KR100821415B1 - 패턴 묘화 장치 및 블록 수 결정 방법 - Google Patents

패턴 묘화 장치 및 블록 수 결정 방법 Download PDF

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Abstract

패턴 묘화 장치는,기판 위에 2차원으로 배열된 광 조사 영역군의 각각에로 광원부로부터의 광을 변조해서 이끄는 DMD(42)을 가지며, 기판 위에 있어서 광 조사 영역군을 주사하면서 PMP(42)을 제어함으로써 패턴이 묘화된다. 광 조사 영역군에서는 소정의 행 방향에 따라 배열된 복수의 광 조사 영역을 조사 블록으로 하여,복수의 조사 블록이 열 방향으로 배열되고 있으며, DMD(42)는 광 조사의 ON/OFF를 나타내는 묘화 신호의 입력을 조사 블록에 대응하는 미러블록마다 접수하는 동시에 광 조사 영역에의 광 조사의 ON/OFF를 일제히 한다. 패턴 묘화할 때에는, 제어 연산부(510)에서 패턴 묘화에 사용하는 미러 블록의 개수가, DMD(42)에의 묘화 신호의 입력에 요하는 시간 및, 기판 위로 조사되는 광량을 고려해서 주사 속도를 최대로 할 수 있는 개수로 결정된다.
포토 레지스트막, 광 조사 영역군, 패턴묘화 장치

Description

패턴 묘화 장치 및 블록 수 결정 방법{PATTERN WRITING APPARATUS AND BLOCK NUMBER DETERMINING METHOD}
도1은 패턴묘화 장치의 구성을 나타내는 도,
도2는 제어 유닛의 구성을 나타내는 블록도,
도3은 DMD를 나타내는 도,
도4는 광 조사 영역 및 묘화 셀을 나타내는 도,
도5은 광 조사 영역군전체 및 묘화 셀 군을 나타내는 도,
도6은 패턴 묘화의 흐름을 나타내는 도,
도7은 묘화 도상(途上)의 광 조사 영역 및 묘화 셀을 나타내는 도,
도8은 묘화도상의 광 조사 영역 및 묘화 셀을 나타내는 도,
도9는 묘화도상의 광 조사 영역 및 묘화 셀을 나타내는 도,
도10은 묘화도상의 광 조사 영역 및 묘화 셀을 나타내는 도,
도11은 기판상에 있어서의 광 조사 영역군의 이동을 설명하기 위한 도,
도12는 부주사전후의 광 조사 영역군의 주주사(主走査)에 있어서의 각묘화 셀의 부주사 방향의 위치와 중복 조사 회수와의 관계를 나타내는 도,
도13은 사용 블록 수를 결정하는 처리의 흐름을 나타내는 도,
도14는 DMD의 최소 리셋 문격을 설명하기 위한 도,
도15는 블록 변수와 제1상한치 및 제2상한치와의 관계를 나타내는 도,
도16은 광 조사 영역군의 주사에 의해 묘화가 행하여지는 기판상의 영역과 주사속도와의 관계를 설명하기 위한 도,
도17은 블록 변수와 제1상한치 및 제2상한치와의 관계를 나타내는 도,
도18(a)는 블록 변수와 제1상한치 및 제2상한치와의 관계를 나타내는 도,
도18(b)은 블록 변수와 제1상한치 및 제2상한치와의 관계를 나타내는 도,
도19은 광 조사 영역 및 묘화 셀을 나타내는 도,
도20(a)는 블록 변수와 제1상한치 및 제2상한치와의 관계를 나타내는 도,
도20(b)는 블록 변수와 제1상한치 및 제2상한치와의 관계를 나타내는 도,
도21은 사용 블록 수를 결정하는 처리의 흐름을 나타내는 도
도22는 참조 테이블을 그래프화해서 나타내는 도,
도23은 참조 테이블을 글러브화해서 나타내는 도,
도24는 참조 테이블을 그래프화해서 나타내는 도이다.
본 발명은 공간 광변조 디바이스를 갖는 패턴 묘화 장치 및 패턴묘화 장치에 있어서 실제의 패턴 묘화에 사용하는 공간 광변조 디바이스 (spatial light modulator)의 공간변조 블록의 개수를 결정하는 블록 수 결정 방법에 관한 것이다.
종래부터, 공간 광변조 디바이스를 이용하여 감광 재료 위에 패턴을 묘화하는 기술이 제안되어 있다. 이와 같은 기술로서 예컨대 특개2003-332221 호
공보(문헌1)에서는, DMD (디지털 마이크로 미러 디바이스)이 투영된 광 조사 영역(irradiation region)군을, 그 배열 방향에 대하여 경사된 주사 방향으로 감광 재료 위을 주사하는 것으로써, 광 조사 영역군보다도 높은 밀도로 감광 재료 위에 설정된 묘화 셀 군에 패턴을 묘화하는 기술이 개시되어 있다.
또 문헌에서는 각 광 조사 영역에서의 광의 조사의 ON/OFF제어를 광
조사 영역군이 묘화 셀2개분의 거리를 이동할 때마다 행함으로써 배속에서 묘화를 하는 수법이나, 항 방향에 따라 배열된 복수의 마이크로 미러로 제 각각이 구성되는 동시에 열 방향으로 늘어선 복수의 미러 블록 (mirror block) 중, 소수의 미러 블록만을 이용하는 것에 의해 DMD에의 묘화 데이터의 입력하는 시간을 단축해서 패턴 묘화(pattern writing)의 고속화를 꾀하는 수법도 개시되어 있다.
그런데, 방전 램프 (discharge lamp)등의 광원으로부터의 광을 광학계를 통해서 감광 재료위로 이끌 때에 ·감광 재료 위로 조사되는 광의 영역을 작게 함으로써 단위 면적당에 조사되는 광의 양을 증대시키려고 하더라도, 일반적으로는 광학계에 있어서의 광의 수속에 기술적인 제약이 있기 때문에 이상적인 광량을 얻을 수 있다.
있어 경우가 있다. 따라서, 문헌 1의 수법에 의해 감도의 낮은 (즉, 감광에 필요로 하는 광량이 높은) 감광 재료 위에 패턴을 묘화할 때에 소수의 블록만을
이용하는 경우에는, 감광 재료에 필요한 광량을 부여하면 말하는 관점에서는, 감광 재료 상에 있어서의 광 조사 영역군의 주사 속도를 낮게 설정하지 않으면 안되고, 패턴은 묘화의 고속화에 일정한 한계가 생겨버린다.
본 발명은, 감광 재료에 광을 조사해서 패턴을 묘화하는 패턴 묘화 장치에 향해져 있으며, 감광 재료 위에 패턴을 안정되고 고속으로 묘화하는 것을 목적으로 하고 있다.
패턴 묘화 장치는,광원부와, 감광 재료상에 있어서 소정의 행 방향에 따라 적어도 1행으로 배열된 복수의 광 조사 영역을 조사 블록으로서, 복수의 조사 블록이 상기 행 방향에 수직한 열 방향으로 배열되어 상기 복수의 광 조사 영역의 각각으로 상기 광원부에서의 광을 변조해서 끄는 동시에, 각 광 조사 영역에의 광 조사의 ON/0FF 을 나타내는 묘화 신호의 입력을 조사 블록에 대응하는 공간변조 블록마다 순차로 접수해서 상기 묘화 신호가 입력된 적어도 1개의 공간 변조 블록에 각각 대응하는 적어도 1개의 조사 블록에 포함되는 각 광 조사 영역에의 광 조사의 ON/OFF를 일제히 행하는 공간 광변조 디바이스와, 감광 재료 위에 있어서 상기 복수의 조사 블록을 소정의 주사 방향으로 주사시켜, 상기 주사 방향에 관해서 일정한 묘화 피치가 되도록 상기 감광 재료 위에 2차원으로 고정배열된 묘화 영역군의 제 각각에 대하여 각조사 블록에 포함되는 적어도 하나의 광 조사 영역을 상대적으로 통과시키는 주사 기구와, 상기 복수의 조사 블록의 주사에 동기하면서, 상기 묘화 신호를 상기 공간 광변조 디바이스에로 입력하는 묘화 제어부와, 패턴 묘화에 사용하는 공간변조 블록의 개수를, 주사 속도를 최대로 할 수가 있는 사용 블록 수로 결정하는 블록 수 결정부를 구비한다.
본 발명에 의하면, 감광 재료 위에 패턴을 안정되고 고속으로 묘화할 수가 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 실시형태에서는, 상기 블록 수 결정부가, 사용되는 공간변조 블록의 개수를 변수로 하는 상기 묘화 신호의 입력에 요하는 시간 및 상기 묘화 피치로부터 주사 속도의 제1의 상한치를 구하고, 상기 사용되는 공간변조 블록의 개수를 변수로 하는 감광 재료 위로 조사되는 광의 최대 광량, 상기 사용되는 공간변조 블록에 대응하는 조사 블록의 상기 주사 방향에 솔직한 방향의 실질적인 폭 및,상기 감광 재료의 감도로부터 주사 속도의 제2의 상한치를 구하고, 상기 제1의 상한치 및 제2의 상한치 중 작은 쪽의 값이 최대로 될 경우의 상기 사용되는 공간변조 블록의 개수를, 상기 사용 블록 수로서 결정한다. 이것에 의해 실제의 패턴 묘화에 사용하는 공간변조 블록의 개수를 연산으로 적절히 결정할 수 있다.
또한, 보다 바람직하게는, 패턴 묘화 장치가, 상기 광원부에서 상기 공간 광변조 디바이스를 통해서 감광 재료위로 조사되는 빛의 양을 검출하는 광량 검출부를 더 구비하고, 상기 블록 수 결정부가, 상기 광의 양에 근거해서 상기 최대 광량 을 취득한다.
이것에 의해, 감광 재료 위로 패턴을 정밀도 좋게 묘화할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 패턴 묘화 장치가, 주사 속도를 최대로 할 수 있는 공간 변조 블록의 개수와 감광 재료의 감도와의 관계를 나타내는 참조 테이블을 기억하는 메모리를 더 구비하고, 상기 블록 수 결정부가, 묘화 대상의 감광 재료의 감도로부터 상기 참조 테이블을 참조하는 것으로써 상기 사용 블록 수를 결정한다. 이것에 의해서, 실제의 패턴은 묘화에 사용하는 공간변조 블록 개수를 용이하게 결정할 수가 있다.
보통, 상기 공간 광변조 디바이스가, 자세가 개별적으로 변경가능한 복수의 마이크로 미러를 2차원으로 배열해서 갖는다. 또, 상기 주사 방향이 상기 열 방향에 대하여 경사하고 있으며, 하나의 광 조사 영역의 중심과, 동렬에 속하는 다른 어느쪽인가 하나의 광 조사 영역의 중심과의 상기 주사 방향으로 수직한 방향에 관한 거리가, 상기 묘화 영역 군에 있어서의 상기 주사 방향으로 수직한 방향의 피치와 동일한 것에 의해, 감광 재료 위에 세밀한 패턴을 묘화하는 것이 가능해진다.
본 발명은, 감광 재료 위에 있어서 소정의 행 방향에 따라 적어도 1행에서 배열된 복수의 광 조사 영역을 조사 블록으로서, 복수의 조사 블록이 상기 행 방향으로 수직한 열 방향으로 배열되고, 상기 복수의 광 조사 영역의 각각으로 광원부에서의 광을 변조해서 이끎과 동시에, 각 광 조사 영역에의 광 조사의 ON/OFF를 나타내는 묘화 신호의 입력을 조사 블록에 대응하는 공간변조블록마다 순차 접수해서 상기 묘화 신호가 입력된 적어도 1개의 공간변조블록에 각각 대응하는 적어도 1개 의 조사 블록에 포함되는 각 광 조사 영역에의 광 조사의 ON/OFF를 일제히 하는 공간 광변조 디바이스와, 감광 재료 위에 있어서 상기 복수의 조사 블록을 소정의 주사 방향으로 주사시켜, 상기 주사 방향에 관해서 일정한 묘화 피치가 되도록 상기 감광 재료 위에 2차원으로 고정 배열된 묘화 영역군의 각각에 대하여 각 조사 블록에 포함되는 적어도 1개의 광 조사 영역을 상대적으로 통과시키는 주사 기구를 구비하고, 상기 복수의 조사 블록의 주사에 동기 하면서, 상기 묘화 신호를 상기 공간 광 변조 디바이스에로 입력함으로써 감광 재료 위에 패턴을 묘화하는 패턴 묘화 장치에 있어서, 실제의 패턴 묘화에 사용하는 공간변조 블록의 사용 블록 수를 결정하는 블록 수 결정방법에도 향해져 있다.
도1은 본 발명의 제1번째의 실시형태에 관계되는 패턴 묘화 장치(1)의 구성을 나타내는 도이다. 도1에서는 장치의 내부 구조를 나타내기 위해서 장치의 일부를 파선으로 나타내고 있다.
