JP2003122030A - 多重露光描画装置および多重露光描画方法 - Google Patents
多重露光描画装置および多重露光描画方法Info
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
持つ露光ユニットを用いて、簡単な構成で個々の露光ユ
ニットによって描画された回路パターンを高精度に繋ぎ
合わせる。 【解決手段】 マトリクス状に配列された多数の変調素
子を持つ複数個の露光ユニットを用いて、多重露光によ
り描画面上に所定パターンを描画する。各露光ユニット
に対応したFIFOメモリ56201、56202…を設
け、このFIFOメモリ56201、56202…からの露
光データの読出しタイミングを調整することにより、各
露光ユニットの取付け位置の違いによる回路パターンの
位置ずれを相殺する。
Description
された多数の変調素子を持つ露光ユニットを用いて描画
面上に所定のパターンを描画する描画装置および描画方
法に関する。
当な被描画体の表面に微細なパターンや文字等の記号を
光学的に描画するために使用される。代表的な使用例と
しては、フォトリソグラフィ(photolithography)の手
法によりプリント回路基板を製造する際の回路パターン
の描画が挙げられ、この場合には被描画体はフォトマス
ク用感光フィルム或いは基板上のフォトレジスト層であ
る。
画プロセスに至るまでの一連のプロセスは統合されてシ
ステム化され、描画装置はそのような統合システムの一
翼を担っている。統合システムには、描画装置の他に、
回路パターンを設計するためのCAD(Computer Aided
Design)ステーション、このCADステーションで得
られた回路パターンのベクタデータを編集するCAM
(Computer Aided Manufacturing)ステーション等が設
けられる。CADステーションで作成されたベクタデー
タ或いはCAMステーションで編集されたベクタデータ
は描画装置に転送され、そこでラスタデータに変換され
た後にビットマップメモリに格納される。
MD(Digital Micromirror Device)或いはLCD(Li
quid Crystal Display)アレイ等から構成されるものが
知られている。周知のように、DMDの反射面には、マ
イクロミラーがマトリクス状に配置され、個々のマイク
ロミラーの反射方向が独立して制御されるようになって
おり、このためDMDの反射面の全体に導入された光束
は個々のマイクロミラーによる反射光束として分割され
るようになっており、このため各マイクロミラーは変調
素子として機能する。また、LCDアレイにおいては、
一対の透明基板間に液晶が封入され、その双方の透明基
板には互いに整合させられた多数対の微細な透明電極が
マトリクス状に配置され、個々の一対の透明電極に電圧
を印加するか否かにより光束の透過および非透過が制御
されるようになっており、このため各一対の透明電極が
変調素子として機能する。
適当な光源装置、例えば超高圧水銀灯、キセノンラン
プ、フラッシュランプ、LED(Light Emitting Diod
e)、レーザ等が設けられ、また露光ユニットには結像
光学系が組み込まれる。光源装置から射出した光束は照
明光学系を通して露光ユニットに導入させられ、露光ユ
ニットの個々の変調素子はそこに入射した光束を回路パ
ターンのラスタデータに従って変調し、これにより回路
パターンが被描画体上に露光されて光学的に描画され
る。
ーンの描画面積は露光ユニットによる露光面積よりも遥
かに大きく、このため被描画体上に回路パターンの全体
を描画するためには、被描画体を露光ユニットで走査す
ることが必要となる。即ち、被描画体に対して露光ユニ
ットを相対的に移動させつつ回路パターンを部分的に描
画してその全体の回路パターンを得ることが必要とな
る。そこで、従来では、描画装置には、例えば所定の走
査方向に沿って移動可能な描画テーブルが設けられ、こ
の描画テーブルの移動経路の上方に露光ユニットが固定
位置に配置される。描画テーブル上には被描画体が所定
の位置に位置決めされ、描画テーブルを走査方向に沿っ
て間欠的に移動させつつ回路パターンを部分的に順次描
画して継ぎ足すことにより、全体の回路パターンが得ら
れることになる。このような露光方式についてはステッ
プ・アンド・リピート(Step & Repeat)方式と呼ばれ
る。
ニットは、一般にその露光可能な領域が数cm四方と限
られているため、描画テーブルの移動方向に垂直な方向
に露光ユニットを複数個並べ、一度に数十cmの領域を
露光している。
来の描画装置にあっては、各露光ユニットの描画面に対
する露光位置を正確に位置決めする必要がある。各露光
ユニットの位置ずれはそのまま描画領域のずれ、即ち回
路パターンの位置ずれとなるためである。
によって描かれる回路パターンを高精度に繋ぎ合わせる
ために、露光ユニットの取付け位置を専用の器具を用い
て微調整していた。
整する作業は極めて煩雑で時間を要する作業であり、効
率化が望まれていた。
配置された多数の変調素子を持つ露光ユニットを複数個
用いて描画面上に所定のパターンを描画する描画装置で
あって、簡単な構成で個々の露光ユニットによって描画
された回路パターンを高精度に繋ぎ合わせることができ
る多重露光描画装置および多重露光描画方法を提供する
ことである。
画装置は、マトリクス状に配置された多数の変調素子を
持つ露光ユニットを用いて所定のパターンを描画面上に
多重露光により描画する多重露光描画装置であって、複
数の露光ユニットを第1方向に沿って配列する配列手段
と、第1方向とは異なる第2方向に沿って描画面を露光
ユニットに対して相対移動させる移動手段と、個々の露
光ユニットの露光タイミングを調整するタイミング調整
手段とを備え、移動手段によって露光ユニットに対して
描画面を第2方向に沿って相対移動させた時に、描画面
上において個々の露光ユニットによる第1方向に沿う描
画開始位置を一致させることを特徴とする。
グ調整手段は最も露光タイミングの早い露光ユニットに
他の露光ユニットの露光タイミングを一致させることが
好ましい。
が第2方向に関してそれぞれ異なる位置に配列されても
よい。
ユニットについて所定パターンに対応した露光データを
生成する露光データ生成手段を備え、さらにタイミング
調整手段は、具体的には露光ユニットに与えるべき露光
データを一時的に格納するFIFO(First In First O
ut)メモリを有し、このFIFOメモリに対する読出し
パルスを所定時間だけ間引くことにより露光タイミング
を調整する。このFIFOメモリは露光ユニットの数と
同じ数だけ設けられることが好ましい。
ットが2列の千鳥格子状に配列され、第1列目の露光ユ
ニットが第2列目の露光ユニットに対して描画面の相対
移動方向に関して所定距離だけ後方に離れて配置されて
もよい。
対応するラスタデータを生成するラスタデータ生成手段
を備え、さらにタイミング調整手段が、所定パターンの
ラスタデータのうち少なくとも所定距離に相当する長さ
のパターンのラスタデータを一時的に格納するバッファ
メモリを有し、第1列目の露光ユニットに与えるべき露
光データをラスタデータ生成手段から直接得られるラス
タデータに基づいて生成すると共に前記第2列目の露光
ユニットに与えるべき露光データを前記バッファメモリ
を介して得られるラスタデータに基づいて生成すること
により露光タイミングを調整する。
マトリクス状に配置された多数の変調素子を持つ露光ユ
ニットを用いて所定のパターンを描画面上に多重露光に
より描画する多重露光描画装置であって、複数の露光ユ
ニットを第1方向に沿って2列の千鳥格子状に配列し、
かつ第1列目の露光ユニットを第2列目の露光ユニット
に対して第1方向とは異なる第2方向に関して所定距離
だけ後方に離れて配置する配列手段と、第2方向に沿っ
て描画面を露光ユニットに対して相対移動させる移動手
段と、第1列目または第2列目の露光ユニットの少なく
とも一方の露光タイミングを調整する露光タイミング調
整手段とを備え、移動手段によって露光ユニットに対し
て描画面を第2方向に沿って相対移動させた時に、露光
タイミング調整手段によって、描画面上において第1列
目および第2列目の露光ユニットによる第1方向に沿う
描画開始位置を一致させることを特徴とする。この多重
露光描画装置において、露光タイミング調整手段は、第
2列目の露光ユニットの露光タイミングを、第1列目お
よび第2列目の露光ユニット間の第2方向における所定
距離を描画面が進む時間だけ遅らせてもよい。
