(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】
(24)【登録日】2024-05-16
(45)【発行日】2024-05-24
(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 7/20 20060101AFI20240517BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 505
G03F7/20 521
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2020214782
(22)【出願日】2020-12-24
(65)【公開番号】P2022100674
(43)【公開日】2022-07-06
【審査請求日】2023-06-20
(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】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】田中 尚武
【審査官】右▲高▼ 孝幸
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－２３３６３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－３０９０２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１６３２６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００７／０００９２１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００２－３４４７９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２１２３７５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０３Ｆ ７／２０
(57)【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、
前記ステージ上に設けられて前記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、
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撮像部と、
前記撮像部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、前記目盛部上における前記描画ヘッドからの光の照射位置である測定位置を求める位置検出部と、
前記位置検出部により求められた前記測定位置に基づいて、前記描画ヘッドからの光の前記基板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補正情報演算部と、
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、
前記撮像部による前記キャリブレーションパターンの撮像が、前記主走査機構による前記ステージの前記主走査方向への相対移動中に行われ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、前記撮像部による前記検査画像の撮像時における前記ステージの前記主走査方向への移動と、前記基板に対する描画時における前記ステージの前記主走査方向への移動とが、連続して行われ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に記載の描画装置であって、前記撮像部は、露出時間が２マイクロ秒以下のカメラを備えることを特徴とする描画装置。
【請求項4】
請求項１ないし３のいずれか１つ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5】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の描画装置であって、前記撮像部は、前記基板に対する描画時に前記描画ヘッドから出射される光の強度に合わせて撮像パラメータが設定されたカメラを備えることを特徴とする描画装置。
【請求項6】
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の描画装置であって、前記主走査機構を制御することにより、前記ステージの前記主走査方向における移動速度を、前記基板に対する描画時における第１速度と、前記撮像部による前記検査画像の撮像時における第２速度との間で切り替える速度切替部をさらに備え、
前記第２速度は前記第１速度よりも高速であることを特徴とする描画装置。
【請求項7】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の描画装置であって、前記撮像部による前記検査画像の撮像が、前記描画ヘッドによる１枚の基板に対する描画の開始直前および終了直後のうち少なくとも一方において行われ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、前記基板の前記上面に平行かつ前記主走査方向に垂直な副走査方向に、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副走査機構をさらに備え、
前記基板に対する描画時に、前記描画ヘッドから前記基板に光を照射しつつ前記基板が前記主走査方向の一方側へと移動された後、前記基板が前記副走査方向へと移動され、さらに、前記描画ヘッドから前記基板に光を照射しつつ前記基板が前記主走査方向の他方側へと移動され、
前記主走査方向の前記一方側および前記他方側へのそれぞれの前記基板の移動中に、前記撮像部による前記検査画像の撮像が行われることを特徴とする描画装置。
【請求項9】
請求項１ないし８のいずれか１つ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、
前記撮像部は、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るカメラを備え、
前記カメラは、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を、描画ヘッドに対して前記主走査方向に相対移動しつつ、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、前記目盛部上における前記描画ヘッドからの光の照射位置である測定位置を求める工程と、
