JP5875904B2 - 描画装置および描画方法 - Google Patents
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Description
また、第1、第5の態様によると、基板の面内に設定された複数の描画領域のそれぞれに対する描画光の照射を、当該描画領域と対応付けられた1個のヘッドユニットに担当させる。この構成によると、1個の描画領域に対する描画光の照射が複数のヘッドユニットで分担して担当されることがないので、描画領域内にヘッドユニット間のつなぎ目の部分が生じない。ヘッドユニット間のつなぎ目の部分には、隙間、あるいは、不必要な重複露光部分が生じやすいところ、上記の構成によると、各描画領域内にこのような隙間や重複露光部分が生じるおそれがない。したがって、各描画領域に、無駄なく適切にパターンを描画することができる。
実施の形態に係る描画装置1の構成について、図1を参照しながら説明する。図1は、描画装置1の構成を模式的に示す平面図である。なお、以下に参照する各図においては、説明の便宜上、X軸が副走査軸に沿い、Y軸が主走査軸に沿い、Z軸が鉛直軸に沿うXYZ座標系が適宜付されている。
保持搬送機構20は、基板9を水平姿勢に保持しつつ、当該基板9を主走査軸(Y軸)に沿って搬送する。保持搬送機構20は、例えば、1対のガイドレール21,21と、4個のスライダ22,22,22,22と、4つの保持部材23,23,23,23と、複数のエア浮上レール24,24,・・,24とを含む。
複数(この実施の形態においては、2個)のヘッドユニット群30,30は、主走査軸(Y軸)と直交する副走査軸(X軸)に沿って配列される。具体的には、複数のヘッドユニット群30,30のそれぞれは、保持搬送機構20を跨ぐようにして基台11上に架設されるとともに副走査方向に沿って延在するフレーム12に、可動保持部材43を介して、支持される。
ヘッド移動機構40は、各ヘッドユニット群30を副走査方向(X軸方向)に沿って移動させる機構である。ヘッド移動機構40は、例えば、フレーム12上に、副走査方向に延在して敷設されるガイド部材41と、ガイド部材41に設けられた複数個(ヘッドユニット群30と同数個)のスライダ42と、各スライダ42に固定された可動保持部材43とを含む。各スライダ42には可動子が設けられており、この可動子は、ガイド部材41に沿って配設された固定子と協働してリニアモータを構成する。このリニアモータを動作させることによって、各スライダ42は、ガイド部材41に案内された状態で副走査軸に沿って移動する。一方、各可動保持部材43は、主走査軸に沿って延在する長尺の部材であり、その延在方向に沿う中央付近においてスライダ42に対して固定されている。ここで、各可動保持部材43には、ヘッドユニット群30が保持される。すなわち、可動保持部材43の長尺方向に沿う両端部のそれぞれには、ヘッドユニット群30が備える2個のヘッドユニット310のそれぞれが吊り下げられた状態で支持される。
制御部50は、描画装置1が備える各部と電気的に接続されており、各種の演算処理を実行しつつ描画装置1の各部の動作を制御する。
ヘッドユニット310の構成について、図3を参照しながら説明する。図3は、ヘッドユニット310の構成を示すブロック図である。
描画ヘッド311は、後述する往路主走査において、基板9に対して主走査軸(Y軸)に沿って相対的に移動しつつ、基板9に形成するべきパターンに応じた描画光を、基板9に向けて出射する。描画ヘッド311は、例えば、レーザ駆動部81と、レーザ発振器82と、照明光学系83と、空間光変調ユニット84と、投影光学系85と、光路補正部86とを主として備える。
再び図3を参照する。撮像ヘッド312は、往路主走査においてヘッドユニット310が基板9に対して相対移動する移動方向について、対応する描画ヘッド311よりも先行して、基板9の面内の部分領域を撮像する。後に明らかになるように、この実施の形態においては、往路主走査において、ヘッドユニット310は、基板9に対して、Y軸に沿って−Y方向に相対的に移動されるところ、撮像ヘッド312は、例えば、対応する描画ヘッド311の−Y側(すなわち、当該移動方向について、対応する描画ヘッド311の下流側)に配置され、当該描画ヘッド311の真下の位置(すなわち、描画ヘッド311からの描画光が照射される位置)よりも、所定距離dだけ−Y側の位置(すなわち、当該移動方向について、描画ヘッド311の真下の位置よりも下流側の位置)を撮像する。
