個系統的投影光學系統無法在所有的X方向的區域做曝光的情形。因此，被曝光體台90係被構成為也可於X方向移動。

<第二照明光學系統：從有孔構件20至DMD元件41>

有孔構件20－1及有孔構件20－2係由金屬或陶瓷等低蓄熱性且熱膨脹係數小的材料形成。由於曝光光線IL的一部份被照射至有孔構件20－1及有孔構件20－2，熱容易累積。又，也可以在有孔構件上設置散熱構件，使有孔構件20－1及有孔構件20－2的大小不會因熱膨脹而變形。

有孔構件20係具有對應於DMD元件的數量的開口窗21。例如，DMD元件的光反射面為長14mm寬12mm的矩形的大小。因此，被照射至DMD元件41的光反射面的曝光光線IL必須是配合光反射面的矩形，也必須配合DMD元件的數量。

第3圖係表示第二照明光學系統37、DMD元件41及投影光學系統60的立體圖。又，第4圖係表示從Y方向觀看的反射光學元件22－1及反射光學元件22－2、以及全反射鏡23－1至全反射鏡23－8的圖示。

通過有孔構件20－1及有孔構件20－2的Z方向的光束係以平面鏡或在表面反射入射光的稜鏡等的反射光學元件22－1及反射光學元件22－2被反射至X方向。亦即，以有孔構件20－1分離成四道的曝光光線IL係以反射光學元件22－1被反射，在X方向上被分離成光路IL1、光路IL2、光路IL3以及光路IL4。同樣地，以有孔構件20－2分離成四道的曝光光線IL係由反射光學元件22－2被反射，在X方向上被分離成光路IL5、光路IL6、光路IL7以及光路IL8。被分離的光路IL1至光路IL8係由全反射鏡23－1至全反射鏡23－8被反射至Y方向，而向DMD元件41－1至DMD元件41－8。如第4圖所示般，在反射光學元件22－1及反射光學元件22－2的中央部設有孔部或無遮蔽物的透過部22A。

在全反射鏡23－1至全反射鏡23－8被反射的光束係經由由透鏡等的光學元件及光圈調整部所構成的第二照明光學系統37－1至第二照明光學系統37－8而導入DMD元件。如第3圖所示般，被分離的光路IL1、光路IL4、光路IL5及光路IL8至個別的DMD元件41的距離是相等的，被分離的光路IL2、光路IL3、光路IL6及光路IL7至個別的DMD元件41的距離是相等的。但是光路IL1、光路IL4、光路IL5及光路IL8係與光路IL2、光路IL3、光路IL6及光路IL7的光路長度不同。在DMD元件41－1至DMD元件41－8被反射的曝光光線IL經由投影光學系統60－1至投影光學系統60－8，必須以均一的形狀照射至被曝光體CB。亦即，若從DMD元件41到被曝光體CB的光路長度不是一定，則形成的最終的圖案的解析度、其他的品質在照射曝光光線IL的各個光路變化。因此，從全反射鏡23－1至全反射鏡23－8到DMD元件41－1至DMD元件41－8的光路IL1至光路IL8係被矯正成具有均一的焦點距離的光線而投入到DMD元件41。當然，與第3圖不同，在從全反射鏡23到DMD元件41的全部光路長度不同的情況下，必須個別調整。

<光量感測器>

如第4圖所示般，本實施例的曝光繪圖裝置100係具有檢測出第一高壓水銀燈10－1與第二高壓水銀燈10－2的光量的第一光量感測器SS11與第二光量感測器SS12。

第一光量感測器SS11及第二光量感測器SS12係配置於有孔構件20－1及有孔構件20－2的檢測窗29的下方。檢測出高壓水銀燈10的光量之同時，配置於盡可能接近DMD元件41的位置，藉此不受構成第一照明光學系統30－1及第一照明系統30－2的光學元件等的衰減的影響。

