KR102206992B1 - 기판 처리 장치, 디바이스 제조 방법 - Google Patents

Abstract

기판(P)의 폭방향과 교차하는 반송 방향으로 소정 속도로 반송하는 회전 드럼(DR)과, 기판(P)에 투사되는 묘화 빔을, 기판(P)의 묘화 라인을 따라서 주사하여, 소정의 패턴을 기판(P) 상에 묘화하는 묘화 모듈(UW1~UW5)을 복수 가지며, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)의 각각에 의해서 기판(P) 상에 묘화되는 패턴끼리가, 폭방향으로 이어맞춰지도록, 서로 폭방향으로 이웃하는 묘화 라인을, 반송 방향으로 소정의 간격을 두고 배치한 묘화 장치(11)와, 기판(P)의 폭방향에 대한 묘화 라인의 상대적인 기울기를 조정하는 회전 기구(24)와,, 기판(P)의 반송 속도를 검출하는 회전 위치 검출 기구를 구비하며, 회전 위치 검출 기구에 의해서 검출되는 반송 속도에 근거하여, 회전 기구(24)에 의해서 묘화 라인의 상대적인 기울기를 조정한다.

Description

기판 처리 장치, 디바이스 제조 방법

본 발명은, 기판 처리 장치, 디바이스 제조 시스템 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 기판 처리 장치로서, 시트 모양의 매체(기판) 상의 소정 위치에 묘화(描畵)를 행하는 주사식(走査式) 묘화 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 주사식 묘화 장치는, 묘화 테이블과, 레이저 광원과, 광 변조기(變調器)와, 주사 광학계를 구비하고 있다. 묘화 테이블은, 매체를 재치(載置)한 상태에서, 반송 방향(부(副)주사 방향)으로 반송한다. 레이저 광원은, 광 변조기로 향하여 레이저광을 조사한다. 광 변조기는, 예를 들면, 음향 광학 변조 소자(AOM：Acousto　Optic　Modulator)가 이용되며, 레이저 광원으로부터 조사된 레이저광을 변조한다. 광 변조기는, ON으로 스위칭되면, 레이저광을 회절에 의해서 편향시켜, 레이저광을 매체 상에 투사한다. 한편으로, 광 변조기는, OFF로 스위칭되면, 레이저광을 편향시키지 않고, 레이저광을 매체 상에 투사하지 않는 상태가 된다. 주사 광학계는, 광 변조기로부터 사출한 레이저광을, 매체상의 주사 개시단(開始端)으로부터 주사 종료단(終了端)까지 소정의 주사선(走査線)을 따라서 주사 방향으로 주사시킨다. 그리고, 주사식 묘화 장치는, 묘화 테이블에 의해 매체를 부주사 방향으로 반송시키면서, 광 변조기에 의해 레이저광을 변조하고, 주사 광학계에 의해 변조된 레이저광의 스폿광(spot光)을 주사 방향으로 주사시킴으로써, 매체에 묘화를 행한다.

특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2000－227661호 공보

그런데, 묘화 대상이 되는 기판은, 디바이스의 대형화에 따라서 커진다. 기판이 커지면, 기판에 묘화되는 패턴이 커진다. 여기서, 특허 문헌 1의 주사식 묘화 장치에서는, 1개의 주사선에 의해 묘화를 행하기 때문에, 기판에 묘화되는 패턴이 커지는 경우, 레이저광의 스폿광에 의한 주사선은 길어진다. 그렇지만, 특허 문헌 1의 주사식 묘화 장치에서는, 주사선의 길이에 한계가 있기 때문에, 기판에 묘화되는 패턴의 크기는, 주사선의 길이에 의해서 제한된다.

그래서, 복수의 주사선(묘화 라인)에 의해 기판에 패턴을 묘화하는, 이른바 멀티 빔형의 묘화 방식이 고려되어진다. 그러한 멀티 빔형의 묘화 방식에서는, 복수의 묘화 라인을 주사선의 방향으로 늘어놓아 배치하고, 각 주사선에 의해 형성되는 각각의 패턴을, 기판의 반송 방향에 직교하는 폭방향으로 이어맞춤으로써, 기판에 대해서 큰 패턴을 묘화하는 것이 가능해진다.

멀티 빔형의 묘화 방식에서도, 기판을 반송 방향으로 반송하면서, 복수의 묘화 라인에 의해 기판에 패턴을 묘화하므로, 각 묘화 라인의 묘화 개시 위치로부터 묘화 종료 위치에 걸쳐 묘화되는 패턴은, 기판의 반송 속도에 속도 불균일 등이 생긴 경우, 묘화 개시 위치와 묘화 종료 위치가 반송 방향에서 미크론 오더로 다른 위치가 되어 버린다. 이 때문에, 기판의 폭 방향으로 인접하는 패턴끼리의 이어맞춤 정밀도가 악화되는 현상, 즉, 이음 오차가 발생해 버릴 가능성이 있다.

본 발명의 실시 형태에서는, 상기의 문제점을 감안하여, 복수의 묘화 라인을 연결한 멀티 빔형의 묘화 방식이라도, 기판의 폭방향으로 이어맞춰지는 패턴끼리의 이음 오차를 양호하게 저감하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 제1 실시 형태에 따르면, 소정 폭의 기판을 지지하면서, 상기 기판의 폭방향과 교차하는 반송 방향으로 소정 속도로 반송하는 기판 반송 기구와, 상기 기판에 투사되는 묘화(描畵) 빔을 상기 기판의 폭 보다도 좁은 범위에서 상기 폭방향으로 주사(走査)하여 얻어지는 묘화 라인을 따라서, 소정의 패턴을 상기 기판 상에 묘화하는 묘화 모듈을 복수 가지며, 상기 복수의 묘화 모듈의 각각에 의해서 상기 기판 상에 묘화되는 패턴끼리가, 상기 기판의 폭방향으로 이어맞춰지도록, 서로 상기 폭방향으로 이웃하는 상기 묘화 라인을, 상기 반송 방향으로 소정의 간격을 두고 배치한 묘화 장치와, 상기 기판의 폭방향에 대한 상기 묘화 라인의 상대적인 기울기를 조정하는 기울기 조정 기구와, 상기 기판의 반송 속도를 검출하는 기판 속도 검출 장치를 구비하며, 상기 기판 속도 검출 장치에 의해서 검출되는 상기 기판의 반송 속도에 근거하여, 상기 기울기 조정 기구에 의해서 상기 묘화 라인의 상대적인 기울기를 조정하는 기판 처리 장치가 제공된다.

본 발명의 제2 실시 형태에 따르면, 본 발명의 제1 형태에 관한 기판 처리 장치를 구비하는 디바이스 제조 시스템이 제공된다.

본 발명의 제3 실시 형태에 따르면, 본 발명의 제1 형태에 관한 기판 처리 장치를 이용하여, 상기 기판 상에 형성된 광 감응층에 상기 복수의 묘화 모듈의 각각으로부터의 상기 묘화 빔을 주사하여, 이어맞춰진 패턴을 묘화하는 것과, 상기 기판을 처리하는 것에 의해, 상기 기판 상에 상기 이어맞춰진 패턴에 따른 디바이스의 층 구조를 형성하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.

도 1은, 제1 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는, 도 1의 노광 장치의 주요부의 배치를 나타내는 사시도이다.
도 3은, 기판 상에서의 얼라이먼트 현미경과 묘화 라인과의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는, 도 1의 노광 장치의 회전 드럼 및 묘화 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는, 도 1의 노광 장치의 주요부의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 6은, 도 1의 노광 장치의 분기(分岐) 광학계의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7은, 도 1의 노광 장치에 마련되는 복수의 묘화 모듈 내의 각 주사기(走査器)의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은, 기판 상에서의 얼라이먼트 현미경과 묘화 라인과 엔코더 헤드와의 배치 관계를 나타내는 사시도이다.
도 9는, 도 1의 노광 장치의 회전 드럼의 표면 구조를 나타내는 사시도이다.
도 10은, 제1 실시 형태의 노광 장치에 의해 기판 상에 묘화된 패턴과 묘화 라인과의 배치 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은, 제1 실시 형태의 노광 장치에 의해 기판 상에 묘화된 패턴과 묘화 라인과의 배치 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는, 제1 실시 형태의 노광 장치에서 사용되는 CAD 정보의 이미지를 나타내는 도면이다.
도 13은, 제2 실시 형태의 노광 장치의 f－θ 렌즈계의 일부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는, 도 13의 f－θ 렌즈계의 실린드리칼 렌즈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 15는, 제2 실시 형태의 노광 장치에 의해 기판 상에 묘화된 패턴과 묘화 라인과의 배치 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16은, 제2 실시 형태의 노광 장치에 의해 기판 상에 묘화된 패턴과 묘화 라인과의 배치 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 17은, 제3 실시 형태의 노광 장치에 의해 기판 상에 묘화된 패턴과 묘화 라인과의 배치 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 18은, 제4 실시 형태의 노광 장치에 의해, 묘화 라인의 기울기 보정을 행하지 않는 경우에 기판 상에 묘화되는 패턴과 묘화 라인과의 배치 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 19는, 제4 실시 형태의 노광 장치에 의해, 묘화 라인의 기울기 보정을 행한 후에 기판 상에 묘화된 패턴과 묘화 라인과의 배치 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 20은, 제4 실시 형태의 노광 장치에 의해, 묘화 라인의 기울기 보정을 기판의 반송 속도의 불균일에 따라 보정한 경우에 기판 상에 묘화된 패턴과 묘화 라인과의 배치 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 21은, 제1 ~ 제4 실시 형태의 노광 장치를 이용한 디바이스 제조 방법을 나타내는 플로우차트이다.

본 발명을 실시하기 위한 형태(실시 형태)에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시 형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 이하에 기재한 구성요소에는, 당업자가 용이하게 상정(想定)할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 게다가, 이하에 기재한 구성요소는 적절히 조합시키는 것이 가능하다. 또, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성요소의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 행할 수 있다.

[제1 실시 형태]

도 1은, 제1 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 제1 실시 형태의 기판 처리 장치는, 기판(P)에 노광 처리를 실시하는 노광 장치(EX)이며, 노광 장치(EX)는, 노광 후의 기판(P)에 각종 처리를 실시하여 디바이스를 제조하는 디바이스 제조 시스템(1)에 조립되어 있다. 먼저, 디바이스 제조 시스템(1)에 대해 설명한다.

＜디바이스 제조 시스템＞

디바이스 제조 시스템(1)은, 디바이스로서의 플렉시블(flexible)·디스플레이, 다층 플렉시블 배선, 플렉시블·센서 등의 전자 디바이스를 제조하는 라인(플렉시블·전자 디바이스 제조 라인)이다. 이하의 실시 형태에서는, 전자 디바이스로서 플렉시블·디스플레이를 예로 설명한다. 플렉시블·디스플레이로서는, 예를 들면 유기 EL디스플레이 등이 있다. 이 디바이스 제조 시스템(1)은, 가요성(플렉시블)의 장척 기판(P)을 롤 모양으로 권회(卷回)한 도시하지 않은 공급용 롤로부터, 해당 기판(P)이 송출되며, 송출된 기판(P)에 대해서 각종 처리를 연속적으로 실시한 후, 처리 후의 기판(P)을 가요성의 디바이스로서 도시하지 않는 회수용 롤에 권취하는, 이른바 롤·투·롤(Roll　to　Roll) 방식으로 되어 있다. 제1 실시 형태의 디바이스 제조 시스템(1)에서는, 필름 모양의 시트인 기판(P)이 공급용 롤로부터 송출되고, 공급용 롤로부터 송출된 기판(P)이, 순차적으로, 프로세스 장치(U1), 노광 장치(EX), 프로세스 장치(U2)를 거쳐, 회수용 롤에 권취될 때까지의 예를 나타내고 있다. 여기서, 디바이스 제조 시스템(1)의 처리 대상이 되는 기판(P)에 대해 설명한다.

기판(P)은, 예를 들면, 수지 필름, 스테인리스강 등의 금속 또는 합금으로 이루어지는 박(箔)(포일(foil)) 등이 이용된다. 수지 필름의 재질로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르 수지, 에틸렌 비닐 공중합체 수지, 폴리염화비닐 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스틸렌 수지, 아세트산 비닐 수지 중 하나 또는 둘 이상을 포함하고 있다.

