特許 5872310 描画装置、テンプレート作成装置、および、テンプレート作成方法

(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】5872310

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】描画装置、テンプレート作成装置、および、テンプレート作成方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 9/00 20060101AFI20160216BHJP

【ＦＩ】

   G03F9/00 Z

【請求項の数】7

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2012-25894(P2012-25894)

(22)【出願日】2012年2月9日

(65)【公開番号】特開2013-165091(P2013-165091A)

(43)【公開日】2013年8月22日

【審査請求日】2014年8月25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】寺内 俊介

【審査官】 植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２６９１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１８８０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１４１０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２５６３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２８９５０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を水平姿勢で保持するステージと、
前記ステージを移動させる駆動部と、
前記駆動部に前記ステージを移動させる移動制御部と、
前記ステージに保持された基板を撮像する撮像部と、
前記撮像部に前記基板を撮像させる撮像制御部と、
アライメントマークが形成された登録用基板を前記撮像部が撮像することにより取得された撮像データから、前記アライメントマークのテンプレートを作成するテンプレート作成部と、
前記アライメントマークが形成された被処理基板を前記撮像部が撮像することにより取得された撮像データから、前記テンプレートを用いたパターンマッチングによって前記アライメントマークを検出する検出部と、
前記ステージに保持された前記被処理基板に対して光を照射して、前記被処理基板にパターンを描画する照射部と、
を備え、
前記撮像制御部が、サーバとして動作するサーバ部にて実現されるとともに、前記移動制御部が、クライアントとして動作するクライアント部にて実現され、
前記移動制御部が、前記登録用基板を保持した前記ステージの移動指示を受信した場合に、前記ステージを指示された位置まで移動させた後に、前記撮像制御部に対して撮像指示を送信し、
前記撮像制御部が、前記撮像指示を受信した場合に、前記撮像部に前記登録用基板を撮像させ、当該撮像指示に対する応答信号であるＡＣＫ信号を前記移動制御部に送信し、
前記ＡＣＫ信号に、前記ステージの追加の移動指示を含めることができ、
前記登録用基板の撮像データを、表示装置に表示させる表示制御部と、
前記ＡＣＫ信号に前記追加の移動指示を含めるか否かの指示を、オペレータから受け付ける受付部と、
をさらに備える、
描画装置。

【請求項2】

請求項１に記載の描画装置であって、
前記受付部が、前記ステージを追加で移動させるべき移動量を、オペレータから受け付け、
前記受付部が前記移動量を受け付けた場合に、前記ＡＣＫ信号に、前記追加の移動指示と前記移動量とが含められる、
描画装置。

【請求項3】

請求項２に記載の描画装置であって、
前記表示制御部が、
前記撮像データの表示領域と、前記移動量の入力をオペレータから受け付ける入力ボックスとが配置された画面を、前記表示装置に表示させる、
描画装置。

【請求項4】

基板を水平姿勢で保持するステージと、
前記ステージを移動させる駆動部と、
前記駆動部に前記ステージを移動させる移動制御部と、
前記ステージに保持された基板を撮像する撮像部と、
前記撮像部に前記基板を撮像させる撮像制御部と、
アライメントマークが形成された登録用基板を前記撮像部が撮像することにより取得された撮像データから、前記アライメントマークのテンプレートを作成するテンプレート作成部と、
を備え、
前記撮像制御部が、サーバとして動作するサーバ部にて実現されるとともに、前記移動制御部が、クライアントとして動作するクライアント部にて実現され、
前記移動制御部が、前記登録用基板を保持した前記ステージの移動指示を受信した場合に、前記ステージを指示された位置まで移動させた後に、前記撮像制御部に対して撮像指示を送信し、
前記撮像制御部が、前記撮像指示を受信した場合に、前記撮像部に前記登録用基板を撮像させ、当該撮像指示に対する応答信号であるＡＣＫ信号を前記移動制御部に送信し、
前記ＡＣＫ信号に、前記ステージの追加の移動指示を含めることができ、
前記登録用基板の撮像データを、表示装置に表示させる表示制御部と、
前記ＡＣＫ信号に前記追加の移動指示を含めるか否かの指示を、オペレータから受け付ける受付部と、
をさらに備える、
テンプレート作成装置。

【請求項5】

ａ）ステージに、アライメントマークが形成された登録用基板を水平姿勢で保持させる工程と、
ｂ）クライアントとして動作するクライアント部にて実現される移動制御部が、前記登録用基板を保持した前記ステージの移動指示を受信した場合に、駆動部を制御して前記ステージを指示された位置まで移動させた後に、サーバとして動作するサーバ部にて実現される撮像制御部に対して撮像指示を送信する工程と、
ｃ）前記撮像制御部が、前記撮像指示を受信した場合に、撮像部に前記登録用基板を撮像させ、当該撮像指示に対する応答信号であるＡＣＫ信号を前記移動制御部に送信する工程と、
ｄ）前記登録用基板を前記撮像部が撮像することにより取得された撮像データから、前記アライメントマークのテンプレートを作成する工程と、
を備え、
前記ＡＣＫ信号に、前記ステージの追加の移動指示を含めることができ、
ｅ）前記登録用基板の撮像データを、表示装置に表示させる工程と、
ｆ）前記ＡＣＫ信号に前記追加の移動指示を含めるか否かの指示を、オペレータから受け付ける工程と、
をさらに備える、
テンプレート作成方法。

【請求項6】

請求項５に記載のテンプレート作成方法であって、
ｇ）前記ステージを追加で移動させるべき移動量を、オペレータから受け付ける工程、
をさらに備え、
前記移動量が受け付けられた場合に、前記ＡＣＫ信号に、前記追加の移動指示と前記移動量とが含められる、
テンプレート作成方法。

【請求項7】

請求項６に記載のテンプレート作成方法であって、
前記ｅ）工程で、
前記撮像データの表示領域と、前記移動量の入力をオペレータから受け付ける入力ボックスとが配置された画面を、前記表示装置に表示させる、
テンプレート作成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、アライメントマークの検出に用いられるテンプレート（参照用のパターン）を作成する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体基板、プリント基板、液晶表示装置等に具備されるカラーフィルタ用基板、液晶表示装置やプラズマ表示装置等に具備されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、磁気ディスク用基板、光ディスク用基板、太陽電池用パネル、等の各種基板（以下、単に「基板」という）の位置あわせ（アライメント）においては、例えば、ステージに載置された基板を撮像することにより取得された撮像データから、テンプレートを用いたパターンマッチングによって基板上のアライメントマーク（基準マーク）を検出して、その検出位置の理想位置からのズレ量に基づいて、基板の理想位置からのズレ量が特定される（例えば、特許文献１〜３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−１４９１９号公報

【特許文献2】特開２００６−３２５２１号公報

【特許文献3】特開２００５−３４０６４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、アライメントマークの検出に用いられるテンプレートは、例えば、対象となるアライメントマークが形成された基板（登録用の基板）を、撮像装置で撮像することによって取得された撮像データに、必要に応じて画像処理等を施すことによって作成される。

【0005】

ところで、基板に対する処理の高精度化が進む近年においては、アライメントにも高い精度が要求される。このため、アライメントマークも微細なものとなってきており、その結果、アライメントマークを認識するために撮像装置に必要とされる分解能も高くなってきている。ところが、撮像装置の分解能を高めると、撮像エリアは狭くなるため、登録用の基板を撮像した撮像データに、対象となるアライメントマークの全体を収めることが容易でなくなってくる。アライメントマークの一部が撮像領域からはみ出しているような撮像データからは、当然の事ながら、適切なテンプレートを作成することができない。

【0006】

この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、アライメントマークの検出に用いられるテンプレートの作成にあたって、アライメントマークの全体を収めた撮像データをスムースに取得できる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の態様は、描画装置であって、基板を水平姿勢で保持するステージと、前記ステージを移動させる駆動部と、前記駆動部に前記ステージを移動させる移動制御部と、前記ステージに保持された基板を撮像する撮像部と、前記撮像部に前記基板を撮像させる撮像制御部と、アライメントマークが形成された登録用基板を前記撮像部が撮像することにより取得された撮像データから、前記アライメントマークのテンプレートを作成するテンプレート作成部と、前記アライメントマークが形成された被処理基板を前記撮像部が撮像することにより取得された撮像データから、前記テンプレートを用いたパターンマッチングによって前記アライメントマークを検出する検出部と、前記ステージに保持された前記被処理基板に対して光を照射して、前記被処理基板にパターンを描画する照射部と、を備え、前記撮像制御部が、サーバとして動作するサーバ部にて実現されるとともに、前記移動制御部が、クライアントとして動作するクライアント部にて実現され、前記移動制御部が、前記登録用基板を保持した前記ステージの移動指示を受信した場合に、前記ステージを指示された位置まで移動させた後に、前記撮像制御部に対して撮像指示を送信し、前記撮像制御部が、前記撮像指示を受信した場合に、前記撮像部に前記登録用基板を撮像させ、当該撮像指示に対する応答信号であるＡＣＫ信号を前記移動制御部に送信し、前記ＡＣＫ信号に、前記ステージの追加の移動指示を含めることができ、前記登録用基板の撮像データを、表示装置に表示させる表示制御部と、前記ＡＣＫ信号に前記追加の移動指示を含めるか否かの指示を、オペレータから受け付ける受付部と、をさらに備える。

