JP2006173470A - 自動補正方法および自動補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 露光対象物の相対移動方向に対して傾斜して２次元配列された露光素子を有する露光ヘッドを、相対移動方向に直交する方向に複数備える直接露光装置に対して、露光ヘッドの取付け位置のズレを補正するための補正量を得る自動補正方法および自動補正装置を実現する。
【解決手段】 自動補正方法は、露光対象基板の相対移動方向に複数並ぶ露光ヘッド内に、この相対移動方向に対して傾斜して２次元配列された露光素子のうち、隣接する露光ヘッドに別々に含まれかつ露光対象物の同一ライン上を露光すべき２つの露光素子を点灯するステップと、露光ヘッドの発光する側において露光ヘッドの並ぶ方向に移動するセンサボード１１を用いて２つの露光素子の点灯を検知するステップと、２つの露光素子が上記同一ライン上を露光することができるよう補正するための補正量を、センサボード１１による露光素子の点灯の検知結果に基づいて算出するステップと、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、露光対象物の相対移動の方向に対して傾斜して２次元配列された露光素子を有する露光ヘッドを、前記相対移動の方向に直交する方向に複数備える直接露光装置のための自動補正方法および自動補正装置に関する。

近年、フォトマスクを使用しない直接露光によるパターニング方法が提案されている。この方法によれば、基板の伸縮、歪み、ずれなどに対処するための補正を、露光データの生成の段階で予め行ったり、あるいはリアルタイムで行うことが容易にできるので、従来より一般的に用いられているフォトマスクを使用するパターニング方法に比べて、製造精度の向上、歩留まりの向上、納期の短縮、製造コストの低減などの点において著しい改善がもたらされる。

直接露光によるパターニング方法として、例えばディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）もしくは電子ビーム露光機などを用いて露光パターンを直接露光処理により形成する方法などがある。このうち、ＤＭＤを用いた直接露光によるパターニング方法の一従来技例を挙げると次のとおりである。すなわち、露光対象物（露光対象基板）上に形成したレジストを直接露光するにあたり、露光すべきパターンに対応したパターンデータを作成し、このパターンデータをディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）に入力し、ＤＭＤ中のその複数の各微小ミラー（マイクロミラー）をパターンデータに応じて傾動させることにより、ＤＭＤに光を投射して得られる各微小ミラーからの反射光の向きを適宜変えて、露光対象基板上のレジストに照射してパターンデータに対応した露光パターンを形成する（例えば、特許文献１参照）。一般にＤＭＤの微小ミラーは、各行の並びの方向と各列の並びの方向とが直交するように２次元配列されている。したがって、通常は微小ミラーの間隔が、直接露光装置が形成することができる配線パターンの分解能に相当することになる。

これに対し、ＤＭＤの微小ミラーの間隔よりも小さい分解能での直接露光処理を可能とするために、２次元配列される微小ミラーを、露光対象基板の相対移動の方向に対して傾斜して配置する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、このような傾斜角度を調整する技術についても提案されている（例えば、特許文献３参照）。

図１６は、直接露光システムを概略的に示す図である。直接露光システム１００は、直接露光装置１０１と、直接露光装置１０１に接続されるコンピュータ１０２とを備える。コンピュータ１０２は、露光データを直接露光装置１０１に供給し、直接露光装置１０１を制御する。直接露光装置１０１は、露光対象基板１５１を載せるステージ１１０と、露光対象基板１５１上方を図中矢印の方向に相対移動する露光手段１１１とを備える。露光手段１１１は、露光対象基板１５１の基板面上の露光すべき領域が割り当てられてそれぞれが並列に露光処理を実行する複数の露光ヘッド（図示せず）を備える。直接露光装置がＤＭＤを用いて構成される場合、露光ヘッド中の露光素子は、ＤＭＤの微小ミラーである。

図１７は、従来例の直接露光装置の露光ヘッドを例示する図である。図中、ＤＭＤで構成される露光ヘッド２００−Ａ、２００−Ｂおよび２００−ＣのＤＭＤの微小ミラーを丸印（参照符号Ｑ）で示す。なお、図１７に示す露光ヘッド２００−Ａ、２００−Ｂおよび２００−Ｃならびにこれらに２次元配列される微小ミラーＱの数および相対的な大きさはあくまでも例示的に示したものである。通常、１つの露光ヘッドで露光対象基板全体の領域を露光することができないので、複数の露光ヘッド２００−Ａ、２００−Ｂおよび２０００−Ｃを露光対象基板の相対移動方向に直交する方向に並べ、これを露光処理に用いている。

