特許 6306312 描画装置及び描画方法

(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】6306312

(24)【登録日】2018年3月16日

(45)【発行日】2018年4月4日

(54)【発明の名称】描画装置及び描画方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 9/00 20060101AFI20180326BHJP

   G03F 7/24 20060101ALI20180326BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20180326BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20180326BHJP

   H05K 3/00 20060101ALI20180326BHJP

【ＦＩ】

   G03F9/00 Z

   G03F7/24 G

   G03F7/24 Z

   G03F7/20 501

   G02F1/13 101

   H05K3/00 H

   H05K3/00 G

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-209839(P2013-209839)

(22)【出願日】2013年10月7日

(65)【公開番号】特開2015-75512(P2015-75512A)

(43)【公開日】2015年4月20日

【審査請求日】2016年9月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000128496

【氏名又は名称】株式会社オーク製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100083286

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100166408

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦陽

(72)【発明者】

【氏名】田端 秀敏

(72)【発明者】

【氏名】松永 真一

【審査官】 植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１４６１９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０６０７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３５２１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４２５８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｇ０２Ｂ ２６／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光変調素子により描画光を被描画体に照射し、前記被描画体を前記描画光に対して連続的に走査しながら前記被描画体にパターンを描画する描画装置であって、
前記被描画体を平面に対して傾斜した傾斜面または湾曲した湾曲面の描画領域を含む立体的な形状を有した状態のまま保持するステージと、
前記ステージによって保持された前記被描画体の被描画面の傾きを測定する測定手段と、
前記ステージ全体の傾きを調整することで前記被描画体全体を傾ける傾き調整手段と、
前記測定手段の測定結果に応じて、前記描画光が前記被描画体の前記被描画面に略垂直に入射するように、前記傾き調整手段を制御する傾き制御手段と、
を備えることを特徴とする描画装置。

【請求項2】

請求項１記載の描画装置において、
前記被描画体は、一方の面に前記被描画面を有するとともに他方の面に吸着保持面を有し、
前記ステージは、前記吸着保持面を吸着保持することを特徴とする描画装置。

【請求項3】

請求項１または２記載の描画装置において、
前記測定手段は、前記被描画体の前記被描画面の所定位置において前記被描画面と基準位置との距離を測定するセンサを少なくとも３つ有し、
前記所定位置はそれぞれ、前記描画光よりも前記走査の進行方向側であり、
前記センサのうち少なくとも１つは、前記走査により前記被描画面の前記描画光が照射される領域の内側となる位置を所定位置とし、
他のセンサは、前記走査により前記描画光が照射される領域の走査方向と直交する方向の境界近傍となる位置を所定位置とすることを特徴とする描画装置。

【請求項4】

請求項３記載の描画装置において、
前記測定手段は、複数の前記センサが測定する距離に基づいて前記被描画面の所定の領域に対応する近似平面を算出する近似平面算出手段を備え、
前記傾き制御手段は、前記描画光と前記近似平面とが略垂直になる様に前記傾き調整手段を制御することを特徴とする描画装置。

【請求項5】

光変調素子により描画光を被描画体に照射し、前記被描画体を前記描画光に対して連続的に走査しながら前記被描画体にパターンを描画する描画方法であって、
描画期間において、
ステージによって平面に対して傾斜した傾斜面または湾曲した湾曲面の描画領域を含む立体的な形状を有した状態のまま保持された前記被描画体の被描画面の傾きを測定する測定ステップと、
前記測定ステップでの測定結果に応じて、前記描画光が前記被描画体の前記被描画面に略垂直に入射するように、前記ステージ全体の傾きを調整することで前記被描画体全体を傾ける傾き調整制御ステップと、
を複数回繰り返すことを特徴とする描画方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば液晶ディスプレイやプリント配線板等のフォトリソグラフィ工程に使用される描画装置及び描画方法に関し、特に描画対象物（被描画体）の傾斜面の描画領域（被描画面）に対してパターンを描画するダイレクト描画装置及びダイレクト描画方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器を構成する部品である液晶ディスプレイやプリント配線板等の生産工程にはフォトリソグラフィ工程が含まれており、このフォトリソグラフィ工程中で描画装置及び描画方法が用いられる。

【0003】

従来、描画装置及び描画方法による描画対象物は板状の平面な部材であり、その描画領域が水平面となっていた。このため、照射するパターン光の焦点距離を描画対象物の板状平面（描画領域である水平面）に合わせて走査するだけで、好適な描画を行うことが可能であった。

