JP2006337873A - 露光装置及び露光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アライメントカメラの位置の校正、露光ヘッドの位置の校正の頻度やタイミングを最適化して、露光精度の向上、再現性（ワーク間並びに露光装置間において一定の精度を有する特性）の向上を図る。
【解決手段】ステージ上に固定された基準スケールに基づいて少なくともアライメントセンサの校正値を求める校正ステップ（Ｓ７０５、Ｓ７０６）と、前記校正値に基づいて前記ワークに形成された前記アライメントマークを測定する測定ステップ（Ｓ７０７）と、少なくとも前記校正ステップによる校正値と前記測定ステップによる測定値に基づいて前記ワークに対して画像の露光を行う露光ステップ（Ｓ７０８）とを有し、前記基準スケールの基準面と前記ワークの基準面をそれぞれ露光基準面に合わせた（Ｓ７０３）後に、前記校正ステップによる校正処理と、前記測定ステップによる測定処理を連続して行うように制御する。
【選択図】図２７

Description

本発明は、ステージ上に配されたワークに露光ヘッドによって画像を露光する露光装置及び露光方法に関する。

例えば、所望の画像パターンに従ってレーザビームを制御し、シート状の感光材料を露光走査することにより、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等のフィルタやプリント基板を製造する露光装置が開発されている。図２９は、このような露光装置３００の概略構成を示す（特許文献１参照）。

露光装置３００は、例えば６本の脚部３０２により支持される長方形状の定盤３０４と、定盤３０４上に配設された２本のガイドレール３０６ａ、３０６ｂに沿って移動可能な移動ステージ３０８と、定盤３０４上に配設される門型のコラム３１０と、コラム３１０に固定され、移動ステージ３０８に位置決めされたワーク３１２をレーザビームにより照射するスキャナ３１４とを備える。

ワーク３１２は、移動ステージ３０８と共に矢印方向に移動される一方、スキャナ３１４から出力されるレーザビームが矢印方向と直交する方向に照射されることで、二次元画像が記録される。

ここで、スキャナ３１４は、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）等の空間光変調素子をパターンジェネレータとする複数の露光ヘッドからなり、各露光ヘッドにより二次元画像パターンを高精細且つ高速度に記録するように構成されている。

ＤＭＤは、制御信号に応じて反射面の角度が変化する多数のマイクロミラーをシリコン等の半導体基板上に二次元的に配列したミラーデバイスであり、レーザ光源から出力されたレーザビームをコリメータレンズでコリメートした後、反射面の角度が制御されたＤＭＤによって選択的に反射させ、マイクロレンズアレーを介してワーク３１２上に集光させることにより、二次元画像パターンの記録が行われる。

そして、このような露光装置３００では、ワーク３１２に対する例えばワークの搬送方向（Ｙ方向）とそれと直交する方向（Ｘ方向）の露光位置を正確に合わせるため、露光に先立って、ワークに設けられたアライメントマークをＣＣＤカメラ等のアライメントカメラで撮影し、この撮影によって得られたマーク測定位置（基準位置データ）に基づいて露光位置を適正位置に合わせるアライメントを行っている。

このようなアライメント機能（露光位置合わせ機能）については、その精度を保証するため、アライメント測定に関わる各部の校正を製造時やメンテナンス時等に行っている。

例えばアライメントスコープの位置校正では、載置テーブルに載置されたプリント回路基板に対して処理部で所定の処理を施すのに先立ち、プリント回路基板の計測を行うアライメントスコープの位置を校正する装置において、基準パターンが形成された基準スケールを載置テーブルに備え、所定位置の基準パターンにアライメントスコープを移動した後、基準パターンの交点とアライメントスコープの視野中心との位置ずれ量に基づいてアライメントスコープの位置校正を行うことにより、簡単な構成でアライメントスコープの位置校正を容易、且つ、高精度に実施するようにした技術がある（例えば特許文献２参照）。

特開２００４−６２１５５号公報 特開２０００−３２９５２３号公報

ところで、従来においては、露光装置の校正、特に、ワーク上のアライメントマークを撮影するためのアライメントカメラの位置の校正や、露光ヘッドの位置の校正について、高精度に行う技術は提案されているが、これらの校正の頻度やタイミングについては、検討されていない。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、アライメントセンサの位置の校正、露光ヘッドの位置の校正の頻度やタイミングを最適化することによって、露光精度の向上、再現性（ワーク間並びに露光装置間において一定の精度を有する特性）の向上を図ることができる露光装置及び露光方法を提供することを目的とする。

本発明に係る露光装置は、露光ヘッドを有し、ステージ上に配されたワークに前記露光ヘッドによって画像を露光する露光装置において、前記ワークに形成されたアライメントマークを測定するためのアライメントセンサと、前記ステージ上に固定された基準スケールに基づいて少なくとも前記アライメントセンサの校正値を求める校正手段と、前記校正値に基づいて前記ワークに形成された前記アライメントマークを測定する測定手段と、少なくとも前記校正手段による校正値と前記測定手段による測定値に基づいて前記ワークに対して画像の露光を行う露光手段と、前記基準スケールの基準面と前記ワークの基準面をそれぞれ露光基準面に合わせた後に、前記校正手段による校正処理と、前記測定手段による測定処理を連続して行うように制御する制御手段とを有することを特徴とする。

これにより、一旦、基準スケールの基準面を露光基準面に合わせれば、それ以降、基準スケールの基準面を露光基準面に合わせる必要がないため、校正にかかる時間を短縮させることができ、高精度に校正値を得ることができる。

また、前記制御手段は、露光処理を終えた前記ワークを取り出して、新たなワークに取り替えた場合においては、前記ワークの基準面を前記露光基準面に合わせる処理と、前記校正手段による校正処理と、前記測定手段による測定処理を連続して行うように制御するようにしてもよい。

この場合、ワークの基準面を露光基準面に合わせた後、前記校正手段による校正処理と、前記測定手段による測定処理を連続して行うことができることから、前記校正手段による校正処理から前記測定手段による測定処理までの時間を大幅に短縮することができ、例えば１つのワークごとに校正処理を行うという頻度の高い処理にしても、生産性を低下させることがない。

そして、前記ステージは、前記ワークが配される第１のステージと、前記基準スケールが固定される第２のステージとがそれぞれ独立に昇降自在とされていてもよい。この場合、基準スケールの厚みとワークの厚みとが異なる場合であっても、第２のステージを昇降させて、一旦、基準スケールの基準面を露光基準面に合わせれば、それ以降、基本的には第２のステージを昇降させる必要がない。

また、前記構成において、前記第１のステージを昇降させて前記ワークの基準面を前記露光基準面に位置決めする第１の位置決め手段と、前記第２のステージを昇降させて前記基準スケールの基準面を前記露光基準面に位置決めする第２の位置決め手段とを有し、前記制御手段は、前記第１の位置決め手段及び前記第２の位置決め手段によって前記基準スケールの基準面と前記ワークの基準面をそれぞれ前記露光基準面に合わせた後に、前記校正手段による校正処理と、前記測定手段による測定処理を連続して行うように制御するようにしてもよい。

また、前記制御手段は、露光処理を終えた前記ワークを取り出して、新たなワークに取り替えた後、前記第１の位置決め手段によって前記ワークの基準面を前記露光基準面に合わせる処理と、前記校正手段による校正処理と、前記測定手段による測定処理を連続して行うように制御するようにしてもよい。

そして、前記校正手段は、前記アライメントセンサの校正値を求めるアライメントセンサ校正手段と、前記露光ヘッドの露光基準点の位置と前記アライメントセンサの校正値に基づいて前記露光ヘッドの露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報を取得する位置情報取得手段とを有し、前記制御手段は、少なくとも前記アライメントセンサ校正手段による校正処理と前記位置情報取得手段による前記露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報の取得を連続して行うように制御するようにしてもよい。

この場合、校正を行うたびに第２のステージを昇降させることがないため、高精度に校正値を得ることができる。従って、第１の校正手段の校正処理による撮影系と、第２の校正手段の校正処理による露光系の相対位置誤差をさらに小さくすることができる。しかも、前記第１の校正手段による校正処理と前記位置情報取得手段による前記露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報の取得を連続して行うようにしたので、その間の温度変化はほとんどない。従って、アライメントセンサ校正手段による校正値に基づいて調整された撮影系と、位置情報取得手段によって取得された前記露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報に基づいて調整された露光系との相対位置誤差をさらに小さくすることができ、露光精度の低下を抑えることができる。

また、前記制御手段は、前記アライメントセンサ校正手段による校正処理と前記位置情報取得手段による前記露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報の取得を連続して行う一連の処理を所定回数だけ行い、前記アライメントセンサ校正手段にて得られた所定回数分の校正値を平均化して前記露光手段による露光のための校正値とし、前記位置情報取得手段にて得られた所定回数分の前記露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報を平均化して前記露光手段による露光のための補正値とするようにしてもよい。

この場合、基準スケールの配置誤差に基づくアライメントセンサ校正手段による校正誤差や位置情報取得手段による前記露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報の取得に関する誤差を吸収することができ、露光精度の向上、再現性の向上を図ることができる。

次に、本発明に係る露光方法は、ステージ上に配されたワークに形成されたアライメントマークを測定するためのアライメントセンサを有し、前記ワークに露光ヘッドによって画像を露光する露光方法において、前記ステージ上に固定された基準スケールに基づいて少なくとも前記アライメントセンサの校正値を求める校正ステップと、前記校正値に基づいて前記ワークに形成された前記アライメントマークを測定する測定ステップと、少なくとも前記校正ステップによる校正値と前記測定ステップによる測定値に基づいて前記ワークに対して画像の露光を行う露光ステップと、前記基準スケールの基準面と前記ワークの基準面をそれぞれ露光基準面に合わせた後に、前記校正ステップによる校正処理と、前記測定ステップによる測定処理を連続して行うように制御する制御ステップとを有することを特徴とする。

前記制御ステップは、露光処理を終えた前記ワークを取り出して、新たなワークに取り替えた後、前記ワークの基準面を前記露光基準面に合わせる処理と、前記校正ステップによる校正処理と、前記測定ステップによる測定処理を連続して行うように制御するようにしてもよい。

前記ステージは、前記ワークが配される第１のステージと、前記基準スケールが固定される第２のステージとがそれぞれ独立に昇降自在とされているようにしてもよい。

前記第１のステージを昇降させて前記ワークの基準面を前記露光基準面に位置決めする第１の位置決めステップと、前記第２のステージを昇降させて前記基準スケールの基準面を前記露光基準面に位置決めする第２の位置決めステップとを有し、前記制御ステップは、前記第１の位置決めステップ及び前記第２の位置決めステップによって前記基準スケールの基準面と前記ワークの基準面をそれぞれ前記露光基準面に合わせた後に、前記校正ステップよる校正処理と、前記測定ステップによる測定処理を連続して行うように制御するようにしてもよい。

