KR100533243B1

KR100533243B1 - 패턴묘화장치, 패턴묘화방법 및 기판

Info

Publication number: KR100533243B1
Application number: KR10-2003-0027408A
Authority: KR
Inventors: 나카이카즈히로
Original assignee: 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2005-12-02
Also published as: TW200405033A; JP2004014728A; US20030227536A1; JP4020248B2; US6809755B2; KR20030095223A; CN1241069C; CN1467570A; TW587175B

Abstract

LSI 칩의 패턴블럭을 기판상에 복수 배열하여 묘화하는 패턴묘화장치에 있어서, LSI 데이터(931)를 래스터라이즈(rasterize)하는 래스터라이즈부(312), 카메라(15a)에서의 화상에 의거하여 기판(9)의 신축률을 구하는 신축률 산출부(313), 신축률에 맞추어 래스터 데이터(raster data)(932)를 수정하는 데이터 수정부(314) 및 수정된 데이터에 의거하여 묘화데이터를 생성하는 데이터 생성부(315)를 설치한다. 데이터 생성부(315)에서 생성되는 묘화데이터에 의해, 기판의 신축률에 따라 패턴블럭의 폭을 유지하면서 패턴블럭 사이의 비패턴영역의 폭이 변경된 패턴블럭의 배열이 기판상에 묘화된다.

Description

패턴묘화장치, 패턴묘화방법 및 기판{PATTERN WRITING APPARATUS, PATTERN WRITING METHOD AND SUBSTRATE}

본 발명은, 기판상에 변조된 광을 조사하는 것에 의해 패턴을 묘화하는 기술에 관한 것이다.

종래부터, 레이저 광을 변조하면서 조사하는 것에 의해, 레지스트막이 형성된 프린트 배선기판상에 패턴을 묘화하는 장치가 공지되어 있다. 또, 예컨대 일본특허공개 2001-264654호 공보에는 프린트 배선기판의 신축에 따라 레이저 광의 주사제어를 보정함으로써, 신축의 영향을 받지않고 묘화를 행하는 레이저 묘화장치가 개시되어 있다.

그런데, 광에 의해 묘화를 행하는 패턴묘화장치를 반도체 기판에 대한 묘화에 응용하려고 한 경우, 묘화를 위해 생성되는 데이터가 팽대(膨大)한 량이 되어 버려, 데이터 생성에 많은 시간이 소비되게 된다.

또, 프린트 배선기판과 같이 1개의 기판 전체에 비교적 성기게 1블럭의 패턴(이하, 「패턴블럭」이라 한다)만을 묘화하는 경우, 기판의 신축에 맞추어 동일하게 패턴블럭의 신축을 행하는 것에 의해 적정한 패턴을 묘화할 수 있으나, 반도체 기판과 같이 다수의 상당히 미세한 패턴블럭이 묘화되는 경우에 전(全) 패턴블럭을 동일하게 신축하면, 라스트 라이즈(rasterize)할 때의 이산화(離散化)처리의 영향에 의해 일부의 미세패턴에서 미소한 어긋남이 발생할 가능성이 있다.

본 발명은, 기판상에 다수의 미세한 패턴블럭을 적절하며 또 용이하게 묘화하는 기술을 제공하는 것을 주된 목적으로 하고 있다.

본 발명은, 광 빔을 기판에 조사하여 묘화를 행하는 패턴묘화장치에 관한 것이다. 패턴묘화장치는, 광원과, 상기 광원으로부터의 광 빔을 변조하는 광학변조기와, 상기 광학변조기로부터 광 빔의 기판상의 조사위치를 주 주사 및 부 주사시키는 주사기구와, 묘화데이터를 생성하는 묘화데이터 생성부와, 묘화데이터에 의거하여 상기 광원과 상기 광학변조기 및 상기 주사기구를 제어하는 것에 의해, 기판상에 복수의 패턴블럭의 배열을 묘화하는 묘화 제어부와, 기판의 신축을 검출하는 신축률 산출부를 구비하고, 상기 묘화데이터 생성부가, 상기 신축률 산출부에서의 검출결과에 의거하여, 서로 수직한 주 주사방향 및 부 주사방향 중 적어도 한쪽 방향에 관해서 상기 복수의 패턴블럭의 각각의 폭을 유지하면서 패턴블럭 사이의 간극의 폭을 변경한 묘화데이터를 생성한다.

본 발명의 일국면에서는, 상기 묘화데이터 생성부가 서로 수직한 2개의 방향에 관해 상기 복수의 패턴블럭의 각각의 폭을 유지하면서 패턴블럭 사이의 간극의 폭을 변경한 묘화데이터를 생성한다.

이것에 의해, 복잡한 제어를 행하지 않고 패턴블럭을 적절하게 묘화할 수 있다.