相対移動する露光対象基板上の、相対移動方向に沿うライン上の領域は、複数の露光素子により光の照射を受ける。具体的には、図１７に示すように、例えば、ラインα上については５つの露光素子（図中、黒丸で示す。）が露光処理に関与し、ラインβ上については４つの露光素子（同じく黒丸で示す。）が露光処理に関与する。

このように、直接露光装置においては、露光素子による複数回の光の照射により積算された光エネルギーが露光対象基板上の感光剤の閾値を超えるか否かにより、所望の露光プロセスが完了するか否かが決定される。したがって、露光素子の個数が十分に多ければ、例えばＤＭＤによるパターニング方式におけるＤＭＤ素子の微小ミラーやＬＣＤ素子の駆動トランジスタなどの欠陥によりいくつかの露光素子が正常に発光しないことがあっても、最終的な露光結果には重大な影響を及す可能性は少ない。つまりこのような露光素子の個数の冗長性が、直接露光装置の信頼性の根拠となっている。

しかしながら、隣接する露光ヘッドについて、機械的な誤差など何らかの原因により、取付け位置にズレが生じることがある。例えば、図１７に示すように、ＤＭＤで構成される露光ヘッド１００−Ｂとこれに隣接する露光ヘッド１００−Ｃとがずれて取り付けられていた場合、ラインγ上については２つの露光素子（図中、黒丸で示す。）のみが露光処理に関与するが、図中、斜線の丸で示される本来露光処理に関与すべき２つの露光素子はラインγ上から外れてしまう。このような露光ヘッドの取付け位置のズレが存在することにより、露光処理に関与すべき露光素子の個数が減少し、露光に必要な十分な光エネルギーを確保することができなくなり、結果として、完成品の配線パターンに重大な影響を及ぼす。

特開平１０−１１２５７９号公報 特表２００１−５２１６７２号公報 特開２００４−２２６５２０号公報

上述のような露光ヘッドの取付け位置のズレを補正するため、従来は、当該直接露光装置で実際に直接露光して得られた配線パターンの画像を顕微鏡を用いて観察し、実際のズレを測定していた。このようなやり方は時間と手間のかかるものであり、また実際に基板を露光し配線を形成するため余分なコストもかかる。

したがって本発明の目的は、上記問題に鑑み、露光対象物の相対移動の方向に対して傾斜して２次元配列された露光素子を有する露光ヘッドを、相対移動の方向に直交する方向に複数備える直接露光装置に対して、露光ヘッドの取付け位置のズレを補正するための補正量を自動的に得る自動補正方法および自動補正装置を提供することにある。

上記目的を実現するために、本発明においては、自動補正方法は、露光対象基板の相対移動の方向に複数並ぶ露光ヘッド内に、この相対移動の方向に対して傾斜して２次元配列された露光素子のうち、隣接する露光ヘッドに別々に含まれかつ露光対象物の同一ライン上を露光すべき２つの露光素子を点灯する点灯ステップと、露光ヘッドの発光する側において露光ヘッドの並ぶ方向に移動するセンサボードを用いて２つの露光素子の点灯を検知する検知ステップと、２つの露光素子が露光対象物の同一ライン上を露光することができるよう補正するための補正量を、センサボードによる露光素子の点灯の検知結果に基づいて算出する補正ステップと、を備える。

図１は、本発明による自動補正装置におけるセンサボードの概略的な正面図である。

本発明による自動補正装置におけるセンサボード１１は、互いに平行に並ぶライン状の２つの光検知センサ３０Ａおよび３０Ｂならびに３０Ｃおよび３０Ｄが、露光ヘッドの並ぶ方向（図中、矢印で示す。）に対して所定の角度で配置されたセンサセットを２組（参照符号２０Ａおよび２０Ｂで示す。）有している。センサセット２０Ａ中の光検知センサ３０Ａおよび３０Ｂと、センサセット２０Ｂ中の光検知センサ３０Ｃおよび３０Ｄとは、露光ヘッドの並ぶ方向に対して異なる上記所定の角度を有するように、センサボード１１上に配置される。

