JP2004245911A

JP2004245911A - パターン描画装置

Info

Publication number: JP2004245911A
Application number: JP2003033117A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Inomata; 俊徳猪俣
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】複数のビームスポットを副走査方向に沿って全体的統一性を持たせながら並べるための調整を容易かつ正確に行う。
【解決手段】レーザビームＬＢ_１に対応したビームスポットＳＢ_１の重心位置（ｘ_１、ｙ_１）およびスポット幅Ｌ_１を最初に測定する。順次レーザビームＬＢ_１に応じたビームスポットＳＢ_ｉの重心位置（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）およびスポット幅Ｌ_ｉを測定し、基準となる重心位置（ｘ_１、ｙ_１）およびスポット幅Ｌ_１と比較する。位置ずれΔｙ、幅の差ΔＬが生じた場合、これらを解消するように、ビームスポットＳＢ_ｉに対応する音響光学変調器のディレイタイム“ＤＴ_ｉ”およびＯＮタイム“ＯＴ_ｉ”をオフセット調整する。
【選択図】図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原版となるフォトマスク（レクチル）やプリント基板などの被描画体に対して、回路パターンなどのパターンを形成するパターン描画装置に関し、特に、レーザ光源などから放出される光を分割し、複数のビーム（光束）を走査させながらパターン形成する描画装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シリコンウェハ、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）、ＰＷＢ（ＰｒｉｎｔｅｄＷｉｒｉｎｇＢｏａｒｄ）などフォトマスクの表面にフォトリソグラフィによって回路パターンを形成する描画装置が知られており、あらかじめ作成されたパターンデータに基づき、電子ビームやレーザビームによって露光面が走査される。フォトマスクの表面には感光材料が付着されており、感光剤が光に反応することで回路パターンが形成される。また、フォトマスクを介さずにプリント基板などの被描画体へ直接回路パターンを形成する描画装置（露光装置）も知られている。
【０００３】
直接パターンを形成する描画装置については、描画速度の向上等の理由により、光源から発せられる光を複数のビーム（描画用光束）に分割し、これら光束群を並べた状態で走査させる方法が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。この場合、描画用光束群の数に合わせて音響光学変調素子（ＡＯＭ）などの光変調素子が設けられており、各光束に対して強度変調、すなわちＯＮ／ＯＦＦ制御（シャッタリング）が行われる。各光束のパターン描画開始位置および各光変調素子のＯＮ時間を制御することにより、複数の描画用光束群を副走査方向に沿って一列に並べることが可能である。その結果、回路パターンのラインを副走査方向に沿って形成することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３５９９３号公報（図１）
【特許文献２】
特開平１０−２２７９８８号公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＡＯＭなどの光変調素子および光変調素子を制御する制御部の特性により、複数の光束の走査により露光面上に複数のビームスポットを副走査方向に沿って並べても、微妙な位置ずれが生じる。あるいは、副走査方向に沿ったビームスポットは、各スポットによって微妙に異なる。したがって、より精密な回路パターンを形成することができない。
【０００６】
