JP2014209154A - 描画方法、描画装置及び露光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベクタデータである設計配線パターン101をラスタデータである第1の露光パターンに変換するラスタ変換処理部106と、第1の露光パターンをY方向の高さ1dotの複数の第1のラインに分離するメモリ制御部113と、プリント基板6に設けられたアライメントマーク位置の設計値と測定値との差分から補正係数を生成する補正係数生成部104と、第1のラインの両端座標A,Bに補正係数を用いて第1のライン補正するライン補正部114と、補正後の前記第1のラインをY方向に平行な高さ1dotの複数のラインに分割して第2のラインを生成するライン分割処理部117と、第2のラインの結合により全補正領域の露光パターン6を生成するメモリ制御部113と、を備えた。
【選択図】図1
Description
れたプリント基板の配線パターンを露光装置で使用する露光パターンに変換する描画方法
、この描画方法を実行する描画装置、及びこの描画装置を備えた露光装置に関する。
パターンを露光する装置である。この露光装置では、露光の際にCAD(Computer-Aided
Design )等で設計された設計配線パターンを露光パターンに変換して(以下、この変換
を「ラスタ変換」と称する。)露光する。
スタデータを格納するラスタメモリ等を備えている。ラスタ変換部はベクタメモリから取
り出したベクタデータをラスタ変換してラスタデータを生成し、ラスタメモリに格納する。ラスタメモリに格納されたラスタデータは露光パターンとして露光の際に使用される。
発生し、この変形の度合いは基板1枚毎に異なる。プリント基板製造の歩留まり向上のた
めには、基板1枚毎に変形を検出し、露光パターンに対して1枚毎の変形に応じた補正を
実施することが好ましい。
の四隅に基準となるアライメントマークを設けておき、露光に先立ち、アライメントマー
クをCCDカメラ等で読み取り、本来あるべきアライメントマーク位置との差分をもとに
補正係数を計算し、この補正係数に基づいて露光パターンを補正して露光(描画)する方
法がある。
下、この補正を「ベクタ補正」と称する。)と、ベクタデータをラスタ変換したラスタデ
ータ(以下、単に「ラスタデータ」と称する。)に対して補正を実施する方法(以下、この補正を「ラスタ補正」と称する。)がある
。
。ラスタ補正は、補正の正確さはベクタ補正には劣るが、設計配線パターン毎の処理時間
は一定である。
文献1)に記載された技術が知られている。この公知技術は、簡易な処理にて基板の変形
に応じた描画データの補正処理を行える直接描画装置を提供するためになされたもので、
ベクタ形式のパターンデータから変換されたラスタ形式の初期描画データが表現する描画
対象画像を含む描画領域を、複数のメッシュ領域に仮想的に分割し、複数のメッシュ領域
の各々について、描画領域における配置位置と当該配置位置における描画内容とを関連づ
けた分割描画データを生成しておき、描画時には、描画対象とされる基板を撮像すること
により得られる撮像画像から特定される、基板に設けられたアライメントマークの位置に
基づいて、複数のメッシュ領域を基板の形状に応じて再配置する際の配置位置を特定し、
複数のメッシュ領域を特定された配置位置に再配置させた状態で、分割描画データにおい
て複数のメッシュ領域と関連づけられている描画内容を合成し、一の描画データを生成す
るというものである。
。同図(A)はラスタデータを小領域に分割して基板の変形に対応させたときのラスタデ
ータの小領域が重複する例、同図(B)はラスタデータの小領域の間に抜け部分が生じる
例をそれぞれ示す。
(メッシュ領域)に分割する((A)−(a),(B)−(a))。変形したプリント基板6のアライメントマーク10位置をCCDカメラ等の撮像装置によって撮影し、アライメントマーク10位置を測定する((A)−(b),(B)−(b))。(A)−(b)はプリント基板6が回転していない例を、(B)−(b)はプリント基板6が(A)−(b)に対して反時計回り方向に若干回転している例をそれぞれ示す。
ト基板6の縦横の伸縮量を求め、同図(a)で分割したラスタデータの小領域毎の縦横の
伸縮率を決定する。図では、縦方向がN倍、横方向がM倍を想定している。
