图案描绘装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种图案描绘装置(EX)，具备将描绘光束(LBn)的点光(SP)于主扫描方向扫描以描绘图案的描绘单元(Un)、以及用以使基板(P)与描绘单元(Un)往副扫描方向相对移动的移动机构。图案描绘装置(EX)使用选择用光学元件(OSn)，将来自光源装置(LS)的光束(LB)，在因电气信号造成的光学特性变化而以既定偏向角度偏向以作为描绘光束(LBn)射入描绘单元(Un)的第1状态、与不射入描绘单元(Un)的第2状态之间择一切换，为了在第1状态时，使从描绘单元(Un)投射的点光(SP)往副扫描方向位移既定量，控制电气信号以使因选择用光学元件(OSn)产生的偏向角度变化，并将伴随因选择用光学元件(OSn)产生的偏向角度变化而产生的点光(SP)强度变化，根据选择用光学元件(OSn)的光学特性加以修正。

Pattern drawing device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图案描绘装置
本专利技术关于扫描照射于被照射体上的点光以描绘图案的图案描绘装置。
技术介绍
作为使用旋转多面镜的描绘装置，例如特开2008－200964号公报所揭示，有一种具备多个具有多面镜的激光曝光部，借由多面镜使曝光用光束在扫描的主扫描方向的部分扫描区域(端部)重复，以来自多个激光曝光部的曝光用光束分担描绘图像的图像形成装置。于特开2008－200964号公报的装置，由于是借由在扫描区域的端部重复的区域，曝光用光束因多面镜的多个反射面的面错位差异，来降低在与主扫描方向正交的副扫描方向的偏移，因此在使多个激光曝光部各自的多面镜的旋转同步时，为减少在以1个多面镜描绘的图像、与以其他多面镜描绘的图像的重复区域，图像的副扫描方向的偏移减少，调整2个多面镜的反射面的组合(旋转方向的角度相位)。此外，特开2008－200964号公报中亦揭示了设置使包含多面镜的激光曝光部机械性的往副扫描方向移动的机构，进行调整以减少图像的重复区域的偏移。
技术实现思路
本专利技术第1实施例的图案描绘装置，具备将投射于基板上的描绘光束的点光于主扫描方向进行1维扫描以描绘图案的描绘单元、以及用以使该基板与该描绘单元往与该主扫描方向交叉的副扫描方向相对移动的移动机构，其具备：光源装置，输出作为该描绘光束的源的光束；选择用光学元件，将来自该光源装置的该光束，在因电气信号造成的光学特性变化而以既定偏向角度偏向以作为该描绘光束射入该描绘单元的第1状态、与不射入该描绘单元的第2状态之间择一切换；位移控制部，其为了在该第1状态时，使从该描绘单元投射的该点光往该副扫描方向位移既定量，控制该电气信号以使因该选择用光学元件产生的该偏向角度变化；以及强度修正部，修正伴随因该选择用光学元件产生的该偏向角度的变化而产生的该点光的强度变化。