JP2008003441A - 描画システム - Google Patents

Abstract

【課題】基板等の被描画体の変形に応じて描画位置を適切に補正し、精度よく描画パターンを形成する。
【解決手段】ＤＭＤなどの光変調素子を用いた描画装置において、ＣＣＤを使って４つのアライメント穴の位置を計測する。そして、描画データの位置座標、すなわち描画位置を、基準矩形Ｚ０の一対の辺ＴＡ１、ＴＡ２および一対の辺ＴＢ１、ＴＢ１からの距離の比（ｍ：ｎおよびＭ：Ｎ）を維持するように、変形後の四角形Ｚの一対の辺ＴＡ１、ＴＡ２および一対の辺Ｂ１、ＴＢ１に対し、Ｘ，Ｙ方向に沿ってシフトさせる。
【選択図】図６

Description

本発明は、原版となるフォトマスク（レクチル）、あるいは直接的にプリント基板やシリコンウェハ等の被描画体へ回路パターン等のパターンを形成する描画装置に関する。特に、基板の変形に応じて描画位置を補正する処理に関する。

基板等の被描画体の製造工程では、フォトレジスト等の感光材料を塗布した被描画体に対してパターン形成のための描画処理が実行され、現像処理、エッチングまたはメッキ処理、レジスト剥離等の工程を経て、被描画体にパターンが形成される。例えば、ＬＣＤ、ＤＭＤ、ＳＬＭ（Spatial Light Modulators）など光変調素子を二次元的に配列させた光変調ユニットを使用する描画装置では、光変調ユニットによる照射スポット（以下では、露光エリアという）を基板に対して相対的に走査させるとともに、描画パターンに応じて各光変調素子を所定のタイミングで制御する。

基板自体が熱処理、積層によって変形することから、アライメント調整用のマークが設けられており、基板が変形された状態で計測された位置決めマークに基づいてパターンの描画位置が補正される。特に、一枚の基板に対して小サイズの描画パターンを複数個割り当てて描画する場合、各描画パターンの描画領域に対してその四隅に矩形を構成するアライメントマークを設定し、実際に計測されたアライメントマークの位置に基づいて基板変形による重心の位置のオフセット、描画領域の回転傾斜角などを算出する。そして、算出されたデータに基づいて描画位置を補正する（特許文献１、２参照）。
特開２００５−３００６２８号公報 特開２０００−１２２３０３号公報

基板の変形具合は不均一であるため、各描画領域の中心付近とそれ以外、例えば境界付近とでは基板の変形方向、変形量などの変形具合が異なる。したがって、重心位置など描画領域の代表的な位置（中心位置など）に関する変動量に基づいてその領域内にある各描画データの描画位置を補正した場合、境界付近の描画位置に関しては適切な位置補正がなされず、基板の変形に合わせたパターンを精度よく形成することができない。

本発明の描画システムは、基板の変形に応じて描画データの位置を適切に補正する描画システムであり、光源と、被描画体に対して規定される座標系に基づいた位置座標をもつ描画データに従って、光源からの照明光を変調する少なくとも１つの光変調素子とを備える。例えば、ベクタデータのような位置座標情報をもつ描画データの位置座標を修正し、ラスタデータ等に変換して描画処理を実行すればよい。また、光変調素子としては、例えば、ＤＭＤ、ＬＣＤなど複数の光変調素子を二次元的に規則的に配列させて構成すればよい。

また、描画システムは、被描画体に設定された４つの計測用指標の位置を、被描画体が変形した状態で計測可能な計測手段と、描画データの位置座標を補正した描画データ（補正描画データ）を生成する補正手段と、補正描画データに基づいて描画パターンを形成するように、光変調素子を制御する描画処理手段とを備える。

被描画体の変形前においては、基準矩形の頂点を構成するように計測用指標が被描画体上に設定されている。ここで、基準矩形は、略長方形あるいは略正方形なる矩形によって構成され、相対する一対の平行な辺（以下では、第１の一対の基準辺という）と他方の一対の平行辺（以下では、第２の一対の基準辺という）から成る矩形を示す。計測用指標としては、例えば、マークを被描画体に印づけ、あるいは計測用の孔を被描画体に形成すればよい。基準矩形の領域は、例えば基板に複数の描画パターンを割り当てて描画処理する場合には、各描画パターンの描画領域として定められる。座標計算を容易にするため、１及び第２の一対の基準辺が、座標系を規定する互いに直交な第１、第２の軸（Ｘ軸、Ｙ軸）にそれぞれ平行であるように、４つの計測用指標を設定すればよい。

被描画体が変形すると、計測された４つの計測用指標を頂点とする、完全な矩形から形の崩れた四角形（以下では、変形矩形という）が規定され、変形矩形は、第１の一対の基準辺に応じた一対の辺（以下では、第１の一対の変動辺という）と、第２の一対の基準辺に応じた一対の辺（以下では、第２の一対の変動辺という）から構成される。