リクス状に配置された多数の変調素子を有し、第1方向
に沿って配列された複数個の露光ユニットを用いて、所
定のパターンを描画面上に多重露光により描画する多重
露光描画方法であって、第1方向とは異なる第2方向に
沿って描画面を相対移動させる時に、個々の露光ユニッ
トの露光タイミングを調整することによって、第1方向
に沿う描画開始位置を一致させることを特徴としてい
る。
明による多重露光描画装置の一実施形態について説明す
る。
の実施形態が斜視図として概略的に示される。この多重
露光描画装置はプリント回路基板を製造するための基板
上に形成されたフォトレジスト層に回路パターンを直接
描画するように構成されている。
は床面上に据え付けられる基台12を備える。基台12
上には一対のガイドレール14が平行に敷設され、さら
にそれらガイドレール14上には描画テーブル16が搭
載される。この描画テーブル16は図示されない適当な
駆動機構、例えばボール螺子等をステッピングモータ等
のモータにより駆動させられ、これにより一対のガイド
レール14に沿ってそれらの長手方向であるX方向に相
対移動する。描画テーブル16上には被描画体30とし
てフォトレジスト層を持つ基板が設置され、このとき被
描画体30は図示されない適当なクランプ手段によって
描画テーブル16上に適宜固定される。
跨ぐようにゲート状構造体18が固設され、このゲート
状構造体18の上面には複数の露光ユニットが描画テー
ブル16の移動方向(X方向)に対して直角なY方向に
2列に配列される。第1列目に配された8個の露光ユニ
ットを図の左側から順に符号2001、2003、2005、
2007、2009、2011、2013および2015で示し、
その後方に配された第2列目の7個の露光ユニットを図
の左側から符号2002、2004、2006、20 08、20
10、2012および2014で示している。
2005、2007、2009、2011、2013および2015
と、第2列目の露光ユニット2002、2004、2006、
20 08、2010、2012および2014とは所謂千鳥状に
配置される。即ち、隣り合う2つの露光ユニット間の距
離は、全て1つの露光ユニットの幅に略等しく設定さ
れ、第2列目の露光ユニット2002、2004、2006、
2008、2010、2012および2014の配列ピッチは第
1列目の露光ユニット2001、2003、2005、2
007、2009、2011、2013および2015の配列ピッ
チに対して半ピッチだけずらされている。
2001〜2015はそれぞれDMDユニットとして構成さ
れており、各露光ユニットの反射面は例えば1024×
1280のマトリクス状に配列された1310720個
のマイクロミラーから形成される。各露光ユニット20
01〜2015は、X方向に沿って1024個、Y方向に沿
って1280個のマイクロミラーが配列されるように設
置される。
例えば第1露光ユニット2001の図中左方には光源装置
22が設けられる。この光源装置22には図示しない複
数のLED(Light Emitting Diode)が含まれ、これら
LEDから発した光は集光されて平行光束として光源装
置22の射出口から射出される。光源装置22にはLE
Dの他、レーザ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプお
よびフラッシュランプ等を用いてもよい。
イバケーブル束が接続され、個々の光ファイバケーブル
24は15個の露光ユニット2001〜2015のそれぞれ
に対して延設され、これにより光源装置22から各露光
ユニット2001〜2015へ照明光が導入される。各露光
ユニット2001〜2015は、光源装置22からの照明光
を描くべき回路パターンに応じて変調し、図の下方即ち
ゲート状構造体18の内側を進む描画テーブル16上の
被描画体30に向かって出射する。これにより、被描画
体30の上面に形成されたフォトレジスト層において照
明光が照射された部分だけが感光する。
構成が概念的に図示されている。他の14個の露光ユニ
ット2002〜2015は第1露光ユニット201と同じ構
成および機能を有しており、ここでは説明を省略する。
第1露光ユニット201には、照明光学系26および結
像光学系28が組み込まれ、両者の間の光路上にはDM
D素子27が設けられる。このDMD素子27は、例え
ばウェハ上にアルミスパッタリングで作りこまれた、反
射率の高い正方形マイクロミラーを静電界作用により動
作させるデバイスであり、このマイクロミラーはシリコ
ンメモリチップの上に1024×1280のマトリクス
状に1310720個敷き詰められている。それぞれの
マイクロミラーは、対角線を中心に回転傾斜することが
でき、安定した2つの姿勢に位置決めできる。
リメートレンズ26Bを含み、凸レンズ26Aは光源装
置22から延設された光ファイバケーブル24と光学的
に結合される。このような照明光学系26により、光フ
ァイバケーブル24から射出した光束は第1露光ユニッ
ト2001のDMD素子27の反射面全体を照明するよう
な平行光束LBに成形される。結像光学系28には2つ
の凸レンズ28Aおよび28Cと、2つの凸レンズ28
Aおよび28C間に配されるリフレクタ28Bとが含ま
れ、この結像光学系28の倍率は例えば等倍(倍率1)
に設定される。
マイクロミラーはそれぞれに入射した光束を結像光学系
28に向けて反射させる第1の反射位置(以下、露光位
置と記載する)と該光束を結像光学系28から逸らすよ
うに反射させる第2の反射位置(以下、非露光位置と記
載する)との間で回動変位するように動作させられる。
任意のマイクロミラーM(m,n)(1≦m≦102
4,1≦n≦1280)が露光位置に位置決めされる
と、そこに入射したスポット光は一点鎖線LB1で示さ
れるように結像光学系28に向かって反射され、同マイ
クロミラーM(m,n)が非露光位置に位置決めされる
と、スポット光は一点鎖線LB2で示されるように光吸
収版29に向かって反射されて結像光学系28から逸ら
される。
たスポット光LB1は、結像光学系28によって描画テ
ーブル16上に設置された被描画体30の描画面32上
に導かれる。例えば、第1露光ユニット2001に含まれ
る個々のマイクロミラーM(m,n)のサイズがC×C
であるとすると、結像光学系28の倍率は等倍であるか
ら、マイクロミラーM(m,n)の反射面は描画面32
上のC×Cの露光領域U(m,n)として結像される。
Cは例えば20μmである。
によって得られるC×Cの露光領域は以下の記載では単
位露光領域U(m,n)として言及され、全てのマイク
ロミラーM(1,1)〜M(1024,1280)によ
って得られる(C×1024)×(C×1280)の露
光領域は、全面露光領域Ua01として言及される。
1)に対応する単位露光領域U(1,1)は全面露光領
域Ua01の左下隅に位置し、左下隅のマイクロミラーM
(1024,1)に対応する単位露光領域U(102
4,1)は全面露光領域Ua01の左上隅に位置する。ま
た、右上隅のマイクロミラーM(1,1280)に対応
する単位露光領域U(1,1280)は全面露光領域U
a01の右下隅に位置し、右下隅のマイクロミラーM(1
024,1280)に対応する単位露光領域U(102
4,1280)は全面露光領域Ua01の右上隅に位置す
る。
クロミラーM(m,n)は通常は非露光位置に位置決め
されているが、露光時には非露光位置から露光位置に回
動変位させられる。マイクロミラーM(m,n)の非露
光位置から露光位置への回動変位の制御については、後
述するように回路パターンのラスタデータに基づいて行
われる。なお、結像光学系28から逸らされたスポット
光LB2は描画面32に到達しないように光吸収板29
によって吸収される。
0720個の全てのマイクロミラーが露光位置に置かれ
たときは、全マイクロミラーから反射された全スポット
光が結像光学系28に入射させられ、描画面32上には
第1露光ユニット2001による全面露光領域Ua01が形
成される。全面露光領域Ua01のサイズについては、単
位露光領域U(m,n)の一辺長さCが20μmであれ
ば、25.6mm(=1024×20μm)×20.4
8mm(=1280×20μm)となり、そこに含まれ
る総画素数は勿論1024×1280個となる。
描画装置における描画処理について説明する。図3
(a)〜(c)は描画処理の経時変化を段階的に示す図
であり、被描画体30の描画面32の平面図である。以
下の説明の便宜上、描画面32を含む平面上にはX−Y
直交座標系が定義される。破線で囲まれた長方形の領域
