JP2005321713A - Lithography apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To form a high resolution patterns without a pattern dislocations, even though the dislocation of a substrate occurs, while continuously carrying the substrate. <P>SOLUTION: Four exposure heads 12A through 12D are placed at the upper side of a substrate SW, and exposure areas EA1 through EA4 by the exposure heads 12A through 12D are relatively moved, along scanning bands S1 through S4 prescribed on the substrate SW. Then, four DMDs provided respectively at the exposure heads 12A through 12D are controlled independently, according to the relative position of the exposure areas EA1 through EA4, and an exposure motion according to the pattern is executed. Then, data shift volume is read out, according to the relative dislocation of the exposure areas, corresponding to the rotation position of a roller CR2, and raster data written to a bit map memory are read from the region shifted by the data shifted volume. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、連続的に搬送される基板へパターンを直接描画する描画装置に関し、特に、描画のため基板を相対移動させるときに生じる基板の位置ずれに合わせた描画処理に関する。   The present invention relates to a drawing apparatus that directly draws a pattern onto a substrate that is continuously transported, and more particularly, to a drawing process that matches a positional deviation of the substrate that occurs when the substrate is relatively moved for drawing.

レーザビーム走査による描画装置、あるいはマイクロミラーなどの光変調素子を２次元配列させたＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等の光変調ユニットを使用する描画装置では、ガラス基板やシート状基板を一定方向へ搬送させ、パターンに応じて露光動作（描画）を行う（例えば特許文献１参照）。レーザビーム走査の場合、基板を一定速度で連続的に搬送させ、基板の移動方向に垂直な方向（走査方向）に沿ってビームを走査させる。基板を移動させる間、ローラやステージなどの搬送機構の精度に起因して、基板の移動方向に直交する方向に沿って位置ずれが生じる。レーザビーム走査方式の場合、基板搬送中の位置ずれを補正するため、レーザビームの走査開始位置をずれ量に合わせてシフトさせる（特許文献２参照）。
特開２００３−５７８３７号公報 特開２０００−２２７６６１号公報 In a drawing apparatus using laser beam scanning or a drawing apparatus using a light modulation unit such as a DMD (Digital Micro-mirror Device) in which light modulation elements such as micromirrors are two-dimensionally arranged, a glass substrate or a sheet-like substrate is placed in a certain direction. The exposure operation (drawing) is performed according to the pattern (see, for example, Patent Document 1). In the case of laser beam scanning, the substrate is continuously conveyed at a constant speed, and the beam is scanned along a direction (scanning direction) perpendicular to the moving direction of the substrate. While the substrate is moved, due to the accuracy of the transport mechanism such as a roller or a stage, a positional deviation occurs along the direction orthogonal to the moving direction of the substrate. In the case of the laser beam scanning method, the scanning start position of the laser beam is shifted in accordance with the amount of deviation in order to correct the positional deviation during substrate conveyance (see Patent Document 2).
JP 2003-57837 A Japanese Patent Laid-Open No. 2000-227661

基板の単位時間当たりの搬送量は、ローラなどの搬送機構の精度に起因して一定とならず変動し、送りムラが生じる。そのため、照射領域である露光エリアの相対位置は、搬送量が一定である場合の相対位置（以下、基準位置という）から搬送方向に沿って変動する。その結果、実際の露光エリアの位置に対応しない光束から成る光が照射され、パターンずれが生じる。特に、複数の光変調ユニットを使用して露光動作を行う場合、隣接する露光エリア間でのパターンつなぎ目が分離し、形成された回路パターンにショート、断線等が発生する。   The conveyance amount per unit time of the substrate is not constant due to the accuracy of a conveyance mechanism such as a roller, and fluctuates. For this reason, the relative position of the exposure area, which is the irradiation area, varies along the transport direction from the relative position (hereinafter referred to as the reference position) when the transport amount is constant. As a result, light composed of a light beam that does not correspond to the position of the actual exposure area is irradiated, and pattern deviation occurs. In particular, when an exposure operation is performed using a plurality of light modulation units, pattern joints between adjacent exposure areas are separated, and a short circuit, disconnection, or the like occurs in the formed circuit pattern.

本発明の描画システムは、連続的に搬送される基板（例えばシート状基板など）へ直接パターンを描画し、描画装置と搬送機構を備える。この描画システムは、マスク作製およびステップ＆リピート方式による一括投影露光処理に比べてスループットを向上させる描画処理を行うため、パターン形成のため光を放射する光源と、複数の光変調ユニットと、描画手段とを備える。   The drawing system of the present invention draws a pattern directly on a substrate (for example, a sheet-like substrate) that is continuously conveyed, and includes a drawing device and a conveying mechanism. The drawing system performs a drawing process that improves the throughput as compared with a batch projection exposure process using a mask manufacturing and step-and-repeat method. With.

光変調ユニットでは、複数の光変調素子が規則的に配列されており、光源からの光をそれぞれ複数の光変調素子の位置、状態に応じて投影する。例えば、ＤＭＤやＬＣＤなどが光変調ユニットとして適用され、光変調素子に対して光を基板へ導くＯＮ状態、基板外へ導くＯＦＦ状態を選択的に切り替え可能であり、その場所に形成すべきパターンに応じた光束からなる光が基板へ照射される。基板の幅、光変調ユニットのサイズ等の制約があるため、複数の露光エリアは基板の搬送方向に直交する幅方向に沿って一列に配置されず、搬送方向に沿って互いに離れて位置決めされる。   In the light modulation unit, a plurality of light modulation elements are regularly arranged, and light from the light source is projected according to the positions and states of the plurality of light modulation elements, respectively. For example, a DMD or LCD is applied as a light modulation unit, and an ON state for guiding light to the substrate and an OFF state for guiding the light to the outside of the light modulation element can be selectively switched, and a pattern to be formed at that location The substrate is irradiated with light composed of a light beam corresponding to the above. Due to restrictions such as the width of the substrate and the size of the light modulation unit, the plurality of exposure areas are not arranged in a line along the width direction perpendicular to the substrate transport direction, but are positioned apart from each other along the transport direction. .

基板には、複数の光変調ユニットの数に応じて描画領域が分割され、基板の搬送方向に沿って複数の走査バンドが規定される。各光変調ユニットによる露光エリアは、対応する走査バンドに沿って相対移動する。複数の露光エリアが複数の走査バンドを相対移動することで、基板全体への描画が行われる。   A drawing area is divided on the substrate according to the number of the plurality of light modulation units, and a plurality of scanning bands are defined along the conveyance direction of the substrate. The exposure area by each light modulation unit moves relative to the corresponding scanning band. The plurality of exposure areas move relative to the plurality of scanning bands, thereby drawing on the entire substrate.

描画手段は、複数の走査バンドに従って生成され、それぞれ複数の光変調素子の配列に応じたデータ配列をもつ一連の分割描画データに基づいて、複数の変調ユニットをそれぞれ制御する。例えば描画データはラスタデータであり、基板上の各ドット位置に応じて２値化されたラスタデータが描画信号として光変調ユニットへ送られる。ラスタデータの場合、描画手段は、各分割描画データに基づいて、複数の光変調素子を制御する描画信号を出力する描画信号出力部と、各露光エリアの相対位置に応じて描画信号の出力タイミングを制御する描画制御信号を描画信号出力部へ送る描画制御信号生成部とを備えればよい。描画信号は、描画制御信号と同期しながら出力する。   The drawing unit controls each of the plurality of modulation units based on a series of divided drawing data generated according to a plurality of scanning bands and having a data arrangement corresponding to the arrangement of the plurality of light modulation elements. For example, the drawing data is raster data, and raster data binarized according to each dot position on the substrate is sent to the light modulation unit as a drawing signal. In the case of raster data, the drawing means outputs a drawing signal output unit that outputs a drawing signal for controlling a plurality of light modulation elements based on each divided drawing data, and an output timing of the drawing signal according to the relative position of each exposure area. A drawing control signal generation unit that sends a drawing control signal for controlling the drawing to the drawing signal output unit. The drawing signal is output in synchronization with the drawing control signal.

例えば描画システムでは、データ処理部においてあらかじめベクタデータであるＣＡＤ用パターンデータが生成されており、この場合、描画装置には、一連の分割描画データをラスタデータとして格納可能なメモリ（第２のメモリ）と、データ変換処理手段とを設ければよい。データ変換処理手段は、設計用パターンデータを一連の分割描画データへ変換し、複数の露光エリアそれぞれの相対位置に応じてメモリへ順次書き込み、出力する。描画手段は、各露光エリアの相対的位置ずれに合わせて描画処理を行う。ここで相対的位置ずれは、単位時間当たりの露光エリアの相対的移動量が一定である場合の露光エリアの相対位置（基準位置）と実際の露光エリアの相対位置とのずれを示す。   For example, in a drawing system, CAD pattern data, which is vector data, is generated in advance in a data processing unit. In this case, the drawing apparatus stores a series of divided drawing data as a raster data (second memory). ) And data conversion processing means. The data conversion processing means converts the design pattern data into a series of divided drawing data, and sequentially writes and outputs to the memory in accordance with the relative positions of the plurality of exposure areas. The drawing means performs a drawing process in accordance with the relative positional deviation of each exposure area. Here, the relative positional deviation indicates a deviation between the relative position (reference position) of the exposure area and the relative position of the actual exposure area when the relative movement amount of the exposure area per unit time is constant.

