JP2008233638A - Drawing device and method - Google Patents

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Yasuyuki Koyagi
康幸 小八木
Yasuyuki Wada
康之 和田
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drawing device and method that can draw a main pattern and a reference pattern as a reference for prescribing the position of the pattern on a substrate in proper position relation. <P>SOLUTION: A pattern drawing device 1 measures an irradiation position of an optical head 32 and irradiation positions of respective alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44 by using a common calibration camera, and corrects the positions of the alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44 to optimize relative positional relationship between the optical head 32 and alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44. Consequently, the pattern drawing device 1 can record a regularity pattern by the optical head and alignment marks AM1 to AM4 by the alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44 on the substrate 9 in suitable positional relationship. <P>COPYRIGHT: (C)2009,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(FPD)用ガラス基板、半導体基板、プリント基板等の基板上に形成された感光材料に所定のパターンを描画する描画装置および描画方法に関する。   The present invention relates to a light-sensitive material formed on a substrate such as a color filter substrate, a glass substrate for flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display device or a plasma display device, a semiconductor substrate, or a printed substrate. The present invention relates to a drawing apparatus and a drawing method for drawing a predetermined pattern.

従来より、基板の製造工程においては、基板の表面に形成された感光材料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。   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 a photosensitive material formed on the surface of the substrate 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2000−329523号公報JP 2000-329523 A

しかしながら、従来のパターン描画装置は、基板上に主たるパターン(フラットパネルディスプレイ用の規則性パターンなど)のみを描画するものであり、これらの主たるパターンの位置を規定する基準となる基準パターン(アライメントマークなど)に合わせて描画を行うものであったため、基準パターン自身を描画する機能は搭載されていなかった。このため、予め他の装置において基板上に基準パターンを描画した上でパターン描画装置に基板をセットし、パターン描画装置は、基板上の基準パターンに対して所定の位置に主たるパターンを描画していた。   However, the conventional pattern drawing apparatus draws only main patterns (regularity patterns for flat panel displays, etc.) on a substrate, and a reference pattern (alignment mark) serving as a reference for defining the positions of these main patterns. Etc.), the function of drawing the reference pattern itself was not installed. For this reason, after drawing a reference pattern on a substrate in another device in advance, the substrate is set on the pattern drawing device, and the pattern drawing device draws a main pattern at a predetermined position with respect to the reference pattern on the substrate. It was.

このように、従来では、パターン描画装置とは別個に基準パターンを描画するための装置が必要であった。また、パターン描画装置には、基準パターンを検出して基板の姿勢を精密に調整するアライメント機構が必要であった。一方、パターン描画装置において上記のような基準パターンを描画しようとすると、基準パターンを描画するための描画ヘッドと主たるパターンを描画するための描画ヘッドとを適正な位置関係に維持することが技術的に困難であった。   Thus, conventionally, an apparatus for drawing a reference pattern is required separately from the pattern drawing apparatus. In addition, the pattern drawing apparatus needs an alignment mechanism that detects the reference pattern and precisely adjusts the posture of the substrate. On the other hand, when trying to draw the reference pattern as described above in the pattern drawing apparatus, it is technically necessary to maintain the drawing head for drawing the reference pattern and the drawing head for drawing the main pattern in an appropriate positional relationship. It was difficult.

本願発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、基板上に主たるパターンと当該パターンの位置を規定する基準となる基準パターンとを適正な位置関係で描画することができる描画装置および描画方法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 a drawing apparatus and a drawing that can draw a main pattern on a substrate and a reference pattern that defines the position of the pattern in an appropriate positional relationship. It aims to provide a method.

上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、基板上に形成された感光材料にパターンを描画する描画装置であって、基板を保持するステージと、前記ステージ上に保持された基板の上面に光を照射することにより、所定のパターンを描画する第1光照射手段と、前記ステージ上に保持された基板の上面に光を照射することにより、前記所定のパターンの位置を規定する基準となる基準パターンを描画する第2光照射手段と、前記ステージと前記第1光照射手段および前記第2光照射手段とを相対移動させるステージ駆動部と、前記第1光照射手段と前記第2光照射手段との相対位置のずれ量を検出するずれ量検出手段と、前記ずれ量検出手段により検出されたずれ量に基づいて、前記第1光照射手段と前記第2光照射手段との相対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 drawing apparatus for drawing a pattern on a photosensitive material formed on a substrate, comprising: a stage that holds the substrate; and a substrate that is held on the stage. First light irradiating means for drawing a predetermined pattern by irradiating light on the upper surface, and a reference for defining the position of the predetermined pattern by irradiating light on the upper surface of the substrate held on the stage Second light irradiating means for drawing a reference pattern, a stage driving unit for relatively moving the stage, the first light irradiating means, and the second light irradiating means, the first light irradiating means, and the second light irradiating means. Based on the deviation amount detected by the deviation amount detection means, the deviation amount detection means for detecting the deviation amount of the relative position with respect to the light irradiation means, the relative relationship between the first light irradiation means and the second light irradiation means. position Characterized in that it comprises a correction means for correcting.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の描画装置であって、前記第1光照射手段および前記第2光照射手段の照射光を撮影するキャリブレーションカメラを更に備え、前記ずれ量検出手段は、前記キャリブレーションカメラの撮影画像に基づいて前記第1光照射手段と前記第2光照射手段との相対位置のずれ量を検出することを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the drawing apparatus according to claim 1, further comprising a calibration camera that captures the irradiation light of the first light irradiation unit and the second light irradiation unit, and detecting the deviation amount. The means detects a shift amount of a relative position between the first light irradiation means and the second light irradiation means based on a photographed image of the calibration camera.

請求項3に係る発明は、請求項2に記載の描画装置であって、前記キャリブレーションカメラは、前記ステージに固定設置され、前記ステージ駆動部は、前記ステージと前記第1光照射手段および前記第2光照射手段とを相対移動させることにより、前記第1光照射手段の照射位置と前記第2光照射手段の照射位置との間で前記キャリブレーションカメラを移動させることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the drawing apparatus according to claim 2, wherein the calibration camera is fixedly installed on the stage, and the stage driving unit includes the stage, the first light irradiation unit, and the The calibration camera is moved between the irradiation position of the first light irradiation means and the irradiation position of the second light irradiation means by relatively moving the second light irradiation means.

請求項4に係る発明は、請求項3に記載の描画装置であって、前記ステージの姿勢を検出する姿勢検出手段を更に備え、前記ステージ駆動部は、前記姿勢検出手段により検出された情報に基づいて前記ステージの姿勢を補正しつつ、前記ステージを移動させることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the drawing apparatus according to claim 3, further comprising posture detection means for detecting the posture of the stage, wherein the stage driving unit is configured to use information detected by the posture detection means. The stage is moved while correcting the posture of the stage based on the above.

請求項5に係る発明は、請求項3または請求項4に記載の描画装置であって、前記キャリブレーションカメラは、前記ステージ上に形成されたキャリブレーションマークを介して前記第1光照射手段および前記第2光照射手段を撮影し、前記ずれ量検出手段は、前記キャリブレーションマークに対する前記第1光照射手段および前記第2光照射手段のずれ量に基づいて前記第1光照射手段と前記第2光照射手段との相対位置のずれ量を検出することを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the drawing apparatus according to claim 3 or 4, wherein the calibration camera includes the first light irradiating means and a calibration mark formed on the stage. The second light irradiation unit is photographed, and the deviation amount detection unit is configured to detect the first light irradiation unit and the second light irradiation unit based on a deviation amount of the first light irradiation unit and the second light irradiation unit with respect to the calibration mark. It is characterized by detecting a shift amount of a relative position with respect to the two-light irradiation means.

請求項6に係る発明は、請求項1から請求項5までのいずれかに記載の描画装置であって、前記第1光照射手段の照射光の位置を所定位置に位置決めする位置決め手段を更に備えることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the drawing apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising positioning means for positioning the position of the irradiation light of the first light irradiation means at a predetermined position. It is characterized by that.

請求項7に係る発明は、請求項6に記載の描画装置であって、前記位置決め手段は、前記第1光照射手段の照射光を下方から撮像する第1光照射手段用カメラと、前記第1光照射手段用カメラにより取得された画像に基づいて前記第1光照射手段を調整する調整手段と、を有することを特徴とする。   A seventh aspect of the present invention is the drawing apparatus according to the sixth aspect, wherein the positioning means includes a first light irradiating means camera that images the irradiation light of the first light irradiating means from below, Adjusting means for adjusting the first light irradiation means based on an image acquired by the camera for one light irradiation means.

請求項8に係る発明は、請求項1から請求項7までのいずれかに記載の描画装置であって、前記第2光照射手段は複数の描画ヘッドを有し、前記補正手段は、前記複数の描画ヘッドのそれぞれの位置を補正することを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the drawing apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the second light irradiation means includes a plurality of drawing heads, and the correction means includes the plurality of drawing heads. Each position of the drawing head is corrected.

請求項9に係る発明は、請求項1から請求項8までのいずれかに記載の描画装置であって、前記第2光照射手段は、前記基準パターンとして、基板のアライメントに使用されるアライメントマークを描画することを特徴とする。   The invention according to claim 9 is the drawing apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the second light irradiating means is an alignment mark used for substrate alignment as the reference pattern. It is characterized by drawing.

