JP5095176B2 - パターン描画装置 - Google Patents

Description

本発明は、カラーフィルタ用ガラス基板、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板、半導体基板、プリント基板等の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に関する。

従来より、感光材料が塗布された基板の表面に光を照射することにより、基板の表面に所定のパターンを描画するパターン描画装置が知られている。パターン描画装置は、基板を載置するステージと、ステージを移動させるための移動機構と、ステージ上の基板の表面に光を照射する複数の光学ヘッドとを備えている。そして、ステージとともに基板を水平方向に移動させつつ、複数の光学ヘッドから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。

このようなパターン描画装置において、複数の光学ヘッドは、それぞれ、照射光を部分的に遮光するためのアパーチャや、アパーチャの位置を調整するための駆動機構や、光学系のレンズを駆動させるための駆動機構などの複数の要素部品により構成されている。そして、これらの要素部品が全て正常に動作することにより、基板上に光が照射される構成となっている。また、処理対象となる基板の表面は、複数の光学ヘッドに対応した複数の描画領域に分割されており、複数の光学ヘッドが各描画領域の描画を担当する構成となっている。

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。

特開２００６−１４５７４５号公報

上記のように、パターン描画装置は複数の光学ヘッドを備えており、また、各光学ヘッドは複数の要素部品により構成されている。このため、要素部品に１つでも異常が発生した場合には、当該要素部品を有する光学ヘッドが使用不能となり、当該光学ヘッドによる担当描画領域の描画ができない状態となる。また、従来のパターン描画装置では、各光学ヘッドがそれぞれの担当描画領域のみを描画する構成となっていたため、１つの光学ヘッドが使用不能となった場合には描画処理を継続することができず、装置全体を停止して要素部品の修理を行わざるを得なかった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、一部の光照射手段に異常が発生した場合にも、描画処理を継続することができるパターン描画装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、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において、表面に感光材料の層が形成された基板を保持する保持手段と、基板の表面の複数の描画領域のそれぞれに光を照射する複数の光照射手段と、前記保持手段と、前記光照射手段とを、基板の表面に沿う方向に相対的に移動させる移動手段と、描画処理が行われる前に、前記複数の光照射手段のそれぞれに異常が発生しているか否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段により異常と判定された光照射手段が担当する描画領域を他の光照射手段で補完描画するように、前記移動手段と前記光照射手段とを制御する制御手段と、前記異常判定手段により前記光照射手段が異常であると判定された場合には、前記補完描画を含む描画処理の所要時間を、前記パターン描画装置による描画処理の前後の基板処理工程を管理する工程管理装置に通知する通知手段と、を備え、前記通知手段による前記工程管理装置への前記所要時間の通知が、前記パターン描画装置における前記描画処理が開始される前に行われ、前記制御手段は、前記通知手段が前記所要時間の通知を行うのに続いて、前記描画処理を開始することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のパターン描画装置において、前記複数の光照射手段のそれぞれに対して、当該光照射手段が異常と判定されたときに前記補完描画を行う光照射手段が対応付けられていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のパターン描画装置において、前記補完描画を行う光照射手段は、異常と判定された光照射手段と隣り合う光照射手段であることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の描画装置において、前記制御手段は、異常と判定された光照射手段に標準的に与えられる照射制御信号を、前記補完描画を行う光照射手段に割り当てる割り当て手段を有することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載のパターン描画装置において、前記移動手段は、固定設置された光照射手段に対して前記保持手段を移動させることを特徴とする。

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パターン描画装置において、前記複数の光照射手段の各照射光を直接撮影する撮影手段を更に備え、前記異常判定手段は、前記撮影手段の撮影結果に基づいて異常判定処理を行うことを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６までのいずれかに記載のパターン描画装置において、前記複数の光照射手段は、それぞれ複数の要素部品により構成されていることを特徴とする。

請求項１〜７に記載の発明によれば、複数の光照射手段のそれぞれに異常が発生しているか否かを判定し、異常と判定された光照射手段が担当する描画領域を他の光照射手段で補完描画する。このため、一部の光照射手段に異常が発生した場合にも描画処理を継続し、装置の稼働率を向上させることができる。また、パターン描画装置は、補完描画を含む描画処理の所要時間を、前後の基板処理工程を管理する工程管理装置に、通知する通知手段を備える。このため、複数の基板が連続して処理される場合であっても、パターン描画装置の前後で基板が停滞したり枯渇したりすることを防止することができる。

