JP2007058207A - Plotting method and device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力された描画点データに基づいて基板上に描画点を形成する描画ヘッドを、基板に対して相対的に移動させ、その移動に応じて描画ヘッドにより基板上に描画点を順次形成して画像を描画する描画方法および装置に関するものである。 The present invention moves a drawing head for forming a drawing point on a substrate based on input drawing point data relative to the substrate, and sequentially draws the drawing point on the substrate by the drawing head according to the movement. The present invention relates to a drawing method and apparatus for forming and drawing an image.
従来、プリント配線板やフラットパネルディスプレイの基板に所定のパターンを記録する装置として、フォトリソグラフの技術を利用した露光装置が種々提案されている。 Conventionally, various exposure apparatuses using a photolithographic technique have been proposed as apparatuses for recording a predetermined pattern on a printed wiring board or a flat panel display substrate.
上記のような露光装置としては、たとえば、フォトレジストが塗布された基板上に光ビームを主走査および副走査方向に走査させるとともに、その光ビームを、配線パターンを表す露光画像データに基づいて変調することにより配線パターンを形成する露光装置が提案されている。 As an exposure apparatus as described above, for example, a light beam is scanned in a main scanning direction and a sub scanning direction on a substrate coated with a photoresist, and the light beam is modulated based on exposure image data representing a wiring pattern. An exposure apparatus that forms a wiring pattern by doing so has been proposed.
また、上記のような露光装置として、たとえば、デジタル・マイクロミラー・デバイス(以下「DMD」という。)等の空間光変調素子を利用し、露光画像データに応じて空間光変調素子により光ビームを変調して露光を行う露光装置が提案されている。 Further, as the above exposure apparatus, for example, a spatial light modulation element such as a digital micromirror device (hereinafter referred to as “DMD”) is used, and a light beam is emitted by the spatial light modulation element in accordance with exposure image data. There has been proposed an exposure apparatus that performs exposure with modulation.
そして、上記のようなDMDを用いた露光装置としては、たとえば、DMDを露光面に対して相対的に移動させるとともに、その移動に応じてDMDの多数のマイクロミラーに対応した多数の露光点データを入力し、DMDのマイクロミラーに対応した露光点群を時系列に順次形成することにより所望の露光画像を露光面に形成する露光装置が提案されている(たとえば特許文献1参照)。 As an exposure apparatus using the DMD as described above, for example, the DMD is moved relative to the exposure surface, and a lot of exposure point data corresponding to a number of micromirrors of the DMD according to the movement. An exposure apparatus has been proposed that forms a desired exposure image on an exposure surface by sequentially forming time-series exposure point groups corresponding to DMD micromirrors (see, for example, Patent Document 1).
ここで、上記のような露光装置を用いて基板上に所定の配線パターンなどを露光する際には、基板上の所望の位置に所望の配線パターンを露光する必要があり、高精度な位置あわせが必要となってくる。 Here, when exposing a predetermined wiring pattern or the like on the substrate using the exposure apparatus as described above, it is necessary to expose the desired wiring pattern at a desired position on the substrate. Will be needed.
しかしながら、たとえば、設置環境から露光装置に伝わる振動の影響などによって、露光面に対するDMDの相対的な位置が一時的にずれる場合があり、露光画像の品質が劣化する問題がある。 However, for example, the relative position of the DMD with respect to the exposure surface may be temporarily shifted due to the influence of vibration transmitted from the installation environment to the exposure apparatus, and there is a problem that the quality of the exposure image is deteriorated.
そこでこの問題を解決するため、DMDの設置された露光ヘッドおよび基板を載置するステージをアクティブ型もしくはパッシブ型の除振装置の上に設置する方法が知られている(たとえば、特許文献2参照)。 In order to solve this problem, a method is known in which an exposure head having a DMD and a stage on which a substrate is placed are placed on an active or passive vibration isolator (see, for example, Patent Document 2). ).
しかしながら、露光装置が大型になり重量が重くなると、除振装置のコストが非常に高くなるという問題がある。 However, when the exposure apparatus becomes large and heavy, there is a problem that the cost of the vibration isolator becomes very high.
本発明は、上記事情に鑑み、上記露光装置のような描画方法および装置において、コストアップを招くことなく、上記のような振動の影響による画像品質の劣化を抑制することができる描画方法および装置を提供することを目的とするものである。 In view of the above circumstances, the present invention provides a drawing method and apparatus that can suppress degradation of image quality due to the influence of vibration as described above, without causing an increase in cost, in the drawing method and apparatus such as the exposure apparatus. Is intended to provide.
本発明の描画方法は、入力された描画点データに基づいて基板上に描画点を形成する描画ヘッドを、基板に対して相対的に移動させ、その移動に応じて描画ヘッドにより基板上に描画点を順次形成して画像を描画する描画方法において、画像の描画中における、基板および描画ヘッドの相対的な位置ずれを取得し、その取得した位置ずれに基づいて、描画ヘッドの描画点の形成位置を補正することを特徴とする。 According to the drawing method of the present invention, a drawing head for forming a drawing point on a substrate based on inputted drawing point data is moved relative to the substrate, and drawing is performed on the substrate by the drawing head according to the movement. In a drawing method in which dots are sequentially formed to draw an image, a relative positional deviation between the substrate and the drawing head during image drawing is acquired, and a drawing point of the drawing head is formed based on the acquired positional deviation. The position is corrected.
また、上記本発明の描画方法においては、画像の描画中における、基板および描画ヘッドの上記移動方向についての相対的な位置ずれを取得するとともに、基板および描画ヘッドの上記移動方向に直交する方向についての相対的な位置ずれを取得するようにすることができる。 また、画像の描画中における、基板が載置されたステージの上記移動方向についての位置と描画ヘッドの上記移動方向についての位置とを取得し、上記ステージの移動方向についての位置と上記描画ヘッドの移動方向についての位置とに基づいて上記移動方向についての相対的な位置ずれを取得するようにすることができる。 In the drawing method of the present invention, a relative positional shift in the moving direction of the substrate and the drawing head during image drawing is acquired, and a direction orthogonal to the moving direction of the substrate and the drawing head is obtained. It is possible to acquire the relative positional deviation of the. Further, during the image drawing, the position of the stage on which the substrate is placed in the moving direction and the position of the drawing head in the moving direction are acquired, and the position of the stage in the moving direction and the position of the drawing head are acquired. Based on the position in the movement direction, the relative displacement in the movement direction can be acquired.
また、画像の描画中における、基板が載置されたステージの上記移動方向についての位置を取得した結果を、上記ステージの位置制御と上記移動方向についての相対的な位置ずれの取得との両方に用いるようにすることができる。 In addition, during the image drawing, the result of acquiring the position of the stage on which the substrate is placed in the moving direction is used for both the position control of the stage and the acquisition of the relative positional deviation in the moving direction. Can be used.
また、画像の描画中における、基板が載置されたステージの上記移動方向に直交する方向ついての位置と上記描画ヘッドの上記移動方向に直交する方向ついての位置とを取得し、上記ステージの移動方向に直交する方向ついての位置と上記描画ヘッドの移動方向に直交する方向ついての位置とに基づいて上記移動方向に直交する方向ついての相対的な位置ずれを取得するようにすることができる。 Further, during the image drawing, the position of the stage on which the substrate is placed is obtained in a direction perpendicular to the moving direction and the position of the drawing head in the direction perpendicular to the moving direction, and the stage is moved. Based on the position in the direction orthogonal to the direction and the position in the direction orthogonal to the moving direction of the drawing head, the relative positional deviation in the direction orthogonal to the moving direction can be acquired.
また、画像の描画中における、基板が載置されたステージの上記移動方向に直交する方向についての位置を取得した結果を、上記ステージの位置制御と上記移動方向に直交する方向についての相対的な位置ずれの取得との両方に用いるようにすることができる。 Further, during the image drawing, the result of acquiring the position in the direction orthogonal to the moving direction of the stage on which the substrate is placed is obtained as a result of the relative position control in the direction orthogonal to the moving direction. It can be used for both acquisition of misalignment.
