WO2006019178A1 - 露光方法および装置 - Google Patents

露光方法および装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2006019178A1
WO2006019178A1 PCT/JP2005/015306 JP2005015306W WO2006019178A1 WO 2006019178 A1 WO2006019178 A1 WO 2006019178A1 JP 2005015306 W JP2005015306 W JP 2005015306W WO 2006019178 A1 WO2006019178 A1 WO 2006019178A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
exposure
exposure light
amount
partial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2005/015306
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Akihiro Hashiguchi
Atsuko Shimizu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Publication of WO2006019178A1 publication Critical patent/WO2006019178A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70283—Mask effects on the imaging process
    • G03F7/70291—Addressable masks, e.g. spatial light modulators [SLMs], digital micro-mirror devices [DMDs] or liquid crystal display [LCD] patterning devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/7005—Production of exposure light, i.e. light sources by multiple sources, e.g. light-emitting diodes [LED] or light source arrays
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose

Definitions

  • the present invention relates to an exposure method and apparatus for focusing a plurality of exposure light beams emitted from a plurality of exposure light sources and irradiating the exposure surface with the focused light beams.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 9-2 2 1 20 proposes a method in which an optical filter or a reflection mirror is provided in the optical path, and exposure light dimmed by these is photoelectrically detected by a photoelectric sensor or the like Has been.
  • an apparatus using a laser diode as an exposure light source has been proposed.
  • a laser diode is used as an exposure light source as described above, the output of each laser diode is small.
  • a method for acquiring high-power laser light using a plurality of laser diodes has been proposed. Yes. Specifically, a plurality of laser modules that combine laser beams emitted from a plurality of laser diodes by a multimode optical fiber are configured, and the multimode optical fibers of the plurality of laser modules are bundled into a bundle shape.
  • a method of obtaining a high-power laser beam by configuring a light source is employed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 3-3 3 7 4 2 5 and Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 4- 1 2 6 0 3 (See No. 4).
  • the amount of laser light emitted from each laser diode has a large difference in the amount of light, so when trying to detect these with a photoelectric sensor having a predetermined detectable range, Some light amounts are outside the detectable range, making it difficult to detect all light amounts.
  • a photoelectric sensor having a different detectable range is provided for each light quantity, different types of photoelectric sensors must be prepared, and the same type of photoelectric sensor may be used. Compared to this, the unit price is higher and the cost is increased.
  • an object of the present invention is to provide an exposure method and an exposure apparatus capable of detecting laser light in a wide light quantity range in the exposure apparatus as described above.
  • Another object of the present invention is to provide an exposure method and an exposure apparatus that can detect a laser beam in a wide light amount range without incurring problems due to the above-described cost increase and contamination of the optical filter.
  • the exposure method of the present invention has a plurality of exposure light source sections, focuses the first exposure light emitted from each exposure light source section of the plurality of exposure light source sections, and focuses the focused first exposure light.
  • the exposure surface is irradiated with the second exposure light emitted from the exposure light emitting means that is emitted as the second exposure light, and the light amounts of the first exposure light and the second exposure light are detected by the irradiation means.
  • an attenuating means for forming attenuated light attenuated from incident exposure light with a first attenuation factor and a second attenuation factor larger than the first attenuation factor, and the amount of the first exposure light is detected.
  • each exposure light source unit When the first exposure light emitted from each exposure light source unit is attenuated by the first attenuation factor by the attenuation means, and when the amount of the second exposure light is detected, The second attenuation rate of the second exposure light emitted from the exposure light emission means is reduced by the attenuation means. And detecting the attenuated attenuated light.
  • the amount of attenuated light obtained by attenuating the first exposure light by the first attenuation factor and the amount of attenuated light obtained by attenuating the second exposure light by the second attenuation factor are respectively used.
  • the first attenuation factor and the second attenuation factor are within the detectable range of the same photoelectric detection means.
  • the magnitude of the attenuation rate can be set.
  • the attenuating means includes a first attenuator for extracting a part of the incident exposure light as first partial light, and a part of the first partial light extracted by the first attenuator.
  • a second attenuating part that reflects and takes out as the second partial light and transmits the first partial light other than the above-mentioned part and takes it out as the third partial light.
  • each exposure light source unit of the plurality of exposure light source units has a plurality of exposure light sources, and the third exposure light emitted from each exposure light source of the plurality of exposure light sources is focused, and the The third exposure light shall be emitted as the first exposure light, and the attenuation means shall form attenuation light attenuated from the incident exposure light with a third attenuation factor smaller than the first attenuation factor.
  • the attenuation means shall form attenuation light attenuated from the incident exposure light with a third attenuation factor smaller than the first attenuation factor.
  • the amount of attenuated light obtained by attenuating the first exposure light by the first attenuation factor the amount of attenuated light obtained by attenuating the second exposure light by the second attenuation factor, and the third exposure light by the third attenuation factor.
  • the magnitudes of the first attenuation factor, the second attenuation factor, and the third attenuation factor are set so that the amount of attenuation light attenuated by the rate falls within the detectable range of the same photoelectric detection means. can do.
  • the attenuating means includes a first attenuator for extracting a part of the incident exposure light as first partial light, and a part of the first partial light extracted by the first attenuator.
  • a second attenuator that reflects and takes out as a second partial light and transmits a first partial light other than the above-mentioned part and takes it out as a third partial light; and a second attenuator reflected by the second attenuator
  • the partial light of the first partial light and the third partial light transmitted through the second attenuating part are reflected and extracted as the fourth partial light, and one of the other partial lights.
  • a third attenuator that transmits the partial light and extracts it as the fifth partial light.
  • the light When detecting the amount of the first exposure light, the light is attenuated by the first attenuation factor. No Any one of the partial light, the fourth partial light, and the fifth partial light.
  • the second attenuation factor When detecting the spectrum and detecting the amount of the second exposure light, the second attenuation factor When detecting one of the partial light, the fourth partial light, and the fifth partial light attenuated by the above, and detecting the amount of the third exposure light, Any one of the partial light, the fourth partial light, and the fifth partial light attenuated by the third attenuation factor can be detected.
  • the light quantity of the second exposure light is detected, and when the light quantity of the second exposure light is not more than a predetermined target value, the first light quantity of the exposure light source unit is increased so that the light quantity of the second exposure light is increased.
  • the amount of exposure light can be adjusted.
  • the amount of the second exposure light is detected, and when the amount of the second exposure light is not more than a predetermined target value, the third exposure of the exposure light source is increased so that the amount of the second exposure light is increased.
  • the amount of light can be adjusted.
  • the amount of the second exposure light is detected again, and if the amount of the second exposure light is below a predetermined target value, the exposure light source characteristic data is acquired.
  • the amount of the third exposure light of the exposure light source can be adjusted again based on the characteristic data.
  • the light quantity of the second exposure light is detected again, and when the light quantity of the second exposure light is below a predetermined target value, the light quantity of the third exposure light Obtains information on an exposure light source that is less than or equal to a predetermined target value, and based on the information on the exposure light source, the third light source of an exposure light source other than the exposure light source whose light amount of the third exposure light is less than or equal to a predetermined target value again The amount of exposure light can be adjusted.
  • the irradiation means it is possible to detect the amount of irradiation light irradiated on the exposure surface by the irradiation means. Further, when the detected light amount of the irradiation light is equal to or less than a predetermined target value, the light amounts of the first exposure light of the plurality of exposure light source units are adjusted so that the light amount of the second exposure light is increased. Can be.
  • the exposure apparatus of the present invention has a plurality of exposure light source units, focuses the first exposure light emitted from each exposure light source unit of the plurality of exposure light source units, and focuses the focused first exposure light.
  • Exposure light emitting means for emitting second exposure light; irradiation means for irradiating the exposure surface with second exposure light emitted from the exposure light emitting means; and amounts of first exposure light and second exposure light
  • a photoelectric detecting means for detecting an attenuation means for forming attenuation light attenuated from incident exposure light with a first attenuation factor and a second attenuation factor larger than the first attenuation factor.
  • the second exposure light emitted from the exposure light emitting means It is characterized by detecting the attenuated light attenuated at the second attenuation rate by the attenuation means.
  • the amount of attenuated light obtained by attenuating the first exposure light by the first attenuation factor and the amount of attenuated light obtained by attenuating the second exposure light by the second attenuation factor are respectively used.
  • the first attenuation factor and the second attenuation factor can be set so as to be within the detectable range of the same photoelectric detection means.
  • the attenuating means includes a first attenuator for extracting a part of the incident exposure light as first partial light, and a part of the first partial light extracted by the first attenuator.
  • a second attenuating part that reflects and takes out as the second partial light and transmits the first partial light other than the above-mentioned part and takes it out as the third partial light.
  • each exposure light source unit of the plurality of exposure light source units has a plurality of exposure light sources, and the third exposure light emitted from each exposure light source of the plurality of exposure light sources is focused, and the The third exposure light shall be emitted as the first exposure light, and the attenuation means shall form attenuation light attenuated from the incident exposure light with a third attenuation factor smaller than the first attenuation factor.
  • the attenuation means When detecting the amount of the third exposure light, it is possible to detect the attenuated light obtained by attenuating the third exposure light emitted from the exposure light source by the attenuation means with the third attenuation factor. .
  • the amount of attenuated light obtained by attenuating the first exposure light by the first attenuation factor the amount of attenuated light obtained by attenuating the second exposure light by the second attenuation factor, and the third exposure light by the third attenuation factor.
  • Set the first attenuation factor, the second attenuation factor, and the third attenuation factor so that the amount of attenuated light attenuated by the rate falls within the detectable range of the same photoelectric detector. It can be
  • the attenuating means includes a first attenuator for extracting a part of the incident exposure light as first partial light, and a part of the first partial light extracted by the first attenuator.
  • a second attenuator that reflects and takes out as a second partial light and transmits a first partial light other than the above-mentioned part and takes it out as a third partial light; and a second attenuator reflected by the second attenuator
  • the partial light of the first partial light and the third partial light transmitted through the second attenuating part are reflected and extracted as the fourth partial light, and one of the other partial lights.
  • a third attenuator that transmits the partial light and extracts it as the fifth partial light.
  • any one of the partial light, the fourth partial light, and the fifth partial light is detected.
  • any one of the partial light, the fourth partial light, and the fifth partial light is detected.
  • any one of the partial light, the fourth partial light, and the fifth partial light attenuated by the second attenuation factor 1 If one partial light is detected and the amount of the third exposure light is detected, one of the partial light attenuated by the third attenuation factor, the fourth partial light, and the fifth partial light. Any one of the partial lights can be detected.
  • the first exposure light of the exposure light source unit is increased so that the amount of the second exposure light is increased. It may have a light amount adjusting means for adjusting the light amount.
  • the amount of the second exposure light detected by the photoelectric detection means is less than or equal to a predetermined target value
  • the amount of the third exposure light of the exposure light source is increased so that the amount of the second exposure light is increased. It is possible to have a light amount adjusting means for adjusting.
  • the light amount adjustment means And the light quantity of the third exposure light of the exposure light source can be adjusted again based on the characteristic data.
  • the light amount adjustment means Information on the exposure light source whose light intensity is less than or equal to a predetermined target value is obtained, and based on the information on the exposure light source, the exposure light sources other than the exposure light sources whose light intensity of the third exposure light is less than or equal to the predetermined target value again.
  • the amount of exposure light 3 can be adjusted.
  • Control means for controlling each exposure light source unit so that the exposure light is sequentially emitted, and the emitted first exposure light is detected by the photoelectric detection means, and the amount of the first exposure light detected by the photoelectric detection means If the exposure light source is less than or equal to a predetermined target value, there may be provided an abnormality warning means for giving a warning indicating that the exposure light source unit having a light amount equal to or less than the predetermined target value is abnormal.
  • it can have an irradiation light quantity detection means for detecting the light quantity of the irradiation light irradiated to the exposure surface by the irradiation means.
  • the irradiation light amount detection means when the amount of irradiation light detected by the irradiation light amount detection means is less than or equal to a predetermined target value, the first exposure light of the plurality of exposure light source units is increased so that the amount of second exposure light is increased.
  • An irradiation light amount adjusting means for adjusting the light amount can be provided.
  • Irradiation means abnormality warning means for warning that the irradiation means is abnormal It can have.
  • Attenuation means for forming attenuation light attenuated from incident exposure light at a first attenuation factor and a second attenuation factor larger than the first attenuation factor.
  • the attenuation light obtained by attenuating the first exposure light with the first attenuation factor is detected by the attenuation means, and a plurality of exposure light sources are detected.
  • the attenuated light attenuated by the second attenuation factor by the attenuation means is detected by the attenuation means. Exposure light in a large light amount range can be detected.
  • the amount of attenuated light obtained by attenuating the first exposure light by the first attenuation factor and the amount of attenuated light obtained by attenuating the second exposure light by the second attenuation factor are set so that each is within the detectable range of the same photoelectric detection means. Therefore, the cost can be reduced compared to the case of using different types of photoelectric detection means.
  • the attenuating means includes a first attenuator for extracting a part of the incident exposure light as first partial light, and a part of the first partial light extracted by the first attenuator.
  • a second attenuating part that reflects and takes out as the second partial light and transmits the first partial light other than the above-mentioned part and takes it out as the third partial light. . Is detected by detecting either the second partial light or the third partial light attenuated by the first attenuation rate, and detecting the amount of the second exposure light. In this case, when the other partial light attenuated by the second attenuation factor is detected, the partial light of the second exposure light is extracted and detected using one attenuation part. Compared with, the attenuation factor of the first attenuation part can be reduced, so that the optical efficiency can be improved. .
  • each exposure light source unit of the plurality of exposure light source units has a plurality of exposure light sources, and the third exposure light emitted from each exposure light source of the plurality of exposure light sources is focused, and the It is assumed that the third exposure light is emitted as the first exposure light, and the attenuation means attenuates the incident exposure light by a third attenuation rate that is smaller than the first attenuation rate.
  • the attenuation light obtained by attenuating the third exposure light emitted from the exposure light source with the third attenuation factor is detected. In such a case, it is possible to detect exposure light in a wider light amount range.
  • the light quantity of the second exposure light is detected, and when the light quantity of the second exposure light is not more than a predetermined target value, the first light quantity of the exposure light source unit is increased so that the light quantity of the second exposure light is increased.
  • the exposure light amount or the third exposure light amount of the exposure light source is adjusted, it is possible to irradiate the exposure surface with a more appropriate amount of the second exposure light.
  • the exposure light source characteristic data is acquired.