기판(P)은, 예를 들면, 기판(P)에 실시되는 각종 처리에서 받은 열에 의한 변형량을 실질적으로 무시할 수 있도록, 열팽창 계수가 현저히 크지 않은 것을 선정하는 것이 바람직하다. 열팽창 계수는, 예를 들면, 무기 필러를 수지 필름에 혼합하는 것에 의해서, 프로세스 온도 등에 따른 문턱값 보다도 작게 설정되어 있어도 괜찮다. 무기 필러는, 예를 들면, 산화 티탄, 산화 아연, 알루미나, 산화 규소 등이라도 좋다. 또, 기판(P)은, 플로트법(float法) 등에 의해 제조된 두께 100㎛ 정도의 매우 얇은 유리의 단층체라도 좋고, 이 매우 얇은 유리에 상기의 수지 필름, 박 등을 접합시킨 적층체라도 괜찮다.

이와 같이 구성된 기판(P)은, 롤 모양으로 권회됨으로써 공급용 롤이 되며, 이 공급용 롤이, 디바이스 제조 시스템(1)에 장착된다. 공급용 롤이 장착된 디바이스 제조 시스템(1)은, 디바이스를 제조하기 위한 각종의 처리를, 공급용 롤로부터 송출되는 기판(P)에 대해서 반복하여 실행한다. 이 때문에, 처리 후의 기판(P)에는, 복수의 디바이스(예를 들면, 텔레비전용, PC용 표시 패널)가 장척 방향으로 소정의 간격으로 이어진 상태로 형성된다. 즉, 공급용 롤로부터 송출되는 기판(P)은, 다면취(多面取)용 기판으로 되어 있다. 또, 기판(P)은, 미리 소정의 전(前)처리에 의해서, 그 표면을 개질(改質)하여 활성화한 것, 혹은, 표면에 정밀 패터닝을 위한 미세한 격벽 구조(요철 구조)를 형성한 것이라도 좋다.

처리 후의 기판(P)은, 롤 모양으로 권회됨으로써 회수용 롤로서 회수된다. 회수용 롤은, 도시하지 않은 다이싱(dicing) 장치에 장착된다. 회수용 롤이 장착된 다이싱 장치는, 처리 후의 기판(P)을, 디바이스마다 분할(다이싱)함으로써, 복수개의 디바이스로 한다. 기판(P)의 치수는, 예를 들면, 폭방향(단척(短尺)이 되는 방향)의 치수가 10cm~2m 정도이며, 길이 방향(장척(長尺)이 되는 방향)의 치수는, 처리 장치에 장착 가능한 공급용 롤이나 회수용 롤의 최대 지름이라도 괜찮지만, 수백m~수천m가 되는 경우가 있다. 또, 기판(P)의 치수(단척/장척 각 치수)는, 상기한 치수에 한정되지 않는다. 또, 반드시 공급용 롤로부터 공급되어, 회수용 롤에 회수되는 기판의 반송 형태일 필요는 없다.

이어서, 도 1을 참조하여, 디바이스 제조 시스템(1)에 대해 설명한다. 디바이스 제조 시스템(1)은, 프로세스 장치(U1)와, 노광 장치(EX)와, 프로세스 장치(U2)를 구비한다. 또, 도 1에서는, X방향, Y방향 및 Z방향이 직교하는 직교 좌표계로 되어 있다. X방향은, 수평면 내에서, 프로세스 장치(U1)로부터 노광 장치(EX)를 거쳐 프로세스 장치(U2)로 향하는 방향이다. Y방향은, 수평면 내에서 X방향에 직교하는 방향이며, 기판(P)의 폭방향으로 되어 있다. Z방향은, X방향과 Y방향에 직교하는 방향(연직 방향)이다.

프로세스 장치(U1)는, 노광 장치(EX)에서 노광 처리되는 기판(P)에 대해서 전(前)공정의 처리(전처리)를 행한다. 프로세스 장치(U1)는, 전처리를 행한 기판(P)을 노광 장치(EX)로 향하여 보낸다. 이 때, 노광 장치(EX)로 보내어지는 기판(P)은, 그 표면에 감광성 기능층(광 감응층)이 형성된 기판(감광 기판)(P)으로 되어 있다.

여기서, 감광성 기능층은, 용액으로서 기판(P) 상에 균일하게, 혹은 선택적으로 도포되며, 건조하는 것에 의해서 층(막)이 된다. 감광성 기능층의 전형적인 것은 포토레지스트(photoresist)이지만, 현상(現像) 처리가 불필요한 재료로서, 자외선의 조사를 받는 부분의 친발액성(親撥液性)이 개질되는 감광성 실란 커플링재(SAM), 혹은 자외선의 조사를 받는 부분에 도금 환원기가 드러나는 감광성 환원재 등이 있다. 감광성 기능층으로서 감광성 실란 커플링재를 이용하는 경우는, 기판(P) 상의 자외선에 의해 노광된 패턴 부분이 발액성으로부터 친액성으로 개질되기 때문에, 친액성이 된 부분 위에 도전성 잉크(은이나 동 등의 도전성 나노 입자를 함유하는 잉크)를 선택 도포하여, 패턴층을 형성한다. 감광성 기능층으로서, 감광성 환원재를 이용하는 경우는, 기판(P) 상의 자외선에 의해 노광된 패턴 부분에 도금 환원기가 드러나기 때문에, 노광 후, 기판(P)을 즉시 팔라듐(palladium) 이온 등을 포함하는 무전해 도금액 중에 일정 시간 침지함으로써, 팔라듐에 의한 패턴층이 형성(석출)된다.

노광 장치(EX)는, 프로세스 장치(U1)로부터 공급된 기판(P)에 대해서, 디스플레이 패널용 회로 또는 배선 등의 패턴을 묘화하고 있다. 상세는 후술하지만, 이 노광 장치(EX)는, 복수의 묘화 빔(LB)의 각각을 소정의 주사 방향으로 주사함으로써 얻어지는 복수의 묘화 라인(LL1~LL5)에 의해서, 기판(P) 상에 소정의 패턴을 노광한다. 노광 장치(EX)에서 노광 처리가 행하여진 기판(P)은 프로세스 장치(U2)로 보내어지고, 프로세스 장치(U2)는, 기판(P)에 대한 후(後)공정의 처리(후처리)를 행한다. 이것에 의해서, 기판(P)의 표면에 전자 디바이스의 특정 패턴층이 형성된다.

＜노광 장치(기판 처리 장치)＞

이어서, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 노광 장치(EX)에 대해 설명한다. 도 2는, 도 1의 노광 장치의 주요부의 배치를 나타내는 사시도이다. 도 3은, 기판 상에서의 얼라이먼트 현미경과 묘화 라인과의 배치 관계를 나타내는 도면이다. 도 4는, 도 1의 노광 장치의 회전 드럼 및 묘화 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 도 5는, 도 1의 노광 장치의 주요부의 배치를 나타내는 평면도이다. 도 6은, 도 1의 노광 장치의 분기(分岐) 광학계의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 7은, 도 1의 노광 장치에 마련되는 복수의 묘화 모듈 내의 각 주사기(走査器)의 배치 관계를 나타내는 도면이다. 도 8은, 기판 상에서의 얼라이먼트 현미경과 묘화 라인과 엔코더 헤드와의 배치 관계를 나타내는 사시도이다. 도 9는, 도 1의 노광 장치의 회전 드럼의 표면 구조를 나타내는 사시도이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 노광 장치(EX)는, 마스크를 이용하지 않은 노광 장치, 이른바 래스터(raster) 스캔식 묘화 노광 장치(직묘(直描) 노광기)이며, 기판(P)을 반송 방향으로 반송하면서, 묘화 빔(LB)의 스폿광을 소정의 주사 방향으로 주사함으로써, 기판(P)의 표면에 묘화를 행하여, 소정의 패턴을 형성하고 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 노광 장치(EX)는, 묘화 장치(11)와, 기판 반송 기구(12)와, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)과, 제어 장치(16)를 구비하고 있다. 묘화 장치(11)는, 기판 반송 기구(12)에 의해서 반송되는 기판(P)의 일부분에, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)에 의해서, 소정의 패턴을 묘화한다. 기판 반송 기구(12)는, 전(前)공정의 프로세스 장치(U1)로부터 반송되는 기판(P)을, 후(後)공정의 프로세스 장치(U2)에 소정의 속도로 반송하고 있다. 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 기판(P) 상에 묘화되는 묘화 패턴과 기판(P)을 상대적으로 위치 맞춤(얼라이먼트)하기 위해, 기판(P)에 미리 형성된 얼라이먼트 마크 등을 검출한다. 제어 장치(16)는, 노광 장치(EX)의 각 부를 제어하고, 각 부에 처리를 실행시킨다. 제어 장치(16)는, 디바이스 제조 시스템(1)을 제어하는 상위(上位)의 제어 장치의 일부 또는 전부라도 괜찮다. 또, 제어 장치(16)는, 상위의 제어 장치에 의해 제어되는, 상위의 제어 장치와는 다른 장치라도 괜찮다. 제어 장치(16)는, 예를 들면, 컴퓨터를 포함한다.

게다가, 노광 장치(EX)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 묘화 장치(11) 및 기판 반송 기구(12)를 지지하는 장치 프레임(13)과, 장치 프레임(13)에 지지되어, 기판 반송 기구(12)의 일부이기도 한 회전 드럼(DR)의 회전 위치(각도 위치)를 계측하는 회전 위치 검출 기구(상세는 도 4 및 도 8 참조)(14)를 구비하고 있다. 게다가, 노광 장치(EX) 내에는, 묘화 빔(LB)으로서의 레이저광(펄스 광)을 사출하는 광원 장치(CNT)가 마련되어 있다. 광원 장치(CNT)로부터 사출된 자외 파장역의 묘화 빔(LB)은, 묘화 장치(11) 내에서 소정의 광학 상태로 조정됨과 아울러, 광학적인 주사 기구에 의해서 일차원으로 주사되면서, 기판 반송 기구(12)의 회전 드럼(DR)의 외주면에서 유지되어 반송되는 기판(P) 상에 소정의 지름의 스폿광(spot光)이 되어 투사된다.

도 1에 나타내는 노광 장치(EX)는, 온조(溫調, 온도 조절) 챔버(EVC) 내에 격납되어 있다. 온조 챔버(EVC)는, 패시브(passive) 또는 액티브(active)한 방진(防振) 유닛(SU1, SU2)을 매개로 하여 제조 공장의 설치면(E)에 설치된다. 방진 유닛(SU1, SU2)은, 설치면(E) 상에 마련되어 있고, 설치면(E)으로부터의 진동을 저감한다. 온조 챔버(EVC)는, 내부를 소정의 온도로 유지함으로써, 내부에서 반송되는 기판(P)의 온도에 의한 형상 변화를 억제하고 있다.

다음으로, 도 1을 참조하여, 노광 장치(EX)의 기판 반송 기구(12)에 대해 설명한다. 기판 반송 기구(12)는, 기판(P)의 반송 방향의 상류측으로부터 순서대로, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC), 구동 롤러(DR4), 텐션 조정 롤러(RT1), 회전 드럼(DR), 텐션 조정 롤러(RT2), 구동 롤러(DR6), 및 구동 롤러(DR7)를 가지고 있다.

엣지 포지션 컨트롤러(EPC)는, 프로세스 장치(U1)로부터 반송되는 기판(P)의 폭방향에서의 위치를 조정한다. 엣지 포지션 컨트롤러(EPC)는, 프로세스 장치(U1)로부터 보내어지는 기판(P)의 폭방향의 단부(엣지)에서의 위치가, 목표 위치에 대해서 ±십수㎛ ~ 수십㎛ 정도의 범위에 들어가도록, 기판(P)을 폭방향으로 이동시켜, 기판(P)의 폭방향에서의 위치를 수정한다. 또, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC)에 의한 기판(P)의 폭방향(Y방향)의 위치 결정 정밀도는, 노광 위치(묘화 위치)의 조정 가능 범위, 즉 묘화 장치(11)가 스폿광에 의한 주사 위치를 조정할 수 있는 범위인 것이 바람직하다.

