JP2003115449A

JP2003115449A - 露光装置

Info

Publication number: JP2003115449A
Application number: JP2002036054A
Authority: JP
Inventors: Toshio Fukazawa; 俊夫深沢
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2003-04-18

Abstract

(57)【要約】【課題】光ビームの変調のロスを軽減した露光装置を
提供する。【解決手段】感光剤を塗布した被露光材料(21)と、上記
感光剤を感光させるための面露光光を発生する光源部(1
1)と、上記面露光光を上記被露光材料上に導く光学系
(1)と、複数のミラーを選択的に駆動して上記面露光光
をパターン変調するマルチミラー部(12)と、変調された
上記面露光光を上記被露光材料上で移動させる可動ミラ
ー部(13)と、上記被露光材料及び上記光学系相互間を相
対的に移動する材料移動手段(2)と、上記光源部、上記
マルチミラー部、上記材料移動手段を制御して上記被露
光材料に所要のパターンを形成する制御手段(31)と、を
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路、
液晶表示装置、プラズマディスプレー、回路基板等を製
造するための露光工程で用いる露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のパターン露光装置の例としては、
例えば、特開平５−３０７１４８に記載の装置が知られ
ている。この装置では、シート材に塗布されたフォトレ
ジストをレーザビームで走査することによってパターン
露光が行われる。レーザビームによるレジストの走査
は、レーザ光源から出射されるレーザビームをパターン
データによって動作する光変調器で断続させ、変調され
たレーザビームを回転するポリゴンミラーで反射させ、
シート材のフォトレジスト上を走査させる。そして、ビ
ームの幅だけシート材を送り装置で移動させることによ
りレジスト全面がパターン露光される。しかしながら、
この装置では、１本のレーザビームでフォトレジスト全
体を走査するので、露光に時間がかかる。そこで、この
不都合を解消すべく、例えば、特表平８-５０７４１０
に開示される露光装置では、レーザビームを複数本（３
２本）のビームに分割し、この複数本のビームによって
フォトレジストを走査してパターン露光を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た複数本のレーザビームを使用する露光装置の場合、レ
ーザビームの変調にＡＯＭ（音響光学変調器）を使用し
ているので、変調パワーのロスによって利用効率が悪
い。また、出力の大きい、大型のレーザ装置が必要とな
る。また、複数本のレーザビームを用いても、レーザビ
ーム自体の幅が狭いので１走査における露光面積をそれ
程増大できないという問題がある。また、パターニング
工程は、被露光材への感光剤の塗布、ベイキング、パタ
ーン露光、現像、エッチング等の複数工程からなるが、
ある程度の生産時間を要し、生産コストも増加し易い。
使用済みエッチング液の中和処理負担の軽減も望まれ
る。

【０００４】よって、本発明は、光ビームの変調のロス
を軽減した露光装置を提供することを目的とする。

【０００５】また、本発明は、光ビーム走査における露
光幅を拡大した露光技術、特に、露光装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】また、本発明は、より短時間で所定のパタ
ーンを直接被露光材に形成することを可能とする露光装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の露光装置は、被露光材料と、面露光光を発
生する光源部と、上記面露光光を上記被露光材料上に導
く光学系と、複数のミラーを選択的に駆動して上記面露
光光をパターン変調するマルチミラー部と、変調された
上記面露光光を上記被露光材料上で移動させる可動ミラ
ー部と、上記被露光材料及び上記光学系相互間を相対的
に移動する材料移動手段と、上記光源部、上記マルチミ
ラー部、上記材料移動手段を制御して上記被露光材料に
所要のパターンを形成する制御手段と、を備える。

【０００８】好ましくは、上記光源部は瞬間的な発光を
行い、例えば、レーザ光源、ストロボ光源を含む。好ま
しくは、上記可動ミラーは、回転ポリゴンミラー、揺動
（あるいは、往復動、首振り動作）ミラーを含む。好ま
しくは、上記移動手段は、被露光材料の搬送機構、光学
系の移動機構を含む。被露光材料の搬送機構は、フィル
ム状材料を上記材料移動手段による移動方向に巻取る巻
取り機構、または、フィルム状材料あるいは板状材料の
載置台を上記材料移動手段による移動方向に移動可能な
移動ステージを含む。

【０００９】更に、好ましくは、上記搬送機構は、一の
送り方向に対して上記巻取り機構又は載置台をθ方向に
傾斜可能なθステージ、を含む。また、更に好ましく
は、上記移動ステージは、上記載置台を、上記材料移動
手段による移動方向、及びθ方向に加え、該移動方向と
交差する方向にも位置決め可能とした、Ｘ−Ｙ−θステ
ージを含む。

【００１０】上記制御手段は、更に、被露光材料の目標
送り位置からの位置ずれを検出し、これを補償する。好
ましくは、送り系（副走査）のずれを光学系の露光位置
をシフトすることによって補償する。このシフトは、例
えば、マルチミラーの使用範囲のシフトによって行う。
マルチミラー装置は複数の単位ミラーがマトリクス状に
配列され、そのうちの一部が通常使用され、他の一部が
送りのずれを補償するために使用される。

【００１１】また、マルチミラー装置は複数の単位ミラ
ーがマトリクス状に配列され、その中から選択された一
群のミラー群が通常パターン形成に使用され、また、マ
トリクス状に配列されたミラーの中から選択された一群
のミラー群がワーク送りのずれを補償するパターンとし
て使用される。

【００１２】また、マルチミラー装置は複数の単位ミラ
ーがマトリクス状に配列され、その一部が通常パターン
形成に使用され、この一部をマトリクス上において、更
に、シフトすることによってワーク送りの目標値からの
相対的なずれを露光パターンのシフトで補償する。

【００１３】また、通常パターン形成には、マトリクス
状に配列されたミラー群の中央領域が使用され、ずれ補
償には周辺領域のミラー群が使用される。更に、回動ミ
ラーの回転角度位置における発光ポイントのシフトで主
走査方向における露光のずれが補償される。

【００１４】好ましくは、被露光材料上に予め付された
マーカの間隔を読取る手段と、光学系に設けられた変倍
装置を更に備え、マーカ間隔を基準値と比較し、その結
果に基づいて変倍装置を調節して露光のパターンの大き
さを所望に設定する。それにより、基板の伸縮に対応し
た精密な露光パターンの形成が可能となる。また、測定
したマーカ間隔に基づいて露光間隔や材料送り量などの
制御パラメータを調整することが可能となる。

【００１５】さらに好ましくは、前記被露光材料の目標
位置からの位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、こ
の位置ずれ検出手段の検出情報に基づいて、変調された
前記面露光光の露光位置を補償する補償手段とを備える
ことである。例えば、前記位置ずれ検出手段は、前記被
露光材料の停止状態からその送り方向に移動開始した後
の当該被露光材料の移動距離を検出する手段であり、前
記補償手段は、前記移動距離に応じて前記面露光光に前
記送り方向のオフセットを与える手段である。

【００１６】これにより、例えば、停止状態にある被露
光材料を移動開始させた直後の、載置ステージの摩擦の
変化などに応じた材料送り方向の位置ずれを確実に補償
することができる。

