特許 6280392 直接描画装置用のＧＵＩ装置、直接描画システム、描画領域設定方法およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6280392

(24)【登録日】2018年1月26日

(45)【発行日】2018年2月14日

(54)【発明の名称】直接描画装置用のＧＵＩ装置、直接描画システム、描画領域設定方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/0484 20130101AFI20180205BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/0484 170

【請求項の数】11

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2014-36513(P2014-36513)

(22)【出願日】2014年2月27日

(65)【公開番号】特開2015-162059(P2015-162059A)

(43)【公開日】2015年9月7日

【審査請求日】2016年12月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】古川 至

(72)【発明者】

【氏名】中井 一博

(72)【発明者】

【氏名】北村 清志

【審査官】 ▲高▼橋 徳浩

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１６２３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０５０９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０９７７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１０２４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２３２０４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０１

Ｇ０３Ｆ７／２０−Ｇ０３Ｆ７／２４

Ｇ０３Ｆ９／００−Ｇ０３Ｆ９／０２

Ｇ０６Ｆ３／０３−Ｇ０６Ｆ３／０４８９

Ｈ０１Ｌ２１／００−Ｈ０１Ｌ２１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円形状の基板の表面に形成されたフォトレジスト膜に対してパターンを描画する直接描画装置用に用いられ、基板内の円弧帯状領域を描画領域または非描画領域として設定するためのＧＵＩ装置であって、
画面を有する表示部と、
表示部の画面を操作する操作部と、
表示部の画面表示を制御する表示制御部と、
を備え、
表示制御部は、
円弧帯状領域の円周方向の長さに関連する情報を入力するための入力領域を表示部の画面に表示する周情報入力部と、
基板の径方向における円弧帯状領域の位置情報を入力するための入力領域を表示部の画面に表示する径情報入力部と、
円弧帯状領域の径方向における幅情報を入力するための入力領域を表示部の画面に表示する幅情報入力部と、
径情報入力部、周情報入力部および幅情報入力部により設定された円弧帯状領域が描画領域または非描画領域のいずれであるかを入力するための入力領域を表示部の画面に表示する描画指示入力部と、
基板外形と、径情報入力部、周情報入力部、幅情報入力部および描画指示入力部に操作部によりそれぞれ入力された情報に基づく円弧帯状領域と、を表示部の画面に表示する確認表示部と、
を有することを特徴とする直接描画装置用のＧＵＩ装置。

【請求項2】

請求項１に記載される直接描画装置用のＧＵＩ装置において、
表示制御部は、
周情報入力部、径情報入力部、幅情報入力部および描画指示入力部を一つの組み合わせとして、この組み合わせで、周方向に各情報を順次、入力するための入力領域を表示部の画面に表示する直接描画装置用のＧＵＩ装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載される直接描画装置用のＧＵＩ装置において、
周情報入力部が、円弧帯状領域の円周方向の長さに関連する情報として、角度の数値を入力するための入力領域、または、円弧の長さ寸法を入力するための入力領域を表示部の画面に表示する直接描画装置用のＧＵＩ装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれかに記載される直接描画装置用のＧＵＩ装置において、
幅情報入力部が、径方向における複数の範囲にそれぞれ幅情報を入力するための複数の入力領域を表示部の画面に表示する直接描画装置用のＧＵＩ装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれかに記載されるＧＵＩ装置と、前記フォトレジスト膜に空間変調された光ビームを走査してパターンを描画する直接描画装置と、を備える直接描画システム。

【請求項6】

表示部および操作部を有するＧＵＩ装置により直接描画装置により描画すべき描画領域、または、描画しない非描画領域である円弧帯状領域を設定する描画領域設定方法であって、
表示部の画面に、円弧帯状領域の円周方向の長さに関連する情報を入力するための入力領域、基板の径方向における円弧帯状領域の位置情報を入力するための入力領域、円弧帯状領域の径方向における幅情報を入力するための入力領域、および、円弧帯状領域が描画領域または非描画領域のいずれであるかの情報を入力するための入力領域を表示する入力画面表示工程と、
入力画面表示工程により表示部の画面に表示された各入力領域に操作部により各情報をそれぞれ入力する情報入力工程と、
表示部の画面に、基板外形、および、情報入力工程により入力された各情報に基づく円弧帯状領域を表示する確認表示工程と、
を含む描画領域設定方法。

【請求項7】

請求項６に記載される描画領域設定方法において、
入力画面表示工程により表示される各入力領域の組み合わせが周方向において複数、表示され、
情報入力工程が各入力領域の組み合わせごとに、周方向に、順次、各情報を入力する工程である描画領域設定方法。

【請求項8】

円形状の基板の表面に形成されたフォトレジスト膜に対してパターンを描画する直接描画装置用に用いられ、基板内の円弧帯状領域を描画領域または非描画領域として設定するためのＧＵＩ装置が備えるコンピュータが読み取り可能なプログラムであって、
ＧＵＩ装置が有する表示部の画面に、
円弧帯状領域の円周方向の長さに関連する情報を入力するための入力領域を表示する周情報入力領域の表示機能と、
基板の径方向における円弧帯状領域の位置情報を入力するための入力領域を表示する径情報入力領域の表示機能と、
円弧帯状領域の径方向における幅情報を入力するための入力領域を表示する幅情報入力領域の表示機能と、
径情報入力領域、周情報入力領域および幅情報入力領域により設定された円弧帯状領域が描画領域または非描画領域のいずれであるかの情報を入力するための入力領域を表示する描画指示入力領域の表示機能と、
基板外形と、径情報入力領域、周情報入力領域、幅情報入力領域および描画指示入力領域にＧＵＩ装置が有する操作部によりそれぞれ入力された情報に基づく円弧帯状領域と、を表示する確認表示機能と、
をコンピュータに発揮させることを特徴とするプログラム。

【請求項9】

請求項８に記載されるプログラムにおいて、
表示部の画面に、
径情報入力領域、周情報入力領域、幅情報入力領域および描画指示入力領域を一つの組み合わせとして、この組み合わせで、周方向に各情報を順次、入力するための入力領域を表示する機能をコンピュータに発揮させるプログラム。

【請求項10】

請求項８または請求項９に記載されるプログラムにおいて、
表示部の画面に、
円弧帯状領域の円周方向の長さに関連する情報として、角度の数値を入力するための入力領域、または、円弧の長さ寸法を入力するための入力領域を表示する機能をコンピュータに発揮させるプログラム。

【請求項11】

請求項８から請求項１０のいずれかに記載されるプログラムにおいて、
表示部の画面に、
径方向における複数の範囲にそれぞれ幅情報を入力するための複数の入力領域を表示部の画面に表示する機能をコンピュータに発揮させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フォトレジスト膜が形成された基板に配線パターンなどを描画する直接描画装置に用いられるグラフィカルユーザインターフェース（Graphical User Interface）装置（ＧＵＩ装置）に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、半導体基板、プリント配線基板、ガラス基板等の様々な基板に、フォトマスクを経由した光を照射することにより、パターンの形成が行われている。近年、様々なパターンの形成に対応するために、フォトマスクを使用することなく、空間変調された光を基板に直接照射してパターンを描画して露光処理する技術が利用されている。

【0003】

上記のように露光処理する露光装置は直接描画装置と称されるが、例えば特許文献１では、直接描画装置に用いられるＧＵＩ装置が記載されている。このＧＵＩ装置は円形状の基板上のほぼ全面に亘って設定された複数のブロック単位で描画パラメータなどの露光条件を設定する際などに用いられる。このブロックは矩形状であり、基板上に行方向および列方向に配列されている。換言すれば、複数のブロックは基板上にマトリックス状に配置されている。

【0004】

また、基板の端部において、めっき用電極を形成すべき円弧帯状領域を露光処理する技術が例えば、特許文献２に記載されている。めっき用電極の他に基板の端部にはシリアル番号等がレーザー刻印等により既に形成されている円弧帯状のナンバリング領域が設定され、この円弧帯状領域を考慮して露光処理する必要もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−７７７１８号公報（例えば段落００５４、図３）

【特許文献2】特開２００５−５４６２号公報（例えば段落００２９、図１７）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

図１７は円形状の基板Ｗの端部に周縁に沿って８個のめっき用電極を形成すべき円弧帯状領域Ｅ１乃至Ｅ８を示している。これらの円弧帯状領域Ｅ１乃至Ｅ８に対して直接描画装置により描画処理する場合、ＧＵＩ装置において円弧帯状領域Ｅ１乃至Ｅ８の位置を描画領域または非描画領域として設定する必要がある。