패턴 묘화 장치(1)은, 포토 레지스트막이 형성된 기판(9)을 유지하는 스테이지(2), 스테이지(2)을 도1 중의 Y방향으로 이동시키는 스테이지 이동 기구(31), 광 빔을 기판(9)를 향해서 출사하는 광 조사부(4),스테이지(2) 위로 설치되는 동시에 광 조사부(4)로부터 출사되는 광 빔의 양을 검출하는 광량 검출부(21), 광 조사부(4)의 헤드부(40)를 도1 중의 X방향으로 이동시키는 헤드부 이동 기구(32), 광 조사부(4), 광량 검출부(21), 스테이지 이동 기구(31) 및 헤드부 이동 기구(32)에 접속되는 제어 유닛(51)및, 제어 유닛(51)에 접속되는 동시에 각종 연산 처리를 하는 CPU나 각종정보를 기억하는 메모리 등에 의해 구성된 호스트 컴퓨터(52)을 갖는다 ..
광 조사부(4)는 지금 헤드부(40)에 접속된 광원부인 램프하우스(411)(예를 들면, 수은 램프(mercury lamp)가 내부에 배치된다.)를 가지며, 램프하우스(411)로부터의 광은 광섬유(412)에 입사해서 헤드부(40)에로 이끌어진다.
헤드부(40)는 2차원으로 배열되는 동시에 자세(position orientation)가 개별로 변경가능한 마이크로 미러 군이 설치된 DMD(42)을 가지며, 마이크로 미러 군에 의해
램프하우스(411)로부터의 광 빔이 반사됨으로써 2차원으로 공간변조된 광 빔이 도출된다.
구체적으로는, 램프하우스(411)로부터 출사된 광은 광섬유(412)를 통해서
광량 조정 필터(413)에로 이끌어진다. 광량 조정 필터(light control filter) (413)는 원판모양이며 원주에 따라 투과율이 다른 필터판(413a)을 갖고, 모터(413b)로 소정의 회전각만큼 필터판(413a)을 회전함으로써, 광 빔의 양이 조정된다. 필터판(413a)를 투과한 광 빔은 로드 인터그레이터(rod integrator)(431),렌즈(432) 및 미러(433)를 통해서 미러(434)에로 이끌어지고,미러(434)는 광 빔을 집광시키면서,DMD(42)에로 이끈다. DMD(42)에로 입사하는 광 빔은 소정의 입사각 (angle of incidence)으로 DMD(42)의 마이크로 미러 군에 균일하게 조사된다.이상과 같이 광 조사부(4)에서는, 로드 인터그레이터(431), 렌즈(432), 미러(433) 및 미러(434)에 의해 램프 하우스(411)로부터의 광을 DMD(42)에 이끄는 조명 광학계 (mumination optical system)(43)로 구성된다.
DMD(42)의 각 마이크로 미러 중 소정의 자세(후술하는 DMD(42)에 의한 광 조사의 설명에 있어서, ON 상태에 대응하는 자세)에 있는 마이크로 미러로부터의 반사광만
에 의해 형성되는 변조된 광 빔의 다발(즉, 공간 변조된 광 빔)은 큐브 빔 스플리터(441)로 입사해서 반사되고, 줌렌즈(442)에 의해 배율이 조정되어서 투영 렌즈 (projector lens)(443)에로 이끌어진다. 줌렌즈(442)는 줌용의 액추에이터(442a)에 의해 변배 가능케 되고, 투영 렌즈(443)는 오토 포커스(AF)용의 액츄에이터(443a)에서 초점맞춤이 가능하게 된다. 그리고, 투영 렌즈(443)로부터의 광 빔은 마이크로 미러 군에 대하여 광학적으로 공역(conjugate)으로 되는 기판(9)의 포토 레지스트막 상의 영역에로 이끌어지고, 각 마이크로 미러에서 변조된 (즉, 변조의 요소로 된다) 광 빔이 대응하는 광 조사 영역에 조사된다.이와 같이 패턴 묘화 장치(1)에서는 큐브 빔 스플릿터(441), 줌렌즈(442), 투영 렌즈(443)에 의해, 각 마이크로 미러부터의 광을 기판(9)상의 대응하는 광 조사 영역에로 축소 투영하는 투영 광학계(44)가 구성된다.
또, 큐브 빔 스플릿터(441)의 윗쪽에는, 하프 미러(451), AF용의 레이저다이오드(LD)(452) 및 AF검출용의 센서(453)이 배치되고, LD(452)로부터의 광이 하프미러(451)를 투과해서 큐브 빔 스플릿터(441), 줌렌즈(442), 투영 렌즈(443)을 통해서 기판(9)에 조사되어, 기판(9)으로부터의 광이 역방향으로 진행해서 하프 미러(451)에서 반사되어서 센서(453)에 의해 검출된다. 센서(453)의 출력은 AF때의 액추에이터(443a)의 제어에 이용된다.
스테이지(2)는 리니어 모터인 스테이지 이동 기구(31)의 이동 체측에 고정되어 있고, 제어 유니트(51)가 스테이지 이동 기구(31)를 제어함으로써, 마이크로 미러군으로부터의 광이 조사되는 광 조사 영역군(하나의 마이크로 미러가 하나의 광 조사 영역에 대응하는 것이라고 한다.)이 기판(9)위를 도1중의 Y방향에 연속적으로 상대이동한다. 즉, 광 조사 영역군은 헤드부(40)에 대하여 상대적으로 고정되어, 주사기구인 스테이지 이동 기구(31)에 의한 기판(9)의 이동에 의해 광 조사 영역군이 기판(9)상을 이동한다.
헤드부(40)은 헤드부 이동 기구(32)의 이동 체측에 고정되어, 광 조사 영역군의 주주사 방향(도1중의 Y방향)에 대하여 수직한 부주사 방향(X방향)에 간헐적 (intemittently)으로 이동한다.즉, 주주사가 종료할 때마다 헤드부 이동 기구(32)는 다음의 주주사의 시작 위치에로 헤드부(40)를 X방향으로 이동시킨다.·
도2는 제어 유닛 (control unit)(51)의 구성을 다른 구성과 함께 나타내는 블록도이다. 제어 유닛(51)은, 각종연산 처리를 하는 CPU(511) 및 각종 정보를 기억하는 메모리(512)를 갖는 제어 연산부(operation part)(510), 스테이지 이동 기구(31)에 접속되는 리셋 컨트롤러(513)및 모터 컨트롤러(514) 및, 광량 조정 필터(413)에 접속되는 모터 컨트롤러(515)를 갖는다. 제어 연산부(510)의 제어 하,모터컨트롤러(514)는 스테이지 이동 기구(31)에의 제어 신호(control signal)을 생성하고, 모터 컨트롤러(515)는 광량 조정 필터(413) 에의 제어 신호를 생성한다. 스테이지 이동 기구(31)에는, 스테이지(2)의 Y방향의 위치를 검출하는 리니어 스케일 (linear scale)(311)이 설치되어 있고, 리니어 스케일(311)에 의한 검출치 (detection value)(엔코더 신호,encoder signal) 리셋 컨트롤러(513)에 입력된다. 또한, 제어 연산부(510)에는, A/D컨버터(22)를 통해서 광량 검출부(21)에 의한 광의 양의 검출치가 입력된다. 또, 실제로는 제어 유닛(51)에는 헤드부 이동 기구(32)의 모터 컨트롤러도 접속되지만, 도2에서는 도시를 생략하고 있다.
제어유닛(51)은 더욱이 호스트컴퓨터(52)에 접속되는 데이터 전송 보드 (data transfer board)(516)을 가지며, 데이터 전송 보드(516)은 헤드부(40)에 설치되는 DMD 컨트롤러(420)를 통해서 DMD(42)에 접속된 호스트 컴퓨터(52)는 기판(9)위에 묘화되는 패턴을 나타내는 묘화 데이터를 기억하고, 호스트 컴퓨터(52)로부터 출력되는 묘화 데이터는, 데이터 전송 보드(516)에 의해 DMD(42)용의 묘화 신호로 변환되어서 DMD(42)에로 송신된다. 또 DMD 컨트롤러(420)는 리셋 컨트롤러(513)에도 접속되고, 리셋 컨트롤러(513)로부터의 펄스 신호 (리셋 펄스)가 DMD컨트롤러(420)을 통하여 DMD(42)에 송신된다.
도3은 DMD(42)를 나타내는 도이다. DMD(42)는 실리콘 기판(421)의 위에 다
수의 마이크로 미러가 격자모양으로 등간격으로 배열된(서로 수직한 2방향으로 M행N열로 배열되어 있는 것으로서 이하 설명한다.) 마이크로 미러 군(422)을 갖는 공간 광변조 디바이스이며, 각 마이크로 미러에 대응하는 메모리셀에 기록된 묘화 신호의 값에 따라, 각 마이크로 미러가 정전계 (static electric field)작용에 의해 소정의 각도(예컨데、±12도)만 기운다. 또, 조명 광학계(43)로부터의 광은, DMD(42)에 수직이며 열 방향에 대하여 45도의 각도를 이루는 면에 따라 입사각 24도에서 입사하고, 각 마이크로 미러를 균일하게 조명한다.
도2의 리셋 컨트롤러(513)로부터 DMD컨트롤러(420)를 통해서 DMD (42)에 리셋 펄스가 입력되면, 각 마이크로 미러는 대응하는 메모리셀에 기록된 값에 따라서 반사면의 대각선을 축으로 하여 소정의 자세로 일제히 기운다.
이것에 의해, DMD(42)에 조사된 광 빔은 각 마이크로 미러의 기우는 방향에 따라서 반사되고, 광 조사 영역에의 광 조사의 ON/OFF가 행하여진다. 즉, 메모리셀에 ON을 나타내는 값이 기록된 마이크로 미러가 리셋 펄스를 수신하면,그 마이크로 미러에 입사하는 광은 큐브 빔 스플리터(441)에로 반사되고, 대응하는 광 조사 영역에 광(미소한 광 빔)이 조사된다. 또한, 마이크로 미러가 OFF 상태로 되면, 마이크로 미러는 입사한 광을 큐브 빔 스플리터(411)와는 다른 소정의 위치에로 반사하고,대응하는 광 조사 영역은 광이 이끌어지지 않는 상태로 된다.
DMD(42)는 실제로는 1변이 약14μm의 정방형의 마이크로 미러를 768행1024열의 매트릭스(matrix)모양으로 배열한 것이 사용되고, 48행 1024열의 마이크로 미러를 제어의 단위로 되는 1개의 집합(도3 중에 부호423을 붙여서 나타내고, 이하, 미러블록(423)이라고 한다.)로서, 16개의 미러 블록(423)이 열 방향으로 배열된다. 또한, DMD(42)에서는, 각 광 조사 영역에의 광 조사의 ON/OFF를 나타내는 묘화 신호의 입력이 미러 블록(423)마다 (즉 모종 신호가 블록마다 DMD(42)에 입력된다.) 기판(9)위에 패턴을 묘화할 때에는 도2의 제어 연산부(510)의 후술하는 처리에 의해 패턴 묘화에 사용하는 미러 블록(423)의 개수가 결정되어서 DMD 컨트롤러(420)에 입력되어,16개의 미러 블록(423) 중, 결정된 개수의 미러 블록(423)뿐이 패턴의 묘화에 사용된다.
도4는 패턴 묘화 장치(1)에 있어서의 기판(9)상의 광 조사 영역(61) 및 묘화 셀 (writing cell)(620)을 나타내는 도이다. 광 조사 영역(61)은 헤드부(40)에 대하여 고정된 영역이며, 묘화 셀(620)은 기판(9) 위로 고정된 묘화 제어의 최소단위에 상당하는 영역(예컨데, 2μm사방으로 된다.)이며,헤드부(40)가 기판(9)에 대.하여 상대적으로 이동하는 것에 대해, 광 조사 영역(61)이 묘화 셀(620)위를 상대적으로 이동한다. 묘화 셀(620)은, DMD(42)에 의한 광 조사 영역(61)의 중심위치 (정확하게는, 연속적으로 이동하고 있는 도중의 광 조사 영역(61)의 중심위치)을 기준으로 기판(9) 상의 영역을 분할한 묘화 영역 (writing region)이다. 도4에서는, DMD(42)의 각 마이크로 미러에 대응해서 광이 조사되는 격자모양의 광 조사 영역군을 2점 쇄선으로 나타내고, 기판(9)상의 묘화 셀 군을 실선으로 나타내고 있다.또, 도4에서는 묘화 셀(620) 및 광 조사 영역(61)의 일부만이 도시되어 있다.
