JP2011164268A - Exposure device - Google Patents
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）など空間光変調デバイス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、露光データ（ラスタデータ）の生成および描画処理に関する。 The present invention relates to a maskless exposure apparatus that directly draws a pattern using a spatial light modulation device such as a DMD (Digital Micro-mirror Device), and more particularly to generation of exposure data (raster data) and drawing processing.
ＤＭＤなどを備えたマスクレス露光装置では、マイクロミラーなどの光変調素子（セル）をマトリクス状に２次元配列させた空間光変調デバイスを制御して露光動作が行われ、基板の描画面へパターンが直接形成される。具体的には、設計用パターンデータ（ベクタデータなど）が２次元配列のラスタデータに変換され、バッファメモリへ一時的に格納された後にＤＭＤへ転送される。ＤＭＤでは、ラスタデータに基づいて各マイクロミラーがＯＮ／ＯＦＦ制御される。これにより、パターン像に応じた光が基板に照射される。 In a maskless exposure apparatus equipped with a DMD or the like, an exposure operation is performed by controlling a spatial light modulation device in which light modulation elements (cells) such as micromirrors are two-dimensionally arranged in a matrix, and a pattern is formed on the drawing surface of the substrate. Is formed directly. Specifically, design pattern data (such as vector data) is converted into two-dimensional array raster data, temporarily stored in the buffer memory, and then transferred to the DMD. In DMD, each micromirror is ON / OFF controlled based on raster data. Thereby, the light according to a pattern image is irradiated to a board | substrate.
高精度の２次元パターンを形成するため、走査方向を基板方向（セル配列方向）に対し傾斜させるとともに、マトリクス状に並ぶマイクロミラー群の照明スポットを徐々にシフトさせ、同一の照射エリアに対し２次元的にオーバラップさせる露光動作（多重露光動作）が行われる（例えば、特許文献１参照）。 In order to form a high-precision two-dimensional pattern, the scanning direction is inclined with respect to the substrate direction (cell arrangement direction), and the illumination spots of the micromirror groups arranged in a matrix are gradually shifted to 2 for the same irradiation area. An exposure operation (multiple exposure operation) that overlaps dimensionally is performed (see, for example, Patent Document 1).
多重露光動作を行う場合、露光データ生成処理に膨大な時間がかかり、スループットに影響する。このようなデータ処理の負担を軽減するため、例えば、設計用パターンデータを複数のデータに分割し、分割されたデータごとにラスタデータを順次生成する多重露光方法が知られている（特許文献２参照）。また、露光対象エリアの相対的移動に合わせて、分割露光データを循環シフトさせる方法も知られている（特許文献３参照）。 When performing a multiple exposure operation, the exposure data generation process takes an enormous amount of time and affects the throughput. In order to reduce the burden of such data processing, for example, a multiple exposure method is known in which design pattern data is divided into a plurality of data, and raster data is sequentially generated for each divided data (Patent Document 2). reference). Also known is a method of cyclically shifting the divided exposure data in accordance with the relative movement of the exposure target area (see Patent Document 3).
ベクタデータなどのパターンデータからラスタデータへの変換処理、そしてラスタデータの転送処理という一連のデータ処理の流れを基本にした描画処理では、最終的処理となるラスタデータ（露光データ）の転送処理に比べ、その前段階のラスタデータへの変換処理に時間がかかる。特に、高精細なファインパターンの場合その傾向が顕著であり、走査速度、露光ピッチに制限が生じる。ラスタデータ生成途中で露光動作タイミングが来るのを防ぐためには、走査速度を低下させるか、あるいは露光ピッチ（露光動作間隔）を広げる必要性が生じる。 In the rendering process based on a series of data processing flows, such as conversion from pattern data such as vector data to raster data, and raster data transfer processing, raster data (exposure data) transfer processing is the final process. In comparison, it takes time to convert the raster data to the previous stage. In particular, the tendency is remarkable in the case of a high-definition fine pattern, and the scanning speed and the exposure pitch are limited. In order to prevent the timing of the exposure operation during raster data generation, it is necessary to reduce the scanning speed or increase the exposure pitch (exposure operation interval).
しかしながら、走査速度を遅くしてデータ変換処理の時間を確保すると、スループットが低下する。また、露光ピッチを長くしてデータ変換処理の時間を確保すると、多重露光間隔が長くなり、十分な照射量が確保されず、効率よく走査できない。 However, if the scanning speed is slowed down to secure the time for data conversion processing, the throughput decreases. Further, if the exposure pitch is increased to secure the time for data conversion processing, the multiple exposure interval becomes longer, a sufficient irradiation amount cannot be ensured, and efficient scanning cannot be performed.
本発明の露光装置は、パターンを直接形成する露光装置であり、マイクロミラーなど光源からの光を変調する複数の空間光変調素子を２次元配列させた光変調素子アレイと、光変調素子アレイによって規定される投影対象となるエリア（以下、露光エリアという）を被描画体に対して相対的に移動させる走査手段とを備える。 The exposure apparatus of the present invention is an exposure apparatus that directly forms a pattern, and includes a light modulation element array in which a plurality of spatial light modulation elements that modulate light from a light source such as a micromirror are two-dimensionally arranged, and a light modulation element array. Scanning means for moving a defined projection target area (hereinafter referred to as an exposure area) relative to the object to be drawn.
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、マイクロミラー、液晶素子など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。走査手段は、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可能である。微細なパターンを形成するため、走査手段は、露光エリアを、基板方向（セルの照射エリア配列方向）に対し斜め方向に沿って相対移動させてもよい。 A light modulation element array such as a DMD or LCD guides illumination light from a light source to a drawing object according to a pattern, and selectively guides illumination light such as a micromirror or a liquid crystal element to the drawing object or the drawing object. It is constituted by a spatial light modulation element (cell). As the scanning means, 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 area is continuously moved can be applied. In order to form a fine pattern, the scanning unit may move the exposure area relative to the substrate direction (cell irradiation area arrangement direction) along an oblique direction.
本発明の露光装置は、さらに、データ変換手段およびデータ抽出手段、そして描画処理手段を備える。データ変換手段は、描画パターンに応じたパターンデータに基づき、少なくとも１つの拡大ラスタデータを順次生成し、バッファメモリなどのメモリへ格納する。ただし、拡大ラスタデータは、露光エリアよりデータサイズが大きく、露光動作複数回分のエリアをカバーするラスタデータを表す。メモリが２つ用意されている場合、データ変換手段は、拡大ラスタデータを第１、第２メモリへ交互に格納することが可能である。 The exposure apparatus of the present invention further includes data conversion means, data extraction means, and drawing processing means. The data conversion means sequentially generates at least one enlarged raster data based on the pattern data corresponding to the drawing pattern and stores it in a memory such as a buffer memory. However, the enlarged raster data represents raster data having a data size larger than the exposure area and covering an area for a plurality of exposure operations. When two memories are prepared, the data conversion means can store the enlarged raster data alternately in the first and second memories.
データ変換処理、メモリ特性、データ転送特性などの事情により、拡大ラスタデータの生成する間に露光エリアが移動する距離よりも、露光動作間隔である露光ピッチの方が短い。別の言い方をすれば、拡大ラスタデータの生成時間間隔よりも、露光動作時間間隔のほうが短い露光条件が発生することがある。 Due to circumstances such as data conversion processing, memory characteristics, and data transfer characteristics, the exposure pitch that is the exposure operation interval is shorter than the distance that the exposure area moves during the generation of enlarged raster data. In other words, an exposure condition in which the exposure operation time interval is shorter than the generation time interval of the enlarged raster data may occur.
