KR20240041212A

KR20240041212A - 템플릿 생성 장치, 묘화 시스템, 템플릿 생성 방법 및 기록 매체에 기록된 프로그램

Info

Publication number: KR20240041212A
Application number: KR1020230082783A
Authority: KR
Inventors: 고헤이 나카이; 미치아키 사카모토; 나오타케 다나카
Original assignee: 가부시키가이샤 스크린 홀딩스
Priority date: 2022-09-22
Filing date: 2023-06-27
Publication date: 2024-03-29
Also published as: JP2024046030A; CN117745770A

Abstract

템플릿 생성 장치의 영역 선택부는, 기판 상에 형성되는 패턴의 CAD 데이터로부터 소정의 크기의 템플릿 영역을 선택한다. 템플릿 생성부는, 묘화 장치의 촬상용 해상도로, 당해 CAD 데이터의 템플릿 영역을 래스터라이즈함으로써, 그레이 스케일의 템플릿 (71) 을 생성한다. 당해 촬상용 해상도는, 묘화 장치의 묘화용 해상도와는 상이하다. 템플릿 생성부는, 템플릿 (71) 에 포함되는 복수의 촬상용 화소 (95) 에 대해, 패턴 요소 (93) 에 대응하는 화소의 화소값을 제 1 화소값으로 설정하고, 배경 영역 (96) 에 대응하는 화소의 화소값을 제 2 화소값으로 설정하고, 패턴 요소 (93) 의 에지를 포함하는 화소인 에지 함유 화소 (95a) 의 화소값을, 제 1 화소값과 제 2 화소값 사이의 제 3 화소값으로 설정한다. 이로써, 묘화 장치에 있어서의 기판의 얼라인먼트 정밀도를 향상시킬 수 있다.

Description

템플릿 생성 장치, 묘화 시스템, 템플릿 생성 방법 및 기록 매체에 기록된 프로그램{TEMPLATE GENERATING APPARATUS, DRAWING SYSTEM, TEMPLATE GENERATING METHOD AND PROGRAM RECORDED ON RECORDING MEDIUM}

본 발명은, 묘화 장치에 있어서의 기판의 얼라인먼트에 사용되는 템플릿을 생성하는 기술에 관한 것이다.

[관련 출원의 참조]

본원은, 2022년 9월 22일에 출원된 일본 특허출원 JP 2022-151168 로부터의 우선권의 이익을 주장하고, 당해 출원의 모든 개시는 본원에 받아들여진다.

종래, 반도체 기판, 프린트 기판, 또는, 유기 EL 표시 장치 혹은 액정 표시 장치용의 유리 기판 등 (이하,「기판」이라고 한다.) 에 형성된 감광 재료에 광을 조사함으로써, 패턴의 묘화가 실시되고 있다. 이와 같은 묘화를 실시하는 묘화 장치에서는, 기판 상에 형성된 얼라인먼트 마크의 위치를 검출하여 패턴의 묘화 위치를 자동적으로 조절하는 얼라인먼트 처리가 실시되고 있다.

최근, 프린트 기판에 대한 묘화에서는, 1 장의 기판으로부터 채취할 수 있는 피스수를 증가시키기 위해, 얼라인먼트 마크를 배치하기 위한 스페이스의 삭감이 요구되고 있다. 그래서, 기판에 얼라인먼트 전용의 마크를 형성하지 않고, 기판 상의 패턴의 일부를 얼라인먼트 마크로서 이용하는 것이 실시되고 있다.

예를 들어, 일본 공개특허공보 2013-171988호 (문헌 1) 의 노광 장치에서는, 기판 상의 패턴을 촬상하여 얻어진 화상 내에 있어서, 당해 패턴의 일부가, 얼라인먼트 처리에 이용되는 기준 마크 모델 (즉, 템플릿) 로서 설정되어 미리 등록된다. 그리고, 노광해야 할 기판이 노광 장치에 반입되면, 당해 기판 상의 패턴의 일부가 카메라에 의해 촬상되고, 얻어진 화상과 상기 기준 마크 모델의 패턴 매칭이 실시되어 당해 기판의 얼라인먼트 처리가 실시된다.

한편, 일본 공개특허공보 2000-236007호 (문헌 2) 에서는, 주사 전자 현미경에 있어서의 패턴의 자동 측장에 있어서, CAD 데이터로부터 임의의 영역의 패턴 데이터를 입력하고, 당해 패턴 데이터로부터 패턴 윤곽 에지 데이터를 추출하여 템플릿 에지 데이터를 생성하는 기술이 제안되어 있다.

그런데, 묘화 장치에 있어서 기판에 대한 묘화 데이터의 해상도가, 기판 상의 패턴을 촬상하는 카메라의 해상도와 상이한 경우, 당해 카메라의 해상도에 맞추어 CAD 데이터로부터 2 치의 템플릿을 생성하면, 양자화 오차가 발생할 우려가 있다. 구체적으로는, CAD 데이터에 있어서의 패턴의 에지가, 카메라의 화소의 경계로부터 어긋나 있는 부위에 있어서, 당해 에지를 포함하는 화소의 값이 2 치 (백 또는 흑) 중 어느 쪽이 될지가 불명해진다. 따라서, 생성된 템플릿에 있어서의 패턴의 형상이나 무게 중심 위치가, 실제의 패턴의 형상이나 무게 중심 위치와는 상이할 가능성이 있어, 얼라인먼트 정밀도의 향상이 어려웠다.

본 발명은, 묘화 장치에 있어서의 기판의 얼라인먼트에 사용되는 템플릿을 생성하는 템플릿 생성 장치를 대상으로 하고 있으며, 묘화 장치에 있어서의 기판의 얼라인먼트 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 양태 1 은, 묘화 장치에 있어서의 기판의 얼라인먼트에 사용되는 템플릿을 생성하는 템플릿 생성 장치로서, 기판 상에 형성되는 패턴의 CAD 데이터인 패턴 CAD 데이터로부터, 패턴 요소의 적어도 일부를 포함하는 소정의 크기의 템플릿 영역을 선택하는 영역 선택부와, 묘화 장치의 묘화용 해상도와는 상이한 상기 묘화 장치의 촬상부의 촬상용 해상도로, 상기 패턴 CAD 데이터의 상기 템플릿 영역을 래스터라이즈함으로써, 그레이 스케일의 템플릿을 생성하는 템플릿 생성부를 구비한다. 상기 템플릿 생성부는, 상기 템플릿에 포함되는 복수의 화소에 대해, 상기 패턴 요소에 대응하는 화소의 화소값을 제 1 화소값으로 설정하고, 배경 영역에 대응하는 화소의 화소값을 제 2 화소값으로 설정하고, 상기 패턴 요소의 에지를 포함하는 화소인 에지 함유 화소의 화소값을, 상기 제 1 화소값과 상기 제 2 화소값 사이의 제 3 화소값으로 설정한다.

본 발명에 의하면, 묘화 장치에 있어서의 기판의 얼라인먼트 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 양태 2 는, 양태 1 의 템플릿 생성 장치로서, 상기 제 3 화소값은, 상기 에지 함유 화소에 있어서의 상기 에지의 위치에 기초하여 설정된다.

본 발명의 양태 3 은, 양태 1 의 템플릿 생성 장치로서, 상기 제 3 화소값은, 상기 에지 함유 화소에 있어서의 상기 패턴 요소의 점유율에 기초하여 설정된다.

본 발명의 양태 4 는, 양태 1 (양태 1 내지 3 중 어느 하나여도 된다.) 의 템플릿 생성 장치로서, 상기 촬상부에 의해 취득된 상기 템플릿 영역의 촬상 화상에 기초하여, 상기 템플릿의 상기 에지 함유 화소의 화소값을 보정하는 템플릿 보정부를 추가로 구비한다.

본 발명은, 묘화 시스템도 대상으로 하고 있다. 본 발명의 양태 5 는, 묘화 시스템으로서, 양태 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 템플릿 생성 장치와, 상기 템플릿 생성 장치에 의해 생성된 상기 템플릿을 사용하여 기판의 얼라인먼트를 실시하고, 상기 기판에 광을 조사하여 묘화를 실시하는 묘화 장치를 구비한다. 상기 묘화 장치는, 상면 상에 상기 패턴이 미리 형성되어 있는 상기 기판을 유지하는 스테이지와, 상기 기판의 상기 상면에 변조된 광을 조사하는 묘화 헤드와, 상기 기판의 상기 상면에 평행한 주사 방향으로, 상기 스테이지를 상기 묘화 헤드에 대해 상대적으로 이동시키는 주사 기구와, 상기 패턴의 일부를 촬상하는 촬상부와, 상기 촬상부에 의해 취득된 촬상 화상에 대해 상기 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시함으로써 상기 기판의 위치를 검출하는 위치 검출부와, 상기 패턴 상에 묘화되는 다른 패턴의 CAD 데이터인 다른 패턴 CAD 데이터를 기억하는 기억부와, 상기 다른 패턴 CAD 데이터를 래스터라이즈하여 래스터 데이터를 생성하는 데이터 생성부와, 상기 래스터 데이터 및 상기 위치 검출부에 의해 검출된 상기 기판의 위치에 기초하여 상기 묘화 헤드 및 상기 주사 기구를 제어함으로써, 상기 묘화 헤드에 대해 상기 주사 방향으로 상대 이동하는 상기 기판에 대한 상기 다른 패턴의 묘화를 실행시키는 묘화 제어부를 구비한다.

본 발명은, 묘화 장치에 있어서의 기판의 얼라인먼트에 사용되는 템플릿을 생성하는 템플릿 생성 방법도 대상으로 하고 있다. 본 발명의 양태 6 은, 묘화 장치에 있어서의 기판의 얼라인먼트에 사용되는 템플릿을 생성하는 템플릿 생성 방법으로서, a) 기판 상에 형성되는 패턴의 CAD 데이터인 패턴 CAD 데이터로부터, 패턴 요소의 적어도 일부를 포함하는 소정의 크기의 템플릿 영역을 선택하는 공정과, b) 묘화 장치의 묘화용 해상도와는 상이한 상기 묘화 장치의 촬상부의 촬상용 해상도로 상기 패턴 CAD 데이터의 상기 템플릿 영역을 래스터라이즈함으로써, 그레이 스케일의 템플릿을 생성하는 공정을 구비한다. 상기 b) 공정에서는, 상기 템플릿에 포함되는 복수의 화소에 대해, 상기 패턴 요소에 대응하는 화소의 화소값이 제 1 화소값으로 설정되고, 배경 영역에 대응하는 화소의 화소값이 제 2 화소값으로 설정되고, 상기 패턴 요소의 에지를 포함하는 화소인 에지 함유 화소의 화소값이, 상기 제 1 화소값과 상기 제 2 화소값 사이의 제 3 화소값으로 설정된다.

