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KR20070115909A - Pattern forming method - Google Patents

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Publication number
KR20070115909A
KR20070115909A KR1020077019483A KR20077019483A KR20070115909A KR 20070115909 A KR20070115909 A KR 20070115909A KR 1020077019483 A KR1020077019483 A KR 1020077019483A KR 20077019483 A KR20077019483 A KR 20077019483A KR 20070115909 A KR20070115909 A KR 20070115909A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exposure
drawing part
light
area
pattern
Prior art date
Application number
KR1020077019483A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
마사노부 타카시마
카츠토 스미
카즈테루 코와다
잇세이 스즈키
타카유키 우에무라
Original Assignee
후지필름 가부시키가이샤
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 후지필름 가부시키가이샤 filed Critical 후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

It is possible to provide a pattern forming method capable of reducing the resolution irregularities and concentration irregularities of a pattern formed on an exposed surface of a pattern forming material so as to effectively form the pattern with a high resolution. For this, a photosensitive layer of a pattern forming material formed on a support body is layered on a substrate to be treated. After this, an exposure head including light irradiation means and light modulation means having n plotting units arranged two-dimensionally and with the column direction of the plotting units at a set inclination angle R with respect to the scan direction is used for the photosensitive layer so as to execute: a step for specifying the use plotting units used for N-degree exposure by the plotting unit specification means for the exposure head; a step for controlling the plotting units by the plotting unit control means for the exposure head; and a step for relatively shifting the exposure head in the scan direction with respect to the photosensitive layer for performing exposure.

Description

패턴 형성 방법{PATTERN FORMING METHOD}Pattern Forming Method {PATTERN FORMING METHOD}

본 발명은 화상 데이터에 따라서 변조된 광을 패턴 형성 재료상에 결상시켜 상기 패턴 형성 재료를 노광하는 패턴 형성 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern forming method in which light modulated according to image data is imaged on a pattern forming material to expose the pattern forming material.

공간 광변자 소자 등으로 변조된 광을 결상광학계에 통과시키고, 이 광에 의한 상을 소정의 패턴 형성 재료 상에 결상시키고, 상기 패턴 형성 재료를 노광하는 노광 장치가 공지되어 있다. 상기 노광 장치는 조사된 광을 각각 제어 신호에 따라서 변조하는 다수의 묘소부가 2차원상으로 배열되어 이루어진 공간 광변자 소자와 상기 공간 광변자 소자에 광을 조사하는 광원과 상기 공간 광변자 소자에 의해 변조된 광에 의해 상을 패턴 형성 재료상에 결상시키는 결상광학계를 구비한 노광 헤드를 가지며, 상기 노광 헤드를 상기 패턴 형성 재료의 노광면 상에 대하여 상대이동시키면서 동작시킴으로써 희망하는 2차원 패턴을 상기 패턴 형성 재료의 노광면 상에 형성할 수 있다(비특허문헌 1 및 특허문헌 1 참조).BACKGROUND ART An exposure apparatus is known in which light modulated by a spatial phototransformer or the like is passed through an imaging optical system, an image by this light is imaged on a predetermined pattern forming material, and the pattern forming material is exposed. The exposure apparatus includes a spatial light photovoltaic element formed by two-dimensional arrangement of a plurality of drawing parts for modulating the irradiated light according to a control signal, a light source for irradiating light to the spatial photovoltaic element, and the spatial light photovoltaic element. An exposure head having an imaging optical system for forming an image on a pattern forming material by modulated light, wherein the desired two-dimensional pattern is operated by operating the exposure head while moving relative to the exposure surface of the pattern forming material. It can form on the exposure surface of a formation material (refer nonpatent literature 1 and patent document 1).

상기 노광 장치의 노광 헤드에 있어서, 공간 광변자 소자로서 일반적으로 입수가능한 크기의 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)를 사용하는 경우 등, 광원 어레이의 구성 등에 따라서는 단일 노광 헤드로 충분한 크기의 노광 면적을 커버하는 것이 곤란하다. 그 때문에, 복수의 상기 노광 헤드를 병렬 사용하고, 상기 노광 헤드를 주사 방향에 대하여 경사지게 하여 사용하는 형태로 노광 장치가 제안되어 있다.In the exposure head of the exposure apparatus, a single exposure head is provided with a sufficient exposure area depending on the configuration of a light source array, such as when a digital micromirror device (DMD) having a generally available size is used as a spatial light variable element. It is difficult to cover. Therefore, the exposure apparatus is proposed by the form which uses several said exposure head in parallel, and inclines the said exposure head with respect to a scanning direction.

예를 들면, 특허문헌 2에는 마이크로 미러가 직사각형 격자상으로 배열된 DMD를 갖는 복수의 노광 헤드를 주사 방향에 대하여 경사지게 하여, 경사진 DMD의 양측부의 삼각형상의 부분을 주사 방향과 직행하는 방향으로 인접하는 DMD 사이에서 상호 보완하도록 설정하여, 각 노광 헤드가 부착된 노광 장치가 기재되어 있다.For example, Patent Document 2 discloses that a plurality of exposure heads having DMDs in which micromirrors are arranged in a rectangular lattice are inclined with respect to the scanning direction, so that the triangular portions of both sides of the inclined DMD are adjacent in the direction perpendicular to the scanning direction. The exposure apparatus to which each exposure head was attached is set so that mutually complementary between DMDs may be mentioned.

또한, 특허문헌 3에는 직사각형 격자상의 DMD를 갖는 복수의 노광 헤드가 주사 방향에 대하여 경사져 있지 않고 또는 미소각만큼만 경사지게 하여 주사 방향과 직행하는 방향으로 인접하는 DMD에 의한 노광 영역이 소정 폭만 겹치도록 설정하여 각 노광 헤드가 부착되어, 각 DMD의 노광 영역 간의 겹친 부분에 상당하는 개소에 있어서 구동해야 할 마이크로 미러의 수를 일정한 비율로 점감 또는 점증시켜, 각 DMD에 의한 노광 영역을 평행사변형상으로 한 노광 장치가 기재되어 있다.In addition, Patent Document 3 sets a plurality of exposure heads having a rectangular lattice DMD so as not to be inclined with respect to the scanning direction or to be inclined only by a small angle so that the exposure area by DMD adjacent in the direction perpendicular to the scanning direction overlaps only a predetermined width. Each of the exposure heads is attached to each other, and the number of micromirrors to be driven is reduced or increased at a constant rate corresponding to the overlapping portions between the exposure areas of each DMD, and the exposure area by each DMD is formed into a parallelogram shape. An exposure apparatus is described.

그러나, 상기 노광 헤드를 복수개 사용하여서 주사 방향에 대하여 경사지게 한 노광을 실시하는 경우, 상기 노광 헤드 간의 상대위치나 상대 설치 각도의 미세한 조정은 일반적으로 어렵고, 이상적인 상대위치 및 상대 설치 각도로부터 약간 벗어나는 문제가 있다.However, in the case of performing exposure inclined with respect to the scanning direction using a plurality of the exposure heads, fine adjustment of the relative position or relative installation angle between the exposure heads is generally difficult, and a problem deviates slightly from the ideal relative position and relative installation angle. There is.

한편, 해상도의 향상 등을 위해서, 상기 노광 헤드를 일 묘소부로부터 광선 주사선이 다른 묘소부로부터 광선 주사선과 일치하도록 하여 사용하고, 상기 패턴 형성 재료의 노광면 상의 각 점을 실질적으로 복수 회에 걸쳐 노광하는 다중 노광 형식의 노광 장치가 제안되어 있다.On the other hand, in order to improve the resolution or the like, the exposure head is used so that the light scanning line from one drawing part coincides with the light scanning line from another drawing part, and each point on the exposure surface of the pattern forming material is substantially used a plurality of times. The exposure apparatus of the multiple exposure type which exposes is proposed.

예를 들면, 특허문헌 4에는 노광면 상에 형성되는 2차원 패턴의 해상도를 향상시켜 매끄러운 경사선을 포함하는 패턴의 표현을 가능하게 하기 위해서, 복수의 마이크로 미러(묘소부)가 2차원상으로 배열된 직사각형의 DMD를 주사 방향에 대하여 경사지게 하여 사용하고, 근접하는 마이크로 미러로부터 노광 스폿이 노광면 상에서 일부 겹치도록 한 노광 장치가 기재되어 있다.For example, Patent Document 4 discloses a plurality of micromirrors (gravities) in two dimensions in order to improve the resolution of the two-dimensional pattern formed on the exposure surface and to enable the expression of a pattern including a smooth inclined line. An exposure apparatus is described in which an array of rectangular DMDs is inclined with respect to the scanning direction, and an exposure spot is partially overlapped on an exposure surface from an adjacent micromirror.

또한, 특허문헌 5에는 역시 직사각형의 DMD를 주사 방향에 대하여 경사지게 하여 사용함으로써, 노광면 상에서 노광 스폿을 겹쳐서 조명 색도를 변화시키는 것에 의한 컬러 이미지의 표현이나, 마이크로 렌즈의 일부 결함 등의 요인에 의한 이미징 에러의 억제를 가능하게 한 노광 장치가 기재되어 있다.In addition, Patent Document 5 also uses a rectangular DMD inclined with respect to the scanning direction, whereby a color image representation by changing an illumination chromaticity by overlapping an exposure spot on an exposure surface, or a partial defect of a microlens may be caused. An exposure apparatus capable of suppressing an imaging error is described.

그러나, 상기 다중 노광을 실시할 경우에 있어서도 상기 노광 헤드의 설치 각도가 이상적인 설정 경사각도에서 벗어남으로써 노광된 상기 패턴 형성 재료의 노광면 상의 개소에 있어서는 노광 스폿의 밀도나 배열이 다른 부분과는 다른 것이 되고, 상기 패턴 형성 재료상에 결상시키는 상의 해상도나 농도에 얼룩이 보이고, 또한, 형성된 패턴의 모서리 거침(edge roughness)이 커지는 문제가 있다.However, also in the case of performing the multiple exposure, in the location on the exposure surface of the pattern forming material exposed by the deviation of the installation angle of the exposure head from the ideal setting inclination angle, the density and arrangement of the exposure spots are different from those of other portions. There is a problem in that unevenness is seen in the resolution and density of the image forming on the pattern forming material, and the edge roughness of the formed pattern is increased.

또한, 상기 노광 헤드의 설치 위치나 설치 각도의 차이뿐만 아니라, 상기 묘소부와 상기 패턴 형성 재료의 노광면 사이의 광학계의 각종 수차나, 상기 묘소부 자체의 왜곡 등에 의해 발생하는 패턴의 왜곡도 상기 패턴 형성 재료의 노광면 상에 형성된 상기 패턴의 해상도나 농도에 얼룩이 생기는 원인이 된다.Moreover, not only the difference in the installation position or installation angle of the said exposure head, but also the distortion of the pattern which arises by the various aberrations of the optical system between the said drawing part and the exposure surface of the said pattern forming material, the distortion of the said drawing part itself, etc. It causes the unevenness to occur in the resolution and density of the pattern formed on the exposed surface of the pattern forming material.

이들 문제에 대하여, 상기 노광 헤드의 설치 위치나 설치 각도의 조정 정밀도 및 광학계의 조정 정밀도 등을 향상시키는 방법이 고려되었지만, 정밀도의 향상 을 추구하면 제조 비용이 매우 커지는 문제가 있다. 동일한 문제가 상기 노광 장치뿐만 아니라, 잉크젯 프린터 등 각종 묘화(描畵) 장치에서 발생할 수 있다.With respect to these problems, a method of improving the adjustment position of the exposure head, the adjustment angle of the installation angle, the adjustment accuracy of the optical system, etc. has been considered, but there is a problem in that the manufacturing cost is very large when the improvement of the precision is pursued. The same problem may occur not only in the above exposure apparatus but also in various drawing apparatuses such as an inkjet printer.

따라서, 상기 노광 헤드의 설치 위치나 설치 각도의 차이, 또 상기 묘소부와 상기 패턴 형성 재료의 노광면 사이의 광학계의 각종 수차 및 상기 묘소부 자체의 왜곡 등에 기인하는 패턴 왜곡에 의한 노광량 편차의 영향을 고르게 하고, 상기 패턴 형성 재료의 피노광면 상에 형성된 상기 패턴의 해상도 편차나 농도 얼룩을 경감함으로써 보호막, 절연막 및 솔더 레지스트 등의 영구 패턴을 고정세하고, 또한 효율적으로 형성가능한 패턴 형성 방법은 아직 제공되고 있지 않고, 더욱 개량 개발될 것이 기대되고 있는 상황이다.Therefore, the influence of the variation in the exposure amount due to the difference in the installation position or the installation angle of the exposure head, the pattern distortion caused by various aberrations of the optical system between the drawing portion and the exposure surface of the pattern forming material, distortion of the drawing portion itself, and the like By uniformly reducing the density variation and density irregularity of the pattern formed on the exposed surface of the pattern forming material, a pattern formation method capable of high definition and efficient formation of permanent patterns such as a protective film, an insulating film and a solder resist is still possible. This situation is not provided and is expected to be further developed.

특허문헌 1 : 일본특허공개 2004-1244호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 2004-1244

특허문헌 2 : 일본특허공개 2004-9595호 공보 Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-9595

특허문헌 3 : 일본특허공개 2003-195512호 공보Patent Document 3: Japanese Patent Publication No. 2003-195512

특허문헌 4 : 미국특허 제6493867호 명세서Patent Document 4: US Patent No. 6493867

특허문헌 5 : 일본특허출원 2001-500628호 공보 Patent Document 5: Japanese Patent Application No. 2001-500628

비특허문헌 1 : 이시카와 아키히토 "마스크레스(maskless) 노광에 의한 개발단축과 양산적용화", 「일렉트로닉스 설치기술」, 가부시키가이사 기쥬츠죠우사카이, Vo1.18, No.6 , 2002년, p.74-79Non-Patent Document 1: Ishikawa Akihito "Development and Mass Production by Maskless Exposure", "Electronics Installation Technology", Kijutsujo Sakai Co., Ltd., Vo1.18, No.6, 2002, p.74-79

본 발명은 이러한 현상에 비추어된 것이며, 종래의 상기 문제들을 해결하고 이하의 목적을 달성하는 것을 과제로 한다. 즉, 본 발명은 상기 노광 헤드의 설치 위치나 설치 각도의 차이, 및 상기 묘소부와 상기 패턴 형성 재료의 노광면 사이의 광학계의 각종 수차, 및 상기 묘소부 자체의 왜곡 등에 기인하는 패턴 왜곡에 의한 노광량 편차의 영향을 고르게 하고, 상기 패턴 형성 재료의 피노광면 상에 형성된 상기 패턴의 해상도 편차나 농도 얼룩을 경감함으로써 상기 패턴을 고정세하고, 또한 효율적으로 형성가능한 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of this phenomenon, and aims to solve the above problems in the prior art and achieve the following objects. That is, the present invention is caused by the pattern distortion due to the difference in the installation position or the installation angle of the exposure head, the various aberrations of the optical system between the drawing part and the exposure surface of the pattern forming material, and the distortion of the drawing part itself. It is an object of the present invention to provide a pattern forming method capable of uniformly forming the pattern and efficiently forming the pattern by reducing the influence of variation in the exposure dose and reducing the resolution variation or density irregularity of the pattern formed on the exposed surface of the pattern forming material. do.

상기 과제를 해결하기 위한 수단은 아래와 같다. 즉,Means for solving the above problems are as follows. In other words,

[1] 지지체 상에 감광층을 갖는 패턴 형성 재료에 있어서 상기 감광층을 피처리 기체 상에 적층한 후, 상기 감광층에 대하여, [1] In the pattern forming material having the photosensitive layer on the support, after the photosensitive layer is laminated on the target substrate, the photosensitive layer

광조사 수단 및 상기 광조사 수단에서 광을 받아 출사하는 n개(단, n 은 2 이상의 자연수)의 2차원상으로 배열된 묘소부를 갖고, 패턴 정보에 따라서 상기 묘소부를 제어할 수 있는 광변조 수단을 구비한 노광 헤드로서, 상기 노광 헤드의 주사 방향에 대하여 상기 묘소부의 열방향이 소정의 설정 경사각도θ를 이루도록 배치된 노광 헤드를 사용하고,Light modulating means having light emitting means and n number of light emitting parts that receive light from the light irradiation means (where n is a natural number of two or more) and are arranged in two dimensions, and which can control the drawing parts in accordance with pattern information. As an exposure head having an exposure head, the exposure head is disposed so that the column direction of the drawing part has a predetermined set inclination angle θ with respect to the scanning direction of the exposure head.

상기 노광 헤드에 대해서 사용 묘소부 지정 수단에 의해 사용가능한 상기 묘소부 중, N중 노광(단, N은 2 이상의 자연수)에 사용하는 상기 묘소부를 지정하는 공정과, A step of designating the drawing part to be used for exposure among N (where N is a natural number of two or more) among the drawing parts usable by use drawing part designation means for the exposure head;

상기 노광 헤드에 대해서 묘소부 제어 수단으로 상기 사용 묘소부 지정 수단에 의해 지정된 상기 묘소부만 노광에 관여하도록 상기 묘소부의 제어하는 공정과, Controlling the drawing section so that only the drawing section specified by the drawing section designation means is involved in exposure to the drawing section control means with respect to the exposure head;

상기 감광층에 대하여 상기 노광 헤드를 주사 방향에 상대적으로 이동시켜서 노광하는 공정을Exposing the exposure head relative to the photosensitive layer by moving the exposure head in a scanning direction.

포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법이다. 상기 [1]에 기재된 패턴 형성 방법에 있어서, 상기 노광 헤드에 대하여 사용 묘소부 지정 수단에 의해 사용가능한 상기 묘소부 중, N중 노광(단, N은 2 이상의 자연수)에 사용하는 상기 묘소부가 지정되어, 묘소부 제어 수단으로 상기 사용 묘소부 지정 수단에 의해 지정된 상기 묘소부만이 노광에 관여하도록 상기 묘소부가 제어된다. 상기 노광 헤드를 상기 감광층에 대하여 주사 방향에 상대적으로 이동시켜서 노광을 함으로써 상기 노광 헤드의 설치 위치나 설치 각도의 차이에 의한 상기 패턴 형성 재료의 피노광면 상에 형성되는 상기 패턴의 해상도 편차나 농도 얼룩이 고르게 된다. 그 결과, 상기 패턴 형성 재료 노광이 고정세하게 실시된다. 예를 들면, 그 후, 상기 감광층을 현상함으로써 고정세한 패턴이 형성된다.It is a pattern formation method characterized by including. In the pattern formation method as described in said [1], among the said drawing parts which can be used by the use drawing part designation means with respect to the said exposure head, the said drawing part used for exposure in N (however, N is a natural number of 2 or more) designates. The drawing section is controlled such that only the drawing section designated by the use drawing section designation means is involved in exposure. The exposure head is moved relative to the photosensitive layer in the scanning direction to perform exposure so that the resolution variation or density of the pattern formed on the exposed surface of the pattern forming material due to the difference in the installation position or the installation angle of the exposure head. The stain is even. As a result, the said pattern forming material exposure is performed with high definition. For example, a high definition pattern is formed by developing the said photosensitive layer after that.

[2] [1]에 있어서, 상기 노광이 복수의 노광 헤드에 의해 행해진 사용 묘소부 지정 수단은 복수의 상기 노광 헤드에 의해 형성되는 피노광면 상의 중복 노광 영역인 헤드 사이의 연결영역의 노광에 관여하는 묘소부 중, 상기 헤드 사이의 연결영역에 N중 노광을 실현하기 위해서 사용하는 상기 묘소부를 지정하는 패턴 형성 방법이다. 상기 [2]에 기재된 패턴 형성 방법은 노광이 복수의 노광 헤드에 의해 행해진 사용 묘소부 지정 수단이 복수의 상기 노광 헤드에 의해 형성되는 피노광면 상의 중복 노광 영역인 헤드 사이의 연결영역의 노광에 관여하는 묘소부 중, 상기 헤드 사이의 연결영역에 있어서 N중 노광을 실현하기 위해 사용하는 상기 묘소부가 지정됨으로써 상기 노광 헤드의 설치 위치나 설치 각도의 차이에 의한 상기 패턴 형성 재료의 피노광면 상의 헤드 사이의 연결영역에 형성되는 상기 패턴의 해상도 편차나 농도 얼룩이 고르게 된다. 이 결과, 상기 패턴 형성 재료의 노광이 고정세하게 행해진다. 예를 들면, 그 후, 상기 감광층을 현상함으로써 고정세한 패턴이 형성된다.[2] The method according to [1], wherein the use drawing part designation means in which the exposure is performed by the plurality of exposure heads is involved in the exposure of the connection area between the heads, which are overlapping exposure areas on the exposed surface formed by the plurality of the exposure heads. It is a pattern formation method which designates the said drawing part used in order to implement | achieve N-weight exposure in the connection area | region between the said heads among the drawing parts. The pattern forming method according to the above [2], wherein the use drawing part designation means in which the exposure is performed by the plurality of exposure heads is involved in the exposure of the connection area between the heads, which are overlapping exposure areas on the exposed surface formed by the plurality of the exposure heads. Among the drawing sections, the drawing sections used for realizing N-exposure in the connection region between the heads are designated so that the heads on the exposed surface of the pattern forming material due to the difference in the installation position or the installation angle of the exposure head are specified. The resolution deviation or density unevenness of the pattern formed in the connection region of E is uniform. As a result, exposure of the said pattern forming material is performed with high definition. For example, a high definition pattern is formed by developing the said photosensitive layer after that.

[3] [2]에 있어서, 노광이 복수의 노광 헤드에 의해 행해진 사용 묘소부 지정 수단은 복수의 상기 노광 헤드에 의해 형성되는 피노광면 상의 중복 노광 영역인 헤드 사이의 연결영역 이외의 노광에 관여하는 묘소부 중, 상기 헤드 사이의 연결영역 이외의 영역에 있어서 N중 노광을 실현하기 위해 사용하는 상기 묘소부를 지정하는 패턴 형성 방법이다. 상기 [3]에 기재된 패턴 형성 방법은 노광이 복수의 노광 헤드에 의해 행해진 사용 묘소부 지정 수단이 복수의 상기 노광 헤드에 의해 형성되는 피노광면 상의 중복 노광 영역인 헤드 사이의 연결영역 이외의 노광에 관여하는 묘소부의 중, 상기 헤드 사이의 연결영역 이외에 있어서 N중 노광을 실현하기 위해 사용하는 상기 묘소부가 지정됨으로써 상기 노광 헤드의 설치 위치나 설치 각도의 차이에 의한 상기 패턴 형성 재료의 피노광면 상의 헤드 사이의 연결영역 이외에 형성되는 상기 패턴의 해상도 편차나 농도 얼룩이 고르게 된다. 그 결과, 상기 패턴 형성 재료에 노광이 고정세하게 행해진다. 예를 들면, 그 후, 상기 감광층을 현상함으로써 고정세한 패턴이 형성된다.[3] The method according to [2], wherein the use drawing part designation means in which the exposure is performed by the plurality of exposure heads is involved in exposure other than the connection area between the heads which are overlapping exposure areas on the exposed surface formed by the plurality of the exposure heads. It is a pattern formation method which designates the said drawing part used in order to implement | achieve N-weight exposure in the area | regions other than the connection area between the said heads among the said drawing part. The pattern forming method according to the above [3], wherein the use drawing part designation means in which the exposure is performed by the plurality of exposure heads is used for exposure other than the connection area between the heads which are overlapping exposure areas on the exposed surface formed by the plurality of the exposure heads. The head on the to-be-exposed surface of the pattern forming material due to the difference in the installation position or the installation angle of the exposure head is designated by designating the drawing part used for realizing the N-level exposure other than the connection region between the heads among the drawing parts involved. In addition to the connection area therebetween, the resolution deviation or density irregularity of the pattern formed is even. As a result, exposure to said pattern forming material is performed with high definition. For example, a high definition pattern is formed by developing the said photosensitive layer after that.

[4] [1]~[3] 중 어느 하나에 있어서, 상기 설정 경사각도θ는 N중 노광수 N, 묘소부의 열방향 개수 s, 상기 묘소부의 열방향 간격 p 및 노광 헤드를 경사지게 한 상태에서 상기 노광 헤드의 주사 방향과 직교하는 방향을 따라 묘소부의 열방향 피치 δ에 대하여 다음의 식, spsinθideal≥Nδ를 만족시키는 θideal에 대하여, θ≥θi de al의 관계를 충족하도록 설정되는 패턴 형성 방법이다.[4] The method according to any one of [1] to [3], wherein the set inclination angle θ is the number of exposures N of N, the number of columns in the drawing part s, the column spacing p in the drawing part, and the exposure head in an inclined state. Pattern formation set to satisfy the relationship of θ≥θ i de al with respect to θ ideal satisfying the following equation, spsinθ ideal ≥Nδ with respect to the column direction pitch δ of the drawing part along the direction orthogonal to the scanning direction of the exposure head Way.

[5] [1]~[4] 중 어느 하나에 있어서, 상기 N중 노광의 N은 3 이상의 자연수인 패턴 형성 방법이다. 상기 [5]에 기재된 패턴 형성 방법은 N중 노광의 N이 3 이상의 자연수인 것에 의해 다중 묘화가 행해진다. 그 결과, 보완 효과에 의해 상기 노광 헤드의 설치 위치나 설치 각도의 차이에 의한 상기 패턴 형성 재료의 피노광면 상에 형성되는 상기 패턴의 해상도 편차나 농도 얼룩이 더욱 정밀히 고르게 된다.[5] The pattern forming method according to any one of [1] to [4], wherein N of the N exposures is a natural number of 3 or more. In the pattern formation method as described in said [5], multiple drawing is performed when N of exposure of N is a natural number of 3 or more. As a result, by the complementary effect, the deviation of the resolution and the density | concentration unevenness of the said pattern formed on the to-be-exposed surface of the said pattern forming material by the difference of the installation position or installation angle of the said exposure head become more accurate.

[6] [1]~[5] 중 어느 하나에 있어서, 상기 사용 묘소부 지정 수단은[6] The method according to any one of [1] to [5], wherein the use graveyard part designation means

묘소부에 의해 생성되는 피노광면 상의 노광 영역을 구성하는 묘소 단위로서 광점 위치를 피노광면 상에서 검출하는 광점 위치 검출 수단과, Light spot position detecting means for detecting a light spot position on the to-be-exposed surface as a drawing unit constituting an exposure area on the to-be-exposed surface generated by the tomb portion;

상기 광점 위치 검출 수단에 의한 검출 결과에 의거하여 N중 노광을 실현하기 위해서 사용하는 묘소부를 선택하는 묘소부 선택 수단A drawing part selecting means for selecting a drawing part used for realizing N-exposure based on a detection result by said light spot position detecting means;

을 구비하는 패턴 형성 방법이다.It is a pattern formation method provided with.

[7] [1]~[6] 중 어느 하나에 있어서, 상기 사용 묘소부 지정 수단은 N중 노광을 실현하기 위해서 사용하는 사용 묘소부를 행단위로 지정하는 패턴 형성 방법이다.[7] The pattern forming method according to any one of [1] to [6], wherein the use drawing part designation means designates the use drawing part used in order to realize exposure in N units by row.

[8] [6] 또는 [7]에 있어서, 상기 광점 위치 검출 수단은 검출한 2개 이상의 광점 위치에 의거하여 노광 헤드를 경사지게 한 상태에 있어서 피노광면 상의 광점의 열방향과 상기 노광 헤드의 주사 방향이 이루는 실경사각도θ'를 특정하고, 묘소부 선택 수단은 상기 실경사각도θ'와 설정 경사각도θ의 오차를 흡수하도록 사용 묘소부를 선택하는 패턴 형성 방법이다.[8] The light point position detecting means according to [6] or [7], wherein the light point position detecting means scans the light direction on the exposed surface and the column head in the state in which the exposure head is inclined based on the detected two or more light point positions. The real tilt angle θ 'formed by the direction is specified, and the drawing part selecting means is a pattern forming method of selecting the used drawing part so as to absorb the error between the real tilt angle θ' and the set tilt angle θ.

[9] [8]에 있어서, 상기 실경사각도θ'는 노광 헤드를 경사지게 한 상태에서 피노광면 상의 광점의 열방향과 상기 노광 헤드의 주사 방향이 이루는 복수의 실경사각도의 평균치, 중간치, 최대치 및 최소치 중 어느 하나인 패턴 형성 방법이다.[9] The method of [8], wherein the actual inclination angle θ 'is an average value, an intermediate value, and a maximum value of a plurality of real inclination angles formed by the thermal direction of the light spot on the exposed surface and the scanning direction of the exposure head while the exposure head is inclined. And a pattern forming method which is any one of minimum values.

[10] [8]~[9] 중 어느 하나에 있어서, 상기 묘소부 선택 수단은 실경사각도θ'에 의거하여 ttanθ'=N(단, N은 N중 노광수의 N을 나타냄)의 관계를 충족시키는 t에 가까운 자연수 T를 도출하고, m행(단, m은 2 이상의 자연수를 의미함)배열된 묘소부에서 1행부터 상기 T행의 상기 묘소부를 사용 묘소부로서 선택하는 패턴 형성 방법이다.[10] The method of any one of [8] to [9], wherein the drawing part selecting means has a relationship of ttanθ '= N (where N represents N of the number of exposures in N) based on the actual inclination angle θ'. It is a pattern formation method which derives the natural number T which is close | satisfied to t, and selects the said drawing part of the said row T from the 1st row from the drawing part arranged in m rows (m means two or more natural numbers). .

[11] [8] 또는 [9]에서, 상기 묘소부 선택 수단은 실경사각도θ'에 의거하여 ttanθ'=N(단, N은 N중 노광수의 N을 나타냄)의 관계를 충족시키는 t에 가까운 자연수 T를 도출하고, m행(단, m은 2 이상의 자연수를 의미함)배열된 묘소부에서 (T+1)행부터 m행의 상기 묘소부를 불사용 묘소부로서 특정하고, 상기 불사용 묘소부를 제외한 상기 묘소부를 사용 묘소부로서 선택하는 패턴 형성 방법이다.[11] In [8] or [9], the drawing part selecting means is provided to t that satisfies the relationship of ttan θ '= N (where N represents N of the number of exposures in N) based on the actual inclination angle θ'. A near natural number T is derived, and the cemetery part from (T + 1) to m rows is specified as an unused cemetery part in the matrices arranged in rows m (where m means a natural number of 2 or more), and the unused cemetery part It is a pattern formation method which selects the said drawing part except as a using drawing part.

[12] [6]~[11] 중 어느 하나에 있어서, 상기 묘소부 선택 수단은 복수의 묘소부열에 의해 형성되는 피노광면 상의 중복 노광 영역을 적어도 포함하는 영역에 있어서, [12] The region according to any one of [6] to [11], wherein the drawing unit selection means includes at least an overlapping exposure area on an exposed surface formed by a plurality of rendering unit rows,

(1) 이상적인 N중 노광에 대하여, 노광 과다로 되는 영역 및 노광 부족으로 되는 영역의 합계 면적이 최소가 되도록 사용 묘소부를 선택하는 수단, (1) Means for selecting the use drawing part so that the total area of the area | region which becomes overexposure and the area | region which become overexposure becomes minimum with respect to ideal N medium exposure,

(2) 이상적인 N중 노광에 대하여, 노광 과다로 되는 영역의 묘소 단위의수와 노광 부족으로 되는 영역의 묘소 단위의수가 동일하게 되도록 사용 묘소부를 선택하는 수단, (2) a means for selecting the use drawing section so that the number of drawing units in the area overexposed and the number of drawing units in the area underexposure become equal with respect to the ideal N-level exposure,

(3) 이상적인 N중 노광에 대하여, 노광 과다로 되는 영역의 면적이 최소가 되고, 또한, 노광 부족으로 되는 영역이 생기지 않도록 사용 묘소부를 선택하는 수단, 및 (3) Means for selecting the use drawing part so that the area of the area which becomes overexposure becomes the minimum and the area which becomes underexposure occurs with respect to ideal N medium exposure, and

(4) 이상적인 N중 노광에 대하여, 노광 부족으로 되는 영역의 면적이 최소가 되고, 또한, 노광 과다로 되는 영역이 생기지 않도록 사용 묘소부를 선택하는 수단(4) Means for selecting the use drawing part so that the area of the area which becomes underexposure becomes minimum and the area which becomes overexposure does not arise with respect to ideal N medium exposure.

중 어느 하나인 패턴 형성 방법이다.It is any one of the pattern formation methods.

[13] [6]~[12] 중 어느 하나에 있어서, 상기 묘소부 선택 수단은 복수의 노광 헤드에 의해 형성되는 피노광면 상의 중복 노광 영역인 헤드 사이의 연결영역에 있어서, [13] The method according to any one of [6] to [12], wherein the drawing part selecting means is a connection area between the heads which is an overlapping exposure area on an exposed surface formed by a plurality of exposure heads.

(1) 이상적인 N중 노광에 대하여, 노광 과다로 되는 영역 및 노광 부족으로 되는 영역의 합계 면적이 최소가 되도록 상기 헤드 사이의 연결영역의 노광에 관여하는 묘소부에서 불사용 묘소부를 특정하고, 상기 불사용 묘소부를 제외한 상기 묘소부를 사용 묘소부로서 선택하는 수단, (1) For an ideal N-level exposure, an unused drawing part is specified in the drawing part involved in the exposure of the connection area between the heads so that the total area of the over-exposed area and the under-exposed area is minimum. Means for selecting the seedling portion except the unused seedling portion as a using seedling portion,

(2) 이상적인 N중 노광에 대하여, 노광 과다로 되는 영역의 묘소 단위의 수와 노광 부족으로 되는 영역의 묘소 단위의 수가 동일하게 되도록 상기 헤드 사이의 연결영역의 노광에 관여하는 묘소부에서 불사용 묘소부를 특정하고, 상기 불사용 묘소부를 제외한 상기 묘소부를 사용 묘소부로서 선택하는 수단, (2) With respect to the ideal N-exposure, it is not used in the drawing part involved in the exposure of the connection area between the heads such that the number of drawing units in the overexposed area and the number of drawing units in the underexposed area are equal. Means for specifying a drawing section and selecting the drawing section except the unused drawing section as a using drawing section,

(3) 이상적인 N중 노광에 대하여, 노광 과다로 되는 영역의 면적이 최소가 되고, 또한, 노광 부족으로 되는 영역이 생기지 않도록 상기 헤드 사이의 연결영역의 노광에 관여하는 묘소부에서 불사용 묘소부를 특정하고, 상기 불사용 묘소부를 제외한 상기 묘소부를 사용 묘소부로서 선택하는 수단, 및(3) With respect to the ideal N-exposure, an unused drawing part in the drawing part involved in the exposure of the connection area between the heads is made so that the area of the area that becomes overexposure is minimized and the area that becomes underexposure is not generated. Means for selecting the seedling portion except the unused seedling portion as a using seedling portion, and

(4) 이상적인 N중 노광에 대하여, 노광 부족으로 되는 영역의 면적이 최소가 되고, 또한, 노광 과다로 되는 영역이 생기지 않도록 상기 헤드 사이의 연결영역의 노광에 관여하는 묘소부에서 불사용 묘소부를 특정하고, 상기 불사용 묘소부를 제외한 상기 묘소부를 사용 묘소부로서 선택하는 수단(4) With respect to the ideal N-exposure, an unused drawing part in the drawing part involved in the exposure of the connection area between the heads is made so that the area of the area that becomes underexposure becomes minimum and the area that becomes excessive exposure occurs. Means for specifying the drawing part except the unused drawing part as the using drawing part

중 어느 하나인 패턴 형성 방법이다.It is any one of the pattern formation methods.

[14] 상기 불사용 묘소부는 행단위로 특정되는 상기 [13]에 기재된 셀 내의 구조의 제조 방법이다.[14] The unused seedling portion is a method for producing a structure in a cell according to the above [13], which is specified in units of rows.

[15] [5]~[14] 중 어느 하나에 있어서, 상기 사용 묘소부 지정 수단에 있어서 사용 묘소부를 지정하기 위해서 사용가능한 상기 묘소부 중, N중 노광의 N에 대하여 (N-1)열 마다의 묘소부열을 구성하는 상기 묘소부만을 사용해서 참조 노광을 하는 패턴 형성 방법이다. 상기 [15]에 기재된 패턴 형성 방법에서는 사용 묘소부 지정 수단에 있어서 사용 묘소부를 지정하기 위해서 사용가능한 상기 묘소부 중, N중 노광의 N에 대하여 (N-1)열 마다의 묘소부열을 구성하는 상기 묘소부만을 사용해서 참조 노광을 하는 약 1중 묘화의 단순한 패턴을 얻을 수 있다. 그 결과, 상기 헤드 사이의 연결영역에서 상기 묘소부가 용이하게 지정된다.[15] The column of (N-1), according to any one of [5] to [14], among N of the mausoleums among the mausoleums that can be used to designate the mausoleum in the mausoleum designation means. It is a pattern formation method which performs reference exposure using only the said drawing part which comprises every drawing part row. In the pattern formation method as described in said [15], among the said drawing parts which can be used for designating a drawing part in use drawing part designation means, the drawing part row for every (N-1) columns is comprised with respect to N of N exposure. A simple pattern of about single drawing with reference exposure using only the drawing portion can be obtained. As a result, the drawing part is easily designated in the connection area between the heads.

[16] [5]~[14] 중 어느 하나에 있어서, 상기 사용 묘소부 지정 수단에 있어서 사용 묘소부를 지정하기 위해서 사용가능한 상기 묘소부 중, N중 노광의 N에 대하여 1/N행 마다의 묘소부행을 구성하는 상기 묘소부만을 사용해서 참조 노광을 하는 패턴 형성 방법이다. 상기 [16]에 기재된 패턴 형성 방법은 사용 묘소부 지정 수단에 있어서 사용 묘소부를 지정하기 위해서 사용가능한 상기 묘소부 중, N중 노광의 N에 대하여 1/N행 마다의 묘소부열을 구성하는 상기 묘소부만을 사용해서 참조 노광을 하여, 약 1중 묘화의 단순한 패턴을 얻을 수 있다. 그 결과, 상기 헤드 사이의 연결영역에서 상기 묘소부가 용이하게 지정된다.[16] The method according to any one of [5] to [14], wherein among the above-mentioned drawing parts that can be used to designate a using drawing part in the using drawing part designating means, for every 1 / N rows with respect to N of the N exposures. It is a pattern formation method which performs reference exposure using only the said drawing part which comprises a drawing row. The pattern formation method as described in said [16] is the said drawing part which comprises the drawing part column every 1 / N rows with respect to N of exposure of N among the said drawing parts which can be used for designating a drawing part in use drawing part designation means. By using only the portions, reference exposure can be performed to obtain a simple pattern of about single drawing. As a result, the drawing part is easily designated in the connection area between the heads.

[17] [1]~[16] 중 어느 하나에 있어서, 상기 사용 묘소부 지정 수단은 광점 위치 검출 수단으로서 슬릿 및 광검출기, 또 묘소부 선택 수단으로서 상기 광검출기와 접속된 연산장치를 갖는 패턴 형성 방법이다.[17] The pattern according to any one of [1] to [16], wherein the use drawing part designating means has a slit and a photodetector as a light spot position detecting means, and a computing device connected to the photodetector as a drawing part selecting means. Formation method.

[18] [1]~[17] 중 어느 하나에 있어서, 상기 N중 노광 N은 3 이상 7 이하의 자연수인 패턴 형성 방법이다.[18] The method of forming a pattern according to any one of [1] to [17], wherein the exposure N among N is a natural number of 3 or more and 7 or less.

[19] [1]~[18] 중 어느 하나에 있어서, 상기 광변조 수단은 형성하는 패턴 정보에 의거해서 제어 신호를 생성하는 패턴 신호 생성 수단을 더 가져서 이루어지는 광조사 수단에서 조사되는 광을 상기 패턴 신호 생성 수단이 생성한 제어 신호에 따라서 변조시키는 패턴 형성 방법이다.[19] The light modulating according to any one of [1] to [18], wherein the light modulating means further comprises pattern signal generating means for generating a control signal based on the pattern information to be formed. It is a pattern formation method which modulates according to the control signal produced | generated by the pattern signal generation means.

[20] [1]~[19] 중 어느 하나에 있어서, 상기 패턴 정보가 나타내는 화소 패턴의 소정부분의 치수는 지정된 사용 묘소부에 의해 실현되는 대응 부분의 치수와 일치하도록 상기 패턴 정보를 변환하는 변환 수단을 갖는 셀 내 구조의 제조 방법이다.[20] The method according to any one of [1] to [19], wherein the pattern information is converted so that the dimension of the predetermined portion of the pixel pattern indicated by the pattern information matches the dimension of the corresponding portion realized by the designated use drawing part. It is a manufacturing method of the in-cell structure which has a conversion means.

[21] [1]~[20] 중 어느 하나에 있어서, 상기 광변조 수단이 공간 광변조 소자인 패턴 형성 방법이다.[21] The pattern forming method according to any one of [1] to [20], wherein the light modulating means is a spatial light modulating element.

[22] [21]에 있어서, 상기 공간 광변조 소자는 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)인 패턴 형성 방법이다.[22] The method for forming a pattern of [21], wherein the spatial light modulator is a digital micro mirror device (DMD).

[23] [1]~[22] 중 어느 하나에 있어서, 상기 묘소부는 마이크로 미러인 패턴 형성 방법이다.[23] The pattern forming method according to any one of [1] to [22], wherein the drawing portion is a micro mirror.

