JP2004054101A - Laser direct plotting device having automatic resolution setting function - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、描画面に対して主走査方向にレーザビームを偏向させつつ、描画面を副走査方向に移動させて、描画面上に所望のパターンを描画するレーザ直描装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
レーザ描画装置の主な用途としては、基板上のフォトレジスト層にレーザビームを露光させて、回路パターンを生成することなどが挙げられる。描画方式としては、描画面に対して主走査方向にレーザビームを偏向させつつ、描画面を副走査方向に移動させることにより、描画面上に所望のパターンを描画する方式などがある。マスクを用いて露光を行うマスク露光装置と比較すると、このレーザ描画装置は、マスク不要によるプロセスレス、ランニングコストのダウンなどのメリットがあり、近年広く普及している。
【0003】
また近年、製品や部品などの短納期化、コストダウンなどの要求が高まるにつれて、製造ラインの高速化、自動化などが求められている。製造ラインの高速化には、マルチビームで描画面上にパターンを描画するように構成し、露光処理を高速化し、製造ラインの自動化には、自動基板供給装置などの外部装置との連携を可能にし、自動化を図っているものもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したレーザ描画装置は、操作者の作業を必要とする工程が種々あり、例えば分解能、特に描画面に対する副走査方向の分解能は、その設定を変更するために操作者が手動で調節を行い、分解能を設定している。そのため、マルチビームを用いて露光処理の高速化を図った場合でも、前述の手動作業などに時間が掛かってしまい、製造ラインの高速化は達成困難となってしまう。また、この作業による人件費も掛かってしまい、コストダウンも達成困難となってしまう。
【0005】
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、レーザ描画装置において、分解能、特に描画面に対する副走査方向の分解能の切り替えの自動化を可能にすることにより、操作者が作業する工程と人件費を削減でき、製品や部品の短納期化およびコストダウンを図ることができるレーザ直描装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するため、請求項1に記載のレーザ直描装置は、描画面に対して主走査方向にビームを偏向させつつ、描画面を副走査方向に移動させて、描画面上に所望のパターンを描画するレーザ直描装置において、レーザ直描装置は、分解能を設定する分解能設定手段と、描画面での分解能をモニタするモニタ手段と、モニタ手段によるモニタ結果により、分解能設定手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。このようにレーザ直描装置を構成すると、分解能の切り替えが自動化できるため、操作者が作業する工程と人件費が削減でき、製品や部品の短納期化およびコストダウンを図ることができる。
【0007】
また、請求項2に記載のレーザ直描装置は、分解能設定手段は、操作者が所望の分解能を設定できる入力部を有し、制御手段は、入力部に入力された分解能に応じて、分解能設定手段を制御することを特徴とする。このようにレーザ直描装置を構成すると、操作者はワークステーションなどにインプットするだけで分解能が設定できるため、分解能の切り替えが自動化でき、操作者が作業する工程と人件費が削減でき、製品や部品の短納期化およびコストダウンを図ることができる。
【0008】
また、請求項3に記載のレーザ直描装置は、ビームを描画面上に導く光学系を有し、分解能設定手段は、光学系の一部を光軸中心に回転駆動させる駆動手段と、一本のビームを一列に配列された複数のビームに分割するビーム分割手段とを有し、光学系の一部を光軸中心に回転駆動させて、一列に配列された複数のビームの傾きを変化させることにより、分解能を設定することを特徴とする。このように光学系の一部を光軸中心に回転駆動させ、その光学系の回転に伴いビーム列も回転するように構成すると、構成が簡略化でき、小型化、コストダウンを図ることができる。
【0009】
また、請求項4に記載のレーザ直描装置は、通過する光束を光軸中心に回転させる回転手段を有し、光学系の一部は、回転手段であることを特徴とする。このようにレーザ直描装置を構成することにより、分解能の切り替えにおいて、回転角に制限がない回転手段を用いることができるため、あらゆる分解能を設定することができる。
【0010】
また、請求項5に記載のレーザ直描装置は、光学系の一部は、ビーム分割手段であることを特徴とする。このようにレーザ直描装置を構成することにより、ビーム分割手段を分解能の切り替えに用いることができるため、構成が簡略化でき、小型化、コストダウンを図ることができる。
【0011】
また、請求項6に記載のレーザ直描装置は、通過する光束を光軸中心に回転させる回転手段を有し、光学系の一部は、回転手段と、ビーム分割手段とであることを特徴とする。このようにレーザ直描装置の分解能の切り替えに、回転手段とビーム分割手段の両方を用いて行うハイブリット方式に構成することで、より高い分解能が達成可能となる。
【0012】
また、請求項7に記載のレーザ直描装置は、モニタ手段は、描画面上と共役の位置に配設された固体撮像素子を有することを特徴とする。このようにレーザ直描装置を構成することにより、ビーム位置の検知を画像処理で行うことができる。
【0013】
また、請求項8に記載のレーザ直描装置は、モニタ手段は、固体撮像素子が受光した一列に配列された複数のビームの両端のビームの副走査方向の間隔をモニタすることを特徴とする。このようにレーザ直描装置を構成することにより、制御部は分解能の自動切り替えにおいて、安定した制御を行うことができる。