本発明では、補正手段が、描画データの位置座標によって規定される描画位置を、一対の辺からの距離比を維持するように、所定の位置（補正位置）へ修正する。そこでは、第１の一対の変動辺から第２の一対の基準辺に沿った描画データの補正描画位置までの距離の比が、第１の一対の基準辺から第２の一対の基準辺に沿った描画データの基準位置までの距離の比と一致させるとともに、第２の一対の変動辺から第１の一対の基準辺に沿った描画データの補正位置までの距離の比が、第２の一対の基準辺から第１の一対の基準辺に沿った描画データの基準位置までの距離の比と一致させる。例えば基準矩形が、第１、第２の軸に平行である場合、第１および第２の軸に沿って一対の辺からの距離比が同じになるように描画位置が補正される。基準矩形の互いに垂直な辺に沿って描画位置の移動量を算出するため、対象となる描画位置における被描画体の変形方向、変形量に応じた補正位置が算出され、描画領域内の描画位置が同一の補正量で補正されるのではなく、各描画位置に合った位置へ補正される。

本発明の描画データ補正装置は、相対する第１の一対の基準辺と第２の一対の基準辺から成る基準矩形の頂点を構成するように被描画体に設定された４つの計測用指標の位置を、被描画体が変形した状態で計測可能な計測手段と、計測された４つの計測用指標を頂点し、第１の一対の基準辺に応じた第１の一対の変動辺と第２の一対の基準辺に応じた第２の一対の変動辺から構成される変形矩形に基づいて、描画データの位置座標を補正し、補正描画データを生成する補正手段とを備え、補正手段が、第１の一対の変動辺から第２の一対の基準辺に沿った描画データの補正位置までの距離の比が、第１の一対の基準辺から第２の一対の基準辺に沿った描画データの基準位置までの距離の比と一致させるとともに、第２の一対の変動辺から第１の一対の基準辺に沿った描画データの補正位置までの距離の比が、第２の一対の基準辺から第１の一対の基準辺に沿った描画データの基準位置までの距離の比と一致させるように、描画データの位置座標を補正することを特徴とする。

本発明のプログラムは、相対する第１の一対の基準辺と第２の一対の基準辺から成る基準矩形の頂点を構成するように被描画体に設定された４つの計測用指標の位置を、被描画体が変形した状態で計測可能な計測手段と、計測された４つの計測用指標を頂点し、第１の一対の基準辺に応じた第１の一対の変動辺と第２の一対の基準辺に応じた第２の一対の変動辺から構成される変形矩形に基づいて、描画データの位置座標を補正し、補正描画データを生成する補正手段とを機能させ、第１の一対の変動辺から第２の一対の基準辺に沿った描画データの補正位置までの距離の比が、第１の一対の基準辺から第２の一対の基準辺に沿った描画データの基準位置までの距離の比と一致させるとともに、第２の一対の変動辺から第１の一対の基準辺に沿った描画データの補正位置までの距離の比が、第２の一対の基準辺から第１の一対の基準辺に沿った描画データの基準位置までの距離の比と一致させるように、描画データの位置座標を補正するように、補正手段を機能させることを特徴とする。

本発明の描画データ補正方法は、相対する第１の一対の基準辺と第２の一対の基準辺から成る基準矩形の頂点を構成するように被描画体に設定された４つの計測用指標の位置を、被描画体が変形した状態で計測し、計測された４つの計測用指標を頂点し、第１の一対の基準辺に応じた第１の一対の変動辺と第２の一対の基準辺に応じた第２の一対の変動辺から構成される変形矩形に基づいて、描画データの位置座標を補正し、補正描画データを生成する描画データ補正方法であって、第１の一対の変動辺から第２の一対の基準辺に沿った描画データの補正位置までの距離の比が、第１の一対の基準辺から第２の一対の基準辺に沿った描画データの基準位置までの距離の比と一致させるとともに、第２の一対の変動辺から第１の一対の基準辺に沿った描画データの補正位置までの距離の比が、第２の一対の基準辺から第１の一対の基準辺に沿った描画データの基準位置までの距離の比と一致させるように、描画データの位置座標を補正することを特徴とする。

本発明の基板の製造方法は、１）ブランクスである基板に感光材料を塗布し、２）塗布された基板に対して描画処理を実行し、３）描画処理された基板に対して現像処理をし、４）現像処理された基板に対してエッチングまたはメッキ処理をし、５）エッチングまたはメッキ処理された基板に対して感光材料の剥離処理をする基板の製造方法であって、描画処理において、上記描画データ補正方法によって描画データを補正することを特徴とする。

本発明によれば、基板等の被描画体の変形に応じて描画位置を適切に補正し、精度よく描画パターンを形成することができる。

以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態である描画システムを模式的に示した斜視図である。図２は、描画装置に設けられた露光ユニットを模式的に示した図である。図３は、露光エリアＥＡの相対移動、すなわち露光エリアＥＡによる走査を示した図である。

描画システムは、描画装置１０を備える。描画装置１０は、フォトレジスト等の感光材料を表面に塗布した基板ＳＷへ光を照射することによって回路パターンを形成する装置であり、ゲート状構造体１２、基台１４を備える。基台１４にはＸ−Ｙステージ１８を支持するＸ−Ｙステージ駆動機構１９が搭載されており、Ｘ−Ｙステージ１８上には基板ＳＷが設置されている。ゲート状構造体１２には、基板ＳＷの表面に回路パターンを形成するための露光ユニット２０が設けられており、Ｘ−Ｙステージ１８の移動に合わせて露光ユニット２０が動作する。

