特開 2024-43357 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】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024043357

(43)【公開日】2024-03-29

(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 20060101AFI20240322BHJP

   G03F 7/20 20060101ALN20240322BHJP

【ＦＩ】

G03F9/00 H

G03F7/20 521

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022148502

(22)【出願日】2022-09-16

(71)【出願人】

【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】100110847

【弁理士】

【氏名又は名称】松阪 正弘

(74)【代理人】

【識別番号】100136526

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100136755

【弁理士】

【氏名又は名称】井田 正道

(72)【発明者】

【氏名】和田 晃生

(72)【発明者】

【氏名】久野 真士

【テーマコード（参考）】

2H197

【Ｆターム（参考）】

2H197AA09

2H197CA01

2H197CA13

2H197CC05

2H197CD02

2H197CD06

2H197CD12

2H197CD18

2H197EA03

2H197EA19

2H197EB23

2H197HA02

2H197HA03

(57)【要約】

【課題】タクトタイムの増大を抑制しつつ描画ヘッドのキャリブレーションを行う。
【解決手段】描画装置１のステージ２１には、基板９を保持する基板保持部２５が設けられる。描画ヘッド４１は、基板９に変調された光を照射する。目盛部５２は、ステージ２１上において基板保持部２５と主走査方向に隣接して設けられる。キャリブレーションカメラ５３は、目盛部５２が描画ヘッド４１の下方のキャリブレーション位置に位置する状態で、描画ヘッド４１から目盛部５２に照射された所定のキャリブレーションパターンを撮像する。描画装置１では、基板保持部２５に対する基板９の搬出入が行われる搬出入位置にステージ２１が位置している状態で、目盛部５２がキャリブレーション位置に位置する。これにより、タクトタイムの増大を抑制しつつ描画ヘッド４１のキャリブレーションを行うことができる。
【選択図】図７Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に光を照射してパターンの描画を行う描画装置であって、
基板を保持する基板保持部が設けられたステージと、
前記基板に変調された光を照射する描画ヘッドと、
前記基板の上面に平行な主走査方向に、前記ステージを前記描画ヘッドに対して相対的に移動する主走査機構と、
前記ステージ上において前記基板保持部と前記主走査方向に隣接して設けられる目盛部と、
前記目盛部が前記描画ヘッドの下方のキャリブレーション位置に位置する状態で、前記描画ヘッドから前記目盛部に照射された所定のキャリブレーションパターンを撮像するキャリブレーションカメラと、
前記キャリブレーションカメラにより取得された前記目盛部および前記キャリブレーションパターンを含む検査画像に基づいて、前記描画ヘッドからの光の照射位置の補正に用いられる補正情報を求める補正情報取得部と、
描画データおよび前記補正情報に基づいて前記描画ヘッドおよび前記主走査機構を制御することにより、前記描画ヘッドに対して前記基板を前記主走査方向に相対移動させつつ前記描画ヘッドに前記基板に対する描画を実行させる描画制御部と、
を備え、
前記基板保持部に対する基板の搬出入が行われる搬出入位置に前記ステージが位置している状態で、前記目盛部が前記キャリブレーション位置に位置することを特徴とする描画装置。

【請求項2】

請求項１に記載の描画装置であって、
前記基板上のアライメントマークを撮像するアライメントカメラと、
前記アライメントカメラにより取得された前記アライメントマークの画像に基づいて、前記描画ヘッドに対する前記基板の相対位置の補正に用いられるアライメント情報を求めるアライメント情報取得部と、
をさらに備え、
前記アライメントカメラは、前記主走査方向に関して、前記描画ヘッドを挟んで前記搬出入位置に位置する前記ステージの前記基板保持部と反対側に位置することを特徴とする描画装置。

【請求項3】

請求項２に記載の描画装置であって、
前記ステージの上方において前記描画ヘッドを支持する支持部をさらに備え、
前記アライメントカメラも、前記支持部により支持されることを特徴とする描画装置。

【請求項4】

請求項１に記載の描画装置であって、
前記目盛部は、前記ステージの上面に配置された透光性目盛部材であり、
前記キャリブレーションカメラは、前記透光性目盛部材の下方にて前記ステージに取り付けられ、前記透光性目盛部材を透過した前記キャリブレーションパターンを撮像し、
前記キャリブレーションカメラの上端部に低反射加工が施されていることを特徴とする描画装置。

【請求項5】

請求項１に記載の描画装置であって、
前記目盛部上における前記キャリブレーションパターンの前記主走査方向における位置は、前記ステージが静止した状態で前記描画ヘッドによって変更可能であることを特徴とする描画装置。

【請求項6】

請求項１に記載の描画装置であって、
前記描画ヘッドは、互いに異なる波長の光を出射する複数の光源を備え、
前記基板に対する描画時に、前記複数の光源のうち２以上の光源が使用され、
前記目盛部への前記キャリブレーションパターンの照射時に、前記複数の光源のうち１つの光源のみが使用されることを特徴とする描画装置。

【請求項7】

請求項１に記載の描画装置であって、
前記描画ヘッドを含むとともにそれぞれが前記基板に変調された光を照射する複数の描画ヘッドが、前記基板の上面に平行かつ前記主走査方向に対して傾斜する配列方向に配列されており、
前記キャリブレーションカメラは、前記目盛部が前記キャリブレーション位置に位置する状態で、前記複数の描画ヘッドから前記目盛部にそれぞれ照射された複数のキャリブレーションパターンを、前記配列方向に移動しつつ順次撮像することを特徴とする描画装置。

【請求項8】

請求項１ないし７のいずれか１つに記載の描画装置であって、
前記キャリブレーションカメラによる前記検査画像の取得に要する時間は、前記基板保持部から一の基板を搬出して新たな基板を前記基板保持部に搬入するために必要な時間よりも短いことを特徴とする描画装置。

【請求項9】

請求項１ないし７のいずれか１つに記載の描画装置であって、
前記キャリブレーションカメラによる前記検査画像の取得は、前記基板保持部への基板の搬入毎に行われることを特徴とする描画装置。

【請求項10】

基板に光を照射してパターンの描画を行う描画方法であって、
ａ）基板を保持する基板保持部と、前記基板の上面に平行な主走査方向において前記基板保持部に隣接する目盛部と、が設けられたステージが、前記基板保持部に対する基板の搬出入が行われる搬出入位置に位置する状態で、描画ヘッドの下方のキャリブレーション位置に位置する前記目盛部に、前記描画ヘッドから照射された所定のキャリブレーションパターンを撮像する工程と、
ｂ）前記ａ）工程において取得された前記目盛部および前記キャリブレーションパターンを含む検査画像に基づいて、前記描画ヘッドからの光の照射位置の補正に用いられる補正情報を求める工程と、
ｃ）前記描画ヘッドに対して前記主走査方向に相対移動する前記基板に、描画データおよび前記補正情報に基づいて前記描画ヘッドから変調された光を照射して前記基板に対する描画を行う工程と、
を備える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、基板に光を照射してパターンの描画を行う技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、プリント基板や半導体基板等（以下、「基板」という。）に対するパターンの描画において、基板上に形成された感光材料に変調された光を照射し、当該光の照射領域を走査することによりパターンを直接的に描画する描画装置が利用されている。