ローラ等の回転運動による搬送機構に起因する位置ずれの場合、ローラの１回転を周期として位置ずれが規則的に発生する。この場合、ローラの回転位置を検出する回転位置検出部を設け、描画手段は、ローラの回転位置に応じて変化する位置ずれ変位量に基づいて描画処理を行うのがよい。また、実際の描画処理の時にリアルタイムで露光エリアの相対的位置ずれを検出してもよいが、位置ずれが規則的に生じ予測可能である場合、描画前にあらかじめ位置ずれの変位量を計測し、その計測した変位量に基づいて描画処理を行えばよい。   In the case of misalignment caused by the transport mechanism due to the rotational movement of a roller or the like, misalignment occurs regularly with one rotation of the roller as a cycle. In this case, it is preferable to provide a rotation position detection unit that detects the rotation position of the roller, and the drawing means performs the drawing process based on the amount of displacement of displacement that changes according to the rotation position of the roller. In addition, the relative displacement of the exposure area may be detected in real time during the actual drawing process. However, if the displacement is regularly generated and can be predicted, the displacement amount of the displacement is measured in advance before drawing. The drawing process may be performed based on the measured displacement amount.

位置ずれに合わせた描画処理としては、分割描画データのシフトや、描画信号の出力タイミングの制御が可能である。データシフトの場合、描画手段は、位置ずれのある露光エリアに応じた分割描画データを、基板に対する位置ずれ変位量に従って相対的にデータシフトさせる。ローラの回転に合わせて位置ずれが規則的に生じる場合、あらかじめ計測した位置ずれに基づいてデータシフトするのがよい。この場合、描画手段は、ローラの回転位置に応じて求められた一連の位置ずれ変位量に従う一連のデータシフト量を格納可能なメモリ（第１のメモリ）を有し、一連のデータシフト量から回転位置に応じたデータシフト量を読み出し、分割描画データをデータシフトさせる。   As drawing processing in accordance with the position shift, it is possible to shift the divided drawing data and control the output timing of the drawing signal. In the case of data shift, the drawing means relatively shifts the data of the divided drawing data corresponding to the exposure area having a positional deviation according to the positional deviation displacement amount with respect to the substrate. When the positional deviation regularly occurs in accordance with the rotation of the roller, it is preferable to shift the data based on the positional deviation measured in advance. In this case, the drawing means has a memory (first memory) that can store a series of data shift amounts according to a series of displacement displacement amounts determined according to the rotational position of the roller. The data shift amount corresponding to the rotation position is read, and the divided drawing data is data shifted.

一方、描画制御信号の出力タイミングを制御する場合、描画手段は、基板に対する位置ずれ変位量に応じて描画制御信号の出力タイミングをずらす。ローラの回転に合わせて位置ずれが規則的に生じる場合、ローラの回転位置に応じて求められた一連の位置ずれ変位量に従う一連の描画制御信号出力タイミング補正データを格納可能なメモリ（第３のメモリ）を有し、一連の描画制御信号出力タイミング補正データから回転位置に応じた描画制御信号出力タイミング補正データを読み出し、出力タイミングをずらす。このように信号、データ処理によりパターンずれの発生を防ぐことができ、基板の送り速度を調整することなく高精度のパターンを形成することができる。   On the other hand, when controlling the output timing of the drawing control signal, the drawing means shifts the output timing of the drawing control signal in accordance with the displacement displacement amount with respect to the substrate. When the positional deviation regularly occurs in accordance with the rotation of the roller, a memory (third memory) capable of storing a series of drawing control signal output timing correction data according to a series of positional deviation displacement amounts determined according to the rotational position of the roller. Memory), and reads out the drawing control signal output timing correction data corresponding to the rotation position from the series of drawing control signal output timing correction data, and shifts the output timing. Thus, the occurrence of pattern deviation can be prevented by signal and data processing, and a highly accurate pattern can be formed without adjusting the substrate feed rate.

本発明の他の特徴である描画システムは、基板を搬送するローラと、パターン形成のため光を放射する光源と、それぞれ複数の光変調素子が規則的に配列され、基板の搬送方向に沿って規定される複数の走査バンドに対し、パターンに応じて光源からの光をそれぞれ基板へ投影する複数の光変調ユニットと、複数の走査バンドに従って生成され、それぞれ複数の光変調素子の配列に応じたデータ配列をもつ一連の分割描画データに基づいて、複数の光変調ユニットを制御する描画手段とを備え、複数の光変調ユニットによる複数の露光エリアが搬送方向に沿って互いに離れて位置決めされるように、複数の光変調ユニットが配置され、隣接する露光エリアの間隔がローラの円周に応じた移動距離の整数倍となるように、複数の露光エリアが位置決めされることを特徴とする。   A drawing system, which is another feature of the present invention, includes a roller for transporting a substrate, a light source that emits light for pattern formation, and a plurality of light modulation elements regularly arranged along the transport direction of the substrate. A plurality of light modulation units that project light from a light source onto a substrate according to a pattern for a plurality of prescribed scanning bands, respectively, and generated according to a plurality of scanning bands, each according to the arrangement of a plurality of light modulation elements Drawing means for controlling a plurality of light modulation units based on a series of divided drawing data having a data arrangement, and a plurality of exposure areas by the plurality of light modulation units are positioned away from each other along the transport direction In addition, the plurality of light modulation units are arranged, and the plurality of exposure areas are arranged so that the interval between the adjacent exposure areas is an integral multiple of the moving distance according to the circumference of the roller. Characterized in that it is decided.

本発明によれば、基板を連続的に搬送させている間に位置ずれが生じてもパターンずれが生じず、高解像度のパターンが形成される。   According to the present invention, even if a positional shift occurs while the substrate is continuously conveyed, a pattern shift does not occur, and a high-resolution pattern is formed.

以下では、図面を参照して本発明の実施形態である描画システムについて説明する。   Below, the drawing system which is embodiment of this invention is demonstrated with reference to drawings.

図１は、第１の実施形態である描画システムを模式的に示した斜視図である。   FIG. 1 is a perspective view schematically showing a drawing system according to the first embodiment.

描画装置１０は基板ＳＷを直接描画する描画装置であり、ワークステーションなどのパターンデータ処理部１１と接続され、フォトレジストなどの感光材料が塗布された基板ＳＷの搬送経路中に配置される。基板ＳＷは、銅張積層板などによってシート状に形成され、数百メートルの長さを有する。基板ＳＷはロールされた状態で設置されており、描画装置１０外部にある搬送ローラＣＲ１〜ＣＲ３などにより、搬送方向Ｍの方向に沿って略一定速度で絶え間なく搬送される。この間、基板ＳＷは描画装置１０の進入口１０Ａから出口１０Ｂを通過していく。搬送ローラＣＲ１〜ＣＲ３は、後述するようにスプロケット状に構成されている。描画装置１０は、連続的に一定速度で進入してくる基板ＳＷに対して連続的に絶え間なく描画し続ける。描画装置１０を通過した基板ＳＷは現像処理、エッチングなど他の処理を行う装置へそのまま搬送されていく。なお、ローラＣＲ１〜ＣＲ３は、図示しない筐体内に配置されている。   The drawing apparatus 10 is a drawing apparatus that directly draws the substrate SW, is connected to the pattern data processing unit 11 such as a workstation, and is arranged in the conveyance path of the substrate SW coated with a photosensitive material such as a photoresist. The substrate SW is formed in a sheet shape by a copper clad laminate or the like, and has a length of several hundred meters. The substrate SW is installed in a rolled state and is continuously transported at a substantially constant speed along the transport direction M by transport rollers CR1 to CR3 and the like outside the drawing apparatus 10. During this time, the substrate SW passes from the entrance 10A of the drawing apparatus 10 through the exit 10B. The transport rollers CR1 to CR3 are configured in a sprocket shape as will be described later. The drawing apparatus 10 continuously draws continuously and continuously on the substrate SW entering at a constant speed. The substrate SW that has passed through the drawing apparatus 10 is conveyed as it is to an apparatus that performs other processes such as development and etching. The rollers CR1 to CR3 are disposed in a housing (not shown).

図２は、描画装置１０の内部構成を模式的に示した斜視図である。図３は、１つの露光ヘッドの内部構成を模式的に示した図である。   FIG. 2 is a perspective view schematically showing the internal configuration of the drawing apparatus 10. FIG. 3 is a diagram schematically showing the internal configuration of one exposure head.

