KR20100100626A - 묘화장치, 묘화장치용의 데이터 처리장치 및 묘화장치용의 묘화 데이터 생성방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 간이한 처리로 기판의 변형에 따른 묘화 데이터의 보정 처리를 행할 수 있는 직접묘화장치를 제공한다.
[해결수단] 벡터 형식의 패턴 데이터로부터 변환된 래스터 형식의 초기 묘화 데이터가 표현하는 묘화대상 화상을 포함하는 묘화 영역을, 복수의 메시 영역으로 가상적으로 분할하고, 복수의 메시 영역의 각각에 대해서 묘화 영역에 있어서의 배치 위치와 상기 배치 위치에 있어서의 묘화 내용과 관련된 분할 묘화 데이터를 생성하여 둔다. 묘화시에는, 묘화 대상이 되는 기판을 촬상하는 것에 의해 얻어지는 촬상 화상으로부터 특정되는, 기판에 설치된 정렬 마크의 위치에 근거하여, 복수의 메시 영역을 기판의 형상에 따라 재배치할 때의 배치 위치를 특정하고, 복수의 메시 영역을 특정된 배치 위치로 재배치시킨 상태에서, 분할 묘화 데이터에 있어서 복수의 메시 영역과 관련되어 있는 묘화 내용을 합성하여, 하나의 묘화 데이터를 생성한다.

Description

묘화장치, 묘화장치용의 데이터 처리장치 및 묘화장치용의 묘화 데이터 생성방법{DRAWING APPARATUS, DATA PROCESSING APPARATUS FOR DRAWING APPARATUS, AND METHOD OF PRODUCING DRAWING DATA FOR DRAWING DATA FOR DRAWING APPARATUS}

본 발명은 프린트 기판, 반도체 기판, 액정기판 등을 묘화 대상으로 하는 직접 묘화장치(描畵裝置)에 관한 것이고, 특히 묘화시에 묘화 데이터에 대해서 행하는 보정처리에 관한 것이다.

레이저 광 등의 노광용 광을 주사하면서 조사하는 것에 의해 프린트 기판, 반도체 기판, 액정 기판 등의 묘화 대상(이하, 간단히 '기판'이라고 칭한다)에 국소적인 노광을 연속적으로 행하는 것에 의해 소망의 회로 패턴을 묘화하는 직접 묘화장치(직묘장치(直描裝置))가 종래부터 공지되어 있다.

직묘장치(直描裝置)에 의한 회로 패턴 묘화는 회로 패턴의 설계 데이터로부터 변환된, 직묘장치가 처리 가능한 기술 형식을 가지는 데이터인 묘화 데이터에 따라서 행해진다. 다만, 상술한 바와 같은 기판에 있어서는, 휨, 뒤틀림이나, 전(前) 공정에서의 처리에 수반한 왜곡 등의 변형이 생기고 있는 것이지만, 설계 데이터는 통상 이들의 변형을 고려하지 않고 작성되고 있기 때문에, 변환된 묘화 데이터를 그대로 이용해서 회로 패턴을 묘화한다고 해도, 충분한 묘화 품질을 얻을 수 없고, 득률을 향상시킬 수 없다. 그 때문에 직묘장치에 의한 묘화는, 미리 묘화대상인 기판의 형상을 측정하여 두고, 얻은 측정결과를 제어인자에 추가하여 노광용 광의 조사기구의 동작을 제어하든지, 해당 측정결과에 근거하여 묘화 데이터 자체를 보정하고, 보정후의 묘화 데이터를 이용하는 것에 의해 행해진다.

전자의 경우, 예를 들면, 노광용 광의 주사시에, 주사 방향 전방에 있어서의 기판의 형상이 측정되고, 노광 처리시의 광원의 이동 동작이나 기판을 유지하는 테이블의 이동 동작이, 이와 같은 측정결과에 따라 제어된다.

또한, 후자를 실현하는 보정 처리에는 여러가지 것이 알려져 있다. 예를 들면, 사각형의 분할 영역을 단위로 하여, 해당 분할 영역 내의 모든 화소의 좌표를 FFD(Free Form Deformation)법이나 어핀(affine) 변환 등에 의해 변환하는 것에 의해 묘화 데이터를 보정하는 처리가 전부 공지되어 있다.

또는, 다면 부착되는 복수의 패턴의 위치 결정을, 각각의 패턴에 대해서의 위치 결정 좌표에 근거하여 개별적으로 행하고, 개개의 패턴마다 묘화 데이터의 보정을 행하는 형태도 공지되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 및 특허 문헌 3 참조).

특허문헌1:일본특개2005-37911호공보 특허문헌2:일본특개2005-300628호공보 특허문헌3:일본특개2000-122303호공보

기판의 형상 측정 결과를 제어인자로써 노광용 광의 조사기구의 동작을 제어하는 형태은, 묘화대상 전체의 일정한 왜곡이나 휨에 대해서는 유효하다. 그러나 기판에 불규칙한 변형이 있는 경우에는, 가장 적합한 동작 제어가 곤란한 경우가 있거나, 제어가 된다고 해도 묘화 속도를 떨어뜨릴 필요가 생기는 등 문제가 있다.

또한, 직묘장치가 디바이스 제조공정 등에 있어서 인라인으로 이용되고, 복수의 기판에 대해서 연속적으로 묘화가 행해지는 경우, 직묘장치가 위치 결정 좌표를 취득하고 나서 묘화 동작을 개시하기까지의 대기 시간을 가능한 한 단축하는 것이 요청된다. 특히 형상 특정 결과에 근거해서 묘화 데이터 자체를 보정하는 처리는, 이 대기 시간을 증대시키는 처리이므로, 이러한 보정처리는 가능한 한 단시간으로 행할 수 있는 것이 요청된다.

이 점에 관해서, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 방법의 경우, 분할 영역 내의 모든 화소의 좌표를 대상으로, 복잡한 연산처리를 행하므로, 좌표점이 많은 묘화 데이터(예를 들면, 묘화 사이즈가 큰 회로 패턴을 표현하는 화상 데이터나 미소하고 복잡한 회로 패턴을 표현하는 묘화 데이터)의 경우, 좌표 변환을 위한 연산처리에 시간을 필요로 하게 되어 버리는 문제가 있다.

또한, 특허 문헌 2 및 특허 문헌 3에 개시되어 있는 방법의 경우도, 각각의 위치 결정 좌표에 근거해서, 대응하는 패턴의 좌표가 보정되는 점은 특허문헌 1의 경우와 동일하므로 역시 연산처리에 시간을 필요로 하게 된다. 이에 더하여, 개개의 패턴에 대해서 좌표를 보정한 결과, 각각의 패턴의 경계 위치에 대해서의 보정 내용에 모순이 생겨버리고, 가장 적합하게 보정을 실시할 수 없는 일이 있다.

본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 간이한 처리에서 기판의 변형에 따른 묘화 데이터의 보정 처리를 행할 수 있는 직접묘화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제를 해결하기 위해, 청구항 1의 발명은 광원으로부터 노광용 광을 조사하는 것에 의해서 기판에 화상을 형성하는 묘화장치로서, 묘화 대상이 되는 기판을 재치하기 위한 스테이지와, 상기 스테이지에 재치된 상기 기판의 피묘화면(被描畵面)을 촬상하는 촬상수단과, 벡터 형식으로 기술된 패턴 데이터를 취득하고, 상기 패턴 데이터를 래스터(raster) 형식의 초기 묘화 데이터로 변환하는 변환수단과, 상기 초기 묘화 데이터가 표현하는 묘화 대상 화상을 포함하는 묘화 영역을 복수의 메시 영역으로 가상적으로 분할하고, 상기 복수의 메시 영역의 각각에 대해서, 상기 묘화 영역에 있어서의 배치 위치와 상기 배치 위치에 있어서의 묘화 내용과 관련된 분할 묘화 데이터를 생성하는 분할수단과, 상기 촬상수단이 상기 기판을 촬상하는 것에 의해 얻어지는 촬상 화상으로부터 특정되는, 상기 기판에 설치된 정렬 마크의 위치에 근거하여, 상기 복수의 메시 영역을 상기 기판의 형상에 따라 재배치할 때의 배치 위치를 특정하는 배치위치 특정수단과, 상기 복수의 메시 영역을 상기 위치 특정수단에 의해 특정된 배치 위치에 재배치시킨 상태에서, 상기 분할 묘화 데이터에 있어서 상기 복수의 메시 영역과 관련되어 있는 상기 묘화 내용을 합성하여, 하나의 묘화 데이터를 생성하는 합성수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 묘화장치로서, 상기 데이터 분할수단이, 상기 노광용 광에 의해 화상을 형성할 때의 노광 분해능(露光分解能)과, 미리 특정된, 상기 기판에 대해 화상을 형성할 때에 허용되는 최대의 변형정도에 근거하여 정해지는 분할 사이즈에 따라, 상기 묘화 영역을 분할하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3의 발명은, 청구항 2에 기재된 묘화장치로서, 상기 묘화 영역이 사각형 영역으로 하여 결정되고, 상기 기판에 허용되는 최대의 변형정도가 상기 사각형 영역의 변에 대해 허용되는 최대의 경사를 나타내는 정보에 의해 특정되는 것을 특징으로 한다.

