JP2013190505A - 描画装置および描画方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スループットを向上させつつ、高い描画精度を実現できる技術を提供する。
【解決手段】描画装置１は、主走査軸に沿って間隔をあけて配列された複数のヘッドユニット３１０を備えるヘッドユニット群３０と、ヘッドユニット群３０を、基板９に対して主走査軸に沿って相対的に移動させる保持搬送機構２０とを備える。各ヘッドユニット３１０は、基板９に対して主走査軸に沿って相対的に移動されつつ、基板９に形成するべきパターンに応じた描画光を基板９に向けて出射する描画ヘッド３１１と、基板９の面内の部分領域を撮像する撮像ヘッド３１２と、撮像ヘッド３１２が取得した撮像データに基づいて、描画光の照射位置を補正する描画位置補正部とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、感光材料が形成された基板に対して光を照射して、基板にパターンを描画する技術に関する。ここでいう「基板」には、半導体基板、プリント基板、液晶表示装置等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等に具備されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、太陽電池用パネルなどの各種基板等を含む。

基板上に塗布された感光材料に回路などのパターンを描画するにあたって、近年では、例えば、ＣＡＤデータ等に応じて変調した光ビーム（描画光）によって基板上の感光材料を走査することにより、当該感光材料に直接パターンを露光する描画装置が注目されている。この描画装置は、例えば、光ビームを画素単位でオン／オフ変調するための空間光変調器（例えば、光源から供給される光ビームを反射して基板上に与えるオン状態と、光ビームをオン状態とは異なる方向に向けて反射させるオフ状態とを、露光パターンを表現した制御信号によって画素単位で切り換える反射型の空間変調器）を備える描画ヘッドから、描画ヘッドに対して相対的に移動される基板に対して描画光を照射して、基板にパターンを描画する。

描画装置においては、処理対象となる基板が大型化すると、描画処理に要する時間が増大してしまう。そこで、描画装置の中には、描画ヘッドを複数設けて、基板に対する描画光の照射を、当該複数の描画ヘッドのそれぞれに並行して行わせることによって、スループットの向上を実現しているものがある（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００１−３２２３１２号公報 特開２００５−２４３８７０号公報

ところで、描画装置においては、高いスループットに加え、高い処理精度（すなわち、パターンを形成するべき位置に正確に描画光を照射できる技術）も要求される。

例えば、多重露光を行う場合には、基板に先に形成された下地パターン（既設パターン）の上に高い精度で重ね合わさるように次のパターン（上層パターン）を描画しなければならない。ところが、下地パターンが形成された基板には、その後熱処理工程が施されるところ、この熱処理工程を経ることによって、基板には、歪み、収縮・膨張等の形状変化が生じることがあり、この形状変化によって、当該基板に形成された下地パターンも不規則に変化してしまう可能性が高い。変化した下地パターンの上に、高い精度で重ね合わせて上層パターンを描画することは容易なことではない。また、下地パターンを形成した装置とは異なる装置によって上層パターンを描画する場合、下地パターンの上に、高い精度で重ね合わせて次のパターンを描画するためには、装置の機差や、精度の差までをも考慮しなければならず、装置の調整が困難である。

この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、スループットを向上させつつ、高い描画精度を実現できる技術を提供することを目的とする。

第１の態様は、基板に光を照射してパターンを描画する描画装置であって、所定軸に沿って間隔をあけて配列された複数のヘッドユニットを備えるヘッドユニット群と、前記ヘッドユニット群を、前記基板に対して前記所定軸に沿って相対的に移動させる移動機構と、を備え、前記複数のヘッドユニットのそれぞれが、前記基板に対して前記所定軸に沿って相対的に移動されつつ、前記基板に形成するべきパターンに応じた描画光を前記基板に向けて出射する描画ヘッドと、前記基板の面内の部分領域を撮像する撮像ヘッドと、前記撮像ヘッドが取得した撮像データに基づいて、前記描画光の照射位置を補正する描画位置補正部と、を備える。

第２の態様は、第１の態様に係る描画装置であって、前記ヘッドユニット群を複数備え、前記複数のヘッドユニット群が、前記所定軸と直交する軸に沿って配列される。

第３の態様は、第１または第２の態様に係る描画装置であって、前記複数のヘッドユニットのそれぞれにおける前記描画光の照射を、独立して制御する制御部、を備え、前記制御部が、処理対象となる基板の面内に、非描画領域を挟んで互いに分離された複数の描画領域が設定されている場合に、前記複数の描画領域のそれぞれを、前記複数のヘッドユニットのいずれかと対応付けし、前記複数のヘッドユニットのそれぞれに、当該ヘッドユニットと対応付けられた描画領域に対する前記描画光の照射を担当させる。

第４の態様は、第３の態様に係る描画装置であって、前記制御部が、前記ヘッドユニットが備える前記撮像ヘッドが取得した撮像データから、前記非描画領域と前記描画領域との境界位置を検出し、当該検出された境界位置に基づいて、当該ヘッドユニットが備える前記描画ヘッドから前記描画光を出射開始させるタイミングを決定する。

第５の態様は、第３または第４の態様に係る描画装置であって、前記制御部が、前記複数の描画領域のうち、前記所定軸に沿って、前記非描画領域を挟んで隣り合う一対の描画領域のそれぞれを、別々のヘッドユニットと対応付ける。

第６の態様は、基板に光を照射してパターンを描画する描画方法であって、ａ）所定軸に沿って間隔をあけて配列された複数のヘッドユニットを備えるヘッドユニット群を、前記基板に対して前記所定軸に沿って相対的に移動させる工程と、ｂ）前記ａ）工程が行われる間に、前記ヘッドユニットが備える描画ヘッドが、前記基板に形成するべきパターンに応じた描画光を前記基板に向けて出射する工程と、ｃ）前記ａ）工程が行われる間に、前記ヘッドユニットが備える撮像ヘッドが、前記基板の面内の部分領域を撮像する工程と、ｄ）前記ｂ）工程が行われる間に、前記撮像ヘッドが取得した撮像データに基づいて、前記描画光の照射位置を補正する工程と、を備える。

第７の態様は、第６の態様に係る描画方法であって、前記ヘッドユニット群を複数備え、前記複数のヘッドユニット群が、前記所定軸と直交する軸に沿って配列され、前記ａ）工程において、前記複数のヘッドユニット群が、前記基板に対して前記所定軸に沿って相対的に移動される。

第８の態様は、第６または第７の態様に係る描画方法であって、処理対象となる基板の面内に、非描画領域を挟んで互いに分離された複数の描画領域が設定されている場合に、前記複数の描画領域のそれぞれが、前記複数のヘッドユニットのいずれかと対応付けられ、前記複数のヘッドユニットのそれぞれが、当該ヘッドユニットと対応付けられた描画領域に対する前記描画光の照射を担当する。

第９の態様は、第８の態様に係る描画方法であって、ｅ）前記ヘッドユニットが備える前記撮像ヘッドが取得した撮像データから、前記非描画領域と前記描画領域との境界位置を検出し、当該検出された境界位置に基づいて、当該ヘッドユニットが備える前記描画ヘッドから前記描画光を出射開始させるタイミングを決定する工程、をさらに備える。

第１０の態様は、第８または第９の態様に係る描画方法であって、前記複数の描画領域のうち、前記所定軸に沿って、前記非描画領域を挟んで隣り合う一対の描画領域のそれぞれが、別々のヘッドユニットと対応付けられる。

第１、第６の態様によると、所定軸に沿って間隔をあけて配列された複数のヘッドユニットを備え、ヘッドユニットの備える描画ヘッドが、基板に対して当該所定軸に沿って相対的に移動されつつ、基板に描画光を照射する。この構成によると、各ヘッドユニットが、基板の面内領域における各部分領域（所定軸に沿って配列された各部分領域）のそれぞれに対する描画光の照射を並行して実行することができるので、描画処理のスループットが向上する。その一方で、各ヘッドユニットが撮像ヘッドを備え、描画ヘッドから出射される描画光の照射位置が、撮像ヘッドが取得した撮像データに基づいて補正されるので、各部分領域において高い処理精度を実現することができる。したがって、スループットを向上させつつ、高い描画精度を実現することができる。

第２、第７の態様によると、ヘッドユニット群が、所定軸と直交する軸に沿って複数配列される。この構成によると、各ヘッドユニット群が、基板の面内領域における各部分領域（所定軸と直交する軸に沿って配列された各部分領域）に対する描画処理を並行して実行することができるので、描画処理のスループットがさらに向上する。