ｃ）前記ｂ）工程において求められた前記測定位置に基づいて、前記描画ヘッドからの光の前記基板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工程と、
ｄ）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。また、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】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】
【0005】
ところで、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場合、まず、基板に対する描画を停止し、描画ヘッドを基板に対して相対的に移動して、カメラの直上にて停止させる。続いて、描画ヘッド内の空間光変調器（例えば、ＤＭＤ等）の制御ソフトウェアを描画用からキャリブレーション用に切り替え、空間光変調器から照射する光のパターンをキャリブレーションパターンへと変更する。その後、カメラにより当該キャリブレーションパターンを撮像し、撮像結果から照射位置のずれを求めて当該照射位置の補正が行われる。このため、キャリブレーションを１回行う毎に比較的長い時間が必要となる。また、キャリブレーション後に基板に対する描画を行うためには、上述の動作と逆の動作が必要となるため、描画装置におけるタクトタイムが増大するおそれがある。
【0006】
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】
【0007】
請求項１に記載の発明は、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、前記ステージ上に設けられて前記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、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撮像部と、前記撮像部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、前記目盛部上における前記描画ヘッドからの光の照射位置である測定位置を求める位置検出部と、前記位置検出部により求められた前記測定位置に基づいて、前記描画ヘッドからの光の前記基板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補正情報演算部と、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、前記撮像部による前記キャリブレーションパターンの撮像が、前記主走査機構による前記ステージの前記主走査方向への相対移動中に行われる。
【0008】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の描画装置であって、前記撮像部による前記検査画像の撮像時における前記ステージの前記主走査方向への移動と、前記基板に対する描画時における前記ステージの前記主走査方向への移動とが、連続して行われる。
【0009】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の描画装置であって、前記撮像部は、露出時間が２マイクロ秒以下のカメラを備える。
【0010】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つ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。
【0011】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の描画装置であって、前記撮像部は、前記基板に対する描画時に前記描画ヘッドから出射される光の強度に合わせて撮像パラメータが設定されたカメラを備える。
【0012】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の描画装置であって、前記主走査機構を制御することにより、前記ステージの前記主走査方向における移動速度を、前記基板に対する描画時における第１速度と、前記撮像部による前記検査画像の撮像時における第２速度との間で切り替える速度切替部をさらに備え、前記第２速度は前記第１速度よりも高速である。
【0013】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の描画装置であって、前記撮像部による前記検査画像の撮像が、前記描画ヘッドによる１枚の基板に対する描画の開始直前および終了直後のうち少なくとも一方において行われる。
【0014】
請求項８に記載の発明は、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、前記基板の前記上面に平行かつ前記主走査方向に垂直な副走査方向に、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副走査機構をさらに備え、前記基板に対する描画時に、前記描画ヘッドから前記基板に光を照射しつつ前記基板が前記主走査方向の一方側へと移動された後、前記基板が前記副走査方向へと移動され、さらに、前記描画ヘッドから前記基板に光を照射しつつ前記基板が前記主走査方向の他方側へと移動され、前記主走査方向の前記一方側および前記他方側へのそれぞれの前記基板の移動中に、前記撮像部による前記検査画像の撮像が行われる。
【0015】
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれか１つ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、前記撮像部は、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るカメラを備え、前記カメラは、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。
【0016】
