JP2011082289A - Drawing device and drawing method - Google Patents
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Abstract
Description
本発明は、DMD(Digital Micro-mirror Device)など空間光変調素子によってパターンを直接描画するマスクレス露光装置に関し、特に、露光装置の機構に起因するパターン変形の補正に関する。 The present invention relates to a maskless exposure apparatus that directly draws a pattern using a spatial light modulator such as a DMD (Digital Micro-mirror Device), and more particularly to correction of pattern deformation caused by the mechanism of the exposure apparatus.
DMDなどの空間光変調素子を備えたマスクレス露光装置では、空間光変調素子(セル)を2次元配列させた光変調アレイによって露光動作を行い、パターンを基板、フィルムなどの描画面へ直接形成する。露光中、基板が搭載された描画テーブルが照明光の投影エリアに対して相対移動し、描画テーブルを往復移動させながら照明光をラスタ走査させることによって、描画パターンが形成される。 In a maskless exposure apparatus equipped with a spatial light modulation element such as a DMD, an exposure operation is performed by a light modulation array in which spatial light modulation elements (cells) are two-dimensionally arranged, and a pattern is directly formed on a drawing surface such as a substrate or a film. To do. During the exposure, the drawing table on which the substrate is mounted moves relative to the illumination light projection area, and the drawing light is raster-scanned while reciprocating the drawing table to form a drawing pattern.
基板、フィルム自体は、熱処理、積層化によって変形する。そのため、アライメント調整用マークがあらかじめ基板に設けられており、基板が変形した状態でマークが計測されると、計測位置に基づいて描画データが補正される。また、描画領域内では局部的な変形が生じるため、描画領域を分割することによって規定される複数の矩形領域に対し変形量をそれぞれ検出し、変形した矩形領域に合わせて描画データを補正する(例えば特許文献1参照)。 The substrate and the film itself are deformed by heat treatment and lamination. Therefore, an alignment adjustment mark is provided on the substrate in advance, and when the mark is measured with the substrate deformed, the drawing data is corrected based on the measurement position. Further, since local deformation occurs in the drawing area, the amount of deformation is detected for each of a plurality of rectangular areas defined by dividing the drawing area, and the drawing data is corrected according to the deformed rectangular area ( For example, see Patent Document 1).
一方、ガイドレールなど描画テーブルの搬送機構の部品に精度誤差があるため、露光動作中にヨーイング運動によってテーブルが蛇行し、また、速度変動によって主走査方向に沿ったパターン変形が生じる。描画テーブルを走査方向に沿って安定した速度で移動しないと、精度ある描画パターンを基板に形成することが難しい。 On the other hand, because there is an accuracy error in the parts of the drawing table transport mechanism such as the guide rail, the table meanders by the yawing motion during the exposure operation, and the pattern deformation along the main scanning direction occurs due to the speed fluctuation. Unless the drawing table is moved at a stable speed along the scanning direction, it is difficult to form an accurate drawing pattern on the substrate.
このような描画装置の動作自身に起因する描画パターンの変形を解消するため、基準スケールなどの計測器によってテーブル移動方向の変動量があらかじめ測定される。そして、テーブルの位置変動量に応じて基板位置が修正され、描画パターンが適正な位置に形成される(特許文献2参照)。また、描画装置に設けられたカメラによってアライメントマークの位置が計測され、ヨーイングを相殺するように、描画データがマーク位置のずれに基づいて補正される(特許文献2、3参照)。
In order to eliminate such deformation of the drawing pattern caused by the operation of the drawing apparatus itself, the amount of change in the table moving direction is measured in advance by a measuring instrument such as a reference scale. Then, the substrate position is corrected in accordance with the position variation amount of the table, and a drawing pattern is formed at an appropriate position (see Patent Document 2). Further, the position of the alignment mark is measured by a camera provided in the drawing apparatus, and the drawing data is corrected based on the deviation of the mark position so as to cancel yawing (see
近年のパターンの微細化、複雑化に伴い、パターン内容によって照明光の投影エリアのサイズが調整される(具体的には、露光光学系の倍率などが変更される)。このような投影エリアのサイズ変更があると、露光中の投影エリアの走査経路(投影エリア通過経路)も描画パターンによって変化する。 As the pattern becomes finer and more complex in recent years, the size of the projection area of the illumination light is adjusted according to the pattern content (specifically, the magnification of the exposure optical system is changed). When the size of the projection area is changed, the scanning path of the projection area being exposed (projection area passing path) also changes depending on the drawing pattern.
一方、搬送機構の精度誤差等を原因とするテーブルの位置変動は、ヨーイング、移動速度の変動など、様々な動作の乱れによって生じる。そのため、テーブルに搭載された基板の位置変動量は、1つの基板に対して一律に決定できるものではなく、基板上の各点において異なる。 On the other hand, table position fluctuations caused by accuracy errors of the transport mechanism and the like are caused by various operational disturbances such as yawing and movement speed fluctuations. Therefore, the amount of variation in the position of the substrate mounted on the table cannot be determined uniformly for one substrate, and differs at each point on the substrate.
したがって、描画パターンを基板上の正確な位置に形成するためには、基板上のあらゆる位置について位置変動量を取得しなければならない。一方、膨大なデータ量の描画データを迅速に処理し、基板のスループットを向上させる必要があることから、基板の位置変動量に基づく描画データの補正処理は、効率よく行われなければならない。 Therefore, in order to form the drawing pattern at an accurate position on the substrate, the position variation amount must be acquired for every position on the substrate. On the other hand, since it is necessary to quickly process drawing data with a huge amount of data and improve the throughput of the substrate, the correction processing of the drawing data based on the positional variation amount of the substrate must be performed efficiently.
本発明の描画方法は、DMDなど空間光変調素子を備えた光変調素子アレイ(光変調器)を利用してパターンを形成する描画装置における描画方法であり、複数の空間光変調素子から構成される光変調アレイを備えた描画装置の描画テーブルに計測用被描画体を搭載し、グリッドを規定するスポットパターン(以下、基準スポットパターンという)のパターンデータに基づき、描画テーブルを移動させながら露光動作を実行する。 The drawing method of the present invention is a drawing method in a drawing apparatus that forms a pattern using a light modulation element array (light modulator) including a spatial light modulation element such as a DMD, and includes a plurality of spatial light modulation elements. An object to be measured is mounted on a drawing table of a drawing apparatus equipped with a light modulation array, and an exposure operation is performed while moving the drawing table based on pattern data of a spot pattern (hereinafter referred to as a reference spot pattern) that defines a grid. Execute.
基準スポットパターンは、グリッドを規定するように直交する2方向に沿って所定間隔に並ぶ2次元配列パターンを表す。このパターンデータに基づいて露光動作を実行すると、描画テーブル機構部品の精度誤差(バラツキ)などによって、テーブルのヨーイングなどが生じ、パターン位置ずれが生じる。そのため、基板などに形成されたスポットパターンは、基準スポットパターンと一致しない(本来あるべき位置にパターンが形成されない)。 The reference spot pattern represents a two-dimensional array pattern arranged at a predetermined interval along two orthogonal directions so as to define a grid. When the exposure operation is executed based on the pattern data, the table yawing or the like occurs due to the accuracy error (variation) of the drawing table mechanism parts, and pattern position deviation occurs. For this reason, the spot pattern formed on the substrate or the like does not match the reference spot pattern (the pattern is not formed at the position where it should be).
