KR101002156B1 - 패턴 묘화 장치 및 패턴 묘화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시간적으로 연속된 묘화 처리로 기판 전면에 걸쳐 충분한 에너지 빔의 가변조사 처리가 가능한 기술을 제공하는 것으로서, 기판(90) 상의 각 영역에 대응하는 조사 데이터를 조사 위치(화소)마다 조사 강도값의 최대값을 구하는 논리합연산 처리에 의해 합성한 합성 데이터(824)에 의거하여, 기판(90)의 노광 처리를 행한다. 합성 데이터(824)에 의하면, 레지스트층(RG)이 비교적 두꺼운 둘레 가장자리 영역(902)을, 레지스트층(RG)이 비교적 얇은 패턴 영역(901)보다도 충분히 큰 조사 강도로 광 빔의 조사가 행해진다(조사 강도값이 FF(HEX)＞55(HEX)). 이에 따라, 시간적으로 연속된 묘화 처리로 레지스트를 변성시키는데 충분한 노광 처리를 행할 수 있다.

Description

패턴 묘화 장치 및 패턴 묘화 방법{PATTERN DRAWING APPARATUS AND PATTERN DRAWING METHOD}

본 발명은, 기판에 패턴을 묘화하는 기술에 관한 것으로서, 특히 기판에 에너지 빔을 폭로 처리하는 시간을 단축하는 기술에 관한 것이다.

종래부터, 반도체 기판이나 프린트 기판, 및, 플라즈마 표시 장치, 액정 표시 장치, 포토마스크용의 유리 기판 등에 형성된 감광 재료(예를 들면, 포토레지스트)의 층에, 광을 조사함으로써, 패턴의 묘화가 행해진다.

예를 들면 특허 문헌 1에서는, 묘화 재료가 되는 기판을 수평 자세로 유지하면서 이동하는 스테이지와, 기판의 상면에 광 빔을 조사하는 조사 유닛을 구비하는 패턴 묘화 장치가 개시되어 있다. 이러한 패턴 묘화 장치에서는, 기판의 위치를 검출하면서, 소정 위치에 배치된 조사 유닛으로부터 광을 출사함으로써, 기판의 주면에 소정의 패턴을 묘화한다. 이러한 직접 묘화형의 패턴 묘화 장치에서는, 대형의 포토마스크를 사용하지 않으므로, 패턴의 피치나 폭의 변경에, 유연하게 대응할 수 있다.

<특허 문헌 1> 일본국 특허공개 2005－221596호 공보

그런데, 감광 재료로서 이용되는 레지스트로는, 네거티브형과 포지티브형이 있고, 네거티브형의 경우는, 후의 현상 처리에 있어서, 노광 부분이 남는다. 한편, 포지티브형의 경우는, 현상 처리에 있어서 노광 부분이 제거된다. 네거티브형을 사용한 경우, 현상액에 많은 유기용제가 사용되므로, 취급이나 환경면에서 문제가 있거나, 현상 시에 레지스트가 팽윤하기 때문에 미세 배선을 형성하는 것이 곤란하기도 하다. 이러한 이유에서, 포토리소그래피 공정에서는, 일반적으로 포지티브형의 레지스트가 많이 사용되고 있다.

도 11은, 포지티브형의 레지스트의 층이 형성된 기판(190)의 주면(상)과 측면(하)을 나타내는 도면이다. 중앙 부분의 레지스트층(RG)은, 패턴이 묘화되는 영역이며, 또한, 외측 가장자리 부분의 레지스트층(RG)은, 기판(90)의 반송 시에 있어서의 먼지 발생 방지 등의 이유로, 후의 현상 공정에서 제거된다.

여기서, 도 11에 도시하는 바와 같이, 기판에 형성된 레지스트층(RG)은, 도포액의 표면 장력 등에 의해, 기판(190)의 중앙 부분의 두께(L1)에 비해, 외측 가장자리 부분의 두께(L2)가 커지는 경우가 많다(예를 들면, L2가 L1의 2배 이상이 된다). 따라서, 이 외측 가장자리 부분의 레지스트층(RG)을 제거하기 위해서는, 중앙 부분에 조사하는 광보다도 강도가 큰 광에 의한 조사, 혹은, 보다 장시간의 노광을 행할 필요가 있다.

그래서, 종래의 포토리소그래피 공정에서는, 상술한 패턴 묘화 장치에 의해 중앙 영역에 패널용의 패턴을 묘화한 후, 둘레 가장자리 부분에 광 빔 등을 조사하기 위한 노광 장치에 의해 노광을 더 행하고 있으므로, 노광 처리 및 반송에 시간이 걸렸다. 그러나, 상기 기판 제조의 분야에서는, 「기판 처리의 시간 단축」이 지상 명제로 되어, 노광 처리의 시간에 대해서도 시간 단축이 요구된다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 시간적으로 연속된 묘화 처리로 기판 전면에 걸쳐 충분한 에너지 빔의 가변 조사 처리를 할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 청구항 1의 발명은, 주면에 감재층(感材層)을 가지는 기판에 패턴을 묘화하는 패턴 묘화 장치로서, 기판을 유지하는 유지 수단과, 상기 유지 수단에 유지된 기판에 대해서, 조사 강도가 가변인 묘화용의 에너지 빔을 조사하는 조사 수단과, 상기 조사 수단에 대해서 상기 유지 수단을 상대적으로 이동시키는 이동 수단과, 상기 조사 수단에 다치 형식의 제어 신호를 부여함으로써, 상기 에너지 빔의 조사 강도를 다단계 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 2의 발명은, 청구항 1의 발명에 관한 패턴 묘화 장치로서, 상기 제어 수단은, 기판의 주면 영역 중 패턴이 묘화되는 패턴 영역과 상기 패턴 영역 외의 주변 영역의 각각에 대응하는, 상기 에너지 빔의 조사 위치 정보를 포함하는 패턴 영역 조사 데이터와 주변 영역 조사 데이터에 의거해, 상기 조사 수단의 조사 제어를 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 3의 발명은, 청구항 2의 발명에 관한 패턴 묘화 장치로서, 상기 패턴 영역 조사 데이터와 상기 주변 영역 조사 데이터를, 조사 강도에 대해서 다치 형식으로 합성하는 데이터 합성 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은, 상기 데이터 합성 수단이 합성한 합성 데이터의 각 조사 위치에서의 조사 강도 정보에 의거하여, 조사 강도를 변화시키면서 상기 조사 수단의 조사 제어를 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 4의 발명은, 청구항 2 또는 3의 발명에 관한 패턴 묘화 장치로서, 상기 기판이 포지티브형의 감재층을 가지고 있고, 상기 제어 수단은, 상기 주변 영역 중 기판의 끝 가장자리를 따른 소정폭의 둘레 가장자리 영역을, 상기 패턴 영역보다도 조사 강도가 큰 에너지 빔으로 조사하도록 상기 조사 수단을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 5의 발명은, 청구항 2 내지 4 중 어느 하나의 발명에 관한 패턴 묘화 장치로서, 상기 주변 영역 조사 데이터에는, 기판의 식별 정보에 관한 식별 영역 조사 데이터가 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 6의 발명은, 청구항 2 내지 5 중 어느 하나의 발명에 관한 패턴 묘화 장치로서, 상기 패턴 영역 조사 데이터 및 상기 주변 영역 패턴 데이터에는, 상기 에칭 빔의 조사를 행하지 않는 부분의 위치 정보가 포함되지 않는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 7의 발명은, 청구항 1 내지 6 중 어느 하나의 발명에 관한 패턴 묘화 장치로서, 상기 에너지 빔이 광 빔인 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 8의 발명은, 조사 강도가 가변인 묘화용의 에너지 빔을 조사하는 조사 수단에 대해서 주면에 감재층을 가지는 기판을 상대 이동시켜, 기판에 패턴을 묘화하는 패턴 묘화 방법으로서, (a) 상기 조사 수단에 의한 상기 에너지 빔의 각 조사 위치에 대응된 조사 강도 정보를 다치 형식으로 가지는 조사 데이터를 취득하는 공정과, (b) 상기(a) 공정에서 취득된 조사 데이터의 각 조사 위치에서의 조사 강도 정보에 의거하여, 조사 강도를 변화시키면서 상기 기판을 향해 상기 조사 수단으로부터 상기 에너지 빔을 조사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 1 내지 8의 발명에 의하면, 감재층의 두께에 따라 에너지 빔의 조사 강도를 바꿀 수 있다. 이에 따라, 시간적으로 연속된 묘화 처리로 기판 전면에 걸쳐 충분한 에너지 빔의 조사 처리를 행할 수 있으므로, 에너지 빔의 폭로 처리에 요하는 시간을 단축할 수 있다.

