CN104076621A - 描画装置以及描画方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供提高基板端部的带状区域的图案的描画精度的技术。描画装置（100）向形成有感光体的基板（90）照射带状描画光来在基板（90）上描画图案。描画装置具有：多个光学头（33a～33e），射出描画光；副扫描机构（221），使光学头（33a～33e）沿着副扫描方向（+x方向）相对于基板移动；主扫描机构，使光学头沿着主扫描方向（+y、-y方向）相对于基板移动。另外，描画装置具有调整多个光学头射出的描画光的焦点位置的自动调焦机构（6）。多个光学头中的一部分光学头（33b～33e）的自动调焦机构将从描画光的中央位置向与副扫描方向相反的方向（-x方向）偏移的基板上的位置作为检测分离距离的变动的检测位置。

Description

描画装置以及描画方法

技术领域

本发明涉及一种对半导体基板、印刷基板、液晶显示装置等所具备的滤色片（color filter）用基板、液晶显示装置和等离子显示装置等所具备的平板显示器用玻璃基板、磁盘用基板、光盘用基板、太阳能电池用面板等各种基板等（下面，仅称为“基板”）照射光，来在基板上描画图案的技术。

背景技术

已知如下的曝光装置（所谓的描画装置），即，在涂敷在基板上的感光材料上曝光电路等的图案时，不用掩膜等，而是利用根据记录有图案的数据进行了调制的光（描画光）对基板上的感光材料进行扫描，由此直接在该感光材料上曝光图案。例如已知如下描画装置，即，从具有以像素为单位对光束进行调制或不进行调制的空间光调制器的光学头，向相对于该光学头移动的基板照射描画光，来在基板上曝光（描画）图案（例如，参照专利文献1）。

在描画装置中，光学头例如一边射出截面为带状的描画光，一边沿着与描画光的长宽方向相垂直的轴（主扫描轴）相对于基板移动（主扫描）。通过进行该主扫描，在基板上的沿着主扫描轴的一个带状区域上曝光图案。当结束伴随照射描画光的主扫描时，光学头在沿着与主扫描轴相垂直的副扫描轴相对于基板移动之后，再次进行伴随照射描画光的主扫描。由此，在与通过之前的主扫描曝光有图案的带状区域相邻的带状区域上曝光图案。这样，通过以间隔副扫描的方式反复进行伴随照射描画光的主扫描，在基板的整个区域上曝光图案。另外，通常，沿着副扫描方向配置多个光学头，通过进行上述主扫描而一次在多个带状区域上描画图案。

另外，由于使描画光的焦点落在基板上，因此有时在光学头上设置自动调焦机构。在描画图案的过程中，自动调焦机构测量光学头与基板之间的距离的变动，从而检测因基板翘曲或弯曲等而引起的曝光面的上下变动。自动调焦机构根据该变动来使光学头的透镜上下移动，从而使描画光的焦点总是落在基板上的所需的曝光面上。

专利文献1：日本特开2009-237917号公报

但是，在通过上述扫描进行图案描画处理时，就多个光学头中的一部分光学头而言，通过自动调焦机构对上述距离的变动进行检测的检测位置，有时位于基板的外侧或者基板的端部。基板的端部由于未覆盖抗蚀剂或者形成有阶梯和/或孔等，大多数情况下不适于测量上述距离。因此，有时使自动调焦机构不能正常发挥功能。因此，可能使基板端附近的带状区域的描画精度降低。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种提高基板端部的带状区域的图案的描画精度的技术。

为了解决上述问题，第一方式的描画装置，用于向形成有感光体的基板照射光来在所述基板上描画图案，具有：多个光学头，沿着副扫描方向排列，分别射出带状描画光，扫描机构，其使多个所述光学头沿着所述副扫描方向以及与所述副扫描方向相垂直的主扫描方向相对于所述基板移动，来用所述描画光扫描基板，多个自动调焦机构，其分别设置在多个所述光学头上，根据检测器检测到的分离距离的变动，调整所述光学头的所述描画光的焦点位置，所述检测器用于检测所述光学头以及所述基板之间的所述分离距离；多个所述光学头中的至少一部分光学头的所述自动调焦机构，将基板上的从所述描画光的中央位置向与所述副扫描方向相反的方向偏移的位置作为所述分离距离的变动的检测位置。

另外，第二方式的描画装置，在第一方式的描画装置中，所述一部分光学头包括在朝向所述副扫描方向的方向上配置于最外侧的所述光学头。

另外，第三方式的描画装置，在第一或第二方式的描画装置中，所述一部分光学头分别具有安装机构，该安装机构以使所述检测位置分别设定在从所述描画光的中央位置向所述副扫描方向或者与该副扫描方向相反的方向偏移的位置的方式安装所述检测器。

另外，第四的方式的描画装置，在第一至第三方式中任一方式中，所述一部分光学头中的用于对位于基板的所述副扫描方向的端部的端部带状区域进行描画的所述光学头的所述自动调焦机构，在描画所述端部带状区域时，基于在进行前一次的主扫描时得到的所述分离距离的变动的检测结果，来调整所述焦点位置。

