投影光学系统和图形描画装置制造方法及图纸

投影光学系统（６）包括把以焦点（Ｐ１）为中心的凹面镜（６１１）作为背面镜而形成的凹凸透镜６１２即第一反射镜构件（６１）和把在基准点（Ｐ１）与第一反射镜构件（６１）之间并大致以基准点（Ｐ１）为中心的凸面镜（６２１）作为背面镜而形成的凹凸透镜（６２２）即第二反射镜构件（６２）。来自物体侧的光与中心轴（Ｊ１）平行地入射在第一反射镜构件（６１）上被凹面镜（６１１），凸面镜（６２１）、凹面镜（６１１）反射后被与中心轴（Ｊ１）平行地引导出后形成像。借此可以使在凹面镜与凸面镜之间反射３次的投影光学系统（６）中通过凹面镜（６１２、６２２）抑制像差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使来自物体的光在凹面镜与凸面镜之间三次反射的投影光学系统和利用该光学系统的图形描画装置。
技术介绍
以前，作为通过将光照射在形成在半导基板、印刷电路基板或等离子显示装置、液晶显示装置掩模用玻璃基板(以下称为“基板”)上的感光材料上描画图形方法，用接近式或分步式曝光方式等将掩模图形转写到感光材料上的方法是公知的。这样的转写掩模图形的描画方式往往存在与描画的图形的节距和宽度的变更灵活地对应的困难。特开昭57-51083号公报(文献1)提出一种光学投影系统，该光学投影系统具有互相对置的凸面镜和凹面镜，在使从物体侧入射的光经凹面镜反射后经凸面镜反射再经凹面镜反射并导引到规定位置而形成物体的像。然而将光照射在掩模上后通过投影光学系统一边在基板的感光材料上形成掩模的像(光照射区域)，一边使掩模的像对着基板相对地移动，高效率地将线条状的图形描画在感光材料上，在采用这样的方法时，为了实现高速的图形描画，而必需采用能尽可能多地把通过掩模的光取入的物体侧数值孔径(NA)大的投影光学系统。可是一般地讲，因为当NA变大时像差也变大而通常使分辨率下降(即图形的描画控制的最小单位变大)，即使将透镜复杂地组合起来也往往难于构筑满足要求精度的投影光学系统。如文献1所述，虽然可以通过利用凹面镜和凸面镜的投影光学系统来抑制色散，但是难于抑制其它的各种像差。而且因文献1的投影光学系统不能变更投影放大率而不能改变掩模像的大小，又因不能调整成像位置而使与基板的凹凸的对应困难。
技术实现思路
本专利技术用作使来自物体侧的光在凹面镜与凸面镜之间3次反射的投影光学系统，把能变更投影放大率作为主要目的。另外也把抑制像差作为目的，还把调整成像位置作为目的。按照本专利技术的一种方式，投影光学系统，包括配置在规定的中心轴上并以上述中心轴上的基准点为中心的凹面镜，在上述基准点与上述凹面镜之间，配置在上述中心轴上且大致以上述基准点为中心的凸面镜，配置在把来自物体侧的光，一边偏离上述中心轴一边与上述中心轴平行地引导到上述凹面镜的光路上的第一透镜，将入射在上述凹面镜上并顺次被上述凹面镜、上述凸面镜、上述凹面镜反射后，一边偏离上述中心轴一边与上述中心轴平行地引导出的光引导到像侧的第2透镜，以及使上述第1透镜和上述第2透镜沿着光轴移动的透镜移动机构。通过本专利技术可以在使来自物体侧的光在凹面镜与凸面镜之间反射3次的投影光学系统中变更投影放大率。按照本专利技术的另一实施方式，投影光学系统，包括包括第一反射镜构件，该第一反射镜构件是把配置在规定的中心轴上并以上述中心轴上的基准点为中心的凹面镜作为背面镜而形成的凹凸透镜，第二反射镜构件，该第二反射镜构件是把在上述基准点与上述第一反射镜构件之间，配置在上述中心轴上且大致以上述基准点为中心的凸面镜作为背面镜而形成的凹凸透镜，来自物体侧的光一边偏离上述中心轴一边与上述中心轴平行地入射到上述第一反射镜构件，并顺次被上述凹面镜、上述凸面镜、上述凹面镜反射，一边偏离上述中心轴一边与上述中心轴平行地导出。通过本专利技术可以利用2个背面镜一边抑制像差一边形成物体的像。优选的是，第一反射镜构件的凹凸透镜具有负的放大率，第2反射镜构件的凹凸透镜具有正的放大率。另外，优选的是，第1反射镜构件的凹凸透镜的中心轴上的厚度大约是2个透镜面的曲率半径的差的一半。