JP4348476B2 - Pattern drawing device - Google Patents

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原版となるフォトマスク（レクチル）やプリント基板などの被描画体に対して、回路パターンなどのパターンを形成するパターン描画装置に関し、特に、被描画体へ照射されるビームの位置調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シリコンウェハ、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＰＷＢ（Printed Wiring Board）などフォトマスクの表面にフォトリソグラフィによって回路パターンを形成する描画装置が知られており、あらかじめ作成されたパターンデータに基づき、電子ビームやレーザビームによって露光面が走査される。フォトマスクの表面には感光材料が付着されており、感光剤が光に反応することで回路パターンが形成される。また、フォトマスクを介さずにプリント基板などの被描画体へ直接回路パターンを形成する描画装置（露光装置）も知られている。
【０００３】
レーザ描画装置においては、マイクロオーダのレベルで正確に回路パターンを形成する必要がある。すなわち、被描画体に対して意図した場所にビームが正確に照射されなければならない。一方、描画（露光）用光学系として設けられたポリゴンミラーの回転姿勢やｆ−θレンズの特性、あるいは描画テーブルの位置決め精度などに起因して、被描画体上におけるレーザの照射位置にずれが生じる。そのため、レーザビームの位置を精度よく計測可能な専用ＣＣＤカメラ（あるいはＣＭＯＳカメラ）により計測し、ずれを補正するパターン描画装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２２７９８８号公報（図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
パターン描画装置においては、様々な要因によって照射ビームの位置ずれが生じる。このような位置ずれを効率よく計測して修正するためには、ビームの計測ポイントを増やす必要がある。しかしながら、計測用カメラを増加させることは、描画装置における画像処理部の複雑化を招き、コスト増加をもたらす。また、多くのカメラを制御することが必要になると、描画装置の構成が複雑化する。
【０００６】
そこで本発明では、ビームの照射位置のずれ測定を簡易な構成で実現し、且つ効率的に位置ずれ調整を行えるパターン描画装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のパターン描画装置は、ビームの照射位置のずれを調整可能な描画装置であり、パターン形成のためビームを放射する光源と、ビームを被描画体へ導く露光用光学系と、ビームの光路に配置され、ビームを選択的に変調する光変調素子と、被描画体を支持するテーブルを、露光用光学系に対し副走査方向に沿って相対移動させるテーブル相対移動機構と、パターンを形成するように、光変調素子、テーブル相対移動機構および露光用光学系を制御する描画制御部とを備えるとともに、ビームが結像する露光面上に、副走査方向および主走査方向に沿って画素が２次元配列されたフォトセンサを配置した計測用部材が設けられている。計測部材としては、被描画体の代わりに描画用テーブルに設置されるか、あるいは描画テーブルそのものが計測部材として設置される。そして、フォトセンサに設定された第１の基準位置と第２の基準位置とに向けてビームを照射させる測定用ビーム照射手段と、第１の基準位置および第２の基準位置へ向けたビーム照射に従って、それぞれ副走査方向に沿った第１のビーム照射位置および主走査方向に沿った第２のビーム照射位置を測定する測定手段と、第１および第２のビーム照射位置が、それぞれ第１および第２の基準位置と実質的に一致するか否かを判断する位置ずれ判別手段と、第１および第２のビーム照射位置のうち少なくとも１つが対応する基準位置とずれている場合、対応する基準位置と一致するように、ずれたビーム照射位置を調整するビーム照射位置調整手段とを備えたこと特徴とする。
【０００８】
被描画体の代わりにテーブルに載せるだけでよいため、従来の描画装置にカメラなど特殊な構成部材を設けることなく位置ずれ調整を効率的に行うことができる。パターン描画装置の使用中、レーザービームの光軸ずれが生じる。このずれを調整するため、主走査方向に関しては、ビーム照射位置調整手段が、主走査方向に沿った位置ずれに関し、１走査ライン上におけるビーム照射開始タイミングを位置ずれ量に従って調整する。一方、副走査方向に関しては、ビーム位置調整手段が、副走査方向に沿った位置ずれに関し、前記テーブルを位置ずれに応じた所定量だけ相対的に移動させるためテーブル相対移動機構を制御する。
【０００９】
本発明のパターン描画装置の位置ずれ調整方法は、被描画体の代わりに、結像面となる露光面上に副走査方向および主走査方向に沿って画素が２次元配列されたフォトセンサを配置した計測用部材を、被描画体支持用のテーブルに設置し、フォトセンサに設定された第１の基準位置と第２の基準位置とに向けてビームを照射させ、第１の基準位置および第２の基準位置へ向けたビーム照射に従って、それぞれ副走査方向に沿った第１のビーム照射位置および主走査方向に沿った第２のビーム照射位置を測定し、第１および第２のビーム照射位置が、それぞれ第１および第２の基準位置と実質的に一致するか否かを判断し、第１および第２のビーム照射位置のうち少なくとも１つが対応する基準位置とずれている場合、対応する基準位置と一致するように、ずれたビーム照射位置を調整することを特徴とする。
【００１０】
ポリゴンミラーが設けられる露光用光学系の場合、ポリゴンミラーの面倒れにより位置ずれが生じる。この位置ずれを調整するため、本発明のパターン描画装置は、パターン形成のためビームを放射する光源と、ビームを被描画体へ導く露光用光学系であって、ポリゴンミラーと、ポリゴンミラーにビームを入射させる角度を変更可能なチルティングミラーとを含む露光用光学系と、ビームの光路に配置され、ビームを選択的に変調する光変調素子と、パターンを形成するように、光変調素子および露光用光学系を制御する描画制御部と、ビームが結像する露光面上に、主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列されたフォトセンサを配置した計測用部材であって、被描画体の代わりに前記被描画体を支持するテーブルに載せられる計測用部材と、計測用部材を停止させた状態で、ポリゴンミラーの各面に応じてビームをフォトセンサに向けて順次照射させる測定用ビーム照射手段と、順次照射するビームの副走査方向に沿った照射位置を測定する測定手段と、順次照射するビームの照射位置がそれぞれ基準位置と一致するか否かを判断する位置ずれ判別手段と、照射位置が基準位置とずれている場合、チルティングミラーを制御することにより照射位置を基準位置と一致させるビーム照射位置調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
ポリゴンミラーが設けられる露光用光学系の場合、ポリゴンミラーの面倒れにより位置ずれが生じる。この位置ずれを調整するため、本発明のパターン描画装置の位置ずれ調整方法は、被描画体の代わりに、結像面である露光面上に主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列されたフォトセンサを配置した計測用部材を、被描画体支持用のテーブルに設置し、計測用部材を停止させた状態で、ポリゴンミラーの各面に応じてビームをフォトセンサに向けて順次照射させ、順次照射するビームの副走査方向に沿った照射位置を測定し、順次照射するビームの照射位置がそれぞれ基準位置と一致するか否かを判断し、照射位置が基準位置とずれている場合、ポリゴンミラーに対するビームの入射角度を変更可能なチルティングミラーを制御することにより照射位置を基準位置と一致させることを特徴とする。
【００１２】
主走査方向に対して複数のビームを傾斜させる場合、傾斜角度がずれることによって位置ずれが生じる。この位置ずれを調整するため、本発明のパターン描画装置は、パターン形成のためビームを放射する光源と、ビームを被描画体へ導く露光用光学系であって、ビームを複数のビームに分割するビームスプリッタと、複数のビームを主走査方向に対して傾斜させるイメージローテータとを含む露光用光学系と、ビームの光路に配置され、ビームを選択的に変調する光変調素子と、パターンを形成するように、光変調素子および露光用光学系を制御する描画制御部と、ビームが結像する露光面上に、主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列されたフォトセンサを配置した計測用部材であって、被描画体の代わりに前記被描画体を支持するテーブルに載せられる計測用部材と、複数のビームのうち２本のビームをフォトセンサに向けて照射する測定用ビーム照射手段と、副走査方向に沿った２本のビームの照射位置を測定する測定手段と、２本のビームの照射位置ピッチが基準ピッチと一致するか否かを判断する位置ずれ判別手段と、照射位置ピッチが基準ピッチと一致しない場合、照射位置ピッチを基準ピッチと一致させるように、イメージローテータを制御するビーム位置調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
主走査方向に対して複数のビームを傾斜させる場合、傾斜角度がずれることによって位置ずれが生じる。この位置ずれを調整するため、本発明のパターン描画装置の位置ずれ調整方法は、被描画体の代わりに、結像面である露光面上に主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列されたフォトセンサを配置した計測用部材を、被描画体支持用のテーブルに設置し、複数に分割されるとともに主走査方向に対し傾斜しながら照射するビームの中で、２本のビームをフォトセンサに向けて照射させ、副走査方向に沿った２本のビームの照射位置を測定し、２本のビームの照射位置ピッチが基準ピッチと一致するか否かを判断し、照射位置ピッチが基準ピッチと一致しない場合、照射位置ピッチを基準ピッチと一致させるように、主走査方向に対する傾斜角度を変更可能なイメージローテータを制御することを特徴とする。
【００１４】
ｆ−θレンズを設けた露光用光学系の場合、ｆ−θレンズの特性に起因して位置ずれが生じる。この位置ずれを調整するため、本発明のパターン描画装置は、パターン形成のためビームを放射する光源と、ビームを被描画体へ導く露光用光学系であって、ポリゴンミラーと、ｆ−θレンズと、ポリゴンミラーにビームを入射させる角度を変更可能なチルティングミラーとを含む露光用光学系と、ビームの光路に配置され、ビームを選択的に変調する光変調素子と、パターンを形成するように、光変調素子および露光用光学系を制御する描画制御部と、ビームが結像する露光面上に、それぞれ主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサが所定間隔で主走査方向に沿って配置された計測用部材であって、被描画体の代わりに前記被描画体を支持するテーブルに載せられる計測用部材と、複数のフォトセンサそれぞれに設定された基準位置に向けて、ビームを照射させる測定用ビーム照射手段と、複数のフォトセンサ上における副走査方向に沿ったビームの照射位置を測定する測定手段と、ビーム照射による複数の照射位置がそれぞれ対応する基準位置と一致するか否かを判断する位置ずれ判別手段と、照射位置が基準位置と一致しない場合、チルティングミラーを制御して基準位置と一致させるビーム照射位置調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
ｆ−θレンズを設けた露光用光学系の場合、ｆ−θレンズの特性に起因して位置ずれが生じる。この位置ずれを調整するため、本発明のパターン描画装置の位置ずれ調整方法は、被描画体の代わりに、結像面である露光面上にそれぞれ主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサが所定間隔で主走査方向に沿って配置された計測用部材を、被描画体支持用のテーブルに設置し、複数のフォトセンサそれぞれに設定された基準位置に向けてビームを照射させ、複数のフォトセンサ上における副走査方向に沿ったビームの照射位置を測定し、ビーム照射による複数の照射位置がそれぞれ対応する基準位置と一致するか否かを判断し、照射位置が基準位置と一致しない場合、ビームの照射位置を副走査方向に沿って変更可能なチルティングミラーを制御して基準位置と一致させることを特徴とする。
【００１６】
露光用光学系の光軸誤差によりビーム走査が主走査方向に対して傾斜し、位置ずれが生じる。この位置ずれを調整するため、本発明のパターン描画装置は、パターン形成のためビームを放射する光源と、チルティングミラーを含み、ビームを被描画体へ導く露光用光学系と、ビームの光路に配置され、ビームを選択的に変調する光変調素子と、被描画体を支持するテーブルを、露光用光学系に対し副走査方向に沿って相対移動させるテーブル相対移動機構と、パターンを形成するように、光変調素子、テーブル相対移動機構および露光光学系を制御する描画制御部と、ビームが結像する露光面上に、主走査方向および副走査方向に画素が２次元配列された２つのフォトセンサを両端に配置した計測用部材であって、被描画体の代わりにテーブルに載せられる計測用部材と、２つのフォトセンサ上にそれぞれ設定された２つの基準位置に向けてビームを照射させる測定用ビーム照射手段と、２つのフォトセンサ上の副走査方向に沿ったビームの照射位置を測定する測定手段と、２つの照射位置を結ぶラインが主走査方向に対して所定角度あるラインに平行であるか否かを判別する位置ずれ判別手段と、主走査方向に対して所定角度あるラインに平行でない場合、チルティングミラーを調整することによって主走査方向と平行にするビーム照射位置調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
露光用光学系の光軸誤差によりビーム走査が主走査方向に対して傾斜し、位置ずれが生じる。この位置ずれを調整するため、本発明のパターン描画装置の位置ずれ調整方法は、被描画体の代わりに、結像面である露光面上に主走査方向および副走査方向に画素が２次元配列された２つのフォトセンサを両端に配置した計測用部材を、被描画体支持用のテーブルに設置し、２つのフォトセンサ上にそれぞれ設定された２つの基準位置に向けてビームを照射させ、２つのフォトセンサ上の副走査方向に沿ったビームの照射位置を測定し、２つの照射位置を結ぶラインが主走査方向に対して所定角度あるラインに平行であるか否かを判別し、主走査方向に対して所定角度あるラインに平行でない場合、チルティングミラー調整することによって主走査方向と平行にすることを特徴とする。
【００１８】
露光用光学系の光軸誤差に起因して隣接スポット間のピッチが一致せず、位置ずれが生じる。この位置ずれを調整するため、本発明のパターン描画装置は、パターン形成のためビームを放射する光源と、ビームを被描画体へ導く露光用光学系と、ビームの光路に配置され、ビームを選択的に変調する光変調素子と、パターンを形成するように、一連の描画データに基づいて光変調素子および露光用光学系を制御する描画制御部と、ビームが結像する露光面上に、それぞれ主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサが一定間隔で主走査方向に沿って配置された計測用部材であって、被描画体の代わりに前記被描画体を支持するテーブルに載せられる計測用部材と、複数のフォトセンサそれぞれに設定された基準位置に向けて、ビームを間欠的に照射させる測定用ビーム照射手段と、主走査方向に沿ったビームの照射位置を測定する測定手段と、主走査方向に沿って隣接する照射位置の間隔が基準間隔と一致するか否かを判断する位置ずれ判別手段と、照射位置の間隔が基準間隔と一致しない場合、一連の描画データの中で対応するデータ群のパルス幅を調整することによって基準位置と一致させるビーム照射位置調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
露光用光学系の光軸誤差に起因して隣接スポット間のピッチが一致せず、位置ずれが生じる。この位置ずれを調整するため、本発明のパターン描画装置の位置ずれ調整方法は、被描画体の代わりに、結像面である露光面上にそれぞれ主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサが一定間隔で主走査方向に沿って配置された計測用部材を、被描画体支持用のテーブルに設置し、複数のフォトセンサそれぞれに設定された基準位置に向けて、ビームを間欠的に照射させ、主走査方向に沿ったビームの照射位置を測定する測定し、主走査方向に沿って隣接する照射位置の間隔が基準間隔と一致するか否かを判断し、照射位置の間隔が基準間隔と一致しない場合、一連の描画データの中で対応するデータ群のパルス幅を調整することによって基準位置と一致させることを特徴とする。
【００２０】
テーブルの駆動機構の位置決め精度に起因して位置ずれが生じる。この位置ずれを調整するため、本発明のパターン描画装置は、パターン形成のためビームを放射する光源と、ビームを被描画体へ導く露光用光学系と、ビームの光路に配置され、ビームを選択的に変調する光変調素子と、被描画体を支持するテーブルを、露光用光学系に対し副走査方向に沿って相対移動させるテーブル相対移動機構と、パターンを形成するように、光変調素子、テーブル相対移動機構および露光光学系を制御する描画制御部と、ビームが結像する露光面上に、それぞれ主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサが副走査方向に沿って所定間隔をおいて配置された計測用部材であって、前記被描画体の代わりに前記テーブルに載せられる計測用部材と、複数のフォトセンサそれぞれに設定された基準位置に向けて、ビームを副走査方向に沿って照射させる測定用ビーム照射手段と、複数のフォトセンサ上における主走査方向に沿ったビームの照射位置を測定する測定手段と、複数のビームの照射位置がそれぞれ対応する基準位置と一致するか否かを判断する位置ずれ判別手段と、照射位置と基準位置とが一致しない場合、描画開始タイミングを調整することによって基準位置に一致させるビーム照射位置調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
テーブルの駆動機構の位置決め精度に起因して位置ずれが生じる。この位置ずれを調整するため、本発明のパターン描画装置の位置ずれ調整方法は、被描画体の代わりに、結像面である露光面上にそれぞれ主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサが副走査方向に沿って所定間隔をおいて配置された計測用部材を、被描画体支持用のテーブルに設置し、複数のフォトセンサそれぞれに設定された基準位置に向けて、ビームを副走査方向に沿って照射させ、複数のフォトセンサ上における主走査方向に沿ったビームの照射位置を測定し、複数のビームの照射位置がそれぞれ対応する基準位置と一致するか否かを判断し、照射位置と基準位置とが一致しない場合、描画開始タイミングを調整することによって基準位置に一致させることを特徴とする。
【００２２】
テーブルの移動に関し、テーブルの取付け誤差等に起因して位置ずれが生じる。この位置ずれを調整するため、本発明のパターン描画装置は、パターン形成のためビームを放射する光源と、ビームを被描画体へ導く露光用光学系であって、ポリゴンミラーと、ポリゴンミラーにビームを入射させる角度を変更可能なチルティングミラーとを含む露光用光学系と、ビームの光路に配置され、ビームを選択的に変調する光変調素子と、被描画体を支持するテーブルを、露光用光学系に対し副走査方向に沿って相対移動させるテーブル相対移動機構と、パターンを形成するように、光変調素子、テーブル相対移動機構および露光用光学系を制御する描画制御部と、ビームが結像する露光面上に、それぞれ主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサが副走査方向に沿って一定間隔をおいて配置された計測用部材であって、前記被描画体の代わりに前記テーブルに載せられる計測用部材と、複数のフォトセンサそれぞれに設定された基準位置に向けて、ビームを副走査方向に沿って照射させる測定用ビーム照射手段と、複数のフォトセンサ上における副走査方向に沿ったビームの照射位置を測定する測定手段と、副走査方向に沿って隣接するビームの照射位置の間隔が基準間隔と一致するか否かを判断する位置ずれ判別手段と、照射位置の間隔と基準間隔とが一致しない場合、チルティングミラーを制御することによって基準位置と一致させるビーム照射位置調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
テーブルの移動に関し、テーブルの取付け誤差等に起因して位置ずれが生じる。この位置ずれを調整するため、本発明のパターン描画装置の位置ずれ調整方法は、パターンが形成される被描画体の代わりに、結像面である露光面上にそれぞれ主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサが副走査方向に沿って一定間隔をおいて配置された計測用部材を被描画体支持用テーブルに設置し、複数のフォトセンサそれぞれに設定された基準位置に向けて、ビームを副走査方向に沿って照射させ、複数のフォトセンサ上における副走査方向に沿ったビームの照射位置を測定し、副走査方向に沿って隣接するビームの照射位置の間隔が基準間隔と一致するか否かを判断し、照射位置の間隔と基準間隔とが一致しない場合、ビームの照射位置を副走査方向に沿って変更可能なチルティングミラーを制御することによって基準位置と一致させることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下では、図面を用いて本発明の実施形態であるパターン描画装置について説明する。
【００２５】
図１は、第1の実施形態であるパターン描画装置の概略的斜視図である。図２は、１６本のレーザビームによる１６個のスポットの配列状態を示した図である。本実施形態のパターン描画装置は、レーザビームによってプリント基板上に回路パターンを直接形成する。
【００２６】
レーザ描画装置は、基台１０、レーザ発振器２４、固定テーブル２８とを備える。基台１０上には描画テーブル１８が配置されており、固定テーブル２８には、レーザ発振器２４からのレーザビームを描画テーブル１８へ導く様々な描画用（露光用）光学系が設置されている。固定テーブル２８は、支持部材（図示せず）を介して基台１０に取り付けられており、アルゴンレーザを備えたレーザ発振器２４は固定テーブル２８の傍に設置されている。
【００２７】
基台１０の上面には一対の平行なレール１２が設置されており、Ｘテーブル１４がレール１２上に搭載されている。Ｘテーブル１４は、サーボモータなどの駆動機構（ここでは図示せず）により、レール１２の方向に沿って移動可能である。Ｘテーブル１４上には回転テーブル１６が搭載されており、描画テーブル１８は微調整駆動機構２０を介して回転テーブル１６上に搭載されている。微調整駆動機構２０を調整することにより、描画テーブル１８はＸテーブル１４の移動方向に対して所定の角度まで回転可能である。Ｘテーブル１４が移動することにより、描画テーブル１８は回転テーブル１６とともに一対のレール１２の方向に沿って移動する。描画テーブル１８上には、フォトレジスト層を形成したプリント基板２２が必要に応じて設置され、クランプ部材（図示せず）によって描画テーブル１８上に保持される。なお、以下では、Ｘテーブル１４の移動方向と垂直な主走査方向をＹ方向、Ｘテーブル１４の移動方向と平行な副走査方向をＸ方向と規定する。
【００２８】
レーザ発振器２４から発振されたレーザビームＬＢは、ビームベンダ２６によって上方へ偏向させられる。そして、偏向されたレーザビームＬＢは、ビームベンダ３０を介してビームスプリッタ３２へ導かれる。ビームスプリッタ３２は、レーザビームＬＢを２つのレーザビームＬＢ１，ＬＢ２に分割する光学素子であり、レーザビームＬＢ１は、ビームベンダ３４、３６によってビームセパレータ３８へ導かれる一方、レーザビームＬＢ２は、ビームベンダ４０、４２、４４によってビームセパレータ４６へ導かれる。
【００２９】
ビームセパレータ３８は、レーザビームＬＢ１を８本の平行なレーザビームに分割する光学素子であり、分割されたレーザビームは、ビームベンダ４８、５０によって光変調ユニット５２へ導かれる。同様に、ビームセパレータ４６はレーザビームＬＢ２を８本の平行ビームに分割し、分割されたレーザビームは、ビームベンダ５４、５６によって光変調ユニット５８へ導かれる。
【００３０】
光変調ユニット５２、５８には、それぞれ８つの音響光学変調器（ＡＯＭ、ここでは図示せず）が設けられており、各音響光学変調器には８本のレーザビームのうち対応するビームが割り当てられる。光変調ユニット５２を経由した８本のレーザビームは光合成器６０に入射するとともに、光変調ユニット５８を経由した８本のレーザビームもビームベンダ６２によって光合成器６０へ導かれる。光合成器６０は偏向ビームスプリッタとして構成されており、光変調デバイス５２、５８を経由したそれぞれ８本のレーザビームは、１６本のレーザビームに纏められる。１６本のレーザビームは、ビームベンダ６４、６６、６８によってポリゴンミラー７０へ導かれる。
【００３１】
ポリゴンミラー７０は多角柱状に形成されており、１６本のレーザビームは多面体を形成する反射面によって順次偏向され、ｆ−θレンズ７２へ導かれる。このとき、ポリゴンミラー７０は、１６本のレーザビームを主走査方向（Ｙ方向）に沿うように偏向する。走査速度を一定にするｆ−θレンズ７２を経由した１６本のレーザビームは、ターニングミラー７４、コンデンサレンズ７６を介して描画テーブル１８へ導かれる。その結果、１６本のレーザビームがプリント基板上を照射する。なお、固定テーブル２８に設置されている露光用光学系は、１６本のレーザビームがプリント基板２２上で結像するように形成、設置されており、プリント基板２２上の表面２２Ｓが焦点位置に相当する。