본 발명의 일실시형태에서는, 상기 주사기구가 광 빔의 조사위치를 주(主) 주사방향 및 부(副) 주사방향으로 주사하고, 상기 부 주사방향으로 신장하는 스트라이프 모양의 영역의 묘화를 상기 주 주사방향으로 반복하며, 상기 복수의 패턴블럭의 각각을 포함하는 단위영역의 상기 주 주사방향측의 경계가 어느 하나의 스트라이프 모양의 영역의 경계와 일치하고, 상기 묘화데이터 생성부가 상기 단위영역을 상기 주 주사방향에 관해 일정한 폭이 되는 복수의 분할영역으로 분할하며, 상기 복수의 분할영역의 각각의 부분 묘화데이터를 생성한다.

그리고, 상기 묘화데이터 생성부가 상기 검출결과에 의거하여, 상기 부분 묘화데이터를 상기 부 주사방향측의 비(非)패턴영역의 폭을 변경한 데이터 및/또는 가장 상기 주 주사방향측의 분할영역에 대응하는 부분 묘화데이터를 상기 주 주사방향측의 비패턴영역의 폭을 변경한 데이터로 수정한다.

이것에 의해, 묘화데이터를 생성하기 위한 연산량을 삭감할 수 있다.

본 발명은, 광 빔을 기판에 조사하여 묘화를 행하는 패턴묘화방법 및 이 패턴묘화방법으로 패턴이 묘화된 기판에 관한 것이다.

본 발명의 이들 및 다른 목적, 특성, 양상 그리고 장점은 첨부된 도면과 함께 이하의 본 발명의 상세한 설명으로부터 더 명백하게 될 것이다.

도1은 본 발명의 일실시형태에 관한 패턴묘화장치(1)를 나타내는 사시도이다. 패턴묘화장치(1)는, 광 빔을 반도체기판(이하, 「기판」이라 한다.)(9)에 조사함으로써 기판(9)상의 레지스트막에 묘화를 행하는 장치이며, 기판(9)을 수용하는 카셋트(91)가 재치(載置)되는 카셋트대(11), 카셋트(91)에서 기판(9)을 꺼내어 반송하는 반송로봇(12), 프리얼라이먼트를 행하는 프리얼라이먼트부(13), 묘화시에 기판(9)이 재치되는 스테이지(14) 및 기판(9)에 레이저 광을 조사하는 광조사 헤드(15)를 구비한다.

스테이지(14)는 스테이지 이동기구(141)에 의해 도1중의 Y방향(광 빔의 부 주사방향)으로 이동하고, 광조사 헤드(15)는 헤드 이동기구(151)에 의해 X방향(광 빔의 주 주사방향)으로 이동한다. 패턴묘화장치(1)의 각 구성의 동작은 전장(電裝)랙(rack)(16) 내의 제어회로에 의해 제어되고, 또한 전장랙(16)에는 묘화에 필요한 데이터 생성을 행하는 회로도 설치된다.

도2는 광조사 헤드(15)의 주된 내부구성을 나타내는 도면이다. 광조사 헤드(15) 내에는 광원인 레이저(21), 빔 익스펜더(22), 빔 스플릿터(23) 및 멀티채널의 음향광학 변조기(24)가 순서대로 배치되고, 빔 스플릿터(23)에서의 복수의 레이저 광 빔이 음향광학 변조기(24)에서 개별로 변조된다. 음향광학 변조기(24)에서의 다채널의 광 빔은 각종 렌즈와 미러를 가지는 광학유닛(25)에 의해 조정되고, 미러(26)에 의해 반사되어 폴리건미러(polygon mirror)(27)로 이동된다.

폴리건미러(27)에서 편향된 광 빔은, 반사미러(28)에서 기판(9)에 대해 수직인 방향(도1중의 (-Z)방향)으로 향하고(도2에서는 반사미러(28) 이후의 형태도 동일 평면내에 묘사하고 있다.), 필드렌즈(field lenses)와 실린드리컬렌즈(cylindrical lenses)를 가지는 광학유닛(29)을 통해 기판(9)에 조사된다. 폴리건미러(27)에 의한 광 빔의 주 주사는, 도1중의 X방향에 대응한다.

도3은 패턴묘화장치(1)에서 노광에 의한 패턴의 묘화가 행해지는 기판(9)을 예시하는 도면이다. 기판(9)상에는 다수의 LSI칩에 상당하는 다이의 패턴블럭이, 서로 수직인 X 및 Y방향으로 격자모양으로 배열하여 묘화된다. 도3에 있어서, 각 패턴블럭을 포함하는 영역(패턴의 반복단위가 되는 영역이며, 이하,「단위영역」이라 한다.)에 부호(901)를 붙이고 있다. 도4는 1개의 단위영역(901)을 확대하여 나타내는 도면이다. 1개의 단위영역(901)은 패턴블럭(911)과, 패턴블럭(911)의 주위의 여백이 되는 비패턴영역(912)을 합친영역으로 되어 있다. 따라서, 기판(9)상에는 비패턴영역(912)이 개재하면서 복수의 패턴블럭이 배열된 상태로 된다.