또한, 청구항 2의 발명에 의하면, 기판의 주면 영역을 구성하는 패턴 영역과 주변 영역을, 각 영역의 감재층의 두께에 따라 조사 강도를 제어하면서, 에너지 빔의 조사를 행할 수 있으므로, 각 영역 전용의 조사 장치를 사용할 필요가 없어져, 에너지 빔의 폭로 처리에 요하는 시간을 단축할 수 있다.

또한, 청구항 3의 발명에 의하면, 합성된 조사 데이터를 이용함으로써, 데이터 처리에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

또한, 청구항 4의 발명에 의하면, 일반적으로 감재층이 두꺼워지는 둘레 가장자리 영역을, 패턴 영역보다도 조사 강도가 큰 에너지 빔으로 조사함으로써, 둘 레 가장자리 영역의 감재층을 보다 확실하게 변성시킬 수 있다.

또한, 청구항 5의 발명에 의하면, 주변 영역 조사 데이터에 식별 영역 조사 데이터가 포함됨으로써, 패턴 묘화와 동시에, 기판의 식별 정보에 대해서도 기록할 수 있으므로, 기판 제조에 요하는 시간을 단축할 수 있다.

또한, 청구항 6의 발명에 의하면, 취급하는 데이터량을 줄일 수 있으므로, 데이터 처리 시간을 단축할 수 있다.

이하, 본 발명의 매우 적합한 실시의 형태에 대해, 첨부의 도면을 참조하면서, 상세하게 설명한다.

<1. 제1의 실시 형태>

<1. 1. 구성 및 기능>

도 1은, 본 발명에 관한 제1의 실시의 형태에 있어서의 패턴 묘화 장치(1)를 도시하는 사시도이다. 또한, 도 2는, 패턴 묘화 장치(1)를 도시하는 상면도이다.

또한, 도 1에 있어서, 도시 및 설명의 형편 상, Z축 방향이 연직 방향을 나타내고, XY 평면이 수평면을 나타내는 것으로서 정의하지만, 이들은 위치 관계를 파악하기 위해서 편의상 정의하는 것으로서, 이하에 설명하는 각 방향을 한정하는 것은 아니다. 이하의 각 도면에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 도 2에 있어서는, 설명의 형편 상, 조명 광학계(3)를 2점 쇄선에 의해 표시한다.

패턴 묘화 장치(1)는, 액정 표시 장치용 기판을 제조하는 공정에 있어서, 유리 기판(이하, 간단히 「기판」이라고 한다)(90)의 상면에 소정의 패턴을 묘화하기 위한 장치이다. 감광 재료(본 실시의 형태에서는, 레지스트)의 층(감재층)을 가지는 유리 기판(이하, 간단히 「기판」이라고 칭한다)(90)에, 소정의 패턴을 묘화하기 위한 장치이다. 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 패턴 묘화 장치(1)는, 주로 가대(架臺: 11), 이동 플레이트군(2), 조명 광학계(3), 레이저 측장기(41), 및 제어부(8)를 구비한다.

［가대(11)］

가대(11)는, 대략 직육면체 형상의 외형을 가지고 있고, 그 상면의 대략 수평인 영역에는, 가교 구조체(12)나 이동 플레이트군(2)이 구비된다. 가교 구조체(12)는, 이동 플레이트군(2)의 윗쪽에 대략 수평으로 걸쳐지도록 하여 가대(11) 상에 고정되어 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 가대(11)는, 이동 플레이트군(2)과 가교 구조체(12)를 일체적으로 지지하는 기능을 가진다.

［이동 플레이트군(2)］

이동 플레이트군(2)은, 주로, 기판(90)을 유지하는 기판 유지 플레이트(21), 기판 유지 플레이트(21)를 아래쪽으로부터 지지하는 지지 플레이트(22), 지지 플레이트(22)를 아래쪽으로부터 지지하는 베이스 플레이트(23), 베이스 플레이트(23)를 아래쪽으로부터 지지하는 기대(24), 기판 유지 플레이트(21)를 Z축 둘레로 회전시키는 회전 기구(211), 지지 플레이트(22)를 X축 방향(부주사 방향)으로 이동시키기 위한 부주사 기구(221), 및 베이스 플레이트(23)를 Y축 방향(주주사 방향)으로 이동시키기 위한 주주사 기구(231)로 구성된다.

