TWI479279B

TWI479279B - 圖案描繪裝置、圖案描繪方法

Info

Publication number: TWI479279B
Application number: TW101149899A
Authority: TW
Inventors: Masahiko Kokubo; Shoichi Umakoshi; Daisuke Kishiwaki; Kohei Omori
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2015-04-01
Also published as: WO2014002312A1; JP2014006433A; TW201400989A

Description

圖案描繪裝置、圖案描繪方法

本發明係關於一種圖案描繪裝置及圖案描繪方法，其係將經由照度均勻化元件入射空間光調變器之光，利用空間調變器調變而照射基板。

先前，已知有將塗布了抗蝕劑等感光性材料之基板等描繪對象，曝光成圖案狀，且於描繪對象上描繪圖案之描繪之圖案描繪裝置。又，於日本特開2006-337475號公報之圖案描繪裝置中，設置有以DMD(Digital Micromirror Device：數位微鏡裝置)構成之空間光調變器，藉由該空間光調變器將來自超高壓水銀燈之光，按照應形成之圖案調變並向描繪對象照射，來將圖案描繪於描繪對象上。

順便一提，於此種圖案描繪裝置中，為了均勻地形成圖案，而要求照射描繪對象之光之照度分佈必需均勻。因此，日本特開2006-337475號公報中，於自超高壓水銀燈到空間光調變器之光路中，設置有照度均勻化元件即積分器，將利用積分器之功能而照度分佈之均勻性提高後之光，照射空間光調變器。藉此，可謀求照射描繪對象之光之照度分佈之均勻化。

然而，超高壓水銀燈之發光點之亮度分佈未必相同，會有不均之情形，一旦以橢圓鏡等光學系統將其聚光並導入如積分器般之照度均勻化元件，於積分器入射端照度分佈便會產生嚴重之不均。又，即使在使用各個光纖任意排列而成之光纖束，將來自光源之光導入積分器之情形，有時亦未能使積分器入射端照度分佈相同。如此，於積分器入射端照度分佈不均之情形下，積分器之將照度分佈均勻化之能力有限。因此，一旦不均之情形嚴重，就未必能充分確保照射描繪對象之光之照度分佈之均勻性。意即，當積分器入射端照度分佈，為不能以積分器之能力來彌補般嚴重之程度時，照射描繪對象之光之照度分佈之均勻性會變得不足。或者，積分器本身具有製造誤差而功能較差之情形、或由於光路中之光學元件之透過率或反射率之不均，而使得照射描繪對象之光之照度分佈之均勻性變得不足。

本發明係鑑於上述課題而完成者，其目的在於提供一種將經由照度均勻化元件而入射至空間光調變器之光，利用空間光調變器調變而照射描繪對象之圖案描繪裝置及圖案描繪方法中，不僅可提高照度均勻化元件之能力，亦可提高向描繪對象之照射光之照度分佈之均勻性之技術。

本發明之圖案描繪裝置為了達成上述目的，其特徵為具備：發光單元，其具有複數個以與驅動信號之大小對應之亮度發光之發光部；照度均勻化元件，其係將自發光單元入射之光，於將光之照度分佈均勻化後射出；空間光調變器，其係將自照度均勻化元件射出之光調變並照射至描繪對象；及驅動控制部，其係就每個發光部個別地控制驅動信號之大小。

於如此構成之發明(圖案描繪裝置)中，設有發光單元，其具有複數個以與驅動信號之大小對應之亮度發光之發光部；且照度均勻化元件對自發光單元入射之光，進行照度分佈之均勻化。並且，於本發明中，設置有驅動控制部，其係就每個發光部個別地控制驅動信號之大小。因此，可個別地控制每個發光部之亮度，並適當地調整入射至照度均勻化元件之光之照度分佈。其結果，不僅可提高照度均勻化元件之能力，亦可提高向描繪對象之照射光之照度分佈之均勻性。

然而，在一邊使發光單元相對於描繪對象向第1方向相對移動，一邊使發光單元所射出之光由空間光調變器予以調變，而將圖案描繪於描繪對象上之圖案描繪裝置中，複數個發光部可以將光照射至與第1方向正交之第2方向上相互不同之位置之方式構成圖案描繪裝置。於如此之構成中，照射描繪對象之光之照度不均產生於第2方向之情形下，由於在描繪對象上會顯現曝光量分佈之差，故並不理想。對此，只要如上所述以就每個發光部個別地控制驅動信號之大小之方式而構成，即可有效抑制如此之向第2方向之照度不均之發生。