描画装置１０は、４つの露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄを備え、基板ＳＷから所定距離だけ鉛直上方に離れた場所に規則的に配置されている。４つの露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄは、基板ＳＷの搬送方向Ｍに対して斜め方向に一列に配置されており、搬送方向Ｍに沿って互いに一定間隔ずつ離れて配置される。ここでの基板ＳＷの幅は、およそ１００〜６００ｍｍの範囲にあり、各列の隣接する露光ヘッドの搬送方向に沿った距離間隔は、およそ２００〜６００ｍｍの範囲にある。以下では、搬送方向Ｍに沿った方向を“Ｘ”、搬送方向Ｍに垂直な基板ＳＷの幅方向を“Ｙ”で表す。   The drawing apparatus 10 includes four exposure heads 12 </ b> A to 12 </ b> D, and is regularly arranged at a position vertically away from the substrate SW by a predetermined distance. The four exposure heads 12 </ b> A to 12 </ b> D are arranged in a row in an oblique direction with respect to the transport direction M of the substrate SW, and are spaced apart from each other along the transport direction M by a fixed interval. Here, the width of the substrate SW is in the range of about 100 to 600 mm, and the distance interval along the transport direction of the adjacent exposure heads in each row is in the range of about 200 to 600 mm. Hereinafter, the direction along the transport direction M is represented by “X”, and the width direction of the substrate SW perpendicular to the transport direction M is represented by “Y”.

４つの露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄに対し、４つの半導体レーザ（ここでは図示せず）および反射ミラー（図示せず）が基板ＳＷの上方に配置されており、各半導体レーザから放射された光は、それぞれ対応する反射ミラーを介して対応する露光ヘッドに導かれる。露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄ各々は、複数のマイクロミラーを２次元配列させたＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を備える。   For the four exposure heads 12A to 12D, four semiconductor lasers (not shown here) and a reflection mirror (not shown) are arranged above the substrate SW, and the light emitted from each semiconductor laser is Each is guided to a corresponding exposure head via a corresponding reflecting mirror. Each of the exposure heads 12A to 12D includes a DMD (Digital Micro-mirror Device) in which a plurality of micromirrors are two-dimensionally arranged.

図３に示すように、４つの露光ヘッドのうち露光ヘッド１２Ｃは、ＤＭＤ１３Ｃ、照明光学系２４、結像光学系２６を備えており、半導体レーザから放射されたビームＬＢは照明光学系２４へ導かれる。照明光学系２４はレーザビームＬＢの光束を平行光束に成形し、照明光学系２４を通過した光はＤＭＤ１３Ｃの全体照射領域ＡＭを照射する。ＤＭＤ１３Ｃでは、高さｈ、幅ｗであってＭ×Ｎ個のマイクロミラーがマトリクス状に配列されており、位置（ｉ、ｊ）に応じてマイクロミラーをＸ_ij（１≦ｉ≦Ｍ、１≦ｊ≦Ｎ）と表す。 As shown in FIG. 3, the exposure head 12C of the four exposure heads includes a DMD 13C, an illumination optical system 24, and an imaging optical system 26, and the beam LB emitted from the semiconductor laser is guided to the illumination optical system 24. It is burned. The illumination optical system 24 shapes the light beam of the laser beam LB into a parallel light beam, and the light that has passed through the illumination optical system 24 irradiates the entire irradiation area AM of the DMD 13C. In the DMD 13C, M × N micromirrors having a height h and a width w are arranged in a matrix, and the micromirrors are arranged in accordance with the position (i, j) by X _ij (1 ≦ i ≦ M, 1 ≦ j ≦ N).

マイクロミラーＸ_ijは、光を基板ＳＷ上へ導く第１の姿勢と基板ＳＷ外へ導く第２の姿勢のいずれかに選択的に位置決めされ、各ミラーは独立して制御される。マイクロミラーＸ_ijが第１の姿勢（ＯＮ状態）である場合、マイクロミラーＸ_ijに反射した光は、結像光学系２６を介して基板ＳＷ上へ導かれる。一方、マイクロミラーＸ_ijが第２の姿勢（ＯＦＦ状態）ある場合、マイクロミラーＸ_ijに反射した光は光吸収版２９へ導かれる。なお、ここでは結像光学系２６の結像倍率が１に定められている。他の露光ヘッド１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｄについても、同様の構成である。 The micromirror X _ij is selectively positioned in either a first posture for guiding light onto the substrate SW or a second posture for guiding light out of the substrate SW, and each mirror is controlled independently. When the micro mirror X _ij is in the first posture (ON state), the light reflected by the micro mirror X _ij is guided onto the substrate SW via the imaging optical system 26. On the other hand, when the micro mirror X _ij is in the second posture (OFF state), the light reflected by the micro mirror X _ij is guided to the light absorption plate 29. Here, the imaging magnification of the imaging optical system 26 is set to 1. The other exposure heads 12A, 12B, and 12D have the same configuration.

露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄには、基板ＳＷを搬送方向Ｍに沿って４つに分割することにより規定される描画領域がそれぞれ割り当てられ、露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄに対して走査バンドＳ１〜Ｓ４が規定される（図２参照）。露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄからの光の照射領域（ビームスポット）である露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４は、それぞれ走査バンドＳ１〜Ｓ４の幅に従って形成され、４つの露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４によって基板全体へ光が照射される。隣接する露光エリアは、搬送方向Ｍに沿って互いに所定距離間隔ＤＬだけ離れて位置決めされる。   Drawing regions defined by dividing the substrate SW into four along the transport direction M are assigned to the exposure heads 12A to 12D, respectively, and scanning bands S1 to S4 are defined for the exposure heads 12A to 12D. (See FIG. 2). Exposure areas EA1 to EA4, which are irradiation areas (beam spots) of light from the exposure heads 12A to 12D, are formed according to the widths of the scanning bands S1 to S4, respectively, and light is irradiated to the entire substrate by the four exposure areas EA1 to EA4. Is done. Adjacent exposure areas are positioned apart from each other along the transport direction M by a predetermined distance interval DL.

基板ＳＷの両側には、搬送方向Ｍに沿ってスプロケット孔ＰＲが形成されおり、露光エリアの距離間隔ＤＬに比べて非常に短い距離間隔で規則的に形成されている。例えば、距離間隔ＤＬが数百ミリ程度である場合、スプロケット孔ＰＲは数ミリ程度の距離間隔で形成される。基板ＳＷは、それぞれスプロケットＣＲ４、ＣＲ５を両端に取り付けたローラＣＲ２、ＣＲ３と係合し、ローラＣＲ２、ＣＲ３の回転によって略一定速度で搬送方向Ｍへ移動する。この移動に伴い、露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４は、走査バンドＳ１〜Ｓ４に沿って基板ＳＷに対し相対移動する。エンコーダ３１は、ローラＣＲ２を回転させるモータＭＫの回転量を計測することで基板ＳＷの移動量を検出し、基板ＳＷに対する露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４の相対位置が計測する。露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４の相対位置に応じて各ＤＭＤが制御され、その位置に形成すべきパターンに応じた光束から成る光が基板ＳＷへ照射される。   Sprocket holes PR are formed on both sides of the substrate SW along the transport direction M, and are regularly formed at very short distance intervals compared to the distance interval DL of the exposure area. For example, when the distance interval DL is about several hundred millimeters, the sprocket holes PR are formed at a distance interval of about several millimeters. The substrate SW engages with rollers CR2 and CR3 having sprockets CR4 and CR5 attached to both ends, respectively, and moves in the transport direction M at a substantially constant speed by the rotation of the rollers CR2 and CR3. With this movement, the exposure areas EA1 to EA4 move relative to the substrate SW along the scanning bands S1 to S4. The encoder 31 detects the movement amount of the substrate SW by measuring the rotation amount of the motor MK that rotates the roller CR2, and measures the relative positions of the exposure areas EA1 to EA4 with respect to the substrate SW. Each DMD is controlled in accordance with the relative position of the exposure areas EA1 to EA4, and the substrate SW is irradiated with light composed of a light beam corresponding to the pattern to be formed at that position.

図４は、描画装置１０のブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram of the drawing apparatus 10.

描画装置１０は、第１〜第４のデータ変換部１４Ａ〜１４Ｄ、第１〜第４の露光制御部１６Ａ〜１６Ｄ、光源制御部３３を備え、ＣＰＵを含むシステムコントロール回路３２が描画装置１０全体を制御する。光源駆動部３３は、半導体レーザ１１Ａ〜１１Ｄの発光を制御し、システムコントロール回路３２からの制御信号に基づいて半導体レーザ１１Ａ〜１１Ｄへ電流を送る。半導体レーザ１１Ａ〜１１Ｄから放射された光は、それぞれＤＭＤ１３Ａ〜１３Ｄを備えた露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄへ導かれる。   The drawing apparatus 10 includes first to fourth data conversion units 14A to 14D, first to fourth exposure control units 16A to 16D, and a light source control unit 33, and a system control circuit 32 including a CPU includes the entire drawing apparatus 10. To control. The light source driving unit 33 controls light emission of the semiconductor lasers 11A to 11D and sends current to the semiconductor lasers 11A to 11D based on a control signal from the system control circuit 32. Light emitted from the semiconductor lasers 11A to 11D is guided to exposure heads 12A to 12D provided with DMDs 13A to 13D, respectively.