기판 유지 플레이트(21)는, 도시를 생략하고 있지만, 그 상면에 격자형상의 흡착 홈이 설치되어 있고, 이들 흡착 홈의 내저부에는 복수의 흡착 구멍이 분산하여 형성되어 있다. 이들 흡착 구멍은, 진공 펌프 등에 접속되어 있고, 당해 진공 펌프를 동작함으로써, 흡착 홈 내의 분위기를 배기할 수 있다. 이에 따라, 기판(90)을 기판 유지 플레이트(21)의 상면에 흡착 유지할 수 있다. 따라서, 기판 유지 플레이트(21)는, 기판(90)을 유지하는 기능을 가진다.

회전 기구(211)는, 기판 유지 플레이트(21)의 (－Y) 측단부에 장착된 이동자와, 지지 플레이트(22)의 상면에 설치된 고정자에 의해 구성되는 리니어 모터(211a)를 가진다. 또한, 회전 기구(211)는, 기판 유지 플레이트(21)의 중앙부 하면측과 지지 플레이트(22)의 사이에, 회전축(211b)을 가진다. 리니어 모터(211a)를 동작시킴으로써, 고정자를 따라 이동자가 X축 방향으로 이동하고, 기판 지지 플레이트(21)가 지지 플레이트(22) 상의 회전축(211b)을 중심으로 하여 소정 각도의 범위 내에서 회전한다.

부주사 기구(221)는, 지지 플레이트(22)의 하면에 장착된 이동자와, 베이스 플레이트(23)의 상면에 설치된 고정자에 의해 구성되는 리니어 모터(221a)를 가진다. 또한, 부주사 기구(221)는, 지지 플레이트(22)와 베이스 플레이트(23)의 사이에, 부주사 방향으로 연장되는 한쌍의 가이드부(221b)를 가진다. 리니어 모터(221a)를 동작시킴으로써, 지지 플레이트(22)가 베이스 플레이트(23) 상의 가이드부(221b)를 따라 부주사 방향으로 이동한다.

주주사 기구(231)는 베이스 플레이트(23)의 하면에 장착된 이동자와, 기대(24) 상에 설치된 고정자에 의해 구성되는 리니어 모터(231a)를 가진다. 또한, 주주사 기구(231)는, 베이스 플레이트(23)와 가대(11)의 사이에, 주주사 방향으로 연장되는 한쌍의 가이드부(231b)를 가진다. 리니어 모터(231a)를 동작시킴으로써, 베이스 플레이트(23)가 기대(24) 상의 가이드부(231b)를 따라 주주사 방향으로 이동한다. 따라서, 기판 유지 플레이트(21)에 기판(90)을 유지한 상태로 주주사 기구(231)를 동작시킴으로써, 기판(90)을 주주사 방향(Y방향)을 따라 이동시킬 수 있다. 또한, 이들 이동 기구는, 후술하는 제어부(8)가 구비하는 이동 기구 제어부(811)에 의해 그 동작이 제어된다.

［조명 광학계(3)］

조명 광학계(3)는 주로 레이저 발진기(31), 빔 스플리터(32), 및 조사 유닛(33)을 구비한다. 조명 광학계(3)는, 가대(11) 상에 있어서, 이동 플레이트군(2)을 걸치도록 하여 설치된 가교 구조체(12)의 상부에 구비된다.

레이저 발진기(31)는 제어부(8)로부터 보내지는 소정의 구동 신호에 의거하여 레이저광을 출사하는 광원 장치이다. 레이저 발진기(31)로부터 출사된 레이저광은, 도시하지 않는 소정의 광학계를 통하여 빔 스플리터(32)에 인도된다. 빔 스플리터(32)에 인도된 레이저 광은, 빔 스플리터(32)의 내부에 설치된 복수의 하프 미러(도시하지 않음)에 의해, 광량이 동일한 복수개(본 실시의 형태에서는 6개)의 광선으로 분할된다. 또한, 분할된 복수개의 레이저광은, 빔 스플리터(32)의 (－Y)측의 면을 따라 등간격으로 배열된, 서로 평행한 광선으로서 출사된다.

복수(본 실시의 형태에서는 6개)의 조사 유닛(33)은, 빔 스플리터(32)로부터 출사되는 복수의 광선의 각각을, 기판(90)의 상면에 조사시키기 위한 광학 유닛이 다. 각 조사 유닛(33)은, 복수개의 광선의 각각에 대응하도록, 부주사 방향을 따라 가교 구조체(12)의 측면 상부에 등간격으로 설치되어 있다. 빔 스플리터(32)로부터 출사된 복수의 광선은, 각 조사 유닛(33)의 내부에 설치된 소정의 광학계를 통해, 기판 유지 플레이트(21)에 유지된 기판(90)의 상면에 조사된다. 이에 따라, 기판(90)의 상면에 형성된 감광 재료 상에, 부주사 방향을 따라 등간격으로 소정의 패턴이 형성된다.

보다 상세하게는, 베이스 플레이트(23)를 주주사 방향으로 이동시킴으로써 기판(90)을 주주사 방향으로 이동시키면서, 조사 유닛(33)으로부터 광 빔이 출사되면, 기판(90)의 상면에는, 주주사 방향을 향해 단속적으로 노광된 소정폭(예를 들면 50nm폭)의 패턴군이 복수개 묘화된다. 패턴 묘화 장치(1)는, 1회의 주주사 방향으로의 묘화가 종료하면, 기판 유지 플레이트(21)를 부주사 방향으로 조사 유닛(33)의 조사폭분만큼 이동시키고, 기판 유지 플레이트(10)를 다시 주주사 방향으로 이동시키면서, 조사 유닛(33)으로부터 광 빔을 단속적으로 출사한다. 이와 같이, 패턴 묘화 장치(1)는, 조사 유닛(33)의 조사폭분씩 기판(90)을 부주사 방향으로 어긋나게 하면서, 주주사 방향으로의 패턴 묘화를 소정 회수 반복함으로써, 기판(90)의 전면에 걸쳐, 소정의 액정 패턴(컬러 필터나 TFT 어레이 등, 유리 기판 상에 형성되어야 할 패턴)을 묘화한다.

도 3은, 조사 유닛(33)의 내부 구성을 도시하는 사시도이다. 도 3에서는, 1개의 조사 유닛(33)의 내부 구성만을 나타내고 있지만, 다른 조사 유닛(33)에 대해서도 동등한 내부 구성을 가진다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 조사 유닛(33)은 주로, 직육면체형상의 케이스의 내부에, 광선을 통과시키는 관통 구멍(331), 관통 구멍(331)을 통과한 광선을 하부로 향해 반사시키는 반사 미러(332), 축소 투영 렌즈나 각종 미러 등(도시하지 않음)으로 이루어지는 투영 조명 광학계(333)를 가진다. 이들 각 구성은, 케이스의 내부에 각각 고정되어 일체화되어 있다.