【0003】

このような描画装置では、描画開始からの時間経過に伴う描画ヘッドの温度上昇や装置周辺の温度変化等により、描画ヘッドからの光の基板上における照射位置が変動し、基板上に描画されるパターンの位置ずれが生じることがある。そこで、特許文献１では、温度変化による上記照射位置の変動データを予め取得しておき、測定された温度に合わせて当該照射位置を補正するキャリブレーション方法が提案されている。ただし、温度を指標とした間接的なキャリブレーションでは、キャリブレーション精度が不足する場合がある。

【0004】

一方、特許文献１のように照射位置の変動を温度から間接的に求める場合と異なり、描画ヘッドからの光をカメラで観察して照射位置の変動を直接的に求めるキャリブレーション方法も知られている。この場合、基板が載置されたステージを移動して描画ヘッドの鉛直下方にカメラを位置させてキャリブレーションを行い、キャリブレーションが終了した後、ステージを描画ヘッドの鉛直下方へと移動して基板に対する描画が行われる。したがって、１回のキャリブレーションに比較的長い時間が必要となる。このため、タクトタイム（すなわち、１枚の基板に対する描画作業にかかる時間であり、サイクルタイムとも呼ばれる。）の短縮の観点から、１枚の基板に対する描画が終了する毎にキャリブレーションを行うことは難しく、所定の描画時間が経過する毎に、あるいは、２枚以上の所定枚数の基板に対する描画が終了する毎にキャリブレーションが行われていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４－１９７１３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上述のような描画装置では、描画位置精度の更なる向上が望まれており、キャリブレーションの頻度を増大する必要がある一方で、生産性の低下を抑制する必要もある。そこで、タクトタイムの増大を抑制しつつ描画ヘッドのキャリブレーションを行うことが求められている。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、タクトタイムの増大を抑制しつつ描画ヘッドのキャリブレーションを行うことを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の態様１は、基板に光を照射してパターンの描画を行う描画装置であって、基板を保持する基板保持部が設けられたステージと、前記基板に変調された光を照射する描画ヘッドと、前記基板の上面に平行な主走査方向に、前記ステージを前記描画ヘッドに対して相対的に移動する主走査機構と、前記ステージ上において前記基板保持部と前記主走査方向に隣接して設けられる目盛部と、前記目盛部が前記描画ヘッドの下方のキャリブレーション位置に位置する状態で、前記描画ヘッドから前記目盛部に照射された所定のキャリブレーションパターンを撮像するキャリブレーションカメラと、前記キャリブレーションカメラにより取得された前記目盛部および前記キャリブレーションパターンを含む検査画像に基づいて、前記描画ヘッドからの光の照射位置の補正に用いられる補正情報を求める補正情報取得部と、描画データおよび前記補正情報に基づいて前記描画ヘッドおよび前記主走査機構を制御することにより、前記描画ヘッドに対して前記基板を前記主走査方向に相対移動させつつ前記描画ヘッドに前記基板に対する描画を実行させる描画制御部と、を備える。前記基板保持部に対する基板の搬出入が行われる搬出入位置に前記ステージが位置している状態で、前記目盛部が前記キャリブレーション位置に位置する。

【0009】

本発明の態様２は、態様１の描画装置であって、前記描画装置は、前記基板上のアライメントマークを撮像するアライメントカメラと、前記アライメントカメラにより取得された前記アライメントマークの画像に基づいて、前記描画ヘッドに対する前記基板の相対位置の補正に用いられるアライメント情報を求めるアライメント情報取得部と、をさらに備える。前記アライメントカメラは、前記主走査方向に関して、前記描画ヘッドを挟んで前記搬出入位置に位置する前記ステージの前記基板保持部と反対側に位置する。

【0010】

本発明の態様３は、態様２の描画装置であって、前記描画装置は、前記ステージの上方において前記描画ヘッドを支持する支持部をさらに備える。前記アライメントカメラも、前記支持部により支持される。

【0011】

本発明の態様４は、態様１（態様１ないし３のいずれか１つ、であってもよい。）の描画装置であって、前記目盛部は、前記ステージの上面に配置された透光性目盛部材である。前記キャリブレーションカメラは、前記透光性目盛部材の下方にて前記ステージに取り付けられ、前記透光性目盛部材を透過した前記キャリブレーションパターンを撮像する。前記キャリブレーションカメラの上端部に低反射加工が施されている。

【0012】

本発明の態様５は、態様１（態様１ないし４のいずれか１つ、であってもよい。）の描画装置であって、前記目盛部上における前記キャリブレーションパターンの前記主走査方向における位置は、前記ステージが静止した状態で前記描画ヘッドによって変更可能である。

【0013】

本発明の態様６は、態様１（態様１ないし５のいずれか１つ、であってもよい。）の描画装置であって、前記描画ヘッドは、互いに異なる波長の光を出射する複数の光源を備える。前記基板に対する描画時に、前記複数の光源のうち２以上の光源が使用される。前記目盛部への前記キャリブレーションパターンの照射時に、前記複数の光源のうち１つの光源のみが使用される。

【0014】

本発明の態様７は、態様１（態様１ないし６のいずれか１つ、であってもよい。）の描画装置であって、前記描画ヘッドを含むとともにそれぞれが前記基板に変調された光を照射する複数の描画ヘッドが、前記基板の上面に平行かつ前記主走査方向に対して傾斜する配列方向に配列されている。前記キャリブレーションカメラは、前記目盛部が前記キャリブレーション位置に位置する状態で、前記複数の描画ヘッドから前記目盛部にそれぞれ照射された複数のキャリブレーションパターンを、前記配列方向に移動しつつ順次撮像する。

【0015】

本発明の態様８は、態様１ないし７のいずれか１つの描画装置であって、前記キャリブレーションカメラによる前記検査画像の取得に要する時間は、前記基板保持部から一の基板を搬出して新たな基板を前記基板保持部に搬入するために必要な時間よりも短い。

【0016】

本発明の態様９は、態様１ないし７のいずれか１つ（態様１ないし８のいずれか１つ、であってもよい。）の描画装置であって、前記キャリブレーションカメラによる前記検査画像の取得は、前記基板保持部への基板の搬入毎に行われる。

【0017】

本発明の態様１０は、基板に光を照射してパターンの描画を行う描画方法であって、ａ）基板を保持する基板保持部と、前記基板の上面に平行な主走査方向において前記基板保持部に隣接する目盛部と、が設けられたステージが、前記基板保持部に対する基板の搬出入が行われる搬出入位置に位置する状態で、描画ヘッドの下方のキャリブレーション位置に位置する前記目盛部に、前記描画ヘッドから照射された所定のキャリブレーションパターンを撮像する工程と、ｂ）前記ａ）工程において取得された前記目盛部および前記キャリブレーションパターンを含む検査画像に基づいて、前記描画ヘッドからの光の照射位置の補正に用いられる補正情報を求める工程と、ｃ）前記描画ヘッドに対して前記主走査方向に相対移動する前記基板に、描画データおよび前記補正情報に基づいて前記描画ヘッドから変調された光を照射して前記基板に対する描画を行う工程と、を備える。

【発明の効果】

【0018】

本発明では、タクトタイムの増大を抑制しつつ描画ヘッドのキャリブレーションを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】一の実施の形態に係る描画装置を示す斜視図である。