第３、第８の態様によると、基板の面内に設定された複数の描画領域のそれぞれに対する描画光の照射を、当該描画領域と対応付けられた１個のヘッドユニットに担当させる。この構成によると、１個の描画領域に対する描画光の照射が複数のヘッドユニットで分担して担当されることがないので、描画領域内にヘッドユニット間のつなぎ目の部分が生じない。ヘッドユニット間のつなぎ目の部分には、隙間、あるいは、不必要な重複露光部分が生じやすいところ、上記の構成によると、各描画領域内にこのような隙間や重複露光部分が生じるおそれがない。したがって、各描画領域に、無駄なく適切にパターンを描画することができる。

第４、第９の態様によると、撮像ヘッドが取得した撮像データから、非描画領域と描画領域との境界位置を検出し、当該検出された境界位置に基づいて、描画ヘッドから描画光を出射開始させるタイミングを決定する。この構成によると、描画ヘッドからの描画光の出射開始のタイミングを簡易かつ適切に決定することができる。

第５、第１０の態様によると、複数の描画領域のうち、所定軸に沿って非描画領域を挟んで隣り合う一対の描画領域のそれぞれが、別々のヘッドユニットと対応付けられる。つまり、当該一対の描画領域のそれぞれに対する描画光の照射が、別々のヘッドユニットによって担当される。したがって、１個のヘッドユニットが、隣り合う一対の描画領域に対する描画光の照射を連続して実行するという事態が生じず、ヘッドユニットが、ある描画領域に対して描画光の照射を実行した後、次の描画領域への描画光の照射を開始するまでの間に、十分な休止期間が常に確保される。したがって、ヘッドユニットは、各描画領域に対する描画光の照射を常に適切な状態で開始することができる。

描画装置の平面図である。 制御部のハードウエア構成を示すブロック図である。 ヘッドユニットの構成を示すブロック図である。 光路補正部の構成例を模式的に示す図である。 基板の一例を示す平面図である。 基板の一例を示す平面図である。 描画処理を説明するための図である。 描画処理を伴う往路主走査に係る処理の流れを示す図である。 描画処理を伴う往路主走査におけるヘッドユニットからの描画光の照射開始タイミングを説明するための図である。 描画処理を伴う往路主走査におけるヘッドユニットからの描画光の照射開始タイミングを説明するための図である。 描画処理を伴う往路主走査におけるヘッドユニットからの描画光の照射開始タイミングを説明するための図である。 描画処理を伴う往路主走査におけるヘッドユニットからの描画光の照射開始タイミングを説明するための図である。 描画処理を伴う往路主走査におけるヘッドユニットからの描画光の照射開始タイミングを説明するための図である。 描画処理を伴う往路主走査におけるヘッドユニットからの描画光の照射開始タイミングを説明するための図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

＜１．装置構成＞
実施の形態に係る描画装置１の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、描画装置１の構成を模式的に示す平面図である。なお、以下に参照する各図においては、説明の便宜上、Ｘ軸が副走査軸に沿い、Ｙ軸が主走査軸に沿い、Ｚ軸が鉛直軸に沿うＸＹＺ座標系が適宜付されている。

描画装置１は、レジスト等の感光材料の層が形成された基板９の上面に光を照射して、所定のパターンを描画する装置であり、保持搬送機構２０と、複数（この実施の形態においては、２個）のヘッドユニット群３０，３０と、ヘッド移動機構４０と、制御部５０とを主として備えている。

＜保持搬送機構２０＞
保持搬送機構２０は、基板９を水平姿勢に保持しつつ、当該基板９を主走査軸（Ｙ軸）に沿って搬送する。保持搬送機構２０は、例えば、１対のガイドレール２１，２１と、４個のスライダ２２，２２，２２，２２と、４つの保持部材２３，２３，２３，２３と、複数のエア浮上レール２４，２４，・・，２４とを含む。

各ガイドレール２１は、描画装置１の基台１１上に、主走査方向（Ｙ方向）に延在して敷設される。ここで、１対のガイドレール２１，２１は、基板９の幅よりも若干大きめの間隔をあけて、互いに平行に配置されている。一方、スライダ２２は、各ガイドレール２１に２個ずつ設けられている。各スライダ２２には可動子が設けられており、この可動子は、ガイドレール２１に沿って配設された固定子と協働してリニアモータを構成する。このリニアモータを動作させることによって、各スライダ２２は、ガイドレール２１に案内された状態で主走査軸に沿って滑らかに移動する。一方、保持部材２３は、各スライダ２２に１個ずつ設けられて、スライダ２２に対して固定されている。保持部材２３の上面には、例えば、図示しない吸引孔が形成されており、この吸引孔に負圧（吸引圧）が形成されることによって、基板９の一部を固定保持することができるようになっている。さらに、一群のエア浮上レール２４，２４，・・，２４のそれぞれは、基台１１上であって、一対のガイドレール２１，２１の間に、主走査方向に延在して敷設される。各エア浮上レール２４は、鉛直上方向に沿ってエアを噴出することにより、基板９を浮上させた状態で非接触状態で支持する。

この構成において、基板９は、一群のエア浮上レール２４，２４，・・，２４によって非接触状態で支持されつつ、四隅を保持部材２３によって固定保持される。この状態で、リニアモータを動作させると、スライダ２２がガイドレール２１に案内された状態で主走査軸に沿って移動し、これによって、基板９が主走査軸に沿って滑らかに移動することになる。

＜ヘッドユニット群３０＞
複数（この実施の形態においては、２個）のヘッドユニット群３０，３０は、主走査軸（Ｙ軸）と直交する副走査軸（Ｘ軸）に沿って配列される。具体的には、複数のヘッドユニット群３０，３０のそれぞれは、保持搬送機構２０を跨ぐようにして基台１１上に架設されるとともに副走査方向に沿って延在するフレーム１２に、可動保持部材４３を介して、支持される。

各ヘッドユニット群３０は、同じ構成を備える。すなわち、各ヘッドユニット群３０は、主走査方向に沿って間隔をあけて配列される複数（この実施の形態においては、２個）のヘッドユニット３１０，３１０を備える。具体的には、同一のヘッドユニット群３０に属する２個のヘッドユニット３１０，３１０のそれぞれは、主走査方向に沿って延在する長尺の可動保持部材４３の延在方向に沿う両端部のそれぞれに、吊り下げられた状態で支持される。なお、各ヘッドユニット３１０間の離間距離は必ずしも一定に固定されている必要はなく、２個のヘッドユニット３１０，３１０のうちの少なくとも１個のヘッドユニット３１０の位置を、可動保持部材４３の延在方向（すなわち、主走査方向）に沿って変更可能とする機構を設けて、両者の間隔を調整可能としてもよい。各ヘッドユニット３１０の具体的な構成については、後に説明する。

＜ヘッド移動機構４０＞
ヘッド移動機構４０は、各ヘッドユニット群３０を副走査方向（Ｘ軸方向）に沿って移動させる機構である。ヘッド移動機構４０は、例えば、フレーム１２上に、副走査方向に延在して敷設されるガイド部材４１と、ガイド部材４１に設けられた複数個（ヘッドユニット群３０と同数個）のスライダ４２と、各スライダ４２に固定された可動保持部材４３とを含む。各スライダ４２には可動子が設けられており、この可動子は、ガイド部材４１に沿って配設された固定子と協働してリニアモータを構成する。このリニアモータを動作させることによって、各スライダ４２は、ガイド部材４１に案内された状態で副走査軸に沿って移動する。一方、各可動保持部材４３は、主走査軸に沿って延在する長尺の部材であり、その延在方向に沿う中央付近においてスライダ４２に対して固定されている。ここで、各可動保持部材４３には、ヘッドユニット群３０が保持される。すなわち、可動保持部材４３の長尺方向に沿う両端部のそれぞれには、ヘッドユニット群３０が備える２個のヘッドユニット３１０のそれぞれが吊り下げられた状態で支持される。

この構成において、リニアモータを動作させると、スライダ４２がガイド部材４１に案内された状態で副走査軸に沿って移動し、これによって、可動保持部材４３に保持されたヘッドユニット群３０が副走査軸に沿って移動することになる。

＜制御部５０＞
制御部５０は、描画装置１が備える各部と電気的に接続されており、各種の演算処理を実行しつつ描画装置１の各部の動作を制御する。

図２は、制御部５０のハードウエア構成を示すブロック図である。制御部５０は、例えば、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、記憶装置５４等がバスライン５５を介して相互接続された一般的なコンピュータによって構成されている。ＲＯＭ５２は基本プログラム等を格納しており、ＲＡＭ５３はＣＰＵ５１が所定の処理を行う際の作業領域として供される。記憶装置５４は、フラッシュメモリ、あるいは、ハードディスク装置等の不揮発性の記憶装置によって構成されている。記憶装置５４にはプログラムＰが格納されており、このプログラムＰに記述された手順に従って、主制御部としてのＣＰＵ５１が演算処理を行うことにより、各種機能が実現されるように構成されている。プログラムＰは、通常、予め記憶装置５４等のメモリに格納されて使用されるものであるが、ＣＤ−ＲＯＭあるいはＤＶＤ−ＲＯＭ、外部のフラッシュメモリ等の記録媒体に記録された形態（プログラムプロダクト）で提供され（あるいは、ネットワークを介した外部サーバからのダウンロードなどにより提供され）、追加的または交換的に記憶装置５４等のメモリに格納されるものであってもよい。なお、制御部５０において実現される一部あるいは全部の機能は、専用の論理回路等でハードウエア的に実現されてもよい。