또한, 도시를 생략하지만, 투영 조명 광학계(333)에는, 광로 상의 소정 위치에 광 회절 소자인 GLV(Grating Light Valve)가 구비되어 있고, 광 회절량을 변화시킴으로써, 조사 유닛(33)으로부터 출사되는 광 빔의 조사 강도(광량 밀도)를 가변으로 할 수 있다. 또한, 본 실시의 형태에서는, 이 광 회절 소자에 의한 광선의 회절량을 제어함으로써, 조사 유닛(33)으로부터 출사되는 광 빔의 ON·OFF가 제어된다. 또한, 이 광 회절 소자는, 후술하는 조사 제어부(812)로부터의 다치 형식(8비트)의 제어 신호에 의거해 제어된다.

이상의 구성을 가지는 투영 조명 광학계(333)를 통과한 광선이, 기판(90)의 상면에 조사됨으로써, 기판(90)에 도포된 레지스트가 감광하여, 기판(90)에 패턴이 묘화된다. 또한, 본 실시의 형태에서는, 광 회절 소자를 투영 조명 광학계(333)에 배치하는 것으로 하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 반사 미러(332)의 위치에 광 회절 소자를 배치함으로써, 당해 광 회절 소자에 반사 미러(332)의 기능을 겸임시켜도 된다.

［레이저 측장기(41)］

다시 도 1로 돌아가, 레이저 측장기(41)는, 도시하지 않은 레이저 광원(반도체 레이저), 리니어 간섭계 및 리시버를 구비하고, 피검출 대상물의 위치를 검출 (측장)하는 기능을 가진다, 레이저 측장기(41)는, 베이스 플레이트(23)의 (－Y)측에 배치되어 있다.

레이저 측장기(41)에서는, 레이저 광원으로부터 출사된 광 빔이 베이스 플레이트(23)에 설치된 미러(411)에 입사한다. 그리고, 그 반사광이 리니어 간섭계에서 원래의 광 빔과 간섭하여 리시버에 의해 수광된다. 그 리시버로부터의 출력에 의거해, 베이스 플레이트(23)의 주주사 방향에 대한 위치가 고정밀도로 검출된다. 또한, 기판 유지 플레이트(21)의 주주사 방향의 위치는, 주로 베이스 플레이트(23)의 주주사 방향의 이동에 의존하기 때문에, 레이저 측장기(41)에 의해 검출된 베이스 플레이트(23)의 위치 정보는, 기판 유지 플레이트(21)에 유지된 기판(90)의 주주사 방향의 위치 정보에 상당한다. 본 실시의 형태에 있어서의 패턴 묘화 장치(1)에서는, 레이저 측장기(41)의 검출 결과에 의거해, 조사 유닛(33)으로부터 광 빔의 조사 타이밍이 결정된다.

［제어부(8)］

도 4는, 패턴 묘화 장치(1)의 각 부와 제어부(8)의 사이의 접속을 나타내는 블록도이다.

제어부(8)는, 주로, 이동 플레이트군(2)의 이동 기구인 회전 기구(211), 부주사 기구(221), 주주사 기구(231), 조명 광학계(3)의 레이저 발진기(31), 조사 유닛(33) 및 레이저 측장기(41)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제어부(8)는, 주로 연산부(81), 기억부(82), 입력부(83) 및 표시부(84)를 구비하고, 상기 패턴 묘화 장치(1)의 각 구성의 제어를 행하는 기능을 가진다.

연산부(81)는, 주로 이동 기구 제어부(811), 조사 제어부(812) 및 데이터 합성부(813)를 구비한다. 이동 기구 제어부(811)는, 이동 플레이트군(2)의 각 이동 기구의 동작을 제어한다. 데이터 합성부(813)는 후술하지만, 기판(90)에 대해서 광 빔을 조사해야 할 위치 정보 등이 기록된 각종 데이터(패턴 영역 조사 데이터(821), 둘레 가장자리 영역 조사 데이터(822), 및 식별 영역 조사 데이터)를 합성한 합성 데이터(824)를 생성하는 기능을 가진다.

조사 제어부(812)는, 데이터 합성부(813)가 생성한 합성 데이터(824)와, 레이저 측장기(41)에 의한 기판(90)의 위치의 검출 결과에 의거해, 조명 광학계(3), 특히 조사 유닛(33)으로부터의 광 빔의 조사 제어를 행한다. 또한, 조사 제어부(812)는, 조사 유닛(33)에 설치된 광 회절 소자(GLV)에 대해서, 다치 형식(본 실시의 형태에서는 8비트)의 디지털 제어 신호를 출력함으로써, 조사 유닛(33)으로부터 출력하는 광 빔의 조사 강도를 다단계(256단계) 제어하는 기능을 가진다.

또한, 여기서의 다치는, 조사 강도가 제로인 경우의 값을 포함하여 3치 이상(제로가 아닌 조사 강도에 대해 2치 이상)으로 된다. 또한, 다단계는, 조사 강도가 제로인 단계를 포함하여 3단계 이상(제로가 아닌 조사 강도에 대해서 2단계 이상)으로 된다. 즉, 조사 유닛(33)으로부터의 광 빔의 조사가 단순히 ON/OFF 제어될 뿐만 아니라, ON시의 조사 강도에 대해서도, 적어도 2단계 이상으로 제어된다. 예를 들면, 광 빔의 조사 강도를 3단계 제어(강도가 제로, 약, 강)로 한 경우, 레지스트층의 얇은 기판(90)의 중앙 부분을 약한 강도로 노광하고, 레지스트층이 두꺼운 기판(90)의 둘레 가장자리 부분을 강한 강도로 노광한다. 이에 따라, 시간적으로 연속된 일련의 주사에 의한 노광 처리에 있어서, 기판(90)의 각 영역의 레지스트를 확실하게 변성시킬 수 있다.

제어부(8)의 구성 중, 기억부(82)의 구체적인 예로는, 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM, 판독 전용의 ROM, 및 지기 디스크 장치 등이 해당하고, 운반 가능한 광자기 디스크나 메모리 카드 등의 기억 매체, 및 그들 판독 장치 등이어도 된다. 또한, 입력부(83)에는, 버튼이나 스위치류(키보드나 마우스를 포함한다) 등이 해당하지만, 터치 패널 디스플레이와 같이 표시부(84)의 기능을 겸비한 것이어도 된다. 표시부(84)에는, 액정 디스플레이나 각종 램프 등이 해당한다.