【図2】キャリブレーション部近傍を拡大して示す平面図である。

【図3】キャリブレーション部および描画ヘッドの内部の構成を示す図である。

【図4】コンピュータの構成を示す図である。

【図5】制御部の機能を示すブロック図である。

【図6】パターン描画の流れを示す図である。

【図7A】描画装置の主要な構成を模式的に示す正面図である。

【図7B】描画装置の主要な構成を模式的に示す正面図である。

【図7C】描画装置の主要な構成を模式的に示す正面図である。

【図7D】描画装置の主要な構成を模式的に示す正面図である。

【図7E】描画装置の主要な構成を模式的に示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１は、本発明の一の実施の形態に係る描画装置１を示す斜視図である。描画装置１は、空間変調された略ビーム状の光を基板９上の感光材料に照射し、当該光の照射領域を基板９上にて走査することによりパターンの描画を行う直接描画装置である。図１では、互いに直交する３つの方向をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向として矢印にて示している。図１に示す例では、Ｘ方向およびＹ方向は互いに垂直な水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向（すなわち、上下方向）である。他の図においても同様である。

【0021】

基板９は、例えば、略矩形平板状のプリント基板である。基板９の（＋Ｚ）側の主面（以下、「上面９１」とも呼ぶ。）では、感光材料により形成されたレジスト膜が銅層上に設けられる。描画装置１では、基板９の当該レジスト膜に回路パターンが描画（すなわち、形成）される。なお、基板９の種類および形状等は様々に変更されてよい。

【0022】

図１に示すように、描画装置１は、ステージ２１と、ステージ移動機構２２と、アライメント部３と、描画部４と、キャリブレーション部５と、制御部１０とを備える。制御部１０は、ステージ移動機構２２、アライメント部３、描画部４およびキャリブレーション部５等を制御する。

【0023】

ステージ２１は、アライメント部３および描画部４の下方（すなわち、（－Ｚ）側）に配置された略矩形平板状の部材である。ステージ２１は、水平状態の基板９を下側から保持する基板保持部２５を備える。基板保持部２５は、例えば、基板９の下面を吸着して保持するバキュームチャックである。基板保持部２５は、バキュームチャック以外の構造を有していてもよく、例えば、メカニカルチャックであってもよい。基板保持部２５上に載置された基板９の上面９１は、Ｚ方向に対して略垂直であり、Ｘ方向およびＹ方向に略平行である。

【0024】

ステージ移動機構２２は、ステージ２１をアライメント部３および描画部４に対して水平方向（すなわち、基板９の上面９１に略平行な方向）に相対的に移動する移動機構である。ステージ移動機構２２は、第１移動機構２３と、第２移動機構２４とを備える。第２移動機構２４は、ステージ２１をガイドレールに沿ってＸ方向に直線移動する。第１移動機構２３は、ステージ２１を第２移動機構２４と共にガイドレールに沿ってＹ方向に直線移動する。第１移動機構２３および第２移動機構２４の駆動源は、例えば、リニアサーボモータ、または、ボールネジにモータが取り付けられたものである。第１移動機構２３および第２移動機構２４の構造は、様々に変更されてよい。

【0025】

描画装置１では、Ｚ方向に延びる回転軸を中心としてステージ２１を回転するステージ回転機構が設けられてもよい。また、ステージ２１をＺ方向に移動するステージ昇降機構が描画装置１に設けられてもよい。ステージ回転機構として、例えば、サーボモータが利用可能である。ステージ昇降機構として、例えば、リニアサーボモータが利用可能である。ステージ回転機構およびステージ昇降機構の構造は、様々に変更されてよい。

【0026】

アライメント部３は、Ｘ方向に配列される複数（図１に示す例では、２つ）のアライメントカメラ３１を備える。各アライメントカメラ３１は、ステージ２１およびステージ移動機構２２を跨いで設けられる支持部４０により、ステージ２１およびステージ移動機構２２の上方にて支持される。支持部４０は、Ｙ方向における１つの位置に設けられる単一の部材である。図１に示す例では、支持部４０は、ステージ２１およびステージ移動機構２２を跨ぐ門形の部材（いわゆる、ガントリー）である。

【0027】

図１に示す例では、２つのアライメントカメラ３１は、支持部４０の（＋Ｙ）側の側面に取り付けられる。２つのアライメントカメラ３１のうち、例えば、一方のアライメントカメラ３１は支持部４０に固定されており、他方のアライメントカメラ３１は支持部４０上においてＸ方向に移動可能である。これにより、２つのアライメントカメラ３１間のＸ方向の距離を変更することができる。なお、アライメント部３のアライメントカメラ３１の数は１つであってもよく、３つ以上であってもよい。

【0028】

各アライメントカメラ３１は、図示省略の撮像素子および光学系を備える。各アライメントカメラ３１は、例えば、２次元の画像を取得するエリアカメラである。各アライメントカメラ３１では、図示省略の照明光源から基板９の上面９１へと導かれた照明光の反射光が、光学系を介して撮像素子へと導かれる。当該撮像素子は、基板９の上面９１からの反射光を受光し、略矩形状の撮像領域の画像を取得する。アライメントカメラ３１は、基板９の上面９１に予め設けられているアライメントマーク（図示省略）を撮像する。上記照明光源としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の様々な光源が利用可能である。なお、アライメントカメラ３１は、ラインカメラ等、他の種類のカメラであってもよい。

【0029】

アライメントカメラ３１により取得されたアライメントマークを含む画像（以下、「アライメント画像」とも呼ぶ。）は、図１に示す制御部１０に送られる。制御部１０では、アライメント画像に基づいて基板９のアライメント（すなわち、後述する描画ヘッド４１に対する基板９の相対位置の補正）が行われる。

【0030】

描画部４は、Ｘ方向に配列される複数（図１に示す例では、６つ）の描画ヘッド４１を備える。複数の描画ヘッド４１は、略同じ構造を有する。各描画ヘッド４１は、変調された（すなわち、空間変調された）光を下方に向けて照射する空間光変調器を備える。各描画ヘッド４１は、上述の支持部４０によってステージ２１およびステージ移動機構２２の上方にて支持される。図１に示す例では、６つの描画ヘッド４１は、支持部４０の（－Ｙ）側の側面に取り付けられる。換言すれば、６つの描画ヘッド４１は、Ｙ方向に関して、支持部４０を挟んで上述の２つのアライメントカメラ３１とは反対側に配置される。さらに換言すれば、２つのアライメントカメラ３１は、Ｙ方向に関して、６つの描画ヘッド４１を挟んで、後述する搬出入位置に位置するステージ２１の基板保持部２５とは反対側に位置する。

【0031】

図１に示す例では、６つの描画ヘッド４１は、Ｘ方向に略平行に略直線状に配列される。また、６つの描画ヘッド４１とステージ２１上の基板９の上面９１との間のＺ方向の距離は略同じである。換言すれば、６つの描画ヘッド４１の配列方向は、基板９の上面９１に略平行、かつ、Ｙ方向に対して略垂直である。さらに換言すれば、６つの描画ヘッド４１のＹ方向およびＺ方向における位置は略同じである。

【0032】

なお、上述の描画ヘッド４１の配列方向は、Ｙ方向に対して傾斜する方向であればよく、必ずしもＸ方向に平行である必要はない。描画部４では、複数の描画ヘッド４１は、必ずしも一直線上に配列される必要はなく、例えば、千鳥状に配列されてもよい。また、描画部４では、描画ヘッド４１の数は１つであってもよく、２つ以上であってもよい。

