KR100696968B1

KR100696968B1 - 노광 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100696968B1
Application number: KR1020050025427A
Authority: KR
Inventors: 토루 카타야마; 다이수케 나카야; 나오주미 조고
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2007-03-20
Also published as: US20050225788A1; JP2005283896A; KR20060044837A; JP4472403B2

Abstract

기록 매체에 묘화되는 화상의 왜곡을 저감시키기 위해서, 기록 스테이지 위에 탑재된 기록 매체에 기록 헤드로부터 광빔을 조사하고, 상기 기록 스테이지와 상기 기록 헤드를 상대적으로 이동시켜, 상기 기록 매체에 소정의 화상을 노광하는 노광 장치로서, 상기 기록 스테이지의 이동에 따라 발생하는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남을 검출하는 위치 어긋남 검출부와, 상기 위치 어긋남 검출부에 의해 검출된 위치 어긋남량 데이터를 기억하는 기억부와, 상기 기억부에 기억된 상기 위치 어긋남량 데이터에 기초하고, 상기 기록 헤드로부터 상기 광빔을 조사하는 타이밍을 보정하는 보정부와, 상기 보정부에 의해 보정된 상기 타이밍에 기초하여, 상기 기록 매체에의 노광을 제어하는 제어부를 구비하는 노광 장치를 제공한다.

노광 장치, 기록 스테이지, 기록 헤드, 위치 어긋남 검출부

Description

노광 장치 및 방법{EXPOSURE APPARATUS AND EXPOSURE METHOD}

도 1은 제1 실시 형태에 관한 노광 장치의 개략을 도시하는 사시도이다.

도 2는 제1 실시 형태에 관한 노광 장치의 개략을 도시하는 측면도이다.

도 3의 (A)는 노광 헤드 유닛에 의한 노광 영역을 도시하는 평면도이고, 도 3 의 (B)은 헤드 어셈블리의 배열 패턴을 나타내는 평면도이다.

도 4는 단일의 헤드 어셈블리에 있어서의 도트 패턴의 배열 상태를 도시하는 평면도이다.

도 5는 제1 실시 형태에 관한 ＣＣＤ카메라(34)에 의해 촬상된 마킹 화상을 도시하는 도면이다.

도 6은 마킹(24)의 패턴을 나타내는 도면이다.

도 7은 제1 실시 형태에 관한 피칭 진동에 의한 위치 어긋남의 검출 및 노광을 행하는 제어를 위한 기능 블록도이다.

도 8은 제1 실시 형태에 관한 노광 스테이지(16)에 발생하는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남량을 도시하는 도면이다.

도 9는 펄스 보정수의 테이블을 나타내는 도면이다.

도 10은 리셋 타이밍을 도시하는 파형도이다.

도 11은 제1 실시 형태에 관한 위치 어긋남량 검출 처리 및 보정수 데이터 작성의 흐름을 나타내는 플로우 챠트이다.

도 12는 레이저 측장기에 의해 노광 스테이지의 피칭 진동에 의한 위치 어긋남량의 검출을 도시하는 도면이다.

도 13은 제2 실시 형태에 관한 피칭 진동에 의한 위치 어긋남의 검출 및 노광을 행하는 제어를 위한 기능 블록도이다.

도 14는 제2 실시 형태에 관한 위치 데이터 취득용 패턴 화상의 노광 및 펄스 보정수의 취득에 관한 플로우 챠트이다.

본 발명은, 노광 처리에 있어서 기록 스테이지의 이동에 의해 발생하는 피칭 진동에 의한 화상의 왜곡을 보정하는 노광 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래, 기록 매체, 예를 들면, 프린트배선판 (이하, 「ＰＷＢ」라고 한다)이나 플랫·판넬·디스플레이 (이하, 「ＦＰＤ」라고 한다.)의 기판에 소정의 패턴을 기록하는 장치로서, 마스크를 이용한 면노광 장치가 널리 사용되어 왔다.

그렇지만, ＰＷＢ나 ＦＰＤ에 기록되는 패턴(배선 패턴)은, 부품설치의 고밀도화에 따라 고세밀화가 진행되고, 마스크의 신축에 따르는 기록 위치 어긋남의 문제가 현저화되고 있다. 예를 들면, 다층 프린트배선판의 경우, 기판에 설치된 스루 홀(through hole) 등의 구멍과, 각 층의 패턴과의 위치 맞춤이 고정밀도로 행해질 수 없기 때문에 , 패턴을 고세밀화할 수 없는 것이 문제로 되어 있다.

이러한 문제를 해소하기 위한 기술로서, 마스크를 사용하지 않고 기록 헤드로부터 광빔을 조사해서 기록 매체에 직접 패턴을 기록하는 레이저 주사형의 노광 장치가 알려져 있다. 이 레이저 주사형의 노광 장치로는, 기록 매체를 탑재한 기록 스테이지를 이동시키면서, 소정의 타이밍으로 직선상으로 배열한 복수의 기록 헤드로부터 광빔을 조사해서 노광을 행하는 것에 의해, 기록 매체위에 패턴을 그릴 수 있다.

그러나, 상기 레이저 주사형의 노광 장치에서는, 기록 매체를 탑재한 기록 스테이지를 패턴 묘화 때문에 이동시키면, 이동에 의해 기록 스테이지에 피칭 진동이 발생해서 기록 스테이지에 위치 어긋남이 생기고, 기록 매체에 묘화되는 패턴에 왜곡이 생긴다고 하는 문제가 있다. 상기 피칭 진동이란, 상기 기록 스테이지의 수직방향에의 원호상의 진자진동을 말하고, 기록 스테이지면을 경사시켜 버리기 때문에, 기록 스테이지 상방으로부터 조사되는 광빔의 광로 길이가 변화되고, 이 변화 분이 기록 스테이지면의 주사 피치의 차이(어긋남)가 된다. 이 피칭 진동은, 노광 장치의 제작 정밀도에 의존해서 발생하고, 기록 스테이지의 이동에 따른 재현성이 높기 때문에 기록 스테이지의 위치 어긋남에 관한 데이터 사전에 작성하는 것이 가능하다.

이에 따라, 일본 특허공개 2000-321025 공보에는, 이동에 의한 기록 스테이지의 거동을 사전에 기록 스테이지의 양측에 설치한 2대의 카메라로 기록해서 위치 어긋남량 데이터를 작성하고, 기록 매체에의 패턴 묘화시에는, 사전에 작성한 위치 어긋남량 데이터에 기초해서 기록 스테이지의 거동을 수정해서 광빔을 조사하고, 기록 매체위에 패턴 묘화하는 레이저 주사형의 노광 장치가 개시되어 있다.

그렇지만, 상기 기록 스테이지가 이동하면, 기록 스테이지에는 요잉(yawing) 동작(기록 스테이지의 이동 방향에의 동작)에 기인하여, 각 위치에 미묘하게 다른 피칭 진동이 발생한다. 이 때문에, 기록 헤드에서는 기록 매체에 패턴 묘화를 행할 때에 광빔을 조사하는 적절한 타이밍이 각각의 위치마다 조금씩 달라지고 있다. 따라서, 보다 정밀하게 패턴 묘화하기 위해서는, 보다 많은 위치에서 거동을 기록하고, 각 기록 헤드의 위치에서의 위치 어긋남을 구해서 보정을 행할 필요가 있지만, 거동을 기록하는 카메라의 대수를 많게 하면 제조 가격이 증가한다.

본 발명은 상기 사실을 고려하여 이루어진 것으로서, 기록 헤드의 위치마다 기록 스테이지의 이동에 의해 발생하는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남을 보정하고, 기록 매체에 묘화되는 화상의 왜곡을 저감시킬 수 있는 노광 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 태양 1에 기재된 발명은, 기록 스테이지 위에 탑재된 기록 매체에 기록 헤드로부터 광빔을 조사하고, 상기 기록 스테이지와 상기 기록 헤드를 상대적으로 이동시켜, 상기 기록 매체에 소정의 화상을 노광하는 노광 장치로서, 상기 기록 스테이지의 이동에 따라 발생하는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남을 검출하는 위치 어긋남 검출부와, 상기 위치 어긋남 검출부에 의해 검출된 위치 어긋남량 데이 터를 기억하는 기억부와, 상기 기억부에 기억된 상기 위치 어긋남량 데이터에 기초하여, 상기 기록 헤드로부터 상기 광빔을 조사하는 타이밍을 보정하는 보정부와, 상기 보정부에 의해 보정된 상기 타이밍에 기초하여, 상기 기록 매체에의 노광을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태양 1에 기재된 발명에 따르면, 기록 매체가 기록 스테이지 위에 탑재되어, 기록 스테이지가 기록 헤드와 상대적으로 이동할 때에, 상기 기록 헤드로부터 기록 매체위에 광빔이 조사되어, 기록 매체에 소정의 화상이 노광된다.