特に、請求項２に記載の発明によれば、複数の光照射手段のそれぞれに対して、当該光照射手段が異常と判定されたときに補完描画を行う光照射手段が対応付けられている。このため、対応付けられた光照射手段を使用して確実に補完描画を行うことができる。

特に、請求項３に記載の発明によれば、補完描画を行う光照射手段は、異常と判定された光照射手段と隣り合う光照射手段である。このため、移動手段の動作を最小限に抑えつつ、補完描画を行うことができる。

特に、請求項４に記載の発明によれば、制御手段は、異常と判定された光照射手段に標準的に与えられる照射制御信号を、補完描画を行う光照射手段に割り当てる割り当て手段を有する。このため、補完描画を行う光照射手段は、異常と判定された光照射手段が本来描画するべきパターンを代替的に描画することができる。

特に、請求項５に記載の発明によれば、移動手段は、固定配置された光照射手段に対して保持手段を移動させる。このため、光照射手段に含まれる光学系等の精密な部品を移動させることなく、描画処理を行うことができる。

特に、請求項６に記載の発明によれば、パターン描画装置は、複数の光照射手段の各照射光を直接撮影する撮影手段を更に備え、異常判定手段は、撮影手段の撮影結果に基づいて異常判定処理を行う。このため、テスト描画を行うことなく光照射手段の異常を判定することができる。

特に、請求項７に記載の発明によれば、複数の光照射手段は、それぞれ複数の要素部品により構成されている。このため、各光照射手段の構成が複雑化して異常が発生する確率が高くなるにも関わらず、異常が発生した場合にも描画処理を継続することができる。

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。

＜１．パターン描画装置の全体構成＞
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に連結されたステージ駆動部２０と、複数の光学ヘッド３２ａ〜３２ｇを有するヘッド部３０と、各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇからの照射光を撮影するための照射光撮影部４０と、装置各部の動作を制御するための制御部５０とを備えている。

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。なお、ステージ１０上に保持された基板９の表面には、カラーレジスト等の感光材料の層が形成されている。

ステージ駆動部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。ステージ駆動部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。

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。

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。

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。

ヘッド部３０は、ステージ１０上に保持された基板９の上面に所定パターンのパルス光を照射するための機構である。ヘッド部３０は、ステージ１０およびステージ駆動部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に副走査方向に沿って等間隔に取り付けられた７つの光学ヘッド３２ａ〜３２ｇとを有している。各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇ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３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇ内に導入される。

各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇ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するためのアパーチャユニット３７と、パルス光を基板９の上面に結像させるための投影光学系３８とが設けられている。アパーチャユニット３７には、所定の遮光パターンが形成されたガラス板であるアパーチャＡＰがセットされている。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にセットされたアパーチャＡＰ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上の感光材料に所定のパターンが描画される。

また、図１に概念的に示したように、各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇには、アパーチャユニット３７にセットされたアパーチャＡＰの位置を調整するためのアパーチャ駆動部３９が設けられている。アパーチャ駆動部３９は、アパーチャＡＰの水平位置（水平面内の傾きを含む）を調整することにより、基板９上に投影するパターンを選択したり、パターンの投影位置を調整したりすることができる。また、アパーチャ駆動部３９は、パルス光の照射領域全体をアパーチャＡＰの遮光部で遮ることにより、パルス光の照射を禁止することもできる。アパーチャ駆動部３９は、例えば、複数のリニアモータを組み合わせて構成することができる。

図３は、正常動作時における基板９上の描画領域と複数の光学ヘッド３２ａ〜３２ｇとの関係を示した図である。図３に示したように、複数の光学ヘッド３２ａ〜３２ｇ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。描画処理を行うときには、ステージ１０を主走査方向に移動させつつ、各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇからパルス光を照射する。これにより、基板９の上面には所定の露光幅Ｗ（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。

１回の主走査方向への描画が終了すると、パターン描画装置１は、ステージ１０を副走査方向に露光幅Ｗ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３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇ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３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇの露光幅Ｗ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上にカラーフィルタ用のパターンを形成する。

このように、基板９上の描画領域は、複数の光学ヘッド３２ａ〜３２ｇに対応した７つの短冊状の描画領域Ａａ，Ａｂ，…，Ａｇに分割されている。そして、正常動作時には、各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇがそれぞれ描画領域Ａａ，Ａｂ，…，Ａｇの描画を担当する。

図４は、上記の複数の光学ヘッド３２ａ〜３２ｇの構成を概念的に示した図である。図４に示したように、各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇは、アパーチャＡＰ、アパーチャ駆動部３９、投影光学系３８などの多数の要素部品により構成されている。そして、これらの要素部品が全て正常に動作することにより、基板９上に正常なパルス光が照射される構成となっている。