具體而言，亦可以由複數個發光部對於照度均勻化元件入射端於第2方向上相互不同之位置照射光之方式，構成圖案描繪裝置。於如此之構成中，藉由就每個發光部個別地控制驅動信號之大小，而可使入射至照度均勻化元件入射端之光之照度分佈於第2方向上變化。此時，若照度均勻化元件入射端照度分佈向第2方向變化，則配合此，於照度均勻化元件出射端，照度分佈亦會向第2方向些許變化。因此，藉由利用如此之照度均勻化元件之特性，可就每個發光部個別地控制驅動信號之大小，而可調整照度均勻化元件出射端之後之光之照度分佈，並可有效地抑制向上述之第2方向之照度不均之發生。

此時，亦可如下述地構成圖案描繪裝置：發光部各自以與驅動信號之大小對應之亮度發光，且係以複數個各自將光照射於第1方向上直線狀排列之位置之發光元件構成；且驅動控制部對於屬於相同之發光部之複數個發光元件共同地進行驅動信號之大小之控制。於如此之構成中，屬於相同發光部之複數個發光元件照射光之區域，係排列在相對於描繪對象發光單元相對移動之方向(第1方向)上。因此，屬於相同發光部之複數個發光元件藉由一邊相對於描繪對象向第1方向移動，一邊照射光，而向累計於相同區域之方向進行曝光。因此，即便於該等發光元件之照射光彼此具有照度之不均，但對於最終形成之圖案帶來之影響少。因此，亦可對於複數個屬於相同發光部之發光元件共同地進行驅動信號之大小之控制，來謀求驅動控制之簡化。

具體而言，亦可如下述地構成圖案描繪裝置：發光部各自以與驅動信號之大小對應之亮度發光，且係以複數個發光元件構成，該等發光元件係各自將光照射於照度均勻化元件入射端於第1方向上直線狀排列之位置；且驅動控制部對於屬於相同之發光部之複數個發光元件共同地進行驅動信號之大小之控制。於如此之構成中，屬於相同發光部之複數個發光元件照射光之區域，係排列在相對於描繪對象發光單元相對移動之方向(第1方向)上。因此，屬於相同發光部之複數個發光元件藉由一邊相對於描繪對象向第1方向移動，一邊照射光，而向累計於相同區域之方向進行曝光。因此，即便於該等發光元件之照射光彼此具有照度之不均，但對於最終形成之圖案帶來之影響少。因此，亦可對於複數個屬於相同發光部之發光元件，共同地進行驅動信號之大小之控制，來謀求驅動控制之簡化。

又，亦可以如下方式構成圖案描繪裝置：進而具備照度檢測器，其係檢測自照度均勻化元件射出後之光之照度分佈，且驅動控制部係以按照照度檢測器之檢測結果，而就每個發光部個別地控制驅動信號之大小。於如此之構成中，由於基於自檢測照度均勻化元件射出後之光之照度分佈之結果，來控制對各發光部之驅動信號之大小，故可更確實地提高向描繪對象之照射光之照度分佈之均勻性。

此時，亦可以由照度檢測器檢測照射於描繪對象之光之照度分佈之方式，構成圖案描繪裝置。藉此，可更確實地提高向描繪對象之照射光之照度分佈之均勻性。

另外，作為空間光調變器，可使用各種者。因此，亦可以空間光調變器為DMD之方式，構成圖案描繪裝置。

又，本發明之圖案描繪方法為了達成上述目的，其特徵為具備如下步驟：就每個發光部個別地控制驅動信號之大小之步驟，驅動信號係提供給以與驅動信號之大小對應之亮度發光之複數個發光部；使來自複數個發光部之光入射至將入射而來之光均勻化並射出之照度均勻化元件之步驟；及將自照度均勻化元件射出之光，以空間光調變器調變並照射於描繪對象之步驟。

於如此構成之發明(圖案描繪方法)中，設置有複數個以按照驅動信號之大小之亮度而發光之發光部，且照度均勻化元件係對於自複數個發光部入射之光進行照度分佈之均勻化。並且，本發明中，設置有就每個發光部個別地控制驅動信號之大小之步驟。因此，就每個發光部可個別地控制亮度，且可適當地調整入射至照度均勻化元件之光之照度分佈。其結果，不僅可提高照度均勻化元件之能力，亦可提高向描繪對象之照射光之照度分佈之均勻性。

根據本發明，將經由照度均勻化元件而入射至空間光調變器之光利用空間光調變器加以調變而照射於描繪對象之圖案描繪裝置及圖案描繪方法，不僅可提高照度均勻化元件之能力，亦可提高向描繪對象之照射光之度分佈之均勻性。

[實施形態]

