CN115729053A - 绘制装置、绘制方法及记录有程序的存储介质 - Google Patents

Abstract

提供一种绘制装置、绘制方法及记录有程序的存储介质。位置检测部(113)通过对由拍摄部获取到的拍摄图像进行使用了模板的图案匹配，检测基板的位置。存储部(111)存储向第1图案上绘制的第2图案的作为CAD数据的第2CAD数据。数据生成部(115)将第2CAD数据栅格化而生成第2栅格数据。存储部(111)还存储表示在第1图案上基于位置检测部(113)进行图案匹配的匹配位置的坐标。数据生成部(115)将第1图案的CAD数据栅格化而创建中间数据，并从该中间数据生成与匹配位置相对应的规定大小的区域的图像数据来作为模板。由此，能够容易且迅速地进行模板的生成。

Description

绘制装置、绘制方法及记录有程序的存储介质

关联申请的参照

本申请主张在2021年8月27日提出申请的日本国专利申请JP2021-139063的优先权的利益，该申请的全部公开内容援引至本申请。

技术领域

本发明涉及对基板照射光而进行图案绘制的技术。

背景技术

以往，通过对形成于半导体基板、印刷基板、或者有机EL显示装置或液晶显示装置用的玻璃基板等(以下称为“基板”)的感光材料照射光来进行图案绘制。在进行这样的绘制的绘制装置中，进行对设在基板上的对准标记的位置进行检测并自动地调节图案的绘制位置的对准处理。

近年来，在针对印刷基板的绘制中，为了增加能够从一张基板获取到的件数，谋求减少用于配置对准标记的空间。于是，在基板上不设置对准专用的标记，而是将基板上的图案的一部分用作对准标记。

例如，在日本特开2013-171988号公报(文献1)的曝光装置中，在对基板上的图案进行拍摄而得到的图像中，该图案的一部分被设定为对准处理中利用的基准标记模型(即模板)并预先录入。并且，当应曝光的基板被搬入到曝光装置时，拍摄该基板上的图案的一部分，并进行所得到的图像与上述基准标记模型的图案匹配从而进行该基板的对准处理。

另外，在文献1的曝光装置中，为了得到图案匹配用的模板，需要在曝光装置的规定位置设置基板来拍摄基板上的图案，并从所得到的图像提取成为模板的局部图案。因此，模板的生成所需的作业量增多，作业时间也变长。

本发明面向对基板照射光来进行图案绘制的绘制装置，其目的在于容易且迅速地进行模板的生成。

发明内容

本发明的优选的一个方案的绘制装置具备：载台，其保持上表面上预先设有第1图案的基板；绘制头，其对上述基板的上述上表面照射调制后的光；扫描机构，其使上述载台在与上述基板的上述上表面平行的扫描方向上相对于上述绘制头相对移动；拍摄部，其对上述第1图案的一部分进行拍摄；位置检测部，其通过对由上述拍摄部获取到的拍摄图像进行使用了模板的图案匹配来检测上述基板的位置；存储部，其存储向上述第1图案上绘制的作为第2图案的CAD数据的第2CAD数据；数据生成部，其将上述第2CAD数据栅格化而生成第2栅格数据；和绘制控制部，其通过基于上述第2栅格数据及由上述位置检测部检测出的上述基板的位置控制上述绘制头及上述扫描机构，来执行上述第2图案向相对于上述绘制头在上述扫描方向上相对移动的上述基板的绘制。上述存储部还存储表示在上述第1图案上基于上述位置检测部进行图案匹配的匹配位置的坐标。上述数据生成部将上述第1图案的CAD数据栅格化而创建中间数据，并从上述中间数据生成与上述匹配位置相对应的规定大小的区域的图像数据来作为上述模板。

根据该绘制装置，能够容易且迅速地进行模板的生成。

优选的是，在上述基板的上述上表面，设定有在上述扫描方向及与上述扫描方向垂直的宽度方向上呈矩阵状排列并且各自绘制相同图案的多个局部绘制区域。在上述多个局部绘制区域中的设定上述匹配位置的两个以上的局部绘制区域中，上述两个以上的局部绘制区域的各局部绘制区域中的上述匹配位置的相对于上述各局部绘制区域的相对位置相同。上述数据生成部生成与上述两个以上的局部绘制区域中的一个局部绘制区域的上述匹配位置相对应的上述模板。在基于上述位置检测部进行的上述两个以上的局部绘制区域各自的上述匹配位置处的图案匹配中共用上述模板。

优选的是，在上述基板的上述上表面，设定有在上述扫描方向及与上述扫描方向垂直的宽度方向上呈矩阵状排列的多个局部绘制区域。在上述多个局部绘制区域中的上述扫描方向上的最靠一侧且上述宽度方向上的最靠一侧的局部绘制区域中，上述匹配位置与上述扫描方向上的上述一侧且上述宽度方向上的上述一侧的角部相邻地配置。在上述多个局部绘制区域中的上述扫描方向上的最靠上述一侧且上述宽度方向上的最靠另一侧的局部绘制区域中，上述匹配位置与上述扫描方向上的上述一侧且上述宽度方向上的上述另一侧的角部相邻地配置。在上述多个局部绘制区域中的上述扫描方向上的最靠另一侧且上述宽度方向上的最靠上述一侧的局部绘制区域中，上述匹配位置与上述扫描方向上的上述另一侧且上述宽度方向上的上述一侧的角部相邻地配置。在上述多个局部绘制区域中的上述扫描方向上的最靠上述另一侧且上述宽度方向上的最靠上述另一侧的局部绘制区域中，上述匹配位置与上述扫描方向上的上述另一侧且上述宽度方向上的上述另一侧的角部相邻地配置。

优选的是，在上述数据生成部中，仅将与上述第1图案中的包含上述匹配位置的规定区域相对应的作为CAD数据的部分数据栅格化而创建上述中间数据。

优选的是，在上述基板的上述上表面，设定有在上述扫描方向及与上述扫描方向垂直的宽度方向上呈矩阵状排列的多个局部绘制区域。上述部分数据与包含上述匹配位置的局部绘制区域的集合相对应。