前記制御ステップは、露光処理を終えた前記ワークを取り出して、新たなワークに取り替えた後、前記第１の位置決めステップによって前記ワークの基準面を前記露光基準面に合わせる処理と、前記校正ステップによる校正処理と、前記測定ステップによる測定処理を連続して行うように制御するようにしてもよい。

前記校正ステップは、前記アライメントセンサの校正値を求めるアライメントセンサ校正ステップと、前記露光ヘッドの露光基準点の位置と前記アライメントセンサの校正値に基づいて前記露光ヘッドの露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報を取得する位置情報取得ステップとを有し、前記制御手段は、少なくとも前記アライメントセンサ校正ステップによる校正処理と前記位置情報取得ステップによる前記露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報の取得を連続して行うように制御するようにしてもよい。

前記制御ステップは、前記アライメントセンサ校正ステップによる校正処理と前記位置情報取得ステップによる前記露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報の取得を連続して行う一連の処理を所定回数だけ行い、前記アライメントセンサ校正ステップにて得られた所定回数分の校正値を平均化して前記露光ステップによる露光のための校正値とし、前記位置情報取得ステップにて得られた所定回数分の前記露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報を平均化して前記露光ステップによる露光のための補正値とするようにしてもよい。

以上説明したように、本発明に係る露光装置及び露光方法によれば、アライメントセンサの位置の校正、露光ヘッドの位置の校正の頻度やタイミングの最適化を図るようにしたので、露光精度の向上、再現性の向上を図ることができる。

以下、本発明に係る露光装置及び露光方法を例えばＤＭＤを有するデジタル露光装置に適用した実施の形態例を図１〜図２８を参照しながら説明する。

本実施の形態に係るデジタル露光装置１０は、図１に示すように、６本の脚部１６に支持された設置台１８を有する。設置台１８の上面には、長手方向に沿って２本のガイド２０が延在されており、これら２本のガイド２０には、ステージ１４が摺動自在に設けられている。ステージ１４は、長手方向がガイド２０の延在方向を向くように配置され、ガイド２０により設置台１８上を往復移動可能に支持されており、図示しない駆動装置に駆動されてガイド２０に沿って往復移動する（図１の矢印Ｙ方向）。

ステージ１４の上面（ワーク載置面）には、露光対象物となるワーク１２が図示しない位置決め部より所定の載置位置に位置決めされた形態で載置される。このステージ１４のワーク載置面には、図示しない複数の溝部が形成されており、それらの溝部内が負圧供給源によって負圧にされることにより、ワーク１２はステージ１４のワーク載置面に吸着されて保持される。また、ワーク１２には、露光位置の基準を示すアライメントマーク１３がワーク１２の四隅近傍にそれぞれ１個づつ計４個配置されている。ワーク１２としては、基板、感光材料、プリント基板、表示装置用基板、表示装置用フィルタ等が挙げられる。

設置台１８の中央部には、ステージ１４の移動経路を跨ぐように、コ字状のゲート２２が設けられている。ゲート２２は、両端部がそれぞれ設置台１８の両側面に固定されており、ゲート２２を挟んで一方の側にはワーク１２を露光するスキャナ２４が設けられ、他方の側にはワーク１２に設けられたアライメントマーク１３を撮影する複数（例えば、２台）のアライメントカメラ２６（ＣＣＤカメラ等）を備えたアライメントユニット１００が設けられている。なお、２つのアライメントカメラをそれぞれ個別に示す場合は、第１のアライメントカメラ２６Ａ及び第２のアライメントカメラ２６Ｂと記す。

図７に示すように、アライメントユニット１００は、ゲート２２に取り付けられる矩形状のユニットベース１０２を備えている。ユニットベース１０２のカメラ配設面側には、ステージ１４の移動方向（矢印Ｙ方向：ワーク１２の搬送方向）と直交する方向（矢印Ｘ方向）に沿って一対のガイドレール１０４が設けられており、各アライメントカメラ２６は、これら一対のガイドレール１０４に摺動可能に案内されると共に、各々に個別に用意されたボールねじ機構１０６及びそれを駆動する図示しないステッピングモータ等の駆動源により駆動されて、ステージ１４の移動方向と直交する方向に独立して移動する。また、アライメントカメラ２６は、カメラ本体２６ａの先端に設けられたレンズ部２６ｂを下方に向けると共に、レンズ光軸がほぼ垂直になる姿勢で配置されており、このレンズ部２６ｂの先端部にはリング状のストロボ光源（ＬＥＤストロボ光源）２６ｃが取り付けられている。

そして、ワーク１２のアライメントマーク１３を撮影する際には、各アライメントカメラ２６は、上記の駆動源及びボールねじ機構１０６により矢印Ｘ方向に移動されてそれぞれ所定の撮影位置に配置され、すなわち、レンズ光軸が、ステージ１４の移動に伴って移動するワーク１２が所定の撮影位置に至ったタイミングで、ストロボ光源２６ｃを発光させ、ワーク１２へ照射したストロボ光のワーク１２上面での反射光をレンズ部２６ｂを介してカメラ本体２６ａに入力させることにより、アライメントマーク１３を撮影する。

また、ステージ１４の駆動装置、スキャナ２４、アライメントカメラ２６、及びアライメントカメラ２６を移動させるための駆動源は、これらを制御するコントローラ２８に接続されている。このコントローラ２８により、後述するデジタル露光装置１０の露光動作時には、ステージ１４は所定の速度で移動するよう制御され、アライメントカメラ２６は所定の位置に配置されて所定のタイミングでワーク１２のアライメントマーク１３を撮影するように制御され、スキャナ２４は所定のタイミングでワーク１２を露光するように制御される。

図２に示すように、スキャナ２４の内部は、ｍ行ｎ列（例えば２行４列）のほぼマトリックス状に配列された複数（例えば８個）の露光ヘッド３０が配置されている。

露光ヘッド３０による露光エリア３２は、例えば走査方向を短辺とする矩形状に校正する。この場合、ワーク１２には、その走査露光の移動動作に伴って露光ヘッド３０毎に帯状の露光済み領域３４が形成される。

また、図２に示すように、帯状の露光済み領域３４が走査方向と直交する方向に隙間なく並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド３０の各々は、配列方向に所定間隔（露光エリア３２の長辺の自然数倍）ずらして配置されている。このため、例えば第１列目の露光エリア３２と第２列目の露光エリア３２との間の露光できない部分は、第２行目の露光エリア３２により露光することができる。

図３に示すように、各露光ヘッド３０は、それぞれ入射された光ビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子として、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）３６を備えている。このＤＭＤ３６は、データ処理部とミラー駆動制御部を備えた上述のコントローラ２８に接続されている。

コントローラ２８のデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド３０毎にＤＭＤ３６の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。なお、制御すべき領域については後述する。また、ＤＭＤコントローラとしてのミラー駆動制御部では、データ処理部で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド３０毎にＤＭＤ３６における各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。なお、この反射面の角度の制御については後述する。

各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６の光入射側には、図１に示すように、紫外波長領域を含む一方向に延在したマルチビームをレーザ光として出射する照明装置３８からそれぞれ引き出されたバンドル状の光ファイバ４０が接続される。

照明装置３８は、図示は省略するが、その内部に、複数の半導体レーザチップから出射されたレーザ光を合成して光ファイバに入力する合波モジュールが複数個設置されている。各合波モジュールから延びる光ファイバは、合波したレーザ光を伝搬する合波光ファイバであって、複数の光ファイバが１つに束ねられてバンドル状の光ファイバ４０として形成される。

また、各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６の光入射側には、図３に示すように、光ファイバ４０の接続端部から出射されたレーザ光を均一の照明光にする均一照明光学系４１と、均一照明光学系４１を透過したレーザ光をＤＭＤ３６に向けて反射するミラー４２とが配置されている。

各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６の光反射側に設けられる投影光学系は、ＤＭＤ３６の光反射側の露光面にあるワーク１２上に光源像を投影するため、ＤＭＤ３６側からワーク１２に向かって順に、レンズ系５０、マイクロレンズアレイ５４、対物レンズ系５６の各露光用の光学部材が配置されている。

ここで、レンズ系５０及び対物レンズ系５６は、図３に示すように、複数枚のレンズ（凸レンズや凹レンズ等）を組み合わせた拡大光学系として構成されており、ＤＭＤ３６により反射されるレーザビーム（光線束）の断面積を拡大することで、ＤＭＤ３６により反射されたレーザビームによるワーク１２上の露光エリア３２の面積を所定の大きさに拡大している。なお、ワーク１２は、対物レンズ系５６の後方焦点位置に配置される。

マイクロレンズアレイ５４は、図３に示すように、照明装置３８から各光ファイバ４０を通じて照射されたレーザ光を反射するＤＭＤ３６の各マイクロミラーに１対１で対応する複数のマイクロレンズ６０が二次元状に配され、一体的に成形されて矩形平板状に形成されるたものであり、各マイクロレンズ６０は、それぞれレンズ系５０を透過した各レーザビーム（露光ビーム）の光軸上にそれぞれ配置されている。

また、ＤＭＤ３６は、図５に示すように、ＳＲＡＭセル（メモリセル）４４上に、マイクロミラー（微小ミラー）４６が支柱により支持されて配置されたものであり、画素（ピクセル）を構成する多数の（例えば６００個×８００個）のマイクロミラー４６を格子状に配列したミラーデバイスとして構成されている。各ピクセルには、最上部に支柱に支えられたマイクロミラー４６が設けられており、マイクロミラー４６の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。

また、マイクロミラー４６の直下には、図示しないヒンジ及びヨークを含む支柱を介して半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのＣＭＯＳのＳＲＡＭセル４４が配置されており、全体はモノリシック（一体型）に構成される。

ＤＭＤのＳＲＡＭセル４４にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー４６が、対角線を中心としてＤＭＤ３６が配置された基板側に対して±ａ度（例えば±１０度）の範囲で傾けられる。図６Ａ及び図６Ｂには、ＤＭＤ３６の一部を拡大し、マイクロミラー４６が＋ａ度又は−ａ度に制御されている状態の一例を示しており、図６Ａは、マイクロミラー４６がオン状態である＋ａ度に傾いた状態を示し、図６Ｂは、マイクロミラー４６がオフ状態である−ａ度に傾いた状態を示す。従って、画像信号に応じて、ＤＭＤ３６の各ピクセルにおけるマイクロミラー４６の傾きを、図６Ａ及び図６Ｂに示すように制御することによって、ＤＭＤ３６に入射した光は、それぞれのマイクロミラー４６の傾き方向へ反射される。

それぞれのマイクロミラー４６のオンオフ制御は、ＤＭＤ３６に接続されたコントローラ２８のミラー駆動制御部によって行われ、オン状態のマイクロミラー４６により反射された光は露光状態に変調され、ＤＭＤ３６の光出射側に設けられた投影光学系（図３参照）に入射する。また、オフ状態のマイクロミラー４６により反射された光は非露光状態に変調され、光吸収体（図示せず）に入射する。