データ処理部１１では、ＣＡＤデータ（ベクタデータ）であるパターンデータが生成され、描画装置１０へ送られる。パターンデータは、４つの走査バンドＳ１〜Ｓ４に従って一連の分割パターンデータとして生成されており、分割パターンデータは、システムコントロール回路３２を介してそれぞれ第１〜第４のデータ変換部１４Ａ〜１４Ｄへ送られる。 ４つのデータ変換部１４Ａ〜１４Ｄのうち第３のデータ変換部１４Ｃでは、走査バンドＳ３に応じた分割パターンデータをベクタデータからラスタデータに変換するデータ変換処理が行われる。そして、変換されたラスタデータはビットマップメモリ１５Ｃへ順次書き込まれ、露光制御部１６Ｃへ順次出力される。ラスタデータは、走査バンドＳ３に沿ったパターンに応じて２値化されたビットデータであり、基板ＳＷ上に規定される各ドット位置に対応する。０または１いずれかのデータ値は、マイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦ状態を規定する。   In the data processing unit 11, pattern data that is CAD data (vector data) is generated and sent to the drawing apparatus 10. The pattern data is generated as a series of divided pattern data according to the four scanning bands S1 to S4, and the divided pattern data is sent to the first to fourth data converters 14A to 14D via the system control circuit 32, respectively. It is done. Of the four data conversion units 14A to 14D, the third data conversion unit 14C performs data conversion processing for converting the divided pattern data corresponding to the scanning band S3 from vector data to raster data. The converted raster data is sequentially written into the bitmap memory 15C and sequentially output to the exposure control unit 16C. The raster data is bit data binarized according to the pattern along the scanning band S3, and corresponds to each dot position defined on the substrate SW. A data value of either 0 or 1 defines the ON / OFF state of the micromirror.

パルス発生器１７、１９は、第１〜第４のデータ変換部１４Ａ〜１４Ｄにおけるラスタデータの出力タイミングを制御する制御クロックパルス信号と、露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４の相対位置に応じて露光タイミングを制御する描画制御信号をそれぞれ第１〜第４のデータ変換部１４Ａ〜１４Ｄ、第１〜第４の露光制御部１６Ａ〜１６Ｄへ出力する。   The pulse generators 17 and 19 control the exposure timing according to the control clock pulse signal for controlling the output timing of the raster data in the first to fourth data converters 14A to 14D and the relative positions of the exposure areas EA1 to EA4. The drawing control signals to be output are output to the first to fourth data conversion units 14A to 14D and the first to fourth exposure control units 16A to 16D, respectively.

露光制御部１６Ｃでは、送られてくるラスタデータおよび描画制御信号に基づいて、ＤＭＤ１３Ｃの各マイクロミラーＸ_ijをＯＮ／ＯＦＦ制御する信号が露光ヘッド１２Ｃへ順次出力される。本実施形態では、いわゆる多重露光動作が実行され、各マイクロミラーがオーバラップ露光するように、各マイクロミラーＸ_ijの相対位置に合わせて描画制御信号が出力される。ビットマップメモリ１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｄをそれぞれ備えた第１、第２、第４データ変換部１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｄ、第１、第２、第４露光制御部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄも、それぞれ第３のデータ変換部１４Ｃ、第３の露光制御部１６Ｃと同様の構成である。 The exposure control unit 16C, on the basis of the transmitted raster data and drawing control signal, a signal for ON / OFF control of each micromirror X _ij of DMD13C are sequentially output to the exposure head 12C. In the present embodiment, a so-called multiple exposure operation is performed, and a drawing control signal is output in accordance with the relative position of each micromirror X _ij so that each micromirror performs overlapping exposure. The first, second, and fourth data conversion units 14A, 14B, and 14D, and the first, second, and fourth exposure control units 16A, 16B, and 16D, which include the bitmap memories 15A, 15B, and 15D, respectively, The data conversion unit 14C and the third exposure control unit 16C have the same configuration.

エンコーダ３１は、フォトインタラプタを備えたインクリメント型のフォトエンコーダであり、ローラＣＲ２の回転位置を計る時の基準位置に応じた基準信号を出力するとともに、位相が互いに９０度シフトされたＡ相、Ｂ相のパルス信号が出力される。カウンタ３５は、基板ＳＷが移動している間、エンコーダ３１から送られてくる信号に基づいてモータＭＫの回転位置、すなわちローラＣＲ２の回転位置を検出する。   The encoder 31 is an increment type photo encoder provided with a photo interrupter. The encoder 31 outputs a reference signal corresponding to the reference position when measuring the rotational position of the roller CR2, and also has an A phase, B phase shifted by 90 degrees from each other. A phase pulse signal is output. The counter 35 detects the rotational position of the motor MK, that is, the rotational position of the roller CR2, based on the signal sent from the encoder 31 while the substrate SW is moving.

メモリ３４には、ローラＣＲ２の回転位置それぞれに応じた一連のデータシフト量が格納されており、検出される回転位置に応じたデータシフト量が読み出される。一連のデータシフト量は、後述する基板ＳＷの位置ずれに従ったデータであり、描画開始前にあらかじめ定められている。例えば、発光ダイオードとリニアセンサを備えた計測センサをスプロケット孔に光を通すように配置し、実際の基板ＳＷの移動量とエンコーダ３１により検出される回転位置にとの差に基づいて位置ずれ変位量が検出され、メモリ３４に格納される。   The memory 34 stores a series of data shift amounts corresponding to the respective rotational positions of the roller CR2, and reads out the data shift amounts corresponding to the detected rotational positions. The series of data shift amounts is data according to the positional deviation of the substrate SW, which will be described later, and is determined in advance before the start of drawing. For example, a measurement sensor including a light emitting diode and a linear sensor is arranged so that light can pass through the sprocket hole, and the displacement displacement is based on the difference between the actual movement amount of the substrate SW and the rotational position detected by the encoder 31. The quantity is detected and stored in the memory 34.

図５は、ローラＣＲ２のスプロケット形状を示した図である。図６は、パターンずれを示した図である。図５、図６を用いて、基板ＳＷの位置ずれに伴うパターンずれについて説明する。ただし、図５では、一部のスプロケットのみ示している。   FIG. 5 is a diagram showing a sprocket shape of the roller CR2. FIG. 6 is a diagram showing pattern deviation. With reference to FIG. 5 and FIG. 6, the pattern shift accompanying the positional shift of the substrate SW is described. However, in FIG. 5, only some sprockets are shown.

ローラＣＲ２では、基板ＳＷと係合するスプロケットＣＲ４の曲率が一定とならず、真円度に誤差が生じて楕円形状である。ここでは、スプロケット形状が短軸Ｄ_min、長軸Ｄ_maxの楕円として示されている。また、他のローラＣＲ１、ＣＲ３においても同様の真円度の誤差が生じる。基板ＳＷはスプロケットが形成する曲線ＣＫを通ることから、ローラＣＲ２が回転している間、基板ＳＷの単位時間当たりの送り量が一定にならず、送りムラが生じる。 In the roller CR2, the curvature of the sprocket CR4 engaged with the substrate SW is not constant, and an error occurs in the roundness, and the shape is elliptic. Here, the sprocket shape is shown as an ellipse having a short axis _Dmin and a long axis _Dmax . The same roundness error occurs in the other rollers CR1 and CR3. Since the substrate SW passes through the curve CK formed by the sprocket, while the roller CR2 is rotating, the feed amount per unit time of the substrate SW is not constant, and feed unevenness occurs.

図６に示すように基板ＳＷの所定領域Ｊに文字「Ａ」型のパターンを形成する場合、露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４の中で先頭位置にある露光エリアＥＡ４が領域Ｊに位置するタイミング（時刻Ｔ₁）でパターンＫ１を形成するように、描画処理が行われる。その後、ローラＣＲ２の回転精度に起因して基板ＳＷの送り量が変動した場合、移動量ＤＬに応じた時刻Ｔ₂に描画処理を行うと、変位量ΔＬだけ基板ＳＷに対して位置ずれが生じる。ただし、ΔＬは、基板ＳＷの送り量が一定である場合の露光エリアＥＡ３の相対位置に対するずれを表す。この位置ずれの結果、「Ａ」型のパターンのつなぎ目が一致せず、パターンずれが生じる。 As shown in FIG. 6, when a character “A” type pattern is formed in a predetermined area J of the substrate SW, a timing (time T _A drawing process is performed so as to form the pattern K1 in ₁ ). Thereafter, when the feed amount of the substrate SW due to rotation accuracy of the roller CR2 varies, when the drawing process in time T _2, corresponding to the movement amount DL, positional deviation occurs for displacement ΔL only substrate SW . However, ΔL represents a deviation with respect to the relative position of the exposure area EA3 when the feed amount of the substrate SW is constant. As a result of this misalignment, the joints of the “A” pattern do not match, resulting in pattern misalignment.