具體而言，在有孔構件20的Z方向的下側配置著反射光學元件22。反射光學元件22係使來自Z方向的曝光光線IL被全反射至X方向。亦即，反射光學元件22的反射面係相對於X－Y平面做45度的傾斜。又，反射光學元件22的反射面係可配合開口窗21的大小，也可為與相鄰的開口窗21共用的反射面。此反射光學元件22係在檢測窗29的下方形成穿透部22A。第一光量感測器SS11及第二光量感測器SS12係配置於此穿透部22A下方的空洞。檢測窗29及透過部22A的外形係可為圓形或矩形。

<DMD元件>

第5a圖係表示一個DMD元件41的立體圖，第5b圖係表示微型反射鏡M的動作的圖示。

本實施例的曝光繪圖裝置100係具有八個DMD元件41，其一個DMD元件41的光反射面係由，例如，配置成1024×1280的陣列狀的1310720個的微型反射鏡M所構成。DMD元件41係沿X方向配置1024個微型反射鏡M、沿Y方向配置1280個微型反射鏡M，例如，在X方向具有約12mm的光反射面，在Y方向具有約14mm的光反射面。每個微型反射鏡M的尺寸係，例如，為11.5 μm角。

此DMD元件41係，例如，為藉由靜電作用使在晶圓42上以鋁濺鍍製作的具有高反射率的矩形微型反射鏡M動作的元件(device)。如第5b圖所示般，個別的微型反射鏡M係以對角線為中心而可旋轉傾斜，可定位於穩定的兩個姿勢。當任意的微型反射鏡M(m，n)(1≦m≦1024，1≦n≦1280)被定位於被曝光體CB方向時，入射到此的曝光光線IL係被反射而朝向投影光學系統60。當微型反射鏡M(m，n)定位於投影光學系統60的外側方向時，匯聚的光係向光吸收板(未圖示)被反射而從投影光學系統60離開。

<曝光繪圖的動作>

參考第6圖及第7圖，說明有關曝光繪圖裝置100中的繪圖處理。

第6a圖係表示載置於被曝光體台90上的被曝光體CB的繪圖處理的隨時間變化的圖示。第6b及6c圖係為說明縫合(stitching)的圖示。又，第7圖係為繪圖處理的流程圖。

以虛線圍繞的長方形的區域SP1至區域SP8係為由八個投影光學系統60－1至投影光學系統60－8被照射至X－Y平面上的曝光區域。在X方向上排成一列的曝光區域SP1至曝光區域SP8藉由被曝光體台90在Y方向移動，以DMD元件41－1至DMD元件41－8做空間調變的圖案被曝光至被曝光體CB。在被曝光體CB上塗佈著光阻或乾膜。被曝光的曝光完畢的區域EX藉由被曝光體台90於Y方向移動而延伸至被曝光體CB的一邊的端部CB－EB。

當曝光區域SP1至曝光區域SP8到達被曝光體CB的端部時，遮片13－1及遮片13－2(參考第2圖)暫時遮蔽曝光光線IL。然後，被曝光體台90於X方向移動，當移動至被曝光體CB尚未曝光的區域時，遮片13－1及遮片13－2開啟，曝光區域SP1至曝光區域SP8再度地被照射至被曝光體CB。然後，藉由被曝光體台90於Y方向移動，曝光完畢的區域EX係延伸至被曝光體CB的端部CB－EA。如此，藉由往復一次或數次，在一片被曝光體CB上例如在電子基板上描繪電路。

以第7圖的流程圖做詳細的說明。

在步驟R11中，第一高壓水銀燈10－1及第二高壓水銀燈10－2的光量係以第一光量感測器SS11及第二光量感測器SS12做確認。電源控制部19係控制第一高壓水銀燈10－1及第二高壓水銀燈10－2的光量大約均等。控制第一高壓水銀燈10－1及第二高壓水銀燈10－2的光量大約均等後，遮片13遮蔽曝光光線IL。