また、上記移動方向についての相対的な位置ずれに基づいて描画ヘッドの描画点の形成タイミングを制御することにより描画点の形成位置の補正を行うようにすることができる。 Further, the drawing point formation position can be corrected by controlling the drawing point formation timing of the drawing head based on the relative positional deviation in the moving direction.
また、上記移動方向についての相対的な位置ずれを抑制するよう上記基板が載置されたステージを制御するようにすることができる。 Further, the stage on which the substrate is placed can be controlled so as to suppress a relative positional shift in the moving direction.
また、上記移動方向に直交する方向についての相対的な位置ずれに基づいて、描画点データからなる画像を表す画像データに対し、上記直交する方向に対応する方向についてシフト処理を施すことにより描画点の形成位置の補正を行うようにすることができる。 Further, based on the relative displacement in the direction orthogonal to the moving direction, the drawing point is obtained by performing shift processing in the direction corresponding to the orthogonal direction on the image data representing the image made up of the drawing point data. It is possible to correct the formation position.
また、移動方向に直交する方向についての相対的な位置ずれを抑制するよう基板が載置されたステージを制御するようにすることができる。 In addition, the stage on which the substrate is placed can be controlled so as to suppress relative displacement in the direction orthogonal to the moving direction.
また、描画ヘッドを、ビーム光を射出してそのビーム光を基板上に照射することによって描画点を形成するものとするとともに、描画ヘッドから射出されたビーム光の照射位置を上記移動方向に直交する方向について移動可能な光学系を設け、上記移動方向に直交する方向についての相対的な位置ずれに基づいて、光学系によってビーム光の照射位置を上記移動方向に直交する方向に移動させることによって描画点の形成位置の補正を行うようにすることができる。 Further, the drawing head emits light beam and irradiates the beam light on the substrate to form a drawing point, and the irradiation position of the light beam emitted from the drawing head is orthogonal to the moving direction. By providing an optical system that can move in the direction to be moved, and by moving the irradiation position of the beam light in the direction orthogonal to the moving direction by the optical system based on the relative positional deviation in the direction orthogonal to the moving direction. The formation position of the drawing point can be corrected.
また、描画ヘッドを複数設け、各描画ヘッドおよび基板の相対的な位置関係に基づいて、各描画ヘッド毎の上記相対的な位置ずれを取得するようにすることができる。 In addition, a plurality of drawing heads can be provided, and the relative positional deviation for each drawing head can be acquired based on the relative positional relationship between each drawing head and the substrate.
本発明の描画装置は、入力された描画点データに基づいて基板上に描画点を形成する描画ヘッドを、基板に対して相対的に移動させ、その移動に応じて描画ヘッドにより基板上に描画点を順次形成して画像を描画する描画装置において、画像の描画中における、基板および描画ヘッドの相対的な位置ずれを取得する位置ずれ取得手段と、位置ずれ取得手段により取得された位置ずれに基づいて、描画ヘッドの描画点の形成位置を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。 The drawing apparatus of the present invention moves a drawing head for forming a drawing point on a substrate based on inputted drawing point data relative to the substrate, and draws on the substrate by the drawing head according to the movement. In a drawing apparatus that sequentially forms dots and draws an image, a position shift acquisition unit that acquires a relative position shift between the substrate and the drawing head during image drawing, and a position shift acquired by the position shift acquisition unit And a correction means for correcting the formation position of the drawing point of the drawing head.
また、上記本発明の描画装置においては、位置ずれ取得手段を、画像の描画中における、基板および描画ヘッドの上記移動方向についての相対的な位置ずれを取得するとともに、基板および描画ヘッドの上記移動方向に直交する方向についての相対的な位置ずれを取得するものとすることができる。 また、位置ずれ取得手段を、画像の描画中における、基板が載置されたステージの上記移動方向についての位置と描画ヘッドの上記移動方向についての位置とを取得し、上記ステージの移動方向についての位置と上記描画ヘッドの移動方向についての位置とに基づいて上記移動方向についての相対的な位置ずれを取得するものとすることができる。 In the drawing apparatus of the present invention, the positional deviation acquisition means acquires the relative positional deviation in the movement direction of the substrate and the drawing head during image drawing, and the movement of the substrate and the drawing head. It is possible to acquire a relative displacement in a direction orthogonal to the direction. Further, the position deviation acquisition means acquires the position in the moving direction of the stage on which the substrate is placed and the position in the moving direction of the drawing head during the drawing of the image. Based on the position and the position of the drawing head in the moving direction, the relative displacement in the moving direction can be acquired.
また、画像の描画中における、基板が載置されたステージの上記移動方向についての位置を取得した結果を、上記ステージの位置制御と上記移動方向についての相対的な位置ずれの取得との両方に用いるようにすることができる。 In addition, during the image drawing, the result of acquiring the position of the stage on which the substrate is placed in the moving direction is used for both the position control of the stage and the acquisition of the relative positional deviation in the moving direction. Can be used.
また、位置ずれ取得手段を、画像の描画中における、基板が載置されたステージの上記移動方向に直交する方向ついての位置と上記描画ヘッドの上記移動方向に直交する方向ついての位置とを取得し、上記ステージの移動方向に直交する方向ついての位置と上記描画ヘッドの移動方向に直交する方向ついての位置とに基づいて上記移動方向に直交する方向ついての相対的な位置ずれを取得するものとすることができる。 Further, the position shift acquisition means acquires the position in the direction orthogonal to the moving direction of the stage on which the substrate is placed and the position in the direction orthogonal to the moving direction of the drawing head during image drawing. And obtaining a relative positional deviation in the direction orthogonal to the moving direction based on the position in the direction orthogonal to the moving direction of the stage and the position in the direction orthogonal to the moving direction of the drawing head. It can be.
また、画像の描画中における、基板が載置されたステージの上記移動方向に直交する方向についての位置を取得した結果を、上記ステージの位置制御と上記移動方向に直交する方向についての相対的な位置ずれの取得との両方に用いるようにすることができる。 Further, during the image drawing, the result of acquiring the position in the direction orthogonal to the moving direction of the stage on which the substrate is placed is obtained as a result of the relative position control in the direction orthogonal to the moving direction. It can be used for both acquisition of misalignment.
また、補正手段を、上記移動方向についての相対的な位置ずれに基づいて描画ヘッドの描画点の形成タイミングを制御することにより描画点の形成位置の補正を行うものとすることができる。 また、補正手段を、上記移動方向についての相対的な位置ずれを抑制するよう基板が載置されたステージを制御するものとすることができる。 Further, the correction means can correct the drawing point formation position by controlling the drawing point formation timing of the drawing head based on the relative positional deviation in the moving direction. Further, the correction means can control the stage on which the substrate is placed so as to suppress relative displacement in the moving direction.
また、補正手段を、上記移動方向に直交する方向についての相対的な位置ずれに基づいて、描画点データからなる画像を表す画像データに対し、上記直交する方向に対応する方向についてシフト処理を施すことにより描画点の形成位置の補正を行うものとすることができる。 また、補正手段を、上記移動方向に直交する方向についての相対的な位置ずれを抑制するよう基板が載置されたステージを制御するものとすることができる。 Further, the correction means performs a shift process in the direction corresponding to the orthogonal direction on the image data representing the image made up of the drawing point data based on the relative positional deviation in the direction orthogonal to the moving direction. Thus, the drawing point formation position can be corrected. Further, the correction means can control the stage on which the substrate is placed so as to suppress a relative positional shift in the direction orthogonal to the moving direction.
また、描画ヘッドを、ビーム光を射出してそのビーム光を基板上に照射することによって描画点を形成するものとするとともに、描画ヘッドから射出されたビーム光の照射位置を上記移動方向に直交する方向について移動可能な光学系をさらに有するものとし、補正手段を、上記移動方向に直交する方向についての相対的な位置ずれに基づいて、光学系によってビーム光の照射位置を上記移動方向に直交する方向に移動させることによって描画点の形成位置の補正を行うものとすることができる。 Further, the drawing head emits light beam and irradiates the beam light on the substrate to form a drawing point, and the irradiation position of the light beam emitted from the drawing head is orthogonal to the moving direction. An optical system that is movable in the direction of movement, and the correction means uses the optical system to make the irradiation position of the beam light orthogonal to the movement direction based on the relative positional deviation in the direction orthogonal to the movement direction. The drawing point formation position can be corrected by moving in the direction of movement.