請求項１０に記載の発明は、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を、描画ヘッドに対して前記主走査方向に相対移動しつつ、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、前記目盛部上における前記描画ヘッドからの光の照射位置である測定位置を求める工程と、ｃ）前記ｂ）工程において求められた前記測定位置に基づいて、前記描画ヘッドからの光の前記基板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工程と、ｄ）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】
【0017】
本発明では、タクトタイム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】
【0018】
【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】制御部が備える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。
【図7F】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】
【0019】
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方向は鉛直方向である。他の図においても同様である。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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（例えば、メカニカルチャック）を有していてもよい。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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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）のアライメントヘッド３１を備える。各アライメントヘッド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ヘッド支持部３０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。２つのアライメントヘッド３１のうち、一方のアライメントヘッド３１はヘッド支持部３０に固定されており、他方のアライメントヘッド３１はヘッド支持部３０上においてＸ方向に移動可能である。これにより、２つのアライメントヘッド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のアライメントヘッド３１の数は１つであってもよく、３つ以上であってもよい。
【0026】
各アライメントヘッド３１は、図示省略のアライメントカメラおよび光学系を備える。当該アライメントカメラは、例えば、２次元の画像を取得するエリアカメラである。各アライメントヘッド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、光学系を介してアライメントカメラへと導かれる。アライメントカメラは、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は、ラインカメラ等、他の種類のカメラであってもよい。
【0027】
描画部４は、Ｘ方向に配列される複数（図１に示す例では、５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、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ヘッド支持部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。ヘッド支持部４０は、アライメント部３のヘッド支持部３０よりも（＋Ｙ）側に配置されている。なお、描画部４の描画ヘッド４１の数は１つであってもよく、２つ以上であってもよい。
【0028】
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。
【0029】
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。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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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、カメラ５３と、カメラ移動機構５４とを備える。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。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。カメラ５３は、好ましくは、露出時間（すなわち、シャッター速度）が２マイクロ秒（μｓ）以下の高速シャッターカメラである。なお、カメラ５３の種類や性能は、様々に変更されてよい。
【0037】
カメラ移動機構５４は、ステージ２１の内部において、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。
【0038】
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の鉛直上方に位置する状態で、カメラ移動機構５４によりカメラ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の鉛直下方にカメラ５３が配置される。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。
【0039】
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、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。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。
【0040】
図４は、制御部１０が備えるコンピュータ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。
【0041】
