特許 6117594 描画装置および描画方法

(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】6117594

(24)【登録日】2017年3月31日

(45)【発行日】2017年4月19日

(54)【発明の名称】描画装置および描画方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 9/00 20060101AFI20170410BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20170410BHJP

【ＦＩ】

   G03F9/00 A

   G03F7/20 501

【請求項の数】8

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2013-72950(P2013-72950)

(22)【出願日】2013年3月29日

(65)【公開番号】特開2014-197136(P2014-197136A)

(43)【公開日】2014年10月16日

【審査請求日】2016年2月18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】城田 浩行

(72)【発明者】

【氏名】桜井 聡

【審査官】 松岡 智也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１８９４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３３０１６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３３７８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０４００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５２５４０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０−７／２４、９／００−９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

感光体が形成された基板に光を照射して前記基板にパターンを描画する描画装置であって、
前記基板にパターンを描画するための描画光を出射する描画ヘッドと、
前記基板に対して、前記描画ヘッドを相対的に移動させることによって、基板を前記描画光で走査する走査機構と、
既定の場所の温度情報に基づいて、前記描画ヘッドの前記基板に対する描画位置の温度依存性の位置ずれを加味して、前記描画ヘッドにパターンの描画を行わせる描画制御部と、
前記描画ヘッドが基板に対して前記描画光を照射してパターンを描画する描画位置を特定する描画位置特定部と、
基板位置を特定する基板位置特定部と、
を備え、
前記描画位置特定部は、
校正用スケールを撮影することによって得られたデータに基づき、前記描画位置を特定し、
前記描画制御部は、前記校正用スケールの温度依存性の位置ずれをさらに加味して、前記描画ヘッドに描画を行わせる、描画装置。

【請求項2】

感光体が形成された基板に光を照射して前記基板にパターンを描画する描画装置であって、
前記基板にパターンを描画するための描画光を出射する描画ヘッドと、
前記基板に対して、前記描画ヘッドを相対的に移動させることによって、基板を前記描画光で走査する走査機構と、
既定の場所の温度情報に基づいて、前記描画ヘッドの前記基板に対する描画位置の温度依存性の位置ずれを加味して、前記描画ヘッドにパターンの描画を行わせる描画制御部と、
前記描画ヘッドが基板に対して前記描画光を照射してパターンを描画する描画位置を特定する描画位置特定部と、
基板位置を特定する基板位置特定部と、
を備え、
前記位置特定部は、
校正用スケールを撮影することによって得られたデータに基づき、前記基板位置を特定し、
前記描画制御部は、前記校正用スケールの温度依存性の位置ずれをさらに加味して、前記描画ヘッドに描画を行わせる、描画装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の描画装置において、
前記走査機構は、前記基板を保持する保持部を移動させる移動機構を構成しており、
前記校正用スケールは、前記保持部に取り付けられており、
前記描画制御部は、前記保持部の温度に基づいて、前記校正用スケールの温度依存性の位置ずれ量を取得する、描画装置。

【請求項4】

請求項１から３までのいずれか１項に記載の描画装置において、
前記描画ヘッドが収納されている収納室内に形成されているエア供給口を介して、温調機からの温調用のエアが供給されることによって、前記室内が温調されており、
前記温調機は、温度変化によって、倍率、フォーカス変動または描画位置に変動を発生させる部分の温度に応じて、前記収納室内に供給するエアの温度または風量を変更する、描画装置。

【請求項5】

感光体が形成された基板に光を照射して前記基板にパターンを描画する描画方法であって、
(a) 既定の場所の温度情報を取得する工程と、
(b) 前記(a)工程にて取得された温度情報に基づき、前記描画ヘッドの前記基板に対する描画位置の温度依存性の位置ずれを取得する工程と、
(c) 前記(b)工程にて取得された前記位置ずれを加味しつつ、基板に対して、描画光を出射する前記描画ヘッドを相対的に移動させることによって、基板を前記描画光で走査し、基板にパターンを描画する工程と、
(d) 前記描画ヘッドが基板に対して前記描画光を照射してパターンを描画する描画位置を特定する工程と、
(e) 基板位置を特定する工程と、
を含み、
前記(d)工程は、校正用スケールを撮影することによって得られたデータに基づき、前記描画位置を特定する工程であり、
前記(c)工程は、前記校正用スケールの温度依存性の位置ずれをさらに加味して、前記パターンの描画を実行する工程であり、
前記(d)工程が、前記(c)工程よりも先に実行される、描画方法。

【請求項6】

感光体が形成された基板に光を照射して前記基板にパターンを描画する描画方法であって、
(a) 既定の場所の温度情報を取得する工程と、
(b) 前記(a)工程にて取得された温度情報に基づき、前記描画ヘッドの前記基板に対する描画位置の温度依存性の位置ずれを取得する工程と、
(c) 前記(b)工程にて取得された前記位置ずれを加味しつつ、基板に対して、描画光を出射する前記描画ヘッドを相対的に移動させることによって、基板を前記描画光で走査し、基板にパターンを描画する工程と、
(d) 前記描画ヘッドが基板に対して前記描画光を照射してパターンを描画する描画位置を特定する工程と、
(e) 基板位置を特定する工程と、
を含み、
前記(e)工程は、校正用スケールを撮影することによって得られたデータに基づき、前記基板位置を特定する工程であり、
前記(c)工程は、前記校正用スケールの温度依存性の位置ずれをさらに加味して、前記パターンの描画を実行する工程であり、
前記(e)工程が、前記(c)工程よりも先に実行される、描画方法。

【請求項7】

請求項５または請求項６に記載の描画方法において、
前記(c)工程における、前記走査は、前記校正用スケールが取り付けられているとともに、基板を保持する保持部を移動させることによって行われ、
前記(a)工程は、前記保持部の温度情報を取得する工程を含み、
前記(c)工程は、前記保持部の温度情報に基づいて、前記校正用スケールの温度依存性の位置ずれ量を取得する工程を含む、描画方法。

【請求項8】

請求項５から７までのいずれか１項に記載の描画方法において、
(f) 前記描画ヘッドが収納されている収納室内に形成されているエア供給口を介して、温調機からの温調用のエアを供給することによって、前記室内を温調する工程と、
(g) 温度変化によって倍率、フォーカス変動または描画位置に変動を発生させる部分の温度に応じて、前記温調機が前記収納室内に供給するエアの温度または風量を変更する工程と、
を含む、描画方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、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、太陽電池用パネルなどの各種基板等（以下、単に「基板」ともいう）に対して光を照射して、基板にパターンを描画する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

基板上に塗布された感光材料に回路などのパターンを露光するにあたって、マスクなどを用いず、パターンを記述したデータに応じて変調した光（描画光）によって基板上の感光材料を走査することによって、当該感光材料に直接パターンを露光する露光装置（いわゆる、描画装置）が知られている。この種の描画装置は、例えば、光ビームを画素単位でオン・オフ変調するための空間光変調器を備える描画ヘッドから、該描画ヘッドに対して相対的に移動する基板に対して描画光を照射して、基板にパターンを露光（描画）するものが知られている。

【0003】

このような基板に直接パターンを描画する描画装置では、基板のアライメントマークを読み取って、設計データと比較することにより、基板の重心位置、伸縮、回転などが検出される。そして、検出結果に応じて、基板位置の調整や、書き出しタイミング（描画光の照射を開始するタイミング）の調整、または、描画データ（パターンデータ）の変形などを適宜行うことによって、描画を高精度に行うように構成されている。