また、描画ヘッドを複数有するものとし、位置ずれ取得手段を、各描画ヘッドおよび基板の相対的な位置関係に基づいて、各描画ヘッド毎の上記相対的な位置ずれを取得するものとすることができる。 Further, it is assumed that there are a plurality of drawing heads, and the positional deviation acquisition means acquires the relative positional deviation for each drawing head based on the relative positional relationship between each drawing head and the substrate. it can.
本発明の描画方法および装置によれば、画像の描画中における、基板および描画ヘッドの相対的な位置ずれを取得し、その取得した位置ずれに基づいて、描画ヘッドの描画点の形成位置を補正するようにしたので、たとえば、設置環境からの振動の影響などによって、基板および描画ヘッドの相対的な位置がずれた場合においても、その位置ずれ応じてリアルタイムに描画点の形成位置を補正し、基板上の所望の位置に画像を描画することができ、上記のような画像品質の劣化を抑制することができる。 According to the drawing method and apparatus of the present invention, the relative positional deviation between the substrate and the drawing head during image drawing is obtained, and the drawing point formation position of the drawing head is corrected based on the obtained positional deviation. So, for example, even if the relative position of the substrate and the drawing head is displaced due to the influence of vibration from the installation environment, the formation position of the drawing point is corrected in real time according to the displacement, An image can be drawn at a desired position on the substrate, and deterioration of the image quality as described above can be suppressed.
以下、図面を参照して本発明の描画方法および装置の第1の実施形態を用いた露光装置について詳細に説明する。 Hereinafter, an exposure apparatus using the first embodiment of the drawing method and apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の第1の実施形態を用いた露光装置は、基板を搬送する移動ステージの変位量を予め測定して求めておくとともに、基板上への露光中に、たとえば、外乱などによって生じた移動ステージの変位量をリアルタイムに測定し、上記予め測定された変位量とリアルタイムに測定された変位量との両方を考慮して、基板上の所望の位置に所望の露光画像が露光されるようにしたものである。 In the exposure apparatus using the first embodiment of the present invention, the displacement amount of the moving stage that transports the substrate is determined in advance, and the movement caused by, for example, disturbance during exposure onto the substrate is obtained. The displacement amount of the stage is measured in real time, and the desired exposure image is exposed at a desired position on the substrate in consideration of both the previously measured displacement amount and the displacement amount measured in real time. It is a thing.
まずは、本発明の第1の実施形態を用いた露光装置の概略構成について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態を用いた露光装置の概略構成を示す斜視図である。 First, a schematic configuration of an exposure apparatus using the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an exposure apparatus using the first embodiment of the present invention.
露光装置10は、図1に示すように、基板12を表面に吸着して保持する平板状の移動ステージ14を備えている。そして、4本の脚部16に支持された厚い板状の設置台18の上面には、ステージ移動方向に沿って延びた2本のガイド20が設置されている。移動ステージ14は、その長手方向がステージ移動方向を向くように配置されると共に、ガイド20によって往復移動可能に支持されている。そして、露光装置10は、移動ステージ14をステージ移動方向に移動させる移動機構(図示省略)と、移動ステージ14の移動にともなってパルス信号を出力するリニアエンコーダ(図示省略)とを備えており、リニアエンコーダのパルス信号を検出することにより移動ステージ14の位置情報および走査速度が検出可能になっている。
As shown in FIG. 1, the exposure apparatus 10 includes a flat moving
そして、移動ステージ14の上面には、基板12が位置決めされるようになっており、さらに、移動ステージ14上面の基板12の一方の脇には、Y方向に沿って所定の間隔(本実施形態では、50.0mm間隔)毎にマーキング13が設けられている。
The
また、設置台18の中央部には、移動ステージ14の移動経路を跨ぐようにコの字状のゲート22が設けられている。コの字状のゲート22の端部の各々は、設置台18の両側面に固定されている。このゲート22を挟んで一方の側にはスキャナ24が設けられ、他方の側には基板12の先端および後端と、移動ステージ14上におけるマーキング13とを撮像するための複数のカメラ26が設けられている。
In addition, a U-shaped gate 22 is provided at the center of the installation table 18 so as to straddle the moving path of the moving
スキャナ24およびカメラ26はゲート22に各々取り付けられて、移動ステージ14の移動経路の上方に固定配置されている。
The
スキャナ24は、図2および図3(B)に示すように、2行5列の略マトリックス状に配列された10個の露光ヘッド30(30A〜30J)を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3B, the
各露光ヘッド30の内部には、図4に示すように入射された光ビームを空間変調する空間光変調素子(SLM)であるデジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)36が設けられている。DMD36は、マイクロミラー38が直交する方向に2次元状に多数配列されたものであり、そのマイクロミラー38の列方向が走査方向と所定の設定傾斜角度θ(0°<θ<90°)をなすように取り付けられている。したがって、各露光ヘッド30による露光エリア32は、走査方向に対して傾斜した矩形状のエリアとなる。そして、移動ステージ14の移動に伴い、所定のタイミングで各露光ヘッド30により基板12上へ複数の光ビームを照射することによって、図3(A)に示すように、露光ヘッド30ごとの帯状の露光済み領域34が形成される。なお、各露光ヘッド30に光ビームを入射する光源については図示省略してあるが、たとえば、レーザ光源などを利用することができる。
Inside each
露光ヘッド30の各々に設けられたDMD36は、マイクロミラー38単位でオン/オフ制御され、基板12には、DMD36のマイクロミラー38に対応したドットパターン(黒/白)が露光される。前述した帯状の露光済み領域34は、図4に示すマイクロミラー38に対応した2次元配列されたドットによって形成される。また、上記のようにDMD36を走査方向に対して傾斜することによって、上記走査方向に直交する方向に並ぶ露光点の間隔をより狭くすることができ、高解像度化を図ることができる。なお、傾斜角度の調整のバラツキによって、利用しないドットが存在する場合もあり、たとえば、図4では、斜線としたドットは利用しないドットとなり、このドットに対応するDMD36におけるマイクロミラー38は常にオフ状態となる。
The
また、図3(A)および(B)に示すように、帯状の露光済み領域34のそれぞれが、隣接する露光済み領域34と部分的に重なるように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド30の各々は、その配列方向に所定間隔ずらして配置されている。このため、たとえば、1行目の最も左側に位置する露光エリア32A、露光エリア32Aの右隣に位置する露光エリア32Cとの間の露光できない部分は、2行目の最も左側に位置する露光エリア32Bにより露光される。同様に、露光エリア32Bと、露光エリア32Bの右隣に位置する露光エリア32Dとの間の露光できない部分は、露光エリア32Cにより露光される。
Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, the exposure heads of the respective rows arranged in a line so that each of the strip-shaped exposed
次に、露光装置10の電気的構成について説明する。 Next, the electrical configuration of the exposure apparatus 10 will be described.