圖1係模式性表示可適用本發明之圖案描繪裝置之一例之側面圖。圖2係模式性表示圖1之圖案描繪裝置之部分俯視圖。圖3係表示光學感測器之搬送機構之部分俯視圖。為了顯示圖案描繪裝置1之各部分之位置關係，於該等之圖中，適宜顯示以Z軸方向為垂直方向之XYZ正交座標軸。又，視需要而將各座標軸之圖中箭頭側，稱為正側；且將各座標軸之圖中箭頭之相反側，稱為負側。

圖案描繪裝置1係自Y軸方向之負側之搬入口11，搬入裝置內部之基板S並執行利用曝光之圖案描繪，且自Y軸方向之正側之搬出口12，將圖案描繪完成之基板S搬出者。基板S係於其上表面(一方主平面)塗布了抗蝕劑等感光材料之半導體基板或FPC(Flexible Printed Circuits：可撓式印刷電路)用基板，電漿顯示裝置或有機EL(Electro-Luminescence：電致發光)顯示裝置等表面顯示裝置用之玻璃基板，或者印刷電路板等。該圖案描繪裝置1係具有一種概略構成，其包含：支撐被搬入之基板S之支撐部3；將受支撐部3支撐之基板S曝光之曝光部5；拍攝基板S之對準標記之攝像部9；及控制3、5、9各部之控制器100。

支撐部3中，設置有：吸附並支撐載置於其上表面之基板S之支撐台31；及設置於支撐台31之Y軸方向兩側之一對剝離滾輪32。意即，支撐台31係於水平形成之上表面上具有多個吸引孔，藉由省略圖示之吸引機構吸引各吸引孔，而將載置於支撐台31上表面之基板S吸附於支撐台上。藉此，可利用支撐台31確實地支撐被搬入之基板S，並安定地執行對基板S之圖案描繪。又，結束圖案描繪後搬出基板S時，藉由停止吸引孔之吸引，且一對剝離滾輪32上升頂起基板S，來使基板S自支撐台31剝離。

又，支撐部3中，支撐台31係介隔升降台33、旋轉台34及支撐板35而連接於線性馬達37之可動子37a。因此，支撐台31係利用升降台33自由升降，且利用旋轉台34自由旋轉。此外，藉由沿著於Y軸方向延伸之線性馬達37之固定子37b驅動可動子37a，而可於自搬入口11至搬出口12之範圍內，於Y軸方向驅動支撐台31。另外，係以隨著支撐台31，一對剝離滾輪32亦移動之方式而構成。

此外，支撐台31係如圖3所示，於該支撐台31之Y軸方向前端部具備檢測光學頭6照射於受該支撐台31支撐之基板S之表面(相當之位置)之光之照度分佈之光學感測器SC、及於X軸方向移動光學感測器SC之搬送機構20。光學感測器SC係配置於支撐台31之上表面之支撐台31之(+Y)側。後面會明白於進行利用光學頭6調整光之照度分佈之動作時，藉由將支撐台31沿著主掃描方向(Y軸方向)移動，使光學頭6成為配置於光學感測器SC之正上方之狀態。

光學感測器SC係具有將針孔、擴散板、受光元件即光電二極體配置於框體41之內部之構造。自光學頭6所照射之二維區域之調變光，會被導入框體41內部檢測其光量。搬送機構20係具備配設於副掃描方向(X軸方向)之滾珠螺桿21、固定於支撐台31上且配設於支撐框體41之副掃描方向之2根導軌22、及連接於滾珠螺桿21之馬達23。

圖案描繪裝置1係於後述之檢測光之照度分佈之動作時，滾珠螺桿21利用搬送機構20之馬達23而旋轉，光學感測器SC則沿著導軌22，即沿著副掃描方向而向特定方向移動。藉此，自光學頭6照射之調變光，係利用光學感測器SC之光電二極體，依每個發光元件601依序受光及檢測。將檢測出之光信號，分別發送至照射控制部130進行記憶且進行特定之運算處理。

另外，此處，光學感測器SC係藉由一邊受光，一邊利用搬送機構20之驅動而移動，來檢測出光。然而，檢測光之具體形態，並不限於此。因此，亦可不設置搬送機構20，而使光學感測器SC相對於支撐台31為固定設置之形態。該情形時，光學感測器SC藉由支撐台31之主掃描方向及支撐台51之副掃描方向之移動，相對於光學頭6相對移動地檢測光。

曝光部5係具有複數個光學頭6，該等光學頭6係相對於支撐台31之可動區域而配置於上方側。各光學頭6係向於其下方受支撐台31支撐之基板S射出光，使基板S曝光者。另外，複數個光學頭6係排列設置於X軸方向，於X軸方向擔當相互不同之區域之曝光。又，支撐複數個光學頭6之支撐台51，係沿著於X軸方向延伸之一對線性導件52而自由移動。因此，利用省略圖示之線性馬達，沿著線性導件52驅動支撐台，而可使複數個光學頭6共同地於X軸方向移動。

