JP2008051866A - Pattern drawing device, pattern drawing method and substrate processing system - Google Patents

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秀樹 林
Yasuyuki Koyagi
康幸 小八木
Yasuyuki Wada
康之 和田
Shinya Taniguchi
慎也 谷口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pattern drawing device and a pattern drawing method capable of drawing a pattern in an appropriate position in each region even when a reference pattern is individually formed in a plurality of regions on a substrate surface. <P>SOLUTION: The pattern drawing device 1 picks up images of not only alignment marks formed on four corners of a substrate 9 but a plurality of alignment marks formed in each exposure region and extracts coordinates of the marks. The device calculates a displacement amount and an inclination angle of each exposure region based on the coordinates of each alignment mark and draws a pattern on the upper face of the substrate 9 while correcting a drawing position according to the calculated displacement amount and the inclination angle. Even when a black matrix has displacement or inclination in each exposure region, the pattern can be drawn in an appropriate position within the black matrix in each exposure region. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置に具備されるカラーフィルタ用基板、液晶表示装置やプラズマ表示装置などのフラットパネルディスプレイ(FDP)用ガラス基板、半導体基板、プリント基板等の基板上にある感光材料に所定のパターンを描画するパターン描画装置、パターン描画方法、および基板処理システムに関する。   The present invention relates to a photosensitive material on a substrate such as a color filter substrate, a glass substrate for a flat panel display (FDP) such as a liquid crystal display device or a plasma display device, a semiconductor substrate, or a printed circuit board. The present invention relates to a pattern drawing apparatus, a pattern drawing method, and a substrate processing system.

従来より、基板の製造工程においては、感光材料が塗布された基板の表面に光を照射することにより、基板の表面に所定のパターンを描画するパターン描画装置が使用されている。従来のパターン描画装置は、基板を水平姿勢で保持しつつ移動させるステージと、基板の上面に所定パターンの光を照射する光学ヘッドとを備えており、基板を移動させつつ光学ヘッドから光を照射することにより、基板の上面に所定のパターンを描画する構成となっている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a substrate manufacturing process, a pattern drawing apparatus that draws a predetermined pattern on the surface of a substrate by irradiating light onto the surface of the substrate coated with a photosensitive material has been used. A conventional pattern drawing apparatus includes a stage that moves while holding the substrate in a horizontal posture, and an optical head that irradiates a predetermined pattern of light onto the upper surface of the substrate, and irradiates light from the optical head while moving the substrate. Thus, a predetermined pattern is drawn on the upper surface of the substrate.

従来のパターン描画装置の構成は、例えば特許文献1に開示されている。   The configuration of a conventional pattern drawing apparatus is disclosed in Patent Document 1, for example.

特開平5−150175号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-150175

パターン描画装置において処理対象となる例えばカラーフィルタ用基板の表面には、ブラックマトリクスと、位置決め用の複数のアライメントマークとが、予め一括露光処理等により形成されている。なお、ブラックマトリクスとは、カラーフィルタの赤(R)、緑(G)、青(B)の三色の画素を囲む格子状の黒い枠のことである。そして、従来のパターン描画装置は、基板の四隅に形成されたアライメントマークの位置を検出し、これらの位置情報に基づいて基板の位置や傾きを補正して、ブラックマトリクスの枠内に画素に応じた所定のパターンを描画していた。   For example, a black matrix and a plurality of alignment marks for positioning are formed in advance on the surface of, for example, a color filter substrate to be processed in the pattern drawing apparatus by batch exposure processing or the like. The black matrix is a grid-like black frame surrounding the three color pixels of red (R), green (G), and blue (B) of the color filter. Then, the conventional pattern drawing apparatus detects the positions of the alignment marks formed at the four corners of the substrate, corrects the position and inclination of the substrate based on the positional information, and responds to the pixels within the black matrix frame. The predetermined pattern was drawn.

しかしながら、近年では、一枚の基板から複数のカラーフィルタを製造するために、基板表面の複数の領域に個別にブラックマトリクスが露光されている場合がある。このような場合には、露光領域ごとにブラックマトリクスの位置が僅かにずれていたり、傾いていたりする可能性がある。しかしながら、上記従来の方法では、基板の四隅に形成されたアライメントマークのみに基づいて光学ヘッドの描画位置を決定していた。このため、全ての露光領域において必ずしも最適な位置にパターンが描画されるとは限らず、一部の露光領域においては、ブラックマトリクスと描画されるパターンとの間にずれが生じる恐れがあった。   However, in recent years, in order to manufacture a plurality of color filters from a single substrate, a black matrix may be individually exposed in a plurality of regions on the substrate surface. In such a case, there is a possibility that the position of the black matrix is slightly shifted or inclined for each exposure region. However, in the above conventional method, the drawing position of the optical head is determined based only on the alignment marks formed at the four corners of the substrate. For this reason, the pattern is not necessarily drawn at the optimum position in all the exposure areas, and there is a possibility that a deviation occurs between the black matrix and the drawn pattern in a part of the exposure areas.

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、基板表面の複数の領域に個別にブラックマトリクスなどの基準パターンが形成されている場合であっても、各領域内の適正位置にパターンを描画することができるパターン描画装置、パターン描画方法、および基板処理システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and even when a reference pattern such as a black matrix is individually formed in a plurality of regions on the substrate surface, the pattern is formed at appropriate positions in each region. An object is to provide a pattern drawing apparatus, a pattern drawing method, and a substrate processing system.

上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、複数の領域に個別に形成された複数の基準パターンを有する基板上の感光材料に所定のパターンを描画するパターン描画装置であって、基板を支持する基板支持部と、前記基板支持部に支持された基板の表面に前記所定のパターンの光を照射する光照射部と、前記光照射部に対して前記基板支持部を相対的に移動させる移動手段と、前記基板支持部に支持された基板上の前記領域ごとに、前記複数の基準パターンの位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された前記複数の基準パターンの位置に基づいて、前記光照射部による光の照射位置を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is a pattern drawing apparatus for drawing a predetermined pattern on a photosensitive material on a substrate having a plurality of reference patterns individually formed in a plurality of regions, A substrate support unit for supporting the substrate, a light irradiation unit for irradiating the surface of the substrate supported by the substrate support unit with the predetermined pattern of light, and moving the substrate support unit relative to the light irradiation unit Moving means, position detecting means for detecting the positions of the plurality of reference patterns for each region on the substrate supported by the substrate support portion, and the plurality of reference patterns detected by the position detecting means. Correction means for correcting the light irradiation position by the light irradiation unit based on the position.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載のパターン描画装置であって、前記位置検出手段は、前記複数の領域ごとに形成された複数の位置決め用のマークに基づいて、前記複数の基準パターンの位置を検出することを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the pattern drawing apparatus according to claim 1, wherein the position detecting unit is configured to use the plurality of reference points based on a plurality of positioning marks formed for each of the plurality of regions. The position of the pattern is detected.

請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に記載のパターン描画装置であって、前記光照射部は、基板の表面に向けて光を出射する出射部と、前記出射部から出射された光を部分的に遮光して前記所定のパターンの光を形成するアパーチャ部とを有し、前記補正手段は、前記アパーチャ部の位置を調整することにより光の照射位置を補正することを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the pattern drawing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the light irradiation unit emits light toward the surface of the substrate, and is emitted from the emission unit. An aperture portion that partially shields the emitted light to form the predetermined pattern of light, and the correction means corrects the light irradiation position by adjusting the position of the aperture portion. Features.

請求項4に係る発明は、請求項3に記載のパターン描画装置であって、前記光照射部は複数の光照射ヘッドを有し、前記補正手段は、前記複数の光照射ヘッドのそれぞれに設けられたアパーチャ部の位置を個別に調整することを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the pattern drawing apparatus according to claim 3, wherein the light irradiation section has a plurality of light irradiation heads, and the correction means is provided in each of the plurality of light irradiation heads. It is characterized in that the position of the aperture part is adjusted individually.

請求項5に係る発明は、請求項1から請求項4までのいずれかに記載のパターン描画装置であって、前記補正手段は、前記複数の領域ごとに前記複数の基準パターンの標準位置からの位置ずれ量を算出し、それらの平均値に基づいて光の照射位置を補正することを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the pattern drawing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the correction unit is configured to detect the reference pattern from a standard position for each of the plurality of regions. A positional deviation amount is calculated, and a light irradiation position is corrected based on an average value thereof.

請求項6に係る発明は、請求項1から請求項4までのいずれかに記載のパターン描画装置であって、前記補正手段は、前記複数の領域ごとに前記複数の基準パターンの標準位置からの位置ずれ量を算出し、算出された位置ずれ量に基づいて前記複数の領域ごとに個別に光の照射位置を補正することを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the pattern drawing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the correction unit is configured to detect the reference pattern from a standard position for each of the plurality of regions. A positional deviation amount is calculated, and an irradiation position of light is individually corrected for each of the plurality of regions based on the calculated positional deviation amount.

請求項7に係る発明は、請求項6に記載のパターン描画装置であって、前記補正手段は、基板上の前記複数の領域のそれぞれが描画位置に差し掛かる直前に、前記光照射部による光の照射位置を調整することを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the pattern drawing apparatus according to claim 6, wherein the correction unit is configured to emit light by the light irradiation unit immediately before each of the plurality of regions on the substrate reaches a drawing position. The irradiation position is adjusted.

請求項8に係る発明は、請求項1から請求項4までのいずれかに記載のパターン描画装置であって、前記補正手段は、前記複数の領域ごとに前記複数の基準パターンの標準位置からの傾き角度を算出し、算出された傾き角度に基づいて光の照射位置を連続的に補正することを特徴とする。   The invention according to an eighth aspect is the pattern drawing apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the correction unit is configured to detect a plurality of reference patterns from a standard position for each of the plurality of regions. An inclination angle is calculated, and the irradiation position of light is continuously corrected based on the calculated inclination angle.

請求項9に係る発明は、複数の領域に個別に形成された複数の基準パターンを有する基板上の感光材料に所定のパターンを描画するパターン描画方法であって、基板を所定の支持部上に支持する第1の工程と、前記基板支持部に支持された基板上の前記領域ごとに、前記複数の基準パターンの位置を検出する第2の工程と、前記第2の工程において検出された前記複数の基準パターンの位置に基づいて光の照射位置を補正しつつ、前記支持部上の基板に所定のパターンの光を照射する第3の工程と、を備えることを特徴とする。   The invention according to claim 9 is a pattern drawing method for drawing a predetermined pattern on a photosensitive material on a substrate having a plurality of reference patterns individually formed in a plurality of regions, wherein the substrate is placed on a predetermined support portion. A first step of supporting, a second step of detecting positions of the plurality of reference patterns for each of the regions on the substrate supported by the substrate support portion, and the detection of the second step. And a third step of irradiating the substrate on the support with a predetermined pattern of light while correcting the light irradiation position based on the positions of the plurality of reference patterns.