구동 롤러(DR4)는, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC)로부터 반송되는 기판(P)의 표리 양면을 사이에 끼워 지지하면서 회전하여, 기판(P)을 반송 방향의 하류측으로 송출함으로써, 기판(P)을 회전 드럼(DR)으로 향하여 반송한다. 회전 드럼(DR)은, 기판(P) 상에서 패턴 노광되는 부분을 원통면 모양으로 지지하면서, Y방향으로 연장되는 회전 중심선(AX2)을 중심으로 하여, 회전 중심선(AX2)의 둘레로 회전함으로써, 기판(P)을 반송한다. 이러한 회전 드럼(DR)을 회전 중심선(AX2)의 둘레로 회전시키기 위해, 회전 드럼(DR)의 양측에는 회전 중심선(AX2)과 동축(同軸)의 샤프트부(Sf2)가 마련된다. 이 샤프트부(Sf2)에는, 미도시의 구동원(모터나 감속 기어 기구 등)으로부터의 회전 토크가 부여된다. 또, 회전 중심선(AX2)을 통과하여, Z방향으로 연장되는 면은, 중심면(p3)으로 되어 있다. 2조(組)의 텐션 조정 롤러(RT1, RT2)는, 회전 드럼(DR)에 감겨져 지지되는 기판(P)에, 소정의 텐션을 부여하고 있다. 2조의 구동 롤러(DR6, DR7)는, 기판(P)의 반송 방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있고, 노광 후의 기판(P)에 소정의 늘어짐(여유)(DL)을 부여하고 있다. 구동 롤러(DR6)는, 반송되는 기판(P)의 상류측을 사이에 끼워 지지하여 회전하고, 구동 롤러(DR7)는, 반송되는 기판(P)의 하류측을 사이에 끼워 지지하여 회전함으로써, 기판(P)을 프로세스 장치(U2)로 향하여 반송한다. 이 때, 기판(P)은, 늘어짐(DL)이 부여되어 있기 때문에, 구동 롤러(DR6) 보다도 반송 방향의 하류측에서 생기하는 기판(P)의 반송 속도의 변동을 흡수할 수 있어, 반송 속도의 변동에 의한 기판(P)으로의 노광 처리의 영향을 절연할 수 있다.

따라서, 기판 반송 기구(12)는, 프로세스 장치(U1)로부터 반송되어 온 기판(P)을, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC)에 의해서 폭방향에서의 위치를 조정한다. 기판 반송 기구(12)는, 폭방향의 위치가 조정된 기판(P)을, 구동 롤러(DR4)에 의해 텐션 조정 롤러(RT1)로 반송하고, 텐션 조정 롤러(RT1)를 통과한 기판(P)을, 회전 드럼(DR)으로 반송한다. 이것에 의해, 기판(P)은 장척 방향으로 소정의 텐션을 부여한 상태에서, 회전 드럼(DR)의 외주면에 밀착하여 지지된다. 기판 반송 기구(12)는, 회전 드럼(DR)을 회전시킴으로써, 회전 드럼(DR)에 지지되는 기판(P)을, 텐션 조정 롤러(RT2)로 향하여 반송한다. 기판 반송 기구(12)는, 텐션 조정 롤러(RT2)로 반송된 기판(P)을, 구동 롤러(DR6)로 반송하고, 구동 롤러(DR6)로 반송된 기판(P)을, 구동 롤러(DR7)로 반송한다. 그리고, 기판 반송 기구(12)는, 구동 롤러(DR6) 및 구동 롤러(DR7)에 의해, 기판(P)에 늘어짐(DL)을 부여하면서, 기판(P)을 프로세스 장치(U2)로 향하여 반송한다.

다음으로, 도 2를 참조하여, 노광 장치(EX)의 장치 프레임(13)에 대해 설명한다. 도 2는, 도 1의 노광 장치의 주요부의 배치를 나타내는 사시도이다. 도 2에서는, X방향, Y방향 및 Z방향이 직교하는 직교 좌표계로 되어 있고, 도 1과 동일한 직교 좌표계로 되어 있다. 노광 장치(EX)는, 도 1에 나타내는 묘화 장치(11)와, 기판 반송 기구(12)의 회전 드럼(DR)을 지지하는 장치 프레임(13)을 구비하고 있다.

도 2에 나타내는 장치 프레임(13)은, Z방향의 하부측으로부터 순서대로, 본체 프레임(21)과, 3점 시트(seat) 지지부(22)와, 제1 광학 정반(定盤)(23)과, 회전 기구(24)와, 제2 광학 정반(25)을 가지고 있다. 본체 프레임(21)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 방진(防振) 유닛(SU1, SU2)을 매개로 하여 설치면(E) 상에 설치되어 있다. 본체 프레임(21)은, 회전 드럼(DR) 및 텐션 조정 롤러((RT1)(미도시), RT2)를 회전 가능하게 지지하고 있다. 제1 광학 정반(23)은, 회전 드럼(DR)의 연직 방향의 상부측에 마련되고, 3점 시트 지지부(22)를 매개로 하여 본체 프레임(21)에 설치되어 있다. 3점 시트 지지부(22)는, 제1 광학 정반(23)을 3개의 지지점(강구(鋼球)와 V 홈에 의한)에서 키네마틱(kinematic)으로 지지하고 있으며, 각 지지점에서의 Z방향을 조정 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 3점 시트 지지부(22)는, 제1 광학 정반(23)의 반면(盤面)의 Z방향의 높이나 수평면에 대한 기울기를 조정할 수 있다. 또, 장치 프레임(13)의 조립시에서, 본체 프레임(21)과 3점 시트 지지부(22)와의 사이는, XY면내에서, X방향 및 Y방향에서의 위치를 조정할 수 있게 되어 있다. 한편으로, 장치 프레임(13)의 조립 후에, 본체 프레임(21)과 3점 시트 지지부(22)와의 사이는 고정된 상태(리지드(rigid)한 상태)가 된다. 단, 메인터넌스시(maintenance時)의 캘리브레이션(callibration) 등을 할 때에는, 필요에 따라서, 3점 시트 지지부(22)를 본체 프레임(21) 상에서 XY방향으로 미동(微動)할 수 있는 구조로 해두는 것이 좋다.

제2 광학 정반(25)은, 제1 광학 정반(23)의 연직 방향(Z방향)의 상부측에 마련되고, 회전 기구(24)를 매개로 하여 제1 광학 정반(23)에 설치되어 있다. 제2 광학 정반(25)은, 그 반면(盤面)이 제1 광학 정반(23)의 반면과 평행하게 되어 있다. 제2 광학 정반(25)에는, 묘화 장치(11)의 복수(본 실시 형태에서는 5개)의 묘화 모듈(UW1~UW5)이 설치된다. 회전 기구(24)는, 제1 광학 정반(23) 및 제2 광학 정반(25)의 각각의 반면을 평행하게 유지한 상태에서, Z방향으로 연장되는 소정의 회전축(I)('회전 중심선'이라고도 함)을 중심으로, 제1 광학 정반(23)에 대해서 제2 광학 정반(25)을 정밀하게 미소(微少) 회전시키는 구조를 가진다. 이 회전축(I)은, 도 1 중의 중심면(p3) 내에서 Z방향으로 연장됨과 아울러, 회전 드럼(DR)에 감겨진 기판(P)의 표면(원주면에 따라 만곡한 묘화면(描畵面)) 내의 소정점을 통과하고 있다(도 3 참조). 그리고, 회전 기구(24)는, 제1 광학 정반(23)에 대해서 제2 광학 정반(25)을 회전시킴으로써, 회전 드럼(DR), 또는 회전 드럼(DR)에 감겨진 기판(P)에 대한 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5) 전체의 XY 면내에서의 각도 위치를 정밀하게 조정할 수 있다.

회전 기구(24)는, 묘화 모듈(UW1~UW5)의 가장 회전 드럼(DR)측의 부분을 둘러싸는 내경으로, 제1 광학 정반(23)의 상면측과 제2 광학 정반(25)의 하면측의 각각에 대향 배치되는 링 모양 베이스와, 이 링 모양 베이스의 사이에 전동(輾動) 가능하게 마련되는 베어링 볼(롤러) 등으로 구성된다.

이어서, 도 1, 도 4, 도 5에 나타내는 광원 장치(CNT)에 대해 설명한다. 광원 장치(CNT)는, 장치 프레임(13)의 본체 프레임(21) 상에 설치되어 있다. 광원 장치(CNT)로부터 사출되는 묘화 빔(LB)용 레이저광은, 기판(P) 상의 감광성 기능층의 노광에 적절한 소정의 파장역의 광으로서, 광 활성 작용이 강한 자외역으로 설정된다. 광원으로서는, 예를 들면, YAG의 제3 고조파 레이저광(파장 355nm)이고, 연속 발진 또는 50~100mHz 정도의 주파수로 펄스 발진하는 레이저광 등의 레이저 광원을 이용할 수 있다.

자외역의 고출력 레이저 광원으로서, 대표적으로는, KrF, ArF, XeCL 등의 기체를 레이저 매체로 하는 엑시머 레이저가 알려져 있다. 그 외, 파장 450nm 이하의 자외역에 발진 피크를 가지는 레이저 다이오드, 발광 다이오드(LED) 등의 고체 광원을 이용하는 것도 가능하다. 본 실시 형태에서는, 일례로서, 국제공개번호 WO1999/046835, 혹은 국제공개번호 WO2001/020733에 개시된 바와 같이, 파이버(fiber) 증폭기와 비선형 광학 소자를 이용하여, 장파장 광을 사출하는 고체 광원으로부터의 광(적외역의 펄스 광)을, 파장 355nm의 자외선 펄스 광(발광 시간이 수피코초 정도)으로 변환하는 레이저 광원을 사용하는 것으로 한다.

그러한 광원 장치(CNT)로부터 사출된 묘화 빔(LB)은, 도 4, 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 다수의 편광빔 스플리터(splitter)나 미러 등을 포함하는 빔 분배계(分配系)를 매개로 하여, 5개의 묘화 모듈(UW1~UW5)의 각각으로 안내된다. 묘화 빔(LB)은, 편광빔 스플리터에서의 묘화 빔(LB)의 투과나 반사에 의해 생기는 에너지 로스(loss)를 억제할 수 있도록, 편광빔 스플리터에서 거의 모두 반사, 또는 거의 모두 투과하는 편광 상태로 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 노광 장치(EX)의 묘화 장치(11)에 대해 설명한다. 묘화 장치(11)는, 복수의 묘화 모듈('묘화 헤드'라고도 함)(UW1~UW5)를 이용한, 이른바 멀티 빔형('멀티 헤드형'이라고도 함)의 묘화 장치(11)로 되어 있다. 이 묘화 장치(11)는, 광원 장치(CNT)로부터 사출된 묘화 빔(LB)을 복수로 분기시키고, 분기시킨 복수의 묘화 빔(LB)에 의한 스폿광을, 기판(P) 상의 복수(제1 실시 형태에서는 예를 들면 5개)의 묘화 라인(LL1~LL5)을 따라서 각각 주사시키고 있다. 그리고, 묘화 장치(11)는, 복수의 묘화 라인(LL1~LL5)의 각각에 의해서 기판(P) 상에 묘화되는 패턴끼리를, 기판(P)의 폭방향으로 이어맞추고 있다. 먼저, 도 3을 참조하여, 묘화 장치(11)에 의해 복수의 묘화 빔(LB)을 주사함으로써 기판(P) 상에 형성되는 복수의 묘화 라인(LL1~LL5)에 대해 설명한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 묘화 라인(LL1~LL5)은, 중심면(p3)을 사이에 두고 회전 드럼(DR)의 둘레 방향으로 2열로 배치된다. 회전 드럼(DR)의 회전 방향의 상류측의 기판(P) 상에는, 홀수번째의 제1 묘화 라인(LL1), 제3 묘화 라인(LL3) 및 제5 묘화 라인(LL5)이 배치된다. 회전 드럼(DR)의 회전 방향의 하류측의 기판(P) 상에는, 짝수번째의 제2 묘화 라인(LL2) 및 제4 묘화 라인(LL4)이 배치된다.