  • the light amount of the third exposure light of the exposure light source is adjusted again based on the characteristic data, for example, even when the exposure light source has deteriorated and its characteristics have changed. Therefore, it is possible to perform light amount control in consideration of the characteristic change.
  • the light quantity of the second exposure light is detected again, and when the light quantity of the second exposure light is below a predetermined target value, the light quantity of the third exposure light Obtains information on an exposure light source that is less than or equal to a predetermined target value, and based on the information on the exposure light source, the third light source of an exposure light source other than the exposure light source whose light amount of the third exposure light is less than or equal to a predetermined target value again.
  • the exposure light amount is adjusted, for example, even if the exposure light source fails and the third exposure light with the target light amount cannot be emitted, other exposure light sources By capturing with the third exposure light, it is possible to irradiate the second exposure light with an appropriate amount of light.
  • both the detection of the light amount of the second exposure light emitted from the exposure light emitting means should be performed. By doing so, it is possible to determine whether an abnormality has occurred in the exposure light emitting means or an abnormality in the irradiation means.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the external appearance of an embodiment of the exposure apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a scanner of the exposure apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3A is a plan view showing an exposed area formed on the photosensitive material
  • FIG. 3B is a view showing an arrangement of exposure areas by each exposure head.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of an exposure head of the exposure apparatus shown in FIG.
  • FIG. 5 is a view showing a configuration of an exposure head and attenuation means of the exposure apparatus shown in FIG. Fig. 6 is a partially enlarged view showing the configuration of the digital micromirror device (D M D). 7A and 7B are explanatory diagrams for explaining the operation of D M D. FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of a fiber array light source.
  • Fig. 9 is a diagram showing a laser emission part in a fiber array light source.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a laser module.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an electrical configuration of the exposure apparatus shown in FIG.
  • FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of the exposure apparatus shown in FIG.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the exposure apparatus shown in FIG.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of drive current / one light quantity characteristic data of the LD chip.
  • FIGS. 15A and B are views showing another embodiment of the exposure apparatus of the present invention. Preferred form for carrying out the invention
  • the exposure apparatus of the present invention is characterized by a method for detecting the amount of laser light. First, the overall configuration of the exposure apparatus will be described.
  • the exposure apparatus 10 includes a plate-shaped moving stage 14 that holds the sheet-like photosensitive material 12 by adsorbing to the surface, and is supported by four legs 16.
  • Two guides 20 extending along the stage moving direction are installed on the upper surface of the thick plate-shaped installation table 18.
  • the stage 14 is arranged so that the longitudinal direction thereof faces the stage moving direction, and is supported by the guide 20 so as to be reciprocally movable.
  • the exposure apparatus 10 is provided with a stage driving device (not shown) for driving the stage 14 as a moving means along the guide 20.
  • a U-shaped gate 22 is provided at the center of the installation table 18 so as to straddle the movement path of the stage 14. Each end of the U-shaped gate 2 2 is fixed to both side surfaces of the installation base 18.
  • a scanner 24 is provided on one side across the gate 22, and a plurality of (for example, two) sensors 26 for detecting the front and rear ends of the photosensitive material 12 are provided on the other side. ing.
  • the scanner 24 and the sensor 26 are respectively attached to the gate 22 and fixedly arranged above the moving path of the stage 14.
  • the scanner 24 and the sensor 26 are connected to a controller (not shown) that controls them.
  • the stage 14 is provided with an exposure surface measurement sensor 28 that detects the amount of laser light emitted from the scanner 24 to the exposure surface of the photosensitive material 12 when the exposure by the scanner 24 starts.
  • the exposure surface measurement sensor 28 is orthogonal to the stage moving direction at the end of the exposure surface side of the ground surface of the photosensitive material 12 in the stage 14. It is extended in the direction to do.
  • the scanner 24 includes 10 exposure heads 30 arranged in a substantially matrix of 2 rows and 5 columns.
  • each exposure head arranged in the m-th row and the n-th column is indicated, it is expressed as an exposure head 3 O mn .
  • Each exposure head 30 is attached to the scanner 24 so that the pixel row direction of an internal digital 'micromirror' device (DMD) 36 described later forms a predetermined tilt angle 0 with the scanning direction. ing. Therefore, exposure area 3 by each exposure head 30 2 is a rectangular area inclined with respect to the scanning direction. As the stage 14 moves, a strip-shaped exposed region 34 is formed in the photosensitive material 12 for each exposure head 30.
  • the exposure area by the individual exposure heads arranged in the m-th row and the n-th column is referred to as an exposure area 32 mn .
  • each of the nodes 30 is arranged with a predetermined interval (natural number times the long side of the exposure area, twice in this embodiment) in the arrangement direction. Therefore, exposure area 3 in the first row
  • each of the exposure heads 30 is a DMD 36 (US texts) as a spatial light modulation element that modulates incident light for each pixel unit in accordance with image data. Instrumentation).
  • This D M D 36 is connected to a controller having a data processing unit and a mirror drive control unit.
  • the data processing unit of this controller generates a control signal for driving and controlling each micromirror in the use area on the DMD 36 of each exposure head 30 based on the input image data.
  • the mirror drive control unit controls the angle of the reflection surface of each micromirror of the DM 36 of each exposure head 30 based on the control signal generated by the data processing unit. .
  • a fiber array in which the output end (light emitting point) of the optical fiber is arranged in a line along the direction that coincides with the long side direction of the exposure area 32.
  • a light source 3 8 a lens system 40 that collects the laser light emitted from the fiber array light source 3 8 and collects it on the DMD, and the laser light that has passed through the lens system 40 is DMD
  • Mirrors 42 reflecting toward 3 6 are arranged in this order.
  • the lens system 40 is schematically shown.
  • the lens system 40 passes through the condenser lens 4 4 for condensing the laser light as the condensed light emitted from the fiber array light source 3 8 and the condenser lens 4 4. It is composed of a mouth mirror 46 inserted in the optical path of the light, and an imaging lens 48 located in front of the mouth mirror 46, that is, on the mirror 42 side. It is.
  • the rod integrator 46 makes the laser beam emitted from the fiber array light source 38 enter the DMD 36 as a light beam that is close to parallel light and has a uniform beam cross-sectional intensity.
  • the laser beam emitted from the lens system 40 is reflected by the mirror 42 and irradiated onto the DMD 36 via the TIR (total reflection) prism 70.
  • the T I R prism 70 is omitted.
  • a photoelectric sensor SH for detecting the amount of laser light emitted from the fiber array light source 38, output from an LD module described later.
  • Photoelectric sensor SM for detecting the amount of laser light
  • photoelectric sensor SL for detecting the amount of laser light output from the LD chip, which will be described later, and part of the light transmitted through the condenser lens 44
  • An optical filter FL that partially reflects toward the photoelectric sensor S, an optical filter FM that transmits a portion of the reflected light reflected from the optical filter FL, and a portion that reflects toward the photoelectric sensor SM, and
  • the optical filter FH that transmits part of the reflected light reflected from the optical filter FM and reflects part of it toward the photoelectric sensor SH is provided.
  • the optical sensor SH can detect the largest light amount W, and the optical sensor SL can detect the smallest light amount W.
  • the optical sensor SM can detect the light amount W between the light amounts that can be detected by the optical sensor SH and the optical sensor SL.
  • the detectable range of an optical sensor is the minimum detectable range of that optical sensor. It may be considered as a range from the maximum light quantity to the maximum light quantity, or as a range in which linearity is guaranteed in the optical sensor.
  • the attenuating means in the claims comprises an optical filter FL, an optical filter FM, and an optical filter FH.
  • the attenuation means is configured by the three optical filters, and the three optical sensors are used.
  • the optical sensor has a wide detectable range
  • two optical filters are used.
  • the attenuation means may be configured using an optical filter, and detection may be performed using two optical sensors.
  • the reflectance of the optical filter FL is minimized among the three optical filters, that is, the transmittance of the optical filter FL is maximized. Can be further improved.
  • the reflected light reflected by the optical filter FM is received by the optical filter FH.
  • the transmitted light transmitted through the optical filter FM is changed. Light may be received by the optical filter FH.
  • the sealing member portion on the optical path of the reflected light needs to be formed of glass or the like so that the reflected light reflected from the optical filter FL is guided to the optical sensors SL, SM, and SH.
  • an imaging optical system 50 that images the laser beam reflected by the DMD 36 on the photosensitive material 12 is disposed on the light reflecting side of the DMD 36.
  • This imaging optical system 50 is schematically shown in FIG. 4, but as shown in detail in FIG. 5, a first imaging optical system comprising lens systems 5 2 and 5 4 and a lens system 5 7 , 58, a second imaging optical system, a microphone aperture lens array 55 inserted between these imaging optical systems, and an aperture array 59.
  • the above microlens array 55 is attached to each DMD 36 pixel.
  • a number of corresponding microphone mouth lenses 5 5 a are arranged.
  • the micro lens 5 5 a has a focal length of 0.19 mm and an NA (numerical aperture) of 0.11.
  • the aperture array 59 is formed by forming a large number of apertures 59a corresponding to the respective microphone lenses 55a of the microlens array 55.
  • the first imaging optical system enlarges the image by the DMD 36 three times and forms an image on the microlens array 55.
  • the second imaging optical system enlarges the image passing through the microlens array 55 by 1.67 and forms an image on the photosensitive material 12 and projects it. Therefore, as a whole, the image by the DMD 36 is magnified 5 times and formed on the photosensitive material 12 and projected.
  • a prism pair 72 is disposed between the second imaging optical system and the photosensitive material 12.
  • the prism pair 72 can change the optical path length by changing the thickness of the glass on the optical axis by shifting in the surface direction of the surfaces in contact with each other, thereby adjusting the focus of the image on the photosensitive material 12. It can be performed.
  • photosensitive material 12 is sub-scan fed in the direction of arrow Y.
  • the DMD 36 is a mirror device in which a large number of micromirrors 36a constituting pixels (pixels) are arranged in a lattice pattern on an SRAM cell (memory cell) 36b.
  • Each micromirror 36a is supported by a support column, and a material having high reflectivity such as aluminum is deposited on the surface thereof.
  • each micromirror 3 6a supported by the column becomes It tilts to one of the soil ⁇ degrees (for example ⁇ 10 degrees) with respect to the substrate side on which the DMD 36 is placed with the diagonal line as the center line.
  • Fig. 7 ⁇ ⁇ shows a state tilted to + ⁇ degrees when the micromirror 36 a is in the on state
  • Fig. 7 ⁇ ⁇ shows a state tilted to _ ⁇ degrees when the micromirror 36a is in the off state. Therefore, by controlling the inclination of the micro mirror 36a in each pixel of the DMD 36 as shown in FIG. 6 according to the image signal, the laser light B incident on the DMD 36 is changed to each micro mirror ⁇ 36 a Reflected in the tilt direction.
  • Figure 6 shows an enlarged view of a part of DMD 3 6 so that each micromirror 3 6 a has + Q; Or an example of the state controlled by 1 degree is shown.
  • the on / off control of each micromirror 36 a is performed by the controller connected to the DMD 36.
  • a light absorber (not shown) is arranged in the direction in which the laser light reflected by the off-state micromirror 36 a travels.
  • the fiber array light source 3 8 includes a plurality of (for example, 14) LD modules 60, and each LD module 60 has one end of the first multimode optical fiber 62. Are combined.
  • the other end of the first multimode optical fiber 62 is coupled with a second multimode optical fiber 64 having a smaller cladding diameter than the first multimode optical fiber 62.
  • the ends of the second multimode optical fiber 64 opposite to the first multimode optical fiber 62 are arranged along the direction orthogonal to the scanning direction.
  • the laser emission parts 66 are arranged in two rows.
  • the laser emitting portion 66 composed of the end of the second multimode optical fiber 64 is sandwiched and fixed between two support plates 68 having a flat surface.
  • a transparent protective plate such as glass be disposed on the light emitting end face of the second multimode optical fiber 64 for protection.
  • the light exit end face of the second multimode optical fiber 64 has a high light density and is likely to collect dust and easily deteriorate.
  • the protection plate as described above prevents the dust from adhering to the end face. In addition, the deterioration can be delayed.
  • the LD module 60 is composed of a combined laser light source (fiber light source) shown in FIG.
  • the combined laser light source includes a plurality of (for example, seven) LD chips LD 1, LD 2, LD 3, LD 4, LD 5, LD 6, and LD 7 arranged and fixed on a heat block 80, Collimator lenses 8 1, 8 2, 8 3, 84, 8 5, 8 6 and 8 7 provided corresponding to each of the LD chips LD 1 to LD 7, and one condensing lens 90 It consists of a single first multimode optical fiber 62 and force.
  • the number of semiconductor lasers is not limited to seven, but other numbers may be adopted.
  • LD chips LD 1 to LD 7 are chip-like lateral multimode or single mode GaN semiconductor lasers, all of which have a common oscillation wavelength (for example, 405 nm) and have a maximum output of all. Common (for example, 100 mW for multimode lasers and 30 mW for single mode lasers).
  • LD chips LD 1 to LD 7, 3 5 0 ⁇ ! A laser having an oscillation wavelength other than the above-mentioned 4 5 nm may be used in a wavelength range of ⁇ 4 50 nm.
  • the exposure apparatus is provided with an overall control unit 100 that controls the entire apparatus, and a modulation circuit 10 0 1 is connected to the overall control unit 100 and modulated.
  • the circuit 1 0 1 is connected to a controller 1 0 2 that controls the DMD 3 6.
  • the overall control unit 100 is connected to an LD drive circuit 103 that drives the LD chips LD 1 to LD 7.
  • a stage driving device 104 for driving the stage 14 is connected to the overall control unit 100.
  • the LD drive circuit 10 3 can drive and control the LD chips LD 1 to LD 7 independently based on a control signal from the overall control unit 100, and each has different timing from each LD chip. With this, laser light can be emitted.
  • the overall control unit 100 0 receives an electrical signal corresponding to the amount of laser light detected by the photoelectric sensors SL, SH, SM and the exposure surface measuring sensor 28. Predetermined control is performed according to the input electric signal. The control will be described in detail later.
  • a module replacement instruction unit 10 5 that outputs an LD module 60 replacement instruction, an exposure head maintenance instruction that outputs an exposure head 30 cleaning instruction Part 1 0 6 is connected.
  • laser light is emitted from all of the LD chips LD 1 to LD 7 in the LD module 60 of the fiber array light source 38 based on a control signal from the LD drive circuit 103.
  • the laser beams emitted from the LD chips LD 1 to LD 7 are collimated by the corresponding collimator lenses 8 1 to 87, respectively.
