JP4319800B2

JP4319800B2 - Large size photomask laser exposure apparatus and laser drawing method

Info

Publication number: JP4319800B2
Application number: JP2002015085A
Authority: JP
Inventors: 達人平井
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-01-24
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2022-01-24
Also published as: JP2003215782A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大型のフォトマスクを作製するための描画を行なうレーザ露光装置とレーザ描画方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＲＴ型のカラーテレビに加え、液晶表示型ディスプレイ製品の普及が一段と進む中、最近では大型ディスプレイとしてのプラズマディスプレイ製品が商品化されてきている。
【０００３】
上記、液晶表示型ディスプレイ製品、プラズマディスプレイ製品の作製において、液晶表示型ディスプレイ製品のカラーフィルタ部やプラズマディスプレイ製品の電極部や誘電体部等を形成する際に、これらに対応した大型のガラス基板にクロム系の遮光膜で絵柄を配設した大型のフォトマスクを用いて製版を行なうのが一般的である。
そして、ここで用いられる大型のフォトマスクは、例えば、大型のガラス基板にクロム系の遮光膜をほぼ全面に配設したマスクブランクの遮光膜上にフォトレジストが配設された状態で、電子線描画装置（ＥＢ露光装置とも言う）あるいはレーザ光を用いたレーザ露光装置により、所望の選択露光を行ない、フォトレジストの現像、現像後のフォトレジストを耐エッチングマスクとした遮光膜のエッチング工程を経て作製される。
これらフォトマスクは、製品サイズが小さい場合にも、生産性の面から、製品サイズに対応して絵柄を面付けした状態で、大型のガラス基板に形成されるのが一般的である。
液晶用のカラーフィルタ部形成のためのフォトマスクは、例えば、図６に示すようなレーザ光を用いた露光装置（以下、レーザ露光装置と言う）にて、描画用データに基づき所望の選択露光を行ない、現像、エッチング工程を経て、図３のように、４面付けされた状態で作製される。
図３中、３１０はフォトマスク、３１０Ａ、３１０Ｂは側面、３３１〜３３４は位置合せ用のマーク、Ｂ（３２０）は単面の絵柄部である。
【０００４】
ここで、図６に示すレーザ露光装置を簡単に説明しておく。
図６に示すレーザ露光装置は、通常、所定方向であるＸ方向に描画ヘッド部（露光ヘッド部とも言う）を移動させながら露光光（以下、集束レーザビームとも言う）をスキャンして、所定のスキャン幅領域１７１を選択露光するもので、ステージ１４０により、スキャン幅領域１７１の幅に対応させた所定ピッチでＹ方向に描画用基板１５０を順次ステップ移動して、描画用基板１５０の所定領域全域を、露光用のデータ（以下、描画用データとも言う）にしたがい選択露光する方式を採るラスター型の露光装置である。
露光光は、レンズ系により所定の形状に集束されたもので、集束レンズの機械的移動によりＹ方向にスキャンされるものである。
尚、図６中、１１０は描画ヘッド部、１１１は拡張部材、１１２は集束用光学部材、１２０は固定部（搬送器とも言う）、１３０はレール、１３１は電動リニアモータ、１４０はステージ、１４５はステージ保持部、１５０は描画用基板、１６０はレーザ光、１６１は露光光（集束レーザ光あるいは集束ビームとも言う）、１７１はスキャン幅領域、１８１はレーザ源、１８２ａ〜１８２ｃはプリズム、１８３は拡大光学部材である。
【０００５】
ところで、フォトマスクにおいては、通常、１つの位置合せマークの位置が、そのマークを配するフォトマスク基板のコーナー部の２つの側面から所望の位置にあるように確保されていることが、カラーフィルタを作製する工程を円滑に行なうために必要となる。
例えば、図３のような絵柄配置のフォトマスクにおいては、位置合せマーク３３１〜３３４を絵柄に合せて配設するが、通常、１つの位置合せマーク３３１の位置が描画用基板３１０の側面３１０Ａ、３１０Ｂからそれぞれ所定の距離範囲にあることが要求される。
通常、許容は±１ｍｍ程度（目標値は±０. ５ｍｍ）である。
このような位置合せマーク３３１をここでは基準となる位置合せマークと言う。
そして、従来、この基準となる位置合せマークの位置精度は以下のようにして確保されていた。
図３において、側面３１０Ａの延長上との側面３１０Ｂの延長上の交点を、レーザ露光装置のＸ−Ｙ座表系のＸ，Ｙ基準位置として得るため、所定の位置センサ（図示していない）にて、基準となる位置合せマーク３３１の近傍で側面３１０Ａの位置、側面３１０Ｂの位置を測定し、更に、レーザ露光装置のＸ−Ｙ座表系に対する描画用基板の回転度合を得るため、側面３１０Ａ、側面３１０Ｂのいずれか一方については、前記測定と合せ、離れた２点でその位置を測定し、その側面方向を得ていた。
これにより、側面３１０Ａの延長上との側面３１０Ｂの延長上の交点を描画用基板３１０のレーザ露光装置のＸ−Ｙ座表系の基準位置（原点位置）として得ることができ、且つ、この座標系に対する描画用基板３１０の回転量を得ることができる。
そして、ここで得られた測定結果に基づき、セットされた描画用基板の角度等を機械的に調整した後、得られた基準位置に基づき描画が行われる。
データ上で、基準となる位置合せマーク３３１が、描画する絵柄とともに配置されており、このように、上述の所定の位置センサ（図示していない）による測定により得られた基準位置、描画用基板の回転量を基に、データにしたがい描画が行われる。
この結果、基準となる位置合せマーク３３１が、このマークが配されるコーナー部を挟む２つの側面からデータに合せた所定の位置範囲に描画されることとなる。
そして、描画後、現像、エッチング工程を経て、フォトマスクを得るが、カラーフィルタを作製する工程では、このようにして得られたフォトマスクの基準となる位置合せマーク３３１を基に、位置合せが行なわれている。
【０００６】
従来、このような、基準となる位置合せマーク（図３の３３１に相当）がレーザ露光装置のステージ（図６の１４０）の所定のコーナー部側に向くように描画用基板をセットして描画が行われていた。
例えば、図５（ａ）に示すように、ステージのＸ方向マイナス側、Ｙ方向マイナス側のコーナー側に、基準となる位置合せマーク２８１を向けて描画用基板をセットし、所定の位置センサ（図示していない）により、側面２８０ＡではＰ１１点、Ｐ２１点でそのＹ方向位置を測定し、側面２８０ＢではＰ３１点でそのＸ方向位置を測定した後、その測定結果基づいて描画が行われていた。
この場合は、作製される位置合せ用マーク２８１の位置は所望の位置範囲に入り、基準の位置合せ用マークとして問題はない。