請求項10に係る発明は、基板上に形成された感光材料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と前記所定のパターンの位置を規定する基準となる基準パターンとを描画する描画方法であって、前記所定のパターンの描画位置と前記基準パターンの描画位置との相対位置のずれ量を検出する第1工程と、前記ずれ量に基づいて、前記所定のパターンの描画位置と前記基準パターンの描画位置との相対位置を補正する第2工程と、を備えることを特徴とする。   In the invention according to claim 10, by irradiating the photosensitive material formed on the substrate with light, a predetermined pattern and a reference pattern serving as a reference for defining the position of the predetermined pattern are drawn on the surface of the substrate. A drawing method, wherein a first step of detecting a relative position deviation between a drawing position of the predetermined pattern and a drawing position of the reference pattern, and a drawing position of the predetermined pattern based on the deviation amount, And a second step of correcting a relative position with respect to the drawing position of the reference pattern.

請求項1〜9に記載の発明によれば、描画装置は、第1光照射手段と第2光照射手段との相対位置のずれ量を検出するずれ量検出手段と、ずれ量検出手段により検出されたずれ量に基づいて、第1光照射手段と第2光照射手段との相対位置を補正する補正手段とを備える。このため、所定のパターンと当該パターンの位置を規定する基準となる基準パターンとを適正な位置関係で基板上に描画することができる。   According to the first to ninth aspects of the present invention, the drawing apparatus is detected by the shift amount detection unit that detects the shift amount of the relative position between the first light irradiation unit and the second light irradiation unit, and the shift amount detection unit. And a correction unit that corrects a relative position between the first light irradiation unit and the second light irradiation unit based on the shift amount. For this reason, it is possible to draw a predetermined pattern and a reference pattern that defines a position of the pattern on the substrate with an appropriate positional relationship.

特に、請求項2に記載の発明によれば、描画装置は、第1光照射手段および第2光照射手段の照射光を撮影するキャリブレーションカメラを更に備え、ずれ量検出手段は、キャリブレーションカメラの撮影画像に基づいて第1光照射手段と第2光照射手段との相対位置のずれ量を検出する。このため、共通のキャリブレーションカメラを使用して第1光照射手段と第2光照射手段との相対位置のずれ量を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 drawing apparatus further includes a calibration camera that photographs the irradiation light of the first light irradiation unit and the second light irradiation unit, and the deviation amount detection unit includes the calibration camera. Based on the photographed image, a shift amount of the relative position between the first light irradiation means and the second light irradiation means is detected. For this reason, it is possible to accurately detect the shift amount of the relative position between the first light irradiation unit and the second light irradiation unit using a common calibration camera.

特に、請求項3に記載の発明によれば、キャリブレーションカメラはステージに固定設置され、ステージ駆動部は、ステージと第1光照射手段および第2光照射手段とを相対移動させることにより、第1光照射手段の照射位置と第2光照射手段の照射位置との間でキャリブレーションカメラを移動させる。このため、描画装置は、キャリブレーションカメラに固有の駆動機構を設けることなく、第1光照射手段の照射位置と第2光照射手段の照射位置との間でキャリブレーションカメラを移動させることができる。   In particular, according to the third aspect of the present invention, the calibration camera is fixedly installed on the stage, and the stage driving unit moves the stage, the first light irradiating unit, and the second light irradiating unit relative to each other. The calibration camera is moved between the irradiation position of the first light irradiation means and the irradiation position of the second light irradiation means. For this reason, the drawing apparatus can move the calibration camera between the irradiation position of the first light irradiation means and the irradiation position of the second light irradiation means without providing a drive mechanism unique to the calibration camera. .

特に、請求項4に記載の発明によれば、描画装置は、ステージの姿勢を検出する姿勢検出手段を更に備え、ステージ駆動部は、姿勢検出手段により検出された情報に基づいてステージの姿勢を補正しつつ、ステージを移動させる。このため、描画装置は、ステージおよびステージに固定設置されたキャリブレーションカメラを正確に移動させることができる。   In particular, according to the fourth aspect of the present invention, the drawing apparatus further includes posture detection means for detecting the posture of the stage, and the stage drive unit determines the posture of the stage based on the information detected by the posture detection means. The stage is moved while correcting. For this reason, the drawing apparatus can accurately move the stage and the calibration camera fixedly installed on the stage.

特に、請求項5に記載の発明によれば、キャリブレーションカメラは、ステージ上に形成されたキャリブレーションマークを介して第1光照射手段および第2光照射手段を撮影し、ずれ量検出手段は、キャリブレーションマークに対する第1光照射手段および第2光照射手段のずれ量に基づいて第1光照射手段と第2光照射手段との相対位置のずれ量を検出する。このため、第1光照射手段と第2光照射手段との相対位置のずれ量を、キャリブレーションマークを基準として容易に検出することができる。   In particular, according to the invention described in claim 5, the calibration camera photographs the first light irradiation means and the second light irradiation means via the calibration mark formed on the stage, and the deviation amount detection means is Then, based on the shift amount of the first light irradiation unit and the second light irradiation unit with respect to the calibration mark, the shift amount of the relative position between the first light irradiation unit and the second light irradiation unit is detected. For this reason, it is possible to easily detect the shift amount of the relative position between the first light irradiation unit and the second light irradiation unit with the calibration mark as a reference.

特に、請求項6に記載の発明によれば、描画装置は、第1光照射手段の照射光の位置を所定位置に位置決めする位置決め手段を更に備える。このため、第1光照射手段の照射光の位置を適正に位置決めした上で、第1光照射手段と第2光照射手段との間の相対位置のずれ量を検出および補正することができる。   In particular, according to the invention described in claim 6, the drawing apparatus further includes positioning means for positioning the position of the irradiation light of the first light irradiation means at a predetermined position. For this reason, it is possible to detect and correct the shift amount of the relative position between the first light irradiating means and the second light irradiating means after appropriately positioning the irradiation light of the first light irradiating means.

特に、請求項7に記載の発明によれば、位置決め手段は、第1光照射手段の照射光を下方から撮像する第1光照射手段用カメラと、第1光照射手段用カメラにより取得された画像に基づいて第1光照射手段を調整する調整手段と、を有する。このため、照射光の実測データに基づいて、第1光照射手段の照射光の位置を正確に位置決めすることができる。   In particular, according to the seventh aspect of the invention, the positioning unit is acquired by the first light irradiation unit camera that images the irradiation light of the first light irradiation unit from below and the first light irradiation unit camera. Adjusting means for adjusting the first light irradiation means based on the image. For this reason, based on the measurement data of irradiation light, the position of the irradiation light of a 1st light irradiation means can be positioned correctly.

特に、請求項8に記載の発明によれば、補正手段は、第2光照射手段の複数の描画ヘッドのそれぞれの位置を補正する。このため、第2光照射手段の複数の描画ヘッドの位置をそれぞれ適正に補正することができる。   In particular, according to the invention described in claim 8, the correcting means corrects the positions of the plurality of drawing heads of the second light irradiation means. For this reason, it is possible to appropriately correct the positions of the plurality of drawing heads of the second light irradiation means.

特に、請求項9に記載の発明によれば、第2光照射手段は、基準パターンとして、基板のアライメントに使用されるアライメントマークを描画する。このため、後の製造工程において基板のアライメントを正確に行うことができる。   In particular, according to the invention described in claim 9, the second light irradiation means draws the alignment mark used for alignment of the substrate as the reference pattern. For this reason, the substrate can be accurately aligned in the subsequent manufacturing process.

また、請求項10に記載の発明によれば、描画方法は、所定のパターンの描画位置と基準パターンの描画位置との相対位置のずれ量を検出する第1工程と、検出されたずれ量に基づいて、所定のパターンの描画位置と基準パターンの描画位置との相対位置を補正する第2工程と、を備える。このため、所定のパターンと当該パターンの位置を規定する基準となる基準パターンとを適正な位置関係で基板上に描画することができる。   According to the invention of claim 10, the drawing method includes a first step of detecting a shift amount of a relative position between a drawing position of a predetermined pattern and a drawing position of a reference pattern, and the detected shift amount. And a second step of correcting the relative position between the drawing position of the predetermined pattern and the drawing position of the reference pattern. For this reason, it is possible to draw a predetermined pattern and a reference pattern that defines a position of the pattern on the substrate with an appropriate positional relationship.

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.パターン描画装置の構成>
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、カラーフィルタ用の規則性パターンを描画するための主ヘッド部30と、規則性パターンの位置の基準とされるアライメントマークを描画するためのアライメント描画ヘッド41〜44とを備えている。
<1. Configuration of pattern 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 draws a regular pattern for a color filter for a stage 10 for holding a substrate 9, a driving unit 20 connected to the stage 10, and the color filter. Main head unit 30 and alignment drawing heads 41 to 44 for drawing an alignment mark used as a reference for the position of the regular pattern.

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.

ステージ10の−Y側の2つの角部付近(基板保持エリアの外側)には、それぞれステージ10を上下に貫通する貫通孔11,12が形成されている。図3は、ステージ10の角部付近に形成された貫通孔11,12の拡大上面図である。また、図4は、ステージ10を図3のIV−IV線で切断した縦断面図である。図3および図4に示したように、貫通孔11,12の上部には、それぞれ透光板11a,12aが取り付けられている。透光板11a,12aには、それぞれ後述するキャリブレーション処理において位置計測の基準とされるキャリブレーションマークCM1,CM2が付されている。キャリブレーションマークCM1,CM2は、遮光材料により透光板11a,12aの表面に形成されている。   In the vicinity of the two corners on the −Y side of the stage 10 (outside the substrate holding area), through holes 11 and 12 that penetrate the stage 10 vertically are formed. FIG. 3 is an enlarged top view of the through holes 11 and 12 formed in the vicinity of the corner of the stage 10. 4 is a longitudinal sectional view of the stage 10 taken along the line IV-IV in FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, translucent plates 11 a and 12 a are attached to the upper portions of the through holes 11 and 12, respectively. The translucent plates 11a and 12a are provided with calibration marks CM1 and CM2, which are used as position measurement references in the calibration process described later. The calibration marks CM1 and CM2 are formed on the surfaces of the light transmitting plates 11a and 12a with a light shielding material.