  • the collimated laser light is collected by the condenser lens 90 and focused on the incident end face of the core 6 2 a of the first multimode optical fiber 62. Then, the laser beam focused by the condensing lens 90 is incident on the core 62a of the first multimode optical fiber 62, propagates, and is combined with one laser beam to be the first The light enters the second multimode optical fiber 64 coupled to the output end of the multimode optical fiber 62, propagates, and is output from the laser output unit 66.
  • the laser beam emitted from the laser emission part 6 6 of the fiber array light source 3 8 is a lens system.
  • the laser light incident on 40 and transmitted through the lens system 40 is reflected by the mirror 4 2 toward the DMD 3 6 and spatially modulated by the DMD 3 6, and then the TIR prism 70 and the imaging optical system 5
  • the exposure surface 28a of the exposure surface measurement sensor 28 installed on the stage 14 through the 0 and the pair prism 72 is irradiated onto the exposure surface 28a (S10).
  • the exposure surface measurement sensor 28 is irradiated with laser light, and the amount of laser light emitted from the fiber array light source 38, that is, emitted from all LD modules 60.
  • the amount of laser light L is measured by the photoelectric sensor SH (S 1 2). Specifically, a part of the laser light L collected by the condenser lens 44 is reflected by the optical filter FL, a part of the reflected light L 1 is reflected by the optical filter FM, and the reflected light. Part of L 2 is reflected by the optical filter FH, and the reflected light L 3 is photoelectrically converted by the photoelectric sensor SH, and the light quantity r P SH is detected as an electrical signal. Then, the electrical signal is output to the overall control unit 100, and the overall control unit 100 calculates a deterioration rate R1 expressed by the following equation. And the deterioration rate R 1 is
  • the deterioration rate R 1 is 5% or more, it is further confirmed whether or not the deterioration rate R 1 is 10% or less (S 1 8), and the deterioration rate R 1 force S 10 0% If it is greater than the threshold value, the light quantity of each LD module 60 is measured by the photoelectric sensor SM (S 20). More specifically, the LD chip LD 1 to LD 7 of each LD module 60 is driven by the LD drive circuit 60 control signal, and the LD 7 is driven for each LD module 60, and from the laser emitting unit 6 6 of the fiber array light source 3 8 Laser light for each LD module 60 is emitted.
  • a part of the laser light M output from each LD module 60 reflects the optical filter FL, a part of the reflected light M l reflects the optical filter FM, and a part of the reflected light M 2
  • the light passes through the optical filter FH, the transmitted light M3 is photoelectrically converted by the photoelectric sensor SM, and the amount of light rPSM is detected as an electrical signal.
  • the detected light amount r P SM of the laser light of the laser module 6 each 0 are sequentially electric signals corresponding to the amount of that is outputted to the total control unit 1 0 0. Then, the overall control unit 100 calculates a deterioration rate R 2 represented by the following equation for each laser module 60.
  • the overall control unit 100 is connected to the module replacement instruction unit 10 so that the module replacement instruction unit 1 0 5 outputs an LD module 60 replacement instruction.
  • a control signal is output to 1 0 5 (S 2 2, S 2 4).
  • the output of the replacement instruction can be output by any method as long as the LD module 60 whose deterioration rate is greater than 50% is specified and the replacement instruction is output, and a message is displayed.
  • a light emitting means such as an LED provided corresponding to the LD module 60 may emit light, or sound may be output.
  • the degradation rate R2 is 50% or less, the degradation rate R is 1 in S 1 8 If it is 0% or less, the total control unit 100 and the LD drive circuit 10 0 3 drive the LD chips LD 1 to LD 7 so that the amount of laser light output from each LD module 60 increases.
  • the current Ia is controlled (S 26). Specifically, the calculated amount measured by the photoelectric sensor SH r P SH drive current I a by the following equation based on the, the calculated driving current LD chip LD. 1 to: flowed into LD 7.
  • the LD chips LD1 to LD7 of all the LD modules 60 are driven, and in the same manner as above,
  • the amount of laser light emitted from the fiber array light source 38 is detected as an electrical signal by the photoelectric sensor SH (S 28).
  • the electrical signal is output to the overall control unit 100, and the overall control unit 100 calculates an adjustment error e 1 represented by the following expression based on the electrical signal (S 3 0).
  • Adjustment error e 1 1-r P S H / P SH
  • the light amounts of the LD chips LD 1 to LD 7 are measured by the photoelectric sensor SL (S 3 2).
  • the LD chips LD 1 to LD 7 of the LD module 60 are sequentially driven one by one by the drive control of the overall control unit 100 and the LD drive circuit 103, and the fiber array light source 38 emits laser light.
  • Laser light for each LD chip is emitted from the unit 66.
  • a part of the laser light N output from each LD chip reflects the optical filter FL, a part of the reflected light N 1 passes through the optical filter FM, and the transmitted light N 2 is photoelectrically generated by the photoelectric sensor SL.
  • the amount of light r P SL is converted and detected as an electrical signal. Then, the light amount r P SL of the laser light for each LD chip is sequentially detected, and an electric signal corresponding to the light amount is output to the overall control unit 100.
  • drive current-light quantity characteristic data is acquired by the overall control unit 100 as shown in FIG. 14 for each LD chip (S 34). Then, based on the drive current / single light quantity characteristic data of each LD chip, the overall controller 100 obtains a drive current such that each LD chip emits a preset light quantity target value PSL , This drive current information is output to the LD drive circuit 103.
  • the characteristic data may be acquired for all of the LD chips, or only for the LD chip whose light intensity is equal to or less than the preset target value P S L. You may make it acquire characteristic data. Then, only the LD chip from which the characteristic data has been acquired may be obtained as described above.
  • the overall control unit 100 recognizes that the LD chip has failed and acquires the failure information. A message may be displayed based on this failure information, or a light emitting means such as an LED provided for the LD chip may be made to emit a replacement instruction or a warning.
  • the general control circuit 100 has another normal LD so that the insufficient light quantity in the LD chip is captured by another normal LD chip.
  • the drive current of the chip may be obtained, and information on the drive current may be output to the LD drive circuit 103. At this time, the failed LD chip may not be operated, and the light amount of the failed LD chip may be set to 0 to obtain the drive current of the other LD chips. .
  • the LD drive circuit 10 3 receives the drive current from the LD drive circuit 10 3 to the LD chips LD 1 to LD 7 based on the drive current information output from the overall control circuit 100 as described above.
  • the light intensity is adjusted by flowing (S 3 6).
  • the exposure surface measurement sensor 28 detects each exposure head 30.
  • detected light amount r P R is an electrical signal corresponding to the light amount r P R is output to the overall controller 1 0 0 (S 3 8) .
  • the overall controller 1 0 0 is based on the quantity r P R detected in the exposure head 3 each 0, calculates an adjusted error e 2 represented by the following formula, the adjustment error e 2 3 If it is smaller than%, the drive current information for each LD chip obtained as described above is used.
  • the initial value I s is updated as the initial value I s of the LD chip, the laser light quantity adjustment is finished, and exposure to the photosensitive material 12 as described later is started (S 40, S 4 2).
  • the adjustment error e 2 calculated as described above is 3% or more, it is determined whether or not the adjustment error e 2 is 10% or less (S 44). If 2 is greater than 10%, a cleaning maintenance instruction for the exposure head 30 is output (S46).
  • the output of the cleaning maintenance instruction for the exposure head 30 is determined by any method as long as the exposure head 30 having an adjustment error e2 larger than 10% is specified and the cleaning maintenance instruction is output. Of course, a message may be displayed, or a light emitting means such as an LED provided corresponding to the exposure head 30 may emit light, or sound may be output.
  • the light amount adjustment of the LD chips LD1 to LD7 is performed again (S48). Specifically, based on the light amount r P R measured by the exposure surface measurement sensor 28 as described above and the initial value I s updated as described above, the drive current is calculated by the following equation: I b is calculated, and this drive current I b is passed through the LD chips LD 1 to LD 7 by the LD drive circuit 10 3.
  • the light amount of the laser light emitted from each exposure head 30 is again measured by the exposure surface measurement sensor 28 (S 50). Then, the repeat adjustment error e 2 is calculated, and it is determined whether or not the adjustment error e 2 is 3% or less. If the adjustment error e 2 is greater than 3%, the same as above is performed.
  • the adjustment error e 2 is 3% or less
  • the light amount when all the LD modules 60 are driven is detected by the photoelectric sensor SH in the same manner as described above, and the LD module 6
  • the light amount of the laser beam for each 0 is detected by the photoelectric sensor SM (S 5 6), and the light amount adjustment is completed (S 5 8).
  • the initial value Is is updated to the drive current Ib calculated during the light amount adjustment performed in S48, and the target values PSH and PSM of the light amount measured by the photoelectric sensors SH and SM are It is updated to the amount of light measured in S 56 (S 60).
  • each exposure head 30 After the amount of laser light emitted from each exposure head 30 is adjusted as described above, exposure to the actual photosensitive material is started.
  • image data corresponding to the exposure pattern is input from the modulation circuit 101 shown in FIG. 11 to the controller 102 of the DMD 36, and is temporarily stored in the frame memory.
  • This image data is data that represents the density of each pixel composing the image as binary values (whether or not dots are recorded).
  • stage 14 having the photosensitive material 12 2 adsorbed on its surface is moved along the guide 20 from the upstream side to the downstream side of the gate 22 at a constant speed by the stage driving device 104 shown in FIG.
  • stage 14 passes below gate 2 2 and the tip of photosensitive material 12 is detected by sensor 26 attached to gate 22, image data stored in the frame memory is stored for multiple lines.
  • a control signal is generated for each exposure head 30 based on the image data read out one by one and based on the image data read out by the data processing unit.
  • each of the micro mirrors of the DM D 36 is controlled on and off for each exposure head 30 based on the generated control signal by the mirror drive control unit.
  • the fiber light source 3 8 When the fiber light source 3 8 irradiates the DMD 3 6 with laser light, the laser light reflected when the micromirror of the DMD 3 6 is in the on state is applied to the photosensitive material 14 by the lens systems 40, 50. Imaged.
  • fiber array light source 3 8 The laser beam emitted from each pixel is turned on and off for each pixel, and the photosensitive material 12 is exposed in a pixel unit (exposure area 3 2) substantially equal to the number of pixels used in the DMD 36.
  • the photosensitive material 12 is moved at a constant speed together with the stage 14, whereby the photosensitive material 12 is sub-scanned in the direction opposite to the stage moving direction by the scanner 24, and each exposure head 30. A strip-shaped exposed region 34 is formed.
  • the stage 14 is moved to the guide 20 by the stage driving device 10 04. Along the uppermost stream side of the gate 22, and then moved again along the guide 20 from the upstream side of the gate 22 to the downstream side at a constant speed.
  • the attenuating means in the exposure apparatus of the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and may form attenuated light attenuated from the incident exposure light with different attenuation factors.
  • any other configuration may be adopted.
  • the optical filter is fixed. However, when a physical space is allowed, a mechanism for switching the optical filter to mechanical is provided, and detection is performed by one photoelectric sensor. Also good. Specifically, for example, as shown in FIGS. 15A and 15B, a rotating optical filter 70 having optical filters 70 a, 70, and 70 c having different transmittances, and a rotating optical filter 70.
  • FIG. 15B is a view of the rotating optical filter 70 in FIG. 15A as viewed from the direction of the arrow A. .