另外，第五方式的描画装置，在第一至第四方式中任一方式中，还具有控制部，该控制部用于控制所述扫描机构以及所述自动调焦机构；所述控制部以使所述一部分光学头中的用于对位于基板的所述副扫描方向的端部的端部带状区域进行描画的所述光学头的所述自动调焦机构的检测位置处于基板的既定的有效区域内的方式，使所述光学头沿着所述副扫描方向相对移动，然后，一边使所述光学头沿着所述主扫描方向相对移动，一边使所述自动调焦机构检测所述分离距离的变动。

另外，第六方式的描画方法，用于向形成有感光体的基板照射光来在所述基板上描画图案，包括：工序a，从沿着副扫描方向排列的多个光学头分别射出带状描画光，工序b，在所述工序a中，使多个所述光学头沿着所述副扫描方向以及与所述副扫描方向相垂直的主扫描方向，相对于所述基板移动，来用所述描画光扫描基板，工序c，在所述工序b中，通过检测器检测所述光学头以及所述基板之间的分离距离的变动，根据检测到的所述分离距离的变动，调整所述光学头的所述描画光的焦点；在所述工序c中，多个所述光学头中的至少一部分光学头，在基板上的从所述描画光的中央位置向与所述副扫描方向相反的方向偏移的位置，检测所述分离距离的变动。

另外，第七方式的描画方法，在第六方式的描画方法中，所述一部分光学头包括在朝向所述副扫描方向的方式上配置于最外侧的所述光学头。

另外，第八方式的描画方法，在第六或第七方式的描画方法中，所述一部分光学头分别具有安装机构，该安装机构以使所述检测位置分别设定在相对于所述描画光的中央位置向所述副扫描方向或者与该副扫描方向相反的方向偏移的位置的方式，安装所述检测器。

另外，第九方式的描画方法，在第六至第八方式中任一方式的描画方法中，在所述工序c中，所述一部分光学头中的用于对位于基板的所述副扫描方向的端部的端部带状区域进行描画的所述光学头，在描画所述端部带状区域时，基于在前一次的主扫描中得到的所述分离距离的变动的检测结果，来调整所述焦点位置。

另外，第十方式的描画方法，在第六至第九方式中任一方式的描画方法中，所述工序c包括：工序c-1，以使所述一部分光学头中的用于对位于基板的所述副扫描方向的端部的端部带状区域进行描画的所述光学头的所述检测位置处于基板的既定的有效区域内的方式，使所述光学头沿着所述副扫描方向相对移动；工序c-2，在进行所述工序c-1之后，一边使所述光学头沿着所述主扫描方向相对移动，一边检测所述分离距离的变动。

根据第一至第十方式，能够使至少一部分光学头的用于检测分离距离的变动的检测位置，相对于描画光的中央位置向与副扫描方向相反的方向偏移。由此，在描画基板的端部带状区域时，能够提高能够将检测位置设定在对于检测有效的区域中的可能性。由此，能够提高端部带状区域的描画精度。

另外，根据第二以及第七方式，能够使用于描画端部带状区域的光学头的检测位置，相对于描画光的中央向与副扫描方向相反的方向移位。由此，能够提高端部带状区域的描画精度。

另外，根据第三以及第八方式，仅仅通过变更检测器的安装方式，就能够决定各光学头的检测位置的移位方向。通过这样通用部件，容易进行部件管理，另外，能够降低装置成本。

另外，根据第四以及第九方式，在描画端部带状区域时，即使在光学头的检测位置处于检测有效的区域之外的情况下，也利用前一次的检测结果，调整描画光的焦点位置。因此，能够对端部带状区域良好地描画图案。

另外，根据第五以及第十方式，在描画图案之前，以使检测位置设定在对检测有效的有效区域内的方式，使光学头移动，然后检测分离距离的变动。由此，在端部带状区域上描画图案时，即使检测位置离开既定的有效区域，也能够基于预先获取的分离距离的变动，有效地调整描画光的焦点位置。