攝像部9係具有於X軸方向隔著間隔而排列之2個CCD(Charge Coupled Device：電荷耦合裝置)攝像機91。該等之CCD攝像機91係利用省略圖示之驅動機構，而向X軸方向自由移動地構成，移動至形成於基板S之對準標記之上方，拍攝該對準標記。

以上係圖案描繪裝置1之機械性構成之概要。接著，就圖案描繪裝置1之電性構成即控制器100進行說明。控制器100係主要執行使來自光學頭6之照射光於受支撐台31支撐之基板S表面上掃描，並於基板S表面描繪圖案之動作者，係以資料處理部110、掃描控制部120及照射控制部130而構成。

資料處理部110係將由CAD(computer aided design：電腦輔助設計)等生成之圖像資料，轉換成描繪資料而輸出至掃描控制部120。另一方面，掃描控制部120係基於描繪資料來控制支撐台31及光學頭6於圖案描繪動作中之移動。又，照射控制部130係控制圖案描繪動作中光學頭6之光之照射。更具體而言，圖案描繪動作係如下般執行。

開始圖案描繪動作之際，控制器100係使攝像部9拍攝附加在基板S上之對準標記。並且，控制器100藉由基於攝像部9之拍攝結果，調整支撐台31與光學頭6之位置關係，而將複數個光學頭6定位於開始對支撐台31上之基板S曝光之位置。

當該定位結束，支撐台31便開始向Y軸方向之一側(例如Y軸負側)移動。並且，複數個光學頭6之各者對於隨著該支撐台31移動之基板S之表面照射與描繪資料對應之圖案之光。藉此，複數個光學頭6各自將照射光對基板S於Y軸方向(主掃描方向)掃描，並將1線份之圖案(線圖)形成於基板S表面。如此，於X軸方向空開間隔排列而形成與光學頭6之個數對應之複數個線圖。

該複數個線圖之形成結束後，控制器100使光學頭6於X 軸方向(副掃描方向)移動。藉此，複數個光學頭6之各者對向於預先形成之複數個線圖之間。並且，若支撐台31開始向與剛才相反側之Y軸方向之另一側(例如Y軸正側)移動，則複數個光學頭6之各者對於隨著該支撐台31而移動之基板S之表面照射與描繪資料對應之圖案之光。

如此，使光學頭6之照射光於預先形成之複數個線圖之彼此之間掃描，形成新的線圖。如此地，藉由一邊使光學頭6於X軸方向間歇移動，一邊依序形成複數個線圖，而對基板S之表面整體描繪圖案。

以上係圖案描繪裝置1之概要。接著，就光學頭6之詳細進行說明。另外，因複數個光學頭6互相具備相同之構成，故此處僅就1個光學頭6進行說明。圖4係模式性表示光學頭所具備之概略構成之立體圖。

光學頭6係具備如下之概略構成：將光源陣列60所射出之光經由棒狀之積分器即桿積算器70入射至光調變器即空間光調變器80，且將利用空間光調變器80予以空間調變後之光照射至基板S表面之照射區域Re。如圖4所示，於光學頭6設置有2個光學陣列60，相對於該等各個光源陣列60，對向配置有透鏡陣列61。並且，彼此對向之光源陣列60與透鏡陣列61係作為光源面板62而一體化。

圖5係模式性表示光源面板之概略構成之側視圖。圖6係模式性表示光源面板之概略構成之俯視圖。圖7係模式性表示光源面板之概略構成之立體圖。於該等之圖中，符號Aoa係表示光學頭6之光軸方向。另外，2個光源面板62僅在自發光元件射出之光之波長方面不同，其他之構成彼此相同。因此，以下基本上顯示1個光源面板62而進行說明。如圖5~圖7所示，光源面板62之光源陣列60具有將12個發光元件601於平板狀之電極基板602上以二維排列3列4行之構成。此時，不論於列方向或行方向之任一者，鄰接之發光元件601之間隔皆相等，且複數個發光元件601均同樣地配置。此處，特別將由排列於行方向上之3個發光元件601所構成之集合稱為發光元件行601C。

各發光元件601係以與驅動電流Id(圖1)對應之亮度發光者，具體而言，係以射出紫外線光之LED(Light Emitting Diode：發光二極體)之裸晶片而構成。即，於本實施形態中，將複數個LED排列使用。更詳細而言，發光元件601係由陶瓷封裝構成，該陶瓷封裝係將具有方形之發光區域之LED晶片收納於內部。並且，於各陶瓷封裝之前面，設置有用於保護內部之覆蓋玻璃。