また、描画システムは、Ｘ−Ｙステージ１８の移動および露光ユニット２０の動作を制御する描画制御部３０を備える。描画制御部３０は、制御ユニット３０Ａ、キーボード３０Ｂ、モニタ３０Ｃによって構成されており、オペレータが露光条件等を設定する。基板ＳＷは、例えばシリコンウェハ、フィルム、ガラス基板、あるいは銅貼積層板であり、プリペーグ処理、フォトレジストの塗布等の処理が施されたブランクスの状態でＸ−Ｙステージ１８に搭載される。ここでは、ネガ型のフォトレジストが基板ＳＷの表面に形成されている。

基板ＳＷには、４つの同一サイズの描画パターンを形成するため、４つの描画領域が割り当てられており、各描画領域ＧＲの四隅には、描画位置をアライメント調整するためのアライメント孔ＡＭが形成されている。ゲート状構造体１２には、アライメント孔ＡＭの位置を検出するためのＣＣＤ１３が基板ＳＷの方向を向くように取り付けられており、Ｘ−Ｙステージ１８の移動に従ってアライメント穴ＡＭを検出する。基板ＳＷに対しては、互いに直交なＸ−Ｙ座標系が規定されており、Ｘ−Ｙ座標系に基づいてアライメント調整が行われる。ここでは、主走査方向をＸ方向、副走査方向をＹ方向とする。

図２に示すように、露光ユニット２０は、光源２１、ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）２２、および露光用光学系として照明光学系２４、結像光学系２６を備えており、光源２１とＤＭＤ２２との間に照明光学系２４が配置され、ＤＭＤ２２と基板ＳＷとの間に結像光学系２６が配置されている。半導体レーザなどの光源２１は、一定の強度でビームを連続的に放射し、放射された光は照明光学系２４へ導かれる。照明光学系２４は、拡散板２４Ａとコリメータレンズ２４Ｂから構成されており、ビームＬＢが照明光学系２４を通過すると、ＤＭＤ２２を全体的に照明する光束からなる光に成形される。なお、図２に示すＤＭＤ２２だけでなく、複数のＤＭＤが主走査方向（Ｘ方向）に沿って配置されており、光源２２から放射されるビームは各ＤＭＤへ光ファイバ（図示せず）を介して伝達される。

ＤＭＤ２２は、マイクロメートル（μｍ）のオーダである微小のマイクロミラーがマトリクス状に配列された光変調ユニットであり、各マイクロミラーは、静電界作用により回転変動する。本実施形態では、ＤＭＤ２２はＭ×Ｎ個のマイクロミラーがマトリクス状に配列されることによって構成されており、以下では配列（ｉ，ｊ）の位置に応じたマイクロミラーを“Ｘ_ｉｊ”（１ ≦ ｉ ≦ Ｍ，１ ≦ ｊ ≦ Ｎ）と表す。例えば、１０２４×７６８のマイクロミラーによってＤＭＤ２２が構成される。

マイクロミラーＸ_ｉｊは、光源２１からのビームＬＢを基板ＳＷの露光面ＳＵの方向へ反射させる第１の姿勢と、露光面ＳＵ外の方向へ反射させる第２の姿勢いずれかの姿勢で位置決めされ、制御ユニット３０Ａからの制御信号に従って姿勢が切り替えられる。マイクロミラーＸ_ｉｊが第１の姿勢で位置決めされている場合、マイクロミラーＸ_ｉｊ上で反射した光は、結像光学系２６の方向へ導かれる。模式的に示した結像光学系２６は、２つの凸レンズとリフレクタレンズ（図示せず）から構成されており、結像光学系２６を通った光は、フォトレジスト層が形成されている露光面ＳＵの所定領域を照射する。

一方、マイクロミラーＸ_ｉｊが第２の姿勢で位置決めされた場合、マイクロミラーＸ_ｉｊで反射した光は光吸収板（図示せず）の方向へ導かれ、露光面ＳＵには光が照射されない。以下では、マイクロミラーＸ_ｉｊが第１の姿勢で支持されている状態をＯＮ状態、第２の姿勢で支持されている状態をＯＦＦ状態と定める。

結像光学系２６の倍率は、ここでは１倍に定められているため、１つのマイクロミラーＸ_ｉｊによる照射スポットＹ_ｉｊのサイズ（幅、高さ）は、マイクロミラーＸ_ｉｊのサイズと一致する。マイクロミラーＸ_ｉｊの副走査方向（Ｙ方向）に対応する高さをｈ、走査方向（Ｘ方向）に対応する幅をｌと表すと、ｌ×ｈのサイズを有する照射スポット（以下では、微小スポットという）になる。マイクロミラーＸ_ｉｊは正方形状であり（ｈ＝ｌ）、また、パターンの線幅に対してマイクロミラーＸ_ｉｊのサイズは非常に微小であって、一片の長さは数μｍ〜数十μｍに定められている。