進出させたラスタデータの小領域を設定し、(b)の変形したプリント基板6上に仮想的
に前記ラスタデータの小領域を貼り付け、分割描画データにおいて複数のメッシュ領域と
関連づけられている描画内容を合成し、一のラスタデータからなる描画データを生成する
。
合性を取ることが難しい場合が生じ、この部分の描画内容(ラスタデータ)の合成に問題
が生じる場合がある。
間が発生し、データ間に抜けが生じる場合がある。このように抜けが生じると、描画内容
(ラスタデータ)の合成ができなくなり、補正不能となる場合も生じ得る。このようにプリント基板6が初期状態から回転している場合に、補正が難しい。
ほど処理数が累乗的に増加し、その分の演算量も多くなり、効率的に処理することが難し
かった。
正処理ができるようにすることにある。
である露光パターンに変換してワークに露光する配線パターンの描画方法であって、ベク
タデータである前記配線パターンをラスタデータである第1の露光パターンに変換する工
程と、前記第1の露光パターンをY方向の高さ1dotの一定長の複数の第1のラインに
分離する工程と、前記ワークに設けられたアライメントマーク位置の設計値と測定値との
差分から補正係数を生成する工程と、前記第1のラインの両端座標に前記補正係数を用い
て当該第1のラインを補正する工程と、補正後の前記第1のラインをY方向に平行な高さ
1dotの複数のラインに分割して第2のラインを生成する工程と、前記第2のラインの
結合により第2の露光パターンを生成する工程と、を備えたことを特徴とする。なお、前
記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明で明らかになる。
。
において、露光装置1は、CAD(Computer Aided Design)/CAM(Computer Aided
Manufacturing)システム2、描画制御装置3及び露光部4から基本的に構成され、CA
D/CAMシステム2及び描画制御装置3により描画装置7が構成される。
ベクタデータ生成部103、及び補正係数生成部104を備えている。
タ格納部107、ラスタ補正部108、データ格納部109、データ転送部110、及び
補正係数格納部111を備えている。
ャッシュメモリ115、第2のキャッシュメモリ116及びライン分割処理部117を含
む。
いる。プリント基板搬送装置5の上面にはプリント基板6が所定間隔で載せられて搬送さ
れ、露光位置に達した位置で露光部4によってプリント配線パターンが露光される。
配線パターン101をベクトル図形で表わされる単位図形データ(単位図形は、円、四角
形、三角形などの単純な形状の図形である)の集合に分解し、ベクタデータを生成する。
納する。なお、ベクタデータは圧縮された状態でベクタデータ格納部105に格納するこ
ともできる。このように圧縮すると、ベクタデータ格納部105のメモリ量を削減するこ
とが可能となる。
タデータに変換し、ラスタデータ格納部107に格納する。
アライメントマーク10をCCDカメラ等の撮像装置で読み取る。
ントマーク位置との差分をもとに補正係数を生成し、補正係数格納部111に格納する。
タデータ格納部107に格納されているラスタデータをラスタ補正の処理領域毎にラスタ補正する。
部114、第1のキャッシュメモリ115及び第2のキャッシュメモリ116のデータの
受け渡しを制御する。
を経由して処理領域毎に送られてくるラスタデータの一部を格納する。第1のキャッシュメモリ115のサイズはラスタデータ格納部107の処理領域と同じサイズであることが望ましい。例えば、第1のキャッシュメモリ115のサイズが256dotx256dotである場合、第1のキャッシュメモリ115は図2に示すような形状である。
成した補正後の第1のライン(以下、第2のラインと呼ぶ)205のラスタデータを格納
する。第2のキャッシュメモリ116のサイズは第1のキャッシュメモリ115のサイズ
を1処理領域とすると、3×3処理領域分のサイズである。なお、ここでは3×3のマト
リクスに設定しているが、m×m(mは3以上の整数)のマトリクスを用いることもでき
る。
して送られた第1のライン204の両端座標に対して、補正係数格納部111に格納され
ている補正係数を用いて補正し、これを補正後の両端座標とする。補正後の両端座標に基
