JP4200087B2 - 露光方法及び露光装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板、半導体および液晶等の表面に配置された感光性ドライフィルムや液状レジスト等に光を照射して、所望の描画を行う露光方法及び露光装置に関する。

位置決め精度が必要とされる加工をする場合は、一般に検出精度に優れるリニアスケールやエンコーダ等（以下、これらをまとめてリニアスケールという。）を用いて移動距離を測定（検出）し、現在位置を把握する。

しかし、リニアスケールであっても僅かではあるが検出値に誤差がある。そこで、予めリニアスケールで検出される位置と真値との差を校正値として求めておき、加工時、リニアスケールにより検出された位置を校正値に基づいて補正することにより、加工精度を向上させていた。

しかし、指令されたパターンデータに基づき、多数の空間的光変調器を同時に開閉させて露光対象物（ワーク）にパターンを露光させる露光装置の場合、リニアスケールで検出された位置に基づいてパターンデータを補正すると、演算に時間がかかり、加工能率を向上させることができなかった。

一方、リニアスケールの検出誤差に基づき、予めパターンデータを補正しておく場合は、ワークを正確に位置決めする必要があり、作業能率が低下した。

本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、加工能率を向上することができ、かつ、位置決めが容易で作用能率を向上させることができる露光装置を提供するにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、被測定物が一定距離移動する毎に信号を出力する測定手段と、分周器と、を備え、露光対象物の光照射装置に対する位置を前記測定手段により測定しながら前記露光対象物と前記光照射装置とを相対的に移動させ、前期分周器により予め定める数の前記信号毎に前記光照射装置を開閉して前記露光対象物に所望のパターンを露光させる露光装置において、前記測定手段の検出誤差を、測定値を修正するための校正値として予め求めておき、予め定めるサンプリング周期毎に今回の位置における前記校正値と前回の位置における前記校正値との差を求め、この差が０でない場合は、今回または次回の前記予め定める数に限り、前記予め定める数に前記差に相当する数の前記信号の数を加えた数とすることを特徴とする。

本発明によれば、リニアスケールで検出された位置に基づいてパターンデータを補正する必要がないので、加工能率を向上させることができる。また、ステージ全体において補正が行われるため、描画される露光対象物の位置が限定されることがなく、作業能率を向上させることができる。

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

図１は本発明の実施例に係る露光装置のブロック図である。

光源１は一定波長の光を光照射装置２に出力する。ステージ３と対向する位置に配置された光照射装置２には、微細なミラーを備える空間的光変調器（ｄｉｇｉｔａｌ ｍｉｒｒｏｒ ｄｅｖｉｃｅ）２ａが碁盤目状に複数配置されている。空間的光変調器２ａは、閉じられると、内部の図示を省略するミラーを回転させ、光源１から出力された光をステージ３に載置されたワーク９上に照射させる。

ステージ３の側面には、リニアスケール４が配置されている。リニアスケール４はステージ３が単位距離ｍ移動する毎にパルス状の信号ｑを出力する。信号ｑはＣＮＣ装置５の現在位置カウンタ５ａと可変分周器７に出力される。

ＣＮＣ装置５は、現在位置カウンタ５ａと、校正値記憶メモリ５ｂと、補正値計算器５ｃと、位置制御部５ｄと、を備えている。

校正値記憶メモリ５ｂには、リニアスケール４の各位置における校正値が記憶されている。

位置制御部５ｄは駆動部６を介してステージ３に接続されている。補正値計算器５ｃは可変分周器７を介してドライバ回路８に接続されている。ドライバ回路８は可変分周器７から到達信号が出力されると、光照射装置２の空間的光変調器２ａを開閉する。

次に、本発明の動作を説明する。

図２は、補正値計算器５ｃの動作を示すフローチャート、図３は、可変分周器７の動作を示すフローチャートである。

なお、各部の諸元は以下の通りである。

（１）単位距離ｍは０．０２μｍである。すなわち、ステージ３が０．０２μｍ移動する毎に信号ｑが出力される。

（２）光照射装置２を開閉する距離は１μｍ毎である。すなわち、リニアスケールに誤差がない場合、可変分周器７は信号ｑを５０個受信するとドライバ回路８に到達信号を出力する。

