JP2020013042A - 描画装置および描画方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】情報領域に必要な情報を描画することができる描画装置および描画方法を提供する。【解決手段】ベクター形式で記述されたパターンデータＰＤがラスター形式に変換され、さらに基板Ｓの歪みの基づいた補正処理を受けることによって補正後描画データＨＤが生成される。補正後描画データＨＤに露光情報を示す指定文字データＲＤが合成されて最終描画データＤＤが生成される。露光ユニット３では、最終描画データＤＤに基づいて変調されたレーザー光を基板Ｓに照射して描画処理を行う。露光情報を表示する情報領域を最大予定文字数で分割した分割領域のサイズに収まるように、予め候補文字の文字フォントをビットマップ変換して文字データＣＤとして用意しておく。露光情報として指定された指定文字を用意された文字データＣＤと置き換えて情報領域に合成する。【選択図】図１

Description

本発明は、感光体が形成されたプリント基板、半導体基板、ガラス基板等（以下、単に「基板」と称する）に描画データに基づいて光を照射することによって当該基板にパターンを描画する描画装置および描画方法に関する。
レジスト等の感光体が形成された基板にレーザー光を走査しつつ照射することによって、局所的な露光を連続的に行って当該基板に所望の回路パターンを描画する露光装置が知られている。このような露光装置は、マスクを用いることなく、描画データに基づいて変調したレーザー光を照射することによって直接に基板に回路パターンを描画するため、直接描画装置（直描装置）として知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２０１０−２０４４２１号公報 特開２０１６−３１５０２号公報
マスクを使用しない直接描画装置では、処理を行う基板の１枚ごとにロット番号や露光の日付等の露光情報を比較的容易に描画データに埋め込んで基板上にパターンの一部として表示することができる。すなわち、同一のマスクを使用して複数の基板に繰り返し一括露光を行う従前の露光装置ではロット番号等の基板に固有の情報を露光することは困難であったところ、直接描画装置ではそのような基板に固有の情報を比較的容易に露光することができるのである。
典型的には、直接描画装置で回路パターンを露光する際には、設計部門で回路パターンのパターンデータを作成し、製造部門でそのパターンデータの面付け等を行って最終的な描画データを生成して描画処理を行う。設計部門でパターンデータを作成するときには、どのような露光情報を記述することになるのか不明であるため、露光情報を表示する情報領域のみを確保しておく。そして、製造部門で露光の直前に当該情報領域に露光情報を記述する。しかしながら、製造部門で記述する露光情報の情報量が多い場合には、確保されている情報領域に必要な露光情報を記述しきれないという問題が生じる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、情報領域に必要な情報を描画することができる描画装置および描画方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、感光体が形成された基板に描画データに基づいて光を照射することによって前記基板にパターンを描画する描画装置において、前記パターンに対応するパターンデータを取得し、前記パターンデータをラスター形式に変換して初期描画データを生成する変換部と、前記パターンに情報を表示するための領域として予め設定された情報領域を最大予定文字数で分割した分割領域のサイズに収まるように、前記情報領域に記述する候補文字の文字フォントをビットマップ変換して文字データを取得する文字データ作成部と、前記パターンに記述する文字を指定する指定部と、前記指定部にて指定された指定文字に対応する前記文字データを前記初期描画データにおける前記情報領域に合成して最終描画データを生成する合成部と、を備えることを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る描画装置において、前記文字データ作成部は、前記候補文字の文字フォントを９０°，１８０°および２７０°回転させた文字データを取得することを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る描画装置において、前記基板の歪みに応じて前記初期描画データを補正する補正部をさらに備え、前記合成部は、前記基板の歪みに応じて前記初期描画データにおける前記情報領域の位置を補正するとともに、前記指定文字に対応する前記文字データを補正することなく合成することを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る描画装置において、前記合成部は、前記指定文字の文字数が前記最大予定文字数よりも少ないときには、前記指定文字に対応する前記文字データを前記情報領域の左端、右端、または、中央に合成することを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る描画装置において、前記合成部は、前記指定文字の文字数が前記最大予定文字数と異なるときには、前記指定文字に対応する前記文字データを拡大または縮小して前記情報領域に合成することを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項３の発明に係る描画装置において、前記合成部は、前記指定文字を含む情報を表示する二次元コードをビットマップ変換したコードデータを補正することなく前記情報領域に合成することを特徴とする。