は、15個の露光ユニット2001〜2015のそれぞれに
よってX−Y平面上で得られる全面露光領域Ua01〜U
a15である。第1列の全面露光領域Ua01、Ua03、U
a05、Ua07、Ua09、Ua11、Ua13およびUa15は
その図中下辺がY軸に一致するように配置させられ、第
2列の全面露光領域Ua02、Ua04、Ua06、Ua08、
Ua10、Ua12およびUa14はその図中下辺がY軸から
負側に距離Sだけ離れた直線に一致するように配され
る。
001〜2015の配列方向に対して直角とされ、このため
各露光ユニット2001〜2015内のそれぞれ13107
20(1024×1280)個のマイクロミラーもX−
Y直交座標系のX軸およびY軸に沿ってマトリクス状に
配列される。
第1列目の第1露光ユニット2001によって得られる全
面露光領域Ua01の図中左下角に一致しているように図
示されているが、正確には、座標原点は第1露光ユニッ
ト2001のY軸に沿う第1ラインのマイクロミラーのう
ちの先頭のマイクロミラーM(1,1)によって得られ
る単位露光領域U(1,1)の中心に位置する。上述し
たように、本実施形態では単位露光領域U(1,1)の
サイズは20μm×20μmであるので、Y軸は第1露
光ユニット20による全面露光領域Ua01の境界から1
0μmだけ内側に進入したものとなっている。換言すれ
ば、第1列目の8つの露光ユニット20 01、2003、2
005、2007、2009、2011、2013および2015の
それぞれの第1ラインに含まれる1280個のマイクロ
ミラーM(1,n)(1≦n≦1280)の全ての中心
がY軸上に位置する。
き矢印で示すようにX軸に沿ってその負の方向に向かっ
て移動させられるので、全面露光領域Ua01〜Ua15は
描画面32に対してX軸の正の方向に相対移動すること
になる。
がY軸、即ち第1列目の8個の露光ユニット2001、2
003、2005、2007、2009、2011、2013および
20 15に対応する第1列目の全面露光領域Ua01、Ua
03、Ua05、Ua07、Ua09、Ua11、Ua13およびU
a15の境界に一致すると、まず第1列目の露光ユニット
2001、2003、2005、2007、2009、2011、2
013および2015により描画面32の露光が開始され
る。図3(a)に示すように、第1列目の全面露光領域
Ua01、Ua03、Ua05、Ua07、Ua09、Ua11、U
a13およびUa15のY軸に達していない部分に対応する
マイクロミラーについては非露光位置に位置決めされた
まま露光は行われず、また第2列目の全面露光領域Ua
02、Ua04、Ua06、Ua08、Ua10、Ua12およびU
a14もY軸に達していないため、露光ユニット2002、
2004、2006、2008、2010、2012および2014
による露光も停止させられている。図3では、第1列目
の8個の露光ユニット2001、2003、2005、2
007、2009、2011、2013および2015によって露
光された領域を右上がりのハッチングで示している。
Ua02、Ua04、Ua06、Ua08、Ua10、Ua12およ
びUa14の境界がY軸に一致すると、第2列目の7個の
露光ユニット2002、2004、2006、2008、2
010、2012および2014による露光が開始される。図
3(b)に示すように、第2列目の露光ユニット2002、
2004、2006、2008、2010、2012および2014
による露光は、第1列目の露光ユニット2001、2
003、2005、2007、2009、2011、2013および
2015による露光よりも常に距離Sだけ遅れて進行す
る。図3では、第2列目の露光ユニット2002、2
004、2006、2008、2010、2012および2014に
よって露光された領域を右下がりのハッチングで示して
いる。
(c)に示すように第1列目の全面露光領域Ua01、U
a03、Ua05、Ua07、Ua09、Ua11、Ua13および
Ua15の境界が描画終了位置ELに達すると、第1列目
の露光ユニット2001、2003、2005、2007、20
09、2011、2013および2015による露光が停止させ
られる。厳密にいえば、描画終了位置ELに達した単位
露光領域U(m,n)に対応するマイクロミラーM
(m,n)から順に非露光位置に静止させられる。図3
(c)の状態からさらに描画面32が距離Sだけ進む
と、第2列目の全面露光領域Ua02、Ua04、Ua06、
Ua08、Ua10、Ua12およびUa14の境界が描画終了
位置ELに達し、第2列目の露光ユニット2002、20
04、2006、20 08、2010、2012および2014によ
る露光が停止させられる。
01〜2015は、X軸に平行な帯状領域をそれぞれ露光
し、この帯状領域の幅はそれぞれ全面露光領域Ua01〜
Ua15の幅に実質的に一致する。隣り合う2つの帯状領
域の境界部分は微少量だけ重ね合わされている。なお、
同一ライン上に描かれるべき回路パターンを一致させる
ために、第1列目の露光ユニット2001、2003、20
05、2007、2009、2011、2013および2015に所
定ラインの回路パターンに応じた露光データが与えられ
ると、第2列目の露光ユニット2002、2004、2
006、2008、2010、2012および2014には描画面
32が距離Sを移動する時間だけ遅れたタイミングで同
一ラインの露光データが与えられる。
査方向に沿って間欠的に移動させる動作と、描画テーブ
ル16の停止時に回路パターンを部分的に順次描画する
動作とを交互に繰り返すことにより、各描画領域を継ぎ
足して全体の回路パターンを得るステップ・アンド・リ
ピート(Step & Repeat)方式を採用してもよいし、描
画テーブル16を一定速度で移動させつつ同時に描画動
作を行う方式であってもよい。第1実施形態では説明を
容易にするためにステップ・アンド・リピート方式を採
用する。即ち、多重露光描画装置10では、描画テーブ
ル16を所定の移動間隔で間欠的に移動させつつ、回路
パターンのラスタデータに従って回路パターンを多重露
光により描画する描画方法が採用される。以下に、この
ような多重露光描画方法の原理について説明する。
て描画面32上に投影される全面露光領域Ua01の一部
が示され、この全面露光領域Ua01は各マイクロミラー
M(m,n)から得られる単位露光領域U(m,n)か
ら成る。ここで、パラメータmは第1露光ユニット20
01のX軸方向に沿うライン番号を示し、パラメータnは
第1露光ユニット2001のY軸方向に沿う行番号を示
し、第1実施形態では1≦m≦1024および1≦n≦
1280となる。
(1,2)、U(1,3)、U(1,4)、U(1,
5)、…、U(1,1280)は第1露光ユニット20
01のY軸に沿う第1ラインの1280個のマイクロミラ
ーM(1,1)〜M(1,1280)から得られるもの
であり、単位露光領域U(2,1)、U(2,2)、U
(2,3)、U(2,4)、U(2,5)、…、U
(2,1280)は第1露光ユニット2001のY軸に沿
う第2ラインの1280個のマイクロミラーM(2,
1)〜M(2,1280)から得られるものであり、単
位露光領域U(3,1)、U(3,2)、U(3,
3)、U(3,4)、U(3,5)、…、U(3,12
80)は第1露光ユニット2001のY軸に沿う第3ライ
ンのマイクロミラーM(3,1)〜M(3,1280)
から得られるものである。
露光領域の1つ分のサイズCの整数倍である距離A(例
えばA=4C)と距離a(0≦a<C)との和である場
合について説明すると、描画テーブル16がX軸に沿っ
てその負側に移動させられる、即ち第1露光ユニット2
001が描画テーブル16に対してX軸の正側に向かって
相対移動し、単位露光領域Ua01が描画面32上の描画
開始位置SLに到達すると、そこで一旦停止させられて
第1露光ユニット2001の第1ラインの1280個のマ
イクロミラーM(1,1)〜M(1,1280)が所定
の回路パターンのラスタデータに従って動作させられて
第1回目の露光が行われる。このときの描画面32の相
対位置を第1回目露光位置と定義する。
ニット2001は再びX軸に沿ってその正側に相対移動
し、その単位露光領域Ua01の移動量が(A+a)とな
ったとき、第1露光ユニット2001は第2回目露光位置
に到達したと判断されて停止され、第1露光ユニット2
001の第1〜第5ラインのマイクロミラーM(1,1)
〜M(5,1280)が所定の回路パターンのラスタデ