本发明也面向对基板照射光来进行图案绘制的绘制方法。本发明的优选的一个方案的绘制方法包括以下工序：a)工序，保持上表面上预先设有第1图案的基板；b)工序，生成用于上述基板的位置检测的模板；c)工序，对上述第1图案的一部分进行拍摄；d)工序，通过对在上述c)工序中获取到的拍摄图像进行使用了上述模板的图案匹配来检测上述基板的位置；e)工序，将向上述第1图案上绘制的第2图案的作为CAD数据的第2CAD数据栅格化而生成第2栅格数据；f)工序，通过基于上述第2栅格数据及在上述d)工序中检测出的上述基板的位置控制对上述基板的上述上表面照射调制后的光的绘制头和使上述基板在与上述基板的上述上表面平行的扫描方向上相对于上述绘制头相对移动的扫描机构，来执行上述第2图案向相对于上述绘制头在上述扫描方向上相对移动的上述基板的绘制。上述b)工序具备：b1)工序，准备表示在上述第1图案上进行上述图案匹配的匹配位置的坐标；和b2)工序，将上述第1图案的CAD数据栅格化而创建中间数据，并从上述中间数据生成与上述匹配位置相对应的规定大小的区域的图像数据来作为上述模板。

本发明也面向记录有在对基板照射光而进行图案绘制的绘制装置中执行的程序的存储介质。上述绘制装置具备：载台，其保持上表面上预先设有第1图案的基板；绘制头，其对上述基板的上述上表面照射调制后的光；扫描机构，其使上述载台在与上述基板的上述上表面平行的扫描方向上相对于上述绘制头相对移动；拍摄部，其对上述第1图案的一部分进行拍摄；位置检测部，其通过对由上述拍摄部获取到的拍摄图像进行使用了模板的图案匹配来检测上述基板的位置；存储部，其存储向上述第1图案上绘制的第2图案的作为CAD数据的第2CAD数据；数据生成部，其将上述第2CAD数据栅格化而生成第2栅格数据；和绘制控制部，其通过基于上述第2栅格数据及由上述位置检测部检测出的上述基板的位置控制上述绘制头及上述扫描机构，来执行上述第2图案向相对于上述绘制头在上述扫描方向上相对移动的上述基板的绘制。上述存储部还存储表示在上述第1图案上基于上述位置检测部进行图案匹配的匹配位置的坐标。通过利用计算机执行上述程序，上述数据生成部将上述第1图案的CAD数据栅格化而创建中间数据，并从上述中间数据生成与上述匹配位置相对应的规定大小的区域的图像数据来作为上述模板。

上述目的及其他目的、特征、方案及优点将通过以下参照附图而进行的对本发明的详细说明而得以明确。

附图说明

图1是表示一个实施方式的绘制装置的立体图。

图2是表示基板的俯视图。

图3是表示控制部所具备的计算机的结构的图。

图4是表示控制部的功能的框图。

图5A是表示针对基板的图案绘制的流程的图。

图5B是表示针对基板的图案绘制的流程的图。

图6是表示匹配位置及提取区域的图。

图7是表示模板的一个例子的图。

图8是表示多个匹配位置的配置的一个例子的图。

图9是表示多个匹配位置的配置的其他例子的图。

图10是表示多个匹配位置的配置的其他例子的图。

附图标记说明

1 绘制装置

3 拍摄部

9 基板

21 载台

22 载台移动机构

41 绘制头

90 (基板的)上表面

94 局部绘制区域

95 匹配位置

96 提取区域

97 模板

109 程序

111 存储部

113 位置检测部

114 绘制控制部

115 数据生成部

S11～S16、S121～S122 步骤

具体实施方式

图1是表示本发明的一个实施方式的绘制装置1的立体图。绘制装置1是通过将空间调制后的大致束状的光照射到基板9上的感光材料、并在基板9上对该光的照射区域进行扫描而进行图案绘制的直接绘制装置。在图1中，将相互正交的三个方向设为X方向、Y方向及Z方向并以箭头示出。在图1所示的例子中，X方向及Y方向是相互垂直的水平方向，Z方向是铅垂方向。在其他图中也是同样的。

此外，在图1中，也一并描绘了与绘制装置1连接的数据处理装置6。数据处理装置6是进行在绘制装置1中的绘制中所使用的数据的前处理等的装置。数据处理装置6虽然是例如通常的计算机，但在图1中以大致长方体概念性地描绘出。

图2是表示基板9的(+Z)侧的主面(以下也称为“上表面90”)的俯视图。基板9是例如在俯视时为大致矩形状的板状部件。基板9例如是多层印刷布线基板(以下仅称为“印刷基板”)。在本实施方式中，在基板9的上表面90上预先形成有由铜(Cu)等形成的电路图案，在该电路图案上设有由感光材料形成的抗蚀膜。并且，在绘制装置1中，在基板9的该抗蚀膜上绘制(即形成)焊锡图案(solder pattern)。该焊锡图案与该电路图案相匹配地被绘制在上述电路图案上。

在以下的说明中，将预先形成在基板9的上表面90上的图案(即电路图案)也称为“第1图案”，将在绘制装置1中绘制到基板9的上表面90上的预定的图案(即焊锡图案)也称为“第2图案”。此外，基板9的种类及形状等也可以进行各种各样的变更。另外，通过绘制装置1绘制到基板9上的图案也并不限定于焊锡图案，可以进行各种各样的变更。

在图2所例示的基板9的上表面90上设定有由大致矩形状的第1分割预定线91划分的多个(例如四个)划分区域92。在各划分区域92中，设定有各自被格子状的分割预定线93划分成大致矩形状的多个局部绘制区域94。各划分区域92中的多个局部绘制区域94的个数及配置相同。在多个局部绘制区域94中分别绘制相同的图案。各划分区域92及各局部绘制区域94分别与最终从基板9获取的片及器件相对应。在图2所示的例子中，各局部绘制区域94为大致正方形状。多个局部绘制区域94在X方向及Y方向上呈矩阵状排列。在图2中，将各局部绘制区域94描得比实际大，将局部绘制区域94的数量描得比实际少。在基板9上没有设置后述的位置检测处理(即对准处理)专用的对准标记。

如图1所示，绘制装置1具备载台21、载台移动机构22、拍摄部3、绘制部4和控制部10。控制部10控制载台移动机构22、拍摄部3及绘制部4等。载台21是在拍摄部3及绘制部4的下方(即(-Z)侧)从下侧保持水平状态的基板9的大致平板状的基板保持部。载台21例如是吸附并保持基板9的下表面的真空吸盘。载台21也可以具有真空吸盘以外的构造。载置在载台21上的基板9的上表面90相对于Z方向大致垂直，与X方向及Y方向大致平行。