청구항 4의 발명은, 청구항 1에 기재된 묘화장치로서, 상기 데이터 분할수단이 분할 사이즈가 다른 복수의 분할 형태에서 상기 묘화 영역을 상기 복수의 메시 영역으로 분할하고, 상기 분할 사이즈와 상기 묘화 영역에 있어서의 배치 위치와 상기 배치 위치에 있어서의 묘화 내용과 관련된 분할 묘화 데이터를 생성하고, 상기 배치위치 특정수단은 상기 기판에 설치된 정렬 마크의 위치로부터 특정되는, 상기 묘화 영역에 대해서의 소정의 부분 영역마다의 변위 레벨에 따라서, 상기 부분 영역에 있어서의 재배치에 이용하는 상기 분할 형태을 특정하고 나서, 상기 부분 영역마다 상기 복수의 매시 영역을 재배치할 때의 배치 위치를 특정하는 것을 특징으로 한다.

청구항 5의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나에 기재된 묘화장치로서, 상기 데이터 분할수단은, 상기 복수의 메시 영역의 각각이 인접하는 메시 영역과 오버랩하도록, 상기 묘화 영역을 상기 복수의 메시 영역으로 가상적으로 분할하는 것을 특징으로 한다.

청구항 6의 발명은, 광원으로부터 노광용 광을 조사하는 것에 의해서 기판에 화상을 형성하는 묘화장치용의 데이터 처리장치로서, 벡터 형식으로 기술된 패턴 데이터를 취득하고, 상기 패턴 데이터를 래스터 형식의 초기 묘화 데이터로 변환하는 변환수단과, 상기 초기 묘화 데이터가 표현하는 묘화대상 화상을 포함하는 묘화 영역을 복수의 메시 영역으로 가상적으로 분할하고, 상기 복수의 메시 영역의 각각에 대해서, 상기 묘화 영역에 있어서의 배치 위치와 상기 배치 위치에 있어서의 묘화 내용과 관련된 분할 묘화 데이터를 생성하는 분할수단과, 묘화 대상이 되는 기판을 촬상하는 것에 의해 얻어지는 촬상 화상으로부터 특정되는, 상기 기판에 설치된 정렬 마크의 위치에 근거하여, 상기 복수의 메시 영역을 상기 기판의 형상에 따라서 재배치할 때의 배치 위치를 특정하는 배치위치 특정수단과, 상기 복수의 메시 영역을 상기 위치 특정수단에 의해서 특정된 배치 위치에 재배치시킨 상태에서, 상기 분할 묘화 데이터에 있어서 상기 복수의 메시 영역과 관련지어져 있는 상기 묘화 내용을 합성하여, 하나의 묘화 데이터를 생성하는 합성수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 7의 발명은, 광원으로부터 노광용 광을 조사하는 것에 의해서 기판에 화상을 형성하는 묘화장치의 묘화 데이터를 생성하는 방법으로서, 벡터 형식으로 기술된 패턴 데이터를 취득하고, 상기 패턴 데이터를 래스터 형식의 초기 묘화 데이터로 변환하는 변환수단과, 상기 초기 묘화 데이터가 표현하는 묘화 대상 화상을 포함하는 묘화 영역을 복수의 메시 영역으로 가상적으로 분할하고, 상기 복수의 메시 영역의 각각에 대해서, 상기 묘화 영역에 있어서의 배치 위치와, 상기 배치 위치에 있어서의 묘화 내용과 관련된 분할 묘화 데이터를 생성하는 분할 공정과, 묘화 대상이 되는 기판을 촬상하는 촬상공정과, 상기 촬상공정에 있어서 얻어지는 촬상 화상으로부터, 상기 기판에 설치된 정렬마크 위치 특정공정과, 상기 정렬마크 위치 특정공정에 있어서의 특정 결과에 근거하여, 상기 복수의 메시 영역을 상기 기판의 형상에 따라서 재배치할 때의 배치 위치를 특정하는 배치위치 특정공정과, 상기 복수의 메시 영역을 상기 위치특정공정에 있어서 특정된 배치 위치에 재배치시킨 상태에서, 상기 분할 묘화 데이터에 있어서 상기 복수의 메시 영역과 관련지어져 있는 상기 묘화 내용을 합성하여 하나의 묘화 데이터를 생성하는 합성공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 1 내지 청구항 7의 발명에 의하면, 벡터 형식으로 기술된 패턴 데이터를 한번만 래스터 형식의 데이터인 초기 묘화 데이터로 변환하기만 하면, 다음은 메시 영역을 기판의 변형에 따라서 재배치시킬 뿐이고, 기판의 변형을 고려한 보정이 이루어진 묘화 데이터가 얻어진다. 이것에 의해, 벡터 형식의 데이터로부터 벡터 형식의 데이터로의 변환이나, 벡터 형식의 데이터로부터 래스터 형식의 데이터로의 반복 변환을 행할 필요가 없으므로, 기판에 따른 묘화 데이터를 생성하기 위한 소요 시간이 종래보다도 현저히 단축된다.

특히, 청구항 2 또는 청구항 3의 발명에 의하면, 메시 영역의 분할 사이즈를 노광 분해능과 기판에 대해 화상을 형성할 때에 허용되는 최대의 변형정도에 근거해서 결정되는 것에 의해, 상정되는 변형의 범위 내에서 실질적으로 충분한 묘화 정밀도로 회로 패턴이 묘화되도록, 메시 영역이 설정된다. 이것에 의해, 묘화 데이터 생성을 위한 연산처리 시간과 묘화 정밀도가 가장 적합하게 균형이 맞춰지는 형태에서 묘화 데이터를 생성할 수 있다.

특히 청구항 4의 발명에 의하면, 국소적인 변형의 정도에 따라서 분할 사이즈가 다른 메시 영역을 구별하여 사용하므로, 기판의 변형에 정밀도 좋게 대응한 묘화 데이터를 생성할 수 있다.

[도 1] 제1의 실시의 형태에 관련된 묘화장치(1)의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
[도 2] 노광장치(3)에 있어서의 노광 분해능과 묘화되는 도형과의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
[도 3] 데이터 처리장치(2)에 있어서 행해지는 전처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
[도 4] 데이터 분할수단(22)에 있어서 행해지는 처리를 설명하기 위한 도면이다.
[도 5] 메시 영역(RE)의 분할의 모양을 모식적으로 나타내는 도면이다.
[도 6] 데이터 처리장치(2)에 있어서 행해지는 후처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
[도 7] 이상적인 상태에 있어서의 정렬 마크(Ma)의 배치 위치를 나타내는 도면이다.
[도 8] 기판(S)에 있어서의 정렬 마크(Ma)의 위치를 나타내는 도면이다.
[도 9] 기준위치 데이터(DS)의 기술내용에 따라서 각각의 메시 영역(RE)을 배치한 상태를 나타내는 도면이다.
[도 10] 데이터 합성수단(24)에 의해서 생성되는 묘화 데이터(DD)의 묘화 영역(RE2)을 예시하는 도면이다.
[도 11] 본 발명의 제2의 실시의 형태에 관련된 묘화장치(101)의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
[도 12] 데이터 처리장치(102)에 있어서 행해지는 전처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
[도 13] 데이터 처리장치(102)에 있어서 행해지는 후처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
[도 14] 영역배치수단(25)에 의해 실현되는 처리를 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.

<제1의 실시 형태>

<묘화 장치의 개요>

도 1은, 본 발명의 제1의 실시의 형태와 관련된 묘화장치(1)의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 묘화장치(1)는, 노광용 광인 레이저 광(LB))을 주사하면서 조사하는 것에 의해서 프린트 기판, 반도체 기판, 액정 기판 등의 묘화대상인 기판(S)에 국소적인 노광을 연속적으로 행하는 것에 의해, 기판(S) 상에 소망의 회로 패턴에 대해서의 노광 화상을 묘화하는 직접묘화장치(직묘장치)이다.

묘화장치(1)는 주로 묘화 데이터(DD)를 생성하는 데이터 처리장치(2)와, 묘화 데이터(DD)에 근거하여 실제로 묘화(노광)를 행하는 노광장치(3)로 구성된다. 또한, 데이터 처리장치(2)와 노광 장치(3)는 일체로 설치될 필요는 없고, 양자 간의 데이터의 수수(授受)가 가능하게 되는 한에 있어서, 물리적으로 간격이 떨어져 있어도 좋다.