패턴의 묘화는, 도3에 나타내는 바와 같이 Y방향(부 주사방향)으로 신장하는 스트라이프 모양의 영역(이하, 「스트라이프」라 한다.)(912)마다 주 주사방향으로 반복하여 행해진다. 광 빔의 조사위치의 폴리건미러(27)(도2 참조)에 의한 주 주사는 각 스트라이프(921) 내에서 X방향으로 행해지고, 스테이지(14)가 스테이지 이동기구(141)에 의해 Y방향으로 이동하는 것에 의해(도1 참조), 부 주사가 행해진다. 1개의 스트라이프(921)로의 묘화가 완료하면, 광조사 헤드(15)가 헤드 이동기구(151)에 의해 주 주사방향으로 이동하여 다음의 스트라이프(921)의 묘화가 개시된다.

스트라이프(921)에의 묘화는 부호(922)에서 나타내는 묘화 개시점부터 개시된다. 묘화 개시점(922)은, (-Y)측의 단위영역(901)에서, (-X)측 또는 (-Y)측의 각(角)의 위치 및 이 위치에서 (+X)측으로 소정의 거리만큼 떨어진 위치로 되어 있다. 즉, 묘화 개시점(922)은, 단위영역(901) 중의 특정 위치에 설정되어, 단위영역(901)의 주 주사방향측의 경계가 어느하나의 스트라이프(921)의 경계와 일치한다. 이것에 의해, 각 단위영역(901)은 스트라이프(921)에 의해 동일하게 분할되게 되며, 후술의 묘화데이터의 생성에 필요한 연산량의 삭감이 실현된다.

도5는 패턴묘화장치(1)의 묘화제어에 관한 구성을 나타내는 블럭도이다. 컴퓨터(31) 및 묘화 제어부(32)는 전장랙(16) 내에 설치되어 있으며, 카메라(15a)는 기판(9)상의 얼라이먼트 마크를 촬상하기 위해 광조사 헤드(15) 내에 설치되어 있다(도1 참조). 컴퓨터(31)는 CPU와 메모리(311) 등을 가지며, 래스터라이즈(rasterize)부(312), 신축률 산출부(313), 데이터 수정부(314) 및 데이터 생성부(315)는 컴퓨터(31) 내의 CPU가 소정의 프로그램에 따라 연산처리하는 것에 의해 실현되는 기능을 나타내고 있다. 묘화 제어부(32)는 광조사 헤드(15), 헤드 이동기구(151) 및 스테이지 이동기구(141)의 제어를 행하고, 이것에 의해 복수의 패턴블럭(911)의 묘화가 행해진다.

도6은 묘화에 이용되는 래스터 데이터(raster data)가 준비될 때의 패턴묘화장치(1)의 동작의 흐름을 나타내는 도이며, 도7 및 도8은 패턴묘화장치(1)가 묘화를 행하는 동작의 흐름을 나타내는 도이다. 이하, 도1 내지 도8을 참조하면서 패턴묘화장치(1)의 동작에 관해서 설명한다.

도5 및 도6에 나타내는 바와 같이 패턴묘화장치(1)에서는, 먼저, 1개의 LSI에 상당하는 화상의 데이터(패턴블럭(911)을 포함하는 단위영역(901)의 화상 데이터이며, 벡터형식 등의 임의 형식의 화상 데이터라도 좋다.)가 LSI 데이터(931)로서 메모리(311)에 준비된다(도6 : 스텝 S11). LSI 데이터(931)는 외부의 CAD 등에 의해 생성된 데이터이다. 래스터라이즈부(312)는 LSI 데이터(931)가 나타내는 단위영역(901)을 분할하여 래스터라이즈하고, 래스터 데이터(932)를 생성하여 메모리(311)에 보존한다(스텝 S12, S13).

도9는 래스터라이즈부(312)에 의한 처리를 설명하기 위한 도면이다. 래스터라이즈부(312)에서는, 먼저 LSI 데이터(931)가 나타내는 단위영역(901)을 (-X)측에서 주 주사방향에 관해 소정폭(W1)이 되는 분할영역(901a)으로 분할한다(스텝 S12). 단, 가장 (+X)측의 분할영역(901b)의 주 주사방향에 대한 폭(W2)은 W1 이하가 된다. 그리고, 래스터라이즈부(312)는 각 분할영역(901a, 901b)을 래스터라이즈하여 분할영역마다 래스터 데이터(932)(부분적인 묘화데이터)를 생성한다(스텝 S13).

래스터 데이터(932)가 준비되면, 또는 래스터 데이터(932)의 준비와 병행하여, 도1에 나타내는 패턴묘화장치(1)에서는 카셋트(91)가 반입되어 카셋트대(11) 위에 배치된다(도7: 스텝 S21). 반송로봇(12)은 카셋트(91)에서 기판(9)을 1장씩 꺼내어, 프리얼라이먼트부(13)로 반송한다. 프리얼라이먼트부(13)에서는 프리얼라이먼트에 의해 기판(9)의 대강의 위치결정이 행해지고(스텝 S22), 반송로봇(12)에 의해 기판(9)이 스테이지(14)에 재치된다(스텝 S23).