そこで本発明では、複数のビームスポットを副走査方向に沿って全体的統一性を持たせながら並べるための調整を自動的に実行することができるパターン描画装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のパターン描画装置は、パターン形成のためビームを放射する光源と、ビームを複数の光束に分割し、主走査方向に沿って別々のライン上を走査できるよう該複数の光束を露光面へ導く露光用光学系と、複数の光束の光路上に配置され、ＯＮ／ＯＦＦ切替することにより複数の光束を選択的に強度変調する複数の光変調素子と、露光面上において複数の光束による複数のスポットを副走査方向に沿って並ばせるように、露光用光学系および複数の光変調素子を制御可能な描画制御部とを備える。例えば、露光用光学系は、ビームを走査させるポリゴンミラーを有する。また、光変調素子として、例えば音響光学変調器が適用され、光源として、例えばレーザ発振器が適用される。露光用光学系は、主走査方向に対して所定角度だけ斜めの方向に沿って並ぶように、複数の光束を露光面へ照射させるのがよい。たとえば、露光用光学系は、ビームを分割するビームスプリッタを備える。
【０００８】
本発明のパターン描画装置は、複数のスポットを副走査方向に沿って並べた状態において、主走査方向に沿ったスポット位置および主走査方向に沿ったスポット幅を各スポットについて測定するスポット測定手段と、測定されるスポット位置およびスポット幅が基準となる基準スポット位置および基準スポット幅と実質的に一致するか否かを検出するずれ検出手段と、実質的に一致しない場合、基準スポット位置に対する位置ずれおよび基準スポット幅に対する幅の差とを解消するように複数の光変調素子をそれぞれ独立して制御するずれ補正手段とを備える。各スポットのスポット位置およびスポット幅は主走査方向に沿って比較され、実際に副走査方向に沿って並べたときに現れる主走査方向に関する位置ずれが検出され、さらに、主走査方向に関するスポットの幅の差が検出される。
【０００９】
このようなパターン描画装置により、基準となるビーム形状と実際に描画されたビーム形状とをモニタ上で目視により比較しながら調整する必要もなく、自動的にスポット調整が行われ、微細な回路パターンを正確に形成することができる。
【００１０】
例えば、スポット測定手段は、スポットの重心位置を測定することによりスポット位置を検出すればよく、スポットの副走査方向に沿った長さを測定することによりスポット幅を検出すればよい。
【００１１】
描画制御部は、例えば複数の光変調素子をＯＮ状態に切り替えるタイミングおよびＯＮ状態を維持する期間をそれぞれ独立して制御することにより、複数のスポットを副走査方向に沿って一列に並べればよい。この場合、ずれ補正手段は、Ｎ状態に切り替えるタイミングおよびＯＮ状態を維持する期間を独立して修正する。
【００１２】
パターン描画装置は、順番にスポットを比較するため、測定される各スポットの重心位置およびスポット幅を格納するためのメモリを備えるのがよい。ずれ検出手段は、メモリに格納される、基準スポット位置および基準スポット幅と測定されたスポット位置およびスポット幅とに基づいて位置誤差および幅の差があるか否かを検出する。
【００１３】
ずれ検出手段は、例えば、複数のスポットの中で１つのスポットを基準スポットとして設定し、基準スポットに応じた基準スポット位置および基準スポット幅に基づいて位置ずれおよび幅の差を検出するのがよい。例えば、複数のスポットのうち主走査方向に対して最も先行する（露光面に最初に現れる）スポットを基準として他のスポットに応じた複数のビームの発光（ＯＮ）タイミングを設定する場合、基準スポットは、前記複数のスポットの中で主走査方向に対する露光に関して最も先行するスポットであるのが好ましい。
【００１４】