  • the electrical signal output from the photoelectric sensor is amplified by an amplifier circuit and extracted to improve the SZN of the electrical signal. You may make it make it. Further, when the light quantity of the laser light is detected by a plurality of photoelectric sensors as in the above embodiment, a different amplification factor may be set for each optical sensor. Further, a circuit capable of switching these may be provided.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

複数のレーザダイオードから射出されるレーザ光を合波するレーザモジュールを複数設け、このレーザモジュールから射出されたレーザ光を集束してその集束光を露光面に照射する露光装置において、レーザダイオード、レーザモジュールから射出されるレーザ光の光量および集束光の光量のそれぞれを1つの種類の光電センサにより検出する。レーザダイオードから射出されたレーザ光の光量を検出する場合には、光学フィルタ(FL)において反射され、光学フィルタ(FM)を透過したレーザ光を検出し、レーザモジュールから射出されたレーザ光の光量を検出する場合には、光学フィルタ(FL)、(FM)において反射され、光学フィルタ(FH)を透過したレーザ光を検出し、集束光の光量を検出する場合には、光学フィルタ(FL)、(FM)、(FH)において反射されたレーザ光を検出することにより、それぞれ異なる減衰率で減衰されたレーザ光を検出する。

Description

明細書 露光方法および装置 ' ' 技術分野
本発明は、 複数の露光光源から射出された複数の露光光を集束し、 その集束光を 露光面に照射する露光方法および装置に関するものである。 背景技術
従来、 露光光を感光材料に照射してその感光材料を露光する露光装置が種々提案 されている。 そして、 上記のような露光装置においては、 感光材料に適切な光量の 露光光を照射するため、 感光材料に照射される光量を検出する必要がある。 たとえ ば、 特開平 9— 2 2 1 2 0号公報などにおいては、 光路中に光学フィルタや反射ミ ラーを設け、 これらにより減光した露光光を光電センサなどによって光電的に検出 する方法が提案されている。
また、 上記のような露光装置として、 露光光源にレーザダイオードを用いるもの も提案されている。 上記のようにレーザダイォードを露光光源として用いる場合に は、 レーザダイオードの一つ一つの出力は小さいため、 たとえば、 複数のレーザダ ィォードを用いて高出力なレーザ光を取得する方法が提案されている。 具体的には、 複数のレーザダイォードから射出されるレーザ光をマルチモード光ファイバにより 合波するレーザモジュールを複数構成し、 この複数のレーザモジュールのマルチモ 一ド光ファイバを束ねてバンドル状とした光源を構成して高出力なレーザ光を取得 する方法が採用されている （たとえば、 特開 2 0 0 3— 3 3 7 4 2 5号公報および 特開 2 0 0 4— 1 2 6 0 3 4号公報参照） 。
ここで、 上記のように複数の露光光源を用いて高出力な光源を構成するような露 光装置においては、 マルチモード光ファイバのバンドル出射端から出射されるレー ザ光だけでなく、 メンテナンスなどの理由により個々のレーザダイォードゃレーザ モジュールから出射されるレーザ光の光量をモニタしたい場合もある。 しかしながら、 マルチモード光ファイバのバンドル出射端、 レーザモジュールお よびレーザダイォードから出射されるレーザ光の光量は、 光量差が大きいので所定 の検出可能範囲を有する光電センサでこれらを検出しようとすると、 その検出可能 範囲外となる光量もあり、 全ての光量を検出することは困難である。 また、 それぞ れの光量に合わせて別々の検出可能範囲を有する光電センサを設けるようにしたの では、 異なる種類の光電センサを準備しなければならないので、 同一種類の光電セ ンサを用いる場合と比べると単価が高くなりコストアップにもなる。
本発明は、 上記事情に鑑み、 上記のような露光装置において、 広い光量範囲のレ 一ザ光を検出することができる露光方法および露光装置を提供することを目的とす るものである。
また、 本発明は、 上記のようなコス トアップや光学フィルタの汚染による問題を 招くことなく、 広い光量範囲のレーザ光を検出することができる露光方法および露 光装置を提供することを目的とするものである。 発明の開示
本発明の露光方法は、 複数の露光光源部を有し、 その複数の露光光源部の各露光 光源部から射出された第 1の露光光を集束し、 その集束された第 1の露光光を第 2 の露光光として射出する露光光射出手段から射出された第 2の露光光を照射手段に より露光面に照射するとともに、 第 1の露光光および第 2の露光光の光量を検出す る露光方法において、 入射された露光光から第 1の減衰率および第 1の減衰率より 大きい第 2の減衰率で減衰した減衰光を形成する減衰手段を設け、 第 1の露光光の 光量を検出する場合には、 各露光光源部から射出された第 1の露光光を減衰手段に より第 1の減衰率で減衰した減衰光を検出し、 第 2の露光光の光量を検出する場合 には、 露光光射出手段から射出された第 2の露光光を減衰手段により第 2の減衰率 で減衰した減衰光を検出することを特徴とする。
また、 上記露光方法においては、 第 1の露光光を第 1の減衰率により減衰した減 衰光の光量および第 2の露光光を第 2の減衰率により減衰した減衰光の光量がそれ ぞれ同一の光電検出手段の検出可能範囲内となるように第 1の減衰率および第 2の 減衰率の大きさを設定するようにすることができる。
また、 減衰手段を、 入射された露光光からその一部を第 1の部分光として取り出 す第 1の減衰部と、 第 1の減衰部により取り出された第 1の部分光の一部を反射し て第 2の部分光として取り出すとともに上記一部以外の第 1の部分光を透過して第 3の部分光として取り出す第 2の減衰部とを有するものとし、 第 1の露光光の光量 を検出する場合には、 第 1の減衰率で減衰された、 第 2の部分光または第 3の部分 光のいずれか一方の部分光を検出し、 第 2の露光光の光量を検出する場合には、 第 2の減衰率で減衰された、 他方の部分光を検出するようにすることができる。
また、 複数の露光光源部の各露光光源部を、 複数の露光光源を有するものとする とともにその複数の露光光源の各露光光源から射出された第 3の露光光を集束し、 その集束された第 3の露光光を第 1の露光光として射出するものとし、 減衰手段を、 入射された露光光からさらに第 1の減衰率より小さい第 3の減衰率で減衰した減衰 光を形成するものとし、 第 3の露光光の光量を検出する場合には、 露光光源から射 出された第 3の露光光を減衰手段により第 3の減衰率で減衰した減衰光を検出する ようにすることができる。
また、 第 1の露光光を第 1の減衰率により減衰した減衰光の光量、 第 2の露光光 を第 2の減衰率により減衰した減衰光の光量および第 3の露光光を第 3の減衰率に より減衰した減衰光の光量がそれぞれ同一の光電検出手段の検出可能範囲内となる ように第 1の減衰率、 第 2の減衰率および第 3の減衰率の大きさを設定するように することができる。
また、 減衰手段を、 入射された露光光からその一部を第 1の部分光として取り出 す第 1の減衰部と、 第 1の減衰部により取り出された第 1の部分光の一部を反射し て第 2の部分光として取り出すとともに上記一部以外の第 1の部分光を透過して第 3の部分光として取り出す第 2の減衰部と、 第 2の減衰部において反射された第 2 の部分光および第 2の減衰部おいて透過した第 3の部分光のいずれか一方の部分光 の一部を反射して第 4の部分光として取り出すとともに上記一部以外のいずれか一 方の部分光を透過して第 5の部分光として取り出す第 3の減衰部とを有するものと し、 第 1の露光光の光量を検出する場合には、 第 1の減衰率で減衰された、 上記い ずれか一方の部分光、 第 4の部分光および第 5の部分光のうちのいずれか 1つの部 分光を検出し、 第 2の露光光の光量を検出する場合には、 第 2の減衰率で減衰され た、 上記いずれか一方の部分光、 第 4の部分光および第 5の部分光のうちのいずれ か 1つの部分光を検出し、 第 3の露光光の光量を検出する場合には、 第 3の減衰率 で減衰された、 いずれか一方の部分光、 第 4の部分光および第 5の部分光のうちの いずれか 1つの部分光を検出するようにすることができる。
また、 第 2の露光光の光量を検出し、 第 2の露光光の光量が所定の目標値以下で ある場合には第 2の露光光の光量が大きくなるように露光光源部の第 1の露光光の 光量を調整するようにすることができる。
また、 第 2の露光光の光量を検出し、 第 2の露光光の光量が所定の目標値以下で ある場合には第 2の露光光の光量が大きくなるように露光光源の第 3の露光光の光 量を調整するようにすることができる。
また、 第 3の露光光の光量の調整後に再び第 2の露光光の光量を検出し、 第 2の 露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、 露光光源の特性データを取得し、 その特性データに基づいて露光光源の第 3の露光光の光量を再度調整するようにす ることができる。
また、 第 3の露光光の光量の調整後に再び第 2の露光光の光量を検出し、 第 2の 露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、 第 3の露光光の光量が所定の目 標値以下の露光光源の情報を取得し、 その露光光源の情報に基づいて、 再び上記第 3の露光光の光量が所定の目標値以下の露光光源以外の露光光源の第 3の露光光の 光量を調整するようにすることができる。
また、 第 2の露光光の光量を検出した後、 その検出された第 2の露光光の光量が 所定の目標値以下である場合に複数の露光光源部の各露光光源部から射出された第 1の露光光を検出し、 その検出された第 1の露光光の光量が所定の目標値以下であ る場合にはその目標値以下の光量の露光光源部について異常であることを示す警告 をするようにすることができる。
また、 照射手段により露光面に照射される照射光の光量を検出するようにするこ とができる。 また、 上記検出された照射光の光量が所定の目標値以下である場合には第 2の露 光光の光量が大きくなるように複数の露光光源部の第 1の露光光の光量を調整する ようにすることができる。
また、 上記検出された照射光の光量が所定の目標値以下であって、 かつ第 2の露 光光の光量が目標値である場合には、 照射手段が異常であることを示す警告をする ようにすることができる。
本発明の露光装置は、 複数の露光光源部を有し、 その複数の露光光源部の各露光 光源部から射出された第 1の露光光を集束し、 その集束された第 1の露光光を第 2 の露光光として射出する露光光射出手段と、 露光光射出手段から射出された第 2の 露光光を露光面に照射する照射手段と、 第 1の露光光および第 2の露光光の光量を 検出する光電検出手段とを備えた露光装置において、 入射された露光光から第 1の 減衰率および第 1の減衰率より大きい第 2の減衰率で減衰した減衰光を形成する減 衰手段を有し、 第 1の露光光の光量を検出する場合には、 各露光光源部から射出さ れた第 1の露光光を減衰手段により第 1の減衰率で減衰した減衰光を検出し、 第 2 の露光光の光量を検出する場合には、 露光光射出手段から射出された第 2の露光光 を減衰手段により第 2の減衰率で減衰した減衰光を検出するものであることを特徴 とする。
また、 上記露光装置においては、 第 1の露光光を第 1の減衰率により減衰した減 衰光の光量および第 2の露光光を第 2の減衰率により減衰した減衰光の光量がそれ ぞれ同一の光電検出手段の検出可能範囲内となるように第 1の減衰率および第 2の 減衰率の大きさを設定するようにすることができる。
また、 減衰手段を、 入射された露光光からその一部を第 1の部分光として取り出 す第 1の減衰部と、 第 1の減衰部により取り出された第 1の部分光の一部を反射し て第 2の部分光として取り出すとともに上記一部以外の第 1の部分光を透過して第 3の部分光として取り出す第 2の減衰部とを有するものとし、 第 1の露光光の光量 を検出する場合には、 第 1の減衰率で減衰された、 第 2の部分光または第 3の部分 光のいずれか一方の部分光を検出し、 第 2の露光光の光量を検出する場合には、 第 2の減衰率で減衰された、 他方の部分光を検出するものとすることができる。 また、 複数の露光光源部の各露光光源部を、 複数の露光光源を有するものとする とともにその複数の露光光源の各露光光源から射出された第 3の露光光を集束し、 その集束された第 3の露光光を第 1の露光光として射出するものとし、 減衰手段を、 入射された露光光からさらに第 1の減衰率より小さい第 3の減衰率で減衰した減衰 光を形成するものとし、 第 3の露光光の光量を検出する場合には、 露光光源から射 出された第 3の露光光を減衰手段により第 3の減衰率で減衰した減衰光を検出する ものとすることができる。
また、 第 1の露光光を第 1の減衰率により減衰した減衰光の光量、 第 2の露光光 を第 2の減衰率により減衰した減衰光の光量および第 3の露光光を第 3の減衰率に より減衰した減衰光の光量がそれぞれ同一の光電検出手段の検出可能範囲内となる ように第 1の減衰率、 第 2の減衰率おょぴ第 3の減衰率の大きさを設定するように することができる。
また、 減衰手段を、 入射された露光光からその一部を第 1の部分光として取り出 す第 1の減衰部と、 第 1の減衰部により取り出された第 1の部分光の一部を反射し て第 2の部分光として取り出すとともに上記一部以外の第 1の部分光を透過して第 3の部分光として取り出す第 2の減衰部と、 第 2の減衰部において反射された第 2 の部分光および第 2の減衰部おいて透過した第 3の部分光のいずれか一方の部分光 の一部を反射して第 4の部分光として取り出すとともに上記一部以外のいずれか一 方の部分光を透過して第 5の部分光として取り出す第 3の減衰部とを有するものと し、 第 1の露光光の光量を検出する場合には、 第 1の減衰率で減衰された、 いずれ か一方の部分光、 第 4の部分光および第 5の部分光のうちのいずれか 1つの部分光 を検出し、 第 2の露光光の光量を検出する場合には、 第 2の減衰率で減衰された、 いずれか一方の部分光、 第 4の部分光および第 5の部分光のうちのいずれか 1つの 部分光を検出し、 第 3の露光光の光量を検出する場合には、 第 3の減衰率で減衰さ れた、 いずれか一方の部分光、 第 4の部分光おょぴ第 5の部分光のうちのいずれか 1つの部分光を検出するものとすることができる。
また、 光電検出手段により検出された第 2の露光光の光量が所定の目標値以下で ある場合には第 2の露光光の光量が大きくなるように露光光源部の第 1の露光光の 光量を調整する光量調整手段を有するものとすることができる。
また、 光電検出手段により検出された第 2の露光光の光量が所定の目標値以下で ある場合には第 2の露光光の光量が大きくなるように露光光源の第 3の露光光の光 量を調整する光量調整手段を有するものとすることができる。
また、 光量調整手段を、 第 3の露光光の光量の調整後に再び光電検出手段により 検出された第 2の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、 露光光源の特 性データを取得し、 その特性データに基づいて露光光源の第 3の露光光の光量を再 度調整するものとすることができる。
また、 光量調整手段を、 第 3の露光光の光量の調整後に再び光電検出手段により 検出された第 2の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、 第 3の露光光 の光量が所定の目標値以下の露光光源の情報を取得し、 その露光光源の情報に基づ いて、 再び上記第 3の露光光の光量が所定の目標値以下の露光光源以外の露光光源 の第 3の露光光の光量を調整するものとすることができる。
また、 光電検出手段により第 2の露光光を検出した後、 その光電検出手段により 検出された第 2の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には各露光光源部の 第 1の露光光が順次射出され、 その射出された第 1の露光光が光電検出手段により 検出されるよう各露光光源部を制御する制御手段と、 光電検出手段により検出され た第 1の露光光の光量が所定の目標値以下である場合にはその所定の目標値以下の 光量の露光光源部について異常であることを示す警告をする異常警告手段とを有す るものとすることができる。