载台移动机构22是使载台21相对于拍摄部3及绘制部4在水平方向(即与基板9的上表面90大致平行的方向)上相对移动的移动机构。载台移动机构22具备第1移动机构23和第2移动机构24。第2移动机构24使载台21沿着导轨在X方向上直线移动。第1移动机构23使载台21与第2移动机构24一起沿着导轨在Y方向上直线移动。第1移动机构23及第2移动机构24的驱动源例如是线性伺服马达，或者在滚珠丝杠上安装有马达。第1移动机构23及第2移动机构24的构造也可以进行各种各样的变更。

在绘制装置1中，也可以设有以沿Z方向延伸的旋转轴为中心使载台21旋转的载台旋转机构。另外，使载台21在Z方向上移动的载台升降机构也可以设于绘制装置1。作为载台旋转机构，例如能够利用伺服马达。作为载台升降机构，例如能够利用线性伺服马达。载台旋转机构及载台升降机构的构造也可以进行各种各样的变更。

拍摄部3具备沿X方向排列的多个(在图1所示的例子中为两个)摄像头31。各摄像头31由跨着载台21及载台移动机构22设置的头支承部30支承在载台21及载台移动机构22的上方。两个摄像头31中的一个摄像头31固定于头支承部30，另一个摄像头31能够在头支承部30上沿X方向移动。由此，能够改变两个摄像头31之间的在X方向上的距离。此外，拍摄部3的摄像头31的数量可以为一个，也可以为三个以上。

各摄像头31是具备图示省略的拍摄传感器及光学系统的相机。各摄像头31例如是获取二维图像的面阵相机。拍摄传感器例如具备呈矩阵状排列的多个CCD(Charge CoupledDevice，电荷耦合器件)等元件。在各摄像头31中，从图示省略的光源引导到基板9的上表面90的照明光的反射光经由光学系统被向拍摄传感器引导。拍摄传感器接收来自基板9的上表面90的反射光，获取大致矩形状的拍摄区域的图像。作为上述光源，能够利用LED(LightEmitting Diode，发光二极管)等各种光源。此外，各摄像头31也可以为线阵相机等其他种类的相机。

绘制部4具备在X方向及Y方向上排列的多个(在图1所示的例子中为五个)绘制头41。各绘制头41由跨着载台21及载台移动机构22设置的头支承部40支承在载台21及载台移动机构22的上方。头支承部40与拍摄部3的头支承部30相比配置在(+Y)侧。此外，绘制部4的绘制头41的数量可以为一个，也可以为多个。

各绘制头41具备图示省略的光源、光学系统及空间光调制元件。作为空间光调制元件，能够利用DMD(Digital Micro Mirror Device，数字微镜器件)或GLV(Grating LightValve：光栅光阀)(硅光机械(桑尼维尔、加利福尼亚)的注册商标)等各种元件。作为光源，能够利用LD(Laser Diode，激光二极管)等各种光源。多个绘制头41具有大致相同的构造。

在绘制装置1中，从绘制部4的多个绘制头41将调制后的(即空间光调制后的)光照射到基板9的上表面90上，并且通过载台移动机构22使基板9在Y方向上移动。由此，来自多个绘制头41的光的照射区域在基板9上沿Y方向扫描，从而进行针对基板9的图案绘制。在以下的说明中，将Y方向也称为“扫描方向”，将X方向也称为“宽度方向”。载台移动机构22是使来自各绘制头41的光的照射区域在基板9上沿扫描方向移动的扫描机构。

在绘制装置1中，针对基板9的绘制以所谓单程(single-pass，one-path)方式进行。具体而言，通过载台移动机构22使载台21相对于多个绘制头41在Y方向上相对移动，来自多个绘制头41的光的照射区域在基板9的上表面90上沿Y方向(即扫描方向)仅扫描一次。由此，针对基板9的绘制完成。此外，在绘制装置1中，也可以通过反复进行载台21向Y方向的移动和向X方向的步进移动的多程(multipath)方式进行针对基板9的绘制。此外，在绘制装置1中进行多程方式的绘制的情况下，Y方向为主扫描方向，X方向为副扫描方向。另外，载台移动机构22的第1移动机构23是使载台21沿主扫描方向移动的主扫描机构，第2移动机构24是使载台21沿副扫描方向移动的副扫描机构。

图3是表示控制部10所具备的计算机100的结构的图。计算机100是具备处理器101、存储器102、输入输出部103和总线104的通常的计算机。总线104是将处理器101、存储器102及输入输出部103连接的信号电路。存储器102存储各种信息。存储器102读出并存储例如预先存储在作为程序产品的存储介质81中的程序109。存储介质81例如为USB存储器或CD-ROM。

处理器101遵照存储于存储器102的上述程序109等，一边利用存储器102等一边执行各种各样的处理(例如数值计算、图像处理)。输入输出部103具备受理来自操作者的输入的键盘105及鼠标106、以及显示来自处理器101的输出等的显示器107。此外，控制部10可以是可编程逻辑控制器(PLC：Programmable Logic Controller)或电路基板等，也可以是它们与一台以上的计算机的组合。

图4是表示通过由计算机100执行上述程序109而实现的控制部10的功能的框图。在图4中，也一并示出了控制部10以外的结构。控制部10具备存储部111、拍摄控制部112、位置检测部113、绘制控制部114和数据生成部115。

存储部111主要由存储器102实现，预先存储与绘制装置1中的图案绘制相关的各种信息。在存储于存储部111的信息中，包含例如从数据处理装置6向绘制装置1发送的信息。从数据处理装置6向绘制装置1发送例如绘制到基板9的预定的第2图案的CAD数据(以下也称为“第2CAD数据”)、以及作为用于生成后述的模板的信息的模板生成信息等。

拍摄控制部112、位置检测部113、绘制控制部114及数据生成部115主要由处理器101实现。拍摄控制部112通过控制拍摄部3及载台移动机构22，使拍摄部3拍摄基板9的上表面90(参照图2)的一部分从而获取上述第1图案的一部分的图像(以下也称为“拍摄图像”)。该拍摄图像被向存储部111发送并保存。数据生成部115将存储于存储部111的第2CAD数据栅格化，生成在绘制装置1中的第2图案的绘制中所使用的栅格数据(以下也称为“第2栅格数据”)。第2栅格数据例如为游程长度(run-length)数据。另外，数据生成部115生成用于基板9的位置检测的模板(即基准图像)。