在步驟R12中，輸入被曝光體CB在X方向Y方向的尺寸及被塗佈的光阻的感光度條件等。

在步驟R13中，進行八個投影光學系統60－1至投影光學系統60－8的倍率調整。例如，被曝光體CB的X方向的寬度為640mm。此時，設定投影光學系統60的倍率使曝光區域SP1的X方向的寬度為40mm時，排成一列的曝光區域SP1至曝光區域SP8為320mm。因此，當被曝光體台90往復一次時，X方向的寬度640mm的曝光結束。而且，在此計算例中，並未考慮後述的縫合的區域。實際上，設置縫合區域、使曝光區域SP1的X方向的寬度在40mm以上般，設定投影光學系統60的倍率。而且，使倍率為等倍率而設定成相當於大約DMD元件41的寬度的12mm或14mm也可。

在步驟R14中，根據被塗佈於被曝光體CB的光阻、高壓水銀燈10的光量以及投影光學系統60的倍率等而計算被曝光體台90的Y方向的移動速度。

在步驟R15中，被曝光體CB被真空吸附於被曝光體台90。

在步驟R16中，遮片13開放，開始被曝光體CB的曝光繪圖。

在步驟R17中，被曝光體台90於Y方向移動。

在步驟R18中，當曝光區域SP1至曝光區域SP8到達被曝光體CB的端部時，遮片13遮蔽曝光光線IL。在此狀態下，被曝光體CB的一半成為曝光完畢區域EX。

在步驟R19中，被曝光體台90於X方向移動。

在步驟R20中，遮片13開放，進行被曝光體CB的曝光繪圖。

在步驟R21中，被曝光體台90於－Y方向移動。

在步驟R22中，再度地，當曝光區域SP1至曝光區域SP8到達被曝光體CB的端部時，遮片13遮蔽曝光光線IL。在此狀態下，被曝光體CB的全面成為曝光完畢的區域EX。

在步驟R23中，被曝光體CB從真空吸附被釋放，被曝光體CB從被曝光體台90取出。

<縫合>

接著說明縫合(stitching)。

相鄰的曝光區域SP的交界處係，由於光量不均一及位置偏移，會有顯眼的接縫。因此，為了不使接縫顯眼，而實施縫合。第6b圖係為第6a圖的曝光區域SP6及曝光區域SP7的放大，曝光區域SP6及SP7分離的圖。曝光區域SP6及曝光區域SP7上係被形成全曝光區域EX1及半曝光區域EX2。

在全曝光區域EX1，DMD元件41－6的微型反射鏡M旋轉至使全部的曝光光線IL根據電路圖案朝向被曝光體CB。另一方面，在半曝光區域EX2，為了使經過二度曝光而形成電路圖案，DMD元件41－6的微型反射鏡M旋轉至使僅約一半的曝光光線IL朝向被曝光體CB般。DMD元件41－7的微型反射鏡M也是同樣地被驅動。因此，當相鄰的曝光區域SP6及曝光區域SP7的半曝光區域EX2重疊時，如第6c圖所示般，成為全曝光區域EX1。而且，在第6a圖中，去程的曝光區域SP1的半曝光區域EX2與回程的曝光區域SP8的半曝光區域EX2重疊。

由於進行上述的縫合處理，如在第3圖所示般，可將相鄰的八個DMD元件41－1至DMD元件41－8以及投影光學系統60－1至投影光學系統60－8配置成一列。配置成一列的DMD元件41及投影光學系統60係，製造容易且維護也容易。

<光量調整>

第8圖係表示曝光繪圖裝置100的曝光量調整的方塊圖。為了說明的簡略化，從八個系統的第二照明光學系統37至投影光學系統60的構成中，畫出從第二照明光學系統37－1到投影光學系統60－1、從第二照明光學系統37－2到投影光學系統60－2、從第二照明光學系統37－5到投影光學系統60－5、從第二照明光學系統37－6到投影光學系統60－6的方塊(block)。