露光装置10は、図5に示すように、露光すべき露光画像を表す露光画像データが入力される露光画像データ入力部40と、露光画像データ入力部40に入力された露光画像データを、露光ヘッド30毎の分割露光画像データに分割する露光画像データ分割部41と、露光画像データ分割部41により分割された各露光ヘッド30毎の分割露光画像データをそれぞれ記憶する分割画像記憶メモリ42と、分割画像記憶メモリ42に記憶された各分割露光画像データに対しシフト処理を施す画像シフト処理部43と、画像シフト処理部43によってシフト処理の施された各分割露光画像データをDMD36の各マイクロミラー38のビーム位置に対応したドットパターンからなるフレームデータに変換するドットパターン変換部44と、ドットパターン変換部44により変換された各露光ヘッド30毎のフレームデータと後述するリセットタイミング算出部95において算出されたリセットタイミングに基づいて各露光ヘッド30の各DMD36に制御信号を出力する露光ヘッド制御部45とを備えている。なお、リセットタイミングとは、露光制御部45から露光ヘッド30のDMD36に制御信号が出力されるタイミングであって、このタイミングでDMD36におけるデータが書き換えられ、DMD36のマイクロミラー38の状態が切り替わるものとする。
As shown in FIG. 5, the exposure apparatus 10 exposes exposure image
また、露光装置10は、予め測定されたX方向についての移動ステージ14の変位量が記憶されたX方向変位量記憶メモリ50と、予め測定されたY方向についての移動ステージ14の変位量に基づいて求められた、後述するパルス補正数が記憶されたパルス補正数メモリ60と、後述するステージ姿勢測定部70によって測定された測定情報に基づいて、基板12への露光中における移動ステージ14のリアルタイム変位量を算出するリアルタイム変位量算出部80と、リアルタイム変位量算出部80により算出されたX方向についての移動ステージ14のリアルタイム変位量とX方向変位量記憶メモリ50に予め記憶された変位量とに基づいて、移動ステージ14のX方向についての実変位量を算出するX方向変位量加算部90と、リアルタイム変位量算出部80により算出されたY方向についての移動ステージ14のリアルタイム変位量に応じたパルス補正数とパルス補正数記憶メモリ60に予め記憶されたパルス補正数とに基づいて、各露光ヘッド30のリセットタイミングを算出するリセットタイミング算出部95とを備えている。
Further, the exposure apparatus 10 is based on an X-direction displacement
また、ステージ姿勢測定部70は、図6に示すように、X方向についての移動ステージ14の位置情報を測定するX方向位置情報測定部71と、Y方向についての移動ステージ14の位置情報を測定するY方向位置情報測定部72と、X方向位置情報測定部71により測定された位置情報とY方向位置情報測定部72により測定された位置情報とに基づいて、移動ステージ14のX方向およびY方向についてのリアルタイム変位量と回転量とを求めるステージ姿勢演算部73とを備えている。
Further, as shown in FIG. 6, the stage
また、リアルタイム変位量算出部80は、ステージ姿勢測定部70により求められたX方向についてのリアルタイム変位量と回転量とに基づいて、各露光ヘッド30に対する移動ステージ14のX方向についてのリアルタイム変位量を算出するX方向変位量算出部81と、ステージ姿勢測定部70により求められたY方向についてのリアルタイム変位量と回転量とに基づいて、各露光ヘッド30に対する移動ステージ14のY方向についてのリアルタイム変位量を算出し、そのリアルタイム変位量に基づいて各露光ヘッド30毎のリセットタイミングのパルス補正数を算出するリセットタイミング補正量算出部82とを備えている。なお、本実施形態においては、ステージ姿勢測定部70とリアルタイム変位量算出部80とにより請求項における位置ずれ取得手段が構成されている。また、本実施形態においては、露光ヘッド30とステージ姿勢測定部70とが同じ筐体に固定されているものとし、請求項における位置ずれは上記リアルタイム変位量として取得されるものとする。
Further, the real-time displacement
そして、図6に示すX方向位置情報測定部71は、移動ステージ14のその移動方向に延びる側面に設置された側面ミラー71aと、側面ミラー71aにレーザ光を射出するとともにその反射光を検出して側面ミラー71aまでの距離を測定するX方向レーザ測長部71bとを備えている。また、Y方向位置情報測定部72は、移動ステージ14のその移動方向に直交する方向に延びる側面に設置されたキューブミラー72a,72bと、キューブミラー72aにレーザ光を射出するとともにその反射光を検出してキューブミラー72aまでの距離を測定する第1のY方向レーザ測長部72cと、キューブミラー72bにレーザ光を射出するとともにその反射光を検出してキューブミラー72bまでの距離を測定する第2のY方向レーザ測長部72dとを備えている。なお、図6においては、X方向レーザ測長部71bは1つしか設けられていないが、実際には、露光中における移動ステージ14のX方向についてのリアルタイム変位量を求めるために十分な数のX方向レーザ測長部71bが設けられているものとする。また、X方向レーザ測長部71bを1つだけ設け、側面ミラー71aの長さを上記リアルタイム変位量を求めるために十分な長さとするようにしてもよい。
The X-direction position
そして、露光装置10は、本露光装置全体を制御するコントローラ(図示省略)を備えている。 The exposure apparatus 10 includes a controller (not shown) that controls the entire exposure apparatus.
なお、上記各構成要素の詳細な作用については後で詳述する。 The detailed operation of each component will be described in detail later.
次に、露光装置10の作用について図面を参照しながら説明する。 Next, the operation of the exposure apparatus 10 will be described with reference to the drawings.
露光装置10は、上述したように、基板12を搬送する移動ステージ14の変位量を予め測定して設定しておくとともに、基板12上への露光中に、たとえば、外乱などによって生じた移動ステージ14の変位量をリアルタイムに測定し、上記予め測定された変位量とリアルタイムに測定された変位量との両方を考慮して、基板12上の所望の位置に所望の露光画像が露光されるようにしたものである。
As described above, the exposure apparatus 10 measures and sets in advance the amount of displacement of the moving
ここで、まず、移動ステージ14の変位量を予め測定して設定する方法について説明する。
First, a method for measuring and setting the displacement amount of the moving
まず、移動ステージ14が、移動機構により図1に示す位置から上流側へ移動する。なお、上記上流側とは、図1における右側、つまりゲート22に対してスキャナ24が設置されている側のことであり、上記下流側とは、図1における左側、つまりゲート22に対してカメラ26が設置されている側のことである。
First, the moving
そして、移動ステージ14は上流側端部まで移動した後、下流側に所望の一定速度で移動する。そして、その移動ステージ14の移動にともなって、リニアエンコーダからパルス信号が出力されコントローラに入力される。
The moving
そして、コントローラは、リニアエンコーダからのパルス信号をカウントし、1000000パルスをカウントする毎に、カメラ26に制御信号を出力し、カメラ26によって移動ステージ14上に設けられたマーキング13を撮像する。なお、本実施形態におけるリニアエンコーダは、移動ステージ14が0.1μm移動する毎にパルス信号を出力するものであり、調整分解能を上げるため、0.1μmピッチのパルスを2逓倍し、0.05μmピッチのパルス信号を出力する。したがって、上記のように1000000パルス毎にカメラ26によりマーキング13を撮像することによってマーキング13の間隔に応じた撮像が可能となる(0.05μm/1パルス×1000000パルス=50mm)。
Then, the controller counts the pulse signal from the linear encoder, and outputs a control signal to the
そして、上記のようにしてカメラ26によってマーキング13を撮像した撮像画像データは、コントローラに出力され、コントローラは入力された撮像画像データに基づいて移動ステージ14のX方向についての変位量を求める。
And the picked-up image data which imaged marking 13 with the
具体的には、コントローラにおいては、図7に示すように、カメラ26によって撮像された撮像画像におけるマーキング画像のX方向についての位置を判別可能なX方向基準線(X=0の線)が設定されており、マーキング画像のX方向基準線からの位置ずれ量を求めることによってマーキング13のX方向についての変位量を求めることができる。なお、マーキング画像の位置ずれ量は、たとえば、マーキング画像の重心のX方向基準線からのずれを求めることによって求めることができる。
Specifically, as shown in FIG. 7, the controller sets an X-direction reference line (X = 0 line) that can determine the position of the marking image in the X direction in the captured image captured by the
そして、カメラ26によって撮像された各マーキング13の撮像画像データに基づいて、各マーキング13の変位量が順次取得される。そして、各マーキング13の変位量が、図8に示すようにプロットされ、そのプロットされた変位量(×印)を補間することによって図8に示すような蛇行曲線が求められる。そして、上記のようにして求められた蛇行曲線は、X方向変位量記憶メモリ50に記憶される。
Then, the displacement amount of each marking 13 is sequentially acquired based on the captured image data of each marking 13 captured by the