図７は、描画補正処理を示したフローチャートであり、図８は、メモリ３４に格納されたローラＣＲ２の回転位置とデータシフト量とを示した図である。図９は、描画データのデータシフトを示した図である。なお、図７、図８では、走査バンドＳ３に応じた露光エリアＥＡ３に対する描画処理、すなわち第３の露光ヘッド１３Ｃ、第３のデータ変換部１４Ｃ、第３の露光制御部１６Ｃによる描画処理を示す。他の走査バンドに対しても、同様の描画処理が行われる。   FIG. 7 is a flowchart illustrating the drawing correction process, and FIG. 8 is a diagram illustrating the rotational position and data shift amount of the roller CR2 stored in the memory 34. FIG. 9 is a diagram showing data shift of drawing data. 7 and 8 show a drawing process for the exposure area EA3 corresponding to the scanning band S3, that is, a drawing process by the third exposure head 13C, the third data conversion unit 14C, and the third exposure control unit 16C. . Similar drawing processing is performed for other scanning bands.

描画開始命令が検出されると、基板ＳＷを一定速度で移動させるようにローラＣＲ２、ＣＲ３が回転する。そして、基板ＳＷが一定速度になると、描画を開始するために露光動作が実行される。ステップＳ１０１では、エンコーダ３１によりローラＣＲ２の回転位置が検出される。   When a drawing start command is detected, the rollers CR2 and CR3 rotate so as to move the substrate SW at a constant speed. Then, when the substrate SW reaches a constant speed, an exposure operation is executed to start drawing. In step S101, the encoder 31 detects the rotational position of the roller CR2.

エンコーダ３１は、基準位置１回転に１回出力するＺ相のクロックパルス信号とともに、回転量を示す位相が９０度ずれたＡ相、Ｂ相のクロックパルス信号を出力する。カウンタ３５は、これらクロックパルス信号のパルス数をカウントし、Ｚ相のクロックパルス信号の出力位置を基準としてモータＭＫ、すなわちローラＣＲ２の回転角度（回転位置）を検出する。ここでは、検出する時間間隔を最小にするため、Ａ相のクロックパルス信号の１／４周期を１パルスとして回転位置が逐次検出される。   The encoder 31 outputs the A-phase and B-phase clock pulse signals whose phases indicating the rotation amount are shifted by 90 degrees together with the Z-phase clock pulse signal output once per reference position rotation. The counter 35 counts the number of pulses of these clock pulse signals, and detects the rotation angle (rotation position) of the motor MK, that is, the roller CR2, with reference to the output position of the Z-phase clock pulse signal. Here, in order to minimize the time interval to be detected, the rotational position is sequentially detected with a quarter period of the A-phase clock pulse signal as one pulse.

メモリ３４には、基準位置からの回転位置に応じたデータシフト量があらかじめ格納されている。データシフト量は、ベクタデータから変換されたラスタデータをビットマップメモリ１５Ｃへ書き込む時のアドレスのシフト量（座標変換移動量）を示しており、描画装置１０において描画開始する前にあらかじめ算出される。ここでは、位置検出センサ（図示せず）などを用いて実際の基板ＳＷの移動量とエンコーダ３１により算出される基板ＳＷ速度一定である場合の理想的な移動量との差を位置ずれ変位量を計測し、それに応じたラスタデータのデータシフト量（ＤＴ₁、ＤＴ₂、ＤＴ₃、・・・ＤＴ_i、・・・）が格納されている。データシフト量は、図８に示すように、０〜４００パルスまではＤＴ₁、４００〜１０００まではＤＴ₂、・・・に定められる。ローラＣＲ２に起因した露光エリアＥＡ３の相対的位置ずれが、ローラＣＲ２の一回転を周期として規則的に現われる。したがって、ローラＣＲ２が回転するのに応じてデータシフト量が繰り返し読み出される。 The memory 34 stores in advance a data shift amount corresponding to the rotational position from the reference position. The data shift amount indicates an address shift amount (coordinate conversion movement amount) when raster data converted from vector data is written to the bitmap memory 15C, and is calculated in advance before the drawing apparatus 10 starts drawing. . Here, the difference between the actual movement amount of the substrate SW using a position detection sensor (not shown) and the ideal movement amount when the substrate SW speed is constant calculated by the encoder 31 is the displacement displacement amount. Is stored, and the data shift amount (DT ₁ , DT ₂ , DT ₃ ,... DT _i ,...) Corresponding to the raster data is stored. As shown in FIG. 8, the data shift amount is determined as DT ₁ for 0 to 400 pulses, DT _{2 for} 400 to 1000, and so on. The relative displacement of the exposure area EA3 caused by the roller CR2 appears regularly with one rotation of the roller CR2 as a cycle. Therefore, the data shift amount is repeatedly read as the roller CR2 rotates.

ステップＳ１０２では、ローラＣＲ２の回転位置（パルス数）に応じたデータシフト量がメモリ３４から読み出される。そして、ステップＳ１０３では、読み出されたデータシフト量に基づいて、ビットマップメモリ１５Ｃに書き込まれたラスタデータが順次読みだされる。図９に示すように、ビットマップメモリ１５Ｃには、露光エリアＥＡ３の搬送方向Ｍに沿った幅よりも大きいエリアに応じたラスタデータが格納されており、ここでは分割パターンデータＰＤ３がラスタデータとして格納されている。露光エリアＥＡ３の搬送方向Ｍの幅に応じたデータ幅を“ＥＬ”で表す。   In step S102, the data shift amount corresponding to the rotational position (number of pulses) of the roller CR2 is read from the memory 34. In step S103, the raster data written in the bitmap memory 15C is sequentially read based on the read data shift amount. As shown in FIG. 9, the bitmap memory 15C stores raster data corresponding to an area larger than the width of the exposure area EA3 along the transport direction M. Here, the divided pattern data PD3 is used as raster data. Stored. The data width corresponding to the width in the transport direction M of the exposure area EA3 is represented by “EL”.

露光エリアの位置ずれに応じてデータシフト量ＤＴ_iがメモリ３４から読み出されると、位置ずれを解消する方向にＤＴ_iだけシフトした領域からラスタデータが読み出される。図９では、ラインＬ₀〜ラインＬ_nまでのラスタデータ領域からラインＬ_0+kからラインＬ_n+kまでＤＴ_iだけシフトされたラスタデータ領域が読み出される。基板ＳＷの実際の搬送量が多い、すなわち露光エリアＥＡ３の相対位置が速度一定における位置（基準位置）より搬送方向Ｍに沿ってずれる場合、搬送方向Ｍに沿った方向へシフトさせた状態でラスタデータがビットマップメモリ１５Ｃから読み出される。一方、基板ＳＷの実際の搬送量が少ない場合、逆方向へシフトしてラスタデータが読み出される。 When the data shift amount DT _i is read from the memory 34 in accordance with the positional deviation of the exposure area, raster data is read from an area shifted by DT _i in the direction to eliminate the positional deviation. In Figure 9, DT _i shifted raster data area is read from the raster data area up lines L ₀ ~ line L _n from the line L _{0 + k} until the line L _{n + k.} When the actual transport amount of the substrate SW is large, that is, when the relative position of the exposure area EA3 deviates along the transport direction M from the position at the constant speed (reference position), the raster is shifted in the direction along the transport direction M. Data is read from the bitmap memory 15C. On the other hand, when the actual transport amount of the substrate SW is small, the raster data is read by shifting in the reverse direction.

ステップＳ１０４では、ビットマップメモリ１５Ｃから読み出されたラスタデータが第３の露光制御部１６Ｃへ出力される。そして、露光制御部１６Ｃへ送られてくる描画制御信号に同期しながら描画信号がＤＭＤ１３Ｃへ出力される。   In step S104, the raster data read from the bitmap memory 15C is output to the third exposure control unit 16C. Then, the drawing signal is output to the DMD 13C in synchronization with the drawing control signal sent to the exposure control unit 16C.

以上のように本実施形態によれば、４つの露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄが基板ＳＷ上方に配置され、露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄによる露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４が、基板ＳＷ上に規定される走査バンドＳ１〜Ｓ４に沿って相対移動する。そして、ＤＭＤ１３Ａ〜ＤＭＤ１３Ｄが、それぞれ露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４の相対位置に応じて独立制御され、パターンに応じた露光動作が実行される。そして、ローラＣＲ２の回転位置に応じてデータシフト量ＤＴ_iが読み出され、ビットマップメモリに書き込まれたラスタデータがデータシフト量ＤＴ_iだけシフトされた領域から読み出される。 As described above, according to the present embodiment, the four exposure heads 12A to 12D are arranged above the substrate SW, and the exposure areas EA1 to EA4 by the exposure heads 12A to 12D are defined as the scanning bands S1 to S1 defined on the substrate SW. Relatively moves along S4. Then, DMD 13A to DMD 13D are independently controlled according to the relative positions of exposure areas EA1 to EA4, respectively, and an exposure operation corresponding to the pattern is executed. Then, the data shift amount DT _i is read according to the rotational position of the roller CR2, and the raster data written in the bitmap memory is read from the area shifted by the data shift amount DT _i .

