曝光設備的製作方法
2023-05-04 02:37:51
專利名稱：曝光設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於在物體上布置的感光層中產生曝光結構的曝 光設備，該曝光設備包括接納物體的載物臺和曝光裝置，其中，載物 臺和曝光裝置在進給方向上可彼此相對運動，並且其中，藉助曝光裝 置可橫向於進給方向地在感光層上位置控制地產生曝光光斑。
背景技術：
由現有技術公知了這樣的曝光設備，其中，在這種曝光設備中存 在這樣的任務要求，以儘可能高的精度來曝光感光層。
發明內容
從該公知的解決方案出發，本發明的任務在於，這樣來改進一種 類屬類型的曝光設備，即可提供儘可能高的曝光功率可供使用，也就 是說每個單位時間能夠產生儘可能大數量的曝光光斑。
根據本發明，該任務在開頭所描述類型的曝光設備中由此來解決， 即曝光裝置具有至少一個曝光單元，所述曝光單元具有一排在排列方 向上相互跟隨地布置的輻射出口區域，從所述輻射出口區域射出曝光 光束，由這些曝光光束通過將每一個曝光光束引導穿過成像鏡頭而可 以在感光層上產生曝光光斑，並且曝光光束中的每一個可由偏轉單元 在橫向於排列方向延伸的偏轉方向上偏轉，從而藉助每個曝光光束在 偏轉方向上在若干相互跟隨的曝光光斑位置上可產生彼此至少部分重 疊的曝光光斑。
根據本發明的解決方案的優點在於，藉助這種曝光設備同時能夠 產生大量的曝光光斑，曝光光斑的曝光光斑位置一方面可通過偏轉單元確定，並且另一方面可通過進給方向上的運動來確定。
在此，在該解決方案中特別有利的是，偏轉方向相對於所述進給 方向傾斜延伸，從而存在這種可能性，即儘管偏轉方向橫向於排列方 向延伸，同時通過至少一個曝光單元的不同的曝光光束來曝光橫向於 進給方向並排放置的曝光光斑。
此外，特別有利的是，至少一個曝光單元的相互跟隨的曝光光束 的曝光光斑可沿著彼此平行的偏轉方向運動，因為由此可實現可由不 同曝光光束產生的曝光光斑的簡單的同時定位。
此外，有利的是，至少一個曝光單元的曝光光束可同時並且以同 樣的大小由偏轉單元偏轉，從而由此簡化了由所述曝光光束產生的曝 光光斑的定位，原因在於對於控制單元而言曝光光斑的相對位置限定 地確定。
為了儘可能以同樣的大小影響感光層中的光化學過程，並且也為 了在所有曝光光束中獲得儘可能等同的光化學變化過程，優選這樣設 置，曝光單元的曝光光束基本上彼此平行地定向地射到感光層上，從 而通過該曝光光束的定向不會出現不同的作用。
此外，有利的是，由曝光光束產生的每個曝光光斑的在各自的偏 轉方向上的運動在偏轉區段上進行，對於曝光單元的每個曝光光束， 偏轉區段大約大小相同。因此，以簡單的方式藉助控制單元來設定和 實施曝光光斑的定位。
為了實現這樣定位由不同的曝光光束產生的曝光光斑，以使得借 助不同曝光光束的曝光光斑，可產生連貫的結構，尤其是帶有在橫向 方向上的部分的結構，優選這樣來設置，關於平行於進給方向延伸的 基準直線這樣來布置一個偏轉區段的最後曝光光斑位置的曝光光斑和200780045723. 1
說明書第3/15頁
在排列方向上下一個偏轉區段的第一曝光光斑位置的曝光光斑，以使 得基準直線與在這些曝光光斑位置中產生的曝光光斑相交。
通過所述條件來保證， 一個曝光光束的最後曝光光斑位置的曝光 光斑和在排列方向上下一個曝光光束的第一曝光光斑位置的曝光光斑 這樣彼此相對地橫向於進給方向布置，以使得所述曝光光斑在適當的 推移中在進給方向上至少略微重疊。
特別有利的是，平行於進給方向延伸的基準直線穿過一個偏轉區 段的最後曝光光斑位置與下一個偏轉區段的第一曝光光斑位置的曝光 光斑相交。
通過這個條件一一如果從下述內容出發，即設想各自的曝光光斑 的中點作為曝光光斑位置一一來保證，兩個曝光光斑在進給方向上適 當推移情況下大約至少一半重疊，如果應當通過不同的偏轉區段的曝 光光斑來在感光層中產生連貫的結構，則條件是有利的。