本発明では、パターン描画前に、計測用被描画体に形成されたスポットパターンの位置を計測器によって計測する。計測器は、描画テーブルの移動なくスポットパターンの位置を計測可能であり、例えば、露光装置による露光結果を検証する2次元座標計測器など、計測用被描画体を移動させないでスポットパターンの位置を計測可能な計測器が用いられる。 In the present invention, the position of the spot pattern formed on the measurement object is measured by a measuring instrument before pattern drawing. The measuring instrument can measure the position of the spot pattern without moving the drawing table. For example, the position of the spot pattern can be determined without moving the drawing object for measurement, such as a two-dimensional coordinate measuring instrument for verifying the exposure result by the exposure apparatus. A measuring instrument capable of measuring is used.
そして、計測用被描画体と同じ座標系が規定されているパターン用被描画体が描画テーブルに搭載され、描画パターンのパターンデータに基づいて露光動作が行われる。本発明では、描画パターンのパターンデータを、グリッドの各矩形領域に従って複数の閉領域パターンデータに分割する。パターンデータは、例えばベクタデータとして表され、描画パターンの輪郭線に沿った端点、頂点などの特徴点の位置座標によって描画パターンが表現される。そして、各矩形領域内の頂点、端点など特徴点の位置座標(ベクタデータ)によって閉領域パターンデータが表される。 A pattern drawing object in which the same coordinate system as the measurement drawing object is defined is mounted on the drawing table, and an exposure operation is performed based on the pattern data of the drawing pattern. In the present invention, the pattern data of the drawing pattern is divided into a plurality of closed area pattern data according to each rectangular area of the grid. The pattern data is represented as vector data, for example, and the drawing pattern is expressed by the position coordinates of feature points such as end points and vertices along the outline of the drawing pattern. Then, closed region pattern data is represented by the position coordinates (vector data) of feature points such as vertices and end points in each rectangular region.
実測されるスポットパターンによって規定されるグリッドは、基準スポットパターンによるグリッドのように同サイズの矩形領域から構成されず、また、主走査方向あるいは副走査方向に沿ってずれが生じる場合もある。各矩形領域にはスポットパターン位置ずれによって変形が生じ、サイズが実質的同一であっても、ヨーイングなどによって矩形領域全体の位置が変位(変動)する。その結果、部分的なパターン位置誤差が基板全体の中で散在してしまう。 The grid defined by the actually measured spot pattern is not composed of rectangular regions of the same size as the grid of the reference spot pattern, and there may be a deviation along the main scanning direction or the sub scanning direction. Each rectangular area is deformed by a spot pattern position shift, and even if the size is substantially the same, the position of the entire rectangular area is displaced (varied) by yawing or the like. As a result, partial pattern position errors are scattered throughout the entire substrate.
本発明では、基準スポットパターンを基準としたときの計測スポットパターンの位置ずれに起因する各矩形領域の変位/変形に基づき、パターン変形のないように各矩形領域の閉領域パターンデータを補正する。すなわち、テーブル機構などに起因するパターン位置誤差を相殺するように、各閉領域パターンデータが補正される。補正されたパターンデータに従い、描画テーブルを移動させながら露光動作が実行される。 In the present invention, the closed region pattern data of each rectangular region is corrected so that there is no pattern deformation based on the displacement / deformation of each rectangular region resulting from the positional deviation of the measurement spot pattern with reference to the reference spot pattern. That is, each closed region pattern data is corrected so as to cancel out pattern position errors caused by a table mechanism or the like. In accordance with the corrected pattern data, the exposure operation is executed while moving the drawing table.
このように、グリッドを規定するスポットパターンによってパターン位置変動量をあらかじめ計測することにより、被描画体のどの位置に対しても位置変動量を検出することが可能となり、グリッドの格子サイズ等を変えることによって、アライメントマークの位置間隔、投影エリア(露光エリア)のサイズ等に制限されることなく、位置変動量が検出可能となる。 In this way, by measuring the pattern position fluctuation amount in advance using the spot pattern that defines the grid, it becomes possible to detect the position fluctuation amount at any position of the drawing object, and to change the grid size of the grid, etc. As a result, the position variation amount can be detected without being limited by the position interval of the alignment mark, the size of the projection area (exposure area), or the like.
そして、描画データをグリッドに応じて複数のデータに分割し、各矩形領域の変形、変位に応じて各矩形領域内のデータ(以下、閉領域パターンデータという)が補正される。その結果、全体としてパターン位置ずれのない描画パターンが基板などの被描画体に形成される。 Then, the drawing data is divided into a plurality of data according to the grid, and the data in each rectangular area (hereinafter referred to as closed area pattern data) is corrected according to the deformation and displacement of each rectangular area. As a result, a drawing pattern having no pattern displacement as a whole is formed on a drawing object such as a substrate.
一方、本発明の描画装置は、複数の空間光変調素子から構成される光変調アレイと、露光動作のとき、照明光の投影エリアである露光エリアに対して相対的に移動する描画テーブルと、パターンを形成するため露光動作を実行する露光手段を備える。DMD、LCDなどの光変調素子アレイは、光源からの照明光をパターンに応じて被描画体へ導き、照明光を被描画体もしくは被描画体外へ選択的に導く複数の空間光変調素子(セル)によって構成される。 On the other hand, a drawing apparatus of the present invention includes a light modulation array composed of a plurality of spatial light modulation elements, a drawing table that moves relative to an exposure area that is a projection area of illumination light during an exposure operation, Exposure means for executing an exposure operation for forming a pattern is provided. A light modulation element array such as a DMD or an LCD has a plurality of spatial light modulation elements (cells) that guide illumination light from a light source to a drawing object according to a pattern and selectively guide the illumination light to the drawing object or the outside of the drawing object. ).
被描画体へ照明光を照射するために描画テーブルを移動させて走査するとき、例えば、間欠的に露光エリアを相対移動させるステップ&リピート方式、あるいは連続移動させる連続移動方式などが適用される。走査中に空間光変調素子をパターンに応じて制御(例えばON/OFF制御)することによって、所定のパターンが被描画体に形成される。例えば、パターンデータとして装置に入力されるベクタデータなどをラスタデータに変換し、ラスタデータから各光変調素子を制御する露光データが生成される。 When scanning is performed by moving the drawing table in order to irradiate the drawing object with illumination light, for example, a step-and-repeat method in which the exposure area is relatively moved intermittently, or a continuous movement method in which the exposure table is continuously moved is applied. By controlling the spatial light modulator in accordance with the pattern (for example, ON / OFF control) during scanning, a predetermined pattern is formed on the drawing object. For example, vector data input to the apparatus as pattern data is converted into raster data, and exposure data for controlling each light modulation element is generated from the raster data.