請求項10に係る発明は、請求項9に記載のパターン描画方法であって、前記第1の工程と前記第2の工程との間に、前記支持部に支持された基板の水平面内における傾きを補正する第4の工程を更に備えることを特徴とする。   The invention according to claim 10 is the pattern drawing method according to claim 9, wherein the inclination of the substrate supported by the support portion in the horizontal plane is between the first step and the second step. The method further includes a fourth step of correcting the above.

請求項11に係る発明は、複数の領域に個別に形成された複数の基準パターンを有する基板上の感光材料に所定のパターンを描画するパターン描画装置と、前記パターン描画装置における処理の前段階において基板に対して前工程処理を行う前処理装置とを備えた基板処理システムであって、前記前処理装置は、基板上の前記領域ごとに、前記複数の基準パターンの位置を検出する位置検出手段を有し、前記パターン描画装置は、基板を支持する基板支持部と、前記基板支持部に支持された基板の表面に前記所定のパターンの光を照射する光照射部と、前記光照射部に対して前記基板支持部を相対的に移動させる移動手段と、前記位置検出手段により検出された前記複数の基準パターンの位置に基づいて、前記光照射部による光の照射位置を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。   According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a pattern drawing apparatus for drawing a predetermined pattern on a photosensitive material on a substrate having a plurality of reference patterns individually formed in a plurality of regions, and a stage before processing in the pattern drawing apparatus A substrate processing system comprising a preprocessing device for performing a preprocess on a substrate, wherein the preprocessing device detects a position of the plurality of reference patterns for each of the regions on the substrate. The pattern writing apparatus includes: a substrate support unit that supports a substrate; a light irradiation unit that irradiates light of the predetermined pattern onto a surface of the substrate supported by the substrate support unit; and the light irradiation unit. The light irradiation position by the light irradiation unit is determined based on the position of the plurality of reference patterns detected by the position detection unit and the moving unit that relatively moves the substrate support unit. A positive correcting means, that it has a the features.

請求項1〜8に記載の発明によれば、パターン描画装置は、基板を支持する基板支持部と、基板支持部に支持された基板の表面に所定のパターンの光を照射する光照射部と、光照射部に対して基板支持部を相対的に移動させる移動手段と、基板支持部に支持された基板上の領域ごとに、複数の基準パターンの位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段により検出された複数の基準パターンの位置に基づいて、光照射部による光の照射位置を補正する補正手段と、を備える。このため、基板上の領域ごとに基準パターンが位置ずれまたは傾きを有する場合であっても、各領域内の適正位置にパターンを描画することができる。   According to invention of Claims 1-8, a pattern drawing apparatus is a board | substrate support part which supports a board | substrate, The light irradiation part which irradiates the light of a predetermined pattern on the surface of the board | substrate supported by the board | substrate support part, A moving means for moving the substrate support portion relative to the light irradiation portion, a position detection means for detecting the positions of a plurality of reference patterns for each region on the substrate supported by the substrate support portion, and a position detection Correction means for correcting the light irradiation position by the light irradiation unit based on the positions of the plurality of reference patterns detected by the means. For this reason, even when the reference pattern has a positional deviation or inclination for each region on the substrate, the pattern can be drawn at an appropriate position in each region.

特に、請求項2に記載の発明によれば、位置検出手段は、複数の領域ごとに形成された複数の位置決め用のマークに基づいて、複数の基準パターンの位置を検出する。このため、基準パターンの位置を容易かつ正確に検出することができる。   In particular, according to the second aspect of the present invention, the position detecting means detects the positions of the plurality of reference patterns based on the plurality of positioning marks formed for each of the plurality of regions. For this reason, the position of the reference pattern can be detected easily and accurately.

特に、請求項3に記載の発明によれば、光照射部は、基板の表面に向けて光を出射する出射部と、出射部から出射された光を部分的に遮光して所定のパターンの光を形成するアパーチャ部とを有し、補正手段は、アパーチャ部の位置を調整することにより光の照射位置を補正する。このため、光照射部による光の照射位置を容易に補正することができる。   In particular, according to the invention described in claim 3, the light irradiating unit emits light toward the surface of the substrate, and the light emitted from the emitting unit is partially shielded to have a predetermined pattern. The correction unit corrects the light irradiation position by adjusting the position of the aperture unit. For this reason, the light irradiation position by the light irradiation unit can be easily corrected.

特に、請求項4に記載の発明によれば、光照射部は複数の光照射ヘッドを有し、補正手段は、複数の光照射ヘッドのそれぞれに設けられたアパーチャ部の位置を個別に調整する。このため、基板上の領域ごとに位置ずれ量および傾き角度が異なる場合であっても、各領域の位置ずれ量および傾き角度に応じて光の照射位置を適切に補正することができる。   In particular, according to the invention described in claim 4, the light irradiation unit has a plurality of light irradiation heads, and the correction unit individually adjusts the position of the aperture unit provided in each of the plurality of light irradiation heads. . For this reason, even when the positional deviation amount and the inclination angle are different for each region on the substrate, it is possible to appropriately correct the light irradiation position according to the positional deviation amount and the inclination angle of each region.

特に、請求項5に記載の発明によれば、補正手段は、複数の領域ごとに複数の基準パターンの標準位置からの位置ずれ量を算出し、それらの平均値に基づいて光の照射位置を補正する。このため、一部の領域において光の照射位置が大きくずれてしまうことを防止することができる。   In particular, according to the invention described in claim 5, the correction means calculates the amount of positional deviation from the standard position of the plurality of reference patterns for each of the plurality of regions, and determines the irradiation position of the light based on the average value thereof. to correct. For this reason, it can prevent that the irradiation position of light shifts | deviates large in a one part area | region.

特に、請求項6に記載の発明によれば、補正手段は、複数の領域ごとに複数の基準パターンの標準位置からの位置ずれ量を算出し、算出された位置ずれ量に基づいて複数の領域ごとに個別に光の照射位置を補正する。このため、基板上の全ての領域において、より適切な位置にパターンを描画することができる。   In particular, according to the invention described in claim 6, the correction unit calculates the amount of positional deviation from the standard position of the plurality of reference patterns for each of the plurality of regions, and the plurality of regions based on the calculated amount of positional deviation. The light irradiation position is corrected individually for each time. For this reason, a pattern can be drawn at a more appropriate position in all regions on the substrate.

特に、請求項7に記載の発明によれば、補正手段は、基板上の複数の領域のそれぞれが描画位置に差し掛かる直前に、光照射部による光の照射位置を調整する。このため、基板上にパターンが描画されない位置を利用して光の照射位置を調整することができる。   In particular, according to the seventh aspect of the present invention, the correcting unit adjusts the light irradiation position by the light irradiation unit immediately before each of the plurality of regions on the substrate reaches the drawing position. For this reason, the irradiation position of light can be adjusted using the position where the pattern is not drawn on the substrate.

特に、請求項8に記載の発明によれば、補正手段は、複数の領域ごとに複数の基準パターンの標準位置からの傾き角度を算出し、算出された傾き角度に基づいて光の照射位置を連続的に補正する。このため、基板上の一部の領域において基準パターンが傾いて形成されている場合であっても、その傾きに沿って光の照射位置を補正しつつパターンを描画することができる。   In particular, according to the invention described in claim 8, the correction means calculates the tilt angle from the standard position of the plurality of reference patterns for each of the plurality of regions, and determines the light irradiation position based on the calculated tilt angle. Correct continuously. For this reason, even if the reference pattern is formed to be inclined in a partial region on the substrate, the pattern can be drawn while correcting the light irradiation position along the inclination.

また、請求項9に記載の発明によれば、パターン描画方法は、基板を所定の支持部上に支持する第1の工程と、基板支持部に支持された基板上の領域ごとに、複数の基準パターンの位置を検出する第2の工程と、第2の工程において検出された複数の基準パターンの位置に基づいて光の照射位置を補正しつつ、支持部上の基板に所定のパターンの光を照射する第3の工程と、を備える。このため、基板上の領域ごとに基準パターンが位置ずれまたは傾きを有する場合であっても、各領域内の適正位置にパターンを描画することができる。   According to the invention described in claim 9, the pattern drawing method includes a first step of supporting the substrate on a predetermined support portion and a plurality of regions for each region on the substrate supported by the substrate support portion. A second step of detecting the position of the reference pattern, and correcting the light irradiation position based on the positions of the plurality of reference patterns detected in the second step, and a predetermined pattern of light on the substrate on the support portion And a third step of irradiating. For this reason, even when the reference pattern has a positional deviation or inclination for each region on the substrate, the pattern can be drawn at an appropriate position in each region.

特に、請求項10に記載の発明によれば、パターン描画方法は、第1の工程と第2の工程との間に、支持部に支持された基板の水平面内における傾きを補正する第4の工程を更に備える。このため、第2の工程において複数の基準パターンの位置を確実かつ正確に検出することができる。   In particular, according to the invention described in claim 10, the pattern drawing method includes a fourth method of correcting the inclination of the substrate supported by the support portion in the horizontal plane between the first step and the second step. The method further includes a step. For this reason, it is possible to reliably and accurately detect the positions of the plurality of reference patterns in the second step.

また、請求項11に記載の発明によれば、前処理装置は、基板上の領域ごとに、複数の基準パターンの位置を検出する位置検出手段を有し、パターン描画装置は、基板を支持する基板支持部と、基板支持部に支持された基板の表面に所定のパターンの光を照射する光照射部と、光照射部に対して基板支持部を相対的に移動させる移動手段と、位置検出手段により検出された複数の基準パターンの位置に基づいて、光照射部による光の照射位置を補正する補正手段と、を有する。このため、基板上の領域ごとに基準パターンが位置ずれまたは傾きを有する場合であっても、各領域内の適正位置にパターンを描画することができる。   According to the invention described in claim 11, the pretreatment apparatus has position detection means for detecting the positions of a plurality of reference patterns for each region on the substrate, and the pattern drawing apparatus supports the substrate. A substrate support unit, a light irradiation unit for irradiating a surface of the substrate supported by the substrate support unit with a predetermined pattern of light, a moving means for moving the substrate support unit relative to the light irradiation unit, and position detection Correction means for correcting the light irradiation position by the light irradiation unit based on the positions of the plurality of reference patterns detected by the means. For this reason, even when the reference pattern has a positional deviation or inclination for each region on the substrate, the pattern can be drawn at an appropriate position in each region.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において参照される各図には、各部材の位置関係や動作方向を明確化するために、共通のXYZ直交座標系が付されている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure referred in the following description, in order to clarify the positional relationship and operation direction of each member, the common XYZ orthogonal coordinate system is attached | subjected.