附图说明

图1是示出实施方式的描画装置的概况的立体图。

图2是示出描画装置的概况的俯视图。

图3是描画装置的总线布线图。

图4是示出曝光部的概况的立体图。

图5是示出正在进行描画处理的基板的俯视图。

图6是示出光学头的概况的侧视图。

图7是示出曝光部的概况的主视图。

图8是概念性地示出多个光学头对基板进行主扫描的位置的图。

图9是示出用于描画端部带状区域的光学头的概略俯视图。

图10是示出用于描画端部带状区域的光学头的概略俯视图。

图11是示出通过描画端部带状区域的光学头的检测器检测到的分离距离的变动量的图。

图12是示出通过描画端部带状区域的光学头的检测器检测到的分离距离的变动量的图。

图13是示出通过描画端部带状区域的光学头的检测器检测到的分离距离的变动量的图。

图14是示出描画端部带状区域的光学头的概略俯视图。

图15是示出描画基板中的位于与副扫描方向相反的方向的端部的带状区域的光学头的概略俯视图。

图16是示出通过预调焦处理而得到的、基板的表面高度的变动的曲线图的图。

图17是示出图案描画处理的流程的图。

其中，附图标记说明如下：

100：描画装置

21：基板保持板

211：转动机构

221：副扫描机构

231：主扫描机构

3：曝光部

31：LED光源部

32：照明光学系统

33：光学头

332：投影光学系统

33R：描画区域

33a～33e：光学头

4：光调制部

5：控制部

541：图案数据

6：自动调焦机构

61：检测器

62：安装机构

63：升降机构

71、71a～71e：检测位置

90：基板

CP、CPa～CPe：中央位置

L1：分离距离

Mx：移动量

R1、R2、R3：带状区域

R11：端部带状区域

VR：有效区域

具体实施方式

下面，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行说明。此外，在附图中，为了便于理解，有时将各部的尺寸、数量夸大或者简略来表示。

＜1.装置结构＞

图1是示出实施方式的描画装置100的概况的立体图。另外，图2是示出描画装置100的概况的俯视图。而且，图3是描画装置100的总线布线图。在图1中，为了便于图示以及说明，定义Z轴方向表示铅垂方向，XY平面表示水平面，但是这是为了便于掌握位置关系而定义的，并不是对下面说明的各方向进行限定。在下面的各图中也同样。另外，在图2中，为了便于说明，通过双点划线表示架桥结构体11以及光学头33。

描画装置100是如下装置，即，在制造印刷基板的工序中，对形成在印刷基板（下面，仅称为“基板”）90的上表面上的感光材料（抗蚀剂）的层（感光体）描画用于形成器件的图案。如图1以及图2所示，描画装置100主要具有架台1、移动板组2、曝光部3以及控制部5。

○架台1

架台1的外形为大致长方体状，在该架台1的上表面的大致水平的区域具有架桥结构体11和移动板组2。架桥结构体11以大致水平地架设在移动板组2的上方的方式固定在架台1上。如图1所示，架台1支撑移动板组2和架桥结构体11且上述移动板组2和架桥结构体11与架台1形成一体。

○移动板组2

移动板组2主要具有：基板保持板21，在该基板保持板21的上表面的大致水平的区域上保持基板90；支撑板22，其从下方支撑基板保持板21；基座板23，其从下方支撑支撑板22；基台24，其从下方支撑基座板23；转动机构211，其使基板保持板21围绕着Z轴转动；副扫描机构221，其用于使支撑板22沿着X轴方向移动；主扫描机构231，其使基座板23沿着Y轴方向移动。

虽然省略图示，但是在基板保持板21的上表面上分散设置有多个吸附孔。上述吸附孔与真空泵相连接，通过使该真空泵进行动作，能够排出基板以及基板保持板21之间的环境气体。由此，能够将基板90吸附保持在基板保持板21的上表面上。

如图2所示，转动机构211具有由移动件和固定件构成的线性马达211a，其中，所述移动件安装在基板保持板21的-Y侧端部上，所述固定件设置在支撑板22的上表面上。另外，转动机构211的转动轴211b位于基板保持板21的中央部下表面侧和支撑板22之间。通过使线性马达211a动作，使移动件沿着固定件在X轴方向上移动，从而使基板保持板21以支撑板22上的转动轴211b为中心，在规定角度的区域内转动。

副扫描机构221具有由移动件和固定件构成的线性马达221a，其中，所述移动件安装在支撑板22的下表面上，所述固定件设置在基座板23的上表面上。另外，在支撑板22和基座板23之间，副扫描机构221具有沿着X轴方向延伸的一对引导部221b。通过使线性马达221a动作，使支撑板22沿着基座板23上的引导部221b在X轴方向上移动。

主扫描机构231具有由移动件和固定件构成的线性马达231a，其中，所述移动件安装在基座板23的下表面上，所述固定件设置在基台24上。另外，在基座板23和架台1之间，主扫描机构231具有沿着Y轴方向延伸的一对引导部231b。通过使线性马达231a动作，使基座板23沿着基台24上的引导部231b在Y轴方向上移动。因此，通过在基板保持板21保持基板90的状态下使主扫描机构231动作，能够使基板90沿着Y轴方向移动。此外，通过后述控制部5控制上述移动机构的动作。

此外，就驱动转动机构211、副扫描机构221以及主扫描机构231的方式而言，并不限定于利用上述线性马达211a、221a、231a的结构。例如，转动机构211以及副扫描机构221也可以利用伺服马达以及滚珠螺杆驱动。另外，也可以设置使曝光部3移动的移动机构，来代替使基板90移动。而且，也可以使基板90以及曝光部3这两者移动。另外，虽然省略图示，但是例如也可以设置通过使基板保持板21沿着Z轴方向升降来使基板90上下升降的升降机构。

