曝光描图装置的制作方法

专利名称：曝光描图装置的制作方法
技术领域：
本发明系有关于一种在电路板、液晶组件用玻璃基板、PDP用玻璃组件基板等平面基材的表面形成图案的曝光描图装置。
技术背景例如电路板(印刷电路板)系搭载于行动电话、各种移动电子机器 及个人计算机等。搭载于该等被搭载机的基材的图案，倾向于要求其分 辨率及连接用焊盘径、比尔径等相当细微的构造。对应于该等要求，在 图案形成用曝光工程中，必须增加曝光装置的光量，又必须提高光的矫 正度而提高平行光的精度。另一方面，在短期间内可生产多品种量少的产品的要求越来越强。 以习知的曝光装置，即使是接触方式或投影曝光方式，要形成图案则必 须有光罩，而在光罩的准备、管理及维持方面上很难响应上述要求。于此，将构成图案的数据系从CAD数据直接作为曝光装置的光线的 控制讯号而利用的直接曝光方式与其装置的要求变高。但是，习知的直 接曝光装置由于使用405nm雷射作为照射至被曝光媒体的光线，被曝光 媒体的图案形成的反应速度慢。因此可解决该等问题的曝光绘图装置被 强力渴望。[专利文献l]特开2006-113413[专利文献2]特开2006-343684[专利文献3]特开2006-337475发明内容发明所欲解决的问题但是，习知的曝光描图装置由于使用405nm雷射作为照射至被曝光媒体的光线，被曝光媒体的图案形成的反应速度慢，会妨碍电路形成的 生产性。又，在大型基板的被曝光体的全面形成图案时，需搭载复数个 空间光调变组件，对其照射较强的雷射光有成本高的问题。专利文献2或专利文献3所揭露的图案描绘装置虽然是将由小输出的7根UV灯光源照射的光线以光纤供给至一个位置或复数个光学系的曝光描图装置， 但会有无法控制配合被曝光体的感光条件的光线的问题。本发明的目的在于提供一种曝光描图装置，搭载着少数的光源和复数个作为空间光调变组件的DMD (Digital Micro-mirror Device)组件， 在确保高运转率之同时，可确认该光源的光量、空间光调变组件的运转 状况而调整。第一观点的曝光描图装置包括一孔洞构件，设有用于将上述光源分 离成第一光束及第二光束的第一开口窗及第二开口窗；第一及第二空间 光调变装置，空间调变上述第一光束及第二光束；投影光学系，将上述 第一空间光调变装置及第二空间光调变装置所调变的第一光束及第二光 束投影至被曝光体；第一光量传感器，在上述孔洞构件的附近，检测出 上述光源的光量；第二光量传感器，检测出穿透上述投影光学系的第一 光束及第二光束的光量；以及判断装置，根据上述第一光量传感器的第 一输出信息以及上述第二光量传感器的第二输出信息而判断从上述孔洞 构件至上述被曝光体的状况。藉由该构造，第一观点的曝光描图装置可掌握光束分离前的光源的 光量与光束分离后通过投影光学系的光量。因此，判断装置可判断从孔 洞构件至被曝光体的状况。第二观点的曝光描图装置中，上述第二光量传感器被搭载于被曝光 体台座上，在穿透上述投影光学系的第一光束及第二光束的正下方进入 及退避。藉由该构造，在有必要检测出通过投影光学系的第一光束及第二光 束的光量时，第二光量传感器可进入通过投影光学系的第一光束及第二 光束的正下方。又，在曝光描图工程中，第二光量传感器可退避。第三观点的曝光描图装置更包括第一缩聚部，设于第一光束的从上述孔洞构件至上述被曝光体的光路中；第二縮聚部，设于第二光束的从上述孔洞构件至上述被曝光体的光路中；判断装置系根据上述第二光 量传感器所检测出的第一光束的第一输出信息与上述第二光束的第二输 出信息而调整上述第一縮聚部及第二縮聚部。由于从光源至被曝光体之间存在着复数个光学组件等的光学零部 件，当以孔洞构件分离光束时，使分离的第一光束与第二光束的光量完 全一致是困难的。于此在第三观点的曝光描图装置中，设置縮聚部，藉 由调整该縮聚部而使第一光束的光量与第二光束的光量一致。第四观点的曝光描图装置更包括记忆装置，记忆着伴随上述被曝 光面随着时间的变化的理想光量数据；警告部，当上述第二光量传感器的输出信息超过上述记忆装置所记忆的光量信息的既定范围以上时，输 出关于运转情况的警告。藉由该构造，记忆装置记忆着被曝光面随着时间变化的理想的光量 数据。因此，可做随着时间变化的被曝光面上的预定的光量与实际的光 量的比较。当光源为高压水银灯等时，可警告由于时间变化的灯泡寿命 等。警告可包括灯泡警告或声音警告。第五观点的曝光描图装置更包括警告部，当上述第一光量传感器 与上述第二光量传感器的输出信息超过既定关系以外时，输出关于从上 述孔洞构件至上述被曝光体的运转情况的警告。若第一光量传感器输出正常的输出信息而第二光量传感器输出正常 范围以外的输出信息，则可掌握从孔洞构件至被曝光体的运转状况。第六观点的曝光描图装置的判断装置系根据第二光量传感器所检测 出的第一光束的光量与第二光束的光量，将关于第一或第二空间光调变 装置的运转状况的警告输出至警告部。