【００３２】
光変調ユニット５２、５８内の各音響光学変調器は、所定のラスタデータに従ってＯＮ／ＯＦＦ状態に切り替えられる。その結果、ポリゴンミラー７０に従って１６本のレーザビームが主走査方向（Ｙ方向）に沿って走査する間に各音響光学変調器が所定のタイミングでＯＮ／ＯＦＦ切換される。これにより、プリント基板２２上に所定の回路パターンが主走査方向（Ｙ方向）に沿って形成される。
【００３３】
Ｘテーブル１４は一定速度で副走査方向（Ｘ方向）に沿って移動しており、１６本のレーザビームは、Ｘテーブル１４の移動に合わせて主走査方向（Ｙ方向）を順次走査する。このような露光動作を繰り返すことにより、回路パターンがプリント基板２２全体に形成される。なお、描画テーブル１８を一定速度で副走査方向（Ｘ方向）に移動させながら１本のレーザビームを主走査方向（Ｙ方向）に沿って走査させた場合に走査光がＸ軸に対して直角になるように、露光用光学系は構成されている。したがって、描画テーブル１８を停止させた状態でレーザビームを主走査方向（Ｙ方向）に走査させた場合、レーザビームの軌跡は主走査方向（Ｙ方向）に対して一定の角度βをもつ。
【００３４】
ビームベンダ３６、４４は、１６本のレーザビームそれぞれについてポリゴンミラー７０に対する入射角度を変更させることが可能な光学ミラーである（以下では、チルティングミラーという）。チルティングミラー３６、４４は、ピエゾ素子（図示せず）によって支持されており、ピエゾ素子の駆動によって姿勢が変化する。この姿勢変化により、ポリゴンミラー７０に対するレーザビームの入射角度が変化し、ビームスポットの位置が副走査方向（Ｘ方向）に沿って変動する。
【００３５】
ビームベンダ６８は、１６本のレーザビームを主走査方向（Ｙ方向）に対して所定角度だけ偏向させるためのミラーであり（以下では、イメージローテータという）、図２に示すように、１６本のレーザビーム（以下では、符号ＬＢ1〜ＬＢ16で表す）は、主走査方向（Ｙ方向）に対して所定角度だけ回転傾斜した状態で露光面２２Ｓを照射する。ここでは、レーザビームＬＢ1〜ＬＢ16によるスポットを、符号“ＳＢ1〜ＳＢ16”で表す。
【００３６】
光変調ユニット５２、５８内のすべての音響光学変調器がＯＮ状態の場合、ポリゴンミラー７０の回転に従い、一列状に傾斜して並んだ１６本のレーザビームのスポットＳＢ1〜ＳＢ16は、その角度で傾斜したまま全体的に主走査方向（Ｙ方向）へ移動していく（破線の矢印参照）。各音響光学変調素子のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替えるタイミングをそれぞれ別々に調整することにより、所定の回路パターンが主走査方向（Ｙ方向）に沿って形成されていく。
【００３７】
図３は、ビーム照射位置の位置ずれ検出、調整用の計測板を示した図である。
【００３８】
計測板２１は、プリント基板２２と同等のサイズを有するプレート状のセンサであり、主走査方向（Ｙ方向）および副走査方向（Ｘ方向）に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサ２３がスポット計測板２１の表面２１Ｓに設置されている。各フォトセンサ２３は、ＣＣＤなどのイメージセンサによって構成されており、複数のフォトセンサ２３は、主走査方向（Ｙ方向）、副走査方向（Ｘ方向）に沿って一定間隔をおいて規則的に配列されている。ここでは、フォトセンサ２３は、主走査方向（Ｙ方向）に沿ってｎ個、副走査方向（Ｘ方向）に沿ってｍ個配置されている。なお、プリント基板２２と同サイズの計測板を適用する代わりに、あらかじめ結像面となる描画テーブルにフォトセンサを組み込む構成にしてもよい。
【００３９】
後述するビームの照射位置の位置ずれ調整を行う場合、プリント基板２２の代わりに計測板２１が描画テーブル１８上に設置され、レーザビームを計測板２１上に照射させる。複数のフォトセンサ２３各々は、受光面が計測板２１の表面２１Ｕと一致するように、計測板２１の表面２１Ｓに埋設されている。したがって、結像したレーザビームが計測板２１の表面２１Ｓに照射する。計測板２１内部には、フォトセンサ２３それぞれから読み出される画素信号を外部へ出力するための回路（図示せず）が設けられており、接続ケーブル（図示せず）を介して画素信号が出力される。
【００４０】
図４は、パターン描画装置の概略的なブロック図である。
【００４１】
本体制御部８０はレーザ描画装置全体を制御する装置であり、基台１０の傍に設置されている。基台１０内には描画制御部８３が設けられており、ＡＯＭ駆動部８５、ポリゴンミラー駆動部８７、テーブル駆動機構８９、チルティングミラー駆動部９１、イメージローテータ駆動部９３へ制御信号を送る。ポリゴンミラー駆動部８７はポリゴンミラー７０を一定速度で回転させ、テーブル駆動機構８９はＸテーブル１４を一定速度で副走査方向（Ｘ方向）に沿って移動させる。ポリゴンミラー７０が一回転するごとに回転基準となる位置に応じた回転基準信号がポリゴンミラー駆動部８７において検出され、本体制御部８０へ送られる。本体制御部８０では、送られてきた信号に基づいてタイミング信号が生成される。そして、Ｘテーブル１４の移動とポリゴンミラー７０の回転とを同期させるように、タイミング信号に従って制御信号がテーブル駆動機構８９へ送られる。
【００４２】
回路パターンに応じたラスタデータが本体制御部８０から描画制御部８３へ送られると、描画制御部８３は、送られてきたラスタデータに基づき、タイミング信号に同期させながらＡＯＭ駆動部８５へ制御信号を送る。上述したように、光変調ユニット５２、５８にはそれぞれ音響光学変調器５２Ａ〜５２Ｈ、５８Ａ〜５８Ｈが設けられており、それぞれ独立してＯＮ／ＯＦＦ制御される。ＡＯＭ駆動部８５は、制御信号に基づいて音響光学変調器５２Ａ〜５２Ｈ、５８Ａ〜５８Ｈ各々に対して駆動信号を送信する。
【００４３】
レーザビームを計測板２１のフォトセンサ２３上に照射させると、画素信号が画素信号処理部８４へ送られる。画素信号処理部８４では、送られてくる画素信号に基づいてレーザビームの照射位置が検出され、測定された位置データが本体制御部８３へ送られる。チルティングミラー３６、４４の姿勢を変動させるチルティングミラー駆動部９１は、測定データに基づき、描画制御部８３から送られてくる制御信号に従ってチルティングミラー３６、４４の姿勢を変化させる。イメージローテータ６８の姿勢を変動させるイメージローテータ駆動部９３も、描画制御部８３から送られてくる制御信号に従ってイメージローテータ６８の姿勢を変化させる。
【００４４】
図５は、レーザビームの位置ずれ検出処理を示したフローチャートである。図６は、レーザビームが照射されたフォトセンサ２３を示した図である。
【００４５】
パターン描画装置の使用中、様々な要因によりレーザビームの光軸ずれが生じる。その結果、レーザビームを一点に照射させた場合、本来照射されるべき場所から外れた位置にレーザビームが照射される。そこで、測定板２１を使用してレーザビームの照射位置を測定し、ずれが生じている場合、以下に示す位置ずれ検出、調整を行う。なお、計測板２１を描画テーブル１８に設置した場合、取り付け誤差はないものとする。
【００４６】
ステップＳ１０１では、計測板２１を所定位置まで移動させるため、Ｘテーブル１４がテーブル駆動機構８９により駆動される。そして、ステップＳ１０２では、特定の１本のレーザビームＬＢiが計測板２１の左上隅にあるフォトセンサ２３の目標照射位置に向けて照射する。
【００４７】
本実施形態では、計測板２１上の左隅のフォトセンサ２３がレーザビームの位置ずれ調整用に利用され、フォトセンサ２３には、ビーム照射において照射目標である基準位置（ｘ０、ｙ０）が規定されている。
【００４８】
フォトセンサ２３には複数の画素が２次元配列されているが、ここでは、特定の画素の位置を照射目標である基準位置（ｘ０、ｙ０）に対応させている。ただし、基準位置ｘ０は副走査方向（Ｘ方向）に沿った位置であり、基準位置ｙ０は主走査方向（Ｙ方向）に沿った位置を表す。なお、ステップＳ１０１では、左隅にあるフォトセンサ２３に応じた走査ラインに沿って描画を開始する位置と基準位置（ｘ０、ｙ０）とが一致するように、Ｘテーブル１４が制御される。ステップＳ１０１，１０２が実行されると、ステップＳ１０３へ進み、フォトセンサ２３から読み出される画素信号に基づいて、レーザビームＬＢiの副走査方向（Ｘ方向）および主走査方（Ｙ方向）に沿った照射位置（ｘ、ｙ）が測定される。
【００４９】
レーザビームＬＢiがフォトセンサ２３の基準位置（ｘ０、ｙ０）に向けて照射すると、レーザビームＬＢiのスポットＳＢiがフォトセンサ２３上に生じる。そして、スポットＳＢiに収まる画素から、ビーム照射による画素信号が読み出される。スポットＳＢiは副走査方向（Ｘ方向）に沿って幅ＷＸがあるため、スポットＳＢiの幅の中間地点にある画素の位置をレーザビームＬＢiの照射位置“ｘ”と規定する。例えば、フォトセンサ２３上に２０個の画素ＰＸ1〜ＰＸ20が副走査方向（Ｘ方向）に沿って配置されている状態で画素ＰＸ10〜ＰＸ12がレーザビームにより照射された場合、照射されている画素の中間地点にある画素ＰＸ11の位置が照射位置ｘとみなされる。同様に、スポットＳＢiは主走査方向（Ｙ方向）に沿って幅ＷＹがあるため、照射されている複数の画素のうち中間地点にある画素の位置が照射位置ｙとみなされる。測定されたビームの照射位置（ｘ、ｙ）は、メモリ８１へ記憶される。ステップＳ１０３が実行されると、ステップＳ１０４へ進む。
【００５０】
ステップＳ１０４では、測定されたビーム照射位置（ｘ、ｙ）と照射基準位置（ｘ０、ｙ０）との差（Δｘ、Δｙ）が求められる。そして、ステップＳ１０５では、差（Δｘ、Δｙ）に基づき、補正値ＡＸ、ＢＹが算出される。補正値ＡＸは、Ｘテーブル１４の副走査方向（Ｘ方向）に沿ったパターン描画開始位置を補正するための値であり、Δｘの値に応じて算出される。補正値ＢＹは、パターン描画開始タイミングを補正するための値であり、Δｙの値に応じて算出される。ステップＳ１０６では、補正地ＡＸ、ＢＹがメモリ８１に格納される。
【００５１】
このように位置ずれ検出処理によって求められた補正値ＡＸ、ＢＹは、実際の描画時にメモリ８１から読み出され、位置ずれが解消されるようにテーブル駆動機構８９、ＡＯＭ駆動部８５へ制御信号が出力される。副走査方向（Ｘ方向）に関しては、Ｘテーブル１４のパターン描画開始位置が微調整される。一方、主走査方向（Ｙ方向）に関しては、パターン描画開始のタイミングが本体制御部８３内において調整される。すなわち、露光時における１ライン分のパターン描画開始タイミングをずれ量に応じて遅く、あるいは早く設定する。
【００５２】
次に、図７〜９を用いて第２の実施形態であるパターン描画装置について説明する。第２の実施形態では、ポリゴンミラーに起因する位置ずれの調整が行われる。それ以外の構成については、第１の実施形態と同じである。なお、計測板２１を描画テーブル１８に設置した場合、取り付け誤差はないものとする。
【００５３】
図７は、プリント基板上に走査されたレーザビームを示した図であり、図８は、ポリゴンミラーに起因するレーザビームの位置ずれの検出処理を示したフローチャートである。そして、図９は、レーザビームが照射されたフォトセンサ２３を示した図である。
【００５４】
ポリゴンミラー７０は複数のミラーによって正８角柱状に形成されてあり、一定速度で中心軸周りに回転する。そして、レーザビームが１つの面に反射している間、プリント基板２２に対して主走査方向（Ｙ方向）に沿った１走査ライン分の描画（露光）が実行される。すなわち、１６ライン分のパターンは、ある特定の１つの面で反射されるレーザビームによって形成される。
【００５５】
ポリゴンミラー７０の反射面がすべて互いに回転軸に対して平行となるように形成されている場合、パターン形成時には一定速度で描画テーブル１８が移動することから、レーザビームの走査ラインの副走査方向（Ｘ方向）に沿ったピッチは、一定となる。しかしながら、実際にはいわゆる“面倒れ”が生じている。この場合、走査ラインのピッチにずれが生じる。図７では、走査ラインＢＬ１とＢＬ２とのピッチＰDに対し、走査ラインＢＬ２とＢＬ３とのピッチＰ’DはΔεだけずれている。そのため、以下に示す位置ずれ検出、補正処理が実行される。
【００５６】
図８のステップＳ２０１では、計測板２１が所定位置まで移動するようにＸテーブル１４が駆動される。そして、所定位置に到達すると、描画テーブル１８が停止した状態でポリゴンミラー７０の１つの面（以下、第１面という）に対して１６本のうち第１番目のレーザビームＬＢ1が照射される。このとき、１つのフォトセンサ２３のフォトセンサ２３上にレーザビームＬＢ1が照射されるように光変調ユニット５２、５８が制御され、図９に示すようにビームスポットＳＢ1が生じる。尚、ポリゴンミラー７０の第１面を特定する方法としては、反射面以外の、例えばポリゴンミラー７０の上面にマークを付し、反射型のフォトインタラプタ等でマーク検出し、露光領域外に配置されたセンサで走査されるレーザビームを検出し、検出される信号をポリゴンミラー７０の面数で分周することにより検出してもよい。
【００５７】
ステップＳ２０２では、フォトセンサ２３から読み出される画素信号に基づき、ビームスポットＳＢ1の副走査方向（Ｘ方向）に沿った照射位置ｘ１が計測される。ここでの照射位置ｘ１は、第１実施形態と同様、フォトセンサ２３内の画素位置によって計測される。そして、ステップＳ２０３では、計測されたスポットＳＢ１の位置ｘ１がメモリ８１に格納される。ステップＳ２０３が実行されると、ステップＳ２０４へ進む。
【００５８】
ステップＳ２０４では、描画テーブル１８が停止した状態で、ビーム照射された面に隣接する面（以下では、第Ｎ面という）に１本のレーザビームＬＢ1を反射させるように、ポリゴンミラー７０が制御される。描画テーブル１８が停止していることから、同じフォトセンサ２３内にスポットＳＢnが生じる。そして、ステップＳ２０５、Ｓ２０６では、第Ｎ面に応じたスポットＳＢ1の副走査方向（Ｘ方向）に沿った位置ｘnが計測され、メモリ８１に格納される。ここでは、ポリゴンミラー７０が一回転する度に基準信号が発生されるとともに、１回のスキャンごとに面（スキャン）信号が発生する。すなわち、Ｎ面のポリゴンミラー７０の場合、一回転でＮ個の面信号が発生している。そして、基準信号の位置から次の面を第一面と特定し、ポリゴンミラー７０を回転させながら所定の面のみでビームがＯＮするように光変調ユニット５２、５８を制御することにより、各面の測定が行われる。
【００５９】
ステップＳ２０７では、ステップＳ２０２で測定されたレーザビームＬＢ1の照射位置ｘ１を基準照射位置として定め、この照射位置ｘ１とレーザビームＬＢ1の第Ｎ面の照射位置ｘnとの差Δｘnが算出される。
【００６０】
ポリゴンミラー７０に面倒れが生じていない場合、Ｘテーブル１４を停止させた状態でポリゴンミラー７０の反射面を第１面から第Ｎ面まで順次切換ながらレーザビームＬＢ1を照射させると、第１面から第Ｎ面に対応するビームスポットの副走査方向（Ｘ方向）に沿った位置はすべて一致する。すなわち、ビーム照射位置ｘ１とｘnとが一致する。しかしながら、面倒れが生じている場合、照射位置ｘ１と照射位置ｘnとの間にずれが生じる。
【００６１】
ステップＳ２０８では、照射位置ｘ１とレーザビームＬＢ1の第N面の照射位置ｘnとの差Δｘnに基づき、補正値Δｌnが算出される。補正値Δｌnは、チルティングミラー３６、４４の補正量であり、以下の式によって算出される。ただし、ｋは所定の値をもつ係数である。
Δｌn＝ｋ×Δｘn ・・・（１）
ステップＳ２０９では、補正値Δｌnがメモリ８１に格納される。そして、ステップＳ２１０では、ポリゴンミラー７０のすべての反射面に対してレーザビームの照射、照射位置測定が行われたか否かが判断される。すべての面に対してレーザビームの照射、照射位置測定が行われていないと判断された場合、ステップＳ２０４へ戻る。一方、すべての面に対してレーザビームの照射、照射位置測定が行われていると判断された場合、この処理ルーチンは終了する。
【００６２】
各面に対する補正値Δｌnは、実際の描画動作においてメモリ８１から読み出される。そして、補正値Δｌnに基づき、照射位置の差Δｘnを解消するように、チルティングミラー３６、４４の姿勢が調整される。
【００６３】
次に、図１０〜１２を用いて、第３の実施形態であるパターン描画装置について説明する。第３の実施形態では、複数のビームに分割して主走査方向に対し斜めに傾斜させたビーム走査を実行する際に生じる位置ずれの調整が行われる。それ以外の構成については、第１の実施形態と同じである。なお、計測板２１を描画テーブル１８に設置した場合、取り付け誤差はないものとする。
【００６４】
図１０は、プリント基板２２を走査するレーザビームを示した図であり、図１１は、イメージローテータに起因するレーザビームの位置ずれの検出処理を示したフローチャートである。そして、図１２は、レーザビームが照射されたフォトセンサ２３を示した図である。
【００６５】
上述したように、１６本のレーザビームＬＢ1〜ＬＢ16は、主走査方向（Ｙ方向）に対して所定角度傾いた状態でプリント基板２２を走査し、１６本のビーム各々は、所定のピッチＢＰ０で隣接するビームと重なりながら主走査方向（Ｙ方向）に沿ってプリント基板２２を走査する。図１０では、任意の隣接する２つのレーザビームＬＢi、ＬＢi+1のスポットＳＢj，ＳＢj+1が示されており、傾斜角度をここではαと規定する。
【００６６】
しかしながら、レーザビームの傾斜角度があらかじめ規定された角度αとずれている場合、スポットＳＢi，ＳＢi+1間のピッチＢＰ０が変化してしまう。そのため、以下に示すピッチずれ検出、補正処理が実行される。
【００６７】
ステップＳ３０１では、計測板２１が所定位置まで移動するようにＸテーブル１４が駆動される。そして、所定位置に到達すると、１６本のうち第１のレーザビームＬＢ1のみが左隅にあるフォトセンサ２３を照射するように、光変調素子５２、５８が制御される。なお、ポリゴンミラーの面倒れを考慮し、所定の反射面のみ光を照射させるように構成されている。ステップＳ３０２では、レーザビームＬＢ1の照射により生じるスポットＳＢ1によってフォトセンサ２３から読み出される画素信号に基づき、レーザビームＬＢ1の副走査方向（Ｘ方向）に沿った照射位置ｘ１が計測される。そして、ステップＳ３０３では、計測されたビームの照射位置ｘ１がメモリ８１に格納される。
【００６８】
ステップＳ３０４では、Ｘテーブル１８が停止したままの状態で、２番目のレーザビームＬＢ2のみが照射するように光変調素子５２、５８が制御される。そして、ステップＳ３０５、Ｓ３０６では、レーザビームＬＢ2の照射によるスポットＳＢ2に基づき、ビームの照射位置ｘ２が計測され（図１２参照）、計測された照射位置ｘ２がメモリ８１に格納される。なお、精度を向上させるため、１６番目のレーザビームＬＢ16を用いてもよい。
【００６９】
ステップＳ３０７では、計測されたビームの照射位置ｘ２、ｘ１に基づいて、隣接するスポットＳＢ1、ＳＢ2のピッチＢＰ（＝ｘ２−ｘ１）と、基準となるビームの傾斜角度αに応じた基準ピッチＢＰ０との差ΔＰが求められる。そして、ステップＳ３０８では、差ΔＰに基づいて補正値ΔＬが算出される。補正値ΔＬは、イメージローテータ６８の姿勢を補正するための補正量であり、以下の式によって求められる。ただし、ｋ’は所定の値をもつ係数である。
ΔＬ＝ｋ’×ΔＰ ・・・・（２）
ステップＳ３０９では、算出された補正値ΔＬがメモリ８１に格納される。
【００７０】
実際に描画動作が実行されると、補正値ΔＬがメモリ８１から読み出され、ピッチＢＰが計測ピッチＢＰ０と実質的に一致するように、イメージローテータ６８の姿勢が調整される。
【００７１】
図１３〜図１５を用いて、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、ｆ−θレンズの特性に起因する位置ずれの調整を行う。その他の構成については、第１の実施形態と同じである。なお、計測板２１を描画テーブル１８に設置した場合、取り付け誤差はないものとする。
【００７２】
図１３は、１本のビームの走査ラインを示した図であり、図１４は、ｆ−θレンズに起因するレーザビームの位置ずれの検出処理を示したフローチャートである。そして、図１５は、レーザビームが照射されたフォトセンサ２３を示した図である。
【００７３】
ポリゴンミラー７０、ｆ−θレンズ７２を含む露光用光学系は、プリント基板２２上に１本のレーザビームＬＢnを走査させた場合に主走査方向（Ｙ方向）に沿って直線ＳＬの軌跡が生じるように構成されている。しかしながら、ｆ−θレンズ７２の特性により、実際にはレーザビームＬＢｎの走査軌跡ＬＬnは、直線ではなく曲線となる（図１３参照）。そのため、以下に示す位置ずれ検出、補正処理が実行される。
【００７４】
ステップＳ４０１では、計測板２１が所定位置まで移動するようにＸテーブル１４が駆動される。そして、所定位置に到達すると、１６本のうち第１のレーザビームＬＢ1のみが計測板２１を照射するように、光変調素子５２、５８が制御される。このときレーザビームＬＢ1は、主走査方向（Ｙ方向）に沿って所定間隔毎に配置された複数のフォトセンサ２３の中で各フォトセンサ２３上に設定された基準位置ｘ０i（１≦ｉ≦ｎ）に向けて連続的に照射される。なお、ポリゴンミラーの面倒れを考慮し、所定の反射面のみ光を照射させるように構成されている。ただしｉは、複数のフォトセンサ２３の主走査方向（Ｙ方向）に沿った番号を示す。また、上述したように、描画テーブル１８を停止させてレーザビームＬＢ1を走査させた場合、走査光は主走査方向（Ｙ方向）に対して角度βをもつため、基準位置ｘ０iを結ぶことにより形成される直線が角度βを持つように、基準位置ｘ０iが選定されている。
【００７５】
ステップＳ４０２では、各フォトセンサ２３上に照射したレーザビームＬＢ1のスポットに従って画素信号が読み出され、ビームの照射位置ｘiがそれぞれ測定される。ステップＳ４０３では、計測された照射位置ｘiがメモリ８１に格納される。
【００７６】
ステップＳ４０４では、測定されたビームの照射位置ｘiと対応する基準照射位置ｘ０iとの差Δｘiが、フォトセンサ２３それぞれについて算出される。そして、ステップＳ４０５では、差Δｘiに基づき、１ライン当たりの補正値ΔＡi（ｉ＝１、２、・・・ｎ）が算出される。補正値ΔＡiは、チルティングミラー３６、４４の姿勢を補正するための補正量であり、以下の式で求められる。ただし、ｋ”は、所定の値をもつ係数である。
ΔＡi＝ｋ”×Δｘi ・・・（３）
ステップＳ４０６では、求められた補正値ΔＡiがメモリ８１に格納される。
【００７７】
実際に描画動作が実行開始されると、補正値ΔＡiがメモリ８１から読み出される。そして、基準位置ｘ０iと一致させるため、副走査方向（Ｘ方向）に沿ってビームの照射位置を変更するチルティングミラー３６、４４が制御される。すなわち、１ライン分のビーム走査の間、修正する必要のあるフォトセンサの位置に応じたタイミングでチルティングミラー３６、４４を駆動させながら露光動作を行う。
【００７８】
次に、図１６〜図１８を用いて、第５の実施形態であるパターン描画装置について説明する。第５の実施形態では、露光用光学系の光軸誤差に起因する位置ずれの調整を行う。その他の構成については、第１の実施形態、第４の実施形態と同じである。なお、計測板２１を描画テーブル１８に設置した場合、取り付け誤差はないものとする。
【００７９】
図１６は、１本のビームの走査ラインを示した図であり、図１７は、光軸ずれに起因するレーザビームの位置ずれの検出処理を示したフローチャートである。そして、図１８は、レーザビームが照射されたフォトセンサ２３を示した図である。
【００８０】
第４実施形態に示すような位置ずれが生じない場合、描画テーブル１８を一定速度で副走査方向（Ｘ方向）に沿って移動させながらレーザビームＬＢｎを走査させればレーザビームの軌跡ＬＬnは主走査方向（Ｙ方向）に平行、すなわち副走査方向（Ｘ方向）に対し垂直になるように、露光用光学系は構成されている。しかしながら、実際には露光用光学系の光軸誤差により、レーザビームの軌跡ＬＬnは主走査方向（Ｙ方向）に対して微小角度β’だけ傾斜してしまう（図１６参照）。そのため、以下に示す位置ずれ検出、補正処理が施される。
【００８１】
ステップＳ５０１では、計測板２１が所定位置まで移動するようにＸテーブル１４が駆動される。そして、所定位置に到達すると、１６本のうち第１のレーザビームＬＢ1のみが計測板２１を照射するように、光変調素子５２、５８が制御される。なお、ポリゴンミラーの面倒れを考慮し、所定の反射面のみ光を照射させるように構成されている。このとき、レーザビームＬＢ1は計測板２１を１ライン分照射するととともに、主走査方向（Ｙ方向）に沿って両端に配置された２つのフォトセンサ２３において設定された所定の基準位置ｘ０1、ｘ０nに向けてレーザビームＬＢ1を照射させる（図１８参照）。なお、上述したように、描画テーブル１８は停止した状態でレーザビームＬＢ１を走査させるとその軌跡は主走査方向（Ｙ方向）に対して角度βをもつことから、基準位置ｘ０1、ｘ０nを結ぶ直線ＬＢが角度βをもつように、基準位置ｘ０1、ｘ０nが選定されている。
【００８２】
ステップＳ５０２では、各フォトセンサ２３上に照射したレーザビームＬＢ1のスポットに従って画素信号が読み出され、ビームの照射位置ｘ1、ｘnが測定される。そしてステップＳ５０３では、測定された照射位置ｘ1、ｘnがメモリ８１に格納される。
【００８３】
ステップＳ５０４では、ビームの照射位置ｘ1、ｘnと所定の基準位置ｘ０1、ｘ０nとの差Δｘ1、Δｘnがそれぞれ算出される。そして、ステップＳ５０５では、補正値ΔＢが算出される。補正値ΔＢはチルティングミラー３６、４４の補正量であり、以下の式により求められる。ただし、ｋ”’は、所定の値をもつ係数である。
ΔＢ＝ｋ”’×（Δｘ1−Δｘn） ・・・・（４）
ステップＳ５０６では、補正値ΔＢがメモリ８１に格納される。
