JPS622590A

JPS622590A - レ−ザ描画装置

Info

Publication number: JPS622590A
Application number: JP60141208A
Authority: JP
Inventors: 田中　勝爾; 章鈴木; 河内　康伸
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1985-06-27
Filing date: 1985-06-27
Publication date: 1987-01-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、レーザビームを用いて試料上にパターンを描
画するレーザ描画装置に係わり、特にＰＣＢ基板等の直
接描画に適したレーザ描画装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕近年、Ｐ　ＣＢ　（Ｐ　ｒｉｎｔ　　Ｃ１ｒｃｕｉｔ　
　３　ｏａｒｄ）等の試料に直接的にパターンを描画す
るものとして、レーザビームを利用したレーザ描画装置
が開発されている。この装置は、試料を一方向に連続移
動しながら、この移動方向と直交する方向にレーザビー
ムを走査し、ビームの０Ｎ−ＯＦＦを制御することによ
り、所謂ラスクスキャン方式でパターンを描画するもの
である。そして、大面積の試料であっても比較的短時間
で描画できると云う特徴を有している。

しかしながら、この種の装置にあっては次のような問題
があった。即ち、現在のレーザ描画装置では、ＣＡＤシ
ステム及びＣＡＤシステムで得られた幾何学的な圧縮デ
ータである中間データ（以下パターンデータと略記する
）を処理して、ブランキングデータ（以下ビットデータ
と略記する）を予め形成しておき、そのビットデータを
ＭＴ（磁気テープ）に記録しておく。そして、描画すべ
きＰＣＢの種類に応じてＭＴを選択し、上記描画装置を
駆動する方式となっている。このため、１枚のＰＣＢに
関してもビットデータの量が膨大であり、通常は１面の
ＰＣＢを描くのにＭＴＩ巻が使用されるようになってい
る。従って、多くの異なったＰＣＢを順次描画しようと
する場合、ＭＴの本数を予め多数用意しなければならず
、またその都度ＭＴを取替える必要があり、面倒であっ
た。また、１枚或いは同一パターンのＰＣＢの描画動作
に関してはＭＴ−＋ＤＩＳＫを介して直接ビットデータ
が与えられるものの、異なった描画パターンを順次描画
しようとするときは、異なったパターン毎のＭＴのマウ
ントが必要であり、その作業が非常に繁雑であった。

なお、ビットデータを予め形成しておきＭＴに記録して
おくのは、描画中にビットデータをリアルタイムに供給
する必要があるからである。つまり、描画装置で予め前
記パターンデータを処理してビットデータを形成するの
では、描画装置にビットデータを格納する膨大なメモリ
が必要となり、実質的に不可能である。また、ビットデ
ータの形成に時間がかかり、その結果描画速度が低下す
るからである。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、リアルタイムでブランキングに必要な
ビットデータを発生させる新たなレーザ描画装置を提供
することにある。つまり、描画速度の低下を招くことな
く、描画に必要な予め用意すべきデータをパターンデー
タの形とすることができ、予め必要なデータ量を大幅に
少なくすることができ、作業効率の向上及びＭＴ等の記
憶装置の縮小化をはかり得る実用性の高いレーザ描画装
置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の骨子は、描画装置自体にパターンデータをビッ
トデータに変換する機能を持たせることにより、予め用
意すべきデータの量を低減することにある。

即ち本発明は、試料ステージ上に配置された試料にレー
ザビームを照射して該試料上に所望のパターンを描画す
るレーザ描画装置において、前記ステージを一方向（Ｙ
方向）に連続移動すると共にこれと直交する方向（Ｙ方
向）にステップ移動する手段と、レーザ発振器からのレ
ーザビームを反射し該反射ビームを前記試料上に照射す
るポリゴンミラーと、このポリゴンミラーを回転せしめ
上記反射ビームを前記ステージの移動方向と略直交する
方向に走査する手段と、前記試料上に描画すべき図形の
幾何学的なパターンデータを（１，０）のブランキング
データに変換するデータ変換部と、この変換されたブラ
ンキングデータを格納する複数のバッファメモリと、こ
れらのメモリのいずれかを選択し該メモリに格納された
ブランキングデータに基づいて前記試料上に照射さ、　
れるビームをブランキングする手段とを設け、前記試料
の描画すべき領域を該試料上でのレーザビームの走査幅
で決まる短冊状の複数のストライプに分割し、前記試料
ステージのＹ方向連続移動により試料の描画すべき１ス
トライプを描画したのち、ステージをＸ方向にステップ
移動し、再びステージを−Ｙ方向に連続移動して次のス
トライプを描画し、これを繰返して残りのストライプを
順次描画するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、゛本発明の詳細を図示の実施例によって説明する
。