ータに従って動作させられて第2回目の露光が行われ
る。
ニット2001は更にX軸に沿ってその正側に移動量(A
+a)だけ移動させられて第3回目露光位置で停止さ
れ、第1露光ユニット2001の第1〜第9ラインのマイ
クロミラーM(1,1)〜M(9,1280)が所定の
回路パターンのラスタデータに従って動作させられて第
3回目の露光が行われる。
に沿ってその正側に移動量(A+a)だけ移動させられ
る度毎に停止されて露光作動が繰り返され、描画面32
の同一領域が第1露光ユニット2001によって多数回に
渡って多重露光されることになる。例えば、a=0の場
合、第1露光ユニット2001はX軸に沿ってその正側に
A(=4C)ずつ移動し、単位露光領域U(m,n)の
中心は常に同一点上に一致する。このため、第1列目の
先頭のマイクロミラーM(1,1)によって露光された
C×Cの領域は、さらに第(4k+1)番目の先頭のマ
イクロミラーM(4k+1,1)によって露光され(た
だし、1≦k≦255)、合計256回(=1024C
/A)だけ多重露光されることになる。一方、a≠0の
場合、重なり合う単位露光領域U(m,n)の中心は距
離aだけ徐々にずれていくため、同一領域が256回多
重露光されるとは限らない。そこで、所定の領域を25
6回露光させるために、各単位露光領域U(m,n)の
中心を256個だけこの所定領域内に均等に配列させ、
実質的に256回多重露光させている。
に平行であったが、X軸に対して微少角αだけ傾斜させ
て移動させてもよい。このとき、第1露光ユニット20
01はX軸に沿ってその正側に移動量(A+a)だけ移動
させられる度毎に単位露光領域U(m,n)はY軸に沿
ってその負側に所定距離だけ相対的にシフトすることに
なる。
させつつ順次移動させたときの単位露光領域U(m,
n)の変位を経時的に示す図である。図5を参照する
と、第1回目露光位置での全面露光領域Ua01の一部が
破線で示され、第2回目露光位置での全面露光領域Ua
01の一部が一点鎖線で示され、第3回目露光位置での全
面露光領域Ua01の一部が実線で示され、各単位露光領
域U(m,n)のY軸の負側に沿う移動距離がbで示さ
れている。
ト2001の第1ラインのマイクロミラーM(1,1)〜
M(1,1280)によって得られる単位露光領域U
(1,1)、U(1,2)、…U(1,1280)に注
目すると、これら単位露光領域U(1,1)、U(1,
2)、…U(1,1280)に対して、第2回目露光位
置における第1露光ユニット2001の第5ラインのマイ
クロミラーM(5,1)〜M(5,1280)によって
得られる単位露光領域U(5,1)、U(5,2)、…
U(5,1280)がX軸及びY軸に沿ってそれぞれ
(+a)および(−b)だけずれて互いに重なり合い、
さらに第3回目露光位置においては第1露光ユニット2
001の第9ラインのマイクロミラーM(9,1)〜M
(9,1280)によって得られる単位露光領域U
(9,1)、U(9,2)、…U(9,1280)は、
X軸方向及びY軸方向にそれぞれ(+2a)および(−
2b)だけずれて互いに重なり合うことになる。なお、
図5では、3つの互いに重なり合う単位露光領域U
(1,1)、U(5,1)及びU(9,1)がそれぞれ
破線、一点鎖線及び実線の引出し線で例示的に示されて
いる。
位置をその中心である露光点CN(m,n)の位置で代
表して示すと、第2回目露光位置における露光点CN
(5,1)は、第1回目露光位置における露光点CN
(1,1)から(+a,−b)だけ離れており、第3回
目露光位置における露光点CN(9,1)は、第1回目
露光位置における露光点CN(1,1)から(+2a,
−2b)だけ離れて存在することになる。なお、各ライ
ンにおける互いに隣接した露光点間の距離は単位露光領
域U(m,n)のサイズC(=20μm)に一致する。
域U(m,n)の一辺長さCの4倍と距離aとの和とさ
れるとき、距離a及びbを適当に選ぶことにより、個々
の単位露光領域U(m,n)と同じ大きさの面積C×C
内に露光点を均一に分布させることができる。
U(m,n)と同じ大きさの面積C×C(=20μm×
20μm)内に256個の露光点を分布させるために
は、X軸及びY軸に沿ってそれぞれ256個の単位露光
領域の中心を16個ずつ配列させればよいことになり、
距離a及びbは以下の計算式によって定められる。 a=C/16 =20μm/16 =1.25μm b=C/256=20μm/256=0.078125
μm
78125μmに設定するということは、描画テーブル
16がX軸の負側に距離(A+a=81.25μm)だ
け移動したとき、個々の単位露光領域U(m,n)がY
軸の負側に0.078125μmだけシフトするように
描画テーブル16の傾斜角度α(約1.68×10
-5度)を設定するということに他ならない。
示される露光点が例えば第1回目露光位置における第1
露光ユニット2001の第1ラインの先頭のマイクロミラ
ーM(1,1)によって得られる単位露光領域U(1,
1)のものであるとすると、先の記載から明らかなよう
に、露光点CN(5,1)は第2回目露光位置における
第1露光ユニット2001の第5ラインの先頭のマイクロ
ミラーM(5,1)によって得られる単位露光領域U
(5,1)のものであり、露光点CN(9,1)は第3
回目露光位置における第1露光ユニット2001の第9ラ
インの先頭のマイクロミラーM(9,1)によって得ら
れる単位露光領域U(9,1)のものとなる。
(+16a,−16b)だけ離れた露光点CN(61,
1)は、第16回目露光位置における第61ラインの先
頭のマイクロミラーM(61,1)によって得られる単
位露光領域U(61,1)の中心であり、露光点CN
(1,1)から距離(0,−a)だけ離れた露光点CN
(65,1)は第17回目露光位置における第65ライ
ンの先頭のマイクロミラーM(65,1)によって得ら
れる単位露光領域U(65,1)の中心である。同様
に、露光点CN(1,1)から距離(0,−15a)だ
け離れた露光点CN(65,1)は第241回目露光位
置における第961ラインの先頭のマイクロミラーM
(961,1)によって得られる単位露光領域U(96
1,1)の中心であり、露光点CN(1,1)から距離
(15a,−16a)だけ離れた露光点CN(102
1,1)は第256回目露光位置における第1021ラ
インの先頭のマイクロミラーM(1021,1)によっ
て得られる単位露光領域U(1021,1)の中心であ
る。
2015に対して描画テーブル16が上述した条件下でX
軸の負側に間欠的に移動させられると、それら露光ユニ
ット2001〜2015の個々のマイクロミラーM(m,
n)よって得られる単位露光領域U(m,n)の中心、
即ち露光点CN(m,n)がX軸及びY軸のそれぞれに
沿ってピッチa及びbで描画面32の全体にわたって配
列されることになる。個々の単位画素領域と同じ大きさ
の領域C×C(20μm×20μm)内には256個の
露光点が均一に分布させられる。
る個々の露光点を描画面32の全体にわたって更に高密
度に分布させることももちろん可能であり、例えば、2
0μm×20μmの面積内に512個の単位露光領域の
中心を均一に配列させる場合には、距離Aは単位露光領
域のサイズCの2倍(40μm)に設定され、距離aお
よびbはそれぞれ1.25μm/2、0.078125
μm/2に設定される。
Y軸に沿って平行に配列されているが、距離a及びbの
値を僅かに変化させることによって、露光点をY軸に沿
って斜めに配列させることも可能である。
置10においては、回路パターンのラスタデータに基づ
いて回路パターンの描画が行われるとき、該回路パター
ンデータの画素サイズがどのようなサイズであっても、
その回路パターンを描画することが可能である。換言す
れば、多重露光描画装置10側には、描画されるべき回
路パターンに対する画素の概念は存在しないといえる。
μm×20μmに設定されている場合には、任意の1ビ
ットデータに“1”が与えられると、露光作動時にその
1ビットデータに対応する一画素領域(20μm×20
μm)に含まれる個々の露光点CN(m,n)に対応し
たマイクロミラーM(m,n)が該1ビットデータによ
って動作されて非露光位置から露光位置に回動させら
れ、これによりかかる一画素領域(20μm×20μ
m)が総計256回にわたって多重露光を受けることに
なる。
サイズが10μm×10μmに設定されている場合に
は、任意の1ビットデータに“1”が与えられると、露
光作動時にその1ビットデータに対応する一画素領域
(10μm×10μm)に含まれる個々の露光点CN