그후, 스테이지 이동기구(141) 및 헤드 이동기구(151)에 의해 기판(9)상의 각 얼라이먼트 마크가 순서대로 광조사 헤드(15)의 하방에 위치하고, 카메라(15a)에 의해 촬상이 행해진다. 카메라(15a)에서의 화상 데이터는 전장랙(16) 내의 화상처리회로(도5에서 도시생략)에 의해 처리되고, 얼라이먼트 마크의 스테이지(14) 위의 위치가 정확히 구해진다. 스테이지(14)에는 기판(9)을 Z방향에 향하는 축을 중심으로 아주 조금 회전시키는 회전기구가 설치되어 있으며, 기판(9)이 묘화에 적합한 방향이 되도록 회전기구에 의한 얼라이먼트(위치맞춤)가 행해진다(스텝 S24).

도5에 나타내는 신축률 산출부(313)는 화상처리회로에서 구해진 기판(9)상의 얼라이먼트 마크의 위치 및 기판(9) 방향의 수정량을 취득하고(스텝 S25), 얼라이먼트 후의 얼라이먼트 마크의 위치 그리고 주 주사방향 및 부 주사방향에 대한 기판(9)의 신축률(즉, 주면의 신축률)을 구한다(스텝 S26).

한편, 데이터 수정부(314)는 도9에 나타내는 가장 (-X)측의 분할영역(901a)의 래스터 데이터(932)를 취득하고(스텝 S27), 신축의 검출결과인 신축률에 의거하여 데이터의 수정을 행한다(스텝 S28). 도10은 데이터 수정부(314)에 의한 데이터 수정을 설명하기 위한 도이다. 도10중의 좌측의 분할영역(901a)은 수정 전의 상태를 나타내고, 중앙의 분할영역(901a)은 기판(9)이 부 주사방향으로 신장한 경우의 수정 후의 데이터에 상당하며, 우측의 분할영역(901a)은 기판(9)이 부 주사방향으로 축소한 경우의 수정 후의 데이터에 상당한다.

좌측과 중앙의 분할영역(901a)을 대비하여 알 수 있듯이, 기판(9)이 부 주사방향으로 신장한 경우, 분할영역(901a) 내의 패턴블럭(911) 부분의 형상이 유지된 상태에서 부 주사방향측((+Y)측)의(주 주사방향으로 길다) 비패턴영역(912)의 폭이 증가된다. 좌측과 우측의 분할영역(901a)을 대비하여 알 수 있듯이, 기판(9)이 부 주사방향으로 축소한 경우는, 패턴블럭(911) 부분의 형상이 유지된 상태에서 부 주사측의 비패턴영역(912)의 폭이 감소된다. 비패턴영역(912)의 폭의 변화량(ΔL11, ΔL12)은 단위영역(901)의 부 주사방향의 길이에 기판(9)의 부 주사방향의 신축률을 곱한 길이가 된다.

다음에, 1개의 분할영역(901a)의 데이터 수정이 종료하면, 수정후의 래스터 데이터(932)가 데이터 생성부(315)로 전송된다. 데이터 생성부(315)에서는, 도11에 나타내는 바와 같이 변경후의 분할영역(901a)이 부 주사방향으로 반복된 묘화데이터, 즉 도3에 나타내는 1개의 스트라이프(921)에 상당하는 데이터가 생성된다(스텝 S33). 생성된 묘화데이터는 데이터 생성부(315)에서 묘화 제어부(32)로 전송되고, 묘화 제어부(32)가 광조사 헤드(15) 및 스테이지 이동기구(141)를 제어하는 것에 의해 1 스트라이프분의 묘화가 행해진다(스텝 S34). 또한 데이터 생성부(315)에서, 1개의 분할영역의 데이터에 의한 묘화를 반복한다는 커맨드를 이용한 형식의 묘화데이터가 생성되도 좋다.

1개의 스트라이프(921)에 대한 묘화가 종료하면, 주 주사방향측의 다음의 분할영역(901a)에 대해 동일한 처리가 행해져 스트라이프(921)마다 묘화가 반복된다(스텝 S35). 드디어, 도9에 나타내는 바와 같이 가장 (+X)측의 분할영역(901b)에 대한 처리로 이행하여 분할영역(901b)이 데이터 수정부(314)에 취득되고(스텝 S27), 기판(9)의 부 주사방향의 신축률에 의거하여 부 주사방향측의 비패턴영역(912)의 폭이 변경된다(스텝 S28). 단위영역(901)의 마지막 분할영역(901b)인 경우, 또한 주 주사방향측((+X)측)의 비패턴영역(912)의 폭을 변경하는 데이터 수정이 행해진다(스텝 S31, S32).

도12는 주 주사방향측의(부 주사방향으로 신장한다) 비패턴영역(912)의 폭의 변경을 설명하기 위한 도이다. 도12중의 상측의 분할영역(901b)은 수정전의 상태를 나타내고, 중앙의 분할영역(901b)은 기판(9)이 주 주사방향으로 신장한 경우의 수정후의 데이터에 상당하며, 하측의 분할영역(901b)은 기판(9)이 주 주사방향으로 축소한 경우의 수정후의 데이터에 상당한다.