また、貫通孔11,12内部には、それぞれキャリブレーションカメラ11b,12bが設置されている。キャリブレーションカメラ11b,12bは、貫通孔11,12内に上方を向けて設置されており、それぞれの視野中心に(あるいは、少なくとも視野内に)キャリブレーションマークCM1,CM2の中心が位置するように調整されている。ステージ10が移動したときにも、キャリブレーションカメラ11b,12bとキャリブレーションマークCM1,CM2との位置関係は一定となっており、変化することはない。   Calibration cameras 11b and 12b are installed in the through holes 11 and 12, respectively. The calibration cameras 11b and 12b are installed in the through holes 11 and 12 so as to face upward, and the centers of the calibration marks CM1 and CM2 are located at the center of each field of view (or at least within the field of view). It has been adjusted. Even when the stage 10 moves, the positional relationship between the calibration cameras 11b and 12b and the calibration marks CM1 and CM2 is constant and does not change.

図1および図2に戻り、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。   Returning to FIG. 1 and FIG. 2, the drive unit 20 moves 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). Mechanism. 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.

図2に示したように、ステージ10の−Y側には、ステージ10の姿勢を検出するための姿勢検出部26が設けられている。姿勢検出部26はレーザ測長器26aを備えており、複数の測長用レーザ光Lをステージ10の−Y側の側面に照射することにより、レーザ測長器26aとステージ10との距離をレーザ光Lごとに測定する。そして、姿勢検出部26は、測定により取得された複数の距離に基づいて、ステージ10の姿勢(傾き)を検出する。後述する制御部50(図8参照)は、姿勢検出部26から取得された情報に基づいて上記の回転機構21、副走査機構23、および主走査機構25を動作させ、ステージ10の姿勢を補正しつつステージ10を移動させる。   As shown in FIG. 2, a posture detection unit 26 for detecting the posture of the stage 10 is provided on the −Y side of the stage 10. The attitude detection unit 26 includes a laser length measuring device 26a, and irradiates a plurality of length measuring laser beams L on the side surface on the -Y side of the stage 10 to thereby determine the distance between the laser length measuring device 26a and the stage 10. Measurement is performed for each laser beam L. Then, the posture detection unit 26 detects the posture (tilt) of the stage 10 based on a plurality of distances acquired by measurement. A control unit 50 (see FIG. 8), which will be described later, operates the rotation mechanism 21, the sub-scanning mechanism 23, and the main scanning mechanism 25 based on the information acquired from the posture detection unit 26, and corrects the posture of the stage 10. While moving the stage 10.

図5は、このようなステージ10の姿勢制御の例を示した図である。ステージ10を主走査方向に移動させたい場合、仮に補正を行わずに主走査機構25のみを動作させると、主走査機構25の機械的誤差によってステージ10は厳密な主走査方向からずれて移動してしまう(図5の鎖線の状態)。本実施形態の駆動部20は、上記の姿勢検出部26によってこのようなステージ10のずれを検出し、検出された情報に基づいて回転機構21および副走査機構23を動作させ、ステージ10の姿勢を補正しつつステージ10を正確に主走査方向に移動させる(図5の実線の状態)。   FIG. 5 is a diagram showing an example of such posture control of the stage 10. When it is desired to move the stage 10 in the main scanning direction, if only the main scanning mechanism 25 is operated without performing correction, the stage 10 moves out of the strict main scanning direction due to a mechanical error of the main scanning mechanism 25. (The state of the chain line in FIG. 5). The driving unit 20 of the present embodiment detects such a shift of the stage 10 by the posture detection unit 26 described above, operates the rotation mechanism 21 and the sub-scanning mechanism 23 based on the detected information, and moves the posture of the stage 10. The stage 10 is accurately moved in the main scanning direction (corrected line state in FIG. 5).

図1および図2に戻り、主ヘッド部30は、ステージ10上に保持された基板9に向けてパルス光を照射することにより、基板9の上面にカラーフィルタ用の規則性パターンを描画するための機構である。すなわち、主ヘッド部30は、図6に示したような基板9上の主描画エリア9aに、製品の仕様として記録されるべき規則性パターンを描画する。主ヘッド部30は、ステージ10および駆動部20を跨ぐようにして基台60上に架設されたフレーム31と、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た複数の光学ヘッド32とを有している。各光学ヘッド32には、照明光学系33を介して1つのレーザ発振器34が接続されている。また、レーザ発振器34にはレーザ駆動部35が接続されている。このため、レーザ駆動部35を動作させると、レーザ発振器34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33を介して各光学ヘッド32内に導入される。   Returning to FIG. 1 and FIG. 2, the main head unit 30 draws a regular pattern for a color filter on the upper surface of the substrate 9 by irradiating the substrate 9 held on the stage 10 with pulsed light. Mechanism. That is, the main head unit 30 draws a regular pattern to be recorded as product specifications in the main drawing area 9a on the substrate 9 as shown in FIG. The main head unit 30 includes a frame 31 that is installed on the base 60 so as to straddle the stage 10 and the drive unit 20, and a plurality of optical heads 32 that are mounted on the frame 31 at equal intervals along the sub-scanning direction. And have. One laser oscillator 34 is connected to each optical head 32 via an illumination optical system 33. In addition, a laser driving unit 35 is connected to the laser oscillator 34. Therefore, when the laser driving unit 35 is operated, pulse light is oscillated from the laser oscillator 34, and the oscillated pulse light is introduced into each optical head 32 via the illumination optical system 33.

各光学ヘッド32の内部には、照明光学系33から導入されたパルス光を下方へ向けて出射するための出射部36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37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38とが設けられている。出射部36から出射されたパルス光は、アパーチャユニット37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38へ入射する。そして、投影光学系38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)に規則性パターンが描画される。   In each optical head 32, a light emitting portion 36 for emitting the pulsed light introduced from the illumination optical system 33 downward and a light beam having a predetermined pattern by partially shielding the pulsed light are formed. Aperture unit 37 and a projection optical system 38 for irradiating the upper surface of the substrate 9 with the light beam. The pulsed light emitted from the emission unit 36 is partially shielded when passing through the aperture unit 37 and enters the projection optical system 38 as a light beam having a predetermined pattern. The regular light pattern is drawn on the photosensitive material (color resist) coated on the upper surface of the substrate 9 by irradiating the upper surface of the substrate 9 with the pulsed light that has passed through the projection optical system 38.

複数の光学ヘッド32は、副走査方向に沿って等間隔に(例えば200mm間隔で)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32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分だけ移動させ、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32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32の露光幅分ずつ基板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規則性パターンを形成する。   The plurality of optical heads 32 are arranged at equal intervals (for example, at intervals of 200 mm) along the sub-scanning direction. When pulse light is irradiated from each optical head 32 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 the drawing in one main scanning direction is completed, the pattern drawing apparatus 1 moves the stage 10 by the exposure width in the sub-scanning direction, and moves the stage 10 in the main scanning direction again from each optical head 32. Irradiate pulsed 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 32, thereby providing the substrate 9. A regular pattern for a color filter is formed on the entire upper surface.

このパターン描画装置1は、各光学ヘッド32から照射されるパルス光を撮像するための光学ヘッド用カメラ27を有している。光学ヘッド用カメラ27は、ベースプレート24の+Y側の端部にブラケット29を介して取り付けられたガイドレール28に沿って副走査方向に移動可能となっている。光学ヘッド用カメラ27を使用するときには、光学ヘッド用カメラ27が主ヘッド部30の下方に位置するようにベースプレート24を位置決めする(図1および図2の状態)。そして、ガイドレール28に沿って光学ヘッド用カメラ27を副走査方向に移動させつつ、各光学ヘッド32から照射されるパルス光を撮像する。なお、ガイドレール28上で光学ヘッド用カメラ27を移動させるための駆動機構としては、例えばリニアモータが使用される。   The pattern drawing apparatus 1 includes an optical head camera 27 for imaging pulsed light emitted from each optical head 32. The optical head camera 27 is movable in the sub-scanning direction along a guide rail 28 attached to the + Y side end of the base plate 24 via a bracket 29. When the optical head camera 27 is used, the base plate 24 is positioned so that the optical head camera 27 is positioned below the main head portion 30 (state shown in FIGS. 1 and 2). Then, the optical head camera 27 is moved in the sub-scanning direction along the guide rail 28, and the pulsed light emitted from each optical head 32 is imaged. For example, a linear motor is used as a drive mechanism for moving the optical head camera 27 on the guide rail 28.