如此地將複數個LED排列使用的理由之一，係如下所述。先前，一般係將超高壓水銀燈作為光源來使用。另一方面，相對於該種超高壓水銀燈，LED具有效率高、壽命長、單色發光及節省空間等優點。本實施形態係著眼於如此之優點，而使用LED作為光源者。但，單一之LED係恐有曝光所需之光量不足之虞。因此，藉由排列複數個LED，來確保充足之光量。而且，由於LED與超高壓水銀燈比明顯為小型，故即便排列複數個LED，亦無損節省空間之優點。如此，本實施形態係藉由排列複數個LED來使用，而可邊確保充足之光量，邊有效發揮LED所持有之優點。

另一方面，光源面板62之透鏡陣列61，係一對一地對應於12個發光元件601，且使形成各LED晶片之發光區域之像之透鏡群，與LED晶片之排列對應，排列成相同縱橫二維3×4之12個而成者，且每1個發光元件601從發光元件601側觀察，係具有以雙凸之第1透鏡611及平凸之第2透鏡612之2枚而構成之透鏡群，將該等安裝於框上而構成。意即，與光源陣列60之發光元件601之排列相同，透鏡陣列61中，12個第1透鏡611及12個第2透鏡612係分別以3列4行而排列著。如此，於各個12個發光元件601，2個透鏡611、612成為對向，來自於各發光元件601之光透過第1透鏡611、第2透鏡612而向光源面板62之外側射出。另外，如上所述，於光學頭6設置有2個光源面板62。該等中，光源面板62a之發光元件601，係射出中心波長385[nm]之光，光源面板62b之發光元件601，則射出中心波長365[nm]之光。意即，光源面板62a、62b會射出中心波長彼此不同之光。

返回至圖4繼續光學6之說明。分別自2個光源面板62射出之光係入射至雙色鏡63。該雙色鏡63係一邊將其一面(透過側)朝向光源面板62a，一邊將其另一面(反側面)朝向光源面板62b。並且，來自光源面板62a之各發光元件601之光(12個光)，係自雙色鏡63之一面向另一面透過；又，來自光源面板62b之各發光元件601之光(12個光)，係在雙色鏡63之另一面反射。如此，利用雙色鏡63，合成各個中心波長不同之光。

順便一提，由於雙色鏡63所合成之光之中心波長之差係20[nm]程度，故雙色鏡63需要具有較傾斜之邊緣之分光反射率(分光透過率)之特性。對此，一旦向雙色鏡63之入射角為45度以上，PS偏極分量之光學特性便會產生分離而無法獲得傾斜之特性。因此，將分別自光源面板62a、62b射出之光，設定為向雙色鏡63入射之入射角為小於40度。

自雙色鏡63射出之12個光係向透鏡陣列64入射。該透鏡陣列64與透鏡陣列61相同，具有與12個發光元件601一對一地對應而排列之12個透鏡641之構成。意即，於透鏡陣列64，設置有與自雙色鏡63射出之12個光一對一地對應之12個透鏡641。又，於各透鏡641上，形成有所對應之各發光元件601之擴大投影像，各發光元件601與所對應之各透鏡641，於光學上具有共軛關係，各透鏡641係作為場透鏡而發揮功能者。因此，於自雙色鏡63射出之各光透過透鏡641後，主光線與光軸方向平行進行。如此，成為自透鏡陣列64射出的係，主光線與光軸平行之12個光束。

自透鏡陣列64射出之光係入射至以3枚透鏡65a、65b、65c構成之光學系統65。該光學系統65係兩側遠心之光學系統，將透鏡陣列64之像縮小投影至桿積算器70之入射端70a，且以主光線與光軸平行之方式，將自光學系統65射出之光入射至桿積算器70。

圖8係入射至桿積算器70之光之光路圖。於該圖中，符號Aoa係表示光學頭6之光軸方向。如該圖所示，自光源陣列60射出之光，係利用透鏡陣列61而成像於透鏡陣列64上。此時之成像倍率，係以光源陣列60之發光元件601之像，成為透鏡陣列64之透鏡641之外形以上之大小之方式來設定。又，透鏡陣列64之形狀，係與桿積算器70之入射端70a之形狀相似。透過該透鏡陣列64之光，係作為主光線與光軸方向Aoa平行之平行光，入射至兩側遠心光學系統65。並且，自光學系統65射出之光，係作為主光線與光軸方向Aoa平行之平行光，而縮小投影於桿積算器70之入射端70a。

返回至圖4繼續說明。桿積算器70係將入射至入射端70a後之光均勻化其光之照度分佈，而自出射端70b射出。另外，作為桿積算器70，可使用空心桿型或實心桿型等各種者。又，雖然桿積算器70之入射端70a與出射端70b成為彼此相似之形狀，但彼此之尺寸無需相同，可使用自入射端70a到70b形成錐形之桿積算器70。