【0004】

この描画装置において、高精度描画を安定的に行うためには、アライメントマークを撮影するアライメント用カメラの視野位置や、各描画ヘッドの描画位置が、位置ずれしないことが求められる。

【0005】

しかしながら、描画ヘッドの場合、周辺の温度変化によってレンズが変形などして、その倍率やフォーカス、投影位置などが変動してしまう。また、周辺温度が一定であっても、描画光の照射停止中と照射中とでは、光源のオン・オフによる温度変化が生じ得る。また、露光量が異なると描画時間が異なってくるため、温度変化が生じ得る。このような温度変化によって、描画位置に位置ズレが発生してしまう虞がある。また、基板を搬送する搬送ステージなども環境温度の変化や駆動時のモータ発熱により、リニアスケール等の伸縮することによって、描画位置に位置ずれが発生する虞がある。

【0006】

そこで、描画ヘッドやステージ周りを温調機によって冷却する技術が提案されている。所定の温度になるように、風量調整などを行う技術も提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００６−３３０１６６号公報

【特許文献2】特開２００６−２３５２０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、従来の描画装置では、上記複数の要因で発生する温度変化を、温調機によって、一定に制御することは極めて困難であった。このため、より高精度なパターン描画を実現するため、未だ改善の余地があった。

【0009】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、パターン描画の精度を向上す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】

【0010】

上記の課題を解決するため、第１の態様は、感光体が形成された基板に光を照射して前記基板にパターンを描画する描画装置であって、前記基板にパターンを描画するための描画光を出射する描画ヘッドと、前記基板に対して、前記描画ヘッドを相対的に移動させることによって、基板を前記描画光で走査する走査機構と、既定の場所の温度情報に基づいて、前記描画ヘッドの前記基板に対する描画位置の温度依存性の位置ずれを加味して、前記描画ヘッドにパターンの描画を行わせる描画制御部と、前記描画ヘッドが基板に対して前記描画光を照射してパターンを描画する描画位置を特定する描画位置特定部と、基板位置を特定する基板位置特定部と、を備え、前記描画位置特定部は、校正用スケールを撮影することによって得られたデータに基づき、前記描画位置を特定し、前記描画制御部は、前記校正用スケールの温度依存性の位置ずれをさらに加味して、前記描画ヘッドに描画を行わせる。

【0011】

また、第２の態様は、感光体が形成された基板に光を照射して前記基板にパターンを描画する描画装置であって、前記基板にパターンを描画するための描画光を出射する描画ヘッドと、前記基板に対して、前記描画ヘッドを相対的に移動させることによって、基板を前記描画光で走査する走査機構と、既定の場所の温度情報に基づいて、前記描画ヘッドの前記基板に対する描画位置の温度依存性の位置ずれを加味して、前記描画ヘッドにパターンの描画を行わせる描画制御部と、前記描画ヘッドが基板に対して前記描画光を照射してパターンを描画する描画位置を特定する描画位置特定部と、基板位置を特定する基板位置特定部を備え、前記位置特定部は、校正用スケールを撮影することによって得られたデータに基づき、前記基板位置を特定し、前記描画制御部は、前記校正用スケールの温度依存性の位置ずれをさらに加味して、前記描画ヘッドに描画を行わせる。

【0013】

また、第３の態様は、第１または第２の態様に係る描画装置において、前記走査機構は、前記基板を保持する保持部を移動させる移動機構を構成しており、前記校正用スケールは、前記保持部に取り付けられており、前記描画制御部は、前記保持部の温度に基づいて、前記校正用スケールの温度依存性の位置ずれ量を取得する。

【0014】

また、第４の態様は、第１から第３までの態様のいずれか１態様に係る描画装置において、前記描画ヘッドが収納されている収納室内に形成されているエア供給口を介して、温調機からの温調用のエアが供給されることによって、前記室内が温調されており、前記温調機は、温度変化によって、倍率、フォーカス変動または描画位置に変動を発生させる部分の温度に応じて、前記収納室内に供給するエアの温度または風量を変更する。

【0015】

また、第５の態様は、感光体が形成された基板に光を照射して前記基板にパターンを描画する描画方法であって、(a)既定の場所の温度情報を取得する工程と、(b)前記(a)工程にて取得された温度情報に基づき、前記描画ヘッドの前記基板に対する描画位置の温度依存性の位置ずれを取得する工程と、(c)前記(b)工程にて取得された前記位置ずれを加味しつつ、基板に対して、描画光を出射する前記描画ヘッドを相対的に移動させることによって、基板を前記描画光で走査し、基板にパターンを描画する工程と、(d)前記描画ヘッドが基板に対して前記描画光を照射してパターンを描画する描画位置を特定する工程と、(e)基板位置を特定する工程とを含み、前記(d)工程は、校正用スケールを撮影することによって得られたデータに基づき、前記描画位置を特定する工程であり、前記(c)工程は、前記校正用スケールの温度依存性の位置ずれをさらに加味して、前記パターンの描画を実行する工程であり、前記(d)工程が、前記(c)工程よりも先に実行される。

【0016】

また、第６の態様は、感光体が形成された基板に光を照射して前記基板にパターンを描画する描画方法であって、(a)既定の場所の温度情報を取得する工程と、(b)前記(a)工程にて取得された温度情報に基づき、前記描画ヘッドの前記基板に対する描画位置の温度依存性の位置ずれを取得する工程と、(c)前記(b)工程にて取得された前記位置ずれを加味しつつ、基板に対して、描画光を出射する前記描画ヘッドを相対的に移動させることによって、基板を前記描画光で走査し、基板にパターンを描画する工程と、(d)前記描画ヘッドが基板に対して前記描画光を照射してパターンを描画する描画位置を特定する工程と、(e)基板位置を特定する工程とを含み、前記(e)工程は、校正用スケールを撮影することによって得られたデータに基づき、前記基板位置を特定する工程であり、前記(c)工程は、前記校正用スケールの温度依存性の位置ずれをさらに加味して、前記パターンの描画を実行する工程であり、前記(e)工程が、前記(c)工程よりも先に実行される。

【0018】

また、第７の態様は、第５または第６の態様に係る描画方法において、前記(c)工程における、前記走査は、前記校正用スケールが取り付けられているとともに、基板を保持する保持部を移動させることによって行われ、前記(a)工程は、前記保持部の温度情報を取得する工程を含み、前記(c)工程は、前記保持部の温度情報に基づいて、前記校正用スケールの温度依存性の位置ずれ量を取得する工程を含む。

【0019】

また、第８の態様は、第５から第７までの態様のいずれか１態様に係る描画方法において、(f)前記描画ヘッドが収納されている収納室内に形成されているエア供給口を介して、温調機からの温調用のエアを供給することによって、前記室内を温調する工程と、(g) 温度変化によって倍率、フォーカス変動または描画位置に変動を発生させる部分温度に応じて、前記温調機が前記収納室内に供給するエアの温度または風量を変更する工程とを含む。

【発明の効果】

【0020】

第１から第８の態様によると、既定の場所の温度変化によって生ずる、基板に対する描画ヘッドの描画位置の位置ずれを補正することができる。これによって、高精度なパターン描画を実現することができる。

【0021】

特に、第１，第２，第５および第６の態様によると、描画位置、基板位置を特定することによって、高精度なパターン描画を実現することができる。

【0022】

特に、第１および第５の態様によると、描画位置の特定結果から、校正用スケールの位置ずれによって生じる誤差を無くすことができる。したがって、高精度なパターン描画を実現することができる。
また、第２及び第６の態様によると、基板位置の特定結果から、校正用スケールの位置ずれによって生じる誤差を無くすことができる。したがって、高精度なパターン描画を実現することができる。

