JP3174362B2 - 描画装置 - Google Patents
描画装置Info
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- JP3174362B2 JP3174362B2 JP23936091A JP23936091A JP3174362B2 JP 3174362 B2 JP3174362 B2 JP 3174362B2 JP 23936091 A JP23936091 A JP 23936091A JP 23936091 A JP23936091 A JP 23936091A JP 3174362 B2 JP3174362 B2 JP 3174362B2
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- Japan
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- optical system
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、描画対象物である感
光材料をステージに載置して露光する描画装置に関し、
より詳細には、ステージの移動誤差等による描画誤差を
補正できる描画装置に関する。
光材料をステージに載置して露光する描画装置に関し、
より詳細には、ステージの移動誤差等による描画誤差を
補正できる描画装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の描画装置としては、従来からレ
ーザーフォトプロッターが使用されている。従来のレー
ザーフォトプロッターは、感光材料を移動可能なステー
ジに載置し、走査光学系により感光体上にビームスポッ
トを走査させつつステージを移動させて感光体上に露光
パターンを描画する。
ーザーフォトプロッターが使用されている。従来のレー
ザーフォトプロッターは、感光材料を移動可能なステー
ジに載置し、走査光学系により感光体上にビームスポッ
トを走査させつつステージを移動させて感光体上に露光
パターンを描画する。
【０００３】正確なパターンを描画するためには、ステ
ージの移動量を一定に保つ必要がある。従来のプロッタ
ーは、ステージの移動状態を位置センサにより検出し、
誤差が検出された場合にはステージを移動させる駆動部
にフィードバックをかけて誤差を補正する。
ージの移動量を一定に保つ必要がある。従来のプロッタ
ーは、ステージの移動状態を位置センサにより検出し、
誤差が検出された場合にはステージを移動させる駆動部
にフィードバックをかけて誤差を補正する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ステー
ジを移動させる駆動部の精度は干渉計等を用いた検出部
の精度と比較するとかなり低く、特にステージが大型で
重量が大きい場合には応答速度も遅くなるため、検出さ
れた精度で補正をかけることは困難である。したがっ
て、より高い描画精度が要求される場合には、従来の装
置では対応することができなかった。
ジを移動させる駆動部の精度は干渉計等を用いた検出部
の精度と比較するとかなり低く、特にステージが大型で
重量が大きい場合には応答速度も遅くなるため、検出さ
れた精度で補正をかけることは困難である。したがっ
て、より高い描画精度が要求される場合には、従来の装
置では対応することができなかった。
【０００５】
【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の課題に
鑑みてなされたものであり、ステージの移動誤差等に起
因するビームスポットの位置ズレを高速かつ高精度で補
正することができ、高精度の描画が可能な描画装置を提
供することを目的とする。
鑑みてなされたものであり、ステージの移動誤差等に起
因するビームスポットの位置ズレを高速かつ高精度で補
正することができ、高精度の描画が可能な描画装置を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる描画装
置は、上記の目的を達成するため、描画対象物が載置さ
れるステージと、ステージを少なくとも１軸方向に駆動
する駆動手段と、描画対象物に描画用のビームスポット
を形成する描画光学系と、ステージの移動誤差を検出す
る検出手段と、描画光学系内に設けられ、検出手段から
の誤差信号に対応して誤差によるスポットの位置ズレを
補正するようスポットを移動させる補正手段とを備え、
検出手段からの誤差信号のレベルを判定し、誤差が大き
い場合には駆動手段に誤差を補正するようフィードバッ
クをかけ、誤差が小さい場合に補正手段に誤差信号を伝
達する判定手段を有することを特徴とする。
置は、上記の目的を達成するため、描画対象物が載置さ
れるステージと、ステージを少なくとも１軸方向に駆動
する駆動手段と、描画対象物に描画用のビームスポット
を形成する描画光学系と、ステージの移動誤差を検出す
る検出手段と、描画光学系内に設けられ、検出手段から
の誤差信号に対応して誤差によるスポットの位置ズレを
補正するようスポットを移動させる補正手段とを備え、
検出手段からの誤差信号のレベルを判定し、誤差が大き
い場合には駆動手段に誤差を補正するようフィードバッ
クをかけ、誤差が小さい場合に補正手段に誤差信号を伝
達する判定手段を有することを特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する。