데이터 처리장치(2)는 예를 들면, CAD 등의 패턴 설계장치(4)에 의해서 작성된 회로 패턴의 설계 데이터인 패턴 데이터(DP)에 기초하여, 노광장치(3)에 있어서의 처리 데이터인 묘화 데이터(DD)를 생성하는 장치이다. 패턴 데이터(DP)는 통상 폴리곤(polygon) 등의 벡터 데이터로서 기술되어 있다. 한편, 노광장치(3)는, 래스터 데이터로서 기술되어 있는 묘화 데이터(DD)에 기초하여 노광을 행하므로, 데이터 처리장치(2)는 적어도 패턴 데이터(DP)를 래스터 데이터로 변환할 필요가 있다. 또한 본 실시예의 형태에 관련되는 묘화장치(1)의 경우, 후술하는 형태에서 보정 처리를 행하고 나서 묘화 데이터(DD)를 생성한다. 이것에 의해, 기판(S)에 변형이 생기고 있는 경우이어도, 소망대로의 회로 패턴을 기판(S)에 묘화할 수 있도록 되어 있다.

데이터 처리장치(2)는 데이터 변환수단(21)과, 데이터 분할수단(22)과, 기준위치 특정수단(23)과, 데이터 합성수단(24)을 주로 하여 구비한다. 또한, 데이터 처리장치(2)는 이들 데이터 변환수단(21), 데이터 분할수단(22), 기준위치 특정수단(23) 및 데이터 합성수단(24)을 전용의 회로소자로서 구비하는 것이어도 좋고, 혹은 CPU, ROM, RAM 등으로 이루어지는 제어부(미도시)에 소정의 프로그램이 읽혀지고 실행되는 것에 의해 각각의 수단이 가상적인 구성요소로서 실현되어 지는 컴퓨터가 데이터 처리장치(2)로서 기능하는 형태이어도 좋다.

데이터 변환수단(21)은, 패턴 설계장치(4)로 패턴 데이터(DP)를 취득하고, 이것을 노광장치(3)에서 처리 가능한 래스터 형식의 데이터인 초기 묘화 데이터(D1)로 변환한다. 이러한 변환 처리에는, 공지의 기술을 이용할 수 있다.

데이터 분할수단(22)은 미리 주어진 분할 조건 데이터(DC)에 따라서, 초기 묘화 데이터(D1)가 표현하는 회로 패턴(묘화대상 화상)을 포함하는 묘화 영역을 가상적으로 복수의 사각형 영역(메시 영역, RE)(도 5 참조)으로 분할하고, 개개의 메시 영역(RE)에 대해서의 묘화 영역에 있어서의 배치 위치와 묘화 내용과 관련된, 분할 묘화 데이터(D2)를 생성한다.

기준위치 특정수단(23)은, 우선 기판(S)의 묘화 영역(Sa)에 설치되어 있는 정렬 마크(위치 결정 마크, Ma)(도 7 참조)의 위치를, 후술하는 촬상수단(34)에 의해서 얻어진 그 촬상 화상인 마크 촬상 데이터(DM)에 기초하여 특정한다. 그리고 특정된 해당 정렬 마크(Ma)의 위치에 기초하여, 묘화를 행할 때의 복수의 메시 영역(RE)의 각각의 기준 위치(Ms)(도 5 참조)를 특정한다. 그리고, 각각의 메시 영역과 기준위치(Ms)를 대응시킨 기준위치 데이터(DS)를 생성한다.

데이터 합성수단(24)은 분할 묘화 데이터(D2)와 기준 위치 데이터(DS)에 근거하여, 복수의 메시 영역(RE)을 기준위치 데이터(DS)에 기술된 기준위치에 따라서 배치시킨 상태로 각 메시 영역(RE)의 기술 내용을 합성하여, 묘화 데이터(DD)를 생성한다.

데이터 처리장치(2)에 있어서, 이들 데이터 변환수단(21), 데이터 분할수단(22), 기준위치 특정수단(23), 데이터 합성수단(24)이 실시하는 처리에 대해서 상세히 후술한다.

노광장치(3)는, 데이터 처리장치(2)로부터 주어진 묘화 데이터(DD)에 따라서, 기판(S)에 대한 묘화를 행하는 장치이다.

노광장치(3)는, 각부의 동작을 제어하는 묘화 컨트롤러(31)와, 기판(S)을 재치하기 위한 스테이지(32)와, 레이저 광(LB)을 출사하는 광원(33)과, 스테이지(32)에 재치된 기판(S)의 피묘화면(Sa)을 촬상하는 촬상수단(34)을 주로 하여 구비한다.

노광장치(3)에 있어서는, 스테이지(32)와 광원(33)과의 적어도 한쪽이, 서로 직교하는 수평 이축 방향인 주 주사방향과 부 주사방향에 이동 가능하게 되어 이루어진다. 이것에 의해, 기판(S)을 스테이지(32)에 재치한 상태에서, 스테이지(32)와 광원(33)을 주 주사방향으로 상대적으로 이동시키면서 광원(33)으로부터 레이저 광(LB)을 조사할 수 있도록 이루어져 있다. 혹은 더욱이 스테이지(32)는 수평면 내에서 회전 이동가능하게 되어 있어도 좋고, 광원(33)은 수직 방향으로 이동가능하게 되어 있어도 좋다.

사용하는 레이저 광(LB)의 종류는, 묘화 대상이 되는 기판(S)의 종류 등에 따라서 적절히 결정되도 좋다.

또한, 광원(33)에는 예를 들면, DMD(digital mirror device) 등의 변조수단(33a)이 준비되어져 있고, 변조수단(33a)에 의한 변조를 받아들이면서 광원(33)으로부터 출사된 레이저 광(LB)이 스테이지(32) 상의 기판(S)에 조사되도록 이루어져 있다. 보다 구체적으로는, 묘화에 앞서서, 우선 묘화 컨트롤러(31)에 의해, 화소 위치마다의 노광의 유무가 설정되어 이루어지는 묘화 데이터(DD)의 기술 내용에 따른, 변조수단(33a)의 변조 단위마다의 레이저 광(LB)의 조사의 온/오프 설정이 행해진다. 광원(33)이 스테이지(32)에 대해서(그 위에 재치된 기판(S)에 대해서) 주 주사방향으로 상대적으로 이동하고 있는 사이에, 이러한 온/오프 설정에 따라 광원(33)으로부터 레이저 광(LB)이 출사되는 것으로, 스테이지(32) 상의 기판(S)에, 묘화 데이터(DD)에 기초하는 변조를 받은 레이저 광(LB)가 조사되게 된다.

어느 위치에 대해서 주 주사방향에 레이저 광(LB)이 주사되어 해당 위치에 대해서의 노광이 종료하면, 부 주사방향으로 소정 거리만큼 광원(33)이 상대 이동하고, 다시 해당 위치에 대해서 주 주사방향으로 레이저 광(LB)이 주사된다. 이것을 반복하는 것에 의해, 기판(S) 상에 묘화 데이터(DD)에 따른 화상(노광 화상)이 형성된다.

촬상수단(34)은 주로 스테이지(32)에 재치된 기판(S)의 피수광면에 형성된, 정렬 마크(Ma)를 촬상하기 위해 구비된다. 이러한 위치 결정 마크의 촬상화상은 마크 촬상 데이터(DM)로서 상술한 바와 같이 데이터 처리장치(2)의 기준위치 특정수단(23)에 공급된다. 물론, 촬상수단(34)이 다른 목적을 위해 촬상을 행하는 형태이어도 좋다.

또한, 기판(S)에 있어서의 정렬 마크의 형성 형태은, 그 위치를 정확히 특정할 수 있는 한에 있어서, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 관통공 등, 기계적가공에 의해 형성된 정렬 마크를 이용하는 형태이어도 좋고, 인쇄 프로세스나 포토리소그래피(Photolithography) 프로세스 등에 의해서 패터닝(patterning)된 정렬 마크를 이용하는 형태이어도 좋다.

<보정처리의 기본개념>

이하, 다음으로, 묘화 데이터(DD)를 생성하는 경우에 행해지는 보정 처리에 대해서, 그 기본개념을 설명한다.

일반적으로, 패턴 데이터(DP)는 변형이 없이 피묘화면이 평탄한 이상적인 형상의 기판을 상정하여 작성되어 있지만, 실제의 기판에는, 휨, 일그러짐이나, 전 공정에서의 처리에 수반하는 왜곡 등의 변형이 생기고 있다. 그 때문에, 패턴 데이터(DP)에서 설정되어 있는 배치 위치대로 기판(S)에 회로 패턴을 묘화해도, 소망의 회로 패턴을 얻을 수 없기 때문에, 기판(S)의 형상에 걸맞는 회로 패턴이 형성되도록, 회로 패턴의 형성 위치 좌표를 기판(S)의 형상에 따라서 변환하는 처리가 필요하게 된다. 본 실시의 형태에 있어서 묘화 데이터(DD)를 생성할 때에 행하는 보정 처리란, 단적으로 말하면, 좌표변환 처리이다.

