KR101446485B1 - Pattern forming system - Google Patents
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Abstract
기판 등의 피묘화체의 변형에 따라 묘화 위치를 적절하게 보정하여, 여러 제조 행정에 대응 가능함과 아울러, 정밀도 좋게 묘화 패턴을 형성한다.
DMD 등의 광변조 소자를 사용한 묘화 장치에서, CCD를 사용하여 4개의 얼라인먼트 구멍(M0∼M3)의 위치를 계측한다. 미리 설정된 기준 직사각형(Z0)을 2×2 분할함으로써 규정되는 기준 분할 영역(DV0∼DV3)과, 계측된 4개의 얼라인먼트 구멍(M0∼M3)에 의해 규정되는 변형 직사각형(Z)을 2×2 분할함으로써 규정되는 변형 분할 영역(DM0∼DM3)에 기초하여, 각 분할 영역의 옵셋량, 회전각, 스케일비를 산출한다. 그리고, 기준 분할 영역에 속하는 묘화 데이터를 옵셋량, 회전각, 스케일비에 기초하여 보정한다.
묘화 시스템, 광변조 소자, 계측 수단, 위치 좌표, 보정 수단, 묘화 처리 수단.
The imaging position is appropriately corrected in accordance with the deformation of the object to be imaged such as the substrate, so that it is possible to cope with various manufacturing steps and the imaging pattern is precisely formed.
In a drawing apparatus using an optical modulation element such as a DMD, the position of four alignment holes M0 to M3 is measured using a CCD. The standard divided regions DV0 to DV3 defined by dividing the preset reference rectangle Z0 by 2x2 and the deformed rectangles Z defined by the measured four alignment holes M0 to M3 are divided into 2 占 divided And calculates the offset amount, rotation angle, and scale ratio of each divided area on the basis of the modified divisional areas DM0 to DM3 defined by the above-described modified divisional areas DM0 to DM3. Then, the drawing data belonging to the reference division area is corrected based on the offset amount, the rotation angle, and the scale ratio.
A drawing system, an optical modulation element, a measuring means, a position coordinate, a correction means, and a drawing means.
Description
도 1은 제 1 실시형태인 묘화 시스템을 모식적으로 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view schematically showing a painting system as a first embodiment.
도 2는 묘화 장치에 설치된 노광 유닛을 모식적으로 도시한 도면이다. 2 is a diagram schematically showing an exposure unit provided in the drawing apparatus.
도 3은 노광 영역의 상대 이동, 즉 노광 영역에 의한 주사를 도시한 도면이다. Fig. 3 is a diagram showing the relative movement of the exposure area, that is, scanning with the exposure area.
도 4는 묘화 시스템의 블럭도이다. 4 is a block diagram of the imaging system.
도 5는 기준이 되는 묘화 영역 전체와, 변형된 묘화 영역을 도시한 도면이다. Fig. 5 is a diagram showing the entire drawing area as a reference and the modified drawing area.
도 6은 기준이 되는 묘화 영역 전체를 분할한 분할 영역과, 변형된 묘화 영역의 분할 영역을 도시한 도면이다. 6 is a diagram showing a divided area in which the entire drawing area as a reference is divided and a divided area of the modified drawing area.
도 7은 직사각형 모양으로 보정된 변형 분할 영역을 도시한 도면이다. Fig. 7 is a view showing a modified divided area corrected to a rectangular shape.
도 8은 직사각형 모양으로 보정된 변형 분할 영역을 도시한 도면이다. 8 is a view showing a deformed divided area corrected to a rectangular shape.
도 9는 묘화 처리의 플로차트이다. 9 is a flowchart of the rendering process.
도 10은 기판 변형 전의 기준 직사각형을 도시한 도면이다. 10 is a view showing a reference rectangle before the substrate is deformed.
도 11은 기판 변형 후의 변형 직사각형을 도시한 도면이다. 11 is a view showing a deformed rectangle after the substrate is deformed.
도 12는 제 2 실시형태에서의 스케일비를 일정하게 했을 때의 변형 분할 영역의 보정을 도시한 도면이다. 12 is a diagram showing the correction of the deformed divided area when the scale ratio in the second embodiment is made constant.
(부호의 설명)(Explanation of Symbols)
10 묘화 장치 20노광 유닛10
21 광원 22 DMD(광변조 유닛)21
30 묘화 제어부 30A 제어 유닛30
32 시스템 컨트롤 회로 34 DMD 제어부32
38 스테이지 위치제어부 40 얼라인먼트 마크 검출부38 stage
42 데이터 연산부 43 데이터 버퍼42
SW 기판(피묘화체) EA 노광 영역SW substrate (object to be painted) EA exposure area
Xij 디지털 마이크로 미러(광변조 소자)X ij Digital micromirror (optical modulation device)
Yij 미소 스폿(노광 스폿)Y ij micro spot (exposure spot)
Z0, Z'0 기준 직사각형Z0, Z'0 Reference Rectangle
Z, Z' 사각형(변형 직사각형)Z, Z 'rectangle (deformed rectangle)
DV0∼DV3 기준 분할 영역DV0 to DV3 standard division area
DM0∼DM3 변형 분할 영역DM0 to DM3 modified division area
SM0∼SM3 직사각형 모양으로 수정된 변형 분할 영역SM0 to SM3 Modified deformed partitions with a rectangular shape
SM'0 ∼SM'3 직사각형 모양으로 수정된 변형 분할 영역SM'0 ~ SM'3 rectangle-modified deformed partitions
M0∼M3 계측 얼라인먼트 구멍(계측용 지표)M0 to M3 Measuring alignment hole (measurement indicator)
PP 묘화 위치PP drawing position
PD' 보정 위치PD 'correction position
X X좌표 Y Y 좌표X X coordinate Y Y coordinate
본 발명은 원판이 되는 포토마스크(레티클), 또는 직접적으로 프린트 기판이나 실리콘 웨이퍼 등의 피묘화체에 회로 패턴 등의 패턴을 형성하는 묘화 장치에 관한 것이다. 특히, 기판의 변형에 따라 묘화 위치를 보정하는 처리에 관한 것이다.The present invention relates to a photomask (reticle) serving as a disk, or a drawing apparatus for forming a pattern such as a circuit pattern directly on a printing substrate or a drawing body such as a silicon wafer. More particularly, the present invention relates to a process for correcting a drawing position in accordance with deformation of a substrate.
기판 등의 피묘화체의 제조공정에서는, 포토레지스트 등의 감광 재료를 도포한 피묘화체에 대해 패턴형성을 위한 묘화 처리가 실행되고, 현상 처리, 에칭 또는 도금 처리, 레지스트 박리 등의 공정을 거쳐, 피묘화체에 패턴이 형성된다. 예를 들면, LCD, DMD, SLM(Spatial Light Modulators) 등 광변조 소자를 이차원적으로 배열시킨 광변조 유닛을 사용하는 묘화 장치에서는, 광변조 유닛에 의한 조사 스폿(이하에서는, 노광 영역이라고 함)을 기판에 대해 상대적으로 주사시킴과 아울러, 묘화 패턴에 따라 각 광변조 소자를 소정의 타이밍으로 제어한다.In a manufacturing process of a substrate such as a substrate, a drawing process for forming a pattern is performed on a substrate to which a photosensitive material such as a photoresist is applied, and the substrate is subjected to a process such as development processing, etching or plating processing, , A pattern is formed on the drawing body. For example, in an imaging apparatus using an optical modulation unit in which light modulation elements such as LCD, DMD, and SLM (Spatial Light Modulators) are arranged two-dimensionally, an irradiation spot (hereinafter referred to as an exposure region) Is scanned relative to the substrate, and each optical modulation element is controlled at a predetermined timing according to the imaging pattern.