また、請求項７の発明は、感光体が形成された基板に描画データに基づいて光を照射することによって前記基板にパターンを描画する描画方法において、前記パターンに対応するパターンデータを取得し、前記パターンデータをラスター形式に変換して初期描画データを生成する変換工程と、前記パターンに情報を表示するための領域として予め設定された情報領域を最大予定文字数で分割した分割領域のサイズに収まるように、前記情報領域に記述する候補文字の文字フォントをビットマップ変換して文字データを取得する文字データ作成工程と、前記パターンに記述する文字を指定する指定工程と、前記指定工程にて指定された指定文字に対応する前記文字データを前記初期描画データにおける前記情報領域に合成して最終描画データを生成する合成工程と、を備えることを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項７の発明に係る描画方法において、前記文字データ作成工程では、前記候補文字の文字フォントを９０°，１８０°および２７０°回転させた文字データを取得することを特徴とする。
また、請求項９の発明は、請求項７または請求項８の発明に係る描画方法において、前記基板の歪みに応じて前記初期描画データを補正する補正工程をさらに備え、前記合成工程では、前記基板の歪みに応じて前記初期描画データにおける前記情報領域の位置を補正するとともに、前記指定文字に対応する前記文字データを補正することなく合成することを特徴とする。
また、請求項１０の発明は、請求項７から請求項９のいずれかの発明に係る描画方法において、前記合成工程では、前記指定文字の文字数が前記最大予定文字数よりも少ないときには、前記指定文字に対応する前記文字データを前記情報領域の左端、右端、または、中央に合成することを特徴とする。
また、請求項１１の発明は、請求項７から請求項９のいずれかの発明に係る描画方法において、前記合成工程では、前記指定文字の文字数が前記最大予定文字数と異なるときには、前記指定文字に対応する前記文字データを拡大または縮小して前記情報領域に合成することを特徴とする。
また、請求項１２の発明は、請求項９の発明に係る描画方法において、前記合成工程では、前記指定文字を含む情報を表示する二次元コードをビットマップ変換したコードデータを補正することなく前記情報領域に合成することを特徴とする。
請求項１から請求項６の発明によれば、情報を表示するための領域として予め設定された情報領域を最大予定文字数で分割した分割領域のサイズに収まるように、情報領域に記述する候補文字の文字フォントをビットマップ変換して文字データを取得し、指定された指定文字に対応する文字データを情報領域に合成するため、予め設定された情報領域のサイズにかかわらず、情報領域に必要な情報を描画することができる。
特に、請求項２の発明によれば、候補文字の文字フォントを９０°，１８０°および２７０°回転させた文字データを取得するため、面付け作業時にパターンデータを回転させて配置した場合であっても、迅速に情報領域に文字データを合成することができる。
特に、請求項３の発明によれば、基板の歪みに応じて情報領域の位置を補正するとともに、指定文字に対応する文字データを補正することなく合成するため、後工程にて適切に情報を読み取ることができる。
請求項７から請求項１２の発明によれば、情報を表示するための領域として予め設定された情報領域を最大予定文字数で分割した分割領域のサイズに収まるように、情報領域に記述する候補文字の文字フォントをビットマップ変換して文字データを取得し、指定された指定文字に対応する文字データを情報領域に合成するため、予め設定された情報領域のサイズにかかわらず、情報領域に必要な情報を描画することができる。
特に、請求項８の発明によれば、候補文字の文字フォントを９０°，１８０°および２７０°回転させた文字データを取得するため、面付け作業時にパターンデータを回転させて配置した場合であっても、迅速に情報領域に文字データを合成することができる。
特に、請求項９の発明によれば、基板の歪みに応じて情報領域の位置を補正するとともに、指定文字に対応する文字データを補正することなく合成するため、後工程にて適切に情報を読み取ることができる。
本発明に係る描画装置の概略構成を示す図である。 パターンを描画する処理手順を示すフローチャートである。 露光情報のデータを生成および合成する処理手順を示すフローチャートである。 回路パターンを記述したパターンデータの一例を模式的に示す図である。 パターンデータの面付けの一例を示す図である。 情報領域の分割を模式的に示す図である。 候補文字の文字フォントを９０°単位で回転させた例を示す図である。 情報領域の位置補正を説明するための図である。 情報領域における指定文字の配置の一例を示す図である。 指定文字の文字幅の変更の一例を示す図である。 基板に指定文字および二次元コードが露光された例を示す図である。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る描画装置１の概略構成を示す図である。この描画装置１は、露光用のレーザー光を相対的に走査しつつ照射することによってプリント基板等の基板Ｓに局所的な露光を順次に行い、基板Ｓ上に所望の回路パターンを描画する直接描画装置である。なお、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。
描画装置１は、主たる構成要素として描画データを生成するデータ処理ユニット２、および、その描画データに基づいて基板Ｓに描画（露光）を行う露光ユニット３を備える。なお、データ処理ユニット２と露光ユニット３とは、一体的に設けられていても良いし、双方向でデータ通信可能とされていれば物理的には離間して設けられていても良い。また、描画装置１とは別体にパターン設計装置４が設けられている。