また、 照射手段により露光面に照射される照射光の光量を検出する照射光量検出 手段を有するものとすることができる。
また、 照射光量検出手段により検出された照射光の光量が所定の目標値以下であ る場合には第 2の露光光の光量が大きくなるように複数の露光光源部の第 1の露光 光の光量を調整する照射光量調整手段を有するものとすることができる。
また、 照射光量検出手段により検出された照射光の光量が所定の目標値以下であ つて、 かつ光電検出手段により検出された第 2の露光光の光量が所定の目標値であ る場合には、 照射手段が異常であることを示す警告をする照射手段異常警告手段を 有するものとすることができる。
本発明の露光方法および装置によれば、 入射された露光光から第 1の減衰率およ び第 1の減衰率より大きい第 2の減衰率で減衰した減衰光を形成する減衰手段を設 け、 露光光源部から射出された第 1の露光光の光量を検出する場合には、 第 1の露 光光を減衰手段により第 1の減衰率で減衰した減衰光を検出し、 複数の露光光源部 から射出され集束された第 2の露光光の光量を検出する場合には、 第 2の露光光を 減衰手段により第 2の減衰率で減衰した減衰光を検出するようにしたので、 より広 い光量範囲の露光光を検出することができる。
また、 上記露光方法および装置において、 第 1の露光光を第 1の減衰率により減 衰した減衰光の光量おょぴ第 2の露光光を第 2の減衰率により減衰した減衰光の光 量がそれぞれ同一の光電検出手段の検出可能範囲内となるように第 1の減衰率およ び第 2の減衰率の大きさを設定するようにした場合には、 同じ種類の光電検出手段 を用いることができるので、 異なる種類の光電検出手段を用いる場合と比べると、 コス トの削減を図ることができる。
また、 減衰手段を、 入射された露光光からその一部を第 1の部分光として取り出 す第 1の減衰部と、 第 1の減衰部により取り出された第 1の部分光の一部を反射し て第 2の部分光として取り出すとともに上記一部以外の第 1の部分光を透過して第 3の部分光として取り出す第 2の減衰部とを有するものとし、 第 1の露光光の光量 . を検出する場合には、 第 1の減衰率で減衰された、 第 2の部分光または第 3の部分 光のいずれか一方の部分光を検出し、 第 2の露光光の光量を検出する場合には、 第 2の減衰率で減衰された、 他方の部分光を検出するようにした場合には、 1つの減 衰部を用いて第 2の露光光の部分光を取り出して検出する場合と比較すると、 第 1 の減衰部の減衰率を小さくすることができるので、 光学効率を向上することができ る。
また、 複数の露光光源部の各露光光源部を、 複数の露光光源を有するものとする とともにその複数の露光光源の各露光光源から射出された第 3の露光光を集束し、 その集束された第 3の露光光を第 1の露光光として射出するものとし、 減衰手段を、 入射された露光光からさらに第 1の減衰率より小さい第 3の減衰率で減衰した減衰 光を形成するものとし、 第 3の露光光の光量を検出する場合には、 露光光源から射 出された第 3の露光光を減衰手段により第 3の減衰率で減衰した減衰光を検出する ようにした場合には、 より広い光量範囲の露光光を検出することができる。
また、 第 2の露光光の光量を検出し、 第 2の露光光の光量が所定の目標値以下で ある場合には第 2の露光光の光量が大きくなるように露光光源部の第 1の露光光の 光量または露光光源の第 3の露光光の光量を調整するようにした場合には、 より適 切な光量の第 2の露光光を露光面に照射するようにすることができる。
また、 第 3の露光光の光量の調整後に再び第 2の露光光の光量を検出し、 第 2の 露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、 露光光源の特性データを取得し、 その特性データに基づいて露光光源の第 3の露光光の光量を再度調整するようにし た場合には、 たとえば、 露光光源が劣化してその特性が変化している場合などにお いても、 その特性変化を考慮した光量制御を行うようにすることができる。
また、 第 3の露光光の光量の調整後に再び第 2の露光光の光量を検出し、 第 2の 露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、 第 3の露光光の光量が所定の目 標値以下の露光光源の情報を取得し、 その露光光源の情報に基づいて、 再び上記第 3の露光光の光量が所定の目標値以下の露光光源以外の露光光源の第 3の露光光の 光量を調整するようにした場合には、 たとえば、 露光光源が故障して目標値の光量 の第 3の露光光を射出することができないような場合においても、 その他の露光光 源の第 3の露光光によって捕うことにより適切な光量の第 2の露光光を照射するよ うにすることができる。
また、 第 2の露光光の光量を検出した後、 その検出された第 2の露光光の光量が 所定の目標値以下である場合に複数の露光光源部の各露光光源部から射出された第 1の露光光を検出し、 その検出された第 1の露光光の光量が所定の目標値以下であ る場合にはその目標値以下の光量の露光光源部について異常であることを示す警告 をするようにした場合には、 異常のある露光光源部を適切に交換等することができ る。
また、 照射手段により露光面に照射される照射光の光量を検出するようにした場 合には、 露光光射出手段から射出された第 2の露光光の光量の検出と両方行うよう にすることにより、 露光光射出手段に異常が発生しているのか、 照射手段に異常が 発生しているのかを切り分けることができる。
また、 上記検出された照射光の光量が所定の目標値以下であって、 かつ第 2の露 光光の光量が目標値である場合には、 照射手段が異常であることを示す警告をする ようにした場合には、 照射手段のメンテナンスを適切に行うようにすることができ る。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の露光装置の一実施形態の外観を示す斜視図。
図 2は、 図 1に示す露光装置のスキャナの構成を示す斜視図。
図 3 Aは感光材料に形成される露光済み領域を示す平面図、 図 3 Bは各露光へッ ドによる露光ェリァの配列を示す図。
図 4は、 図 1に示す露光装置の露光へッドの概略構成を示す斜視図。
図 5は、 図 1に示す露光装置の露光へッドおよび減衰手段の構成を示す図。 図 6は、 デジタルマイクロミラーデバイス （D M D ) の構成を示す部分拡大図。 図 7 Aおよび図 7 Bは、 D M Dの動作を説明するための説明図。
図 8は、 ファイバアレイ光源の構成を示す斜視図。
図 9は、 ファイバ.アレイ光源におけるレーザ出射部を示す図。
図 1 0は、 レーザモジュールの概略構成図。
図 1 1は、 図 1に示す露光装置の電気的構成を示すプロック図。
図 1 2は、 図 1に示す露光装置の作用を説明するためのフローチヤ一ト。
図 1 3は、 図 1に示す露光装置の作用を説明するためのフローチヤ一ト。
図 1 4は、 L Dチップの駆動電流一光量特性データの一例を示す図。
図 1 5 Aおよび Bは、 本発明の露光装置のその他の実施形態を示す図。 発明を実施するための好ましい形態
以下、 図面を参照して本発明の露光方法を実施する露光装置の一実施形態につい て説明する。 なお、 本発明の露光装置は、 レーザ光の光量の検出方法に特徴を有す るものであるが、 まず露光装置の全体構成について説明する。
本露光装置 1 0は、 図 1に示すように、 シート状の感光材料 1 2を表面に吸着し て保持する平板状の移動ステージ 1 4を備え、 4本の脚部 1 6に支持された厚い板 状の設置台 1 8の上面には、 ステージ移動方向に沿って延びた 2本のガイ ド 2 0が 設置されている。 ステージ 1 4は、 その長手方向がステージ移動方向を向くように 配置されると共に、 ガイ ド 2 0によって往復移動可能に支持されている。 なお、 こ の露光装置 1 0には、 移動手段としてのステージ 1 4をガイ ド 2 0に沿って駆動す るステージ駆動装置 （図示せず） が設けられている。
そして、 設置台 1 8の中央部には、 ステージ 1 4の移動経路を跨ぐようにコの字 状のゲート 2 2が設けられている。 コの字状のゲート 2 2の端部の各々は、 設置台 1 8の両側面に固定されている。 このゲート 2 2を挟んで一方の側にはスキャナ 2 4が設けられ、 他方の側には感光材料 1 2の先端および後端を検知する複数 （たと えば 2個） のセンサ 2 6が設けられている。 スキャナ 2 4およびセンサ 2 6はゲー ト 2 2に各々取り付けられて、 ステージ 1 4の移動経路の上方に固定配置されてい る。 なお、 スキャナ 2 4およびセンサ 2 6は、 これらを制御する図示しないコント ローラに接続されている。
ステージ 1 4には、 スキャナ 2 4による露光開始の際に、 スキャナ 2 4から感光 材料 1 2の露光面に照射されるレーザ光の光量を検出する露光面計測センサ 2 8が 設けられている。 図 1に示すように、 本露光装置 1 0においては、 露光面計測セン サ 2 8は、 ステージ 1 4における感光材料 1 2の接地面の露光開始側の端部に、 ス テージ移動方向に直交する方向に延設されている。
スキャナ 2 4は、 図 2および図 3 Bに示すように、 2行 5列の略マトリ ックス状 に配列された 1 0個の露光ヘッド 3 0を備えている。 なお、 以下において、 m行目 の n列目に配列された個々の露光へッ ドを示す場合は、 露光へッ ド 3 O m nと表記 する。
各露光へッド 3 0は、 後述する内部のデジタル 'マイクロミラー 'デバイス （D M D ) 3 6の画素列方向が走査方向と所定の設定傾斜角度 0をなすように、 スキヤ ナ 2 4に取り付けられている。 したがって、 各露光ヘッ ド 3 0による露光エリア 3 2は、 走査方向に対して傾斜した矩形状のエリアとなる。 ステージ 1 4の移動に伴 い、 感光材料 1 2には露光へッド 3 0ごとに帯状の露光済み領域 3 4が形成される。 なお、 以下において、 m行目の n列目に配列された個々の露光ヘッドによる露光ェ リアを示す場合は、 露光エリア 3 2 m nと表記する。
また、 図 3の Aおよび Bに示すように、 帯状の露光済み領域 3 4のそれぞれが、 隣接する露光済み領域 3 4と部分的に重なるように、 ライン状に配列された各行の 露光へッ ド 3 0の各々は、 その配列方向に所定間隔（露光エリァの長辺の自然数倍、 本実施形態では 2倍）ずらして配置されている。 このため、 1行目の露光エリア 3
2！！と露光ェリア 3 2 2との間の露光できない部分は、 2行目の露光ェリア 3 2 2 1により露光することができる。
露光ヘッド 3 0の各々は、 図 4および図 5に示すように、 入射された光を画像デ ータに応じて画素部毎に変調する空間光変調素子として、 D M D 3 6 (米国テキサ ス . インスツルメンッ社製） を備えている。 この D M D 3 6は、 データ処理部とミ ラー駆動制御部とを備えたコントローラに接続されている。 このコントローラのデ ータ処理部では、 入力された画像データに基づいて、 各露光ヘッド 3 0の D M D 3 6上の使用領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。 また、 ミラー駆動制御部では、 データ処理部で生成した制御信号に基づいて、 各露光へッ ド 3 0の D M D 3 6の各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。 .
図 4に示すように、 D M D 3 6の光入射側には、 光ファイバの出射端部 （発光 点） が露光エリア 3 2の長辺方向と一致する方向に沿って一列に配列されたフアイ バァレイ光源 3 8、 ファイバァレイ光源 3 8から出射されたレーザ光を捕正して D M D上に集光させるレンズ系 4 0、 このレンズ系 4 0を透過したレーザ光を D M D
3 6に向けて反射するミラー 4 2がこの順に配置されている。 なお、 図 4では、 レ ンズ系 4 0を概略的に示してある。
上記レンズ系 4 0は、 図 5に詳しく示すように、 ファイバアレイ光源 3 8から出 射した集光光としてのレーザ光を集光する集光レンズ 4 4、 この集光レンズ 4 4を 通過した光の光路に挿入された口ッドィンテグレータ 4 6、 およびこの口ッドィン テグレータ 4 6の前方つまり ミラー 4 2側に配置された結像レンズ 4 8から構成さ れている。 ロッドインテグレータ 4 6は、 ファイバアレイ光源 3 8から出射したレ 一ザ光を、 平行光に近くかつビーム断面内強度が均一化された光束として DMD 3 6に入射させる。
上記レンズ系 4 0から出射したレーザ光はミラー 4 2で反射し、 T I R (全反 射） プリズム 7 0を介して DMD 3 6に照射される。 なお、 図 4では、 この T I R プリズム 7 0は省略してある。
ここで、 図 5に示すように、 DMD 3 6の光入射側には、 ファイバアレイ光源 3 8から射出されたレーザ光の光量を検出するための光電センサ S H、 後述する L D モジュールから出力されたレーザ光の光量を検出するための光電センサ S M、 後述 する L Dチップから出力されたレーザ光の光量を検出するための光電センサ S L、 集光レンズ 4 4を透過した光の一部を透過するとともに、 一部を光電センサ S に 向けて反射する光学フィルタ F L、 光学フィルタ F Lを反射した反射光の一部を透 過するとともに、 一部を光電センサ S Mに向けて反射する光学フィルタ FM、 およ び光学フィルタ FMを反射した反射光の一部を透過するとともに、 一部を光電セン サ S Hに向けて反射する光学フィルタ F Hを備えている。
そして、 光学フィルタ F Lの反射率 R L、 光学フィルタ FMの反射率 RM、 およ び光学フィルタ F Hの反射率 R Hは、 具体的には、 R L = 0. 5 %、 RM= 1 3. 5 %、 R H= 9 . 0 %である。 したがって、 たとえば、 光学フィルタ F Lに入射さ れたレーザ光の光量を Wとすると場合、 各光学センサ S L， S M, S Hにより受光 されるレーザ光の光量 WS L, WSM) WS Hは、 それぞれ以下の式で算出される。 WS L =WX R L X ( 1 - RM) = 0. 0 0 4 3 2 5 X W
WSM = X R L X RMX ( 1 - RH) = 0. 0 0 0 6 1 4 2 5 XW
WS H = WX R L X RMX R H= 0. 0 0 0 0 6 0 7 5 XW
したがって、 上式より光学センサ S L , S M, S Hの検出可能範囲が略同程度だ とすると、 光学センサ S Hが最も大きい光量 Wを検出することができ、 光学センサ S Lが最も小さい光量 Wを検出することができ、 光学センサ S Mが、 光学センサ S Hと光学センサ S Lが検出できる光量の間の光量 Wを検出することができることが わかる。 なお、 光学センサの検出可能範囲とは、 その光学センサの検出可能な最小 の光量から最大の光量までの範囲として考えてもよいし、 その光学センサにおいて リニアリティが保証されている範囲と考えてもよい。 また、 上式において算出され る 0. 0 0 4 3 2 5、 0. 0 0 0 6 1 4 2 5および 0. 0 0 0 0 6 0 7 5の数値を 1から減算した数値が、 請求項でいう減衰率の例に該当する。 また、 本実施形態で は、 請求項における減衰手段を光学フィルタ F L、 光学フィルタ FM、 および光学 フィルタ FHから構成している。
また、 本実施形態においては、 上記のように 3つの光学フィルタにより上記減衰 手段を構成し、 3つの光学センサを用いるようにしたが、 光学センサの検出可能範 囲が広い場合には、 2つの光学フィルタを用いて上記減衰手段を構成し、 2つの光 学センサを用いて検出するようにしてもよい。
また、 本実施形態においては、 3つの光学フィルタの中で光学フィルタ F Lの反 射率を最も小さくするようにしているので、 つまり光学フィルタ F Lの透過率を最 も大きく しているので、 光学効率をより向上させることができる。
また、 本実施形態においては、 光学フィルタ FMを反射した反射光を光学フィル タ FHによって受光するようにしたが、 光学フィルタ FMの反射率を変えることに より、 光学フィルタ FMを透過した透過光を光学フィルタ FHによって受光するよ うにしてもよい。
なお、 特に光量パワー密度の大きい光があたる光学フィルタ F Lにおいては、 他 の光学系などともに封止するようにすることが望ましく、 光学センサ S L， SM, S Hをその封止部材の外側に配置するような場合には、 光学フィルタ F Lを反射し た反射光が光学センサ S L， SM, S Hに導光されるように、 反射光の光路上にお ける封止部材部分はガラスなどで形成する必要がある。