기판 자체가 열 처리, 적층에 의해 변형되기 때문에, 얼라인먼트 조정용의 마크가 만들어져 있고, 기판이 변형된 상태에서 계측된 위치결정 마크에 기초하여 패턴의 묘화 위치가 보정된다. 예를 들면, 기판의 네 코너에 직사각형을 구성하는 얼라인먼트 마크를 설정하고, 실제로 계측된 얼라인먼트 마크의 위치에 기초하여 기판 변형에 의한 중심의 위치의 옵셋, 묘화 영역의 회전경사각 등을 산출한다. 그리고, 산출된 데이터에 기초하여 묘화 위치를 보정한다(특허문헌 1, 2 참조).Since the substrate itself is deformed by heat treatment or lamination, a mark for alignment adjustment is made, and the position of pattern drawing is corrected based on the positional mark measured in the state where the substrate is deformed. For example, an alignment mark constituting a rectangle is set at four corners of the substrate, and an offset of the center position due to the substrate deformation and a rotational inclination angle of the drawing area are calculated based on the position of the actually measured alignment mark. Then, the drawing position is corrected based on the calculated data (see
[특허문헌 1] 일본 특개 2005-300628호 공보 [Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-300628
[특허문헌 2] 일본 특개 2000-122303호 공보 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-122303
기판의 변형상태는 불균일하기 때문에, 묘화 영역의 중심 부근과 그 이외, 예를 들면 경계 부근에서는 기판의 변형 방향, 변형량 등의 변형상태가 상이하다. 따라서, 대략 동일 사이즈의 묘화 패턴을 기판에 복수 할당하여(다면취 하여) 묘화하는 경우, 묘화 영역 전체에 대한 대표적인 보정량에 의해 묘화 위치를 보정하면, 묘화 위치가 적정한 위치로 수정되지 않고, 정밀도 좋게 패턴을 형성할 수 없다.Since the deformation state of the substrate is uneven, deformation states such as deformation direction and deformation amount of the substrate are different near the center of the drawing area and other areas, for example, near the boundary. Therefore, when a plurality of drawing patterns of substantially the same size are assigned to the substrate and the drawing position is corrected by a typical correction amount for the entire drawing area, the drawing position is not corrected to an appropriate position, The pattern can not be formed.
본 발명의 묘화 시스템은, 기판의 변형에 따라 묘화 데이터의 위치를 적절하게 보정함과 아울러, 계층적으로 묘화 패턴을 형성할 때에는 각 묘화(면취) 패턴의 영역 형상을 유지하는 것이 가능한 묘화 시스템이다. 묘화 시스템은 광원과 피묘화체에 대해 규정되는 좌표계에 기초한 위치 좌표를 갖는 묘화 데이터에 따라서, 광원으로부터의 조명광을 변조하는 적어도 1개의 광변조 소자를 구비한다. 예를 들면, 벡터 데이터의 위치 좌표 정보를 갖는 묘화 데이터의 위치 좌표를 수정하고, 래스터 데이터 등으로 변환하여 묘화 처리를 실행하면 된다. 또, 광변조 소자로서는, 예를 들면, DMD, LCD 등 복수의 광변조 소자를 이차원적으로 규칙적으로 배열시켜서 구성하면 된다.The drawing system of the present invention is a drawing system capable of properly correcting the position of drawing data according to deformation of a substrate and capable of maintaining the area shape of each drawing (chamfer) pattern when forming a drawing pattern in a hierarchical manner . The imaging system includes at least one light modulation element for modulating the illumination light from the light source in accordance with the imaging data having the position coordinates based on the coordinate system defined for the light source and the imaging element. For example, the position coordinates of the drawing data having the position coordinate information of the vector data may be corrected, converted into raster data or the like, and the drawing process may be executed. As the optical modulation device, for example, a plurality of optical modulation devices such as a DMD and an LCD may be arranged in a two-dimensionally regular manner.
묘화 위치 보정을 위해, 기판에는 직사각형(이하에서는, 기준 직사각형이라 고 함)의 정점을 구성하도록 피묘화체에 설정된 4개의 계측용 지표의 위치가 설정되어 있다. 그리고 묘화 시스템은 피묘화체가 변형된 상태에서 계측가능한 계측 수단과, 묘화 데이터의 위치 좌표를 보정한 묘화 데이터(보정 묘화 데이터)을 생성하는 보정 수단과, 보정 묘화 데이터에 기초하여 묘화 패턴을 형성하도록, 광변조 소자를 제어하는 묘화 처리 수단을 구비한다.For the purpose of correction of the imaging position, the positions of the four measurement indices set in the object to be imaged are set so as to form a vertex of a rectangle (hereinafter, referred to as a reference rectangle) on the substrate. The imaging system includes a measurement means capable of measurement in a state in which the imaging object is deformed, correction means for generating imaging data (correction imaging data) in which the position coordinates of the imaging data are corrected, and correction means for generating imaging data based on the correction imaging data And imaging operation means for controlling the optical modulation element.
본 발명에서는, 기준 직사각형을 분할함으로써 복수의 분할 영역(이하에서는, 기준 분할 영역이라고 함)을 규정함과 아울러, 계측된 4개의 계측용 지표를 정점으로 한다. 기준 직사각형의 변형된 사각형(이하에서는, 변형 직사각형이라고 함)을 분할함으로써 직사각형 형상의 복수의 분할 영역(이하에서는, 변형 분할 영역이라고 함)을 규정한다. 즉, 4점의 계측용 지표의 전체적 묘화 영역 중에, 복수의 묘화 영역을 기준 직사각형, 변형 직사각형 각각에 대해 규정한다. 이 분할된 묘화 영역 각각이, 묘화 패턴 영역이 된다. 그리고, 보정 수단은, 각 기준 분할 영역에서, 그 영역 내에 있는 묘화 데이터의 위치 좌표를 보정한다. 또한 보정 수단은, 기준 분할 영역으로부터의 변형상태에 기초하여 각 변형 분할 영역을 직사각형 영역으로 수정하도록, 묘화 데이터의 위치 좌표를 보정한다. 여기에서의 변형상태는, 기준 분할 영역에 대한 중심위치, 중심위치의 옵셋, 회전 정도, 스케일비 등에 의해 표시되는 변형량이다. 변형된 분할 묘화 영역을 직사각형 모양으로 하는 것과 같은 묘화 위치 보정에 의해, 계층적으로 패턴을 형성하는 경우에서도, 패턴 벗어남이 발생하지 않는다. 또, 각 분할 영역의 오차에 기초하여 수정되기 때문에, 전체적 묘화 영역의 국소적인 오차량도 분할 영역의 수 n에 따라 1/n이 되 어, 보정의 정밀도가 향상된다. 각 묘화 영역에 형성되는 묘화 패턴으로서는, 반복 묘화되는(면취되는) 동일 패턴 사이즈이면 되고, 반복 패턴마다 보정 처리가 행해진다. 이 경우, 벡터 데이터에는, 동일 묘화 패턴의 배치 좌표, 및 인접하는 패턴 간의 간격(피치)의 정보가 포함된다.In the present invention, a plurality of divided regions (hereinafter, referred to as reference divided regions) are defined by dividing the reference rectangle, and four measured measurement indices are set as apexes. (Hereinafter, referred to as a deformed divided area) is defined by dividing a deformed rectangle of a reference rectangle (hereinafter referred to as a deformed rectangle). That is, a plurality of drawing regions are defined for each of the reference rectangle and the deformed rectangle in the entire drawing region of the four measurement indexes. Each of the divided drawing areas becomes a drawing pattern area. Then, the correction means corrects the position coordinates of the drawing data in the reference division area. Further, the correction means corrects the position coordinates of the drawing data so that each deformed divided area is corrected into a rectangular area based on the deformation state from the reference divided area. Here, the deformation state is a deformation amount expressed by the center position, the offset of the center position, the degree of rotation, the scale ratio, and the like with respect to the reference division area. The pattern deviation does not occur even when the pattern is hierarchically formed by the imaging position correction such that the deformed divided imaging area has a rectangular shape. Also, since it is corrected based on the error of each divided area, the local error of the entire drawing area also becomes 1 / n according to the number n of divided areas, thereby improving the accuracy of correction. As a drawing pattern formed in each drawing area, it is only necessary to have the same pattern size to be repeatedly drawn (chamfered), and a correction process is performed for each repeated pattern. In this case, the vector data includes coordinates of the same drawing pattern and information on the interval (pitch) between adjacent patterns.