이 때, 이동에 따라 기록 스테이지에는 피칭 진동이 발생하기 때문에, 위치 어긋남 검출부는, 진동에 의해 발생하는 기록 스테이지의 위치 어긋남을 검출해서 기억부에 위치 어긋남량 데이터를 기억시킨다. 타이밍 보정부에서는, 기억부에 기억된 위치 어긋남량 데이터에 기초하여, 상기 기록 헤드로부터 상기 광빔을 조사하는 타이밍을 보정하고, 광빔이 노광되는 위치를 변화시킨다. 노광 제어부에서는, 보정된 타이밍에 기초해서 기록 매체에의 노광을 제어하고, 피칭 진동에 의해 발생한 기록 스테이지의 위치 어긋남을 수정하고, 묘화되는 화상의 왜곡을 보정한다.

이와 같이, 묘화되는 화상의 왜곡을 보정할 수 있기 때문에, 기록 매체에 묘화하는 화상을 세밀하게 할 수 있다.

본 발명의 태양 2에 기재된 발명은, 기록 스테이지 위에 탑재된 기록 매체에 직선상으로 배열된 복수의 기록 헤드로부터 광빔을 조사하고, 상기 기록 스테이지를 상기 기록 헤드가 배열된 직선방향과 교차하는 방향으로 상대적으로 이동시키고, 상기 기록 매체에 소정의 화상을 노광하는 노광 장치로서, 상기 기록 스테이지 의 이동에 따라 발생하는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남을 검출하는 위치 어긋남 검출부와, 상기 위치 어긋남 검출부에 의해 검출된 위치 어긋남량 데이터를 기억하는 기억부와, 상기 기억부에 기억된 상기 위치 어긋남량 데이터에 기초하여, 상기 기록 헤드 각각에 상기 광빔을 조사하는 타이밍을 각각 보정하는 보정부와, 상기 보정부에 의해 보정된 상기 타이밍에 기초하여, 상기 기록 매체에의 노광을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태양 2에 기재된 발명에 따르면, 기록 헤드는 직선상으로 복수배열되고 있어, 기록 스테이지는 기록 헤드가 배열된 직선방향과 교차하는 방향으로 상대적으로 이동해서 복수의 기록 헤드에 의한 노광이 행하여진다. 이 이동에 의해 기록 스테이지에는 피칭 진동이 발생해서 기록 스테이지의 이동 방향에의 위치 어긋남이 발생한다. 여기서, 위치 어긋남 검출부는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남을 검출해서 위치 어긋남량 데이터를 기억부에 기억시킨다. 보정부는 기억부에 기억되어 있는 위치 어긋남량 데이터에 기초해 기록 헤드마다 광빔을 조사하는 타이밍을 보정하고, 기록 헤드로부터 광빔이 노광되는 위치를 변화시킨다. 이 때문에, 제어부에 의해 노광된 화상은 기록 헤드의 위치마다 피칭 진동에 의한 위치 어긋남이 보정되어, 기록 매체에 묘화되는 화상의 왜곡을 저감시킬 수 있다.

이와 같이, 묘화되는 화상의 왜곡을 보정하는 것이 가능하기 때문에, 기록 매체에 묘화하는 화상을 세밀하게 할 수 있다.

본 발명의 태양 3에 기재된 발명은, 본 발명의 태양 1 또는 본 발명의 태양 2 기재의 발명에 있어서, 상기 기록 스테이지 위에, 상기 기록 스테이지와 상기 기 록 헤드가 상대적으로 이동하는 방향에 따라 일정한 간격의 마킹이 1열 (또는 복수열)로 되어, 상기 위치 어긋남 검출부가, 상기 기록 스테이지 상의 상기 마킹의 1열 (또는 각 복수열)을 소정의 타이밍마다 촬상하는 한개 이상의 촬상부와, 상기 촬상부를 상기 상대이동 방향과 교차하는 방향으로 이동가능으로 하며 상기 마킹의 1열(또는 각 복수열)을 각각 촬상가능하도록 하는 제1의 이동부와, 상기 촬상부에 의해 촬상된 화상내에서의 상기 마킹의 위치에 기초해 상기 기록 스테이지의 피칭 진동에 의한 상기 위치 어긋남을 검출하는 제1의 검출부로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태양 3에 기재된 발명에 따르면, 기록 스테이지에는, 기록 헤드와 기록 스테이지가 상대적으로 이동하는 방향에 따라 일정한 간격마다에 마킹이 1열 혹은 복수열로 되어 있다. 촬상부는 소정의 타이밍마다 이동하고 있는 기록 스테이지상의 마킹을 촬상하기 위해서, 제1의 검출부는 촬상된 마킹의 화상내에서의 위치부터 기록 스테이지의 위치 어긋남을 검출할 수 있다. 또한, 제1의 이동부는 촬상부를 상기 상대적으로 이동하는 방향(마킹의 열의 방향)이라고 교차하는 방향으로 이동시키는 것이 가능하기 때문에, 1개의 촬상부에 의해 마킹의 각 열을 각각 촬상시킬 수 있고, 노광 장치의 비용상승을 적게 억제할 수 있다.

본 발명의 태양 4에 기재된 발명은, 상기 위치 어긋남 검출부가, 상기 기록 스테이지와 상기 노광 헤드가 상대적으로 이동하는 방향으로 배치되어, 상기 기록 스테이지와의 거리를 소정의 타이밍마다 측장하는 레이저 측장기와, 상기 레이저 측장기를 상기 상대이동 방향과 교차하는 방향으로, 상기 거리를 측장가능한 범위 내에서 이동시키는 제2의 이동부와, 소정의 타이밍마다 상기 레이저 측장기에 의해 측장된 상기 기록 스테이지와의 거리의 변화량에 기초해 상기 기록 스테이지의 피칭 진동에 의한 상기 위치 어긋남을 검출하는 제2의 검출부로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태양 4에 기재된 발명에 따르면, 레이저 측장기는, 기록 헤드와 기록 스테이지가 상대적으로 이동하는 방향으로 배치되고 있어, 이동하는 기록 스테이지까지의 거리를 소정의 타이밍마다 측정할 수 있다. 여기에서, 기록 스테이지에 피칭 진동에 의한 위치 어긋남이 없을 경우, 레이저 측장기에 의해 소정의 타이밍마다 측장되는 기록 스테이지와의 거리는 일정한 간격으로 변화된다. 따라서, 제2의 검출부에서는, 소정의 타이밍마다 레이저 측장기에 의해 측정된 기록 스테이지와의 거리의 변화량 (전회 상정된 거리와 이번에 측정된 거리와의 차이)로부터 기록 스테이지의 위치 어긋남을 검출할 수 있다. 또한, 제2의 이동부는 레이저 측장기를 기록 스테이지에 대하여 상대이동 방향과 교차하는 방향으로 이동시킬 수 있기 때문에, 복수의 위치에서 위치 어긋남을 검출할 수 있다. 또한, 레이저 측장기를 이용하는 것에 의해 기록 스테이지에 마킹을 행할 필요도 없어진다.

본 발명의 태양 5에 기재된 발명은, 상기 위치 어긋남 검출부가, 상기 기록 매체에 소정의 위치 데이터 취득용 패턴을 노광하는 위치 패턴 노광부와, 상기 위치 패턴 노광부에 의해 노광된 상기 위치 데이터 취득용 패턴에 의해 구해지는 상기 위치 어긋남량 데이터를 상기 기억부에 등록하는 등록부로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태양 5에 기재된 발명에 따르면, 위치 패턴 노광부는, 소정의 위치 데이터 취득용 패턴을 노광하기 때문에, 노광된 패턴(마킹 등)의 간격 등을 계측해서 구해지는 위치 어긋남으로부터 위치 어긋남량 데이터를 구할 수 있다. 등록부는, 구해진 위치 어긋남량 데이터를 기억부에 등록가능하므로, 노광시에는 기억부에 등록된 위치 어긋남량 데이터에 기초해 피칭 진동에 의한 위치 어긋남이 보정되어, 기록 매체에 묘화되는 화상의 왜곡을 저감시킬 수 있다.

본 발명의 태양 6에 기재된 발명은, 마킹된 차트를 상기 기록 스테이지 위에 탑재하는 것에 의해 상기 기록 스테이지 위에 상기 마킹이 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태양 6에 기재된 발명에 따르면, 마킹된 차트를 탑재하는 것에 의해 기록 스테이지 위에 마킹을 행하는 것이 가능하기 때문에, 마킹의 위치를 적절히 변경할 수 있다. 또한, 마킹이 불필요한 경우는 뗄 수도 있다.

본 발명의 태양 7에 기재된 발명은, 상기 위치 어긋남 검출부가, 모든 기록 헤드 각각에 대응하는 위치에서의 상기 위치 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태양 7에 기재된 발명에 따르면, 위치 어긋남 검출부는 복수의 위치에서의 위치 어긋남을 검출할 수 있기 때문에, 모든 기록 헤드 각각과 대응하는 위치에서의 위치 어긋남량 데이터를 검출하는 것에 의해, 보정부에 의한 각 기록 헤드의 보정을 최적으로 시킬 수 있다.