図7は、複数の光学ヘッド32を下方から(光学ヘッド用カメラ27側から)見た図である。光学ヘッド用カメラ27は、各光学ヘッド32から照射されるパルス光PLを撮像し、光学ヘッド32内におけるパルス光PLのライン幅、各光学ヘッド32のピッチ、隣り合う光学ヘッド32間の距離、各光学ヘッド32の主走査方向の位置、各パルス光PLの光量等の情報を取得する。そして、取得された情報を後述する制御部50(図8参照)へ送信する。光学ヘッド用カメラ27は、例えば、CCDカメラにより構成することができるが、CCDカメラと光量センサとを併用した構成であってもよい。   FIG. 7 is a view of the plurality of optical heads 32 as viewed from below (from the optical head camera 27 side). The optical head camera 27 images the pulsed light PL emitted from each optical head 32, and the line width of the pulsed light PL in the optical head 32, the pitch of each optical head 32, the distance between adjacent optical heads 32, Information such as the position of each optical head 32 in the main scanning direction and the amount of light of each pulsed light PL is acquired. And the acquired information is transmitted to the control part 50 (refer FIG. 8) mentioned later. The optical head camera 27 can be constituted by, for example, a CCD camera, but may be constituted by using a CCD camera and a light quantity sensor in combination.

図7に概念的に示したように、各光学ヘッド32には、各光学ヘッド32から照射されるパルス光PLの位置を個別に調整するアクチュエータ39が接続されている。アクチュエータ39は、例えば、光学ヘッド32内のアパーチャユニット37の位置をリニアモータを用いて調整する機構として実現することができる。また、アクチュエータ39は、アパーチャユニット37内に上下にセットされた2枚のアパーチャ板を互いにスライド移動させて透光領域の幅を調節することにより、パルス光PLのライン幅を調節することができる。後述する制御部50(図8参照)は、光学ヘッド用カメラ27から取得された情報に基づいて各アクチュエータ39を動作させ、各光学ヘッド32から照射されるパルス光PLの位置やライン幅を補正する。また、制御部50は、光学ヘッド用カメラ27から取得された情報に基づいて投影光学系38および照明光学系33を調整し、各光学ヘッド32から照射されるパルス光PLのピッチおよび光量をそれぞれ補正する。   As conceptually shown in FIG. 7, each optical head 32 is connected to an actuator 39 that individually adjusts the position of the pulsed light PL emitted from each optical head 32. The actuator 39 can be realized, for example, as a mechanism that adjusts the position of the aperture unit 37 in the optical head 32 using a linear motor. Further, the actuator 39 can adjust the line width of the pulsed light PL by sliding the two aperture plates set up and down in the aperture unit 37 to adjust the width of the light transmitting region. . A control unit 50 (see FIG. 8), which will be described later, operates each actuator 39 based on information acquired from the optical head camera 27, and corrects the position and line width of the pulsed light PL emitted from each optical head 32. To do. Further, the control unit 50 adjusts the projection optical system 38 and the illumination optical system 33 based on the information acquired from the optical head camera 27, and sets the pitch and light amount of the pulsed light PL emitted from each optical head 32, respectively. to correct.

図1および図2に戻り、アライメント描画ヘッド41〜44は、ステージ10上に保持された基板9に向けてパルス光を照射することにより、基板9の上面にアライメントマークを描画するための機構である。すなわち、アライメント描画ヘッド41〜44は、図6に示したような基板9上の主描画エリア9aの外側において、規則性パターンの位置を規定するための基準となるアライメントパマークAM1〜AM4を描画する。   1 and 2, the alignment drawing heads 41 to 44 are mechanisms for drawing alignment marks on the upper surface of the substrate 9 by irradiating the substrate 9 held on the stage 10 with pulsed light. is there. That is, the alignment drawing heads 41 to 44 draw the alignment marks AM1 to AM4 serving as a reference for defining the position of the regular pattern outside the main drawing area 9a on the substrate 9 as shown in FIG. To do.

各アライメント描画ヘッド41,42,43,44は、ステージ10上に基板9が保持された状態において、基板9上のアライメントマークAM1,AM2,AM3,AM4を描画すべき位置のそれぞれのほぼ上方に配置されている。図1に示したように、アライメント描画ヘッド41,42,43,44は、それぞれ光ファイバ41a,42a,43a,44aを介して光源である水銀ランプ41b,42b,43b,44bに接続されている。このため、水銀ランプ41b,42b,43b,44bを点灯させると、各水銀ランプから出射されたパルス光がそれぞれ光ファイバ41a,42a,43a,44aを通ってアライメント描画ヘッド41,42,43,44内に導入される。   The alignment drawing heads 41, 42, 43, 44 are substantially above the positions where the alignment marks AM 1, AM 2, AM 3, AM 4 on the substrate 9 should be drawn in a state where the substrate 9 is held on the stage 10. Has been placed. As shown in FIG. 1, the alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44 are connected to mercury lamps 41b, 42b, 43b, and 44b as light sources via optical fibers 41a, 42a, 43a, and 44a, respectively. . Therefore, when the mercury lamps 41b, 42b, 43b, 44b are turned on, the pulsed light emitted from each mercury lamp passes through the optical fibers 41a, 42a, 43a, 44a, respectively, and the alignment drawing heads 41, 42, 43, 44. Introduced in.

また、アライメント描画ヘッド41,42,43,44の内部には、それぞれ光ファイバ41a,42a,43a,44aから導入されたパルス光を部分的に遮光してアライメントマークAM1,AM2,AM3,AM4に応じた光束を形成するためのガラス板41c,42c,43c,44c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41d,42d,43d,44dとが設けられている。各アライメント描画ヘッド41,42,43,44内に導入されたパルス光は、ガラス板41c,42c,43c,44cを通過する際に部分的に遮光され、投影光学系41d,42d,43d,44dを介して基板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にアライメントマークAM1,AM2,AM3,AM4を描画する。   Further, inside the alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44, the pulsed light introduced from the optical fibers 41a, 42a, 43a, and 44a is partially shielded to be aligned with the alignment marks AM1, AM2, AM3, and AM4, respectively. Glass plates 41c, 42c, 43c, 44c for forming a corresponding light beam and projection optical systems 41d, 42d, 43d, 44d for irradiating the upper surface of the substrate 9 with the light beam are provided. The pulsed light introduced into each alignment drawing head 41, 42, 43, 44 is partially shielded when passing through the glass plates 41c, 42c, 43c, 44c, and the projection optical systems 41d, 42d, 43d, 44d. , The alignment marks AM1, AM2, AM3 and AM4 are drawn on the photosensitive material applied on the upper surface of the substrate 9.

図2に概念的に示したように、アライメント描画ヘッド41,42,43,44には、それぞれ駆動機構41e,42e,43e,44eが接続されている。駆動機構41e,42e,43e,44eは、例えば、主走査方向および副走査方向に敷設された駆動軸と駆動モータとを組み合わせた構成により実現され、各アライメント描画ヘッド41,42,43,44を主走査方向および副走査方向に所定の範囲内で移動させることができる。   As conceptually shown in FIG. 2, drive mechanisms 41e, 42e, 43e, and 44e are connected to the alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44, respectively. The drive mechanisms 41e, 42e, 43e, and 44e are realized by, for example, a configuration in which a drive shaft and a drive motor that are laid in the main scanning direction and the sub-scanning direction are combined, and the alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44 are arranged. It can be moved within a predetermined range in the main scanning direction and the sub-scanning direction.

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、上記のキャリブレーションカメラ11b,12b、リニアモータ21a,23a,25a、姿勢検出部26、光学ヘッド用カメラ27、照明光学系33、レーザ駆動部35、投影光学系38、アクチュエータ39、水銀ランプ41b〜44b、投影光学系41d〜44d、および駆動機構41e〜44e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 calibration cameras 11b and 12b, the linear motors 21a, 23a and 25a, the attitude detection unit 26, the optical head camera 27, the illumination optical system 33, and the laser driving unit 35. The projection optical system 38, the actuator 39, the mercury lamps 41b to 44b, the projection optical systems 41d to 44d, and the drive mechanisms 41e to 44e are electrically connected to control 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.キャリブレーション処理>
続いて、上記構成を有するパターン描画装置1において、光学ヘッド32とアライメント描画ヘッド41〜44との相対位置を調整する処理(キャリブレーション処理)について説明する。キャリブレーション処理は、描画データの変更や経時変化によって、光学ヘッド32またはアライメント描画ヘッド41〜44の描画位置が変化したときに、描画処理に先立って実行される。
<2. Calibration process>
Next, a process (calibration process) for adjusting the relative positions of the optical head 32 and the alignment drawing heads 41 to 44 in the pattern drawing apparatus 1 having the above configuration will be described. The calibration process is executed prior to the drawing process when the drawing position of the optical head 32 or the alignment drawing heads 41 to 44 changes due to changes in drawing data or changes over time.

図9〜図11は、パターン描画装置1におけるキャリブレーション処理の流れを示したフローチャートである。また、図12〜図18は、キャリブレーション処理の各段階におけるパターン描画装置1の状態を示した図である。パターン描画装置1においてキャリブレーション処理を行うときには、まず、次回の描画処理に使用される描画データに基づいて各光学ヘッド32のアクチュエータ39を動作させ、各光学ヘッド32のパルス光PLの照射位置を、ほぼ所定の位置に位置決めする(ステップS11)。   9 to 11 are flowcharts showing the flow of calibration processing in the pattern drawing apparatus 1. 12 to 18 are diagrams showing states of the pattern drawing apparatus 1 at each stage of the calibration process. When performing the calibration process in the pattern drawing apparatus 1, first, the actuator 39 of each optical head 32 is operated based on the drawing data used for the next drawing process, and the irradiation position of the pulsed light PL of each optical head 32 is determined. Then, it is positioned at a substantially predetermined position (step S11).