【0009】

第２の態様は、第１の態様に係る描画装置であって、前記受付部が、前記ステージを追加で移動させるべき移動量を、オペレータから受け付け、前記受付部が前記移動量を受け付けた場合に、前記ＡＣＫ信号に、前記追加の移動指示と前記移動量とが含められる。

【0010】

第３の態様は、第２の態様に係る描画装置であって、前記表示制御部が、前記撮像データの表示領域と、前記移動量の入力をオペレータから受け付ける入力ボックスとが配置された画面を、前記表示装置に表示させる。

【0011】

第４の態様は、テンプレート作成装置であって、基板を水平姿勢で保持するステージと、前記ステージを移動させる駆動部と、前記駆動部に前記ステージを移動させる移動制御部と、前記ステージに保持された基板を撮像する撮像部と、前記撮像部に前記基板を撮像させる撮像制御部と、アライメントマークが形成された登録用基板を前記撮像部が撮像することにより取得された撮像データから、前記アライメントマークのテンプレートを作成するテンプレート作成部と、を備え、前記撮像制御部が、サーバとして動作するサーバ部にて実現されるとともに、前記移動制御部が、クライアントとして動作するクライアント部にて実現され、前記移動制御部が、前記登録用基板を保持した前記ステージの移動指示を受信した場合に、前記ステージを指示された位置まで移動させた後に、前記撮像制御部に対して撮像指示を送信し、前記撮像制御部が、前記撮像指示を受信した場合に、前記撮像部に前記登録用基板を撮像させ、当該撮像指示に対する応答信号であるＡＣＫ信号を前記移動制御部に送信し、前記ＡＣＫ信号に、前記ステージの追加の移動指示を含めることができ、前記登録用基板の撮像データを、表示装置に表示させる表示制御部と、前記ＡＣＫ信号に前記追加の移動指示を含めるか否かの指示を、オペレータから受け付ける受付部と、をさらに備える。

【0012】

第５の態様は、テンプレート作成方法であって、ａ）ステージに、アライメントマークが形成された登録用基板を水平姿勢で保持させる工程と、ｂ）クライアントとして動作するクライアント部にて実現される移動制御部が、前記登録用基板を保持した前記ステージの移動指示を受信した場合に、駆動部を制御して前記ステージを指示された位置まで移動させた後に、サーバとして動作するサーバ部にて実現される撮像制御部に対して撮像指示を送信する工程と、ｃ）前記撮像制御部が、前記撮像指示を受信した場合に、撮像部に前記登録用基板を撮像させ、当該撮像指示に対する応答信号であるＡＣＫ信号を前記移動制御部に送信する工程と、ｄ）前記登録用基板を前記撮像部が撮像することにより取得された撮像データから、前記アライメントマークのテンプレートを作成する工程と、を備え、前記ＡＣＫ信号に、前記ステージの追加の移動指示を含めることができ、ｅ）前記登録用基板の撮像データを、表示装置に表示させる工程と、ｆ）前記ＡＣＫ信号に前記追加の移動指示を含めるか否かの指示を、オペレータから受け付ける工程と、をさらに備える。

【0014】

第６の態様は、第５の態様に係るテンプレート作成方法であって、ｇ）前記ステージを追加で移動させるべき移動量を、オペレータから受け付ける工程、をさらに備え、前記移動量が受け付けられた場合に、前記ＡＣＫ信号に、前記追加の移動指示と前記移動量とが含められる。

【0015】

第７の態様は、第６の態様に係るテンプレート作成方法であって、前記ｅ）工程で、前記撮像データの表示領域と、前記移動量の入力をオペレータから受け付ける入力ボックスとが配置された画面を、前記表示装置に表示させる。

【発明の効果】

【0016】

第１、第４、第５の態様によると、撮像指示に対する応答信号であるＡＣＫ信号にステージの追加の移動指示を含めることができる。この構成によると、登録用基板の撮像データが取得された後に、必要に応じて、ステージを追加で移動した上で、もう一度、登録用基板の撮像データを取得することが可能となる。したがって、アライメントマークの検出に用いられるテンプレートの作成にあたって、アライメントマークの全体を収めた撮像データをスムースに取得できる。

【0017】

また、第１、第４、第５の態様によると、オペレータは、表示装置に表示された登録用基板の撮像データを見ながら、ステージを追加で移動させるか否かを決定することができる。この構成によると、オペレータは、ステージを追加で移動させるか否かの判断を容易かつ的確に行うことができる。

【0018】

第２、第６の態様によると、オペレータは、登録用基板の撮像データを見ながら、ステージを追加で移動させる際の移動量を決定することができる。この構成によると、オペレータは、必要な追加の移動量（例えば、撮像部の視野領域内にアライメントマークの全体が収まるような位置にステージをおくために必要なステージの追加の移動量）を、簡易かつ的確に決定することができる。

【0019】

第３、第７の態様によると、オペレータは、登録用基板の撮像データを見ながら、ステージを追加で移動させる際の移動量を入力することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】描画装置の側面図である。

【図2】描画装置の平面図である。

【図3】アライメント撮像部の構成を模式的に示す図である。

【図4】描画装置が備える機能構成を示すブロック図である。

【図5】コンピュータのハードウエア構成を示すブロック図である。

【図6】描画装置にて実行される処理の流れを示す図である。

【図7】基板を模式的に示す図である。

【図8】基板の位置あわせ処理の流れを示す図である。

【図9】描画処理を説明するための図である。

【図10】撮像データ表示画面の構成例を示す図である。

【図11】撮像画像表示領域の表示内容が更新された様子を示す図である。

【図12】テンプレートを登録する処理の流れを示す図である。

【図13】移動制御部に係る一連の処理の流れを示す図である。

【図14】画像処理部に係る一連の処理の流れを示す図である。

【図15】登録用撮像データを取得する処理における移動制御部と画像処理部との間の通信の様子を模式的に示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0022】

＜１．装置構成＞
第１の実施の形態に係る描画装置１の構成について、図１、図２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側面図である。図２は、描画装置１の構成を模式的に示す平面図である。

【0023】

描画装置１は、レジスト等の感光材料の層が形成された基板Ｗの上面に光を照射して、パターン（例えば、回路パターン）を露光する露光装置である。なお、基板Ｗは、例えば、半導体基板、プリント基板、液晶表示装置等に具備されるカラーフィルタ用基板、液晶表示装置やプラズマ表示装置等に具備されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、磁気ディスク用基板、光ディスク用基板、太陽電池用パネル、等のいずれであってもよい。図示の例では、基板Ｗとして、円形の半導体基板が例示されている。ただし、ここでいう「円形」には、完全な円形だけでなく、円形の外周縁の一部に切り欠きまたは平坦な縁部等が形成されている形状を含む。

【0024】

描画装置１は、本体フレーム１０１で構成される骨格の天井面および周囲面にカバーパネル（図示省略）が取り付けられることによって形成される本体内部と、本体フレーム１０１の外側である本体外部とに、各種の構成要素を配置した構成となっている。

【0025】

描画装置１の本体内部は、処理領域１０２と受渡し領域１０３とに区分されている。処理領域１０２には、主として、基板Ｗを保持するステージ１０、ステージ１０を移動させるステージ駆動機構２０、ステージ１０の位置を計測するステージ位置計測部３０、基板Ｗの上面に光を照射する２個の光学ユニット４０、および、基板Ｗ上のアライメントマークを撮像するアライメント撮像部５０が配置される。一方、受渡し領域１０３には、処理領域１０２に対する基板Ｗの搬出入を行う搬送装置６０とプリアライメント部７０とが配置される。

【0026】

描画装置１の本体外部であって、受渡し領域１０３に隣接する位置には、カセットＣを載置するためのカセット載置部１０４が配置される。受渡し領域１０３に配置された搬送装置６０は、カセット載置部１０４に載置されたカセットＣに収容された未処理の基板Ｗを取り出して処理領域１０２に搬入するとともに、処理領域１０２から処理済みの基板Ｗを搬出してカセットＣに収容する。カセット載置部１０４に対するカセットＣの受渡しは外部搬送装置（図示省略）によって行われる。