【００８４】
実際に描画動作が開始されると、補正値ΔＢがメモリ８１から読み出される。そして、補正値ビーム軌跡ＬＬnが主走査方向（Ｙ方向）に平行となるように、チルティングミラー３６、４４が補正値ΔＢに応じて駆動される。
【００８５】
次に、図１９〜２２を用いて、第６の実施形態であるパターン描画装置について説明する。第６の実施形態では、露光用光学系の光軸誤差に起因するビーム照射の位置ずれに対する調整を行う。その他の構成については、第１の実施形態と同じである。なお、計測板２１を描画テーブル１８に設置した場合、取り付け誤差はないものとする。
【００８６】
図１９は、主走査方向（Ｙ方向）に沿ったビームスポットを示した図であり、図２０は、光軸誤差に起因するレーザビームの位置ずれの検出処理を示したフローチャートである。また、図２１は、レーザビームが照射された複数のフォトセンサ２３を示した図であり、図２２は、描画データを示した図である。
【００８７】
露光用光学系は、１本のレーザビームＬＢiを一定間隔ごとに主走査方向（Ｙ方向）に沿ってプリント基板２２へ照射させた場合にはプリント基板２２上にビームスポットが一定間隔で並ぶように、構成されている。しかしながら、露光用光学系の光軸誤差により、隣接するスポット間のピッチが一致しない場合が生じる。すなわち、スポット間隔ＹＰとなるようにレーザビームＬＢiをプロットさせても、スポット間隔ＹＰ’でビーム照射が行われる（図１９参照）。そのため、以下に示す位置ずれ検出、補正処理が実行される。
【００８８】
ステップＳ６０１では、計測板２１が所定位置まで移動するようにＸテーブル１８が駆動される。そして、所定位置に到達すると、１６本のうち第１のレーザビームＬＢ1が主走査方向（Ｙ方向）に沿って計測板２１の上端に並ぶ複数のフォトセンサ２３それぞれを順次照射するように、光変調素子５２、５８が制御される。なお、ポリゴンミラーの面倒れを考慮し、所定の反射面のみ光を照射させるように構成されている。このとき、各フォトセンサ２３にはあらかじめ基準照射位置ｙ０iが定められており、各基準照射位置ｙ０iに向けてレーザビームＬＢ1を照射させる（図２１参照）。なお、上述したように、描画テーブル１８を停止させた状態でレーザビームＬＢnを走査させるとその軌跡は主走査方向（Ｙ方向）に対して角度βをもつ。そのため、基準照射位置ｙ０iを結ぶ直線が角度βをもつように、基準照射位置ｙ０iが選定されている。
【００８９】
ステップＳ６０２では、フォトセンサ２３上に照射したレーザビームＬＢ1のスポットＳＢiに従って画素信号が読み出され、主走査方向（Ｙ方向）に沿ったビームの照射位置ｙiが測定される。ステップＳ６０３では、計測された照射位置ｙｉがメモリ８１に格納される。
【００９０】
ステップＳ６０４では、測定されたビームの照射位置ｙiと対応する基準照射位置ｙ０iとの差Δｙiが算出される。そして、ステップＳ６０５では、ｉ番目におけるラインセンサ２３Ｂに応じたパルス幅の補正値が差Δｙiに基づいて算出される。ステップＳ６０６では、補正値がメモリ８１に格納される。
【００９１】
実際に描画動作が開始されると、補正値がメモリ８１から読み出される。そして、パルス信号によって構成される１ライン分に応じた一連の描画データの中で修正の必要なデータ群（セグメント）に対し、照射位置の差Δｙiが解消されるように、パルス幅が調整される。すなわち、対応するデータ群の周波数が調整される（図２２参照）。
【００９２】
次に、図２３〜２５を用いて、第７の実施形態について説明する。第７の実施形態では、テーブルの駆動機構に起因して生じるビームの位置ずれの調整を行う。その他の構成については、第１の実施形態と同じである。なお、計測板２１を描画テーブル１８に設置した場合、取り付け誤差はないものとする。
【００９３】
図２３は、副走査方向に沿ったレーザビームのスポットラインを示した図であり、図２４は、テーブル駆動機構に起因する位置ずれの検出処理を示したフローチャートである。そして、図２５は、レーザビームの照射されたフォトセンサ２３を示した図である。
【００９４】
Ｘテーブル１４、ガイドレール１２などのテーブルに関する部材は、Ｘテーブル１４が副走査方向（Ｘ方向）に沿って移動するように取り付け配置されている。したがってＸテーブル１４を一定速度で移動させながら特定のレーザビームＬＢ１をプリント基板２２の描画開始位置から主走査方向（Ｙ方向）に沿って走査させた場合、各走査ラインのビームスポットの開始位置は、副走査方向（Ｘ方向）に沿って平行なラインＫＬにならなければならない。しかしながら、プリント基板２２の取り付け時におけるテーブル駆動機構８９の位置決め精度に起因して、プリント基板２２を載せた描画テーブル１８は、副走査方向（Ｘ方向）へ移動中、副走査方向（Ｘ方向）に対してヨーイング動作をする。このため、各走査ラインの描画始点であるビームスポットの軌跡ＫＬ’は、直線にならず曲線となり、副走査方向（Ｘ方向）に沿ってレーザビームの照射位置のずれが生じる（図２３参照）。そのため、以下に示す位置ずれ検出、補正処理が実行される。
【００９５】
ステップＳ７０１では、Ｘテーブル１４を一定速度で移動させるためテーブル駆動機構８９を制御するとともに、副走査方向（Ｘ方向）に沿って計測板２１の左端に並ぶ複数のフォトセンサ２３においてそれぞれ定められた基準照射位置ｙ０jに向け、レーザビームＬＢ1を所定間隔毎に照射させる。そして、ステップＳ７０２では、各フォトセンサ２３から読み出される画素信号に基づき、レーザビームＬＢ1の主走査方向（Ｙ方向）に沿った照射位置ｙjが測定される。ステップＳ７０３では、測定されたビームの照射位置ｙjがメモリ８１に格納される。
【００９６】
ステップＳ７０４では、測定されたビームの照射位置ｙjと対応する基準照射位置ｙ０jとの差Δｙjがそれぞれ算出される。そして、ステップＳ７０５では、補正値ΔＣiが算出される。補正値ΔＣiは、レーザビームの描画開始タイミングを補正するための補正量であり、以下の式により求められる。ただし、ｋ””は所定の値をもつ係数である。
ΔＣi＝ｋ””×（ｙi−ｙ０i） ・・・・・（５）
ステップＳ７０６では、補正値ΔＣiがメモリ８１に格納される。そして、描画動作が開始されると、位置ずれを解消するように、光変調ユニット５２、５８が制御されることによってレーザビームの描画開始タイミングが調整される。
【００９７】
次に、図２６〜２８を用いて、第８の実施形態について説明する。第８の実施形態では、テーブルの移動に起因して生じるビームの位置ずれの調整を行う。その他の構成については、第１の実施形態と同じである。なお、計測板２１を描画テーブル１８に設置した場合、取り付け誤差はないものとする。
【００９８】
図２６は、副走査方向に沿ったレーザビームのスポットを示した図であり、図２７は、テーブル移動に起因する位置ずれの検出処理を示したフローチャートである。そして、図２８は、レーザビームの照射されたフォトセンサを示した図である。
【００９９】
Ｘテーブルを一定速度で副走査方向（Ｘ方向）に移動させる場合、一定の時間間隔で各走査ラインの描画開始位置にビームを照射させると、ビームのスポットは一定間隔で並ぶ。しかしながら、取り付け誤差等の起因により、Ｘテーブル１４は完全には一定速度で移動しない。よって、副走査方向（Ｘ方向）に沿ったスポットの間隔（ピッチ）ＸＰ’がＸテーブル１４の移動速度に従って定められる基準スポット間隔ＸＰと一致しない（図２６参照）場合が生じる。そのため、以下にしめす位置ずれ検出、補正処理が実行される。
【０１００】
ステップＳ８０１では、Ｘテーブル１４を一定速度で移動させた状態で、レーザビームＬＢ1が一定の時間間隔で照射される。このとき、計測板２１の左隅に沿って並んだ複数のフォトセンサ２３におけるフォトセンサ２３それぞれに設定された基準照射位置ｘ０jへ向けてレーザビームＬＢ１が照射される。そして、ステップＳ８０２では、各フォトセンサ２３から読み出される画素信号に基づき、レーザビームＬＢ1の副走査方向（Ｘ方向）に沿った照射位置ｘjが測定される。ステップＳ８０３では、測定された照射位置ｘjがメモリ８１に格納される。
【０１０１】
ステップＳ８０４では、レーザビームＬＢ1の照射位置ｘjと基準照射位置ｘ０jとの副走査方向（Ｘ方向）に沿った差Δｘjが各フォトセンサ２３について算出される。そして、ステップＳ８０５では、補正値ΔＤiが差Δｘjに基づいて求められる。補正値ΔＤiは、チルティングミラー３６、４４の姿勢を補正するための補正量であり、以下の式により求められる。ただし、ｋ””’は、所定の値をもつ係数である。
ΔＤi＝ｋ””’×（ｘj−ｘ０j） ・・・・（６）
ステップＳ８０６では、補正値ΔＤiがメモリ８１に格納される。
【０１０２】
実際に描画動作が開始されると、補正値ΔＤiがメモリ８１から読み出される。そして、チルティングミラー３６、４４が補正値ΔＤiに基づいて制御することにより、対応する走査ラインの位置ずれ調整が行われる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ビームの照射位置のずれ測定を簡易な構成で実現し、且つ効率的に位置ずれ調整を行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態であるパターン描画装置の概略的斜視図である。
【図２】第１の実施形態における１６本のレーザビームによる１６個のスポットの配列状態を示した図である。
【図３】第１の実施形態におけるビーム照射位置の位置ずれ検出、調整用の計測板を示した図である。
【図４】第１の実施形態におけるパターン描画装置の概略的なブロック図である。
【図５】第１の実施形態におけるレーザビームの位置ずれ検出処理を示したフローチャートである。
【図６】第１の実施形態におけるレーザビームが照射されたフォトセンサを示した図である。
【図７】第２の実施形態におけるプリント基板上に走査されたレーザビームを示した図である。
【図８】第２の実施形態におけるポリゴンミラーに起因するレーザビームの位置ずれの検出処理を示したフローチャートである。
【図９】第２の実施形態におけるレーザビームが照射されたフォトセンサを示した図である。
【図１０】第３の実施形態におけるプリント基板を走査するレーザビームを示した図である。
【図１１】第３の実施形態におけるイメージローテータに起因するレーザビームの位置ずれの検出処理を示したフローチャートである。
【図１２】第３の実施形態におけるレーザビームが照射されたフォトセンサを示した図である。
【図１３】第４の実施形態における１本のビームの走査ラインを示した図である。
【図１４】第４の実施形態におけるｆ−θレンズに起因するレーザビームの位置ずれの検出処理を示したフローチャートである。
【図１５】第４の実施形態におけるレーザビームが照射されたフォトセンサを示した図である。
【図１６】第５の実施形態における１本のビームの走査ラインを示した図である。
【図１７】第５の実施形態における光軸ずれに起因するレーザビームの位置ずれの検出処理を示したフローチャートである。
【図１８】第５の実施形態におけるレーザビームが照射されたフォトセンサを示した図である。
【図１９】第６の実施形態における主走査方向（Ｙ方向）に沿ったビームスポットを示した図である。
【図２０】第６の実施形態における光軸誤差に起因するレーザビームの位置ずれの検出処理を示したフローチャートである。
【図２１】第６の実施形態におけるレーザビームが照射された複数のフォトセンサを示した図である。
【図２２】第６の実施形態における描画データを示した図である。
【図２３】第７の実施形態における副走査方向に沿ったレーザビームのスポットラインを示した図である。
【図２４】第７の実施形態におけるテーブル駆動機構に起因する位置ずれの検出処理を示したフローチャートである。
【図２５】第７の実施形態におけるレーザビームの照射されたフォトセンサを示した図である。
【図２６】第８の実施形態における副走査方向に沿ったレーザビームのスポットを示した図である。
【図２７】第８の実施形態におけるテーブル移動に起因する位置ずれの検出処理を示したフローチャートである。
【図２８】第８の実施形態におけるレーザビームの照射されたフォトセンサを示した図である。
【符号の説明】
１４ Ｘテーブル
２１ 計測板（計測用部材）
２２ プリント基板（被描画体）
２３ フォトセンサ
２４ レーザ発振器（光源）
３２ ビームスプリッタ
３６、４４ チルティングミラー
５２、５８ 光変調ユニット（光変調素子）
６８ イメージローテータ
７０ ポリゴンミラー
７２ ｆ−θレンズ
８０ 本体制御部
８３ 描画制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pattern drawing apparatus for forming a pattern such as a circuit pattern on a drawing object such as a photomask (reticle) or a printed circuit board as an original plate, and in particular, adjusting the position of a beam irradiated to the drawing object. About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, drawing apparatuses that form a circuit pattern by photolithography on the surface of a photomask such as a silicon wafer, LCD (Liquid Crystal Display), and PWB (Printed Wiring Board) are known. The exposure surface is scanned with a beam or a laser beam. A photosensitive material is attached to the surface of the photomask, and a circuit pattern is formed by the photosensitive agent reacting with light. A drawing apparatus (exposure apparatus) that directly forms a circuit pattern on a drawing object such as a printed board without using a photomask is also known.
[0003]
In a laser drawing apparatus, it is necessary to accurately form a circuit pattern at a micro-order level. That is, the beam must be accurately irradiated to the intended location on the drawing object. On the other hand, due to the rotation posture of the polygon mirror provided as the drawing (exposure) optical system, the characteristics of the f-θ lens, or the positioning accuracy of the drawing table, the laser irradiation position on the drawing object is shifted. Arise. For this reason, there is known a pattern drawing apparatus that measures the position of a laser beam with a dedicated CCD camera (or CMOS camera) that can accurately measure the position and corrects the deviation (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-227988 (FIG. 2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the pattern writing apparatus, the irradiation beam is displaced due to various factors. In order to efficiently measure and correct such misalignment, it is necessary to increase the number of beam measurement points. However, increasing the number of measurement cameras increases the complexity of the image processing unit in the drawing apparatus and increases the cost. Further, if it becomes necessary to control many cameras, the configuration of the drawing apparatus becomes complicated.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a pattern drawing apparatus that can measure the deviation of the irradiation position of the beam with a simple configuration and can efficiently adjust the deviation.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The pattern drawing apparatus of the present invention is a drawing apparatus capable of adjusting the deviation of the irradiation position of the beam, and includes a light source that emits the beam for pattern formation, an exposure optical system that guides the beam to the drawing object, and an optical path of the beam A light modulation element that selectively modulates the beam, a table that moves the table that supports the object to be drawn relative to the exposure optical system in the sub-scanning direction, and a pattern are formed. As described above, the light modulation element, the table relative movement mechanism, and the drawing control unit that controls the exposure optical system are provided, and two pixels are arranged along the sub-scanning direction and the main scanning direction on the exposure surface on which the beam is imaged. A measurement member is provided in which a photosensor arranged in a dimension is arranged. As the measurement member, it is installed on the drawing table instead of the drawing object, or the drawing table itself is installed as the measurement member. And the measurement beam irradiation means for irradiating the beam toward the first reference position and the second reference position set in the photosensor, and the beam irradiation toward the first reference position and the second reference position And measuring means for measuring the first beam irradiation position along the sub-scanning direction and the second beam irradiation position along the main scanning direction, respectively, and the first and second beam irradiation positions are respectively the first and second beam irradiation positions. A positional deviation determining means for determining whether or not the second reference position substantially matches, and a reference that corresponds when at least one of the first and second beam irradiation positions is shifted from the corresponding reference position. And a beam irradiation position adjusting unit that adjusts the shifted beam irradiation position so as to coincide with the position.
[0008]
  Since it is only necessary to place the object on the table instead of the object to be drawn, the positional deviation can be adjusted efficiently without providing a special component such as a camera in the conventional drawing apparatus.During use of the pattern writing apparatus, the optical axis of the laser beam is shifted. In order to adjust the deviation, the beam irradiation position adjusting unit adjusts the beam irradiation start timing on one scanning line according to the position deviation amount with respect to the position deviation along the main scanning direction in the main scanning direction. On the other hand, with respect to the sub-scanning direction, the beam position adjusting unit controls the table relative movement mechanism to move the table relatively by a predetermined amount corresponding to the position deviation with respect to the position deviation along the sub-scanning direction.
[0009]