【0023】

特に、第３および第７の態様によると、校正用スケールの位置ずれを起こす主因である、保持部の温度変化に基づいて、校正用スケールの位置ずれ量が取得される。これによって、高精度なパターン描画を実現することができる。

【0024】

特に、第４および第８の態様によると、温度変化によって、倍率、フォーカス変動または描画位置に変動を発生させる部分の温度に応じて、温調用のエアの温度または風量を変更することによって、温度変化による描画位置の変動を低減することができる。したがって、高精度なパターン描画を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】実施形態に係る描画装置の概略斜視図である。

【図2】描画装置の概略平面図である。

【図3】描画装置のバス配線図である。

【図4】露光部の概略を示す斜視図である。

【図5】描画処理が行われている基板を示す平面図である。

【図6】描画ヘッドの概略を示す側面図である。

【図7】アライメント用カメラの視野位置を校正する様子を示す概略平面図である。

【図8】アライメント用カメラの視野位置を校正する様子を示す概略側面図である。

【図9】描画ヘッドの描画位置を校正する様子を示す概略平面図である。

【図10】描画ヘッドの描画位置を校正する様子を示す概略側面図である。

【図11】温調機を含めた描画装置の概略側面図である。

【図12】パターン描画の流れの一例を示す図である。

【図13】第２実施形態に係る描画装置の構成を示す概略側面図である。

【図14】第２実施形態に係るパターン描画の流れの一例を示す図である

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、図面においては、理解容易のため、各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。

【0027】

＜１． 第１実施形態＞
＜１．１． 装置構成＞
図１は、第１実施形態に係る描画装置１００の概略斜視図である。また、図２は、描画装置１００の概略平面図である。さらに図３は、描画装置１００のバス配線図である。図１において、図示および説明の都合上、Ｚ軸方向が鉛直方向を表し、ＸＹ平面が水平面を表すものとして定義するが、それらは位置関係を把握するために便宜上定義するものであって、以下に説明する各方向を限定するものではない。以下の各図についても同様である。また、図２においては、説明の都合上、架橋構造体１１および描画ヘッド３３が二点鎖線によって図示されている。

【0028】

描画装置１００は、例えばプリント基板を製造する工程において、プリント基板（以下、単に「基板」という。）９０の上面に形成された感光材料（レジスト）の層（感光体）にデバイス形成のためのパターンを描画する装置である。図１および図２に示されるように、描画装置１００は、主に架台１、移動プレート群２、露光部３、および制御部５を備えている。

【0029】

○架台１
架台１は、略直方体状の外形を有しており、その上面の略水平な領域には、架橋構造体１１や移動プレート群２が備えられる。架橋構造体１１は、移動プレート群２の上方に略水平に掛け渡されるようにして架台１上に固定されている。図１に示すように、架台１は、移動プレート群２と架橋構造体１１とを一体的に支持する。

【0030】

○移動プレート群２
移動プレート群２は、主に、基板９０をその上面の略水平な領域に保持する基板保持プレート２１と、基板保持プレート２１を下方から支持する支持プレート２２と、支持プレート２２を下方から支持するベースプレート２３と、ベースプレート２３を下方から支持する基台２４と、基板保持プレート２１をＺ軸回りに回動させる回動機構２１１と、支持プレート２２をＸ軸方向に移動させるための副走査機構２２１と、ベースプレート２３をＹ軸方向に移動させるための主走査機構２３１とを備える。

【0031】

基板保持プレート２１は、図示を省略しているが、その上面に複数の吸着孔が分散して設けられている。これらの吸着孔は、真空ポンプに接続されており、当該真空ポンプを動作することによって、基板および基板保持プレート２１間の雰囲気を排気することができる。これにより、基板９０を基板保持プレート２１の上面に吸着保持することができる。

【0032】

図２に示されるように、回動機構２１１は、基板保持プレート２１の（−Ｙ）側端部に取り付けられた移動子と、支持プレート２２の上面に設けられた固定子とにより構成されるリニアモータ２１１ａを有する。また、回動機構２１１は、基板保持プレート２１の中央部下面側と支持プレート２２との間に、回動軸２１１ｂを有する。リニアモータ２１１ａを動作させることによって、固定子に沿って移動子がＸ軸方向に移動し、基板保持プレート２１が支持プレート２２上の回動軸２１１ｂを中心として所定角度の領域内で回動する。

【0033】

副走査機構２２１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２３の上面に設けられた固定子とにより構成されるリニアモータ２２１ａを有する。また、副走査機構２２１は、支持プレート２２とベースプレート２３との間に、Ｘ軸方向に延びる一対のガイド部２２１ｂを有する。リニアモータ２２１ａを動作させることによって、支持プレート２２がベースプレート２３上のガイド部２２１ｂに沿ってＸ軸方向に移動する。

【0034】

主走査機構２３１は、ベースプレート２３の下面に取り付けられた移動子と、基台２４上に設けられた固定子とにより構成されるリニアモータ２３１ａを有する。また、主走査機構２３１は、ベースプレート２３と架台１との間に、Ｙ軸方向に延びる一対のガイド部２３１ｂを有する。リニアモータ２３１ａを動作させることによって、ベースプレート２３が基台２４上のガイド部２３１ｂに沿ってＹ軸方向移動する。したがって、基板保持プレート２１に基板９０を保持した状態で主走査機構２３１を動作させることによって、基板９０をＹ軸方向に沿って移動させることができる。なお、これら移動機構は、後述の制御部５により、その動作が制御される。

【0035】

なお、回動機構２１１、副走査機構２２１および主走査機構２３１の駆動については、上述のリニアモータ２１１ａ，２２１ａ，２３１ａを利用したものに限定されない。例えば、回動機構２１１および副走査機構２２１については、サーボモータおよびボールネジ駆動を利用したものであってもよい。また、基板９０を移動させる代わりに、露光部３を移動させる移動機構を設けてもよい。さらに、基板９０および露光部３の双方を移動させるようにしてもよい。また、図示を省略するが、例えば、基板保持プレート２１をＺ軸方向に昇降させることによって、基板９０を上下に昇降させる昇降機構を設けてもよい。

【0036】

○露光部３
図１に戻って、露光部３は、ＬＥＤ光源部３１、照明光学系３２および描画ヘッド３３で構成される光学ユニットを複数台（ここでは、５台）備えている。なお、図１では、図示が省略されているが、各描画ヘッド３３に対して、ＬＥＤ光源部３１および照明光学系３２がそれぞれ設けられている。ＬＥＤ光源部３１は、制御部５から送られる所要の駆動信号に基づいて、所要波長のレーザ光を出射する光源装置である。ＬＥＤ光源部３１から出射された光ビームは、ロッドインテグレーター、レンズおよびミラーなどで構成される照明光学系３２を介して、描画ヘッド３３へ導かれる。

【0037】

各描画ヘッド３３は、照明光学系３２から出射される光線を、基板９０の上面に照射するものである。各描画ヘッド３３は、Ｘ軸方向に沿って架橋構造体１１の側面上部に等ピッチで配設されている。

【0038】

図４は、露光部３の概略を示す斜視図である。図４において、光変調部４および投影光学系３３２は、各描画ヘッド３３の内部の所定位置に配置されている。ＬＥＤ光源部３１から出射された光ビームは、照明光学系３２にて当該ビームの形状が整えられる。そして、照明光学系３２にて断面矩形状に成形される。そして、照明光学系３２を通過した光ビームは、光変調部４へと導かれ、光変調部４の変調動作有効領域に照射される。