図１および図２に戻り、照射光撮影部４０は、各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇから照射されるパルス光を撮影するための機構である。照射光撮影部４０は、ＣＣＤカメラ４１と、ガイドレール４２と、リニアモータ等により構成されたカメラ駆動機構４３とを有している。ＣＣＤカメラ４１は、撮影方向を上方に向けて配置されている。また、カメラ駆動機構４２を動作させると、ベースプレート２４の＋Ｙ側の側辺に取り付けられたガイドレール４２に沿ってＣＣＤカメラ４１が副走査方向に移動する。

ＣＣＤカメラ４１を使用するときには、まず、主走査機構２５を動作させ、ＣＣＤカメラ４１がヘッド部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、カメラ駆動機構４３を動作させることによりＣＣＤカメラ４１を副走査方向に移動させつつ、各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇから照射されるパルス光をＣＣＤカメラ４１で撮影する。撮影により取得された画像データは、ＣＣＤカメラ４１から制御部５０に転送される。

制御部５０は、パターン描画装置１内の上記各部の動作を制御するための処理部である。図５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５に示したように、制御部５０は、上記の回転機構２１、副走査機構２３、主走査機構２５、レーザ駆動部３５、照明光学系３３、投影光学系３８、アパーチャ駆動部３９、ＣＣＤカメラ４１、およびカメラ駆動機構４３と電気的に接続されており、これらの動作を制御する。なお、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り構成され、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の制御を行う。

＜２．補完描画の機能について＞
先に述べたように、このパターン描画装置１の複数の光学ヘッド３２ａ〜３２ｇは、それぞれ複数の要素部品により構成されている。このため、要素部品に１つでも異常が発生した場合には、当該要素部品を有する光学ヘッドが使用不能となり、当該光学ヘッドによる担当描画領域の描画ができない状態となる。そこで、本実施形態のパターン描画装置１は、異常が発生した光学ヘッドの担当描画領域を、他の光学ヘッドで補完描画する機能を有する。以下では、このような補完描画を実現するための構成について説明する。

図６は、制御部５０を中心とするパターン描画装置１の構成を、その機能ごとに示した機能ブロック図である。図６に示したように、制御部５０には、ＣＰＵやメモリが動作することにより実現される処理部として、Ａ／Ｄ変換部５１、異常判定部５２、ステージ位置調整部５３、照射制御部５４ａ〜５４ｇ、制御切替判定部５５、パフォーマンス判定部５６、および通信部５７が設けられている。

Ａ／Ｄ変換部５１は、ＣＣＤカメラ４１により取得された画像データを受信し、その画像データをアナログデータからデジタルデータに変換するための処理部である。Ａ／Ｄ変換部５１は、画像データをアナログデータからデジタルデータに変換し、変換後の画像データを異常判定部５２へ転送する。

異常判定部５２は、Ａ／Ｄ変換部から転送された画像データを受信し、その画像データに基づいて各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇに異常が発生しているか否かを判定するための処理部である。具体的には、異常判定部５２は、各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇのパルス光の位置、ライン幅、光量等の情報を画像データから取得する。そして、これらの情報と理想的な照射パターンの情報とを比較することにより、各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇに異常が発生しているか否かを判定する。異常判定部５２は、いずれかの光学ヘッドを異常と判定すると、その判定結果をステージ位置調整部５３、制御切替判定部５５、およびパフォーマンス判定部５６に通知する。

ステージ位置調整部５３は、補完描画時にステージ１０の位置を調整するための処理部である。ステージ位置調整部５３は、補完描画を行うときに、異常と判定された光学ヘッドの担当描画領域をその隣の光学ヘッド（補完描画を行う光学ヘッド）の下方に位置させるように、ステージ１０を移動させる役割を果たす。具体的には、ステージ位置調整部５３は、異常判定部５２から通知された判定結果に基づいてステージ駆動部２０に制御信号を与え、異常を有する光学ヘッドと補完描画を行う光学ヘッドとの間隔分だけステージ１０を副走査方向に移動させて基板９の位置を調整する。なお、このようなステージの位置調整を許容するために、ステージ駆動部２０の副走査機構２３の移動範囲は、通常の描画処理に必要な移動範囲よりも大きくなっている。