본 발명은, 묘화 장치에 있어서의 기판의 얼라인먼트에 사용되는 템플릿을 생성할 때에 사용되는 기록 매체에 기록된 프로그램도 대상으로 하고 있다. 본 발명의 양태 7 은, 묘화 장치에 있어서의 기판의 얼라인먼트에 사용되는 템플릿을 생성할 때에 사용되는 기록 매체에 기록된 프로그램으로서, 상기 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행됨으로써, a) 기판 상에 형성되는 패턴의 CAD 데이터인 패턴 CAD 데이터로부터, 패턴 요소의 적어도 일부를 포함하는 소정의 크기의 템플릿 영역을 선택하는 공정과, b) 묘화 장치의 묘화용 해상도와는 상이한 상기 묘화 장치의 촬상부의 촬상용 해상도로 상기 패턴 CAD 데이터의 상기 템플릿 영역을 래스터라이즈함으로써, 그레이 스케일의 템플릿을 생성하는 공정이 실행된다. 상기 b) 공정에서는, 상기 템플릿에 포함되는 복수의 화소에 대해, 상기 패턴 요소에 대응하는 화소의 화소값이 제 1 화소값으로 설정되고, 배경 영역에 대응하는 화소의 화소값이 제 2 화소값으로 설정되고, 상기 패턴 요소의 에지를 포함하는 화소인 에지 함유 화소의 화소값이, 상기 제 1 화소값과 상기 제 2 화소값 사이의 제 3 화소값으로 설정된다.

상기 서술한 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 실시하는 이 발명의 상세한 설명에 의해 밝혀진다.

도 1 은, 하나의 실시형태에 관련된 묘화 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 컴퓨터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3 은, 제어부의 기능을 나타내는 블록도이다.
도 4 는, 템플릿 생성 장치의 기능을 나타내는 블록도이다.
도 5 는, 템플릿 영역을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 템플릿 영역을 나타내는 도면이다.
도 7a 는, 비교예의 템플릿을 나타내는 도면이다.
도 7b 는, 비교예의 템플릿을 나타내는 도면이다.
도 8 은, 템플릿을 나타내는 도면이다.
도 9a 는, 패턴의 묘화의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 9b 는, 템플릿의 생성의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 10 은, 템플릿의 일부를 확대하여 나타내는 도면이다.
도 11 은, 템플릿을 나타내는 도면이다.
도 12 는, 템플릿의 생성의 흐름을 나타내는 도면이다.

도 1 은, 본 발명의 하나의 실시형태에 관련된 묘화 시스템 (5) 을 나타내는 사시도이다. 묘화 시스템 (5) 은, 묘화 장치 (1) 와, 컴퓨터 (100) 를 구비한다. 묘화 장치 (1) 는, 공간 변조된 대략 빔상의 광을 기판 (9) 상의 감광 재료에 조사하고, 당해 광의 조사 영역을 기판 (9) 상에서 주사함으로써 패턴의 묘화를 실시하는 직접 묘화 장치이다. 도 1 에서는, 서로 직교하는 3 개의 방향을 X 방향, Y 방향 및 Z 방향으로 하여 화살표로 나타내고 있다. 도 1 에 나타내는 예에서는, X 방향 및 Y 방향은 서로 수직인 수평 방향이고, Z 방향은 연직 방향이다. 다른 도면에 있어서도 동일하다.

기판 (9) 은, 예를 들어, 평면에서 보았을 때에 있어서 대략 직사각형상의 판상 부재이다. 기판 (9) 은, 예를 들어, 다층 프린트 배선 기판 (이하, 간단히「프린트 기판」이라고 부른다.) 이다. 본 실시형태에서는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에는, 구리 (Cu) 등에 의해 형성된 회로 패턴이 미리 형성되어 있고, 당해 회로 패턴 상에 감광 재료에 의해 형성된 레지스트막이 형성되어 있다. 그리고, 묘화 장치 (1) 에 있어서, 기판 (9) 의 당해 레지스트막에 솔더 패턴이 묘화 (즉, 형성) 된다. 당해 솔더 패턴은, 상기 서술한 회로 패턴 상에, 당해 회로 패턴에 맞추어 묘화된다. 또한, 기판 (9) 에는, 후술하는 위치 검출 처리 (즉, 얼라인먼트 처리) 전용의 얼라인먼트 마크는 형성되어 있지 않다.

이하의 설명에서는, 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 미리 형성되어 있는 패턴 (즉, 회로 패턴) 을「제 1 패턴」이라고도 부른다. 또, 묘화 장치 (1) 에 있어서 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 묘화될 예정의 패턴 (즉, 솔더 패턴) 을「제 2 패턴」또는「다른 패턴」이라고도 부른다. 또한, 기판 (9) 의 종류 및 형상 등은 다양하게 변경되어도 된다. 또, 묘화 장치 (1) 에 의해 기판 (9) 에 묘화되는 패턴도 솔더 패턴에는 한정되지 않고, 다양하게 변경되어도 된다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 묘화 장치 (1) 는, 스테이지 (21) 와, 스테이지 이동 기구 (22) 와, 촬상부 (3) 와, 묘화부 (4) 를 구비한다. 스테이지 (21) 는, 촬상부 (3) 및 묘화부 (4) 의 하방 (즉, (－Z) 측) 에 있어서, 수평 상태의 기판 (9) 을 하측으로부터 유지하는 대략 평판상의 기판 유지부이다. 스테이지 (21) 는, 예를 들어, 기판 (9) 의 하면을 흡착하여 유지하는 배큐엄 척이다. 스테이지 (21) 는, 배큐엄 척 이외의 구조를 갖고 있어도 되고, 예를 들어, 메커니컬 척이어도 된다. 스테이지 (21) 상에 재치된 기판 (9) 의 상면 (91) 은, Z 방향에 대해 대략 수직이고, X 방향 및 Y 방향에 대략 평행이다.

스테이지 이동 기구 (22) 는, 스테이지 (21) 를 촬상부 (3) 및 묘화부 (4) 에 대해 수평 방향 (즉, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대략 평행한 방향) 으로 상대적으로 이동시키는 이동 기구이다. 스테이지 이동 기구 (22) 는, 제 1 이동 기구 (23) 와, 제 2 이동 기구 (24) 를 구비한다. 제 2 이동 기구 (24) 는, 스테이지 (21) 를 가이드 레일을 따라 X 방향으로 직선 이동시킨다. 제 1 이동 기구 (23) 는, 스테이지 (21) 를 제 2 이동 기구 (24) 와 함께 가이드 레일을 따라 Y 방향으로 직선 이동시킨다. 제 1 이동 기구 (23) 및 제 2 이동 기구 (24) 의 구동원은, 예를 들어, 리니어 서보 모터, 또는, 볼 나사에 모터가 장착된 것이다. 제 1 이동 기구 (23) 및 제 2 이동 기구 (24) 의 구조는, 다양하게 변경되어도 된다.

묘화 장치 (1) 에서는, Z 방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 하여 스테이지 (21) 를 회전시키는 스테이지 회전 기구가 형성되어도 된다. 또, 스테이지 (21) 를 Z 방향으로 이동시키는 스테이지 승강 기구가 묘화 장치 (1) 에 형성되어도 된다. 스테이지 회전 기구로서, 예를 들어, 서보 모터를 이용 가능하다. 스테이지 승강 기구로서, 예를 들어, 리니어 서보 모터를 이용 가능하다. 스테이지 회전 기구 및 스테이지 승강 기구의 구조는, 다양하게 변경되어도 된다.

촬상부 (3) 는, X 방향으로 배열되는 복수 (도 1 에 나타내는 예에서는 2 개) 의 촬상 헤드 (31) 를 구비한다. 각 촬상 헤드 (31) 는, 스테이지 (21) 및 스테이지 이동 기구 (22) 를 걸쳐 형성되는 도어형의 헤드 지지부 (30) 에 의해, 스테이지 (21) 및 스테이지 이동 기구 (22) 의 상방에서 지지된다. 2 개의 촬상 헤드 (31) 중, 일방의 촬상 헤드 (31) 는 헤드 지지부 (30) 에 고정되어 있고, 타방의 촬상 헤드 (31) 는 헤드 지지부 (30) 상에 있어서 X 방향으로 이동 가능하다. 이로써, 2 개의 촬상 헤드 (31) 사이의 X 방향의 거리를 변경할 수 있다. 또한, 촬상부 (3) 의 촬상 헤드 (31) 의 수는, 1 이어도 되고, 3 이상이어도 된다.

각 촬상 헤드 (31) 는, 도시 생략한 촬상 센서 및 광학계를 구비하는 카메라이다. 각 촬상 헤드 (31) 는, 예를 들어, 2 차원의 화상을 취득하는 에어리어 카메라이다. 촬상 센서는, 예를 들어, 매트릭스상으로 배열된 복수의 CCD (Charge Coupled Device) 등의 촬상 소자를 구비한다. 각 촬상 헤드 (31) 에서는, 도시 생략한 광원으로부터 기판 (9) 의 상면 (91) 으로 유도된 조명광의 반사광이, 광학계를 통하여 촬상 센서로 유도된다. 촬상 센서는, 기판 (9) 의 상면 (91) 으로부터의 반사광을 수광하고, 대략 직사각형상의 촬상 영역의 화상을 취득한다. 상기 광원으로는, LED (Light Emitting Diode) 등의 다양한 광원을 이용 가능하다. 또한, 각 촬상 헤드 (31) 는, 라인 카메라 등, 다른 종류의 카메라여도 된다.