更有利的是，下一個偏轉區段的第一曝光光斑位置與基準直線具 有下述距離，即該距離最大相應於曝光光斑的二分之一直徑，從而兩 個曝光光斑的重疊還可以更大，也就是說至少是直徑的一半，但通常 大於此。
為了能夠在根據本發明的解決方案的範圍內儘可能同時產生許多 曝光光斑，優選設置有多個曝光單元，其中，曝光單元在偏轉方向上 彼此相距一定距離布置。
此外，在這種多個曝光單元中設置為，多個曝光單元的偏轉方向 彼此平行地延伸，從而由此對於控制單元而言可簡單且有效地實施各 個曝光光斑位置的確定。多個曝光單元可這樣彼此相對布置，即相互跟隨的曝光單元的排 列方向基本上彼此橫向地延伸。
此外，在實施例中設置為，多個曝光單元的排列方向基本上彼此 平行地延伸，從而多個曝光單元中的各個排最後也基本上彼此平行地 定向。
為了能夠在多個曝光單元中藉助可由這些曝光單元產生的曝光光
斑產生連貫的結構，設置為，關於平行於進給方向延伸的基準直線這
樣來布置多個曝光單元，以使得基準直線與一個曝光單元的最後偏轉
區段的最後曝光光斑位置的曝光光斑和在偏轉方向或橫向方向上下一 個曝光單元的第一曝光光斑的第一曝光光斑位置的曝光光斑相交。也
由此確保兩個曝光光斑的至少略微的重疊，從而能夠藉助不同曝光單 元的曝光光斑產生以至少一部分在橫向方向上延展的和連貫的結構。
但更好的重疊是，通過一個曝光單元的最後偏轉區段的最後曝光 光斑位置延伸的基準直線與在偏轉方向或橫向方向上的下一個的第一 偏轉區段的第一曝光光斑位置的曝光光斑相交，從而從下述實際出發， 即曝光光斑位置通過各自的曝光光斑的中點來限定，兩個曝光光斑至 少大約半部重疊。
另一個對於重疊所適合的條件設置為，第一曝光光斑位置與基準 直線具有下述距離，該距離最大相應於第一曝光光斑位置的曝光光斑 的二分之一的直徑。
關於偏轉單元到此為止還沒有進行詳細說明。
在根據本發明的解決方案的範圍內，原則上可以考慮的是，為每 個曝光光束設置一個專有的偏轉單元，其中，這些偏轉單元也可有區 別地進行工作。除此之外，從製造這種曝光設備的原因出發設置有利的解決方案， 即偏轉單元具有用於曝光光束中的每一個的鏡面區域。
在此，各個鏡面區域仍可彼此無關地運動。但從結構上約定的原 因出發有利的是，曝光單元的鏡面區域可共同運動。
特別有利地可以這樣實現鏡面區域，即鏡面區域是共同鏡面的部 分區域。
為了藉助這些鏡面區域實現偏轉，有利的是，鏡面區域可相對於 曝光光束射到所述鏡面區域上的射向方向傾斜，因為鏡面區域的這種 傾斜運動能夠以簡單的方式在機械上實現。
原則上，鏡面區域能夠呈拱形，以便藉助鏡面區域例如還能夠同 時實施聚焦，但結構上特別簡單的解決方案是，在該解決方案中，鏡 面區域是平坦的平面區域。
結構上特別有利的是，所有鏡面區域位於共同的平面上，該平面 簡化了傾斜運動的實施。
在該解決方案中尤其有利的是，這樣來布置鏡面區域，以使得鏡 面區域(曝光單元的曝光光束射到該鏡面區域上)處在同一平面上。
為了實現各自曝光光束儘可能有效的偏轉，設置為，曝光單元對 於每個曝光光束具有多個鏡面區域。
在此特別有利的是，偏轉單元對於每個曝光光束具有多個為偏轉 曝光光束而依次安置的鏡面區域，從而每個曝光光束由若干相互跟隨 地被使用的鏡面區域偏轉。於是，這樣數量的多個鏡面區域能夠結構上簡單地實現，即多個 鏡面區域由可轉動布置的鏡體的圓周側形成。
在此，鏡體仍然可繞軸線擺動地傾斜。
但特別有利的是，為了實現儘可能高的偏轉速度，鏡體繞軸線旋 轉地布置。
在這種情形下，符合目的的是，鏡面區域以相同的徑向距離繞軸 線布置，其中，鏡面區域優選平行於軸線延展。
在此，鏡面區域也可具有彎曲的鏡面，但儘管彎曲，該鏡面仍平 行於軸線延伸。