<1.描画装置の構成>
図1および図2は、本発明の一実施形態に係るパターン描画装置1の構成を示した側面図および上面図である。パターン描画装置1は、液晶表示装置のカラーフィルタを製造する工程において、カラーフィルタ用のガラス基板(以下、単に「基板」という。)9の上面に所定のパターンを描画するための装置である。図1および図2に示したように、パターン描画装置1は、基板9を保持するためのステージ10と、ステージ10に連結された駆動部20と、複数の光学ヘッド30と、撮像部40とを備えている。
<1. Configuration of drawing apparatus>
1 and 2 are a side view and a top view showing a configuration of a pattern drawing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The pattern drawing device 1 is a device for drawing a predetermined pattern on the upper surface of a glass substrate (hereinafter simply referred to as “substrate”) 9 for a color filter in a process of manufacturing a color filter of a liquid crystal display device. As shown in FIGS. 1 and 2, the pattern drawing apparatus 1 includes a stage 10 for holding a substrate 9, a drive unit 20 coupled to the stage 10, a plurality of optical heads 30, and an imaging unit 40. It has.

ステージ10は、平板状の外形を有し、その上面に基板9を水平姿勢に載置して保持するための保持部である。ステージ10の上面には複数の吸引孔(図示省略)が形成されている。このため、ステージ10上に基板9を載置したときには、吸引孔の吸引圧により基板9はステージ10の上面に固定保持される。   The stage 10 has a flat outer shape, and is a holding unit for placing and holding the substrate 9 on the upper surface thereof in a horizontal posture. A plurality of suction holes (not shown) are formed on the upper surface of the stage 10. For this reason, when the substrate 9 is placed on the stage 10, the substrate 9 is fixedly held on the upper surface of the stage 10 by the suction pressure of the suction holes.

駆動部20は、ステージ10を主走査方向(Y軸方向)、副走査方向(X軸方向)、および回転方向(Z軸周りの回転方向)に移動させるための駆動機構である。駆動部20は、ステージ10を回転させる回転機構21と、ステージ10を回転可能に支持する支持プレート22と、支持プレート22を副走査方向に移動させる副走査機構23と、副走査機構23を介して支持プレート22を支持するベースプレート24と、ベースプレート24を主走査方向に移動させる主走査機構25と、を有している。   The drive unit 20 is a drive mechanism for moving the stage 10 in the main scanning direction (Y-axis direction), the sub-scanning direction (X-axis direction), and the rotation direction (rotation direction around the Z-axis). The drive unit 20 includes a rotation mechanism 21 that rotates the stage 10, a support plate 22 that rotatably supports the stage 10, a sub-scanning mechanism 23 that moves the support plate 22 in the sub-scanning direction, and a sub-scanning mechanism 23. A base plate 24 that supports the support plate 22 and a main scanning mechanism 25 that moves the base plate 24 in the main scanning direction.

回転機構21は、ステージ10の−Y側の端部に取り付けられた移動子と、支持プレート22の上面に敷設された固定子とにより構成されたリニアモータ21aを有している。また、ステージ10の中央部下面側と支持プレート22との間には回転軸21bが設けられている。このため、リニアモータ21aを動作させると、固定子に沿って移動子がX軸方向に移動し、支持プレート22上の回転軸21bを中心としてステージ10が所定角度の範囲内で回転する。   The rotation mechanism 21 includes a linear motor 21 a that includes a mover attached to the end portion on the −Y side of the stage 10 and a stator laid on the upper surface of the support plate 22. A rotation shaft 21 b is provided between the lower surface side of the center portion of the stage 10 and the support plate 22. For this reason, when the linear motor 21a is operated, the mover moves in the X-axis direction along the stator, and the stage 10 rotates within a predetermined angle range around the rotation shaft 21b on the support plate 22.

副走査機構23は、支持プレート22の下面に取り付けられた移動子とベースプレート24の上面に敷設された固定子とにより構成されたリニアモータ23aを有している。また、支持プレート22とベースプレート24との間には、副走査方向にのびる一対のガイド部23bが設けられている。このため、リニアモータ23aを動作させると、ベースプレート24上のガイド部23bに沿って支持プレート22が副走査方向に移動する。   The sub-scanning mechanism 23 includes a linear motor 23 a configured by a mover attached to the lower surface of the support plate 22 and a stator laid on the upper surface of the base plate 24. In addition, a pair of guide portions 23 b extending in the sub-scanning direction is provided between the support plate 22 and the base plate 24. For this reason, when the linear motor 23a is operated, the support plate 22 moves in the sub-scanning direction along the guide portion 23b on the base plate 24.

主走査機構25は、ベースプレート24の下面に取り付けられた移動子と本装置1の基台60上に敷設された固定子とにより構成されたリニアモータ25aを有している。また、ベースプレート24と基台60との間には、主走査方向にのびる一対のガイド部25bが設けられている。このため、リニアモータ25aを動作させると、基台60上のガイド部25bに沿ってベースプレート24が主走査方向に移動する。   The main scanning mechanism 25 has a linear motor 25 a composed of a mover attached to the lower surface of the base plate 24 and a stator laid on the base 60 of the apparatus 1. A pair of guide portions 25 b extending in the main scanning direction is provided between the base plate 24 and the base 60. For this reason, when the linear motor 25a is operated, the base plate 24 moves in the main scanning direction along the guide portion 25b on the base 60.

複数の光学ヘッド30は、ステージ10上に保持された基板9の上面に所定パターンのパルス光を照射するための機構である。基台60上には、ステージ10および駆動部20を跨ぐようにしてフレーム31が架設されており、複数の光学ヘッド30はこのフレーム31上に副走査方向に沿って等間隔に取り付けられている。各光学ヘッド30には、照明光学系32を介して1つのレーザ発振器33が接続されている。また、レーザ発振器33にはレーザ駆動部34が接続されている。このため、レーザ駆動部34を動作させると、レーザ発振器33からパルス光が発振され、発振されたパルス光は照明光学系32を介して各光学ヘッド30内に伝送される。   The plurality of optical heads 30 are mechanisms for irradiating a predetermined pattern of pulsed light onto the upper surface of the substrate 9 held on the stage 10. A frame 31 is installed on the base 60 so as to straddle the stage 10 and the drive unit 20, and the plurality of optical heads 30 are mounted on the frame 31 at equal intervals along the sub-scanning direction. . One laser oscillator 33 is connected to each optical head 30 via an illumination optical system 32. The laser oscillator 34 is connected to the laser oscillator 33. Therefore, when the laser driving unit 34 is operated, pulse light is oscillated from the laser oscillator 33, and the oscillated pulse light is transmitted into each optical head 30 via the illumination optical system 32.

各光学ヘッド30の内部には、照明光学系32から伝送されたパルス光を下方へ向けて出射するための出射部35と、パルス光を部分的に遮光して所定パターンの光束を形成するためのアパーチャユニット36と、当該光束を基板9の上面に照射するための投影光学系37とが設けられている。出射部35から出射されたパルス光は、アパーチャユニット36を通過する際に部分的に遮光され、所定パターンの光束として投影光学系37へ入射する。そして、投影光学系37を通過したパルス光が基板9の上面に照射されることにより、基板9の上面に塗布された感光材料(カラーレジスト)に所定のパターンが描画される。   In each optical head 30, an emission part 35 for emitting the pulsed light transmitted from the illumination optical system 32 downward and a light beam having a predetermined pattern by partially shielding the pulsed light are formed. Aperture unit 36, and a projection optical system 37 for irradiating the upper surface of the substrate 9 with the light beam. The pulsed light emitted from the emission unit 35 is partially shielded when passing through the aperture unit 36 and enters the projection optical system 37 as a light beam having a predetermined pattern. Then, by irradiating the upper surface of the substrate 9 with the pulsed light that has passed through the projection optical system 37, a predetermined pattern is drawn on the photosensitive material (color resist) applied on the upper surface of the substrate 9.

図3は、アパーチャユニット36の構成を示した上面図である。アパーチャユニット36は、所定の遮光パターンが形成されたガラス板である第1アパーチャAP1を保持しつつ、第1アパーチャAP1の水平面内における位置を調整する機能を有する。アパーチャユニット36内において、第1アパーチャAP1の+X側および−X側の端部は、一対の保持部36aに保持されている。また、一対の保持部36aは、主走査方向に沿って敷設された第1駆動部36bに接続されている。このため、第1駆動部36bを動作させると、一対の保持部36aと第1アパーチャAP1とが一体として主走査方向に移動する。なお、第1駆動部36bは、例えばリニアモータにより構成することができる。   FIG. 3 is a top view showing the configuration of the aperture unit 36. The aperture unit 36 has a function of adjusting the position of the first aperture AP1 in the horizontal plane while holding the first aperture AP1 which is a glass plate on which a predetermined light shielding pattern is formed. In the aperture unit 36, the + X side and −X side ends of the first aperture AP1 are held by a pair of holding portions 36a. Further, the pair of holding portions 36a is connected to a first drive portion 36b laid along the main scanning direction. For this reason, when the first drive unit 36b is operated, the pair of holding units 36a and the first aperture AP1 move together in the main scanning direction. In addition, the 1st drive part 36b can be comprised by a linear motor, for example.