【0004】

しかし近年、例えばモバイル電子機器等の発展に伴い、携行性向上の為あるいはデザインの観点から、上述した液晶ディスプレイやプリント配線板等の部品を立体的形状（例えば単一の平面ではなく傾斜した面を持つ形状）にする要求が高まっている。すなわち、描画対象物の描画領域が、従来の単一の板状平面（水平面）から、水平面に対して傾斜した傾斜面（水平面に対して湾曲した湾曲面を含む）といった立体的な形状にシフトしてきている。

【0005】

このような立体的形状の描画領域にパターンを描画する場合、次の３つの問題点が存在する。
第１の問題点は、描画領域が傾斜面を含んでいるため、走査時に、パターン光の焦点が外れてピンボケ状態（前ピン状態、後ピン状態）となる場所が生じ、パターンの解像度が低下してしまうことである。
第２の問題点は、描画領域の傾斜面に対して描画する際に、パターンが変形（主に伸長）してしまうことである。
第３の問題点は、傾斜する描画領域のレジスト膜に光が斜めに入射することにより、パターンの解像度が低下してしまうことである。

【0006】

特許文献１、２には、上記３つの技術課題を意識して工夫を施した技術が開示されている。

【0007】

特許文献１では、チャック（保持手段）に載置したプレート（被描画体）へのスキャン露光を行う際に、プレートの傾斜に沿ってチャックをＺ方向（上下方向）に調整することにより、スキャン露光の焦点ぼけを防いでいる。
しかし、露光エリア（露光ユニットが照射するパターン光のエリア）内において焦点位置の差が出ることを防止することはできず、また露光エリア内のパターンの変形を防止することもできない。

【0008】

特許文献２では、試料ステージ上に固定したウエハ（被描画体）への露光を行う前に、ウエハの傾斜によるパターンの変形量を予め計算し、電子線で描画するパターンのデータを補正することで、露光エリア内のパターンの変形を防止している。
しかし、ウエハの傾斜面を露光する際に、パターン光の焦点が外れてピンボケ状態（前ピン状態、後ピン状態）となる場所が生じ、パターンの解像度が低下してしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００１−３１３２４１号公報

【特許文献2】特開平１０−１０６９２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、被描画体の傾斜形状の描画領域に対してパターンを描画する際に、傾斜描画領域にパターン光の焦点を合わせてパターンの解像度を高め、パターンの変形を防止し、傾斜描画領域のレジスト膜にパターン光を垂直に入射させてパターンの解像度を高めることができる描画装置及び描画方法を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の描画装置は、光変調素子により描画光を被描画体に照射し、前記被描画体を前記描画光に対して連続的に走査しながら前記被描画体にパターンを描画する描画装置であって、前記被描画体を平面に対して傾斜した傾斜面または湾曲した湾曲面の描画領域を含む立体的な形状を有した状態のまま保持するステージと、前記ステージによって保持された前記被描画体の被描画面の傾きを測定する測定手段と、前記ステージ全体の傾きを調整することで前記被描画体全体を傾ける傾き調整手段と、前記測定手段の測定結果に応じて、前記描画光が前記被描画体の前記被描画面に略垂直に入射するように、前記傾き調整手段を制御する傾き制御手段と、を備えることを特徴としている。

【0012】

前記被描画体は、一方の面に前記被描画面を有するとともに他方の面に吸着保持面を有し、前記ステージは、前記吸着保持面を吸着保持することができる。

【0013】

前記測定手段は、前記被描画体の前記被描画面の所定位置において前記被描画面と基準位置との距離を測定するセンサを少なくとも３つ有し、前記所定位置はそれぞれ、前記描画光よりも前記走査の進行方向側であり、前記センサのうち少なくとも１つは、前記走査により前記被描画面の前記描画光が照射される領域の内側となる位置を所定位置とし、他のセンサは、前記走査により前記描画光が照射される領域の走査方向と直交する方向の境界近傍となる位置を所定位置とすることができる。

【0014】

前記測定手段は、複数の前記センサが測定する距離に基づいて前記被描画面の所定の領域に対応する近似平面を算出する近似平面算出手段を備え、前記傾き制御手段は、前記描画光と前記近似平面とが略垂直になる様に前記傾き調整手段を制御することができる。