예를 들면, 각 변형 분할 영역의 4개의 정점을 4개의 변형 분할용 지표로서 가상적으로 설정함과 동시에, 기준 분할 직사각형의 4개의 정점을 4개의 기준 분할용 지표로서 가상적으로 설정하고, 묘화 데이터를 보정한다. 또, 보정 수단은 변형량으로서 중심위치의 옵셋량, 회전량, 스케일비 중 적어도 어느 하나를 산출하고, 묘화 데이터의 위치 좌표를 보정하면 된다. 예를 들면, 기준 분할 영역에 대한 변형 분할 영역의 중심위치의 옵셋량, 기준 분할 영역에 대한 변형 분할 영역의 회전각, 및 기준 분할 영역에 대한 변형 분할 영역의 스케일비에 기초하여 묘화 데이터의 위치 좌표를 보정한다.For example, four vertices of each deformation divided area are virtually set as four deformation dividing indices, and four vertices of the reference divided rectangle are virtually set as four reference division indices, . The correction means may calculate at least one of the offset amount, the rotation amount, and the scale ratio of the center position as the deformation amount, and correct the position coordinates of the drawing data. For example, based on the offset amount of the center position of the deformed divided area with respect to the reference divided area, the rotation angle of the deformed divided area with respect to the reference divided area, and the scale ratio of the deformed divided area with respect to the reference divided area, Correct the coordinates.
스케일비를 잡는 방법에 대해서는 여러가지이지만, 변형 분할 영역을 직사각형으로 수정하는 것을 생각하고, 예를 들면, 변형 분할 영역의 마주 대하는 1쌍의 변의 길이의 평균과, 대응하는 기준 분할 영역의 1쌍의 변의 길이의 비에 의해 구하는 것이 좋다. 한편, 기판의 제조에 있어서는, 묘화(노광) 행정을 여러 번 반복하여, 적층적으로 패턴을 형성하는 경우가 있다. 이 경우, 후행정에서도 동일한 패턴을 겹쳐서 형성하기 때문에, 변형 분할 영역을 동일 사이즈의 직사각형으로 수정하는 것이 바람직하다. 그것을 위해, 보정 수단은 기준 분할 영역에 대한 변형 분할 영역의 중심위치의 옵셋량, 기준 분할 영역에 대한 변형 분할 영역의 회전각, 및 기준 직사각형 에 대한 변형 직사각형의 스케일비에 기초하여 묘화 데이터의 위치 좌표를 보정한다.There are various methods of capturing the scale ratio. Considering the modification of the deformed divided area into a rectangle, for example, the average of the lengths of the pair of opposing sides of the deformed divided area and the average of the lengths of the pair of corresponding reference divided areas And the ratio of the length of the sides. On the other hand, in the production of a substrate, there is a case where a pattern is formed in a stacked manner by repeating a drawing (exposure) step several times. In this case, since the same pattern is formed overlappingly in the backward stroke, it is desirable to modify the deformed divided region into a rectangle of the same size. For this purpose, the correcting means corrects the position of the drawing data based on the offset amount of the center position of the deformed divided area with respect to the reference divided area, the rotation angle of the deformed divided area with respect to the reference divided area, and the scale ratio of the deformed rectangle to the reference rectangle Correct the coordinates.
본 발명의 묘화 데이터 보정 장치는, 기준 직사각형의 정점을 구성하도록 피묘화체에 미리 설치된 4개의 계측용 지표의 위치를 피묘화체가 변형된 상태에서 계측가능한 계측 수단과, 기준 직사각형을 분할함으로써 규정되는 복수의 기준 분할 영역과, 계측된 4개의 계측용 지표를 정점으로 하는 변형 직사각형을 분할함으로써 규정되는 직사각형 모양의 복수의 변형 분할 영역에 기초하여, 각 기준 분할 영역에서 묘화 데이터의 위치 좌표를 보정하고, 보정 묘화 데이터를 생성하는 보정 수단을 구비하고, 보정 수단이 각 변형 분할 영역을 대응하는 기준 분할 영역으로부터의 변형량 에 기초하여 직사각형 영역으로 수정하도록, 묘화 데이터의 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 한다.The imaging data correcting device of the present invention is characterized in that the imaging data correcting device comprises measurement means capable of measuring the positions of the four measurement indicators provided in advance on the imaging object so as to constitute the apexes of the reference rectangle in a state in which the imaging object is deformed, The position coordinates of the rendering data are corrected in the respective reference division areas based on a plurality of reference division areas and a plurality of rectangular deformed division areas defined by dividing the deformed rectangle having the measured four measurement indices as apexes And correction means for generating correction drawing data, wherein the correction means corrects the position coordinates of the drawing data so that each deformed division region is corrected into a rectangular region based on the amount of deformation from the corresponding reference division region .
본 발명의 프로그램은 기준 직사각형의 정점을 구성하도록 피묘화체에 미리 설치된 4개의 계측용 지표의 위치를, 피묘화체가 변형한 상태에서 계측가능한 계측 수단과, 기준 직사각형을 분할함으로써 규정되는 복수의 기준 분할 영역과, 계측된 4개의 계측용 지표를 정점으로 하는 변형 직사각형을 분할함으로써 규정되는 직사각형 모양의 복수의 변형 분할 영역에 기초하여, 각 기준 분할 영역에서 묘화 데이터의 위치 좌표를 보정하고, 보정 묘화 데이터를 생성하는 보정 수단을 기능하게 하고, 각 변형 분할 영역을 대응하는 기준 분할 영역으로부터의 변형량에 기초하여 직사각형 영역으로 수정하도록 묘화 데이터의 위치 좌표를 보정하도록, 보정 수단을 기능하게 하는 것을 특징으로 한다.The program of the present invention is characterized in that the position of the four measuring indices installed in advance on the object to form the apexes of the reference rectangle is measured by a measuring means capable of measuring in a state in which the object is deformed and a plurality of reference points defined by dividing the reference rectangle The position coordinates of the rendering data are corrected in the respective reference division areas based on the plurality of rectangular deformed division areas that are defined by dividing the deformed rectangle with the apexes of the measured four measurement indexes, And correcting the position coordinates of the drawing data so as to correct each of the deformed divided areas into a rectangular area based on the amount of deformation from the corresponding reference divided area, do.
본 발명의 묘화 데이터 보정 방법은 기준 직사각형의 정점을 구성하도록 피묘화체에 미리 설치된 4개의 계측용 지표의 위치를 피묘화체가 변형된 상태에서 계측하고, 기준 직사각형을 분할함으로써 규정되는 복수의 기준 분할 영역과, 계측된 4개의 계측용 지표를 정점으로 하는 변형 직사각형을 분할함으로써 규정되는 직사각형 모양의 복수의 변형 분할 영역에 기초하여, 각 기준 분할 영역에서 묘화 데이터의 위치 좌표를 보정하고, 보정 묘화 데이터를 생성하고, 각 변형 분할 영역을 대응하는 기준 분할 영역으로부터의 변형량에 기초하여 직사각형 영역으로 수정하도록, 묘화 데이터의 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 한다.The imaging data correction method of the present invention is a method of correcting imaging data by measuring the positions of four measurement indicators provided in advance on the imaging object so as to form apexes of the reference rectangle in a state in which the imaging object is deformed, Position coordinates of the rendering data in each of the reference division areas based on a plurality of rectangular deformed division areas that are defined by dividing the deformed rectangle having the measured measurement indexes as the apexes, And corrects the position coordinates of the drawing data so that each deformed divided area is corrected into a rectangular area based on the amount of deformation from the corresponding reference divided area.