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、補正情報演算部１１４と、描画制御部１１５と、速度切替部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、補正情報演算部１１４、描画制御部１１５および速度切替部１１６は、主にプロセッサ１０１により実現される。
【0042】
撮像制御部１１２は、描画ヘッド４１、撮像部５１およびステージ移動機構２２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。
【0043】
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。
【0044】
補正情報演算部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。補正情報演算部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。
【0045】
描画制御部１１５は、記憶部１１１に記憶されている描画データ、および、補正情報演算部１１４により求められた補正情報に基づいて、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。
【0046】
速度切替部１１６は、ステージ移動機構２２の第１移動機構２３（図１参照）を制御することにより、ステージ２１のＹ方向における移動速度を、基板９に対する描画時における第１速度と、描画時以外（例えば、基板９を搬出入位置から移動する際）における第２速度との間で切り替える。第２速度は、第１速度よりも高速である。これにより、基板９に対する高精度な描画を実現しつつ、タクトタイムを低減することができる。第１速度は、例えば、３０ｍｍ／ｓｅｃ～５００ｍｍ／ｓｅｃである。第２速度は、例えば、７００ｍｍ／ｓｅｃ～８００ｍｍ／ｓｅｃである。
【0047】
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７Ｆ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７Ｆ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７Ｆでは、ステージ２１の内部の構成も実線にて示す。
【0048】
基板９に対する描画の際には、まず、ステージ２１が図７Ａに示す搬出入位置に位置する状態で、基板９が描画装置１に搬入され、基板保持部２５により保持される（ステップＳ１１）。当該搬出入位置は、アライメント部３のアライメントヘッド３１および描画部４の描画ヘッド４１よりも（－Ｙ）側の位置である。
【0049】
続いて、ステージ移動機構２２の第１移動機構２３により、ステージ２１が（＋Ｙ）方向へと移動される。ステージ２１は、図７Ｂに示すように、アライメントヘッド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。ステージ２１が搬出入位置から待機位置へと移動する際のステージ２１の速度は、移動開始直後の加速時および停止直前の減速時を除き、上述の第２速度にて一定に維持される。
【0050】
図７Ｂに示すように、ステージ２１がアライメントヘッド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、アライメントヘッド３１のアライメントカメラにより撮像される。アライメントマークの撮像時には、アライメントヘッド３１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の撮像領域へと照射される。これにより、第２速度にて移動中の基板９上のアライメントマークを、高速シャッターカメラ等を用いることなく精度良く撮像することができる。
【0051】
アライメントカメラにより取得されたアライメントマークの画像は、制御部１０（図１参照）へと送られ、基板保持部２５上における基板９の位置が求められる。そして、基板９の当該位置に基づいてアライメント処理が行われる（ステップＳ１２）。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。
【0052】
図７Ｃに示すように、ステージ２１が待機位置に位置する状態では、キャリブレーション部５のカメラ５３、および、基板保持部２５上の基板９は、アライメントヘッド３１よりも（＋Ｙ）側、かつ、描画ヘッド４１よりも（－Ｙ）側に位置している。
【0053】
上述のアライメント処理が終了すると、ステージ２１が待機位置から（＋Ｙ）方向へと第２速度にて移動され、図７Ｄに示すように、キャリブレーション部５が描画ヘッド４１の下方を通過する。以下、図７Ｄに示すステージ２１の位置をキャリブレーション位置とも呼ぶ。上述の待機位置からキャリブレーション位置への移動する際のステージ２１の速度、および、キャリブレーション位置を通過する際のステージ２１の速度は、上述の第２速度にて一定に維持される。
【0054】
キャリブレーション部５が描画ヘッド４１の下方を通過する際には、キャリブレーション対象である１つの描画ヘッド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から上述のキャリブレーションパターンに対応する光が下方へと出射される。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。
【0055】
キャリブレーション部５のカメラ５３は、当該描画ヘッド４１の下方を通過しつつ、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（ステップＳ１３）。すなわち、検査画像の取得は、ステージ２１のＹ方向への移動中に行われる。上述のように、カメラ５３は露出時間２マイクロ秒以下の高速シャッターカメラであるため、ステージ２１が比較的高速な第２速度にて移動している状態であっても、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。また、描画装置１では、描画ヘッド４１から出射される光の強度等は、基板９に対するパターンの描画に適した状態に設定されている。カメラ５３の撮像パラメータ（例えば、シャッター速度やゲイン等）は、当該光の強度等に合わせて予め設定されている。なお、ステップＳ１３では、ステップＳ１２にて使用されたパルス状の照明光を撮像領域に照射する照明光源は、撮像対象であるキャリブレーションパターンが光であるため利用できない。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。
【0056】