また、ＤＭＤ３６は、その短辺方向が走査方向と所定角度（例えば０．１°〜０．５°）を成すように僅かに傾斜させて配置するのが好ましい。図４Ａは、ＤＭＤ３６を傾斜させない場合の各マイクロミラー４６による反射光像（露光ビーム）４８の走査軌跡を示し、図４Ｂは、ＤＭＤ３６を傾斜させた場合の露光ビームの走査軌跡を示している。

ＤＭＤ３６には、長手方向（行方向）に沿ってマイクロミラー４６が多数個（例えば８００個）配列されたマイクロミラー列が、短手方向に多数組（例えば６００組）配列されているが、図４Ｂに示すように、ＤＭＤ３６を傾斜させることにより、各マイクロミラー４６による露光ビームの走査軌跡（走査線）のピッチＰ２が、ＤＭＤ３６を傾斜させない場合の走査線のピッチＰ１より狭くなり、解像度を大幅に向上させることができる。一方、ＤＭＤ３６の傾斜角は微小であるので、ＤＭＤ３６を傾斜させた場合の走査幅Ｗ２と、ＤＭＤ３６を傾斜させない場合の走査幅Ｗ１とはほぼ同一である。

また、異なるマイクロミラー列により同じ走査線上におけるほぼ同一の位置（ドット）が重ねて露光（多重露光）されるようにしてもよい。このように、多重露光されることで、露光位置の微少量をコントロールすることができ、高精細な露光を実現することができる。また、走査方向に配列された複数の露光ヘッド３０間のつなぎ目を微少量の露光位置制御により段差なくつなぐことができる。

なお、ＤＭＤ３６を傾斜させる代わりに、各マイクロミラー列を走査方向と直交する方向に所定間隔ずらして千鳥状に配列しても、同様の効果を得ることができる。

次に、本実施の形態に係るデジタル露光装置１０に設けられたコントローラ２８における制御用の電気系の概略構成を、図１０のブロック図を用いて説明する。

コントローラ２８における制御用の電気系では、バス７８を介して、装置各部の制御を統括して行う主制御部で、且つ、前述したデータ処理部としてのＣＰＵ８０と、オペレータが指令を入力するため、コントローラ２８に装着されたスイッチ類を有する指示入力手段８２と、画像データ等が一時的に記憶されるメモリ８４と、後述する校正用データが記憶されるメモリ８５と、それぞれのＤＭＤ３６における各々のマイクロミラー４６を制御するミラー駆動制御部としてのＤＭＤコントローラ８６と、各アライメントカメラ２６を移動させるための駆動源（ステッピングモータ等）を駆動制御するカメラ移動用コントローラ８８と、ワーク１２が載置されたステージ１４の上面の溝部内に負圧を発生させる負圧供給源、及びステージ１４を走査方向に移動させるための駆動装置等を駆動制御するステージ駆動用コントローラ９０と、その他に、デジタル露光装置１０で露光処理する際に必要となる照明装置３８といった各種装置の制御を行う露光処理制御用コントローラ９２とが接続されて構成されている。

この制御用電気系で露光処理を行う場合には、オペレータが、コントローラ２８の指示入力手段８２を操作して例えば露光処理の対象となる画像データ等の指示を入力する。画像データが伝達されたＣＰＵ８０は、画像データを一旦メモリ８４に格納し、露光処理開始の指令によって、メモリ８４から読み出された画像データに基づいて画像の形成処理を行うようにＤＭＤコントローラ８６を制御し、且つ、ステージ駆動用コントローラ９０と露光処理制御用コントローラ９２とにより駆動装置、照明装置３８等を制御して露光処理を行う。

そして、本実施の形態に係るデジタル露光装置１０には、図１及び図２に示すように、ステージ１４の移動方向（矢印Ｙ方向）におけるアライメント計測方向の下流側（露光方向の上流側）に、照射されたビーム位置と、その光量を検出して上記の位置ずれを検出する検出手段が配置されており、この検出手段は、ステージ１４のアライメント計測方向における下流側の端縁部に取り付けられた基準スケール７０と、この基準スケール７０の裏側に移動可能に装着したフォトセンサ７２とを備えている。

基準スケール７０は、矩形状のガラス板により形成されており、ステージ１４のアライメント計測方向の下流側にビーム位置検出部７０Ａが設けられ、上流側にカメラ位置検出部７０Ｂが設けられている（図８参照）。

ビーム位置検出部７０Ａには、クロムメッキ等の金属膜によるパターニングで、Ｘ方向に向かって開く「く」の字型で透明部（透光部）に形成された複数の検出用スリット７４がＸ方向に沿って所定の間隔で配列されている。

図９Ａに示すように、「く」の字型の検出用スリットは、ステージ移動方向の上流側に位置する所定長さを持つ直線状の第１スリット部７４ａと、ステージ移動方向の下流側に位置する所定長さを持つ直線状の第２スリット部７４ｂと、をそれぞれの一端部で直角に接続した形状に形成されている。すなわち、第１スリット部７４ａと、第２スリット部７４ｂとは互いに直交すると共に、Ｙ軸に対して第１スリット部７４ａは１３５度、第２スリット部７４ｂは４５度の角度を有している。

なお、検出用スリット７４における第１スリット部７４ａと第２スリット部７４ｂとは、ステージ１４の移動方向に対して４５度の角度を成すように形成したものを図示したが、これら第１スリット部７４ａと第２のスリット部７４ｂとを、露光ヘッド３０の画素配列に対して傾斜すると同時に、ステージ移動方向に対して傾斜する状態（互いが平行でないように配置した状態）にできれば、ステージ移動方向に対する角度を任意に設定してもよい。また、検出用スリット７４に代えて回折格子を使用してもよい。

このビーム位置検出部７０Ａにおける検出用スリット７４の下方には、露光ヘッド３０からの光を検出するフォトセンサ７２（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ又はフォトディテクタ等）と、フォトセンサ７２を移動操作する移動装置７６とが配置されている。移動装置７６は、コントローラ２８の指令によって駆動制御されるリニアモータ送り機構、ねじ送り機構又は搬送ベルト機構等の搬送手段によって、フォトセンサを、Ｘ方向に沿って移動し、各所定位置で停止させられるように構成されており、ここでは、コントローラ２８の指令に基づいてフォトセンサ７２を、ビーム位置検出部７０Ａにおける各検出用スリット７４直下の所定位置へそれぞれ移動して停止させる動作を行う。

一方、カメラ位置検出部７０Ｂには、図８に示すように、クロムメッキ等の金属膜によるパターニングで、円形に形成された検出用マーク７７Ａ及び十字形に形成された検出用マーク７７ＢがＸ方向に沿って所定の間隔で交互に複数配列されている。つまり、検出用マーク７７Ｂは、アライメントカメラ２６の位置を検出するための基準パターンとして機能する。

図１１Ａ〜図１１Ｄに示すように、この検出用マーク７７Ａの幅寸法：ＭＡと検出用マーク７７Ｂの幅寸法：ＭＢとは等しくされ（ＭＡ＝ＭＢ）、検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの配列ピッチ：Ｐ１は、アライメントカメラ２６の視野（撮影視野）ＶのＸ方向における長さ寸法：Ｌから、検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの幅寸法の１／２を差し引いた値に設定されている（Ｐ１＝Ｌ−（ＭＡ／２）＝Ｌ−（ＭＢ／２））。また、ここでは、アライメントカメラ２６のＸ方向への移動単位：Ｕ１は、検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの幅寸法の１／２に設定されている（Ｕ１＝ＭＡ／２＝ＭＢ／２）。

ここで、基準スケール７０に形成されたビーム位置検出部７０Ａを用いてビーム位置を検出する方法について図９Ａ及び図９Ｂ及び図１０を参照しながら説明する。

ここでは、スキャナ２４の各露光ヘッドから照射されるビーム位置を検出し、ＤＭＤ３６の１つの特定画素Ｚ１が点灯している（１つの特定画素をオンとしているとき）実際の位置を特定する手順について説明する。なお、特定画素Ｚ１が点灯している実際の位置を特定し、点灯している特定画素Ｚ１の光量を検出して行うこの方法は、特定画素Ｚ１の適正状態の確認や、初期条件の確認等にも利用できる。

まず、オペレータが、コントローラ２８の指示入力手段８２を操作して１つの特定画素Ｚ１が点灯している実際の位置を特定する指示を入力すると、この指令を受けたＣＰＵ８０は、ステージ１４を移動操作して基準スケール７０の所定の露光ヘッド３０用の所定の検出用スリット７４をスキャナ２４の下方に位置させる。

次に、ＣＰＵ８０は、ＤＭＤコントローラ８６と露光処理制御用コントローラ９２とに制御信号を出力して、所定のＤＭＤ３６における特定画素Ｚ１だけを点灯状態とするように制御する。さらにＣＰＵ８０は、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を移動制御し、図９Ａに実線で示すように、検出用スリット７４が露光エリア３２上の所定位置（例えば原点とすべき位置）となるように移動させる。このとき、ＣＰＵ８０は、第１スリット部７４ａと第２スリット部７４ｂとの交点を（Ｘ０，Ｙ０）と認識し、メモリ８４に記憶する。なお、図９Ａでは、Ｙ軸から反時計方向に回転する方向を正の角度とする。

次に、図９Ａに示すように、ＣＰＵ８０は、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を移動制御することにより、検出用スリット７４をＹ軸に沿って図９Ａにおける右方へ移動を開始させる。そして、ＣＰＵ８０は、検出用スリット７４が上記所定位置の右方の想像線で示した位置で、図９Ｂに示すように、点灯している特定画素Ｚ１からの光が第１スリット部７４ａを透過してフォトセンサ７２で検出されたことを検知した際に、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を停止させる。ＣＰＵ８０は、このときの第１スリット部７４ａと第２スリット部７４ｂとの交点を（Ｘ０，Ｙ１１）として認識し、メモリ８４に記憶する。

次に、ＣＰＵ８０は、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を移動させ、検出用スリット７４をＹ軸に沿って図９Ａにおける左方へ移動を開始させる。そして、ＣＰＵ８０は、検出用スリット７４が上記所定位置の左方の想像線で示した位置で、図９Ｂに示すように、点灯している特定画素Ｚ１からの光が第２スリット部７４ｂを透過してフォトセンサ７２で検出されたことを検知した際に、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を停止させる。ＣＰＵ８０は、このときの第１スリット部７４ａと第２スリット部７４ｂとの交点を（Ｘ０，Ｙ１２）として認識し、メモリ８４に記憶する。

次に、ＣＰＵ８０は、メモリ８４に記憶した座標（Ｘ０，Ｙ１１）と（Ｘ０，Ｙ１２）とを読み出して特定画素Ｚ１の座標を求め、実際の位置を特定する。ここで、特定画素Ｚ１の座標を（Ｘ１，Ｙ１）とすると、Ｘ１＝Ｘ０＋（Ｙ１１−Ｙ１２）／２で表され、Ｙ１＝（Ｙ１１＋Ｙ１２）／２で表される。