自桿積算器70之出射端70b射出之光，係經由2枚透鏡66、平面鏡67a及凹面鏡67b，而入射至空間光調變器80。另外，桿積算器70之出射端70b與空間光調變器80，在光學上係共軛關係。該空間光調變器80係以將許多微鏡排列成格子狀之DMD所構成。空間光調變器80之微鏡，係利用來自於照射控制部130之控制信號來控制，而採取對應於打開狀態或關閉狀態之任一者之姿態。對應於打開狀態之姿態之微鏡，係將來自於桿積算器70之光向第1投影透鏡 68反射。另一方面，對應於關閉狀態之姿態之微透鏡，係將來自於桿積算器70之光，向偏離第1投影透鏡68之方向反射。因此，來自桿積算器70之光係利用空間光調變器80之處於打開狀態之微鏡反射，而向第1投影透鏡68入射。

並且，第1投影透鏡68與第2投影透鏡69係具有作為一對投影透鏡之功能，藉由變更彼此間之間隔來調整倍率後，將空間光調變器80之像投影於基板S表面之照射區域Re。另外，空間光調變器80之微鏡與基板S表面之照射區域Re於光學上係共軛關係。又，圖4所示之光學頭6，係具備自動調整聚焦之自動對焦機構95。該自動對焦機構95係以將光照射於照射區域Re之照射部96、及接收來自於照射區域Re之反射光之受光部97所構成，且基於受光部97之受光結果，於上下方向驅動第2投影透鏡69，藉此自動調整聚焦。

圖9係模式性表示照射桿積算器70之發光元件601之像之俯視圖。該圖中，單位像IM係將來自於1個發光元件601之光照射桿積算器70所獲得之像。如該圖所示，於桿積算器70中，以3列4行排列有12個單位像，其係對應於光源陣列60之12個發光元件601之3列4行配置。其結果，屬於相同發光元件行之601C之3個發光元件601所照射之3個單位像IM，係於相當於基板S之Y軸方向之方向上，以直線狀排列而構成單位像行IMC。意即，屬於相同之單位像行IMC之3個單位像IM，會排列於相當於基板S之光之掃描方向，即基板S之Y軸方向之方向上。

並且，本實施形態中，如圖9所示，為了調整照射桿積算器70之光之照度分佈，單位像IM之照度係可個別地變更。具體而言，照射控制部130係就每個發光元件601個別地控制驅動電流Id之大小。藉此，就每個發光元件601個別地控制其亮度，而個別地控制單位像IM之照度。藉此，可調整照射區域Re之照度分佈。此時，照射控制部130係基於光學感測器SC所檢測出之照射區域Re之照度分佈之結果，來控制各發光元件601之驅動電流Id。

如上所述，於本實施形態中，設置有光源陣列60，其具有複數個以按照驅動電流Id之大小之亮度發光之發光元件601，且桿積算器70對於自光源陣列60入射之光，進行照度分佈之均勻化。並且，於本實施形態中，設置有照射控制部130，其係就每個發光元件601個別地控制驅動信號Id之大小。桿積算器70係具有如下特性：於桿積算器70之入射端70a之一方向具有照度不均之情形時，於桿積算器70之出射端70b亦會於相同方向產生些許照度分佈。因此，可就每個發光元件601個別地控制亮度，且可適當地調整桿積算器70之出射端70b之照度分佈。其結果，不僅可提高桿積算器70之能力，亦可提高桿積算器70之出射端70b之照度分佈之均勻性。

不過，本實施形態之圖案描繪裝置1係一邊相對於基板S之表面使光源陣列60向Y軸方向相對移動，一邊將光源陣列60所射出之光於空間光調變器80調變，而於基板S表面描繪圖案。此時，於照射基板S表面之光之照度不均係產生於X軸方向之情形，由於在基板S表面會顯現曝光量分佈之差，故並不理想。相對於此，本實施形態中，於將桿積算器70之出射端70b投影於空間調變元件80，且進而利用第1投影透鏡68、第2投影透鏡69投影於照射區域Re之構成中，因曝光X軸方向之相互不同區域之4個發光元件601之驅動信號Id之大小，係就每個發光元件601個別地控制，故可有效地抑制向X軸方向之照度不均之發生。

又，本實施形態中，設置有光學感測器SC，其檢測自光學頭6射出後之光之照度分佈。並且，照射控制部130係按照光學感測器SC之檢測結果，而就每個發光元件601個別地控制驅動信號Id之大小。如此之構成中，由於可基於所檢測出之自桿積算器70射出後之光之照度分佈之結果，來控制對各發光元件601之驅動信號Id之大小，故可更確實地提高向基板S表面之照射光之照度分佈之均勻性。