露光ヘッドに設けられた結像光学系の倍率は任意に設定可能である。この場合、縮小率、倍率に応じてデータのシフト量、描画エリアのシフト量が定められる。スプロケット孔が形成されていない基板を使用してもよい。基板ＳＷの両面が銅箔によってカバーされている場合、エッチング等の処理による剥離を防止するため、基板ＳＷの裏面全体へ露光ヘッドにより光を照射すればよい。   The magnification of the imaging optical system provided in the exposure head can be arbitrarily set. In this case, the data shift amount and the drawing area shift amount are determined according to the reduction ratio and magnification. A substrate in which sprocket holes are not formed may be used. When both surfaces of the substrate SW are covered with copper foil, light may be irradiated to the entire back surface of the substrate SW by an exposure head in order to prevent peeling due to processing such as etching.

なお、隣接する露光エリアの搬送方向Ｍに沿った距離間隔ＤＬをローラＣＲ２が一回転する時の基板ＳＷの移動量の整数倍に等しくした場合、各露光エリアの時間経過に伴った位置ずれが同一になる。この場合、データシフトによる位置ずれ補正処理を行う必要がない。   In addition, when the distance interval DL along the conveyance direction M between adjacent exposure areas is equal to an integral multiple of the movement amount of the substrate SW when the roller CR2 makes one rotation, the positional deviation of each exposure area with time elapses. Be the same. In this case, there is no need to perform misalignment correction processing by data shift.

次に図１０〜１２を用いて、第２の実施形態である描画システムについて説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態と異なり、描画信号の出力タイミングを制御することによって位置ずれ補正を行う。その他の構成については、第１の実施形態と同じである。   Next, a drawing system according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, unlike the first embodiment, the misregistration correction is performed by controlling the output timing of the drawing signal. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

図１０は、エンコーダ３１から出力されるパルス数を示した図である。第１の実施形態で説明したように、図２に示すモータＭＫ、すなわちローラＣＲ２の一回転を１周期とするＺ相のパルス信号により、ローラＣＲ２の基準位置が周期的に計測され、Ａ、Ｂ相のパルス信号によりローラＣＲ２の基準位置からの回転位置（回転角度）が検出される。Ａ相、Ｂ相のパルス信号は位相互いに１／４周期ずれており、１周する間に回転位置をカウントするため、この１／４周期のパルス信号（以下では、分解能パルス信号という）に基づいてローラＣＲ２の回転位置が検出される。ここでは、エンコーダ分解能が４０９６の場合、４０９６パルスカウントされる間にローラＣＲ２が一回転する。   FIG. 10 is a diagram showing the number of pulses output from the encoder 31. As described in the first embodiment, the reference position of the roller CR2 is periodically measured by the Z-phase pulse signal having one cycle of one rotation of the roller CR2 as shown in FIG. The rotation position (rotation angle) of the roller CR2 from the reference position is detected by the B-phase pulse signal. The A-phase and B-phase pulse signals are shifted from each other by a quarter cycle, and the rotation position is counted during one round. Therefore, based on this quarter-cycle pulse signal (hereinafter referred to as a resolution pulse signal). Thus, the rotational position of the roller CR2 is detected. Here, when the encoder resolution is 4096, the roller CR2 rotates once while 4096 pulses are counted.

図１１は、図２に示すメモリ３４に格納されるシフトパルス数を示した図である。図１２は、描画制御信号のパルスシフトを示した図である。シフトパルス数は、第１〜第４の露光制御部１６Ｃにおける描画信号の出力タイミングを制御する描画制御信号を位相シフトさせるパルス数であり、分解能パルス信号よりも周波数の高い基準クロックパルス信号によってカウントされる。メモリ３４には、ローラＣＲ２の回転位置に従う一連のシフトパルス数が格納されており、描画前に各回転位置に応じたシフトパルス数があらかじめ測定されている。基板ＳＷの実際の搬送量が基準搬送量より少ない場合、描画制御信号の出力タイミングを遅らせるようにシフトパルス数が正の値で定められる。逆に、基板ＳＷの実際の搬送量が基準搬送量より少ない場合、描画制御信号の出力タイミングを早めるようにシフトパルス数が負の値で定められる。   FIG. 11 is a diagram showing the number of shift pulses stored in the memory 34 shown in FIG. FIG. 12 is a diagram showing a pulse shift of the drawing control signal. The number of shift pulses is the number of pulses for phase shifting the drawing control signal for controlling the output timing of the drawing signal in the first to fourth exposure control units 16C, and is counted by the reference clock pulse signal having a frequency higher than that of the resolution pulse signal. Is done. The memory 34 stores a series of shift pulse numbers according to the rotation position of the roller CR2, and the shift pulse number corresponding to each rotation position is measured in advance before drawing. When the actual transport amount of the substrate SW is smaller than the reference transport amount, the number of shift pulses is set to a positive value so as to delay the output timing of the drawing control signal. Conversely, when the actual transport amount of the substrate SW is smaller than the reference transport amount, the number of shift pulses is set to a negative value so as to advance the output timing of the drawing control signal.

描画開始されると、パルス発生器１７から出力される描画制御信号が回転位置に応じたシフトパルス数だけ位相シフトされ、出力タイミングがシフトパルス数だけずれる。図１２では、基準クロックパルス信号を基準として６パルス分位相がシフトされている。これにより、相対的に位置ずれしている露光エリアに対し、その位置に応じたパターンを形成する光が照射される。   When drawing is started, the drawing control signal output from the pulse generator 17 is phase-shifted by the number of shift pulses corresponding to the rotational position, and the output timing is shifted by the number of shift pulses. In FIG. 12, the phase is shifted by 6 pulses with reference to the reference clock pulse signal. Thereby, the light which forms the pattern according to the position is irradiated to the exposure area which is relatively displaced.

次に、図１３〜図１５を用いて第３の実施形態である描画装置について説明する。第３の実施形態では、リアルタイムで位置ずれを検出しながら描画処理を行う。それ以外の構成については、第１の実施形態と同じである。   Next, a drawing apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, the drawing process is performed while detecting the displacement in real time. About another structure, it is the same as 1st Embodiment.

図１３は、第３の実施形態である描画装置のブロック図である。   FIG. 13 is a block diagram of a drawing apparatus according to the third embodiment.

データ処理部１１に接続された描画装置１０’は、基板ＳＷを搭載したステージ６３をＸ方向へ移動させる描画装置であり、テーブル駆動部６１、システムコントロール回路６２、パルス発生器６４、露光制御部６６、露光ヘッド６８、データ変換部７０とを備える。データ処理部１４から描画データがベクタデータとして送られてくると、データ変換部７０においてベクタデータがラスタデータに変換される。そして、露光制御部６６では、パルス発生器から出力される描画制御信号に基づいてＤＭＤ６７を制御する描画信号が出力される。ＤＭＤ６７は、描画信号に基づいてマイクロミラーをＯＮ／ＯＦＦ状態に変化させ、これによりパターンに応じた光が基板ＳＷを照射する。基板ＳＷがＸ方向に沿って移動することによって露光エリアが基板ＳＷに対して相対的に移動する。そして、Ｘ方向に沿って順次走査することにより、基板ＳＷ全体にパターンが形成される。   The drawing apparatus 10 ′ connected to the data processing unit 11 is a drawing apparatus that moves the stage 63 on which the substrate SW is mounted in the X direction, and includes a table driving unit 61, a system control circuit 62, a pulse generator 64, and an exposure control unit. 66, an exposure head 68, and a data converter 70. When drawing data is sent from the data processing unit 14 as vector data, the data conversion unit 70 converts the vector data into raster data. The exposure control unit 66 outputs a drawing signal for controlling the DMD 67 based on the drawing control signal output from the pulse generator. The DMD 67 changes the micromirror to the ON / OFF state based on the drawing signal, and thereby the light according to the pattern irradiates the substrate SW. As the substrate SW moves along the X direction, the exposure area moves relative to the substrate SW. A pattern is formed on the entire substrate SW by sequentially scanning along the X direction.

ステージ６３の裏面には、一定間隔で規則的にスリットが形成されたリニアエンコーダ６５が配置されている。描画開始に合わせてリニアエンコーダ６５へ光が照射されると、リニアエンコーダ６５は、スリットを通過する光の時間間隔を検知することにより、ステージ６３、すなわち基板ＳＷの実際の位置を検出する。露光制御部１０’は、リニアエンコーダ６５によりカウントされる時間間隔に応じた距離間隔に従って露光動作を行う。すなわち、時間間隔が検出される度に描画処理を行う。   A linear encoder 65 in which slits are regularly formed at regular intervals is disposed on the back surface of the stage 63. When the linear encoder 65 is irradiated with light at the start of drawing, the linear encoder 65 detects the actual position of the stage 63, that is, the substrate SW, by detecting the time interval of the light passing through the slit. The exposure control unit 10 ′ performs an exposure operation according to a distance interval corresponding to the time interval counted by the linear encoder 65. That is, drawing processing is performed every time a time interval is detected.