本発明の描画装置は、グリッドを規定する基準スポットパターンのパターンデータに基づいて計測用被描画体に形成されたスポットパターンの位置を、データとしてメモリに格納するデータ格納手段を備える。さらに描画装置は、描画パターンのパターンデータを、グリッドの各矩形領域に従って複数の閉領域パターンデータに分割し、基準スポットパターンを基準としたときの計測されたスポットパターンの位置ずれに起因する各矩形領域の変形/変位に従い、パターン位置ずれを生じさせないように、各矩形領域の閉領域パターンデータを補正するデータ補正手段を備える。補正されたパターンデータに従い、パターン用被描画体に対して露光動作が実行される。 The drawing apparatus of the present invention includes data storage means for storing the position of a spot pattern formed on a measurement drawing object as data in a memory based on pattern data of a reference spot pattern that defines a grid. Further, the drawing apparatus divides the pattern data of the drawing pattern into a plurality of closed area pattern data according to each rectangular area of the grid, and each rectangle resulting from the positional deviation of the measured spot pattern with respect to the reference spot pattern Data correction means is provided for correcting the closed area pattern data of each rectangular area so as not to cause a pattern position shift in accordance with the deformation / displacement of the area. In accordance with the corrected pattern data, an exposure operation is performed on the pattern drawing object.
パターンデータがベクタデータで表される場合、各矩形領域の閉領域パターンデータは、パターン輪郭線の端点、頂点の位置座標によって表される。矩形領域の変位、変形具合に合わせてパターンデータ補正を行うことを考慮すると、データ補正手段は、各矩形領域の境界線に沿ってその閉領域パターンデータの特徴点(頂点、端点)の内分比を算出し、ずれの生じた矩形領域においても内分比(線分比)が維持されるように、その特徴点の位置を補正するのがよい。これにより、境界線上におけるデータの特徴点が、境界線の両端点(閉領域頂点)からの距離関係を維持した状態でデータ補正処理され、矩形領域の変形に合わせたデータ補正処理が可能となる。 When the pattern data is represented by vector data, the closed area pattern data of each rectangular area is represented by the position coordinates of the end points and vertices of the pattern outline. Considering that the pattern data correction is performed according to the displacement and deformation of the rectangular area, the data correction means will divide the feature points (vertices, end points) of the closed area pattern data along the boundary line of each rectangular area. It is preferable to calculate the ratio and correct the position of the feature point so that the internal division ratio (line segment ratio) is maintained even in the rectangular region where the deviation occurs. As a result, the data feature point on the boundary line is subjected to the data correction process while maintaining the distance relationship from both end points (closed area vertices) of the boundary line, and the data correction process can be performed in accordance with the deformation of the rectangular area. .
例えば、矩形領域の境界線上に閉領域パターンの特徴点がある場合、データ補正手段は、変形、変位した矩形領域の境界線上に沿って内分比の一致する位置に特徴点を移動させればよい。あるいは、矩形領域内部にある特徴点の場合、各境界線の内分比に従ってデータ補正が行われる。 For example, if there is a feature point of the closed region pattern on the boundary line of the rectangular region, the data correction means can move the feature point to a position where the internal ratio matches along the boundary line of the deformed and displaced rectangular region. Good. Alternatively, in the case of a feature point inside the rectangular area, data correction is performed according to the internal ratio of each boundary line.
照明光学系の投影倍率を調整することによって露光エリアの走査経路が変化する。どの走査経路においても位置変動量を検出することを考慮すると、基準スポットパターンの副走査方向に沿った間隔は、光変調素子アレイによるおよそ露光エリアのサイズ以下に定めるのがよい。一方、基準スポットパターンの主走査方向に沿った間隔は、描画テーブルを駆動する駆動機構の動作周期(例えば、ガイド機構に用いられるベアリングの一回転に相当する距離)に応じたピッチ間隔以下に概ね定めるのがよい。 The scanning path of the exposure area is changed by adjusting the projection magnification of the illumination optical system. In consideration of detecting the position variation amount in any scanning path, the interval along the sub-scanning direction of the reference spot pattern should be set to be approximately equal to or smaller than the size of the exposure area by the light modulation element array. On the other hand, the interval along the main scanning direction of the reference spot pattern is approximately equal to or less than the pitch interval corresponding to the operation cycle of the drive mechanism that drives the drawing table (for example, a distance corresponding to one rotation of the bearing used in the guide mechanism). It is good to decide.
本発明によれば、描画装置の機構に精度誤差があっても、パターン形成位置のずれを起こすことなく、精度よくパターンを形成することができる。 According to the present invention, even if there is an accuracy error in the mechanism of the drawing apparatus, a pattern can be formed with high accuracy without causing a shift in the pattern formation position.
以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態である描画装置を模式的に示した斜視図である。図2は、露光動作時の走査経路を示した図である。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing a drawing apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a scanning path during the exposure operation.
描画装置(露光装置)10は、フォトレジストなどの感光材料を塗布あるいは貼り付けた基板SWへ光を照射することによってパターンを形成するマスクレス露光装置であって、ゲート状構造体12、基台14を備える。基台14には、描画テーブル18を支持するテーブル駆動機構19が搭載されており、図示しない吸着機構によって、基板SWが描画テーブル18上に設置されている。
A drawing apparatus (exposure apparatus) 10 is a maskless exposure apparatus that forms a pattern by irradiating light onto a substrate SW coated or affixed with a photosensitive material such as a photoresist. 14. A
ゲート状構造体12には、光源16A、16Bが設けられており、また、基板SWの表面にパターンを形成する2つの露光ヘッド20A、20Bが、所定間隔を置いて設置されている。さらに、基板SWの変形状態などを検出するCCDカメラ13が設置されている。露光ヘッド20A、20B各々は、複数のマイクロミラー(例えば、1024×768)をマトリクス状に配置させたDMD、DMDに平行光を照射させる照明光学系、DMDの反射光を基板SWに結像させる結像光学系などを備える。
The gate-
矩形状の基板SWは、例えばシリコンウェハ、プリント基板、ドライフィルム、ガラス基板、銅貼積層板などの電子回路用基板であり、フォトレジストの塗布等の処理が施されたブランクスの状態で描画テーブル18に搭載される。また、後述するように、計測用基板がパターン形成用基板SWとは別に用意されている。 The rectangular substrate SW is a substrate for electronic circuits such as a silicon wafer, a printed substrate, a dry film, a glass substrate, and a copper-clad laminate, and is a drawing table in a blank state that has been subjected to processing such as application of a photoresist. 18 is mounted. Further, as described later, a measurement substrate is prepared separately from the pattern formation substrate SW.
基板SW、すなわち描画テーブル18には、互いに直交なX−Y−Z座標系が規定されており、描画テーブル18は、テーブル駆動機構19によりX,Y方向に沿って移動可能である。テーブル駆動機構19は、X方向、Y方向に沿ってそれぞれ向かい合う2組のガイドレール対、およびリニア駆動部(いずれも図示せず)を備え、リニア駆動部によって描画テーブル18はガイドレールに沿って移動する。ここでは、X方向を主走査方向、Y方向を副走査方向と規定する。
The substrate SW, that is, the drawing table 18, defines an XYZ coordinate system orthogonal to each other, and the drawing table 18 can be moved along the X and Y directions by the
描画装置10は、描画制御部(ここでは図示せず)によって露光動作が実行、制御される。描画制御部には、モニタ、キーボードなどの入力装置(いずれも図示せず)が接続されており、オペレータの操作に従って描画処理が行われる。
In the
露光方式として、ここでは連続移動方式による多重露光方式が適用される。すなわち、一定速度で描画テーブル18が移動し、それに合わせて各マイクロミラーが所定の露光ピッチ間隔でON/OFF制御される。なお、ステップ&リピート方式による多重露光方式によって露光動作を行ってもよい。 Here, a multiple exposure method using a continuous movement method is applied as the exposure method. That is, the drawing table 18 moves at a constant speed, and each micromirror is ON / OFF controlled at a predetermined exposure pitch interval accordingly. The exposure operation may be performed by a multiple exposure method using a step & repeat method.