また、本発明による自動補正装置は、露光対象基板の相対移動の方向に複数並ぶ露光ヘッド中の露光素子のうち、隣接する露光ヘッドに別々に含まれかつ露光対象基板の同一ライン上を露光すべき２つの露光素子、の点灯が検知可能となるように、センサボード１１を、露光ヘッドの発光する側において露光ヘッドの並ぶ方向に移動させる移動手段（図示せず）を備える。また、本発明による自動補正装置は、センサボード１１による上記２つの露光素子の点灯の検知結果に基づいて、これら２つの露光素子が露光対象基板の同一ライン上を露光することができるよう補正するための補正量を算出する補正手段（図示せず）を備える。

本発明によれば、露光ヘッドの取付け位置のズレを補正するための補正量を自動的に求めることができる。この補正量を用いて露光ヘッドの取付け位置を補正したり、あるいは、この補正量に基づいて直接露光装置に入力する露光データ自体を予め補正して十分な露光量を得ることができるようにすることも可能である。特に、直接露光によるパターニング方法は、リアルタイムに露光データを加工することも容易であることから、露光データ自体の補正は非常に効果的である。

図２は、本発明の実施例において、露光ヘッド中の露光素子の点灯について説明する図である。なお、直接露光装置の露光ヘッドがＤＭＤを用いて構成される場合、露光ヘッド中の露光素子は、ＤＭＤの微小ミラーである。

露光対象基板の相対移動の方向に複数並ぶ露光ヘッド中には、複数の露光素子が存在するが、本実施例では、これら複数の露光素子のうち、隣接する露光ヘッド２００−Ａおよび２００−Ｂに別々に含まれかつ露光対象基板の同一の露光ラインα上を露光すべき２つの露光素子ＱＡおよびＱＢ’のみを点灯させる。なお、ここでは、露光素子ＱＢ’は、露光ラインα上を露光素子ＱＡから距離Ｄだけ離れたＱＢ（点線の丸印で示す。）に位置することで、露光素子ＱＡとともに同一の露光ラインα上を露光できるよう設計されたにもかかわらず、何らかの原因で本来の設計上の位置からずれてしまったものであると仮定する。

なお、図２以降の図では、参照符号２００−Ａおよび２００−Ｂで示される２つの露光ヘッドは２つのみ示し、また、露光素子については点灯させる露光素子のみ（すなわち、参照符号ＱＡおよびＱＢ’で示される露光素子）を実線の丸印で示している。

本実施例では、図２を参照して説明したように２つの露光素子ＱＡおよびＱＢ’を点灯させ、図１を参照して説明したセンサボード１１を、各光検知センサの受光面が露光ヘッドの発光する側に対面するようにして、露光ヘッドの並ぶ方向に、移動させる。本実施例では、このための移動手段（図示せず）を備える。

図３〜７は、本発明の実施例において、センサボードの露光ヘッドに対する移動について説明する図である。

本実施例では、センサボード１１を、各光検知センサの受光面が露光ヘッドの発光する側に対面するようにして、露光ヘッドの並ぶ方向に、移動速度ｓで移動させる。

図３に示すように、隣接する露光ヘッド２００−Ａおよび２００−Ｂに別々に含まれかつ露光対象基板の同一の露光ラインα上を露光すべき２つの露光素子ＱＡおよびＱＢ’のみを点灯させておいて、露光ヘッドの並ぶ方向にセンサボード１１を移動させる。すると、センサボード１１が図４に示す位置に達したとき、センサセット２０Ｂの光検出センサ３０Ｄが露光素子ＱＡの点灯を検知する。露光素子ＱＢ’が、露光素子ＱＡと同一の露光ライン上である設計上の位置ＱＢ（図中、点線の丸印で示す。）にある場合は、センサセット２０Ｂ中の光検出センサ３０Ｄによる露光素子ＱＡの点灯の検知と同時に、センサセット２０Ｂ中にある光検出センサ３０Ｃも位置ＱＢにおいて露光素子の点灯を検知するが、しかしながらここでは当該露光素子は上述のように図中の位置ＱＢ’にずれてしまっていると仮定したので光検出センサ３０Ｃによる点灯の検知はない。