また、制御部５０では、入力部５６、表示部５７、通信部５８もバスライン５５に接続されている。入力部５６は、各種スイッチ、タッチパネル等により構成されており、オペレータから各種の入力設定指示を受け付ける。表示部５７は、液晶表示装置、ランプ等により構成されており、ＣＰＵ５１による制御の下、各種の情報を表示する。通信部５８は、ＬＡＮ等を介したデータ通信機能を有する。

制御部５０においては、プログラムＰに記述された手順に従って主制御部としてのＣＰＵ５１が演算処理を行うことにより描画装置１が備える各部に基板９に対する描画処理を実行させる。制御部５０は、後に明らかになるように、保持搬送機構２０を駆動して基板９を搬送させるとともに、搬送される基板９に対して、各ヘッドユニット３１０から、パターンデータＤに応じた空間変調を施された光（描画光）を照射させる。ただし、「パターンデータＤ」は、基板９に描画すべき回路パターン等を記述したデータである。具体的には、パターンデータＤは、例えば、ＣＡＤ（computer aided design）を用いて生成されたＣＡＤデータをラスタライズしたデータであり、光を照射すべき基板９上の位置情報が画素単位で記録される。制御部５０は、基板９に対する一連の処理に先立って、あるいは、当該処理と並行して、パターンデータＤを取得して、記憶装置５４に格納している。なお、パターンデータＤの取得は、例えばネットワーク等を介して接続された外部端末装置から受信することにより行われてもよいし、記録媒体から読み取ることにより行われてもよい。

＜２．ヘッドユニット３１０＞
ヘッドユニット３１０の構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、ヘッドユニット３１０の構成を示すブロック図である。

なお、上述したとおり、描画装置１は、複数のヘッドユニット３１０，３１０，・・，３１０を備えるが、これら各ヘッドユニット３１０は、いずれも同じ構成を備えている。すなわち、各ヘッドユニット３１０は、描画ヘッド３１１と、これと対応付けられた撮像ヘッド３１２とを備える。

＜描画ヘッド３１１＞
描画ヘッド３１１は、後述する往路主走査において、基板９に対して主走査軸（Ｙ軸）に沿って相対的に移動しつつ、基板９に形成するべきパターンに応じた描画光を、基板９に向けて出射する。描画ヘッド３１１は、例えば、レーザ駆動部８１と、レーザ発振器８２と、照明光学系８３と、空間光変調ユニット８４と、投影光学系８５と、光路補正部８６とを主として備える。

レーザ発振器８２は、レーザ駆動部８１からの駆動を受けて、出力ミラー（図示省略）からレーザ光を出射する。照明光学系８３は、レーザ発振器８２から出射された光（スポットビーム）を、強度分布が均一な線状の光（光束断面が線状の光であるラインビーム）とする。

レーザ発振器８２から出射され、照明光学系８３にてラインビームとされた光は、必要に応じてミラー等を介して、定められた角度で空間光変調ユニット８４に入射する。空間光変調ユニット８４は、当該入射光を空間変調して描画光を形成する。ただし、光を空間変調するとは、光の空間分布（振幅、位相、および偏光等）を変化させることを意味する。

空間光変調ユニット８４は、具体的には、電気的な制御によって入射光を空間変調して、パターンの描画に寄与させる必要光と、パターンの描画に寄与させない不要光とを、互いに異なる方向に反射させる空間光変調器８４１を備える。

空間光変調器８４１は、その反射面の法線が、入射光の光軸に対して傾斜して配置され、当該入射光を、制御部５０の制御に応じて空間変調して描画光を形成し、当該描画光を基板９に向けて出射する。空間光変調器８４１は、例えば、回折格子型の空間変調器（例えば、ＧＬＶ（Grating Light Valve：グレーチング・ライト・バルブ)（「ＧＬＶ」は登録商標）等を利用して構成される。回折格子型の空間変調器は、格子の深さを変更することができる回折格子であり、例えば、半導体装置製造技術を用いて製造される。

空間光変調器８４１の構成例についてより具体的に説明する。空間光変調器８４１は、例えば、複数の空間光変調素子を一次元に並べた構成となっている。各空間光変調素子の動作は、電圧のオン／オフで制御される。すなわち、例えば電圧がオフされている状態においては空間光変調素子の表面は平面となっており、この状態で空間光変調素子に光が入射すると、その入射光は回折せずに正反射する。これにより、正反射光（０次回折光）が発生する。一方、例えば電圧がオンされている状態においては、空間光変調素子の表面には平行な溝が周期的に並んで複数本形成される。この状態で空間光変調素子に光が入射すると、正反射光（０次回折光）は打ち消しあって消滅し、他の次数の回折光（±１次回折光、±２次回折光、および、さらに高次の回折光）が発生する。より正確には、０次回折光の強度が最小となり、他の次数の回折光の強度が最大となる。

空間光変調器８４１は、複数の空間光変調素子のそれぞれに対して独立に電圧を印加可能なドライバ回路ユニットを備えており、各空間光変調素子の電圧が独立して切り換え可能となっている。ドライバ回路ユニットが所期の空間光変調素子に対して電圧を印加することによって、各空間光変調素子にて個々に空間変調された光が形成され、基板９に向けて出射される。空間光変調器８４１が備える空間光変調素子の個数を「Ｎ個」とすると、空間光変調器８４１からは、副走査軸に沿うＮ画素分の空間変調された光（描画光）が出射されることになる。

投影光学系８５は、空間光変調器８４１にて空間変調された光のうち、パターンの描画に寄与させるべきでない不要光を遮断するとともにパターンの描画に寄与させるべき必要光を基板９の上面に導いて、当該上面に結像させる。ただし、空間光変調器８４１にて空間変調された光には、０次回折光と、０次以外の次数の回折光（具体的には、±１次回折光、±２次回折光、および、比較的微量の±３次以上の高次回折光）とが含まれており、０次回折光がパターンの描画に寄与させるべき必要光であり、それ以外の回折光がパターンの描画に寄与させるべきでない不要光である。これら必要光と不要光とは互いに異なる方向に沿って出射される。すなわち、必要光はＺ軸に沿って−Ｚ方向に、不要光はＺ軸から僅かに傾斜した軸に沿って−Ｚ方向に、それぞれ出射される。投影光学系８５は、例えば、遮断板によって、Ｚ軸から僅かに傾斜した軸に沿って進行する不要光を遮断するとともに、Ｚ軸に沿って進行する必要光のみを通過させる。投影光学系８５は、例えば、この遮断板の他に、入射光の幅を広げる（あるいは狭める）ズーム部を構成する複数のレンズ、入射光を定められた倍率として基板９上に結像させる対物レンズ、等をさらに含んで構成される。

光路補正部８６は、空間光変調ユニット８４と投影光学系８５との間に設けられ、空間光変調ユニット８４で空間変調された光の経路を副走査方向（Ｘ方向）に沿ってシフトさせる。光路補正部８６が必要に応じて当該光の経路をシフトさせることによって、基板９の上面における光の照射位置を、副走査方向に沿って微調整することが可能となる。

光路補正部８６は、１個以上の光学部品を備え、少なくとも１個の光学部品の位置（あるいは、姿勢）を変更することによって、入射光の光路をシフトさせる。ここで、光路補正部８６の構成例について、図４を参照しながら説明する。図４は、光路補正部８６の構成例を模式的に示す図である。

光路補正部８６は、例えば、２個のウェッジプリズム８６１，８６１と、一方のウェッジプリズム８６１を、他方のウェッジプリズム８６１に対して、入射光の光軸Ｈの方向（Ｚ軸方向）に沿って直線的に移動させるウェッジプリズム移動機構８６２とを含む構成とすることができる。

ウェッジプリズム８６１は、非平行な光学面Ｍ１，Ｍ２を備えることにより入射光の光路を変更できるプリズムである。２個のウェッジプリズム８６１，８６１は、互いに略同一の構造（例えば、頂角、屈折率がいずれも同一となる構造）を有している。２個のウェッジプリズム８６１，８６１のそれぞれは、固定ステージ８６１０、可動ステージ８６１１にそれぞれ固定され、対向する光学面Ｍ１が互いに平行となり、かつ、互いに逆向きとなるように、入射光の光軸Ｈの方向（Ｚ軸方向）に沿って並んで配置される。各ウェッジプリズム８６１は、例えば固定バンド８６１２を用いて各ステージ８６１０，８６１１に固定される。