상측과 중앙의 분할영역(901b)을 대비하여 알 수 있듯이, 기판(9)이 주 주사방향으로 신장한 경우, 분할영역(901b) 중의 패턴블럭(911) 부분의 형상이 유지된 상태에서 주 주사방향측((+X)측)의 비패턴영역(912)의 폭이 증가된다. 상측과 하측의 분할영역(901b)을 대비하여 알 수 있듯이, 기판(9)이 주 주사방향으로 축소한 경우는, 패턴블럭(911) 부분의 형상이 유지된 상태에서 주 주사방향측의 비패턴영역(912)의 폭이 감소된다. 비패턴영역(912)의 폭의 변화량(ΔL21, ΔL22)은 단위영역(901)의 주 주사방향의 길이에 기판(9)의 주 주사방향의 신축률을 곱한 길이가 된다.

분할영역(901b)의 주 주사방향 및 부 주사방향에 대한 데이터 수정이 종료하면, 수정후의 래스터 데이터(932)가 데이터 생성부(315)로 전송되고, 도13에 나타내는 바와 같이 변경후의 분할영역(901b)이 부 주사방향으로 반복된 1 스트라이프(921)분의 묘화데이터가 생성된다(스텝 S33). 생성된 묘화데이터는 데이터 생성부(315)에서 묘화 제어부(32)로 전송되며, 1 스트라이프(921)분의 묘화가 행해진다(스텝 S34).

그후, 분할영역(901b)에 대응하는 스트라이프(921)에 인접하여 부 주사방향으로 열거되는 복수의 단위영역(901)에 대해 동일한 처리가 행해져(도3 참조), 기판(9)상의 각 스트라이프(921)에 대한 묘화가 행해진다. 기판(9)상의 전(全) 스트라이프(921)의 묘화가 종료하면(스텝 S35), 반송로봇(12)에 의해 기판(9)이 카셋트(91)로 되돌려지고(스텝 S35), 다음의 기판(9)이 추출되어 묘화가 행해진다(스텝 S37). 또한 카셋트(91)에 수납되어 있는 모든 기판(9)에 대한 묘화가 종료하면, 카셋트(91)가 패턴묘화장치(1)에서 반출된다(스텝 S38).

이상, 패턴묘화장치(1)에 관해서 설명했으나, 패턴묘화장치(1)에서는 기판(9)마다 주 주사방향 및 부 주사방향의 신축률이 검출되고, 신축률에 따라 분할영역에 대한 주 주사방향측 및 부 주사방향측(분할영역(901a)에 대해서는 부 주사방향측만)의 비패턴영역(912)의 폭이 변경된다. 이때, 패턴블럭(911)의 크기가 유지 되는 것으로부터, 주 주사방향 및 부 주사방향의 각각에 관해서 기판(9)상에 묘화되는 패턴블럭(911)의 폭을 유지하면서 패턴블럭(911) 사이의 간극의 폭을 변경하는 것이 실현된다.

통상, 기판(9)상의 1개의 패턴블럭(911)에 대응하는 신축률은 미소하다는 것에서, 패턴블럭(911)의 폭을 유지하는 것에 의해 적정한 묘화가 실현된다. 즉, 가령 기판(9)의 신축에 맞추어 신축된 패턴블럭(911)을 묘화하려고 한 경우, 래스터라이즈와 주사제어에서의 이산화(離散化) 오차의 영향을 받아 부분적으로 패턴이 어긋나 버리는 가능성이 있으나, 패턴묘화장치(1)에서는 그와 같은 문제가 발생하는 일은 없다.

또, 종래와 같이 기계적으로(즉, 스테이지의 전송과 광 빔의 주사폭을 변경하는 것에 의해) 기판(9) 전체에 묘화되는 패턴을 신축하려고 한 경우, 복잡한 제어가 필요하게 되지만, 패턴묘화장치(1)에서는 패턴블럭(911)의 크기를 변경하지 않기 때문에 간단하게 제어를 행할 수 있다.

또한, 패턴묘화장치(1)에서의 래스터라이즈는 1개의 LSI에 상당하는 데이터에 대해서만 행해지므로, 기판(9) 전체에 묘화되는 패턴을 래스터라이즈하는 경우에 비해 데이터 처리시간을 대폭 삭감할 수 있다.

도14는 패턴묘화장치(1)의 동작의 흐름의 다른예를 나타내는 도이다. 또한, 패턴묘화장치(1)의 구성은 도1, 도2 및 도5에 나타내는 것과 동일하다. 도14는 래스터라이즈부(312)에서 LSI 데이터(931) 전체가 미리 래스터라이즈되어 래스터 데이터(932)로서 메모리(311)에 보존된 경우의 동작예를 나타내고 있다. 패턴묘화장치(1)는 도7중의 스텝(S26)과 스텝(S27)과의 사이에 스텝(S41, 42)이 추가되고, 도8중의 스텝(S31, S32)이 삭제된다는 점을 제외하고 도7 및 도8과 동일한 동작을 행한다.

패턴묘화장치(1)에서 주 주사방향 및 부 주사방향의 기판(9)의 신축률이 구해지면(스텝 S26), 도15에 예시하는 바와 같이 데이터 수정부(314)가 단위영역(901) 전체에 대해서 패턴블럭(911)의 형상을 유지하면서 비패턴영역(912)의 폭을 변경하는 데이터 수정을 행한다(스텝 S41). 도15에서는, 부 주사방향의 폭(L1)이 ΔL13 만큼 신장되어, 주 주사방향의 폭(L2)이 ΔL23 만큼 축소된 상태를 예시하고 있다.