【0014】
また、請求項9に記載のレーザ直描装置は、描画面を副走査方向に移動させる描画テーブルを有し、制御手段は、設定された分解能に応じて、描画テーブルの副走査方向の移動速度を変化させることを特徴とする。このようにレーザ直描装置を構成することにより、描画面に走査されるビームの分解能を常に一定に保つことができる。
【0015】
また、請求項10に記載のレーザ直描装置は、描画面に対してビームを偏向させ、回転することによってビームを主走査方向に走査させるポリゴンミラーを有し、制御手段は、設定された分解能に応じて、ポリゴンミラーの回転数を変化させることを特徴とする。このようにレーザ直描装置を構成することにより、描画面に走査されるビームの分解能を常に一定に保つことができる。
【0016】
また、請求項11に記載のレーザ直描装置は、レーザ直描装置は、ビームの出力を調整するビーム調整手段を有し、制御手段は、設定された分解能に応じて、ビーム調整手段を制御することを特徴とする。このようにレーザ直描装置を構成することにより、描画面に走査されるビームの露光エネルギーを常に一定に保つことができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施形態のレーザ直描装置100の概略構成を示す斜視図である。レーザ直描装置100は、床面上に据え付けられる基台10を有し、基台10上に設置される各部品により構成されている。基台10上には一対のレール20が設けられている。この一対のレール20上には、Xテーブル21が設けられている。また、Xテーブル21上にはθテーブル22が設けられ、さらにθテーブル22上には描画テーブル23が設けられている。描画テーブル23上にはレーザ直描装置100により回路パターンが描画されるフォトレジスト層を有する基板200が、外部装置により搬送され、描画テーブル23上に複数個並べられる。
【0018】
Xテーブル21は、図示しないステッピングモータ21aと接続され、このモータにより一対のレール20上を、副走査方向(図1中の両矢印方向)に沿って移動される。また、Xテーブル21の移動に伴い、θテーブル22と描画テーブル23も副走査方向に移動される。
【0019】
固定テーブル30は、基台10上に設けられている。固定テーブル30内には後述する光学系50が設けられ、この光学系50は描画テーブル23に向けて、描画テーブル23の主走査方向(Y方向)に対して略平行な方向に走査する走査ビームを照射させる。この時描画テーブル23は、上述した副走査方向の移動を行い、その移動に伴い基板200も移動される。主走査方向に対して略平行に走査ビームが照射されている間、基板200は、この光学系50に対して副走査方向(X方向)に移動するため、基板200上のフォトレジスト層には、所望の回路パターンの全体が描画される。
【0020】
図2は、本発明の第1の実施形態の光学系50の構成を示す図である。光学系50は、アルゴンレーザ発振器51と、DBS(Diffractive Beam Separator)52と、コリメートレンズ53と、音響光学素子54と、ローテータ55と、ポリゴンミラー56と、fθレンズ57から構成されている。
【0021】
アルゴンレーザ発振器51は水冷式で、出力は1.8Wであり、488nmの波長を有するレーザを発振する。アルゴンレーザ発振器51により発振されたビームは、DBS52に入射される。
【0022】
DBS52は、透明な樹脂材料、または硝材で形成されており、入射光を回折させて複数の光束に分割する透過型のグレーティング型光束分割素子である。DBS52は、高い回折効率で入射光を分割することが可能で、本発明の実施形態において、DBS52に入射したビームは17本の列状の光束に分割される。ただし、偶数本の光束の方が、データとして扱いやすいため、本発明の実施形態においては、高次光の光束のうち1本は使用しないものとする。そのため、実際に使用する光束は16本となる。DBS52に分割された光束は、16本の光束としてコリメートレンズ53に入射される。なお、図には一部の光束のみを示す。
【0023】
コリメートレンズ53は、DBS52から射出された16本の光束を平行光に変換する。この平行光に変換された16本の光束は、音響光学素子54に入射する。
【0024】
音響光学素子54は、所定の媒体内にビームと音響波が存在する時、全ての光学媒体において、音響光学効果が起こることを利用した素子で、コリメートレンズ53から射出された16本の光束を、超音波の発生の有無によって、回折させる。超音波の発生の有無は、CPU80が制御する。CPU80は操作者によって与えられたパターン描画のデータに基づいて制御を行う。この音響光学素子54では、描画を行うビームは回折され、描画を行わないビームは回折されない。音響光学素子54によって回折された各光束は、ローテータ55に導かれる。また、音響光学素子54に回折されなかった各光束は、音響光学素子54を透過した後、固定テーブル30の内壁や遮光板などに吸収される。
【0025】
ローテータ55は、台形プリズムと平行平面板を有する光学素子で、ステッピングモータ70の駆動によって光軸中心に回転するよう構成される。音響光学素子54から射出された各光束は、列状に並べられている。ローテータ55が光軸中心に回転駆動すると、そのビーム列が有する傾きはローテータ55の回転に伴い変化する。このローテータ55の回転は、後述するCPU80の制御によって行われる。ローテータ55によって回転されたビーム列は、ポリゴンミラー56に導かれる。
【0026】
ポリゴンミラー56は、回転軸周りに6つの反射面を、それぞれの反射面が回転中心から等距離に位置するように備え、図示しないモータによって回転軸中心に図中反時計回りに回転駆動される。ローテータ55から射出されたビーム列は、ポリゴンミラー56の回転中心に向けて照射され、これらの反射面によって反射し、偏向される。反射し、偏向されたビーム列は、fθレンズ57に入射する。ポリゴンミラー56の回転速度と音響光学素子54による変調のタイミングによって、描画パターンの主走査方向の分解能が決定する。