なお、上述のように、第１スリット部７４ａと交差する第２スリット部７４ｂを有する検出用スリット７４と、フォトセンサ７２とを組み合わせて用いる場合には、フォトセンサ７２が、第１スリット部７４ａ又は第２スリット部７４ｂを通過する所定範囲の光だけを検出することになる。よって、フォトセンサ７２は、第１スリット部７４ａ又は第２スリット部７４ｂに対応する狭い範囲だけの光量を検出する微細で特別な構成とすることなく、市販の廉価なもの等を利用できる。

次に、本実施の形態に係るデジタル露光装置１０におけるアライメント機能の校正方法について説明する。

上述したアライメント機能を備える本実施の形態に係るデジタル露光装置１０では、前述したように、アライメントカメラ２６が移動に伴い姿勢変化（ローリング、ピッチング及びヨーイング）を起こし、撮影位置に配置された状態で撮影レンズの光軸中心が正規の位置からずれる場合があるため、その影響により、アライメント機能を用いて露光位置を補正し、画像露光を行っても、露光位置が適正位置から外れて許容範囲を超えてしまう場合がある。

このアライメントカメラ２６の姿勢変化による光軸ずれ要因により、精度が影響されるアライメント機能を校正するため、デジタル露光装置１０の製造時、メンテナンス時のほか、後述するタイミングで、以下に説明する校正方法によりアライメント機能の校正作業を実施する。

この校正作業の手順としては、先にアライメントカメラ２６の校正を行い、次に露光基準とカメラ光軸中心との位置関係を取得して、その取得情報を露光ヘッド３０による露光位置合わせに反映させる手順で行うが、この校正作業は、ワーク１２に対する露光手順とは別に事前に実施する、又は、ワーク１２に対する露光時に同時に実施することができる。また、アライメントカメラ２６の校正、及び露光基準とカメラ光軸中心との位置関係の取得については、連続的又は個別に行うことができるが、ここでは、連続的に行う場合で説明する。

最初に、アライメントカメラの校正について図１２を参照しながら説明する。

まず、図１２のステップＳ１において、オペレータがワーク１２のアライメントマーク１３の位置データをコントローラ２８に入力する。この位置データの入力によりアライメントマーク１３の座標が取得される。

続いて、オペレータがコントローラ２８の指示入力手段８２から校正開始の入力操作を行うと、デジタル露光装置１０の校正動作が開始し、ステップＳ２で、コントローラ２８のカメラ移動用コントローラ８８は上記の入力された位置データに基づいてアライメントカメラ２６の駆動源を制御し、各アライメントカメラ２６をワーク１２のアライメントマーク１３を撮影する所定の撮影位置にそれぞれ移動させる。このとき、各アライメントカメラ２６の位置は、各駆動源（ステッピングモータ）のパルスをカウントすることでコントローラ２８に制御され、また、前述した移動単位（Ｕ１）のステップで送られる。

各アライメントカメラ２６がアライメントマーク１３の撮影位置に配置されると、ステップＳ３で、ステージ１４がガイド２０に沿ってアライメント計測方向の上流側から下流側に移動し、基準スケール７０のカメラ位置検出部７０Ｂを各アライメントカメラ２６の下方（視野内）に配置する位置まで移動する。

各アライメントカメラ２６の視野内に基準スケール７０のカメラ位置検出部７０Ｂが配置されると、各アライメントカメラ２６はコントローラ２８により制御されてカメラ位置検出部７０Ｂをそれぞれ撮影する。このとき、各アライメントカメラ２６は、カメラ位置検出部７０Ｂに配列された複数の検出用マーク７７Ａ、７７Ｂのうち、少なくとも１つをそれぞれ撮影する。

次に、ステップＳ４で、撮影された検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの視野中心（光軸中心）からの位置ずれ量を、コントローラ２８が画像処理等によって計測する。なお、ここでは、撮影した検出用マークが検出用マーク７７Ａ、７７Ｂのいずれであるかは、パターンマッチング等の画像処理を用いて切り替える。

ここで、撮影された検出用マーク７７Ａ、７７Ｂが、複数設けられたうちのいずれの検出用マークであるかは上記のパルスによって特定し、また、各検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの絶対位置データは予め別の測定手段によって測定し、コントローラ２８に記憶されており、この絶対位置データと、上記の計測結果（計測値）との差分を演算して、基準スケール７０と各アライメントカメラ２６の光軸中心との位置ずれデータを取得する。この計測及び演算結果から、アライメントマーク１３を撮影する位置（アライメント計測位置）における各アライメントカメラ２６の光軸中心ずれ量を補正するための校正用データが得られ、この校正用データは、コントローラ２８のメモリ８５に記憶される（ステップＳ５：図１０参照）。この段階で、アライメントカメラ２６の校正動作が終了する。

次に、露光基準とカメラ光軸中心との位置関係の取得動作（露光ヘッド３０の露光基準点に対するアライメントカメラ２６の相対位置についての情報取得）について図１３を参照しながら説明する。

まず、図１３のステップＳ１０１において、コントローラ２８により駆動装置が制御され、ステージ１４は、基準スケール７０のビーム位置検出部７０Ａを露光ヘッド３０によるレーザビームの照射位置（露光位置）まで移動する。次に、ステップＳ１０２で、基準スケール７０のビーム位置検出部７０Ａへ向けて露光ヘッド３０からレーザビームを照射し、前述したビーム位置検出動作により、露光基準点の位置を計測する（ステップＳ１０３）。

ビーム位置検出部７０Ａとカメラ位置検出部７０Ｂとは同一の基準スケール７０に設けられており、これらの位置関係は予め別の測定手段により測定されている。これにより、露光基準と、上記のカメラの校正動作で撮影した検出用マーク７７Ａ、７７Ｂとの位置関係が判明する。

従って、本動作により計測した露光基準データと、アライメントカメラ２６の校正処理により取得したアライメントカメラ２６の光軸中心との位置ずれデータ（校正用データ）とを演算することで、露光基準とカメラ光軸中心との位置関係を示す露光基準−カメラ光軸中心位置データ（補正データ）が得られ、このデータはコントローラのメモリ８５に記憶される（ステップＳ１０４）。この段階で、露光基準とカメラ光軸中心との位置関係の取得動作が終了する。

ここで、本実施の形態に係るデジタル露光装置１０によるワーク１２に対する露光処理について説明する。

まず、露光パターンに応じた画像データがコントローラ２８に入力されると、コントローラ２８内のメモリ８４に一旦記憶される。この画像データは、画像を構成する各画素の濃度を２値（ドットの記録の有無）で表したデータである。

次に、ワーク１２をステージ１４のワーク載置面にセットし、オペレータがコントローラ２８の指示入力手段８２から露光開始の入力操作を行う。

上述の入力操作により、デジタル露光装置１０の露光動作が開始すると、コントローラ２８により駆動装置が制御され、ワーク１２を上面に吸着したステージ１４は、ガイド２０に沿って、且つ、アライメント計測方向の上流側から下流側に一定速度で移動開始する。このステージ１４の移動開始に同期して、又は、ワーク１２に先端が各アライメントカメラ２６の真下に達する少し手前のタイミングで、各アライメントカメラ２６はコントローラ２８により制御されて作動する。

ステージ１４の移動に伴い、ワーク１２がアライメントカメラ２６の下方を通過する際には、アライメントカメラ２６によるアライメント測定が行われる。

このアライメント測定では、まず、ワーク１２の移動方向下流側（前端側）の角部近傍に設けられた２個のアライメントマーク１３が各アライメントカメラ２６の真下（レンズの光軸上）に達すると、所定のタイミングで各アライメントカメラ２６はそれぞれアライメントマーク１３を撮影し、その撮影した画像データを、すなわち、露光位置の基準がアライメントマーク１３によって示された基準位置データを含む画像データをコントローラ２８のデータ処理部であるＣＰＵ８０に出力する。アライメントマーク１３の撮影後は、ステージ１４が下流側への移動を再開する。

また、本実施の形態のワーク１２のように、移動方向（走査方向）に沿って複数のアライメントマーク１３が設けられている場合には、次のアライメントマーク１３（移動方向上流側（後端側）の角部近傍に設けられた２個のアライメントマーク１３）が各アライメントカメラ２６の真下に達すると、同様に所定のタイミングで各アライメントカメラ２６はそれぞれアライメントマーク１３を撮影してその画像データをコントローラ２８のＣＰＵ８０に出力する。

なお、ワーク１２に移動方向に沿って３個以上のアライメントマーク１３が設けられている場合も同様に、各アライメントマーク１３がアライメントカメラ２６の下方を通過する毎に、所定のタイミングでアライメントカメラ２６によるアライメントマーク１３の撮影が繰り返し行われ、全てのアライメントマーク１３に対し、その撮影した画像データがコントローラ２８のＣＰＵ８０に出力される。

ＣＰＵ８０は、入力された各アライメントマーク１３の画像データ（基準位置データ）から判明する画像内におけるマーク位置及びマーク間ピッチ等と、そのアライメントマーク１３を撮影したときのステージ１４の位置及びアライメントカメラ２６の位置から、演算処理によって、ステージ１４上におけるワーク１２の載置位置のずれ、移動方向に対するワーク１２の傾きのずれ、及びワーク１２の寸法精度誤差等を把握し、ワーク１２の被露光面に対する適正な露光位置を算出する。そして、後述するスキャナ２４による画像露光時に、メモリ８４に記憶されている露光パターンの画像データに基づいて作成する制御信号をその適正な露光位置に合わせ込んで画像露光する補正制御（アライメント）を実行する。このとき、前述のメモリ８５から前記露光ヘッド３０の露光基準点に対するアライメントカメラ２６の光軸中心の相対位置についての情報を参照して補正制御（アライメント）を行なう。

ワーク１２がアライメントカメラ２６の下方を通過すると、アライメントカメラ２６によるアライメント測定が完了し、続いてステージ１４は駆動装置により逆方向に駆動され、ガイド２０に沿って露光方向へ移動する。そして、ワーク１２は、ステージ１４の移動に伴いスキャナ２４の下方を露光方向の下流側へ移動し、被露光面の画像露光領域が露光開始位置に達すると、スキャナ２４の各露光ヘッド３０は光ビームを照射してワーク１２の被露光面に対する画像露光を開始する。

ここで、コントローラ２８のメモリ８４に記憶された画像データが複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部としてのＣＰＵ８０で読み出された画像データに基づいて各露光ヘッド３０毎に制御信号が生成される。この制御信号には、前述した補正制御（アライメント）により、アライメント測定したワーク１２に対する露光位置ずれの補正が加えられる。そして、ミラー駆動制御部としてのＤＭＤコントローラ８６は、生成及び補正された制御信号に基づいて各露光ヘッド３０毎にＤＭＤのマイクロミラー４６の各々をオンオフ制御する。