また、第1駆動部36bの下部には、副走査方向にのびる一対のガイドレール36cとリニアモータ等により構成された第2駆動部36dとが設けられている。このため、第2駆動部36dを動作させると、第1駆動部36b、保持部36a、および第1アパーチャAP1が一体として副走査方向に移動する。このように、アパーチャユニット36は、第1駆動部36bおよび第2駆動部36dを動作させることにより第1アパーチャAP1を移動させ、第1アパーチャAP1の主走査方向および副走査方向の位置を調整することができる。   A pair of guide rails 36c extending in the sub-scanning direction and a second drive unit 36d configured by a linear motor or the like are provided below the first drive unit 36b. For this reason, when the second drive unit 36d is operated, the first drive unit 36b, the holding unit 36a, and the first aperture AP1 move together in the sub-scanning direction. In this manner, the aperture unit 36 moves the first aperture AP1 by operating the first drive unit 36b and the second drive unit 36d, and adjusts the position of the first aperture AP1 in the main scanning direction and the sub-scanning direction. be able to.

第1アパーチャAP1上には、サイズの異なる3種類のスロットSL1,SL2,SL3がそれぞれ複数配置されている。複数のスロットSL1、複数のスロットSL2、および複数のスロットSL3は、それぞれ副走査方向に1列に配列されてスロット群を形成しており、これらのスロット群が主走査方向に沿って配列されている。アパーチャユニット36は、第1アパーチャAP1の主走査方向の位置を調整することにより、3つのスロット群のうちの1つをパルス光の照射領域LA(図4参照)に配置することができる。また、アパーチャユニット36は、第1アパーチャAP1の主走査方向および副走査方向の位置を精密に変位させることにより、基板9上におけるパターンの投影位置を調整することができる。   A plurality of three types of slots SL1, SL2, and SL3 having different sizes are arranged on the first aperture AP1. The plurality of slots SL1, the plurality of slots SL2, and the plurality of slots SL3 are each arranged in one row in the sub-scanning direction to form a slot group, and these slot groups are arranged in the main scanning direction. Yes. The aperture unit 36 can arrange one of the three slot groups in the irradiation region LA (see FIG. 4) of the pulsed light by adjusting the position of the first aperture AP1 in the main scanning direction. The aperture unit 36 can adjust the projection position of the pattern on the substrate 9 by precisely displacing the positions of the first aperture AP1 in the main scanning direction and the sub-scanning direction.

また、第1アパーチャAP1の上部には、第1アパーチャAP1により投影されるパターンの幅を調節するための第2アパーチャAP2が設けられている。図4は、第2アパーチャAP2およびその保持機構の構成を示した上面図である。図4に示したように、第2アパーチャAP2の+Y側および−Y側の端部は、一対の保持部36eに保持されている。また、一対の保持部36eは、副走査方向に沿って敷設された第3駆動部36fに接続されている。このため、第3駆動部36fを動作させると、一対の保持部36eと第2アパーチャAP2とが一体として副走査方向に移動する。なお、第3駆動部36fは、例えばリニアモータにより構成することができる。   In addition, a second aperture AP2 for adjusting the width of the pattern projected by the first aperture AP1 is provided above the first aperture AP1. FIG. 4 is a top view showing the configuration of the second aperture AP2 and its holding mechanism. As shown in FIG. 4, the + Y side and −Y side ends of the second aperture AP2 are held by the pair of holding portions 36e. The pair of holding portions 36e are connected to a third drive portion 36f laid along the sub-scanning direction. For this reason, when the third drive unit 36f is operated, the pair of holding units 36e and the second aperture AP2 move together in the sub-scanning direction. Note that the third drive unit 36f can be configured by, for example, a linear motor.

第2アパーチャAP2上には、第1アパーチャAP1上の複数のスロットSL1,SL2,SL3に対応する複数のスロットSL4,SL5,SL6が形成されている。第1アパーチャの複数のスロットSL3が光の照射位置LAに配置されるように第1アパーチャを位置決めするとともに、第1アパーチャAP1上のスロットSL3と第2アパーチャAP2上のスロットSL6とが部分的に重なるように第2アパーチャAP2を位置決めし(図4の状態)、第2アパーチャAP2の上方からパルス光を照射すると、スロットSL3とスロットSL6とが重なる部分のみにパルス光が通過し、基板9の上面には図5に示したようなパターンが投影される。また、第1アパーチャAP1に対する第2アパーチャAP2の副走査方向の相対位置を調整すると、基板9上に投影されるパターンの副走査方向の幅が調整される。   A plurality of slots SL4, SL5, SL6 corresponding to the plurality of slots SL1, SL2, SL3 on the first aperture AP1 are formed on the second aperture AP2. The first aperture is positioned so that the plurality of slots SL3 of the first aperture are arranged at the light irradiation position LA, and the slot SL3 on the first aperture AP1 and the slot SL6 on the second aperture AP2 are partially When the second aperture AP2 is positioned so as to overlap (state of FIG. 4) and the pulsed light is irradiated from above the second aperture AP2, the pulsed light passes only in the portion where the slot SL3 and the slot SL6 overlap, and the substrate 9 A pattern as shown in FIG. 5 is projected on the upper surface. Further, when the relative position of the second aperture AP2 in the sub-scanning direction with respect to the first aperture AP1 is adjusted, the width of the pattern projected on the substrate 9 in the sub-scanning direction is adjusted.

また、図6に示したように、第2アパーチャAP2を副走査方向に大きく移動させると、第1アパーチャAP1上の複数のスロットSL3の一部が第2アパーチャAP2の遮光部によって完全に遮光される。この状態で第2アパーチャAP2の上方からパルス光を照射すると、基板9の上面には図7に示したようなパターンが投影される。このように、第2アパーチャAP2は、副走査方向に関してパターンの投影範囲を調節する機能も有する。なお、基板9上におけるパターンの投影位置を調整するために、第1アパーチャAP1を主走査方向または副走査方向に変位させたときには、第2アパーチャAP2は、第1アパーチャとの相対位置を保持しつつ、第1アパーチャAP2に追従移動する。   As shown in FIG. 6, when the second aperture AP2 is moved largely in the sub-scanning direction, a part of the plurality of slots SL3 on the first aperture AP1 is completely shielded by the light shielding portion of the second aperture AP2. The When pulsed light is irradiated from above the second aperture AP2 in this state, a pattern as shown in FIG. As described above, the second aperture AP2 also has a function of adjusting the pattern projection range in the sub-scanning direction. When the first aperture AP1 is displaced in the main scanning direction or the sub-scanning direction in order to adjust the projection position of the pattern on the substrate 9, the second aperture AP2 holds the relative position with respect to the first aperture. Meanwhile, it moves following the first aperture AP2.

図1および図2に戻り、複数の光学ヘッド30は、副走査方向に沿って等間隔に(例えば200mmピッチで)配列されている。ステージ10を主走査方向に移動させつつ、各光学ヘッド30からパルス光を照射すると、基板9の上面には、所定の露光幅(例えば50mm幅)で複数本のパターンが主走査方向に描画される。パターン描画装置1は、1回の主走査方向への描画が終了すると、ステージ10を副走査方向に露光幅だけ移動させ、ステージ10を再び主走査方向に移動させつつ、各光学ヘッド30からパルス光を照射する。このように、パターン描画装置1は、光学ヘッド30の露光幅ずつ基板9を副走査方向にずらしながら、主走査方向へのパターンの描画を所定回数(例えば4回)繰り返すことにより、基板9上の全面にカラーフィルタ用のパターンを形成する。   1 and 2, the plurality of optical heads 30 are arranged at equal intervals (for example, at a pitch of 200 mm) along the sub-scanning direction. When pulse light is irradiated from each optical head 30 while moving the stage 10 in the main scanning direction, a plurality of patterns are drawn on the upper surface of the substrate 9 with a predetermined exposure width (for example, 50 mm width) in the main scanning direction. The When one drawing in the main scanning direction is completed, the pattern drawing apparatus 1 moves the stage 10 by the exposure width in the sub-scanning direction, and again moves the stage 10 in the main scanning direction, and pulses from each optical head 30. Irradiate light. As described above, the pattern drawing apparatus 1 repeats the drawing of the pattern in the main scanning direction a predetermined number of times (for example, four times) while shifting the substrate 9 in the sub-scanning direction by the exposure width of the optical head 30. A pattern for a color filter is formed on the entire surface.

撮像部40は、基板9の上面に予め形成されたアライメントマークAM(図9参照)を撮像するための機構である。撮像部40は、4つのアライメントカメラ41〜44を有している。各アライメントカメラ41〜44は、基板9がアライメント位置(図1,図2の位置)に配置されているときに、基板9の四隅に形成されたアライメントマークAMのほぼ真上に位置するように設置されている。このパターン描画装置1は、基板9をアライメント位置に配置しつつアライメントカメラ41〜44を動作させることにより、基板9の四隅に形成されたアライメントマークAMを撮像してそれらの座標を取得することができる。また、このパターン描画装置1は、基板9を主走査方向に移動させつつアライメントカメラ41,43を動作させることにより、基板9の+X側および−X側の側辺に沿って形成された複数のアライメントマークAMを撮像してそれらの座標を取得することができる。   The imaging unit 40 is a mechanism for imaging an alignment mark AM (see FIG. 9) formed in advance on the upper surface of the substrate 9. The imaging unit 40 includes four alignment cameras 41 to 44. Each of the alignment cameras 41 to 44 is positioned almost directly above the alignment marks AM formed at the four corners of the substrate 9 when the substrate 9 is disposed at the alignment position (the positions in FIGS. 1 and 2). is set up. The pattern drawing apparatus 1 can acquire the coordinates of the alignment marks AM formed at the four corners of the substrate 9 by operating the alignment cameras 41 to 44 while placing the substrate 9 at the alignment position. it can. In addition, the pattern drawing apparatus 1 operates a plurality of alignment cameras 41 and 43 while moving the substrate 9 in the main scanning direction, so that a plurality of side surfaces on the + X side and −X side of the substrate 9 are formed. The alignment marks AM can be imaged to obtain their coordinates.

また、このパターン描画装置1は、上記の構成に加えて制御部50を備えている。図8は、パターン描画装置1の上記各部と制御部50との間の接続構成を示したブロック図である。図8に示したように、制御部50は、上記のリニアモータ21a,23a,25a、レーザ駆動部34、第1駆動部36b、第2駆動部36d、第3駆動部36f、およびアライメントカメラ41〜44と電気的に接続されており、これらの動作を制御する。制御部50は、例えば、CPUやメモリを有するコンピュータによって構成され、コンピュータにインストールされたプログラムに従ってコンピュータが動作することにより、上記各部の制御を行う。   Further, the pattern drawing apparatus 1 includes a control unit 50 in addition to the above configuration. FIG. 8 is a block diagram illustrating a connection configuration between the above-described units of the pattern drawing apparatus 1 and the control unit 50. As shown in FIG. 8, the control unit 50 includes the linear motors 21a, 23a, and 25a, the laser drive unit 34, the first drive unit 36b, the second drive unit 36d, the third drive unit 36f, and the alignment camera 41. To 44 and controls these operations. The control unit 50 is configured by, for example, a computer having a CPU and a memory, and controls the above-described units when the computer operates according to a program installed in the computer.