次に、パターン描画装置1は、主走査機構25を動作させ、光学ヘッド用カメラ27が主ヘッド部30の下方に配置されるように、ベースプレート24を移動させる。そして、ガイドレール28に沿って光学ヘッド用カメラ27を副走査方向に移動させながら、各光学ヘッド32から照射されるパルス光PLを撮像し、光学ヘッド32内におけるパルス光PLのライン幅、各光学ヘッド32のピッチ、隣り合う光学ヘッド32間の距離、各光学ヘッド32の主走査方向の位置、各パルス光PLの光量等の情報を取得する(ステップS12,図12の状態)。   Next, the pattern drawing apparatus 1 operates the main scanning mechanism 25 to move the base plate 24 so that the optical head camera 27 is disposed below the main head unit 30. Then, while moving the optical head camera 27 along the guide rail 28 in the sub-scanning direction, the pulsed light PL emitted from each optical head 32 is imaged, the line width of the pulsed light PL in the optical head 32, each Information such as the pitch of the optical heads 32, the distance between adjacent optical heads 32, the position of each optical head 32 in the main scanning direction, and the amount of light of each pulsed light PL is acquired (step S12, state of FIG. 12).

パターン描画装置1は、光学ヘッド用カメラ27から取得された情報に基づいて各アクチュエータ39を動作させ、各光学ヘッド32から照射されるパルス光PLの位置やライン幅を補正する。また、パターン描画装置1は、光学ヘッド用カメラ27から取得された情報に基づいて投影光学系38および照明光学系33を調整し、各光学ヘッド32から照射されるパルス光PLのピッチおよび光量をそれぞれ補正する(ステップS13)。以上のステップS11〜S13により、主ヘッド部30の各光学ヘッド32から照射されるパルス光PLの位置、ライン幅、および光量は適正な状態となり、主ヘッド部30自体の調整が完了する。   The pattern drawing apparatus 1 operates each actuator 39 based on the information acquired from the optical head camera 27 to correct the position and line width of the pulsed light PL emitted from each optical head 32. The pattern drawing apparatus 1 adjusts the projection optical system 38 and the illumination optical system 33 based on the information acquired from the optical head camera 27, and sets the pitch and light amount of the pulsed light PL emitted from each optical head 32. Each is corrected (step S13). Through the above steps S11 to S13, the position, line width, and amount of light of the pulsed light PL irradiated from each optical head 32 of the main head unit 30 are in an appropriate state, and the adjustment of the main head unit 30 itself is completed.

続いて、パターン描画装置1は、駆動部20を動作させ、最も+X側に配置された光学ヘッド32のほぼ直下に透光板11aが配置されるように、ステージ10を移動させる(ステップS14,図13の状態)。そして、光学ヘッド32からパルス光PLを照射するとともに、透光板11aの下方に配置されたキャリブレーションカメラ11bからキャリブレーションマークCM1およびパルス光PLの投影像を撮影する(ステップS15)。   Subsequently, the pattern drawing apparatus 1 operates the driving unit 20 to move the stage 10 so that the light transmitting plate 11a is disposed almost directly below the optical head 32 disposed on the most + X side (Step S14, State of FIG. 13). Then, the pulse light PL is irradiated from the optical head 32, and a calibration mark CM1 and a projection image of the pulse light PL are taken from the calibration camera 11b disposed below the light transmitting plate 11a (step S15).

図19は、ステップS15におけるキャリブレーションカメラ11bの撮影画像の例を示した図である。キャリブレーションカメラ11bは、X軸方向およびY軸方向のそれぞれについて、撮影画像中のパルス光PLがキャリブレーションマークCM1の中心に対してどれだけずれているかをを計測し、キャリブレーションマークCM1に対するパルス光PLの位置ずれ量(ΔX1a,ΔY1a)を取得する。取得された情報は、キャリブレーションカメラ11bから制御部50へ送信され、後述するステップS27の演算に使用される。   FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a captured image of the calibration camera 11b in step S15. The calibration camera 11b measures how much the pulsed light PL in the captured image is deviated from the center of the calibration mark CM1 in each of the X-axis direction and the Y-axis direction, and pulses the calibration mark CM1. The positional deviation amount (ΔX1a, ΔY1a) of the light PL is acquired. The acquired information is transmitted from the calibration camera 11b to the control unit 50 and used for the calculation in step S27 described later.

続いて、パターン描画装置1は、駆動部20を動作させ、最も−X側に配置された光学ヘッド32のほぼ直下に透光板12aが配置されるように、ステージ10を移動させる(ステップS16,図14の状態)。そして、光学ヘッド32からパルス光PLを照射するとともに、透光板12aの下方に配置されたキャリブレーションカメラ12bからキャリブレーションマークCM2およびパルス光PLの投影像を撮影する(ステップS17)。ステップS17では、図19の例と同じように、X軸方向およびY軸方向のそれぞれについてキャリブレーションマークCM2に対するパルス光PLの位置ずれ量(ΔX1b,ΔY1b)が取得され、取得された情報がキャリブレーションカメラ12bから制御部50へ送信される。   Subsequently, the pattern drawing apparatus 1 operates the driving unit 20 to move the stage 10 so that the light transmitting plate 12a is disposed almost directly below the optical head 32 disposed on the most −X side (step S16). , State of FIG. 14). Then, the pulsed light PL is irradiated from the optical head 32, and the calibration mark CM2 and the projected image of the pulsed light PL are taken from the calibration camera 12b disposed below the light transmitting plate 12a (step S17). In step S17, as in the example of FIG. 19, the positional deviation amount (ΔX1b, ΔY1b) of the pulsed light PL with respect to the calibration mark CM2 is acquired for each of the X-axis direction and the Y-axis direction, and the acquired information is calibrated. Is transmitted from the motion camera 12b to the control unit 50.

続いて、パターン描画装置1は、次回の描画処理に使用される描画データに基づいて駆動機構41e,42e,43e,44eを動作させ、各アライメント描画ヘッド41,42,43,44をほぼ所定位置に位置決めする(ステップS18)。そして、パターン描画装置1は、駆動部20を動作させ、アライメント描画ヘッド41のほぼ直下に透光板11aが配置されるように、ステージ10を移動させる(ステップS19,図15の状態)。そして、アライメント描画ヘッド41からパルス光を照射するとともに、透光板11aの下方に配置されたキャリブレーションカメラ11bからキャリブレーションマークCM1およびパルス光の投影像を撮影する(ステップS20)。   Subsequently, the pattern drawing apparatus 1 operates the drive mechanisms 41e, 42e, 43e, and 44e based on the drawing data used for the next drawing process, and moves the alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44 to almost predetermined positions. (Step S18). Then, the pattern drawing apparatus 1 operates the drive unit 20 to move the stage 10 so that the translucent plate 11a is disposed almost directly below the alignment drawing head 41 (step S19, state of FIG. 15). Then, pulse light is emitted from the alignment drawing head 41, and a calibration mark CM1 and a projected image of the pulse light are photographed from the calibration camera 11b disposed below the light transmitting plate 11a (step S20).

図20は、ステップS20におけるキャリブレーションカメラ11bの撮影画像の例を示した図である。キャリブレーションカメラ11bは、X軸方向およびY軸方向のそれぞれについて、撮影画像中のパルス光がキャリブレーションマークCM1の中心に対してどれだけずれているかをを計測し、キャリブレーションマークCM1に対するパルス光の位置ずれ量(ΔX2a,ΔY2a)を取得する。取得された情報は、キャリブレーションカメラ11bから制御部50へ送信され、後述するステップS27の演算に使用される。   FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a captured image of the calibration camera 11b in step S20. The calibration camera 11b measures how much the pulsed light in the captured image is deviated from the center of the calibration mark CM1 in each of the X-axis direction and the Y-axis direction, and the pulsed light for the calibration mark CM1. The positional deviation amount (ΔX2a, ΔY2a) is acquired. The acquired information is transmitted from the calibration camera 11b to the control unit 50 and used for the calculation in step S27 described later.

続いて、パターン描画装置1は、駆動部20を動作させ、アライメント描画ヘッド42のほぼ直下に透光板11aが配置されるように、ステージ10を移動させる(ステップS21,図16の状態)。そして、アライメント描画ヘッド42からパルス光を照射するとともに、透光板11aの下方に配置されたキャリブレーションカメラ11bからキャリブレーションマークCM1およびパルス光の投影像を撮影する(ステップS22)。ステップS22では、図20の例と同じように、X軸方向およびY軸方向のそれぞれについてキャリブレーションマークCM1に対するパルス光の位置ずれ量(ΔX2b,ΔY2b)が取得され、取得された情報がキャリブレーションカメラ11bから制御部50へ送信される。   Subsequently, the pattern drawing apparatus 1 operates the driving unit 20 to move the stage 10 so that the light transmissive plate 11a is disposed almost directly below the alignment drawing head 42 (step S21, state of FIG. 16). Then, pulse light is emitted from the alignment drawing head 42, and a calibration mark CM1 and a projected image of the pulse light are photographed from the calibration camera 11b disposed below the light transmitting plate 11a (step S22). In step S22, as in the example of FIG. 20, the positional deviation amount (ΔX2b, ΔY2b) of the pulsed light with respect to the calibration mark CM1 is acquired for each of the X-axis direction and the Y-axis direction, and the acquired information is calibrated. It is transmitted from the camera 11b to the control unit 50.

