(57)【要約】【課題】  複数の光変調ユニットを使用したパターン描画において、つなぎ目に関係なく精密な回路パターンを形成可能にする。【解決手段】  パターン描画装置の露光ユニット内に２つのＤＭＤを設ける。そして、バンド走査領域Ｊ１、Ｊ２をそれぞれ走査（露光）するため、ＤＭＤにより基板の露光面ＳＵを照射し、また、基板の搭載された描画テーブルを主走査方向（Ｘ方向）、露光ユニットを副走査方向（Ｙ方向）へ移動させることにより、露光エリアＥＡ１、ＥＡ２を各走査バンドＫに沿って走査させる。このとき、露光エリアＥＡ１、ＥＡ２それぞれを、１、７、２、６、３、５、４の順番で走査させる。【選択図】  図５
2005243870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光材料が表面に形成された被パターン形成体の露光面にパターンを形成するパターン描画装置であって、
光を放射する光源と、
それぞれ、前記光源からの光を選択的に前記露光面へ導く複数の光変調素子を規則的に配列させた複数の光変調ユニットと、
前記複数の光変調ユニットによる照射領域である複数の露光エリアを、前記露光面に対し、主走査方向に沿って走査させる走査手段と、
パターン形成のため、前記露光面に対する前記複数の露光エリアの相対位置および所定のパターンデータに従い、前記複数の光変調ユニットを制御する露光制御手段とを備え、
前記走査手段が、
前記複数の露光エリアに対し、互いに隣接する露光エリアの副走査方向に沿った距離間隔を一定に維持し、
主走査方向に沿って規定される一連の走査バンドに対し、異なる露光エリアにより走査される互いに隣接した第１の境界走査バンドおよび第２の境界走査バンドのうち一方を走査してから他方を走査するまでの間に介在する走査の回数と、同一露光エリアにより走査される隣接した走査バンドの一方を走査してから他方の走査バンドを走査するまでの間に介在する走査の回数との間に実質的な差が生じないように、前記複数の露光エリアを走査させることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項２】
前記走査手段が、前記複数の露光エリアそれぞれに対して規定される部分走査領域に対し、中央付近の走査バンドを境にして、対応する露光エリアを副走査方向に沿って規則的に往復移動しながら走査させることを特徴とする請求項１に記載のパターン描画装置。
【請求項３】
前記走査手段が、前記複数の露光エリアそれぞれに対して規定される部分走査領域に対し、前記部分走査領域の両端にある走査バンドから中心付近にある走査バンドに向かって交互に露光エリアを副走査方向に沿って往復運動しながら走査させることを特徴とする請求項１ないし２のいずれかに記載のパターン描画装置。
【請求項４】
前記走査手段が、前記複数の露光エリアそれぞれに対して規定される部分走査領域に対し、前記部分走査領域の中心付近にある走査バンドから両端にある走査バンドに向かって交互に露光エリアを副走査方向に沿って往復運動しながら露光エリアを走査させることを特徴とする請求項１ないし２のいずれかに記載のパターン描画装置。
【請求項５】
前記走査手段が、
前記複数の光変調ユニットを収容する収容部材と、
前記被パターン形成体を支持する支持部材と、
前記収容部材に対して前記支持部材を主走査方向および副走査方向に沿って相対的に移動させる移動手段とを有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のパターン描画装置。
【請求項６】
順次送られてくるラスタデータに基づき、前記複数の露光エリアそれぞれに対して規定される部分走査領域のパターンデータを２次元データとして格納可能なメモリをさらに有し、
前記露光制御手段が、前記複数の露光エリアの相対位置に基づき、走査される走査バンドに応じたバンドデータを順次前記メモリから読み出し、読み出されたバンドデータに従って前記光変調ユニットを制御することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のパターン描画装置。
【請求項７】
感光材料が表面に形成された被パターン形成体の露光面にパターンを形成するパターン描画方法であって、
光源からの光を複数の光変調素子を規則的に配列させた複数の光変調ユニットへ導き、選択的に前記露光面へ光を照射し、
前記複数の光変調ユニットによる照射領域である複数の露光エリアを、前記露光面に対し、主走査方向に沿って走査させ、
パターン形成のため、前記露光面に対する前記複数の露光エリアの相対位置および所定のパターンデータに従い、前記複数の光変調ユニットを制御するパターン描画方法であり、
前記複数の露光エリアに対し、互いに隣接する露光エリアの副走査方向に沿った距離間隔を一定に維持し、
主走査方向に沿って規定される一連の走査バンドに対し、異なる露光エリアにより走査される互いに隣接した第１の境界走査バンドおよび第２の境界走査バンドのうち一方を走査してから他方を走査するまでの間に介在する走査の回数と、同一露光エリアにより走査される隣接した走査バンドの一方を走査してから他方の走査バンドを走査するまでの間に介在する走査の回数との間に実質的な差が生じないように、前記複数の露光エリアを走査させることを特徴とするパターン描画方法。