本発明における他の特徴のパターン描画装置は、パターン形成のためビームを放射する光源と、ビームを複数の光束に分割し、主走査方向に沿って別々のライン上を走査できるよう該複数の光束を露光面へ導く露光用光学系と、複数の光束の光路上に配置され、ＯＮ／ＯＦＦ切替することにより複数の光束を選択的に強度変調する複数の光変調素子と、露光面上において複数の光束による複数のスポットを副走査方向に沿って並ばせるように、露光用光学系および複数の光変調素子を制御可能な描画制御部と、複数のスポットを副走査方向に並べた状態において、主走査方向に沿ったスポット位置を各スポットについて測定するスポット測定手段と、測定されるスポット位置が基準となる基準スポット位置と実質的に一致するか否かを検出するずれ検出手段と、実質的に一致しない場合、基準スポット位置に対する位置ずれを解消するように複数の光変調素子をそれぞれ独立して制御するずれ補正手段とを備えたことを特徴とする。あるいは、本発明のパターン描画装置は、パターン形成のためビームを放射する光源と、ビームを複数の光束に分割し、主走査方向に沿って別々のライン上を走査できるよう該複数の光束を露光面へ導く露光用光学系と、複数の光束の光路上に配置され、ＯＮ／ＯＦＦ切替することにより複数の光束を選択的に強度変調する複数の光変調素子と、露光面上において複数の光束による複数のスポットを副走査方向に沿って並ばせるように、露光用光学系および複数の光変調素子を制御可能な描画制御部と、複数のスポットを副走査方向に並べた状態において、主走査方向に沿ったスポット幅を各スポットについて測定するスポット測定手段と、測定されるスポット幅が基準となる基準スポット幅と実質的に一致するか否かを検出するずれ検出手段と、実質的に一致しない場合、基準スポット幅に対する幅の差とを解消するように複数の光変調素子をそれぞれ独立して制御するずれ補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態であるパターン描画装置について説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態であるパターン描画装置の概略的斜視図である。パターン描画装置は、レーザビームによってプリント基板上に回路パターンを直接形成可能な描画装置である。
【００１７】
レーザ描画装置は、基台１０、レーザ発振器２４、固定テーブル２８を備える。基台１０上には描画テーブル１８が配置されており、固定テーブル２８には、レーザ発振器２４からのレーザビームを描画テーブル１８へ導く様々な描画用（露光用）光学系が設置されている。固定テーブル２８は、支持部材（図示せず）を介して基台１０に取り付けられており、アルゴンレーザを備えたレーザ発振器２４は固定テーブル２８の傍に設置されている。
【００１８】
基台１０の上面には一対の平行なレール１２が設置されており、Ｘテーブル１４がレール１２上に搭載されている。Ｘテーブル１４はサーボモータなどのテーブル駆動機構（ここでは図示せず）により、レール１２の方向に沿って移動可能である。Ｘテーブル１４上には回転テーブル１６が搭載されており、描画テーブル１８は微調整駆動機構２０を介して回転テーブル１６上に搭載されている。微調整駆動機構を調整することにより、描画テーブル１８は、Ｘテーブル１４の移動方向に対して所定の角度まで回転可能である。Ｘテーブル１４が移動することにより、描画テーブル１８は回転テーブル１６とともに一対のレール１２の方向に沿って移動する。描画テーブル１８上には、フォトレジスト層を形成したプリント基板（図示せず）が必要に応じて設置され、クランプ部材２２によって描画テーブル１８上に保持された上でレーザビームによって走査される。なお、以下では、Ｘテーブル１４の移動方向と垂直な方向を走査方向（Ｙ方向）、Ｘテーブル１４の移動方向と平行な方向を副走査方向（Ｘ方向）と規定する。
【００１９】
レーザ発振器２４から発振されたレーザビームＬＢは、ビームベンダ２６によって上方へ偏向させられる。そして、偏向されたレーザビームＬＢは、ビームベンダ３０を介してビームスプリッタ３２へ導かれる。ビームスプリッタ３２は、レーザビームＬＢを２つのレーザビームＬＢ１、ＬＢ２に分割する光学素子であり、レーザビームＬＢ１は、ビームベンダ３４、３６によってビームセパレータ３８へ導かれる一方、レーザビームＬＢ２は、ビームベンダ４０、４２、４４によってビームセパレータ４６へ導かれる。