[24] [1]~[23] 중 어느 하나에 있어서, 상기 광조사 수단은 2 이상의 광을 합성하여 조사할 수 있는 패턴 형성 방법이다. 상기 [24]에 기재된 패턴 형성 재료는 상기 광조사 수단이 2 이상의 광을 합성하여 조사가능함으로써 노광이 초점 심도가 깊은 노광 광으로 행해진다. 그 결과, 상기 패턴 형성 재료에 노광이 극히 고정세하게 행해진다. 예를 들면, 그 후, 상기 감광층을 현상함으로써 극히 고정세한 패턴이 형성된다.[24] The method of forming a pattern according to any one of [1] to [23], wherein the light irradiation means is capable of synthesizing and irradiating two or more lights. In the pattern forming material described in [24] above, the light irradiation means is capable of irradiating by combining two or more lights, so that the exposure is performed as exposure light having a deep depth of focus. As a result, exposure to said pattern forming material is performed with extremely high definition. For example, an extremely fine pattern is formed by developing the said photosensitive layer after that.

[25] [1]~[24] 중 어느 하나에 있어서, 광조사 수단은 복수의 레이저, 멀티모드 광섬유 및 상기 복수의 레이저에서 각각 조사된 레이저 빔을 집광하여 상기 멀티모드 광섬유에 결합시키는 집합 광학계를 갖는 패턴 형성 방법이다. 상기 [25]에 기재된 패턴 형성 방법은 상기 광조사 수단에 의해서 상기 복수의 레이저에서 각각 조사된 레이저 빔이 상기 집합 광학계에 의해 집광되어 상기 멀티모드 광섬유에 결합할 수 있게 하는 것에 의해 노광이 초점 심도가 깊은 노광 광으로 행해진다. 그 결과, 상기 패턴 형성 재료에 노광이 지극히 고정세하게 행해진다. 예를 들면, 그 후, 상기 감광층을 현상함으로써 극히 고정세한 패턴이 형성된다.[25] The optical system according to any one of [1] to [24], wherein the light irradiation means collects a plurality of lasers, multimode optical fibers, and laser beams irradiated from the plurality of lasers, and combines them with the multimode optical fibers. It is a pattern formation method which has. The pattern forming method according to the above [25], wherein the exposure depth is achieved by allowing the laser beams irradiated from the plurality of lasers by the light irradiation means to be focused by the collective optical system and to be coupled to the multimode optical fiber. Is performed with deep exposure light. As a result, exposure to said pattern forming material is performed very highly. For example, an extremely fine pattern is formed by developing the said photosensitive layer after that.

[26] [1]~[25] 중 어느 하나에 있어서, 상기 노광은 묘소부에 있어서 출사면의 왜곡에 의한 수차를 보정가능한 비구면을 갖는 마이크로 렌즈를 배열한 마이크로 렌즈 배열을 통과시켜서 행해지는 패턴 형성 방법이다. 상기 마이크로 렌즈 배열에 있어서 상기 비구면을 통과함으로써 상기[26]에 기재된 패턴 형성 방법은 상기 묘소부에 있어서 출사면의 왜곡에 의한 수차가 보정되어, 상기 패턴 형성 재료 상에 결상시킨 상의 왜곡이 억제된다. 그 결과, 상기 패턴 형성 재료에 노광이 고정세하게 행해진다. 예를 들면, 그 후에 상기 감광층을 현상함으로써 고정세한 패턴이 형성된다. [26] The pattern according to any one of [1] to [25], wherein the exposure is performed by passing a microlens array in which a microlens having an aspherical surface capable of correcting aberration due to distortion of the emission surface in the drawing part is arranged. Formation method. By passing through the aspherical surface in the microlens array, the pattern forming method described in [26] is corrected for aberration due to distortion of the exit surface in the drawing part, and distortion of an image formed on the pattern forming material is suppressed. . As a result, exposure to said pattern forming material is performed with high definition. For example, a high-definition pattern is formed by developing the said photosensitive layer after that.

[27] [26]에 있어서, 상기 비구면은 원환체면인 패턴 형성 방법이다. 상기 [27]에 기재된 패턴 형성 방법에 있어서는 상기 비구면이 원환체면인 것에 의해 상기 묘소부에 있어서 방사면의 왜곡에 의한 수차가 효율적으로 보정되어 패턴 형성 재료상에 결상시킨 상의 왜곡이 효율적으로 억제된다. 그 결과, 상기 패턴 형성 재료에 노광이 고정세하게 행해진다. 예를 들면, 그 후, 상기 감광층을 현상함으로써 고정세한 패턴이 형성된다.[27] The method of forming a pattern according to [26], wherein the aspherical surface is a toric surface. In the pattern formation method as described in said [27], when the said aspherical surface is a toric surface, the aberration by the distortion of a radiation surface is efficiently corrected in the said drawing part, and the distortion of the image formed on the pattern formation material is suppressed efficiently. As a result, exposure to said pattern forming material is performed with high definition. For example, a high definition pattern is formed by developing the said photosensitive layer after that.

[28] [26] 또는 [27]에 있어서, 상기 노광은 마이크로 렌즈의 집광위치 근방에 상기 마이크로 렌즈를 통과한 광만 입사하도록 배열된 개구가 배치되어서 이루어지는 개구 어레이를 통과시켜서 행해지는 패턴 형성 방법이다. 상기 [28] 에 기재된 패턴 형성 방법은 노광이 상기 개구 어레이를 통과시켜 행해짐으로써 소광비가 향상한다. 그 결과, 노광이 극히 고정세하게 행해진다. 예를 들면, 그 후, 상기 감광층을 현상함으로써 극히 고정세한 패턴이 형성된다.[28] The method for forming a pattern according to [26] or [27], wherein the exposure is performed by passing an aperture array formed by openings arranged so that only light passing through the microlenses is incident near a condensing position of the microlenses. . In the pattern formation method as described in [28], an extinction ratio improves because exposure is performed through the said opening array. As a result, exposure is extremely high definition. For example, an extremely fine pattern is formed by developing the said photosensitive layer after that.

[29] [1]~[28] 중 어느 하나에 있어서, 상기 감광층은 바인더, 중합성 화합물, 광중합 개시제를 포함하는 패턴 형성 방법이다.[29] The method of forming a pattern according to any one of [1] to [28], wherein the photosensitive layer contains a binder, a polymerizable compound, and a photopolymerization initiator.

[30] [29]에 있어서, 상기 바인더는 산성기를 갖는 패턴 형성 방법이다.[30] The method of [29], wherein the binder is a pattern forming method having an acidic group.

[31] [29] 또는 [30]에 있어서, 상기 바인더는 비닐 공중합체인 패턴 형성 방법이다.[31] The method for forming a pattern according to [29] or [30], wherein the binder is a vinyl copolymer.

[32] [29]~[31] 중 어느 하나에 있어서, 상기 바인더는 공중합체를 포함하고, 상기 공중합체는 스티렌 및 스티렌 유도체의 적어도 어느 하나에서 유래하는 구조단위를 갖는 패턴 형성 재료이다.[32] The pattern forming material according to any one of [29] to [31], wherein the binder contains a copolymer, and the copolymer has a structural unit derived from at least one of styrene and styrene derivative.

[33] [29]~[32] 중 어느 하나에 있어서, 상기 바인더의 유리 전이 온도(Tg)는 80℃ 이상인 패턴 형성 재료이다.[33] The glass transition temperature (Tg) of any one of [29] to [32], wherein the binder is a pattern forming material that is 80 ° C or higher.

[34] [29]~[33] 중 어느 하나에 있어서, 상기 바인더의 산가는 70~250mgKOH/g인 패턴 형성 방법이다.[34] The method for forming a pattern according to any one of [29] to [33], wherein the acid value of the binder is 70 to 250 mgKOH / g.

[35] [29]~[34] 중 어느 하나에 있어서, 상기 중합성 화합물은 우레탄기 및 아릴기 중 적어도 어느 하나를 갖는 모노머를 포함하는 패턴 형성 방법이다.[35] The pattern forming method according to any one of [29] to [34], wherein the polymerizable compound contains a monomer having at least one of a urethane group and an aryl group.

[36] [29]~[35]의 중 어느 하나에 있어서, 상기 광중합 개시제는 할로겐화 탄화수소유도체, 헥사아릴비이미다졸, 옥심 유도체, 유기 과산화물, 티오 화합물, 케톤 화합물, 방향족 오늄염 및 메타로센류에서 선택된 1종 이상을 포함하는 패턴 형성 방법이다.[36] The photopolymerization initiator according to any one of [29] to [35], wherein the photopolymerization initiator is a halogenated hydrocarbon derivative, hexaarylbiimidazole, oxime derivative, organic peroxide, thio compound, ketone compound, aromatic onium salt and metalocenes. Pattern forming method comprising at least one selected from.

[37] [1]~[36] 중 어느 하나에 있어서, 상기 감광층은 바인더를 10~90질량%함유하고, 중합성 화합물을 5~90질량% 함유하는 패턴 형성 방법이다.[37] The pattern forming method according to any one of [1] to [36], wherein the photosensitive layer contains 10 to 90 mass% of the binder and contains 5 to 90 mass% of the polymerizable compound.

[38] [1]~[37] 중 어느 하나에 있어서, 상기 감광층의 두께는 1~100㎛인 패턴 형성 방법이다.The thickness of the said photosensitive layer is a pattern formation method in any one of [1]-[37].

[39] [1]~[38] 중 어느 하나에 있어서, 상기 지지체는 합성 수지를 포함하고, 또한 투명한 패턴 형성 방법이다.[39] The method according to any one of [1] to [38], wherein the support contains a synthetic resin and is a transparent pattern forming method.

[40] [1]~[39] 중 어느 하나에 있어서, 상기 지지체는 장척상인 패턴 형성 방법이다.[40] The method according to any one of [1] to [39], wherein the support is a long pattern forming method.

[41] [1]~[40] 중 어느 하나에 있어서, 상기 패턴 형성 재료는 장척상이며, 롤상으로 감겨서 이루어지는 패턴 형성 방법이다.[41] The pattern forming material according to any one of [1] to [40], wherein the pattern forming material is long and wound in a roll.

[42] [1]~[41] 중 어느 하나에 있어서, 상기 패턴 형성 재료에 있어서 감광층 상에 보호막을 형성하는 패턴 형성 방법이다.[42] The pattern forming method according to any one of [1] to [41], wherein the protective film is formed on the photosensitive layer in the pattern forming material.

본 발명에 의하면, 상기 노광 헤드의 설치 위치나 설치 각도의 차이, 및 상기 묘소부와 상기 패턴 형성 재료의 노광면 사이의 광학계의 각종 수차 및 상기 묘소부 자체의 왜곡 등에 기인하는 패턴 왜곡에 의한 노광량 편차의 영향을 고르게 하고, 상기 패턴 형성 재료의 피노광면 상에 형성되는 상기 패턴의 해상도 편차나 농도 얼룩을 경감함으로써 상기 패턴을 고정세하고, 또한 효율적으로 형성가능한 패턴 형성 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, an exposure amount due to a pattern distortion caused by a difference in an installation position or an installation angle of the exposure head, various aberrations of the optical system between the drawing portion and the exposure surface of the pattern forming material, distortion of the drawing portion itself, and the like It is possible to provide a pattern formation method capable of high definition and efficient formation of the pattern by equalizing the influence of the deviation and reducing the resolution variation or the density unevenness of the pattern formed on the exposed surface of the pattern forming material.

도 1은 패턴 형성 장치의 일예의 외관을 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing an appearance of an example of a pattern forming apparatus.

도 2는 패턴 형성 장치의 스캐너의 구성의 일예를 도시한 사시도이다.2 is a perspective view showing an example of the configuration of a scanner of the pattern forming apparatus.

도 3a는 패턴 형성 재료의 피노광면 상에 형성되는 노광완료 영역을 도시한 평면도이다.3A is a plan view showing an exposed area formed on the exposed surface of the pattern forming material.

도 3b는 각 노광 헤드에 의한 노광 영역의 배열을 도시한 평면도이다.3B is a plan view showing the arrangement of the exposure areas by the respective exposure heads.

도 4는 노광 헤드의 개략 구성의 일예를 도시한 사시도이다.4 is a perspective view illustrating an example of a schematic configuration of an exposure head.

도 5a는 노광 헤드의 상세한 구성의 일예를 도시한 상면도이다.5A is a top view illustrating an example of a detailed configuration of an exposure head.

도 5b는 노광 헤드의 상세한 구성의 일예를 도시한 측면도이다.5B is a side view showing an example of a detailed configuration of an exposure head.

도 6은 도 1의 패턴 형성 장치 DMD의 일예를 도시한 부분확대도이다.FIG. 6 is a partially enlarged view illustrating an example of the pattern forming apparatus DMD of FIG. 1.

도 7a는 마이크로 미러가 온(on)상태인 상태를 도시한 사시도의 일예이다.7A is an example of the perspective diagram which shows the state in which a micromirror is on.

도 7b는 마이크로 미러가 오프(오프)상태인 상태를 도시한 사시도의 일예이다.7B is an example of the perspective diagram which shows the state in which a micromirror is off (off).

도 8은 섬유 배열 광원 구성의 일예를 도시한 사시도이다.8 is a perspective view illustrating one example of a fiber array light source configuration.

도 9는 섬유 배열 광원의 레이저 출사부에 있어서 발광점 배열의 일예를 도시한 정면도이다.9 is a front view illustrating an example of light emitting point arrays in the laser emission unit of the fiber array light source.

도 10은 노광 헤드의 설치 각도 오차 및 패턴 왜곡이 있을 때에 노광면 상의 패턴에 생기는 얼룩의 예를 도시한 설명도이다.10 is an explanatory diagram showing an example of unevenness occurring in a pattern on the exposure surface when there is an installation angle error and pattern distortion of the exposure head.

도 11은 한 개의 DMD에 의한 노광 영역과 대응하는 슬릿의 위치 관계를 도시한 상면도이다.FIG. 11 is a top view showing the positional relationship between the exposure area by one DMD and the corresponding slit. FIG.

도 12는 피노광면 상의 광점의 위치를 슬릿을 사용하여 측정하는 수법을 설명하기 위한 상면도이다.It is a top view for demonstrating the method of measuring the position of the light spot on a to-be-exposed surface using a slit.

도 13은 선택된 마이크로 미러만이 노광에 사용된 결과, 노광면 상의 패턴에 생기는 얼룩이 개선된 상태를 도시한 설명도이다.FIG. 13 is an explanatory view showing a state in which unevenness occurring in a pattern on an exposure surface is improved as a result of using only the selected micromirrors for exposure.

도 14는 인접하는 노광 헤드 간에 상대위치의 차이가 있을 때에 노광면 상의 패턴에 생기는 얼룩의 예를 도시한 설명도이다.14 is an explanatory diagram showing an example of unevenness occurring in a pattern on an exposure surface when there is a difference in relative position between adjacent exposure heads.

도 15는 인접하는 두 개의 노광 헤드에 의한 노광 영역과 대응하는 슬릿의 위치 관계를 도시한 상면도이다.Fig. 15 is a top view showing the positional relationship between the exposure area and the corresponding slit by two adjacent exposure heads.

도 16은 노광면상의 광점의 위치를 슬릿을 사용하여 측정하는 수법을 설명하기 위한 상면도이다.It is an upper side figure for demonstrating the method of measuring the position of the light spot on an exposure surface using a slit.

도 17은 도 14의 예에 있어서 선택된 사용 화소만이 실동(實動)되어 노광면 상의 패턴에 생기는 얼룩이 개선된 상태를 도시한 설명도이다.FIG. 17 is an explanatory diagram showing a state in which only the use pixel selected in the example of FIG. 14 is moved and the unevenness generated in the pattern on the exposure surface is improved.

도 18은 인접하는 노광 헤드 간에 상대위치의 차이 및 설치 각도 오차가 있을 때에 노광면 상의 패턴에 생기는 얼룩의 예를 도시한 설명도이다.18 is an explanatory diagram showing an example of unevenness occurring in a pattern on an exposure surface when there is a difference in relative position and an installation angle error between adjacent exposure heads.

도 19는 도 18의 예에 있어서 선택된 사용 묘소부만을 사용한 노광을 나타내는 설명도이다.FIG. 19 is an explanatory diagram showing exposure using only the use drawing part selected in the example of FIG. 18. FIG.

도 20a는 배율왜곡의 예를 도시한 설명도이다.20A is an explanatory diagram showing an example of magnification distortion.

도 2Ob는 빔의 직경 왜곡의 예를 도시한 설명도이다.20B is an explanatory diagram showing an example of diameter distortion of the beam.

도 21a는 단일 노광 헤드를 사용한 참조 노광의 제1 예를 도시한 설명도이다.21A is an explanatory diagram showing a first example of the reference exposure using the single exposure head.

도 21b는 단일 노광 헤드를 사용한 참조 노광의 제1 예를 도시한 설명도이다.21B is an explanatory diagram showing a first example of the reference exposure using the single exposure head.

도 22는 복수 노광 헤드를 사용한 참조 노광의 제1 예를 도시한 설명도이다.22 is an explanatory diagram showing a first example of the reference exposure using the plurality of exposure heads.

도 23a는 단일 노광 헤드를 사용한 참조 노광의 제2 예를 도시한 설명도이다.FIG. 23A is an explanatory diagram showing a second example of the reference exposure using the single exposure head. FIG.

도 23b는 단일 노광 헤드를 사용한 참조 노광의 제2 예를 도시한 설명도이다.23B is an explanatory diagram showing a second example of the reference exposure using the single exposure head.

도 24는 복수 노광 헤드를 사용한 참조 노광의 제2 예를 도시한 설명도이다.24 is an explanatory diagram illustrating a second example of the reference exposure using the plurality of exposure heads.

도 25는 멀티모드 광섬유의 구성을 도시한 도의 일예이다.25 is an example of the figure which shows the structure of a multimode optical fiber.

도 26은 합파 레이저 광원의 구성을 도시한 평면도의 일예이다.26 is an example of the top view which shows a structure of a combined laser light source.

도 27은 레이저 모듈의 구성을 도시한 평면도의 일예이다.27 is an example of the top view which shows a structure of a laser module.

도 28은 도 27에 도시한 레이저 모듈의 구성을 도시한 측면도의 일예이다.28 is an example of the side view which shows a structure of the laser module shown in FIG.

도 29는 도 27에 도시한 레이저 모듈의 구성을 도시한 부분 측면도이다.FIG. 29 is a partial side view showing the configuration of the laser module shown in FIG. 27.

도 30은 레이저 어레이의 구성을 도시한 사시도의 일예이다.30 is an example of the perspective diagram which shows a structure of a laser array.

도 31a는 멀티캐비티 레이저의 구성을 도시한 사시도의 일예이다.31A is an example of the perspective diagram which shows a structure of a multi cavity laser.

도 31b는 도 31a에 도시한 멀티캐비티 레이저를 어레이상에 배열한 멀티캐비티 레이저의 사시도의 일예이다.FIG. 31B is an example of the perspective view of the multi cavity laser which arrange | positioned the multi cavity laser shown in FIG. 31A on an array.

도 32는 합파 레이저 광원의 다른 구성을 도시한 평면도의 일예이다.32 is an example of the top view which shows another structure of a combination laser light source.

도 33은 합파 레이저 광원의 다른 구성을 도시한 평면도의 일예이다.33 is an example of the top view which shows another structure of a combined laser light source.

도 34a는 합파 레이저 광원의 다른 구성을 도시한 평면도의 일예이다.34A is an example of the top view which shows another structure of a combined laser light source.

도 34b는 도 34a의 광축에 따른 단면도의 일예이다.34B is an example of sectional drawing along the optical axis of FIG. 34A.

도 35a는 결합 광학계가 다른 기타의 노광 헤드 구성을 나타내는 광축에 따른 단면도의 일예이다.35A is an example of sectional drawing along the optical axis which shows another exposure head structure from which a coupling optical system differs.

도 35b는 마이크로 렌즈 배열 등을 사용하지 않을 경우에 피노광면에 투영되는 광학상을 도시한 평면도의 일예이다.35B is an example of the top view which shows the optical image projected on a to-be-exposed surface, when a micro lens array etc. are not used.

도 35c는 마이크로 렌즈 배열 등을 사용했을 경우에 피노광면에 투영되는 광학상을 도시한 평면도의 일예이다.35C is an example of the top view which shows the optical image projected on a to-be-exposed surface, when a micro lens array etc. are used.

도 36은 DMD를 구성하는 마이크로 미러 반사면의 왜곡을 등고선으로 도시한 도의 일예이다.36 is an example of the figure which shows the distortion of the micromirror reflection surface which comprises a DMD with a contour line.

도 37a는 마이크로 미러 반사면의 높이 위치 변화를 상기 미러의 x방향에 대해서 도시한 그래프의 일예이다.37A is an example of the graph which shows the height position change of the micromirror reflection surface with respect to the x direction of the said mirror.

도 37b는 마이크로 미러 반사면의 높이 위치 변화를 상기 미러의 y방향에 대해서 도시한 그래프의 일예이다.37B is an example of the graph which shows the height position change of the micromirror reflection surface with respect to the y direction of the said mirror.

도 38a는 패턴 형성 장치에 사용된 마이크로 렌즈 배열의 정면도의 일예이다.38A is an example of the front view of a micro lens array used for the pattern forming apparatus.

도 38b는 패턴 형성 장치에 사용된 마이크로 렌즈 배열의 측면도의 일예이다.38B is an example of the side view of a micro lens array used for the pattern forming apparatus.

도 39a는 마이크로 렌즈 배열을 구성하는 마이크로 렌즈 정면도의 일예이다.39A is an example of the front view of the micro lens which comprises a micro lens array.

도 39b는 마이크로 렌즈 배열을 구성하는 마이크로 렌즈 측면도의 일예이다.39B is an example of the side view of the micro lens which comprises a micro lens array.

도 40a는 마이크로 렌즈에 의한 집광 상태를 한 개의 단면 내에 대해서 도시한 개략도의 일예이다.40A is an example of the schematic which shows the condensing state by a micro lens about one cross section.

도 40b는 마이크로 렌즈에 의한 집광 상태를 다른 단면 내에 대해서 도시한 개략도의 일예이다.40B is an example of the schematic which shows the condensing state by a micro lens about the inside of another cross section.

도 41은 마이크로 렌즈의 집광 위치 근방에 있어서 빔 직경을 시뮬레이션한 결과를 도시한 도의 일예이다.41 is an example of the figure which shows the result of simulating a beam diameter in the condensing position vicinity of a micro lens.

도 42는 도 41과 동일한 시뮬레이션 결과를 다른 위치에 대해서 도시한 도의 일예이다.42 is an example of the figure which shows the same simulation result as FIG. 41 about another position.

도 43은 도 41과 동일한 시뮬레이션 결과를 다른 위치에 대해서 도시한 도의 일예이다.43 is an example of the figure which shows the same simulation result as FIG. 41 about another position.

도 44는 도 41과 동일한 시뮬레이션 결과를 다른 위치에 대해서 도시한 도의 일예이다.44 is an example of the figure which shows the same simulation result as FIG. 41 about another position.

도 45는 종래 패턴 형성 방법에 있어서 마이크로 렌즈의 집광 위치 근방에서 빔 직경을 시뮬레이션한 결과를 도시한 도의 일예이다.45 is an example of the figure which showed the result of simulating a beam diameter in the condensing position vicinity of a micro lens in the conventional pattern formation method.

도 46은 도 45와 동일한 시뮬레이션 결과를 다른 위치에 대해서 도시한 도의 일예이다.46 is an example of the figure which shows the same simulation result as FIG. 45 about another position.

도 47은 도 45와 동일한 시뮬레이션 결과를 다른 위치에 대해서 도시한 도의 일예이다.47 is an example of the figure which shows the same simulation result as FIG. 45 about another position.

도 48은 도 45와 동일한 시뮬레이션 결과를 다른 위치에 대해서 나타내는 도의 일예이다.48 is an example of the figure which shows the same simulation result as FIG. 45 about another position.

도 49a는 마이크로 렌즈 배열을 구성하는 마이크로 렌즈 정면도의 일예이다.49A is an example of the front view of the micro lens which comprises a micro lens array.

도 49b는 마이크로 렌즈 배열을 구성하는 마이크로 렌즈 측면도의 일예이다.49B is an example of the side view of the micro lens which comprises a micro lens array.

도 50a는 도 49a 및 도 49b의 마이크로 렌즈에 의한 집광 상태를 한 개의 단면 내에 대해서 도시한 개략도의 일예이다.50A is an example of the schematic which shows the condensing state by the micro lens of FIG. 49A and 49B about the inside of one cross section.

도 50b는 도 49a 및 도 49b의 마이크로 렌즈에 의한 집광 상태를 다른 단면 내에 대해서 도시한 개략도의 일예이다.50B is an example of the schematic which shows the condensing state by the micro lens of FIG. 49A and 49B about another cross section.

도 51a는 광량 분포 보정 광학계에 의한 보정의 개념에 관한 설명도의 일예이다.51A is an example of explanatory drawing about the concept of the correction by a light-quantity distribution correction optical system.

도 51b는 광량 분포 보정 광학계에 의한 보정의 개념에 관한 설명도의 일예이다.51B is an example of explanatory drawing about the concept of the correction by a light-quantity distribution correction optical system.

도 51c는 광량 분포 보정 광학계에 의한 보정의 개념에 관한 설명도의 일예이다.51C is an example of explanatory drawing about the concept of the correction by a light-quantity distribution correction optical system.

도 52는 광조사 수단이 가우스 분포로, 또한 광량 분포의 보정을 행하지 않을 경우의 광량 분포를 도시한 그래프의 일예이다.Fig. 52 is an example of a graph showing the light amount distribution when the light irradiation means is a Gaussian distribution and does not correct the light amount distribution.

도 53은 광량 분포 보정 광학계에 의한 보정 후의 광량 분포를 도시한 그래프의 일예이다.53 is an example of the graph which shows the light quantity distribution after correction by the light quantity distribution correction optical system.

도 54는 비교예 1에 있어서 각 화소열의 경사각도가 균일하여 없어진 "각도왜곡"에 의해 노광면 상의 패턴에 생긴 얼룩의 예를 도시한 설명도이다.FIG. 54 is an explanatory diagram showing an example of unevenness formed in a pattern on an exposure surface by "angle distortion" in which the inclination angle of each pixel column is uniformly lost in Comparative Example 1. FIG.

(패턴 형성 방법)(Pattern formation method)

본 발명의 패턴 형성 방법은 지지체 상에 감광층을 갖는 패턴 형성 재료에 있어서 상기 감광층을 피처리 기체 상에 적층한 후 상기 감광층에 대하여 In the pattern forming method of the present invention, in a pattern forming material having a photosensitive layer on a support, the photosensitive layer is laminated on a substrate to be treated, and then

광조사 수단 및 상기 광조사 수단에서 광을 받아 출사하는 n개(단, n은 2 이상의 자연수)의 2차원상으로 배열된 묘소부를 갖고, 패턴 정보에 따라서 상기 묘소 부를 제어가능한 광변조 수단을 구비한 노광 헤드로서, 상기 노광 헤드의 주사 방향에 대하여 상기 묘소부의 열방향이 소정의 설정 경사각도θ를 이루도록 배치된 노광 헤드를 사용하고,A light irradiating means and n (n is a natural number of two or more) cemetery parts arranged in two dimensions in order to receive light from the light irradiating means, and having light modulating means capable of controlling the cemetery part in accordance with pattern information. As one exposure head, the exposure head arrange | positioned so that the column direction of the said drawing part may make predetermined predetermined inclination-angle (theta) with respect to the scanning direction of the said exposure head is used,

상기 노광 헤드에 대해서 사용 묘소부 지정 수단에 의해 사용가능한 상기 묘소부 중, N중 노광(단, N은 2 이상의 자연수)에 사용하는 상기 묘소부를 지정하는 공정, A process of designating the drawing portion to be used for exposure among N (where N is a natural number of two or more) among the drawing portions usable by use drawing portion specifying means for the exposure head,

상기 노광 헤드에 대해서 묘소부 제어 수단으로 상기 사용 묘소부 지정 수단에 의해 지정된 상기 묘소부 만이 노광에 관여하도록 상기 묘소부의 제어를 행하는 공정과, Controlling the drawing part so that only the drawing part designated by the using drawing part designation means is involved in the exposure with the drawing part control means with respect to the exposure head;

상기 감광층에 대하여 상기 노광 헤드를 주사 방향에 상대적으로 이동시켜서 노광을 행하는 공정Performing exposure by moving the exposure head relative to the scanning direction with respect to the photosensitive layer

을 포함하고, 적절하게 선택한 기타 공정을 포함한다.And other appropriately selected processes.

상기 N중 노광은 상기 감광층 상의 피노광면의 거의 모든 영역에 있어서, 상기 노광 헤드의 주사 방향에 평행한 직선이 상기 피노광면 상에 조사된 N개의 광선열과 교차하는 노광을 말한다.The N exposure means exposure in almost all regions of the exposed surface on the photosensitive layer where a straight line parallel to the scanning direction of the exposure head intersects the N ray rows irradiated on the exposed surface.

상기 N중 노광의 N은 2 이상의 자연수이면 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있지만 3 이상의 자연수가 바람직하고, 3 이상 7 이하의 자연수가 더욱 바람직하다.There is no restriction | limiting in particular if N of said N exposure is two or more natural numbers, Although it can select suitably according to the objective, three or more natural numbers are preferable, and three or more natural numbers are more preferable.

<패턴 형성 장치><Pattern forming apparatus>

본 발명의 패턴 형성 방법에 관한 패턴 형성 장치의 일예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.An example of the pattern forming apparatus which concerns on the pattern formation method of this invention is demonstrated, referring drawings.

상기 패턴 형성 장치로서는 소위 플랫베드방식의 노광 장치라고 하고, 도 1에 도시한 바와 같이 시트상의 패턴 형성 재료의 감광층(12)을 적층한 피처리 기체(이하, 간단히 "패턴 형성 재료(12)"라고 함)을 표면에 흡착하서 보유하는 평판상의 이동 스테이지(14)를 구비하고 있다. 4개의 각부(16)로 지지되는 두터운 판상의 설치대(18)의 상면에는 스테이지 이동 방향을 따라 연장된 2개의 가이드(20)가 설치되어 있다. 스테이지(14)는 긴 방향이 스테이지 이동 방향을 향하도록 배치됨과 동시에 가이드(20)에 의해 왕복 이동가능하게 지지되어 있다. 한편, 이 패턴 형성 장치(10)에는 스테이지(14)를 가이드(20)에 따라 구동하는 스테이지 구동장치(미도시)가 구비되어 있다.The pattern forming apparatus is called an exposure apparatus of a so-called flat bed type, and as shown in FIG. 1, a substrate to be processed in which the photosensitive layer 12 of a sheet-shaped pattern forming material is laminated (hereinafter, simply referred to as “pattern forming material 12 "," Is provided with a flat plate-shaped moving stage 14 for holding on the surface. On the upper surface of the thick plate-shaped mounting table 18 supported by the four corner portions 16, two guides 20 extending along the stage moving direction are provided. The stage 14 is arranged to be reciprocally moved by the guide 20 while being disposed so that its long direction is directed toward the stage moving direction. On the other hand, the pattern forming apparatus 10 is provided with a stage driving device (not shown) for driving the stage 14 along the guide 20.

설치대(18)의 중앙부에는 스테이지(14)의 이동 경로를 거치도록 コ형상의 게이트(22)가 구비되어 있다. コ형상의 게이트(22) 단부의 각각은 설치대(18)의 양측면에 고정된다. 이 게이트(22)를 끼워서 일측에 스캐너(24)를 구비하고 다른 일측에는 감광 재료(12)의 선단 및 후단을 검지하는 복수(예를 들면, 2개)의 센서(26)가 구비되어 있다. 스캐너(24) 및 센서(26)는 게이트(22)에 각각 설치되어, 스테이지(14)의 이동 경로 상방에 고정 배치되어 있다. 한편, 스캐너(24) 및 센서(26)는 이들을 제어하는 미도시한 콘트롤러에 접속되어 있다.In the center portion of the mounting table 18, a co-shaped gate 22 is provided so as to pass through the movement path of the stage 14. Each of the ends of the co-shaped gate 22 is fixed to both sides of the mounting table 18. A scanner 24 is provided on one side with the gate 22 inserted therein, and a plurality of sensors 26 (for example, two) for detecting the front and rear ends of the photosensitive material 12 are provided on the other side. The scanner 24 and the sensor 26 are provided in the gate 22, respectively, and are fixedly arrange | positioned above the movement path of the stage 14. As shown in FIG. On the other hand, the scanner 24 and the sensor 26 are connected to the controller which is not shown in figure which controls them.

여기서, 설명을 위해 스테이지(14)의 표면과 평행한 평면 내에 도 1에 도시한 것과 같이 서로 직교하는 X축 및 Y축을 규정한다.Here, for the sake of explanation, an X-axis and a Y-axis that are orthogonal to each other are defined in a plane parallel to the surface of the stage 14 as shown in FIG. 1.

스테이지(14)의 주사 방향을 따라 상류측(이하, 간단하게 "상류측"이라 함) 의 단연부에는 X축의 방향을 향해서 열린 く형상에 형성된 슬릿(28)이 등간격으로 10개 형성되어 있다. 각 슬릿(28)은 상류측에 위치하는 슬릿(28a)과 하류측에 위치하는 슬릿(28b)으로 되어 있다. 슬릿(28a)과 슬릿(28b)은 서로 직교하는 동시에 X축에 대하여 슬릿(28a)은 -45도, 슬릿(28b)은 +45도의 각도를 갖고 있다.Ten slit 28 formed in the square shape which opened toward the X-axis direction are formed in the edge part of an upstream (henceforth "upstream side") along the scanning direction of the stage 14 at equal intervals. . Each slit 28 is a slit 28a located on the upstream side and a slit 28b located on the downstream side. The slits 28a and the slits 28b are orthogonal to each other, and the slits 28a have an angle of −45 degrees and the slits 28b have an angle of +45 degrees with respect to the X axis.

슬릿(28)의 위치는 상기 노광 헤드(30)의 중심과 거의 일치시킬 수 있다. 또한, 각 슬릿(28)의 크기는 대응하는 노광 헤드(30)에 의한 노광 영역(32)의 폭을 충분히 덮는 크기이다. 또한, 슬릿(28)의 위치로서는 인접하는 노광완료 영역(34) 사이의 중복 부분의 중심위치와 거의 일치시켜도 좋다. 이 경우, 각 슬릿(28)의 크기는 노광완료 영역(34) 사이의 중복 부분의 폭을 충분히 덮는 크기로 한다.The position of the slit 28 can be almost coincident with the center of the exposure head 30. Further, the size of each slit 28 is a size that sufficiently covers the width of the exposure area 32 by the corresponding exposure head 30. In addition, as the position of the slit 28, you may make it substantially correspond to the center position of the overlapping part between adjacent exposure completed area | regions 34. As shown in FIG. In this case, the size of each slit 28 is a size which sufficiently covers the width of the overlapping portion between the exposed areas 34.

스테이지(14) 내부의 각 슬릿(28)의 하방 위치에는 각각 후술하는 사용 묘소부 지정 처리에 있어서 묘소 단위로서 광점을 검출하는 광점 위치 검출 수단으로서 단일 셀형의 광검출기(미도시)가 구성되어 있다. 또한, 각 광검출기는 후술하는 사용 묘소부 지정 처리에 있어서 상기 묘소부의 선택을 하는 묘소부 선택 수단으로서 연산장치(미도시)에 접속되어 있다.In the position below each slit 28 in the stage 14, the single-cell type photodetector (not shown) is comprised as a light spot position detection means which detects a light spot as a drawing unit in the use drawing part designation process mentioned later, respectively. . In addition, each photodetector is connected to an arithmetic unit (not shown) as a drawing part selection means which selects the drawing part in the use drawing part designation process mentioned later.

노광시에 있어서 상기 패턴 형성 장치의 동작형태로서는 노광 헤드를 항상 이동시키면서 연속적으로 노광을 하는 형태이어도 좋고, 노광 헤드를 단계적으로 이동시키면서 각 이동 전의 위치에서 노광 헤드를 정지시켜서 노광 동작을 하는 형태이어도 좋다.As the operation mode of the pattern forming apparatus at the time of exposure, the exposure may be continuously performed while the exposure head is always moved, or the exposure operation may be performed by stopping the exposure head at a position before each movement while moving the exposure head in stages. good.

《노광 헤드》<< exposure head >>

각 노광 헤드(30)는 후술하는 내부의 디지털 마이크로 미러 디바이 스(DMD)(36)의 각 묘소부(마이크로 미러) 열방향이 주사 방향과 소정의 설정 경사각도θ를 이루도록 스캐너(24)에 설치되어 있다. 이 때문에, 각 노광 헤드(30)에 의한 노광 영역(32)은 주사 방향에 대하여 경사진 직사각형상의 영역이 된다. 스테이지(14)의 이동에 따르는 패턴 형성 재료(12)에는 노광 헤드(30)마다 띠상의 노광완료 영역(34)이 형성된다. 도 2 및 도 3b에 도시한 예는 2행 5열의 거의 매트릭스상에 배열된 10개의 노광 헤드가 스캐너(24)에 구비되어 있다.Each exposure head 30 is provided in the scanner 24 so that the drawing direction (micromirror) column direction of the internal digital micromirror device (DMD) 36, which will be described later, forms a scanning direction and a predetermined set tilt angle θ. It is. For this reason, the exposure area | region 32 by each exposure head 30 turns into a rectangular area inclined with respect to a scanning direction. In the pattern forming material 12 along with the movement of the stage 14, a strip-shaped exposed area 34 is formed for each exposure head 30. In the example shown in Figs. 2 and 3B, the scanner 24 has ten exposure heads arranged on a substantially matrix of two rows and five columns.

한편, 이하에 있어서 m행, n열에 배열된 각각의 노광 헤드를 나타내는 경우는 노광 헤드(30mn)로 표기하고, m행, n열에 배열된 개개의 노광 헤드에 의한 노광 영역을 나타내는 경우는 노광 영역(32mn)으로 표기한다.On the other hand, below, when each exposure head arranged in m rows and n columns is represented, it is represented by the exposure head 30mn , and exposure is shown when the exposure area by each exposure head arranged in m rows and n columns is shown. This is indicated by the area 32 mn .

또한, 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이 띠상의 노광완료 영역(34)의 각각이 인접하는 노광완료 영역(34)과 부분적으로 겹치도록 선상에 배열된 각 행의 노광헤드(30)의 각각은 그 배열방향으로 소정의 간격(노광 영역의 긴 변의 자연수배, 본 실시 형태에서는 2배)을 두고 배치된다. 이 때문에, 1행의 노광 영역(3211)과 노광 영역(3212) 사이의 노광할 수 없는 부분은 2행의 노광 영역(3221)에 의해 노광할 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 3A and 3B, each of the exposure heads 30 in each row arranged in a line such that each of the strip-shaped exposed areas 34 partially overlaps with the adjacent exposed area 34. Are arranged at predetermined intervals (natural arrangement of the long sides of the exposure area, twice in this embodiment) in the arrangement direction. For this reason, can not be exposed between exposure area portion of the first line (32 11) and the exposed area (32 12) can be exposed by exposure area (32 21) of the second row.

노광 헤드(30)의 각각은 도 4, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 입사된 광을 화상 데이터에 따라 묘소부마다 변조하는 광변조 수단(묘소부마다 변조하는 공간 광변조 소자)으로서 DMD(36)(미국 텍사스 인스트루먼트사 제품)을 구비하고 있다. 이 DMD(36)는 데이터 처리부와 미러 구동 제어부를 구비한 묘소부 제어 수단 인 콘트롤러에 접속되어 있다. 이 콘트롤러의 데이터 처리부에는 입력된 화상 데이터에 의거하여 노광 헤드(30)마다 DMD(36) 상의 사용 영역 내의 각 마이크로 미러를 구동 제어하는 제어 신호를 생성한다. 또한, 미러 구동 제어부에는 화상 데이터 처리부에서 생성한 제어 신호에 의거하여 노광 헤드(30)마다 DMD(36)의 각 마이크로 미러 반사면의 각도를 제어한다.Each of the exposure heads 30 is a DMD as light modulating means (spatial light modulating element for modulating for each drawing part) which modulates the incident light for each drawing part according to the image data as shown in Figs. 4, 5A and 5B. (36) (product made in Texas Instruments, Inc.) is provided. This DMD 36 is connected to the controller which is a drawing part control means provided with a data processing part and a mirror drive control part. The data processing unit of this controller generates a control signal for driving control of each micromirror in the use area on the DMD 36 for each of the exposure heads 30 based on the input image data. The mirror drive control section also controls the angle of each micromirror reflection surface of the DMD 36 for each of the exposure heads 30 on the basis of the control signal generated by the image data processing section.

도 4에 도시된 바와 같이 DMD(36)의 광입사측에는 광섬유의 출사 단부(발광점)이 노광 영역(32)의 긴 변 방향과 일치하는 방향을 따라 일열로 배열된 레이저출사부를 구비한 섬유 배열 광원(38), 섬유 배열 광원(38)에서 출사된 레이저광을 보정해서 DMD 상에 집광하는 렌즈계(40), 이 렌즈계(40)를 투과한 레이저광을 DMD(36)를 향해서 반사하는 미러(42)가 이 순서대로 배치되어 있다. 한편 도 4에는 렌즈계(40)를 개략적으로 도시하고 있다.As shown in FIG. 4, the optical array of the optical incidence side of the DMD 36 includes a laser array having laser emission units arranged in a row along the direction in which the exit end (light emission point) of the optical fiber coincides with the long side direction of the exposure area 32. A lens system 40 for correcting the laser light emitted from the light source 38, the fiber array light source 38 and condensing on the DMD, and a mirror for reflecting the laser light transmitted through the lens system 40 toward the DMD 36 ( 42 are arranged in this order. Meanwhile, FIG. 4 schematically shows the lens system 40.