【請求項８】
感光材料が表面に形成された被パターン形成体の露光面にパターンを形成するパターン描画装置におけるパターン描画プログラムであって、
それぞれ、前記光源からの光を選択的に前記露光面へ導く複数の光変調素子を規則的に配列させた複数の光変調ユニットを、パターン形成のため、前記露光面に対する前記複数の露光エリアの相対位置および所定のパターンデータに従い制御する露光制御手段と、
前記複数の光変調ユニットによる照射領域である複数の露光エリアを、前記露光面に対し、主走査方向に沿って走査させる走査手段とを機能させ、
前記複数の露光エリアに対し、互いに隣接する露光エリアの副走査方向に沿った距離間隔を一定に維持し、
主走査方向に沿って規定される一連の走査バンドに対し、異なる露光エリアにより走査される互いに隣接した第１の境界走査バンドおよび第２の境界走査バンドのうち一方を走査してから他方を走査するまでの間に介在する走査の回数と、同一露光エリアにより走査される隣接した走査バンドの一方を走査してから他方の走査バンドを走査するまでの間に介在する走査の回数との間に実質的な差が生じないよう前記複数の露光エリアを走査させるように、走査手段を機能させることを特徴とするパターン描画プログラム。
【請求項９】
パターンが形成される被パターン形成体の製造方法であって、
１）被加工層が形成された被パターン形成体の表面にフォトレジスト層を塗布し、
２）フォトレジスト層が形成された被パターン形成体の露光面を、描画パターンに応じて露光し、
３）不要なレジスト膜を除去するため現像処理し、
４）被加工層のパターンを形成するためエッチングし、
５）残されたレジスト膜を除去する
工程を含み、
前記露光の工程において、
光源からの光を複数の光変調素子を規則的に配列させた複数の光変調ユニットへ導き、選択的に前記露光面へ光を照射し、
前記複数の光変調ユニットによる照射領域である複数の露光エリアを、前記露光面に対し、主走査方向に沿って走査させ、
パターン形成のため、前記露光面に対する前記複数の露光エリアの相対位置および所定のパターンデータに従い、前記複数の光変調ユニットを制御するパターン描画し、さらに、
前記複数の露光エリアに対し、互いに隣接する露光エリアの副走査方向に沿った距離間隔を一定に維持し、
主走査方向に沿って規定される一連の走査バンドに対し、異なる露光エリアにより走査される互いに隣接した第１の境界走査バンドおよび第２の境界走査バンドのうち一方を走査してから他方を走査するまでの間に介在する走査の回数と、同一露光エリアにより走査される隣接した走査バンドの一方を走査してから他方の走査バンドを走査するまでの間に介在する走査の回数との間に実質的な差が生じないように、前記複数の露光エリアを走査させることを特徴とする被パターン形成体の製造方法。
【請求項１０】
請求項９による製造方法により製造された被パターン形成体である基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原版となるフォトマスク（レチクル）、あるいは直接的にウェハやプリント基板といった被描画体へ回路パターン等の描画パターンを形成するパターン描画装置、パターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコンウェハやＬＣＤ、プリント基板、ガラス基板など被描画体（被パターン形成体）の表面に回路パターンを形成する描画装置が知られている。あらかじめ作成されたパターンデータに基づいて電子ビームやレーザビームにより露光面を走査し、被描画体に塗布されたフォトレジスト等の感光材料が感光することによって回路パターンが形成される。
【０００３】
描画装置では、ＡＯＭ（Acousto-Optic Modulator）を使ってレーザビームをＯＮ／ＯＦＦ制御する代わりに、ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）やＬＣＤなど複数の光変調素子をマトリクス状に配列させた光変調ユニットを使って回路パターンを形成することが可能である（例えば、特許文献１、２参照）。この場合、各光変調素子をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、フォトレジスト層に回路パターンに応じ光が投影される。そして、現像処理、エッチング、レジスト剥離等の工程を経て、回路パターンが形成される。
【特許文献１】特開２００３−１５３０９号公報
【特許文献２】特開２００３−５７８３７号公報
【０００４】
描画時間短縮のため１つの被描画体を複数の光変調ユニットで走査する場合、複数の光変調ユニットが所定間隔で配置され、各光変調ユニットは露光面全体の中で所定領域を走査する。そして、複数の光変調ユニットによる複数の照射領域（以下、露光エリアという）を走査させることにより、被描画体全体に回路パターンが形成される。例えばラスタ走査する場合、露光エリアは、露光エリアによって規定される主走査方向に沿った走査領域（以下、走査バンドという）を順番に移動していく。このとき複数の露光エリアは、走査中一定距離間隔を保ちながら移動する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