【0015】

本発明の描画方法は、光変調素子により描画光を被描画体に照射し、前記被描画体を前記描画光に対して連続的に走査しながら前記被描画体にパターンを描画する描画方法であって、描画期間において、ステージによって平面に対して傾斜した傾斜面または湾曲した湾曲面の描画領域を含む立体的な形状を有した状態のまま保持された前記被描画体の被描画面の傾きを測定する測定ステップと、前記測定ステップでの測定結果に応じて、前記描画光が前記被描画体の前記被描画面に略垂直に入射するように、前記ステージ全体の傾きを調整することで前記被描画体全体を傾ける傾き調整制御ステップと、を複数回繰り返すことを特徴としている。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、被描画体の傾斜形状の描画領域に対してパターンを描画する際に、傾斜描画領域にパターン光の焦点を合わせてパターンの解像度を高め、パターンの変形を防止し、傾斜描画領域のレジスト膜にパターン光を垂直に入射させてパターンの解像度を高めることができる描画装置及び描画方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１（Ａ）、（Ｂ）は、描画装置による被描画体である基板の構造（立体的形状）を示す斜視図である。

【図2】基板の傾斜描画領域を複数の分割領域に区画した状態を示す概念図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る描画装置の全体構成を示す概念図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る描画装置の機能ブロック図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る描画装置の外観を示す斜視図である。

【図6】図６（Ａ）、（Ｂ）は、傾斜センサユニット（傾き測定手段、近似平面算出手段）の詳細構造及び原理を示す図である。

【図7】描画装置による描画動作を示すフローチャートである。

【図8】図８（Ａ）は、図１（Ａ）の基板の描画領域の平面（水平面）に対してパターン光を照射している状態を示す図であり、図８（Ｂ）は、図１（Ａ）の基板の傾斜描画領域に対してパターン光を照射している状態をそれぞれ示している。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１〜図８を参照して、本発明の一実施形態に係る描画装置１について説明する。

【0019】

＜被描画体である基板Ｗの構成＞
まず、図１（Ａ）、（Ｂ）を参照して、描画装置１による被描画体である基板Ｗの構造（立体的形状）について説明する。基板Ｗは、例えば、電子機器を構成する部品である液晶ディスプレイやプリント配線板等である。

【0020】

図１（Ａ）、（Ｂ）において、基板Ｗは、その走査方向（同図中の紙面垂直方向）に延びる傾斜形状の描画領域（被描画面）（以下では「傾斜描画領域」と呼ぶ）１１０を有している。図１（Ａ）では、同図中の左右方向に延びる描画領域から傾斜描画領域１１０への切り替わり部が比較的鋭角となっており、図１（Ｂ）では、同図中の左右方向に延びる描画領域から傾斜描画領域１１０への切り替わり部が比較的緩やかなＲ面となっている。
本明細書において、「傾斜描画領域（被描画面）１１０」は、水平面に対して傾斜した傾斜面のほか、水平面に対して湾曲した湾曲面を含む立体的な形状を意味している。

【0021】

基板Ｗの傾斜描画領域１１０は、走査方向位置に依存して断面形状が変化する傾斜面や湾曲面を有していてもよい。例えば、図１（Ａ）、（Ｂ）において、基板Ｗの傾斜描画領域１１０を、走査方向（同図中の紙面垂直方向）と副走査方向（同図中の左右方向）を入れ替えた形状としてもよい。
すなわち、図１（Ａ）、（Ｂ）に示した基板Ｗの傾斜描画領域１１０の形状はあくまで一例にすぎず、傾斜描画領域１１０は任意の形状とすることができる。

【0022】

＜描画装置１の構成＞
続いて、図２〜図６を参照して、描画装置１の構成について説明する。描画装置１は、光変調素子により描画光を基板Ｗに照射し、基板Ｗを描画光に対して連続的に走査しながら基板Ｗにパターンを描画するものである。同図においては、描画装置１による被描画体として、図１（Ａ）に示した傾斜描画領域１１０を持つ基板Ｗを例示して説明する。