【0033】

描画装置１では、基板９に対するパターン描画は、いわゆるマルチパス方式で行われる。具体的には、描画部４の複数の描画ヘッド４１から変調された光を基板９の上面９１上に照射しつつ、ステージ移動機構２２の第１移動機構２３により基板９をＹ方向に移動して描画ヘッド４１の下方を通過させる。これにより、複数の描画ヘッド４１からの光の照射領域が基板９上にてＹ方向に走査され、基板９に対する描画が行われる。続いて、第２移動機構２４により、基板９をＸ方向に所定距離だけステップ移動させる。そして、第１移動機構２３による基板９のＹ方向への移動、および、当該移動と並行した描画ヘッド４１から基板９への光の照射が再度行われ、基板９に対する描画が行われる。描画装置１では、Ｙ方向に移動する基板９への光の照射と、Ｘ方向への基板９のステップ移動とが交互に行われることにより、基板９に対するパターンの描画が行われる。

【0034】

以下の説明では、Ｙ方向を「主走査方向」とも呼び、Ｘ方向を「副走査方向」とも呼ぶ。主走査方向および副走査方向は、基板９の上面９１に略平行な方向である。ステージ移動機構２２では、第１移動機構２３は、ステージ２１を描画ヘッド４１に対して主走査方向に相対的に移動する主走査機構である。また、第２移動機構２４は、ステージ２１を描画ヘッド４１に対して副走査方向に相対的に移動する副走査機構である。なお、描画装置１では、基板９を描画ヘッド４１に対してＹ方向に１回のみ相対移動することにより基板９上へのパターンの描画が完了するシングルパス方式（ワンパス方式とも呼ばれる。）により、基板９に対する描画が行われてもよい。この場合、パターンの描画時には、第２移動機構２４による基板９の副走査（すなわち、Ｘ方向へのステップ移動）は行われない。

【0035】

キャリブレーション部５は、ステージ２１上において基板保持部２５の（＋Ｙ）側に設けられる。キャリブレーション部５は、描画ヘッド４１のキャリブレーション（すなわち、描画ヘッド４１からの光の照射位置の測定および補正）に用いられる。

【0036】

図２は、描画装置１のキャリブレーション部５近傍を拡大して示す平面図である。図３は、キャリブレーション部５および描画ヘッド４１の構成を示す正面図である。図３では、キャリブレーション部５の鉛直上方に描画ヘッド４１が位置する状態を示す。図３では、ステージ２１の内部の構成、および、１つの描画ヘッド４１の内部の構成を図示している。他の描画ヘッド４１の構造は、当該１つの描画ヘッド４１の構造と略同じである。

【0037】

図３に示すように、描画ヘッド４１は、光源部４２と、照明光学系４３と、空間光変調器４４（以下、単に「光変調器４４」とも呼ぶ。）と、投影光学系４５とを備える。光源部４２から出射された光は、照明光学系４３により光変調器４４へと導かれ、光変調器４４にて変調された後、投影光学系４５により描画ヘッド４１の下方（すなわち、（－Ｚ）方向）へと導かれる。

【0038】

光源部４２は、互いに異なる波長の光を出射する複数の光源を備える。図３に示す例では、光源部４２は、３つの光源４２１～４２３を備える。光源４２１～４２３としては、ＬＤ（Laser Diode）等の様々な光源が利用可能である。基板９に対するパターンの描画時には、基板９上の感光材料の種類等に合わせて、例えば、光源４２１～４２３のうち２つ以上の光源が使用される。なお、光源部４２に設けられる光源の数は、１つまたは２つであってもよく、４つ以上であってもよい。光源部４２に設けられる光源は、ＬＤには限定されず、様々な種類のものが利用可能である。

【0039】

照明光学系４３および投影光学系４５はそれぞれ、図示省略の複数のレンズ等の光学素子を備える。光変調器４４としては、ＤＭＤ（Digital Micro Mirror Device）や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（サニーベール、カリフォルニア）の登録商標）等の様々な光変調器が利用可能である。光変調器４４は、上記例には限定されず、様々な種類のものが利用可能である。

【0040】

キャリブレーション部５は、撮像部５１と、目盛部５２とを備える。目盛部５２は、ステージ２１上に設けられる略平板状の部材である。目盛部５２は、ステージ２１の上面に配置され、基板保持部２５の（＋Ｙ）側に隣接する（すなわち、近接して配置される）。図２に示す例では、目盛部５２は、Ｘ方向に略平行に延びる略矩形帯状の部材であり、透光性を有する。目盛部５２の（＋Ｚ）側の主面には、当該主面上におけるＸ方向の位置を示す多数の目盛が設けられている。換言すれば、目盛部５２は、透光性目盛部材であり、例えば、略透明なガラススケールである。目盛部５２の当該目盛は、例えば、クロスパターンまたは他の形状のパターンである。なお、目盛部５２は、半透明の部材であってもよい。

【0041】

撮像部５１は、目盛部５２の下方にてステージ２１の内部に取り付けられる。撮像部５１は、キャリブレーションカメラ５３と、カメラ移動機構５４とを備える。キャリブレーションカメラ５３は、目盛部５２の鉛直下方において、上方を向けて配置される。キャリブレーションカメラ５３は、例えば、ＣＣＤ（Charged Coupled Devices）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を撮像素子として有するデジタルカメラである。なお、キャリブレーションカメラ５３の種類や性能は、適宜設定されてよい。

【0042】

キャリブレーションカメラ５３の上端部（すなわち、目盛部５２を介して描画ヘッド４１と対向する部位）には、低反射加工が施されている。具体的には、例えば、キャリブレーションカメラ５３の対物レンズのフレームに、反射率を低減させるための反射防止フィルムが貼付される。これにより、アライメントカメラ３１による撮像時に、キャリブレーションカメラ５３からの反射光が意図に反して撮像されることを抑制することができる。なお、上記低反射加工は、反射防止フィルム以外の様々な構造および方法により行われてよい。

【0043】

カメラ移動機構５４は、ステージ２１の内部において、キャリブレーションカメラ５３をガイドレールに沿ってＸ方向に直線移動する移動機構である。カメラ移動機構５４の駆動源は、例えば、リニアサーボモータ、または、ボールネジにモータが取り付けられたものである。カメラ移動機構５４の構造は、様々に変更されてよい。

【0044】

描画装置１では、複数の描画ヘッド４１がキャリブレーション部５の目盛部５２の鉛直上方に位置する状態で、カメラ移動機構５４によりキャリブレーションカメラ５３が移動され、キャリブレーション対象である１つの描画ヘッド４１の鉛直下方に配置される。当該１つの描画ヘッド４１からは、所定のキャリブレーションパターン（すなわち、描画ヘッド４１のキャリブレーションに利用されるパターン）が目盛部５２に向けて出射される。キャリブレーションパターンは、例えば、十字型のパターンである。キャリブレーションパターンの形状は、重心位置を算出可能な形状であれば様々に変更されてよい。

【0045】

キャリブレーションカメラ５３は、目盛部５２上における描画ヘッド４１からの光の照射領域（すなわち、キャリブレーションパターン）を、目盛部５２上に予め形成されている上記目盛と共に、下方から目盛部５２を介して撮像する。換言すれば、キャリブレーションカメラ５３は、目盛部５２を透過したキャリブレーションパターンを目盛と共に撮像する。キャリブレーションカメラ５３により取得された画像（以下、「検査画像」とも呼ぶ。）は、図１に示す制御部１０に送られる。制御部１０では、検査画像に基づいて上記１つの描画ヘッド４１のキャリブレーションが行われる。また、他の描画ヘッド４１のキャリブレーションが行われる場合、カメラ移動機構５４によりキャリブレーションカメラ５３がＸ方向へと移動し、当該他の描画ヘッド４１の鉛直下方に位置した後、同様の手順にてキャリブレーションが行われる。