回路パターンの一部配線は、隣接する走査バンドの境界線上を交差するように形成される。そのため基板上に形成された回路パターンには、走査バンドの境界線上に沿ってつなぎ目が存在する。露光エリアが複数の走査バンドを順番に移動していくため、回路パターンのつなぎ目となる隣接する走査バンドの境界線上は、異なった露光タイミングで順次感光される。
【０００６】
フォトレジスト等の感光材料は、感光（露光）してから長い時間経過すると、材料特性が変化する。そのため、露光タイミングの時間差が大きい場合、つなぎ目に相当する部分に対して現像処理による不要なレジスト層の除去を精度よく行えない。その結果、現像後に回路パターンに沿って残るフォトレジスト層のつなぎ目には、フォトレジストの残膜が生じる。この残膜によってつなぎ目に対するエッチングの精度が悪くなり、回路パターンを形成しても、つなぎ目において隣接する配線同士がショートする恐れがある。
【０００７】
そこで本発明では、複数の光変調ユニットを使用したパターン描画において、つなぎ目に関係なく精密な回路パターンを形成可能にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のパターン描画装置は、感光材料が表面に形成された被パターン形成体の露光面にパターンを形成する装置であって、光源と、複数の光変調ユニットと、走査手段と、露光制御手段とを備える。光源としては例えばレーザ光源が適用され、光変調ユニットは、例えばＤＭＤあるいはＬＣＤによって構成される。走査手段は、複数の光変調ユニットによる照射領域である複数の露光エリアを、露光面に対し、主走査方向に沿って走査させる。光変調ユニットがＤＭＤ、ＬＣＤであれば、矩形状の露光エリアが露光面を相対移動する。露光制御手段は、パターン形成のため、露光面に対する複数の露光エリアの相対位置および所定のパターンデータに従い、複数の光変調ユニットを制御する。各露光エリアに対して規定される走査領域（以下では、部分走査領域という）を一定の走査手順で走査することにより、露光面全体に回路パターンが形成される。
【０００９】
例えば走査手段は、複数の光変調ユニットを収容する収容部材と、被パターン形成体を支持する支持部材と、収容部材に対して支持部材を主走査方向および副走査方向に沿って相対的に移動させる移動手段とを備える。収容部材と支持部材に対し、どちらか一方を主走査方向、他方を副走査方向に沿って相対移動させてもよく、あるいは、収容部材と支持部材のどちらか一方を主走査方向および副走査方向に沿って相対移動させてもよい。
【００１０】
本発明の描画装置では、露光動作（描画動作）の間、複数の露光エリアに対し、互いに隣接する露光エリアの副走査方向に沿った距離間隔を一定に維持する。したがって、各部分走査領域に対する走査パターン（走査方式）はどの露光エリアに対しても同じになる。そして、複数の露光エリアにより露光面全体に規定される一連の走査バンドに対し、任意の隣接する走査バンド間のつなぎ目において感光材料の残膜を生じさせないように、露光エリアを走査させることを特徴とする。すなわち、走査手段は、主走査方向に沿って規定される一連の走査バンドに対し、異なる露光エリアにより走査される互いに隣接した第１の境界走査バンドおよび第２の境界走査バンドのうち一方を走査してから他方を走査するまでの間に介在する走査の回数と、所定の露光エリアが互いに隣接した走査バンドの一方を走査してから他方の走査バンドを走査するまでの間に介在する走査の回数との間に実質的な差が生じないように、複数の露光エリアを走査させる。
【００１１】
ここで記述される「走査回数」は、互いに隣接する走査バンドの一方を走査してから他方を走査するまでの時間間隔に対応し、連続して走査する、すなわち他の走査バンドを走査しない状態も、０回として走査回数に含まれる。そして、走査回数に実質的な差が生じなという記述は、同一露光エリアの隣接する走査バンドには連続して走査する一方、第１および第２境界走査バンドに対して多数の走査バンドを介在させて走査するようなことがないことを意味する。言い換えれば、同一露光エリアの場合に０回、１回、あるいは２回の走査が介在する場合、第１および第２境界走査バンドでも同じように０回、１回、あるいは２回の走査が介在する。走査回数に実質的な差がないことから、走査にまたがる時間間隔にも実質的に時間差が生じていない。よって、感光材料の残膜が生じ難い。なお、走査回数は、露光エリアの主走査方向および副走査方向に沿った相対移動速度によって変化し、感光材料の残膜が生じるような時間間隔を超えないように走査回数を定めればよい。
【００１２】
規則的に走査することを考慮し、走査手段は、複数の露光エリアそれぞれに対して規定される部分走査領域に対し、中央付近の走査バンドを境にして、対応する露光エリアを副走査方向に沿って規則的に往復移動しながら走査させればよい。これにより、第１および第２境界バンドにおける走査の時間間隔と他の隣接する走査バンドの走査時間間隔との間に大きな差を生じさせないで露光することが可能となる。