本专利技术第2实施例的图案描绘装置，于可挠性基板上投射描绘光束的点光于主扫描方向进行1维扫描，并借由使该基板往与该主扫描方向交叉的副扫描方向移动，据以在该基板上描绘2维图案，其具备：光源装置，输出作为该描绘光束的源的光束；描绘单元，具备旋转多面镜与扫描用光学系统，该旋转多面镜具有配置在旋转轴周围的多个反射面、并以该反射面将该描绘光束往与该主扫描方向对应的方向改变角度加以反射，该扫描用光学系统射入被该旋转多面镜的各反射面反射的该描绘光束、并于该基板上聚光成点光扫描于该主扫描方向；旋转筒，其具有距中心轴一定半径的圆筒面状的外周面，将该基板以沿该外周面弯曲的状态加以支承并绕该中心轴以既定旋转速度旋转，据以使该基板往该副扫描方向移动；速度误差测量部，测量因该旋转筒旋转速度的变动而产生的该基板于该副扫描方向的速度变动；旋转控制部，追随该基板的速度变动，使该旋转多面镜的旋转速度相对规定的旋转速度逐次变化；以及调整部，视该旋转多面镜的该旋转速度的变化，调整以该描绘单元描绘的图案于该主扫描方向的描绘长。本专利技术第3实施例的图案描绘装置，将投射于基板上的描绘光束的点光于主扫描方向及与该主扫描方向交叉的副扫描方向进行扫描，据以在该基板上描绘2维图案，其具备：光源装置，输出作为该描绘光束的源的光束；描绘单元，具备旋转多面镜与扫描用光学系统，该旋转多面镜具有多个反射面，将来自该光源装置的该描绘光束以该反射面将角度改变改变于与该主扫描方向对应的方向加以反射，该扫描用光学系统将被该旋转多面镜的各反射面反射的该描绘光束在该基板上聚光成点光扫描于该主扫描方向；移动机构，用以使该基板与该描绘单元于该副扫描方向相对移动；以及描绘控制装置，在该点光于该主扫描方向进行1维扫描的描绘期间中产生的该旋转多面镜的该反射面上的反射不均所引起的该点光的强度变化特性变动至容许范围以上时，于该描绘期间中根据该强度变化特性修正该描绘光束的强度。本专利技术第4实施例的图案描绘装置，将描绘光束的点光投射于基板上于主扫描方向进行扫描，并使该基板往与该主扫描方向交叉的副扫描方向移动，据以在该基板上描绘2维图案，其具备：光源装置，输出作为该描绘光束的源的光束；描绘单元，具备旋转多面镜与扫描用光学系统，该旋转多面镜具有配置在旋转轴周围的多个反射面，将该描绘光束以该反射面将角度改变于与该主扫描方向对应的方向加以反射，该扫描用光学系统射入被该旋转多面镜的各反射面反射的该描绘光束在该基板上聚光成点光扫描于该主扫描方向；基板移动构件，支承该基板，使该基板沿该副扫描方向以既定速度移动；误差测量部，借由依序检测沿该副扫描方向在该基板上以既定间隔形成的多个标记的各自的对准系统、与测量该基板移动构件的移动位置的位置测量部，测量该基板于该副扫描方向的移动位置的误差；以及旋转控制部，使该旋转多面镜的旋转速度相对规定的旋转速度逐次变化，以降低该基板的该移动位置的误差。附图说明图1为从前方所视的第1实施形态的图案描绘装置的概略整体构成的立体图；图2为显示图1所示的6个描绘单元中的1个的具体的内部构成的立体图；图3为显示图1中的光束切换部所含的选择用光学元件(AOM)、选择镜、及中继光学系统的具体的光学配置的图；图4为说明图3所示的选择用光学元件(AOM)的配置条件与衍射动作(偏向动作)的图；图5为以示意方式显示来自图4所示的选择用光学元件(AOM)的各衍射光(含0次光)的强度比率的图表；图6为显示用以将来自光源装置的光束择一分配至6个描绘单元的光束切换部、描绘控制装置、及光量测量部的概略构成的图；图7为显示图1或图6所示的光源装置的构成的图；图8为说明图1所示的旋转筒的驱动控制部、图6所示的描绘控制装置、及光源装置的整体的协同关系的控制