<2.パターン描画手順>
続いて、上記構成を有するパターン描画装置1において、基板9の上面にパターンを描画するときの手順について説明する。なお、このパターン描画装置1において処理対象となる基板9の上面には、図9に例示したように、予め複数のブラックマトリクス(基準パターン)BMが形成されている。複数のブラックマトリクスBMは、基板9上面の複数の領域ARに個別に露光を行うことにより形成されたものであり、基板9の上面には露光領域ARごとにアライメントマークAMが形成されている。パターン描画装置1は、このようなブラックマトリクスBMの枠内に所定のパターンを描画する。
<2. Pattern drawing procedure>
Next, a procedure for drawing a pattern on the upper surface of the substrate 9 in the pattern drawing apparatus 1 having the above configuration will be described. A plurality of black matrices (reference patterns) BM are formed in advance on the upper surface of the substrate 9 to be processed in the pattern drawing apparatus 1 as illustrated in FIG. The plurality of black matrices BM are formed by individually exposing a plurality of regions AR on the upper surface of the substrate 9, and an alignment mark AM is formed on the upper surface of the substrate 9 for each exposure region AR. The pattern drawing apparatus 1 draws a predetermined pattern within the frame of such a black matrix BM.

図10は、パターン描画装置1における描画処理の流れを示したフローチャートである。このパターン描画装置1において描画処理を行うときには、まず、ステージ10の上面に基板9を載置する(ステップS1)。基板9は、ステージ10の上面に形成された複数の吸引孔に吸着され、ステージ10の上面に固定的に保持される。次に、パターン描画装置1は、ステージ10上に保持された基板9の水平面内の傾き(z軸周りの角度ずれ)を補正する(ステップS2)。   FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the drawing process in the pattern drawing apparatus 1. When performing a drawing process in the pattern drawing apparatus 1, first, the substrate 9 is placed on the upper surface of the stage 10 (step S1). The substrate 9 is adsorbed by a plurality of suction holes formed on the upper surface of the stage 10 and fixedly held on the upper surface of the stage 10. Next, the pattern drawing apparatus 1 corrects the inclination (angle shift around the z axis) of the substrate 9 held on the stage 10 in the horizontal plane (step S2).

図11は、ステップS2における動作の詳細を示したフローチャートである。ステップS2では、まず、パターン描画装置1は、リニアモータ23a,25aを動作させ、ステージ10および基板9をアライメント位置まで移動させる(ステップS21)。アライメント位置においては、基板9の上面に形成された複数のアライメントマークAMのうち、基板9の四隅に形成された4つのアライメントマークAMがそれぞれアライメントカメラ41〜44のほぼ真下に位置決めされる。この状態において、アライメントカメラ41〜44は、基板9の四隅に形成されたアライメントマークAMを撮像し、取得された画像を制御部50へ転送する(ステップS22)。   FIG. 11 is a flowchart showing details of the operation in step S2. In step S2, the pattern writing apparatus 1 first operates the linear motors 23a and 25a to move the stage 10 and the substrate 9 to the alignment position (step S21). At the alignment position, among the alignment marks AM formed on the upper surface of the substrate 9, four alignment marks AM formed at the four corners of the substrate 9 are positioned almost directly below the alignment cameras 41 to 44, respectively. In this state, the alignment cameras 41 to 44 capture the alignment marks AM formed at the four corners of the substrate 9 and transfer the acquired images to the control unit 50 (step S22).

制御部50は、アライメントカメラ41〜44から転送された画像から基板9の四隅に形成された各アライメントマークAMの座標を抽出し、それらの座標に基づいて基板9の傾き角度および伸縮量を算出する(ステップS23)。そして、制御部50は、算出された基板9の傾き角度を補正するようにリニアモータ21aを動作させ、回転軸21bを中心として基板9を回転させる(ステップS24)。これにより、水平面内における基板9の傾きが補正される。   The control unit 50 extracts the coordinates of the alignment marks AM formed at the four corners of the substrate 9 from the images transferred from the alignment cameras 41 to 44, and calculates the tilt angle and the expansion / contraction amount of the substrate 9 based on these coordinates. (Step S23). Then, the control unit 50 operates the linear motor 21a so as to correct the calculated inclination angle of the substrate 9, and rotates the substrate 9 about the rotation shaft 21b (step S24). Thereby, the inclination of the substrate 9 in the horizontal plane is corrected.

基板9の傾きが補正されると、次に、パターン描画装置1は、基板9上に形成されたブラックマトリクスBMの露光領域ARごとの位置ずれ量、伸縮量、および傾き角度を検出する(ステップS3)。図12は、ステップS3における動作の詳細を示したフローチャートである。ステップS3では、まず、リニアモータ25aを動作させることによりステージ10および基板9を主走査方向に搬送しつつ、2つのアライメントカメラ41,43により基板9上の複数のアライメントマークAMを撮像する(ステップS31)。これにより、基板9の四隅に形成されたアライメントマークAMだけではなく、各露光領域ARの+X側または−X側に配置された複数のアライメントマークAMが撮像される。   When the inclination of the substrate 9 is corrected, the pattern drawing apparatus 1 next detects the positional deviation amount, the expansion / contraction amount, and the inclination angle for each exposure area AR of the black matrix BM formed on the substrate 9 (step). S3). FIG. 12 is a flowchart showing details of the operation in step S3. In step S3, first, a plurality of alignment marks AM on the substrate 9 are imaged by the two alignment cameras 41 and 43 while the stage 10 and the substrate 9 are conveyed in the main scanning direction by operating the linear motor 25a (step S3). S31). As a result, not only the alignment marks AM formed at the four corners of the substrate 9 but also a plurality of alignment marks AM arranged on the + X side or the −X side of each exposure area AR are imaged.

取得された複数のアライメントマークAMの画像は、アライメントカメラ41,43から制御部50へ転送される。制御部50は、アライメントカメラ41,43から転送された画像から各アライメントマークAMの座標を検出し、それらの座標に基づいて露光領域ARごとの位置ずれ量、伸縮量、および傾き角度を算出する(ステップS32)。そして、制御部50は、算出された露光領域ARごとの位置ずれ量、伸縮量、および傾き角度を、制御部50内に設けられた所定の記憶部に保存する(ステップS33)。   The acquired images of the plurality of alignment marks AM are transferred from the alignment cameras 41 and 43 to the control unit 50. The control unit 50 detects the coordinates of the alignment marks AM from the images transferred from the alignment cameras 41 and 43, and calculates the positional deviation amount, the expansion / contraction amount, and the inclination angle for each exposure area AR based on the coordinates. (Step S32). Then, the control unit 50 stores the calculated positional deviation amount, expansion / contraction amount, and inclination angle for each exposure area AR in a predetermined storage unit provided in the control unit 50 (step S33).

その後、パターン描画装置1は、保存された位置ずれ量、伸縮量、および傾き角度に基づいて光学ヘッド30の描画位置を補正しつつ、主走査方向および副走査方向に搬送される基板9の上面に所定のパターンを描画する(ステップS4)。描画位置の補正方法としては種々の方法が考えられるが、例えば、下記(1),(2),または(3)の補正方法により描画位置を補正すればよい。   Thereafter, the pattern drawing apparatus 1 corrects the drawing position of the optical head 30 based on the stored positional deviation amount, expansion / contraction amount, and inclination angle, and the upper surface of the substrate 9 conveyed in the main scanning direction and the sub-scanning direction. A predetermined pattern is drawn on (Step S4). Various methods can be considered as the drawing position correction method. For example, the drawing position may be corrected by the following correction method (1), (2), or (3).

(1)第1の補正方法
第1の補正方法では、まず、制御部50は、露光領域ARごとに保存された副走査方向の位置ずれ量の平均値を算出する。そして、算出された平均値の分だけ各光学ヘッド30の描画位置を副走査方向に補正する。具体的には、算出された平均値に従って各光学ヘッド30内の第2駆動部36dを動作させ、第1アパーチャAP1の位置を調整する。なお、第1アパーチャAP1の位置を調整したときには、第1アパーチャAP1とともに第2アパーチャAP2の位置も一体的に移動する。そして、調整後の複数の光学ヘッド30を使用して、基板9の上面にパターンを描画する。
(1) First Correction Method In the first correction method, first, the control unit 50 calculates the average value of the amount of positional deviation in the sub-scanning direction stored for each exposure area AR. Then, the drawing position of each optical head 30 is corrected in the sub-scanning direction by the calculated average value. Specifically, the second drive unit 36d in each optical head 30 is operated according to the calculated average value, and the position of the first aperture AP1 is adjusted. When the position of the first aperture AP1 is adjusted, the position of the second aperture AP2 moves together with the first aperture AP1. Then, a pattern is drawn on the upper surface of the substrate 9 using the plurality of adjusted optical heads 30.

図13は、第1の補正方法により補正された描画領域の例を示した図である。図13には、最も+X側に配置された1つの光学ヘッド30の描画領域が示されている(ハッチング部分)。図13の例では、6つの露光領域ARのうちの1つが副走査方向に位置ずれしているが、第1の補正方法では、その位置ずれ量を主走査方向に並んだ露光領域ARの数(3つ)で案分した平均値の分だけ、描画位置を副走査方向に補正する。このため、1つの露光領域ARにおいて描画位置が大きくずれてしまうことを防止することができる。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the drawing area corrected by the first correction method. FIG. 13 shows a drawing area of one optical head 30 arranged on the most + X side (hatched portion). In the example of FIG. 13, one of the six exposure areas AR is displaced in the sub-scanning direction. However, in the first correction method, the number of exposure areas AR arranged in the main scanning direction with the amount of displacement. The drawing position is corrected in the sub-scanning direction by the average value prorated by (three). For this reason, it is possible to prevent the drawing position from being largely shifted in one exposure area AR.