【００１３】
例えば、走査手段は、複数の露光エリアそれぞれに対して規定される部分走査領域に対し、部分走査領域の両端にある走査バンドから中心付近にある走査バンドに向かって交互に露光エリアを副走査方向に沿って往復運動しながら走査させればよい。例えば、部分走査領域が７つの走査バンドで構成されている場合、１番目、７番目、２番目、６番目、３番目、５番目、４番目といった順で走査する。
【００１４】
逆に、走査手段は、複数の露光エリアそれぞれに対して規定される部分走査領域に対し、部分走査領域の中心付近にある走査バンドから両端にある走査バンドに向かって交互に露光エリアを副走査方向に沿って往復運動しながら走査させてもよい。例えば、４番目、５番目、３番目、６番目、２番目、７番目、１番目の順で走査する。
【００１５】
走査バンドの順に並んだラスタデータが送られてくる場合、ビットマップメモリなどのメモリに走査領域全体に対応するようにデータとして格納し、走査順に従って対応するバンドデータを読み出すのがよい。すなわち、順次送られてくるラスタデータに基づき、複数の露光エリアそれぞれに対して規定される部分走査領域のパターンデータを２次元データとして格納可能なメモリを備え、露光制御手段が、複数の露光エリアの相対位置に基づき、走査される走査バンドに応じたバンドデータを順次メモリから読み出し、読み出されたバンドデータに従って光変調ユニットを制御すればよい。
【００１６】
本発明のパターン形成方法は、感光材料が表面に形成された被パターン形成体の露光面にパターンを形成するパターン描画方法であって、光源からの光を複数の光変調素子を規則的に配列させた複数の光変調ユニットへ導き、選択的に露光面へ光を照射し、複数の光変調ユニットによる照射領域である複数の露光エリアを、露光面に対し、主走査方向に沿って走査させ、パターン形成のため、露光面に対する複数の露光エリアの相対位置および所定のパターンデータに従い、複数の光変調ユニットを制御するパターン描画方法であり、複数の露光エリアに対し、互いに隣接する露光エリアの副走査方向に沿った距離間隔を一定に維持し、主走査方向に沿って規定される一連の走査バンドに対し、異なる露光エリアにより走査される互いに隣接した第１の境界走査バンドおよび第２の境界走査バンドのうち一方を走査してから他方を走査するまでの間に介在する走査の回数と、同一露光エリアにより走査される隣接した走査バンドの一方を走査してから他方の走査バンドを走査するまでの間に介在する走査の回数との間に実質的な差が生じないように、複数の露光エリアを走査させることを特徴とする。
【００１７】
本発明のプログラムは、感光材料が表面に形成された被パターン形成体の露光面にパターンを形成するパターン描画装置におけるパターン描画プログラムであって、それぞれ、光源からの光を選択的に露光面へ導く複数の光変調素子を規則的に配列させた複数の光変調ユニットを、パターン形成のため、露光面に対する複数の露光エリアの相対位置および所定のパターンデータに従い制御する露光制御手段と、複数の光変調ユニットによる照射領域である複数の露光エリアを、露光面に対し、主走査方向に沿って走査させる走査手段とを機能させる。そして、複数の露光エリアに対し、互いに隣接する露光エリアの副走査方向に沿った距離間隔を一定に維持し、主走査方向に沿って規定される一連の走査バンドに対し、異なる露光エリアにより走査される互いに隣接した第１の境界走査バンドおよび第２の境界走査バンドのうち一方を走査してから他方を走査するまでの間に介在する走査の回数と、同一露光エリアにより走査される隣接した走査バンドの一方を走査してから他方の走査バンドを走査するまでの間に介在する走査の回数との間に実質的な差が生じないよう複数の露光エリアを走査させるように、走査手段を機能させることを特徴とする。
【００１８】
本発明の被パターン形成体（被描画体）の製造方法は、パターンが形成される被パターン形成体の製造方法であって、１）被加工層が形成された被パターン形成体の表面にフォトレジスト層を塗布し、２）フォトレジスト層が形成された被パターン形成体の露光面を、描画パターンに応じて露光し、３）不要なレジスト膜を除去するため現像処理し、４）被加工層のパターンを形成するためエッチングし、５）残されたレジスト膜を除去する工程を含む。露光の工程においては、光源からの光を複数の光変調素子を規則的に配列させた複数の光変調ユニットへ導き、選択的に露光面へ光を照射し、複数の光変調ユニットによる照射領域である複数の露光エリアを、露光面に対し、主走査方向に沿って走査させ、パターン形成のため、露光面に対する複数の露光エリアの相対位置および所定のパターンデータに従い、複数の光変調ユニットを制御するパターン描画する。