ＤＭＤ２２のサイズは、テレビジョンの表示規格に従って定められ、ＤＭＤ２２の主走査方向に対応する方向を横方向、副走査方向に対応する方向を縦方向と規定し、幅（横方向長さ）および高さ（縦方向長さ）をそれぞれ「Ｗ」、「Ｋ」と表すと、ＤＭＤ２２のアスペクト比（横縦比Ｗ：Ｋ）は３：４と定められる。

Ｘ−Ｙステージ１８が停止した状態ですべてのマイクロミラーがＯＮ状態である場合、露光面ＳＵ上には、所定サイズを有するスポットＥＡが当たる（以下では、このスポット領域を露光エリアという）。結像光学系２６の倍率は１倍であることから、Ｄ×Ｒ＝Ｋ×Ｗ（＝（Ｍ×ｈ）×（Ｎ×ｌ））の関係が成り立つ。

ＤＭＤ２２ではマイクロミラーＸ_ｉｊがそれぞれ独立してＯＮ／ＯＦＦ制御されるため、ＤＭＤ２２全体に照射した光は、各マイクロミラーにおいて選択的に反射された光の光束から構成される光となる。その結果、露光面ＳＵ上において露光エリアＥＡが位置する任意の領域Ｅｗには、その場所に形成すべき回路パターンに応じた光が照射される。ラスタ走査に従い、Ｘ−Ｙステージ１８は一定速度で移動し、これに伴い、露光エリアＥＡは主走査方向（Ｘ方向）に沿って露光面ＳＵ上を相対的に一定速度で移動し、回路パターンが主走査方向（Ｘ方向）に沿って形成されていく。

Ｘ−Ｙステージ１８が一定速度で移動している間、微小スポットの照射位置Ｙ_ｉｊをずらす、すなわちオーバラップさせるように露光動作が実行される。すなわち、所定の露光動作時間間隔（露光周期）で繰り返し光を投影開始させるためのマイクロミラーＸ_ｉｊのＯＮ切替制御が実行されるとともに、Ｘ方向に並んだデジタルマイクロミラーが順番に所定のエリアへ向けて光を投影する際、順次照射する微小スポットの位置が部分的に重なるように（オーバラップするように）露光動作時間隔、走査速度が定められる。ここでは、マイクロミラーＸ_ｉｊの微小スポットＹ_ｉｊの幅ｌに応じた区間ｌを露光エリアＥＡが移動するにかかる時間よりも短い時間間隔で露光動作が実行される。

このような露光動作のタイミング制御により、基板ＳＷが一定速度で相対的に移動する間、露光エリアＥＡが距離ｄ（＜ｌ）だけ進む毎に露光エリアの動作が繰り返し実行される。また、１回の露光動作の中で、各マイクロミラーのＯＮ状態が継続されている時間は、露光エリアＥＡが距離ｄだけ進むのに掛かる時間よりも短くなるように、マイクロミラーが制御される。ここでは、露光エリアＥＡが距離Ｌｄ（＜ｄ）だけ進む時間だけマイクロミラーがＯＮ状態に維持され、残りの距離を露光エリアＥＡが移動する間、各マイクロミラーはＯＦＦ状態にある。

１つの走査バンドＳＢに沿って走査が終了すると、Ｙ方向（副走査方向）へＸ−Ｙステージ１８が距離Ｄだけ移動し、次の走査バンドを相対移動していく（図３参照）。露光エリアＥＡが往復しながらすべての走査バンドを走査すると、描画処理が終了する。描画処理後には、現像処理、エッチング又はメッキ、レジスト剥離処理などが施され、回路パターンが形成された基板が製造される。

図４は、描画システムのブロック図である。

描画制御部３０の制御ユニット３０Ａは、システムコントロール回路３２、ＤＭＤ制御部３４、ステージ位置制御部３８、アライメントマーク検出部４０、データ演算部４２、光源制御部４４とを備え、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含むシステムコントロール回路３２は、描画装置１０全体を制御し、光源２１から光を放出するために光源制御部４４へ制御信号を送るとともに、ＤＭＤ制御部３４に対して露光タイミングを制御するための制御信号を出力する。ＤＭＤ制御部３４は、あらかじめＲＯＭに格納された描画処理用プログラムに従ってＤＭＤ２２を制御する。

回路パターンデータは、ベクタデータ（ＣＡＭデータ）としてワークステーション（図示せず）から制御ユニット３０Ａのデータ入力部４１へ入力され、一時的にメモリであるデータバッファ４３に記憶される。パターンデータがデータ演算部４２に送られると、ベクタデータがラスタ走査に応じたラスタデータに変換され、ＤＭＤ制御部３４に送られる。ベクタデータは、描画パターンの位置座標情報をもったデータであり、Ｘ−Ｙ座標系に基づいた位置座標のデータをもつ。ラスタデータは、マイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦいずれかを示す２値化データであり、回路パターンの２次元ドットパターンとして表される。

ＤＭＤ制御部３４では、ラスタデータが露光エリアＥＡの相対位置に合わせて所定のタイミングで順次読み出される。すなわち、読み出された２次元ドットデータとステージ位置制御部３８から送られてくる露光エリアＥＡの相対位置情報に基づいて、マイクロミラーをＯＮ／ＯＦＦ制御する制御信号がＤＭＤ２２へ出力される。ステージ位置制御部３８は、モータ（図示せず）を備えたＸ−Ｙステージ駆動機構１９を制御し、これによってＸ−Ｙステージ１８の移動速度等が制御される。また、ステージ位置制御部３８は、露光エリアＥＡのＸ−Ｙステージ１８に対する相対的位置を検出する。