ＣＮＣ装置４は、現在位置カウンタ５ａで読みとった位置を校正値記憶メモリ５ｂに記憶されている校正値で補正することにより現在地を求め、求めた現在地に基づいて駆動部６によりステージ３を移動させる。
補正値計算器５ｃは、図２に示すように、図示を省略する起動ボタンがオンされると、サンプリング回数のカウンタｉを０にすると共に、校正値αの初期値α０を０として（手順Ｓ１０）、サンプリング周期ｔが経過するのを待つ（手順Ｓ２０）。そして、サンプリング周期ｔが経過すると、カウンタｉに１を加え（手順Ｓ３０）、その位置における校正値αｉを読み込み（手順Ｓ４０）、今回の校正値α_ｉと前回の校正値α_ｉ−１との差Ａを求める（手順Ｓ５０）。

そして、差Ａに含まれる単位距離ｍの数ｋ（ただし、ｋは整数）を求め（手順Ｓ６０）、ｋが負でない、すなわちｋが正または０である場合は手順Ｓ８０の処理を行い、その他の場合は手順Ｓ１１０の処理を行う（手順Ｓ７０）。

手順Ｓ８０ではｋが０であるかどうかを確認し、ｋ＝０である場合は分周値Ｐ０を５０に（手順Ｓ９０）、ｋ＞０である場合は分周値Ｐ０を５０−ｋに（手順Ｓ１００）、またｋ＜０の場合は分周値Ｐ０を５０＋ｋとして（手順Ｓ１１０）、分周値Ｐ０を可変分周器７に出力し、移動が継続される場合は手順Ｓ２０の処理を行い、その他の場合は処理を終了する（手順Ｓ１３０）。

可変分周器７は、図３に示すように、図示を省略する起動ボタンがオンされると、分周値Ｐを５０、カウンタｊを０にして（手順Ｓ２１０）、ｍ進んだかどうか、すなわち、信号ｑが出力されるのを待つ（手順Ｓ２２０）。そして、信号ｑが出力されると、カウンタｊに１を加え（手順Ｓ２３０）、ｊがＰ以上であるかどうかを確認し（手順Ｓ２４０）、ｊ≧Ｐである場合は手順Ｓ２５０の処理を行い、その他の場合は手順Ｓ２６０の処理を行う。

手順Ｓ２５０では到達信号をドライバ回路８に出力して、手順Ｓ２１０の処理を行う。

また、手順Ｓ２６０では補正値計算器５ｃから指示された分周値Ｐ０が５０であるかどうかを確認し、分周値Ｐ０が５０である場合は手順Ｓ２２０の処理を行い、その他の場合は手順Ｓ３００の処理を行う。

手順Ｓ３００では補正値計算器５ｃから指示された分周値Ｐ０がカウンタｊよりも大きいかどうかを確認し、分周値Ｐ０がカウンタｊよりも大きい場合は分周値Ｐを分周値Ｐ０として（手順Ｓ３１０）、手順Ｓ３５０の処理を行い、その他の場合は手順Ｓ３２０の処理を行う。

手順Ｓ３２０では到達信号をドライバ回路８に出力して、分周値Ｐ０がカウンタｊに等しいかどうかを確認し（手順Ｓ３３０）、Ｐ０＝ｊの場合は手順Ｓ３９０の処理を行い、その他の場合は分周値ＰをＰ＝Ｐ−ｊ＋Ｐ０にして手順Ｓ３５０の処理を行う。

手順Ｓ３５０ではｍ進んだかどうか、すなわち、信号ｑが出力されるのを待ち、信号ｑが出力されると、カウンタｊに１を加え（手順Ｓ３６０）、ｊがＰ以上であるかどうかを確認し（手順Ｓ３７０）、ｊ≧Ｐである場合は手順Ｓ３８０の処理を行い、その他の場合は手順Ｓ３５０の処理を行う。