位置检测部113通过对上述的第1图案的拍摄图像进行使用了该模板的图案匹配，检测载台21(参照图1)上的基板9的位置(即基板9相对于绘制部4的相对位置)。绘制控制部114通过基于上述第2栅格数据以及由位置检测部113检测出的基板9的位置等控制绘制部4及载台移动机构22，来一边调节基板9上的绘制位置，一边使绘制部4执行针对基板9的第2图案的绘制。

接下来，一边参照图5A及图5B一边说明基于绘制装置1进行的向基板9的图案绘制的流程。在进行针对基板9的绘制时，首先，将基板9搬入到图1所示的绘制装置1中，并由载台21保持(步骤S11)。载台21与拍摄部3及绘制部4相比位于(-Y)侧。在保持在载台21上的基板9的上表面90上预先设有第1图案。基板9的上表面90与X方向及Y方向大致平行。

接着，通过控制部10的数据生成部115(参照图4)，生成用于上述图案匹配的模板(步骤S12)。在步骤S12中，首先，从数据处理装置6对绘制装置1发送第2CAD数据及模板生成信息，并保存于存储部111。由此，在绘制装置1中，准备第2CAD数据及模板生成信息(步骤S121)。在模板生成信息中包含第1图案的作为CAD数据的第1CAD数据、以及表示在第1图案上基于位置检测部113进行图案匹配的位置(以下也称为“匹配位置”)的坐标。另外，在模板生成信息中也包含表示用于该图案匹配的模板的大小的模板尺寸信息。

在控制部10中，通过数据生成部115读出存储于存储部111的模板生成信息。数据生成部115将模板生成信息所含的第1CAD数据栅格化，生成第1栅格数据(以下也称为“中间数据”)。第1栅格数据是例如游程长度数据。

另外，数据生成部115基于表示模板生成信息所包含的匹配位置的坐标及模板尺寸信息，从第1栅格数据提取与该匹配位置相对应的规定大小(即模板尺寸信息所示的大小)的区域。如图6所示，从第1栅格数据提取的该区域(以下也称为“提取区域96”)为例如将以十字示出的匹配位置95作为中心的两平方毫米的大致正方形状的区域。在图6中，将绘制有第1图案的基板9的多个局部绘制区域94中的、左上(即(-X)侧且(+Y)侧的顶点)的局部绘制区域94的左上的顶点附近的部位放大描绘出。此外，提取区域96不必一定将匹配位置95作为中心来提取，例如也可以为将匹配位置95作为左上顶点的大致正方形状的区域。另外，提取区域96的形状及大小可以进行各种各样的变更。

数据生成部115通过将从第1栅格数据提取的提取区域96的数据转换成能够在图案匹配中利用的形式的图像数据，生成模板(步骤S122)。图7是表示由数据生成部115生成的模板97的一个例子的图。在模板97中，如上述那样包含第1图案的一部分。此外，模板97所包含的图案的形状并不限定于图7所示的形状，也可以进行各种各样的变更。在本实施方式中，模板是位图数据。此外，模板的数据形式也可以为位图形式以外的形式。

在模板生成信息中通常包含多个(例如四个以上)匹配位置95的坐标。该多个匹配位置95在数据处理装置6中由设计者预先设定，包含于模板生成信息。在上述的步骤S12中，与该多个匹配位置95分别相对应的多个模板97由数据生成部115生成，并被保存于存储部111。

图8是表示基板9上的多个匹配位置95的配置的一个例子的图。以下，关注图8中的一个划分区域92，说明该划分区域92中的匹配位置95相对于多个局部绘制区域94的配置。另外，多个划分区域92中的匹配位置95的配置相同。在与后述的图9及图10相关的说明中也是同样的。在图8所示的例子中，四个匹配位置95分别配置在划分区域92中呈矩阵状排列的多个局部绘制区域94中的、位于四角的四个局部绘制区域94。另外，在配置有匹配位置95的各局部绘制区域94中，匹配位置95配置在该局部绘制区域94的四个角部中的、距划分区域92的中央部最远的一个角部附近。

具体而言，在位于划分区域92的(-X)侧且(+Y)侧的角部的局部绘制区域94(即宽度方向上的最靠一侧且扫描方向上的最靠一侧的局部绘制区域94)中，匹配位置95与局部绘制区域94的(-X)侧且(+Y)侧的角部相邻地配置。另外，与该匹配位置95相对应的提取区域96也与局部绘制区域94的该角部相邻地配置。提取区域96其整体位于局部绘制区域94内(即局部绘制区域94的外周缘上及该外周缘的内侧)。优选的是，提取区域96的(-X)侧且(+Y)侧的角部与局部绘制区域94的(-X)侧且(+Y)侧的角部重叠，提取区域96的(-X)侧的边及(+Y)侧的边与局部绘制区域94的(-X)侧的边及(+Y)侧的边重叠。

此外，提取区域96也可以从局部绘制区域94的外周缘向内侧分离。在该情况下，提取区域96的(-X)侧的边与局部绘制区域94的(-X)侧的边之间的距离为例如2mm以下(即提取区域96的一边的长度的100％以下)，优选为1mm以下(即提取区域96的一边的长度的50％以下)。提取区域96的(+Y)侧的边与局部绘制区域94的(+Y)侧的边之间的距离也是同样的。

在位于(+X)侧且(+Y)侧的角部的局部绘制区域94(即宽度方向上的最靠另一侧且扫描方向上的最靠一侧的局部绘制区域94)中，匹配位置95及提取区域96与局部绘制区域94的(+X)侧且(+Y)侧的角部相邻地配置。提取区域96其整体位于局部绘制区域94内。优选的是，提取区域96的(+X)侧且(+Y)侧的角部与局部绘制区域94的(+X)侧且(+Y)侧的角部重叠，提取区域96的(+X)侧的边及(+Y)侧的边分别与局部绘制区域94的(+X)侧的边及(+Y)侧的边重叠。此外，提取区域96也可以与上述同样地从局部绘制区域94的外周缘向内侧分离。在该情况下，提取区域96与局部绘制区域94之间的距离与上述的配置在最靠(-X)侧且最靠(+Y)侧的局部绘制区域94的提取区域96大致相同。