【0039】

光変調部４へ照射された光ビームは、制御部５の制御に基づいて空間的に変調され、投影光学系３３２へと入射する。投影光学系３３２は、入射してきた光を所要の倍率に変倍して、主走査方向へ移動する基板９０上へ導く。

【0040】

○光変調部４
光変調部４は、電気的な制御によって入射光を空間変調させて、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、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を備えている。ＤＭＤは、例えば１辺約１０μｍの正方形の微小ミラーが、１９２０×１０８０個マトリクス状に配列された空間変調素子である。各々のミラーがメモリセルに書き込まれたデータに従って、正方形の対角を軸として、所要角度で傾くように構成されている。制御部５からのリセット信号によって、各々のミラーは、一斉に駆動される。

【0041】

ＤＭＤに表示されたパターンは、投影光学系３３２によって、基板９０の露光面上に投影される。また、ＤＭＤに表示されるパターンは、後述するように、主走査機構２３１による基板保持プレート２１の移動に伴って、主走査機構２３１のエンコーダー信号を元に作られるリセットパルスによって連続的に書き換えられる。これによって、描画光が基板９０の露光面上に照射され、ストライプ状の像が形成される。

【0042】

図５は、描画処理が行われている基板９０を示す平面図である。描画処理は、制御部５の制御下で主走査機構２３１および副走査機構２２１が基板保持プレート２１に載置された基板９０を、複数台の描画ヘッド３３に対して相対的に移動させつつ、複数の描画ヘッド３３のそれぞれから基板９０の上面に空間変調された光を照射することによって行われる。

【0043】

なお、以下の説明では、基板９０上において、互いに直交するｘ軸方向およびｙ軸方向を定義する。この基板９０上に定義されるｘｙ座標系は、主走査機構２３１による基板９０の移動に伴って、ＸＹＺ座標系のＹ軸方向に沿って移動する。また、ｘｙ座標系は、副走査機構２２１による基板９０の移動に伴って、ＸＹＺ座標系のＸ軸方向に沿って移動する。

【0044】

また、主走査機構２３１によって、基板９０が移動したときの、基板９０から見た描画ヘッド３３の移動方向を主走査方向とする。また、副走査機構２２１によって、基板９０を移動させたときの、基板９０から見た描画ヘッド３３の移動方向を副走査方向とする。図５に示される例では、主走査方向は、＋ｙ方向（矢印ＡＲ１１）および−ｙ方向（矢印ＡＲ１３）となっており、副走査方向は、＋ｘ方向（矢印ＡＲ１２）となっている。

【0045】

まず、主走査機構２３１によって、基板保持プレート２１が−Ｙ方向に移動させることによって、基板９０を描画ヘッドに対して相対的に移動させる（主走査）。これを基板９０から見ると、複数の描画ヘッド３３が、矢印ＡＲ１１で示されるように、＋ｙ方向に相対的に移動したことになる。この主走査が行われる間、各描画ヘッド３３は、パターンデータ５４１に応じて変調された断面矩形状の描画光を、基板９０に連続的に照射する。すなわち、基板９０の露光面に投影される。各描画ヘッド３３が主走査方向（＋ｙ方向）に沿って基板９０を１回横断すると、各描画光に対応した描画領域３３Ｒが基板９０上を通過することによって、帯状領域Ｒ１にパターンが描画されることなる。この帯状領域Ｒ１は、主走査方向に延びており、副走査方向に沿う幅が、描画光の幅（ストライプ幅）に相当する領域である。ここでは、５台の描画ヘッド３３が、同時に基板９０上を横断するため、１回の主走査により同時の５本の帯状領域Ｒ１のそれぞれに、パターンが描画されることになる。

【0046】

１回の主走査が終了すると、副走査機構２２１によって、基板保持プレート２１が＋Ｘ方向に、既定の距離だけ移動させることによって、基板９０を描画ヘッド３３に対して相対的に移動させる（副走査）。これを基板９０からみると、矢印ＡＲ１２で示されるように、複数の描画ヘッド３３が、副走査方向（＋ｘ方向）に、既定の距離分だけ移動することになる。

【0047】

副走査が終了すると、再び主走査が行われる。すなわち、主走査機構２３１によって、基板保持プレート２１が＋Ｙ方向に移動させることによって、基板９０を複数の描画ヘッド３３に対して相対的に移動させる。これを基板９０から見ると、各描画ヘッド３３は、−ｙ方向に移動することによって、矢印ＡＲ１３で示されるように、基板９０上における、直前の主走査で描画された帯状領域Ｒ１に隣接する領域を横断することとなる。この主走査においても、各描画ヘッド３３は、パターンデータ５４１に応じて変調された描画光を、基板９０に向けて連続的に照射する。これによって、先の主走査で描画された帯状領域Ｒ１に隣接する帯状領域Ｒ２に、パターンが描画される。

【0048】

以後、上記と同様に、主走査と副走査とが繰り返して行われ、基板９０上の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。図５に示される例では、２回の副走査を挟んだ３回の主走査によって、各描画ヘッド３３が帯状領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を横断し、これによって、描画対象領域の全域にパターンが形成される。

【0049】

○制御部５
図３に示されるように、制御部５は、ＣＰＵ５１、読取専用のＲＯＭ５２、主にＣＰＵ５１の一時的なワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ５３および不揮発性の記録媒体であるメモリ５４を備えている。また、制御部５は、表示部５６、操作部５７、回動機構２１１、副走査機構２２１、主走査機構２３１、ＬＥＤ光源部３１（詳細には、光源ドライバ）、光変調部４およびオートフォーカス機構６といった描画装置１００の各構成とバス配線、ネットワーク回線またはシリアル通信回線などにより接続されており、これら各構成の動作の制御を行う。

【0050】

ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２内に格納されているプログラム５５を読み取りつつ実行することにより、ＲＡＭ５３またはメモリ５４に記憶されている各種データについての演算を行う。このように、描画装置１００は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３およびメモリ５４を備えることにより、一般的なコンピュータとしての構成を備えている。画像処理部５１１，描画制御部５１３および温度制御部５１５は、ＣＰＵ５１がプログラム５５に従って動作することにより実現される機能ブロックである。ただし、これらの要素の一部または全部は、論理回路などによって実現されてもよい。これらの要素の動作内容の詳細については、後述する。

【0051】

メモリ５４は、基板９０上に描画すべきパターンについてのパターンデータ５４１を記憶する。パターンデータ５４１は、例えば、ＣＡＤソフトなどによって作成されたベクトル形式のデータを、ラスター形式のデータに展開した画像データである。制御部５は、このパターンデータ５４１に基づき、光変調部４を制御することによって、描画ヘッド３３から出射する光ビームを変調する。なお、描画装置１００では、主走査機構２３１のリニアモータ２３１ａから送られてくるリニアスケール信号に基づいて、変調のリセットパルスが生成される。このリセットパルスに基づいて動作する変調部４によって、基板４の位置に応じて変調された描画光が、各描画ヘッド３３から出射される。

【0052】

なお、本実施の形態では、パターンデータ５４１は、単一の画像（基板９０全面に形成すべきパターンが表現された画像）についてのデータとしてもよいが、例えば、単一画像についてのパターンデータ５４１から、描画ヘッド３３のそれぞれが描画を担当する部分についての画像データを、描画ヘッド３３毎に個別に生成する構成としてもよい。