묘화 셀(620)은 도4 중의 X방향 (부주사 방향) 및 Y방향(주주사 방향)으로 각각 동일한 피치 (이하, 「묘화 피치」라고 부른다.) PW에서 고정 배열된 구형의 묘화 영역이며, 대응하는 묘화 셀 데이터(즉, DMD(42)에 기록되는 묘화 신호의 값)에 따른 광의 조사가 광 조사 영역(61)의 중앙의 묘화 셀(620)(부호621을 붙인다.)을 중심으로 하여 행하여진다. 또, 묘화 셀 군에 있어서 X방향의 피치와 Y방향의 피치가 달라도 좋다. DMD(42)의 각 마이크로 미러의 반사광이 조사되는 광 조사 영역(61)은 마이크로 미러의 형상에 대응해서 약 정방형의 영역으로 되어 있다. 도5에 나타낸 바와 같이, 광 조사 영역(61)은 DMD(42)의 마이크로 미러에 대응해서 서로 수직한 2방향에 대하여 일정의 피치 (이하,「조사 피치」라고 부른다.)PI에서 M 행N열로 배열되어, 광 조사 영역(61)의 배열 방향이 주주사 방향에 대하여 경사하도록 (45도이하로 된다.)DMD(42)가 헤드부(40)내에 있어서 경사하여 설치된다.
도4 에 나타낸 바와 같이, 광 조사 영역군의 주주사 방향에 대한 경사는, 광 조사 영역군의 2개의 배열 방향 중, 주주사 방향에 대충 따르는 방향(주주사 방향과 이루는 각이 작은 방향)에 관해서 서로 인접하는 2개의 광 조사 영역(61)에 있어서, 부주사 방향(X방향)의 중심간 거리 (L1)과 묘화 셀(620)의 묘화 피치 PW(부주사 방향에 관해서 인접하는 묘화 셀(620)의 중심간 거리)가 동일하게 되고, 또한, 주주사 방향(Y방향)의 중심간 거리 (L2)가 묘화 피치PW의 4배로 되도록 기울여 진다. 이하의 설명에서는, 대충 Y방향에 따르는 방향을 DMD(42)에 있어서의 열 방향이라고 말하고, 대충 X방향에 따르는 또 하나의 방향을 행 방향이라고 부른다. 도5 중에 평행 사선을 붙여서 나타낸 바와 같이, 주주사 방향으로 정확에 따라 나란히 서는 2개의 광 조사 영역(61)은 열 방향으로 조사 피치PI의 4배, 행 방향으로 조사 피치PI만이 떨어진다.
기술과 같이 , DMP(42)에서는 복수의 미러 블록(423)이 DMD(42)상의 열 방향에 배열되기 때문에, 기판(9)상에 있어서의 광 조사 영역군에 있어서도, 1개의 미러 블록(423)에 포함되는 복수의 마이크로 미러에 각각 대응하는 복수의 광 조사 영역(61)은 행 방향으로 배열되어서 하나의 집합 (이하, 「조사 블록 」이라 한다.)이 되고, 복수의 조사 블록이 행 방향으로 수직한 열 방향으로 배열되는 것으로 된다. 그리고, 패턴의 묘화에 즈음하여 사용되는 조사 블록의 개수가 결정되고, 사용되는 조사 블록에 포함되는 광 조사 영역(61)에 대해서만 광 조사의 ON/OFF가 제 어되고, 다른 광 조사 영역(61)에 대하여는, 상시, 광이 조사되지 않는 상태 (즉, OFF 상태)로 된다.
다음에, 패턴 묘화 장치(1)이 기판(9) 상의 포토 레지스트막에의 패턴의 묘화를 할 때의 동작에 대하여 도6을 참조하면서 설명을 한다. 이하 패턴 묘화 장치(1)의 동작의 설명에 있어서는 묘화 셀 군에 대하여 광 조사 영역군이 주주사
방향 및 부주사 방향으로 이동하는 것으로 한다.
패턴의 묘화가 시작될 때는, 우선, 도2의 CPU(511)이 메모리(512)에 기억된 소정의 프로그램을 실행하는 것으로써, 제어 연산부(510)가 패턴 묘화에 사용하는 DMD(42)의 미러 블록(423)의 개수를 결정하는 블록 수 결정부로서의 역활을 다 하고, 광 조사 영역군의 주사 속도를 최대로 할 수가 있는 미러 블록(423)의 사용 개수 (이하, 「사용 블록 수 」라고 한다.)이 결정된다. (스텝 Sl0 ).사용 블록 수는 데이타 전송 보드(516)를 통해서 DMD 컨트롤러(420)에 출력된다.또 사용 블록 수에 따른 주사 속도가 모터 컨트롤러(514)에, 해당 주사속도에 있어서의 리셋 펄스의 주기를 결정하는 소정의 주사 거리(후술하는 제어 피치)가 리셋 컨트롤러(513)에 각각 출력된다. 또, 사용 블록 수를 결정하는 처리에 있어서는, 패턴 묘화의 전체동작의 설명의 뒤에 상술한다.
제어 연산부(510)에서 사용 블록 수가 결정되면, 이하의 동작에서는 열 방향
으로 연속해서 나란히 서는 사용 블록 수의 미러 블록(423) (단, 사용 블록 수가 1의 경우는, 1개의 미러 블록(423). 이하 같음.)의 각각이 실제로 패턴 묘화에 사용하는 미러 블록(423)(이하, 「사용 블록」이라고 한다.)로서 취급된다. 계 속해서, 호스트 컴퓨터(52)로부터 데이터 전송 보드(516)에 묘화 데이터가 순차 출력되고, 각 사용 블록의 각 마이크로 미러에 대한 묘화 신호가 생성된다. 그리고, 묘화 셀(620) 중 최초의 광 조사 영역(61)의 위치에 대응하는 것 (예컨대, 도4에 있어서 각 광 조사 영역(61)의 위치에 대응하는 부호(621)을 붙이는 묘화 셀)에의 묘화 신호의 값이, 대응하는 DMD(42)의 각 마이크로 미러의 메모리셀(memory cell)에 송신된다 (스텝 S11).
또한, 1회의 주주사에 의해 패턴이 묘화되는 기판(9)상의 영역 (이하, 「스트라이프」라 한다.)에 대한 광 조사 영역군의 주주사가 시작되고 (스텝 S12) 리셋콘트롤러(513) 에서는 리니어 스케일(311)로부터의 신호에 근거해서 광 조사 영역군이 묘화 셀 군에 대하여 묘화 시작 위치에 도달 한 것이 확인되면 (스텝 S13), DMD(42)에 리셋 펄스(reset pulse)를 송신하는 것으로써,묘화 신호가 입력된 사용 블록에 포함되는 각 마이크로 미러가 일제히 메모리셀의 값에 따른 자세로 되고, 최초의 묘화 셀(621)에의 노광이 행하여진다(스텝 S14). 이 때, 사용 블록에 포함되지 않은 마이크로 미러는 상시 OFF상태로 된다. 또, 정확하게는, 상기 노광은 사용 블록에 대응하는 조사 블록에 포함되는 각 광 조사 영역에의 광의 조사의 ON/OFF를 제어하는 동작을 가리키고, 광이 조사되지 않을 경우를 포함하지만, 이하의 설명에서는 노광에 관계하는 제어를 단지 「노광」이라고 부른다.
리셋 펄스가 송신된 후, 곧 다음의 묘화 셀(620)(본 실시형태에서는 도4중의 각묘화 셀(621)의 (-Y)측에 4묘화 피치만 떨어진 묘화 셀(622)에 대응하는 묘화 신호가 데이타 전송 보드(516)로부터 사용 블록에 포함되는 각 마이크로 미러의 메모 리셀에 송신되어, 메모리셀에의 값의 기록이 행하여진다. (스텝 S16).리셋 513에 의한 리셋 컨트롤러(513)에 의한 리셋 펄스의 DMD(42)에의 송신은, 스테이지 이동 기구(31)가 스테이지(2)를 주주사 방향으로 연속적으로 이동시키는 동작에 동기하여 행하여지고, 1 회째의 리셋 펄스로부터 묘화 셀 군이 주주사 방향으로 묘화 피치PW의 4배의 거리.(이하, 「제어 피치」라고도 한다.)만 이동한 시점에서 다음의 리셋 펄스가 DMD(42)에로 송신되고 (스텝 S17, S14), (사용 블록에 포함된다) 각 마이크로 미러가 묘화 신호의 값을 따른 자세가 된다. 따라서 최초의 리셋 펄스 후의 각 광 조사 영역에의 광 조사의 ON/OFF의 상태는, 광 조사 영역군이 묘화 피치의 4배의 거리를 이동하는 동안 유지된다.
제어 유닛(51)이 묘화 제어부로서 스테이지 이동 기구(31)에 의한 광 조사 영역군의 주사에 동기하면서 DMD(42)로 묘화 신호 및 리셋 펄스를 입력하는 것으로써, 광 조사 영역군에의 광 조사의 ON/OFF를 개별로 제어하면서 상기의 노광이 반복되고, 18회째의 리셋 펄스(최초의 리셋 펄스를 포함한다.)에서 최초로 노광이 행하여진 묘화 셀(621)을 중심으로 하는 2번째의 노광이 행하여진다. 18 회째의 리셋 펄스의 직전의 상태 (즉, 17회째의 리셋 펄스의 뒤의 상태 )에서는, 최초로 노광이 행하여진 묘화 셀로부터 (-Y)방향으로 향해서 늘어선 17개의 묘화 셀(최초의 묘화 셀을 포함한다.)의 각각을 중심으로 하는 노광이 1회만 행하여진 단계로 되어 있다. 상기 묘화 동작에 대해서, 도7 내지 도 10을 참조해서 더욱 상세하게 설명한다.
도7은 묘화 셀 군과 광 조사 영역군을 나타내는 도이며, 검게 전부 칠한 묘 화 셀(620)(부호62a를 붙인다)을 중심으로 해서 최초의 리셋 펄스 시에 노광이 행하여진다. 도7에서는 묘화 셀(62a)에 대하여 정확히(+Y)측에 위치하는 광 조사 영역(61), 즉 열 방향으로 4조사 피치 또한 행 방향으로 1조사 피치만 서로 떨어진 복수의 광 조사 영역(61)에 평행 사선을 붙이고 있으며,(-Y)측의 것으로부터 순차로, 부호 61a, 61b ,61c,61d,61e를 붙이고 있다.
이하의 설명에서는, 리셋 펄스 시에 광 조사 영역(61a∼61d)의 중앙에 위치하는 묘화 셀에 부호 62a∼62d를 붙인다. 또, 이해를 보조하기 위해서, 최초의 노광시에 광 조사 영역(61a)의 중심에 위치하는 묘화 셀(62a)의 위치를 좌표표현을 이용해서 C(0·0)로 나타내고, 묘화 셀(62a)의 (-Y)측에 인접하는 묘화 셀의 위치를 C(0,1)로 나타낸다. 또한, 광 조사 영역(61a∼61e)의 위치도 행 및 열 방향의 좌표표현을 이용해서 각각 R(0, 0), R(1, 4), R(2,8),R(3 .12) ··R(4,16)로 나타낸다. 이것들의 좌표표현은 적당히 설명 중에 부가한다.
도8은 2회째의 리셋 펄스가 DMD(42)에 송신된 시점에서의 묘화 셀 군과 광 조사 영역군을 나타내는 도이다. 1회째의 리셋 펄스의 후에 광 조사 영역군이 묘화셀 군에 대하여 묘화 피치의 4배의 거리를 (즉, 제어 피치만) 이동하는 동안, 각광 조사 영역에 대한 노광 상태(광 조사의 ON 또는 OFF)가 유지되어, 2회째의 리셋 펄스의 시점에서는 최초의 묘화 셀(62a)(C(0, 0))로부터 (-Y)방향으로 묘화 비치의 4배의 거리만 떨어진 묘화 셀(62a)(C(O, 4)을 중심으로 하여, 노광이 행하여진다..도9는 6회째의 리셋 펄스시의 모양을 나타내고 있으며, (-Y)측의 묘화 셀(62a)(C(0,20))을 중심으로 하는 광 조사 영역(61a)에의 노광이 행하여지는 동시에 가장 (+Y)측의 묘화 셀62a(C(0 ,0))로로부터 3묘화 피치만 (-Y)측으로 떨어진 묘화 셀(62b)(C(O·3))을 중심으로 하는 광 조사 영역(61b)(R(1,4))·에 대해도 노광이 행하여진다.이후, 광 조사 영역군이 묘화 피치의 4배의 거리를 이동할 때 마다 광 조사 영역(61b)에 있어서 하나의 묘화 셀(62a)로부터 3묘화 피치만.(-Y)측으로 떨어진 묘화 셀을 중심으로 하는 노광이 행하여진다.