묘화부 (4) 는, X 방향 및 Y 방향으로 배열되는 복수의 묘화 헤드 (41) 를 구비한다. 도 1 에 나타내는 예에서는, 6 개의 묘화 헤드 (41) 가 X 방향으로 대략 직선상으로 배열된다. 각 묘화 헤드 (41) 는, 스테이지 (21) 및 스테이지 이동 기구 (22) 를 걸쳐 형성되는 도어형의 헤드 지지부 (40) 에 의해, 스테이지 (21) 및 스테이지 이동 기구 (22) 의 상방에서 지지된다. 헤드 지지부 (40) 는, 촬상부 (3) 의 헤드 지지부 (30) 보다 (＋Y) 측에 배치되어 있다. 또한, 묘화부 (4) 의 묘화 헤드 (41) 의 수는 적절히 변경되어도 된다. 예를 들어, 묘화 헤드 (41) 의 수는 1 개여도 되고, 2 개 이상이어도 된다.

각 묘화 헤드 (41) 는, 도시 생략한 광원, 광학계 및 공간 광 변조 소자를 구비한다. 공간 광 변조 소자로는, DMD (Digital Micro Mirror Device) 나 GLV (Grating Light Valve : 그레이팅·라이트·밸브) (실리콘·라이트·머신즈 (서니베일, 캘리포니아) 의 등록상표) 등의 다양한 소자를 이용 가능하다. 광원으로는, LD (Laser Diode) 등의 다양한 광원을 이용 가능하다. 복수의 묘화 헤드 (41) 는, 대략 동일한 구조를 갖는다.

묘화 장치 (1) 에서는, 묘화부 (4) 의 복수의 묘화 헤드 (41) 로부터 변조된 (즉, 공간 광 변조된) 광을 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 조사하면서, 스테이지 이동 기구 (22) 에 의해 기판 (9) 을 Y 방향으로 이동시킨다. 이로써, 복수의 묘화 헤드 (41) 로부터의 광의 조사 영역이 기판 (9) 상에서 Y 방향으로 주사되고, 기판 (9) 에 대한 패턴의 묘화가 실시된다. 이하의 설명에서는, Y 방향을「주사 방향」이라고도 부르고, X 방향을「폭 방향」이라고도 부른다. 스테이지 이동 기구 (22) 는, 각 묘화 헤드 (41) 로부터의 광의 조사 영역을 기판 (9) 상에서 주사 방향으로 이동시키는 주사 기구이다.

묘화 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 에 대한 묘화는, 이른바 싱글 패스 (원 패스) 방식으로 실시된다. 구체적으로는, 스테이지 이동 기구 (22) 에 의해, 스테이지 (21) 가 복수의 묘화 헤드 (41) 에 대해 Y 방향으로 상대 이동되고, 복수의 묘화 헤드 (41) 로부터의 광의 조사 영역이, 기판 (9) 의 상면 (91) 상에서 Y 방향 (즉, 주사 방향) 으로 1 회만 주사된다. 이로써, 기판 (9) 에 대한 묘화가 완료된다. 또한, 묘화 장치 (1) 에서는, 스테이지 (21) 의 Y 방향으로의 이동과 X 방향으로의 스텝 이동이 반복되는 멀티 패스 방식에 의해, 기판 (9) 에 대한 묘화가 실시되어도 된다. 묘화 장치 (1) 에 있어서 멀티 패스 방식의 묘화가 실시되는 경우, Y 방향은 주주사 방향이고, X 방향은 부주사 방향이다. 또, 스테이지 이동 기구 (22) 의 제 1 이동 기구 (23) 는, 스테이지 (21) 를 주주사 방향으로 이동시키는 주주사 기구이고, 제 2 이동 기구 (24) 는, 스테이지 (21) 를 부주사 방향으로 이동시키는 부주사 기구이다.

도 2 는, 컴퓨터 (100) 의 구성을 나타내는 도면이다. 컴퓨터 (100) 는, 프로세서 (101) 와, 메모리 (102) 와, 입출력부 (103) 와, 버스 (104) 를 구비하는 통상적인 컴퓨터이다. 버스 (104) 는, 프로세서 (101), 메모리 (102) 및 입출력부 (103) 를 접속시키는 신호 회로이다. 메모리 (102) 는, 각종 정보를 기억한다. 메모리 (102) 는, 예를 들어, 기억 매체 (81) 에 미리 기억되어 있는 프로그램 프로덕트인 프로그램 (109a) 및 프로그램 (109b) 을 판독 출력하여 기억한다. 기억 매체 (81) 는, 예를 들어, USB 메모리나 CD-ROM 이다.

프로세서 (101) 는, 메모리 (102) 에 기억되는 컴퓨터 판독 가능한 상기 프로그램 (109a, 109b) 등에 따라, 메모리 (102) 등을 이용하면서 다양한 처리 (예를 들어, 수치 계산이나 화상 처리) 를 실행한다. 입출력부 (103) 는, 조작자로부터의 입력을 받아들이는 키보드 (105) 및 마우스 (106), 그리고, 프로세서 (101) 로부터의 출력 등을 표시하는 디스플레이 (107) 를 구비한다.

묘화 시스템 (5) 에서는, 컴퓨터 (100) 에 의해 프로그램 (109a) 이 실행됨으로써, 도 3 에 나타내는 제어부 (10) 의 각 기능이 실현된다. 제어부 (10) 는, 묘화 장치 (1) 의 일부이다. 또, 묘화 시스템 (5) 에서는, 컴퓨터 (100) 에 의해 프로그램 (109b) 이 실행됨으로써, 도 4 에 나타내는 템플릿 생성 장치 (6) 의 각 기능이 실현된다. 도 3 은, 제어부 (10) 의 기능을 나타내는 블록도이고, 도 4 는, 템플릿 생성 장치 (6) 의 기능을 나타내는 블록도이다. 도 3 에서는, 제어부 (10) 이외의 구성도 아울러 나타내고, 도 4 에서는, 템플릿 생성 장치 (6) 이외의 구성도 아울러 나타낸다.

도 3 에 나타내는 제어부 (10) 는, 스테이지 이동 기구 (22), 촬상부 (3) 및 묘화부 (4) 등을 제어한다. 제어부 (10) 는, 기억부 (111) 와, 촬상 제어부 (112) 와, 위치 검출부 (113) 와, 데이터 생성부 (114) 와, 묘화 제어부 (115) 를 구비한다. 기억부 (111) 는, 주로 메모리 (102) 에 의해 실현되고, 묘화 장치 (1) 에 있어서의 패턴의 묘화에 관한 각종 정보를 미리 기억한다. 기억부 (111) 에 기억되어 있는 정보에는, 예를 들어, 기판 (9) 에 묘화될 예정의 제 2 패턴의 CAD 데이터인 패턴 CAD 데이터 (이하,「제 2 CAD 데이터」라고도 부른다.), 및, 템플릿 생성 장치 (6) 로부터 묘화 장치 (1) 에 이송된 정보가 포함된다. 템플릿 생성 장치 (6) 로부터는, 예를 들어, 후술하는 얼라인먼트에 사용되는 템플릿 등이 묘화 장치 (1) 에 이송된다.

촬상 제어부 (112), 위치 검출부 (113), 데이터 생성부 (114) 및 묘화 제어부 (115) 는, 주로 프로세서 (101) 에 의해 실현된다. 촬상 제어부 (112) 는, 촬상부 (3) 및 스테이지 이동 기구 (22) 를 제어함으로써, 기판 (9) 의 상면 (91) 의 일부를 촬상부 (3) 에 촬상시켜 상기 제 1 패턴의 일부의 화상 (이하,「촬상 화상」이라고도 부른다.) 을 취득시킨다. 당해 촬상 화상은, 예를 들어, 그레이 스케일의 화상이다. 당해 촬상 화상은, 기억부 (111) 에 이송되어 격납된다.

위치 검출부 (113) 는, 상기 서술한 제 1 패턴의 촬상 화상에 대해, 기억부 (111) 에 미리 기억되어 있는 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시함으로써, 스테이지 (21) 상에 있어서의 기판 (9) 의 위치 (즉, 묘화부 (4) 에 대한 기판 (9) 의 상대 위치) 를 검출한다. 데이터 생성부 (114) 는, 상기 서술한 제 2 CAD 데이터를 래스터라이즈하여, 래스터 데이터인 묘화 데이터 (이하,「제 2 묘화 데이터」라고도 부른다.) 를 생성한다. 제 2 묘화 데이터는, 예를 들어, 런 렝스 데이터이다.

묘화 제어부 (115) 는, 데이터 생성부 (114) 에 의해 생성된 제 2 묘화 데이터, 및, 위치 검출부 (113) 에 의해 검출된 기판 (9) 의 위치 등에 기초하여, 묘화부 (4) 및 스테이지 이동 기구 (22) 를 제어함으로써, 기판 (9) 상의 묘화 위치를 조절하면서, 묘화부 (4) 에 기판 (9) 에 대한 제 2 패턴의 묘화를 실행시킨다.

또한, 제어부 (10) 는, 프로그래머블 로직 컨트롤러 (PLC : Programmable Logic Controller) 나 회로 기판 등에 의해 실현되어도 되고, 이들과 1 개 이상의 컴퓨터의 조합에 의해 실현되어도 된다.

도 4 에 나타내는 템플릿 생성 장치 (6) 는, 묘화 장치 (1) 에 있어서의 기판 (9) 의 얼라인먼트에 사용되는 템플릿 (즉, 기준 화상) 을 생성하는 장치이다. 템플릿 생성 장치 (6) 는, 기억부 (61) 와, 영역 선택부 (62) 와, 템플릿 생성부 (63) 와, 템플릿 보정부 (64) 를 구비한다. 기억부 (61) 는, 주로 메모리 (102) 에 의해 실현되고, 템플릿의 생성에 관한 각종 정보를 미리 기억한다. 기억부 (61) 에 기억되어 있는 정보에는, 예를 들어, 상기 서술한 제 1 패턴의 CAD 데이터인 패턴 CAD 데이터 (이하,「제 1 CAD 데이터」라고도 부른다.) 가 포함된다. 제 1 CAD 데이터는, 제 1 패턴을 구성하는 복수의 패턴 요소를 포함한다.