ＣＣＤ１３から読み出されたアライメント穴ＡＭの検出信号がアライメントマーク検出部４０へ送信されることによってアライメント穴ＡＭの位置情報が検出され、アライメント穴ＡＭの位置情報はデータバッファ４３を介してデータ演算部４２へ送られる。データ演算部４２では、アライメント穴ＡＭの位置情報に基づいて、ベクタデータの位置座標を補正し、補正されたベクタデータに基づいてラスタデータが生成される。

図５、図６は、描画位置の補正処理プロセスを示した図である。

基板ＳＷの１つの描画領域ＧＲ内にアライメント穴を形成するとき、Ｘ−Ｙ座標系に沿って平行な矩形Ｚ０（基準矩形）の頂点を構成するように、４つのアライメント穴ＡＭ０_１〜ＡＭ０_４が位置決めされる。ここでは、矩形Ｚ０を一点鎖線で表している。

フォトレジストを塗布した基板ＳＷをＸ−Ｙテーブル１８に置いて描画処理を行うとき、熱等の原因によって基板ＳＷが変形し、アライメント穴ＡＭ０_１〜ＡＭ０_４の位置がずれる。ここでは、Ｘ−Ｙ座標系から見た変形後のアライメント穴（以下では、計測アライメント穴という）を符号「ＡＭ_１〜ＡＭ_４」で表し、計測アライメント穴ＡＭ_１〜ＡＭ_４を頂点として構成される四角形Ｚ（変形矩形）を破線で表す。

本実施形態では、矩形Ｚ０の各辺の方向、すなわちＸ方向、Ｙ方向に沿った基板ＳＷの変形量を考慮し、描画データの位置座標を補正する。まず、長方形である矩形Ｚ０と変形した四角形Ｚとに基づいて、相対する辺に沿った２つの台形を構成する。

基準矩形Ｚ０のＸ方向に沿って平行な一対の辺ＴＡ１、ＴＡ２を通る直線と、計測アライメント穴ＡＭ_２、ＡＭ_３および計測アライメント穴ＡＭ_１、ＡＭ_４をそれぞれ通り、基準矩形Ｚ０のＹ方向に沿って平行な一対の辺ＴＢ１、ＴＢ２に対応する一対の辺ＳＢ１、ＳＢ２を通る直線との交点をＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４とし、平行な一対の辺ＴＡ１、ＴＡ２上に上底、下底をもち、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４を頂点とする台形ＳＱ１を規定する（実線で表す）。

同様に、基準矩形Ｚ０のＹ方向に沿って平行な一対の辺ＴＢ１、ＴＢ２を通る直線と、計測アライメント穴ＡＭ_１、ＡＭ_２および計測アライメント穴ＡＭ_４、ＡＭ_３をそれぞれ通り、基準矩形Ｚ０のＸ方向に沿って平行な一対の辺ＴＡ１、ＴＡ２に対応する一対の辺ＳＡ１、ＳＡ２を通る直線との交点をＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４とし、平行な一対の辺ＴＢ１、ＴＢ２上に上底、下底をもち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４を頂点とする台形ＳＱ２（実線で表す）を規定する。

図６に示すように、描画領域ＧＲ内の任意の描画データの位置座標に応じた描画位置ＰＤに関し、Ｘ方向の描画位置が、基準矩形Ｚ０のＸ方向に沿った一対の辺ＴＢ１、ＴＢ２からの距離の比ｍ：ｎの位置である場合、基板ＳＷの変形後の描画データのＸ方向に沿った位置ＰＤ’ｘを、四角形Ｚの一対の辺ＳＢ１、ＳＢ２からの距離の比がｍ：ｎになる位置に設定する。

同様に、Ｙ方向の描画位置が、基準矩形Ｚ０のＸ方向に沿った一対の辺ＴＡ１、ＴＡ２からの距離の比Ｍ：Ｎの位置である場合、基板ＳＷの変形後のＸ方向に沿った位置ＰＤ’ｙを、四角形Ｚの一対の辺ＳＡ１、ＳＡ２からの距離の比がＭ：Ｎになる位置に設定する。

そして、求められた描画データのＸ方向の位置ＰＤ’ｘ、Ｙ方向の位置ＰＤ’ｙに基づいて、描画データの基板変形後の位置ＰＤ’（ＰＤ’ｘ、ＰＤ’ｙ）を補正位置として設定する（図６参照）。描画データの補正位置ＰＤ’は、元の位置ＰＤにおけるＸ方向、Ｙ方向に沿った基板ＳＷの変形方向、変形量に依存する。

図７は、描画処理のフローチャートである。図８は、設定されたアライメント穴と計測アライメント穴の座標を示した図である。図９は、補正後の描画データの位置ＰＰを示した図である。