一方のウェッジプリズム８６１が配置される固定ステージ８６１０は、ベース部８６２１上に固定されている。また、他方のウェッジプリズム８６１が配置される可動ステージ８６１１は、ベース部８６２１上に形成された一対のガイドレール８６２２に沿って移動可能とされている。ガイドレール８６２２は、ベース部８６２１上に、Ｚ軸方向に沿って延在して形成されている。一方、ベース部８６２１には、回転モータ８６２３によって回転させられるボールネジ８６２４が配設されている。ボールネジ８６２４は、ガイドレール８６２２の延在方向に沿って延在しており、可動ステージ８６１１のブラケット８６１１１の雌ねじ部に螺合されている。この構成において、ボールネジ８６２４が回転モータ８６２３によって回動されることで、可動ステージ８６１１がガイドレール８６２２に沿ってＺ方向に移動する。すなわち、可動ステージ８６１１に固定されたウェッジプリズム８６１がＺ方向に移動する（矢印ＡＲ８６）。つまり、可動ステージ８６１１、ガイドレール８６２２、回転モータ８６２３、および、ボールネジ８６２４により、一方のウェッジプリズム８６１（可動ステージ８６１１に固定されたウェッジプリズム８６１）を入射光の光軸Ｈの方向（Ｚ軸方向）に沿って直線的に移動させるウェッジプリズム移動機構８６２が構成される。

上記の構成を備える光路補正部８６においては、２個のウェッジプリズム８６１の光軸に沿う離間距離を変化させることによって（具体的には、ウェッジプリズム移動機構８６２が、可動ステージ８６１１に固定されたウェッジプリズム８６１を、固定ステージ８６１０に固定されたウェッジプリズム８６１に対して光軸方向（Ｚ軸方向）に沿って直線的に移動させることによって）、ウェッジプリズム８６１に入射する光の経路をＸ軸方向に沿ってシフトさせることができる。ただし、このシフト量Δｘは、各ウェッジプリズム８６１の離間距離に応じて定まる。制御部５０は、ウェッジプリズム移動機構８６２を制御して、２個のウェッジプリズム８６１のＺ軸方向に沿う離間距離を調整することによって、空間光変調ユニット８４から出射される光の経路を所期の量だけＸ軸方向に沿ってシフトさせて、基板９の上面における描画光の照射位置（描画位置）を補正する。

＜撮像ヘッド３１２＞
再び図３を参照する。撮像ヘッド３１２は、往路主走査においてヘッドユニット３１０が基板９に対して相対移動する移動方向について、対応する描画ヘッド３１１よりも先行して、基板９の面内の部分領域を撮像する。後に明らかになるように、この実施の形態においては、往路主走査において、ヘッドユニット３１０は、基板９に対して、Ｙ軸に沿って−Ｙ方向に相対的に移動されるところ、撮像ヘッド３１２は、例えば、対応する描画ヘッド３１１の−Ｙ側（すなわち、当該移動方向について、対応する描画ヘッド３１１の下流側）に配置され、当該描画ヘッド３１１の真下の位置（すなわち、描画ヘッド３１１からの描画光が照射される位置）よりも、所定距離ｄだけ−Ｙ側の位置（すなわち、当該移動方向について、描画ヘッド３１１の真下の位置よりも下流側の位置）を撮像する。

撮像ヘッド３１２は、例えば、光源と、鏡筒と、対物レンズと、リニアイメージセンサ（一次元イメージセンサ）により構成されるＣＣＤイメージセンサを含む構成することができる。ただし、撮像ヘッド３１２の光源からは、基板９上のレジスト等を感光させない波長の光が出射される。上記の構成の場合、光源から出射される光が、鏡筒を介して基板９の上面に導かれ、その反射光が、対物レンズを介してＣＣＤイメージセンサで受光される。これによって、基板９の上面の撮像データが取得されることになる。撮像ヘッド３１２は、制御部５０と電気的に接続されており、制御部５０からの指示に応じて基板９の上面を撮像して撮像データを取得し、取得した撮像データを制御部５０に送信する。

＜３．ヘッドユニット３１０の割当て＞
ここで、描画装置１にて処理対象とされる基板９について、図５、図６を参照しながら説明する。図５、図６には、基板９の平面図がそれぞれ例示されている。

上述したとおり、処理対象となる基板９の主面上には、感光材料が層状に形成されている。ここでは、この感光材料上に、互いに分離された複数の描画領域９１，９１，・・，９１が設定されているとする。各描画領域９１は、例えば、矩形の領域であり、複数の描画領域９１，９１，・・，９１は互いに同形状であるとする。また、各描画領域９１には、例えば、同じパターンが形成される。描画領域９１の周囲の格子状の領域（すなわち、複数の描画領域９１以外の領域）は、パターンの描画が行われない非描画領域９２となっている。つまり、基板９には、非描画領域９２を挟んで互いに分離された複数の描画領域９１，９１，・・，９１が設定されている。この基板９は、例えば、複数の描画領域９１に従って多面取りされる予定の基板であり、１枚の基板９から得られた複数の基板は、後工程を経て最終的には、例えば、液晶表示装置の組立部品であるカラーフィルタ基板となる。

処理対象となる基板９の面内に、複数の描画領域９１，９１，・・，９１が設定されている場合、制御部５０は、各描画領域９１を、複数のヘッドユニット３１０のいずれかと対応付ける。そして、後に明らかになるように、複数のヘッドユニット３１０のそれぞれは、当該ヘッドユニット３１０と対応付けられた１以上の描画領域９１のそれぞれに対する描画光の照射を担当する。

各描画領域９１を、いずれかのヘッドユニット３１０と対応付ける態様について説明する。まず、基板９が保持搬送機構２０に保持された状態において、主走査軸（Ｙ軸）に沿って配列されることになる一群の描画領域９１，９１（すなわち、副走査軸（Ｘ軸）について同じ位置に配置されることになる一群の描画領域９１，９１であり、以下「描画領域群９１０」ともいう）は、１個のヘッドユニット群３０と対応付けられる。例えば、図５、図６の各例において、＋Ｘ側に配置されている描画領域群９１０は＋Ｘ側に配置されているヘッドユニット群３０と対応付けられ、−Ｘ側に配置されている描画領域群９１０は−Ｘ側に配置されているヘッドユニット群３０と対応付けられる。

描画領域群９１０に属する一群の描画領域９１，９１のうち、基板９が保持搬送機構２０に保持された状態において、＋Ｙ側から数えてｉ番目（ｉ＝１，２，・・，ｎ（ただし、「ｎ」は、ヘッドユニット群３０が備えるヘッドユニット３１０の個数））の描画領域９１（ｉ）は、当該描画領域群９１０と対応付けられたヘッドユニット群３０のうち、＋Ｙ側から数えてｉ番目のヘッドユニット３１０（ｉ）と対応付けられる。例えば、図５、図６の各例において、描画領域群９１０に属する各描画領域９１のうち、＋Ｙ側から数えて１番目の描画領域９１（１）は、当該描画領域群９１０と対応付けられたヘッドユニット群３０のうち、＋Ｙ側から数えて１番目のヘッドユニット３１０（１）と対応付けられる。また、＋Ｙ側から数えて２番目の描画領域９１（２）は、＋Ｙ側から数えて２番目のヘッドユニット３１０（２）と対応付けられる。

一方、描画領域群９１０に属する一群の描画領域９１，９１のうち、基板９が保持搬送機構２０に保持された状態において、＋Ｙ側から数えてｉ番目（ｉ＝ｎ＋１，ｎ＋２，・・）の描画領域９１（ｉ）は、当該描画領域群９１０と対応付けられたヘッドユニット群３０に属するヘッドユニット３１０のいずれかであって、当該描画領域９１（ｉ）の＋Ｙ側の描画領域９１（ｉ−１）と対応付けられたヘッドユニット３１０以外のヘッドユニットと対応付けられる。例えば、図６の例において、＋Ｙ側から数えて３番目の描画領域９１（３）は、当該描画領域９１（３）の＋Ｙ側の隣の描画領域９１（２）と対応付けられているヘッドユニット３１０（２）以外のヘッドユニット、すなわち、＋Ｙ側から数えて１番目のヘッドユニット３１０（１）と対応付けられる。