さらに、複数の露光エリアに対し、互いに隣接する露光エリアの副走査方向に沿った距離間隔を一定に維持し、主走査方向に沿って規定される一連の走査バンドに対し、異なる露光エリアにより走査される互いに隣接した第１の境界走査バンドおよび第２の境界走査バンドのうち一方を走査してから他方を走査するまでの間に介在する走査の回数と、同一露光エリアにより走査される隣接した走査バンドの一方を走査してから他方の走査バンドを走査するまでの間に介在する走査の回数との間に実質的な差が生じないように、複数の露光エリアを走査させることを特徴とする。この製造方法により製造された基板には、つなぎ目にフォトレジスト層の残膜は実質的に生じない。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数の光変調ユニットを使用したパターン描画において、つなぎ目に関係なく精密な回路パターンを形成することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態であるパターン描画装置を概略的に示した斜視図である。また、図２は、パターン描画装置に設けられた露光ユニットの構成を模式的に示した図である。
【００２２】
パターン描画装置１０は、ゲート状構造体１２および基台１４とを備える。基台１４には、描画テーブル１８を支持するガイドレール１９Ｘが搭載され、基板ＳＷが設置された描画テーブル１８は、ガイドレール１９Ｘの案内する方向に沿って移動可能である。ゲート状構造体１２には、露光ユニット２０を支持するガイドレール１９Ｙが搭載されており、露光ユニット２０はガイドレール１９Ｙの案内する方向に沿って移動可能である。描画テーブル１８の移動方向（以下、Ｘ方向という）と露光ユニット２０の移動方向（以下、Ｙ方向という）は互いに直交し、Ｘ方向を主走査方向、Ｙ方向を副走査方向と定める。また、パターン描画装置１０には、描画テーブル１８および露光ユニット２０をそれぞれ移動させるＸ方向駆動機構、Ｙ方向駆動機構（ここでは図示せず）が設けられ、さらに、描画テーブル１８および露光ユニット２０の移動および露光ユニット２０の動作を制御する描画制御部（ここでは図示せず）を備える。
【００２３】
基板ＳＷは、シリコンウェハ、プリント基板あるいはガラス基板により構成されており、パターニングする前の基板（ブランクス）が描画テーブル１８に設置される。ブランクス製造に関しては、基板に対して研磨、洗浄等を行い、あらかじめ導電性材料など回路パターンを形成する被加工材料を基板上に皮膜し、あるいはフォトマスク用の遮光膜を基板上に形成する。研磨、洗浄、皮膜等を実行した後、感光材料であるフォトレジスト層が回転スピン法などにより基板ＳＷ上に塗布される。フォトレジスト層が基板ＳＷ上に形成された後プリベーク処理が行われ、その後描画テーブル１８に基板ＳＷが設置され、パターニングが開始される。
【００２４】
露光ユニット２０は、光源として使用される少なくとも１つの半導体レーザ２１と、複数の露光光学系とによって構成されおり、図２では１つの露光光学系２０Ａが表されている。露光光学系２０Ａは、ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）２２Ａ、照明光学系２４、結像光学系２６を備えており、半導体レーザ２１とＤＭＤ２２Ａとの間に照明光学系２４が配置され、ＤＭＤ２２Ａと基板ＳＷとの間に結像光学系２６が配置されている。本実施形態では、２つの露光光学系から構成されており、もう一方の露光光学系も同様に構成である。２つの露光光学系は互いに一定間隔で配置されている。
【００２５】
半導体レーザ２１から放出されたレーザビームは、光ファイバー束（図示せず）を通って照明光学系２４へ導かれる。照明光学系２４は、凸レンズ２４Ａとコリメータレンズ２４Ｂから構成されており、レーザビームＬＢが照明光学系２４を通過すると、ＤＭＤ２２Ａを全体的に照明する光束となってＤＭＤ２２Ａへレーザ光が照射する。ＤＭＤ２２Ａは、オーダがマイクロメートルである微小な矩形状マイクロミラーをマトリクス状に配列させた光変調ユニットであり、各マイクロミラーは静電界作用により軸回転（姿勢変化）する。本実施形態では、Ｍ×Ｎ個の正方形状のマイクロミラーがマトリクス状に配列しており、位置（ｉ、ｊ）に応じてマイクロミラーを“Ｘij”（１≦ｉ≦Ｍ、１≦ｊ≦Ｎ）と表す。
【００２６】
マイクロミラーＸijは、半導体レーザ２１からのレーザビームＬＢを基板ＳＷの露光面ＳＵ方向へ反射させる第１の姿勢と、露光面ＳＵ外方向へ反射される第２の姿勢いずれかの姿勢に位置決めされ、描画制御部からの制御信号によって姿勢が切り替えられる。マイクロミラーＸijが第１の姿勢で位置決めされている場合、マイクロミラーＸｉｊで反射した光は結像光学系２６の方向へ導かれる。結像光学系２６は、２つの凸レンズ２６Ａ、２６Ｃとリフレクタレンズ２６Ｂから構成されており、結像光学系２６を通った光は、フォトレジスト層で覆われた露光面ＳＵ上において、所定の微小領域を照射する。
【００２７】
一方、マイクロミラーＸijが第２の姿勢で位置決めされている場合、マイクロミラーＸijで反射したレーザビームＬＢは光吸収版２９の方向へ導かれ、露光面ＳＵには光が照射されない。以下では、マイクロミラーＸijが第１の姿勢で支持されている状態をＯＮ状態、第２の姿勢で支持されている状態をＯＦＦ状態とする。また、本実施形態では結像光学系２６の倍率は１倍に定められており、所定のマイクロミラーＸijからの光による露光面ＳＵの投影スポットＹｉｊのサイズ（幅、高さ）は、マイクロミラーＸijのサイズと一致する。