勿論、基準位置合せ用マーク２８１と絵柄との相対位置関係はデータ上で決められている。
【０００７】
一方、図６に示すようなレーザ露光装置を用いて露光を行なう際、所望の絵柄（ストライプ状の絵柄を露光するものとする）が図４（ａ）のように描画されるようにセットされた場合、集束ビーム（図６の１６１）のスキャン方向（Ｙ方向）の位置精度は良くないことに起因して、図４（ａ１）に示すように、本来同じであるはずの各スキャンの描画領域３２１ＳにＹ方向にずれが発生し、最近の高精度要求に対しては、絵柄のエッジ品質の面で問題になってきた。
尚、図４（ａ１）は図４（ａ）のＤ１の拡大図である。
所望の絵柄（ストライプ状の絵柄を露光するものとする）が図４（ｂ）のようにセットされた場合には、図４（ｂ１）に示すように、集束ビームのスキャン方向（Ｙ方向）の位置が絵柄のエッジを形成することとなり、絵柄のエッジ品質の面では有利である。
図４（ｂ１）は図４（ｂ）のＤ２の拡大図である。
図４中、３１０Ａは描画用基板、３２０は単面の絵柄部、３２１はストライプ状絵柄、３２１Ｓは各スキャンの描画領域である。
【０００８】
最近では、絵柄のエッジ品質の面から、図５（ａ）のように基準位置合せ用マーク２８１と絵柄の関係がデータ上で決められているものを、図５（ｂ）のようにセットして、描画する必要性がでてきた。
しかし、図５（ａ）のように基準位置合せ用マーク２８１と絵柄の関係がデータ上で決められているものを、図５（ｂ）のようにセットし、側面２８０Ｂの２点Ｐ１２、Ｐ２２の位置、側面２８０Ｃの１点、Ｐ３２の位置を、所定位置センサー（図示していない）でそれぞれ測定して、測定された位置データを基に、側面２８０Ｂと側面２８０Ｃとの交点である基準内位置を求め、また、描画用基板の回転量を把握し、把握された回転量に基づき描画用基板のステージ上の角度を機械的に調整し、求められた基準位置を基に、レーザ露光装置のＸ−Ｙ座表系上での描画を行なった場合、作製されたフォトマスクについては、基準となる位置合せ用マーク２８１の、側面２８０Ａからの距離、側面２８０Ｂからの距離を、それぞれ、所望の位置範囲内に入れることができない場合がある。
これは、主に、ガラス基板自体にサイズ的に（形状的にでもある）バラツキがあることにより、起こるのである。
また、レーザ露光装置のＸ−Ｙ座表系とステージ上のガラス基板とで若干の回転量が発生することもその一因となっている。
この場合、勿論、図５（ａ）で用いる描画データをレーザ露光装置のＸ−Ｙ座表系に合せ、図５（ｂ）での描画用のデータに変換しておく。
尚、ステージ（図６の１４０に相当）への描画用基板２８０のセットは、通常、所定の治具を用い、ほぼ所定の位置におくことが出来るようになっている。
図５中、２６０Ａはステージ位置を示す。
【０００９】
ところで、上記で各側面のそれぞれの方向の位置を検出する位置センサーは、レーザ露光装置にＸ−Ｙ座標系と確実に正確に所定の一定の位置関係を保つことが前提となる。
このため、通常、描画ヘッド（図６の１１０）と一体的に位置センサーを取り付けておくが、従来は、Ｘ＋向き、Ｙ＋向きの２つの向きに、位置検出できるジョイスティック型の接触型位置センサーを、描画ヘッドと一体的に取り付けていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の大型のフォトマスクを作製するための描画を行なうレーザ露光装置においては、絵柄方向に対応して、絵柄のエッジ品質を良くするために、絵柄の向きに合せ、フォトマスク作製用の基板の向きを９０度回転した状態で描画を行なうことがあるが、その際に、作製されたフォトマスクの、後続する工程で基準となる位置合せマークが、これを配するコーナー部を挟む２つの側面から決められた所定位置範囲に入らないことがあり、この対応が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、描画ヘッドを所定の方向であるＸ方向に直線的に移動させながら、且つ露光光である集束レーザビームをＸ方向と直交する方向であるＹ方向に所定幅でスキャンして露光描画する操作を、前記スキャン幅に対応した所定幅でステージをＹ方向に順次ステップ移動させて行ない、所望の領域を描画用のデータに基づき描画する方式の、大型のフォトマスクを作製するための描画を行なうレーザ露光装置で、絵柄によらずエッジ品質を良く形成できるレーザ露光装置を提供しようとするものである。
同時に、絵柄によらずエッジ品質を良く形成できるレーザ露光方法を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の大型のフォトマスク用レーザ露光装置は、描画ヘッドを所定の方向であるＸ方向に直線的に移動させながら、且つ露光光である集束レーザビームをＸ方向と直交する方向であるＹ方向に所定幅でスキャンして露光描画する操作を、前記スキャン幅に対応した所定幅でステージをＹ方向に順次ステップ移動させて行ない、所望の領域を描画用のデータに基づき描画する方式で、サイズ、形状にバラツキがある描画用基板を用いて、描画によりその潜像が形成された際に、基準となる位置合せ用マークを配するコーナー部がステージ上の所定の方向になるように、描画用基板をステージ上に置いた第１の場合と、更に、前記描画用基板をステージ上で９０度回転した第２の場合の、いずれの場合においても、前記基準となる位置合せ用マークの位置を、描画用基板の該基準となる位置合せ用マークを配するコーナー部の各側面から所定の範囲内に制御することができるようにして、絵柄の長手方向が露光光である集束ビームのスキャン方向に一致するように、第１の場合と、第２の場合とのいずれかを選択して、大型のフォトマスクを作製するための描画を行なうレーザ露光装置であって、第１の場合に、前記コーナー部付近で、該コーナーを挟む２つの側面の各側面に直交する方向の位置をそれぞれ測定でき、且つ、前記２つの側面のいずれか一方については、離れた２点で、それぞれ、その側面に直交する方向の位置を測定でき、第１の測定データを得る第１の位置センサーを備え、第２の場合に、９０度回転した描画用基板の前記基準となる位置合せ用マークを配するコーナー部付近で、該コーナーを挟む２つの側面の各側面に直交する方向の位置をそれぞれ測定でき、且つ、前記２つの側面のいずれか一方については、離れた２点で、それぞれ、その側面に直交する方向の位置を測定でき、第２の測定データを得る第２の位置センサーを備え、第１の場合には、第１の位置センサーの測定により得られる第１の測定データを基に、第２の場合には、第２の位置センサーの測定により得られる第２の測定データを基に、それぞれ、レーザ露光装置のＸ−Ｙ座表系に対する描画用基板の回転量と該座標系の基準位置とを求め、前記描画用基板の基準となる位置合せ用マークをそのコーナーの各側面からそれぞれ所定の範囲内に制御するものであることを特徴とするものである。
そして、上記において、第１の位置センサーと第２の位置センサーとが、描画用ヘッドと一体的に固定されているものであることを特徴とするものである。