控制部80係連接第一電源控制部19－1及第二電源控制部19－2，連接DMD驅動電路83，而且，連接被曝光體台驅動電路84。又，控制部80係具有記憶電路82。在記憶電路82，如第9圖所示般，記憶著第一高壓水銀燈10－1與第二高壓水銀燈10－2的光量門檻值th及在曝光時必要的光量範圍pr等。

第9圖係表示伴隨高壓水銀燈10的使用時間的隨著時間變化的照度特性pd的圖表。此圖表係被規定為縱軸為照射維持率、橫軸為使用時間。高壓水銀燈10的照度特性pd係，將新品的照射光量作為100百分比，隨著使用時間增加，照度漸漸地下降。達到門檻值th的照度，就無法發揮曝光繪圖裝置100的功能。又，在本實施例中，因為使用第一高壓水銀燈10－1及第二高壓水銀燈10－2，兩個燈之間產生差異，所以記憶電路82係記憶光量範圍pr。

第一電源控制部19－1及第二電源控制部19－2進行供給至第一高壓水銀燈10－1及第二高壓水銀燈10－2的電力調整。DMD驅動電路83根據從控制部80供給的電路圖案資訊，而驅動DMD元件41的配置成1024×1280的陣列狀的微型反射鏡M。DMD驅動電路83係也控制微型反射鏡M朝向所定方向的時間間隔。被曝光體台驅動電路84以所定移動速度驅動曝光體台90。

第一光量感測器SS11和第二光量感測器SS12係被具備在有孔構件20的檢測窗29的下流。第一光量感測器SS11和第二光量感測器SS12係分別檢測出第一高壓水銀燈10－1和第二高壓水銀燈10－2的光量，且可檢測出分離成八個系統前的高壓水銀燈10的光量。此光量感測器SS11及SS12的結果係被傳送至控制部80。

第10圖係為第一高壓水銀燈10－1和第二高壓水銀燈10－2的光量調整的流程圖。

在第10圖的步驟S11及S21中，進行供給至第一高壓水銀燈10－1和第二高壓水銀燈10－2的電力調整，第一高壓水銀燈10－1和第二高壓水銀燈10－2點燈。高壓水銀燈10係，光量到安定為止一般約需十數分，光量係漸漸地上升。

在步驟S12及S22中，控制部80係，判斷第一高壓水銀燈10－1和第二高壓水銀燈10－2的光量是否到達門檻值th。

光量不超過門檻值th的話，進入步驟S31。在步驟S31，不許可曝光繪圖裝置100的運轉。藉此防止錯誤操作。運轉許可係為，例如，根據鍵盤的曝光設定或繪圖設定的許可、根據操作按鈕的被曝光體台90的原點開始的許可等。亦即，曝光繪圖裝置100的電源ON的話，高壓水銀燈10點燈，但高壓水銀燈10的光量不超過門檻值th的話，不能進行根據輸入手段(除了電源按鈕之外)的鍵盤或操作按鈕的曝光設定等。

高壓水銀燈10的光量超過門檻值th的話，進入步驟S13及步驟S23。

在步驟S13及步驟S23中，控制部80判斷高壓水銀燈10的光量是否進入所定範圍pr內。第一高壓水銀燈10－1和第二高壓水銀燈10－2的個別光量偏差大的話，調整在有孔構件20分離的八個系統的光束的光量成為困難。因此，第一高壓水銀燈10－1的光量和第二高壓水銀燈10－2的光量係成為均等般進行。