상기 렌즈계(40)는 도 5a 및 도 5b에 자세하게 도시한 바와 같이 섬유 배열 광원(38)에서 출사된 레이저광을 평행광화하는 1대의 편성 렌즈(44), 평행광화된 레이저광의 광량 분포가 균일해지도록 보정하는 1대의 편성 렌즈(46) 및 광량 분포가 보정된 레이저광을 DMD(36) 상에 집광하는 집광 렌즈(48)로 구성되어 있다.The lens system 40 has a uniform light amount distribution of one pair of lenses 44 for parallelizing the laser light emitted from the fiber array light source 38 and the parallelized laser light as shown in detail in FIGS. 5A and 5B. It consists of one knitting lens 46 corrected so as to lose light and a condensing lens 48 for condensing the laser light whose light quantity distribution is corrected on the DMD 36.

또한, DMD(36)의 광반사측에는 DMD(36)에 반사된 레이저광을 패턴 형성 재료(12)의 노광면 상에 결상하는 렌즈계(50)가 배치되어 있다. 렌즈계(50)는 DMD(36)와 패턴 형성 재료(12)의 노광면이 공역하는 관계가 되도록 배치되고, 두 개의 렌즈(52) 및 렌즈(54)로 이루어진다.In addition, on the light reflection side of the DMD 36, a lens system 50 for imaging the laser light reflected by the DMD 36 on the exposure surface of the pattern forming material 12 is disposed. The lens system 50 is arranged so that the exposure surface of the DMD 36 and the pattern forming material 12 are in a conjugated relationship, and consists of two lenses 52 and a lens 54.

본 실시형태에서는 섬유 배열 광원(38)에서 출사된 레이저광은 실질적으로 5 배로 확대된 후 DMD(36) 상의 각 마이크로 미러에서 광선이 상기의 렌즈계(50)에 의해 약 5㎛로 좁혀지도록 설정되어 있다.In this embodiment, the laser light emitted from the fiber array light source 38 is substantially enlarged by five times and then set so that the light beams in each micromirror on the DMD 36 are narrowed to about 5 mu m by the lens system 50 described above. have.

-광변조 수단--Light modulation means;

상기 광변조 수단으로서는 광을 변조할 수 있는 한 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있으며, 예를 들면, n개의 묘소부를 갖는 것이 바람직하다.There is no restriction | limiting in particular as long as it can modulate light as said optical modulation means, According to the objective, it can select suitably, For example, it is preferable to have n drawing parts.

상기 n개의 묘소부를 갖는 광변조 수단으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있지만, 예를 들면, 공간 광변조 소자가 바람직하다.There is no restriction | limiting in particular as an optical modulation means which has said n drawing parts, Although it can select suitably according to the objective, For example, a spatial light modulation element is preferable.

상기 공간 광변조 소자로서는 예를 들면, 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD), MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)방식의 공간 광변조 소자(SLM ; Space Light Modulator), 전기광학효과에 의해 투과광을 변조하는 광학소자(PLZT소자), 액정광 셔터(FLC) 등을 열거할 수 있고, 이들 중에서도 DMD를 바람직하게 예시할 수 있다.Examples of the spatial light modulator include a digital micro mirror device (DMD), a micro electro mechanical systems (MEMS) method, a space light modulator (SLM), and an optical device that modulates transmitted light by an electro-optic effect. (PLZT elements), liquid crystal light shutters (FLC), and the like, and DMD can be preferably exemplified among them.

또한, 상기 광변조 수단은 형성한 패턴 정보에 의거해서 제어 신호를 생성하는 패턴 신호 생성 수단을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 광변조 수단은 상기 패턴 신호 생성 수단이 생성한 제어 신호에 따라서 광을 변조시킨다.The light modulating means preferably has a pattern signal generating means for generating a control signal based on the formed pattern information. In this case, the light modulating means modulates light in accordance with the control signal generated by the pattern signal generating means.

상기 제어 신호로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있고, 예를 들면, 디지털 신호를 바람직하게 예시할 수 있다.There is no restriction | limiting in particular as said control signal, According to the objective, it can select suitably, For example, a digital signal can be illustrated preferably.

이하, 상기 광변조 수단의 일예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.Hereinafter, an example of the said optical modulation means is demonstrated, referring drawings.

DMD(36)는 도 6에 도시한 바와 같이 SRAM셀(메모리셀)(56) 상에 각각 묘소(픽셀)를 구성하는 묘소부로서 다수의 마이크로 미러(58)가 격자상으로 배열되어서 이루어지는 미러 디바이스이다. 본 실시 형태에서는 1024열×768행의 마이크로 미러(58)가 배치되어 이루어지는 DMD(36)를 사용하지만, 이 중 DMD(36)에 접속된 콘트롤러에 의해 구동할 수 있는 즉, 사용가능한 마이크로 미러(58)는 1024열×256행만으로 한다. DMD(36)의 데이터 처리 속도에는 한계가 있어 사용하는 마이크로 미러 수에 비례해서 하나의 선(line)당 변조 속도가 결정되므로, 이와 같이 일부의 마이크로 미러만을 사용함으로써 하나의 선당 변조 속도가 빨라진다. 각 마이크로 미러(58)는 지주(支柱)로 지지되고 있어 그 표면에는 알루미늄 등의 반사율이 높은 재료가 증착되어 있다. 한편, 본 실시 형태에서는, 각 마이크로 미러(58)의 반사율은 90% 이상이며, 그 배열 피치는 종방향, 횡방향이 모두 13.7㎛이다. SRAM셀(56)은 힌지 및 요크를 포함하는 지주를 개재하여 통상의 반도체 메모리 제조 선으로 제조되는 실리콘 게이트의 CM0S이고, 전체는 모놀리식(일체형)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 6, the DMD 36 is a drawing unit that constitutes a drawing (pixel) on an SRAM cell (memory cell) 56, and is a mirror device formed by arranging a plurality of micro mirrors 58 in a lattice form. to be. In the present embodiment, a DMD 36 in which 1024 columns x 768 rows of micromirrors 58 are arranged is used. Among them, a micromirror capable of being driven by a controller connected to the DMD 36 is used. 58) has only 1024 columns x 256 rows. Since the data processing speed of the DMD 36 is limited and the modulation rate per line is determined in proportion to the number of micromirrors used, the modulation speed per line is increased by using only a part of the micromirrors in this way. Each micromirror 58 is supported by a support | pillar, and the material with high reflectance, such as aluminum, is deposited on the surface. On the other hand, in this embodiment, the reflectance of each micromirror 58 is 90% or more, and the arrangement pitch is 13.7 micrometers in both a longitudinal direction and a lateral direction. The SRAM cell 56 is a CM0S of a silicon gate manufactured by a normal semiconductor memory manufacturing line via a support including a hinge and a yoke, and the whole is monolithic (integrated).

DMD(36)의 SRAM셀(메모리셀)(56)에 희망하는 2차원 패턴을 구성하는 각 점의 농도를 2값으로 표시한 화상신호를 써넣으면 지주로 지지되는 각 마이크로 미러(58)가 대각선을 중심으로 하여 DMD(36)가 배치된 기판 측에 대하여 ±α도(예를 들면, ±10도) 중 어느 하나 만큼 경사진다. 도 7a는 마이크로 미러(58)가 온상태인 +α도로 경사진 상태를 도시하고 도 7b는 마이크로 미러(58)가 오프상태인 ―α도로 경사진 상태를 도시한다. 이와 같이, 화상신호에 따라서 DMD(36)의 각 픽셀에 있어서 마이크로 미러(58) 경사를 도 6에 도시한 바와 같이 제어함으로써 DMD(36)에 입사한 레이저광 B는 각각의 마이크로 미러(58)의 경사 방향으로 반사된다.When the image signal indicating the density of each point constituting the desired two-dimensional pattern in two values is written into the SRAM cell (memory cell) 56 of the DMD 36, each micromirror 58 supported by the post is diagonally formed. It is inclined by any one of ± α degrees (for example, ± 10 degrees) with respect to the substrate side on which the DMD 36 is disposed. FIG. 7A shows a state inclined at + α degree with the micromirror 58 on, and FIG. 7B shows a state inclined at −α degree with the micromirror 58 off. As described above, by controlling the tilt of the micromirror 58 in each pixel of the DMD 36 in accordance with the image signal as shown in FIG. Is reflected in the inclined direction.

도 6에는 DMD(36)의 일부를 확대하고, 각 마이크로 미러(58)가 +α도 또는 α도로 제어된 상태의 일예를 도시하고 있다. 각각의 마이크로 미러(58)의 온 오프 제어는 DMD(36)에 접속된 상기의 콘트롤러에 의해 행해진다. 또한, 오프 상태의 마이크로 미러(58)로 반사한 레이저광 B가 진행하는 방향에는 광흡수체(미도시)가 배치되어 있다.6 shows an example of a state where a part of the DMD 36 is enlarged and each micromirror 58 is controlled at + alpha degrees or alpha degrees. On-off control of each micro mirror 58 is performed by the above controller connected to the DMD 36. In addition, a light absorber (not shown) is disposed in the direction in which the laser light B reflected by the micromirrors 58 in the off state travels.

-광조사 수단--Light irradiation means-

상기 광조사 수단은 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있으며, 예를 들면, (초)고압수은등, 크세논등, 카본아크등, 할로겐 램프, 복사기용 등의 형광관, LED, 반도체 레이저 등 공지의 광원, 또는 2 이상의 광을 합성해서 조사가능한 수단을 열거할 수 있고, 이들 중에서도 2 이상의 광을 합성해서 조사가능한 수단이 바람직하다. There is no restriction | limiting in particular in the said light irradiation means, According to the objective, it can select suitably, For example, (super) high pressure mercury lamp, xenon lamp, carbon arc lamp, halogen lamp, fluorescent lamps, such as a copier, LED, a semiconductor laser, etc. A well-known light source or the means which can irradiate by combining 2 or more lights can be enumerated, Among these, the means which can irradiate by combining 2 or more lights are preferable.

상기 광조사 수단에서 조사되는 광은 예를 들면, 지지체를 재재하여 광조사를 하는 경우에는 상기 지지체를 투과하고, 또한 사용되는 광중합 개시제나 증감제를 활성화하는 전자파, 자외선부터 가시광선, 전자선, X선, 레이저광 등을 열거할 수 있으며, 이들 중에서도 레이저광이 바람직하고, 2 이상의 광을 합성한 레이저(이하, "합파 레이저"라고 함)가 더욱 바람직하다. 또한, 지지체를 박리하고나서 광조사를 하는 경우에도 동일한 광을 사용할 수 있다.The light irradiated by the light irradiation means is, for example, an electromagnetic wave that passes through the support and activates a photopolymerization initiator or a sensitizer used when the light is irradiated through the support, and from ultraviolet to visible light, electron beam, X A line, a laser beam, etc. can be enumerated, Among these, a laser beam is preferable and the laser which synthesize | combined two or more lights (henceforth a "multiplex laser") is more preferable. Moreover, the same light can be used also when irradiating light after peeling a support body.

상기 자외선부터 가시광선의 파장은 예를 들면, 300~1500nm가 바람직하고, 320~800nm가 더욱 바람직하고, 330nm~650nm가 특히 바람직하다.As for the wavelength of the said ultraviolet-ray from a visible ray, 300-1500 nm is preferable, 320-800 nm is more preferable, 330 nm-650 nm are especially preferable.

상기 레이저광의 파장은 예를 들면, 200~1500nm가 바람직하고, 300~800nm가 더욱 바람직하고, 330nm~500nm가 더 더욱 바람직하고, 400nm~450nm가 특히 바람직하다.For example, the wavelength of the laser beam is preferably 200 to 1500 nm, more preferably 300 to 800 nm, still more preferably 330 nm to 500 nm, and particularly preferably 400 nm to 450 nm.

상기 합파 레이저를 조사할 수 있는 수단으로서는 예를 들면, 복수의 레이저, 멀티모드 광섬유, 상기 복수의 레이저로부터 각각 조사한 레이저 빔을 집광하여 상기 멀티모드 광섬유에 결합시키는 집합 광학계를 갖는 수단이 바람직하다.As means for irradiating the haptic laser, for example, a means having a collective optical system for condensing a plurality of lasers, multimode optical fibers, and laser beams irradiated from the plurality of lasers and coupling them to the multimode optical fibers is preferable.

이하, 상기 합파 레이저를 조사가능한 수단(섬유 배열 광원)에 대해서 도를 참조하면서 설명한다.Hereinafter, the means (fiber array light source) which can irradiate the said combining laser is demonstrated, referring drawings.

섬유 배열 광원(38)은 도 8에 도시된 바와 같이, 복수(예를 들면, 14개)의 레이저 모듈(60)을 구비하고 있어 각 레이저 모듈(60)에는 멀티모드 광섬유(62)의 한쪽 끝이 결합되어 있다. 멀티모드 광섬유(62)의 다른 끝에는 멀티모드 광섬유(62)보다 직경이 작은 클래드를 갖는 광섬유(64)가 결합되어 있다. 도 9에 상세하게 나타낸 바와 같이 광섬유(64)의 멀티모드 광섬유(62)와 반대측의 단부는 주사 방향과 직교하는 방향을 따라 7개가 열지어져, 그것이 2열로 배열된 레이저 출사부(66)가 구성되어 있다.As shown in FIG. 8, the fiber array light source 38 includes a plurality of (eg, 14) laser modules 60 so that each laser module 60 has one end of the multimode optical fiber 62. Is combined. At the other end of the multimode optical fiber 62, an optical fiber 64 having a cladding smaller in diameter than the multimode optical fiber 62 is coupled. As shown in detail in FIG. 9, seven ends of the optical fiber 64 opposite to the multimode optical fiber 62 are opened along a direction orthogonal to the scanning direction, so that the laser output unit 66 arranged in two rows is constituted. It is.

광섬유(64)의 단부에 구성되는 레이저 출사부(66)는 도 9에 도시된 바와 같이 표면이 평탄한 2장의 지지판(68)에 끼워져서 고정된다. 또한, 광섬유(64)의 광출사 단면에는 보호를 위해 유리 등의 투명한 보호판이 배치되는 것이 바람직하다.광섬유(64)의 광출사 단면은 광밀도가 높기 때문에 집진이 쉽고 열화가 쉽지만, 상 술한 바와 같은 보호판을 배치함으로써 단면에 진애가 부착하는 것을 방지하고, 또한 열화를 늦출 수 있다.As shown in FIG. 9, the laser output unit 66 formed at the end of the optical fiber 64 is fitted into two support plates 68 having a flat surface and fixed thereto. In addition, it is preferable that a transparent protective plate such as glass be disposed on the light exit end face of the optical fiber 64. The light exit end face of the optical fiber 64 has a high optical density, so dust collection is easy and deterioration is easy. By arranging the same protective plate, dust can be prevented from adhering to the end face and the deterioration can be delayed.

이러한 광섬유는 예를 들면, 도 25에 도시한 바와 같이 클래드 직경이 큰 멀티모드 광섬유(62)의 레이저 광출사 측의 선단부분에 길이 1~30cm의 클래드 직경이 작은 광섬유(64)를 동축에 결합시킴으로써 얻을 수 있다. 2개의 광섬유는 광섬유(64)의 입사 단면이 멀티모드 광섬유(62)의 출사 단면에 양쪽 광섬유의 중심축이 일치하도록 융착 결합되어 있다. 상술한 대로, 광섬유(64)의 코어(64a)의 직경은 멀티모드 광섬유(62)의 코어(62a)의 직경과 같다.For example, as shown in FIG. 25, the optical fiber 64 having the small clad diameter of 1 to 30 cm in length is coaxially coupled to the distal end portion of the laser light output side of the multi-mode optical fiber 62 having the large clad diameter. Can be obtained. The two optical fibers are fusion-bonded such that the incidence cross section of the optical fiber 64 coincides with the emission cross section of the multimode optical fiber 62 so that the central axes of both optical fibers coincide. As described above, the diameter of the core 64a of the optical fiber 64 is equal to the diameter of the core 62a of the multimode optical fiber 62.

또한, 길이가 짧고 클래드 직경이 큰 광섬유에 클래드 직경이 작은 광섬유를 융착시킨 단척 광섬유를 페룰이나 광 커넥터 등을 개재시켜 멀티모드 광섬유(62)의 출사단에 결합시켜도 좋다. 커넥터 등을 사용하여 착탈 가능하게 결합하는 것으로 클래드 직경이 작은 광섬유가 파손된 경우 등에서 선단부분의 교환이 용이해져서 노광 헤드의 유지에 필요로 하는 비용을 저감할 수 있다. 한편, 이하에는 광섬유(64)를 멀티모드 광섬유(62)의 출사 단부라고 칭할 경우가 있다.In addition, short-length optical fibers obtained by fusing an optical fiber having a short length and a large clad diameter to an optical fiber having a small clad diameter may be coupled to an exit end of the multimode optical fiber 62 via a ferrule, an optical connector, or the like. Detachable coupling using a connector or the like facilitates replacement of the tip portion in the case where an optical fiber having a small clad diameter is broken and the like, thereby reducing the cost required for maintaining the exposure head. In addition, the optical fiber 64 may be called the exit end of the multimode optical fiber 62 below.

멀티모드 광섬유(62) 및 광섬유(64)로서는 스텝인덱스형 광섬유, 그레이디드 인덱스형 광섬유 및 복합형 광섬유의 어느 것이라도 좋다. 예를 들면, 미쓰비시덴센코우교우 가부시키가이샤 제품의 스텝인덱스형 광섬유를 사용할 수 있다. 본 실시 형태에서는 멀티모드 광섬유(62) 및 광섬유(64)는 스텝인덱스형 광섬유이며, 멀티모드 광섬유(62)는 클래드 직경=125㎛, 코어 직경=50㎛, NA=0.2, 입사 단면 코트의 투과율=99.5% 이상이며, 광섬유(64)는 클래드 직경=60㎛, 코어 직경=50㎛, NA=0.2이다.The multimode optical fiber 62 and the optical fiber 64 may be any of a step index optical fiber, a graded index optical fiber, and a composite optical fiber. For example, a step index optical fiber manufactured by Mitsubishi Densen Kogyo Co., Ltd. can be used. In this embodiment, the multimode optical fiber 62 and the optical fiber 64 are step index optical fibers, and the multimode optical fiber 62 has a cladding diameter of 125 µm, a core diameter of 50 µm, NA of 0.2, and an incident end surface coating. = 99.5% or more, and the optical fiber 64 has a cladding diameter of 60 µm, a core diameter of 50 µm, and NA of 0.2.

일반적으로 적외 영역의 레이저 광에는 광섬유의 클래드 직경을 작게 하면 전반 손실이 증가한다. 이 때문에, 레이저 광의 파장대역에 따라서 적합한 클래드 직경이 결정되어 있다. 그렇지만, 파장이 짧은 만큼 전반 손실은 적어지고, GaN계 반도체 레이저에서 출사된 파장 405nm의 레이저 광으로는 클래드의 두께{(클래드 직경-코어 직경)/2}를 800nm의 파장대역의 적외광을 전반시킨 경우의 1/2정도, 통신용의 1.5㎛의 파장대역의 적외광을 전반시킬 경우의 약 1/4로 하여도 전반 손실은 거의 증가하지 않는다. 따라서, 클래드 직경을 60㎛으로 작게 할 수 있다.In general, for laser light in the infrared region, reducing the cladding diameter of the optical fiber increases the total loss. For this reason, the suitable cladding diameter is determined according to the wavelength band of a laser beam. However, the shorter the wavelength, the smaller the total loss, and the laser light with a wavelength of 405 nm emitted from a GaN semiconductor laser produces a total thickness of clad {(clad diameter-core diameter) / 2} for infrared light in the wavelength range of 800 nm. Even if it is about 1/2 of the case where it is made and about 1/4 of the case which propagates the infrared light of 1.5-micrometer wavelength band for communication, the propagation loss hardly increases. Therefore, the cladding diameter can be made small to 60 micrometers.

단, 광섬유의 클래드 직경은 60㎛로는 한정되지 않는다. 종래 섬유 배열 광원에 사용되는 광섬유의 클래드 직경은 125㎛이지만, 클래드 직경이 작아지는 만큼 초점심도가 깊어지므로 광섬유의 클래드 직경은 80㎛ 이하가 바람직하고, 60㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 40㎛ 이하가 더 더욱 바람직하다. 한편, 코어 직경은 적어도 3~4㎛일 필요가 있으므로 광섬유(64)의 클래드 직경은 10㎛ 이상이 바람직하다.However, the cladding diameter of the optical fiber is not limited to 60 µm. Although the cladding diameter of the optical fiber used in the conventional fiber array light source is 125 µm, the depth of focus becomes deeper as the clad diameter decreases, so the clad diameter of the optical fiber is preferably 80 µm or less, more preferably 60 µm or less, and 40 µm or less. Even more preferred. On the other hand, since the core diameter needs to be at least 3-4 micrometers, the cladding diameter of the optical fiber 64 is 10 micrometers or more.

레이저 모듈(60)은 도 26에 도시한 합파 레이저 광원(섬유 배열 광원)에 의해 구성되어 있다. 이 합파 레이저 광원은 히트 블록(110) 상에 배열 고정된 복수(예를 들면, 7개)의 칩상의 횡멀티모드 또는 싱글모드의 GaN계 반도체 레이저 LD1, LD2, LD3, LD4, LD5, LD6 및 LD7, GaN계 반도체 레이저 LD1~LD7의 각각에 대응해서 설치된 콜리메이터 렌즈 L1, L2, L3, L4, L5, L6 및 L7, 한 개의 집광 렌즈(200)와 1개의 멀티모드 광섬유(62)로 구성되어 있다. 한편, 반도체 레이저의 개수는 7개로는 한정되지 않는다. 예를 들면, 클래드 직경=60㎛, 코어 직경=50㎛, NA=0.2의 멀 티모드 광섬유에는 20개의 반도체 레이저 광을 입사시키는 것이 가능하여 노광 헤드의 필요한 광량을 실현하고, 또한 광섬유의 개수를 더 감소시킬 수 있다.The laser module 60 is comprised by the combined laser light source (fiber array light source) shown in FIG. The haptic laser light source is a plurality of (eg, seven) lateral multimode or single mode GaN semiconductor lasers LD1, LD2, LD3, LD4, LD5, LD6, which are arranged and fixed on the heat block 110, and It consists of collimator lenses L1, L2, L3, L4, L5, L6 and L7, one condenser lens 200 and one multimode optical fiber 62 provided corresponding to each of the LD7 and GaN semiconductor lasers LD1 to LD7. have. On the other hand, the number of semiconductor lasers is not limited to seven. For example, 20 semiconductor laser lights can be incident on a multimode optical fiber having a cladding diameter of 60 µm, a core diameter of 50 µm and a NA of 0.2, thereby realizing the required amount of light of the exposure head and further reducing the number of optical fibers. Can be further reduced.

GaN계 반도체 레이저 LD1~LD7은 발진 파장이 모두 공통(예를 들면, 405nm)이며, 최대출력도 전부 공통(예를 들면, 멀티모드 레이저에는 1OOmW, 싱글모드에는 30mW)이다. 한편, GaN계 반도체 레이저 LD1~LD7로서는 350nm~450nm의 파장범위에서 상기의 405nm 이외의 발진 파장을 갖는 레이저를 이용해도 좋다.The GaN semiconductor lasers LD1 to LD7 have a common oscillation wavelength (for example, 405 nm), and a maximum output power is also common (for example, 100 mW for a multi-mode laser and 30 mW for a single mode). In addition, you may use the laser which has an oscillation wavelength other than said 405 nm in the wavelength range of 350 nm-450 nm as GaN type semiconductor laser LD1-LD7.

상기 합파 레이저 광원은 도 27 및 도 28에 도시한 바와 같이, 다른 광학요소와 함께 상방이 개구된 상자 모양의 패키지(400) 내에 수납되어 있다. 패키지(400)는 그 개구를 닫도록 작성된 패키지 뚜껑(410)을 구비하고 있어, 탈기처리 후에 봉지가스를 도입하고, 패키지(400)의 개구를 패키지 뚜껑(410)으로 닫음으로써 패키지(400)와 패키지 뚜껑(410)에 의해 형성되는 폐공간(봉지공간) 내에 상기 합파 레이저 광원이 기밀봉지 된다.27 and 28, the combined laser light source is accommodated in a box-shaped package 400 having an upper opening along with other optical elements. The package 400 includes a package lid 410 prepared to close the opening, introduces the encapsulating gas after the degassing treatment, and closes the opening of the package 400 with the package lid 410. The combined laser light source is hermetically sealed in a closed space (encapsulation space) formed by the package lid 410.

패키지(400)의 저면에는 베이스판(420)이 고정되고 있어, 이 베이스판(420)의 상면에는 상기 히트블록(110), 집광 렌즈(200)를 보유하는 집광 렌즈 홀더(450), 멀티모드 광섬유(62)의 입사 단부를 보유하는 섬유 홀더(460)가 설치되어 있다. 멀티모드 광섬유(62)의 출사 단부는 패키지(400)의 벽면에 형성된 개구에서 패키지 밖으로 꺼내져 있다.The base plate 420 is fixed to the bottom surface of the package 400, and the heat block 110, the condenser lens holder 450 holding the condenser lens 200, and the multi mode are formed on the upper surface of the base plate 420. The fiber holder 460 which holds the incidence end of the optical fiber 62 is provided. The exit end of the multimode optical fiber 62 is taken out of the package in an opening formed in the wall surface of the package 400.

또한, 히트블록(110)의 측면에는 콜리메이터 렌즈 홀더(440)가 설치되어 있어 콜리메이터 렌즈 L1~L7이 보유되어 있다. 패키지(400)의 횡벽면에는 개구가 형성되어, 이 개구를 통해서 GaN계 반도체 레이저 LD1~LD7에 구동 전류를 공급하는 배선(470)이 패키지 밖으로 꺼내져 있다.In addition, the collimator lens holder 440 is provided on the side of the heat block 110 to hold the collimator lenses L1 to L7. An opening is formed in the horizontal wall surface of the package 400, and the wiring 470 for supplying a driving current to the GaN semiconductor lasers LD1 to LD7 through the opening is taken out of the package.

한편, 도 28에서는 도의 번잡화를 피하기 위해서 복수의 GaN계 반도체 레이저 중 GaN계 반도체 레이저 LD7에만 번호를 붙이고, 복수의 콜리메이터 렌즈 중 콜리메이터 렌즈 L7에만 번호를 붙이고 있다.28, only the GaN-based semiconductor laser LD7 is numbered among the plurality of GaN-based semiconductor lasers, and only the collimator lens L7 is numbered among the plurality of collimator lenses.

도 29는 상기 콜리메이터 렌즈 L1~L7의 설치 부분의 정면 형상을 도시한 것이다. 콜리메이터 렌즈 L1~L7의 각각은 비구면을 갖는 원형 렌즈의 광축을 포함하는 영역을 평행한 평면에서 가늘고 길게 베어낸 형상으로 형성되어 있다. 이 가늘고 긴 형상의 콜리메이터 렌즈는 예를 들면, 수지 또는 광학 유리를 몰드 성형함으로써 형성할 수 있다. 콜리메이터 렌즈 L1~L7은 길이 방향이 GaN계 반도체 레이저 LD1~LD7의 발광점 배열방향(도 29의 좌우 방향)과 직교하도록 상기 발광점의 배열방향에 밀접 배치되어 있다.Fig. 29 shows the front shape of the mounting portions of the collimator lenses L1 to L7. Each of the collimator lenses L1-L7 is formed in the shape which cut | disconnected the area | region containing the optical axis of the circular lens which has an aspherical surface in thin parallel elongation. The elongated collimator lens can be formed by, for example, molding a resin or optical glass. The collimator lenses L1 to L7 are arranged closely to the light emitting point arrangement direction so that the longitudinal direction is orthogonal to the light emitting point arrangement direction (left and right direction in FIG. 29) of the GaN semiconductor lasers LD1 to LD7.

한편, GaN계 반도체 레이저 LD1~LD7로서는 발광폭이 2㎛인 활성층을 구비하고, 활성층에 평행한 방향, 직각 방향으로 넓어진 각이 각각 예를 들면, 10°, 30°인 상태로 각각 레이저 빔 B1~B7을 발사하는 레이저를 사용하고 있다. 이들 GaN계 반도체 레이저 LD1~LD7는 활성층에 평행한 방향으로 발광점이 1열로 늘어서도록 배치된다. On the other hand, GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 are each provided with an active layer having a light emission width of 2 µm, and the laser beams B1 are respectively extended in a direction parallel to the active layer and in a right angle direction, for example, 10 ° and 30 °. I'm using a laser that fires ~ B7. These GaN semiconductor lasers LD1 to LD7 are arranged so that the light emitting points are arranged in one row in a direction parallel to the active layer.

따라서, 각 발광점에서 발생한 레이저 빔 B1~B7은 상술한 바와 같이 가늘고 긴 형상의 각 콜리메이터 렌즈 L1~L7에 대하여 넓어진 각도가 큰 방향이 길이 방향과 일치하고, 넓어진 각도가 작은 방향이 폭방향(길이 방향과 직교하는 방향)과 일치하는 상태로 입사하게 된다. 즉, 각 콜리메이터 렌즈 L1~L7의 폭이 1.1mm, 길이 가 4.6mm이며, 이들에 입사하는 레이저 빔 B1~B7의 수평방향, 수직방향의 빔의 직경은 각각 0.9mm, 2.6mm이다. 또한, 콜리메이터 렌즈 L1~L7의 각각은 촛점 거리f1=3mm, NA=0.6, 렌즈 배치 피치=1.25mm이다.Therefore, as described above, the laser beams B1 to B7 generated at each light emitting point have a larger direction corresponding to the longitudinal direction with respect to the collimator lenses L1 to L7 having an elongated shape, and the direction where the wider angle is smaller corresponds to the width direction ( Incident in a state coinciding with the longitudinal direction). That is, the collimator lenses L1 to L7 have a width of 1.1 mm and a length of 4.6 mm, and the diameters of the horizontal and vertical beams of the laser beams B1 to B7 incident thereon are 0.9 mm and 2.6 mm, respectively. Further, the respective collimator lens L1 ~ L7 has the focal length f 1 = 3mm, NA = 0.6 , a lens arrangement pitch = 1.25mm.

집광 렌즈(200)는 비구면을 갖는 원형 렌즈의 광축을 포함하는 영역을 평행한 평면에서 가늘고 길게 베어내고, 콜리메이터 렌즈 L1~L7의 배열방향, 즉, 수평방향으로 길고 그와 직각한 방향으로 짧은 형상으로 형성된다. 이 집광 렌즈(200)는 촛점 거리 f2=23mm, NA=0.2이다. 이 집광 렌즈(200)도 예를 들면, 수지 또는 광학 유리를 몰드 성형함으로써 형성된다.The condenser lens 200 cuts an area including the optical axis of a circular lens having an aspherical surface in a parallel plane in a thin and long manner, and is long in the array direction of collimator lenses L1 to L7, that is, in a horizontal direction and short in a direction perpendicular thereto. Is formed. The condenser lens 200 has a focal length f 2 of 23 mm and NA of 0.2. This condensing lens 200 is also formed by, for example, molding a resin or optical glass.

또한, DMD를 조명하는 광조사 수단으로 합파 레이저 광원의 광섬유 출사 단부를 배열상으로 배열한 고휘도의 섬유 배열 광원을 사용하고 있으므로, 고출력이며, 또한 깊은 초점 심도를 갖는 패턴 형성 장치를 실현할 수 있다. 또한, 각 섬유 배열 광원의 출력이 크게 됨으로 희망하는 출력을 얻기 위해서 필요한 섬유 배열 광원수를 적어지게 하고, 패턴 형성 장치의 저비용화를 도모한다.In addition, since a high brightness fiber array light source in which the optical fiber exit ends of the haptic laser light source are arranged in an array is used as the light irradiation means for illuminating the DMD, a pattern forming apparatus having a high output and a deep depth of focus can be realized. In addition, since the output of each fiber array light source becomes large, the number of fiber array light sources required for obtaining a desired output is reduced, and the cost of the pattern forming apparatus can be reduced.

또한, 광섬유의 출사단의 클래드 직경을 입사단의 클래드 직경 보다도 작게 하여 발광부 직경이 보다 작아져 섬유 배열 광원의 고휘도화를 도모한다. 이에 의해 보다 깊은 초점 심도를 갖는 패턴 형성 장치를 실현할 수 있다. 예를 들면, 빔 직경 1㎛ 이하, 해상도 O.1㎛ 이하의 초고해상도 노광의 경우에도 깊은 초점 심도를 얻을 수 있고, 고속이면서 또한 고정세한 노광이 가능해진다. 따라서, 고해상도를 필요로 하는 박막 트랜지스터(TFT)의 노광 공정에 적합하다.In addition, the cladding diameter of the exit end of the optical fiber is made smaller than the cladding diameter of the incidence end, so that the diameter of the light emitting part is smaller, thereby achieving higher luminance of the fiber array light source. As a result, a pattern forming apparatus having a deeper depth of focus can be realized. For example, even in the case of ultra high resolution exposure having a beam diameter of 1 µm or less and a resolution of 0.1 µm or less, a deep depth of focus can be obtained, and high-speed and high-definition exposure can be achieved. Therefore, it is suitable for the exposure process of the thin film transistor (TFT) which requires high resolution.

또한, 상기 광조사 수단으로서는 상기 합파 레이저 광원을 복수로 구비한 섬유 배열 광원에 한정되지 않고, 예를 들면, 1개의 발광점을 갖는 단일 반도체 레이저에서 입사된 레이저 광을 출사하는 1개의 광섬유를 갖는 섬유 광원을 배열화한 섬유 배열 광원을 사용할 수 있다.In addition, the light irradiation means is not limited to a fiber array light source including a plurality of haptic laser light sources, and has, for example, one optical fiber that emits laser light incident from a single semiconductor laser having one light emitting point. A fiber array light source in which a fiber light source is arranged can be used.

또한, 복수의 발광점을 갖는 광조사 수단으로서는 예를 들면, 도 3O에 나타낸 바와 같이 히트블록(110) 상에 복수(예를 들면, 7개)의 칩상 반도체 레이저 LD1~LD7을 배열한 레이저 어레이를 사용할 수 있다. 또한, 도 31a에 도시한 복수(예를 들면, 5개)의 발광점(111a)이 소정 방향으로 배열된 칩상 멀티캐비티 레이저(11O)가 공지되어 있다. 멀티캐비티 레이저(111)는 칩상의 반도체 레이저를 배열할 경우와 비교하여 발광점을 위치 정밀도가 양호하게 배열할 수 있으므로 각 발광점에서 출사되는 레이저 빔을 합파하기 쉽다. 단, 발광점이 많아지면 레이저 제조시에 멀티캐비티 레이저(111)에 휨이 발생하기 쉽기 때문에 발광점(111a)의 개수는 5개 이하인 것이 바람직하다.As the light irradiation means having a plurality of light emitting points, for example, as shown in FIG. 3O, a laser array in which a plurality (for example, seven) of chip-shaped semiconductor lasers LD1 to LD7 are arranged on the heat block 110. Can be used. Further, a chip-shaped multi-cavity laser 110 is known in which a plurality of light emitting points 111a shown in FIG. 31A are arranged in a predetermined direction. Since the multi-cavity laser 111 can arrange the light emitting points with better positional accuracy than the case of arranging the semiconductor lasers on the chip, it is easy to combine the laser beams emitted from each light emitting point. However, when the number of light emitting points increases, the number of the light emitting points 111a is preferably 5 or less because warpage tends to occur in the multi-cavity laser 111 during laser production.

상기 광조사 수단으로서는 이 멀티캐비티 레이저(111)나 도 31b에 나타낸 바와 같이 히트블록(110) 상에 복수의 멀티캐비티 레이저(111)가 각 칩의 발광점(111a)의 배열방향과 같은 방향으로 배열된 멀티캐비티 레이저를 레이저 광원으로서 사용할 수 있다.As the light irradiation means, the multi-cavity laser 111 or the plurality of multi-cavity lasers 111 on the heat block 110, as shown in Fig. 31B, in the same direction as the arrangement direction of the light emitting points 111a of each chip. The arranged multicavity laser can be used as the laser light source.

또한, 합파 레이저 광원은 복수의 칩상 반도체 레이저에서 출사된 레이저 광을 합파하는 것에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 32에 나타내는 바와 같이 복수(예를 들면, 3개)의 발광점(111a)을 갖는 칩상의 멀티캐비티 레이저(111)를 구비 한 합파 레이저 광원을 사용할 수 있다. 이 합파 레이저 광원은 멀티캐비티 레이저(111), 1개의 멀티모드 광섬유(62)와 집광 렌즈(200)를 구비하여 구성되어 있다. 멀티캐비티 레이저(111)는 예를 들면, 발진 파장이 405nm인 GaN계 레이저 다이오드로 구성할 수 있다.In addition, a combining laser light source is not limited to combining the laser light radiate | emitted from several chip-shaped semiconductor laser. For example, as shown in FIG. 32, a combined laser light source including a chip-shaped multi-cavity laser 111 having a plurality of light emitting points 111a can be used. This multiplexing laser light source is comprised with the multicavity laser 111, one multimode optical fiber 62, and the condensing lens 200. As shown in FIG. The multi-cavity laser 111 may be composed of, for example, a GaN laser diode having an oscillation wavelength of 405 nm.

상기 구성에서는 멀티캐비티 레이저(111)의 복수의 발광점(111a) 각각에서 출사한 레이저 빔 B의 각각은 집광 렌즈(200)에 의해 집광되어 멀티모드 광섬유(62)의 코어(62a)에 입사한다. 코어(62a)에 입사한 레이저 광은 광섬유 내를 전반하여 1개로 합파되어 출사한다.In the above configuration, each of the laser beams B emitted from each of the plurality of light emitting points 111a of the multi-cavity laser 111 is collected by the condenser lens 200 and is incident on the core 62a of the multimode optical fiber 62. . The laser light incident on the core 62a propagates through the inside of the optical fiber and is emitted in one piece.

멀티캐비티 레이저(111)의 복수의 발광점(111a)을 상기 멀티모드 광섬유(62)의 코어 직경과 거의 동일한 폭 내에 병설함과 동시에 집광 렌즈(200)로서 멀티모드 광섬유(62)의 코어 직경과 거의 동일한 촛점거리의 볼록 렌즈나, 멀티캐비티 레이저(111)에서 출사 빔을 그 활성층에 수직한 면 내에만 코리메이트하는 로드렌즈를 사용함으로써 레이저 빔 B의 멀티모드 광섬유(62)에 대한 결합 효율을 높일 수 있다.The plurality of light emitting points 111a of the multi-cavity laser 111 are arranged in a width substantially the same as the core diameter of the multimode optical fiber 62, and at the same time as the condenser lens 200, the core diameter of the multimode optical fiber 62 Coupling efficiency of the laser beam B to the multimode optical fiber 62 can be improved by using a convex lens having almost the same focal length or a rod lens that only correlates the exit beam in the plane perpendicular to the active layer in the multi-cavity laser 111. It can increase.

또한, 도 33에 나타낸 바와 같이 복수(예를 들면, 3개)의 발광점을 가진 멀티캐비티 레이저(111)를 사용하고, 히트블록(110) 상에 복수(예를 들면, 9개)의 멀티캐비티 레이저(111)가 서로 등간격으로 배열된 레이저 배열(140)을 구비한 합파 레이저 광원을 사용할 수 있다. 복수의 멀티캐비티 레이저(111)는 각 칩의 발광점(111a)의 배열방향과 동일한 방향으로 배열되어서 고정된다Further, as shown in FIG. 33, a multi-cavity laser 111 having a plurality of (e.g., three) light emitting points is used, and a plurality of (e.g., nine) multi on the heat block 110 are used. A cavity laser light source having a laser array 140 in which the cavity lasers 111 are arranged at equal intervals may be used. The plurality of multi-cavity lasers 111 are arranged and fixed in the same direction as the arrangement direction of the light emitting points 111a of each chip.

이 합파 레이저 광원은 레이저 배열(140), 각 멀티캐비티 레이저(111)에 대 응시켜 배치한 복수의 렌즈 배열(114), 레이저 배열(140)과 복수의 렌즈 배열(114) 사이에 배치된 한 개의 로드 렌즈(113), 한 개의 멀티모드 광섬유(130) 및 집광 렌즈(120)를 구비하여 구성되어 있다. 렌즈 배열(114)은 멀티캐비티 레이저(110)의 발광점에 대응한 복수의 마이크로 렌즈를 구비하고 있다.The multiplexing laser light source is disposed between the laser array 140, the plurality of lens arrays 114 arranged in correspondence with the multi-cavity lasers 111, and the laser array 140 and the plurality of lens arrays 114. Two rod lenses 113, one multimode optical fiber 130, and a condenser lens 120, respectively. The lens array 114 includes a plurality of micro lenses corresponding to the light emitting points of the multi-cavity laser 110.

상기의 구성에는 복수의 멀티캐비티 레이저(111)의 복수의 발광점(111a) 각각에서 출사된 레이저 빔 B의 각각은 로드 렌즈(113)에 의해 소정 방향으로 집광된 후, 렌즈 배열(114)의 각 마이크로 렌즈에 의해 평행광화된다. 평행광화된 레이저 빔 L은 집광 렌즈(200)에 의해 집광되어 멀티모드 광섬유(62)의 코어(62a)에 입사한다. 코어(62a)에 입사한 레이저 광은 광섬유 내에 전반하여 하나로 합파되어 출사한다.In the above configuration, each of the laser beams B emitted from each of the plurality of light emitting points 111a of the plurality of multi-cavity lasers 111 is focused in a predetermined direction by the rod lens 113, and then the lens array 114 Parallel light is obtained by each micro lens. The parallel-beamed laser beam L is focused by the condenser lens 200 and enters the core 62a of the multimode optical fiber 62. The laser light incident on the core 62a propagates in one optical fiber and is emitted as one.