본 발명의 기판의 제조방법은, 1) 블랭크스인 기판에 감광 재료를 도포하고, 2) 도포된 기판에 대하여 묘화 처리를 실행하고, 3) 묘화 처리된 기판에 대하여 현상 처리를 하고, 4) 현상 처리된 기판에 대하여 에칭 또는 도금 처리를 하고, 5) 에칭 또는 도금 처리된 기판에 대하여 감광 재료의 박리 처리를 하는 기판의 제조방법으로서, 묘화 처리에서, 상기 묘화 데이터 보정 방법에 의해 묘화 데이터를 보정하는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing a substrate of the present invention comprises the steps of: 1) applying a photosensitive material to a blank substrate, 2) performing a drawing process on the coated substrate, 3) performing development processing on the substrate subjected to the drawing process, and 4) A method for manufacturing a substrate which performs etching or plating processing on a processed substrate and which performs a peeling process of a photosensitive material on an etched or plated substrate, characterized in that in the drawing process, the drawing data is corrected by the drawing data correction method .
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)Best Mode for Carrying Out the Invention [
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 실시형태인 묘화 시스템을 모식적으로 도시한 사시도이다. 도 2는 묘화 장치에 설치된 노광 유닛을 모식적으로 도시한 도면이다. 도 3은 노광 영역(EA)의 상대 이동, 즉 노광 영역(EA)에 의한 주사를 도시한 도면이다.Fig. 1 is a perspective view schematically showing the painting system according to the present embodiment. 2 is a diagram schematically showing an exposure unit provided in the drawing apparatus. Fig. 3 is a view showing relative movement of the exposure area EA, that is, scanning by the exposure area EA.
묘화 시스템은 묘화 장치(10)를 구비한다. 묘화 장치(10)는 포토레지스트 등의 감광 재료를 표면에 도포한 기판(SW)에 광을 조사함으로써 회로 패턴을 형성하는 장치이고, 게이트 형상 구조체(12), 베이스(14)를 구비한다. 베이스(14)에는 X-Y 스테이지(18)를 지지하는 X-Y 스테이지 구동기구(19)가 탑재되어 있고, X-Y 스테이지(18) 위에는 기판(SW)이 설치되어 있다. 게이트 형상 구조체(12)에는, 기판(SW)의 표면에 회로 패턴을 형성하기 위한 노광 유닛(20)이 설치되어 있고, X-Y 스테이지(18)의 이동에 맞추어 노광 유닛(20)이 동작한다.The painting system has a painting apparatus (10). The
또, 묘화 시스템은 X-Y 스테이지(18)의 이동 및 노광 유닛(20)의 동작을 제어하는 묘화 제어부(30)를 구비한다. 묘화 제어부(30)는 제어 유닛(30A), 키보드(30B), 모니터(30C)로 구성되어 있고, 조작자가 노광 조건 등을 설정한다. 기판(SW)은, 예를 들면 실리콘 웨이퍼, 필름, 유리 기판, 또는 구리첩부 적층판이고, 프리 베이크 처리, 포토레지스트의 도포 등의 처리가 시행된 블랭크스의 상태에서 X-Y 스테이지(18)에 탑재된다. 여기에서는, 네거형의 포토레지스트가 기판(SW)의 표면에 형성되어 있다.The drawing system also includes a
기판(SW)에는, 묘화 위치를 얼라인먼트 조정하기 위한 얼라인먼트 구멍(AM)이 기판(SW)의 네 코너에 형성되어 있다. 게이트 형상 구조체(12)에는, 얼라인먼트 구멍(AM)의 위치를 검출하기 위한 CCD(13)가 기판(SW)의 방향을 향하도록 부착되어 있고, X-Y 스테이지(18)의 이동에 따라서 얼라인먼트 구멍(AM)을 검출한다. 기판(SW)에 대해서는, 서로 직교한 X-Y 좌표계가 규정되어 있고, X-Y 좌표계에 기초하여 얼라인먼트 조정이 행해진다. 여기에서는, 주 주사방향을 X방향, 부 주사q방향을 Y방향으로 한다.In the substrate SW, alignment holes AM for aligning the imaging positions are formed at four corners of the substrate SW. The
도 2에 도시하는 바와 같이, 노광 유닛(20)은 광원(21), DMD(Digital Micro-mirror Device)(22), 및 노광용 광학계로서 조명광학계(24), 결상광학계(26)를 구비하고 있고, 광원(21)과 DMD(22) 사이에 조명광학계(24)가 배치되고, DMD(22)와 기판(SW) 사이에 결상광학계(26)가 배치되어 있다. 반도체 레이저 등의 광원(21)은 일정한 강도로 빔을 연속적으로 방사하고, 방사된 광은 조명광학계(24)로 인도된다. 조명광학계(24)는 확산판(24A)과 콜리메이터 렌즈(24B)로 구성되어 있고, 빔(LB)이 조명광학계(24)를 통과하면 DMD(22)를 전체적으로 조명하는 광속으로 이루어지는 광으로 성형된다. 또한, 도 2에 도시하는 DMD(22)뿐만 아니라, 복수의 DMD가 주 주사방향(X방향)을 따라 배치되어 있고, 광원(22)으로부터 방사되는 빔은 각 DMD로 광파이버(도시 생략)를 통하여 전달된다.2, the
DMD(22)는 마이크로미터(㎛) 단위인 미소한 마이크로 미러가 매트릭스 형상으로 배열된 광변조 유닛으로, 각 마이크로 미러는 정전계 작용에 의해 회전 변동한다. 본 실시형태에서는, DMD(22)는 M×N개의 마이크로 미러가 매트릭스 형상으로 배열됨으로써 구성되어 있고, 이하에서는 배열(i, j)의 위치에 따른 마이크로 미러를 "Xij"(1≤i≤M, 1≤j≤N)으로 나타낸다. 예를 들면, 1024×768의 마이크로 미러에 의해 DMD(22)가 구성된다.The
마이크로 미러(Xij)는 광원(21)으로부터의 빔(LB)을 기판(SW)의 노광면(SU)의 방향으로 반사시키는 제 1 자세와, 노광면(SU) 밖의 방향으로 반사시키는 제 2 자세 중 어느 하나의 자세로 위치결정되고, 제어 유닛(30A)으로부터의 제어신호에 따라 자세가 전환된다. 마이크로 미러(Xij)가 제 1 자세로 위치결정되어 있는 경우, 마이크로 미러(Xij) 상에서 반사된 광은 결상광학계(26)의 방향으로 인도된다. 모식적으로 도시한 결상광학계(26)는 2개의 볼록 렌즈와 리플렉터 렌즈(도시 생략)로 구성되어 있고, 결상광학계(26)를 통과한 광은 포토레지스트층이 형성되어 있는 노광면(SU)의 소정 영역을 조사한다.The micromirror X ij has a first posture in which the beam LB from the
한편, 마이크로 미러(Xij)가 제 2 자세로 위치결정된 경우, 마이크로 미러(Xij)에서 반사된 광은 광흡수판(도시 생략)의 방향으로 인도되고, 노광면(SU)에는 광이 조사되지 않는다. 이하에서는, 마이크로 미러(Xij)가 제 1 자세로 지지되어 있는 상태를 ON 상태, 제 2 자세로 지지되어 있는 상태를 OFF 상태라고 정한다.On the other hand, when the micromirror X ij is positioned in the second posture, the light reflected by the micromirror X ij is guided in the direction of a light absorption plate (not shown) It does not. Hereinafter, the state in which the micromirror X ij is supported in the first posture is referred to as the ON state, and the state in which the micro mirror X ij is supported in the second posture is defined as the OFF state.
결상광학계(26)의 배율은, 여기에서는 1배로 정해져 있기 때문에, 1개의 마이크로 미러(Xij)에 의한 조사 스폿(Yij)의 사이즈(폭, 높이)는 마이크로 미러(Xij)의 사이즈와 일치한다. 마이크로 미러(Xij)의 부 주사방향(Y방향)에 대응하는 높이를 h, 주사 방향(X방향)에 대응하는 폭을 1로 나타내면, 1×h의 사이즈를 갖는 조사 스폿(이하에서는, 미소 스폿이라고 함)으로 된다. 마이크로 미러(Xij)는 정방 형상이고(h=1), 또, 패턴의 선폭에 대해 마이크로 미러(Xij)의 사이즈는 대단히 미소하고, 한 조각의 길이는 수 ㎛∼수십 ㎛로 정해져 있다.The size (width, height) of the irradiation spot Y ij by one micromirror X ij is determined by the size of the micromirror X ij and the size Match. When the height corresponding to the sub-scan direction (Y direction) of the micro mirror (X ij ) is represented by h and the width corresponding to the scan direction (X direction) is represented by 1, an irradiation spot having a size of 1 x h Spot "). The micromirror X ij has a square shape (h = 1), and the size of the micromirror X ij is very small with respect to the line width of the pattern, and the length of one piece is determined to be several micrometers to several tens micrometers.