第１図は本発明の第１の実施例に係わるレーザ描画装置
の基本構成を示す図であり、この装置は基本的にはレー
ザ描画装置本体ＩＱ−とその制−系１史とから構成され
る。描画装置本体１更は、試料１２を載置した試料ステ
ージ１１、このステージ１１を一方向に移動するステー
ジドライバ１６゜レーザ発振器２１からのレーザビーム
をブランキングするＡＯ素子（音響光学素子）２２．こ
のＡＯ素子２２を駆動するブランキングドライバ４３、
レーザビームを反射してその反射ビームを試料１２上に
照射°するポリゴンミラー２６及びポリゴンミラー２６
を回転駆動し該ミラー２６からの反射ビームを試料１２
上で走査するモータ（図示せず）等から構成される。ま
た、制御系５０では、ＣＰＬＩ５１のもとに、パターン
データ変換部６１によりＭＴ５２等からの幾何学フォー
マットのパターンデータがビットデータ（ブランキング
データ）に変換される。そして、このとットデータを前
記ブランキングドライバ４３に送出して、前記ＡＯ素子
２２によりビームのブランキングを行うものとなってい
る。

以下、レーザ描画装置本体ＩＬ及び制御系１史の具体的
な構造について、第２図乃至第６図を参照して説明する
。

第２図はレーザ描画装置本体の概略構成を示す斜視図で
ある。Ｘ方向及びＹ方向に移動可能な試料ステージ１１
上には、ＰＣＢ等の試料１２が載置されている。試料ス
テージ１１は、第３図に側断面図を第４図に平面図を示
す如く、矩形状の板体に試料１２より小径の窓１１ａを
形成したもので、その上面にガラス板１３ａ、１３ｂで
試料１２を挟み込んで試料１２を固定保持するものとな
っている。なお、上側のガラス板１３ａはクランプ１４
に固定され、クランプ１４と共に回動するものとなって
いる。試料ステージ１１は、ボールネジ１５．ボールネ
ジ１５を回転するモータ（ステージドライバ）１６及び
ボールネジ１５に螺合するナツト１７等からなるステー
ジ駆動系に接続されている。そして、モータ１６の回転
により、試料ステージ１１は一方向（Ｙ方向）に連続移
動されるものとなっている。また、図には示さないが、
試料ステージ１１は、上記と同様なステージ駆動系によ
り上記移動方向と直交する方向（Ｙ方向）に移動される
ものとなっている。なお、１８はステージ１１とその駆
動系とを接続するためのワイヤ、１９はステージ１１の
移動方向をＹ方向に規定する第１のガイド体、１９′は
ステージ１１の移動方向をＸ方向に規定する第２のガイ
ド体を示している。

一方、レーザ発振器２１から放射されたレーザビームは
、ビームブランキングのための第１のＡＯ素子２２に照
射される。ＡＯ素子２２を通過したレーザビームは、拡
散レンズ２３により拡大され、ビームを上下に切換える
ための第２のＡＯ素子２４に照射される。ＡＯ素子２４
で、例えば上方向に切換えられたビームは、集束ミラー
２５ａにより反射され、ポリゴンミラー２６ａに照射さ
れる。ポリゴンミラー２６８で反射されたレーザビーム
は、Ｆθレンズ２７ａを通り、さらに対物ミラー２８ａ
で反射されて、前記試料１２の上面に照射結［有］され
るものとなっている。また、ＡＯ素子２４にて下側に切
換えられたレーザビームは、上記と同様に集束ミラー２
５ｂ、ポリゴンミラー２６ｂ、Ｆθレンズ２７ｂ及び対
物ミラー２８ｂを介して試料１２の下面に照射結像され
るものとなっている。

ポリゴンミラー２６ａ、２６ｂは、高精度に鏡面仕上げ
された例えば１２面の反射面を有するもので、空気軸受
３１により支承された回転軸３２の上下にそれぞれ固定
されている。回転軸３２はカップリング３３を介してモ
ータ３４に接続されている。従って、モータ３４の回転
により、ポリゴンミラー２６ａ、２６ｂは所定の回転数
で回転する。この回転により、前記′試料１２に照射さ
れるレーザビームは、ステージ１１の移動方向と直交す
るＸ方向に走査されるものとなっている。また、モータ
３４の下部には、該モータ３４の回転角度を検出するロ
ータリーエンコーダ３５が設けられている。