また、コントローラは、マーキング13の撮像画像データに基づいて上記のようにして移動ステージ14のX方向についての変位量を求めるとともに、移動ステージ14のY方向についての変位量も求める。
Further, the controller obtains the displacement amount in the X direction of the moving
具体的には、コントローラにおいては、図9に示すように、カメラ26によって撮像された撮像画像におけるマーキング画像のY方向についての位置を判別可能なY方向基準線(Y=0の線)が設定されており、このY方向基準線からのマーキング画像の位置ずれ量を求める。なお、マーキング画像の位置ずれ量は、たとえば、マーキング画像の重心のY方向基準線からのずれを求めることによって求めることができる。
Specifically, as shown in FIG. 9, the controller sets a Y-direction reference line (Y = 0 line) that can determine the position of the marking image in the Y direction in the captured image captured by the
そして、上記のようにして各マーキング画像の位置ずれ量が求められ、各マーキング画像の位置ずれ量が1回前に撮像されたマーキング画像の位置ずれ量に対し、どれだけずれが増減したかが求められ、その増減した位置ずれ量を補正するために必要なリニアエンコーダによる2逓倍のパルス数を算出する。すなわち、図10に示すように、たとえば、50mmの位置にあるマーキング13を撮像した場合に+4.5μmの位置ずれ量が算出され、100mmの位置にあるマーキング13を撮像した場合に+5.3μmの位置ずれ量が算出された場合には、50mm〜100mmの区間に5.5μm−4.5μm=0.8μmだけが大きくなっていることになる。つまり、50mm〜100mmの区間の移動ステージ14の変位量が0.8μmということになる。そして、本実施形態のリニアエンコーダでは、0.05μm移動する毎に2逓倍されたパルスが検出されるため、0.8μm/0.05μm=16パルス分減らす補正を行うことにより50〜100mm区間の間に生じたY方向の変位量を補正することができる。
Then, the amount of misalignment of each marking image is obtained as described above, and the amount of misalignment of each marking image is increased or decreased with respect to the amount of misalignment of the marking image captured one time before. The number of doubled pulses by the linear encoder required to correct the increased and decreased positional deviation amount is calculated. That is, as shown in FIG. 10, for example, when a marking 13 at a position of 50 mm is imaged, a displacement amount of +4.5 μm is calculated, and when a marking 13 at a position of 100 mm is imaged, +5.3 μm When the amount of displacement is calculated, only 5.5 μm−4.5 μm = 0.8 μm is increased in the section of 50 mm to 100 mm. That is, the displacement amount of the moving
上記のようにして各マーキング画像のY方向についての位置ずれ量に基づき、マーキング13の各区間毎について移動ステージ14の変位量に応じたパルス補正数が求められ、図11に示すようなテーブルとされ、パルス補正数記憶メモリ60に記憶される。なお、パルス補正数のテーブルは、マーキング13を撮像したカメラ26のX方向についての位置情報と各露光ヘッド30の位置情報とに基づいて、その相対的な位置関係に対応して補正され、各露光ヘッド30毎のパルス補正数のテーブルが求められ、パルス補正数記憶メモリ60に記憶される。
As described above, the number of pulse corrections corresponding to the amount of displacement of the moving
そして、上記のようにして予め移動ステージ14のX方向についての変位量が求められるとともに、移動ステージ14のY方向についての変位量に基づいてパルス補正数が求められた後、再び、移動ステージ14は、図1に示す位置から上流側に移動し、上流側端部まで移動した後、所望の一定速度で下流側に移動する。
Then, the displacement amount of the moving
そして、移動ステージ14の下流側への移動にともなって、各露光ヘッド30により基板12上への露光が開始されるとともに、その露光中における移動ステージ14のリアルタイムの変位量が測定されるが、まずは、そのリアルタイム変位量の測定方法について説明する。
As the moving
上記のように移動ステージ14が下流側へ移動するとともに、図6に示す第1のY方向レーザ測長部72cと第2のY方向レーザ測長部72dからそれぞれキューブミラー72a,72bにレーザ光が射出され、X方向レーザ測長部71bから側面ミラー71aにレーザ光が射出される。
As described above, the moving
そして、第1および第2のY方向レーザ測長部72c,72dから射出されたレーザ光はキューブミラー72a,72bにより反射され、その反射光がそれぞれ第1および第2のY方向レーザ測長部72c,72dにより検出されてキューブミラー72a,72bまでの距離がそれぞれ測定される。また、X方向レーザ測長部71bから射出されたレーザ光は側面ミラー71aにより反射され、その反射光がX方向レーザ測長部71bにより検出されて側面ミラー71aまでの距離が測定される。
The laser beams emitted from the first and second Y-direction laser
そして、その測定結果がステージ姿勢演算部73に出力され、ステージ姿勢演算部73において、X方向レーザ測定部71bの測定結果に基づいて移動ステージ14のX方向についての位置情報X1が測定され、Y方向レーザ測長部72c,72dの測定結果に基づいて移動ステージ14のY方向についての位置情報Y1,Y2がそれぞれ測定される。
Then, the measurement result is output to the stage
そして、ステージ姿勢演算部73には、移動ステージ14が理想的に移動した場合の基準となる位置情報が予め設定されており、その位置情報と上記のようにして取得された位置情報X,Y1,Y2とに基づいて、移動ステージ14のX方向についてのリアルタイム変位量Xと、Y方向についてのリアルタイム変位量Yと、移動ステージ14の回転量θが求められる。
The stage
そして、上記のようなX方向についてのリアルタイム変位量X、Y方向についてのリアルタイム変位量Yおよび回転量θの取得は、たとえば、露光制御部45から露光ヘッド30にリセットタイミングが出力される、予め設定されたパルス数(本実施形態では40パルス数)毎に行うようにすればよい。
The real-time displacement amount X in the X direction and the real-time displacement amount Y and the rotation amount θ in the Y direction are acquired in advance by, for example, outputting a reset timing from the
そして、移動ステージ14が移動するとともに、リアルタイム変位量X,Yおよび回転量θが上記のようにして順次求められ、Y方向についてのリアルタイム変位量Yと回転量θとがリセットタイミング補正量算出部82に出力され、X方向についてのリアルタイム変位量Xと回転量θとがX方向変位量算出部81に出力される。
As the moving
そして、リセットタイミング補正量算出部82においては、順次入力されるY方向についてのリアルタイム変位量Yと回転量θに基づいて、各露光ヘッド30に対する移動ステージ14のリアルタイム変位量Y1〜YNが順次求められる。なお、上記リアルタイム変位量Y1〜YNは、各露光ヘッド30毎の移動ステージ14に対する位置情報と移動ステージ14のリアルタイム変位量Yおよび回転量θとに基づいて求められるものである。
The reset timing correction
そして、各露光ヘッド30毎のリアルタイム変位量Y1〜YNに基づいて、各露光ヘッド30について、上記と同様にして、パルス補正数が順次算出され、その各露光ヘッド30についてのパルス補正数が順次リセットタイミング算出部95に出力される。
Based on the real-time displacement amounts Y1 to YN for each
一方、X方向変位量算出部81においては、順次入力されるX方向についてのリアルタイム変位量Xと回転量θに基づいて、各露光ヘッド30に対する移動ステージ14のリアルタイム変位量X1〜XNが順次求められる。なお、上記リアルタイム変位量X1〜XNは、各露光ヘッド30毎の移動ステージ14に対する位置情報と移動ステージ14のリアルタイム変位量Xおよび回転量θとに基づいて求められるものである。
On the other hand, the X-direction displacement
そして、上記のようにして順次求められた各露光ヘッド30毎のリアルタイム変位量X1〜XNは、X方向変位量加算部90に順次出力される。
The real-time displacement amounts X1 to XN for each
次に、上記のようにしてX方向変位量算出部81において算出された各露光ヘッド30毎の移動ステージ14のリアルタイム変位量X1〜XNとX方向変位量記憶メモリ50に記憶された蛇行曲線とに基づいて、各露光ヘッド30のX方向についての露光位置を補正するとともに、上記のようにしてリセットタイミング補正量算出部82において算出されたパルス補正数とパルス補正数記憶メモリ60に記憶されたパルス補正数とに基づいて、各露光ヘッド30のリセットタイミングを制御することによって、基板12上の所望の位置に露光画像を露光する方法について説明する。
Next, the real-time displacement amounts X1 to XN of the moving
