CN109478018B - 图案描绘装置 - Google Patents

Abstract

曝光装置EX，其具有将根据描绘资料调变的光束(LB)投射至基板(P)上的曝光头部(14)，藉由使基板(P)移动于副扫描方向，于基板(P)上描绘对应描绘资料的图案。曝光装置(EX)具备描绘控制部(100)，其将待描绘于基板(P)的图案在副扫描方向的描绘倍率的变更位置，与以测量机构测量基板(P)的移动量变化的测量机构所测量的移动量对应地设定，在描绘倍率的变更位置设定在排列于副扫描方向的复数个像素中的特定像素的副扫描方向途中的情形，将在副扫描方向中特定像素的一个前的像素的描绘完毕的位置作为新变更位置，修正以测量机构测量的移动量与像素的尺寸的对应关系，而设定至描绘倍率的次一变更位置为止从描绘资料储存部(108)读出的像素资料的位址。

Description

图案描绘装置

技术领域

本发明关于将根据描绘资料的光束照射于基板等被照射体上以描绘图案的图案描绘装置。

背景技术

近年，是有尝试一种称作可印刷电子(printable electronics)，于以树脂或极薄玻璃构成可挠性(flexible)的基板上，藉由凹版方式、凸版方式、丝印(silk print)方式、或喷墨方式等印刷法、或者于涂布于可挠性基板上的感光层投射紫外线的光图案的光图案法，来形成显示器等电子元件。为了形成包含作为电子元件的薄膜电晶体(TFT)、IC晶片、感测器元件、电阻元件、电容元件等电路图案(单一配线层或多层配线层)，由于被要求图案的描绘解析能力高且高精度的定位精度，因此正在研究非使用印刷法而是使用光图案化法。

于日本特开2004－272167号公报中揭示了一种图案形成装置，是依据与以既定像素间节距(像素尺寸)规定的描绘资料，将雷射射束照射于基材上，且使射束与基材相对地二维移动，而于基材上TFT或彩色滤光器等图案。此特开2004－272167号公报的图案形成装置，是检测形成于基材(可挠性基材)上的前步骤图案周围的复数处上所形成的对准标记的各位置，根据其结果求出基材的伸缩(及变形)，依据所求出的伸缩(变形)修正描绘资料，藉此来进行已防止与前步骤图案的位置偏离的图案曝光。在进行该描绘资料的修正时，是依据基材的伸缩，修正细分化成在基材上使射束移动的方向(主扫描方向)与支承基材的移动载台的移动方向(副扫描方向)的像素的尺寸(像素节距)。

然而，例如在以辊对辊(Roll To Roll)方式于长边基材上连续形成图案的场合，基材的长边方向的伸缩非为一定，而有在各处变动的情形。亦即，即使在与长边基材上所形成的一个电子元件对应的图案形成区域(曝光区域)中，亦有在副扫描方向的伸缩非为一定的情形，即使在基材上的一个图案形成区域描绘图案的途中，为了避免与基底图案(前步骤图案)的叠合精度或总节距精度(图案形成区域全长的尺寸精度) 劣化，必须将在副扫描方向的倍率修正细微地改变。

发明内容

本发明的第1态样是一种图案描绘装置，其具有将根据描绘资料调变的光束投射至基板上的曝光头部，藉由使所述基板移动于副扫描方向，于所述基板上描绘对应所述描绘资料的图案，其具备：移动机构，支承所述基板并使之移动于所述副扫描方向；测量机构，藉由较以所述描绘资料规定的像素在所述基板上的尺寸小的解析能力，测量所述基板的移动量变化；资料储存部，将排列于所述副扫描方向的复数个所述像素的各个像素的像素资料储存为所述描绘资料，且与以所述测量机构测量的所述基板的移动量相应地更新像素资料的读出位址；倍率设定部，将待描绘于所述基板的所述图案在所述副扫描方向的描绘倍率的变更位置，与以所述测量机构测量的所述移动量对应地设定；以及控制部，在所述描绘倍率的变更位置设定在排列于所述副扫描方向的复数个所述像素中的特定像素的所述副扫描方向途中的情形，将在所述副扫描方向中所述特定像素的一个前的像素的描绘完毕的位置作为新变更位置，修正以所述测量机构测量的所述移动量与所述像素的尺寸的对应关系，而设定至所述描绘倍率的次一变更位置为止从所述资料储存部读出的所述像素资料的位址。

本发明的第2态样是一种图案描绘装置，其具有将根据描绘资料调变的光束的点在基板上扫描于主扫描方向的曝光头部，藉由使所述基板移动于副扫描方向，于所述基板上描绘对应所述描绘资料的图案，其具备：旋转多边形镜，使所述光束在复数个反射面的各个依序反射而扫描于主扫描方向；原点感测器，每于所述旋转多边形镜的各反射面成为既定角度位置时，产生表示所述光束的描绘开始时点的原点脉冲信号；资料储存部，在将待描绘于所述基板上的所述图案以在所述主扫描方向与所述副扫描方向的二维方向分解的复数个像素表示时，将与所述复数个像素的各个对应的像素资料，储存为依所述点的扫描顺序排列的像素资料行；以及控制部，响应于第1所述原点脉冲信号，至次一第2所述原点脉冲信号的产生为止的期间，执行进行储存于所述资料储存部的待描绘所述像素资料行的指定与既定运算的准备处理，并响应于所述第 2所述原点脉冲信号，根据已进行所述准备处理的所述像素资料行开始透过所述点的描绘动作。

本发明的第3态样是一种图案描绘装置，具有将描绘射束的点在基板上反复扫描于主扫描方向的描绘头部，藉由使所述基板与所述描绘头部相对移动于副扫描方向，而于所述基板上描绘图案，其具备：检测感测器，每于所述反复扫描时，输出表示所述描绘射束的点已成为所述主扫描方向的扫描开始位置一事的检测信号；资料储存部，将与在所述点被扫描于所述主扫描方向的期间待描绘的所述图案对应的描绘资料在所述副扫描方向储存复数个；以及控制部，是以下述方式进行控制：在从所述检测感测器输出的第1所述检测信号与在其后输出的第2所述检测信号间的期间，执行响应储存于所述资料储存部的所述第2所述检测信号而准备待描绘的所述描绘资料的准备处理，并根据响应所述第2所述检测信号而已进行所述准备处理的所述描绘资料执行透过所述点的所述图案的描绘。

本发明的第4态样是一种图案描绘装置，是将电子元件用的图案描绘于基板上，其具备：扫描单元，将用以描绘所述图案的描绘用射束藉由旋转多面镜而在所述基板上反复扫描于主扫描方向；移动机构，使所述基板与所述扫描单元相对移动于与所述主扫描方向交叉的副扫描方向；检测感测器，依所述旋转多面镜的复数个反射面的各个输出表示所述描绘射束已成为与所述主扫描方向的扫描开始位置对应的时点一事的检测信号；资料储存部，将与在所述描绘用射束被扫描于所述主扫描方向的期间待描绘的所述图案对应的描绘资料在所述副扫描方向储存复数个；以及控制部，是以下述方式进行控制：在从所述检测感测器输出的第1所述检测信号与在其后输出的第2 所述检测信号间的期间，执行响应所述第2所述检测信号而从所述资料储存部读出待描绘的所述描绘资料并进行准备的准备处理，并根据响应所述第2所述检测信号而已进行所述准备处理的所述描绘资料执行透过所述描绘用射束的所述图案的描绘。

附图说明

图1表示第1实施形态的曝光装置的整体构成的图。

图2为图1所示的曝光装置的于旋转筒卷绕有基板的状态的详细图。

图3表示于基板上扫描的点光的描绘线及形成于基板上的对准标记的图。

图4表示图1所示的扫描单元的光学构成的图。

图5表示图1所示的射束分配部的构成的图。

图6表示图1所示的控制装置的概略构成的方块图。

图7表示图1所示的光源装置的具体构成的图。

图8说明藉由图6所示的描绘控制部与描绘资料储存部读出与基板移动位置(移动量)对应的描绘资料(像素资料行)的时点的图。

图9A说明未进行倍率修正时，X位址值的增值(1位址的增加)对应移动量的10 计数量的状态的图，图9B为了使待描绘图案缩小，X位址值的增值(1位址的增加)对应移动量的9计数量的状态的图。

图10说明在描绘动作途中变更成不同的描绘倍率时的控制的图。

图11说明在描绘动作途中变更成不同的描绘倍率时的控制的图。

图12说明设定在一个曝光区域上的倍率变更点的一例的图。

图13说明藉由图6所示的描绘控制部执行的副扫描方向的描绘倍率修正的运算程序的变形例的时序图。

图14将来自扫描单元的原点信号的产生时序、描绘时序、以及运算时序以时间序列表示的时序图。

图15说明为了进行在图14所说明的控制而设于图6中的描绘控制部与描绘资料储存部的各个的一部分电路构成概略的方块图。

图16显示将在图14、图15所说明的描绘图案往主扫描方向(Y方向)的位移于对曝光区域的图案描绘动作中连续执行的情形一例的流程图。

具体实施方式

针对本发明的态样的图案描绘装置，举出较佳的实施形态，一面参照随附图式，一面于下文进行详细说明。此外，本发明的态样并不限定于该等实施形态，亦包含添加有多种变更或改良者。亦即，以下所记载的构成要素中包含发明所属技术区域中的技术人员能够容易地设想者、实质上相同者，以下所记载的构成要素可适当组合。又，能够于不脱离本发明的主旨的范围内进行构成要素的各种省略、置换或变更。

[第1实施形态]

图1表示第1实施形态的包含对基板(被照射体)P实施曝光处理的曝光装置(图案描绘装置)EX的元件制造系统10的概略构成的图。再者，于以下的说明中，只要未特别说明，则设定以重力方向为Z方向的XYZ正交坐标系，并按照图中所示的箭头而说明X方向、Y方向、及Z方向。

元件制造系统10是对基板P实施既定处理(曝光处理等)而制造电子元件的系统(基板处理装置)。元件制造系统10例如构筑有制造作为电子元件的可挠性显示器、膜状的触控面板、液晶显示面板用的膜状的彩色滤光片、可挠性配线、或可挠性感测器等的生产线的制造系统。以下，作为电子元件以可挠性显示器为前提进行说明。作为可挠性显示器，有例如有机EL显示器、液晶显示器等。元件制造系统10具有所谓的辊对辊(Roll To Roll)方式的构造，即，自将可挠性的片状的基板(省略图示) P卷成辊状的供给辊FR1送出基板P，并对所送出的基板P连续地实施各种处理之后，利用回收辊(省略图示)卷取各种处理后的基板P。基板P具有基板P的移动方向(搬送方向)成为长边方向(长边)且宽度方向成为短边方向(短条)的带状形状。于本第1实施形态中，显示膜状的基板P经过前步骤的处理装置(第1处理装置) PR1、曝光装置EX、后步骤的处理装置(第2处理装置)PR2而被连续地处理的例。

再者，本第1实施形态中，X方向，是与设置装置的工厂的地面E平行的水平面且搬送基板P的方向，Y方向是于水平面内与X方向正交的方向，亦即基板P的宽度方向(短边方向)，Z方向是和X方向与Y方向正交的方向(上方向)，且与重力起作用的方向平行。

基板P使用例如树脂膜、或者由不锈钢等金属或合金构成的箔(膜)等。作为树脂膜的材质，可使用例如包含聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂、乙烯-乙烯酯共聚物树脂、聚氯乙烯树脂、纤维素树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、及乙酸乙烯酯树脂中的至少1个以上者。又，基板P的厚度或刚性 (杨氏模数)只要为如于通过元件制造系统10的搬送路径时基板P不会产生因屈曲形成的折痕或不可逆的皱褶的范围即可。作为基板P的母材，厚度为25μm～200μm 左右的PET(聚对苯二甲酸乙二酯)或PEN(聚萘二甲酸乙二酯)等的膜是较佳的薄片基板的典型。

基板P存在于由处理装置PR1或处理装置PR2所实施的各处理中受热的情形，故而较佳为选定热膨胀系数不太大的材质的基板P。例如，可藉由将无机填料混合于树脂膜而抑制热膨胀系数。无机填料可为例如氧化钛、氧化锌、氧化铝、或氧化硅等。又，基板P可为利用浮式法等制造的厚度100μm左右的极薄玻璃的单层体，或亦可为于该极薄玻璃贴合上述树脂膜、箔等而成的积层体。

此外，所谓基板P的可挠性(flexibility)是指即便对基板P施加自重程度的力亦不会剪切或断裂而能够使该基板P弯曲的性质。又，因自重程度的力而弯曲的性质亦包含于可挠性。又，根据基板P的材质、大小、厚度、成膜于基板P上的层构造、温度、或湿度等环境等，可挠性的程度会发生变化。总之，只要于在本第1实施形态的元件制造系统10内的搬送路径上所设置的各种搬送用滚筒、旋转筒等搬送方向转换用的构件确实地卷绕基板P的情形时,可不屈曲而带有折痕或破损(产生破碎或裂纹) 地顺利搬送基板P，便可称为可挠性的范围。

前步骤用的处理装置PR1是一面将基板P朝向处理装置PR2以既定速度于沿着长边方向进行搬送、一面对基板P进行涂布处理与干燥处理的涂布装置。处理装置 PR1，是在于基板P的表面选择性地或均匀地涂布感光性功能液后，去除感光性功能液中所含的溶剂或水，而使感光性功能液干燥。藉此，于基板P的表面选择性地或均匀地形成要成为感光性功能层(光感应层)的膜。再者，亦可藉由将干燥膜贴附于基板P的表面而于基板P的表面形成感光性功能层。于该情形时，只要代替处理装置 PR1而设置将干燥膜贴附于基板P的贴附装置(处理装置)即可。

此处，该感光性功能液(层)的典型性者为光阻剂(液状或干燥膜状)，但作为不需要显影处理的材料，有受到紫外线的照射的部分的亲液拨液性被改质的感光性硅烷偶合剂(SAM)、或于受到紫外线的照射的部分显露镀覆还原基的感光性还原剂等。于作为感光性功能液(层)使用感光性硅烷偶合剂的情形时，基板P上的经紫外线曝光的图案部分自拨液性改质成亲液性。因此，藉由于成为亲液性的部分的上选择涂布含有导电性油墨(含有银或铜等导电性奈米粒子的油墨)或半导体材料的液体等，可形成要成为构成薄膜电晶体(TFT)等的电极、半导体、绝缘或连接用的配线的图案层。于作为感光性功能液(层)使用感光性还原剂的情形时，于基板P上的经紫外线曝光的图案部分显露镀覆还原基。因此，曝光后，将基板P直接于含有钯离子等的镀覆液中浸渍固定时间，藉此形成(析出)钯的图案层。此种镀覆处理是加成(additive) 的工艺，但此外，亦可以作为减成(subtractive)的工艺的蚀刻处理为前提。于该情形时，被送至曝光装置EX的基板P亦可为将母材设为PET或PEN并于其表面全面或选择性地蒸镀铝(Al)或铜(Cu)等的金属性薄膜，进而于其上积层光阻剂层而成者。

曝光装置EX是一面将自处理装置PR1搬送来的基板P朝向处理装置PR2以既定速度于搬送方向(+X方向)进行搬送、一面对基板P进行曝光处理(图案描绘)的处理装置。曝光装置EX对基板P的表面(感光性功能层的表面，即感光面)照射与电子元件用的图案(例如，构成电子元件的TFT的电极或配线等的图案)相应的光图案。藉此，于感光性功能层形成与上述图案对应的潜像(改质部)。