第５図は描画装置本体ＩｃＬ内に設けられた制御部に関
する部分を抽出して示す模式図である。Ｘ方向及びＹ方
向のステージドライバ１６には後述する制−系１止から
の駆動信号ＤＲＶが与えられ、またエンコーダ３５の回
転角度検出信号ＥＮＣは制御系１更に送出される。４１
は、前記試料ステージ１１の移動位置を測定するレーザ
測長系であり、その測定信号ＰＯ８は制御系ＩＬｋ−送
出される。４２は、前記ＡＯ素子２４を駆動する切換え
ドライバであり、このドライバ４２には制御系５０から
切換え信号ＡＯが与えられる。４３は、前記ＡＯ素子２
２を駆動するブランキングドライバであり、このドライ
バ４３には制御系１止からブランキング信号ＢＬＫが与
えられる。４４ａ。

４４°ｂ　ハ、前記ポリゴンミラー２６ａ、２６ｂが所
定の位置にきたときにスタート信号ＭＳ１゜ＭＳ２を発
生するスタート信号発生部であり、このスタート信号Ｍ
Ｓ１．ＭＳ２は制−系１止に送出される。４５は、前記
クランプ１４を駆動するクランプトライバであり、この
ドライバ４５には制御系１１からクラン°プ信号ＣＬＭ
Ｐが与えられる。

ここで、ロータリーエンコーダ３５は、ポリゴンミラー
２６ａ、２６ｂの各ミラーが現在どの位置にあるかを知
るための手段として用いられる。

ミラー位置を検出できるものであれば別の検出器で代替
できるのは、勿論のことである。また、ロータリーエン
コーダ３５は、１つのミラー面上でのビーム走査中のブ
ランキングデータを読出すクロック信号発生手段として
も用いられる。ここで、モータ３４の回転ムラが少なけ
れば（ワウフラッタ−１０４以下）、発振器のクロック
パルスを利用することにより上記エンコーダ３５を除去
することも可能である。

スタート信号発生部４４ａ、４４ｂは、ポリゴンミラー
２６ａ、２６ｂのある１つのミラー面がレーザビームの
走査エリアに到達したことを知らせるスタート信号を出
すもので、例えばポリゴンミラーの各ミラー面にスリッ
トを形成しておき、ポリゴンミラーに入射するレーザビ
ームが上記スリットに照射されるときスタート信号を発
生するようにすればよい。このスリット照射のタイミン
グは、受光素子を適当な位置に設けておき、スリットに
入射した光が該受光素子に入射するようにすればよい。

なお、前記のエンコーダ３５を設ける場合、エンコーダ
パルスからスタート信号を得ることも可能である。

第６図は制御系１１の回路構成を示すブロック図である
。図中５１は各種の制御指令を出すＣＰＵである。図示
しないＣＡＤ等により作成された幾何学的な中間データ
である圧縮されたパターンデータは、ＭＴ　（１１気テ
ープ）５２に記録されている。このＭＴ５２に記録され
たパターンデータは、ＣＰＵ５１からの指令により、デ
ィスクユニット５３に供給され該ユニット５３に格納さ
れる。ディスクユニット５３に格納されたパターンデー
タはＤＭＡユニット５４により高速で読出され、主メモ
リ５５に格納されるものとなっている。

一方、ＣＰＵ５１には、ステージシーケンスユニット５
６及びＡＯシーケンスユニット５７が接続されている。

ステージシーケンスユニット５６には、前記レーザ測長
系４１からのステージ位置情報ＰＯ８が供給される。そ
して、この位置情報に応じてステージ駆動信号ＤＲＶを
前記ステージドライバ１６に送出すると共に、クランプ
信号ＣＬＭＰを前記クランプトライバ４５に送出するも
のとなっている。ＡＯシーケンスユニット５７は、前記
ＡＯ素子２４によるビームの上下切換えを制御するもの
で、ＡＯ切換え信号ＡＯを前記切換えドライバ４２に送
出するものとなっている。