【0007】

例えば、１個の円弧帯状領域Ｅ１をＧＵＩ装置で指定する場合、円弧帯状領域Ｅ１の４隅にある位置Ｐ１，位置Ｐ２，位置Ｐ３および位置Ｐ４のそれぞれの２次元座標値（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、（ｘ３，ｙ３）および（ｘ４，ｙ４）を指定する方法が考えられる。この方法では、各座標値が２つの情報を有するので、合計で８つの情報をＧＵＩ装置において入力する必要があり、設定作業量が増大する、という問題が発生する。

【0008】

また、上記のように円弧帯状領域の４隅の座標値を操作者がＧＵＩ装置を用いて入力する際に、円形状の基板に対する円弧帯状領域の位置や範囲が直感的に分かり難い、という別の問題も発生する。例えば、基板が矩形上であれば、２次元座標値により帯状領域を設定することは直感的に容易であるが、基板が円形状であって、かつ、円弧帯状領域を２次元座標で直感的に把握することは容易ではない。

【0009】

本発明の目的は、上述のような点に鑑み、直接描画装置による描画領域または非描画領域として、円形状の基板上における円弧帯状領域を、少ない作業量で、かつ、直感的に設定することができる直接描画装置用のＧＵＩ装置、直接描画システム、描画領域設定方法およびプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１に係る第１発明は、円形状の基板の表面に形成されたフォトレジスト膜に対してパターンを描画する直接描画装置用に用いられ、基板内の円弧帯状領域を描画領域または非描画領域として設定するためのＧＵＩ装置であって、画面を有する表示部と、表示部の画面を操作する操作部と、表示部の画面表示を制御する表示制御部と、を備え、表示制御部は、円弧帯状領域の円周方向の長さに関連する情報を入力するための入力領域を表示部の画面に表示する周情報入力部と、基板の径方向における円弧帯状領域の位置情報を入力するための入力領域を表示部の画面に表示する径情報入力部と、円弧帯状領域の径方向における幅情報を入力するための入力領域を表示部の画面に表示する幅情報入力部と、径情報入力部、周情報入力部および幅情報入力部により設定された円弧帯状領域が描画領域または非描画領域のいずれであるかを入力するための入力領域を表示部の画面に表示する描画指示入力部と、基板外形と、径情報入力部、周情報入力部、幅情報入力部および描画指示入力部に操作部によりそれぞれ入力された情報に基づく円弧帯状領域と、を表示部の画面に表示する確認表示部と、を有することを特徴とする。

【0011】

請求項２に係る第２発明は、第１発明において、表示制御部は、周情報入力部、径情報入力部、幅情報入力部および描画指示入力部を一つの組み合わせとして、この組み合わせで、周方向に各情報を順次、入力するための入力領域を表示部の画面に表示する。

【0012】

請求項３に係る第３発明は、第１発明または第２発明において、周情報入力部が、円弧帯状領域の円周方向の長さに関連する情報として、角度の数値を入力するための入力領域、または、円弧の長さ寸法を入力するための入力領域を表示部の画面に表示する。

【0013】

請求項４に係る第４発明は、第１発明から第３発明のいずれかにおいて、幅情報入力部が幅情報として径方向における複数の範囲にそれぞれ幅情報を入力するための複数の入力領域を表示部の画面に表示する。

【0014】

請求項５に係る第５発明（直接描画システム）は、第１発明から第４発明のいずれかのＧＵＩ装置と、前記フォトレジスト膜に空間変調された光ビームを走査してパターンを描画する直接描画装置と、を備える。

【0015】

請求項６に係る第６発明は、表示部および操作部を有するＧＵＩ装置により直接描画装置により描画すべき描画領域、または、描画しない非描画領域である円弧帯状領域を設定する描画領域設定方法であって、表示部の画面に、円弧帯状領域の円周方向の長さに関連する情報を入力するための入力領域、基板の径方向における円弧帯状領域の位置情報を入力するための入力領域、円弧帯状領域の径方向における幅情報を入力するための入力領域、および、円弧帯状領域が描画領域または非描画領域のいずれであるかの情報を入力するための入力領域を表示する入力画面表示工程と、入力画面表示工程により表示部の画面に表示された各入力領域に操作部により各情報をそれぞれ入力する情報入力工程と、表示部の画面に、基板外形、および、情報入力工程により入力された各情報に基づく円弧帯状領域を表示する確認表示工程と、を含む。

【0016】

請求項７に係る第７発明は、第６発明において、入力画面表示工程により表示される各入力領域の組み合わせが周方向において複数、表示され、情報入力工程が各入力領域の組み合わせごとに、周方向に、順次、各情報を入力する工程である。

【0017】

請求項８に係る第８発明は、円形状の基板の表面に形成されたフォトレジスト膜に対してパターンを描画する直接描画装置用に用いられ、基板内の円弧帯状領域を描画領域または非描画領域として設定するためのＧＵＩ装置が備えるコンピュータが読み取り可能なプログラムであって、ＧＵＩ装置が有する表示部の画面に、円弧帯状領域の円周方向の長さに関連する情報を入力するための入力領域を表示する周情報入力領域の表示機能と、基板の径方向における円弧帯状領域の位置情報を入力するための入力領域を表示する径情報入力領域の表示機能と、円弧帯状領域の径方向における幅情報を入力するための入力領域を表示する幅情報入力領域の表示機能と、径情報入力領域、周情報入力領域および幅情報入力領域により設定された円弧帯状領域が描画領域または非描画領域のいずれであるかの情報を入力するための入力領域を表示する描画指示入力領域の表示機能と、基板外形と、径情報入力領域、周情報入力領域、幅情報入力領域および描画指示入力領域にＧＵＩ装置が有する操作部によりそれぞれ入力された情報に基づく円弧帯状領域と、を表示する確認表示機能と、をコンピュータに発揮させることを特徴とする。

【0018】

請求項９に係る第９発明は、第８発明において、表示部の画面に、径情報入力領域、周情報入力領域、幅情報入力領域および描画指示入力領域を一つの組み合わせとして、この組み合わせで、周方向に各情報を順次、入力するための入力領域を表示する機能をコンピュータに発揮させる。

【0019】

請求項１０に係る第１０発明は、第８発明または第９発明において、表示部の画面に、円弧帯状領域の円周方向の長さに関連する情報として、角度の数値を入力するための入力領域、または、円弧の長さ寸法を入力するための入力領域を表示する機能をコンピュータに発揮させる。

【0020】

請求項１１に係る第１１発明は、第８発明から第１０発明のいずれかにおいて、表示部の画面に、径方向における複数の範囲にそれぞれ幅情報を入力するための複数の入力領域を表示部の画面に表示する機能をコンピュータに発揮させる。

【発明の効果】

【0021】

請求項１から請求項１１のいずれかに係る発明によれば、直接描画装置による描画領域または非描画領域として、円形状の基板上における円弧帯状領域を、少ない作業量で、かつ、直感的に設定することができる直接描画装置用のＧＵＩ装置、直接描画システム、描画領域設定方法およびプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】露光システムを含む描画システムを示す図である。

【図2】ＧＵＩ装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図3】ＧＵＩ装置の機能構成を示すブロック図である。

【図4】描画領域設定の流れを示すフロー図である。

【図5】初期入力画面を示す図である。

【図6】第１実施例における情報入力動作を説明するための図である。

【図7】入力後の画面を示す図である。

【図8】第２実施例における情報入力動作を説明するための図である。

【図9】第３実施例における情報入力動作を説明するための図である。

【図10】直接描画装置の側面図である。

【図11】直接描画装置の平面図である。

【図12】照明光学系および投影光学系を示す図である。

【図13】空間光変調器を拡大して示す図である。

【図14】直接描画装置の各部と制御部との接続構成を示したブロック図である。

【図15】描画動作を制御する制御部を示すブロック図である。

【図16】直接描画装置の動作のフロー図である。

【図17】背景技術を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
＜システムの全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態である直接描画システム４を含む図形描画システム４００を示す図である。この図形描画システム４００は、例えば円形状の半導体基板（以下、単に「基板」と称す）上のフォトレジスト膜を選択的に露光することにより、フォトレジスト膜に回路パターンに相当する図形を直接描画するシステムである。

【0024】

図形描画システム４００は、ＬＡＮなどのネットワークＮを介して相互に接続された設計データ作成装置１、画像処理装置３および直接描画装置１００を備える。画像処理装置３はＧＵＩ装置２を備える。