○曝光部3

返回图1，曝光部3具有多个由LED光源部31、照明光学系统32以及光学头33构成的光学单元（在此，5个）。此外，在图1中，虽然省略图示，但是在各光学头33上分别设置有LED光源部31以及照明光学系统32。LED光源部31是如下光源装置，即，基于控制部5所送出的所需的驱动信号，射出所需波长的激光。LED光源部31所射出的光束，经由由光积分棒（rodintegrator）、透镜以及反射镜等构成的照明光学系统32被引导至光学头33。

各光学头33将照明光学系统32所射出的光线照射到基板90的上表面上。各光学头33沿着X轴方向以相等间距的方式配设在架桥结构体11的侧面上部。

图4是示出曝光部3的概况的立体图。另外，图5是示出正在进行描画处理的基板90的俯视图。此外，在图4中，光调制部4以及投影光学系统332配置在各光学头33的内部的规定位置上。LED光源部31所射出的光束，通过照明光学系统32形成为矩形。并且，通过照明光学系统32的光束被引导至光调制部4，并照射在光调制部4的调制动作有效区域。

基于控制部5的控制，对照射至光调制部4的光束进行空间调制，然后使该光束入射至投影光学系统332。投影光学系统332将入射的光转换成所需的倍率，并引导至沿着主扫描方向移动的基板90上。

○光调制部4

光调制部4具有数字镜像器件（DMD：digital mirror device），该数字镜像器件（DMD）通过电气控制对入射光进行空间调制，使用于描画图案的必要光和不用于描画图案的不必要光向彼此不同的方向反射。DMD例如是一边为大约10μm的正方形微小反射镜以1920×1080个的矩阵状排列的空间调制元件。各反射镜根据写入存储单元中的数据，将正方形的对角线作为轴倾斜所需角度。通过来自控制部5的重置信号，同时驱动各反射镜。

显示在DMD上的图案通过投影光学系统332投射到基板90的曝光面上。另外，如后述那样，随着主扫描机构231使基板保持板21移动，根据基于主扫描机构231的编码信号制作的重置脉冲，连续地改写显示在DMD上的图案。由此，向基板90的曝光面上照射描画光，从而形成条状像。

图5是示出正在进行描画处理的基板90的俯视图。以如下方式进行描画处理，即，在控制部5的控制下，一边通过主扫描机构231以及副扫描机构221使载置于基板保持板21的基板90相对于多个光学头33移动，一边从多个光学头33分别向基板90的上表面照射进行了空间调制的光。

此外，在下面的说明中，在基板90上定义相互垂直的x轴方向以及y轴方向。随着通过主扫描机构231使基板90移动，在该基板90上定义的xy坐标系沿着XYZ坐标系的Y轴方向移动。另外，随着通过副扫描机构221使基板90移动，xy坐标系沿着XYZ坐标系的X轴方向移动。

另外，将在通过主扫描机构231使基板90移动时的、从基板90观察的光学头33的移动方向设为主扫描方向。另外，将在通过副扫描机构231使基板90移动时的、从基板90观察的光学头33的移动方向设为副扫描方向。在图5所示的例子中，主扫描方向为+y方向（箭头AR11）以及-y方向（箭头AR13），副扫描方向为+x方向（箭头AR12）。

首先，通过主扫描机构231使基板保持板21向-Y方向移动，从而使基板90相对于光学头移动（主扫描）。若从基板90观察上述动作，则多个光学头33如箭头AR11所示那样向+y方向相对地移动。在进行该主扫描的期间，各光学头33将根据图案数据541进行了调制的截面为矩形的描画光连续地照射至基板90。即，向基板90的曝光面投射光。若各光学头33沿着主扫描方向（+y方向）横穿一次基板90，则与各描画光相对应的描画区域33R在基板90上通过，从而在带状区域R1上描画图案。该带状区域R1是如下区域，即，沿着主扫描方向延伸，副扫描方向上的宽度相当于描画光的宽度（条宽度）。在此，5个光学头33同时在基板90上横穿，因此通过一次主扫描同时向5个带状区域R1分别描画图案。

当结束一次主扫描时，通过副扫描机构221使基板保持板21向+X方向移动既定的距离，从而使基板90相对于光学头33移动（副扫描）。若从基板90观察上述动作，则如箭头AR12那样，多个光学头33沿着副扫描方向（+x方向）移动既定的距离。

当结束副扫描时，再次进行主扫描。即，通过主扫描机构231使基板保持板21向+Y方向移动，从而使基板90相对于多个光学头33移动。若从基板90观察上述动作，则各光学头33向-y方向移动，从而如箭头AR13所示那样，横穿基板90上的与通过前一次的主扫描描画的带状区域R1相邻的区域。在该主扫描中，各光学头33也将根据图案数据541进行了调制的描画光朝向基板90连续地照射。这样，在与通过在之前的主扫描描画的带状区域R1相邻的带状区域R2上描画图案。