【0046】

図４は、制御部１０として機能するコンピュータ１００の構成を示す図である。コンピュータ１００は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、入出力部１０３と、バス１０４とを備える通常のコンピュータである。バス１０４は、プロセッサ１０１、メモリ１０２および入出力部１０３を接続する信号回路である。メモリ１０２は、プログラムおよび各種情報を記憶する。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されるプログラム等に従って、メモリ１０２等を利用しつつ様々な処理（例えば、数値計算や画像処理）を実行する。入出力部１０３は、操作者からの入力を受け付けるキーボード１０５およびマウス１０６、並びに、プロセッサ１０１からの出力等を表示するディスプレイ１０７を備える。なお、制御部１０は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）や回路基板等であってもよく、これらと１つ以上のコンピュータとの組み合わせであってもよい。

【0047】

図５は、コンピュータ１００により実現される制御部１０の機能を示すブロック図である。図５では、制御部１０以外の構成も併せて示す。制御部１０は、記憶部１１１と、撮像制御部１１２と、位置検出部１１３と、補正情報取得部１１４と、アライメント情報取得部１１５と、描画制御部１１６とを備える。記憶部１１１は、主にメモリ１０２により実現され、基板９に描画される予定のパターンのデータ（すなわち、描画データ）等の各種情報を予め記憶する。撮像制御部１１２、位置検出部１１３、補正情報取得部１１４、アライメント情報取得部１１５および描画制御部１１６は、主にプロセッサ１０１により実現される。

【0048】

撮像制御部１１２は、描画ヘッド４１および撮像部５１を制御することにより、記憶部１１１に予め格納されているキャリブレーションパターンを描画ヘッド４１から目盛部５２（図２および図３参照）に照射させ、上述のキャリブレーション用の検査画像を撮像部５１に取得させる。当該検査画像は、撮像部５１から制御部１０へと送られて、記憶部１１１に格納される。

【0049】

位置検出部１１３は、目盛部５２およびキャリブレーションパターンの画像を含む当該検査画像に基づいて、目盛部５２上における描画ヘッド４１からの光の照射位置（以下、「測定位置」とも呼ぶ。）を求める。上述のように、目盛部５２はステージ２１上に固定されているため、目盛部５２の基板保持部２５に対する相対位置も固定されている。したがって、目盛部５２の上記多数の目盛上におけるキャリブレーションパターンの照射位置を検出することにより、描画ヘッド４１から照射される光の照射位置の基板保持部２５に対する相対的な位置が求められる。

【0050】

補正情報取得部１１４は、位置検出部１１３により求められた上記測定位置に基づいて、描画ヘッド４１からの光の基板９上における照射位置の補正に用いられる補正情報を求める。具体的には、上記測定位置と、描画ヘッド４１から照射されるキャリブレーションパターンの目盛部５２上における設計上の照射位置（以下、「設計位置」とも呼ぶ。）とが比較され、測定位置と設計位置との間のＸ方向およびＹ方向における距離（すなわち、設計位置からのずれ量）が求められる。補正情報取得部１１４は、当該ずれ量に基づいて、描画ヘッド４１からの光の照射位置が設計位置に一致するように補正するための補正情報を求める。当該補正情報は、例えば、基板９上に描画されるパターンの描画データを上記ずれ量に合わせて補正するための情報である。あるいは、当該補正情報は、基板９に対するパターンの描画の際に、ステージ移動機構２２による基板９の移動を補正するための情報であってもよい。

【0051】

アライメント情報取得部１１５は、アライメント部３のアライメントカメラ３１により取得された上述のアライメントマークの画像（以下、「アライメント画像」とも呼ぶ。）に基づいて、基板９のアライメント（すなわち、描画ヘッド４１に対する基板９の相対位置の補正）に用いられるアライメント情報を取得する。具体的には、アライメント画像中のアライメントマークの位置に基づいて、基板保持部２５上における基板９の位置が求められ、基板保持部２５上における基板９の設計位置からのずれ量が求められる。換言すれば、描画ヘッド４１に対する基板９の相対位置の設計位置からのずれ量が求められる。アライメント情報取得部１１５は、当該ずれ量に基づいて、描画ヘッド４１に対する基板９の相対位置が設計位置と一致するように補正するためのアライメント情報を求める。当該アライメント情報は、例えば、基板９に対するパターンの描画の際に、ステージ移動機構２２による基板９の移動を補正するための情報である。あるいは、当該アライメント情報は、基板９上に描画されるパターンの描画データを上記ずれ量に合わせて補正するための情報であってもよい。

【0052】

描画制御部１１６は、記憶部１１１に記憶されている描画データ、補正情報取得部１１４により求められた補正情報、および、アライメント情報取得部１１５により求められたアライメント情報等に基づいて、描画ヘッド４１およびステージ移動機構２２を制御することにより、描画ヘッド４１に対して基板９を相対的に移動させつつ、描画ヘッド４１に基板９への描画を実行させる。

【0053】

次に、描画装置１によるパターンの描画について、図６および図７Ａ～図７Ｅを参照しつつ説明する。図６は、基板９に対するパターン描画の流れの一例を示す図である。図７Ａ～図７Ｅは、描画装置１の動作を説明するために、描画装置１の主要な構成を模式的に示す正面図である。図７Ａ～図７Ｅでは、ステージ２１の内部の構成も実線にて示す。

【0054】

基板９に対する描画の際には、まず、ステージ２１が図７Ａに示す位置に位置する。以下の説明では、図７Ａに示すステージ２１のＹ方向の位置を「搬出入位置」とも呼ぶ。描画装置１では、ステージ２１が搬出入位置に位置する状態で、描画装置１における描画が既に終了している基板９が、二点鎖線にて示すようにステージ２１から描画装置１の外部へと搬出される。また、新たな基板９（すなわち、描画装置１による描画が行われる予定の基板９）が描画装置１に搬入され、基板保持部２５のステージ２１上に保持される（ステップＳ１１）。すなわち、ステップＳ１１では、ステージ２１が搬出入位置に位置する状態において、基板９の基板保持部２５に対する搬出入が行われる。基板９の搬出入は、例えば、図示省略の搬出入装置により行われてもよく、作業員の手作業により行われてもよい。ステージ２１が当該搬出入位置に位置する状態では、基板保持部２５は、支持部４０（図１参照）に取り付けられた描画部４の複数の描画ヘッド４１および複数のアライメントカメラ３１よりも（－Ｙ）側に位置する。

【0055】

図７Ａに示す状態では、キャリブレーション部５の目盛部５２は、描画ヘッド４１の鉛直下方に位置する。以下の説明では、図７Ａに示す目盛部５２のＹ方向の位置を「キャリブレーション位置」とも呼ぶ。描画装置１では、ステージ２１が搬出入位置に位置するとともに目盛部５２がキャリブレーション位置に位置する状態で、ステップＳ１１における基板９の搬出入と並行して、複数の描画ヘッド４１のキャリブレーションが行われる。

【0056】

具体的には、カメラ移動機構５４（図２および図３参照）によりキャリブレーションカメラ５３が移動され、キャリブレーション対象である１つの描画ヘッド４１の鉛直下方に配置される。そして、当該描画ヘッド４１の光源部４２および光変調器４４（図３参照）等が制御部１０によって制御されることにより、当該描画ヘッド４１から目盛部５２に上述のキャリブレーションパターンが照射される。光源部４２では、キャリブレーションパターンの照射時には、上述の光源４２１～４２３（図３参照）のうち、予め決められている１つの光源のみが使用される。これにより、目盛部５２上のキャリブレーションパターンが、単一の波長の光により形成される。