【0025】

設計データ作成装置１は、描画対象物である基板に描画すべきパターン領域を記述したデータの作成および編集を行う装置である。具体的にデータは、ＣＡＤによってベクトル形式で記述された図形データとして作成される。以下において、このデータを設計データＤ０と称する。設計データ作成装置１で作成された設計データＤ０は、画像処理装置３および直接描画装置１００にネットワークＮを介してそれぞれ送信される。なお、設計データＤ０は後述する円弧帯状領域Ｅ１乃至Ｅ８以外の基板Ｗの表面に、半導体チップの配線パターンなどを形成するためのデータである。

【0026】

画像処理装置３は、ネットワークＮを介して送信された設計データＤ０を修正し、修正設計データＤ１を作成する。画像処理装置３により作成された修正設計データＤ１はネットワークＮを介して直接描画装置１００に送信される。

【0027】

具体的には、画像処理装置３は設計データＤ０に対して、露光条件（描画条件）の変更に応じて、露光（描画）すべき回路パターンの線幅寸法を大きくする処理（太らせ処理）、または、線幅寸法を小さくする処理（細らせ処理）を実行して修正設計データＤ１を得る機能を有する。この太らせ処理および細らせ処理は基板内を区画する複数のブロック単位で実行される。

【0028】

また、画像処理装置３は、設計データＤ０における各ブロックの露光条件を修正する。例えば、設計データＤ０が全てのブロックに対して標準パターンを露光するデータである場合に、特定のブロックに対してテストパターンを露光するデータに修正して修正設計データＤ１を得る機能を有する。ここで、「標準パターン」は半導体素子を形成する回路パターンを露光するためのパターンであり、「テストパターン」は「標準パターン」とは異なり、例えば半導体素子の試作や製造プロセスの検証のための回路パターンを露光するためのパターンである。

【0029】

さらに、画像処理装置３は、ＧＵＩ装置２を用いて、基板の端部等に、めっき用電極を形成するための円弧帯状領域を設定するためのまたはナンバリング記号などを形成するための円弧帯状領域を設定するための円弧領域用データＴ１を得る機能を有する。また、円弧領域用データＴ１は、基板の端部にレーザー刻印等により既に形成されているシリアル番号等が後の工程によって潰されないように、シリアル番号等が形成されているナンバリング領域を円弧帯状領域として設定するデータである場合もある。

【0030】

＜ＧＵＩ装置の構成＞
ＧＵＩ装置２は画像処理装置３に設けられ、操作者に対するグラフィカルユーザインターフェース（Graphical User Interface）として機能する。図２はＧＵＩ装置２のハードウェア構成を示すブロック図である。

【0031】

ＧＵＩ装置２は例えばコンピュータ５であって、ＣＰＵ２３０、ＲＯＭ２３１、メモリ２３２、メディアドライブ２３３、表示部２００、操作部２３４などを備える。これらのハードウェアは、それぞれバスライン２３５によって電気的に接続されている。

【0032】

ＣＰＵ２３０は、ＲＯＭ２３１に記憶されたプログラム（または、メディアドライブ２３３によって読み込まれたプログラム）Ｐに基づいて、上記ハードウェア各部を制御し、コンピュータ５（ＧＵＩ装置２）の機能を実現する。プログラムＰはコンピュータ５により読み取り可能であり、各機能をコンピュータ５に発揮させるものである。なお、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に保存されたプログラムＰを、ＲＡＭに読み込んで、各機能をコンピュータ５に発揮させる構成でも良い。

【0033】

ＲＯＭ２３１は、ＧＵＩ装置２の制御に必要なプログラムＰやデータを予め格納した読み出し専用の記憶装置である。

【0034】

メモリ２３２は、読み出しと書き込みとが可能な記憶装置であり、ＣＰＵ２３０による演算処理の際に発生するデータなどを一時的に記憶する。メモリ２３２は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭなどで構成される。

【0035】

メディアドライブ２３３は、記録媒体Ｍに記憶されている情報を読み出す機能を有する。部である。記録媒体Ｍは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、フレキシブルディスクなどの可搬性記録媒体である。

【0036】

表示部２００は、カラーＬＣＤのようなディスプレイ等を備え、その画面にＧＵＩ操作用の画像、各種のデータおよび動作状態などを可変表示する。

【0037】

操作部２３４は、キーボードおよびマウスを有する入力デバイスであり、コマンドや各種データの入力といったユーザ操作を受け付ける。この操作部２３４を用いて、操作者は表示部２００に表示されたＧＵＩ操作画面に対して各種の情報を入力して、表示部２００の画面を操作する。

【0038】

図３はＧＵＩ装置２の機能構成を示すブロック図である。この図３は上記図２に示されるプログラムＰによりＧＵＩ装置２のハードウェア構成が発揮する各機能をブロック図で示しているが、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組み合わせによって様々な形で実現することができる。

【0039】

図３に示すようにＧＵＩ装置２は表示制御部２４０を備える。この表示制御部２４０は、表示部２００の画面表示を制御するものであって、周情報入力部２４１、径情報入力部２４２、幅情報入力部２４３、描画指示入力部２４４および確認表示部２４５を有する。表示制御部２は操作者による操作部２３４の操作により各部の機能を実現させるが、その詳細は動作の説明において後述する。

【0040】

＜描画領域設定のフロー＞
図４は、描画領域設定の流れを示すフロー図である。この図４を用いて上記円弧帯状領域を設定する作業の流れについて説明する。まず、ステップＳ１０の入力画面表示工程において、ＧＵＩ装置２が備える表示部２００の画面に初期入力画面を表示する。図５は初期入力画面の一例であって、画面７に確認表示領域８０および入力領域９０を表示する。入力領域９０は、上述の周情報入力部２４１、径情報入力部２４２、幅情報入力部２４３および描画指示入力部２４５の各機能により画面７に表示される。入力領域９０の詳細については次の工程であるステップＳ２０の情報入力工程において説明する。

【0041】

図４に戻りステップＳ２０の情報入力工程について説明する。この情報入力工程は、周情報入力工程（ステップＳ２１）、径情報入力工程（ステップＳ２２）、幅情報入力工程（ステップＳ２３）および描画指示入力工程（ステップＳ２４）を含む。

【0042】

＜第１実施例＞
図６を参照しつつ情報入力工程（ステップＳ２０）の一例である第１実施例について説明する。図６（ａ）は、第１の円弧帯状領域Ｅ１および第２の円弧帯状領域Ｅ２が設定される様子を概念的に示す図であり、図６（ｂ）は入力領域９０に各情報が入力されている状態を示している。

【0043】

図６（ｂ）に示すように入力領域９０は行列を有するリスト状の入力領域である。第１列目の「No.」欄９１にはリストの行番号が表示され、第１行目は初期値（デフォルト値）として「０」が表示されている。第２行目以降は、順に「１，２，３・・・」と表示され、各一行が一つの円弧帯状領域を指定するための一つの組み合わせとなっている。

【0044】

第２列目の「θ」欄９２は、周情報入力部２４１の機能により表示される入力領域であり、角度の数値が入力される入力領域である。なお、後述するよう「Arc Length」欄９９が周情報入力部２４１の機能により表示される入力領域とされる場合は、「θ」欄９１は「Arc Length」欄９９に入力された円弧の長さ寸法に応じた角度の数値が表示される。「θ」欄９２に入力される角度の数値、または、「Arc Length」欄９９に入力される円弧の長さ寸法は、円弧帯状領域の周方向の長さに関連する情報である。

【0045】

第３列目の「R0」欄９３は、描画対象である円形状の基板の径方向における円弧帯状領域の位置情報の一つである、基板の中心から径方向における円弧帯状領域までの長さ寸法が入力される入力領域であり、径情報入力部２４２の機能により表示される入力領域である。

【0046】

第４列目の「Inside」欄９４および第５列目の「Outside」欄９５は「R0」欄９３に入力された長さ寸法を半径とする仮想円から内側への長さ寸法をそれぞれ入力するための入力領域である。具体的には、「Inside」欄９４および「Outside」欄９５は、径方向における円弧帯状領域の幅寸法を２段階で設定入力するための入力領域であり、「Inside」欄９４には基板の中心Ｃｔ側の幅寸法が入力され、「Outside」欄９５には仮想円側の幅寸法が入力される。「Inside」欄９４および／または「Outside」欄９５の入力領域は幅情報入力部２４３の機能により表示される入力領域である。