또한 다른 합파 레이저 광원의 예를 나타낸다. 이 합파 레이저 광원은 도 34a 및 도 34b에 나타낸 바와 같이 거의 직사각형상의 히트블록(180) 상에 광축방향의 단면이 L자 형태의 히트블록(182)이 탑재되어 두 개의 히트블록 사이에 수납 공간이 형성되어 있다. L자 형태의 히트블록(182)의 상면에는 복수의 발광점(예를 들면, 5개)이 어레이상으로 배열된 복수(예를 들면, 2개)의 멀티캐비티 레이저(111)가 각 칩의 발광점(111a)의 배열방향과 동일한 방향으로 등간격 배열되어 고정된다Moreover, the example of another combining laser light source is shown. As shown in FIGS. 34A and 34B, the combined wave laser light source includes an L-shaped heat block 182 having a cross section in the optical axis direction on a substantially rectangular heat block 180, thereby providing an accommodation space between two heat blocks. Formed. On the upper surface of the L-shaped heat block 182, a plurality of (e.g., two) multicavity lasers 111 in which a plurality of light emitting points (for example, five) are arranged in an array are provided. Equal intervals are arranged and fixed in the same direction as the arrangement direction of the light emitting point 111a

거의 직사각형상의 히트블록(180)에는 요부가 형성되고 있어, 히트블록(180)의 공간측 상면에는 복수의 발광점(예를 들면, 5개)이 어레이상으로 배열된 복수(예를 들면, 2개)의 멀티캐비티 레이저(110)가 그 발광점이 히트블록(182)의 상면 에 배치된 레이저 칩의 발광점과 같은 연직면 상에 위치하도록 배치된다.A recess is formed in the substantially rectangular heat block 180, and a plurality of light emitting points (for example, five) are arranged in an array on a space upper surface of the heat block 180 (for example, two). ) Multicavity laser 110 is disposed such that its light emitting point is located on the same vertical surface as the light emitting point of the laser chip disposed on the top surface of the heat block 182.

멀티캐비티 레이저(111)의 레이저 광출사 측에는 각 칩의 발광점(111a)에 대응해서 코리메이트 렌즈가 배열된 코리메이트 렌즈 배열(184)이 배치되어 있다. 코리메이트 렌즈 배열(184)은 각 코리메이트 렌즈의 길이 방향과 레이저 빔의 확대된 각이 큰 방향(속축(速軸)방향)이 일치하고, 각 코리메이트 렌즈의 폭방향이 확대된 각이 작은 방향(지축(遲軸)방향)과 일치하도록 배치된다. 이와 같이 코리메이트 렌즈를 어레이화하여 일체화함으로써 레이저 광의 공간 이용 효율이 향상하여 합파 레이저 광원의 고출력화가 도모됨과 동시에, 부품 점수가 감소해 저가격화할 수 있다.On the laser light output side of the multi-cavity laser 111, a correlated lens array 184 in which correlated lenses are arranged is arranged corresponding to the light emitting point 111a of each chip. In the correlated lens array 184, the longitudinal direction of each correlated lens coincides with the direction in which the enlarged angle of the laser beam is large (in the axial direction), and the smaller the enlarged angle of the width in each correlated lens is small. It is arrange | positioned so that it may coincide with a direction (axis direction). By integrating and integrating the correlated lenses in this manner, the space utilization efficiency of the laser light is improved, the output power of the combined laser light source can be increased, and the number of parts can be reduced, resulting in low cost.

또한, 코리메이트 렌즈 배열(184)의 레이저 광출사 측에는 한 개의 멀티모드 광섬유(62)와 이 멀티모드 광섬유(62)의 입사단에 레이저 빔을 집광하여 결합하는 집광 렌즈(200)가 배치되어 있다.In addition, at the laser light output side of the collimated lens array 184, one multimode optical fiber 62 and a condenser lens 200 for condensing and coupling a laser beam to the incidence end of the multimode optical fiber 62 are arranged. .

상기 구성에는 레이저 블록(180, 182) 상에 배치된 복수의 멀티캐비티 레이저(111)의 복수의 발광점(111a) 각각에서 출사된 레이저 빔 B의 각각은 코리메이트 렌즈 배열(184)에 의해 평행광화되고, 집광 렌즈(200)에 의해 집광되어 멀티모드 광섬유(62)의 코어(62a)에 입사한다. 코어(62a)에 입사한 레이저 광은 광섬유 내를 전반하여 하나로 합파되어서 출사한다.In the above configuration, each of the laser beams B emitted from each of the plurality of light emitting points 111a of the plurality of multi-cavity lasers 111 disposed on the laser blocks 180 and 182 is parallel by the correlated lens array 184. The light is condensed and collected by the condenser lens 200 to enter the core 62a of the multimode optical fiber 62. The laser light incident on the core 62a propagates through the inside of the optical fiber and is emitted as one.

상기 합파 레이저 광원은 상기한 대로, 멀티캐비티 레이저의 다단배치와 코리메이트 렌즈의 어레이화에 의해서, 특히 고출력화를 도모할 수 있다. 이 합파 레이저 광원을 사용함으로써 더욱 고휘도의 섬유 배열 광원이나 번들 섬유 광원을 구 성할 수 있으므로, 본 발명의 패턴 형성 장치의 레이저 광원을 구성하는 섬유 광원으로서 특히 적합하다.As described above, the haptic laser light source can achieve high output, in particular, by the multi-stage arrangement of the multi-cavity laser and the array of the correlated lenses. The use of this multiplexed laser light source makes it possible to configure a higher brightness fiber array light source and a bundled fiber light source, and is therefore particularly suitable as a fiber light source constituting the laser light source of the pattern forming apparatus of the present invention.

한편, 상기 각 합파 레이저 광원을 케이싱 내에 수납하고, 멀티모드 광섬유(62)의 출사 단부를 그 케이싱에서 꺼내 레이저 모듈을 구성할 수 있다.On the other hand, it is possible to store each of the combined laser light sources in the casing, and to take out the exit end of the multimode optical fiber 62 from the casing to configure the laser module.

또한, 합파 레이저 광원의 멀티모드 광섬유의 출사단에 코어 직경이 멀티 모드 광섬유와 동일하고, 또한 클래드 직경이 멀티모드 광섬유보다 작은 다른 광섬유를 결합해서 섬유 배열 광원의 고휘도화를 꾀하는 예에 대해서 설명했지만, 예를 들면, 클래드 직경이 125㎛, 80㎛, 60㎛ 등의 멀티모드 광섬유를 출사단에 다른 광섬유를 결합시키지 않고 사용해도 좋다.In addition, an example has been described in which a fiber array light source is made high by combining another optical fiber whose core diameter is the same as that of the multimode optical fiber and whose clad diameter is smaller than the multimode optical fiber at the exit end of the multimode optical fiber of the combined laser light source. For example, a multimode optical fiber having a clad diameter of 125 μm, 80 μm, 60 μm, or the like may be used without coupling other optical fibers to the output end.

《사용 묘소부 지정 수단》<< use cemetery designation means >>

상기 사용 묘소부 지정 수단으로서는 묘소 단위인 광점의 위치를 피노광면 상에 있어서 검출하는 광점 위치 검출 수단과, 상기 광점 위치 검출 수단에 의한 검출 결과에 의거하여 N중 노광을 실현하기 위해 사용하는 묘소부를 선택하는 묘소부 선택 수단을 적어도 구비하는 것이 바람직하다.As the use drawing part designation means, a light point position detecting means for detecting the position of a light spot which is a drawing unit on the exposed surface, and a drawing part used for realizing N-exposure based on the detection result by the light spot position detecting means. It is preferable to provide at least the drawing part selection means to select.

이하, 상기 사용 묘소부 지정 수단에 의한 N중 노광에 사용하는 묘소부의 지정 방법의 예에 대해서 설명한다.Hereinafter, the example of the designation method of the drawing part used for N-exposure by the said use drawing part designation means is demonstrated.

(1) 단일 노광 헤드 내에 있어서 사용 묘소부의 지정 방법 (1) Designation method of use drawing part in single exposure head

본 실시 형태(1)에는 패턴 형성 장치(10)에 의해 패턴 형성 재료(12)에 대하여 2중 노광을 하는 경우로서, 각 노광 헤드(30)의 설치 각도 오차에 기인하는 해상도 편차와 농도 얼룩을 경감하고, 이상적인 2중 노광을 실현하기 위한 사용 묘소 부의 지정 방법을 설명한다.In the present embodiment (1), when the pattern forming material 10 is subjected to the double exposure to the pattern forming material 12, the resolution deviation and the density unevenness caused by the installation angle error of each exposure head 30 are not shown. A designation method of the use drawing part for reducing an ideal double exposure is demonstrated.

노광 헤드(30)의 주사 방향에 대하여 묘소부(마이크로 미러(58))의 열방향의 설정 경사각도θ로서는 노광 헤드(30)의 설치 각도 오차 등이 없는 이상적인 상태이면 사용가능한 1024열×256행의 묘소부를 사용해서 정확히 2중 노광이 되는 각도θideal보다도 약간 큰 각도를 사용한다.As the set inclination angle θ in the column direction of the drawing section (micromirror 58) with respect to the scanning direction of the exposure head 30, 1024 rows x 256 rows which can be used in an ideal state without an installation angle error of the exposure head 30, etc. An angle slightly larger than the angle θ ideal for precise double exposure is used using the drawing part of.

이 각도θideal는 N중 노광의 수 N, 사용가능한 마이크로 미러(58)의 열방향의 개수 s, 사용가능한 마이크로 미러(58)의 열방향의 간격 p, 및 노광 헤드(30)를 경사지게 한 상태에 있어서 마이크로 미러에 의해 형성되는 주사선의 피치 δ에 대하여, 하기 식 1, This angle θ ideal is the number N of exposures in N, the number s in the column direction of the usable micromirrors 58, the spacing p in the column direction of the usable micromirrors 58, and the state where the exposure head 30 is inclined. Regarding the pitch δ of the scan line formed by the micromirrors in Equation 1,

spsinθideal≥Nδ(식 1)spsinθ ideal ≥Nδ (Equation 1)

에 의해 주어진다. 본 실시 형태에 있어서 DMD(36)는 상기한 대로, 종횡의 배치 간격이 동일한 다수의 마이크로 미러(58)가 직사각형 격자상으로 배열된 것이므로, Is given by In the present embodiment, since the DMD 36 has a plurality of micromirrors 58 having the same vertical and horizontal arrangement intervals as described above, they are arranged in a rectangular lattice shape.

pcosθideal=δ (식 2)pcosθ ideal = δ (Equation 2)

이며, 상기 식 1은Equation 1 is

stanθideal=N (식 3)stanθ ideal = N (Equation 3)

이 된다. 본 실시 형태(1)에는 상기한 대로 s=256, N=2이므로, 상기 식 3에 의해 각도θideal은 약 0.45도이다. 따라서, 설정 경사각도θ로서는 예를 들면 0.50도 정도의 각도를 사용하면 좋다. 패턴 형성 장치(10)는 조정가능한 범위 내에서 각 노 광 헤드(30) 즉, 각 DMD(36)의 설치 각도가 이 설정 경사각도θ에 가까운 각도가 되도록 초기 조정되어 있다.Becomes In the present embodiment (1), as described above, since s = 256 and N = 2, the angle θ ideal is about 0.45 degrees according to the above expression (3). Therefore, for example, as the set tilt angle θ, an angle of about 0.50 degrees may be used. The pattern forming apparatus 10 is initially adjusted so that the installation angle of each exposure head 30, that is, each DMD 36, becomes an angle close to this set inclination angle θ within the adjustable range.

도 1O은 상기한 바와 같이 초기 조정된 패턴 형성 장치(1O)에 있어서, 한 개의 노광 헤드(30)의 설치 각도 오차 및 패턴 왜곡의 영향에 의해 노광면 상의 패턴에 생기는 얼룩의 예를 도시한 설명도이다. 이하의 도면 및 설명에 있어서는 각 묘소부(마이크로 미러)에 의해 생성된 피노광면 상의 노광 영역을 구성하는 묘소 단위인 광점에 대해서, 제m행의 광점을 r(m), 제n열의 광점을 c(n), 제m행 제n열의 광점을 P(m,n)로 각각 표기한다.FIG. 10 is a view showing an example of unevenness occurring in a pattern on an exposed surface under the influence of an installation angle error and pattern distortion of one exposure head 30 in the pattern forming apparatus 10 initially adjusted as described above. It is also. In the following figures and descriptions, the light spot in the mth row is r (m) and the light spot in the nth column with respect to a light spot that is a writer unit constituting an exposure area on the exposed surface generated by each drawing unit (micromirror). (n) and the light spots in the mth nth column are denoted by P (m, n), respectively.

도 10의 상단 부분은 스테이지(14)를 정지시킨 상태로 패턴 형성 재료(12)의 피노광면 상에 투영된 사용가능한 마이크로 미러(58)의 광점군의 패턴을 나타내고, 하단 부분은 상단 부분에 나타낸 것과 같은 광점군의 패턴이 나타난 상태로 스테이지(14)를 이동시켜서 연속 노광을 했을 때, 피노광면 상에 형성되는 노광 패턴의 상태를 나타낸 것이다.The upper part of FIG. 10 shows a pattern of a group of light spots of usable micromirrors 58 projected onto the exposed surface of the pattern forming material 12 with the stage 14 stationary, the lower part being shown in the upper part. When the continuous exposure is performed by moving the stage 14 in the state where the light spot group pattern as shown in the figure is shown, the state of the exposure pattern formed on the to-be-exposed surface is shown.

한편, 도 10에는 설명의 편의 때문에 사용가능한 마이크로 미러(58)의 홀수열에 의한 노광 패턴과 짝수열에 의한 노광 패턴을 나누어서 나타내고 있지만, 실제의 피노광면 상에 있어서 노광 패턴은 이들 두 가지의 노광 패턴을 겹친 것이다.On the other hand, Fig. 10 shows the exposure pattern by the odd rows and the even rows of the micromirrors 58 usable for convenience of explanation, but the exposure patterns on the actual to-be-exposed surface represent these two exposure patterns. It is overlapping.

도 10의 예에는 설정 경사각도θ를 상기 각도θideal보다도 약간 큰 각도를 사용한 결과로서, 또한 노광 헤드(30)의 설치 각도의 미세한 조정이 곤란하기 때문에 실제의 설치 각도와 상기의 설정 경사각도θ가 오차를 갖는 결과로서 피노광면 상 의 어느 영역에 있어서도 농도 얼룩이 나타나고 있다. 구체적으로는 홀수열의 마이크로 미러에 의한 노광 패턴 및 짝수열의 마이크로 미러에 의한 노광 패턴의 쌍방으로 복수의 묘소부열에 의해 형성된 피노광면 상의 중복 노광 영역에 있어서 이상적인 2중 노광에 대하여 노광 과다가 되고, 묘화가 장황하게 되는 영역이 생기며 농도 얼룩이 생기고 있다.In the example of Fig. 10, the setting inclination angle θ is a result of using an angle slightly larger than the angle θ ideal , and since the fine adjustment of the installation angle of the exposure head 30 is difficult, the actual installation angle and the setting inclination angle θ are As a result of having an error, density spots appear in any area on the exposed surface. Specifically, the exposure is overexposed to the ideal double exposure in the overlapping exposure area formed on the exposed surface formed by the plurality of mausoleum columns in both the exposure pattern by the odd-numbered micromirrors and the exposure pattern by the even-numbered micromirrors. There is an area that becomes more verbose and there is a concentration stain.

또한, 도 1O의 예에는 노광면 상에 나타나는 패턴 왜곡의 일예이며, 노광면 상에 투영된 각 화소열의 경사각도가 균일하여 없어진 "각도 왜곡"이 생기고 있다. 이러한 각도 왜곡이 생기는 원인으로서는 DMD(36)와 노광면 사이의 광학계의 각종 수차나 정렬 차이, 및 DMD(36) 자체의 왜곡이나 마이크로 미러의 배치 오차 등을 열거할 수 있다.In addition, the example of FIG. 10 is an example of the pattern distortion which appears on an exposure surface, and the "angle distortion" which the inclination angle of each pixel string projected on the exposure surface is uniform has disappeared. As the cause of the angular distortion, various aberrations and alignment differences in the optical system between the DMD 36 and the exposure surface, distortion of the DMD 36 itself, an arrangement error of the micromirror, and the like can be listed.

도 10의 예에 나타나 있는 각도 왜곡은 주사 방향에 대한 경사각도가 도의 왼쪽 열은 작고, 도의 오른쪽의 열은 커지고 있는 형태의 왜곡이다. 이 각도 왜곡의 결과로서 노광 과다가 된 영역은 도의 왼쪽에 나타낸 피노광면 상은 작고, 도의 오른쪽에 나타낸 피노광면 상은 커지고 있다.The angular distortion shown in the example of FIG. 10 is a distortion in which the inclination angle with respect to the scanning direction is smaller in the left column of the diagram, and in the right column of the diagram. As a result of this angular distortion, the exposed surface image shown on the left side of the figure is small, and the exposed surface image shown on the right side of the figure is large.

상기한 바와 같은 복수의 묘소부열에 의해 형성된 피노광면 상 중복 노광 영역에 있어서 농도 얼룩을 경감하기 위해서 상기 광점 위치 검출 수단으로서 슬릿(28) 및 광검출기 세트를 사용하고, 노광 헤드(30)마다 실경사각도θ'를 특정하고, 상기 실경사각도θ'에 의거하여 상기 묘소부 선택 수단으로서 상기 광검출기에 접속된 상기 연산장치를 이용하고, 실제의 노광에 사용하는 마이크로 미러를 선택하는 처리를 한다.In order to reduce density spots in the overlapping exposure area on the exposed surface formed by the plurality of seedling rows as described above, a slit 28 and a photodetector set are used as the light spot position detecting means, and each yarn is exposed for each exposure head 30. The inclination angle θ 'is specified, and the processing unit for selecting the micromirror used for the actual exposure is performed using the arithmetic unit connected to the photodetector as the drawing unit selection means based on the real inclination angle θ'. .

실경사각도θ'는 광점 위치 검출 수단이 검출한 적어도 두 개의 광점 위치에 의거하여 노광 헤드를 경사지게 한 상태에서 피노광면 상의 광점의 열방향과 상기 노광 헤드의 주사 방향이 이루는 각도에 의해 특정된다. The actual inclination angle θ 'is specified by the angle between the column direction of the light spot on the exposed surface and the scanning direction of the exposure head in the state in which the exposure head is inclined based on the at least two light spot positions detected by the light spot position detecting means.

이하, 도 11 및 12를 사용하여 상기 실경사각도θ'의 특정 및 사용 화소선택 처리에 대해서 설명한다.Hereinafter, the specification and use pixel selection process of the real tilt angle θ 'will be described with reference to FIGS. 11 and 12.

-실경사각도θ'의 특정--Specification of the actual inclination angle θ '-

도 11은 한 개의 DMD(36)에 의한 노광 영역(32)과 대응하는 슬릿(28)의 위치 관계를 도시한 상면도이다. 슬릿(28)의 크기는 노광 영역(32)의 폭을 충분히 덮는 크기로 한다. FIG. 11 is a top view showing the positional relationship between the exposure area 32 and the corresponding slit 28 by one DMD 36. The size of the slit 28 is a size that sufficiently covers the width of the exposure area 32.

본 실시 형태(1)의 예는 노광 영역(32)의 거의 중심에 위치하는 제512열의 광점열과 노광 헤드(30)의 주사 방향이 이루는 각도를 상기의 실경사각도θ'로서 측정한다. 구체적으로는, DMD(36) 상의 제1행 제512열의 마이크로 미러(58) 및 제256행 제512열의 마이크로 미러(58)를 온상태로 하여 각각 대응하는 피노광면 상의 광점 P(1, 512) 및 P(256, 512)의 위치를 검출하고, 그들을 잇는 직선과 노광 헤드의 주사 방향이 이루는 각도를 실경사각도θ'로서 특정한다.In the example of the present embodiment (1), the angle formed by the light spot array of the 512th column located almost at the center of the exposure area 32 and the scanning direction of the exposure head 30 is measured as the actual tilt angle θ '. Specifically, the light spots P (1, 512) on the corresponding exposed surfaces are turned on with the micromirrors 58 in the first row 512 columns and the micromirrors 58 in the 256 th row 512 columns on the DMD 36 turned on. And the positions of P (256, 512) are detected, and the angle formed between the straight line connecting them and the scanning direction of the exposure head is specified as the real tilt angle θ '.

도 12는 광점 P(256, 512)의 위치의 검출 수법을 설명한 상면도이다.12 is a top view illustrating a detection method of the positions of light spots P (256, 512).

우선, 제256행 제512열의 마이크로 미러(58)를 점등시킨 상태로 스테이지(14)를 천천히 이동시켜서 슬릿(28)을 Y축 방향을 따라 상대 이동시키고, 광점 P(256, 512)가 상류 측의 슬릿(28a)과 하류 측의 슬릿(28b) 사이에 오도록 임의의 위치에 슬릿(28)을 위치시킨다. 이때의 슬릿(28a)과 슬릿(28b)의 교점 좌표를 (X0, Y0)이라고 한다. 이 좌표(X0, Y0)의 값은 스테이지(14)에 주어진 구동 신호가 나타내는 상기의 위치까지의 스테이지(14)의 이동 거리, 및 기지의 슬릿(28)의 X방향 위치에서 결정되어 기록된다.First, the stage 14 is slowly moved while the micromirrors 58 of the 256th row and the 512th column are turned on to relatively move the slit 28 along the Y-axis direction, and the light spots P (256, 512) are located upstream. The slit 28 is positioned at an arbitrary position so as to be between the slit 28a and the slit 28b on the downstream side. The intersection coordinates of the slit 28a and the slit 28b at this time are called (X0, Y0). The values of these coordinates (X0, Y0) are determined and recorded at the moving distance of the stage 14 to the above position indicated by the drive signal given to the stage 14, and the X-direction position of the known slit 28.

다음으로 스테이지(14)를 이동시키고 슬릿(28)을 Y축에 따라 도 12에 있어서 오른쪽으로 상대 이동시킨다. 그리고, 도 12에 있어서 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 광점 P(256, 512)의 광이 좌측의 슬릿(28b)을 통과해서 광검출기로 검출된 곳에서 스테이지(14)를 정지시킨다. 이때의 슬릿(28a)과 슬릿(28b)의 교점 좌표(X0, Y1)를 광점 P(256, 512)의 위치로서 기록한다.Next, the stage 14 is moved and the slit 28 is moved relative to the right side in FIG. 12 along the Y axis. As shown by the dashed-dotted line in Fig. 12, the stage 14 is stopped at the place where the light at the light spots P (256, 512) passes through the slit 28b on the left side and is detected by the photodetector. The intersection coordinates (X0, Y1) of the slit 28a and the slit 28b at this time are recorded as the positions of the light points P (256, 512).

다음으로, 스테이지(14)를 반대 방향으로 이동시키고, 슬릿(28)을 Y축에 따라 도 12에 있어서 왼쪽으로 상대 이동시킨다. 그리고, 도 12에 있어서 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 광점 P(256, 512)의 광이 오른쪽의 슬릿(28a)을 통과해서 광검출기로 검출된 곳에서 스테이지(14)를 정지시킨다. 이때의 슬릿(28a)과 슬릿(28b)의 교점 좌표(X0, Y2)를 광점 P(256, 512)의 위치로서 기록한다.Next, the stage 14 is moved in the opposite direction, and the slit 28 is moved relative to the left side in FIG. 12 along the Y axis. As shown by the dashed-dotted line in FIG. 12, the stage 14 is stopped at the place where the light at the light spots P (256, 512) passes through the slit 28a on the right side and is detected by the photodetector. The intersection coordinates (X0, Y2) of the slit 28a and the slit 28b at this time are recorded as the positions of the light points P (256, 512).

이상의 측정 결과에서 광점 P(256, 512)의 피노광면 상에 있어서 위치를 나타내는 좌표(X, Y)를 X=X0+(Y1-Y2)/2, Y=(Y1+Y2)/2의 계산에 의해 결정한다. 동일한 측정에 의해 P(1, 512)의 위치를 나타낸 좌표도 결정하고, 각각의 좌표를 연결하는 직선과 노광 헤드(30)의 주사 방향이 이루는 경사각도를 도출하고 이를 실경사각도θ'로서 특정한다.Based on the above measurement results, the coordinates (X, Y) indicating the position on the exposed surface of the light spot P (256, 512) are determined by the calculation of X = X0 + (Y1-Y2) / 2 and Y = (Y1 + Y2) / 2. do. The same measurement also determines the coordinates indicating the position of P (1, 512), and derives the inclination angle formed by the straight line connecting the respective coordinates and the scanning direction of the exposure head 30, and specifies this as the real inclination angle θ '. do.

-사용 묘소부의 선택- -Choice of use cemetery part-

이와 같이 하여 특정된 실경사각도θ'를 사용하고, 상기 광검출기에 접속된 상기 연산장치는 하기 식 4The computing device connected to the photodetector using the actual tilt angle θ 'specified in this manner is represented by the following equation (4).

ttanθ'=N (식 4)ttanθ '= N (Equation 4)

의 관계를 충족시키는 값 t에 가장 가까운 자연수 T를 도출하고, DMD(36) 상의 1행부터 T행의 마이크로 미러를 본 노광시에 실제로 사용하는 마이크로 미러로서 선택하는 처리를 한다. 이에 의해 제512열 부근의 노광 영역에 있어서 이상적인 2중 노광에 대하여 노광 과다로 되는 영역과 노광 부족으로 되는 영역의 면적합계가 최소가 되도록 마이크로 미러를 실제로 사용하는 마이크로 미러로서 선택할 수 있다.The natural number T closest to the value t satisfying the relationship of D is derived, and a process of selecting the micromirrors in the first to the T rows on the DMD 36 as the micromirrors actually used in the present exposure is performed. Thereby, it can select as a micromirror which actually uses a micromirror so that the area sum total of the area which becomes overexposure and the area which becomes underexposure with respect to ideal double exposure in the exposure area around column 512 is minimum.

여기서, 상기의 값 t에 가장 가까운 자연수를 도출하는 것에 대신하여, 값 t이상의 최소의 자연수를 도출하는 것도 좋다. 그 경우, 제512열 부근의 노광 영역에 있어서 이상적인 2중 노광에 대하여 노광 과다로 되는 영역의 면적이 최소가 되고, 또한 노광 부족으로 되는 영역이 생기지 않도록 마이크로 미러를 실제로 사용하는 마이크로 미러로서 선택할 수 있다. Here, instead of deriving the natural number closest to the above value t, the minimum natural number greater than or equal to the value t may be derived. In that case, it is possible to select as a micromirror which actually uses the micromirror so that the area of the overexposure of the ideal double exposure in the exposure area near the 512th column is minimized and the area underexposure is not generated. have.

또한, 값 t 이하의 최대의 자연수를 도출하는 것도 좋다. 그 경우, 제512열 부근의 노광 영역에 있어서 이상적인 2중 노광에 대하여 노광 부족으로 되는 영역의 면적이 최소가 되고, 또한 노광 과다로 되는 영역이 생기지 않도록 마이크로 미러를 실제로 사용하는 마이크로 미러로서 선택할 수 있다.Moreover, it is also good to derive the maximum natural number below the value t. In this case, it is possible to select a micromirror that actually uses the micromirror so that the area of the underexposure of the ideal double exposure in the exposure region near the 512th column is minimized and the region of overexposure is not generated. have.

도 13은 상기한 바와 같이 해서 실제로 사용하는 마이크로 미러로서 선택된 마이크로 미러가 생성한 광점만을 사용한 노광에 있어서, 도 10에 나타낸 노광면 상의 얼룩이 어떻게 개선될지를 나타낸 설명도이다.FIG. 13 is an explanatory diagram showing how unevenness on the exposure surface shown in FIG. 10 is improved in exposure using only the light spots generated by the micromirror selected as the micromirror actually used as described above.

이 예에는 상기의 자연수 T로서 T=253이 도출되어, 제1행부터 제253행의 마 이크로 미러가 선택된 것으로 한다. 선택되지 않은 제254행부터 제256행의 마이크로 미러에 대해서는 상기 묘소부 제어 수단에 의해 상시 오프 상태의 각도로 설정하는 신호가 보내져, 그들의 마이크로 미러는 실질적으로 노광에 관여하지 않는다. 도 13에 나타난 대로 제512열 부근의 노광 영역에는 노광 과다 및 노광 부족은 거의 완전히 해소되어 이상적인 2중 노광에 지극히 가까운 균일한 노광이 실현된다.In this example, it is assumed that T = 253 is derived as the natural number T described above, and the micromirrors of the first to the 253rd rows are selected. For the micromirrors of the 254th to the 256th rows that are not selected, a signal for setting the angle at an off state is always sent by the drawing unit control means, so that the micromirrors are not substantially involved in exposure. As shown in Fig. 13, the overexposure and underexposure are almost completely eliminated in the exposure area near the 512th row, so that uniform exposure extremely close to the ideal double exposure is realized.

한편, 도 13의 왼쪽의 영역(도의 c(1)부근)에는 상기 각도 왜곡에 의해 피노광면 상에서 광점열의 경사각도가 중앙부근(도의 c(512)부근)의 영역에 있어서의 광선열의 경사각도보다도 작아진다. 따라서, c(512)을 기준으로서 측정된 실경사각도θ'에 의거해서 선택된 마이크로 미러만에 의한 노광에서는 짝수열에 의한 노광 패턴 및 홀수열에 의한 노광 패턴의 각각에 있어서, 이상적인 2중 노광에 대하여 노광 부족으로 되는 영역이 조금 생긴다.On the other hand, in the area on the left side of FIG. 13 (near c (1) in FIG.), The inclination angle of the light spot on the exposed surface is larger than the inclination angle of the light beam in the area near the center (near c (512) in FIG.) Due to the angle distortion. Becomes smaller. Therefore, in the exposure using only the micromirror selected based on the actual tilt angle θ 'measured on the basis of c (512), the exposure is performed against the ideal double exposure in each of the exposure patterns with even rows and the exposure patterns with odd rows. There is a little area to be lacking.

그러나, 도시한 홀수열에 의한 노광 패턴과 짝수열에 의한 노광 패턴을 겹쳐서 되는 실제의 노광 패턴에 있어서는 노광량 부족 영역이 서로 보완되어, 상기 각도 왜곡에 의한 노광 얼룩을 2중 노광에 의한 보완 효과로 최소로 할 수 있다.However, in the actual exposure pattern which overlaps the exposure pattern by odd-numbered rows and the exposure pattern by even-numbered rows, the exposure-deficient regions are complemented with each other, and the exposure unevenness due to the angle distortion is minimized by the complementary effect by double exposure. can do.

또한, 도 13의 오른쪽의 영역(도의 c(1024)부근)에는 상기 각도 왜곡에 의해 피노광면 상에 있어서 광선열의 경사각도가 중앙부근(도의 c(512)부근)의 영역에 있어서 광선열의 경사각도보다도 커진다. 따라서, c(512)를 기준으로 측정된 실경사각도θ'에 의거해서 선택된 마이크로 미러에 의한 노광에는 도에 나타낸 바와 같이 이상적인 2중 노광에 대하여 노광 과다로 되는 영역이 조금 생긴다.Incidentally, in the region on the right side of FIG. 13 (near c (1024) in FIG.), The inclination angle of the light beam in the region near the center (near c (512) in the diagram) on the exposed surface due to the angle distortion. Greater than Therefore, in the exposure by the micromirror selected based on the actual tilt angle θ 'measured on the basis of c (512), as shown in the drawing, a region slightly overexposed to the ideal double exposure occurs.

그렇지만, 도시된 홀수열에 의한 노광 패턴과 짝수열에 의한 노광 패턴을 겹 쳐서 되는 실제의 노광 패턴은 노광 과다로 되는 영역이 서로 보완되어 상기 각도 왜곡에 의한 농도 얼룩을 2중 노광에 의한 보완 효과로 최소로 할 수 있다.However, the actual exposure pattern formed by overlapping the exposure pattern by odd-numbered and even-numbered rows is complemented with the areas of overexposure, so that the density unevenness due to angular distortion is minimized by the complementary effect by double exposure. You can do

본 실시 형태(1)는 상술한 대로 제512열의 광선열의 실경사각도θ'가 측정되어 상기 실경사각도θ'를 사용하고, 상기 식(4)에 의해 도출한 T에 의거해서 사용하는 마이크로 미러(58)를 선택했지만, 상기 실경사각도θ'의 특정 방법으로서는 복수의 묘소부의 열방향(광점열)과 상기 노광 헤드의 주사 방향이 이루는 복수의 실경사각도를 각각 측정하고, 그들의 평균치, 중간치, 최대치 및 최소치의 어느 것을 실경사각도θ'로서 특정하고, 상기 식 4 등에 의해 실제의 노광시에 실제로 사용하는 마이크로 미러를 선택하는 형태도 좋다.In the present embodiment (1), as described above, the actual inclination angle θ 'of the light beams of the 512th column is measured, and the micromirror is used based on T derived by Equation (4) using the real inclination angle θ'. Although (58) was selected, as a specific method of the said real inclination angle (theta) ', the several real inclination angle which the column direction (light spot row) of the several drawing part and the scanning direction of the said exposure head make, respectively, measure the average value and the median value, respectively. , Any of the maximum value and the minimum value may be specified as the actual tilt angle θ ', and the form of selecting the micromirror actually used at the time of actual exposure may be selected by the above equation (4).

상기 평균치 또는 상기 중간치를 실경사각도θ'라고 하면, 이상적인 N중 노광에 대하여 노광 과다로 되는 영역과 노광 부족으로 되는 영역의 발란스가 좋은 노광을 실현할 수 있다. 예를 들면, 노광 과다로 되는 영역과 노광량 부족 영역의 합계 면적이 최소로 억제되고, 또한, 노광 과다로 되는 영역의 묘소 단위수(광점수)와 노광 부족으로 되는 영역의 묘소 단위수(광점수)가 동일하도록 노광을 실현하는 것이 가능하다.If the average value or the intermediate value is a real inclination angle θ ', exposure with good balance between a region overexposed and a region underexposed with respect to the ideal N-level exposure can be realized. For example, the total area of the area | region which becomes overexposure and the area | region which are overexposure amount is suppressed to the minimum, and the drawing unit number (light spot number) of the area | region which becomes overexposure, and the number of seedling units (light spot number) of the area which become overexposure It is possible to realize exposure so that) is the same.

또한, 상기 최대치를 실경사각도θ'라고 하면, 이상적인 N중 노광에 대하여 노광 과다로 되는 영역의 배제를 보다 중요시한 노광을 실현할 수 있고, 예를 들면, 노광 부족으로 되는 영역의 면적을 최소로 억제하고, 또한, 노광 과다로 되는 영역이 생기지 않도록 노광을 실현하는 것이 가능하다.Further, if the maximum value is a real inclination angle θ ', it is possible to realize exposure in which the exclusion of a region that is overexposed to the ideal N-exposure is more important. For example, the area of a region that becomes underexposed is minimized. It is possible to suppress the exposure and to realize the exposure so that a region that becomes overexposed does not occur.

또한, 상기 최소값을 실경사각도θ'라고 하면, 이상적인 N중 노광에 대하여 노광 부족으로 되는 영역의 배제를 보다 중요시한 노광을 실현할 수 있고, 예를 들면, 노광 과다로 되는 영역의 면적을 최소로 억제하고, 또한, 노광 부족으로 되는 영역이 생기지 않도록 노광을 실현하는 것이 가능하다.If the minimum value is a real inclination angle θ ', the exposure can be realized more important than the ideal N-exposure of the exclusion of the region which becomes underexposure. For example, the area of the region which becomes overexposure can be minimized. It is possible to suppress the exposure and to realize the exposure so as not to produce a region which becomes underexposed.

한편, 상기 실경사각도θ'의 특정은 동일한 묘소부의 열(광점열) 중의 적어도 두 개의 광점의 위치에 의거하는 방법에 한정되지 않는다. 예를 들면, 동일 묘소부열c(n) 중의 하나 또는 복수의 광점의 위치와, 상기 c(n) 근방의 열 중의 하나 또는 복수의 광점의 위치에서 구한 각도를 실경사각도θ'로서 특정해도 좋다.On the other hand, the specification of the real tilt angle θ 'is not limited to the method based on the position of at least two light spots among the rows (light spot strings) of the same drawing part. For example, the angle obtained from the positions of one or a plurality of light spots in the same mausoleum column c (n) and the positions of one or a plurality of light spots in the column near the c (n) may be specified as the real tilt angle θ '. .

구체적으로는, c(n) 중의 하나의 광점 위치와 노광 헤드의 주사 방향을 따라 직선상, 또한 근방의 광점열에 포함되는 하나 또는 복수의 광점 위치를 검출하고, 이들의 위치 정보에서 실경사각도θ'를 구할 수 있다. 또한, c(n)열 근방의 광점열중의 적어도 두 개의 광점(예를 들면, c(n)을 걸치도록 배치된 두 개의 광점)의 위치에 의거해서 구한 각도를 실경사각도θ'로서 특정해도 좋다.Specifically, one light spot position in c (n) and one or a plurality of light spot positions included in a straight line and in the vicinity of the light spot line along the scanning direction of the exposure head are detected, and the actual tilt angle θ from these position information. 'Can be obtained. Further, the angle obtained based on the position of at least two light spots (for example, two light spots arranged to cover c (n)) near the c (n) column may be specified as the real inclination angle θ '. good.

이상과 같이, 패턴 형성 장치(1O)를 사용한 본 실시 형태(1)의 사용 묘소부의 지정 방법에 따르면, 각 노광 헤드의 설치 각도 오차나 패턴 왜곡의 영향에 의한 해상도 편차나 농도 얼룩을 경감하고, 이상적인 N중 노광을 실현할 수 있다.As mentioned above, according to the designation method of the using drawing part of this embodiment (1) using the pattern forming apparatus 10, the resolution deviation and density | concentration unevenness by the influence of the installation angle error and pattern distortion of each exposure head are reduced, The ideal N-level exposure can be realized.

(2) 복수 노광 헤드 사이에 있어서 사용 묘소부의 지정 방법<1>(2) Designation method of use drawing part between plural exposure heads <1>

본 실시 형태(2)에는 패턴 형성 장치(10)에 의해 패턴 형성 재료(12)에 대하여 2중 노광을 하는 경우로서, 복수의 노광 헤드(30)에 의해 형성된 피노광면 상의 중복 노광 영역인 헤드 사이의 연결영역에 있어서 두 개의 노광 헤드(일예로서 노 광 헤드(3012)와 (3021))의 X축 방향에 관한 상대위치의 이상적인 상태와 차이에 기인하는 해상도 편차와 농도 얼룩을 경감하고 이상적인 2중 노광을 실현하기 위한 사용 묘소부의 지정 방법을 설명한다.In the present embodiment (2), when the pattern forming material 10 is subjected to double exposure by the pattern forming apparatus 10, between the heads which are overlapping exposure areas on the exposed surface formed by the plurality of exposure heads 30. It is possible to reduce the resolution deviation and density irregularity caused by the ideal state and difference of the relative positions of the two exposure heads (for example, the exposure heads 30 12 and 30 21 ) in the X-axis direction in the connection region of the The designation method of the using drawing part for realizing double exposure is demonstrated.

각 노광 헤드(30) 즉, 각 DMD(36)의 설정 경사각도θ로서는 노광 헤드(30)의 설치 각도 오차 등이 없는 이상적인 상태이면, 사용가능한 1024열×256행의 묘소부 마이크로 미러(58)를 사용해서 정확히 2중 노광이 되는 각도θideal을 사용하는 것으로 한다.As long as there is no installation angle error of the exposure head 30 as the setting inclination angle θ of each exposure head 30, that is, each DMD 36, the drawing part micromirrors 58 of 1024 rows x 256 rows that can be used can be used. It is assumed that the angle θ ideal which is exactly double exposure using is used.

이 각도θideal은 상기의 실시 형태(1)와 동일하게 하여 상기 식1~3에서 구한다. 본 실시 형태(2)에 있어서, 패턴 형성 장치(10)는 각 노광 헤드(30) 즉, 각 DMD(36)의 설치 각도가 이 각도θideal이 되도록 초기 조정되어 있는 것으로 한다.The angle θ ideal is obtained in the same manner as in the above-described embodiment (1) by the above formulas (1) to (3). In this embodiment (2), the pattern forming apparatus 10 shall be initially adjusted so that the installation angle of each exposure head 30, ie, each DMD 36, may become this angle (theta) ideal .

도 14는 상기한 바와 같이 초기 조정된 패턴 형성 장치(10)에 있어서, 두 개의 노광 헤드(일예로서 노광 헤드(3012)와 (3021))의 X축 방향에 관한 상대위치는 이상적인 상태와 차이의 영향에 의해 피노광면 상의 패턴에 생기는 농도 얼룩의 예를 도시한 설명도이다. 각 노광 헤드의 X축 방향에 관한 상대위치의 차이는 노광 헤드 사이의 상대위치의 미세한 조정이 곤란하기 때문에 생길 수 있다.Fig. 14 shows the relative position of the two exposure heads (for example, the exposure heads 30 12 and 30 21 ) with respect to the X-axis direction in the pattern forming apparatus 10 initially adjusted as described above. It is explanatory drawing which showed the example of the density | concentration unevenness generate | occur | produced in the pattern on a to-be-exposed surface by influence of a difference. The difference in the relative position with respect to the X-axis direction of each exposure head may arise because fine adjustment of the relative position between exposure heads is difficult.

도 14의 상단 부분은 스테이지(14)를 정지시킨 상태로 패턴 형성 재료(12)의 피노광면 상에 투영된 노광 헤드(3012)와 (3021)이 갖는 DMD(36)의 사용가능한 마이크로 미러(58)의 광점군의 패턴을 나타낸 도이다. 도 14의 하단부분은 상단 부분에 나타낸 바와 같은 광점군의 패턴이 나타난 상태로 스테이지(14)를 이동시켜서 연속 노광을 했을 때에 피노광면 상에 형성되는 노광 패턴의 상태를 노광 영역(3212)과 (3221)에 대해서 나타낸 것이다.The upper part of FIG. 14 shows usable micromirrors of the DMD 36 of the exposure heads 30 12 and 30 21 projected onto the exposed surface of the pattern forming material 12 with the stage 14 stationary. Fig. 58 shows the pattern of the light spot group. The lower portion of FIG. 14 shows the exposure pattern 32 12 and the state of the exposure pattern formed on the exposed surface when the stage 14 is moved continuously while the stage 14 is moved in the state where the light spot group pattern as shown in the upper portion is shown. (32 21 ).