このような条件の下、本発明のデータ抽出手段は、メモリに格納された拡大ラスタデータから、露光エリアの相対位置に応じた露光用ラスタデータを、オーバラップさせながら順次抽出する。すなわち、すでにメモリに格納されている拡大ラスタデータを用いて、露光エリアの相対的移動に合わせて全体的に徐々にデータシフトさせながら露光用ラスタデータを何度もメモリから読み出す。そして、描画処理手段は、抽出された露光用ラスタデータに基づき、複数の空間光変調素子を制御する。 Under such conditions, the data extracting means of the present invention sequentially extracts the exposure raster data corresponding to the relative position of the exposure area from the enlarged raster data stored in the memory while overlapping. That is, by using the enlarged raster data already stored in the memory, the exposure raster data is read out from the memory many times while gradually shifting the data as a whole in accordance with the relative movement of the exposure area. Then, the drawing processing unit controls the plurality of spatial light modulation elements based on the extracted exposure raster data.
本発明では、拡大ラスタデータ生成と露光用ラスタデータ抽出、転送が別々に、独立して実行される。新たな拡大ラスタデータが生成されている途中で露光エリアが露光位置に到達しても、すでに用意された拡大ラスタデータに基づいて露光用ラスタデータを作成することが可能であり、また、オーバラップさせるように全体的データシフトによって露光用ラスタデータを抽出するため、短い露光ピッチによる露光を実現できる。 In the present invention, enlarged raster data generation, exposure raster data extraction, and transfer are performed separately and independently. Even if the exposure area reaches the exposure position while new enlarged raster data is being generated, it is possible to create exposure raster data based on the already prepared enlarged raster data, and also overlap. As described above, since the exposure raster data is extracted by the overall data shift, exposure with a short exposure pitch can be realized.
その結果、露光ピッチ間隔を狭めながら走査速度を早めても、露エリアの相対位置に適合するラスタデータを順次漏れなくメモリから読み出すことが可能となる。複数回露光動作を実行した時には次の拡大ラスタデータが生成されており、次の露光動作へ移行することができる。 As a result, even if the scanning speed is increased while narrowing the exposure pitch interval, raster data matching the relative position of the dew area can be read out from the memory sequentially without omission. When the multiple exposure operations are executed, the next enlarged raster data is generated, and the next exposure operation can be performed.
走査速度を維持しながらオーバラップ回数をできる限り多く設定することを考慮すると、一度生成した拡大ラスタデータを出来る限り有効利用することが望ましい。そのため、データ変換手段は、単位露光エリア幅より短い露光ピッチに従って順にデータを全体的にシフトさせた一連の拡大ラスタデータ（１ブロックの拡大ラスタデータ）を順次生成するように構成してもよい。 In consideration of setting as many overlaps as possible while maintaining the scanning speed, it is desirable to make effective use of the enlarged raster data once generated as much as possible. Therefore, the data conversion means may be configured to sequentially generate a series of enlarged raster data (one block of enlarged raster data) obtained by sequentially shifting the data in order according to an exposure pitch shorter than the unit exposure area width.
この場合、データ抽出手段は、次の一連の拡大ラスタデータが生成されている間、露光エリアの相対位置に合わせて、メモリに格納されている一連の拡大ラスタデータから露光用ラスタデータを順に抽出すればよい。 In this case, the data extraction means sequentially extracts the exposure raster data from the series of enlarged raster data stored in the memory according to the relative position of the exposure area while the next series of enlarged raster data is generated. do it.
また、拡大ラスタデータ生成に時間がかかる場合、データ抽出手段が、一連の拡大ラスタデータに対する露光用ラスタデータ抽出を繰り返し行う、すなわち、ブロック内で順次露光用ラスタデータ抽出することを周期化（グループ化）するのが望ましい。この場合、できるだけ広いデータサイズ幅をもつ拡大ラスタデータが用意される。 In addition, when it takes time to generate enlarged raster data, the data extraction unit periodically repeats extraction of exposure raster data for a series of enlarged raster data, that is, sequentially extracts exposure raster data within a block (group). Is desirable. In this case, enlarged raster data having a data size width as wide as possible is prepared.
また、オーバラップ露光をより分散させるため、メモリに格納された拡大ラスタデータに基づく露光用ラスタデータ抽出がすべて終了し、次に生成された一連の拡大ラスタデータに基づく露光用ラスタデータ抽出を開始するとき、露光開始位置をシフト補正する補正手段を設けてもよい。 In addition, in order to further distribute the overlap exposure, the extraction of the exposure raster data based on the enlarged raster data stored in the memory is completed, and the extraction of the exposure raster data based on the next series of enlarged raster data is started. In this case, a correction means for shifting and correcting the exposure start position may be provided.
本発明の露光データ処理装置は、描画パターンに応じたパターンデータに基づき、露光エリアのデータサイズより大きく、露光動作複数回分のエリアをカバーする少なくとも１つの拡大ラスタデータを順次生成し、メモリへ格納するデータ変換手段と、拡大ラスタデータの生成する間の露光エリア移動距離よりも短い露光ピッチに従い、メモリに格納された拡大ラスタデータから、露光エリアの相対位置に応じた露光用ラスタデータを、オーバラップさせながら順次抽出するデータ抽出手段とを備えたことを特徴とする。 The exposure data processing apparatus of the present invention sequentially generates at least one enlarged raster data that is larger than the data size of the exposure area and covers an area for a plurality of exposure operations based on the pattern data corresponding to the drawing pattern, and stores it in the memory The exposure raster data corresponding to the relative position of the exposure area is overwritten from the enlarged raster data stored in the memory in accordance with the data conversion means for performing and the exposure pitch shorter than the exposure area moving distance during the generation of the enlarged raster data. And a data extraction means for sequentially extracting while wrapping.
本発明のプログラムは、描画パターンに応じたパターンデータに基づき、露光エリアのデータサイズより大きく、露光動作複数回分のエリアをカバーする少なくとも１つの拡大ラスタデータを順次生成し、メモリへ格納するデータ変換手段と、拡大ラスタデータの生成する間の露光エリア移動距離よりも短い露光ピッチに従い、メモリに格納された拡大ラスタデータから、露光エリアの相対位置に応じた露光用ラスタデータを、オーバラップさせながら順次抽出するデータ抽出手段とを機能させることを特徴とする。 The program of the present invention sequentially generates at least one enlarged raster data that is larger than the data size of an exposure area and covers an area for a plurality of exposure operations based on pattern data corresponding to a drawing pattern, and stores the data in a memory The exposure raster data according to the relative position of the exposure area is overlapped from the enlarged raster data stored in the memory according to the means and the exposure pitch shorter than the exposure area moving distance during the generation of the enlarged raster data. It is characterized by functioning data extracting means for sequentially extracting.
本発明の露光データ処理方法は、描画パターンに応じたパターンデータに基づき、露光エリアのデータサイズより大きく、露光動作複数回分のエリアをカバーする少なくとも１つの拡大ラスタデータを順次生成し、メモリへ格納し、拡大ラスタデータの生成する間の露光エリア移動距離よりも短い露光ピッチに従い、メモリに格納された拡大ラスタデータから、露光エリアの相対位置に応じた露光用ラスタデータを、オーバラップさせながら順次抽出することを特徴とする。 The exposure data processing method of the present invention sequentially generates at least one enlarged raster data that is larger than the data size of an exposure area and covers an area for a plurality of exposure operations based on pattern data corresponding to a drawing pattern, and stores it in a memory. Then, in accordance with the exposure pitch shorter than the exposure area moving distance during the generation of the enlarged raster data, the exposure raster data corresponding to the relative position of the exposure area is sequentially overlapped from the enlarged raster data stored in the memory. It is characterized by extracting.
本発明によれば、走査速度の低下、露光ピッチの長さ拡張等することなく、高解像度パターンを形成しながらスループットを向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the throughput while forming a high-resolution pattern without reducing the scanning speed or extending the length of the exposure pitch.