そしてまた、上記において、第１の位置センサーと第２の位置センサーとが、ジョイスティック型の接触型位置センサーであることを特徴とするものである。
尚、ここで、９０度回転とは、プラス９０度回転、マイナス９０度回転のいずれか一方を言う。
【００１２】
本発明に係るレーザ描画方法は、描画ヘッドを所定の方向であるＸ方向に直線的に移動させながら、且つ露光光である集束レーザビームをＸ方向と直交する方向であるＹ方向に所定幅でスキャンして露光描画する操作を、前記スキャン幅に対応した所定幅でステージをＹ方向に順次ステップ移動させて行ない、所望の領域を描画用のデータに基づき描画する方式のレーザ露光装置を用いた、大型のフォトマスクを作製するための描画方法であって、絵柄の長手方向が、描画用基板の長辺方向あるいは短辺方向である場合、絵柄の長手方向が露光光である集束ビームのスキャン方向に一致するように、描画用基板をステージ上に載置した状態で、位置センサーにより、描画によりその潜像が形成された際に、基準となる位置合せ用マークを配するコーナー部を挟む２つの側面の各側面に直交する方向の位置をそれぞれ測定し、且つ、前記２つの側面のいずれか一方については、離れた２点で、それぞれ、その側面に直交する方向の位置を測定して、測定データを得て、得られた測定データを基に、レーザ露光装置のＸ−Ｙ座表系に対する描画用基板の回転量と該座標系の基準位置とを求めるものであることを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】
本発明の大型のフォトマスク用レーザ露光装置は、このような構成にすることにより、描画ヘッドを所定の方向であるＸ方向に直線的に移動させながら、且つ露光光である集束レーザビームをＸ方向と直交する方向であるＹ方向に所定幅でスキャンして露光描画する操作を、前記スキャン幅に対応した所定幅でステージをＹ方向に順次ステップ移動させて行ない、所望の領域を描画用のデータに基づき描画する方式の、大型のフォトマスクを作製するための描画を行なうレーザ露光装置で、絵柄によらずエッジ品質を良く形成できるレーザ露光装置の提供を可能としている。
具体的には、描画によりその潜像が形成された際に、基準となる位置合せ用マークを配するコーナー部がステージ上の所定の方向になるように、描画用基板をステージ上に置いた第１の場合に、前記コーナー部付近で、該コーナーを挟む２つの側面の各側面に直交する方向の位置をそれぞれ測定でき、且つ、前記２つの側面のいずれか一方については、離れた２点で、それぞれ、その側面に直交する方向の位置を測定でき、第１の測定データを得る第１の位置センサーを備え、
更に、前記描画用基板をステージ上で９０度回転した第２の場合に、９０度回転した描画用基板の前記基準となる位置合せ用マークを配するコーナー部付近で、該コーナーを挟む２つの側面の各側面に直交する方向の位置をそれぞれ測定でき、且つ、前記２つの側面のいずれか一方については、離れた２点で、それぞれ、その側面に直交する方向の位置を測定でき、第２の測定データを得る第２の位置センサーを備えていることにより、これを達成している。
特に、第１の位置センサーと第２の位置センサーとが、一体的に描画ヘッドに固定されているものであることにより、センサー位置と露光光である集束レーザビームとの相対位置を一意的に決めることができる。
第１の位置センサーと第２の位置センサーとしては、ジョイスティック型の接触型位置センサーが挙げられる。
【００１４】
本発明に係るレーザ描画方法は、このような構成にすることにより、描画ヘッドを所定の方向であるＸ方向に直線的に移動させながら、且つ露光光である集束レーザビームをＸ方向と直交する方向であるＹ方向に所定幅でスキャンして露光描画する操作を、前記スキャン幅に対応した所定幅でステージをＹ方向に順次ステップ移動させて行ない、所望の領域を描画用のデータに基づき描画する方式のレーザ露光装置を用いた、大型のフォトマスクを作製するための描画方法で、絵柄によらずエッジ品質を良く形成できるレーザ露光方法の提供を可能としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態例を、図に基づいて説明する。
図１（ａ）は本発明の大型のフォトマスク用レーザ露光装置の実施の形態例の特徴部である位置センサ固定箇所近辺を示した上面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１−Ａ２における概略断面図で、図２は図１に示す実施の形態例における描画を説明するための図である。
図１、図２において、１１０は描画ヘッド（露光ヘッドとも言う）、１２０は固定部（搬送器とも言う）、１３０はレール、１３１は電動リニアモータ、１４０はステージ、１５０は描画用基板、１９０は第１の位置センサー、１９１は第２の位置センサー、１９５は棒部、２５０は描画用基板、２６０Ａはステージの位置、２８０は単面の絵柄部、２８１〜２８４は位置合せ用マーク、２８０Ａ〜２８０Ｄは側面である。
【００１６】
以下、本発明の大型のフォトマスク用レーザ露光装置の実施の形態例を、図１に基づいて説明する。
尚、本例の大型のフォトマスク用レーザ露光装置の動作説明（図２参照）を以って、本発明のレーザ描画方法の実施の形態例の説明に代える。
本例の大型のフォトマスク用レーザ露光装置は、図６に示す、描画ヘッドを所定の方向であるＸ方向に直線的に移動させながら、且つ露光光である集束レーザビームをＸ方向と直交する方向であるＹ方向に所定幅でスキャンして露光描画する操作を、前記スキャン幅に対応した所定幅でステージをＹ方向に順次ステップ移動させて行ない、所望の領域を描画用のデータに基づき描画する方式の、大型のフォトマスクを作製するための描画を行なうレーザ露光装置で、第１の位置センサー１９０、第２の位置センサー１９１を有すること以外は、基本的に図６に示す構造と同じである。
図６に示す装置としては、例えば、マイクロニック・レーザシステムズ・エイビー社製のものが市販されてているので、ここでは、図６に示すレーザ露光装置と、その動作を、簡単に説明するに止める。
図６に示すレーザ露光装置は、電動リニアモータ１３１にて、レール１３０に沿いＸ方向に移動できる固定部１２０に一体的に固定され、固定部１２０とともにレール１３０に沿いＸ方向に移動できる描画ヘッド部１１０と、その上に描画用基板１５０載置固定し、所定のピッチでＹ方向にステップ移動できるステージ１４０とを備え、露光光（以下、集束レーザビームとも言う）１６１は、レーザ源１８１から光学系（１８２ａ、１８３（１８２ｂ）、１８２ｃを経て、描画用ヘッド１１０から描画用基板１５０へ照射される。
先にも述べたように、描画用ヘッド１１０をＸ移動させながら露光光である集束レーザビーム１６１をスキャンして、所定のスキャン幅領域１７１を選択露光するもので、ステージ１４０により、スキャン幅領域１７１の幅に対応させた所定ピッチでＹ方向に描画用基板１５０を順次ステップ移動して、描画用基板３５０の所定領域全域を、露光用のデータ（以下、描画用データとも言う）にしたがい選択露光する。