按照本专利技术的又一个其它方式，投影光学系统，包括配置在规定的中心轴上并以上述中心轴上的基准点为中心的凹面镜，在上述基准点与上述凹面镜之间，配置在上述中心轴上且大致以上述基准点为中心的凸面镜，把从物体侧朝向上述中心轴的光在上述中心轴旁边反射后，一边偏离上述中心轴一边与上述中心轴平行地引导到上述凹面镜的第一折回反射镜，将入射在上述凹面镜上并顺次被上述凹面镜、上述凸面镜、上述凹面镜反射后，一边偏离上述中心轴一边与上述中心轴平行地引导出的光反射后，向偏离上述中心轴方向引导的第2折回反射镜，以及通过移动上述第1折回反射镜或上述第2折回反射镜来变更上述中心轴与成像位置之间距离的镜移动机构。按照本专利技术，可以在使来自物体侧的光在凹面镜与凸面镜之间3次反射的投影光学系统中调整成像位置。另外为了高效率地变更中心轴与成像位置之间的距离，而镜移动机构优选的是使第1折回反射镜与第2折回反射镜一体地移动。本专利技术也用作具有上述光学系统并描在基板上的感光材料上描画图形的图形描画装置。通过参照附图进行以下的本专利技术的详细说明，可使上述的目的和其它的目的、特征方式和优点更加清楚。附图说明图1是表示图形描画装置构成的图。图2是表示第1掩模的图。图3是表示第2掩模的图。图4是表示掩模部的构成的图。图5是表示在基板上形成的多个光照射区域的一部分的图。图6是表示控制部的构成和关于控制的信息流的流程图。图7是表示在感光材料上的图形描画动作流的图。图8和图9是表示投影光学系统的图。图10A和图10B是表示在放大率1.02时的横向像差的图。图11是放大率为1.02时畸变的图。具体实施例方式图1是表示本专利技术的一实施方式的图形描画装置1的构成的图。图形描画装置1是通过将光照射在液晶显示装置用的的玻璃基板9(以下简称为“基板9”)上来在基板9上的感光材料(在本实施方式中为彩色抗蚀剂)上描画多个线条状图形的装置。描画有图形的基板9经后续的其它工序最终形成作为液晶显示装置的组装部件的滤色器。在图形描画装置1中，载物台移动机构2设置在基台11上，并通过载物台移动机构2使保持基板9的载物台单元3能沿基板9的主面向图1中的Y方向移动。架12跨过载物台单元3并固定在基台11上，在架12上安装掩模交换器4和头部5。载物台移动机构2与电动机2构成为将滚珠螺杆22连接在电动机上又将固定在载物台单元3上的螺母23安装在滚珠螺杆22上的构造。在滚珠螺杆22的上方固定导轨24，当电动机旋转时，载物台单元3与螺母23一起沿着导轨24向Y方向滑动地移动。载物台单元3包括直接保持基板9的载物台31，以垂直基板的主面的轴为中心使载物台31旋转的载物台旋转机构32，可使载物台31旋转地支持的支持板33和保持支持板33的底板34，在底板31上直接固定上述螺母23。在支持板33上设置通过作为二维排列的受光元件组的摄像器件接收从头部5照射的光的摄像机35。另外，可以将摄像机35的摄像面预先调整为与基板9的感光材料的表面相同的高度。头部5包括支持头部5的头支持部50，使头部5向图1中的X方向(即与相对头5的载物台单元3的相对移动方向的正交方向)移动的头部移动机构501，将光向基板9发射的光发射部51，具有通过多个开口排列形成的2个掩模(以下从靠近光发射部51开始顺次称为第1掩模53、第2掩模54)的掩模部52，将来自光发射部51的光引导到掩模部52的辅助光学系统51a、和将通过掩模部52的光引导到基板9上的投影光学系统6。光发射部51通过光纤511和在感光材料上进行光照射的ON/OFF的快门512连接在水银灯513上。来自水银灯513的光从光发射部51发射并经辅助光学系统51a后，顺次通过配置在光路上的第1掩模53和第2掩模54(以下在用2个1组指第1掩模第2掩模的场合称为“掩模组”)的开口。这样，光在头部5上通过光发射部51，辅助光学系统51a和掩模部52以规定光源图形发射后，通过投影光学系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影光学系统，其特征在于，包括：　　　　配置在规定的中心轴上并以上述中心轴上的基准点为中心的凹面镜，　　　　在上述基准点与上述凹面镜之间，配置在上述中心轴上且大致以上述基准点为中心的凸面镜，　　　　配置在把来自物体侧的光，一边偏离上述中心轴一边与上述中心轴平行地引导到上述凹面镜的光路上的第一透镜，　　　　将入射在上述凹面镜上并顺次被上述凹面镜、上述凸面镜、上述凹面镜反射后，一边偏离上述中心轴一边与上述中心轴平行地引导出的光引导到像侧的第２透镜，以及　　　　使上述第１透镜和上述第２透镜沿着光轴移动的透镜移动机构。