センサボード１１がさらに移動すると、図５に示すように、センサセット２０Ｂの光検出センサ３０Ｃが、露光素子ＱＢ’の点灯を検知する。すなわち露光素子ＱＢ’の位置ズレにより、同じセンサセット２０Ｂ中にある光検知センサ３０Ｃと光検知センサ３０Ｄとで露光素子の点灯の検知に時間差が生じる。この時間差をｔ１（以下、「検知時間差」と称する。）とする。

センサボード１１がさらに移動すると、図６に示すように、センサセット２０Ａの光検出センサ３０Ｂが、露光素子ＱＡの点灯を検知する。そしてセンサボード１１がさらに移動すると、図７に示すように、センサセット２０Ａの光検出センサ３０Ａが、露光素子ＱＢ’の点灯を検知する。上述のセンサセット２０Ｂの場合と同様に、露光素子ＱＢ’が、露光素子ＱＡと同一の露光ライン上である設計上の位置ＱＢにある場合は、センサセット２０Ａ中の光検出センサ３０Ｂによる露光素子ＱＡの点灯の検知と、センサセット２０Ａ中の光検出センサ３０Ａによる露光素子ＱＢ’の点灯の検知とが同時となるはずであるが、しかしながら露光素子ＱＢ’の位置ズレにより、同じセンサセット２０Ａ中にある光検知センサ３０Ａと光検知センサ３０Ｂとで露光素子の点灯の検知に時間差が生じる。この検知時間差をｔ２とする。

図８〜１０は、本発明の実施例において、検知時間差を２次元平面上に示す図である。ここで、２つの露光素子のうちの一方の露光素子を基準としたときの他方の露光素子の設計上の位置を原点としかつ同一ラインを１つの軸とする２次元平面を考える。すなわち、露光素子ＱＢ’の設計上の位置ＱＢは、露光素子ＱＡと同一の露光ライン上であるので、このＱＡとＱＢとを結ぶ同一ラインをｙ軸とし、かつ、ＱＢを原点とするような２次元平面が得られる。このとき、露光ヘッドの並ぶ方向は、２次元平面上でいえば、ｘ軸正の方向となる。なお、ＱＡとＱＢとの間の距離は、既に説明したようにＤとしている。

本実施例では、露光ヘッドの並ぶ方向に対する光検知センサの角度の正接（タンジェント）を、光検知センサの位置を２次元平面上に表した場合における直線式（１次関数）の傾きとする。例えば光検知センサ３０Ｃおよび３０Ｄの位置を２次元平面上の１次関数として表すとすると、光検知センサ３０Ｃおよび３０Ｄの傾きは４５度であることから、その傾きは１（＝ｔａｎ（４５°））である。

光検知センサ３０Ｃおよび３０Ｄが図４に示された状態にあるとき、すなわち光センサ３０Ｄが露光素子ＱＡを検知したときを、光検知センサ３０Ｃおよび３０Ｄの位置を２次元平面上の１次関数として表すと、図８に示すように、光検知センサ３０Ｃについてはｙ＝ｘ、光検知センサ３０Ｄについてはｙ＝ｘ−Ｄとなる。

センサボード１１は移動速度ｓで移動している下で、図４の状態から上記検知時間差ｔ１だけ時間が経過すると、図５に示すように光センサ３０Ｃが露光素子ＱＢ’を検知することになる。すなわち、光検知センサ３０Ｃおよび３０Ｄは、露光ヘッドの並ぶ方向に、すなわち図８に示す２次元平面上で言えばｘ軸正の方向に、図４の状態から距離ｄ１（＝ｓ×ｔ１）だけ平行移動したことになる。したがって、光検知センサ３０Ｃおよび３０Ｄが図５に示された状態にあるときは、光検知センサ３０Ｃおよび３０Ｄの位置を２次元平面上の１次関数として表すと、図８に示すように光検知センサ３０Ｃについてはｙ＝ｘ−ｄ１、光検知センサ３０Ｄについてはｙ＝ｘ−（ｄ１＋Ｄ）となる。ここで、ｄ１＞０である。