도10은 18회째의 리셋 펄스가 DMD(42)에 송신된 직후의 상태를 나타내는 도이다.도10에 나타낸 바와 같이 광 조사 영역군이 (-Y)방향에로 묘화 셀 군에 대 해서 상대적으로 이동하면, 가장 (-Y)측의 광 조사 영역(61a)에 의한 노광의 중심으로 된 복수의 묘화 셀(62a)의 사이의 묘화 셀을 중심으로 해서 광 조사 영역(61b~61d)에 의해 노광이 행하여진다. 그 결과, 도10 중의 묘화 셀군의 가장 (-X)측의 열의 (+Y)측의 부분에 주목하면, 광 조사 영역(61a, 61d ,61c, 61b)에 의해 노광이 행하여진 4개의 묘화 셀 (62a), (62d) ,(62c) , (62d)가 (-Y)번째 방향으로 향해서 순번으로 나란히 서는 것이 되고, 18회째의 리셋 펄스의 직전은, 최초로 노광이 행하여진 묘화 셀 (62a,(C(0, 0))로부터 (-Y)방향을 향해서 나란히 서는 17개의 묘화 셀 (최초의 묘화 셀을 포함한다.)의 각각을 중심으로 하는 노광이 1회만 행하여진 단계가 된다.
그리고, 18회째의 리셋 펄스에 동기해서 가장 (+Y)측의 묘화 셀 (62a(C(0, 0))을 중심으로 하는 광 조사 영역 (61e)(R.(4, 16))에의 노광이 행하여진다.이후, 리셋 펄스에 동기하여, 도10에 나타내는 광 조사 영역보다도 더욱 (+Y)측에 존재하는 광 조사 영역에 의해 동일의 묘화 셀을 중심으로 하는 2회째의 노광이 순차적으 로 행하여지고, 동일 묘화 셀의 3회째 이후의 노광도 행하여진다. 중복 노광의 주기는 17리셋 펄스가 된다.
상기중복 노광의 모양을 좌표표현을 이용해서 설명하면, 리셋 펄스시에, c(0, 4k) (k는 0 이상의 정수)의 묘화 셀(620)은 R(m, 4m) (m=0 , 4, 8, 12….44 )의 광 조사 영역(61)의 중심에 위치하고, C (0, 4k+1)의 묘화 셀(620)은 R(m, 4m) (m =3, 7, 11,15 ····47)의 광 조사 영역(61)의 중심에, C(0, 4k+3)의 묘화 셀(620)은 R(m, 4m)(m=2 , 6, 10, 14 ···· 46 ).의 광 조사 영역(61)의 중심에, C(0, 4k+3)의 묘화 셀(620)은 R(m, 4m)(m=5, 9, 13···45)의 광 조사 영역(61)의 중심에 각각 위치한다.
이상의 동작을 반복하는 것으로써 M행의 마이크로 미러를 구비하는 DMD(42)에 있어서, 사용 블록 수가 α개로 되어서 β행 (단,PMD(42)는 16개의 미러 블록(423)을 갖기 때문에, β째는 ((M/16)×α)로 된다.)의 마이크로 미러가 사용될 경우에는, 스테이지 이동 기구(31)에 의해 기판(9)상의 각 묘화 셀(620)에 대하여 복수의 광 조사 영역(61)(의 중심)이 상대적으로 통과함으로써 (β/16)회 중복해서 행하여지고, 각 묘화 셀들(690)을 중심으로 하는 (β/16)계조(階調)의 광량제어가 가능하게 된다.·
물론, 도4에 나타낸 바와 같이 하나의 광 조사 영역(61)은 복수의 묘화 셀(620)을 덮는 크기이며, 더욱이, 2개의 리셋 펄스 간에 있어서 노광 상태를 유지하면서 묘화 셀 군이 묘화 피치의 4배의 거리 (즉, 제어 피치만) 이동하기 위해서, 정확히 (β /16)계조의 광 조사를 할 수는 없다. 그렇지만, 묘화되는 패턴의 최소 선폭(즉, 패턴 분해능(pattern resolution)은 선폭의 최소제어 단위(즉 선폭정밀도,line accuracy)보다도 충분히 크게 되어, 연속해서 존재하는 몇 개인가의 묘화 셀(620)에 대하여 광의 조사가 행하여져 연속해서 존재하는 다른 몇 개인가의 묘화 셀(620)에 대하여 광이 조사되지 않는 동작이 행하여지기 때문에 사용상은 문제는 생기지 않는다. 예컨대, 패턴중의 선폭 또는 인접하는 선의 사이의 스페이스의 폭이 20μm로 되고, 선폭 또는 스페이스의 폭의 최소 제어 단위(controllable minimum resolution)이 2μm로 된다.
광 조사 영역군의 1회의 주주사의 사이에 행하여지는 묘화가 완료되면 (도61 스텝 S15) 주주사가 정지된다.(스텝 S18).이렇게 하여, 1의 스트라이프(이하, 5n번째의 스트라이프」라고 부른다.)에 있어서의 묘화가 종료하면, 다른 주주사가 행하여질 경우에는, 헤드부 이동 기구(32)에 의해 광 조사 영역군이 X방향에 부주사되어서 스텝S11으로 되돌아가고, 스테이지 이동 기구(31)에 의해
스테이지(2)을 역방향 ((-Y)방향)으로 이동시키면서 다음의 스트라이프 (이하,「(n.+1)번째의 스트라이프」라고 부른다 .)에 묘화가 반복된다.
도11은, 부주사후의 광 조사 영역군이 주주사 방향으로 이동하면서 묘화를 하는 모양을 나타내는 도이며, 도11에서는 광 조사 영역군 중의 사용되는 조사 블록 군 (즉, 사용 블록에 대응하는 조사 블록의 집합)을 구형영역(721)에 나타내고, 이미 묘화된 n번째의 스트라이프에 부호 71을 붙이고, 묘화도 상인 (n+1)번째의 스트라이프에 부호 72 를 붙이고 있다.
도11에 도시한 바와 같이, n번째의 스트라이프(71)와 (n+1)번째의 스트라이 프(72)와과는 부주사 방향 (X방향)으로 거리 a만큼 떨어져 있고, 일부가 겹친 상태로 된다. 바꿔 말하면, 1회의 간헐이동에 있어서의 광 조사 영역군의 부주사 방향에의 이동 거리 a는, 사용되는 조사 블록 군의 부주사 방향의 폭W에 의해 규정되는 하나의 스트라이프의 폭보다도 작다.
도12는 부주사 전후의 광 조사 영역군의 주주사에 있어서의 각묘화 셀(620)의 부주사 방향의 위치와 광 조사의 중복 회수.(실제로 광이 조사될 필요는 없고, 정확하게는 광 조사 영역(61)의 중심의 통과 회수이다.)과의 관계를 설명하기 위한 도이다. 도12의 상단은 n번째의 스트라이프(71) 상의 사용되는 조사 블록군을 (n+1)번째의 스트라이프(72)상의 사용 되는 조사 블록 군을 나란히 나타내는 도이며, 스트라이프(71, 72)상의 사용되는 조사 블록 군을 각각 구형영역(711··721)에서 나타내고 있다. 도12의 하단은 스트라이프(71),(72)상의 사용되는 조사 블록군에 포함되는 광 조사영역에 의한 광 조사의 중복회수의 X방향(부주사 방향)에 대한 변화를 나타내고 있다.
도12의 상단에 나타내는 바와 같이 패턴 묘화 장치(1)에서는, 광 조사 영역군의 간헐 이동 거리a가 구형영역(711,721)의 행 방향으로 평행한 변(즉,부주사 방향으로 대충 따르는 변)의 부주사 방향의 폭과 동등하게 된다. 즉, 광 조사 영역군의 간헐이동 거리a는, 구형영역(711, 721)의 행 방향으로 평행한 변의 길이B와, 광 조사 영역군의 행 방향으로와 부주사 방향과의 이루는 각θ와에 의해
(A=B×cosθ)로서 구할 수 있다. 또, 부주사 방향에 관해서 스트라이프 (71,72)가 겹치는 폭 C는 2구형영역 (711, 721)의 부주사 방향의 폭W를 이용하여, (C=W-B×cosθ)로 된다. 또 ,구형 영역(711, 721)의 행 방향으로 평행한 변의 길이B 및 광 조사 영역군의 행 방향과 부주사 방향과의 이루는 각θ는 사용 블록 수에 의존하지 않고, 일정하게 되기 때문에, 간헐이동 거리A도 일정하게 된다.
(A=B×cosθ)의 관계가 만족됨으로써, 도12의 상단에 나타내는 구형영역(711)의 오른쪽의 직각삼각형인 부호(711a)를 붙이는 영역과 구형영역(721)의 좌측의 직각삼각형인 부호 (721a)를 붙이는 영역이, 평행사선을 붙이는 영역(73)(단, 영역711a, 721a와 중첩되는 영역의 평행 사선은 생략하고 있다. 이하, 「영역73」을 「공유 묘화 영역73」이라고 부른다.)을 중복해서 통과하는 것으로 된다.
사용되는 조사 블록 군이 β행의 광 조사 영역을 포함할 경우에는 도12의 하단 중에 부호741로 나타낸 바와 같이, 구형영역(711)의 통과에 의해, 구형영역(711)의 중앙부근에서는 β/16회의 중복한 광 조사가 행하여지고, 공유 묘화 영역(73)의 범위인 위치x1과 위치x2과의 사이에서는, 영역(711a)의 통과에 의해 위치x1로부터 위치x2로 향해서 중복 조사 회수가 선형으로 감소한다. 한편, 부호(742)로 나타낸 바와 같이, 구형영역(721)의 통과에 의해 구형영역(721)의 중앙부근에서는 β/16회의 중복 조사가 행하여지지만, 위치x1과 위치x2과의 사이에서는, 영역(721a)의 통과에 의해 위치x2로부터 위치x1로 향해서 중복 조사 회수가 선형으로 감소한다.
따라서, 영역(711a) 및 영역(721a)에 의한 광 조사의 반복에 의해, 공유 묘화 영역(73)에 있어서도 중복 조사 회수는 β/16회로 되고, 기판(9) 전체에 있어서 각묘화 셀(620)을 중심으로 한다. (β/16)계조의 노광이 가능해진다.
따라서, 묘화에 사용되는 미러 블록에 대응하는 조사 블록 군의 부주사 방향의 실질적인 폭은, 간헐 이동 거리A와 동등하다고 생각할 수 있다. 또, 사용되는 조사 블록 군의 부주사 방향의 실질적인 폭은, 간헐 이동 거리A와 동등하다고 생각할 수 있다. 또 사용되는 조사 블록 군의 부주사 방향의 실질적인 폭은, 간헐이동거리 a와 같이 동일하게 사용 블록 수에 의존하지 않고 일정하다.
이상과 같이 패턴 묘화 장치(1)에서는 리셋 펄스 간에 묘화 셀 군을 묘화 피치의 4배의 거리만 이동하기 때문에,리셋 펄스 간에 묘화 셀 군을 묘화 피치만 이동할 경우에 비교해서 4배의 속도로 묘화가 행하여진다. (이하, 이 동작을 「4배속묘화」라고 부른다.) 이것에 의해 패턴의 선폭을 제어하면서 고속으로 묘화를 할 수 있다. 또한 1회의 간헐이동에 있어서의 광 조사 영역군의 부주사 방향에의 이동 거리가 광 조사 영역군 전체의 외연에 의해 형성되는 구형영역의 행 방향으로 평행한 변의 부주사 방향의 폭에 동등하게 됨으로써,기판(9)상의 묘화 셀 군의 X방향에 관한 중복 조사 회수를 광범위에 걸쳐서 한결같이 할 수가 있고, 기판(9) 위로 묘화되는 패턴에 불균일이 생기는 것이 억제된다.
다음에, 도6의 스텝 S10에 있어서의 블록 수 결정 처리에 대해서 설명을 한다. 도13은 패턴 묘화 장치(1)이 실제의 패턴 묘화에 사용하는 미러 블록(423)의 개수(사용 블록 수)을 결정하는 처리의 흐름을 나타내는 도이다.
사용 블록 수를 결정할 때는, 우선, 사용되는 미러 블록(423)의 개수에 의존하는 DMD(42)의 최소 리셋 간격 (minimum reset period)과, 미리 설정되는 제어 피치로부터 구하여지는 주사속도의 상한치 (이하, 제1상한치라고 말한다.) 가 도2의 제어 연산부(510)의 처리에 의해서 구할 수 있다.(스텝 S21).여기에서, DMD(42)의 최소 리셋 간격에 대해서 설명한다.