【００２０】
ビームセパレータ３８は、レーザビームＬＢ１を８本の平行なレーザビームに分割する光学素子であり、分割されたレーザビームは、ビームベンダ４８、５０によって光変調ユニット５２へ導かれる。同様に、ビームセパレータ４６はレーザビームＬＢ２を８本の平行ビームに分割し、分割されたレーザビームは、ビームベンダ５４、５６によって光変調ユニット５８へ導かれる。
【００２１】
光変調ユニット５２、５８には、それぞれ８つの音響光学変調器（ＡＯＭ、ここでは図示せず）が設けられており、各音響光学変調器には８本のレーザビームの中で対応するビームが割り当てられる。光変調ユニット５２を経由した８本のレーザビームは光合成器６０に入射するとともに、光変調ユニット５８を経由した８本のレーザビームもビームベンダ６２によって光合成器６０へ導かれる。光合成器６０は偏向ビームスプリッタとして構成されており、光変調ユニット５２、５８を経由したそれぞれ８本のレーザビームは、１６本のレーザビームに纏められる。１６本のレーザビームは、ビームベンダ６４、６６、６８によってポリゴンミラー７０へ導かれる。
【００２２】
ポリゴンミラー７０には多角形状の回転反射面が形成されており、１６本のレーザビームは回転反射面によって偏向され、ｆ−θレンズ７２へ導かれる。このとき、ポリゴンミラー７０は、１６本のレーザビームを主走査方向（Ｙ方向）に沿うように偏向する。ｆ−θレンズ７２を経由した１６本のレーザビームは、ターニングミラー７４、コンデンサレンズ７６を介して描画テーブル１８へ導かれ、その結果、１６本のレーザビームがプリント基板上に照射される。
【００２３】
光変調ユニット５２、５８内の各音響光学変調器は、所定のラスタデータに従ってＯＮ／ＯＦＦ状態に切り替えられる。その結果、ポリゴンミラー７０の回転に従って１６本のレーザビームが主走査方向（Ｙ方向）に沿って走査されると、プリント基板上に所定の回路パターンが主走査方向に沿って形成される。Ｘテーブル１４は一定速度で副走査方向（Ｘ方向）に沿って移動しており、１６本のレーザビームは、Ｘテーブル１４の移動に合わせて主走査方向（Ｙ方向）を順次走査する。その結果、回路パターンがプリント基板全体に形成される。
【００２４】
本実施形態では、後述するように、１６本のレーザビームによる露光面上の１６個のスポットを副走査方向（Ｘ方向）に沿って並べたとき、全体的に統一性をもって１６個のスポットが並ぶように自動調整することが可能である。この自動調整を行うため、カメラ（ここでは図示せず）が描画テーブル１８の主走査方向（Ｙ方向）に沿った端辺に設置されており、カメラの撮影面は、１６本のレーザビームを受光できるように描画テーブル１８の平面に垂直な方向、すなわちターニングミラー７４の方向を向く。カメラには画像処理装置（ここでは図示せず）が接続されている。
【００２５】
図２は、パターン描画装置の概略的なブロック図である。
【００２６】
本体制御部８０はレーザ描画装置全体を制御する装置であり、基台１０の傍に設置されている。本体制御部８０内には描画制御部８３が設けられており、ポリゴンミラー駆動部８７、テーブル駆動機構８９、ＡＯＭ駆動部８５へ制御信号を送る。ポリゴンミラー駆動部８７はポリゴンミラー７０を一定速度で回転させ、テーブル駆動機構８９はＸテーブル１４を一定速度で副走査方向に沿って移動させる。ポリゴンミラー７０が一回転するごとに回転の基準となる位置に応じた回転基準信号がポリゴンミラー駆動部８７において検出され、本体制御部８０へ送られる。本体制御部８０では送られてきた信号に基づいてタイミング信号が生成され、タイミング信号に従ってＸテーブル１４の移動をポリゴンミラー７０の回転に同期させるように、制御信号がテーブル駆動機構８９へ送られる。回路パターンに応じたラスタデータが描画制御部８３へ送られると、描画制御部８３は、ラスタデータに基づき、タイミング信号に同期させながら制御信号をＡＯＭ駆動部８５へ送信する。上述したように、光変調ユニット５２、５８にはそれぞれ音響光学変調器５２Ａ〜５２Ｈ、５８Ａ〜５８Ｈが設けられており、それぞれ独立してＯＮ／ＯＦＦ制御される。ＡＯＭ駆動部８５は、制御信号に基づいて音響光学変調器５２Ａ〜５２Ｈ、５８Ａ〜５８Ｈ各々に対して駆動信号を送る。
