绘图设备和块数确定方法技术

本发明专利技术提供绘图设备和块数确定方法。该绘图设备包括ＤＭＤ，用于空间调制从光源发出的光并将调制后的光束分别引导至二维排列在衬底上的多个照射区域。在扫描多个照射区域的同时，通过控制ＤＭＤ来绘图。多个照射区域构成在列方向上排列的多个照射块，在每个照射块中，照射区域在行方向上排列。在ＤＭＤ中，绘制信号顺序地输入到分别与多个照射块对应的多个镜块里待使用的镜块中。当绘图时，运算部件考虑向ＤＭＤ输入绘制信号所需的时间和照射到衬底上的光量，确定能使扫描速度最大化的待使用镜块数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有空间光调制器的绘图设备以及块(block)数确定方法，该方法用于确定绘图设备实际绘图时所用的空间光调制器的调制块(modulation block)数量。
技术介绍
传统上，已经提出一种利用空间光调制器在光敏材料上绘图的技术。例如日本特开No.2003-332221(文献1)公开了一种这样的技术，其中在相对于照射区域组(DMD(数字微镜器件)投射到照射区域组上)的排列方向倾斜的扫描方向上，在光敏材料上扫描照射区域组，从而在设置于光敏材料上的绘制单元组(其密度高于照射区域组)上绘图。文献1还公开以下两种方法其一是每当照射区域组移动了相当于两个绘制单元的距离时，通过控制每个照射区域的光照的开/关(ON/OFF)来进行双速绘制；其二是通过减少向DMD输入绘制数据所需的时间来加速绘图，其中多个镜块排列在列方向上，每个镜块由沿行方向排列的多个微镜构成，并且仅一部分镜块用于绘图。当通过光学系统将光源(例如放电管等)的光引导至光敏材料上时，如果想要通过减小光照射区域的大小来增大每单位面积光敏材料上照射的光量，则由于某些情况下在光学系统中会发生光会聚的技术限制，不能获得理想的光量。由此，如果按照文献1的方法仅使用一部分镜块在具有较低灵敏度(即，曝光所需的光量较大)的光敏材料上绘图，则从在光敏材料上照射必要的光量的观点来看，需要将照射区域组在光敏材料上的扫描速度设置得较低，由此会限制绘图速度的提高。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种通过在光敏材料上照射光来绘图的绘图设备。本专利技术的目的是在光敏材料上高速稳定地绘图。绘图设备包括光源部件；空间光调制器，用于空间调制从光源部件发出的光并将调制后的光束分别引导至多个照射区域，所述多个照射区域在光敏材料上相互垂直的行方向和列方向上排列并构成在列方向上排列的多个照射块，在每个照射块中照射区域至少排列成一行，绘制信号顺序地输入到空间光调制器上分别与多个照射块对应的多个调制块中至少一个调制块，同时执行对与至少一个调制块对应的至少一个照射块中包含的多个照射区域的光照开/关控制；扫描机构，用于沿预定扫描方向在光敏材料上扫描多个照射块，在光敏材料上沿扫描方向以预定的绘制节距固定地二维排列多个绘制区域，并且包含在每个照射块中的至少任一照射区域相对地经过每个绘制区域；绘制控制器，用于与多个照射块的扫描同步地向空间光调制器输入绘制信号；以及块数确定部件，用于确定绘图所用的调制块的数量，将其作为能使扫描速度最大化的运行块数。根据本专利技术，能够高速稳定地在光敏材料上绘图。根据本专利技术的优选实施例，块数确定部件基于绘制节距和在以待使用的调制块数作为参数的情况下输入绘制信号所需的时间函数，获取扫描速度的第一上限值；以及基于在以待使用的调制块数作为参数的情况下光敏材料上照射的光的最大光量函数、在与对应于待使用调制块的照射块的扫描方向垂直的方向上的基本宽度以及光敏材料的灵敏度，获取扫描速度的第二上限值。块数确定部件确定在第一上限值与第二上限值中的较小值为最大时使用的调制块数，将其作为运行块数。由此能够通过计算适当地确定实际绘图所用的调制块数。更优选地，绘图设备还包括光量传感器，用于检测通过空间光调制器从光源部件照射到光敏材料上的光量。在该设备中，块数确定部件基于所述光量获取最大光量。由此能够在光敏材料上精确地绘图。根据本专利技术的另一优选实施例，绘图设备还包括用于存储参考表的存储器，该参考表表示能使扫描速度最大化的调制块数与光敏材料的灵敏度之间的关系。在该设备中，块数确定部件通过查阅参考表和待绘制的光敏材料的灵敏度来确定运行块数。这能够容易地确定实际绘图所用的调制块数。优选地，空间光调制器包括排列成二维阵列的多个微镜，其位置可被单独改变。扫描方向相对于列方向倾斜，并且在一个照射区域中央与另一照射区域中央之间的、在垂直于扫描方向的方向上的距离等于绘制区域在垂直于扫描方向的方向上的节距，其中所述另一照射区域属于包含所述一个照射区域的列。