【0047】

第６列目の「Expose」欄９６には左右に並ぶ２個のラジオボタン９７，９８が表示される。左側のラジオボタン９７が選択された場合は、「Inside」欄９４に入力されて設定された領域が描画すべき（露光すべき）描画領域であるとの情報が入力される。右側のラジオボタン９８が選択された場合は、「Outside」欄９５に入力されて設定された領域が描画すべき（露光すべき）描画領域であるとの情報が入力される。逆にラジオボタン９７，９８が選択されていない状態は、その領域が描画すべき領域ではない非描画領域であることが入力されている状態である。「Expose」欄９６は描画指示入力部２４４の機能により表示される。

【0048】

第７列目の「Arc Length」欄９９には、「R0」欄９３に入力された長さ寸法を半径とする仮想円の円周長さの内、「θ」欄９２に入力された角度範囲の分の長さを円弧長さの寸法として表示される。なお、「Arc Length」欄９９を「Arc Length」欄９９が周情報入力部２４２の機能により表示される入力領域としても良い。この場合、円弧帯状領域の円弧長さに関する情報が「Arc Length」欄９９に入力され、この入力値に応じて、上述のように「θ」欄９２に角度の数値が表示される。

【0049】

第１行目の「No.０」において「θ」欄９２は０度が初期値（デフォルト値）として表示されている。これは概念的には図６（ａ）に示す基板の中心Ｃｔから径方向に延びる仮想線Ｒ０を示す。

【0050】

図４に戻って、情報入力工程Ｓ２０について説明する。まず、ステップＳ２１の周情報入力工程において、図６（ｂ）に示す入力領域９０の第２行目の「No.１」において「θ」欄９２に例えば「１０」度と入力する。次にステップＳ２２の径情報入力工程にて「R0」欄９３に例えば「１５０」ｍｍと入力する。

【0051】

これは概念的には図６（ａ）に示す基板の中心Ｃｔから径方向に１５０ｍｍの長さで延びる仮想線Ｒ１が仮想線Ｒ０に対して、反時計周りの方向に角度１０度の位置に位置することを示す。なお、ＷＯは基板の外形線を示し、この例では基板の半径は１５０ｍｍであり、この実施例では基板の外形線ＷＯと仮想円Ｌ３は一致している。「R0」欄９３に入力する値は任意であり、「１５０」ｍｍ以外の数値であれば、外径線ＷＯと仮想円とは一致しない。

【0052】

次にステップＳ２３の幅情報入力工程にて、同じ行（第２行目）の「Inside」欄９４には例えば「５」ｍｍと入力する。これは仮想線Ｒ０の終端から仮想線Ｒ１の終端を結ぶ仮想円Ｌ３における円弧から内側（基板の中心Ｃｔ側）の上記２段階の領域の内、内側の領域の幅寸法ｔ１を５ｍｍに設定することを示している。そして、「Outside」欄９５には「０」ｍｍと入力し、これは、上記２段階の領域内、外側の領域の幅が無いことを示している。この結果、幅寸法ｔ１が５ｍｍである第１の円弧帯状領域Ｅ１が設定される。

【0053】

次にステップＳ２４の描画指示入力工程にて、同じ行（第２行目）の「Expose」欄９６の左側のラジオボタン９７を選択指定する。この選択指定は、「Inside」欄９４に入力された幅寸法の領域を描画すべき描画領域であると入力したことに相当し、結果として、第１の円弧帯状領域Ｅ１が描画すべき描画領域であるとして入力したことになる。逆に第１の円弧帯状領域Ｅ１を描画しない非描画領域に設定する場合は、「Expose」欄９６の右側のラジオボタン９８を選択指定する。この場合、「Inside」欄９４への描画指示に相当する左側のラジオボタン９７が選択されないことになるため、「Inside」欄９４に入力された幅寸法の領域を非描画領域に設定したことになる。

【0054】

同じ行（第２行目）の「Arc Length」欄９９には、「θ」欄９２への入力動作と連動して上記円弧の長さとして「２６．１７」ｍｍが表示されている。なお、「Arc Length」欄９９を入力領域として周情報入力工程（ステップＳ２２）を実行する場合には、「Arc Length」欄９９に「２６．１７」ｍｍと入力すれば、同様に第１の円弧帯状領域Ｅ１を設定することができる。この場合、「θ」欄９２には「Arc Length」欄９９への入力動作と連動して「１０」度と表示される。

【0055】

なお、情報入力工程における周情報入力工程、径情報入力工程、幅情報入力工程および描画指示工程は上記の順に実行する必要はなく、工程順は任意に設定されても良い。

【0056】

次にステップＳ３０の確認表示工程にて第１の円弧帯状領域Ｅ１の形状および基板上での配置位置が画面７の確認表示領域８０内に確認表示部２４５の機能により表示される。

【0057】

次に、ステップＳ４０において基板における円弧帯状領域の設定がすべて完了したか否かが確認表示領域８０内の表示内容等に基づいて操作者により判断され、完了していないと判断した場合（Ｎｏの場合）は、情報入力工程（ステップＳ２０）に戻り、入力作業を続行する。設定作業が完了したと判断した場合（Ｙｅｓの場合）は設定作業を完了する。

【0058】

ステップＳ４において、Ｎｏの場合、例えば、図６（ｂ）の入力領域９０に示す３行目の「No.2」の入力作業であるステップＳ２１からステップＳ２４までが操作者により実行される。具体的には、「θ」欄９２に「３５」度、「R0」欄９３に「１５０」ｍｍ、「Inside」欄９４に「０」ｍｍおよび「Outside」欄に「０」ｍｍと操作者が操作部２３４を用いて入力するとともに、「Expose」９６欄の左側のラジオボタン９７を指定する。このとき「Arc Length」欄９９には「９１．５８」ｍｍと表示される。なお、上述と同様に、「θ」欄９２への入力に替えて「Arc Length」欄９９への入力作業を行っても良い。

【0059】

３行目の「No.2」の各入力領域に各情報を入力することにより、概念的には図６（ａ）に示す仮想線Ｒ１から反時計周りの方向に３５度、進んだ位置に配置された長さ１５０ｍｍの仮想線Ｒ２が示されることになる。仮想線Ｒ１の終端と仮想線Ｒ２の終端を結ぶ円弧から内側の２段階の領域がそれぞれ「０」ｍｍの幅を有する領域が円弧帯状領域となるが、この場合、幅寸法が無いので、実質的には円弧帯状領域は設定されないこととなる。

【0060】

次に、図６（ｂ）の入力領域９０に示す４行目の「No.3」の入力作業であるステップＳ２１からステップＳ２４までが操作者により実行される。この入力内容は、第２行目の「No.2」における入力内容と同じであり、「θ」欄９２に「１０」度、「R0」欄９３に「１５０」ｍｍ、「Inside」欄９４に「５」ｍｍおよび「Outside」欄に「０」ｍｍと操作者が操作部２３４を用いて入力するとともに、「Expose」欄の左側のラジオボタン９７を指定する。このとき「Arc Length」欄９９には「２６．１７」ｍｍと表示される。なお、上述と同様に、「θ」欄９２への入力に替えて「Arc Length」欄９９への入力作業を行っても良い。

【0061】

４行目の「No.3」の各入力領域に各情報を入力することにより、概念的には図６（ａ）に示す仮想線Ｒ２から反時計周りの方向に１０度、進んだ位置に配置された長さ１５０ｍｍの仮想線Ｒ３が示されることになる。仮想線Ｒ２の終端と仮想線Ｒ３の終端を結ぶ円弧から内側に「５」ｍｍの幅を有する領域が第２の円弧帯状領域Ｅ２として設定される。

【0062】

図７は図６のステップＳ４０にて設定作業が完了した（Ｙｅｓ）と判断されたときの画面７の一例である。この図７においては図６に示す作業が繰り返された結果、第１から第８までの８個の円弧帯状領域Ｅ１乃至Ｅ８が設定されている様子が確認表示領域８０に基板の外形ＷＯとともに確認表示部２４５の機能により表示されている。具体的には、円周方向の長さが１０度分で、径方向の寸法が５ｍｍである８個の円弧帯状領域Ｅ１乃至Ｅ８が基板外形ＷＯに沿って、互いに３５度の間隔を空けて配置された状態が確認表示領域８０に表示されている。また、入力領域９０には第２行目（No.1）から第１７行目（No.16）までの入力結果が表示されている。