  The positional deviation adjustment method of the pattern drawing apparatus of the present invention includes:Instead of the drawing object,A measurement member in which a photosensor in which pixels are two-dimensionally arranged along the sub-scanning direction and the main-scanning direction is arranged on an exposure surface serving as an imaging surface., On the table to support the drawing objectInstall and irradiate the beam toward the first reference position and the second reference position set in the photosensor, and respectively perform sub-scanning according to the beam irradiation toward the first reference position and the second reference position. A first beam irradiation position along the direction and a second beam irradiation position along the main scanning direction are measured, and the first and second beam irradiation positions are substantially the same as the first and second reference positions, respectively. If at least one of the first and second beam irradiation positions is shifted from the corresponding reference position, the shifted beam irradiation position is set so as to match the corresponding reference position. It is characterized by adjusting.
[0010]
  In the case of an exposure optical system provided with a polygon mirror, positional displacement occurs due to the tilting of the polygon mirror. To adjust this misalignment,The pattern drawing apparatus of the present invention is a light source that emits a beam for pattern formation, and an exposure optical system that guides the beam to a drawing object, and can change a polygon mirror and an angle at which the beam is incident on the polygon mirror. An exposure optical system including a tilting mirror, a light modulation element that is arranged in the optical path of the beam and selectively modulates the beam, and a drawing that controls the light modulation element and the exposure optical system so as to form a pattern A measuring member in which a control unit and a photosensor in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction are arranged on the exposure surface on which the beam is imagedA measuring member placed on a table that supports the drawing object instead of the drawing objectAnd measurement beam irradiation means for sequentially irradiating the beam toward the photosensor according to each surface of the polygon mirror with the measurement member stopped, and the irradiation position along the sub-scanning direction of the beam to be sequentially irradiated A measuring means for measuring the position, a position deviation judging means for judging whether or not the irradiation positions of the sequentially irradiated beams coincide with the reference position, and when the irradiation position is shifted from the reference position, the tilting mirror is controlled. Thus, there is provided beam irradiation position adjusting means for matching the irradiation position with the reference position.
[0011]
  In the case of an exposure optical system provided with a polygon mirror, positional displacement occurs due to the tilting of the polygon mirror. To adjust this misalignment,The positional deviation adjustment method of the pattern drawing apparatus of the present invention includes:Instead of the drawing object,A measurement member in which a photosensor in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction is arranged on an exposure surface that is an imaging surface., On the table to support the drawing objectInstalled, with the measurement member stopped, sequentially irradiates the beam toward the photosensor according to each surface of the polygon mirror, measures the irradiation position along the sub-scanning direction of the beam to be sequentially irradiated, and sequentially By determining whether or not the irradiation position of the beam to be irradiated matches the reference position, and when the irradiation position is deviated from the reference position, by controlling the tilting mirror that can change the incident angle of the beam to the polygon mirror The irradiation position is matched with the reference position.
[0012]
  When tilting a plurality of beams with respect to the main scanning direction, a positional shift occurs due to a shift of the tilt angle. To adjust this misalignment,A pattern writing apparatus of the present invention is a light source that emits a beam for pattern formation, an exposure optical system that guides the beam to a drawing object, a beam splitter that splits the beam into a plurality of beams, and a plurality of beams An exposure optical system including an image rotator that is inclined with respect to the main scanning direction, a light modulation element that is arranged in the optical path of the beam and selectively modulates the beam, and the light modulation element and the exposure so as to form a pattern Measuring member in which a drawing control unit for controlling an optical system and a photosensor in which pixels are two-dimensionally arranged in the main scanning direction and the sub-scanning direction are arranged on an exposure surface on which a beam is imagedA measuring member placed on a table that supports the drawing object instead of the drawing objectMeasuring beam irradiating means for irradiating two of the plurality of beams toward the photosensor, measuring means for measuring the irradiation position of the two beams along the sub-scanning direction, and two beams A position deviation determining means for determining whether or not the irradiation position pitch matches the reference pitch, and if the irradiation position pitch does not match the reference pitch, the image rotator is controlled so that the irradiation position pitch matches the reference pitch And a beam position adjusting means.
[0013]
  When tilting a plurality of beams with respect to the main scanning direction, a positional shift occurs due to a shift of the tilt angle. To adjust this misalignment,The positional deviation adjustment method of the pattern drawing apparatus of the present invention includes:Instead of the drawing object,A measurement member in which a photosensor in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction is arranged on an exposure surface that is an imaging surface., On the table to support the drawing objectAmong the beams that are installed, divided into a plurality of beams and irradiated while tilting with respect to the main scanning direction, two beams are irradiated toward the photosensor, and the irradiation positions of the two beams along the sub-scanning direction Is measured to determine whether the irradiation position pitch of the two beams matches the reference pitch. If the irradiation position pitch does not match the reference pitch, the main scanning is performed so that the irradiation position pitch matches the reference pitch. An image rotator capable of changing an inclination angle with respect to a direction is controlled.
[0014]
  In the case of an exposure optical system provided with an f-θ lens, positional deviation occurs due to the characteristics of the f-θ lens. To adjust this misalignment,The pattern writing apparatus of the present invention is a light source that emits a beam for pattern formation, and an exposure optical system that guides the beam to a drawing object. The beam is incident on the polygon mirror, the f-θ lens, and the polygon mirror. An optical system for exposure including a tilting mirror capable of changing the angle of the light, a light modulation element which is arranged in the optical path of the beam and selectively modulates the beam, and the light modulation element and the exposure so as to form a pattern A drawing control unit that controls the optical system, and a plurality of photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction on the exposure surface on which the beam is imaged, are arranged at predetermined intervals in the main scanning direction. Measuring members arranged alongA measuring member placed on a table that supports the drawing object instead of the drawing objectAnd measuring beam irradiating means for irradiating the beam toward the reference position set for each of the plurality of photosensors, and measuring means for measuring the irradiation position of the beam along the sub-scanning direction on the plurality of photosensors , Misalignment judging means for judging whether or not a plurality of irradiation positions by beam irradiation respectively match the corresponding reference position, and if the irradiation position does not match the reference position, the tilting mirror is controlled to match the reference position And a beam irradiation position adjusting means.
[0015]
  In the case of an exposure optical system provided with an f-θ lens, positional deviation occurs due to the characteristics of the f-θ lens. To adjust this misalignment,The positional deviation adjustment method of the pattern drawing apparatus of the present invention includes:Instead of the drawing object,A measuring member in which a plurality of photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction are arranged along the main scanning direction at predetermined intervals on the exposure surface, which is an imaging surface., On the table to support the drawing objectInstall and irradiate the beam to the reference position set for each of the plurality of photosensors, measure the irradiation position of the beam along the sub-scanning direction on the plurality of photosensors, and the plurality of irradiation positions by beam irradiation are Judgment is made whether or not the corresponding reference position matches, and if the irradiation position does not match the reference position, the tilting mirror that can change the beam irradiation position along the sub-scanning direction is controlled to match the reference position. It is characterized by making it.
[0016]
  Due to the optical axis error of the exposure optical system, the beam scanning is inclined with respect to the main scanning direction, resulting in a positional deviation. To adjust this misalignment,The pattern writing apparatus of the present invention includes a light source that emits a beam for pattern formation, a tilting mirror, an exposure optical system that guides the beam to an object to be drawn, and an optical path of the beam. A light modulating element that modulates the table, a table relative movement mechanism that relatively moves the table supporting the object to be drawn along the sub-scanning direction with respect to the exposure optical system, and the light modulating element and the table relative to each other so as to form a pattern. A drawing controller for controlling the moving mechanism and the exposure optical system, and two photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged in the main scanning direction and the sub-scanning direction are arranged at both ends on the exposure surface on which the beam is imaged. ElementA measuring member that can be placed on a table instead of a drawing objectAnd measuring beam irradiation means for irradiating the beam toward two reference positions set on the two photosensors respectively, and measurement for measuring the irradiation position of the beam along the sub-scanning direction on the two photosensors A position deviation determining means for determining whether the line connecting the two irradiation positions is parallel to a line having a predetermined angle with respect to the main scanning direction, and not being parallel to the line having a predetermined angle with respect to the main scanning direction In this case, a beam irradiation position adjusting means is provided which is parallel to the main scanning direction by adjusting the tilting mirror.