于本第1实施形态中，曝光装置EX是不使用遮罩的直接成像方式的曝光装置、所谓的光栅扫描方式的图案描绘装置。曝光装置EX是一面将基板P向长边方向(副扫描方向)搬送，一面将曝光用的脉冲状的射束(脉冲射束、光束)LB的点光SP于基板P的被照射面(感光面)上沿既定扫描方向(Y方向)一维地扫描(主扫描)，并且将点光SP的强度根据图案资料(描绘资料)高速地调变(ON/OFF)，对此于下文中进行详细说明。藉此，于基板P的被照射面描绘曝光与电子元件、电路或配线等的既定图案相应的光图案。亦即，于基板P的副扫描、与点光SP的主扫描中，点光 SP于基板P的被照射面上相对地二维扫描，而于基板P描绘曝光既定图案。又，由于基板P是沿长边方向搬送，故而藉由曝光装置EX曝光图案的曝光区域W沿着基板P的长边方向隔开既定间隔而设置有复数个(参照图3)。由于在该曝光区域W形成电子元件，故而曝光区域W亦为元件形成区域。

后步骤的处理装置PR2是一面将自曝光装置EX搬送来的基板P以既定速度进行搬送、一面对基板P进行湿式处理与干燥处理的湿式处理装置。本第1实施形态中，处理装置PR2对基板P进行作为湿式处理的一种的显影处理或镀覆处理。因此，处理装置PR2，具备使基板P浸于显影液既定时间的显影部或使基板P浸于无电镀液既定时间的镀覆部、以纯水等洗净基板P的洗净部、使基板P干燥的干燥部。藉此，于感光性功能层的表面析出(形成)与潜像相应的图案层。亦即，根据基板P的感光性功能层上的点光SP的照射部分与非照射部分的差异，而于基板P上选择性地形成既定材料(例如抗蚀剂、钯)，而其成为图案层。

再者，于作为感光性功能层使用感光性硅烷偶合剂的情形时，由处理装置PR2进行作为湿式处理的一种的液体(例如含有导电性油墨等的液体)涂布处理或镀覆处理。即便于该情形时，亦于感光性功能层的表面形成与潜像相应的图案层。亦即，根据基板P的感光性功能层的点光SP的照射部分与被照射部分的差异，于基板P上选择性地形成既定材料(例如导电性油墨或钯等)，而其成为图案层。

接着，图1所示的曝光装置(图案描绘装置)EX是收纳于调温室ECV内。该调温室ECV是藉由将内部保持为既定温度、既定湿度而抑制于内部被搬送的基板P的因温度引起的形状变化，并且被设定为考虑了基板P的吸湿性及伴随搬送而产生的静电的带电等的湿度。调温室ECV是经由被动或主动的抗振单元SU1、SU2而配置于制造工厂的地面E。抗振单元SU1、SU2减少来自地面E的振动。该地面E既可为工厂的地面本身，亦可为专用地设置于地面上以制造出水平面的设置基座(底座)上的面。曝光装置EX至少具备基板搬送机构12、光源装置LS、射束分配部BDU、曝光头14、控制装置16、复数个对准显微镜AM1m、AM2m(再者，m＝1、2、3、4)、及复数个编码器读头ENja、ENjb(再者，j＝1、2、3、4)。控制装置(控制部)16是控制曝光装置EX的各部者。该控制装置16包含电脑及记录有程式的记录媒体等，藉由该电脑执行程式而作为本第1实施形态的控制装置16发挥功能。

基板搬送机构(移动机构)12是构成元件制造系统10的基板搬送装置的一部分者，将自处理装置PR1搬送的基板P于曝光装置EX内以既定速度搬送之后，以既定速度送出至处理装置PR2。藉由该基板搬送机构12，而规定了于曝光装置EX内被搬送的基板P的搬送路径。基板搬送机构12自基板P的搬送方向的上游侧(-X方向侧) 起依序具有边缘位置控制器EPC、驱动滚筒R1、张力调整滚筒RT1、旋转筒(圆筒转筒)DR、张力调整滚筒RT2、驱动滚筒R2、及驱动滚筒R3。

边缘位置控制器EPC，是以自处理装置PR1搬送的基板P的宽度方向(Y方向且基板P的短边方向)上的位置处于相对于目标位置为±十数μm～数十μm左右的范围(容许范围)的方式，使基板P于宽度方向移动，而调整基板P于宽度方向上的位置。边缘位置控制器EPC，是根据来自检测出基板P宽度方向的端部(边缘)的位置的未图示的边缘感测器的检测信号，使边缘位置控制器EPC的滚筒于Y方向微动，而调整基板P于宽度方向上的位置。驱动滚筒(夹压滚筒)R1一面保持自边缘位置控制器EPC搬送的基板P的正背两面，一面使基板P旋转，而将基板P朝向旋转筒 DR搬送。再者，边缘位置控制器EPC亦可以卷绕至旋转筒DR的基板P的长边方向相对于旋转筒DR的中心轴AXo始终正交的方式，适当调整基板P于宽度方向上的位置，并且以修正基板P于行进方向上的斜率误差的方式，适当调整边缘位置控制器 EPC的上述滚筒的旋转轴与Y轴的平行度。

旋转筒DR具有于Y方向延伸并且于与重力起作用的方向交叉的方向延伸的中心轴AXo、及自中心轴AXo固定半径的圆筒状的外周面。旋转筒DR一面沿着该外周面(圆周面)使基板P的一部分于长边方向呈圆筒面状弯曲地予以支承(保持)，一面以中心轴AXo为中心旋转而将基板P向+X方向搬送。旋转筒DR利用其外周面对被投射来自曝光头14的射束LB(点光SP)的基板P上的区域(部分)予以支承。旋转筒DR自与供形成电子元件的面(形成有感光层的侧的面)为相反侧的面(背面)侧支承(密接保持)基板P。于旋转筒DR的Y方向的两侧，设置有以旋转筒DR绕中心轴AXo旋转的方式由环状的轴承支承的轴Sft。该轴Sft是藉由被赋予来自由控制装置16控制的未图示的旋转驱动源(例如电机或减速机构等)的旋转转矩而绕中心轴AXo以固定的旋转速度旋转。再者，为方便起见，将包含中心轴AXo且与YZ 平面平行的平面称为中心面Poc。

驱动滚筒(夹压滚筒)R2、R3是沿着基板P的搬送方向(+X方向)隔开既定间隔而配置，对曝光后的基板P赋予既定松弛量(余量)。驱动滚筒R2、R3是与驱动滚筒R1同样地，一面保持基板P的正背两面，一面使基板P旋转，而将基板P朝向处理装置PR2搬送。张力调整滚筒RT1、RT2是向-Z方向被施压，而对被卷绕至旋转筒DR且被支承的基板P于长边方向赋予既定张力。藉此，使施加于旋转筒DR的要被赋予至基板P的长边方向的张力稳定化为既定范围内。控制装置16是藉由控制未图示的旋转驱动源(例如电机或减速机构等)而使驱动滚筒R1～R3旋转。再者，驱动滚筒R1～R3的旋转轴、及张力调整滚筒RT1、RT2的旋转轴与旋转筒DR的中心轴AXo平行。

光源装置LS产生并射出脉冲状的射束(脉冲射束、脉冲光、雷射)LB。该射束 LB是于370nm以下的波长频带的特定波长(例如355nm)具有峰值波长的紫外线光，且将射束LB的发光频率(振荡频率、特定频率)设为Fa。从光源装置LS射出的射束LB经由射束分配部BDU而射入至曝光头14。光源装置LS按照控制装置16的控制而以发光频率Fa发出并射出射束LB。该光源装置LS的构成于下文进行详细说明，本第1实施形态中是使用光纤放大雷射光源(谐波雷射光源)，其是由产生红外波长区域的脉冲光的半导体雷射元件、光纤放大器、将经放大的红外波长区域的脉冲光转换为紫外波长区域的脉冲光的波长转换元件(谐波产生元件)等构成，能够获得在 100Mhz～数百MHz的振荡频率Fa的脉冲发光且1脉冲光的发光时间为数微微秒～十数微微秒左右的高亮度的紫外线的脉冲光。

射束分配部BDU虽具有将来自光源装置LS的射束LB分配至构成曝光头14的复数个扫描单元Un(此外，n＝1、2、…、6)的各个的复数个反射镜或分束器、以及按照描绘资料调变射入各扫描单元Un的光束LBn的各个的强度的描绘用光学元件(AOM)等，但其详细构成将参照图5于后述之。

曝光头(曝光头部)14成为将同一构成的复数个扫描单元Un(U1～U6)排列而成的所谓的多射束型的曝光头。曝光头14藉由复数个扫描单元Un(U1～U6)于由旋转筒DR的外周面(圆周面)支承的基板P的一部分描绘图案。曝光头14对基板P 重复进行电子元件用的图案曝光，因此被曝光图案的曝光区域(电子元件形成区域) W如图3所示，沿着基板P的长边方向隔开既定间隔而设置有复数个。复数个扫描单元Un(U1～U6)是隔着中心面Poc于基板P的搬送方向以2行呈错位排列而配置。第奇数号扫描单元U1、U3、U5是在相对于中心面Poc为基板P的搬送方向的上游侧(-X方向侧)且沿Y方向相隔既定间隔而配置成1行。第偶数号扫描单元U2、 U4、U6是在相对于中心面Poc为基板P的搬送方向的下游侧(+X方向侧)，沿Y方向相隔既定间隔而配置成1行。第奇数号扫描单元U1、U3、U5、与第偶数号扫描单元U2、U4、U6，在XY面内观察时相对于中心面Poc对称地设置。

各扫描单元Un(U1～U6)是一面将从射束分配部BDU供给的射束LBn(n＝1～ 6)以于基板P的被照射面上收敛成点光SP的方式投射，一面将该点光SP藉由旋转的多边形镜PM(参照图4)一维地扫描。藉由该各扫描单元Un(U1～U6)的多边形镜PM，点光SP于基板P的被照射面上在Y方向被一维地扫描。藉由该点光SP的扫描，于基板P上(基板P的被照射面上)规定出描绘1行量的图案的直线性的描绘线(扫描线)SLn(再者，n＝1、2、…、6)。

扫描单元U1沿着描绘线SL1扫描点光SP，同样地，扫描单元U2～U6沿着描绘线SL2～SL6扫描点光SP。如图2、图3所示，复数个扫描单元U1～U6的各描绘线SL1～SL6，虽第奇数号与第偶数号的描绘线SLn在基板P的长边方向亦即副扫描方向分离，但被设定为于Y方向(基板P的宽度方向或主扫描方向)上接合而不相互分离。此外，从射束分配部BDU射出的射束LBn中，将射入扫描单元Un的射束表示为LB1，同样地，将射入至扫描单元U2～U6的射束LBn以LB2～LB6表示。射入至扫描单元Un的射束LBn可为向既定方向偏光后的直线偏光(P偏光或S偏光)或圆偏光的射束。

如图3所示，复数个扫描单元U1～U6配置成全部覆盖曝光区域W的宽度方向的全部。藉此，各扫描单元U1～U6可于在基板P的宽度方向分割成的复数个区域 (描绘范围)分别描绘图案。例如，若将1个扫描单元Un的Y方向的扫描长度(描绘线SLn的长度)设为20～60mm左右，则藉由将第奇数号扫描单元U1、U3、U5 的3个、与第偶数号扫描单元U2、U4、U6的3个的共计6个扫描单元Un于Y方向配置，而将可描绘的Y方向的宽度扩宽至120～360mm左右。各描绘线SL1～SL6 的长度(描绘范围的长度)原则上设为相同。亦即，沿着描绘线SL1～SL6的各者扫描的射束LBn的点光SP的扫描距离原则上设为相同。再者，于欲更加扩宽曝光区域W的宽度(基板P的宽度)的情形时，可藉由延长描绘线SLn自身的长度或者增加于 Y方向配置的扫描单元Un的数量来应对。

此外，实际的各描绘线SLn(SL1～SL6)被设定为较点光SP于被照射面上实际可扫描的最大的长度(最大扫描长度)略短。例如，若将于主扫描方向(Y方向)的描绘倍率为初始值(未修正倍率)的情形时可描绘图案的描绘线SLn的扫描长度设为 30mm，则点光SP于被照射面上的最大扫描长度是使描绘线SLn的描绘开始点(扫描开始点)侧与描绘结束点(扫描结束点)侧的各者具有0.5mm左右的余裕而被设定为31mm左右。藉由如此般设定，可于点光SP的最大扫描长度31mm的范围内，将30mm的描绘线SLn的位置于主扫描方向进行微调整，或者对描绘倍率进行微调整。点光SP的最大扫描长度并不限定于31mm，而是主要由扫描单元Un内的设置于多边形镜(旋转多边形镜)PM之后的fθ透镜FT(参照图4)的口径等决定。

复数条描绘线SL1～SL6是隔着中心面Poc于旋转筒DR的圆周方向以2行呈错位排列而配置。第奇数号描绘线SL1、SL3、SL5位于相对于中心面Poc为基板P的搬送方向的上游侧(-X方向侧)的基板P的被照射面上。第偶数号描绘线SL2、SL4、 SL6位于相对于中心面Poc为基板P的搬送方向的下游侧(+X方向侧)的基板P的被照射面上。描绘线SL1～SL6是与基板P的宽度方向、亦即旋转筒DR的中心轴 AXo大致并行。

描绘线SL1、SL3、SL5沿着基板P的宽度方向(主扫描方向)隔开既定间隔而于直线上排列成1行。描绘线SL2、SL4、SL6亦同样地，沿着基板P的宽度方向(主扫描方向)隔开既定间隔而于直线上排列成1行。此时，描绘线SL2于基板P的宽度方向上配置于描绘线SL1与描绘线SL3之间。同样地，描绘线SL3于基板P的宽度方向上配置于描绘线SL2与描绘线SL4之间。描绘线SL4于基板P的宽度方向上配置于描绘线SL3与描绘线SL5之间，描绘线SL5于基板P的宽度方向上配置于描绘线SL4与描绘线SL6之间。

沿着第奇数号描绘线SL1、SL3、SL5的各者扫描的射束LB1、LB3、LB5各个的点光SP的主扫描方向成为一维的方向，且成为同一方向。沿着第偶数号描绘线SL2、 SL4、SL6的各者扫描的射束LB2、LB4、LB6各个的点光SP的主扫描方向成为一维的方向，且成为同一方向。沿着该描绘线SL1、SL3、SL5扫描的射束LB1、LB3、 LB5的点光SP的主扫描方向、与沿着描绘线SL2、SL4、SL6扫描的射束LB2、LB4、 LB6的点光SP的主扫描方向亦可互为相反方向。本第1实施形态中，沿着描绘线 SL1、SL3、SL5扫描的射束LB1、LB3、LB5的点光SP的主扫描方向为-Y方向。又，沿着描绘线SL2、SL4、SL6扫描的射束LB2、LB4、LB6的点光SP的主扫描方向为 +Y方向。藉此，描绘线SL1、SL3、SL5的描绘开始点侧的端部、与描绘线SL2、SL4、 SL6的描绘开始点侧的端部于Y方向上邻接或一部分重复。又，描绘线SL3、SL5的描绘结束点侧的端部、与描绘线SL2、SL4的描绘结束点侧的端部于Y方向上邻接或一部分重复。于以使在Y方向相邻的描绘线SLn的端部彼此一部分重复的方式配置各描绘线SLn的情形时，例如宜在相对于各描绘线SLn的长度而言包含描绘开始点、或描绘结束点在内于Y方向数％以下的范围内使之重复。此外，所谓将描绘线SLn于 Y方向接合，意指使描绘线SLn的端部彼此于Y方向上邻接或一部分重复。亦即，意指藉由彼此在Y方向相邻的两条描绘线SLn的各者所描绘的图案彼此，于Y方向接合而被曝光。