【0057】

キャリブレーションカメラ５３は、キャリブレーション位置に位置する目盛部５２に照射されたキャリブレーションパターンを、目盛部５２の目盛と共に撮像して検査画像を取得する。取得された検査画像は、制御部１０へと送られて記憶部１１１（図５参照）に格納される。

【0058】

検査画像を取得する際には、キャリブレーションパターンがＹ方向に比較的大きくずれて、キャリブレーションカメラ５３の視野から外れている場合等がある。この場合、キャリブレーションパターンがキャリブレーションカメラ５３の視野内に収まるように、目盛部５２上のキャリブレーションパターンのＹ方向における位置が修正された後、検査画像の取得が行われる。キャリブレーションパターンのＹ方向における位置の修正は、ステージ２１が静止した状態で（すなわち、ステージ２１をＹ方向に移動させることなく）、描画ヘッド４１によって行われる。

【0059】

具体的には、例えば、Ｙ方向における位置が異なる複数のキャリブレーションパターンのデータが記憶部１１１に予め格納されており、目盛部５２上におけるキャリブレーションパターンの位置が（＋Ｙ）側にずれている場合、現状のデータよりもキャリブレーションパターンが（－Ｙ）側に位置するデータが、当該現状のデータと交換される。そして、交換後のデータに基づいて描画ヘッド４１が制御されることにより、目盛部５２上におけるキャリブレーションパターンの位置が（－Ｙ）側に移動される。

【0060】

これにより、ステージ２１を移動させることなく（すなわち、目盛部５２を移動させることなく）、キャリブレーションパターンの好適な撮像が可能となるため、描画ヘッド４１のキャリブレーションに要する時間を短縮することができる。また、上述のように、描画ヘッド４１のキャリブレーションは、基板９の搬出入と並行して行われているため、ステージ２１の移動によって基板９の搬出入に対する悪影響（例えば、ステージ２１の移動中における搬出入作業の中断）が生じることが防止される。なお、描画ヘッド４１によるキャリブレーションパターンの位置変更は、上述の方法には限定されず、他の方法により行われてもよい。

【0061】

続いて、カメラ移動機構５４によりキャリブレーションカメラ５３がＸ方向に移動され、検査画像取得済みの描画ヘッド４１にＸ方向において隣接する次の描画ヘッド４１の鉛直下方に配置される。そして、上記と同様に、当該次の描画ヘッド４１から目盛部５２に照射されたキャリブレーションパターンが撮像され、当該次の描画ヘッド４１の検査画像が取得される。描画装置１では、描画部４の全ての描画ヘッド４１について、キャリブレーションカメラ５３による検査画像の取得が順次行われる（ステップＳ１２）。換言すれば、当該１つのキャリブレーションカメラ５３は、複数の描画ヘッド４１から目盛部５２にそれぞれ照射された複数のキャリブレーションパターンを、Ｘ方向（すなわち、複数の描画ヘッド４１の配列方向）に移動しつつ順次撮像する。

【0062】

描画装置１では、ステップＳ１２の所要時間（すなわち、複数の描画ヘッド４１全ての検査画像取得に要する時間）は、ステップＳ１１において一の基板９を基板保持部２５から搬出して新たな基板９を基板保持部２５に搬入するために必要な時間よりも短いことが好ましい。また、描画装置１では、一の描画ヘッド４１の検査画像取得時は、他の描画ヘッド４１からのキャリブレーションパターンの照射は停止されていてもよく、他の描画ヘッド４１から目盛部５２にキャリブレーションパターンが照射されていてもよい。

【0063】

描画装置１では、一の描画ヘッド４１の検査画像が取得されると、当該検査画像に基づいて、目盛部５２上における描画ヘッド４１からの光の照射位置（すなわち、キャリブレーションパターンの測定位置）が位置検出部１１３（図５参照）によって求められる。そして、当該キャリブレーションパターンの測定位置に基づいて、上記一の描画ヘッド４１からの光の照射位置に関する補正情報が補正情報取得部１１４（図５参照）によって求められる（ステップＳ１３）。このように、描画装置１では、複数の描画ヘッド４１の検査画像の取得と、検査画像に基づく補正情報の取得とが並行して行われることが好ましい。

【0064】

基板９の搬出入（ステップＳ１１）および、全ての描画ヘッド４１についての検査画像の取得（ステップＳ１２）が終了すると、ステージ移動機構２２の第１移動機構２３によってステージ２１が（＋Ｙ）方向へと移動される。ステージ２１の（＋Ｙ）方向への移動は、例えば、全ての描画ヘッド４１について上記補正情報が取得されるよりも前に（すなわち、ステップＳ１３が終了するよりも前に）開始される。この場合、ステップＳ１３は、基板９の移動中も継続して行われる。なお、ステージ２１の移動は、ステップＳ１３の終了後に開始されてもよい。

【0065】

ステージ２１は、（＋Ｙ）方向へと移動することにより、図７Ｂに示すように、アライメントカメラ３１の下方を通過し、図７Ｃに示す待機位置へと移動して停止する。図７Ｂに示すように、ステージ２１がアライメントカメラ３１の下方を通過する際には、基板保持部２５上の基板９に予め設けられているアライメントマーク（図示省略）が、アライメントカメラ３１により撮像される。アライメントマークの撮像時には、アライメント部３の上記照明光源から、パルス状の照明光（すなわち、閃光）がアライメントカメラ３１の撮像領域へと照射される。これにより、移動中の基板９上のアライメントマークが精度良く撮像される。上述のように、アライメントカメラ３１の下方を通過するキャリブレーション部５では、キャリブレーションカメラ５３の上端部に低反射加工が施されているため、上記照明光のキャリブレーションカメラ５３による反射光がアライメントカメラ３１に入射することが抑制または防止される。

【0066】

アライメントカメラ３１により取得されたアライメントマークを含む画像（すなわち、アライメント画像）は、制御部１０へと送られて記憶部１１１（図５参照）に格納される。アライメント情報取得部１１５では、当該アライメント画像に基づいてアライメント情報が求められる。そして、当該アライメント情報に基づいて、描画制御部１１６による基板９のアライメント処理が行われる（ステップＳ１４）。アライメント処理では、基板９の位置を所定の設計位置に一致させるために、例えば、ステージ２１のＸ方向およびＹ方向へのシフト（すなわち、微小距離の移動）や回転、あるいは、基板９上に描画されるパターンの描画データの補正等が行われる。

【0067】

上述のアライメント処理が終了すると、待機位置に位置するステージ２１の（－Ｙ）方向への移動が開始される。キャリブレーション部５では、ステージ２１の（－Ｙ）方向への移動開始よりも前に、キャリブレーションカメラ５３がＸ方向に移動され、目盛部５２の鉛直下方から（＋Ｘ）側または（－Ｘ）側にある退避位置へと退避する。すなわち、退避位置は、ステージ２１において目盛部５２が設けられた位置よりも、（＋Ｘ）側または（－Ｘ）側に位置する。これにより、パターンの描画に用いられる比較的高強度の光がキャリブレーションカメラ５３に入射することを抑制または防止することができる。