尚、図６中、１１０は描画ヘッド部、１１１は拡張部材、１１２は集束用光学部材、１２０は固定部（搬送器とも言う）、１３０はレール、１３１は電動リニアモータ、１４０はステージ、１４５はステージ保持部、１５０は描画用基板、１６０はレーザ光、１６１は露光光（集束レーザビームとも言う）、１７１はスキャン幅領域、１８１はレーザ源、１８２ａ〜１８２ｃはプリズム、１８３は拡大光学部材である。
【００１７】
本例の大型のフォトマスク用レーザ露光装置においては、図１（ａ）に示すように、第１の位置センサー１９０と第２の位置センサー１９１とを、固定部１２０の下部に配設しているものであり、これにより、第１の位置センサーと第２の位置センサーとが、描画用ヘッドと一体的に固定されている。
第１の位置センサー１９０は、ジョイスティック型の接触型位置センサーである。
第１の位置センサーと第２の位置センサーともに、図１（ｂ）に示すように、棒部１９５により描画用基板１５０の側面に接触し、棒部１９５が所定値分だけ変位することにより、接触を認識するものである。
【００１８】
本例の場合、描画によりその潜像が形成された際に、基準となる位置合せ用マークを配するコーナー部がステージ上の所定の方向になるように、描画用基板をステージ上に置いた第１の場合に、前記コーナー部付近で、該コーナーを挟む２つの側面の各側面に直交する方向の位置をそれぞれ測定でき、且つ、前記２つの側面のいずれか一方については、離れた２点で、それぞれ、その側面に直交する方向の位置を測定でき、第１の測定データを得る第１の位置センサー１９０を備え、更に、前記描画用基板をステージ上で９０度回転した第２の場合に、９０度回転した描画用基板の前記基準となる位置合せ用マークを配するコーナー部付近で、該コーナーを挟む２つの側面の各側面に直交する方向の位置をそれぞれ測定でき、且つ、前記２つの側面のいずれか一方については、離れた２点で、それぞれ、その側面に直交する方向の位置を測定でき、第２の測定データを得る第２の位置センサー１９１を備えており、第１の場合には、第１の位置センサーの測定により得られる第１の測定データを基に、第２の場合には、第２の位置センサーの測定により得られる第２の測定データを基に、それぞれ、レーザ露光装置のＸ−Ｙ座表系に対する描画用基板の回転量と該座標系の基準位置とを求めるものである。
【００１９】
例えば、図２（ａ）に示すように、描画によりその潜像が形成された際に、基準となる位置合せ用マーク２８１を配するコーナー部がステージ上の所定の方向（ここではＸマイナス方向、Ｙマイナス方向）になるように、描画用基板をステージ上に置いた第１の場合には、第１の位置センサー１９０により、固定部１２０、ステージ１４０を位置位置させて、側面２８０Ａの２点Ｐ１、Ｐ２のＹ方向位置、側面２８０Ｂの１点Ｐ３のＸ方向位置を検出する。
これは、上記第１の場合に相当する。
また、例えば、図２（ｂ）に示すように、基準となる位置合せ用マーク２８１を配するコーナー部がステージ上の所定の方向（ここではＸプラス方向、Ｙマイナス方向）になるように、描画用基板をステージ上に置いた第２の場合には、第２の位置センサー１９０により、固定部１２０、ステージ１４０を位置位置させて、側面２８０Ａの１点Ｐ４のＸ方向位置、側面２８０Ｂの２点Ｐ５、Ｐ６のＹ方向位置を検出する。
これは、上記第２の場合に相当する。
このように、第１の場合には、第１の位置センサーの測定により得られる第１の測定データを基に、第２の場合には、第２の位置センサーの測定により得られる第２の測定データを基に、それぞれ、レーザ露光装置のＸ−Ｙ座表系に対する描画用基板の回転量と該座標系の基準位置とを求めるものである。
【００２０】
本例では、第１の位置センサーと第２の位置センサーとを別体のものとしたが、例えば、Ｘ＋向き、Ｙ＋向き、Ｘ−向き、Ｙ−向きの４つの向きに、位置検出できるジョイスティック型の接触型位置センサーを、用い、１つの位置センサーで、第１の位置センサー、第２の位置センサーを兼ねさせてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、描画ヘッドを所定の方向であるＸ方向に直線的に移動させながら、且つ露光光である集束レーザビームをＸ方向と直交する方向であるＹ方向に所定幅でスキャンして露光描画する操作を、前記スキャン幅に対応した所定幅でステージをＹ方向に順次ステップ移動させて行ない、所望の領域を描画用のデータに基づき描画する方式の、大型のフォトマスクを作製するための描画を行なうレーザ露光装置で、絵柄によらずエッジ品質を良く形成できるレーザ露光装置の提供を可能とし、同時に、絵柄によらずエッジ品質を良く形成できるレーザ露光方法の提供を可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の大型のフォトマスク用レーザ露光装置の実施の形態例の特徴部である位置センサ固定箇所近辺を示した上面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１−Ａ２における概略断面図である。
【図２】図１に示す実施の形態例における描画を説明するための図である。
【図３】フォトマスクの絵柄と基準となる位置合せ用マークとの関係を説明するための図
【図４】フォトマスクの描画によるエッジ品質を説明するための図
【図５】従来の描画装置における位置センサーの検出を説明するための図
【図６】従来のレーザ露光装置を説明するための図
【符号の説明】
１１０描画ヘッド（露光ヘッドとも言う）
１１１拡張部材
１１２集束用光学部材
１２０固定部（搬送器とも言う）
１３０レール
１３１電動リニアモータ
１４０ステージ
１４５ステージ保持部
１５０描画用基板
１６０レーザ光
１６１露光光（集束レーザビームとも言う）
１７１スキャン幅領域
１８１レーザ源
１８２ａ〜１８２ｃプリズム
１８３拡大光学部材
１９０第１の位置センサー
１９１第２の位置センサー
１９５棒部
２５０描画用基板
２６０Ａステージの位置
２８０単面の絵柄部
２８１〜２８４位置合せ用マーク
２８０Ａ〜２８０Ｄ側面
３１０フォトマスク
３１０ａ描画用基板
３１０Ａ、３１０Ｂ側面
３２０単面の絵柄部
３２１ストライプ状絵柄
３２１Ｓ各スキャンの描画領域
３３１〜３３４位置合せ用のマーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser exposure apparatus and a laser drawing method for performing drawing for manufacturing a large photomask.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in addition to CRT-type color televisions, liquid crystal display products have further spread, and recently, plasma display products as large displays have been commercialized.
