光源装置和曝光装置制造方法及图纸

提供光源装置，其使用不同波长的多个光源且不需要按照规定的排列严格配置光源。多个LD模块(1、2)分别具有1个LD和聚光透镜,射出不同波长的激光。各LD模块的LD由控制装置(99)控制其点亮、非点亮及输出(照度)。3个LD模块(1)和1个LD模块(2)的射出光输入第1光纤束部(b1),经由4条第1光纤(5)并通过第1连接器(6)聚集于1条第2光纤(7)。3条第2光纤被引导至第2光纤束部(b2),其出射端侧按照与对曝光头(18)内的DMD(56)的光照射区域形状对应的排列图案集束并与第3光纤(9)连接,经由第2连接器(10)与入射光学系统(40)连接,将激光引导至曝光装置(B)的曝光头(18)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光源装置和曝光装置，所述光源装置和曝光装置适用于对印刷基板、半导体晶片、液晶显示器等应用基于光刻法的曝光工序中所用的直接描绘方法。
技术介绍
以往，对于采用光刻法的电路图案形成即所谓的曝光工序，广泛使用采用了光掩膜的密合式曝光装置，然而近年来，为了配合电路的高精细、高密度化而采用如下的直描式曝光装置，所述直描式曝光装置采用不使用光掩膜的DMD (数字微镜装置，digital micromirror device)等光调制元件对光进行调制并进行曝光(专利文献1)。但是，为了能够实现高精细的图案形成，该直描式曝光装置中采用的光源为单波长的情况较多。另一方面，还存在有些被曝光的抗蚀剂具有宽波段的感光度，因而如果是单波长则无法充分硬化的情况或曝光时间变长的情况。因此，提出了如下结构的光源装置:如专利文献2所示，使用多个具有不同的波长特性的光源，并利用透镜进行聚光。专利文献1:日本特开2006-267719专利文献2:日本特开2012-063390但是，在构成为采用不同波长的多个光源和透镜的结构的情况下，需要确保按照规定的排列方式严格配置光源而成的光源阵列和透镜阵列，存在装置复杂化的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决这种现有技术的缺点。为了达成上述目的，本专利技术的光源装置的特征在于，所述光源装置具有:1个激光二极管，其射出具有规定的波长特性的激光；其他的激光二极管，其射出具有不同于所述规定的波长特性的其他波长特性的激光；多个第1光纤束，其具有:1条第1光纤，其在入射端入射来自所述1个激光二极管的射出光并在出射端射出；其他的第1光纤，其在入射端入射来自所述其他的激光二极管的射出光并在出射端射出；以及第2光纤，其聚集所述1条第1光纤和其他的第1光纤的射出光，该多个第1光纤束将所述1条第1光纤和所述其他的第1光纤的出射端侧按照规定的排列进行集束，聚集该1条第1光纤和其他的第1光纤的射出光并使其入射到所述第2光纤的入射端；第2光纤束，其具有聚集所述第2光纤的射出光的第3光纤，该第2光纤束将所述多个第1光纤束部的多个第2光纤的出射端侧按照规定的排列进行集束，聚集各第2光纤的射出光并使其入射到所述第3光纤的入射端；以及输出部，其连接于所述第3光纤的输出端，用于对外部进行输出。优选所述光源装置具有控制装置，该控制装置对所述激光二极管单独地进行点亮、非点亮控制和输出控制中的至少一个控制。并且，优选所述光源装置具有控制装置，该控制装置对所述激光二极管按照规定的组进行点亮、非点亮控制和输出控制中的至少一个控制。此外，本专利技术的曝光装置通过空间光调制元件对从光源装置发出的光进行调制，并利用该调制后的光使感光材料曝光，所述空间光调制元件排列有分别独立地进行调制的多个像素部，其特征在于，该曝光装置使用上述光源装置。根据本专利技术的光源装置和曝光装置，由于采用混合了多个波长的曝光波长的光源，因此能够应对宽范围的抗蚀剂。并且，不需要按照规定的排列严格地配置光源，并且也不需要透镜阵列，能够将装置简化。并且，能够简单地进行激光二极管的增设，从而简单地实现高照度化。此外具有如下等效果:如果通过设置控制装置来进行激光二极管的点亮控制或输出控制，就能够变更每个波长的照度比例，能够提供最佳的曝光条件。【附图说明】图1是示出本专利技术的光源装置的一个实施方式的结构图。图2是示出本专利技术的曝光装置的一个实施方式的立体图。图3是概略性地示出本专利技术的曝光装置的一个实施方式中的曝光头的结构的说明图。标号说明1:LD模块；2:LD模块；3:LD光纤；4:连接器；5:第1光纤；6:第1连接器；7:第2光纤；9:第3光纤；10:第2连接器；12:基板(曝光对象)；14:曝光部；18:曝光头；19:光源单元；40:入射光学系统；41:光调制部；42:第1成像光学系统；43:微透镜阵列；43a:微透镜；44:窗孔阵列；44a:窗孔；45:第2成像光学系统(投影光学系统)；56:DMD(空间光调制元件);99:控制装置；bl:第1光纤束部；b2:第2光纤束部；A:光源装置；B:曝光装置Bo【具体实施方式】以下，对本专利技术的实施方式进行说明。