センサボード１１がさらに移動すると、図６に示すように、センサセット２０Ａの光検出センサ３０Ｂが、露光素子ＱＡの点灯を検知する。このとき、光検知センサ３０Ａおよび３０Ｂの位置を２次元平面上の１次関数として表すと、図９に示すように、光検知センサ３０Ａについてはｙ＝−（ｘ＋Ｄ）、光検知センサ３０Ｂについてはｙ＝−ｘとなる。

図６の状態から上記検知時間差ｔ２だけ時間が経過すると、図７に示すように光センサ３０Ａが露光素子ＱＢ’を検知することになる。すなわち、光検知センサ３０Ａおよび３０Ｂは、露光ヘッドの並ぶ方向に、すなわち図９に示す２次元平面上で言えばｘ軸正の方向に、図６の状態から距離ｄ２（＝ｓ×ｔ２）だけ平行移動したことになる。したがって、光検知センサ３０Ａおよび３０Ｂが図７に示された状態にあるときは、光検知センサ３０Ａおよび３０Ｂの位置を２次元平面上の１次関数として表すと、図９に示すように、光検知センサ３０Ａについてはｙ＝−（ｘ−ｄ２）、光検知センサ３０Ｂについてはｙ＝−｛ｘ−（ｄ２−Ｄ）｝となる。ここで、ｄ２＞０である。

以上より、露光素子ＱＢ’は、図８に示すｙ＝ｘ−ｄ１および図９に示すｙ＝−（ｘ−ｄ２）の２つの直線式上の位置に存在することがわかる。つまり、２次元平面上では図１０に示すようにこれら２つの直線式の交点Ｐ｛（ｄ１＋ｄ２）／２，（ｄ２−ｄ１）／２｝が露光素子ＱＢ’の位置となる。露光素子ＱＢ’の設計上の位置ＱＢは図８〜１０に示す２次元平面上では原点であるが、上述のようにしてセンサボード１１を用いて上記露光素子の点灯の検知時間差を求め、交点Ｐを算出すれば、露光素子ＱＢ’の設計上の位置ＱＢを基準とした実際の露光素子ＱＢ’の２次元平面上の位置を特定することができる。したがって、露光素子ＱＢ’が露光素子ＱＡと同一の露光ライン上に位置させるためには、露光素子ＱＢ’の位置を、ｘ軸正の方向へ｛−（ｄ１＋ｄ２）／２｝、ｙ軸正の方向へ｛−（ｄ２−ｄ１）／２｝だけずらすような補正を行えばよく、本実施例ではこの値を補正量とする。

以上説明したように、本実施例では、隣接する２つの露光ヘッドについて、センサボードの移動中に各光検知センサが露光素子の点灯を検知した時間のズレを各センサセットごとに算出してこれを検知時間差とする。そして、これら２つの検知時間差に基づいて、一方の露光ヘッドに対する他方の露光ヘッドの位置ズレを補正するための補正量を算出する。この補正量を用いて、露光ヘッドの取付け位置をずらすハードウェア的な補正をしたり、あるいは、この補正量に基づいて直接露光装置に入力する露光データ自体を予め補正するソフトウェア的な補正をすることができる。特に、直接露光によるパターニング方法は、リアルタイムに露光データを加工することも容易であることから、露光データ自体を補正するソフトウェア的な補正は非常に効果的である。

図１１は、本発明の実施例による、複数の露光ヘッドに対する補正量の算出について説明する図である。図中、丸印は点灯させる露光素子を示す。

上述の図２〜１０では、２つの露光ヘッドについて、本発明による補正量の具体的な算出処理について説明したが、２以上の複数の露光ヘッドについても同様の処理を実行することにより、各露光ヘッドごとの補正量を算出することができる。すなわち、図１１に示すように、露光ヘッド２００−Ａ、２００−Ｂ、２００−Ｃ、…、２００−Ｎのそれぞれについて上述の関係を有するように露光素子を点灯し、そして、センサボード１１を、露光ヘッド２００−Ａ、２００−Ｂ、２００−Ｃ、…、２００−Ｎの発光する側においてこれら露光ヘッドの並ぶ方向に移動させ、センサセット２０Ａおよび２０Ｂごとに、検知時間差を求める。この検知時間差に基づいて、一方の露光ヘッドに対する他方の露光ヘッドの位置ズレを補正するための補正量を算出する。例えば、露光ヘッド２００−Ａを基準に露光ヘッド２００−Ｂの位置ズレを求め、これを補正するための補正量を算出する。露光ヘッド２００−Ｂを基準に露光ヘッド２００−Ｃの位置ズレを求め、これを補正するための補正量を算出する。以上を繰り返すことにより、２以上の複数の露光ヘッドに対してもその位置ズレを補正するための補正量を算出することができる。