(m,n)に対応したマイクロミラーM(m,n)が該
1ビットデータによって動作されて非露光位置から露光
位置に回動させられ、これによりかかる一画素領域(1
0μm×10μm)が総計64回にわたって多重露光を
受けることになる。
ーM(m,n)が露光位置に留められる時間について
は、描画面32における一画素領域内での露光回数、被
描画体30(第1実施形態では、フォトレジスト層)の
感度、光源装置22の光強度等に基づいて決められ、こ
れにより各一画素露光領域について所望の露光量が得ら
れるように設定される。
である。同図に示すように、多重露光描画装置10には
マイクロコンピュータから構成されるシステムコントロ
ール回路34が設けられる。詳述すると、システムコン
トロール回路34は中央演算処理ユニット(CPU)、
種々のルーチンを実行するためのプログラムや定数等を
格納する読出し専用メモリ(ROM)、演算データ等を
一時的に格納する書込み/読出し自在なメモリ(RA
M)、および入出力インターフェース(I/O)から成
り、多重露光描画装置10の作動全般を制御する。
ってX軸方向に沿って駆動させられる。この駆動モータ
36は例えばステッピングモータとして構成され、その
駆動制御は駆動回路38から出力される駆動パルスに従
って行われる。描画テーブル16と駆動モータ36との
間には先に述べたようにボール螺子等を含む駆動機構が
介在させられるが、そのような駆動機構については図7
では破線矢印で象徴的に示されている。
の制御下で動作させられ、この描画テーブル制御回路4
0は描画テーブル16に設けられた描画テーブル位置検
出センサ42に接続される。描画テーブル位置検出セン
サ42は描画テーブル16の移動経路に沿って設置され
たリニアスケール44からの光信号を検出して描画テー
ブル16のX軸方向に沿うその位置を検出するものであ
る。なお、図7では、リニアスケール44からの光信号
の検出が破線矢印で象徴的に示されている。
位置検出センサ42はリニアスケール44から一連の光
信号を順次検出して一連の検出信号(パルス)として描
画テーブル制御回路40に対して出力する。描画テーブ
ル制御回路40では、そこに入力された一連の検出信号
が適宜処理され、その検出信号に基づいて一連の制御ク
ロックパルスが作成される。描画テーブル制御回路40
からは一連の制御クロックパルスが駆動回路38に対し
て出力され、駆動回路38ではその一連の制御クロック
パルスに従って駆動モータ36に対する駆動パルスが作
成される。要するに、リニアスケール44の精度に応じ
た正確さで描画テーブル16をX軸方向に沿って移動さ
せることができる。なお、このような描画テーブル16
の移動制御自体は周知のものである。
40はシステムコントロール回路34に接続され、これ
により描画テーブル制御回路40はシステムコントロー
ル回路34の制御下で行われる。一方、描画テーブル位
置検出センサ42から出力される一連の検出信号(パル
ス)は描画テーブル制御回路40を介してシステムコン
トロール回路34にも入力され、これによりシステムコ
ントロール回路34では描画テーブル16のX軸に沿う
移動位置を常に監視することができる。
(Local Area Network)を介してCADステーション或
いはCAMステーションに接続され、CADステーショ
ン或いはCAMステーションからはそこで作成処理され
た回路パターンのベクタデータがシステムコントロール
回路34に転送される。システムコントロール回路34
にはデータ格納手段としてハードディスク装置46が接
続され、CADステーション或いはCAMステーション
から回路パターンのベクタデータがシステムコントロー
ル回路34に転送されると、システムコントロール回路
34は回路パターンのベクタデータを一旦ハードディス
ク装置46に書込んで格納する。また、システムコント
ロール回路34には外部入力装置としてキーボード48
が接続され、このキーボード48を介して種々の指令信
号や種々のデータ等がシステムコントロール回路34に
入力される。
ル回路34の制御下で動作させられる。描画作動に先立
って、ハードディスク装置46から回路パターンのベク
タデータが読み出されてラスタ変換回路50に出力さ
れ、このベクタデータはラスタ変換回路50によって’
0’、’1’から成るビットデータ列即ちラスタデータ
に変換され、このラスタデータはビットマップメモリ5
2に書込まれる。要するに、ビットマップメモリ52に
は回路パターンのラスタデータが格納される。ラスタ変
換回路50でのデータ変換処理およびビットマップメモ
リ52へのデータ書込み処理についてはキーボード48
を介して入力される指令信号により開始される。
ータ生成回路54が接続される。露光データ生成回路5
4は、ビットマップメモリ52から順次読み出されたラ
スタデータに基づいて、各露光ユニット2001〜2015
に与えるべき露光データを生成し、露光タイミング調整
回路56に出力する。この露光データは、各露光ユニッ
ト2001〜2015の個々のマイクロミラーを露光位置ま
たは非露光位置に位置決めさせるための二値データであ
り、露光ユニット2001〜2015による露光作動が繰り
返される毎に書き換えられる。
ように各露光ユニット2001〜20 15に露光データを与
えるタイミングを調整し、DMD駆動回路58へ出力す
る。DMD駆動回路58は露光タイミング調整回路56
から得られた露光データに基づいて15個の露光ユニッ
ト2001〜2015を個々に独立して駆動制御し、これに
より各露光ユニット2001〜2015の個々のマイクロミ
ラーは選択的に露光作動を行うことになる。なお、図7
では、個々のマイクロミラーの露光作動が破線矢印で象
徴的に図示されている。また、図7では図の複雑化を避
けるために露光ユニットは1つしか示されていないが、
実際には15個(2001〜2015)存在し、DMD駆動
回路58によってそれぞれ駆動されることは言うまでも
ない。
描画テーブル16が露光位置に到達する度毎に停止さ
れ、その停止位置で露光ユニット2001〜2015による
露光作動が行われている。しかしながら、描画作動時、
描画テーブル16を間欠的に移動させることなく連続的
に一定速度で移動させつつ、所定の条件下で露光ユニッ
ト2001〜2015による露光作動を行うことも可能であ
る。
+a)だけ移動する度毎に露光ユニット2001〜2015
による露光作動が開始されることは上述の第1実施形態
と同じであるが、しかし露光時間については、描画テー
ブル16が各露光ユニットの個々のマイクロミラーによ
って得られる単位露光領域のサイズ(20μm)より小
さい距離dを移動する間の時間とされる。このように露
光時間を設定すれば、上述の場合と同様な態様で回路パ
ターンの描画を行うことができるだけでなく、回路パタ
ーンの描画に必要とされる描画時間も短縮することもで
きる。また、描画作動時、描画テーブル16を連続的に
一定速度で移動させる別の利点として、描画テーブル1
6の駆動系が故障し難いということも挙げられる。
光タイミング調整回路56の一部を詳細に示すブロック
図である。露光データ生成回路54には、15個の露光
ユニット2001〜2015にそれぞれ対応したデータ生成
タイミング調整回路が設けられているが、ここでは第
1、第2露光ユニット2001および2002に対応した第
1、第2データ生成回路5401および5402のみが示さ
れ、残り13個のデータ生成回路については同様の構成
であるため省略される。また、露光タイミング調整回路
56にも露光ユニット2001〜2015にそれぞれ対応し
て15個のタイミング調整回路が設けられているが、図
8では第1、第2タイミング調整回路56 01および56
02のみが示される。
1露光ユニット2001の露光すべき領域、厳密には実際
に露光される領域よりも幅の大きい第1分割領域、に対
応するラスタデータをビットマップメモリ52から得
て、露光データメモリ54201に格納する。そして、読
出しアドレス制御回路54401により露光データメモリ
54201からラスタデータを選択的に読み出すことによ
り、第1露光ユニット2001に与えるべき露光データを
生成し、第1タイミング調整回路5601に出力する。座
標変換等を行う場合には、この読出しアドレス制御回路
54401から送出される読出しアドレスデータが変更さ
れる。
O(First In First Out)メモリ56201が設けられ、
このFIFOメモリ56201には1024×1280の
マトリクス状に配列されたマイクロミラーM(m,n)