본 실시의 형태에 있어서는, 이러한 보정 처리를 노광장치(3)에 있어서의 노광분해능을 고려하여 행하는 것에 의해, 그 단순화를 도모하고 있는 점에서 특징적이다.

도 2는, 노광장치(3)에 있어서의 노광분해능과 묘화되는 도형과의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 2에 있어서는, X축 방향이 주 주사방향이고, Y축 방향이 부 주사방향인 것으로 한다.

노광장치(3)에 있어서는, 상술한 바와 같이, 스테이지(32)와 광원(33)이 주 주사방향으로 상대 이동하는 것에 의해 노광이 진행한다. 따라서, 도 2(a)에 나타내는 도형 F1과 같은, X축 방향에 대해서 어떤 경사각 α1으로 기울어진 변에 대해서는, 실제의 묘화 데이터(DD)에 있어서는, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이 계단형 도형 F2에 근사되어 기술된다. 이 때, 계단형 도형 F2의 단차는, 노광장치(3)에 있어서의 부 주사방향의 노광분해능에 상당한다. 이하, 이러한 노광분해능을 δ로 한다. 그리고 도 2(b)에 있어서 (1)~(8)의 화살표로서 나타내는 바와 같이, 주 주사방향에 있어서 단계적으로 묘화된다.

이것은, 도형 F1을 묘화 대상에 포함하는 묘화 데이터(DD)를 생성하기 위한 보정처리에 있어서는, 도형 F1을 충실히 표현하는 좌표치를 생성할 필요가 없고, 직접적으로, 계단형 도형 F2를 표현하는 좌표치가 생성되면 좋다는 것을 의미하고 있다.

또한, 도 2(c)에는, 도형 F1의 경사각 α1 보다도 작은 경사각 α2를 가지는 도형 F3을, 도형 F1과 동일하게 노광분해능을 δ로 해서 계단형 도형 F4로 근사하는 모양을 나타내고 있다. 계단형 도형 F2의 단폭을 w1으로 하고, 계단형 도형 F2의 단폭을 w2로 하면, w2>w1이 된다.

한편, 도 2(d)도, 도 2(c)와 동일하게, 도형 F3을 동일한 부 주사방향의 노광분해능 δ를 근거로 근사하는 모양을 나타내고 있다. 다만, 도 2(d)에 있어서는, 도형 F3을 근사하는 계단형 도형 F5의 단폭을 w3으로 할 때, w3=2w1로 되도록 하고 있다. 이 경우, 도 1(c)에 비하면 근사의 정밀도는 뒤떨어지지만, δ가 충분히 작아지면, 실용적으로는 충분한 정밀도의 근사가 실현된다.

이것을 이용하면, 만약, "도형 F1의 경사가, 본래는 주 주사방향을 따른 회로 패턴을 실제로 기판(S)에 묘화할 때에 해당 회로 패턴에 대해서 허용되는 최대의 경사(즉 주 주사방향에 따르는 선분의 최대변형 오차)이다"라고 하면, 기판(S)에 묘화되는 여러가지의 회로 패턴(도형 F1 보다도 경사가 작은 회로 패턴)은 반드시, δ의 정수배의 단차와 w1의 정수배의 단폭을 가지는 계단형 도형으로 근사할수 있게 된다. 또한, 동일한 이론은, 부 주사방향에 대해서도 성립한다(단, 이 경우의 노광 분해능은 변조수단(33a)의 변조 단위의 사이즈로 규정된다).

이것은, 기판(S)의 변형을 고려한 보정처리(좌표변환 처리)를 행한 경우, 변환 후의 회로 패턴은, 주 주사방향에 대해서는 부 주사방향의 노광 분해능에 기초하여 결정되는 폭을 단위로 하고, 부 주사방향에 대해서는 주 주사방향의 노광 분해능에 기토하여 결정되는 폭을 단위로 해서 묘화되는 것을 의미한다.

그래서, 본 실시의 형태에 있어서는 미리, 패턴 데이터(DP)로부터 얻어진 래스터 데이터인 초기 묘화 데이터(D1)에 의해서 표현되는 회로 패턴 전체를 노광 분해능과 허용되는 패턴의 변형 정도에 따라서 각각의 종횡의 길이가 결정되는 복수의 사각형 영역(메시 영역)으로 분할하여 두고, 각각의 메시 영역마다, 좌표변환을 행하는 것으로, 묘화 데이터(DD)를 취득하도록 하고 있다. 이들 일련의 처리가, 본 실시의 형태에 있어서의 보정 처리에 상당한다.

<데이터 처리장치에 있어서의 처리>

다음으로, 실제로 데이터 처리장치(2)에 있어서 행해지는 처리에 대해서 상세하게 설명한다. 본 실시의 형태에 있어서, 데이터 처리장치(2)에 있어서 행해지는 처리는, 전처리와 후처리의 2개로 크게 구별된다. 전처리는 복수의 기판(S)에 동일의 회로 패턴을 묘화하고자 하는 경우에, 이것에 앞서 먼저 한번만 실시되는 처리이다. 그 처리 결과는, 개개의 기판(S)에 대한 회로 패턴의 묘화에 공통으로 이용된다. 한편, 후처리는 개개의 기판(S)에 대해서 묘화를 행할 때에 그때마다 실시되는 처리이다.

우선, 전처리에 대해서 설명한다. 도 3은 데이터 처리장치(2)에 있어서 행해지는 전처리의 흐름을 나타내는 도면이다.

최초로, 데이터 변환수단(21)이 패턴 설계장치(4)로부터, 벡터 형식으로 기술된 회로 패턴 데이터인 패턴 데이터(DP)를 취득하고(스텝 S1), 이것을 래스터 형식의 데이터인 초기 묘화 데이터(D1)로 변환한다(스텝 S2). 이하에 있어서는, 패턴 데이터(DP)가 표현하는 회로 패턴은, 기판(S)의 피묘화면(Sa)에 설정되는 사각형의 묘화 영역 내에 묘화되는 것으로 한다. 또한, 초기 묘화 데이터(D1)의 기술 형식은 특히 한정되지 않는다.

초기 묘화 데이터(D1)가 얻어지면, 데이터 분할수단(22)이, 분할 조건 데이터(DC)의 기술 내용에 따라서, 초기 묘화 데이터(D1)로부터 분할 묘화 데이터(D2)를 생성하기 위한 메시 영역의 기본 사이즈를 구한다(스텝 S3). 또한, 분할 조건 데이터(DC)는, 보정 처리의 때에 회로 패턴에 허용되는 최대의 변형정도를 특정하는 정보와, 회로 패턴의 묘화에 이용되는 노광장치(3)에 있어서의 주 주사방향 및 부 주사방향에 대해서의 노광 분해능을 데이터 요소로서 포함하고 있다.

도 4는, 데이터 분할수단(22)에 있어서 행해지는 처리를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 4에 있어서는, X축 방향이 주 주사방향이고, Y축 방향이 부 주사방향인 것으로 한다. 또한, 도 4에 있어서 실선으로 나타낸 각 정점 A, B, C로 이루어지는 사각형은, 패턴 데이터(DP) 혹은 초기 묘화 데이터(D1)에 있어서의 회로 패턴의 묘화 영역 A,B,C,D를 나타내고 있다. 현재, 정점 A의 좌표를 (X1, Y1), 정정 B의 좌표를 (X2,Y1), 정점 C의 좌표를 (X2,Y2), 정점 D의 좌표를 (X1,Y2)로 한다. 또한 X2-X1=Lx, Y2-Y1=Ly로 하면, Lx, Ly는 주 주사방향 및 부 주사방향에 있어서의 묘화 영역 A,B,C,D의 사이즈를 나타내는 것이 된다.

또한, 파선으로 나타난, 이러한 묘화 영역 A,B,C,D의 각각의 정점 A, B, C 및 D를 중심으로 가지는 4개의 사각형(각각, 정점 A1~A4, B1~B4, C1~C4, D1~D4로 이루어지는 사각형)은, 보정 처리의 때에 각 정점에 대해서 허용되는 오차의 범위를 나타내고 있다. 이러한 오차 범위는, 회로 패턴의 구성 단위에 허용되는 최대의 오차 범위에 상당한다. 여기서는 이론의 단순을 위해, 어느 하나의 사각형에 대해서도 X축 방향의 사이즈가 pLx, Y축 방향의 사이즈가 qLy인 것으로 한다(단, 0<p, q<<1).