まず、露光画像データ入力部40に基板12上に露光すべき露光画像を表す露光画像データが入力される。そして、その露光画像データは露光画像データ入力部40から露光画像データ分割部41に出力される。
First, exposure image data representing an exposure image to be exposed on the
そして、露光画像データ分割部41は、入力された露光画像データを、図12に示すように各露光ヘッド30毎の分割露光画像データに分割し、その各露光ヘッド30毎の分割露光画像データをそれぞれ分割画像記憶メモリ42に記憶する。
Then, the exposure image
そして、上記のようにして分割画像記憶メモリ42に各露光ヘッド30毎の分割露光画像データが記憶されるとともに、基板12が設置された移動ステージ14が上流側から下流側に向けて所望の一定速度により移動する。
Then, the divided exposure image data for each
そして、カメラ26により基板12の先端が検出されると所定のリセットタイミングにより各露光ヘッド30により基板12への露光が開始されるが、このとき、以下のような処理が行われる。
When the leading edge of the
基板12の先端が検出されると、画像シフト処理部43は分割画像記憶メモリ42から移動ステージ14に対する各露光ヘッド30の位置に応じた分割露光画像データを読み出す。そして、上記のようにして各露光ヘッド30毎に読み出された分割露光画像データに対しそれぞれシフト処理が施される。
When the front end of the
具体的には、X方向変位量加算部90が、X方向変位量記憶メモリ81に記憶された蛇行曲線に基づいて、移動ステージ14の位置(本実施形態においては40パルス×0.05μm=0.2μm)毎のX方向についての移動ステージ14の変位量を求め、その変位量をX方向変位量算出部81において算出された各露光ヘッド30のリアルタイム変位量X1〜XNに加算して加算変位量を求め、その加算変位量を画像シフト処理部43にそれぞれ出力する。
Specifically, the X-direction displacement
そして、画像シフト処理部43は、入力された各露光ヘッド30毎の分割露光画像データに対し、上記各露光ヘッド30毎の加算変位量に基づいてシフト処理を施す。
Then, the image
より具体的には、画像シフト処理部43は、図13(A)に示す入力された分割露光画像データに対し、図13(B)に示すように上記加算変位量の幅に対応したマージン画像データを付加し、そのマージン画像データの付加された分割画像データに対し、図13(C)に示すように上記加算変位量に基づいてシフト処理を施し、そのシフト処理の施された分割露光画像データに対し、つなぎ目位置でのトリミング処理を施し、そのトリミング処理の施された分割露光画像データをドットパターン変換部44に出力する。
More specifically, the image
そして、ドットパターン変換部44は、上記のようにしてシフト処理の施された各露光ヘッド30毎の分割露光画像データから、各露光ヘッド30の各DMD36のマイクロミラー38のビーム位置に対応する露光点データを取り出し、その露光点データからなるフレームデータを生成する。
Then, the dot pattern conversion unit 44 performs exposure corresponding to the beam position of the
そして、露光制御部45は、以下のようにしてリセットタイミング算出部95において求められたリセットタイミングで、上記のようにしてドットパターン変換部44で生成されたフレームデータに基づく制御信号を各露光ヘッド30の各DMD36に出力する。
Then, the
リセットタイミング算出部95においては、リニアエンコーダから出力されるパルス信号が40パルス数カウントされる毎にリセットタイミングを各露光ヘッド30に出力するよう予め設定されている。つまり、移動ステージ14が2.0μm移動する毎にリセットタイミングが1回出力されるように予め設定されている。
The reset
そして、この予め設定された40パルス数を、パルス補正数記憶メモリに記憶されたパルス補正数と、リセットタイミング補正量算出部82において求められたパルス補正数とに基づいて増減させることによってリセットタイミングを各露光ヘッド30毎に制御し、基板12上のY方向についての所望の位置に所望の露光画像が露光されるようにする。
Then, the reset timing is obtained by increasing / decreasing the preset 40 pulse number based on the pulse correction number stored in the pulse correction number storage memory and the pulse correction number obtained in the reset timing correction
具体的には、たとえば、図10に示す50mm〜100mmの区間におけるリセットタイミングを算出する際には、パルス補正数記憶メモリ60に記憶されたテーブルに基づいて、各露光ヘッド30について、それぞれ50mm〜100mmの区間におけるパルス補正数が読み出される。そして、たとえば、50mm〜100mmの区間におけるパルス補正数が−16である場合には、50mm〜100mmの区間の間に、リセットタイミングは1000000パルス/40パルス=25000回あるので、この25000回のリセットタイミングの中の16回の所定のリセットタイミングについて40パルスから39パルスに補正する。そして、さらに、リセットタイミング補正量算出部82において算出されたパルス補正数に基づいてリセットタイミングを出力するパルス数を補正する。具体的には、リセットタイミング補正量算出部82において、各露光ヘッド30について、40パルス数毎に求められたパルス補正数がリセットタイミング算出部95に出力され、上記のようにして補正されたパルス数に対し、さらにリセット補正量算出部82において算出されたパルス補正数分だけ増減され、その増減されたパルス数に応じたタイミングでリセットタイミングが各露光制御部45毎に出力される。
Specifically, for example, when calculating the reset timing in the section of 50 mm to 100 mm shown in FIG. 10, each
そして、移動ステージ14の移動にともなって、上記のように補正された各露光制御部45毎のパルス数毎に、リセットタイミング算出部95から各露光制御部45にリセットタイミングが出力され、各露光制御部45はそのリセットタイミングに応じて制御信号を各露光ヘッド30に出力する。
As the moving
そして、各露光ヘッド30は、各露光制御部45から出力された制御信号に基づいてマイクロミラーをON/OFFさせ、基板12上に露光画像を露光する。
Each
図14に、上記のようにして各露光ヘッド30毎について、その分割露光画像データにシフト処理を施すとともに、そのリセットタイミングを制御した場合の露光画像の一例を示す。なお、図14における濃い部分がシフト処理およびリセットタイミングの制御を行わなかった場合における露光画像の位置を示し、薄い部分がシフト処理およびリセットタイミングの制御を行った場合における露光画像の位置を示している。
FIG. 14 shows an example of an exposure image when the divided exposure image data is shifted and the reset timing is controlled for each
そして、基板上12の後端がカメラ26により撮像された時点で露光処理が終了し、再び、移動ステージ14が上流側端部まで移動する。
Then, when the rear end of the
上記第1の実施形態を用いた露光装置によれば、露光画像の露光中における、基板12および露光ヘッド30の相対的な位置ずれを移動ステージ14のリアルタイム変位量として取得し、その取得したリアルタイム変位量に基づいて、露光ヘッド30の露光点の形成位置を補正するようにしたので、たとえば、設置環境からの振動の影響などによって、基板12および露光ヘッド30の相対的な位置が一時的にずれた場合においても、その位置ずれ応じてリアルタイムに露光点の形成位置を補正し、基板12上の所望の位置に露光画像を露光することができ、上記振動による画像品質の劣化を抑制することができる。
According to the exposure apparatus using the first embodiment, the relative displacement between the
また、上記第1の実施形態を用いた露光装置においては、移動ステージ14のリアルタイム変位量だけでなく、予め測定された移動ステージ14の変位量も考慮して補正処理を行うようにしたので、設置環境からの振動による一時的な位置ずれだけでなく、移動ステージ14のピッチング振動や蛇行による位置ずれに対しても補正処理を施すことができ、より高精度な露光画像の位置合わせを行うことができる。
In the exposure apparatus using the first embodiment, correction processing is performed in consideration of not only the real-time displacement amount of the moving
また、Y方向についてのリアルタイム変位量に基づいてリセットタイミングを制御することによって露光画像の露光位置を補正するようにしたので、たとえば、露光画像データに対し、Y方向に対応する方向についてシフト処理を施して補正する場合と比較すると、露光画像データの解像度に制約を受けることなく、高分解能な補正を行うことができる。 Further, since the exposure position of the exposure image is corrected by controlling the reset timing based on the real-time displacement amount in the Y direction, for example, a shift process is performed on the exposure image data in a direction corresponding to the Y direction. Compared with the case where correction is performed, high-resolution correction can be performed without being restricted by the resolution of the exposure image data.