본 발명의 태양 8에 기재된 발명은, 상기 레이저 측장기는, 상기 스테이지 위에 설치된 측장부와의 거리를 소정의 타이밍마다 측장하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태양 9에 기재된 발명은, 상기 위치 패턴 노광부가, 상기 위치 데이터 취득용 패턴을 입력하기 위한 패턴 입력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태양 10에 기재된 발명은, 기록 스테이지 위에 탑재된 기록 매체에 기록 헤드로부터 광빔을 조사하고, 상기 기록 스테이지와 상기 기록 헤드를 상대적으로 이동시키고, 상기 기록 매체에 소정의 화상을 노광하는 노광 방법으로서, 상기 기록 스테이지의 이동에 따라 발생하는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남량을 검출하고, 상기 위치 어긋남량의 데이터를 기억하고, 기억된 상기 위치 어긋남량 데이터에 기초하여, 상기 기록 헤드로부터 상기 광빔을 조사하는 타이밍을 보정하고, 보정된 상기 타이밍에 기초하여, 상기 기록 매체에의 노광을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태양 11에 기재된 발명은, 기록 스테이지 위에 탑재된 기록 매체에 직선상으로 배열된 복수의 기록 헤드로부터 광빔을 조사하고, 상기 기록 스테이지를 상기 기록 헤드가 배열된 직선방향과 교차하는 방향으로 상대적으로 이동시키고, 상기 기록 매체에 소정의 화상을 노광하는 노광 방법으로서, 상기 기록 스테이지의 이동에 따라 발생하는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남을 검출하고, 검출된 위치 어긋남량 데이터를 기억하고, 기억된 상기 위치 어긋남량 데이터에 기초하고, 상기 기록 헤드 마다에 상기 광빔을 조사하는 타이밍을 각각 보정하고, 보정된 상기 타이밍에 기초하여, 상기 기록 매체에의 노광을 제어하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하기로 한 다.

(제1 실시 형태)

도 1 (A) 및 도 2에는, 제1 실시 형태에 관한 플랫베드형(flat bed type)의 노광 장치 (10)가 도시되어 있다.

노광 장치 (10)는, 봉 형의 각(角)파이프를 프레임형(루프형)으로 짜맞춰 구성된 구(矩)형상의 프레임체(루프체) (12)에 각 부가 수용되어서 구성되어 있다. 한편, 프레임체 (12)에 도시하지 않은 판넬이 부착되는 것에 의해 내외를 차단하고 있다.

프레임체 (12)는, 높은 하우징부 (12A)와, 이 하우징부 (12A)의 일측면에서 돌출하는 것 같이 설치된 스테이지부 (12B)로 구성되어 있다.

스테이지부(12B)는, 그 표면이 하우징부 (12A)보다도 낮은 위치로 되어, 작업자가 이 스테이지부 (12B) 앞에 서 있는 경우, 거의 허리높이의 위치로 되어 있다.

스테이지부 (12B)의 상면에는, 개폐 뚜껑 (14)이 설치되어져 있다. 개폐 뚜껑 (14)의 하우징부 (12A) 측의 일변에는, 도시하지 않은 경첩을 설치할 수 있어, 이 일변을 중심으로 하여 개폐 동작이 가능하게 되어 있다.

개폐 뚜껑 (14)을 개방한 상태의 스테이지부 (12B)의 상면에는, 기록 스테이지로서의 노광 스테이지(16)가 노출 가능하게 되어 있다.

노광 스테이지(16)는, 정반 (18)의 길이(직사각형의 길이가 긴 쪽)방향에 따라 설치된 한 쌍의 슬라이딩 레일(20)을 통하여 지지되어, 노광 스테이지(16)의 하 부에 설치한 리니어 모터(26)(도2참조)의 구동력에 의해, 도 1(A)의 ｙ방향으로 슬라이딩가능하게 되어 있다. 또한, 노광 스테이지(16)에 대향하도록 노광 스테이지(16)의 상부에는 기록 헤드로서의 노광 헤드 유닛(28)이 배설되어 있다. 또한, 도 1(A) 및 도 2에서는 도시를 생략했지만, 노광 스테이지(16)의 하부에는 리니어 엔코더(encoder)(27)(도 7 참조)을 설치하고 있어, 노광 스테이지(16)의 이동에 따른 펄스 신호가 출력되어, 펄스 신호에 의해 노광 스테이지(16)의 슬라이딩 레일(20)에 따른 위치 정보 및 주사 속도가 검출가능하게 되어 있다. 한편, 제1 실시 형태의 리니어 엔코더 (27)는, 노광 스테이지(16)가 소정량 (예를 들면, 0.1㎛)이동할 때마다 펄스를 출력하도록 되어 있다. 또한, 제1 실시 형태에서는 조정 분해능을 올리기 위해서, 0.1㎛ 피치의 펄스를 2체배(주파수를 2배로 함)로 하여, 0.05㎛ 피치의 펄스를 출력한다.

노광 스테이지(16)의 상면에는, 기록 매체 (22)가 위치 결정되도록 되어 있어, 노광 스테이지 (16)에는, 기록 매체 (22)를 흡착하고, 기록 매체 (22)의 두께에 관계없이 노광 헤드 유닛(28)을 노광면에서 200mm 정도의 높이에 유지하는 기구가 설치되어져 있다. 한편, 이 높이 조절 기구는, 노광 스테이지(16)측에 설치해도 좋고, 노광 헤드 유닛(28)측에 설치해도 좋다.

또한, 노광 스테이지(16) 상면의 기록 매체 (22)의 한쪽 옆에는, y방향에 따라 소정간격 (제1 실시 형태에서는, 50mm 간격)마다 마킹(24)이 되어 있다 (도1 (A)의 노광 스테이지 (16)위의 마킹(24)은 세밀하기 때문에, y방향에 따른 파선으로서 그리고, 도1(B)에 마킹(24)의 확대도를 도시한다).

노광 스테이지(16)의 정반 (18)위에서의 이동 궤적(도1(A)의 ｙ방향)의 거의 중간위치에는, 노광 헤드 유닛(28)이 배설되어 있다.

노광 헤드 유닛(28)은, 상기 정반 (18)의 폭방향 양단부 (노광 스테이지의 외측)에 세워진 한 쌍의 지주 (30)에 걸쳐지도록 가설되어 있다. 다시 말해, 노광 헤드 유닛(28)과 정반 (18)의 사이를 상기 노광 스테이지(16)가 통과하는 게이트가 형성되는 구성이다.

노광 헤드 유닛(28)은, 복수의 헤드 어셈블리(28A)가 상기 정반 (18)의 폭방향에 따라 배열되어 구성되고 있어, 상기 노광 스테이지(16)를 왕복 이동시키면서, 소정의 타이밍으로 각각의 헤드 어셈블리(28A)로부터 조사되는 복수의 광빔 (상세한 내용에 대해서는 후술)을 상기 노광 스테이지(16) 위의 기록 매체 (22)에 조사하는 것에 의해, 감광 재료를 노광하는 것이 가능하도록 되어 있다.

도 3(B)에 도시된 바와 같이, 노광 헤드 유닛(28)을 구성하는 헤드 어셈블리(28A)는, ｍ행n열 (예를 들면, 2행 5열)의 거의 매트릭스형으로 배열되고 있어, 이들 복수의 헤드 어셈블리(28A)가 상기 노광 스테이지(16)의 이동 방향(이하, 주사 방향이라고 한다)과 직교하는 방향으로 배열된다. 제1 실시 형태에서는, 기록 매체 (22)의 폭과의 관계에서, 2행으로 합계 10개의 헤드 어셈블리(28A)로 했다.

여기에서, 1개의 헤드 어셈블리(28A)에 의한 노광 영역(28B)은, 주사 방향을 단변(短邊)으로 하는 구(矩)형상으로, 또한, 주사 방향에 대하여 소정의 경사각으로 경사하고 있어, 노광 스테이지(16)의 이동에 따라, 기록 매체 (22)에는 헤드 어셈블리(28A) 마다 띠형의 노광완료 영역이 형성된다 (도3(A)참조).

도1 (A)에 도시된 바와 같이, 상기 하우징부 (12A) 안에는, 상기 정반 (18)위의 노광 스테이지(16)의 이동을 방해하지 않는 다른 장소에 광원 유닛(31)이 배설되어 있다. 이 광원 유닛(31)은 복수의 레이저(반도체 레이저)을 수용하고 있어, 이 레이저로부터 출사하는 빛을 광섬유(도시 생략)를 통하여, 각각의 헤드 어셈블리(28A)에 안내하고 있다.