【００２８】
マイクロミラーＸijの幅をＷ、高さＨで表すと（Ｗ＝Ｈ）、ＤＭＤ２２ＡのすべてのマイクロミラーがＯＮ状態である場合、露光面ＳＵ上には（Ｍ×Ｗ）×（Ｎ×Ｈ）のサイズである投影スポット（以下、露光エリアという）ＥＡが形成される。ＤＭＤ２２ＡではマイクロミラーＸijがそれぞれ独立してＯＮ／ＯＦＦ制御されるため、ＤＭＤ２２Ａ全体を照射した光は、各マイクロミラーにおいて選択的に反射された光の光束から構成される光となって分割される。その結果、フォトレジスト層が形成された露光面ＳＵ上では、その場所に形成すべき回路パターンに応じて光が照射される。
【００２９】
描画テーブル１８をＸ方向に沿って移動させると、露光エリアＥＡは主走査方向（Ｘ方向）に沿って規定される走査領域（以下では、走査バンドという）を基板ＳＷに対して相対移動する。これにより、１つの走査バンドに形成すべき回路パターンに従ってフォトレジスト層が感光される。そして、従来のラスタ走査とは異なる走査順に従った露光動作が実行され、描画テーブル１８、露光ユニット２０をそれぞれ所定のタイミングで主走査方向（Ｘ方向）、副走査方向（Ｙ方向）へ移動させることにより、露光面ＳＵ全体に回路パターンが形成される。
【００３０】
露光面ＳＵ全体に回路パターンが形成されると、基板ＳＷは描画テーブル１８から取り外され、現像処理、ポストベーク、デスカム、エッチング、レジスト剥離／洗浄といった処理が行われる。現像処理としては、浸漬法、スプレー法、パドル法により実行される。デスカムによりレジスト層表面が処理された後エッチングすることにより、フォトレジストの下位層である被加工層で回路パターンが形成される。そして、レジスト剥離／洗浄によりレジスト層が除去され、回路パターンの形成された基板ＳＷが最終的に製造される。
【００３１】
図３は、パターン描画装置１０における描画制御部のブロック図である。
【００３２】
描画制御部３０は、システムコントロール回路３２、ＤＭＤ制御部３４、テーブル制御部３８、位置検出部４０、ラスタ変換部４２、光源制御部４４を備えており、ＣＰＵを含むシステムコントロール回路３２は、描画装置１０全体を制御する。
【００３３】
回路パターンデータがＣＡＭデータとして描画制御部３０のラスタ変換部４２へ送られると、ＣＡＭデータがラスタデータに変換され、ＤＭＤ制御部３４のビットマップメモリ３３に格納される。ビットマップメモリ３３には、露光面ＳＵ上の２次元パターンに対応するようにパターンデータが格納されており、１走査バンド分のデータ（バンドデータ）ごとに読み出し可能である。
【００３４】
テーブル制御部３８は、モータなどアクチュエータを備えたＸ方向駆動機構４６、Ｙ方向駆動機構４８を制御し、描画テーブル１８、露光ユニット２０の移動、停止のタイミングおよび移動速度が制御される。位置検出部４０は、ステージ制御部３８から送られてくる露光ユニット２０および描画テーブル１８の位置データに基づき、基板ＳＷ上における露光エリアの相対的位置を検出する。そして、相対位置データをＤＭＤ制御部３４へ出力する。
【００３５】
ＤＭＤ制御部３４では、露光エリアの相対位置に基づいて、対応するバンドデータがビットマップメモリ３３から読み出される。そして、マイクロミラーをそれぞれ独立してＯＮ／ＯＦＦ制御するため、ＤＭＤ２２Ａ、２２Ｂへ制御信号が出力される。システムコントロール回路３２は、ＤＭＤ制御部３４、半導体レーザ２１を制御する光源制御部４４へ制御信号を出力する。
【００３６】
図４は、露光（描画）動作のフローチャートを示した図であり、図５は、露光エリアの移動（走査）経路を示した図である。なお、図５では、２つのＤＭＤ２２Ａ、２２Ｂによる２つの露光エリアをそれぞれ“ＥＡ１”、“ＥＡ２”と規定する。また、図５に示すように、各露光エリアの走査バンドの数は７であり、順に１、２、・・・、７と表す。
【００３７】
露光エリアＥＡ１、ＥＡ２は同一サイズであり、一連の走査バンドＫが露光面ＳＵ上全体に規定される。ＤＭＤ２２Ａ、２２Ｂは露光ユニット２０内で一定間隔を維持し、また、露光ユニット２０、描画テーブル１８が互いに相対移動することから、２つのＤＭＤ２２Ａ、２２Ｂによる露光エリアＥＡ１、ＥＡ２は、互いにＹ軸方向に沿って一定間隔を保ち、同じタイミングおよび速度で各走査バンドを走査する。すなわち、露光エリアＥＡ１、ＥＡ２の走査順、移動パターンは、それぞれのバンド走査領域Ｊ１、Ｊ２（部分走査領域）において同じである。
【００３８】
ステップＳ１０１では、露光エリアの走査回数をカウントする走査カウント変数「ｎ」が０に設定される。また、ステップＳ１０２では、走査される走査バンドの番号（１〜７）を示すバンド変数「ｍ」が０に設定される。
【００３９】
ステップＳ１０３では、前回の１バンド分の走査が往路に従った走査であったか否かが判断される。ここで、―Ｘ軸方向（図５において左から右方向）へ露光エリアが移動する経路を「往路」と規定し、その逆のＸ軸方向（右から左方向）へ移動する経路を「復路」とする。