なお、上記の例では副走査方向の補正のみについて説明したが、主走査方向についても同じように描画位置を補正してもよい。すなわち、露光領域ARごとに保存された主走査方向の位置ずれ量の平均値を算出し、算出された平均値の分だけ描画位置を主走査方向に補正してもよい。また、主走査方向および副走査方向の両方について、描画位置を補正してもよい。   Although only the correction in the sub-scanning direction has been described in the above example, the drawing position may be corrected in the same manner in the main scanning direction. That is, an average value of the amount of misregistration in the main scanning direction stored for each exposure area AR may be calculated, and the drawing position may be corrected in the main scanning direction by the calculated average value. Further, the drawing position may be corrected in both the main scanning direction and the sub-scanning direction.

また、上記の例では、各光学ヘッド30の主走査ごとに、描画対象となる露光領域ARのみの位置ずれ量について平均値を算出したが、全ての露光領域ARの位置ずれ量について平均値を算出してもよい。例えば、図13の例では、+X側に配置された3つの露光領域ARのみの位置ずれ量について平均値を算出し、算出された平均値に従って描画位置を補正したが、6つの露光領域ARの位置ずれ量について平均値を算出し、算出された位置ずれ量に従って描画位置を補正してもよい。ただし、各光学ヘッド30の主走査ごとに補正を行えば、描画対象となる露光領域ARの位置ずれ量を大きく反映させて、より適切に描画位置を補正することができる。   In the above example, the average value is calculated for the positional deviation amount of only the exposure area AR to be drawn for each main scan of each optical head 30, but the average value is calculated for the positional deviation amounts of all the exposure areas AR. It may be calculated. For example, in the example of FIG. 13, the average value is calculated for the positional deviation amounts of only the three exposure areas AR arranged on the + X side, and the drawing position is corrected according to the calculated average value. An average value may be calculated for the misregistration amount, and the drawing position may be corrected according to the calculated misregistration amount. However, if correction is performed for each main scan of each optical head 30, the drawing position can be corrected more appropriately by largely reflecting the amount of positional deviation of the exposure area AR to be drawn.

また、基板9上において、副走査方向に配列された複数の露光領域ARが全体的に副走査方向に位置ずれしている場合には、光学ヘッド30の第1アパーチャAP1および第2アパーチャAP2の位置を調整する代わりに、ステージ10の副走査方向の位置を調整することにより、基板9上の描画位置を補正するようにしてもよい。   On the substrate 9, when the plurality of exposure areas AR arranged in the sub-scanning direction are totally displaced in the sub-scanning direction, the first aperture AP1 and the second aperture AP2 of the optical head 30 are shifted. Instead of adjusting the position, the drawing position on the substrate 9 may be corrected by adjusting the position of the stage 10 in the sub-scanning direction.

(2)第2の補正方法
第2の補正方法では、パターン描画装置1は、露光領域ARごとに保存された副走査方向の位置ずれ量に基づいて露光領域ARごとに副走査方向の描画位置を補正しつつ、基板9の上面にパターンを描画する。すなわち、主走査方向に搬送される基板9上の各露光領域ARが描画位置に差し掛かる直前に、各光学ヘッド30の第2駆動部36dを動作させて第1アパーチャAP1の位置を調整し、当該露光領域ARの位置ずれ量だけ描画位置を副走査方向に補正する。なお、第1アパーチャAP1の位置を調整したときには、第1アパーチャAP1とともに第2アパーチャAP2の位置も一体的に移動する。
(2) Second Correction Method In the second correction method, the pattern drawing apparatus 1 draws the drawing position in the sub-scanning direction for each exposure area AR based on the amount of positional deviation in the sub-scanning direction stored for each exposure area AR. A pattern is drawn on the upper surface of the substrate 9 while correcting the above. That is, immediately before each exposure area AR on the substrate 9 transported in the main scanning direction reaches the drawing position, the position of the first aperture AP1 is adjusted by operating the second drive unit 36d of each optical head 30, The drawing position is corrected in the sub-scanning direction by the amount of positional deviation of the exposure area AR. When the position of the first aperture AP1 is adjusted, the position of the second aperture AP2 moves together with the first aperture AP1.

図14は、第2の補正方法により補正された描画領域の例を示した図である。図14には、最も+X側に配置された1つの光学ヘッド30の描画領域が示されている(ハッチング部分)。図14の例では、6つの露光領域ARのうちの1つが副走査方向に位置ずれしているが、第2の補正方法では、位置ずれした露光領域ARを描画するときには、その位置ずれ量に従って光学ヘッド30の描画位置を補正する。このため、各露光領域ARにおいてブラックマトリクスBM内の適正位置にパターンが描画される。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a drawing area corrected by the second correction method. FIG. 14 shows a drawing area of one optical head 30 arranged on the most + X side (hatched portion). In the example of FIG. 14, one of the six exposure areas AR is misaligned in the sub-scanning direction. However, in the second correction method, when the misaligned exposure area AR is drawn, according to the misalignment amount. The drawing position of the optical head 30 is corrected. Therefore, a pattern is drawn at an appropriate position in the black matrix BM in each exposure area AR.

また、このパターン描画装置1は、複数の光学ヘッド30の第1アパーチャAP1を、それぞれ独立に位置制御することができる。このため、露光領域ARごとに位置ずれ量が異なる場合であっても、各露光領域ARの位置ずれ量に応じて各光学ヘッド30の描画位置を適切に補正することができる。例えば、副走査方向に隣接配置された2つの露光領域ARが逆方向に位置ずれしていたとしても、各露光領域ARの位置ずれに対応することができる。   Further, the pattern drawing apparatus 1 can independently control the positions of the first apertures AP1 of the plurality of optical heads 30. For this reason, even when the amount of positional deviation differs for each exposure area AR, the drawing position of each optical head 30 can be appropriately corrected according to the amount of positional deviation of each exposure area AR. For example, even if two exposure areas AR arranged adjacent to each other in the sub-scanning direction are displaced in the reverse direction, it is possible to deal with the displacement of each exposure area AR.

なお、上記の例では副走査方向の補正のみについて説明したが、主走査方向についても同じように描画位置を補正してもよい。すなわち、露光領域ARごとに保存された主走査方向の位置ずれ量に基づいて露光領域ARごとに主走査方向の描画位置を補正するようにしてもよい。また、主走査方向および副走査方向の両方について、描画位置を補正してもよい。   Although only the correction in the sub-scanning direction has been described in the above example, the drawing position may be corrected in the same manner in the main scanning direction. That is, the drawing position in the main scanning direction may be corrected for each exposure area AR based on the amount of positional deviation in the main scanning direction stored for each exposure area AR. Further, the drawing position may be corrected in both the main scanning direction and the sub-scanning direction.

また、基板9上において、副走査方向に配列された複数の露光領域ARが全体的に副走査方向に位置ずれしている場合には、光学ヘッド30の第1アパーチャAP1および第2アパーチャAP2の位置を調整する代わりに、ステージ10の副走査方向の位置を調整することにより、基板9上の描画位置を補正するようにしてもよい。   On the substrate 9, when the plurality of exposure areas AR arranged in the sub-scanning direction are totally displaced in the sub-scanning direction, the first aperture AP1 and the second aperture AP2 of the optical head 30 are shifted. Instead of adjusting the position, the drawing position on the substrate 9 may be corrected by adjusting the position of the stage 10 in the sub-scanning direction.

(3)第3の補正方法
第3の補正方法では、パターン描画装置1は、露光領域ARごとに保存された傾き角度に基づいて描画位置を連続的に補正しつつ、基板9の上面にパターンを描画する。すなわち、露光領域ARが描画位置に差し掛かる直前だけではなく、各露光領域ARの描画中においても、ステージ10の動作に同期させて第2駆動部36dを動作させることにより、第1アパーチャAP1の位置を調整する。これにより、各露光領域ARの傾きに応じて描画位置を副走査方向に補正しつつ描画を行う。なお、第1アパーチャAP1の位置を調整したときには、第1アパーチャAP1とともに第2アパーチャAP2の位置も一体的に移動する。
(3) Third Correction Method In the third correction method, the pattern drawing apparatus 1 performs pattern correction on the upper surface of the substrate 9 while continuously correcting the drawing position based on the tilt angle stored for each exposure area AR. Draw. That is, not only immediately before the exposure area AR reaches the drawing position, but also during the drawing of each exposure area AR, the second drive unit 36d is operated in synchronization with the operation of the stage 10 to thereby adjust the first aperture AP1. Adjust the position. Thereby, drawing is performed while correcting the drawing position in the sub-scanning direction according to the inclination of each exposure area AR. When the position of the first aperture AP1 is adjusted, the position of the second aperture AP2 moves together with the first aperture AP1.

図15は、第3の補正方法により補正された描画領域の例を示した図である。図15には、最も+X側に配置された1つの光学ヘッド30の描画領域が示されている(ハッチング部分)。図15の例では、6つの露光領域ARのうちの1つが傾いているが、第3の補正方法では、傾いた露光領域ARを描画するときには、その傾き角度に応じて光学ヘッド30の描画位置を副走査方向に補正しつつ、描画を行う。このため、各露光領域ARにおいてブラックマトリクスBM内の適正位置にパターンが描画される。   FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the drawing area corrected by the third correction method. FIG. 15 shows a drawing area of one optical head 30 arranged on the most + X side (hatched portion). In the example of FIG. 15, one of the six exposure areas AR is tilted. However, in the third correction method, when the tilted exposure area AR is drawn, the drawing position of the optical head 30 according to the tilt angle. Drawing is performed while correcting in the sub-scanning direction. Therefore, a pattern is drawn at an appropriate position in the black matrix BM in each exposure area AR.

また、このパターン描画装置1は、複数の光学ヘッド30の第1アパーチャAP1を、それぞれ独立に位置制御することができる。このため、露光領域ARごとに傾き角度が異なる場合であっても、各露光領域ARの傾き角度に応じて各光学ヘッド30の描画位置を適切に補正することができる。例えば、副走査方向に隣接配置された2つの露光領域ARが逆方向に傾いていたとしても、各露光領域ARの傾きに対応することができる。   Further, the pattern drawing apparatus 1 can independently control the positions of the first apertures AP1 of the plurality of optical heads 30. For this reason, even when the tilt angle differs for each exposure area AR, the drawing position of each optical head 30 can be appropriately corrected according to the tilt angle of each exposure area AR. For example, even if two exposure areas AR arranged adjacent to each other in the sub-scanning direction are inclined in the opposite direction, the inclination of each exposure area AR can be handled.