각 묘화 라인(LL1~LL5)은, 기판(P)의 폭방향(Y방향), 즉 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)을 따라서 형성되어 있고, 폭방향에서의 기판(P)의 길이 보다도 짧게 되어 있다. 보다 엄밀하게는, 각 묘화 라인(LL1~LL5)은, 기판 반송 기구(12)에 의해 기준 속도로 기판(P)을 반송했을 때에, 복수의 묘화 라인(LL1~LL5)에 의해 얻어지는 패턴의 이음 오차가 최소가 되도록, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)에 대해, 소정의 각도분(分)만큼 경사진다.

홀수번째의 제1 묘화 라인(LL1), 제3 묘화 라인(LL3) 및 제5 묘화 라인(LL5)은, 회전 드럼(DR)의 축방향으로, 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 또, 짝수번째의 제2 묘화 라인(LL2) 및 제4 묘화 라인(LL4)은, 회전 드럼(DR)의 축방향으로, 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 이 때, 제2 묘화 라인(LL2)은, 축방향에서, 제1 묘화 라인(LL1)과 제3 묘화 라인(LL3)과의 사이에 배치된다. 마찬가지로, 제3 묘화 라인(LL3)은, 축방향에서, 제2 묘화 라인(LL2)과 제4 묘화 라인(LL4)과의 사이에 배치된다. 제4 묘화 라인(LL4)은, 축방향에서, 제3 묘화 라인(LL3)과 제5 묘화 라인(LL5)과의 사이에 배치된다. 그리고, 제1~ 제5 묘화 라인(LL1~LL5)은, 기판(P) 상에 묘화되는 노광 영역(A7)의 Y방향의 전체 폭을 커버하도록, 배치되어 있다.

홀수번째의 제1 묘화 라인(LL1), 제3 묘화 라인(LL3) 및 제5 묘화 라인(LL5)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)의 주사 방향(주(主)주사 방향)은, 일차원의 방향으로 되어 있고, 동일 방향으로 되어 있다. 또, 짝수번째의 제2 묘화 라인(LL2) 및 제4 묘화 라인(LL4)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)의 주사 방향은, 일차원의 방향으로 되어 있고, 동일 방향으로 되어 있다. 이 때, 홀수번째의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)의 주사 방향과, 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)의 주사 방향은, 동일 방향으로 되어 있다. 이 때문에, 기판(P)의 반송 방향으로부터 보아, 홀수번째의 묘화 라인(LL3, LL5)의 묘화 개시 위치(스폿광의 주사 개시점)와, 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)의 묘화 종료 위치(스폿광의 주사 종료점)는 인접(Y방향에 관해서 일치, 혹은 일부 중복)하고, 마찬가지로, 홀수번째의 묘화 라인(LL1, LL3)의 묘화 종료 위치와, 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)의 묘화 개시 위치는 인접(Y방향에 관해서 일치, 혹은 일부 중복)한다.

다음으로, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 묘화 장치(11)에 대해 설명한다. 묘화 장치(11)는, 상기한 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)과, 광원 장치(CNT)로부터의 묘화 빔(LB)을 분기하는 분기 광학계(또는 '빔 분배계'라고도 함)(SL)와, 캘리브레이션을 행하기 위한 캘리브레이션 검출계(31)를 가진다.

분기 광학계(SL)는, 광원 장치(CNT)로부터 사출된 묘화 빔(LB)을 복수로 분기하고, 분기한 복수의 묘화 빔(LB)을 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)로 향하여 안내하고 있다. 분기 광학계(SL)는, 광원 장치(CNT)로부터 사출된 묘화 빔(LB)을 2개로 분기하는 제1 광학계(41)와, 제1 광학계(41)에 의해 분기된 일방의 묘화 빔(LB)이 조사되는 제2 광학계(42)와, 제1 광학계(41)에 의해 분기된 타방의 묘화 빔(LB)이 조사되는 제3 광학계(43)를 가진다. 또, 분기 광학계(SL)는, 제1 광학계(41) 내의 분기전의 빔(LB)을 빔축과 수직인 면내에서 2차원적으로 시프트시키는 XY 전체 하빙(halving) 조정 기구(44)와, 제3 광학계(43) 내에서의 빔(LB)을 빔축과 수직인 면내에서 2차원적으로 시프트시키는 XY편측(片側) 하빙 조정 기구(45)를 포함하고 있다. 분기 광학계(SL)는, 광원 장치(CNT)측의 일부가 본체 프레임(21)에 설치되는 한편으로, 묘화 모듈(UW1~UW5)측의 다른 일부가 제2 광학 정반(25)에 설치되어 있다.

제1 광학계(41)는, 1/2 파장판(波長板)(51)과, 편광빔 스플리터(52)와, 빔 디퓨저(diffuser)(53)와, 제1 반사 미러(54)와, 제1 릴레이 렌즈(55)와, 제2 릴레이 렌즈(56)와, 제2 반사 미러(57)와, 제3 반사 미러(58)와, 제4 반사 미러(59)와, 제1 빔 스플리터(60)를 가진다.

광원 장치(CNT)로부터 ＋X방향으로 사출된 묘화 빔(LB)은, 1/2 파장판(51)에 조사된다. 1/2 파장판(51)은, 묘화 빔(LB)의 조사면 내에서 회전 가능하게 되어 있다. 1/2 파장판(51)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 그 편광 방향이, 1/2 파장판(51)의 회전량에 따른 소정의 편광 방향이 된다. 1/2 파장판(51)을 통과한 묘화 빔(LB)은, 편광빔 스플리터(52)에 조사된다. 편광빔 스플리터(52)는, 소정의 편광 방향이 되는 묘화 빔(LB)을 투과하는 한편으로, 소정의 편광 방향 이외의 묘화 빔(LB)을 ＋Y방향으로 반사한다. 이 때문에, 편광빔 스플리터(52)에서 반사되는 묘화 빔(LB)은, 1/2 파장판(51)을 통과하고 있기 때문에, 1/2 파장판(51) 및 편광빔 스플리터(52)의 협동에 의해서, 묘화 빔(LB)의 빔 강도가 조정된다. 즉, 1/2 파장판(51)을 회전시키고, 묘화 빔(LB)의 편광 방향을 변화시킴으로써, 편광빔 스플리터(52)에서 반사되는 묘화 빔(LB)의 빔 강도를 조정할 수 있다.

편광빔 스플리터(52)를 투과한 묘화 빔(LB)은, 빔 디퓨저(53)에 의해서 흡수되고, 빔 디퓨저(53)에 조사되는 묘화 빔(LB)의 외부로의 누설을 억제하고 있다. 편광빔 스플리터(52)에서 ＋Y방향으로 반사된 묘화 빔(LB)은, 제1 반사 미러(54)에 조사된다. 제1 반사 미러(54)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제1 반사 미러(54)에 의해 ＋X방향으로 반사되고, 제1 릴레이 렌즈(55) 및 제2 릴레이 렌즈(56)를 매개로 하여, 제2 반사 미러(57)에 조사된다. 제2 반사 미러(57)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제2 반사 미러(57)에 의해 -Y방향으로 반사되어, 제3 반사 미러(58)에 조사된다. 제3 반사 미러(58)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제3 반사 미러(58)에 의해 -Z방향으로 반사되어, 제4 반사 미러(59)에 조사된다. 제4 반사 미러(59)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제4 반사 미러(59)에 의해 ＋Y방향으로 반사되어, 제1 빔 스플리터(60)에 조사된다. 제1 빔 스플리터(60)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 그 일부가 -X방향으로 반사되어 제2 광학계(42)에 조사되는 한편으로, 그 외의 일부가 투과하여 제3 광학계(43)에 조사된다.

제3 반사 미러(58)와 제4 반사 미러(59)는, 회전 기구(24)의 회전축(I) 상에서 소정의 간격을 두고 마련되어 있다. 또, 제3 반사 미러(58)를 포함하는 광원 장치(CNT)까지의 구성(도 4의 Z방향의 상부측에서 2점 쇄선으로 둘러싼 부분)은, 본체 프레임(21)측에 설치되고, 제4 반사 미러(59)를 포함하는 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)까지의 구성(도 4의 Z방향의 하부측에서 2점 쇄선으로 둘러싼 부분)은, 제2 광학 정반(25)측에 설치된다. 이 때문에, 회전 기구(24)에 의해 제1 광학 정반(23)에 대해서 제2 광학 정반(25)이 회전해도, 회전축(I) 상에 제3 반사 미러(58)와 제4 반사 미러(59)가 마련되어 있기 때문에, 묘화 빔(LB)의 광로가 변경되지는 않는다. 따라서, 회전 기구(24)에 의해 제1 광학 정반(23)에 대해서 제2 광학 정반(25)이 회전해도, 본체 프레임(21)측에 설치된 광원 장치(CNT)로부터 사출되는 묘화 빔(LB)은, 제2 광학 정반(25)측에 설치된 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)의 각각을 바람직하게 안내된다.

제2 광학계(42)는, 제1 광학계(41)에서 분기된 일방의 묘화 빔(LB)을, 후술하는 홀수번째의 묘화 모듈(UW1, UW3, UW5)로 향하여 분기하여 안내하고 있다. 제2 광학계(42)는, 제5 반사 미러(61)와, 제2 빔 스플리터(62)와, 제3 빔 스플리터(63)와, 제6 반사 미러(64)를 가진다.

제1 광학계(41)의 제1 빔 스플리터(60)에서 -X방향으로 반사된 묘화 빔(LB)은, 제5 반사 미러(61)에 조사된다. 제5 반사 미러(61)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제5 반사 미러(61)에 의해 -Y방향으로 반사되어, 제2 빔 스플리터(62)에 조사된다. 제2 빔 스플리터(62)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 그 일부가 반사되어, 홀수번째 중 1개의 묘화 모듈(UW5)에 조사된다(도 5, 도 6 참조). 제2 빔 스플리터(62)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 그 외의 일부가 투과하여, 제3 빔 스플리터(63)에 조사된다. 제3 빔 스플리터(63)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 그 일부가 반사되어, 홀수번째 중 1개의 묘화 모듈(UW3)로 조사된다(도 5, 도 6 참조). 제3 빔 스플리터(63)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 그 외의 일부가 투과하여, 제6 반사 미러(64)에 조사된다. 제6 반사 미러(64)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제6 반사 미러(64)에 의해 반사되어, 홀수번째 중 1개의 묘화 모듈(UW1)로 조사된다(도 5, 도 6 참조). 또, 제2 광학계(42)에서, 홀수번째의 묘화 모듈(UW1, UW3, UW5)에 조사되는 묘화 빔(LB)은, －Z방향에 대해서 약간 경사지게 되어 있다.

제3 광학계(43)는, 제1 광학계(41)에서 분기된 타방의 묘화 빔(LB)을, 후술하는 짝수번째의 묘화 모듈(UW2, UW4)로 향하여 분기하여 안내하고 있다. 제3 광학계(43)는, 제7 반사 미러(71)와, 제8 반사 미러(72)와, 제4 빔 스플리터(73)와, 제9 반사 미러(74)를 가진다.

제1 광학계(41)의 제1 빔 스플리터(60)에서 Y방향으로 투과한 묘화 빔(LB)은, 제7 반사 미러(71)에 조사된다. 제7 반사 미러(71)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제7 반사 미러(71)에 의해 X방향으로 반사되어, 제8 반사 미러(72)에 조사된다. 제8 반사 미러(72)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제8 반사 미러(72)에 의해 -Y방향으로 반사되어, 제4 빔 스플리터(73)에 조사된다. 제4 빔 스플리터(73)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 그 일부가 반사되어, 짝수번째 중 1개의 묘화 모듈(UW4)에 조사된다(도 5, 도 6 참조). 제4 빔 스플리터(73)로 조사된 묘화 빔(LB)은, 그 외의 일부가 투과하여, 제9 반사 미러(74)에 조사된다. 제9 반사 미러(74)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제9 반사 미러(74)에 의해 반사되어, 짝수번째 중 1개의 묘화 모듈(UW2)에 조사된다. 또, 제3 광학계(43)에서도, 짝수번째의 묘화 모듈(UW2, UW4)에 조사되는 묘화 빔(LB)은, －Z방향에 대해서 약간 경사지게 되어 있다.