此外，描绘线SLn的副扫描方向的宽度(X方向的尺寸)是与点光SP在基板P 上的有效大小(直径)

相应的粗细度。例如，于点光SP的有效大小(尺寸)

为3 μm的情形时，描绘线SLn的宽度亦为3μm。又，于本第1实施形态的情形时，由于来自光源装置LS的射束LB为脉冲光，因此于主扫描期间投射至描绘线SLn上的点光SP根据射束LB的振荡频率Fa(例如100MHz)而离散。因此，必须使藉由来自射束分配部BDU的射束LBn的1脉冲光投射的点光SP与藉由下一个1脉冲光投射的点光SP于主扫描方向重叠。该重叠的量是根据点光SP的大小

点光SP的扫描速度(主扫描的速度)Vs、及射束LB的振荡频率Fa而设定。点光SP的有效大小

是于点光SP的强度分布以高斯分布近似的情形时由点光SP的波峰强度的1/e²(或 1/2)决定。

本第1实施形态中，以点光SP重叠相对于有效大小(尺寸)

而言的

左右的方式，设定点光SP的扫描速度Vs及振荡频率Fa。因此，点光SP的沿着主扫描方向的投射间隔成为

因此，较理想为，于副扫描方向(与描绘线SLn正交的方向)上亦设定为，于沿着描绘线SLn的点光SP的1次扫描与下一次扫描之间，基板 P移动点光SP的有效大小

的大致1/2的距离。又，于基板P上的感光性功能层的曝光量的设定可藉由射束LB(脉冲光)的峰值的调整而实现，但于在不提高射束LB 的强度的状况下欲增大曝光量的情形时，只要藉由点光SP的主扫描方向的扫描速度 Vs的降低、射束LB的振荡频率Fa的增大、或基板P的副扫描方向的搬送速度Vt的降低等的任一种方法来增加点光SP于主扫描方向或副扫描方向上的重叠量即可。点光SP的主扫描方向的扫描速度Vs是与多边形镜PM的转数(旋转速度Vp)成比例地变快。

各扫描单元Un(U1～U6)是以于至少XZ平面内各射束LBn朝向旋转筒DR的中心轴AXo行进的方式将各射束LBn朝向基板P照射。藉此，自各扫描单元Un (U1～U6)朝向基板P行进的射束LBn的光路(射束中心轴)于XZ平面与基板P 的被照射面的法线平行。又，各扫描单元Un(U1～U6)以照射于描绘线SLn(SL1～ SL6)的射束LBn于与YZ平面平行的面内相对于基板P的被照射面垂直的方式将射束LBn朝向基板P照射。即，于被照射面上的点光SP的主扫描方向上，投射至基板 P的射束LBn(LB1～LB6)以远心的状态扫描。此处，将通过藉由各扫描单元Un (U1～U6)所规定的既定描绘线SLn(SL1～SL6)的各中点且与基板P的被照射面垂直的线(或亦称为光轴)称为照射中心轴Len(Le1～Le6)。

该各照射中心轴Len(Le1～Le6)成为于XZ平面连结描绘线SL1～SL6与中心轴AXo的线。第奇数号扫描单元U1、U3、U5的各者的照射中心轴Le1、Le3、Le5 于XZ平面成为同一方向，第偶数号扫描单元U2、U4、U6的各者的照射中心轴Le2、 Le4、Le6于XZ平面成为同一方向。又，照射中心轴Le1、Le3、Le5与照射中心轴 Le2、Le4、Le6被设定为于XZ平面相对于中心面Po的的角度成为±θ1(参照图1)。

图1所示的复数个对准显微镜AM1m(AM11～AM14)、AM2m(AM21～AM24) 是用以检测图3所示的形成于基板P的复数个对准标记(标记)MKm(MK1～MK4) 者，且沿Y方向设置有复数个(本第1实施形态中为4个)。复数个对准标记MKm (MK1～MK4)是用以使描绘于基板P的被照射面上的曝光区域W的既定图案与基板P相对地对位(对准)的基准标记。复数个对准显微镜AM1m(AM11～AM14)、 AM2m(AM21～AM24)是于由旋转筒DR的外周面(圆周面)所支承的基板P上检测复数个对准标记MKm(MK1～MK4)。复数个对准显微镜AM1m(AM11～AM14) 设置于较来自曝光头14的射束LBn(LB1～LB6)的点光SP所照射的基板P上的被照射区域(由描绘线SL1～SL6包围的区域)更靠基板P的搬送方向的上游侧(-X方向侧)。又，复数个对准显微镜AM2m(AM21～AM24)设置于较来自曝光头14的射束LBn(LB1～LB6)的点光SP所照射的基板P上的被照射区域(由描绘线SL1～ SL6包围的区域)更靠基板P的搬送方向的下游侧(+X方向侧)。

对准显微镜AM1m(AM11～AM14)、AM2m(AM21～AM24)具有：光源，其将对准用的照明光投射至基板P；观察光学系统(包含物镜)，其获得基板P的表面的包含对准标记MKm的局部区域(观察区域)Vw1m(Vw11～Vw14)、Vw2m(Vw21～ Vw24)的放大像；及CCD、CMOS等摄像元件，其等在基板P于搬送方向移动期间，利用与基板P的搬送速度Vt相应的高速快门拍摄该放大像。复数个对准显微镜AM1m (AM11～AM14)、AM2m(AM21～AM24)的各者所拍摄的摄像信号(图像资料) 被送至控制装置16。于控制装置16设有标记位置检测部，藉由进行复数个摄像信号的图像解析，而检测基板P上的对准标记MKm(MK1～MK4)的位置(标记位置信息)。再者，对准用的照明光是相对于基板P上的感光性功能层基本不具有感度的波长区域的光、例如波长500～800nm左右的光。

复数个对准标记MK1～MK4设置于各曝光区域W的周围。对准标记MK1、MK4 是于曝光区域W的基板P的宽度方向的两侧沿着基板P的长边方向以固定的间隔Dh 形成有复数个。对准标记MK1形成于基板P的宽度方向的-Y方向侧，对准标记MK4 形成于基板P的宽度方向的+Y方向侧。此种对准标记MK1、MK4配置成，于基板 P未受到较大的张力或接受热工艺而变形的状态下，于基板P的长边方向(X方向) 上成为同一位置。进而，对准标记MK2、MK3是于对准标记MK1与对准标记MK4 之间且曝光区域W的+X方向侧与-X方向侧的空白部沿着基板P的宽度方向(短边方向)形成。对准标记MK2、MK3形成于曝光区域W与曝光区域W之间。对准标记MK2形成于基板P的宽度方向的-Y方向侧，对准标记MK3形成于基板P的+Y 方向侧。

进而，排列于基板P的-Y方向侧的端部的对准标记MK1与空白部的对准标记 MK2的Y方向的间隔、空白部的对准标记MK2与对准标记MK3的Y方向的间隔、及排列于基板P的+Y方向侧的端部的对准标记MK4与空白部的对准标记MK3的Y 方向的间隔均设定为相同距离。该等对准标记MKm(MK1～MK4)可于第1层的图案层的形成时一并形成。例如，可于曝光第1层的图案时，于供曝光图案的曝光区域 W的周围将对准标记用的图案亦一并曝光。再者，对准标记MKm亦可形成于曝光区域W内。例如，可于曝光区域W内且沿着曝光区域W的轮廓而形成。又，亦可将形成于曝光区域W内的电子元件的图案中的特定位置的图案部分、或特定形状的部分用作对准标记MKm。

如图3所示，对准显微镜AM11、AM21是以拍摄存在于物镜的观察区域(检测区域)Vw11、Vw21内的对准标记MK1的方式配置。同样地，对准显微镜AM12～ AM14、AM22～AM24是以拍摄存在于物镜的观察区域Vw12～Vw14、Vw22～Vw24 内的对准标记MK2～MK4的方式配置。因此，复数个对准显微镜AM11～AM14、 AM21～AM24是与复数个对准标记MK1～MK4的位置对应地，自基板P的-Y方向侧起依照AM11～AM14、AM21～AM24的顺序沿着基板P的宽度方向设置。再者，于图2中，省略了对准显微镜AM2m(AM21～AM24)的观察区域Vw2m(Vw21～Vw24)的图示。

复数个对准显微镜AM1m(AM11～AM14)是设置成，于X方向上，曝光位置 (描绘线SL1～SL6)与观察区域Vw1m(Vw11～Vw14)在长边方向的距离变得短于曝光区域W的X方向的长度。复数个对准显微镜AM2m(AM21～AM24)亦同样地设置成，于X方向上，曝光位置(描绘线SL1～SL6)与观察区域Vw2m(Vw21～ Vw24)在长边方向的距离变得短于曝光区域W的X方向的长度。再者，于Y方向设置的对准显微镜AM1m、AM2m的数量可根据于基板P的宽度方向形成的对准标记MKm的配置或数量而变更。又，各观察区域Vw1m(Vw11～Vw14)、Vw2m(Vw21～Vw24)的基板P的被照射面上的大小是根据对准标记MK1～MK4的大小或对准精度(位置测量精度)而设定，为100～500μm见方左右的大小。

如图2所示，于旋转筒DR的两端部，设置有遍及旋转筒DR的外周面的圆周方向的整体而形成为环状的具有刻度的刻度尺部SDa、SDb。该刻度尺部SDa、SDb是于旋转筒DR的外周面的圆周方向以固定的间距(例如20μm)刻设有凹状或凸状的格子线(刻度)的绕射光栅，且构成为增量型的刻度尺。该刻度尺部SDa、SDb绕中心轴AXo而与旋转筒DR一体地旋转。作为读取刻度尺部SDa、SDb的刻度尺读取头的复数个编码器读头(以下亦单称为编码器)ENja、ENjb(此外，j＝1、2、3、4)是以与该刻度尺部SDa、SDb对向的方式设置(参照图1、图2)。此外，于图2中，省略了编码器EN4a、EN4b的图示。

编码器ENja、ENjb是光学性地检测旋转筒DR的旋转角度位置者。与设置于旋转筒DR的-Y方向侧额端部的刻度尺部SDa对向地，设置有4个编码器ENja(EN1a、 EN2a、EN3a、EN4a)。同样地，与设置于旋转筒DR的+Y方向侧的端部的刻度尺部 SDb对向地，设置有4个编码器ENjb(EN1b、EN2b、EN3b、EN4b)。

编码器EN1a、EN1b是设置在相对于中心面Poc为基板P的搬送方向的上游侧 (-X方向侧)，且配置于设置方位线Lx1上(参照图1、图2)。设置方位线Lx1成为于XZ平面连结编码器EN1a、EN1b的测量用的光束的于刻度尺部SDa、SDb上的投射位置(读取位置)与中心轴AXo的线。又，设置方位线Lx1成为于XZ平面连结各对准显微镜AM1m(AM11～AM14)的观察区域Vw1m(Vw11～Vw14)与中心轴 AXo的线。亦即，复数个对准显微镜AM1m(AM11～AM14)亦配置于设置方位线 Lx1上。

编码器EN2a、EN2b是设置在相对于中心面Poc为基板P的搬送方向的上游侧 (-X方向侧)，且设置于较编码器EN1a、EN1b更靠基板P的搬送方向的下游侧(+X 方向侧)。编码器EN2a、EN2b配置于设置方位线Lx2上(参照图1、图2)。设置方位线Lx2成为于XZ平面连结编码器EN2a、EN2b的测量用的光束的于刻度尺部SDa、 SDb上的投射位置(读取位置)与中心轴AXo的线。该设置方位线Lx2是于XZ平面成为与照射中心轴Le1、Le3、Le5相同角度位置而与的重叠。

编码器EN3a、EN3b是设置在相对于中心面Poc为基板P的搬送方向的下游侧 (+X方向侧)，且配置于设置方位线Lx3上(参照图1、图2)。设置方位线Lx3成为于XZ平面连结编码器EN3a、EN3b的测量用的光束的于刻度尺部SDa、SDb上的投射位置(读取位置)与中心轴AXo的线。该设置方位线Lx3于XZ平面成为与照射中心轴Le2、Le4、Le6相同角度位置而与的重叠。因此，设置方位线Lx2与设置方位线Lx3被设定为，于XZ平面，相对于中心面Poc的角度成为±θ1(参照图1)。

编码器EN4a、EN4b是设置于较编码器EN3a、EN3b更靠基板P的搬送方向的下游侧(+X方向侧)，且配置于设置方位线Lx4上(参照图1)。设置方位线Lx4成为于XZ平面连结编码器EN4a、EN4b的测量用的光束的于刻度尺部SDa、SDb上的投射位置(读取位置)与中心轴AXo的线。又，设置方位线Lx4成为于XZ平面连结各对准显微镜AM2m(AM21～AM24)的观察区域Vw2m(Vw21～Vw24)与中心轴AXo的线。亦即，复数个对准显微镜AM2m(AM21～AM24)亦配置于设置方位线Lx4上。该设置方位线Lx1与设置方位线Lx4被设定为，于XZ平面，相对于中心面Poc的角度成为±θ2。

各编码器ENja(EN1a～EN4a)、ENjb(EN1b～EN4b)，是朝向刻度尺部SDa,SDb 投射测量用光束，并将已对该反射光束(绕射光)进行光电检测的检测信号(2相信号)对控制装置16输出。于控制装置16内设有复数个计数电路，是藉由对各编码器的检测信号(2相信号)进行内插处理而数位计数刻度尺部SDa,SDb的格子的移动量，以次微米的解析能力(在设计上所设定的在基板P上的像素尺寸的数分的一以下的解析能力)测量旋转筒DR的旋转角度位置及角度变化或基板P的移动量。亦能从旋转筒DR的角度变化测量基板P的搬送速度Vt。根据与编码器ENja(EN1a～EN4a)、 ENjb(EN1b～EN4b)各个对应的计数电路的计数值(数位计数值)，特定出对准标记 MKm(MK1～MK4)的位置、基板P上的曝光区域W与各描绘线SLn在副扫描方向的位置关系等。除此之外，亦根据该计数电路的计数值(数位计数值)，来指定储存待描绘于基板P上的图案的描绘资料(例如位元图资料)的存储器部在副扫描方向的位址位置(存取位址)。此外，于刻度尺部SDa(SDb)周方向的一处如图2所示形成有表示周方向的原点位置的Z相标记ZZ，编码器ENja(EN1a～EN4a)、ENjb(EN1b～ EN4b)的各个，在已检测到该Z相标记ZZ时，即在将对应的计数电路的计数值瞬间重置为零(或一定值)后，持续测量刻度尺部SDa(SDb)的格子的移动量。