[0017]
  Due to the optical axis error of the exposure optical system, the beam scanning is inclined with respect to the main scanning direction, resulting in a positional deviation. To adjust this misalignment,The positional deviation adjustment method of the pattern drawing apparatus of the present invention includes:Instead of the drawing object,A measurement member in which two photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged in the main scanning direction and the sub-scanning direction are arranged on both ends on an exposure surface which is an image formation surface., On the table to support the drawing objectInstall and irradiate the beam to two reference positions set on the two photosensors respectively, measure the irradiation position of the beam along the sub-scanning direction on the two photosensors, and determine the two irradiation positions. It is determined whether or not the connecting line is parallel to a line having a predetermined angle with respect to the main scanning direction. If the connecting line is not parallel to the line having a predetermined angle with respect to the main scanning direction, the tilting mirror is adjusted to adjust the line to the main scanning direction. It is characterized by being parallel.
[0018]
  Due to the optical axis error of the exposure optical system, the pitches between adjacent spots do not match and a positional shift occurs. To adjust this misalignment,A pattern writing apparatus of the present invention includes a light source that emits a beam for pattern formation, an exposure optical system that guides the beam to an object to be drawn, a light modulation element that is arranged in the optical path of the beam and selectively modulates the beam, And a drawing control unit that controls the light modulation element and the exposure optical system based on a series of drawing data so as to form a pattern, and an exposure surface on which the beam is imaged, in the main scanning direction and the sub-scanning direction, respectively. A measurement member in which a plurality of photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged are arranged at regular intervals along the main scanning directionA measuring member placed on a table that supports the drawing object instead of the drawing objectA measuring beam irradiating means for intermittently irradiating the beam toward a reference position set for each of the plurality of photosensors, a measuring means for measuring the irradiation position of the beam along the main scanning direction, and main scanning Misalignment determining means for determining whether or not the interval between irradiation positions adjacent to each other matches the reference interval, and corresponding data in a series of drawing data when the interval between irradiation positions does not match the reference interval Beam irradiation position adjusting means for adjusting the group pulse width to match the reference position is provided.
[0019]
  Due to the optical axis error of the exposure optical system, the pitches between adjacent spots do not match and a positional shift occurs. To adjust this misalignment,The positional deviation adjustment method of the pattern drawing apparatus of the present invention includes:Instead of the drawing object,A measurement member in which a plurality of photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction are arranged on the exposure surface, which is an imaging surface, along the main scanning direction at regular intervals., On the table to support the drawing objectInstalled, measured to measure the irradiation position of the beam along the main scanning direction by intermittently irradiating the beam toward the reference position set for each of the plurality of photosensors, and adjoining along the main scanning direction It is determined whether or not the irradiation position interval matches the reference interval. If the irradiation position interval does not match the reference interval, the reference position is adjusted by adjusting the pulse width of the corresponding data group in the series of drawing data. It is characterized by matching.
[0020]
  Misalignment occurs due to the positioning accuracy of the table drive mechanism. To adjust this misalignment,A pattern writing apparatus of the present invention includes a light source that emits a beam for pattern formation, an exposure optical system that guides the beam to an object to be drawn, a light modulation element that is arranged in the optical path of the beam and selectively modulates the beam, A table relative movement mechanism for moving the table supporting the drawing object relative to the exposure optical system in the sub-scanning direction; and a light modulation element, a table relative movement mechanism, and an exposure optical system so as to form a pattern. A plurality of photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction on the exposure surface on which the beam is imaged, respectively, and a predetermined interval along the sub-scanning direction. Measuring memberA measuring member placed on the table instead of the drawing objectMeasuring beam irradiation means for irradiating the beam along the sub-scanning direction toward the reference position set for each of the plurality of photosensors, and the irradiation position of the beam along the main scanning direction on the plurality of photosensors If the irradiation position does not match the reference position, the drawing start timing is adjusted if the irradiation means and the reference position do not match. And a beam irradiation position adjusting means for matching with the reference position.
[0021]
  Misalignment occurs due to the positioning accuracy of the table drive mechanism. To adjust this misalignment,The positional deviation adjustment method of the pattern drawing apparatus of the present invention includes:Instead of the drawing object,A measuring member in which a plurality of photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction are arranged at predetermined intervals along the sub-scanning direction on an exposure surface that is an imaging surface., On the table to support the drawing objectInstall and irradiate the beam along the sub-scanning direction toward the reference position set for each of the plurality of photosensors, and measure the irradiation position of the beam along the main scanning direction on the plurality of photosensors. It is determined whether or not the irradiation position of each beam coincides with the corresponding reference position, and if the irradiation position and the reference position do not match, the drawing start timing is adjusted to match the reference position. .
[0022]
  With respect to the movement of the table, a positional shift occurs due to a table mounting error or the like. To adjust this misalignment,The pattern drawing apparatus of the present invention is a light source that emits a beam for pattern formation, and an exposure optical system that guides the beam to a drawing object, and can change a polygon mirror and an angle at which the beam is incident on the polygon mirror. An exposure optical system including a tilting mirror, a light modulation element that is arranged in the optical path of the beam and selectively modulates the beam, and a table that supports the drawing object are arranged in the sub-scanning direction with respect to the exposure optical system. A table relative movement mechanism that moves relative to each other, a drawing control unit that controls the light modulation element, the table relative movement mechanism, and the exposure optical system so as to form a pattern, and an exposure surface on which the beam forms an image, respectively. A measuring member in which a plurality of photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction are arranged at regular intervals along the sub-scanning direction.A measuring member placed on the table instead of the drawing objectMeasuring beam irradiation means for irradiating the beam along the sub-scanning direction toward the reference position set for each of the plurality of photosensors, and the irradiation position of the beam along the sub-scanning direction on the plurality of photosensors A measurement means for measuring the position, a positional deviation determination means for determining whether or not the interval between the irradiation positions of adjacent beams along the sub-scanning direction matches the reference interval, and the interval between the irradiation positions and the reference interval do not match In this case, a beam irradiation position adjusting means for matching the reference position by controlling the tilting mirror is provided.
[0023]
  With respect to the movement of the table, a positional shift occurs due to a table mounting error or the like. To adjust this misalignment,In the pattern drawing apparatus of the present invention, the positional deviation adjusting method is arranged such that pixels are two-dimensionally arrayed along the main scanning direction and the sub-scanning direction on the exposure surface, which is the imaging surface, instead of the drawing object on which the pattern is formed. A plurality of photosensors arranged at predetermined intervals along the sub-scanning directionCovereddrawingBody supportThis is installed on a table, and the beam is irradiated along the sub-scanning direction toward the reference position set for each of the multiple photosensors, and the irradiation position of the beam along the sub-scanning direction on the multiple photosensors is measured. Then, it is determined whether or not the interval between the irradiation positions of adjacent beams along the sub-scanning direction matches the reference interval. If the interval between the irradiation positions does not match the reference interval, the irradiation position of the beam is determined in the sub-scanning direction. By adjusting the tilting mirror that can be changed along with the reference position, the reference position is matched.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Below, the pattern drawing apparatus which is embodiment of this invention is demonstrated using drawing.
[0025]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a pattern drawing apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram showing an arrangement state of 16 spots by 16 laser beams. The pattern drawing apparatus of this embodiment directly forms a circuit pattern on a printed board by a laser beam.
[0026]
The laser drawing apparatus includes a base 10, a laser oscillator 24, and a fixed table 28. A drawing table 18 is disposed on the base 10, and various drawing (exposure) optical systems that guide the laser beam from the laser oscillator 24 to the drawing table 18 are installed on the fixed table 28. The fixed table 28 is attached to the base 10 via a support member (not shown), and a laser oscillator 24 equipped with an argon laser is installed beside the fixed table 28.
[0027]
A pair of parallel rails 12 is installed on the upper surface of the base 10, and an X table 14 is mounted on the rails 12. The X table 14 is movable along the direction of the rail 12 by a drive mechanism (not shown here) such as a servo motor. A rotary table 16 is mounted on the X table 14, and a drawing table 18 is mounted on the rotary table 16 via a fine adjustment drive mechanism 20. By adjusting the fine adjustment drive mechanism 20, the drawing table 18 can be rotated to a predetermined angle with respect to the moving direction of the X table 14. As the X table 14 moves, the drawing table 18 moves along the direction of the pair of rails 12 together with the rotary table 16. A printed circuit board 22 on which a photoresist layer is formed is installed on the drawing table 18 as necessary, and is held on the drawing table 18 by a clamp member (not shown). In the following, the main scanning direction perpendicular to the moving direction of the X table 14 is defined as the Y direction, and the sub scanning direction parallel to the moving direction of the X table 14 is defined as the X direction.
[0028]
The laser beam LB oscillated from the laser oscillator 24 is deflected upward by the beam bender 26. Then, the deflected laser beam LB is guided to the beam splitter 32 via the beam vendor 30. The beam splitter 32 is an optical element that divides the laser beam LB into two laser beams LB1 and LB2. The laser beam LB1 is guided to the beam separator 38 by the beam benders 34 and 36, while the laser beam LB2 is the beam vendor. 40, 42 and 44 lead to the beam separator 46.
[0029]
The beam separator 38 is an optical element that divides the laser beam LB1 into eight parallel laser beams, and the divided laser beams are guided to the light modulation unit 52 by the beam benders 48 and 50. Similarly, the beam separator 46 divides the laser beam LB 2 into eight parallel beams, and the divided laser beams are guided to the light modulation unit 58 by the beam benders 54 and 56.
[0030]
Each of the optical modulation units 52 and 58 is provided with eight acousto-optic modulators (AOM, not shown here), and each acousto-optic modulator is assigned a corresponding one of the eight laser beams. It is done. The eight laser beams that have passed through the light modulation unit 52 enter the light combiner 60, and the eight laser beams that have passed through the light modulation unit 58 are also guided to the light combiner 60 by the beam bender 62. The light combiner 60 is configured as a deflecting beam splitter, and the eight laser beams that have passed through the light modulation devices 52 and 58 are combined into 16 laser beams. The 16 laser beams are guided to the polygon mirror 70 by beam vendors 64, 66, and 68.
[0031]
The polygon mirror 70 is formed in a polygonal column shape, and the 16 laser beams are sequentially deflected by the reflecting surface forming the polyhedron and guided to the f-θ lens 72. At this time, the polygon mirror 70 deflects the 16 laser beams along the main scanning direction (Y direction). The 16 laser beams that have passed through the f-θ lens 72 that makes the scanning speed constant are guided to the drawing table 18 via the turning mirror 74 and the condenser lens 76. As a result, 16 laser beams irradiate the printed circuit board. The exposure optical system installed on the fixed table 28 is formed and installed so that 16 laser beams form an image on the printed circuit board 22, and the surface 22S on the printed circuit board 22 is at the focal position. Equivalent to.
[0032]
Each acousto-optic modulator in the light modulation units 52 and 58 is switched to an ON / OFF state according to predetermined raster data. As a result, each acousto-optic modulator is switched ON / OFF at a predetermined timing while 16 laser beams are scanned along the main scanning direction (Y direction) according to the polygon mirror 70. Thereby, a predetermined circuit pattern is formed on the printed circuit board 22 along the main scanning direction (Y direction).
[0033]
The X table 14 moves along the sub-scanning direction (X direction) at a constant speed, and the 16 laser beams sequentially scan in the main scanning direction (Y direction) as the X table 14 moves. By repeating such an exposure operation, a circuit pattern is formed on the entire printed circuit board 22. When the laser beam is scanned along the main scanning direction (Y direction) while moving the drawing table 18 in the sub-scanning direction (X direction) at a constant speed, the scanning light is perpendicular to the X axis. The exposure optical system is configured so that Therefore, when the laser beam is scanned in the main scanning direction (Y direction) with the drawing table 18 stopped, the locus of the laser beam has a constant angle β with respect to the main scanning direction (Y direction).
[0034]
The beam benders 36 and 44 are optical mirrors that can change the incident angle with respect to the polygon mirror 70 for each of the 16 laser beams (hereinafter referred to as tilting mirrors). The tilting mirrors 36 and 44 are supported by piezo elements (not shown), and their postures are changed by driving the piezo elements. Due to this attitude change, the incident angle of the laser beam to the polygon mirror 70 changes, and the position of the beam spot varies along the sub-scanning direction (X direction).
[0035]
The beam bender 68 is a mirror for deflecting 16 laser beams by a predetermined angle with respect to the main scanning direction (Y direction) (hereinafter referred to as an image rotator). As shown in FIG. Laser beam (hereinafter referred to as LB)1~ LB16Irradiates the exposure surface 22S while being rotated and inclined by a predetermined angle with respect to the main scanning direction (Y direction). Here, the laser beam LB1~ LB16The spot by the code “SB”1~ SB16".
[0036]
When all the acousto-optic modulators in the light modulation units 52 and 58 are in the ON state, the 16 laser beam spots SB arranged in a line in an inclined manner according to the rotation of the polygon mirror 70.1~ SB16Is moved in the main scanning direction (Y direction) as a whole while being tilted at that angle (see the broken arrow). A predetermined circuit pattern is formed along the main scanning direction (Y direction) by separately adjusting the timing for switching the ON / OFF state of each acousto-optic modulation element.
[0037]
FIG. 3 is a diagram showing a measurement plate for detecting and adjusting the misalignment of the beam irradiation position.
[0038]
The measurement board 21 is a plate-like sensor having a size equivalent to that of the printed circuit board 22, and a plurality of photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction (Y direction) and the sub-scanning direction (X direction). 23 is installed on the surface 21 </ b> S of the spot measurement plate 21. Each photosensor 23 is constituted by an image sensor such as a CCD, and the plurality of photosensors 23 are regularly arranged at regular intervals along the main scanning direction (Y direction) and the sub-scanning direction (X direction). It is arranged. Here, n photosensors 23 are arranged along the main scanning direction (Y direction) and m along the sub-scanning direction (X direction). Instead of applying a measurement board having the same size as the printed circuit board 22, a photo sensor may be incorporated in a drawing table serving as an imaging surface in advance.
[0039]
When adjusting the positional deviation of the irradiation position of the beam, which will be described later, a measurement plate 21 is installed on the drawing table 18 instead of the printed circuit board 22, and a laser beam is irradiated onto the measurement plate 21. Each of the plurality of photosensors 23 is embedded in the surface 21S of the measurement plate 21 so that the light receiving surface coincides with the surface 21U of the measurement plate 21. Therefore, the imaged laser beam irradiates the surface 21S of the measurement plate 21. A circuit (not shown) for outputting a pixel signal read from each of the photosensors 23 to the outside is provided inside the measurement board 21, and the pixel signal is output via a connection cable (not shown). The
[0040]
FIG. 4 is a schematic block diagram of the pattern drawing apparatus.
[0041]
The main body control unit 80 is a device that controls the entire laser drawing apparatus, and is installed near the base 10. A drawing control unit 83 is provided in the base 10, and sends control signals to the AOM drive unit 85, polygon mirror drive unit 87, table drive mechanism 89, tilting mirror drive unit 91, and image rotator drive unit 93. The polygon mirror drive unit 87 rotates the polygon mirror 70 at a constant speed, and the table drive mechanism 89 moves the X table 14 along the sub-scanning direction (X direction) at a constant speed. Each time the polygon mirror 70 makes one rotation, a rotation reference signal corresponding to the position serving as a rotation reference is detected by the polygon mirror driving unit 87 and sent to the main body control unit 80. The main body control unit 80 generates a timing signal based on the transmitted signal. Then, a control signal is sent to the table drive mechanism 89 in accordance with the timing signal so that the movement of the X table 14 and the rotation of the polygon mirror 70 are synchronized.
[0042]
When raster data corresponding to the circuit pattern is sent from the main body control unit 80 to the drawing control unit 83, the drawing control unit 83 controls the control signal to the AOM driving unit 85 while synchronizing with the timing signal based on the sent raster data. Send. As described above, the light modulation units 52A and 52H are provided with the acousto-optic modulators 52A to 52H and 58A to 58H, respectively, and are ON / OFF controlled independently. The AOM drive unit 85 transmits a drive signal to each of the acousto-optic modulators 52A to 52H and 58A to 58H based on the control signal.
[0043]
When the laser beam is irradiated onto the photosensor 23 of the measurement plate 21, the pixel signal is sent to the pixel signal processing unit 84. In the pixel signal processing unit 84, the irradiation position of the laser beam is detected based on the transmitted pixel signal, and the measured position data is sent to the main body control unit 83. The tilting mirror driving unit 91 that changes the attitude of the tilting mirrors 36 and 44 changes the attitude of the tilting mirrors 36 and 44 according to the control signal sent from the drawing control unit 83 based on the measurement data. The image rotator driving unit 93 that changes the posture of the image rotator 68 also changes the posture of the image rotator 68 in accordance with a control signal sent from the drawing control unit 83.
[0044]
FIG. 5 is a flowchart showing a laser beam misalignment detection process. FIG. 6 is a diagram showing the photosensor 23 irradiated with the laser beam.
[0045]
During use of the pattern writing apparatus, the optical axis shift of the laser beam occurs due to various factors. As a result, when a laser beam is irradiated to one point, the laser beam is irradiated to a position that is out of the place where it should originally be irradiated. Therefore, the measurement position of the laser beam is measured using the measurement plate 21. When a deviation occurs, the following deviation detection and adjustment are performed. When the measurement plate 21 is installed on the drawing table 18, it is assumed that there is no attachment error.
[0046]
In step S <b> 101, the X table 14 is driven by the table driving mechanism 89 in order to move the measurement plate 21 to a predetermined position. In step S102, one specific laser beam LBiIrradiates toward the target irradiation position of the photosensor 23 in the upper left corner of the measurement plate 21.
[0047]
In the present embodiment, the photosensor 23 at the left corner on the measurement plate 21 is used for adjusting the positional deviation of the laser beam, and the photosensor 23 defines a reference position (x0, y0) that is an irradiation target in beam irradiation. ing.
[0048]
A plurality of pixels are two-dimensionally arranged on the photosensor 23. Here, the position of a specific pixel is associated with a reference position (x0, y0) that is an irradiation target. However, the reference position x0 is a position along the sub-scanning direction (X direction), and the reference position y0 represents a position along the main scanning direction (Y direction). In step S101, the X table 14 is controlled such that the drawing start position matches the reference position (x0, y0) along the scanning line corresponding to the photosensor 23 at the left corner. When steps S101 and S102 are executed, the process proceeds to step S103, where the laser beam LB is based on the pixel signal read from the photosensor 23.iThe irradiation position (x, y) along the sub-scanning direction (X direction) and the main scanning direction (Y direction) is measured.
[0049]
Laser beam LBiIrradiates toward the reference position (x0, y0) of the photosensor 23, the laser beam LBiSpot SBiOccurs on the photosensor 23. And spot SBiPixel signals due to beam irradiation are read out from the pixels that fall within the range. Spot SBiHas a width WX along the sub-scanning direction (X direction), so the spot SBiThe position of the pixel at the midpoint of the width of the laser beam LBiThe irradiation position “x” is defined. For example, 20 pixels PX on the photosensor 231~ PX20Are arranged along the sub-scanning direction (X direction).Ten~ PX12Is irradiated with a laser beam, the pixel PX at the midpoint of the irradiated pixel11Is regarded as the irradiation position x. Similarly, spot SBiSince there is a width WY along the main scanning direction (Y direction), the position of the pixel at the intermediate point among the plurality of irradiated pixels is regarded as the irradiation position y. The measured beam irradiation position (x, y) is stored in the memory 81. When step S103 is executed, the process proceeds to step S104.