한편, 도 14에는 설명의 편의 때문에 사용가능한 마이크로 미러(58)의 1열걸러 노광 패턴을 화소열군A에 의한 노광 패턴과 화소열군B에 의한 노광 패턴으로 나누어 나타냈지만 실제의 피노광면 상에 있어서 노광 패턴은 이들 두 개의 노광 패턴을 겹친 것이다.On the other hand, in Fig. 14, the exposure patterns of the pixel columns group A and the exposure patterns of the pixel columns group B are shown by dividing every other exposure pattern of the micromirrors 58 usable for convenience of explanation. The pattern is a superposition of these two exposure patterns.

도 14의 예에는 상기한 X축 방향에 관한 노광 헤드(3012)와 (3021) 사이의 상대위치의 이상적인 상태와 차이의 결과로서, 화소열군A에 의한 노광 패턴과 화소열군B에 의한 노광 패턴의 쌍방으로 노광 영역(3212)과 (3221)의 상기 헤드 사이의 연결영역에 있어서 이상적인 2중 노광의 상태보다도 노광량 과다 부분이 생긴다.In the example of FIG. 14, the exposure pattern by the pixel column group A and the exposure by the pixel column group B are obtained as a result of the ideal state and difference of the relative position between the exposure heads 30 12 and 30 21 in the X-axis direction described above. In both of the patterns, an excessive amount of exposure occurs in the connection area between the heads of the exposure areas 32 12 and 32 21 than in the ideal double exposure state.

상기한 것 같은 복수의 상기 노광 헤드에 의해 피노광면 상에 형성되는 상기 헤드 사이의 연결영역에 나타나는 농도 얼룩을 경감하기 위해서 본 실시 형태(2)에는 상기 광점 위치 검출 수단으로서 슬릿(28) 및 광검출기의 세트를 사용하고, 노광 헤드(3012)와 (3021)의 광점군 중, 피노광면 상에 형성되는 상기 헤드 사이의 연결영역을 구성하는 광점 몇 개에 대해서 그 위치(좌표)를 검출한다. 상기 위치(좌표)에 의거하여, 상기 묘소부 선택 수단으로서 상기 광검출기에 접속된 연산장치를 이용하고, 실제의 노광에 사용하는 마이크로 미러를 선택하는 처리를 한다.In this embodiment (2), the slit 28 and the light as the light spot position detecting means are provided in order to reduce the density unevenness appearing in the connection region between the heads formed on the exposed surface by the plurality of exposure heads as described above. Using a set of detectors, the position (coordinate) is detected with respect to several light spots constituting a connection area between the heads formed on the exposed surface among the light spot groups of the exposure heads 30 12 and 30 21 . do. Based on the position (coordinate), the processing unit for selecting the micromirror used for the actual exposure is performed using the computing device connected to the photodetector as the drawing unit selection means.

-위치(좌표)의 검출-Detection of position (coordinates)

도 15는 도 14와 동일한 노광 영역(3212) 및 (3221)과 대응하는 슬릿(28)의 위치 관계를 나타낸 상면도이다. 슬릿(28)의 크기는 노광 헤드(3012)와 (3021)에 의한 노광완료 영역(34) 사이의 중복 부분의 폭을 충분히 덮는 크기, 즉, 노광 헤드(3012) 및 (3021)에 의한 피노광면 상에 형성되는 상기 헤드 사이의 연결영역을 충분히 덮는 크기이다.FIG. 15 is a top view showing the positional relationship of the slit 28 corresponding to the exposure areas 32 12 and 32 21 similar to FIG. 14. Size of the slits 28. An exposure head (30, 12) and (30, 21) the exposure completion region 34 substantially covers the size of the width of the overlapping portions between, that is, the exposure head (30, 12) and (30, 21) by It is large enough to cover the connection area between the heads formed on the surface to be exposed by.

도 16은 일예로서 노광 영역(3221)의 광점 P(256, 1024)의 위치를 검출할 때의 검출 수법을 설명한 상면도이다.FIG. 16 is a top view illustrating a detection method when detecting the positions of the light spots P (256, 1024) of the exposure area 32 21 as an example.

우선, 제256행 제1024열의 마이크로 미러를 점등시킨 상태로 스테이지(14)를 천천히 이동시켜서 슬릿(28)을 Y축 방향을 따라 상대 이동시키고, 광점 P(256, 1024)가 상류 측의 슬릿(28a)과 하류 측의 슬릿(28b) 사이에 오도록 임의인 위치에 슬릿(28)을 위치시킨다. 이때의 슬릿(28a)과 슬릿(28b)의 교점 좌표를 (X0, Y0)라고 한다. 이 좌표(X0, Y0)의 값은 스테이지(14)에 주어진 구동 신호가 나타내는 상기의 위치까지 스테이지(14)의 이동 거리 및 기지인 슬릿(28)의 X방향 위치에서 결정되어 기록된다.First, the stage 14 is slowly moved while the micromirrors in the 256th row and the 1024th column are turned on to relatively move the slit 28 along the Y-axis direction, and the light spots P (256, 1024) are located at the upstream side of the slit ( Position the slit 28 at an arbitrary position so as to be between 28a) and the downstream slit 28b. The intersection coordinates of the slit 28a and the slit 28b at this time are called (X0, Y0). The values of these coordinates (X0, Y0) are determined and recorded at the position of the movement of the stage 14 and the X-direction position of the known slit 28 up to the position indicated by the drive signal given to the stage 14.

다음으로 스테이지(14)를 이동시키고 슬릿(28)을 Y축에 따라 도 16에 있어서 오른쪽으로 상대 이동시킨다. 그리고, 도 16에 있어서 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 광점 P(256, 1024)의 광이 왼쪽의 슬릿(28b)을 통과해서 광검출기로 검출된 곳에서 스테이지(14)를 정지시킨다. 이때의 슬릿(28a)과 슬릿(28b)의 교점 좌 표(X0, Y1)를 광점 P(256, 1024)의 위치로서 기록한다.Next, the stage 14 is moved and the slit 28 is moved relative to the right side in FIG. 16 along the Y axis. As shown by the dashed-dotted line in Fig. 16, the light on the light spots P (256, 1024) passes through the slit 28b on the left side and stops the stage 14 where it is detected by the photodetector. The intersection coordinates (X0, Y1) of the slit 28a and the slit 28b at this time are recorded as the positions of the light spots P (256, 1024).

다음으로, 스테이지(14)를 반대 방향으로 이동시키고 슬릿(28)을 Y축에 따라 도 16에 있어서 왼쪽으로 상대 이동시킨다. 그리고, 도 16에 있어서 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 광점 P(256, 1024)의 광이 오른쪽의 슬릿(28a)을 통과해서 광검출기로 검출된 곳에서 스테이지(14)를 정지시킨다. 이때의 슬릿(28a)과 슬릿(28b)의 교점의 좌표(X0, Y2)를 광점 P(256, 1024)로서 기록한다.Next, the stage 14 is moved in the opposite direction and the slit 28 is moved relative to the left side in FIG. 16 along the Y axis. As shown by the dashed-dotted line in FIG. 16, the light at the light spots P (256, 1024) passes through the slit 28a on the right side and stops the stage 14 where it is detected by the photodetector. The coordinates (X0, Y2) of the intersections of the slit 28a and the slit 28b at this time are recorded as light points P (256, 1024).

이상의 측정 결과에서 광점 P(256, 1024)의 피노광면에 있어서 위치를 나타내는 좌표(X, Y)를 X=X0+(Y1-Y2)/2, Y=(Y1+Y2)/2의 계산에 의해 결정한다.Based on the above measurement results, the coordinates (X, Y) indicating the position on the exposed surface of the light spot P (256, 1024) are determined by the calculation of X = X0 + (Y1-Y2) / 2 and Y = (Y1 + Y2) / 2. .

-불사용 묘소부의 특정-Specific-of the unused cemetery part

도 14의 예는 우선, 노광 영역(3212)의 광점 P(256, 1)의 위치를 상기의 광점 위치 검출 수단으로서 슬릿(28)과 광검출기의 세트에 의해 검출한다. 계속해서, 노광 영역(3221)의 제256행의 광점행r(256)상의 각 광점의 위치를 P(256, 1024), P(256, 1023)‥의 순서로 검출하면서 노광 영역(3212)의 광점 P(256, 1)보다도 큰 X좌표를 나타내는 노광 영역(3221)의 광점 P(256, n)가 검출된 곳에서 검출 동작을 종료한다. 그리고, 노광 영역(3221)의 광점 광점열c(n+1)에서 c(1024)을 구성하는 광점에 대응하는 마이크로 미러를 본 노광시에 사용하지 않는 마이크로 미러(불사용 묘소부)로서 특정한다.In the example of FIG. 14, first, the position of the light spot P 256, 1 of the exposure area 32 12 is detected by the set of slits 28 and the photodetector as the light spot position detecting means. Subsequently, the positions of the respective light spots on the light spot r r 256 in the 256th row of the exposure area 32 21 are detected in the order of P (256, 1024), P (256, 1023) ..., and the exposure area 32 12. The detection operation is terminated where the light point P (256, n) of the exposure area 32 21 indicating the X coordinate larger than the light point P (256, 1) of the () is detected. And the micromirror corresponding to the light spot which comprises c (1024) in the light spot light spot c (n + 1) of the exposure area | region 32 21 is identified as a micromirror (unused drawing part) which is not used at the time of this exposure.

예를 들면, 도 14에 있어서 노광 영역(3221)의 광점 P(256, 1020)이 노광 영 역(3212)의 광점 P(256, 1)보다도 큰 X좌표를 나타내고, 그 노광 영역(3221)의 광점 P(256, 1020)가 검출된 곳에서 검출 동작이 종료하였다면, 도 17에 있어서 사선으로 덮인 부분(70)에 상당하는 노광 영역(3221)의 제1021행부터 제1024행을 구성하는 광점에 대응하는 마이크로 미러가 본 노광시에 사용하지 않는 마이크로 미러로서 특정된다.For example, in FIG. 14, the light spots P (256, 1020) of the exposure area 32 21 represent the X coordinate larger than the light spots P (256, 1) of the exposure area 32 12 , and the exposure area 32 If the detection operation is terminated where the light points P (256, 1020) of 21 are detected, rows 1021 to 1024 of the exposure area 32 21 corresponding to the portion 70 covered with diagonal lines in FIG. The micromirror corresponding to the light point which comprises is specified as the micromirror which is not used at the time of this exposure.

다음으로, N중 노광의 수 N에 대하여 노광 영역(3212)의 광점 P(256, N)의 위치가 검출된다. 본 실시 형태(2)에는 N=2이므로, 광점 P(256, 2)의 위치가 검출된다. Next, the position of the light spot P (256, N) of the exposure area 32 12 is detected with respect to the number N of exposures among N. In the present embodiment (2), since N = 2, the positions of the light spots P (256, 2) are detected.

계속해서, 노광 영역(3221)의 광점열 중, 상기에서 본 노광시에 사용하지 않는 마이크로 미러에 대응하는 광점열로서 특정된 것을 제외하고, 가장 오른쪽의 제1020열을 구성하는 광점의 위치를 P(1, 1020)부터 순서대로 P(1, 1020), P(2, 1020)‥·로 검출해 가며, 노광 영역(3212)의 광점 P(256, 2)보다도 큰 X좌표를 나타내는 광점 P(m, 1020)가 검출된 곳에서 검출 동작을 종료한다.Subsequently, among the light spots in the exposure area 32 21 , the positions of the light spots constituting the rightmost 1020 columns except for those specified as the light spots corresponding to the micromirrors not used at the time of the exposure described above. A light point that detects P (1, 1020), P (2, 1020) ... in order from P (1, 1020) and shows an X coordinate larger than the light point P (256, 2) of the exposure area 32 12 . The detection operation is terminated where P (m, 1020) is detected.

그 후, 상기 광검출기에 접속된 연산장치에 있어서, 노광 영역(3212)의 광점 P(256, 2)의 X좌표와, 노광 영역(3221)의 광점 P(m, 1020) 및 P(m-1, 1020)의 X좌표를 비교하여 노광 영역(3221)의 광점 P(m, 1020)의 X좌표 쪽이 노광 영역(3212)의 광점 P(256, 2)의 X좌표에 가까울 경우는 노광 영역(3221)의 광점 P(1, 1020)부터 P(m-1, 1020)에 대응하는 마이크로 미러가 본 노광시에 사용하지 않는 마이크로 미러로서 특정된다.Then, in the arithmetic unit connected to the photodetector, the light spot P (m, 1020) of the X coordinate, and the exposed areas (32 21) of the light spot P (256, 2) of the exposure area (32 12) and P ( of exposed areas (32 21) compares the X coordinate of the m-1, 1020) the light spot p (m, 1020), X-coordinate-side is closer to the X coordinate of the light spot p (256, 2) of the exposure area (32 12) of the In this case, the micromirrors corresponding to the light points P (1, 1020) to P (m-1, 1020) of the exposure area 32 21 are specified as the micromirrors not used during this exposure.

또한, 노광 영역(3221)의 광점 P(m-1, 1020)의 X좌표 쪽이 노광 영역(3212)의 광점 P(256, 2)의 X좌표에 가까울 경우는 노광 영역(3221)의 광점 P(1, 1020)부터 P(m-2, 1020)에 대응하는 마이크로 미러가 본 노광에 사용하지 않는 마이크로 미러로서 특정된다.Further, the exposed areas (32 21), when close to the X-coordinate of the light spot P (256, 2) of the exposure area (32 21), the light spot P (m-1, 1020), X-coordinate-side the exposed areas (32 12) of the The micromirrors corresponding to the light points P (1, 1020) to P (m-2, 1020) are identified as micromirrors not used for this exposure.

또한, 노광 영역(3212)의 광점 P(256, N-1) 즉, 광점 P(256, 1)의 위치와 노광 영역(3221)의 다음 열인 제1019열을 구성하는 각 광점의 위치에 대해서도 동일한 검출 처리 및 사용하지 않는 마이크로 미러의 특정을 한다.Further, the light points P (256, N-1) of the exposure area 32 12 , that is, the positions of the light points P (256, 1) and the positions of the respective light points constituting the 1019 column which is the next column of the exposure area 32 21 . The same detection process and the micromirror not used are also specified.

그 결과, 예를 들면, 도 17에 있어서 해칭으로 덮인 영역(72)을 구성하는 광점에 대응하는 마이크로 미러가 실제의 노광시에 사용하지 않는 마이크로 미러로서 추가된다. 이들의 마이크로 미러에는 항상 그 마이크로 미러의 각도를 오프 상태의 각도로 설정하는 신호가 보내져 그들의 마이크로 미러는 실질적으로 노광에 사용되지 않는다.As a result, for example, the micromirror corresponding to the light point which comprises the area | region 72 covered by hatching in FIG. 17 is added as a micromirror which is not used at the time of an actual exposure. These micromirrors are always signaled to set the angle of the micromirrors to the off-state angle so that their micromirrors are practically not used for exposure.

이와 같이 실제의 노광시에 사용하지 않는 마이크로 미러를 특정하고, 상기 사용하지 않는 마이크로 미러를 제외한 것을 실제의 노광시에 사용하는 마이크로 미러로서 선택하는 것에 의해 노광 영역(3212)과 (3221)의 상기 헤드 사이의 연결영역에 있어서 이상적인 2중 노광에 대하여 노광 과다로 되는 영역 및 노광 부족으로 되는 영역의 합계 면적을 최소로 할 수 있고, 도 17의 하단에 나타낸 바와 같이, 이상적인 2중 노광에 지극히 가까운 균일한 노광을 실현할 수 있다.Thus particular a micro mirror is not used during the actual exposure of, said that no other than the micro-mirror that is used by selecting a micro-mirror used in the actual exposure of the exposure region (32 12) and (32 21) In the connection area between the heads, the total area of the overexposure area and the overexposure area with respect to the ideal double exposure can be minimized. A very close uniform exposure can be realized.

한편, 상기 예는 도 17에 있어서 해칭으로 덮인 영역(72)을 구성하는 광점의 특정 시에 노광 영역(3221)의 광점 P(256, 2)의 X좌표와, 노광 영역(3221)의 광점 P(m, 1020) 및 P(m-1, 1020)의 X좌표의 비교를 하지 않고, 즉, 노광 영역(3221)의 광점 P(1, 1020)에서 P(m-2, 1020)에 대응하는 마이크로 미러를 본 노광시에 사용하지 않는 마이크로 미러로서 특정해도 좋다. 그 경우, 상기 헤드 사이의 연결영역에 있어서, 이상적인 2중 노광에 대하여 노광 과다로 되는 영역의 면적이 최소가 되고, 또한 노광 부족으로 되는 영역이 생기지 않도록 마이크로 미러를 실제로 사용하는 마이크로 미러로서 선택할 수 있다.On the other hand, the X coordinate and the exposed areas (32 21) of the example of the light spot P (256, 2) of the exposure area (32 21) in particular when the light spots constituting the area 72 covered by hatching in FIG. 17 Without comparing the X coordinates of the light points P (m, 1020) and P (m-1, 1020), that is, at the light points P (1, 1020) of the exposure area 32 21 , P (m-2, 1020) May be specified as a micromirror not used during the present exposure. In such a case, in the connection area between the heads, the area of the overexposure area is minimized with respect to the ideal double exposure, and the micro mirror which actually uses the micro mirror can be selected so that there is no area underexposure. have.

또한, 노광 영역(3221)의 광점 P(1, 1020)에서 P(m-1, 1020)에 대응하는 마이크로 미러를 본 노광에 사용하지 않는 마이크로 미러로서 특정해도 좋다. 그 경우, 상기 헤드 사이의 연결영역에 있어서, 이상적인 2중 노광에 대하여 노광 부족으로 되는 영역의 면적이 최소가 되고, 또한 노광 과다로 되는 영역이 생기지 않도록 마이크로 미러를 실제로 사용하는 마이크로 미러로서 선택할 수 있다.Further, the light spots P (1, 1020), a micro mirror may be specified as micro mirrors not to use in the exposure corresponding to P (m-1, 1020) in the exposure area (32 21). In such a case, in the connection area between the heads, the area of the area underexposure with respect to the ideal double exposure is minimized, and the micromirror can be selected as the micromirror which actually uses the micromirror so as not to produce an area with excessive exposure. have.

또한, 상기 헤드 사이의 연결영역에 있어서, 이상적인 2중 묘화에 대하여 노광 과다로 되는 영역의 묘소 단위수(광점수)와 노광 부족으로 되는 영역의 묘소 단위수(광점수)가 동일하도록 실제로 사용하는 마이크로 미러를 선택하여도 좋다.In addition, in the connection area between the heads, the number of drawing units (light point number) in the area overexposed and the number of drawing units (light point number) in the area underexposed to the ideal double drawing are actually used. You may select a micromirror.

이상과 같이 패턴 형성 장치(1O)를 사용한 본 실시 형태(2)의 사용 묘소부의 지정 방법에 따르면, 복수의 노광 헤드의 X축 방향에 관한 상대 위치의 차이에 기인하는 해상도 편차와 농도 얼룩을 경감하고, 이상적인 N중 노광을 실현할 수 있다.According to the designation method of the use drawing part of this embodiment (2) using the pattern forming apparatus 10 as mentioned above, the resolution deviation and density | contrast spot which originate in the difference of the relative position with respect to the X-axis direction of a some exposure head are reduced. In addition, an ideal N-level exposure can be realized.

(3) 복수 노광 헤드 사이에 있어서 사용 묘소부 지정 방법<2>(3) The method of designating the use drawing part between a plurality of exposure heads <2>

본 실시 형태(3)에서는 패턴 형성 장치(10)에 의해 패턴 형성 재료(12)에 대하여 2중 노광을 하는 경우로서, 복수의 노광 헤드(30)에 의해 형성된 피노광면 상의 중복 노광 영역인 헤드 사이의 연결영역에 있어서, 두 개의 노광 헤드(일예로서 노광 헤드(3012)와 (3021))의 X축 방향에 관한 상대 위치의 이상적인 상태와 차이, 또 각 노광 헤드의 설치 각도 오차 및 두 개의 노광 헤드 사이의 상대 설치 각도 오차에 기인하는 해상도 편차와 농도 얼룩을 경감하고, 이상적인 2중 노광을 실현하기 위한 사용 묘소부의 지정방법을 설명한다.In this embodiment (3), when the pattern forming material 10 performs the double exposure with respect to the pattern forming material 12, it is between heads which are overlapping exposure areas on the to-be-exposed surface formed by the some exposure head 30. FIG. In the connection area of, the ideal state and difference of the relative positions of the two exposure heads (for example, the exposure heads 30 12 and 30 21 ) with respect to the X-axis direction, the installation angle error of each exposure head and the two The method of designating the use drawing part for reducing the resolution deviation and density | concentration unevenness resulting from the relative installation angle error between exposure heads, and realizing ideal double exposure is demonstrated.

각 노광 헤드(30) 즉, 각 DMD(36)의 설정 경사각도로서는 노광 헤드(30)의 설치 각도 오차 등이 없는 이상적인 상태이면, 사용가능한 1024열×256행의 묘소부(마이크로 미러(58))를 사용해서 정확히 2중 노광이 되는 각도θideal보다도 약간 큰 각도를 사용한다. 1024 rows x 256 rows of drawing parts (micromirror 58) that can be used as long as there is no installation angle error of the exposure head 30 as the set inclination angle of each exposure head 30, that is, each DMD 36. Use an angle slightly larger than the angle θ ideal for double exposure.

이 각도θideal은 상기 식1~3을 이용해서 상기(1)의 실시 형태와 동일하게 구해진 값이며, 본 실시 형태에서는 상기한 대로 s=256, N=2이므로, 각도 θideal은 약0.45도이다. 따라서, 설정 경사각도θ는 예를 들면, 0.50도 정도의 각도를 사용하면 좋다. 패턴 형성 장치(10)는 조정가능한 범위 내에서 각 노광 헤드(30) 즉, 각 DMD(36)의 설치 각도가 이 설정 경사각도θ에 가까운 각도가 되도록 초기 조정되어 있는 것으로 한다.This angle θ ideal is a value obtained in the same manner as in the embodiment (1) using the above formulas 1 to 3, and in the present embodiment, as described above, since s = 256 and N = 2, the angle θ ideal is about 0.45 degrees. to be. Therefore, the set tilt angle θ may be, for example, an angle of about 0.50 degrees. It is assumed that the pattern forming apparatus 10 is initially adjusted so that the installation angle of each exposure head 30, that is, each DMD 36, becomes an angle close to this set inclination angle θ within the adjustable range.

도 18은 상기한 바와 같이 각 노광 헤드(30) 즉, 각 DMD(36)의 설치 각도가 초기 조정된 패턴 형성 장치(10)에 있어서, 두 개의 노광 헤드(일예로서 노광 헤드(3012)와 (3021))의 설치 각도 오차 및 각 노광 헤드(3012)와 (3021) 사이의 상대 설치 각도 오차 및 상대 위치의 차이의 영향에 의해 노광면 상의 패턴에 생기는 얼룩의 예를 도시한 설명도이다.FIG. 18 shows two exposure heads (for example, the exposure head 30 12 ) in the pattern forming apparatus 10 in which the installation angles of the respective exposure heads 30, that is, the respective DMDs 36 are initially adjusted as described above. (30 21 )) and an example of unevenness occurring in the pattern on the exposure surface by the influence of the difference in the relative installation angle error and relative position between each of the exposure heads 30 12 and 30 21 . It is also.

도 18의 예에는 도 14의 예와 같이 X축 방향에 관한 노광 헤드(3012)와 (3021)의 상대 위치의 차이의 결과로서 1열 걸러 광점군(화소열군A 및 B)에 의한 노광 패턴의 쌍방으로 노광 영역(3212)과 (3221)의 피노광면 상의 상기 노광 헤드의 주사 방향과 직교하는 좌표축 상에서 중복하는 노광 영역에 있어서 이상적인 2중 노광의 상태보다도 노광량 과다 영역(74)이 생기고 이것이 농도 얼룩을 일으킨다.In the example of FIG. 18, as shown in the example of FIG. 14, exposure by a group of light spots (pixel columns A and B) as a result of the difference in the relative positions of the exposure heads 30 12 and 30 21 in the X-axis direction is shown. In the exposure area overlapping on the coordinate axis orthogonal to the scanning direction of the exposure head on the exposed surfaces of the exposure areas 32 12 and 32 21 in both of the patterns, the exposure amount excess area 74 is larger than the ideal double exposure state. Occurs and this causes concentration staining.

또한, 도 18의 예에는 각 노광 헤드의 설정 경사각도θ를 상기 식(1)을 충족시키는 각도θideal보다도 약간 크게 한 결과 및 각 노광 헤드의 설치 각도의 미세한 조정이 곤란하기 때문에 실제의 설치 각도가 상기의 설정 경사각도θ에서 어긋나버린 결과로서, 피노광면 상의 상기 노광 헤드의 주사 방향과 직교하는 좌표축 상에서 중복하는 노광 영역 이외의 영역에서도 1열 걸러 광점군(화소열군A 및 B)에 의한 노광 패턴의 쌍방으로 복수의 묘소부열에 의해 형성된 피노광면 상의 중복 노광 영역인 묘소부열 사이의 연결영역에 있어서, 이상적인 2중 노광의 상태보다 노광 과다로 되는 영역(76)이 생기고 이것이 새로운 농도 얼룩을 일으킨다.In addition, in the example of FIG. 18, the setting inclination angle θ of each exposure head is slightly larger than the angle θ ideal that satisfies Equation (1) above, and the actual installation angle is difficult because fine adjustment of the installation angle of each exposure head is difficult. Is exposed by the light spot group (pixel row groups A and B) in every other area as a result of shifting from the set inclination angle θ as described above, even in an area other than the overlapping exposure area on a coordinate axis orthogonal to the scanning direction of the exposure head on the exposed surface. In the connection area between the seedling rows, which are overlapping exposure areas on the exposed surface formed by a plurality of seedling rows on both sides of the pattern, a region 76 becomes overexposed than the ideal double exposure state, which causes a new density unevenness. .

본 실시 형태(3)에는 우선 각 노광 헤드(3012)와 (3021)의 설치 각도 오차 및 상대 설치 각도의 차이의 영향에 의한 농도 얼룩을 경감하기 위한 사용 화소선택 처리를 한다.In the present embodiment (3), first, a use pixel selection process for reducing density spots caused by the influence of the difference between the installation angle error and the relative installation angle of each of the exposure heads 30 12 and 30 21 is performed.

구체적으로는 상기 광점 위치 검출 수단으로서 슬릿(28) 및 광검출기의 세트를 사용하고 노광 헤드(3012)와 (3021)의 각각에 대해서 실경사각도θ'를 특정하고, 상기 실경사각θ'에 의거하여 상기 묘소부 선택 수단으로서 광검출기에 접속된 연산장치를 이용하고 실제의 노광에 사용하는 마이크로 미러를 선택하는 처리를 한다.Specifically, a real tilt angle θ 'is specified for each of the exposure heads 30 12 and 30 21 using a set of slits 28 and a photodetector as the light spot position detecting means, and the real tilt angle θ' Based on the drawing unit selection means, a processing unit connected to a photodetector is used to select a micromirror used for actual exposure.

-실경사각도θ'의 특정-Specific of real tilt angle θ '

실경사각도θ'의 특정은 노광 헤드(3012)에 대해서는 노광 영역(3212) 내의 광점 P(1, 1)과 P(256,1)의 위치를, 노광 헤드(3021)에 대해서는 노광 영역(3221) 내의 광점 P(1, 1024)와 P(256, 1024)의 위치를 각각 상술한 실시 형태(2)에서 사용한 슬릿(28)과 광검출기의 세트에 의해 검출하고, 그들을 잇는 직선의 경사각도와 노광 헤드의 주사 방향이 이루는 각도를 측정함으로써 행해진다.The specification of the real inclination angle θ 'indicates the positions of the light spots P (1, 1) and P (256, 1) in the exposure area 32 12 with respect to the exposure head 30 12 , and exposure with respect to the exposure head 30 21 . The positions of the light spots P (1, 1024) and P (256, 1024) in the area 32 21 are respectively detected by the set of slits 28 and the photodetectors used in the above-described embodiment (2), and a straight line connecting them This is done by measuring the angle between the inclination angle of the lens and the scanning direction of the exposure head.

-불사용 묘소부의 특정-Specific-of the unused cemetery part

그렇게 해서 특정된 실경사각도θ'를 사용하여, 광검출기에 접속된 연산장치는 상술한 실시 형태(1)에 있어서 연산장치와 동일하게 하기 식 4Using the specified real tilt angle θ ', the computing device connected to the photodetector was the same as the computing device in Embodiment (1) described above.

ttanθ'=N (식 4)ttanθ '= N (Equation 4)

의 관계를 충족시키는 값 t에 가장 가까운 자연수 T를 노광 헤드(3012)와 (3021)의 각각에 대하여 도출하고, DMD(36) 상의 (T+1)행부터 제256행의 마이크로 미러를 본 노광에 사용하지 않는 마이크로 미러로서 특정하는 처리를 한다.The natural number T closest to the value t satisfying the relation of D is derived for each of the exposure heads 30 12 and 30 21 , and the micro mirrors of the 256-th row from the (T + 1) -th row on the DMD 36 are viewed. The process of identifying as a micromirror that is not used is performed.

예를 들면, 노광 헤드(3012)에 대해서는 T=254, 노광 헤드(3021)에 대해서는 T=255가 도출된다면, 도 19에 있어서 사선으로 덮인 부분(78) 및 (80)을 구성하는 광점에 대응하는 마이크로 미러가 본 노광에 사용하지 않는 마이크로 미러로서 특정된다. 이에 의해, 노광 영역(3212)과 (3221) 내 헤드 사이의 연결영역 이외의 각 영역에 있어서 이상적인 2중 노광에 대하여 노광 과다로 되는 영역 및 노광 부족으로 되는 영역의 합계 면적을 최소로 할 수 있다.For example, if T = 254 for the exposure head 30 12 and T = 255 for the exposure head 30 21 , the light spots constituting the diagonally covered portions 78 and 80 in FIG. 19 are obtained. The micromirror corresponding to this is specified as a micromirror not used for this exposure. This minimizes the total area of the overexposed area and the underexposed area with respect to the ideal double exposure in each area other than the connection area between the exposure area 32 12 and the head in the 32 21 . Can be.

여기서, 상기의 값 t에 가장 가까운 자연수를 도출하는 것에 대신하여 값 t이상의 최소의 자연수를 도출하는 것도 좋다. 그 경우, 노광 영역(3212)과 (3221)의 복수의 노광 헤드에 의해 형성된 피노광면 상의 중복 노광 영역인 헤드 사이의 연결영역 이외의 각 영역에 있어서, 이상적인 2중 노광에 대하여 노광량 과다 면적이 최소가 되고, 또한 노광량 부족 면적이 생기지 않도록 할 수 있다.Here, instead of deriving the natural number closest to the above value t, the minimum natural number greater than or equal to the value t may be derived. In that case, in each area other than the connection area between the heads, which are overlapping exposure areas on the exposed surface formed by the plurality of exposure heads of the exposure areas 32 12 and 32 21 , the exposure dose excess area with respect to the ideal double exposure. This can be minimized and the exposure shortage area can be prevented from occurring.

또는, 값 t 이하의 최대의 자연수를 도출하는 것도 좋다. 그 경우, 노광 영역(3212)과 (3221)은 복수의 노광 헤드에 의해 형성된 피노광면 상의 중복 노광 영역인 헤드 사이의 연결영역 이외의 각 영역에 있어서, 이상적인 2중 노광에 대하여 노광 부족으로 되는 영역의 면적이 최소가 되고, 또한 노광 과다로 되는 영역이 생기지 않도록 할 수 있다.Alternatively, the maximum natural number below the value t may be derived. In that case, the exposure areas 32 12 and 32 21 are insufficient in exposure to the ideal double exposure in each area other than the connection area between the heads which are overlapping exposure areas on the exposed surface formed by the plurality of exposure heads. The area of the area | region used becomes the minimum and it can prevent that the area | region which becomes overexposure occurs.

복수의 노광 헤드에 의해 형성된 피노광면 상의 중복 노광 영역인 헤드 사이의 연결영역 이외의 각 영역에 있어서, 이상적인 2중 노광에 대하여 노광 과다로 되는 영역의 묘소 단위수(광점수)와 노광 부족으로 되는 영역의 묘소 단위수(광점수)가 동일하도록 본 노광시에 사용하지 않는 마이크로 미러를 특정하여도 좋다.In each area other than the connection area between the heads, which are overlapping exposure areas on the exposed surface formed by the plurality of exposure heads, the number of writer units (light points) and insufficient exposure of the areas that are overexposed to the ideal double exposure are obtained. You may specify the micromirror which is not used at the time of this exposure so that the drawing unit number (light spot number) of an area may be the same.

그 후, 도 19에 있어서 사선으로 덮인 영역(78) 및 (80)을 구성하는 광점 이외의 광점에 대응하는 마이크로 미러에 관해서 도 14~17을 사용하여 설명한 본 실시 형태(3)와 동일한 처리를 하여 도 19에 있어서 사선으로 덮인 영역(82) 및 해칭으로 덮인 영역(84)을 구성하는 광점에 대응하는 마이크로 미러가 특정되어 본 노광시에 사용하지 않는 마이크로 미러로서 추가된다.Subsequently, the same processing as that of the present embodiment (3) described with reference to FIGS. 14 to 17 is carried out with respect to the micromirrors corresponding to the light points other than the light points constituting the regions 78 and 80 covered with diagonal lines in FIG. 19, the micromirror corresponding to the light spot which comprises the area | region 82 covered with the diagonal line and the area | region 84 covered with hatching is specified, and is added as a micromirror which is not used at the time of this exposure.

이들은 노광시에 사용하지 않는 것으로서 특정된 마이크로 미러에 대하여, 상기 묘소부소 제어 수단에 의해 상시 오프 상태의 각도로 설정하는 신호가 보내져 그들의 마이크로 미러는 실질적으로 노광에 관여하지 않는다.These micro-mirrors specified as not used at the time of exposure are sent by the above-mentioned drawing element control means to set a signal to be set at an angle in the always-off state so that their micromirrors do not substantially participate in exposure.

이상과 같이 패턴 형성 장치(1O)를 사용한 본 실시 형태(3)의 사용 묘소부의 지정 방법에 따르면, 복수의 노광 헤드의 X축 방향에 관한 상대 위치의 차이, 및 각 노광 헤드의 설치 각도 오차 및 노광 헤드 사이의 상대 설치 각도 오차에 기인하는 해상도 편차와 농도 얼룩을 경감하고, 이상적인 N중 노광을 실현할 수 있다.According to the designation method of the use drawing part of this embodiment (3) which used the pattern forming apparatus 10 as mentioned above, the difference of the relative position with respect to the X-axis direction of a some exposure head, the installation angle error of each exposure head, Resolution variation and density unevenness caused by the relative installation angle error between the exposure heads can be reduced, and ideal N-level exposure can be realized.

이상, 패턴 형성 장치(1O)에 의한 사용 묘소부 지정 방법에 대해서 상세하게 설명했지만, 상기 실시 형태(1)~(3)는 일예에 지나지 않고, 본 발명의 범위를 일탈 하지 않는 각종 변경이 가능하다.As mentioned above, although the use drawing part designation method by the pattern forming apparatus 10 was demonstrated in detail, the said embodiment (1)-(3) is only an example, and various changes are possible which do not deviate from the range of this invention. Do.

또한, 상기의 실시 형태(1)~(3)에는 피노광면 상의 광점 위치를 검출하기 위한 수단으로서 슬릿(28)과 단일 셀형의 광검출기의 세트를 사용하였지만, 이에 한정되지 않고 어떠한 형태의 것을 이용해도 좋고, 예를 들면, 2차원 검출기 등을 이용해도 좋다.In addition, although the said embodiment (1)-(3) used the set of the slit 28 and the single cell type photodetector as a means for detecting the light spot position on a to-be-exposed surface, it is not limited to this, It uses any form of thing For example, a two-dimensional detector or the like may be used.

또한, 상기의 실시 형태(1)~(3)에는 슬릿(28)과 광검출기의 세트에 의한 피노광면 상의 광점 위치 검출 결과에서 실경사각도θ'를 구하고, 실경사각도θ'에 의거해서 사용하는 마이크로 미러를 선택했지만, 실경사각도θ'의 도출을 하지 않고 사용가능한 마이크로 미러를 선택하는 형태도 좋다. 또한, 예를 들면, 모든 사용가능한 마이크로 미러를 사용한 참조 노광으로 하고, 참조 노광 결과는 육안 관찰에 의해 해상도나 농도 얼룩 확인 등에 의해 조작자가 사용하는 마이크로 미러를 수동으로 지정하는 형태도 본 발명의 범위에 포함된다.Further, in the above embodiments (1) to (3), the real tilt angle θ 'is obtained from the light point position detection result on the exposed surface by the slit 28 and the set of the photodetectors, and is used based on the real tilt angle θ'. Although a micromirror is selected, a form in which a usable micromirror is selected without deriving a real tilt angle θ 'may be used. Further, for example, a reference exposure using all available micromirrors, and the reference exposure result is a form of manually designating a micromirror used by an operator by visual observation or by confirming resolution or density spots, etc., is also within the scope of the present invention. Included in

한편, 피노광면 상에 생긴 패턴 왜곡은 상기의 예로 설명한 각도 왜곡 이외에도 각종의 형태가 존재한다.On the other hand, the pattern distortion generated on the exposed surface has various forms in addition to the angle distortion described in the above examples.

일예로서는 도 20a에 나타낸 바와 같이 DMD(36) 상의 각 마이크로 미러(58)의 광선이 다른 배율로 노광면 상의 노광 영역(32)에 도달해버린 배율 왜곡의 형태가 있다. As an example, as shown in FIG. 20A, there is a form of magnification distortion in which the light rays of the micromirrors 58 on the DMD 36 have reached the exposure area 32 on the exposure surface at different magnifications.

또한, 다른 예로서 도 20b에 나타낸 바와 같이, DMD(36) 상의 각 마이크로 미러(58)에서 광선이 다른 빔 직경으로 노광면 상의 노광 영역(32)에 도달해버린 빔 직경 왜곡의 형태도 있다. 이들의 배율 왜곡 및 빔 직경 왜곡은 주로 DMD(36)와 노광면 사이의 광학계의 각종 수차나 정렬 차이에 기인해서 생긴다.As another example, as shown in FIG. 20B, in the micromirrors 58 on the DMD 36, there is also a form of beam diameter distortion in which the light beam reaches the exposure area 32 on the exposure surface at a different beam diameter. These magnification distortions and beam diameter distortions mainly occur due to various aberrations or alignment differences in the optical system between the DMD 36 and the exposure surface.

또한 다른 예로서, DMD(36) 상의 각 마이크로 미러(58)의 광선이 다른 광량으로 노광면 상의 노광 영역(32)에 도달해버린 광량 왜곡의 형태도 있다. 이 광량 왜곡은 각종 수차나 정렬 차이의 이외에 DMD(36)와 노광면 사이의 광학요소(예를 들면 한 개의 렌즈인 도 5의 렌즈(52) 및 (54))의 투과율의 위치 의존성이나 DMD(36) 자체에 의한 광량 얼룩에 기인해서 생긴다. 이들의 형태의 패턴 왜곡도 노광면 상에 형성되는 패턴에 해상도나 농도의 얼룩을 생기게 한다.As another example, there is also a form of light amount distortion in which the light rays of the micromirrors 58 on the DMD 36 have reached the exposure area 32 on the exposure surface at different light amounts. This light quantity distortion is not only various aberrations or alignment differences, but also the positional dependence of the transmittance of the optical elements (for example, the lenses 52 and 54 of FIG. 5 as one lens) and the DMD ( 36) It is caused by the amount of light by itself. Pattern distortions in these forms also cause unevenness of resolution or density in the pattern formed on the exposure surface.

상기의 실시 형태(1)~(3)에 따르면, 본 노광에 실제로 사용하는 마이크로 미러를 선택한 후, 이들의 형태의 패턴 왜곡의 잔류 요소도 상기의 각도 왜곡의 잔류 요소와 동일하게 2중 노광에 의한 보완 효과로 고르게 할 수 있지만, 상기 광변조 수단에 의해 변조시킨 광을 마이크로 렌즈 배열, 개구 어레이 및 결상광학계 등을 통해서 노광을 함으로써 패턴 왜곡의 영향을 제거해도 좋다.According to said embodiment (1)-(3), after selecting the micromirror actually used for this exposure, the residual element of the pattern distortion of these forms also applies to double exposure similarly to the residual element of the said angle distortion. Although it can be made even by the complementary effect by this, you may remove the influence of pattern distortion by exposing the light modulated by the said optical modulation means through a micro lens array, an opening array, an imaging optical system, etc.

《마이크로 렌즈 배열》Microlens Array

상기 마이크로 렌즈 배열로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있지만, 예를 들면, 상기 묘소부에 있어서 출사면의 왜곡에 의한 수차를 보정가능한 비구면을 갖는 마이크로 렌즈를 배열한 것을 바람직하게 열거할 수 있다.There is no restriction | limiting in particular as said microlens array, Although it can select suitably according to the objective, For example, what arrange | positioned the microlens which has an aspherical surface which can correct the aberration by the distortion of an emission surface in the said drawing part is mentioned preferably. Can be.