【0027】

また、描画装置１は、描画装置１が備える各部と電気的に接続されて、これら各部の動作を制御する制御部８０を備える。

【0028】

以下において、描画装置１が備える各部の構成について説明する。

【0029】

＜ステージ１０＞
ステージ１０は、平板状の外形を有し、その上面に円形の基板Ｗを水平姿勢に載置して保持する保持部である。ステージ１０の上面には、複数の吸引孔（図示省略）が形成されており、この吸引孔に負圧（吸引圧）を形成することによって、ステージ１０上に載置された基板Ｗをステージ１０の上面に固定保持することができるようになっている。

【0030】

＜ステージ駆動機構２０＞
ステージ駆動機構２０は、ステージ１０を基台１０５に対して移動させる機構であり、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（θ軸方向））に移動させる。ステージ駆動機構２０は、具体的には、ステージ１０を回転させる回転機構２１と、回転機構２１を介してステージ１０を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とを備える。ステージ駆動機構２０は、さらに、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とを備える。

【0031】

回転機構２１は、ステージ１０の上面（基板Ｗの載置面）の中心を通り、当該載置面に垂直な回転軸Ａを中心としてステージ１０を回転させる。回転機構２１は、例えば、上端が載置面の裏面側に固着され、鉛直軸に沿って延在する回転軸部２１１と、回転軸部２１１の下端に設けられ、回転軸部２１１を回転させる回転駆動部（例えば、回転モータ）２１２とを含む構成とすることができる。この構成においては、回転駆動部２１２が回転軸部２１１を回転させることにより、ステージ１０が水平面内で回転軸Ａを中心として回転することになる。

【0032】

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構成されたリニアモータ２３１とを有している。また、ベースプレート２４には、副走査方向に延びる一対のガイド部材２３２が敷設されており、各ガイド部材２３２と支持プレート２２との間には、ガイド部材２３２に摺動しながら当該ガイド部材２３２に沿って移動可能なボールベアリングが設置されている。つまり、支持プレート２２は、当該ボールベアリングを介して一対のガイド部材２３２上に支持される。この構成においてリニアモータ２３１を動作させると、支持プレート２２はガイド部材２３２に案内された状態で副走査方向に沿って滑らかに移動する。

【0033】

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描画装置１の基台１０５上に敷設された固定子とにより構成されたリニアモータ２５１を有している。また、基台１０５には、主走査方向に延びる一対のガイド部材２５２が敷設されており、各ガイド部材２５２とベースプレート２４との間には例えばエアベアリングが設置されている。エアベアリングにはユーティリティ設備から常時エアが供給されており、ベースプレート２４は、エアベアリングによってガイド部材２５２上に非接触で浮上支持される。この構成においてリニアモータ２５１を動作させると、ベースプレート２４はガイド部材２５２に案内された状態で主走査方向に沿って摩擦なしで滑らかに移動する。

【0034】

＜ステージ位置計測部３０＞
ステージ位置計測部３０は、ステージ１０の位置を計測する機構であり、ステージ１０外からステージ１０に向けてレーザ光を出射するとともにその反射光を受光し、当該反射光と出射光との干渉からステージ１０の位置（具体的には、主走査方向に沿うＹ位置、および、回転方向に沿うθ位置）を計測する、干渉式のレーザ測長器により構成される。

【0035】

ステージ位置計測部３０は、例えば、ステージ１０の−Ｙ側の側面に取り付けられるとともに、−Ｙ側の面に主走査方向に垂直な反射面を備えるプレーンミラー３１と、ステージの−Ｙ側において基台１０５に対して固定される各部（具体的には、レーザ光源３２、スプリッタ３３、第１リニア干渉計３４、第１レシーバ３５、第２リニア干渉計３６および第２レシーバ３７）とを備える構成とすることができる。

【0036】

このステージ位置計測部３０においては、レーザ光源３２から出射されたレーザ光は、スプリッタ３３により２分割され、一方のレーザ光の一部が第１リニア干渉計３４を介してプレーンミラー３１上の第１の部位に入射し、プレーンミラー３１からの反射光が、第１リニア干渉計３４において元のレーザ光の一部（これが参照光として利用される）と干渉して第１レシーバ３５により受光される。第１レシーバ３５における、反射光と参照光との干渉後の強度変化に基づいて、第１リニア干渉計３４とプレーンミラー３１との主走査方向における距離が特定される。この第１レシーバ３５からの出力に基づいて、専門の演算回路（図示省略）にてステージ１０の主走査方向における位置が求められる。

【0037】

一方、レーザ光源３２から出射されてスプリッタ３３により分割された他方のレーザ光の一部は、取付台３８の内部を＋Ｘ側から−Ｘ側へと通過し、第２リニア干渉計３６を介してプレーンミラー３１に入射する。ここで、第２リニア干渉計３６からのレーザ光は、プレーンミラー３１上の第１の部位から副走査方向に一定距離だけ離間したプレーンミラー３１上の第２の部位に入射することになる。プレーンミラー３１からの反射光は、第２リニア干渉計３６において元のレーザ光の一部と干渉して第２レシーバ３７により受光される。第２レシーバ３７における、反射光と参照光との干渉後の強度変化に基づいて、第２リニア干渉計３６とプレーンミラー３１との主走査方向における距離が特定される。第２レシーバ３７からの出力と上述した第１レシーバ３５からの出力に基づいて、専門の演算回路（図示省略）にてステージ１０の回転角度が求められる。

【0038】

＜光学ユニット４０＞
光学ユニット４０は、ステージ１０上に保持された基板Ｗの上面に光を照射して基板Ｗにパターンを描画するための機構である。上述したとおり、描画装置１は２個の光学ユニット４０，４０を備える。一方の光学ユニット４０は基板Ｗの＋Ｘ側半分の露光を担当し、他方の光学ユニット４０は基板Ｗの−Ｘ側半分の露光を担当する。これら２個の光学ユニット４０，４０は、ステージ１０およびステージ駆動機構２０を跨ぐようにして基台１０５上に架設された支持フレーム１０７に、副走査方向（Ｘ軸方向）に沿って、間隔をあけて固設される。なお、２個の光学ユニット４０，４０の間隔は必ずしも一定に固定されている必要はなく、光学ユニット４０，４０の一方あるいは両方の位置を変更可能とする機構を設けて、両者の間隔を調整可能としてもよい。

【0039】

２個の光学ユニット４０，４０はいずれも同じ構成を備える。すなわち、各光学ユニット４０は、天板を形成するボックスの内部に配置されたレーザ駆動部４１、レーザ発振器４２および照明光学系４３と、支持フレーム１０７の＋Ｙ側に取り付けられた付設ボックスの内部に収容されたヘッド部４００とを備える。ヘッド部４００は、空間光変調ユニット４４と投影光学系４５と光路補正部４６とを主として備える。

【0040】

レーザ発振器４２は、レーザ駆動部４１からの駆動を受けて、出力ミラー（図示省略）からレーザ光を出射する。照明光学系４３は、レーザ発振器４２から出射された光（スポットビーム）を、強度分布が均一な線状の光（光束断面が線状の光であるラインビーム）とする。レーザ発振器４２から出射され、照明光学系４３にてラインビームとされた光は、ヘッド部４００に入射する。

【0041】

ヘッド部４００に入射した光は、ここで「パターンデータ」に応じた空間変調を施された上で、基板Ｗに照射される。すなわち、ヘッド部４００に入射した光は、具体的には、ミラー４７を介して、定められた角度で空間光変調ユニット４４に入射する。空間光変調ユニット４４は、当該入射光をパターンデータに応じて空間変調して、パターンの描画に寄与させる必要光と、パターンの描画に寄与させない不要光とを、互いに異なる方向に反射させる。ただし、光を空間変調させるとは、光の空間分布（振幅、位相、および偏光等）を変化させることを意味する。ここで、「パターンデータ」とは、例えば、ＣＡＤ（computer aided design）を用いて生成されたＣＡＤデータをラスタライズしたデータであり、光を照射すべき基板Ｗ上の位置情報が画素単位で記録される。パターンデータは、例えばネットワーク等を介して接続された外部端末装置から受信することによって、あるいは、記録媒体から読み取ることによって取得されて、制御部８０の記憶装置に格納される。