系统方块图；图9为显示图8所示的描绘控制装置内所设的选择用光学元件控制部的具体构成的电路方块图；图10为说明相对于对选择用光学元件(AOM)赋予的驱动信号的频率变化的主衍射光束的强度变化的特性例、与点光的位置变化状态的图；图11为显示相对于对选择用光学元件(AOM)赋予的驱动信号的RF电力的变化的一衍射效率变化特性例的图表；图12为说明以图9所示的选择用光学元件控制部进行的修正信息ΔFCn、ΔACn的运算及设定时序的一例的时序图；图13为显示以图1或图8所示的图案描绘装置曝光的基板上设定的描绘线与对准系统的配置、及基板上的对准标记配置的一例的图；图14为以示意方式说明将图13所示的基板往副扫描方向的局部微幅伸缩时的重叠误差，使用以选择用光学元件(AOM)构成的X位移器机构加以降低的动作的图表；图15为说明图3所示的选择用光学元件(AOM)之后的选择镜的光束选择与光束位移的状态的光路图；图16为说明图2所示的从多面镜的反射面到基板的光束的表现的光路图；图17A、图17B为将第2实施形态的从包含图2的描绘单元内所设的平行平板HVP的扩束器系统至孔径光阑的光路加以展开显示的图；图18为说明在基板于副扫描方向有线性伸缩的情形时，以由平行平板HVP构成的机械光学性X位移器机构修正描绘位置的动作例的图表；图19为说明作为第2实施形态的变形例，并用由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图案描绘装置，其特征在于，具备将投射于基板上的描绘光束的点光于主扫描方向进行1维扫描以描绘图案的描绘单元、以及用以使该基板与该描绘单元往与该主扫描方向交叉的副扫描方向相对移动的移动机构，其具备：/n光源装置，输出作为该描绘光束的源的光束；/n选择用光学元件，将来自该光源装置的该光束，在因电气信号造成的光学特性变化而以既定偏向角度偏向以作为该描绘光束射入该描绘单元的第1状态、与不射入该描绘单元的第2状态之间择一切换；/n位移控制部，其为了在该第1状态时，使从该描绘单元投射的该点光往该副扫描方向位移既定量，控制该电气信号以使因该选择用光学元件产生的该偏向角度变化；以及/n强度修正部，修正伴随因该选择用光学元件产生的该偏向角度的变化而产生的该点光的强度变化。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170926 JP 2017-184357;20170926 JP 2017-184360;201.一种图案描绘装置，其特征在于，具备将投射于基板上的描绘光束的点光于主扫描方向进行1维扫描以描绘图案的描绘单元、以及用以使该基板与该描绘单元往与该主扫描方向交叉的副扫描方向相对移动的移动机构，其具备：
光源装置，输出作为该描绘光束的源的光束；
选择用光学元件，将来自该光源装置的该光束，在因电气信号造成的光学特性变化而以既定偏向角度偏向以作为该描绘光束射入该描绘单元的第1状态、与不射入该描绘单元的第2状态之间择一切换；
位移控制部，其为了在该第1状态时，使从该描绘单元投射的该点光往该副扫描方向位移既定量，控制该电气信号以使因该选择用光学元件产生的该偏向角度变化；以及
强度修正部，修正伴随因该选择用光学元件产生的该偏向角度的变化而产生的该点光的强度变化。