이러한 경우, 사각형 A1 A2 A3 A4 내의 임의의 점과, 사각형 B1 B2 B3 B4 내의 임의의 점을 묶는 선분이, 기판(S)의 변형에 대응해서 변 AB가 얻을 수 있는 변형 후의 상태를 표현하는 것이 된다. 이 때, 변 AB가 선분 A3, B1(또는 선분 A2, B4)이 되는 변형이 변 AB에 허용되고 있는 최대의 경사를 주는 변형이 된다. 이 때의 선분 AB에 대한 변 A3B1의 경사각 α가 변 AB에 대해서 허용되는 최대의 경사를 나타내고 있는 것이 된다. 또한, 경사각 α는 다음의 식 (1)을 충족시킨다.

tanα=qLy/(X2-X1-pLx)=qLy/(1-p)Lx≒qLy/Lx …식 (1)

또한, 이러한 이론은 변 AB에 평행한 변 CD에 대해서도 동일하게 성립하며, 변 CD에 대해서도 동일 경사각 α를 가지는 선분 C4D2 또는 선분 C1D3까지의 변형이 허용되고 있다. 즉, 주 주사방향에 대해서는 수평의 상태로부터 경사각 α까지의 변형이 허용되게 된다. 덧붙여 말하면, 도 4에 있어서는 변 CD의 변형의 예로서 선분 C3D1을 나타내고 있지만, 변 CD로부터 선분 C3D1으로의 변형에 의한 경사각 α'는, 경사각 α 보다도 작으므로 이러한 변형에 대해서 메시 영역의 기본 사이즈의 산출에는 고려되지 않는다.

여기서, 부 주사방향의 노광 분해능이 δy인 것으로 하면, 주 주사방향에 대해서의 메시 영역의 기본 사이즈 wx는, 다음의 식 (2)로 구해진다.

wx=δy/tanα=δyLx/qLy … 식 (2)

동일하게, 부 주사방향에 대해서, 변 BC 및 변 DA의 변형에 대해서 허용되는 최대의 경사각 β는 다음의 식 (3)을 만족하는 것이 되며,

tanβ=pLx/(Y2-Y1-qLy)=pLx/(1-p)Ly≒pLx/Ly … 식 (3)

주 주사방향의 노광 분해능이 δx인 것으로 하면, 부 주사방향에 대해서 메시 영역의 기본사이즈 wy는, 다음의 식 4로 구해진다.

wy=δx/tanβ=δxLy/pLx … 식 (4)

노광장치(3)의 노광 분해능 δx, δy 및 정점 A, B, C 및 D의 오차 범위는, 분할 조건 데이터(DC)로서 미리 주어진다. 또한, Lx 및Ly는, 초기 묘화 데이터 D1으로부터 특정되는 기지(旣知)의 값이다. 혹은 분할 조건 데이터(DC)의 데이터 요소로서 주어지고 있어도 좋다. 어차피, 이들은 모두 기지의 값이다. 데이터 분할수단(22)은 이들의 값에 근거하여, 식(3) 및 식(4)에 나타내는 연산식에 따라서 메시 영역의 기본 사이즈 wx, wy를 구한다.

예를 들면, 묘화 영역의 사이즈가 Lx=Ly=500mm, 노광 분해능 δx=δy=1㎛, 묘화 영역의 각 정점의 허용오차 범위가 pLx=qLy=500㎛(즉 허용오차 범위가 묘화 영역의 사이즈의 0.1%)라고 하면, wx, wy는 약 1㎛가 된다.

또한 정점 A, B, C 및 D의 오차 범위가 각각 다른 경우도, 동일한 사고 방식으로 기본사이즈 wx 및 wy를 구할 수 있다. 정점 A, B, C 및 D의 X축 방향과 Y축 방향의 오차 범위의 조를 각각 (2axLx,2ayLy), (2bxLx,2byLy), (2cxLx,2cyLy), (2dxLx,2dyLy)로 하면, 메시 영역(RE)의 기본 사이즈 wx,wy는 각각, 이하와 같이 된다.

wx≒Min{δyLx/(ay+by)Ly, δyLx/(cy+dy)Ly}

wy≒Min{δxLy/(bx+cx)Lx, δxLy/(dx+ax)Lx}

기본사이즈 wx,wy가 구해지면, 데이터 분할수단(22)은 초기 묘화 데이터(D1)가 표현하는 회로 패턴을 포함하는 묘화 영역을 복수의 메시 영역(RE)으로 분할해서 분할 묘화 데이터(D2)를 생성한다(스텝 S4).

도 5는 묘화 영역의 메시 영역(RE)으로의 분할의 모양을 모식적으로 나타내는 도면이다. 데이터 분할수단(22)이 분할 묘화 데이터(D2)를 생성할 즈음은, 단순히 기본사이즈 wx,wy 마다 묘화 영역을 구화(區畵)하는 것이 아니고(이것에 의해 구화되는 영역을 기본 영역(RE0)라고 칭한다), 기본 영역(RE0)의 주위에 주 주사방향 및 부 주사방향의 노광 분해능 δx,δy에 상당하는 폭의 부가 영역(RE1)을 더한 것을 개개의 메시 영역(RE)으로 하고, 게다가 인접하는 메시 영역(RE)과의 사이에서, 부가 영역(RE1)이 오버랩 하도록 메시 영역(RE)을 결정하도록 한다. 도 5에 있어서는, 파선으로 구화된 사각형이 기본 영역(RE0)이고, 사선으로 예시한 기본 영역(RE0)의 주위에 준비되는 영역이 부가영역(RE1)이고, 실선으로 구화(區畵)된 영역이 메시 영역(RE)이다. 이와 같이 부가 영역(RE1)을 오버랩시키는 형태으로 분할을 행하는 것은, 최종적으로 얻어지는 묘화 데이터(DD)에 있어서, 본래이면 패턴이 존재해야하는 것에 관계없이 공백이 되는 영역이 생기는 것을 피하기 위함이다.

또한, 개개의 메시 영역(RE)을 특정하는 데이터 요소로서 데이터 분할수단(22)이 실제로 분할 묘화 데이터(D2)로서 기술하는 것은, 각각의 메시 영역(RE)의 기준 위치(Ms)의 좌표와, 해당 메시 영역(RE)에 있어서의 회로 패턴의 정보와, 메시 영역(RE)의 주 주사방향과 부 주사방향의 사이즈(mx,my)이다. 다만, mx=wx+2δx이고, my=wy+2δy 이므로, mx,my를 대신하여 wx,wy,δx,δy를 데이터 요소로서 기술하는 형태이어도 좋다. 또한, 메시 영역(RE)의 기준위치(Ms)는 임의로 설정가능하지만, 본실시의 형태에 있어서는, 도 5에 나타낸 바와 같이 메시 영역(RE)의 중심을 기준위치(Ms)로 하여 취급하는 것으로 한다.

분할 묘화 데이터(D2)가 생성되면, 전처리가 종료한다.

다음으로, 데이터 처리장치(2)에 있어서 실시되는 후처리에 대해서 설명한다. 후처리는 개개의 기판(S)에 대해 실제로 묘화를 실시하기 직전에 그 때마다 행하는 처리이다.

도 6은, 데이터 처리장치(2)에 있어서 행해지는 후처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 7은 회로 패턴 설계시에 상정되어 있는 이상적인 상태에 있어서의 정렬 마크(Ma)의 배치 위치를 나타내는 도면이다. 또한 본 실시의 형태에 있어서는, 도 7에 나타낸 바와 같이 복수의 정렬 마크(Ma)가 수평 2축 방향에 있어서 각각 등간격으로 설치되어 있는 경우를 예로서 설명한다. 또한 도 7에는 참고를 위해 메시 영역(RE)의 기준위치(Ms)의 배치에 대해서도 함께 나타내고 있다. 정렬 마크(Ma)가 상술한 바와 같이 등간격으로 배치되어 있는 경우는 통상, 메시 영역(RE)의 기준위치(Ms)도 등간격으로 배치된다. 또한, 도 7에 나타내는 실선 및 파선은 도면의 이해를 돕기 위한 것으로써, 반드시 이러한 실선 및 파선이 회로 패턴으로서 기술되고, 기판(S)에 있어서 관찰될 이유는 없다.

후처리에 있어서는 우선 기판(S)을 노광장치(3)의 스테이지(32)에 재치(스텝 S11)하고, 촬상수단(34)에 의해서, 기판(S)의 피묘화면(Sa)에 설치된 정렬 마크(Ma)의 촬상을 행한다(스텝 S12). 또한, 정렬 마크(Ma)의 촬상의 방법은, 이것에 계속되는 처리에 있어서 정렬 마크(Ma)의 위치가 특정할 수 있는 상태가 되어 있다면, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 기판(S) 전체를 한번에 촬상하는 형태이어도 좋고, 촬상 화상의 분해능을 확보하기 위해, 일부의 정렬 마크(Ma)마다 복수회의 촬상을 행하고, 복수의 촬상 화상을 얻도록 해도 좋다.

촬상수단(34)에 의해 얻어진 촬상화상인 마크 촬상 데이터(DM)는 묘화 컨트롤러(31)를 통해서 기준위치 특정수단(23)에 주어진다.