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、光源ランプ、露光ヘッドの内部構成を示した図である。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing a drawing apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram showing the internal configuration of the light source lamp and the exposure head.
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に直接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。描画装置１０では、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（ここでは図示せず）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。 The drawing apparatus (exposure apparatus) 10 is a maskless exposure apparatus that directly forms a pattern on a substrate SW coated or pasted with a photosensitive material such as a photoresist, and includes a gate-like structure 12 and a base 14. In the drawing apparatus 10, an exposure operation is executed and controlled by a drawing control unit (not shown here). An input device (not shown here) such as a monitor and a keyboard is connected to the drawing control unit, and drawing processing is performed according to the operation of the operator.
ゲート状構造体１２には、光源ランプ２０ａ、２０ｂと、露光ヘッド２０１、２０２が配設されている。所定間隔を空けて配置される露光ヘッド２０１、２０２は、光源ランプ２０ａ、２０ｂからの光に基づいて基板ＳＷを照射し、基板ＳＷの表面にパターンを形成する。露光ヘッド２０１は、ＤＭＤ２４１を備え（図２参照）、露光ヘッド２０２も同様の構成になっている。ゲート状構造体１２のガイド３１に設置されている観察手段ＡＣ（ＣＣＤカメラなど）は、基板変形検出のため、基板ＳＷに形成されたアライメントマークを撮影する。 The gate-like structure 12 is provided with light source lamps 20a and 20b and exposure heads 20 1 and 20 2 . The exposure heads 20 1 and 20 2 arranged at predetermined intervals irradiate the substrate SW based on the light from the light source lamps 20a and 20b, and form a pattern on the surface of the substrate SW. Exposure head 20 1 (see FIG. 2) comprises a DMD 24 1, also has the same structure exposure head 20 2. The observation means AC (CCD camera or the like) installed on the guide 31 of the gate-like structure 12 photographs the alignment mark formed on the substrate SW for substrate deformation detection.
基台１４には、描画テーブル１８を支持するＸ−Ｙステージ機構５６が搭載され、描画テーブル１８上に基板ＳＷが設置される。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、プリベイク処理、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。 An XY stage mechanism 56 that supports the drawing table 18 is mounted on the base 14, and the substrate SW is placed on the drawing table 18. The rectangular substrate SW is a substrate for an electronic circuit such as a silicon wafer, a printed substrate, a dry film, a glass substrate, or a copper-clad laminate, and is in a blank state that has been subjected to processing such as pre-baking and photoresist coating. Is mounted on the drawing table 18.
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Ｘ、Ｙ方向に沿って移動可能である。また、描画テーブル１８はＺ軸周りに回転可能であって、基板送り方向が調整される。ここでは、Ｘ方向を主走査方向（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 is movable along the X and Y directions. The drawing table 18 is rotatable around the Z axis, and the substrate feed direction is adjusted. Here, the X direction is defined as the main scanning direction (scanning direction), and the Y direction is defined as the sub-scanning direction.
図２に示すように、光源ランプ２０ａは、紫外光などの照明光を放射する放電ランプ２１を備え、リフレクタ２２によって放射される光が照明光学系２３へ導かれる。照明光学系２３によって平行光に成形された照明光は、平面ミラー２５、ハーフミラー２７を経てＤＭＤ２４１に導かれる。ＤＭＤ２４１は、数μｍ〜数十μｍの微小矩形状マイクロミラーをマトリクス状に２次元配列させた光変調素子アレイであり、ここでは１０２４×７６８のマイクロミラーによって構成される。 As shown in FIG. 2, the light source lamp 20 a includes a discharge lamp 21 that emits illumination light such as ultraviolet light, and the light emitted by the reflector 22 is guided to the illumination optical system 23. Illumination light formed into parallel light by the illumination optical system 23, the plane mirror 25, it is guided to the DMD 24 1 through the half mirror 27. The DMD 24 1 is a light modulation element array in which micro rectangular micromirrors of several μm to several tens of μm are two-dimensionally arranged in a matrix, and here is constituted by 1024 × 768 micromirrors.
ＤＭＤ２４１では、露光データに基づいて、各マイクロミラーがそれぞれ選択的にＯＮ／ＯＦＦ制御される。ＯＮ状態のマイクロミラーにおいて反射した光は、ミラー２７を介して投影光学系２８へ導かれる。そして、ＯＮ状態ミラーからの反射光によって形成される光束、すなわちパターン像の光が基板ＳＷに照射される。 In DMD 24 1, based on the exposure data, the micromirrors are selectively ON / OFF control, respectively. The light reflected by the micromirror in the ON state is guided to the projection optical system 28 via the mirror 27. The light beam formed by the reflected light from the ON state mirror, that is, the light of the pattern image is irradiated onto the substrate SW.
基板ＳＷが走査方向（Ｘ方向）に沿って移動するのに伴い、ＤＭＤ２４１によって規定される投影領域（以下、露光エリアという）が基板ＳＷに対して相対的に移動する。ここでは、露光方式として多重露光方式が適用されており、描画テーブル１８が移動する間、オーバラップ露光するような露光ピッチでマイクロミラーがＯＮ／ＯＦＦ制御される。 Along with the substrate SW is moved along the scanning direction (X direction), the projection region defined by DMD 24 1 (hereinafter, referred to as the exposure area) moves relative to the substrate SW. Here, a multiple exposure method is applied as an exposure method, and the micromirror is controlled to be ON / OFF at an exposure pitch at which overlap exposure is performed while the drawing table 18 moves.
また、基板ＳＷは、走査方向Ｙに対し微小角度だけ斜め方向を向いた状態で描画テーブル１８に配置されている。そのため、描画テーブル１８が走査方向に沿って移動するとき、露光エリアは基板ＳＷの長手方向に対し斜め方向に相対移動する。 The substrate SW is disposed on the drawing table 18 in a state in which the substrate SW is directed obliquely by a minute angle with respect to the scanning direction Y. Therefore, when the drawing table 18 moves along the scanning direction, the exposure area moves relative to the longitudinal direction of the substrate SW in an oblique direction.
基板ＳＷを副走査方向（Ｙ方向）にシフトさせながら露光ヘッド２０１、２０２による露光動作が走査方向（Ｘ方向）に沿って続けられることにより、基板全体にパターンが形成されていく。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の後処理が施され、パターンを形成した基板が製造される。 By exposure operation of the substrate SW by the sub-scanning direction exposure while shifting in the direction (Y direction) the head 20 1, 20 2 is continued along the scanning direction (X direction), will the pattern is formed on the entire substrate. When the drawing process is completed, a post-process such as a development process, etching or plating, or a resist stripping process is performed to manufacture a substrate on which a pattern is formed.
図３は、描画装置に設けられた描画制御部のブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram of a drawing control unit provided in the drawing apparatus.
描画制御部５０は、外部のワークステーション（図示せず）と接続され、露光制御部５２を備える。露光制御部５２は、キーボード５０Ｃからの操作信号に基づいて描画処理全体を制御し、ＤＭＤ駆動回路５９、アドレス制御回路５７、描画テーブル制御回路５３、光源２０ａ、２０ｂの発光を制御する光源制御回路６１などの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、あらかじめ露光制御部５２内のＲＯＭ（図示せず）に格納されている。 The drawing control unit 50 is connected to an external workstation (not shown) and includes an exposure control unit 52. The exposure control unit 52 controls the entire drawing process based on the operation signal from the keyboard 50C, and controls the light emission of the DMD driving circuit 59, the address control circuit 57, the drawing table control circuit 53, and the light sources 20a and 20b. A control signal is output to a circuit such as 61. A program for controlling the drawing process is stored in advance in a ROM (not shown) in the exposure control unit 52.