づいて、メモリ制御部113は第2のキャッシュメモリ116に読み込むべき処理領域を
決定し、データ格納部109からラスタデータの一部を読み込む。
中点とY座標の中点が含まれる処理領域を基準とし(図3の(2))、その左右の1処
理領域分、上方に2処理領域分である。このような基準で第2のキャッシュメモリ116
に読み込む処理領域を決定することにより、第1のキャッシュメモリ115に格納された
ラスタデータの一部に含まれる第1のライン204の全ては、補正後、第2のキャッシュメモリ116のいずれかの処理領域に必ず含まれる。
さが1dot以上になった場合、その補正された第1のライン204を複数の第2のライ
ン205に分割する。
ン分割処理部117とでライン単位に補正を実施することにより、dot毎に補正を実施
する場合より演算量が削減され、効率的なラスタ補正が可能となる。
対して、補正後の両端座標を計算する。例えば、図5に示すようにライン補正部114で
の計算結果、両端座標がA(x1+2,y1+15),B(x2+2,y1+17)であ
ると、メモリ制御部113はその両端座標A,Bに基づき、第2のキャッシュメモリ11
6に読み込む処理領域を決定する。
。メモリ制御部113は、処理すべきラスタデータの両端座標のX座標の中点とY座標の中点が含まれる処理領域を基準として読み込む処理領域を決定する。よって、メモリ制御部は、図7に示すように処理領域(8)を基準とし、3×3処理領域サイズ分(図7の処理領域(4)〜(12)のラスタデータを第2のキャッシュメモリ116に読み込む。
インの高さは1dot以上(図では3dot)となる。従って、ライン分割処理部117
は、図6に示すように補正された第1のラインを3つのY方向に平行な高さ1dotの第2のライン205に分割する。
のラスタデータをデータ格納部109に書き込む。
定結果に基づき、分割された小領域毎に伸縮率を決定して変形したプリント基板6上に仮
想的に貼り付けて補正データを合成していた。これに対して、本実施形態では、図2ある
いは図4に示したように高さ1ドットのラインに分割して第1のライン204を生成する。この状態を図8(a)に示す。高さ1ドットのラインは、前述のように第1のキャッシュメモリ115と同じ幅の単位で読み出される。
を生成する。
板6の四隅の本来あるべきアライメントマーク10位置(設計値)を点P1、P2、P3
、P4とする。変形したプリント基板6から読み取ったアライメントマーク10位置(測
定値)の前記各点P1、P2、P3、P4に対応する点をそれぞれ、点P11、点P21
、点P31、点P41とする。両者の差分、言い換えれば各点P11、P21、P31、
P41の点P1、P2、P3、P4に対する差分を、V1、V2、V3、V4とする。
P3を結ぶ線分をC1、点P3と点P4を結ぶ線分をD1とし、点P41と点P11を結
ぶ線分をA2、点P11と点P21を結ぶ線分をB2、点P21と点P31を結ぶ線分を
C2、点P31と点P41を結ぶ線分をD2とする。
プリント基板6上のある任意の点POが、点P11、P21、P31、P41で形成され
る平面上の点PO1ずれているとき、このずれ量(指定位置に対する補正量)VOを求め
る。
P11=P1+V1
P21=P2+V2
P31=P3+V3
P41=P4+V4
の関係がある。
点を求め、それぞれ点R1と点R2とする。同様に、点POを通り線分B1と平行な線分
B11を引き、線分A1、C1との交点を求め、それぞれ点S1、S2とする。
、点P1と点S1を結ぶ線分a1の比を、1:βとする。また、線分B1上の内分点R1に対する、線分B2上の内分点をR11とする。つまり、線分B2と、点P11と点R11を結ぶ線分b2の比は1:αとなる。すると、点R1に対する点R11のずれ量V11は、
V11=R11−R1
=(1−α)V1+αV2
また、点R2に対する点R21のずれ量V41は、
V41=R21−R2
=(1−α)V4+αV3
で求められる。よって、任意の点POに対する点PO1のずれ量VOは、
VO=PO1−PO
=(1−β)V11+βV41
=V1+α(V2−V1)+β(V4−V1)
+αβ(V1−V2+V3 −V4)
で求められる。
ができる。
ライメントマーク10−1と変形した後の第1のアライメントマーク10−11とのずれ