【００１７】本発明の露光方法は、感光材料上に露光す
べき全体パターンをマトリクス状に分割して複数の部分
パターンを得る過程と、上記感光材料を露光位置に相対
的に移動する過程と、各部分パターンでマルチミラー装
置を連続的に駆動し、このマルチミラー装置で反射する
面露光光を変調して一連の部分パターン露光光を得る過
程と、各部分パターン露光光を回動ミラーによって上記
感光材料上に配列する過程と、を含む。

【００１８】本発明の好適な実施形態では、前記露光装
置は、前記所定パターンに相当する描画データを記憶す
る半導体メモリ装置（高速読み出し可能なメモリ）を備
えて成る。

【００１９】好ましくは、上記光源部の１回当りの照射
時間を、可動ミラーによる被露光面上での露光光の走査
速度でパターンの最小線幅を割った値の１／４以下とし
てなる。それにより、被露光材料上に最小線幅でパター
ンを形成したときに、パターン幅の広狭の変化による配
線パターンの電気的性能への影響を回避可能とする。

【００２０】好ましくは、上記光源は固体レーザであ
る。ＹＡＧ等の固体レーザは、パルス発光が可能であ
り、ガスレーザと比較して長寿命であり、メンテナンス
（故障時の部品交換、レーザビームの調整等）も容易で
あるという利点がある。

【００２１】好ましくは、上記露光材料の露光面は導電
体で形成され、前記光源は赤外域又は紫外域のいずれか
のレーザ光である。レーザの直接面照射によって熱加工
や熱処理を行い、また、レーザアブレーションによって
被露光材の表面を微細加工し、配線パターン、穴、等を
露光材料に形成する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ説明する。

【００２３】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態を示している。大別して、露光光学系１と、
露光材料送り系２、制御系３に分けられる。露光光学系
１は、露光パターンを形成し、所定露光位置に投影す
る。露光材料送り系２は、露光材料を露光位置に搬送す
る。制御系３は露光光学系１及び露光材料送り系２を制
御し、露光材料を露光位置に位置決めし、露光パターン
データを露光光学系１に供給してパターン露光光を発生
させ、露光を行う。

【００２４】露光光学系１は、露光光源１１、マルチミ
ラー装置１２、ポリゴンミラー１３、エンコーダ１４、
ｆ−θレンズ１５、などによって構成される。なお、図
１には示されていないが、露光光学系１は、露光パター
ンの大きさを調節する後述の縮小拡大レンズ等を含む。
露光光源１１は、例えば、パルス状発光が可能な半導体
レーザ装置、ストロボ等である。マルチミラー装置１２
は、各々が駆動可能な微小ミラーがマトリクス状に配列
されたデバイスであり、例えば、１２８０×７２０画素
等、各種画素サイズのものがテキサスインスツルメント
社から入手可能である。マルチミラー装置はＤＭＤとも
呼ばれている。ポリゴンミラー１３は、後述のミラーモ
ータ１３ａによって回転駆動される回転多面鏡であり、
その回転角度位置あるいは回転量を検出するためにエン
コーダ１４が連動している。ｆ−θレンズ１５は、露光
光束が被露光材料面に対して斜めに入射することによる
光像のひずみを補償する。

【００２５】露光材料送り系２は、被露光材２１、巻取
りロール２２及び２３、巻取り駆動モータ２４、回転テ
ーブル（θステージ）２６などによって構成される。巻
取りロール２２及び２３、巻取り駆動モータ２４は回転
テーブル２６上に載置されている。被露光材１１は、例
えば、露光光に感度が対応した感光剤が塗布されたフィ
ルムであり、ロール２２に巻回されている。ロール２２
から引き出された被露光材２１は所定の露光位置でパタ
ーン露光され、巻取りロール２３に巻き取られる。巻取
り駆動モータ２４はステップモータであり、巻取りロー
ル２３を駆動し、被露光材料２１を搬送する。

【００２６】以下、ポリゴンミラー１３による走査方向
を主走査方向、巻取り駆動モータ２４による走査方向を
副走査方向と称する。なお、被露光材料２１には、露光
パターンの位置決めをするための基準となるアライメン
トマーク２５が被露光材料２１の幅方向の両端部に付近
に形成されており、このマークを検出するために撮像装
置３２ａ、３２ｂがアライメントマーク２５に対応する
位置に設けられている。また、巻取りモータ２４には被
露光材料２１の送り量を検出する送り量検出器（エンコ
ーダ）３５が設けられている。

【００２７】制御系３は、図２に示すように、制御部３
１、撮像装置３２ａ、３２ｂ、描画パターンデータ記憶
部３３、ポリゴンミラーのエンコーダ１４、送り量検出
器３５、入力装置３７、巻取りモータ２４、露光光源１
１、ポリゴンモータ１３ａ、変倍装置１６（後述）、マ
ルチミラー装置１２、テーブル回転駆動部２６ａなどに
よって構成される。

【００２８】制御部３１は、ＣＰＵ、メモリ、大容量高
速記憶装置、入出力インタフェースなどによって構成さ
れる。ＣＰＵは、制御プログラムを実行して各部を制御
し、被露光材料へのパターン露光を行う。撮像装置３２
ａ、３２ｂは、それぞれ対応する被露光材のアライメン
トマークを読み取り、マークの検出信号を制御部３１に
供給する。描画パターンデータ記憶部３３は、被露光材
２１上に露光すべきパターンデータを予め保持してい
る。パターンデータはマルチミラー装置１２の使用画素
数に対応して読み出され、あるいは予め読み出し単位と
なる分割された部分パターンで読み出し可能に記憶され
る。エンコーダ１４の回転角度出力は露光ビームの被露
光材料上における主走査方向（材料送り方向に対して直
角な方向）における位置に対応する。送り量検出器３５
は、モータ２４の回転量と被露光材料の巻取り状況に基
づき、被露光材料２１がモータ２４によって送られた副
走査方向の移動量を検出する。入力装置３７は、キーボ
ートスイッチなどによって構成され、制御態様の指示や
データの入力等に使用される。

【００２９】制御部３１は、上述した各部のセンサ等の
出力に基づいて、巻取りモータ２４の送り量、露光光源
１１の発光タイミング、ポリゴンミラー１３の回転、露
光パターンの大きさを調節する変倍装置１６の倍率設
定、マルチミラー装置１２の各単位ミラーの駆動、回転
テーブル２６の駆動装置２６ａの角度調整等を行う。

【００３０】次に、露光動作について図３を参照して説
明する。同図は、露光すべきパターンである「Ｆ」の全
体のパターンを１６の部分パターンＰｎで構成してい
る。各部分パターンＰｎは、５×５の画素数で構成され
ている。この画素数は説明の便宜上のものであり、前述
したように、画素数は１２８０×７２０等が可能であ
る。なお、ポリゴンミラーの走査方向（主走査方向）は
図の上下方向に、被露光材の送り方向（副走査方向）は
図の左右方向において示されている。