接下来，参照图4对扫描单元Un(U1～U6)的光学性构成进行说明。再者，各扫描单元Un(U1～U6)具有同一构成，因此仅代表性地对扫描单元U1进行说明，对于其他扫描单元Un省略其说明。又，于图4中，将与照射中心轴Len(Le1)平行的方向设为Zt方向，将位于与Zt方向正交的平面上且基板P自处理装置PR1经过曝光装置EX朝向处理装置PR2的方向设为Xt方向，将与Zt方向正交的平面上且与 Xt方向正交的方向设为Yt方向。亦即，图4的Xt、Yt、Zt的三维坐标系使图1的 X、Y、Z的三维座标以Y轴为中心而以Z轴方向与照射中心轴Len(Le1)平行的方式旋转而成的三维座标。

如图4所示，于扫描单元U1内，沿着自射束LB1的射入位置至被照射面(基板 P)为止的射束LB1的行进方向而设置有反射镜M10、扩束器BE、反射镜M11、偏振分光器BS1、反射镜M12、位移光学构件(平行平板)SR、偏向调整光学构件(棱镜)DP、场孔径FA、反射镜M13、λ/4波长板QW、柱面透镜CYa、反射镜M14、多边形镜PM、fθ透镜FT、反射镜M15、柱面透镜CYb。进而，于扫描单元U1内，设置有检测扫描单元U1的可开始描绘的时点的原点感测器(原点检测器、检测感测器)OP1、与用以经由偏振分光器BS1检测来自被照射面(基板P)的反射光的光学透镜系统G10及光检测器DT。

要射入至扫描单元U1的射束LB1朝向-Zt方向行进，射入至相对于XtYt平面倾斜45°的反射镜M10。以要射入至该扫描单元U1的射束LB1的轴线与照射中心轴 Le1同轴的方式射入至反射镜M10。反射镜M10，将所射入的射束LB1沿着与Xt轴平行地设定的扩束器BE的光轴AXa且朝着向-Xt方向远离反射镜M10的反射镜M11 沿-Xt方向反射。因此，光轴AXa于与XtZt平面平行的面内和照射中心轴Le1正交。扩束器BE具有聚光透镜Be1、及使藉由聚光透镜Be1而收敛之后发散的射束LB1成为平行光的准直透镜Be2，使射束LB1的直径扩大。

反射镜M11相对于YtZt平面倾斜45°地配置，将所射入的射束LB1(光轴AXa) 朝向偏振分光器BS1沿-Yt方向反射。向-Yt方向远离反射镜M11而设置的偏振分光器BS1的偏振分光面是相对于YtZt平面倾斜45°地配置，反射P偏光的射束，使向与P偏光正交的方向偏光后的直线偏光(S偏光)的射束透过。由于要射入至扫描单元U1的射束LB1在此处为P偏光的射束，故而偏振分光器BS1将来自反射镜M11 的射束LB1向-Xt方向反射而引导至反射镜M12侧。

反射镜M12是相对于XtYt平面倾斜45°地配置，将所射入的射束LB1朝着向- Zt方向远离反射镜M12的反射镜M13沿-Zt方向反射。由反射镜M12反射的射束 LB1沿着与Zt轴平行的光轴AXc通过以两片石英平行平板Sr1,Sr2构成的位移光学构件SR、以两个楔状棱竟Dp1,Dp2构成的偏向调整光学构件DP、及场孔径(视场光阑)FA而射入至反射镜M13。位移光学构件SR，藉由将平行平板Sr1,Sr2的各个倾斜，而于与射束LB1的行进方向(光轴AXc)正交的平面(XtYt平面)内二维地调整射束LB1的剖面内的中心位置。偏向调整光学构件DP，能藉由使棱镜Dp1、Dp2 的各者绕光轴AXc旋转，而进行射束LB1的轴线与光轴AXc的平行度校正、或到达至基板P的被照射面的射束LB1的轴线与照射中心轴Le1的平行度校正。

反射镜M13是相对于XtYt平面倾斜45°地配置，将所射入的射束LB1朝向反射镜M14沿+Xt方向反射。反射镜M13所反射的射束LB1经由λ/4波长板QW及柱面透镜CYa而射入至反射镜M14。反射镜M14将所射入的射束LB1朝向多边形镜(旋转多面镜、扫描用偏向构件)PM反射。多边形镜PM将所射入的射束LB1朝向具有与Xt轴平行的光轴AXf的fθ透镜FT而向+Xt方向侧反射。多边形镜PM是为了将射束LB1的点光SP于基板P的被照射面上进行扫描而将所射入的射束LB1于与 XtYt平面平行的面内一维地偏向(反射)。具体而言，多边形镜PM具有于Zt轴方向延伸的旋转轴AXp、及形成于旋转轴AXp的周围的复数个反射面RP(本实施形态中将反射面RP的数量Np设为8)。可藉由使该多边形镜PM以旋转轴AXp为中心沿既定旋转方向旋转，而使照射至反射面RP的脉冲状的射束LB1的反射角连续地变化。藉此，藉由1个反射面RP使射束LB1的反射方向偏向，而可将照射至基板P的被照射面上的射束LB1的点光SP沿主扫描方向(基板P的宽度方向、Yt方向)进行扫描。

亦即，可藉由多边形镜PM的1个反射面RP将射束LB1的点光SP沿主扫描方向扫描一次。因此，于多边形镜PM的1旋转中，点光SP于基板P的被照射面上扫描的描绘线SL1的数量最大为与反射面RP的数量相同的8条。多边形镜PM是于控制装置16的控制的下藉由旋转驱动源(例如电机或减速机构等)RM而以固定的速度旋转。如上文所说明般，描绘线SL1的有效长度(例如30mm)被设定为可藉由该多边形镜PM扫描点光SP的最大扫描长度(例如31mm)以下的长度，且于初始设定(设计上)中，于最大扫描长度的中央设定有描绘线SL1的中心点(照射中心轴 Le1通过的点)。

柱面透镜CYa是于与基于多边形镜PM的主扫描方向(旋转方向)正交的非扫描方向(Zt方向)上，将所射入的射束LB1收敛于多边形镜PM的反射面RP上。亦即，柱面透镜CYa将射束LB1在反射面RP上收敛成于与XtYt平面平行的方向延伸的长边状(长椭圆状)。藉由母线与Yt方向平行的柱面透镜CYa及下述的柱面透镜 CYb，即便为反射面RP相对于Zt方向倾斜的情形(反射面RP相对于XtYt平面的法线的斜率)，亦可抑制其影响。例如，可抑制照射至基板P的被照射面上的射束LB1 (描绘线SL1)的照射位置因多边形镜PM的各反射面RP的各者的微小的斜率误差而向Xt方向偏移。

具有于Xt轴方向延伸的光轴AXf的fθ透镜FT是将由多边形镜PM反射的射束 LB1于XtYt平面内以与光轴AXf平行的方式投射至反射镜M15的远心系统的扫描透镜。射束LB1向fθ透镜FT的射入角θ根据多边形镜PM的旋转角(θ/2)而变化。 fθ透镜FT经由反射镜M15及柱面透镜CYb将射束LB1投射至与该射入角θ成比例的基板P的被照射面上的像高位置。若将焦点距离设为fo，将像高位置设为y，则fθ透镜FT被设计成满足y＝fo×θ的关系(畸变像差)。因此，藉由该fθ透镜FT，可将射束LB1于Yt方向(Y方向)准确地以等速进行扫描。于向fθ透镜FT的射入角θ为0度时，射入至fθ透镜FT的射束LB1沿着光轴AXf上行进。

反射镜M15将来自fθ透镜FT的射束LB1经由柱面透镜CYb朝着基板P向-Zt 方向反射。藉由fθ透镜FT及母线与Yt方向平行的柱面透镜CYb，投射至基板P的射束LB1于基板P的被照射面上被收敛为直径数μm左右(例如3μm)的微小的点光SP。又，投射至基板P的被照射面上的点光SP藉由多边形镜PM而根据于Yt方向延伸的描绘线SL1一维扫描。再者，fθ透镜FT的光轴AXf与照射中心轴Le1位于同一平面上，该平面与XtZt平面平行。因此，于光轴AXf上行进的射束LB1藉由反射镜M15向-Zt方向反射，成为与照射中心轴Le1同轴而投射至基板P。于本第1 实施形态中，至少fθ透镜FT作为将藉由多边形镜PM偏向后的射束LB1投射至基板P的被照射面的投射光学系统发挥功能。又，至少反射构件(反射镜M11～M15) 及偏振分光器BS1作为将自反射镜M10至基板P为止的射束LB1的光路弯折的光路偏向构件发挥功能。藉由该光路偏向构件，可使射入至反射镜M10的射束LB1的射入轴与照射中心轴Le1大致同轴。于XtZt平面上，要通过扫描单元U1内的射束 LB1通过弯折成曲柄状的光路后向-Zt方向行进而投射至基板P。

如此，于基板P沿副扫描方向被搬送的状态下，藉由各扫描单元Un(U1～U6) 将射束LBn(LB1～LB6)的点光SP于主扫描方向(Y方向)一维地扫描，藉此可将点光SP于基板P的被照射面相对地进行二维扫描。

此外，作为一例，于将各描绘线SL1～SL6的有效长度(描绘长度)设为30mm，一面每次重叠有效大小

为3μm的点光SP的1/2，亦即每次重叠1.5(＝3×1/2)μm，一面将点光SP沿着描绘线SLn(SL1～SL6)照射至基板P的被照射面上的情形时，脉冲状的点光SP以1.5μm的间隔照射。因此，1次扫描所照射的点光SP的数量成为20000(＝30[mm]/1.5[μm])。又，若将基板P的副扫描方向的进给速度(搬送速度) Vt设为0.6048mm/sec，于副扫描方向上亦将点光SP的扫描以1.5μm的间隔进行，则沿着描绘线SLn的1次扫描开始(描绘开始)时点与下一扫描开始时点的时间差 (周期)Tpx成为约620μsec(＝0.375[μm]/0.6048[mm/sec])。该时间差Tpx是8反射面 RP的多边形镜PM旋转1面(45度＝360度/8)的时间。该情形时，必须以多边形镜PM的1旋转的时间成为约4.96msec(＝8×620[μsec])的方式设定，因此多边形镜PM的旋转速度Vp被设定为每秒约201.613旋转(＝1/4.96[msec])、即约12096.8 rpm。

另一方面，多边形镜PM的1反射面RP所反射的射束LB1有效地射入至fθ透镜FT的最大射入角度(与点光SP的最大扫描长度对应)是由fθ透镜FT的焦点距离与最大扫描长度大致决定。作为一例，于反射面RP为8个的多边形镜PM的情形时，在1反射面RP的旋转角度45度的中有助于实际扫描的旋转角度α的比率(扫描效率)以α/45度表示。本第1实施形态中，由于将有助于实际扫描的旋转角度α设为大于10度且小于15度的范围，故而扫描效率成为1/3(＝15度/45度)，fθ透镜 FT的最大射入角成为30度(以光轴AXf为中心±15度)。因此，将点光SP扫描描绘线SLn的最大扫描长度(例如31mm)的程度所需要的时间Ts成为Ts＝Tpx×扫描效率，于上文的数值例的情形时，时间Ts成为约206.666…μsec(＝620[μsec]/3)。由于将本第1实施形态中的描绘线SLn(SL1～SL6)的有效扫描长度设为30mm，故而沿着该描绘线SLn的点光SP的1扫描的扫描时间Tsp成为约200μsec(＝ 206.666…[μsec]×30[mm]/31[mm])。因此，于该时间Tsp的期间，必须照射20000的点光SP(脉冲光)，故而来自光源装置LS的射束LB的发光频率(振荡频率)Fa成为Fa≒20000次/200≒μsec100MHz。

图4所示的原点感测器OP1是当多边形镜PM的反射面RP的旋转位置到达可开始利用反射面RP的点光SP的扫描的特定位置时产生原点信号SZ1。换言的，原点感测器OP1是当接下来要进行点光SP的扫描的反射面RP的角度成为既定角度位置时产生原点信号SZ1。由于多边形镜PM具有8个反射面RP，故而原点感测器OP1 于多边形镜PM进行1旋转期间输出8次原点信号SZ1。该原点感测器OP1所产生的原点信号SZ1被送至控制装置16。自原点感测器OP1产生原点信号SZ1之后，经过延迟时间Td1后，开始点光SP沿着描绘线SL1的扫描。亦即，该原点信号SZ1成为表示利用扫描单元U1的点光SP的描绘开始时序(扫描开始时序)的信息。原点感测器OP1具有将对基板P的感光性功能层为非感光性的波长区域的雷射射束Bga射出至反射面RP的射束送光系统opa、及接受于反射面RP反射的雷射射束Bga的反射射束Bgb而产生原点信号SZ1的射束受光系统opb。

再者，将设置于扫描单元U2～U6的原点感测器OPn以OP2～OP6表示，且将由原点感测器OP2～OP6产生的原点信号SZn以SZ2～SZ6表示。控制装置16是根据此等原点信号SZn(SZ1～SZ6)而管理哪一扫描单元Un接下来要进行点光SP的扫描。又，存在将自产生原点信号SZ2～SZ6之后至开始沿着基于扫描单元U2～U6 的描绘线SL2～SL6的点光SP的扫描为止的延迟时间Tdn以Td2～Td6表示的情形。本实施形态中，是使用原点信号SZ2～SZ6，进行使各扫描单元U1～U6的多边形镜 PM的旋转速度一致为既定值的同步控制、与将各多边形镜PM的旋转角度位置(角度相位)维持于既定关系的同步控制。

图4所示的光检测器DT具有光电转换元件，该光电转换元件是将形成于旋转筒 DR表面的基准图案或形成于基板P特定位置的基准图案被点光SP扫描时产生的反射光变化光电转换。自扫描单元U1对旋转筒DR的形成有基准图案(或基板P上的基准图案)的区域照射射束LB1的点光SP，则因fθ透镜FT为远心系，故其反射光通过柱面透镜CYb、反射镜M15、fθ透镜FT、多边形镜PM、反射镜M14、柱面透镜CYa、λ/4波长板QW、反射镜M13、场孔径FA、偏向调整光学构件DP、位移光学构件SR、及反射镜M12而返回至偏振分光器BS1。藉由λ/4波长板QW的作用，照射于基板 P的射束LB1，从P偏光被转换为圆偏光的射束LB1，并在旋转筒DR表面(或基板 P的表面)反射，返回至偏振分光器BS1的反射光，藉由λ/4波长板QW而从圆偏光被转换为S偏光，透射过偏振分光器BS1，透过光学透镜系G10到达光检测器DT。藉由根据来自光检测器DT的检测信号而测量的相对描绘线SLn的基准图案的位置信息，而能校正扫描单元Un。

图5是在XY面内观看光束分配部BDU内的构成的图。光束分配部BDU具有复数个描绘用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)、复数个分束器BSa～BSe、复数个反射镜MR1～MR5、以及复数个落射用反射镜FM1～FM6。描绘用光学元件AOMn (AOM1～AOM6)，是分别配置于将来自光源装置LS的射束LB分配成6个的光路，使响应高频驱动信号而使射入射束绕射的1次绕射光作为射束LBn(LB1～LB6)射出的声光调变元件(AOM：Acousto-Optic Modulator)。描绘用光学元件AOMn (AOM1～AOM6)各个中的1次绕射光(射束LB1～LB6)的绕射方向是在与XZ面平行的面内的－Z方向，在各描绘用光学元件AOMn为on状态(产生1次绕射光的状态)时从各描绘用光学元件AOMn射出的射束LBn(LB1～LB6)，是藉由反射面相对XY面倾斜的落射用的反射镜FM1～FM6的各个，朝向对应的扫描单元U1～U6 (反射镜M10)反射于－Z方向。