量、本来あるべき第2のアライメントマーク10−2と変形した後の第2のアライメント
マーク10−21とのずれ量、本来あるべき第3のアライメントマーク10−3と変形し
た後の第3のアライメントマーク10−31とのずれ量、本来あるべき第4のアライメン
トマーク10−4と変形した後の第4のアライメントマーク10−41とのずれ量から4
つのアライメントマークの本来あるべき位置から変形後の位置に補正する補正係数を生成
する。生成された補正係数は、補正係数格納部111に格納される。
後のラスタデータを第2のキャッシュメモリ116に書き込む(図5参照)。次いで、図8(d)に示すように補正した第1のライン204を1ドットの高さのラインに分割した第2のライン205を生成し(図6及び図7参照)、補正後のラスタデータをデータ格納部109に書き込む。
、補正が完了した補正後のラスタデータをデータ転送部110に送り、露光部4では、データ転送された補正後のラスタデータに基づいて、変形したプリント基板6に対して露光処理を実行する。
における効果の説明では、特許請求の範囲における各構成要素と本実施形態の各部につい
てかっこ書き若しくは参照符号により両者の対応関係が明確になるようにした。
ラスタデータである露光パターンに変換してワーク(プリント基板6)に露光する配線パ
ターンの描画方法では、
ベクタデータである前記配線パターン(設計配線パターン101)をラスタデータであ
る第1の露光パターンに変換する工程と(ベクタデータ格納部105→ラスタ変換処理部
106→ラスタデータ格納部107)、
前記第1の露光パターンをY方向の高さ1dotの一定長(実施形態では8dot)の
複数の第1のライン204に分離する工程と(メモリ制御部113、図8(a))、
前記ワークに設けられたアライメントマーク10位置の設計値(10−1,2,3,4
,)と測定値(10−11,21,31,41)との差分から補正係数を生成する工程と
(プリント基板測定部102→補正係数生成部104、図8(a)及び(b))、
各前記第1のライン204の両端座標A,Bに前記補正係数を用いて補正する工程と(
補正係数格納部111→ライン補正部114、図8(c))、
補正後の前記第1のライン204をY方向に平行な高さ1dotの複数のラインに分割
して第2のライン205を生成する工程と(ライン分割処理部117、図8(d))、
前記第2のライン205の結合により第2の露光パターン(全補正領域の露光パターン
206)を生成する工程と(ライン分割処理部117、ライン補正部114→メモリ制御
部113、図8(e))、を備えた。
に示したラスタデータのデータ抜けも生じることがなく、ラスタ補正が不可能となる場合
もなく高精度の補正が可能になる。また、Y方向の高さ1dotの1ライン単位で処理するので、1dot毎に処理した従来例に比較して格段に処理効率を高めることができる。
る露光パターンに変換してワーク(プリント基板6)に露光する配線パターンの描画装置
7であって、
ベクタデータである前記配線パターン(設計配線パターン101)をラスタデータであ
る第1の露光パターンに変換する手段(ラスタ変換処理部106)と、
前記第1の露光パターンをY方向の高さ1dotの一定長の複数の第1のライン204
に分離する手段(メモリ制御部113)と、
前記ワーク(プリント基板6)に設けられたアライメントマーク10位置の設計値(1
0−1,2,3,4)と測定値(10−11,21,31,41)との差分から補正係数
を生成する手段(補正係数生成部104)と、
前記第1のライン204の両端座標A,Bに前記補正係数を用いて補正する手段(ライ
ン補正部114)と、
補正後の前記第1のライン204をY方向に平行な高さ1dotの複数のラインに分割
して第2のライン205を生成する手段(ライン分割処理部117)と、
前記第2のライン205の結合により第2の露光パターン(全補正領域の露光パターン
206)を生成する手段(メモリ制御部113)と、
を備えたので、前記1)と同様の効果を奏する。
されたラスタデータを格納する第1の格納手段(第1のキャッシュメモリ115)と、前
記第2のラインを生成する手段(ライン分割処理部117)によって生成されたラスタデ
ータを格納する第2の格納手段(第2のキャッシュメモリ116)と、を備え、前記第2