오퍼레이터는, 입력부(83)를 통해 기판 유지 플레이트(21)의 주주사 방향의 이동 속도나, 기판(90) 상에 생성하는 복수의 광조사 영역의 간격 등을 설정할 수 있다. 또한, 오퍼레이터의 입력 등에 의해, 기판(90)에 광 빔을 조사하는 조사 위치 정보를 포함하는 데이터(패턴 영역 조사 데이터(821), 둘레 가장자리 영역 조사 데이터(822), 식별 영역 조사 데이터)가 격납된다. 여기서, 기판(90)상의 각 영역과, 각 영역에 대응하는 광 빔 조사 위치 정보를 포함하는 데이터에 대해, 도 5 내지 7을 참조하면서, 구체적으로 설명한다.

［패턴 영역(901)］

도 5는, 기판(90)의 주면 영역(900)에 있어서의 각 영역의 위치를 나타내는 도면이다. 일반적으로, 1매의 기판(90)의 중앙 부분에는, 복수의 패널용 패턴이 묘화된다. 본 실시의 형태에서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 주면 영역(900)의 중앙 부분의 4개소에, 패턴 영역(901)이 배치(설정)되어 있고, 이 패턴 영역(901) 의 1개분이 단일 패널용의 패턴이 형성되는 영역에 상당한다. 또한, 패턴 영역(901)에 대응하는 광 빔의 조사 위치 정보는, 패턴 영역 조사 데이터(821)에 기록되어 있다.

［둘레 가장자리 영역(902)］

또한, 기판(90)의 주면 영역(900) 중, 패턴 영역(901) 외의 영역(주변 영역)에는 둘레 가장자리 영역(902)이 포함된다. 둘레 가장자리 영역(902)은, 주변 영역 중 기판(90)의 끝 가장자리를 따른 소정폭의 영역으로서, 레지스트층(RG)의 두께가, 패턴 영역(901)보다도 두꺼운 부분을 포함한 영역이다(도 11 참조). 또한, 본 실시의 형태에서는, 둘레 가장자리 영역(902)은 주면 영역(900)의 외측의 영역을 포함하는 것으로 한다. 또한, 둘레 가장자리 영역(902)에 대응하는 광 빔의 조사 위치 정보는, 둘레 가장자리 영역 조사 데이터(822)에 기록되어 있다.

［식별 영역(903)］

주변 영역에는, 둘레 가장자리 영역(902) 외에, 식별 영역(903)이 포함된다. 식별 영역(903)은, 상술한 각 패턴 영역(901)의 근방에 위치하는 영역으로서, 식별 정보(예를 들면 로트 등)가 기록되는 영역이다. 식별 영역(903)에는, 식별 정보가 바코드로서 묘화되고, 후의 공정에 있어서, 소정의 판독 장치에 의해 당해 식별 정보가 판독된다. 또한, 식별 영역(903)에 대응하는 광 빔의 조사 위치 정보는, 식별 영역 조사 데이터에 기록되어 있다.

［패턴 영역 조사 데이터(821)］

도 6은, 패턴 영역(901) 묘화용의 패턴 영역 조사 데이터(821)를 도시하는 도면이다. 패턴 영역 조사 데이터(821)는, CAD(Computer Aided Design)에 의해 설계된 배선 패턴에 관한 데이터를 래스터(rasterize)화한 화상 데이터이며, 각 화소가, 기판(90) 상의 각 부분에 대응한다.

보다 구체적으로는, 우선 기판(90)의 주면 영역(900)보다도 약간 넓은 영역이 공간적으로 전개된 후, CAD 데이터에 의거하여, 조사하는 위치와 조사를 행하지 않는 위치가 화소마다 설정된다. 또한, 광 빔의 조사 강도에 대한 정보(조사 강도값)가 화소마다 설정된다. 즉, 조사 강도 정보가 각 조사 위치마다 대응되어 있다. 이 조사 강도값은, 8비트 표현(00(HEX)∼FF(HEX))의 다치 형식으로 기록되어 있고, FF(HEX)일 때에 조사 강도가 최대로 되고, 00(HEX)일 때에 조사 강도가 제로(조사 OFF)로 된다. 본 실시의 형태의 패턴 영역 조사 데이터(821)에 있어서는, 패턴 영역(901) 내의 비노광 부분 및 주변 영역(패턴 영역(901) 외) 부분에 대응하는 화소에 대해서는, 조사 강도값을 00(HEX)으로 하고, 패턴 영역(901) 중의 광 빔을 조사하는 화소에 대해서는, 조사 강도값을 55(HEX)로 하고 있다.

［둘레 가장자리 영역 조사 데이터(822)］

도 7은, 둘레 가장자리 영역(902) 묘화용의 둘레 가장자리 영역 조사 데이터(822)를 나타내는 도면이다. 둘레 가장자리 영역 조사 데이터(822)는, 패턴 영역 조사 데이터(821)와 동일한 화상 데이터이다. 또한 본 실시의 형태에서는, 둘레 가장자리 영역 조사 데이터(822)에 포함되는 각 화소 중, 둘레 가장자리 영역(902)에 대응하는 화소에서는, 조사 강도값을 FF(HEX)로 하고, 둘레 가장자리 영역(902) 외에 대응하는 화소에 대해서는, 조사 강도값을 00(HEX)으로 하고 있다.

［식별 영역 조사 데이터］

식별 영역 조사 데이터는, 도시를 생략하지만, 패턴 영역 조사 데이터(821) 및 둘레 가장자리 영역 조사 데이터(822)와 동일한 화상 데이터이며, 식별 정보를 기록하는 식별 영역(903) 내의 노광 부분에 대응하는 화소에서는, 조사 강도값을 55(HEX)로 하고, 식별 영역(903) 내의 비노광 부분 및 식별 영역(903) 외의 영역에 대응하는 화소에 대해서는, 조사 강도값을 00(HEX)으로 하고 있다.

［합성 데이터(824)］

도 8은, 기판(90) 묘화용의 합성 데이터(824)를 도시하는 도면이다. 전술한 바와 같이, 합성 데이터(824)는, 데이터 합성부(813)에 의해 생성되는 데이터로서, 패턴 영역 조사 데이터(821), 둘레 가장자리 영역 조사 데이터(822), 및 식별 영역 조사 데이터를 1개로 합성시킨(구체적으로는, 화소마다 조사 강도값의 최대치를 구한다고 하는 논리합 연산 처리를 행한) 데이터이다.