【0063】

また、ステップＳ４０の設定作業が完了すると、円弧帯状領域Ｅ１乃至Ｅ８に対応する円弧領域用データＴ１が画像処理装置３により生成され、ネットワークＮを介して直接描画装置１００に送信される。画像処理装置３は例えば、円弧帯状領域Ｅ１等の外形線を示すベクトルデータとして円弧領域用データＴ１を生成する。なお、画像処理装置３により円弧領域用データＴ１を設計データＤ０または修正設計データＤ１とベクトルデータ上で合成処理して、合成処理後のベクトルデータを、ネットワークＮを介して直接描画装置１００に送信しても良い。

【0064】

上述のように円弧帯状領域を「θ」欄９２に入力する周情報、「R0」欄に入力する径情報および「Inside」欄９４に入力する幅情報の３つの情報により設定するので、図１７に示す円弧帯状領域の４隅の座標を特定するための８つの情報により設定する従来例と比較して、作業量を少なくすることができる。

【0065】

また、上述のように円弧帯状領域の円周方向の長さを角度情報または円弧長さの情報により指定し、その径方向の位置を基板の中心からの距離寸法で指定し、その径方向における幅寸法を円弧からの長さ情報で指定することにより、図１７に示す円弧帯状領域の４隅の座標を指定する方法と比較して、直感的に円弧帯状領域を設定することができる。これは基板が円形状であり、その基板周縁部等に円弧帯状領域を設定する作業であるが故に本実施形態による設定方法が直感的に行えるとも言える。

【0066】

さらに、上述のステップＳ２１からステップＳ２４までの情報入力工程（ステップＳ２０）を一つの組み合わせとして１個の円弧帯状領域を設定し、この設定作業を基板の周方向に順次、繰り返すことによって、周方向の全域における設定作業を容易に行うことができる。図１７に示す従来例のように例えば８個の円弧帯状領域の４隅の座標位置を指定する作業は、円形状の基板における２次元座標位置をその座標ごとに見出す必要があるために容易ではない。

【0067】

＜第２実施例＞
図８を参照しつつ情報入力工程（ステップＳ２０）の他の例である第２実施例について説明する。

【0068】

ステップＳ２３の幅情報入力工程にて、入力領域９０に示される第２行目（No.1）の「Inside」欄９４には「０」ｍｍと入力するとともに、「Outside」欄９５には「５」ｍｍと入力する点が上記第１実施例と異なる。また、ステップＳ２４の描画指示入力工程にて、同じ行（第２行目）の「Expose」欄９６の右側のラジオボタン９８を選択指定する点も上記第１実施例と異なる。

【0069】

この第２実施例では仮想線Ｒ０の終端から仮想線Ｒ１の終端を結ぶ仮想円Ｌ３おける円弧から内側の２段階領域の内、外側の領域が５ｍｍの幅寸法に設定され、内側の領域が０ｍｍの幅寸法に設定される。また、５ｍｍの外側領域が描画領域として設定されるので、結果として、第１実施例と同じく、幅寸法ｔ１が５ｍｍである第１の円弧帯状領域Ｅ１が描画領域として設定される。なお、第１の円弧帯状領域Ｅ１を描画しない非描画領域に設定する場合は、「Expose」欄９６の左側のラジオボタン９７を選択指定する。この場合、「Outside」欄９５への描画指示に相当する右側のラジオボタン９８が選択されないことになるため、「Outside」欄９５に入力された幅寸法の領域を非描画領域に設定したことになる。

【0070】

入力領域９０に示される第３行目（No.2）については、上記第１実施例と同様の情報入力工程（ステップＳ２０）が実行され、第４行目（No.3）については上記第２実施例の第２行目（No.2）と同様の情報入力工程（ステップＳ２０）が実行される。この作業が周方向に亘って実行された結果、この第２実施例によっても、第１実施例と同様に、図７の確認表示領域８０に示される８個の円弧帯状領域Ｅ１乃至Ｅ８を設定することができる。

【0071】

＜第３実施例＞
図９を参照しつつ情報入力工程（ステップＳ２０）の他の例である第３実施例について説明する。

【0072】

ステップＳ２３の幅情報入力工程にて、入力領域９０に示される第２行目（No.1）の「Inside」欄９４には「２」ｍｍと入力するとともに、「Outside」欄９５には「３」ｍｍと入力する点が上記第１実施例および第２実施例と異なる。また、ステップＳ２４の描画指示入力工程にて、同じ行（第２行目）の「Expose」欄９６の右側のラジオボタン９７を選択指定する点も上記第１実施例と異なる。

【0073】

この第３実施例では仮想線Ｒ０の終端から仮想線Ｒ１の終端を結ぶ仮想円Ｌ３おける円弧から内側の２段階領域の内、外側の領域が３ｍｍの幅寸法に設定され、内側の領域が２ｍｍの幅寸法に設定される。また、幅が３ｍｍの外側領域が描画領域として設定されるので、結果として、幅寸法ｔ２が３ｍｍである第１の円弧帯状領域Ｅ１ａが描画領域として設定される。

【0074】

また、上記円弧から内側の２段階領域の内、内側の幅が２ｍｍの領域が非描画領域ｋ１であるとして設定されている。この非描画領域ｋ１は、円弧帯状領域以外の例えば配線パターン等のパターンも描画されない描画禁止領域ｋ１としての意味合いも有する。このように、第１の円弧帯状領域Ｅ１ａと配線パターン等の間に描画禁止領域ｋ１を設けることによって、基板上に形成される円弧帯状のめっき用電極等と配線パターンとの間に所望の間隔を確実に設けることができる。

【0075】

入力領域９０に示される第３行目（No.2）については、上記第１実施例と同様の情報入力工程（ステップＳ２０）が実行され、第４行目（No.3）については上記第３実施例の第２行目（No.2）と同様の情報入力工程（ステップＳ２０）が実行される。この作業が周方向に亘って実行された結果、８個の円弧帯状領域Ｅ１ａ乃至Ｅ８ａおよび描画禁止領域ｋ１乃至ｋ８が設定され、この設定結果が、図７の確認表示領域８０に表示される。

【0076】

上記各実施例におけるステップＳ２３の幅情報入力工程にて、仮想円Ｌ３における円弧から内側を２段階の範囲で入力しているが、２段階以上であっても良く、径方向における複数の範囲でそれぞれ幅情報を入力しても良い。また、上記円弧の内側に限らず、外側の領域や内外双方の領域の幅情報を入力しても良い。

【0077】

＜直接描画装置の構成＞
次に直接描画装置１００の構成について図１０および図１１を参照して説明する。図１０は、本発明の一実施形態に係る直接描画装置１００の側面図であり、図１１は図１０に示す直接描画装置１００の平面図である。

【0078】

この直接描画装置１００は、フォトレジスト膜（感光性材料）が表面に付与された半導体基板やガラス基板等の基板Ｗの表面に空間変調された光ビームを走査して露光パターンを描画する装置である。具体的には、半導体デバイスチップの製造工程において、露光対象基板である支持基板（以下、単に「基板」という。）Ｗの表面に形成された感光性を有するフォトレジスト膜に、配線パターンを描画するための装置である。基板Ｗは円形状であり、その外周縁の一部にノッチと呼ばれる切り欠きが形成されている。ノッチに替えて基板Ｗの外周縁の一部にオリエンテーションフラットが設けられている場合もある。また、直接描画装置１００は基板Ｗ内を区画するブロック単位で露光処理を施す露光装置である。

【0079】

図１０および図１１に示したように、直接描画装置１００は、主として、基板Ｗを保持するステージ１０と、ステージ１０を移動させるステージ移動機構２０と、ステージ１０の位置に対応した位置パラメータを計測する位置パラメータ計測機構３０と、基板Ｗの表面にパルス光を照射する光学ヘッド部５０と、１つのアライメントカメラ６０と、制御部７０とを備えている。

【0080】

また、この直接描画装置１００では、本体フレーム１０１に対してカバー１０２が取り付けられて形成される本体内部に装置各部が配置されて本体部が構成されるとともに、本体部の外側（本実施形態では、図１１に示すように本体部の右手側）に基板収納カセット１１０が配置されている。この基板収納カセット１１０には、露光処理を受けるべき未処理基板Ｗが収納されており、本体内部に配置される搬送ロボット１２０によって本体部にローディングされる。また、未処理基板Ｗに対して露光処理（パターン描画処理）が施された後、当該基板Ｗが搬送ロボット１２０によって本体部からアンローディングされて基板収納カセット１１０に戻される。このように、搬送ロボット１２０が搬送部として機能している。