[0050]
In step S104, the difference (Δx, Δy) between the measured beam irradiation position (x, y) and the irradiation reference position (x0, y0) is obtained. In step S105, correction values AX and BY are calculated based on the difference (Δx, Δy). The correction value AX is a value for correcting the pattern drawing start position along the sub-scanning direction (X direction) of the X table 14, and is calculated according to the value of Δx. The correction value BY is a value for correcting the pattern drawing start timing, and is calculated according to the value of Δy. In step S <b> 106, the correction locations AX and BY are stored in the memory 81.
[0051]
The correction values AX and BY obtained in this way by the misregistration detection process are read from the memory 81 during actual drawing, and control signals are sent to the table driving mechanism 89 and the AOM driving unit 85 so that the misregistration is eliminated. Is output. Regarding the sub-scanning direction (X direction), the pattern drawing start position of the X table 14 is finely adjusted. On the other hand, with respect to the main scanning direction (Y direction), the pattern drawing start timing is adjusted in the main body control unit 83. That is, the pattern drawing start timing for one line at the time of exposure is set late or early according to the amount of deviation.
[0052]
Next, the pattern drawing apparatus which is 2nd Embodiment is demonstrated using FIGS. In the second embodiment, adjustment of misalignment caused by the polygon mirror is performed. About another structure, it is the same as 1st Embodiment. When the measurement plate 21 is installed on the drawing table 18, it is assumed that there is no attachment error.
[0053]
FIG. 7 is a diagram showing a laser beam scanned on a printed circuit board, and FIG. 8 is a flowchart showing a process for detecting a positional deviation of a laser beam caused by a polygon mirror. FIG. 9 shows the photosensor 23 irradiated with the laser beam.
[0054]
The polygon mirror 70 is formed in a regular octagonal column shape by a plurality of mirrors, and rotates around the central axis at a constant speed. While the laser beam is reflected on one surface, drawing (exposure) for one scanning line along the main scanning direction (Y direction) is performed on the printed circuit board 22. That is, a pattern for 16 lines is formed by a laser beam reflected by one specific surface.
[0055]
When the reflecting surfaces of the polygon mirror 70 are all formed so as to be parallel to the rotation axis, the drawing table 18 moves at a constant speed during pattern formation, so that the sub-scanning direction of the laser beam scanning line ( The pitch along the (X direction) is constant. However, in reality, so-called “face-down” has occurred. In this case, a deviation occurs in the scanning line pitch. In FIG. 7, the pitch P between the scanning lines BL1 and BL2.DIn contrast, the pitch P 'between the scanning lines BL2 and BL3.DIs shifted by Δε. For this reason, the following misalignment detection and correction processing is executed.
[0056]
In step S201 in FIG. 8, the X table 14 is driven so that the measurement plate 21 moves to a predetermined position. When the predetermined position is reached, the first laser beam LB out of the 16 laser beams on one surface (hereinafter referred to as the first surface) of the polygon mirror 70 with the drawing table 18 stopped.1Is irradiated. At this time, the laser beam LB on the photosensor 23 of one photosensor 23.1The light modulation units 52 and 58 are controlled so that the beam spot SB is irradiated as shown in FIG.1Occurs. As a method for specifying the first surface of the polygon mirror 70, a mark other than the reflection surface, for example, is attached to the upper surface of the polygon mirror 70, the mark is detected by a reflection type photo interrupter, etc., and is arranged outside the exposure area. Alternatively, the detection may be performed by detecting the laser beam scanned by the sensor and dividing the detected signal by the number of faces of the polygon mirror 70.
[0057]
In step S202, the beam spot SB is based on the pixel signal read from the photosensor 23.1The irradiation position x1 along the sub-scanning direction (X direction) is measured. The irradiation position x1 here is measured by the pixel position in the photosensor 23 as in the first embodiment. In step S203, the measured position x1 of the spot SB1 is stored in the memory 81. When step S203 is executed, the process proceeds to step S204.
[0058]
In step S204, one laser beam LB is applied to the surface adjacent to the surface irradiated with the beam (hereinafter referred to as the Nth surface) with the drawing table 18 stopped.1The polygon mirror 70 is controlled so as to reflect the light. Since the drawing table 18 is stopped, the spot SB is placed in the same photosensor 23.nOccurs. In steps S205 and S206, the spot SB corresponding to the Nth surface1Position x along the sub-scanning direction (X direction)nIs measured and stored in the memory 81. Here, a reference signal is generated each time the polygon mirror 70 rotates once, and a surface (scan) signal is generated for each scan. That is, in the case of the N-surface polygon mirror 70, N surface signals are generated in one rotation. Then, the next surface is specified as the first surface from the position of the reference signal, and each surface is controlled by controlling the light modulation units 52 and 58 so that the beam is turned on only on a predetermined surface while rotating the polygon mirror 70. Is measured.
[0059]
In step S207, the laser beam LB measured in step S202.1The irradiation position x1 is determined as a reference irradiation position, and this irradiation position x1 and the laser beam LB1Irradiation position x of the Nth surfacenΔx difference fromnIs calculated.
[0060]
If the surface of the polygon mirror 70 is not tilted, the laser beam LB is switched while sequentially switching the reflecting surface of the polygon mirror 70 from the first surface to the Nth surface with the X table 14 stopped.1, The positions along the sub-scanning direction (X direction) of the beam spots corresponding to the first surface to the Nth surface all coincide. That is, the beam irradiation positions x1 and xnMatches. However, when the surface is tilted, the irradiation position x1 and the irradiation position xnDeviation occurs between
[0061]
In step S208, the irradiation position x1 and the laser beam LB1Irradiation position x of the Nth surfacenΔx difference fromnBased on the correction value ΔlnIs calculated. Correction value ΔlnIs the correction amount of the tilting mirrors 36 and 44, and is calculated by the following equation. Here, k is a coefficient having a predetermined value.
Δln= K × Δxn                                      ... (1)
In step S209, the correction value ΔlnIs stored in the memory 81. In step S210, it is determined whether or not laser beam irradiation and irradiation position measurement have been performed on all the reflection surfaces of the polygon mirror 70. When it is determined that the laser beam irradiation and the irradiation position measurement have not been performed on all surfaces, the process returns to step S204. On the other hand, when it is determined that the laser beam irradiation and the irradiation position measurement have been performed on all the surfaces, this processing routine ends.
[0062]
Correction value Δl for each surfacenAre read from the memory 81 in the actual drawing operation. And the correction value ΔlnBased on the difference of irradiation position ΔxnThe attitude of the tilting mirrors 36 and 44 is adjusted so as to eliminate the above.
[0063]
Next, the pattern drawing apparatus which is 3rd Embodiment is demonstrated using FIGS. In the third embodiment, adjustment of misalignment that occurs when performing beam scanning that is divided into a plurality of beams and inclined obliquely with respect to the main scanning direction is performed. About another structure, it is the same as 1st Embodiment. When the measurement plate 21 is installed on the drawing table 18, it is assumed that there is no attachment error.
[0064]
FIG. 10 is a diagram showing a laser beam that scans the printed circuit board 22, and FIG. 11 is a flowchart that shows processing for detecting a positional deviation of the laser beam caused by the image rotator. FIG. 12 is a diagram illustrating the photosensor 23 irradiated with the laser beam.
[0065]
As described above, the 16 laser beams LB1~ LB16Scans the printed circuit board 22 in a state inclined by a predetermined angle with respect to the main scanning direction (Y direction), and each of the 16 beams overlaps with adjacent beams at a predetermined pitch BP0 while being in the main scanning direction (Y direction). The printed circuit board 22 is scanned along In FIG. 10, any two adjacent laser beams LBi, LBi + 1Spot SBj, SBj + 1The inclination angle is defined here as α.
[0066]
However, if the tilt angle of the laser beam deviates from the predefined angle α, the spot SBi, SBi + 1The pitch BP0 between them changes. For this reason, the following pitch deviation detection and correction processing is executed.
[0067]
In step S301, the X table 14 is driven so that the measurement plate 21 moves to a predetermined position. When the predetermined position is reached, the first laser beam LB out of 16 beams is reached.1The light modulation elements 52 and 58 are controlled so that only the photosensor 23 in the left corner is irradiated. In consideration of the tilting of the polygon mirror, only a predetermined reflecting surface is irradiated with light. In step S302, the laser beam LB1Spot SB generated by irradiation1Based on the pixel signal read from the photosensor 23 by the laser beam LB1The irradiation position x1 along the sub-scanning direction (X direction) is measured. In step S303, the measured beam irradiation position x1 is stored in the memory 81.
[0068]
In step S304, the second laser beam LB is maintained with the X table 18 stopped.2The light modulation elements 52 and 58 are controlled so that only light is irradiated. In steps S305 and S306, the laser beam LB is used.2Spot SB by irradiation2Based on the above, the irradiation position x2 of the beam is measured (see FIG. 12), and the measured irradiation position x2 is stored in the memory 81. In order to improve accuracy, the 16th laser beam LB16May be used.
[0069]
In step S307, the adjacent spot SB is based on the measured beam irradiation positions x2 and x1.1, SB2The difference ΔP between the pitch BP (= x2−x1) and the reference pitch BP0 corresponding to the reference beam tilt angle α is obtained. In step S308, a correction value ΔL is calculated based on the difference ΔP. The correction value ΔL is a correction amount for correcting the attitude of the image rotator 68 and is obtained by the following equation. Here, k ′ is a coefficient having a predetermined value.
ΔL = k ′ × ΔP (2)
In step S309, the calculated correction value ΔL is stored in the memory 81.
[0070]
When the drawing operation is actually executed, the correction value ΔL is read from the memory 81, and the attitude of the image rotator 68 is adjusted so that the pitch BP substantially coincides with the measurement pitch BP0.
[0071]
A fourth embodiment will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment, adjustment of misalignment due to the characteristics of the f-θ lens is performed. Other configurations are the same as those in the first embodiment. When the measurement plate 21 is installed on the drawing table 18, it is assumed that there is no attachment error.
[0072]
FIG. 13 is a diagram showing a scanning line of one beam, and FIG. 14 is a flowchart showing detection processing of a laser beam misalignment caused by the f-θ lens. FIG. 15 is a diagram illustrating the photosensor 23 irradiated with the laser beam.
[0073]
The exposure optical system including the polygon mirror 70 and the f-θ lens 72 has a single laser beam LB on the printed circuit board 22.nIs scanned so that the locus of the straight line SL is generated along the main scanning direction (Y direction). However, due to the characteristics of the f-θ lens 72, the scanning locus LL of the laser beam LBn is actually used.nIs not a straight line but a curved line (see FIG. 13). For this reason, the following misalignment detection and correction processing is executed.
[0074]
In step S401, the X table 14 is driven so that the measurement plate 21 moves to a predetermined position. When the predetermined position is reached, the first laser beam LB out of 16 beams is reached.1The light modulation elements 52 and 58 are controlled so that only the measurement plate 21 is irradiated. At this time, the laser beam LB1Is a reference position x0 set on each photosensor 23 among a plurality of photosensors 23 arranged at predetermined intervals along the main scanning direction (Y direction).iIrradiation is continued toward (1 ≦ i ≦ n). In consideration of the tilting of the polygon mirror, only a predetermined reflecting surface is irradiated with light. Here, i represents a number along the main scanning direction (Y direction) of the plurality of photosensors 23. Further, as described above, the drawing table 18 is stopped and the laser beam LB is stopped.1Is scanned, since the scanning light has an angle β with respect to the main scanning direction (Y direction), the reference position x0iSo that the straight line formed by connecting the two has an angle β.iIs selected.
[0075]
In step S402, the laser beam LB irradiated on each photosensor 23 is displayed.1The pixel signal is read according to the spot of the beam, and the beam irradiation position xiAre measured respectively. In step S403, the measured irradiation position xiIs stored in the memory 81.
[0076]
In step S404, the measured beam irradiation position xiReference irradiation position x0 corresponding toiΔx difference fromiIs calculated for each photosensor 23. In step S405, the difference ΔxiBased on the correction value ΔA per linei(I = 1, 2,... N) is calculated. Correction value ΔAiIs a correction amount for correcting the attitude of the tilting mirrors 36 and 44, and is obtained by the following equation. Here, k ″ is a coefficient having a predetermined value.
ΔAi= K "x Δxi                                    ... (3)
In step S406, the obtained correction value ΔAiIs stored in the memory 81.
[0077]
When the drawing operation is actually started, the correction value ΔAiAre read from the memory 81. And the reference position x0iTherefore, the tilting mirrors 36 and 44 that change the irradiation position of the beam along the sub-scanning direction (X direction) are controlled. That is, during beam scanning for one line, an exposure operation is performed while driving the tilting mirrors 36 and 44 at a timing corresponding to the position of the photosensor that needs to be corrected.
[0078]
Next, the pattern drawing apparatus which is 5th Embodiment is demonstrated using FIGS. 16-18. In the fifth embodiment, the positional deviation due to the optical axis error of the exposure optical system is adjusted. About another structure, it is the same as 1st Embodiment and 4th Embodiment. When the measurement plate 21 is installed on the drawing table 18, it is assumed that there is no attachment error.
[0079]
FIG. 16 is a diagram showing a scanning line of one beam, and FIG. 17 is a flowchart showing a detection process of a laser beam misalignment caused by an optical axis misalignment. FIG. 18 shows the photosensor 23 irradiated with the laser beam.
[0080]
When the positional deviation as shown in the fourth embodiment does not occur, the laser beam locus LL can be obtained by scanning the laser beam LBn while moving the drawing table 18 along the sub-scanning direction (X direction) at a constant speed.nIs configured to be parallel to the main scanning direction (Y direction), that is, perpendicular to the sub-scanning direction (X direction). However, actually, the locus LL of the laser beam is caused by the optical axis error of the exposure optical system.nIs inclined by a minute angle β ′ with respect to the main scanning direction (Y direction) (see FIG. 16). For this reason, the following misalignment detection and correction processing is performed.
[0081]
In step S501, the X table 14 is driven so that the measurement plate 21 moves to a predetermined position. When the predetermined position is reached, the first laser beam LB out of 16 beams is reached.1The light modulation elements 52 and 58 are controlled so that only the measurement plate 21 is irradiated. In consideration of the tilting of the polygon mirror, only a predetermined reflecting surface is irradiated with light. At this time, the laser beam LB1Irradiates the measuring plate 21 for one line, and at the same time, a predetermined reference position x0 set in the two photosensors 23 arranged at both ends along the main scanning direction (Y direction).1, X0nTowards the laser beam LB1Is irradiated (see FIG. 18). As described above, when the drawing table 18 is stopped and the laser beam LB1 is scanned, the locus has an angle β with respect to the main scanning direction (Y direction), and thus the reference position x0.1, X0nThe reference position x0 so that the straight line LB connecting the two has an angle β.1, X0nIs selected.
[0082]
In step S502, the laser beam LB irradiated on each photosensor 23 is displayed.1The pixel signal is read according to the spot of the beam, and the beam irradiation position x1, XnIs measured. In step S503, the measured irradiation position x1, XnIs stored in the memory 81.
[0083]
In step S504, the beam irradiation position x1, XnAnd a predetermined reference position x01, X0nΔx difference from1, ΔxnAre calculated respectively. In step S505, a correction value ΔB is calculated. The correction value ΔB is the correction amount of the tilting mirrors 36 and 44, and is obtained by the following equation. Here, k ″ ′ is a coefficient having a predetermined value.
ΔB = k ″ ′ × (Δx1-Δxn(4)
In step S506, the correction value ΔB is stored in the memory 81.
[0084]
When the drawing operation is actually started, the correction value ΔB is read from the memory 81. And the correction value beam locus LLnTilting mirrors 36 and 44 are driven according to the correction value ΔB so that is parallel to the main scanning direction (Y direction).
[0085]
Next, the pattern drawing apparatus which is 6th Embodiment is demonstrated using FIGS. In the sixth embodiment, adjustment is made for the positional deviation of the beam irradiation caused by the optical axis error of the exposure optical system. Other configurations are the same as those in the first embodiment. When the measurement plate 21 is installed on the drawing table 18, it is assumed that there is no attachment error.
[0086]
FIG. 19 is a diagram showing beam spots along the main scanning direction (Y direction), and FIG. 20 is a flowchart showing detection processing of a laser beam position shift caused by an optical axis error. FIG. 21 is a diagram showing a plurality of photosensors 23 irradiated with a laser beam, and FIG. 22 is a diagram showing drawing data.
[0087]
The exposure optical system is a single laser beam LB.iWhen the printed circuit board 22 is irradiated along the main scanning direction (Y direction) at regular intervals, beam spots are arranged on the printed circuit board 22 at regular intervals. However, the pitch between adjacent spots may not match due to the optical axis error of the exposure optical system. That is, the laser beam LB so that the spot interval YP is the same.iIs plotted, beam irradiation is performed at the spot interval YP ′ (see FIG. 19). For this reason, the following misalignment detection and correction processing is executed.
[0088]
In step S601, the X table 18 is driven so that the measurement plate 21 moves to a predetermined position. When the predetermined position is reached, the first laser beam LB out of 16 beams is reached.1The light modulation elements 52 and 58 are controlled so as to sequentially irradiate each of the plurality of photosensors 23 arranged on the upper end of the measurement plate 21 along the main scanning direction (Y direction). In consideration of the tilting of the polygon mirror, only a predetermined reflecting surface is irradiated with light. At this time, each photosensor 23 has a reference irradiation position y0 in advance.iIs determined, and each reference irradiation position y0iTowards the laser beam LB1Is irradiated (see FIG. 21). As described above, the laser beam LB with the drawing table 18 stopped.n, The trajectory has an angle β with respect to the main scanning direction (Y direction). Therefore, the reference irradiation position y0iThe reference irradiation position y0 so that the straight line connectingiIs selected.
[0089]
In step S602, the laser beam LB irradiated on the photosensor 23 is displayed.1Spot SBiThe pixel signal is read in accordance with the beam irradiation position y along the main scanning direction (Y direction).iIs measured. In step S <b> 603, the measured irradiation position yi is stored in the memory 81.
[0090]
In step S604, the measured beam irradiation position yiReference irradiation position y0 corresponding toiDifference from yiIs calculated. In step S605, the pulse width correction value corresponding to the i-th line sensor 23B is the difference Δy.iIs calculated based on In step S606, the correction value is stored in the memory 81.
[0091]
When the drawing operation is actually started, the correction value is read from the memory 81. Then, an irradiation position difference Δy with respect to a data group (segment) that needs to be corrected in a series of drawing data corresponding to one line constituted by pulse signalsiThe pulse width is adjusted so that is eliminated. That is, the frequency of the corresponding data group is adjusted (see FIG. 22).
[0092]
Next, the seventh embodiment will be described with reference to FIGS. In the seventh embodiment, adjustment of the beam position deviation caused by the table driving mechanism is performed. Other configurations are the same as those in the first embodiment. When the measurement plate 21 is installed on the drawing table 18, it is assumed that there is no attachment error.