続いて、パターン描画装置1は、駆動部20を動作させ、アライメント描画ヘッド43のほぼ直下に透光板12aが配置されるように、ステージ10を移動させる(ステップS23,図17の状態)。そして、アライメント描画ヘッド43からパルス光を照射するとともに、透光板12aの下方に配置されたキャリブレーションカメラ12bからキャリブレーションマークCM2およびパルス光の投影像を撮影する(ステップS24)。ステップS24では、図20の例と同じように、X軸方向およびY軸方向のそれぞれについてキャリブレーションマークCM2に対するパルス光の位置ずれ量(ΔX2c,ΔY2c)が取得され、取得された情報がキャリブレーションカメラ12bから制御部50へ送信される。   Subsequently, the pattern drawing apparatus 1 operates the driving unit 20 to move the stage 10 so that the light-transmitting plate 12a is disposed almost directly below the alignment drawing head 43 (step S23, state of FIG. 17). Then, pulse light is emitted from the alignment drawing head 43, and a calibration mark CM2 and a projected image of the pulse light are photographed from the calibration camera 12b disposed below the light transmitting plate 12a (step S24). In step S24, as in the example of FIG. 20, the positional deviation amount (ΔX2c, ΔY2c) of the pulsed light with respect to the calibration mark CM2 is acquired for each of the X axis direction and the Y axis direction, and the acquired information is calibrated. It is transmitted from the camera 12b to the control unit 50.

更に、パターン描画装置1は、駆動部20を動作させ、アライメント描画ヘッド44のほぼ直下に透光板12aが配置されるように、ステージ10を移動させる(ステップS25,図18の状態)。そして、アライメント描画ヘッド44からパルス光を照射するとともに、透光板12aの下方に配置されたキャリブレーションカメラ12bからキャリブレーションマークCM2およびパルス光の投影像を撮影する(ステップS26)。ステップS26では、図20の例と同じように、X軸方向およびY軸方向のそれぞれについてキャリブレーションマークCM2に対するパルス光の位置ずれ量(ΔX2d,ΔY2d)が取得され、取得された情報がキャリブレーションカメラ12bから制御部50へ送信される。   Furthermore, the pattern drawing apparatus 1 operates the driving unit 20 to move the stage 10 so that the light transmitting plate 12a is disposed almost directly below the alignment drawing head 44 (step S25, state of FIG. 18). Then, pulse light is emitted from the alignment drawing head 44, and a calibration mark CM2 and a projected image of the pulse light are photographed from the calibration camera 12b disposed below the light transmitting plate 12a (step S26). In step S26, as in the example of FIG. 20, the positional deviation amount (ΔX2d, ΔY2d) of the pulsed light with respect to the calibration mark CM2 is acquired for each of the X-axis direction and the Y-axis direction, and the acquired information is calibrated. It is transmitted from the camera 12b to the control unit 50.

すなわち、上記のステップS14〜S26において、パターン描画装置1は以下の情報(1)〜(6)を取得し、これらの情報を制御部50に保存する。   That is, in steps S14 to S26 described above, the pattern drawing apparatus 1 acquires the following information (1) to (6) and stores these information in the control unit 50.

(1)最も+X側に配置された光学ヘッド32から照射されるパルス光PLのキャリブレーションマークCM1に対する位置ずれ量(ΔX1a,ΔY1a)
(2)最も−X側に配置された光学ヘッド32から照射されるパルス光PLのキャリブレーションマークCM2に対する位置ずれ量(ΔX1b,ΔY1b)
(3)アライメント描画ヘッド41から照射されるパルス光のキャリブレーションマークCM1に対する位置ずれ量(ΔX2a,ΔY2a)
(4)アライメント描画ヘッド42から照射されるパルス光のキャリブレーションマークCM1に対する位置ずれ量(ΔX2b,ΔY2b)
(5)アライメント描画ヘッド43から照射されるパルス光のキャリブレーションマークCM2に対する位置ずれ量(ΔX2c,ΔY2c)
(6)アライメント描画ヘッド44から照射されるパルス光のキャリブレーションマークCM2に対する位置ずれ量(ΔX2d,ΔY2d)
(1) Amount of positional deviation (ΔX1a, ΔY1a) with respect to the calibration mark CM1 of the pulsed light PL emitted from the optical head 32 arranged on the most + X side
(2) Amount of displacement (ΔX1b, ΔY1b) with respect to the calibration mark CM2 of the pulsed light PL irradiated from the optical head 32 arranged on the most −X side
(3) Amount of displacement (ΔX2a, ΔY2a) of the pulsed light emitted from the alignment drawing head 41 with respect to the calibration mark CM1
(4) Amount of positional deviation (ΔX2b, ΔY2b) of the pulsed light emitted from the alignment drawing head 42 with respect to the calibration mark CM1
(5) Amount of positional deviation (ΔX2c, ΔY2c) of the pulsed light emitted from the alignment drawing head 43 with respect to the calibration mark CM2
(6) Amount of positional deviation (ΔX2d, ΔY2d) of the pulsed light emitted from the alignment drawing head 44 with respect to the calibration mark CM2

その後、制御部50は、上記の情報(1)〜(6)に基づいて光学ヘッド32の照射位置と各アライメント描画ヘッド41,42,43,44の照射位置との間の相対位置のずれ量を演算する(ステップS27)。すなわち、制御部50は、上記の情報(1),(3)より、光学ヘッド32の照射位置とアライメント描画ヘッド41の照射位置との間の相対位置のずれ量を(ΔX2a,ΔY2a)−(ΔX1a,ΔY1a)として求める。また、制御部50は、上記の情報(1),(4)より、光学ヘッド32の照射位置とアライメント描画ヘッド42の照射位置との間の相対位置のずれ量を(ΔX2b,ΔY2b)−(ΔX1a,ΔY1a)として求める。また、制御部50は、上記の情報(2),(5)より、光学ヘッド32の照射位置とアライメント描画ヘッド43の照射位置との間の相対位置のずれ量を(ΔX2c,ΔY2c)−(ΔX1b,ΔY1b)として求める。更に、制御部50は、上記の情報(2),(6)より、光学ヘッド32の照射位置とアライメント描画ヘッド44の照射位置との間の相対位置のずれ量を(ΔX2d,ΔY2d)−(ΔX1b,ΔY1b)として求める。   Thereafter, the controller 50 shifts the relative position between the irradiation position of the optical head 32 and the irradiation positions of the alignment drawing heads 41, 42, 43, 44 based on the information (1) to (6). Is calculated (step S27). That is, from the above information (1) and (3), the control unit 50 calculates the amount of deviation of the relative position between the irradiation position of the optical head 32 and the irradiation position of the alignment drawing head 41 by (ΔX2a, ΔY2a) − ( ΔX1a, ΔY1a). Further, the control unit 50 determines the amount of deviation of the relative position between the irradiation position of the optical head 32 and the irradiation position of the alignment drawing head 42 from the above information (1) and (4) (ΔX2b, ΔY2b) − ( ΔX1a, ΔY1a). Further, the control unit 50 calculates the amount of deviation of the relative position between the irradiation position of the optical head 32 and the irradiation position of the alignment drawing head 43 from the above information (2) and (5) (ΔX2c, ΔY2c) − ( ΔX1b, ΔY1b). Further, the control unit 50 determines the amount of deviation of the relative position between the irradiation position of the optical head 32 and the irradiation position of the alignment drawing head 44 from the above information (2) and (6) (ΔX2d, ΔY2d) − ( ΔX1b, ΔY1b).

そして、制御部50は、これらの相対位置のずれ量をキャンセルするように、駆動機構41e,42e,43e,44eを動作させ、各アライメント描画ヘッド41,42,43,44の位置を補正する(ステップS28)。これにより、光学ヘッド32の照射位置と各アライメント描画ヘッド41,42,43,44の照射位置とが適正な位置関係となり、パターン描画装置1は、アライメントマークAM1〜AM4と主描画エリア9aの規則性パターンとを適正な位置関係で描画できる状態となる。   Then, the control unit 50 operates the drive mechanisms 41e, 42e, 43e, and 44e so as to cancel the shift amounts of these relative positions, and corrects the positions of the alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44 ( Step S28). As a result, the irradiation position of the optical head 32 and the irradiation position of each alignment drawing head 41, 42, 43, 44 are in an appropriate positional relationship, and the pattern writing apparatus 1 determines the rules of the alignment marks AM1 to AM4 and the main drawing area 9a. The pattern can be drawn with an appropriate positional relationship.

なお、上記のキャリブレーション処理においてステージ10を移動させるときには、姿勢検出部26によりステージ10の姿勢(Z軸周りの傾き)を検出し、姿勢を補正しつつステージ10を移動させる。このため、ステージ10は主走査方向および副走査方向に正確に移動し、ステージ10上のキャリブレーションマークCM1,CM2は、描画データに基づいて各アライメント描画ヘッド41,42,43,44の下方位置と光学ヘッド32の下方位置との間で正確に移動する。   When the stage 10 is moved in the calibration process, the posture detection unit 26 detects the posture of the stage 10 (tilt around the Z axis) and moves the stage 10 while correcting the posture. Therefore, the stage 10 accurately moves in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and the calibration marks CM1, CM2 on the stage 10 are positioned below the alignment drawing heads 41, 42, 43, 44 based on the drawing data. And the lower position of the optical head 32.

<3.描画処理>
続いて、上記のパターン描画装置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。
<3. Drawing process>
Next, a procedure for drawing a pattern on the upper surface of the substrate 9 in the pattern drawing apparatus 1 will be described.

図21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S31)。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。   FIG. 21 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 S31). 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.