【００４０】
ステップＳ１０３において「往路」ではないと判断された場合、ステップＳ１０６に進み、バンド変数「ｍ」に１が加算される。そして、ステップＳ１０７では、ｍ番目のバンドに対して露光エリアＥＡ１、ＥＡ２が相対移動し、描画動作が実行される。すなわち、ビットマップメモリ３３からｍ番目のバンドに対応するラスタデータが往路（―Ｘ方向）に従って読み出され、ＤＭＤ制御部３４は読み出されたパターンデータに基づいてＤＭＤ２２Ａ、２２Ｂを制御する。ステップＳ１０７が実行されると、ステップＳ１０８へ進む。
【００４１】
一方、ステップＳ１０３において前回の描画が「往路」であると判断された場合、ステップＳ１０４へ進む。ステップＳ１０４では、変換バンド変数「ｋ」の値が以下の式によって定められる。ただし、ここではＮ＝７である。
ｋ＝Ｎ−（ｍ−１）                                        ・・・・（１）
変換バンド変数「ｋ」は、復路において走査される走査バンドの番号を示す変数であり、バンド変数ｍの値によって変化する。例えば、ｍ＝１の場合、Ｎ（＝７）番目のバンドが走査対象になり、ｍ＝２の場合、Ｎ−１（＝６）番目のバンドが描画対象となる。そして、ステップＳ１０５では、ｋ番目のバンドに対して露光エリアＥＡ１、ＥＡ２が移動し、露光動作が実行される。すなわち、ビットマップメモリ３３からｋ番目のバンドに対応するパターンデータが復路（Ｘ方向）に従って読み出され、ＤＭＤ制御部３４がバンドデータに基づいてＤＭＤ２２Ａ、２２Ｂを制御する。ステップＳ１０５が実行されると、ステップＳ１０８へ進む。
【００４２】
ステップＳ１０８では、走査カウント変数「ｎ」に１が加算される。そして、ステップＳ１０９では、ｎがＮ（＝７）であるか、すなわち、露光エリアＥＡ１、ＥＡ２それぞれがバンド走査領域Ｊ１、Ｊ２内をすべて走査したか否かが判断される。ｎ＝Ｎであると判断された場合、ステップＳ１１０へ進み、露光動作は終了する。一方、ｎ＝Ｎではないと判断された場合、ステップＳ１１１へ進む。
【００４３】
ステップＳ１１１では、次回の露光動作が復路に従った走査であるか、すなわち、次回の露光動作のために露光エリアＥＡ１、ＥＡ２が正のＹ軸方向へ移動するのか否かが判断される。復路であると判断された場合、ステップＳ１１２へ進み、露光エリアＥＡ１、ＥＡ２が以下の距離Ｌだけ移動するように、露光ユニット２０が移動する。ただし、Ｙ軸方向に沿って露光エリアが１バンド分移動する距離を“Ｂ”で表す。
Ｌ＝Ｂ×（Ｎ−ｎ）                                        ・・・・（２）
露光ユニット２０が移動している間、露光動作は行われない。ステップＳ１１２が終了すると、ステップＳ１０３へ戻る。
【００４４】
一方、ステップＳ１１２において復路ではなく往路である、すなわち負のＹ軸方向へ露光エリアＥＡ１、ＥＡ２が移動すると判断された場合、ステップＳ１１３へ進み、露光エリアＥＡ１、ＥＡ２が以下の距離Ｌだけ移動するように、露光ユニット２０が移動する。
Ｌ＝−Ｂ×（Ｎ−ｎ）                                    ・・・・・（３）
ステップＳ１１３が終了すると、ステップＳ１０３へ戻る。
【００４５】
ステップＳ１０３〜Ｓ１１３を繰り返すことにより、露光エリアＥＡ１、ＥＡ２は、１番目のバンドを走査後、７番目のバンドへ移動し（矢印（Ａ）参照）、７番目のバンドを走査後２番目のバンドへ移動する（矢印（Ｂ）参照）。そして、２番目、６番目、３番目、５番目、４番目の順に走査バンドを移動し、露光動作が行われる。その結果、バンド走査領域Ｊ１、Ｊ２が走査されることによって露光面全体が感光され、露光動作が終了する。
【００４６】
図６は、現像処理後の基板ＳＷの一部を示した図であり、図７は、図６に示すＩ−Ｉ’に沿った基板の断面図である。また、図８は、通常のラスタ走査に従った露光エリアの移動経路を示した図である。図６、図７、図８を用いて、フォトレジスト層の残膜について説明する。
【００４７】
回路パターンの配線がＹ軸方向に沿って形成される場合、現像処理（レジスト層の除去処理）後に残るフォトレジスト層ＰＬ１、ＰＬ２もＹ軸方向に沿って形成される。そのため、図５に示すように、隣接するバンド間の境界線ＫＢ１〜ＫＢ７（図５参照）とフォトレジスト層ＰＬ１、ＰＬ２が交差する。図６では、境界線ＫＢ７が示されている。
【００４８】
走査バンドの境界線上にあるレジスト層のつなぎ目ＣＰ１、ＣＰ２では、境界線以外の領域と異なり、境界線を間にした隣接する２つの走査バンドを露光エリアＥＡ１の端片がそれぞれ異なるタイミングで通過する。フォトレジストなどの感光材料は、感光後の時間経過に従って材料特性が変化する性質をもち、感光した（露光された）時間のずれが大きいと、現像処理後、フォトレジスト層のつなぎ目に残膜ＫＬ１、ＫＬ２が残る。
【００４９】