【００３１】（ａ）まず、制御部３１は、巻取りモー
タ２４を駆動して被露光材１を初期露光位置に搬送し、
一旦停止する。前述したように、例えば、カメラ３２で
アライメントマーカを検出した時点から所定距離を送り
出した位置を被露光材２１の初期露光位置とすることが
可能である。なお、これに先立ち、制御部３１は、主走
査方向と副走査方向が直角になるように、上記マーク検
出信号に基づき、予め回転駆動テーブル２６ａを駆動
し、角度調整が済ませてある。

【００３２】（ｂ）制御部３１は、マルチミラー装置
１２に図３中に「Ｐ１」として示すようなパターンデー
タを供給し、各画素ミラーのオンオフをＰ１に示すよう
に設定する。「斜線」の部分が「オン」の領域を、「白
地」の部分が「オフ」の領域を示している。

【００３３】（ｃ）ポリゴンミラー１３のエンコーダ
１４の出力が主走査方向における初期位置（Ｐ１の位
置）に相当するとき、露光光源１１に駆動電流を供給し
てパルス状の発光を行う。これにより、オンの領域に対
応する部分に入射した光のみが被露光材２１上に到達す
る。

【００３４】（ｄ）制御部３１は、マルチミラー装置
１２に図３中に「Ｐ２」として示すようなパターンデー
タを供給し、各画素ミラーのオンオフをＰ２に示すよう
に設定する。

【００３５】（ｅ）ポリゴンのエンコーダ１４の出力
がマルチミラー装置の露光範囲Ａに相当する移動を示す
（Ｐ２の位置）とき、露光光源１１に駆動電流を供給し
てパルス状の発光を行う。

【００３６】（ｆ）以下、同様に（ｄ）及び（ｅ）の
処理を繰り返して図示のパターンＰ４まで露光し、主走
査方向の露光を終える。

【００３７】（ｇ）次に、被露光材２１をマルチミラ
ー装置１２による露光範囲Ｂに相当する分だけ、送り量
検出器３５の出力を参照しながらモータ２４をインデッ
クス送りし、移動する。このとき、制御部３１は被露光
材２１の送りの目標値と検出された実際の送りの量とを
記憶し、両者の誤差を記憶する。

【００３８】（ｈ）制御部３１は、マルチミラー装置
１２に図３中に「Ｐ５」として示すようなパターンデー
タを供給し、各画素ミラーのオンオフをＰ５に示すよう
に設定する。

【００３９】（ｉ）ポリゴンのエンコーダ１４の出力
が主走査方向における初期位置（Ｐ５の位置）に相当す
るとき、露光光源１１に駆動電流を供給してパルス状の
発光を行う。

【００４０】（ｊ）制御部は３１は、マルチミラー装
置１２に図３中に「Ｐ６」として示すようなパターンデ
ータを供給し、各画素ミラーのオンオフをＰ６に示すよ
うに設定する。

【００４１】（ｋ）ポリゴンのエンコーダ１４の出力
がマルチミラー装置１２の露光範囲Ａに相当する分だけ
回転して、Ｐ６の位置に相当するとき、露光光源１１に
駆動電流を供給してパルス状の発光を行う。

【００４２】（ｌ）以下、同様に主走査方向の露光
と、副走査方向の材料送り（インデックス送り）とを繰
り返して最後のパターンＰ１６まで露光を行う。また、
材料送りの誤差の記録も繰り返す。なお、副走査方向に
おいて材料送り誤差の累積がマルチミラー装置の１個の
ミラー分に相当するようになったとき、エラーの補償を
行う。

【００４３】例えば、Ｐ９〜Ｐ１２の列の露光を行って
被露光材のインデックス送りを行った結果、次列である
Ｐ１３〜Ｐ１６の列で、送り誤差が１ミラー相当分にな
ったとき、制御部３１は、このＰ１３〜Ｐ１６の列で、
マルチミラー装置１２に設定する露光パターンを誤差分
の１ミラー分だけシフトしてマルチミラー装置１２に供
給する。例えば、パターンＰ１３は、図４に示すよう
に、図３に示すパターンＰ１３に対して１ミラー分だけ
副走査方向にシフトされる。この後、エンコーダ１４の
出力により、ポリゴン１２がパターンＰ１と同じ位相
（回転位置）となったときに光源１１に発光を行わせ
る。以後、同様に１画素分副走査方向にシフトされたパ
ターンＰ１４〜Ｐ１６の露光制御が繰り返される。この
ようにして、副走査方向における送りの誤差がマルチミ
ラー装置１２上の設定パターンのシフトによって補償さ
れる。

【００４４】図５は、特に、上述したマルチミラー装置
による送り誤差補償を考慮したマルチミラー装置の使用
例を示している。この例では、マルチミラー装置の中央
の領域をパターン露光に通常使用するミラー群とし、そ
の周辺のミラー群をパターンのシフト分に相当する誤差
補正用の予備ミラーとしている。

【００４５】例えば、副走査方向における送り（インデ
ックス送り）の誤差を補償する場合に、露光パターンの
副走査方向において後端部となる領域にパターンがある
場合などには、全部のミラーを部分パターン形成に使用
しているマルチミラー装置では、パターンをシフトする
余裕がなく、誤差を補償できなくなることが考えられ
る。

【００４６】そこで、図５に示すように、部分パターン
を形成する５×５のミラー群の周囲を取り囲むように予
備の１ミラー分を補償用に追加したマルチミラー装置１
２を使用すると都合がよい。なお、上記では、説明の便
宜上、１ミラー分を補償用としたが、実際に入手可能な
マルチミラー装置は、例えば、１２８０×７８０画素の
ように、大画素数のものを容易に得ることが出来るの
で、予備分のミラーとしては外周の複数列及び複数行を
使用するのが現実的である。なお、上述の例では、副走
査方向における誤差の補正例を説明しているが、主走査
方向における誤差にも補償することとしても良い。

【００４７】例えば、前回発光時のポリゴンミラーの実
際の回転角度位置と目標値との誤差に基づいて毎回の露
光パターンを主走査方向に関して誤差分だけシフトした
パターンとし、これをマルチミラー装置１２に供給して
露光を行うようにしても良い。また、主走査方向におけ
る誤差を補償する他の方法としてはマルチミラー装置１
２において露光パターンのシフトは行わず、露光光源１
１の発光タイミングを補正するようにしても良い。

【００４８】また、隣接する部分パターン同士で露光す
べき部分が連続している部分については、露光後、隙間
が生じるのを避ける必要があるので、上記のような誤差
補償とは別に、予備分のミラーを使用し、１画素あるい
は複数画素分多めにオンの領域を設け、未露光による隙
間発生を確実に防止するようにしても良い。

【００４９】また、被露光材料の送り量を検出する手段
として巻取りモータ２４に設けられたエンコーダを用い
たが、これに限られない。例えば、被露光材料の幅方向
端部に送り方向に沿って光学的あるいは磁気的に読取り
可能な周期的なマークを形成しておき、これを移動しな
い部分に設けた検出器により読取ることにより、送り量
を検出するようにしても良い。