【0081】

この本体部では、図１１に示すように、カバー１０２に囲まれた本体内部の右手端部に搬送ロボット１２０が配置されている。また、この搬送ロボット１２０の左手側には基台１３０が配置されている。この基台１３０の一方端側領域（図１０および図１１の右手側領域）が、搬送ロボット１２０との間で基板Ｗの受け渡しを行う基板受渡領域となっているのに対し、他方端側領域（図１０および図１１の左手側領域）が基板Ｗへのパターン描画を行うパターン描画領域となっている。この基台１３０上では、基板受渡領域とパターン描画領域の境界位置にヘッド支持部１４０が設けられている。このヘッド支持部１４０では、図１０に示すように、基台１３０から上方に２本の脚部材１４１、１４２が立設されるとともに、それらの脚部材１４１、１４２の頂部を橋渡しするように梁部材１４３が横設されている。そして、図１０に示すように、梁部材１４３のパターン描画領域側の反対側にアライメントカメラ（撮像部）６０が固定されて、後述するようにステージ１０に保持された基板Ｗの表面（被描画面、被露光面）上の複数のアライメントマークや下層パターンを撮像可能となっている。

【0082】

基板Ｗを支持する支持部であるステージ１０は基台１３０上でステージ移動機構２０によりＸ方向、Ｙ方向ならびにθ方向に移動される。すなわち、ステージ移動機構２０は、ステージ１０を水平面内で２次元的に移動させて位置決めするとともに、θ軸（鉛直軸）周りに回転させて後述する光学ヘッド部５０に対する相対角度を調整して位置決めする。

【0083】

また、このように構成されたヘッド支持部１４０に対して光学ヘッド部５０が上下方向に移動自在に取り付けられている。このようにヘッド支持部１４０に対し、アライメントカメラ６０と光学ヘッド部５０とが取り付けられており、ＸＹ平面内での両者の位置関係は固定化されている。また、この光学ヘッド部５０は、基板Ｗへのパターン描画を行うもので、ヘッド移動機構（図示省略）により上下方向に移動される。そして、ヘッド移動機構が作動することで、光学ヘッド部５０が上下方向に移動し、光学ヘッド部５０とステージ１０に保持される基板Ｗとの距離を高精度に調整可能となっている。このように、光学ヘッド部５０が描画ヘッドとして機能している。

【0084】

また、基台１３０の基板受渡側と反対側の端部（図１０および図１１の左手側端部）においても、２本の脚部材１４１，１４２が立設されている。そして、梁部材１４３と２本の脚部材１４１，１４２の頂部とを橋渡しするように光学ヘッド部５０の光学系を収納したボックス１７２が設けられており、基台１３０のパターン描画領域を上方から覆っている。

【0085】

ステージ１０は、円筒状の外形を有し、その上面に基板Ｗを水平姿勢に載置して保持するための保持部である。ステージ１０の上面には、複数の吸引孔（図示省略）が形成されている。このため、ステージ１０上に基板Ｗが載置されると、基板Ｗは、複数の吸引孔の吸引圧によりステージ１０の上面に吸着固定される。なお、本実施形態において描画処理の対象となる基板Ｗの表面（主面）には、フォトレジスト（感光性材料）膜がスピンコート法（回転式塗布方法）などにより予め形成されている。

【0086】

ステージ移動機構２０は、直接描画装置１００の基台１３０に対してステージ１０を主走査方向（Ｙ軸方向）、副走査方向（Ｘ軸方向）、および回転方向（Ｚ軸周りの回転方向）に移動させるための機構である。ステージ移動機構２０は、ステージ１０を回転させる回転機構２１と、ステージ１０を回転可能に支持する支持プレート２２と、支持プレート２２を副走査方向に移動させる副走査機構２３と、副走査機構２３を介して支持プレート２２を支持するベースプレート２４と、ベースプレート２４を主走査方向に移動させる主走査機構２５と、を有している。

【0087】

回転機構２１は、ステージ１０の内部に取り付けられた回転子により構成されたモータを有している。また、ステージ１０の中央部下面側と支持プレート２２との間には回転軸受機構が設けられている。このため、モータを動作させると、回転子がθ方向に移動し、回転軸受機構の回転軸を中心としてステージ１０が所定角度の範囲内で回転する。

【0088】

副走査機構２３は、支持プレート２２の下面に取り付けられた移動子とベースプレート２４の上面に敷設された固定子とにより副走査方向の推進力を発生させるリニアモータ２３ａを有している。また、副走査機構２３は、ベースプレート２４に対して支持プレート２２を副走査方向に沿って案内する一対のガイドレール２３ｂを有している。このため、リニアモータ２３ａを動作させると、ベースプレート２４上のガイドレール２３ｂに沿って支持プレート２２およびステージ１０が副走査方向に移動する。

【0089】

主走査機構２５は、ベースプレート２４の下面に取り付けられた移動子とヘッド支持部１４０の上面に敷設された固定子とにより主走査方向の推進力を発生させるリニアモータ２５ａを有している。また、主走査機構２５は、ヘッド支持部１４０に対してベースプレート２４を主走査方向に沿って案内する一対のガイドレール２５ｂを有している。このため、リニアモータ２５ａを動作させると、基台１３０上のガイドレール２５ｂに沿ってベースプレート２４、支持プレート２２、およびステージ１０が主走査方向に移動する。なお、このようなステージ移動機構２０としては、従来から多用されているＸ−Ｙ−θ軸移動機構を用いることができる。

【0090】

位置パラメータ計測機構３０は、レーザ光の干渉を利用してステージ１０についての位置パラメータを計測するための機構である。位置パラメータ計測機構３０は、主として、レーザ光出射部３１、ビームスプリッタ３２、ビームベンダ３３、第１の干渉計３４および第２の干渉計３５を有する。

【0091】

レーザ光出射部３１は、計測用のレーザ光を出射するための光源装置である。レーザ光出射部３１は、固定位置、すなわち本装置の基台１３０や光学ヘッド部５０に対して固定された位置に設置されている。レーザ光出射部３１から出射されたレーザ光は、まず、ビームスプリッタ３２に入射し、ビームスプリッタ３２からビームベンダ３３へ向かう第１の分岐光と、ビームスプリッタ３２から第２の干渉計３５へ向かう第２の分岐光とに分岐される。

【0092】

第１の分岐光は、ビームベンダ３３により反射され、第１の干渉計３４に入射するとともに、第１の干渉計３４からステージ１０の−Ｙ側の端辺の第１の部位（ここでは、−Ｙ側の端辺の中央部）１０ａに照射される。そして、第１の部位１０ａにおいて反射した第１の分岐光が、再び第１の干渉計３４へ入射する。第１の干渉計３４は、ステージ１０へ向かう第１の分岐光とステージ１０から反射した第１の分岐光との干渉に基づき、ステージ１０の第１の部位１０ａの位置に対応した位置パラメータを計測する。

【0093】

一方、第２の分岐光は、第２の干渉計３５に入射するとともに、第２の干渉計３５からステージ１０の−Ｙ側の端辺の第２の部位（第１の部位１０ａとは異なる部位）１０ｂに照射される。そして、第２の部位１０ｂにおいて反射した第２の分岐光が、再び第２の干渉計３５へ入射する。第２の干渉計３５は、ステージ１０へ向かう第２の分岐光とステージ１０から反射した第２の分岐光との干渉に基づき、ステージ１０の第２の部位１０ｂの位置に対応した位置パラメータを計測する。第１の干渉計３４および第２の干渉計３５は、それぞれの計測により取得された位置パラメータを、制御部７０へ送信する。

【0094】

光学ヘッド部５０は、ステージ１０上に保持された基板Ｗの表面に向けてパルス光を照射する光照射部である。光学ヘッド部５０は、ステージ１０およびステージ移動機構２０を跨ぐようにして基台１３０上に架設された梁部材１４３と、梁部材１４３上に副走査方向の略中央に設けられた１つの光学ヘッド部５０とを有する。光学ヘッド部５０は、照明光学系５３を介して１つのレーザ発振器５４に接続されている。また、光源であるレーザ発振器５４には、レーザ発振器５４の駆動を行うレーザ駆動部５５が接続されている。レーザ駆動部５５を動作させると、レーザ発振器５４からパルス光が出射され、当該パルス光が照明光学系５３を介して光学ヘッド部５０の内部に導入される。

【0095】

光学ヘッド部５０の内部には、照明光学系５３から光学ヘッド部５０の内部にパルス光を導入部から導入し、導入されたパルス光は、所定のパターン形状に成形された光束としてパルス光が基板Ｗの表面に照射され、基板Ｗ上のフォトレジスト膜（感光層）を露光することにより、基板Ｗの表面にパターンが描画される。