照射制御部５４ａ，５４ｂ，…，５４ｇは、それぞれ描画領域Ａａ，Ａｂ，…，Ａｇに対するパルス光の照射動作を制御するための処理部である。また、制御切替判定部５５は、照射制御部５４ａ，５４，…，５４ｇによる照射制御信号Ｓａ，Ｓｂ，…，Ｓｇを各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇに割り当てるための処理部である。制御切替判定部５５は、正常動作時には、各照射制御部５４ａ，５４ｂ，…，５４ｇによる照射制御信号Ｓａ，Ｓｂ，…，Ｓｇを、それぞれ各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇに割り当てる。これにより、各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇがそれぞれ描画領域Ａａ，Ａｂ，…，Ａｇの描画を行う。また、制御切替判定部５５は、補完描画時には、異常と判定された光学ヘッドに対応する照射制御信号を、補完描画を行う光学ヘッドに割り当てる。

図７は、制御切替判定部５５における照射制御信号Ｓａ〜Ｓｇの割り当て機能の構成をより詳細に示した図である。図７に示したように、制御切替判定部５５は、光学ヘッド３２ａ〜３２ｇに対応する７つのセレクタ５５ａ〜５５ｇを有している。そして、照射制御信号Ｓａ，Ｓｂ，…，Ｓｇは、それぞれ対応するセレクタとその両隣のセレクタとに入力されている。また、各セレクタ５５ａ，５５ｂ，…，５５ｇには、異常判定部５２から通知された判定結果に基づく切替信号が入力されている。各セレクタ５５ａ，５５ｂ，…，５５ｇは、それぞれ入力された照射制御信号のうちの１つを切替信号に基づいて選択的に出力し、各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇの照射動作を制御する。これにより、各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇに対してそれぞれ標準の照射制御信号以外の照射制御信号を入力することが可能となる。例えば、光学ヘッド３２ａに照射制御信号Ｓｂを入力することが可能となる。

図６に戻り、パフォーマンス判定部５６は、パターン描画装置１における描画処理の所要時間を判定するための処理部である。パフォーマンス判定部５６は、補完描画を行うときには、標準の描画時間に補完描画に要する時間を加えた合計時間を算出し、算出された時間を通信部５７に通知する。通信部５７は、パフォーマンス判定部５６から受けた描画時間の情報を外部の工程管理装置２へ出力する。

工程管理装置２は、ＬＡＮ等の通信線９０を介して前処理装置３および後処理装置４と接続されている。前処理装置３は、パターン描画装置１による描画処理の前に基板９の処理を行う装置（例えば、レジスト塗布装置）である。一方、後処理装置４は、パターン描画装置１による描画処理の後に基板９の処理を行う装置（例えば、現像装置）である。工程管理装置２は、パターン描画装置１から受けた描画時間の情報に基づいて前処理装置３および後処理装置４に管理信号を送信し、前処理装置３および後処理装置４における基板９の処理速度、搬送速度、または搬送間隔を調整する。これにより、複数の基板９が連続して処理される場合であっても、パターン描画装置１の前後で基板９が停滞したり枯渇したりすることを防止することができる。

＜３．パターン描画装置の動作＞
続いて、上記構成を有するパターン描画装置１の動作について説明する。図８は、パターン描画装置１の動作の流れを示したフローチャートである。なお、以下に説明する一連の動作は、制御部５０が上記の回転機構２１、副走査機構２３、主走査機構２５、レーザ駆動部３５、照明光学系３３、投影光学系３８、アパーチャ駆動部３９、ＣＣＤカメラ４１、カメラ駆動機構４３等を動作制御することにより進行する。

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、ＣＣＤカメラ４１を動作させ、各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇに異常が発生していないかどうかを検査する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、パターン描画装置１は、まず、主走査機構２５を動作させ、ＣＣＤカメラ４１がヘッド部３０の下方に位置するように、ベースプレート２４を移動させる（図１および図２の状態）。そして、各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇからパルス光を照射しつつＣＣＤカメラ４１を副走査方向に移動させ、各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇから照射されるパルス光をＣＣＤカメラ４１で撮影する。

パターン描画装置１は、撮影された画像データを制御部５０に転送し、制御部５０内の異常判定部５２において当該画像データを解析する。異常判定部５２は、画像データに記録された各光学ヘッド３２ａ、３２ｂ，…，３２ｇの照射光パターンを、理想的な照射光パターンと比較することにより、各光学ヘッドに異常が発生しているかどうかを判定する（ステップＳ２）。