각각의 헤드 어셈블리(28A)는, 상기 광섬유에 의해 안내되어, 입사된 광빔을 공간 광변조 소자인 도시하지 않은 디지털·마이크로 미러·디바이스(ＤＭＤ)에 의해, 도트 단위로 제어하고, 기록 매체 (22)에 대하여 도트 패턴을 노광한다. 제1 실시 형태에서는, 상기 복수의 도트 패턴을 이용하여 1화소의 농도를 표현하게 되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상술한 띠형의 노광완료 영역 (28B) (1개의 헤드 어셈블리 28A)은, 이차원배열(예를 들면 4×5)된 20개의 도트에 의해 형성된다.

또한, 상기 이차원배열의 도트 패턴은, 주사 방향에 대하여 경사되어 있는 것에 의해, 주사 방향으로 늘어선 각 도트가, 주사 방향과 교차하는 방향으로 늘어선 도트 사이를 통과하게 되어 있어, 실질적인 도트간 피치를 좁힐 수 있고, 고해상도화를 꾀할 수 있다.

여기에서, 스테이지부 (12B) (도1(A)참조)에 있어서, 상기 노광 스테이지(16) 위에 위치결정된 기록 매체 (22)에의 노광 처리는, 상기 노광 스테이지(16)에 기록 매체 (22)를 탑재하고, 정반 (18)위의 슬라이딩 레일 (20)에 따라 내측에 이동할 때(왕로(往路))가 아니라, 일단 정반 (18)의 내측 단부에 도달하고 상기 스테 이지부 (12B)에 되돌아올 때(복로(復路))에 실행된다.

다시 말해, 왕로 주행은, 노광 스테이지(16) 위의 기록 매체 (22)의 위치 정보를 얻기 위한 이동이며, 이 위치 정보를 얻기 위한 유닛으로서 정반 (18)의 상방에는 얼라이먼트 유닛 (alignment unit)(32)(도2참조)이 배설되어 있다.

얼라이먼트 유닛(32)은, 상기 노광 헤드 유닛(28)에 따라 왕로 방향 내측의 중앙부에 배치되고 있어, 왕로 주행시에 상기 노광 스테이지(16) 위의 기록 매체 (22)에 빛을 조사하여 그 반사광을 촬영하고, 기록 매체 (22)위에 마크를 한다.

노광 스테이지(16)와 기록 매체 (22)는, 작업자가 기록 매체 (22)을 탑재하는 것에 의해, 그 상대위치 관계가 결정되기 때문에, 약간의 차이(어긋남)가 생길 수 있다. 상기 촬영된 마크에 의해 상기 차이가 인식되어, 노광 스테이지(16)와 이미 알고 있는 상대관계로 되어 있는 상기 노광 헤드 유닛(28)에 의한 노광 개시 시기에 보정을 걸고, 기록 매체 (22)와 화상과의 상대위치를 소망의 위치로 하고 있다.

그런데, 노광 스테이지 (16)에는, 이동에 따라 피칭 진동이 발생해서 노광 스테이지 (16)에 위치 어긋남이 생기기 때문에, 노광 스테이지 (16)위의 기록 매체 (22)에 노광되는 화상에 왜곡이 생겨버린다. 이 피칭 진동은, 노광 장치 (10)의 노광 스테이지 (16) 및 슬라이딩 레일 (20)등의 제작 정밀도에 의존해서 발생해 버리므로, 제작 정밀도상 완전히 없애는 것은 어렵다.

그러나, 피칭 진동은 노광 스테이지 (16)의 이동(위치)에 따르는 재현성이 높기 때문에 미리 피칭 진동에 의한 위치 어긋남을 검출해서 보정을 행하는 것에 의해, 기록 매체 (22)에 노광되는 화상의 왜곡을 보정할 수 있다. 여기서, 노광 스테이지 (16)의 이동에 의해 발생하는 피칭 진동에 의한 노광 스테이지 (16)의 위치 어긋남을 검출하는 촬상부로서 1대의 ＣＣＤ 카메라(34)가 설치되어져 있다. 이 ＣＣＤ 카메라(34)는 노광 헤드 유닛 (28)의 왕로방향 앞측에 배치되어, 제1의 이동부로서 내장 된 리니어 모터에 의해 노광 헤드 유닛(28)의 폭방향 (도 1의 ｘ방향)에 설치된 레일(35)에 따라 임의의 위치에 이동가능하게 되어 있어, 노광 스테이지(16)위의 마킹(24)을 촬상할 수 있다. 이 ＣＣＤ 카메라(34)에 의해 촬상된 마킹 화상에는, 촬상한 마킹(24)의 위치를 판별가능한 기준이 설치되어지고 있어 (제1 실시 형태에서는, 도 5에 도시된 바와 같이 y방향의 중앙을 기준(0)이라고 한다), 화상내에서의 마킹(24)의 소정의 위치 (예를 들면, 중심)과 기준과의 위치 어긋남을 검출할 수 있다.

다시 말해, 제1 실시 형태에서는 ＣＣＤ 카메라(34)에 의해 미리 마킹(24)을 촬상해서 피칭에 의해 생기는 위치 어긋남을 검출해서 보정량을 기억하고, 기록 매체 (22)에의 노광시에 기억한 보정량에 기초해 노광 타이밍의 수정을 행하는 것에 의해 기록 매체 (22)에 노광되는 화상의 왜곡을 보정하고 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 도 6(A)에 도시하는 바와 같이 노광 스테이지(16)의 일단측에 마킹(24)을 1열 설치하고 있지만, 마킹(24)을 복수열, 예를 들면, 도 6(B)에 도시하는 바와 같이 양측부에 각각 마킹(24)을 설치했을 경우, ＣＣＤ 카메라(34)를 레일(35)을 따라서 이동시키는 것에 의해 각각의 위치에서 피칭 진동에 의한 위치 어긋남을 검출할 수 있다. 또한, ＣＣＤ 카메라(34)에 의해 촬상할 때에, 도 6(C) 또는 (D)에 도시하는 바와 같은 마킹된 차트(유리 기판 등)을 노광 스테이지(16)위에 탑재하는 것에 의해 위치 어긋남을 검출하도록 해도 좋다. 이렇게, ＣＣＤ카메라(34)가 레일(35)을 따라서 이동할 수 있기 때문에 헤드 어셈블리(28A)의 위치마다 피칭 진동에 의한 위치 어긋남을 검출할 수도 있다.

도 7에는, 제1 실시 형태에 있어서의 노광 장치 (10)에 있어서, 노광 스테이지(16)의 피칭 진동에 의한 위치 어긋남의 검출 및 노광을 행하는 제어를 위한 기능 블록도가 도시되어 있다.

촬상 제어부 (100)는, 리니어 엔코더(27), ＣＣＤ 카메라(34) 및 화상기억 메모리(102)와 접속되어 있다. 촬상 제어부 (100)은, ＣＣＤ 카메라(34)에 의해 마킹(24)을 촬상하는 제어를 행하고 있다. 촬상 제어부 (100)는, 노광 스테이지(16)의 이동에서 의해 검출되는 리니어 엔코더(27)로부터의 펄스를 1,000,000 펄스분 카운트해서 촬상 타이밍을 구하고, 구해진 촬상 타이밍마다 ＣＣＤ 카메라(34)에 의해 노광 스테이지(16)위의 마킹(24)을 촬상하고, 촬상한 마킹 화상을 ＣＣＤ 카메라(34)의 도 1의 Ｘ방향의 위치와 함께 화상기억 메모리(102)에 기억시킨다. 한편, 상기 1,000,000 펄스는, 제1 실시 형태에 적용되는 리니어 엔코더(27)에서는 스테이지(16)가 0.1㎛ 이동할 때마다 2체배 신호가 2펄스 출력되는 것으로부터, 마킹(24)의 간격이 50mm이기 때문에, 50mm/0.05㎛ (= 1,000,000)으로 하는 것에 의해, 마킹(24)의 간격에 따른 촬상이 가능해진다.

화상기억 메모리(102)는, 촬상 제어부 (100) 및 위치 어긋남 검출부 (104)와 접속되어 있다. 화상기억 메모리(102)는, 촬상 제어부 (100)에서 촬상된 마킹 화상 을 기억하고 있고, 기억되어 있는 마킹 화상은 위치 어긋남 검출부 (104)에 의해 독출된다.