【0053】

表示部５６は、一般的なＣＲＴモニタや液晶ディスプレイなどで構成され、制御部５の制御によりオペレータに対して各種データを表示する。また、操作部５７は、各種ボタンやキー、マウス、タッチパネル等から構成され、描画装置１００に対して指示を入力するために、オペレータにより操作される。

【0054】

○オートフォーカス機構６
図６は、描画ヘッド３３の概略を示す側面図である。図６に示されるように、各描画ヘッド３３には、オートフォーカス機構６がそれぞれ設けられている。オートフォーカス機構６は、描画ヘッド３３および基板９０（詳細には、露光面）の間の離間距離Ｌ１の変動を検出するための検出器６１を備えている。オートフォーカス機構６は、検出器６１によって検出された離間距離Ｌ１の変動に合わせて、描画ヘッド３３の描画光の焦点を調整する。

【0055】

検出器６１は、レーザ光を基板９０に照射する照射部６１１と、基板９０を反射したレーザ光を受光する受光部６１３とで構成されている。照射部６１１は、基板９０の表面に対する法線方向（ここでは、Ｚ軸方向）に対して所定の角度だけ傾斜した軸に沿って基板９０の上面に入射させ、スポット状に照射する。受光部６１３は、例えばＺ軸方向に延びるラインセンサーで構成されている。該ラインセンサー上におけるレーザ光の入射位置によって、基板９０の上面の変動が検出されることとなる。検出器６１は、描画ヘッド３３の投影光学系３３２の筐体外周面に設けられている取付機構６２を介して、描画ヘッド３３に対して固定される。

【0056】

また、オートフォーカス機構６は、検出器６１によって検出された変動量に応じて、投影光学系３３２のレンズをＺ軸方向に上下させる昇降機構６３を備えている。検出器６１が検出した変動量を制御部５または不図示の専用の演算回路などに渡され、所要のプログラムに従った演算処理が行われる。これによって、昇降機構６３によるレンズの昇降量が決定される。

【0057】

図７は、アライメント用カメラ４１の視野位置を校正する様子を示す概略平面図である。図８は、アライメント用カメラ４１の視野位置を校正する様子を示す概略側面図である。アライメント用カメラ４１は、図７に示されるように、基板９０の表面の四隅付近などに記録されているアライメントマークＡＭを撮影することによって、基板９０の位置を特定するために使用される。基板９０の四隅に形成されたアライメントマークＡＭの位置を特定することによって、設置時における基板９０の重心位置のずれだけでなく、基板９０の伸縮、回転などによる位置ずれも特定することができる。つまり、アライメント用カメラ４１は、基板９０の位置を特定する位置特定部を構成する。

【0058】

図１では図示が省略されているが、アライメント用カメラ４１は、架台１に固定された、移動プレート群２を跨ぐように架け渡されている架橋構造体４３に取り付けられている（図１１参照）。アライメント用カメラ４１は、該架橋構造体４３に設けられたスライド機構によって、Ｘ軸方向に移動するように構成されている。この移動機構によってアライメント用カメラ４１をＸ軸方向に沿って移動させるとともに、基板保持プレート２１をＹ軸方向に沿って移動させることによって、アライメント用カメラ４１が基板９０の各アライメントマークＡＭを撮影する。

【0059】

＜アライメント用カメラ４１の視野位置の校正＞
正確な描画を行うためには、アライメント用カメラ４１と各描画ヘッド３３の描画位置の位置関係を正確に求めておく必要がある。そこで、本実施形態では、アライメント用カメラ４１の視野位置と、描画ヘッド３３の描画位置のそれぞれの校正が行われる。ここでは、まずアライメント用カメラ４１の視野位置の校正について説明する。

【0060】

図７および図８に示されるように、描画装置１００は、校正用スケール７１および校正用カメラ７２を備えている。校正用スケール７１は、透明な素材により形成された部材であり、その表面に目盛りが形成されている。この目盛りのＺ軸方向の高さは、基板保持プレート２１に保持された基板９０の表面の高さ（すなわち、アライメントマークＡＭが形成されている高さ）にほぼ一致している。校正用スケール７１は、移動プレート群２（例えば、Ｙ軸方向に沿って移動する基板保持プレート２１）の＋Ｙ側に固定されている。このため、校正用スケール７１は、基板保持プレート２１とともに、Ｙ軸方向に移動される。校正用カメラ７２は、校正用スケール７１の下方（−Ｚ方向）に固定されており、その焦点は、校正用スケール７１に形成された目盛りに合わせられている。

【0061】

図７および図８に示されるように、アライメント用カメラ４１によって校正用スケール７１の目盛りが撮影される。この撮影によって取得されたデータが、画像処理部５１１に送信され、所要の画像処理が行われる。これによって、アライメント用カメラ４１の視野位置を示す視野位置情報５４３が取得され、メモリ５４などの記憶部（ＲＡＭ５３などの一時的に情報を記憶するものも含む。）に保存される。

【0062】

このようにして取得された視野位置情報５４３は、描画装置１００において、基板９０の位置を特定するアライメント処理の際に読み出される。つまり、アライメント用カメラ４１で読み取られたアライメントマークＡＭの位置情報に、アライメント用カメラ４１自体の視野位置情報５４３が加味されることで、基板９０の位置を高精度に特定することができる。

【0063】

なお、アライメント用カメラ４１は、描画装置１００の各要素自体の温度または環境温度が上昇することなどによって、視野位置の変動が生じる場合がある。このため、所要のタイミングで、アライメント用カメラ４１の視野位置情報５４３が再取得されることが望ましい。視野位置情報５４３の再取得は、例えば、基板製造のロット単位毎に行われる。また、後述する描画ヘッド３３の描画位置の校正時にも、視野位置情報５４３の再取得が行われる。

【0064】

＜描画ヘッド３３の描画位置の校正＞
図９は、描画ヘッド３３の描画位置を校正する様子を示す概略平面図である。また、図１０は、描画ヘッド３３の描画位置を校正する様子を示す概略側面図である。描画ヘッドの描画位置を校正する場合、校正用カメラ７２は、各描画ヘッド３３が出射する描画光の投影パターンと、校正用スケール７１の目盛りを撮影する。なお、校正用カメラ７２は、校正用スケール７１が延びるＸ軸方向に沿って直線移動することが可能に構成されている。撮影されたデータは、画像処理部５１１に送信され、所要の画像処理が行われる。これによって、各描画ヘッド３３の描画光が基板９０に投影されるＸＹ平面内における位置（すなわち、描画位置）を示す、描画位置情報５４５が取得され、メモリ５４などの記憶部に保存される。

【0065】

描画位置情報５４５は、パターンデータ５４１に基づいたパターン描画が行われる際に、描画制御部５１３によって視野位置情報５４３と共に読み出され、パターン描画を開始する位置などを補正するために利用される。

【0066】

なお、描画ヘッド３３は、描画装置１００の各要素の温度またはそれらの周辺の温度が上昇することなどによって、その描画位置に変動が生じる場合がある。このため、所要のタイミングで、描画位置情報５４５の再取得が行われる。描画位置情報５４５の再取得は、例えば、基板製造のロット単位毎に行われる。また、描画装置１００において、設定された枚数の基板９０を処理される度にも行われる。

【0067】

以上のように、視野位置情報５４３および描画位置情報５４５を適宜のタイミングで取得することによって、描画装置１００におけるパターン描画の精度を高く維持することができる。