ステップＳ２において、異常が発生している光学ヘッドはないと判定された場合には、ステージ１０上に基板９がセットされた後、パターン描画装置１は、全ての光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇを使用してそれぞれの担当描画領域Ａａ，Ａｂ，…，Ａｇを描画する（ステップＳ３）。すなわち、基板９を主走査方向および副走査方向に移動させつつ、全ての光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇからパルス光を照射することにより、全ての描画領域Ａａ，Ａｂ，…，Ａｇにパターンを描画する（図３の状態）。

一方、ステップＳ２において、異常が発生している光学ヘッドがあると判定された場合には、パターン描画装置１は、その後に実行される描画処理（ステップＳ５〜Ｓ６の描画処理）の所要時間を算出し、算出された時間を工程管理装置２に通知する（ステップＳ４）。通知を受けた工程管理装置２は、前処理装置３および後処理装置４における基板９の処理速度または搬送速度を調整し、パターン描画装置１の前後における基板９の停滞や枯渇を防止する。

続いて、ステージ１０に基板９がセットされると、パターン描画装置１は、まず、正常な光学ヘッドを使用してそれぞれの担当描画領域を描画する（ステップＳ４）。例えば、光学ヘッド３２ｂに異常があると判定された場合には、図９に示したように、光学ヘッド３２ｂ以外の光学ヘッド３２ａ，３２ｃ，３２ｄ，…，３２ｇを使用してそれぞれの担当描画領域Ａａ，Ａｃ，Ａｄ，…，Ａｇを描画する。パターン描画装置１は、基板９を主走査方向および副走査方向に移動させつつ、各光学ヘッド３２ａ，３２ｃ，３２ｄ，…，３２ｇからパルス光を照射することにより、描画領域Ａａ，Ａｃ，Ａｄ，…，Ａｇにパターンを描画する。また、このとき、光学ヘッド３２ｂは、パルス光の照射領域全体をアパーチャＡＰの遮光部で遮ることにより、描画領域Ａｂの描画を禁止している。

その後、パターン描画装置１は、異常が発生している光学ヘッド３２ｂの担当描画領域Ａｂを、その隣の光学ヘッド３２ａで補完描画する（ステップＳ５）。具体的には、制御部５０内のステージ位置調整部５３がステージ駆動部２０を制御し、光学ヘッド３２ａの下方に描画領域Ａｂの描画開始位置が配置されるようにステージ１０を副走査方向に移動させる。そして、基板９を主走査方向および副走査方向に移動させつつ、光学ヘッド３２ａからパルス光を照射することにより、描画領域Ａｂにパターンを描画する。なお、このとき、制御切替判定部５５の切り替え動作により、照射制御部５４ｂの照射制御信号Ｓｂが光学ヘッド３２ａに入力される。このため、光学ヘッド３２ａは、描画領域Ａｂに描画すべきパターン（本来光学ヘッド３２ｂが描画すべきパターン）を代替的に描画することができる。このようにして、パターン描画装置１は、基板９の全ての描画領域Ａａ〜Ａｇに対する描画処理を完了する。

以上のように、本実施形態のパターン描画装置１は、複数の光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇのそれぞれに異常が発生しているか否かを判定し、異常と判定された光学ヘッドが担当する描画領域を他の光学ヘッドで補完描画する。このため、一部の光照射手段に異常が発生した場合にも、描画処理を継続することができ、装置の稼働率を向上させることができる。

＜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、上記の例では、異常と判定された光学ヘッドの隣の光学ヘッドを使用して補完描画を行っていたが、補完描画に使用する光学ヘッドは必ずしも隣の光学ヘッドでなくてもよい。例えば、光学ヘッド３２ｂに異常が発生したときに、光学ヘッド３２ｂと隣り合わない光学ヘッド３２ｄ，３２ｅ，３２ｆ，または３２ｇを使用して補完描画を行ってもよい。ただし、隣り合う光学ヘッド３２ａまたは３２ｃを使用すれば、副走査方向の移動量を最小限に抑えつつ補完描画を行うことができる。

各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇが異常と判定されたときにどの光学ヘッドを使用して補完描画を行うかは、予めテーブルデータとして制御部５０に設定しておけばよい。例えば、図１１のようなテーブルデータＴＤを制御部５０に記憶させておき、このようなテーブルデータＴＤに従ってステージ位置調整部５３や制御切替判定部５５を動作させるようにすればよい。