위치 어긋남 검출부 (104)는, 화상기억 메모리(102) 및 펄스 보정수 기억 메모리(106)와 접속되어 있다. 위치 어긋남 검출부 (104)는, 도 5에 도시된 바와 같이 촬상 제어부 (100)의 제어에 의해 촬상된 마킹 화상내에서의 마킹(24)의 기준(0)에 대한 위치로부터 위치 어긋남량을 검출한다. 또한, 검출된 위치 어긋남량이 1회 전의 촬상에서 검출된 위치 어긋남량으로부터 얼마만큼 차이(어긋남)이 증감했는지를 검출하고, 전(前)회부터 금(今)회 (50mm 간격)의 사이에 생긴 차이를 보정하기 위해서 필요한 리니어 엔코더(27)에 의한 2체배의 펄스수를 연산한다. 다시 말해, 도 8에 도시하는 바와 같이, 예를 들면, 50mm의 위치에 있는 마킹(24)을 촬상했을 경우에 +4.5㎛의 위치 어긋남이 검출되고, 100mm의 위치에서 +5.3㎛의 위치 어긋남이 검출되었을 경우에, 전회부터 금회의 촬상의 사이(50∼100mm 구간)에 5.3㎛-4.5㎛ = 0.8㎛차이가 커지고 있게 된다. 리니어 엔코더(27)에서는 0.05㎛이동할 때마다 2체배로 된 펄스가 검출되기 때문에, 발생한 0.8㎛의 차이를 보정하기 위해서는, 0.8㎛/0.05㎛ = 16펄스분을 감소시키는 보정을 행하는 것에 의해, 50∼100mm 구간의 사이에 생긴 차이를 보정할 수 있다. 이 보정에 필요한 펄스 보정수를 ＣＣＤ 카메라(34)의 도 1의 Ｘ방향의 위치와 함께 펄스 보정수 기억 메모리(106)에 기억시킨다.

펄스 보정수 기억 메모리(106)는, 위치 어긋남 검출부 (104) 및 리셋 타이밍 연산부 (122)와 접속되어 있다. 펄스 보정수 기억 메모리(106)는, 위치 어긋남 검 출부 (104)에 의해 검출된 각 구간의 펄스 보정수가 촬상이 행하여졌을 때의 ＣＣＤ 카메라(34)의 Ｘ방향의 위치와 함께 도 9에 도시되는 테이블로서 기억되어 있다 (도 9은, 마킹(24)이 0 및 278mm에 설치된 경우를 예로 들고 있다).

데이터 입력부(112)는, 도트 패턴 변환부(114)와 접속되어 있다. 데이터 입력부 (112)에는, 기록 매체 (22)위에 노광되는 화상이 입력된다. 입력된 화상 데이터는 도트 패턴 변환부 (114)에 송출된다.

도트 패턴 변환부 (114)는, 데이터 입력부 (112) 및 노광 제어부 (116)와 접속되어 있다. 도트 패턴 변환부 (114)는, 데이터 입력부 (112)로부터 송출된 화상 데이터를 각 헤드 어셈블리(28A)의 디지털·마이크로 미러·디바이스(ＤＭＤ)를 제어하는 도트마다의 데이터(도트 패턴 데이터)로 변환하고, 노광 제어부 (116)에 송출한다.

노광 제어부(116)는, 리셋 타이밍 연산부 (122), 도트 패턴 변환부 (114), 각 헤드 어셈블리(28A) 및 각 광원 유닛(31)과 접속되어 있다. 노광 제어부 (116)는, 도트 패턴 변환부 (114)에 의해 송출된 도트 패턴 데이터에 기초하여, 후술하는 리셋 타이밍 연산부 (122)에 의한 리셋 타이밍마다 복수의 헤드 어셈블리(28A)의 ＤＭＤ 드라이버(130)를 제어해서 ＤＭＤ(132)을 온/오프 시켜, 광원 유닛(31)의 광원 드라이버(136)에 점등 신호를 송출해서 ＬＤ(138)을 점등시켜서, 기록 매체 (22)위에의 화상노광 처리를 행한다.

리셋 타이밍 연산부(122)는, 리니어 엔코더(27), 펄스 보정수 기억 메모리(106) 및 노광 제어부 (116)와 접속되어 있다. 리셋 타이밍 연산부 (122)는, 노광 스테이지(16)의 이동에 의해 검출되는 리니어 엔코더(27)로부터의 펄스를 40펄스 분씩 카운트해서 리셋 타이밍으로 한다. 이 리셋 타이밍은 헤드 어셈블리(28A)로부터 광빔이 조사되는 타이밍으로 되어 있다. 또한, 리셋 타이밍 연산부 (122)는, 펄스 보정수 기억 메모리(106)에 기억되어 있는 테이블에 기초하여, 각 헤드 어셈블리(28A)의 Ｘ방향의 위치에 따라서 펄스 보정수의 보간 처리를 행해 헤드 어셈블리(28A)마다에 리셋 타이밍인 40펄스분의 펄스수를 증감시키는 보정을 행한다. 보정된 리셋 타이밍은 노광 제어부 (116)에 송출된다. 다시 말해, 리셋 타이밍은, 도 10(A)에 도시하는 바와 같이, 2.0㎛ 이동할 때마다 1회 출력되고 있어, 마킹(24)의 간격(50mm)마다에 25,000회 출력된다. 보정에 의해, 예를 들면, 50∼100mm 구간에 16펄스분(0.8㎛)을 감소시킬 경우는 25,000회 중 16회에서 리셋 타이밍의 펄스수를 39펄스 (도 10(B)의 기간 t3)로 하는 것에 의해, 0.05㎛씩 감소시키는 보정을 할 수 있고, 증가시키는 경우는 펄스수를 41펄스(도 10(B)의 기간 t4)로 하는 것에 의해 0.05㎛씩 증가시키는 보정을 할 수 있다. 한편, 펄스수를 증감하는 16회의 간격은, 25,000회 중에서 균등간격으로 하여도 좋고, 간격을 적당히 변경해도 좋다. 또한, 노광 스테이지(16) 위에 마킹(24)이 1열밖에 없기 때문에, 펄스 보정수 기억 메모리(106)의 테이블에 1열분의 데이터밖에 없을 경우, 리셋 타이밍 연산부 (122)에서는 보간 처리가 행하여지지 않고, 전(全) 헤드 어셈블리(28A)에서 1열분의 데이터에 의한 보정이 행하여진다.

이하에 제1 실시 형태의 작용을 설명한다.

(펄스 보정수 데이터 작성의 흐름)

노광 장치 (10)에서는, ＣＣＤ 카메라(34)가 노광 스테이지(16)의 마킹(24) 을 촬상가능한 위치에 레일(35)을 따라 이동하고, 노광 스테이지(16)를 이동시키면서 마킹(24)을 촬상해서 펄스 보정수 데이터의 작성 처리가 행하여진다. 한편, 노광 스테이지(16)에 마킹(24)이 복수열 있을 경우, 펄스 보정수 데이터의 작성 처리가 각 열마다에 복수회 행하여져서 각 마킹(24)의 위치(ＣＣＤ카메라 (34)의 X방향의 위치)마다에 펄스 보정수가 구하여져, 펄스 보정수 기억 메모리(106)에 기억된다.

이하, 도 11(A)에 펄스 보정수 데이터의 작성에 관한 제어의 흐름을 도시한다.

스텝 150에서는, 노광 스테이지(16)가 리니어 모터(26)(도2참조)의 구동력에 의해, 정반 (18)의 슬라이딩 레일(20)에 따라 스테이지부 (12B)로부터 하우징부 (12A)의 내측에 일정 속도로 이동되어 (왕로 이동), 왕로의 끝에 이르면 스텝 152에 이행한다.

스텝 152에서는, 노광 스테이지(16)가 왕로의 끝에 도달했기 때문에, 이동하는 방향을 바꾸어 되돌아가서 스테이지부 (12B)방향으로 일정 속도로 이동시켜 (복로 이동), 스텝 154에 이행한다. 여기에서, 노광 스테이지(16)에는 이동에 따라 피칭 진동에 의한 위치 어긋남이 발생한다.

스텝 154에서는, 노광 스테이지(16)의 이동에 의해 발생하는 리니어 엔코더(27)로부터의 펄스를 검출하고, 1,000,000펄스분을 카운트해서 ＣＣＤ 카메라(34)에 의해 촬상 타이밍을 구하고, 50mm 간격으로 마킹된 마킹(24)을 촬상해서 스텝 156에 이행한다.

스텝 156에서는, 촬상된 화상내의 마킹(24)의 위치로부터 위치 어긋남량을 구하고, 스텝 158에 이행한다.

스텝 158에서는, 금회에 촬상된 위치에서의 위치 어긋남량에서 전회 촬상된 위치에서의 위치 어긋남량을 빼고, 전회부터 금회 촬상된 구간에서의 차이(어긋남)를 구하고, 차이를 보정하기 위해서 필요한 펄스 보정수를 구해서 펄스 보정수 기억 메모리(106)에 기억시켜서 스텝 160에 이행한다.

스텝 160에서는, 노광 스테이지(16)의 복로의 이동이 완료했는지를 판정한다. 왕로의 이동이 완료하면, 판정이 긍정으로 되어서 엔드에 이행한다. 한편, 왕로의 이동이 완료하고 있지 않으면 스텝 160의 판정이 부정으로 되어서 스텝 154에 이행해서 다음 마킹의 촬상에 이행한다.