為了能夠將鏡面的位置限定地分配給各相應的曝光光斑位置，優 選地設置為，鏡體以恆定的轉速繞其軸線旋轉。
在根據本發明的解決方案的範圍內，對下述內容還未進行進行詳 細說明，應當如何產生從輻射出口區域射出的曝光光束。輻射出口區 域例如能夠直接是輻射源、例如雷射二極體的射出區域。
但更有利的是，輻射出口區域是光導纖維的端部。
因此，存在這種可能性，將光束區域和輻射源彼此分離布置。
但為了能夠針對性地控制各單個光束區域中的強度，設置為，給 每個光導纖維分配專用的輻射源，從而通過該輻射源的強度控制、即 通過輻射源本身或跟隨的強度控制元件的強度控制可控制由輻射出口 區域射出的強度。在此，優選同樣設置雷射器作為輻射源，該雷射器從簡單的結構 的原因出發優選是半導體雷射器。
在此特別有利的是，輻射源布置在與曝光裝置隔開布置的輻射產 生單元中，因為存在這樣的可能性，有效地冷卻輻射源，並且尤其是 不存在這種風險，即由於由輻射源所生成的熱量而出現關於可由曝光 裝置產生的曝光光斑位置精確度的熱問題。
根據本發明的解決方案的其他特徵和優點是實施例的以下描述以
及所示示圖的主題。其中
圖1示出根據本發明的曝光設備的實施例的示意性透視圖2示出布置在載物臺上的物體的局部放大視圖，該物體具有感
光層和可能在該感光層中產生的結構；
圖3示出曝光區域的部分區域的示意性局部視圖，在該曝光區域
中可產生曝光光斑；
圖4示出兩個曝光單元的局部示意性視圖5示出曝光單元中的一個沿箭頭A的方向的俯視圖6示出可由兩個曝光光束產生的曝光光斑位置和曝光光斑的放
大局部視圖7示出曝光光束在偏轉方向上移動的示意性放大視圖8以沿著圖1中的線8-8的剖面示出曝光裝置的並排布置的曝 光單元的示意性放大視圖。
具體實施例方式
圖1中所示的曝光裝置的實施例包括作為整體以IO標註的機器基 座，該機器基座具有引導部12，沿著該引導部12載物臺14在進給方 向16的方向上一方面可運動地引導，並且另一方面可被驅動器、例如 線性驅動器優選準確定位地運動。在此，引導部12例如布置在機器基座IO的背離安放面18的一側 上，並且這樣來引導載物臺14，即物體22可放置和設定在載物臺14 的背離機器基座10的上側20上(如圖2中所示)，該物體22又在其 背離載物臺14的一側上設有感光層24，在該感光層24中通過適當的 曝光可由感光層24的材料的光學變化形成結構26。
例如這種結構26用於，選擇性地覆蓋物體22的層28、例如銅層 28的某些區域，以在例如腐蝕過程範疇內在不被結構26覆蓋的位置上 去除層28，從而層28僅在由結構26覆蓋的區域中得以保留。
通過感光層24的光學變化製造圖2中所示的結構26，通過作為 整體以30標註的曝光裝置來進行，該曝光裝置布置在橋形架32上， 該橋形架32在引導部12的兩側支撐在機器基座IO上並且另外在引導 部12上方伸出。
在所示的實施例中，藉助根據本發明的曝光裝置30能夠實現，在 具有帶感光層24的物體22的載物臺14單次運動時，感光層24在進 給方向16上在結構區域34內的單次運動過程中，感光層通過曝光來 製造所有設置在該結構區域34中的結構26，其中，曝光裝置30能夠 在感光層24單次運動過程中和在進給方向16上將結構區域34不僅在 其縱向方向36上而且在其橫向方向38上在過程中被曝光，以製造在 結構區域34內設置的和需要的所有結構26，而不需要繼續在進給方向 16上運動載物臺14。
然而在第一實施例的變動方案中也可以考慮將載物臺14在進給 方向16的方向上運動一次，另一次與此相反運動，從而由圖l中的所 示的初始狀態出發，載物臺14的來回運動造成在結構區域34中所期 望的全面曝光，從而例如可以考慮的是，在進給方向16的方向上的運 動的過程中，在橫向方向38上看結構區域34的一半被曝光，並且可能在與此反向的運動中曝光另一半。
為了能夠在結構區域34內產生所有需要的結構26，在圖1中和