この割当て態様によると、対象描画領域群９１０に属する一群の描画領域９１，・・，９１のうち、主走査軸に沿って、非描画領域９２を挟んで隣り合う一対の描画領域９１，９２のそれぞれが、別々のヘッドユニット３１０と対応付けられることになる。したがって、隣り合う描画領域９１，９１のそれぞれに対する描画光の照射を、１個のヘッドユニット３１０が連続して実行するというケースが生じない。

＜４．基板９に対する処理の流れ＞
＜４−１．全体の流れ＞
描画装置１において実行される基板９に対する描画処理は、保持搬送機構２０が、基板９を各ヘッドユニット群３０に対して主走査軸に沿って移動させることによって、各ヘッドユニット群３０を基板９に対して主走査軸に沿って相対的に移動させつつ、各ヘッドユニット群３０が備える各ヘッドユニット３１０が、基板９の上面に描画光を照射することによって行われる。

基板９に対する描画処理の全体の流れについて、図７を参照しながら具体的に説明する。図７は、当該処理を説明するための図であり、ヘッドユニット群３０と基板９との相対的な位置関係が模式的に示されている。以下に説明する一連の動作は、制御部５０の制御下で行われる。

処理対象となる基板９が外部から搬入されて保持搬送機構２０に保持されると、制御部５０は、保持搬送機構２０に、基板９を主走査軸（Ｙ軸）に沿って往路方向（ここでは、例えば、＋Ｙ方向であるとする）に搬送開始させる。基板９が主走査軸に沿って＋Ｙ方向に移動されることによって、複数のヘッドユニット群３０，３０は、基板９に対して、主走査軸に沿って−Ｙ方向に相対的に移動することになる（矢印ＡＲ１１）。この往路主走査において、制御部５０は、各ヘッドユニット群３０に、当該ヘッドユニット群３０と対応付けられた描画領域群９１０に対する描画処理を実行させる。描画処理を伴う往路主走査が一回終了すると、各描画領域９１のストライプ領域（主走査軸に沿って延在し、副走査軸に沿う幅が描画幅に相当する領域）に、パターン群が描画されることになる。描画処理を伴う往路主走査の具体的な流れは後に説明する。

基板９の−Ｙ側の端縁が、最も＋Ｙ側に配置されたヘッドユニット３１０よりも＋Ｙ側に到達すると（すなわち、全てのヘッドユニット３１０が基板９上を主走査軸に沿って横断すると）、制御部５０は、保持搬送機構２０に、基板９の主走査軸に沿う搬送を停止させる。これによって、描画処理を伴う往路主走査が終了する。

描画処理を伴う往路主走査が終了すると、続いて、制御部５０は、保持搬送機構２０に、基板９を主走査軸（Ｙ軸）に沿って復路方向（ここでは、−Ｙ方向）に搬送させて、基板９を元の位置（往路主走査の開始位置）まで移動させる。基板９が主走査軸に沿って−Ｙ方向に移動されることによって、複数のヘッドユニット群３０，３０は、基板９に対して、主走査軸に沿って＋Ｙ方向に相対的に移動して、基板９を横断することになる（矢印ＡＲ１２）。

復路主走査が終了すると、制御部５０は、ヘッド移動機構４０に、各ヘッドユニット群３０を副走査軸（Ｘ軸）に沿って所定方向（例えば、−Ｘ方向）に、描画幅に相当する距離だけ移動させる（矢印ＡＲ１３）。

続いて、再び、描画処理を伴う往路主走査が行われる（矢印ＡＲ１４）。当該往路主走査が行われることによって、各描画領域９１内における、先の往路主走査で描画された各ストライプ領域の隣のストライプ領域に、パターン群が描画されることになる。

描画処理を伴う往路主走査が終了すると、復路主走査が行われるとともに各ヘッドユニット群３０が副走査方向に移動された上で、再び、描画処理を伴う往路主走査が行われる。以後も同様に、描画処理を伴う往路主走査が繰り返して行われ、基板９の面内の各描画領域９１の全域にパターンが描画されると、基板９に対する描画処理が終了し、図示しない搬送装置が処理済みの基板９を搬出する。

＜４−２．描画処理を伴う往路主走査＞
描画処理を伴う往路主走査に係る処理の流れについて、図８を参照しながら説明する。図８は、当該処理の流れを示す図である。描画処理を伴う往路主走査においては、制御部５０は、各ヘッドユニット群３０が備える複数のヘッドユニット３１０のそれぞれを独立して制御して、各ヘッドユニット３１０に、これと対応付けられた描画領域９１に対して描画光を照射させる。制御部５０が、各ヘッドユニット３１０を制御する態様は同じであるので、以下においては、１個のヘッドユニット（対象ヘッドユニット）３１０に着目して、制御部５０が当該対象ヘッドユニット３１０を制御する態様について説明する。

基板９が主走査軸に沿って往路方向に搬送開始されると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、制御部５０は、対象ヘッドユニット３１０が備える撮像ヘッド（対象撮像ヘッド）３１２に撮像データを取得開始させる（ステップＳ１２）。対象撮像ヘッド３１２は、往路主走査においてヘッドユニット３１０が基板９に対して相対移動する移動方向（−Ｙ方向）について、対応する描画ヘッド（対象描画ヘッド）３１１よりも先行して、基板９の面内の部分領域を撮像する。具体的には、対象撮像ヘッド３１２は、対象描画ヘッド３１１の真下の位置よりも所定距離ｄだけ−Ｙ側の位置を撮像する。対象撮像ヘッド３１２が、基板９に対して−Ｙ方向に相対的に移動しつつ、副走査軸方向に沿う１ラインの画像を次々と読み取ることによって、対象描画ヘッド３１１の真下の位置よりも−Ｙ側の領域の二次元の撮像データが得られることになる。

対象撮像ヘッド３１２による撮像データの取得が開始されると、制御部５０は、次々と取得される撮像データを画像解析して、当該撮像データから非描画領域９２と描画領域９１との境界（具体的には、例えば、描画領域９１の＋Ｙ側の端縁）を検出する。対象撮像ヘッド３１２が取得した撮像データから、非描画領域９２と描画領域９１との境界が検出されると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、制御部５０は、当該描画領域９１が対象ヘッドユニット３１０と対応付けられた描画領域９１であるか否かを判断する（ステップＳ１４）。

当該描画領域９１が、対象ヘッドユニット３１０と対応付けられた描画領域９１である場合、制御部５０は、検出された境界位置が対象描画ヘッド３１１の真下に到達する時刻を算出し、当該時刻に対象描画ヘッド３１１からの描画光の照射を開始させる（ステップＳ１５）。

制御部５０からの指示に応じて、対象描画ヘッド３１１は、描画光（副走査軸に沿うＮ画素分の空間変調された光）の照射を開始し、描画光を断続的に照射し続けながら（すなわち、基板９の表面にパルス光を繰り返して投影し続けながら）、主走査軸に沿って基板９に対して相対的に移動する。描画光の照射は、対象描画ヘッド３１１の真下に当該描画領域９１の−Ｙ側の端縁が到達すると、停止される。これによって、当該描画領域９１のストライプ領域（主走査軸に沿って延在し、副走査軸に沿ってＮ画素分の幅（描画幅）をもつ領域）に対するパターン群の描画が完了することになる。ヘッドユニット３１０が、描画領域９１のストライプ領域にパターン群を描画する処理の流れについては、後に、さらに具体的に説明する。

ステップＳ１３〜ステップＳ１５の各処理は、対象ヘッドユニット３１０の下方に基板９の−Ｙ側の端縁が到達するまで繰り返され、対象ヘッドユニット３１０の下方に基板９の−Ｙ側の端縁が到達すると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、一連の処理が終了する。

＜４−３．ストライプ領域に対する描画処理の流れ＞
ヘッドユニット３１０が、描画領域９１のストライプ領域にパターン群を描画する処理の流れを、図３を参照しながら説明する。各ヘッドユニット３１０における当該処理の流れは同じであるので、以下においては、１個のヘッドユニット（対象ヘッドユニット）３１０に着目して、当該対象ヘッドユニット３１０が当該処理を実行する態様について説明する。

上述したとおり、基板９が主走査軸に沿って往路方向に移動開始されるのに伴って、制御部５０は、対象ヘッドユニット３１０の撮像ヘッド（対象撮像ヘッド）３１２に撮像データの取得を開始させている。上述したとおり、対象撮像ヘッド３１２は、往路主走査においてヘッドユニット３１０が基板９に対して相対移動する移動方向（−Ｙ方向）について、対応する描画ヘッド（対象描画ヘッド）３１１よりも先行して、基板９の面内の部分領域を撮像する。具体的には、対象撮像ヘッド３１２は、対象描画ヘッド３１１の真下の位置（すなわち、描画ヘッド３１１からの描画光が照射される位置）よりも所定距離ｄだけ−Ｙ側の位置を撮像する。つまり、対象撮像ヘッド３１２が各時刻に取得する撮像データは、対象描画ヘッド３１１が当該時刻から一定時間後（具体的には、基板９が対象描画ヘッド３１１に対して距離ｄだけ移動された後）に描画される予定の領域の撮像データということになる。対象撮像ヘッド３１２が、基板９に対して−Ｙ方向に相対的に移動しつつ、副走査軸方向に沿う１ラインの画像を次々と読み取ることによって、描画予定領域の二次元の撮像データが得られることになる。