照明装置３８の光ファイバ４０から出射されたレーザ光がＤＭＤ３６に照射されると、ＤＭＤ３６のマイクロミラー４６がオン状態のときに反射されたレーザ光は、マイクロレンズアレイ５４の各対応するマイクロレンズ６０を含むレンズ系によりワーク１２の露光面上に結像される。このようにして、照明装置３８から出射されたレーザ光が画素毎にオンオフされて、ワーク１２がＤＭＤ３６の使用画素数とほぼ同数の画素単位（露光エリア３２）で露光される。

また、ワーク１２がステージ１４と共に一定速度で移動されることにより、ワーク１２がスキャナ２４によりステージ移動方向と反対の方向に走査され、各露光ヘッド３０毎に帯状の露光済み領域３４（図２参照）が形成される。

スキャナ２４によるワーク１２の画像露光が完了すると、ステージ１４は、駆動装置により、そのまま露光方向の下流側へ駆動されて露光方向の最下流側（アライメント計測方向の最上流側）にある原点に復帰する。以上により、デジタル露光装置１０によるワーク１２に対する露光動作が終了する。

次に、上述した露光処理の変形例について図１４及び図１５を参照しながら説明する。上述した動作により、アライメントカメラ２６でアライメントマーク１３を読み取る前あるいは後に、アライメントマーク１３を読み取ったアライメントカメラ２６の位置で検出用マーク７７Ａ、７７Ｂを読み取る（ステップＳ２０１）。上述したように、検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの絶対位置データは予め別の測定手段で測定され、コントローラ２８に記憶されており、アライメントカメラ２６で読み取ったアライメントマーク１３の位置データを検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの絶対位置データを基準とした位置データ（校正用データ）として取得する（ステップＳ２０２）。

次に、上述の図１３におけるステップＳ１０１からステップＳ１０４の手順で、ＤＭＤ３６の特定の画素が点灯しているときの露光面上でのビーム位置を計測し（ステップＳ２０３）、ビーム位置データを取得する（ステップＳ２０４）。これは、露光基準点のビーム位置検出部７０Ａに対しての相対的な位置データ（補正データ）である。

ここで、ビーム位置検出部７０Ａとカメラ位置検出部７０Ｂとは、同一の基準スケール７０に設けられており、これらの相対的な位置関係は予め別の測定手段により測定されている（ステップＳ２０５）。

これにより、ビーム位置検出部７０Ａに対する露光基準点の露光面上でのビーム位置と、カメラ位置検出部７０Ｂを基準としたアライメントマーク１３の位置が取得できる。すなわち、ビーム位置検出部７０Ａとカメラ位置検出部７０Ｂの相対位置は測定されているので、ビーム位置検出部７０Ａを基準としたアライメントマーク１３の位置データを得ることができる。

ワーク１２を露光する段階では、アライメント測定が開始され、まず、アライメントカメラ２６によりアライメントマーク１３を読み取り（ステップＳ２０６）、読み取ったアライメントマーク１３に基づき位置データを取得する（ステップＳ２０７）。コントローラ２８は、ステップＳ２０１、Ｓ２０２の手順でアライメントマークの検出用マーク７７Ａ、７７Ｂを基準とした基準位置データを算出する（ステップＳ２０８）。さらに、コントローラ２８は、ビーム位置検出部７０Ａに対する露光基準点のビーム位置データと、ビーム位置検出部７０Ａに対するアライメントマーク１３の位置データに基づいて、露光画像の画像データ上のアライメントマーク１３がビーム位置検出部７０Ａに対するアライメントマーク１３の位置に一致するように、画像データに対してＤＭＤ３６の各画素を割り当て、画像データに応じてＤＭＤ３６の各画素を変調させ、露光画像を露光する（ステップＳ２０９）。

これにより、ビーム位置検出部７０Ａと相対位置関係が判明した検出用マーク７７とアライメントマーク１３の位置測定をアライメントカメラ２６で行うことで、アライメントマーク１３の位置と露光点位置との位置関係がわかり、これらのデータに基づいて描画像を露光するため、高精度で描画像を露光することができる。

すなわち、アライメントマーク１３及び露光基準点の露光位置を同一のスケール（ビーム位置検出部７０Ａ又はカメラ位置検出部７０Ｂ）に対する相対位置として、それぞれのデータを取得し、このアライメントマーク１３の位置データ及び露光点基準位置データに基づいて露光するので、高精度に描画像をワーク１２上に露光することができる。

なお、露光基準点を１点として説明したが、複数の画素を露光基準点として位置測定することにより、さらに高精度に描画像をワーク１２上に露光することができる。

また、この実施の形態では、ワーク１２が載置されるステージ１４にカメラ位置検出部７０Ｂを有する基準スケール７０を設け、且つ、ステージ１４にワーク１２を載置した状態でアライメントカメラ２６による検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの撮影が可能なように配設したので、デジタル露光装置１０によってワーク１２を露光する場合でも、アライメント機能が校正できるようになり、校正作業が容易になる。

次に、基準スケール７０のカメラ位置検出部７０Ｂに設ける検出用マーク７７を１種類とした場合の変形例について図１６及び図１７を参照しながら説明する。

図１６に示すカメラ位置検出部７０Ｂには、円形の検出用マーク７７ＡのみがＸ方向に沿って所定の間隔で複数配列されている。この変形例では、複数の検出用マーク７７Ａの配列ピッチＰ２と、アライメントカメラ２６のＸ方向への移動単位Ｕ２とが同一に設定されており（Ｐ２＝Ｕ２）、さらに各検出用マーク７７Ａがアライメントカメラの視野（撮影視野）Ｖの中央に位置するように配置されている。

また、図１７Ａ〜図１７Ｄに示すカメラ位置検出部７０Ｂにも、円形の検出用マーク７７ＡのみがＸ方向に沿って所定の間隔で複数配列されており、この変形例では、複数の検出用マーク７７Ａの配列ピッチＰ３と、アライメントカメラ２６の視野ＶのＸ方向における長さ寸法Ｌとは同一に設定されている（Ｐ３＝Ｌ）。また、ここでは、アライメントカメラ２６のＸ方向への移動単位Ｕ３は、検出用マーク７７Ａの幅寸法ＭＡに設定されている（Ｕ３＝ＭＡ）。

このように、カメラ位置検出部７０Ｂに設ける検出用マーク７７を１種類とした場合でも、上記の設定を採用することにより、アライメントカメラ２６の移動においては、アライメントカメラ２６を移動単位（Ｕ２／Ｕ３）のステップで送り、いずれの位置に配置した場合でも、複数配列したうちの１つの検出用マーク７７Ａのみを撮影することができる。

そして、これらの変形例においては、上述した実施の形態のように、２種類の検出用マーク７７Ａ、７７Ｂのうち、いずれがアライメントカメラ２６によって撮影されたかを判別するために、パターンマッチング等の画像処理を用いる必要がないため、校正動作に関する処理を簡素化できる。

次に、基準スケール７０を用いた露光ヘッド３０の角度の測定方法を図１８を参照しながら説明する。

例えば図１８の１つの露光ヘッド３０において、画素１ａ、１ｂ、１ｃを順次点灯する。このうち走査方向（Ｙ方向）にて一直線上に並んだ１ａ、１ｂの露光ヘッド３０上における画素位置（座標）を求めることで、走査方向（Ｙ方向）に対する露光ヘッド３０の角度であるθｈ１が算出できる。

また、同一の行（露光ヘッド３０）上の画素１ｂ、１ｃの露光ヘッド３０上における画素位置（座標）を求めることで、露光ヘッド３０に対する基準スケール７０の角度であるθｓ１が算出できる。

同様にして、ｎ個の露光ヘッド３０にてそれぞれ露光ヘッド３０の角度θｈ１〜θｈｎと、基準スケール７０の角度θｓ１〜θｓｎとを求め、それぞれの平均値が等しくなるように基準スケール７０の角度を角度調整装置９５で調整する。

上記の調整により、走査方向（Ｙ方向）に対して基準スケール７０を正しく垂直方向に角度合わせできるので、複数の露光ヘッド３０内の画素とアライメントカメラ２６の位置を正確な座標系で測定できるようになり、正確に露光位置のアライメント補正をした露光を実現できるようになる。

すなわち、露光ヘッド３０と走査方向の角度、露光ヘッド３０と基準スケール７０の角度は検出可能であるため、この２つから走査方向と基準スケール７０の角度を検出・校正することができる。

上記の構成とすることにより、デジタル露光装置１０内にある座標基準となる基準スケール７０で高精度に位置補正することができる。これにより、デジタル露光装置１０内で例えば経時変化があった場合において、例えばステージ１４の走査方向が変化したり、あるいは基準スケール７０の取付角度が走査方向に対して変化した場合等に走査方向を測定するための高精度な測定装置を必要とせず、デジタル露光装置１０内の機能だけで校正可能なので、デジタル露光装置１０全体の経時信頼性が向上する。

そして、第１の実施の形態に係る校正方法は、図１９に示すように、図１３のステップＳ１〜Ｓ５、あるいは図１２のステップＳ２０１〜Ｓ２０２で示すアライメントカメラ２６の校正を行った後に（ステップＳ３０１）、ほとんど時間を置かずに、図１３のステップＳ１０１〜Ｓ１０４、あるいは図１４のステップＳ２０３〜Ｓ２０４で示すビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得し、ビーム位置の校正を行う（ステップＳ３０２）。

必要であれば、図１８に示す基準スケール７０と露光ヘッド３０の角度測定を行うようにしてもよい。

アライメントカメラ２６の校正が終了した時点からビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラの位置情報の取得を開始する時点までの時間は、５分以内がよく、より好ましくは１分以内である。第１の実施の形態では、ビーム位置検出部７０Ａとカメラ位置検出部７０Ｂとが一体化された基準スケール７０を用いているため、前記時間は数秒である。

これは、アライメントカメラ２６の校正が終了した後、例えば１０分以上経過してからビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得を行うと、アライメントカメラ２６の校正が終了してからビーム位置の検出が行われる前に、例えばデジタル露光装置１０の温度（周囲温度を含む）が変化し、アライメントカメラ２６を支持する部材等がわずかに変形する。そのため、アライメントカメラ２６の位置と、メモリ８４に記憶されている校正用データ等との間に誤差が生じ、この状態でビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得を行うと、アライメントカメラ２６の校正によって得られた校正値に基づいて調整された撮影系と、露光基準点のビーム位置及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報によって調整された露光系との相対位置誤差が大きくなり、露光精度が低下するおそれがある。