DMD(22)의 사이즈는 텔레비전의 표시 규격에 따라 정해지고, DMD(22)의 주 주사방향에 대응하는 방향을 횡방향, 부 주사방향에 대응하는 방향을 종방향으로 규정하고, 폭(횡방향 길이) 및 높이(종방향 길이)를 각각 「W」, 「K」로 나타내면, DMD(22)의 애스팩트비(횡종비 W:K)는 3:4로 정해진다.The size of the
X-Y 스테이지(18)가 정지한 상태에서 모든 마이크로 미러가 ON 상태인 경우, 노광면(SU) 위에는, 소정 사이즈를 갖는 스폿 EA가 쬐어진다(이하에서는, 이 스폿 영역을 노광 영역이라고 함). 결상광학계(26)의 배율은 1배이므로, D×R=K×W(=(M×h)×(N×1))의 관계가 성립된다.When all of the micromirrors are in the ON state with the
DMD(22)에서는 마이크로 미러(Xij)가 각각 독립하여 ON/OFF 제어되기 때문에, DMD(22) 전체에 조사한 광은 각 마이크로 미러에서 선택적으로 반사된 광의 광속으로 구성되는 광이 된다. 그 결과, 노광면(SU)에서 노광 영역(EA)이 위치하는 임의의 영역 Ew에는, 그 장소에 형성해야 할 회로 패턴에 따른 광이 조사된다. 래스터 주사에 따라, X-Y 스테이지(18)는 일정 속도로 이동하고, 이것에 따라, 노광 영역(EA)은 주 주사방향(X방향)을 따라 노광면(SU) 위를 상대적으로 일정 속도로 이동하여, 회로 패턴이 주 주사방향(X방향)을 따라 형성되어 간다.In the
X-Y 스테이지(18)가 일정 속도로 이동하고 있는 동안, 미소 스폿의 조사 위치(Yij)를 비켜 놓는, 즉 오버래핑 시키도록 노광 동작이 실행된다. 즉, 소정의 노광 동작 시간 간격(노광 주기)으로 반복광을 투영 개시시키기 위한 마이크로 미러(Xij)의 ON 전환제어가 실행됨과 동시에, X 방향으로 배열된 디지털 마이크로 미러가 차례대로 소정의 영역을 향하여 광을 투영할 때, 차례차례 조사하는 미소 스 폿의 위치가 부분적으로 겹치도록(오버래핑 되도록) 노광 동작시 간격, 주사 속도가 정해진다. 여기에서는, 마이크로 미러(Xij)의 미소 스폿(Yij)의 폭(1)에 따른 구간(1)을 노광 영역(EA)이 이동하는데 걸리는 시간보다도 짧은 시간 간격으로 노광 동작이 실행된다.While the
이러한 노광 동작의 타이밍 제어에 의해, 기판(SW)이 일정 속도로 상대적으로 이동하는 동안, 노광 영역(EA)이 거리 d(<1))만큼 진행할 때마다 노광 영역의 동작이 반복하여 실행된다. 또, 1회의 노광 동작 중에서, 각 마이크로 미러의 ON 상태가 계속되고 있는 시간은, 노광 영역(EA)이 거리 d만큼 진행하는데 걸리는 시간보다도 짧아지도록, 마이크로 미러가 제어된다. 여기에서는, 노광 영역(EA)이 거리 Ld(<d)만큼 진행하는 시간만큼 마이크로 미러가 ON 상태로 유지되고, 나머지의 거리를 노광 영역(EA)이 이동하는 동안, 각 마이크로 미러는 OFF 상태에 있다.By the timing control of the exposure operation, the operation of the exposure area is repeatedly performed each time the exposure area EA advances by a distance d (<1) while the substrate SW relatively moves at a constant speed. The micromirror is controlled such that the time during which the ON state of each micromirror continues in one exposure operation becomes shorter than the time required for the exposure area EA to travel by the distance d. Here, the micromirrors are kept in the ON state for the time the exposure area EA advances by the distance Ld (<d), and while the exposure area EA moves the remaining distance, the micromirrors are turned OFF have.
1개의 주사 밴드(SB)를 따라 주사가 종료되면, Y방향(부 주사방향)으로 X-Y 스테이지(18)가 거리 D만큼 이동하고, 다음의 주사 밴드를 상대이동해 간다(도 3 참조). 노광 영역(EA)이 왕복하면서 모든 주사 밴드를 주사하면, 묘화 처리가 종료된다. 묘화 처리 후에는, 현상 처리, 에칭 또는 도금, 레지스트 박리 처리 등이 시행되어, 회로 패턴이 형성된 기판이 제조된다. When the scanning is completed along one scanning band SB, the
도 4는 묘화 시스템의 블럭도이다. 4 is a block diagram of the imaging system.
묘화 제어부(30)의 제어 유닛(30A)은 시스템 컨트롤 회로(32), DMD 제어부(34), 스테이지 위치 제어부(38), 얼라인먼트 마크 검출부(40), 데이터 연산 부(42), 광원 제어부(44)를 구비하고, CPU, RAM, ROM 등을 포함하는 시스템 컨트롤 회로(32)는 묘화 장치(10) 전체를 제어하고, 광원(21)으로부터 광을 방출하기 위해서 광원 제어부(44)에 제어신호를 보냄과 아울러, DMD 제어부(34)에 대해 노광 타이밍을 제어하기 위한 제어신호를 출력한다. DMD 제어부(34)는 미리 ROM에 격납된 묘화 처리용 프로그램에 따라 DMD(22)를 제어한다.The
회로 패턴 데이터는 벡터 데이터(CAM 데이터)로서 워크스테이션(도시 생략)으로부터 제어 유닛(30A)의 데이터 입력부(41)에 입력되고, 일시적으로 메모리인 데이터 버퍼(43)에 기억된다. 패턴 데이터가 데이터 연산부(42)에 보내지면, 벡터 데이터가 래스터 주사에 따른 래스터 데이터로 변환되어, DMD 제어부(34)로 보내진다. 벡터 데이터는 묘화 패턴의 위치 좌표 정보를 가진 데이터이고, X-Y 좌표계에 기초한 위치 좌표의 데이터를 갖는다. 래스터 데이터는 마이크로 미러의 ON/OFF 중 어느 하나를 나타내는 2치화 데이터이고, 회로 패턴의 2차원 도트 패턴으로서 표시된다.The circuit pattern data is input as a vector data (CAM data) from the work station (not shown) to the
DMD 제어부(34)에서는 래스터 데이터가 노광 영역(EA)의 상대위치에 맞추어 소정의 타이밍으로 차례차례 읽어 내진다. 즉, 읽어 내진 2차원 도트 데이터와 스테이지 위치 제어부(38)로부터 보내져 오는 노광 영역(EA)의 상대 위치 정보에 기초하여 마이크로 미러를 ON/OFF 제어하는 제어 신호가 DMD(22)에 출력된다. 스테이지 위치 제어부(38)는 모터(도시 생략)를 구비한 X-Y 스테이지 구동기구(19)를 제어하고, 이것에 의해 X-Y 스테이지(18)의 이동속도 등이 제어된다. 또, 스테이지 위치 제어부(38)는 노광 영역(EA)의 X-Y 스테이지(18)에 대한 상대적 위치를 검 출한다.In the
CCD(13)로부터 읽어 내진 얼라인먼트 구멍(AM)의 검출신호가 얼라인먼트 마크 검출부(40)에 송신됨으로써 얼라인먼트 구멍(AM)의 위치정보가 검출되고, 얼라인먼트 구멍(AM)의 위치 정보는 데이터 버퍼(43)를 통하여 데이터 연산부(42)에 보내진다. 데이터 연산부(42)에서는, 얼라인먼트 구멍(AM)의 위치정보에 기초하여 벡터 데이터의 위치 좌표를 보정하고, 보정된 벡터 데이터에 기초하여 래스터 데이터가 생성된다.The position information of the alignment hole AM is detected by transmitting the detection signal of the alignment hole AM read from the
도 5는 기준이 되는 묘화 영역 전체와, 변형된 묘화 영역을 도시한 도면이다. 도 6은, 기준이 되는 묘화 영역 전체를 분할한 분할 영역과, 변형된 묘화 영역의 분할 영역을 도시한 도면이다. 도 7, 8은 직사각형 모양으로 보정된 변형 분할 영역을 도시한 도면이다. 도 5∼도 8을 사용하여, 묘화 위치의 보정 프로세스를 설명한다.Fig. 5 is a diagram showing the entire drawing area as a reference and the modified drawing area. 6 is a diagram showing a divided area in which the entire drawing area as a reference is divided and a divided area of the modified drawing area. Figs. 7 and 8 are views showing deformed divided regions corrected in a rectangular shape. The process of correcting the drawing position will be described with reference to Figs. 5 to 8. Fig.