ここで、描画装置1にて処理対象とされる基板9について、図5、図6を参照しながら説明する。図5、図6には、基板9の平面図がそれぞれ例示されている。
<4−1.全体の流れ>
描画装置1において実行される基板9に対する描画処理は、保持搬送機構20が、基板9を各ヘッドユニット群30に対して主走査軸に沿って移動させることによって、各ヘッドユニット群30を基板9に対して主走査軸に沿って相対的に移動させつつ、各ヘッドユニット群30が備える各ヘッドユニット310が、基板9の上面に描画光を照射することによって行われる。
描画処理を伴う往路主走査に係る処理の流れについて、図8を参照しながら説明する。図8は、当該処理の流れを示す図である。描画処理を伴う往路主走査においては、制御部50は、各ヘッドユニット群30が備える複数のヘッドユニット310のそれぞれを独立して制御して、各ヘッドユニット310に、これと対応付けられた描画領域91に対して描画光を照射させる。制御部50が、各ヘッドユニット310を制御する態様は同じであるので、以下においては、1個のヘッドユニット(対象ヘッドユニット)310に着目して、制御部50が当該対象ヘッドユニット310を制御する態様について説明する。
ヘッドユニット310が、描画領域91のストライプ領域にパターン群を描画する処理の流れを、図3を参照しながら説明する。各ヘッドユニット310における当該処理の流れは同じであるので、以下においては、1個のヘッドユニット(対象ヘッドユニット)310に着目して、当該対象ヘッドユニット310が当該処理を実行する態様について説明する。
上述したとおり、制御部50は、描画処理を伴う往路主走査において、ヘッドユニット310の下方に、当該ヘッドユニット310が描画を担当する描画領域91の+Y側の端部が到達したと判断すると、当該ヘッドユニット310からの(具体的には、当該ヘッドユニット310の描画ヘッド311からの)描画光の照射を開始させる。ここで、各ヘッドユニット群30が備える複数のヘッドユニット310のそれぞれから、必ずしも同時に描画光の照射が開始されるとは限らない。
上記の実施の形態によると、主走査軸に沿って間隔をあけて配列された複数のヘッドユニット310を備え、各ヘッドユニット310が備える描画ヘッド311が、基板9に対して主走査軸に沿って相対的に移動しつつ、基板9に描画光を照射する。この構成によると、各ヘッドユニット310が、基板9の面内領域における各部分領域(主走査軸に沿って配列された各部分領域)のそれぞれに対する描画光の照射を並行して実行することができるので、描画処理のスループットが向上する。その一方で、各ヘッドユニット310が撮像ヘッド312を備え、描画ヘッド311から出射される描画光の照射位置が、撮像ヘッド312が取得した撮像データに基づいて補正されるので、各部分領域において高い処理精度を実現することができる。したがって、スループットを向上させつつ、高い描画精度を実現することができる。
上記の実施の形態においては、処理対象となる基板9が、複数の描画領域91に従って多面取りされる予定の基板であるとしたが、処理対象となる基板9は、必ずしも多面取りの基板である必要はない。例えば、処理対象となる基板9は、主面上に格子状のスクライブラインが形成され、当該スクライブラインよって囲まれたチップ単位の描画領域が設定された半導体基板であってもよい。この場合、スクライブラインを境界線として基板の主面全体を分割し、1以上のチップ単位から構成される各部分領域を、複数のヘッドユニット310,310,・・,310のいずれかと対応付け、各部分領域に対する描画光の照射を、当該部分領域と対応付けられたヘッドユニット310に担当させることが好ましい。この態様においても、各チップ単位の領域内に、ヘッドユニット310間のつなぎ目の部分が発生することがないので、各チップ単位に、無駄なく適切にパターンを描画することができる。
20 保持搬送機構
30 ヘッドユニット群
310 ヘッドユニット
311 描画ヘッド