ステップＳ１０１では、ワークステーション等から描画データであるベクタデータが描画システム３０に送信され、データバッファ４３に一時的に格納される。ステップＳ１０２では、アライメントマーク検出部４０において、計測されたアライメント穴の位置座標が検出される。そして、ステップＳ１０３では、計測されたアライメント穴の位置座標に基づき、以下に示す計算処理が実行される。

図８に示すように、変形前の基準アライメント穴の位置座標を、Ｈ０（ｘｈ０、ｙｈ０）、Ｈ１（ｘｈ１、ｙｈ１）、Ｈ２（ｘｈ２、ｙｈ２）、Ｈ３（ｘｈ３、ｙｈ３）とし、変形後の計測アライメント穴の位置座標を、Ｍ０（ｘｍ０、ｙｍ０）、Ｍ１（ｘｍ１、ｙｍ１）、Ｍ２（ｘｍ２、ｙｍ２）、Ｍ３（ｘｍ３、ｙｍ３）とすると、アライメント穴Ｈ３、Ｈ０を結ぶ直線とＹ座標上の切片“ｂ０３”はｙｈ０となり、アライメント穴Ｈ１、Ｈ２を結ぶ直線とＹ座標上の切片“ｂ１２”は、ｙｈ１となる。また、アライメント穴Ｈ２、Ｈ３を結ぶ直線とＸ座標上の切片“ｂ２３”はｘｈ２となり、アライメント穴Ｈ１、Ｈ０を結ぶ直線とＸ座標上の切片ｂ１０は、ｘｈ１となる。

一方、変形後の計測アライメント穴Ｍ３、Ｍ０を通る直線の傾きＡ０３とＹ座標上の切片Ｂ０３は、それぞれ以下の式によって求められる。

Ａ０３＝（ｙｍ０−ｙｍ３）／（ｘｍ０−ｘｍ３） ・・（１）
Ｂ０３＝ｙｍ０−Ａ０３×ｘｍ０ ・・（２）

同様に、計測アライメント穴Ｍ１、Ｍ２を通る直線の傾きＡ１２とＹ座標上の切片Ｂ１２は、それぞれ以下の式によって求められる。

Ａ１２＝（ｙｍ１−ｙｍ２）／（ｘｍ１−ｘｍ２） ・・（３）
Ｂ１２＝ｙｍ１−Ａ１２×ｘｍ１ ・・（４）

さらに、変形後の計測アライメント穴Ｍ２、Ｍ３を通る直線の傾きＡ２３とＸ座標上の切片Ｂ２３は、それぞれ以下の式によって求められる。ただし、Ｘ座標に対する傾きをここでは求めている。

Ａ２３＝（ｘｍ２−ｘｍ３）／（ｙｍ２−ｙｍ３） ・・（５）
Ｂ２３＝ｘｍ２−Ａ２３×ｙｍ２ ・・（６）

同様に、変形後の計測アライメント穴Ｍ１、Ｍ０を通る直線の傾きＡ１０とＸ座標上の切片Ｂ１０は、それぞれ以下の式によって求められる。

Ａ１０＝（ｘｍ１−ｘｍ０）／（ｙｍ１−ｙｍ０） ・・（７）
Ｂ１０＝ｘｍ１−Ａ１０×ｙｍ１ ・・（８）

ステップＳ１０３が実行されると、ステップＳ１０４へ進む。

ステップＳ１０４では、以下に示す計算処理によって描画データの位置座標が補正され、補正された描画データがデータバッファ４３に格納される。

補正前の描画データの位置座標をＰ（ｘ，ｙ）、補正後の描画データの位置座標をＰＰ（ｘ’，ｙ’）とする。また、Ｐ（ｘ，ｙ）を通ってＸ軸に平行な直線と変形前のアライメント穴Ｈ２、Ｈ３を通る直線およびアライメント穴Ｈ１、Ｈ０を通る直線との交点を、それぞれＰｈｌ（ｘｈｌ，ｙ）、Ｐｈｒ（ｘｈｒ，ｙ）とし、Ｐ（ｘ，ｙ）を通ってＹ軸に平行な直線と変形前のアライメント穴Ｍ２、Ｍ３を通る直線およびアライメント穴Ｍ１、Ｍ０を通る直線との交点を、それぞれＰｍｌ（ｘｍｌ，ｙ）、Ｐｍｒ（ｘｍｒ，ｙ）とすると、補正後の描画データのＸ座標ｘ’は、以下の式で求められる。

ｘ’＝（ｘ−ｘｈｌ）×ｘｓｃ＋ｘｍｌ ・・（９）

ただし、
ｘｈｌ＝ｂ２３ ・・（１０）
ｘｈｒ＝ｂ１０ ・・（１１）
ｘｍｌ＝Ａ２３×ｙ＋Ｂ２３ ・・（１２）
ｘｓｃ＝（ｘｍｒ−ｘｍｌ）／（ｘｈｒ−ｘｈｌ） ・・（１３）