【0027】
fθレンズ57は、ポリゴンミラー56によって反射し、偏向されたビーム列の主走査方向の走査速度を一定にする素子である。ビーム列はこのfθレンズ57によって収束され、図示しないミラーやレンズを介して、描画テーブル23に導かれる。そして、このビーム列によって描画テーブル23上に並べられた複数の基板200に、16本の走査ラインが同時に形成され、所望の回路パターン200aが描画される。
【0028】
図3は、描画テーブル23とCCD60との位置関係を示す図である。図3に示すようにCCD60は、描画テーブル23の主走査方向の側辺に、CCD60の受光面60aと描画テーブル23の描画平面が、同一の高さを有するように、固定支持されている。このことは、両者が光学系50に対して共役の位置に配置されていることを意味する。CCD60は、描画テーブル23に導かれたビーム列の走査間隔を、後述する検知方法によって検知するためのビーム間隔検知用のCCDとして使用される。
【0029】
図4は、描画位置におけるビーム配列を示す図である。描画テーブル23に投影されるビーム列は、主走査方向(Y方向)に対して平行ではなく、微少な傾きDを有する。この傾きDを増減させると、副走査方向におけるビーム間隔Δd(すなわち、走査線間隔)が変化する。つまり、傾きDの増減によって副走査方向の分解能は変化する。傾きDの回転中心は、光軸ビーム150と一致させる。また、ローテータ55の回転軸と光軸ビーム150も同様に一致するよう光学調整を行う。このように光学調整を行うことによって、描画テーブル23上のビーム列の傾きDとローテータ55の回転角が、等価の関係となる。なおこの時、16本の走査線により描画される副走査領域の方向の長さが変化するため、これに合わせて描画テーブル23の副走査方向の移動速度を変える。以下に、描画テーブル23の副走査方向の移動速度について説明する。
【0030】
図3に、最初に走査した16本の走査線により描画された描画パターン210と、描画パターン210の次に走査した16本の走査線により描画された描画パターン220を示す。描画パターン210の1ラインの走査線毎のビーム間隔をd1とする。また、描画パターン210と、描画パターン220とのビーム間隔、すなわち描画パターン210において描画パターン220に最も近い走査線と、描画パターン220において描画パターン210に最も近い走査線とのビーム間隔をd2とする。分解能は、描画面上において、常に一定である必要があるため、CPU80は、どのような分解能に設定された場合でも、d1とd2が等しくなるように、描画テーブル23の副走査方向の移動速度を設定する。つまり、描画パターン210の走査開始から描画パターン220の走査開始までの間に描画テーブル23は、副走査方向に16×d1の距離分だけ移動するような速度に設定される。
【0031】
図5は、本発明の実施形態における副走査方向の分解能を設定するフローチャートである。以下に、このフローチャートの説明を示す。まず操作者が、ワークステーションなどを操作することによって、基板200に描画される回路パターンの描画分解能が設定される(S1)。CPU80は、CPU80が有する図示しないデータテーブルから、この分解能に対応するデータを読み出し、設定された分解能に応じた、描画テーブル23の副走査方向の移動速度を設定する(S2)。ローテータ55が光軸中心に時計方向、または半時計方向に回転する(S3)。この回転によって描画テーブル23上のビーム列の傾きDが変化し、副走査方向のビーム間隔Δdも変化する。ビーム間隔ΔdをCCD60によって検知する。この検知結果のΔdが設定された分解能の公差内に収まる値になれば、処理を終了する。検知結果のΔdが設定された分解能の公差から外れた値であれば、再びローテータ55を回転させる(S4)。CPU80は、このビーム間隔Δdが、設定された分解能のレベルに到達するまで、ローテータ55を回転させるクローズドループを繰り返す。
【0032】
なお、本発明の実施形態において、設定できる分解能は2.5、5.0、10.0μmとなっている。ただし、この実施形態のように、分解能の変更にローテータ55を使用する場合は、ローテータ55に回転角度の制約がないため、より多くの分解能を設定することもできる。
【0033】
次に、CCD60を用いたビーム列の走査間隔を検知する検知方法を説明する。上述したようにCCD60の受光面60aと描画テーブル23の描画平面は、光学的に等価な位置に配置されており、この受光面60aにn本のビームを有するビーム列の両端のビームだけを走査させる。そして、得られた両ビーム間の線像の間隔を画像処理装置により計測し、得られた値からビーム間隔Δdを算出する。この計測方法の場合、両端のビームの間隔を計測しているため、各ビームの間隔が平均化された値を算出することができ、安定した判定を行うことができる。図6は、その両端のビームだけを走査させた場合のCCD60の画像を示す図である。円内部がCCDの視野で、ハッチングされたラインが両端のビームの走査光の線像である。
【0034】
図7は、本発明の第2の実施形態の光学系50aの構成を示す図である。なお、光学系50aにおいて、図2で示す第1の実施形態の光学系50と同一の構成には、同一の符号を付してここでの詳細な説明は省略する。この実施形態において分解能の変更は、ローテータではなくDBS52を回転させて行う。
【0035】
DBS52は、ステッピングモータ70aの駆動によって光軸中心に回転するよう構成され、その回転軸と図4に示す光軸ビーム150が一致するよう光学調整される。このように光学調整を行うことによって、描画テーブル23上のビーム列の傾きDとDBS52の回転角が、等価の関係となる。ステッピングモータ70aは、CPU80によって、第1の実施形態のステッピングモータ70と同様に制御をされる。