기판(SW)의 1개의 묘화 영역 전체에 대해 얼라인먼트 구멍을 형성할 때, X-Y 좌표계에 따라 평행한 직사각형(Z0)(기준 직사각형)의 정점을 구성하도록, 4개의 얼라인먼트 구멍(HO∼H3)이 위치결정된다. 여기에서는, 직사각형(Z0)를 파선으로 나타내고 있다.The four alignment holes HO to H3 are positioned so as to form the vertex of the rectangle Z0 (reference rectangle) parallel to the XY coordinate system when the alignment holes are formed in the entire one drawing region of the substrate SW . Here, the rectangle Z0 is indicated by a broken line.
포토레지스트를 도포한 기판(SW)을 X-Y 테이블(18)에 놓고 묘화 처리를 행할 때, 열 등의 원인에 의해 기판(SW)이 변형되어, 얼라인먼트 구멍(H0∼H3)의 위치가 벗어난다. 여기에서는, X-Y 좌표계로부터 본 변형 후의 얼라인먼트 구멍(이하에서는, 계측 얼라인먼트 구멍이라고 함)을 부호 「M0∼M3」로 나타내고, 계측 얼라인 먼트 구멍(M0∼M3)을 정점으로 하여 구성되는 사각형(Z)(변형 직사각형)을 실선으로 나타낸다. 단, 도 5에서는 설명을 간단하게 하기 위해서 변형상태를 과장해서 그리고 있고, 실제의 변형량은 미소하다.When the substrate SW coated with the photoresist is placed on the XY table 18 and the drawing process is performed, the substrate SW is deformed due to heat or the like, and the positions of the alignment holes H0 to H3 are deviated. Here, the alignment holes (hereinafter referred to as measurement alignment holes) after the deformation seen from the XY coordinate system (hereinafter referred to as measurement alignment holes) are denoted by reference numerals M0 to M3 and the rectangles Z (Deformed rectangle) is shown by a solid line. However, in FIG. 5, the deformed state is exaggerated to simplify the explanation, and the actual deformation amount is small.
도 6에 도시하는 바와 같이, 복수의 묘화 패턴을 기판(SW)에 형성하기 위해서, 기준 직사각형(Z0)는 2×2로 균등 분할되어, 4개의 묘화 영역(DV0∼DV3)(이하에서는, 기준 분할 영역이라고 함)이 규정되어 있다. 직사각형인 기준 분할 영역의 사이즈는 묘화 패턴의 사이즈에 상응하고, 각 영역의 4개의 정점의 위치 좌표의 데이터가 벡터 데이터와 함께 CAM 데이터로서 입력된다. 도 6에서는, 기준 분할 영역 DV0의 정점(PD0∼PD3)이 도시되어 있다.6, in order to form a plurality of drawing patterns on the substrate SW, the reference rectangle Z0 is evenly divided into 2 × 2, and four drawing regions DV0 to DV3 Quot; divided area "). The size of the reference division area, which is a rectangle, corresponds to the size of the rendering pattern, and the data of the position coordinates of the four vertices of each area is input as the CAM data together with the vector data. In Fig. 6, the vertices PD0 to PD3 of the reference division area DV0 are shown.
한편, 기판 변형 후의 변형 직사각형(Z)에 대해서는, 계측 얼라인먼트 구멍(M0∼M3)의 위치 좌표에 기초하여, 변형된 각 기준 분할 영역이 정해진다. 변형 직사각형(Z)의 각 변의 중점을 잇는 직선에 의해 4개의 묘화 영역(DM0∼DM3)(이하에서는, 변형 분할 영역이라고 함)이 규정된다. 도 6에서는, 변형 묘화 영역(DM0∼DM3)의 위치, 형상, 사이즈는 기준 묘화 영역(DV0∼DV3)과 일치하고 있지 않다. 변형 묘화 영역(DM0)의 정점을, 여기에서는 「PM0∼PM3」로 표시한다.On the other hand, for the deformed rectangle Z after the substrate is deformed, each deformed reference division region is determined based on the position coordinates of the measurement alignment holes M0 to M3. Four drawing areas DM0 to DM3 (hereinafter referred to as a deformed divided area) are defined by straight lines connecting the middle points of the sides of the deformed rectangle Z. [ In Fig. 6, the position, shape, and size of the deformation drawing areas DM0 to DM3 do not coincide with the reference drawing areas DV0 to DV3. Here, the apexes of the deformation drawing area DM0 are denoted by "PM0 to PM3".
본 실시형태에서는, 묘화 데이터의 좌표 위치는, 기준 분할 영역마다 보정된다. 그리고, 좌표 위치의 보정량은 좌표 위치가 속하는 기준 분할 영역과 그 영역에 대응하는 변형 분할 영역을 대비함으로써 산출한다. 구체적으로는, 기준 분할 영역 의 중심위치에 대한 변형 분할 영역의 중심위치의 옵셋, 기준 분할 영역에 대한 변형 분할 영역의 회전각, 및 기준 분할 영역에 대한 변형 분할 영역의 스케일 비를 산출하고, 대상이 되는 묘화 데이터의 좌표 위치를 각각 구해진 옵셋량, 회전각, 스케일비 에 기초하여 보정한다.In the present embodiment, the coordinate position of the rendering data is corrected for each reference division region. The correction amount of the coordinate position is calculated by comparing the reference divided region to which the coordinate position belongs and the deformed divided region corresponding to the reference divided region. Specifically, the offset of the center position of the deformed division area with respect to the center position of the reference division area, the rotation angle of the deformed division area with respect to the reference division area, and the scale ratio of the modified division area with respect to the reference division area are calculated, Is corrected on the basis of the obtained offset amounts, rotation angles, and scale ratios, respectively.
이 보정에 의하면, 각 변형 분할 영역은 그 장소의 변형 정도에 맞춘 직사각형(장방형) 영역으로 수정된다. 스케일비는 각 묘화 영역의 대표적인 길이를 적용하고, 예를 들면, 각 변형 묘화 영역의 마주 대하는 1쌍의 변이 평행하지 않은 경우에 있어서, 그 묘화 영역의 대표적 길이를 변형 묘화 영역의 변을 따라 규정한다. 각 묘화 위치는 산출된 소정의 스케일비로 보정되기 때문에, 기준 묘화 영역 전체에 묘화 위치가 설정되어 있는 경우, 변형 묘화 영역은 직사각형으로 수정된다.According to this correction, each deformation divided area is modified into a rectangular (rectangular) area corresponding to the degree of deformation of the place. For example, when a pair of opposing sides of each deformation drawing area is not parallel, the representative length of the drawing area is defined along the sides of the deformation drawing area do. Since each drawing position is corrected to a predetermined scale ratio calculated, when the drawing position is set in the entire reference drawing area, the modification drawing area is corrected to a rectangle.