【0068】

○温調機８
図１１は、温調機８を含めた描画装置１００の概略側面図である。図１では図示が省略されているが、複数の描画ヘッド３３は、筐体３５によって覆われており、筐体３５の室内に収納されている。筐体３５の室内には、温調機１１０から温調用のエアが供給されるエア供給口３５１が形成されている。エア供給口３５１には、供給される温調用のエアの温度を測定する温度検出器８１ａが設けられている。温度検出器８１ａによって検出された温調用のエアの温度情報は、温調機１１０にフィードバックされ、温調機１１０が供給する温調用のエアの温度または風量が変更される。これによって、筐体３５の室内温度を目的温度に迅速に合わせることができる。

【0069】

また、描画ヘッド３３において、温度変化により倍率やフォーカス変動を発生する要素は、投影光学系３３２のレンズである。このため、レンズの温度が一定となるよう、温調機１１０が供給する温調用のエア温度または風量が変更される。具体的には、複数の描画ヘッド３３のうち、１以上の描画ヘッド３３における投影光学系３３２のレンズの温度が、温度検出器８１ｂによって検出される。検出されたレンズの温度情報は、温度制御部５１５に送信される。温度制御部５１５は、送信された温度情報に基づき、各描画ヘッド３３の温度が目的温度となるように、温調機１１０を制御する。

【0070】

温度制御部５１５による、温調機１１０の温調制御の一例として、例えば、ＰＩＤ制御が挙げられる。具体的に、温調機１１０が温調用のエアの温度を変更する場合、レンズの温度ｔ（ｎ）に対して、次式で与えられる設定温度の差分ΔＴｓ（ｎ）が求められる。

【0071】

ΔＴｓ（ｎ）＝Ｋｐ｛ｔ（ｎ−１）−ｔ（ｎ）｝＋Ｋｉ｛ｒ（ｎ）−ｔ（ｎ）｝＋Ｋｄ｛２ｔ（ｎ−１）−ｔ（ｎ−２）−ｔ（ｎ）｝・・・式（１）

【0072】

上記式（１）において、ｔ（ｎ）は現在の温度測定値、ｔ（ｎ−１），ｔ（ｎ−２）は、それぞれ、前回、前々回の温度測定値である。また、ｒ（ｎ）は、現在の目標温度値である。さらに、Ｋｐ，ＫｉおよびＫｄは、予め設定された係数である。温調機１１０は、目標温度値Ｔｓ（ｎ）に式（１）で求められたΔＴｓ（ｎ）を付加した温度の温調用のエアを供給するように制御されることとなる。

【0073】

以上のように、本実施形態に係る描画装置１００では、投影光学系３３２を構成するレンズの温度を監視し、その温度に基づいた温調制御が行われることによって、その変形などが抑制される。これによって、倍率、フォーカス変動または描画位置の変動を抑制することができるため、各描画ヘッド３３の描画位置を安定化させることができる。なお、温度を監視する部位は、投影光学系３３２のレンズに限定されるものではなく、温度変化によって、倍率、フォーカス変動または描画位置に変動を発生させる可能性がある部分であれば、どのような部分であってもよい。また１箇所の温度だけではなく、複数箇所の温度に基づいて、温調制御が行われるようにしてもよい。

【0074】

＜温度依存性の描画位置の位置ずれ補正＞
描画装置１００の装置自体の熱によって、アライメント用カメラ４１を支える架橋構造体４３や、描画ヘッド３３を支える架橋構造体１１自体に変形が発生すると、上記校正処理で特定された、アライメント用カメラ４１の視野位置と、各描画ヘッド３３の描画位置との間の位置関係が崩れてしまう。すると、基板９０に対する描画ヘッド３３の描画位置に位置ずれが発生してしまい、高精度なパターン描画が困難となる。そこで、本実施形態では、視野位置・描画位置間の温度依存性の位置ずれを補正することによって、描画精度の低下を抑制する。

【0075】

具体的に、本実施形態では、視野位置・描画位置間の温度依存性の変動に関係する部位を、アライメント用カメラ４１を支持する架橋構造体４３とし、この架橋構造体４３の温度を温度検出器８１ｃによって検出する。そして、検出された温度に対応する、視野位置・描画位置間の温度依存性の位置ずれ量Δｙを、描画制御部５１３が、所定の演算を行うことによって取得する。

【0076】

より具体的には、描画を開始する際に測定された温度と、描画ヘッド３３の描画位置の校正時における温度の温度差ΔＴｂが取得される。そして、該温度差ΔＴｂに対応する、位置ずれ量Δｙが求められる。この位置ずれ量Δｙは、次式に基づいて求められる。

【0077】

Δｙ＝Ｆ（ΔＴｂ）・・・式（２）

【0078】

この位置ずれ量Δｙを求めるための関数Ｆは、以下のようにして決定される。すなわち、予め、実験的に描画装置１００を駆動することによって発生した温度差ΔＴｂと、その温度差ΔＴｂが生じたときの位置ずれ量Δｙのデータを収集される。そして、取得された温度差ΔＴｂと位置ずれ量Δｙとの相関関係が解析されることによって、関数Ｆが決定される。関数Ｆは、１次関数としてもよいし、あるいは、２次以上の関数としてもよい。

【0079】

なお、関数Ｆを決定するためのデータ収集時においては、例えば、描画ヘッド３３から描画光の出射を行わずに、基板９０を主走査方向（すなわち、Ｙ軸方向）にのみ往復移動させることによって、温度差ΔＴｂを発生させるようにしてもよい。このようにして取得された関数Ｆは、メモリ５４などの記憶部に保存され、あるいは、プログラム５５の一部として保持され、位置ずれ量Δｙの算出時に適宜利用される。

【0080】

また、測定部位の温度が変化してから、位置ずれ量Δｙが発生するまでの間に時間差がある場合には、その点を考慮して位置ずれ量Δｙを求めるようにしてもよい。例えば、所要期間内の複数のタイミングで測定された温度変化量の平均値をΔＴｂとして、位置ずれ量Δｙが求められるようにしてもよい。

【0081】

なお、視野位置・描画位置間の温度依存性の変動に関係する部位を、架橋構造体４３のみに設定するだけなく、その他の場所に設定することも考えられる。例えば、基板保持プレート２１または架橋構造体１１などを温度測定部位としてもよい。すなわち、温度測定部位は、視野位置・描画位置間の温度依存性の変動に関係する部位であれば、どのような場所であってもよい。もちろん、複数箇所の温度に基づいて、位置ずれ量Δｙが求められてもよい。この場合、複数箇所の温度の温度変化（ΔＴｂ１，ΔＴｂ２，・・・）を変数とする関数Ｆを予め取得しておけばよい。

【0082】

また、関数Ｆを用いる代わりに、いくつかの温度差ΔＴｂと位置ずれ量Δｙの対応表を予め作成しておき、該対応表を参照することで、実際に測定された温度差ΔＴｂに対応する位置ずれ量Δｙが取得されるようにしてもよい。

【0083】

描画制御部５１３は、以上のようにして取得された位置ずれ量Δｙ分だけ、描画開始位置をオフセットすることによって、各描画ヘッド３３にパターン描画を行わせる。これによって、パターン描画の精度を高く維持することができる。

【0084】

＜校正用スケールの温度依存性位置ずれ補正＞
また、走査機構（主走査機構２３１および副走査機構２２１）の駆動による、移動プレート群２の発熱によって、校正用スケール７１の位置ずれが発生する場合がある。校正用スケール７１の位置ずれが発生すると、上述したアライメント用カメラ４１の視野位置、および、描画ヘッド３３の描画位置の校正結果（すなわち、視野位置情報５４３および描画位置情報５４５）に、位置ずれが発生することとなる。