一方、前記主メモリ５５に格納されたパターンデータは
、前処理部（以下ＰＰＬＩと略記する）６１１、関数発
生部（以下ＦＧ略記する）６１２及び書込み制一部（以
下ＷＣＵと略記する）６１３等からなるデータ変換部６
１°に供給され、このデータ変換部６１でｒｌ、ＯＪの
ビットデータ（ブランキングデータ）に変換される。こ
の変換されたビットデータはバッファメモリ　（以下Ｂ
ＵＦと略記する）６２ｔ　、６２２からなるバッファメ
モリ部６２に格納される。ＢＵＦ６２１゜６２２はそれ
ぞれデータ変換部６１でデータ変換された侵述する１セ
ルの領域に相当するビットデータを格納するもので、変
換データが交互に格納されるものとなっている。メモリ
部６２に格納されたビットデータは、シフトレジスタ６
３に送出される。実際には、クロック回路６４のりＯツ
クにより動作する読出し制御部（以下ＲＣＬＩと略記す
る）６５により、ＢｕＦ６２ｔ　、６２２のデータがシ
フトレジスト６３に選択的に送出されるものとなってい
る。

ここで、データ変換部６１及びバッファメモリ８ｊ６２
の作用は次の通りである。前述した。

ＭＴ５２には、セルと称する描画の基本的な領域内に属
する基本図形毎の圧縮したデータが格納されている。第
７図はこの基本図形の例であって、台形を示している。

台形を表わすパラメータを定めた場合、長方形はΔＸ１
＝Ｏ，ΔＸ２−０、三角形はΔα−ΔＸ１＋ΔＸ２の如
く台形を表わすパラメータの値ＰＸｒ　、ＰＹ、　ΔＸｔ　、ΔＸ２．Δｇ、　Δｈが
特定の値を取ることによって、即ち台形の特殊な場合と
して扱うことができる。データ変換部６１では、まずＰ
ＰＵ６１１により１組の基本図形に関する圧縮したパタ
ーンデータＤＡ　（ＰＸｔ　。

ＰＹ、ΔＸｒ、ΔＸ２．Δ℃、Δｈ）を前記主メモリ５
５からデータバスを介して取入れ、ＦＧ６１２での演算
に適するようにデータ変換する。ＦＧ６１２では、６個
のデータから前述の圧縮データで代表される基本図形を
描画する場合のビーム走査におけるブランキング指令デ
ータ、即ちビームの０Ｎ−ＯＦＦ指令と、そのブランキ
ング指令のアドレスとを作るためのデータ群をその基本
図形全部に厘っで形成する。ＷＣＵ６１３では、ＦＧ６
１２から与えられるブランキング指令データとアドレス
データとから、１つのセル領域に対応するブランキング
データをメモリに書込む。

そして、データ変換部６１では、試料１２の描画すべき
領域を例えば第８図に示す如°くセル単位Ｃに分°割し
てデータ変換を行い、且つＹ方向に１セルづづデータ変
換を行う。ここで、セルのＸ方向幅は、試料１２の描画
すべき領域を短冊状に分割したフレーム幅と等しくした
。メモリ部６２のＢＬＩＦ６２ｔ　、６２２としては、
上記セル１個に相当するメモリを用意しておく。これに
より、セル領域Ｃ０□のデータ変換されたビットデータ
が、例えばＢＵＦ６２ｓに格納されることになる。この
ＢＵＦ６２ｒに格納されたビットデータが読出されて描
画が行われる。そして、ＢＵＦ６２１のデータを読出し
ている間に、データ変換部６１で次のセル領域ＣＬＩの
パターンデータの変換を行い、その変換データを他方の
ＢＵＦ６２２に格納する。

また、ＢＵＦ６２１のビットデータに基づく描画が終了
したら、ＢＵＦ２に格納されたビットデータを読出して
描画を行うと共に、ＢＬＩＦ６２ｔに次のセル領ｔｉｉ
ＩＣＩ８のビットデータを格納する。さらに、ＣｔＳ→
Ｃ１ｒｌ　、　Ｃｓｎ→Ｃｚ１．　Ｃａｔ→Ｃｓｎ、　
Ｃ＋ｎ→Ｃ４１の順にデータの格納及び読出しを行う。

このように、ＢＵＦ６２１．６２２にはビットデータが
交互に格納されると共に、格納されたデータが交互に読
出されるものとなっている。

なお、上記の説明ではセル幅をストライプ幅と等しくし
たが、セル幅がストライプ幅より小さい□場合、１スト
ライプ幅に相当する最少単位の複数のセル毎にデータ変
換を行い、１つのストライプ幅に相当するデータをＢＵ
Ｆ６２１．６２２に順次格納するようにしてもよい。

また、ＲＣＵ６５には各種補正量制御ユニット６６から
補正信号が供給されている。補正量制御ユニット６６に
は、ＣＰＵ５１から補正情報が供給されると共に、前記
スタート信号発生部４４ａ。