【００５０】（第２の実施形態）図６は、第２の実施形
態を示しており、被露光材２１の搬送をインデックス送
りではなく、連続に送るようにした例を示している。こ
の例でも、説明の便宜上、部分パターンＰｎを５×５の
画素で示しており、全体パターンは「Ｆ」を表してい
る。そして、ワークの連続送りに対応して部分パターン
Ｐ１〜Ｐ１６は、１つの列において相隣り合うパターン
同士が１画素分だけ副走査方向（ワーク送り方向）にシ
フトしたパターンデータとなっている。あるいは、パタ
ーンデータ読み出しの際に被露光材２１の送り分をシフ
トした領域のパターンデータを読み出すようになされ
る。

【００５１】（ａ）まず、制御部３１は、感光剤を塗
布した被露光素材２１をワーク送り速度が定速度Ｖとな
るようにモータ２４を動作させ、被露光材２１を初期露
光位置に搬送する。なお、これに先立ち、アライメント
マークの検出結果に基づき、主走査方向と副走査方向と
が直交するように予め調整を済ませておくことは第１の
実施形態と同様である。

【００５２】（ｂ）制御部３１は、パターンデータＰ
１を読み出してマルチミラー装置の各単位ミラーを図６
のＰ１に示すように駆動し、各ミラーのオンオフを設定
する。制御部３１は、エンコーダ１４の出力によってポ
リゴンミラーが初期位置（Ｐ１）に位置することを検出
すると、光源１１に発光を行わせる。

【００５３】（ｃ）制御部３１は、パターンデータＰ
２を読み出してマルチミラー装置１２の各単位ミラー
を、図６のＰ２に示すように駆動し、各単位ミラーのオ
ンオフを設定する。制御部３１は、エンコーダ１４の出
力によってポリゴンミラーがマルチミラー装置の露光範
囲Ａに相当する位置だけシフトした位置（Ｐ２）への移
動を検出すると、光源１１に発光を行わせる。この間、
すなわち、Ｐ１での露光からＰ２での露光の間に副走査
方向における移動量が１画素分となるように前記速度Ｖ
は設定されている。

【００５４】（ｄ）（ｃ）の処理を繰り返して、マル
チミラー装置１２へのパターンデータ設定、ポリゴンミ
ラー１３の位置決定、発光を繰り返してパターンＰ３及
びＰ４を露光する。

【００５５】（ｅ）制御部３１は、パターンＰ４の露
光を終えると、パターンＰ５のデータを読み取り、マル
チミラー装置１２を駆動する。ポリゴンミラー１３が主
走査方向における最初の露光位置（Ｐ１）と同じ位相ま
で回転すると、光源１１を発光させる。ここで、一列の
露光（主走査）が終わって露光範囲が次列に移動したと
きに、被露光材の送り量がパターン幅Ｂとなるようにな
される。これは、１主走査方向におけるパターン移動
（発光のタイミング）によって副走査方向におけるワー
ク送りがＢとなるように、２つの送りを同期させること
によって可能となる。以下、同様に（ｃ）〜（ｅ）の処
理を繰り返して全体のパターン「Ｆ」を露光する。

【００５６】本実施形態においても、図３に示した例と
同様に誤差補償を行うことが出来る。また、便宜上、一
列の露光における隣同士の副走査方向のずれ１画素分と
して説明したが、実際のマルチミラー装置１２は大画素
数のものが入手可能で、上記ずれの数は複数でも良く、
その数に応じて発光時間間隔は適宜変更される。

【００５７】ただ、本実施形態においては、被露光材２
１が連続的に移動しているので、誤差の測定時間、誤差
の補正の計算、等を考慮して測定のタイミングは被露光
材２１が次の露光位置よりも少し前で、できるだけ、次
の露光位置（例えば、パターンＰ１〜Ｐ４の列を露光し
た後は、パターン５の露光位置）に近い位置が具合がよ
い。

【００５８】（第３の実施形態）図７は、第３の実施形
態を示している。この実施形態では、連続に送られる被
露光材を追跡しながら露光を繰り返し行うことによっ
て、被露光材２１上には、図３に示すと同様に、部分パ
ターンＰｎを行列状に整列させんとするものである。

【００５９】このため、図７の露光パターンＰａ、Ｐ
ｂ、Ｐｃに示すように、被露光材２１に対してパターン
を露光する主走査方向を相対的に斜めに設定することに
よって、結果的に、被露光材２１上には、部分パターン
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、…を行列状に整列するようにした全
体パターンを形成している。

【００６０】すなわち、上記第１の実施形態及び第２の
実施形態では主走査方向と、これと交差する副走査方向
とを直交するようにしていたのに対し、本実施形態で
は、両者が直交方向に対して、所定の角度傾いた状態に
設定される。主走査方向を相対的に斜めに設定する方法
としては、例えば、予めワーク（被露光材）２１の送り
系がポリゴンミラーによる主走査方向に対して相対的に
傾斜するように物理的に設定しておく。

【００６１】以下に、本実施形態による露光過程につい
て詳述する。同図において、副走査方向と直角な方向
（実施形態２における主走査方向）に対て角度θだけ斜
めになるように主走査方向が設定されている。この調整
は、本実施形態では、テーブル回転駆動部２６ａにより
行われるようにしている。このとき、主走査方向のマル
チミラー装置の露光幅Ｂ、被露光材の移動速度Ｖ、発光
時間間隔Δｔとして、Ａｔａｎθ＝Ｖ×Δｔなる関係が
成立するように制御が行われる。

【００６２】（ａ）まず、制御部３１は、感光剤を塗
布した被露光素材２１をワーク送り速度が定速度Ｖとな
るようにモータ２４を動作させ、被露光材２１を初期露
光位置に搬送する。

【００６３】（ｂ）制御部３１は、パターンデータＰ
１を読み出してマルチミラー装置の各単位ミラーを図７
のＰ１に示すように駆動し、各ミラーのオンオフを設定
する。制御部３１は、エンコーダ１４の出力によってポ
リゴンミラーが初期位置（Ｐ１）に位置することを検出
すると、光源１１に発光を行わせる。

【００６４】（ｃ）制御部３１は、パターンデータＰ
２を読み出す。制御部３１は、エンコーダ１４の出力に
よってポリゴンミラーがマルチミラー装置の露光範囲Ａ
に相当する位置だけシフトした位置（Ｐ２）への移動を
検出すると、光源１１に発光を行わせる。

【００６５】このとき、Ｐ１の発光時からＰ２の発光時
の間にワーク（被露光材２１）はＰ１の露光時に対して
Ｖ×Δｔだけ図７のワーク送り方向に移動しているが、
主走査方向を前述の通り、θだけ傾くように設定してい
るので、Ｐ２のパターンは図７のＰａ位置に露光される
こととなり、隣接する部分パターン同士のずれない全体
パターンを形成することができる。

【００６６】（ｄ）（ｃ）の処理を繰り返して、マル
チミラー装置１２へのシフトされたパターンデータ設
定、ポリゴンミラー１３の位置決定、発光を繰り返して
パターンＰ３及びＰ４を露光する。

【００６７】（ｅ）制御部３１は、パターンＰ４の露
光を終えると、パターンＰ５のデータを読み取り、マル
チミラー装置１２を駆動する。ポリゴンミラー１３が主
走査方向における最初の露光位置（Ｐ１）と同じ位相ま
で回転すると、光源１１を発光させる。