【0085】

アライメント用カメラ４１の視野位置の校正、および、描画ヘッド３３の描画位置の校正の双方が、時間的に連続して行われた場合は、双方の校正結果に、校正用スケール７１の位置ずれが含まれていることになる。このため、校正結果である視野位置情報５４３および描画位置情報５４５を用いて、基板９０に対する描画位置を補正したとき、校正用スケール７１の位置ずれの影響は相殺されることとなる。しかしながら、どちらか一方のみを校正した場合には、校正用スケール７１の位置ずれ分、校正結果に位置ずれが発生してしまう。

【0086】

そこで、本実施形態では、校正用スケール７１の温度依存性の位置ずれに関係する部位を、移動プレート群２とし、この該移動プレート群２（例えば、基板保持プレート２１）の温度が変化したときの、温度変化量（温度差ΔＴｃ）から、位置ずれ量Δｈを求める。

【0087】

具体的に、移動プレート群２の温度は、温度検出器８１ｄによって検出される。そして、アライメント用カメラ４１の視野位置の校正時と、描画ヘッド３３の描画位置の校正時とにおける、移動プレート群２の温度の温度差ΔＴｃから、次式に基づいて、校正用スケールの温度依存性の位置ずれ量Δｈが求められる。

【0088】

Δｈ＝Ｇ（ΔＴｃ）・・・式（３）

【0089】

この位置ずれ量Δｈを求めるための関数Ｇは、上述の関数Ｆと同様に、予め、実験的に描画装置１００を駆動することによって発生させた温度差ΔＴｃと、その温度差が生じたときの位置ずれ量Δｈのデータを収集され、収集された温度差ΔＴｃと位置ずれ量Δｈの相関関係を解析することによって決定される。取得された関数Ｇは、メモリ５４などの記憶部に保存され、あるいは、プログラム５５の一部として保持され、位置ずれ量Δｈの算出時に適宜利用される。

【0090】

本実施形態では、位置ずれ量Δｈを、一つの場所（移動プレート群２）の温度変化と関連付けして求めるようにしているが、一つの場所だけでなく、複数の場所の温度の温度変化に関連付けて、求められるようにしてもよい。この場合、複数の場所の温度変化量（温度差ΔＴｃ１，ΔＴｃ２・・・）を変数とする関数Ｇが決定されればよい。

【0091】

また、測定部位の温度が変化してから、位置ずれ量Δｈが発生するまでの間に、時間差がある場合には、その点を考慮して位置ずれ量Δｈを求めるようにしてもよい。例えば、所要期間内の複数のタイミングで測定された温度変化量の平均値をΔＴｃとして、位置ずれ量Δｈが求められるようにしてもよい。

【0092】

また、関数Ｇを用いる代わりに、いくつかの温度差ΔＴｃと位置ずれ量Δｈの対応表を予め作成しておき、該対応表を参照することで、実際に測定された温度差ΔＴｃに対応する位置ずれ量Δｈが取得されるようにしてもよい。

【0093】

描画制御部５１３が、以上のようにして取得されたΔｈを合わせた量分だけ、描画開始位置をオフセットして、パターン描画を行う。すると、温度に依存して位置ずれする校正用スケール７１を用いたことによって発生した校正処理の結果の誤差を、結果的に除去することができる。したがって、高精度なパターン描画を実現することができる。

【0094】

＜１．２．パターン描画の流れ＞
図１２は、パターン描画の流れの一例を示す図である。なお、以下の説明において、描画装置１００の動作は、特に断らない限り、制御部５の制御に基づいて行われるものとする。パターン描画の対象となる感光体が形成された基板９０は、基板保持プレート２１に保持されているものとする。また、温調機１１０による、筐体３５の室内の温調は、パターン描画中、行われているものとする。

【0095】

パターン描画画開始されると、描画装置１００は、まず、温度検出器８１ｃ，８１ｄによって、各部位の温度測定が行われる（図１２：ステップＳ１０１）。そして、描画ヘッド３３の描画位置の校正処理が必要かどうか判定される（図１２：ステップＳ１０２）。上述したように、描画ヘッド３３の描画位置の校正処理は、例えば、基板製造のロット単位毎に行われればよい。このため、ステップＳ１０２では、新たなロット単位の基板製造に該当するかどうかに基づいて、判定される。

【0096】

描画ヘッド３３の描画位置の校正が必要と判定された場合には（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）、描画ヘッド３３の描画位置の校正が行われる（図１２：ステップＳ１０３）。これによって、描画位置情報５４５が取得され、メモリ５４などの記憶部に保存される。また、この校正時の温度がメモリ５４などの記憶部に保存される（図１２：ステップＳ１０４）。描画ヘッド３３の描画位置の校正が不要と判定された場合には（ステップＳ１０２においてＮＯ）、ステップＳ１０５に処理が進められる。

【0097】

ステップＳ１０４の処理が完了すると、描画装置１００は、アライメント用カメラ４１の視野位置の校正が必要かどうか判定される（図１２：ステップＳ１０５）。上述したように、アライメント用カメラ４１の視野位置の校正は、基板製造のロット単位毎、または、描画ヘッド３３の描画位置の校正が行われた際に行われればよい。このため、ステップＳ１０５では、新たなロット単位の基板製造に該当するかどうか、および、ステップＳ１０２において、描画ヘッド３３の描画位置の校正が行われたかどうか、に基づいて判定される。

【0098】

アライメント用カメラ４１の視野位置の校正が必要と判定された場合には（ステップＳ１０５においてＹＥＳ）、アライメント用カメラ４１の視野位置の校正が行われる（図１２：ステップＳ１０６）。これによって、視野位置情報５４３が取得され、メモリ５４などの記憶部に保存される。

【0099】

さらに、アライメント用カメラ４１の視野位置の校正が行われると、校正用スケール７１の温度依存性の位置ずれ量Δｈが取得され、メモリ５４などの記憶部に保存される（図１２：ステップＳ１０７）。具体的には、温度検出器８１ｄによって検出される、現在温度（つまり、ステップＳ１０１において測定された温度）と、最後に実行された描画ヘッド３３の描画位置の校正時の温度（ステップＳ１０４にて記録された温度）との温度差ΔＴｃを、上記式（３）の関数Ｇに代入することによって、位置ずれ量Δｈが求められる。なお、描画ヘッド３３の描画位置の校正、および、アライメント用カメラ４１の視野位置の校正の双方が行われた場合（すなわち、ステップＳ１０２，ステップＳ１０５においてＹＥＳと判定された場合）、ステップＳ１０７における位置ずれ量Δｈの取得は、省略してもよい。

【0100】

また、アライメント用カメラ４１の視野位置の校正が不要と判定された場合には、（すなわち、ステップＳ１０５においてＮＯ）ステップＳ１０６，Ｓ１０７の処理がスキップされ、ステップＳ１０８に処理が進められる。

【0101】

校正用スケール７１の位置ずれ量Δｈが求められると、視野位置・描画位置間の温度依存性の位置ずれ量Δｙが求められる（図１２：ステップＳ１０８）。具体的には、温度検出器８１ｃによって検出された、現在温度（ステップＳ１０１において測定された温度）と、最後に描画ヘッド３３の描画位置の校正時の温度（ステップＳ１０４において記録された温度）との温度差ΔＴｂを、上記式（２）の関数Ｆに代入することによって、位置ずれ量Δｙが求められる。