光源16A、16Bから放射された光は、図示しない照明光学系によって露光ヘッド20A、20Bへそれぞれ導かれる。そして、描画パターンデータに基づき、露光ヘッド20A、20B各々のDMDがパターン光を形成する。すなわち、DMDの各マイクロミラーが描画パターンデータに従って選択的にON/OFF状態に切り替わり、DMDに反射した光が照明光として基板SWに照射される。
Light emitted from the
基板SWが主走査方向(X方向)に沿って移動するのに伴い、露光ヘッド20A、20Bによる投影領域(以下、露光エリアという)EA1、EA2が、基板SWに対して相対的に移動する(図2参照)。露光エリアEA1、EA2のサイズは、露光ヘッド20A、20Bに設けられた結像光学系の光学倍率等に従う。 As the substrate SW moves along the main scanning direction (X direction), projection areas (hereinafter referred to as exposure areas) EA1 and EA2 by the exposure heads 20A and 20B move relative to the substrate SW ( (See FIG. 2). The size of the exposure areas EA1 and EA2 depends on the optical magnification of the imaging optical system provided in the exposure heads 20A and 20B.
なお、基板SWは、主走査方向に対し微小傾斜した状態で描画テーブル18に配置可能である。この場合、描画テーブル18が主走査方向に沿って移動するとき、露光エリアは基板SWの長手方向、すなわち主走査方向に対して傾斜した状態で相対移動する。 The substrate SW can be arranged on the drawing table 18 with a slight inclination with respect to the main scanning direction. In this case, when the drawing table 18 moves along the main scanning direction, the exposure area moves relative to the longitudinal direction of the substrate SW, that is, in a state inclined with respect to the main scanning direction.
描画テーブル18が主走査方向に沿って移動している間、露光エリアの基板SWに対する相対的位置に基づいて露光動作が行われる。すなわち、そのエリアに形成すべきパターンに合わせてDMDの各マイクロミラーが独立にON/OFF制御される。1ライン分の走査バンドに対する露光が終了すると、描画テーブル18は副走査方向(Y方向)に移動し、次の走査バンドに沿って露光動作が行われる。 While the drawing table 18 moves along the main scanning direction, an exposure operation is performed based on the relative position of the exposure area with respect to the substrate SW. That is, each micromirror of the DMD is independently turned on / off according to the pattern to be formed in the area. When the exposure for the scanning band for one line is completed, the drawing table 18 moves in the sub-scanning direction (Y direction), and the exposure operation is performed along the next scanning band.
露光エリアを主走査方向に沿って相対移動させながらラスタ走査が進み、基板全体にパターンが形成されていく。図2に示すように、露光ヘッド20A、20Bは、副走査方向に沿って所定間隔離れており、それぞれ基板SWの半分の領域に対しパターンを形成する。露光ヘッド20A、20Bによる露光エリアEA1、E2は、それぞれ走査バンドK1、K2に沿って進む。描画処理が終了すると、現像処理、エッチング又はメッキ、レジスト剥離処理などが施され、パターンの形成された基板が製造される。 Raster scanning proceeds while relatively moving the exposure area along the main scanning direction, and a pattern is formed on the entire substrate. As shown in FIG. 2, the exposure heads 20A and 20B are spaced apart by a predetermined distance along the sub-scanning direction, and each forms a pattern on a half region of the substrate SW. The exposure areas EA1 and E2 by the exposure heads 20A and 20B proceed along the scanning bands K1 and K2, respectively. When the drawing process is completed, a development process, etching or plating, a resist stripping process, and the like are performed, and a substrate on which a pattern is formed is manufactured.
描画装置10のスライダ31に配置されたCCDカメラ13は、基板SWに形成されたアライメントマークを計測する。CCDカメラ13は、駆動部(図示せず)によって副走査方向に移動可能である。基板SWの四隅に形成されたアライメントマークの位置に基づいてアライメント補正が行われる。
The
図3は、描画装置のブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram of the drawing apparatus.
描画制御部30は、外部のワークステーション(図示せず)と接続されており、露光制御部30が、データ演算部42、光源制御部44など各回路へ制御信号を出力する。描画処理を制御するプログラムは、あらかじめシステムコントロール回路32内のROM(図示せず)に格納されている。
The
ワークステーション(図示せず)から送信されるパターンデータは、描画パターンの位置情報をもつベクタデータ(CAD/CAMデータ)であり、基板SW上に基準点をもつX−Y座標系に基づいた位置座標データとして表される。データ入力部41に入力されたベクタデータは、データバッファ43に格納された後、データ演算部42に送られる。データ演算部42では、ベクタデータが、2次元ドットパターンデータ(ON/OFFデータ)であるラスタデータに変換される。
Pattern data transmitted from a workstation (not shown) is vector data (CAD / CAM data) having drawing pattern position information, and a position based on an XY coordinate system having a reference point on the substrate SW. Expressed as coordinate data. The vector data input to the
DMD制御部34では、データ演算部42から送られてくるラスタデータが、所定のタイミングで露光ヘッド20A、20Bに設けられたDMD22A、22Bにそれぞれ出力される。出力されるラスタデータが露光データとしてDMD22A、22B各々のマイクロミラーをON/OFF制御する。
In the
テーブル位置制御部38は、駆動回路(図示せず)を介してテーブル駆動機構19を制御し、これによって描画テーブル18の移動速度、基板送り方向等が制御される。また、図示しない位置検出センサが、相対移動する描画テーブル18の位置を検出し、これによって各露光ヘッドの露光エリアの相対的位置が検出される。
The table
アライメントマーク検出部40は、CCDカメラ13からの画像信号に基づいて基板SWに形成されたアライメントマークの位置を検出する。基板SWが熱などの影響によって変形した場合、アライメントマークの位置ずれが検出される。データバッファ43に格納された描画データ(ベクタデータ)は、アライメントマークの位置ずれに基づいて補正処理される。
The alignment
後述するように、描画パターンを基板SWに形成する露光作業の前に、専用計測器50を用いたパターン位置ずれの測定作業が行われる。描画パターンを形成する基板SWとは異なる計測用基板SW0が描画テーブル18に搭載され、計測用パターンが基板SW0に形成される。計測用基板SW0と基板SWは、同じ基準位置をもつ座標系であり、同一場所は同一の位置座標をもつ。計測用パターンが基板SW0に形成されると、従来周知の2次元座標計測器50によってスポットパターンの位置が測定される。
As will be described later, before the exposure operation for forming the drawing pattern on the substrate SW, the pattern misalignment measurement operation using the dedicated measuring
計測器50によって測定されたパターン位置情報は、テーブル駆動機構19の精度誤差に起因するパターン位置ずれの情報を含み、記録装置、コンピュータなどを介して描画装置10に入力され、メモリ33に格納される。データ演算部42では、パターン位置情報に基づいて描画データ(ベクタデータ)が補正される。
The pattern position information measured by the measuring
図4は、計測用に用いられるスポットパターンを示した図である。図5は、計測器によって実際に検出されるスポットパターンの位置を示した図である。 FIG. 4 is a diagram showing spot patterns used for measurement. FIG. 5 is a diagram showing the position of the spot pattern actually detected by the measuring instrument.