分离的第一光束及第二光束应该具有相同的光量，但是，在第二光 量传感器检测出的第一光束的光量与第二光束的光量有差异的情况下， 判断装置判断为特别是需定期更换的第一或第二空间光调变装置的操作 状况有异常而可做警告。第七观点的曝光描图装置更包括第三光量传感器，检测出上述第一及第二空间光调变装置往不穿透上述投影光学系的方向上所调变的上 述第一光束及第二光束的光量，判断装置系根据第二光量传感器的输出 信息与第三光量传感器的输出信息而判断从第一及第二空间光调变装置 至被曝光体的状况。根据第二光量传感器的输出信息与第三光量传感器的输出信息，可 决定异常位置是在空间光调变装置上还是在投影光学系上。第八观点的曝光描图装置中，第三光量传感器系兼用第二光量传感胆益。藉由此构造，由于不必另外设置第三光量传感器，可以降低成本。 发明的效果本发明的曝光描图装置系由复数个光量传感器而判断照射光，可判 断光源的发光状况与空间调变组件的运转状态，藉由发出空间调变组件 的异常及寿命的警报，可形成稳定的图案及稳定地运转装置。


第1图为本发明之曝光描图装置100的概略立体图。 第2图为第一照明光学系30-1及30-2的概念图。 第3图为第二照明光学系37、 DMD组件41及投影光学系60的立 体图。第4图为从Y方向观看的反射光学组件22-1及22-2以及全反射镜 23-1至全反射镜23-8的图。第5图为第二照明光学系37的剖视图。第6A图为一个DMD组件41的立体图，第6B图为表示微面镜M 的动作的图。第7A图为载置于被曝光体台座90的被曝光体CB的描图处理的随 时间变化的图，第7B及7C图为说明缝合的图。 第8图为描图处理的流程图。第9图为进行曝光描图装置100的曝光量调整而检测出光学系的异 常的方块图。第10图为台座面的照度特性pd的随着时间变化的图。第11图为确认高压水银灯10、 DMD组件41及投影光学系60的运转状况的流程图。第12图为确认高压水银灯10、 DMD组件41及投影光学系60的运转状况的流程图。主要组件符号说明10 高压水银灯；11 椭圆面镜；19 电源控制部20 孔洞构件； 21 开口窗；22 反射光学组件；22H 穿透区域；23 全反射面镜；29 检测窗；30 第一照明光学系；35 縮聚调整部；37 第二照明光学系； 41 DMD组件；60 投影光学系；80 控制部；82 记忆电路；83 DMD 驱动电路；84 被曝光体台座驱动电路；85 縮聚驱动电路；88 判断 电路；89 警告电路；90 被曝光体台座，CB 被曝光体；IL 曝光光 线；SS11 第一光样量传感器；SS12 第二光量传感器；SS31 第三光 量传感器；SP 曝光区域具体实施方式
<曝光描图装置的全体构造>第1图为曝光描图装置100的立体图。曝光描图装置100大致包括 第一照明光学系30、第二照明光学系37、空间光调变部41、投影光学系 60以及被曝光体台座90。在本实施型态中，为了对大面积的被曝光体 CB做曝光而具备二系统的第一照明光学系30-1及第一照明光学系30-2。 曝光描图装置100的第一照明光学系30-1及第一照明光学系30-2具有第 一高压水银灯10-1及第二高压水银灯10-2 (参照第2图)。第2图为第一照明光学系30-1及第二照明光学系30-2的概念图。以 下由于第一照明光学系30-1及第二照明光学系30-2两系统是相同的构 造，因此仅说明第一系统的照明光学系30-l。第一高压水银灯10-1系配置于椭圆镜11-1的第一焦点位置上。椭圆 镜11-1将来自高压水银灯10照射的UV光有效地反射至第二焦点位置的 方向。除了高压水银灯之外，也可以使用氙气灯或闪光灯。配置于第一照明光学系30-l的第一高压水银灯10-1为了使其光输出稳定在既定的位准，从曝光描图装置100的电源控制部19 (参照第9图) 投入电源到切断电源,保持射出既定位准的照明光。因此，被曝光体CB 未曝光期间，为了遮蔽曝光光线IL，在椭圆镜ll-l的第二焦点位置配置 遮片13-1。遮片13-1配置于椭圆镜11-1的第二焦点位置的理由是，由于 从高压水银灯10射出的曝光光线IL被集中在第二焦点位置，遮片13-1 以少的移动量而遮蔽曝光光线IL。第一照明光学系30-1包含准直透镜31-1及复眼透镜32-1等，将曝 光光线IL成形成具有均一光强度的光束。来自形成于椭圆镜11-1的第二 焦点位置的光源像的发散光首先由准直透镜31-1形成大略平行的光束， 而入射至波长选择滤光器15-1。该波长调整滤光器15-1为例如光量调整用的ND滤光器，搭载着截 断350run以下及450nm以上的波长的g线h线i线用穿透滤光器、截断 350nm以下及380nm以上的波长的i线用穿透滤光器、截断390nm以下 及420nm以上的波长的h线用穿透滤光器、截断420nm以下及450nm以 上的波长的g线用穿透滤光器等的复数个滤光器。该滤光器的选择系对 应于涂布在被曝光体的光阻的种类而决定。