しかし、第１の実施の形態に係る校正方法では、アライメントカメラ２６の校正が終了した時点からビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得までの時間を５分以内としたので、この時間内での例えばデジタル露光装置１０の温度（周囲温度を含む）の変化はわずかであるため、アライメントカメラ２６を支持する部材の変形はほとんどない。従って、アライメントカメラ２６の校正によって得られた校正値に基づいて調整された撮影系と、露光基準点のビーム位置及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報によって調整された露光系との相対位置誤差を小さくすることができ、露光精度の低下を抑えることができる。

次に、第２の実施の形態に係る校正方法は、アライメントカメラ２６の校正とビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得をそれぞれ複数回行い、アライメントカメラ２６の校正で得られた複数の校正用データの平均化並びにビーム位置の校正で得られた複数の補正データの平均化を行う。

具体的に図２０に基づいて説明すると、まず、図２０のステップＳ４０１において、校正回数を示すカウンタｉに初期値「０」を格納して、カウンタｉを初期化する。その後、ステップＳ４０２において、アライメントカメラ２６の校正を行い、得られた校正用データをメモリ８４内の例えばアライメントカメラ校正用のシーケンシャルファイルに記憶する。その後、ステップＳ４０３において、ビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得し、ビーム位置の校正を行う。この場合も、得られた補正データをメモリ８４内の例えばビーム位置校正用のシーケンシャルファイルに記憶する。

次いで、ステップＳ４０４において、カウンタｉの値を＋１更新した後、ステップＳ４０５において、カウンタｉの値が所定回数Ｎ以上であるか否かを判別する。この所定回数Ｎは、デジタル露光装置１０の仕様等によって適宜選択できるが、アライメントカメラ２６の位置が温度の変化等によって変わり易いようであれば、回数を増やして精度を上げるようにすればよい。しかし、単に回数を増やすと、校正に時間がかかることから、回数と誤差との関係が、例えば図２１に示すような特性であって、ある回数から誤差がほとんど変化しない場合であれば、ニー（ｋｎｅｅ）点付近の回数に設定することが好ましい。これにより、校正精度と校正時間の最適化を図ることができる。

そして、前記ステップＳ４０５において、カウンタｉの値が所定回数Ｎ未満であれば、前記ステップＳ４０２以降の処理に戻り、アライメントカメラ２６の校正を行った後、ビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得し、ビーム位置の校正を行う。

前記ステップＳ４０５において、カウンタｉの値が所定回数Ｎ以上であると判別された場合、次のステップＳ４０６に進み、アライメントカメラ校正用のシーケンシャルファイルに記憶された複数の校正用データの平均化を行い、さらに、ビーム位置校正用のシーケンシャルファイルに記憶された複数の補正データの平均化を行う。

その後、ステップＳ４０７において、前記平均化された後の校正用データをアライメントカメラ２６の校正値としてメモリ８４に登録し、前記平均化された後の補正データをビーム位置の校正値としてメモリ８４に登録する。

前記ステップＳ４０７での処理が終了した段階で、この第２の実施の形態に係る校正方法が終了する。

この第２の実施の形態に係る校正方法においては、基準スケール７０の配置誤差に基づくアライメントカメラ２６の校正誤差や露光基準点に対するアライメントカメラ２６の相対位置についての情報の取得に関する誤差を吸収することができ、露光精度の向上、再現性（ワーク１２間並びにデジタル露光装置１０間において一定の精度を有する特性）の向上を図ることができる。

なお、ステップＳ４０３のビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得後に、図１８に示す基準スケール７０と露光ヘッド３０の角度測定を行うようにしてもよい。この場合も、得られた角度情報をメモリ８４内の例えば角度情報用のシーケンシャルファイルに記憶し、ステップＳ４０６において、複数の角度情報を平均化するようにしてもよい。

次に、第３の実施の形態に係る校正方法、特に、アライメント測定及び露光処理を含めた校正方法について図２２〜図２４を参照しながら説明する。

この第３の実施の形態に係る校正方法では、図２２に示すように、ワーク１２が載置される１つのステージ１４の端縁部に基準スケール７０が固定されている。従って、ステージ１４の下部に取り付けられた昇降機構９６によってステージ１４が昇降すると、それに合わせて基準スケール７０も昇降するようになっている。

アライメントカメラ２６の校正並びにビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得は、アライメントカメラ２６による撮像を良好とするために、図２２に示すように、基準スケール７０の基準面Ａｍ（この場合、上面）をアライメントカメラ２６の焦点深度に収まる位置に位置させる必要がある。この位置は、ステージ１４上に載置されたワーク１２に対する露光を行う場合における露光基準面Ｇｍでもあり、露光を行う際に、ワーク１２の基準面Ｂｍ（この場合、上面）がこの位置に位置決めされる。従って、以下の説明では、前記位置を露光基準面Ｇｍと記す。

この第３の実施の形態では、ワーク１２が載置されるステージ１４上に基準スケール７０が固定されていることから、基準スケール７０の厚みとワーク１２の厚みとが異なる場合、アライメントカメラ２６の校正並びにビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得を行う際には、ステージ１４を昇降させて基準スケール７０の基準面Ａｍを露光基準面Ｇｍに合わせ、また、ワーク１２に対するアライメント測定及び露光処理の際には、ステージ１４を昇降させてワーク１２の基準面Ｂｍを露光基準面Ｇｍに合わせるようにする。

具体的に、第３の実施の形態に係る校正方法について、図２３を参照しながら説明する。

まず、図２３のステップＳ５０１において、ステージ１４上にワーク１２を載置した後、次のステップＳ５０２において、特定の条件に適合しているかどうかが判別される。ここで、特定の条件とは、以下の事項が挙げられる。

（ａ）初回（電源投入後、初めてのワーク１２）である。

（ｂ）デジタル露光装置１０内に取り付けられた温度計、例えばアライメントカメラ２６を支持するアライメントユニット１００に取り付けられた温度計（図示せず）にて測定した今回の温度が、前回測定した温度から±０．２℃以上変化している。なお、今回の温度の測定タイミングは、例えばステップＳ５０２に入る直前の時点であり、前回の温度の測定タイミングは、例えばステップＳ５０４（アライメントカメラの校正）に入る直前等が挙げられる。

（ｃ）今回のワーク１２のアライメントマーク１３の位置が前回のワーク１２と異なる。

（ｄ）今回のワーク１２の厚みが前回のワーク１２の厚みと異なる。

（ｅ）ワーク１２を所定枚数処理した。この所定枚数は、処理枚数と前記温度計にて測定した温度変化との関係が、例えば図２４に示すようにほぼ線形となる特性であれば、温度変化が例えば０．２℃以上となる枚数に設定することが好ましい。

上述の（ｂ）及び（ｅ）では、０．２℃を１つの目安としている。この値は、小さければ小さいほど露光精度を向上させることができるが、生産性を著しく低下させるおそれがあるため、露光精度と生産性とを考慮して決定することが望ましい。従って、±０．０５〜±１．０℃の範囲であれば、露光精度と生産性の最適化を図ることができ、好ましい。

上述した特定の条件に適合していれば、次のステップＳ３に進み、昇降機構９によってステージ１４を昇降させて基準スケール７０の基準面Ａｍを露光基準面Ｇｍに合わせる。その後、ステップＳ５０４において、アライメントカメラ２６の校正を行い、次いで、ステップＳ５０５において、ビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得し、ビーム位置の校正を行う。この後に、図１８に示す基準スケール７０と露光ヘッド３０の角度測定を行うようにしてもよい。

上述のステップＳ５０５での処理が終了した段階、あるいは前記ステップＳ５０２において、特定の条件に適合していないと判別された場合は、次のステップＳ５０６において、昇降機構９６によってステージ１４を昇降させてワーク１２の基準面Ｂｍを露光基準面Ｇｍに合わせる。その後、ステップＳ５０７において、ステージ１４を一方向（アライメント計測方向：図１参照）に移動させて、アライメント測定を行う。その後、ステップＳ８において、ステージを他方向（露光方向：図１参照）に移動させて、ワーク１２に対して露光処理を行う。その後、ステップＳ５０９において、前記露光処理を終えたワーク１２をステージ１４から取り出す。

そして、ステップＳ５１０において、このデジタル露光装置１０に対する終了要求（電源断やメンテナンス）であるか否かが判別され、終了要求でなければ、前記ステップＳ５０１以降の処理を繰り返して、次のワーク１２に対する処理を行う。前記ステップＳ５１０において、終了要求があれば、この第３の実施の形態に係る校正方法が終了する。

このように、第３の実施の形態に係る校正方法においては、アライメントカメラ２６の校正からビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得（並びに基準スケール７０と露光ヘッド３０の角度測定）との間において、ステージ１４を昇降させることがないため、アライメントカメラ２６の校正によって得られた校正値に基づいて調整された撮影系と、露光基準点のビーム位置及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報によって調整された露光系との相対位置誤差を小さくすることができる。

特に、この第３の実施の形態では、上述した特定の条件に適合した場合に、再度アライメントカメラ２６の校正及びビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得等を行うようにしているため、温度変化によるアライメントカメラ２６の位置誤差を小さくすることができ、運転時間の経過に伴う露光精度の劣化を抑えることができる。しかも、厚みの異なるワーク１２間やアライメントマーク１３の位置が異なるワーク１２間での再現性も向上させることができ、歩留まりの向上を図ることができる。

次に、第４の実施の形態に係る校正方法、特に、アライメント測定及び露光処理を含めた校正方法について図２５を参照しながら説明する。

この第４の実施の形態に係る校正方法は、１枚のワーク１２ごとにアライメントカメラ２６の校正並びにビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得を行う。

具体的には、まず、図２５のステップＳ６０１において、ステージ１４上にワーク１２を載置した後、次のステップＳ６０２において、昇降機構９６によってステージ１４を昇降させて基準スケール７０の基準面Ａｍを露光基準面Ｇｍに合わせる。

その後、ステップＳ６０３において、アライメントカメラ２６の校正を行い、次いで、ステップＳ６０４において、ビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得し、ビーム位置の校正を行う。この後に、基準スケール７０と露光ヘッド３０の角度測定を行うようにしてもよい。

その後、ステップＳ６０５において、昇降機構９６によってステージ１４を昇降させてワーク１２の基準面Ｂｍを露光基準面Ｇｍに合わせる。その後、ステップＳ６０６において、ステージ１４を一方向（アライメント計測方向：図１参照）に移動させて、アライメント測定を行う。その後、ステップＳ６０７において、ステージ１４を他方向（露光方向：図１参照）に移動させて、ワーク１２に対して露光処理を行う。その後、ステップＳ６０８において、前記露光処理を終えたワーク１２をステージ１４から取り出す。

そして、ステップＳ６０９において、このデジタル露光装置１０に対する終了要求であるか否かが判別され、終了要求でなければ、前記ステップＳ６０１以降の処理を繰り返して、次のワーク１２に対するアライメントカメラ２６の校正、ビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得、並びにアライメント測定及び露光処理を行う。前記ステップＳ６０９において、終了要求があれば、この第４の実施の形態に係る校正方法が終了する。