【0042】

空間光変調ユニット４４は、具体的には、電気的な制御によって入射光を空間変調させる空間光変調器４４１を備える。空間光変調器４４１は、その反射面の法線が、ミラー４７を介して入射する入射光の光軸に対して傾斜して配置され、当該入射光を制御部８０の制御に応じて空間変調させる。空間光変調器４４１は、例えば、回折格子型の空間変調器（例えば、ＧＬＶ（Grating Light Valve：グレーチング・ライト・開閉弁)（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）等を利用して構成される。回折格子型の空間変調器は、格子の深さを変更することができる回折格子であり、例えば、半導体装置製造技術を用いて製造される。

【0043】

空間光変調器４４１の構成例についてより具体的に説明する。空間光変調器４４１は、例えば、複数の空間光変調素子を一次元に並べた構成となっている。各空間光変調素子の動作は、電圧のオン／オフで制御される。すなわち、例えば電圧がオフされている状態においては空間光変調素子の表面は平面となっており、この状態で空間光変調素子に光が入射すると、その入射光は回折せずに正反射する。これにより、正反射光（０次回折光）が発生する。一方、例えば電圧がオンされている状態においては、空間光変調素子の表面には平行な溝が周期的に並んで複数本形成される。この状態で空間光変調素子に光が入射すると、正反射光（０次回折光）は打ち消しあって消滅し、他の次数の回折光（±１次回折光、±２次回折光、および、さらに高次の回折光）が発生する。より正確には、０次回折光の強度が最小となり、他の次数の回折光の強度が最大となる。空間光変調器４４１は、複数の空間光変調素子のそれぞれに対して独立に電圧を印加可能なドライバ回路ユニットを備えており、各空間光変調素子の電圧が独立して切り換え可能となっている。

【0044】

投影光学系４５は、空間光変調器４４１にて空間変調された光のうち、パターンの描画に寄与させるべきでない不要光を遮断するとともにパターンの描画に寄与させるべき必要光のみを基板Ｗの表面に導いて、当該表面に結像させる。ただし、空間光変調器４４１にて空間変調された光には、上述したとおり、０次回折光と、０次以外の次数の回折光（具体的には、±１次回折光、±２次回折光、および、比較的微量の±３次以上の高次回折光）とが含まれており、０次回折光がパターンの描画に寄与させるべき必要光であり、それ以外の回折光がパターンの描画に寄与させるべきでない不要光である。これら必要光と不要光とは互いに異なる方向に沿って出射される。すなわち、必要光はＺ軸に沿って−Ｚ方向に、不要光はＺ軸から±Ｘ方向に僅かに傾斜した軸に沿って−Ｚ方向に、それぞれ出射される。投影光学系４５は、例えば、遮断板によって、Ｚ軸から±Ｘ方向に僅かに傾斜した軸に沿って進行する不要光を遮断するとともに、Ｚ軸に沿って進行する必要光のみを通過させる。投影光学系４５は、この遮断板の他に、入射光の幅を広げる（あるいは狭める）ズーム部を構成する複数のレンズ、入射光を定められた倍率として基板Ｗ上に結像させる対物レンズ、等をさらに含む構成とすることができる。

【0045】

光学ユニット４０に描画動作を実行させる場合、制御部８０は、レーザ駆動部４１を駆動してレーザ発振器４２から光を出射させる。出射された光は照明光学系４３にてラインビームとされ、ミラー４７を介して空間光変調ユニット４４の空間光変調器４４１に入射する。上述したとおり、空間光変調器４４１においては複数の空間光変調素子が副走査方向（Ｘ軸方向）に沿って並んで配置されており、入射光はその線状の光束断面を空間光変調素子の配列方向に沿わせるようにして、一列に配列された複数の空間光変調素子に入射する。制御部８０は、パターンデータに基づいてドライバ回路ユニットに指示を与え、ドライバ回路ユニットが指示された空間光変調素子に対して電圧を印加する。これによって、各空間光変調素子にて個々に空間変調された光が形成され、基板Ｗに向けて出射されることになる。空間光変調器４４１が備える空間光変調素子の個数を「Ｎ個」とすると、空間光変調器４４１からは、副走査方向に沿うＮ画素分の空間変調された光が出射されることになる。空間光変調器４４１にて空間変調された光は、必要な場合は後述する光路補正部４６によりその光路を補正された上で、投影光学系４５に入射する。そして、投影光学系４５において、入射光のうちの不要光が遮断されるとともに必要光のみが基板Ｗの表面に導かれ、定められた倍率とされて基板Ｗの表面に結像される。

【0046】

後に明らかになるように、各光学ユニット４０は、主走査方向（Ｙ軸方向）に沿って光学ユニット４０に対して相対的に移動されるステージ１０に保持された基板Ｗに対して、副走査方向に沿うＮ画素分の空間変調された光を断続的に照射し続ける（すなわち、基板Ｗの表面にパルス光を繰り返して投影し続ける）。したがって、光学ユニット４０が主走査方向に沿って基板Ｗに対して相対移動して基板Ｗを横断すると、基板Ｗの表面に、主走査方向に沿って延在し、副走査方向に沿ってＮ画素分の幅（以下、「描画幅」ともいう）をもつ、１本の帯状領域に、パターン群が描画されることになる。この、帯状領域を、以下、「ストライプ領域」ともいう。

【0047】

光路補正部４６は、ヘッド部４００において、空間光変調ユニット４４と投影光学系４５との間に設けられ、空間光変調ユニット４４で変調された光の経路を副走査方向（Ｘ方向）に沿ってシフトさせる。光路補正部４６は、例えば、２個のウェッジプリズム（非平行な光学面を備えることにより入射光の光路を変更できるプリズム）と、一方のウェッジプリズムを、他方のウェッジプリズムに対して、入射光の光軸の方向（Ｚ軸方向）に沿って直線的に移動させるウェッジプリズム移動機構とから実現することができる。この構成においては、ウェッジプリズム移動機構を駆動制御して、２個のウェッジプリズム間の離間距離を調整することによって、必要な量だけ入射光をシフトさせることができる。光路補正部４６が必要に応じて光の経路をシフトさせることによって、基板Ｗに照射される光の位置を副走査方向に沿って微調整することが可能となる。

【0048】

＜アライメント撮像部５０＞
アライメント撮像部５０は、支持フレーム１０７に固設され、ステージ１０に保持された基板Ｗの上面に形成されたアライメントマークを撮像する。アライメント撮像部５０は、例えば、図３に模式的に示されるように、鏡筒５１、対物レンズ５２、および、例えばエリアイメージセンサ（二次元イメージセンサ）により構成されるＣＣＤイメージセンサ５３を備える。また、アライメント撮像部５０は、撮像に用いられる照明光を供給する照明ユニット５０１とファイバ等を介して接続される。ただし、この照明光としては、基板Ｗ上のレジスト等を感光させない波長の光源が採用される。照明ユニット５０１から出射される光はファイバを介して鏡筒５１に導かれ、鏡筒５１を介して基板Ｗの上面に導かれる。そして、その反射光が、対物レンズ５２を介してＣＣＤイメージセンサ５３で受光される。これによって、基板Ｗの上面の撮像データが取得されることになる。ＣＣＤイメージセンサ５３は、制御部８０（具体的には、後述する画像処理部９２）からの指示に応じて撮像データを取得するとともに、取得した撮像データを制御部８０（具体的には、画像処理部９２）に送信する。なお、アライメント撮像部５０はオートフォーカス可能なオートフォーカスユニットをさらに備えていてもよい。

【0049】

＜搬送装置６０＞
搬送装置６０は、基板Ｗを支持するための２本のハンド６１，６１と、ハンド６１，６１を独立に移動させるハンド駆動機構６２とを備える。各ハンド６１は、ハンド駆動機構６２によって駆動されることにより進退移動および昇降移動されて、ステージ１０に対する基板Ｗの受渡しを行う。

【0050】

＜プリアライメント部７０＞
プリアライメント部７０は、基板Ｗの回転位置を粗く補正する装置である。プリアライメント部７０は、例えば、回転可能に構成された載置台と、載置台に載置された基板Ｗの外周縁の一部に形成された切り欠き部（例えば、ノッチ、オリエンテーションフラット等）の位置を検出するセンサと、載置台を回転させる回転機構とから構成することができる。この場合、プリアライメント部７０におけるプリアライメント処理は、まず、載置台に載置された基板Ｗの切り欠き部の位置をセンサで検出し、続いて、回転機構が、当該切り欠き部の位置が定められた位置となるように載置台を回転させることによって行われる。

【0051】

＜制御部８０＞
制御部８０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。

【0052】

制御部８０の構成について、図４を参照しながら具体的に説明する。制御部８０は、例えば、描画装置１の本体部に設けられた制御用基板８００と、複数のコンピュータ８０１，８０２とを含んで構成され、各部が協働することにより実現される。