【0023】

図２に示すように、描画装置１は、被描画体である基板Ｗの傾斜描画領域１１０を走査方向と副走査方向に並ぶ複数の分割傾斜描画領域（以下では「分割領域」と呼ぶ）Ａ１〜Ａ７、Ｂ１〜Ｂ７、Ｃ１〜Ｃ７、Ｄ１〜Ｄ７、Ｅ１〜Ｅ７に区画し、各分割領域Ａ１〜Ｅ７に対して連続的にパターン光を照射する走査型描画装置である。
基板Ｗの傾斜描画領域１１０は、実際には、例えば８（分割）×２５（列）＝２００（分割領域）といったような多数の分割領域に区画される。パターン描画の解像度を高めるためには、分割領域の区画数は多ければ多い程良い。
しかし本実施形態では、発明の理解を容易にするために（上記多数の分割領域を全て示すのは現実的に不可能である）、基板Ｗの傾斜描画領域１１０を７×５＝３５の分割領域Ａ１〜Ｅ７に区画した場合を例示して説明する。

【0024】

描画装置１は筐体１Ｘを有しており、この筐体１Ｘ内の載置台１Ｙ上に、描画装置１の各構成要素が支持されている。

【0025】

描画装置１は、被描画体である基板Ｗを保持するステージ（保持手段）１０を備えている。ステージ１０は、基板Ｗの下面（ステージ接触面）を真空吸着してこれを保持する真空吸着保持機構（図示せず）を有している。また、基板Ｗの下面（ステージ接触面）が平面ではない特殊な形状である場合には、その特殊形状に応じた基板保持機構がステージ１０に搭載される。

【0026】

描画装置１は、基板Ｗを保持したステージ１０をＸ方向（走査方向）に連続的に移動させるステージ移動機構２０を備えている。ステージ移動機構２０は、載置台１Ｙ上にＸ方向（走査方向）に２本並んで形成されたガイドレール２１（図５）と、このガイドレール２１にガイドされるステージ１０側のガイド部材（図示せず）と、このガイド部材をガイドレール２１に対して連続的に駆動する駆動手段（図示せず）を有している。また、ステージ移動機構２０は、ステージ１０をＹ方向（副走査方向）、Ｚ方向（高さ方向）、θ方向（回転方向）に移動可能な構造を備えていてもよい。

【0027】

ステージ１０とステージ移動機構２０との間には、基板Ｗを保持したステージ１０をＸ方向（走査方向）に連続的に移動させるのと同期して、ステージ１０を三次元的に移動させてステージ１０及び該ステージ１０に保持された基板Ｗの傾斜描画領域１１０（分割領域Ａ１〜Ｅ７）の姿勢（傾き）を連続的、あるいはステップワイズに変化させる姿勢調整装置（傾き調整手段）３０が設けられている。

【0028】

図５に示すように、姿勢調整装置３０は、ステージ移動機構２０のガイドレール２１にガイド部材（図示せず）を介してガイドされる底板部３１と、この底板部３１よりも上方に位置する中板部３２とを有しており、中板部３２のさらに上方にステージ１０が位置している（ステージ１０が姿勢調整装置３０の天板部を構成している）。
底板部３１の上面と中板部３２の下面には、ＸＺ平面に描いた仮想円弧の一部をなし且つＹ方向に延びるガイド面を有する各４つのガイド部材３１Ａとガイド部材３２Ａがそれぞれ設けられている。ガイド部材３１Ａとガイド部材３２Ａのガイド面がＸＺ平面に描いた仮想円弧に沿ってガイドされることで、ＸＺ平面内において、ステージ１０及び該ステージ１０に保持された基板Ｗの傾斜描画領域１１０（分割領域Ａ１〜Ｅ７）の姿勢（傾き）を変化させることができる。ガイド部材３１Ａとガイド部材３２Ａには、両ガイド部材のガイド面が外れるのを防止するための係合部３１Ｂと係合部３２Ｂが形成されている。
中板部３２の上面とステージ１０の下面には、ＹＺ平面に描いた仮想円弧の一部をなし且つＸ方向に延びるガイド面を有する各４つのガイド部材３２Ｃとガイド部材１０Ａがそれぞれ設けられている。ガイド部材３２Ｃとガイド部材１０Ａのガイド面がＹＺ平面に描いた仮想円弧に沿ってガイドされることで、ＹＺ平面内において、ステージ１０及び該ステージ１０に保持された基板Ｗの傾斜描画領域１１０（分割領域Ａ１〜Ｅ７）の姿勢（傾き）を変化させることができる。ガイド部材３２Ｃとガイド部材１０Ａには、両ガイド部材のガイド面が外れるのを防止するための係合部３２Ｄと係合部１０Ｂが形成されている。
描画装置１には、底板部３１のガイド部材３１Ａと中板部３２のガイド部材３２Ａをガイドするように駆動する駆動手段（図示せず）および中板部３２のガイド部材３２Ｃとステージ１０のガイド部材１０Ａをガイドするように駆動する駆動手段（図示せず）が設けられている。
このように、底板部３１と中板部３２の間に設けたＸＺ平面内の姿勢調整機構および中板部３２とステージ１０の間に設けたＹＺ平面内の姿勢調整機構を組み合わせることにより、ステージ１０を三次元的に移動させてステージ１０及び該ステージ１０に保持された基板Ｗの傾斜描画領域１１０（分割領域Ａ１〜Ｅ７）の姿勢（傾き）を連続的、あるいはステップワイズに変化させることができる。
なお、姿勢調整装置（傾き調整装置）の具体的態様は、ここで説明したものに限定されず、例えば直動のリニアスライドを利用したものやクサビ構造を利用したもの等の周知の機構を採用することができる。