또한, 데이터 수정부(314)에서는 폴리건미러(27)에 의한 주 주사방향의 광 빔의 주사폭에 맞추어 변경후의 단위영역(901)의 분할이 행해진다(스텝 S42). 이것에 의해, 도9의 분할영역(901a, 901b)에 상당하는 래스터 데이터가 생성된다. 그후, 1 스트라이프마다 묘화데이터의 생성(스텝 S27, S33) 및 묘화(도8: 스텝 S34)가 반복되는 것에 의해 기판(9)의 주면 전체로 묘화가 행해진다.

도14에 나타내는 동작의 경우, 래스터라이즈는 단위영역(901)에 대해 행해지기 때문에, 래스터라이즈 자체는 광조사 헤드(15)의 주 주사의 폭에 구속되지 않고, 범용의 컴퓨터(31)의 처리에 의해 래스터 데이터(932)를 별도 준비하는 것이 용이하게 된다.

도16은 컴퓨터(31) 내의 기능구성의 다른 예를 나타내는 도이다. 또한, 도16은 도5에서 데이터 수정부(314)가 생략된 형태를 나타내고 있으며, 래스터라이즈부(312) 등의 도시는 생략하고 있다. 또, 래스터 데이터(932)로서는 도4와 마찬가지로 단위영역(901)을 분할한 후의 데이터가 준비된다.

도16에 나타내는 데이터 생성부(315)에서는, 래스터 데이터(932)의 수정은 행해지지 않고, 묘화 제어부(32)에 의한 광조사 헤드(15)에서의 광 빔의 출사와 스테이지(14)의 이동을 제어하는 데이터가 생성되고, 이것에 의해 패턴블럭(911)의 크기를 변경하지 않고 비패턴영역(912)의 폭을 변경한 묘화가 행해진다.

구체적으로는, 기판(9)이 부 주사방향으로 신장하고 있는 경우에는 1개의 분할영역(901a)(또는 분할영역(901b))의 묘화가 완료할 때마다 스테이지(14)를 그냥 돌리기를 하여, 다음 분할영역의 묘화의 개시위치로 광 빔의 조사위치가 시프트된다. 이것에 의해 부 주사방향에 대해 패턴블럭(911)의 폭을 유지하면서 패턴블럭(911) 사이의 간극의 폭을 증대시킨다. 한편, 기판(9)이 부 주사방향으로 축소되어 있는 경우에는 1개의 분할영역의 묘화가 완료하기 전에 다음의 분할영역의 묘화로 이동하여, 부 주사방향에 대해 패턴블럭(911)의 폭을 유지하면서 패턴블럭(911) 사이의 간극의 폭을 감소시킨다.

또한, 분할영역(901b)에 대응하는 스트라이프(921)의 묘화가 종료하면, 기판(9)의 주 주사방향에 대한 신축에 따라 광조사 헤드(15)의 이동이 제어되고, 다음의 스트라이프(921)의 묘화의 개시위치가 주 주사방향에 관해 조정된다. 그 결과, 주 주사방향에 대해서도 패턴블럭(911)의 폭을 유지하면서 패턴블럭(911) 사이의 간극의 폭이 증감된다.

이상과 같이, 패턴블럭(911) 사이의 간극의 폭의 변경은 기계적으로 행하는 것도 가능하며, 이와 같은 방법에 의해서도 기판(9)의 적절한 묘화가 실현된다.

이상, 본 발명의 실시형태에 관해서 설명했으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라 여러가지 변경이 가능하다.

광 빔은 다채널의 빔에 한정되지 않고, 1개의 빔이라도 좋다. 광 빔의 광원도 가스 레이저와 반도체 레이저 이외의 것이 사용되어도 좋고, 예컨대 램프와 발광다이오드 등이 사용되어도 좋다. 광 빔의 주 주사도 갈바노미러를 이용하거나, 광조사 헤드(15) 자체를 이동시키는 것에 의해 행해져도 좋다.

상기 실시형태에서는 컴퓨터(31)에 의해 묘화데이터가 생성되지만, 도5에 나타내는 각종 기능의 전체 또는 일부가 전용의 전기회로에 의해 실현되어도 좋다.

기판(9)의 신축의 계측은 다른 방법에 의해 행해져도 좋고, 예컨대 별도 조사되는 광 빔에 의한 비접촉계측이 행해져도 좋다. 또, 기판(9)의 계측은 스테이지(14) 이외의 장소에서 행해져도 좋다.

상기 실시형태에서는, 주 주사방향 및 부 주사방향에 대해 단위영역(901) 중의 비패턴영역(912)의 폭이 변경되지만, 패턴블럭(911)의 폭이 주 주사방향 또는 부 주사방향 중 어느 하나에만 관해서 유지되고, 다른 방향에 관해서는 주 주사 또는 부 주사의 제어에 의해 신축이 행해져도 좋다. 특히, 상기 실시형태에서의 패턴묘화장치(1)의 구성의 경우, 주 주사방향에 관해서는 폴리건미러(27)의 동작과 광 빔의 변조를 제어함으로써 연속적으로 적절하게 신축시키는 것이 가능하다.