【0096】

図１０の直接描画装置１００では、光源であるレーザ発振器５４がボックス１７２内に設けられ、照明光学系５３を介してレーザ発振器５４からの光が光学ヘッド部５０の内部へと導入される。本実施の形態における基板Ｗの主面上には紫外線の照射により感光するフォトレジスト（感光性材料）膜が予め形成されており、レーザ発振器５４は、波長λが約３６５ｎｍの紫外線（ｉ線）を出射するレーザ光源である。もちろん、レーザ発振器５４は基板Ｗの感光性材料が感光する波長帯に含まれる他の波長の光を出射するものであっても良い。

【0097】

図１２は直接描画装置１００の照明光学系５３および投影光学系５１７を示す図である。図１０に示すレーザ発振器５４からの光は、図１２に示す照明光学系５３およびミラー５１６を介して、光変調ユニット５１２の空間光変調器５１１に照射される。空間光変調器５１１にて空間変調された光は投影光学系５１７を介して、ステージ１０に支持された基板Ｗ上に照射される。

【0098】

照明光学系５３は、テレスコープ５４０、コンデンサレンズ５４１、アッテネータ５４２およびフォーカシングレンズ５４３を備える。テレスコープ５４０は、光（レーザビーム）のビーム径（断面形状）をＸおよびＺ方向に広げる機能を有し、３枚のレンズから構成される。コンデンサレンズ５４１は、レーザビームをＸ方向に広げる機能を有する。アッテネータ５４２は、通過するレーザビームのエネルギー量（透過量）を調整する。フォーカシングレンズ５４３は、レーザビームの断面寸法をＺ方向において縮小させる機能を有する。フォーカシングレンズ５４３から出射した光（レーザビーム）は、ミラー５１６を介して、Ｘ方向に延びるとともに、Ｙ方向には縮小された線状の照明光として空間光変調器５１１に照射される。なお、照明光学系５３は必ずしも図１２に示されるように構成される必要はなく、他の光学素子が追加されても良い。

【0099】

照明光学系５３から空間変調器５１１に照射される光は、空間光変調器５１１から反射した正反射光（０次光）が後述する投影光学系の遮蔽板５２１の開口を通過し、空間光変調器５１１から発生した（±１）次回折光が遮蔽板５２１にて遮蔽されるために、平行光に近い方が好ましい。このため、照明光学系５３の開口数ＮＡ１が０（ゼロ）よりも大きく、かつ、０．０６以下に設定されている。なお、開口数ＮＡ１は、Ｘ方向に延びる線状の照明光が貫く、ＹＺ平面における照明光の光軸に対する最大角度をθ１とすると、ＮＡ１＝ｎ・ｓｉｎθ１により求められる。但し、ｎは媒質の屈折率であり、本実施形態の場合、媒質は空気であるので、屈折率ｎは１である。

【0100】

投影光学系５１７は、４枚のレンズ５１８，５１９，５２０，５２２と、遮蔽板（絞り部材）５２１、ズームレンズ５２３およびフォーカシングレンズ５２４を備える。投影光学系５１７のレンズ５１８，５１９，５２０，５２２および遮蔽板５２１は両側テレセントリックとなるシュリーレン（schrieren）光学系を構築しており、レンズ５２０を通過した光は開口を有する遮蔽板５２１へと導かれ、一部の光（正反射光（０次光））は開口を通過してレンズ５２２へと導かれ、残りの光（（±１）次回折光）は遮蔽板５２１にて遮蔽される。レンズ５２２を通過した光はズームレンズ５２３へと導かれ、フォーカシングレンズ５２４を介して所定の倍率にて基板Ｗ上のフォトレジスト膜（感光性材料）へと導かれる。なお、投影光学系５１７は必ずしも図１２に示されるように構成される必要はなく、他の光学素子が追加されても良い。

【0101】

焦点位置（フォーカス位置）に応じた基板Ｗ上に照射される光の径（幅）の変化を小さくするために、投影光学系５１７の被写界深度を長く（深く）設定する必要がある。このため、投影光学系５１７の開口数ＮＡ２は小さい方が好ましく、例えば０．１に設定されている。なお、開口数ＮＡ２は、Ｘ方向に延びる線状の投影光が貫く、ＹＺ平面における投影光の光軸に対する最大角度をθ２とすると、ＮＡ２＝ｎ・ｓｉｎθ２により求められる。但し、ｎは媒質の屈折率であり、本実施形態の場合、媒質は空気であるので、屈折率ｎは１である。

【0102】

照明光学系５３の開口数ＮＡ１を投影光学系５１７の開口数ＮＡ２で除した値（σ値）は、上述のように、空間光変調器５１１で反射された正反射光を所望の形状で基板Ｗ上に照射するために、０に近い方が好ましく、例えば、０より大きく、かつ、０．６以下に設定されている。

【0103】

空間光変調器５１１には光変調ユニット５１２の変調制御を行う描画制御部５１５が電気的に接続されている。描画制御部５１５および投影光学系５１７は光学ヘッド部５０に内蔵されている。描画制御部５１５には、露光制御部５１４と描画信号処理部５１３がそれぞれ電気的に接続されている。露光制御部５１４には、描画信号処理部５１３とステージ移動機構２０が電気的に接続されている。露光制御部５１４および描画信号処理部５１３は図１０の制御ユニット７０内に設けられている。

【0104】

図１３は、空間光変調器５１１を拡大して示す図である。図１３に示す空間光変調器５１１は半導体装置製造技術を利用して製造され、格子の深さを変更することができる回折格子となっている。空間光変調器５１１には複数の可動リボン５３０ａおよび固定リボン５３１ｂが交互に平行に配列形成され、後述するように、可動リボン５３０ａは背後の基準面に対して個別に昇降移動可能とされ、固定リボン５３１ｂは基準面に対して固定される。回折格子型の空間光変調器としては、例えば、ＧＬＶ（Grating Light Valve：グレーチング・ライト・バルブ）（シリコン・ライト・マシーンズ（サンノゼ、カリフォルニア）の登録商標）が知られている。

【0105】

固定リボン５３１ｂの上面には固定反射面が設けられ、可動リボン５３０ａの上面には可動反射面が設けられている。複数の可動リボン５３０ａおよび固定リボン５３１ｂ上には、光束断面が配列方向に長い線状の光が照射される。空間光変調器５１１では、隣接する各１本の可動リボン５３０ａおよび固定リボン５３１ｂを１つのリボン対を格子要素とすると、互いに隣接する３個以上の格子要素が描画されるパターンの１つの画素に対応する。本実施の形態では、互いに隣接する４個の格子要素の集合が１つの画素に対応する変調素子とされ、図１３では１つの変調素子を構成するリボン対の集合を符号５３５が付せられた太線の矩形にて囲んでいる。

【0106】

ドライバ回路ユニット５３６は、可動リボン５３０ａと基準面の間に電圧（電位差）を与えることにより、可動リボン５３０ａを基準面側に撓ませる。この結果、可動リボン５３０ａは基準面から離間した初期位置と、基準面に接触した位置との間で昇降移動して、可動リボン５３０ａの高さ位置が設定される。

【0107】

図１０に示す制御部７０は、種々の演算処理を実行しつつ、直接描画装置１００内の各部の動作を制御するための情報処理部である。図１４は、直接描画装置１００の上記各部と制御部７０との間の接続構成を示したブロック図である。図１４に示したように、制御部７０は、上記の回転機構２１、リニアモータ２３ａ，２５ａ、レーザ光出射部３１、第１の干渉計３４、第２の干渉計３５、照明光学系５３、レーザ駆動部５５、投影光学系５１７およびアライメントカメラ６０と電気的に接続されている。制御部７０は、例えば、ＣＰＵやメモリを有するコンピュータにより構成され、コンピュータにインストールされたプログラムに従ってコンピュータが動作することにより、上記各部の動作制御を行う。

【0108】

また、上記のように構成された制御部７０は描画動作を制御するために図１５に示すように制御部７０としてのコンピュータ７１はＣＰＵやメモリ７２等を有しており、露光制御部５１４とともに電装ラック（図示省略）内に配置されている。図１５は、描画動作を制御する制御部を示すブロック図である。コンピュータ７１内のＣＰＵが所定のプログラムに従って演算処理することにより、ラスタライズ部７３およびデータ生成部７５が実現される。