来自光源装置LS的射束LB被分束器BSa分割为二，透射过分束器BSa的射束在反射镜MR1,MR2反射后，在分束器BSb被分割为二。在分束器BSb反射的射束射入描绘用光学元件AOM5。透射过分束器BSb的射束在分束器BSc被分割为二，在分束器BSc反射的射束射入描绘用光学元件AOM3。透射过分束器BSc的射束在反射镜MR3被反射，射入描绘用光学元件AOM1。同样地，在分束器BSa被反射的射束，是在反射镜MR4被反射后，在分束器BSd被分割为二。在分束器BSd被反射的光束射入描绘用光学元件AOM6。透射过分束器BSd的射束在分束器BSe被分割为二，在分束器BSe被反射的射束射入描绘用光学元件AOM4。透射过分束器BSe 的射束在反射镜MR5被反射，而射入描绘用光学元件AOM2。

如上所述，来自光源装置LS的射束LB，以被振幅分割(强度分割)成约1/6 的状态，均射入6个描绘用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)的各个。藉由对描绘用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)的各个，依据描绘资料的各像素的位元资料，使高频驱动信号的施加成为on/off，而调变沿着扫描单元Un(U1～U6)各个的描绘线SLn所扫描的点光SP的强度。藉此，与描绘资料(位元图)对应的图案，是以各扫描单元Un(U1～U6)同时描绘于基板P上。描绘资料(图案资料)，依每个扫描单元Un设置，是将以扫描单元Un描绘的图案，藉由点光SP的尺寸

而设定的尺寸的像素予以分割，并将复数个像素的各个以与所述图案对应的1位元的逻辑信息 (位元资料、像素资料)予以表示者。亦即，描绘资料，是二维分解成以沿着点光SP 的扫描方向(主扫描方向、Y方向)的方向作为列方向、以沿着基板P搬送方向(副扫描方向、X方向)的方向作为行方向的复数个像素的逻辑信息(像素资料)所构成的位元图资料。

此描绘资料的一行量的像素的逻辑信息，是对应1条量的描绘线SLn(SL1～SL6)者。是以，1行量的像素的数目，是依据在基板P被照射面上的像素的尺寸Pxy与描绘线SLn的长度而决定。此1像素的尺寸Pxy，是设定成与点光SP的尺寸

相同程度或其以上，例如，在点光SP的有效尺寸

为3μm的情形时，1像素的尺寸Pxy设定为3μm角程度以上。依据1行量像素的逻辑信息，调变沿着1条描绘线SLn(SL1～ SL6)投射于基板P的点光SP的强度。将此1行量像素的逻辑信息(位元资料)称为像素资料行DLn。亦即，描绘资料是像素资料行DLn排列于行方向的位元图资料。将扫描单元U1的描绘资料的像素资料行DLn以DL1表示，同样地，将扫描单元 U2～U6的描绘资料的像素资料行DLn以DL2～DL6表示。此外，在像素的位元资料为「1」的情形时，投射于基板P上的点光SP的强度成为高等级，亦即，意指描绘用光学元件AOMn产生1次绕射光。又，在「0」的情形时，投射于基板P上的点光 SP的强度成为低等级(例如零)，亦即，意指描绘用光学元件AOMn不产生1次绕射光。

图6是显示图1所示的控制装置16的主要构成的方块图，控制装置16具备：描绘控制部100，统筹控制描绘动作整体；多边形镜驱动部102，输入来自扫描单元U1～ U6各自的原点感测器OPn的光束受光系opb的原点信号SZ1～SZ6，控制多边形镜 PM的旋转用的电机RM；对准部104，解析以复数个对准显微镜AM1m,AM2m的各个拍摄的对准标记MK1～MK4的影像而生成标记位置信息；编码器计数部106，根据来自复数个编码器EN1a～EN4a,EN1b～EN4b的各个的检测信号(2相信号)，对刻度尺部SDa,SDb的周方向的移动量或移动位置进行数位计数，且刻度尺部SDa, SDb(或旋转筒DR)每旋转一次即藉由Z相标记ZZ重置为零；描绘资料储存部108，将待以扫描单元U1～U6的各个描绘的图案的描绘资料以位元图形式予以储存；AOM 驱动部110，依据从描绘资料储存部108读出的各描绘线SL1～SL6的描绘资料行(位元流信号)，调变与扫描单元U1～U6各个对应的描绘用光学元件AOM1～AOM6；以及驱动控制部112，控制旋转筒DR的旋转驱动电机。再者，描绘控制部100，是对光源装置LS送出描绘倍率修正用的信息TMg,CMg，且监控原点信号SZ1～SZ6 的产生状况，生成控制成扫描单元U1～U6的各个以点光SP扫描基板P的时序使光源装置LS射出射束LB的描绘开关信号SHT。

本实施形态中，虽使光源装置LS的射束LB成为振荡频率Fa(例如100MHz) 的脉冲光，但因此，光源装置LS生成振荡频率Fa的时脉信号LTC。时脉信号LTC 的1时脉脉冲对应射束LB的1脉冲发光。再者，光源装置LS，具备在点光SP沿着描绘线SLn扫描的期间的特定像素位置将时脉信号LTC的周期局部地微调的局部倍率修正部。此外，时脉信号LTC，亦用于多边形镜驱动部102对多边形镜PM的旋转速度的管理。又，光源装置LS，生成用以将描绘资料储存部(资料储存部)108在点光SP的一次扫描中对AOM驱动部110送出的像素资料行DLn依1像素的位元资料位移的像素位移信号(像素位移脉冲)BSC。

图7是表示光源装置(脉冲光源装置、脉冲雷射装置)LS的具体构成的图。作为光纤雷射装置的光源装置LS具备脉冲光产生部20与控制电路22。脉冲光产生部 20具有DFB半导体雷射元件30、32、偏振分光器34、作为描绘用光调变器的电光元件(强度调变部)36、该电光元件36的驱动电路36a、偏振分光器38、吸收体40、激发光源42、合并器44、光纤光放大器46、波长转换光学元件48、50、及复数个透镜元件GL。控制电路22具有产生时脉信号LTC及像素位移脉冲BSC的信号产生部 22a。

DFB半导体雷射元件(第1固体雷射元件)30是响应于时脉信号LTC，以作为既定频率的振荡频率Fa(例如100MHz)产生陡峭或尖锐的脉冲状的种子光(脉冲射束、射束)S1，DFB半导体雷射元件(第2固体雷射元件)32是响应于时脉信号 LTC，以作为既定频率的振荡频率Fa(例如100MHz)产生缓慢(时间上迟滞)的脉冲状的种子光(脉冲射束、射束)S2。DFB半导体雷射元件30所产生的种子光S1与 DFB半导体雷射元件32所产生的种子光S2的发光时序同步。种子光S1、S2均是每 1脉冲的能量大致相同，偏光状态互不相同，波峰强度是种子光S1较强。该种子光 S1与种子光S2为直线偏光的光，其偏光方向相互正交。本第1实施形态中，将DFB 半导体雷射元件30所产生的种子光S1的偏光状态设为S偏光，将DFB半导体雷射元件32所产生的种子光S2的偏光状态设为P偏光而进行说明。该种子光S1、S2为红外波长区域的光。

控制电路22是以响应自信号产生部22a送来的时脉信号LTC的时脉脉冲而使种子光S1、S2发光的方式控制DFB半导体雷射元件30、32。藉此，该DFB半导体雷射元件30、32响应时脉信号LTC的各时脉脉冲(振荡频率Fa)而以既定频率(振荡频率)Fa同时发出种子光S1、S2。该控制电路22是由控制装置16中的描绘控制部 100控制。将该时脉信号LTC的时脉脉冲的周期(＝1/Fa)称为基准周期Ta。DFB半导体雷射元件30、32中产生的种子光S1、S2被引导至偏振分光器34。

此外，该要成为基准时脉信号的时脉信号LTC是成为被供给至用以指定储存描绘资料储存部108的位元图状的描绘图案资料的存储电路中的列方向(主扫描方向)的位址的位址计数器(暂存器)的像素位移脉冲BSC的基准者，详情见下文。又，对于信号产生部22a，自控制装置16中的描绘控制部100送来用以进行基板P的被照射面上的描绘线SLn的整体倍率修正的整体倍率修正信息TMg、与用以进行描绘线SLn 的局部倍率修正的局部倍率修正信息CMg。藉此，可对基板P的被照射面上的描绘线SLn的长度(扫描长度)以ppm等级至％等级进行细腻的微调整，该情形于下文进行详细说明。该描绘线SLn的伸缩(扫描长度的微调整)可于描绘线SLn的最大扫描长度(例如31mm)的范围内进行。再者，本第1实施形态中的所谓整体倍率修正，是指如下修正：保持与描绘资料上的1像素(1位元)对应的点光SP的数量为固定的状态而将沿主扫描方向投射的点光SP的投射间隔(亦即，时脉信号LTC的频率)均一地进行微调整，藉此一致地修正描绘线SLn整体的扫描方向的倍率。又，本第1实施形态中的所谓局部倍率修正，是指如下修正：仅在设定在1描绘线上的离散的数个修正点(像素位置)暂时增减沿着主扫描方向投射的点光SP的投射间隔(亦即时脉信号LTC周期)，藉此使与该修正点对应的使于基板上的像素的大小沿主扫描方向略微伸缩。

偏振分光器34是使S偏光的光透过且反射P偏光的光者，将DFB半导体雷射元件30所产生的种子光S1与DFB半导体雷射元件32所产生的种子光S2引导至电光元件36。亦即，偏振分光器34是藉由使DFB半导体雷射元件30所产生的S偏光的种子光S1透过而将种子光S1引导至电光元件36。又，偏振分光器34是藉由反射 DFB半导体雷射元件32所产生的P偏光的种子光S2而将种子光S2引导至电光元件 36。DFB半导体雷射元件30、32、及偏振分光器34构成生成种子光S1、S2的脉冲光源部35。

电光元件(强度调变部)36是对于种子光S1、S2具有透过性者，例如使用电光调变器(EOM：Electro-Optic Modulator)。由于来自DFB半导体雷射元件30、DFB 半导体雷射元件32的各者的种子光S1、S2的波长区域较长，为800nm以上，故而作为电光元件36可使用偏光状态的切换响应性为GHz程度者。电光元件36是响应描绘描绘切换信号SHT的高位准/低位准状态而藉由驱动电路36a切换种子光S1、S2 的偏光状态者。描绘切换信号SHT是基于与扫描单元U1～U6的任一者开始描绘前一刻或较描绘开始时一定时间前的时间成为高位准状态，在扫描单元U1～U6的任一者均不描绘的状态时即成为低位准状态。此描绘切换信号SHT，是将图6中的原点信号SZ1～SZ6的产生状态从透过多边形镜驱动部102监控的描绘控制部100送出。

输入驱动电路36a的描绘切换信号SHT为低位准(「0」)状态时，电光元件36 不改变种子光S1、S2的偏光状态而直接将其引导至偏振分光器38。相反地，于输入至驱动电路36a的描绘切换信号SHT为高位准(「1」)状态时，电光元件36改变所射入的种子光S1、S2的偏光状态、亦即将偏光方向改变90度而将其引导至偏振分光器38。如此，驱动电路36a驱动电光元件36，藉此，电光元件36于描绘切换信号 SHT为高位准状态(「1」)时，将S偏光的种子光S1转换为P偏光的种子光S1，将P偏光的种子光S2转换为S偏光的种子光S2。

偏振分光器38是使P偏光的光透过而经由透镜元件GL将其引导至合并器44，且使S偏光的光反射而将其引导至吸收体40者。将透过该偏振分光器38的光(种子光)以射束Lse表示。该脉冲状的射束Lse的振荡频率成为Fa。激发光源42产生激发光，该激发光通过光纤42a而被引导至合并器44。合并器44将自偏振分光器38照射的射束Lse与激发光合成并输出至光纤光放大器46。光纤光放大器46掺杂有由激发光激发的雷射介质。因此，于经合成的射束Lse及激发光传输的光纤光放大器46 内，藉由激发光激发雷射介质，藉此作为种子光的射束Lse放大。作为掺杂于光纤光放大器46内的雷射介质，使用铒(Er)、镱(Yb)、铥(Tm)等稀土类元素。此放大后的射束Lse，从光纤光放大器46的射出端46a伴随既定发散角被放射，藉由透镜元件GL被收敛或准直后射入波长转换元件48。

波长转换光学元件(第1波长转换光学元件)48是藉由二次谐波产生(SecondHarmonic Generation：SHG)而将所射入的射束Lse(波长λ)转换为波长为λ的1/2 的二次谐波。作为波长转换光学元件48，较佳地使用作为准相位匹配(Quasi Phase Matching：QPM)晶体的PPLN(Periodically Poled LiNbO₃)晶体。再者，亦可使用 PPLT(PeriodicallyPoled LiTaO₃)晶体等。

波长转换光学元件(第2波长转换光学元件)50是藉由经波长转换光学元件48 转换后的二次谐波(波长λ/2)与未经波长转换光学元件48转换而残留的种子光(波长λ)的和频产生(Sum Frequency Generation：SFG)，而产生波长为λ的1/3的三次谐波。该三次谐波成为于370mm以下的波长频带(例如355nm)具有峰值波长的紫外线光(射束LB)。

于施加至驱动电路36a的描绘切换信号SHT为低位准(「0」)的情形时，电光元件(强度调变部)36不改变所射入的种子光S1、S2的偏光状态而直接将其引导至偏振分光器38。因此，透过偏振分光器38的射束Lse成为种子光S2。于该情形时，射束Lss是脉冲的波峰强度较低而成为时间上迟滞的钝化特性。由于光纤光放大器46 对于此种波峰强度较低的种子光S2的放大效率较低，故而自光源装置LS射出的射束LB成为无法放大至曝光所必需的能量的光。因此，就曝光的观点而言，实质上成为与光源装置LS未射出射束LB相同的结果。亦即，照射至基板P的点光SP的强度成为极低位准。但，于未进行图案的曝光期间(非描绘期间)，源自种子光S2的紫外区的射束LB虽强度微小但仍持续照射。因此，于描绘线SL1～SL6长时间在基板 P上的同一位置持续某种状态的情形(例如，因搬送系统的故障而导致基板P停止的情形等)时，宜在光源装置LS的射束LB的射出窗(省略图示)设置可动挡板，将射出窗关闭。

另一方面，于施加至驱动电路36a的描绘切换信号SHT为高位准(「1」)的情形时，电光元件(强度调变部)36改变所射入的种子光S1、S2的偏光状态而将其引导至偏振分光器38。因此，透过偏振分光器38的射束Lse成为由来自DFB半导体雷射元件30的种子光S1所生成者。由于来自DFB半导体雷射元件30的种子光S1的波峰强度较强，故而藉由光纤光放大器46有效率地放大而自光源装置LS输出的P 偏光的射束LB具有基板P的曝光所必需的能量。亦即，照射至基板P的点光SP的强度成为高位准。如此，由于在光源装置LS内设置有响应描绘切换信号SHT的电光元件36，故而可仅在多边形镜PM的旋转中进行点光SP的扫描的描绘动作的期间中使射束LB(LB1～LB6)送出至扫描单元U1～U6。