이와 같이, 분기 광학계(SL)에서는, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)로 향하여, 광원 장치(CNT)로부터의 묘화 빔(LB)을 복수로 분기시키고 있다. 이 때, 제1 빔 스플리터(60), 제2 빔 스플리터(62), 제3 빔 스플리터(63) 및 제4 빔 스플리터(73)는, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)에 조사되는 묘화 빔(LB)의 빔 강도가 동일 강도가 되도록, 그 반사율(투과율)을, 묘화 빔(LB)의 분기수(分岐數)에 따라 적절한 반사율로 하고 있다.

XY 전체 하빙 조정 기구(44)는, 도 6과 같이, 제2 릴레이 렌즈(56)와 제2 반사 미러(57)와의 사이에 배치되어 있다. XY 전체 하빙 조정 기구(44)는, 제1 빔 스플리터(60)에 입사하는 빔(LB)을 빔축과 수직인 면내에서 2차원으로 미소 시프트시켜, 특히 제2 광학계(42)를 통과하는 빔의 위치를 조정한다. XY 전체 하빙 조정 기구(44)는, 도 6의 XZ 면내에서 경사 가능한 투명한 평행 평판 유리와, 도 6의 YZ 면내에서 경사 가능한 투명한 평행 평판 유리로 구성된다. 그 2매의 평행 평판 유리의 각 경사량을 조정함으로써, 제1 빔 스플리터(60)에 입사하는 빔(LB)을 도 6 중의 X방향이나 Z방향으로 미소 시프트시킬 수 있다.

XY편측 하빙 조정 기구(45)는, 제7 반사 미러(71)와 제8 반사 미러(72)와의 사이에 배치되어 있다. XY편측 하빙 조정 기구(45)는, 제1 빔 스플리터(60)를 투과하여 온 빔(LB)을 빔축과 수직인 면내에서 2차원으로 미소 시프트시켜, 특히 제3 광학계(43)를 통과하는 빔의 위치를 조정한다. XY편측 하빙 조정 기구(45)는, XY 전체 하빙 조정 기구(44)와 마찬가지로, 도 6의 XZ면내에서 경사 가능한 투명한 평행 평판 유리와, 도 6의 YZ면내에서 경사 가능한 투명한 평행 평판 유리로 구성된다. 그 2매의 평행 평판 유리의 각 경사량을 조정함으로써, 짝수번째의 묘화 모듈(UW2, UW4)에 입사하는 묘화 빔(LB)의 위치를 미소 시프트시킬 수 있다. 또, 도 6의 구성으로부터 분명한 바와 같이, XY 전체 하빙 조정 기구(44)에 의한 빔(LB)의 위치 시프트는, 제1 빔 스플리터(60)를 투과하여 제3 광학계(43)에 입사하는 빔의 위치도 시프트시키기 때문에, 짝수번째의 묘화 모듈(UW2, UW4)에 입사하는 빔의 위치 조정은, XY 전체 하빙 조정 기구(44)와 XY편측 하빙 조정 기구(45) 양쪽 모두에서 행하여지게 된다.

이어서, 도 4, 도 5 및 도 7을 참조하여, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)에 대해 설명한다. 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)은, 복수의 묘화 라인(LL1~LL5)을 따라서 마련되어 있다. 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)에는, 분기 광학계(SL)에 의해 분기된 복수의 묘화 빔(LB)이 각각 입사된다. 각 묘화 모듈(UW1~UW5)은, 복수의 묘화 빔(LB)을, 각 묘화 라인(LL1~LL5) 상에서 스폿광으로 집광하고, 그 스폿광을 주사한다. 즉, 제1 묘화 모듈(UW1)은, 묘화 빔(LB)을 제1 묘화 라인(LL1)으로 안내하고, 마찬가지로, 제2~ 제5 묘화 모듈(UW2~UW5)은, 묘화 빔(LB)을 제2 ~ 제5 묘화 라인(LL2~LL5)으로 안내한다.

도 4(및 도 1)에 나타내는 바와 같이, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)은, 중심면(p3)을 사이에 두고 회전 드럼(DR)의 둘레 방향으로 2열로 배치된다. 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)은, 중심면(p3)을 사이에 두고, 제1, 제3, 제5 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)이 배치되는 측(도 5의 -X방향측)에, 제1 묘화 모듈(UW1), 제3 묘화 모듈(UW3) 및 제5 묘화 모듈(UW5)이 배치된다. 제1 묘화 모듈(UW1), 제3 묘화 모듈(UW3) 및 제5 묘화 모듈(UW5)은, Y방향으로 소정의 간격을 두고 배치된다. 또, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)은, 중심면(p3)을 사이에 두고, 제2, 제4 묘화 라인(LL2, LL4)이 배치되는 측(도 5의 ＋X방향측)에, 제2 묘화 모듈(UW2) 및 제4 묘화 모듈(UW4)이 배치된다. 제2 묘화 모듈(UW2) 및 제4 묘화 모듈(UW4)은, Y방향으로 소정의 간격을 두고 배치된다. 이 때, 제2 묘화 모듈(UW2)은, Y방향에서, 제1 묘화 모듈(UW1)과 제3 묘화 모듈(UW3)과의 사이에 위치하고 있다. 마찬가지로, 제3 묘화 모듈(UW3)은, Y방향에서, 제2 묘화 모듈(UW2)과 제4 묘화 모듈(UW4)과의 사이에 위치하고 있다. 제4 묘화 모듈(UW4)은, Y방향에서, 제3 묘화 모듈(UW3)과 제5 묘화 모듈(UW5)과의 사이에 위치하고 있다. 또, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 묘화 모듈(UW1), 제3 묘화 모듈(UW3) 및 제5 묘화 모듈(UW5)과, 제2 묘화 모듈(UW2) 및 제4 묘화 모듈(UW4)은, Y방향으로부터 보아 중심면(p3)을 중심으로 대칭으로 배치되어 있다.

다음으로, 도 4를 참조하여, 각 묘화 모듈(UW1~UW5)에 대해 설명한다. 또, 각 묘화 모듈(UW1~UW5)은, 동일한 구성으로 되어 있기 때문에, 제1 묘화 모듈(UW1)(이하, 간단히 '묘화 모듈(UW1)'이라고 함)을 예로 설명한다.

도 4에 나타내는 묘화 모듈(UW1)은, 묘화 라인(LL1)(제1 묘화 라인(LL1))을 따라서 묘화 빔(LB)을 주사할 수 있도록, 광 편향기(81)와, 편광빔 스플리터(PBS)와, 1/4 파장판(82)과, 주사기(走査器)(83)와, 절곡 미러(84)와, f－θ 렌즈계(85)와, Y배율 보정용 광학 부재(86)를 구비한다. 또, 편향 빔 스플리터(PBS)에 인접하여, 캘리브레이션 검출계(31)가 마련되어 있다.

광 편향기(81)는, 예를 들면, 음향 광학 변조 소자(AOM)로 구성되어, 입사한 빔의 회절광의 발생/비발생을 고속으로 스위칭함으로써, 묘화 빔(LB)의 기판(P)으로의 투사/비투사를 고속으로 전환한다. 이것에 의해서, 기판(P)에 조사되는 스폿광의 강도가, 변조기(AOM)(81)에 인가되는 패턴 묘화 정보(시리얼인 비트열(bit列) 신호)에 근거하여 변조된다. 구체적으로, 분기 광학계(SL)로부터의 묘화 빔(LB)은, 릴레이 렌즈(91)를 매개로 하여, －Z방향에 대해서 약간 경사지게 광 편향기(81)에 입사된다. 광 편향기(81)가 OFF상태일 때, 묘화 빔(LB)은 경사진 상태로 직진하고, 광 편향기(81)를 통과한 곳에 마련되는 차광판(92)에 의해 차광된다. 광 편향기(81)가 ON상태일 때, 회절된 묘화 빔(LB)은 -Z방향으로 편향되어, 광 편향기(81)를 통과하고, 광 편향기(81)의 Z방향 상에 마련되는 편광빔 스플리터(PBS)에 입사한다. 이 때문에, 광 편향기(81)가 ON 동안은, 묘화 빔(LB)의 스폿광이 기판(P)에 계속 투사되고, 광 편향기(81)가 OFF 동안은, 묘화 빔(LB)의 스폿광의 기판(P)으로의 투사가 중단된다.

편향 빔 스플리터(PBS)는, 광 편향기(81)로부터 릴레이 렌즈(93)를 매개로 하여 조사된 묘화 빔(LB)을 반사한다. 한편으로, 편향 빔 스플리터(PBS)는, 편향 빔 스플리터(PBS)와 주사기(83)와의 사이에 마련되는 1/4 파장판(82)과 협동하여, 기판(P) 또는 회전 드럼(DR)의 표면에서 반사된 묘화 빔(LB)을 투과하고 있다. 즉, 광 편향기(81)로부터 편광빔 스플리터(PBS)를 향하는 묘화 빔(LB)은, S편광의 직선 편광이 되는 레이저광이며, 편광빔 스플리터(PBS)에 의해 반사된다. 또, 편광빔 스플리터(PBS)에 의해 반사된 묘화 빔(LB)은, 1/4 파장판(82)을 통과하여 원편광이 되어 기판(P)에 이른다. 기판(P) 또는 회전 드럼(DR)의 표면에서 반사하여, f－θ 렌즈계(85)나 주사기(83)를 매개로 하여 되돌아오는 묘화 빔(LB)의 일부의 반사광은, 1/4 파장판(82)을 다시 통과함으로써, P편광의 직선 편광이 된다. 이 때문에, 기판(P)으로부터 편광빔 스플리터(PBS)에 조사되는 묘화 빔(LB)의 반사광은, 편광빔 스플리터(PBS)를 투과한다. 또, 편광빔 스플리터(PBS)를 투과한 묘화 빔(LB)의 반사광은, 릴레이 렌즈(94)를 매개로 하여 캘리브레이션 검출계(31)에 조사된다. 릴레이 렌즈계(93)를 매개로 하여 편향 빔 스플리터(PBS)에서 반사된 묘화 빔(LB)은, 1/4 파장판(82)을 통과하여 주사기(83)에 입사한다.

도 4 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 주사기(83)는, 반사 미러(96)와, 회전 폴리곤 미러(회전 다면경)(97)와, 원점 검출기(98)를 가진다. 1/4 파장판(82)을 통과한 묘화 빔(LB)은, 릴레이 렌즈(95)를 매개로 하여 반사 미러(96)에 조사된다. 반사 미러(96)에서 반사된 묘화 빔(LB)은, 회전 폴리곤 미러(97)에 조사된다. 회전 폴리곤 미러(97)는, Z방향으로 연장되는 회전축(97a)과, 회전축(97a) 둘레에 형성되는 복수의 폴리곤면(반사 평면)(97b)을 포함하여 구성되어 있다. 회전 폴리곤 미러(97)는, 회전축(97a)을 중심으로 소정의 회전 방향으로 회전시킴으로써, 폴리곤면(97b)에서 조사되는 묘화 빔(LB)의 반사각을 연속적으로 변화시키고, 이것에 의해, 반사한 묘화 빔(LB)을 기판(P) 상의 묘화 라인(LL1)을 따라서 주사시키고 있다. 회전 폴리곤 미러(97)에서 반사된 묘화 빔(LB)은, 절곡 미러(84)에 조사된다. 원점 검출기(98)는, 기판(P)의 묘화 라인(LL1)을 따라서 주사하는 묘화 빔(LB)의 원점(소정의 주사 개시점)을 검출하고 있다. 원점 검출기(98)는, 각 폴리곤면(97b)에서 반사하는 묘화 빔(LB)을 사이에 두고, 반사 미러(96)의 반대측에 배치되어 있다. 이 때문에, 원점 검출기(98)는, f－θ 렌즈계(85)에 조사되기 전의 묘화 빔(LB)을 검출하고 있다. 즉, 원점 검출기(98)는, 기판(P) 상의 묘화 라인(LL1)의 묘화 개시 위치에 스폿광이 조사되기 직전의 폴리곤면(97b)의 각도 위치를 검출하고 있다.