【００６８】ここで、一列の露光（主走査）が終わって
露光範囲が次列に移動したときに、被露光材の送り量が
パターン幅Ｂとなるようになされる。これは、１主走査
方向におけるパターン移動（発光のタイミング）によっ
て副走査方向におけるワーク送りがＢとなるように、２
つの送りを同期させることによって可能となる。

【００６９】以下、同様に（ｃ）〜（ｅ）の処理を繰り
返して全体のパターン「Ｆ」を露光する。本実施形態に
おいても、図３、図６に示した例と同様にワーク送り系
の誤差補償を行うことが出来る。ただ、本実施形態にお
いても、被露光材２１が連続的に移動しているので、誤
差の測定時間、誤差の補正の計算、等を考慮して測定の
タイミングは被露光材２１が次の露光位置よりも少し前
で、できるだけ、次の露光位置（例えば、パターンＰ１
〜Ｐ４の列を露光した後は、パターン５の露光位置）に
近い位置が具合よい。

【００７０】このように、第１乃至第３の実施形態によ
れば、マルチミラー装置で形成した部分パターンを回動
するミラーによって被感光剤上に投影し、位置決めして
露光を行うので、１度の露光で多数の画素に対応するパ
ターンを一挙に形成できるので、短時間で露光を終了す
ることが可能となる。また、マスクを用いないので、マ
スクへのゴミ付着などの問題も生じない。

【００７１】（第４の実施形態）図８乃至図１１は、第
４の実施形態を示している。この実施形態では、被露光
材上に形成されたアライメントマークを測定することに
よって個々の基板の伸び縮みを考慮した露光を行うよう
にしている。図８に示す露光装置おいて、図１と対応す
る部分には、同一符号を付し、かかる部分の説明は省略
する。また、この装置の制御系は、図２に示す構成が採
用される。

【００７２】この例では、露光光学系に変倍装置１６が
設けられている。変倍装置１６は、露光パターンを伸縮
する。被露光材２１は、例えば、厚板のプリント基板２
１ａである。この基板の副走査方向及びこれと直交する
方向の移動に、載置テーブルをＸ方向、Ｙ方向に移動
し、また、テーブルを所定の角度回転可能なＸＹθ搬送
装置２８が使用される。先述した第１乃至第３の実施形
態では、Ｙ軸（副走査）方向の送りは巻取りモータ２４
によって行われたが、ＸＹθ搬送装置２８では、内蔵す
る送りねじ機構、あるいはリニアモータ等によって行わ
れる。基板２１ａに形成された複数のアライメントマー
クはカメラ３２ａ、３２ｂで読み取られる。図９及び図
１０に示すように、プリント基板２１ａには、前工程で
穴加工がなされており、これ等に対し、所定の相対位置
関係となるように、パターン露光を行うことが必要とさ
れる。

【００７３】次に、上記露光装置を使用した露光工程の
例について説明する。

【００７４】（ａ）感光剤が塗布された基板が図示し
ない部品搬送装置からＸＹθ搬送装置２８上にローディ
ングされる。搬送装置２８はテーブル上に基板２１ａを
真空吸着する。

【００７５】（ｂ）基板２１ａには前工程で複数のア
ライメントマークＭが付されている。これ等アライメン
トマークＭをカメラ（撮像装置）３２ａ、３２ｂで観測
する。

【００７６】（ｃ）制御部３１は、観測したアライメ
ントマークＭの向きが基準の向き、アライメントマーク
Ｍの位置が基準位置となるように、搬送装置２８のＸ
系、Ｙ系、θ系の送りを調整し、基板２１ａを露光の初
期位置に設定する（アライメント調整）。

【００７７】（ｄ）制御部３１は、カメラ３２ａ及び
３２ｂによって２つのアライメントＭ間の距離を測定す
る。なお、複数のカメラで複数のアライメント間の距離
を測定するようにしても良い。

【００７８】（ｅ）制御部３１は、当該アライメント
間の距離と、当該距離の設計値（基準値）とを比較す
る。アライメント間距離が大きいときは変倍装置１６の
倍率を拡大方向に、小さいときは倍率を縮小方向に設定
して、基板の伸縮に応じた露光パターンのスケーリング
を行う。また、測定したアライメント間距離に基づいて
主走査方向（Ｘ軸方向）の発光間隔を決定する。Ｙ軸方
向の送り量もアライメント間距離の実測値に基づいて同
様に決定することが可能である。

【００７９】（ｆ）制御部３１は、描画すべき、開始
位置のパターンデータをマルチミラー装置１２に供給
し、ポリゴンミラー１３が第１の発光タイミングとなっ
たときに、光源１１を発光させる。以後、第１の実施形
態と同様に、部分パターンデータの供給と、所定角度位
置での発光を繰り返して露光を行う。

【００８０】なお、本実施形態は第１の実施形態と同様
にＹ軸方向の送りはインデックス送りであるが、第２の
実施形態あるいは第３の実施形態のように、連続送りと
しても良い。Ｙ軸方向における送りは、前者の場合はイ
ンデックス量、後者の場合は送り速度の調整によって行
う。

【００８１】また、第４の実施形態においても、Ｙ軸方
向の送り量が所定量と誤差がある場合のパターン補正
は、第１乃至第３の実施形態と同様にマルチミラー装置
で行うことが可能である。なお、このＹ軸方向の送り量
の補償の一態様として、連続送りで被露光材料を移動さ
せる場合において、初期位置（停止状態）から移動開始
させた直後の速度不安定さに起因した補償処理は、次の
第５の実施形態で詳述する。また、それ程高精度を要し
ないパターン露光の場合には、発光間隔調整、変倍装置
１６、Ｙ軸送り補正を適宜に省略可能である。

【００８２】図８に示す第４の実施形態では、変倍装置
１６をマルチミラー装置１２とポリゴンミラー１３との
間に設けたが、図１１に示すように、ポリゴンミラー１
３とｆ−θレンズ１５との間に変倍装置１７を設けるよ
うにしても良い。この場合、変倍装置１７により、１列
のパターンの拡大縮小が行われることになるので発光タ
イミングの修正は不要となり、Ｙ軸方向の送りのみ調整
すれば良いという利点がある。

【００８３】第４の実施形態によれば、基板の伸び縮み
を補正可能となる。また、マスクが不要のため工程を短
縮可能である。また、マスクのゴミ付着の問題も回避可
能となる。

【００８４】（第５の実施形態）次に、図１２〜１７を
参照して、本発明に係る第５の実施形態を説明する。こ
の第５の実施形態に係る露光装置は、被露光材料をテー
ブルに載置させてアライメント（位置合わせ）した
後、テーブルをその停止状態から連続送り動作のために
移動開始させるときに、一定速度の定常状態に達するま
での間に生じる副走査方向の位置ずれを補償することに
特徴を有する。