ステージ２１は、検査画像が取得された後も（＋Ｙ）方向へ移動を続け、図７Ｅに示す描画開始位置まで第２速度にて移動する。ステージ２１が描画開始位置に位置する状態では、基板９の（＋Ｙ）側の端部が、描画ヘッド４１の鉛直下方に位置している。なお、後述するように、ステージ２１は描画開始位置にて停止されることなく、（＋Ｙ）方向へ移動し続ける。
【0057】
描画装置１では、ステージ２１のキャリブレーション位置から描画開始位置への移動の間に、目盛部５２上における描画ヘッド４１からの光の照射位置である測定位置（すなわち、キャリブレーションパターンの測定位置）が、検査画像に基づいて位置検出部１１３（図５参照）により求められる（ステップＳ１４）。そして、補正情報演算部１１４により、キャリブレーション対象である上述の１つの描画ヘッド４１に関する補正情報が、当該測定位置に基づいて求められる（ステップＳ１５）。
【0058】
ステージ２１が上述の描画開始位置に位置すると、速度切替部１１６によりステージ移動機構２２の第１移動機構２３が制御され、ステージ２１の移動速度が、上述の第２速度から第１速度に切り替えられる（ステップＳ１６）。詳細には、ステージ２１が描画開始位置に到達する直前に、第２速度にて移動するステージ２１の減速が開始され、ステージ２１が描画開始位置に到達した時点では、ステージ２１の移動速度は第１速度となっている。
【0059】
そして、描画制御部１１５により、上述の描画データおよび補正情報に基づいて描画ヘッド４１およびステージ移動機構２２が制御されることにより、図７Ｆに示すように、描画ヘッド４１の下方において第１速度にて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Ｓ１７）。
【0060】
描画装置１では、基板９に対するパターン描画の開始直前に、キャリブレーション部５の撮像部５１により検査画像が撮像され、当該検査画像の撮像に連続して、ステージ２１のＹ方向への移動を停止することなく、基板９に対するパターンの描画が行われる。換言すれば、撮像部５１による検査画像の撮像時におけるステージ２１のＹ方向への移動と、基板９に対するパターンの描画時におけるステージ２１のＹ方向への移動とは、その間でステージ２１を停止することなく連続して行われる。
【0061】
したがって、検査画像の撮像から基板９に対するパターンの描画開始までの時間が短い。そこで、描画装置１では、キャリブレーション用の光変調器４４（図３参照）の制御と、パターン描画用の光変調器４４の制御とを、１つの制御ソフトウェアとして構築することにより、ステップＳ１５とステップＳ１７との間で制御ソフトウェアの切り替えを不要とし、検査画像の撮像からパターン描画への移行を迅速に行うことを可能としている。また、光変調器４４の出力用メモリに、キャリブレーション用の光変調器４４の制御データ（すなわち、キャリブレーションパターンの出射用データ）を常在させておくことにより、当該制御データをキャリブレーション開始時に読み出す場合に比べて、検査画像の撮像を迅速に行うことを可能としている。
【0062】
基板９に対するパターンの描画が終了すると、速度切替部１１６（図５参照）によりステージ移動機構２２の第１移動機構２３が制御され、ステージ２１の移動速度が、上述の第１速度から第２速度に切り替えられて、ステージ２１が図７Ａに示す搬出入位置へと移動される（ステップＳ１８）。そして、ステージ２１上からパターン描画済みの基板９が搬出される（ステップＳ１９）。その後、次の基板９（すなわち、次にパターンが描画される予定の基板９）が描画装置１に搬入され、ステップＳ１１～Ｓ１９が繰り返される。
【0063】
描画装置１では、アライメントマークの撮像結果に基づくアライメント処理（ステップＳ１２）は、基板９に対するパターンの描画が開始されるよりも前に行われるのであれば、ステップＳ１３～Ｓ１６と並行して行われてもよい。
【0064】
また、上記例では、ステップＳ１２において、ステージ２１が待機位置にて一旦停止するが、必ずしも停止する必要はない。例えば、ステージ２１は、搬出入位置（図７Ａ）から描画開始位置（図７Ｅ）まで第２速度にて停止することなく連続的に移動し、当該移動の間に、上述のアライメントマークの撮像およびアライメント処理が行われてもよい。この場合、上述のアライメント処理、描画ヘッド４１のキャリブレーション、および、基板９に対するパターン描画は、その間でステージ２１を停止することなく、連続的に行われる。
【0065】
描画装置１では、ステップＳ１４における測定位置の検出、および、ステップＳ１５における補正情報の算出にある程度の時間がかかり、ステップＳ１４およびステップＳ１５が、ステップＳ１７における基板９に対するパターン描画の開始までに終了していない場合、ステップＳ１４～Ｓ１５は、ステップＳ１６～Ｓ１９と並行して行われてもよい。この場合、ステップＳ１５において補正情報演算部１１４により求められた補正情報は、次の基板９以降に対するパターンの描画時に利用される。
【0066】
描画ヘッド４１のキャリブレーション（ステップＳ１３～Ｓ１５）は、必ずしも、基板９に対するパターン描画（ステップＳ１７）の開始直前に行われる必要はなく、例えば、１枚の基板９に対するパターン描画の終了直後に、ステージ２１が搬出入位置へと移動する間に（すなわち、ステップＳ１８とステップＳ１９との間に）行われてもよい。この場合、得られた補正情報は、次の基板９に対するパターンの描画時に利用される。
【0067】
上記例では、１枚の基板９に対するパターン描画毎に１つの描画ヘッド４１のキャリブレーションが行われる。したがって、描画部４の５つの描画ヘッド４１に対するキャリブレーションは、５枚の基板９に対してパターンが順次描画される際に、順次行われる。あるいは、１枚の基板９に対するパターン描画の開始直前に１つの描画ヘッド４１のキャリブレーションが行われ、当該パターン描画の終了直後に他の１つの描画ヘッド４１のキャリブレーションが行われてもよい。描画部４の全ての描画ヘッド４１に対するキャリブレーションが完了すると、次の基板９に対するパターン描画の際には、例えば、１枚目の基板９に対するパターン描画の際にキャリブレーションが行われた描画ヘッド４１に対して、再度キャリブレーションが行われる。あるいは、全ての描画ヘッド４１に対するキャリブレーションが完了した後は、所定枚数の基板９に対するパターンの描画が終了するまで、描画ヘッド４１のキャリブレーションは行われなくてもよい。
【0068】