再者，亦可考虑在图7的构成中，省略DFB半导体雷射元件32及偏振分光器 34，仅将来自DFB半导体雷射元件30的种子光S1利用电光元件36的偏光状态的切换而呈猝发波状地导光至光纤光放大器46。然而，若采用该构成，则种子光S1向光纤光放大器46的射入周期性(频率Fa)会对应于应描绘的图案或沿着描绘线SLn的点光SP的扫描周期(射束LBn在多边形镜PM各面的反射周期)而较大程度地紊乱。即，若于来自DFB半导体雷射元件30的种子光S1不射入至光纤光放大器46的状态持续之后，种子光S1突然射入至光纤光放大器46，则刚射入后的种子光S1以较通常时更大的放大率放大，而存在自光纤光放大器46产生具有规定以上大小的强度的射束的问题。对此，本实施形态中，作为较佳的态样，于种子光S1不射入至光纤光放大器46期间，将来自DFB半导体雷射元件32的种子光S2(使波峰强度较低的时间上迟滞的脉冲光)射入至光纤光放大器46，藉此解决了此种问题。

图8，是说明藉由图6所示的描绘控制部100与描绘资料储存部108，进行与基板P移动位置(移动量)相应的描绘资料(像素资料行DLn)的读出的时序的图。又，此处，是以扫描单元U1的描绘动作为代表来说明。在不进行与副扫描方向(X 扫描方向)相关的描绘倍率修正的状态(倍率＝1.0)的情形时，藉由与扫描单元U1 对应的编码器EN2a(或EN2b)，以编码器计数部(数位计数)106计数的计数值，对应于旋转筒DR的旋转位置亦即基板P的移动量(或移动位置)，将其设为CX2。图8中，将移动量CX2，以供应至编码器计数部106内的对应计数电路的上下脉冲的排列来示意地表示。移动量(移动位置)CX2的测量解析能力，在此处设定为较点光SP的有效径尺寸

小。本实施形态中，将描绘资料在主扫描方向(Y扫描方向) 与副扫描方向(X扫描方向)分割成矩阵状的像素单位作为设为1位元的位元图资料，储存于描绘资料储存部(资料储存部)108。此编码器计数部106、刻度尺部SDa, SDb、及编码器ENja,ENjb构成测量机构。

描绘资料上的1像素，在基板P上设定为与例如点光SP的尺寸

相同程度的 3μm角。又，点光SP，由于在主扫描方向(Y扫描方向)及副扫描方向(X扫描方向)，以每点光SP的尺寸

的1/2重叠地投射至基板P上，因此沿着主扫描方向及副扫描方向使2个点光SP对应于1像素。是以，在以编码器计数部106计数的基板 P的移动量CX2的解析能力为像素尺寸的1/k(k为2以上较佳)且每1计数为 0.3μm的情形时(1/k的k为10的情形时)，描绘控制部100(或描绘资料储存部 108)，是于每个移动量CX2的10计数量，生成将储存于描绘资料储存部108的存储器的描绘资料在X扫描方向的位址(X位址值)逐一增值的信号XA2。描绘资料储存部108，是对应于此信号XA2而存取于在Y扫描方向排列的一行量的像素资料行 DL1。描绘资料储存部108，进一步地，使时脉信号LTC响应于分频成1/2的像素位移脉冲BSC，指定所存取的一行像素资料行DL1的Y扫描方向的位址(Y位址值)，将对应的像素的位元资料(「0」或「1」)往AOM驱动部110序列地输出。如图 8所示，藉由使像素位移脉冲BSC的周期成为时脉信号LTC的周期的2倍，并使时脉信号LTC的振荡频率Fa与多边形镜PM的旋转速度Vp同步，而能将沿着描绘线 SL1被扫描的点光SP以尺寸

的1/2重叠。在图8所示的点光SP中，实线是藉由脉冲发光而到达基板P的点光SP，虚线是表示未照射于基板P的脉冲发光(光光SP)，此处，是表示描绘X位址值为1的像素资料行DL1(00011···)的场合。

此外，以上的例示中，以编码器计数部106计数的基板P的移动量CX2的解析能力(1计数量的移动量)与像素尺寸Pxy的比率k，为了使说明简单而定为整数(10)。然而，依刻度尺部SDa,SDb的刻度(绕射格子)的节距或编码器头ENja,ENjb的构成不同，亦有测量解析能力(每1计数的移动量)与像素尺寸Pxy的比率k不成为整数的情形。例如，编码器系统的实际测量解析能力为0.312μm/计数的情形时，在将设计上的像素尺寸Pxy设为3μm角时，比率k为约9.615···(＝3/0.312)。此场合，作为图9A～图11所说明的移动量CX2，若将10计数量视为设计上的像素尺寸 Pxy，则实际的基板P的移动量为3.12μm，成为每1像素约4％(＝0.12/3)的放大误差率。是以，在该状态下持续于副扫描方向进行图案描绘，则即使不修正副扫描方向的描绘倍率，描绘于曝光区域W的图案亦整体地会在副扫描方向放大4％。此为在数位计数时产生的LSB(最下位位元)未满的误差的累积。

因此，一个对应方式，是每在以编码器计数部106计数的基板P的移动量CX2 的计数值增加与每1像素的误差率(实际的1计数量的移动量相对设计上假定的1计数量的移动量的比率)的倒数对应的数量时，即进行1计数量的数值简化运算，藉此能消除累积误差。例如，在上述例示的情形，在每1像素的误差率为+4％(0.04)的情形下，只要设置每在以编码器计数部106计数的基板P的移动量CX2的计数值计数误差率的倒数即25(＝1/0.04)时，则进行不计数次一个1计数量或不计数第25 计数的增值的位址计数器即可。作为其他对应方式，亦有配合以编码器计数部106计数的实际的1计数量的移动量(例如0.312μm)来设定设计上的像素尺寸Pxy的方法。此方法中，只要预先在使用本实施形态的曝光装置(图案描绘装置)EX时准备的描绘资料的像素尺寸Pxy，例如作为3.12μm角而将图案的CAD资料转换为位元图资料即可。

接着，描绘控制部100，如图8所示根据编码器计数部106的计数值，在所测量的移动量(移动位置)CX2一致于描绘线SL1与曝光区域W的前端一致的副扫描方向的描绘开始位置Wst时，即开始信号XA2的生成而依序使X位址值陆续增值。此外，描绘控制部100，较佳为将描绘开始位置Wst设为零点(开始点)而将移动量CX2 从零再开始计数，而生成为X位址值。再者，伴随基板P的副扫描方向的移动，沿着描绘线SL1的点光SP的扫描，是在副扫描方向以节距ΔXP反复。在标准曝光模式下，节距ΔXP设定为在基板P上成为点光SP的有效尺寸

的1/2程度。亦即，在1像素的X扫描方向，亦控制为以两个量的点光SP进行描绘。然而，本实施形态中，是不改变时脉信号LTC的振荡频率Fa(射束LB的脉冲发光频率)与多边形镜 PM的旋转速度而使基板P的移动速度降低，藉此能设成使节距ΔXP较

小，将 1像素以3次以上的多数次主扫描来曝光的多重曝光模式，增加图案曝光时的曝光量。

以上述方式，在通常曝光模式或多重曝光模式下，基于描绘资料的图案是与基板P的移动量CX2相应地被精密地描绘。然而，会产生与基板P变形对应地使待描绘图案亦伸缩于副扫描方向的必要。因此，本实施形态中，是如图9A、图9B所示，将以编码器计数部106计数的基板P的移动量CX2与描绘资料上的X扫描方向的位址 (X位址值)的对应关系从标准的关系错开，藉此进行在副扫描方向的描绘倍率修正。图9A，是显示在不进行倍率修正时X位址值的增值(1位址的增加)对应于移动量 CX2的10计数量的状态，图9是显示为了使待描绘图案缩小而X位址值的增值(1 位址的增加)对应于移动量CX2的9计数量的状态。此场合，描绘于基板P上的1 像素在X方向的尺寸Px，在设计上的像素尺寸Pxy设为3μm角时即缩小至2.7μm。是以，至X位址值为10的位置为止曝光于基板P上的图案，相较于不进行倍率修正而曝光后的图案，在副扫描方向是缩小1像素量(3μm)。相反地，在使待描绘图案放大的情形，只要控制成X位址值的增值(1位址的增加)对应于移动量CX2的11 计数量即可。

如上所述，基板P的移动量CX2，能藉由选择“在达到设计上的像素尺寸Px前使X位址值增值”或“若超过设计上的像素尺寸Px则使X位址值增值”的任一方式来将描绘倍率切换成缩小或放大。再者，将1像素在副扫描方向的设计上的尺寸Px 与移动量CX2的关系从基准状态变更的时序(X扫描方向的像素位置)，无须全以X 位址值进行，例如亦可在X位址值进至10号的期间，即以移动量CX2的10计数(基准状态)使X位址值增值，在X位址值成为第11号时，即以移动量CX2的9计数 (或11计数)使X位址值增值，在X位址值成为第12号时，即再度以移动量CX2 的10计数(基准状态)使X位址值增值，而将上述动作持续至次一第20号的X位址值为止。此种副扫描方向的描绘倍率的修正(％或ppm)，仅在基板P的一个曝光区域W内一律进行，会有无法确保良好的叠合精度或接续精度的情形，而必须在将曝光区域W于副扫描方向曝光的途中迁移至徐徐地不同的倍率修正量。

图10是说明在描绘动作中的途中变更成不同的描绘倍率时的控制的图。图10中，是显示在不修正倍率的场合，1像素对应于移动量CX2的10计数，移动量CX2从描绘开始位置Wst至90计数程度的状态。在描绘开始位置Wst，描绘倍率设定为1.0倍 (初始值)，于移动量CX2成为65计数的位置设定有放大的倍率变更点Xm1。此倍率变更点Xm1，例如是从以对准显微镜AM1m检测的基板P上的复数个对准标记 MK1～MK4的排列状态来推定，描绘控制部100，是管理自描绘开始位置W_st起的距离、亦即以编码器计数部106所测量的移动量CX2管理倍率变更点Xm1。然而，如图10所示，倍率变更点Xm1是描绘对应X位址值的6号的像素资料行DLn的期间，假使以从倍率变更点Xm1立即修正描绘倍率的方式，从倍率变更点Xm1将移动量CX2进行9计数量或11计数量而使X位址值增值，则会在X位址值第6号的像素资料行DLn的描绘(点扫描)的途中切换成第7号的像素资料行DLn，对应第6号的像素资料行DLn的像素即不完整地描绘或缺漏。亦即，会损及在副扫描方向的像素(图案)的连续性。在副扫描方向，即使在以点光SP的尺寸

的1/2重叠的方式将1像素以2次的点扫描描绘的情形或使基板P的搬送速度Vt降低而在副扫描方向将1像素以3次以上的点扫描进行描绘而获取曝光量的多重描绘模式的情形时，依倍率变更点Xm1在X位址值内的位置的不同，会有该X位址值的像素资料行DLn缺漏或曝光量不足的状态(亦可能成为中断的原因)。

因此，本实施形态中，如图10的下方所示，描绘控制部(控制部)100，是将位于当初的倍率变更点Xm1的前一刻描绘正常结束的第5号X位址值与第6号X位址值的边界的移动量CX2上的位置Xm1’(第60计数)，设定为在计算上新的倍率变更点(新变更点)。接着，从基板P的移动位置成为位置Xm1’的时点起，从描绘资料储存部108读出的第6号X位址值的像素资料行DLn，每在移动量CX2前进11计数就产生图8所示的信号XA2(脉冲)而使X位址值增值。其后，再达到次一倍率变更点为止，信号XA2的产生(X位址值的增值)，是每在移动量CX2前进11计数量(在缩小的情形时则为9计数量)时进行。接着，在移动量CX2上设定的次一倍率变更点，亦同样地设定计算上为新的倍率变更点(新变更点)。此外，此处虽将新变更点(位置Xm1’)设为当初倍率变更点Xm1的前一个的位置，但以当初倍率变更点Xm1描绘的第6号X位址值的像素资料行DLn，亦能以与第5号X位址值的像素资料行DLn相同的倍率修正值进行描绘，并将第6号X位址值的像素资料行DLn 的描绘完毕的第70计数设定为新变更点Xm1’。

此处，是将在移动量CX2为零的描绘开始位置Ws_t设定的倍率系数设为ΔMx (0)，将在移动量CX2上的最初倍率变更点(位置)设为Xm1，将位置Xm1以后所设定的倍率系数设为ΔMx(1)，将进行描绘中的现在的像素资料行DLn的X位址值设为XA2(1)，将在变更位置Xm1后的移动量CX2上的新变更点(位置)设为Xm1’。进而，倍率系数(修正系数)ΔMx(0),ΔMx(1)，是设为例如每1像素设定的移动量CX2的计数数目9、10、11的任一者。又，将为了算出新变更点Xm1’的次一进行倍率修正的新变更点(位置)Xm2’而设定的X位址值的偏置值(在前次新变更点的 X位址值)设为XAo。在如此设定时，新变更点Xm1’是透过以下的式(1)来算出。

Xm1’＝W_st+{XA2(1)－XAo}·ΔMx(0)···(1)

此处，如图10所示，由于描绘开始位置Ws_t的移动量CX2为零，进行描绘中的现在的像素资料行DLn的X位址值XA2(1)为6，偏置值XAo为零，倍率系数ΔMx (0)为10计数，因此新变更点Xm1’为第60计数。

如此，在以新变更点Xm1’使倍率系数从ΔMx(0)变更成ΔMx(1)后，X位址值XA2即每于移动量CX2的11计数量被增值，依照X位址值XA2为7号、8号、 9号···的顺 序请出像素资 料行DLn，来进行图案描绘。接着，如图11所示，次一倍率变更点Xm2被指定为例如移动量CX2上的第118计数(第11号的像素资料行 DLn)，从倍率变更点Xm2设定成与倍率系数ΔMx(1)不同的倍率系数ΔMx(2)。此处，倍率系数ΔMx(2)，设定为用以不进行倍率修正的初始值的10计数，将进行描绘中的现在的像素资料行DLn的X位址值设为XA2(2)。此情形下，图11所示的新变更点Xm2’是透过以下的式(2)来算出。

Xm2’＝Xm1’+{XA2(2)－XAo}·ΔMx(1)···(2)

此处，如图11所示，由于前次的新变更点Xm1’为60，进行描绘中的现在的像素资料行DLn的X位址值XA2(2)为11，偏置值XAo(亦即在前次的新变更点 Xm1’的X位址值XA2(1))为6，倍率系数ΔMx(1)为11计数，因此新变更点 Xm2’被算出为第115计数。接着，X位址值XA2(2)为11号的像素资料行DLn的描绘，是控制成在移动量CX2前进10计数量后使X位址值增值，并存取(读出)次一位址(此处为第12号)的描绘资料行。此外，图10、图11中，虽是以使从新变更点(位置)Xm1’至新变更点Xm2’的X扫描方向的像素伸长的情形为例，但在缩小的情形时，只要每于移动量CX2前进9计数即产生信号XA2(脉冲)而使X位址值增值即可。

图12，是说明设定于一个曝光区域(图案形成区域)W上的倍率变更点Xmn的一例的图，在XYZ坐标系上观看时，在曝光区域W内是以+X方向侧作为前端部(描绘开始点W_st)，往－X方向依序进行对准显微镜AM11～AM14对复数个对准标记 MK1～MK4的位置检测与描绘(曝光)。在基板P往+X方向以一定速度移动的期间，是根据对准标记MK1～MK4的位置检测的结果，逐次生成副扫描方向(X方向) 的倍率修正信息(倍率变更点Xmn、倍率系数ΔMx等)。配置于曝光区域W的Y方向两侧的对准标记MK1、MK4，例如以沿着X方向在设计上为10mm的间隔设置。在使用对准显微镜AM11～AM14的倍率误差的测量中，在X方向相邻排列的至少2 个对准标记MK1的间隔与在X方向相邻排列的至少2个对准标记MK4的间隔，是根据与编码器EN1a,EN1b的各个对应的计数电路的计数值而求出，与设计上的间隔 (10mm)比较，而求出倍率误差(％,ppm)。