波长被选择的曝光光线IL系入射于复眼透镜32-1，在光束范围内照 射强度被均一化。均一化的曝光光线IL朝具备四个开口窗21与光两检 测用的检测窗29的孔洞构件20-1照射。曝光光线IL系从相对于孔洞构 件20-1成正交的Z方向入射，分割成四道光束。由全反射镜或全反射棱 镜等的反射光学组件22-l反射至水平方向。回到第1图，由孔洞构件20-l、孔洞构件20-2、反射光学组件22-l 及反射光学组件22-2分离成八道的曝光光线IL系由全反射镜23-1至全 反射镜23-8反射至Y方向。由全反射镜23-1至全反射镜23-8所反射的 曝光光线IL系入射至第二照明光学系37-1至第二照明光学系37-8。入射至第二照明光学系37-1至第二照明光学系37-8的曝光光线IL 成形成适当的光量及光束形状，而照射至作为空间光调变组件的排成一 列的八个DMD组件41-1至DMD组件41-8。DMD组件41-1至DMD组件41-8系由提供的影像数据对曝光光线IL做空间调变。由DMD组件41-1 至DMD组件41-8所调变的光束系经由投影光学系60-1至投影光学系 60-8而以既定的倍率照射至被曝光体CB。该投影光学系60由于在被曝光体CB中使八个系统的各光路的照明 区域均一，在八个系统的各光路中微妙地调整倍率。又，对应于被曝光 体CB的大小来调整倍率。曝光描图装置100具备合计8根的投影光学系 60，该等八根的投影光学系60在X方向上配置成一列。配置成一列的 DMD组件41及投影光学系60容易制造及维护。曝光描图装置100在投影光学系60的Z方向的下侧，具备支持第一 照明光学系30、第二照明光学系37以及投影光学系60等的框体95。在 框体95上配置着一对导轨，在该等导轨上搭载着被曝光体台座90。该被 曝光体台座90以未图标的驱动机构驱动，例如由步进马达等马达驱动导 螺杆等。藉此，被曝光体台座90沿着一对导轨，在较长方向的Y方向， 相对于投影光学系60移动。在被曝光体台座90上设置著作为被曝光体 CB的涂布有光阻的基板。该被曝光体CB在被曝光体台座90上由真空 吸附而固定。又，对于大的被曝光体而言，仅靠合计八个系统的投影光 学系无法在所有的X方向的区域做曝光。因此，被曝光体台座90可于X方向移动。<第二照明光学系从孔洞构件20至DMD组件41〉孔洞构件20-l及孔洞构件20-2系由金属或陶瓷等低蓄热性且热膨胀 系数小的材料形成。由于曝光光线IL的一部份照射至孔洞构件20-1及孔 洞构件20-2，热容易累积。又，也可以在孔洞构件上设置放热构件，使 孔洞构件20-1及孔洞构件20-2不会因热膨胀而变形。孔洞构件具有对应于DMD组件41的数量的幵口窗21。例如DMD 组件的光反射面为长14mm宽12mm的矩形的大小。因此，照射至DMD 组件的光反射面的曝光光线IL必须是配合光反射面的矩形，必须配合 DMD组件的数量。第3图为第二照明光学系37、 DMD组件41及投影光学系60的立 体图。又，第4图为从Y方向观看的反射光学组件22-l及22-2以及全反射镜23-1至全反射镜23-8的图。通过孔洞构件20-1及孔洞构件20-2的Z方向的光束系以平面镜或 在表面反射入射光的棱镜等的反射光学组件22-1及反射光学组件22-2反 射至X方向。即，以孔洞构件20-1分离成四道光束的曝光光线IL系以 反射光学组件22-l反射，在X方向上分离成光路IL1、光路IL2、光路 IL3以及光路IL4。同样地，以孔洞构件20-2分离成四道光束的曝光光线 IL系由反射光学组件22-2反射，在X方向上分离成光路IL5、光路IL6、 光路IL7以及光路IL8。分离的光路IL1至IL8系由全反射镜23-1至全反 射镜23-8反射至Y方向，而向DMD组件41-1至DMD组件41-8。如第 4图所示，在反射光学组件22-1及反射光学组件22-2的中央部设有孔部 或无遮蔽物的透过部22A。以全反射镜23-1至全反射镜23-8而反射的光束经由透镜等的光学组 件及缩聚调整部35所构成的第二照明光学系37-l至第二照明光学系37-8 而导入DMD组件。如第3图所示，分离的光路IL1、光路IL4、光路IL5 及光路IL8至个别的DMD组件41的距离是相等的，分离的光路IL2、 光路IL3、光路IL6及光路IL7至个别的DMD组件41的距离是相等的。 但是光路IL1 、光路IL4、光路IL5及光路IL8与光路IL2、光路IL3、光 路IL6及光路IL7的光路长不同。以DMD组件41-1至DMD组件41-8 反射的曝光光线IL经由投影光学系60-1至投影光学系60-8必须以均一 的形状照射至被曝光体CB。即，若从DMD组件41至被曝光体CB的光 路长度不是一定，则形成的最终的图案的分辨率、其它的质量随着照射 曝光光线IL的光路而变化。于此，从全反射镜23-1至全反射镜23-8到 DMD组件41-1至DMD组件41-8的光路IL1至光路IL8调整成均一的 焦点距离的光线而投入DMD组件41。