【0029】

描画装置１は、載置台１Ｙ上に、ステージ１０、ステージ移動機構２０及び姿勢調整装置３０をＹ方向（副走査方向）に跨ぐ門型の露光ユニットベース（描画ユニットベース）４０を備えている。この露光ユニットベース４０には、露光ユニット移動機構（描画ユニット移動機構）５０によって、露光ユニット（描画ユニット）６０がＹ方向（副走査方向）にステップワイズに移動可能に支持されている。

【0030】

露光ユニット６０は、ステージ１０に保持された基板Ｗの傾斜描画領域１１０に対してパターン光を照射することによりパターンを露光（描画）する。
より具体的に、露光ユニット６０は、パターン光の照射位置を分割領域Ａ１に合わせた初期状態から、ステージ移動機構２０によってステージ１０をＸ方向（走査方向）に連続的に移動させながら、基板Ｗの分割領域Ａ１〜Ａ７に対して連続的にパターン光を照射していく。その後、ステージ移動機構２０と露光ユニット移動機構５０によって、露光ユニット６０によるパターン光の照射位置を分割領域Ｂ１に合わせる。そして、露光ユニット６０は、ステージ移動機構２０によってステージ１０をＸ方向（走査方向）に連続的に移動させながら、基板Ｗの分割領域Ｂ１〜Ｂ７に対して連続的にパターン光を照射していく。以上の動作を繰り返すことで、露光ユニット６０は、基板Ｗの分割領域Ａ１〜Ｅ７に対して連続的にパターン光を照射する。

【0031】

露光ユニット６０は光を照射する光源６１を有している（図３）。また図示は省略しているが、露光ユニット６０は、光源６１が照射した光の光量を均一化し、平行光束になるように調整する照明光学系、この照明光学系で調整された光をパターン光とするＤＭＤ、並びにこのＤＭＤで反射されたパターン光を基板Ｗの傾斜描画領域１１０（分割領域Ａ１〜Ｅ７）に導いて結像させる投影光学系及び焦点調整光学系を有している。ＤＭＤを用いて連続的にパターンを描画する方法は、例えば特開２００３−０５７８３７号公報に詳しく説明されており、本実施形態においても同様の方法にて描画（露光）を行っている。

【0032】

露光ユニット６０には、ステージ１０に保持された基板Ｗの傾斜描画領域１１０（各分割領域Ａ１〜Ｅ７）の傾きを測定し、この傾きに基づいた近似平面を算出する傾斜センサユニット（傾き測定手段、近似平面算出手段）７０が設けられている。
傾斜センサユニット７０は、露光ユニット６０よりもＸ方向（走査方向）に先行するようにオフセットした位置に設けられている。このため、傾斜センサユニット７０は、露光ユニット６０が同一の走査ラインの分割領域に対して連続的にパターン光を照射している場合において、露光ユニット６０による現在のパターン光の照射位置よりも後にパターン光の照射を予定している別の分割領域の近似平面を算出する。
本実施形態では、傾斜センサユニット７０は、露光ユニット６０が分割領域Ａ１に対してパターン光を照射している場合、その直後にパターン光の照射を予定している分割領域Ａ２の近似平面を算出する。一方、露光ユニット６０が分割領域Ａ７に対してパターン光を照射している場合、走査ライン上には、その後にパターン光の照射を予定している分割領域が存在しないので、傾斜センサユニット７０は、いずれの分割領域の近似平面も算出しない（算出できない）。