[0003]
In the production of the above-mentioned liquid crystal display type display products and plasma display products, when forming the color filter part of the liquid crystal display type display product, the electrode part or the dielectric part of the plasma display product, etc., a large glass substrate corresponding to these. In general, plate making is performed using a large photomask in which a pattern is arranged with a chromium-based light shielding film.
The large-sized photomask used here is, for example, an electron beam in a state where a photoresist is disposed on a light-shielding film of a mask blank in which a chromium-based light-shielding film is disposed on almost the entire surface of a large glass substrate. A desired selective exposure is performed by a drawing apparatus (also referred to as an EB exposure apparatus) or a laser exposure apparatus using a laser beam, followed by developing a photoresist and etching a light-shielding film using the developed photoresist as an etching resistant mask. Produced.
These photomasks are generally formed on a large glass substrate in a state in which a pattern is imposed in accordance with the product size from the viewpoint of productivity even when the product size is small.
A photomask for forming a color filter portion for liquid crystal is, for example, a desired selective exposure based on drawing data in an exposure apparatus (hereinafter referred to as a laser exposure apparatus) using laser light as shown in FIG. Then, after undergoing development and etching steps, it is fabricated in a four-sided state as shown in FIG.
In FIG. 3, 310 is a photomask, 310A and 310B are side faces, 331 to 334 are alignment marks, and B (320) is a single-sided picture part.
[0004]
Here, the laser exposure apparatus shown in FIG. 6 will be briefly described.
The laser exposure apparatus shown in FIG. 6 typically scans exposure light (hereinafter also referred to as a focused laser beam) while moving a drawing head portion (also referred to as an exposure head portion) in the X direction, which is a predetermined direction, The scanning width region 171 is selectively exposed, and the drawing substrate 150 is sequentially stepped in the Y direction at a predetermined pitch corresponding to the width of the scanning width region 171 by the stage 140, and the entire predetermined region of the drawing substrate 150 is Is a raster type exposure apparatus that employs a method of selectively exposing in accordance with exposure data (hereinafter also referred to as drawing data).
The exposure light is focused into a predetermined shape by the lens system, and is scanned in the Y direction by the mechanical movement of the focusing lens.
In FIG. 6, 110 is a drawing head unit, 111 is an expansion member, 112 is a focusing optical member, 120 is a fixing unit (also referred to as a transporter), 130 is a rail, 131 is an electric linear motor, 140 is a stage, 145 Is a stage holder, 150 is a drawing substrate, 160 is laser light, 161 is exposure light (also referred to as focused laser light or focused beam), 171 is a scan width region, 181 is a laser source, 182a to 182c are prisms, and 183 is It is a magnifying optical member.
[0005]
By the way, in a photomask, a color filter usually ensures that the position of one alignment mark is at a desired position from the two side surfaces of the corner portion of the photomask substrate on which the mark is placed. It is necessary to smoothly perform the process of manufacturing.
For example, in the photomask having the pattern arrangement as shown in FIG. 3, the alignment marks 331 to 334 are arranged in accordance with the pattern. Usually, the position of one alignment mark 331 is the side surface 310A of the drawing substrate 310, Each is required to be within a predetermined distance range from 310B.
Usually, the tolerance is about ± 1 mm (target value is ± 0.5 mm).
Such an alignment mark 331 is referred to as a reference alignment mark here.
Conventionally, the positional accuracy of the reference alignment mark has been ensured as follows.
In FIG. 3, a predetermined position sensor (not shown) is obtained in order to obtain the intersection point on the extension of the side surface 310B with the extension of the side surface 310A as the X and Y reference positions of the XY coordinate system of the laser exposure apparatus. In order to measure the position of the side surface 310A and the position of the side surface 310B in the vicinity of the reference alignment mark 331, and to obtain the degree of rotation of the drawing substrate relative to the XY coordinate system of the laser exposure apparatus, About any one of 310A and the side surface 310B, the position was measured at two points apart from the above measurement, and the side direction was obtained.
Thereby, the intersection point on the extension of the side surface 310B with the extension of the side surface 310A can be obtained as the reference position (origin position) of the XY coordinate system of the laser exposure apparatus of the drawing substrate 310, and this coordinate The rotation amount of the drawing substrate 310 with respect to the system can be obtained.
Then, based on the measurement result obtained here, the angle of the set drawing substrate is mechanically adjusted, and then drawing is performed based on the obtained reference position.
On the data, a reference alignment mark 331 is arranged together with a picture to be drawn. Thus, a reference position obtained by measurement by the above-described predetermined position sensor (not shown), a drawing substrate Drawing is performed according to the data based on the amount of rotation.
As a result, the reference alignment mark 331 is drawn in a predetermined position range according to the data from two side surfaces sandwiching the corner portion where the mark is arranged.
Then, after drawing, a photomask is obtained through development and etching processes. In the process of producing a color filter, alignment is performed based on the alignment mark 331 that is the reference of the photomask obtained in this way. It is done.
[0006]
Conventionally, drawing is performed by setting a drawing substrate such that a reference alignment mark (corresponding to 331 in FIG. 3) is directed to a predetermined corner portion side of a stage (140 in FIG. 6) of a laser exposure apparatus. Was done.
For example, as shown in FIG. 5A, the drawing substrate is set with the alignment mark 281 serving as a reference facing the corner side on the X direction minus side and the Y direction minus side of the stage, and a predetermined position sensor ( (Not shown), the Y-direction position is measured at the P11 point and the P21 point on the side surface 280A, and the X-direction position is measured at the P31 point on the side surface 280B, and then drawing is performed based on the measurement result. .
In this case, the position of the produced alignment mark 281 falls within a desired position range, and there is no problem as a reference alignment mark.
Of course, the relative positional relationship between the reference alignment mark 281 and the picture is determined on the data.
[0007]
On the other hand, when performing exposure using a laser exposure apparatus as shown in FIG. 6, a desired pattern (assuming that a striped pattern is exposed) is set to be drawn as shown in FIG. In this case, the position accuracy of the focused beam (161 in FIG. 6) in the scanning direction (Y direction) is not good, and therefore, as shown in FIG. A shift occurs in the Y direction in the region 321S, which has become a problem with respect to recent high accuracy requirements in terms of the edge quality of the pattern.