[0093]
FIG. 23 is a diagram showing a spot line of a laser beam along the sub-scanning direction, and FIG. 24 is a flowchart showing a process for detecting misalignment caused by the table driving mechanism. FIG. 25 is a diagram showing the photosensor 23 irradiated with the laser beam.
[0094]
The members relating to the table such as the X table 14 and the guide rail 12 are mounted and arranged so that the X table 14 moves along the sub-scanning direction (X direction). Accordingly, when the specific laser beam LB1 is scanned along the main scanning direction (Y direction) from the drawing start position of the printed circuit board 22 while moving the X table 14 at a constant speed, the start position of the beam spot of each scanning line is The line KL must be parallel along the sub-scanning direction (X direction). However, due to the positioning accuracy of the table drive mechanism 89 at the time of mounting the printed circuit board 22, the drawing table 18 on which the printed circuit board 22 is mounted is moving in the sub scanning direction (X direction), while in the sub scanning direction (X direction). Yawing motion against For this reason, the locus KL ′ of the beam spot, which is the drawing start point of each scanning line, is not a straight line but is a curved line, and the laser beam irradiation position shifts along the sub-scanning direction (X direction) (see FIG. 23). . For this reason, the following misalignment detection and correction processing is executed.
[0095]
In step S701, the table driving mechanism 89 is controlled in order to move the X table 14 at a constant speed, and each of the plurality of photosensors 23 arranged at the left end of the measuring plate 21 along the sub-scanning direction (X direction) is determined. Reference irradiation position y0jTowards the laser beam LB1Are irradiated at predetermined intervals. In step S702, the laser beam LB is based on the pixel signal read from each photosensor 23.1Irradiation position y along the main scanning direction (Y direction)jIs measured. In step S703, the measured beam irradiation position yjIs stored in the memory 81.
[0096]
In step S704, the measured beam irradiation position yjReference irradiation position y0 corresponding tojDifference from yjAre calculated respectively. In step S705, the correction value ΔCiIs calculated. Correction value ΔCiIs a correction amount for correcting the drawing start timing of the laser beam, and is obtained by the following equation. Here, k ″ ″ is a coefficient having a predetermined value.
ΔCi= K "" x (yi-Y0i(5)
In step S706, the correction value ΔCiIs stored in the memory 81. When the drawing operation is started, the laser beam drawing start timing is adjusted by controlling the light modulation units 52 and 58 so as to eliminate the positional deviation.
[0097]
Next, the eighth embodiment will be described with reference to FIGS. In the eighth embodiment, adjustment of the positional deviation of the beam caused by the movement of the table is performed. Other configurations are the same as those in the first embodiment. When the measurement plate 21 is installed on the drawing table 18, it is assumed that there is no attachment error.
[0098]
FIG. 26 is a diagram showing laser beam spots along the sub-scanning direction, and FIG. 27 is a flowchart showing processing for detecting misalignment caused by table movement. FIG. 28 shows a photosensor irradiated with a laser beam.
[0099]
When the X table is moved at a constant speed in the sub-scanning direction (X direction), if the beam is irradiated to the drawing start position of each scanning line at a constant time interval, the beam spots are arranged at a constant interval. However, due to an attachment error or the like, the X table 14 does not move completely at a constant speed. Therefore, there may occur a case where the spot interval (pitch) XP ′ along the sub-scanning direction (X direction) does not coincide with the reference spot interval XP determined according to the moving speed of the X table 14 (see FIG. 26). Therefore, the positional deviation detection and correction processing shown below is executed.
[0100]
In step S801, the laser beam LB is moved with the X table 14 moved at a constant speed.1Are irradiated at regular time intervals. At this time, the reference irradiation position x0 set for each of the photosensors 23 in the plurality of photosensors 23 arranged along the left corner of the measurement plate 21.jThe laser beam LB1 is irradiated toward In step S802, based on the pixel signal read from each photosensor 23, the laser beam LB is used.1Irradiation position x along the sub-scanning direction (X direction)jIs measured. In step S803, the measured irradiation position xjIs stored in the memory 81.
[0101]
In step S804, the laser beam LB1Irradiation position xjAnd reference irradiation position x0jΔx along the sub-scanning direction (X direction)jIs calculated for each photosensor 23. In step S805, the correction value ΔDiIs the difference ΔxjBased on. Correction value ΔDiIs a correction amount for correcting the attitude of the tilting mirrors 36 and 44, and is obtained by the following equation. Here, k ″ ″ ′ is a coefficient having a predetermined value.
ΔDi= K "" '× (xj-X0j(6)
In step S806, the correction value ΔDiIs stored in the memory 81.
[0102]
When the drawing operation is actually started, the correction value ΔDiAre read from the memory 81. The tilting mirrors 36 and 44 are corrected by the correction value ΔD.iBy performing control based on the above, the positional deviation adjustment of the corresponding scanning line is performed.
[0103]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to realize the measurement of the deviation of the irradiation position of the beam with a simple configuration and to efficiently adjust the deviation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a pattern drawing apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement state of 16 spots by 16 laser beams in the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a measurement plate for detecting and adjusting a misalignment of a beam irradiation position in the first embodiment.
FIG. 4 is a schematic block diagram of the pattern drawing apparatus according to the first embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing a laser beam misalignment detection process in the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a photosensor irradiated with a laser beam in the first embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing a laser beam scanned on a printed circuit board in the second embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing a detection process of a laser beam misalignment caused by a polygon mirror in the second embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing a photosensor irradiated with a laser beam in a second embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating a laser beam that scans a printed circuit board according to a third embodiment.
FIG. 11 is a flowchart showing a detection process of a laser beam misalignment caused by an image rotator in the third embodiment.
FIG. 12 is a view showing a photosensor irradiated with a laser beam in the third embodiment.
FIG. 13 is a diagram showing a scan line of one beam in the fourth embodiment.
FIG. 14 is a flowchart showing a process for detecting a positional deviation of a laser beam caused by an f-θ lens in the fourth embodiment.
FIG. 15 is a view showing a photosensor irradiated with a laser beam in a fourth embodiment.
FIG. 16 is a diagram showing a scan line of one beam in the fifth embodiment.
FIG. 17 is a flowchart showing a detection process of a laser beam position shift caused by an optical axis shift in the fifth embodiment.
FIG. 18 shows a photosensor irradiated with a laser beam in a fifth embodiment.
FIG. 19 is a diagram showing beam spots along the main scanning direction (Y direction) in the sixth embodiment.
FIG. 20 is a flowchart showing a process for detecting a positional deviation of a laser beam caused by an optical axis error in the sixth embodiment.
FIG. 21 is a diagram showing a plurality of photosensors irradiated with a laser beam in a sixth embodiment.
FIG. 22 shows drawing data in the sixth embodiment.
FIG. 23 is a diagram showing laser beam spot lines along the sub-scanning direction in the seventh embodiment.
FIG. 24 is a flowchart showing a process for detecting misalignment caused by a table driving mechanism in the seventh embodiment.
FIG. 25 is a view showing a photosensor irradiated with a laser beam in a seventh embodiment.
FIG. 26 is a diagram showing laser beam spots along the sub-scanning direction in the eighth embodiment.
FIG. 27 is a flowchart showing a process for detecting misalignment caused by table movement in the eighth embodiment.
FIG. 28 is a diagram showing a photosensor irradiated with a laser beam in an eighth embodiment.
[Explanation of symbols]
14 X table
21 Measuring plate (Measuring member)
22 Printed circuit board (object to be drawn)
23 Photosensor
24 Laser oscillator (light source)
32 Beam splitter
36, 44 tilting mirror
52, 58 Light modulation unit (light modulation element)
68 Image Rotator
70 polygon mirror
72 f-θ lens
80 Control unit
83 Drawing controller

Claims (18)

パターン形成のためビームを放射する光源と、
前記ビームを被描画体へ導く露光用光学系と、
前記ビームの光路に配置され、前記ビームを選択的に変調する光変調素子と、
前記被描画体を支持するテーブルを、前記露光用光学系に対し副走査方向に沿って相対移動させるテーブル相対移動機構と、
パターンを形成するように、前記光変調素子、前記テーブル相対移動機構および前記露光用光学系を制御する描画制御部と、
前記ビームが結像する露光面上に、副走査方向および主走査方向に沿って画素が２次元配列されたフォトセンサを配置した計測用部材であって、前記被描画体の代わりに前記テーブルに載せられる計測用部材と、
前記フォトセンサに設定された第１の基準位置と第２の基準位置とに向けて前記ビームを照射させる測定用ビーム照射手段と、
前記第１の基準位置および第２の基準位置へ向けたビーム照射に従って、それぞれ副走査方向に沿った第１のビーム照射位置および主走査方向に沿った第２のビーム照射位置を測定する測定手段と、
前記第１および第２のビーム照射位置が、それぞれ前記第１および第２の基準位置と実質的に一致するか否かを判断する位置ずれ判別手段と、
前記第１および第２のビーム照射位置のうち少なくとも１つが対応する基準位置とずれている場合、前記対応する基準位置と一致するように、ずれたビーム照射位置を調整するビーム照射位置調整手段と
を備えたことを特徴とするパターン描画装置。A light source that emits a beam to form a pattern;
An exposure optical system for guiding the beam to the drawing object;
A light modulation element that is disposed in the optical path of the beam and selectively modulates the beam;
A table relative movement mechanism for relatively moving a table supporting the drawing object along the sub-scanning direction with respect to the exposure optical system;
A drawing control unit for controlling the light modulation element, the table relative movement mechanism, and the exposure optical system so as to form a pattern;
A measuring member in which a photosensor in which pixels are two-dimensionally arranged along the sub-scanning direction and the main-scanning direction is arranged on an exposure surface on which the beam forms an image, and is placed on the table instead of the drawing object. A measuring member to be mounted ;
A measuring beam irradiation means for irradiating the beam toward the first reference position and the second reference position set in the photosensor;
Measuring means for measuring the first beam irradiation position along the sub-scanning direction and the second beam irradiation position along the main scanning direction, respectively, according to the beam irradiation toward the first reference position and the second reference position. When,
A displacement determination means for determining whether or not the first and second beam irradiation positions substantially coincide with the first and second reference positions, respectively;
Beam irradiation position adjusting means for adjusting the shifted beam irradiation position so as to coincide with the corresponding reference position when at least one of the first and second beam irradiation positions is shifted from the corresponding reference position; A pattern drawing apparatus comprising: 被描画体の代わりに、結像面となる露光面上に副走査方向および主走査方向に沿って画素が２次元配列されたフォトセンサを配置した計測用部材を、被描画体支持用のテーブルに設置し、
前記フォトセンサに設定された第１の基準位置と第２の基準位置とに向けて前記ビームを照射させ、
前記第１の基準位置および第２の基準位置へ向けたビーム照射に従って、それぞれ副走査方向に沿った第１のビーム照射位置および主走査方向に沿った第２のビーム照射位置を測定し、
前記第１および第２のビーム照射位置が、それぞれ前記第１および第２の基準位置と実質的に一致するか否かを判断し、
前記第１および第２のビーム照射位置のうち少なくとも１つが対応する基準位置とずれている場合、前記対応する基準位置と一致するように、ずれたビーム照射位置を調整することを特徴とするパターン描画装置の位置ずれ調整方法。 Instead of the object to be drawn, a measurement member in which a photosensor in which pixels are two-dimensionally arranged along the sub-scanning direction and the main-scanning direction is arranged on an exposure surface serving as an imaging surface is used as a table for supporting the object to be drawn. installed in,
Irradiating the beam toward a first reference position and a second reference position set in the photosensor;
Measuring the first beam irradiation position along the sub-scanning direction and the second beam irradiation position along the main scanning direction, respectively, according to the beam irradiation toward the first reference position and the second reference position;
Determining whether the first and second beam irradiation positions substantially coincide with the first and second reference positions, respectively;
When at least one of the first and second beam irradiation positions is shifted from a corresponding reference position, the shifted beam irradiation position is adjusted so as to coincide with the corresponding reference position. A method for adjusting a positional deviation of a drawing apparatus. パターン形成のためビームを放射する光源と、
前記ビームを被描画体へ導く露光用光学系であって、ポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーにビームを入射させる角度を変更可能なチルティングミラーとを含む露光用光学系と、
前記ビームの光路に配置され、ビームを選択的に変調する光変調素子と、
パターンを形成するように、前記光変調素子および前記露光用光学系を制御する描画制御部と、
前記ビームが結像する露光面上に、主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列されたフォトセンサを配置した計測用部材であって、被描画体の代わりに前記被描画体を支持するテーブルに載せられる計測用部材と、
前記計測用部材を停止させた状態で、前記ポリゴンミラーの各面に応じてビームを前記フォトセンサに向けて順次照射させる測定用ビーム照射手段と、
順次照射するビームの副走査方向に沿った照射位置を測定する測定手段と、
順次照射するビームの照射位置がそれぞれ基準位置と一致するか否かを判断する位置ずれ判別手段と、
前記照射位置が前記基準位置とずれている場合、前記チルティングミラーを制御することにより前記照射位置を前記基準位置と一致させるビーム照射位置調整手段と
を備えたことを特徴とするパターン描画装置。A light source that emits a beam to form a pattern;
An exposure optical system that guides the beam to an object to be drawn, the exposure optical system including a polygon mirror and a tilting mirror capable of changing an angle at which the beam is incident on the polygon mirror;
A light modulation element that is disposed in the optical path of the beam and selectively modulates the beam;
A drawing controller for controlling the light modulation element and the exposure optical system so as to form a pattern;
A measuring member in which a photosensor in which pixels are two-dimensionally arranged along a main scanning direction and a sub-scanning direction is arranged on an exposure surface on which the beam is imaged, and the drawing object is used instead of the drawing object A measurement member placed on a table that supports
A measuring beam irradiating means for sequentially irradiating a beam toward the photosensor according to each surface of the polygon mirror in a state in which the measuring member is stopped;
Measuring means for measuring the irradiation position along the sub-scanning direction of the beam to be sequentially irradiated;
A positional deviation determination means for determining whether or not the irradiation positions of the beams to be sequentially irradiated match the reference positions;
A pattern drawing apparatus comprising: a beam irradiation position adjusting unit that controls the tilting mirror to match the irradiation position with the reference position when the irradiation position is deviated from the reference position. 被描画体の代わりに、結像面である露光面上に主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列されたフォトセンサを配置した計測用部材を、被描画体支持用のテーブルに設置し、
前記計測用部材を停止させた状態で、ポリゴンミラーの各面に応じてビームを前記フォトセンサに向けて順次照射させ、
順次照射するビームの副走査方向に沿った照射位置を測定し、
順次照射するビームの照射位置がそれぞれ基準位置と一致するか否かを判断し、
前記照射位置が前記基準位置とずれている場合、前記ポリゴンミラーに対するビームの入射角度を変更可能なチルティングミラーを制御することにより前記照射位置を前記基準位置と一致させることを特徴とするパターン描画装置の位置ずれ調整方法。 Instead of the object to be drawn, a measurement member in which a photosensor in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction is arranged on an exposure surface that is an imaging surface is used as a table for supporting the object to be drawn. installed in,
With the measurement member stopped, a beam is sequentially irradiated toward the photosensor according to each surface of the polygon mirror,
Measure the irradiation position along the sub-scanning direction of the sequentially irradiated beam,
Determine whether the irradiation position of the beam to be irradiated sequentially matches the reference position,
When the irradiation position deviates from the reference position, the pattern drawing is characterized in that the irradiation position is made to coincide with the reference position by controlling a tilting mirror capable of changing the incident angle of the beam with respect to the polygon mirror. Device misalignment adjustment method. パターン形成のためビームを放射する光源と、
ビームを被描画体へ導く露光用光学系であって、ビームを複数のビームに分割するビームスプリッタと、前記複数のビームを主走査方向に対して傾斜させるイメージローテータとを含む露光用光学系と、
前記ビームの光路に配置され、ビームを選択的に変調する光変調素子と、
パターンを形成するように、前記光変調素子および前記露光用光学系を制御する描画制御部と、
ビームが結像する露光面上に、主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列されたフォトセンサを配置した計測用部材であって、被描画体の代わりに前記被描画体を支持するテーブルに載せられる計測用部材と、
前記複数のビームのうち２本のビームを前記フォトセンサに向けて照射する測定用ビーム照射手段と、
副走査方向に沿った２本のビームの照射位置を測定する測定手段と、
２本のビームの照射位置ピッチが基準ピッチと一致するか否かを判断する位置ずれ判別手段と、
前記照射位置ピッチが前記基準ピッチと一致しない場合、前記照射位置ピッチを前記基準ピッチと一致させるように、前記イメージローテータを制御するビーム位置調整手段と を備えたことを特徴とするパターン描画装置。A light source that emits a beam to form a pattern;
An exposure optical system that guides a beam to an object to be drawn, the exposure optical system including a beam splitter that divides the beam into a plurality of beams, and an image rotator that tilts the plurality of beams with respect to a main scanning direction; ,
A light modulation element that is disposed in the optical path of the beam and selectively modulates the beam;
A drawing controller for controlling the light modulation element and the exposure optical system so as to form a pattern;
A measuring member in which a photosensor in which pixels are two-dimensionally arranged along a main scanning direction and a sub-scanning direction is arranged on an exposure surface on which a beam is imaged , wherein the drawing object is replaced with the drawing object. A measuring member placed on a supporting table ;
A measuring beam irradiation means for irradiating two of the plurality of beams toward the photosensor;
Measuring means for measuring irradiation positions of two beams along the sub-scanning direction;
A positional deviation determination means for determining whether or not the irradiation position pitch of the two beams matches the reference pitch;
And a beam position adjusting means for controlling the image rotator so that the irradiation position pitch matches the reference pitch when the irradiation position pitch does not match the reference pitch. 被描画体の代わりに、結像面である露光面上に主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列されたフォトセンサを配置した計測用部材を、被描画体支持用のテーブルに設置し、
複数に分割されるとともに主走査方向に対し傾斜しながら照射するビームの中で、２本のビームを前記フォトセンサに向けて照射させ、
副走査方向に沿った２本のビームの照射位置を測定し、
２本のビームの照射位置ピッチが基準ピッチと一致するか否かを判断し、