パターン設計装置４は、設計部門において基板Ｓ上に形成する回路パターンを設計するための装置である。パターン設計装置４は、例えばＣＡＤシステムによって構成される。設計部門の担当者は、パターン設計装置４を用いて回路パターンを設計する。この操作により、パターン設計装置４では回路パターンの設計データであるパターンデータＰＤが作成される。パターンデータＰＤは、ベクター形式にて記述されたデータである。
描画装置１は、製造部門において描画処理により基板Ｓ上に回路パターンを形成する。描画装置１のデータ処理ユニット２は、パターン設計装置４にて作成されたパターンデータＰＤに基づいて露光ユニット３に引き渡すための最終描画データＤＤを生成する装置である。パターンデータＰＤはベクター形式にて記述されているのに対して、露光ユニット３はラスターデータに基づいて描画処理を行う。従って、データ処理ユニット２は、少なくともベクター形式のパターンデータＰＤをラスター形式の最終描画データＤＤに変換する処理を行う必要がある。また、本実施形態のデータ処理ユニット２は、描画処理の対象となる基板Ｓの歪みに基づいてデータ補正を行うとともに、指定された露光情報を描画データに合成する処理も行う。
データ処理ユニット２は、典型的なコンピュータシステムによって構成される。すなわち、データ処理ユニット２は、各種演算処理を行う回路であるＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ（いずれも図示省略）および制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスク９５を備えている。また、データ処理ユニット２には、各種コマンドやパラメータを入力するための入力部（例えばキーボード、マウス等）、および、演算処理結果等を表示するための表示部（例えばディスプレイ等）が設けられている。
図１に示すように、データ処理ユニット２は、データ変換部２１、データ補正部２２、データ合成部２３、文字データ作成部２４および二次元コードデータ生成部２５を備える。これらのデータ変換部２１、データ補正部２２、データ合成部２３、文字データ作成部２４および二次元コードデータ生成部２５は、データ処理ユニット２のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによって実現される機能処理部であり、それらが実行する処理の内容についてはさらに後述する。なお、データ変換部２１、データ補正部２２、データ合成部２３、文字データ作成部２４および二次元コードデータ生成部２５のそれぞれは専用の回路素子として構成されたものであっても良い。
描画装置１の露光ユニット３は、データ処理ユニット２にて生成された最終描画データＤＤに従って、基板Ｓに対する描画処理を行う装置である。露光ユニット３は、基板Ｓを載置するステージ３２と、基板Ｓの被描画面にレーザー光を照射する光学ヘッド３３と、基板Ｓの被描画面を撮像する撮像部３４と、これら各部の動作を制御する描画コントローラ３１とを備える。
ステージ３２は、平板状の保持プレートである。ステージ３２の上面には、複数の吸着孔が分散して形設されている。それら複数の吸着孔は真空ポンプに接続されており、ステージ３２の上面に基板Ｓを載置した状態で当該真空ポンプを作動させることによって、基板Ｓをステージ３２の上面に吸着保持することができる。ステージ３２に載置される基板Ｓの被描画面には銅箔が貼られ、さらにその銅箔の上にレジスト等の感光体が形成されている。
ステージ３２は、図示省略の駆動機構によって水平面内にて主走査方向に沿った移動とそれとは垂直な副走査方向に沿った移動とが可能とされている。また、ステージ３２は水平面内にて回動可能に構成されている。これにより、ステージ３２に載置した基板Ｓを光学ヘッド３３に対して相対移動させ、光学ヘッド３３から照射されるレーザー光を基板Ｓの被描画面上で主走査方向および副走査方向に走査させることができる。
光学ヘッド３３は、例えばＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）等の変調機構３３ａを備える。変調機構３３ａは、図示省略の光源（例えば、ＬＥＤ光源）から出射されたレーザー光を最終描画データＤＤに従って変調する。光学ヘッド３３は、変調機構３３ａによって変調されたレーザー光を基板Ｓに被描画面に照射する。より具体的には、ラスター形式で記述された最終描画データＤＤに基づいて描画コントローラ３１が画素毎に変調機構３３ａを制御してレーザー光の照射を調整する。そして、そのレーザー光を光学ヘッド３３から出射しつつ、ステージ３２を移動させてレーザー光を基板Ｓの被描画面上で主走査方向に走査させることにより、最終描画データＤＤに基づく変調を受けたレーザー光が基板Ｓに主走査方向に沿って照射されることとなる。主走査方向に沿ってレーザー光が走査されて１ライン分の描画が終了すると、副走査方向にステージ３２が移動し、再び主走査方向に沿ってレーザー光が走査される。これを繰り返すことによって、基板Ｓの被描画面に最終描画データＤＤに従ったパターンが形成される。なお、光学ヘッド３３から照射するレーザー光の種類および波長は、特に限定されるものではなく、基板Ｓに形成された感光体の種類に応じた適宜のものとすることができる。
撮像部３４は、例えばＣＣＤカメラ等によって構成される。撮像部３４は、ステージ３２に載置された基板Ｓの被描画面に形設されたアライメントマークを撮像する。撮像部３４によって撮像された基板Ｓのアライメントマークの画像は、基板Ｓの歪み情報を示すアライメントデータＡＤとしてデータ処理ユニット２に供される。なお、基板Ｓに形設されるアライメントマークは、撮像画像においてその位置を明確に特定できるものであれば特に限定されるものでない。例えば、アライメントマークは、基板Ｓに形設された貫通孔であっても良いし、基板Ｓ上に印刷された十字マーク等であっても良い。