在位于(+X)侧且(-Y)侧的角部的局部绘制区域94(即宽度方向上的最靠另一侧且扫描方向上的最靠另一侧的局部绘制区域94)中，匹配位置95及提取区域96与局部绘制区域94的(+X)侧且(-Y)侧的角部相邻地配置。提取区域96其整体位于局部绘制区域94内。优选的是，提取区域96的(+X)侧且(-Y)侧的角部与局部绘制区域94的(+X)侧且(-Y)侧的角部重叠，提取区域96的(+X)侧的边及(-Y)侧的边分别与局部绘制区域94的(+X)侧的边及(-Y)侧的边重叠。此外，提取区域96也可以与上述同样地从局部绘制区域94的外周缘向内侧分离。在该情况下，提取区域96与局部绘制区域94之间的距离与上述的配置在最靠(-X)侧且最靠(+Y)侧的局部绘制区域94的提取区域96大致相同。

在位于(-X)侧且(-Y)侧的角部的局部绘制区域94(即宽度方向上的最靠一侧且扫描方向上的最靠另一侧的局部绘制区域94)中，匹配位置95及提取区域96与局部绘制区域94的(-X)侧且(-Y)侧的角部相邻地配置。提取区域96其整体位于局部绘制区域94内。优选的是，提取区域96的(-X)侧且(-Y)侧的角部与局部绘制区域94的(-X)侧且(-Y)侧的角部重叠，提取区域96的(-X)侧的边及(-Y)侧的边分别与局部绘制区域94的(-X)侧的边及(-Y)侧的边重叠。此外，提取区域96也可以与上述同样地从局部绘制区域94的外周缘向内侧分离。在该情况下，提取区域96与局部绘制区域94之间的距离与上述的配置在最靠(-X)侧且最靠(+Y)侧的局部绘制区域94的提取区域96大致相同。

在步骤S12中，当生成与多个匹配位置95分别相对应的多个模板97时，利用图1所示的载台移动机构22使基板9与载台21一起向(+Y)方向移动，向拍摄部3的下方移动。此外，步骤S12可以在步骤S11中的基板9的搬入及保持之前进行，也可以与步骤S11并行地进行。

接着，通过利用拍摄控制部112(参照图4)控制拍摄部3及载台移动机构22，拍摄在基板9上与各匹配位置95相对应的规定大小的拍摄区域，获取包含第1图案的一部分的拍摄图像(步骤S13)。该拍摄区域是基板9被正确地保持在载台21上的设计位置的情况下的以匹配位置95为中心的大致矩形状的区域。该拍摄区域具有分别与X方向及Y方向平行的一对边，在X方向及Y方向双方上比上述的提取区域96大。

例如，该拍摄区域具有使提取区域96分别向(+X)侧、(-X)侧、(+Y)侧及(-Y)侧扩大了规定大小得到的大致矩形状。例如，该拍摄区域的X方向及Y方向上的各个长度(即摄像头31的拍摄视野的X方向及Y方向上的各个长度)为14mm及7mm。因此，即使基板9在载台21上的位置从设计位置稍微偏移，拍摄图像内也会包含与模板97相对应的图案。在步骤S13中，获取分别与多个匹配位置95相对应的多个拍摄图像，并将其保存于存储部111。此外，步骤S13可以在步骤S12之前进行，也可以与步骤S12并行地进行。另外，拍摄区域的大小也可以进行各种各样的变更。

接着，利用控制部10的位置检测部113，对与各匹配位置95相对应的拍摄图像进行使用了与该匹配位置95相对应的模板97的图案匹配。该图案匹配根据公知的图案匹配法(例如几何学形状图案匹配或归一化相关搜索等)进行。并且，基于各拍摄图像中的与模板97相同的图案的位置、以及获取到各拍摄图像时的基板9与拍摄部3的相对位置等，利用位置检测部113(参照图4)检测载台21上的基板9的位置(步骤S14)。

在步骤S14中由位置检测部113检测的基板9的位置包含载台21上的基板9的在X方向及Y方向上的坐标、基板9的朝向以及表示基板9的因畸变等产生的变形的信息。另外，表示基板9的变形的信息是指变形的基板9的形状及该基板9上的多个局部绘制区域94的位置等信息。

在控制部10中，还利用数据生成部115(参照图4)从存储部111读出第2CAD数据，并进行第2CAD数据的栅格化而生成第2栅格数据(步骤S15)。第2栅格数据例如是游程长度数据。步骤S15可以在步骤S14之后进行，可以与步骤S14并行地进行，也可以在步骤S14之前进行。在步骤S15在步骤S14之前进行的情况下，例如步骤S15可以与步骤S11～S13中的某一个步骤并行地进行，可以在步骤S11～S14中的某两个步骤之间进行，也可以在步骤S11之前进行。

当生成第2栅格数据时，基于第2栅格数据及在步骤S14中检测出的基板9的位置，利用绘制控制部114(参照图4)控制绘制部4及载台移动机构22。由此，对相对于绘制部4的绘制头41在Y方向上相对移动的基板9，照射上述的调制后的光，从而在基板9的上表面90上绘制第2图案(步骤S16)。在步骤S16中，基于在步骤S14中检测出的基板9的位置，在绘制部4及载台移动机构22中利用已知的修正方法机械性地自动修正从绘制部4向基板9照射的光束的调制间隔及调制定时、以及光束在基板9上的扫描位置等。由此，能够在第1图案上高位置精度地绘制第2图案。

在上述说明中，在步骤S12中，将对第1CAD数据全部(即第1图案整体)栅格化得到的第1栅格数据用作中间数据，从该中间数据提取与匹配位置95相对应的提取区域96并生成模板97，但并不限定于此。例如，也可以是，在步骤S12中，仅作为第1CAD数据的一部分的部分数据被数据生成部115栅格化而创建上述中间数据。在该情况下，该部分数据是与第1图案中的包含各匹配位置95的规定大小的区域(以下也称为“剪取(Clipping)区域”)相对应的CAD数据。如上述那样，在设定了多个匹配位置95的情况下，上述部分数据是与分别对应于多个匹配位置95的多个剪取区域的集合相对应的CAD数据。多个剪取区域的位置及大小在数据处理装置6中由设计者预先设定，包含于模板生成信息。