【0053】

制御用基板８００は、例えば、制御用ＶＭＥ（VERSAmodule Eurocard）ボードにより構成される。制御用基板８００には、描画処理に直接的に関連する制御系統が実現される。具体的には、制御用基板８００には、例えば、ステージ駆動機構２０を制御してステージ１０を移動させる移動制御部９１、ステージ位置計測部３０を制御してステージ１０の位置を計測するレーザ測長部（図示省略）、光学ユニット４０，４０を制御して描画光を出射させる描画制御部（図示省略）、主制御部（図示省略）、等が実現されており、これら各部がＶＭＥバス等を介して互いに接続されている。なお、主制御部は、例えば、演算処理を実行するＣＰＵ、描画処理に関連する情報を記憶するメモリ、ネットワーク（例えば、ＬＡＮ等の通信回線）を介してコンピュータ８０１，８０２等との間でコマンドやデータなどの送受信を行う通信部等を備えており、これらの構成要素が１つのＣＰＵボードに搭載された構成となっている。

【0054】

複数のコンピュータ８０１，８０２のそれぞれは、例えば、図５に示されるように、ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、記憶装置８４等がバスライン８５を介して相互接続された一般的なコンピュータによって構成される。各コンピュータ８０１，８０２は、ネットワーク（例えば、ＬＡＮ等の通信回線）を介して互いに接続されているとともに、制御用基板８００ともネットワーク（例えば、ＬＡＮ等の通信回線）を介して接続されている。各コンピュータ８０１，８０２において、ＲＯＭ８２は基本プログラム等を格納しており、ＲＡＭ８３はＣＰＵ８１が所定の処理を行う際の作業領域として供される。記憶装置８４は、フラッシュメモリ、あるいは、ハードディスク装置等の不揮発性の記憶装置によって構成されている。記憶装置８４にはプログラムＰが格納されており、このプログラムＰに記述された手順に従って、主制御部としてのＣＰＵ８１が演算処理を行うことにより、各種機能が実現されるように構成されている。プログラムＰは、通常、予め記憶装置８４等のメモリに格納されて使用されるものであるが、ＣＤ−ＲＯＭあるいはＤＶＤ−ＲＯＭ、外部のフラッシュメモリ等の記録媒体に記録された形態（プログラムプロダクト）で提供され（あるいは、ネットワークを介した外部サーバからのダウンロードなどにより提供され）、追加的または交換的に記憶装置８４等のメモリに格納されるものであってもよい。なお、各コンピュータ８０１，８０２において実現される一部あるいは全部の機能は、専用の論理回路等でハードウエア的に実現されてもよい。また、各コンピュータ８０１，８０２では、入力部８６、表示部８７、通信部８８もバスライン８５に接続されている。入力部８６は、例えば、キーボードおよびマウスによって構成される入力デバイスであり、オペレータからの各種の操作（コマンドや各種データの入力といった操作）を受け付ける。なお、入力部８６は、各種スイッチ、タッチパネル等により構成されてもよい。表示部８７は、液晶表示装置、ランプ等により構成される表示装置であり、ＣＰＵ８１による制御の下、各種の情報を表示する。通信部８８は、ネットワークを介して外部装置との間でコマンドやデータなどの送受信を行うデータ通信機能を有する。

【0055】

第１コンピュータ８０１には、描画装置１の動作を統括制御する統括制御部９０が実現される。また、第２コンピュータ８０２には、各種の画像処理等を実行する画像処理部９２が実現される。描画処理に直接的に関連する制御系統を、コンピュータ８０１，８０２とは別の制御用基板８００にて実現することによって、描画処理の制御に特化した基本プログラムによって当該制御系統を形成することができるため、安定した描画処理を実現することが可能となる。

【0056】

ただし、ここでは、第２コンピュータ８０２と制御用基板８００とは、サーバとクライアントの関係を形成しているものとする。すなわち、第２コンピュータ８０２は、サーバとして動作するサーバ部であり、制御用基板８００は、クライアントとして動作するクライアント部である。このため、サーバ部である第２コンピュータ８０２にて実現される画像処理部９２を起点として、クライアント部である制御用基板８００にて実現される移動制御部９１に対して制御信号等を送信することはできないという制限がある。

【0057】

＜２．描画装置１の動作＞
描画装置１において実行される基板Ｗに対する一連の処理の全体の流れについて、図６を参照しながら説明する。図６は、当該処理の流れを示す図である。以下に説明する一連の動作は、制御部８０の制御下で行われる。

【0058】

まず、搬送装置６０が、カセット載置部１０４に載置されたカセットＣから未処理基板Ｗを取り出して描画装置１に搬入する（ステップＳ１）。なお、処理対象となる基板Ｗには、例えば、図７に示されるように、格子状のスクライブライン１２１が形成されており、スクライブライン１２１によって囲まれた複数の露光領域１２２が規定されている。また、スクライブライン１２１上には、複数のアライメントマークＡＬが形成されている。アライメントマークＡＬは、例えば、基板Ｗの前後方向の位置合わせに用いられるマーク部分（基板Ｗの前後方向に沿う長尺のマーク部分）と、基板Ｗの左右方向の位置合わせに用いられるマーク部分（基板Ｗの左右方向に沿う長尺のマーク部分）とが重ねられた十字状のマークであり、例えば、一辺が約０．１mm（ミリメートル）の多層膜反射層（蒸着等の方法によって形成され、赤外線を効率よく反射する多層膜反射層）により形成される。なお、図においては２個のアライメントマークＡＬが示されているが、基板Ｗにはさらに多くのアライメントマークＡＬが形成されていてもよい。また、アライメントマークＡＬの形状も、上述したものに限らない。

【0059】

続いて、搬送装置６０は搬入した基板Ｗをプリアライメント部７０に搬入し、プリアライメント部７０にて当該基板Ｗに対するプリアライメント処理が行われる（ステップＳ２）。プリアライメント処理は、上述したとおり、例えば、載置台に載置された基板Ｗの切り欠き部の位置をセンサで検出し、当該切り欠き部の位置が定められた位置となるように載置台を回転させることによって行われる。これによって、載置台に載置された基板Ｗが定められた回転位置におおまかに位置合わせされた状態におかれることになる。

【0060】

続いて、搬送装置６０が、プリアライメント処理済みの基板Ｗをプリアライメント部７０から搬出してこれをステージ１０に載置する（ステップＳ３）。ステージ１０は、その上面に基板Ｗが載置されると、これを吸着保持する。

【0061】

基板Ｗがステージ１０に吸着保持された状態となると、続いて、当該基板Ｗが適正な位置にくるように精密に位置合わせする処理（ファインアライメント）が行われる（ステップＳ４）。

【0062】

基板Ｗの位置あわせ処理について、図８を参照しながら具体的に説明する。図８は、基板Ｗの位置あわせ処理の流れを示す図である。

【0063】

まず、制御部８０（具体的には、移動制御部９１）が、ステージ駆動機構２０を制御して、ステージ１０をアライメント撮像部５０の下方位置まで移動させる（ステップＳ４１）。

【0064】

ステージ１０がアライメント撮像部５０の下方に配置されると、続いて、制御部８０（具体的には、画像処理部９２）が、アライメント撮像部５０に、基板Ｗ上のアライメントマークＡＬを撮像させて、撮像データを取得する（ステップＳ４２）。

【0065】

続いて、制御部８０（具体的には、画像処理部９２）が、アライメント撮像部５０により取得された撮像データから、アライメントマークＡＬを検出する（ステップＳ４３）。アライメントマークＡＬの検出は、テンプレートＴとのパターンマッチングによって行われる。ここで、パターンマッチングに用いられるテンプレートＴは、予め記憶装置（第２コンピュータ８０２の記憶装置）８４に登録されており（図４参照）、画像処理部９２は、検出すべきアライメントマーク（すなわち、処理対象となる基板Ｗに形成されているアライメントマーク）ＡＬと対応するテンプレートＴを、記憶装置８４から読み出して、当該テンプレートＴを用いてパターンマッチングを行う。ただし、記憶装置８４には複数種類のアライメントマークそれぞれのテンプレートＴが格納されていてもよく、この場合、統括制御部９０（図４参照）がパターンマッチングに用いるべきテンプレートＴの識別記号（テンプレートＩＤ）をレシピ等に基づいて特定し、当該識別記号が、制御用基板８００（図４参照）を介して、画像処理部９２に通知される。そして、画像処理部９２が、通知された識別記号が付与されているテンプレートＴを記憶装置８４から読み出して、当該テンプレートＴを用いてパターンマッチングを行う。