次に、基板Ｓにパターンを描画する処理手順について説明する。図２は、パターンを描画する処理手順を示すフローチャートである。まず、設計部門の担当者がパターン設計装置４によってパターンデータＰＤを作成する（ステップＳ１）。設計部門の担当者は、ＣＡＤシステム等によって構成されるパターン設計装置４を用いて基板Ｓに露光すべき回路パターンを設計する。パターン設計装置４は、設計された回路パターンをベクター形式にて記述したパターンデータＰＤを作成する。
図４は、回路パターンを記述したパターンデータＰＤの一例を模式的に示す図である。パターンデータＰＤには、回路のパターンとともに、露光情報を表示するための領域として情報領域７が設定されている。この情報領域７にはパターンは全く記述されない。設計部門にて回路パターンを設計する段階では、どのような露光情報が表示されるのか不明であるため、適当な大きさの情報領域７が確保される。パターン設計装置４にて作成されたパターンデータＰＤは描画装置１に供される。パターン設計装置４と描画装置１とがＬＡＮ回線等によって接続されている場合にはパターン設計装置４から描画装置１にパターンデータＰＤをデータ通信によって送信するようにしても良い。或いは、パターン設計装置４と描画装置１とが接続されていない場合には、記録媒体にパターンデータＰＤを記録して描画装置１に渡すようにしても良い。
次に、製造部門の担当者が描画装置１のデータ処理ユニット２を用いてパターンデータＰＤの面付け作業を行う（ステップＳ２）。面付けとは、基板Ｓへの露光を考慮して複数のパターンデータＰＤを配置する作業である。すなわち、典型的には１枚の基板Ｓに１つの回路パターンのみが露光されるわけではなく、複数の回路パターンが形成される。面付け作業では、１枚の基板Ｓに露光される複数のパターンデータＰＤの配置を決定するのである。製造部門の担当者は、データ処理ユニット２の表示部の表示内容を確認しつつ、入力部から適当なコマンドやパラメータを入力して面付け作業を行う。
図５は、パターンデータＰＤの面付けの一例を示す図である。図５では、図示の便宜上、６枚のパターンデータＰＤが面付けされているが、これに限定されるものではなく、適宜の数（例えば、８枚や１６枚）のパターンデータＰＤを面付けすることができる。複数のパターンデータＰＤを配置したものが面付けデータＭＤとされる。複数のパターンデータＰＤは同じ向きに配置される必要はなく、図５に示すように、処理の都合に合わせてパターンデータＰＤを９０°、１８０°または２７０°回転させて配置するようにしても良い。面付けデータＭＤに配置された各パターンデータＰＤにも情報領域７が確保されている。また、面付けデータＭＤにも、全体の露光情報を表示するための領域として情報領域８が設定されている。
また、面付け作業と並行して、製造部門の担当者が露光情報の指定を行う（ステップＳ３）。露光情報としては、露光処理に関連する適宜の情報を指定することができ、例えば、露光のシリアル番号、基板Ｓのロット番号、描画装置１の機械番号、露光処理を行う日付、伸縮率、光量および担当者の氏名等を指定することができる。なお、ステップＳ３では、露光情報の指定を行うのみであり、この段階では情報領域７，８への露光情報の記述は行わない。
製造部門の担当者は、指定部２９から露光情報を指定する。担当者が指定を行う場合、指定部２９としてはデータ処理ユニット２の入力部を用いることができる。なお、担当者が指定するのに代えて、例えば日付等は自動で露光情報として指定するようにしても良い。この場合、指定部２９は、データ処理ユニット２のＣＰＵが処理プログラムを実行することによって実現される機能処理部となる。
次に、データ変換部２１がデータ変換処理を行う（ステップＳ４）。データ変換部２１は、複数のパターンデータＰＤが面付けされた面付けデータＭＤをラスター形式に変換して初期描画データＩＤを生成する。すなわち、データ変換部２１は、パターン設計装置４にて作成されたベクター形式のパターンデータＰＤを取得し、それをラスター形式の初期描画データＩＤにデータ形式を変換するのである。このデータ形式変換処理には、公知のラスタライズ技術を利用することが可能である。
初期描画データＩＤは面付けデータＭＤのデータ形式を変換したものであるため、初期描画データＩＤの内容は面付けデータＭＤと同じである（図５）。従って、初期描画データＩＤにも露光情報を表示するための情報領域７，８が含まれている。
初期描画データＩＤが生成された後、描画処理の対象となる基板Ｓの歪みに基づいて初期描画データＩＤの補正処理を行う（ステップＳ５）。処理対象となる基板Ｓは露光ユニット３のステージ３２に載置される。基板Ｓの被描画面には銅箔が貼られ、さらにその銅箔の上にレジスト等の感光体が形成されている。基板Ｓには、描画装置１による露光処理が行われる前に、幾つかの処理工程での処理が施されてきており（例えば、感光体の塗布工程等）、その過程で基板Ｓに歪みが生じていることが多い。
ステージ３２に載置された基板Ｓの被描画面に形設された複数のアライメントマークが撮像部３４によって撮像される。基板Ｓに歪みが生じると、複数のアライメントマークの位置が基準位置からずれる。すなわち、アライメントマークの位置ずれを検出することによって基板Ｓに生じている歪みを判定することができる。アライメントマークの位置ずれの程度が大きいほど、基板Ｓが大きく歪んでいることとなる。撮像部３４によって撮像された基板Ｓのアライメントマークの画像は、アライメントデータＡＤとしてデータ処理ユニット２に渡される。
データ処理ユニット２のデータ補正部２２は、アライメントデータＡＤに基づいて、パターンが設計通りに基板Ｓに描画されるように初期描画データＩＤの補正処理を行う。具体的には、データ補正部２２は、アライメントデータＡＤからアライメントマークの位置ずれを検出することによって基板Ｓの歪みを解析する。そして、データ補正部２２は、基板Ｓの歪みに整合するように初期描画データＩＤを補正して補正後描画データＨＤを生成する。例えば、アライメントデータＡＤに基づく解析の結果、基板Ｓが台形状に歪んでいることが判明したときには、データ補正部２２は初期描画データＩＤが台形状となるように補正処理を行うのである。