이 펄스 보정수 데이터 작성 처리에 의해 펄스 보정수 기억 메모리(106)에는, 펄스 보정수의 테이블이 기억된다.

(노광 처리의 흐름)

다음으로, 펄스 보정수에 기초해 보정이 행하여지는 노광 처리에 대해서 설명한다.

기록 매체 (22) (도 1(A)참조)를 표면에 흡착한 노광 스테이지(16)는, 리니어 모터(26)(도 2참조)의 구동력에 의해, 정반 (18)의 슬라이딩 레일(20)에 따라 스테이지부 (12B)로부터 하우징부 (12A)의 내측에 일정 속도로 이동된다 (왕로 이동). 여기서 노광 스테이지(16)가 얼라이먼트 유닛(32)을 통과할 때에, 기록 매체 (22)에 미리 부여된 마크를 검출한다. 이 마크는, 미리 기억된 마크와 대조되어, 그 위치 관계에 기초해서 노광 헤드 유닛(28)에 의한 노광 개시 시기가 보정된다.

노광 스테이지(16)가 왕로의 끝까지 이르면, 방향을 바꾸어 뒤돌아가서 스테이지부 (12B)방향으로 일정 속도로 되돌아온다 (복로 이동). 이 복로 이동중에 노광 헤드 유닛(28)을 통과하면 상기 보정된 노광 개시 시기에서 노광 처리가 개시된다.

노광 헤드 유닛(28)에서는, 노광 처리가 개시되면, 리셋 타이밍 연산부 (122) (도 7참조)에 의해 노광 스테이지(16)의 이동에 따라 검출되는 리니어 엔코더(27)의 펄스로부터 리셋 타이밍이 연산되어, 연산된 리셋 타이밍에 기초하여, ＤＭＤ에 레이저 빛이 조사되어, ＤＭＤ의 마이크로 미러가 온 상태인 때에 반사된 레이저 빛이 광학계를 통하여 기록 매체 (22)(도 1(A)참조)에 안내되어, 이 기록 매체 (22)위에 결상된다.

여기에서, 노광 스테이지(16)가 이동하면, 노광 스테이지(16)에는 이동에 의해 피칭 진동이 발생해서 표면에 흡착한 기록 매체 (22)도 함께 진동하기 때문에 노광 헤드 유닛(28)으로부터 광빔이 결상되는 위치에 차이가 발생한다. 그러나, 노광 헤드 유닛(28)의 각 헤드 어셈블리(28A)의 위치에 따라서 리셋 타이밍이 보정되어 있기 때문에, 기록 매체 (22)에 노광되는 화상의 왜곡을 저감시킬 수 있다.

이하, 도 11(B)의 플로우 챠트에 따라, 촬상 처리, 위치 어긋남 검출 처리 및 노광 처리 제어의 흐름에 대해서 설명한다.

노광 장치(10)는, 작업자에 의해 화상 데이터가 입력되어, 처리 개시의 제어가 행하여지는 것에 의해 플로우 챠트에 도시하는 처리가 시작한다.

스텝 200에서는, 입력된 화상 데이터를 노광 헤드 유닛(28)의 각 헤드 어셈블리(28A)로부터 노광을 행하기 위한 도트 패턴 데이터로 변환하고, 스텝 202에 이행한다.

스텝 202에서는, 노광 스테이지(16)를 일정 속도로 왕로 방향 (도 2의 ｙ축, 앞측에서 내측)에 이동시키고, 얼라이먼트 유닛(32)에 의한 노광 개시 시기의 보정이 행하여진다. 노광 스테이지(16)가 왕로의 끝까지 이르면 스텝 204에 이행한다.

스텝 204에서는, 노광 스테이지(16)를 일정 속도로 복로 방향 (도 2의 ｙ축, 내측에서 앞측)에 이동시키고, 스텝 202에 의해 보정된 노광 개시 시기가 되면 노광 처리를 시작하고, 스텝 206에 이행한다.

스텝 206에서는, 리셋 타이밍 연산부 (122)(도 7참조)가 노광 스테이지(16)의 이동에 의해 발생하는 리니어 엔코더(27)로부터 펄스를 검출하고, 펄스수로부터 노광 스테이지(16)의 반송 방향의 위치를 구하고, 펄스 보정수 기억 메모리(106)로부터 해당하는 구간의 펄스 보정수를 읽어들이고, 스텝 208에 이행한다.

스텝 208에서는, 리셋 타이밍 연산부 (122)가 읽어들인 펄스 보정수에 기초해 보간 처리를 행해서 각 헤드 어셈블리(28A)의 위치에 따른 펄스 보정수를 추구한다. 또한, 리셋 타이밍 연산부 (122)에서는, 리니어 엔코더(27)로부터 발생하는 펄스를 40펄스분을 카운트해서 리셋 타이밍을 구하지만, 헤드 어셈블리(28A) 마다 펄스 보정수에 따라서 보정한 펄스수의 리셋 타이밍을 출력해서 스텝 210에 이행한다.

여기에서, 보정이 없을 경우는 도 10(A)에 도시하는 바와 같이 리셋 타이밍 을 리니어 엔코더의 40펄스분 마다의 타이밍으로 하여 두고, 보정이 있을 경우는 도 10(B)에 도시하는 바와 같이 펄스수를 증감시키는 것에 의해 0.05㎛단위의 보정이 가능해진다. 도 8에 도시하는 각 구간에서의 차이의 증감이 ±0.025㎛ 이내이면 보정은 행하지 않지만, 위치 어긋남량이 +0.025㎛보다 크거나 또는 -0.025㎛보다 작을 경우는 필요분만큼 펄스수의 보정을 행한다. 이것에 의해, 도 8의 보정 결과에 도시하는 바와 같이 각 구간에서 차이가 ±0.025㎛이내로 되도록 보정된다.

스텝 210에서는, 도트 패턴 데이터에 기초해 보정된 리셋 타이밍에서 상술한 노광 처리가 실행되어 스텝 212에 이행한다.

스텝 212에서는, 모든 도트 패턴 데이터의 노광 처리가 종료했는지를 판별한다. 모든 도트 패턴 데이터의 노광 처리가 종료하고 있으면, 스텝 212은 긍정 판정으로 되어 기록 매체 (22)에 화상이 노광되었기 때문에 엔드로 된다.

한편, 아직 모든 도트 패턴 데이터의 노광 처리가 행하여지지 않고 있으면, 스텝 212은 부정 판정으로 되어, 스텝 206에 이행하고 노광 처리를 실행한다.

이상 설명한 바와 같이 제1 실시 형태에서는, 1대의 ＣＣＤ 카메라(34)를 이동 가능하게 한 것에 의해 노광 스테이지(16)에 발생하는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남량을 복수의 위치에서 검출할 수 있고, 검출한 위치 어긋남량에 기초해 헤드 어셈블리(28A)마다 리셋 타이밍을 보정하는 것에 의해 기록 매체에 묘화되는 화상에 왜곡을 저감시킬 수 있다.

더욱, 1대의 ＣＣＤ 카메라(34)로 복수의 위치에서의 피칭 진동에 의한 위치 어긋남량을 검출할 수 있기 때문에, 제조 가격의 상승분을 적게 억제할 수 있다.

또한, 화상이 묘화되는 위치를 변경하여 보정하기 위해서, 위치 어긋남을 보정하는데도 노광 스테이지(16)을 이동시키는 거동을 변경할 필요가 없다.

한편, 제1 실시 형태에서는 화상기억 메모리(102)에 펄스 보정수에 관한 테이블을 기억했지만, 마킹(24)의 간격(50mm) 마다 구해지는 위치 어긋남량을 기억하고, 노광 처리시에서 펄스 보정수를 추구해도 좋다.