然后，与上述同样地，当反复进行主扫描和副扫描来在基板90上的整个描画对象区域上描画图案时，结束描画处理。在图5所示的例子中，通过隔着两次副扫描的三次主扫描，使各光学头33横穿带状区域R1、R2、R3，由此在整个描画对象区域上形成图案。

○控制部5

如图3所示，控制部5具有：CPU51；ROM52，其专用于读取；RAM53，其主要用作CPU51的暂时性的工作区域；存储器54，其为非易失性的记录介质。另外，控制部5与显示部56、操作部57、转动机构211、副扫描机构221、主扫描机构231、LED光源部31（详细地，光源驱动器）、光调制部4以及自动调焦机构6等描画装置100的各结构相连接，控制上述各结构的动作。

CPU51一边读取存储在ROM52内的程序55一边执行该程序，从而对存储在RAM53或者存储器54中的各种数据进行运算。

存储器54存储有与要向基板90上描画的图案相对应的图案数据541。图案数据541例如为将通过CAD（computer aided design计算机辅助设计）软件等制作的矢量形式的数据展开成光栅形式的数据而得到的图像数据。控制部5基于该图案数据541控制光调制部4，从而对光学头33所射出的光束进行调制。此外，在描画装置100中，基于主扫描机构231的线性马达231a所送出的光学尺（liner scale）信号，生成调制的重置脉冲。通过基于该重置脉冲动作的调制部4，从各光学头33射出根据基板90的位置进行了调制的描画光。

此外，在本实施方式中，图案数据541可以是针对一个图像（表现要在基板90的整个面上图案的图像）的数据，但是例如也可以根据针对一个图像的图案数据541，按照每个光学头33分别单独生成各光学头33负责描画的部分的图像数据。

显示部56由一般的液晶显示器等构成，通过控制部5的控制向操作者显示各种数据。另外，操作部57由各种按钮、键、鼠标、触控面板等构成，为了向描画装置100输入指示，而通过操作者操作。

○自动调焦机构6

图6是示出光学头33的概况的侧视图。如图6所示，在各光学头33上分别设置有自动调焦机构6。自动调焦机构6具有检测器61，该检测器61用于检测光学头33与基板90（详细地，曝光面）之间的分离距离L1的变动。自动调焦机构6根据检测器61检测到的分离距离L1的变动，调整光学头33的描画光的焦点。

检测器61包括：照射部611，其向基板90照射激光；受光部613，其接受基板90所反射的激光。照射部611将激光沿着相对于基板90的表面的法线方向（在此，Z轴方向）倾斜规定的角度的轴，入射到基板90的上表面上，且以点状照射。在下面的说明中，将该激光所照射的基板90上的位置设为检测位置71。受光部613例如由沿着Z轴方向延伸的线性传感器构成。通过该线性传感器上的激光的入射位置，检测基板90的上表面的变动。检测器61通过设置在光学头33的投影光学系统332的框体外周面上的安装机构62固定在光学头33上。

另外，自动调焦机构6具有升降机构63，该升降机构63根据通过检测器61检测到的变动量，使投影光学系统332的透镜沿着Z轴方向上下移动。将检测器61检测到的变动量交至控制部5或者未图示的专用运算电路等，根据所需的程序进行运算处理。由此，决定通过升降机构63升降的透镜的升降量。

图7是示出曝光部3的概况的主视图。在图7中，为了识别5个光学头33，朝向副扫描方向（+x方向），在附图标记“33”上依次附注附图标记“a”～“e”。例如朝向与副扫描方向相反的方向（-x方向）配置于最外侧的光学头33为光学头33a，朝向副扫描方向配置于最外侧的光学头33为光学头33e。

另外，各光学头33所具有的各自动调焦机构6的检测位置71，也与上述同样地，在附图标记“71”上分别附注附图标记“a”～“e”。例如，光学头33a的自动调焦机构6的检测位置71为检测71a。

而且，各光学头33所射出的描画光的副扫描方向上的中央位置CP，也与上述同样地，在附图标记“CP”上分别附注附图标记“a”～“e”。例如，光学头33a的描画光的中央位置CP为中央位置CPa。

在本实施方式中，各自动调焦机构6的检测位置71位于相对于对应的光学头33的描画光的中央位置CP向副扫描方向（+x方向）或者与该副扫描方向相反的方向（-x方向）偏移的位置。更详细地，就光学头33a而言，检测位置71a设定在与中央位置CPa相比向副扫描方向（+x方向）偏移既定的距离的位置上。相对于此，就其它光学头33b～33e而言，各检测位置71b～71e设定在与中央位置CPb～CPe相比分别向与副扫描方向相反的方向（-x方向）偏移既定的距离的位置上。