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場合、描画部４からの光の基板９上における１往復の主走査（すなわち、ステージ２１の（＋Ｙ）方向および（－Ｙ）方向への１回ずつの移動）毎に、１つの描画ヘッド４１のキャリブレーションが行われてもよい。具体的には、上述のステップＳ１３～Ｓ１５のように、基板９に対するパターン描画の開始直前に１つの描画ヘッド４１に対するキャリブレーションが行われる。そして、基板９が描画部４の下方にてＹ方向に１往復（すなわち、（＋Ｙ）方向および（－Ｙ）方向に）移動した後に、ステージ２１がさらに（－Ｙ）方向へと移動し、キャリブレーション部５が描画部４の下方を通過する際に、他の描画ヘッド４１に対するキャリブレーション（ステップＳ１３～Ｓ１５）が行われる。その後、ステージ２１が（＋Ｙ）方向へと移動し、基板９に対するパターンの描画が続行される。
【0069】
このように、基板９に対するパターン描画の途中において、基板９のＹ方向への２回の移動の間に（すなわち、（－Ｙ）方向に基板９を移動させつつ行われる描画と、（＋Ｙ）方向に基板９を移動させつつ行われる描画との間に）、ステップＳ１３～Ｓ１５のキャリブレーションが行われることにより、複数の描画ヘッド４１に対するキャリブレーションを迅速に行うことができる。なお、上述のように、ステップＳ１４およびステップＳ１５にある程度時間がかかる場合等、上述の基板９のＹ方向への２回の移動の間に、少なくともステップＳ１３（すなわち、検査画像の撮像）が行われる。
【0070】
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、撮像部５１と、位置検出部１１３と、補正情報演算部１１４と、描画制御部１１５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（すなわち、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上に設けられ、主走査方向において基板保持部２５に隣接する。撮像部５１は、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。位置検出部１１３は、撮像部５１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、目盛部５２上における描画ヘッド４１からの光の照射位置である測定位置を求める。補正情報演算部１１４は、位置検出部１１３により求められた当該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。描画制御部１１５は、描画データおよび当該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。撮像部５１によるキャリブレーションパターンの撮像は、第１移動機構２３によるステージ２１の主走査方向への相対移動中に行われる。
【0071】
これにより、ステージ２１を描画ヘッド４１の下方にて停止してキャリブレーションパターンの撮像を行う場合に比べて、描画装置１における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。その結果、基板９に対するパターンの描画精度を高い状態で維持しつつ、描画装置１の生産効率を向上することができる。
【0072】
上述のように、撮像部５１による検査画像の撮像時におけるステージ２１の主走査方向への移動と、基板９に対する描画時におけるステージ２１の主走査方向への移動とは、連続して行われることが好ましい。このように、キャリブレーションパターンの撮像と、基板９に対するパターン描画との間において、ステージ２１の停止および移動再開を省略することにより、タクトタイムをさらに低減することができる。
【0073】
上述のように、撮像部５１は、露出時間が２マイクロ秒以下のカメラ５３を備えることが好ましい。これにより、主走査方向に移動中の目盛部５２上に照射された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。
【0074】
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４２１～４２３を備えることが好ましい。また、好ましくは、基板９に対する描画時には、複数の光源４２１～４２３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は、複数の光源４２１～４２３のうち１つの光源のみが使用される。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。また、撮像部５１のカメラ５３の撮像パラメータを、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。その結果、描画ヘッド４１のキャリブレーションを精度良く行うことができる。
【0075】
上述のように、撮像部５１は、基板９に対する描画時に描画ヘッド４１から出射される光の強度に合わせて撮像パラメータが設定されたカメラ５３を備えることが好ましい。これにより、検査画像の撮像（すなわち、キャリブレーションパターンの撮像）と、基板９に対するパターン描画との間において、描画ヘッド４１から出射される光の強度を変更する必要がないため、タクトタイムの増大をさらに抑制しつつ、キャリブレーションを精度良く行うことができる。
【0076】
上述のように、描画装置１は、第１移動機構２３を制御することにより、ステージ２１の主走査方向における移動速度を、基板９に対する描画時における第１速度と、撮像部５１による検査画像の撮像時における第２速度との間で切り替える速度切替部１１６をさらに備えることが好ましい。なお、第２速度は第１速度よりも高速である。これにより、検査画像の撮像を迅速に行い、タクトタイムをさらに低減することができる。
【0077】
上述のように、撮像部５１による検査画像の撮像は、描画ヘッド４１による１枚の基板９に対する描画の開始直前および終了直後のうち少なくとも一方において行われることが好ましい。これにより、キャリブレーションのためのステージ２１の移動量を低減することができるため、タクトタイムをさらに低減することができる。
【0078】