例えば、補正量に基づいて直接露光装置に入力する露光データ自体を補正するソフトウェア的な補正をする場合は、センサボードの移動中に、既に算出された補正量に基づいて当該露光ヘッドの位置ズレ分を補正した露光データを生成するとともに、次の露光ヘッドの位置ズレのための補正量の算出についても行うといったような、いわゆる並列処理も可能であり、効率的な自動補正を実現可能である。図１２は、本発明の実施例による自動補正装置の一例を示すブロック図である。センサボード１１により得られた検知時間差を用いて、計算機１２は、露光ヘッドの位置ズレを求め、これを補正するための補正量を算出する。計算機１２は、算出された補正量に基づいて露光データを補正し、これを対応する露光ヘッド制御装置１３−Ａ、１３−Ｂ、１３−Ｃ、…、１３−Ｎに供給する。

なお、上述の本実施例では、光検知センサ３０Ａおよび３０Ｂは、センサセット２０Ａでは１３５度、センサセット２０Ｂでは４５度といったように、各センサセットごとで異なる所定の角度を有するようにセンサボード１１上に配置されるが、これらの角度はあくまでも一例であり、その他の角度であってもよい。図１３は、本発明の実施例におけるセンサボードの第１の変形例を示す正面図である。この図では一例として、露光ヘッドの並ぶ方向に対し、センサセット２０Ａについては６０度、センサセット２０Ｂについては４５度となるように各光検知センサ３０Ａ〜３０Ｄを配置したものを示している。この場合、センサセット２０Ａ中の光検知センサ３０Ａおよび３０Ｂを２次元平面上の１次関数として表すならば、その傾きは２（＝ｔａｎ（６０°））となる。

また、上述の本実施例では、センサセット２０Ａとセンサセット２０Ｂとは、露光ヘッドの並ぶ方向に横並びでセンサボード１１上に配置したが、互いに重ねて配置してもよい。図１４は、本発明の実施例におけるセンサボードの第２の変形例を示す正面図である。この図では一例として、光検知センサ３０Ａと３０Ｃ、および光検知センサ３０Ｂと３０Ｄとがそれぞれその中心点で十字に交わるようセンサボード１１上に設けられる。ただし、隣接する露光ヘッドに別々に含まれかつ露光対象基板の同一の露光ライン上を露光すべき２つの露光素子のみを点灯させた場合において、これら２つの露光素子が、設計通り同一の露光ラインを露光できる位置にある場合すなわち位置ズレの存在しない場合は、上述のような検知時間差は計測されない。つまり、検知時間差が計測されなかった場合は、露光ヘッドの位置ズレはなく、設計通り正常な位置にあると判断できる。本変形例によれば、センサボード１１を小型化することができる利点がある。

図１５は、本発明の実施例による自動補正装置におけるセンサボードの一具体例を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

センサセット２０Ａとセンサセット２０Ｂとは、露光ヘッドの並ぶ方向に横並びでセンサボード１１上に配置される。より具体的には、センサボード中にセンサセット２０Ａおよび２０Ｂが配置されている。このうち、センサセット２０Ａについては、互いに平行に並ぶライン状の２つのスリット２９Ａおよび２９Ｂが、露光ヘッドの並ぶ方向（図中、矢印で示す。）に対して１３５度の角度を有するように、センサボード１１上に設けられており、各スリット２９Ａおよび２９Ｂの下には光検知センサ３０Ａおよび３０Ｂが配置されている。一方、センサセット２０Ｂについては、互いに平行に並ぶライン状の２つのスリット２９Ｃおよび２９Ｄが、露光ヘッドの並ぶ方向に対して４５度の角度を有するように、センサボード１１上に設けられており、各スリット２９Ｃおよび２９Ｄの下には光検知センサ３０Ｃおよび３０Ｄが配置されている。このように、各光検知センサ３０Ａ〜３０Ｄは、受光面がスリット状に露光するようセンサ本体の受光面上にスリット２９Ａ〜２９Ｄがそれぞれ設けられることでライン状に形成される。このようなセンサボード１１を、スリット２９Ａ〜２９Ｄが開いた側が露光ヘッドの発光する側に対面するようにして、露光ヘッドの並ぶ方向に移動させる。