部分在圖3中所示的曝光區域40中可產生各個曝光光斑42，這些曝光 光斑42這樣布置在曝光區域40中，即所有在曝光區域40中存在的曝 光光斑42的總數包括所有所需要的曝光光斑42，以在橫向方向38上 產生在結構區域34的整體擴展上在橫向方向38上延展的線形結構， 該結構在橫向方向38上是不中斷地連續的，由此，這樣來布置曝光光 斑42，以使得這些在橫向方向38上相互跟隨的曝光光斑42彼此重疊。
換句話說，可在曝光區域40中產生的曝光光斑42具有這樣的大 小並且這樣來布置，即藉助這些曝光光斑42,在考慮物體22在進給方 向16上的運動的情況下，表面覆蓋地在感光層24的整個結構區域34 中在通過曝光光斑42在縱向方向36和橫向方向38上的平面擴展所限 定的解析度(Aufl6sung)範圍內可產生全部可能的結構26。
為了能夠以所需的數量和位置在曝光區域40內產生曝光光斑42， 如圖4中所示，在曝光裝置30中設置有多個曝光單元50，曝光單元 50中的每一個(如圖5中所示)具有一排在排列方向53上依次排列的 且以間隔彼此布置的輻射出口區域54，從輻射出口區域54分別射出曝 光光束56，該曝光光束56通過鏡頭58變形成直射的曝光光束60，於 是其中，如圖4和5中所示，直射的曝光光束60通過轉向單元62橫 向於其擴散方向轉向，並且在此碰到圖4中所示的偏轉單元64上，該 偏轉單元64如圖4中所示使直射的曝光光束60轉向為在橫向於方向 53的偏轉方向68上移動的曝光光束66。
偏轉單元64包括鏡體70，鏡體70具有相對於軸線72對稱布置 的並且平行於軸線72延展的鏡面74，該鏡面74優選布置在鏡體70的 夕卜殼偵!jo優選鏡面74在圓周方向76上基本上彼此鄰接並且在其縱向方向 82上以及在其橫向方向84上延展經過同一長度或寬度，從而所有的鏡 面74具有同樣的擴展。
此外，所有的鏡面74是平面，從而鏡體70在最簡單的情形下具 有下述橫截面，所述橫截面是均勻多邊形的橫截面，其中，鏡面74的 數量例如大於4且小於40。
設置有下述優選的實施方式，鏡面74的數量大於12且小於30。
與鏡體70的各個轉動位置相對應，鏡面74中的每一個以各一個 鏡面區域78這樣來反射各一個由轉向單元62轉向的直射曝光光束60， 如圖6和7中所示，在鏡面74的第一位置中，移動的曝光光束66i在 第一曝光光斑位置901N中產生曝光光斑42 ，於是該曝光光斑42 能 夠在偏轉方向68的方向上在偏轉區段AS上繼續移動，直至移動到最 後的曝光光斑位置90N，該曝光光斑位置相應於各自鏡面74的位置， 在所述位置中，曝光光束6(h仍射到該鏡面74上，並且因此曝光光束 60d乃由鏡面74用於產生分配給最後的曝光光斑位置90w的曝光光斑 42。
於是，在轉動方向77上進一步轉動鏡體70造成曝光光束60,射 到最近的鏡面74上，該鏡面74則再將曝光光束6(^這樣反射成移動的 曝光光束66p以使得曝光光束66,在第一曝光光斑位置90u中又產生 曝光光斑42n。
因此，穩定地繞軸線72旋轉鏡體70造成曝光光斑42i在偏轉區 段AS上從第一曝光光斑位置9(h直到最後的曝光光斑位置90w在感光 層24上的穩定移動。
因此，可能性在於，在偏轉區段AS的區域中，沿著偏轉方向68通過曝光光斑42在限定的可選擇的曝光光斑位置9(h中實施感光層24 的曝光，也就是說，當各自的曝光光斑42位於各自的曝光光斑位置90i 中時，其中，僅在感光層24上的該位置中通過激活各自的曝光光束66P 即例如通過接通分配給光束射出部54i的輻射源以足夠的強度來進行 曝光，通過曝光，能夠實現在感光層中在該曝光光斑42t的區域中的光 化學的變化。