【００２７】
カメラ８２には画像処理装置８４が接続されており、画像処理装置８４は本体制御部８０に接続されている。１６本のレーザビームがカメラ８２に入射すると、カメラ内に設けられた撮像素子（図示せず）において画像信号が発生し、画像処理装置８４へ送られる。
【００２８】
図３は、１６本のレーザビームによる１６個のスポットの配列状態を示した図であり、図４は、副走査方向に沿ったスポットの線幅の一例を示した図である。図５は、副走査方向に沿って自動調整されたスポットの列を示した図である。
【００２９】
本実施形態では、１６本のレーザビーム（以下では、符号ＬＢ_１〜ＬＢ_１６でレーザビームを表す）は、主走査方向に対して所定角度だけ傾斜するように偏向される。描画テーブル１８を停止した状態で１６本のレーザビームＬＢ_１〜ＬＢ_１６をプリント基板上に照射させると、レーザビームＬＢ１〜ＬＢ１６は、主走査方向（Ｙ方向）に対し所定角度をもって並んだ状態でプロットされる。ここで、レーザビームＬＢ_１〜ＬＢ_１６による光のスポットを、ＳＢ_１〜ＳＢ_１６で表す。
【００３０】
すべての音響光学変調器５２Ａ〜５２Ｈおよび５８Ａ〜５８ＨがＯＮ状態の場合、ポリゴンミラー７０の回転に従い、一列状に傾斜して並んだ１６本のレーザビームのスポットＳＢ_１〜ＳＢ_１６は、その角度で傾斜状態のまま全体的に主走査方向（Ｙ方向）へ移動していく（破線の矢印参照）。
【００３１】
したがって、音響光学変調素子５２Ａ〜５２Ｈ、５８Ａ〜５８ＨをＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えるタイミングをそれぞれ別々に調整することにより、図３に示すように、１６個のスポットＳＢ_１〜ＳＢ_１６を副走査方向（Ｘ方向）に沿って一列に並べることが可能である（符号“Ｊ”参照）。ただし、１６個のスポットＳＢ_１〜ＳＢ_１６は互いに重なり合いながら並ぶ。
【００３２】
一方、音響光学変調器５２Ａ〜５２Ｈ、５８Ａ〜５８Ｈ各々に対しＯＮ状態に維持する期間を調整することにより、スポットの幅Ｌ_ｉ（ｉ＝１〜１６）を変えることができる。例えば、スポットＳＢ_１の幅Ｌ_１がスポットＳＢ_１４の幅Ｌ_１４より大きくなるように、スポットＳＢ_１、スポットＳＢ_１４に対応する音響光学変調器を制御することが可能である（図４参照）。ただし、プロットの幅は主走査方向（Ｙ方向）に沿ったスポットの幅を表す。したがって、音響光学変調器５２Ａ〜５２Ｈ、５８Ａ〜５８ＨそれぞれのＯＮ状態に維持する期間を調整することにより、スポットＳＢ_１〜ＳＢ_１６の幅を統一することが可能である。
【００３３】
しかしながら、描画制御部８３、ＡＯＭ駆動部８５の特性により、副走査方向（Ｘ方向）に沿ってビームスポットＳＢ_１〜ＳＢ_１６を精密に並べることが難しい。すなわち、主走査方向（Ｙ方向）に沿って各スポットの位置がずれる。また、主走査方向（Ｙ方向）に沿ったパターンの線幅も精密に一致しない。そこで、本実施形態では、回路パターンを形成する前に、ビームスポットの自動調整が実施される。すなわち、１６個のビームスポットＳＢ_１〜ＳＢ_１６が精密に副走査方向（Ｘ方向）に沿って同じ線幅で並ぶように、音響光学変調器５２Ａ〜５２Ｈ、５８Ａ〜５８Ｈが制御される。（図５参照）。
【００３４】
図６は、ビームスポットの自動調整を示したフローチャートである。図７は、２つのビームスポットを示した図である。
【００３５】