【００８５】図１２に、この第５の実施形態に係る露光
装置の概要構成を示す。同図に示すように、この露光装
置では、被露光材料としての、例えば厚板のプリント基
板２１ａが載置テーブルに載置される。この載置テーブ
ルは、ＸＹθ搬送装置２８の一部として構成され、ＸＹ
θ搬送装置２８により、Ｘ方向及びＹ方向に移動され、
また所定の角度で回転可能になっている。

【００８６】このＸＹθ搬送装置２８には、図示するよ
うに、被露光材料の送り方向（Ｙ方向）移動を検出する
ためのリニアエンコーダ４０が設置されている。このエ
ンコーダ４０の測定信号は、図１３に示すように、制御
部３１に供給される。この露光装置のその他の構成は、
第４の実施形態に係る図８に記載のものと同一又は同等
である。また、制御系３の構成は図２に記載のものと同
一又は同等である。

【００８７】なお、被露光材料の送り方向の移動を検出
するための手段としては、リニアエンコーダ４０に限ら
ず、レーザ方式の測長器等に代えても良い。

【００８８】ここで、この第５の実施形態で実行される
副走査方向の位置ずれの補償に関する背景を説明する。
例えば前述した第４の実施形態を示す図８，９におい
て、被露光材料としてのプリント基板２１ａをＸＹθ搬
送装置２８の載置ステージの初期位置にアライメントし
た後、露光のために載置テーブルの移動開始を指令す
る。これに伴い、載置テーブル、すなわちプリント基板
２１ａはそれまでの静止（停止）状態から所定の副走査
方向に移動開始する。やがて、載置テーブルは定速状態
となり、ポリゴンミラー１３の角度がプリント基板の第
１列（行）を露光する位置に達したときには、プリント
基板２１ａの下層パターンは最初の露光位置（描画予定
パターンの第１行Ｐ１の位置：図１４参照）に到達して
いる必要がある。

【００８９】この要求を満たすため、従来、載置テーブ
ルの停止状態から定速状態になる工程は再現性があるこ
とを前提に、図１４に示す如く、最初の露光位置と停止
位置（初期位置）とを試行錯誤で求めていた。この設定
法は、位置の再現性を前提としているが、実際には、載
置テーブルの摩擦状況が変化するので、載置テーブルの
位置の再現性は乏しい。

【００９０】これを図１５を参照して説明する。同図に
おいて、横軸を時間にとり、縦軸を載置テーブルの副走
査方向（Ｙ軸方向）の速度にとると、載置テーブルの移
動直前の停止位置（初期位置）状態はグラフの原点に相
当する。載置テーブルの移動が開始されると、速度が徐
々に増加する不安定領域Ａを経て、その後、速度が一定
の安定領域（等速領域）Ｂに移行する。この速度変化曲
線を積分した面積が載置テーブルの移動距離に相当す
る。

【００９１】このため、従来は、理想状態である等加速
度の増加曲線ａが描く面積（すなわち移動距離；図１５
の斜線部）を再現性のあるものとして、安定領域Ｂにお
ける時刻ｔ１を設定し、この時刻ｔ１において、プリン
ト基板２１ａの下層パターンが最初の露光位置（第１行
Ｐ１の位置）に到達するように初期位置を決めていた。

【００９２】しかし、前述したように、載置テーブルが
停止状態から移動開始した直後の不安定領域Ａでは、速
度の増加の仕方は摩擦などの変化の影響により、必ずし
も理想状態である等加速度運動に相当する増加曲線ａを
辿るという保証はない。摩擦が変化することによる影響
により曲線ｂ、ｃのように摩擦が増減化・大小化する影
響を受けて等加速度運動をとれなくなることが生じる。
このような場合、一定時刻ｔ１までに移動している距離
は設計値とは異なり、プリント基板２１ａの予定位置と
は違う、行き過ぎた又は到達不足の位置で最初（第１行
Ｐ１）の露光がなされる。したがって、プリント基板２
１ａの下層パターンと描画予定パターンとの重ね合わせ
誤差が大きくなり、不良品になる。プリント基板では所
望するミクロン単位の精度を歩留まり良く確保すること
は困難であった。

【００９３】そこで、本実施形態では、この不都合を改
善するため、被露光材料が実際に移動した距離を求める
こととし、制御部３１は測長器４０の測長信号を用い
る。つまり、所定タイミングにおいて得られる測長信号
から載置テーブルの副走査方向における位置誤差を測定
し、その測定量に見合ったパターン長さをオフセット量
としてポリゴンミラー１３に与えるようにする。

【００９４】実際には、載置テーブルもポリゴンミラー
１３も移動しているので、ポリゴンミラー１３の特定回
転角度位置で出力される信号（発光タイミングを決める
基準信号でもある）がトリガ信号として使用される。こ
のトリガ信号が出力された時点で、制御部３１は、測長
器４０の測長信号を読み込み、副走査方向（送り方向）
における実際の送り位置を演算する。次いで、制御部３
１は、この実際の送り位置と予め定めてある目標位置と
を比較し、その差を演算する。次いで、制御部３１は、
この位置差に応じた分だけ、描画予定パターンをオフセ
ットさせる。つまり、描画予定パターンの第１行Ｐ１の
位置からその全体にわたって、かかる位置差に応じた分
だけ順次ずらしたパターンに変更される。そこで、制御
部３１は、この変更後の描画予定パターンのデータをマ
ルチミラー装置１２に送る。

【００９５】いま、図１６に示すように、載置ステージ
がその移動開始後に理想状態である等加速度状態で定速
度状態（図１５の安定領域Ｂに相当する。）に入った場
合に第１行Ｐ１の位置の露光がなされるタイミングをｔ
１としたとき、このｔ１よりも時間的に先行し且つ安定
領域Ｂに在るタイミングｔ２で出力されるトリガ信号が
利用される。この検出タイミングｔ２において、上述の
如く、載置ステージの移動状態に応じて、描画予定パタ
ーンのオフセット処理が描画に先んじてなされる。

【００９６】この結果、例えば、載置ステージの摩擦の
変化が無く、検出タイミングｔ２で測定される載置ステ
ージの実際の移動位置が目標位置にある場合、図１７
（ａ）に示す如く、描画予定パターンに対する副走査方
向（Ｙ軸方向／送り方向）のオフセット量は零であり、
変更されない。

【００９７】これに対し、載置ステージの移動開始直後
の摩擦が少なくて、検出タイミングｔ２で測定される載
置ステージの実際の移動位置が例えば１画素分目標位置
を上回っている場合、図１７（ｂ）に示す如く、描画予
定パターンに対する副走査方向のオフセット量は１画素
分早められるように設定される。これにより、同図
（ａ）のパターンと比較すると一目瞭然であるように、
同図（ａ）のパターンに対し、パターン全体が副走査方
向に１画素分、送り方向に移動させられたパターンとな
る。これにより、摩擦が小さいことによって、載置ステ
ージが予定よりも１画素分行き過ぎるのに対応して予定
のパターンに対し、全体に１画素列分送り方向にずれた
（オフセット）したパターンが露光されることになるの
で下層パターンと整合のとれたパターン露光が行える。
一方、摩擦が大きい場合には、逆方向にオフセットされ
たパターンでの露光が行われる。

