JP6200253B2 - 露光装置用のｇｕｉ装置、露光システム、露光条件設定方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、フォトレジスト膜が形成された基板に配線パターンなどを露光する露光装置に用いられるグラフィカルユーザインターフェース（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）装置（ＧＵＩ装置）に関する。

従来より、半導体基板、プリント配線基板、ガラス基板等の様々な基板に、マスクを経由した光を照射することにより、パターンの形成が行われている。近年、様々なパターンの形成に対応するために、マスクを使用することなく、空間変調された光を基板に直接照射してパターンを描画して露光処理する技術が利用されている。

上記のように露光処理する露光装置は直接描画装置と称されるが、例えば特許文献１では、直接描画装置に用いられるＧＵＩ装置が記載されている。このＧＵＩ装置は基板上に設定された複数のブロック単位で描画パラメータなどの露光条件を設定する際などに用いられる。このブロックは矩形状であり、基板上に行方向および列方向に配列されている。換言すれば、複数のブロックは基板上にマトリックス状に配置されている。

ブロック単位で露光処理を施す露光装置は上記直接描画装置に限らず、例えば、マスク（レチクル）に形成されたパターンを縮小投影するステッパー（縮小投影型露光装置）においてもブロック単位での露光処理が行われる。

特開２０１３−７７７１８号公報（例えば段落００５４、図３）

円形状の基板上に形成されるフォトレジスト膜は、一般に、基板の中心にフォトレジスト液を供給した後、基板をその中心周りに高速回転させて、基板の表面にフォトレジスト液を遠心力により塗り広げる、所謂、スピンコート法（回転式塗布方法）により形成される。このスピンコート法によって基板上に形成されたフォトレジスト膜の膜厚が、例えば基板の中心から周辺にかけて厚くなるなど、基板の径方向において変動する場合がある。このように膜厚変動のあるフォトレジスト膜に対して、同一の露光条件により複数のブロックをそれぞれ露光処理すると次のような問題が発生する。すなわち、例えばフォトレジスト膜の膜厚が厚いブロックにおいて、露光処理後に現像処理されて得られるレジストパターンの幅寸法が所望の寸法より細くなる、または、太くなるという問題が発生する。

上記問題を解決するために、現像後のレジストパターンの幅寸法が細くなる場合は太らせ、太くなる場合は細らせるように、ＧＵＩ装置を用いてブロック単位ごとに細らせ、太らせに関する露光条件を変更する。この露光条件の変更に際しては、フォトレジスト膜の基板の径方向における膜厚変動に対応するために、複数のブロックを円形状の基板外形と同心円状に選択する必要がある。

また、基板の周囲に配置されたブロックにテストパターンなど半導体チップを製造するための標準パターンとは異なるパターンを露光する場合がある。この場合において、例えば円形状の基板の外周縁上に設定された複数のブロックを選択し、選択したブロックの露光条件をテストパターン用の露光条件に変更する必要がある。

上述のようにブロックを同心円状に選択する、または、基板の外周縁上に配置されたブロックを選択する場合、一般的なＧＵＩ装置を用いると複数回の選択動作が必要となり操作性が悪い。具体的には、操作画面上に表示された複数のブロック上で、マウスのポインタをドラックすることにより矩形の選択領域を操作画面上に表示する。選択すべきブロックが含まれるように矩形の選択領域を表示する必要があるが、基板外形と同心円状にあるブロックを選択する場合や基板の外周縁上のブロックを選択する場合に、一度の選択動作では所望のブロックを選択することができず、複数回の動作に分けて選択する必要があり、操作性が悪いという問題が発生する。

本発明の目的は、上述のような点に鑑み、円形状の基板上にマトリックス状に配置されたブロックを操作性良く選択することができて、露光条件を設定することができる露光装置用のＧＵＩ装置、露光システム、露光条件設定方法およびプログラムを提供することにある。

請求項１に係る第１発明は、円形状の基板の表面に形成されたフォトレジスト膜に対してブロック単位で露光処理を施す露光装置用のＧＵＩ装置であって、画面を有する表示部と、表示部の画面を操作する操作部と、表示部の画面表示を制御する表示制御部と、を備え、表示制御部は、基板外形および基板内を区画する複数のブロックを含む選択表示領域、および、選択円に関する選択情報を入力するための選択入力領域を有する初期画面を表示部の画面に表示する初期画面表示部と、前記選択情報に基づいて基板外形と同心円状に選択円を表示部の画面に表示する選択円表示部と、前記選択情報に基づいて選択された選択ブロックを表示部の画面に強調して表示する選択ブロック表示部と、選択ブロックに露光処理を施す際の露光条件を入力するための露光条件入力領域を表示部の画面に表示する露光条件入力表示部と、を備え、選択入力領域が選択円に関する選択情報として、選択円の大きさに関する情報を入力するための入力領域と、選択円の内側または外側に関する情報を入力するための入力領域と、を有する。

請求項２に係る第２発明は、第１発明において、選択入力領域が選択円に関する選択情報として、選択円からの選択幅に関する情報を入力するための入力領域を有する。

請求項３に係る第３発明は、第１発明または第２発明において、選択入力領域が選択円に関する選択情報として、選択円上のブロックを選択するか否かに関する情報を入力するための入力領域を有する。

請求項４に係る第４発明は、第１発明から第３発明のいずれかの発明において、露光条件入力領域が露光パターンのサイズ変更に関する露光条件を入力するための入力領域である。

請求項５に係る第５発明は、第１発明から第３発明のいずれかの発明において、露光条件入力領域が標準露光動作またはテスト露光動作を選択するための露光条件を入力するための入力領域である。

請求項６に係る第６発明（露光システム）は、第１発明から第５発明のいずれかの露光装置用のＧＵＩ装置と、円形状の基板の表面に形成されたフォトレジスト膜に対してブロック単位で露光処理を施す露光装置と、を備える。

請求項７に係る第７発明は、第６発明において、露光装置が前記フォトレジスト膜に空間変調された光ビームを走査して露光パターンを描画する直接描画装置である。

請求項８に係る第８発明（露光条件設定方法）は、ＧＵＩ装置の表示部の画面に、基板外形および基板内を区画する複数のブロックを含む選択表示領域、および、選択円に関する選択情報を入力するための選択入力領域を有する初期画面を表示部の画面に表示する初期画面表示工程と、ＧＵＩ装置の操作部により、初期画面の選択入力領域に選択円に関する選択情報を入力する選択情報入力工程と、選択情報入力工程により入力された選択情報に基づいて基板外形と同心円状に選択円を表示部の画面に表示する選択円表示工程と、前記選択情報に基づいて選択された選択ブロックを表示部の画面に強調して表示する選択ブロック表示工程と、選択ブロックに露光処理を施す際の露光条件を入力するための露光条件入力領域を表示部の画面に表示する露光条件入力表示工程と、操作部により、露光条件入力領域に露光条件を入力する露光条件入力工程と、を含み、選択情報入力工程が選択円に関する選択情報として、選択円の大きさに関する情報を入力するための工程と、選択円の内側または外側に関する情報を入力するための工程と、を含む。

請求項９に係る第９発明は、第８発明において、選択情報入力工程が選択円に関する選択情報として、選択円からの選択幅に関する情報を入力するための工程をさらに含む。

請求項１０に係る第１０発明は、第８発明または第９発明において、選択入力工程が選択円に関する選択情報として、選択円上のブロックを選択するか否かに関する情報を入力するための工程をさらに含む。

請求項１１に係る第１１発明は、第８発明から第１０発明のいずれかの発明において、露光条件入力工程にて入力される露光条件が露光パターンのサイズ変更に関する露光条件である。

請求項１２に係る第１２発明は、第８発明から第１０発明のいずれかの発明において、露光条件入力工程にて入力される露光条件が標準露光動作またはテスト露光動作を選択するための露光条件である。

請求項１３に係る第１３発明は、円形状の基板の表面に形成されたフォトレジスト膜に対してブロック単位で露光処理を施す露光装置用のＧＵＩ装置が備えるコンピュータが読み取り可能なプログラムであって、ＧＵＩ装置が備える表示部の画面に、基板外形および基板内を区画する複数のブロックを含む選択表示領域、および、選択円に関する選択情報を入力するための選択入力領域を有する初期画面を表示部の画面に表示する初期画面表示機能と、前記選択情報に基づいて基板外形と同心円状に選択円を表示部の画面に表示する選択円表示機能と、前記選択情報に基づいて選択された選択ブロックを表示部の画面に強調して表示する選択ブロック表示機能と、選択ブロックに露光処理を施す際の露光条件を入力するための露光条件入力領域を表示部の画面に表示する露光条件入力表示機能と、をコンピュータに発揮させ、初期画面表示機能として、選択入力領域に、選択円に関する選択情報として、選択円の大きさに関する情報を入力するための入力領域を表示する機能と、選択円の内側または外側に関する情報を入力するための入力領域を表示する機能と、をコンピュータに発揮させる。

請求項１４に係る第１４発明は、第１３発明において、選択入力領域に、選択円に関する選択情報として、選択円からの選択幅に関する情報を入力するための入力領域を表示する機能をコンピュータに発揮させる。