４４ｂからのスタート信号ＭＳｒ　、ＭＳ２及び回転信
号ＥＮＣ信号が供給されている。ここで、補正量の種類
としては、Ｆθレンズの収差、ポリゴンミラーの製作誤
差等の再現性のある誤差である。

これらの誤差を予めメモリに格納しておき、レーザビー
ムの試料１２上への照射位置を、メモリからの補正量を
加味してコントロールする。コントロールの方法は、Ｒ
ＣＵ６５への指令として与える場合と、ＡＯ素子２４を
微細に補正すると云う２つの方法があり、これらのいず
れかを適宜選択すればよい。

次に、上記構成された本装置の作用について説明する。

この実施例では、第９図に示す如く試料１２の描画すべ
き領域を、ポリゴンミラー２６によるビーム走査幅に等
しい幅の短冊状の複数のストライプ９１．〜，９４に分
割し、ストライプ毎に描画を行う。さらに、試料１２の
上面側を先に描画したのち、下面側を描画するものとし
た。

まず、描画すべきＰＣＢのパターンデータが記録されて
いるＭＴ５２から、該データをディスクユニット５３に
格納しておく。試料１２を試料ステージ１１上にセット
し、前記クランプ１４により該試料１２を固定保持する
。その後、ステージをＹ方向に連続移動しながら、レー
ザビームをＸ方向に走査して所望のパターンを描画する
。ここで、ＡＯ素子２４にてレーザビームを上側に切換
えておく。そして、ＩＩＪＩＩＩ系５０により前述した
パターンデータのビットデータへの変換を行うと共に、
ステージ移動と同期してポリゴンミラー２６８を一転さ
せ、ＡＯ素子２２にブランキングデータを供給すること
によって、第９図に示す如く、所謂ハイブリッドラスク
スキャン方式で試料上面の第１ストライプ９１を描画す
る。つまり、試料１２上に塗布されたフォトレジスト等
を描画すべきＰＣＢの回路パターンに応じて露光する。

試料１２の第１ストライプ９１の描画が終了したら、試
料ステージ１１をＸ方向にステップ移動し、次いでステ
ージ１１を−Ｙ方向に移動すると共に、ＡＯ素子２２に
ブランキングデータを印加することにより、上記と同様
にして試料１２の第２ストライプ９２の描画を行う。こ
の操作を繰返して、第３．第４のストライプ９３．９４
を順次描画して試料１２の上面全面の描画を行う。

試料１２の上面の描画が終了したら、前記ＡＯ素子２４
によりレーザビームを下側に切換える。

そして、ステージ１１のＹ　（−Ｙ方向）連続移動。

Ｘ方向ステップ移動及びレーザビームの走査により、上
記と同様にして試料１２の下面の描画を行う。

かくして本実施例によれば、レーザビームにより試料１
２の上面及び下面に所望のパターンを描画することがで
きる。そしてこの場合、予め用意すべきデータとしてＣ
ＡＤ等により作成された幾何学的な圧縮データであるパ
ターンデータを用意するのみでよいので、予め用意すべ
きデータ量を大幅に削減することができる。ここで、デ
ータ変換部６１におけるパターンデータのビットデータ
への変換にはある時間がかかるが、本装置では２つのバ
ッフ７メモリ６２１．６２２を用意し、一方のメモリに
格納されたビットデータを読出して描画を行っている間
に、次のデータ変換を行いそのビットデータを他方のメ
モリに格納しているので、データ変換に要する時間が描
画速度を低下させる等の不都合はない。さらに、ビット
データを格納するバッファメモリとしては、レーザビー
ムの走査幅に相当する１個或いは複数個のセルの領域に
対するビットデータを記憶できる容量を持つメモリが２
１１ｉｉ１あればよいので、メモリ容量は十分小さくて
済む。

また、予め用意すべきデータがパターンデータでよいこ
とから、次のような利点もある。即ち、描画の精度を上
げるためビクセルサイズが０．１１ｉｔ　　（０，００
０１インチ）の細かいもので比較的大きな面積を持つ１
枚のＰＣＢを描画しようとする場合には、現状の装置で
はそのためのビットデータを記録するＭＴを何本も使用
しなければならないが、本実施例の場合こうした不都合
は生じ、ない。これは、通常ＣＡＤシステムから得られ
るパターンデータは、それから得られるビットデータに
対し数１００分の１に圧縮されたものであり、このよう
なパターンデータをＭＴに記録してお（ならば、数枚〜
数１０枚分のＰＣＢ用のデータを記録することができる
からである。