に対応する1310720個の露光データが一時的に保
持される。このFIFOメモリ56201への書込みはシ
ステムコントロール回路34から出力される制御クロッ
クパルスCLK0に同期して行われ、第1データ生成回
路5401から出力された露光データはその読み出された
順に順次FIFOメモリ56201へ書込まれる。そして
FIFOメモリ54201からの読み出しはパルス制御回
路56401から出力された読出しクロックパルスCLK
1に同期して行われ、FIFOメモリ56201に早く入
力された露光データから順に読み出される。
トロール回路34から入力される制御クロックパルスC
LK0、露光クロックパルスE_CLKおよびパルスデ
ータN01に基づいて読み出しクロックパルスCLK1を
生成する。制御クロックパルスCLK0は、13107
20個の各マイクロミラーを順次作動させるタイミング
を制御するパルスであり、露光クロックパルスE_CL
Kは全ての露光ユニット2001〜2015の露光タイミン
グを統一させるためのパルスである。露光クロックパル
スE_CLKの周期teは制御クロックパルスCLK0
の周期の1310720倍以上とされる。パルスデータ
N01については後で詳述する。
パルスCLK1を制御することによってFIFOメモリ
56201からの露光データの出力タイミングを調整して
おり、これにより第1露光ユニット2001の露光タイミ
ング、即ち描画面32に対する全面露光領域Ua01の相
対位置を調整することができる。
13個のタイミング調整回路も第1タイミング調整回路
5601と同様の構成を有しており、露光データの出力タ
イミングを各自独立して調整できる。従って、各露光ユ
ニット2001〜2015の取付け位置がX方向にずれてい
たとしても、そのずれを相殺するように各読出しクロッ
クパルス(CLK1、CLK2、…)を調整すれば、描
画面32上における露光領域を同一ライン上に高精度に
一致させることができ、繋ぎ目が目立たないように回路
パターンを描画できる。
402の露光データメモリおよび読出しアドレス制御回路
にはそれぞれ符号54202、54402が付され、第2タ
イミング調整回路5602のFIFOメモリおよびパルス
制御回路にはそれぞれ符号56202および56402が付
されている。
02および2003の相対位置と、描画面32上における各
全面露光領域Ua01、Ua02およびUa03の相対位置を
示す模式図である。図10は、露光クロックパルスE_
CLK、露光番号、パルスデータ、制御クロックパルス
CLK0、各読出しクロックパルスCLK1、CLK2
およびCLK3をそれぞれ示すタイミングチャートであ
る。他の露光ユニット2004〜2015はここでは省略さ
れる。
3露光ユニット2003とは同一ライン上に正確に位置決
めされなければならないが、実際には各露光ユニット2
001〜2015をゲート状構造体18に取付ける際に取付
け誤差が生じることがある。例えば図9に示すように、
第3露光ユニット2003が第1露光ユニット2001より
距離TだけX軸の正側に取付けられた場合には、描画面
32がX軸の負側に移動している時に同一タイミングで
露光作動が実行されると、全面露光領域Ua03は全面露
光領域Ua01よりもX軸の正側に距離Tだけずれてしま
う。
03のX方向の位置を揃えるために、図10に示すように
第1露光ユニット2001による露光開始タイミングを、
描画面32が距離Tだけ進む間に実行される露光回数分
だけ、第3露光ユニット20 03による露光開始タイミン
グより遅らせている。この最も露光タイミングを早くす
べき露光ユニット2003を基準とする露光回数の遅れが
パルスデータとして定義され、このパルスデータは14
個の露光ユニット2001、2002、2004、…2015に
ついてそれぞれシステムコントロール回路34により予
め算出され、個々のパルス制御回路54401、54
402、…に与えられている。
領域Ua03に対する全面露光領域Ua01のX方向のずれ
量が距離Tであって、露光1回当たりの移動量が(A+
a)であった場合、第1露光ユニット2001による露光
開始タイミングを決定するパルスデータN01は下記の
(1)式により算出される。 N01=INT[T/(A+a)] ・・・(1) ここで、一般的に、除算e/fが行われるとき、演算子
INT[e/f]は除算e/fの商を表し、0≦e<f
のとき、INT[e/f]=0として定義される。
パルス数を露光番号として定義する。読出しクロックパ
ルスCLK3が露光クロックパルスE_CLKの1番目
の立ち上がりに同期して出力された場合、読出しクロッ
クパルスCLK1は露光クロックパルスE_CLKの
(1+N01)番目の立ち上がりに同期して出力される。
従って、FIFOメモリ54201からの露光データの読
み出しは、FIFOメモリ54203よりも時間(te×
N01)だけ遅れることになる。言い換えると、第3露光
ユニット2003が露光番号”1”から露光作動を開始す
れば、第1露光ユニット2001は時間(te×N01)だ
け遅れた露光番号”1+N01”から露光作動を開始する
ことになる。
4は、所定周期の制御クロックパルスCLK0を遅らせ
て出力するためのパルスデータを算出して、パルス制御
回路544に出力する。パルス制御回路544は入力さ
れた制御クロックパルスCLK0をパルスデータ分の露
光回数が終了する時間だけ遅らせて読出しクロックパル
スCLK1として出力する。
N01×(A+a))が0でない場合には、図7のビット
マップメモリ52から読み出すべきラスタデータをその
剰余に相当するピクセル数分だけずらせばよい。これに
より、X方向に関して第1露光ユニット2001による露
光位置を第3露光ユニット2003による露光位置とさら
に厳密に一致させることができる。
第1露光ユニット2001よりX軸の負側に距離Sだけ離
れて取付けられていれば、第3露光ユニット2003から
の距離は(S+T)となる。よって、第2露光ユニット
2002の露光開始タイミングを示すパルスデータN02は
次の(2)式により決定される。 N02=INT[(S+T)/(A+a)] ・・・(2)
露光クロックパルスE_CLKの(1+N02)番目の立
ち上がりに同期して出力され、FIFOメモリ56202
からの露光データの読み出しは、FIFOメモリ562
03よりも時間(te×N02)だけ遅れることになる。言
い換えると、第2露光ユニット2002は露光番号”1+
N02”から露光作動を開始することになる。なお、同様
に、(2)式の除算における剰余((S+T)−N02×
(A+a))が0でなかった場合、図7のビットマップ
メモリ52からラスタデータを読み出す位置がその剰余
に相当するピクセル数分だけずらされる。これにより描
画面32において、第2露光ユニット2002のX方向に
関する露光開始位置と第1露光ユニット2001による露
光開始位置とが同じになる。
装置10においては、露光タイミング調整回路56によ
って個々の露光ユニットへの露光データの送出タイミン
グを調整することによりX軸方向における全面露光領域
Ua01〜Ua15の位置ずれを相殺するように構成されて
おり、これにより露光ユニット2001〜2015がX軸方
向にずれて取付けられても個々の露光開始位置を一致さ
せるための微調整が容易に行える。なお、各タイミング
調整回路のパルス制御回路に設定される露光番号は各全
面露光領域の相対位置の実測値に基づいて予め算出され
ている。
発明による多重露光描画装置の第2実施形態を説明す
る。図11は多重露光描画装置のブロック図であり、図
12は露光タイミング調整回路を露光データ生成回路の
一部と共に詳細に示すブロック図である。第1実施形態
の多重露光描画装置では個々の露光ユニットの露光タイ
ミングのずれをそれぞれ調整する構成であるのに対し、
第2実施形態の多重露光描画装置では第1列目と第2列
目の露光ユニットの露光タイミングのずれを調整する点
が第1実施形態と異なっており、その他の構成は第1実
施形態と同様である。ここでは第1実施形態と同じ構成
には同符号を付し、説明を省略する。
タ変換回路50と露光データ生成回路54との間に露光
タイミング調整回路156を備えており、この露光タイ
ミング調整回路156には1つのバッファメモリ157
が設けられる。ラスタ変換回路50から露光タイミング
調整回路156へ出力された回路パターンのラスタデー
タは直接露光データ生成回路54に送られる一方、バッ
ファメモリ157において所定時間だけ遅らされて間接
的に露光データ生成回路54に送られる。
露光ユニット2001、2003、…、2015に対応するデ