本発明は、露光対象物（露光対象基板）の相対移動の方向に対して傾斜して２次元配列された露光素子を有する露光ヘッドが、この相対移動の方向に直交する方向に複数並ぶ直接露光装置において、露光ヘッドの位置ズレを補正するための補正量の自動生成に適用することができる。

本発明により求めた補正量を用いて露光ヘッドの取付け位置を補正したり、あるいは、この補正量に基づいて直接露光装置に入力する露光データ自体を予め補正して十分な露光量を得ることができるようにすることが可能である。特に直接露光装置では、リアルタイムに露光データを加工することも容易であることから、露光データ自体の補正は非常に効果的である。また、補正量に基づいて直接露光装置に入力する露光データ自体を補正するソフトウェア的な補正をする場合は、センサボードの移動中に、既に算出された補正量に基づいて当該露光ヘッドの位置ズレ分を補正した露光データを生成するとともに、次の露光ヘッドの位置ズレのための補正量の算出についても行うといったような並列処理も可能であり、より効率的な自動補正を実現可能である。

本発明による自動補正装置におけるセンサボードの概略的な正面図である。 本発明の実施例において、露光ヘッド中の露光素子の点灯について説明する図である。 本発明の実施例において、センサボードの露光ヘッドに対する移動について説明する図（その１）である。 本発明の実施例において、センサボードの露光ヘッドに対する移動について説明する図（その２）である。 本発明の実施例において、センサボードの露光ヘッドに対する移動について説明する図（その３）である。 本発明の実施例において、センサボードの露光ヘッドに対する移動について説明する図（その４）である。 本発明の実施例において、センサボードの露光ヘッドに対する移動について説明する図（その５）である。 本発明の実施例において、検知時間差を２次元平面上に示す図（その１）である。 本発明の実施例において、検知時間差を２次元平面上に示す図（その２）である。 本発明の実施例において、検知時間差を２次元平面上に示す図（その３）である。 本発明の実施例による、複数の露光ヘッドに対する補正量の算出について説明する図である。 本発明の実施例による自動補正装置の一例を示すブロック図である。 本発明の実施例におけるセンサボードの第１の変形例を示す正面図である。 本発明の実施例におけるセンサボードの第２の変形例を示す正面図である。 本発明の実施例による自動補正装置におけるセンサボードの一具体例を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 直接露光システムを概略的に示す図である。 従来例の直接露光装置の露光ヘッドを例示する図である。

符号の説明

１１ センサボード
１２ 計算機
１３−Ａ、１３−Ｂ、１３−Ｃ、１３−Ｎ 露光ヘッド制御装置
２０Ａ、２０Ｂ センサセット
２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ、２９Ｄ スリット
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ 光検知センサ
２００−Ａ、２００−Ｂ、２００−Ｃ、２００−Ｎ 露光ヘッド

Claims (13)