なお、上記の例では副走査方向の補正のみについて説明したが、主走査方向についても同じように描画位置を補正してもよい。すなわち、露光領域ARごとに保存された傾き角度に基づいて主走査方向および副走査方向の描画位置を連続的に変更させてもよい。描画位置を主走査方向および副走査方向に補正しつつ描画すれば、傾いたブラックマトリクスBMの枠内により正確に描画を行うことができる。   Although only the correction in the sub-scanning direction has been described in the above example, the drawing position may be corrected in the same manner in the main scanning direction. That is, the drawing positions in the main scanning direction and the sub-scanning direction may be continuously changed based on the tilt angle stored for each exposure area AR. If drawing is performed while correcting the drawing position in the main scanning direction and the sub-scanning direction, drawing can be performed more accurately in the frame of the tilted black matrix BM.

パターン描画装置1は、以上の(1),(2),または(3)のように描画位置を補正しつつ、基板9の上面に所定のパターンを描画する。パターン描画装置1は、基板9を副走査方向にずらしながら主走査方向の描画を複数回行い、基板9上の全てのブラックマトリクスBMの枠内にパターンを描画する。その後、ステージ10の上面から基板9を搬出し(ステップS5)、1枚の基板9に対する描画処理を終了する。   The pattern drawing apparatus 1 draws a predetermined pattern on the upper surface of the substrate 9 while correcting the drawing position as described in (1), (2), or (3) above. The pattern drawing apparatus 1 performs drawing in the main scanning direction a plurality of times while shifting the substrate 9 in the sub-scanning direction, and draws a pattern in the frame of all the black matrices BM on the substrate 9. Thereafter, the substrate 9 is unloaded from the upper surface of the stage 10 (step S5), and the drawing process for one substrate 9 is completed.

以上のように、このパターン描画装置1は、基板9の四隅に形成されたアライメントマークAMだけではなく、露光領域ARごとに形成された複数のアライメントマークAMを撮像し、その座標を抽出する。そして、各アライメントマークAMの座標に基づいて各露光領域ARの位置ずれ量および傾き角度を算出し、算出された位置ずれ量および傾き角度に応じて描画位置を補正しつつ、基板9の上面にパターンを描画する。このため、露光領域ARごとにブラックマトリクスBMが位置ずれまたは傾きを有する場合にも、各露光領域ARにおいてブラックマトリクスBM内の適正位置にパターンを描画することができる。   As described above, the pattern drawing apparatus 1 images not only the alignment marks AM formed at the four corners of the substrate 9 but also a plurality of alignment marks AM formed for each exposure area AR, and extracts the coordinates. Then, based on the coordinates of each alignment mark AM, the positional deviation amount and the inclination angle of each exposure area AR are calculated, and the drawing position is corrected according to the calculated positional deviation amount and the inclination angle, and the upper surface of the substrate 9 is corrected. Draw a pattern. For this reason, even when the black matrix BM has a positional shift or inclination for each exposure area AR, a pattern can be drawn at an appropriate position in the black matrix BM in each exposure area AR.

また、上記のステップS31では、四隅のアライメントマークを撮像するために設けられているアライメントカメラ41,43を利用して、露光領域ARごとのアライメントマークAMを撮像する。このため、露光領域ARごとのアライメントマークAMを撮像するために、別個にアライメントカメラを設置する必要はなく、撮像系の構成を簡易化することができる。   In step S31, the alignment marks AM for each exposure area AR are imaged using the alignment cameras 41 and 43 provided for imaging the alignment marks at the four corners. For this reason, it is not necessary to separately install an alignment camera in order to image the alignment mark AM for each exposure area AR, and the configuration of the imaging system can be simplified.

また、上記のステップS4では、第1駆動部36bおよび第2駆動部36dを利用して第1アパーチャAP1の位置を調整することにより、各光学ヘッド30の描画位置を補正する。このため、各光学ヘッド30による描画位置を補正するために、別個に調整機構を設置する必要はなく、光学ヘッド30の構成を簡易化することができる。   In step S4, the drawing position of each optical head 30 is corrected by adjusting the position of the first aperture AP1 using the first driving unit 36b and the second driving unit 36d. For this reason, in order to correct the drawing position by each optical head 30, it is not necessary to install an adjustment mechanism separately, and the configuration of the optical head 30 can be simplified.

また、基板9上において、副走査方向に配列された複数の露光領域ARが一体的にZ軸周りの回転方向に傾いている場合には、光学ヘッド30の第1アパーチャAP1および第2アパーチャAP2の位置を調整する代わりに、ステージ10を回転軸21b周りに回転させるとともに副走査方向の位置を調整することにより、基板9上の描画位置を補正するようにしてもよい。   On the substrate 9, when the plurality of exposure areas AR arranged in the sub-scanning direction are integrally tilted in the rotation direction around the Z axis, the first aperture AP1 and the second aperture AP2 of the optical head 30 are used. Instead of adjusting the position, the drawing position on the substrate 9 may be corrected by rotating the stage 10 around the rotation axis 21b and adjusting the position in the sub-scanning direction.

<3.変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の例に限定されるものではない。上記のステップS31では、露光領域ARごとにアライメントマークを2つずつ撮像したが、1つ露光領域ARの中にアライメントマークAMが主走査方向に沿って3つ以上配列されている場合には、露光領域ARごとに3つ以上のアライメントマークAMを撮像してもよい。各露光領域ARの位置ずれ量や傾き角度を算出するためには、露光領域ARごとに少なくとも2つのアライメントマークAMの座標を取得すればよいが、より多くのアライメントマークAMの座標を取得すれば、より正確に露光領域ARごとの位置ずれ量や傾き角度を算出することができる。
<3. Modification>
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said example. In step S31 described above, two alignment marks are imaged for each exposure area AR. However, when three or more alignment marks AM are arranged in the main scanning direction in one exposure area AR, Three or more alignment marks AM may be imaged for each exposure area AR. In order to calculate the positional deviation amount and the inclination angle of each exposure area AR, it is only necessary to acquire the coordinates of at least two alignment marks AM for each exposure area AR. However, if more coordinates of the alignment marks AM are acquired. Thus, it is possible to calculate the displacement amount and inclination angle for each exposure area AR more accurately.

また、上記のステップS31では、2つのアライメントカメラ41,43を利用してアライメントマークAMの撮像を行ったが、2つのアライメントカメラ41,43の間に他のアライメントカメラを設け、3つ以上のアライメントカメラでアライメントマークAMの撮像を行ってもよい。このようにすれば、基板9の上面において副走査方向に3つ以上の露光領域ARが配列されている場合であっても、各露光領域ARに含まれるアライメントマークAMを撮像することができる。   In step S31 described above, the alignment mark AM is imaged using the two alignment cameras 41 and 43. However, another alignment camera is provided between the two alignment cameras 41 and 43, and three or more alignment cameras are provided. You may image the alignment mark AM with an alignment camera. In this way, even when three or more exposure areas AR are arranged in the sub-scanning direction on the upper surface of the substrate 9, the alignment marks AM included in each exposure area AR can be imaged.

また、上記の(2)では露光領域ARの位置ずれに対して描画位置を補正し、上記の(3)では露光領域ARの傾きに対して描画位置を補正していたが、上記の(2)および(3)の補正方法を組み合わせることにより、露光領域ARの位置ずれおよび傾きの両方に対して光学ヘッド30の描画位置を補正するようにしてもよい。   In the above (2), the drawing position is corrected with respect to the displacement of the exposure area AR, and in the above (3), the drawing position is corrected with respect to the inclination of the exposure area AR. ) And (3) may be combined to correct the drawing position of the optical head 30 for both the positional deviation and the inclination of the exposure area AR.

また、上記のパターン描画装置1では、各部の駆動機構としてリニアモータが使用されていたが、リニアモータ以外の公知の駆動機構を使用してもよい。例えば、モータの駆動力をボールねじを介して直動運動に変換する機構を使用してもよい。   In the pattern drawing apparatus 1 described above, a linear motor is used as a drive mechanism for each part, but a known drive mechanism other than the linear motor may be used. For example, a mechanism that converts the driving force of the motor into a linear motion via a ball screw may be used.

また、上記のパターン描画装置1は、カラーフィルタ用のガラス基板9を処理対象としていたが、本発明のパターン描画装置およびパターン描画方法は、半導体基板、プリント基板、プラズマ表示装置用ガラス基板等の他の基板を処理対象とするものであってもよい。   Moreover, although the said pattern drawing apparatus 1 was processing the glass substrate 9 for color filters, the pattern drawing apparatus and pattern drawing method of this invention are semiconductor substrates, a printed circuit board, a glass substrate for plasma display apparatuses, etc. Other substrates may be processed.

また、上記の例では、パターン描画装置1において露光領域ARごとの位置ずれ量、伸縮量、および傾き角度を取得していたが、これらの情報を他の装置において取得する構成としてもよい。例えば、図16に示したように、パターン描画処理の前段階の処理を行う前処理装置2(パターン描画装置1とは別体の装置)において、基板9上の各露光領域ARのアライメントマークAMを撮像し、各露光領域ARの位置ずれ量、伸縮量、および傾き角度を取得する構成としてもよい。そして、前処理装置2において取得された各露光領域ARの位置ずれ量、伸縮量、および傾き角度をパターン描画装置1に提供し、パターン描画装置1と前処理装置2とで1つの基板処理システム3を構成するようにしてもよい。   In the above example, the pattern drawing apparatus 1 acquires the positional deviation amount, the expansion / contraction amount, and the tilt angle for each exposure area AR. However, such information may be acquired by another apparatus. For example, as shown in FIG. 16, in the pre-processing apparatus 2 (an apparatus separate from the pattern drawing apparatus 1) that performs the process before the pattern drawing process, the alignment mark AM of each exposure area AR on the substrate 9. It is good also as a structure which acquires the position difference amount of each exposure area | region AR, the expansion-contraction amount, and the inclination angle. Then, the positional deviation amount, expansion / contraction amount, and inclination angle of each exposure area AR acquired in the preprocessing apparatus 2 are provided to the pattern drawing apparatus 1, and the pattern drawing apparatus 1 and the preprocessing apparatus 2 provide one substrate processing system. 3 may be configured.