また、各露光ヘッド30毎についてそれぞれリアルタイム変位量を求め、この露光ヘッド30毎のリアルタイム変位量に基づいて補正を行うようにしたので、全ての露光ヘッド30について同じリアルタイム変位量を求めて補正する場合と比較するとより高精度な位置合わせを行うことができる。
Further, since the real-time displacement amount is obtained for each
次に、本発明の描画方法および描画装置の第2の実施形態を用いた露光装置について説明する。 Next, an exposure apparatus using the second embodiment of the drawing method and drawing apparatus of the present invention will be described.
本発明の第2の実施形態を用いた露光措置15は、本発明の第1の実施形態を用いた露光装置10とは、移動ステージ14のX方向についてのリアルタイム変位量に応じた補正の方法が異なる。本発明の第1の実施形態を用いた露光装置においては、移動ステージのX方向についてのリアルタイム位量に基づいて、各露光ヘッド30毎についての分割露光画像データにシフト処理を施すようにしたが、本実施形態の露光措置15においては、分割露光画像データに対するシフト処理はX方向変位量記憶メモリ50に記憶された蛇行曲線のみに基づいて行う。そして、X方向変位量算出部81において算出された各露光ヘッド30毎のリアルタイム変位量X1〜XNについては以下のようにして補正処理を行う。
The exposure measure 15 using the second embodiment of the present invention is different from the exposure apparatus 10 using the first embodiment of the present invention in a correction method according to the real-time displacement amount of the moving
露光措置15においては、図15に示すように、各露光ヘッド30毎に、ガラスなどから形成された平行平板100が設置されている。平行平板100は、露光ヘッド30の光軸に対して直交し、Y方向に平行な軸回りに回転可能に支持されている。そして、平行平板100のX方向についての一方の端部には板バネ101が設けられ、その板バネ101の一端は露光措置15の筐体の一部に固定されている。また、板バネ101には歪ゲージ102が設けられ、平行平板100の他方の端部にはピエゾアクチュエータ103が設けられている。なお、本実施形態においては、上記平行平板100、板バネ101、歪ゲージ102およびピエゾアクチュエータ103によって請求項における光学系が構成されている。
In the exposure unit 15, as shown in FIG. 15, a
そして、ピエゾアクチュエータ103は、入力された制御信号と歪ゲージ102による出力結果に基づいて図15(B)に示す矢印A方向に伸縮し、ピエゾアクチュエータ103が矢印A方向に伸縮することにより平行平板100が矢印B方向に回動する。
Then, the
そして、上記のようにして平行平板100を矢印B方向に回動させることによって、露光ヘッド30から射出されたレーザ光のX方向についての基板12上への照射位置を、図3(B)に示すように移動させることができる。
Then, by rotating the
したがって、露光措置15においては、各露光ヘッド毎に求められたリアルタイム変位量X1〜XNに基づいて、各露光ヘッド30毎に、上記リアルタイム変位量X1〜XNに応じたピエゾアクチュエータ103の制御信号が生成され、その生成された制御信号が順次ピエゾアクチュエータ103に入力される。
Therefore, in the exposure measure 15, based on the real-time displacement amounts X1 to XN obtained for each exposure head, the control signal of the
そして、上記のように生成された制御信号に応じて各ピエゾアクチュエータ103が伸縮することによって、露光ヘッド3から射出されたレーザ光をリアルタイム変位量X1〜XNに応じた量だけX方向について移動させることができる。
Then, each
上記のような処理を行うことにより本発明の第1の実施形態を用いた露光装置10と同様の効果を得ることができる。 By performing the processing as described above, the same effect as that of the exposure apparatus 10 using the first embodiment of the present invention can be obtained.
また、上記第2の実施形態を用いた露光装置15のように、光学系を用いてX方向についての補正を行うようにした場合には、上記第1の実施形態を用いた露光装置10のように露光画像データにシフト処理を施して補正を行う場合と比較すると、露光画像データの解像度に制約を受けることなく、高分解能な補正を行うことができる。 Further, in the case where the correction in the X direction is performed using the optical system as in the exposure apparatus 15 using the second embodiment, the exposure apparatus 10 using the first embodiment is used. As compared with the case where the exposure image data is subjected to the shift process and correction is performed as described above, high-resolution correction can be performed without being restricted by the resolution of the exposure image data.
なお、上記実施形態においては、移動ステージ14上に設けられたマーキング13を予め撮像することによって移動ステージ14のX方向およびY方向についての変位量を予め求めるようにしたが、マーキング13を設けることなく、レーザ測長器によって移動ステージ14のX方向およびY方向についての変位量を予め求め、X方向変位量記憶メモリ50にX方向についての変位量を記憶するとともに、パルス補正数記憶メモリ60にパルス補正数を記憶するようにしてもよい。
In the above embodiment, the amount of displacement in the X direction and the Y direction of the moving
また、上記実施形態においては、予めX方向変位量記憶メモリ50にX方向についての移動ステージ14の変位量を記憶するとともに、予めパルス補正数記憶メモリ60にパルス補正数を記憶し、これらの予め記憶された情報と、基板12への露光中における移動ステージ14のリアルタイム変位量とに基づいて補正処理を行うようにしたが、必ずしも予めX方向について移動ステージ14の変位量や補正パルス数を取得しておく必要はなく、基板12への露光中における移動ステージ14のリアルタイム変位量のみを用いて補正処理を行うようにしてもよい。
In the above embodiment, the displacement amount of the moving
また、上記実施形態においては、各露光ヘッド30のリセットタイミングを制御することにより移動ステージ14のY方向についてのリアルタイム変位量を補正するようにしたが、Y方向についてのリアルタイム変位量に応じて分割露光画像データに対し、Y方向についてのシフト処理を施すようにしてもよい。
In the above embodiment, the real-time displacement amount in the Y direction of the moving
また、上記第1および第2の実施形態においては、移動ステージ14の位置情報に基づいてリアルタイム変位量を取得し、そのリアルタイム変位量に基づいて補正を施すようにしたが、移動ステージ14の位置情報だけでなく、露光ヘッド30の位置情報も測定し、移動ステージ14の位置情報と露光ヘッド30の位置情報とに基づいて、X方向とY方向についての相対的なリアルタイム変位量を取得し、この相対的リアルタイム変位量に基づいて補正を施すようにしてもよい。
In the first and second embodiments, the real-time displacement amount is acquired based on the position information of the moving
具体的には、図16に示すように、露光ヘッド30のX方向についての位置情報を取得する露光ヘッド用X方向レーザ測長部75と露光ヘッド30のY方向についての位置情報を取得する露光ヘッド用Y方向レーザ測長部74a,74bを設け、露光ヘッド30のX方向とY方向についての位置情報を露光ヘッド位置情報取得部76により取得するようにすればよい。なお、図16においては、各レーザ測長部に対応するミラーは図示省略してある。
Specifically, as shown in FIG. 16, the exposure head X-direction laser
そして、X方向については、露光ヘッド位置情報取得部76により取得された露光ヘッド30の位置情報とステージ姿勢演算部73において取得された移動ステージ14の位置情報に基づいて、下式により相対的リアルタイム変位量Xを算出し、上記第1の実施形態または第2の実施形態のように補正処理を施すようにすればよい。
For the X direction, based on the position information of the
X=(X1−XH)×A
X1:X方向レーザ測長部71bにより測定された移動ステージ14のX方向についての 位置情報
XH:露光ヘッド用X方向レーザ測長部75により測定された露光ヘッド30のX方向に ついての位置情報
A:任意の定数 また、Y方向については、露光ヘッド位置情報取得部76により取得された露光ヘッド30の位置情報とステージ姿勢演算部73において取得された移動ステージ14の位置情報とに基づいて、下式により相対的リアルタイム変位量Yを露光ヘッド30毎に算出し、その相対的リアルタイム変位量Yに基づいて、図17に示すように、各露光ヘッド30Nの露光タイミングを早くしたり遅くしたりして補正処理を行うようにすればよい。なお、図17のパルス波形は、各露光ヘッド230Nの露光タイミングを示しており、図17における点線は、移動ステージ14と露光ヘッドとの相対的な位置ずれがない場合における露光ヘッド30Nの露光タイミングを示しており、実線は位置ずれがある場合の露光ヘッド30Nの露光タイミングを示している。
X = (X1-XH) × A
X1: Position information about the X direction of the moving
Y=(Y1+Y2)/2+(Y1−Y2)×A(N)+(YH1−YH2)×B(N)
Y1:Y方向レーザ測長部72dにより測定された移動ステージ14のY方向についての 位置情報
Y2:Y方向レーザ測長部72cにより測定された移動ステージ14のY方向についての 位置情報
YH1:露光ヘッド用Y方向レーザ測長部74aにより測定された露光ヘッド30のY方 向についての位置情報
YH2:露光ヘッド用Y方向レーザ測長部74bにより測定された露光ヘッド30のY方 向についての位置情報
なお、A(N)、B(N)は露光ヘッド30N毎に与えられる定数であって、露光ヘッド301〜露光ヘッド30N間の中心位置に対する、計算対象の露光ヘッド30Nの位置に基づいて決められる定数で、中心位置に近いほど小さい値で遠いほど大きな値となる。
Y = (Y1 + Y2) / 2 + (Y1-Y2) * A (N) + (YH1-YH2) * B (N)
Y1: Position information about the Y direction of the moving
また、上記実施形態においては、移動ステージ14と露光ヘッド30との相対的な位置ずれに基づいて、画像データにシフト処理を施したり、露光タイミングを制御するようにしたが、これに限らず、たとえば、上記相対的な位置ずれを抑制するように、移動ステージ14をX方向、Y方向、θ方向に移動させるようにしてもよい。