【0066】

アライメントマークＡＬが検出されると、制御部８０は、当該検出位置の理想位置からのずれ量に基づいて、基板Ｗの理想位置からのずれ量を特定し、ステージ駆動機構２０を制御して、当該算出されたずれ量だけステージ１０を移動させて、基板Ｗが理想位置にくるように位置合わせする（ステップＳ４４）。なお、ステージ１０の位置調整に代えて、制御部８０は、パターンデータに記述されるパターンを、当該特定されたずれ量分だけずらすように修正してもよい。また、当該特定されたずれ量のうち、ある方向成分についてはステージ１０の位置調整によって対応し、残りの方向成分についてはパターンデータの修正によって対応してもよい。

【0067】

再び図６を参照する。基板Ｗが位置合わせされると、続いて、パターンの描画処理が行われる（ステップＳ５）。描画処理について、図９を参照しながら具体的に説明する。図９は、描画処理を説明するための図である。

【0068】

描画処理は、移動制御部９１の制御下でステージ駆動機構２０がステージ１０に載置された基板Ｗを光学ユニット４０，４０に対して相対的に移動させつつ、光学ユニット４０，４０のそれぞれから基板Ｗの上面に空間変調された光を照射させることによって行われる。

【0069】

具体的には、ステージ駆動機構２０は、まず、アライメント撮像部５０の下方位置に配置されているステージ１０を主走査方向（Ｙ軸方向）に沿って＋Ｙ方向に移動させることによって、基板Ｗを光学ユニット４０，４０に対して主走査方向に沿って相対的に移動させる（主走査）。これを基板Ｗからみると、各光学ユニット４０は基板Ｗ上を主走査方向に沿って−Ｙ方向に横断することになる（矢印ＡＲ１１）。主走査が行われる間、各光学ユニット４０は、パターンデータに応じた空間変調が形成された光（具体的には、副走査方向に沿うＮ画素分の空間変調された光）を、基板Ｗに向けて断続的に照射し続ける（すなわち、基板Ｗの表面にパルス光が繰り返して投影され続ける）。つまり、各光学ユニット４０は、副走査方向に沿うＮ画素分の空間変調された光を断続的に照射し続けながら基板Ｗ上を主走査方向に沿って横断する。したがって、光学ユニット４０が主走査方向に沿って基板Ｗを１回横断すると、１本のストライプ領域ｍ（主走査方向に沿って延在し、副走査方向に沿う幅が描画幅に相当する領域）に、パターン群が描画されることになる。ここでは、２個の光学ユニット４０が同時に基板Ｗを横断するので、一回の主走査により２本のストライプ領域ｍのそれぞれにパターン群が描画されることになる。

【0070】

１回の主走査が終了すると、ステージ駆動機構２０は、ステージ１０を副走査方向（Ｘ軸方向）に沿って−Ｘ方向に、描画幅に相当する距離だけ移動させることによって、基板Ｗを光学ユニット４０，４０に対して副査方向に沿って相対的に移動させる（副走査）。これを基板Ｗからみると、各光学ユニット４０は副走査方向に沿って＋Ｘ方向に、ストライプ領域ｍの幅分だけ移動することになる（矢印ＡＲ１２）。

【0071】

副走査が終了すると、再び主走査が行われる。すなわち、ステージ駆動機構２０は、ステージ１０を主走査方向に沿って−Ｙ方向に移動させることによって、基板Ｗを光学ユニット４０，４０に対して主走査方向に沿って相対的に移動させる。これを基板Ｗからみると、各光学ユニット４０は、基板Ｗ上における、先の主走査で描画されたストライプ領域ｍの隣を、主走査方向に沿って＋Ｙ方向に移動して横断することになる（矢印ＡＲ１３）。ここでも、各光学ユニット４０は、パターンデータに応じた空間変調が形成された光を、基板Ｗに向けて断続的に照射し続けながら基板Ｗ上を主走査方向に沿って横断する。これによって、先の主走査で描画されたストライプ領域ｍの隣のストライプ領域ｍに、パターン群が描画されることになる。以後、同様に、主走査と副走査とが繰り返して行われ、描画対象領域の全域にパターンが描画されると、描画処理が終了する。

【0072】

再び図６を参照する。描画処理が終了すると、搬送装置６０が処理済みの基板Ｗを搬出する（ステップＳ６）。これによって、当該基板Ｗに対する一連の処理が終了する。

【0073】

＜３．テンプレートＴの作成＞
上述したとおり、描画装置１においては、基板Ｗに対する一連の処理の中で、処理対象となる基板Ｗに形成されているアライメントマークＡＬを撮像し、当該撮像データからパターンマッチングによってアライメントマークＡＬを検出する処理が行われる。ここで、描画装置１は、基板Ｗに対する上述した一連の処理が行われるのに先立って、アライメントマークの検出に用いられるテンプレートＴを作成して登録する機能（以下、「テンプレート登録機能」ともいう）を備えている。以下において、テンプレート登録機能について説明する。

【0074】

＜３−１．機能構成＞
テンプレート登録機能に関する構成について、図４を参照しながら説明する。テンプレート登録機能に関する構成として、画像処理部９２は、撮像制御部９２１と、表示制御部９２２と、受付部９２３と、ＡＣＫ信号生成部９２４と、テンプレート作成処理部９２５とを備える。これら各部は、第２コンピュータ８０２において、プログラムＰに記述された手順に従ってＣＰＵ８１が演算処理を行うことにより実現される。

【0075】

撮像制御部９２１は、アライメント撮像部５０と電気的に接続されており、移動制御部９１からの撮像指示に応じて、アライメント撮像部５０に、ステージ１０に保持された基板Ｗを撮像させて、撮像データを取得させる。

【0076】

表示制御部９２２は、表示部（第２コンピュータ８０２の表示部）８７に各種の情報を表示させる機能部である。表示制御部９２２は、アライメント撮像部５０が取得した撮像データを表示する画面（後述する、撮像データ表示画面７）等の各種画面を、表示部８７に表示させる。

【0077】

受付部９２３は、入力部（第２コンピュータ８０２の入力部）８６を介して、オペレータから各種の操作（例えば、後述する、追加移動指示、追加移動量、移動終了指示等の入力操作等）を受け付ける。

【0078】

ＡＣＫ信号生成部９２４は、移動制御部９１から撮像指示を受信した場合に、当該撮像指示に対する応答信号であるＡＣＫ（ACKnowledgement）信号（送達確認信号、肯定応答信号）を生成して、通信部（第２コンピュータ８０２の通信部）８８を介して、移動制御部９１に送信させる。

【0079】

テンプレート作成処理部９２５は、アライメント撮像部５０によって取得された登録用撮像データから、アライメントマークＡＬのテンプレートＴを作成して、記憶装置（第２コンピュータ８０２の記憶装置）８４に格納する。

【0080】

＜３−２．画面構成＞
上述したとおり、画像処理部９２においては、表示制御部９２２が、アライメント撮像部５０が取得した撮像データを表示部８７に表示させる。撮像データを表示する画面（撮像データ表示画面７）の構成について、図１０、図１１を参照しながら説明する。図１０には、撮像データ表示画面７の構成例が示されている。図１１には、撮像画像表示領域７１の表示内容が更新された後の様子が示されている。

【0081】

撮像データ表示画面７には、アライメント撮像部５０が取得した撮像データが表示される撮像画像表示領域７１が配置される。撮像画像表示領域７１の中央には、例えば十字マーク等が表示されており、撮像エリアの中央位置が一目でわかるようになっていることが好ましい。表示制御部９２２は、アライメント撮像部５０によって撮像データが取得されると、当該取得された撮像データを撮像画像表示領域７１に表示させる。また、撮像画像表示領域７１に撮像データが表示されている状態で、アライメント撮像部５０によって新たな撮像データが取得されると、撮像画像表示領域７１の表示内容を更新して、当該新たに取得された撮像データを撮像画像表示領域７１に表示させる。

【0082】

さらに、撮像データ表示画面７には、画像処理部９２が移動制御部９１と通信中であることをオペレータに報知するための報知アイコン７２が配置される。ただし、ここで「通信中」とは、画像処理部９２が移動制御部９１から撮像指示を受信してから（図１４のステップＳ２０１）、当該撮像指示に対するＡＣＫ信号を返信するまで（図１４のステップＳ２０６）の期間Ｂを指す（図１５参照）。表示制御部９２２は、移動制御部９１との通信中の期間Ｂとそれ以外の期間とで報知アイコン７２の表示状態を変化させる（例えば、通信中の期間Ｂは報知アイコン７２を赤くする、あるいは、点滅させる）。したがって、オペレータは、報知アイコン７２の表示状態から、移動制御部９１と通信中であるか否かを知得することができる。