尤其，於本實施形態中，光學感測器SC係檢測照射於基板S表面之光之照度分佈。藉此，可更確實地提高向基板S表面之照射光之照度分佈之均勻性。

如此，於本實施形態中，圖案描繪裝置1相當於本發明之「圖案描繪裝置」，基板S相當於本發明之「描繪對象」，發光元件601或發光元件行601C相當於本發明之「發光部」，光源陣列60相當於本發明之「發光單元」，桿積算器70相當於本發明之「照度均勻化元件」，空間光調變器80相當於本發明之「空間光調變器」，照射控制部130相當於本發明之「驅動控制部」，驅動電流Id相當於本發明之「驅動信號」，Y軸方向相當於本發明之「第1方向」，X軸方向相當於本發明之「第2方向」，光學感測器SC相當於本發明之「照度檢測器」。

另外，本發明並不限於上述之實施形態者，只要不背離其宗旨，便可於上述者以外進行各種變更。例如，上述實施形態中，係就設置於光源陣列60之12個發光元件601之全體，進行驅動電流Id之個別控制。然而，本發明之適用態樣並不限於此，亦可於例如下述之態樣適用本發明。

如上所述，屬於相同之發光元件行601C之3個發光元件601，對於基板S表面係一邊相對移動一邊照射光，於相同區域進行重複曝光。因此，即便該等發光元件601之各個照射光有照度不均，但對於最終形成之圖案之影響少。因此，對於屬於相同發光元件行601C之3個發光元件601，亦可共同地進行驅動電流Id之大小之控制，來謀求驅動控制之簡化。順便一提，於相關之變化例中，發光元件行601C係相當於本發明之「發光部」。

另外，於該變化例中，亦可藉由個別地控制不同之發光元件行601C之驅動電流Id之大小，來達到與上述相同之效果。圖10係個別控制發光元件601之照射控制部130之電路之方塊圖。屬於相同發光元件行601C之3個發光元件601係串聯連接，其輸入端及輸出端係經由DC-DC轉換器102而連接於電源100。又，於該等之3個發光元件601之輸出側串聯連接有電流檢測部103，基於電流檢測部103之檢測結果，於照射控制部130內變更送往DC-DC轉換器101之控制電壓，藉此控制提供給該等之3個發光元件601之驅動電流Id。並且，對於4行之發光元件行601C之各者設置具有相同構成之電路。因此，可就每個發光元件行601C個別地控制提供給發光元件601之驅動電流Id。另外，對應於相互不同之發光元件行601C之4個DC-DC轉換器101係經由AC-DC轉換器102連接於電源100，而接收電源供給。

又，於上述實施形態中，係基於檢測出照度分佈之結果而控制送往發光元件601之驅動信號Id。藉此，可使利用曝光而照射之光量之累計值(累計光量)於基板S之大致全區域皆均勻。此時，亦可預先計測表示驅動信號Id與累計光量之關係之累計光量設定檔，並預先儲存於照射控制部130等。並且，藉由基於該累計光量設定檔而控制驅動信號Id，可在基板S之大致全區域使累計光量均勻，執行更良好之圖案描繪。

又，於上述實施形態中，係控制提供給發光元件601之驅動電流Id之大小而調整發光元件601之亮度。然而，亦可控制提供給發光元件601之驅動電壓Vd，而調整發光元件601之亮度。

又，有關驅動電流Id、驅動電壓Vd之具體值雖未特別言及，但該等之值亦可進行各種變化。因此，亦可將例如驅動電流Id、驅動電壓Vd之值設為大於額定電流、額定電壓之值，具體而言，亦可設為額定電流、額定電壓之2倍以上或3倍以上。藉此，可顯著提升發光元件601之亮度。

又，上述實施形態中，使屬於相同之單位像行IMC之3 個單位像IM於基板S表面之相同區域相對移動而執行曝光。然而，亦可不使用如此之曝光之方法而曝光基板S表面。具體而言，亦可以於基板S每移動朝向單位像行IMC之X軸方向之距離時，使12個發光元件601點亮，而對圖9所示之12個單位像IM之基板S進行照射之方式構成。

又，光源陣列60之複數個發光元件601之排列態樣並不限於上述者。因此，可將複數個發光元件601所排列之列數及行數適當地變更，或適當變更鄰接之發光元件601之間隔。或者，亦可以行列態樣以外之態樣，排列複數個發光元件601。