上述のように、描画装置１は、基板９の上面９１に平行かつ主走査方向に垂直な副走査方向に、ステージ２１を描画ヘッド４１に対して相対的に移動する副走査機構（すなわち、第２移動機構２４）をさらに備えることが好ましい。また、好ましくは、基板９に対する描画時に、描画ヘッド４１から基板９に光を照射しつつ基板９が主走査方向へと移動された後、基板９が副走査方向へと移動され、さらに、描画ヘッド４１から基板９に光を照射しつつ基板９が主走査方向へと移動され、基板９の主走査方向への２回の移動の間に、撮像部５１による検査画像の撮像が行われる。これにより、タクトタイムの増大を抑制しつつ、基板９に対するパターンの描画中に検査画像を取得してキャリブレーションを行うことができる。その結果、基板９に対するパターンの描画精度をさらに向上することができる。また、複数の描画ヘッド４１に対するキャリブレーションに要する時間を低減することができる。
【0079】
上述のように、好ましくは、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。また、撮像部５１は、当該透光性目盛部材の下方にてステージ２１に取り付けられるカメラ５３を備え、カメラ５３は、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ことが好ましい。これにより、カメラ５３がステージ２１の外部に配置される場合に比べて、描画装置１を小型化することができる。
【0080】
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の上面に平行な主走査方向（すなわち、Ｙ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を、描画ヘッド４１に対して主走査方向に相対移動しつつ、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工程（ステップＳ１３）と、ステップＳ１３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、目盛部５２上における描画ヘッド４１からの光の照射位置である測定位置を求める工程（ステップＳ１４）と、ステップＳ１４において求められた当該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工程（ステップＳ１５）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、描画データおよび当該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Ｓ１７）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。
【0081】
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。
【0082】
例えば、上述のように、撮像部５１による検査画像の撮像は、必ずしも１枚の基板９に対するパターン描画の開始直前または終了直後に行われる必要はなく、様々なタイミングで行われてよい。
【0083】
検査画像の撮像時におけるステージ２１の移動速度は、必ずしも、基板９に対するパターン描画時におけるステージ２１の移動速度よりも高速である必要はなく、例えば、略同じであってもよい。
【0084】
検査画像の撮像時におけるステージ２１の移動と、基板９に対するパターン描画時におけるステージ２１の移動とは、必ずしも連続して行われる必要はなく、これらの移動の間においてステージ２１が停止されてもよい。
【0085】
描画ヘッド４１の光源部４２では、検査画像の撮像時に２つ以上の光源から光が出射されていてもよい。
【0086】
キャリブレーション部５のカメラ５３の撮像パラメータは、必ずしも、基板９に対するパターン描画時に描画ヘッド４１から出射される光の強度に合わせて設定される必要はない。例えば、描画ヘッド４１から出射される光の強度が、パターン描画時用の強度から検査画像の撮像時用の強度に切り替えられる場合、上記撮像パラメータは、検査画像の撮像時用の当該強度に合わせて設定されてもよい。
【0087】
カメラ５３の露出時間は、２マイクロ秒よりも長くてもよい。カメラ５３は、高速シャッターカメラ以外のカメラであってもよい。
【0088】
描画装置１では、検査画像の撮像時において、描画ヘッド４１から出射される光（すなわち、キャリブレーションパターン）が、ステージ２１の移動速度と同速度にてステージ２１の移動方向と同じ向きに移動するように光変調器４４が制御されてもよい。これにより、目盛部５２に照射されるキャリブレーションパターンの目盛部５２上における位置は、キャリブレーション部５が描画ヘッド４１の下方を通過する間、同一の位置に維持される。したがって、比較的露出時間が長いカメラを利用する場合であっても、検査画像を好適に撮像することができる。
【0089】
目盛部５２は、必ずしも透光性を有する必要はなく、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。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、描画ヘッド４１の下方を通過する目盛部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。
【0090】
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のキャリブレーションが略同時に行われてもよい。
【0091】
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。
【0092】
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。
【0093】
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】
【0094】
１ 描画装置
９ 基板
２１ ステージ
２２ ステージ移動機構
２３ 第１移動機構
２４ 第２移動機構
２５ 基板保持部
４１ 描画ヘッド
４２ 光源部
５１ 撮像部
５２ 目盛部
５３ カメラ
９１ （基板の）上面
１１３ 位置検出部
１１４ 補正情報演算部
１１５ 描画制御部
１１６ 速度切替部
４２１～４２３ 光源
Ｓ１１～Ｓ１９ ステップ
９ 基板
２１ ステージ
２２ ステージ移動機構
２３ 第１移動機構
２４ 第２移動機構
２５ 基板保持部
４１ 描画ヘッド
４２ 光源部
５１ 撮像部
５２ 目盛部
５３ カメラ
９１ （基板の）上面
１１３ 位置検出部
１１４ 補正情報演算部
１１５ 描画制御部
１１６ 速度切替部
４２１～４２３ 光源
Ｓ１１～Ｓ１９ 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】
【図7F】