手順Ｓ３８０では到達信号をドライバ回路８に出力し、分周値Ｐ０を５０に置き換えて
（手順Ｓ３９０）、手順Ｓ２１０の処理を行う。

次に、図４により、具体例を説明する。

図４は、校正値記憶メモリ５ｂに記憶されているリニアスケール８の誤差値を示す図である。

図示の場合、ステージ３がサンプリング周期ｔの間にａの位置からｂの位置に移動したとき、移動により誤差値が＋０．０２μｍから＋０．０４μｍに変化しており、リニアスケール４がａの位置からｂの位置の間で、０．０２μｍ伸びていることを表している。。

補正値計算器４ｃは、誤差の変化量が＋０．０２μｍであるので、可変分周器７に対して通常の分周比５０より１だけ少ない分周比４９を指令する。

可変分周器７は通常０．０２μｍパルスを５０分周して、１μｍのパルスを出力しているが、指令を受け取ると、現在の分周比を４９分周に変更し、ステージ３が０．９８μｍ移動した時点で到達信号をドライバ回路８に出力し、次のサンプリング周期が完了するまで、５０分周毎に到達信号をドライバ回路８に出力する。

以上説明したように、本発明では、リニアスケール４の検出誤差をサンプリング周期ｔ毎に補正するので、個々のパターンデータを補正する必要がなく、パターンデータ作成時間が延びてしまうことはない。また、ステージ全体において補正が行われるため、描画される露光対象物の位置が限定されることがない。

なお、この実施形態では、今回の移動中に分周値を修正するようにしたが、次回の移動時の分周値を修正するようにすると、制御が容易になる。

また、光照射装置２を開閉する距離と単位距離ｍとの比を５０倍にしたが、数倍程度の場合にも本発明を適用することができる。

本発明に係る露光装置のブロック図である。 本発明の動作を示すフローチャートである。 本発明の動作を示すフローチャートである。 本発明の動作を説明する図である。

符号の説明

４ リニアスケール
ｔ サンプリング周期
αｉ 誤差
αｉ−１ 誤差

Claims (2)

1. 被測定物が一定距離移動する毎に信号を出力する測定手段と、分周器と、を備え、露光対象物の光照射装置に対する位置を前記測定手段により測定しながら前記露光対象物と前記光照射装置とを相対的に移動させ、前記分周器により予め定める数の前記信号毎に前記光照射装置を開閉して前記露光対象物に所望のパターンを露光させる露光方法において、
   測定値を修正するための校正値として前記測定手段の検出誤差を予め求めておき、
   予め定めるサンプリング周期毎に今回の位置における前記校正値と前回の位置における前記校正値との差を求め、
   この差が０でない場合は、今回または次回の前記予め定める数に限り、前記予め定める数に前記差に相当する数の前記信号の数を加えた数とすることを特徴とする露光方法。
2. 被測定物が一定距離移動する毎に信号を出力する測定手段と、分周器と、を備え、露光対象物の光照射装置に対する位置を前記測定手段により測定しながら前記露光対象物と前記光照射装置とを相対的に移動させ、前記分周器により予め定める数の前記信号毎に前記光照射装置を開閉して前記露光対象物に所望のパターンを露光させる露光装置において、
   測定値を修正するための校正値として前記測定手段の検出誤差を予め求める校正値検出手段と、
   予め定めるサンプリング周期毎に前記校正値検出手段によって求められた今回の位置における前記校正値と前回の位置における前記校正値との差を求める校正値差分演算手段と、
   この校正値差分演算手段によって演算された校正値の差が０でない場合は、今回または次回の前記予め定める数に限り、前記予め定める数に前記差に相当する数の前記信号の数を加えた数として前記光照射装置を開閉して所望のパターンを露光させる制御手段と、
   を備えていることを特徴とする露光装置。
   
   

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