なお、ｘｓｃは、描画データの位置座標ＰのＸ方向に沿った基準矩形と変形矩形のスケール比を表す。

同様に、Ｐ（ｘ、ｙ）を通ってＹ軸に平行な直線と変形前のアライメント穴Ｈ３、Ｈ０を通る直線およびアライメント穴Ｈ２、Ｈ１を通る直線との交点を、それぞれＰｈｄ（ｘ，ｙｈｄ）、Ｐｈｈ（ｘ，ｙｈｕ）とし、Ｐ（ｘ、ｙ）を通ってＹ軸に平行な直線と変形前のアライメント穴Ｍ３、Ｍ０を通る直線およびアライメント穴Ｍ２、Ｍ１を通る直線との交点を、それぞれＰｍｄ（ｘ，ｙｍｄ）、Ｐｍｈ（ｘ，ｙｍｕ）とすると、補正後の描画データのＹ座標ｙ’は、以下の式で求められる。

ｙ＝（ｙ−ｙｈｄ）ｙｓｃ＋ｙｍｄ ・・（１４）

ただし、
ｙｈｄ＝ｂ０３ ・・（１５）
ｙｈｕ＝ｂ１２ ・・（１６）
ｙｍｄ＝Ａ０３×ｘ＋Ｂ０３ ・・（１７）
ｙｍｕ＝Ａ１２×ｘ＋Ｂ１２ ・・（１８）
ｙｓｃ＝（ｙｍｕ−ｙｍｄ）／（ｘｈｕ−ｘｈｄ） ・・（１９）

また、ｙｓｃは、描画データの位置座標ＰのＹ方向に沿った基準矩形と変形矩形のスケール比を表す。

このような描画データの位置補正が各描画データに対して施される。そして、ステップＳ１０５では、補正されたベクタデータに基づいてラスタデータが生成され、ラスタデータに基づいてＤＭＤ２２がＯＮ／ＯＦＦ制御される。

以上のように本実施形態によれば、描画データの位置座標、すなわち描画位置が、基準矩形Ｚ０の一対の辺ＴＡ１、ＴＡ２および一対の辺ＴＢ１、ＴＢ１からの距離の比（ｍ：ｎおよびＭ：Ｎ）を維持するように、変形後の四角形Ｚの一対の辺ＴＡ１、ＴＡ２および一対の辺Ｂ１、ＴＢ１に対し、Ｘ，Ｙ方向に沿ってシフトされる。これにより、その描画位置の基板の変形方向、変形量といった変形状態に適した位置へ補正することができ、描画領域の各描画位置が基板の変形に合わせて適切に補正される。

ベクタデータ以外の描画データに基づいて補正を行ってもよい。また、ＤＭＤ以外のＬＣＤといった光変調素子を適用してもよい。さらには、ＡＯＭなどの光変調素子でレーザビームを走査させる描画装置に適用してもよい。描画位置に関しては、描画領域内に限定されず、領域外でも可能である。この場合、一対の辺からの距離の内分比の代わりに、外分比を用いればよい。

４つのアライメント穴を矩形の頂点位置からずらして設定してもよい。この場合、（１）〜（４）式において、Ｈ１〜Ｈ４を結ぶ直線のＸ，Ｙ方向に対する傾きを考慮する。ＸＹ座標に平行でない矩形に対しても、座標変換等によって補正処理してもよい。

本実施形態である描画システムを模式的に示した斜視図である。 描画装置に設けられた露光ユニットを模式的に示した図である。 露光エリアの相対移動、すなわち露光エリアによる走査を示した図である。 描画システムのブロック図である。 描画位置の補正処理プロセスの前半部を示した図である。 描画位置の補正処理プロセスの後半部を示した図である。 描画処理のフローチャートである。 設定されたアライメント穴と計測アライメント穴の座標を示した図である。 補正後の描画データの位置を示した図である。

符号の説明

１０ 描画装置
２０ 露光ユニット
２１ 光源
２２ ＤＭＤ（光変調ユニット）
３０ 描画制御部
３０Ａ 制御ユニット
３２ システムコントロール回路
３４ ＤＭＤ制御部
３８ ステージ位置制御部
４０ アライメントマーク検出部
４２ データ演算部
４３ データバッファ
ＳＷ 基板（被描画体）
ＥＡ 露光エリア
Ｘ_ｉｊ デジタルマイクロミラー（光変調素子）
Ｙ_ｉｊ 微少スポット（露光スポット）
ＴＡ１、ＴＡ２ 一対の辺（第１の一対の基準辺）
ＴＢ１、ＴＢ２ 一対の辺（第２の一対の基準辺）
ＳＡ１、ＳＡ２ 一対の辺（第１の一対の変動辺）
ＳＢ１、ＳＢ２ 一対の辺（第２の一対の変動辺）
Ｚ０ 基準矩形
Ｚ 四角形（変形矩形）
ＡＭ_１〜ＡＭ_４ 計測アライメント穴（計測用指標）
ＰＤ 描画位置
ＰＤ’ 補正位置
Ｘ Ｘ座標（第１の軸）
Ｙ Ｙ座標（第２の軸）

Claims (8)