【0102】

次に、位置ずれ量Δｈと位置ずれ量Δｙの合計値が求められる（図１２：ステップＳ１０９）。取得された合計値分は、描画制御部５１３に送られる。そして、描画制御部５１３は、この合計値分だけ、描画ヘッド３３の描画開始位置をオフセットすることとなる。

【0103】

合計値が求められると、基板９０のアライメント処理が行われる（図１２：ステップＳ１１０）。具体的には、アライメント用カメラ４１によって、基板９０に形成されているアライメントマークＡＭが撮影される。そして、画像処理部５１１が画像処理することによって、基板９０の位置（重心位置、伸縮または回転）が特定される。

【0104】

次に、描画位置の設定が行われる（図１２：ステップＳ１１１）。このステップＳ１１１では、まず、メモリ５４からパターンデータ５４１が読み出される。そして、ステップＳ１１０にて行ったアライメント結果に基づいて、パターンデータ５４１を変形することによって、基板９０の位置ずれを補正する。また、描画開始位置が、ステップＳ１０３で取得された描画位置情報５４５、ステップＳ１０６で取得された視野位置情報５４３、および、ステップＳ１０９で取得された位置ずれ量Δｈ，Δｙの合計値の分を加味して、オフセットされる。

【0105】

描画位置設定が完了すると、描画装置１００は、パターン描画を開始する（図１２：ステップＳ１１２）。このステップＳ１１２では、ステップＳ１１１にて取得された、描画制御部５１３が、ステップＳ１１１において設定された描画開始位置でパターン描画を開始するとともに、補正済みのパターンデータ５４１に基づき、各描画ヘッド３３を制御する。

【0106】

なお、ステップＳ１１１において、描画位置情報５４５、視野位置情報５４３および位置ずれ量Δｈ，Δｙの分だけ、描画開始位置がオフセットされたパターンデータを生成しておき、該パターンデータに基づいて、ステップＳ１１２のパターン描画が行われるようにしてもよい。

【0107】

また、上記各工程は、図１２に示される順序で実行されなくてもよいことは言うまでもない。例えば、ステップＳ１１０のアライメント処理は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０９のいずれかが実行される前に行うことも考えられる。また、ステップＳ１０１の温度測定についても、適宜のタイミングで行われればよい。

【0108】

＜２． 第２実施形態＞
図１３は、第２実施形態に係る描画装置１００Ａの構成を示す概略側面図である。なお、以下の説明において、第１実施形態と同様の機能を有する要素については同一符号を付してその説明を省略する。

【0109】

本実施形態に係る描画装置１００Ａでは、アライメント用カメラ４１の視野位置の校正時に、画像処理部５１１Ａが、校正用スケール７１の温度依存性の位置ずれ量Δｈを取得する。そして、画像処理部５１１Ａは、校正結果に位置ずれ量Δｈが加味した情報を、視野位置情報５４３として、メモリ５４などの記憶部に保存する。該視野位置情報５４３は、第１実施形態と同様に、描画制御部５１３がパターン描画を実行する際に使用される。

【0110】

図１４は、第２実施形態に係るパターン描画の流れの一例を示す図である。本実施形態に係る描画装置１００Ａにおいて、パターン描画が開始されると、まず、温度測定が行われる（図１４：ステップＳ２０１）。この工程は、ステップＳ１０１と同様の工程である。

【0111】

つぎに、描画ヘッド３３の描画位置の校正が必要かどうか判定される（図１４：ステップＳ２０２）。この工程は、ステップＳ１０２と同様の工程である。校正が必要な場合には（ステップＳ２０２においてＹＥＳ）、描画ヘッド３３の描画位置の校正が行われる（図１４：ステップＳ２０３）。そして、校正時の温度が保存される（図１４：ステップＳ２０４）。ステップＳ２０３およびＳ２０４の工程は、それぞれ、ステップＳ１０３およびＳ１０４の工程と同様である。校正が不要な場合には（ステップＳ２０２においてＮＯ）、ステップＳ２０３，Ｓ２０４がスキップされ、次のステップＳ２０５に処理が進められる。

【0112】

描画ヘッド３３の描画位置の校正が終了すると、位置ずれ量Δｙ，Δｈが求められる（図１４：ステップＳ２０５）。このステップＳ２０５で求められた位置ずれ量Δｈは、後述するアライメント処理（ステップＳ２０８）において使用される。また、位置ずれ量Δｙは、後述する描画位置設定（ステップＳ２０９）において使用される。

【0113】

位置ずれ量Δｈ、Δｙが求められるとアライメント用カメラ４１の視野位置の校正が必要かどうか判定される（図１４：ステップＳ２０６）。校正が必要な場合には（ステップＳ２０６においてＹＥＳ）、アライメント用カメラ４１の視野位置の校正が行われる（図１４：ステップＳ２０７）。このとき、この視野位置の校正結果とともに、ステップＳ２０５において取得された校正用スケール７１の位置ずれ量Δｈを加えたものを、視野位置情報５４３としてメモリ５４などの記憶部に保存される。校正が不要な場合には（ステップＳ２０６においてＮＯ）、ステップＳ２０６がスキップされ、次のステップＳ２０７に処理が進められる。

【0114】

次に、アライメント処理が行われる（図１４：ステップＳ２０８）。このアライメント処理の結果、基板９０の位置が特定される。このとき、基板９０の位置に、ステップＳ２０７にて取得された視野位置情報５４３に含まれる位置ずれ量Δｈが、アライメント結果に加味される。アライメント処理が完了すると、描画位置設定が行われる（図１４：ステップＳ２０９）。これによって、基板９０の位置（重心位置、伸縮または回転）に対応して補正された、補正済みのパターンデータが生成される。

【0115】

ステップＳ２０８およびＳ２０９は、それぞれ、ステップＳ１１０およびＳ１１１とほぼ同様の工程である。ただし、ステップＳ２０９においては、ステップＳ２０５で取得された位置ずれ量Δｙが加味され、描画開始位置がオフセットされる。また、アライメント結果に位置ずれ量Δｈが加味されているため、ステップＳ１１１において設定される描画開始位置は、位置ずれ量Δｈも加味されたものとなっている。

【0116】

ステップＳ１１１のパターンデータ５４１の補正が完了すると、描画装置１００は、パターン描画を開始する（図１４：ステップＳ２１０）。この工程は、ステップＳ１１２とほぼ同様である。

【0117】

本実施形態に係る描画装置１００Ａによると、校正用スケール７１の温度依存性の位置ずれが加味された、アライメント用カメラ４１の視野位置情報５４３を取得することができる。これによって、パターン描画の精度を高めることができる。

【0118】

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

【符号の説明】

【0119】

１００，１００Ａ 描画装置
１１０ 温調機
２ 移動プレート群（保持部）
２１ 基板保持プレート
２１１ 回動機構
２２１ 副走査機構
２３１ 主走査機構
３ 露光部
３１ ＬＥＤ光源部
３２ 照明光学系
３３ 描画ヘッド
３３２ 投影光学系
３３Ｒ 描画領域
３５ 筐体
３５１ エア供給口
４ 光変調部
４１ アライメント用カメラ
４３ 架橋構造体
５ 制御部
５１１，５１１Ａ 画像処理部
５１３ 描画制御部
５１５ 温度制御部
５４ メモリ
５４１ パターンデータ
５４３ 視野位置情報
５４５ 描画位置情報
５５ プログラム
７１ 校正用スケール
７２ 校正用カメラ
８ 温調機
８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ 温度検出器
９０ 基板
ＡＭ アライメントマーク

【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】