このように、第４の実施の形態に係る校正方法においては、上述した第１〜第３の実施の形態に係る校正方法の効果を得ることができることに加え、１枚のワーク１２ごとにアライメントカメラ２６の校正並びにビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得を行うことから、露光精度をさらに向上させることができる。

次に、第５の実施の形態に係る校正方法、特に、アライメント測定及び露光処理を含めた校正方法について図２６及び図２７を参照しながら説明する。

この第５の実施の形態に係る校正方法では、図２６に示すように、ステージ１４の構成が第３及び第４の実施の形態と異なり、ワーク１２が載置される第１のステージ１４Ａと基準スケール７０が固定される第２のステージ１４Ｂが互いに独立して併設されている。また、第１のステージ１４Ａの下部には、第１のステージ１４Ａ専用の第１の昇降機構９６Ａが取り付けられ、第２のステージ１４Ｂの下部には、第２のステージ１４Ｂ専用の第２の昇降機構９６Ｂが取り付けられている。つまり、第１のステージ１４Ａと第２のステージ１４Ｂはそれぞれ独立に昇降することとなる。

従って、基準スケール７０の厚みとワーク１２の厚みとが異なる場合であっても、第２の昇降機構９６Ｂによって、第２のステージ１４Ｂを昇降させて基準スケール７０の基準面Ａｍを露光基準面Ｇｍに合わせれば、それ以降、基本的には第２のステージ１４Ｂを昇降させる必要がない。

具体的に、第５の実施の形態に係る校正方法について、図２７を参照しながら説明する。

まず、図２７のステップＳ７０１において、第２の昇降機構９６Ｂによって第２のステージ１４Ｂを昇降させて基準スケール７０の基準面Ａｍを露光基準面Ｇｍに合わせる。

その後、ステップＳ７０２において、第１のステージ１４Ａ上にワーク１２を載置した後、次のステップＳ７０３において、第１の昇降機構９６Ａによって第１のステージ１４Ａを昇降させてワーク１２の基準面Ｂｍを露光基準面Ｇｍに合わせる。その後、ステップＳ７０４において、特定の条件に適合しているかどうかが判別される。ここで、特定の条件とは、上述した（ａ）〜（ｅ）が挙げられるため、ここではその説明を省略する。上述した特定の条件に適合していれば、次のステップＳ７０５に進み、アライメントカメラ２６の校正を行い、次いで、ステップＳ７０６において、ビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得し、ビーム位置の校正を行う。この後に、基準スケール７０と露光ヘッド３０の角度測定を行うようにしてもよい。

上述のステップＳ７０６での処理が終了した段階、あるいは前記ステップＳ７０４において、特定の条件に適合していないと判別された場合は、次のステップＳ７０７において、第１及び第２のステージ１４Ａ及び１４Ｂを一方向に移動させて、アライメント測定を行う。その後、ステップＳ７０８において、第１及び第２のステージ１４Ａ及び１４Ｂを他方向に移動させて、ワーク１２に対して露光処理を行う。その後、ステップＳ７０９において、前記露光処理を終えたワーク１２を第１のステージ１４Ａから取り出す。

そして、ステップＳ７１０において、このデジタル露光装置１０に対する終了要求であるか否かが判別され、終了要求でなければ、前記ステップＳ７０２以降の処理を繰り返して、次のワーク１２に対する処理を行う。前記ステップＳ７１０において、終了要求があれば、この第５の実施の形態に係る校正方法が終了する。

このように、第５の実施の形態に係る校正方法においては、基準スケール７０の基準面Ａｍを露光基準面Ｇｍに合わせれば、それ以降、第２のステージ１４Ｂを昇降させる必要がないため、校正にかかる時間を短縮させることができる。校正を行うたびに基準スケール７０を昇降させることがないため、高精度に校正値（校正用データ、補正データ、角度情報等）を得ることができる。従って、アライメントカメラ２６の校正によって得られた校正値に基づいて調整された撮影系と、露光基準点のビーム位置及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報によって調整された露光系との相対位置誤差をさらに小さくすることができる。

この第５の実施の形態においても、上述した第３の実施の形態と同様に、特定の条件に適合した場合に、再度アライメントカメラ２６の校正並びにビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得等を行うようにしているため、温度変化によるアライメントカメラ２６の位置誤差を小さくすることができ、運転時間の経過に伴う露光精度の劣化を抑えることができる。しかも、厚みの異なるワーク１２間やアライメントマーク１３の位置が異なるワーク１２間での再現性も向上させることができ、歩留まりの向上を図ることができる。

次に、第６の実施の形態に係る校正方法、特に、アライメント測定及び露光処理を含めた校正方法について図２８を参照しながら説明する。

この第６の実施の形態に係る校正方法は、１枚のワーク１２ごとにアライメントカメラ２６の校正及びビーム位置の校正を行う。

具体的には、まず、図２８のステップＳ８０１において、第２の昇降機構９６Ｂによって第２のステージ１４Ｂを昇降させて基準スケール７０の基準面Ａｍを露光基準面Ｇｍに合わせた後、ステップＳ８０２において、第１のステージ１４Ａ上にワーク１２を載置する。

その後、ステップＳ８０３において、第１の昇降機構９６Ａによって第１のステージ１４Ａを昇降させてワーク１２の基準面Ｂｍを露光基準面Ｇｍに合わせる。その後、ステップＳ８０４において、第１及び第２のステージ１４Ａを一方向に移動させて、アライメントカメラ２６の校正を行い、次いで、ステップＳ８０５において、ビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得し、ビーム位置の校正を行い、さらに、ステップＳ８０６において、アライメント測定を行う。ビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得の後に基準スケール７０と露光ヘッド３０の角度測定を行うようにしてもよい。

その後、ステップＳ８０７において、第１及び第２のステージ１４Ａ及び１４Ｂを他方向に移動させて、ワーク１２に対して露光処理を行う。その後、ステップＳ８０８において、前記露光処理を終えたワーク１２を第１のステージ１４Ａから取り出す。

そして、ステップＳ８０９において、このデジタル露光装置１０に対する終了要求であるか否かが判別され、終了要求でなければ、前記ステップＳ８０２以降の処理を繰り返して、次のワーク１２に対するアライメントカメラ２６の校正、ビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得、並びにアライメント測定及び露光処理を行う。前記ステップＳ８０９において、終了要求があれば、この第６の実施の形態に係る校正方法が終了する。

このように、第６の実施の形態に係る校正方法においては、上述した第５の実施の形態に係る校正方法の効果を得ることができることに加え、１枚のワーク１２ごとにアライメントカメラ２６の校正並びにビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得を行うことから、露光精度をさらに向上させることができる。

特に、この第６の実施の形態では、ステップＳ８０３において、ワーク１２の基準面Ｂｍを露光基準面Ｇｍに合わせた後、第１及び第２のステージ１４Ａ及び１４Ｂを一方向に移動させて、アライメントカメラ２６の校正、ビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得、並びにアライメント測定を連続して行うことができることから、アライメントカメラ２６の校正からアライメント測定までの時間を大幅に短縮することができ、１枚のワーク１２ごとにアライメントカメラ２６の校正並びにビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得を行うという頻度の高い処理にしても、生産性を低下させることがない。

上述した第３の実施の形態に係る校正方法（図２３参照）、第４の実施の形態に係る校正方法（図２５参照）、第５の実施の形態に係る校正方法（図２７参照）、第６の実施の形態に係る校正方法（図２８参照）では、アライメントカメラ２６の校正並びにビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得を第１の実施の形態に係る校正方法（図１９参照）に従って行った例を示したが、その他、第２の実施の形態に係る校正方法（図２０参照）を採用するようにしてもよい。

また、上述した例では、基準スケール７０として、ビーム位置検出部７０Ａとカメラ位置検出部７０Ｂが一体に形成されたスケールを用いたが、その他、ビーム位置検出部７０Ａのみを有する第１の基準スケール（図示せず）と、カメラ位置検出部７０Ｂのみを有する第２の基準スケール（図示せず）を使用し、各基準スケールの相対位置関係を測定して、アライメントカメラ２６の校正やビーム位置の検出及び露光基準点に対するアライメントカメラ２６の位置情報の取得を行うようにしてもよい。

上記の例では、検出用マーク（校正用基準マーク）７７が円形及び十字形の２種類の場合について説明したが、この検出用マーク７７の形状については円形及び十字形以外の形状を用いることが可能であり、さらに、３種類以上の検出用マークを用いることが可能である。その場合でも、上述したように、アライメントカメラ２６の視野及び移動単位と、検出用マーク７７の配列ピッチとを所定の条件で規定することにより、同等の機能を実現することができる。

上述した実施の形態におけるデジタル露光装置１０のワーク１２に対する露光動作では、ステージ１４を移動させつつワーク１２を走査露光する場合について説明したが、露光動作は、このような走査露光に限らず、ほかにも、最初の露光位置まで移動させたワーク１２を一旦停止して所定の露光領域のみを露光し、その露光後に、ワーク１２を次の露光位置まで移動させて再び停止し、次の露光領域のみを露光する、というように、ワーク１２の移動→露光位置で停止→画像露光→移動・・・を繰り返すような動作としてもよい。

また、上述の実施の形態では、空間変調素子としてＤＭＤ３６を備えた露光ヘッド３０について説明したが、このような反射型空間光変調素子のほかに、透過型空間光変調素子（ＬＣＤ）を使用することもできる。

例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）タイプの空間光変調素子（ＳＬＭ：Special Light Modulator）や、電気光学効果により透過光を変調する光学素子（ＰＬＺＴ素子）や液晶光シャッタ（ＦＬＣ）等の液晶シャッタアレイ等、ＭＥＭＳタイプ以外の空間光変調素子を用いることも可能である。

なお、ＭＥＭＳとは、ＩＣ製造プロセスを基盤としたマイクロマニシング技術によるマイクロサイズのセンサ、アクチュエータ、そして制御回路を集積化した微細システムの総称であり、ＭＥＭＳタイプの空間光変調素子とは、静電気力を利用した電気機械動作により駆動される空間光変調素子を意味している。

さらに、Grating Light Valve（ＧＬＶ）を並べて二次元状に構成したものを用いることもできる。これらの反射型空間光変調素子（ＧＬＶ）や透過型空間光変調素子（ＬＣＤ）を使用する構成では、上記したレーザのほかに、ランプ等も光源として使用可能である。

また、上述の実施の形態における光源としては、合波レーザ光源を複数備えたファイバアレイ光源、１個の発光点を有する単一の半導体レーザから入射されたレーザ光を出射する１本の光ファイバを備えたファイバ光源をアレイ化したファイバアレイ光源、複数の発光点が二次元状に配列された光源（例えばＬＤアレイ、有機ＥＬアレイ）等が適用可能である。

また、上述のデジタル露光装置には、露光により直接情報が記録されるフォトンモード感光材料、露光により発生した熱で情報が記録されるヒートモード感光材料のいずれも使用することができる。