次に、パターン描画装置1は、駆動部20を動作させ、基板9の四隅がアライメント描画ヘッド41〜44のそれぞれの下方に配置されるように、ステージ10を移動させる。そして、パターン描画装置1は、水銀ランプ41b,42b,43b,44bを点灯させることにより各アライメント描画ヘッド41,42,43,44からパルス光を照射し、基板9の上面の四隅にアライメントマークAM1,AM2,AM3,AM4を描画する(ステップS32)。   Next, the pattern drawing apparatus 1 operates the driving unit 20 to move the stage 10 so that the four corners of the substrate 9 are arranged below the alignment drawing heads 41 to 44. Then, the pattern drawing apparatus 1 irradiates pulse light from each alignment drawing head 41, 42, 43, 44 by turning on the mercury lamps 41 b, 42 b, 43 b, 44 b, and alignment marks AM 1 at the four corners of the upper surface of the substrate 9. , AM2, AM3, AM4 are drawn (step S32).

続いて、パターン描画装置1は、描画データに基づいて駆動部20を動作させ、主ヘッド部30の下方に主描画エリア9aの描画開始位置が配置されるように、基板9を移動させる。そして、パターン描画装置1は、ステージ10を主走査方向および副走査方向に移動させながら、主ヘッド部30の複数の光学ヘッド32からパルス光PLを照射することにより、基板9の上面に規則性パターンを描画する(ステップS33)。すなわち、パターン描画装置1は、光学ヘッド32の露光幅分ずつ基板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繰り返し、基板9の主描画エリア9a内に規則性パターンを描画する。その後、パターン描画装置1のステージ10の上面から基板9が搬出され(ステップS34)、1枚の基板9に対する描画処理が終了する。   Subsequently, the pattern drawing apparatus 1 operates the drive unit 20 based on the drawing data, and moves the substrate 9 so that the drawing start position of the main drawing area 9 a is arranged below the main head unit 30. The pattern writing apparatus 1 irradiates the upper surface of the substrate 9 with regularity by irradiating the pulse light PL from the plurality of optical heads 32 of the main head unit 30 while moving the stage 10 in the main scanning direction and the sub-scanning direction. A pattern is drawn (step S33). That is, the pattern drawing apparatus 1 repeats pattern drawing in the main scanning direction a predetermined number of times while shifting the substrate 9 in the sub-scanning direction by the exposure width of the optical head 32, and regularity in the main drawing area 9 a of the substrate 9. Draw a pattern. Thereafter, the substrate 9 is unloaded from the upper surface of the stage 10 of the pattern drawing apparatus 1 (step S34), and the drawing process for one substrate 9 is completed.

本実施形態のパターン描画装置1は、上記のキャリブレーション処理において、光学ヘッド32の照射位置と各アライメント描画ヘッド41,42,43,44の照射位置とを計測し、アライメント描画ヘッド41,42,43,44の位置を補正することにより、光学ヘッド32とアライメント描画ヘッド41,42,43,44との相対的な位置関係を適正化させている。このため、描画処理の上記ステップS33では、アライメントマークAM1〜AM4に対して適正な位置に規則性パターンを描画することができる。したがって、アライメントマークAM1〜AM4と規則性パターンとは、基板9上に適正な位置関係で記録される。   The pattern drawing apparatus 1 according to the present embodiment measures the irradiation position of the optical head 32 and the irradiation positions of the alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44 in the calibration process described above, and the alignment drawing heads 41, 42, By correcting the positions of 43 and 44, the relative positional relationship between the optical head 32 and the alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44 is optimized. For this reason, in step S33 of the drawing process, a regular pattern can be drawn at appropriate positions with respect to the alignment marks AM1 to AM4. Therefore, the alignment marks AM1 to AM4 and the regular pattern are recorded on the substrate 9 with an appropriate positional relationship.

<4.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。例えば、上記のキャリブレーション処理では、最も+X側に配置された光学ヘッド32のパルス光PLをキャリブレーションカメラ11bにより撮影し(ステップS15)、その後、最も−X側に配置された光学ヘッド32のパルス光PLをキャリブレーションカメラ12bにより撮影したが(ステップS17)、これらの撮影動作は必ずしも別個に行われなくてもよい。例えば、最も+X側に配置された光学ヘッド32と最も−X側に配置された光学ヘッド32と間の距離と、キャリブレーションカメラ11b,12b間の距離とが等しい構成とし、ステップS15の撮影動作とステップS17の撮影動作とを同時に実行するようにしてもよい。
<4. Modification>
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said example. For example, in the above-described calibration process, the pulsed light PL of the optical head 32 arranged on the most + X side is photographed by the calibration camera 11b (step S15), and then the optical head 32 arranged on the most -X side. Although the pulsed light PL is photographed by the calibration camera 12b (step S17), these photographing operations are not necessarily performed separately. For example, the distance between the optical head 32 disposed on the most + X side and the optical head 32 disposed on the most -X side is equal to the distance between the calibration cameras 11b and 12b, and the photographing operation in step S15 is performed. And the shooting operation in step S17 may be executed simultaneously.

また、上記のパターン描画装置1では、光学ヘッド32の光源としてレーザ発振器34が使用されていたが、光学ヘッド32の光源としてLEDや水銀ランプ等の他の光源が使用されていてもよい。また、上記のパターン描画装置1では、アライメント描画ヘッド41,42,43,44の光源として水銀ランプ41b,42b,43b,44bが使用されていたが、アライメント描画ヘッド41,42,43,44の光源としてレーザ発振器やLED等の他の光源が使用されていてもよい。また、上記のパターン描画装置1では、光学ヘッド32とアライメント描画ヘッド41,42,43,44とが分離配置されていたが、同一のケーシング内に配置されていてもよい。   In the pattern drawing apparatus 1 described above, the laser oscillator 34 is used as the light source of the optical head 32, but another light source such as an LED or a mercury lamp may be used as the light source of the optical head 32. In the pattern drawing apparatus 1, mercury lamps 41b, 42b, 43b, and 44b are used as light sources for the alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44. Other light sources such as a laser oscillator and an LED may be used as the light source. In the pattern drawing apparatus 1 described above, the optical head 32 and the alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44 are separately arranged. However, they may be arranged in the same casing.

また、上記のパターン描画装置1では、静止状態の光学ヘッド32およびアライメント描画ヘッド41,42,43,44に対してステージ10を移動させて描画処理を行う構成であったが、静止状態のステージ10上において光学ヘッド32およびアライメント描画ヘッド41,42,43,44を移動させて描画処理を行うようにしてもよい。すなわち、光学ヘッド32およびアライメント描画ヘッド41,42,43,44とステージ10とが相対的に移動する構成であればよい。   In the pattern drawing apparatus 1 described above, the stage 10 is moved with respect to the stationary optical head 32 and the alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44 to perform drawing processing. 10, the drawing process may be performed by moving the optical head 32 and the alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44. That is, the optical head 32 and the alignment drawing heads 41, 42, 43, 44 and the stage 10 may be configured to move relative to each other.

また、上記のパターン描画装置1では、光学ヘッド32およびアライメント描画ヘッド41,42,43,44は、キャリブレーション処理時にも描画処理時と同等のパルス光を照射していたが、キャリブレーション処理時には特有の照射光を照射するようにしてもよい。例えば、光学ヘッド32およびアライメント描画ヘッド41,42,43,44は、キャリブレーション処理時には、キャリブレーションカメラ11b,12bの撮影に適した光量や照射時間で照射光を照射するようにしてもよい。   In the pattern drawing apparatus 1 described above, the optical head 32 and the alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44 emit pulse light equivalent to that during the drawing process during the calibration process. You may make it irradiate with specific irradiation light. For example, the optical head 32 and the alignment drawing heads 41, 42, 43, and 44 may irradiate irradiation light with a light amount and irradiation time suitable for photographing with the calibration cameras 11b and 12b during the calibration process.

また、上記のパターン描画装置1は、4つのアライメント描画ヘッド41,42,43,44により基板9の四隅にアライメントマークAM1〜AM4を描画するものであったが、アライメント描画ヘッド41,42,43,44の数や位置は上記の例に限定されるものではない。例えば、本発明の描画装置は、第2光照射手段として2つのアライメント描画ヘッドを有するものであってもよい。また、アライメント描画ヘッドにより記録されるアライメントマークは、上記のような十字形状以外の形状であってもよい。更に、本発明の「基準パターン」は、基板9のアライメントに使用されるアライメントマークに限らず、規則性パターンとの間で正確な位置関係を要するパターンであればよい。例えば、基板9の後の製造工程において、規則性パターンの検査や測定のための基準点として使用されるマーク等であってもよい。   In the pattern drawing apparatus 1 described above, the alignment marks AM1 to AM4 are drawn at the four corners of the substrate 9 by the four alignment drawing heads 41, 42, 43 and 44. , 44 are not limited to the above example. For example, the drawing apparatus of the present invention may have two alignment drawing heads as the second light irradiation means. Further, the alignment mark recorded by the alignment drawing head may have a shape other than the cross shape as described above. Furthermore, the “reference pattern” of the present invention is not limited to the alignment mark used for alignment of the substrate 9 but may be any pattern that requires an accurate positional relationship with the regular pattern. For example, it may be a mark or the like used as a reference point for regular pattern inspection and measurement in the subsequent manufacturing process of the substrate 9.

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.