영역 선택부 (62) 는, 상기 서술한 복수의 패턴 요소 중, 1 개 이상의 패턴 요소의 적어도 일부를 포함하는 소정의 크기의 영역을, 템플릿 영역으로서 제 1 CAD 데이터로부터 선택한다. 템플릿 생성부 (63) 는, 제 1 CAD 데이터의 템플릿 영역을, 촬상부 (3) 의 촬상용 해상도 (즉, 촬상 헤드 (31) 의 촬상 센서의 해상도) 로 래스터라이즈함으로써, 그레이 스케일의 템플릿을 생성한다. 당해 촬상용 해상도는, 묘화 장치 (1) 에 있어서의 묘화부 (4) 의 묘화용 해상도와는 상이하다. 템플릿 보정부 (64) 는, 템플릿 생성부 (63) 에 의해 생성된 템플릿을, 필요에 따라 보정한다. 템플릿 생성부 (63) 에 의해 생성된 템플릿, 및/또는, 템플릿 보정부 (64) 에 의해 보정된 템플릿은, 제어부 (10) 에 이송된다.

또한, 템플릿 생성 장치 (6) 는, 프로그래머블 로직 컨트롤러 (PLC : Programmable Logic Controller) 나 회로 기판 등에 의해 실현되어도 되고, 이들과 1 개 이상의 컴퓨터의 조합에 의해 실현되어도 된다.

도 5 는, 템플릿 영역 (92) 의 일례를 나타내는 도면이다. 템플릿 영역 (92) 은, 제 1 CAD 데이터가 나타내는 제 1 패턴의 일부인 비교적 작은 영역이다. 템플릿 영역 (92) 은, 촬상부 (3) 의 각 촬상 헤드 (31) (도 1 참조) 의 시야보다 작다. 도 5 에 나타내는 예에서는, 템플릿 영역 (92) 에는, 대략 직사각형의 1 개의 패턴 요소 (93) 가 포함된다. 도 5 에서는, 패턴 요소 (93) 에 평행 사선을 부여하고, 패턴 요소 (93) 의 에지 (즉, 패턴 요소 (93) 와 배경 영역 (96) 의 경계) 를 굵은 선으로 나타낸다. 도 6 에 있어서도 동일하다. 실제의 템플릿 영역 (92) 에서는, 도 5 에 예시하는 패턴 요소 (93) 보다 복잡한 형상을 갖는 1 개 이상의 패턴 요소의 적어도 일부가 포함된다.

도 5 에서는, 상기 서술한 묘화용 해상도에 대응하는 화소 (94) (이하,「묘화용 화소 (94)」라고도 부른다.) 를 파선으로 나타낸다. 복수의 묘화용 화소 (94) 는, X 방향 및 Y 방향으로 매트릭스상으로 배치된다. 각 묘화용 화소 (94) 는, 예를 들어, 1 변이 1 ㎛ 인 대략 정방형이다. 묘화용 해상도는, 묘화부 (4) 에 의해 패턴이 기판 (9) 에 묘화될 때의 소정의 해상도이다.

도 6 은, 도 5 에 나타내는 묘화용 화소 (94) 를 대신하여, 상기 서술한 촬상용 해상도에 대응하는 화소 (95) (이하,「촬상용 화소 (95)」라고도 부른다.) 를 템플릿 영역 (92) 에 배치한 도면이다. 파선으로 나타내는 복수의 촬상용 화소 (95) 는, X 방향 및 Y 방향으로 매트릭스상으로 배치된다. 각 촬상용 화소 (95) 는, 예를 들어, 1 변이 4 ㎛ 인 대략 정방형이다. 도 5 및 도 6 에 나타내는 예에서는, 촬상용 화소 (95) 는 묘화용 화소 (94) 보다 크고, 촬상용 해상도는 묘화용 해상도보다 낮다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 패턴 요소 (93) 의 (－X) 측의 에지 (931), (＋Y) 측의 에지 (932), (＋X) 측의 에지 (933) 및 (－Y) 측의 에지 (934) 는, 묘화용 화소 (94) 의 경계 상에 위치하고 있다. 또, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 패턴 요소 (93) 의 (－X) 측의 에지 (931), 및, 패턴 요소 (93) 의 (＋Y) 측의 에지 (932) 는, 촬상용 화소 (95) 의 경계 상에 위치하고 있다. 한편, 패턴 요소 (93) 의 (＋X) 측의 에지 (933) 는, 촬상용 화소 (95) 의 경계로부터 X 방향으로 어긋나 있고, Y 방향으로 나열되는 복수의 촬상용 화소 (95) 를 종단하고 있다. 또, 패턴 요소 (93) 의 (－Y) 측의 에지 (934) 는, 촬상용 화소 (95) 의 경계로부터 Y 방향으로 어긋나 있고, X 방향으로 나열되는 복수의 촬상용 화소 (95) 를 횡단하고 있다.

도 7a 및 도 7b 는 각각, 비교예의 템플릿 (70a 및 70b) 을 나타내는 도면이다. 비교예의 템플릿 (70a, 70b) 은, 비교예의 템플릿 생성 장치에 의해 템플릿 영역 (92) 이 촬상용 해상도로 래스터라이즈되어 생성된 2 치의 템플릿이다. 비교예의 템플릿 (70a, 70b) 에서는, 템플릿 영역 (92) 의 패턴 요소 (93) 에 대응하는 템플릿 요소 (707) 에 있어서의 촬상용 화소 (95) 의 화소값이「0 (흑)」으로 설정되고, 배경 영역 (96) 에 대응하는 템플릿 배경 영역 (708) 에 있어서의 촬상용 화소 (95) 의 화소값이「255 (백)」로 설정된다.

상기 서술한 바와 같이, 도 6 에 나타내는 템플릿 영역 (92) 에 있어서, 패턴 요소 (93) 의 에지 (931, 932) 는 촬상용 화소 (95) 의 경계 상에 위치한다. 이 때문에, 비교예의 템플릿 (70a, 70b) 에 있어서의 템플릿 요소 (707) 의 (－X) 측 및 (＋Y) 측의 에지 (701, 702) 의 위치는, 템플릿 영역 (92) 에 있어서의 패턴 요소 (93) 의 에지 (931, 932) 의 위치와 대략 동일하다. 도 7a 및 도 7b 에서는, 패턴 요소 (93) 를 이점 쇄선으로 나타낸다.

한편, 도 6 에 나타내는 템플릿 영역 (92) 에 있어서, 패턴 요소 (93) 의 에지 (933, 934) 는 촬상용 화소 (95) 의 경계 상으로부터 어긋나 있다. 이 때문에, 비교예의 템플릿 (70a, 70b) 에 있어서의 템플릿 요소 (707) 의 (＋X) 측 및 (－Y) 측의 에지 (703, 704) 의 위치는, 템플릿 영역 (92) 에 있어서의 패턴 요소 (93) 의 에지 (933, 934) 의 위치와는 상이하다. 즉, 비교예의 템플릿 (70a, 70b) 에서는, 묘화용 해상도와 촬상용 해상도의 차이에 의한 양자화 오차가 발생하여, 템플릿 요소 (707) 의 에지가 어긋난다.

구체적으로는, 비교예의 템플릿 (70a) 에서는, 템플릿 요소 (707) 의 에지 (703) 는, 이점 쇄선으로 나타내는 패턴 요소 (93) 의 에지 (933) 로부터 (＋X) 측으로 어긋나 있고, 템플릿 요소 (707) 의 에지 (704) 는, 이점 쇄선으로 나타내는 패턴 요소 (93) 의 에지 (934) 로부터 (－Y) 측으로 어긋나 있다. 이 때문에, 비교예의 템플릿 (70a) 에서는, 템플릿 요소 (707) 는, 실제의 패턴 요소 (93) 보다 (＋X) 측 및 (－Y) 측으로 팽창되어 있다.

또, 비교예의 템플릿 (70b) 에서는, 템플릿 요소 (707) 의 에지 (703) 는, 이점 쇄선으로 나타내는 패턴 요소 (93) 의 에지 (933) 로부터 (－X) 측으로 어긋나 있고, 템플릿 요소 (707) 의 에지 (704) 는, 이점 쇄선으로 나타내는 패턴 요소 (93) 의 에지 (934) 로부터 (＋Y) 측으로 어긋나 있다. 이 때문에, 비교예의 템플릿 (70a) 에서는, 템플릿 요소 (707) 는, 실제의 패턴 요소 (93) 보다 (－X) 측 및 (＋Y) 측으로 축소되어 있다.

비교예의 템플릿 (70a, 70b) 에서는, 상기 서술한 바와 같이, 템플릿 요소 (707) 의 형상 및 무게 중심 위치가, 템플릿 영역 (92) 에 있어서의 패턴 요소 (93) 의 형상 및 무게 중심 위치와는 상이하다. 따라서, 비교예의 템플릿 (70a, 70b) 을 사용하여 기판 (9) 의 얼라인먼트를 실시한 경우, 기판 (9) 의 얼라인먼트 정밀도 (즉, 기판 (9) 의 위치 맞춤의 정밀도) 가 저하될 우려가 있다. 또, 비교예의 템플릿 생성 장치에서는, 도 6 에 나타내는 템플릿 영역 (92) 으로부터 템플릿 (70a) 및 템플릿 (70b) 중 어느 쪽이 생성될지 불명하다. 따라서, 상기 서술한 양자화 오차를 보정하여 얼라인먼트 정밀도를 향상시키는 것도 어렵다.

이에 반해, 본 실시형태에 관련된 템플릿 생성 장치 (6) 에서는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 그레이 스케일의 템플릿 (71) 이 생성된다. 도 8 에서는, X 방향 및 Y 방향으로 매트릭스상으로 배열된 복수의 촬상용 화소 (95) 의 경계를 파선으로 나타내고, 패턴 요소 (93) 의 에지 (931 ∼ 934) 를 이점 쇄선으로 나타낸다.

템플릿 (71) 에서는, 복수의 촬상용 화소 (95) 중, 패턴 요소 (93) 의 에지 (931 ∼ 934) 에 의해 둘러싸인 대략 직사각형의 영역에 전체가 포함되는 촬상용 화소 (95) (즉, 패턴 요소 (93) 에 대응하는 촬상용 화소 (95)) 의 화소값이, 소정의 제 1 화소값 (예를 들어, 0 (흑)) 으로 설정된다. 또, 복수의 촬상용 화소 (95) 중, 패턴 요소 (93) 의 에지 (931 ∼ 934) 에 의해 둘러싸인 대략 직사각형의 영역 이외의 영역에 전체가 포함되는 촬상용 화소 (95) (즉, 도 5 에 나타내는 배경 영역 (96) 에 대응하는 촬상용 화소 (95)) 의 화소값이, 소정의 제 2 화소값 (예를 들어, 255 (백)) 으로 설정된다.