また、 DMD 3 6の光反射側には、 DMD 3 6で反射されたレーザ光を、 感光材 料 1 2上に結像する結像光学系 5 0が配置されている。 この結像光学系 5 0は図 4 では概略的に示してあるが、 図 5に詳細を示すように、 レンズ系 5 2, 5 4からな る第 1結像光学系と、 レンズ系 5 7, 5 8からなる第 2結像光学系と、 これらの結 像光学系の間に挿入されたマイク口レンズァレイ 5 5と、 アパーチャァレイ 5 9と から構成されている。 上記のマイクロレンズアレイ 5 5は、 DMD 3 6の各画素に 対応する多数のマイク口レンズ 5 5 aが配置されてなるものである。 このマイクロ レンズ 5 5 aは、 一例として焦点距離が 0. 1 9mm、 NA (開口数） が 0. 1 1 のものである。 またアパーチャアレイ 5 9は、 マイクロレンズアレイ 55の各マイ ク口レンズ 5 5 aに対応する多数のアパーチャ 5 9 aが形成されてなるものである。 上記第 1結像光学系は、 DMD 36による像を 3倍に拡大してマイクロレンズァ レイ 5 5上に結像する。 そして第 2結像光学系は、 マイクロレンズアレイ 5 5を経 た像を 1. 6 7倍に拡大して感光材料 1 2上に結像、 投影する。 したがって全体で は、 DMD 36による像が 5倍に拡大して感光材料 1 2上に結像、 投影されること になる。
なお、 本露光装置では、 第 2結像光学系と感光材料 1 2との間にプリズムペア 7 2が配設されている。 プリズムペア 72は、 互いに接している面の面方向にずらし て光軸上のガラスの厚みを変化させることで光路長を変化させることができ、 これ により感光材料 1 2上における像のピントの調節を行うことができる。 なお、 同図 中において、 感光材料 1 2は矢印 Y方向に副走査送りされる。
DMD 3 6は図 6に示すように、 SRAMセル （メモリセル） 36 b上に、 各々 画素 （ピクセル） を構成する多数のマイクロミラー 36 aが格子状に配列されてな るミラーデバイスである。 各マイクロミラー 36 aは支柱に支えられており、 その 表面にはアルミニゥム等の反射率の高い材料が蒸着されている。
DMD 3 6の S RAMセル 36 bに、 所望の 2次元パターンを構成する各点の濃 度を 2値で表した画像信号が書き込まれると、 支柱に支えられた各マイクロミラー 3 6 aが、 対角線を中心線として DMD 3 6が配置された基板側に対して土 α度 (たとえば ± 1 0度） のいずれかに傾く。 図 7 Αは、 マイクロミラー 3 6 aがオン 状態である + α度に傾いた状態を示し、 図 7 Βは、 マイクロミラー 36 aがオフ状 態である _ α度に傾いた状態を示す。 したがって、 画像信号に応じて、 DMD 36 の各ピクセルにおけるマイクロミラー 36 aの傾きを、 図 6に示すように制御する ことによって、 DMD 36に入射したレーザ光 Bはそれぞれのマイクロミラ ^ 36 aの傾き方向へ反射される。
なお、 図 6には、 DMD 3 6の一部を拡大し、 各マイクロミラー 3 6 aが + Q;度 または一 α度に制御されている状態の一例を示す。 それぞれのマイクロミラー 3 6 aのオンオフ制御は、 DMD 3 6に接続された上記のコントローラによって行われ る。 また、 オフ状態のマイクロミラー 3 6 aで反射したレーザ光が進行する方向に は、 光吸収体 （図示せず） が配置されている。
ファイバアレイ光源 3 8は、 図 8に示すように、 複数 （たとえば 1 4個） の LD モジュール 6 0を備えており、 各 LDモジュール 6 0には、 第 1のマルチモード光 ファイバ 6 2の一端が結合されている。 第 1のマルチモード光ファイバ 6 2の他端 には、 第 1のマルチモード光ファイバ 6 2より小さいクラッド径を有する第 2のマ ルチモード光ファイバ 6 4が結合されている。 図 9に詳しく示すように、 第 2のマ ルチモード光ファイバ 6 4の第 1のマルチモード光ファイバ 6 2と反対側の端部は 走査方向と直交する方向に沿って 7個並べられ、 それが 2列に配列されてレーザ出 射部 6 6が構成されている。
第 2のマルチモード光ファイバ 6 4の端部で構成されるレーザ出射部 6 6は、 図 9に示すように、 表面が平坦な 2枚の支持板 6 8に挟み込まれて固定されている。 また、 第 2のマルチモード光ファイバ 6 4の光出射端面には、 その保護のために、 ガラス等の透明な保護板が配置されるのが望ましい。 第 2のマルチモード光フアイ バ 6 4の光出射端面は、 光密度が高いため集塵しやすく劣化しやすいが、 上述のよ うな保護板を配置することにより、 端面への塵埃の付着を防止し、 また劣化を遅ら せることができる。
LDモジュール 6 0は、 図 1 0に示す合波レーザ光源 （ファイバ光源） によって 構成されている。 この合波レーザ光源は、 ヒートプロック 8 0上に配列固定された、 複数 （例えば 7個） の LDチップ LD 1 , LD 2, L D 3 , LD 4, LD 5 , LD 6 , および LD 7と、 L Dチップ LD 1〜 L D 7の各々に対応して設けられたコリ メータレンズ 8 1， 8 2 , 8 3 , 84， 8 5， 8 6および 8 7と、 1つの集光レン ズ 9 0と、 1本の第 1のマルチモード光ファイバ 6 2と力 ら構成されている。 なお、 半導体レーザの個数は 7個に限定されるものではなく、 その他の個数が採用されて もよレ、。 また、 上述のような 7個のコリメータレンズ 8 1〜8 7に代えて、 それら のレンズが一体化されてなるコリメータレンズァレイを用いることもできる。 LDチップ LD 1〜LD 7は、 チップ状の横マルチモードまたはシングルモ ド の G a N系半導体レーザであり、 発振波長が総て共通 （例えば、 40 5 nm) であ り、 最大出力も総て共通 （例えば、 マルチモードレーザでは 1 0 0 mW、 シングル モードレーザでは 3 0 mW) である。 なお、 LDチップ LD 1〜LD 7としては、 3 5 0 ηπ！〜 4 5 0 nmの波長範囲で、 上記の 4 0 5 n m以外の発振波長を備える レーザを用いてもよい。
次に、 図 1 1を参照して、 本露光装置における電気的な構成について説明する。 図 1 1に示すように、 本露光装置には、 装置全体を制御する全体制御部 1 0 0が設 けられており、 全体制御部 1 0 0には変調回路 1 0 1が接続され、 変調回路 1 0 1 には DMD 3 6を制御するコントローラ 1 0 2が接続されている。 また、 全体制御 部 1 00には、 LDチップ LD 1〜LD 7を駆動する LD駆動回路 1 0 3が接続さ れている。 さらにこの全体制御部 1 0 0には、 ステージ 1 4を駆動するステージ駆 動装置 1 04が接続されている。
LD駆動回路 1 0 3は、 全体制御部 1 0 0からの制御信号に基づいて LDチップ LD 1〜LD 7をそれぞれ独立して駆動制御することができるものであり、 各 LD チップからそれぞれ異なるタイミングでレーザ光を射出させることができるもので ある。
また、 全体制御部 1 0 0は、 光電センサ S L, S H, SMおよ .露光面計測セン サ 2 8において検出されたレーザ光の光量に応じた電気信号が入力されるものであ り、 この入力された電気信号に応じて所定の制御を行うものである。 その制御につ いては後に詳述する。
また、 全体制御部 1 0 0には、 LDモジュール 6 0の交換指示を出力するモジュ ール交換指示部 1 0 5、 露光へッ ド 3 0の清掃メンテ指示を出力する露光へッ ドメ ンテ指示部 1 0 6とが接続されている。
次に、 本露光装置の動作について説明する。
本露光装置においては、 露光開始の際、 スキャナ 2 4の各露光ヘッド 3 0から所 望の光量のレーザ光が射出されているか否かの確認が行われる。 まずはその手順に ついて、 図 1 2および図 1 3のフローチャートを用いて説明する。 具体的には、 まず、 LD駆動回路 1 0 3からの制御信号に基づいてファイバァレ ィ光源 3 8の L Dモジュール 6 0における LDチップ LD 1〜LD 7の全てからレ 一ザ光が射出される。 LDチップ LD 1〜LD 7から射出されたレーザ光は、 それ ぞれ対応するコリメータレンズ 8 1〜 8 7によって平行光化される。 平行光化され たレーザ光は、 集光レンズ 9 0によって集光され、 第 1のマルチモード光ファイバ 6 2のコア 6 2 aの入射端面上で集束する。 そして、 集光レンズ 9 0によって集束 されたレーザ光が、 この第 1のマルチモード光ファイバ 6 2のコア 6 2 aに入射し て伝搬し、 1本のレーザ光に合波されて第 1のマルチモード光ファイバ 6 2の出射 端部に結合された第 2のマルチモード光ファイバ 64に入射して伝搬し、 レーザ出 射部 6 6から射出される。
ファイバアレイ光源 3 8のレーザ出射部 6 6から射出されたレーザ光はレンズ系
4 0に入射され、 レンズ系 4 0を透過したレーザ光はミラー 4 2により DMD 3 6 に向けて反射され、 DMD 3 6により空間光変調された後、 T I Rプリズム 7 0、 結像光学系 5 0およびペアプリズム 7 2を透過してステージ 1 4に設置された露光 面計測センサ 2 8の露光面 2 8 aに照射される （S 1 0) 。 なお、 レーザ光の光量 確認時においては、 DMD 3 6おけるマイクロミラーは全てオンされた状態となつ ている。
そして、 上記のようにして露光面計測センサ 2 8にレーザ光が照射されるととも に、 ファイバアレイ光源 3 8から出射されたレーザ光の光量、 つまり全ての LDモ ジュール 6 0から射出されたレーザ光 Lの光量が光電センサ S Hにより計測される (S 1 2) 。 具体的には、 集光レンズ 44により集光されたレーザ光 Lの一部が、 光学フィルタ F Lにより反射され、 その反射光 L 1の一部が光学フィルタ FMによ り反射され、 その反射光 L 2の一部が光学フィルタ FHにより反射され、 その反射 光 L 3が光電センサ S Hにより光電変換されて光量 r PS Hが電気信号として検出 される。 そして、 上記電気信号は全体制御部 1 0 0に出力され、 全体制御部 1 0 0 において以下の式で表される劣化率 R 1が算出される。 そして、 その劣化率 R 1が
5 %より小さい場合にはそのまま露光が継続され （S 1 4, S 1 6) 、 後述するよ うな感光材料 1 2への露光が開始される。 劣化率 R 1 = 1— r P SH/P SH
ただし、 PSH ：光電センサ SHにより計測される光量の目標値
r PSH ：光電センサ SHにより計測された光量
そして、 劣化率 R 1が 5 %以上である場合には、 その劣化率 R 1が 1 0 %以下で あるか否かがさらに確認され （S 1 8 ) 、 劣化率 R 1力 S 1 0 %よりも大きい場合に は、 光電センサ SMにより各 LDモジュール 6 0の光量が計測される （S 2 0) 。 具体的には、 LD駆動回路 6 0の制御信号により各 LDモジュール 6 0の LDチッ プ LD 1〜： LD 7が L Dモジュール 6 0毎に駆動され、 ファイバァレイ光源 3 8の レーザ出射部 6 6から LDモジュール 6 0毎のレーザ光が出射される。 そして、 各 LDモジュール 6 0から出力されたレーザ光 Mの一部が光学フィルタ F Lを反射し、 その反射光 M lの一部が光学フィルタ FMを反射し、 その反射光 M 2の一部が光学 フィルタ F Hを透過し、 その透過光 M 3が光電センサ SMにより光電変換されて光 量 r PSMが電気信号として検出される。
そして、 レーザモジュール 6 0毎のレーザ光の光量 r P SMが順次検出され、 そ の光量に応じた電気信号が全体制御部 1 0 0に出力される。 そして、 全体制御部 1 0 0において以下の式で表される劣化率 R 2がレーザモジュール 6 0毎に算出され る。
劣化率 R 2 = 1— r PSM/PSM
ただし、 PSM：光電センサ SMにより計測される光量の目標値
r P SM：光電センサ SMにより計測された光量
そして、 その劣化率 R 2が 5 0 %よりも大きい場合には、 全体制御部 1 0 0は、 モジュール交換指示部 1 0 5において LDモジュール 6 0の交換指示が出力される ようモジュール交換指示部 1 0 5に制御信号を出力する （S 2 2, S 2 4) 。 なお、 交換指示の出力は、 劣化率が 5 0 %よりも大きい LDモジュール 6 0を特定し、 そ の交換を指示する出力であれば如何なる方法で出力してもよく、 メッセージを表示 するようにしてもよいし、 LDモジュール 6 0に対応して設けられた L EDなどの 発光手段を発光させるようにしてもよいし、 音声を出力するようにしてもよい。 また、 劣化率 R 2が 5 0 %以下である場合おょぴ S 1 8において劣化率 Rが 1 0%以下である場合には、 各 LDモジュール 6 0から出力されるレーザ光の光量が 増加するように全体制御部 1 0 0および LD駆動回路 1 0 3により LDチップ LD 1〜LD 7の駆動電流 I aが制御される （S 2 6) 。 具体的には、 光電センサ SH により計測された光量 r PS Hに基づいて以下の式により駆動電流 I aが算出され、 その算出された駆動電流が LDチップ LD 1〜： LD 7に流される。
駆動電流 I a = I s X PSH/r PSH
たたし、 I a < I i i m i t
I ! im i t ：予め設定された LDチップの駆動電流の限界値
I s ：予め設定された駆動電流の初期値
そして、 上記のようにして駆動電流 I aが制御され光量調整が行われた後、 再ぴ 全ての LDモジュール 6 0の LDチップ LD 1〜： LD 7が駆動され、 上記と同様に して、 光電センサ SHによりファイバアレイ光源 3 8から射出されたレーザ光しの 光量が電気信号として検出される （S 2 8 ) 。 上記電気信号は全体制御部 1 0 0に 出力され、 全体制御部 1 0 0は、 上記電気信号に基づいて、 以下の式で表される調 整誤差 e 1を算出する （S 3 0) 。
調整誤差 e 1 = 1 - r P SH/P SH
そして、 全体制御部 1 0 0において算出された調整誤差 e 1が 2%よりも大きい 場合には、 光電センサ S Lにより LDチップ LD 1〜LD 7の光量が計測される (S 3 2) 。 具体的には、 全体制御部 1 0 0および LD駆動回路 1 0 3の駆動制御 により LDモジュール 6 0の LDチップ LD 1〜LD 7が順に 1つずつ駆動され、 ファイバアレイ光源 3 8のレーザ出射部 6 6から LDチップ毎のレーザ光が出射さ れる。 そして、 各 LDチップから出力されたレーザ光 Nの一部が光学フィルタ F L を反射し、 その反射光 N 1の一部が光学フィルタ FMを透過し、 その透過光 N 2が 光電センサ S Lにより光電変換されて光量 r P S Lが電気信号として検出される。 そして、 LDチップ毎のレーザ光の光量 r P S Lが順次検出され、 その光量に応じ た電気信号が全体制御部 1 0 0に出力される。 そして、 このとき LDチップ毎に図 1 4に示すよう駆動電流—光量特性データが全体制御部 1 0 0により取得される ( S 34) 。 そして、 全体制御部 1 0 0は、 各 LDチップの駆動電流一光量特性データに基づ いて、 各 LDチップが、 予め設定された光量の目標値 PS Lを射出するような駆動 電流を求め、 この駆動電流の情報を LD駆動回路 1 0 3に出力する。
なお、 LDチップの上記特性データの取得については、 全ての LDチップについ て上記特性データを取得するようにしてもよいし、 光量が予め設定された目標値 P S L以下の L Dチップについてのみ上記特性データを取得するようにしてもよい。 そして、 上記特性データの取得された LDチップのみ上記のようにして駆動電流を 求めるようにしてもよい。
また、 全体制御部 1 0 0は、 上記のようにして求めた駆動電流が I i i m i t以上 である場合には、 その LDチップは故障してあると認識し、 その故障情報を取得す る。 なお、 この故障情報に基づいてメッセージを表示したり、 LDチップに対応し て設けられた L E Dなどの発光手段を発光させたりして交換指示の出力や警告など を行うようにしてもよい。 また、 全体制御回路 1 00は、 故障であると認識された LDチップがある場合には、 その LDチップにおける不足光量を他の正常な LDチ ップにより捕うように、 他の正常な LDチップの駆動電流を求め、 その駆動電流の 情報を LD駆動回路 1 0 3に出力するようにしてもよい。 このとき、 故障した LD チップについては動作させないこととし、 故障した LDチップの光量は 0としてそ の他の LDチップの駆動電流を求めるようにしてもよい。 .