DMD(42) 에 있어서 데이터 전송 보도(516)로부터의 묘화 신호의 기록 속도
는 , 매초 7. 6기가비트( Gbit/s)이기 때문에, 1개의 미러 블록(423) 즉, 48행 1024열의 마이크로 미러)에 포함되는 모든 마이크로 미러의 메모리셀에 묘화 신호의 입력에 요하는 시간은 6·5μ초가 되고, 16 개의 미러 블록(423) (즉 768행 1024열의 마이크로 미러 )에서는 104 μ초가 된다. 또한, DMD(42)에서는 리셋 펄스의 입력후, 18μ초의 홀드 시간 (holding period)이 경과하지 않으면, 다음의 묘화 신호를 각 메모리셀에로 입력 할 수가 없다고 하는 제약이 있고, DMD(42)에의 리셋 펄스의 입력 자체에도 소정의 미소 시간을 요한다. 따라서, DMD(42)에 있어서 리셋 펄스가 입력된 후, 다음의 리셋 펄스가 입력될 때까지의 간격(시간적인 간격)은, DMD(42)에의 묘화 신호의 입력에 요하는 시간, 홀드 시간 및 리셋 펄스의 입력에 요하는 시간의 합계시간 이상으로 하지 않으면 안되고,이 합계시 간이 최소 리셋 간격으로 된다. 따라서, DMD(42)의 최소 리셋 간격은 사용되는 미러 블록(423)의 개수에 의존하고, 예컨대 1개의 미러 블록(423)만을 사용할 경우에는 약 24μ초로 되고, 16개의 미러 블록(423)을 용할 경우에는 약120μ초로 된다.
도14는 DMD(42)의 최소 리셋 간격을 설명하기 위한 도이며 최소 리셋 간격에 관한 이해를 보조하는 것이다. 도14중의 상단·중단 및 하단은 각각 1개의 미러 블록(423), 4개의 미러 블록 (423), 및, 16 개의 미러 블록(423)을 사용할 경우의 DMD(42)의 제어에 관계된 각 동작에 필요로 하는 시간을 나타내고, 도14에서는, 1 개의 미러 블록(423)에 포함되는 각 마이크로 미러의 메모리셀에의 묘화 신호의 입력에 요하는 시간을 부호D1을 붙이는 구형, 리셋 펄스의 입력에 요하는 시간을 부호D2을 붙이는 구형,홀드 시간을 부호D3을 붙이는 구형으로 각각 나타내고 있다. 도14 중에서는 부호 tl,t2, t3을 붙이는 화살표로 나타내는 시간이, 각각 1개의 미러 블록(423), 4개의 미러 블록(423)및, 16 개의 미러 블록(423)을 사용할 경우의 최소 리셋 간격으로 되고, 도14로부터도 최소 리셋 간격이, 사용되는 미러 블록(423)의 개수에 의존하는 것을 알 수 있다.
따라서, 제어 연산부(510)에서는, 어떤 개수의 미러 블록(423)을 사용할 경우의 최소 리셋 간격을 tα 제어 피치를 r로서, 사용되는 미러 블록(423)개수 (이하, 「블록 변수 (block valiable)」 라고도 한다.)를 1 로부터 16까지 변경하면서 수1의 계산을 하는 것으로써, 블록 변수에 대한 주사 속도의 제1상한치Va가, 도15 중에 능형으로 나타낸 바와 같이 구할 수 있다. 또, 상술 한 바와 같이 패턴 묘화 장치(1)에서는 묘화 피치는 2μ로 되고, 본 실시형태에서 4배속 묘화가 행하여지기 위해서 제어 피치는 8μm로 된다.
[수1]
Va=r/tα
도15에 나타낸 바와 같이, 제1상한치Va는 블록 변수가 증대하는 데 따라서 작아져 있다. DMD(42) 의 변조에 요하는 시간을 율속으로 해서 제1상한치가 구하여 지면, 다음에 스테이지 이동 기구(31) 및 헤드부 이동 기구(32)에 의해,스테이지(2)가 헤드부(40)에 대하여 상대적으로 이동해서 광량 검출부(21)가 헤드부(40)로부터의 광 빔의 조사 위치로 배치된다. 그리고, DMD(42)의 모든 마이크로 미러가 ON의 상태로 된 후, 광 조사부(4)로부터 스테이지(2)위로 실제로 조사되는 단위 시간 당의 빛의 양 (amount of light) 이 광량 검출부(21)에 제출되는 (스텝 S22). 이 때, 광량 검출부(21)에서 검출되는 광의 양은 16개의 미러 블록(423)을 사용할 경우에 있어서, 램프 하우스(411)로부터 DMD(42)를 통해서 기판(9) 위로 조사되는 광의 최대 광량(maximum light amount)이 된다 .
그런데, 기판(9)상의 단위면적 당에 조사되는 (단위시간 당의) 광의 양은 램프하우스(411)조명 광학계 (43) 및 투영 광학계(44)의 수단에 의해 결정되는 것이기 때문에, DMD(42)의 상의 소정의 투영 배율에 있어서 실제의 패턴 묘화할 때에 사용되는 미러 블록(423)의 개수가 적게 되면, 기판(9)상에 조사되는 광량 (의 계(計))는 광량 검출부(21)에서 검출되는 광의 양보다도 작게 된다. 정확하게는, 기판(9)에 조사되는 광의 최대 광량은 사용되는 미러 블록(423)의 개수에 비례하기 때문에, 어떤 개수K의 미러 블록(423)을 사용할 경우의 최대 광량은, 광량 검출부(21)에서 검출된 최대의 광의 양을 광의 검출시에 사용되는 미러 블록 (423)의 개수16으로 나누어서 얻은 값에, K를 곱함으로써 취득 가능하게 된다.
계속해서, 패턴 묘화 장치(1)에서는, 조작자에 의해서 호스트 컴퓨터(52)에 미리 입력된 기판(9)상의 포토 레지스트막의 감도가 제어 유닛 (51)에 입력된다.여기서, 포토 레지스트막의 감도란, 포토 레지스트막의 감광에 요하는 단면적당의 광 량(이하, 「필요 노광량 (necessary exposure amount)」이라고 한다.)을 의미하고, 포토 레지스트막의 감도가 높아지면 필요 노광량은 낮아지고, 감도가 낮아지면 필요 노광량은 높아진다. 또한, 필요 노광량은, 최소제어 단위에서의 선폭 또는 스페이스의 폭의 제어가 실현되는 값으로서 미리 구해져 있다. 제어 연산부(510)에서는, 사용되는 미러 블록(423)의 개수에 의존하는 최대 광량에 맞추어서, 포토 레지스트막(의 감광해야 할 부위)에의 필요 노광량의 부여가 실현되는 광 조사 영역군의 주사 속도의 상한치가, 제2상한치로서 구하여진다, (스텝 S23)
여기서,도16을 참조하여 광 조사 영역군의 조사에 의해 묘화가 행하여지는 기판(9)상의 영역과 주사 속도와의 관계에 대해서 설명한다. 도16의 좌측에서는 기판(9)상의 어느 개수의 조사블록의 외연을(731)을 붙이는 구형으로 나타내고 있고, 이하의 설명에서는, 이것들의 조사 블록에 대응하는 미러 블록(423)에 포함되는 모든 마이크로 미러가 ON상태로 되고, 다른 마이크로 미러는 OFF상태로 되는 것으로 한다.
도12를 참조해서 이미 설명한 바와 같이, 기판(9) 위에 있어서 사용되는 미러 블록 (423)에 대응하는 조사 블록의 X방향의 실질적인 폭은 구형(731)의 부주사 방향(X방향)에 대충 따르는 변의 부주사 방향의 폭(도12 중에 부호A를 붙여서 나타낸다)과 같기 때문에, 소정의 개수의 조사 블록을 나타내는 구형(731)은 도16 중에 부호(731a)를 붙이는 평행 사변형으로서 생각할 수 있다. 또, 평행 사변형(731a)의 부주사 방향의 폭은 사용되는 미러 블록(423)의 개수에 의존하지 않는다. 또한, 광 조사 영역군의 주사 속도를 V 라고 하면, 단위시간에 평행 사변형(731a) 는 도16 중에 일점쇄선으로 나타내는 위치까지 이동하고, 이동 거리는 V가 된다.
도16 중의 좌측에 있어서 X방향이 있는 위치에서 Y방향으로 나란히 서는 묘화 셀의 열(도16 중에서는 1점 쇄선에 의해 Y 방향으로 나란히 서는 묘화 셀 열(75)을 표현하고 있으며, 이하, 이 묘화 셀 열을 「주목 묘화 셀 열 」이라고 한다. )에 주목하면, 광 조사 영역군의 단위시간의 이동 만에 의해 주목 묘화 셀열(75)에 부여되는 광량(적산 광량)은, 주목 묘화 셀 열 (75)에 있어서 평행 사변형(731a)의 하단으로부터 상단까지의 전체가 통과하는 부분 (즉, 위치 y2로부터 위치 y3의 사이)에서는 도16 중의 오른쪽에 도시한 바와 같이 γ로 된다. 또한, 주목 묘화 셀 열(75) 중 이동의 시작시에 있어서 평행 사변형(731a) 과 겹치는 부분에서는, (-Y)측의 위치y2로부터 (+Y)측의 위치y1을 향해서 광량이 γ로부터 선형으로 감소하고, 주목 묘화 셀 열(75) 중 이동의 종료시에 있어서 (2점 쇄선으로 나타낸다). 평행 사변형(731a)에 겹치는 부분에서는 ( +Y)측의 위치y3로부터 (-Y)측의 위치y4를 향해서 광량이 γ로부터 선형으로 감소한다.
실제로는, 광 조사 영역군의 Y방향에의 이동은 연속적인 것이며, 단위 시 벌에서의 이동의 시작시에 있어서의 평행 사변형(731a)의 위치는, 직전의 단위 시간에서의 이동의 종료 위치이며, 단위시간에서의 이동의 종료시에 있어서의 평행 사변형(731a)의 위치는, 다음 단위시간에서의 이동의 시작 위치가 되기 때문에,평행 사변형(731a)의 단위시간에서의 이동에 의해 묘화가 완료한다 (즉, 광량γ이 부여된다.) 기판(9)상의 영역의 Y방향의 길이는 V라고 생각할 수 있다. 따라서, 광 조사 영역군의 단위 시간의 이동에 의해 묘화가 완료한다. 기판(9)상의 영역의 면적은 (A×V)로 된다. 도한 이 면적은 사용되는 미러 블록(423)의 개수에 의존하지 않는다.
따라서 ·평행 사변형(731a)에 있어서의 최대 광량에 맞춘 포토 레지스트막에 의 필요 노광량의 부여를 실현하기 위해서는, 포토 레지스트막의 필요 노광량을 평행사변형(731a)에 있어서 기판(9) 위로 조사되는 광의 최대 광량을 P 및 광 조사 영역군의 단위시간의 이동에 의해, 묘화가 완료하는 기판(9) 상의 면적을 (A×V)로 해서 수2의 관계가 만족될 필요가 있다.
[수2]
E=P/(A×V)
따라서, 제어 연산부(510)에서는, 광량 검출부(21)에 의한 검출치 값에 근거해서 취득되는 값이며,어느 개수의 미러 블록(423)을 사용할 경우의 최대 광량을 Pα,포토 레지스토막의 필요광량을 E, 조사 블록의 부주사 방향의 실질적인 폭을 A로 하여, 블록 변수를 1로부터 16까지 변경해 가면서 수3의 계산을 함으로써, 블록 변수에 대한 주사속도의 제2상한치Vb가, 도15 중에 공으로 나타내도록 구할 수 있다.또 본 실시 형태에 있어서의 패턴 묘화 장치(1)에서는, 조사 블록의 부주사 방향의 실질적인 폭은 8 .192mm, 광량 검출부(21)에서 검출되는 최대의 광의 양은 960mW,포토 레지스트막의 필요 노광량 E는 50mJ/cm2이다..
[수3]
Vb=Pα/(A×E)
도15에 나타내는 바와 같이,제2상한치Vb은 블록 변수가 증대하는 데에 따라 커진다. 또, 실제로는, 묘화 셀 데이터에 따라서 광 조사가 OFF로 되는 광 조사 영역도 존재하기 때문에, 광 조사 영역군의 단위 시간의 이동에 의해 기판(9) 위로 반드시 최대 광량이 부여되는 것은 아니지만, 수3에서 요청되는 제2상한치Vb이하의 주사 속도로 광 조사 영역군을 이동하는 것으로써, 감광해야 할 묘화 셀에 대하여는, 그 면적 에 따라 감광에 필요한 광량이 적어도 부여된다.