주사기(83)로부터 절곡 미러(84)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 절곡 미러(84)에 의해 반사되고, f－θ 렌즈계(85)에 조사된다. f－θ 렌즈계(85)는, 텔레센트릭(telecentric) f－θ 렌즈를 포함하고 있으며, 절곡 미러(84)를 매개로 하여 회전 폴리곤 미러(97)로부터 반사된 묘화 빔(LB)을, 기판(P)의 묘화면에 대해 수직으로 투사한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)에서의 복수의 주사기(83)는, 중심면(p3)을 사이에 두고, 좌우 대칭인 구성으로 되어 있다. 복수의 주사기(83)는, 묘화 모듈(UW1, UW3, UW5)에 대응하는 3개의 주사기(83)가, 회전 드럼(DR)의 회전 방향의 상류측(도 7의 -X방향측)에 배치되고, 묘화 모듈(UW2, UW4)에 대응하는 2개의 주사기(83)가, 회전 드럼(DR)의 회전 방향의 하류측(도 7의 ＋X방향측)에 배치되어 있다. 그리고, 상류측의 3개의 주사기(83)와, 하류측의 2개의 주사기(83)는, 중심면(p3)을 사이에 두고, 대향하여 배치되어 있다. 이 때, 상류측에 배치한 각 주사기(83)와, 하류측에 배치한 각 주사기(83)는, 중심면(p3)을 사이에 두고, 좌우 대칭으로 되어 있다. 게다가, 상류측의 3개의 회전 폴리곤 미러(97)는 XY면내에서 좌회전(반시계 회전)으로 회전하면서 묘화 빔(LB)을 주사하고, 이것에 의해서 홀수번째의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5) 상에 투사되는 각 스폿광은, 묘화 개시 위치로부터 묘화 종료 위치로 향하여 소정의 주사 방향(예를 들면 도 7의 ＋Y방향)으로 주사된다. 한편, 하류측의 2개의 회전 폴리곤 미러(97)는 XY면내에서 우회전(시계 방향)으로 회전하면서 묘화 빔(LB)을 주사하고, 이것에 의해서 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4) 상에 투사되는 각 스폿광은, 묘화 개시 위치로부터 묘화 종료 위치로 향하여, 상류측의 3개의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)과 동일한 주사 방향(＋Y방향)으로 주사된다.

여기서, 도 4의 XZ면내에서 보았을 때, 홀수번째의 묘화 모듈(UW1, UW3, UW5)로부터 기판(P)에 이르는 묘화 빔(LB)의 축선은, 설치 방위선(Le1)과 일치한 방향으로 되어 있다. 즉, 설치 방위선(Le1)은, XZ면내에서, 홀수번째의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)과, 회전 중심선(AX2)을 잇는 선으로 되어 있다. 마찬가지로, 도 4의 XZ면내에서 보았을 때, 짝수번째의 묘화 모듈(UW2, UW4)로부터 기판(P)에 이르는 묘화 빔(LB)의 축선은, 설치 방위선(Le2)과 일치한 방향으로 되어 있다. 즉, 설치 방위선(Le2)은, XZ면내에서, 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)과, 회전 중심선(AX2)을 잇는 선으로 되어 있다.

Y배율 보정용 광학 부재(86)는, Y방향으로 정(正)의 굴절력을 가지는 실린드리칼 렌즈와, Y방향으로 부(負)의 굴절력을 가지는 실린드리칼 렌즈를 조합시킨 것이며, f－θ 렌즈계(85)와 기판(P)과의 사이에 배치되어 있다. Y배율 보정용 광학 부재(86)를 구성하는 복수의 실린드리칼 렌즈의 적어도 1개를 f－θ 렌즈계(85)의 광축(묘화 빔(LB)의 축) 방향으로 미동(微動)시킴으로써, 각 묘화 모듈(UW1~UW5)에 의해서 형성되는 묘화 라인(LL1~LL5)을, Y방향에서, 등방적으로 미소량만큼 확대 또는 축소할 수 있다.

이와 같이 구성된 묘화 장치(11)는, 제어 장치(16)에 의해 각 부가 제어됨으로써, 기판(P) 상에 소정의 패턴이 묘화된다. 즉, 제어 장치(16)는, 기판(P)에 투사되는 묘화 빔(LB)이 주사 방향으로 주사하고 있는 기간 중, 기판(P)에 묘화해야 할 패턴의 정보인 CAD(Computer　Aided　Design) 정보에 근거하여, 광 편향기(81)를 On/Off 변조하는 것에 의해서 묘화 빔(LB)을 편향하고, 기판(P)의 광 감응층 상에 패턴을 묘화하여 간다. 또, 제어 장치(16)는, 묘화 라인(LL1)을 따라서 주사하는 묘화 빔(LB)의 스폿광의 주사 방향(주사 개시 타이밍)과, 회전 드럼(DR)의 회전에 의한 기판(P)의 반송 방향의 이동을 동기(同期)시킴으로써, 노광 영역(A7) 중의 묘화 라인(LL1)에 대응한 부분에 소정의 패턴을 묘화한다.

이 때, 각 묘화 모듈(UW1~UW5)로부터 투사되는 묘화 빔(LB)의 기판(P) 상에서의 스폿광의 실효적인 사이즈(스폿 지름)를 D(㎛), 묘화 라인(LL1~LL5)을 따른 스폿광의 주사 속도를 Vp(㎛/초)로 한 경우, 광원 장치(CNT)는, 펄스 광을 사출하는 레이저 광원의 발광 반복 주기 T(초)를, T＜D/Vp의 관계로 하고 있다. 또, 스폿광의 실효적인 사이즈(지름)는, 스폿광의 주주사 방향의 강도 분포 상의 피크치에 대해서 반값이 되는 폭(반값 전체 폭), 또는 피크치에 대해서 1/e²의 강도가 되는 폭으로 한다.

다음으로, 도 3 및 도 8을 참조하여, 패턴 검출부로서의 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)에 대해 설명한다. 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 기판(P) 상에 미리 형성된 얼라이먼트 마크, 또는 회전 드럼(DR) 상에 형성된 기준 마크나 기준 패턴 등을 소정의 관찰 영역 내에서 검출한다. 이하, 기판(P)의 얼라이먼트 마크 및 회전 드럼(DR)의 기준 마크나 기준 패턴을, 간단히 마크라고 칭하기도 한다. 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 기판(P)과 기판(P) 상에 묘화되는 소정의 패턴을 위치 맞춤(얼라이먼트)하거나, 회전 드럼(DR)과 묘화 장치(11)를 캘리브레이션하거나 하기 위해서 이용된다.

얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 묘화 장치(11)에서 형성되는 묘화 라인(LL1~LL5) 보다도, 회전 드럼(DR)의 회전 방향의 상류측에 마련되어 있다. 또, 얼라이먼트 현미경(AM1)은, 얼라이먼트 현미경(AM2)에 비해 회전 드럼(DR)의 회전 방향의 상류측에 배치되어 있다.

얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 조명광을 기판(P) 또는 회전 드럼(DR)에 투사함과 아울러, 마크에서 발생한 광을 입사시키는 검출 프로브(probe)로서의 대물 렌즈계(GA), 대물 렌즈계(GA)를 매개로 하여 수광(受光)한 마크의 상(像)(명시야상(像), 암시야상(像), 형광상(像) 등)을 2차원 CCD, CMOS 등에 의해 촬상하는 촬상계(GD) 등으로 구성된다. 또, 얼라이먼트용 조명광은, 기판(P) 상의 광 감응층에 대해서 거의 감도를 가지지 않는 파장역의 광, 예를 들면 파장 500~800nm 정도의 광이다.

얼라이먼트 현미경(AM1)은, Y방향(기판(P)의 폭방향)으로 일렬로 늘어서 복수(예를 들면 3개) 마련된다. 마찬가지로, 얼라이먼트 현미경(AM2)은, Y방향(기판(P)의 폭방향)으로 일렬로 늘어서 복수(예를 들면 3개) 마련된다. 즉, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 합계 6개 마련되어 있다.

도 3에서는, 알기 쉽게 하기 위해, 6개의 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)의 각 대물 렌즈계(GA) 중, 3개의 얼라이먼트 현미경(AM1)의 각 대물 렌즈계(GA1~GA3)의 배치를 나타낸다. 3개의 얼라이먼트 현미경(AM1)의 각 대물 렌즈계(GA1~GA3)에 의한 기판(P)(또는 회전 드럼(DR)의 외주면) 상의 관찰 영역(검출 위치)(Vw1~Vw3)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 회전 중심선(AX2)과 평행한 Y방향으로, 소정의 간격으로 배치된다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 각 관찰 영역(Vw1~Vw3)의 중심을 통과하는 각 대물 렌즈계(GA1~GA3)의 광축(La1~La3)은, 모두 XZ면과 평행으로 되어 있다. 마찬가지로, 3개의 얼라이먼트 현미경(AM2)의 각 대물 렌즈계(GA)에 의한 기판(P)(또는 회전 드럼(DR)의 외주면) 상의 관찰 영역(Vw4~Vw6)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 회전 중심선(AX2)과 평행한 Y방향으로, 소정의 간격으로 배치된다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 각 관찰 영역(Vw4~Vw6)의 중심을 통과하는 각 대물 렌즈계(GA)의 광축(La4~La6)도, 모두 XZ면과 평행으로 되어 있다. 그리고, 관찰 영역(Vw1~Vw3)과, 관찰 영역(Vw4~Vw6)은, 회전 드럼(DR)의 회전 방향으로, 소정의 간격으로 배치된다.

이 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)에 의한 마크의 관찰 영역(Vw1~Vw6)은, 기판(P)이나 회전 드럼(DR) 상에서, 예를 들면, 200㎛각(角) 정도의 범위로 설정된다. 여기서, 얼라이먼트 현미경(AM1)의 광축(La1~La3), 즉, 대물 렌즈계(GA)의 광축(La1~La3)은, 회전 중심선(AX2)으로부터 회전 드럼(DR)의 지름 방향으로 연장되는 설치 방위선(Le3)과 동일 방향으로 설정된다. 즉, 설치 방위선(Le3)은, 도 4의 XZ면내에서 보았을 때, 얼라이먼트 현미경(AM1)의 관찰 영역(Vw1~Vw3)과, 회전 중심선(AX2)을 잇는 선으로 되어 있다. 마찬가지로, 얼라이먼트 현미경(AM2)의 광축(La4~La6), 즉, 대물 렌즈계(GA)의 광축(La4~La6)은, 회전 중심선(AX2)으로부터 회전 드럼(DR)의 지름 방향으로 연장되는 설치 방위선(Le4)과 동일 방향으로 설정된다. 즉, 설치 방위선(Le4)은, 도 4의 XZ면내에서 보았을 때, 얼라이먼트 현미경(AM2)의 관찰 영역(Vw4~Vw6)과, 회전 중심선(AX2)을 잇는 선으로 되어 있다. 이 때, 얼라이먼트 현미경(AM1)은, 얼라이먼트 현미경(AM2)에 비해 회전 드럼(DR)의 회전 방향의 상류측에 배치되어 있기 때문에, 중심면(p3)과 설치 방위선(Le3)이 이루는 각도는, 중심면(p3)과 설치 방위선(Le4)이 이루는 각도에 비해 크게 되어 있다.

기판(P) 상에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 5개의 묘화 라인(LL1~LL5)의 각각에 의해서 묘화되는 노광 영역(A7)이, X방향으로 소정의 간격을 두고 배치된다. 기판(P) 상의 노광 영역(A7)의 주위에는, 위치 맞춤을 위한 복수의 얼라이먼트 마크(Ks1~Ks3)(이하, '마크'로 대략 칭함)가, 예를 들면 십자 모양으로 형성되어 있다. 각 묘화 모듈은, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)에 의한 얼라이먼트 마크(Ks1~Ks2)의 검출 결과에 근거하여, 패턴 묘화해야 할 기판(P) 상의 위치를 특정해 스폿광에 의한 주주사 위치를 맞추었지만(보정하였지만), 위치 맞춤은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)에 의해서, 기판(P)에 형성된 회로 패턴 등의 일부의 형상을 검출하여, 위치 맞춤을 행해도 괜찮다.