ワークステーション（図示せず）から露光制御部５２に入力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に規定されるＸ−Ｙ座標系に基づく位置座標データとして表される。ラスタ変換部５１に入力されたベクタデータは、２次元ドットデータ（ＯＮ／ＯＦＦデータ）であるラスタデータに変換される。 The pattern data input from the workstation (not shown) to the exposure control unit 52 is vector data (CAD / CAM data) having drawing pattern position information, and is in the XY coordinate system defined for the substrate SW. It is expressed as position coordinate data based on it. The vector data input to the raster converter 51 is converted into raster data that is two-dimensional dot data (ON / OFF data).
生成されたラスタデータは、第１バッファメモリ５８Ａ、第２バッファメモリ５８Ｂへ交互に格納される。一時的に格納されたラスタデータは、アドレス制御回路５７からの制御信号に従って読み出され、ＤＭＤ駆動回路５９へ送られる。 The generated raster data is alternately stored in the first buffer memory 58A and the second buffer memory 58B. The temporarily stored raster data is read according to a control signal from the address control circuit 57 and sent to the DMD drive circuit 59.
ＤＭＤ駆動回路５９は、露光データとして送られてくるラスタデータに基づき、露光制御部５２からのタイミング信号に合わせてＤＭＤ２４１、２４２の各マイクロミラーをＯＮ／ＯＦＦ制御する。描画テーブル１８が移動する間、露光エリアの相対位置に応じたラスタデータに従ってＤＭＤ２４１、２４２が制御される。 The DMD driving circuit 59 performs ON / OFF control of each micromirror of the DMDs 24 1 and 24 2 in accordance with a timing signal from the exposure control unit 52 based on raster data sent as exposure data. While the drawing table 18 moves, the DMDs 24 1 and 24 2 are controlled according to the raster data corresponding to the relative position of the exposure area.
描画テーブル制御回路５３は、駆動回路５４を介してモータ（図示せず）を備えたＸ−Ｙステージ機構５６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。位置検出センサ５５は、描画テーブル１８の位置、すなわち基板ＳＷにおける露光エリアの相対位置を検出する。 The drawing table control circuit 53 controls an XY stage mechanism 56 equipped with a motor (not shown) via the drive circuit 54, and thereby the moving speed of the drawing table 18, the substrate feed direction, and the like are controlled. The position detection sensor 55 detects the position of the drawing table 18, that is, the relative position of the exposure area on the substrate SW.
ＣＣＤセンサＡＣによって得られた画像信号は、画像処理部６２において画像処理された後、露光制御部５２へ送られる。露光制御部５２は、画像信号に基づいてアライメントマークの位置を検出する。観察手段制御部６０は、ＣＣＤセンサＡＣを駆動する。 The image signal obtained by the CCD sensor AC is subjected to image processing in the image processing unit 62 and then sent to the exposure control unit 52. The exposure control unit 52 detects the position of the alignment mark based on the image signal. The observation means controller 60 drives the CCD sensor AC.
図４は、ラスタ変換部において生成されるラスタデータを示した図である。図４を用いて、１つの露光ヘッドに関するラスタデータの構造について説明する。 FIG. 4 is a diagram showing raster data generated in the raster conversion unit. The structure of raster data relating to one exposure head will be described with reference to FIG.
本実施形態では、ラスタ変換処理によって４つのラスタデータＥＬＡ〜ＥＬＤをシリーズで生成し、これらのラスタデータＥＬＡ〜ＥＬＤを、第１バッファメモリ５８Ａ（第２バッファメモリ５８Ｂ）の４つのメモリ領域に格納する。各ラスタデータは、基板ＳＷ上を相対移動する露光エリアＥＡの幅ＥＬに応じたデータサイズＥＬＳよりも大きいデータサイズをもつように構成されている（以下、拡大ラスタデータという）。 In this embodiment, four raster data ELA to ELD are generated in series by raster conversion processing, and these raster data ELA to ELD are stored in four memory areas of the first buffer memory 58A (second buffer memory 58B). To do. Each raster data is configured to have a data size larger than the data size ELS corresponding to the width EL of the exposure area EA that relatively moves on the substrate SW (hereinafter referred to as enlarged raster data).
具体的には、単位露光エリアＥａの走査方向幅ｍに応じたデータ幅Ｍを基準としたとき、拡大ラスタデータＥＬＡのデータサイズＳＭは、露光エリアＥＡのデータサイズＥＬＦよりも６Ｍだけデータ幅が大きい。ただし、単位露光エリアＥａは、１個のミラー（セル）の投影領域を示す。他の拡大ラスタデータＥＬＢ〜ＥＬＤも同様のデータサイズＳＭをもっている。 Specifically, when the data width M corresponding to the scanning direction width m of the unit exposure area Ea is used as a reference, the data size SM of the enlarged raster data ELA is 6 M larger than the data size ELF of the exposure area EA. large. However, the unit exposure area Ea indicates a projection area of one mirror (cell). Other enlarged raster data ELB to ELD have the same data size SM.
本実施形態では、単位露光エリア幅ｍより短い０．７５ｍを露光ピッチとして露光動作を行う。一連の拡大ラスタデータＥＬＡ〜ＥＬＤは、露光ピッチ０．７５ｍに応じたデータ幅０．７５Ｍだけ順番にデータシフトさせたデータとして構成されており、拡大ラスタデータＥＬＡ〜ＥＬＤが露光ピッチに合わせて順に利用される。 In the present embodiment, the exposure operation is performed with an exposure pitch of 0.75 m shorter than the unit exposure area width m. The series of enlarged raster data ELA to ELD are configured as data shifted in order by a data width of 0.75 M corresponding to the exposure pitch of 0.75 m, and the enlarged raster data ELA to ELD are sequentially arranged in accordance with the exposure pitch. Used.
露光動作中、拡大ラスタデータＥＬＡ〜ＥＬＤは部分的に露光データとして使用される。すなわち、第１バッファメモリ５８Ａ（第２バッファメモリ５８Ｂ）に拡大された拡大ラスタデータＥＬＡ〜ＥＬＤのうち、露光エリアＥＡの相対位置に該当するラスタデータ（以下、露光用ラスタデータという）を順番に抽出する。 During the exposure operation, the enlarged raster data ELA to ELD are partially used as exposure data. That is, raster data corresponding to the relative position of the exposure area EA (hereinafter referred to as exposure raster data) among the expanded raster data ELA to ELD expanded in the first buffer memory 58A (second buffer memory 58B) in order. Extract.
そして、４つの露光用ラスタデータの読み出しが終了し、露光エリアＥＡが３ｍだけ走査方向に進むと、今度は、それぞれデータ幅３Ｍだけ全体的にデータシフトさせた露光用ラスタデータが、拡大ラスタデータＥＬＡ〜ＥＬＤから抽出される。露光用ラスタデータが抽出されると、さらに、データ幅３Ｍだけ全体的にデータシフトさせた露光用ラスタデータが抽出される。図４には、拡大ラスタデータＥＬＡから順に抽出される露光用ラスタデータＥＬＡ１、ＥＬＡ２、ＥＬＡ３が図示されている。 When the reading of the four exposure raster data is completed and the exposure area EA advances in the scanning direction by 3 m, this time, the exposure raster data that has been entirely shifted by the data width 3M is expanded raster data. Extracted from ELA to ELD. When the raster data for exposure is extracted, the raster data for exposure that is data-shifted as a whole by the data width 3M is further extracted. FIG. 4 shows exposure raster data ELA1, ELA2, and ELA3 extracted sequentially from the enlarged raster data ELA.
このようなブロック単位の露光用ラスタデータ読み出しが三回繰り返されると、新たに生成された一連の拡大ラスタデータをブロック単位として次の露光動作が行われる。 When such reading of raster data for exposure in units of blocks is repeated three times, the next exposure operation is performed with a series of newly generated enlarged raster data as units of blocks.