【0036】
音響光学素子54は16個のチャンネルを有する。この各チャンネルは、DBS52によって生成されたビーム列と同等の配列、および間隔で構成されている。各チャンネルには、各ビームが回折するための回折有効範囲があり、この回折有効範囲は各ビーム径よりも大きく構成されている。DBS52が回転すると、各ビームはその回転分シフトして、各チャンネルに入射する。この時各チャンネルに入射したビームが回折有効範囲から出てしまうと、回折ロスが発生してしまい、光量不足によって正確な回路パターン200aが描画できなくなる。そのため、DBS52の回転角の範囲は、各ビームが回折有効範囲から出ないような範囲になる。
【0037】
本発明の第2の実施形態においては、分解能の変更にDBS52を使用することで、部品の削減を図っている。そのため、この実施形態では、小型化やコストダウンを図ることができる。
【0038】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。
【0039】
上記実施形態は、ローテータ55またはDBS52のいずれか1つを回転させて、分解能の変更を行っていたが、ローテータ55とDBS52の両方を回転させて、分解能の変更を行ってもよい。この場合、上記実施形態では実現できない高分解能を達成することができる。例えば、ローテータ55を駆動するステッピングモータ70と、DBS52を駆動するステッピングモータ70aとの停止角度の位相をずらしたり、各ステッピングモータのステップ角を異なった角度にしたりすることにより、その差分を利用することで、高分解能を得ることができる。
【0040】
上記実施形態は、操作者によって設定された分解能に応じて、描画テーブル23の副走査方向の移動速度を設定しているが、ポリゴンミラー56の回転数を設定された分解能に応じて設定してもよい。ポリゴンミラー56は、描画テーブル23に比べて重量が軽いため、モータにかかる負荷が小さい。そのため、ステッピングモータ21aの回転速度を増加させて、描画テーブル23の移動速度を速くするより、ポリゴンミラー56のモータの回転速度を増加させて、ポリゴンミラー56の回転数を速くするほうが、装置全体として、モータなどの駆動機構の小型化や、コストダウンを図ることができる。また、アルゴンレーザ発振器51の光源出力などを設定された分解能に応じて設定してもよい。また、レジスト材の感度を分解能の設定に応じて選択してもよい。この場合は、描画パターンが描画されるレジスト材の材料を分解能の設定に応じて選択すればよく、モータや光源を分解能の設定に応じて変更しなくてもよい。
【0041】
【発明の効果】
以上のように本発明のレーザ直描装置は、光学系の一部を光軸中心に回転駆動させ、その光学系の回転に伴い回転する描画面上のビーム間隔をモニタし、駆動手段を駆動制御するように構成した。そのため、分解能を切り替える工程が自動化され、操作者が作業する工程と人件費が削減でき、製品や部品の短納期化およびコストダウンが実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のレーザ直描装置の概略構成を示す斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施形態の光学系の構成を示す図である。
【図3】本発明の実施形態の描画テーブルとCCDとの位置関係を示す図である。
【図4】本発明の実施形態の描画位置におけるビーム配列を示す図である。
【図5】本発明の実施形態における副走査方向の分解能を設定するフローチャートである。
【図6】本発明の実施形態のビーム間隔検出用CCDによるビーム間隔検知方法の説明図である。
【図7】本発明の第2の実施形態の光学系の構成を示す図である。
【符号の説明】
10 基台
50 固定テーブル
52 DBS
55 ローテータ
60 CCD
80 CPU[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser direct drawing apparatus that draws a desired pattern on a drawing surface by moving the drawing surface in a sub-scanning direction while deflecting a laser beam in the main scanning direction with respect to the drawing surface.
[0002]
[Prior art]
A main application of the laser writing apparatus is to form a circuit pattern by exposing a photoresist layer on a substrate to a laser beam. As a drawing method, there is a method of drawing a desired pattern on the drawing surface by moving the drawing surface in the sub-scanning direction while deflecting the laser beam in the main scanning direction with respect to the drawing surface. Compared with a mask exposure apparatus that performs exposure using a mask, this laser drawing apparatus has advantages such as processlessness and running cost reduction because a mask is not required, and has been widely used in recent years.