도 3에서, 마크 Ks1는, 노광 영역(A7)의 -Y측의 주변 영역에, X방향으로 일정한 간격으로 마련되고, 마크 Ks3는, 노광 영역(A7)의 ＋Y측의 주변 영역에, X방향으로 일정한 간격으로 마련된다. 게다가, 마크 Ks2는, X방향으로 서로 이웃하는 2개의 노광 영역(A7)의 사이의 여백 영역에서, Y방향의 중앙에 마련된다.

그리고, 마크 Ks1는, 얼라이먼트 현미경(AM1)의 대물 렌즈계(GA1)의 관찰 영역(Vw1) 내, 및 얼라이먼트 현미경(AM2)의 대물 렌즈계(GA)의 관찰 영역(Vw4) 내에서, 기판(P)이 보내어지고 있는 동안, 순차적으로 포착되도록 형성된다. 또, 마크 Ks3는, 얼라이먼트 현미경(AM1)의 대물 렌즈계(GA3)의 관찰 영역(Vw3) 내, 및 얼라이먼트 현미경(AM2)의 대물 렌즈계(GA)의 관찰 영역(Vw6) 내에서, 기판(P)이 보내어지고 있는 동안, 순차적으로 포착되도록 형성된다. 게다가, 마크 Ks2는, 각각, 얼라이먼트 현미경(AM1)의 대물 렌즈계(GA2)의 관찰 영역(Vw2) 내, 및 얼라이먼트 현미경(AM2)의 대물 렌즈계(GA)의 관찰 영역(Vw5) 내에서, 기판(P)이 보내어지고 있는 동안, 순차적으로 포착되도록 형성된다.

이 때문에, 3개의 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2) 중, 회전 드럼(DR)의 Y방향의 양측의 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 기판(P)의 폭방향의 양측에 형성된 마크(Ks1, Ks3)를 상시 관찰 또는 검출할 수 있다. 또, 3개의 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2) 중, 회전 드럼(DR)의 Y방향의 중앙의 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 기판(P) 상에 묘화되는 노광 영역(A7)끼리의 사이의 장척 방향의 여백부 등에 형성되는 마크 Ks2를 상시 관찰 또는 검출할 수 있다.

여기서, 노광 장치(EX)는, 이른바 멀티 빔형의 묘화 장치(11)를 적용하고 있기 때문에, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)의 각 묘화 라인(LL1~LL5)에 의해서, 기판(P) 상에 묘화되는 복수의 패턴끼리를, Y방향으로 바람직하게 이어맞출 수 있도록, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)에 의한 이음 정밀도를 허용 범위 내에 억제하기 위한 캘리브레이션이 필요하다. 또, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)의 각 묘화 라인(LL1~LL5)에 대한 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)의 관찰 영역(Vw1~Vw6)의 상대적인 위치 관계는, 베이스 라인(base line) 관리에 의해서 정밀하게 요구되고 있을 필요가 있다. 그 베이스 라인 관리를 위해서도, 캘리브레이션이 필요하게 된다.

복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)에 의한 이음 정밀도를 확인하기 위한 캘리브레이션, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)의 베이스 라인 관리를 위한 캘리브레이션에서는, 기판(P)을 지지하는 회전 드럼(DR)의 외주면의 적어도 일부에, 기준 마크나 기준 패턴을 마련할 필요가 있다. 그래서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 노광 장치(EX)에서는, 외주면에 기준 마크나 기준 패턴을 마련한 회전 드럼(DR)을 이용하고 있다.

회전 드럼(DR)은, 그 외주면의 양단측에, 후술하는 회전 위치 검출 기구(14)의 일부를 구성하는 스케일부(GPa, GPb)가 형성되어 있다. 또, 회전 드럼(DR)은, 스케일부(GPa, GPb)의 내측에, 오목 모양의 홈, 혹은 볼록 모양의 림(rim)에 의한 좁은 폭의 규제대(規制帶)(CLa, CLb)가 전체 둘레에 걸쳐서 새겨 마련되어 있다. 기판(P)의 Y방향의 폭은, 그 2개의 규제대(CLa, CLb)의 Y방향의 간격 보다도 작게 설정되고, 기판(P)은 회전 드럼(DR)의 외주면 중, 규제대(CLa, CLb) 사이에 끼워진 내측의 영역에 밀착하여 지지된다.

회전 드럼(DR)은, 규제대(CLa, CLb) 사이에 끼워진 외주면에, 회전 중심선(AX2)에 대해서 ＋45도로 경사진 복수의 선패턴(RL1)과, 회전 중심선(AX2)에 대해서 -45도로 경사진 복수의 선패턴(RL2)을, 일정한 피치(주기)(Pf1, Pf2)로 반복하여 새겨 마련한 메시 모양의 기준 패턴(기준 마크로서도 이용 가능)(RMP)이 마련된다. 일례로서, 선패턴(RL1)과 선패턴(RL2)의 선폭(LW)은 수㎛~20㎛ 정도, 피치(주기)(Pf1, Pf2)는 수십㎛~수백㎛ 정도로 설정된다.

기준 패턴(RMP)은, 기판(P)과 회전 드럼(DR)의 외주면이 접촉하는 부분에서, 마찰력이나 기판(P)의 장력 등의 변화가 생기지 않도록, 전면 균일한, 경사 패턴(경사 격자 모양 패턴)으로 하고 있다. 또, 선패턴(RL1, RL2)은, 반드시 경사가 45도일 필요는 없고, 선패턴(RL1)을 Y축과 평행하게 하고, 선패턴(RL2)을 X축과 평행하게 한 종횡의 메시 모양 패턴으로 해도 좋다. 게다가, 선패턴(RL1, RL2)을 90도로 교차시킬 필요는 없고, 인접하는 2개의 선패턴(RL1)과, 인접하는 2개의 선패턴(RL2)으로 둘러싸인 직사각형 영역이, 정방형(또는 장방형) 이외의 능형이 되는 각도로, 선패턴(RL1, RL2)을 교차시켜도 좋다.

다음으로, 도 3, 도 4 및 도 8을 참조하여, 회전 위치 검출 기구(14)에 대해 설명한다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 회전 위치 검출 기구(14)는, 회전 드럼(DR)의 회전 위치를 광학적으로 검출하는 것이며, 예를 들면 로터리 엔코더 등을 이용한 엔코더 시스템이 적용되어 있다. 회전 위치 검출 기구(14)는, 회전 드럼(DR)의 양단부에 마련되는 스케일부(GPa, GPb)와, 스케일부(GPa, GPb)의 각각과 대향하는 복수의 엔코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)를 가진다. 도 4 및 도 8에서는, 스케일부(GPa)에 대향한 4개의 엔코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)만이 나타내어져 있지만, 스케일부(GPb)에도 동일한 엔코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)가 대향하여 배치된다.

스케일부(GPa, GPb)는, 회전 드럼(DR)의 외주면의 둘레 방향의 전체에 걸쳐서 고리 모양으로 각각 형성되어 있다. 스케일부(GPa, GPb)는, 회전 드럼(DR)의 외주면의 둘레 방향으로 일정한 피치(예를 들면 20㎛)로 오목 모양 또는 볼록 모양의 격자선을 새겨 마련한 회절 격자이며, 인크리멘털형(incremental型) 스케일로서 구성된다. 본 실시 형태의 경우, 스케일부(GPa, GPb)의 격자선(눈금)과, 도 9에 나타낸 기준 패턴(RMP)은, 회전 드럼(DR)의 표면을 가공하는 장치(패턴 각설기(刻設機) 등)에 의해서 동시에 형성되기 때문에, 미크론 오더로 일의적인 위치 관계로 할 수 있다. 또, 스케일부(GPa, GPb)의 둘레 방향의 1개소에는, 원점 마크가 병설되어 있고, 엔코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)의 각각은, 그 원점 마크를 검출하여 원점 신호를 출력하는 기능을 구비한다. 따라서, 그 원점 마크에 대해서도, 기준 패턴(RMP), 둘레 방향에 관해서 일의적인 위치 관계(기존의 각도 위치 관계)로 되어 있다.

기판(P)은, 회전 드럼(DR)의 양단의 스케일부(GPa, GPb)를 피한 내측, 즉, 규제대(CLa, CLb)의 내측에 감겨지도록 구성된다. 엄밀한 배치 관계를 필요로 하는 경우, 스케일부(GPa, GPb)의 외주면과, 회전 드럼(DR)에 감긴 기판(P)의 부분의 외주면이 동일면(회전 중심선(AX2)으로부터 동일 반경)이 되도록 설정한다. 그를 위해서는, 스케일부(GPa, GPb)의 외주면을, 회전 드럼(DR)의 기판 감음용 외주면에 대해서, 지름 방향으로 기판(P)의 두께분만큼 높게 해 두면 좋다. 이 때문에, 회전 드럼(DR)에 형성되는 스케일부(GPa, GPb)의 외주면을, 기판(P)의 외주면과 거의 동일한 반경으로 설정할 수 있다. 그 때문에, 엔코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)는, 회전 드럼(DR)에 감긴 기판(P) 상의 묘화면과 동일 지름 방향 위치에서 스케일부(GPa, GPb)를 검출할 수 있고, 계측 위치와 처리 위치가 회전계의 지름 방향으로 다름으로써 발생하는 아베(Abbe) 오차를 작게 할 수 있다. 또, 스케일부(GPa, GPb)를 회전 드럼(DR)의 양단부에 직접 형성할 수 없는 경우는, 회전 드럼(DR)의 직경과 거의 동일 직경의 원반 모양 부재의 외주면에 스케일부(GPa(GPb))를 새겨 마련한 스케일 원반을, 회전 드럼(DR)의 샤프트부(Sf2)에 동축에 장착해도 좋다.

엔코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)는, 회전 중심선(AX2)으로부터 보아 스케일부(GPa, GPb)의 주위에 각각 배치되어 있고, 회전 드럼(DR)의 둘레 방향에서 다른 위치로 되어 있다. 이 엔코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)는, 제어 장치(16)에 접속되어 있다. 엔코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)는, 스케일부(GPa, GPb)를 향해 계측용 광빔을 투사하고, 그 반사 광속(회절광)을 광전(光電) 검출하는 것에 의해, 스케일부(GPa, GPb)의 둘레 방향의 위치 변화에 따른 검출 신호(예를 들면, 90도의 위상차를 가진 2상 신호)를 제어 장치(16)에 출력한다. 제어 장치(16)는, 그 검출 신호를 미도시의 카운터 회로에서 내삽(內揷) 보간(補間)하여 디지털 처리하는 것에 의해, 회전 드럼(DR)의 각도 변화, 즉, 그 외주면의 둘레 방향의 위치 변화를 서브 미크론의 분해능으로 계측할 수 있다. 이 때, 제어 장치(16)는, 회전 드럼(DR)의 각도 변화로부터, 회전 드럼(DR)에서의 기판(P)의 반송 속도도 계측할 수 있다.

또, 도 4 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 엔코더 헤드(EN1)는, 설치 방위선(Le1) 상에 배치된다. 설치 방위선(Le1)은, XZ면내에서, 엔코더 헤드(EN1)에 의한 계측용 광빔의 스케일부(GPa(GPb)) 상으로의 투사 영역(읽어냄 위치)과, 회전 중심선(AX2)을 잇는 선으로 되어 있다. 또, 상기한 바와 같이, 설치 방위선(Le1)은, XZ면내에서, 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)과, 회전 중심선(AX2)을 잇는 선으로 되어 있다. 이상으로부터, 엔코더 헤드(EN1)의 읽어냄 위치와 회전 중심선(AX2)을 잇는 선과, 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)과 회전 중심선(AX2)을 잇는 선은, 동일 방위선(중심축(AX2)으로부터 보아 동일 방위)으로 되어 있다.

마찬가지로, 도 4 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 엔코더 헤드(EN2)는, 설치 방위선(Le2) 상에 배치된다. 설치 방위선(Le2)은, XZ면내에서, 엔코더 헤드(EN2)에 의한 계측용 광빔의 스케일부(GPa(GPb)) 상으로의 투사 영역(읽어냄 위치)과, 회전 중심선(AX2)을 잇는 선으로 되어 있다. 또, 상기한 바와 같이, 설치 방위선(Le2)은, XZ면내에서, 묘화 라인(LL2, LL4)과 회전 중심선(AX2)을 잇는 선으로 되어 있다. 이상으로부터, 엔코더 헤드(EN2)의 읽어냄 위치와 회전 중심선(AX2)을 잇는 선과, 묘화 라인(LL2, LL4)과 회전 중심선(AX2)을 잇는 선은, 동일 방위선(중심축(AX2)으로부터 보아 동일 방위)으로 되어 있다.