【0033】

傾斜センサユニット７０は基板Ｗの各分割領域Ａ１〜Ｅ７の傾きを求める。具体的には、傾斜センサユニット７０は基板Ｗの各分割領域Ａ１〜Ｅ７の近似平面を算出する。
図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、傾斜センサユニット７０は、第１センサ７１、第２センサ７２、第３センサ７３の３つをユニット化してなる。これら３つのセンサ７１〜７３は、例えば距離を測定するセンサであり、基板Ｗに非接触で測定できるセンサが望ましく、例えば、レーザ変位計、超音波変位計、空気マイクロメータ等を使用することができる。
３つのセンサ７１〜７３は、基板Ｗの走査に合わせて、基板Ｗの各分割領域Ａ１〜Ｅ７についてそれぞれ複数の基準位置（分割領域に傾きが無く、露光ユニット６０の焦点面に一致するときの位置）と被描画面上の測定位置との距離を求め、この複数の距離に基づいて、基板Ｗの各分割領域Ａ１〜Ｅ７の近似平面を算出する。
このとき、この複数の距離は一度に取得せず、基板Ｗの走査に応じて少なくとも２回に分けて計測を行う。こうすることで、走査方向及び走査方向と直交する方向の２方向に適度に離間した位置における距離を測定することができる。
傾斜データの測地位置（所定位置）については、センサのうち少なくとも１つが傾斜描画領域内の走査によって描画光が連続的に照射される領域（被照射領域）における距離を測定し、他の傾斜センサについては被照射領域の境界近傍における距離を測定する。なお、被照射領域の近傍は、被照射領域内側と被照射領域外側の、どちら側であってもよい。
第１センサ７１、第２センサ７２、第３センサ７３は、既知の技術によってなる市販の変位計を使用する。既知の技術については、例えば特開２００１−１５９５１６号公報に詳しく説明されている。
なお、基板Ｗの傾斜方向が一方向のみである場合には、３つのセンサ７１〜７３による測定は、複数回ではなく１回のみでも良く、その際の３点の測定箇所は、直線上に配置される。

【0034】

図４に示すように、描画装置１は、傾斜センサユニット７０が算出した基板Ｗの傾斜描画領域１１０（各分割領域Ａ１〜Ｅ７）の近似平面が入力される演算装置８０を有している。
演算装置８０は、傾斜センサユニット７０からの入力情報に基づいて、露光ユニット６０が照射したパターン光が、基板Ｗの傾斜描画領域１１０（分割領域Ａ１〜Ｅ７）に対して略垂直に入射するようなステージ１０の姿勢（傾き）を演算する。
すなわち、演算装置８０は、傾斜センサユニット７０からの入力情報に基づいて、露光ユニット６０が照射したパターン光が、傾斜センサユニット７０が算出した基板Ｗの傾斜描画領域１１０の近似平面に対して略垂直に入射するようなステージ１０の姿勢（傾き）を演算する。
より具体的に、演算装置８０は、露光ユニット６０が連続的に照射したパターン光が、傾斜センサユニット７０が算出した基板Ｗの各分割領域Ａ１〜Ｅ７の近似平面に対して略垂直に入力するようなステージ１０の姿勢を演算する。

【0035】

図４に示すように、描画装置１は、制御装置（傾き制御手段、姿勢制御手段）９０を有している。
制御装置９０は、演算装置８０の演算結果に基づいて、基板Ｗの傾斜描画領域１１０（各分割領域Ａ１〜Ｅ７）への走査露光中に、姿勢調整装置３０によって、ステージ１０及び該ステージ１０に保持された基板Ｗの傾斜描画領域１１０（分割領域Ａ１〜Ｅ７）の姿勢（傾き）をリアルタイムで変化させる。
制御装置９０は、露光ユニット６０が照射したパターン光が、基板Ｗの傾斜描画領域１１０（分割領域Ａ１〜Ｅ７）に対して略垂直に入射するように、姿勢調整装置３０によって、ステージ１０及び該ステージ１０に保持された基板Ｗの傾斜描画領域１１０の姿勢（傾き）を変化させる。
すなわち、制御装置９０は、露光ユニット６０が照射したパターン光が、傾斜センサユニット７０が算出した基板Ｗの傾斜描画領域１１０の近似平面に対して略垂直に入射するように、姿勢調整装置３０によって、ステージ１０及び該ステージ１０に保持された基板Ｗの傾斜描画領域１１０の姿勢（傾き）を変化させる。
より具体的に、制御装置９０は、露光ユニット６０が連続的に照射したパターン光が、傾斜センサユニット７０が算出した基板Ｗの各分割領域Ａ１〜Ｅ７の近似平面に対して略垂直に入力するように、姿勢調整装置３０によって、ステージ１０及び該ステージ１０に保持された基板Ｗの傾斜描画領域１１０の姿勢（傾き）をステップワイズに変化させる。