請求項１５に係る第１５発明は、第１３発明または第１４発明において、選択入力領域に、選択円に関する選択情報として、選択円上のブロックを選択するか否かに関する情報を入力するための入力領域を表示する機能をコンピュータに発揮させる。

請求項１６に係る第１６発明は、第１３発明から第１５発明のいずれかの発明において、露光条件入力領域に、露光パターンのサイズ変更に関する露光条件を入力するための入力領域を表示する機能をコンピュータに発揮させる。

請求項１７に係る第１７発明は、第１３発明から第１５発明のいずれかの発明において、露光条件入力領域に、標準露光動作またはテスト露光動作を選択するための露光条件を入力するための入力領域を表示する機能をコンピュータに発揮させる。

請求項１から請求項１７のいずれかに係る発明によれば、円形状の基板上にマトリックス状に配置されたブロックを操作性良く選択することができて、露光条件を設定することができる露光装置用のＧＵＩ装置、露光システム、露光条件設定方法およびプログラムを提供することができる。

露光システムを含む描画システムを示す図である。 ＧＵＩ装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 ＧＵＩ装置の機能構成を示すブロック図である。 露光条件変更の全体的な流れを示すフロー図である。 露光条件設定の流れを示すフロー図である。 初期画面を説明するための図である。 ＧＵＩ画面の第１実施例を説明するための図である。 露光条件入力領域を説明するための図である。 ＧＵＩ画面の第２実施例を説明するための図である。 ＧＵＩ画面の第３実施例を説明するための図である。 露光条件入力領域の他の例を説明するための図である。 ＧＵＩ画面の第４実施例を説明するための図である。 直接描画装置の側面図である。 直接描画装置の平面図である。 照明光学系および投影光学系を示す図である。 空間光変調器を拡大して示す図である。 直接描画装置の各部と制御部との接続構成を示したブロック図である。 描画動作を制御する制御部を示すブロック図である。 直接描画装置の動作のフロー図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
＜システムの全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態である露光システム４を含む図形描画システム４００を示す図である。この図形描画システム４００は、例えば円形状の半導体基板（以下、単に「基板」と称す）上のフォトレジスト膜を選択的に露光することにより、フォトレジスト膜に回路パターンに相当する図形を直接描画するシステムである。

図形描画システム４００は、ＬＡＮなどのネットワークＮを介して相互に接続された設計データ作成装置１、画像処理装置３および直接描画装置１００を備える。画像処理装置３はＧＵＩ装置２を備える。

設計データ作成装置１は、描画対象物に描画すべきパターン領域を記述したデータの作成および編集を行う装置である。具体的にデータは、ＣＡＤによってベクトル形式で記述された図形データとして作成される。以下において、このデータを設計データＤ０と称する。設計データ作成装置１で作成された設計データＤ０は、画像処理装置３および直接描画装置１００にネットワークＮを介してそれぞれ送信される。

画像処理装置３は、ネットワークＮを介して送信された設計データＤ０を修正し、修正設計データＤ１を作成する。画像処理装置３により作成された修正設計データＤ１はネットワークＮを介して直接描画装置１００に送信される。

具体的には、画像処理装置３は設計データＤ０に対して、露光条件（描画条件）の変更に応じて、露光（描画）すべき回路パターンの線幅寸法を大きくする処理（太らせ処理）、または、線幅寸法を小さくする処理（細らせ処理）を実行して修正設計データＤ１を得る機能を有する。この太らせ処理および細らせ処理は基板内を区画する複数のブロック単位で実行される。

また、画像処理装置３は、設計データＤ０における各ブロックの露光条件を修正する。例えば、設計データＤ０が全てのブロックに対して標準パターンを露光するデータである場合に、特定のブロックに対してテストパターンを露光するデータに修正して修正設計データＤ１を得る機能を有する。ここで、「標準パターン」は半導体素子を形成する回路パターンを露光するためのパターンであり、「テストパターン」は「標準パターン」とは異なり、例えば半導体素子の試作や製造プロセスの検証のための回路パターンを露光するためのパターンである。

＜ＧＵＩ装置の構成＞
ＧＵＩ装置２は画像処理装置３に設けられ、操作者に対するグラフィカルユーザインターフェース（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）として機能する。図２はＧＵＩ装置２のハードウェア構成を示すブロック図である。

ＧＵＩ装置２は例えばコンピュータ５であって、ＣＰＵ２３０、ＲＯＭ２３１、メモリ２３２、メディアドライブ２３３、表示部２００、操作部２３４などを備える。これらのハードウェアは、それぞれバスライン２３５によって電気的に接続されている。

ＣＰＵ２３０は、ＲＯＭ２３１に記憶されたプログラム（または、メディアドライブ２３３によって読み込まれたプログラム）Ｐに基づいて、上記ハードウェア各部を制御し、コンピュータ５（ＧＵＩ装置２）の機能を実現する。プログラムＰはコンピュータ５により読み取り可能であり、各機能をコンピュータ５に発揮させるものである。

ＲＯＭ２３１は、ＧＵＩ装置２の制御に必要なプログラムＰやデータを予め格納した読み出し専用の記憶装置である。

メモリ２３２は、読み出しと書き込みとが可能な記憶装置であり、ＣＰＵ２３０による演算処理の際に発生するデータなどを一時的に記憶する。メモリ２３２は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭなどで構成される。

メディアドライブ９４は、記録媒体Ｍに記憶されている情報を読み出す機能を有する。部である。記録媒体Ｍは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、フレキシブルディスクなどの可搬性記録媒体である。

表示部２００は、カラーＬＣＤのようなディスプレイ等を備え、その画面にＧＵＩ操作用の画像、各種のデータおよび動作状態などを可変表示する。

操作部２３４は、キーボードおよびマウスを有する入力デバイスであり、コマンドや各種データの入力といったユーザ操作を受け付ける。この操作部２３４を用いて、操作者は表示部２００に表示されたＧＵＩ操作画面に対して各種の情報を入力して、表示部２００の画面を操作する。

図３はＧＵＩ装置２の機能構成を示すブロック図である。この図３は上記図２に示されるプログラムＰによりＧＵＩ装置２のハードウェア構成が発揮する各機能をブロック図で示しているが、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組み合わせによって様々な形で実現することができる。

図３に示すようにＧＵＩ装置２は表示制御部２４０を備える。この表示制御部２４０は、表示部２００の画面表示を制御するものであって、初期画面表示部２４１、選択円表示部２４２、選択ブロック表示部２４３および露光条件入力表示部２４４を有する。表示制御部２は操作者による操作部２３４の操作により各部の機能を実現させるが、その詳細は動作の説明において後述する。

＜露光条件設定の全体フロー＞
図４は露光条件変更の全体的な流れを示すフロー図である。まず、設計データＤ０に基づいて所望の描画処理（露光処理）が行えるか否かをステップ１０のテスト描画工程により確認する。このテスト描画工程は直接描画装置１００により設計データＤ０に基づいて基板上のフォトレジスト膜に配線パターンなどを描画する。直接描画装置１００の構成および動作については後述する。

次にステップＳ２０によりテスト描画工程により露光処理された基板を現像処理した後に基板上に残ったレジスト層を検査し、レジスト層が所望のレジストパターンになっているか否かを確認する。例えば、上述したように露光処理される前の基板上のフォトレジスト膜の膜厚が基板の径方向に変動していると、露光処理後に現像処理されて得られるレジストパターンの幅寸法が所望の寸法より細くなる、または、太くなる場合がある。この状態で後工程のエッチング工程を実行すると基板上に配線パターンの線幅が細くなる、または、太くなるという問題が発生する。この問題を発生させないために露光条件の変更が必要であると判断した場合、次のステップ３０に移行する（Ｙｅｓの場合）。所望のレジストパターンが得られている場合は露光条件変更の必要がないのでステップＳ５０まで移行する（Ｎｏの場合）。

ステップＳ３０の露光条件設定工程では、露光条件の変更が必要である基板内のブロックを選択して、選択されたブロックの露光条件を設定する。この露光条件設定工程の詳細について図５を用いて説明する。

図５は露光条件設定の流れを示すフロー図である。まず、ステップ３１０の初期画面表示工程にて、表示制御部２４０の初期画面表示部２４１（図３）の機能により、ＧＵＩ装置２が備える表示部２００の画面に、図６（ａ）に示す初期画面を表示する。初期画面は選択表示領域２０１と選択入力領域２１０とを有する。選択表示領域２０１には基板外形２０２および基板内を区画する複数のブロック２０３が表示されている。基板外形２０２は例えば直径が３００ｍｍに相当する円形状の基板外形２０２を示している。複数のブロック２０３は図示破線で示される行列線によりマトリックス状に表示されている。基板外形およびブロックの表示形式は図６（ａ）の表示形式に限定されず、これらが操作者に視認可能なように表示できる他の表示形式であっても良い。

選択入力領域２１０内の表示内容は図６（ｂ）に示され、図６（ａ）では省略されている。選択入力領域２１０は半径入力領域２１１、幅選択領域２１２、幅入力領域２１３、内側ラジオボタン２１４、外側ラジオボタン２１５、円上選択チェックボックス２１６、セレクトボタン２１７を有する。なお、選択入力領域２１０内の表示内容は図６（ｂ）に示される表示形式に限定されず、他の表示形式であっても良い。