また、試料１２の描画すべき領域を複数のストライプに
分割し、所謂ハイブリッドラスクスキャン方式で描画を
行っているので、ステージをＹ方向のみに移動して描画
する方式に比べ、ポリゴンミラー２６によるビーム走査
幅を短くすることができる。このため、描画精度の向上
をはかり得る。

ざらに、ポリゴンミラー２６による走査幅を同じとすれ
ば、より大きな（ストライプ数倍）試料の直接描画が可
能となる。

また、ポリゴンミラー２６ａ、２６ｂ、Ｆθレンズ２７
ａ、２７ｂ及び対物ミラー２８８゜２８ｂ等の光学系を
上下に２組設けているので、試料１２の再セット等を要
することなく、試料１２の両面を描画することができる
。このため、ＰＣＢの制作が極めて容易となり、スルー
プットの向上をはかり得る。このように実用的な利点が
大であり、ＰＣＢ等の直接描画に絶大なる効果を発揮す
る。

第１０図は本発明の第２の実施例に係わるレーザ描画装
置の本体構成を示す斜視図である。なお、第２図と同一
部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する
。この実施例が先に説明した第１の実施例と異なる点は
、試料の上下両面を同時に描画するため、ミラー、レン
ズはもとよりブランキング素子を含む光学系を試料の上
下両方に設けたことにある。即ち、試料１２の上方側に
は、前記２１．〜，２８と同様なレーザ発振器２１ａ。

ＡＯ素子２２ａ、拡散レンズ２３ａ、集束ミラー２５ａ
、ポリゴンミラー２６ａ、Ｆθレンズ２７ａ、対物ミラ
ー２８ａが設けられている。そして、レーザ発振器２１
ａから放射されたレーザビームはＡＯ素子２２ａにより
ブランキングされると共に、ポリゴンミラー２６８によ
り試料１２の上面で走査されるものとなっている。

一方、試料１２の下方側には、上記の２１８゜〜、２８
ａと同様なレーザ発振器２１ｂ、ＡＯ素子２２ｂ、拡散
レンズ２３ｂ、集束ミラー２５ｂ。

ポリゴンミラー２６ｂ、Ｆθレンズ２７ｂ、ミラー２８
ｂがそれぞれ上記と同様な関係で配設されている。そし
て、レーザ発振器２１ｂから放射されたレーザビームは
ＡＯ素子２２ｂによりブランキングされ、ポリゴンミラ
ー２８ｂにより試料１２の下面側で走査されるものとな
っている。

第１１図は描画装置本体に設けられたｌ１Ｉｌ　６１１
部を示す模式図である。この構造が前記第５図に示すも
のと異なる点は、切換えドライバ４２を省略し、ブラン
キングドライバ４３ａ、４３ｂを上記ＡＯ素子２２ａ、
２２ｂに対応して２組設けたことにあり、その他は全く
同様である。

第１２図は第２の実施例の制御系の回路構成を示すブロ
ック図である。なお、第６図と同一部分には、同一符号
を付して、その詳しい説明は省略する。この回路が前記
第６図のものと異なる点は、試料の上下面の同時描画を
行うために、前記ごットデータを作成する回路を２組設
けたことにあり、基本的には第６図のものと同様である
。即ち、上側のＡＯ素子２２ａに対応して前記６１．〜
６５と同様なデータ変換部６１ａ、バッファメモリ部６
２ａ、シフトレジスタ６３ａ、クロック回路６４及びＲ
ＣＵ６５ａがそれぞれ設けられている。

そして、シフトレジスタ６３ａからのブランキング情Ｉ
ＢＬＫｓは前記ＡＯ素子２２ａのブランキングドライバ
４３ａに送出されるものとなっている。さらに、下側の
ＡＯ素子２２ｂに対応して、上記６１ａ、〜、６５ａと
同様なデータ変換部６１ｂ、バッファメモリ部６２ｂ、
シフトレジスタ６３ｂ及びＲＣＵ６５ｂがそれぞれ設け
られている。そして、シフトレジスタ６３ｂからのブラ
ンキング情報ＢＬＫ２は前記ＡＯ素子２２ｂのブランキ
ングドライバ４２ｂに送出されるものとなっている。

このような構成であれば、試料１２の上下の両面でレー
ザビームを走査することができ、さらに上下のＡＯ素子
２２ａ、２２ｂに独立してブランキングデータを与える
ことができる。従って、試料１２の上下両面を同時に描
画することが可能となり、描画スループットの向上をは
かり得る。また、試料１２の一主面にしかパターンを描
画する必要がない場合であっても、本実施例では２枚の
試料を重ねて配置することにより、２枚の試料を同時に
描画することができる等の利点がある。