本発明の一実施形態に係るパターン描画装置の側面図である。It is a side view of the pattern drawing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るパターン描画装置の上面図である。It is a top view of the pattern drawing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. アパーチャユニットの構成を示した上面図である。It is the top view which showed the structure of the aperture unit. 第2アパーチャおよびその保持機構の構成を示した上面図である。It is the top view which showed the structure of the 2nd aperture and its holding mechanism. 基板の上面に投影されるパターンの例を示した図である。It is the figure which showed the example of the pattern projected on the upper surface of a board | substrate. 第2アパーチャおよびその保持機構の構成を示した上面図である。It is the top view which showed the structure of the 2nd aperture and its holding mechanism. 基板の上面に投影されるパターンの例を示した図である。It is the figure which showed the example of the pattern projected on the upper surface of a board | substrate. パターン描画装置の各部と制御部との間の接続構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the connection structure between each part and control part of a pattern drawing apparatus. 処理対象となる基板の例を示した図である。It is the figure which showed the example of the board | substrate used as a process target. パターン描画装置における描画処理の流れを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the flow of the drawing process in a pattern drawing apparatus. 基板の傾きを補正する処理の詳細を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the detail of the process which correct | amends the inclination of a board | substrate. 露光領域ごとの位置ずれ量および角度ずれ量を検出する処理の詳細を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the detail of the process which detects the positional offset amount and angle offset amount for every exposure area | region. 第1の補正方法により補正された描画領域の例を示した図である。It is the figure which showed the example of the drawing area correct | amended by the 1st correction method. 第2の補正方法により補正された描画領域の例を示した図である。It is the figure which showed the example of the drawing area | region correct | amended by the 2nd correction method. 第3の補正方法により補正された描画領域の例を示した図である。It is the figure which showed the example of the drawing area | region correct | amended by the 3rd correction method. 基板処理システムの構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the substrate processing system.

符号の説明Explanation of symbols

1 パターン描画装置
9 基板
10 ステージ
20 駆動部
21 回転機構
23 副走査機構
25 主走査機構
30 光学ヘッド
33 レーザ発振器
35 出射部
36 アパーチャユニット
36b 第1駆動部
36d 第2駆動部
37 投影光学系
40 撮像部
41〜44 アライメントカメラ
50 制御部
AP1 第1アパーチャ
AP2 第2アパーチャ
AM アライメントマーク
AR 露光領域
BM ブラックマトリクス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pattern drawing apparatus 9 Substrate 10 Stage 20 Drive part 21 Rotating mechanism 23 Sub-scanning mechanism 25 Main scanning mechanism 30 Optical head 33 Laser oscillator 35 Emitting part 36 Aperture unit 36b 1st drive part 36d 2nd drive part 37 Projection optical system 40 Imaging Part 41-44 Alignment camera 50 Control part AP1 1st aperture AP2 2nd aperture AM Alignment mark AR Exposure area BM Black matrix

Claims (11)

複数の領域に個別に形成された複数の基準パターンを有する基板上の感光材料に所定のパターンを描画するパターン描画装置であって、
基板を支持する基板支持部と、
前記基板支持部に支持された基板の表面に前記所定のパターンの光を照射する光照射部と、
前記光照射部に対して前記基板支持部を相対的に移動させる移動手段と、
前記基板支持部に支持された基板上の前記領域ごとに、前記複数の基準パターンの位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された前記複数の基準パターンの位置に基づいて、前記光照射部による光の照射位置を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とするパターン描画装置。
A pattern drawing device for drawing a predetermined pattern on a photosensitive material on a substrate having a plurality of reference patterns individually formed in a plurality of regions,
A substrate support for supporting the substrate;
A light irradiation unit that irradiates the surface of the substrate supported by the substrate support unit with the light of the predetermined pattern;
Moving means for moving the substrate support portion relative to the light irradiation portion;
Position detection means for detecting the positions of the plurality of reference patterns for each of the regions on the substrate supported by the substrate support portion;
Correction means for correcting the light irradiation position by the light irradiation unit based on the positions of the plurality of reference patterns detected by the position detection means;
A pattern drawing apparatus comprising:
請求項1に記載のパターン描画装置であって、
前記位置検出手段は、前記複数の領域ごとに形成された複数の位置決め用のマークに基づいて、前記複数の基準パターンの位置を検出することを特徴とするパターン描画装置。
The pattern drawing apparatus according to claim 1,
The pattern drawing apparatus, wherein the position detecting unit detects positions of the plurality of reference patterns based on a plurality of positioning marks formed for the plurality of regions.
請求項1または請求項2に記載のパターン描画装置であって、
前記光照射部は、基板の表面に向けて光を出射する出射部と、前記出射部から出射された光を部分的に遮光して前記所定のパターンの光を形成するアパーチャ部とを有し、
前記補正手段は、前記アパーチャ部の位置を調整することにより光の照射位置を補正することを特徴とするパターン描画装置。
The pattern drawing apparatus according to claim 1 or 2,
The light irradiation unit includes an emission unit that emits light toward the surface of the substrate, and an aperture unit that partially shields the light emitted from the emission unit to form the predetermined pattern of light. ,
The pattern drawing apparatus, wherein the correction unit corrects the light irradiation position by adjusting the position of the aperture section.
請求項3に記載のパターン描画装置であって、
前記光照射部は複数の光照射ヘッドを有し、
前記補正手段は、前記複数の光照射ヘッドのそれぞれに設けられたアパーチャ部の位置を個別に調整することを特徴とするパターン描画装置。
It is a pattern drawing apparatus of Claim 3, Comprising:
The light irradiation unit has a plurality of light irradiation heads,
The pattern drawing apparatus, wherein the correction unit individually adjusts the position of an aperture provided in each of the plurality of light irradiation heads.
請求項1から請求項4までのいずれかに記載のパターン描画装置であって、
前記補正手段は、前記複数の領域ごとに前記複数の基準パターンの標準位置からの位置ずれ量を算出し、それらの平均値に基づいて光の照射位置を補正することを特徴とするパターン描画装置。
A pattern drawing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
The correction means calculates a positional deviation amount from a standard position of the plurality of reference patterns for each of the plurality of regions, and corrects the light irradiation position based on an average value thereof. .
請求項1から請求項4までのいずれかに記載のパターン描画装置であって、
前記補正手段は、前記複数の領域ごとに前記複数の基準パターンの標準位置からの位置ずれ量を算出し、算出された位置ずれ量に基づいて前記複数の領域ごとに個別に光の照射位置を補正することを特徴とするパターン描画装置。
A pattern drawing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
The correction unit calculates a positional deviation amount from a standard position of the plurality of reference patterns for each of the plurality of areas, and individually sets a light irradiation position for each of the plurality of areas based on the calculated positional deviation amount. A pattern drawing apparatus characterized by correcting.
請求項6に記載のパターン描画装置であって、
前記補正手段は、基板上の前記複数の領域のそれぞれが描画位置に差し掛かる直前に、前記光照射部による光の照射位置を調整することを特徴とするパターン描画装置。
It is a pattern drawing apparatus of Claim 6, Comprising:
The pattern drawing apparatus, wherein the correction unit adjusts the light irradiation position of the light irradiation unit immediately before each of the plurality of regions on the substrate reaches the drawing position.
請求項1から請求項4までのいずれかに記載のパターン描画装置であって、
前記補正手段は、前記複数の領域ごとに前記複数の基準パターンの標準位置からの傾き角度を算出し、算出された傾き角度に基づいて光の照射位置を連続的に補正することを特徴とするパターン描画装置。
A pattern drawing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
The correction means calculates an inclination angle from a standard position of the plurality of reference patterns for each of the plurality of areas, and continuously corrects the light irradiation position based on the calculated inclination angle. Pattern drawing device.
複数の領域に個別に形成された複数の基準パターンを有する基板上の感光材料に所定のパターンを描画するパターン描画方法であって、
基板を所定の支持部上に支持する第1の工程と、
前記基板支持部に支持された基板上の前記領域ごとに、前記複数の基準パターンの位置を検出する第2の工程と、
前記第2の工程において検出された前記複数の基準パターンの位置に基づいて光の照射位置を補正しつつ、前記支持部上の基板に所定のパターンの光を照射する第3の工程と、
を備えることを特徴とするパターン描画方法。
A pattern drawing method for drawing a predetermined pattern on a photosensitive material on a substrate having a plurality of reference patterns individually formed in a plurality of regions,
A first step of supporting the substrate on a predetermined support portion;
A second step of detecting the positions of the plurality of reference patterns for each of the regions on the substrate supported by the substrate support;
A third step of irradiating the substrate on the support with a predetermined pattern of light while correcting the light irradiation position based on the positions of the plurality of reference patterns detected in the second step;
A pattern drawing method comprising:
請求項9に記載のパターン描画方法であって、
前記第1の工程と前記第2の工程との間に、前記支持部に支持された基板の水平面内における傾きを補正する第4の工程を更に備えることを特徴とするパターン描画方法。
The pattern drawing method according to claim 9,
A pattern drawing method, further comprising a fourth step of correcting an inclination in a horizontal plane of the substrate supported by the support portion between the first step and the second step.
複数の領域に個別に形成された複数の基準パターンを有する基板上の感光材料に所定のパターンを描画するパターン描画装置と、前記パターン描画装置における処理の前段階において基板に対して前工程処理を行う前処理装置とを備えた基板処理システムであって、
前記前処理装置は、
基板上の前記領域ごとに、前記複数の基準パターンの位置を検出する位置検出手段を有し、
前記パターン描画装置は、
基板を支持する基板支持部と、
前記基板支持部に支持された基板の表面に前記所定のパターンの光を照射する光照射部と、
前記光照射部に対して前記基板支持部を相対的に移動させる移動手段と、
前記位置検出手段により検出された前記複数の基準パターンの位置に基づいて、前記光照射部による光の照射位置を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする基板処理システム。
A pattern drawing apparatus for drawing a predetermined pattern on a photosensitive material on a substrate having a plurality of reference patterns individually formed in a plurality of regions, and a pre-process for the substrate at a stage prior to processing in the pattern drawing apparatus A substrate processing system comprising a pretreatment device for performing,
The pretreatment device includes:
For each of the regions on the substrate, it has a position detection means for detecting the position of the plurality of reference patterns,
The pattern drawing device includes:
A substrate support for supporting the substrate;
A light irradiation unit that irradiates the surface of the substrate supported by the substrate support unit with the light of the predetermined pattern;
Moving means for moving the substrate support portion relative to the light irradiation portion;
Correction means for correcting the light irradiation position by the light irradiation unit based on the positions of the plurality of reference patterns detected by the position detection means;
A substrate processing system comprising:
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