当然，与第3图不同，在从全反 射镜23至DMD组件41的全部的光路长不同的情况下，必须个别调整。<光量传感器>本实施例的曝光绘图装置具有检测高压水银灯的光量的第一光量传 感器SSll、检测被照射于曝光体CB的光量的第二光量传感器SS12以及 检测DMD组件的状态的第三光量传感器SS3。如第4图所示，本实施例的曝光描图装置100具有检测出第一高压水银灯10-1与第二高压水银灯10-2的光量的第一光量传感器SS11与第 一光量传感器SS12。第一光量传感器SS11与第一光量传感器SS12系配置于孔洞构件 20-1及孔洞构件20-2的检测窗29的下方。检测出高压水银灯10的光量 之同时，配置于尽可能接近DMD组件41的位置，藉此不受由于构成第 一照明光学系30的光学组件等衰减的影响。具体而言，在孔洞构件20的Z方向的下侧配置着反射光学组件22。 反射光学组件22使来至Z方向的曝光光线IL全反射至X方向。gp，反 射光学组件22的反射面系相对于X-Y平面做45度的倾斜。又，反射光 学组件22的反射面可配合于开口窗21的大小，也可为与相邻的开口窗 21共享的反射面。该反射光学组件22在检测窗29的下方形成穿透部 22A。第一光量传感器SS11及第一光量传感器SS12系配置于穿透部22A 下方的空洞。第二光量传感器SS21及第二光量传感器SS22 (参照第9图)在被 曝光体台座90上载置着二个。第二光量传感器SS21和第二光量传感器 SS22的间隔与投影光学系60-1和投影光学系60-2的间隔相同。因此， 第二光量传感器SS21和第二光量传感器SS22可各自一次检测出个别的随着被曝光体台座90的移动，第二光量传感器SS21和第二光量传 感器SS22在被曝光体CB所载置的同一面内可于XY方向移动。 一个 DMD组件41往被曝光体CB的方向上朝向光路，将曝光光线IL照射至 既定的位置上，被曝光体台座90上的第二光量传感器SS21及第二光量 传感器SS22移动至既定的位置，藉此可测定在被曝光体台座90的面上 的光量。对于其它的六个DMD组件41也是相同。而且，第二光量传感器SS2只为一个也可以。在此情况下，虽然有 必要移动至对应于八系统的投影光学系60的既定位置但可降低成本。另 一方面，八个第二光量传感器SS21至第二光量传感器SS28可设于被曝 光体台座90上。在该情况下，虽然可一次检测出八个系统的光量，但必须先调整八个第二光量传感器SS21至第二光量传感器SS28的感度。第三光量传感器SS31及第三光量传感器SS32 (参照第9图)在本 实施例中可与上述第二光量传感器SS12兼用。DMD组件41的全部的微 面镜M，不朝向投影光学系60的方向而是倾斜既定角度,由此，光束不经由 投影光学系60而直接地入射于第三光学传感器SS31及第三光量传感器 SS32。第三光量传感器SS31也可不兼用于上述第二光量传感器SS2而配 置于DMD组件41的附近。当第三光量传感器SS3配置于DMD组件41 的附近的壁面等的固定构件时，第三光量传感器SS3分别配置于八系统。 藉由掌握第二光量传感器SS2及第三光量传感器SS3的输出状况，可检 查入射DMD组件的光量或微面镜的异常。 <縮聚调整部>第5图为第二照明光学系37的一系统的剖面。由孔洞构件20、反射光学组件22及全反射面镜23反射的光束IL 经由透镜等的光学组件及縮聚调整部35所构成的第二照明光学系37而 导入DMD组件41。如第5图所示，縮聚调整部在与光轴正交的位置上设置縮聚窗，使 四个分离的各光束照射至被曝光体CB的光量均一化而设定该縮聚窗的 面积。该縮聚部的面积的设定可以是预设的固定开口，也可以是以马达 等驱动的方式。在縮聚调整部35,高压水银灯的大约1/4的光量，即热量被投入到 縮聚窗。当调整该縮聚窗的面积而使通过该縮聚窗的光束IL的光量均一 化时，由于縮聚窗的内径的边缘会遮蔽光束IL，在縮聚调整部35会产生 热。因此在縮聚调整部35设置羽状的放热部35F，以冷却喷嘴吹附冷媒 而限制縮聚调整部35的温度上升。安装于该縮聚调整部35的放热部35F 系也可以复数个羽状的平板所构成。通过第二照明光学系37的光束IL以面镜39反射至Z方向，而导入 反射棱镜43。在反射棱镜43藉由改变反射角，将入射光束IL导入DMD 组件41 ，同时以DMD组件41的微面镜M反射的光束IL反射至投影光 学系60的方向。 ，<DMD组件>第6a图表示一个DMD组件41的立体图，第6b图表示微面镜M的 动作。本实施例的曝光描图装置100具有八个DMD组件41 ，其一个DMD 组件41的光反射面由例如配置成1024x1280的数组状的1310720个的微 面镜M所构成。DMD组件41沿X方向配置1024个微面镜M,沿Y方 向配置1280个微面镜M，例如在X方向具有约12mm的光反射面，在Y 方向具有约14mm的光反射面。