기준위치 특정수단(23)은 마크 촬상 데이터(DM)를 취득하면 이것에 기초하여 기판(S)에 설치된 정렬 마크(Ma)의 위치 좌표를 특정한다(스텝 S13). 이러한 위치 좌표의 특정은, 예를 들면, 촬상 화상에 대해 2치화 처리 등의 공지의 화상 처리를 실시하는 것에 의해 행하는 것이 가장 적합한 일례이다.

촬상수단(34)이 촬상한 기판(S)에 변형이 없으면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 정렬 마크(Ma)는 등간격으로 위치하고 있지만, 통상, 기판(S)은 변형하고 있으므로, 정렬 마크(Ma)의 위치도 이상적인 위치로부터 어긋나 있다. 그 변형의 방법은 개개의 기판(S)에 따라 여러가지 있기 때문에, 노광장치(3)에 있어서 각각의 기판(S)에 대해서 소망의 패턴을 형성하기에는 기판(S)의 변형 지표로서의 정렬 마크(Ma)의 위치를, 각각의 기판(S)에 대해서 실측에 의해 특정하는 것이 필요하게 된다. 도 8은 실제의 기판(S)에 있어서의 정렬 마크(Ma)의 위치를 나타내는 도면이다. 도 8에 있어서는 도 7에 나타낸 이상적인 배치의 정렬 마크(Ma)를 파선의 원 표시로 병기하고 있다.

모든 정렬 마크(Ma)에 대해서의 위치 좌표가 특정되면, 계속해서, 기판위치 특정수단(23)은 개개의 메시 영역(RE)의 배치가 기판(S)의 변형에 대응한 것이 되도록, 각각의 메시 영역(RE)의 배치가 기판(S)의 변형에 대응한 것이 되도록, 각각의 메시 영역(RE)의 배치 위치를 특정한다. 구체적으로는, 개개의 메시 영역(RE)의 기준위치(Ms)의 위치 좌표가 주위의 정렬 마크(Ma)의 위치좌표에 근거하여 특정된다(스텝 S14). 이것은 즉, 이상적인 상태에서는 도 5에 나타낸 바와 같이 정연(整然)하게 배치되어 있는 메시 영역(RE)을 기판(S)의 형상에 따라서 재배치할 때의, 배치 위치를 특정하는 처리를 실시하고 있는 것이 된다.

예를 들면, 도 8에 나타내는 기준위치 Ms1, Ms2, Ms3 및 Ms4의 위치좌표는, 그 주위에 위치하는 정렬 마크 Ma1, Ma2, Ma3 및 Ma4(혹은 그의 일부)의 위치좌표에 근거하여 특정된다. 도 8에 있어서는, 이러한 처리에 의해 위치좌표가 특정된 기준위치(Ms)가 예시되어 있다. 또한, 기준위치(Ms)의 위치좌표의 특정에는 공지의 좌표변환수단이 이용 가능하다. 일례로서는, 정렬 마크 Ma1, Ma2, Ma4로 이루어지는 삼각형을 생각했을 때에, 도 7에 나타내는 이상적인 배치의 경우의 해당 삼각형으로부터 도 8에 나타내는 실제의 배치에 근거하는 삼각형으로의 어핀변환을 나타내는 행렬을 구하고, 이 행렬을 이용해서, 기준위치(Ms)의 좌표변환을 행하는 형태 등이 있다.

기준위치 특정수단(23)은, 이와 같은 형태에서 각 메시 영역(RE)에 대해서의 기준위치(Ms)의 위치좌표를 구하고, 각각의 메시 영역(RE)의 위치좌표와 분할 묘화 데이터(D2)에 기술되어 있는 해당 메시 영역(RE)에 있어서의 묘화 내용과 연결지은 기준위치 데이터(DS)를 생성한다.

기준위치 데이터(DS)가 생성되면, 데이터 합성수단(24)이 상기 기준위치 데이터(DS)에 기초하여 묘화 데이터(DD)를 생성한다(스텝 S15). 구체적으로는, 각 메시 영역(RE)의 배치 위치를, 분할 묘화 데이터(D2)에 기술되어 이루어지는 이상적인 위치로부터, 기준위치 데이터(DS)에 기술되어 있는 기준위치(Ms)의 배치 위치에 대응시켜서 시프트시키고 나서, 개개의 메시 영역(RE)의 묘화내용을 합성하고, 묘화 영역 전체에 대한 묘화 내용을 표현하는 하나의 묘화 데이터(DD)를 생성한다. 또한, 메시 영역(RE)의 시프트은, 기준위치(Ms)의 좌표이동(병진이동)에 따라서 각 메시 영역(RE)을 구성하는 화소의 좌표를 이동시키는 것에 의해 실현된다.

도 9는, 기준위치 데이터(DS)의 기술내용에 따라서 각각의 메시 영역(RE)을 배치한 상태를 나타내는 도면이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 인접하는 메시 영역(RE)의 사이에서 묘화 내용이 오버랩하는 개소가 생기지만, 이것은 양자의 곱셉을 취하는 등 소정의 논리 연산을 실행하는 것에 의해 조정된다.

도 10은, 도 9에 나타낸 바와 같이 메시 영역(RE)이 배치되는 경우에, 데이터 합성수단(24)에 의해서 생성되는 묘화 데이터(DD)가 규정하는 묘화 영역(RE2)을 예시하는 도면이다. 도 10에는 참고를 위해, 정렬 마크(Ma)를 함께 도시하고 있다. 또한, 도 10에 있어서는 도시를 생략하고 있지만, 실제로는 이러한 묘화 영역(RE2) 내에, 분할 묘화 데이터(D2)에 기술된 내용에 근거하여 회로 패턴이 배치된다.

묘화 데이터(DD)의 생성에 의해서, 데이터 처리장치(2)에 있어서의 후처리는 종료한다. 생성된 묘화 데이터(DD)는, 노광장치(3)에 주어진다. 노광장치(3)에 있어서는, 취득한 묘화 데이터(DD)에 근거하여 기판(S)에 대한 묘화처리가 실행된다. 그리고 이러한 묘화처리가 종료한 후, 새로운 기판(S)이동일 회로 패턴에 대해서의 묘화 대상이 되는 경우에는 데이터 처리장치(2)는 다시 후처리를 반복하는 것이 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태에 의하면, 기판으로의 묘화에 앞선 전처리의 시점에서, 미리 노광장치(3)의 노광 분해능과 회로 패턴에 허용되는 최대의 변형정도(구체적으로는 변의 경사정도)에 따라서 묘화 영역을 복수의 메시 영역(RE)으로 분할하여 둔다. 그리고, 실제로 개개의 기판(S)에 대해 묘화를 행할 때에는, 해당 기판(S)에 설치되어 이루어지는 정렬 마크(Ma)의 배치로부터 특정되는 해당 기판(S)의 변형에 따라서, 개개의 메시 영역(RE)의 배치 위치를 시프트시키는(즉, 메시 영역(RE)을 기판(S)의 변형에 따라 재배치한다) 것에 의해서, 해당 기판(S)의 변형에 대응한 묘화 데이터(DD)가 생성된다.

이러한 경우에 있어서는, 벡터 형식으로 기술된 벡터 데이터(DP)는, 전처리의 때에 한번만 래스터 형식의 데이터인 초기 묘화 데이터(D1)로 변환될 뿐이다. 즉, 개개의 기판(S)의 변형에 따라서 벡터 형식의 데이터로부터 래스터 형식으로의 변환이 반복되는 것도 아니다. 또한 벡터 형식의 데이터를 다른 벡터 형식으로 변환하는 것은 아니다. 이것들 대신에 본 실시의 형태에 있어서는, 메시 영역의 재배치에 의해서 보정이 실현되고 있다. 따라서, 기판(S)에 따른 묘화 데이터(DD)를 생성하기 위한 소정 시간이 종래보다도 현저히 단축된다. 예를 들면, 변화점이 다른 복잡한 패턴 데이터나 묘화 영역이 큰 패턴 데이터에 대해서도, 긴 시간을 필요로 하는 것 없이 효율적으로 묘화 데이터를 생성하는 것을 실현할 수 있다.

또한, 메시 영역을 세밀하게 설정하면 할수록 개개의 메시 영역을 시프트시키기 위한 연산에 시간을 필요로 하지만, 성기게 설정하면 묘화 데이터를 기판(S)의 변형에 충분히 대응시키는 것이 어렵게 되고, 회로 패턴의 묘화 정밀도가 나빠 진다. 본 실시의 형태에 있어서는, 노광장치(3)의 노광분해능과 회로 패턴에 허용되는 최대의 변형정도에 기초하여 정해지는 것에 의해, 상정되는 변형의 범위 내에서 실질적으로 충분한 묘화 정밀도로 회로 패턴이 묘화되도록, 메시 영역을 설정하므로, 연산 처리 시간과 묘화 정밀도가 가장 적합하게 균형이 맞추어지는 형태에서 묘화 데이터를 생성할 수 있다.