図１４は、描画処理を示したフローチャートであり、図１５は、描画開始からの基板ＳＷの移動距離および位置ずれを示した図である。   FIG. 14 is a flowchart showing the drawing process, and FIG. 15 is a diagram showing the movement distance and positional deviation of the substrate SW from the drawing start.

ステップＳ２０１では、基板ＳＷをＸ方向に対して移動させるため、テーブル駆動部６１へ制御信号が送られる。そしてステップＳ２０２では、基準クロックパルス信号により所定の時刻を基準として時間間隔がカウントされる。描画開始直後は、描画開始からの時間間隔がカウントされる。ステップＳ２０３では、時間間隔がリニアエンコーダ６５のスリット間隔に応じたモニタ時間間隔Ｃｓになったか否かが判断される。   In step S201, a control signal is sent to the table drive unit 61 in order to move the substrate SW in the X direction. In step S202, the time interval is counted based on a predetermined time by the reference clock pulse signal. Immediately after the start of drawing, the time interval from the start of drawing is counted. In step S203, it is determined whether or not the time interval has become the monitor time interval Cs corresponding to the slit interval of the linear encoder 65.

ステップＳ２０３においてモニタ時間間隔Ｃｓであると判断されると、ステップＳ２０４において、実際の基板ＳＷの位置Ｑが検出される。ステップＳ２０５では、基準クロックパルス信号によって計測される基板ＳＷの基準位置Ｑ０が算出される。基板ＳＷの基準位置Ｑ０は、基板ＳＷがＸ方向に沿って一定速度である場合の基板ＳＷの位置を表す。ステップＳ２０６では、ラスタデータに関するデータシフト量Δｘが検出される。なお、ここでは、露光エリアに応じた描画データがＸ方向に従ってＮライン分あり、Ｘ方向に沿ってＮ＋Ｍラインあるラスタデータがデータ変換部７０に順次書き込まれ、読み出される。   If it is determined in step S203 that the monitoring time interval is Cs, the actual position Q of the substrate SW is detected in step S204. In step S205, the reference position Q0 of the substrate SW measured by the reference clock pulse signal is calculated. The reference position Q0 of the substrate SW represents the position of the substrate SW when the substrate SW is at a constant speed along the X direction. In step S206, the data shift amount Δx related to the raster data is detected. Here, there are N lines of drawing data corresponding to the exposure area in the X direction, and raster data having N + M lines along the X direction is sequentially written and read out in the data conversion unit 70.

図１５では、一定の時間間隔Ｔｓによる基板ＳＷの相対位置ＧＸを示した図である。速度が一定である場合、基板ＳＷの相対位置は直線Ｐ０により表される。しかしながら、実際の基板ＳＷの相対位置は、曲線Ｐにより表される。したがって、位置ずれΔＸに応じたデータシフト量Δｘが実際の検出位置Ｑと基準位置Ｑ０との差に基づいて算出される。   FIG. 15 is a diagram showing the relative position GX of the substrate SW at a constant time interval Ts. When the speed is constant, the relative position of the substrate SW is represented by a straight line P0. However, the actual relative position of the substrate SW is represented by the curve P. Therefore, the data shift amount Δx corresponding to the positional deviation ΔX is calculated based on the difference between the actual detection position Q and the reference position Q0.

ステップＳ２０７では、データ変換部７０内のビットマップメモリ（図示せず）から、Δｘだけシフトした領域からラスタデータが読み出される。そして、ステップＳ２０８では、読み出されたラスタデータに基づいて描画信号が露光制御部６６から出力される。一定の時間間隔Ｔｓごとに描画処理が実行され、ステップＳ２０２〜Ｓ２０８が繰り返し実行される。   In step S207, raster data is read from an area shifted by Δx from a bitmap memory (not shown) in the data converter 70. In step S208, a drawing signal is output from the exposure control unit 66 based on the read raster data. Drawing processing is executed at regular time intervals Ts, and steps S202 to S208 are repeatedly executed.

第２の実施形態のように、描画制御信号の出力タイミングをずらすように構成してもよい。ステージを移動させるかわりに露光ヘッドを相対移動させてもよい。   As in the second embodiment, the output timing of the drawing control signal may be shifted. Instead of moving the stage, the exposure head may be moved relatively.

第１の実施形態である描画システムを模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically the drawing system which is 1st Embodiment. 描画装置の内部構成を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically the internal structure of the drawing apparatus. １つの露光ヘッドの内部構成を模式的に示した図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing an internal configuration of one exposure head. 描画装置のブロック図である。It is a block diagram of a drawing apparatus. ローラのスプロケット形状を示した図である。It is the figure which showed the sprocket shape of the roller. パターンずれを示した図である。It is a figure showing pattern shift. 描画補正処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the drawing correction process. メモリに格納されたローラの回転位置とデータシフト量とを示した図である。It is the figure which showed the rotational position and data shift amount of the roller which were stored in memory. 描画データのデータシフトを示した図である。It is the figure which showed the data shift of drawing data. 第２の実施形態におけるエンコーダから出力されるパルス数を示した図である。It is the figure which showed the number of pulses output from the encoder in 2nd Embodiment. 第２の実施形態におけるメモリに格納されるシフトパルス数を示した図である。It is the figure which showed the number of shift pulses stored in the memory in 2nd Embodiment. 第２の実施形態における描画制御信号のパルスシフトを示した図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a pulse shift of a drawing control signal in the second embodiment. 第３の実施形態における描画装置のブロック図である。It is a block diagram of the drawing apparatus in 3rd Embodiment. 第３の実施形態における描画処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the drawing process in 3rd Embodiment. 第３の実施形態における描画開始からの基板の移動距離および位置ずれを示した図である。It is the figure which showed the movement distance and position shift of the board | substrate from the drawing start in 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 描画装置
１１Ａ〜１１Ｄ 半導体レーザ（光源）
１２Ａ〜１２Ｄ 露光ヘッド
１３Ａ〜１３Ｄ ＤＭＤ（光変調ユニット）
１４Ａ〜１４Ｄ データ変換部（データ変換処理手段）
１５Ａ〜１５Ｄ ビットマップメモリ（第２のメモリ）
１６Ａ〜１６Ｄ 露光制御部
３１ エンコーダ
３２ システムコントロール回路
３４ メモリ(第１、第３のメモリ)
ＳＷ 基板
Ｍ 搬送方向
ＥＡ１〜ＥＡ４ 露光エリア
Ｓ１〜Ｓ４ 走査バンド
ＰＤ３ 分割パターンデータ


DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drawing apparatus 11A-11D Semiconductor laser (light source)
12A to 12D Exposure head 13A to 13D DMD (light modulation unit)
14A to 14D Data conversion unit (data conversion processing means)
15A to 15D Bit map memory (second memory)
16A to 16D Exposure control unit 31 Encoder 32 System control circuit 34 Memory (first and third memories)
SW substrate M Transport direction EA1 to EA4 Exposure area S1 to S4 Scan band PD3 Division pattern data

Claims (12)