図１〜図４はこの発明の実施例を示したものである。
図１〜図４はこの発明の実施例を示したものである。
【０００８】実施例の描画装置は、固定された描画光学
系10と、描画対象物であるプリント基板等の感光材料20
が載置されたＸ−Ｙステージ30とを有し、ベクトルスキ
ャンによって感光材料20に露光パターンを形成する。
系10と、描画対象物であるプリント基板等の感光材料20
が載置されたＸ−Ｙステージ30とを有し、ベクトルスキ
ャンによって感光材料20に露光パターンを形成する。
【０００９】描画光学系10は、光源11から発した光束を
絞り12によって絞り、結像レンズ13によって感光材料20
の上に絞り12の像のスポットとして結像させる。
絞り12によって絞り、結像レンズ13によって感光材料20
の上に絞り12の像のスポットとして結像させる。
【００１０】２軸方向に移動可能なＸ−Ｙステージ30
は、Ｘ方向に移動可能なＸステージ31と、このＸステー
ジ31上に設けられてＹ方向に移動可能なＹステージ32と
から構成され、感光材料20はＹステージ32上に載置され
る。
は、Ｘ方向に移動可能なＸステージ31と、このＸステー
ジ31上に設けられてＹ方向に移動可能なＹステージ32と
から構成され、感光材料20はＹステージ32上に載置され
る。
【００１１】Ｘステージ31は、サーボモータ41とボール
スクリュー42とによって構成される駆動手段により駆動
される。Ｘステージ31のＸ方向の位置は、レーザー干渉
システムを用いた検出手段としての位置センサ43により
検出され、その現在位置は偏差カウンタ44に入力され
る。
スクリュー42とによって構成される駆動手段により駆動
される。Ｘステージ31のＸ方向の位置は、レーザー干渉
システムを用いた検出手段としての位置センサ43により
検出され、その現在位置は偏差カウンタ44に入力され
る。
【００１２】なお、Ｙステージ32も同様に図示せぬ駆動
手段によって駆動され、そのＹ方向の位置は図示せぬ位
置センサにより検出される。ここでは説明を簡単にする
ため、Ｘステージの位置検出のみについて述べている
が、同様の信号処理はＹステージ32についても行なわれ
ている。
手段によって駆動され、そのＹ方向の位置は図示せぬ位
置センサにより検出される。ここでは説明を簡単にする
ため、Ｘステージの位置検出のみについて述べている
が、同様の信号処理はＹステージ32についても行なわれ
ている。
【００１３】偏差カウンタ44には描画制御回路45からス
テージの移動量の指令値が入力されており、この指令値
と位置センサ43から検出される現在位置との差を誤差信
号として判定手段としてのセレクタ46に入力する。
テージの移動量の指令値が入力されており、この指令値
と位置センサ43から検出される現在位置との差を誤差信
号として判定手段としてのセレクタ46に入力する。
【００１４】位置センサ43は、干渉計を利用したシステ
ムであるため、その検出精度はサブミクロン単位であ
る。これに対して、駆動手段の精度はかなり粗いため、
ステージのみの制御では高精度の検出にもかかわらず、
正確な補正ができない。
ムであるため、その検出精度はサブミクロン単位であ
る。これに対して、駆動手段の精度はかなり粗いため、
ステージのみの制御では高精度の検出にもかかわらず、
正確な補正ができない。
【００１５】そこで、セレクタ46は、ステージの移動誤
差の量が大きいときにはサーボモータ41を制御するサー
ボドライバ47にフィードバックをかけて移動量を補正す
ると共に、移動誤差の量が小さいときには結像レンズ13
を移動させる補正手段50に誤差信号を出力してスポット
の位置を微調整することでステージの移動誤差による影
響を補正する。
差の量が大きいときにはサーボモータ41を制御するサー
ボドライバ47にフィードバックをかけて移動量を補正す
ると共に、移動誤差の量が小さいときには結像レンズ13
を移動させる補正手段50に誤差信号を出力してスポット
の位置を微調整することでステージの移動誤差による影
響を補正する。
【００１６】補正手段50は、この例では結像レンズ13を
光軸と垂直な面内で微調整するピエゾ素子51と、この素
子51を駆動するピエゾドライバ52とから構成され、誤差
信号に対応して誤差によるスポットの位置ズレを補正す
るよう結像レンズ13を移動させる。
光軸と垂直な面内で微調整するピエゾ素子51と、この素
子51を駆動するピエゾドライバ52とから構成され、誤差
信号に対応して誤差によるスポットの位置ズレを補正す
るよう結像レンズ13を移動させる。
【００１７】結像レンズ13を単レンズと考えた場合、図
2(a)に示すように、絞り12と結像レンズ13の主点との距
離をａ、主点と感光材料20との間隔をｂ、結像レンズ13
の移動量をＬ1とすると、スポットの移動量ｍは、 ｍ＝Ｌ1（ａ＋ｂ）／ａ で表される。
2(a)に示すように、絞り12と結像レンズ13の主点との距
離をａ、主点と感光材料20との間隔をｂ、結像レンズ13
の移動量をＬ1とすると、スポットの移動量ｍは、 ｍ＝Ｌ1（ａ＋ｂ）／ａ で表される。
【００１８】補正手段としては、他に図2(b)に示される
ように２枚のレンズ13a,13bから構成される結像レンズ
のうち第１レンズ13aを移動させる構成、図2(c)に示さ
れるように絞り12を移動させる構成とすることもでき
る。
ように２枚のレンズ13a,13bから構成される結像レンズ