図4に示すスポットパターン(以下、基準スポットパターンという)PX0は、パターン位置ずれを計測するための専用パターンであり、複数の微小円状パターンが、主走査方向に沿って間隔PX、副走査方向に沿って間隔PYでマトリクス状に並んでいる。 A spot pattern (hereinafter referred to as a reference spot pattern) PX0 shown in FIG. 4 is a dedicated pattern for measuring a pattern position deviation, and a plurality of minute circular patterns are spaced along the main scanning direction by an interval PX and a sub scanning direction. Are arranged in a matrix at intervals PY.
基準スポットパターンPX0は、グリッドGLを規定する規則パターンであり、グリッドGLの交差する点(格子点)がスポット中心と一致し、スポット中心を結ぶ直線は互いに平行、あるいは直交する。しかしながら、スポットパターンPX0のパターンデータに基づいて露光動作が行われると、図5に示すように、位置ずれの生じたスポットパターンPXが基板SW0に形成される。 The reference spot pattern PX0 is a regular pattern that defines the grid GL, and the points (lattice points) at which the grid GL intersects coincide with the spot center, and the straight lines connecting the spot centers are parallel or orthogonal to each other. However, when an exposure operation is performed based on the pattern data of the spot pattern PX0, as shown in FIG. 5, a spot pattern PX having a misalignment is formed on the substrate SW0.
基板SW0に実際に形成されるスポットパターンPXの位置は、図4に示すスポットパターンPX0の位置と一致しない。各スポットは、図4に示すグリッドGLを規定するように形成されていない。これは、テーブル駆動機構19の精度誤差に起因するスポットパターンの位置ずれが生じるためである。
The position of the spot pattern PX actually formed on the substrate SW0 does not coincide with the position of the spot pattern PX0 shown in FIG. Each spot is not formed so as to define the grid GL shown in FIG. This is because the spot pattern is displaced due to the accuracy error of the
上述したように、テーブル駆動機構19はガイドレール、リニア駆動部を備えているが、ガイドレールに設けられたボールベアリングの真球度、ガイドレールの真直度などによる機構上精度誤差によって、描画テーブル18が直線的に移動せず、一定速度で移動しない。描画テーブル18は、ヨーイングしながら主走査方向に沿って速度変動を伴いながら移動する。
As described above, the
そのため、実際に形成されたスポットパターンPXの各スポット中心位置は、本来あるべきグリッドGLの格子点からずれる。計測器50は、このスポットの位置ずれを検出する2次元座標測定器であり、グリッドGLを基板SW0の表面に規定し、基準座標となるグリッドの格子点と、その格子点に対して実際に形成されたスポットの中心位置とのずれを検出する。
Therefore, each spot center position of the spot pattern PX that is actually formed deviates from the lattice point of the grid GL that should originally be. The measuring
図5には、1つのスポットパターンSP31に対するパターンの位置ずれを示している。格子点Lに対してΔP(MPX31、MPY31)だけスポット中心がずれている。他のスポットパターンにもこのような位置ずれが生じる。 FIG. 5 shows the positional deviation of the pattern for one spot pattern SP 31. The spot center is shifted from the lattice point L by ΔP (MPX31, MPY31). Such misregistration also occurs in other spot patterns.
本実施形態では、テーブル駆動機構19に起因するパターン形成位置の誤差を解消(補償)するように、パターンデータ補正処理が行われる。描画テーブル18が移動している間、パターンの位置ずれは基板SW0全体に生じ、また、パターン形成位置によってもそのずれ量は異なる。細かく2次元配列させたスポットパターンPXを基板SW0に形成することによって、基板SW0の任意の位置における位置ずれ量が検出可能となる。
In the present embodiment, pattern data correction processing is performed so as to eliminate (compensate) errors in pattern formation positions caused by the
速度変動による主走査方向に沿ったパターン位置ずれは、主走査方向に現れる。そのため、スポットパターンPX0のスポット間隔PXは、例えば、ガイドレールの軸支用ボールベアリングが一回転する距離として定められる。 Pattern position shifts along the main scanning direction due to speed fluctuations appear in the main scanning direction. Therefore, the spot interval PX of the spot pattern PX0 is determined, for example, as a distance for one rotation of the support ball bearing of the guide rail.
一方、ヨーイング動作によるパターン位置ずれは、露光エリアの移動経路(走査経路)のずれとなって現れる。そのため、副走査方向のスポット間隔PYは、露光エリアのバンド幅BWに定められる。ここでは、図4に示すように、走査バンドSBのY方向に沿った中心位置に各スポットが形成される。 On the other hand, the pattern position shift due to the yawing operation appears as a shift in the movement path (scanning path) of the exposure area. For this reason, the spot interval PY in the sub-scanning direction is determined by the bandwidth BW of the exposure area. Here, as shown in FIG. 4, each spot is formed at the center position along the Y direction of the scanning band SB.
図6は、スポットパターンの位置ずれを示した図である。 FIG. 6 is a diagram showing the positional deviation of the spot pattern.
図6では、パターンPDの一部が属する2つの矩形領域(格子領域)LM1、LM2を取り上げている。矩形領域LM1、LM2は、先のスポットパターンPX0によって規定されるグリッドGLの格子領域である。スポットパターンに位置ずれが生じない場合、実際に測定されるスポットパターンのスポット中心位置は、矩形領域LM1、LM2の頂点(格子点)a〜fと一致する。 In FIG. 6, two rectangular areas (lattice areas) LM1 and LM2 to which a part of the pattern PD belongs are taken up. The rectangular areas LM1 and LM2 are grid areas of the grid GL defined by the previous spot pattern PX0. When no positional deviation occurs in the spot pattern, the spot center position of the spot pattern actually measured coincides with the vertices (grid points) a to f of the rectangular areas LM1 and LM2.
しかしながら、テーブル駆動機構19の精度誤差が生じるため、実際に基板SWに形成されるスポットパターンの中心位置と頂点a〜fとの間にずれが生じる。計測されるスポットパターンの中心位置を、ここでは“a1〜f1”で表し、スポットパターンの中心位置a1〜f1を結ぶことによって規定される矩形領域(以下、変形矩形領域という)を“LN1”、“LN2”と表す。
However, since an accuracy error of the
図6に示すスポットパターンの位置ずれでは、スポットパターンの中心位置b1、e1は、主走査方向に沿ってずれ量PX1だけずれており、副走査方向に沿ってそれぞれずれ量PY1、PY2だけずれている。また、スポットパターンの中心位置d1、c1は主走査方向に沿ってずれ量PX2だけずれている。 In the spot pattern position shift shown in FIG. 6, the center positions b1 and e1 of the spot pattern are shifted by the shift amount PX1 along the main scanning direction, and are shifted by the shift amounts PY1 and PY2 respectively along the sub-scanning direction. Yes. Further, the center positions d1 and c1 of the spot pattern are shifted by a shift amount PX2 along the main scanning direction.