如果在偏轉區段AS內的其餘的曝光光斑位置90,中不設置感光層 24的曝光，那麼，在通過這些曝光光斑位置90J寸分配給各自的光束 射出部54,的輻射源沒有接通或以下述這種強度來運行，該強度不能導 致感光層24在各自的曝光光斑42i的區域中的光化學變化。
此外，如圖8中所示，偏轉單元64的鏡體70兩側可通過支承裝 置92和94繞軸線72轉動地支承，並且此外，通過驅動器96以恆定 的速度旋轉地驅動，其中，為每個驅動器96分配有一個傳感器98，該 傳感器98能夠為作為整體以100標註的控制單元感測鏡體70的轉動 位置，並且因此尤其是感測鏡面74的位置，該控制單元控制曝光。
為了將移動的曝光光束66聚焦到感光層24上，並且因此，為了 調整由各自的曝光光束66產生的曝光光斑42的擴展，在偏轉單元64 與感光層24之間還設置有光學單元102，該單元102具有用於曝光光 束66中每一個的例如呈透鏡形式的專用成像鏡頭104，各自移動的曝 光光束66穿過該成像鏡頭104，並且因此在各自的曝光光斑42上以曝 光光斑42的限定的大小以及在曝光光斑42中的限定的強度分布聚焦 到感光層24上。
於是，當鏡面74的有效的鏡面區域78之間的平均距離大約相應 於成像鏡頭104的焦距f，從而用於移動的曝光光束的成像比例 (Abbildungsverhaltnisse)基本上相同，並且因此曝光光斑42也具有 基本上同樣的大小和基本上同樣的強度分布(圖7)，於是尤其是得到成像鏡頭104的有利的成像特性。
此外，優選這樣來設置，成像鏡頭104與待曝光的感光層24之間 的距離也大約相應於成像鏡頭104的焦距f(圖7)，以獲得將各自的曝 光光束66在感光層24上的曝光光斑42中的最佳聚焦。
關於曝光光束56的產生到此為止還沒有進行任何的詳細說明。
為了產生曝光光束56，優選與曝光裝置30分開地設置有輻射產 生單元IIO，該輻射產生單元IIO包括若干輻射源112，例如雷射二極 管，其中，由輻射源112中的每一個所產生的光束耦合到光導體114 中，光導體114從輻射產生單元110到曝光裝置30延伸，並且具有端 面，該端面形成輻射出口區域54，曝光光束56從輻射出口區域54射 出。
將輻射產生單元110與曝光單元50分離的布置具有這樣的優點， 即因此存在這樣的可能性，最佳地布置用於運行的輻射源112，並且最 佳地導出由該輻射源112產生的熱量，而不會與此同時對曝光裝置30 產生熱影響。
確切地說，曝光裝置30完全與輻射產生單元IIO熱脫聯，並且因 此不存在由於通過輻射產生單元110所引起的熱效應而損害在曝光裝 置30的區域中的精確度的風險。
在此，輻射產生單元110可以一定距離布置曝光裝置30上面，但 也存在下述可能性，即在實施得足夠長的光導體114中，輻射產生單 元110布置在機器基座10的側面，例如布置在控制單元100的旁邊。
如己說明的那樣，對於輻射產生單元110存在下述可能性， 一方 面通過分配給各自曝光單元64的各自的傳感器98來準確地感測鏡體70的轉動位置，並且因此能夠確定各自產生的曝光光斑42沿著偏轉區 段AS在各確定的時間點處在哪個曝光光斑位置90中，並且因此決定 是否應在該曝光光斑位置90中實施或不實施感光層24的曝光，並且 根據該決定這樣來調控用於產生各自曝光光斑42而設置的輻射源112， 以使得輻射源112提供在曝光光斑42區域內的感光層24中引發光化 學效應的光束，或者切斷輻射源112或者關於其強度減小到下述程度， 以使得在位於各自的曝光光斑位置90中的曝光光斑42的區域中不發 生光化學效應。