每个微面镜M的尺寸为例如11.5pm角。该DMD组件41系例如为在晶圆42上以铝溅镀制作的反射率高的 矩形微面镜M由静电作用而动作的组件。如第6b图所示，个个微面镜 M以对角线为中心可旋转倾斜，定位于稳定的二个姿势。当任意的微面 镜M (m， n) (1^mS1024， 1^n^1280)定位于被曝光体CB方向时， 入射的曝光光线IL朝向投影光学系60而被反射。当微面镜M(m， n) 定位于投影光学系60的外侧方向时，汇聚的光向光吸收板(未图示)反 射而从投影光学系60散逸。<曝光描图的动作>参照第7图及第8图，针对曝光描图装置100中的描图处理做说明。 第7A图为载置于被曝光体台座90上的被曝光体CB的描图处理的随时间变化的图。第7B及7C图为说明缝合的图。又，第8图为描图处理的流程图。以虚线围绕的长方形的区域SP1至SP8为由八个投影光学系60-1至 投影光学系60-8照射至X-Y平面上的曝光区域。在X方向上排成一列的 曝光区域SP1至曝光区域SP8藉由被曝光体台座卯在Y方向移动，由 DMD组件41-1至DMD组件41-8做空间调变的图案被曝光至被曝光体 CB。在被曝光体CB上涂布着光阻或干膜。曝光后的曝光完毕的区域EX 藉由被曝光体台座90于Y方向移动而延伸至被曝光体CB的一边的端部 CB-EB。当曝光区域SP1至曝光区域SP8到达被曝光体CB的端部时，遮片 13-1及遮片13-2 (参照第2图)暂时遮蔽曝光光线IL。然后，被曝光体台座卯于X方向移动，当移动至被曝光体CB尚未曝光的区域时，打开遮片13-1及遮片13-2，曝光区域SP1至曝光区域SP8再度地被曝光。然 后，藉由被曝光体台座卯于Y方向移动，曝光完毕的区域EX延伸至被 曝光体CB的端部CB-EA。如此，藉由往复一次或数次在一片被曝光体 CB例如在电子基板上描绘电路。以第8图的流程图做详细的说明。在步骤Rll中，第一高压水银灯10-1及第二高压水银灯10-2的光 量系以第一光量传感器SS11及第一光量传感器SS12做确认。电源控制 部19控制第一高压水银灯10-1及第二高压水银灯10-2的光量大约均等。 第一高压水银灯10-1及第二高压水银灯10-2的光量大约均等后，遮片 13遮蔽曝光光线IL。在步骤R12中，输入被曝光体CB在X方向Y方向的尺寸及涂布的 光阻的感光度条件等。在步骤R13中，进行八个投影光学系60-1至投影光学系60-8的倍 率调整。例如，被曝光体CB的X方向的宽度为640mm。此时，曝光区 域SP1的X方向的宽度为40mm而设定投影光学系60的倍率时，排成 一列的曝光区域SPl至曝光区域SP8为320mm。因此，当被曝光体台座 90往复一次时，X方向的宽度640mm的曝光结束。而且，在该计算例中， 并未考虑后述的缝合的区域。实际上，设置缝合区域而使曝光区域SP1 的X方向的宽度在40mm以上而设定投影光学系60的倍率。而且，使倍 率为等倍率而设定成相当于DMD组件41的宽度的12mm或14mm也可。在步骤R14中，根据涂布于被曝光体CB的光阻、高压水银灯10的 光量以及投影光学系60的倍率等而计算被曝光体90的Y方向的移动速 度。在步骤R15中，被曝光体CB由被曝光体台座90所真空吸附。 在步骤R16中，遮片13开放，开始被曝光体CB的曝光描图。 在步骤R17中，被曝光体台座90于Y方向移动。 在步骤R18中，当曝光区域SP1至曝光区域SP8到达被曝光体CB 的端部时，遮片13遮蔽曝光光线IL。在此状态下，被曝光体CB的一半成为曝光完毕区域EX。在步骤R19中，被曝光体90于X方向移动。在步骤R20中，遮片13开放，进行曝光体CB的曝光描图。在步骤R21中，被曝光体台座90于Y方向移动。在步骤R22中，再度地，当曝光区域SP1至曝光区域SP8到达被曝 光体CB的端部时，遮片13遮蔽曝光光线IL。在此状态下，被曝光体 CB的全面成为曝光完毕的区域EX。在步骤R23中，被曝光体CB从真空吸附被释放，被曝光体CB从 被曝光体台座90取出。<缝合>接着说明缝合。由于相邻的曝光区域SP的交界处、光量不均以及位置偏移，会有显 眼的接缝。因此为了不使接缝显眼，而实施缝合。第7B图为第7A图的 曝光区域SP6及曝光区域SP7的放大，曝光区域SP6及SP7分离的图。 曝光区域SP6及曝光区域SP7上形成全曝光区域EX1及半曝光区域EX2。在全曝光区域EX1，DMD组件41-6的微面镜M旋转至使全部的曝光 光线IL根据电路图案朝向被曝光体CB。另一方面，在半曝光区域EX2， 为了使经过二度曝光而形成图案，DMD组件41-6的微面镜M旋转至使 约一半的曝光光线IL朝向被曝光体CB。 DMD组件41-7的微面镜M也 是同样地被驱动。因此，当相邻的曝光区域SP6及曝光区域SP7的半曝 光区域EX2重迭时，如第7C图所示，成为全曝光区域EX1。而且，在 第7A图中，去程的曝光区域SP1的半曝光区域EX2与回程的曝光区域 SP8的半曝光区域EX2重迭。