図５は、露光データ処理のタイミングチャートを示した図である。図６は、抽出される露光用ラスタデータを順に示した図である。 FIG. 5 is a timing chart of exposure data processing. FIG. 6 is a diagram showing the extracted exposure raster data in order.
図５に示すように、１ブロック分の拡大ラスタデータは、所定の時間間隔ＴＭに従って生成される。この時間間隔ＴＭは、ラスタ変換部５１のデータ変換処理機能、第１、第２バッファメモリ５８Ａ、５８Ｂへのデータ書き込み時間などに起因して定められる。期間Ａでは、１ブロック分の拡大ラスタデータＥＬＡ〜ＥＬＤが順に生成され、第１バッファメモリ５８Ａに格納されていく。 As shown in FIG. 5, enlarged raster data for one block is generated according to a predetermined time interval TM. This time interval TM is determined due to the data conversion processing function of the raster conversion unit 51, the time for writing data to the first and second buffer memories 58A and 58B, and the like. In the period A, enlarged raster data ELA to ELD for one block are sequentially generated and stored in the first buffer memory 58A.
期間Ｂでは、拡大ラスタデータＥＬＡ〜ＥＬＤに基づき、露光用ラスタデータＥＬＡ１、ＥＬＢ１、ＥＬＣ１、ＥＬＤ１が第１バッファメモリ５８Ａから読み出される。露光用ラスタデータ読み出しが一巡すると、露光用ラスタデータＥＬＡ１、ＥＬＢ１、ＥＬＣ１、ＥＬＤ１に対して３Ｍだけ全体シフトさせたラスタデータＥＬＡ２〜ＥＬＤ２が続けて抽出される。露光用ラスタデータの読み出しが一巡すると、さらに３Ｍだけ全体的にデータシフトさせた露光用ラスタデータＥＬＡ３〜ＥＬＤ３の読み出しが行われる。 In the period B, the exposure raster data ELA1, ELB1, ELC1, and ELD1 are read from the first buffer memory 58A based on the enlarged raster data ELA to ELD. When the exposure raster data reading is completed, raster data ELA2 to ELD2 that are shifted by 3M from the exposure raster data ELA1, ELB1, ELC1, and ELD1 are continuously extracted. When the reading of the exposure raster data is completed, reading of the exposure raster data ELA3 to ELD3, which is further shifted by 3M as a whole, is performed.
その結果、露光ピッチ０．７５ｍに従い、同一ブロック（時間間隔ＴＭの間に生成された一連の拡大ラスタデータ）を対象とするオーバラップ露光が合計１２回実行される。ＰＰｇは、露光ピッチ応じた時間間隔ｔｍのタイミングを表す。ＰＰｓは、基板ＳＷに規定される単位露光エリアＥａの配列に合わせたグリッド（以下、基準グリッドという）に一致するタイミングを示し、４回オーバラップ露光が行われる度に、露光エリアの位置が基準グリッドに合わせられる。 As a result, according to the exposure pitch of 0.75 m, overlap exposure for the same block (a series of enlarged raster data generated during the time interval TM) is executed a total of 12 times. PPg represents the timing of the time interval tm according to the exposure pitch. PPs indicates a timing that coincides with a grid (hereinafter referred to as a reference grid) that matches the arrangement of unit exposure areas Ea defined on the substrate SW, and the position of the exposure area is the reference each time four overlap exposures are performed. Fit to the grid.
このようなブロック毎の露光用ラスタデータ抽出が３回繰り返される間、新たな拡大ラスタデータＥＬＡ’、ＥＬＢ’、ＥＬＣ’、ＥＬＤ’が順に生成される。期間Ｂのオーバラップ露光中、露光エリアＥＡは９ｍだけ相対移動している。この露光エリア移動距離ＭＭに基づき、拡大ラスタデータＥＬＡ’〜ＥＬＤ’は、前回生成された拡大ラスタデータＥＬＡ〜ＥＬＤと比べ、データ幅９Ｍだけそれぞれ全体的にシフトさせた拡大ラスタデータであり、第２バッファメモリ５８Ｂに格納される。 While such exposure raster data extraction for each block is repeated three times, new enlarged raster data ELA ', ELB', ELC ', and ELD' are generated in order. During the overlap exposure in the period B, the exposure area EA moves by 9 m. Based on the exposure area moving distance MM, the enlarged raster data ELA ′ to ELD ′ are enlarged raster data that are respectively shifted by the data width 9M as compared with the previously generated enlarged raster data ELA to ELD. It is stored in the 2-buffer memory 58B.
期間Ｃでは、第２バッファメモリ３２Ｂに格納された拡大ラスタデータＥＬＡ’〜ＥＬＤ’に基づき、露光用ラスタデータが読み出される。ブロック毎の露光用ラスタデータ抽出が３回繰り返されると同時に、次の拡大ラスタデータＥＬＡ”〜ＥＬＤ”が生成され、第１バッファメモ５８Ａに格納される。 In period C, the exposure raster data is read based on the enlarged raster data ELA 'to ELD' stored in the second buffer memory 32B. Extraction raster data extraction for each block is repeated three times, and the next enlarged raster data ELA ″ to ELD ″ are generated and stored in the first buffer memo 58A.
このように、ラスタデータ生成に用意される時間間隔ＴＭに従い、ブロックを単位とする４つの拡大ラスタデータが、第１バッファメモリ５８Ａ、第２バッファメモリ５８Ｂへ交互に格納される。それと同時に、すでに生成されている４つの拡大ラスタデータに対する露光用ラスタデータ抽出がこの期間において３回繰り返される。 Thus, according to the time interval TM prepared for raster data generation, four enlarged raster data in units of blocks are alternately stored in the first buffer memory 58A and the second buffer memory 58B. At the same time, the exposure raster data extraction for the four enlarged raster data already generated is repeated three times during this period.
なお、同一ブロックから抽出される一連の露光用ラスタデータを１グループと定めた場合、グループが切り替わる度に（一連の拡大ラスタデータが新たに生成、格納される度に）露光位置が補正される。露光位置の補正（以下、グループ補正という）については、以下説明する。 When a series of exposure raster data extracted from the same block is defined as one group, the exposure position is corrected every time the group is switched (every series of new enlarged raster data is generated and stored). . The exposure position correction (hereinafter referred to as group correction) will be described below.
図７〜図１０は、１つのセル領域内におけるオーバラップ露光の分布を示した図である。図７〜図１０を用いて、セル領域内における露光点分布とグループ補正について説明する。 7 to 10 are diagrams showing the distribution of overlap exposure in one cell region. The exposure point distribution and group correction in the cell area will be described with reference to FIGS.
基板ＳＷには、Ｘ−Ｙ座標系に従って基準グリッドＰが規定されている。基準グリッドＰは、単位露光エリアＥａの幅に合わせたグリッドサイズをもち、露光タイミングの基準位置に該当する。以下、基板ＳＷ上の１つのセル領域ＳＰに対して行われる露光動作について説明する。 A reference grid P is defined on the substrate SW in accordance with an XY coordinate system. The reference grid P has a grid size that matches the width of the unit exposure area Ea and corresponds to the reference position of the exposure timing. Hereinafter, an exposure operation performed on one cell region SP on the substrate SW will be described.
図７には、基準グリッドＰのセル領域ＳＰと単位露光エリアＥａの位置が合致している状態を示している。このとき、セル領域ＳＰの基準点ＣＳと単位露光エリアＥａの基準点ＣＰ１は一致する。 FIG. 7 shows a state in which the cell area SP of the reference grid P and the unit exposure area Ea are aligned. At this time, the reference point CS of the cell region SP matches the reference point CP1 of the unit exposure area Ea.