このようなスポットパターンの位置ずれを考慮して、パターンデータの補正が行われる。具体的には、ベクタデータで表されるパターンデータを矩形領域毎に分割し、スポットパターンの位置ずれに基づく各矩形領域の位置変動、変形具合に合わせてパターンデータを補正する。 The pattern data is corrected in consideration of such a positional deviation of the spot pattern. Specifically, pattern data represented by vector data is divided for each rectangular area, and the pattern data is corrected according to the position variation and deformation of each rectangular area based on the positional deviation of the spot pattern.
図7は、パターンデータを補正する手順を示したフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for correcting pattern data.
基準スポットパターンのパターンデータに基づいて露光動作が行われた後、計測器50によって実際のスポットパターンの位置が計測される(S101、S102)。そして、ネットワーク接続、あるいは携帯型メモリなどを介して描画装置10に計測データが入力される(S103)。描画用のパターンデータが描画装置に入力されると、以下に説明するパターンデータの補正処理が行われる(S104、S105)。
After the exposure operation is performed based on the pattern data of the reference spot pattern, the actual spot pattern position is measured by the measuring instrument 50 (S101, S102). Then, measurement data is input to the
図8は、図6に示したパターンデータの補正を示した図である。 FIG. 8 is a diagram showing correction of the pattern data shown in FIG.
パターンデータPDは、描画パターンの頂点、端点などパターンの特徴を表すポイント群のベクトル情報によって描画パターンを表現する。すなわち、パターンデータPDは、描画パターンを閉図形としたときの枠線情報として表される。 The pattern data PD represents a drawing pattern by vector information of a point group that represents a pattern feature such as a vertex or an end point of the drawing pattern. That is, the pattern data PD is represented as frame line information when the drawing pattern is a closed figure.
本実施形態では、描画パターンを矩形領域ごとに分割し、各矩形領域内のパターンエリアを1つの閉じたパターン領域とみなす。そして、パターンデータPDを矩形領域ごとに分割し、その閉図形の枠線情報に基づくベクタデータを規定する。各矩形領域のパターンデータ(以下、閉領域パターンデータという)は、実際に形成されたスポットパターンによって規定されるグリッドの変形矩形領域に合わせて補正される。 In the present embodiment, the drawing pattern is divided for each rectangular area, and the pattern area in each rectangular area is regarded as one closed pattern area. Then, the pattern data PD is divided for each rectangular area, and vector data based on the frame information of the closed figure is defined. Pattern data of each rectangular area (hereinafter referred to as closed area pattern data) is corrected according to the deformed rectangular area of the grid defined by the spot pattern actually formed.
図8には、図6で示したパターンデータPDの一部を示している。矩形領域LM1、LM2に属するデータ部分をそれぞれ閉領域パターンデータPD1、PD2とする。閉領域パターンデータPD1は、K、G、bを頂点とする三角形によって表される。また、閉領域データPD2は、b、H、I、d、J、Kを頂点とする六角形によって表される。 FIG. 8 shows a part of the pattern data PD shown in FIG. Data portions belonging to the rectangular areas LM1 and LM2 are referred to as closed area pattern data PD1 and PD2, respectively. The closed region pattern data PD1 is represented by a triangle having K, G, and b as vertices. The closed region data PD2 is represented by a hexagon having b, H, I, d, J, and K as vertices.
実際に計測されたスポットパターンa1〜f1によって規定される変形矩形領域LN1、LN2は、データ上で規定される矩形領域PD1、PD2と大きく異なる。そのため、閉領域パターンデータPD1、PD2は、変形矩形領域LN1、LN2に合わせて修正される。 The deformed rectangular areas LN1 and LN2 defined by the actually measured spot patterns a1 to f1 are greatly different from the rectangular areas PD1 and PD2 defined on the data. Therefore, the closed region pattern data PD1 and PD2 are corrected according to the deformed rectangular regions LN1 and LN2.
具体的には、変形のないデータ上の各矩形領域(以下、基準矩形領域という)の境界線(辺)と閉領域パターンデータとの交点について内分比(線分比)を算出し、その内分比を維持するように閉領域パターンデータPD1、PD2を補正する。内分比は、基準矩形領域の各頂点の位置座標に基づいて算出し、内分比を維持する点を頂点とする変形矩形領域内の閉領域パターンデータ(以下、変形閉領域パターンデータPDW1、PDW2という)を求める。 Specifically, the internal division ratio (line segment ratio) is calculated for the intersection between the boundary line (side) of each rectangular area (hereinafter referred to as the reference rectangular area) on the data without deformation and the closed area pattern data. The closed region pattern data PD1 and PD2 are corrected so as to maintain the internal division ratio. The internal ratio is calculated based on the position coordinates of each vertex of the reference rectangular area, and the closed area pattern data in the deformed rectangular area whose vertex is the point at which the internal ratio is maintained (hereinafter, the deformed closed area pattern data PDW1, PDW2).
閉領域パターンデータPD1を例にして説明すると、実測されたスポットパターンa1、b1、e1、f1によって変形矩形領域LN1が規定される場合、閉領域パターンデータPD1の頂点Gは、内分比を維持しながらGGに移動される。頂点GGは、以下の等式に基づいて算出される(ただし、ab=PX、a1b1=PX+PX1)。
aG:ab=a1GG:a1b1 ・・・・・・(1)
The closed region pattern data PD1 will be described as an example. When the deformed rectangular region LN1 is defined by the actually measured spot patterns a1, b1, e1, and f1, the vertex G of the closed region pattern data PD1 maintains the internal division ratio. While moving to GG. The vertex GG is calculated based on the following equation (where ab = PX, a1b1 = PX + PX1).
aG: ab = a1GG: a1b1 (1)
基準矩形領域LM1と閉領域パターンデータPD1との交点Gの位置座標は、閉領域パターンデータPD1のパターン形状を表す1つのベクタデータである。したがって、(1)式により、変形領域パターンデータPDW1の1つのベクタデータGGが求められる。 The position coordinate of the intersection G between the reference rectangular area LM1 and the closed area pattern data PD1 is one vector data representing the pattern shape of the closed area pattern data PD1. Therefore, one vector data GG of the deformation area pattern data PDW1 is obtained by the expression (1).
同様に、閉領域パターンデータPD1の頂点Kは、以下の式に基づいてKKに移動される(ただし、eb=PY、e1b1=PY1−PY2)。
eK:eb=e1KK:e1b1 ・・・・・・(2)
KK、GGの位置座標が求められると、b1、KK、GGの位置座標、すなわちベクタデータによって表される変形閉領域パターンデータPDW1が生成される。
Similarly, the vertex K of the closed region pattern data PD1 is moved to KK based on the following expression (where eb = PY, e1b1 = PY1-PY2).
eK: eb = e1KK: e1b1 (2)
When the position coordinates of KK and GG are obtained, the position coordinates of b1, KK and GG, that is, modified closed region pattern data PDW1 represented by vector data is generated.