【0036】

＜描画装置１による基板Ｗへの描画（露光）方法＞
続いて、主に図７、図８を参照して、描画装置１による描画（露光）動作について説明する。

【0037】

図７は、描画装置１によるオンザフライ方式の計測処理を示すフローチャートである。オンザフライ方式では、傾斜センサユニット７０が、露光ユニット６０が基板Ｗの各分割領域Ａ１〜Ｅ７に対して連続的にパターン光を照射するのと並行して、制御装置９０と姿勢調整装置３０によってステージ１０の姿勢を分割領域（Ａ１〜Ｅ７）毎にステップワイズに変化させる際に、ステージ１０の姿勢毎に、基板Ｗの各分割領域毎の傾き及び近似平面を算出する。

【0038】

ステップＳ１において、傾斜センサユニット７０が、基板Ｗの分割領域Ａ１の傾きを測定し、この傾きに基づいた近似平面を算出する。このとき露光ユニット６０はパターン光の照射を行わない。
ステップＳ２において、ステージ移動機構２０によってステージ１０をＸ方向（走査方向）に１ステップ分だけ移動させたタイミングで、傾斜センサユニット７０が、基板Ｗの分割領域Ａ２の傾き及び近似平面を算出し、同時に、露光ユニット６０が、分割領域Ａ１に対してパターン光を照射する。このとき、姿勢調整装置３０が、制御装置９０による制御の下、露光ユニット６０が照射したパターン光が、傾斜センサユニット７０が算出した基板Ｗの分割領域Ａ１の近似平面に対して略垂直に入射するように、ステージ１０及び該ステージ１０に保持された基板Ｗの傾斜描画領域１１０の姿勢（傾き）を変化させる。
ステップＳ３において、ステップＳ１〜Ｓ２と同様の手法により、ステージ移動機構２０によってステージ１０をＸ方向（走査方向）に連続的に移動させながら、傾斜センサユニット７０が、基板Ｗの分割領域Ａ３〜Ａ７の傾き及び近似平面をステップワイズに算出し、露光ユニット６０が、分割領域Ａ２〜Ａ７に対して連続的にパターン光を照射する。このとき、姿勢調整装置３０が、制御装置９０による制御の下、露光ユニット６０が照射したパターン光が、傾斜センサユニット７０が算出した基板Ｗの分割領域Ａ２〜Ａ７の近似平面に対して略垂直に入射するように、ステージ１０及び該ステージ１０に保持された基板Ｗの傾斜描画領域１１０の姿勢（傾き）をステップワイズに変化させる。
ステップＳ４において、ステップＳ１〜Ｓ３と同様の手法により、傾斜センサユニット７０が、基板Ｗの分割領域Ｂ１〜Ｅ７の傾き及び近似平面をステップワイズに算出し、露光ユニット６０が、分割領域Ｂ１〜Ｅ７に対して連続的にパターン光を照射する。このとき、姿勢調整装置３０が、制御装置９０による制御の下、露光ユニット６０が照射したパターン光が、傾斜センサユニット７０が算出した基板Ｗの分割領域Ｂ１〜Ｅ７の近似平面に対して略垂直に入射するように、ステージ１０及び該ステージ１０に保持された基板Ｗの傾斜描画領域１１０の姿勢（傾き）を連続的に変化させる。

【0039】

図８（Ａ）は、図１（Ａ）の基板Ｗの描画領域の平面（水平面）に対してパターン光を照射（ショット）している状態を示しており、図８（Ｂ）は、図１（Ｂ）の基板Ｗの傾斜描画領域１１０に対してパターン光を照射（ショット）している状態を示している。図８（Ｂ）において、姿勢調整装置３０は、基板Ｗの傾斜描画領域１１０を水平面と略一致させて、これらの近似平面に対してパターン光が略垂直に入射するように調整している。