そして、 LD駆動回路 1 0 3は上記のようにして全体制御回路 1 0 0から出力さ れた駆動電流の情報に基づいて LD駆動回路 1 0 3から LDチップ LD 1〜LD 7 に駆動電流が流されて光量調整が行われる （S 3 6) 。
そして、 上記のようにして光量調整が行われた後、 および S 3 0において調整誤 差 e 1が 2%以下と判断された場合には、 露光面計測センサ 2 8により露光ヘッド 3 0毎の光量 r PRが検出され、 その光量 r PRに応じた電気信号が全体制御部 1 0 0に出力される （S 3 8 ) 。
そして、 全体制御部 1 0 0は、 露光ヘッド 3 0毎に検出された光量 r PRに基づ いて、 以下の式で表される調整誤差 e 2を算出し、 その調整誤差 e 2が 3 %よりも 小さい場合には、 上記のようにして取得された LDチップ毎の駆動電流の情報をそ の LDチップの初期値 I s として初期値 I sを更新し、 レーザ光の光量調整を終了 して後述するような感光材料 1 2への露光を開始する （S 4 0, S 4 2) 。
劣化率 e 2 = 1 - r PR/PR
ただし、 PR ：露光面計測センサ 2 8により計測される光量の目標値
r PR ：露光面計測センサ 2 8により計測された光量
そして、 上記のようにして算出された調整誤差 e 2が 3 %以上である場合には、 その調整誤差 e 2が 1 0%以下であるか否かが判断され （S 44) 、 調整誤差 e 2 が 1 0 %よりも大きい場合には、 露光へッ ド 3 0の清掃メンテ指示が出力される (S 46) 。 露光へッド 3 0の清掃メンテ指示の出力は、 調整誤差 e 2が 1 0%よ りも大きい露光ヘッド 3 0を特定し、 その清掃メンテ指示の出力であれば如何なる 方法で出力してもよく、 メッセージを表示するようにしてもよいし、 露光ヘッド 3 0に対応して設けられた L EDなどの発光手段を発光させるようにしてもよいし、 音声を出力するようにしてもよい。
また、 上記のようにして算出された調整誤差 e 2が 1 0%以下である場合には、 再び LDチップ LD 1〜LD 7の光量調整が行われる （S 4 8) 。 具体的には、 上 記のようにして露光面計測センサ 2 8により計測された光量 r PRおよび上記のよ うにして更新された初期値 I sとに基づいて、 以下の式により駆動電流 I bが算出 され、 この駆動電流 I bが. LD駆動回路 1 0 3により LDチップ LD 1〜L.D 7に 流される。
駆動電流 I b = I s X PR/r PR
ただし、 I b < I 1 i∞ i t
I ! im i t ：予め設定された LDチップの駆動電流の限界値
そして、 上記のようにして光量調整が行われた後、 再び露光面計測センサ 2 8に より各露光ヘッド 3 0から射出されるレーザ光の光量が計測される （S 5 0) 。 そ して、 再ぴ調整誤差 e 2が算出され、 調整誤差 e 2が 3 %以下であるか否かが判断 され、 調整誤差 e 2が 3 %よりも大きい場合には、 上記と同様にして LDモジユー ル 6 0の交換指示を出力する （S 54) 。 なお、 交換対象の LDモジュール 6 0の 特定の方法については、 調整誤差 e 2が 3 %より大きい露光へッド 3 0の各 LDモ ジュール 6 0から射出されたレーザ光の光量を光電センサ SMにより計測し、 上記 と同様にして劣化率 R 2を算出し、 劣化率 R 2が所定の閾値以下のものを交換対象 の LDモジュール 6 0として特定するようにすればよい。 また、 交換指示の出力の 方法については上記と同様である。
そして、 調整誤差 e 2が 3 %以下である場合には、 再び、 上記と同様にして、 全 ての LDモジュール 6 0を駆動した場合における光量が光電センサ SHにより検出 されるとともに、 LDモジュール 6 0毎のレーザ光の光量が光電センサ SMにより 検出され （S 5 6) 、 光量調整が終了する （S 5 8) 。 そして、 初期値 I sが S 4 8で行われた光量調整の際に算出された駆動電流 I bに更新され、 光電センサ SH， SMにより計測される光量の目標値 PS H、 P SMが、 S 5 6において計測された光 量に更新される （S 6 0) 。
上記のようにして各露光へッ ド 3 0から出射されるレーザ光の光量が調整された 後、 実際の感光材料への露光が開始される。
露光に際しては、 図 1 1に示す変調回路 1 0 1から露光パターンに応じた画像デ ータが DMD 3 6のコントローラ 1 0 2に入力され、 そのフレームメモリに一旦記 憶される。 この画像データは、 画像を構成する各画素の濃度を 2値 （ドットの記録 の有無） で表したデータである。
感光材料 1 2を表面に吸着したステージ 1 4は、 図 1 1に示すステージ駆動装置 1 04により、 ガイ ド 20に沿ってゲート 2 2の上流側から下流側に一定速度で移 動される。 ステージ 1 4がゲート 2 2下を通過する際に、 ゲート 2 2に取り付けら れたセンサ 2 6により感光材料 1 2の先端が検出されると、 フレームメモリに記憶 された画像データが複数ライン分ずつ順次読み出され、 データ処理部で読み出され た画像データに基づいて各露光ヘッド 3 0毎に制御信号が生成される。 そして、 ミ ラー駆動制御部により、 生成された制御信号に基づいて各露光へッド 3 0毎に DM D 3 6のマイクロミラーの各々がオンオフ制御される。
フアイバァレイ光源 3 8から DMD 3 6にレーザ光が照射されると、 DMD 3 6 のマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光は、 レンズ系 4 0、 5 0 により感光材料 1 4上に結像される。 このようにして、 ファイバアレイ光源 3 8か ら出射されたレーザ光が画素毎にオンオフされて、 感光材料 1 2が D M D 3 6の使 用画素数と略同数の画素単位 （露光エリア 3 2 ) で露光される。 また、 感光材料 1 2がステージ 1 4と共に一定速度で移動されることにより、 感光材料 1 2がスキヤ ナ 2 4によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、 各露光へッ ド 3 0毎に 帯状の露光済み領域 3 4が形成される。
スキャナ 2 4による感光材料 1 2の副走査が終了し、 センサ 2 6で感光材料 1 2 の後端が検出されると、 ステージ 1 4は、 ステージ駆動装置 1 0 4により、 ガイ ド 2 0に沿ってゲート 2 2の最上流側にある原点に復帰し、 再度、 ガイ ド 2 0に沿つ てゲート 2 2の上流側から下流側に一定速度で移動される。
なお、 本発明の露光装置における減衰手段については、 上記実施形態の構成に限 らず、 入射された露光光から異なる大きさの減衰率で減衰した減衰光をそれぞれ形 成するようにするのであれば、 その他の如何なる構成を採用するようにしてもよい。 また、 上記実施形態においては、 光学フィルタを固定するようにしたが、 物理的 空間が許容される場合には、 光学フィルタをメカニカルに切替える機構を設けて光 電センサ 1個で検出するようにしてもよい。 具体的には、 たとえば、 図 1 5 A、 B に示すように、 互いに異なる透過率を有する光学フィルタ 7 0 a、 7 0 , 7 0 c を有する回転光学フィルタ 7 0と、 回転光学フィルタ 7 0をギア 7 1を介して矢印 B方向に回転させるモータ Mとを設け、 この回転光学フィルタ 7 0をモータ Mによ り矢印 B方向に回転させることにより光学フィルタ 7 0 a、 7 0 b、 7 0 cを切り 替えて透過率を切り替え、 ファイバアレイ光源 3 8、 L Dモジュール 6 0および L Dチップから射出されたレーザ光を 1個の光学センサ Sにより検出するようにして もよレ、。 光学フィルタ 7 0 a、 7 0 b、 7 0 cの透過率については、 上記実施形態 と同様に、 ファイバアレイ光源 3 8、 L Dモジュール 6 0および L Dチップから射 出されたレーザ光の光量が、 それぞれ光電センサ Sの検出可能範囲内となるように 設定するようにすればよい。 なお、 図 1 5 Bは、 図 1 5 Aにおける回転光学フィル タ 7 0を矢印 A方向から見た図である。 .
また、 より精度よくレーザ光の光量を検出するため、 光電センサから出力された 電気信号を増幅回路により増幅して取り出すことによって電気信号の S Z Nを向上 させるようにしてもよい。 また、 上記実施形態のように複数の光電センサによりレ 一ザ光の光量を検出するようにする場合には、 光学センサ毎に異なる増幅率を設定 するようにしてもよい。 また、 これらを切替可能な回路を設けるようにしてもよい。

Claims

請求の範囲
1 . 複数の露光光源部を有し、 該複数の露光光源部の各露光光源部から射出され た第 1の露光光を集束し、 該集束された第 1の露光光を第 2の露光光として射出す る露光光射出手段から射出された前記第 2の露光光を照射手段により露光面に照射 するとともに、 前記第 1の露光光および前記第 2の露光光の光量を検出する露光方 法において、
入射された露光光から第 1の減衰率および該第 1の減衰率より大きい第 2の減衰 率で減衰した減衰光を形成する減衰手段を設け、
前記第 1の露光光の光量を検出する場合には、 前記各露光光源部から射出された 前記第 1の露光光を前記減衰手段により前記第 1の減衰率で減衰した減衰光を検出 し、
前記第 2の露光光の光量を検出する場合には、 前記露光光射出手段から射出され た前記第 2の露光光を前記減衰手段により前記第 2の減衰率で減衰した減衰光を検 出することを特徴とする露光方法。
2 . 前記第 1の露光光を前記第 1の減衰率により減衰した減衰光の光量および前 記第 2の露光光を前記第 2の減衰率により減衰した減衰光の光量がそれぞれ同一の 光電検出手段の検出可能範囲内となるように前記第 1の減衰率および前記第 2の減 衰率の大きさを設定することを特徴とする請求項 1記載の露光方法。
3 . 前記減衰手段を、 入射された露光光からその一部を第 1の部分光として取り 出す第 1の減衰部と、 該第 1の減衰部により取り出された第 1の部分光の一部を反 射して第 2の部分光として取り出すとともに前記一部以外の第 1の部分光を透過し て第 3の部分光として取り出す第 2の減衰部とを有するものとし、
前記第 1の露光光の光量を検出する場合には、 前記第 1の減衰率で減衰された、 前記第 2の部分光または第 3の部分光のいずれか一方の部分光を検出し、
前記第 2の露光光の光量を検出する場合には、 前記第 2の減衰率で減衰された、 他方の部分光を検出することを特徴とする請求項 1または 2記載の露光方法。
4 . 前記複数の露光光源部の各露光光源部を、 複数の露光光源を有するものとす るとともに該複数の露光光源の各露光光源から射出された第 3の露光光を集束し、 該集束された第 3の露光光を前記第 1の露光光として射出するものとし、
前記減衰手段を、 入射された露光光からさらに前記第 1の減衰率より小さい第 3 の減衰率で減衰した減衰光を形成するものとし、
前記第 3の露光光の光量を検出する場合には、 前記露光光源から射出された前記 第 3の露光光を前記減衰手段により前記第 3の減衰率で減衰した減衰光を検出する ことを特徴とする請求項 1記載の露光方法。
5 . 前記第 1の露光光を前記第 1の減衰率により減衰した減衰光の光量、 前記第 2の露光光を前記第 2の減衰率により減衰した減衰光の光量および前記第 3の露光 光を前記第 3の減衰率により減衰した減衰光の光量がそれぞれ同一の光電検出手段 の検出可能範囲内となるように前記第 1の減衰率、 前記第 2の減衰率および前記第 3の減衰率の大きさを設定することを特徴とする請求項 4記載の露光方法。
6 . 前記減衰手段を、 入射された露光光からその一部を第 1の部分光として取り 出す第 1の減衰部と、 該第 1の減衰部により取り出された第 1の部分光の一部を反 射して第 2の部分光として取り出すとともに前記一部以外の第 1の部分光を透過し て第 3の部分光として取り出す第 2の減衰部と、 該第 2の減衰部において反射され た第 2の部分光および前記第 2の減衰部おいて透過した第 3の部分光のいずれか一 方の部分光の一部を反射して第 4の部分光として取り出すとともに前記一部以外の いずれか一方の部分光を透過して第 5の部分光として取り出す第 3の減衰部とを有 するものと し、
前記第 1の露光光の光量を検出する場合には、 前記第 1の減衰率で減衰された、 前記いずれか一方の部分光、 前記第 4の部分光および前記第 5の部分光のうちのい ずれか 1つの部分光を検出し、
前記第 2の露光光の光量を検出する場合には、 前記第 2の減衰率で減衰された、 前記いずれか一方の部分光、 前記第 4の部分光および前記第 5の部分光のうちのい ずれか 1つの部分光を検出し、
前記第 3の露光光の光量を検出する場合には、 前記第 3の減衰率で減衰された、 前記いずれか一方の部分光、 前記第 4の部分光および前記第 5の部分光のうちのい ずれか 1つの部分光を検出することを特徴とする請求項 4または 5記載の露光方法。
7 . 前記第 2の露光光の光量を検出し、
該第 2の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には前記第 2の露光光の光 量が大きくなるように前記露光光源部の第 1の露光光の光量を調整することを特徴 とする請求項 1から 3いずれか 1項記載の露光方法。
8 . 前記第 2の露光光の光量を検出し、
該第 2の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には前記第 2の露光光の光 量が大きくなるように前記露光光源の第 3の露光光の光量を調整することを特徴と する請求項 4から 5いずれか 1項記載の露光方法。
9 . 前記第 3の露光光の光量の調整後に再び前記第 2の露光光の光量を検出し、 該第 2の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、 前記露光光源の特性 データを取得し、 該特性データに基づいて前記露光光源の第 3の露光光の光量を再 度調整することを特徴とする請求項 8記載の露光方法。
1 0 . 前記第 3の露光光の光量の調整後に再び前記第 2の露光光の光量を検出し、 該第 2の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、 前記第 3の露光光の 光量が所定の目標値以下の露光光源の情報を取得し、 該露光光源の情報に基づいて、 再び前記第 3の露光光の光量が所定の目標値以下の露光光源以外の露光光源の第 3 の露光光の光量を調整することを特徴とする請求項 8記載の露光方法。
1 1 . 前記第 2の露光光の光量を検出した後、
該検出された第 2の露光光の光量が所定の目標値以下である場合に前記複数の露 光光源部の各露光光源部から射出された第 1の露光光を検出し、
該検出された第 1の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には該目標値以 下の光量の露光光源部について異常であることを示す警告をすることを特徴とする 請求項 1から 1 0いずれか 1項記載の露光方法。
1 2 . 前記照射手段により前記露光面に照射される照射光の光量を検出すること を特徴とする請求項 1から 1 1いずれか 1項記載の露光方法。