2.如权利要求1所述的图案描绘装置，其特征在于，该描绘单元，具备：
旋转多面镜，其具有使该描绘光束往与该主扫描方向对应的方向改变角度加以反射的多个反射面；以及
扫描用光学系统，射入于该旋转多面镜的各反射面反射的该描绘光束并于该基板上聚光成点光；
因该选择用光学元件而产生的该偏向角度的变化，照射在该旋转多面镜的反射面上的该描绘光束的位置往与该副扫描方向对应的方向位移。


3.如权利要求2所述的图案描绘装置，其特征在于，该选择用光学元件为声光调变元件，此声光调变元件在作为该电气信号被施加高频信号时，作为以和该高频信号的频率对应的该既定偏向角度朝向该描绘单元的该描绘光束而产生来自该光源装置的该光束的衍射光束，并视该高频信号的振幅产生该描绘光束的强度。


4.如权利要求3所述的图案描绘装置，其特征在于，该位移控制部，具有使施加于该声光调变元件的该高频信号的频率较规定频率增加或减少的调频电路；
该强度修正部，具有视施加于该声光调变元件的该高频信号的频率变化而使该高频信号的振幅连动增加或减少的振幅调整电路。


5.如权利要求4所述的图案描绘装置，其特征在于，该振幅调整电路，根据来自该声光调变元件的该衍射光束的强度视与该规定频率相较的变化量而变化的变化倾向，修正该高频信号的振幅。


6.如权利要求1至5中任1项所述的图案描绘装置，其特征在于，其具备存储与待描绘于该基板的图案对应的描绘数据的描绘控制部；
该光源装置具有描绘用光调变器，此描绘用光调变器以投射于该基板的该点光的强度视该图案被调变的方式，回应该描绘数据调变射出的该光束的强度。


7.如权利要求4或5所述的图案描绘装置，其特征在于，该描绘单元具备原点检测器，此原点检测器输出用以表示该旋转多面镜的多个反射面的各自已成为既定角度位置的原点信号；
该位移控制部与该强度修正部，将施加于该声光调变元件的该高频信号的频率及该高频信号的振幅，回应该原点信号，在被该旋转多面镜的反射面反射的该描绘光束不射入该扫描用光学系统的期间，予以增加或减少。


8.如权利要求7所述的图案描绘装置，其特征在于，该强度修正部回应该原点信号修正施加于该声光调变元件的该高频信号的振幅，以修正因该旋转多面镜的多个反射面各自的反射率差异造成的该点光的强度变动。


9.一种图案描绘装置，其特征在于，于可挠性基板上投射描绘光束的点光于主扫描方向进行1维扫描，并借由使该基板往与该主扫描方向交叉的副扫描方向移动，据以在该基板上描绘2维图案，其具备：
光源装置，输出作为该描绘光束的源的光束；
描绘单元，具备旋转多面镜与扫描用光学系统，该旋转多面镜具有配置在旋转轴周围的多个反射面、并以该反射面将该描绘光束往与该主扫描方向对应的方向改变角度加以反射，该扫描用光学系统射入被该旋转多面镜的各反射面反射的该描绘光束、并于该基板上聚光成点光扫描于该主扫描方向；
旋转筒，其具有距中心轴一定半径的圆筒面状的外周面，将该基板以沿该外周面弯曲的状态加以支承并绕该中心轴以既定旋转速度旋转，据以使该基板往该副扫描方向移动；
速度误差测量部，测量因该旋转筒旋转速度的变动而产生的该基板于该副扫描方向的速度变动；
旋转控制部，追随该基板的速度变动，使该旋转多面镜的旋转速度相对规定的旋转速度逐次变化；以及
调整部，视该旋转多面镜的该旋转速度的变化，调整以该描绘单元描绘的图案于该主扫描方向的描绘长。


10.如权利要求9所述的图案描绘装置，其特征在于，该光源装置以周期Tf脉冲发光出该描绘光束的脉冲光源；
设该点光的实效直径为每一该周期Tf脉冲发光出的该点光于该基板上描绘的图案的于1像素分重叠的该点光的数为Nsp，其中Nsp为2以上、该点光于该主扫描方向的实效扫描长为LT(mm)、该旋转多面镜的反射面数量为Np、使用该旋转多面镜的各反射面的该描绘光束的扫描效率为1/α、该旋转多面镜的该旋转速度为VR(rpm)时，以成



的关系的方式，设定该周期Tf与该旋转速度VR。


11.如权利要求10所述的图案描绘装置，其特征在于，该光源装置包含生成为了使该描绘光束以周期Tf脉冲发光出的时钟信号的信号产生部；
该信号产生部，作为该倍率调整部具备频率可变时钟产生器，此频率可变时钟产生器使该时钟信号的频率(1/Tf)以0.01％以下的解析能力变化。


12.如权利要求10所述的图案描绘装置，其特征在于，该光源装置包含生成为了使该描绘光束以周期Tf脉冲发光出的时钟信号的信号产生部；
该信号产生部，作为该调整部具备一电路构成，此电路构成在该点光的实效扫描长LT的1次扫描中的离散的多个时间点的各自，使该时钟信号的周...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤正纪，中山修一，鬼头义昭，铃木智也，堀正和，林田洋祐，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：日本;JP