보다 구체적으로는, 합성 데이터(824)의 화소 좌표 위치(Xn, Yn)의 화소에 대한 조사 제어값을 산출하는 경우, 각 조사 데이터에 포함되는 화소(Xn, Yn)의 조사 강도 정보를 비교하여, 조사 강도가 가장 큰 값(최대 조사 강도값)을, 합성 데이터(824)의 화소(Xn, Yn)에 있어서의 조사 강도로서 선택한다. 예를 들면 각 조사 데이터(패턴 영역 조사 데이터(821), 둘레 가장자리 영역 조사 데이터(822), 식별 영역 조사 데이터)에 포함되는 화소(Xn, Yn)에 있어서의 조사 강도값이, 순서대로 00(HEX), FF(HEX), 00(HEX)인 경우, 합성 데이터(824)에 있어서의 화소(Xn, Yn)의 조사 강도값으로서, FF(HEX)가 선택된다. 이와 같이 하여, 데이터 합성부(813) 는, 합성 데이터(824)를 생성한다.

본 실시의 형태에 있어서의 합성 데이터(824)에 의하면, 레지스트층(RG)의 두께가 비교적 두꺼운 둘레 가장자리 영역(902)(도 11 참조)이, 레지스트층(RG)의 두께가 비교적 얇은 패턴 영역(901)보다도 충분히 큰(2배 이상) 조사 강도로 광 빔의 조사가 행해진다(조사 강도값이 FF(HEX)＞55(HEX)). 따라서, 기판(90)의 둘레 가장자리 부분의 레지스트층(RG)을, 후의 현상 공정에 의해 확실하게 제거할 수 있다.

또한, 주변 영역의 조사 데이터에 식별 영역 조사 데이터가 포함됨으로써, 패턴 묘화와 동시에, 기판(90)의 식별 정보(본 실시의 형태에서는, 패널 단위의 식별 정보)에 대해서도 기록할 수 있으므로, 기판 처리(식별 정보의 기록)에 요하는 시간을 단축할 수 있다.

이상이, 패턴 묘화 장치(1)의 구성 및 기능의 설명이다. 다음에, 패턴 묘화 장치(1)의 동작에 대해서 설명한다.

<1. 2. 동작>

도 9는, 패턴 묘화 장치(1)의 동작의 흐름을 나타내는 도면이다. 우선, 오퍼레이터에 의해 각 조사 데이터(패턴 영역 조사 데이터(821), 둘레 가장자리 영역 조사 데이터(822), 식별 영역 조사 데이터)가 입력되면, 패턴 묘화 장치(1)는, 데이터 합성부(813)를 동작시켜, 상술한 합성 데이터(824)를 생성한다(단계 S1). 생성된 합성 데이터(824)는, 기억부(82)에 저장된다.

다음에, 미리 주면에 포지티브형의 감광 재료가 도포된 기판(90)이, 도시하 지 않은 반송 로봇 등에 의해 기판 유지 플레이트(21) 상에 반입되고, 기판 유지 플레이트(21)의 상면에 얹어진다. 기판(90)은, 기판 유지 플레이트(21)에 형성된 흡착 구멍에 의해 흡인되어, 기판 유지 플레이트의 상면에 대략 수평 자세로 유지된다(단계 S2).

다음에, 기판 유지 플레이트(21)에 얹어진 기판(90)의 위치 맞춤을 행하는 얼라이먼트가 행해진다(단계 S3). 구체적으로는, 패턴 묘화 장치(1)는, 기판(90) 상면의 소정의 위치에 미리 형성한 표적(마커)을 도시하지 않은 카메라 등에 의해 촬상하고, 이상(理想) 상태의 위치(이상 위치)로부터의 어긋남량을 제어부(8)에서 해석한다. 그리고 이동 기구 제어부(811)에 의해 회전 기구(211), 부주사 기구(221) 및 주주사 기구(231)를 동작시켜, 기판(90)의 이상 위치로부터의 어긋남량을 수정한다. 이에 따라, 기판(90)의 위치가, 이상적인 위치에 고정밀도로 맞춰진다.

다음에, 배치 위치가 수정된 기판(90)에 대해서 광 빔 조사에 의한 패턴 묘화가 실행된다(단계 S4). 도 10은, 기판(90)을 이동 개시 위치로 이동시킨 상태를 도시하는 도면이다. 이 단계에서는, 우선, 기판(90)이 주주사 방향으로의 소정의 이동 개시 위치가 되도록, 이동 기구 제어부(811)가 각 이동 기구를 동작시킨다. 구체적으로는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 기판(90)의 주주사 방향의 전방단(＋Y측의 단부)의 위치가, 조사 유닛(33)의 위치보다도 (－Y)측의 위치가 되도록, 기판(90)을 이동시킨다.

기판(90)을 소정의 이동 개시 위치로의 이동이 완료하면, 이어서 이동 기구 제어부(811)는 주주사 기구(231)를 동작시킴으로써, 기판(90)의 주주사 방향으로의 이동을 개시시킨다. 또한, 이와 동시에, 합성 데이터(824)와, 레이저 측장기(41)가 출력하는 기판(90)의 위치 정보에 의거해, 조사 제어부(812)가 조사 유닛(33)에 제어 신호를 출력시킨다. 이에 따라, 조사 유닛(33)으로부터, 주주사 방향으로 이동하는 기판(90)을 향해, 소정의 타이밍에서 광 빔이 출사된다.

첫번째의 (＋Y) 방향의 노광 처리가 종료하면(왕로(往路)), 부주사 기구(221)가 구동되고, 기판(90)이 부주사 방향(예를 들면(＋X)측)으로 소정폭분 이동한다. 이 이동량은, 조사 유닛(33)의 조사폭분에 상당한다. 그리고 기판(90)이 이동되면, 주주사 기구(231)가 구동되고, 기판(90)의 (－Y) 방향으로의 이동이 개시된다. 이와 함께, 조사 유닛(33)으로부터 주기적으로 펄스광이 조사되어, 기판(90)에 패턴 등이 묘화된다(복로(復路)). 이 왕복 동작이 소정 회수 계속됨으로써, 기판(90)의 전면에 패턴이 형성(묘화)된다. 또한, 이 주사 시에, 둘레 가장자리 영역(902) 및 식별 영역(903)에 대해서도, 합성 데이터(824)에 의거한 노광 처리가 행해진다.

다음에, 단계 S4에 있어서 패턴 묘화(및 둘레 가장자리 영역(902) 식별 영역(903)이 노광)된 기판(90)은, 반송 로봇 등에 의해, 기판 유지 플레이트(21)의 상면으로부터 반출된다(단계 S5). 또한, 기판(90)에 묘화된 각 패턴은, 후의 공정에서 현상 처리되어, 소정의 액정 패턴이 된다.