各剪取区域如上述那样包含一个匹配位置95，包含与该匹配位置95相对应的提取区域96整体。剪取区域例如是具有分别与X方向及Y方向平行的一对边、且在X方向及Y方向双方上具有该提取区域96以上的大小的大致矩形状的区域。剪取区域例如具有使提取区域96分别向(+X)侧、(-X)侧、(+Y)侧及(-Y)侧扩大了规定大小(例如所设想的基板9的X方向及Y方向上的最大位置偏移量)得到的形状。或者，剪取区域也可以为与包含该剪取区域所含的匹配位置95的一个局部绘制区域94相同的区域。在该情况下，上述部分数据是与分别包含多个匹配位置95的每一个的多个局部绘制区域94(即包含匹配位置95的局部绘制区域94的集合)相对应的CAD数据。像这样，通过在数据生成部115中仅将第1CAD数据的一部分栅格化，能够缩短栅格化所需的时间。

如以上说明那样，绘制装置1是对基板9照射光来进行图案绘制的装置。绘制装置1具备载台21、绘制头41、扫描机构(在上述例子中为载台移动机构22)、拍摄部3、位置检测部113、存储部111、数据生成部115和绘制控制部114。载台21保持上表面90上预先设有第1图案的基板9。绘制头41对基板9的上表面90照射调制后的光。扫描机构使载台21在与基板9的上表面90平行的扫描方向(在上述例子中为Y方向)上相对于绘制头41相对移动。拍摄部3对第1图案的一部分进行拍摄。

位置检测部113通过对由拍摄部3获取到的拍摄图像进行使用了模板97的图案匹配，检测基板9的位置。存储部111存储向第1图案上绘制的第2图案的作为CAD数据的第2CAD数据。数据生成部115将第2CAD数据栅格化而生成第2栅格数据。绘制控制部114通过基于第2栅格数据及由位置检测部113检测出的基板9的位置控制绘制头41及扫描机构，执行第2图案向相对于绘制头41在扫描方向上相对移动的基板9的绘制。

存储部111还存储表示在第1图案上基于位置检测部113进行图案匹配的匹配位置95的坐标。数据生成部115将第1图案的CAD数据栅格化而创建中间数据，并从该中间数据生成与匹配位置95相对应的规定大小的区域(即提取区域96)的图像数据来作为模板97。

像这样，在绘制装置1中，在生成在基板9的位置检测时的图案匹配中使用的模板97时，能够不拍摄基板9上的第1图案而从第1图案的CAD数据生成模板97。因此，在生成模板97时，无需将基板9正确地载置到载台21上的设计位置或利用拍摄部3拍摄基板9上的第1图案。因此，能够容易且迅速地进行模板97的生成。

如上述那样，优选的是，在数据生成部115中，仅与第1图案中的包含匹配位置95的规定区域(即剪取区域)相对应的作为CAD数据的部分数据被栅格化，从而创建中间数据。由此，与将第1CAD数据全部栅格化的情况相比，能够缩短栅格化所需的时间，从而能够缩短模板97的生成所需的时间。

如上述那样，也可以是，在基板9的上表面90设定在扫描方向及与该扫描方向垂直的宽度方向(在上述例子中为Y方向及X方向)上呈矩阵状排列的多个局部绘制区域94。在该情况下，优选的是，上述部分数据与包含匹配位置95的局部绘制区域94的集合相对应。由此，能够使基于设计者进行的剪取区域的设定容易，从而能够缩短数据处理装置6中的模板生成信息的创建所需的时间。

如图8所示，在基板9的上表面90设定有多个划分区域92的情况下，各划分区域92中的匹配位置95的配置也可以相同。在该情况下，在数据生成部115中，提取与一个划分区域92中的四个匹配位置95分别相对应的四个提取区域96并生成四个模板97。并且，不创建与其他划分区域92的匹配位置95相对应的模板，而是在基于位置检测部113进行的各划分区域92的四个匹配位置95处的图案匹配中共用该四个模板97。由此，能够缩短模板97的生成所需的时间。

如图8所示，优选的是，在基板9的上表面90设定有在扫描方向及与该扫描方向垂直的宽度方向上呈矩阵状排列的多个局部绘制区域94(在上述的例子中排列在一个划分区域92中的多个局部绘制区域94)的情况下，在该多个局部绘制区域94中的扫描方向上的最靠一侧且宽度方向上的最靠一侧(在上述例子中最靠(+Y)侧且最靠(-X)侧)的局部绘制区域94中，匹配位置95与扫描方向上的该一侧且宽度方向上的该一侧(在上述例子中为(+Y)侧且(-X)侧)的角部相邻地配置。另外，优选的是，在该多个局部绘制区域94中的扫描方向上的该最靠一侧且宽度方向上的最靠另一侧(在上述例子中最靠(+Y)侧且最靠(+X)侧)的局部绘制区域94中，匹配位置95与扫描方向上的该一侧且宽度方向上的该另一侧(在上述例子中为(+Y)侧且(+X)侧)的角部相邻地配置。而且，优选的是，在该多个局部绘制区域94中的扫描方向上的最靠另一侧且宽度方向上的该最靠另一侧(在上述例子中最靠(-Y)侧且最靠(+X)侧)的局部绘制区域94中，匹配位置95与扫描方向上的该另一侧且宽度方向上的该另一侧(在上述例子中为(-Y)侧且(+X)侧)的角部相邻地配置。并且，优选的是，在该多个局部绘制区域94中的扫描方向上的该最靠另一侧且宽度方向上的该最靠一侧(在上述例子中最靠(-Y)侧且最靠(-X)侧)的局部绘制区域94中，匹配位置95与扫描方向上的该另一侧且宽度方向上的该一侧(在上述例子中为(-Y)侧且(-X)侧)的角部相邻地配置。

像这样，通过在基板9上与呈矩阵状排列的多个局部绘制区域94(在上述的例子中排列在一个划分区域92中的多个局部绘制区域94)外接的最小矩形的四个角部配置四个匹配位置95，而能够以该四个匹配位置95包围绘制第2图案的区域的大致整体。其结果为，能够高精度地对准绘制第2图案的该区域的大致整体，从而能够提高第2图案的绘制精度。