のうち第１レンズ13aを移動させる構成、図2(c)に示さ
れるように絞り12を移動させる構成とすることもでき
る。
【００１９】図2(b)の場合には、第１レンズ13aの焦点
距離をｆ1、第２レンズ13bの焦点距離をｆ2、第１レン
ズ13aの移動量をＬ2とすると、スポットの移動量ｍは、 ｍ＝（ｆ2／ｆ1）・Ｌ2 で表される。２つのレンズの焦点距離を適宜設定するこ
とにより、レンズ移動量Ｌ2に対するスポット移動量ｍ
の比率を変化させることができる。
距離をｆ1、第２レンズ13bの焦点距離をｆ2、第１レン
ズ13aの移動量をＬ2とすると、スポットの移動量ｍは、 ｍ＝（ｆ2／ｆ1）・Ｌ2 で表される。２つのレンズの焦点距離を適宜設定するこ
とにより、レンズ移動量Ｌ2に対するスポット移動量ｍ
の比率を変化させることができる。
【００２０】図2(c)の場合には、絞り12と結像レンズ13
の主点との距離をａ、主点と感光材料20との間隔をｂ、
絞りの移動量をＬ3とすると、スポットの移動量ｍは、 ｍ＝（ｂ／ａ）・Ｌ3 で表される。この場合にも、距離ａ，ｂの値を適宜に設
定することにより、絞りの移動量Ｌ3に対するスポット
の移動量ｍの比率を変化させることができる。
の主点との距離をａ、主点と感光材料20との間隔をｂ、
絞りの移動量をＬ3とすると、スポットの移動量ｍは、 ｍ＝（ｂ／ａ）・Ｌ3 で表される。この場合にも、距離ａ，ｂの値を適宜に設
定することにより、絞りの移動量Ｌ3に対するスポット
の移動量ｍの比率を変化させることができる。
【００２１】図３は、補正手段５０として光路を偏向す
るＡＯ（超音波光学）変調器を用いた例を示している。
るＡＯ（超音波光学）変調器を用いた例を示している。
【００２２】レーザー光源14から発したレーザー光は、
ミラー15で反射され、集光レンズ16により集光されて集
光点から距離ｄだけ手前に配置されたＡＯ変調器53に入
射する。ＡＯ変調器53を屈折せずに透過した０次回折光
は遮光板17により遮られ、一次回折光はコリメートレン
ズ18で平行光にされた後、結像レンズとしてのfθレン
ズ13を介して感光材料20上にスポットを形成する。
ミラー15で反射され、集光レンズ16により集光されて集
光点から距離ｄだけ手前に配置されたＡＯ変調器53に入
射する。ＡＯ変調器53を屈折せずに透過した０次回折光
は遮光板17により遮られ、一次回折光はコリメートレン
ズ18で平行光にされた後、結像レンズとしてのfθレン
ズ13を介して感光材料20上にスポットを形成する。
【００２３】ＡＯ変調器53によるレーザー光の回折角度
の変化θは、ドライバ54により印加される電圧の周波数
λに比例して変化するため、スポットの移動量ｍは、 λ＝ｋ・θ （ｋ：比例定数） ｍ≒（ｆ4／ｆ3）・ｄ・sin（λ／ｋ） で表される。
の変化θは、ドライバ54により印加される電圧の周波数
λに比例して変化するため、スポットの移動量ｍは、 λ＝ｋ・θ （ｋ：比例定数） ｍ≒（ｆ4／ｆ3）・ｄ・sin（λ／ｋ） で表される。
【００２４】図３の構成によれば、結像レンズ13,18、
絞り12のような質量を持つ素子を移動させることなく、
電気的な調整によりスポット位置を補正できるため、高
速、高精度でスポット位置を補正することができる。
絞り12のような質量を持つ素子を移動させることなく、
電気的な調整によりスポット位置を補正できるため、高
速、高精度でスポット位置を補正することができる。
【００２５】図４は、補正手段５０として光路を偏向す
るガルバノミラーを用いた例を示している。レーザー光
源14から発した光束は、ガルバノミラー55で反射されて
結像レンズとしてのfθレンズ13に入射し、感光材料20
上にスポットを形成する。
るガルバノミラーを用いた例を示している。レーザー光
源14から発した光束は、ガルバノミラー55で反射されて
結像レンズとしてのfθレンズ13に入射し、感光材料20
上にスポットを形成する。
【００２６】ガルバノミラー55がドライバ56により駆動
されて角度がθ変化した場合、結像レンズ13に入射する
光束の角度は２θ変化する。このとき、スポットの移動
量ｍは、 ｍ＝２ｆθ となる。
されて角度がθ変化した場合、結像レンズ13に入射する
光束の角度は２θ変化する。このとき、スポットの移動
量ｍは、 ｍ＝２ｆθ となる。
【００２７】なお、描画光学系として走査光学系のよう
なラスタースキャンの光学系を用いる場合には、ポリゴ
ンミラーの回転ムラを検出し、回転ムラによるスポット
位置の誤差も補正の対象として含めることもできる。
なラスタースキャンの光学系を用いる場合には、ポリゴ
ンミラーの回転ムラを検出し、回転ムラによるスポット
位置の誤差も補正の対象として含めることもできる。
【００２８】
【効果】以上説明したように、この発明によれば、ステ
ージの移動誤差を描画光学系側で補正することにより、
精度の高い補正が可能となり、高精度のパターンを形成
することができる。
ージの移動誤差を描画光学系側で補正することにより、
精度の高い補正が可能となり、高精度のパターンを形成
することができる。
【図１】 実施例にかかる描画装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】 補正部の作用を示す説明図であり、(a)は単
玉の結像レンズを移動させる場合、(b)は結像レンズの
一部を移動させる場合、(c)は絞りを移動させる場合を
示している。
玉の結像レンズを移動させる場合、(b)は結像レンズの