[0003]
In recent years, as demands for shorter delivery time and cost reduction of products and parts, etc., have increased, there has been a demand for faster production lines and automation. For speeding up the production line, it is configured to draw patterns on the drawing surface with multiple beams, speeding up the exposure process, and for automating the manufacturing line, it is possible to cooperate with external equipment such as automatic substrate supply equipment Some have been automated.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described laser drawing apparatus has various steps that require the work of the operator, and for example, the resolution, particularly the resolution in the sub-scanning direction with respect to the drawing surface, is manually adjusted by the operator to change the setting. And set the resolution. For this reason, even if the speed of the exposure processing is increased by using the multi-beam, the above-mentioned manual operation or the like takes time, and it is difficult to achieve the speeding up of the manufacturing line. In addition, labor costs are incurred due to this work, and it is difficult to achieve cost reduction.
[0005]
In view of the above circumstances, the present invention makes it possible to reduce the number of steps and labor costs for an operator by enabling automatic switching of resolution, particularly resolution in the sub-scanning direction with respect to a drawing surface, in a laser drawing apparatus. It is another object of the present invention to provide a laser direct writing apparatus capable of shortening the delivery time and cost of products and parts.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the laser direct writing apparatus according to claim 1 deflects a beam in the main scanning direction with respect to the drawing surface, moves the drawing surface in the sub-scanning direction, and moves the drawing surface onto the drawing surface. In a laser direct-writing apparatus that draws a desired pattern, the laser direct-writing apparatus includes a resolution setting unit that sets a resolution, a monitor unit that monitors a resolution on a drawing surface, and a resolution setting unit based on a monitoring result by the monitor unit. And control means for controlling. When the laser direct writing apparatus is configured in this manner, the resolution can be automatically switched, so that the steps and labor costs for the operator can be reduced, so that the delivery time of products and parts can be shortened and the cost can be reduced.