도 7에서는, 변형 분할 영역(DM0)의 마주 대하는 1쌍의 변(MT1, MT2)의 각각의 길이의 평균값을 변형 분할 영역 거리(M0)의 변(DT1, DT2)(도 6 참조)을 따른 길이(크기)로 하고, 기준 분할 영역(DV0)의 대응하는 변(DT1(DT2))의 길이와의 비를 스케일비로 하고 있다. 마찬가지로, 변형 분할 영역(DM0)의 마주 대하는 1쌍의 변(MT3, MT4)의 길이의 평균을 기준 분할 영역(DV0)의 대응하는 변(DT3(DT4))의 길이와의 비를 스케일비로 한다. 그리고, 옵셋량, 회전각, 스케일비에 기초하여 묘화 위치 PP가 묘화 위치 PP'로 보정된다. 기준 분할 영역 DV0 내의 모든 묘화 위치를 보정하면, 변형 분할 영역(DM0)는 직사각형 영역(SM0)(1점쇄선으로 나타냄) 내의 좌표 위치로 변환된다.7, an average value of the respective lengths of the pair of sides MT1 and MT2 with respect to the opposite sides of the modified divisional area DM0 is defined as the average value of the lengths of the modified divided area distance M0 along the sides DT1 and DT2 (Size), and the ratio of the length of the corresponding side DT1 (DT2) of the reference division area DV0 to the scale ratio. Likewise, the ratio of the average of the lengths of the pair of sides MT3 and MT4 opposed to the deformed divided area DM0 to the length of the corresponding side DT3 (DT4) of the reference divided area DV0 is set as a scale ratio . Then, the drawing position PP is corrected to the drawing position PP 'based on the offset amount, the rotation angle, and the scale ratio. When all the drawing positions in the reference division area DV0 are corrected, the deformed division area DM0 is converted to the coordinate position within the rectangular area SM0 (indicated by one-dot chain line).
이러한 묘화 위치의 보정이 다른 변형 분할 영역(DM1, DM2, DM3) 내의 묘화 위치에 대해서도 실행된다. 도 8에서는, 변형 분할 영역(DM0∼DM3)이 수정된 직사 각형 영역(SM0∼SM3)이 도시되어 있다.This correction of the drawing position is also performed for the drawing position in the other deformed division areas DM1, DM2, and DM3. In Fig. 8, rectangle regions SM0 to SM3 in which the deformed division areas DM0 to DM3 are modified are shown.
도 9는 묘화 처리의 플로차트이다. 도 10은 기판 변형 전의 기준 직사각형을 도시한 도면이다. 도 11은 기판 변형 후의 변형 직사각형을 도시한 도면이다.9 is a flowchart of the rendering process. 10 is a view showing a reference rectangle before the substrate is deformed. 11 is a view showing a deformed rectangle after the substrate is deformed.
스텝 S101에서는, 워크스테이션 등으로부터 묘화 데이터인 벡터 데이터가 묘화 시스템(30)에 송신되고, 데이터 버퍼(43)에 일시적으로 격납된다. 여기에서는, 벡터 데이터와 함께, 분할 묘화 영역의 위치 데이터 및 사이즈의 정보가 포함되어 있다. 구체적으로는, 기준 분할 영역의 4개의 정점의 위치 좌표가 입력된다. 스텝 S102에서는, 얼라인먼트 마크 검출부(40)에서, 계측된 얼라인먼트 구멍의 위치 좌표가 검출된다. 그리고, 스텝 S103에서는, 계측된 얼라인먼트 구멍의 위치 좌표에 기초하여, 변형 분할 영역의 정점의 위치 좌표가 산출된다.In step S101, vector data, which is rendering data, is transmitted from the workstation or the like to the
도 10에는, 미리 설정되어 있는 기준 직사각형(N0)의 얼라인먼트 구멍의 위치 좌표 A0(ax0, ay0), A1(ax1, ay1), A2(ax2, ay2), A3(ax3, ay3)와, 기준 직사각형을 2×2로 분할함으로써 규정되는 기준 분할 영역 중 1개의 기준 분할 영역 NV0의 정점을 구성하는 4개의 분할위치 좌표 B00(bx00, by00), B01(bx01, by01), B02(bx02, by02), B03(bx03, by03)가 도시되어 있다.10 shows,, A1 (ax 1, ay 1), A2 (
한편, 도 11에는, 변형 직사각형(N)의 계측된 얼라인먼트 구멍의 위치 좌표 C0(cx0, cy0), C1(cx1, cy1), C2(cx2, cy2), C3(cx3, cy3)와, 변형 직사각형을 2×2로 분할함으로써 규정되는 변형 분할 영역 중 1개의 변형 분할 영역(MV0)의 정점을 구 성하는 4개의 분할위치 좌표 D00(dx00, dy00), D01(dx01, dy01), D02(dx02, dy02), D03(dx03, dy03)가 도시되어 있다.On the other hand, FIG. 11, the position coordinates of the alignment hole in the measurement of strain rectangular (N) C0 (cx 0, cy 0), C1 (
각 기준 분할 영역의 위치 좌표는 벡터 데이터에 미리 포함되어 있다. 한편, 각 변형 분할 영역의 정점을 구성하는 4개의 위치 좌표는 계측된 얼라인먼트 구멍의 위치 좌표 C0∼C3에 기초하여 구해진다. 하나의 변형 분할 영역(MV0)의 정점을 구성하는 4개의 위치 좌표는, 이하의 식에 의해 구해진다. The position coordinates of each reference division area are included in the vector data in advance. On the other hand, the four position coordinates constituting the vertices of each deformation divided area are obtained based on the position coordinates C0 to C3 of the measured alignment holes. The four position coordinates constituting the apexes of one deformation divided area MV0 are obtained by the following equations.
스텝 S103이 실행되면, 스텝 S104로 진행된다. When step S103 is executed, the process proceeds to step S104.
스텝 S104에서는, 묘화 데이터의 위치 좌표가 어느 기준 분할 영역에 있는지 속하는지 판별되고, 그 속하는 기준 분할 영역에 대해 산출된 스케일비, 옵셋량, 회전각에 기초하여 묘화 데이터의 위치 좌표가 보정된다. 그리고, 보정된 묘화 데이터가 데이터 버퍼(43)에 격납된다. In step S104, it is determined which reference division area the position coordinates of the drawing data belongs to, and the position coordinates of the drawing data are corrected based on the scale ratio, the offset amount, and the rotation angle calculated for the reference division area to which they belong. Then, the corrected drawing data is stored in the
도 11에 도시하는 변형 분할 영역(MV0)의 스케일비는, 이하에 나타내는 식에 의해 구해진다. scx는 X방향을 따른 변형 분할 영역 MV0의 길이를 나타내고, 1쌍의 마주 대하는 변(Q1, Q2)의 평균을 나타낸다. 마찬가지로, scy는 Y방향을 따른 변형 분할 영역(MV0)의 평균길이를 나타낸다. The scale ratio of the deformed division area MV0 shown in Fig. 11 is obtained by the following expression. and scx represents the length of the modified divided area MV0 along the X direction and represents the average of a pair of opposing sides Q1 and Q2. Similarly, scy represents the average length of the modified division area MV0 along the Y direction.
단,only,
단, only,
다음에 옵셋량은 이하의 식에 의해 구해진다. 단, offx, offy는 변형 분할 영역(MV0)의 중심위치의 옵셋량을 나타낸다. Next, the offset amount is obtained by the following equation. Where offx and offy represent the offset amounts of the center positions of the deformed division areas MV0.
단, only,
단, only,
그리고, 회전각은 이하의 식에 의해 구해진다. 단, th는 회전각을 나타낸다. Then, the rotation angle is obtained by the following expression. Here, th represents the rotation angle.