前記照射位置ピッチが前記基準ピッチと一致しない場合、前記照射位置ピッチを前記基準ピッチと一致させるように、主走査方向に対する傾斜角度を変更可能なイメージローテータを制御することを特徴とするパターン描画装置の位置ずれ調整方法。 Instead of the object to be drawn, a measurement member in which a photosensor in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction is arranged on an exposure surface that is an imaging surface is used as a table for supporting the object to be drawn. installed in,
Among the beams that are divided into a plurality and irradiated while being inclined with respect to the main scanning direction, two beams are irradiated toward the photosensor,
Measure the irradiation position of two beams along the sub-scanning direction,
Determine whether the irradiation position pitch of the two beams matches the reference pitch,
When the irradiation position pitch does not coincide with the reference pitch, an image rotator capable of changing an inclination angle with respect to a main scanning direction is controlled so that the irradiation position pitch coincides with the reference pitch. Position adjustment method. パターン形成のためビームを放射する光源と、
ビームを被描画体へ導く露光用光学系であって、ポリゴンミラーと、ｆ−θレンズと、前記ポリゴンミラーにビームを入射させる角度を変更可能なチルティングミラーとを含む露光用光学系と、
ビームの光路に配置され、ビームを選択的に変調する光変調素子と、
パターンを形成するように、前記光変調素子および前記露光用光学系を制御する描画制御部と、
ビームが結像する露光面上に、それぞれ主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサが所定間隔で主走査方向に沿って配置された計測用部材であって、被描画体の代わりに前記被描画体を支持するテーブルに載せられる計測用部材と、
前記複数のフォトセンサそれぞれに設定された基準位置に向けて、ビームを照射させる測定用ビーム照射手段と、
前記複数のフォトセンサ上における副走査方向に沿ったビームの照射位置を測定する測定手段と、
ビーム照射による複数の照射位置がそれぞれ対応する基準位置と一致するか否かを判断する位置ずれ判別手段と、
前記照射位置が前記基準位置と一致しない場合、前記チルティングミラーを制御して基準位置と一致させるビーム照射位置調整手段と
を備えたことを特徴とするパターン描画装置。A light source that emits a beam to form a pattern;
An exposure optical system for guiding a beam to an object to be drawn, the exposure optical system including a polygon mirror, an f-θ lens, and a tilting mirror capable of changing an angle at which the beam is incident on the polygon mirror;
A light modulation element disposed in the optical path of the beam and selectively modulating the beam;
A drawing controller for controlling the light modulation element and the exposure optical system so as to form a pattern;
A measuring member in which a plurality of photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction are arranged along the main scanning direction at predetermined intervals on the exposure surface on which the beam is imaged. A measurement member placed on a table that supports the drawing object instead of the drawing object ;
Beam measuring means for irradiating a beam toward a reference position set for each of the plurality of photosensors;
Measuring means for measuring the irradiation position of the beam along the sub-scanning direction on the plurality of photosensors;
A positional deviation determination means for determining whether or not a plurality of irradiation positions by beam irradiation respectively match a corresponding reference position;
And a beam irradiation position adjusting means for controlling the tilting mirror to match the reference position when the irradiation position does not match the reference position. 被描画体の代わりに、結像面である露光面上にそれぞれ主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサが所定間隔で主走査方向に沿って配置された計測用部材を、被描画体支持用のテーブルに設置し、
前記複数のフォトセンサそれぞれに設定された基準位置に向けてビームを照射させ、
前記複数のフォトセンサ上における副走査方向に沿ったビームの照射位置を測定し、
ビーム照射による複数の照射位置がそれぞれ対応する基準位置と一致するか否かを判断し、
前記照射位置が前記基準位置と一致しない場合、ビームの照射位置を副走査方向に沿って変更可能なチルティングミラーを制御して基準位置と一致させることを特徴とするパターン描画装置の位置ずれ調整方法。 Instead of the object to be drawn, a plurality of photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction are arranged along the main scanning direction at predetermined intervals on the exposure surface, which is an imaging surface. The measured member is placed on a table for supporting the drawing object ,
Irradiate a beam toward a reference position set for each of the plurality of photosensors,
Measuring the irradiation position of the beam along the sub-scanning direction on the plurality of photosensors;
Determine whether multiple irradiation positions by beam irradiation match the corresponding reference positions,
When the irradiation position does not coincide with the reference position, the position adjustment of the pattern writing apparatus is performed by controlling a tilting mirror that can change the irradiation position of the beam along the sub-scanning direction to coincide with the reference position. Method. パターン形成のためビームを放射する光源と、
チルティングミラーを含み、前記ビームを被描画体へ導く露光用光学系と、
前記ビームの光路に配置され、前記ビームを選択的に変調する光変調素子と、
前記被描画体を支持するテーブルを、前記露光用光学系に対し副走査方向に沿って相対移動させるテーブル相対移動機構と、
パターンを形成するように、前記光変調素子、前記テーブル相対移動機構および前記露光光学系を制御する描画制御部と、
前記ビームが結像する露光面上に、主走査方向および副走査方向に画素が２次元配列された２つのフォトセンサを両端に配置した計測用部材であって、被描画体の代わりにテーブルに載せられる計測用部材と、
前記２つのフォトセンサ上にそれぞれ設定された２つの基準位置に向けてビームを照射させる測定用ビーム照射手段と、
前記２つのフォトセンサ上の副走査方向に沿ったビームの照射位置を測定する測定手段と、
２つの照射位置を結ぶラインが主走査方向に対して所定角度あるラインに平行であるか否かを判別する位置ずれ判別手段と、
主走査方向に対して所定角度あるラインに平行でない場合、前記チルティングミラーを調整することによって主走査方向と平行にするビーム照射位置調整手段と
を備えたことを特徴とするパターン描画装置。A light source that emits a beam to form a pattern;
An exposure optical system that includes a tilting mirror and guides the beam to an object to be drawn;
A light modulation element that is disposed in the optical path of the beam and selectively modulates the beam;
A table relative movement mechanism for relatively moving a table supporting the drawing object along the sub-scanning direction with respect to the exposure optical system;
A drawing controller for controlling the light modulation element, the table relative movement mechanism, and the exposure optical system so as to form a pattern;
A measuring member in which two photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged in the main scanning direction and the sub-scanning direction are arranged on both ends on an exposure surface on which the beam is imaged, and is placed on a table instead of a drawing object. A measurement member to be mounted ;
A measuring beam irradiating means for irradiating a beam toward two reference positions respectively set on the two photosensors;
Measuring means for measuring the irradiation position of the beam along the sub-scanning direction on the two photosensors;
A displacement determination means for determining whether or not a line connecting two irradiation positions is parallel to a line having a predetermined angle with respect to the main scanning direction;
And a beam irradiation position adjusting means for adjusting the tilting mirror so as to be parallel to the main scanning direction when not parallel to a line having a predetermined angle with respect to the main scanning direction. 被描画体の代わりに、結像面である露光面上に主走査方向および副走査方向に画素が２次元配列された２つのフォトセンサを両端に配置した計測用部材を、被描画体支持用のテーブルに設置し、
前記２つのフォトセンサ上にそれぞれ設定された２つの基準位置に向けてビームを照射させ、
前記２つのフォトセンサ上の副走査方向に沿ったビームの照射位置を測定し、
２つの照射位置を結ぶラインが主走査方向に対して所定角度あるラインに平行であるか否かを判別し、
主走査方向に対して所定角度あるラインに平行でない場合、前記描画用テーブルの移動方向をチルティングミラーを調整することによって主走査方向と平行にすることを特徴とするパターン描画装置の位置ずれ調整方法。 Instead of the object to be drawn, a measuring member in which two photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged in the main scanning direction and the sub-scanning direction are arranged on both ends on the exposure surface which is an imaging surface is used for supporting the object to be drawn. Installed on the table
Irradiate a beam toward two reference positions respectively set on the two photosensors,
Measuring the irradiation position of the beam along the sub-scanning direction on the two photosensors;
Determining whether a line connecting two irradiation positions is parallel to a line having a predetermined angle with respect to the main scanning direction;
When the pattern drawing apparatus is not parallel to a line having a predetermined angle with respect to the main scanning direction, the movement direction of the drawing table is adjusted to be parallel to the main scanning direction by adjusting a tilting mirror. Method. パターン形成のためビームを放射する光源と、
前記ビームを被描画体へ導く露光用光学系と、
前記ビームの光路に配置され、前記ビームを選択的に変調する光変調素子と、
パターンを形成するように、一連の描画データに基づいて前記光変調素子および前記露光用光学系を制御する描画制御部と、
ビームが結像する露光面上に、それぞれ主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサが一定間隔で主走査方向に沿って配置された計測用部材であって、被描画体の代わりに前記被描画体を支持するテーブルに載せられる計測用部材と、
前記複数のフォトセンサそれぞれに設定された基準位置に向けて、ビームを間欠的に照射させる測定用ビーム照射手段と、
主走査方向に沿ったビームの照射位置を測定する測定手段と、
主走査方向に沿って隣接する照射位置の間隔が基準間隔と一致するか否かを判断する位置ずれ判別手段と、
前記照射位置の間隔が前記基準間隔と一致しない場合、前記一連の描画データの中で対応するデータ群のパルス幅を調整することによって基準位置と一致させるビーム照射位置調整手段と
を備えたことを特徴とするパターン描画装置。A light source that emits a beam to form a pattern;
An exposure optical system for guiding the beam to the drawing object;
A light modulation element that is disposed in the optical path of the beam and selectively modulates the beam;
A drawing control unit for controlling the light modulation element and the exposure optical system based on a series of drawing data so as to form a pattern;
A measuring member in which a plurality of photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction are arranged along the main scanning direction at regular intervals on the exposure surface on which the beam is imaged. A measurement member placed on a table that supports the drawing object instead of the drawing object ;
Measuring beam irradiation means for intermittently irradiating a beam toward a reference position set for each of the plurality of photosensors;
Measuring means for measuring the irradiation position of the beam along the main scanning direction;
A displacement determination means for determining whether or not the interval between the irradiation positions adjacent along the main scanning direction matches the reference interval;
Beam irradiation position adjusting means for adjusting the pulse width of the corresponding data group in the series of drawing data to match the reference position when the irradiation position interval does not match the reference interval. A characteristic pattern drawing apparatus. 被描画体の代わりに、結像面である露光面上にそれぞれ主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサが一定間隔で主走査方向に沿って配置された計測用部材を、被描画体支持用のテーブルに設置し、
前記複数のフォトセンサそれぞれに設定された基準位置に向けて、ビームを間欠的に照射させ、
主走査方向に沿ったビームの照射位置を測定する測定し、
主走査方向に沿って隣接する照射位置の間隔が基準間隔と一致するか否かを判断し、
前記照射位置の間隔が前記基準間隔と一致しない場合、前記一連の描画データの中で対応するデータ群のパルス幅を調整することによって基準位置と一致させることを特徴とするパターン描画装置の位置ずれ調整方法。 Instead of the object to be drawn, a plurality of photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction are arranged along the main scanning direction at regular intervals on the exposure surface, which is an imaging surface. Set the measured member on the table for supporting the drawing object ,
The beam is intermittently irradiated toward the reference position set for each of the plurality of photosensors,
Measure to measure the irradiation position of the beam along the main scanning direction,
Determine whether the interval between adjacent irradiation positions along the main scanning direction matches the reference interval,
If the irradiation position interval does not match the reference interval, the pattern drawing apparatus misalignment is made to match the reference position by adjusting the pulse width of the corresponding data group in the series of drawing data Adjustment method. パターン形成のためビームを放射する光源と、
前記ビームを被描画体へ導く露光用光学系と、
前記ビームの光路に配置され、前記ビームを選択的に変調する光変調素子と、
被描画体を支持するテーブルを、前記露光用光学系に対し副走査方向に沿って相対移動させるテーブル相対移動機構と、
パターンを形成するように、前記光変調素子、前記テーブル相対移動機構および前記露光光学系を制御する描画制御部と、
前記ビームが結像する露光面上に、それぞれ主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサが副走査方向に沿って所定間隔をおいて配置された計測用部材であって、前記被描画体の代わりに前記テーブルに載せられる計測用部材と、
前記複数のフォトセンサそれぞれに設定された基準位置に向けて、ビームを副走査方向に沿って照射させる測定用ビーム照射手段と、
前記複数のフォトセンサ上における主走査方向に沿ったビームの照射位置を測定する測定手段と、
複数のビームの照射位置がそれぞれ対応する基準位置と一致するか否かを判断する位置ずれ判別手段と、
前記照射位置と前記基準位置とが一致しない場合、描画開始タイミングを調整することによって基準位置に一致させるビーム照射位置調整手段と
を備えたことを特徴とするパターン描画装置。A light source that emits a beam to form a pattern;
An exposure optical system for guiding the beam to the drawing object;
A light modulation element that is disposed in the optical path of the beam and selectively modulates the beam;
A table relative movement mechanism for relatively moving a table supporting the drawing object along the sub-scanning direction with respect to the exposure optical system;
A drawing controller for controlling the light modulation element, the table relative movement mechanism, and the exposure optical system so as to form a pattern;
A plurality of photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction, respectively, are arranged on the exposure surface on which the beam is imaged at predetermined intervals along the sub-scanning direction. A measuring member that is placed on the table instead of the drawing object ;
Beam measuring means for irradiating a beam along the sub-scanning direction toward a reference position set for each of the plurality of photosensors;
Measuring means for measuring the irradiation position of the beam along the main scanning direction on the plurality of photosensors;
A positional deviation determination means for determining whether or not the irradiation positions of a plurality of beams coincide with the corresponding reference positions;
A pattern writing apparatus comprising: a beam irradiation position adjusting unit configured to match a reference position by adjusting a drawing start timing when the irradiation position does not match the reference position. 被描画体の代わりに、結像面である露光面上にそれぞれ主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサが副走査方向に沿って所定間隔をおいて配置された計測用部材を、被描画体支持用のテーブルに設置し、
前記複数のフォトセンサそれぞれに設定された基準位置に向けて、ビームを副走査方向に沿って照射させ、
前記複数のフォトセンサ上における主走査方向に沿ったビームの照射位置を測定し、
複数のビームの照射位置がそれぞれ対応する基準位置と一致するか否かを判断し、
前記照射位置と前記基準位置とが一致しない場合、描画開始タイミングを調整することによって基準位置に一致させることを特徴とするパターン描画装置の位置ずれ調整方法。 Instead of the object to be drawn, a plurality of photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction on the exposure surface, which is an imaging surface, are spaced at predetermined intervals along the sub-scanning direction. Place the placed measurement member on the table to support the drawing object ,
Irradiating the beam along the sub-scanning direction toward the reference position set for each of the plurality of photosensors,
Measuring the irradiation position of the beam along the main scanning direction on the plurality of photosensors;
Determine whether the irradiation positions of the multiple beams match the corresponding reference positions,
If the irradiation position and the reference position do not match, the pattern drawing apparatus position adjustment method is characterized by adjusting the drawing start timing to match the reference position. パターン形成のためビームを放射する光源と、
ビームを被描画体へ導く露光用光学系であって、ポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーにビームを入射させる角度を変更可能なチルティングミラーとを含む露光用光学系と、
ビームの光路に配置され、ビームを選択的に変調する光変調素子と、
前記被描画体を支持するテーブルを、前記露光用光学系に対し副走査方向に沿って相対移動させるテーブル相対移動機構と、
パターンを形成するように、前記光変調素子、前記テーブル相対移動機構および前記露光用光学系を制御する描画制御部と、
前記ビームが結像する露光面上に、それぞれ主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサが副走査方向に沿って一定間隔をおいて配置された計測用部材であって、前記被描画体の代わりに前記テーブルに載せられる計測用部材と、
前記複数のフォトセンサそれぞれに設定された基準位置に向けて、ビームを副走査方向に沿って照射させる測定用ビーム照射手段と、
前記複数のフォトセンサ上における副走査方向に沿ったビームの照射位置を測定する測定手段と、
副走査方向に沿って隣接するビームの照射位置の間隔が基準間隔と一致するか否かを判断する位置ずれ判別手段と、
前記照射位置の間隔と前記基準間隔とが一致しない場合、前記チルティングミラーを制御することによって基準位置と一致させるビーム照射位置調整手段と
を備えたことを特徴とするパターン描画装置。A light source that emits a beam to form a pattern;
An exposure optical system for guiding a beam to a drawing object, the exposure optical system including a polygon mirror and a tilting mirror capable of changing an angle at which the beam is incident on the polygon mirror;
A light modulation element disposed in the optical path of the beam and selectively modulating the beam;
A table relative movement mechanism for relatively moving a table supporting the drawing object along the sub-scanning direction with respect to the exposure optical system;
A drawing control unit for controlling the light modulation element, the table relative movement mechanism, and the exposure optical system so as to form a pattern;
A plurality of photosensors in which pixels are two-dimensionally arrayed along the main scanning direction and the sub-scanning direction on the exposure surface on which the beam is imaged are arranged at regular intervals along the sub-scanning direction. A measuring member that is placed on the table instead of the drawing object ;
Beam measuring means for irradiating a beam along the sub-scanning direction toward a reference position set for each of the plurality of photosensors;
Measuring means for measuring the irradiation position of the beam along the sub-scanning direction on the plurality of photosensors;
A displacement determination means for determining whether or not the interval between the irradiation positions of adjacent beams along the sub-scanning direction matches the reference interval;
A pattern drawing apparatus comprising: a beam irradiation position adjusting unit that controls the tilting mirror to match the reference position when the irradiation position interval does not match the reference interval. 被描画体の代わりに、結像面である露光面上にそれぞれ主走査方向および副走査方向に沿って画素が２次元配列された複数のフォトセンサが副走査方向に沿って一定間隔をおいて配置された計測用部材を、被描画体支持用のテーブルに設置し、
前記複数のフォトセンサそれぞれに設定された基準位置に向けて、ビームを副走査方向に沿って照射させ、
前記複数のフォトセンサ上における副走査方向に沿ったビームの照射位置を測定し、
副走査方向に沿って隣接するビームの照射位置の間隔が基準間隔と一致するか否かを判断し、
前記照射位置の間隔と前記基準間隔とが一致しない場合、ビームの照射位置を副走査方向に沿って変更可能なチルティングミラーを制御することによって基準位置と一致させることを特徴とするパターン描画装置の位置ずれ調整方法。 Instead of the object to be drawn, a plurality of photosensors in which pixels are two-dimensionally arranged along the main scanning direction and the sub-scanning direction on the exposure surface, which is an imaging surface, are arranged at regular intervals along the sub-scanning direction. Place the placed measurement member on the table to support the drawing object ,
Irradiating the beam along the sub-scanning direction toward the reference position set for each of the plurality of photosensors,
Measuring the irradiation position of the beam along the sub-scanning direction on the plurality of photosensors;
Determining whether the interval between the irradiation positions of adjacent beams along the sub-scanning direction matches the reference interval;
When the irradiation position interval and the reference interval do not coincide with each other, the pattern drawing apparatus matches the reference position by controlling a tilting mirror that can change the irradiation position of the beam along the sub-scanning direction. Position adjustment method. 前記ビーム照射位置調整手段が、主走査方向に沿った位置ずれに関し、１走査ライン上におけるビーム照射開始タイミングを位置ずれ量に従って調整することを特徴とする請求項１に記載のパターン描画装置。  The pattern drawing apparatus according to claim 1, wherein the beam irradiation position adjusting unit adjusts a beam irradiation start timing on one scanning line according to a positional deviation amount with respect to a positional deviation along the main scanning direction. 前記ビーム位置調整手段が、副走査方向に沿った位置ずれに関し、前記テーブルを位置ずれに応じた所定量だけ相対的に移動させるため前記テーブル相対移動機構を制御することを特徴とする請求項１に記載のパターン描画装置。  The said beam position adjustment means controls the said table relative movement mechanism in order to move the said table only by the predetermined amount according to position shift regarding the position shift along a subscanning direction. The pattern drawing apparatus described in 1.
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