템플릿 (71) 에서는, 패턴 요소 (93) 의 에지를 포함하는 촬상용 화소 (95) 인 에지 함유 화소 (95a) 의 화소값이, 제 1 화소값과 제 2 화소값 사이의 화소값인 제 3 화소값으로 설정된다. 제 3 화소값은, 예를 들어, 제 1 화소값과 제 2 화소값 사이의 중앙의 값인 128 (그레이) 이다. 또한, 패턴 요소 (93) 의 에지를 포함하는 에지 함유 화소 (95a) 란, 당해 에지가, 경계 이외의 부위를 통과하고 있는 촬상용 화소 (95) 이다. 에지 함유 화소 (95a) 에서는, 당해 에지는, 에지 함유 화소 (95a) 의 경계와 교차하고, 에지 함유 화소 (95a) 의 경계보다 외측의 영역으로부터, 에지 함유 화소 (95a) 의 경계에 의해 둘러싸인 내측의 영역으로 연장된다.

도 8 에 나타내는 예에서는, 패턴 요소 (93) 의 (＋X) 측의 단부에 있어서, 각각이 에지 (933) 의 일부를 포함하는 4 개의 에지 함유 화소 (95a) 의 화소값이 제 3 화소값으로 설정된다. 또, 패턴 요소 (93) 의 (－Y) 측의 단부에 있어서, 각각이 에지 (934) 의 일부를 포함하는 5 개의 에지 함유 화소 (95a) 의 화소값이 제 3 화소값으로 설정된다. 또한, 패턴 요소 (93) 의 (＋X) 측 또한 (－Y) 측의 모서리부에서는, 1 개의 에지 함유 화소 (95a) 가, 에지 (933) 의 단부, 에지 (934) 의 단부, 및, 에지 (933) 와 에지 (934) 의 교점을 포함한다. 당해 1 개의 에지 함유 화소 (95a) 의 화소값도, 상기 서술한 바와 같이 제 3 화소값으로 설정된다.

도 8 에서는, 제 1 화소값으로 설정된 촬상용 화소 (95) 에 평행 사선을 부여하고, 제 2 화소값으로 설정된 촬상용 화소 (95) 에는 평행 사선은 부여하고 있지 않다. 또, 제 3 화소값으로 설정된 촬상용 화소 (95) (즉, 에지 함유 화소 (95a)) 에는, 제 1 화소값으로 설정된 촬상용 화소 (95) 보다 간격이 넓은 평행 사선을 부여하고 있다. 이하의 설명에서는, 도 8 중에 있어서 평행 사선이 부여된 촬상용 화소 (95) (즉, 제 1 화소값으로 설정된 촬상용 화소 (95) 및 제 3 화소값으로 설정된 촬상용 화소 (95)) 의 집합을 합쳐서「템플릿 요소 (713)」라고도 부른다.

이와 같이, 그레이 스케일의 템플릿 (71) 에서는, 패턴 요소 (93) 의 에지를 포함하는 촬상용 화소 (95) (즉, 에지 함유 화소 (95a)) 의 화소값을 제 3 화소값으로 설정함으로써, 템플릿 (71) 에 있어서의 템플릿 요소 (713) 의 무게 중심 위치 (즉, 템플릿 요소 (713) 를 구성하는 복수의 촬상용 화소 (95) 의 농도를 고려한 무게 중심 위치) 를, 비교예의 템플릿 (70a, 70b) 에 비해, 템플릿 영역 (92) 에 있어서의 패턴 요소 (93) 의 무게 중심 위치에 가깝게 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 템플릿 (71) 에서는, 패턴 요소 (93) 의 에지를 포함하는 촬상용 화소 (95) (즉, 에지 함유 화소 (95a)) 에 있어서, 템플릿 요소 (713) 의 에지의 위치를 의도적으로 애매하게 함으로써, 템플릿 요소 (713) 의 에지의 위치를, 비교예의 템플릿 (70a, 70b) 에 비해, 패턴 요소 (93) 의 에지의 위치에 가깝게 할 수 있다. 따라서, 템플릿 (71) 을 사용하여 기판 (9) 의 얼라인먼트를 실시함으로써, 기판 (9) 의 얼라인먼트 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 서술한 제 1 화소값 및 제 2 화소값은 각각,「0 (흑)」및「255 (백)」일 필요는 없고, 다양하게 변경되어도 된다. 제 3 화소값도, 반드시「128」일 필요는 없고, 제 1 화소값과 제 2 화소값 사이에 있어서 결정된 1 개의 화소값이면 된다.

다음으로, 묘화 장치 (1) 에 의한 기판 (9) 에 대한 패턴의 묘화의 흐름에 대해, 도 9a 및 도 9b 를 참조하면서 설명한다. 기판 (9) 에 대한 묘화시에는, 먼저, 템플릿 생성 장치 (6) 에 있어서, 기판 (9) 의 얼라인먼트에 사용되는 템플릿 (71) (도 8 참조) 이 생성되고, 제어부 (10) 의 기억부 (111) 에 기억된다 (스텝 S11).

스텝 S11 에서는, 구체적으로는, 템플릿 생성 장치 (6) 의 기억부 (61) 에 기억되어 있는 제 1 CAD 데이터가 판독 출력되고, 영역 선택부 (62) 에 의해, 제 1 CAD 데이터로부터 템플릿 영역 (92) 이 선택된다 (스텝 S111). 계속해서, 템플릿 생성부 (63) 에 의해, 템플릿 영역 (92) 이 상기 촬상용 해상도로 래스터라이즈됨으로써, 그레이 스케일의 템플릿 (71) 이 생성된다 (스텝 S112). 도 1 에 예시하는 묘화 시스템 (5) 에서는, 스텝 S111 에 있어서, 서로 위치가 상이한 복수의 템플릿 영역 (92) 이 선택되고, 스텝 S112 에 있어서, 복수의 템플릿 영역 (92) 에 각각 대응하는 복수의 템플릿 (71) 이 생성된다.

다음으로, 기판 (9) 이 도 1 에 나타내는 묘화 장치 (1) 에 반입되고, 스테이지 (21) 에 의해 유지된다 (스텝 S12). 스테이지 (21) 는, 촬상부 (3) 및 묘화부 (4) 보다 (－Y) 측의 반출입 위치에 위치하고 있다. 스테이지 (21) 상에 유지된 기판 (9) 의 상면 (91) 상에는, 상기 서술한 제 1 패턴이 미리 형성되어 있다. 또한, 상기 서술한 스텝 S11 (즉, 템플릿 (71) 의 생성) 은, 후술하는 스텝 S14 보다 이전에 실시되는 것이면, 스텝 S12 와 병행하여 실시되어도 되고, 스텝 S12 보다 이후에 실시되어도 된다.

스텝 S12 가 종료되면, 스테이지 이동 기구 (22) 에 의해, 기판 (9) 이 스테이지 (21) 와 함께 (＋Y) 방향으로 이동되고, 촬상부 (3) 의 하방으로 이동한다. 그리고, 촬상 제어부 (112) (도 3 참조) 에 의해 촬상부 (3) 및 스테이지 이동 기구 (22) 가 제어됨으로써, 기판 (9) 상에 있어서 복수의 템플릿 영역 (92) 에 각각 대응하는 복수의 촬상 영역이 촬상되고, 각각이 제 1 패턴의 일부를 포함하는 복수의 촬상 화상이 취득된다 (스텝 S13).

상기 복수의 촬상 영역은 각각, 기판 (9) 이 스테이지 (21) 상의 설계 위치에 정확하게 유지된 상태에 있어서, 대응하는 템플릿 영역 (92) 을 대략 중심으로 하는 대략 직사각형상의 영역이다. 상기 복수의 촬상 영역의 형상 및 크기는, 서로 동일하다. 당해 촬상 영역은, X 방향 및 Y 방향에 각각 평행한 1 쌍의 변을 갖고, X 방향 및 Y 방향의 쌍방에 있어서, 대응하는 템플릿 영역 (92) 보다 크다. 따라서, 스테이지 (21) 상에 있어서의 기판 (9) 의 위치가 설계 위치로부터 다소 어긋나 있었다고 해도, 템플릿 영역 (92) 에 포함되는 패턴 요소 (93) 는 촬상 화상 내에 포함된다. 스텝 S13 에서 취득된 촬상 화상은, 기억부 (111) 에 격납된다. 또한, 스텝 S13 은, 스텝 S11 보다 이전에 실시되어도 되고, 스텝 S11 과 병행하여 실시되어도 된다.

스텝 S13 이 종료되면, 제어부 (10) 의 위치 검출부 (113) (도 3 참조) 에 의해, 각 촬상 화상에 대해, 각 촬상 화상에 대응하는 템플릿 (71) 을 사용한 패턴 매칭이 실시된다. 당해 패턴 매칭은, 공지된 패턴 매칭법 (예를 들어, 기하학 형상 패턴 매칭이나 정규화 상관 서치 등) 에 의해 실시된다. 그리고, 각 촬상 화상에 있어서의 템플릿 (71) 과 동일한 패턴 요소의 위치, 및, 각 촬상 화상을 취득했을 때의 기판 (9) 과 촬상부 (3) 의 상대 위치 등에 기초하여, 스테이지 (21) 상에 있어서의 기판 (9) 의 위치가 위치 검출부 (113) 에 의해 검출된다 (스텝 S14).

스텝 S14 에 있어서 위치 검출부 (113) 에 의해 검출되는 기판 (9) 의 위치란, 스테이지 (21) 상에 있어서의 기판 (9) 의 X 방향 및 Y 방향에 있어서의 좌표, 기판 (9) 의 방향, 그리고, 기판 (9) 의 변형 등에 의한 변형을 나타내는 정보를 포함한다. 또, 기판 (9) 의 변형을 나타내는 정보란, 변형되어 있는 기판 (9) 의 형상 등의 정보이다.