상기 실시형태에서는 래스터 데이터(932)에 대해서 수정이 행해지지만, LSI 데이터(931)에 대해서 수정이 행해져도 좋다. 즉, 단위영역(901)의 비패턴영역(912)의 폭이 실질적으로 변경된다고 하면, 데이터 수정의 방법은 적절하게 변경되어도 된다.

패턴블럭(911)의 배열은 격자모양으로는 한정되지 않고, 예컨대 부 주사방향으로는 정렬되지만, 주 주사방향에 관해서는 정렬되어 있지 않은 배열이라도 된다.

또한, 패턴묘화장치(1)는 반도체기판에 대한 광을 이용한 묘화에 적합하지만, 복수의 패턴블럭(911)이 묘화되는 프린트 배선기판 등의 다른 기판에도 이용할 수 있다.

본 발명을 상세히 제시하고 서술해오는 동안, 상기한 기재들은 모든 양상들을 설명하고 있으나 이것에 한정한 것은 아니다.

그러므로 본 발명은, 본 발명의 범위로부터 벗어남없이 다양한 수정과 변형을 할 수 있음을 이해해야한다.

청구항 1 내지 16의 발명에 의하면, 기판상에 복수의 패턴블럭을 적절하게 묘화할 수 있다. 또, 청구항 3 내지 6 그리고 청구항 11 내지 14의 발명에 의하면, 묘화데이터를 생성하기 위한 연산량을 삭감할 수 있다.

청구항 17 및 18의 발명에 의하면, 복수의 패턴블럭이 적절하게 묘화된 기판을 제공할 수 있다.

도1은 패턴묘화장치를 나타는 사시도,

도2는 광조사 헤드의 주된 내부구성을 나타내는 도면,

도3은 기판을 예시하는 도면,

도4는 단위영역을 나타내는 도면,

도5는 패턴묘화장치의 묘화제어에 관한 구성을 나타내는 블럭도,

도6은 래스터 데이터가 준비될 때의 패턴묘화장치의 동작의 흐름을 나타내는 도면,

도7 및 도8은 패턴묘화장치가 묘화를 행하는 동작의 흐름을 나타내는 도면,

도9는 분할영역을 나타내는 도면,

도10은 데이터 수정부에 의한 데이터 수정을 설명하기 위한 도면,

도11은 스트라이프를 예시하는 도면,

도12는 데이터 수정부에 의한 데이터 수정을 설명하기 위한 도면,

도13은 스트라이프를 예시하는 도면,

도14는 패턴묘화장치의 동작의 흐름의 다른 예를 나타내는 도면,

도15는 데이터 수정의 다른 예를 설명하기 위한 도면,

도16은 컴퓨터 내의 기능구성의 다른 예를 나타내는 도면이다.

Claims

광 빔을 기판에 조사하여 묘화를 행하는 패턴묘화장치로서,

광원과,

상기 광원으로부터의 광 빔을 변조하는 광학변조기와,

상기 광학변조기로부터 광 빔의 기판상의 조사위치를 주 주사 및 부 주사시키는 주사기구와,

묘화데이터를 생성하는 묘화데이터 생성부와,

묘화데이터에 의거하여 상기 광원과 상기 광학변조기 및 상기 주사기구를 제어하는 것에 의해, 기판상에 복수의 패턴블럭의 배열을 묘화하는 묘화 제어부와,

기판의 신축을 검출하는 신축률 산출부를 구비하고,

상기 묘화데이터 생성부가, 상기 신축률 산출부에서의 검출결과에 의거하여, 서로 수직한 주 주사방향 및 부 주사방향 중 적어도 한쪽 방향에 관해서 상기 복수의 패턴블럭의 각각의 폭을 유지하면서 패턴블럭 사이의 간극의 폭을 변경한 묘화데이터를 생성하는 패턴묘화장치.
제 1 항에 있어서,

상기 묘화데이터 생성부가, 상기 주 주사방향 및 상기 부 주사방향에 관해서 상기 복수의 패턴블럭의 각각의 폭을 유지하면서 패턴블럭 사이의 간극의 폭을 변경한 묘화데이터를 생성하는 패턴묘화장치.
제 2 항에 있어서,

상기 주사기구가, 상기 부 주사방향으로 신장하는 스트라이프 모양의 영역의 묘화를 상기 주 주사방향으로 반복하고,

상기 복수의 패턴블럭의 각각을 포함하는 단위영역의 상기 주 주사방향측의 경계가 어느 하나의 스트라이프 모양의 영역의 경계와 일치하는 패턴묘화장치.
제 3 항에 있어서,

상기 묘화데이터 생성부가 상기 단위영역을 상기 주 주사방향에 관해서 일정한 폭이 되는 복수의 분할영역으로 분할하고, 상기 복수의 분할영역의 각각의 부분 묘화데이터를 생성하는 패턴묘화장치.
제 4 항에 있어서,