检测位置71相对于中央位置CP的移位方向，是由检测器61安装在光学头33上的安装方向来决定的。即，如图6所示，如实线所示那样，通过安装机构62以使照射部611配置于-Y侧且使受光部613配置于+Y侧的方式固定检测器61。在该状态下，检测位置71处于相对于描画光的中央位置CP，向与副扫描方向相反的方向（-x方向）移位的状态。另外，也能够通过使检测器61旋转180度来安装在安装机构62上，以照射部611配置于+Y侧且受光部613配置与-Y侧的状态，使检测器61固定在光学头33上。在该状态下，检测位置71处于相对于描画光的中央位置CP，向副扫描方向（+x方向）移位的状态。通过设置这样的安装机构62，仅仅通过改变检测器61的安装方向，就能够变更检测位置71的移位方向。这样，通过使部件通用，能够减少部件数量。因此，部件管理变得容易，另外能够实现装置成本降低。

如图5所示，根据基板90的副扫描方向上的宽度不同，有时基板90上的副扫描方向上的端部的带状区域（下面，称为端部带状区域R11。）比对应的光学头的描画区域33R窄。在这样的情况下，自动调焦机构6的检测位置71的设定位置可能设定在描画对象区域的外侧的位置上。有时在基板90的端部附近存在阶梯等，若在描画对象区域外发挥自动调焦机构6的功能，则可能使描画精度显著降低。

在本实施方式中，将光学头33b～33e所具有的各自动调焦机构6的检测位置71b～71e设定在相对于描画光的中央位置CPb～CPe向与扫描方向相反的方向移位的位置上。即，各光学头33中的自动调焦机构6的检测位置71向朝向基板90的内侧的方向移位。因此，能够提高在基板90的端部附近的端部带状区域R11中检测位置71设定在描画对象区域的可能性。对于这一点，一边参照图8～图10，一边进行数学研究。

图8是概念性地示出多个光学头33对基板90进行主扫描的位置的图。如图8所示，将基板90的副扫描方向上的宽度设为Wb，将描画光的宽度（条宽度）设为SW，将相邻的光学头33、33的间隔设为H，通过利用了INT函数的下式，决定对基板90的副扫描方向端部的端部带状区域R11进行描画的光学头33。

N=int（Wb/H）+1···（式1）

在此，N指光学头33的序号，头序号“1”～“5”分别与光学头33a～33e相对应。

另外，通过下式，计算描画端部带状区域R11时的主扫描的次数（条序号S）。

S=（Wb-（N-1）×H）/SW+1···（式2）

另外，通过下式，计算从对端部带状区域R11进行描画的光学头33所射出的描画光的端部（与副扫描方向相反的方向的端部）到基板90的副扫描方向端部为止的宽度p。

p=Wb-（N-1）×H-（S-1）×SW···（式3）

图9以及图10是示出用于描画端部带状区域R11的光学头33的概略俯视图。在图9以及图10中，将从描画光的与副扫描方向相反的方向（-x侧）上的端部到检测位置71为止的距离设为a。另外，就距基板90的端部一定宽度（q）的区域而言，例如因没有覆盖抗蚀剂或者形成有阶梯和/或孔等，作为不适于通过检测器61测定分离距离L1的区域（不适当区域NR）。图9是示出满足p-q≦a的状态的图，图10是示出满足p-q＞a的状态的图。

如图9所示，在满足p-q≦a的情况下，检测位置71处于不适当区域NR。在该情况下，通过检测器61测量基板90的表面的位置，基于该结果进行不适当的焦点调整，从而可能使描画光的焦点偏移。相对于此，如图10所示，在满足p-q＞a的情况下，检测位置71处于比不适当区域NR更靠基板90的内侧的区域（有效区域VR）。由此，在端部带状区域R11中也能够进行适当的焦点调整，因此能够高精度地描画图案。

根据上述内容，a越小，则检测位置71设定在基板90上的适于分离距离L1的位置上的可能性变高，结果，能够高精度地描画图案。此外，在将a设为“0”的情况（即，检测位置71设定在描画光的内侧端部的位置上的情况）下，总是形成图10所示的状态，理论上不存在检测位置71处于不适当区域NR中的可能性。但是，若检测位置71设定于在与副扫描方向平行的方向上相对于描画光偏置的位置，则还可能产生如下的偏差（随时间的波动）问题，即，一个矩形描画光中的远离检测位置71的描画光的部分的曝光精度下降。因此，从高精度地进行描画的角度来说，优选将检测位置71设定于在副扫描方向上尽量接近描画光的中央位置CP的位置上。

＜检测位置71处于不适当区域NR的情况的处理＞

如图9所示，在描画端部带状区域R11时，光学头33的自动调焦机构6的检测位置71处于不适当区域NR中的情况（即，满足p-q≦a的情况）下，利用该光学头33进行的前一次的主扫描得到的分离距离L1的变动的检测结果，也是有效的。这是因为预测端部带状区域R11和与该端部带状区域R11相邻的带状区域R1的高度的变动相似。作为这样利用了前一次的主扫描中的检测结果的自动调焦处理，例如能够举出下面说明的几个方式作为例子。