상기 서술한 바와 같이, 묘화 시스템 (5) 에서는, 도 8 에 나타내는 템플릿 (71) 에 있어서의 템플릿 요소 (713) 의 무게 중심 위치를, 도 6 에 나타내는 템플릿 영역 (92) 에 있어서의 패턴 요소 (93) 의 무게 중심 위치에 가깝게 할 수 있다. 이 때문에, 스텝 S14 에 있어서, 템플릿 (71) 을 사용하여 기판 (9) 의 얼라인먼트를 실시함으로써, 스테이지 (21) 상에 있어서의 기판 (9) 의 위치를 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.

계속해서, 데이터 생성부 (114) (도 3 참조) 에 의해, 기억부 (111) 로부터 제 2 CAD 데이터가 판독 출력되고, 제 2 CAD 데이터의 래스터라이즈가 실시되어 제 2 묘화 데이터가 생성된다 (스텝 S15). 또한, 스텝 S15 는, 스텝 S14 와 병행하여 실시되어도 되고, 스텝 S14 보다 이전에 실시되어도 된다. 스텝 S15 가 스텝 S14 보다 이전에 실시되는 경우, 예를 들어, 스텝 S15 는, 스텝 S11 ∼ S13 중 어느 것과 병행하여 실시되어도 되고, 스텝 S11 ∼ S14 중 어느 2 개의 스텝 사이에 실시되어도 되고, 스텝 S11 보다 이전에 실시되어도 된다.

제 2 묘화 데이터가 생성되면, 제 2 묘화 데이터 및 스텝 S14 에서 검출된 기판 (9) 의 위치에 기초하여, 묘화부 (4) 및 스테이지 이동 기구 (22) 가 묘화 제어부 (115) (도 3 참조) 에 의해 제어된다. 이로써, 묘화부 (4) 의 묘화 헤드 (41) 에 대해 Y 방향으로 상대 이동되는 기판 (9) 을 향하여, 상기 서술한 변조된 광이 조사되고, 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 제 2 패턴이 묘화된다 (스텝 S16). 스텝 S16 에서는, 스텝 S14 에서 검출된 기판 (9) 의 위치에 기초하여, 묘화부 (4) 로부터 기판 (9) 에 조사되는 광 빔의 변조 간격 및 변조 타이밍, 그리고, 기판 (9) 상에 있어서의 광 빔의 주사 위치 등이, 묘화부 (4) 및 스테이지 이동 기구 (22) 에 있어서 이미 알려진 보정 방법으로 기계적으로 자동 보정된다. 이로써, 제 1 패턴 상에 제 2 패턴을 양호한 위치 정밀도로 묘화할 수 있다.

템플릿 생성 장치 (6) 에서는, 상기 서술한 스텝 S112 에 있어서 에지 함유 화소 (95a) 로 설정되는 제 3 화소값은, 반드시 1 개의 화소값으로 고정될 필요는 없고, 예를 들어, 에지 함유 화소 (95a) 에 있어서의 에지의 위치에 기초하여 변경되어도 된다.

도 10 은, Y 방향으로 나열되는 2 개의 에지 함유 화소 (95a), 및, 그 근방의 촬상용 화소 (95) 를 확대하여 나타내는 도면이다. 도 10 에서는, 2 개의 에지 함유 화소 (95a) 의 (－X) 측에 인접하는 2 개의 촬상용 화소 (95) 는, 이점 쇄선으로 나타내는 패턴 요소 (93) 에 대응하는 촬상용 화소 (95) 이고, 그 화소값은 제 1 화소값으로 설정된다. 또, 2 개의 에지 함유 화소 (95a), 및, 패턴 요소 (93) 에 대응하는 상기 2 개의 촬상용 화소 (95) 를 제외한 다른 촬상용 화소 (95) 는, 배경 영역 (96) 에 대응하는 촬상용 화소 (95) 이고, 그 화소값은 제 2 화소값으로 설정된다. 도 10 에 나타내는 예에서는, 제 1 화소값 및 제 2 화소값은 각각,「0 (흑)」및「255 (백)」이다.

2 개의 에지 함유 화소 (95a) 중 (＋Y) 측의 에지 함유 화소 (95a) 는, 패턴 요소 (93) 의 Y 방향으로 연장되는 에지 (933a) 를 포함하고 있다. 에지 (933a) 는, 당해 에지 함유 화소 (95a) 의 X 방향 (즉, 촬상용 화소 (95) 의 배열 방향 중 에지 (933a) 와 교차하는 방향) 에 관한 중앙보다 (＋X) 측에 위치하고 있다. 바꾸어 말하면, 당해 에지 함유 화소 (95a) 중 패턴 요소 (93) 와 겹치는 영역의 면적은, 에지 함유 화소 (95a) 의 면적의 절반보다 크다. 더욱 바꾸어 말하면, 당해 에지 함유 화소 (95a) 중 패턴 요소 (93) 와 겹치는 영역의 비율 (즉, 당해 에지 함유 화소 (95a) 에 있어서의 패턴 요소 (93) 의 점유율) 은, 50 ％ 보다 크다.

당해 (＋Y) 측의 에지 함유 화소 (95a) 의 화소값 (즉, 제 3 화소값) 은, 예를 들어,「제 1 화소값 ＋ (제 2 화소값 － 제 1 화소값) × D1/D0」로 설정된다. D1 은, 에지 (933a) 와, 에지 함유 화소 (95a) 의 (＋X) 측의 경계 (즉, 배경 영역 (96) 에 대응하는 촬상용 화소 (95) 와의 경계) 사이의 X 방향에 있어서의 거리이다. D0 은, 에지 함유 화소 (95a) 의 X 방향의 전체폭이다. 도 10 에 나타내는 예에서는, 거리 (D1) 는 거리 (D0) 의 약 1/4 이고, (＋Y) 측의 에지 함유 화소 (95a) 로 설정되는 제 3 화소값은,「64 (비교적 진한 그레이)」이다.

2 개의 에지 함유 화소 (95a) 중 (－Y) 측의 에지 함유 화소 (95a) 는, Y 방향으로 연장되는 에지 (933b) 를 포함하고 있다. 에지 (933b) 는, 당해 에지 함유 화소 (95a) 의 X 방향에 관한 중앙보다 (－X) 측에 위치하고 있다. 바꾸어 말하면, 당해 에지 함유 화소 (95a) 중 패턴 요소 (93) 와 겹치는 영역의 면적은, 에지 함유 화소 (95a) 의 면적의 절반보다 작다. 더욱 바꾸어 말하면, 당해 에지 함유 화소 (95a) 에 있어서의 패턴 요소 (93) 의 점유율은, 50 ％ 보다 작다.

당해 (－Y) 측의 에지 함유 화소 (95a) 의 화소값 (즉, 제 3 화소값) 은, 예를 들어,「제 1 화소값 ＋ (제 2 화소값 － 제 1 화소값) × D2/D0」로 설정된다. D2 는, 에지 (933b) 와, 에지 함유 화소 (95a) 의 (＋X) 측의 경계 (즉, 배경 영역 (96) 에 대응하는 촬상용 화소 (95) 와의 경계) 사이의 X 방향에 있어서의 거리이다. 도 10 에 나타내는 예에서는, 거리 (D2) 는 거리 (D0) 의 약 3/4 이고, (－Y) 측의 에지 함유 화소 (95a) 로 설정되는 제 3 화소값은,「192 (비교적 연한 그레이)」이다.

이와 같이, 템플릿 (71) 에 있어서 에지 함유 화소 (95a) 로 설정되는 제 3 화소값을, 에지 함유 화소 (95a) 에 있어서의 에지의 위치에 기초하여 가변으로 함으로써, 템플릿 (71) 에 있어서의 템플릿 요소 (713) 의 무게 중심 위치를, 템플릿 영역 (92) 에 있어서의 패턴 요소 (93) 의 무게 중심 위치에 더욱 가깝게 할 수 있다. 따라서, 당해 템플릿 (71) 을 사용하여 기판 (9) 의 얼라인먼트를 실시함으로써, 기판 (9) 의 얼라인먼트 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

또, 템플릿 (71) 에 있어서 에지 함유 화소 (95a) 로 설정되는 제 3 화소값은, 당해 에지 함유 화소 (95a) 중 패턴 요소 (93) 와 겹치는 영역의 비율 (즉, 에지 함유 화소 (95a) 에 있어서의 패턴 요소 (93) 의 점유율) 에 기초하여 가변으로 되어도 된다. 예를 들어, 에지 함유 화소 (95a) 로 설정되는 제 3 화소값은,「제 1 화소값 ＋ (제 2 화소값 － 제 1 화소값) × (1 － S1/S0)」로 되어도 된다. S1 은, 에지 함유 화소 (95a) 중 패턴 요소 (93) 와 겹치는 영역의 면적이다. S0 은, 당해 에지 함유 화소 (95a) 전체의 면적이다. 이 경우, S1/S0 은, 에지 함유 화소 (95a) 에 있어서의 패턴 요소 (93) 의 점유율이다.

도 11 에 나타내는 예에서는, 패턴 요소 (93) 의 (＋X) 측 또한 (－Y) 측의 모서리부를 포함하는 1 개의 에지 함유 화소 (95a) 에서는, 상기 서술한 패턴 요소 (93) 의 점유율은 25 ％ 이다. 따라서, 당해 에지 함유 화소 (95a) 로 설정되는 제 3 화소값은「192」이다. 또, 당해 에지 함유 화소 (95a) 의 (＋Y) 측에 위치하는 3 개의 에지 함유 화소 (95a), 및, 당해 에지 함유 화소 (95a) 의 (－X) 측에 위치하는 4 개의 에지 함유 화소 (95a) 에서는, 상기 서술한 패턴 요소 (93) 의 점유율은 50 ％ 이다. 따라서, 이들 7 개의 에지 함유 화소 (95a) 로 설정되는 제 3 화소값은「128」이다.