半径入力領域２１１は、後述する選択円に関する選択情報、例えば、選択円の大きさに関する情報である選択円の半径寸法値を入力するための領域である。選択円の大きさに関する情報は半径寸法値でなくても良く、例えば選択円の直径寸法値などであっても良い。幅選択チェックボックス２１２は、選択情報として選択円から所定範囲のブロックを選択する操作を行うか否かを入力するための領域である。幅入力領域２１３は、選択情報として幅選択チェックボックス２１２がチェックされた場合に選択幅の寸法値を入力するための領域である。内側ラジオボタン２１４は、選択円の内側に表示されるブロックを選択するための入力領域である。外側ラジオボタン２１５、選択円の外側に表示されるブロックを選択するための入力領域である。円上選択チェックボックス２１６は、選択円上のブロックを選択するか否かを入力するための領域である。セレクトボタン２１７は、選択されて強調表示されたブロックを露光条件を設定するブロックとして選択決定するための入力部である。

図５に戻り次のステップＳ３２０の選択情報入力工程について説明する。選択情報入力工程は、選択円の半径入力工程（ステップＳ３２１）、選択円の内外入力工程（ステップＳ３２２）、選択幅の入力工程（ステップＳ３２３）および選択円上の入力工程（ステップＳ３２４）を有する。なお、選択幅の入力工程（ステップＳ３２３）および選択円上の入力工程（ステップＳ３２４）は実行されずに省略される場合もある。この選択情報入力工程（ステップＳ３２０）と、その後の選択円表示工程（ステップＳ３３０）および選択ブロック表示工程（ステップＳ３４０）について図７を参照して説明する。

＜第１実施例＞
図７は表示部２００の画面に表示されたＧＵＩ画面の実施例の一つである第１実施例を示す。図７（ｂ）は第１実施例における選択入力領域２１０の状態を示す。図７（ｂ）に示すように第１実施例では操作者は操作部２３４を用い、選択情報入力工程（ステップＳ３２０）中の選択円の半径入力工程（ステップＳ３２１）にて、半径入力領域２１１に「１２０」を入力する。また、操作者は操作部２３４を用い、選択円の内外入力工程（ステップＳ３２２）にて内側ラジオボタン２１４を選択する。

次に操作者は操作部２３４を用い、選択幅の入力工程（ステップＳ３２３）にて、幅選択チェックボックス２１２をチェックし、幅入力領域２１３に「８０」を入力する。なお、この第１実施例では、選択円上の入力工程（ステップＳ３２４）は実行されず、円上選択チェックボックス２１６は選択されずチェックされていない。

このような操作者による選択情報を入力する動作の結果として、図７（ａ）に示される選択表示領域２０１の表示状態が実現されている。具体的には、選択円表示工程（ステップＳ３３０）にて、初期画面上に選択円表示部２４２（図３）の機能により半径が１２０ｍｍに相当する選択円２０４が基板外形２０２と同心円状に表示される。また、選択ブロック表示工程（ステップＳ３４０）にて、選択ブロック表示部２４３（図３）の機能により選択円２０４から内側に８０ｍｍに相当する範囲内に表示される複数の選択ブロック２０６が強調されて画面に表示される。選択ブロック２０６は図示では平行斜線（ハッチング）が施され、その全体の外枠が太字で表現されているが、例えば選択されていないブロック２０３とは別の黄色や赤色などの目立つ色で強調表示される。選択ブロック２０３を強調して表示する手法としては他の手法でも良く、選択されていないブロック２０３との視覚上の差異が明瞭になるように表示すれば良い。

上述の第１実施例によれば、一度の選択情報入力工程Ｓ３２０により基板と同心円状に配置された複数の選択ブロック２０６（選択領域２０５）を選択することができるので、操作性が良い。この手法ではなく、例えば、マウスのドラック機能により矩形状の領域を設定して選択領域２０５を選択する手法であれば、選択領域２０５を少なくとも４個の矩形領域に分割して、これらの矩形領域を、それぞれの矩形領域をマウスにより選択するという煩雑な操作が必要となり操作性が良くない。また、基板外形２０２と同心円状の選択円２０４を用いているので、基板外形２０２と同心円状の選択領域２０５を複雑な思考を用いることなく簡易に設定することができる。さらに、選択ブロック２０６が強調されて表示されるので、操作者による視認性を向上することができて、選択したブロックが露光条件を設定すべき所望のブロックであるか否かを操作者が容易に判断することができる。

操作者が、選択ブロック２０６が露光条件を設定すべき所望のブロックであると判断した場合、操作者は操作部２３４を用いて、図７（ｂ）に示すセレクトボタン２１７を押下する動作を実行して、図５に示す露光条件入力表示工程（ステップＳ３５０）に移行する。この露光条件入力表示工程では、露光条件入力表示部２２４（図３）の機能により、例えば、図８に示す露光条件入力領域２２０ａが表示部２００の画面に表示される。なお、選択ブロック２０６が所望のブロックではないと操作者が判断した場合は、上述のステップＳ３２１からステップＳ３４０の工程を、所望のブロックが選択されるまで繰り返す。

露光条件入力領域２２０ａは、選択ブロック２０６に露光処理を施す際の露光条件を入力するための領域であって、例えば、露光すべき露光パターンのサイズ変更に関する露光条件を入力するための入力領域である。例えば、露光条件入力領域２２０ａは、配線パターンなどの線幅を大きくする寸法（太らせ寸法）を互いに直交するｘ方向、ｙ方向においてそれぞれ入力するための領域であり、図８（ｂ）に示すようにｘ寸法入力領域２２１およびｙ寸法入力領域２２２を有する。なお、露光条件入力領域２２０ａは、露光すべき配線パターンなどの線幅を小さくする寸法（細らせ寸法）を入力するための領域であっても良い。なお、露光条件入力領域２２０ａの表示形式は図８（ｂ）に示す表示形式に限定されず、他の表示形式であっても良い。

図５に戻り、露光条件入力工程（ステップＳ３６０）では、操作者が操作部２３４を用いて、ｘ寸法入力領域２２１に例えば５から１０の範囲内にある数値（例えば７）が入力され、ｙ寸法入力領域２２２には何も入力されない。この入力操作により、ｘ方向における太らせ寸法として例えば、７μｍが入力される。この入力例とは逆にｙ寸法入力領域２２２に数値が入力され、ｘ寸法入力領域２２１に数値が入力されない場合や両方の領域２２１，２２２に数値が入力される場合もある。この露光条件入力工程（ステップＳ３６０）が完了すると、図４に示す露光条件設定工程（ステップＳ３０）が完了し、次の露光条件変更工程（ステップＳ４０）に移行する。

図４に戻り、露光条件変更工程（ステップＳ４０）では、選択ブロック２０３内において描画されるべき配線パターンなどの描画条件（露光条件）が変更される。具体的には、露光条件入力工程（ステップＳ３６０）で入力された、例えば太らせ寸法値に基づいて、画像処理装置３（図１）が設計データＤ０を修正し、修正設計データＤ１を作成する。

例えば、選択ブロック２０６に対応する設計データＤ０における線幅データをｘ方向において７μｍだけ太らせるように変更して修正設計データＤ１を作成する。なお、ｙ方向において太らせるようにデータを変更する場合や細らせるようにデータを変更する場合もある。また、設計データＤ０を変更するのではなく、設計データをＲＩＰ展開して得られるＲＩＰデータ（ランレングスデータ）上で太らせ、または、細らせ変更処理を実行しても良い。

画像処理装置３にて作成された修正設計データＤ１はネットワークＮを介して直接描画装置１００に送信される。直接描画装置１００は修正設計データＤ１に基づく描画動作を実行する（図４のステップ５０）。この描画動作では選択ブロック２０３に対応する基板内の領域において、例えば線幅をｘ方向に７μｍだけ太らせるような描画動作が実行される。この結果、設計データＤ０に基づく描画動作では発生していた上述のような現像処理後のレジストパターンの幅寸法が細くなるという問題が解消され、所望の幅寸法にてレジストパターンを形成することが可能となる。なお、修正設計データＤ１が細らせ処理されたデータである場合は直接描画装置により細らせるような描画動作が実行される。また、現像処理後のレジストパターンの幅寸法ではなく、その後にエッチング処理され得られる配線パターンの幅寸法を太らせる、または、細らせるように修正設計データＤ１が作成されていても良い。

＜第２実施例＞
次に本実施形態における第２実施例を、図９を参照して説明する。図９は表示部２００の画面に表示されたＧＵＩ画面の実施例の一つである第２実施例を示す。図９（ｂ）は第２実施例における選択入力領域２１０の状態を示す。図９（ｂ）に示すように第２実施例では操作者は操作部２３４を用い、選択情報入力工程（ステップＳ３２０）中の選択円の半径入力工程（ステップＳ３２１）にて、半径入力領域２１１に「４０」を入力する。また、操作者は操作部２３４を用い、選択円の内外入力工程（ステップＳ３２２）にて外側ラジオボタン２１５を選択する。