基板9上的匹配位置95的数量及配置并不限定于图8所示的数量及配置，可以进行各种各样的变更。例如，也可以在排列在各划分区域92中的多个局部绘制区域94中，在除了位于四角的局部绘制区域94以外的局部绘制区域94中也配置匹配位置95。例如，如图9所示，也可以在各划分区域92中呈矩阵状排列的多个局部绘制区域94的各局部绘制区域94配置匹配位置95。在图9所示的例子中，在各划分区域92中的多个局部绘制区域94中，在位于最靠(-Y)侧的位置的各局部绘制区域94中匹配位置95与(-Y)侧的边相邻地配置，在位于最靠(+Y)侧的位置的各局部绘制区域94中匹配位置95与(+Y)侧的边相邻地配置。另外，在该多个局部绘制区域94中，在位于最靠(-X)侧的位置的各局部绘制区域94中匹配位置95与(-X)侧的边相邻地配置，在位于最靠(+X)侧的位置的各局部绘制区域94中匹配位置95与(+X)侧的边相邻地配置。由此，由于能够以多个匹配位置95包围绘制第2图案的区域的大致整体，所以能够进一步高精度地对准绘制第2图案的该区域的大致整体。

此外，在图9所示的例子中，优选的是，分别配置于沿Y方向排列的多个局部绘制区域94的多个匹配位置95位于X方向上的相同位置。由此，在步骤S13的获取各匹配位置95处的拍摄图像时，不使基板9相对于拍摄部3在X方向相对移动就能够进行上述多个匹配位置95处的拍摄。其结果为，能够缩短步骤S13的拍摄图像的获取所需的时间，从而能够缩短对准处理所需的时间。

或者，如图10所示，在各划分区域92中呈矩阵状排列的多个局部绘制区域94中，在位于四角的局部绘制区域94中，各局部绘制区域94中的匹配位置95的相对于各局部绘制区域94的相对位置(例如以局部绘制区域94的(-X)侧且(+Y)侧的角部为原点的相对坐标)也可以相同。在图10所示的例子中，在该四个局部绘制区域94各自中，匹配位置95与局部绘制区域94的(-X)侧且(+Y)侧的角部相邻地配置。在该情况下，在数据生成部115中，不用提取与四个匹配位置95分别相对应的四个提取区域96来生成四个模板97，而是生成与位于四角的局部绘制区域94中的一个局部绘制区域94的匹配位置95相对应的一个模板97。并且，在基于位置检测部113进行的该四个局部绘制区域94各自的匹配位置95处的图案匹配中，共用该一个模板97。由此，能够缩短模板97的生成所需的时间。

此外，在图10所示的例子中，说明了在各划分区域92中的多个局部绘制区域94中，在位于四角的局部绘制区域94中在各局部绘制区域94内的相同位置配置匹配位置95的情况，但即使是在多个局部绘制区域94内的不论位置如何的两个以上的局部绘制区域94中在各局部绘制区域94中的相同位置配置匹配位置95的情况，也会起到大致相同的效果。

即，在多个局部绘制区域94中的两个以上的局部绘制区域94中各局部绘制区域94内的匹配位置95的相对于各局部绘制区域94的相对位置相同的情况下，优选的是，数据生成部115生成与该两个以上的局部绘制区域94中的一个局部绘制区域94的匹配位置95相对应的一个模板97，在基于位置检测部113进行的该两个以上的局部绘制区域94各自的匹配位置95处的图案匹配中共用该一个模板97。由此，能够缩短模板97的生成所需的时间。

如上述那样，对基板照射光来进行图案绘制的绘制方法包括以下工序：保持上表面90上预先设有第1图案的基板9的工序(步骤S11)；生成用于基板9的位置检测的模板97的工序(步骤S12)；对第1图案的一部分进行拍摄的工序(步骤S13)；通过对在步骤S13中获取到的拍摄图像进行使用了模板97的图案匹配来检测基板9的位置的工序(步骤S14)；将向第1图案上绘制的第2图案的作为CAD数据的第2CAD数据栅格化而生成第2栅格数据的工序(步骤S15)；以及通过基于第2栅格数据及在步骤S14中检测出的基板9的位置控制对基板9的上表面90照射调制后的光的绘制头41和使基板9在与基板9的上表面90平行的扫描方向(在上述例子中为Y方向)上相对于绘制头41相对移动的扫描机构(在上述例子中为载台移动机构22)，来执行第2图案向相对于绘制头41在扫描方向上相对移动的基板9的绘制的工序(步骤S16)。

步骤S12具备准备表示在第1图案上进行图案匹配的匹配位置95的坐标的工序(步骤S121)、和将第1图案的CAD数据栅格化而创建中间数据、并从该中间数据生成与匹配位置95相对应的规定大小的区域的图像数据来作为模板97的工序(步骤S122)。由此，与上述同样地，能够容易且迅速地进行模板97的生成。

在上述例子中，在绘制装置1的计算机100中预先存储有模板97的生成所涉及的程序109，但并不限定于此。例如，该程序109也可以之后导入到已经使用的绘制装置1中(即改进，retrofit)。在该情况下，通过利用计算机100执行该程序109，数据生成部115将第1图案的CAD数据栅格化而创建中间数据，并从该中间数据生成与匹配位置95相对应的规定大小的区域(即提取区域96)的图像数据来作为模板97。由此，与上述同样地，能够容易且迅速地进行模板97的生成。

上述的绘制装置1、绘制方法及程序109能够进行各种各样的变更。

例如，在上述例子中，说明了针对基板9的一个主面的绘制，但在绘制装置1中，也可以对基板9的两个主面进行图案绘制。在该情况下，在进行针对基板9的另一个主面的绘制时，也与上述同样地，从预先形成于该另一个主面的图案的CAD数据，生成在图案匹配中利用的模板。

对于上述的基板9不必一定设定多个划分区域92。即，也可以在基板9上仅设定一个划分区域92。在该情况下，可以省略第1分割预定线91。另外，在划分区域92中不必一定设定多个局部绘制区域94。另外，基板9并不一定限定于印刷基板。在绘制装置1中，例如也可以进行针对半导体基板、液晶显示装置、有机EL显示装置等平板显示装置用的玻璃基板、光罩用的玻璃基板、太阳能电池板用的基板等的绘制。

上述实施方式及各变形例中的结构只要相互不矛盾则也可以适当组合。

虽然详细地叙述并说明了发明，但已经叙述的说明是例示性的，并不是限定性的。因此，可以说只要不脱离本发明的范围，则能够实现多种变形及方式。

Claims (7)