<제2의 실시 형태>

묘화 처리시간의 단축을 실현하는 형태은, 제1의 실시 형태에 나타낸 것에 한정되지 않는다. 제1의 실시 형태와는 다른 형태에서 묘화 시간의 단축을 실현하는 형태에 대해서 설명한다. 또한, 본 실시의 형태에 있어서, 제1의 실시의 형태에 있어서 설명한 것과 동일한 작용 효과를 가져오는 구성요소에 대해서는, 제1의 실시 형태와 동일한 부호를 부여하여 그 상세한 설명을 생략한다.

<묘화 장치의 개요>

도 11은 본 발명의 제2의 실시 형태와 관련된 묘화장치(101)의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 묘화장치(101)도, 제1의 실시 형태와 관련된 묘화장치(1)와 동일하게, 노광용 광인 레이저 광(LB)을 주사하면서 조사하는 것에 의해서 기판(S)에 국소적인 노광을 연속적으로 실시하는 것에 의해, 기판(S) 상에 소망의 회로 패턴에 대해서의 노광 화상을 묘화하는 직접묘화장치이다.

묘화장치(101)는 주로, 묘화 데이터(DD)를 생성하는 데이터 처리장치(102)와, 묘화 데이터(DD)에 근거하여 실제로 묘화(노광)를 행하는 노광장치(3)로 구성된다. 또한 데이터 처리장치(102)와 노광장치(103)는 일체로 설치될 필요는 없고, 양자 간의 데이터의 수수(授受)가 가능하게 되는 한에 있어서, 물리적으로 간격이 떨어져 있어도 좋다.

데이터 처리장치(102)는, 제1의 실시형태와 관련되는 묘화장치(1)가 구비되는 데이터 처리장치와 동일하게, 예를 들면 CAD 등의 패턴 설계장치(4)에 의해서 작성된 회로 패턴의 설계 데이터인 패턴 데이터(DP)에 근거하여 노광장치(3)에 있어서의 처리 데이터인 묘화 데이터(DD)를 생성한다.

데이터 처리장치(102)는, 데이터 처리장치(2)와 동일하게 데이터 변환수단(21)과, 데이터 분할수단(22)과 데이터 합성수단(24)을 구비한다. 또한, 데이터 처리장치(102)는 기준위치 특정수단(23)을 대신하여 영역배치수단을 구비한다. 또한 데이터 처리장치(102)는, 이들 데이터 변환수단(21), 데이터 분할수단(22), 데이터 합성수단(24) 및 영역배치수단(25)을 전용의 회로소자로서 구비하는 것이어도 좋고, 혹은 CPU, ROM, RAM 등으로 이루어지는 제어부(미도시)에 소정의 프로그램이 읽혀져, 실행되는 것에 의해서, 각각의 수단이 가상적인 구성요소로서 실현되어 이루어지는 컴퓨터가 데이터 처리장치(102)로서 기능하는 형태이어도 좋다.

본 실시의 형태와 관련된 묘화장치(101)에 있어서는, 묘화 영역을 복수의 메시 영역(RE)으로 분할할 때의 기본 사이즈를 변위 레벨(후술)에 따라서 여러가지로 달리한 복수의 분할 묘화 데이터(D2)를 미리 준비하여 두고, 기판(S)으로의 묘화의 때에는 묘화 영역의 소정의 부분 영역마다, 해당 부분 영역에 있어서의 변위 레벨에 따른 사이즈를 가지는 메시 영역(RE)를 적용하고, 그것들을 제1의 실시 형태와 동일하게 시프트 시키도록 한다. 그리고 그 시프트한 결과를 합성하는 것에 의해서, 묘화 데이터(DD)를 생성한다. 환언하면, 본 실시의 형태에 있어서는, 기판(S)의 변형에 따라 재배치시키는 메시 영역(RE)의 사이즈를 국소적인 변형의 정도에 따라서 달리하도록 하고 있다. 이것에 의해서 본 실시의 형태에 있어서는, 제1의 실시 형태에 있어서 데이터 분할수단(22)이 행해지고 있는, 기본 사이즈를 특정하기 위한 연산처리가 불요하다. 그것 때문에, 본 실시의 형태의 경우는, 노광장치(3)의 노광 분해능을 분할 조건 데이터(DC)로서 유지하여 둘 필요도 없다.

상술의 처리를 실현하기 위해, 본 실시의 형태에 있어서는, 주 주사방향 및 부 주사방향의 각각에 대해 복수 종류의 기본 사이즈가 변위 레벨에 따라서 미리 설정된다. 여기서, 변위 레벨이라 함은 묘화 영역에 있어서의 변위의 정도를 단계적으로 나타내는 임의의 지표이다. 변위 레벨과 그것에 대응하는 기본 사이즈와의 관계는, 미리 정해지고, 분할 조건 데이터(DC)에 기술된다. 그리고 데이터 분할수단(22)은, 이들 복수의 기본 사이즈에 따른 복수 종류의 분할 묘화 데이터(D2)를 생성하도록 되어 있다.

또한 영역배치수단(25)은 묘화 영역에 대해서 미리 정해진 부분 영역마다, 적용하는 메시 영역(RE)의 종류(사이즈)를 특정하고, 해당 부분 영역의 변형에 따라 각 메시 영역(RE)을 시프트시킨다. 영역배치수단(25)은, 이러한 결과를 기술한 영역배치 데이터(DA)를 생성한다.

데이터 합성수단(24)은, 영역배치 데이터(DA)의 기술 내용에 따라서 메시 영역(RE)의 묘화 내용을 합성하여 묘화 데이터(DD)를 생성한다.

<데이터 처리장치에 있어서의 처리>

본 실시의 형태와 관련되는 데이터 처리장치(102)에서 행해지는 처리에 대해서도, 전처리와 후처리로 크게 구별된다. 우선 전처리에 대해서 설명한다. 도 12는 데이터 처리장치(102)에 있어서 행해지는 전처리의 흐름을 나타내는 도면이다.

본실시의 형태에 있어서도, 데이터 변환수단(21)에 의한 패턴 데이터(DP)의 취득과(스텝 S21), 이것을 래스터 형식의 데이터인 초기 묘화 데이터(D1)로 변환하는 처리는 제1의 실시 형태와 동일하게 행해진다(스텝 S22).

초기 묘화 데이터(D1)가 얻어지면, 데이터 분할수단(22)에 의해, 분할 조건 데이터(DC)에 기술된 기본 사이즈의 설정치에 따라서, 복수의 분할 묘화 데이터(D2)가 생성된다(스텝 S23). 또한, 이용되는 기본 사이즈의 설정 방법이 다를 뿐, 인접하는 메시 영역(RE)이 오버랩을 가지도록 하는 점은, 제1의 실시 형태와 동일하다.

분할 묘화 데이터(D2)가 생성되면, 전처리가 종료한다.

다음으로, 데이터 처리장치(102)에 있어서 행해지는 후처리에 대해서 설명한다. 도 13은 데이터 처리장치(102)에 있어서 행해지는 후처리의 흐름을 나타내는 도면이다.

우선, 기판(S)을 스테이지(32)에 재치하고(스텝 S31), 촬상수단(34)에 의해서 정렬 마크(Ma)를 촬상하며(스텝 S32), 얻어진 마크 촬상 데이터(DM)에 따라 정렬 마크(Ma)의 위치를 특정하는 처리까지는, 제1의 실시 형태와 동일하게 실시한다.

각 정렬 마크(Ma)에 대해서, 기판(S)에 있어서의 실제의 위치가 특정되면, 영역배치수단(25)은, 노광장치(3)로부터 제1의 실시 형태와 동일하게 얻어지는 마크 촬상 데이터(DM)에 근거하여, 실제의 기판(S)의 각 부분 영역이 해당하는 변위 레벨을 특정한다. 또한, 분할 조건 데이터(DC)에 있어서 상기 변위 레벨과 관련지어져 있는 메시 영역(RE)의 종류를 특정하면, 해당 부분 영역마다, 제1의 실시 형태와 동일하게, 각 메시 영역(RE)의 기준위치(Ms)의 위치를 기판(S)의 변형에 따라서 시프트시키고, 그 배치를 특정한다(스텝 S34). 영역배치수단(25)은 이러한 결과를 기술한 영역배치 데이터(DA)를 생성한다.

도 14는 영역배치수단(25)에 의해 실현되는 처리를 개념적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 14(a)에 나타낸 바와 같이, 정렬 마크(M)의 위치를 특정한 결과, 부분 영역(AR1)과 부분 영역(AR4)에 대해서는 변위량이 상대적으로 작고, 부분 영역(AR2)과 부분 영역(AR3)에 대해서는 변위량이 상대적으로 큰 경우, 도 14(b)에 나타낸 바와 같이, 후자에 대응하는 영역에 대해서는 기본 사이즈가 상대적으로 작은 메시 영역(REα)이 배치되고, 전자에 대응하는 영역에 대해서는 기본 사이즈가 상대적으로 큰 메시 영역(REβ)이 배치된다. 도 14에는 간단하기 위해 변위 레벨이 2 수준의 경우를 예시하고 있지만, 보다 다수준의 변위 레벨이 설정된 경우에 대해서도, 사고방식은 동일하다.