FIG. 4 (a1) is an enlarged view of D1 in FIG. 4 (a).
When a desired picture (exposing a striped picture) is set as shown in FIG. 4 (b), as shown in FIG. 4 (b1), the scanning direction of the focused beam (Y direction) This position is advantageous in terms of the edge quality of the pattern.
FIG. 4 (b1) is an enlarged view of D2 in FIG. 4 (b).
In FIG. 4, 310A is a drawing substrate, 320 is a single pattern portion, 321 is a stripe pattern, and 321S is a drawing area for each scan.
[0008]
Recently, from the viewpoint of the edge quality of the pattern, the relationship between the reference alignment mark 281 and the pattern as determined in the data as shown in FIG. 5 (a) is set as shown in FIG. 5 (b). The need to draw came out.
However, as shown in FIG. 5A, the relationship between the reference alignment mark 281 and the pattern determined on the data is set as shown in FIG. 5B, and the two points P12 and P22 on the side surface 280B are set. , One point on the side surface 280C and the position of P32 are measured by a predetermined position sensor (not shown), and based on the measured position data, the reference point is the intersection of the side surface 280B and the side surface 280C. The position is obtained, the rotation amount of the drawing substrate is grasped, the angle on the stage of the drawing substrate is mechanically adjusted based on the grasped rotation amount, and the laser exposure apparatus is based on the obtained reference position. When the drawing on the XY coordinate system is performed, the distance from the side surface 280A and the distance from the side surface 280B of the reference alignment mark 281 is set as desired for the photomask produced. Position of There is a case that can not be put to 囲内.
This occurs mainly due to variations in size (also in shape) in the glass substrate itself.
Another reason is that a slight amount of rotation occurs between the XY coordinate system of the laser exposure apparatus and the glass substrate on the stage.
In this case, of course, the drawing data used in FIG. 5A is converted into the drawing data in FIG. 5B in accordance with the XY coordinate system of the laser exposure apparatus.
It should be noted that the drawing substrate 280 is usually set on the stage (corresponding to 140 in FIG. 6) so that it can be placed at a substantially predetermined position using a predetermined jig.
In FIG. 5, 260A indicates the stage position.
[0009]
By the way, the position sensor that detects the position of each side surface in the above direction is based on the premise that the laser exposure apparatus reliably maintains a predetermined fixed positional relationship with the XY coordinate system.
For this reason, a position sensor is usually attached integrally with the drawing head (110 in FIG. 6). Conventionally, however, a joystick-type contact-type position sensor that can detect the position in two directions of X + direction and Y + direction is used. , Attached integrally with the drawing head.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in a laser exposure apparatus that performs drawing for producing a conventional large-sized photomask, in order to improve the edge quality of the pattern corresponding to the pattern direction, the photomask is aligned with the orientation of the pattern. Drawing may be performed with the orientation of the production substrate rotated by 90 degrees. At that time, the alignment mark serving as a reference in the subsequent process of the produced photomask is a corner portion where this is arranged. There is a case where it does not fall within a predetermined position range determined from two side surfaces sandwiching the gap, and this correspondence has been demanded.
The present invention is corresponding to this, while the drawing head is linearly moved in the X direction which is a predetermined direction, and the focused laser beam which is the exposure light is predetermined in the Y direction which is a direction orthogonal to the X direction. A large-sized photo that scans by width and performs exposure drawing is performed by sequentially moving the stage stepwise in the Y direction at a predetermined width corresponding to the scan width and drawing a desired area based on drawing data. It is an object of the present invention to provide a laser exposure apparatus that performs drawing for producing a mask and can form a good edge quality regardless of the pattern.
At the same time, it is an object of the present invention to provide a laser exposure method capable of forming the edge quality well regardless of the pattern.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The large-size photomask laser exposure apparatus according to the present invention linearly moves the drawing head in the X direction, which is a predetermined direction, and the Y direction, which is a direction orthogonal to the X direction, of the focused laser beam as exposure light. The exposure drawing by scanning with a predetermined width is performed by sequentially moving the stage stepwise in the Y direction with a predetermined width corresponding to the scan width, and drawing a desired area based on the drawing data. Using a drawing substrate with variations in shape, when the latent image is formed by drawing, draw so that the corner where the reference alignment mark is placed is in a predetermined direction on the stage In both the first case where the working substrate is placed on the stage and the second case where the drawing substrate is rotated by 90 degrees on the stage, the reference alignment mask is used. The focus position can be controlled within a predetermined range from each side surface of the corner portion where the alignment mark serving as the reference of the drawing substrate is arranged, and the longitudinal direction of the pattern is focused with exposure light. A laser exposure apparatus that selects one of a first case and a second case so as to coincide with a scanning direction of a beam and performs drawing for manufacturing a large photomask. In this case, the position in the direction perpendicular to the side surfaces of the two side surfaces sandwiching the corner can be measured in the vicinity of the corner portion, and either one of the two side surfaces is at two points apart from each other. Each includes a first position sensor that can measure a position in a direction orthogonal to the side surface and obtains first measurement data, and in the second case, for alignment as a reference for the drawing substrate rotated 90 degrees. Co The position in the direction perpendicular to each side surface of the two side surfaces sandwiching the corner can be measured in the vicinity of the corner portion, and either one of the two side surfaces is separated from each other at two points. A second position sensor capable of measuring a position in the orthogonal direction and obtaining second measurement data is provided. In the first case, based on the first measurement data obtained by measurement of the first position sensor, In the second case, based on the second measurement data obtained by the measurement of the second position sensor, the rotation amount of the drawing substrate with respect to the XY coordinate system of the laser exposure apparatus and Find the reference position The alignment mark serving as a reference for the drawing substrate is controlled within a predetermined range from each side surface of the corner. It is characterized by this.
In the above, the first position sensor and the second position sensor are fixed integrally with the drawing head.
Further, in the above, the first position sensor and the second position sensor are joystick-type contact type position sensors.
Here, the 90 degree rotation means either a plus 90 degree rotation or a minus 90 degree rotation.
[0012]
The present invention Pertaining to In the laser drawing method, exposure is performed by linearly moving the drawing head in the X direction, which is a predetermined direction, and scanning a focused laser beam, which is exposure light, with a predetermined width in the Y direction, which is a direction perpendicular to the X direction. A large-sized photo using a laser exposure apparatus that performs a drawing operation by sequentially moving the stage stepwise in the Y direction with a predetermined width corresponding to the scan width, and drawing a desired area based on drawing data. A drawing method for producing a mask, wherein when the longitudinal direction of the pattern is the long side direction or the short side direction of the drawing substrate, the longitudinal direction of the pattern coincides with the scanning direction of the focused beam that is exposure light. As described above, when the latent image is formed by drawing with the position sensor while the drawing substrate is placed on the stage, the corner portion for arranging the reference alignment mark Measure the position in the direction perpendicular to each side surface of the two sandwiched side surfaces, and measure the position in the direction perpendicular to each of the two side surfaces at two points apart from each other. The measurement data is obtained, and the rotation amount of the drawing substrate relative to the XY coordinate system of the laser exposure apparatus and the reference position of the coordinate system are obtained based on the obtained measurement data. It is what.