상기 묘화데이터 생성부가 상기 검출결과에 의거하여, 상기 부분 묘화데이터를 상기 부 주사방향측의 비패턴영역의 폭을 변경한 데이터로 수정하는 패턴묘화장치.
제 4 항에 있어서,

상기 묘화 데이터 생성부가 상기 검출결과에 의거하여, 가장 상기 주 주사방향측의 분할영역에 대응하는 부분 묘화데이터를 상기 주 주사방향측의 비패턴영역의 폭을 변경한 데이터로 수정하는 패턴묘화장치.
제 1 항에 있어서,

상기 묘화데이터 생성부가 상기 검출결과에 의가하여 상기 복수의 패턴블럭의 각각을 포함하는 단위영역의 비패턴영역의 폭을 실질적으로 변경하여 상기 묘화데이터를 생성하는 패턴묘화장치.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 패턴블럭의 각각이 반도체기판 상에 묘화되는 1칩의 패턴에 상당하는 패턴묘화장치.
광 빔을 기판에 조사하여 묘화를 행하는 패턴묘화방법으로서,

기판상에 묘화되는 패턴블럭을 포함하는 화상데이터를 준비하는 공정과,

상기 기판의 신축의 검출결과를 취득하는 공정과,

배열 배치된 복수의 패턴블럭에 대응하는 묘화데이터를 생성하는 공정과,

상기 묘화데이터에 의거하여 상기 기판상의 조사위치를 주사시키면서 변조된 광 빔을 조사하는 것에 의해, 상기 기판상에 상기 복수의 패턴블럭을 묘화하는 공정을 구비하고,

상기 묘화 데이터를 생성하는 공정에 있어서, 상기 복수의 패턴블럭의 각각의 적어도 한쪽의 방향에 관한 폭을 유지하면서 패턴블럭 사이의 간극의 폭을 상기 검출결과에 의거하여 변경한 묘화데이터가 생성되는 패턴묘화방법.
제 9 항에 있어서,

상기 묘화데이터를 생성하는 공정에서, 서로 수직인 2개의 방향에 관해서 상기 복수의 패턴블럭의 각각의 폭을 유지하면서 패턴블럭 사이의 간극의 폭을 변경한 묘화데이터가 생성되는 패턴묘화방법.
제 10 항에 있어서,

상기 묘화하는 공정에서, 상기 광 빔의 상기 조사위치를 주 주사방향 및 부 주사방향으로 주사하여 상기 부 주사방향으로 신장하는 스트라이프 모양의 영역의 묘화가 상기 주 주사방향으로 반복되고,

상기 복수의 패턴블럭의 각각을 포함하는 단위영역의 상기 주 주사방향측의 경계가 어느 하나의 스트라이프 모양의 영역의 경계와 일치하는 패턴묘화방법.
제 11 항에 있어서,

상기 묘화데이터를 생성하는 공정이,

상기 단위영역을 상기 주 주사방향에 관해서 일정한 폭이 되는 복수의 분할영역으로 분할하는 공정과,

상기 복수의 분할영역의 각각의 부분 묘화데이터를 생성하는 공정을 구비하는 패턴묘화방법.
제 12 항에 있어서,

상기 묘화데이터를 생성하는 공정이 상기 검출결과에 의거하여 상기 부분 묘화데이터를 상기 부 주사방향측의 비패턴영역의 폭을 변경한 데이터로 수정하는 공정을 구비하는 패턴묘화방법.
제 12 항에 있어서,

상기 묘화데이터를 생성하는 공정이 상기 검출결과에 의거하여 가장 상기 주 주사방향측의 분할영역에 대응하는 부분 묘화데이터를 상기 주 주사방향측의 비패턴영역의 폭을 변경한 데이터로 수정하는 공정을 구비하는 패턴묘화방법.
제 9 항에 있어서,

상기 묘화데이터를 생성하는 공정에서, 상기 검출결과에 의거하여 상기 복수의 패턴블럭의 각각을 포함하는 단위영역의 비패턴영역의 폭을 실질적으로 변경하여 상기 묘화데이터가 생성되는 패턴묘화방법.
제 9 항에 있어서,

상기 복수의 패턴블럭의 각각이 반도체기판 상에 묘화되는 1칩의 패턴에 상당하는 패턴묘화방법.
변조된 광 빔을 조사하면서 주사하는 것에 의해 패턴의 묘화가 행해진 기판으로,

주면상에 배열형성된 복수의 패턴블럭과,

상기 복수의 패턴블럭 사이의 비패턴영역과,

을 구비하고,

상기 주면의 신축에 따라 패턴블럭의 적어도 한쪽의 방향에 관한 폭이 유지되면서 패턴블럭 사이의 간극의 폭이 변경되어 있는 기판.
제 17 항에 있어서,

상기 복수의 패턴블럭이 배열되는 서로 수직인 2개의 방향에 관해서, 상기 주면의 신축에 따라 상기 복수의 패턴블럭의 폭이 유지되면서 패턴블럭 사이의 간극의 폭이 변경되어 있는 기판.