단, only,
벡터 데이터의 보정 처리에 관해서는, 우선, 시점과 종점의 좌표 정보를 갖는 벡터 데이터에 대하여, 시점 좌표가 옵셋량 offx, offy만큼 보정된다. 다음에 보정 후의 시점을 기준으로 하여, 새로운 종점과의 X, Y축 방향의 길이가, 원래의 길이에 스케일비 scx, scy만큼 각각 곱한 길이로 되도록, 새로운 종점의 좌표가 임시로 구해진다. 그리고, 임시 시점, 종점으로 이루어지는 보정 후의 벡터 데이터가 원래의 벡터 데이터에 대해 회전각(th)만큼 회전한 것 같이, 최종적으로 종점이 구해진다. With respect to the vector data correction processing, first, the viewpoint coordinates are corrected by the offset amounts offx and offy with respect to the vector data having the coordinate information of the viewpoint and the end point. The coordinates of the new end point are temporarily obtained so that the length in the X and Y axis directions with respect to the new end point becomes the length multiplied by the original scales scx and scy, respectively, with reference to the corrected point in time. The end point is finally obtained as if the corrected vector data consisting of the temporary point and the end point is rotated by the rotation angle th with respect to the original vector data.
이러한 묘화 데이터의 위치 보정이 각 묘화 데이터에 대해 시행된다. 그리고, 스텝 S105에서는, 보정된 벡터 데이터에 기초하여 래스터 데이터가 생성되고, 래스터 데이터에 기초하여 DMD(22)가 ON/OFF 제어된다. This position correction of the rendering data is performed for each rendering data. Then, in step S105, raster data is generated based on the corrected vector data, and the
이상과 같이 본 실시형태에 의하면, 미리 설정된 기준 직사각형(Z0)을 2×2 분할함으로써 규정되는 기준 분할 영역(DV0∼DV3)과, 계측된 4개의 얼라인먼트 구멍(M0∼M3)에 의해 규정되는 변형 직사각형(Z)를 2×2 분할함으로써 규정되는 변형 분할 영역(DM0∼DM3)에 기초하여, 각 분할 영역의 옵셋량, 회전각, 스케일비가 산출된다. 그리고, 그 기준 분할 영역에 속하는 묘화 데이터가, 옵셋량, 회전각, 스케일비 에 기초하여 보정되어, 변형 분할 영역을 직사각형으로 수정하는 것과 같은 보정이 실행된다. 4개의 얼라인먼트로 구성되는 묘화 영역을 분할하고, 각 묘화 영역에서 보정 처리를 행하기 위해서, 분할된 분량만큼 분산된 오차량에 기초하여 묘화 위치가 보정되어, 정밀도 좋은 수정이 행해진다. 또, 직사각형을 유지한 상태에서 묘화 위치가 보정되기 때문에, 계층적으로 패턴을 반복하는 기판 제조공정에도 사용할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the reference division areas DV0 to DV3 defined by dividing the preset reference rectangle Z0 into 2 占 divisions and the deformations defined by the four aligned alignment holes M0 to M3 The offset amount, the rotation angle, and the scale ratio of each divided area are calculated based on the modified divisional areas DM0 to DM3 defined by dividing the rectangle Z by 2 占. Then, the drawing data belonging to the reference division area is corrected based on the offset amount, the rotation angle, and the scale ratio, and correction such as correcting the modified division area to a rectangle is performed. A drawing area composed of four alignments is divided and a drawing position is corrected on the basis of a misalignment distributed by a divided amount in order to perform a correction process in each drawing area, and a fine correction is performed. Further, since the drawing position is corrected in a state in which the rectangle is maintained, it can also be used in a substrate manufacturing process in which a pattern is repeated hierarchically.
다음에, 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 제 2 실시형태에서는, 기판 전체의 변형상태로부터 스케일비를 산출하고, 각 묘화 패턴의 사이즈를 동일하게 한다. 그 이외의 구성에 대해서는, 제 1 실시형태와 실질적으로 동일하다.Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, the scale ratio is calculated from the deformation state of the entire substrate, and the size of each drawing pattern is made the same. Other configurations are substantially the same as those of the first embodiment.
도 12는 스케일비를 일정하게 했을 때의 변형 분할 영역의 보정을 도시한 도면이다.12 is a diagram showing the correction of the deformed divided area when the scale ratio is made constant.
미리 기판(SW)에 설정된 기준 직사각형(Z'0)에 대하여, 기판 변형에 의해 변형 직사각형(Z')의 정점을 구성하는 4개의 계측 얼라인먼트 구멍(M'0∼M3)의 위치 좌표가 계측된다. 그리고, 변형 직사각형(Z')을 4개로 분할하여 변형 분할 영역 (도시 생략)을 규정하고, 기준 직사각형(Z'0)을 4개로 분할한 기준 분할 영역(도시 생략)에 기초하여 묘화 위치의 옵셋량, 회전각, 스케일비가 산출된다.The positional coordinates of the four measurement alignment holes M'0 to M3 constituting the apex of the deformed rectangle Z 'are measured by the substrate deformation with respect to the reference rectangle Z'0 set on the substrate SW in advance . The deformed rectangle Z 'is divided into four to define a deformed divided area (not shown), and the offset of the drawing position (not shown) based on the reference divided area (not shown) obtained by dividing the reference rectangle Z'0 into four Amount, rotation angle, and scale ratio are calculated.
옵셋량, 회전각에 대해서는, 제 1 실시형태와 동일하게, 각 변형 분할 영역의 중심위치에 관한 옵셋량, 회전각이 산출된다. 한편, 스케일비에 대해서는, 4개의 분할 영역 각각의 스케일비를 구하는 것이 아니고, 기준 직사각형(Z'0)에 대한 변형 직사각형(Z')의 스케일비가 산출된다. 구체적으로는, 기준 직사각형(Z'0)의 4개의 정점(HO∼H3)과 계측된 얼라인먼트 구멍(M0∼M3)의 위치 좌표로부터 구해진다. 이 결과, 직사각형상의 4개의 분할 영역(SM'0∼SM'3)이 형성된다. 각 분할 영역에 대하여 동일한 스케일비를 사용하기 때문에, 동일 사이즈의 묘화 패턴을 계층적으로 형성할 수 있다.With respect to the offset amount and the rotation angle, the offset amount and the rotation angle with respect to the center position of each deformation divided area are calculated as in the first embodiment. On the other hand, regarding the scale ratio, the scale ratio of the deformed rectangle Z 'to the reference rectangle Z'0 is calculated rather than the scale ratio of each of the four divided regions. More specifically, it is determined from the positional coordinates of the four vertexes HO to H3 of the reference rectangle Z'0 and the measured alignment holes M0 to M3. As a result, four rectangular divided areas SM'0 to SM'3 are formed. Since the same scale ratio is used for each of the divided areas, the imaging pattern of the same size can be hierarchically formed.
벡터 데이터 이외의 묘화 데이터에 기초하여 보정을 행해도 된다. 또, DMD 이외의 LCD와 같은 광변조 소자를 적용해도 된다. 게다가, AOM 등의 광변조 소자로 레이저빔을 주사시키는 묘화 장치에 적용해도 된다. 또, 분할 영역을 직사각형 모양으로 수정하는 처리에 관해서는, 스케일비, 옵셋량, 회전각 이외의 패러미터 등에 의해 실행해도 된다.Correction may be performed based on imaging data other than the vector data. An optical modulation element such as an LCD other than the DMD may be applied. Furthermore, the present invention may be applied to an imaging apparatus for scanning a laser beam with an optical modulation element such as an AOM. The process of modifying the divided area into a rectangular shape may be performed by a parameter other than the scale ratio, the offset amount, and the rotation angle.
본 발명에 의하면, 기판 등의 피묘화체의 변형에 따라 묘화 위치를 적절하게 보정하여, 여러 제조 행정에 대응 가능함과 동시에, 정밀도 좋게 묘화 패턴을 형성할 수 있다.According to the present invention, a drawing position can be appropriately corrected in accordance with deformation of a drawing object such as a substrate, a drawing pattern can be formed with high accuracy while being compatible with various manufacturing steps.
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