图12中，是将曝光区域W的描绘开始位置W_st，设为设定有初始倍率系数ΔMx (0)的倍率变更点Xm0。在此种可挠性长条基板P的情形时，即使是曝光区域W的描绘开始位置W_st附近，依被旋转筒DR支承前一刻为止的基板P的搬送状态的变动的不同，亦会有大幅产生副扫描方向的倍率误差的情形。因此，为了求出初始的倍率系数ΔMx(0)，是藉由对准显微镜AM11～AM14，检测配置于曝光区域W的描绘开始位置W_st前的对准标记MK1～MK4(空白部，或附随于之前的曝光区域而形成的标记)，描绘控制部100，亦加入其测量结果来算出在倍率变更点Xm0(描绘开始位置W_st)的倍率系数ΔMx(0)。

其后，伴随基板P往+X方向的移动，逐次持续执行对准显微镜AM11,AM14对对准标记MK1,MK4的位置检测与倍率误差的测量，其结果，描绘控制部(倍率设定部、控制部)100，在判断为应修正初始的倍率系数ΔMx(0)的情形，设定应修正的新倍率系数ΔMx(1)与倍率变更点Xm1。在开始对准显微镜AM11,AM14对对准标记MK1,MK4的位置检测与倍率误差的测量后，在基板P往+X方向移动一定距离的时点，曝光区域W的描绘开始点Wst到达第奇数号的描绘线SL1,SL3,SL5，在副扫描方向进行倍率系数ΔMx(0)的图案描绘，进一步在其后，曝光区域W的描绘开始位置Wst到达第偶数号的描绘线SL2,SL4,SL6，在副扫描方向进行倍率系数ΔMx (0)的图案描绘。

如上述，伴随基板P往+X方向的移动，而逐次测量副扫描方向的倍率误差，如图12所示，例如依序设定倍率变更点Xm2～Xm5与倍率系数ΔMx(2)～ΔMx(5)。图12，虽为了说明，而对在曝光区域W内往X方向的6个区域的各个设定了倍率系数ΔMx(0)～ΔMx(5)与倍率变更点Xm0～Xm5，但例如亦可每在对准标记MK1, MK4的X方向间隔(例如10mm)或每在其1/2(5mm)时设定倍率系数ΔMx(n) 与倍率变更点Xmn。如此，将倍率变更点Xmn于副扫描方向较细微地设定的情形时，例如亦可在基板P往+X方向移动10mm(或5mm)的期间，将倍率系数ΔMx(n) 设定成放大或缩小，进而在基板P往+X方向移动10mm(或5mm)的期间，将倍率系数ΔMx(n+1)设定为等倍(放大及缩小均不进行)，反复进行上述动作。本实施形态中，如上述，能对在副扫描方向的基板P的伸缩所导致的倍率误差，精细地修正描绘倍率，而能在曝光区域W全面良好地维持叠合精度。

〔变形例〕图13，是说明藉由图6所示的描绘控制部100执行的副扫描方向的描绘倍率修正用的运算程序的变形例的图(时序图)。此处，虽亦代表地说明扫描单元U1用的运算程序，但其他扫描单元U2～U6亦执行相同的程序。描绘控制部100，是逐次反复执行图13所示的2个处理A、B。处理A，是响应于从扫描单元U1送来的原点信号SZ1(脉冲信号)而被逐次执行，处理B是响应于以较产生原点信号SZ1 (脉冲信号)的周期Tpx短的周期Tpk生成的时序信号(内部时脉脉冲信号)SK1而被逐次执行。此处，周期Tpk设定为周期Tpx的1/3程度。处理B的例行处理的最长处理时间，设定为在周期Tpk内。

于原点信号SZ1的每1脉冲所执行的处理A，包含取得如在图10、图11所说明的移动量CX2(基板P的自描绘开始位置W_st起的移动距离)的步骤SA1、以及算出与移动量CX2对应的描绘资料存储器中的X位址值XA2(n)并设定的步骤SA2。于信号SK1的每1脉冲所执行的处理B包含取得移动量CX2的步骤SB1、判断所取得的移动量CX2(现在位置)是否已超过如在图10、图11所说明的次一倍率变更点 Xmn的步骤SB2、以及在CX2≧Xmn时算出先前说明的X位址值的偏置值XAo、新变更点Xmn’且变更为次一倍率系数ΔMx(n)的步骤SB3。此外，在步骤SA2的X 位址值XA2(n)的算出，在将处理A执行时所设定的倍率系数设为ΔMx(n－1) 时，是将小数点以下四舍五入或舍去而以以下的整数计算，

XA2(n)＝{CX2－Xm(n－1)’}/ΔMx(n－1)+XAo

，藉此来算出。

如上述，藉由以每原点信号SZ1的周期Tpx及每较原点信号SZ1的周期Tpx短的周期Tpk将处理A、B并列，即不会有在副扫描方向的描绘倍率的变更点Xmn，副扫描方向的1像素量的描绘不完整或消失的情形，而能进行精密图案描绘。

[第2实施形态]

先前的第1实施形态或变形例中，沿着描绘线SL1～SL6各个的点光SP所致的描绘开始动作，设定为在产生图4、图6所示的来自作为检测感测器的原点感测器OPn(OP1～OP6)各个的原点信号SZn(SZ1～SZ6)后立即进行。不过实际上，是设有延迟电路(硬体或软体)以在产生原点信号SZn(SZ1～SZ6)后点光SP在基板 P上行进1mm～数mm左右后开始图案描绘的方式，在从原点信号SZn的产生时点经过既定延迟时间ΔTss后进行描绘开始。如先前所例示，若在将沿着描绘线SLn的点光SP的1扫描的扫描时间Tsp设为约200μsec，将点光SP在基板P上的最大扫描长设为32mm(于有效描绘范围30mm前后设置1mm的附加范围)，则点光SP的扫描速度Vs成为160μm/μsec。是以，若使延迟时间ΔTss相对初始值变化±1μsec，则能使描绘于基板P上的图案往主扫描方向(Y方向)位移±160μm。通常在产生原点信号SZn后至实际开始描绘为止的时间，由于设定得尽可能短，因此在使延迟时间ΔTss相对初始值减少的情形，从原点信号SZn的产生时点至描绘开始时点为止的时距时间变短。因此，计算至描绘开始时点为止前应描绘的像素资料行DLn的存储器中的位址值或计算各种修正值(倍率修正量、Y位置的位移量等)的时间，有较该时距时间长的情形，而有局部地欠缺被描绘的图案，造成大幅紊乱的情形。

因此本实施形态中，是如图14所示，响应于在实际以射束LBn的点光SP描绘的时序所产生的原点信号SZn的脉冲(第2检测信号)的1周期Tpx前所产生的脉冲(第1检测信号)，执行以点光SP的1次扫描应描绘的像素资料行DLn的读出处理(存取位址的运算处理、传送至将像素资料行DLn的1行量以位元单位位移的暂存器等的处理)或修正运算等的准备处理。图14，是将来自扫描单元U1的原点信号 SZ1的产生时序、描绘时序(表示实际描绘期间的信号SE1)及运算时序以时间序列表示的时序图。原点信号SZ1的脉冲，是依照多边形镜PM的连续的反射面RPa、RPb、RPc、RPd···的顺 序以一定的周 期Tpx产生。在一般描绘控制下，例如是以从反射面RPa(RPb～RPd···亦同)能描绘的旋转角度的前一刻的状态产生的原点信号SZ1的一个 脉动的产生时点，在既定延迟时间ΔTss后，进行例如基于与一个 X位址值对应的像素资料行DL1a的描绘。亦即，在一般描绘控制下，如以运算时序A 所示，必须进行在延迟时间ΔTss内应描绘的像素资料行DL1a的存取处理或运算处理。

此外，图14中，作为描绘时序(信号SE1)表示的DL1a描绘(基于像素资 料行 DL1a的描绘时序，以下同)，DL1b描绘、DL1c描绘···的各个，是依照多变形镜 PM的反射面RPa、RPb、RPc···的顺 序进行。然而，X位址值，由于沿着光电SP 的描绘线SL1的扫描被进行2次或其以上的一定次数后即增值，因此会以多边形镜 PM的连续的2个以上的反射面RPa、RPb、RPc···反覆描绘相同像素资 料行DL1 既定次数。进而，图14中，虽是响应于在实际以射束LBn的点光SP描绘的时序所产生的原点信号SZn的脉冲(第2检测信号)的1周期Tpx前所产生的脉冲(第1 检测信号)，执行以点光SP的1次扫描应描绘的像素资料行DLn的上述准备处理，但此不限定于1周期Tpx前，亦可是在1周期Tpx以上的既定时间前的时点(例如在2周期以上前产生的原点信号SZn的脉冲)。要在何种程度前的时点开始准备处理，可视准备处理所需时间来设定。

本实施形态中，如图14的运算时序B所示，是将像素资料行DL1的存取处理或运算处理，响应于原点信号SZ1的一个脉冲而先行实施，并响应于原点信号SZ1的次一脉冲而开始实际的描绘。如此，能将进行像素资料行DL1的存取处理或运算处理的时间，最大确保至周期Tpx的时间为止，能使像素资料行DL1的存取处理或运算处理确实地执行。再者，在运算时序A的情形时，从确保用以进行像素资料行DL1 存取处理的最低限度时间的必要性来看，并无法将延迟时间ΔTss缩短至其以下。因此，虽会在将被描绘的图案能位移于Y方向的范围产生限制，但在本实施形态中，由于能将延迟时间ΔTss从零设定，因此能取得较大的被描绘图案在Y方向的位移范围，即使基板P在宽度方向的位置或扭曲较大的情形，亦能得到良好的叠合精度。

图15是说明为了进行在图14所说明的控制而设于图6中的描绘控制部100与描绘资料储存部108的各个的一部分电路构成概略的方块图。此处亦同样地，描绘控制部100与描绘资料储存部108，代表性地与扫描单元U1对应设置，于描绘资料储存部108，储存待以描绘线SL1描绘的图案资料。描绘资料储存部108，具备储存在 X位址值被存取的主扫描方向的1描绘线量的像素资料行DL1a,DL1b,DL1c,···的存储器区域108A0、108A1、108A2···、与从描绘控制部100指定的X位址值相应地选择存储器区域108A0、108A1、108A2···(以下均总称为108An)的任一个的选择部108B、输入从选自存储器区域108An的一个存储器区域序列地输出的像素资料行DL1的位元资料与先前图6、图7所说明的描绘开关信号SHT6的及闸部 108C、生成存储器区域108An中被选择的一个存储器区域的Y位址值的Y位址暂存器108D、以及对Y位址暂存器108D供应用以使Y位址值增值的像素位移信号(脉冲信号)BSC的及闸部108E。此外，图15是显示，选择部108B将来自与X位址值的0位址对应的存储器区域108A0的像素资料行DL1a施加于及闸部108C，将该像素资料行DL1a的位元流(序列的二进制信号)透过图6中的AOM驱动部110作为调变信号供给至扫描单元U1用的描绘用光学元件AOM1的状态。

描绘控制部100，具备经由图6中的多边形镜驱动部102输入来自扫描单元U1 的原点信号SZ1的延迟时间生成部100A。延迟时间生成部100A，是在从原点信号 SZ1的1脉冲产生后的时点起经过被指定的延迟时间ΔTss后，输出如图14中所示的信号SE1。该信号SE1，被送至描绘资料储存部108内的及闸部108E的一方的输入，高速地切换是否使施加于及闸部108E的另一方的输入的像素位移信号(脉冲)BSC 通过Y位址暂存器108D。延迟时间生成部100A的功能，亦可以描绘控制部100的 CPU的程式处理来实现，亦可以FPGA(现场可程式闸阵列,field programmable gate array)的硬体来实现。

此处，设定于延迟时间生成部100A的延迟时间ΔTss，虽是从产生原点信号SZ1 的时点起的延迟时间，但在延迟时间生成部100A本身为生成一定的初始延迟时间ΔTd0的构成的情形，亦可将设定于延迟时间生成部100A的延迟时间ΔTss’设为ΔTss’＝ΔTss－ΔTd0。

以上的构成中，在如图14所示的原点信号SZ1的1脉冲输入延迟时间生成部 100A后，延迟时间生成部100A，即在延迟时间ΔTss后上升至高H位准，产生较沿着描绘线SL1的点光SP的1次扫描时间长些许且在经过较原点信号SZ1产生脉冲的周期Tpx短的时间后的时点下降至L位准的信号SE1。及闸部108E，是在信号SE1 为H位准的期间，将如图8所示的像素位移信号(脉冲信号)BSC供给至Y位址暂存器108D。藉此，Y位址暂存器108D，使用以指定存储器区域108A0内的位址的Y 位址值响应于像素位移信号BSC的脉冲而陆续增值。在图15的情形时，由于被指定为X位址值的位址为0位址，因此从存储器区域108A0内的位址0(位元)依序序列地读出的像素资料行DL1a，是透过及闸部108C被送至AOM驱动部110，在沿着描绘线SL1的点光SP的扫描中，点光SP的强度依据副扫描方向的0位址(X位址值为0)的像素资料行DL1a被调变。

如先前所例示，在将沿着描绘线SLn的点光SP的1扫描的扫描时间Tsp设为约 200μsec，将点光SP在基板P上的最大扫描长设为32mm的情形时，若使延迟时间ΔTss变化±1μsec(1000nsec)，则描绘于基板P上的图案会往主扫描方向(Y方向) 位移±160μm。实用上，位移的调整解析能力，是以叠合精度或描绘的图案的最小尺寸(最小线宽)等的平衡来决定。例如，在最小尺寸为15μm、叠合精度为最小尺寸的1/5程度的±3μm的情形时，位移的调整解析能力亦需有3μm程度。是以，延迟时间生成部100A，只要是能将延迟时间ΔTss(或ΔTss’)以18.75nsec(＝3μm×1000nsec /160μm)以下的解析能力设定的构成即可，例如只要9nsec左右即可。在以时脉脉冲的数目计时延迟时间ΔTss(或ΔTss’)时，若制作107.25MHz的时脉信号，则该时脉信号的脉冲周期成为9.324nsec，能使1时脉脉冲的计数对应于在基板P上的 1.5μm的位移。

图16是显示将在图14、图15所说明的描绘图案往主扫描方向(Y方向)的位移于对曝光区域W的图案描绘动作中连续执行的情形一例的流程图。图16中，横轴是表示自曝光区域W的描绘开始位置Wst起的时间或往X方向的移动位置。移动量CX2 (或CX1)，在此处是表示藉由与编码器EN2(或EN1)对应的计数电路从描绘开始位置Wst至被数位计数的计数值(1计数对应于例如0.3μm)的500为止，X位址值，是以移动量CX2的10计数量使增值1位址量。Y位移变更点XS0、XS1、XS2，是根据在描绘开始前一刻以对准显微镜AM11～AM14检测的对准标记MK1～MK4的位置信息，用以对应于以描绘控制部100计算的曝光区域W(基底图案)的变形的位移的变更点。位移率ΔYS0、ΔYS1、ΔYS2，是表示将在串联的2处Y位移变更点 XSn、XSn+1各自的位移量之间予以线形近似后的位移变化率(倾斜)ψ0、ψ1、ψ2。