【００９８】したがって、載置テーブルを移動開始させ
たときに、摩擦の影響を受けながら最初に来るプリント
基板２１ａの第１行Ｐ１位置の露光走査タイミングの位
置ずれを確実に補償できる。第２行Ｐ２以降の露光走査
タイミングは通常、安定領域Ｂに入るので、その位置補
償は容易になされる。これにより、プリント基板２１ａ
の下層パターンと描画予定パターンの重ね合わせ誤差を
常に所定範囲に収めることができ、ミクロン単位で要請
される高い露光精度の要求に応えることができる。な
お、この第５の実施形態の補償処理は、前述した第４の
実施形態に係る基板およびマスクの伸縮に対する補正処
理と一緒に実行することもできる。また、第２の実施形
態又は第３の実施形態と組み合わせてもよく、それらの
場合、それらの中で述べられている補正又は補償処理と
本実施形態の補正又は補償処理とを組み合わせても良
い。

【００９９】（第６の実施形態）次に、図１８を参照し
て、本発明に係る第６の実施形態を説明する。この第６
の実施形態に係る露光装置は、描画データ（描画予定パ
ターン）の転送を高速に行い、強いては描画の高速性を
アップさせることに特徴を有する。

【０１００】図１８に、本実施形態の露光装置に描画デ
ータを転送するときの転送径路の構成を示す。描画デー
タはデータ作成装置（ＣＡＤなど）５０で作成される。
作成された描画データはハードディスク装置５１に保存
される。この描画データを使用するときは、描画前に、
ワーク全面分の描画データをＤＲＡＭなどを記憶素子と
する半導体メモリ装置５２に一旦書き込み、この半導体
メモリ装置５２からマルチミラー装置１２に転送するよ
うにする。他の構成は、前記第１〜第５の実施形態のい
ずれかと同様の構成である。但し、１行目露光終了後以
降に、各行毎に前記第１〜第４の実施形態で述べたよう
なパターンの補正を行うようにする場合、各行毎に補正
パターンを描画データとして半導体メモリ装置５２に書
き込む。

【０１０１】従来の場合、上述の構成で言えば、ハード
ディスク装置５１から直接マルチミラー装置１２に描画
データを転送しており、ハードディスク装置５１へのア
クセス速度の低さがネックになっていた。これに対し、
本実施形態のように、描画時には、描画データを半導体
メモリ装置５２から転送させることで、半導体素子への
アクセス速度の高速性を享受できる。つまり、高速に描
画データをマルチミラー装置１２に転送でき、描画の高
速性をアップさせることができる。一例として、この高
速性の向上により、５００ｍｍ×６００ｍｍの大きさの
プリント基板に対して分解能２μｍ（ミラー１個に相
当）のとき、約１０秒で描画できるようになった。第１
〜第４の実施形態中で述べたような１行毎に補正を行う
場合であっても、ハードディスク装置５１から直接描画
パターンを読み込む場合よりも高速化を図ることができ
る。

【０１０２】（第７の実施形態）次に、第７の実施の形
態について図１９を参照して説明する。第１乃至第６の
実施の形態では、マルチミラー１２によって形成した露
光パターンによって被露光材２１を一定の面（面積）毎
に走査してパターン露光を行っている。

【０１０３】このように、ポリゴンミラー（可動ミラ
ー）１３による走査露光パターンと被露光材２１とを相
対的に移動しながら露光を行う場合、露光範囲が拡大す
る傾向が生じ得る。

【０１０４】すなわち、図１９に示すように、ポリゴン
ミラー１３による露光パターンの移動量に比べて露光光
源１１の発光時間が相対的に長いと被露光材料２１上の
露光範囲は、露光開始時点と露光終了時点とではマルチ
ミラー１２の各単位ミラーによる露光範囲が移動してい
るため、全体の被露光範囲が増加する。この増加分が大
きいと、配線パターンの抵抗値など、電気的特性にも影
響が表れる。例えば、プリント基板（フィルム基板を含
む）等の配線パターンでは、線幅２０μｍ程度のものも
使用されているが、配線パターンが２５％程度も増加
し、あるいは減少すると、当該配線パターンの電気的特
性に問題が生じることが判った。

【０１０５】そこで、このような移動しながら露光する
モードで露光工程を行う場合には、光源１１の発光時間
中に露光パターンの移動によって増加する露光幅が許容
増加幅を越えないようにすることが望ましい。すなわ
ち、露光光源１１の発光時間を、０＜光源のパルス状発
光時間［秒］≦０．２５×パターン最小線幅［ｍｍ］／
可動ミラーによるパターン移動速度［ｍｍ／秒］となる
ように選定すると良いことを見出した。例えば、ポリゴ
ンミラー（可動ミラー）の移動速度は精度が崩れない回
転数として現実的なパターン移動速度である１５０００
［ｍｍ／秒］、パターン最小線幅０．０２［ｍｍ］であ
る場合、０．２５×０．０２／１５０００＝０．０００
０００３３となり、３３０ｎＳ以下のパルス発光を行う
露光光源１１を使用すると、高精度で信頼性の高い配線
パターンを得ることが判った。

【０１０６】このようなパルスレーザ光源１１として
は、ＹＡＧレーザのように、パルス発光可能で、長寿
命、故障時の部品交換、レーザビーム調整の容易な固体
レーザが好ましい。

【０１０７】なお、発光時間を上述のように定めると良
いのは、露光パターンと被露光材料とを相対的に移動さ
せながら露光を行う場合に同様であり、上述した第１乃
至第６の実施例にも組み合わせることが可能である。

【０１０８】また、パルスレーザに代えて他の光源とシ
ャッタ等との組み合わせを用いてシャッタの開閉時間に
より同様に露光時間を定めるようにしても良い。

【０１０９】（第８の実施形態）図２０は、第８の実施
例の要部を示している。この実施例では、レーザによっ
て直接被露光材２１にパターン形成を行う。より具体的
には、ＹＡＧ、炭酸ガスレーザ等の赤外域のレーザによ
る熱加工、あるいはエキシマレーザ等の紫外域のレーザ
によるアブレーション（蒸発除去加工）によりパターン
形成を行う。なお、装置全体の構成は図１の実施例と略
同様で、以下に異なる部分について述べる。

【０１１０】この実施例では、図２０（ａ）に示すよう
に、被露光材２１の表面には、感光剤は塗布されておら
ず、被露光材２１は、絶縁基板２１ａとその表面に形成
された導電体２１ｂによって構成されている。導電体２
１ｂは、例えば、金、アルミニウム、銅等の薄膜であ
り、スパッタ法やメッキ法等によって絶縁基板２１ａの
表面に成膜される。絶縁基板２１ａは、好ましくは、巻
取り可能なフィルム状の絶縁体であるが、ＸＹθテーブ
ルによって搬送される板状体であってもよい。被露光材
料２１の表面のこれ等の導電膜を直接レーザによって微
細加工することによって配線パターンや穴などを形成す
る。