영역배치 데이터(DA)가 생성되면, 데이터 합성수단(24)이 상기 영역배치 데이터(DA)에 근거하여 묘화 데이터(DD)를 생성한다(스텝 S35). 구체적으로는 각 부분 영역마다 제1의 실시 형태와 동일하게 각 메시 영역(RE)의 배치 위치를 분할 묘화 데이터(D2)에 기술되어 이루어지는 이상적인 위치로부터, 영역배치 데이터(DA)에 기술되어 있는 기준위치(Ms)의 배치 위치에 대응시켜서 시프트시키고 나서, 개개의 메시 영역(RE)의 묘화 내용을 합성하여, 묘화 영역 전체에 대한 묘화 내용을 표현하는 하나의 묘화 데이터(DD)를 생성한다.

본 실시의 형태의 경우도, 제1의 실시의 형태와 동일하게, 벡터 형식으로 기술된 벡터 데이터(DP)는, 전처리의 때에 한번만 래스터 형식의 데이터인 초기 묘화 데이터(D1)로 변환할 뿐이다. 따라서 기판(S)에 따른 묘화 데이터(DD)를 생성하기 위한 소망 시간이 종래보다도 현저히 단축된다.

또한, 본실시의 형태의 경우는, 국소적인 변형의 정도에 따라 사이즈가 다른 메시 영역(RE)을 구별하여 사용하므로, 제1의 실시 형태보다도 더욱 기판의 변형에 정밀도 좋게 대응한 묘화 데이터를 생성할 수 있다.

1, 101 묘화장치
2, 102 데이터 처리장치
3 노광장치
32 스테이지
33 광원
33a 변조수단
34 촬상수단
Ma1,Ma2,Ma3,Ma4 정렬 마크
Ms1,Maα,REβ 메시(mesh) 영역
RE1 부가 영역
RE2 묘화 영역
S 기판
Sa 피묘화면

Claims (7)

1. 광원으로부터 노광용 광을 조사하는 것에 의해서 기판에 화상을 형성하는 묘화장치로서,
   묘화 대상이 되는 기판을 재치(載置)하기 위한 스테이지와,
   상기 스테이지에 재치된 상기 기판의 피묘화면(被描畵面)을 촬상하는 촬상수단과,
   벡터 형식으로 기술된 패턴 데이터를 취득하고, 상기 패턴 데이터를 래스터 형식의 초기 묘화 데이터로 변환하여 생성하는 변환수단과,
   상기 초기 묘화 데이터가 표현하는 묘화대상 화상을 포함하는 묘화 영역을 복수의 메시 영역으로 가상적으로 분할하고, 상기 복수의 메시 영역의 각각에 대해서, 상기 묘화 영역에 있어서의 배치 위치와 상기 배치 위치에 있어서의 묘화 내용과 관련된 분할 묘화 데이터를 생성하는 분할수단과,
   상기 촬상수단이 상기 기판을 촬상하는 것에 의해 얻어지는 촬상화상으로부터 특정되는, 상기 기판에 설치된 정렬 마크의 위치에 근거해서, 상기 복수의 메시 영역을 상기 기판의 형상에 따라서 재배치할 때의 배치 위치를 특정하는 배치위치 특정수단과,
   상기 복수의 메시 영역을 상기 위치 특정수단에 의해서 특정된 배치 위치에 재배치시킨 상태에서, 상기 분할 묘화 데이터에 있어서 상기 복수의 메시 영역과 관련되어 있는 상기 묘화 내용을 합성하여, 하나의 묘화 데이터를 생성하는 합성수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 묘화장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 데이터 분할수단이, 상기 노광용 광에 의해 화상을 형성할 때의 노광 분해능(露光分解能)과,
   미리 특정된, 상기 기판에 대해 화상을 형성할 때에 허용되는 최대의 변형정도에 근거하여 결정되는 분할 사이즈에 따라서, 상기 묘화 영역을 분할하는 것을 특징으로 하는 묘화장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 묘화 영역이 사각형 영역으로서 결정되고,
   상기 기판에 허용되는 최대의 변형정도가 상기 사각형 영역의 변에 대해서 허용되는 최대 경사를 나타내는 정보에 의해 특정되는 것을 특징으로 하는 묘화장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 데이터 분할수단이, 분할 사이즈가 다른 복수의 분할 형태에서 상기 묘화 영역을 상기 복수의 메시 영역으로 분할하고,
   상기 분할 사이즈와 상기 묘화 영역에 있어서의 배치 위치와 상기 배치 위치에 있어서의 묘화 내용과 관련된 분할 묘화 데이터를 생성하며,
   상기 배치위치 특정수단은, 상기 기판에 설치된 정렬 마크의 위치로부터 특정되는, 상기 묘화 영역에 대해서의 소정의 부분 영역마다의 변위 레벨에 따라서, 상기 부분 영역에 있어서 재배치에 이용하는 상기 분할 형태을 특정하고 나서 상기 부분 영역마다 상기 복수의 메시 영역을 재배치할 때의 배치 위치를 특정하는 것을 특징으로 하는 묘화장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 데이터 분할수단은, 상기 복수의 메시 영역의 각각이, 인접하는 메시 영역과 오버랩하도록, 상기 묘화 영역을 상기 복수의 메시 영역으로 가상적으로 분할하는 것을 특징으로 하는 묘화장치.
6. 광원으로부터 노광용 광을 조사하는 것에 의해서 기판에 화상을 형성하는 묘화장치용의 데이터 처리장치로서,
   벡터 형식으로 기술된 패턴 데이터를 취득하고, 상기 패턴 데이터를 래스터 형식의 초기 묘화 데이터로 변환하여 생성하는 변환수단과,
   상기 초기 묘화 데이터가 표현하는 묘화 대상 화상을 포함하는 묘화 영역을 복수의 메시 영역으로 가상적으로 분할하고, 상기 복수의 메시 영역의 각각에 대해서, 상기 묘화 영역에 있어서의 배치 위치와 상기 배치 위치에 있어서의 묘화 내용과 관련된 분할 묘화 데이터를 생성하는 분할수단과,
   묘화 대상이 되는 기판을 촬상하는 것에 의해 얻어지는 촬상 화상으로부터 특정되는, 상기 기판에 설치된 정렬 마크의 위치에 근거해서, 상기 복수의 메시 영역을 상기 기판의 형상에 따라서 재배치할 때의 배치 위치를 특정하는 배치위치 특정수단과,
   상기 복수의 메시 영역을 상기 위치 특정수단에 의해서 특정된 배치 위치에 재배치시킨 상태에서, 상기 분할 묘화 데이터에 있어서 상기 복수의 메시 영역과 관련되어 있는 상기 묘화 내용을 합성하여, 하나의 묘화 데이터를 생성하는 합성수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 묘화장치용의 데이터 처리장치.
7. 광원으로부터 노광용 광을 조사하는 것에 의해서 기판에 화상을 형성하는 묘화장치용의 묘화 데이터를 생성하는 방법으로서,
   벡터 형식으로 기술된 패턴 데이터를 취득하고, 상기 패턴 데이터를 래스터 형식의 초기 묘화 데이터로 변환하여 생성하는 변환공정과,
   상기 초기 묘화 데이터가 표현하는 묘화 대상 화상을 포함하는 묘화 영역을 복수의 메시 영역으로 가상적으로 분할하고, 상기 복수의 메시 영역의 각각에 대해서, 상기 묘화 영역에 있어서의 배치 위치와 상기 배치 위치에 있어서의 묘화 내용과 관련된 분할 묘화 데이터를 생성하는 분할공정과,
   묘화 대상이 되는 기판을 촬상하는 촬상공정과,
   상기 촬상공정에 있어서 얻어지는 촬상 화상으로부터, 상기 기판에 설치된 정렬 마크의 위치를 특정하는 정렬마크 위치 특정공정과,
   상기 정렬마크 위치 특정공정에 있어서의 특정 결과에 근거해서, 상기 복수의 메시 영역을 상기 기판의 형상에 따라서 재배치할 때의 배치 위치를 특정하는 배치위치 특정공정과,
   상기 복수의 메시 영역을 상기 위치 특정공정에 있어서 특정된 배치 위치에 재배치시킨 상태에서, 상기 분할 묘화 데이터에 있어서 상기 복수의 메시 영역과 관련되어 있는 상기 묘화 내용을 합성하여 하나의 묘화 데이터를 생성하는 합성공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 묘화장치용의 묘화 데이터 생성방법.

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