描画予定領域を撮像した撮像データには、描画予定領域に先に形成されている下地パターンが現れている。そこで、制御部５０は、当該撮像データを画像解析して、描画予定領域に形成されている下地パターンの位置を検出し、当該検出された位置を目標位置として記憶する。さらに、制御部５０は、対象描画ヘッド３１１による描画光の照射予定位置が、目標位置からどれだけずれているかを算出し、算出された値をずれ量として取得する。ここでは、例えば、描画光の照射予定位置と下地パターンとの間の副走査軸に沿うずれ幅が算出される。

一方で、対象描画ヘッド３１１から描画光を照射開始すべきタイミングが到達すると、制御部５０は、対象描画ヘッド３１１に描画光の照射を開始させる。

具体的には、制御部５０は、レーザ駆動部８１を駆動してレーザ発振器８２から光を出射させる。出射された光は照明光学系８３にてラインビームとされ、空間光変調器８４１に入射する。空間光変調器８４１においては、複数の空間光変調素子が、副走査軸（Ｘ軸）に沿って並んで配置されており、入射光はその線状の光束断面を空間光変調素子の配列方向に沿わせるようにして、一列に配列された複数の空間光変調素子に入射する。

さらに、制御部５０は、パターンデータＤ（図２）のうち、対象となるストライプ領域に描画すべきデータを記述した部分を読み出して、空間光変調器８４１に、当該読み出されたパターンデータＤに応じた変調が施された光（描画光）を形成させる。具体的には、制御部５０は、パターンデータＤに基づいて空間光変調器８４１のドライバ回路ユニットに指示を与え、ドライバ回路ユニットが指示された空間光変調素子に対して電圧を印加する。これによって、各空間光変調素子にて個々に空間変調された光（すなわち、副走査軸に沿うＮ画素分の空間変調された光）が形成され、基板９に向けて出射されることになる。

描画光が光路補正部８６に入射すると、制御部５０は、光路補正部８６を制御して、描画光の経路を、先に取得されたずれ量分だけ副走査軸に沿ってシフトさせて、描画光の照射位置を補正する。ただし、ある時刻ｔに撮像された描画予定領域に対する描画光の照射は、当該時刻ｔから「ｄ／ｖ（ただし、「ｖ」は、ヘッドユニット３１０に対する基板９の、主走査軸に沿う相対移動速度であり、この実施の形態では、保持搬送機構２０が基板９を主走査軸に沿って往路方向に移動させる際の移動速度である）」が経過した時刻に実行される。したがって、制御部５０は、ある時刻ｔに撮像された撮像データに基づいて算出されたずれ量を、当該時刻ｔから時間Δｔ＝ｄ／ｖが経過した時刻（ｔ＋Δｔ）に空間光変調ユニット８４から出射される描画光の光路の補正に反映させる。

光路を補正された描画光は、投影光学系８５に入射し、ここで定められた倍率とされて基板９の表面に結像される。照射予定位置からずれ量分だけ光路をシフトされた描画光は、目標位置（すなわち、下地パターンの形成位置）に結像されることになる。つまり、下地パターンの形成位置に高精度に重ね合わされた状態で描画光が照射され、下地パターンと高精度に重ね合わされた上層パターンが描画されることになる。このように、描画装置１においては、制御部５０と光路補正部８６とが協働することによって、描画位置補正部（すなわち、撮像ヘッド３１２が取得した撮像データに基づいて、描画光の照射位置を補正する描画位置補正部）が実現される。

このようにして、対象描画ヘッド３１１が、主走査軸に沿って基板９に対して相対的に移動しつつ、副走査軸に沿うＮ画素分の空間変調された光を断続的に照射し続けることによって、描画領域９１のストライプ領域に、パターン群が描画されることになる。

＜５．描画光の照射開始タイミング＞
上述したとおり、制御部５０は、描画処理を伴う往路主走査において、ヘッドユニット３１０の下方に、当該ヘッドユニット３１０が描画を担当する描画領域９１の＋Ｙ側の端部が到達したと判断すると、当該ヘッドユニット３１０からの（具体的には、当該ヘッドユニット３１０の描画ヘッド３１１からの）描画光の照射を開始させる。ここで、各ヘッドユニット群３０が備える複数のヘッドユニット３１０のそれぞれから、必ずしも同時に描画光の照射が開始されるとは限らない。

ヘッドユニット群３０が備える各ヘッドユニット３１０からの描画光の照射開始タイミングについて、図９〜図１４を参照しながら説明する。図９〜図１１の各図には、処理対象となる基板９に２個の描画領域９１（１），９１（２）からなる描画領域群９１０が設けられている場合が例示されている。一方、図１２〜図１４の各図には、処理対象となる基板９に３個の描画領域９１（１），９１（２），９１（３）からなる描画領域群９１０が設けられている場合が例示されている。なお、図９〜図１４の各図においては、処理対象となる基板９とヘッドユニット３１０とが模式的に示されており、他の構成については図示を省略している。また、図中、描画光を照射中の描画ヘッド３１１は黒塗りで示し、休止状態の描画ヘッド３１１は白ぬきで示している。

図９、図１２の各図に例示されるように、ヘッドユニット群３０が備えるヘッドユニット３１０（１），３１０（２）間の離間距離ｃが、基板９の面内に設定された各描画領域９１の主走査軸に沿う寸法ｍと等しい場合（ｃ＝ｍ）、＋Ｙ側のヘッドユニット３１０（１）が、これが担当する描画領域９１（１）の＋Ｙ側の端部に到達した時点で、−Ｙ側のヘッドユニット３１０（２）も、これが担当する描画領域９１（２）の＋Ｙ側の端部に到達する。したがって、この場合、＋Ｙ側のヘッドユニット３１０（１）が、描画領域９１（１）のストライプ領域に対して描画処理を開始するタイミングと、−Ｙ側のヘッドユニット３１０（２）が描画領域９１（２）のストライプ領域に対して描画処理を開始するタイミングとは等しくなる。

また、当然の事ながら、＋Ｙ側のヘッドユニット３１０（１）が、描画領域９１（１）のストライプ領域に対する描画処理を完了するタイミングと、−Ｙ側のヘッドユニット３１０（２）が描画領域９１（２）のストライプ領域に対する描画処理を完了するタイミングとは等しくなる。

また、図１０、図１３の各図に示されるように、ヘッドユニット群３０が備えるヘッドユニット３１０（１），３１０（２）間の離間距離ｃが、基板９の面内に設定された各描画領域９１の主走査軸に沿う寸法ｍよりも小さい場合（ｃ＜ｍ）、＋Ｙ側のヘッドユニット３１０（１）が、これが担当する描画領域９１（１）の＋Ｙ側の端部に到達した時点では、−Ｙ側のヘッドユニット３１０（２）は、これが担当する描画領域９１（２））の＋Ｙ側の端部にまだ到達しておらず、当該時点からさらに、基板９が主走査軸に沿って往路方向に移動された後に、−Ｙ側のヘッドユニット３１０（２）が描画領域９１（２）の＋Ｙ側の端部に到達する。したがって、この場合、＋Ｙ側のヘッドユニット３１０（１）が描画領域９１（１）のストライプ領域に対して描画処理を開始するタイミングから遅れて、−Ｙ側のヘッドユニット３１０（２）が描画領域９１（２）のストライプ領域に対して描画処理を開始することになる。

また、当然の事ながら、＋Ｙ側のヘッドユニット３１０（１）が、描画領域９１（１）のストライプ領域に対する描画処理を完了するタイミングから遅れて、−Ｙ側のヘッドユニット３１０（２）が描画領域９１（２）のストライプ領域に対する描画処理を完了することになる。

また、図１１、図１４の各図に示されるように、ヘッドユニット群３０が備えるヘッドユニット３１０（１），３１０（２）間の離間距離ｃが、基板９の面内に設定された各描画領域９１の主走査軸に沿う寸法ｍよりも大きい場合（ｃ＞ｍ）、−Ｙ側のヘッドユニット３１０（２）が、これが担当する描画領域９１（２）の＋Ｙ側の端部に到達した時点では、＋Ｙ側のヘッドユニット３１０（１）は、これが担当する描画領域９１（１）の＋Ｙ側の端部にまだ到達しておらず、当該時点からさらに、基板９が主走査軸に沿って往路方向に移動された後に、＋Ｙ側のヘッドユニット３１０（１）が描画領域９１（１）の＋Ｙ側の端部に到達する。したがって、この場合、−Ｙ側のヘッドユニット３１０（２）が描画領域９１（２）のストライプ領域に対して描画処理を開始するタイミングから遅れて、＋Ｙ側のヘッドユニット３１０（１）が描画領域９１（１）のストライプ領域に対して描画処理を開始することになる。