為了能夠不僅在偏轉區段AS內將各個曝光光斑42在單個曝光光 斑位置卯中這樣來定位，以使得這些曝光光斑位置90-用於製造連貫 的、至少以一部分在橫向方向上延展的結構26-彼此重疊，以能夠通過 若干單個曝光光斑42產生連貫的結構26，而且也為了重疊地布置可通 過在排列方向53上相互跟隨的曝光光束66產生的曝光光斑42，排列 方向53相對於進給方向16這樣以角度ot延展，以使得平行於進給方 向16的基準直線120穿過曝光單元50的例如第一曝光光束66,的最後 曝光光斑位置90m與在排列方向53上下一個曝光光束662的在第一曝 光光斑位置卯21中的曝光光斑4221相切，優選與曝光光斑4221相交， 從而通過在進給方向16上將最後的曝光光斑42^—直運動到下一個曝 光光束662的第一曝光光斑4221的進給位置，兩個曝光光斑42^和4221 可彼此重疊地布置，並且因此，第二曝光光束662的曝光光斑422為此 能夠被採用，以連同第一曝光光束66i的曝光光斑42i產生連貫的結構 26。
曝光光束66的各最後曝光光斑42相對於下一個曝光光束66的各 第一曝光光斑42的相對布置被設置在曝光單元50的所有曝光光束66 和曝光光斑42中，從而曝光單元50的所有曝光光斑42理論上能夠為 此而被採用，以產生以一部分在橫向方向38上通過曝光單元50的整 體擴展而在橫向方向38上延展的連貫結構26。以同樣的方式如結合由不同的曝光光束66所產生的曝光光斑42 的布置所進行描述的那樣，多個曝光單元50a、 50b、 50c等也這樣彼此 相對布置，gP，例如圖3中所示，平行於進給方向16的基準直線120 穿過第一曝光單元、例如曝光單元50a的最後曝光位置卯nn與橫向方 向38上下一個曝光單元、例如曝光單元50b的第一曝光位置卯 的曝 光光斑42 相切或相交，從而可由多個曝光單元、例如曝光單元50a 和50b產生的曝光光斑能夠被採用，用於產生連貫的結構26,由此， 曝光單元、例如曝光單元50a的曝光光斑42被重疊地定位，並且最後 曝光光束66n的最後曝光光斑42順能夠重疊地與下一個曝光單元、例 如曝光單元50b的第一曝光光束66!的第一曝光光斑42 重疊地布置。
在這種前提下，即曝光區域40在橫向方向38上在感光層24的整 個寬度上或至少在感光層24的設置用於曝光和用於產生結構26的區 域上延展，在感光層24的整個區域中可產生連貫的或著也可以產生不 連貫的結構26。
因為曝光裝置30的所有曝光單元50這樣彼此相對布置，因此存 在下述可能性，在感光層24上在感光層24的整個橫向方向38上並且 在整個縱向方向36上在採用進給運動16的情況下，在任意的區域中 產生連貫的結構26，結構26不僅能夠在縱向方向36上，而且能夠在 橫向方向38上或以相對於這些方向的任意角度延伸。
此外，控制單元100不僅在進給方向16上通過探測載物臺14的 位置來感測感光層24的位置，而且沿著偏轉區段AS通過鏡體70的轉 動位置來感測各個可產生的曝光光斑42的位置，並且因此還能夠附加 地通過在適當的時間點上來適當地調控各自的輻射源112,在感光層 24的設置用於曝光的區域的每個位置上產生曝光光斑42，其中，這優 選通過載物臺14在進給方向上的單個運動過程中通過適當地調控輻射 源112來進行。當進給方向16上的速度僅這麼大時，即由兩個在圓周方向76上 相互跟隨的鏡面區域78通過曝光光束66產生的曝光光斑42彼此相對 錯位最大二分之一的直徑，最好的是以曝光光斑42的最大四分之一或 五分之一的直徑彼此相對錯位，也就是說在大部分的圓周上重疊，這 在定位曝光光斑42用於產生結構26時對於足夠的精度是有利的。
權利要求