1. 光源と、
   被描画体に対して規定される座標系に基づいた位置座標をもつ描画データに従って、光源からの照明光を変調する少なくとも１つの光変調素子と、
   相対する第１の一対の基準辺と第２の一対の基準辺から成る基準矩形の頂点を構成するように前記被描画体に設定された４つの計測用指標の位置を、被描画体が変形した状態で計測可能な計測手段と、
   計測された前記４つの計測用指標を頂点し、前記第１の一対の基準辺に応じた第１の一対の変動辺と前記第２の一対の基準辺に応じた第２の一対の変動辺から構成される変形矩形に基づいて、描画データの位置座標を補正し、補正描画データを生成する補正手段と、
   補正描画データに基づいて描画パターンを形成するように、前記光変調素子を制御する描画処理手段とを備え、
   前記補正手段が、前記第１の一対の変動辺から前記第２の一対の基準辺に沿った描画データの補正位置までの距離の比が、前記第１の一対の基準辺から前記第２の一対の基準辺に沿った描画データの基準位置までの距離の比と一致させるとともに、前記第２の一対の変動辺から前記第１の一対の基準辺に沿った描画データの補正位置までの距離の比が、前記第２の一対の基準辺から前記第１の一対の基準辺に沿った描画データの基準位置までの距離の比と一致させるように、前記描画データの位置座標を補正することを特徴とする描画システム。
2. 前記第１及び第２の一対の基準辺が、前記座標系を規定する互いに直交な第１、第２の軸にそれぞれ平行になるように、前記４つの計測用指標が設定されることを特徴とする請求項１に記載の描画システム。
3. 前記光変調素子が、二次元的に規則的に配列された複数の光変調素子から構成されることを特徴とする請求項１に記載の描画システム。
4. 前記描画データが、ベクタデータであることを特徴とする請求項１に記載の描画システム。
5. 相対する第１の一対の基準辺と第２の一対の基準辺から成る基準矩形の頂点を構成するように前記被描画体に設定された４つの計測用指標の位置を、被描画体が変形した状態で計測可能な計測手段と、
   計測された前記４つの計測用指標を頂点し、前記第１の一対の基準辺に応じた第１の一対の変動辺と前記第２の一対の基準辺に応じた第２の一対の変動辺から構成される変形矩形に基づいて、描画データの位置座標を補正し、補正描画データを生成する補正手段とを備え、
   前記補正手段が、前記第１の一対の変動辺から前記第２の一対の基準辺に沿った描画データの補正位置までの距離の比が、前記第１の一対の基準辺から前記第２の一対の基準辺に沿った描画データの基準位置までの距離の比と一致させるとともに、前記第２の一対の変動辺から前記第１の一対の基準辺に沿った描画データの補正位置までの距離の比が、前記第２の一対の基準辺から前記第１の一対の基準辺に沿った描画データの基準位置までの距離の比と一致させるように、前記描画データの位置座標を補正することを特徴とする描画データ補正装置。
6. 相対する第１の一対の基準辺と第２の一対の基準辺から成る基準矩形の頂点を構成するように前記被描画体に設定された４つの計測用指標の位置を、被描画体が変形した状態で計測可能な計測手段と、
   計測された前記４つの計測用指標を頂点し、前記第１の一対の基準辺に応じた第１の一対の変動辺と前記第２の一対の基準辺に応じた第２の一対の変動辺から構成される変形矩形に基づいて、描画データの位置座標を補正し、補正描画データを生成する補正手段とを機能させ、
   前記第１の一対の変動辺から前記第２の一対の基準辺に沿った描画データの補正位置までの距離の比が、前記第１の一対の基準辺から前記第２の一対の基準辺に沿った描画データの基準位置までの距離の比と一致させるとともに、前記第２の一対の変動辺から前記第１の一対の基準辺に沿った描画データの補正位置までの距離の比が、前記第２の一対の基準辺から前記第１の一対の基準辺に沿った描画データの基準位置までの距離の比と一致させるように、前記描画データの位置座標を補正するように、前記補正手段を機能させることを特徴とするプログラム。
7. 相対する第１の一対の基準辺と第２の一対の基準辺から成る基準矩形の頂点を構成するように前記被描画体に設定された４つの計測用指標の位置を、被描画体が変形した状態で計測し、
   計測された前記４つの計測用指標を頂点し、前記第１の一対の基準辺に応じた第１の一対の変動辺と前記第２の一対の基準辺に応じた第２の一対の変動辺から構成される変形矩形に基づいて、描画データの位置座標を補正し、補正描画データを生成する描画データ補正方法であって、
   前記第１の一対の変動辺から前記第２の一対の基準辺に沿った描画データの補正位置までの距離の比が、前記第１の一対の基準辺から前記第２の一対の基準辺に沿った描画データの基準位置までの距離の比と一致させるとともに、前記第２の一対の変動辺から前記第１の一対の基準辺に沿った描画データの補正位置までの距離の比が、前記第２の一対の基準辺から前記第１の一対の基準辺に沿った描画データの基準位置までの距離の比と一致させるように、前記描画データの位置座標を補正することを特徴とする描画データ補正方法。
8. １）ブランクスである基板に感光材料を塗布し、
   ２）塗布された基板に対して描画処理を実行し、
   ３）描画処理された基板に対して現像処理をし、
   ４）現像処理された基板に対してエッチングまたはメッキ処理をし、
   ５）エッチングまたはメッキ処理された基板に対して感光材料の剥離処理をする基板の製造方法であって、
   描画処理において、請求項７に記載された描画データ補正方法によって描画データを補正することを特徴とする基板の製造方法。

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