【0083】

撮像データ表示画面７は、オペレータからの各種の入力操作を受け付ける受付画面としても機能する。すなわち、撮像データ表示画面７には、ステージ１０の追加の移動量の入力を受け付ける入力ボックス７３（具体的には、Ｘ軸に沿うステージ１０の追加の移動量の入力を受け付ける第１入力ボックス７３１、および、Ｙ軸に沿うステージ１０の追加の移動量の入力を受け付ける第２入力ボックス７３２）が配置される。また、撮像データ表示画面７には、ステージ１０を追加移動させる旨の指示（追加移動指示）を入力する追加移動指示入力アイコン７４と、ステージ１０の移動を終了させる旨の指示（移動終了指示）を入力する移動終了指示入力アイコン７５とが配置される。

【0084】

オペレータは、入力部８６を介して、入力ボックス７３に所望の数値を入力するとともに、追加移動指示入力アイコン７４を選択操作することによって、ステージ１０を、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれに、入力された数値分だけ追加移動させる旨の指示を入力することができる。後に明らかになるように、当該指示を入力すると、ステージ１０が入力された数値分だけ追加移動された上で、アライメント撮像部５０によって撮像データの取得が行われる。例えば、ステージ１０をΔｄだけ移動させる旨の指示を入力すれば、現在の撮像領域から−Δｄだけ移動した位置の撮像データが取得されることになる。

【0085】

また、オペレータは、入力部８６を介して、移動終了指示入力アイコン７５を選択操作することによって、ステージ１０の移動を終了させる旨の指示を入力することができる。後に明らかになるように、当該指示を入力すると、ステージ１０の移動が終了し（具体的には、ステージ１０が定められた終了位置まで移動された上で停止し）、これ以上撮像データは取得されない。この場合、最後に取得されている撮像データが、登録用撮像データとして記憶され、当該登録用撮像データを用いて、テンプレートＴが作成されることになる。

【0086】

＜３−３．処理の流れ＞
テンプレートＴを登録する一連の処理の流れについて、図１２を参照しながら説明する。図１２は、当該処理の流れを示す図である。

【0087】

テンプレートＴの登録においては、まず、登録すべきアライメントマークＡＬが形成された基板（登録用基板）Ｗを撮像して、登録すべきアライメントマークＡＬの撮像データ（以下「登録用撮像データ」ともいう）が取得される（ステップＳ１１）。登録用撮像データにおいては、登録すべきアライメントマークＡＬの全体が収められている必要があり、登録すべきアライメントマークＡＬが撮像領域の中央付近に捉えられていることが特に好ましい。

【0088】

登録用撮像データを取得する一連の処理の流れを、図１３〜図１５を参照しながら説明する。図１３は、移動制御部９１に係る一連の処理の流れを示す図である。図１４は、画像処理部９２に係る一連の処理の流れを示す図である。図１５は、登録用撮像データを取得する一連の処理における移動制御部９１と画像処理部９２との間の通信の様子を模式的に示す説明図である。なお、図１５においては、一部のステップについては図示を省略している。

【0089】

まず、描画装置１に登録用基板Ｗが搬入され、これがステージ１０に保持された状態とされる。登録用基板Ｗがステージ１０に保持された状態となると、統括制御部９０が、移動制御部９１に対して、登録用撮像データの取得処理の開始指示を与える。なお、登録用基板Ｗは、処理対象となる基板Ｗ（同一レシピの下で描画処理されるべき一群の基板Ｗのうちの、１枚目の基板Ｗ）であってもよいし、処理対象となる基板Ｗとは別に準備されたサンプル基板Ｗ等であってもよい。

【0090】

移動制御部９１は、統括制御部９０から開始指示を受信すると（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、ステージ駆動機構２０を制御して、登録用基板Ｗを保持しているステージ１０を、指定された初期位置に移動させる（ステップＳ１０２）。初期位置は、例えば、ステージ１０上の登録用基板Ｗが理想位置に載置されていると仮定した場合に、当該登録用基板ＷにおけるアライメントマークＡＬの形成位置が、アライメント撮像部５０の真下にくるようなステージ１０の位置とされている。この初期位置の情報は、統括制御部９０から送られる開始指示に含まれるものとする。

【0091】

ステージ１０が初期位置まで移動された状態となると、移動制御部９１は、画像処理部９２に対して撮像指示を送信する（ステップＳ１０３）。なお、この撮像指示に対するＡＣＫ待ち時間は、必要に応じて十分に長い時間に設定されているものとする。

【0092】

画像処理部９２にて撮像指示が受信されると（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、撮像制御部９２１が、アライメント撮像部５０に登録用基板Ｗを撮像させて、撮像データＤ１を取得させる（ステップＳ２０２）。

【0093】

撮像データＤ１が取得されると、続いて、表示制御部９２２が、撮像データ表示画面７（撮像画像表示領域７１に、ステップＳ２０２で取得された撮像データＤ１が表示された撮像データ表示画面７）を、表示部８７に表示させる。（ステップＳ２０３）。

【0094】

いま、表示部８７に表示された撮像データ表示画面７が、図１０に示されるようなものであったとする。この撮像データ表示画面７から、ステップＳ２０２で取得された撮像データＤ１において、アライメントマークの一部が撮像領域の外にはみだしていることが判明し、アライメントマークを撮像領域の中央付近にもってくるためには、ステージ１０を＋Ｘ方向および−Ｙ方向に移動させればよいことがわかる。そこで、これをみたオペレータが、第１入力ボックス７３１に「＋７０」μｍとの数値を入力するとともに、第２入力ボックス７３２に「−５０」μｍとの数値を入力した上で、追加移動指示入力アイコン７４を選択操作したとする。この場合、受付部９２３が、オペレータが入力した追加移動指示を受け付けるとともに、オペレータが入力した追加移動量を受け付ける（ステップＳ２０４）。

【0095】

受付部９２３がオペレータからの入力を受け付けると、続いて、ＡＣＫ信号生成部９２４が、ＡＣＫ信号を生成する（ステップＳ２０５）。このＡＣＫ信号には、ステージ１０のステータス情報が含められる。また、オペレータから追加移動量を受け付けている場合、ＡＣＫ信号には、当該受け付けられた追加移動量がさらに含められる。いま、ステップＳ２０４において、受付部９２３が、オペレータから、追加移動指示と追加移動量とを受け付けている。この場合、ＡＣＫ信号生成部９２４は、「移動継続」とのステータス情報（すなわち、ステージ１０の追加の移動指示）と、オペレータから受け付けた追加移動量とを含めたＡＣＫ信号Ａ１を生成する。

【0096】

ＡＣＫ信号生成部９２４にて生成されたＡＣＫ信号は、通信部８８を介して、移動制御部９１に送信される（ステップＳ２０６）。

【0097】

画像処理部９２からＡＣＫ信号を受信すると（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、移動制御部９１はそこに含まれているステータス情報を参照する。ここで、ステータスが「移動継続」とされている場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、移動制御部９１は、当該ＡＣＫ信号に含まれている追加移動量を読み出し、ステージ駆動機構２０を制御して、ステージ１０を当該追加移動量だけ追加移動させる（ステップＳ１０６）。

【0098】

ステージ１０が追加移動されると、移動制御部９１は、再び、画像処理部９２に対して撮像指示を送信する（ステップＳ１０３）。

【0099】

画像処理部９２にて撮像指示が受信されると（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、撮像制御部９２１が、アライメント撮像部５０に登録用基板Ｗを撮像させて、撮像データＤ２を取得させる（ステップＳ２０２）。例えば、Ｘ軸に沿うステージ１０の追加移動量が「＋７０μｍ」、Ｙ軸に沿うステージ１０の追加移動量が「−５０μｍ」、であった場合、先の撮像データＤ１の撮像領域からＸ方向に−７０μｍ、Ｙ方向に＋５０μｍだけずれた領域を撮像した撮像データＤ２が取得されることになる。

【0100】

撮像データＤ２が取得されると、続いて、表示制御部９２２が、表示部８７に撮像データ表示画面７の表示を更新させる。すなわち、撮像画像表示領域７１の表示内容を、先に取得された撮像データＤ１から、新たに取得された撮像データＤ２に表示更新させる（ステップＳ２０３）。これによって、撮像データ表示画面７の撮像画像表示領域７１には、最新の撮像データＤ２が表示されることになる。