【0068】

描画装置１では、図７Ｄに示すように、基板保持部２５に保持された基板９が描画ヘッド４１の下方を通過する。そして、描画制御部１１６（図５参照）により、上述の描画データおよび補正情報等に基づいて描画ヘッド４１およびステージ移動機構２２が制御されることにより、描画ヘッド４１の下方においてＹ方向に移動するステージ２１上の基板９に、描画ヘッド４１から変調された光が照射されてパターンが描画される（ステップＳ１５）。

【0069】

本実施の形態では、上述のように、基板９に対するパターン描画がマルチパス方式で行われるため、描画ヘッド４１の下方にてＹ方向に往復移動する基板９に対して、描画ヘッド４１から変調された光が照射されてパターンが描画される。また、基板９に対するパターンの描画時には、各描画ヘッド４１において、光源部４２の３つの光源４２１～４２３（図３参照）のうち、２つ以上の光源が使用されることが好ましい。これにより、基板９上の感光材料の種類等に合わせて好適なパターン描画を行うことができる。

【0070】

基板９に対するパターンの描画が終了すると、ステージ２１が図７Ｅに示す搬出入位置へと移動される（ステップＳ１６）。このとき、キャリブレーションカメラ５３は、退避位置からＸ方向に移動して、目盛部５２の鉛直下方へと戻される。これにより、１枚の基板９に対するパターンの描画が終了する。

【0071】

実際の描画装置１では、ステップＳ１６からステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１～Ｓ１６が繰り返されて複数の基板９に対するパターンの描画が順次行われる。描画装置１では、このように、キャリブレーションカメラ５３による検査画像の取得（ステップＳ１２）が、基板保持部２５への基板９の搬入（ステップＳ１１）毎に行われることにより、複数の基板９に対するパターン描画を連続して行う場合であっても、基板９に対するパターン描画の精度を高い状態で維持することができる。

【0072】

描画装置１では、全ての描画ヘッド４１についての補正情報の取得（ステップＳ１３）、および、基板９のアライメント処理（ステップＳ１４）は、基板９に対するパターンの描画開始までに終了していればよい。また、ステップＳ１３の終了は、ステップＳ１４の終了よりも前または後であってもよく、略同時であってもよい。

【0073】

以上に説明したように、基板９に光を照射してパターンの描画を行う描画装置１は、ステージ２１と、描画ヘッド４１と、主走査機構（すなわち、第１移動機構２３）と、目盛部５２と、キャリブレーションカメラ５３と、補正情報取得部１１４と、描画制御部１１６とを備える。ステージ２１には、基板９を保持する基板保持部２５が設けられる。描画ヘッド４１は、基板９に変調された光を照射する。第１移動機構２３は、基板９の上面９１に平行な主走査方向（上記例では、Ｙ方向）に、ステージ２１を描画ヘッド４１に対して相対的に移動する。目盛部５２は、ステージ２１上において基板保持部２５と主走査方向に隣接して設けられる。キャリブレーションカメラ５３は、目盛部５２が描画ヘッド４１の下方のキャリブレーション位置に位置する状態で、描画ヘッド４１から目盛部５２に照射された所定のキャリブレーションパターンを撮像する。補正情報取得部１１４は、キャリブレーションカメラ５３により取得された目盛部５２およびキャリブレーションパターンを含む検査画像に基づいて、描画ヘッド４１からの光の照射位置の補正に用いられる補正情報を求める。描画制御部１１６は、描画データおよび補正情報に基づいて描画ヘッド４１および第１移動機構２３を制御することにより、描画ヘッド４１に対して基板９を主走査方向に相対移動させつつ描画ヘッド４１に基板９に対する描画を実行させる。描画装置１では、基板保持部２５に対する基板９の搬出入が行われる搬出入位置にステージ２１が位置している状態で、目盛部５２がキャリブレーション位置に位置する。これにより、描画装置１に対する基板９の搬出入と並行して描画ヘッド４１のキャリブレーションを行うことが可能となる。したがって、タクトタイムの増大を抑制しつつ描画ヘッド４１のキャリブレーションを行うことができる。

【0074】

上述のように、描画装置１は、アライメントカメラ３１と、アライメント情報取得部１１５とをさらに備えることが好ましい。アライメントカメラ３１は、基板９上のアライメントマークを撮像する。アライメント情報取得部１１５は、アライメントカメラ３１により取得されたアライメントマークの画像（すなわち、アライメント画像）に基づいて、描画ヘッド４１に対する基板９の相対位置の補正に用いられるアライメント情報を求める。アライメントカメラ３１は、主走査方向に関して、描画ヘッド４１を挟んで搬出入位置に位置するステージ２１の基板保持部２５と反対側に位置することが好ましい。これにより、アライメントカメラ３１が、描画ヘッド４１と搬出入位置に位置するステージ２１の基板保持部２５との間に位置する場合に比べて、ステージ２１を主走査方向に関して小型化することができる。その結果、描画装置１を主走査方向に関して小型化することができる。

【0075】

上述のように、描画装置１は、ステージ２１の上方において描画ヘッド４１を支持する支持部４０をさらに備えることが好ましい。また、アライメントカメラ３１も、支持部４０により支持されることが好ましい。これにより、描画ヘッド４１用の支持部とアライメントカメラ３１用の支持部とが別々に設けられる場合に比べて、描画装置１の構造を簡素化することができるとともに、描画装置１を主走査方向に関して小型化することができる。また、描画ヘッド４１用の支持部とアライメントカメラ３１用の支持部とが別々に設けられる場合、２つの支持部の熱変形等の差により、描画ヘッド４１およびアライメントカメラ３１の相対位置のずれが大きくなる可能性があるが、上述のように、１つの部材である支持部４０を描画ヘッド４１およびアライメントカメラ３１の支持に共用することにより、描画ヘッド４１およびアライメントカメラ３１の相対位置のずれを抑制することができる。

【0076】

上述のように、目盛部５２は、ステージ２１の上面に配置された透光性目盛部材であることが好ましい。キャリブレーションカメラ５３は、当該透光性目盛部材の下方にてステージ２１に取り付けられ、当該透光性目盛部材を透過したキャリブレーションパターンを撮像する。好ましくは、キャリブレーションカメラ５３の上端部に低反射加工が施されている。これにより、アライメントカメラ３１による撮像の際等に、キャリブレーションカメラ５３からの反射光（例えば、対物レンズのフレームからの反射光）がアライメントカメラ３１に入射することを抑制することができる。したがって、アライメントカメラ３１による撮像時に、キャリブレーションカメラ５３を目盛部５２の下方から退避させる必要が無いため、タクトタイムを短縮することができる。

【0077】

上述のように、好ましくは、目盛部５２上におけるキャリブレーションパターンの主走査方向における位置は、ステージ２１が静止した状態で描画ヘッド４１によって変更可能である。これにより、キャリブレーションパターンが目盛部５２上の所定位置から主走査方向に比較的大きくずれている場合であっても、ステージ２１を移動することなくキャリブレーションパターンの撮像が可能となる。したがって、キャリブレーション時のステージ２１の移動によるタクトタイムの増大を防止することができる。

【0078】

上述のように、描画ヘッド４１は、互いに異なる波長の光を出射する複数の光源（上記例では、光源４２１～４２３）を備えることが好ましい。また、基板９に対する描画時に、当該複数の光源のうち２以上の光源が使用され、目盛部５２へのキャリブレーションパターンの照射時に、当該複数の光源のうち１つの光源のみが使用されることが好ましい。これにより、基板９に対するパターンの描画時に、基板９上の感光材料の種類等に合わせて使用光源および光量比等を選択して好適なパターン描画を行うことができる。また、キャリブレーションカメラ５３を上記１つの光源からの光の波長に合わせて設定することにより、キャリブレーションパターンを精度良く撮像することができる。