次に、データ合成部２３が補正後描画データＨＤに露光情報のデータを合成する（ステップＳ６）。ステップＳ３にて指定された露光情報の文字列はビットマップ形式の指定文字データＲＤとして補正後描画データＨＤに合成される。また、露光情報からは二次元コードも生成され、それのビットマップデータである二次元コードデータＱＤも補正後描画データＨＤに合成される。二次元コードとしては、例えばデータマトリックスコードが用いられる。データ合成部２３は、補正後描画データＨＤの情報領域７，８に、ビットマップ形式の指定文字データＲＤおよび二次元コードデータＱＤを合成して最終描画データＤＤを生成する。なお、指定文字データＲＤおよび二次元コードデータＱＤの合成については後に詳述する。
最終描画データＤＤが生成された後、その最終描画データＤＤに基づいて描画装置１の露光ユニット３が描画処理を行う（ステップＳ７）。データ合成部２３が生成したラスター形式の最終描画データＤＤは露光ユニット３の描画コントローラ３１に渡される。描画コントローラ３１は、最終描画データＤＤに基づいて変調機構３３ａを制御するとともに、ステージ３２の駆動機構を制御し、光学ヘッド３３からレーザー光を照射しつつステージ３２を移動させてレーザー光を基板Ｓの被描画面上で走査させる。最終描画データＤＤに従って変調されたレーザー光を基板Ｓの被描画面上で走査させることにより、当該被描画面の感光体が最終描画データＤＤに従って露光されることとなる。その感光体には、最終描画データＤＤのパターンが露光されるとともに、露光情報の文字列および二次元コードが露光される。
その後、描画装置１から取り出された基板Ｓには現像処理が施されて感光体の露光部分または非露光部分が除去される。そして、感光体が除去された領域の銅箔がエッチングされて基板Ｓ上に所望の回路パターンが形成されることとなる。これらの現像工程およびエッチング工程にて、基板Ｓに表示された露光情報が読み取られて利用される。
次に、露光情報のデータの生成および合成についてさらに説明を続ける。図３は、露光情報のデータを生成および合成する処理手順を示すフローチャートである。データ処理ユニット２でのデータ処理に先立って予め文字データを準備しておく（ステップＳ６１）。露光情報を表示するための情報領域７（または情報領域８）の大きさは予め定められている。データ処理ユニット２の文字データ作成部２４は、情報領域７を最大予定文字数で分割した分割領域の大きさを算定する。「最大予定文字数」とは、情報領域７に記述される可能性のある最大の文字数である。最大予定文字数は、予め設定されてデータ処理ユニット２の記憶部に格納されていても良いし、データ処理ユニット２の入力部から入力されるようにしても良い。
図６は、情報領域の分割を模式的に示す図である。図６の例では、最大予定文字数が”６”に設定されている。文字データ作成部２４は、情報領域７の幅（Ｘサイズ）を最大予定文字数”６”で分割した分割領域７１の幅Ｘ１を算定する。また、文字データ作成部２４は、情報領域７の高さ（Ｙサイズ）を分割領域７１の高さＹ１とする。この分割領域７１の幅Ｘ１および高さＹ１が情報領域７に記述される文字の幅および高さとなる。
文字データ作成部２４は、情報領域７に露光情報として記述する候補文字の文字フォントを分割領域７１のサイズに合わせてビットマップ変換する。すなわち、情報領域７に記述する候補文字が幅Ｘ１および高さＹ１の分割領域７１に収まるように、当該候補文字の文字フォントのデータをビットマップ変換するのである。「候補文字」とは、情報領域７に記述する可能性のある文字であり、例えば、大文字および小文字の英字、数字、カナ文字、漢字等である。描画装置１を日本国以外にて使用する場合には、候補文字は当該国の文字（例えば、ハングル文字等）であっても良い。
情報領域７を最大予定文字数で分割した分割領域７１のサイズが比較的大きい場合には、文字データ作成部２４は候補文字の文字フォントのデータを拡大してビットマップデータとする。逆に、分割領域７１のサイズが比較的小さい場合には、文字データ作成部２４は候補文字の文字フォントのデータを縮小してビットマップデータとする。このとき、文字フォントのデータを拡大または縮小した結果として字形が乱れる場合には、文字データ作成部２４は文字フォントを整形してからビットマップデータとするようにしても良い。
また、文字データ作成部２４は、各候補文字の文字フォントを９０°単位で回転させたデータもビットマップ変換する。すなわち、文字データ作成部２４は、各候補文字の文字フォントを９０°、１８０°および２７０°回転させたものをビットマップデータとする。
図７は、候補文字の文字フォントを９０°単位で回転させた例を示す図である。図７（ａ）には、無回転の文字フォントを示す。図７（ｂ），図７（ｃ），図７（ｄ）にはそれぞれ、文字フォントを９０°、１８０°および２７０°回転させたものを示す。文字データ作成部２４は、図７（ａ）〜図７（ｄ）に示すような文字フォントを分割領域７１に収まるようにビットマップデータとした文字データＣＤを作成する。文字データ作成部２４によって作成された候補文字のビットマップ形式の文字データＣＤはデータ処理ユニット２の磁気ディスク９５等の記憶部に蓄積される。各候補文字の文字データＣＤは、当該候補文字の文字コード（例えば、アスキーコード）と関連付けられて磁気ディスク９５に格納されている。
図２のステップＳ３にて露光情報が指定された後、指定文字が文字データＣＤに置き換えられる（ステップＳ６２）。「指定文字」とは、露光情報として指定部２９から指定された文字列に含まれる文字である。例えば、露光情報としてロット番号”ＣＭ０００１１”が指定されたときには、”Ｃ”，”Ｍ”，３個の”０”，２個の”１”のそれぞれが指定文字となる。それぞれの指定文字が当該指定文字の文字コードと関連付けられて磁気ディスク９５に格納されている文字データＣＤと置き換えられて指定文字データＲＤが生成される。指定文字データＲＤは、磁気ディスク９５に格納されていた文字データＣＤの一部が選択されたものであり、ビットマップ形式のデータである。