高壓水銀燈10的光量未進入所定範圍pr內的話，進入步驟S14及步驟S24，進入所定範圍pr內的話，進入步驟S32。

在步驟S14及步驟S24中，為了調整第一高壓水銀燈10－1和第二高壓水銀燈10－2的光量，第一電源控制部19－1及第二電源控制部19－2係進行電力供給的調整。

一方面，在步驟S32，控制部80係，基於在第一光量感測器SS11和第二光量感測器SS12被檢測出的光量、以及光阻感光度等，計算必要的曝光時間。

在步驟S33中，基於控制部80的指令，DMD驅動電路83驅動微型反射鏡M。在從光量感測器SS1被檢測出的光量強的情形等，DMD驅動電路83係縮短微型反射鏡M朝向被曝光體的時間(曝光時間)。特別有效於，即使將被曝光體台90以最大速度移動也成為過曝光的情形等。又有，即使在第一電源控制部19－1及第二電源控制部19－2進行電力供給的調整也無法完全使第一高壓水銀燈10－1的光量和第二高壓水銀燈10－2的光量成為均等的情形。此時可將此類微妙的差異藉由根據微型反射鏡M的曝光時間的調整而彌補。

在步驟S34，基於控制部80的指令，被曝光體台驅動電路84係移動被曝光體台90。在從光量感測器SS1被檢測出的光量強的情形等，被曝光體台驅動電路84係使被曝光體台90的移動速度變快。

在上述實施例中，雖然說明了投影光學系統60為固定而被曝光體台90為移動的實施例，但投影光學系統60側移動而被曝光體台90固定亦可。

又，在實施例中，雖然高壓水銀燈10為二個，但三個以上亦可。而且，有孔構件20雖然將一道光束分離成四道光束，但只要是將光束分離成二個以上的有孔構件即可，分離數並未限制。

10．．．高壓水銀燈

10－1．．．第一高壓水銀燈

11．．．橢圓面鏡

19．．．電源控制部 19－1．．．第一電源控制部

19－2．．．第二電源控制部

20．．．有孔構件

21．．．開口窗

22．．．反射光學元件

22H．．．穿透區域

23．．．全反射面鏡

29．．．檢測窗

30．．．第一照明光學系統

37．．．第二照明光學系統

41．．．DMD元件

60．．．投影光學系統

80．．．控制部

82．．．記憶電路

83．．．DMD驅動電路

84．．．被曝光體台驅動電路

90．．．被曝光體台

CB．．．被曝光體

IL．．．曝光光線

SS11、SS12．．．光量感測器

SP．．．曝光區域

第1圖係表示本發明之曝光繪圖裝置100的概略立體圖；第2圖係表示第一照明光學系統30－1及30－2的概念圖；第3圖係表示第二照明光學系統37、DMD元件41及投影光學系統60的立體圖；第4圖係表示從Y方向觀看的反射光學元件22－1及22－2以及全反射鏡23－1至全反射鏡23－8的圖示；第5a圖係表示一個DMD元件41的立體圖，第5b圖係表示微型反射鏡M的動作的圖示；第6a圖係表示載置於被曝光體台90的被曝光體CB的繪圖處理的隨著時間變化的圖示，第6b及6c圖係為說明縫合的圖示；第7圖為繪圖處理的流程圖；第8圖係為表示曝光繪圖裝置100的曝光量調整的方塊圖；第9圖係為伴隨著隨著時間變化的高壓水銀燈的照度特性pd的圖表；以及第10圖係為高壓水銀燈10的光量調整的流程圖。