【0040】

なお、前述の実施形態では姿勢制御装置３０がステップワイズに動作を行ったが、２つ先の分割領域の近似平面と１つ先の分割領域の近似平面とを測定し、２つの近似平面のための姿勢変更を補完動作にて行うことで、ステージ１０の姿勢（傾き）を連続的に変化させることも可能である。その場合には、２つ先の分割領域の傾斜データを測定できる様に、傾斜センサユニット７０と露光ユニット６０の間隔を定めることになる。

【0041】

また、前述の実施形態では傾斜データの計測と描画処理を同時に行ったが、全ての分割領域に対する傾斜データの測定を先行して一括計測し、その後に描画処理を行うマッピング方式の計測処理を採用することも可能である。マッピング方式では、描画処理に先んじて全ての傾斜データを得ることで、姿勢制御装置３０が分割領域間で補間動作を行い、ステージ１０の姿勢を連続的に変化させることが可能である。また、１列の分割領域の近似平面を平均化し、ステージ１０の姿勢を一定に維持したままで描画処理を行うことも可能である。

【0042】

このように、本実施形態の描画装置１は、傾斜センサユニット７０が、ステージ１０に保持された基板Ｗの傾斜描画領域１１０（各分割領域Ａ１〜Ｅ７）の近似平面を算出し、制御装置（傾き制御手段、姿勢制御手段）９０が、露光ユニット６０が照射したパターン光が、傾斜センサユニット７０が算出した基板Ｗの傾斜描画領域１１０（各分割領域Ａ１〜Ｅ７）の近似平面に対して略垂直に入射するように、ステージ１０の姿勢（傾き）を変化させる。

【0043】

これにより、基板Ｗの傾斜描画領域１１０（各分割領域Ａ１〜Ｅ７）に対して描画（露光）する際に、パターン光の焦点を合わせてパターンの解像度を高め、パターンの変形を防止し、傾斜描画領域のレジスト膜にパターン光を垂直に入射させてパターンの解像度を高めることができる。

【0044】

以上の実施形態では、傾斜センサユニット７０が、第１センサ７１、第２センサ７２、第３センサ７３の３つをユニット化してなる場合を例示して説明した。しかし、算出する近似平面の高精度化を狙う観点からは、センサの数は多ければ多いほど好ましく、配置スペースやコストとの兼ね合いを考慮して、４つ以上のセンサをユニット化する態様も可能である。

【0045】

以上の実施形態では、傾斜センサユニット７０を露光ユニット６０に設けて両者を一体化している場合を例示して説明したが、傾斜センサユニット７０は、必ずしも露光ユニット６０に設ける必要はなく、露光ユニット６０と別体とする態様も可能である。但し、傾斜センサユニット７０を露光ユニット６０に設けて両者を一体化した方が、傾斜センサユニット７０と露光ユニット６０が照射するパターン光との位置関係を明確に規定できる点で有利である。

【0046】

また、以上の実施形態では、ステージ１０上に基板Ｗが１枚保持される場合を例示したが、ステージ１０上に小型の基板Ｗが複数配列され保持されるようにしてもよい。その場合、基板Ｗの枚数に応じた複数の傾斜描画領域１１０に対して、それぞれ露光光が垂直になる様に、ステージ１０の姿勢を都度、制御する。

【符号の説明】

【0047】

１ 描画装置（走査型描画装置）
１Ｘ 筐体
１Ｙ 載置台
１０ ステージ（保持手段）
１０Ａ ガイド部材
１０Ｂ 係合部
２０ ステージ移動機構
２１ ガイドレール
３０ 姿勢調整装置（傾き調整手段）
３１ 底板部
３１Ａ ガイド部材
３１Ｂ 係合部
３２ 中板部
３２Ａ ガイド部材
３２Ｂ 係合部
３２Ｃ ガイド部材
３２Ｄ 係合部
４０ 露光ユニットベース（描画ユニットベース）
５０ 露光ユニット移動機構（描画ユニット移動機構）
６０ 露光ユニット（描画ユニット）
６１ 光源
７０ 傾斜センサユニット（傾き測定手段、近似平面算出手段）
７１ 第１センサ
７２ 第２センサ
７３ 第３センサ
８０ 演算装置
９０ 制御装置（傾き制御手段、姿勢制御手段）
１１０ 傾斜描画領域（被描画面）
Ａ１〜Ａ７ Ｂ１〜Ｂ７ Ｃ１〜Ｃ７ Ｄ１〜Ｄ７ Ｅ１〜Ｅ７ 分割傾斜描画領域（分割領域）
Ｗ 基板（被描画体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】