また、当然の事ながら、−Ｙ側のヘッドユニット３１０（２）が、描画領域９１（２）のストライプ領域に対する描画処理を完了するタイミングから遅れて、＋Ｙ側のヘッドユニット３１０（１）が描画領域９１（１）のストライプ領域に対する描画処理を完了することになる。

ここで、図１２〜図１４に示されるように、ヘッドユニット群３０が備えるヘッドユニット３１０の個数よりも、当該ヘッドユニット群３０が担当する描画領域群９１０に含まれる描画領域９１の個数が多い場合、＋Ｙ側のヘッドユニット３１０（１）が、描画領域９１（１）と描画領域９１（３）とに対する描画を担当する。したがって、＋Ｙ側のヘッドユニット３１０（１）は、描画領域９１（１）の−Ｙ側の端部に到達して当該描画領域９１（１）のストライプ領域に対する描画光の照射を終了した後、一定の休止期間を経てから（すなわち、基板９が主走査軸に沿って往路方向に移動されて、当該ヘッドユニット３１０（１）が、これが担当する描画領域９１（３）の＋Ｙ側の端部に到達してから）、当該描画領域９１（３）のストライプ領域に対する描画光の照射を開始する。つまり、ヘッドユニット３１０（１）が、描画領域９１（１）のストライプ領域に対する描画光の照射を完了してから、次の描画領域９１（３）のストライプ領域に対する描画光の照射を開始するまでの間、当該ヘッドユニット３１０（１）は、描画光を照射しない休止状態とされる。この休止期間の間に、ヘッドユニット３１０（１）において、次の描画領域９１に対する描画光の照射に備えるための準備処理（具体的には、例えば、光路補正部８６において、各光学部品（例えば、ウェッジプリズム８６１）を所定の基準位置に戻す処理）が行われる。

仮に、−Ｙ側のヘッドユニット３１０（２）が、描画領域９１（２）と描画領域９１（３）とに対する描画を担当することになっていた場合、ヘッドユニット３１０（２）が描画領域９１（２）のストライプ領域に対する描画光の照射を終了してから、引き続いて、描画領域９１（３）のストライプ領域に対する描画光の照射を開始しなければならない。ここで、描画領域９１（２）と描画領域９１（３）とは非連続の領域であるため、一方の描画領域９１（２）の−Ｙ側の端部における下地パターンのずれ量と、他方の描画領域９１（３）の＋Ｙ側の端部における下地パターンのずれ量とが、基準Ｘ位置（例えば、光路補正なしの描画光が照射される位置）について逆向きである可能性もある。描画光の光路を例えば基準Ｘ位置より＋Ｘ側にシフトさせている位置にあるウェッジプリズム８６１を、描画光の光路を例えば基準Ｘ位置より−Ｘ側にシフトさせるような位置まで移動させる場合、ウェッジプリズム８６１の移動量が大きくなってしまう。一方で、描画領域９１同士の間隔（すなわち、非描画領域９２の幅）は必要最小限の狭い幅に設定されることが多いため、非描画領域９２を横切る時間はごく短い。したがって、ウェッジプリズム８６１の移動が間に合わない（すなわち、光路のシフトが間に合わない）可能性も高い。

一方、上記の実施の形態のように、＋Ｙ側のヘッドユニット３１０（１）が、描画領域９１（３）に対する描画を担当する場合、ヘッドユニット３１０（１）が描画領域９１（１）のストライプ領域に対する描画光の照射を終了してから、描画領域９１（３）のストライプ領域に対する描画光の照射を開始するまでの間、当該ヘッドユニット３１０（１）は休止状態とされる。そして、この休止期間の間に、光路補正部８６において、ウェッジプリズム８６１が、描画光の光路を基準Ｘ位置に進行させるような基準位置に戻される。したがって、描画領域９１（３）の＋Ｙ側の端部において下地パターンが、基準Ｘ位置についてどちら側にずれていても、ウェッジプリズム８６１の移動量が大きくなる可能性は低くなる。したがって、ウェッジプリズム８６１の移動が間に合わない可能性は低くなる。すなわち、描画光の光路を適切に補正することができる。

＜６．効果＞
上記の実施の形態によると、主走査軸に沿って間隔をあけて配列された複数のヘッドユニット３１０を備え、各ヘッドユニット３１０が備える描画ヘッド３１１が、基板９に対して主走査軸に沿って相対的に移動しつつ、基板９に描画光を照射する。この構成によると、各ヘッドユニット３１０が、基板９の面内領域における各部分領域（主走査軸に沿って配列された各部分領域）のそれぞれに対する描画光の照射を並行して実行することができるので、描画処理のスループットが向上する。その一方で、各ヘッドユニット３１０が撮像ヘッド３１２を備え、描画ヘッド３１１から出射される描画光の照射位置が、撮像ヘッド３１２が取得した撮像データに基づいて補正されるので、各部分領域において高い処理精度を実現することができる。したがって、スループットを向上させつつ、高い描画精度を実現することができる。

また、上記の実施の形態によると、ヘッドユニット群３０が、主走査軸と直交する軸に沿って複数配列される。この構成によると、各ヘッドユニット群３０が、基板９の面内領域における各部分領域（副走査軸に沿って配列された各部分領域）に対する描画処理を並行して実行することができるので、描画処理のスループットがさらに向上する。

また、上記の実施の形態によると、基板９の面内に設定された複数の描画領域９１，９１，・・，９１のそれぞれに対する描画光の照射を、当該描画領域９１と対応付けられた１個のヘッドユニット３１０に担当させる。この構成によると、１個の描画領域９１に対する描画光の照射が複数のヘッドユニット３１０で分担して担当されることがないので、描画領域９１内にヘッドユニット間のつなぎ目の部分が生じない。ヘッドユニット間のつなぎ目の部分には、隙間、あるいは、不必要な重複露光部分が生じやすいところ、上記の構成によると、各描画領域９１内にこのような隙間や重複露光部分が生じるおそれがない。したがって、各描画領域９１に、無駄なく適切にパターンを描画することができる。

また、上記の実施の形態によると、撮像ヘッド３１２が取得した撮像データから、非描画領域９２と描画領域９１との境界位置を検出し、当該検出された境界位置に基づいて、描画ヘッド３１１から描画光を出射開始させるタイミングを決定する。この構成によると、描画ヘッド３１１からの描画光の出射開始のタイミングを簡易かつ適切に決定することができる。

また、上記の実施の形態によると、複数の描画領域９１，９１，・・，９１のうち、主走査軸に沿って非描画領域９２を挟んで隣り合う一対の描画領域９１，９１のそれぞれが、別々のヘッドユニット３１０と対応付けられる。つまり、当該一対の描画領域９１，９１のそれぞれに対する描画光の照射が、別々のヘッドユニット３１０によって担当される。したがって、１個のヘッドユニット３１０が、隣り合う一対の描画領域９１，９１に対する描画光の照射を連続して実行するという事態が生じず、ヘッドユニット３１０が、ある描画領域９１に対して描画光の照射を実行した後、次の描画領域９１への描画光の照射を開始するまでの間に、十分な休止期間が常に確保される。この構成によると、当該休止期間の間に、例えば、ヘッドユニット３１０において次の描画領域９１に対する描画光の照射に備えるための準備を行っておくことによって、ヘッドユニット３１０に、各描画領域９１に対する描画光の照射を常に適切な状態で開始させることができる。

＜７．変形例＞
上記の実施の形態においては、処理対象となる基板９が、複数の描画領域９１に従って多面取りされる予定の基板であるとしたが、処理対象となる基板９は、必ずしも多面取りの基板である必要はない。例えば、処理対象となる基板９は、主面上に格子状のスクライブラインが形成され、当該スクライブラインよって囲まれたチップ単位の描画領域が設定された半導体基板であってもよい。この場合、スクライブラインを境界線として基板の主面全体を分割し、１以上のチップ単位から構成される各部分領域を、複数のヘッドユニット３１０，３１０，・・，３１０のいずれかと対応付け、各部分領域に対する描画光の照射を、当該部分領域と対応付けられたヘッドユニット３１０に担当させることが好ましい。この態様においても、各チップ単位の領域内に、ヘッドユニット３１０間のつなぎ目の部分が発生することがないので、各チップ単位に、無駄なく適切にパターンを描画することができる。