또한, 제1 실시 형태에서는 노광 스테이지(16) 위의 마킹(24)을 촬상하는 것에 의해 위치 어긋남량을 검출했지만, 도 12에 도시하는 바와 같이 노광 스테이지(16)에 대하여 수직으로 측장부(40)를 설치해 레이저 측장기(42)를 이용하여 노광 스테이지(16)의 측장부 (40)과의 거리 (도 12의 거리 t6)을 촬상 타이밍마다 측정하고, 촬상 타이밍마다의 거리가 변화되는 간격에 기초해 노광 스테이지(16)의 피칭 진동에 의한 위치 어긋남량을 검출해도 좋다. 제1 실시 형태의 경우, 레이저 측장기(42)를 위치 어긋남 검출부 (104)(도 7참조)와 접속하고, 위치 어긋남 검출부 (104)에 있어서 촬상 타이밍마다 측장되는 노광 스테이지(16)의 측장부 (40)과의 거리가 변화되는 간격을 50mm(촬상 타이밍마다 노광 스테이지(16)는 1,000,000펄스×0.05㎛(= 50mm) 이동하기 때문에)와 비교하는 것에 의해 위치 어긋남량을 검출할 수 있다. 또한, 노광 스테이지(16)위에 복수의 측장부 (40)를 설치하고, 레이저 측장기(42)를 도 12의 Ｘ방향으로 이동 가능하게 하는 레일 및 모터 등을 제2의 이동부로서 설치하면, 복수의 위치에서의 위치 어긋남량을 검출하는 것도 가능해진다.이렇게, 레이저 측장기 (42)를 이용해서 위치 어긋남량을 검출하면, 노광 스테이지(16)에 마킹(24)을 행할 필요가 없어진다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 미리 마킹(24)의 촬상을 행하여 화상기억 메모리(102)에 펄스 보정수에 관한 테이블을 작성했지만, 노광 처리의 노광 스테이지(16)의 이동시에 리얼타임으로 마킹(24)의 촬상을 행하고, 피칭 진동에 의한 위치 어긋남량을 검출해도 좋다. 이 경우, 위치 어긋남 검출부 (104)은, 촬상된 화상으로부터 검출된 위치 어긋남량을 0.05㎛ (펄스의 2체배)로 나눈 정수분의 펄스수를 리셋 타이밍 연산부 (122)에 직접 보내고, 리셋 타이밍 연산부 (122)는 마킹(24)의 다음 촬상까지 보내진 펄스수분의 리셋 타이밍의 보정을 행하도록 하면 좋다.다시 말해, 리셋 타이밍 연산부 (122)는 노광 처리시에 촬상에 의해 검출된 위치 어긋남량이 없어지도록 항상 보정을 행하는 것이 된다. 이 리얼타임의 보정은 레이저 측장기 (42)를 이용하여서 위치 어긋남량을 검출했을 경우도 마찬가지로 행할 수 있다. 리얼타임으로 보정을 행하는 것에 의해, 노광 처리마다에 발생하는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남량의 미소한 차이도 보정할 수 있다.

제1 실시 형태에서는, 리셋 타이밍을 리니어 엔코더(27)의 펄스를 카운트해서 조정하고 있지만, 리니어 엔코더(27)와는 비동기(非同期)의 클록 신호를 카운트 하는 것에 의해 리셋 타이밍을 생성하는 것도 가능하다. 이 경우, 매우 고속의 클록 신호를 출력하는 소자 또는 회로를 쓰면, 클록 신호의 카운트수를 조정하는 것에 의해 리셋 타이밍을 세밀하게 조정할 수 있다.

(제2 실시 형태)

다음으로, 제2실시 형태에 대해서 설명한다. 제2실시 형태의 특징은, 노광 장치(10)가 위치 데이터 취득용 패턴 화상을 노광하고, 노광된 패턴 화상을 측장해 서 피칭 진동에 의한 위치 어긋남량을 검출하고, 펄스 보정수 기억 메모리(106)에 펄스 보정수에 관한 테이블을 등록하는 점에 있다.

제2실시 형태의 노광 장치(10)는, ＣＣＤ 카메라(34) 및 레일(35)이 설치되어 있지 않는 점 외에는 제1실시 형태의 도1, 도2와 같은 구성이기 때문에 설명을 생략한다.

도 13에는, 제2 실시 형태의 기능 블록도가 도시되어 있다. 한편, 동일부호의 부분은 제1 실시 형태의 도 7과 같기 때문에 설명을 생략하고, 다른 부분에 대해서만 설명한다.

패턴 입력부 (140)은 도트 패턴 변환부(114)와 접속되어 있다. 패턴 입력부( 140)는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남량을 검출하기 위해서 위치 데이터 취득용 패턴 화상의 노광이 지시되면, 도 6(D)에 도시하는 바와 같이 복수열의 마킹(24)을 패턴 화상으로서 도트 패턴 변환부 (114)에 송출한다. 여기에서, 이 패턴 화상의 마킹(24)의 열방향의 간격을, 예를 들면, 50mm 간격으로 한다. 이 패턴 화상의 송출에 의해, 노광 장치 (10)에서는 기록 매체 (22)위에의 화상노광 처리를 행하지만, 노광 스테이지(16)의 이동에 의해 피칭 진동이 발생하기 때문에, 실제로 노광되는 화상에는 위치 어긋남이 발생한다. 제2 실시 형태에서는 기록 매체 (22)에 노광된 패턴 화상의 마킹(24)의 열방향의 간격을 작업자 등에 의해 측정하고, 50mm와 비교하는 것에 의해서 위치 어긋남량을 구하고, 마킹(24)의 각 열의 각 구간에서의 펄스 보정수를 구한다.

펄스 보정수 등록부 (142)는 펄스 보정수 기억 메모리(106)와 접속되어 있 다. 펄스 보정수 등록부 (142)는 구해진 펄스 보정수의 등록을 행하여, 펄스 보정수 기억 메모리(106)에 펄스 보정수를 기억시킬 수 있다. 이것에 의해, 펄스 보정수 기억 메모리(106)에는 펄스 보정수의 테이블이 기억된다.

제2 실시 형태의 노광 장치 (10)에서는, 펄스 보정수 등록부 (142)에 의해 등록된 펄스 보정수에 의해 제1 실시 형태와 동일한 노광 처리가 행하여져서 피칭 진동에 의한 위치 어긋남이 보정된다. 이 때문에, 노광 장치 (10)에는 피칭 진동을 검출하기 위해서 ＣＣＤ카메라 등을 설치할 필요가 없다.

이하에 제2 실시 형태의 작용을 설명한다.

도 14에는 위치 데이터 취득용 패턴 화상의 노광 및 펄스 보정수의 취득에 관한 플로우가 도시되어 있다.

스텝 250에서는, 위치 데이터 취득용 패턴 화상의 노광이 지시되면 도6(D)에 도시하는 패턴 화상이 도트 패턴 데이터로 변환되어, 스텝 252에 이행한다.

스텝 252에서는, 노광 스테이지(16)를 일정 속도로 왕로방향 (도2의 ｙ축, 앞측에서 내측)에 이동시키고, 얼라이먼트 유닛(32)에 의한 노광 개시 시기의 보정이 행하여진다. 노광 스테이지(16)가 왕로 끝까지 이르면 스텝 254로 이행한다.

스텝 254에서는, 노광 스테이지(16)를 일정 속도로 복로방향 (도2의 ｙ축, 내측에서 앞측)에 이동시켜, 보정된 노광 개시 시기가 되면, 도트 패턴 데이터의 노광 처리가 개시되어 기록 매체 (22)에 패턴 화상이 노광되어, 스텝 256에 이행한다.

스텝 256에서는, 노광된 패턴 화상의 각 열마다에 마킹(24)으로부터 위치 어 긋남량을 측정하고, 구간마다의 펄스 보정수를 구해서 스텝 258에 이행한다.

스텝 258에서는, 마킹(24)의 각 열의 각 구간의 펄스 보정수의 등록이 행하여져, 펄스 보정수 기억 메모리(106)에 펄스 보정수가 기억되어, 엔드에 이행한다.

펄스 보정수 기억 메모리(106)에는, 펄스 보정수의 테이블이 기억되어 있기 때문에, 노광 처리에서는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남을 보정할 수 있다.

이처럼, 제2 실시 형태에 따르면, 위치 데이터 취득용 패턴 화상으로서 마킹(24)을 노광하는 것에 의해 피칭 진동에 의한 위치 어긋남량을 검출할 수 있다. 또한, 마킹(24)을 복수열 설치하는 것에 의해, 각 열에서 위치 어긋남량을 검출할 수 있고, 마킹(24)을 노광하는 열의 위치(X방향의 위치)을 바꾸는 것에 의해, 노광 스테이지(16)위의 임의인 위치에서 위치 어긋남량을 검출할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에서는, 기록 스테이지의 피칭 진동에 의해 생기는 기록 스테이지의 위치 어긋남을 복수의 위치에서 검출하고, 검출된 위치 어긋남량 데이터에 따라 기록 헤드의 위치마다에 광빔의 조사되는 타이밍이 보정되기 때문에, 기록 스테이지의 이동에 의해 발생하는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남이 보정되어, 기록 매체에 묘화되는 화상의 왜곡을 저감시킬 수 있다고 하는 뛰어난 효과를 가진다.