1.曝光設備，用於在布置在物體(22)上的感光層(24)中產生曝光結構(26)，所述曝光設備包括接納所述物體(22)的載物臺(14)和曝光裝置(30)，其中，所述載物臺(14)和所述曝光裝置(30)在進給方向(16)上能夠彼此相對運動，並且其中，藉助所述曝光裝置(30)能夠橫向於所述進給方向(16)地在所述感光層(24)上位置控制地產生曝光光斑(42)，其特徵在於，所述曝光裝置(30)具有至少一個曝光單元(50)，所述曝光單元(50)具有一排(52)在排列方向(53)上相互跟隨地布置的輻射出口區域(54)，從所述輻射出口區域(54)射出曝光光束(56)，由所述曝光光束(56)通過將每一個所述曝光光束引導穿過成像鏡頭(102)而能夠在所述感光層(24)上產生曝光光斑(42)，並且所述曝光光束(56)中的每一個都能夠由偏轉單元(64)在橫向於所述排列方向(53)延伸的偏轉方向(68)上偏轉，從而藉助每個曝光光束(60)在所述偏轉方向(68)上在若干相互跟隨的曝光光斑位置(90)上能夠產生彼此至少部分重疊的曝光光斑(42)。
2. 根據權利要求l所述的曝光設備，其特徵在於，所述偏轉方向 (68)相對於所述進給方向(16)傾斜地延伸。
3. 根據權利要求1或2所述的曝光設備，其特徵在於，相互跟隨 的曝光光束(60)的所述曝光光斑(42)能夠沿著彼此平行的偏轉方 向(68)運動。
4. 根據前述權利要求之一所述的曝光設備，其特徵在於，所述至 少一個曝光單元(50)的所述曝光光束(60)能夠同時並且以同樣的 大小由所述偏轉單元(64)偏轉。
5. 根據前述權利要求之一所述的曝光設備，其特徵在於，曝光單元(50)的所述曝光光束(60)基本上彼此平行地定向地射到所述感 光層(24)上。
6. 根據前述權利要求之一所述的曝光設備，其特徵在於，由曝光 光束(66)產生的每個曝光光斑(42)在所述各自的偏轉方向(68) 上的運動在偏轉區段(AS)上進行，對於所述曝光單元(50)的每個 曝光光束(66)所述偏轉區段(AS)大約大小相同。
7. 根據前述權利要求之一所述的曝光設備，其特徵在於，關於平 行於所述進給方向(16)延伸的基準直線(120)這樣來布置一個偏轉 區段(AS)的最後曝光光斑位置(90)的曝光光斑(42)和下一個偏 轉區段(AS)的第一曝光光斑位置(90)的曝光光斑(42)，即所述 基準直線(120)與在這些所述曝光光斑位置(90)中產生的曝光光斑(42)相交。
8. 根據前述權利要求之一所述的曝光設備，其特徵在於，平行於 所述進給方向(16)延伸的基準直線(120)穿過一個偏轉區段(AS) 的最後曝光光斑位置(90)與下一個偏轉區段(AS)的第一曝光光斑 位置(90)的曝光光斑(42)相交。
9. 根據權利要求8所述的曝光設備，其特徵在於，所述下一個偏 轉區段(AS)的所述第一曝光光斑位置(90)與所述基準直線(120) 具有下述距離，所述距離最大相應於所述曝光光斑(42)的二分之一 直徑。
10. 根據前述權利要求之一所述的曝光設備，其特徵在於，設置 有多個曝光單元(50)，其中，所述曝光單元(50)在所述偏轉方向(68)上彼此相距一定距離布置。
11. 根據權利要求IO所述的曝光設備，其特徵在於，所述多個曝光單元(50)的所述偏轉方向(68)基本上彼此平行地延伸。
12. 根據權利要求10或11所述的曝光設備，其特徵在於，所述 多個曝光單元(50)的所述排列方向(53)基本上彼此平行地延伸。
13. 根據權利要求10至12之一所述的曝光設備，其特徵在於， 關於平行於所述進給方向(16)延伸的基準直線(120)來這樣布置所 述多個曝光單元(50)，即所述基準直線(120)與一個曝光單元(50) 的所述最後偏轉區段(AS)的所述最後曝光光斑位置(90)的所述曝 光光斑(42)和下一個曝光單元(50)的所述第一偏轉區段(AS)的 所述第一曝光光斑位置(90)的所述曝光光斑(42)相交。
14. 根據前述權利要求之一所述的曝光設備，其特徵在於，通過 一個曝光單元(50)的最後偏轉區段(AS)的所述最後曝光光斑位置(90)延伸的所述基準直線(120)與下一個曝光單元(50)的所述第 一偏轉區段(AS)的所述第一曝光光斑位置(90)的所述曝光光斑(42) 相交。