ステップＳ１０１では、レーザビームＬＢ_１〜ＬＢ_１６がカメラ８２に入射可能となるようにＸテーブル１４が所定の位置まで移動し、描画テーブル１８が位置決めされる。そして、音響光学変調器５２Ａのみ所定のタイミングでＯＮ状態に切り替えられ、他の音響光学変調器はＯＦＦ状態で維持される。その結果、レーザビームＬＢ_１のみカメラ８２の撮像面上に到達する。さらに、ビームスポットＳＢ１が撮像面上において所定の位置および所定のスポット幅に定まるように、音響光学変調器５２Ａが制御される。ステップＳ１０２では、画像処理装置８４において、ビームスポットＳＢ_１の重心位置（ｘ_１、ｙ_１）およびスポット幅Ｌ_１が測定される（図７参照）。ただし、重心位置およびスポット幅は、公知の画像認識処理方法によって測定される。ステップＳ１０３では、測定された重心位置（ｘ_１、ｙ_１）およびスポット幅Ｌ_１のデータが本体制御部８０へ送られ、メモリ８１に格納される。ステップＳ１０３が実行されると、ステップＳ１０４へ進む。
【００３６】
ステップＳ１０４では、直前に測定されたレーザビームに隣接する次のレーザビームが測定対象となることが決定される。そして、ステップＳ１０５では、レーザビームＬＢ_ｉのみカメラ８２に入射するように、光変調ユニット５２、５８が制御される。ただし、ビームスポットＳＢ_ｉが副走査方向（Ｘ方向）に沿ってビームスポットＳＢ_１と並ぶように、ディレイタイム“ＤＴ_ｉ”およびＯＮタイム“ＯＴ_ｉ”があらかじめ定められており、レーザビームＬＢ_ｉ対応する音響光学変調器がディレイタイム“ＤＴ_ｉ”およびＯＮタイム“ＯＴ_ｉ”に従ってＯＮ／ＯＦＦ制御される。その結果、ビームスポットＳＢ_ｉがカメラ８２の撮像面に生じる。ここで、ディレイタイム“ＤＴ_ｉ”は、スポットＳＢ_１とスポットＳＢ_ｉを副走査方向に沿って並べる際、レーザビームＬＢ_１に応じた音響光学変調器５２ＡをＯＮ状態に切り替えるタイミングとレーザビームＬＢ_ｉに応じた音響光学変調器をＯＮ状態に切り替えるタイミングとの時間差を示す。また、ＯＮタイム“ＯＴ_ｉ”は、レーザビームＬＢ_ｉに応じた音響光学変調器をＯＮ状態に維持する時間間隔であり、レーザビームＬＢ_１に応じた音響光学変調器５２ＡをＯＮ状態に維持する時間間隔に相当する。ステップＳ１０５が実行されると、ステップＳ１０６へ進む。
【００３７】
ステップＳ１０６では、画像処理装置８４において、ビームスポットＳＢ_ｉの重心位置（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）およびスポット幅Ｌ_ｉが求められる（図６参照）。ステップＳ１０７では、重心位置（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）およびスポット幅Ｌ_ｉのデータが本体制御部８０に送られ、メモリ８１に格納される。そして、ステップＳ１０８では、重心位置（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）と基準となるビームスポットＳＢ_１の主走査方向（Ｙ方向）に沿った重心位置（ｘ_１、ｙ_１）との差Δｙ（位置ずれ）、およびスポット幅Ｌ_ｉと基準となるスポット幅Ｌ_１との主走査方向（Ｙ方向）に沿った差ΔＬ（幅の差）とが以下のように求められる。
Δｙ＝ｙ_ｉ−ｙ_１・・・・（１）
ΔＬ＝Ｌ_ｉ−Ｌ_１・・・・（２）
ステップＳ１０８が実行されると、ステップＳ１０９へ進み、Δｙ、ΔＬが許容範囲にあるか否かが判断される。すなわち、ビームスポットＳＢ_ｉが、基準となるビームスポットＳＢ_１に対して重心位置およびスポット幅が実質的に等しいか否かが判断される。
【００３８】
ステップＳ１０９においてΔｙ、ΔＬが許容範囲にない、すなわち、副走査方向に沿った重心位置およびスポット幅が実質的に一致しないと判断されると、ステップＳ１１０へ進む。ステップＳ１１０では、Δｙ、ΔＬが解消されるように、対応する音響光学変調器のディレイタイム“ＤＴ_ｉ”およびＯＮタイム“ＯＴ_ｉ”がオフセット調整される。ステップＳ１１０が実行されるとステップＳ１０５に戻り、Δｙ、ΔＬが許容範囲に収まるまで繰り返しステップＳ１０５〜Ｓ１１０が実行される。
【００３９】