ータ生成回路(図12では第1データ生成回路5401の
みを示す)が遅延せずに送られたラスタデータに基づい
てそれぞれ露光データを生成し、第2列目の露光ユニッ
ト2002、2004、…、2014に対応するデータ生成回
路(図12では第2データ生成回路5402のみを示す)
がバッファメモリ157により遅延して送られたラスタ
データに基づいてそれぞれ露光データを生成する。バッ
ファメモリ157によるラスタデータの遅延時間は、第
1列目の露光ユニット2001、2003、…、2015に対
する第2列目の露光ユニット2002、2004、…、20
14のX方向におけるずれ量T(図9参照)だけ描画面3
2が進む時間に相当する。
ついて詳述すると、バッファメモリ157は第1列目の
露光ユニット2001、2003、…、2015と第2列目の
露光ユニット2002、2004、…、2014との取付位置
のX方向ずれ量Tに相当するラスタデータが格納できる
容量を有する。バッファメモリ157の書込み動作およ
び読出し動作はシステムコントロール回路34により制
御される。
装置によると、露光ユニット2001、2002、…、20
15をX方向に関して異なる位置に2列に配列させたとき
に、バッファメモリ157によって描画面32の進行方
向に対して前方に位置する第2列目の露光ユニット20
02、2004、…、2014の露光タイミングを遅らせてお
り、これにより両列の露光ユニット2001、2002、
…、2015の描画開始位置を一致させることができる。
特に、バッファメモリ157を1つ設けるだけでよいの
で、簡単な構成で2列間の位置ずれを解消できる。
ァメモリを第1実施形態に適用してもよい。即ち、例え
ばバッファメモリをビットマップメモリ(52)と露光
データ生成回路(54)との間に設けてもよい。この構
成によると、1個のバッファメモリによって第1列目に
対する第2列目の位置ずれを大まかに調整し、さらに1
5個のFIFOメモリによって同一列の露光ユニットに
おける位置ずれを細かく調整することができる。バッフ
ァメモリを追加することにより、各FIFOメモリには
同一列の露光ユニット間で調整するだけのメモリ容量で
よいので、そのメモリ容量は第1実施形態に比べて遥か
に小さくて済む。
にあっては、パターンデータがどのような大きさの画素
サイズを持っていても、所定のパターンを適正に描画す
ることができるので、本発明による多重露光描画装置を
1台だけ用意するだけでCADステーション或いはCA
Mステーションでの回路パターンの設計の自由度を大巾
に高めることができる。
っては、各露光ユニットの取付け位置の誤差を露光デー
タの出力タイミングを調整することによって相殺してお
り、これにより高精度な位置決めは必要なく、煩雑な取
付作業を大幅に効率化できる。
効果の1つとして、露光ユニット内の変調素子の幾つか
が正常に機能しなくなったとしても、画素欠陥を生じさ
せることなくパターンの描画を適正に行い得るという点
も挙げられる。というのは、描画パターン領域は複数回
の露光作動にわたる多重露光によって得られるので、そ
のうちの数回程度の露光作動が正常に行われなかったと
しても、その描画パターン領域の総露光量は十分に得ら
れるからである。
る別の作用効果として、個々の露光ユニットに組み込ま
れる結像光学系に起因する露光むらがあったとしても、
その露光むらの影響は多重露光のために小さくされると
いう点も挙げられる。
る更に別の作用効果として、光源装置の出力が低くて
も、多重露光のために十分な露光量が確保し得るので、
光源装置を安価に構成し得る点も挙げられる。
ある。
ニットの機能を説明するための概略概念図である。
の被描画体の描画面および各露光ユニットによる露光領
域を説明するための平面図である。
る多重露光描画方法の原理を説明するための模式図であ
って、X−Y座標系のX軸に沿う複数の露光位置に露光
ユニットを順次移動させた状態を経時的に示す図であ
る。
X軸に沿う複数の露光位置に露光ユニットを順次移動さ
せた際に該露光ユニットがY軸に沿って所定距離だけ変
位する状態を経時的に示す図である。
複数の露光位置に順次移動させた際に該露光ユニットの
所定のマイクロミラーによって得られる単位露光領域の
中心が所定領域内にどのように分布するかを示す説明図
である。
ある。
ミング調整回路の一部を詳細に示すブロック図である。
関係を模式的に示す斜視図である。
に対する読出しパルスを時系列的に示すタイミングチャ
ートである。
態を示すブロック図である。
データ生成回路の一部と共に詳細に示すブロック図であ
る。
ミラー(変調素子) 32 描画面 34 システムコントロール回路 50 ラスタ変換回路 54 露光データ生成回路 56、156 露光タイミング調整回路 58 DMD駆動回路 56201、56202 FIFOメモリ 157 バッファメモリ
Claims (10)
- 【請求項1】 マトリクス状に配置された多数の変調素
子を持つ露光ユニットを用いて所定のパターンを描画面
上に多重露光により描画する多重露光描画装置であっ
て、 複数の前記露光ユニットを第1方向に沿って配列する配
列手段と、 前記第1方向とは異なる第2方向に沿って前記描画面を
前記露光ユニットに対して相対移動させる移動手段と、 個々の前記露光ユニットの露光タイミングを調整する露
光タイミング調整手段とを備え、 前記移動手段によって前記露光ユニットに対して前記描
画面を前記第2方向に沿って相対移動させた時に、前記
露光タイミング調整手段によって、前記描画面上におい
て個々の前記露光ユニットによる前記第1方向に沿う描
画開始位置を一致させることを特徴とする多重露光描画
装置。 - 【請求項2】 前記露光タイミング調整手段が、最も露
光タイミングの早い露光ユニットを基準として他の露光
ユニットの露光タイミングを調整することを特徴とする
請求項1に記載の多重露光描画装置。 - 【請求項3】 前記露光ユニットが前記第2方向に関し
てそれぞれ異なる位置に配列されることを特徴とする請
求項1に記載の多重露光描画装置。 - 【請求項4】 個々の前記露光ユニットについて前記所
定パターンに対応した露光データを生成する露光データ
生成手段を備え、さらに前記露光タイミング調整手段
が、前記露光ユニットに与えるべき露光データを一時的
に格納するFIFO(First In First Out)メモリを有
し、このFIFOメモリに対する読出しパルスを所定時
間だけ間引くことにより露光タイミングを調整すること
を特徴とする請求項3に記載の多重露光描画装置。 - 【請求項5】 前記FIFOメモリが前記露光ユニット
の数と同じ数だけ設けられることを特徴とする請求項4
に記載の多重露光描画装置。 - 【請求項6】 前記露光ユニットが2列の千鳥格子状に
配列され、第1列目の露光ユニットが第2列目の露光ユ
ニットに対して前記描画面の相対移動方向に関して所定
距離だけ後方に離れて配置されることを特徴とする請求
項1に記載の多重露光描画装置。 - 【請求項7】 前記所定パターンに対応するラスタデー
タを生成するラスタデータ生成手段を備え、さらに前記
タイミング調整手段が、前記所定パターンのラスタデー
タのうち少なくとも前記所定距離に相当する長さのパタ
ーンのラスタデータを一時的に格納するバッファメモリ
を有し、前記第1列目の露光ユニットに与えるべき露光
データを前記ラスタデータ生成手段から直接得られるラ
スタデータに基づいて生成すると共に前記第2列目の露
光ユニットに与えるべき露光データを前記バッファメモ
リを介して得られるラスタデータに基づいて生成するこ
とにより露光タイミングを調整することを特徴とする請
求項6に記載の多重露光描画装置。 - 【請求項8】 マトリクス状に配置された多数の変調素
子を持つ露光ユニットを用いて所定のパターンを描画面
上に多重露光により描画する多重露光描画装置であっ
て、 複数の前記露光ユニットを第1方向に沿って2列の千鳥
格子状に配列し、かつ第1列目の露光ユニットを第2列
目の露光ユニットに対して前記第1方向とは異なる第2
方向に関して所定距離だけ後方に離れて配置する配列手
段と、 前記第2方向に沿って前記描画面を前記露光ユニットに
対して相対移動させる移動手段と、 前記第1列目または第2列目の露光ユニットの少なくと
も一方の露光タイミングを調整する露光タイミング調整
手段とを備え、 前記移動手段によって前記露光ユニットに対して前記描
画面を前記第2方向に沿って相対移動させた時に、前記
露光タイミング調整手段によって、前記描画面上におい
て第1列目および第2列目の前記露光ユニットによる前
記第1方向に沿う描画開始位置を一致させることを特徴