また、上記のパターン描画装置１は、固定配置された複数の光学ヘッド３２ａ〜３２ｇに対してステージ１０を移動させる構成であったが、ステージ１０を固定配置し、その上方において複数の光学ヘッド３２ａ〜３２ｇを移動させる構成であってもよい。但し、光学ヘッド３２ａ〜３２ｇには光学系等の精密部品が多用されている。このため、精密部品の調整を複雑化させないためには、光学ヘッド３２ａ〜３２ｇを固定配置する方が望ましい。

また、上記のパターン描画装置１は、ＣＣＤカメラ４１により各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇの照射光を直接撮影し、取得された画像データに基づいて各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇの異常を検査する構成であったが、他の方法により各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇの異常を検査してもよい。例えば、テスト用の基板にテスト用のパターンを描画し、その描画結果に基づいて各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇの異常を検査するようにしてもよい。ただし、各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇの照射光を直接撮影するようにすれば、テスト描画を行うことなく容易に各光学ヘッド３２ａ，３２ｂ，…，３２ｇの異常を検査することができる。

また、上記のパターン描画装置１は、７つの光学ヘッド３２ａ〜３２ｇを有するものであったが、光学ヘッドの数は７つに限定されるものではない。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、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。

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。 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。 正常動作時における基板上の描画領域と複数の光学ヘッドとの関係を示した図である。 複数の光学ヘッドの構成を概念的に示した図である。 パターン描画装置の各部と制御部との間の接続構成を示したブロック図である。 制御部を中心とするパターン描画装置の構成を機能ごとに示した機能ブロック図である。 制御切替判定部における照射制御信号の割り当て機能の構成を示した図である。 パターン描画装置における動作の流れを示したフローチャートである。 正常な光学ヘッドが各担当描画エリアを描画する様子を示した図である。 補完描画の様子を示した図である。 テーブルデータの例を示した図である。

符号の説明

１ パターン描画装置
２ 工程管理装置
３ 前処理装置
４ 後処理装置
９ 基板
１０ ステージ
２０ ステージ駆動部
２３ 副走査機構
２５ 主走査機構
３０ ヘッド部
３２ａ〜３２ｇ 光学ヘッド
４０ 照射光撮影部
５０ 制御部
５２ 異常判定部
５３ ステージ位置調整部
５５ 制御切替判定部
５６ パフォーマンス判定部
Ａａ〜Ａｇ 描画領域

Claims (7)

1. 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において、
   表面に感光材料の層が形成された基板を保持する保持手段と、
   基板の表面の複数の描画領域のそれぞれに光を照射する複数の光照射手段と、
   前記保持手段と、前記光照射手段とを、基板の表面に沿う方向に相対的に移動させる移動手段と、
   描画処理が行われる前に、前記複数の光照射手段のそれぞれに異常が発生しているか否かを判定する異常判定手段と、
   前記異常判定手段により異常と判定された光照射手段が担当する描画領域を他の光照射手段で補完描画するように、前記移動手段と前記光照射手段とを制御する制御手段と、
   前記異常判定手段により前記光照射手段が異常であると判定された場合には、前記補完描画を含む描画処理の所要時間を、前後の基板処理工程を管理する工程管理装置に通知する通知手段と、
   を備え、
   前記通知手段による前記工程管理装置への前記所要時間の通知が、前記パターン描画装置における前記描画処理が開始される前に行われ、
   前記制御手段は、前記通知手段が前記所要時間の通知を行うのに続いて、前記描画処理を開始することを特徴とするパターン描画装置。
2. 請求項１に記載のパターン描画装置において、
   前記複数の光照射手段のそれぞれに対して、当該光照射手段が異常と判定されたときに前記補完描画を行う光照射手段が対応付けられていることを特徴とするパターン描画装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のパターン描画装置において、
   前記補完描画を行う光照射手段は、異常と判定された光照射手段と隣り合う光照射手段であることを特徴とするパターン描画装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載の描画装置において、
   前記制御手段は、異常と判定された光照射手段に標準的に与えられる照射制御信号を、前記補完描画を行う光照射手段に割り当てる割り当て手段を有することを特徴とするパターン描画装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれかに記載のパターン描画装置において、
   前記移動手段は、固定配置された光照射手段に対して前記保持手段を移動させることを特徴とするパターン描画装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれかに記載のパターン描画装置において、
   前記複数の光照射手段の各照射光を直接撮影する撮影手段を更に備え、
   前記異常判定手段は、前記撮影手段の撮影結果に基づいて異常判定処理を行うことを特徴とするパターン描画装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれかに記載のパターン描画装置において、
   前記複数の光照射手段は、それぞれ複数の要素部品により構成されていることを特徴とするパターン描画装置。

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