次に、データ合成部２３が基板Ｓの歪みに基づいて情報領域７の位置を補正する（ステップＳ６３）。上述したように、描画装置１によって露光処理が行われる段階での基板Ｓには歪みが生じていることが多く、ステージ３２に載置された基板Ｓの被描画面を撮像部３４によって撮像することにより、歪み情報を示すアライメントデータＡＤが取得される。図２のステップＳ５では、アライメントデータＡＤに基づいて、データ補正部２２が初期描画データＩＤの補正処理を行っている。
ステップＳ６３では、アライメントデータＡＤに基づいて、データ合成部２３が情報領域７の位置を補正する。図８は、情報領域７の位置補正を説明するための図である。ステップＳ５にてデータ補正部２２が初期描画データＩＤを基板Ｓの歪みに整合するように補正して補正後描画データＨＤを生成している。図８に示すのは、補正後描画データＨＤの一部である（１枚のパターンデータＰＤに相当する部分）。同図に示すように、基板Ｓの歪みに整合するように、初期描画データＩＤによって表現される画像が歪むように補正されている。初期描画データＩＤによって表現される画像が歪むように補正されることにより、情報領域７の位置も移動させる必要が生じる。
ステップＳ６３においては、補正後描画データＨＤによって表現される画像の歪みに応じて、データ合成部２３が図８の点線で示す位置から実線で示す位置に情報領域７を移動させる。より正確には、補正後描画データＨＤによって表現される画像の歪みから情報領域７の移動方向および移動量を算定し、その算定結果に従って情報領域７の左下隅の座標を移動させる。これにより、補正後描画データＨＤによって表現される画像の歪みに適合する、すなわち基板Ｓの歪みに適合する適正な位置に情報領域７が補正されることとなる。但し、補正後描画データＨＤによって表現される画像の歪みに応じて、情報領域７の位置は補正されるものの、情報領域７の形状は補正されない。
次に、データ合成部２３が指定文字の配置に基づいて指定文字データＲＤの露光位置を決定する（ステップＳ６４）。図９は、情報領域７における指定文字の配置の一例を示す図である。指定文字の文字数が最大予定文字数よりも少ない場合には、情報領域７が余ることとなる。このような場合、図２のステップＳ３にて露光情報の指定を行うときに、露光情報のうちの文字列（つまり、指定文字の文字列）についての配置も指定される。文字列の配置は、例えば”左詰”、”中央”、”右詰”のように指定される。
指定文字の文字列が”左詰”に配置されるように指定されている場合には、図９（ａ）に示すように、データ合成部２３は情報領域７の左端が始点となるように、指定文字データＲＤの露光位置を決定する。これにより、情報領域７の左端から指定文字の文字列が記述されることとなる。
指定文字の文字列が”中央”に配置されるように指定されている場合には、図９（ｂ）に示すように、データ合成部２３は情報領域７の幅から指定文字データＲＤの幅を減じたものを２分の１にした値を情報領域７の左端に加算した位置が始点となるように、指定文字データＲＤの露光位置を決定する。これにより、情報領域７の中央に指定文字の文字列が記述されることとなる。
指定文字の文字列が”右詰”に配置されるように指定されている場合には、図９（ｃ）に示すように、データ合成部２３は情報領域７の幅から指定文字データＲＤの幅を減じた値を情報領域７の左端に加算した位置が始点となるように、指定文字データＲＤの露光位置を決定する。これにより、情報領域７の右端が終端となるように指定文字の文字列が記述されることとなる。
また、二次元コードデータ生成部２５が二次元コードデータＱＤを生成する（ステップＳ６５）。本実施形態では、指定文字の文字列に加えて、当該指定文字を含む露光情報を表示する二次元コードを記述する。二次元コードデータ生成部２５は、指定文字を含む露光情報を表示する二次元コードをビットマップ変換して二次元コードデータＱＤを生成する。
次に、データ合成部２３が情報領域７に指定文字データＲＤおよび二次元コードデータＱＤを合成する（ステップＳ６６）。データ合成部２３は、補正後描画データＨＤにおける位置補正済みの情報領域７に指定文字データＲＤを合成する。補正後描画データＨＤはラスター形式のデータであり、指定文字データＲＤはビットマップ形式のデータである。ビットマップ画像はラスターイメージの一種であり、ラスター形式の補正後描画データＨＤにビットマップ形式の指定文字データＲＤを合成することは可能である。
データ合成部２３は、情報領域７に指定文字データＲＤを合成する。このとき、基板Ｓの歪みに応じて初期描画データＩＤを補正した補正後描画データＨＤに指定文字データＲＤを合成するものの、データ合成部２３は指定文字データＲＤ自体については補正することなく合成する。すなわち、上述の如く基板Ｓの歪みに応じて情報領域７の位置については補正するものの（ステップＳ６３）、指定文字データＲＤの補正は行うことなく、情報領域７に指定文字データＲＤを合成するのである。このようにしているのは、指定文字を含む露光情報は後工程（例えば、現像工程、エッチング工程、検査工程等）で読み取られて利用されるものであり、基板Ｓの歪みに合わせて露光情報も歪んでいると後工程でその露光情報が読み取れなくなるためである。
また、ステップＳ２の面付け処理時にパターンデータＰＤを９０°、１８０°または２７０°回転させて配置することもあり（図５参照）、この場合情報領域７も９０°、１８０°または２７０°回転して配置されることとなる。データ合成部２３は、情報領域７が９０°、１８０°または２７０°回転して配置されている場合には、９０°、１８０°または２７０°回転された文字フォント（図７（ｂ）〜図７（ｄ）参照）の文字データＣＤにて構成された指定文字データＲＤを情報領域７に合成する。このようにすれば、パターンデータＰＤが回転されて配置されていた場合にも、その回転角度に適合した向きにて指定文字データＲＤが合成されることとなる。