상기 비구면으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있지만, 예를 들면, 원환체면이 바람직하다.There is no restriction | limiting in particular as said aspherical surface, Although it can select suitably according to the objective, For example, a toric surface is preferable.

이하, 상기 마이크로 렌즈 배열, 상기 개구 어레이 및 상기 결상광학계 등에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.Hereinafter, the micro lens array, the aperture array, the imaging optical system, and the like will be described with reference to the drawings.

도 35a는 DMD(36), DMD(36)에 레이저 광을 조사하는 광조사 수단(144), DMD(36)에서 반사된 레이저 광을 확대해서 결상하는 렌즈계(결상광학계)(454, 458), DMD(36)의 각 묘소부에 대응해서 다수의 마이크로 렌즈(474)가 배치된 마이크로 렌즈 배열(472), 마이크로 렌즈 배열(472)의 각 마이크로 렌즈에 대응해서 다수의 개구(478)가 마련되어진 개구 어레이(476), 개구를 통과한 레이저 광을 패턴 형성 재료(12)(피노광면)에 결상하는 렌즈계(결상광학계)(480, 482)로 구성되는 노광 헤드를 나타낸다.35A shows the DMD 36, light irradiation means 144 for irradiating laser light to the DMD 36, lens systems (imaging optical systems) 454 and 458 for magnifying and imaging the laser light reflected from the DMD 36; A microlens array 472 in which a plurality of microlenses 474 are arranged corresponding to each drawing part of the DMD 36, and a plurality of openings 478 are provided in correspondence with each microlens of the microlens array 472; An exposure head composed of lens systems (imaging optical systems) 480 and 482 for forming the aperture array 476 and the laser light passing through the aperture on the pattern forming material 12 (exposed surface).

여기서 도 36에 DMD(36)를 구성하는 마이크로 미러(58) 반사면의 평면도를 측정한 결과를 나타낸다. 도 36에 있어서는 반사면의 동일한 높이 위치를 등고선으로 연결하여 나타내고 있으며, 등고선의 피치는 5nm가다. 한편 도 36에 도시된 x방향 및 y방향은 마이크로 미러(58)의 두 개의 대각선 방향이며, 마이크로 미러(58)는 y방향으로 연장된 회전축을 중심으로서 상술한 바와 같이 회전한다. 또한, 도 37a 및 도 37b에는 각각 상기 x방향, y방향을 따라 마이크로 미러(58) 반사면의 높이 위치 변위를 나타낸다.36 shows the result of measuring the plan view of the reflecting surface of the micromirror 58 constituting the DMD 36. In Fig. 36, the same height positions of the reflection surfaces are connected by contour lines, and the pitch of the contour lines is 5 nm. On the other hand, the x direction and the y direction shown in FIG. 36 are two diagonal directions of the micro mirror 58, and the micro mirror 58 rotates as described above with respect to the rotation axis extending in the y direction. 37A and 37B show the height position displacement of the reflecting surface of the micromirror 58 along the x direction and the y direction, respectively.

도 36, 도 37a 및 도 37b에 나타낸 대로 마이크로 미러(58)의 반사면에는 왜곡이 존재하고, 특히 미러 중앙부에 주목해 보면, 한 개의 대각선 방향(y방향)의 왜곡이 다른 대각선 방향(x방향)의 왜곡보다도 크다. 이 때문에, 마이크로 렌즈 배열(55)의 마이크로 렌즈(55a)로 집광된 레이저 광 B의 집광위치에 있어서 형상이 왜곡되는 문제가 발생할 수 있다.36, 37A, and 37B, distortion exists in the reflecting surface of the micromirror 58, and in particular, in the center of the mirror, distortion in one diagonal direction (y direction) is different in the diagonal direction (x direction). Greater than the distortion of). For this reason, a problem may arise that the shape is distorted at the condensing position of the laser light B condensed by the microlens 55a of the microlens array 55.

본 발명의 패턴 형성 방법에 있어서 상기 문제를 방지하기 위해서, 마이크로 렌즈 배열(55)의 마이크로 렌즈(55a)가 종래와는 다른 특수한 형상을 하고 있다. 이하, 그 점에 대해서 상세하게 설명한다.In order to prevent the above problem in the pattern formation method of the present invention, the microlens 55a of the microlens array 55 has a special shape different from the conventional one. This point will be described in detail below.

도 38a 및 도 38b은 각각 마이크로 렌즈 배열(55) 전체의 정면형상 및 측면형상을 상세하게 나타내는 것이다. 이들 도에는 마이크로 렌즈 배열(55)의 각부의 치수도 기입하고 있으며, 그들의 단위는 mm이다. 본 발명의 패턴 형성 방법에는 먼저 도 4를 참조해서 설명한 바와 같이 DMD(36)의 1024개×256열의 마이크로 미러(58)가 구동되는 것이며, 거기에 대응하여 마이크로 렌즈 배열(55)은 횡방향으로 1024개 늘어선 마이크로 렌즈(55a)의 열을 종방향으로 256열 병설하여 구성되어 있다. 한편, 도 38a에서는 마이크로 렌즈 배열(55)의 나열 순서를 횡방향에 대해서는 j로, 종방향에 대해서는 k로 나타내고 있다.38A and 38B show the front shape and the side shape of the micro lens array 55 as a whole, respectively. These figures also indicate the dimensions of each part of the microlens array 55, and their units are mm. In the pattern forming method of the present invention, as described above with reference to FIG. 4, the 1024 x 256 rows of micromirrors 58 of the DMD 36 are driven, and the microlens array 55 is correspondingly moved in the lateral direction. The rows of 1024 micro lenses 55a are arranged in parallel in the longitudinal direction. In FIG. 38A, the arrangement order of the microlens arrays 55 is indicated by j in the lateral direction and by k in the longitudinal direction.

또한, 도 39a 및 도 39b는 각각 마이크로 렌즈 배열(55)에 있어서 하나의 마이크로 렌즈(55a)의 정면형상 및 측면형상을 나타내는 것이다. 한편, 도 39a에는 마이크로 렌즈(55a)의 등고선을 나란히 나타내고 있다. 각 마이크로 렌즈(55a)의 광출사 측의 단면은 마이크로 미러(58) 반사면의 왜곡에 의한 수차를 보정하는 비구면 형상이라 한다. 더 구체적으로는, 마이크로 렌즈(55a)는 원환체렌즈라고 하며, 상기 x방향에 광학적으로 대응하는 방향의 곡률 반경 Rx=-0.125mm, 상기 y방향에 대응하는 방향의 곡률 반경 Ry=-0.1mm이다.39A and 39B show front and side shapes of one micro lens 55a in the micro lens array 55, respectively. 39A, the contour lines of the microlenses 55a are shown side by side. The cross section on the light exit side of each micro lens 55a is referred to as an aspherical shape for correcting aberration due to distortion of the micromirror 58 reflecting surface. More specifically, the microlens 55a is called a toric lens, and has a radius of curvature Rx = -0.125 mm in the direction optically corresponding to the x direction, and a radius of curvature Ry in the direction corresponding to the y direction Ry = -0.1 mm. to be.

그러나, 상기 x방향 및 y방향에 평행한 단면 내에 있어서 레이저 광 B의 집광 상태는 개략적으로 각각 도 40a 및 도 40b에 나타낸 대로 된다. 즉, x방향에 평 행한 단면내와 y방향에 평행한 단면내를 비교하면 후자의 단면 내쪽이 마이크로 렌즈(55a)의 곡률 반경보다 작고, 촛점거리가 더 짧아져 있다.However, the condensing state of the laser light B in the cross sections parallel to the x direction and the y direction is as shown in Figs. 40A and 40B, respectively. That is, comparing the inside of the cross section parallel to the y direction and the inside of the cross section parallel to the y direction is smaller than the radius of curvature of the microlens 55a, and the focal length is shorter.

마이크로 렌즈(55a)가 상기 형상을 한 경우, 상기 마이크로 렌즈(55a)의 집광 위치(초점 위치) 근방에 있어서 빔 직경을 계산기에 의해 시뮬레이션한 결과를 도 41, 42, 43 및 44에 나타낸다. 또한 비교를 위해 마이크로 렌즈(55a)가 곡률반경Rx=Ry=-O.1mm인 구면형상일 경우에 대해서 동일한 시뮬레이션을 행한 결과를 도 45, 46, 47 및 48에 도시한다. 한편, 각 도에 있어서 z의 값은 마이크로 렌즈(55a)의 핀트 방향의 평가 위치를 마이크로 렌즈(55a)의 빔 출사면부터 거리로 나타내고 있다.41, 42, 43 and 44 show the results of the simulation of the beam diameter by the calculator in the vicinity of the condensing position (focal position) of the microlens 55a when the microlens 55a has the shape described above. 45, 46, 47, and 48 show the results of the same simulation for the case where the microlens 55a has a spherical shape with a radius of curvature Rx = Ry = −0.1 mm for comparison. In addition, in each figure, the value of z represents the evaluation position of the pint direction of the microlens 55a by distance from the beam exit surface of the microlens 55a.

또한, 상기 시뮬레이션으로 사용한 마이크로 렌즈(55a)의 면형상은 하기 계산식으로 계산된다.In addition, the surface shape of the micro lens 55a used by the said simulation is calculated by the following formula.

[수 1][1]

Figure 112007061766816-PCT00001
Figure 112007061766816-PCT00001

단, 상기 계산식에 있어서 Cx는 x방향의 곡률(=1/Rx)을 의미하고, Cy는 y방향의 곡률(=1/Ry)을 의미하고, X는 x방향에 관한 렌즈 광축 O로부터 거리를 의미하고, Y는 y방향에 관한 렌즈 광축 O로부터 거리를 의미한다.In the above formula, Cx means curvature in the x direction (= 1 / Rx), Cy means curvature in the y direction (= 1 / Ry), and X is the distance from the lens optical axis O in the x direction. Y means the distance from the lens optical axis O in the y direction.

도 41~44와 도 45~48을 비교하면 명확한 바와 같이, 본 발명의 패턴 형성 방법에는 마이크로 렌즈(55a)를 y방향에 평행한 단면 내의 촛점거리가 x방향에 평행 한 단면 내의 촛점거리 보다 작은 원환체렌즈에 의해 그 집광위치 근방에 있어서 빔 형상의 왜곡이 억제된다. 그렇다면, 왜곡이 없는 더 고정세한 화상을 패턴 형성 재료(12)에 노광할 수 있게 된다. 또한, 도 41~44에 도시한 본 실시 형태 쪽은 빔 직경이 작은 영역이 더욱 넓다. 즉, 초점 심도가 더 크다는 것을 알 수 있다.As is clear from FIGS. 41 to 44 and 45 to 48, in the pattern formation method of the present invention, the focal length in the cross section parallel to the y direction of the microlens 55a is smaller than the focal length in the cross section parallel to the x direction. The toric lens suppresses distortion of the beam shape in the vicinity of the condensing position. If so, a finer image without distortion can be exposed to the pattern forming material 12. In addition, in this embodiment shown in FIGS. 41-44, the area | region with a small beam diameter is further wider. In other words, it can be seen that the depth of focus is larger.

한편, 마이크로 미러(58)의 x방향 및 y방향에 관한 중앙부의 왜곡의 대소관계가 상기와 반대로 되는 경우는 x방향에 평행한 단면 내의 촛점 거리가 y방향에 평행한 단면 내의 촛점 거리보다도 작은 원환체렌즈로 마이크로 렌즈를 구성하면, 동일하게 왜곡이 없고 더욱 고정세한 화상을 패턴 형성 재료(12)에 노광할 수 있게 된다.On the other hand, when the magnitude relationship of the distortion of the center portion in the x-direction and the y-direction of the micromirror 58 is reversed to the above, an annular ring whose focal length in the cross section parallel to the x direction is smaller than the focal length in the cross section parallel to the y direction When the microlenses are composed of the body lens, the image without distortion and with the higher definition can be exposed to the pattern forming material 12.

또한, 도 35a에 나타낸 바와 같이, 마이크로 렌즈 배열(472)의 집광위치 근방에 배치된 개구 어레이(476)은 그 각 개구(478)에 그와 대응하는 마이크로 렌즈(474)를 통과하는 광만이 입사하도록 배치된 것이다. 즉, 이 개구 어레이(476)을 형성함으로써 각 개구(478)에 그와 대응하지 않는 인접하는 마이크로 렌즈(474)에서 광이 입사하는 것을 방지하여 소광비를 높일 수 있다.In addition, as shown in FIG. 35A, the opening array 476 disposed near the condensing position of the microlens array 472 has only light passing through the microlens 474 corresponding to the opening 478. It is arranged to. In other words, by forming the opening array 476, the light extinction ratio can be increased by preventing light from entering the adjacent microlenses 474 that do not correspond to the openings 478.

본래, 상기 목적으로 설치된 상기 개구 어레이의 상기 개구의 직경을 어느 정도 작게 하면, 상기 마이크로 렌즈의 집광위치에 있어서 빔 형상의 왜곡을 억제하는 효과도 얻을 수 있다. 그러나 그렇게 했을 경우 상기 개구 어레이에서 차단되는 광량이 더 많아지고, 광이용 효율이 저하하게 된다. 그것에 대해서 상기 마이크로 렌즈를 비구면형상으로 하는 경우, 광을 차단하지 않으므로 광이용 효율도 높게 유지된다.Originally, if the diameter of the aperture of the aperture array provided for the purpose is made smaller, the effect of suppressing the distortion of the beam shape at the condensing position of the microlens can also be obtained. However, in doing so, the amount of light blocked in the opening array becomes larger and the light utilization efficiency is lowered. On the other hand, when the microlens is aspheric in shape, light is not blocked, so the light utilization efficiency is also maintained.

또한, 본 발명의 패턴 형성 방법에 있어서, 상기 마이크로 렌즈는 2차 비구면형상이어도 좋고, 더욱 고차(4차, 6차‥·)의 비구면형상이어도 좋다. 상기 고차의 비구면형상을 사용함으로써 빔 형상을 더욱 고정세하게 할 수 있다.Further, in the pattern formation method of the present invention, the microlenses may be of secondary aspherical shape or may be of higher order (fourth order, sixth order ...) aspherical shape. By using the higher-order aspherical shape, the beam shape can be made more precise.

또한, 이상 설명한 실시 형태에서는 상기 마이크로 렌즈의 광출사 측의 단면이 비구면(원환체면)으로 되어 있지만, 두 개의 광통과 단면의 일방을 구면으로 하고 다른 일방을 원통형면으로 한 마이크로 렌즈로 상기 마이크로 렌즈 배열을 구성하여, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수도 있다.In addition, in the above-described embodiment, the cross section on the light exit side of the microlens is an aspherical surface (a torus surface), but the microlens is a microlens in which one of the two light passages has a spherical surface and the other has a cylindrical surface. By configuring the arrangement, the same effects as in the above embodiment can be obtained.

또한, 이상 설명한 실시 형태에 있어서는 상기 마이크로 렌즈 배열의 상기 마이크로 렌즈가 상기 마이크로 미러 반사면의 왜곡에 의한 수차를 보정하는 비구면형상을 하고 있지만, 이러한 비구면 형상을 사용하는 대신에 상기 마이크로 렌즈 배열을 구성하는 각 마이크로 렌즈에 상기 마이크로 미러 반사면의 왜곡에 의한 수차를 보정하는 굴절률 분포를 갖게 해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.In the above-described embodiment, the microlens of the microlens array has an aspherical shape for correcting aberration due to distortion of the micromirror reflecting surface. However, the microlens array is constituted instead of using such aspherical surface shape. The same effect can be obtained even if each microlens has a refractive index distribution for correcting aberration due to distortion of the micromirror reflection surface.

그러한 마이크로 렌즈(155a)의 일예를 도 49a 및 도 49b에 도시하였다. 도 49a 및 도 49b는 각각 이 마이크로 렌즈(155a)의 정면형상 및 측면형상을 나타내는 것이며, 도시된 대로 이 마이크로 렌즈(155a)의 외형 형상은 평행평판상이다. 한편, 도 49a 및 도 49b에 있어서 x, y방향은 기술한 대로다.An example of such a micro lens 155a is shown in Figs. 49A and 49B. 49A and 49B show the front shape and the side shape of this micro lens 155a, respectively, and as shown, the external shape of this micro lens 155a is parallel plate shape. In addition, the x and y directions are as described in FIGS. 49A and 49B.

또한, 도 50a 및 도 50b는 이 마이크로 렌즈(155a)에 의한 상기 x방향 및 y방향에 평행한 단면 내에 있어서 레이저 광B의 집광 상태를 개략적으로 도시하고 있다. 이 마이크로 렌즈(155a)는 광축 O에서 바깥쪽을 향해서 점점 증대하는 굴절률 분포를 가지며, 도 50a 및 도 50b에 있어서 마이크로 렌즈(155a) 내에 나타내는 파선은 그 굴절률이 광축 O로부터 소정의 동일한 피치로 변화한 위치를 나타내고 있다. 도시된 대로 x방향에 평행한 단면 내와 y방향에 평행한 단면 내를 비교하면, 후자의 단면 내가 마이크로 렌즈(155a)의 굴절률 변화의 비율이 더 크며, 촛점 거리가 더 짧아져 있다. 이러한 굴절률 분포형 렌즈로 구성되는 마이크로 렌즈 배열을 사용하여도, 상기 마이크로 렌즈 배열(55)을 사용하는 경우와 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다.50A and 50B schematically show the condensing state of the laser light B in the cross section parallel to the x direction and the y direction by this microlens 155a. This microlens 155a has a refractive index distribution that gradually increases outward on the optical axis O, and the broken lines shown in the microlenses 155a in FIGS. 50A and 50B change their refractive index from the optical axis O to a predetermined same pitch. It shows one location. As shown, when comparing the cross section parallel to the x direction and the cross section parallel to the y direction, the ratio of the refractive index change of the microlens 155a in the latter cross section is larger, and the focal length is shorter. Even when a microlens array composed of such refractive index distribution lenses is used, the same effects as in the case of using the microlens array 55 can be obtained.

한편, 먼저 도 39, 도 40a 및 도 40b에 나타낸 마이크로 렌즈(55a)와 같이 면형상을 비구면으로 한 마이크로 렌즈에 있어서, 아울러 상술한 바와 같은 굴절률분포를 주고, 면형상과 굴절률 분포의 쌍방에 의해 마이크로 미러(58) 반사면의 왜곡에 의한 수차를 보정하도록 해도 좋다.On the other hand, in the microlens having a planar aspheric surface as in the microlens 55a shown in Figs. 39, 40A and 40B, the refractive index distribution as described above is also given, and both the planar shape and the refractive index distribution are provided. The aberration caused by the distortion of the reflecting surface of the micromirror 58 may be corrected.

또한, 상기의 실시 형태에는 DMD(36)를 구성하는 마이크로 미러(58) 반사면의 왜곡에 의한 수차를 보정하고 있지만, DMD 이외의 공간 광변조 소자를 사용하는 본 발명의 패턴 형성 방법에 있어서도 그 공간 광변조 소자의 묘소부 면에 왜곡이 존재하는 경우는 본 발명을 적용해서 그 왜곡에 의한 수차를 보정하고, 빔 형상에 왜곡이 생기는 것을 방지할 수 있다.In addition, although the aberration by the distortion of the reflecting surface of the micromirror 58 which comprises the DMD 36 is corrected in said embodiment, also in the pattern formation method of this invention using spatial light modulation elements other than DMD, When distortion exists in the surface of the drawing part of the spatial light modulator, the present invention can be applied to correct aberrations caused by the distortion, thereby preventing distortion in the beam shape.

다음으로 상기 결상 광학계에 대해서 더 설명한다.Next, the imaging optical system will be further described.

상기 노광 헤드에는 도 35a에 나타낸 바와 같이 광조사 수단(144)에서 레이저 광이 조사되면, DMD(36)에 의해 온방향으로 반사되는 광속선의 단면적이 렌즈계(454, 458)에 의해 몇 배(예를 들면, 2배)로 확대된다. 확대된 레이저 광은 마이크로 렌즈 배열(472)의 각 마이크로 렌즈(474)에 의해 DMD(36)의 각 묘소부에 대응 해서 집광되어, 개구 어레이(476)이 대응하는 각 개구(478)를 통과한다. 개구를 통과한 레이저 광은 렌즈계(480, 482)에 의해 피노광면(12)상에 결상된다.When the laser beam is irradiated to the exposure head by the light irradiation means 144 as shown in Fig. 35A, the cross-sectional area of the light beam reflected by the DMD 36 in the on direction is several times (e.g., by the lens system 454 and 458). For example, 2 times). The magnified laser light is condensed by each micro lens 474 of the micro lens array 472 corresponding to each drawing part of the DMD 36, and the opening array 476 passes through the corresponding opening 478. . The laser light passing through the aperture is imaged on the exposed surface 12 by the lens systems 480 and 482.

이 결상광학계에는 DMD(36)에 의해 반사된 레이저 광은 확대 렌즈(454, 458)에 의해 몇 배로 확대되어서 피노광면(56)에 투영되므로 전체의 화상영역이 확대된다. 이때, 마이크로 렌즈 배열(472) 및 개구 어레이(476)이 배치되지 않으면, 도 35b에 나타낸 바와 같이 피노광면(56)에 투영되는 각 빔 스폿BS의 1묘소 사이즈(스폿 사이즈)가 노광 영역(468)의 사이즈에 따라서 큰 것이 되고, 노광 영역(468)의 선예도을 나타내는 MTF(Modulation Transfer Function) 특성이 저하한다.In this imaging optical system, the laser light reflected by the DMD 36 is magnified by the magnification lenses 454 and 458 and projected onto the exposed surface 56, thereby enlarging the entire image area. At this time, if the microlens array 472 and the aperture array 476 are not arranged, as shown in Fig. 35B, one drawing size (spot size) of each beam spot BS projected on the exposed surface 56 is exposed to the exposure area 468. ), Which is large depending on the size of the lens, and the MTF (Modulation Transfer Function) characteristic of the sharpness of the exposure area 468 is deteriorated.

한편, 마이크로 렌즈 배열(472) 및 개구 어레이(476)을 배치했을 경우에는 DMD(36)에 의해 반사된 레이저 광은 마이크로 렌즈 배열(472)의 각 마이크로 렌즈에 의해 DMD(36)의 각 묘소부에 대응해서 집광된다. 이에 의해, 도 35c에 나타낸 바와 같이, 노광 영역이 확대되었을 경우에도 각 빔 스폿BS의 스폿 사이즈를 희망하는 크기(예를 들면, 10㎛×10㎛)로 축소할 수 있고, MTF 특성의 저하를 방지해서 고정세한 노광을 할 수 있다. 한편, 노광 영역(468)이 기울어져 있는 것은 묘소 간의 간극을 없애기 위해서 DMD(36)를 기울여서 배치하고 있기 때문이다.On the other hand, when the microlens array 472 and the aperture array 476 are disposed, the laser light reflected by the DMD 36 is moved by each microlens of the microlens array 472 to each drawing part of the DMD 36. In response to this, the light is collected. As a result, as shown in FIG. 35C, even when the exposure area is enlarged, the spot size of each beam spot BS can be reduced to a desired size (for example, 10 μm × 10 μm), thereby reducing the deterioration of the MTF characteristic. It can prevent and high-definition exposure can be performed. On the other hand, the exposure area 468 is inclined because the DMD 36 is inclined so as to eliminate the gap between the graveyards.

또한, 도 35a에 나타낸 바와 같이 마이크로 렌즈(474)의 수차에 의한 빔이 두꺼워져도, 개구 어레이(476)에 의해 피노광면(12) 상의 스폿 사이즈가 일정한 크기가 되도록 빔을 정형할 수 있음과 동시에 각 묘소에 대응해서 형성된 개구 어레이(476)을 통과시키는 것에 의해 인접하는 묘소 간의 크로스토크를 방지할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 35A, even when the beam due to the aberration of the microlens 474 becomes thick, the beam can be shaped so that the spot size on the exposed surface 12 becomes constant by the aperture array 476. By passing the opening array 476 formed corresponding to each graveyard, crosstalk between adjacent graveyards can be prevented.

또한, 광조사 수단(144)에 후술하는 고휘도 광원을 사용함으로써 렌즈(458)에서 마이크로 렌즈 배열(472)의 각 마이크로 렌즈에 입사하는 광속의 각도가 작아지므로 인접하는 묘소의 광속 일부가 입사하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 고소광비를 실현할 수 있다.In addition, since the angle of the light beam incident on the microlenses of the microlens array 472 in the lens 458 is reduced by using the high-intensity light source described later in the light irradiation means 144, a part of the light beam of the adjacent cemetery is incident. You can prevent it. That is, a high extinction ratio can be realized.

<기타 광학계><Other optical system>

본 발명의 패턴 형성 방법에는 공지의 광학계 중에서 적당히 선택한 그 밖의 광학계와 병용해도 좋고, 예를 들면, 1대의 편성 렌즈로 이루어지는 광량 분포 보정 광학계 등을 열거할 수 있다.In the pattern formation method of this invention, you may use together with the other optical system suitably selected from well-known optical systems, For example, the light quantity distribution correction optical system which consists of one knitted lens, etc. can be mentioned.

상기 광량 분포 보정 광학계는 광축에 가까운 중심부의 광속폭에 대한 주변부의 광속폭의 비가 입사측에 비교해서 출사측 쪽이 작아지도록 각각 출사 위치에 있어서 광속폭을 변화시키고, 광조사 수단으로 평행 광속을 DMD에 조사할 때에 피조사 면에서 광량 분포가 거의 균일해지도록 보정한다. 이하, 상기 광량 분포 보정 광학계에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.The light quantity distribution correction optical system changes the luminous flux width at the emission position so that the ratio of the luminous flux width of the peripheral part to the luminous flux width in the center close to the optical axis is smaller than the incidence side, respectively, and the parallel luminous flux is adjusted by the light irradiation means. When irradiating to DMD, it corrects so that light quantity distribution may become substantially uniform in an irradiated surface. Hereinafter, the light quantity distribution correction optical system will be described with reference to the drawings.

우선, 도 51a에 도시한 바와 같이 입사 광속과 출사 광속으로 그 전체의 광속폭(전 광속폭)H0, H1이 동일한 경우에 대해서 설명한다. 한편, 도 51a에 있어서 부호 51, 52로 표시한 부분은 상기 광량 분포 보정 광학계의 입사면 및 출사면을 가상적으로 나타낸 것이다.First, as shown in FIG. 51A, the case where the light beam widths (total light beam widths) H0 and H1 of the whole are the same for the incident light beam and the outgoing light beam will be described. In addition, in FIG. 51A, the part shown with the code | symbol 51 and 52 shows the entrance surface and the exit surface of the said light quantity distribution correction optical system virtually.

상기 광량 분포 보정 광학계에 있어서 광축 Z1에 가까운 중심부에 입사한 광속과 주변부에 입사한 광속의 각각의 광속폭 h0, h1이 동일하도록 한다(h0=hl). 상기 광량 분포 보정 광학계는 입사측에 있어서 동일한 광속폭 h0, h1인 광에 대하 여, 중심부의 입사 광속에 대해서는 그 광속폭 h0을 확대하고, 반대로 주변부의 입사 광속에 대하여는 그 광속폭 h1을 축소하도록 작용을 실시한다. 즉, 중심부의 출사 광속의 폭 h10과 주변부의 출사 광속의 폭 h11에 대해서 h11<h10이 되도록 한다. 광속폭의 비율로 나타내면 출사측에 있어서 중심부의 광속폭에 대한 주변부의 광속폭의 비 "h11/h10"이 입사측에 있어서 비(h1/h0=1)에 비교해서 작아져 있다((h11/h10)<1).In the light quantity distribution correcting optical system, the luminous flux widths h0 and h1 of the luminous flux incident on the central portion near the optical axis Z1 and the luminous flux incident on the peripheral portion are the same (h0 = hl). The light quantity distribution correcting optical system expands the luminous flux width h0 for the incident luminous flux at the center, and reduces the luminous flux width h1 for the incident luminous flux at the periphery, for light having the same luminous flux widths h0 and h1 at the incidence side. To act. In other words, h11 <h10 is set for the width h10 of the emitted light flux in the center portion and the width h11 of the emitted light flux in the peripheral portion. In the ratio of luminous flux width, the ratio "h11 / h10" of the luminous flux width of the peripheral part to the luminous flux width of the center part on the exit side is smaller than the ratio (h1 / h0 = 1) on the incidence side ((h11 / h10) <1).

이와 같이 광속폭을 변화시킴으로써 통상적으로 광량 분포가 커지고 있는 중앙부의 광속을 광량이 부족한 주변부에 활용할 수 있어 전체로서 광의 이용 효율을 떨어뜨리지 않고 피조사면에서 광량 분포가 거의 균일화된다. 균일화의 정도는 예를 들면, 유효 영역내에 있어서 광량 불균일이 30% 이내, 바람직하게는 20% 이내가 되도록 한다.By changing the light beam width in this way, the light flux in the central portion where the light quantity distribution is usually increased can be utilized in the peripheral portion where the light quantity is insufficient, so that the light quantity distribution is almost uniform on the irradiated surface without degrading the utilization efficiency of the light as a whole. The degree of homogenization is such that light quantity nonuniformity is within 30%, preferably within 20% in the effective area.

상기 광량 분포 보정 광학계에 의한 작용, 효과는 입사측과 출사측에서 전체의 광속폭을 바꿀 경우 (도 51b 및 도 51c)에 있어서도 동일하다.The effects and effects of the light amount distribution correction optical system are the same also in the case where the entire light beam width is changed on the incidence side and the exit side (Figs. 51B and 51C).

도 51b는 입사측의 전체의 광속폭 H0를 폭 H2로 "축소"해서 출사하는 경우 (H0>H2)를 나타내고 있다. 이러한 경우에 있어서도 상기 광량 분포 보정 광학계는 입사측에 있어서 동일한 광속폭 h0, h1인 광을 출사측에 있어서 중앙부의 광속폭 h10이 주변부에 비교해서 커지고, 반대로 주변부의 광속폭 h11이 중심부에 비교해서 작아지도록 한다. 광속의 축소율로 고려하면, 중심부의 입사 광속에 대한 축소율을 주변부에 비교해서 작게 하여 주변부의 입사 광속에 대한 축소율을 중심부에 비교해서 커지도록 작용을 실시하고 있다. 이 경우에도, 중심부의 광속폭에 대한 주변부의 광속폭의 비 "H11/H10"이 입사측의 비(h1/h0=1)에 비교해서 작아진다 ((h11/h10)<1).51B shows (H0> H2) when the light beam width H0 on the incident side is "shrinked" to the width H2 and is emitted. Even in such a case, the light quantity distribution correction optical system has light having the same luminous flux width h0 and h1 at the incidence side as compared with the peripheral portion, and the luminous flux width h10 at the center portion is larger than the peripheral portion. Make it smaller. Considering the reduction ratio of the luminous flux, the reduction ratio of the incident light flux in the center portion is made smaller than the peripheral portion, and the reduction ratio of the incident light flux in the peripheral portion is increased in comparison with the center portion. Also in this case, the ratio "H11 / H10" of the luminous flux width of the periphery to the luminous flux width of the center portion is smaller than the ratio (h1 / h0 = 1) on the incident side ((h11 / h10) <1).

도 51c는 입사측의 전체의 광속폭 H0를 폭 H3으로 "확대"하여 출사하는 경우 (H0<H3)를 도시하고 있다. 이와 같은 경우에 있어서도, 상기 광량 분포 보정 광학계는 입사측에 있어서 동일한 광속폭 h0, h1인 광을 출사측에 있어서 중앙부의 광속폭 h10이 주변부에 비교해서 커지고, 반대로 주변부의 광속폭 h11이 중심부에 비교해서 작아지도록 한다. 광속의 확대율로 고려하면, 중심부의 입사 광속에 대한 확대율을 주변부에 비교해서 크게 하고, 주변부의 입사 광속에 대한 확대율을 중심부에 비교해서 작게 하도록 작용을 실시하고 있다. 이 경우에도, 중심부의 광속폭에 대한 주변부의 광속폭의 비"h11/h10"이 입사측에 있어서 비(h1/h0=1)에 비교해서 작아진다((h11/h10)<1).FIG. 51C shows a case where H0 &lt; H3 is emitted when the entire luminous flux width H0 on the incident side is "expanded" to a width H3. Even in such a case, the light quantity distribution correction optical system has light having the same luminous flux width h0 and h1 at the incidence side, and the luminous flux width h10 at the center portion at the exit side is larger than the periphery portion. Make it smaller in comparison. Considering the magnification of the luminous flux, the magnification of the incident light flux in the center portion is made larger than the peripheral portion, and the magnification ratio of the incident light flux in the peripheral portion is reduced compared to the center portion. Also in this case, the ratio "h11 / h10" of the luminous flux width of the peripheral part to the luminous flux width of the center portion is smaller than the ratio (h1 / h0 = 1) at the incidence side ((h11 / h10) <1).

이와 같이, 상기 광량 분포 보정 광학계는 각 출사 위치에 있어서 광속폭을 변화시키고, 광축 Z1에 가까운 중심부의 광속폭에 대한 주변부의 광속폭의 비를 입사측에 비교해서 출사측 쪽이 작아지도록 했으므로, 입사측에 있어서 동일한 광속폭이었던 광이 출사측에 있어서는 중앙부의 광속폭이 주변부에 비교해서 커지고, 주변부의 광속폭은 중심부에 비교해서 작아진다. 이에 의해, 중앙부의 광속을 주변부에 활용할 수 있고, 광학계 전체로서 광의 이용 효율을 떨어뜨리지 않고, 광량 분포가 거의 균일화된 광속단면을 형성할 수 있다.Thus, since the said light quantity distribution correction optical system changed the luminous flux width in each emission position, the ratio of the luminous flux width of the periphery to the luminous flux width of the center part near optical axis Z1 was made small compared with the incident side, On the output side, light having the same luminous flux width on the incidence side becomes larger than the peripheral portion, and the luminous flux width on the peripheral portion decreases compared to the central portion. Thereby, the luminous flux of the center part can be utilized at the periphery, and the luminous flux cross section with almost uniform light quantity distribution can be formed without degrading the utilization efficiency of light as the whole optical system.

다음으로, 상기 광량 분포 보정 광학계로서 사용하는 1대의 편성 렌즈의 구체적인 렌즈 데이터의 일예를 나타낸다. 이 예에서는 상기 광조사 수단이 레이저 배열 광원인 경우와 같이 출사 광속의 단면에서 광량 분포가 가우스 분포인 경우의 렌즈 데이터를 나타낸다. 한편, 싱글 모드 광섬유의 입사단에 1개의 반도체 레이저를 접속했을 경우에는 광섬유로부터 사출 광속의 광량 분포가 가우스 분포가 된다. 본 발명의 패턴 형성 방법에는 이와 같은 경우의 적용도 가능하다. 또한, 멀티 모드 광섬유의 코어 직경을 작게 해서 싱글 모드 광섬유의 구성에 비슷하게 하는 등에 의해 광축에 가까운 중심부의 광량이 주변부의 광량보다도 클 경우에도 적용할 수 있다.Next, an example of the specific lens data of one knitted lens used as the said light quantity distribution correction optical system is shown. In this example, the lens data when the light amount distribution is Gaussian distribution in the cross section of the exiting light beam, as in the case where the light irradiation means is a laser array light source. On the other hand, when one semiconductor laser is connected to the incidence end of the single mode optical fiber, the light quantity distribution of the emitted light beam from the optical fiber becomes a Gaussian distribution. The application in such a case is also applicable to the pattern formation method of this invention. It is also applicable to the case where the amount of light in the central portion close to the optical axis is larger than the amount of light in the peripheral portion by reducing the core diameter of the multi-mode optical fiber to make it similar to the configuration of the single mode optical fiber.

하기 표 1에 기본 렌즈 데이터를 나타낸다.Table 1 shows basic lens data.

기본 렌즈 데이터Primary lens data Si (면번호)Si (face number) ri (곡률반경)ri (curvature radius) di (면간격)di (face spacing) Ni (굴절률)Ni (refractive index) 01 02 03 0401 02 03 04 비구면 ∞ ∞ 비구면Aspheric ∞ ∞ Aspheric 5.000 50.000 7.0005.000 50.000 7.000 1.52811 1.528111.52811 1.52811

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 1대의 조합 렌즈는 회전 대칭의 두 개의 비구면 렌즈로 구성되어 있다. 광입사측에 배치된 제1 렌즈의 광입사측의 면을 제1면, 광출사측의 면을 제2면이라 하면 제1면은 비구면 형상이다. 또한, 광출사측에 배치된 제2의 렌즈의 광입사측의 면을 제3면, 광출사 측의 면을 제4면이라고 하면 제4면이 비구면형상이다.As can be seen in Table 1, one combination lens consists of two aspherical lenses of rotational symmetry. If the surface on the light incidence side of the first lens disposed on the light incidence side is the first surface, and the surface on the light incidence side is the second surface, the first surface is aspheric. In addition, if the surface on the light incidence side of the second lens disposed on the light exit side is the third surface, and the surface on the light exit side is the fourth surface, the fourth surface is aspheric.

표 1에 있어서, 면번호 Si는 i번째(i=1~4)의 면 번호를 나타내고, 곡률 반경ri는 i번째 면의 곡률반경을 나타내고, 면간격 di는 i번째 면과 i+1번째 면의 광축상의 면간격을 나타낸다. 면간격 di값의 단위는 밀리미터(mm)이다. 굴절률Ni는 i번째 면을 구비한 광학요소의 파장 405nm에 대한 굴절률의 값을 나타낸다.In Table 1, surface number Si represents the surface number of the i-th (i = 1 to 4), curvature radius ri represents the radius of curvature of the i-th surface, and surface spacing di is the optical axis of the i-th surface and the i + 1th surface. Interval of phases. The unit of plane spacing di is in millimeters (mm). The refractive index Ni represents the value of the refractive index with respect to the wavelength of 405 nm of the optical element with i-th surface.

하기 표 2에 제1면 및 제4면의 비구면 데이터를 나타낸다.Aspheric data of the first and fourth surfaces are shown in Table 2 below.

Figure 112007061766816-PCT00002
Figure 112007061766816-PCT00002

상기 비구면 데이터는 비구면 형상을 나타내는 하기 식(A)에 있어서 계수로 나타내었다.The aspherical data was expressed as coefficients in the following formula (A) indicating the aspherical shape.

[수2][2]

Figure 112007061766816-PCT00003
Figure 112007061766816-PCT00003

상기 식(A)에 있어서 각 계수를 아래와 같이 정의한다.In said Formula (A), each coefficient is defined as follows.

Z : 광축에서부터 높이 ρ의 위치에 있는 비구면상의 점에서 비구면의 정점의 접평면(광축에 수직한 평면)에 내린 수선의 길이(mm)Z is the length of the waterline (mm) at the tangent plane (plane perpendicular to the optical axis) of the aspherical vertex at the point on the aspherical surface at the height ρ from the optical axis

ρ : 광축에서부터 거리(mm)ρ: distance from the optical axis (mm)

K : 원추계수K: Cone Factor

C : 근축곡률(1/r, r : 근축곡률반경)C: paraxial curvature (1 / r, r: paraxial curvature radius)

ai : 제i차(i=3~10)의 비구면계수ai: aspheric coefficient of the i th order (i = 3 ~ 10)

표 2에 나타낸 수치에 있어서, 기호 "E"는 그 다음에 계속되는 수치가 10을 밑수로 한 "멱지수"인 것을 나타내고, 그 10을 밑수로 한 지수함수로 나타내는 수치가 "E" 앞의 수치에 곱해지는 것을 나타낸다. 예를 들면, "1.0E-02"이면, "1.0×10-2"인 것을 나타낸다.In the numerical values shown in Table 2, the symbol "E" indicates that the subsequent numerical value is the "power index" with 10 as the base, and the numerical value represented by the exponential function with the base 10 as the base is "E". Indicates multiplication. For example, "1.0E-02" indicates that " 1.0x10-2 ".

도 53은 상기 표 1 및 표 2에 나타내는 1대의 조합 렌즈에 의해 얻을 수 있는 조명광의 광량 분포를 나타내고 있다. 횡축은 광축으로부터 좌표를 나타내고, 종축은 광량비(%)를 나타낸다. 한편, 비교를 위해 도 52에 보정을 하지 않았을 경우의 조명광의 광량 분포(가우스 분포)를 나타낸다. 도 52 및 도 53에서 알 수 있는 바와 같이, 광량 분포 보정 광학계로 보정을 하는 것에 의해 보정을 하지 않았을 경우와 비교해서 거의 균일화된 광량 분포를 얻을 수 있다. 이에 의해 광의 이용 효율을 떨어뜨리지 않고 균일한 레이저 광으로 불균일함이 없이 노광을 할 수 있다.Fig. 53 shows the light amount distribution of the illumination light that can be obtained by one combination lens shown in Tables 1 and 2 above. The horizontal axis represents coordinates from the optical axis, and the vertical axis represents light quantity ratio (%). On the other hand, Fig. 52 shows the light amount distribution (Gaussian distribution) of illumination light when no correction is made for comparison. As can be seen from FIG. 52 and FIG. 53, the light amount distribution correction optical system makes it possible to obtain a substantially uniform light amount distribution as compared with the case where the correction is not performed. Thereby, exposure can be performed without unevenness by uniform laser light, without reducing the utilization efficiency of light.

《참조 노광》<< reference exposure >>

상기의 실시 형태(1)~(3)의 변경예로서 사용가능한 마이크로 미러 중, (N-1)열 걸러 마이크로 미러열, 또는 전체 광점행 중 1/N행에 상당하는 인접하는 행을 구성하는 마이크로 미러군만을 사용해서 참조 노광을 하고, 균일한 노광을 실현할 수 있도록, 상기 참조 노광에 사용된 마이크로 미러 중, 실제의 노광시에 사용하지 않는 마이크로 미러를 특정하여도 좋다.Among the micromirrors which can be used as a modification of the above-described embodiments (1) to (3), every other (N-1) column constitutes an adjacent row corresponding to 1 / N rows of micromirror columns or all light spots. The micromirrors not used at the time of actual exposure may be specified among the micromirrors used for the said reference exposure so that reference exposure may be performed using only the micromirror group and uniform exposure may be realized.