<光量调整>第9图为进行曝光描图装置100的曝光量调整，而检测出光学系的 异常的流程图。为了说明的简略化，从八个系统的第二照明光学系37至 投影光学系60的构造中，画出从第二照明光学系37-1至投影光学系60-1 ， 从第二照明光学系37-2至投影光学系60-2，从第二照明光学系37-5至投 影光学系60-5，从第二照明光学系37-6至投影光学系60-6的方块图。16控制部80系与第一电源控制部19-1及第二电源控制部19-2连接， 与DMD驱动电路连接。而且，控制部80系连接被曝光体台座驱动电路 84及缩聚驱动电路85。又，控制部80具有记忆电路82、判断电路88及 警告电路89。记忆电路82，如第10图所示，记忆随着曝光描图装置IOO 的高压水银灯10的使用时间的变化的台座面的照度特性pd。曝光描图装 置100由于具有二个高压水银灯10，记忆电路82记忆着可控制第一高压 水银灯10-1与第二高压水银灯10-2的光量的光量范围pr。又，记忆电路 82记忆着最低限度的光量的门坎值th。因为当光量降低至门坎值以下时， 曝光描图装置100的被曝光体CB的曝光速度降低而生产性降低。判断电路88系根据第一光量传感器SS1、第二光量传感器SS2及第 三光量传感器SS3而指示电源控制部19、被曝光体台座驱动电路84或縮 聚驱动电路85，或指示警告电路89。警告电路89在曝光描图装置100产生异常时发出警告声音或以警告 灯警告。例如，高压水银灯IO发生异常时，或DMD组件41发生异常时， 如第10图所示的光量线fpd般，照度急遽降落而下降至门坎值th以下。 此时，判断电路88根据第一光量传感器SS11、第二光量传感器SS12及 第三光量传感器SS3的输出而判断有异常，将警告输出至警告电路89。第一电源控制部19-1及第二电源控制部19-2进行供给至第一高压水 银灯10-1及第二高压水银灯10-2的电力调整。DMD驱动电路83根据从 控制部80供给的电路图案信息，而驱动DMD组件41的配置成1024x 1280 的数组状的微面镜M。被曝光体台座驱动电路84以既定速度驱动曝光体 台座90。被曝光体台座驱动电路85将縮聚调整部15驱动至既定的大小 而使八个系统的光量在所有的曝光面形成相同的照度。以第一光量传感器SS11所检测出的高压水银灯10的光量的输出信 息为51。又以第二光量传感器SS2所检测出的各光路的输出信息为S2， 以第三光量传感器SS2所检测出的各光路的光量的输出信息为53。<高压水银灯的运转状况>第一光量传感器SS11检测出经由第一照明光学系30的高压水银灯 10-1的直接的光量。由第一光量传感器SS11的输出信息51-1及51-2，第一电源控制部19-1及第二电源控制部19-2系调整从高压水银灯10至 孔洞构件20的二系统的高压水银灯10的光量平衡。当高压水银灯10的 调整结束时，在孔洞构件20-1及孔洞构件20-2中，光量大略相等。判断电路88将第一光量传感器SS11的输出信息51与预设的被曝光 体的感光度条件比较，判断是否可以既定的运转条件进行图案形成等曝 光。接着，判断电路8S将第一光量传感器SS11的输出信息S1与预先记 忆的高压水银灯10的基准光量作比较，可确认高压水银灯10的发光效 率。当达到预设的发光时，控制部80可输出运转许可信息。运转许可信息 指，例如由键盘输入的曝光设定或描图设定的许可，手动的被曝光体台 座90的原点移出的许可等。假设供给最大电力而输出信息Sl未达既定 时，警告电路89判断高压水银灯10的寿命到达或有异常或者是电源有 异常，而发出警告。在本曝光描图装置中，若二个高压水银灯10不是相同的光量，被曝 光体全体无法以均匀的曝光光线照射。因此，比较各照明光学系的第一 光量传感器SS11的二个高压水银灯10的输出，控制各光学系的电源供 给部，藉由使该等值相同，装置全体确保相同的曝光光线。<DMD组件及投影光学系的运转状况>接着，第二光量传感器SS12检测出通过孔洞构件20、第二照明光 学系37、 DMD组件41及投影光学系60的光束的光量。此时，由于不在 被曝光体CB上进行描图，DMD组件41-1的配置成1024x1280的数组状 的1310720个全部微面镜M设定为相同的角度而使所有的光束朝向被曝 光体方向。同样地，从DMD组件41-2至DMD组件41-8的全部微面镜 M系设定为相同的角度。之所以，第二光量传感器SS2可在与载置于被 曝光体台座90上的被曝光体CB相同的面内，分别检测出八个系统的光 束的光量。判断电路88以所有的八个系统检测出第二光量传感器S2的输出信 息52-1至输出信息S2-8，判断个别的输出信息S2-l至输出信息52-8是 否在第10图所示的光量范围pr内。在所有的八个系统中，第二光量传感 器SS2的输出信息应为相同。