이상이, 패턴 묘화 장치(1)의 동작에 대한 설명이다.

본 실시의 형태에서는, 패턴 묘화 장치(1)가 광 빔의 조사 강도가 가변인 조 사 유닛(33)을 구비함으로써, 감재층의 두께에 따라 조사 강도를 바꿀 수 있다. 이에 따라, 시간적으로 연속하여 기판(90) 전면에 걸쳐 가변인 광 빔의 조사를 행할 수 있으므로, 기판(90) 상에 형성된 감재층에 대해서 충분한 노광 처리를 행할 수 있다. 이에 따라, 기판(90)의 각 영역마다 전용 노광 장치(예를 들면, 주변 노광 장치나, 식별 정보를 기록하는 넘버링 장치 등)를 사용할 필요가 없어지므로, 광 빔의 노광 처리에 요하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 전용 장치로의 반송도 필요없어짐에 따라, 반송 시간도 단축할 수 있는 동시에, 기판(90)의 손상 등에 의한 수율 저하를 억제할 수 있다.

<2. 제2의 실시의 형태>

상기 실시의 형태에서는, 패턴 영역 조사 데이터(821)(도 6 참조) 및 주변 영역 조사 데이터(둘레 가장자리 영역 조사 데이터(822) 및 식별 영역 조사 데이터가 포함된다)에, 광 빔의 조사를 행하지 않는(즉, 조사 강도값＝00(HEX)) 부분의 화소 데이터도 포함하는 것으로서 설명했지만, 이러한 것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 패턴 영역 조사 데이터 및 주변 영역 조사 데이터를, 광 빔의 조사를 행하지 않는 부분의 위치 정보가 포함되지 않은 데이터로서 취득해도 된다.

보다 구체적으로는, 상기 실시의 형태에서는, 조사 데이터를 생성할 때, 기판의 주면 영역(900)보다도 약간 넓은 영역을 설정한 후, 모든 화소 위치에 제로 또는 유한의 조사 강도값을 할당했지만, 본 실시의 형태에서는, 패턴 영역, 둘레 가장자리 영역 및 식별 영역의 각각에 있어서 제로가 아닌 유한의 조사 강도값을 가지는 위치(화소 좌표 위치)만을 조사 데이터에 포함시킨다. 각 노광 영역(패턴 영역, 둘레 가장자리 영역, 식별 영역)을, 설정된 주면 영역(900)보다도 약간 넓은 영역으로 전개하여, 공간적으로 합성하지만, 어떠한 노광 영역 내의 데이터에도 유한 조사 강도값을 부여하는 좌표로서 포함되지 않는 좌표 위치(어떠한 노광 영역에 대해서도 유한 조사 강도값을 부여하는 대상으로 되어 있지 않은 좌표 위치, 즉 비노광 좌표 위치)에는, 노광 강도값으로서 00(HEX)을 부여한다.

이와 같이 하여, 패턴 영역이나 주변 영역의 각각에 대해서, 조사 데이터를 생성함으로써, 취급하는 데이터량을 줄일 수 있으므로, 합성 데이터(824) 등을 생성할 때나, 기억부(82)에 전송 할 때 등의 데이터 처리 시간을 단축할 수 있다.

<3. 변형예>

이상, 본 발명의 실시의 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시의 형태에 한정되지 않고 다양한 변형이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시의 형태에서는, 광 회절 소자로서의 GLV를 조사 유닛(33)에 설치함으로써, 각 화소마다 조사 강도를 변경할 수 있도록 하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 광원을 복수 준비하고, 원하는 조사 강도에 따라 사용하는 광원수를 선택함으로써, 광 빔의 조사 강도가 다단계가 되도록 해도 된다. 또한, 감광 필터를 이용함으로써, 조사 강도의 다단계 제어가 이루어져도 된다. 또한, 빔 스플리터(32)를 통과한 광선을, 예를 들면 가변광 감쇠기(attenuator)에 의해 감쇠시킴으로써, 조사 강도를 다단계 제어해도 된다.

이들 경우에는, 각 화소 좌표 위치마다 조사 강도를 변화시키는 것은 곤란해지지만, 상기 실시의 형태와 같이, 소정 화소수 이상의 집합 영역(예를 들면 패턴 영역(901)이나 둘레 가장자리 영역(902))의 각각에 있어서, 동일한 조사 강도로 노광을 행할 때는, 이들과 같은 구성도 유효하다.

또한, 상기 실시의 형태에서는, 얼라이먼트나 묘화 처리 등을 실행하기 전에, 합성 데이터(824)를 미리 생성한다고 설명했는데(도 9 참조), 물론 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 패턴 영역 조사 데이터(821), 둘레 가장자리 영역 조사 데이터(822) 및 식별 영역 조사 데이터를 조사 데이터로서 취득해 두고, 묘화 처리를 행할 때에, 각 조사 데이터를 참조하면서 조사 유닛(33)으로부터 광 빔을 출사하는 타이밍이 결정되어도 된다. 보다 상세하게는, 조사 제어부(812)를, 출사 제어를 위한 타이밍 신호의 생성 시에, 기판(90)의 위치에 대응하는 각 조사 데이터의 각 화소에 있어서의 조사 강도값 중에서, 가장 큰 값을 선택하고(논리합 연산 처리), 당해값에 의거하는 제어 신호를 조사 유닛(33)에 출력하도록 구성해도 된다.

또한, 상기 실시의 형태에서는, 256단계(00(HEX)∼FF(HEX))로 조사 강도의 제어를 행하는 것으로 설명했지만, 물론 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 도 11에서 설명한 것 같은, 기판(90) 상에 형성되는 레지스트층(RG)의 각 영역에 있어서의 두께를 고려하여, 적어도 3단계 이상(제로인 경우를 포함한다)의 조사 강도로 조사를 행할 수 있도록 패턴 묘화 장치(1)를 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실시의 형태에서는, 패턴 영역(901)에 있어서의 광 빔의 조사 강도를 일정(조사 강도값＝55(HEX))하게 하고 있지만, 물론 이에 한정되는 것은 아니고, 적절히 변경이 가능하다. 예를 들면, 패턴 영역(901)내의 각 부분의 레지스트 층(RG)의 막 두께를 측정함으로써, 막 두께가 두꺼운 부분을 얇은 부분보다도 약간 큰 조사 강도로 광 빔을 조사하도록 해도 된다. 이에 의하면, 막 두께에 따라 적절하게 노광 처리를 행할 수 있게 된다.