露光ピッチＫＴは、上述したように０．７５ｍに定められており、露光エリアＥＡが０．７５ｍだけ移動すると、単位露光エリアＥａの一部がセル領域ＳＰに収まる。ただし、上述したように、基板ＳＷはミラー配列方向、すなわち単位露光エリアＥａの配列方向に対して斜め方向に移動するため、基準点ＣＰ１はＹ方向にずれていく。 The exposure pitch KT is set to 0.75 m as described above, and when the exposure area EA moves by 0.75 m, a part of the unit exposure area Ea fits in the cell area SP. However, as described above, since the substrate SW moves in an oblique direction with respect to the mirror arrangement direction, that is, the arrangement direction of the unit exposure areas Ea, the reference point CP1 is shifted in the Y direction.
さらに０．７５ｍ（合計１．５ｍ）だけ露光エリアＥＡが移動すると、その左隣にあった単位露光エリアＥａ’がセル領域ＳＰと部分的に重なり、基準点ＣＰ２に基づいたミラーのＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。さらに０．７５ｍ（合計２．２５ｍ）だけ露光エリアＥＡが移動すると、その左隣の単位露光エリアＥａ”がセル領域ＳＰと部分的に重なり、基準点ＣＰ３に基づくミラー制御が行われる。 When the exposure area EA is further moved by 0.75 m (total 1.5 m), the unit exposure area Ea ′ adjacent to the left partly overlaps the cell region SP, and the mirror is turned on / off based on the reference point CP2. Control is performed. When the exposure area EA further moves by 0.75 m (total 2.25 m), the unit exposure area Ea ″ adjacent to the left partly overlaps the cell region SP, and mirror control based on the reference point CP3 is performed.
このように、ブロック内での露光用ラスタデータによる露光動作が最初に一巡すると（４回露光動作が行われると）、走査方向に沿って０．２５ｍずつシフトしながら単位露光エリアがセル領域ＳＰ内でオーバラップする。２巡目の露光動作開始のとき、セル領域ＳＰとさらに左の単位露光エリアＥａ”’の基準点ＣＰ５とが一致する（図８参照）。３巡目の露光動作が終了、すなわち１グループ分の露光動作（１２回の露光動作）が終了すると、次のグループの露光動作が行われる。 As described above, when the exposure operation using the exposure raster data in the block first completes (when the exposure operation is performed four times), the unit exposure area shifts by 0.25 m along the scanning direction, and the unit exposure area becomes the cell region SP. Overlap. At the start of the second round exposure operation, the cell region SP and the reference point CP5 of the left unit exposure area Ea ″ ′ coincide (see FIG. 8). The third round exposure operation is completed, that is, for one group. When the exposure operation (12 exposure operations) is completed, the next group exposure operation is performed.
次のグループ、すなわち、新たに生成された一連の拡大ラスタデータに基づく露光動作を開始するとき、単位露光エリアＥａの基準位置ＣＰ１３をΔｋだけシフト（補正）する。これにより、単位露光エリアのセル領域ＳＰに対するオーバラップ領域が前回のグループから０．１２５ｍずつＸ，Ｙ方向に沿って移動し、オーバラップの分布範囲が分散する。ここでは、Δｋ＝０．１２５ｍに定められている。 When an exposure operation based on the next group, that is, a series of newly generated enlarged raster data is started, the reference position CP13 of the unit exposure area Ea is shifted (corrected) by Δk. As a result, the overlap area of the unit exposure area with respect to the cell area SP moves by 0.125 m from the previous group along the X and Y directions, and the overlap distribution range is dispersed. Here, Δk = 0.125 m.
１グループ分の露光動作が終了すると、次のグループの露光動作時には、露光位置がさらにΔｋだけシフトされる。このようにグループ切替の度に露光位置をシフト補正することにより、セル領域ＳＰ内でオーバラップ領域がＸ，Ｙ方向に沿って徐々に移動し、均等に分散したオーバラップ露光が１つの露光対象エリアＳＰに対して実現される（図１０参照）。 When the exposure operation for one group is completed, the exposure position is further shifted by Δk during the exposure operation of the next group. As described above, the exposure position is shifted and corrected every time the group is switched, so that the overlap area gradually moves in the X and Y directions in the cell area SP, and the uniformly distributed overlap exposure is one exposure object. This is realized for the area SP (see FIG. 10).
図１１は、ラスタデータ変換に関する処理を示したフローチャートである。図１２は、露光用ラスタデータ抽出に関する処理を示したフローチャートである。図１１、１２を用いて、ラスタデータ変換処理、露光用ラスタデータ抽出処理を別々に独立して行う露光制御処理について説明する。 FIG. 11 is a flowchart showing processing related to raster data conversion. FIG. 12 is a flowchart showing processing relating to extraction of raster data for exposure. An exposure control process in which the raster data conversion process and the exposure raster data extraction process are performed separately and independently will be described with reference to FIGS.
ステップＳ１０１では、同一グループ期間による露光動作を行う時間間隔ＴＭ（図５参照）内であるか否かが判断される。同一グループ期間内では、１ブロック分、すなわち４つの拡大ラスタデータを生成する処理が実行される（Ｓ１０２）。４つの拡大ラスタデータがすべて生成されるまで、ステップＳ１０２が繰り返し実行される（Ｓ１０３）。 In step S101, it is determined whether or not it is within the time interval TM (see FIG. 5) for performing the exposure operation in the same group period. Within the same group period, processing for generating one block, that is, four enlarged raster data is executed (S102). Step S102 is repeatedly executed until all four enlarged raster data are generated (S103).
すべての拡大ラスタデータが生成されると（Ｓ１０３）、バッファメモリの切替が行われる（Ｓ１０５）。その結果、新たな１ブロック分の拡大ラスタデータを生成するとき、第１バッファメモリ５８Ａ、第２バッファメモリ５８Ｂのうち使用されていなかった他方のメモリに対し、一連の拡大ラスタデータが順次格納される。描画処理が終了すると、ラスタデータ変換処理が終了する（Ｓ１０４）。 When all the enlarged raster data are generated (S103), the buffer memory is switched (S105). As a result, when generating enlarged raster data for one new block, a series of enlarged raster data is sequentially stored in the other unused memory of the first buffer memory 58A and the second buffer memory 58B. The When the drawing process ends, the raster data conversion process ends (S104).
一方、図１２のステップＳ２０１では、第１バッファメモリ５８Ａ、もしくは第２バッファメモリ５８Ｂに格納された一連の拡大ラスタデータから、露光エリアの相対位置に応じた露光用ラスタデータが抽出される。そして、露光ピッチＫＴ（＝０．７５ｍ）のタイミング信号に合わせて露光用ラスタデータがＤＭＤへ転送される（Ｓ２０２）。 On the other hand, in step S201 of FIG. 12, exposure raster data corresponding to the relative position of the exposure area is extracted from a series of enlarged raster data stored in the first buffer memory 58A or the second buffer memory 58B. Then, the exposure raster data is transferred to the DMD in accordance with the timing signal of the exposure pitch KT (= 0.75 m) (S202).
ステップＳ２０３では、露光ピッチＫＴだけ露光エリアが移動しているか判断される。露光ピッチ分の移動があると判断されると、次の拡大ラスタデータから露光用ラスタデータが抽出され、ＤＭＤへ転送される（Ｓ２０４）。１ブロックの４つの拡大ラスタデータに基づく露光用ラスタデータ抽出、読み出しが終了まで、ステップＳ２０１〜Ｓ２０４が繰り返し実行される（Ｓ２０５）。１ブロック分の露光用ラスタデータ抽出が終了すると、４つの拡大ラスタデータに対し、それぞれ３Ｍだけデータシフトさせた領域から露光用ラスタデータを抽出することが決定される（Ｓ２０６）。 In step S203, it is determined whether the exposure area is moved by the exposure pitch KT. If it is determined that there is a movement corresponding to the exposure pitch, the raster data for exposure is extracted from the next enlarged raster data and transferred to the DMD (S204). Steps S201 to S204 are repeatedly executed until the exposure raster data extraction and reading based on the four enlarged raster data of one block are completed (S205). When the extraction of the exposure raster data for one block is completed, it is determined to extract the exposure raster data from the area where the data is shifted by 3M for each of the four enlarged raster data (S206).