图11～图13是示出通过描画端部带状区域R11的光学头33的检测器61检测到的分离距离L1的变动量的图。此外，在图11～图13中，横轴表示基板90的y轴方向上的位置，纵轴表示分离距离L1的变动量。另外，虚线所示的曲线83，表示在进行描画端部带状区域R11的前一次的主扫描时检测到的分离距离L1的变动。另外，实线所示的曲线81，表示为了描画端部带状区域R11而决定的分离距离L1的假想的变动。

首先，在第一自动调焦处理中，如图11所示，将描画端部带状区域R11时的分离距离L1的变动量，设为在前一次的主扫描中最后检测到的变动量。因此，在第一自动调焦处理中，将描画光的焦点位置固定于在进行前一次的主扫描时最后检测变动量时的、描画光的焦点位置。在该情况下，具有不需要特别的运算处理的优点。另外，还具有如下优点，即，不需要保持在进行前一次的主扫描时检测到的所有变动量的数据。

另外，在第二自动调焦处理中，如图12所示，将描画端部带状区域R11时的分离距离L1的变动量，设为在前一次的主扫描中检测到的变动量的平均值。

另外，在第三自动调焦处理中，如图13所示，将描画端部带状区域R11时的分离距离L1的变动量，设为在前一次的主扫描中的副扫描方向上的相同位置检测到的变动量。在该方式的情况下，根据基板90的主扫描方向上的位置来进行自动调焦处理，因此具有能够高精度地进行描画的可能性高的优点。

在上述图11～图13中说明的例子中，均在进行将端部带状区域R11作为对象的主扫描之前，进行其它主扫描。但是，根据基板90的宽度（详细地，描画对象区域的宽度）不同，也假设没有前一次的主扫描的情况，即，通过第一次的主扫描来向描画端部带状区域R11描画图案的情况。在这样的情况下，在开始描画之前，进行预调焦处理。

在预调焦处理中，以使要在第一次的主扫描中描画端部带状区域R11的光学头33所具有的检测器61的检测位置71处于有效区域VR内的方式，使基板90向与副扫描方向相反的方向移动。然后，在检测位置71处于有效区域VR内的状态下，使基板90沿着主扫描方向移动，通过检测器61检测基板90的端部带状区域R11的各位置上的分离距离L1的变动，并将该检测结果保存在存储部（包括RAM等暂时存储信息的存储部）中。然后，在图案描画处理中，从存储部中读取在预先进行预调焦处理时获取的变动量的数据，来应用于描画端部带状区域R11的光学头33的自动调焦处理。

图14是示出描画端部带状区域R11的光学头33的概略俯视图。另外，图15是示出对基板90中的位于与副扫描方向相反的方向的端部的带状区域R1进行描画的光学头33的概略俯视图。

如图14所示，在进行预调焦处理时，基板90向-X方向移动。若从基板90观察上述动作，则光学头33向与副扫描方向相反的方向相对地移动移动量Mx。考虑有效区域VR的富余（r），用下式表示该移动量Mx。

Mx=a-p+q+r  （式4）

此外，通过使基板90向-X方向移动，对基板90中的位于与副扫描方向相反的方向的端部的带状区域R1进行描画的光学头33所具有的检测器61的检测位置71，接近基板90的端部。不必对描画该带状区域R1的光学头33进行预调焦处理。这是因为即使不进行预调焦处理，也能够在描画带状区域R1时在有效区域VR内检测分离距离的变动。但是，在对该光学头33也进行预调焦处理的情况下，在使基板90向-X方向移动时，需要使光学头33所具有的检测器61的检测位置71处于有效区域VR内。因此，如图15所示，需要满足下面的条件式。

SW-a＞a-p+2q+2r···（式5）

a＜SW/2-q-r···（式6）

图16是示出通过预调焦处理而得到的、基板90的表面高度的变动的曲线85的图。如图16所示，当检测基板90的表面高度的变动时，通过设置在控制部5或者自动调焦机构6上的运算机构，获取出现频率最高的变动量。然后，在光学头33的焦点位置固定在与该变动量相对应的位置上的状态下，进行主扫描，向端部带状区域R11描画图案。当然，如在图11～图13中说明的那样，也可以将描画端部带状区域R11时的分离距离L1的变动量，设定为在预调焦处理中最后得到的变动量、在进行预调焦处理时得到的变动量的平均值或者在进行预调焦处理时得到的对应位置的变动量。

＜2.图案描画处理的流程＞

接着，对于描画装置100的图案描画处理的流程进行简单说明。图17是示出图案描画处理的流程的图。

首先，在进行描画处理之前，进行预调焦处理（图17：步骤S1）。然后，当结束预调焦处理时，决定在描画端部带状区域R11时的自动调焦机构6的动作内容（图17：步骤S2）。具体地说，确定：（1）哪个光学头33描画端部带状区域R11；（2）在第几次的主扫描中描画端部带状区域R11。然后，确定（3）负责上述描画的光学头33的自动调焦机构6的检测位置71是否处于预先设定的有效区域VR内。在检测位置71处于有效区域VR内的情况下，能够测定分离距离L1的变动，因此选择一般的自动调焦处理的动作。另一方面，在检测位置71处于有效区域VR外的不适当区域NR内的情况下，如上述那样，选择利用了在进行前一次的主扫描时得到的分离距离L1的变动的检测结果的自动调焦处理。