10．．．高壓水銀燈

10－1．．．第一高壓水銀燈

19－1．．．第一電源控制部

19－2．．．第二電源控制部

20－1、20－2．．．有孔構件

80．．．控制部

82．．．記憶電路

83．．．DMD驅動電路

90．．．被曝光體台

84．．．被曝光體台驅動電路

CB．．．被曝光體

SS11、SS12．．．光量感測器

30－1、30－2．．．第一照明光學系統

41－1、41－2、41－5、41－6．．．DMD元件

60－1、60－2、60－5、60－6．．．投影光學系統

37－1、37－2、37－5、37－6．．．第二照明光學系統

Claims

一種曝光繪圖裝置，將圖案繪圖在被曝光體，且包括：光源，照射包含紫外線的光；有孔構件，設有用於將上述光源分離成第一光束及第二光束的第一開口窗及第二開口窗、以及光量檢測用的檢測窗；第一及第二光學元件，將通過上述第一開口窗及第二開口窗的上述第一光束及第二光束分別反射；以及第一光量感測器，配置在上述第一光學元件及第二光學元件之間的附近，檢測出來自光源、通過上述檢測窗的光量。
如申請專利範圍第1項所述之曝光繪圖裝置，更包括：第一空間光調變部，將在上述光學元件被反射的第一光束藉由被供給的第一圖像資料做空間調變；第二空間光調變部，將在上述光學元件被反射的第二光束藉由被供給的第二圖像資料做空間調變；以及控制部，對應於在上述第一光量感測器被檢測出的光量，控制上述第一或第二空間光調變部的空間調變。
如申請專利範圍第2項所述之曝光繪圖裝置，更包括保持上述被曝光體、移動速度可變化的被曝光體台，其中上述控制部係對應於在上述第一光量感測器被檢測出的光量可變化上述被曝光體台的移動速度。
如申請專利範圍第2或3項所述之曝光繪圖裝置，更包括供給電力至上述光源的電力供給源，其中上述控制部係對應於在上述第一光量感測器被檢測出的光量調整上述電力供給源的電力供給。
如申請專利範圍第1或2項所述之曝光繪圖裝置，其中上述第一及第二光學元件係，具有使通過上述檢測窗的光束通過的透過部。
如申請專利範圍第1或2項所述之曝光繪圖裝置，其中上述光源係為高壓水銀燈，當上述第一光量感測器檢測出的光量係到達預先被設定的所定的值之後，可操作上述曝光繪圖裝置的輸入裝置。
一種曝光繪圖裝置，將圖案繪圖在被曝光體，且包括：第一及第二光源，照射包含紫外線的光；第一及第二電力供給源，供給電力至該等第一及第二光源；第一有孔構件，設有用於將上述第一光源分離成第一光束及第二光束的第一開口窗及第二開口窗、以及光量檢測用的第一檢測窗；第二有孔構件，設有用於將上述第二光源分離成第三光束及第四光束的第三開口窗及第四開口窗、以及光量檢測用的第二檢測窗；第一光量感測器，量測來自上述第一檢測窗的上述第一光源的光量；第二光量感測器，量測來自上述第二檢測窗的上述第二光源的光量；電力控制部，控制上述第一及第二電力供給源,使來自上述第一光量感測器和上述第二光量感測器的光量進入所定範圍內；第一及第二空間光調變部，將透過上述第一開口窗及第二開口窗的第一及第二光束藉由被供給的第一及第二圖像資料做空間調變；第三及第四空間光調變部，將透過上述第三開口窗及第四開口窗的第三及第四光束藉由被供給的第三及第四圖像資料做空間調變；以及控制部，基於來自上述第一光量感測器和第二光量感測器的光量的差，控制上述第一至第四空間光調變部的空間調變。
如申請專利範圍第7項所述之曝光繪圖裝置，更包括記憶裝置，記憶上述第一光源及第二光源的隨著時間的光量變化；其中藉由比較上述第一光量感測器和上述第二光量感測器的隨著時間的輸出狀況、和被記憶在上述記憶裝置的隨著時間的光量變化，把握從上述第一及第二光源至上述第一及第二有孔構件為止的光路的狀態。
如申請專利範圍第7或8項所述之曝光繪圖裝置，更包括被鄰接配置的第一投影光學系統至第四投影光學系統，用以將來自上述第一空間光調變部至第四空間光調變部的第一光束至第四光束導引至上述被曝光體；其中該等第一至第四投影光學系統係被配置於一直線上。