Claims

기록 스테이지 위에 탑재된 기록 매체에 기록 헤드로부터 화상정보에 따라 변조된 광빔을 조사하고, 상기 기록 스테이지를, 상기 기록 헤드로부터 광빔이 조사되는 하방에 있어서 일측으로부터 타측으로 이동시키고, 상기 기록 매체에 화상을 노광하는 노광 장치로서,

상기 기록 스테이지의 이동에 따라 발생하는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남을 검출하는 위치 어긋남 검출부와,

상기 위치 어긋남 검출부에 의해 검출된 위치 어긋남량 데이터를 기억하는 기억부와,

상기 기억부에 기억된 상기 위치 어긋남량 데이터에 기초하여, 상기 기록 헤드로부터 상기 광빔을 조사하는 타이밍을 보정하는 보정부와,

상기 보정부에 의해 보정된 상기 타이밍에 기초하여, 상기 기록 매체에의 노광을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
기록 스테이지 위에 탑재된 기록 매체에 직선상으로 배열된 복수의 기록 헤드로부터 화상정보에 따라 변조된 광빔을 조사하고, 상기 기록 스테이지를 상기 기록 헤드가 배열된 직선방향과 교차하는 방향으로 이동시키고, 상기 기록 매체에 화상을 노광하는 노광 장치로서,

상기 기록 스테이지의 이동에 따라 발생하는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남을 검출하는 위치 어긋남 검출부와,

상기 위치 어긋남 검출부에 의해 검출된 위치 어긋남량 데이터를 기억하는 기억부와,

상기 기억부에 기억된 상기 위치 어긋남량 데이터에 기초하여, 상기 기록 헤드 각각에 상기 광빔을 조사하는 타이밍을 각각 보정하는 보정부와,

상기 보정부에 의해 보정된 상기 타이밍에 기초하여, 상기 기록 매체에의 노광을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 기록 스테이지 위에, 상기 기록 스테이지의 이동방향에 따라 미리 설정된 동일한 간격의 마킹이 1열로 되어 있고, 상기 위치 어긋남 검출부가,

상기 기록 스테이지 상의 1열의 마킹을 미리 설정된 타이밍마다 촬상하는 한개 이상의 촬상부와,

상기 촬상부를 상기 기록 스테이지의 이동방향과 교차하는 방향으로 이동가능하며 1열의 마킹을 촬상가능하도록 하는 제1의 이동부와,

상기 촬상부에 의해 촬상된 화상내에서의 상기 마킹의 위치에 기초해 상기 기록 스테이지의 피칭 진동에 의한 상기 위치 어긋남을 검출하는 제1의 검출부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 기록 스테이지 위에, 상기 기록 스테이지의 이동방향에 따라 미리 설정된 동일한 간격의 마킹이 1열로 되어 있고, 상기 위치 어긋남 검출부가,

상기 기록 스테이지상의 1열의 마킹을 미리 설정된 타이밍마다 촬상하는 한개 이상의 촬상부와,

상기 촬상부를 상기 기록 스테이지의 이동방향과 교차하는 방향으로 이동가능하며 1열의 마킹을 촬상가능하도록 하는 제1의 이동부와,

상기 촬상부에 의해 촬상된 화상내에서의 상기 마킹의 위치에 기초해 상기 기록 스테이지의 피칭 진동에 의한 상기 위치 어긋남을 검출하는 제1의 검출부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 기록 스테이지 위에, 상기 기록 스테이지의 이동방향에 따라 미리 설정된 동일한 간격의 마킹이 복수열로 되어 있고, 상기 위치 어긋남 검출부가,

상기 기록 스테이지 상의 복수열의 각 열의 마킹을 미리 설정된 타이밍마다 촬상하는 한개 이상의 촬상부와,

상기 촬상부를 상기 기록 스테이지의 이동방향과 교차하는 방향으로 이동시켜서 복수열의 각 열의 마킹을 촬상가능하도록 하는 제1의 이동부와,

상기 촬상부에 의해 촬상된 화상내에서의 상기 마킹의 위치에 기초해 상기 기록 스테이지의 피칭 진동에 의한 상기 위치 어긋남을 검출하는 제1의 검출부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 기록 스테이지 위에, 상기 기록 스테이지의 이동방향에 따라 미리 설정된 동일한 간격의 마킹이 복수열로 되어 있고, 상기 위치 어긋남 검출부가,

상기 기록 스테이지상의 복수열의 각 열의 마킹을 미리 설정된 타이밍마다 촬상하는 한개 이상의 촬상부와,

상기 촬상부를 상기 기록 스테이지의 이동방향과 교차하는 방향으로 이동시켜서 복수열의 각 열의 마킹을 촬상가능하도록 하는 제1의 이동부와,

상기 촬상부에 의해 촬상된 화상 내에서의 상기 마킹의 위치에 기초해 상기 기록 스테이지의 피칭 진동에 의한 상기 위치 어긋남을 검출하는 제1의 검출부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 위치 어긋남 검출부가,

상기 기록 스테이지의 이동방향으로 배치되어, 상기 기록 스테이지와의 거리를 미리 설정된 타이밍마다 측장하는 레이저 측장기와,

상기 레이저 측장기를 상기 기록 스테이지의 이동방향과 교차하는 방향으로, 상기 거리를 측장가능한 범위내에서 이동시키는 제2의 이동부와,

미리 설정된 타이밍마다 상기 레이저 측장기에 의해 측장된 상기 기록 스테이지와의 거리의 변화량에 기초해 상기 기록 스테이지의 피칭 진동에 의한 상기 위치 어긋남을 검출하는 제2의 검출부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 위치 어긋남 검출부가,

상기 기록 스테이지의 이동방향으로 배치되어, 상기 기록 스테이지와의 거리를 미리 설정된 타이밍마다 측장하는 레이저 측장기와,

상기 레이저 측장기를 상기 기록 스테이지의 이동방향과 교차하는 방향으로, 상기 거리를 측장가능한 범위내에서 이동시키는 제2의 이동부와,

미리 설정된 타이밍마다 상기 레이저 측장기에 의해 측장된 상기 기록 스테이지와의 거리의 변화량에 기초해 상기 기록 스테이지의 피칭 진동에 의한 상기 위치 어긋남을 검출하는 제2의 검출부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 위치 어긋남 검출부가,

상기 기록 매체에 위치 데이터 취득용 패턴을 노광하는 위치 패턴 노광부와,

상기 위치 패턴 노광부에 의해 노광된 상기 위치 데이터 취득용 패턴에 의해 구해지는 상기 위치 어긋남량 데이터를 상기 기억부에 등록하는 등록부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 위치 어긋남 검출부가,

상기 기록 매체에 위치 데이터 취득용 패턴을 노광하는 위치 패턴 노광부와,

상기 위치 패턴 노광부에 의해 노광된 상기 위치 데이터 취득용 패턴에 의해 구해지는 상기 위치 어긋남량 데이터를 상기 기억부에 등록하는 등록부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 3 항에 있어서, 마킹된 차트를 상기 기록 스테이지 위에 탑재하는 것에 의해 상기 기록 스테이지 위에 상기 마킹이 되는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 5 항에 있어서, 마킹된 차트를 상기 기록 스테이지 위에 탑재하는 것에 의해 상기 기록 스테이지 위에 상기 마킹이 되는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 위치 어긋남 검출부가, 모든 기록 헤드 각각에 대응하는 위치에서의 상기 위치 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 위치 어긋남 검출부가, 상기 촬상부에 의해 촬상되된, 복수열의 각 열의 마킹의 위치에 기초하여 모든 기록 헤드 각각에 대응하는 위치에서의 상기 위치 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 레이저 측장기는, 상기 스테이지 위에 설치된 측장부와의 거리를 미리 설정된 타이밍마다 측장하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 레이저 측장기는, 상기 스테이지 위에 설치된 측장부와의 거리를 미리 설정된 타이밍마다 측장하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 위치 패턴 노광부가, 상기 위치 데이터 취득용 패턴을 입력하기 위한 패턴 입력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 위치 패턴 노광부가, 상기 위치 데이터 취득용 패턴을 입력하기 위한 패턴 입력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
기록 스테이지 위에 탑재된 기록 매체에 기록 헤드로부터 화상정보에 따라 변조된 광빔을 조사하고, 상기 기록 스테이지를, 상기 기록 헤드로부터 광빔이 조사되는 하방에 있어서 일측으로부터 타측으로 이동시키고, 상기 기록 매체에 화상을 노광하는 노광 방법으로서,

상기 기록 스테이지의 이동에 따라 발생하는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남량을 검출하고,

상기 위치 어긋남량의 데이터를 기억하고,

기억된 상기 위치 어긋남량 데이터에 기초하여, 상기 기록 헤드로부터 상기 광빔을 조사하는 타이밍을 보정하고,

보정된 상기 타이밍에 기초하여, 상기 기록 매체에의 노광을 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
기록 스테이지 위에 탑재된 기록 매체에 직선상으로 배열된 복수의 기록 헤드로부터 화상정보에 따라 변조된 광빔을 조사하고, 상기 기록 스테이지를 상기 기록 헤드가 배열된 직선방향과 교차하는 방향으로 이동시키고, 상기 기록 매체에 화상을 노광하는 노광 방법으로서,

상기 기록 스테이지의 이동에 따라 발생하는 피칭 진동에 의한 위치 어긋남을 검출하고,

검출된 위치 어긋남량 데이터를 기억하고,

기억된 상기 위치 어긋남량 데이터에 기초하고, 상기 기록 헤드 마다에 상기 광빔을 조사하는 타이밍을 각각 보정하고,

보정된 상기 타이밍에 기초하여, 상기 기록 매체에의 노광을 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.