さらに、指定文字の文字列の配置が例えば”左詰”、”中央”、”右詰”のように指定されている場合には、データ合成部２３は指定文字データＲＤを情報領域７の左端、中央または右端に合成する（図９（ａ）〜図９（ｃ）参照）。
また、データ合成部２３は、指定文字データＲＤと併せて二次元コードデータＱＤも合成する。二次元コードデータＱＤもビットマップ形式のデータである。従って、ラスター形式の補正後描画データＨＤにビットマップ形式の二次元コードデータＱＤを合成することは可能である。データ合成部２３は、指定文字データＲＤと同様に、二次元コードデータＱＤについても補正を行うことなく合成する。これにより、基板Ｓの歪みに関わらず、指定文字データＲＤおよび二次元コードデータＱＤは歪むことなく露光されることとなり、後工程にて指定文字および二次元コードを含む露光情報を確実に読み取ることができる。
図１１は、基板Ｓに指定文字および二次元コードが露光された例を示す図である。指定文字データＲＤおよび二次元コードデータＱＤが合成された最終描画データＤＤに基づいて露光ユニット３が描画処理を行うことにより、基板Ｓ上の所定位置に露光情報の指定文字および二次元コードが露光される。これらの指定文字および二次元コードは後工程にて目視または光学的に読み取られて描画処理時の露光情報として利用される。
第１実施形態においては、情報領域７を最大予定文字数で分割した分割領域７１のサイズに収まるように、予め候補文字の文字フォントをビットマップ変換して文字データＣＤとして用意しておく。そして、露光情報として指定された指定文字を予め分割領域７１のサイズに適合するように用意された文字データＣＤと置き換えて情報領域７に合成するため、描画処理前に設定された情報領域７のサイズにかかわらず、情報領域７に必要な情報を描画することができる。なお、露光情報として指定された指定文字の文字数が最大予定文字数よりも多い場合には、露光された文字が後工程で読み取れなくなる可能性があるため、エラーとする。
また、文字データＣＤとしては、候補文字の文字フォントを９０°単位で回転させたもののビットマップデータも用意している。このため、パターンデータＰＤの面付け作業時にパターンデータＰＤを回転させて配置した場合であっても、迅速に情報領域７に指定文字データＲＤを合成することができる。
さらに、基板Ｓの歪みに応じて情報領域７の位置は補正するものの、指定文字データＲＤについては補正することなく情報領域７に合成している。このため、露光情報の指定文字は歪んだ基板Ｓの適正な位置に歪むことなく露光されることとなり、後工程にて適切に露光情報を読み取ることが可能となる。
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の描画装置の全体構成は第１実施形態と同じである。また、第２実施形態における描画装置の処理内容についても第１実施形態と概ね同様である。第２実施形態が第１実施形態と相違するのは、指定文字の文字数が最大予定文字数と異なるときに文字幅を変更している点である。すなわち、第１実施形態では指定文字の文字数が最大予定文字数よりも少ない場合に文字列の配置を指定していたのに代えて、第２実施形態においては文字列の文字幅を変更しているのである。
第２実施形態においては、図３のステップＳ６４の処理は行わない。それに代えて、データ合成部２３が指定文字データＲＤの各指定文字の文字幅を変更する。図１０は、指定文字の文字幅の変更の一例を示す図である。指定文字の文字数が最大予定文字数と異なる場合には、情報領域７が不足または余ることとなる。このような場合、データ合成部２３が指定文字データＲＤを構成する各指定文字の文字データを拡大または縮小する。
指定文字の文字数が最大予定文字数よりも少ない場合には、図１０（ａ）に示すように、データ合成部２３は指定文字データＲＤを構成する各指定文字の文字データを拡大する。このときには、拡大後の指定文字データＲＤが情報領域７のサイズに適合するように、各指定文字の文字データを拡大する。
一方、指定文字の文字数が最大予定文字数よりも多い場合には、図１０（ｂ）に示すように、データ合成部２３は指定文字データＲＤを構成する各指定文字の文字データを縮小する。このときには、縮小後の指定文字データＲＤが情報領域７のサイズに適合するように、各指定文字の文字データを縮小する。
そしてステップＳ６６では、データ合成部２３が拡大または縮小された指定文字データＲＤを情報領域７に合成する。これにより、情報領域７に過不足無く指定文字が露光されることとなる。なお、文字列の配置指定に代えて文字幅を変更していることを除く第２実施形態の残余の点は第１実施形態と同じである。
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では主として情報領域７に指定文字データＲＤを合成する例について説明したが、全体の露光情報を表示するための情報領域８に指定文字データＲＤを合成する場合であっても同様に行うことができる。
また、上記実施形態においては、ビットマップ形式の文字データＣＤ作成時に文字フォントを９０°、１８０°および２７０°回転させたものもビットマップ変換していたが、これに加えて、文字フォントをさらに異なる角度で回転させたもののビットマップデータを文字データＣＤとして用意するようにしても良い。文字フォントの回転角度の種類が多くなるほど、対応可能なパターンデータＰＤのレイアウト角度のバリエーションも豊富になるが、文字データＣＤの容量は大きくなる。
また、上記実施形態においては、基板Ｓの歪みに応じて情報領域７の位置を補正していたが、後工程での露光情報の読み取り態様によっては情報領域７の位置補正は必須ではない。例えば、後工程で作業者の目視によってのみ露光情報を読み取るのであれば、情報領域７の位置は必ずしも補正する必要なない。