とする多重露光描画装置。 - 【請求項9】 前記露光タイミング調整手段が、前記第
2列目の露光ユニットの露光タイミングを、前記第1列
目および第2列目の露光ユニット間の前記第2方向にお
ける所定距離を前記描画面が進む時間だけ遅らせること
を特徴とする請求項8に記載の多重露光描画装置。 - 【請求項10】 マトリクス状に配置された多数の変調
素子を有し、第1方向に沿って配列された複数個の露光
ユニットを用いて、所定のパターンを描画面上に多重露
光により描画する多重露光描画方法であって、 前記第1方向とは異なる第2方向に沿って前記描画面を
相対移動させる時に、個々の前記露光ユニットの露光タ
イミングを調整することによって、前記第1方向に沿う
描画開始位置を一致させることを特徴とする多重露光描
画方法。
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Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004046146A (ja) * | 2002-05-23 | 2004-02-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | 露光ヘッド |
JP2005003762A (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画素位置特定方法、画像ずれ補正方法、および画像形成装置 |
JP2005189403A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像形成用露光装置と、その画像ずれ補正方法 |
JP2005202226A (ja) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | 感光材料の感度検出方法および装置並びに露光補正方法 |
JP2005300807A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Pentax Corp | 描画装置 |
JP2005300812A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Pentax Corp | 描画装置 |
JP2006030966A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-02-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | 描画方法および装置 |
JP2006030873A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像形成装置および画像形成方法 |
WO2006041201A1 (en) * | 2004-10-15 | 2006-04-20 | Fujifilm Corporation | Tracing method and apparatus |
WO2006041208A1 (en) * | 2004-10-15 | 2006-04-20 | Fujifilm Corporation | Tracing method and apparatus |
WO2006112555A1 (en) * | 2005-04-21 | 2006-10-26 | Fujifilm Corporation | Method of and system for drawing |
WO2006129581A1 (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Fujifilm Corporation | 描画処理装置及び方法 |
WO2007001023A1 (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-04 | Fujifilm Corporation | 基板製造方法および露光装置 |
JP2011118049A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Asahi Kasei Corp | 露光装置及び当該露光装置により作製されたナノインプリント用モールド |
-
2001
- 2001-12-26 JP JP2001393982A patent/JP4258013B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004046146A (ja) * | 2002-05-23 | 2004-02-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | 露光ヘッド |
JP4486323B2 (ja) * | 2003-06-10 | 2010-06-23 | 富士フイルム株式会社 | 画素位置特定方法、画像ずれ補正方法、および画像形成装置 |
JP2005003762A (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画素位置特定方法、画像ずれ補正方法、および画像形成装置 |
JP2005189403A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像形成用露光装置と、その画像ずれ補正方法 |
JP4651938B2 (ja) * | 2003-12-25 | 2011-03-16 | 富士フイルム株式会社 | 画像形成用露光装置と、その画像ずれ補正方法 |
JP2005202226A (ja) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | 感光材料の感度検出方法および装置並びに露光補正方法 |
JP2005300807A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Pentax Corp | 描画装置 |
JP2005300812A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Pentax Corp | 描画装置 |
JP2006030966A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-02-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | 描画方法および装置 |
JP2006030873A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像形成装置および画像形成方法 |
JP4583827B2 (ja) * | 2004-07-21 | 2010-11-17 | 富士フイルム株式会社 | 画像形成装置および画像形成方法 |
WO2006041201A1 (en) * | 2004-10-15 | 2006-04-20 | Fujifilm Corporation | Tracing method and apparatus |
WO2006041208A1 (en) * | 2004-10-15 | 2006-04-20 | Fujifilm Corporation | Tracing method and apparatus |
WO2006112555A1 (en) * | 2005-04-21 | 2006-10-26 | Fujifilm Corporation | Method of and system for drawing |
WO2006129581A1 (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Fujifilm Corporation | 描画処理装置及び方法 |
WO2007001023A1 (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-04 | Fujifilm Corporation | 基板製造方法および露光装置 |
JP2011118049A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Asahi Kasei Corp | 露光装置及び当該露光装置により作製されたナノインプリント用モールド |
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