第１３図は本発明の第３の実施例を説明するためのシス
テムブロックである。この実施例は、複数のレーザ描画
装置本体を搬送ライン上に設置し、生産性の向上をはか
ったものである。前述したレーザ描画装置本体１０と同
様な描画装置本体１０１、〜，１ＯＮが搬送ライン７４
上に設置されている。そして、これらの描画装置本体１
０１゜〜、１ＯＮは前記制御系Ｌ１をより大形化した制
御系ｎにより制御されるものとなっている。なお、回申
７１はＰＣＢ搬送制御装置、７２は未描画ＰＣＢストッ
クエリア、７３はＰＣＢ完成品ストックエリアをそれぞ
れ示している。

このような構成であれば、試料１２のレーザ描画を各描
画装置本体１０ｓ、〜、１ＯＮで並列的に行うことがで
きる。そしてこの場合、制御系ＩｃＬとしては、個々の
描画装置本体１０１．〜。

１ＯＮに対応して制御系５０と同様のものを設ける場合
に比較して、ＭＴ、ディスクユニット。

ＤＭＡユニット及び主メモリ等を共用できるので、全体
として構成の簡略化をはかり得る。また、１つの描画装
置本体が故障したときは、他の描画装置でそれをカバー
する等のことが可能である。

なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものでは
ない。例えば、前記ポリゴンミラーやレンズ等の光学系
は必ずしも２組設ける必要はなく、一方向からのみレー
ザビーム照射による描画を行う場合１組であってもよい
のは、勿論のことである。また、第１の実施例では試料
の上面を先に描画した後下面の描画を行ったが、ステー
ジのＹ方向連続移動時に上面側のストライプを描画し、
ステージの−Ｙ方向連続移動時に下面側のストライブの
描画を行うようにしてもよい。また、前記バッファメモ
リ部としては、２１［！！のメモリを有するものに限ら
ず、第１４図（ａ）に示す如く３個或いはそれ以上のメ
モリを有するものであってもよい。この場合、１つのメ
モリにパターンデータを変換してビットデータとして格
納するまでの時間が、１つのメモリ内のビットデータを
読出して所定数のラインを描画する時間より長い場合で
あっても描画速度の低下を招くことはない。逆に、１つ
のメモリのビットデータを読出して描画する時間が、１
つのメモリにパターンデータを変換してビットデータと
して格納する時間より大幅に長い場合、第１４図（ｂ）
に示す如く第２の実施例におけるデータ変換部を１組に
して、これを上下用のＡＯ素子に対応する２組のバッフ
ツメモリ部に対応させることが可能である。また、ポリ
ゴンミラーの反射面は１２而に何等限定されるものでは
なく、仕様に応じて適宜変更可能である。さらに、ポリ
ゴンミラーは、第１５図に示す如くモータ軸の一部を直
接ダイヤモンドカッタ等で鏡面加工して形成することも
可能である。

また、描画すべき試料はＰＣＢに限るものではなく、デ
ィスプレイ装置のパネル、その他比較的大きな面に直接
パターンを描画する必要のあるものに適用することが可
能である。また、パターンデータのフォーマットは台形
フォーマットに何等限定されるものではなく、仕様に応
じて適宜変更可能である。さらに、試料に照射するため
の光ビームとしては、レーザ光が最適であるが、レジス
トを感光する光であれば用いることが可能である。