由此能够在光敏材料上绘制高分辨率图案。本专利技术还旨在提供一种块数确定方法，用于确定在光敏材料上绘图的绘图设备在实际绘图时所用的调制块的运行块数，该绘图设备包括空间光调制器，用于空间调制从光源部件发出的光并将调制后的光束分别引导至多个照射区域，所述多个照射区域在光敏材料上相互垂直的行方向和列方向上排列并构成在列方向上排列的多个照射块，在每个照射块中照射区域至少排列成一行，绘制信号顺序地输入到空间光调制器上分别与多个照射块对应的多个调制块中至少一个调制块，同时执行对与至少一个调制块对应的至少一个照射块中包含的多个照射区域的光照开/关控制；以及扫描机构，用于沿预定扫描方向在光敏材料上扫描多个照射块，在光敏材料上沿扫描方向以预定的绘制节距固定地二维排列多个绘制区域，并且包含在每个照射块中的至少任一照射区域相对地经过每个绘制区域；在该设备中，与多个照射块的扫描同步地将绘制信号输入到空间光调制器中。从结合附图对本专利技术的下述详细描述中，本专利技术的这些和其它目的、特点、方案和优点将变得更加清楚。附图说明图1是示出绘图设备结构的视图；图2是示出控制单元结构的框图；图3是示出DMD的视图；图4是示出照射区域和绘制单元的视图；图5是示出整个照射区域组和绘制单元组的视图；图6是示出绘图流程的流程图；图7至图10是示出照射区域和绘制单元的视图，其中在绘制单元上进行绘图；图11是说明照射区域组在衬底上的移动的视图；图12是说明每个绘制单元的位置与多次光照的次数之间关系的视图，其中所述每个绘制单元的位置是在子扫描之前和之后，绘制单元在照射区域组的主扫描中沿子扫描方向的位置；图13是示出确定运行块数的操作流程的流程图；图14是说明DMD的最小复位周期的视图；图15是示出块变量与第一上限值、第二上限值之间关系的图表；图16是说明扫描速度与衬底上通过扫描照射区域组而进行绘制的区域之间关系的视图；图17、图18A和图18B均为示出块变量与第一上限值、第二上限值之间关系的图表；图19是示出照射区域与绘制单元的视图；图20A和图20B均为示出块变量与第一上限值、第二上限值之间关系的图表；图21是示出确定运行块数的操作流程的流程图；以及图22至图24均为以曲线图的形式示出参考表的视图。具体实施例方式图1是示出根据本专利技术优选实施例的绘图设备1的结构的视图。在图1中，虚线表示的设备部分用于说明设备的内部结构。绘图设备1包括平台2，用于固定其上形成光致抗蚀剂膜的衬底9；平台移动机构31，用于在图1的Y方向上移动平台2；光照部件4，用于向衬底9发射光束；光量传感器21，设置在平台2上，用于检测从光照部件4发射的光束量；头端移动机构32，用于在图1的X方向上移动光照部件4的头端40；控制单元51，连接到光照部件4、光量传感器21、平台移动机构31以及头端移动机构32；以及主机52，连接到控制单元51，并由用于进行各种计算的CPU和用于存储各种信息的存储器构成。光照部件4包括光源装置(lamp house)411(例如，其中设置有汞灯)，其用作连接到头端40的光源部件，从光源装置411发出的光进入光纤412，以被引导至头端40。头端40包括DMD42，DMD42具有排列成二维阵列的微镜组，其位置(方向)可被单独改变，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绘图设备，用于通过在光敏材料上照射光来绘图，该设备包括：光源部件；空间光调制器，用于空间调制从所述光源部件发出的光并将调制后的光束分别引导至多个照射区域，所述多个照射区域在光敏材料上相互垂直的行方向和列方向上排列并构成在 所述列方向上排列的多个照射块，在每个照射块中照射区域至少排列成一行，绘制信号顺序地输入到所述空间光调制器上分别与所述多个照射块对应的多个调制块中至少一个调制块，同时执行对与所述至少一个调制块对应的至少一个照射块中包含的多个照射区域的光照开／关控制；扫描机构，用于沿预定扫描方向在光敏材料上扫描所述多个照射块，在所述光敏材料上沿所述扫描方向以预定的绘制节距固定地二维排列多个绘制区域，并且包含在每个照射块中的至少任一照射区域相对地经过每个所述绘制区域；绘制控制器，用 于与所述多个照射块的扫描同步地向所述空间光调制器输入所述绘制信号；以及块数确定部件，用于确定绘图所用的调制块的数量，将其作为能使扫描速度最大化的运行块数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：城田浩行，久冈胜幸，
申请(专利权)人：大日本网目版制造株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]