ステップＳ２０７では、１グループに対する露光用ラスタデータ抽出が終了したか否かが判断される。１グループの露光用ラスタデータ抽出が終了すると、新たに生成された一連の拡大ラスタデータから露光用ラスタデータを抽出するため、バッファメモリが切り替えられる（Ｓ２０８）。さらに、グループ補正が行われる（Ｓ２０９）。すなわち、露光開始タイミングがΔｋ（＝０．１２５ｍ）だけシフトされる。描画が終了するまでステップＳ２０１〜Ｓ２０９が繰り返し実行される。 In step S207, it is determined whether or not the exposure raster data extraction for one group is completed. When extraction of one group of exposure raster data is completed, the buffer memory is switched in order to extract exposure raster data from a series of newly generated raster data (S208). Further, group correction is performed (S209). That is, the exposure start timing is shifted by Δk (= 0.125 m). Steps S201 to S209 are repeatedly executed until drawing is completed.
このように本実施形態によれば、ラスタデータ変換部５１は、実際の露光エリアよりもデータサイズの大きい４つの拡大ラスタデータをブロックとして生成し、時間間隔ＴＭに従って第１、第２バッファメモリ５８Ａ、５８Ｂへ交互に格納する。拡大ラスタデータ各々は、単位露光エリアＥａのデータ幅ｍを基準としたときの露光ピッチＫＴ＝０．７５ｍに従って順にシフトさせたデータ構造になっている。 As described above, according to the present embodiment, the raster data converting unit 51 generates four enlarged raster data having a data size larger than the actual exposure area as a block, and the first and second buffer memories 58A according to the time interval TM. , 58B are alternately stored. Each of the enlarged raster data has a data structure that is sequentially shifted in accordance with the exposure pitch KT = 0.75 m with respect to the data width m of the unit exposure area Ea.
一方、アドレス制御回路５７は、露光ピッチＫＴに応じた露光タイミングに合わせて、第１、第２バッファメモリ５８Ａ、５８Ｂから露光用ラスタデータを交互に読み出す。このとき、露光エリアＥＡの相対移動に合わせながら、露光用ラスタデータを４つの拡大ラスタデータから順に抽出する。１ブロック内の露光用ラスタデータ抽出が一巡すると、さらに露光用ラスタデータ抽出を２度繰り返し行う。このとき、露光エリアＥＡの相対移動に従い、３Ｍ、６Ｍだけデータシフトさせた露光用ラスタデータが抽出される。 On the other hand, the address control circuit 57 alternately reads the exposure raster data from the first and second buffer memories 58A and 58B in accordance with the exposure timing corresponding to the exposure pitch KT. At this time, the exposure raster data is extracted in order from the four enlarged raster data while matching the relative movement of the exposure area EA. When the exposure raster data extraction in one block is completed, the exposure raster data extraction is repeated twice. At this time, the exposure raster data shifted by 3M and 6M is extracted in accordance with the relative movement of the exposure area EA.
ブロック内での露光用ラスタデータ抽出を３回繰り返している間（１グループ間の露光用ラスタデータ抽出中）、ラスタデータ変換部５１は、次のブロックを構成する一連の拡大ラスタデータを生成し、いずれかのバッファメモリへ格納する。１グループの露光用ラスタデータ抽出がすべて終了すると、次のグループに基づく露光用ラスタデータ抽出、描画処理が開始される。このとき、露光タイミングがΔｋ（＝０．１２５ｍ）だけシフト補正される。 While the extraction of the exposure raster data in the block is repeated three times (during the extraction of the exposure raster data for one group), the raster data conversion unit 51 generates a series of enlarged raster data constituting the next block. , Store it in one of the buffer memories. When all the exposure raster data extraction for one group is completed, the exposure raster data extraction and drawing processing based on the next group is started. At this time, the exposure timing is shift-corrected by Δk (= 0.125 m).
本実施形態では、従来のように露光エリアの相対移動に合わせて順次ラスタデータを生成、メモリへ格納、そしてメモリから読み出しを行うのではなく、あらかじめデータサイズの大きな複数のラスタデータが用意され、ラスタデータの生成処理と露光動作制御処理が切り分けて実行される。そして、バッファメモリからのデータ読み出し領域を順次オーバラップシフトしながら、ブロック周期で繰り替えし露光動作を実行する。 In the present embodiment, a plurality of raster data having a large data size is prepared in advance, instead of sequentially generating raster data in accordance with the relative movement of the exposure area, storing in the memory, and reading from the memory as in the past. Raster data generation processing and exposure operation control processing are performed separately. Then, the data reading area from the buffer memory is sequentially overlap-shifted, and repeated in the block cycle to execute the exposure operation.
拡大ラスタデータ生成する時間間隔ＴＭは、露光用ラスタデータの抽出、転送時間ｔｍよりも長く設定されているが、本実施形態の構成により、ラスタデータ生成に十分時間を確保することができるとともに、走査速度の低下、露光ピッチの拡張なくきめ細かいオーバラップ露光が可能となり、スループットを向上させながら、高解像度で微細パターンを形成することができる。 The time interval TM for generating the enlarged raster data is set to be longer than the extraction and transfer time tm of the exposure raster data. However, the configuration of the present embodiment can secure a sufficient time for generating the raster data. Fine overlap exposure is possible without lowering the scanning speed and expanding the exposure pitch, and a fine pattern can be formed with high resolution while improving the throughput.
例えば、拡大ラスタデータ生成に約０．１〜１．０（ｍｓ）必要とする一方、露光用ラスタデータ抽出、転送にかかる時間はせいぜい０．０５〜０．１（ｍｓ）であり、ラスタデータ生成の方が平均的に２〜３倍以上時間がかかる。通常、ラスタデータ生成時間は、ラスタデータ転送時間を越える。 For example, while it takes about 0.1 to 1.0 (ms) for generating enlarged raster data, the time required for extracting and transferring the raster data for exposure is 0.05 to 0.1 (ms) at most. Generation takes an average of 2-3 times longer. Usually, the raster data generation time exceeds the raster data transfer time.
本実施形態では、ラスタデータ生成処理と露光用データ転送処理が別々に制御されるため、このタイムラグを解消するための走査速度低下、露光ピッチ拡大の措置をとる必要がない。なお、データサイズの大きい拡大ラスタデータを生成するための時間ロスは、ほとんど生じない。 In the present embodiment, since the raster data generation process and the exposure data transfer process are controlled separately, it is not necessary to take measures to reduce the scanning speed and increase the exposure pitch in order to eliminate this time lag. Note that there is almost no time loss for generating enlarged raster data having a large data size.
また、グループが切り替わる、すなわち使用されるバッファメモリの切替が行われる度にグループ補正処理を行うため、１つの露光対象セル領域に対し、分散したオーバラップ露光が実現可能となる。 Further, since group correction processing is performed each time the group is switched, that is, the buffer memory to be used is switched, distributed overlap exposure can be realized for one exposure target cell region.