이와 같이, 템플릿 (71) 에 있어서 에지 함유 화소 (95a) 로 설정되는 제 3 화소값을, 에지 함유 화소 (95a) 에 있어서의 패턴 요소 (93) 의 점유율에 기초하여 가변으로 하는 것에 의해서도, 템플릿 (71) 에 있어서의 템플릿 요소 (713) 의 무게 중심 위치를, 템플릿 영역 (92) 에 있어서의 패턴 요소 (93) 의 무게 중심 위치에 더욱 가깝게 할 수 있다. 따라서, 당해 템플릿 (71) 을 사용하여 기판 (9) 의 얼라인먼트를 실시함으로써, 기판 (9) 의 얼라인먼트 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

이상으로 설명한 바와 같이, 템플릿 생성 장치 (6) 는, 묘화 장치 (1) 에 있어서의 기판 (9) 의 얼라인먼트에 사용되는 템플릿을 생성한다. 템플릿 생성 장치 (6) 는, 영역 선택부 (62) 와, 템플릿 생성부 (63) 를 구비한다. 영역 선택부 (62) 는, 기판 (9) 상에 형성되는 패턴의 CAD 데이터인 패턴 CAD 데이터 (즉, 제 1 CAD 데이터) 로부터, 패턴 요소 (93) 의 적어도 일부를 포함하는 소정의 크기의 템플릿 영역 (92) 을 선택한다. 템플릿 생성부 (63) 는, 묘화 장치 (1) 의 촬상부 (3) 의 촬상용 해상도로, 제 1 CAD 데이터의 템플릿 영역 (92) 을 래스터라이즈함으로써, 그레이 스케일의 템플릿 (71) 을 생성한다. 당해 촬상용 해상도는, 묘화 장치 (1) 의 묘화용 해상도와는 상이하다.

템플릿 생성부 (63) 는, 템플릿 (71) 에 포함되는 복수의 화소 (상기 예에서는 촬상용 화소 (95)) 에 대해, 패턴 요소 (93) 에 대응하는 화소의 화소값을 제 1 화소값으로 설정하고, 배경 영역 (96) 에 대응하는 화소의 화소값을 제 2 화소값으로 설정하고, 패턴 요소 (93) 의 에지를 포함하는 화소인 에지 함유 화소 (95a) 의 화소값을, 제 1 화소값과 제 2 화소값 사이의 제 3 화소값으로 설정한다. 이로써, 상기 서술한 바와 같이, 템플릿 (71) 의 생성시에 있어서의 양자화 오차에서 기인하는 패턴 매칭의 정밀도 저하를 억제할 수 있다. 그 결과, 묘화 장치 (1) 에 있어서의 기판 (9) 의 얼라인먼트 정밀도를 향상시킬 수 있다.

상기 서술한 바와 같이, 제 3 화소값은, 에지 함유 화소 (95a) 에 있어서의 에지의 위치에 기초하여 설정되는 것이 바람직하다. 이로써, 템플릿 (71) 의 생성시에 있어서의 양자화 오차에서 기인하는 패턴 매칭의 정밀도 저하를 더욱 억제할 수 있다. 그 결과, 묘화 장치 (1) 에 있어서의 기판 (9) 의 얼라인먼트 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 서술한 바와 같이, 제 3 화소값은, 에지 함유 화소 (95a) 에 있어서의 패턴 요소 (93) 의 점유율에 기초하여 설정되는 것도 바람직하다. 이로써, 템플릿 (71) 의 생성시에 있어서의 양자화 오차에서 기인하는 패턴 매칭의 정밀도 저하를 더욱 억제할 수 있다. 그 결과, 묘화 장치 (1) 에 있어서의 기판 (9) 의 얼라인먼트 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

묘화 시스템 (5) 은, 상기 서술한 템플릿 생성 장치 (6) 와, 묘화 장치 (1) 를 구비한다. 묘화 장치 (1) 는, 템플릿 생성 장치 (6) 에 의해 생성된 템플릿 (71) 을 사용하여 기판 (9) 의 얼라인먼트를 실시하고, 기판 (9) 에 광을 조사하여 묘화를 실시한다. 묘화 장치 (1) 는, 스테이지 (21) 와, 묘화 헤드 (41) 와, 주사 기구 (상기 예에서는 스테이지 이동 기구 (22)) 와, 촬상부 (3) 와, 위치 검출부 (113) 와, 기억부 (111) 와, 데이터 생성부 (114) 와, 묘화 제어부 (115) 를 구비한다.

스테이지 (21) 는, 상면 (91) 상에 패턴 (즉, 제 1 패턴) 이 미리 형성되어 있는 기판 (9) 을 유지한다. 묘화 헤드 (41) 는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 변조된 광을 조사한다. 주사 기구는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 평행한 주사 방향 (상기 예에서는 Y 방향) 으로, 스테이지 (21) 를 묘화 헤드 (41) 에 대해 상대적으로 이동시킨다. 촬상부 (3) 는, 제 1 패턴의 일부를 촬상한다.

위치 검출부 (113) 는, 촬상부 (3) 에 의해 취득된 촬상 화상에 대해 템플릿 (71) 을 사용한 패턴 매칭을 실시함으로써, 기판 (9) 의 위치를 검출한다. 기억부 (111) 는, 제 1 패턴 상에 묘화되는 다른 패턴 (즉, 제 2 패턴) 의 CAD 데이터인 다른 패턴 CAD 데이터 (즉, 제 2 CAD 데이터) 를 기억한다. 데이터 생성부 (114) 는, 제 2 CAD 데이터를 래스터라이즈하여 래스터 데이터 (즉, 제 2 묘화 데이터) 를 생성한다. 묘화 제어부 (115) 에서는, 제 2 묘화 데이터 및 위치 검출부 (113) 에 의해 검출된 기판 (9) 의 위치에 기초하여 묘화 헤드 (41) 및 상기 주사 기구를 제어함으로써, 묘화 헤드 (41) 에 대해 주사 방향으로 상대 이동하는 기판 (9) 에 대한 제 2 패턴의 묘화를 실행시킨다.

묘화 시스템 (5) 에서는, 상기 서술한 바와 같이, 묘화 장치 (1) 에 있어서의 기판 (9) 의 얼라인먼트 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 기판 (9) 상에 미리 묘화되어 있는 제 1 패턴 상에 제 2 패턴이 묘화될 때에, 제 1 패턴에 대한 제 2 패턴의 상대 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다.

상기 서술한 템플릿 생성 방법은, 기판 (9) 상에 형성되는 패턴의 CAD 데이터인 패턴 CAD 데이터 (즉, 제 1 CAD 데이터) 로부터, 패턴 요소 (93) 의 적어도 일부를 포함하는 소정의 크기의 템플릿 영역 (92) 을 선택하는 공정 (스텝 S111) 과, 묘화 장치 (1) 의 촬상부 (3) 의 촬상용 해상도로 제 1 CAD 데이터의 템플릿 영역 (92) 을 래스터라이즈함으로써, 그레이 스케일의 템플릿 (71) 을 생성하는 공정 (스텝 S112) 을 구비한다. 당해 촬상용 해상도는, 묘화 장치 (1) 의 묘화용 해상도와는 상이하다.

스텝 S112 에서는, 템플릿 (71) 에 포함되는 복수의 화소 (상기 예에서는 촬상용 화소 (95)) 에 대해, 패턴 요소 (93) 에 대응하는 화소의 화소값이 제 1 화소값으로 설정되고, 배경 영역 (96) 에 대응하는 화소의 화소값이 제 2 화소값으로 설정되고, 패턴 요소 (93) 의 에지를 포함하는 화소인 에지 함유 화소 (95a) 의 화소값이, 제 1 화소값과 제 2 화소값 사이의 제 3 화소값으로 설정된다. 이로써, 상기 서술한 바와 같이, 템플릿 (71) 의 생성시에 있어서의 양자화 오차에서 기인하는 패턴 매칭의 정밀도 저하를 억제할 수 있다. 그 결과, 묘화 장치 (1) 에 있어서의 기판 (9) 의 얼라인먼트 정밀도를 향상시킬 수 있다.

상기 서술한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램 (109b) 은, 묘화 장치 (1) 에 있어서의 기판 (9) 의 얼라인먼트에 사용되는 템플릿 (71) 을 생성할 때에 사용된다. 프로그램 (109b) 이 컴퓨터 (100) 에 의해 실행됨으로써, 기판 (9) 상에 형성되는 패턴의 CAD 데이터인 패턴 CAD 데이터 (즉, 제 1 CAD 데이터) 로부터, 패턴 요소 (93) 의 적어도 일부를 포함하는 소정의 크기의 템플릿 영역 (92) 을 선택하는 공정 (스텝 S111) 과, 묘화 장치 (1) 의 촬상부 (3) 의 촬상용 해상도로 제 1 CAD 데이터의 템플릿 영역 (92) 을 래스터라이즈함으로써, 그레이 스케일의 템플릿 (71) 을 생성하는 공정 (스텝 S112) 이 실행된다. 당해 촬상용 해상도는, 묘화 장치 (1) 의 묘화용 해상도와는 상이하다.

스텝 S11 에서는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 상기 서술한 스텝 S111 ∼ S112 에 더하여, 템플릿 (71) 의 보정 (스텝 S113) 이 실시되어도 된다. 스텝 S113 에서는, 스텝 S112 에 있어서 생성된 템플릿 (71) 의 에지 함유 화소 (95a) 의 화소값 (즉, 제 3 화소값) 이, 템플릿 보정부 (64) (도 4 참조) 에 의해 보정된다. 템플릿 보정부 (64) 에서는, 촬상부 (3) 에 의해 미리 취득된 템플릿 영역 (92) 의 촬상 화상에 기초하여, 에지 함유 화소 (95a) 의 화소값이 보정된다.

이로써, 기판 (9) 상의 레지스트의 색 (예를 들어, 백, 흑, 녹 또는 적 등) 이나, 촬상 화상의 취득시에 있어서의 조명광의 상태 등에 의해, 촬상 화상 중에 있어서의 패턴과 레지스트의 콘트라스트 (즉, 패턴 요소 (93) 와 배경 영역 (96) 의 콘트라스트) 등이 변화했다고 해도, 당해 콘트라스트 등의 변화에 따라 에지 함유 화소 (95a) 의 화소값이 바람직한 값으로 설정된다.

구체적으로는, 예를 들어, 상기 서술한 촬상 화상에 있어서, 패턴의 전체 또는 에지가 제 1 기준값보다 어둡게 비치고 있는 경우, 템플릿 (71) 의 에지 함유 화소 (95a) 의 화소값을 128 에서 64 로 보정한다. 또, 상기 서술한 촬상 화상에 있어서, 패턴의 전체 또는 에지가, 제 1 기준값보다 밝은 제 2 기준값보다 밝게 비치고 있는 경우, 템플릿 (71) 의 에지 함유 화소 (95a) 의 화소값을 128 에서 192 로 보정한다.