次に操作者は操作部２３４を用い、選択幅の入力工程（ステップＳ３２３）にて、幅選択チェックボックス２１２をチェックし、幅入力領域に「１００」を入力する。なお、この第２実施例では、選択円上の入力工程（ステップＳ３２４）は実行されず、円上選択チェックボックス２１６は選択されずチェックされていない。

このような操作者による入力動作の結果として、図９（ａ）に示される選択表示領域２０１の表示状態が実現されている。具体的には、選択円表示工程（ステップＳ３３０）にて、初期画面上に選択円表示部２４２（図３）の機能により半径が４０ｍｍに相当する選択円２０４が基板外形２０２と同心円状に表示される。また、選択ブロック表示工程（ステップＳ３４０）にて、選択ブロック表示部２４３（図３）の機能により選択円２０４から外側に４０ｍｍに相当する範囲内に表示される複数の選択ブロック２０６（選択領域２０５）が画面に強調表示される。

上述の第２実施例によれば、一度の選択情報入力工程Ｓ３２０により基板と同心円状に配置された複数の選択ブロック２０６（選択領域２０５）を選択することができるので、操作性が良い。この手法ではなく、例えば、マウスのドラック機能により矩形状の領域を設定して選択領域２０５を選択する手法であれば、選択領域２０５を少なくとも６個の矩形領域に分割して、それぞれの矩形領域をマウスにより選択するという煩雑な操作が必要となり操作性が良くない。また、基板外形２０２と同心円状の選択円２０４を用いているので、基板外形２０２と同心円状の選択領域２０５を複雑な思考を用いることなく簡易に設定することができる。さらに、選択ブロック２０６が強調されて表示されるので、操作者による視認性を向上することができて、選択したブロックが露光条件を設定すべき所望のブロックであるか否かを操作者が容易に判断することができる。

＜第３実施例＞
次に本実施形態における第３実施例を、図１０および図１１を参照して説明する。図１０は表示部２００の画面に表示されたＧＵＩ画面の実施例の一つである第３実施例を示す。図１０（ｂ）は第３実施例における選択入力領域２１０の状態を示す。図１０（ｂ）に示すように第３実施例では操作者は操作部２３４を用い、選択情報入力工程（ステップＳ３２０）中の選択円の半径入力工程（ステップＳ３２１）にて、半径入力領域２１１に「１５０」を入力する。また、操作者は操作部２３４を用い、選択円の内外入力工程（ステップＳ３２２）にて内側ラジオボタン２１４を選択する。

この第３実施例では、選択幅の入力工程（ステップＳ３２３）は実行されず、幅選択チェックボックス２１２はチェックされず、幅入力領域２１３には何も入力されていない。また、選択円上の入力工程（ステップＳ３２４）は実行されず、円上選択チェックボックス２１６はチェックされていない。

このような操作者による入力動作の結果として、図１０（ａ）に示される選択表示領域２０１の表示状態が実現されている。具体的には、選択円表示工程（ステップＳ３３０）にて、初期画面上に選択円表示部２４２（図３）の機能により半径が１５０ｍｍに相当する選択円２０４が基板外形２０２と同心円状に表示される。この第３実施例では基板外形２０２の大きさと選択円２０４の大きさが同じであるので、基板外形２０２と選択円２０４は重ねて表示されている。また、選択ブロック表示工程（ステップＳ３４０）にて、選択ブロック表示部２４３（図３）の機能により選択円２０４から内側にある複数の選択ブロック２０６（選択領域２０５）が強調されて画面に表示される。

この第３実施例では、基板外形２０２の内側に完全に含まれるブロック２０３が選択ブロック２０６とされ、基板外形２０２の線上に位置するブロック２０３は選択ブロック２０６とはされない。

上述の第３実施例によれば、一度の選択情報入力工程Ｓ３２０により基板と同心円状に配置された複数の選択ブロック２０６（選択領域２０５）を選択することができるので、操作性が良い。この手法ではなく、例えば、マウスのドラック機能により矩形状の領域を設定して選択領域２０５を選択する手法であれば、選択領域２０５を少なくとも５個の矩形領域に分割して、それぞれの矩形領域をマウスにより選択するという煩雑な操作が必要となり操作性が良くない。また、基板外形２０２と同心円状の選択円２０４を用いているので、基板外形２０２と同心円状の選択領域２０５を複雑な思考を用いることなく簡易に設定することができる。さらに、選択ブロック２０６が強調されて表示されるので、操作者による視認性を向上することができて、選択したブロックが露光条件を設定すべき所望のブロックであるか否かを操作者が容易に判断することができる。

この第３実施例は、基板外形２０２の内側に完全に含まれるブロック２０３を選択ブロック２０６として選択することができるので、基板内に完全に含まれるブロックについて露光条件を設定する場合に好適に用いることができる。

次に操作者が操作部２３４を用いて、図１０（ｂ）に示すセレクトボタン２１７を押下する動作を実行すると図５に示す露光条件入力表示工程（ステップＳ３５０）に移行する。この露光条件入力表示工程では、露光条件入力表示部２２４（図３）の機能により、例えば、図１１に示す露光条件入力領域２２０ｂが表示部２００に表示される。なお、セレクトボタン２１７を押下により表示される内容を第１実施例のように図８に示す露光条件入力領域２２０ａとするか、第３実施例のように露光条件入力領域２２０ｂとするかは図示しない設定部により予め設定されている。

図１１に示す露光条件入力領域２２０ｂは選択ブロック２０６に対して標準露光動作またはテスト露光動作のいずれを実行するかを選択するための領域であり、図１１（ｂ）に示すように標準パターン選択用のラジオボタン２２３と、テストパターン選択用のラジオボタン２２４とを有する。図１１（ｂ）では標準パターン選択用のラジオボタン２２３が選択された状態を示している。ここで、「標準パターン」とは製造すべき半導体チップ等の本来の配線パターン等である。また、「テストパターン」とは露光動作や試作チップの検証のための配線パターン等である。露光条件入力領域２２０ｂの表示形式は図１１（ｂ）に示される表示形式に限定されず、他の表示形式であっても良い。

この第３実施例では、図５に示す露光条件入力工程（ステップＳ３６０）において、操作者が操作部２３４を用いて、図１１（ｂ）に示す標準パターン選択用のラジオボタン２２３が選択される。そして、図４の露光条件変更工程（ステップＳ４０）では、選択ブロック２０３内において描画されるべき配線パターンなどの描画条件（露光条件）が変更される。具体的には、露光条件入力工程（ステップＳ３６０）では標準パターンによる露光動作が選択されているので、露光条件変更工程（ステップＳ４０）では画像処理装置３（図１）により、標準パターンによる標準露光動作を選択ブロック２０３に対して実行するように設計データＤ０を変更して修正設計データＤ１が作成される。

画像処理装置３にて作成された修正設計データＤ１はネットワークＮを介して直接描画装置１００に送信される。直接描画装置１００は修正設計データＤ１に基づく描画動作を実行する（図４のステップ５０）。この描画動作では選択ブロック２０３に対応する基板内の領域において、標準パターンを描画する標準露光動作が実行される。

＜第４実施例＞
次に本実施形態における第４実施例を、図１２を参照して説明する。図１２は表示部２００の画面に表示されたＧＵＩ画面の実施例の一つである第４実施例を示す。図１２（ｂ）は第４実施例における選択入力領域２１０の状態を示す。図１２（ｂ）に示すように第４実施例では操作者は操作部２３４を用い、選択情報入力工程（ステップＳ３２０）中の選択円の半径入力工程（ステップＳ３２１）にて、半径入力領域２１１に「１５０」を入力する。また、操作者は操作部２３４を用い、選択円の内外入力工程（ステップＳ３２２）にて外側ラジオボタン２１５を選択する。

また、操作者は操作部２３４を用い、選択円上の入力工程（ステップＳ３２４）にて、円上選択チェックボックス２１６を選択してチェックする。この第３実施例では、選択幅の入力工程（ステップＳ３２３）は実行されず、幅選択チェックボックス２１２はチェックされず、幅入力領域２１３には何も入力されていない。

このような操作者による入力動作の結果として、図１２（ａ）に示される選択表示領域２０１の表示状態が実現されている。具体的には、選択円表示工程（ステップＳ３３０）にて、初期画面上に選択円表示部２４２（図３）の機能により半径が１５０ｍｍに相当する選択円２０４が基板外形２０２と同心円状に表示される。この第３実施例では基板外形２０２の大きさと選択円２０４の大きさが同じであるので、基板外形２０２と選択円２０４は重ねて表示されている。また、選択ブロック表示工程（ステップＳ３４０）にて、２４３（図３）の機能により選択円２０４上にある複数の選択ブロック２０６および選択円２０４より外側にある複数の選択ブロック２０６からなる選択領域２０５が画面に強調表示される。

この第４実施例では、基板外形２０２の内側に完全に含まれず、基板外形２０２によって分断されるブロック２０３、すなわち、基板の外周縁上にあるブロックが選択ブロック２０６とされる。

上述の第４実施例によれば、一度の選択情報入力工程Ｓ３２０により基板と同心円状に配置された、換言すれば、基板の外周縁上に配置された複数の選択ブロック２０６（選択領域２０５）を選択することができるので、操作性が良い。この手法ではなく、例えば、マウスのドラック機能により矩形状の領域を設定して選択領域２０５を選択する手法であれば、選択領域２０５を少なくとも８個の矩形領域に分割して、それぞれの矩形領域をマウスにより選択するという煩雑な操作が必要となり操作性が良くない。また、基板外形２０２と同心円状の選択円２０４を用いているので、基板外形２０２と同心円状の選択領域２０５を複雑な思考を用いることなく簡易に設定することができる。さらに、選択ブロック２０６が強調されて表示されるので、操作者による視認性を向上することができて、選択したブロックが露光条件を設定すべき所望のブロックであるか否かを操作者が容易に判断することができる。

この第４実施例は、基板外形２０２の内側に完全に含まれず、その一部分が基板外形２０２内に含まれるブロック２０３を選択ブロック２０６として選択することができるので、基板内に部分的に含まれる基板の外周縁上のブロックについて露光条件を設定する場合に好適に用いることができる。

次に操作者が操作部２３４を用いて、図１２（ｂ）に示すセレクトボタン２１７を押下する動作を実行すると図５に示す露光条件入力表示工程（ステップＳ３５０）に移行する。この露光条件入力表示工程では、露光条件入力表示部２２４（図３）の機能により、例えば、図１１に示す露光条件入力領域２２０ｂが表示部２００に表示される。

この第４実施例では、図５に示す露光条件入力工程（ステップＳ３６０）において、操作者が操作部２３４を用いて、図１１（ｂ）に示すテストパターン選択用のラジオボタン２２４が選択される。そして、図４の露光条件変更工程（ステップＳ４０）では、選択ブロック２０３内において描画されるべき配線パターンなどの描画条件（露光条件）が変更される。具体的には、露光条件入力工程（ステップＳ３６０）ではテストパターンによる露光動作が選択されているので、露光条件変更工程（ステップＳ４０）では画像処理装置３（図１）により、テストパターンによるテスト露光動作を選択ブロック２０３に対して実行するように設計データＤ０を変更して修正設計データＤ１が作成される。

画像処理装置３にて作成された修正設計データＤ１はネットワークＮを介して直接描画装置１００に送信される。直接描画装置１００は修正設計データＤ１に基づく描画動作を実行する（図４のステップ５０）。この描画動作では選択ブロック２０３に対応する基板内の領域において、テストパターンを描画するテスト露光動作が実行される。基板外の選択ブロックに対してもテスト露光動作が実行されるが、特に問題は発生せず、寧ろ、基板外から露光動作を実行しておいた方が基板内の露光動作が安定するという効果がある。

上述の第３実施例および第４実施例は、第１実施例および第２実施例のように、図４に示すテスト描画工程（ステップＳ１０）の後に実行されない場合もある。例えば、直接描画装置１００の露光動作の初期設定作業において第３実施例または第４実施例が実行されても良い。

また、第３実施例および第４実施例の露光条件設定工程（図４のステップＳ３０）を実行した後、第３実施例および第４実施例の露光条件変更工程（ステップＳ４０）を実行しても良い。この場合、描画実行工程（ステップＳ５０）において、基板内に完全に含まれるブロックに対しては標準露光動作が実行され、基板外縁上に位置して部分的に基板内に含まれるブロックに対してはテスト露光動作が実行される。

＜直接描画装置の構成＞
次に直接描画装置１００の構成について図１３および図１４を参照して説明する。図１３は、本発明の一実施形態に係る直接描画装置１００の側面図であり、図１４は図１３に示す直接描画装置１００の平面図である。

この直接描画装置１００は、フォトレジスト膜（感光性材料）が表面に付与された半導体基板やガラス基板等の基板Ｗの表面に空間変調された光ビームを走査して露光パターンを描画する装置である。具体的には、マルチチップモジュールの製造工程において、露光対象基板である支持基板（以下、単に「基板」という。）Ｗの表面に形成された感光性を有するフォトレジスト膜に、配線パターンを描画するための装置である。基板Ｗは円形状であり、その外周縁の一部にノッチと呼ばれる切り欠きが形成されている。ノッチに替えて基板Ｗの外周縁の一部にオリエンテーションフラットが設けられている場合もある。また、直接描画装置１００は基板Ｗ内を区画するブロック単位で露光処理を施す露光装置である。

図１３および図１４に示したように、直接描画装置１００は、主として、基板Ｗを保持するステージ１０と、ステージ１０を移動させるステージ移動機構２０と、ステージ１０の位置に対応した位置パラメータを計測する位置パラメータ計測機構３０と、基板Ｗの表面にパルス光を照射する光学ヘッド部５０と、１つのアライメントカメラ６０と、制御部７０とを備えている。

また、この直接描画装置１００では、本体フレーム１０１に対してカバー１０２が取り付けられて形成される本体内部に装置各部が配置されて本体部が構成されるとともに、本体部の外側（本実施形態では、図１に示すように本体部の右手側）に基板収納カセット１１０が配置されている。この基板収納カセット１１０には、露光処理を受けるべき未処理基板Ｗが収納されており、本体内部に配置される搬送ロボット１２０によって本体部にローディングされる。また、未処理基板Ｗに対して露光処理（パターン描画処理）が施された後、当該基板Ｗが搬送ロボット１２０によって本体部からアンローディングされて基板収納カセット１１０に戻される。このように、搬送ロボット１２０が搬送部として機能している。

この本体部では、図１４に示すように、カバー１０２に囲まれた本体内部の右手端部に搬送ロボット１２０が配置されている。また、この搬送ロボット１２０の左手側には基台１３０が配置されている。この基台１３０の一方端側領域（図１３および図１４の右手側領域）が、搬送ロボット１２０との間で基板Ｗの受け渡しを行う基板受渡領域となっているのに対し、他方端側領域（図１３および図１４の左手側領域）が基板Ｗへのパターン描画を行うパターン描画領域となっている。この基台１３０上では、基板受渡領域とパターン描画領域の境界位置にヘッド支持部１４０が設けられている。このヘッド支持部１４０では、図２に示すように、基台１３０から上方に２本の脚部材１４１、１４２が立設されるとともに、それらの脚部材１４１、１４２の頂部を橋渡しするように梁部材１４３が横設されている。そして、図１３に示すように、梁部材１４３のパターン描画領域側の反対側にアライメントカメラ（撮像部）６０が固定されて、後述するようにステージ１０に保持された基板Ｗの表面（被描画面、被露光面）上の複数のアライメントマークや下層パターンを撮像可能となっている。

基板Ｗを支持する支持部であるステージ１０は基台１３０上でステージ移動機構２０によりＸ方向、Ｙ方向ならびにθ方向に移動される。すなわち、ステージ移動機構２０は、ステージ１０を水平面内で２次元的に移動させて位置決めするとともに、θ軸（鉛直軸）周りに回転させて後述する光学ヘッド部５０に対する相対角度を調整して位置決めする。

また、このように構成されたヘッド支持部１４０に対して光学ヘッド部５０が上下方向に移動自在に取り付けられている。このようにヘッド支持部１４０に対し、アライメントカメラ６０と光学ヘッド部５０とが取り付けられており、ＸＹ平面内での両者の位置関係は固定化されている。また、この光学ヘッド部５０は、基板Ｗへのパターン描画を行うもので、ヘッド移動機構（図示省略）により上下方向に移動される。そして、ヘッド移動機構が作動することで、光学ヘッド部５０が上下方向に移動し、光学ヘッド部５０とステージ１０に保持される基板Ｗとの距離を高精度に調整可能となっている。このように、光学ヘッド部５０が描画ヘッドとして機能している。

また、基台１３０の基板受渡側と反対側の端部（図１３および図１４の左手側端部）においても、２本の脚部材１４１，１４２が立設されている。そして、梁部材１４３と２本の脚部材１４１，１４２の頂部とを橋渡しするように光学ヘッド部５０の光学系を収納したボックス１７２が設けられており、基台１３０のパターン描画領域を上方から覆っている。

ステージ１０は、円筒状の外形を有し、その上面に基板Ｗを水平姿勢に載置して保持するための保持部である。ステージ１０の上面には、複数の吸引孔（図示省略）が形成されている。このため、ステージ１０上に基板Ｗが載置されると、基板Ｗは、複数の吸引孔の吸引圧によりステージ１０の上面に吸着固定される。なお、本実施形態において描画処理の対象となる基板Ｗの表面（主面）には、フォトレジスト（感光性材料）膜がスピンコート法（回転式塗布方法）などにより予め形成されている。

ステージ移動機構２０は、直接描画装置１００の基台１３０に対してステージ１０を主走査方向（Ｙ軸方向）、副走査方向（Ｘ軸方向）、および回転方向（Ｚ軸周りの回転方向）に移動させるための機構である。ステージ移動機構２０は、ステージ１０を回転させる回転機構２１と、ステージ１０を回転可能に支持する支持プレート２２と、支持プレート２２を副走査方向に移動させる副走査機構２３と、副走査機構２３を介して支持プレート２２を支持するベースプレート２４と、ベースプレート２４を主走査方向に移動させる主走査機構２５と、を有している。

回転機構２１は、ステージ１０の内部に取り付けられた回転子により構成されたモータを有している。また、ステージ１０の中央部下面側と支持プレート２２との間には回転軸受機構が設けられている。このため、モータを動作させると、回転子がθ方向に移動し、回転軸受機構の回転軸を中心としてステージ１０が所定角度の範囲内で回転する。

副走査機構２３は、支持プレート２２の下面に取り付けられた移動子とベースプレート２４の上面に敷設された固定子とにより副走査方向の推進力を発生させるリニアモータ２３ａを有している。また、副走査機構２３は、ベースプレート２４に対して支持プレート２２を副走査方向に沿って案内する一対のガイドレール２３ｂを有している。このため、リニアモータ２３ａを動作させると、ベースプレート２４上のガイドレール２３ｂに沿って支持プレート２２およびステージ１０が副走査方向に移動する。

主走査機構２５は、ベースプレート２４の下面に取り付けられた移動子とヘッド支持部１４０の上面に敷設された固定子とにより主走査方向の推進力を発生させるリニアモータ２５ａを有している。また、主走査機構２５は、ヘッド支持部１４０に対してベースプレート２４を主走査方向に沿って案内する一対のガイドレール２５ｂを有している。このため、リニアモータ２５ａを動作させると、基台１３０上のガイドレール２５ｂに沿ってベースプレート２４、支持プレート２２、およびステージ１０が主走査方向に移動する。なお、このようなステージ移動機構２０としては、従来から多用されているＸ−Ｙ−θ軸移動機構を用いることができる。

位置パラメータ計測機構３０は、レーザ光の干渉を利用してステージ１０についての位置パラメータを計測するための機構である。位置パラメータ計測機構３０は、主として、レーザ光出射部３１、ビームスプリッタ３２、ビームベンダ３３、第１の干渉計３４および第２の干渉計３５を有する。

レーザ光出射部３１は、計測用のレーザ光を出射するための光源装置である。レーザ光出射部３１は、固定位置、すなわち本装置の基台１３０や光学ヘッド部５０に対して固定された位置に設置されている。レーザ光出射部３１から出射されたレーザ光は、まず、ビームスプリッタ３２に入射し、ビームスプリッタ３２からビームベンダ３３へ向かう第１の分岐光と、ビームスプリッタ３２から第２の干渉計３５へ向かう第２の分岐光とに分岐される。

第１の分岐光は、ビームベンダ３３により反射され、第１の干渉計３４に入射するとともに、第１の干渉計３４からステージ１０の−Ｙ側の端辺の第１の部位（ここでは、−Ｙ側の端辺の中央部）１０ａに照射される。そして、第１の部位１０ａにおいて反射した第１の分岐光が、再び第１の干渉計３４へ入射する。第１の干渉計３４は、ステージ１０へ向かう第１の分岐光とステージ１０から反射した第１の分岐光との干渉に基づき、ステージ１０の第１の部位１０ａの位置に対応した位置パラメータを計測する。

一方、第２の分岐光は、第２の干渉計３５に入射するとともに、第２の干渉計３５からステージ１０の−Ｙ側の端辺の第２の部位（第１の部位１０ａとは異なる部位）１０ｂに照射される。そして、第２の部位１０ｂにおいて反射した第２の分岐光が、再び第２の干渉計３５へ入射する。第２の干渉計３５は、ステージ１０へ向かう第２の分岐光とステージ１０から反射した第２の分岐光との干渉に基づき、ステージ１０の第２の部位１０ｂの位置に対応した位置パラメータを計測する。第１の干渉計３４および第２の干渉計３５は、それぞれの計測により取得された位置パラメータを、制御部７０へ送信する。

光学ヘッド部５０は、ステージ１０上に保持された基板Ｗの表面に向けてパルス光を照射する光照射部である。光学ヘッド部５０は、ステージ１０およびステージ移動機構２０を跨ぐようにして基台１３０上に架設された梁部材１４３と、梁部材１４３上に副走査方向の略中央に設けられた１つの光学ヘッド部５０とを有する。光学ヘッド部５０は、照明光学系５３を介して１つのレーザ発振器５４に接続されている。また、光源であるレーザ発振器５４には、レーザ発振器５４の駆動を行うレーザ駆動部５５が接続されている。レーザ駆動部５５を動作させると、レーザ発振器５４からパルス光が出射され、当該パルス光が照明光学系５３を介して光学ヘッド部５０の内部に導入される。

光学ヘッド部５０の内部には、照明光学系５３から光学ヘッド部５０の内部にパルス光を導入部から導入し、導入されたパルス光は、所定のパターン形状に成形された光束としてパルス光が基板Ｗの表面に照射され、基板Ｗ上のフォトレジスト膜（感光層）を露光することにより、基板Ｗの表面にパターンが描画される。

図１３の直接描画装置１００では、光源であるレーザ発振器５４がボックス１７２内に設けられ、照明光学系５３を介してレーザ発振器５４からの光が光学ヘッド部５０の内部へと導入される。本実施の形態における基板Ｗの主面上には紫外線の照射により感光するフォトレジスト（感光性材料）膜が予め形成されており、レーザ発振器５４は、波長λが約３６５ｎｍの紫外線（ｉ線）を出射するレーザ光源である。もちろん、レーザ発振器５４は基板Ｗの感光性材料が感光する波長帯に含まれる他の波長の光を出射するものであってもよい。

図１５は直接描画装置１００の照明光学系５３および投影光学系５１７を示す図である。図１３に示すレーザ発振器５４からの光は、図１５に示す照明光学系５３およびミラー５１６を介して、光変調ユニット５１２の空間光変調器５１１に照射される。空間光変調器５１１にて空間変調された光は投影光学系５１７を介して、ステージ１０に支持された基板Ｗ上に照射される。

照明光学系５３は、テレスコープ５４０、コンデンサレンズ５４１、アッテネータ５４２およびフォーカシングレンズ５４３を備える。テレスコープ５４０は、光（レーザビーム）のビーム径（断面形状）をＸおよびＺ方向に広げる機能を有し、３枚のレンズから構成される。コンデンサレンズ５４１は、レーザビームをＸ方向に広げる機能を有する。アッテネータ５４２は、通過するレーザビームのエネルギー量（透過量）を調整する。フォーカシングレンズ５４３は、レーザビームの断面寸法をＺ方向において縮小させる機能を有する。フォーカシングレンズ５４３から出射した光（レーザビーム）は、ミラー５１６を介して、Ｘ方向に延びるとともに、Ｙ方向には縮小された線状の照明光として空間光変調器５１１に照射される。なお、照明光学系５３は必ずしも図１５に示されるように構成される必要はなく、他の光学素子が追加されてもよい。

照明光学系５３から空間変調器５１１に照射される光は、空間光変調器５１１から反射した正反射光（０次光）が後述する投影光学系の遮蔽板５２１の開口を通過し、空間光変調器５１１から発生した（±１）次回折光が遮蔽板５２１にて遮蔽されるために、平行光に近い方が好ましい。このため、照明光学系５３の開口数ＮＡ１が０（ゼロ）よりも大きく、かつ、０．０６以下に設定されている。なお、開口数ＮＡ１は、Ｘ方向に延びる線状の照明光が貫く、ＹＺ平面における照明光の光軸に対する最大角度をθ１とすると、ＮＡ１＝ｎ・ｓｉｎθ１により求められる。但し、ｎは媒質の屈折率であり、本実施形態の場合、媒質は空気であるので、屈折率ｎは１である。

投影光学系５１７は、４枚のレンズ５１８，５１９，５２０，５２２と、遮蔽板（絞り部材）５２１、ズームレンズ５２３およびフォーカシングレンズ５２４を備える。投影光学系５１７のレンズ５１８，５１９，５２０，５２２および遮蔽板５２１は両側テレセントリックとなるシュリーレン（ｓｃｈｒｉｅｒｅｎ）光学系を構築しており、レンズ５２０を通過した光は開口を有する遮蔽板５２１へと導かれ、一部の光（正反射光（０次光））は開口を通過してレンズ５２２へと導かれ、残りの光（（±１）次回折光）は遮蔽板５２１にて遮蔽される。レンズ５２２を通過した光はズームレンズ５２３へと導かれ、フォーカシングレンズ５２４を介して所定の倍率にて基板Ｗ上のフォトレジスト膜（感光性材料）へと導かれる。なお、投影光学系５１７は必ずしも図３に示されるように構成される必要はなく、他の光学素子が追加されてもよい。

焦点位置（フォーカス位置）に応じた基板Ｗ上に照射される光の径（幅）の変化を小さくするために、投影光学系５１７の被写界深度を長く（深く）設定する必要がある。このため、投影光学系５１７の開口数ＮＡ２は小さい方が好ましく、例えば０．１に設定されている。なお、開口数ＮＡ２は、Ｘ方向に延びる線状の投影光が貫く、ＹＺ平面における投影光の光軸に対する最大角度をθ２とすると、ＮＡ２＝ｎ・ｓｉｎθ２により求められる。但し、ｎは媒質の屈折率であり、本実施形態の場合、媒質は空気であるので、屈折率ｎは１である。

照明光学系５３の開口数ＮＡ１を投影光学系５１７の開口数ＮＡ２で除した値（σ値）は、上述のように、空間光変調器５１１で反射された正反射光を所望の形状で基板Ｗ上に照射するために、０に近い方が好ましく、例えば、０より大きく、かつ、０．６以下に設定されている。

空間光変調器５１１には光変調ユニット５１２の変調制御を行う描画制御部５１５が電気的に接続されている。描画制御部５１５および投影光学系５１７は光学ヘッド部５０に内蔵されている。描画制御部５１５には、露光制御部５１４と描画信号処理部５１３がそれぞれ電気的に接続されている。露光制御部５１４には、描画信号処理部５１３とステージ移動機構２０が電気的に接続されている。露光制御部５１４および描画信号処理部５１３は図１３の制御ユニット７０内に設けられている。

図１６は、空間光変調器５１１を拡大して示す図である。図１６に示す空間光変調器５１１は半導体装置製造技術を利用して製造され、格子の深さを変更することができる回折格子となっている。空間光変調器５１１には複数の可動リボン５３０ａおよび固定リボン５３１ｂが交互に平行に配列形成され、後述するように、可動リボン５３０ａは背後の基準面に対して個別に昇降移動可能とされ、固定リボン５３１ｂは基準面に対して固定される。回折格子型の空間光変調器としては、例えば、ＧＬＶ（Ｇｒａｔｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ Ｖａｌｖｅ：グレーチング・ライト・バルブ）（シリコン・ライト・マシーンズ（サンノゼ、カリフォルニア）の登録商標）が知られている。

固定リボン５３１ｂの上面には固定反射面が設けられ、可動リボン５３０ａの上面には可動反射面が設けられている。複数の可動リボン５３０ａおよび固定リボン５３１ｂ上には、光束断面が配列方向に長い線状の光が照射される。空間光変調器５１１では、隣接する各１本の可動リボン５３０ａおよび固定リボン５３１ｂを１つのリボン対を格子要素とすると、互いに隣接する３個以上の格子要素が描画されるパターンの１つの画素に対応する。本実施の形態では、互いに隣接する４個の格子要素の集合が１つの画素に対応する変調素子とされ、図１６では１つの変調素子を構成するリボン対の集合を符号５３５が付せられた太線の矩形にて囲んでいる。

ドライバ回路ユニット５３６は、可動リボン５３０ａと基準面の間に電圧（電位差）を与えることにより、可動リボン５３０ａを基準面側に撓ませる。この結果、可動リボン５３０ａは基準面から離間した初期位置と、基準面に接触した位置との間で昇降移動して、可動リボン５３０ａの高さ位置が設定される。

図１３に示す制御部７０は、種々の演算処理を実行しつつ、直接描画装置１００内の各部の動作を制御するための情報処理部である。図１７は、直接描画装置１００の上記各部と制御部７０との間の接続構成を示したブロック図である。図１７に示したように、制御部７０は、上記の回転機構２１、リニアモータ２３ａ，２５ａ、レーザ光出射部３１、第１の干渉計３４、第２の干渉計３５、照明光学系５３、レーザ駆動部５５、投影光学系５１７およびアライメントカメラ６０と電気的に接続されている。制御部７０は、例えば、ＣＰＵやメモリを有するコンピュータにより構成され、コンピュータにインストールされたプログラムに従ってコンピュータが動作することにより、上記各部の動作制御を行う。

また、上記のように構成された制御部７０は描画動作を制御するために図１８に示すように制御部７０としてのコンピュータ７１はＣＰＵやメモリ７２等を有しており、露光制御部５１４とともに電装ラック（図示省略）内に配置されている。図１８は、描画動作を制御する制御部を示すブロック図である。コンピュータ７１内のＣＰＵが所定のプログラムに従って演算処理することにより、ラスタライズ部７３およびデータ生成部７５が実現される。

例えば１つの半導体パッケージに相当するパターンのデータは外部のＣＡＤ等により生成されたパターンデータであり、予め配線パターンデータ７６としてメモリ７２に準備されており、当該配線パターンデータ７６とデータ生成部７５に基づき後述するようにして半導体パッケージの描画パターンが基板Ｗ上に描画される。なお、ここでは、コンピュータ７１が図１５に示す描画信号処理部５１３の役割を担っている。なお、配線パターンデータ７６は上述の設計データＤ０または修正設計データＤ１に相当する。

ラスタライズ部７３は、データ生成部７５によって生成された描画データが示す単位領域を分割してラスタライズし、ラスタデータ７７を生成しメモリ７２に保存する。こうしてラスタデータ７７の準備後、または、ラスタデータ７７の準備と並行して、未処理の基板Ｗが描画される。

一方、データ生成部７５はアライメントカメラ６０からの画像データを取得し、例えば、基板Ｗに既に形成されている電極パッドの検出結果から配置ズレに対応した電極接続データの生成を行う。なお、このデータ生成については、１つの分割領域のデータ生成が終了すると、生成後のラスタデータ７７が露光制御部５１４へと送られる。

こうして生成された描画データは、データ生成部７５から露光制御部５１４へと送られ、露光制御部５１４が光変調ユニット５１２、ステージ移動機構２０の各部を制御することにより１ストライプ分の描画が行われる。なお、露光制御部５１４による光変調ユニット５１２の制御は図１５に示すように描画制御部５１５を介して実行される。そして、１つのストライプに対する露光記録が終了すると、次の分割領域に対して同様の処理が行われ、ストライプごとに描画が繰り返される。本発明の制御部は、本実施形態では制御部７０、描画制御部５１５、露光制御部５１４およびドライバ回路ユニット５３６などにより実現されている。

また、直接描画装置１００は、ストライプごとの描画動作の際に、図１５に示す描画制御部５１５を介して実行される露光制御部５１４による光変調ユニット５１２の制御により、基板Ｗを区画する複数のブロック２０３（図６（ａ））ごとに設定された露光条件に基づいてブロック単位で露光動作を実行する。この露光条件は例えば、上述の第１実施例、第２実施例、第３実施例または第４実施例などにより設定されている。

本実施形態では図１８に示すコンピュータ７１が直接描画装置１００に設けられているが、このコンピュータ７１を図１に示す画像処理装置３内に設けても良い。

＜ステージの位置制御＞
この直接描画装置１００は、上記の第１の干渉計３４、第２の干渉計３５の各計測結果に基づいてステージ１０の位置を制御する機能を有する。以下では、このようなステージ１０の位置制御について説明する。

既述の通り、第１の干渉計３４および第２の干渉計３５は、それぞれ、ステージ１０の第１の部位１０ａおよび第２の部位１０ｂの位置に対応した位置パラメータを計測する。第１の干渉計３４および第２の干渉計３５は、それぞれの計測により取得された位置パラメータＰ１，Ｐ２を、制御部７０へ送信する。図６に示したように、制御部７０は、算出部としてのコンピュータ７１を有する。このコンピュータ７１の機能は、例えば、コンピュータ７１のＣＰＵが所定のプログラムに従って動作することにより実現される。

一方、制御部７０は、第１の干渉計３４および第２の干渉計３５から送信された位置パラメータに基づいてステージ１０の位置（Ｙ軸方向の位置およびＺ軸周りの回転角度）を算出する。次に、制御部７０は、算出されたステージ１０の位置を参照しつつ、ステージ移動機構２０を動作させることにより、ステージ１０の位置やステージ１０の移動速度を正確に制御する。ここでは、制御部７０は、ステージ１０をＺ軸周りに回転させることにより、主走査方向の移動に伴うステージ１０の傾き（Ｚ軸周りの回転角度のずれ）も補正する。また、制御部７０は、算出されたステージ１０の位置を参照しつつ、レーザ駆動部５５を動作させることにより、基板Ｗの表面に対するパルス光の照射位置を正確に制御する。

＜直接描画装置の動作＞
続いて、上記の直接描画装置１００の動作の一例について、図１９のフロー図を参照しつつ説明する。

直接描画装置１００において基板Ｗの処理を行うときには、まず、光学ヘッド部５０から照射されるパルス光の位置や光量を調整するキャリブレーション処理を行う（ステップＳ１）。キャリブレーション処理においては、まず、ベースプレート２４を移動させることにより、図示しないＣＣＤカメラを光学ヘッド部５０の下方に配置する。そして、ＣＣＤカメラを副走査方向に移動させつつ、光学ヘッド部５０からパルス光を照射し、照射されたパルス光をＣＣＤカメラにより撮影する。制御部７０は、取得された画像データに基づいて、光学ヘッド部５０の照明光学系５３を動作させ、これにより、光学ヘッド部５０から照射されるパルス光の位置や光量を調整する。

キャリブレーション処理が完了すると、次に、作業者または搬送ロボット１２０が、基板Ｗを搬入してステージ１０の上面に載置する（ステップＳ２）。

続いて、直接描画装置１００は、ステージ１０上に載置された基板Ｗと光学ヘッド部５０との相対位置を調整するアライメント処理を行う（ステップＳ３）。上記のステップＳ２では、基板Ｗはステージ１０上のほぼ所定の位置に載置されるのであるが、微細なパターンを描画するための位置精度としては十分でない場合が多い。このため、アライメント処理を行うことにより基板Ｗの位置や傾きを微調整して、後続の描画処理の精度を向上させる。

アライメント処理においては、まず、基板Ｗの上面の四隅に形成されたアライメントマークを、アライメントカメラ６０によりそれぞれ撮影する。制御部７０は、アライメントカメラ６０により取得された画像中の各アライメントマークの位置に基づいて、基板Ｗの理想位置からのずれ量（Ｘ軸方向の位置ずれ量、Ｙ軸方向の位置ずれ量、およびＺ軸周りの傾き量）を算出する。そして、算出されたずれ量を低減させる方向にステージ移動機構２０を動作させることにより、基板Ｗの位置を補正する。

続いて、直接描画装置１００は、アライメント処理後の基板Ｗに対して描画処理を行う（ステップＳ４）。すなわち、直接描画装置１００は、ステージ１０を主走査方向および副走査方向に移動させつつ、光学ヘッド部５０から基板Ｗの上面に向けてパルス光を照射することにより、基板Ｗの上面に規則性パターンを基板Ｗ内を区画する複数のブロックごとに描画する。

描画処理が完了すると、直接描画装置１００は、ステージ移動機構２０を動作させてステージ１０および基板Ｗを搬出位置に移動させる。そして、作業者または搬送ロボット１２０が、ステージ１０の上面から基板Ｗを搬出する（ステップＳ５）。

＜変形実施＞
上記実施形態の直接描画装置１００では光学ヘッド部５０等に対して基板Ｗが移動する構成であるが、固体支持された基板Ｗに対して光学ヘッド部５０等を移動させて、相対移動を実現させてもよい。

露光装置は上記直接描画装置１００に限らず、基板Ｗ内を区画するブロック単位で露光条件が設定された露光装置であれば本発明を適用することができ、例えば、レチクルに形成されたパターンを縮小投影するステッパー（縮小投影型露光装置）であっても良い。

２ ＧＵＩ装置
４ 露光システム
５ コンピュータ
１００ 直接描画装置（露光装置）
２００ 表示部
２０１ 選択表示領域
２０２ 基板外形
２０３ ブロック
２０４ 選択円
２０６ 選択ブロック
２１０ 選択入力領域
２１１ 半径入力領域
２２０ 露光条件入力領域
２４０ 表示制御部
２４１ 初期画面表示部
２４２ 選択円表示部
２４３ 選択ブロック表示部
２４４ 露光条件入力表示部
Ｗ 基板
Ｐ プログラム

Claims (17)

1. 円形状の基板の表面に形成されたフォトレジスト膜に対してブロック単位で露光処理を施す露光装置用のＧＵＩ装置であって、
   画面を有する表示部と、
   表示部の画面を操作する操作部と、
   表示部の画面表示を制御する表示制御部と、
   を備え、
   表示制御部は、
   基板外形および基板内を区画する複数のブロックを含む選択表示領域、および、選択円に関する選択情報を入力するための選択入力領域を有する初期画面を表示部の画面に表示する初期画面表示部と、
   前記選択情報に基づいて基板外形と同心円状に選択円を表示部の画面に表示する選択円表示部と、
   前記選択情報に基づいて選択された選択ブロックを表示部の画面に強調して表示する選択ブロック表示部と、
   選択ブロックに露光処理を施す際の露光条件を入力するための露光条件入力領域を表示部の画面に表示する露光条件入力表示部と、
   を備え、
   選択入力領域が選択円に関する選択情報として、選択円の大きさに関する情報を入力するための入力領域と、選択円の内側または外側に関する情報を入力するための入力領域と、を有することを特徴とする露光装置用のＧＵＩ装置。
2. 請求項１に記載される露光装置用のＧＵＩ装置において、
   選択入力領域が選択円に関する選択情報として、選択円からの選択幅に関する情報を入力するための入力領域を有する露光装置用のＧＵＩ装置。
3. 請求項１または請求項２に記載される露光装置用のＧＵＩ装置において、
   選択入力領域が選択円に関する選択情報として、選択円上のブロックを選択するか否かに関する情報を入力するための入力領域を有する露光装置用のＧＵＩ装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載される露光装置用のＧＵＩ装置において、
   露光条件入力領域が露光パターンのサイズ変更に関する露光条件を入力するための入力領域である露光装置用のＧＵＩ装置。
5. 請求項１から請求項３のいずれかに記載される露光装置用のＧＵＩ装置において、
   露光条件入力領域が標準露光動作またはテスト露光動作を選択するための露光条件を入力するための入力領域である露光装置用のＧＵＩ装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載される露光装置用のＧＵＩ装置と、
   円形状の基板の表面に形成されたフォトレジスト膜に対してブロック単位で露光処理を施す露光装置と、
   を備える露光システム。
7. 請求項６に記載される露光システムにおいて、
   露光装置が前記フォトレジスト膜に空間変調された光ビームを走査して露光パターンを描画する直接描画装置である露光システム。
8. ＧＵＩ装置の表示部の画面に、基板外形および基板内を区画する複数のブロックを含む選択表示領域、および、選択円に関する選択情報を入力するための選択入力領域を有する初期画面を表示部の画面に表示する初期画面表示工程と、
   ＧＵＩ装置の操作部により、初期画面の選択入力領域に選択円に関する選択情報を入力する選択情報入力工程と、
   選択情報入力工程により入力された選択情報に基づいて基板外形と同心円状に選択円を表示部の画面に表示する選択円表示工程と、
   前記選択情報に基づいて選択された選択ブロックを表示部の画面に強調して表示する選択ブロック表示工程と、
   選択ブロックに露光処理を施す際の露光条件を入力するための露光条件入力領域を表示部の画面に表示する露光条件入力表示工程と、
   操作部により、露光条件入力領域に露光条件を入力する露光条件入力工程と、
   を含み、
   選択情報入力工程が選択円に関する選択情報として、選択円の大きさに関する情報を入力するための工程と、選択円の内側または外側に関する情報を入力するための工程と、を含むことを特徴とする露光条件設定方法。
9. 請求項８に記載される露光条件設定方法において、
   選択情報入力工程が選択円に関する選択情報として、選択円からの選択幅に関する情報を入力するための工程をさらに含む露光条件設定方法。
10. 請求項８または請求項９に記載される露光条件設定方法において、
    選択入力工程が選択円に関する選択情報として、選択円上のブロックを選択するか否かに関する情報を入力するための工程をさらに含む露光条件設定方法。
11. 請求項８から請求項１０のいずれかに記載される露光条件設定方法において、
    露光条件入力工程にて入力される露光条件が露光パターンのサイズ変更に関する露光条件である露光条件設定方法。
12. 請求項８から請求項１０のいずれかに記載される露光条件設定方法において、
    露光条件入力工程にて入力される露光条件が標準露光動作またはテスト露光動作を選択するための露光条件である露光条件設定方法。
13. 円形状の基板の表面に形成されたフォトレジスト膜に対してブロック単位で露光処理を施す露光装置用のＧＵＩ装置が備えるコンピュータが読み取り可能なプログラムであって、
    ＧＵＩ装置が備える表示部の画面に、
    基板外形および基板内を区画する複数のブロックを含む選択表示領域、および、選択円に関する選択情報を入力するための選択入力領域を有する初期画面を表示部の画面に表示する初期画面表示機能と、
    前記選択情報に基づいて基板外形と同心円状に選択円を表示部の画面に表示する選択円表示機能と、
    前記選択情報に基づいて選択された選択ブロックを表示部の画面に強調して表示する選択ブロック表示機能と、
    選択ブロックに露光処理を施す際の露光条件を入力するための露光条件入力領域を表示部の画面に表示する露光条件入力表示機能と、
    をコンピュータに発揮させ、
    初期画面表示機能として、選択入力領域に、選択円に関する選択情報として、選択円の大きさに関する情報を入力するための入力領域を表示する機能と、選択円の内側または外側に関する情報を入力するための入力領域を表示する機能と、をコンピュータに発揮させることを特徴とするプログラム。
14. 請求項１３に記載されるプログラムにおいて、
    選択入力領域に、選択円に関する選択情報として、選択円からの選択幅に関する情報を入力するための入力領域を表示する機能をコンピュータに発揮させるプログラム。
15. 請求項１３または請求項１４に記載されるプログラムにおいて、
    選択入力領域に、選択円に関する選択情報として、選択円上のブロックを選択するか否かに関する情報を入力するための入力領域を表示する機能をコンピュータに発揮させるプログラム。
16. 請求項１３から請求項１５のいずれかに記載されるプログラムにおいて、
    露光条件入力領域に、露光パターンのサイズ変更に関する露光条件を入力するための入力領域を表示する機能をコンピュータに発揮させるプログラム。
17. 請求項１３から請求項１５のいずれかに記載される露光装置用のプログラムにおいて、
    露光条件入力領域に、標準露光動作またはテスト露光動作を選択するための露光条件を入力するための入力領域を表示する機能をコンピュータに発揮させるプログラム。

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