상기 참조 노광 수단에 의한 참조 노광의 결과를 샘플 출력하고, 상기 출력된 참조 노광 결과에 대하여 해상도 편차나 농도 얼룩을 확인하고, 실경사각도를 추정하는 등의 분석을 한다. 상기 참조 노광의 결과 분석은 조작자의 육안에 의한 분석이어도 좋다.The result of the reference exposure by the reference exposure means is sampled, the resolution deviation and the density unevenness are confirmed with respect to the output reference exposure result, and the analysis such as estimating the actual tilt angle is performed. The result analysis of the reference exposure may be an analysis by the naked eye of an operator.

도 21은 단일 노광 헤드를 사용하고, (N-1)열 걸러 마이크로 미러만을 사용해서 참조 노광을 하는 형태의 일예를 도시한 설명도이다.FIG. 21 is an explanatory diagram showing an example of a mode in which a reference exposure is performed using only a micromirror by (N-1) rows using a single exposure head. FIG.

이 예에서 본 노광 시에는 2중 노광을 하므로 N=2이다. 우선, 도 21a에 실선으로 표시한 홀수열의 광점열에 대응하는 마이크로 미러만을 사용해서 참조 노광을 하고, 참조 노광 결과를 샘플 출력한다. 상기 샘플 출력된 참조 노광 결과에 의거하여 해상도 편차나 농도 얼룩을 확인하거나, 실경사각도를 추정하거나 하는 것으로 본 노광 시에 있어서 사용하는 마이크로 미러를 지정할 수 있다.In this example, the double exposure is performed in the present exposure, so N = 2. First, reference exposure is performed using only the micromirrors corresponding to the light spots of odd rows indicated by solid lines in FIG. 21A, and the reference exposure results are sampled. The micromirrors used in the present exposure can be designated by confirming the resolution deviation or the density unevenness or estimating the real tilt angle based on the sample exposure reference exposure result.

예를 들면, 도 21b에서 사선으로 덮어 표시하는 광점열에 대응하는 마이크로 미러 이외의 마이크로 미러가 홀수열의 광점열을 구성하는 마이크로 미러 중, 본 노광에 있어서 실제로 사용되는 것으로서 지정된다. 짝수열의 광점열에 대해서는 별도로 동일하게 참조 노광을 하고, 본 노광 시에 사용하는 마이크로 미러를 지정해도 좋고, 홀수열의 광점열에 대한 패턴과 동일한 패턴을 적용해도 좋다.For example, micromirrors other than the micromirrors corresponding to the light spots covered with diagonal lines in FIG. 21B are designated as actually used in the present exposure among the micro mirrors constituting the odd light spots. The even-numbered light spots may be separately subjected to the same reference exposure, and the micromirrors used in the present exposure may be designated, or the same pattern as that for the light spots in the odd-numbered rows may be applied.

이렇게 하여 본 노광 시에 사용하는 마이크로 미러를 지정함으로써 홀수열 및 짝수열 쌍방의 마이크로 미러를 사용한 본 노광에 있어서는 이상적인 2중 노광에 가까운 상태를 실현할 수 있다.In this way, by specifying the micromirrors used in the present exposure, a state close to the ideal double exposure can be realized in the present exposure using the micromirrors of both odd and even columns.

도 22는 복수의 노광 헤드를 사용하고, (N-1)열 걸러 마이크로 미러만을 사용해서 참조 노광을 하는 형태의 일예를 도시한 설명도이다.FIG. 22 is an explanatory diagram showing an example of a mode in which a reference exposure is performed using a plurality of exposure heads using only a plurality of (N-1) micromirrors. FIG.

이 예에서 본 노광 시에는 2중 노광을 하므로 N=2이다. 우선, 도 22에 실선으로 표시하였고, X축 방향에 관해서 인접하는 두 개의 노광 헤드(일예로서 노광 헤드(3012)와 (3021))의 홀수열의 광점열에 대응하는 마이크로 미러만을 사용하고, 참조 노광을 하여 참조 노광 결과를 샘플 출력한다. 상기 출력된 참조 노광 결과에 의거하여 두 개의 노광 헤드에 의해 피노광면 상에 형성된 헤드 사이 연결 영역 이외의 영역의 해상도 편차나 농도 얼룩을 확인하거나, 실경사각도를 추정하하는 것으로 본 노광 시에 사용하는 마이크로 미러를 지정할 수 있다.In this example, the double exposure is performed in the present exposure, so N = 2. First, as shown by the solid line in FIG. 22, only the micromirror corresponding to the light spot array of the odd rows of the two exposure heads (for example, the exposure heads 30 12 and 30 21 ) adjacent to each other in the X-axis direction is used. Exposure is performed and the reference exposure result is sampled. Based on the output results of the reference exposure, two exposure heads are used for the present exposure by confirming the resolution deviation or the density unevenness of an area other than the connection area between the heads formed on the exposed surface or by estimating the actual tilt angle. You can specify a micro mirror.

예를 들면, 도 22에 사선으로 덮여 표시되는 영역(86) 및 해칭으로 표시되는 영역(88) 중의 광점열에 대응하는 마이크로 미러 이외의 마이크로 미러가 홀수열의 광점을 구성하는 마이크로 미러 중, 본 노광시에 실제로 사용되는 것으로서 지정된다. 짝수열의 광점열에 대해서는 별도로 동일하게 참조 노광을 하고, 본 노광 시에 사용하는 마이크로 미러를 지정해도 좋고, 홀수열의 화소열에 대한 패턴과 동일한 패턴을 적용해도 좋다.For example, among the micromirrors in which the micromirrors other than the micromirrors corresponding to the light spots in the area | region 86 displayed by the oblique line and the area | region 88 displayed by hatching comprise the optical spot of odd rows, at the time of this exposure, Is specified as actually used in. The even-numbered light spots may be separately subjected to the same reference exposure, and the micromirrors used in the present exposure may be designated, or the same pattern as the pattern for the pixel columns in the odd-numbered rows may be applied.

이렇게 하여 본 노광 시에 실제로 사용하는 마이크로 미러를 지정함으로써, 홀수열 및 짝수열 쌍방의 마이크로 미러를 사용한 본 노광에 있어서는 두 개의 노광 헤드에 의해 피노광면 상에 형성되는 상기 헤드 사이의 연결 영역 이외의 영역에 있어서, 이상적인 2중 노광에 가까운 상태가 실현될 수 있다.In this way, by specifying the micromirrors actually used in the present exposure, in the present exposure using both the odd and even columns of the micromirrors, two exposure heads other than the connection region between the heads formed on the exposed surface are provided. In the region, a state close to an ideal double exposure can be realized.

도 23은 단일 노광 헤드를 사용하고, 전체 광점행수의 1/N행에 상당하는 인접하는 행을 구성하는 마이크로 미러 군만을 사용해서 참조 노광을 하는 형태의 일예를 도시한 설명도이다.FIG. 23 is an explanatory diagram showing an example of a form in which a reference exposure is performed using a single exposure head and only a micromirror group constituting adjacent rows corresponding to 1 / N rows of the total number of light dots.

이 예에서 본 노광 시에는 2중 노광을 하므로 N=2이다. 우선, 도 23a에 실선으로 표시된 1행부터 128(=256/2)행의 광점에 대응하는 마이크로 미러만을 사용해서 참조 노광을 하고, 참조 노광 결과를 샘플 출력한다. 상기 샘플 출력된 참조 노광 결과에 의거하여, 본 노광시에 있어서 사용하는 마이크로 미러를 지정할 수 있다.In this example, the double exposure is performed in the present exposure, so N = 2. First, reference exposure is performed using only the micromirrors corresponding to the light spots of the first to 128 (= 256/2) rows indicated by solid lines in Fig. 23A, and the reference exposure results are sampled. The micromirror used at the time of this exposure can be designated based on the reference exposure result output from the said sample output.

예를 들면, 도 23b에 사선으로 덮여 표시되는 광점군에 대응하는 마이크로 미러 이외의 마이크로 미러가 제1행부터 제128행의 마이크로 미러 중, 본 노광시에 있어서 실제로 사용되는 것으로서 지정될 수 있다. 제129행부터 제256행의 마이크로 미러에 대해서는 별도로 동일하게 참조 노광을 하고, 본 노광시에 사용하는 마이크로 미러를 지정해도 좋고, 제1행부터 제128행의 마이크로 미러에 대한 패턴과 동일한 패턴을 적용해도 좋다.For example, micromirrors other than the micromirrors corresponding to the group of light spots covered with oblique lines in FIG. 23B can be designated as actually used in the present exposure, among the micromirrs in the first to 128th rows. The micromirrors of the 129th to 256th rows may be separately subjected to the same reference exposure, and the micromirrors used for this exposure may be designated, and the same pattern as that of the micromirrors of the first to 128th rows may be designated. You may apply.

이렇게 하여 본 노광 시에 사용하는 마이크로 미러를 지정함으로써, 전체의 마이크로 미러를 사용한 본 노광에서는 이상적인 2중 노광에 가까운 상태가 실현될 수 있다.By designating the micromirrors used in the present exposure in this way, a state close to the ideal double exposure can be realized in the present exposure using the entire micromirror.

도 24는 복수의 노광 헤드를 사용하고, X축 방향에 관해서 인접하는 두 개의 노광 헤드(일예로서 노광 헤드(3012)와 (3021))에 대해서, 각각 전체 광점행수의 1/N행에 상당하는 인접하는 행을 구성하는 마이크로 미러 군만을 사용해서 참조 노광을 하는 형태의 일예를 도시한 설명도이다.FIG. 24 uses a plurality of exposure heads, and for two exposure heads adjacent to each other in the X-axis direction (for example, exposure heads 30 12 and 30 21 ), respectively, in 1 / N rows of the total number of light spots. It is explanatory drawing which showed the example of the form which carries out a reference exposure using only the micromirror group which comprises a corresponding adjacent row.

이 예에서 본 노광 시에는 2중 노광을 하므로 N=2이다. 우선, 도 24에 실선으로 표시된 제1행부터 제128(=256/2)행의 광점에 대응하는 마이크로 미러만을 사용하여 참조 노광을 하고 참조 노광 결과를 샘플 출력한다. 상기 샘플 출력된 참조 노광 결과에 의거하여, 두 개의 노광 헤드에 의해 피노광면 상에 형성되는 헤드 사이의 연결 영역 이외의 영역에 있어서 해상도 편차나 농도 얼룩을 최소한으로 억제한 본 노광이 실현되도록, 본 노광시에 있어서 사용하는 마이크로 미러를 지정할 수 있다.In this example, the double exposure is performed in the present exposure, so N = 2. First, reference exposure is performed using only the micromirrors corresponding to the light points of the first to 128th (= 256/2) rows indicated by solid lines in FIG. 24, and the reference exposure results are sampled. Based on the sample exposure reference exposure result, the present exposure can be realized in a region other than the connection region between the heads formed on the exposed surface by the two exposure heads to minimize resolution variation and density irregularity. The micromirror used at the time of exposure can be specified.

예를 들면, 도 24에서 사선으로 덮여 표시되는 영역(90) 및 해칭으로 표시되는 영역(92) 내의 광점열에 대응하는 마이크로 미러 이외의 마이크로 미러가 제1행부터 제128행의 마이크로 미러 중, 본 노광 시에 있어서 실제로 사용되는 것으로서 지정된다. 제129행부터 제256행의 마이크로 미러에 대해서는 별도로 동일하게 참조 노광을 하고, 본 노광에 사용하는 마이크로 미러를 지정해도 좋고, 제1행부터 제128행의 마이크로 미러에 대한 패턴과 동일한 패턴을 적용해도 좋다.For example, micromirrors other than the micromirrors corresponding to the light spots in the region 90 indicated by hatching lines and the region 92 indicated by hatching in FIG. 24 are the first to 128th micromirrors. It is specified as what is actually used at the time of exposure. The micromirrors of the 129th to 256th rows may be separately subjected to the same reference exposure, and the micromirrors used for the main exposure may be designated, and the same pattern as that of the micromirrors of the first to 128th rows is applied. You may also

이렇게 하여 본 노광 시에 사용하는 마이크로 미러를 지정함으로써, 두 개의 노광 헤드에 의해 피노광면 상에 형성되는 상기 헤드 사이의 연결 영역 이외의 영역에 있어서 이상적인 2중 노광에 가까운 상태가 실현될 수 있다.By designating the micromirrors used in this exposure in this way, a state close to the ideal double exposure can be realized in an area other than the connection area between the heads formed on the exposed surface by the two exposure heads.

이상의 실시 형태 (1)~(3) 및 변경예에 있어서는 모두 본 노광을 2중 노광할 경우에 대해서 설명했지만, 이것에 한정되지 않고 2중 노광 이상의 어떠한 다중 노광도 좋다. 특히 3중 노광부터 7중 노광 정도로 함으로써 고해상도를 확보하고, 해상도 편차 및 농도 얼룩이 경감된 노광을 실현할 수 있다.In the above embodiments (1) to (3) and the modification examples, the case where the present exposure is double-exposure has been described. However, the present invention is not limited to this, and any multiple exposure of the double exposure or more may be used. In particular, by setting the exposure time to triple to seven times, high resolution can be ensured and exposure with reduced resolution variation and density unevenness can be realized.

또한, 상기의 실시 형태 및 변경예에 영향을 미치는 노광 장치에는 또한, 화상 데이터가 나타내는 2차원 패턴의 소정 부분의 치수가 선택된 사용 화소에 의해 실현할 수 있는 대응 부분의 치수와 일치하도록 화상 데이터를 변환하는 기구가 마련되어져 있는 것이 바람직하다. 그렇게 화상 데이터를 변환함으로써 희망하는 2차원 패턴대로 고정세한 패턴을 노광면 상에 형성할 수 있다.In addition, the exposure apparatus affecting the above-described embodiments and modifications further converts the image data so that the dimension of the predetermined portion of the two-dimensional pattern represented by the image data matches the dimension of the corresponding portion that can be realized by the selected use pixel. It is preferable that a mechanism is provided. By converting the image data in this manner, a fine pattern according to the desired two-dimensional pattern can be formed on the exposure surface.

[적층체][Laminated body]

상기 노광의 대상으로서는 감광층을 갖는 상기 패턴 형성 재료인 한 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있지만, 예를 들면, 기체 상에 상기 패턴 형성 재료를 형성해서 되는 적층체에 대하여 행해지는 것이 바람직하다.There is no restriction | limiting in particular as long as it is the said pattern forming material which has a photosensitive layer as an object of the said exposure, Although it can select suitably according to the objective, For example, what is performed with respect to the laminated body which forms the said pattern forming material on a base material. desirable.

<패턴 형성 재료><Pattern forming material>

상기 패턴 형성 재료로서는 지지체 상에 감광층을 갖는 한 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있다.There is no restriction | limiting in particular as long as it has a photosensitive layer on a support body as said pattern formation material, According to the objective, it can select suitably.

상기 감광층으로서는 특별히 제한은 없으며, 공지의 패턴 형성 재료 중에서 적당히 선택할 수 있지만 예를 들면, 바인더, 중합성 화합물 및 광중합 개시제를 함유하고, 적당히 선택한 그 밖의 성분을 포함하는 것이 바람직하다.There is no restriction | limiting in particular as said photosensitive layer, Although it can select suitably from well-known pattern formation materials, For example, it is preferable to contain a binder, a polymeric compound, and a photoinitiator, and to contain other components suitably selected.

또한, 감광층의 적층수로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있고, 예를 들면, 1층 이어도 좋고, 2층 이상이어도 좋다.Moreover, there is no restriction | limiting in particular as stacking number of the photosensitive layer, According to the objective, it can select suitably, For example, one layer may be sufficient and two or more layers may be sufficient.

《바인더》"bookbinder"

상기 바인더로서는 예를 들면, 알카리성 수용액에 대하여 팽윤성인 것이 바람직하고, 알카리성 수용액에 대하여 가용성인 것이 더욱 바람직하다.As said binder, it is preferable that it is swellable with respect to an alkaline aqueous solution, for example, and it is more preferable that it is soluble with respect to an alkaline aqueous solution.

알카리성 수용액에 대하여 팽윤성 또는 용해성을 나타내는 바인더로서는 예를 들면, 산성기를 갖는 것을 바람직하게 열거할 수 있다.As a binder which shows swelling property or solubility with respect to alkaline aqueous solution, what has an acidic group can be mentioned preferably, for example.

상기 산성기로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있고 예를 들면, 카르복실기, 술폰산기, 인산기 등을 열거할 수 있고, 이들 중에서도 카르복실기가 바람직하다.There is no restriction | limiting in particular as said acidic group, According to the objective, it can select suitably, For example, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, etc. can be mentioned, Among these, a carboxyl group is preferable.

카르복실기를 갖는 바인더로서는 예를 들면, 카르복실기를 갖는 비닐 공중합체, 폴리우레탄 수지, 폴리아미드산 수지, 변성 에폭시 수지 등을 열거할 수 있고, 이들 중에서도, 도포 용매에 대한 용해성, 알칼리 현상액에 대한 용해성, 합성적성, 막의 물성 조정의 용이함 등의 관점에서 카르복실기를 갖는 비닐 공중합체가 바람직하다. 또한, 현상성의 관점에서, 스티렌 및 스티렌 유도체의 적어도 어느 하나의 공중합체도 바람직하다.Examples of the binder having a carboxyl group include a vinyl copolymer having a carboxyl group, a polyurethane resin, a polyamic acid resin, a modified epoxy resin, and the like. Among these, solubility in a coating solvent, solubility in an alkaline developer, The vinyl copolymer which has a carboxyl group is preferable from a viewpoint of synthetic suitability, the ease of adjustment of the physical property of a film | membrane, etc. In addition, from the viewpoint of developability, at least one copolymer of styrene and styrene derivatives is also preferable.

상기 카르복실기를 갖는 비닐 공중합체는 적어도 (1) 카르복실기를 갖는 비닐 모노머, 및 (2) 이들과 공중합 가능한 모노머의 공중합에 의해 얻을 수 있고, 예를 들면, 일본특허공개 2005-258431호 공보의 단락 0164부터 0205에 기재되어 있는 화합물을 열거할 수 있다.The vinyl copolymer having a carboxyl group can be obtained by copolymerization of at least (1) a vinyl monomer having a carboxyl group and (2) a monomer copolymerizable with these, for example, paragraph 0164 of JP 2005-258431 A. To the compounds described in 0205.

상기 감광층에 있어서 상기 바인더의 함유량으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있지만, 예를 들면, 10~90질량%가 바람직하고, 20~80질량%가 더욱 바람직하고, 40~80질량%가 특히 바람직하다.There is no restriction | limiting in particular as content of the said binder in the said photosensitive layer, Although it can select suitably according to the objective, For example, 10-90 mass% is preferable, 20-80 mass% is more preferable, 40-80 mass % Is particularly preferred.

상기 함유량이 10질량% 미만이라면, 알칼리 현상성이나 프린트 배선판 형성용 기판(예를 들면, 동장적층판)에 대한 밀착성이 저하하는 것이며, 90질량%를 초과하면, 현상 시간에 대한 안정성이나 경화막(텐트막)의 강도가 저하하는 것이다. 한편, 상기 함유량은 상기 바인더와 필요에 따라서 병용되는 고분자 결합제와 합계한 함유량이여도 좋다.When the said content is less than 10 mass%, adhesiveness with respect to the alkali developability and the board | substrate for printed wiring board formation (for example, copper clad laminated board) falls, and when it exceeds 90 mass%, stability with respect to development time, and cured film ( The tent film) is lowered. In addition, the said content may be content which summed up with the said binder and the polymeric binder used together as needed.

상기 바인더가 유리 전위 온도(Tg)를 갖는 물질일 경우, 상기 유리 전위 온도는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있지만, 예를 들면, 상기 패턴 형성 재료의 점착과 엣지 퓨전(edge fusion)의 억제 및 상기 지지체의 박리성 향상 중 적어도 어느 하나의 관점에서, 80℃ 이상이 바람직하고, 100℃ 이상이 더욱 바람직하고, 120℃ 이상이 특히 바람직하다.When the binder is a material having a glass potential temperature (Tg), the glass potential temperature is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. For example, adhesion and edge fusion of the pattern forming material may be performed. From the viewpoint of at least one of suppression of and improvement of the peelability of the support, 80 ° C or more is preferable, 100 ° C or more is more preferable, and 120 ° C or more is particularly preferable.

상기 유리 전위 온도가 80℃ 미만이라면, 상기 패턴 형성 재료의 점착이나 에지 퓨전이 증가하거나 상기 지지체의 박리성이 악화하거나 할 것이다.If the glass potential temperature is lower than 80 ° C., the adhesion or edge fusion of the pattern forming material may increase or the peelability of the support may deteriorate.

상기 바인더의 산가로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있지만, 예를 들면, 70~250(mgKOH/g)이 바람직하고, 90~200(mgKOH/g)이 더욱 바람직하고, 100~180(mgKOH/g)이 특히 바람직하다.There is no restriction | limiting in particular as an acid value of the said binder, Although it can select suitably according to the objective, For example, 70-250 (mgKOH / g) is preferable, 90-200 (mgKOH / g) is more preferable, 100-180 (mgKOH / g) is particularly preferred.

상기 산가가 70(mgKOH/g) 미만이라면, 현상성이 부족하거나 해상성이 뒤지고 배선 패턴 등의 영구 패턴을 고정세하게 얻을 수 없는 것이 있으며, 250(mgKOH/g) 을 넘으면 패턴의 내현상액성 및 밀착성의 적어도 어느 하나가 악화되고 배선 패턴 등의 영구 패턴을 고정세하게 얻을 수 없는 것이 있다.If the acid value is less than 70 (mgKOH / g), there is a lack of developability or poor resolution, and a permanent pattern such as a wiring pattern can not be obtained with high precision, and if it exceeds 250 (mgKOH / g), the development resistance of the pattern And at least one of the adhesive properties may deteriorate, and a permanent pattern such as a wiring pattern may not be obtained with high definition.

<중합성 화합물><Polymerizable compound>

상기 중합성 화합물로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있지만, 예를 들면, 우레탄기 및 아릴기의 적어도 어느 하나를 갖는 모노머 또는 올리고머를 바람직하게 열거할 수 있다. 또한, 이들은 중합성기를 2종 이상 갖는 것이 바람직하다.There is no restriction | limiting in particular as said polymeric compound, Although it can select suitably according to the objective, For example, the monomer or oligomer which has at least any one of a urethane group and an aryl group can be enumerated suitably. Moreover, it is preferable that these have 2 or more types of polymeric groups.

상기 중합성기로서는 예를 들면, 에틸렌성 불포화결합(예를 들면, (메타)아크릴로일기, (메타)아크릴아미드기, 스티릴기, 비닐 에스테르나 비닐 에테르 등의 비닐기, 알릴에테르이나 알릴에스테르 등의 알릴기 등), 중합가능한 환상 에테르 기(예를 들면, 에폭시기, 옥세탄기 등) 등을 열거할 수 있고, 이들 중에서도 에틸렌성 불포화결합이 바람직하다.Examples of the polymerizable group include ethylenically unsaturated bonds (eg, (meth) acryloyl groups, (meth) acrylamide groups, styryl groups, vinyl groups such as vinyl esters and vinyl ethers, allyl ethers and allyl esters, and the like. And allyl groups), polymerizable cyclic ether groups (e.g., epoxy groups, oxetane groups, etc.), and the like. Among these, ethylenically unsaturated bonds are preferable.

-우레탄기를 갖는 모노머―-Monomer having a urethane group-

상기 우레탄기를 갖는 모노머로서는 우레탄기를 갖는 한 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있지만, 예를 들면, 일본특허공개 2005-258431호 공보의 단락 0210부터 0262에 기재되어 있는 화합물 등을 열거할 수 있다.There is no restriction | limiting in particular as long as it has a urethane group as a monomer which has the said urethane group, Although it can select suitably according to the objective, For example, the compound etc. which were described in Paragraph 0210 of 0 JP-A-2005431 0262 can be mentioned. have.

-아릴기를 갖는 모노머―-Monomer having an aryl group-

상기 아릴기를 갖는 모노머로서는 아릴기를 갖는 한 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있지만, 예를 들면, 일본특허공개 2005-258431호 공보의 단락0263부터 0271에 기재되어 있는 화합물 등을 열거할 수 있다.There is no restriction | limiting in particular as long as it has an aryl group as a monomer which has the said aryl group, Although it can select suitably according to the objective, For example, the compound etc. which were described in Paragraph 0263-0271 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-258431 are mentioned. have.

-기타 중합성 모노머―-Other polymerizable monomers-

본 발명의 패턴 형성 방법에는 상기 패턴 형성 재료로서 특성을 악화시키지 않는 범위에서 상기 우레탄기를 함유하는 모노머, 아릴기를 갖는 모노머 이외의 중합성 모노머를 병용해도 좋다.In the pattern formation method of this invention, you may use together the monomer which contains the said urethane group, and polymerizable monomers other than the monomer which has an aryl group in the range which does not deteriorate characteristic as said pattern formation material.

상기 우레탄기를 함유하는 모노머, 방향환을 함유하는 모노머 이외의 중합성 모노머로서는 예를 들면, 일본특허공개 2005-258431호 공보의 단락0272부터 0284에 기재되어 있는 화합물 등을 열거할 수 있다.As polymerizable monomers other than the monomer containing the said urethane group, and the monomer containing an aromatic ring, the compound etc. which were described in Paragraph 082 to 0284 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-258431 are mentioned, for example.

상기 감광층에 있어서 중합성 화합물의 함유량으로서는 예를 들면, 5~90질량%가 바람직하고, 15~60질량%가 더욱 바람직하고, 20~50질량%가 특히 바람직하다.As content of a polymeric compound in the said photosensitive layer, 5-90 mass% is preferable, for example, 15-60 mass% is more preferable, 20-50 mass% is especially preferable.

상기 함유량이 5질량%가 되면, 텐트막의 강도가 저하할 것이며, 90질량%를 초과하면, 보존 시의 엣지 퓨전(롤 단부부터 스며들기 시작하여 고장)이 악화된다.When the content is 5% by mass, the strength of the tent film will be lowered. When the content exceeds 90% by mass, the edge fusion at the time of storage (soaking from the roll end and failure) will deteriorate.

또한, 중합성 화합물 중에 상기 중합성기를 2개 이상 갖는 다관능 모노머의 함유량으로서는 5~100질량%가 바람직하고, 20~100질량%가 더욱 바람직하고, 40~100질량%가 특히 바람직하다.Moreover, as content of the polyfunctional monomer which has 2 or more of said polymerizable groups in a polymeric compound, 5-100 mass% is preferable, 20-100 mass% is more preferable, 40-100 mass% is especially preferable.

<광중합 개시제><Photoinitiator>

상기 광중합 개시제로서는 상기 중합성 화합물의 중합을 개시하는 능력을 갖는 한 특별히 제한은 없으며, 공지의 광중합 개시제 중에서 적당히 선택할 수 있지만, 예를 들면, 일본특허공개 2005-258431호 공보의 단락0286부터 0310에 기재된 화합물 등을 열거할 수 있다.There is no restriction | limiting in particular as said photoinitiator as long as it has the ability to start superposition | polymerization of the said polymeric compound, Although it can select suitably from well-known photoinitiators, For example, Paragraph 0286-0310 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-258431 The compound described, etc. can be mentioned.

<기타의 성분><Other ingredients>

상기 기타의 성분으로서는 예를 들면, 증감제, 열중합 금지제, 가소제, 발색제, 착색제 등을 열거할 수 있고, 또한 기체 표면에 대한 밀착 촉진제 및 그 밖의 조제류(예를 들면, 안료, 도전성 입자, 충전제, 소포제, 난연제, 레벨링제, 박리 촉진제, 산화 방지제, 향료, 열가교제, 표면장력 조정제, 연쇄 이동제 등)을 병용해도 좋다. 이들의 화합물로서는 예를 들면, 일본특허공개 2005-258431호 공보의 단락0312부터 0336에 기재된 화합물 등을 열거할 수 있고, 적당히 함유시킴으로써 목적하는 패턴 형성 재료의 안정성, 사진성, 출력정도(degree of print-out of image after exposure), 막 물성 등의 성질을 조정할 수 있다.As said other components, a sensitizer, a thermal polymerization inhibitor, a plasticizer, a coloring agent, a coloring agent, etc. can be mentioned, for example, Adhesion promoter to a gas surface, and other preparations (for example, a pigment, electroconductive particle) , A filler, an antifoaming agent, a flame retardant, a leveling agent, a peeling accelerator, an antioxidant, a fragrance, a thermal crosslinking agent, a surface tension modifier, a chain transfer agent, and the like). As these compounds, for example, the compounds described in paragraphs 0312 to 0336 of JP 2005-258431 A and the like can be enumerated, and by appropriately containing, the stability, photographic properties, and degree of output of the desired pattern forming material (degree of print-out of image after exposure) and film properties.

상기 감광층의 두께로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있지만, 예를 들면, 1~100㎛가 바람직하고, 2~50㎛가 더욱 바람직하고, 4~30㎛가 특히 바람직하다.There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said photosensitive layer, Although it can select suitably according to the objective, For example, 1-100 micrometers is preferable, 2-50 micrometers is more preferable, 4-30 micrometers is especially preferable.

[패턴 형성 재료의 제조][Production of Pattern Forming Material]

상기 패턴 형성 재료는 예를 들면, 일본특허공개 2005-258431호 공보의 단락0338부터 0375에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있다.The pattern forming material can be produced by, for example, the method described in paragraphs 0338 to 0375 of JP-A-2005-258431.

실시예Example

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to these.

(실시예 1)(Example 1)

-패턴 형성 재료의 제조--Production of pattern formation material-

상기 지지체로서 20㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 막에 하기의 조성으로 이루어지는 감광성 수지 조성물 용액을 도포하여 건조시켜서 15㎛ 두께의 감광층을 형성하고, 상기 패턴 형성 재료를 제조하였다.The photosensitive resin composition solution which consists of the following composition was apply | coated to the 20-micrometer-thick polyethylene terephthalate film | membrane as the said support body, and the 15-micrometer-thick photosensitive layer was formed and the said pattern forming material was produced.

[감광성 수지 조성물 용액의 조성][Composition of Photosensitive Resin Composition Solution]

·메틸메타크릴레이트/2-에틸헥실아크릴레이트/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체(공중합체 조성(질량비) : 50/20/7/23, 질량평균분자량 : 90,000, 산가 150) 15질량부Methyl methacrylate / 2-ethylhexyl acrylate / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (copolymer composition (mass ratio): 50/20/7/23, mass average molecular weight: 90,000, acid value 150) 15 masses part

·하기 구조식(73)으로 표시되는 중합성 모노머 7.0질량부7.0 parts by mass of the polymerizable monomer represented by the following structural formula (73)

·헥사메틸렌디이소시아네이트와 테트라에틸렌옥시드모노메타크릴레이트의 1/2 몰비 부가물 7.0질량부7.0 parts by mass of a 1/2 molar ratio adduct of hexamethylene diisocyanate and tetraethylene oxide monomethacrylate

·N-메틸아크리돈 0.11질량부N-methylacridone 0.11 parts by mass

·2,2-비스(o-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸 2.17질량부2.17 parts by mass of 2,2-bis (o-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole

·2-머캅토벤즈이미다졸 0.23질량부2-mercaptobenzimidazole 0.23 parts by mass

·말라카이트그린옥살산염 0.02질량부Malachite Green Oxalate 0.02 parts by mass

·류코크리스탈바이올렛 0.26질량부 0.26 parts by mass of leuco crystal violet

·메틸에틸케톤 40질량부40 parts by mass of methyl ethyl ketone

·1-메톡시-2-프로판올 20질량부20 parts by mass of 1-methoxy-2-propanol

[화 1][Tue 1]

Figure 112007061766816-PCT00004
Figure 112007061766816-PCT00004

구조식(1)Structural Formula (1)

단, 구조식(1) 중, m+n은 1O을 나타낸다.However, in structural formula (1), m + n represents 10.

상기 패턴 형성 재료의 감광층 상에 상기 보호막으로서 20㎛두께의 폴리에틸렌막을 적층하였다. 다음으로, 상기 기재로서 표면을 연마, 수세, 건조한 동장적층판(쓰루홀 없음, 구리두께 12㎛)의 표면에 상기 패턴 형성 재료의 보호막을 박리하면서, 상기 패턴 형성 재료의 감광층이 상기 동장적층판에 접하도록 하여서 라미네이터(MODEL8B-720-PH, Taisei Laminater(주) 제품)를 사용하여 압착시켜, 상기 동장적층판, 상기 감광층, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 막(지지체)이 이 순서대로 적층된 적층체를 조제하였다.A 20-micrometer-thick polyethylene film was laminated on the photosensitive layer of the pattern forming material as the protective film. Next, the photosensitive layer of the pattern forming material was applied to the copper clad laminate, while the surface of the pattern forming material was peeled off on the surface of the copper clad laminate (no through hole, copper thickness 12 μm), which was polished, washed with water, and dried. The laminate was laminated using a laminator (MODEL8B-720-PH, manufactured by Taisei Laminater Co., Ltd.), and the copper clad laminate, the photosensitive layer, and the polyethylene terephthalate film (support) were laminated in this order. It was.

압착 조건은 압착롤 온도 105℃, 압착 롤 압력 0.3MPa, 라미네이트 속도 1m/분으로 하였다.The crimping conditions were crimping roll temperature 105 degreeC, crimping roll pressure 0.3MPa, and lamination speed of 1 m / min.

상기 조제한 적층체에 있어서 패턴 형성 재료의 감광층에 대해서, (a) 해상도, (b) 모서리 거칠기 및 (c) 에칭성을 이하의 방법에 의해 평가하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.In the prepared laminate, (a) resolution, (b) corner roughness and (c) etching property were evaluated for the photosensitive layer of the pattern forming material by the following method. The results are shown in Table 3.

<(a) 해상도><(a) resolution>

(1) 최단현상시간의 측정 방법(1) Measuring method of shortest developing time

상기 적층체로부터 상기 지지체를 박리해 내고, 동장적층판 상의 상기 감광층 전면에 30℃의 1질량% 탄산 나트륨 수용액을 0.15MPa의 압력에서 스프레이하고, 탄산 나트륨 수용액의 스프레이 개시부터 동장적층판 상의 감광층이 용해제거될 때까지 소요되는 시간을 측정하고, 이것을 최단현상시간이라고 하였다.The support was peeled off from the laminate, sprayed with a 1 mass% sodium carbonate aqueous solution at 30 ° C. at a pressure of 0.15 MPa on the entire surface of the photosensitive layer on the copper clad laminate, and the photosensitive layer on the copper clad laminate was The time required for dissolution removal was measured and this was called the shortest development time.

이 결과, 상기 최단현상시간은 10초이었다.As a result, the shortest developing time was 10 seconds.

(2) 감도의 측정(2) measurement of sensitivity

상기 조제한 적층체에 있어서 패턴 형성 재료의 감광층에 대하여 상기 지지 체측부터 이하에 설명하는 패턴 형성 장치를 사용하여, O.1mJ/㎠부터 21/2배 간격으로 1OOmJ/㎠까지 광에너지량이 다른 광을 조사해서 2중 노광하고, 상기 감광층의 일부의 영역을 경화시켰다. 실온에서 10분간 정치한 후, 상기 적층체로부터 상기 지지체를 동장적층판상의 감광층 전면에 30℃의 1질량% 탄산 나트륨 수용액을 스프레이압 0.15MPa에서 상기 (1)에서 추구한 최단현상 시간의 2배의 시간으로 스프레이하고, 미경화의 영역을 용해 제거하고 남은 경화 영역의 두께를 측정하였다. 다음으로 광조사량과 경화층의 두께의 관계를 플롯하여 감도곡선을 얻었다. 상기 감도곡선부터 경화 영역의 두께가 노광 전의 감광층과 동일하게 15㎛이 되었을 때의 광 에너지량을 감광층을 경화시키기 위해서 필요한 광 에너지량으로 하였다.In the prepared laminate, the amount of light energy is different from 0.1mJ / cm 2 to 100mJ / cm 2 at intervals of 2 1/2 times using the pattern forming apparatus described below with respect to the photosensitive layer of the pattern forming material. It irradiated with light and double-exposed and hardened the some area | region of the said photosensitive layer. After standing at room temperature for 10 minutes, the support was placed from the laminate on the entire photosensitive layer on the copper clad laminate, and 30% of a 1% by mass aqueous sodium carbonate solution was sprayed at 0.15 MPa, which was twice the shortest development time pursued in the above (1). It sprayed in the time of, and melt | dissolved and removed the unhardened area | region, and measured the thickness of the remaining hardened area | region. Next, the relationship between the light irradiation amount and the thickness of the cured layer was plotted to obtain a sensitivity curve. From the said sensitivity curve, the amount of light energy when the thickness of a hardened area | region became 15 micrometers similarly to the photosensitive layer before exposure was made into the amount of light energy required in order to harden a photosensitive layer.

이 결과, 상기 감광층을 경화시키기 위해서 필요한 광 에너지량은 3mJ/㎠이었다.As a result, the amount of light energy required to cure the photosensitive layer was 3 mJ / cm 2.

《패턴 형성 장치》<< pattern forming apparatus >>

상기 광조사 수단으로서 도 8~9 및 도 25~29에 도시한 합파 레이저 광원과 상기 광변조 수단으로서 도 6에 개략도를 나타낸 주사 방향으로 마이크로 미러(58)가 1024개 배열된 마이크로 미러열이 부주사 방향으로 768조 배열된 중, 1024개×256열 만을 구동하도록 제어한 DMD(36)와 광을 상기 패턴 형성 재료에 결상하는 도 5a 및 도 5B에 도시한 광학계를 갖는 노광 헤드(30)를 구비한 패턴 형성 장치(10)를 이용하였다.8 to 9 and 25 to 29 as the light irradiation means, and a micromirror array in which 1024 micro mirrors 58 are arranged in the scanning direction shown in the schematic diagram in FIG. Of the 768 sets arranged in the scanning direction, the exposure head 30 having the DMD 36 controlled to drive only 1024 x 256 rows and the optical system shown in FIGS. 5A and 5B to form light on the pattern forming material is shown. The equipped pattern forming apparatus 10 was used.

각 노광 헤드(30) 즉, 각 DMD(36)의 설정 경사각도로서는 사용가능한 1024열×256행의 마이크로 미러(58)를 사용해서 정확히 2중 노광이 되는 각도θideal보다도 약간 큰 각도를 사용하였다. 이 각도θideal은 N중 노광의 수 N, 사용가능한 마이크로 미러(58)의 열방향의 개수 s, 사용가능한 마이크로 미러(58)의 열방향의 간격 p 및 노광 헤드(30)를 경사지게 한 상태에서 마이크로 미러에 의해 형성되는 주사선의 피치 δ에 대하여, 하기 식 1, As the set angle of inclination of each exposure head 30, that is, each DMD 36, using a micromirror 58 of 1024 rows x 256 rows which can be used, an angle slightly larger than the angle θ ideal of double exposure is used. . This angle θ ideal is the number N of exposures in N, the number s in the column direction of the usable micromirrors 58, the spacing p in the column direction of the usable micromirrors 58, and the exposure head 30 in an inclined state. Regarding the pitch δ of the scan line formed by the micromirror, the following equation 1,

spsinθideal≥Nδ(식 1)spsinθ ideal ≥Nδ (Equation 1)

에 의해 주어진다. 본 실시 형태에 있어서 DMD(36)는 상기한 대로 종횡의 배치 간격이 동일한 다수의 마이크로 미러(58)가 직사각형 격자상으로 배열된 것이므로Is given by In the present embodiment, the DMD 36 is formed by arranging a plurality of micromirrors 58 having the same vertical and horizontal arrangement intervals as described above in a rectangular grid.

pcosθideal=δ (식 2)pcosθ ideal = δ (Equation 2)

이며, 상기 식1은 Equation 1 is

stanθideal=N (식3)stanθ ideal = N (Equation 3)

이며, s=256, N=2이므로, 각도θideal은 약 0.45도이다. 따라서, 설정 경사각도θ로서는 예를 들면, 0.50도를 사용하였다.Since s = 256 and N = 2, the angle θ ideal is about 0.45 degrees. Therefore, 0.50 degree was used as setting inclination-angle (theta), for example.

우선, 2중 노광에 있어서 해상도 편차와 노광 얼룩을 보정하기 위해서 피노광면의 노광 패턴의 상태를 조사하였다. 결과를 도 18에 나타냈다. 도 18에 있어서는 스테이지(14)를 정지시킨 상태로 감광층(12)의 피노광면 상에 투영된 노광 헤드(3012)와 (3021)이 갖는 DMD(36)의 사용가능한 마이크로 미러(58)의 광점군의 패턴을 나타내었다. 또한, 하단부분에 상단 부분에 나타낸 것과 같이 광점군의 패턴이 드러나고 있는 상태로 스테이지(14)를 이동시켜서 연속 노광을 했을 때에 피노광면 상에 형성되는 노광 패턴의 상태를 노광 영역(3212)과 (3221)에 대해서 나타냈다. 한편, 도 18에는 설명의 편의를 위해서 사용가능한 마이크로 미러(58)의 1열 걸러 노광 패턴을 화소열군A에 의한 노광 패턴과 화소열군B에 의한 노광 패턴에 나누어서 나타냈지만, 실제의 피노광면 상의 노광 패턴은 이들 두 개의 노광 패턴을 포갠 것이다.First, the state of the exposure pattern of the to-be-exposed surface was investigated in order to correct the resolution deviation and exposure unevenness in double exposure. The results are shown in FIG. 18, usable micromirrors 58 of the DMD 36 included in the exposure heads 30 12 and 30 21 projected on the exposed surface of the photosensitive layer 12 with the stage 14 stopped. The pattern of the light spot group of is shown. In addition, as shown in the upper portion at the lower portion, the state of the exposure pattern formed on the exposed surface when the stage 14 is moved by moving the stage 14 while the pattern of the light spot group is exposed is exposed to the exposure area 32 12 . It was shown about (32 21 ). On the other hand, although FIG. 18 shows the exposure pattern by the pixel column group A and the exposure pattern by the pixel column group B, the exposure pattern of the micromirror 58 which can be used for convenience of description is divided into the exposure patterns on the actual to-be-exposed surface. The pattern encompasses these two exposure patterns.