【0109】

例えば１つの半導体パッケージに相当するパターンのデータは外部のＣＡＤ等により生成されたパターンデータであり、予め描画パターンデータ７６としてメモリ７２に準備されており、当該描画パターンデータ７６とデータ生成部７５に基づき後述するようにして半導体パッケージの描画パターンが基板Ｗ上に描画される。ここでは、コンピュータ７１が図１５に示す描画信号処理部５１３の役割を担っている。なお、描画パターンデータ７６は上述の設計データＤ０、修正設計データＤ１および円弧領域用データＴ１に相当する。また、描画パターンデータ７６は上述の設計データＤ０または修正設計データＤ１と円弧領域用データＴ１とが合成されたデータの場合もある。

【0110】

ラスタライズ部７３は、データ生成部７５によって生成された描画データが示す単位領域を分割してラスタライズし、ラスタデータ７７を生成しメモリ７２に保存する。こうしてラスタデータ７７の準備後、または、ラスタデータ７７の準備と並行して、未処理の基板Ｗが描画される。

【0111】

こうして生成された描画データは、データ生成部７５から露光制御部５１４へと送られ、露光制御部５１４が光変調ユニット５１２、ステージ移動機構２０の各部を制御することにより１ストライプ分の描画が行われる。なお、露光制御部５１４による光変調ユニット５１２の制御は図１５に示すように描画制御部５１５を介して実行される。そして、１つのストライプに対する露光記録が終了すると、次の分割領域に対して同様の処理が行われ、ストライプごとに描画が繰り返される。本発明の制御部は、本実施形態では制御部７０、描画制御部５１５、露光制御部５１４およびドライバ回路ユニット５３６などにより実現されている。

【0112】

また、直接描画装置１００は、ストライプごとの描画動作の際に、図１２に示す描画制御部５１５を介して実行される露光制御部５１４による光変調ユニット５１２の制御により、基板Ｗを区画する複数のブロックごとに設定された露光条件に基づいてブロック単位で露光動作を実行する。

【0113】

また、直接描画装置１００は、例えば、上述の第１実施例、第２実施例または第３実施例により設定された第１乃至第８の円弧帯状領域Ｅ１乃至Ｅ８に対する描画動作を実行する。これらの円弧帯状領域は、例えばめっき用電極が形成される領域であり、後の現像処理工程においてフォトレジスト膜が除去される領域である。フォトレジスト膜がポジ型である場合、直接描画装置１００は上記円弧帯状領域を描画領域として、光ビームで走査して当該領域にあるフォトレジスト膜を露光する。フォトレジスト膜がネガ型である場合、直接描画装置１００は上記円弧帯状領域を非描画領域として、光ビームで走査せずに当該領域にあるフォトレジスト膜を露光しない。

【0114】

円弧帯状領域が上記ナンバリング領域である場合、ナンバリング領域内にあるレーザー刻印が後の工程において潰されないように、フォトレジスト膜がポジ型かネガ型であるか、後の工程のプロセス処理などを考慮して、円弧帯状領域を描画領域または非描画領域として描画処理が実行される。

【0115】

本実施形態では図１５に示すコンピュータ７１が直接描画装置１００に設けられているが、このコンピュータ７１を図１に示す画像処理装置３内に設けても良い。

【0116】

＜ステージの位置制御＞
この直接描画装置１００は、上記の第１の干渉計３４、第２の干渉計３５の各計測結果に基づいてステージ１０の位置を制御する機能を有する。以下では、このようなステージ１０の位置制御について説明する。

【0117】

既述の通り、第１の干渉計３４および第２の干渉計３５は、それぞれ、ステージ１０の第１の部位１０ａおよび第２の部位１０ｂの位置に対応した位置パラメータを計測する。第１の干渉計３４および第２の干渉計３５は、それぞれの計測により取得された位置パラメータＰ１，Ｐ２を、制御部７０へ送信する。図１５に示したように、制御部７０は、算出部としてのコンピュータ７１を有する。このコンピュータ７１の機能は、例えば、コンピュータ７１のＣＰＵが所定のプログラムに従って動作することにより実現される。

【0118】

一方、制御部７０は、第１の干渉計３４および第２の干渉計３５から送信された位置パラメータに基づいてステージ１０の位置（Ｙ軸方向の位置およびＺ軸周りの回転角度）を算出する。次に、制御部７０は、算出されたステージ１０の位置を参照しつつ、ステージ移動機構２０を動作させることにより、ステージ１０の位置やステージ１０の移動速度を正確に制御する。ここでは、制御部７０は、ステージ１０をＺ軸周りに回転させることにより、主走査方向の移動に伴うステージ１０の傾き（Ｚ軸周りの回転角度のずれ）も補正する。また、制御部７０は、算出されたステージ１０の位置を参照しつつ、レーザ駆動部５５を動作させることにより、基板Ｗの表面に対するパルス光の照射位置を正確に制御する。

【0119】

＜直接描画装置の動作＞
続いて、上記の直接描画装置１００の動作の一例について、図１６のフロー図を参照しつつ説明する。

【0120】

直接描画装置１００において基板Ｗの処理を行うときには、まず、光学ヘッド部５０から照射されるパルス光の位置や光量を調整するキャリブレーション処理を行う（ステップＳ１）。キャリブレーション処理においては、まず、ベースプレート２４を移動させることにより、図示しないＣＣＤカメラを光学ヘッド部５０の下方に配置する。そして、ＣＣＤカメラを副走査方向に移動させつつ、光学ヘッド部５０からパルス光を照射し、照射されたパルス光をＣＣＤカメラにより撮影する。制御部７０は、取得された画像データに基づいて、光学ヘッド部５０の照明光学系５３を動作させ、これにより、光学ヘッド部５０から照射されるパルス光の位置や光量を調整する。

【0121】

キャリブレーション処理が完了すると、次に、搬送ロボット１２０が基板Ｗを搬入してステージ１０の上面に載置する（ステップＳ２）。

【0122】

続いて、直接描画装置１００は、ステージ１０上に載置された基板Ｗと光学ヘッド部５０との相対位置を調整するアライメント処理を行う（ステップＳ３）。上記のステップＳ２では、基板Ｗはステージ１０上のほぼ所定の位置に載置されるのであるが、微細なパターンを描画するための位置精度としては十分でない場合が多い。このため、アライメント処理を行うことにより基板Ｗの位置や傾きを微調整して、後続の描画処理の精度を向上させる。

【0123】

アライメント処理においては、まず、基板Ｗの上面の四隅に形成されたアライメントマークを、アライメントカメラ６０によりそれぞれ撮影する。制御部７０は、アライメントカメラ６０により取得された画像中の各アライメントマークの位置に基づいて、基板Ｗの理想位置からのずれ量（Ｘ軸方向の位置ずれ量、Ｙ軸方向の位置ずれ量、およびＺ軸周りの傾き量）を算出する。そして、算出されたずれ量を低減させる方向にステージ移動機構２０を動作させることにより、基板Ｗの位置を補正する。

【0124】

続いて、直接描画装置１００は、アライメント処理後の基板Ｗに対して描画処理を行う（ステップＳ４）。すなわち、直接描画装置１００は、ステージ１０を主走査方向および副走査方向に移動させつつ、光学ヘッド部５０から基板Ｗの上面に向けてパルス光を照射することにより、基板Ｗの上面に規則性パターンを、基板Ｗ内を区画する複数のブロックごとに描画する。また、上記円弧帯状領域Ｅ１乃至Ｅ８に対する描画動作を実行する。

【0125】

描画処理が完了すると、直接描画装置１００は、ステージ移動機構２０を動作させてステージ１０および基板Ｗを搬出位置に移動させる。そして、搬送ロボット１２０がステージ１０の上面から基板Ｗを搬出する（ステップＳ５）。

【0126】

＜変形実施＞
上記実施形態の直接描画装置１００では光学ヘッド部５０等に対して基板Ｗが移動する構成であるが、固体支持された基板Ｗに対して光学ヘッド部５０等を移動させて、相対移動を実現させても良い。

【符号の説明】

【0127】

２ ＧＵＩ装置
４ 直接描画システム
５ コンピュータ
７ 画面
８０ 確認表示領域
９０ 入力領域
１００ 直接描画装置
２００ 表示部
２３４ 操作部
２４０ 表示制御部
２４１ 周情報入力部
２４２ 径情報入力部
２４３ 幅情報入力部
２４４ 描画指示入力部
２４５ 確認表示部
Ｗ 基板
Ｐ プログラム
Ｅ１ 円弧帯状領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】