假使仅第一系统的投影光学系60-1的一个光学组件异常，则仅第一系统的投影光学系60-1达不到既定的光量，而 在其它七个系统的被曝光体面达到既定的光量。即，由于配置于孔洞构件20附近的第一光量传感器SS11的光量为均一，判断电路88根据来自 第二光量传感器SS2的输出信息S2-l S2-8而掌握从孔洞构件20经由投 影光学系60至被曝光面的作动状态。判断电路88在例如第一系统的一 个输出信息52-l不在既定范围而比既定范围的数值小时，判断从该第一 系统的孔洞构件20至投影光学系60的某处有异常。而且，通常构成投影光学系60的反射镜、透镜或棱镜等的光学组件 具有长的寿命。另一方面，与该等光学组件相比较，DMD组件41具有 短的寿命，因此DMD组件41必须定期地更换。之所以，也可构成为当判 断在孔洞构件20至投影光学系60的某处有异常时，从警告电路89警告 DMD组件41有异常或达到了寿命。本曝光描图装置100更具有第三光量传感器SS3。如上所述，可兼 用作第二光量传感器SS2。可通过将DMD组件41的微面镜M朝向第三 光量传感器SS3而检测出光量。假设,当控制所有入射于一个DMD组件41-1的光反射面的光束通过 投影光学系60时，第二光量传感器SS2输出了输出信息S2-1。假设,当 所有入射于DMD组件41-1的光反射面的光束不穿透投影光学系60-1而 直接入射于第三光量传感器SS31时，第三光量传感器SS31输出了输出 信息53-l。此时，若DMD组件41-1及投影光学系60-1没有异常，第二 光量传感器SS2的输出信息S2-l与第三光量传感器SS3的输出信息S3-l 应该大略相同。因为在投影光学系60-l衰减的光量是微小的。但是，若 光量变化大，警告电路89将判断DMD组件41-1及投影光学系60-1有 异常，而输出警告。已经掌握从第二光量传感器SS2的输出信息52-1至输出信息S2-8 大略相同的情况下，投影光学系60-l至投影光学系60-8被判断为无异常。 因此，判断电路88在输出信息S3-l与既定输出不同的情况下，判断DMD 组件41的个别的微面镜M不正常运转，警告电路89输出警告。第11图及第12图为确认高压水银灯10、 DMD组件41及投影光学系60的运转状况的流程图。在第ll图的步骤S31中，藉由第一光量传感器SS11与SS12，检测 出高压水银灯10-1的光量的输出信息与高压水银灯10-2的光量的 输出信息51-2。在步骤S32中，判断电路88判断光量是否超过门坎值th，高压水银 灯10-1的光量与高压水银灯10-2的光量是否相同。在输出信息S1-1与 输出信息Sl-2不同的情况下，进入步骤S33。在步骤S33中，调整第一电源控制部19-1及第二电源控制部19-2 的电力供给，使高压水银灯10-1的光量与高压水银灯10-2的光量相同。 若高压水银灯IO的光量大体上相同，则进入步骤S34。在步骤S34中，使八个系统的DMD组件41的面镜M的方向全部 朝向投影光学系60的方向。在步骤S35中，以在与被曝光体CB大体上相同面的第二光量传感 器SS2检测出被曝光面的光束SP1至光束SP8的光量52-n (n=l 8)。 在步骤S36中，判断电路88判断光量52-n是否在既定范围pr内。 若光量S2-n不在既定范围pr内，则进入步骤S37或以点线表示的第12 图的步骤S41的流程中。若光量S2-n在既定的范围pr，则进入步骤S38。 在步骤S37中，对于不在既定范围pr的系统，警告电路89输出异 常警告。由于在第一光量传感器SSll没有异常，从孔洞构件20至投影 光学系60某处有异常。不在此处发出警告而是进一步确定异常位置而输 出警告时，如点线所示，跳过步骤S37而进入第12图的步骤S41。通常，投影光学系60的寿命长，DMD组件41则必须定期地更换。 因此，也可构成为,在判断从孔洞构件20至投影光学系60的某处为异常 时，警告电路89发出警告一律表示DMD组件41异常或已达到寿命。在步骤S38中，判断电路88判断光量S2-n是否相同。实际上，在 被曝光体CB面上，光束SP1至光束SP8的光量(n=l 8)必须均 一。若为光束SP1至光束SP8的光量，则可开始曝光描图。另一方面， 虽然光束SP1至光束SP8的光量S2-n (n=l 8)在既定范围pr内，但各 个光束SP不均匀的情况下，进入步骤S39中。在步骤S39中，藉由第5图所示的縮聚调整部35的縮聚调整，使所 有的光束SP均一。在第12图的步骤S41中，根据控制部80的指令，DMD驱动电路 83驱动微面镜M。然后，使八个系统的DMD组件41的平面镜M的方 向均朝向投影光学系60的外侧。g卩，由第三光量传感器SS3检测出不经 由投影光学系60而从DMD组件41直接反射的光量。在步骤S42中，以第三光量传感器SS3，检测出从DMD组件41直 接反射的光量53-n (n=l 8)。在步骤S43中，判断电路88比较第二光量传感器SS2的光量52-n 与第三光量传感器SS3的光量S3-n，而判断光量52-n与光量S3-n是否不 同。