또한, 둘레 가장자리 영역(902)의 범위나, 당해 영역에 있어서의 광 빔의 조사 강도가 동 조건으로 되어 있는 경우에는, 둘레 가장자리 영역(902)에 대한 광 빔의 조사 정보를 패턴 영역 조사 데이터(821)에 대해서 미리 부가하여 생성해도 된다.

또한, 상기 실시의 형태에서는, 베이스 플레이트(23)의 주주사 방향에 대한 위치를 검출하기 위해, 레이저 측장기(41)를 이용하고 있지만, 물론 이에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 리니어 모터(231a) 또는 가이드부(231b)에 설치된 엔코더에 의해 베이스 플레이트(23)의 위치를 검출해도 된다.

또한, 상기 실시의 형태에서는, 이동 플레이트군(2)을 주주사 방향으로 이동시키면서, 조사 유닛(33)으로부터 광 빔을 조사한다고 설명했지만, 이러한 것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 패턴 묘화 장치가, 플레이트군을 고정(즉 기판(90)을 고정)하면서, 조사 유닛(33)을 이동시킴으로써, 패턴 묘화를 행하는 구성이어도 된다.

또한, 상기 실시의 형태에서는, 주주사 방향의 베이스 플레이트(23)와 조사 유닛(33)의 상대 위치를 검출한다고 설명했지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 부주사 방향에 대한 상대 위치에 대해서도 검출하도록 해도 된다. 이 경우, 부주사 방향에 대한 묘화 정밀도도 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 실시의 형태에서는, 기판(90)에 조사하는 에너지 빔으로서 광 빔을 이용하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 전자 빔, 이온 빔, X선 등이 이용되어도 된다.

또한, 상기 실시의 형태에서는, 포지티브형의 레지스트층(RG)이 형성된 기판(90)에 대해서, 설명했지만, 본 발명은, 네거티브형의 감재층이 형성된 기판(90)을 노광 처리할 때에도 적용 가능하다.

또한, 상기 실시 형태 및 각 변형예에서 설명한 각 구성은, 서로 모순되지 않는한 적절하게 조합할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 제1의 실시의 형태에 있어서의 패턴 묘화 장치를 나타내는 사시도이다.

도 2는 패턴 묘화 장치를 나타내는 상면도이다.

도 3은 조사 유닛의 내부 구성을 나타내는 사시도이다.

도 4는 패턴 묘화 장치의 각 부와 제어부의 사이의 접속을 나타내는 블록도이다.

도 5는 기판의 주면 영역에 있어서의 각 영역의 위치를 나타내는 도면이다.

도 6은 패턴 영역 묘화용의 패턴 영역 조사 데이터를 나타내는 도면이다.

도 7은 둘레 가장자리 영역 묘화용의 둘레 가장자리 영역 조사 데이터를 나타내는 도면이다.

도 8은 기판 묘화용 합성 데이터를 나타내는 도면이다.

도 9는 패턴 묘화 장치의 동작의 흐름을 나타내는 도면이다.

도 10은 기판을 이동 개시 위치로 이동시킨 상태를 나타내는 도면이다.

도 11은 포지티브형의 레지스트층이 형성된 기판의 주면(상)과 측면(하)을 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 패턴 묘화 장치 10 : 기판 유지 플레이트

2 : 이동 플레이트군 21 : 기판 유지 플레이트

221 : 부주사 기구 231 : 주주사 기구

3 : 조명 광학계 33 : 조사 유닛

333 : 투영 조명 광학계 41 : 레이저 측장기

8 : 제어부 811 : 이동 기구 제어부

812 : 조사 제어부 813 : 데이터 합성부

821 : 패턴 영역 조사 데이터

822 : 둘레 가장자리 영역 조사 데이터

824 : 합성 데이터 90 : 기판

900 : 주면 영역 901 : 패턴 영역

902 : 둘레 가장자리 영역 903 : 식별 영역

RG : 레지스트층

Claims (8)

1. 주면(主面)에 감재층(感材層)을 가지는 기판에 패턴을 묘화하는 패턴 묘화 장치로서,

   기판을 유지하는 유지 수단과,

   상기 유지 수단에 유지된 기판에 대해서, 조사 강도가 가변인 묘화용의 에너지 빔을 조사하는 조사 수단과,

   상기 조사 수단에 대해서 상기 유지 수단을 상대적으로 이동시키는 이동 수단과,

   상기 조사 수단에 다치(多値) 형식의 제어 신호를 부여함으로써, 상기 에너지 빔의 조사 강도를 다단계 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제어 수단은,

   기판의 주면 영역 중 패턴이 묘화되는 패턴 영역과 상기 패턴 영역외의 주변 영역의 각각에 대응하는, 상기 에너지 빔의 조사 위치 정보를 포함하는 패턴 영역 조사 데이터와 주변 영역 조사 데이터에 의거해, 상기 조사 수단의 조사 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 패턴 영역 조사 데이터와 상기 주변 영역 조사 데이터를, 조사 강도에 대해 다치 형식으로 합성하는 데이터 합성 수단을 포함하고,

   상기 제어 수단은,

   상기 데이터 합성 수단이 합성한 합성 데이터의 각 조사 위치에서의 조사 강도 정보에 의거해, 조사 강도를 변화시키면서 상기 조사 수단의 조사 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 기판이 포지티브형의 감재층을 가지고 있고,

   상기 제어 수단은,

   상기 주변 영역 중 기판의 끝 가장자리를 따른 소정폭의 둘레 가장자리 영역을, 상기 패턴 영역보다도 조사 강도가 큰 에너지 빔으로 조사하도록 상기 조사 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 주변 영역 조사 데이터에는, 기판의 식별 정보에 관한 식별 영역 조사 데이터가 포함되는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
6. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 패턴 영역 조사 데이터 및 상기 주변 영역 패턴 데이터에는, 상기 에너지 빔의 조사를 행하지 않는 부분의 위치 정보가 포함되지 않는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 에너지 빔이 광 빔인 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 장치.
8. 조사 강도가 가변인 묘화용의 에너지 빔을 조사하는 조사 수단에 대해서 주면에 감재층을 가지는 기판을 상대 이동시켜, 기판에 패턴을 묘화하는 패턴 묘화 방법으로서,

   (a) 상기 조사 수단에 의한 상기 에너지 빔의 각 조사 위치에 대응된 조사 강도 정보를, 다치 형식으로 가지는 조사 데이터를 취득하는 공정과,

   (b) 상기 (a) 공정에서 취득된 조사 데이터의 각 조사 위치에서의 조사 강도 정보에 의거해, 조사 강도를 변화시키면서 상기 기판을 향해 상기 조사 수단으로부터 상기 에너지 빔을 조사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 묘화 방법.

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