In the above embodiment, the image data is shifted or the exposure timing is controlled based on the relative displacement between the moving
なお、X方向レーザ測長部71bにより取得された移動ステージ14のX方向についての位置情報とY方向レーザ測長部72d、72cにより取得された移動ステージ14のY方向についての位置情報とは、上記のように相対的リアルタイム変位量の取得に利用してもよいし、移動ステージ14の位置制御に利用するようにしてもよい。
The position information about the X direction of the moving
また、上記実施形態では、空間光変調素子としてDMDを備えた露光装置について説明したが、このような反射型空間光変調素子の他に、透過型空間光変調素子を使用することもできる。 In the above-described embodiment, the exposure apparatus including the DMD as the spatial light modulation element has been described. However, in addition to the reflective spatial light modulation element, a transmissive spatial light modulation element can also be used.
また、上記実施形態では、いわゆるフラッドベッドタイプの露光装置を例に挙げたが、感光材料が巻きつけられるドラムを有する、いわゆるアウタードラムタイプの露光装置としてもよい。 In the above embodiment, a so-called flood bed type exposure apparatus has been described as an example. However, a so-called outer drum type exposure apparatus having a drum around which a photosensitive material is wound may be used.
また、上記実施形態の露光対象である基板12は、プリント配線基板だけでなく、フラットパネルディスプレイの基板であってもよい。また、基板12の形状は、シート状のものであっても、長尺状のもの(フレキシブル基板など)であってもよい。
Moreover, the board |
また、本発明における描画方法および装置は、インクジェット方式などのプリンタにおける描画にも適用することができる。 The drawing method and apparatus according to the present invention can also be applied to drawing in a printer such as an inkjet method.
10,15 露光装置
12 基板
13 マーキング
14 移動ステージ
18 設置台
20 ガイド
22 ゲート
24 スキャナ
26 カメラ
30 露光ヘッド(描画ヘッド)
32 露光エリア
36 DMD
38 マイクロミラー
70 ステージ姿勢測定部(位置ずれ取得手段)
80 リアルタイム変位量算出部(位置ずれ取得手段)
43 画像シフト処理部(補正手段)
95 リセットタイミング算出部(補正手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,15
32
38
80 Real-time displacement calculation unit (positional deviation acquisition means)
43 Image shift processing unit (correction means)
95 Reset timing calculation unit (correction means)
Claims (24)
前記画像の描画中における、前記基板および前記描画ヘッドの相対的な位置ずれを取得し、
該取得した位置ずれに基づいて、前記描画ヘッドの前記描画点の形成位置を補正することを特徴とする描画方法。 A drawing head for forming a drawing point on the substrate based on the inputted drawing point data is moved relative to the substrate, and the drawing point is sequentially formed on the substrate by the drawing head according to the movement. In the drawing method of drawing an image,
Obtaining a relative positional shift between the substrate and the drawing head during drawing of the image;
A drawing method, wherein the drawing point formation position of the drawing head is corrected based on the acquired positional deviation.
前記移動方向に直交する方向についての相対的な位置ずれに基づいて、前記光学系によって前記ビーム光の照射位置を前記移動方向に直交する方向に移動させることによって前記描画点の形成位置の補正を行うことを特徴とする請求項1から8いずれか1項記載の描画方法。 The drawing head is configured to emit the beam light and irradiate the beam light on the substrate to form the drawing point, and the irradiation position of the beam light emitted from the drawing head is set to the moving direction. An optical system movable in a direction perpendicular to the
Based on the relative displacement in the direction orthogonal to the moving direction, the optical system corrects the drawing point formation position by moving the irradiation position of the beam light in a direction orthogonal to the moving direction. The drawing method according to claim 1, wherein the drawing method is performed.
前記各描画ヘッドおよび前記基板の相対的な位置関係に基づいて、前記各描画ヘッド毎の前記相対的な位置ずれを取得することを特徴とする請求項1から11いずれか1項記載の描画方法。 A plurality of the drawing heads;
The drawing method according to claim 1, wherein the relative positional deviation for each drawing head is acquired based on a relative positional relationship between each drawing head and the substrate. .
前記画像の描画中における、前記基板および前記描画ヘッドの相対的な位置ずれを取得する位置ずれ取得手段と、
該位置ずれ取得手段により取得された位置ずれに基づいて、前記描画ヘッドの前記描画点の形成位置を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする描画装置。 A drawing head for forming a drawing point on the substrate based on the inputted drawing point data is moved relative to the substrate, and the drawing point is sequentially formed on the substrate by the drawing head according to the movement. In a drawing device for drawing an image,
A positional deviation acquisition means for acquiring a relative positional deviation between the substrate and the drawing head during drawing of the image;
A drawing apparatus comprising: correction means for correcting the drawing point formation position of the drawing head based on the positional deviation acquired by the positional deviation acquisition means.
前記補正手段が、前記移動方向に直交する方向についての相対的な位置ずれに基づいて、前記光学系によって前記ビーム光の照射位置を前記移動方向に直交する方向に移動させることによって前記描画点の形成位置の補正を行うものであることを特徴とする請求項13から20いずれか1項記載の描画装置。 The drawing head emits beam light and irradiates the beam light on the substrate to form the drawing point, and the irradiation position of the beam light emitted from the drawing head is set in the moving direction. Further having an optical system movable in a direction perpendicular to
The correction means moves the irradiation position of the beam light in the direction orthogonal to the movement direction by the optical system based on the relative positional deviation in the direction orthogonal to the movement direction. 21. The drawing apparatus according to claim 13, wherein the drawing position is corrected.
前記位置ずれ取得手段が、前記各描画ヘッドおよび前記基板の相対的な位置関係に基づいて、前記各描画ヘッド毎の前記相対的な位置ずれを取得するものであることを特徴とする請求項13から23いずれか1項記載の描画装置。 A plurality of the drawing heads;
14. The misregistration acquisition unit acquires the relative misregistration for each of the drawing heads based on a relative positional relationship between the drawing heads and the substrate. The drawing apparatus according to any one of 1 to 23.
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