포토 레지스트막에 부여되어야 할 광량(필요 노광량)을 율속으로 하여 제2상한치가 구해지면, 제어 연산부(510)에서는, 제1상한치 및 제2상한치 중 작은 쪽의 값이 최대로 되는 경우의 블록 변수의 값이 취득되어, 실제의 패턴 묘화에 사용되는 미러 블록(423)의 개수 (즉, 사용 블록 수)로서 결정된다(스텝S24).도15의 경우에는, 사용 블록 수는 8로서 결정된다. 그리고, 이 사용 블록 수에 있어서의 제1상한치 및 제2상한치 중 작은 쪽의 값이 주사 속도로서 모터 컨트롤러(514)에 출력되어서 스테이지 이동 기구(31)의 제어에 이용되고, 사용 블록 수는 데이터 전송 보드(516)에로 출력되어서 사용 블록 수의 미러 블록(423)을 용한 패턴 묘화가 행해진다.
여기에서, 사용 블록 수에 있어서 제2상한치가 제1상한치보다도 큰 경우에, 제1상한치에 대응하는 주사 속도가 채용되지만, 이 경우, 포토 레지스트막에 정확히 노광량을 부여해서 최소제어 단위에서의 선폭 또는 스페이스의 폭의 제어를 정밀도 좋게 실현하기 위해서, 해당 주사 속도에 있어서 수2의 관계가 만족되도록 광량 조정 필터(413)가 조정되어서 DMD(42)에 조사되는 광의 강도가 저감되어도 좋다. 또, 사용 블록 수에 있어서 제1상한치가 제2상한치보다도 클 경우에는, DMD(42)에의 묘화 신호 입력 후 1리셋 펄스를 입력하기까지의 사이에 대기시간이 생긴다.
또한, 제어 연산부(510)에 있어서, 도15에 나타낸 바와 같이 제1상한치 및 제2상한치가 구하여졌을 때에, 사용 블록 수가 7 또는 9로서 결정되어도 좋다.즉,제어 연산부(510)에서는, 제1상한치 및 제2상한치 중 작은 쪽의 값이 엄밀하게 최대로 되는 블록 변수의 값으로부터 1만 떨어진 값도, 묘화에 관계되는 다른 조건 등을 감안한 위에서, 상기 제1상한치 및 제2상한치 중 작은 쪽의 값이 최대로 되는 경우의 합의 블록 변수의 값으로 파악되어도 좋다.
이상과 같이, 패턴 묘화 장치(1)의 제어 연산부(510)에서는, 사용되는 미러 블록(423)의 개수를 변수로 하는 묘화 신호의 입력에 요하는 시간 및,묘화 피치로부터 주사 속도의 제1 상한치가 요청되고, 사용되는 미러 블록(423)의 개수를 변수라고 하는 기판(9) 위로 조사되는 광의 최대 광량, 사용되는 미러 블록(423)에 대응하는 조사 블록의 부주사 방향의 실질적인 폭 및 기판(9)상의 포토 레지스트막의 감도로부터 주사 속도의 제2상한치가 구하여진다. 그리고, 제1상한치 및 제2상한치 중 작은 분의 값이 거의 최대로 될 경우의 미러 블록(423)의 개수가 특정된다. 이것에 의해, 실제의 패턴 묘화에 사용하는 미러 블록(423)의 개수를, DMD(42)에 묘화 신호의 입력에 요하는 시간 및, 포토 레지스트막에 조사되는 광량을 고려하여, 주사 속도를 거의 최대화할 수가 있는 사용 블록 수로서 연산에서 적절히 결정할 수가 있다. 또, 패턴 묘화 장치1에서는, 사용 블록 수의 미러 블록(423)만을 사용해서 패턴 묘화를 함으로써 기판(9) 위로 패턴을 안정되고 고속으로 묘화할 수가 있다. 더욱이, 패턴 묘화 장치(1)에서는, 램프하우스(411)내의 광원의 상태가 변화되었을 경우라도, 광량 검출부(21)에서 실제로 검출된 광의 양에 근거해서 패턴 묘화에 사용하는 미러 블록(423)의 개수가 결정되기 때문에, 기판(9) 위로 패턴을 정밀도 좋게 묘화 할 수가 있다.
도17은 포토 레지스트막의 필요 노광량이 300mJ/cm2의 경우에 취득되는 제2상한치를 제1상한치와 함께 나타내는 도이다. 도17에서는 제1상한치를 능형으로 나타내고, 제2상한치를 공으로 나타내고 있다. 이 경우도 제2상한치는 블록 변수가 증대하는 데 따라서 블록 변수의 어느 쪽의 값에 있어서도 제2상한치가 제1상한치보다도 작다. 따라서 제어 연산부(510)에서는, 제2상한치가 최대로 되는 미러 블록의 개수16이, 사용 블록 수로서 결정이 된다 .
다음에 도1의 패턴 묘화 장치(1)에 있어서, 광 조사 영역군이 묘화 피치의 2배만 주사할 때마다 DMD(42)에 리셋 펄스가 입력되는 2배속 묘화가 행하여질 경우에, 제어 연산부(510)에 의해 결정되는 사용 블록 수에 관하여 말한다.
여기에서는, 묘화 피치가 2μm로 되기 때문에, 제어 피치는 4μm이 된다. 또한, 광량 검출부(21)에서 검출되는 광의 양(즉, 16 개의 미러 블록을 사용할 경우에 기판(9)상에 조사되는 최대 광량)은 900mW인 것으로 한다.
도18(a)는, 포토 레지스트막의 필요 노광량이 50mJ/cm2일 경우의 제1상한치 및 제2상한치를 나타내고 있다. 도18(a)에서는 제1상한치를 능형으로 나타내고, 제2상한치를 공으로 나타내고 있다. 이 경우도, 블록 변수가 증대하는 데 따라서 제1상한치는 작아지고, 제2상한치는 커진다. 제어 연산부(510)에서는, 제1상한치 및 제2 상한치 중 작은 쪽의 값이 최대가 되는 미러 블록의 개수6이, 사용 블록 수로서 결정된다.
도18(b)는, 포토 레지스트막의 필요 노광량이 300J/cm2일 경우의 제1상한치 및 제2상한치를 나타내고 있다. 도18(b)에서는 제1상한치를 능형으로 나타내고, 제2상한치를 공으로 나타내고 있다. 이 경우도, 제1 상한치 및 제2 상한치의 각각의 블록 변수에 대한 변화의 경향은 도18(a)와 같지만,도18(b)에서는 블록 변수의 어느 쪽의 값에 있어서도 제2상한치가 제1상한치보다도 작다. 따라서, 제어 연산부(510)에서는, 제2상한치가 최대가 되는 미러 블록의 개 수16이, 사용 블록 수로서 결정된다.
다음에, 패턴 묘화 장치에 있어서 광 조사 영역군의 열 방향을 주사 방향에 대하여 경사시키지 않고 묘화할 경우에, 제어 연산부(510)에 의해 결정되는 사용 블록 수에 대해서 말한다. 도19는 패턴 묘화 장치에 있어서, 광 조사 영역군을 주사방향에 대하여 경사시키지 않을 경우의 광 조사 영역군 및 기판(9)상의 묘화 셀 군을 포개서 나타내는 도이다. 도19에서는, 격자모양의 광 조사 영역군을 파선으로 나타내고, 기판(9) 위로 2차원으로 고정 배열되는 묘화 셀 군을 실선으로 나타내고 있다. 또, 도19에서는 광 조사 영역군의 위치를 묘화 셀 군에 대하여 약간 비키어 놓아서 도시하고 있지만, 실제로는 각 광 조사영역 (61)의 크기는 묘화 영역(620)과 동일하며, 광 조사 영역군의 각각의 X방향의 위치도 대응하는 묘화 셀과 같다. 또 본처리 예에 있어서의 패턴 묘화 장치에서, 도1의 패턴 묘화 장치1과 같은 DMD(42)(768행1024열의 마이크로 미러를 갖는 것)이 이용될 수 있다.
광 조사 영역군을 경사시키지 않는 경우에는, 각 묘화 셀(620)은 X방향에 관해서 같은 위치의 광 조사 영역(61)에 조사되는 광에 의해 중복해서 노광이 행하여진다. 여기에서는, 광 조사 영역군이 묘화 피치만 주사할 때마다 각광 조사 영역(61)에의 광 조사의 ON/OFF가 제어되는 것으로 하고 DMD(42)에 있어서 β행의 마이크로 미러가 사용될 경우에는 테두리, 각 묘화 셀(620)에 대하여 β회 중복해서 노광이 행하여진다. 실제로는, 묘화 피치는 2μm로 되기 때문에, 제어 피치도 2μm로 되고, 이 경우, 광 조사 영역군의 X방향의 폭은 2.048mm로 된다.더욱이, 광량 검출부(21)에서 검출되는 광의 양(즉, 16개의 미러 블록을 사용할 경우에 기판(9) 위로 조사되는 최대 광량)은 16ρmW인 것으로 한다.
도20(a)는 , 포토 레지스트막의 필요 노광량이 50mJ/cm2인 경우의 제1상한치 및 제2상한치를 나타내고 있다. 도20(a)에서는 제1상한치를 능형으로 나타내고, 제2상한치를 공으로 나타내고 있다. 도20(a)에서도. 블록 변수가 증대하는데 따라서 제1상한치는 작아지고, 제2상한치는 커지고, 제어 연산부(510)에서는, 제1상한치 및 제2상한치 중 작은 쪽의 값이 최대로 되는 미러 블록의 개수5가, 사용 블록 수로서 결정된다.
도2O(b)는, 포토 레지스트막의 필요 노광량이 300mJ/cm2일 경우의 제1상한치 및 제2째 상한치를 나타내고 있다. 도20(b)에서는 제1상한치를 능형으로 나타내고, 제2상한치를 공으로 나타내고 있다. 제어 연산부(510)에서는, 도20(b)에 있어서 제1상한치 및 제2상한치 중 작은 쪽의 값이 최대가 될 경우의 미러 블록의 개수 12가,사용 블록 수로서 결정된다. 시간 및 포토 레지스트막에 조사되는 광량을 고려하여, 실제의 패턴 묘화에 사용하는 미러 블록의 개수가 연산에서 적절히 결정되기 때문에, 기판(9) 위에 패턴을 안정하고 고속으로 묘화하는 것이 실현된다.
그런데 광 조사 영역군을 주사 방향에 대하여 경사시키지 않는 패턴 묘화 장치에 있어서 도1의 패턴 묘화 장치(1)의 경우와 같은 묘화 피치로 기판(9)위에 패턴을 묘화하려고 하면, 기판(9) 위에 있어서의 DMD(42)의 상을 작게 투영해야 한다. 실제로는, 상술 한 바와 같이 묘화 피치가 같은 2μm로 설정되어 있는 데도 불구하고, 도1의 패턴 묘화 장치(1)에 있어서의 광 조사 영역군의 부주사 방향의 실질적인 폭은 8.192mm인 것에 대해서, 본처리 예에 있어서의 패턴 묘화 장치로는 2 .048mm이 된다. 따라서, 기판(9) 위로 같은 패턴 분해능으로 패턴을 묘화하기 위해서는, 본처리 예의 패턴 묘화 장치에서는 보다 많은 간헐이동이 필요하게 되고, 패 턴 묘화에 장시간을 요한다.·
바꾸어 말하면, 투영 배율이 같을 경우에는, 광 조사 영역군을 주사 방향에 대하여 경사시키는 것으로써,광 조사 영역군을 경사시키지 않을 경우보다도 묘화 피치를 작게 설정할 수가 있다. 따라서, 기판(9) 위로 고세밀한 패턴을 묘화한다.
(즉, 1개의 묘화 셀의 면적을 작게 해서, 패턴 묘화 장치의 분해능을 향상한다) 라고 하는 관점에서는, 광 조사 영역군에 있어서, 어떤 하나의 광 조사 영역의 중심과 동렬에 속하는 것 외의 어느 쪽인가 하나의 광 조사 영역의 중심과의 부주사 방향에 관한 거리가, 묘화 셀의 부주사 방향의 피치에 동등하게 되도록 광 조사 영역군의 열 방향이 주사 방향에 대하여 경사하고 있는 것이 바람직하다고 말할 수 있다. 그 한편에서, 광 조사 영역군을 주사 방향에 대하여 경사시키지 않는 패턴 묘화 장치에서, 간단한 제어로 기판(9) 위로 패턴을 묘화하는 것이 가능해진다.
또한, 광 조사 영역군의 경사의 유무에 관계없이, 패턴 묘화 장치에서는, 제어 연산부(510)에서 결정되는 사용 블록 수에 대응하는 주사 속도가 스테이지 이동 기구(31)에 있어서의 광 조사 영역군의 최대 주사 속도보다도 커질 경우가 생각된다. 이러한 경우에는, 제어 연산부(510)에서는, 스테이지 이동 기구(31)에 있어서의 최대주사속도를 V max, 조사블록의 부주사 방향의 실질적인 폭을 a, 기판(9)상의 포토 레지스트막의 필요 노광량을 E로서 사용블록에 포함되는 모든 마이크로 미러를 ON의 상태로 했을 경우에 취득되어야 할 최대 광량Pc가 수4의 계산에 의해 구할 수 있다.