【0079】

上述のように、描画装置１では、複数の描画ヘッド４１が、基板９の上面９１に平行かつ主走査方向に対して傾斜する配列方向に配列されていることが好ましい。当該複数の描画ヘッド４１は、上述の描画ヘッド４１を含むとともに、それぞれが基板９に変調された光を照射する。また、キャリブレーションカメラ５３は、目盛部５２がキャリブレーション位置に位置する状態で、複数の描画ヘッド４１から目盛部５２にそれぞれ照射された複数のキャリブレーションパターンを、上述の配列方向に移動しつつ順次撮像することが好ましい。これにより、キャリブレーション部５に複数のキャリブレーションカメラを設ける場合に比べて、描画装置１の構造を簡素化することができ、描画装置１の製造コストを低減することができる。

【0080】

上述のように、キャリブレーションカメラ５３による検査画像の取得（ステップＳ１２）に要する時間は、基板保持部２５から一の基板９を搬出して新たな基板９を基板保持部２５に搬入するために必要な時間よりも短いことが好ましい。これにより、基板９の搬出入の終了後、すぐにステージ２１の移動を開始することができる。したがって、キャリブレーションによるタクトタイムの増大を防止することができる。

【0081】

上述のように、キャリブレーションカメラ５３による検査画像の取得は、基板保持部２５への基板９の搬入毎に行われることが好ましい。これにより、タクトタイムの増大を抑制しつつ、高精度な描画を実現することができる。

【0082】

上述の描画方法は、基板９を保持する基板保持部２５と、基板９の上面９１に平行な主走査方向において基板保持部２５に隣接する目盛部５２と、が設けられたステージ２１が、基板保持部２５に対する基板９の搬出入が行われる搬出入位置に位置する状態で、描画ヘッド４１の下方のキャリブレーション位置に位置する目盛部５２に、描画ヘッド４１から照射された所定のキャリブレーションパターンを撮像する工程（ステップＳ１２）と、ステップＳ１２において取得された目盛部５２およびキャリブレーションパターンを含む検査画像に基づいて、描画ヘッド４１からの光の照射位置の補正に用いられる補正情報を求める工程（ステップＳ１３）と、描画ヘッド４１に対して主走査方向に相対移動する基板９に、描画データおよび補正情報に基づいて描画ヘッド４１から変調された光を照射して基板９に対する描画を行う工程（ステップＳ１５）と、を備える。これにより、上記と同様に、タクトタイムの増大を抑制しつつ描画ヘッド４１のキャリブレーションを行うことができる。

【0083】

上述の描画装置１および描画方法では、様々な変更が可能である。

【0084】

例えば、描画ヘッド４１の光源部４２では、検査画像の撮像時にも２つ以上の光源から光が出射されてもよい。また、光源部４２は、必ずしも複数の光源を備える必要はなく、１つの光源のみを備えていてもよい。

【0085】

描画装置１では、目盛部５２上におけるキャリブレーションパターンのＹ方向の位置は、必ずしも描画ヘッド４１によって変更される必要はなく、ステージ２１がＹ方向に移動することにより変更されてもよい。

【0086】

描画装置１では、キャリブレーションカメラ５３による検査画像の取得（ステップＳ１２）に要する時間は、基板保持部２５から一の基板９を搬出して新たな基板９を基板保持部２５に搬入するために必要な時間よりも長くてもよく、略同じであってもよい。いずれの場合であっても、基板９の搬出入と描画ヘッド４１のキャリブレーションとを並行して行うことにより、タクトタイムを短くすることができる。

【0087】

描画装置１では、キャリブレーション部５の撮像部５１において、複数の描画ヘッド４１にそれぞれ対応する複数（すなわち、描画ヘッド４１と同数）のキャリブレーションカメラ５３が、目盛部５２の鉛直下方においてＸ方向に配列され、複数の描画ヘッド４１の検査画像が略同時に取得されてもよい。

【0088】

描画装置１では、キャリブレーションカメラ５３の上端部における低反射加工は、必ずしも施される必要はない。この場合、アライメントカメラ３１によるアライメント画像の取得時には、キャリブレーションカメラ５３は、必要に応じて、目盛部５２の鉛直下方から（＋Ｘ）側または（－Ｘ）側の退避位置へと退避してもよい。

【0089】

描画装置１では、キャリブレーションカメラ５３の退避位置は、必ずしも目盛部５２よりも（＋Ｘ）側または（－Ｘ）側でなくてもよい。例えば、当該退避位置は、Ｘ方向において隣接する２つの描画ヘッド４１の間となるように設定されてもよい。この場合、退避位置を目盛部５２よりも（＋Ｘ）側または（－Ｘ）側に設ける場合に比べて、キャリブレーションカメラ５３の退避時のＸ方向の移動量を減らすことができるため、タクトタイムをさらに短縮することができる。

【0090】

描画装置１では、描画ヘッド４１およびアライメントカメラ３１は、必ずしも１つの支持部４０により支持される必要はなく、Ｙ方向に関して離間して配置される別々の部材である２つの支持部によって、それぞれ支持されてもよい。

【0091】

描画装置１では、アライメントカメラ３１は、描画ヘッド４１と搬出入位置に位置するステージ２１の基板保持部２５との間に設けられてもよい。

【0092】

描画装置１では、目盛部５２は、必ずしも透光性を有する必要はなく、キャリブレーションカメラ５３も、必ずしもステージ２１に取り付けられる必要はない。例えば、目盛部５２は、描画ヘッド４１から照射される光を所定の方向に反射する反射板であってもよい。キャリブレーションカメラ５３は、例えば、ステージ２１から離間した位置にて描画装置１のフレーム等に固定され、目盛部５２からの反射光を受光することにより、目盛部５２上に照射されたキャリブレーションパターンおよび目盛部５２上の目盛を含む検査画像を撮像してもよい。

【0093】

ステージ２１は、第１移動機構２３により描画ヘッド４１に対して主走査方向に相対的に移動すればよい。したがって、例えば、ステージ２１が固定されており、ステージ２１の上方において、描画ヘッド４１が第１移動機構２３により主走査方向に移動されてもよい。同様に、描画ヘッド４１が第２移動機構２４により副走査方向に移動されてもよい。

【0094】

描画装置１では、必ずしも基板９を搬入する毎にキャリブレーションが行われる必要はなく、例えば、２枚以上の所定枚数の基板９に対するパターンの描画が終了する毎に、描画ヘッド４１のキャリブレーションが行われてもよい。

【0095】

上述の基板９は、必ずしもプリント基板には限定されない。描画装置１では、例えば、半導体基板、半導体パッケージ用基板、液晶表示装置やプラズマ表示装置等のフラットパネル表示装置用のガラス基板、フォトマスク用のガラス基板、太陽電池パネル用の基板等に対するパターンの描画が行われてもよい。

【0096】

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

【符号の説明】

【0097】

１ 描画装置
９ 基板
２１ ステージ
２３ 第１移動機構
２５ 基板保持部
３１ アライメントカメラ
４０ 支持部
４１ 描画ヘッド
５１ 撮像部
５２ 目盛部
５３ キャリブレーションカメラ
９１ （基板の）上面
１１４ 補正情報取得部
１１５ アライメント情報取得部
１１６ 描画制御部
４２１～４２３ 光源
Ｓ１１～Ｓ１６ ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】