【技术特征摘要】
JP 2004-6-1 2004-1627161.一种投影光学系统，其特征在于，包括配置在规定的中心轴上并以上述中心轴上的基准点为中心的凹面镜，在上述基准点与上述凹面镜之间，配置在上述中心轴上且大致以上述基准点为中心的凸面镜，配置在把来自物体侧的光，一边偏离上述中心轴一边与上述中心轴平行地引导到上述凹面镜的光路上的第一透镜，将入射在上述凹面镜上并顺次被上述凹面镜、上述凸面镜、上述凹面镜反射后，一边偏离上述中心轴一边与上述中心轴平行地引导出的光引导到像侧的第2透镜，以及使上述第1透镜和上述第2透镜沿着光轴移动的透镜移动机构。2.如权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于上述凹面镜是形成在凹凸透镜上的背面镜，上述凸面镜是形成在另外一个凹凸透镜上的背面镜。3.如权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，还包括将从物体侧朝向上述中心轴的光经由上述第1透镜后在上述中心轴的旁边反射后引导到上述凹面镜的第一折回反射镜，将来自上述凹面镜的平行于上述中心轴所导出的光加以反射，并引导到位于偏离上述中心轴方向的上述第2透镜的第二折回反射镜，以及通过移动上述第1折回反射镜或上述第2折回反射镜来变更上述中心轴与成像位置之间距离的镜移动机构。4.一种投影光学系统，其特征在于，包括第一反射镜构件，该第一反射镜构件是把配置在规定的中心轴上并以上述中心轴上的基准点为中心的凹面镜作为背面镜而形成的凹凸透镜，第二反射镜构件，该第二反射镜构件是把在上述基准点与上述第一反射镜构件之间，配置在上述中心轴上且大致以上述基准点为中心的凸面镜作为背面镜而形成的凹凸透镜，来自物体侧的光一边偏离上述中心轴一边与上述中心轴平行地入射到上述第一反射镜构件，并顺次被上述凹面镜、上述凸面镜、上述凹面镜反射，一边偏离上述中心轴一边与上述中心轴平行地导出。5.如权利要求4所述的投影光学系统，其特征在于上述第一反射镜构件的凹凸透镜具有负的放大率，上述第二反射镜构件的凹凸透镜具有正的放大率。6.如权利要求4所述的投影光学系统，其特征在于上述第一反射镜构件的凹凸透镜的上述中心轴上的厚度大约是二个透镜面的曲率半径的差的一半。7.一种投影光学系统，其特征在于，包括配置在规定的中心轴上并以上述中心轴上的基准点为中心的凹面镜，在上述基准点与上述凹面镜之间，配置在上述中心轴上且大致以上述基准点为中心的凸面镜，把从物体侧朝向上述中心轴的光在上述中心轴旁边反射后，一边偏离上述中心轴一边与上述中心轴平行地引导到上述凹面镜的第一折回反射镜，将入射在上述凹面镜上并顺次被上述凹面镜、上述凸面镜、上述凹面镜反射后，一边偏离上述中心轴一边与上述中心轴平行地引导出的光反射后，向偏离上述中心轴方向引导的第2折回反射镜，以及通过移动上述第1折回反射镜或上述第2折回反射镜来变更上述中心轴与成像位置之间距离的镜移动机构。8.如权利要求7所述的投影光学系统，其特征在于上述镜移动机构使上述第1折回反射镜和第2折回反射镜一体地移动。9.如权利要求7所述的投影光学系统，其特征在于上述凹面镜是形成在凹凸透镜上的背面镜，上述凸面镜是形...

【专利技术属性】
技术研发人员：小八木康幸，
申请(专利权)人：大日本网目版制造株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]