一部を移動させる場合、(c)は絞りを移動させる場合を
示している。
【図３】 補正手段としてＡＯ変調器を用いた実施例の
説明図である。
説明図である。
【図４】 補正手段としてガルバノミラーを用いた実施
例の説明図である。
例の説明図である。
10…描画光学系 12…絞り 13…結像レンズ 20…感光材料 30…X-Yステージ 43…位置センサ 44…偏差カウンタ 50…補正手段 51…ピエゾ素子 53…AO変調器 55…ガルバノミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 隆之 東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光 学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−63918（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−201414（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 7/20 - 7/24 G03F 9/00 - 9/02 H01L 21/027
Claims (6)
- 【請求項１】描画対象物が載置されるステージと、 該ステージを少なくとも１軸方向に駆動する駆動手段
と、 前記描画対象物に描画用のビームスポットを形成する描
画光学系と、 前記ステージの移動誤差を検出する検出手段と、 前記描画光学系内に設けられ、前記検出手段からの誤差
信号に対応して該誤差による前記スポットの位置ズレを
補正するよう前記スポットを移動させる補正手段とを備
え、前記検出手段からの誤差信号のレベルを判定し、誤差が
大きい場合には前記駆動手段に前記誤差を補正するよう
フィードバックをかけ、誤差が小さい場合に前記補正手
段に誤差信号を伝達する判定手段を有することを特徴と
する描画装置。 - 【請求項２】 前記描画光学系は、光束をスポットとして
結像させる結像レンズを有し、前記補正手段は、前記結
像レンズの少なくとも一部をその光軸と直交する面内で
移動させることを特徴とする請求項１に記載の描画装
置。 - 【請求項３】 前記描画光学系は、前記スポットを形成す
るための絞りを有し、前記補正手段は、前記絞りを光軸
と直交する面内で移動させることを特徴とする請求項１
に記載の描画装置。 - 【請求項４】 前記補正手段は、前記描画光学系の光路中
に設けられて光束を偏向する偏向手段であることを特徴
とする請求項１に記載の描画装置。 - 【請求項５】 前記偏向手段は、超音波光学変調器である
ことを特徴とする請求項４に記載の描画装置。 - 【請求項６】 前記偏向手段は、ガルバノミラーであるこ
とを特徴とする請求項４に記載の描画装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23936091A JP3174362B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 描画装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23936091A JP3174362B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 描画装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0580525A JPH0580525A (ja) | 1993-04-02 |
| JP3174362B2 true JP3174362B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=17043604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23936091A Expired - Fee Related JP3174362B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 描画装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3174362B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3356105B2 (ja) * | 1999-03-29 | 2002-12-09 | 日本電気株式会社 | 光学スキャナの位置補正方法及び光学スキャナ補正装置 |
| JP2007101730A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Fujifilm Corp | 画像露光装置 |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP23936091A patent/JP3174362B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0580525A (ja) | 1993-04-02 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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