[0007]
Further, in the laser direct-writing apparatus according to
[0008]
Further, the laser direct writing apparatus according to
[0009]
A laser direct writing apparatus according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the laser direct writing apparatus has a rotating unit for rotating the passing light beam around the optical axis, and a part of the optical system is a rotating unit. By configuring the laser direct writing apparatus in this manner, in switching the resolution, it is possible to use a rotating unit having no limitation on the rotation angle, so that any resolution can be set.
[0010]
The laser direct writing apparatus according to claim 5 is characterized in that a part of the optical system is a beam splitting unit. By configuring the laser direct writing apparatus in this manner, the beam splitting means can be used for switching the resolution, so that the configuration can be simplified, and the size and cost can be reduced.
[0011]
Further, the laser direct writing apparatus according to claim 6 has a rotation unit for rotating the passing light beam around the optical axis, and a part of the optical system is a rotation unit and a beam splitting unit. And As described above, by adopting a hybrid system in which both the rotating unit and the beam splitting unit are used for switching the resolution of the laser direct writing apparatus, higher resolution can be achieved.
[0012]
Further, in the laser direct-writing apparatus according to claim 7, the monitor means has a solid-state imaging device disposed at a position conjugate with the drawing surface. By configuring the laser direct writing apparatus in this way, the beam position can be detected by image processing.
[0013]
Further, in the laser direct writing apparatus according to claim 8, the monitor means monitors the interval in the sub-scanning direction between the beams at both ends of the plurality of beams arranged in a line and received by the solid-state imaging device. . By configuring the laser direct writing apparatus in this way, the control unit can perform stable control in automatic switching of resolution.
[0014]
Further, the direct laser writing apparatus according to the ninth aspect has a drawing table for moving the drawing surface in the sub-scanning direction, and the control means controls the moving speed of the drawing table in the sub-scanning direction according to the set resolution. Is changed. By configuring the laser direct writing apparatus in this manner, the resolution of the beam scanned on the drawing surface can be always kept constant.
[0015]
The laser direct writing apparatus according to
[0016]
Further, in the laser direct writing apparatus according to the eleventh aspect, the laser direct writing apparatus has a beam adjusting unit for adjusting a beam output, and the control unit controls the beam adjusting unit in accordance with the set resolution. It is characterized by doing. By configuring the laser direct drawing apparatus in this manner, the exposure energy of the beam scanned on the drawing surface can be always kept constant.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a laser direct-
[0018]
The X table 21 is connected to a stepping motor 21a (not shown), and is moved by the motor on the pair of
[0019]
The fixed table 30 is provided on the
[0020]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The acousto-
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
[0028]
FIG. 3 is a diagram showing a positional relationship between the drawing table 23 and the
[0029]
FIG. 4 is a diagram showing a beam arrangement at a writing position. The beam train projected on the drawing table 23 is not parallel to the main scanning direction (Y direction) and has a slight inclination D. When the inclination D is increased or decreased, the beam interval Δd in the sub-scanning direction (that is, the scanning line interval) changes. That is, the resolution in the sub-scanning direction changes according to the increase or decrease of the inclination D. The rotation center of the inclination D is made to coincide with the
[0030]
FIG. 3 shows a
[0031]
FIG. 5 is a flowchart for setting the resolution in the sub-scanning direction according to the embodiment of the present invention. The description of this flowchart is shown below. First, an operator operates a workstation or the like to set a drawing resolution of a circuit pattern drawn on the substrate 200 (S1). The
[0032]
In the embodiment of the present invention, the resolution that can be set is 2.5, 5.0, 10.0 μm. However, when the
[0033]
Next, a detection method for detecting the scanning interval of the beam train using the
[0034]
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an
[0035]
The
[0036]
The acousto-
[0037]
In the second embodiment of the present invention, the number of components is reduced by using the
[0038]
The above is the embodiment of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments, and can be modified in various ranges.