また、ポリゴンミラーを用いる代りに、光ファイバを試
料に対向して試料移動方向と直交する方向に配列し、個
々のファイバに入射する光を０Ｎ−ＯＦＦＩＩＩＩＯす
ることも可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、種々変形して実施することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、試料を一方向に移動しながらポリゴン
ミラーの回転により試料上でレーザビームを一方向に走
査して所望のパターンを描画するレーザ描画装置におい
て、データ変換部及び複数のバッファメモリを設け、幾
何学的なパターンデータをビットデータに変換して描画
を行うようにしているので、本装置自体に入力するデー
タがパターンデータの形で良くなり、予め容易すべきデ
ータの量を大幅に低減することができる。従って、ＭＴ
等の記憶装置の縮小化及び作業効率の向上をはかり得、
実用性の大なるレーザ描画装置を実現することができる
。また、試料上の描画領域を複数のストライブに分割し
て描画することにより、ポリゴンミラーによるビーム走
査幅を短くすることができ、これにより描画精度の向上
をはかり得る。さらに、描画精度を同じとすれば、より
大きな試料の直接描画が可能になる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図はそれぞれ本発明の第１の実施例を説
明するためのもので第１図は基本構成を示す図、第２図
は描画装置本体の概略構成を示す斜視図、第３図は試料
ステージの構造を示す側断面図、第４図は試料ステージ
の構造を示す平面図、第５図は描画装置本体内の制御部
の回路構成を示すブロック図、第６図は全体のＩＩＪ　
ＩＩＪ系の回路構成を示すブロック図、第７図は幾何学
的パターンデータの一例を示す模式図、第８図はデータ
変換作用を説明するための模式図、第９図は描画状態を
示す模式図、第１０図乃至第１２図はそれぞれ第２の実
施例を説明するためのもので第１０図は描画装置本体の
概略構成を示す斜視図、第１１図は描画装置内の制御部
の回路構成を示すプロ′ツク図、第１２図は全体の制御
系の回路構成を示すブロック図、第１３図は第３の実施
例を説明するためのシステムブロック図、第１４図及び
第１５図はそれぞれ変形例を説明するための図である。ｌＣＬ・−・レーザ描画装置本体、１１・・・試料ステ
ージ、１２・・・試料、１６・・・モータ（ステージド
ライバ）、２１・・・レーザ発振器、２２・・・第１の
ＡＯ素子（ブランキング手段）、２３・・・拡散レンズ
、２４・・・第２のＡＯ素子（上下切換え手段）、２５
・・・集束ミラー、２６・・・ポリゴンミラー、２７・
・・Ｆθレンズ、２８・・・対物ミラー、５０・・・制
御系、５１・・・ＣＰＵ、５２・・・ＭＴ、５３・・・
ディスクユニット、５４・・・ＤＭＡユニット、５５・
・・↓メモリ、５６・・・ステージシーケンスユニット
、５７・・・ＡＯクシ−ンスユニット、６１・・・デー
タ変換部、６２・°・バッファメモリ部、６３・・・シ
フトレジスタ、６７・・・各種補正量制御ユニット。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第３図第５図第７図第８図第９図第１３図第”１５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）試料ステージ上に配置された試料にレーザビーム
を照射して該試料上に所望のパターンを描画するレーザ
描画・装置において、前記ステージを一方向に連続移動
すると共にこれと直交する方向にステップ移動する手段
と、レーザ発振器からのレーザビームを反射し該反射ビ
ームを前記試料上に照射するポリゴンミラーと、このポ
リゴンミラーを回転せしめ上記反射ビームを前記ステー
ジの移動方向と略直交する方向に走査する手段と、前記
試料上に描画すべき図形の幾何学的パターンデータを記
憶する記憶手段と、この記憶されたパターンデータを（
１、０）のブランキングデータに変換するデータ変換部
と、この変換されたブランキングデータを格納する複数
のバッファメモリと、これらのメモリのいずれかを選択
し該メモリに格納されたブランキングデータに基づいて
前記試料上に照射されるビームをブランキングする手段
とを具備し、前記試料上の描画領域を該試料上でのレー
ザビームの走査幅で決まる短冊状の複数のストライプに
分割し、これらのストライプ毎に順次描画を行うことを
特徴とするレーザ描画装置。
（２）前記バッファメモリは１つのストライプにおける
前記レーザビームの走査の複数ラインに相当する幅の領
域のパターンデータを前記データ変換部によりデータ変
換したブランキングデータを格納するものであり、所定
のメモリに格納されたブランキングデータを読出して描
画している間に、他のメモリに前記データ変換部で変換
されたブランキングデータを格納することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のレーザ描画装置。
（３）前記ポリゴンミラーはそれぞれ前記試料の上面及
び下面にレーザビームを照射するものとして２組設けら
れ、いずれかのポリゴンミラーを選択して試料の上面或
いは下面に所望パターンを描画することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のレーザ描画装置。
（４）前記試料ステージの連続移動の送り時に試料の上
面を描画し、試料ステージの戻り時に試料の下面を描画
することを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のレー
ザ描画装置。
（５）前記ポリゴンミラー及びブランキング手段はそれ
ぞれ前記試料の上面及び下面にレーザビームを照射する
ものとして２組設けられ、さらに前記バッファメモリも
上記ブランキング手段に応じて２組設けられ、前記試料
の上面及び下面に同時に所望パターンを描画することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザ描画装置
。