例えば、図４、５に示した走査手順とは異なり、図８のように露光エリアＥＡ１、ＥＡ２を１、２、３、・・・、７のバンド順に従って移動させた場合、境界線ＫＢ７に従ったフォトレジスト層のつなぎ目における露光タイミングの時間差は非常に大きい。すなわち、他の境界線ＫＢ１〜ＫＢ６では、隣接する走査バンドを同一露光エリアが連続して走査する一方で、境界線ＫＢ７では、２つの露光エリアＥＡ１、ＥＡ２がそれぞれ隣接する７番目の走査バンドと１番目の走査バンド（第１および第２の境界走査バンド）を移動しなければならず、特に、露光エリアＥＡ２が１番目の走査バンドを走査してから露光エリアＥＡ１が７番目の走査バンドを走査するまでの時間間隔が他の走査バンドに比べて非常に長くなり、感光材料の特性が大きく変化する。
【００５０】
この感光材料の特性変化は、現像処理後、図７の破線ＫＬで示すようなレジストの残膜をつなぎ目において生じさせ、回路パターン形成に悪影響を与える。すなわち、エッチングにより被加工層ＭＰを除去すると、残膜の影響によりつなぎ目のエッチングが精度よく行えず、つなぎ目の断面形状がくずれてしまう。これは、隣接する配線間においてショートさせる恐れがある。
【００５１】
しかしながら本実施形態では、露光エリアＥＡ１、ＥＡ２は、１、７、２、６、３、５、４の順番で走査バンドを移動する。そのため、露光エリアＥＡ２が１番目の走査バンドを移動してから露光エリアＥＡ１が７番目のバンドを移動するまで大きな時間差が生じない。  また、バンド走査領域Ｊ１、Ｊ２の両側にある走査バンドから中心の走査バンドに向かって交互に副走査方向（Ｙ方向）に沿って往復しながら走査しているため、隣接する走査バンドの一方を走査してから他方の走査バンドを走査するまでの間、１バンド分の走査が介在するか、もしくは連続して走査される。このことは、露光面全体の中で、任意の隣接する走査バンドの境界線における露光タイミングのずれがおおよそ一定であることを示すとともに、任意の境界線における露光タイミングの時間差は最大でも１バンド分の走査時間しか生じてないことを表す。１バンド分の走査時間はレジスト層の材料変化にほとんど影響を与えない。そのため、同一露光エリアによる境界線ＫＢ１〜ＫＢ６だけでなく隣接する露光エリアによる境界線ＫＢ７においてもフォトレジスト層に残膜が形成されず、現像処理後のフォトレジスト層ＰＬ１、ＰＬ２の断面形状ＪＬ１、ＪＬ２も精度よくバンド境界線に沿った回路パターンのつなぎ目でショートする危険性がほとんどない。
【００５２】
このように本実施形態によれば、ＤＭＤ２２Ａ、２２Ｂにより基板ＳＷの露光面ＳＵを照射し、露光エリアＥ１、Ｅ２が各走査バンドＫＢ１〜ＫＢ７を移動することによってバンド走査領域Ｊ１、Ｊ２が走査される（露光される）。このとき、１、７、２、６、３、５、４の順番で露光エリアＥＡ１、ＥＡ２が走査バンドを移動する。
【００５３】
次に、図９を用いて第２の実施形態について説明する。
【００５４】
図９は、第２の実施形態における露光エリアの走査経路を示した図である。第２の実施形態では、第１の実施形態と異なり、第４、第５、第３、第６、第２、第７、第１番目の走査バンドの順に、露光エリアＥＡ１、ＥＡ２が移動していく。
【００５５】
ＤＭＤの数、すなわち露光エリアの数は限定されず、２つ以上であればよい。また、露光エリアの走査領域を構成する走査バンドのバンド数は７に限定されない。ＬＣＤなどＤＭＤ以外の光変調ユニットを適用してもよい。
【００５６】
露光エリアの走査順としては、１、２、７、６、３、５、４のバンド順、あるいは４、５、３、６、７、２、１の走査順にしてもよい。レジスト残膜が生じないように、隣接する走査バンドを所定の時間間隔内で走査すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施形態であるパターン描画装置を概略的に示した斜視図である。
【図２】パターン描画装置に設けられた露光ユニットの構成を模式的に示した図である。
【図３】パターン描画装置における描画制御部のブロック図である。
【図４】露光（描画）動作のフローチャートを示した図である。
【図５】露光エリアの移動（走査）経路を示した図である。
【図６】現像処理後の基板ＳＷの一部を示した図である。
【図７】図６に示すＩ−Ｉ’に沿った基板の断面図である。
【図８】通常のラスタ走査に従った露光エリアの移動経路を示した図である。
【図９】第２の実施形態における露光エリアの走査経路を示した図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  パターン描画装置
２１  半導体レーザ（光源）
２２Ａ、２２Ｂ  ＤＭＤ（光変調ユニット）
３３  ビットマップメモリ（メモリ）
３４  ＤＭＤ制御部
ＥＡ１、ＥＡ２  露光エリア
Ｘ  主走査方向
Ｙ  副走査方向
ＳＵ  露光面
ＳＷ  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005243870.tif 000009
【図８】
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【図９】
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