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. ステージの角部付近に形成された貫通孔の拡大上面図である。It is an enlarged top view of the through-hole formed in the corner | angular part vicinity of a stage. ステージを図3のIV−IV線で切断した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which cut | disconnected the stage by the IV-IV line of FIG. ステージの姿勢制御の例を示した図である。It is the figure which showed the example of the attitude | position control of a stage. 基板上の主描画エリアおよびアライメントマークの例を示した図である。It is the figure which showed the example of the main drawing area on a board | substrate, and the alignment mark. 複数の光学ヘッドを下方から見た図である。It is the figure which looked at a plurality of optical heads from the lower part. 制御部と各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 a control part and each part. キャリブレーション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 calibration process. キャリブレーション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 calibration process. キャリブレーション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 calibration process. キャリブレーション処理中のパターン描画装置の状態を示した図である。It is the figure which showed the state of the pattern drawing apparatus in a calibration process. キャリブレーション処理中のパターン描画装置の状態を示した図である。It is the figure which showed the state of the pattern drawing apparatus in a calibration process. キャリブレーション処理中のパターン描画装置の状態を示した図である。It is the figure which showed the state of the pattern drawing apparatus in a calibration process. キャリブレーション処理中のパターン描画装置の状態を示した図である。It is the figure which showed the state of the pattern drawing apparatus in a calibration process. キャリブレーション処理中のパターン描画装置の状態を示した図である。It is the figure which showed the state of the pattern drawing apparatus in a calibration process. キャリブレーション処理中のパターン描画装置の状態を示した図である。It is the figure which showed the state of the pattern drawing apparatus in a calibration process. キャリブレーション処理中のパターン描画装置の状態を示した図である。It is the figure which showed the state of the pattern drawing apparatus in a calibration process. キャリブレーションカメラの撮影画像の例を示した図である。It is the figure which showed the example of the picked-up image of a calibration camera. キャリブレーションカメラの撮影画像の例を示した図である。It is the figure which showed the example of the picked-up image of a calibration camera. 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.

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
11a,12a 透光板
11b,12b キャリブレーションカメラ
20 駆動部
26 姿勢検出部
27 光学ヘッド用カメラ
30 主ヘッド部
32 光学ヘッド
39 アクチュエータ
41,42,43,44 アライメント描画ヘッド
41e,42e,43e,44e 駆動機構
50 制御部
9 基板
9a 主描画エリア
AM1,AM2,AM3,AM4 アライメントマーク
CM1,CM2 キャリブレーションマーク
PL パルス光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pattern drawing apparatus 9 Board | substrate 10 Stage 11a, 12a Translucent board 11b, 12b Calibration camera 20 Drive part 26 Posture detection part 27 Optical head camera 30 Main head part 32 Optical head 39 Actuator 41, 42, 43, 44 Alignment drawing Heads 41e, 42e, 43e, 44e Drive mechanism 50 Control unit 9 Substrate 9a Main drawing area AM1, AM2, AM3, AM4 Alignment mark CM1, CM2 Calibration mark PL Pulse light

Claims (10)

基板上に形成された感光材料にパターンを描画する描画装置であって、
基板を保持するステージと、
前記ステージ上に保持された基板の上面に光を照射することにより、所定のパターンを描画する第1光照射手段と、
前記ステージ上に保持された基板の上面に光を照射することにより、前記所定のパターンの位置を規定する基準となる基準パターンを描画する第2光照射手段と、
前記ステージと前記第1光照射手段および前記第2光照射手段とを相対移動させるステージ駆動部と、
前記第1光照射手段と前記第2光照射手段との相対位置のずれ量を検出するずれ量検出手段と、
前記ずれ量検出手段により検出されたずれ量に基づいて、前記第1光照射手段と前記第2光照射手段との相対位置を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする描画装置。
A drawing apparatus for drawing a pattern on a photosensitive material formed on a substrate,
A stage for holding a substrate;
First light irradiation means for drawing a predetermined pattern by irradiating light on the upper surface of the substrate held on the stage;
A second light irradiation means for drawing a reference pattern serving as a reference for defining the position of the predetermined pattern by irradiating light on the upper surface of the substrate held on the stage;
A stage driving unit that relatively moves the stage and the first light irradiation unit and the second light irradiation unit;
A deviation amount detection means for detecting a deviation amount of a relative position between the first light irradiation means and the second light irradiation means;
Correction means for correcting a relative position between the first light irradiation means and the second light irradiation means based on the deviation amount detected by the deviation amount detection means;
A drawing apparatus comprising:
請求項1に記載の描画装置であって、
前記第1光照射手段および前記第2光照射手段の照射光を撮影するキャリブレーションカメラを更に備え、
前記ずれ量検出手段は、前記キャリブレーションカメラの撮影画像に基づいて前記第1光照射手段と前記第2光照射手段との相対位置のずれ量を検出することを特徴とする描画装置。
The drawing apparatus according to claim 1,
A calibration camera for photographing the irradiation light of the first light irradiation means and the second light irradiation means;
The drawing apparatus, wherein the shift amount detection unit detects a shift amount of a relative position between the first light irradiation unit and the second light irradiation unit based on a photographed image of the calibration camera.
請求項2に記載の描画装置であって、
前記キャリブレーションカメラは、前記ステージに固定設置され、
前記ステージ駆動部は、前記ステージと前記第1光照射手段および前記第2光照射手段とを相対移動させることにより、前記第1光照射手段の照射位置と前記第2光照射手段の照射位置との間で前記キャリブレーションカメラを移動させることを特徴とする描画装置。
The drawing apparatus according to claim 2,
The calibration camera is fixedly installed on the stage,
The stage driving unit moves the stage, the first light irradiation unit, and the second light irradiation unit relative to each other to thereby move the irradiation position of the first light irradiation unit and the irradiation position of the second light irradiation unit. A drawing apparatus, wherein the calibration camera is moved between the two.
請求項3に記載の描画装置であって、
前記ステージの姿勢を検出する姿勢検出手段を更に備え、
前記ステージ駆動部は、前記姿勢検出手段により検出された情報に基づいて前記ステージの姿勢を補正しつつ、前記ステージを移動させることを特徴とする描画装置。
The drawing apparatus according to claim 3,
It further comprises posture detection means for detecting the posture of the stage,
The drawing apparatus, wherein the stage driving unit moves the stage while correcting the posture of the stage based on information detected by the posture detection means.
請求項3または請求項4に記載の描画装置であって、
前記キャリブレーションカメラは、前記ステージ上に形成されたキャリブレーションマークを介して前記第1光照射手段および前記第2光照射手段を撮影し、
前記ずれ量検出手段は、前記キャリブレーションマークに対する前記第1光照射手段および前記第2光照射手段のずれ量に基づいて前記第1光照射手段と前記第2光照射手段との相対位置のずれ量を検出することを特徴とする描画装置。
The drawing apparatus according to claim 3 or 4, wherein:
The calibration camera photographs the first light irradiation means and the second light irradiation means via a calibration mark formed on the stage,
The deviation amount detection means detects a relative position deviation between the first light irradiation means and the second light irradiation means based on a deviation amount of the first light irradiation means and the second light irradiation means with respect to the calibration mark. A drawing apparatus characterized by detecting a quantity.
請求項1から請求項5までのいずれかに記載の描画装置であって、
前記第1光照射手段の照射光の位置を所定位置に位置決めする位置決め手段を更に備えることを特徴とする描画装置。
A drawing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The drawing apparatus further comprising positioning means for positioning the position of the irradiation light of the first light irradiation means at a predetermined position.
請求項6に記載の描画装置であって、
前記位置決め手段は、
前記第1光照射手段の照射光を下方から撮像する第1光照射手段用カメラと、
前記第1光照射手段用カメラにより取得された画像に基づいて前記第1光照射手段を調整する調整手段と、
を有することを特徴とする描画装置。
The drawing apparatus according to claim 6,
The positioning means includes
A first light irradiating means camera for imaging the irradiation light of the first light irradiating means from below;
Adjusting means for adjusting the first light irradiating means based on an image acquired by the first light irradiating means camera;
A drawing apparatus comprising:
請求項1から請求項7までのいずれかに記載の描画装置であって、
前記第2光照射手段は複数の描画ヘッドを有し、
前記補正手段は、前記複数の描画ヘッドのそれぞれの位置を補正することを特徴とする描画装置。
A drawing apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The second light irradiation means has a plurality of drawing heads,
The drawing device, wherein the correction unit corrects the position of each of the plurality of drawing heads.
請求項1から請求項8までのいずれかに記載の描画装置であって、
前記第2光照射手段は、前記基準パターンとして、基板のアライメントに使用されるアライメントマークを描画することを特徴とする描画装置。
A drawing apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The drawing apparatus, wherein the second light irradiation means draws an alignment mark used for substrate alignment as the reference pattern.
基板上に形成された感光材料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と前記所定のパターンの位置を規定する基準となる基準パターンとを描画する描画方法であって、
前記所定のパターンの描画位置と前記基準パターンの描画位置との相対位置のずれ量を検出する第1工程と、
前記ずれ量に基づいて、前記所定のパターンの描画位置と前記基準パターンの描画位置との相対位置を補正する第2工程と、
を備えることを特徴とする描画方法。
A drawing method for drawing a predetermined pattern and a reference pattern for defining a position of the predetermined pattern on a surface of the substrate by irradiating light to a photosensitive material formed on the substrate,
A first step of detecting a shift amount of a relative position between a drawing position of the predetermined pattern and a drawing position of the reference pattern;
A second step of correcting a relative position between the drawing position of the predetermined pattern and the drawing position of the reference pattern based on the shift amount;
A drawing method comprising:
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