また、上記の実施の形態においては、光路補正部８６は、２個のウェッジプリズム８５１とウェッジプリズム移動機構８５２とを備える構成としたが、光路補正部８６は、必ずしもこのような構成でなくともよい。例えば、ガラス板と、ガラス板をＹ軸方向（すなわち、光軸方向（Ｚ軸方向）および副走査方向（Ｘ軸方向）と直交する方向）に沿う回転軸に対して回転可能に支持する姿勢変更機構とから構成してもよい。この構成においては、ガラス板の姿勢を変化させて、ガラス板に入射する際の入射角を変化させることによって、ガラス板に入射する光の経路をＸ軸方向に沿ってシフトさせることができる。ただし、このシフト量は、ガラス板の回転角度に応じて定まる。

また、上記の実施の形態においては、描画装置１は２個のヘッドユニット群３０を備える構成としたが、描画装置は、１個のヘッドユニット群３０を備える構成としてもよいし、３個以上のヘッドユニット群３０を備える構成としてもよい。

また、上記の実施の形態においては、各ヘッドユニット群３０は２個のヘッドユニット３１０を備える構成としたが、各ヘッドユニット群は、３個以上のヘッドユニット３１０を備えてもよい。

また、上記の実施の形態においては、空間光変調器８４１として、回折格子型の空間変調器を利用していたが、空間光変調器８４１の構成はこれに限らない。例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device：デジタル・マイクロミラー・デバイス）等を利用してもよい。

また、上記の実施形態では、基板９が保持搬送機構２０によって主走査軸に沿って移動されることで、各ヘッドユニット３１０が基板９に対して主走査軸に沿って相対的に移動される形態であったが、各ヘッドユニット３１０を主走査軸に沿って移動させることによって、各ヘッドユニット３１０が基板９に対して主走査軸に沿って相対的に移動される構成であってもよい。

また、上記の実施形態では、各ヘッドユニット群３０がヘッド移動機構４０によって副走査軸に沿って移動されることで、各ヘッドユニット群３０が基板９に対して副走査軸に沿って相対的に移動される形態であったが、基板９を副走査軸に沿って移動させることによって、各ヘッドユニット群３０が基板９に対して副走査軸に沿って相対的に移動される構成であってもよい。

また、上記の実施の形態では、往路主走査が終了した後に、保持搬送機構２０に基板９を復路方向に搬送させることによって、ヘッドユニット３１０を元の位置（往路主走査の開始位置）まで相対的に移動させているが、ヘッドユニット３１０が当該復路方向に相対的に移動されている間も、描画処理を行う構成としてもよい。この場合、ヘッドユニット３１０において、描画ヘッド３１１の移動方向の前側と後側に撮像ヘッド３１２をそれぞれ配置する。すなわち、２個の撮像ヘッド３１２，３１２を、描画ヘッド３１１を挟むようにして配置する。そして、描画処理を伴う往路主走査が終了し、ヘッド移動機構４０にヘッドユニット群３０を副走査軸に沿って描画幅に相当する距離だけ移動させた後に、ヘッドユニット３１０に描画処理を伴う復路主走査を実行させる。ただし、ヘッドユニット３１０に描画処理を伴う復路主走査を開始させる際には、基板９とヘッドユニット３１０との相対位置関係を、第２の撮像ヘッド（復路主走査の移動方向において描画ヘッド３１１に先行する側に配置された撮像ヘッド）３１２と基板９との位置関係が、往路主走査を開始させる際の第１の撮像ヘッド（往路主走査の移動方向において描画ヘッド３１１に先行する側に配置された撮像ヘッド）３１２と基板９との位置関係と同等になるように調整する。具体的には、例えば、ヘッドユニット３１０を、上記の実施の形態における往路主走査の終了位置からさらに往路主走査の移動方向に基板９に対して所定量だけ相対的に移動させることによって、第２の撮像ヘッド３１２と基板９との位置関係を、所期の位置関係とすることができる。その上で、往路主走査と同じ態様で描画処理を行いながら復路主走査を行えばよい。

１ 描画装置
２０ 保持搬送機構
３０ ヘッドユニット群
３１０ ヘッドユニット
３１１ 描画ヘッド
３１２ 撮像ヘッド
４０ ヘッド移動機構
５０ 制御部
９ 基板
９１ 描画領域

Claims (10)

1. 基板に光を照射してパターンを描画する描画装置であって、
   所定軸に沿って間隔をあけて配列された複数のヘッドユニットを備えるヘッドユニット群と、
   前記ヘッドユニット群を、前記基板に対して前記所定軸に沿って相対的に移動させる移動機構と、
   を備え、
   前記複数のヘッドユニットのそれぞれが、
   前記基板に対して前記所定軸に沿って相対的に移動されつつ、前記基板に形成するべきパターンに応じた描画光を前記基板に向けて出射する描画ヘッドと、
   前記基板の面内の部分領域を撮像する撮像ヘッドと、
   前記撮像ヘッドが取得した撮像データに基づいて、前記描画光の照射位置を補正する描画位置補正部と、
   を備える、描画装置。
2. 請求項１に記載の描画装置であって、
   前記ヘッドユニット群を複数備え、
   前記複数のヘッドユニット群が、前記所定軸と直交する軸に沿って配列される、描画装置。
3. 請求項１または２に記載の描画装置であって、
   前記複数のヘッドユニットのそれぞれにおける前記描画光の照射を、独立して制御する制御部、
   を備え、
   前記制御部が、
   処理対象となる基板の面内に、非描画領域を挟んで互いに分離された複数の描画領域が設定されている場合に、前記複数の描画領域のそれぞれを、前記複数のヘッドユニットのいずれかと対応付けし、前記複数のヘッドユニットのそれぞれに、当該ヘッドユニットと対応付けられた描画領域に対する前記描画光の照射を担当させる、描画装置。
4. 請求項３に記載の描画装置であって、
   前記制御部が、
   前記ヘッドユニットが備える前記撮像ヘッドが取得した撮像データから、前記非描画領域と前記描画領域との境界位置を検出し、当該検出された境界位置に基づいて、当該ヘッドユニットが備える前記描画ヘッドから前記描画光を出射開始させるタイミングを決定する、描画装置。
5. 請求項３または４に記載の描画装置であって、
   前記制御部が、
   前記複数の描画領域のうち、前記所定軸に沿って、前記非描画領域を挟んで隣り合う一対の描画領域のそれぞれを、別々のヘッドユニットと対応付ける、描画装置。
6. 基板に光を照射してパターンを描画する描画方法であって、
   ａ）所定軸に沿って間隔をあけて配列された複数のヘッドユニットを備えるヘッドユニット群を、前記基板に対して前記所定軸に沿って相対的に移動させる工程と、
   ｂ）前記ａ）工程が行われる間に、前記ヘッドユニットが備える描画ヘッドが、前記基板に形成するべきパターンに応じた描画光を前記基板に向けて出射する工程と、
   ｃ）前記ａ）工程が行われる間に、前記ヘッドユニットが備える撮像ヘッドが、前記基板の面内の部分領域を撮像する工程と、
   ｄ）前記ｂ）工程が行われる間に、前記撮像ヘッドが取得した撮像データに基づいて、前記描画光の照射位置を補正する工程と、
   を備える、描画方法。
7. 請求項６に記載の描画方法であって、
   前記ヘッドユニット群を複数備え、
   前記複数のヘッドユニット群が、前記所定軸と直交する軸に沿って配列され、
   前記ａ）工程において、前記複数のヘッドユニット群が、前記基板に対して前記所定軸に沿って相対的に移動される、描画方法。
8. 請求項６または７に記載の描画方法であって、
   処理対象となる基板の面内に、非描画領域を挟んで互いに分離された複数の描画領域が設定されている場合に、前記複数の描画領域のそれぞれが、前記複数のヘッドユニットのいずれかと対応付けられ、前記複数のヘッドユニットのそれぞれが、当該ヘッドユニットと対応付けられた描画領域に対する前記描画光の照射を担当する、描画方法。
9. 請求項８に記載の描画方法であって、
   ｅ）前記ヘッドユニットが備える前記撮像ヘッドが取得した撮像データから、前記非描画領域と前記描画領域との境界位置を検出し、当該検出された境界位置に基づいて、当該ヘッドユニットが備える前記描画ヘッドから前記描画光を出射開始させるタイミングを決定する工程、
   をさらに備える描画方法。
10. 請求項８または９に記載の描画方法であって、
    前記複数の描画領域のうち、前記所定軸に沿って、前記非描画領域を挟んで隣り合う一対の描画領域のそれぞれが、別々のヘッドユニットと対応付けられる、描画方法。

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