15. 根據權利要求14所述的曝光設備，其特徵在於，所述第一曝 光光斑位置(90)與所述基準直線(120)具有下述距離，所述距離最 大相應於所述第一曝光光斑位置(90)的所述曝光光斑(42)的二分 之一的直徑。
16. 根據前述權利要求之一所述的曝光設備，其特徵在於，所述 偏轉單元(68)對於所述曝光光束(60)中每一個都具有鏡面區域(78)。
17. 根據權利要求16所述的曝光設備，其特徵在於，曝光單元(50) 的所述鏡面區域(78)能夠共同運動。
18. 根據權利要求16或17所述的曝光設備，其特徵在於，所述鏡面區域(78)是共同鏡面(74)的部分區域。
19. 根據權利要求16至18之一所述的曝光設備，其特徵在於， 所述鏡面區域(78)能夠相對於所述曝光光束(60)射到所述所述鏡 面區域(78)上的射向方向傾斜。
20. 根據權利要求16至19之一所述的曝光設備，其特徵在於， 所述鏡面區域(78)是平面區域。
21. 根據權利要求20所述的曝光設備，其特徵在於，所有鏡面區 域(78)位於共同的平面上。
22. 根據權利要求20或21所述的曝光設備，其特徵在於，曝光 單元(50)的所述曝光光束(60)射到其上的所述鏡面區域(78)處 在同一平面上。
23. 根據權利要求16至22之一所述的曝光設備，其特徵在於， 所述曝光單元(50)對於每個曝光光束(60)具有多個鏡面區域(78)。
24. 根據權利要求23所述的曝光設備，其特徵在於，所述偏轉單 元(64)對於每個曝光光束(60)具有多個依次安置的鏡面區域(78)。
25. 根據權利要求22至24之一所述的曝光設備，其特徵在於， 所述多個鏡面區域(78)由能夠轉動地布置的鏡體(70)的圓周側所 形成。
26. 根據權利要求25所述的曝光設備，其特徵在於，所述鏡體(70) 繞軸線(72)旋轉地布置。
27. 根據權利要求26所述的曝光設備，其特徵在於，所述鏡面區域(78)以相同的徑向距離繞所述軸線(72)布置。
28. 根據權利要求26或27所述的曝光設備，其特徵在於，所述 鏡體(70)以恆定的轉速繞所述鏡體(70)的軸線(72)旋轉。
29. 根據前述權利要求之一所述的曝光設備，其特徵在於，所述 輻射出口區域(54)是光導纖維(114)的端部。
30. 根據權利要求29所述的曝光設備，其特徵在於，給每個光導 纖維(114)分配輻射源(112)。
31. 根據權利要求30所述的曝光設備，其特徵在於，所述輻射源 (112)是雷射器。
32. 根據權利要求31所述的曝光設備，其特徵在於，所述輻射源 (112)是半導體雷射器。
33. 根據前述權利要求之一所述的曝光設備，其特徵在於，所述 曝光裝置(30)的輻射源(112)布置在與所述曝光裝置(30)隔開布 置的輻射產生單元(110)中。
全文摘要
用於在布置在物體上的感光層中產生曝光結構的曝光設備，包括載物臺和曝光裝置，其中，載物臺和曝光裝置在進給方向上可彼此相對運動，並且其中，藉助曝光裝置可橫向於進給方向地在感光層上位置控制地產生曝光光斑，為了如此改進該曝光設備，以使得儘可能高的曝光功率可供使用，也就是說每個單位時間能夠產生儘可能大數量的曝光光斑，提出，曝光裝置具有至少一個曝光單元，所述曝光單元具有一排在排列方向上相互跟隨地布置的輻射出口區域，從所述輻射出口區域射出曝光光束，由這些曝光光束通過將每一個曝光光束引導穿過成像鏡頭而可以在感光層上產生曝光光斑，並且曝光光束中的每一個都可由偏轉單元在橫向於排列方向延伸的偏轉方向上偏轉，從而藉助每個曝光光束在偏轉方向上在若干相互跟隨的曝光光斑位置上可產生彼此至少部分重疊的曝光光斑。
文檔編號G02B26/12GK101558360SQ200780045723
公開日2009年10月14日 申請日期2007年12月7日 優先權日2006年12月11日
發明者漢斯·奧普韋 申請人:克列奧機械製造股份公司