閉領域パターンデータPD2についても、交点J、K、H、Iに対応する変形矩形領域LN2の境界線上の点JJ、KK、HH、IIが算出される。そして、変形矩形領域LN2の境界線上にある6つの交点e1、b1、HH、II、d1、JJの位置座標によって変形閉領域パターンデータPDW2が求められる。 Also for the closed region pattern data PD2, points JJ, KK, HH, and II on the boundary line of the deformed rectangular region LN2 corresponding to the intersections J, K, H, and I are calculated. Then, the modified closed region pattern data PDW2 is obtained from the position coordinates of the six intersections e1, b1, HH, II, d1, and JJ on the boundary line of the deformed rectangular region LN2.
図8では、閉領域パターンデータのベクタデータが基準矩形領域の境界線上に位置しているが、閉領域パターンデータを表すベクタデータが基準矩形領域内部にある場合、すなわち、描画パターンの端点などが基準矩形領域内部に属している場合、以下のように閉領域パターンデータが補正される。 In FIG. 8, the vector data of the closed area pattern data is located on the boundary of the reference rectangular area. However, when the vector data representing the closed area pattern data is inside the reference rectangular area, that is, the end points of the drawing pattern are When belonging to the inside of the reference rectangular area, the closed area pattern data is corrected as follows.
図9は、矩形領域内部にあるベクタデータの補正を示した図である。 FIG. 9 is a diagram showing correction of vector data in the rectangular area.
図9では、ある矩形領域内の閉領域パターンデータPDSの端点tが、D1〜D4を頂点とする基準矩形領域LT内部に存在する。位置座標(tX、tY)によって表される端点tのベクタデータに関し、X方向、Y方向に沿った内分比(tX/PX、tY/PY)が求められる。そして、その内分比を維持するように、C0〜C3を頂点とする変形矩形領域LTW内部における端点Tの位置が定められる。 In FIG. 9, the end point t of the closed region pattern data PDS in a certain rectangular region exists inside the reference rectangular region LT having D1 to D4 as vertices. With respect to the vector data of the end point t represented by the position coordinates (tX, tY), internal ratios (tX / PX, tY / PY) along the X direction and the Y direction are obtained. And the position of the end point T in the inside of the deformation | transformation rectangular area | region LTW which makes C0-C3 a vertex is defined so that the internal ratio may be maintained.
具体的には、基準矩形領域LTの境界線D2−D3、D0−D1に対応する変形矩形領域LTWの境界線C2‐C3、C0‐C1上に、線分C0−C1、線分C2−C3に対する内分比tX/PXをもつ点S、Uをそれぞれ定める。同様に、境界線D1‐D2、D0−D3に対応する変形矩形領域LTWの境界線C1‐C2、C0‐C3上に、線分C1−C2、C3−C0に対する内分比tY/PYをもつ点R、Vを定める。算出された点S、R、U、Vの位置座標に従って端点tの補正位置Tが求められる。 Specifically, the line segment C0-C1 and the line segment C2-C3 are arranged on the boundary lines C2-C3, C0-C1 of the deformed rectangular area LTW corresponding to the boundary lines D2-D3, D0-D1 of the reference rectangular area LT. Points S and U having an internal ratio tX / PX with respect to are respectively determined. Similarly, on the boundary lines C1-C2, C0-C3 of the deformed rectangular area LTW corresponding to the boundary lines D1-D2, D0-D3, there are internal division ratios tY / PY with respect to the line segments C1-C2, C3-C0. Points R and V are determined. The correction position T of the end point t is obtained according to the calculated position coordinates of the points S, R, U, and V.
図10は、補正後のパターンデータを示した図である。 FIG. 10 is a diagram showing the corrected pattern data.
図8、9で示したように各基準矩形領域の閉領域パターンデータに対してベクタデータの補正処理が行われる結果、各矩形領域の変形、変位に合わせた閉領域パターンデータが別々に生成される。これら修正した閉領域パターンデータを繋ぎ合わせることによって、パターンデータPD’が生成される。ただし、図8〜図10では、データ補正処理を説明するために矩形領域の変形を誇張して描いている。 As shown in FIGS. 8 and 9, vector data correction processing is performed on the closed region pattern data of each reference rectangular region, and as a result, closed region pattern data corresponding to the deformation and displacement of each rectangular region is generated separately. The Pattern data PD 'is generated by connecting the corrected closed region pattern data. However, in FIGS. 8 to 10, the deformation of the rectangular area is exaggerated in order to explain the data correction process.
図11は、描画制御部30によって実行される露光動作処理のフローチャートである。スポットパターンの位置計測、及び描画装置への計測データ入力が終了した後、実行開始される。
FIG. 11 is a flowchart of the exposure operation process executed by the
ステップS201では、描画パターンのパターンデータが入力される。ステップS202では、入力されたパターンデータが、以前の露光処理で使用されたパターンデータであるか否かが判断される。以前使用されたパターンデータである場合、パターンデータの補正処理は行われずにステップS207へ移る。 In step S201, drawing pattern pattern data is input. In step S202, it is determined whether or not the input pattern data is pattern data used in the previous exposure process. If the pattern data has been used before, the pattern data correction processing is not performed and the process proceeds to step S207.
一方、初めて入力されたパターンデータである場合、ステップS203に進み、アライメントマークの位置が測定される。そして、ステップS204では、あらかじめ記録されていた実測スポットパターンの位置座標に基づき、パターンデータに対する補正処理が行われる。すなわち、矩形領域毎にパターンデータが分割され、各矩形領域の閉領域パターンデータが矩形領域の変位量、変形具合等に合わせて補正される。その結果、基板の各場所でのパターン位置誤差を相殺するように、パターンデータが修正される。 On the other hand, if the pattern data is input for the first time, the process proceeds to step S203, and the position of the alignment mark is measured. In step S204, correction processing for the pattern data is performed based on the position coordinates of the measured spot pattern recorded in advance. That is, the pattern data is divided for each rectangular area, and the closed area pattern data of each rectangular area is corrected in accordance with the displacement amount, deformation, etc. of the rectangular area. As a result, the pattern data is corrected so as to cancel the pattern position error at each location on the substrate.
ステップS205では、実測されたスポットパターンの位置ずれに従い、計測されたアライメントマークの位置が補正される。補正されたアライメントマークの位置に基づき、露光動作中のパターンデータの基準位置座標が修正される。また、アライメントマークの位置から基板全体の変形量が検出されることにより、従来知られた回転量、オフセット量、スケール比などの補正量が求められ、パターンデータが修正される。ステップS206では、矩形領域毎に補正されたパターンデータは、データバッファ43に一時的に格納される。
In step S205, the measured position of the alignment mark is corrected according to the measured positional deviation of the spot pattern. Based on the corrected alignment mark position, the reference position coordinates of the pattern data during the exposure operation are corrected. Further, by detecting the deformation amount of the entire substrate from the position of the alignment mark, conventionally known correction amounts such as the rotation amount, offset amount, and scale ratio are obtained, and the pattern data is corrected. In step S206, the pattern data corrected for each rectangular area is temporarily stored in the
ステップS207では、補正されたパターンデータがデータバッファ43から読み出され、データ演算部42においてラスタ変換処理が実行される。ステップS208では、ラスタデータに基づいてDMD22A、22Bが制御される。これにより、基板全体にパターンが形成される。
In step S207, the corrected pattern data is read from the
このように本実施形態によれば、露光ヘッド20A、20Bを備えた描画装置10において、計測用基板SW0が描画テーブル18に搭載され、基準スポットパターンPX0のパターンデータに基づいて露光動作が行われる。そして、装置外の計測器50によってスポットパターンの位置が計測される。計測されたスポットパターンの位置座標データが描画装置10のメモリ33に格納される。
As described above, according to the present embodiment, in the
パターンを描画するとき、描画パターンのパターンデータPDは、基準スポットパターンPX0によって規定される矩形領域毎に分割される。そして、各矩形領域の閉領域パターンデータは、計測されたスポットパターンの位置座標に基づく変位、変形の生じた矩形領域に合わせて補正される。これにより、補正された閉領域パターンデータが矩形領域毎に生成される。 When drawing a pattern, the pattern data PD of the drawing pattern is divided for each rectangular area defined by the reference spot pattern PX0. Then, the closed region pattern data of each rectangular region is corrected in accordance with the rectangular region where displacement or deformation has occurred based on the measured position coordinates of the spot pattern. Thereby, the corrected closed area pattern data is generated for each rectangular area.