一方、ステップＳ１０９においてΔｙ、ΔＬが許容範囲にあると判断された場合、ステップＳ１１１へ進む。ステップＳ１１１では、最後のレーザビームＬＢ_１６まで調整されたか否かが判断される。最後のレーザビームＬＢ_１６についても調整されたと判断された場合、自動調整処理は終了する。一方、最後のレーザビームＬＢ_１６についてスポット調整されていない、すなわちすべてのレーザビームＬＢ_１〜ＬＢ_１６に対してスポット調整されていないと判断された場合、ステップＳ１０４へ戻る。
【００４０】
このように本実施形態によれば、レーザビームＬＢ_１に対応したビームスポットＳＢ_１の重心位置（ｘ_１、ｙ_１）およびスポット幅Ｌ_１が最初に測定される。順次レーザビームＬＢ_１に応じたビームスポットＳＢ_ｉの重心位置（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）およびスポット幅Ｌ_ｉが測定され、基準となる重心位置重心位置（ｘ_１、ｙ_１）およびスポット幅Ｌ_１と比較される。位置ずれΔｙ、幅の差ΔＬが生じた場合、これらを解消するように、ビームスポットＳＢ_ｉに対応する音響光学変調器のディレイタイム“ＤＴ_ｉ”およびＯＮタイム“ＯＴ_ｉ”がオフセット調整される。これにより、副走査方向（Ｘ方向）に沿ったパターンの線幅を精密に形成することが可能となる。
【００４１】
本実施形態では、１６本のレーザビームＬＢ_１〜ＬＢ_１６が主走査方向に対して傾斜角度をもって露光面に照射されるが、副走査方向（Ｘ方向）に沿って並ぶように照射させてもよい。また、音響光学変調器以外の光学変調素子を用いて、分割されたレーザビーム各々をＯＮ／ＯＦＦ制御してもよい。重心位置に基づいて副走査方向（Ｘ方向）に対するスポットの位置ずれΔｙを検出しているが、それ以外の方法によって位置ずれを検出してもよい。
【００４２】
本実施形態では、スポットの位置およびスポット幅両方を修正するように構成されているが、どちらか一方のみ修正する構成にしてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数のビームスポットを副走査方向に沿って全体的統一性を持たせながら並べるための自動調整を正確に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態であるパターン描画装置の概略的斜視図である。
【図２】パターン描画装置の概略的なブロック図である。
【図３】１６個のスポットの配列状態を示した図である。
【図４】副走査方向に沿ったスポットの線幅を示した図である。
【図５】副走査方向に沿って自動調整されたスポットの列を示した図である。
【図６】ビームスポットの自動調整を示したフローチャートである。
【図７】２つのビームスポットを示した図である。
【符号の説明】
２４レーザ発振器（光源）
７０ポリゴンミラー（露光用光学系）
３８、４６ビームセパレータ（露光用光学系）
５２Ａ〜５２Ｈ音響光学変調器（複数の光変調素子）
５８Ａ〜５８Ｈ音響光学変調器（複数の光変調素子）
８０本体制御部
８１メモリ
８２カメラ
８３描画制御部
８４画像処理装置
８５ＡＯＭ駆動部
ＳＢ_１〜ＳＢ_１６ビームスポット（複数のスポット）

Claims

パターン形成のためビームを放射する光源と、
前記ビームを複数の光束に分割し、主走査方向に沿って別々のライン上を走査できるよう該複数の光束を露光面へ導く露光用光学系と、
前記複数の光束の光路上に配置され、ＯＮ／ＯＦＦ切替することにより前記複数の光束を選択的に変調する複数の光変調素子と、
露光面上において前記複数の光束による複数のスポットを副走査方向に沿って並ばせるように、前記露光用光学系および前記複数の光変調素子を制御可能な描画制御部と、
前記複数のスポットを副走査方向に沿って並べた状態において、主走査方向に沿ったスポット位置および主走査方向に沿ったスポット幅を各スポットについて測定するスポット測定手段と、
測定される前記スポット位置およびスポット幅が、基準となる基準スポット位置および基準スポット幅と実質的に一致するか否かを検出するずれ検出手段と、
実質的に一致しない場合、前記基準スポット位置に対する位置ずれと前記基準スポット幅に対する幅の差とを解消するように前記複数の光変調素子をそれぞれ独立して制御するずれ補正手段と