1. 露光対象物の相対移動の方向に対して傾斜して２次元配列された露光素子を有する露光ヘッドが、前記相対移動の方向に直交する方向に複数並ぶ直接露光装置の自動補正方法であって、
   前記露光素子のうち、隣接する前記露光ヘッドに別々に含まれかつ前記露光対象物の同一ライン上を露光すべき２つの露光素子を点灯する点灯ステップと、
   前記露光ヘッドの発光する側において前記露光ヘッドの並ぶ方向に移動するセンサを用いて前記２つの露光素子の点灯を検知する検知ステップと、
   前記２つの露光素子が前記露光対象物の同一ライン上を露光することができるよう補正するための補正量を、前記センサによる前記露光素子の点灯の検知結果に基づいて算出する補正ステップと、
   を備えることを特徴とする自動補正方法。
2. 前記センサは、センサボードと、互いに平行に並ぶライン状の２つの光検知センサが前記露光ヘッドの並ぶ方向に対して所定の角度で配置された２組のセンサセットとを有し、
   光検知センサは、各前記センサセットごとで異なる前記所定の角度を有するように前記センサボード上に配置される請求項２に記載の自動補正方法。
3. 各前記センサセットは、前記センサボード上に、前記露光ヘッドの並ぶ方向に横並びで配置される請求項２に記載の自動補正方法。
4. 各前記センサセットは、前記センサボード上に、互いに重なって配置される請求項２に記載の自動補正方法。
5. 前記補正ステップは、
   前記センサボードの移動中に各前記光検知センサが前記露光素子の点灯を検知した時間のズレを、検知時間差として各前記センサセットごとに算出し、これら２つの検知時間差に基づいて、前記補正量を算出する請求項２に記載の自動補正方法。
6. 前記補正ステップは、
   各前記センサセットごとの前記検知時間差に前記センサボードの移動速度をそれぞれ乗算し、各センサセットごとの乗算値を算出する第１の計算ステップと、
   前記２つの露光素子のうちの一方の露光素子を基準としたときの他方の露光素子の設計上の位置を原点としかつ前記同一ラインを１つの軸とする２次元平面上において、前記所定の角度の正接を傾きとしかつ前記乗算値を切片とするような１次関数を、各前記センサセットごとに算出する第２の計算ステップと、
   前記２次元平面上における２つの前記１次関数の交点を算出する第３の計算ステップと、
   前記交点の各座標値にマイナス１をそれぞれ乗算して得られた各値を、前記補正量とする第４の計算ステップと、を備える請求項５に記載の自動補正方法。
7. 露光対象物の相対移動の方向に対して傾斜して２次元配列された露光素子を有する露光ヘッドを、前記相対移動の方向に直交する方向に複数備える直接露光装置のための自動補正装置であって、
   互いに平行に並ぶライン状の２つの光検知センサが前記露光ヘッドの並ぶ方向に対して所定の角度で配置されたセンサセットを２組有するセンサであって、光検知センサが、各前記センサセットごとで異なる前記所定の角度を有するように配置されるセンサと、
   前記露光素子のうち、隣接する前記露光ヘッドに別々に含まれかつ前記露光対象物の同一ライン上を露光すべき２つの露光素子の点灯が検知可能となるように、前記センサを、前記露光ヘッドの発光する側において前記露光ヘッドの並ぶ方向に移動させる移動手段と、
   を備えることを特徴とする自動補正装置。
8. 各前記センサセットは、センサボード上に、前記露光ヘッドの並ぶ方向に横並びで配置される請求項７に記載の自動補正装置。
9. 各前記センサセットは、センサボード上に、互いに重なって配置される請求項７に記載の自動補正装置。
10. 前記光検知センサは、センサ本体の受光面上にスリットが設けられることでライン状に形成される請求項７に記載の自動補正装置。
11. 前記センサによる前記２つの露光素子の点灯の検知結果に基づいて、前記２つの露光素子が前記露光対象物の同一ライン上を露光することができるよう補正するための補正量を算出する補正手段をさらに備える請求項７に記載の自動露光装置。
12. 前記補正手段は、
    前記センサボードの移動中に各前記光検知センサが前記露光素子の点灯を検知した時間のズレを、検知時間差として各前記センサセットごとに算出し、これら２つの検知時間差に基づいて、前記補正量を算出する請求項１１に記載の自動補正装置。
13. 前記補正手段は、
    各前記センサセットごとの前記検知時間差に、前記センサボードの移動速度をそれぞれ乗算し、各センサセットごとの乗算値を算出する第１の計算手段と、
    前記２つの露光素子のうちの一方の露光素子を基準としたときの他方の露光素子の設計上の位置を原点としかつ前記同一ラインを１つの軸とする２次元平面上において、前記所定の角度の正接を傾きとしかつ前記乗算値を切片とするような１次関数を、各前記センサセットごとに算出する第２の計算手段と、
    前記２次元平面上における２つの前記１次関数の交点を算出する第３の計算手段と、
    前記交点の各座標値にマイナス１をそれぞれ乗算して得られた各値を、前記補正量とする第４の計算手段と、を備える請求項１２に記載の自動補正装置。

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