露光ピッチ（拡大ラスタデータのシフト量）、ブロックを構成する拡大ラスタデータの数は、それぞれ任意に設定可能であり、走査速度、必要とされるパターン解像度、ラスタデータ生成、転送処理時間などに基づいて定められる。露光ピッチＫＴが単位露光エリアＥａのセルサイズｍより小さく設定される場合、１つのブロックの露光動作回数（上記実施形態では４回）の間に露光エリアＥＡが移動する移動量が整数倍になる条件を満たす必要がある。露光ピッチＫＴは、以下の式で求められる。
ＫＴ＝Ｎ×（ｍ／ＤＶ） ・・・・（１）
ただし、Ｎは整数、ＤＶは拡大ラスタデータのブロックを構成する数を表す。なお、セルサイズｍより大きい値であってもよい。
The exposure pitch (enlarged raster data shift amount) and the number of enlarged raster data constituting the block can be set arbitrarily, and are based on the scanning speed, required pattern resolution, raster data generation, transfer processing time, etc. Determined. When the exposure pitch KT is set to be smaller than the cell size m of the unit exposure area Ea, the amount of movement of the exposure area EA during the number of exposure operations of one block (four times in the above embodiment) is an integral multiple. It is necessary to satisfy the conditions. The exposure pitch KT is obtained by the following equation.
KT = N × (m / DV) (1)
Here, N represents an integer, and DV represents a number constituting a block of enlarged raster data. The value may be larger than the cell size m.
本実施形態では、複数の拡大ラスタデータから成るブロックを基調として露光用ラスタデータの抽出を行っているが、１つの拡大ラスタデータから、露光用ラスタデータを順にオーバラップシフトさせて抽出するように構成してもよい。例えば、ラスタデータ生成中の露光エリア移動距離（上記実施形態では９ｍ）に比べて短い露光ピッチに対し、所定のデータ幅でシフトさせながら露光用ラスタデータを抽出すればよい。また、ブロック化する構成であっても、ブロック単位の露光用ラスタデータを繰り返し行わない構成（一巡するだけ）にしてもよい。 In the present embodiment, the exposure raster data is extracted based on a block composed of a plurality of enlarged raster data, but the exposure raster data is extracted from one enlarged raster data by sequentially overlapping and shifting. It may be configured. For example, the exposure raster data may be extracted while shifting at a predetermined data width with respect to an exposure pitch shorter than the exposure area moving distance (9 m in the above embodiment) during raster data generation. Moreover, even if it is the structure made into a block, you may make it the structure which does not repeat the raster data for exposure of a block unit (it is only a round).
パターン解像度、パターン形成方向などを考慮し、走査方向を斜めに設定しなくてもよい。また、ベクタデータ以外のパターンデータを作成するように構成してもよい。 In consideration of pattern resolution, pattern formation direction, and the like, the scanning direction may not be set obliquely. Further, pattern data other than vector data may be created.
１０ 描画装置
５１ ラスタ変換部
５２ 露光制御部
５７ アドレス制御回路
５８Ａ 第１バッファメモリ
５８Ｂ 第２バッファメモリ
ＥＬＡ 拡大ラスタデータ
ＥＬＡ１ 露光用ラスタデータ
ＫＴ 露光ピッチ
Ｅａ 単位露光エリア
ＥＡ 露光エリア
ｍ 単位露光エリア幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drawing apparatus 51 Raster conversion part 52 Exposure control part 57 Address control circuit 58A 1st buffer memory 58B 2nd buffer memory ELA Enlarged raster data ELA1 Exposure raster data KT Exposure pitch Ea Unit exposure area EA Exposure area m Unit exposure area width
Claims (9)
前記光変調素子アレイによる露光エリアを被描画体に対して相対的に移動させる走査手段と、
描画パターンに応じたパターンデータに基づき、露光エリアのデータサイズより大きく、露光動作複数回分のエリアをカバーする少なくとも１つの拡大ラスタデータを順次生成し、メモリへ格納するデータ変換手段と、
前記拡大ラスタデータの生成する間の露光エリア移動距離よりも短い露光ピッチに従い、前記メモリに格納された拡大ラスタデータから、露光エリアの相対位置に応じた露光用ラスタデータを、オーバラップさせながら順次抽出するデータ抽出手段と、
抽出された露光用ラスタデータに基づき、前記複数の空間光変調素子を制御する描画処理手段と
を備えたことを特徴とする露光装置。 A light modulation element array in which a plurality of spatial light modulation elements that modulate light from a light source are two-dimensionally arranged;
Scanning means for moving the exposure area by the light modulation element array relative to the object to be drawn;
Data conversion means for sequentially generating at least one enlarged raster data that is larger than the data size of the exposure area and covers an area for a plurality of exposure operations, based on the pattern data corresponding to the drawing pattern, and storing the data in a memory;
The raster data for exposure corresponding to the relative position of the exposure area is sequentially overlapped from the enlarged raster data stored in the memory according to the exposure pitch shorter than the exposure area moving distance during the generation of the enlarged raster data. Data extraction means for extracting;
An exposure apparatus comprising: drawing processing means for controlling the plurality of spatial light modulation elements based on the extracted exposure raster data.
前記データ抽出手段が、次の一連の拡大ラスタデータが生成される間、露光エリアの相対位置に合わせて、前記メモリに格納されている一連の拡大ラスタデータから露光用ラスタデータを順に抽出することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。 The data conversion means sequentially generates a series of enlarged raster data that is sequentially data shifted according to an exposure pitch shorter than the unit exposure area width,
The data extraction means sequentially extracts the exposure raster data from the series of enlarged raster data stored in the memory in accordance with the relative position of the exposure area while the next series of enlarged raster data is generated. The exposure apparatus according to claim 1.
前記データ変換手段が、前記拡大ラスタデータを前記第１、第２メモリへ交互に格納させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の露光装置。 The memory has first and second memories capable of separately writing and reading raster data,
5. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the data conversion means stores the enlarged raster data in the first and second memories alternately.
前記拡大ラスタデータの生成する間の露光エリア移動距離よりも短い露光ピッチに従い、前記メモリに格納された拡大ラスタデータから、露光エリアの相対位置に応じた露光用ラスタデータを、オーバラップさせながら順次抽出するデータ抽出手段と
を備えたことを特徴とする露光装置のデータ処理装置。 Data conversion means for sequentially generating at least one enlarged raster data that is larger than the data size of the exposure area and covers an area for a plurality of exposure operations, based on the pattern data corresponding to the drawing pattern, and storing the data in a memory;
The raster data for exposure corresponding to the relative position of the exposure area is sequentially overlapped from the enlarged raster data stored in the memory according to the exposure pitch shorter than the exposure area moving distance during the generation of the enlarged raster data. A data processing apparatus for an exposure apparatus, comprising: a data extracting means for extracting.
前記拡大ラスタデータの生成する間の露光エリア移動距離よりも短い露光ピッチに従い、前記メモリに格納された拡大ラスタデータから、露光エリアの相対位置に応じた露光用ラスタデータを、オーバラップさせながら順次抽出するデータ抽出手段と
を機能させることを特徴とする露光装置のプログラム。 Data conversion means for sequentially generating at least one enlarged raster data that is larger than the data size of the exposure area and covers an area for a plurality of exposure operations, based on the pattern data corresponding to the drawing pattern, and storing the data in a memory;
The raster data for exposure corresponding to the relative position of the exposure area is sequentially overlapped from the enlarged raster data stored in the memory according to the exposure pitch shorter than the exposure area moving distance during the generation of the enlarged raster data. A program for an exposure apparatus, which causes data extraction means for extraction to function.
前記拡大ラスタデータの生成する間の露光エリア移動距離よりも短い露光ピッチに従い、前記メモリに格納された拡大ラスタデータから、露光エリアの相対位置に応じた露光用ラスタデータを、オーバラップさせながら順次抽出することを特徴とする露光装置のデータ処理方法。 Based on the pattern data corresponding to the drawing pattern, at least one enlarged raster data that is larger than the data size of the exposure area and covers an area for a plurality of exposure operations is sequentially generated and stored in the memory,
The raster data for exposure corresponding to the relative position of the exposure area is sequentially overlapped from the enlarged raster data stored in the memory according to the exposure pitch shorter than the exposure area moving distance during the generation of the enlarged raster data. A data processing method for an exposure apparatus, wherein the data is extracted.
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