도 18에 도시된 대로 노광 헤드(3012)와 (3021) 사이의 상대 위치는 이상적인 상태의 차이의 결과로서 화소열군A에 의한 노광 패턴과 화소열군B에 의한 노광 패턴의 쌍방으로 노광 영역(3212)과 (3221)의 상기 노광 헤드의 주사 방향과 직교하는 좌표축상에서 중복하는 노광 영역에 있어서 이상적인 2중 노광의 상태보다도 노광 과다로 되는 영역이 생기고 있는 것이 분명하다.As shown in Fig. 18, the relative positions between the exposure heads 30 12 and 30 21 are exposed to both the exposure pattern by the pixel column group A and the exposure pattern by the pixel column group B as a result of the difference in the ideal state. It is evident that a region that is overexposed than an ideal double exposure state occurs in an overlapping exposure region on the coordinate axis orthogonal to the scanning direction of the exposure heads 32 12 and 32 21 .

상기 광점 위치 검출 수단으로서 슬릿(28) 및 광검출기의 세트를 사용하고, 노광 헤드(3012)에 대해서는 노광 영역(3212) 내의 광점 P(1, 1)와 P(256, 1)의 위치를, 노광 헤드(3021)에 대해서는 노광 영역(3221) 내의 광점 P(1, 1024)와 P(256, 1024)의 위치를 검출하여 그들을 잇는 직선의 경사각도와 노광 헤드의 주사 방향이 이루는 각도를 측정하였다.A set of slits 28 and a photodetector are used as the light spot position detecting means, and the positions of the light spots P (1, 1) and P (256, 1) in the exposure area 32 12 with respect to the exposure head 30 12 . For the exposure head 30 21 , the positions of the light points P (1, 1024) and P (256, 1024) in the exposure area 32 21 are detected and the angle between the inclination angle of a straight line connecting them and the scanning direction of the exposure head are formed. Was measured.

실경사각도θ'를 사용하고, 하기 식 4 Equation 4 below using a real tilt angle θ '

ttanθ'=N (식 4)ttanθ '= N (Equation 4)

의 관계를 충족시키는 값 t에 가장 가까운 자연수 T를 노광 헤드(3012)와 (3021)의 각각에 대해서 도출하였다. 노광 헤드(3012)에 대해서는 T=254, 노광 헤드(3021)에 대해서는 T=255가 각각 도출되었다. 그 결과, 도 19에 있어서 사선으로 덮인 부분(78) 및 (80)을 구성하는 마이크로 미러가 본 노광 시에 사용하지 않는 마이크로 미러로서 특정되었다.The natural number T closest to the value t satisfying the relationship of was derived for each of the exposure heads 30 12 and 30 21 . T = 254 was obtained for the exposure head 30 12 and T = 255 was derived for the exposure head 30 21 , respectively. As a result, in FIG. 19, the micromirrors constituting the portions 78 and 80 covered with diagonal lines were identified as micromirrors not used in the present exposure.

그 후, 도 19에 있어서 사선으로 덮인 영역(78) 및 (80)을 구성하는 광점 이외의 광점에 대응하는 마이크로 미러에 관해서 동일하게 하여 도 19에 있어서 사선으로 덮인 영역(82) 및 해칭으로 덮인 영역(84)을 구성하는 광점에 대응하는 마이크로 미러가 특정되어, 본 노광 시에 사용하지 않는 마이크로 미러로서 추가되었다. Subsequently, the micromirrors corresponding to light spots other than the light spots constituting the diagonal areas 78 and 80 in FIG. 19 are similarly covered with the diagonal line 82 and hatching in FIG. 19. The micromirror corresponding to the light spot which comprises the area | region 84 was specified, and was added as a micromirror not used at the time of this exposure.

이들의 노광 시에 사용하지 않는 것으로서 특정된 마이크로 미러에 대하여 상기 묘소부소 제어 수단에 의해 상시 오프 상태의 각도에 설정하는 신호가 보내져, 그들의 마이크로 미러는 실질적으로 노광에 관여하지 않도록 제어하였다.A signal to be set at an angle in the always off state is sent to the micromirror specified as not being used during these exposures, so that the micromirrors are controlled so as not to substantially participate in the exposure.

이에 의해, 노광 영역(3212)과 (3221) 중, 복수의 상기 노광 헤드로 형성된 피노광면 상의 중복 노광 영역인 헤드 사이의 연결 영역 이외의 각 영역에 있어서 이상적인 2중 노광에 대하여 노광 과다로 되는 영역 및 노광 부족으로 되는 영역의 합계 면적을 최소로 할 수 있다.As a result, the exposed areas (32 12) and (32 21), wherein the exposure excessive with respect to the exposure of the ideal 2 in each of regions other than the connected region between the overlapping exposed areas of the head on the Pinot light surface formed of a plurality of the exposure heads The total area of the area | region to become and the area | region to become underexposure can be minimized.

(3) 해상도의 측정 (3) measurement of resolution

상기 (1)의 최단현상시간의 평가 방법과 같은 방법 및 조건으로 상기 적층체를 제작하고, 실온(23℃, 55%RH)에서 10분간 정치하였다. 얻어진 적층체의 폴리에틸렌테레프탈레이트 막(지지체) 상에서 상기 패턴 형성 장치를 이용하고, 선/공간=1/1로 선폭 10㎛~50㎛까지 1㎛ 마다 각 선폭의 노광을 하였다. 이때 노광량은 상기 (2)에서 측정한 상기 패턴 형성 재료의 감광층을 경화시키기 위해서 필요한 광 에너지량이다. 실온에서 10분간 정치한 후, 상기 적층체로부터 폴리에틸렌테레프탈레이트 막(지지체)을 박리시켰다. 동장적층판 상의 감광층의 전면에서 30℃의 1질량% 탄산 나트륨 수용액을 스프레이압 0.15MPa에서 상기 (1)에서 추구한 최단현상시간의 2배의 시간으로 스프레이하고, 미경화 영역을 용해 제거하였다. 이렇게 해서 얻어진 경화 수지 패턴 첨부 동장적층판의 표면을 광학현미경으로 관찰하고, 경화 수지 패턴의 선 수축, 엉킴 등의 이상이 없고, 또한 공간 형성이 가능한 최소의 선폭을 측정하고 이를 해상도로 하였다. 상기 해상도는 수치가 작을수록 양호하다.The laminated body was produced by the same method and conditions as the evaluation method of the shortest development time of said (1), and it was left to stand at room temperature (23 degreeC, 55% RH) for 10 minutes. Using the said pattern forming apparatus on the polyethylene terephthalate film | membrane (support body) of the obtained laminated body, exposure of each line | wire width was carried out every 1 micrometer to line | wire width of 10 micrometers-50 micrometers by line / space = 1/1. At this time, an exposure amount is an amount of light energy required in order to harden the photosensitive layer of the said pattern formation material measured by said (2). After standing at room temperature for 10 minutes, the polyethylene terephthalate film (support) was peeled from the laminate. On the front of the photosensitive layer on the copper clad laminate, a 1 mass% sodium carbonate aqueous solution at 30 ° C. was sprayed at a spray pressure of 0.15 MPa for twice the time of the shortest development time pursued in (1) above to dissolve and remove the uncured region. The surface of the copper-clad laminate with a cured resin pattern obtained in this way was observed with an optical microscope, and the minimum line width that was free from line shrinkage, entanglement, etc. of the cured resin pattern, and in which space formation was possible was measured, which was defined as the resolution. The smaller the numerical value, the better.

<(b) 모서리 거칠기><(b) Corner Roughness>

상기 적층체에 상기 패턴 형성 장치를 사용하고, 상기 노광 헤드의 주사 방향과 직교하는 방향의 횡선 패턴이 형성되도록 조사해서 2중 노광하고, 상기 감광층의 일부의 영역을 상기 해상도의 측정에 있어서 (3)과 동일하게 해서 패턴을 형성하였다. 얻어진 패턴 중에서 선폭 30㎛인 선, 임의의 5개소에 대해서 레이저 현미경(VK-9500, KEYENCE(주) 제품 ; 대물 렌즈 50배)을 사용하여 관찰하고, 시야 내의 모서리 위치 중, 가장 부풀어 오른 개소(산정부)와 가장 잘록한 개소(곡저부)의 차이를 절대치로서 구하고, 관찰한 5개소의 평균치를 산출하고 이를 모서리 거칠기로 하였다. 상기 모서리 거칠기는 값이 작을수록 양호한 성능을 나타내기 위해서 바람직하다. 결과를 표 3에 나타낸다.Using the said pattern forming apparatus, the said laminated body is irradiated so that the horizontal line pattern of the direction orthogonal to the scanning direction may be formed, and it double-exposed, and the area | region of a part of the said photosensitive layer is measured in the said resolution ( A pattern was formed in the same manner as in 3). Of the obtained patterns, a line having a line width of 30 µm and any five places were observed using a laser microscope (VK-9500, KEYENCE Co., Ltd .; objective lens 50 times), and the most swollen point among the corner positions in the field of view ( The difference between the mountainous part) and the narrowest point (the bottom of the grain) was calculated as an absolute value, and the average of the five observed points was calculated and this was used as the edge roughness. The smaller the roughness is, the smaller the value is, in order to exhibit good performance. The results are shown in Table 3.

<(c) 에칭성><(c) Etchability>

상기 해상도의 측정에 있어서 형성한 패턴을 갖는 상기 적층체를 사용하고, 상기 적층체에 있어서 노출한 동장적층판의 표면에 염화철 에찬트(염화 제이철 함유 에칭 용액, 40°보메, 액체 온도 40℃)를 0.25MPa에서 36초 스프레이하고, 경화층으로 덮어져 있지 않은 노출 영역의 구리층을 용해 제거함으로써 에칭 처리를 하였다. 다음으로 2질량%의 수산화 나트륨 수용액을 스프레이하는 것에 의해 상기 형성한 패턴을 제거하고, 표면에 상기 영구 패턴으로서 구리층의 배선 패턴을 갖는 프린트배선판을 제작하였다. 상기 프린트배선 기판상의 배선 패턴을 광학현미경으로 관찰하고, 상기 배선 패턴의 최소의 선폭을 측정하였다. 이 최소 선폭이 작을수록 고정세한 배선 패턴을 얻을 수 있고, 에칭성이 뛰어남을 의미한다. 결과를 표 3에 나타내었다.Using the said laminated body which has the pattern formed in the measurement of the said resolution, iron chloride etchant (ferric chloride containing etching solution, 40 degrees bome, liquid temperature 40 degreeC) was applied to the surface of the copper clad laminated board exposed in the said laminated body. It sprayed for 36 second at 0.25 Mpa, and performed the etching process by melt | dissolving and removing the copper layer of the exposed area | region not covered with the hardened layer. Next, the said formed pattern was removed by spraying 2 mass% sodium hydroxide aqueous solution, and the printed wiring board which has a wiring pattern of a copper layer as the said permanent pattern on the surface was produced. The wiring pattern on the said printed wiring board was observed with the optical microscope, and the minimum line width of the said wiring pattern was measured. The smaller this minimum line width means that a high-definition wiring pattern can be obtained and the etching property is excellent. The results are shown in Table 3.

(실시예 2)(Example 2)

실시예 1에 있어서, 감광성 수지 조성물 용액의 헥사메틸렌디이소시아네이트와 테트라에틸렌옥시드모노메타크릴레이트의 1/2몰비 부가물을 하기 구조식(2)으로 표시되는 화합물로 대신한 이외는 실시예 1과 동일하게 패턴 형성 재료 및 적층체를 조제하였다.Example 1 and Example 1 except having replaced the 1/2 molar ratio adduct of hexamethylene diisocyanate and tetraethylene oxide monomethacrylate of the photosensitive resin composition solution with the compound represented by following structural formula (2) In the same manner, a pattern forming material and a laminate were prepared.

상기 조제한 적층체에 있어서 패턴 형성 재료의 감광층에 대해서 (a) 해상도, (b) 모서리 거칠기 및 (c) 에칭성을 실시예 1과 동일하게 하여 평가하였다. 결과를 표 3에 나타내었다.In the laminate thus prepared, (a) resolution, (b) corner roughness, and (c) etching property were evaluated in the same manner as in Example 1 for the photosensitive layer of the pattern forming material. The results are shown in Table 3.

한편, 최단현상시간은 10초이며, 상기 감광층을 경화시키기 위해서 필요한 광 에너지량은 3mJ/㎠이었다.On the other hand, the shortest development time was 10 seconds, and the amount of light energy required to cure the photosensitive layer was 3 mJ / cm 2.

Figure 112007061766816-PCT00005
구조식(2)
Figure 112007061766816-PCT00005
Structural Formula (2)

(실시예 3)(Example 3)

실시예 1에 있어서 감광성 수지 조성물 용액의 헥사메틸렌디이소시아네이트와 테트라에틸렌옥시드모노메타크릴레이트의 1/2몰비 부가물을 하기 구조식(3)으로 나타내는 화합물에 대신한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 패턴 형성 재료 및 적층체를 조제하였다.The same procedure as in Example 1 was repeated except that a 1/2 molar ratio adduct of hexamethylene diisocyanate and tetraethylene oxide monomethacrylate in the photosensitive resin composition solution was replaced with the compound represented by the following structural formula (3). To form a pattern forming material and a laminate.

상기 조제한 적층체에 있어서 패턴 형성 재료의 감광층에 대해서 (a) 해상도, (b) 모서리 거칠기 및 (c) 에칭성의 평가를 하였다. 결과를 표 3에 나타내었다.In the prepared laminate, (a) resolution, (b) corner roughness, and (c) etching property were evaluated for the photosensitive layer of the pattern forming material. The results are shown in Table 3.

한편, 최단현상시간은 10초이며, 상기 감광층을 경화시키기 위해서 필요한 광 에너지량은 3mJ/㎠이었다.On the other hand, the shortest development time was 10 seconds, and the amount of light energy required to cure the photosensitive layer was 3 mJ / cm 2.

Figure 112007061766816-PCT00006
구조식(3)
Figure 112007061766816-PCT00006
Structural Formula (3)

(실시예 4)(Example 4)

실시예 1에 있어서, 메틸메타크릴레이트/2-에틸헥실아크릴레이트/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체(공중합체 조성(질량비) : 50/20/7/23, 질량평균 분자량 : 90,000, 산가 150)를 메틸메타크릴레이트/스티렌/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체(공중합체 조성(질량비) : 8/30/37/25, 질량평균 분자량 : 60,000, 산가 163)로 바꾼 것 이외는 실시예 1과 동일하게 해서 패턴 형성 재료 및 적층체를 조제하였다.In Example 1, methyl methacrylate / 2-ethylhexyl acrylate / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (copolymer composition (mass ratio): 50/20/7/23, mass average molecular weight: 90,000, Acid value 150) was changed to methyl methacrylate / styrene / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (copolymer composition (mass ratio): 8/30/37/25, mass average molecular weight: 60,000, acid value 163) In the same manner as in Example 1, a pattern forming material and a laminate were prepared.

상기 조제한 적층체에 있어서 패턴 형성 재료의 감광층에 대해서 (a) 해상도, (b) 모서리 거칠기 및 (c) 에칭성의 평가를 하였다. 결과를 표 3에 나타내었다.In the prepared laminate, (a) resolution, (b) corner roughness, and (c) etching property were evaluated for the photosensitive layer of the pattern forming material. The results are shown in Table 3.

한편, 최단현상시간은 10초이며, 감광층을 경화시키기 위해서 필요한 광 에너지량은 3mJ/㎠이였다.On the other hand, the shortest development time was 10 seconds, and the amount of light energy required to cure the photosensitive layer was 3 mJ / cm 2.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

실시예 1의 패턴 형성 장치에 있어서, 상기 식 3에 의거하여 N=1로서 설정 경사각도θ를 산출하고, 상기 식 4에 근거해 ttanθ'=1의 관계를 충족시키는 값 t에 가장 가까운 자연수 T를 도출하고, N중 노광(N=1)을 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 (a) 해상도, (b) 모서리 거칠기 및 (c) 에칭성의 평가를 하였다. 결과를 표 3에 나타내었다.In the pattern forming apparatus of Example 1, the set inclination angle θ is calculated as N = 1 based on Equation 3 above, and the natural number T closest to the value t satisfying the relationship of ttan θ '= 1 based on Equation 4 above. Was evaluated and (a) resolution, (b) edge roughness, and (c) etching property were evaluated like Example 1 except having carried out N-exposure (N = 1). The results are shown in Table 3.

한편, 최단현상시간은 10초이며, 감광층을 경화시키기 위해서 필요한 광 에너지량은 3mJ/㎠이였다.On the other hand, the shortest development time was 10 seconds, and the amount of light energy required to cure the photosensitive layer was 3 mJ / cm 2.

비교예 1에 있어서 상기 피노광면의 노광의 상태의 예를 도 54에 도시하였다. 도 54에 있어서는 스테이지(14)를 정지시킨 상태로 패턴 형성 재료(12)의 피노광면 상에 투영된 하나의 노광 헤드(예를 들면, 3012)가 갖는 DMD(36)의 사용가능한 마이크로 미러(58)의 광점군의 패턴을 나타내었다. 또한, 하단부분에 상단 부분에 나타낸 것과 같이 광점군의 패턴이 나타나 있는 상태로 스테이지(14)를 이동시켜서 연속 노광을 했을 때에 피노광면 상에 형성되는 노광 패턴의 상태를 하나의 노광 영역(예를 들면, 3212)에 대해서 나타냈다.An example of the exposure state of the to-be-exposed surface in the comparative example 1 is shown in FIG. In FIG. 54, a usable micromirror of the DMD 36 included in one exposure head (for example, 30 12 ) projected on the exposed surface of the pattern forming material 12 with the stage 14 stopped. 58 shows the pattern of the light spot group. In addition, when the continuous exposure is performed by moving the stage 14 in the state where the light spot group pattern is shown at the lower end, the exposure pattern formed on the exposed surface is shown in one exposure area (eg, 32 12 ).

상기 한 개의 노광 헤드(예를 들면, 3012)의 이상적인 상태와 차이의 결과로서, 노광면 상에 나타나는 패턴 왜곡의 일예로서, 노광면 상에 투영된 각 화소열의 경사각도가 균일해서 없어지는 "각도 왜곡"이 생기고 있다. 도 54의 예에 나타나 있는 각도 왜곡은 주사 방향에 대한 경사각도가 도의 왼쪽의 열은 크고, 도의 오른쪽의 열은 작아져 있는 형태의 왜곡이다. 이 각도 왜곡의 결과로서 도의 왼쪽에 나타난 피노광면 상에 노광 과다로 되는 영역이 생기고, 도의 오른쪽에 나타난 피노광면 상에 노광 부족으로 되는 영역이 생긴다.As an example of the pattern distortion appearing on the exposure surface as a result of the ideal state and difference of the one exposure head (for example, 30 12 ), the inclination angle of each pixel column projected on the exposure surface becomes uniform and disappears. Angular distortion ”. The angle distortion shown in the example of FIG. 54 is a distortion in which the inclination angle with respect to the scanning direction is larger in the left column of the diagram, and smaller in the right column of the diagram. As a result of this angular distortion, an area which becomes overexposed on the to-be-exposed surface shown on the left side of a figure arises, and the area which becomes underexposure on the to-be-exposed surface shown on the right side of a figure arises.

(a)해상도(㎛)(a) Resolution (μm) (b)모서리 거칠(㎛)(b) corner roughness (µm) (c)에칭성(㎛)(c) Etchability (μm) 실시예 1Example 1 1515 0.90.9 2323 실시예 2Example 2 1515 0.90.9 2323 실시예 3Example 3 1515 0.90.9 2323 실시예 4Example 4 1515 0.90.9 2323 비교예 1Comparative Example 1 1515 2.02.0 2525

표 3의 결과에서 비교예 1의 배선 패턴과 비교하고, 2중 노광에 있어서 해상도 편차와 노광 얼룩을 보정한 실시예 1~4의 배선 패턴은 고정세하고, 모서리 거칠기도 작고, 또한 에칭성이 우수한 것을 알았다.In the results of Table 3, the wiring patterns of Examples 1 to 4, which were compared with the wiring patterns of Comparative Example 1 and corrected the resolution deviation and the exposure unevenness in the double exposure, had high definition, had small edge roughness, and had an etching property. I found it excellent.

상기 노광 헤드의 설치 위치나 설치 각도의 차이, 및 상기 묘소부와 상기 패턴 형성 재료의 노광면 사이의 광학계의 각종 수차 및 상기 묘소부 자체의 왜곡 등에 기인하는 패턴 왜곡에 의한 노광량 편차의 영향을 고르게 하고, 상기 패턴 형성 재료의 피노광면 상에 형성되는 상기 패턴의 해상도 편차나 농도 얼룩을 경감함으로써 상기 패턴을 고정세하고, 또한 효율적으로 형성할 수 있기 때문에 고정세한 노광을 필요로 하는 각종 패턴의 형성 등에 적합하게 사용할 수 있고, 특히 고정세한 배선 패턴의 형성에 적합하게 사용할 수 있다.Evenly, the influence of the exposure dose variation due to the pattern distortion caused by the difference in the installation position or the installation angle of the exposure head, the various aberrations of the optical system between the drawing portion and the exposure surface of the pattern forming material, the distortion of the drawing portion itself, etc. And by reducing the resolution variation and the density unevenness of the pattern formed on the exposed surface of the pattern forming material, the pattern can be formed with high definition and efficiently. It can use suitably for formation, etc., and can use especially for formation of a high definition wiring pattern.

Claims (38)

지지체 상에 감광층을 갖는 패턴 형성 재료에 있어서 상기 감광층을 피처리 기체 상에 적층한 후, 상기 감광층에 대하여, In the pattern formation material which has a photosensitive layer on a support body, after laminating | stacking the said photosensitive layer on a to-be-processed body, with respect to the said photosensitive layer, 광조사 수단 및 상기 광조사 수단으로부터 광을 받아 출사하는 n개(단, n 은 2 이상의 자연수)의 2차원상으로 배열된 묘소부를 갖고, 패턴 정보에 따라서 상기 묘소부를 제어가능한 광변조 수단을 구비한 노광 헤드로서, 상기 노광 헤드의 주사 방향에 대하여 상기 묘소부의 열방향이 소정의 설정 경사각도θ를 이루도록 배치된 노광 헤드를 사용하고,A light irradiating means and n number of light emitting units receiving light from the light irradiating means (where n is a natural number of two or more), and light modulating means capable of controlling the seeding portions in accordance with pattern information. As one exposure head, the exposure head arrange | positioned so that the column direction of the said drawing part may make predetermined predetermined inclination-angle (theta) with respect to the scanning direction of the said exposure head is used, 상기 노광 헤드에 대해서 사용 묘소부 지정 수단에 의해 사용가능한 상기 묘소부 중, N중 노광(단, N은 2 이상의 자연수)에 사용하는 상기 묘소부를 지정하는 공정; A step of designating the drawing portion to be used for exposure among N (where N is a natural number of two or more) among the drawing portions usable by use drawing portion specifying means for the exposure head; 상기 노광 헤드에 대해서 묘소부 제어 수단에 의해 상기 사용 묘소부 지정 수단으로써 지정된 상기 묘소부만이 노광에 관여하도록 상기 묘소부를 제어하는 공정; 및 Controlling the drawing section so that only the drawing section designated as the use drawing section designation means by the drawing section control means with respect to the exposure head is involved in exposure; And 상기 감광층에 대하여 상기 노광 헤드를 주사 방향으로 상대적으로 이동시켜서 노광하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.And exposing the exposure head to be moved relative to the photosensitive layer in a scanning direction. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 노광은 복수의 노광 헤드에 의해 행하여지고, 상기 사용 묘소부 지정 수단이 복수의 상기 노광 헤드에 의해 형성되는 피노광면 상의 중복 노광 영역인 헤드 사이의 연결영역의 노광에 관여하는 묘소부 중, 상기 헤드 사이의 연결영역에서 N중 노광을 실현하기 위해서 사용하는 상기 묘소부를 지정하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.Said exposure is performed by a some exposure head, The said drawing part designation means is a drawing part which participates in exposure of the connection area | region between the head which is an overlapping exposure area on the to-be-exposed surface formed by the said some exposure head, The said A pattern forming method, characterized in that the drawing portion used for realizing N-exposure in the connection region between the heads is specified. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 노광은 복수의 노광 헤드에 의해 행하여지고, 상기 사용 묘소부 지정 수단이 복수의 상기 노광 헤드에 의해 형성되는 피노광면 상의 중복 노광 영역인 헤드 사이의 연결영역 이외의 노광에 관여하는 묘소부 중, 상기 헤드 사이의 연결영역 이외의 영역에 있어서 N중 노광을 실현하기 위해서 사용하는 상기 묘소부를 지정하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The said exposure is performed by a some exposure head, and among the drawing parts which the use drawing part designation means participates in exposure other than the connection area between heads which are overlapping exposure areas on the to-be-exposed surface formed by the said some exposure head, A pattern forming method, characterized in that the drawing portion used for realizing N-exposure in regions other than the connection region between the heads is specified. 제 1항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 설정 경사각도θ는 N중 노광수 N, 묘소부의 열방향 개수 s, 상기 묘소부의 열방향의 간격 p 및 노광 헤드를 경사지게 한 상태에 있어서 상기 노광 헤드의 주사 방향과 직교하는 방향에 걸친 묘소부의 열방향의 피치 δ에 대하여 다음 식, spsinθideal≥Nδ를 만족시키는 θideal에 대하여 θ≥ θideal의 관계를 충족시키도록 설정되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The set inclination angle θ is a row of the drawing parts over the direction orthogonal to the scanning direction of the exposure head in a state in which the exposure number N of N, the number of columns in the drawing part s, the interval p in the column direction of the drawing part, and the exposure head are inclined. And a relationship of θ≥ θ ideal with respect to θ ideal satisfying the following equation, spsinθ ideal ≥Nδ with respect to the pitch δ in the direction. 제 1항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 N중 노광의 N은 3 이상의 자연수인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.N in said N exposure is a natural number of 3 or more, The pattern formation method characterized by the above-mentioned. 제 1항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 사용 묘소부 지정 수단은 The use cemetery designation means 묘소부에 의해 생성되어 피노광면 상의 노광 영역을 구성하는 묘소 단위로 서의 광점 위치를 피노광면 상에 있어서 검출하는 광점 위치 검출 수단과, Light point position detection means for detecting a light point position on a to-be-exposed surface, which is generated by a tomb portion and constitutes an exposure area on the to-be-exposed surface, 상기 광점 위치 검출 수단에 의한 검출 결과에 의거하여 N 중 노광을 실현하기 위해서 사용하는 묘소부를 선택하는 묘소부 선택 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.And a drawing part selecting means for selecting a drawing part used for realizing exposure among N based on a detection result by said light spot position detecting means. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 사용 묘소부 지정 수단은 N중 노광을 실현하기 위해서 사용하는 사용 묘소부를 행단위로 지정하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The use drawing part specifying means designates the use drawing part used in order to realize the N-exposure on a line basis. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 광점 위치 검출 수단은 검출한 두 개 이상의 광점 위치에 의거하여, 노광 헤드를 경사지게 한 상태에 있어서 피노광면 상의 광점의 열방향과 상기 노광 헤드의 주사 방향이 이루는 실경사각도θ'를 특정하고, 묘소부 선택 수단은 상기 실경사각도θ'와 설정 경사각도θ의 오차를 흡수하도록 사용 묘소부를 선택하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The light spot position detecting means specifies the actual tilt angle θ 'formed between the column direction of the light spot on the exposed surface and the scanning direction of the exposure head in a state where the exposure head is inclined based on the detected two or more light spot positions, The seedling part selecting means selects the used seedling part so as to absorb the error between the real tilt angle θ 'and the set tilt angle θ. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 실경사각도θ'는 노광 헤드를 경사지게 한 상태에 있어서 피노광면 상의 광점의 열방향과 상기 노광 헤드의 주사 방향이 이루는 복수의 실경사각도의 평균치, 중간치, 최대치 및 최소치 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The real inclination angle θ 'is any one of an average value, an intermediate value, a maximum value and a minimum value of a plurality of real inclination angles formed by the column direction of the light spot on the exposed surface and the scanning direction of the exposure head in a state where the exposure head is inclined. Pattern formation method to use. 제 8 항 또는 제 9항에 있어서,The method according to claim 8 or 9, 상기 묘소부 선택 수단은 실경사각도θ'에 의거하여, ttanθ'=N(단, N은 N중 노광수 N을 나타냄)의 관계를 충족시키는 t에 가까운 자연수 T를 도출하고, m행(단, m은 2 이상의 자연수를 나타냄)배열된 묘소부에 있어서 1행부터 상기 T행의 상기 묘소부를 사용 묘소부로서 선택하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The drawing part selecting means derives a natural number T close to t satisfying the relation of ttan θ '= N (where N represents the exposure number N of N) based on the actual inclination angle θ', and m rows (where, m represents a natural number of two or more.) The pattern forming method of selecting the drawing part of the 1st row | line | column T line as a using drawing part in the arranged drawing part. 제 8 항 또는 제 9항에 있어서,The method according to claim 8 or 9, 상기 묘소부 선택 수단은 실경사각도θ'에 의거하여, ttanθ'=N(단, N은 N중 노광수 N을 나타냄)의 관계를 충족시키는 t에 가까운 자연수 T를 도출하고, m행(단, m은 2 이상의 자연수를 나타냄)배열된 묘소부에 있어서 (T+1)행부터 m행의 상기 묘소부를 불사용 묘소부로서 특정하고, 상기 불사용 묘소부를 제외한 상기 묘 소부를 사용 묘소부로서 선택하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The drawing part selecting means derives a natural number T close to t satisfying the relation of ttan θ '= N (where N represents the exposure number N of N) based on the actual inclination angle θ', and m rows (where, m represents a natural number of 2 or more) In the arranged drawing part, the said drawing part of line (T + 1)-m line is identified as an unused drawing part, and selecting the drawing part except the said unused drawing part as a using drawing part The pattern formation method characterized by the above-mentioned. 제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 6 to 11, 상기 묘소부 선택 수단은 복수의 묘소부열에 의해 형성되는 피노광면 상의 중복 노광 영역을 적어도 포함하는 영역에 있어서, In the region including at least an overlapping exposure region on the exposed surface formed by a plurality of scribe columns; (1) 이상적인 N중 노광에 대하여 노광 과다로 되는 영역 및 노광 부족으로 되는 영역의 합계 면적이 최소가 되도록 사용 묘소부를 선택하는 수단, (1) means for selecting the use drawing part so that the total area of the area overexposed and the area underexposed to the ideal N-exposure is minimized; (2) 이상적인 N중 노광에 대하여 노광 과다로 되는 영역의 묘소 단위수와 노광 부족으로 되는 영역의 묘소 단위수가 동일하도록 사용 묘소부를 선택하는 수단, (2) means for selecting the use drawing part so that the drawing unit number of the area which becomes overexposure and the number of drawing unit areas which become underexposure with respect to ideal N-exposure are the same, (3) 이상적인 N중 노광에 대하여 노광 과다로 되는 영역의 면적이 최소가 되고, 또한 노광 부족으로 되는 영역이 생기지 않도록 사용 묘소부를 선택하는 수단, 및 (3) a means for selecting the use drawing portion so that the area of the area overexposed to the ideal N-exposure is minimized and the area underexposed is not generated, and (4) 이상적인 N중 노광에 대하여 노광 부족으로 되는 영역의 면적이 최소가 되고, 또한 노광 과다로 되는 영역이 생기지 않도록 사용 묘소부를 선택하는 수단(4) Means for selecting the use drawing portion so that the area of the area underexposed to the ideal N-exposure becomes minimal and the area that becomes overexposed does not occur. 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.Pattern forming method, characterized in that any one of. 제 6 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 6 to 12, 상기 묘소부 선택 수단은 복수의 노광 헤드에 의해 형성되는 피노광면 상의 중복 노광 영역인 헤드 사이의 연결영역에 있어서, Said drawing part selection means is a connection area between the heads which are overlapping exposure areas on the to-be-exposed surface formed by the some exposure head, (1) 이상적인 N중 노광에 대하여 노광 과다로 되는 영역 및 노광 부족으로 되는 영역의 합계 면적이 최소가 되도록 상기 헤드 사이의 연결영역의 노광에 관여하는 묘소부에서 불사용 묘소부를 특정하고, 상기 불사용 묘소부를 제외한 상기 묘소부를 사용 묘소부로서 선택하는 수단, (1) An unused drawing part is specified in the drawing part which participates in exposure of the connection area | region between the said heads so that the total area of the area overexposed and the area underexposed with respect to ideal N exposure may be minimum, and the said Means for selecting the seedling portion except the use seedling portion as the use seedling portion, (2) 이상적인 N중 노광에 대하여 노광 과다로 되는 영역의 묘소 단위수와 노광 부족으로 되는 영역의 묘소 단위수가 동일해지도록 상기 헤드 사이의 연결영역의 노광에 관여하는 묘소부에서 불사용 묘소부를 특정하고, 상기 불사용 묘소부를 제외한 상기 묘소부를 사용 묘소부로서 선택하는 수단, (2) Identifying the unused drawing part in the drawing part involved in the exposure of the connection area between the heads so that the number of drawing units in the overexposed area and the underexposed area for the ideal N-exposure become equal. Means for selecting the drawing part except the unused drawing part as the using drawing part, (3) 이상적인 N중 노광에 대하여 노광 과다로 되는 영역의 면적이 최소가 되고, 또한, 노광 부족으로 되는 영역이 생기지 않도록 상기 헤드 사이의 연결영역의 노광에 관여하는 묘소부에서 불사용 묘소부를 특정하고, 상기 불사용 묘소부를 제외한 상기 묘소부를 사용 묘소부로서 선택하는 수단, 및(3) Identify the unused drawing part in the drawing part involved in the exposure of the connection area between the heads so that the area of the area overexposed to the ideal N-exposure is minimized and the area underexposed is not generated. Means for selecting the drawing part except the unused drawing part as the using drawing part, and (4) 이상적인 N중 노광에 대하여 노광 부족으로 되는 영역의 면적이 최소가 되고, 또한, 노광 과다로 되는 영역이 생기지 않도록 상기 헤드 사이의 연결영역의 노광에 관여하는 묘소부에서 불사용 묘소부를 특정하고, 상기 불사용 묘소부를 제외한 상기 묘소부를 사용 묘소부로서 선택하는 수단 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.(4) Identifying the unused drawing part in the drawing part involved in the exposure of the connection area between the heads so that the area of the underexposure area becomes the minimum and the exposure excessive area does not occur with respect to the ideal N-exposure. And means for selecting the drawing part except the unused drawing part as a using drawing part. 제 5 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 5 to 13, 상기 사용 묘소부 지정 수단에 있어서 사용 묘소부를 지정하기 위해서, 사용가능한 상기 묘소부 중, N중 노광의 N에 대하여 (N-1)열 마다의 묘소부열을 구성 하는 상기 묘소부만을 사용해서 참조 노광을 행하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.In order to designate a use drawing part in the said use drawing part designation means, a reference exposure is made using only the said drawing part which comprises the drawing part column for every (N-1) columns with respect to N of exposure among N among the available drawing parts. The pattern formation method characterized by the above-mentioned. 제 5 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 5 to 13, 상기 사용 묘소부 지정 수단에 있어서 사용 묘소부를 지정하기 위해서 사용가능한 상기 묘소부 중, N중 노광의 N에 대하여 1/N행 마다의 묘소부행을 구성하는 상기 묘소부만을 사용해서 참조 노광을 하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.In the above-mentioned drawing part which can be used to designate a using drawing part in the use drawing part designation means, performing reference exposure using only the said drawing part which comprises the drawing part row every 1 / N rows with respect to N of N exposure. The pattern formation method characterized by the above-mentioned. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 15, 상기 사용 묘소부 지정 수단은 광점 위치 검출 수단으로서 슬릿과 광검출기, 그리고 묘소부 선택 수단으로서 상기 광검출기와 접속된 연산장치를 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.And the use drawing part designating means has a slit and a photodetector as light spot position detecting means and a computing device connected with the photodetector as a drawing part selecting means. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 16, 상기 N중 노광 N이 3 이상 7 이하의 자연수인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.Exposure pattern N is 3 or more and 7 or less natural numbers, The pattern formation method characterized by the above-mentioned. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 17, 상기 광변조 수단은 형성하는 패턴 정보에 의거해서 제어 신호를 생성하는 패턴 신호 생성 수단을 더 가져 형성되며, 상기 광조사 수단에서 조사되는 광을 상 기 패턴 신호 생성 수단이 생성한 제어 신호에 따라서 변조시키는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The light modulating means further includes a pattern signal generating means for generating a control signal based on the pattern information to be formed, and modulates the light irradiated from the light irradiating means according to the control signal generated by the pattern signal generating means. Pattern formation method characterized by the above-mentioned. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 18, 상기 광변조 수단은 공간 광변조 소자인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.And the light modulating means is a spatial light modulating element. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 상기 공간 광변조 소자는 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법. And said spatial light modulation element is a digital micro mirror device (DMD). 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 20, 상기 묘소부는 마이크로 미러인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.And the drawing part is a micromirror. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 21, 상기 광조사 수단은 2 이상의 광을 합성해서 조사할 수 있는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The said light irradiation means can synthesize | combine and irradiate 2 or more lights, The pattern formation method characterized by the above-mentioned. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 22, 상기 광조사 수단은 복수의 레이저, 멀티모드 광섬유, 상기 복수의 레이저 에서 각각 조사된 레이저 빔을 집광하여 상기 멀티모드 광섬유에 결합시키는 집합 광학계를 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.And said light irradiation means has a plurality of lasers, a multimode optical fiber, and a collective optical system for condensing laser beams irradiated from said plurality of lasers and coupling them to said multimode optical fiber. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 23, 상기 노광은 묘소부에 있어서 출사면의 왜곡에 의한 수차를 보정할 수 있는 비구면을 갖는 마이크로 렌즈를 배열한 마이크로 렌즈 배열을 통해서 하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법. And the exposure is performed through a microlens array in which microlenses having aspherical surfaces capable of correcting aberration due to distortion of the exit surface in the drawing section are arranged. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 비구면은 원환체면인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The aspherical surface is a pattern forming method, characterized in that the toric surface. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,The method of claim 24 or 25, 상기 노광은 마이크로 렌즈의 집광위치 근방에 상기 마이크로 렌즈를 거친 광만이 입사하도록 배열된 개구가 배치되어 이루어지는 개구 어레이를 통과시켜서 행해지는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.And said exposure is performed by passing through an array of apertures in which openings arranged such that only light passing through said microlenses are incident near a condensing position of said microlenses are arranged. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 26, 상기 감광층은 바인더, 중합성 화합물 및 광중합 개시제를 함유하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법. The said photosensitive layer contains a binder, a polymeric compound, and a photoinitiator, The pattern formation method characterized by the above-mentioned. 제 27 항에 있어서,The method of claim 27, 상기 바인더는 산성기를 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The binder has an acidic group, characterized in that the pattern forming method. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,The method of claim 27 or 28, 상기 바인더는 비닐 공중합체인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법. The binder is a pattern forming method, characterized in that the vinyl copolymer. 제 27 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 27 to 29, 상기 바인더의 산가는 70~250mgKOH/g인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The acid value of the binder is a pattern forming method, characterized in that 70 ~ 250mgKOH / g. 제 27 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 27 to 30, 상기 중합성 화합물은 우레탄기 및 아릴기 중 적어도 하나를 갖는 모노머를 함유하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The said polymeric compound contains the monomer which has at least one of a urethane group and an aryl group, The pattern formation method characterized by the above-mentioned. 제 27 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 27 to 31, 상기 광중합 개시제는 할로겐화 탄화수소유도체, 헥사아릴비이미다졸, 옥심 유도체, 유기 과산화물, 티오 화합물, 케톤 화합물, 방향족 오늄염 및 메타로센류 중에서 선택된 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.And the photopolymerization initiator contains at least one selected from halogenated hydrocarbon derivatives, hexaarylbiimidazoles, oxime derivatives, organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts and metalocenes. 제 1 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 32, 상기 감광층은 바인더를 10~90질량% 함유하고, 중합성 화합물을 5~90질량% 함유하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The said photosensitive layer contains 10-90 mass% of binders, and contains 5-90 mass% of polymeric compounds, The pattern formation method characterized by the above-mentioned. 제 1 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 33, 상기 감광층의 두께는 1~100㎛인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The thickness of the photosensitive layer is a pattern forming method, characterized in that 1 ~ 100㎛. 제 1 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 34, 상기 지지체는 합성 수지를 포함하고, 또한 투명한 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법. The support includes a synthetic resin and is transparent. 제 1 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 35, 상기 지지체는 장척상인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The support is pattern forming method characterized in that the elongate shape. 제 1 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 36, 상기 패턴 형성 재료는 장척상이며, 롤상으로 권취되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법. The pattern forming material is elongated and wound in a roll. 제 1 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 37, 상기 패턴 형성 재료에 있어서 감광층 상에 보호막을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.The pattern formation method characterized by forming a protective film on the photosensitive layer in the said pattern formation material.
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