フォトンモード感光材料を使用する場合、レーザ装置にはＧａＮ系半導体レーザ、波長変換固体レーザ等が使用され、ヒートモード感光材料を使用する場合、レーザ装置にはＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ（赤外レーザ）、固体レーザが使用される。

なお、上述の実施の形態では、デジタル露光装置１０に適用した例を示したが、その他、アナログ露光装置、インクジェット装置、各種アライメント装置にも適用させることができる。

すなわち、本発明に係る露光装置及び露光方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

本実施の形態に係るデジタル露光装置の概略構成を示す斜視図である。 本実施の形態に係るデジタル露光装置におけるスキャナの概略構成を示す斜視図である。 本実施の形態に係るデジタル露光装置における露光ヘッドの光学系を示す概略構成図である。 図４Ａは本実施の形態に係るデジタル露光装置におけるＤＭＤを傾斜させない場合の各マイクロミラーによる露光ビームの走査軌跡を示す要部平面図であり、図４ＢはＤＭＤを傾斜させた場合の露光ビームの走査軌跡を示す要部平面図である。 本実施の形態に係るデジタル露光装置に設けられたＤＭＤの構成を示す部分拡大図である。 図６Ａ及び図６Ｂは図５のＤＭＤの動作を説明するための説明図である。 本実施の形態に係るデジタル露光装置におけるアライメントユニットの構成を示す斜視図である。 本実施の形態に係るデジタル露光装置に設置される基準スケールを示す平面図である。 図９Ａは本実施の形態に係るデジタル露光装置において検出用スリットを利用して点灯している特定画素と光の回り込み画素を検出する状態を示す説明図であり、図９Ｂは点灯している特定画素をフォトセンサが検知したときの信号を示す説明図である。 本実施の形態に係るデジタル露光装置に設けられたコントローラおける制御用の電気系の概略構成を示すブロック図である。 図１１Ａ〜図１１Ｄは、本実施の形態に係るデジタル露光装置におけるカメラ位置検出部をアライメントカメラにより撮影する際の検出用マークと撮影視野の関係を示す説明図である。 本実施の形態に係るデジタル露光装置で行われるアライメントカメラの校正動作の制御の流れを示すフローチャートである。 本実施の形態に係るデジタル露光装置で行われるビーム位置の校正動作の制御の流れを示すフローチャートである。 本実施の形態に係るデジタル露光装置で行われるアライメントカメラの校正動作、ビーム位置の校正動作及びアライメント測定に関する変形例の制御の流れを示すフローチャートである。 図１４による制御の流れの説明に供する図である。 カメラ位置検出部の変形例を示す説明図である。 図１７Ａ〜図１７Ｄは、図１６に示す変形例に係るカメラ位置検出部をアライメントカメラにより撮影する際の検出用マークと撮影視野の関係を示す説明図である。 基準スケールを用いた露光ヘッドの角度の測定方法を示す説明図である。 第１の実施の形態に係る校正方法を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る校正方法を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る校正方法の所定回数と誤差との関係の一例を示す特性図である。 ステージの１つの構成例を示す説明図である。 第３の実施の形態に係る校正方法を示すフローチャートである。 デジタル露光装置での処理枚数と温度変化との関係の一例を示す特性図である。 第４の実施の形態に係る校正方法を示すフローチャートである。 ステージの他の構成例を示す説明図である。 第５の実施の形態に係る校正方法を示すフローチャートである。 第６の実施の形態に係る校正方法を示すフローチャートである。 従来例に係るデジタル露光装置の概略構成を示す斜視図である。

符号の説明

１０…デジタル露光装置 １２…ワーク
１４…ステージ １４Ａ…第１のステージ
１４Ｂ…第２のステージ ２６…アライメントカメラ
２８…コントローラ ３０…露光ヘッド
７０…基準スケール ７０Ａ…ビーム位置検出部
７０Ｂ…カメラ位置検出部 ７４…検出用スリット
８４、８５…メモリ ９６…昇降機構
９６Ａ…第１の昇降機構 ９６Ｂ…第２の昇降機構
１００…アライメントユニット

Claims (14)

1. 露光ヘッドを有し、ステージ上に配されたワークに前記露光ヘッドによって画像を露光する露光装置において、
   前記ワークに形成されたアライメントマークを測定するためのアライメントセンサと、
   前記ステージ上に固定された基準スケールに基づいて少なくとも前記アライメントセンサの校正値を求める校正手段と、
   前記校正値に基づいて前記ワークに形成された前記アライメントマークを測定する測定手段と、
   少なくとも前記校正手段による校正値と前記測定手段による測定値に基づいて前記ワークに対して画像の露光を行う露光手段と、
   前記基準スケールの基準面と前記ワークの基準面をそれぞれ露光基準面に合わせた後に、前記校正手段による校正処理と、前記測定手段による測定処理を連続して行うように制御する制御手段とを有することを特徴とする露光装置。
2. 請求項１記載の露光装置において、
   前記制御手段は、
   露光処理を終えた前記ワークを取り出して、新たなワークに取り替えた後、前記ワークの基準面を前記露光基準面に合わせる処理と、前記校正手段による校正処理と、前記測定手段による測定処理を連続して行うように制御することを特徴とする露光装置。
3. 請求項１又は２記載の露光装置において、
   前記ステージは、前記ワークが配される第１のステージと、前記基準スケールが固定される第２のステージとがそれぞれ独立に昇降自在とされていることを特徴とする露光装置。
4. 請求項３記載の露光装置において、
   前記第１のステージを昇降させて前記ワークの基準面を前記露光基準面に位置決めする第１の位置決め手段と、
   前記第２のステージを昇降させて前記基準スケールの基準面を前記露光基準面に位置決めする第２の位置決め手段とを有し、
   前記制御手段は、
   前記第１の位置決め手段及び前記第２の位置決め手段によって前記基準スケールの基準面と前記ワークの基準面をそれぞれ前記露光基準面に合わせた後に、前記校正手段による校正処理と、前記測定手段による測定処理を連続して行うように制御することを特徴とする露光装置。
5. 請求項４記載の露光装置において、
   前記制御手段は、
   露光処理を終えた前記ワークを取り出して、新たなワークに取り替えた後、前記第１の位置決め手段によって前記ワークの基準面を前記露光基準面に合わせる処理と、前記校正手段による校正処理と、前記測定手段による測定処理を連続して行うように制御することを特徴とする露光装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の露光装置において、
   前記校正手段は、
   前記アライメントセンサの校正値を求めるアライメントセンサ校正手段と、
   前記露光ヘッドの露光基準点の位置と前記アライメントセンサの校正値に基づいて前記露光ヘッドの露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報を取得する位置情報取得手段とを有し、
   前記制御手段は、少なくとも前記アライメントセンサ校正手段による校正処理と前記位置情報取得手段による前記露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報の取得を連続して行うように制御することを特徴とする露光装置。
7. 請求項６記載の露光装置において、
   前記制御手段は、
   前記アライメントセンサ校正手段による校正処理と前記位置情報取得手段による前記露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報の取得を連続して行う一連の処理を所定回数だけ行い、
   前記アライメントセンサ校正手段にて得られた所定回数分の校正値を平均化して前記露光手段による露光のための校正値とし、
   前記位置情報取得手段にて得られた所定回数分の前記露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報を平均化して前記露光手段による露光のための補正値とすることを特徴とする露光装置。
8. ステージ上に配されたワークに形成されたアライメントマークを測定するためのアライメントセンサを有し、前記ワークに露光ヘッドによって画像を露光する露光方法において、
   前記ステージ上に固定された基準スケールに基づいて少なくとも前記アライメントセンサの校正値を求める校正ステップと、
   前記校正値に基づいて前記ワークに形成された前記アライメントマークを測定する測定ステップと、
   少なくとも前記校正ステップによる校正値と前記測定ステップによる測定値に基づいて前記ワークに対して画像の露光を行う露光ステップと、
   前記基準スケールの基準面と前記ワークの基準面をそれぞれ露光基準面に合わせた後に、前記校正ステップによる校正処理と、前記測定ステップによる測定処理を連続して行うように制御する制御ステップとを有することを特徴とする露光方法。
9. 請求項８記載の露光方法において、
   前記制御ステップは、
   露光処理を終えた前記ワークを取り出して、新たなワークに取り替えた後、前記ワークの基準面を前記露光基準面に合わせる処理と、前記校正ステップによる校正処理と、前記測定ステップによる測定処理を連続して行うように制御することを特徴とする露光方法。
10. 請求項８又は９記載の露光方法において、
    前記ステージは、前記ワークが配される第１のステージと、前記基準スケールが固定される第２のステージとがそれぞれ独立に昇降自在とされていることを特徴とする露光方法。
11. 請求項１０記載の露光方法において、
    前記第１のステージを昇降させて前記ワークの基準面を前記露光基準面に位置決めする第１の位置決めステップと、
    前記第２のステージを昇降させて前記基準スケールの基準面を前記露光基準面に位置決めする第２の位置決めステップとを有し、
    前記制御ステップは、
    前記第１の位置決めステップ及び前記第２の位置決めステップによって前記基準スケールの基準面と前記ワークの基準面をそれぞれ前記露光基準面に合わせた後に、前記校正ステップよる校正処理と、前記測定ステップによる測定処理を連続して行うように制御することを特徴とする露光方法。
12. 請求項１１記載の露光方法において、
    前記制御ステップは、
    露光処理を終えた前記ワークを取り出して、新たなワークに取り替えた後、前記第１の位置決めステップによって前記ワークの基準面を前記露光基準面に合わせる処理と、前記校正ステップによる校正処理と、前記測定ステップによる測定処理を連続して行うように制御することを特徴とする露光方法。
13. 請求項８〜１２のいずれか１項に記載の露光方法において、
    前記校正ステップは、
    前記アライメントセンサの校正値を求めるアライメントセンサ校正ステップと、
    前記露光ヘッドの露光基準点の位置と前記アライメントセンサの校正値に基づいて前記露光ヘッドの露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報を取得する位置情報取得ステップとを有し、
    前記制御手段は、少なくとも前記アライメントセンサ校正ステップによる校正処理と前記位置情報取得ステップによる前記露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報の取得を連続して行うように制御することを特徴とする露光方法。
14. 請求項１３記載の露光方法において、
    前記制御ステップは、
    前記アライメントセンサ校正ステップによる校正処理と前記位置情報取得ステップによる前記露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報の取得を連続して行う一連の処理を所定回数だけ行い、
    前記アライメントセンサ校正ステップにて得られた所定回数分の校正値を平均化して前記露光ステップによる露光のための校正値とし、
    前記位置情報取得ステップにて得られた所定回数分の前記露光基準点に対する前記アライメントセンサの相対位置についての情報を平均化して前記露光ステップによる露光のための補正値とすることを特徴とする露光方法。
    
    

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