本発明に係る技術は、プリント基板、半導体基板等に描画データに基づいて光を照射することによって当該基板にパターンおよび露光情報を直接に描画する描画装置および描画方法に好適に適用することができる。
１ 描画装置
２ データ処理ユニット
３ 露光ユニット
４ パターン設計装置
２１ データ変換部
２２ データ補正部
２３ データ合成部
２４ 文字データ作成部
２５ 二次元コードデータ生成部
２９ 指定部
３１ 描画コントローラ
３２ ステージ
３３ 光学ヘッド
３４ 撮像部
ＡＤ アライメントデータ
ＣＤ 文字データ
ＤＤ 最終描画データ
ＨＤ 補正後描画データ
ＩＤ 初期描画データ
ＭＤ 面付けデータ
ＰＤ パターンデータ
ＱＤ 二次元コードデータ
ＲＤ 指定文字データ
Ｓ 基板

Claims (12)

  1. 感光体が形成された基板に描画データに基づいて光を照射することによって前記基板にパターンを描画する描画装置であって、
    前記パターンに対応するパターンデータを取得し、前記パターンデータをラスター形式に変換して初期描画データを生成する変換部と、
    前記パターンに情報を表示するための領域として予め設定された情報領域を最大予定文字数で分割した分割領域のサイズに収まるように、前記情報領域に記述する候補文字の文字フォントをビットマップ変換して文字データを取得する文字データ作成部と、
    前記パターンに記述する文字を指定する指定部と、
    前記指定部にて指定された指定文字に対応する前記文字データを前記初期描画データにおける前記情報領域に合成して最終描画データを生成する合成部と、
    を備えることを特徴とする描画装置。
  2. 請求項１記載の描画装置において、
    前記文字データ作成部は、前記候補文字の文字フォントを９０°，１８０°および２７０°回転させた文字データを取得することを特徴とする描画装置。
  3. 請求項１または請求項２記載の描画装置において、
    前記基板の歪みに応じて前記初期描画データを補正する補正部をさらに備え、
    前記合成部は、前記基板の歪みに応じて前記初期描画データにおける前記情報領域の位置を補正するとともに、前記指定文字に対応する前記文字データを補正することなく合成することを特徴とする描画装置。
  4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の描画装置において、
    前記合成部は、前記指定文字の文字数が前記最大予定文字数よりも少ないときには、前記指定文字に対応する前記文字データを前記情報領域の左端、右端、または、中央に合成することを特徴とする描画装置。
  5. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の描画装置において、
    前記合成部は、前記指定文字の文字数が前記最大予定文字数と異なるときには、前記指定文字に対応する前記文字データを拡大または縮小して前記情報領域に合成することを特徴とする描画装置。
  6. 請求項３記載の描画装置において、
    前記合成部は、前記指定文字を含む情報を表示する二次元コードをビットマップ変換したコードデータを補正することなく前記情報領域に合成することを特徴とする描画装置。
  7. 感光体が形成された基板に描画データに基づいて光を照射することによって前記基板にパターンを描画する描画方法であって、
    前記パターンに対応するパターンデータを取得し、前記パターンデータをラスター形式に変換して初期描画データを生成する変換工程と、
    前記パターンに情報を表示するための領域として予め設定された情報領域を最大予定文字数で分割した分割領域のサイズに収まるように、前記情報領域に記述する候補文字の文字フォントをビットマップ変換して文字データを取得する文字データ作成工程と、
    前記パターンに記述する文字を指定する指定工程と、
    前記指定工程にて指定された指定文字に対応する前記文字データを前記初期描画データにおける前記情報領域に合成して最終描画データを生成する合成工程と、
    を備えることを特徴とする描画方法。
  8. 請求項７記載の描画方法において、
    前記文字データ作成工程では、前記候補文字の文字フォントを９０°，１８０°および２７０°回転させた文字データを取得することを特徴とする描画方法。
  9. 請求項７または請求項８記載の描画方法において、
    前記基板の歪みに応じて前記初期描画データを補正する補正工程をさらに備え、
    前記合成工程では、前記基板の歪みに応じて前記初期描画データにおける前記情報領域の位置を補正するとともに、前記指定文字に対応する前記文字データを補正することなく合成することを特徴とする描画方法。
  10. 請求項７から請求項９のいずれかに記載の描画方法において、
    前記合成工程では、前記指定文字の文字数が前記最大予定文字数よりも少ないときには、前記指定文字に対応する前記文字データを前記情報領域の左端、右端、または、中央に合成することを特徴とする描画方法。
  11. 請求項７から請求項９のいずれかに記載の描画方法において、
    前記合成工程では、前記指定文字の文字数が前記最大予定文字数と異なるときには、前記指定文字に対応する前記文字データを拡大または縮小して前記情報領域に合成することを特徴とする描画方法。
  12. 請求項９記載の描画方法において、
    前記合成工程では、前記指定文字を含む情報を表示する二次元コードをビットマップ変換したコードデータを補正することなく前記情報領域に合成することを特徴とする描画方法。
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