を備えたことを特徴とするパターン描画装置。
前記スポット測定手段が、スポットの重心位置を測定することによりスポット位置を検出することを特徴とする請求項１に記載のパターン描画装置。
前記スポット測定手段が、前記スポットの副走査方向に沿った長さを測定することによりスポット幅を検出することを特徴とする請求項１に記載のパターン描画装置。
前記露光用光学系が、主走査方向に対して所定角度だけ斜めの方向に沿って並ぶように、前記複数の光束を露光面へ照射させることを特徴とする請求項１に記載のパターン描画装置。
前記複数の光変調素子各々が、音響光学変調器を有することを特徴とする請求項１に記載のパターン描画装置。
前記描画制御部が、前記複数の光変調素子をＯＮ状態に切り替えるタイミングおよびＯＮ状態を維持する期間をそれぞれ独立して制御することにより、前記複数のスポットを副走査方向に沿って一列に並べ、
前記ずれ補正手段が、前記ＯＮ状態に切り替えるタイミングおよびＯＮ状態を維持する期間を独立して修正することを特徴とする請求項１に記載のパターン描画装置。
測定される各スポットの重心位置およびスポット幅を格納するためのメモリをさらに有し、
前記ずれ検出手段は、前記メモリに格納される、前記基準スポット位置および基準スポット幅と前記測定されたスポット位置およびスポット幅とに基づいて位置誤差および幅の差があるか否かを検出することを特徴とする請求項１に記載のパターン描画装置。
前記光源がレーザ発振器であることを特徴とする請求項１に記載のパターン描画装置。
前記ずれ検出手段が、前記複数のスポットの中で１つのスポットを基準スポットとして設定し、前記基準スポットに応じた基準スポット位置および基準スポット幅に基づいて位置ずれおよび幅の差を検出することを特徴とする請求項１に記載のパターン描画装置。
前記基準スポットは、前記複数のスポットの中で主走査方向に対する露光に関して最も先行するスポットであることを特徴とする請求項９に記載のパターン描画装置。
パターン形成のためビームを放射する光源と、
前記ビームを複数の光束に分割し、主走査方向に沿って別々のライン上を走査できるよう該複数の光束を露光面へ導く露光用光学系と、
前記複数の光束の光路上に配置され、ＯＮ／ＯＦＦ切替することにより前記複数の光束を選択的に変調する複数の光変調素子と、
露光面上において前記複数の光束による複数のスポットを副走査方向に沿って並ばせるように、前記露光用光学系および前記複数の光変調素子を制御可能な描画制御部と、
前記複数のスポットを副走査方向に沿って並べた状態において、主走査方向に沿ったスポット位置を各スポットについて測定するスポット測定手段と、
測定される前記スポット位置が基準となる基準スポット位置と実質的に一致するか否かを検出するずれ検出手段と、
実質的に一致しない場合、前記基準スポット位置に対する位置ずれを解消するように前記複数の光変調素子をそれぞれ独立して制御するずれ補正手段と
を備えたことを特徴とするパターン描画装置。
パターン形成のためビームを放射する光源と、
前記ビームを複数の光束に分割し、主走査方向に沿って別々のライン上を走査できるよう該複数の光束を露光面へ導く露光用光学系と、
前記複数の光束の光路上に配置され、ＯＮ／ＯＦＦ切替することにより前記複数の光束を選択的に変調する複数の光変調素子と、
露光面上において前記複数の光束による複数のスポットを副走査方向に沿って並ばせるように、前記露光用光学系および前記複数の光変調素子を制御可能な描画制御部と、
前記複数のスポットを副走査方向に沿って並べた状態において、主走査方向に沿ったスポット幅を各スポットについて測定するスポット測定手段と、
測定される前記スポット幅が基準となる基準スポット幅と実質的に一致するか否かを検出するずれ検出手段と、
実質的に一致しない場合、前記基準スポット幅に対する幅の差とを解消するように前記複数の光変調素子をそれぞれ独立して制御するずれ補正手段と
を備えたことを特徴とするパターン描画装置。