又，上述實施形態中，係藉由使基板S於Y軸方向移動，使基板S及光學頭6相對移動。然而，亦可藉由使光學頭6向Y軸方向移動，而使基板S及光學頭6相對移動。

又，檢測光照度分佈之光學感測器SC之構成亦不限於上述者。亦可利用另外設置之二維影像感測器來檢測照度分佈。又，光學感測器SC檢測照度分佈之位置不限於基板S表面。因此，亦可以將入射至空間光調變器80之光之一部分分支，而以光學感測器SC或另外設置之二維影像感測器來檢測照度分佈之方式構成。

又，光學頭6之光學性之構成亦不限於上述者，可適當執行構成其之各光學元件之追加、變更、削減。因此，亦可排除自光源陣列60至桿積算器70之光學系統65，而緊接著透鏡陣列64之後配置桿積算器70。或者，亦可將自光源陣列60至桿積算器70之所有的光學性構成皆排除，而緊接著光源陣列60之後配置桿積算器70。

又，可使用桿積算器70以外之積分器，例如亦可使用以蠅眼透鏡所構成之蠅眼透鏡積分器。意即，蠅眼透鏡積分器亦可發揮作為使照度分佈均勻化之積分器之功能。此時，最好將蠅眼透鏡積分器配置於光學系統65內光之主光線與光軸相交之位置。又，構成蠅眼透鏡積分器之各透鏡之形狀，最好構成與DMD80相似之形狀。

又，上述實施形態中，係將不同波長之2個光合成。然而，亦可以不進行如此之光之合成之方式來構成。或者，亦可以將不同波長之3個光合成之方式構成。該情形時，亦可使用複數個雙色鏡，亦可使用二向色稜鏡(正交稜鏡、菲利浦型稜鏡、寇斯特稜鏡等)。或者，亦可組合該等來使用。

發光元件601之種類並不限於LED，可使用其他各種光源。

本發明係可利用於將經由如桿積算器70之照度均勻化元件而入射至空間光調變器之光，利用空間光調變器調變，而照射基板之圖案描繪裝置、圖案描繪方法。

1‧‧‧圖案描繪裝置

3‧‧‧支撐部

5‧‧‧曝光部

6‧‧‧光學頭

9‧‧‧攝像部

11‧‧‧搬入口

12‧‧‧搬出口

20‧‧‧搬送機構

21‧‧‧滾珠螺桿

22‧‧‧導軌

23‧‧‧馬達

31‧‧‧支撐台

32‧‧‧剝離滾輪

33‧‧‧升降台

34‧‧‧旋轉台

35‧‧‧支撐板

37‧‧‧線性馬達

37a‧‧‧可動子

37b‧‧‧固定子

41‧‧‧框體

51‧‧‧支撐台

52‧‧‧線性導件

60‧‧‧光學陣列

61‧‧‧透鏡陣列

62‧‧‧光源面板

62a‧‧‧光源面板

62b‧‧‧光源面板

63‧‧‧雙色鏡

64‧‧‧透鏡陣列

65‧‧‧光學系統

65a‧‧‧透鏡

65b‧‧‧透鏡

65c‧‧‧透鏡

66‧‧‧透鏡

67a‧‧‧光學鏡

67b‧‧‧光學鏡

68‧‧‧變焦透鏡

69‧‧‧物鏡

70‧‧‧桿積算器

70a‧‧‧入射端

70b‧‧‧出射端

80‧‧‧空間光調變器

91‧‧‧攝像機

95‧‧‧自動對焦機構

96‧‧‧照射部

97‧‧‧受光部

100‧‧‧控制器

101‧‧‧DC-DC轉換器

102‧‧‧AC-DC轉換器A

103‧‧‧電流檢測部

110‧‧‧資料處理部

120‧‧‧掃描控制部

130‧‧‧照射控制部

601‧‧‧發光元件

601C‧‧‧發光元件行

611‧‧‧第1透鏡

612‧‧‧第1透鏡

641‧‧‧透鏡

IM‧‧‧單位像

IMC‧‧‧單位像行

Re‧‧‧照射區域

S‧‧‧基板

SC‧‧‧光學感測器

圖1係模式性表示可適用本發明之圖案描繪裝置之一例之側視圖。

圖2係模式性表示圖1之圖案描繪裝置之部分俯視圖。

圖3係表示光學感測器之搬送機構之部分俯視圖。

圖4係模式性表示具備光學頭之概略構成之立體圖。

圖5係模式性表示光源面板之概略構成之側視圖。

圖6係模式性表示光源面板之概略構成之俯視圖。

圖7係模式性表示光源面板之概略構成之立體圖。

圖8係表示入射至桿積算器之光之光線圖之圖。

圖9係模式性表示照射桿積算器之發光元件之像之一例之俯視圖。

圖10係表示個別控制發光元件之電路之一例之區塊圖。