当决定了端部带状区域R11中的自动调焦机构6的动作时，进行图案描画处理（图17：步骤S3）。在该步骤S3中，在最初的主扫描中，利用在步骤S1的预调焦处理中得到的结果，来进行自动调焦处理。另外，在端部带状区域R11中，控制自动调焦机构6以使其进行在步骤S2中决定的动作。如上所述，对基板90的描画对象区域描画图案。

上面，对本发明进行了详细说明，但是上述说明在所有方面上均为例示，而本发明并不限定于此。能够想到未例示的多个变形例也在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种描画装置，用于向形成有感光体的基板照射光来在所述基板上描画图案，其特征在于，

具有：

多个光学头，沿着副扫描方向排列，分别射出带状描画光，

扫描机构，其使多个所述光学头沿着所述副扫描方向以及与所述副扫描方向相垂直的主扫描方向相对于所述基板移动，来用所述描画光扫描所述基板，

多个自动调焦机构，其分别设置在多个所述光学头上，根据检测器检测到的分离距离的变动，调整所述光学头的所述描画光的焦点位置，所述检测器用于检测所述光学头以及所述基板之间的所述分离距离；

多个所述光学头中的至少一部分光学头的所述自动调焦机构，将基板上的从所述描画光的中央位置向与所述副扫描方向相反的方向偏移的位置作为所述分离距离的变动的检测位置。

2.根据权利要求1所述的描画装置，其特征在于，

所述一部分光学头为，除了在朝向与所述副扫描方向相反的方向上配置于最外侧的所述光学头之外的一个以上的光学头。

3.根据权利要求1所述的描画装置，其特征在于，

所述一部分光学头分别具有安装机构，该安装机构以使所述检测位置分别设定在相对于所述描画光的中央位置向所述副扫描方向或者与该副扫描方向相反的方向偏移的位置的方式安装所述检测器。

4.根据权利要求1所述的描画装置，其特征在于，

所述一部分光学头中的用于对位于基板的所述副扫描方向的端部的端部带状区域进行描画的所述光学头的所述自动调焦机构，在描画所述端部带状区域时，基于在进行前一次的主扫描时得到的所述分离距离的变动的检测结果，来调整所述焦点位置。

5.根据权利要求1所述的描画装置，其特征在于，

还具有控制部，该控制部用于控制所述扫描机构以及所述自动调焦机构，

所述控制部以使所述一部分光学头中的用于对位于基板的所述副扫描方向的端部的端部带状区域进行描画的所述光学头的所述自动调焦机构的检测位置处于基板的既定的有效区域内的方式，使所述光学头沿着所述副扫描方向相对移动，然后，一边使所述光学头沿着所述主扫描方向相对移动，一边使所述自动调焦机构检测所述分离距离的变动。

6.一种描画方法，用于向形成有感光体的基板照射光来在所述基板上描画图案，其特征在于，

包括：

工序a，从沿着副扫描方向排列的多个光学头分别射出带状描画光，

工序b，在所述工序a中，使多个所述光学头沿着所述副扫描方向以及与所述副扫描方向相垂直的主扫描方向，相对于所述基板移动，来用所述描画光扫描基板，

工序c，在所述工序b中，通过检测器检测所述光学头以及所述基板之间的分离距离的变动，根据检测到的所述分离距离的变动，调整所述光学头的所述描画光的焦点；

在所述工序c中，多个所述光学头中的至少一部分光学头，在基板上的从所述描画光的中央位置向与所述副扫描方向相反的方向偏移的位置，检测所述分离距离的变动。

7.根据权利要求6所述的描画方法，其特征在于，

所述一部分光学头包括在朝向所述副扫描方向上配置于最外侧的所述光学头。

8.根据权利要求6所述的描画方法，其特征在于，

所述一部分光学头分别具有安装机构，该安装机构以使所述检测位置分别设定在相对于所述描画光的中央位置向所述副扫描方向或者与该副扫描方向相反的方向偏移的位置的方式，安装所述检测器。

9.根据权利要求6所述的描画方法，其特征在于，

在所述工序c中，所述一部分光学头中的用于对位于基板的所述副扫描方向的端部的端部带状区域进行描画的所述光学头，在描画所述端部带状区域时，基于在前一次的主扫描中得到的所述分离距离的变动的检测结果，来调整所述焦点位置。

10.根据权利要求6所述的描画方法，其特征在于，

所述工序c包括：

工序c-1，以使所述一部分光学头中的用于对位于基板的所述副扫描方向的端部的端部带状区域进行描画的所述光学头的所述检测位置处于基板的既定的有效区域内的方式，使所述光学头沿着所述副扫描方向相对移动；

工序c-2，在进行所述工序c-1之后，一边使所述光学头沿着所述主扫描方向相对移动，一边检测所述分离距离的变动。