テーブル駆動機構19のガイドレールの直進性(真直度)、ボールベアリングの精度誤差により、テーブル18の移動中にヨーイング、速度変動が発生する。しかしながら、あらかじめテーブル18の特性を検出し、それに合わせてパターン変形を生じさせないようにパターンデータを微小な矩形領域毎に補正している。そのため、全体としてパターン位置ずれのない描画パターンが基板SWに形成される。また、同一描画パターンを形成する間は同じ補正パターンデータを使用するため、スループット向上の障害にもならない。
Due to the straightness (straightness) of the guide rail of the
基準スポットパターンの主走査方向、副走査方向の間隔PX、PYが露光エリア幅、ボールベアリングの一回転距離に従って定められているため、テーブル18のピッチ変動、ヨーイングを細かく検出することができ、基板の各位置に適したパターンデータの補正が確実に行われる。また、露光ヘッドの結像光学系の倍率を変更することによって走査バンド(走査経路)が変更されても、微小な矩形領域を基準としてパターンデータが補正されるため、データ補正は倍率変更に影響がない。 Since the intervals PX and PY in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the reference spot pattern are determined according to the exposure area width and the rotation distance of the ball bearing, it is possible to detect the pitch fluctuation and yawing of the table 18 in detail. The pattern data suitable for each position is corrected reliably. Even if the scanning band (scanning path) is changed by changing the magnification of the imaging optical system of the exposure head, the pattern data is corrected based on a small rectangular area, so the data correction affects the change in magnification. There is no.
なお、間隔PX、PYは、より精密なスポットパターン位置ずれを検出するため、実質的に露光エリア幅、ボールベアリングの一回転距離以下に定めてもよい。あるいは、パターン精度がそれほど要求されない場合、露光エリア幅、ボールベアリングの一回転距離も大きい距離に間隔PX、PYを設定してもよい。また、ガイドレール以外のテーブル駆動機構19の精度誤差を生じさせるパーツに合わせて間隔PX、PYを定めてもよい。
Note that the intervals PX and PY may be determined to be substantially equal to or smaller than the exposure area width and one rotation distance of the ball bearing in order to detect a more precise spot pattern position shift. Alternatively, when the pattern accuracy is not so required, the intervals PX and PY may be set to a distance that also has a large exposure area width and one rotation distance of the ball bearing. Further, the intervals PX and PY may be determined according to parts that cause an accuracy error of the
本実施形態ではベクタデータであるパターンデータを補正しているが、ベクタデータ以外のパターンデータを対象にしてデータ補正処理を実行してもよい。また、内分比に基づいたパターンデータ補正に限定されず、各矩形領域の変位、変形に合わせて、パターン位置ずれを相殺するようにデータ補正処理を行えばよい。 In the present embodiment, pattern data that is vector data is corrected. However, data correction processing may be executed on pattern data other than vector data. Further, the present invention is not limited to pattern data correction based on the internal ratio, and data correction processing may be performed so as to cancel the pattern position deviation in accordance with the displacement and deformation of each rectangular area.
10 描画装置(露光装置)
18 描画テーブル
19 テーブル駆動機構
22A、22B DMD(光変調素子アレイ)
30 描画制御部
50 計測器
SW 基板
PX0 基準スポットパターン
LM1、LM2 基準矩形領域
PD1、PD2 閉領域パターンデータ
10 Drawing device (exposure device)
18 Drawing table 19
30
Claims (5)
グリッドを規定する基準スポットパターンのパターンデータに基づき、前記描画テーブルを移動させながら露光動作を実行し、
前記計測用被描画体に形成されたスポットパターンの位置を計測器によって計測し、
描画パターンのパターンデータを、前記グリッドの各矩形領域に従って複数の閉領域パターンデータに分割し、
前記基準スポットパターンを基準とした計測スポットパターンの位置ずれに起因する各矩形領域の変位または変形に従い、各矩形領域の閉領域パターンデータを補正し、
補正されたパターンデータに従い、パターン用被描画体が搭載された前記描画テーブルを移動させながら露光動作を実行することを特徴とする描画方法。 A measurement object is mounted on a drawing table of a drawing apparatus having a light modulation element array composed of a plurality of spatial light modulation elements,
Based on the pattern data of the reference spot pattern that defines the grid, the exposure operation is executed while moving the drawing table,
Measure the position of the spot pattern formed on the measurement object with a measuring instrument,
Dividing the pattern data of the drawing pattern into a plurality of closed area pattern data according to each rectangular area of the grid,
According to the displacement or deformation of each rectangular area resulting from the positional deviation of the measurement spot pattern based on the reference spot pattern, correct the closed area pattern data of each rectangular area,
A drawing method comprising: performing an exposure operation while moving the drawing table on which a pattern drawing object is mounted according to the corrected pattern data.
露光エリアに対して相対的に移動する描画テーブルと、
グリッドを規定する基準スポットパターンのパターンデータに基づいて計測用被描画体に形成されたスポットパターンの位置を、データとしてメモリに格納するデータ格納手段と、
描画パターンのパターンデータを、前記グリッドの各矩形領域に従って複数の閉領域パターンデータに分割し、前記基準スポットパターンを基準とした計測スポットパターンの位置ずれに起因する各矩形領域の変位もしくは変形に従い、各矩形領域の閉領域パターンデータを補正するデータ補正手段と、
補正されたパターンデータに従い、パターン用被描画体に対して露光動作を実行する露光手段と
を備えたことを特徴とする描画装置。 A light modulation array composed of a plurality of spatial light modulation elements;
A drawing table that moves relative to the exposure area;
Data storage means for storing the position of the spot pattern formed on the drawing object for measurement based on the pattern data of the reference spot pattern defining the grid as data in a memory;
The pattern data of the drawing pattern is divided into a plurality of closed region pattern data according to each rectangular region of the grid, and according to the displacement or deformation of each rectangular region resulting from the positional deviation of the measurement spot pattern based on the reference spot pattern, Data correction means for correcting the closed area pattern data of each rectangular area;
An exposure apparatus comprising: an exposure unit that performs an exposure operation on the pattern drawing object in accordance with the corrected pattern data.
4. The drawing according to claim 2, wherein an interval along the main scanning direction of the reference spot pattern is equal to or less than a pitch interval corresponding to an operation cycle of a driving mechanism that drives the drawing table. apparatus.
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