이와 같이, 템플릿 생성 장치 (6) 는, 촬상부 (3) 에 의해 취득된 템플릿 영역 (92) 의 촬상 화상에 기초하여, 템플릿 (71) 의 에지 함유 화소 (95a) 의 화소값을 보정하는 템플릿 보정부 (64) 를 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 이로써, 템플릿 (71) 의 생성시에 있어서의 양자화 오차에서 기인하는 패턴 매칭의 정밀도 저하를 더욱 억제할 수 있다. 그 결과, 묘화 장치 (1) 에 있어서의 기판 (9) 의 얼라인먼트 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 서술한 템플릿 생성 장치 (6), 묘화 시스템 (5), 템플릿 생성 방법 및 프로그램 (109b) 에서는, 다양한 변경이 가능하다.

예를 들어, 제 1 화소값, 제 2 화소값 및 제 3 화소값의 크기는, 상기 서술한 예에는 한정되지 않고, 다양하게 변경되어도 된다.

상기 서술한 스텝 S11 에서는, 스텝 S113 에 있어서의 템플릿 (71) 의 보정은 반드시 실시될 필요는 없다. 또, 템플릿 (71) 의 보정이 실시되지 않는 경우, 템플릿 생성 장치 (6) 로부터 템플릿 보정부 (64) 가 생략되어도 된다.

묘화 장치 (1) 에 있어서의 촬상용 해상도는, 묘화용 해상도와 상이하면 되고, 예를 들어, 묘화용 해상도보다 높아도 된다. 즉, 촬상용 화소 (95) 는 묘화용 화소 (94) 보다 작아도 된다. 이 경우에도, 묘화용 화소 (94) 의 1 변의 길이가, 촬상용 화소 (95) 의 1 변의 길이의 정수배가 아닌 경우, 상기 서술한 양자화 오차는 발생할 가능성이 있다. 따라서, 상기 서술한 템플릿 생성 장치 (6) 에 의해 그레이 스케일의 템플릿을 생성함으로써, 묘화 장치 (1) 에 있어서의 기판 (9) 의 얼라인먼트 정밀도를 향상시킬 수 있다.

상기 서술한 예에서는, 기판 (9) 의 일방의 주면에 대한 묘화에 대해 설명했지만, 묘화 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 의 쌍방의 주면에 대해 패턴의 묘화가 실시되어도 된다. 이 경우, 기판 (9) 의 타방의 주면에 대한 묘화시에도, 상기와 마찬가지로, 당해 타방의 주면에 미리 형성되어 있는 패턴의 CAD 데이터로부터, 패턴 매칭에 이용되는 템플릿이 템플릿 생성 장치 (6) 에 있어서 작성된다.

템플릿 생성 장치 (6) 는, 제어부 (10) 를 실현하는 컴퓨터와는 상이한 컴퓨터에 의해 실현되어도 된다. 또, 템플릿 생성 장치 (6) 는, 반드시 묘화 시스템 (5) 에 형성될 필요는 없고, 묘화 장치 (1) 로부터 독립된 단독의 장치로서 사용되어도 된다.

상기 서술한 기판 (9) 은, 반드시 프린트 기판에는 한정되지 않고, 예를 들어, 반도체 기판, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치 등의 플랫 패널 표시 장치용의 유리 기판, 포토마스크용의 유리 기판, 또는, 태양 전지 패널용의 기판 등이어도 된다.

상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합되어도 된다.

발명을 상세하게 묘사하여 설명했지만, 기술 (旣述) 한 설명은 예시적으로서 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 양태가 가능하다고 할 수 있다.

1 : 묘화 장치
3 : 촬상부
5 : 묘화 시스템
6 : 템플릿 생성 장치
9 : 기판
21 : 스테이지
22 : 스테이지 이동 기구
41 : 묘화 헤드
62 : 영역 선택부
63 : 템플릿 생성부
64 : 템플릿 보정부
91 : (기판의) 상면
92 : 템플릿 영역
93 : 패턴 요소
95 : 촬상용 화소
95a : 에지 함유 화소
96 : 배경 영역
109b : 프로그램
111 : 기억부
113 : 위치 검출부
114 : 데이터 생성부
115 : 묘화 제어부
931 ∼ 934, 933a, 933b : 에지
S11 ∼ S16, S111 ∼ S113 : 스텝

Claims

묘화 장치에 있어서의 기판의 얼라인먼트에 사용되는 템플릿을 생성하는 템플릿 생성 장치로서,
기판 상에 형성되는 패턴의 CAD 데이터인 패턴 CAD 데이터로부터, 패턴 요소의 적어도 일부를 포함하는 소정의 크기의 템플릿 영역을 선택하는 영역 선택부와,
묘화 장치의 묘화용 해상도와는 상이한 상기 묘화 장치의 촬상부의 촬상용 해상도로, 상기 패턴 CAD 데이터의 상기 템플릿 영역을 래스터라이즈함으로써, 그레이 스케일의 템플릿을 생성하는 템플릿 생성부를 구비하고,
상기 템플릿 생성부는, 상기 템플릿에 포함되는 복수의 화소에 대해, 상기 패턴 요소에 대응하는 화소의 화소값을 제 1 화소값으로 설정하고, 배경 영역에 대응하는 화소의 화소값을 제 2 화소값으로 설정하고, 상기 패턴 요소의 에지를 포함하는 화소인 에지 함유 화소의 화소값을, 상기 제 1 화소값과 상기 제 2 화소값 사이의 제 3 화소값으로 설정하는 템플릿 생성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 3 화소값은, 상기 에지 함유 화소에 있어서의 상기 에지의 위치에 기초하여 설정되는 템플릿 생성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 3 화소값은, 상기 에지 함유 화소에 있어서의 상기 패턴 요소의 점유율에 기초하여 설정되는 템플릿 생성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 촬상부에 의해 취득된 상기 템플릿 영역의 촬상 화상에 기초하여, 상기 템플릿의 상기 에지 함유 화소의 화소값을 보정하는 템플릿 보정부를 추가로 구비하는 템플릿 생성 장치.
묘화 시스템으로서,
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 템플릿 생성 장치와,
상기 템플릿 생성 장치에 의해 생성된 상기 템플릿을 사용하여 기판의 얼라인먼트를 실시하고, 상기 기판에 광을 조사하여 묘화를 실시하는 묘화 장치를 구비하고,
상기 묘화 장치는,
상면 상에 상기 패턴이 미리 형성되어 있는 상기 기판을 유지하는 스테이지와,
상기 기판의 상기 상면에 변조된 광을 조사하는 묘화 헤드와,
상기 기판의 상기 상면에 평행한 주사 방향으로, 상기 스테이지를 상기 묘화 헤드에 대해 상대적으로 이동시키는 주사 기구와,
상기 패턴의 일부를 촬상하는 촬상부와,
상기 촬상부에 의해 취득된 촬상 화상에 대해 상기 템플릿을 사용한 패턴 매칭을 실시함으로써 상기 기판의 위치를 검출하는 위치 검출부와,
상기 패턴 상에 묘화되는 다른 패턴의 CAD 데이터인 다른 패턴 CAD 데이터를 기억하는 기억부와,
상기 다른 패턴 CAD 데이터를 래스터라이즈하여 래스터 데이터를 생성하는 데이터 생성부와,
상기 래스터 데이터 및 상기 위치 검출부에 의해 검출된 상기 기판의 위치에 기초하여 상기 묘화 헤드 및 상기 주사 기구를 제어함으로써, 상기 묘화 헤드에 대해 상기 주사 방향으로 상대 이동하는 상기 기판에 대한 상기 다른 패턴의 묘화를 실행시키는 묘화 제어부를 구비하는 묘화 시스템.
묘화 장치에 있어서의 기판의 얼라인먼트에 사용되는 템플릿을 생성하는 템플릿 생성 방법으로서,
a) 기판 상에 형성되는 패턴의 CAD 데이터인 패턴 CAD 데이터로부터, 패턴 요소의 적어도 일부를 포함하는 소정의 크기의 템플릿 영역을 선택하는 공정과,
b) 묘화 장치의 묘화용 해상도와는 상이한 상기 묘화 장치의 촬상부의 촬상용 해상도로 상기 패턴 CAD 데이터의 상기 템플릿 영역을 래스터라이즈함으로써, 그레이 스케일의 템플릿을 생성하는 공정을 구비하고,
상기 b) 공정에서는, 상기 템플릿에 포함되는 복수의 화소에 대해, 상기 패턴 요소에 대응하는 화소의 화소값이 제 1 화소값으로 설정되고, 배경 영역에 대응하는 화소의 화소값이 제 2 화소값으로 설정되고, 상기 패턴 요소의 에지를 포함하는 화소인 에지 함유 화소의 화소값이, 상기 제 1 화소값과 상기 제 2 화소값 사이의 제 3 화소값으로 설정되는 템플릿 생성 방법.
묘화 장치에 있어서의 기판의 얼라인먼트에 사용되는 템플릿을 생성할 때에 사용되는 기록 매체에 기록된 프로그램으로서,
상기 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행됨으로써,
a) 기판 상에 형성되는 패턴의 CAD 데이터인 패턴 CAD 데이터로부터, 패턴 요소의 적어도 일부를 포함하는 소정의 크기의 템플릿 영역을 선택하는 공정과,
b) 묘화 장치의 묘화용 해상도와는 상이한 상기 묘화 장치의 촬상부의 촬상용 해상도로 상기 패턴 CAD 데이터의 상기 템플릿 영역을 래스터라이즈함으로써, 그레이 스케일의 템플릿을 생성하는 공정이 실행되고,
상기 b) 공정에서는, 상기 템플릿에 포함되는 복수의 화소에 대해, 상기 패턴 요소에 대응하는 화소의 화소값이 제 1 화소값으로 설정되고, 배경 영역에 대응하는 화소의 화소값이 제 2 화소값으로 설정되고, 상기 패턴 요소의 에지를 포함하는 화소인 에지 함유 화소의 화소값이, 상기 제 1 화소값과 상기 제 2 화소값 사이의 제 3 화소값으로 설정되는 기록 매체에 기록된 프로그램.