1.一种绘制装置，对基板照射光来进行图案绘制，其特征在于，具备：

载台，其保持上表面上预先设有第1图案的基板；

绘制头，其对所述基板的所述上表面照射调制后的光；

扫描机构，其使所述载台在与所述基板的所述上表面平行的扫描方向上相对于所述绘制头相对移动；

拍摄部，其对所述第1图案的一部分进行拍摄；

位置检测部，其通过对由所述拍摄部获取到的拍摄图像进行使用了模板的图案匹配来检测所述基板的位置；

存储部，其存储向所述第1图案上绘制的第2图案的作为CAD数据的第2CAD数据；

数据生成部，其将所述第2CAD数据栅格化而生成第2栅格数据；和

绘制控制部，其通过基于所述第2栅格数据及由所述位置检测部检测出的所述基板的位置控制所述绘制头及所述扫描机构，来执行所述第2图案向相对于所述绘制头在所述扫描方向上相对移动的所述基板的绘制，

所述存储部还存储表示在所述第1图案上基于所述位置检测部进行图案匹配的匹配位置的坐标，

所述数据生成部将所述第1图案的CAD数据栅格化而创建中间数据，并从所述中间数据生成与所述匹配位置相对应的规定大小的区域的图像数据来作为所述模板。

2.如权利要求1所述的绘制装置，其特征在于，

在所述基板的所述上表面，设定有在所述扫描方向及与所述扫描方向垂直的宽度方向上呈矩阵状排列并且各自绘制相同图案的多个局部绘制区域，

在所述多个局部绘制区域中的设定所述匹配位置的两个以上的局部绘制区域中，所述两个以上的局部绘制区域的各局部绘制区域内的所述匹配位置的相对于所述各局部绘制区域的相对位置相同，

所述数据生成部生成与所述两个以上的局部绘制区域中的一个局部绘制区域的所述匹配位置相对应的所述模板，

在基于所述位置检测部进行的所述两个以上的局部绘制区域各自的所述匹配位置处的图案匹配中共用所述模板。

3.如权利要求1所述的绘制装置，其特征在于，

在所述基板的所述上表面，设定有在所述扫描方向及与所述扫描方向垂直的宽度方向上呈矩阵状排列的多个局部绘制区域，

在所述多个局部绘制区域中的所述扫描方向上的最靠一侧且所述宽度方向上的最靠一侧的局部绘制区域中，所述匹配位置与所述扫描方向上的所述一侧且所述宽度方向上的所述一侧的角部相邻地配置，

在所述多个局部绘制区域中的所述扫描方向上的最靠所述一侧且所述宽度方向上的最靠另一侧的局部绘制区域中，所述匹配位置与所述扫描方向上的所述一侧且所述宽度方向上的所述另一侧的角部相邻地配置，

在所述多个局部绘制区域中的所述扫描方向上的最靠另一侧且所述宽度方向上的最靠所述一侧的局部绘制区域中，所述匹配位置与所述扫描方向上的所述另一侧且所述宽度方向上的所述一侧的角部相邻地配置，

在所述多个局部绘制区域中的所述扫描方向上的最靠所述另一侧且所述宽度方向上的最靠所述另一侧的局部绘制区域中，所述匹配位置与所述扫描方向上的所述另一侧且所述宽度方向上的所述另一侧的角部相邻地配置。

4.如权利要求1至3中任一项所述的绘制装置，其特征在于，

在所述数据生成部中，仅将与所述第1图案中的包含所述匹配位置的规定区域相对应的作为CAD数据的部分数据栅格化而创建所述中间数据。

5.如权利要求4所述的绘制装置，其特征在于，

在所述基板的所述上表面，设定有在所述扫描方向及与所述扫描方向垂直的宽度方向上呈矩阵状排列的多个局部绘制区域，

所述部分数据与包含所述匹配位置的局部绘制区域的集合相对应。

6.一种绘制方法，对基板照射光来进行图案绘制，其特征在于，包括以下工序：

a)工序，保持上表面上预先设有第1图案的基板；

b)工序，生成用于所述基板的位置检测的模板；

c)工序，对所述第1图案的一部分进行拍摄；

d)工序，通过对在所述c)工序中获取到的拍摄图像进行使用了所述模板的图案匹配来检测所述基板的位置；

e)工序，将向所述第1图案上绘制的第2图案的作为CAD数据的第2CAD数据栅格化而生成第2栅格数据；以及

f)工序，通过基于所述第2栅格数据及在所述d)工序中检测出的所述基板的位置控制对所述基板的所述上表面照射调制后的光的绘制头和使所述基板在与所述基板的所述上表面平行的扫描方向上相对于所述绘制头相对移动的扫描机构，来执行所述第2图案向相对于所述绘制头在所述扫描方向上相对移动的所述基板的绘制，

所述b)工序具备：

b1)工序，准备表示在所述第1图案上进行所述图案匹配的匹配位置的坐标；和

b2)工序，将所述第1图案的CAD数据栅格化而创建中间数据，并从所述中间数据生成与所述匹配位置相对应的规定大小的区域的图像数据来作为所述模板。

7.一种存储介质，记录有在对基板照射光来进行图案绘制的绘制装置中执行的程序，其特征在于，

所述绘制装置具备：

载台，其保持上表面上预先设有第1图案的基板；

绘制头，其对所述基板的所述上表面照射调制后的光；

扫描机构，其使所述载台在与所述基板的所述上表面平行的扫描方向上相对于所述绘制头相对移动；

拍摄部，其对所述第1图案的一部分进行拍摄；

位置检测部，其通过对由所述拍摄部获取到的拍摄图像进行使用了模板的图案匹配来检测所述基板的位置；

存储部，其存储向所述第1图案上绘制的第2图案的作为CAD数据的第2CAD数据；

数据生成部，其将所述第2CAD数据栅格化而生成第2栅格数据；和

绘制控制部，其通过基于所述第2栅格数据及由所述位置检测部检测出的所述基板的位置控制所述绘制头及所述扫描机构，来执行所述第2图案向相对于所述绘制头在所述扫描方向上相对移动的所述基板的绘制，

所述存储部还存储表示在所述第1图案上基于所述位置检测部进行图案匹配的匹配位置的坐标，

通过利用计算机执行所述程序，所述数据生成部将所述第1图案的CAD数据栅格化而创建中间数据，并从所述中间数据生成与所述匹配位置相对应的规定大小的区域的图像数据来作为所述模板。

Images