312 撮像ヘッド
40 ヘッド移動機構
50 制御部
9 基板
91 描画領域
Claims (8)
- 基板に光を照射してパターンを描画する描画装置であって、
所定軸に沿って間隔をあけて配列された複数のヘッドユニットを備えるヘッドユニット群と、
前記ヘッドユニット群を、前記基板に対して前記所定軸に沿って相対的に移動させる移動機構と、
を備え、
前記複数のヘッドユニットのそれぞれが、
前記基板に対して前記所定軸に沿って相対的に移動されつつ、前記基板に形成するべきパターンに応じた描画光を前記基板に向けて出射する描画ヘッドと、
前記基板の面内の部分領域を撮像する撮像ヘッドと、
前記撮像ヘッドが取得した撮像データに基づいて、前記描画光の照射位置を補正する描画位置補正部と、
前記複数のヘッドユニットのそれぞれにおける前記描画光の照射を、独立して制御する制御部と、
を備え、
前記制御部が、
処理対象となる基板の面内に、非描画領域を挟んで互いに分離された複数の描画領域が設定されている場合に、前記複数の描画領域のそれぞれを、前記複数のヘッドユニットのいずれかと対応付けし、前記複数のヘッドユニットのそれぞれに、当該ヘッドユニットと対応付けられた描画領域に対する前記描画光の照射を担当させる、描画装置。 - 請求項1に記載の描画装置であって、
前記ヘッドユニット群を複数備え、
前記複数のヘッドユニット群が、前記所定軸と直交する軸に沿って配列される、描画装置。 - 請求項1または2に記載の描画装置であって、
前記制御部が、
前記ヘッドユニットが備える前記撮像ヘッドが取得した撮像データから、前記非描画領域と前記描画領域との境界位置を検出し、当該検出された境界位置に基づいて、当該ヘッドユニットが備える前記描画ヘッドから前記描画光を出射開始させるタイミングを決定する、描画装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の描画装置であって、
前記制御部が、
前記複数の描画領域のうち、前記所定軸に沿って、前記非描画領域を挟んで隣り合う一対の描画領域のそれぞれを、別々のヘッドユニットと対応付ける、描画装置。 - 基板に光を照射してパターンを描画する描画方法であって、
a)所定軸に沿って間隔をあけて配列された複数のヘッドユニットを備えるヘッドユニット群を、前記基板に対して前記所定軸に沿って相対的に移動させる工程と、
b)前記a)工程が行われる間に、前記ヘッドユニットが備える描画ヘッドが、前記基板に形成するべきパターンに応じた描画光を前記基板に向けて出射する工程と、
c)前記a)工程が行われる間に、前記ヘッドユニットが備える撮像ヘッドが、前記基板の面内の部分領域を撮像する工程と、
d)前記b)工程が行われる間に、前記撮像ヘッドが取得した撮像データに基づいて、前記描画光の照射位置を補正する工程と、
を備え、
処理対象となる基板の面内に、非描画領域を挟んで互いに分離された複数の描画領域が設定されている場合に、前記複数の描画領域のそれぞれが、前記複数のヘッドユニットのいずれかと対応付けられ、前記複数のヘッドユニットのそれぞれが、当該ヘッドユニットと対応付けられた描画領域に対する前記描画光の照射を担当する、描画方法。 - 請求項5に記載の描画方法であって、
前記ヘッドユニット群を複数備え、
前記複数のヘッドユニット群が、前記所定軸と直交する軸に沿って配列され、
前記a)工程において、前記複数のヘッドユニット群が、前記基板に対して前記所定軸に沿って相対的に移動される、描画方法。 - 請求項5または6に記載の描画方法であって、
e)前記ヘッドユニットが備える前記撮像ヘッドが取得した撮像データから、前記非描画領域と前記描画領域との境界位置を検出し、当該検出された境界位置に基づいて、当該ヘッドユニットが備える前記描画ヘッドから前記描画光を出射開始させるタイミングを決定する工程、
をさらに備える描画方法。 - 請求項5ないし7のいずれか1項に記載の描画方法であって、
前記複数の描画領域のうち、前記所定軸に沿って、前記非描画領域を挟んで隣り合う一対の描画領域のそれぞれが、別々のヘッドユニットと対応付けられる、描画方法。
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