の格納手段(第2のキャッシュメモリ116)のサイズは、前記第1の格納手段(第1の
キャッシュメモリ115)のm×m(mは3以上の整数)のサイズに設定されているので
、第1のライン204をm個のY方向に平行な高さ1dotの第2のライン205に分割することができる。
の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全て
が本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば
、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現する
ことができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。
2 CAD/CAMシステム
3 描画制御装置
4 露光部
5 プリント基板搬送装置
6 プリント基板
7 描画装置
10 アライメントマーク
10−1,2,3,4 アライメントマークの設計値
10−11,21,31,41 アライメントマークの測定値
101 設計配線パターン
102 プリント基板測定部
103 ベクタデータ生成部
104 補正係数生成部
105 ベクタデータ格納部
106 ラスタ変換処理部
107 ラスタデータ格納部
108 ラスタ補正部
109 データ格納部
110 データ転送部
111 補正係数格納部
113 メモリ制御部
114 ライン補正部
115 第1のキャッシュメモリ
116 第2のキャッシュメモリ
117 ライン分割処理部
203 ラスタデータの一部の1dot
204 第1のライン
205 第2のライン
206 全補正領域の露光パターン
Claims (4)
- ベクタデータである配線パターンをラスタデータである露光パターンに変換してワークに露光する配線パターンの描画方法であって、
ベクタデータである前記配線パターンをラスタデータである第1の露光パターンに変換
する工程と、
前記第1の露光パターンをY方向の高さ1dotの一定長の複数の第1のラインに分離
する工程と、
前記ワークに設けられたアライメントマーク位置の設計値と測定値との差分から補正係
数を生成する工程と、
前記第1のラインの両端座標に前記補正係数を用いて当該第1のラインを補正する工程
と、
補正後の前記第1のラインをY方向に平行な高さ1dotの複数のラインに分割して第
2のラインを生成する工程と、
前記第2のラインの結合により第2の露光パターンを生成する工程と、
を備えた描画方法。 - ベクタデータである配線パターンをラスタデータである露光パターンに変換してワーク
に露光する配線パターンの描画装置であって、
ベクタデータである前記配線パターンをラスタデータである第1の露光パターンに変換
する手段と、
前記第1の露光パターンをY方向の高さ1dotの一定長の複数の第1のラインに分離
する手段と、
前記ワークに設けられたアライメントマーク位置の設計値と測定値との差分から補正係
数を生成する手段と、
前記第1のラインの両端座標に前記補正係数を用いて当該第1のラインと補正する手段
と、
補正後の前記第1のラインをY方向に平行な高さ1dotの複数のラインに分割して第
2のラインを生成する手段と、
前記第2のラインの結合により第2の露光パターンを生成する手段と、
を備えた描画装置。 - 請求項2に記載の配線パターンの描画装置であって、
前記第1の露光パターンに変換する手段によって変換されたラスタデータを格納する第
1の格納手段と、
前記第2のラインを生成する手段によって生成されたラスタデータを格納する第2の格
納手段と、
を備え、
前記第2の格納手段のサイズは、前記第1の格納手段のm×m(mは3以上の整数)の
サイズである描画装置。 - 請求項2又は3に記載の描画装置と、
前記第2の露光パターンを生成する手段により生成されたラスタデータに基づいて前記
ワークを露光する露光手段と、
を備えた露光装置。
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- 2013-04-26 JP JP2013093945A patent/JP6228382B2/ja active Active
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