在光量S2-n与光量S3-n不同的情况下，进入步骤S44，在相同的情 况下，则进入步骤S45。在步骤S44中，警告电路89输出DMD组件41的异常警告或投影 光学系60的异常警告。由于经由投影光学系60检测出的光量52-n不在 既定范围pr内，光量52-n与从DMD组件41直接检测的光量53-n不同， 判断电路88判断DMD组件41或投影光学系60为异常。由于投影光学 系60很少故障，判断电路88判断DMD组件41的寿命终止或异常。在步骤S45中，警告电路89发出从孔洞构件20至DMD组件41的 前方的异常警告。由于经由投影光学系60所检测出的光量52-n不在既定 范围pr内，光量52-n与光量S3-n相同，判断电路88判断在DMD组件 41的上游有异常。而且，由于在第一光量传感器SS11没有问题(步骤 S32)，在孔洞构件20的下游判断为异常。在上述实施例中，虽然说明投影光学系60为固定而被曝光体台座 90为移动的样态，但投影光学系60侧为移动而被曝光体台座90为固定 亦可。又，在实施例中，虽然高压水银灯10为二个，但三个以上亦可。而 且，孔洞构件20虽然将一道光束分离成四道光束，只要是分离成二个以 上的孔洞构件即可，分离数并未限制。
权利要求
1.一种曝光描图装置，以来自光源照射的紫外线对载置于被曝光体台座上的被曝光体做描图，包括一孔洞构件，设有用于将上述光源分离成第一光束及第二光束的第一开口窗及第二开口窗；第一及第二空间光调变装置，调变上述第一光束及第二光束；投影光学系，将上述第一空间光调变装置及第二空间光调变装置所调变的第一光束及第二光束投影至上述被曝光体；第一光量传感器，在上述孔洞构件的附近，检测出上述光源的光量；第二光量传感器，检测出穿透上述投影光学系的第一光束及第二光束的光量；以及判断装置，根据上述第一光量传感器的第一输出信息以及上述第二光量传感器的第二输出信息而判断从上述孔洞构件至上述被曝光体的状况。
2. 如权利要求1所述的曝光描图装置，其中上述第二光量传感器被 搭载于上述被曝光体台座上，在穿透上述投影光学系的第一光束及第二 光束的正下方进入及退避。
3. 如权利要求1或2所述的曝光描图装置，其还包括 第一縮聚部，设于第一光束从上述孔洞构件至上述被曝光体的光路中；第二縮聚部，设于第二光束从上述孔洞构件至上述被曝光体的光路中；其中，上述判断装置系根据上述第二光量传感器所检测出的第一光 束的第一输出信息与上述第二光束的第二输出信息而调整上述第一縮聚 部及第二縮聚部。
4. 如权利要求1或2所述的曝光描图装置，其还包括 记忆装置，记忆着伴随上述被曝光面随着时间的变化的理想光量数据；警告部，当上述第二光量传感器的输出信息超过上述记忆装置所记 忆的光量信息的既定范围以上时，输出关于运转情况的警告。
5. 如权利要求1或2所述的曝光描图装置，其还包括警告部，当上述第一光量传感器与上述第二光量传感器的输出信息 超过既定关系以外时，输出关于从上述孔洞构件至上述被曝光体的运转 情况的警告。
6. 如权利要求5所述的曝光描图装置，其中上述判断装置系根据上述第二光量传感器所检测出的上述第一光束的光量与上述第二光束的光 量，将关于上述第一或第二空间光调变装置的运转状况的警告输出至上 述警告部。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的曝光描图装置，其还包括 第三光量传感器，检测出上述第一及第二空间光调变装置在不穿透上述投影光学系的方向上所调变的上述第一光束及第二光束的光量，其 中上述判断装置系根据上述第二光量传感器的输出信息与上述第三光量 传感器的输出信息而判断从上述第一及第二空间光调变装置至上述被曝 光体的状况。
8. 如权利要求7所述的曝光描图装置，其中上述第三光量传感器系兼用上述第二光量传感器。
全文摘要
本发明提供一种曝光描图装置、确认光源的光量、空间光调变组件的运转状况而调整。曝光描图装置(100)包括一孔洞构件(20)，设有用于将光源(10)分离成第一光束及第二光束的第一开口窗(21)及第二开口窗(21)；第一及第二空间光调变装置(41)，调变第一光束及第二光束；投影光学系(60)，将第一空间光调变装置及第二空间光调变装置所调变的第一光束及第二光束投影至上述被曝光体；第一光量传感器(SS11)，在孔洞构件的附近，检测出光源的光量；第二光量传感器(SS12)，检测出穿透投影光学系的第一光束及第二光束的光量；及判断装置(88)，根据第一光量传感器的第一输出信息及第二光量传感器的第二输出信息而判断从孔洞构件至被曝光体的状况。
文档编号H01L21/30GK101276153SQ20081008239
公开日2008年10月1日 申请日期2008年3月4日 优先权日2007年3月28日
发明者德 李, 高津嘉郎 申请人:株式会社Orc制作所