【0101】

いま、更新後の撮像データ表示画面７が、図１１に示されるようなものであったとする。この撮像データ表示画面７から、最新の撮像データＤ２において、アライメントマークの全体が撮像領域内に収められていることが判明する。そこで、これをみたオペレータが、移動終了指示入力アイコン７５を選択操作したとする。この場合、受付部９２３が、オペレータが入力した移動終了指示を受け付ける（ステップＳ２０４）。オペレータからの移動終了指示が受け付けられると、この時点で取得されている最新の撮像データＤ２が、登録用撮像データとして記憶される。

【0102】

受付部９２３がオペレータからの入力を受け付けると、続いて、ＡＣＫ信号生成部９２４が、ＡＣＫ信号を生成する（ステップＳ２０５）。いま、ステップＳ２０４において、受付部９２３がオペレータから移動終了指示を受け付けている。この場合、ＡＣＫ信号生成部９２４は、「移動終了」とのステータス情報を含めたＡＣＫ信号Ａ２を生成する（ステップＳ２０５）。

【0103】

ＡＣＫ信号生成部９２４にて生成されたＡＣＫ信号は、通信部８８を介して、移動制御部９１に送信される（ステップＳ２０６）。

【0104】

画像処理部９２からＡＣＫ信号を受信すると（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、移動制御部９１はそこに含まれているステータス情報を参照する。ここで、ステータスが「移動終了」とされている場合（ステップＳ１０５でＮＯ）、移動制御部９１は、ステージ駆動機構２０を制御して、ステージ１０を、予め規定された終了位置まで移動させた上で、ステージ１０の移動を停止させる（ステップＳ１０７）。以上で、登録用撮像データの取得処理が終了する。

【0105】

再び図１２を参照する。登録用撮像データが取得されると、続いて、テンプレート作成処理部９２５が、当該取得された登録用撮像データからテンプレートＴを作成する（ステップＳ１２）。

【0106】

テンプレート作成処理部９２５が行う具体的な処理の流れは、例えば、次の通りである。すなわち、テンプレート作成処理部９２５は、まず、登録用撮像データから、テンプレートＴとして登録するためのアライメントマークの領域（以下「アライメントマーク領域」という）を抽出する。この処理は、例えば、オペレータが、登録用撮像データが表示された画面を見ながら、入力部８６を介して、登録用撮像データ内の任意の領域を指定し、テンプレート作成処理部９２５が当該指定された領域をアライメントマーク領域として記憶することによって行われる。なお、アライメントマーク領域を抽出するのに先立って、アライメントマーク領域を適切に抽出できるよう、登録用撮像データのコントラストを高めるように調整する画像処理を行ってもよい。また、アライメントマーク領域は、自動で設定されてもよく、この場合、例えば、アライメントマークに外接する矩形領域を自動で設定し、当該矩形領域をアライメントマーク領域として取得してもよい。

【0107】

続いて、テンプレート作成処理部９２５は、アライメントマーク領域内のエッジを検出することによって、アライメントマークと背景との境界を抽出する。そして、抽出された境界に基づいて、アライメントマークの画像部分を切り出す。このとき、アライメントマークの周囲に定められた余白を含ませてアライメントマークの画像部分を切り出すことが好ましい。そして、切り出された画像部分のエッジ情報を、マーク情報ファイルとして記憶する。この態様によると、マーク情報ファイルにおいて、アライメントマークは、エッジ情報からなる形状情報として保持されることになる。マーク情報ファイルには、アライメントマークのエッジ情報の他、アライメントマークの輝度情報等がさらに含まれてもよい。

【0108】

マーク情報ファイルが作成されると、テンプレート作成処理部９２５は、当該作成されたマーク情報ファイルに基づいて、アライメントマークの重心位置を特定する。ここで、先に規定されているアライメントマーク領域の中心（幾何学中心）を、アライメントマークの重心位置として取得してもよい。

【0109】

続いて、テンプレート作成処理部９２５は、マーク情報ファイルおよび重心位置を、アライメントマークのテンプレートＴとし、当該テンプレートＴに固有の識別記号（例えば、固有の番号）を付与した上で、当該テンプレートＴを記憶装置８４に格納する。

【0110】

＜４．効果＞
上記の実施の形態においては、第２コンピュータ８０２と制御用基板８００とは、サーバとクライアントの関係を形成しており、第２コンピュータ８０２にて実現される画像処理部９２を起点として、制御用基板８００にて実現される移動制御部９１に対して制御信号等を送信することはできないという制限がある。ここにおいて、画像処理部９２は、撮像指示に応じてアライメント撮像部５０に登録用基板Ｗを撮像させた後に、当該撮像指示に対する応答信号であるＡＣＫ信号に、ステージ１０の追加の移動指示を含めて、移動制御部９１に送信することができる。したがって、上記の制限があっても、画像処理部９２から移動制御部９１へ追加の移動指示を送信することが可能となる。この構成によると、登録用基板Ｗの撮像データが取得された後に、必要に応じて、ステージ１０を追加で移動した上で、もう一度、登録用基板の撮像データを取得することが可能となる。したがって、アライメントマークの全体を収めた撮像データをスムースに取得することができる。その結果、アライメントマークの検出に用いられるテンプレートＴを適切に作成することができる。

【0111】

また、上記の実施の形態によると、オペレータは、表示部８７に表示された登録用基板Ｗの撮像データを見ながら、ステージ１０を追加で移動させるか否かを決定することができる。この構成によると、オペレータは、ステージ１０を追加で移動させるか否かの判断を容易かつ的確に行うことができる。その結果、ステージ１０が無駄に追加移動されるといった事態も生じにくい。

【0112】

また、上記の実施の形態によると、ステージ１０を追加で移動させるべき移動量を、オペレータから受け付ける。この構成によると、オペレータの所望通りに、ステージ１０を追加で移動させることができる。

【0113】

また、上記の実施の形態によると、オペレータは、表示部８７に表示された登録用基板Ｗの撮像データを見ながら、ステージ１０を追加で移動させる際の移動量を決定することができる。この構成によると、オペレータは、必要な追加の移動量（例えば、アライメント撮像部５０の視野領域内にアライメントマークＡＬの全体が収まるような位置にステージ１０をおくために必要なステージ１０の追加の移動量）を、簡易かつ的確に決定することができる。

【0114】

また、上記の実施の形態によると、撮像データ表示画面７に撮像画像表示領域７１と、追加の移動量の入力ボックス７３とが配置されるので、オペレータは、登録用基板Ｗの撮像データを見ながら、ステージ１０を追加で移動させる際の移動量を入力することができる。

【0115】

＜５．変形例＞
上記の実施の形態において、描画装置１は、描画処理を実行した後に、当該描画処理によって形成されたパターン（上層パターン）と、その下に形成されていた既設のパターン（下層パターン）との位置ずれを検査する機能をさらに備えてもよい。この場合、上層パターンのアライメントマークを、当該アライメントマークのテンプレートＴを用いてパターンマッチングにより検出するとともに、下層パターンのアライメントマークを、当該アライメントマークのテンプレートＴを用いてパターンマッチングにより検出し、各検出位置のずれ量に基づいて、上層パターンと下層パターンとの間のずれ量を特定すればよい。ここにおいて、上層パターンのアライメントマーク、および、下層パターンのアライメントマークのそれぞれの検出に用いるテンプレートＴの登録も、上記の態様で行うことができる。

【0116】

また、上記の実施形態では、空間光変調器４４１として変調単位である固定リボンと可動リボンとが一次元に配設された回折格子型の空間光変調器であるＧＬＶが用いられていたが、このような形態には限られない。例えば、ＧＬＶに限らず、ミラーのような変調単位が、一次元に配列されている空間光変調器が利用される形態であってもよい。また、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device：デジタルマイクロミラーデバイス：テキサスインスツルメンツ社の登録商標）のような変調単位であるマイクロミラーが二次元的に配列された空間光変調器が利用されてもよい。

【0117】

また、上記の実施の形態においては、変調した描画光によって基板上の感光材料を走査することにより、当該感光材料に直接パターンを露光する描画装置に本願発明が適用された場合について説明したが、本願発明は、光源とフォトマスクを用いて当該感光材料を面状に露光する露光装置に適用することもできる。

【符号の説明】

【0118】

１ 描画装置
１０ ステージ
２０ ステージ駆動機構
４０ 光学ユニット
５０ アライメント撮像部
８０ 制御部
８００ 制御用基板
８０１ 第１コンピュータ
８０２ 第２コンピュータ
９１ 移動制御部
９２ 画像処理部
９２１ 撮像制御部
９２２ 表示制御部
９２３ 受付部
９２４ ＡＣＫ信号生成部
９２５ テンプレート作成処理部
Ｔ テンプレート
ＡＬ アライメントマーク
Ｗ 基板

【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】