[0013]
[Action]
The large-sized photomask laser exposure apparatus according to the present invention has such a configuration, so that the drawing head is linearly moved in the X direction, which is a predetermined direction, and a focused laser beam as exposure light is X An operation of performing exposure drawing by scanning with a predetermined width in the Y direction, which is a direction perpendicular to the direction, is performed by sequentially moving the stage in the Y direction with a predetermined width corresponding to the scan width to draw a desired area. It is possible to provide a laser exposure apparatus that performs drawing for producing a large-sized photomask of a drawing method based on data, and that can form edge quality with good quality regardless of the pattern.
Specifically, when the latent image is formed by drawing, the drawing substrate is placed on the stage so that the corner portion where the reference alignment mark is arranged is in a predetermined direction on the stage. In the first case, in the vicinity of the corner portion, the positions in the direction perpendicular to the respective side surfaces of the two side surfaces sandwiching the corner can be respectively measured, and either one of the two side surfaces is separated by two points The first position sensor that can measure the position in the direction orthogonal to the side surface and obtains first measurement data,
Further, in the second case in which the drawing substrate is rotated 90 degrees on the stage, two portions sandwiching the corner are arranged near the corner portion where the reference alignment mark is arranged on the drawing substrate rotated 90 degrees. The position of the side surface in the direction perpendicular to each side surface can be measured, and the position in the direction orthogonal to the side surface can be measured at two points apart from each other for either one of the two side surfaces. This is achieved by including a second position sensor that obtains the measured data.
In particular, since the first position sensor and the second position sensor are integrally fixed to the drawing head, the relative position between the sensor position and the focused laser beam that is the exposure light is uniquely determined. I can decide.
Examples of the first position sensor and the second position sensor include a joystick-type contact position sensor.
[0014]
The present invention Related to With the above-described configuration, the user drawing method moves the drawing head linearly in the X direction, which is a predetermined direction, and the direction of the focused laser beam, which is exposure light, perpendicular to the X direction. An operation of performing exposure drawing by scanning with a predetermined width in the Y direction is performed by sequentially moving the stage in the Y direction with a predetermined width corresponding to the scan width, and drawing a desired area based on drawing data. It is a drawing method for producing a large photomask using a laser exposure apparatus, and it is possible to provide a laser exposure method that can form edge quality well regardless of the pattern.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a top view showing the vicinity of a position sensor fixing portion, which is a characteristic part of an embodiment of a large-sized photomask laser exposure apparatus according to the present invention, and FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line A1-A2, and FIG. 2 is a view for explaining drawing in the embodiment shown in FIG.
1 and 2, 110 is a drawing head (also referred to as an exposure head), 120 is a fixed part (also referred to as a transporter), 130 is a rail, 131 is an electric linear motor, 140 is a stage, 150 is a drawing substrate, 190 Is a first position sensor, 191 is a second position sensor, 195 is a bar part, 250 is a drawing substrate, 260A is a stage position, 280 is a single-sided picture part, 281 to 284 are alignment marks, 280A ˜280D is a side surface.
[0016]
An embodiment of a large-sized photomask laser exposure apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIG.
The description of the operation of the laser exposure apparatus for a large photomask of this example (see FIG. 2) will replace the description of the embodiment of the laser drawing method of the present invention.
The large-sized photomask laser exposure apparatus of this example shown in FIG. 6 moves the drawing head linearly in the X direction, which is a predetermined direction, and the focused laser beam as exposure light is orthogonal to the X direction. The operation of performing exposure exposure drawing by scanning with a predetermined width in the Y direction, which is the direction, is performed by sequentially moving the stage in the Y direction with a predetermined width corresponding to the scan width, and drawing a desired area based on the drawing data 6 is basically the same as the structure shown in FIG. 6 except that it has a first position sensor 190 and a second position sensor 191. The laser exposure apparatus performs drawing for producing a large photomask. It is.
As the apparatus shown in FIG. 6, for example, a product made by Micronic Laser Systems Avey Co., Ltd. is commercially available. Here, the laser exposure apparatus shown in FIG. 6 and its operation will be briefly described. stop.
The laser exposure apparatus shown in FIG. 6 is fixed integrally with a fixed portion 120 that can move in the X direction along the rail 130 by an electric linear motor 131, and can be moved in the X direction along the rail 130 together with the fixed portion 120. And a stage 140 which is mounted and fixed on the drawing substrate 150 and can be moved stepwise in the Y direction at a predetermined pitch. Exposure light (hereinafter also referred to as a focused laser beam) 161 is supplied from a laser source 181. The light is irradiated from the drawing head 110 to the drawing substrate 150 through the optical systems (182a, 183 (182b), and 182c.
As described above, the focused laser beam 161 as exposure light is scanned while moving the drawing head 110 by X, and a predetermined scan width region 171 is selectively exposed. The drawing substrate 150 is sequentially stepped in the Y direction at a predetermined pitch corresponding to the width of 171 and the entire predetermined area of the drawing substrate 350 is selected according to exposure data (hereinafter also referred to as drawing data). Exposure.
In FIG. 6, 110 is a drawing head unit, 111 is an expansion member, 112 is a focusing optical member, 120 is a fixing unit (also referred to as a transporter), 130 is a rail, 131 is an electric linear motor, 140 is a stage, 145 Is a stage holding unit, 150 is a drawing substrate, 160 is laser light, 161 is exposure light (also referred to as a focused laser beam), 171 is a scan width region, 181 is a laser source, 182a to 182c are prisms, and 183 is a magnifying optical member. It is.
[0017]
In the large-sized photomask laser exposure apparatus of this example, as shown in FIG. 1A, a first position sensor 190 and a second position sensor 191 are disposed below the fixed portion 120. Thus, the first position sensor and the second position sensor are fixed integrally with the drawing head.
The first position sensor 190 is a joystick-type contact position sensor.
As shown in FIG. 1B, both the first position sensor and the second position sensor come into contact with the side surface of the drawing substrate 150 by the bar portion 195, and the bar portion 195 is displaced by a predetermined value. It recognizes contact.