連続的に搬送される基板に対し直接描画する描画システムであって、
前記基板を搬送するローラと、
パターン形成のため光を放射する光源と、
それぞれ複数の光変調素子が規則的に配列され、前記基板の搬送方向に沿って規定される複数の走査バンドに対し、パターンに応じて前記光源からの光をそれぞれ前記基板へ投影する複数の光変調ユニットと、
前記複数の走査バンドに従って生成され、それぞれ前記複数の光変調素子の配列に応じたデータ配列をもつ一連の分割描画データに基づいて、前記複数の光変調ユニットを制御する描画手段とを備え、
前記複数の光変調ユニットによる複数の露光エリアが搬送方向に沿って互いに離れて位置決めされるように、前記複数の光変調ユニットが配置され、
前記描画手段が、前記基板の搬送方向に沿った各露光エリアの相対的位置ずれに従い、各露光エリアの相対的位置に形成すべきパターンに応じた光を投影するように描画処理を行うことを特徴とする描画システム。 A drawing system for directly drawing on a substrate that is continuously conveyed,
A roller for conveying the substrate;
A light source that emits light to form a pattern;
A plurality of light beams that project a light from the light source onto the substrate according to a pattern with respect to a plurality of scanning bands, each of which has a plurality of light modulation elements regularly arranged and defined along the transport direction of the substrate. A modulation unit;
Drawing means for controlling the plurality of light modulation units based on a series of divided drawing data generated according to the plurality of scanning bands, each having a data arrangement corresponding to the arrangement of the plurality of light modulation elements,
The plurality of light modulation units are arranged so that a plurality of exposure areas by the plurality of light modulation units are positioned away from each other along the transport direction,
The drawing means performs a drawing process so as to project light according to a pattern to be formed at a relative position of each exposure area according to a relative positional shift of each exposure area along the transport direction of the substrate. Characteristic drawing system. 前記ローラの回転位置を検出する回転位置検出部をさらに有し、
前記描画手段が、前記ローラの回転位置に応じて変化する位置ずれ変位量に基づいて描画処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の描画システム。 A rotation position detector for detecting the rotation position of the roller;
The drawing system according to claim 1, wherein the drawing unit performs a drawing process based on a displacement amount that changes in accordance with a rotational position of the roller. 前記ローラが、スプロケットを有し、
前記基板に規則的に形成されたスプロケット孔と係合することによって前記基板を搬送することを特徴とする請求項１に記載の描画システム。 The roller has a sprocket;
The drawing system according to claim 1, wherein the substrate is conveyed by engaging with a sprocket hole regularly formed in the substrate. 前記描画手段が、位置ずれのある露光エリアに応じた分割描画データを、前記基板に対する位置ずれ変位量に従って相対的にデータシフトさせることを特徴とする請求項１に記載の描画システム。   2. The drawing system according to claim 1, wherein the drawing unit relatively shifts data of divided drawing data corresponding to an exposure area having a displacement according to a displacement amount of displacement with respect to the substrate. 前記ローラの回転位置を検出する回転位置検出部をさらに有し、
前記描画手段が、
前記ローラの回転位置に応じてあらかじめ測定された一連の位置ずれ変位量に従う一連のデータシフト量を格納可能な第１のメモリを有し、
前記一連のデータシフト量から回転位置に応じたデータシフト量を前記第１のメモリから読み出し、分割描画データをデータシフトさせることを特徴とする請求項４に記載の描画システム。 A rotation position detector for detecting the rotation position of the roller;
The drawing means;
A first memory capable of storing a series of data shift amounts according to a series of displacement displacement amounts measured in advance according to the rotational position of the roller;
5. The drawing system according to claim 4, wherein a data shift amount corresponding to a rotational position is read from the first memory from the series of data shift amounts, and the divided drawing data is data-shifted. 前記描画手段が、
各分割描画データをラスタデータとして格納可能な第２のメモリと、
設計用パターンデータを前記一連の分割描画データへ変換し、前記複数の露光エリアそれぞれの相対位置に応じて前記第２のメモリへ順次書き込み、前記露光エリアの搬送方向幅より大きいデータサイズで分割描画データを読み出して出力するデータ変換処理手段とを有し、
ラスタデータをデータシフト量だけずらして前記第２のメモリから読み出すことを特徴とする請求項４に記載の描画システム。 The drawing means;
A second memory capable of storing each divided drawing data as raster data;
The design pattern data is converted into the series of divided drawing data, sequentially written into the second memory according to the relative position of each of the plurality of exposure areas, and divided drawing with a data size larger than the width in the conveyance direction of the exposure area. Data conversion processing means for reading and outputting data,
5. The drawing system according to claim 4, wherein raster data is read from the second memory while being shifted by a data shift amount. 前記描画手段が、
各分割描画データに基づいて、前記複数の光変調素子を制御する描画信号を出力する描画信号出力部と、
各露光エリアの相対位置に応じて前記描画信号の出力タイミングを制御する描画制御信号を前記描画信号出力部へ送る描画制御信号生成部とを有し、
前記基板に対する位置ずれ変位量に応じて描画制御信号の出力タイミングをずらすことを特徴とする請求項１に記載の描画システム。 The drawing means;
A drawing signal output unit that outputs a drawing signal for controlling the plurality of light modulation elements based on each divided drawing data;
A drawing control signal generation unit for sending a drawing control signal for controlling the output timing of the drawing signal according to the relative position of each exposure area to the drawing signal output unit;
The drawing system according to claim 1, wherein an output timing of the drawing control signal is shifted in accordance with a displacement amount with respect to the substrate. 前記ローラの回転位置を検出する回転位置検出部をさらに有し、
前記描画手段が、
前記ローラの回転位置に応じてあらかじめ測定された一連の位置ずれ変位量に従う一連の描画制御信号出力タイミング補正データを格納可能な第３のメモリを有し、
前記一連の描画制御信号出力タイミング補正データから回転位置に応じた描画制御信号出力タイミング補正データを読み出し、出力タイミングをずらすことを特徴とする請求項７に記載の描画システム。 A rotation position detector for detecting the rotation position of the roller;
The drawing means;
A third memory capable of storing a series of drawing control signal output timing correction data according to a series of displacement displacement amounts measured in advance according to the rotational position of the roller;
The drawing system according to claim 7, wherein the drawing control signal output timing correction data corresponding to the rotation position is read from the series of drawing control signal output timing correction data, and the output timing is shifted. 前記回転位置検出部が、第１の周波数を有する一連のパルス信号を出力するフォトエンコーダを有し、
前記描画手段が、
前記描画制御信号の出力タイミングを、前記第１の周波数より高い周波数をもつ一連の基準クロック信号に従って調整し、
前記一連の基準クロック信号のパルス数により表される位置ずれ変位量に応じたシフトパルス数だけ、前記描画制御信号の出力タイミングを遅らせることを特徴とする請求項８に記載の描画システム。 The rotational position detector has a photo encoder that outputs a series of pulse signals having a first frequency,
The drawing means;
Adjusting the output timing of the drawing control signal according to a series of reference clock signals having a frequency higher than the first frequency;
9. The drawing system according to claim 8, wherein the output timing of the drawing control signal is delayed by the number of shift pulses corresponding to the amount of displacement of displacement expressed by the number of pulses of the series of reference clock signals. 連続的に搬送される基板に対し直接描画する描画システムであって、
前記基板を搬送するローラと、
パターン形成のため光を放射する光源と、
それぞれ複数の光変調素子が規則的に配列され、前記基板の搬送方向に沿って規定される複数の走査バンドに対し、パターンに応じて前記光源からの光をそれぞれ前記基板へ投影する複数の光変調ユニットと、
前記複数の走査バンドに従って生成され、それぞれ前記複数の光変調素子の配列に応じたデータ配列をもつ一連の分割描画データに基づいて、前記複数の光変調ユニットを制御する描画手段とを備え、
前記複数の光変調ユニットによる複数の露光エリアが搬送方向に沿って互いに離れて位置決めされるように、前記複数の光変調ユニットが配置され、
隣接する露光エリアの間隔が前記ローラの円周に応じた移動距離の整数倍となるように、前記複数の露光エリアが位置決めされることを特徴とする描画システム。 A drawing system that directly draws on a continuously conveyed substrate,
A roller for conveying the substrate;
A light source that emits light to form a pattern;
A plurality of light beams that project a light from the light source onto the substrate according to a pattern with respect to a plurality of scanning bands, each of which has a plurality of light modulation elements regularly arranged and defined along the transport direction of the substrate. A modulation unit;
Drawing means for controlling the plurality of light modulation units based on a series of divided drawing data generated according to the plurality of scanning bands, each having a data arrangement corresponding to the arrangement of the plurality of light modulation elements,
The plurality of light modulation units are arranged so that a plurality of exposure areas by the plurality of light modulation units are positioned away from each other along the transport direction,
The drawing system, wherein the plurality of exposure areas are positioned such that an interval between adjacent exposure areas is an integral multiple of a moving distance corresponding to the circumference of the roller. 連続的に搬送される基板に対し直接描画する描画装置であって、
パターン形成のため光を放射する光源と、
それぞれ複数の光変調素子が規則的に配列され、前記基板の搬送方向に沿って規定される複数の走査バンドに対し、パターンに応じて前記光源からの光をそれぞれ前記基板へ投影する複数の光変調ユニットと、
前記複数の走査バンドに従って生成され、それぞれ前記複数の光変調素子の配列に応じたデータ配列をもつ一連の分割描画データに基づいて、前記複数の光変調ユニットを制御する描画手段とを備え、
前記複数の光変調ユニットによる複数の露光エリアが搬送方向に沿って互いに離れて位置決めされるように、前記複数の光変調ユニットが配置され、
前記描画手段が、前記基板の搬送方向に沿った各露光エリアの相対的位置ずれに従い、各露光エリアの相対的位置に形成すべきパターンに応じた光を投影するように描画処理を行うことを特徴とする描画装置。 A drawing apparatus for directly drawing on a substrate that is continuously conveyed,
A light source that emits light to form a pattern;
A plurality of light beams that project a light from the light source onto the substrate according to a pattern with respect to a plurality of scanning bands, each of which has a plurality of light modulation elements regularly arranged and defined along the transport direction of the substrate. A modulation unit;
Drawing means for controlling the plurality of light modulation units based on a series of divided drawing data generated according to the plurality of scanning bands, each having a data arrangement corresponding to the arrangement of the plurality of light modulation elements,
The plurality of light modulation units are arranged so that a plurality of exposure areas by the plurality of light modulation units are positioned away from each other along the transport direction,
The drawing means performs a drawing process so as to project light according to a pattern to be formed at a relative position of each exposure area according to a relative positional shift of each exposure area along the transport direction of the substrate. Characteristic drawing device. 請求項１１に記載された描画装置へ前記基板を搬送するローラを備えた搬送機構。   A transport mechanism comprising a roller for transporting the substrate to the drawing apparatus according to claim 11.

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