图16中，在描绘开始位置Wst(时刻Tx0、位置X0)，是曝光区域W的Y位置从设计上的初始位置(0)往Y方向偏移－YS0。初始位置(0)，是延迟时间生成部 100A在从原点信号SZ1的脉冲产生起经过初始延迟时间ΔTd0后使信号SE1迁移至 H位准时，设定于基板P上的主扫描方向的描绘开始点。伴随基板P的副扫描方向 (X方向)的移动，对准显微镜AM11～AM14与编码器EN1协同动作而逐次执行对准标记MK1、MK4的位置检测。描绘控制部100，根据检测出的复数个对准标记MK1、 MK4的检测位置执行位移量的计算。在描绘控制部100判断在位置X1上曝光区域 W的Y方向的位移倾向变化时，即将自在位置X1(时刻Tx1)的初始位置(0)起的位移量+YS1与自在描绘开始位置Wst亦即位置X0(时刻Tx0)的初始位置(0)起的位移量－YS0的差分值作为分子，将位置X0至位置X1的移动量CX2(CX1)的计数值作为分母而算出位移率ΔYS0(变化率ψ0)。

如先前的图3所示，在从对准显微镜AM11、AM14的各检测区域Vw11,Vw14 的位置至描绘线SL1,SL3,SL5的位置之间，在基板P的移动方向形成有复数个对准标记MK1,MK4。在图3的情形时，在曝光区域W内的待描绘位置到达描绘线SL1, SL3,SL5前，对准显微镜AM11,AM14，能检测分别在X方向以间隔DH设置三处或四处的对准标记MK1,MK4的各位置。是以，藉由该等复数个对准标记MK1,MK4 的位置检测结果，能在图案描绘前即求出曝光区域W的Y方向位移量或位移变化率。

以下，同样地，伴随基板P的移动逐次检测复数个对准标记MK1,MK4的各个，当判断为在次一位置X2(时刻Tx2)上曝光区域W的Y方向的位移倾向再度变化时，即将自在位置X2的初始位置(0)起的位移量+YS2与在前一刻的变化点亦即位置 X1(时刻Tx1)的位移量+YS1的差分值作为分子，将自位置X1至位置X2的移动量CX2(CX1)的计数值作为分母而算出位移率ΔYS1(变化率ψ1)。以此方式，使曝光区域W的Y方向位移量的变化，对应于在副扫描方向(X方向)的基板P的移动量CX2(CX1)并加以近似来逐次求出。求出在位置X0、X1、X2各个的位移量－ YS0、+YS1、+YS2，并求出位移率ΔYS0、ΔYS1···后，描绘控制部100，即将在描绘开始位置Wst对应于位移量－YS0的延迟时间ΔTss0的值与位移率ΔYS0设定于延迟时间生成部100A。延迟时间生成部100A，是从描绘线SL1(SL3,SL5)与基板P上的描绘开始位置Wst一致的时点起，在图16的情形时，使延迟时间ΔTss从初始值的ΔTss0依据位移率ΔYS0逐次增加。接着，在基板P移动至位置X1后，描绘控制部100，是以与在位置X1的位移量+YS1对应的延迟时间ΔTss1的值作为初始值，将位移率ΔYS1设定于延迟时间生成部100A。藉此，从位置X0曝光于基板P上的图案，是以循着曝光区域W的Y方向的位移倾向的方式被逐次修正成响应原点信号SZn的描绘开始时序而被描绘。

如以上所述，能依据曝光区域W在主扫描方向的位移倾向，于副扫描方向以像素单位(或点光SP的1次扫描单位)使描绘线SLn整体在Y方向以高解析能力(例如像素尺寸的1/2程度)位移，而能在曝光区域W全面使叠合精度大幅提升。

〔变形例1〕除了如以上的曝光区域W的Y方向位移以外，亦有依据曝光区域W 的副扫描方向的位置，曝光区域W的宽度方向(主扫描方向)尺寸在十数ppm～数百 ppm的范围内伸缩变化的情形。此种曝光区域W在主扫描方向的伸缩倾向，亦能藉由对准显微镜AM11,AM14对对准标记MK1～MK4的位置检测来推定。对曝光区域W 在主扫描方向的伸缩的描绘倍率修正，如以图6或图7所说明，是以微调以各描绘线 SLn描绘的图案在主扫描方向的尺寸的方式，从描绘控制部100对光源装置LS送出描绘倍率修正用的信息TMg,CMg，藉此来执行。

即使是因将作为信息TMg,CMg而设定于光源装置LS的值与基板P的移动量 CX2建立对应关系并逐次改变，而曝光区域W的宽度方向的尺寸在长度方向呈非线形变化的情形，亦能在曝光区域W内全面得到高叠合精度。再者，藉由并行执行先前说明的对曝光区域W在副扫描方向的伸缩变化的描绘倍率修正、对曝光区域W在Y方向的位移的描绘位置修正、以及对曝光区域W在宽度方向的伸缩的描绘倍率修正中的至少2个修正，即使对于曝光区域W整体的非线形变形，亦能以良好叠合精度描绘图案。

〔变形例2〕在第1实施形态与第2实施形态中，来自光源装置LS的射束LB的振荡频率Fa与点光SP的扫描速度Vs，是设定为以点光SP在基板P上的尺寸

的 1/2重叠于主扫描方向，像素单位设定为以点光SP的2个点来描绘。接着，进而在描绘倍率的修正时，是以对应于特定像素的修正点，以连续于主扫描方向的2个点光 SP的间隔极微小地伸缩的方式，使时脉信号LTC的时脉脉冲的周期伸缩。然而，亦可控制成提高来自光源装置LS的射束LB的振荡频率Fa，将像素单位以多数个点光 SP(脉冲光)描绘，并对于位于用以修正描绘倍率的修正点的像素，使点光SP的脉冲数增减。例如，使来自第1实施形态的光源装置LS的射束LB以100MHz的4倍的400MHz振荡，对位于用以描绘倍率的修正点以外处的像素(通常像素)，在主扫描方向以每1像素8脉冲的点光SP进行描绘，针对位于修正点的像素(修正像素)，在主扫描方向上，于缩小的情形时以7脉冲、于放大的情形时以9脉冲的点光SP进行描绘。此情形下，使射束LB脉冲振荡的时脉信号LTC，可在不需局部微调周期的情形下保持一定周期(在400MHz的情形时，周期为2.5nS)。

如上述，在调整每1像素的点光SP的脉冲数的主扫描方向的描绘倍率修正的情形时，储存于描绘资料储存部108的影像资料(像素资料行)的存取，在通常像素方面是在将时脉信号LTC的时脉脉冲进行8次计数后使存储器的Y位址值增值一个，在修正像素方面是在将时脉信号LTC的时脉脉冲进行7次计数或9次计数后使存储器的Y位址值增值1即可。如此，在主扫描方向是以每1像素为标准以8脉冲的点光SP描绘，在设计上的像素尺寸Pxy为3μm角的情形时，通常像素是以3μm角描绘，修正像素于缩小时在主扫描方向以约2.63μm(7/8×3μm)描绘，于放大时在主扫描方向以约3.38μm(9/8×3μm)描绘。

〔变形例3〕在第1实施形态、第2实施形态中，虽均例示了藉由多边形镜PM 将投射于基板P上的点光SP予以一维扫描的直描方式的无光罩曝光机，但亦可如例如特开2008－182115号公报所揭示，使用数位微镜元件(DMD)与微透镜阵列描绘图案的无光罩曝光机。在该情形时，只要具备使基板P精密地移动于副扫描方向的机构与以像素尺寸以下的解析能力测量其移动量的编码器或测距用干渉计等的测量系统，则能同样地实施在第1实施形态所说明的在副扫描方向的描绘倍率修正或在第2 实施形态所说明的在主扫描方向的描绘位置的位移修正。在具备包含DMD与微透镜阵列的曝光头部的无光罩曝光机的情形时，是根据描绘资料高速地切换是否使在 DMD的多数个微小可动镜的各个偏向的光束射入微透镜阵列的对应透镜的各个，藉此一边调变(on/off)二维地分布于基板P上的多数个点光SP的强度，一边使基板P移动于副扫描方向来描绘图案。此外，在第1实施形态、第2实施形态或各变形例1～ 3中，虽基板P移动于副扫描方向，但亦可使曝光头侧(扫描单元Un的整体)涵盖一定距离地于副扫描方向以既定速度移动。

〔变形例4〕在第1实施形态、第2实施形态中，如图6所示，根据以编码器计数部106计数的旋转筒DR的旋转角度位置、亦即基板P的长边方向的移动位置(或移动量)，将与储存于描绘资料储存部108的扫描单元U1～U6的各个对应的描绘资料的位址值，每于点光SP扫描时予以指定，进行资料读出，来以描绘线SL1～SL6 的各个进行图案描绘。然而，如先前所说明，设于编码器计数部106、计数来自编码器ENja(EN1a～EN4a)、ENjb(EN1b～EN4b)各个的2相信号的各计数电路，藉由 Z相标记ZZ而重置为零。因此，若藉由以编码器计数部106计数的计数值(COUNT 值)直接生成储存于描绘资料储存部108的描绘资料的位址值，有时会在重置为零时于位址值产生较大的跳动。为了避免此情形，只要对图3所示的基板P上的一个曝光区域W，在扫描单元U1～U6的各个进行描绘动作的期间，以位址值不会因重置为零而跳动的方式，例如藉由透过描绘控制部100内的微处理器(CPU)单元的程式处理来逐次监视，将重置为零前一刻的计数部106内的计数电路的计数值锁存为偏置值，重置为零后，根据于计数部106内的计数电路所计数的计数值加上锁存后的偏置值的值，生成储存于描绘资料储存部108的描绘资料的位址值即可。

于该情形时，于描绘控制部100内的微处理器(CPU)单元，设有用以将经锁存的偏置值与其后从编码器计数部106送来的计数值逐次加算而存取于描绘资料储存部108内的存储器的应描绘描绘资料的位址计数(暂存器)。此位址计数，就结果而言，是发挥藉由编码器刻度尺部SDa(SDb)的Z相标记ZZ不重置为零的计数电路，即使编码器计数部106内的各计数电路被重置为零，仍能保持所生成的位址值的连续性。

不过，描绘控制部100内的微处理器(CPU)单元，是随时监视编码器计数部106 内的各计数电路的零重置的产生，在零重置时将偏置值锁存，并以中断(interrupt)处理进行来自编码器计数部106的计数值与偏置值的加算运算等，而亦有该等一连串处理因中断产生的时序而延迟的情形。因此，以与编码器计数部106内的各计数电路同等的构成，另外设置藉由Z相标记ZZ不会重置的第2计数电路(发挥描绘资料储存部 108内的存储器用的位址计数的功能)。此第2计数电路，具有在旋转筒DR的1周量以上、较佳为数周量以上计数刻度尺部SDa(SDb)的格子刻度的位数(位元数)。第2计数电路(复数)，虽分别计数来自编码器ENja(EN1a～EN4a)、ENjb(EN1b～ EN4b)各个的2相信号，但计数值的重置，是在各扫描单元U1～U6在基板P上的曝光区域W的长边方向的描绘开始点的位置，响应于例如原点信号SZn(SZ1～SZ6) 而一次进行。此时的重置值，是对应于储存有例如描绘于曝光区域W内的图案的描绘资料的存储器的前头位址值。如此，藉由设置第2计数电路(复数)，描绘控制部100内的微处理器(CPU)单元，不需进行响应编码器计数部106内各计数电路的零重置的中断处理，自描绘资料储存部108内的存储器的描绘资料的读出亦可不在时间上连续跳动的情形下进行。此外，第2计数电路(复数)，亦可与各扫描单元U1～U6的各个对应地设置6个，各自的第2计数电路，将来自对应的扫描单元U1～U6的原点信号SZ1～SZ6的脉冲，从在曝光区域W的长边方向的描绘开始时点起予以计数，以生成描绘资料储存部108内的存储器用的位址值。

Claims (5)

1.一种图案描绘装置，其具有将根据描绘资料调变的光束投射至基板上的曝光头部，藉由使所述基板移动于副扫描方向，于所述基板上描绘对应所述描绘资料的图案，其具备：

移动机构，支承所述基板并使之移动于所述副扫描方向；

测量机构，藉由较以所述描绘资料规定的像素在所述基板上的尺寸小的解析能力，测量所述基板的移动量变化；

资料储存部，将排列于所述副扫描方向的复数个所述像素的各个像素的像素资料储存为所述描绘资料，且与以所述测量机构测量的所述基板的移动量相应地更新像素资料的读出位址；

倍率设定部，将待描绘于所述基板的所述图案在所述副扫描方向的描绘倍率的变更位置，与以所述测量机构测量的所述移动量对应地设定；以及

控制部，在所述描绘倍率的变更位置设定在排列于所述副扫描方向的复数个所述像素中的特定像素的所述副扫描方向途中的情形，将在所述副扫描方向中所述特定像素的一个前的像素的描绘完毕的位置作为新变更位置，修正以所述测量机构测量的所述移动量与所述像素的尺寸的对应关系，而设定至所述描绘倍率的次一变更位置为止从所述资料储存部读出所述像素资料的位址。

2.如权利要求1所述的图案描绘装置，其中，

所述资料储存部，将待描绘于设定在所述基板上的曝光区域内的图案分割成二维的所述像素，并将在与所述副扫描方向交叉的主扫描方向排列的一行量的像素的各个所对应的所述像素资料储存为像素资料行，且将该像素资料行的复数行对应于排列在所述副扫描方向的像素予以储存。

3.如权利要求2所述的图案描绘装置，其中，

所述测量机构具备数位计数器，该数位计数器是以设定于所述基板上的所述像素在所述副扫描方向的尺寸的1/k(其中k≧2)的解析能力测量所述基板的移动量；

所述控制部，是在以所述倍率设定部设定的所述描绘倍率的变更位置，变更以所述数位计数器测量的所述移动量与所述像素的尺寸的对应关系。

4.如权利要求3所述的图案描绘装置，其中，

在将根据以所述数位计数器测量的所述移动量设定的所述变更位置设为Xmn，将在变更位置Xmn描绘的所述像素资料行在所述副扫描方向的位址设为XA2(n)，将至所述变更位置Xmn为止的所述描绘倍率的修正系数设为ΔMx(n－1)，将设定于所述变更位置Xmn的前一个的新变更位置设为Xm(n－1)’，将在所述新变更位置Xm(n－1)’描绘的所述像素资料行在所述副扫描方向的位址设为XA2(n－1)、将使所述变更位置Xmn错开于排列在所述副扫描方向的所述像素间的位置的新变更位置设为Xmn’时，所述控制部，

是从以Xmn’＝Xm(n－1)’+{XA2(n)－XA2(n－1)}·ΔMx(n－1)的运算求出的新的变更位置Xmn’将所述描绘倍率的修正系数变更为ΔMx(n)。

5.如权利要求4所述的图案描绘装置，其中，

所述控制部，在未修正所述描绘倍率的情形时将所述修正系数ΔMx设定为ΔMx＝k，在缩小所述描绘倍率的情形时设定为ΔMx＜k，在放大所述描绘倍率的情形时则设定为ΔMx＞k。

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