该光源装置基本上是如下结构:将从激光二极管射出的多条波长不同的光会聚并导入光纤，分别引导后，在该光路的途中将几条聚成束，并利用连接器将其连接至更粗的光纤来进行混合。下面，参照图1至图3详细地进行说明。如图1所示，光源装置A具有多个LD模块1、2。各LD模块1、2具有1个激光二极管(LD:laser d1de)和聚光透镜。LD模块1和LD模块2具有射出不同波长(波长A、波长B)的激光的LD，在本实施方式中，将3个波长A的LD模块1与1个波长B的LD模块2设为1组，共具有3组即12个LD模块1、2，利用LD光纤3将各LD模块1、2引导至连接器4。并且，优选LD模块1、2的LD具有波长为190?530nm的范围的波长特性。在本实施方式中，LD模块1的LD的波长A具有在375nm附近存在峰值的波长特性，LD模块2的LD的波长B具有在405nm附近存在峰值的波长特性。构成为:各LD模块1、2的LD通过控制装置99而被控制，对其点亮、非点亮以及其输出(照度)进行控制。LD模块1、2的各LD可以构成为由控制装置99对其各个进行控制，也可以构成为按照分组对其进行控制。构成为:各连接器4上连接有第1光纤束部bl的第1光纤5，在第1光纤5的入射端入射来自LD模块1、2的LD的射出光，进而在其出射端射出。第1光纤束部bl具有该第1光纤5、第1连接器6以及第2光纤7。构成为:所述3个LD模块1和1个LD模块2的射出光入射至第1光纤束部bl，经由4条所述第1光纤5并通过第1连接器6而聚集于1条第2光纤7。各LD模块1、2的第1光纤5在其出射端侧以规定的排列被集束，并经由第1连接器6而与1条第2光纤7连接。第2光纤7具有大于或等于集束了 4条第1光纤5的状态下的光射出区域的大小的芯，如上所述，将来自4个LD模块1、2的光聚集于1条第2光纤7。在本实施方式中，具有3个第1光纤束部bl，通过3个第1光纤束部bl将共计12个LD模块1、2聚集于3条第2光纤7。该第2光纤7为多模光纤，构成为通过光纤内的光的干涉或模式间的相互作用而实现均匀化。3条第2光纤7进一步被引导至第2光纤束部b2，将其出射端侧按照与针对后述的曝光头18内的DMD 56的光照射区域的形状对应的排列图案进行集束而成为第3光纤9。构成为:集束了这3条第2光纤7的第3光纤9的出射端侧经由第2连接器10而连接于入射光学系统40，而将激光引导至曝光装置B的曝光头18。另外，在上述实施方式中，示出了使用2种波长的激光的例子，但是，也可以使用更多种的波长，并且还可以通过适当增设激光模块1、2来实现装置的高输出化。由于以上说明的光源装置A将第1光纤5、第2光纤7的出射端侧集束，将来自LD模块1、2的激光合成，因此，不需要将LD模块1、2排列在规定的位置，各LD模块1、2可以独立地配置。因此，提高了 LD模块1、2的设置的自由度。并且，能够通过由控制装置99控制LD模块1、2的LD的点亮个数和输出来改变每个波长的照度比例，能够提供所需要的最佳的曝光条件。通过图2对使用了上述光源装置A的数字曝光装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光源装置，其特征在于，所述光源装置具有：1个激光二极管，其射出具有规定的波长特性的激光；其他的激光二极管，其射出具有不同于所述规定的波长特性的其他波长特性的激光；多个第1光纤束，其具有：1条第1光纤，其在入射端入射来自所述1个激光二极管的射出光并在出射端射出；其他的第1光纤，其在入射端入射来自所述其他的激光二极管的射出光并在出射端射出；以及第2光纤，其聚集所述1条第1光纤和其他的第1光纤的射出光，该多个第1光纤束将所述1条第1光纤和所述其他的第1光纤的出射端侧按照规定的排列进行集束，聚集该1条第1光纤和其他的第1光纤的射出光并使其入射到所述第2光纤的入射端；第2光纤束，其具有聚集所述第2光纤的射出光的第3光纤，该第2光纤束将所述多个第1光纤束部的多个第2光纤的出射端侧按照规定的排列进行集束，聚集各第2光纤的射出光并使其入射到所述第3光纤的入射端；以及输出部，其连接于所述第3光纤的输出端，用于对外部进行输出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：竹田幸一郎，山本健，杉田健一，山崎恒男，姜承俊，大塚明，川崎裕生，比企达也，今井洋之，
申请(专利权)人：株式会社阿迪泰克工程，
类型：发明
国别省市：日本;JP