[수4]
Pc=Vmax×(A×E)
그리고 구하여진 최대 광량Pc에 맞춰서 광량 조정 필터(413)가 조정되어서 DMD(42)에 조사되는 광의 강도가 저감된다. 이것에 의해, 제어 연산부(510)에서 사용 블록 수와 함께 결정되는 주사 속도가 스테이지 이동 기구(31)에 있어서의 최대주사 속도보다도 클 경우라 하더라도 광 조사 영역군을 최대 주사속도로 기판(9)위를 주사시키면서 적정한 광량으로 기판(9) 위에 패턴을 묘화하는 것이 실현된다.
다음에, 본 발명의 제2의 실시형태에 대해서 설명을 한다. 도21은 제2의 실시형태에 관계하는 패턴 묘화 장치가 사용 블록 수를 결정하는 처리의 흐름을 나타내는 도이며, 도6의 스텝 S10에 있어서의 처리를 나타내고 있다. 본 실시형태에서는, 우선 주사 속도를 최대와 할 수가 있는 미러 블록의 개수를 포토 레지스트막의 필요 노광량을 복수대로 변경해서 구한 참조 테이블이 미리 준비되는(스텝S31)이하, 패턴 묘화 장치에 있어서 2배속묘화가 행하여질 경우에 준비되는 참조 테이블의 작성 수법에 대해서 설명한다. 또, 패턴 묘화 장치의 구성은 도1 과 마찬가지다.
예컨대 필요 노광량E를 10,30,50,70,100, 150, 200, 250, 300, 400(mJ/cm2)의 각각으로 한 경우에 있어서, 미러 블록의 개수에 의존하는 최대 광량을 Pa, 조 사 블록의 부주사 방향의 실질적인 폭을 A로 하여, 상기수3의 계산을 하는 것으로써,블록 변수에 대한 제2상한치Vb가 표1에 나타나도록 구하여진다. 이 때, 최대 광량Pa는 소정의 값(50mW)에 미러 블록의 개수를 곱함으로써 취득되어, 조사 블록의 부주사 방향의 실질적인 폭은 8.192mm이다.
[표1]
Figure 112006038638996-pat00001
표1에서는,「제2상한치」라고 적은 항목의 아래쪽에,「10」「30」,「50」,「70」,「100」,「150」,「200」,「250」,「300」,「400」이라고 적어서 필요 노광량의 값을 나타내고, 각 필요 노광량에 있어서의 블록 변수에 대한 제2상한치를 나타내고 있다. 또,필요 노광량의 단위는 (mJ/cm2)이다. 또한, 표1에서는 블록 변수에 대응하는 최대 광량도 나타내고 있다.
또한, 어떤 개수의 미러 블록에 있어서의 최소 리셋 간격을 tα, 패턴 묘화 장치에 대하여. 미리 설정되는 제어 피치를 r로 해서. 블록 변수를 1부터 16까지 변경하면서 상기수1의 계산을 함으로써 블록 변수에 대한 주사 속도의 제1상한치Va가 표2에 나타낸 바와 같이 구하여진다. 표2에서는 블록 변수에 대한 최소 리셋 간격도도 나타내고 있다. 또, 본 실시형태에 있어서의 패턴 묘화 장치로는, 묘화피치 2μm에서 2 차원배열되는 묘화 장치셀군에 대하여 2배속묘화가 행하여지기 때문에 제어 피치는 4μm이다.
[표2]
Figure 112006038638996-pat00002
계속해서, 블록 변수의 값과 필요 노광량으로부터 특정되는 표1중의 각 제2상한치가 표2중에 있어 블록 변수의 값이 같은 제1상한치와 비교되고, 이 제2상한치가 제1상한치보다도 클 경우에는, 비교 대상의 제1상한치에 바꿔 쓸 수 있어서 표3이 작성된다. 이하, 제1상한치 및 제2상한치 중 작은 쪽의 값을 단지 주사 속도의 상한치라고 부른다.
[표3]
Figure 112006038638996-pat00003
표3에서는,「주사 속도의 상한치」라고 적은 항목의 아래쪽에,「10」,「30」, 「50」, 「70」,「100」,「l50」,「200」,「250」,「300」,「400」이라고 적어서 필요 노광량의 값을 나타내고, 각 필요 노광량에 있어서의 블록 변수에 대한 주 사 속도의 상한치를 나타내고 있다. 또, 필요 노광량의 단위는 (mJ/cm2)이다.
그리고 ,표3에 있어서 각 필요 노광량에 대하여 주사 속도의 상한치가 최대가 되는 블록 변수의 값을 특정함으로써,주사 속도를 최대로 할 수 있는 미러 블록의 개수 및 해당 미러 블록의 개수에 대응하는 주사 속도의 상한치를 포토 레지스트막의 필요 노광량을 복수대로 변경해서 구한 참조 테이블이 표4에 도시한 바와 같이 작성된다.
[표4]
Figure 112006038638996-pat00004
표4에 있어서 필요 노광량 단위는 (mJ/cm2)이며, 주사속도의 단위는 (mm/s) ·이다. 또, 묘화에 관계하는 다른 조건등을 감안해서 각 필요 노광량에 대하여 주사속도의 상한치가 최대가 된다. 미러 블록의 개수로부터 1만 떨어진 개수가 특정되어서, 주사속도를 최대로 할 수가 있는 미러 블록의 개수와 포토 레지스트막의 감도와의 관계를 나타내는 참조 테이블이 작성되어도 좋다.
도22는 작성된 참조 테이블을 그래프화해서 나타내는 도이며, 좌측의 종축은 주사속도, 오른쪽의 종축은 미러 블록의 개수, 횡축은 포토 레지스트막의 필요 노광량을 각각 나타내고 있다. 또, 도22에서는 미러 블록의 개수를 공으로 나타내고, 주사 속도의 상한치를 능형으로 나타내고 있다. 이와 같이, 패턴 묘화 장치로 는, 주사 속도를 최대로 할 수가 있는 미러 블록의 개수와 포토 레지스트막의 감도와의 관계를 나타내는 참조 테이블이 미리 준비되어서 도2의 제어 연산부(510)의 메모리(512)에 기억된다
그리고, 제어 유닛(51)에서는, 호스트 컴퓨터(52)로부터 묘화 대상의 기판(9)상의 포토 레지스트막의 감도(필요 노광량)이 입력되어, 이 감도로부터 참조테이블을 참조하는 것으로써, CPU(511)에 의해 실제의 패턴 묘화에 사용하는 미러 블록의 개수 (즉, 사용 블록 수)가 결정된다.(스텝 S32)
패턴 묘화 장치에서는, 광량 검출부(21)에서 검출되는 DMD(42)의 모든 마이크로 미러를 ON의 상태라고 했을 경우의 최대의 광의 양이 소정의 값(800 mW)이 되도록 광량 조정 필터(413)가 제어된다. 그리고, 사용 블록 수의 미러 블록을 사용해서 패턴 묘화가 행하여진다 (도6: 스텝 S11∼S18)
이상과 같이, 본 실시형태에 관계하는 제어 연산부(510)에서는, 주사 속도를 거의 최대로 할 수가 있는 미러 블록의 개수와 포토 레지스트막의 감도와의 관계를 나타내는 참조 테이블이 메모리(512)에 미리 기억된다. 그리고, CPU(511)이 블록 수 결정부로서, 묘화 대상의 기판(9)상의 포토 레지스트막의 감도로부터 참조 테이블을 참조해서 사용 블록 수를 결정한다.이것에 의해, 실제의 패턴 묘화에 사용하는 미러 블록의 개수를 용이하게 결정할 수가 있고, 그 결과, 패턴 묘화 장치에서는, 기판(9) 위로 패턴을 안정하고 고속으로 묘화할 수가 있다. 또, 참조 테이블은, 주사 속도를 최대로 할 수가 있는 미러 블록의 개수와 포토 레지스트막의 감도와의 관계를 나타내는 것이면, 예컨대 도22에 나타내는 그래프로서 준비되어서 메모리(512)에 기억되어도 좋다.
도23은, 패턴 묘화 장치에 있어서 4배속 묘화를 할 경우에 준비되는 참조 테이블을 그래프화해서 나타내는 도이며, 좌측의 종축은 주사 속도,오른쪽의 종축은 미러 블록의 개수, 횡축은 포토 레지스트막의 필요 노광량을 각각 나타내고 있다. 도23에서는, 미러 블록의 개수를 공으로 나타내고, 주사 속도의 상한치를 능형으로 나타내고 있다. 또 DMD(42)의 모든 마이크로 미러를 ON의 상태로 했을 경우의 최대의 광의양은 960mW로서 미리 설정되고, 패턴 묘화시의 제어 피치는 8μm이다. 이와 같이, 패턴 묘화 장치에 있어서 상이한 제어 피치에 있어서의 참조 테이블도 미리 준비해서 메모리(512)에 기억하는 것에 의해, 조작자에 의해 입력되는 제어 피치의 값에 근거하고, CPU(511)에 의해 참조해야 할 참조 테이블이 선택된 후, 묘화 대상의 기판(9)상의 포토 레지스트막의 필요 노광량에 따라 사용 블록 수를 결정하는 것도 가능하다.
도24는, 광 조사 영역군을 주사 방향에 대하여 경사시키지 않는 패턴 묘화 장치(도19을 참조해서 설명한 패턴 묘화 장치)에 있어서 묘화를 할 경우에 준비되는 참조 테이블을 그래프화해서 나타내는 도이며, 좌측의 종축은 주사 속도, 오른쪽의 종축은 미러 블록의 개수, 횡축은 포토 레지스트막의 필요 노광을 각각 나타내고 있다. 도24에서는, 미러 블록의 개수를 공으로 나타내고, 주사 속도의 상한치를 능형으로 나타내고 있다. 또 묘화 피치는 2μm ,제어 피치도 2μm로 되고, 이 경우 광 조사 영역군의 X방향의 폭이 2.048mm로 된다. 더욱이,DMD(42)의 모든 마이크로 미러를 ON의 상태라고 했을 경우의 최대의 광의 양은 160mW로서 미리 설정 된다. 이렇게, 광 조사 영역군을 주사 방향에 대하여 경사시키지 않는 패턴 묘화 장치에 있어서도, 참조 테이블을 미리 준비하면서, 묘화 대상의 포토 레지스트막의 감도에 따라 사용 블록 수를 용이하게 결정할 수가 있다..
또한, 참조 테이블에 근거해서 사용 블록 수를 결정하는 패턴 묘화 장치에
있어서, 결정되는 사용 블록 수에 대응하는 주사속도가, 스테이지 피동기구(31)에 있어서의 최대주사 속도보다도 큰 경우에 DMD(42)에 조사되는 광의 강도
를 광량 조정 필터(413)에 의해 저감하고, 스테이지 이동 기구(31)에 있어서의 최대 주사속도로 광 조사 영역군이 기판(9) 위를 이동하여, 패턴 묘화가 행하여져도 좋다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명해 왔지만, 본 발명은 상기실시형태에 한정되는 것은 아니고, 여러 가지 변형이 가능하다.
패턴 묘화 장치에 설치되는 공간 광변조 디바이스는, 상기 제1 및 제2의
실시형태에서 이용되는 DMD(42)에는 한정되지 않고, 예컨데, 램프 하우스(41 1)로부터의 광을 변조해서 이끎과 동시에 복수의 셔터 요소를 행 방향으로 및 열 방향으로 배열해서 갖는 액정 셔터이며, 각 셔터 요소에 대응하는 광 조사 영역에의 광 조사의 ON/OFF를 나타내는 묘화 신호의 입력을 1행 마다 순차 접수하고, 묘화 신호가 입력된 적어도 1행의 광 조사 영역에의 광 조사의 ON/OFF가 일제히 행하여지는 것이여도 좋다. 즉 패턴 묘화 장치에 설치되는 공간 광변조 디바이스는, 기판(9)에 있어서 소정의 행 방향에 따라 적어도 1행에서 배열된 복수의 광 조사 영역을 조사 블록으로서, 복수의 조사 블록이 열 방향으로 배열되어, 복수의 광 조사 영역의 각각에로 램프하우스(411)로부터의 광을 변조하여 이끎과 동시에 각광 조사 영역에의 광 조사의 ON/OFF를 나타내는 묘화 신호의 입력을 조사 블록에 대응하는 공간변조 블록 DMD(42)에서는, 미러 블록(423)마다 순차 접수해서 묘화 신호가 입력된 적어도 하나의 공간변조블록에 각각 대응하는 적어도 하나의 조사 블록에 포함되는 각 광 조사의 ON/OFF를 일제히 행하는 것이면 좋다.