【０１１１】図２０（ａ）に示すように、この実施例で
は、ｆ−θレンズ１５あるいはレーザビームの走査領域
（図１参照）に近接して、ビーム走査方向に長手の吸気
口を備える吸気マニホルド１２１が設けられる。この吸
気マニホルド１２１によって、赤外域のレーザ（ＹＡＧ
等）による熱加工、熱処理あるいは紫外域のレーザ（エ
キシマレーザ等）によるレーザアブレーション（蒸発除
去加工）によって分解した残渣やガスが周辺に飛散しな
いように吸引される。吸入された残渣やガスは、外部に
排出されて処理される。

【０１１２】この実施例では、レーザによって直接パタ
ーニングを行うので、感光材塗布からエッチングまでの
複数工程が不要となる。パターニングに要する工程数が
少なく、パターニングに要する時間も短くなるので、製
品の納期が短縮され、他の工程のための設備が不要で低
コストである。また、エッチング液などを使用しないの
で処理負担が少なく、好ましい。

【０１１３】レーザとして赤外域のものを用いれば、設
備の低コスト化が図れる。レーザとして紫外域のものを
用いればより高精度なパターン形成が可能となる。

【０１１４】なお、本実施例も、既述した第１乃至第７
の実施例の構成と組み合わせることが可能である。

【０１１５】このように、本発明の実施形態によれば、
露光工程が短時間化される。また、材料送り誤差補償や
ポリゴンの露光系の誤差補償、即ち、パターン露光の副
走査系と主走査系における送り誤差をマルチミラー装置
での露光パターンシフトによって、誤差を補償すること
が可能である。

【０１１６】なお、被露光材は、片面のみならず、例え
ば、シャドウマスク用の素材のように両面に露光を行う
ものの場合、両面に感光剤が塗布されたものあるいは両
面の表面に導電体が形成されたものであっても良い。そ
して、フィルムの表側と同時に反対側でも同時露光を行
うように、反対側にも露光光学を設けることとしても良
いものである。また、第１乃至第８の実施形態において
副走査系を巻取り駆動から、ＸＹテーブルに変えること
が出来る。また、第１乃至第８の実施形態において、可
動ミラー部としてポリゴンミラーを用いたが、これに加
え揺動ミラーを用いても良い。

【０１１７】また、回転テーブルを露光材料送り系の側
に設ける代わりに露光光学系を回転位置調整可能な構成
としても良い。

【０１１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
露光光束を回動ミラーによって感光材上を走査せしめ、
この露光光束をマルチミラー装置によってパターン変調
する構成としているので、露光工程の短時間化が可能と
なって好ましい。また、光変調（ＡＯ）素子を使用しな
いため、低電力の光源が使用可能となり、小型化に有利
である。さらに、停止状態にある被露光材料を移動開始
させた直後の、載置ステージの摩擦の変化などに応じた
材料送り方向の位置ずれを確実に補償することができ
る。

【０１１９】また、光源にレーザを用いた場合には、エ
ッチング液を使用しないパターニングも可能となって好
ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の露光装置の実施形態を説明す
る説明図である。

【図２】図２は、図１に示す露光装置の制御系を説明す
るブロック図である。

【図３】図３は、ポリゴンミラー走査によるパターン露
光例（ステップ送り）を説明する説明図である。

【図４】図４は、送り量誤差をマルチミラー装置の露光
で補償する第１の例を説明する説明図である。

【図５】図５は、送り量誤差をマルチミラー装置の露光
で補償する第２の例を説明する説明図である。

【図６】図６は、ポリゴンミラー走査によるパターン露
光例（ワーク連続送り）を説明する説明図である。

【図７】図７は、ポリゴンミラー走査によるパターン露
光例（ワーク連続送りその２）を説明する説明図であ
る。

【図８】図８は、本発明の露光装置の第４の実施形態を
説明する説明図である。

【図９】図９は、基板が比較的膨張した場合の露光例を
説明する説明図である。

【図１０】図１０は、基板が比較的縮小した場合の露光
例を説明する説明図である。

【図１１】図１１は、変倍装置を備える他の露光装置の
例を説明する説明図である。

【図１２】図１２は、本発明に係る露光装置の第５の実
施形態を示す概略構成図である。

【図１３】図１３は、第５の実施形態における制御系の
概略構成を示すブロック図である。

【図１４】図１４は、第５の実施形態における送り方向
の予定描画パターンに対する初期位置と第１行目の位置
との位置関係を説明する図である。

【図１５】図１５は、被露光材料を停止状態から移動開
始させた後の、定速状態に至るまでの不安定な速度状態
を説明する速度曲線である。

【図１６】図１６は、第５の実施形態における載置ステ
ージの移動距離の検出タイミングを説明するグラフであ
る。

【図１７】図１７（ａ），（ｂ）は、基板送り方向への
予定描画パターンのオフセット処理を説明する図であ
る。

【図１８】図１８は、本発明の係る露光装置の第６の実
施形態に適用する、描画データの転送径路の構成を示す
ブロック図である。

【図１９】図１９は、材料を送りながらの露光によって
露光範囲が増加する場合を考慮した第７の実施例を説明
する説明図である。

【図２０】図２０は、レーザによる熱加工やアブレーシ
ョンを行う第８の実施例を説明する説明図である。

【符号の説明】

１露光光学系２露光材料送り系３制御系１１露光光源１２マルチミラー装置１３ポリゴンミラー１５ｆ−θレンズ１６変倍装置３１制御部４０リニアエンコーダ、測長器１２１吸気マニホルド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被露光材料と、面露光光を発生する光源部と、前記面露光光を前記被露光材料上に導く光学系と、複数のミラーを選択的に駆動して前記面露光光をパター
ン変調するマルチミラー部と、変調された前記面露光光を前記被露光材料上で移動させ
る可動ミラー部と、前記被露光材料及び前記光学系相互間を相対的に移動す
る材料移動手段と、前記光源部、前記マルチミラー部、前記材料移動手段を
制御して前記被露光材料に所要のパターンを形成する制
御手段と、を備える露光装置。
【請求項２】前記被露光材料の目標位置からの位置ずれ
を検出する位置ずれ検出手段と、この位置ずれ検出手段の検出情報に基づいて、変調され
た前記面露光光の露光位置を補償する補償手段とを備え
た請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】前記位置ずれ検出手段は、前記被露光材料
の停止状態からその送り方向に移動開始した後の当該被
露光材料の移動距離を検出する手段であり、前記補償手段は、前記移動距離に応じて前記面露光光に
前記送り方向のオフセットを与える手段である請求項２
に記載の露光装置。
【請求項４】前記所要のパターンに相当する描画データ
を記憶する半導体メモリ装置を備えて成る請求項１乃至
３のいずれか１項記載の露光装置。
【請求項５】前記光源部の１回当りの照射時間を、可動
ミラーによる被露光面上での露光光の走査速度でパター
ンの最小線幅を割った値の１／４以下としてなる、請求
項１乃至４のいずれかに記載の露光装置。
【請求項６】前記光源が固体レーザである、請求項１乃
至５のいずれかに記載の露光装置。
【請求項７】前記露光材料の露光面は導電体で形成さ
れ、前記光源は赤外域又は紫外域のいずれかのレーザ光
である、請求項１乃至６のいずれかに記載の露光装置。