1 3 . 前記検出された照射光の光量が所定の目標値以下である場合には前記第 2 の露光光の光量が大きくなるように前記複数の露光光源部の第 1の露光光の光量を 調整することを特徴とする請求項 1 2記載の露光方法。
1 4 . 前記検出された照射光の光量が所定の目標値以下であって、 かつ前記第 2 の露光光の光量が目標値である場合には、 前記照射手段が異常であることを示す警 告をすることを特徴とする請求項 1 2または 1 3記載の露光方法。
1 5 . 複数の露光光源部を有し、 該複数の露光光源部の各露光光源部から射出さ れた第 1の露光光を集束し、 該集束された第 1の露光光を第 2の露光光として射出 する露光光射出手段と、 該露光光射出手段から射出された前記第 2の露光光を露光 面に照射する照射手段と、 前記第 1の露光光および前記第 2の露光光の光量を検出 する光電検出手段とを備えた露光装置において、
入射された露光光から第 1の減衰率および該第 1の減衰率より大きい第 2の減衰 率で減衰した減衰光を形成する減衰手段を有し、
前記第 1の露光光の光量を検出する場合には、 前記各露光光源部から射出された 前記第 1の露光光を前記減衰手段により前記第 1の減衰率で減衰した減衰光を検出 し、
前記第 2の露光光の光量を検出する場合には、 前記露光光射出手段から射出され た前記第 2の露光光を前記減衰手段により前記第 2の減衰率で減衰した減衰光を検 出するものであることを特徴とする露光装置。
1 6 . 前記第 1の露光光を前記第 1の減衰率によ.り減衰した減衰光の光量および 前記第 2の露光光を前記第 2の減衰率により減衰した減衰光の光量がそれぞれ同一 の光電検出手段の検出可能範囲内となるように前記第 1の減衰率および前記第 2の 減衰率の大きさが設定されていることを特徴とする請求項 1 5記載の露光装置。
1 7 . 前記減衰手段が、 入射された露光光からその一部を第 1の部分光として取 り出す第 1の減衰部と、 該第 1の減衰部により取り出された第 1の部分光の一部を 反射して第 2の部分光として取り出すとともに前記一部以外の第 1の部分光を透過 して第 3の部分光として取り出す第 2の減衰部とを有し、
前記第 1の露光光の光量を検出する場合には、 前記第 1の減衰率で減衰された、 前記第 2の部分光または第 3の部分光のいずれか一方の部分光を検出し、
前記第 2の露光光の光量を検出する場合には、 前記第 2の減衰率で減衰された、 他方の部分光を検出するものであることを特徴とする請求項 1 5または 1 6記載の 露光装置。 '
1 8 . 前記複数の露光光源部の各露光光源部が、 複数の露光光源を有するもので あるとともに該複数の露光光源の各露光光源から射出された第 3の露光光を集束し、 該集束された第 3の露光光を前記第 1の露光光として射出するものであり、
前記減衰手段が、 入射された露光光からさらに前記第 1の減衰率より小さい第 3 の減衰率で減衰した減衰光を形成するものであり、
前記第 3の露光光の光量を検出する場合には、 前記露光光源から射出された前記 第 3の露光光を前記減衰手段により前記第 3の減衰率で減衰した減衰光を検出する ものであることを特徴とする請求項 1 5記載の露光装置。
1 9 . 前記第 1の露光光を前記第 1の減衰率により減衰した減衰光の光量、 前記 第 2の露光光を前記第 2の減衰率により減衰した減衰光の光量および前記第 3の露 光光を前記第 3の減衰率により減衰した減衰光の光量がそれぞれ同一の光電検出手 段の検出可能範囲内となるように前記第 1の減衰率、 前記第 2の減衰率および前記 第 3の減衰率の大きさが設定されていることを特徴とする請求項 1 8記載の露光装 置。
2 0 . 前記減衰手段が、 入射された露光光からその一部を第 1の部分光として取 り出す第 1の減衰部と、 該第 1の減衰部により取り出された第 1の部分光の一部を 反射して第 2の部分光として取り出すとともに前記一部以外の第 1の部分光を透過 して第 3の部分光として取り出す第 2の減衰部と、 該第 2の減衰部において反射さ れた第 2の部分光および前記第 2の減衰部おいて透過した第 3の部分光のいずれか 一方の部分光の一部を反射して第 4の部分光として取り出すとともに前記一部以外 のいずれか一方の部分光を透過して第 5の部分光として取り出す第 3の減衰部とを 有し、
前記第 1の露光光の光量を検出する場合には、 前記第 1の減衰率で減衰された、 前記いずれか一方の部分光、 前記第 4の部分光および前記第 5の部分光のうちのい ずれか 1つの部分光を検出し、
前記第 2の露光光の光量を検出する場合には、 前記第 2の減衰率で減衰された、 前記いずれか一方の部分光、 前記第 4の部分光および前記第 5の部分光のうちのい ずれか 1つの部分光を検出し、
前記第 3の露光光の光量を検出する場合には、 前記第 3の減衰率で減衰された、 前記いずれか一方の部分光、 前記第 4の部分光おょぴ前記第 5の部分光のうちのい ずれか 1つの部分光を検出するものであることを特徴とする請求項 1 8または 1 9 記載の露光装置。
2 1 · 前記光電検出手段により検出された第 2の露光光の光量が所定の目標値以 下である場合には前記第 2の露光光の光量が大きくなるように前記露光光源部の第 1の露光光の光量を調整する光量調整手段を有することを特徴とする請求項 1 5か ら 1 7いずれか 1項記載の露光装置。
2 2 . 前記光電検出手段により検出された第 2の露光光の光量が所定の目標値以 下である場合には前記第 2の露光光の光量が大きくなるように前記露光光源の第 3 の露光光の光量を調整する光量調整手段を有することを特徴とする請求項 1 8から 2 0いずれか 1項記載の露光装置。
2 3 . 前記光量調整手段が、 前記第 3の露光光の光量の調整後に再び前記光電検 出手段により検出された第 2の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、 前記露光光源の特性データを取得し、 該特性データに基づいて前記露光光源の第 3 の露光光の光量を再度調整するものであることを特徴とする請求項 2 2記載.の露光 装置。
2 4 . 前記光量調整手段が、 前記第 3の露光光の光量の調整後に再び前記光電検 出手段により検出された第 2の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、 前記第 3の露光光の光量が所定の目標値以下の露光光源の情報を取得し、 該露光光 源の情報に基づいて、 再び前記第 3の露光光の光量が所定の目標値以下の露光光源 以外の露光光源の第 3の露光光の光量を調整するものであることを特徴とする請求 項 2 2記載の露光装置。
2 5 . 前記光電検出手段により第 2の露光光を検出した後、 該光電検出手段によ り検出された第 2の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には前記各露光光 源部の第 1の露光光が順次射出され、 該射出された第 1の露光光が前記光電検出手 段により検出されるよう前記各露光光源部を制御する制御手段と、 前記光電検出手段により検出された第 1の露光光の光量が所定の目標値以下であ る場合には該所定の目標値以下の光量の露光光源部について異常であることを示す 警告をする異常螯告手段とを有することを特徴とする請求項 1 5から 2 4いずれか 1項記載の露光装置。
2 6 . 前記照射手段により前記露光面に照射される照射光の光量を検出する照射 光量検出手段を有することを特徴とする請求項 1 5から 2 5いずれか 1項記載の露 光装置。
2 7 . 前記照射光量検出手段により検出された照射光の光量が所定の目標値以下 である場合には前記第 2の露光光の光量が大きくなるように前記複数の露光光源部 の第 1の露光光の光量を調整する照射光量調整手段を有することを特徴とする請求 項 2 6記載の露光装置。
2 8 . 前記照射光量検出手段により検出された照射光の光量が所定の目標値以下 であって、 かつ前記光電検出手段により検出された第 2の露光光の光量が所定の目 標値である場合には、 前記照射手段が異常であることを示す警告をする照射手段異 常警告手段を有することを特徴とする請求項 2 6または 2 7記載の露光装置。
PCT/JP2005/015306 2004-08-20 2005-08-17 露光方法および装置 Ceased WO2006019178A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004-240601 2004-08-20
JP2004240601A JP2006060032A (ja) 2004-08-20 2004-08-20 露光方法および装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006019178A1 true WO2006019178A1 (ja) 2006-02-23

Family

ID=35907560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/015306 Ceased WO2006019178A1 (ja) 2004-08-20 2005-08-17 露光方法および装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2006060032A (ja)
TW (1) TW200613937A (ja)
WO (1) WO2006019178A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101862908A (zh) * 2009-04-03 2010-10-20 肖特公开股份有限公司 工件分离方法和设备

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI401538B (zh) * 2007-03-28 2013-07-11 Orc Mfg Co Ltd Exposure drawing device
JP4885029B2 (ja) * 2007-03-28 2012-02-29 株式会社オーク製作所 露光描画装置
JP7765323B2 (ja) * 2022-03-23 2025-11-06 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 露光装置および露光方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0631980A (ja) * 1992-05-18 1994-02-08 Ricoh Co Ltd 半導体レーザアレイ記録装置
JPH08227159A (ja) * 1994-11-11 1996-09-03 Carl Zeiss:Fa 未処理製品の表面を照射する方法
JPH09211278A (ja) * 1996-02-05 1997-08-15 Asahi Optical Co Ltd 光結像装置の偏光調整方法
JP2003167209A (ja) * 2001-11-30 2003-06-13 Hitachi Printing Solutions Ltd 光記録装置
JP2003318096A (ja) * 2002-04-25 2003-11-07 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 光ビーム照射装置
JP2003337427A (ja) * 2002-05-20 2003-11-28 Fuji Photo Film Co Ltd 露光装置
JP2003345030A (ja) * 2002-05-23 2003-12-03 Fuji Photo Film Co Ltd 露光装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0631980A (ja) * 1992-05-18 1994-02-08 Ricoh Co Ltd 半導体レーザアレイ記録装置
JPH08227159A (ja) * 1994-11-11 1996-09-03 Carl Zeiss:Fa 未処理製品の表面を照射する方法
JPH09211278A (ja) * 1996-02-05 1997-08-15 Asahi Optical Co Ltd 光結像装置の偏光調整方法
JP2003167209A (ja) * 2001-11-30 2003-06-13 Hitachi Printing Solutions Ltd 光記録装置
JP2003318096A (ja) * 2002-04-25 2003-11-07 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 光ビーム照射装置
JP2003337427A (ja) * 2002-05-20 2003-11-28 Fuji Photo Film Co Ltd 露光装置
JP2003345030A (ja) * 2002-05-23 2003-12-03 Fuji Photo Film Co Ltd 露光装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101862908A (zh) * 2009-04-03 2010-10-20 肖特公开股份有限公司 工件分离方法和设备

Also Published As

Publication number Publication date
TW200613937A (en) 2006-05-01
JP2006060032A (ja) 2006-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4244156B2 (ja) 投影露光装置
JP4279053B2 (ja) 露光ヘッド及び露光装置
JP2006261155A (ja) 露光装置及び露光方法
JP2004009595A (ja) 露光ヘッド及び露光装置
JP2003337427A (ja) 露光装置
JP2005309380A (ja) 画像露光装置
JP2005203697A (ja) マルチビーム露光装置
TW200532360A (en) A method for an image exposure and a device thereof
JP2003345030A (ja) 露光装置
JP2004335640A (ja) 投影露光装置
JP2009229721A (ja) 光デバイスおよび画像露光装置
JP4588428B2 (ja) 画像露光方法および装置
JP2004284236A (ja) 画像記録装置
JP2007003829A (ja) 画像露光装置
JP2005294373A (ja) マルチビーム露光装置
WO2006019178A1 (ja) 露光方法および装置
WO2006129653A1 (ja) 露光装置及び露光方法
JP2006171426A (ja) 照明光学系及びそれを用いた露光装置
JP4323335B2 (ja) 画像露光方法および装置
JP2005277153A (ja) 画像露光装置
WO2007040165A1 (ja) 画像露光装置
JP4208141B2 (ja) 画像露光方法および装置
KR20070095325A (ko) 화상 노광 장치 및 마이크로렌즈 어레이 유닛
JP4104949B2 (ja) 画像形成装置
JP2007004075A (ja) 画像露光装置

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase