JP7160637B2 - 露光装置の検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置の露光位置精度を検査する露光装置の検査方法に関する。

近年、デジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micromirror Device、ＤＭＤ）を始めとする空間変調素子は、解像度が高く、微細なパターンの形成が可能であるため、画像形成素子として普及してきており、その一例として、空間変調素子を露光エンジンに搭載した露光装置がフォトリソグラフィーの分野で既に実用化されている。この種の露光装置は、半導体素子、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル等の回路パターンをフォトマスクを用いることなくフォトレジストに直接露光して形成することができるため、マスクレス露光装置と呼ばれる。また、フォトマスクの製造工程において、パターンの焼き付けを露光装置で行うことも行われている。

この種の露光装置は、例えば特許文献１に記載されており、図１４に示す如く、露光エンジンを内蔵した露光ヘッド（ＤＭＤタイプであれば、光源、ＤＭＤ及び光学系で構成される）１０と、露光ヘッド１０からの出力が投射されるステージ１１とを備える。ステージ１１は、互いに直交するｘ方向とｙ方向とに可動なｘｙテーブルであり、ステージ１１上に、表面にフォトレジスト層が積層された被露光材としての基板１２が載置される。

基板１２は、ステージ１１が駆動して、ｙ方向の主走査（スキャン）と、ｘ方向の副走査（ステップ）とを繰り返すことにより、全面が露光され、所定のパターンが形成される。露光ヘッド１０には、空間変調素子を一つ備えるシングル露光ヘッド（図１４（ａ））と、空間変調素子をｘ方向に複数並べたマルチ露光ヘッド（同図（ｂ））とがあるが、両者は、スキャン一回当たりの露光面積が違うだけで、いずれも、主走査（スキャン）と副走査（ステップ）とを繰り返して基板１２の全面を露光するという点で同じである。

特開２００７－７３９１６号公報

ステージ１１の駆動機構は、ボールねじ、ガイドレール、モータ等を用いて構成される。そのため、露光装置１は必然的にこれらの要素の機械的誤差を含んでいる。そして、この機械的誤差が許容値を超えると、露光装置の露光位置精度が不良となり、製品の品質に問題が生じる。そのため、露光装置の露光位置精度を定期的に検査することは、製品の品質管理上、重要である。

検査方法の一つとして、図１５（ａ）に示す如く、隣り合う主走査ラインに跨るように所定形状のパターンを出力して露光した後、基板を現像して顕像化したパターンを目視で確認する方法がある。もし、ｘ方向の露光位置精度（副走査方向ピッチ精度）が悪いと、パターンは、分割されて形成されたり（同図（ｂ））、あるいは、一部が重なって幅が狭くなって形成される。また、ｙ方向の露光位置精度（主走査方向ピッチ精度や主走査方向送り精度）が悪いと、パターンは、ｙ方向にずれて形成される（同図（ｃ））。

しかし、これら像の歪みは、その箇所を特定して拡大観察しなければ確認することができないが、拡大観察すると、全体におけるその箇所の特定が困難となる。逆に、全体における箇所の特定がしやすくなるように拡大率を下げると、像の歪みを確認できなくなる。したがって、かかる検査方法は、検査に時間がかかるとともに、不正確である。

そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、比較的簡単な方法で露光装置の露光位置精度を精度良く検査することができる露光装置の検査方法を提供することを課題とする。

本発明に係る露光装置の検査方法は、
露光ヘッド及びステージの相対位置を変化させて主走査及び副走査を行うことで被露光材を露光する露光装置の検査方法であって、
ステージに検査用の被露光材を配置する配置工程と、
第１のスケールパターン及び第２のスケールパターンを、露光ヘッド及びステージの相対位置を異ならせて、別々に露光すること、第２のスケールパターン及び第３のスケールパターンを、同時に露光すること、及び、第１のスケールパターン及び第４のスケールパターンを、露光ヘッド及びステージの相対位置を副走査方向において異ならせて、別々に露光することを含む露光工程と、
被露光材に形成された像が潜像である場合に該潜像を顕像化する顕像工程と、
第１のスケールパターン及び第２のスケールパターンの位置相関性、及び、第３のスケールパターン及び第４のスケールパターンの位置相関性のそれぞれを確認することを含む確認工程とを備え、
露光装置の副走査方向ピッチ精度を検査する
ものである。

また、別の本発明に係る露光装置の検査方法は、
露光ヘッド及びステージの相対位置を変化させて主走査及び副走査を行うことで被露光材を露光する露光装置の検査方法であって、
ステージに検査用の被露光材を配置する配置工程と、
第１のスケールパターン及び第２のスケールパターンを、露光ヘッド及びステージの相対位置を異ならせて、別々に露光すること、第２のスケールパターン及び第３のスケールパターンを、同時に露光すること、及び、第１のスケールパターン及び第４のスケールパターンを、露光ヘッド及びステージの相対位置を主走査方向において異ならせて、別々に露光することを含む露光工程と、
被露光材に形成された像が潜像である場合に該潜像を顕像化する顕像工程と、
第１のスケールパターン及び第２のスケールパターンの位置相関性、及び、第３のスケールパターン及び第４のスケールパターンの位置相関性のそれぞれを確認することを含む確認工程とを備え、
露光装置の主走査方向ピッチ精度を検査する
ものである。

これらの構成によれば、確認工程において、第１のスケールパターン及び第２のスケールパターンがあるべき位置相関性を示し、かつ、第３のスケールパターン及び第４のスケールパターンがあるべき位置相関性を示している場合は、露光ヘッド及びステージの相対位置を異ならせる両位置関係において、露光位置精度が良好であると判断し、他方、両スケールパターンがあるべき位置相関性を示していない場合は、露光ヘッド及びステージの相対位置を異ならせる前後の位置関係において、露光位置精度が良好でない可能性があると判断する。そして、この露光工程及び確認工程を少なくとも被露光材の露光面全体に行うことで、露光装置の露光位置精度を検査する。

これらの態様において、
位置相関性は、本尺と副尺の関係によるものである
との構成を採用することができる。

かかる構成によれば、露光位置精度の良／不良を確認することができるのみならず、不良である場合にどの程度不良であるのかを定量的に確認することができ、露光装置の露光位置精度を精度良く検査することができる。

以上の如く、本発明に係る露光装置の検査方法によれば、スケールパターンを露光するという比較的簡単な方法で露光装置の露光位置精度を精度良く検査することができることができる。

図１は、シングル露光ヘッドの露光装置の副走査方向ピッチ精度を検査する検査方法Ａの露光工程の説明図である。 図２は、同検査方法Ａの確認工程の説明図である。 図３は、シングル露光ヘッドの露光装置の副走査方向ピッチ精度を検査する検査方法Ｂの確認工程の説明図である。 図４は、マルチ露光ヘッドの露光装置の副走査方向ピッチ精度を検査する検査方法Ｃの露光工程の説明図である。 図５は、同検査方法Ｃの確認工程の説明図である。 図６は、マルチ露光ヘッドの露光装置の副走査方向ピッチ精度を検査する検査方法Ｄの確認工程の説明図である。 図７は、シングル露光ヘッド及びマルチ露光ヘッドの各露光装置の主走査方向ピッチ精度を検査する検査方法Ｅの露光工程の説明図である。 図８は、同検査方法Ｅの確認工程の説明図である。 図９は、シングル露光ヘッド及びマルチ露光ヘッドの各露光装置の主走査方向ピッチ精度を検査する検査方法Ｆの露光工程の説明図である。 図１０は、シングル露光ヘッド及びマルチ露光ヘッドの各露光装置の主走査方向送り精度を検査する検査方法Ｇの露光工程の説明図である。 図１１は、同検査方法Ｇの確認工程の説明図である。 図１２（ａ）は、シングル露光ヘッド及びマルチ露光ヘッドの各露光装置の副走査方向ピッチ精度を検査する検査方法Ｈの確認工程の説明図であり、同図（ｂ）は、シングル露光ヘッド及びマルチ露光ヘッドの各露光装置の主走査方向ピッチ精度を検査する検査方法Ｉの確認工程の説明図である。 図１３（ａ）は、シングル露光ヘッド及びマルチ露光ヘッドの各露光装置の副走査方向ピッチ精度を検査する検査方法Ｊの確認工程の説明図であり、同図（ｂ）は、シングル露光ヘッド及びマルチ露光ヘッドの各露光装置の主走査方向ピッチ精度を検査する検査方法Ｋの確認工程の説明図である。 図１４（ａ）は、一般的なシングル露光ヘッドの露光装置の概要図であり、同図（ｂ）は、一般的なマルチ露光ヘッドの露光装置の概要図である。 図１５は、露光装置の露光位置精度を検査する検査方法の一例の説明図である。

以下、本発明に係る露光装置の検査方法及び露光装置の一実施形態について、図面を参酌しつつ説明する。なお、本実施形態に係る露光装置の基本構成は、従来の露光装置（図１５参照）と同様なので、その説明は割愛する。

本実施形態に係る露光装置の検査方法、すなわち、露光ヘッド１０及びステージ１１の相対位置を変化させて主走査及び副走査を行うことで被露光材１２を露光する露光装置の露光位置精度の検査方法は、大きく分けると、四つある。

＜第１の検査方法＞
第１の検査方法は、
ステージ１１に検査用の被露光材１２を配置する配置工程と、
第１のスケールパターン及び第２のスケールパターンを、露光ヘッド１０及びステージ１１の相対位置を異ならせて、別々に露光すること、第２のスケールパターン及び第３のスケールパターンを、同時に露光すること、及び、第１のスケールパターン及び第４のスケールパターンを、露光ヘッド１０及びステージ１１の相対位置を副走査方向において異ならせて、別々に露光することを含む露光工程と、
被露光材１２を現像して第１のパターンないし第４のパターンを顕像化する現像工程と、
第１のスケールパターン及び第２のスケールパターンの位置相関性、及び、第３のスケールパターン及び第４のスケールパターンの位置相関性のそれぞれを確認することを含む確認工程とを備え、
露光装置の副走査方向ピッチ精度を検査する方法である。

＜第２の検査方法＞
第２の検査方法は、
ステージ１１に検査用の被露光材１２を配置する配置工程と、
第１のスケールパターン及び第２のスケールパターンを、露光ヘッド１０及びステージ１１の相対位置を主走査方向において異ならせた後、露光ヘッド１０及びステージ１１の相対位置を副走査方向において異ならせて、別々に露光することを含む露光工程と、
被露光材１２を現像して第１のパターン及び第２のパターンを顕像化する現像工程と、
第１のスケールパターン及び第２のスケールパターンの位置相関性を確認することを含む確認工程とを備え、
露光装置の主走査方向ピッチ精度を検査する方法である。

＜第３の検査方法＞
第３の検査方法は、
ステージ１１に検査用の被露光材１２を配置する配置工程と、
第１のスケールパターン及び第２のスケールパターンを、露光ヘッド１０及びステージ１１の相対位置を異ならせて、別々に露光すること、第２のスケールパターン及び第３のスケールパターンを、同時に露光すること、及び、第１のスケールパターン及び第４のスケールパターンを、露光ヘッド１０及びステージ１１の相対位置を主走査方向において異ならせて、別々に露光することを含む露光工程と、
被露光材１２を現像して第１のパターンないし第４のパターンを顕像化する現像工程と、
第１のスケールパターン及び第２のスケールパターンの位置相関性、及び、第３のスケールパターン及び第４のスケールパターンの位置相関性のそれぞれを確認することを含む確認工程とを備え、
露光装置の主走査方向ピッチ精度を検査する方法である。

＜第４の検査方法＞
第４の検査方法は、
ステージ１１に検査用の被露光材１２を配置する配置工程と、
第１のスケールパターン及び第２のスケールパターンを、露光ヘッド１０及びステージ１１の相対位置を異ならせて、別々に露光すること、及び、第１のスケールパターンを、主走査しながら露光することを含む露光工程と、
被露光材１２を現像して第１のパターン及び第２のパターンを顕像化する現像工程と、
第１のスケールパターン及び第２のスケールパターンの位置相関性を確認することを含む確認工程とを備え、
露光装置の主走査方向送り精度を検査する方法である。

＜検査方法Ａ＞
図１及び図２に示す検査方法Ａは、シングル露光ヘッドの露光装置の副走査方向ピッチ精度を検査するものであり、第１の検査方法に該当するものである。

露光工程においては、まず最初の主走査ラインの所定位置でステージ１１の動作を停止させて、当該位置で面露光（ショット露光）を行う（第１の露光、図１（ａ））。図１では、主走査ラインの先頭位置で面露光を行うが、主走査ラインの途中位置であってもよい。次に、ステージ１１を＋ｙ方向に移動させて、通常の露光処理と同じ主走査の動作を行った後、ステージ１１を＋ｘ方向に移動させながら－ｙ方向に原点復帰させて、通常の露光処理と同じ副走査の動作を行い、第１の露光位置から副走査方向に１ピッチずれた位置でステージ１１の動作を停止させて、当該位置で面露光（ショット露光）を行う（第２の露光、図１（ｂ））。そして、最後に、ステージ１１を－ｘ方向に半ピッチ戻すとともに、＋ｙ方向に１ピッチ移動させて、第１の露光位置及び第２の露光位置から主走査方向に１ピッチ、副走査方向に半ピッチずれた位置でステージ１１の動作を停止させて、当該位置で面露光（ショット露光）を行う（第３の露光、図１（ｃ））。これにより、第２の露光領域２１は、第１の露光領域２０と副走査方向において隣接し、第３の露光領域２２は、第１の露光領域２０及び第２の露光領域２１に跨るとともに、第１の露光領域２０及び第２の露光領域２１と主走査方向において隣接する。

図２（ａ）に示す如く、第１の露光では、本尺目盛からなるスケールパターン３０が露光され、第２の露光では、同じく本尺目盛からなるスケールパターン３０が露光され、第３の露光では、副尺（バーニア）目盛からなる一対のスケールパターン３１，３１が、第１の露光領域２０及び第２の露光領域２１の各スケールパターン３０に対応して露光される。第２の露光領域２１の右下のスケールパターン３０は、第１の検査方法の第１のスケールパターンに該当し、第１の露光領域２０の左下のスケールパターン３０は、第１の検査方法の第４のスケールパターンに該当し、第３の露光領域２２の左上のスケールパターン３１は、第１の検査方法の第２のスケールパターンに該当し、第３の露光領域２２の右上のスケールパターン３１は、第１の検査方法の第３のスケールパターンに該当する。

スケールパターン３０，３１は、ＪＩＳ Ｂ７５０７：２０１６（ＩＳＯ１３３８５－１：２０１１）に準拠しており、副尺目盛は、本尺目盛１９ｍｍを２０等分した目盛とし、最小読取値を０．０５ｍｍとする。また、副尺目盛値は、上段の、「→」、「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」、「７」、「８」、「９」、「１０」の昇順の目盛値と、下段の、「←」、「９」、「８」、「７」、「６」、「５」、「４」、「３」、「２」、「１」、「０」の降順の目盛値とある。「→」と「←」の意味は、副尺スケールパターン３１の基準目盛３１ａが本尺スケールパターン３０の０（ゼロ）の目盛よりも右側にずれていれば、「→」の段の目盛値を用い、反対に、副尺スケールパターン３１の基準目盛３１ａが本尺スケールパターン３０の０（ゼロ）の目盛よりも左側にずれていれば、「←」の段の目盛値を用いるという意味である。

たとえば、図２（ｂ）の例では、右側のスケールパターン３０，３１においては、副尺スケールパターン３１の基準目盛３１ａが本尺スケールパターン３０の０の目盛と一致しているので、読取値は０であり、他方、左側のスケールパターン３０，３１においては、副尺スケールパターン３１の基準目盛３１ａが本尺スケールパターン３０の０の目盛よりも左側にずれているので、上段の目盛値を用いるとし、そして、副尺スケールパターン３１の０．５の目盛が本尺スケールパターン３０の目盛と一致しているので、読取値は０．０５である。よって、第１の露光に係る主走査ラインと第２の露光に係る主走査ライン（隣り合う主走査ライン）には、副走査方向ピッチに－０．０５ｍｍのピッチ誤差があるということになる。

また、図２（ｃ）の例では、右側のスケールパターン３０，３１においては、副尺スケールパターン３１の基準目盛３１ａが本尺スケールパターン３０の０の目盛よりも左側にずれているので、下段の目盛値を用いるとし、そして、副尺スケールパターン３１の０．５の目盛が本尺スケールパターン３０の目盛と一致しているので、読取値は０．０５であり、他方、左側のスケールパターン３０，３１においては、副尺スケールパターン３１の基準目盛３１ａが本尺スケールパターン３０の０の目盛よりも左側にずれているので、上段の目盛値を用いるとし、そして、副尺スケールパターン３１の１の目盛が本尺スケールパターン３０の目盛と一致しているので、読取値は０．１０であり、よって、第１の露光に係る主走査ラインと第２の露光に係る主走査ライン（隣り合う主走査ライン）には、副走査方向ピッチに－０．０５ｍｍのピッチ誤差があるということになる。

なお、第１の露光領域２０の右上及び第２の露光領域２１の左上にもスケールパターン３０が露光されているが、これは、それぞれさらに隣の主走査ラインとの副走査方向ピッチを確認するためのものである。これを、少なくとも被露光材１２を全面露光するための全主走査ライン、好ましくは、露光装置の全主走査ラインに対して行うことで、露光装置の必要範囲ないし全体の副走査方向ピッチ精度を検査することができる。

このように、検査方法Ａによれば、本尺スケールパターン３０と副尺スケールパターン３１を露光し、これを顕像化させて読み取ることで、比較的簡単な方法で露光装置の副走査方向ピッチ精度を精度良く検査することができる。

なお、右側のスケールパターン３０，３１を露光せず、あるいは露光しても用いずに、左側のスケールパターン３０，３１だけを用いて、副走査方向ピッチ精度を検査することもできる。

＜検査方法Ｂ＞
図３に示す検査方法Ｂは、検査方法Ａと同じく、シングル露光ヘッドの露光装置の副走査方向ピッチ精度を検査するものであり、第１の検査方法に該当するものである。

露光工程の手順は、検査方法Ａと同じであるが、異なる点は、検査方法Ｂでは、検査方法Ａのスケールパターン３０，３１を逆に露光する。

図３（ａ）に示す如く、第１の露光では、副尺スケールパターン３１が露光され、第２の露光では、同じく副尺スケールパターン３１が露光され、第３の露光では、一対の本尺スケールパターン３０，３０が、第１の露光領域２０及び第２の露光領域２１の各スケールパターン３１に対応して露光される。第２の露光領域２１の右下のスケールパターン３１は、第１の検査方法の第１のスケールパターンに該当し、第１の露光領域２０の左下のスケールパターン３１は、第１の検査方法の第４のスケールパターンに該当し、第３の露光領域２２の左上のスケールパターン３０は、第１の検査方法の第２のスケールパターンに該当し、第３の露光領域２２の右上のスケールパターン３０は、第１の検査方法の第３のスケールパターンに該当する。

たとえば、図３（ｂ）の例では、右側のスケールパターン３０，３１においては、副尺スケールパターン３１の基準目盛３１ａが本尺スケールパターン３０の０の目盛と一致しているので、読取値は０であり、他方、左側のスケールパターン３０，３１においては、副尺スケールパターン３１の基準目盛３１ａが本尺スケールパターン３０の０の目盛よりも右側にずれているので、上段の目盛値を用いるとし、そして、副尺スケールパターン３１の０．５の目盛が本尺スケールパターン３０の目盛と一致しているので、読取値は０．０５である。よって、第１の露光に係る主走査ラインと第２の露光に係る主走査ライン（隣り合う主走査ライン）には、副走査方向ピッチに－０．０５ｍｍのピッチ誤差があるということになる。

また、図３（ｃ）の例では、右側のスケールパターン３０，３１においては、副尺スケールパターン３１の基準目盛３１ａが本尺スケールパターン３０の０の目盛よりも右側にずれているので、下段の目盛値を用いるとし、そして、副尺スケールパターン３１の０．５の目盛が本尺スケールパターン３０の目盛と一致しているので、読取値は０．０５であり、他方、左側のスケールパターン３０，３１においては、副尺スケールパターン３１の基準目盛３１ａが本尺スケールパターン３０の０の目盛よりも右側にずれているので、上段の目盛値を用いるとし、そして、副尺スケールパターン３１の１の目盛が本尺スケールパターン３０の目盛と一致しているので、読取値は０．１０である。よって、第１の露光に係る主走査ラインと第２の露光に係る主走査ライン（隣り合う主走査ライン）には、副走査方向ピッチに－０．０５ｍｍのピッチ誤差があるということになる。

このように、検査方法Ｂによっても、本尺スケールパターン３０と副尺スケールパターン３１を露光し、これを顕像化させて読み取ることで、比較的簡単な方法で露光装置の副走査方向ピッチ精度を精度良く検査することができる。

なお、右側のスケールパターン３０，３１を露光せず、あるいは露光しても用いずに、左側のスケールパターン３０，３１だけを用いて、副走査方向ピッチ精度を検査することもできる。

また、第３の露光領域２２の一対のスケールパターン３０，３０は、連続した一体的なスケールパターンとしてもよい。この場合、第３の露光領域２２のスケールパターンは、第１の検査方法の第２のスケールパターン及び第３のスケールパターンに該当する。

また、右側のスケールパターン３０，３１は、検査方法Ｂによる露光パターンとし、左側のスケールパターン３０，３１は、検査方法Ａによる露光パターンとしたり、その逆に、右側のスケールパターン３０，３１は、検査方法Ａによる露光パターンとし、左側のスケールパターン３０，３１は、検査方法Ｂによる露光パターンとすることもできる。

＜検査方法Ｃ＞
図４及び図５に示す検査方法Ｃは、マルチ露光ヘッドの露光装置の副走査方向ピッチ精度を検査するものであり、第１の検査方法に該当するものである。検査方法Ｃは、マルチ露光ヘッド用であるか、シングル露光ヘッド用であるかの違いがある以外は、基本的には、検査方法Ａと同じである。

露光工程においては、まず最初の主走査ラインの所定位置でステージ１１の動作を停止させて、当該位置で面露光（ショット露光）を行う（第１の露光、図４（ａ））。図４では、主走査ラインの先頭位置で面露光を行うが、主走査ラインの途中位置であってもよい。次に、ステージ１１を＋ｙ方向に移動させて、通常の露光処理と同じ主走査の動作を行った後、ステージ１１を＋ｘ方向に移動させながら－ｙ方向に原点復帰させて、通常の露光処理と同じ副走査の動作を行い、第１の露光位置から副走査方向に１ピッチずれた位置でステージ１１の動作を停止させて、当該位置で面露光（ショット露光）を行う（第２の露光、図４（ｂ））。そして、最後に、ステージ１１を－ｘ方向に半ピッチ戻すとともに、＋ｙ方向に１ピッチ移動させて、第１の露光位置及び第２の露光位置から主走査方向に１ピッチ、副走査方向に半ピッチずれた位置でステージ１１の動作を停止させて、当該位置で面露光（ショット露光）を行う（第３の露光、図４（ｃ））。これにより、第２の露光領域２１は、第１の露光領域２０と副走査方向において隣接し、第３の露光領域２２は、第１の露光領域２０及び第２の露光領域２１に跨るとともに、第１の露光領域２０及び第２の露光領域２１と主走査方向において隣接する。

図５に示す如く、第１の露光では、本尺スケールパターン３０が露光され、第２の露光では、同じく本尺スケールパターン３０が露光され、第３の露光では、副尺スケールパターン３１，３１が、第１の露光領域２０及び第２の露光領域２１の各スケールパターン３０に対応して露光される。第２の露光領域２１の右下のスケールパターン３０は、第１の検査方法の第１のスケールパターンに該当し、第１の露光領域２０の左下のスケールパターン３０は、第１の検査方法の第４のスケールパターンに該当し、第３の露光領域２２の左上のスケールパターン３１は、第１の検査方法の第２のスケールパターンに該当し、第３の露光領域２２の右上のスケールパターン３１は、第１の検査方法の第３のスケールパターンに該当する。

スケールパターン３０，３１は、ＪＩＳ Ｂ７５０７：２０１６（ＩＳＯ１３３８５－１：２０１１）に準拠しており、副尺目盛は、本尺目盛４９ｍｍを５０等分した目盛とし、最小読取値を０．０２ｍｍとする。目盛の見方は、検査方法Ａと同じである。

このように、検査方法Ｃによっても、本尺スケールパターン３０と副尺スケールパターン３１を露光し、これを顕像化させて読み取ることで、比較的簡単な方法で露光装置の副走査方向ピッチ精度を精度良く検査することができる。

なお、右側のスケールパターン３０，３１を露光せず、あるいは露光しても用いずに、左側のスケールパターン３０，３１だけを用いて、副走査方向ピッチ精度を検査することもできる。

＜検査方法Ｄ＞
図６に示す検査方法Ｄは、検査方法Ｃと同じく、マルチ露光ヘッドの露光装置の副走査方向ピッチ精度を検査するものであり、第１の検査方法に該当するものである。検査方法Ｄは、マルチ露光ヘッド用であるか、シングル露光ヘッド用であるかの違いがある以外は、基本的には、検査方法Ｂと同じである。

露光工程の手順は、検査方法Ｃと同じであるが、異なる点は、検査方法Ｄでは、検査方法Ｃのスケールパターン３０，３１を逆に露光する。

第１の露光では、副尺スケールパターン３１が露光され、第２の露光では、同じく副尺スケールパターン３１が露光され、第３の露光では、一対の本尺スケールパターン３０，３０が、第１の露光領域２０及び第２の露光領域２１の各スケールパターン３１に対応して露光される。第２の露光領域２１の右下のスケールパターン３１は、第１の検査方法の第１のスケールパターンに該当し、第１の露光領域２０の左下のスケールパターン３１は、第１の検査方法の第４のスケールパターンに該当し、第３の露光領域２２の左上のスケールパターン３０は、第１の検査方法の第２のスケールパターンに該当し、第３の露光領域２２の右上のスケールパターン３０は、第１の検査方法の第３のスケールパターンに該当する。

このように、検査方法Ｄによっても、本尺スケールパターン３０と副尺スケールパターン３１を露光し、これを顕像化させて読み取ることで、比較的簡単な方法で露光装置の副走査方向ピッチ精度を精度良く検査することができる。

なお、右側のスケールパターン３０，３１を露光せず、あるいは露光しても用いずに、左側のスケールパターン３０，３１だけを用いて、副走査方向ピッチ精度を検査することもできる。

また、第３の露光領域２２の一対のスケールパターン３０，３０は、連続した一体的なスケールパターンとしてもよい。この場合、第３の露光領域２２のスケールパターンは、第１の検査方法の第２のスケールパターン及び第３のスケールパターンに該当する。

また、右側のスケールパターン３０，３１は、検査方法Ｄによる露光パターンとし、左側のスケールパターン３０，３１は、検査方法Ｃによる露光パターンとしたり、その逆に、右側のスケールパターン３０，３１は、検査方法Ｃによる露光パターンとし、左側のスケールパターン３０，３１は、検査方法Ｄによる露光パターンとすることもできる。

＜検査方法Ｅ＞
図７及び図８に示す検査方法Ｅは、シングル露光ヘッド及びマルチ露光ヘッドの各露光装置の主走査方向ピッチ精度を検査するものであり、第２の検査方法に該当するものである。

露光工程においては、まず最初の主走査ラインの所定位置でステージ１１の動作を停止させて、当該位置で面露光（ショット露光）を行う（第１の露光、図７（ａ））。図７では、主走査ラインの先頭位置で面露光を行うが、主走査ラインの途中位置であってもよい。次に、ステージ１１を＋ｙ方向に移動させて、通常の露光処理と同じ主走査の動作を行った後、ステージ１１を＋ｘ方向に移動させながら－ｙ方向に原点復帰させて、通常の露光処理と同じ副走査の動作を行い、第１の露光位置から副走査方向に１ピッチずれた位置でステージ１１の動作を停止させて、当該位置で面露光（ショット露光）を行う（第２の露光、図７（ｂ））。これにより、第２の露光領域２１は、第１の露光領域２０と副走査方向において隣接する。

図８（ａ）に示す如く、第１の露光では、副尺スケールパターン３１が露光され、第２の露光では、本尺スケールパターン３０が、第１の露光領域２０のスケールパターン３１に対応して露光される。第１の露光領域２０のスケールパターン３１は、第２の検査方法の第１のスケールパターンに該当し、第２の露光領域２３のスケールパターン３０は、第２の検査方法の第２のスケールパターンに該当する。

たとえば、図８（ｂ）の例では、副尺スケールパターン３１の基準目盛３１ａが本尺スケールパターン３０の０の目盛よりも下側にずれているので、右列の目盛値を用いるとし、そして、副尺スケールパターン３１の０．５の目盛が本尺スケールパターン３０の目盛と一致しているので、読取値は０．０５である。よって、第１の露光に係る主走査ライン又は第２の露光に係る主走査ラインには、主走査方向ピッチに０．０５ｍｍのピッチ誤差があるということになる。

また、図８（ｃ）の例では、副尺スケールパターン３１の基準目盛３１ａが本尺スケールパターン３０の０の目盛よりも上側にずれているので、左列の目盛値を用いるとし、そして、副尺スケールパターン３１の０．５の目盛が本尺スケールパターン３０の目盛と一致しているので、読取値は０．０５である。よって、第１の露光に係る主走査ライン又は第２の露光に係る主走査ラインには、主走査方向ピッチに０．０５ｍｍのピッチ誤差があるということになる。

このように、検査方法Ｅによれば、本尺スケールパターン３０と副尺スケールパターン３１を露光し、これを顕像化させて読み取ることで、比較的簡単な方法で露光装置の主走査方向ピッチ精度を精度良く検査することができる。

＜検査方法Ｆ＞
図９に示す検査方法Ｆは、シングル露光ヘッド及びマルチ露光ヘッドの各露光装置の主走査方向ピッチ精度を検査するものであり、第３の検査方法に該当するものである。検査方法Ｆは、主走査方向ピッチ精度の検査であるか、副走査方向ピッチ精度の検査であるかの違いがある以外は、基本的には、検査方法ＡないしＤと考え方は同じである。

露光工程においては、まず最初の主走査ラインの所定位置でステージ１１の動作を停止させて、当該位置で面露光（ショット露光）を行う（第１の露光、図９（ａ））。図９では、主走査ラインの先頭位置で面露光を行うが、主走査ラインの途中位置であってもよい。次に、ステージ１１を＋ｙ方向に１ピッチ移動させて、第１の露光位置から主走査方向に１ピッチずれた位置でステージ１１の動作を停止させて、当該位置で面露光（ショット露光）を行う（第２の露光、図９（ｂ））。そして、最後に、ステージ１１を＋ｙ方向に移動させて、通常の露光処理と同じ主走査の動作を行った後、ステージ１１を＋ｘ方向に移動させながら－ｙ方向に原点復帰させて、通常の露光処理と同じ副走査の動作を行い、ステージ１１を＋ｙ方向に半ピッチ移動させて、第１の露光位置及び第２の露光位置から副走査方向に１ピッチ、主走査方向に半ピッチずれた位置でステージ１１の動作を停止させて、当該位置で面露光（ショット露光）を行う（第３の露光、図９（ｃ））。これにより、第２の露光領域２１は、第１の露光領域２０と主走査方向において隣接し、第３の露光領域２２は、第１の露光領域２０及び第２の露光領域２１に跨るとともに、第１の露光領域２０及び第２の露光領域２１と副走査方向において隣接する。

スケールパターンは、図示しないが、検査方法Ａや検査方法Ｂで説明したのと同じように露光される。第２の露光領域２４のスケールパターン３０又は３１は、第３の検査方法の第１のスケールパターンに該当し、第１の露光領域２０のスケールパターン３０又は３１は、第３の検査方法の第４のスケールパターンに該当し、第３の露光領域２５の一対のスケールパターン３０，３０又は３１，３１のうち、第２の露光領域２４のスケールパターン３０又は３１に対応するスケールパターン３０又は３１は、第３の検査方法の第２のスケールパターンに該当し、第１の露光領域２０のスケールパターン３０又は３１に対応するスケールパターン３０又は３１は、第３の検査方法の第３のスケールパターンに該当する。

このように、検査方法Ｆによっても、本尺スケールパターン３０と副尺スケールパターン３１を露光し、これを顕像化させて読み取ることで、比較的簡単な方法で露光装置の主走査方向ピッチ精度を精度良く検査することができる。

なお、第１の露光領域２０のスケールパターン３０又は３１及びこれに対応する第３の露光領域２５のスケールパターン３０又は３１を露光せず、あるいは露光しても用いずに、第２の露光領域２４のスケールパターン３０又は３１及びこれに対応する第３の露光領域２５のスケールパターン３０又は３１だけを用いて、主走査方向ピッチ精度を検査することもできる。

＜検査方法Ｇ＞
図１０及び図１１に示す検査方法Ｇは、シングル露光ヘッド及びマルチ露光ヘッドの各露光装置の主走査方向送り精度を検査するものであり、第４の検査方法に該当するものである。

露光工程においては、まず最初の主走査ラインの所定位置からステージ１１を＋ｙ方向に２ピッチ分移動させながら、露光（スキャン露光）を行う（第１の露光、図１０（ａ））。図１０では、主走査ラインの先頭位置から露光を行うが、主走査ラインの途中位置からであってもよい。次に、ステージ１１を＋ｙ方向に移動させて、通常の露光処理と同じ主走査の動作を行った後、ステージ１１を＋ｘ方向に移動させながら－ｙ方向に原点復帰させて、通常の露光処理と同じ副走査の動作を行い、第１の露光位置の最初の１ピッチ分から副走査方向に１ピッチずれた位置でステージ１１の動作を停止させて、当該位置で面露光（ショット露光）を行う（第２の露光、図１０（ｂ））。そして、最後に、ステージ１１を＋ｙ方向に１ピッチ移動させて、第２の露光位置から主走査方向に１ピッチずれた位置でステージ１１の動作を停止させて、当該位置で面露光（ショット露光）を行う（第３の露光、図１０（ｃ））。これにより、第２の露光領域２７及び第３の露光領域２８は、第１の露光領域２６と副走査方向において隣接する。

図１１（ａ）に示す如く、第１の露光では、通常のスケールパターン３２が露光され、第２の露光では、同じく通常のスケールパターン３３が、第１の露光領域２６のスケールパターンの半分に対応して露光され、第３の露光では、同じく通常のスケールパターン３３が、第１の露光領域２６のスケールパターン３０のもう半分に対応して露光される。第１の露光領域２６のスケールパターン３２は、第４の検査方法の第１のスケールパターンに該当し、第２の露光領域２７のスケールパターン３３及び第３の露光領域２８のスケールパターン３３は、第４の検査方法の第２のスケールパターンに該当する。

たとえば、図１１（ｂ）の例では、第１の露光領域２６のスケールパターン３２は、第２の露光領域２７のスケールパターン３３及び第３の露光領域２８のスケールパターン３３よりも目盛の間隔が狭くなっている。また、図１１（ｃ）の例では、第１の露光領域２６のスケールパターン３２は、第２の露光領域２７のスケールパターン３３及び第３の露光領域２８のスケールパターン３３よりも目盛の間隔が広くなっている。よって、これらのいずれかの場合でも、第１の露光に係る主走査ラインには、主走査方向送り精度の不良があるということになる。

このように、検査方法Ｇによれば、スケールパターン３２とスケールパターン３３を露光し、これを顕像化させて読み取ることで、比較的簡単な方法で露光装置の主走査方向送り精度を精度良く検査することができる。

なお、第２の露光領域２７のスケールパターン３３を露光せず、あるいは露光しても用いずに、第３の露光領域２８のスケールパターン３３だけを用いて、主走査方向送り精度を検査することもできる。あるいはその逆に、第３の露光領域２８のスケールパターン３３を露光せず、あるいは露光しても用いずに、第２の露光領域２７のスケールパターン３３だけを用いて、主走査方向送り精度を検査することもできる。

また、第１の露光領域２６のスケールパターン３２は、分割して、第２の露光領域２７のスケールパターン３３及び第３の露光領域２８のスケールパターン３３のそれぞれに対応する一対のスケールパターンとしてもよい。この場合、いずれのスケールパターン３２も、第４の検査方法の第１のスケールパターンに該当する。

＜検査方法Ｈ＞
図１２（ａ）に示す検査方法Ｈは、シングル露光ヘッド及びマルチ露光ヘッドの各露光装置の副走査方向ピッチ精度を検査するものであり、第１の検査方法に該当するものである。

露光工程の手順は、検査方法ＡないしＤと同じであるが、異なる点は、検査方法Ｈでは、副尺スケールパターンを用いず、通常のスケールパターン３４，３５を用いる。

このように、検査方法Ｈによっても、スケールパターン３４とスケールパターン３５を露光し、これを顕像化させて読み取ることで、比較的簡単な方法で露光装置の副走査方向ピッチ精度を精度良く検査することができる。

＜検査方法Ｉ＞
図１２（ｂ）に示す検査方法Ｈは、シングル露光ヘッド及びマルチ露光ヘッドの各露光装置の主走査方向ピッチ精度を検査するものであり、第２の検査方法に該当するものである。

露光工程の手順は、検査方法Ｅと同じであるが、異なる点は、検査方法Ｉでは、副尺スケールパターンを用いず、通常のスケールパターン３４，３５を用いる。

このように、検査方法Ｉによっても、スケールパターン３４とスケールパターン３５を露光し、これを顕像化させて読み取ることで、比較的簡単な方法で露光装置の主走査方向ピッチ精度を精度良く検査することができる。

＜検査方法Ｊ＞
図１３（ａ）に示す検査方法Ｊは、シングル露光ヘッド及びマルチ露光ヘッドの各露光装置の副走査方向ピッチ精度を検査するものであり、第１の検査方法に該当するものである。

露光工程の手順は、検査方法ＡないしＤと同じであるが、異なる点は、検査方法Ｊでは、通常のスケールパターン３５と、スケールパターン３５の所定の目盛に対応した配置のマーク３６との組み合わせを用いる。

このように、検査方法Ｊによっても、スケールパターン３５とマーク３６を露光し、これを顕像化させて読み取ることで、比較的簡単な方法で露光装置の副走査方向ピッチ精度を精度良く検査することができる。

＜検査方法Ｋ＞
図１３（ｂ）に示す検査方法Ｈは、シングル露光ヘッド及びマルチ露光ヘッドの各露光装置の主走査方向ピッチ精度を検査するものであり、第２の検査方法に該当するものである。

露光工程の手順は、検査方法Ｅと同じであるが、異なる点は、検査方法Ｋでは、通常のスケールパターン３４と、スケールパターン３４の所定の目盛に対応した配置のマーク３６との組み合わせを用いる。

このように、検査方法Ｋによっても、スケールパターン３４とマーク３６を露光し、これを顕像化させて読み取ることで、比較的簡単な方法で露光装置の主走査方向ピッチ精度を精度良く検査することができる。

なお、本発明に係る露光装置の検査方法及び露光装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施形態においては、空間変調素子として、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）タイプの空間変調素子であるＤＭＤタイプの露光装置を対象とした。しかし、本発明において、電気光学効果により透過光を変調する光学素子（ＰＬＺＴ素子）、液晶光シャッタ（ＦＬＣ）等、ＭＥＭＳタイプ以外の空間変調素子を用いた露光装置であってもよく、また、ＭＥＭＳタイプであっても、ＤＭＤ以外に、反射回折格子型（ＧＬＶ）、干渉型の露光装置であってもよい。

また、上記実施形態においては、ステージ１１が可動することで、主走査及び副走査を行うものであった。しかし、本発明はこれに限定されず、露光ヘッドが動くタイプ、主走査は露光ヘッドが動き、副走査はステージが動くタイプ、主走査はステージが動き、副走査は露光ヘッドが動くタイプでもよい。

また、上記実施形態においては、露光ヘッドが隣の主走査に移る場合、原点復帰して、同じ方向に主走査するものであった。しかし、本発明はこれに限定されず、例えば、主走査方向が交互に切り替わるようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、被露光材として、表面にフォトレジスト層が積層された基板が用いられた。しかし、本発明はこれに限定されず、たとえば、感光材料を用いるようにしてもよい。

このように、本発明においては、露光装置及び被露光材は、これまでに開示したものに限らず、公知の構成のもの全てが対象となる。

また、上記実施形態においては、本尺スケールパターン及び副尺スケールパターンの尺度は、ＪＩＳ（ＩＳＯ）に準拠するものを用いた。しかし、本発明はこれに限定されず、目盛及び最小読取値は、自由に設定可能である。

１…露光装置、１０…露光ヘッド、１１…露光ステージ、１２…基板（被露光材）、２０…第１の露光領域、２１…第２の露光領域、２２…第３の露光領域、２３…第２の露光領域、２４…第２の露光領域、２５…第３の露光領域、２６…第１の露光領域、２７…第２の露光領域、２８…第３の露光領域、３０…本尺スケールパターン、３１…副尺スケールパターン、３１ａ…基準目盛、３２～３５…スケールパターン、３６…マーク

Claims (3)

1. 露光ヘッド及びステージの相対位置を変化させて主走査及び副走査を行うことで被露光材を露光する露光装置の検査方法であって、
   前記ステージに検査用の被露光材を配置する配置工程と、
   第１のスケールパターン及び第２のスケールパターンを、前記露光ヘッド及び前記ステージの相対位置を異ならせて、別々に露光すること、前記第２のスケールパターン及び第３のスケールパターンを、同時に露光すること、及び、前記第１のスケールパターン及び第４のスケールパターンを、前記露光ヘッド及び前記ステージの相対位置を副走査方向において異ならせて、別々に露光することを含む露光工程と、
   前記被露光材に形成された像が潜像である場合に該潜像を顕像化する顕像工程と、
   前記第１のスケールパターン及び前記第２のスケールパターンの位置相関性、及び、前記第３のスケールパターン及び前記第４のスケールパターンの位置相関性のそれぞれを確認することを含む確認工程とを備え、
   前記露光装置の副走査方向ピッチ精度を検査する
   露光装置の検査方法。
2. 露光ヘッド及びステージの相対位置を変化させて主走査及び副走査を行うことで被露光材を露光する露光装置の検査方法であって、
   前記ステージに検査用の被露光材を配置する配置工程と、
   第１のスケールパターン及び第２のスケールパターンを、前記露光ヘッド及び前記ステージの相対位置を異ならせて、別々に露光すること、前記第２のスケールパターン及び第３のスケールパターンを、同時に露光すること、及び、前記第１のスケールパターン及び第４のスケールパターンを、前記露光ヘッド及び前記ステージの相対位置を主走査方向において異ならせて、別々に露光することを含む露光工程と、
   前記被露光材に形成された像が潜像である場合に該潜像を顕像化する顕像工程と、
   前記第１のスケールパターン及び前記第２のスケールパターンの位置相関性、及び、前記第３のスケールパターン及び前記第４のスケールパターンの位置相関性のそれぞれを確認することを含む確認工程とを備え、
   前記露光装置の主走査方向ピッチ精度を検査する
   露光装置の検査方法。
3. 前記位置相関性は、本尺と副尺の関係によるものである
   請求項１又は請求項２に記載の検査方法。

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