[0018]
In the case of this example, when the latent image is formed by drawing, the drawing substrate is placed on the stage so that the corner portion where the reference alignment mark is arranged is in a predetermined direction on the stage. In the first case, in the vicinity of the corner portion, the positions in the direction perpendicular to the respective side surfaces of the two side surfaces sandwiching the corner can be respectively measured, and either one of the two side surfaces is separated by two points In the second case, the first position sensor 190 that can measure the position in the direction orthogonal to the side surface thereof and obtain the first measurement data is provided, and the drawing substrate is rotated 90 degrees on the stage. In addition, in the vicinity of the corner portion where the reference alignment mark of the drawing substrate rotated by 90 degrees is disposed, the positions in the direction perpendicular to the respective side surfaces of the two side surfaces sandwiching the corner can be respectively measured, and Two For either one of the side surfaces, a second position sensor 191 that can measure the position in a direction orthogonal to the side surface at two points apart from each other and has second measurement data is provided. Is based on the first measurement data obtained by the measurement of the first position sensor, and in the second case, based on the second measurement data obtained by the measurement of the second position sensor, respectively. The rotation amount of the drawing substrate relative to the XY coordinate system of the laser exposure apparatus and the reference position of the coordinate system are obtained.
[0019]
For example, as shown in FIG. 2A, when the latent image is formed by drawing, the corner portion where the reference alignment mark 281 is arranged has a predetermined direction on the stage (here, the X minus direction). , Y minus direction), in the first case where the drawing substrate is placed on the stage, the fixing unit 120 and the stage 140 are positioned by the first position sensor 190 so that 2 on the side surface 280A. The Y direction positions of the points P1 and P2 and the X direction position of one point P3 of the side surface 280B are detected.
This corresponds to the first case.
Also, for example, as shown in FIG. 2B, the corner portion where the reference alignment mark 281 is arranged is in a predetermined direction on the stage (here, X plus direction, Y minus direction) In the second case where the drawing substrate is placed on the stage, the fixing unit 120 and the stage 140 are positioned by the second position sensor 190, and the position in the X direction of one point P4 of the side surface 280A, and the side surface 280B The Y direction positions of the two points P5 and P6 are detected.
This corresponds to the second case.
As described above, in the first case, based on the first measurement data obtained by the measurement of the first position sensor, in the second case, the second value obtained by the measurement of the second position sensor. Based on the measurement data, the rotation amount of the drawing substrate with respect to the XY coordinate system of the laser exposure apparatus and the reference position of the coordinate system are obtained.
[0020]
In this example, the first position sensor and the second position sensor are separate, but, for example, a joystick capable of detecting positions in four directions of X + direction, Y + direction, X− direction, and Y− direction. A contact type position sensor of a mold may be used, and one position sensor may be used as both the first position sensor and the second position sensor.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, the present invention linearly moves the drawing head in the X direction, which is a predetermined direction, and the focused laser beam, which is exposure light, with a predetermined width in the Y direction, which is a direction orthogonal to the X direction. A large-sized photomask is used in which scanning and exposure drawing are performed by sequentially moving the stage in the Y direction in steps with a predetermined width corresponding to the scan width, and drawing a desired area based on drawing data. It is possible to provide a laser exposure device that can form a good edge quality regardless of the pattern, and at the same time, it is possible to provide a laser exposure method that can form a good edge quality regardless of the pattern. It was.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a top view showing the vicinity of a position sensor fixing portion, which is a characteristic part of an embodiment of a large-sized photomask laser exposure apparatus of the present invention, and FIG. It is a schematic sectional drawing in A1-A2 of 1 (a).
FIG. 2 is a diagram for describing drawing in the embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between a photomask pattern and a reference alignment mark;
FIG. 4 is a diagram for explaining edge quality by photomask drawing
FIG. 5 is a diagram for explaining detection of a position sensor in a conventional drawing apparatus.
FIG. 6 is a diagram for explaining a conventional laser exposure apparatus;
[Explanation of symbols]
110 Drawing head (also called exposure head)
111 Expansion members
112 Focusing optical member
120 fixed part (also called conveyor)
130 rails
131 Electric linear motor
140 stages
145 Stage holder
150 Drawing substrate
160 Laser light
161 Exposure light (also called focused laser beam)
171 Scan width area
181 Laser source
182a to 182c prism
183 Magnifying optical member
190 First position sensor
191 Second position sensor
195 Bar
250 Drawing board
260A Stage position
280 Single-sided pattern part
281-284 Alignment mark
280A ~ 280D Side
310 photomask
310a Drawing substrate
310A, 310B side
320 Single-sided pattern part
321 Striped pattern
321S Drawing area for each scan
331-334 Mark for alignment

Claims

An operation of performing exposure drawing by moving the drawing head linearly in the X direction, which is a predetermined direction, and scanning the focused laser beam, which is exposure light, with a predetermined width in the Y direction, which is a direction orthogonal to the X direction, The stage is sequentially moved in the Y direction with a predetermined width corresponding to the scan width, and a desired area is drawn based on drawing data, using a drawing substrate having variations in size and shape, A first case where the drawing substrate is placed on the stage so that the corner portion where the reference alignment mark is placed is in a predetermined direction on the stage when the latent image is formed by drawing Further, in any case of the second case where the drawing substrate is rotated 90 degrees on the stage, the position of the reference alignment mark is set as the reference alignment of the drawing substrate. In the first case, the longitudinal direction of the pattern coincides with the scanning direction of the focused beam, which is the exposure light, so that it can be controlled within a predetermined range from each side surface of the corner portion where the mark is disposed, A laser exposure apparatus that performs drawing for producing a large photomask by selecting one of the second case, and in the first case, two lasers sandwiching the corner in the vicinity of the corner portion The position of each side surface in the direction orthogonal to each side surface can be measured, and the position in the direction orthogonal to the side surface can be measured at two points apart from each other for either one of the two side surfaces. In the second case, two side surfaces sandwiching the corner in the vicinity of the corner portion where the alignment mark serving as the reference of the drawing substrate rotated 90 degrees is provided. Each The position in the direction perpendicular to the surface can be measured, and the position in the direction perpendicular to the side surface can be measured at two points apart from one of the two side surfaces. In the first case, based on the first measurement data obtained by the measurement of the first position sensor, and in the second case, the measurement of the second position sensor. The rotation amount of the drawing substrate relative to the XY coordinate system of the laser exposure apparatus and the reference position of the coordinate system are obtained based on the second measurement data obtained by the above, and become the reference of the drawing substrate. A large-sized photomask laser exposure apparatus , wherein the alignment mark is controlled within a predetermined range from each side surface of the corner .

2. The large-sized photomask laser exposure apparatus according to claim 1, wherein the first position sensor and the second position sensor are fixed integrally with the drawing head.

3. The large photomask laser exposure apparatus according to claim 1, wherein the first position sensor and the second position sensor are joystick-type contact position sensors.