[0039]
In the above embodiment, the resolution is changed by rotating either the
[0040]
In the above embodiment, the moving speed of the drawing table 23 in the sub-scanning direction is set according to the resolution set by the operator, but the rotation speed of the
[0041]
【The invention's effect】
As described above, the laser direct writing apparatus of the present invention drives a part of the optical system to rotate around the optical axis, monitors the beam interval on the drawing surface that rotates with the rotation of the optical system, and drives the driving unit. It was configured to control. For this reason, the process of switching the resolution is automated, the process of the operator and the labor cost can be reduced, and it is possible to shorten the delivery time and cost of products and parts.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a laser direct-writing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an optical system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a positional relationship between a drawing table and a CCD according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a beam arrangement at a writing position according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart for setting the resolution in the sub-scanning direction according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a beam interval detecting method using a beam interval detecting CCD according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an optical system according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10
55
80 CPU
Claims (11)
前記レーザ直描装置は、分解能を設定する分解能設定手段と、
前記描画面での分解能をモニタするモニタ手段と、
前記モニタ手段によるモニタ結果により、前記分解能設定手段を制御する制御手段と、を有すること、を特徴とするレーザ直描装置。While deflecting the beam in the main scanning direction with respect to the drawing surface, moving the drawing surface in the sub-scanning direction, a laser direct drawing apparatus that draws a desired pattern on the drawing surface,
The laser direct-writing apparatus, resolution setting means for setting the resolution,
Monitoring means for monitoring the resolution on the drawing surface;
Control means for controlling the resolution setting means based on the result of monitoring by the monitoring means.
前記制御手段は、前記入力部に入力された分解能に応じて、前記分解能設定手段を制御すること、を特徴とする請求項1に記載のレーザ直描装置。The resolution setting means has an input unit that allows an operator to set a desired resolution,
2. The laser direct writing apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the resolution setting unit according to a resolution input to the input unit.
前記分解能設定手段は、前記光学系の一部を光軸中心に回転駆動させる駆動手段と、
一本のビームを一列に配列された複数のビームに分割するビーム分割手段と、を有し、
前記光学系の一部を光軸中心に回転駆動させて、一列に配列された複数の前記ビームの傾きを変化させることにより、分解能を設定すること、を特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載のレーザ直描装置。The laser direct writing apparatus has an optical system for guiding the beam on the drawing surface,
The resolution setting means, a driving means for driving a part of the optical system to rotate about the optical axis,
Beam splitting means for splitting one beam into a plurality of beams arranged in a row,
3. The resolution is set by rotating a part of the optical system around an optical axis to change the inclination of the plurality of beams arranged in a line. A laser direct-writing apparatus according to any one of the above.
前記光学系の一部は、前記回転手段であること、を特徴とする請求項3に記載のレーザ直描装置。The laser direct writing apparatus has a rotating unit that rotates the passing light beam around the optical axis,
The laser direct writing apparatus according to claim 3, wherein a part of the optical system is the rotating unit.
前記光学系の一部は、前記回転手段と、
前記ビーム分割手段と、であること、を特徴とする請求項3に記載のレーザ直描装置。The laser direct writing apparatus has a rotating unit that rotates the passing light beam around the optical axis,
Part of the optical system, the rotating means,
The laser direct writing apparatus according to claim 3, wherein the beam splitting means is provided.
前記制御手段は、設定された分解能に応じて、前記描画テーブルの副走査方向の移動速度を変化させること、を特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載のレーザ直描装置。The laser direct writing apparatus has a drawing table for moving the drawing surface in the sub-scanning direction,
The laser direct writing apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the control unit changes a moving speed of the drawing table in the sub-scanning direction according to a set resolution.
前記制御手段は、設定された分解能に応じて、前記ポリゴンミラーの回転数を変化させること、を特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載のレーザ直描装置。The laser direct-writing apparatus has a polygon mirror that deflects the beam with respect to the drawing surface and scans the beam in the main scanning direction by rotating.
9. The laser direct writing apparatus according to claim 1, wherein the control unit changes the rotation speed of the polygon mirror according to a set resolution.
前記制御手段は、設定された分解能に応じて、前記ビーム調整手段を制御すること、を特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載のレーザ直描装置。The laser direct writing apparatus has a beam adjusting means for adjusting the output of the beam,
The laser direct writing apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the control unit controls the beam adjusting unit according to a set resolution.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2002-07-23 JP JP2002213896A patent/JP2004054101A/en active Pending
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