또한, 광 조사 영역군과 묘화 셀과의 관계도 상기 실시형태에 나타낸 것에 한정되지 않고, 수단에 따라 적의 변경되어도 좋다. 이 경우, 광 조사 영역군의 주주사 방향에 대한 경사의 각도는, 광 조사 영역군의 주사에 있어서 기판(9)상에 2차원으로 고정 배열된 묘화 셀 군의 각각에 대해서 각조사 블록에 포함되는 적어도 하나의 광 조사 영역을 상대적으로 통과시켜서 중복 노광이 가능하게 되는 한, 광 조사 영역이나 묘화 셀의 크기. 중복 노광의 회수 등 에 따라 적의 변경되어도 좋다.
스테이지(2)와 헤드부(40)와의 주주사 방향 및 부주사 방향에의 상대 이동 (즉, 기판(9)상의 묘화 셀 군과 광 조사 영역군과의 상대 이동)은, 스테이지(2) 또는.헤드부(40)의 어느쪽인가의 도롱이 이동에 의해 행하여져도 좋다.
제어 연산부(510)에서 결정되는 주사 속도가 스테이지 이동 기구(31)에 있어서의 최대주사 속도보다도 큰 경우에,DMD(42)에 조사되는 광의 강도를 저감하는 광강도 조정부는, 광량 조정 필터(413) 이외여도 좋다. 예컨대, 램프 하우스(411)에 있어서의 광원으로서 발광 다이오드가 이용될 경우에는, 발광 다이오드에 공급하는 전력을 저감함으로써 DMD(42)에 조사되는 광의 강도가 저감되어도 좋다.
패턴 묘화 장치에 있어서의 묘화 대상은, 기판(9) 위로 형성된 포토 레지스트막 이외의 감광 재료여도 좋다.
본 발명에 의하면, 감광 재료 위에 패턴을 안정되고 고속으로 묘화할 수가 있다. 실제의 패턴 묘화에 사용하는 공간변조 블록의 개수를 연산으로 적절히 결정할 수 있다.
패턴 묘화 장치가, 상기 광원부에서 상기 공간 광변조 디바이스를 통해서 감광 재료위로 조사되는 빛의 빛을 검출하는 광량 검출부를 더 구비하고, 상기 블록 수 결정부가, 상기 광의 양에 근거해서 상기 최대 광량을 취득한다.
또한, 감광 재료 위로 패턴을 정밀도 좋게 묘화할 수 있다.

Claims (14)

  1. 감광재료(photo sensitive material)에 광을 조사하여 패턴을 묘화하는 패턴 묘화 장치(pattern writing apparatus)이며,
    광원부 (light source part)와,
    감광 재료상에 있어서 소정의 행 방향에 따라 적어도 1행으로 배열된 복수의 광 조사 영역(irradiation region)을 조사 블록(irradiation block)으로서, 복수의 조사 블록이 상기 행 방향으로 수직한 열 방향으로 배열되고, 전 상기 복수의 광사 영역의 각각에로 상기 광원부에서의 광을 변조해서 이끄는 동시에, 각 광 조사 영역의 광 조사의 ON/OFF를 나타내는 묘화 신호(writing signal) 단수의 입력을 조사 블록에 대응하는 공간 변조 블록(modulation block) 단수마다 순차 접수해서 상기 묘화 신호가 입력된 적어도 하나의 공간 변조 블록에 각각 대응하는 적어도 하나의 조사 블록에 포함되는 각광 조사 영역에의 광 조사의 ON/OFF를 일제히 하는 공간 광변조 디바이스(spatial light modulator)와,
    감광 재료 위에 있어서 상기 복수의 조사 블록을 소정의 주사 방향으로 주사시켜 상기 주사 방향에 관해서 일정한 묘화 피치(writing pitch)로 되도록 상기 감광 재료 위에 2차원으로 고정 배열된 묘화 영역군의 제각각에 대하여 각조사 블록에 포함되는 적어도 하나의 광 조사 영역을 상대적으로 통과시키는 주사 기구(scanning mechanism)와,
    상기 복수의 조사 블록의 주사에 동기하면서, 상기 묘화 신호를 상기 공간 광변조 디바이스에로 입력하는 묘화 제어부(writing controller)와,패턴 묘화에 사용하는 공간변조 블록의 개수를, 주사 속도를 최대로 할 수가 있는 사용 블록 수 (operatihg block number)로 결정하는 블록 수 결정부(block number determining part)를 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 블록 수 결정부가, 사용되는 공간변조 블록의 개수를 변수 (parameter)로 하는 상기 묘화 신호의 입력에 요하는 시간 및 상기 묘화 피치로부터 주사 속도 (scan speed)의 제1의 상한치 (upper limit value)를 구하고, 상기 사용되는 공간변조 블록의 개수를 변수로 하는 감광 재료위로 조사되는 광의 최대 광량 (maximum light amount), 상기 사용되는 공간변조 블록에 대응하는 조사 블록의 상기 주사 방향으로 수직한 방향의 실질적인 폭 및 상기 감광 재료의 감도 (sensitivity)로부터 주사 속도의 제2의 상한치를 구하고, 상기 제1의 상한치 및 상기 제2의 상한치 중 작은 쪽의 값이 최대로 될 경우의 상기 사용되는 공간 변조 블록의 개수를, 상기 사용 블록 수로서 결정하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광원부로부터 상기 공간 광변조 디바이스를 통해서 감광 재료 위에 조사되는 광의 양(amount of light)을 검출하는 광량 검출부 (light amount sensor)를 더욱 구비하고, 상기 블록 수 결정부가, 상기 광의 양에 근거해서 상기 최대 광량을 취득하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
  4. 제1항에 있어서
    주사 속도를 최대로 할 수가 있는 공간변조 블록의 개수와 감광 재료의 감도와의 관계를 나타내는 참조 테이블 (reference table)을 기억하는 메모리를 더욱 구비하고, 상기 블록 수 결정부가, 묘화 대상의 감광재료의 감도로부터 상기 참조 테이블을 참조함으로써 상기 사용 블록 수를 결정하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공간 광변조 디바이스가, 자세가 개별로 변경가능한 복수의 마이크로 미러 (micro mirror)를 2차원으로 배열해서 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 주사 방향이, 상기 열 방향에 대하여 경사하고 있으며, 하나의 광 조사 영역의 중심과, 동렬에 속하는 다른 어느 하나의 광 조사 영역의 중심과의 상기 주사 방향에 수직한 방향에 관한 거리가, 상기 묘화 영역군에 있어서의 상기 주사 방향에 수직한 방향의 피치와 같은 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 블록 수 결정부에서 결정되는 상기 사용 블록 수에 대응하는 주사 속도가 상기 주사 기구에 있어서의 최대주사 속도보다도 클 경우에, 상기 공간 광변조 디바이스에 조사되는 광의 강도 (light intensity)를 저감하는 광강도 조정부 (light intensity control part)를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
  8. 감광 재료 위에 있어서 소정의 행 방향에 따라 적어도 1행으로 배열된 복수의 광 조사 영역을 조사 블록으로 하여, 복수의 조사 블록이 상기 행 방향으로 수직한 열 방향으로 배열되고, 상기 복수의 광 조사 영역의 각각에로 광원부로부터의 광을 변조해서 유도함과 동시에, 각 광 조사 영역에의 광 조사의 ON/OFF를 나타내는 묘화 신호의 입력을 조사 블록에 대응하는 공간변조 블록마다 순차 접수해서 상기 묘화 신호가 입력된 적어도 하나의 공간 변조 블록에 각각 대응하는 적어도 하나의 조사 블록에 포함되는 각 광 조사 영역에의 광 조사의 ON/OFF를 일제히 행하는 공간 광변조 디바이스와, 감광 재료 위에 있어서 상기 복수의 조사 블록을 소정의 주사방향으로 주사시켜, 상기 주사 방향에 관해서 일정의 묘화 피치로 되도록 상기 감광 재료 위에 2차원으로 고정배열된 묘화 영역군의 각각에 대하여 각조사 블록에 포함되는 적어도 하나의 광 조사 영역을 상대적으로 통과시키는 주사기구를 갖추고, 상기 복수의 조사 블록의 주사에 동기하면서, 상기 묘화 신호를 상기 공간 광변조 디바이스에로 입력함으로써 감광 재료 위에 패턴을 묘화하는 패턴 묘화 장치에서 실제의 패턴 묘화에 사용하는 공간 변조블록의 사용 블록 수를 결정하는 블록 수 결정 방법이며,
    a ) 사용되는 공간변조 블록의 개수를 변수로 하는 상기 묘화 신호의 입력에 요하는 시간 및 상기 묘화 피치로부터 주사속도의 제1상한치를 구하는 공정과,
    b ) 상기 사용되는 공간 변조 블록의 개수를 변수로 하는 감광 재료 위로 조사되는 광의 최대 광량, 상기 사용되는 공간변조 블록에 대응하는 조사 블록의 상기 주사 방향으로 수직한 방향의 실질적인 폭 및, 상기 감광 재료의 감도로부터 주사 속도의 제2의 상한치를 구하는 공정과,
    c ) 상기 제1의 상한치 및 상기 제2의 상한치 중 작은 쪽의 값이 최대가 될 경우의 상기 사용되는 공간변조 블록의 개수를, 실제의 패턴 묘화에 사용하는 공간변조 블록의 사용 블록 수로서 결정하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 블록 수 결정방법.
  9. 제8항에 있어서
    상기 b)공정의 앞에, 상기 광원부로부터 상기 공간 광변조 디바이스를 통하여 감광 재료 위에 조사되는 광의 양을 검출하는 공정을 더욱 구비하고,
    상기 b)공정에 있어서,상기 광의 양에 근거해서 상기 최대 광량이 취득되는 것을 특징으로 하는 블록 수 결정방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 공간 광변조 디바이스가, 자세가 개별로 변경가능한 복수의 마이크로 미러를 2차원으로 배열해서 갖는 것을 특징으로 하는 블록 수 결정 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 주사 방향이, 상기 열 방향에 대하여 경사하고 있으며 하나의 광 조사 영역의 중심과, 동렬에 속하는 다른 어느 하나의 광 조사 영역의 중심과의 상기 주사 방향으로 수직한 방향에 관한 거리가 상기 묘화 영역군에 있어서의 상기 주사 방향으로 수직한 방향의 피치와 같은 것을 특징으로 하는 블록 수 결정방법.
  12. 감광 재료상에 있어서 소정의 행 방향에 따라 적어도 1행으로 배열된 복위의 광 조사 영역을 조사 블록으로서, 복수의 조사 블록이 상기 행 방향으로 수직한 열 방향으로 배열되어, 상기 복수의 광 조사 영역의 각각에로 광원부에서의 광을 변조해서 이끄는 동시에, 각 광 조사 영역에의 광 조사의 ON/OFF를 나타내는 묘화 신호의 입력을 조사 블록에 대응하는 공간 변조 블록마다 순차 접수하여 상기 묘화 신호가 입력된 적어도 하나의 공간 변조 블록에 각각 대응하는 적어도 하나의 공간 변조 블록에 포함되는 각 광 조사 영역에의 광 조사의 ON/OFF를 일제히 하는 공간 변조 디바이스와 감광 재료 상에 있어서 상기 복수의 조사블록을 소정의 주사방향에 주사시켜 상기 주사방향에 관해서 일정한 묘화 피치로 되도록 상기 감광재료 위로 2차원으로 고정배열된 묘화 영역군의 각각에 대하여 조사 블록에 포함되는 적어도 하나의 광 조사 영역을 상대적으로 통과시키는 주사기구를 구비하고, 상기 복수의 조사 블록의 주사에 동기하면서 상기 묘화 신호를 상기 공간 광변조 디바이스에로 입력함으로써 감광재료 위에 패턴을 묘화하는 패턴 묘화 장치에서 실제의 패턴 묘화에 사용하는 공간 변조 블록의 사용 블록 수를 결정하는 블록 수 결정방법이며,
    주사속도를 최대로 할 수가 있는 공간 변조 블록의 개수와 감광재료의 감도와의 관계를 나타내는 참조 테이블을 준비하는 공정과,
    묘화 대상의 감광재료의 감도로부터 상기 참조 테이블을 참조함으로써 상기 사용 블록 수를 결정하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 블록 수 결정방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 공간 광변조 디바이스가, 자세가 개별로 변경이 가능한 복수의 마이크로 미러를 2차원으로 배열하여 갖는 것을 특징으로 하는 블록 수 결정방법.
  14. 제12항에 있어서
    상기 주사방향이, 상기 열 방향에 대해서 경사하고 있으며,하나의 광 조사 영역의 중심과, 동렬에 속하는 다른 어느 하나의 광 조사 영역의 중심과의 상기 주사 방향으로 수직한 방향에 관한 거리가 상기 묘화 영역군에 있어서의 상기 주사 방향으로 수직한 방향의 피치와 동등한 것을 특징으로 하는 블록 수 결정 방법
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