또, 도 4 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 엔코더 헤드(EN3)는, 설치 방위선(Le3) 상에 배치된다. 설치 방위선(Le3)은, XZ면내에서, 엔코더 헤드(EN3)에 의한 계측용 광빔의 스케일부(GPa(GPb)) 상으로의 투사 영역(읽어냄 위치)과 회전 중심선(AX2)을 잇는 선으로 되어 있다. 또, 상기한 바와 같이, 설치 방위선(Le3)은, XZ면내에서, 얼라이먼트 현미경(AM1)에 의한 기판(P)의 관찰 영역(Vw1~Vw3)과 회전 중심선(AX2)을 잇는 선으로 되어 있다. 이상으로부터, 엔코더 헤드(EN3)의 읽어냄 위치와 회전 중심선(AX2)을 잇는 선과, 얼라이먼트 현미경(AM1)의 관찰 영역(Vw1~Vw3)과 회전 중심선(AX2)을 잇는 선은, 동일 방위선(중심축(AX2)으로부터 보아 동일 방위)으로 되어 있다. 이러한 구성에 의해, 회전 중심축(AX2)이 연장되는 방향으로부터 본 경우, 스케일부(GPa, GPb) 상에서의 엔코더 헤드(EN3)의 계측 영역과 얼라이먼트 현미경(AM1)의 검출 영역(Vw1~Vw3)이, 회전 드럼(DR)의 둘레 방향에 관해서 동일 위치로 되어 있다.

마찬가지로, 도 4 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 엔코더 헤드(EN4)는, 설치 방위선(Le4) 상에 배치된다. 설치 방위선(Le4)은, XZ면내에서, 엔코더 헤드(EN4)에 의한 계측용 광빔의 스케일부(GPa(GPb)) 상으로의 투사 영역(읽어냄 위치)과, 회전 중심선(AX2)을 잇는 선으로 되어 있다. 또, 상기한 바와 같이, 설치 방위선(Le4)은, XZ면내에서, 얼라이먼트 현미경(AM2)에 의한 기판(P)의 관찰 영역(Vw4~Vw6)과, 회전 중심선(AX2)을 잇는 선으로 되어 있다. 이상으로부터, 엔코더 헤드(EN4)의 읽어냄 위치와 회전 중심선(AX2)을 잇는 선과, 얼라이먼트 현미경(AM2)의 관찰 영역(Vw4~Vw6)과 회전 중심선(AX2)을 잇는 선은, 동일 방위선(중심축(AX2)으로부터 보아 동일 방위)으로 되어 있다. 이러한 구성에 의해서, 회전 중심축(AX2)이 연장되는 방향으로부터 본 경우, 스케일부(GPa, GPb) 상에서의 엔코더 헤드(EN4)의 계측 영역과 얼라이먼트 현미경(AM2)의 검출 영역(Vw4~Vw6)이, 회전 드럼(DR)의 둘레 방향에 관해서 동일 위치로 되어 있다.

엔코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)의 설치 방위(회전 중심선(AX2)을 중심으로 한 XZ면내에서의 각도 방향)를 설치 방위선(Le1, Le2, Le3, Le4)으로 나타내는 경우, 도 4에 나타내는 바와 같이, 설치 방위선(Le1, Le2)이, 중심면(p3)에 대해서 각도 ±θ°가 되도록, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5) 및 엔코더 헤드(EN1, EN2)가 배치된다.

여기서, 제어 장치(16)는, 엔코더 헤드(EN1, EN2)와 카운터 회로에 의해서 검출되는 스케일부(회전 드럼(DR))(GPa, GPb)의 회전 각도 위치, 즉 회전 드럼(DR)의 외주면의 둘레 방향의 이동 위치나 이동량에 근거하여, 홀수번째 및 짝수번째의 묘화 모듈(UW1~UW5)에 의한 묘화 개시 위치를 제어한다. 즉, 제어 장치(16)는, 기판(P)에 투사되는 묘화 빔(LB)이 주사 방향으로 주사하고 있는 기간 중, 기판(P)에 묘화해야 할 패턴의 CAD 정보에 근거하여, 광 편향기(81)를 On/Off 변조하지만, 광 편향기(81)에 의한 1주사분(分)의 CAD 정보의 On/Off 변조의 개시 타이밍을, 검출한 회전 각도 위치에 근거하여 행함으로써, 기판(P)의 광 감응층 상에 패턴을 정밀도 좋게 묘화할 수 있다.

또, 제어 장치(16)는, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)에 의해 기판(P) 상의 얼라이먼트 마크(Ks1~Ks3)가 검출되었을 때의, 엔코더 헤드(EN3, EN4)에 의해서 검출되는 스케일부(회전 드럼(DR))(GPa, GPb)의 회전 각도 위치를 기억하는 것에 의해, 기판(P) 상의 얼라이먼트 마크(Ks1~Ks3)의 위치와 회전 드럼(DR)의 회전 각도 위치와의 대응 관계를 구할 수 있다. 마찬가지로, 제어 장치(16)는, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)에 의해 회전 드럼(DR) 상의 기준 패턴(RMP)이 검출되었을 때의, 엔코더 헤드(EN3, EN4)에 의해서 검출되는 스케일부(회전 드럼(DR))(GPa, GPb)의 회전 각도 위치를 기억하는 것에 의해, 회전 드럼(DR) 상의 기준 패턴(RMP)의 위치와 회전 드럼(DR)의 회전 각도 위치와의 대응 관계를 구할 수 있다. 이와 같이, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 관찰 영역(Vw1~Vw6) 내에서, 기준 패턴이나 마크를 샘플링한 순간의 회전 드럼(DR)의 회전 각도 위치(또는 둘레 방향 위치)를 정밀하게 계측할 수 있다. 그리고, 노광 장치(EX)에서는, 이 계측 결과에 근거하여, 기판(P)과 기판(P) 상에 묘화되는 소정의 패턴을 위치 맞춤(얼라이먼트)하거나, 회전 드럼(DR)과 묘화 장치(11)의 각 묘화 모듈(UW1~UW5)에 의한 묘화 라인(LL1~LL5)과의 위치 관계를 캘리브레이션하거나 한다.

그런데, 멀티 빔형의 노광 장치(EX)에서는, 기판(P)이 반송 방향으로 반송되면서, 기판(P) 상의 복수의 묘화 라인(LL1~LL5)을 따라서, 묘화 빔(LB)의 스폿광이 주사된다. 여기서, 각 묘화 라인(LL1~LL5)을 따라서 주사하는 묘화 빔(LB)의 주사 방향이 동일 방향이며, 또, 각 묘화 라인(LL1~LL5)의 각각이, 중심면(p3)(중심축(AX2))과 정밀하게 평행하게 설정되어 있는 경우, 복수의 묘화 라인(LL1~LL5)에 의해 기판(P) 상에 각각 형성되는 패턴(PT1~PT5)은, 도 10에 나타내는 바와 같은 패턴이 된다.

도 10은, 제1 실시 형태의 노광 장치에 의해 기판 상에 묘화된 패턴과 묘화 라인과의 배치 관계의 일례를 과장하여 나타내는 도면이다. 또, 도 10에서는, 기판(P)의 반송 방향(Xs방향)으로 전개한 도면으로 되어 있기 때문에, Xs방향, Y방향 및 Z방향이 직교하는 직교 좌표계로 되어 있다. 또, 도 10에서는, 묘화 라인(LL1~LL5)과 패턴(PT1~PT5)과의 관계를 알기 쉽도록, 묘화 라인(LL1~LL5) 및 패턴(PT1~PT5)을, 기판(P)의 반송 방향으로 굵게 하고 있다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)의 각각으로부터 기판(P)에 투사되는 묘화 빔(LB)의 스폿광은, 묘화 라인(LL1~LL5)을 따라서 묘화 개시 위치(PO1)로부터 묘화 종료 위치(PO2)를 향하여 ＋Y방향으로 주사된다. 이 때, 묘화 빔(LB)의 스폿광은, 묘화 라인(LL1~LL5)을 따라서 주사되는 주사 방향이 모두 동일 방향으로 되어 있다. 이 때문에, 기판(P)의 반송 방향(Xs)으로부터 보았을 때, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 개시 위치(PO1)에서 형성된 패턴(PT1~PT5)의 단부(PTa)와, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 종료 위치(PO2)에서 형성된 패턴(PT1~PT5)의 단부(PTb)는, 기판(P)의 폭방향으로 서로 이웃하는 패턴(PT1~PT5)끼리에서 인접한다.

여기서, 묘화 빔(LB)의 스폿광이 기판(P)에 대해서 1회 주사되었을 때의, 기판(P)에 형성되는 패턴(PT1~PT5)은, 기판(P)이 반송 방향으로 등속 반송되고 있기 때문에, 약간 경사지게 형성된다. 그 경사량은, 도 10에서는 과장하여 나타내고 있지만, 기판(P)의 반송 속도(Vxs)와 묘화 빔(LB)의 스폿광의 주사 속도(Vp)와의 비(Vxs/Vp)로 나타내어진다. 주사 속도(Vp)는 주사기(83)로서의 회전 폴리곤 미러(97)의 회전 속도(Rｖ(rps))에 비례하고, 예를 들면, 회전 폴리곤 미러(97)의 반사면이 8면이고, 반사면마다의 실질적인 주사 기간이 40%, 묘화 라인(LL1~LL5)의 길이를 YL(mm)로 하면, 스폿광의 주사 속도(Vp)(mm/S)는, 다음 식에 의해서 구해진다.

Vp=(8·Rｖ·YL)/0.4=20·Rｖ·YL〔mm/S〕

회전 폴리곤 미러(97)가 매분 6000회전(회전 속도(Rｖ)=100rps)하고, 길이 YL를 50mm로 하면, 주사 속도(Vp)는 10만mm/S가 된다. 기판(P)의 반송 속도(Vxs)를 50mm/S로 하면, 기판(P) 상에서의 묘화 라인의 경사량(Vxs/Vp)는 1/2000이 된다. 이 경사량은, 묘화 라인의 Y방향의 양단(묘화 개시점(PO1)과 묘화 종료점(PO2))이, 기판(P) 상에서는 Xs방향으로 25㎛만큼 어긋나는 것을 의미한다. 물론, 회전 폴리곤 미러(97)의 회전 속도(Rｖ)를 올리고, 기판(P)의 반송 속도(Vxs)를 저하시키면, 묘화 라인의 경사량(Vxs/Vp)은 작게 할 수 있지만, 묘화 라인의 Y방향의 양단(묘화 개시점(PO1)과 묘화 종료점(PO2))의 Xs방향의 어긋남량을, 묘화해야 할 패턴의 최소 선폭의 수분(數分)의 1 정도로 하려면, 회전 폴리곤 미러(97)의 회전 속도(Rｖ)를 수배 이상으로 하면서, 기판(P)의 반송 속도(Vxs)를 큰 폭으로 저하시키게 된다. 즉, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 개시 위치(PO1)에서 형성된 패턴(PT1~PT5)의 단부(PTa)는, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 종료 위치(PO2)에서 형성된 패턴(PT1~PT5)의 단부(PTb)와 비교해서, 반송 방향의 하류측에 형성된다. 이 때문에, 패턴(PT1~PT5)의 단부(PTa)와 단부(PTb)는, 반송 방향에서 다른 위치가 되어 버린다. 이 경우, 기판(P)의 폭방향으로 이어맞춰지는 패턴(PT1~PT5)은, 인접하는 패턴(PT1~PT5)끼리의 사이에, 반송 방향에서의 이음 오차가 발생한다.

이와 같이, 패턴(PT1~PT5)의 이음 오차는, 묘화 빔(LB)의 스폿광의 주주사 방향에서의 주사 속도(Vp)가 일정한 경우, 기판(P)의 폭방향에 대한 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기가, 기판(P)의 반송 속도에 따른 기울기로 되어 있지 않기 때문에 생긴다. 여기서, 기판(P)의 폭방향에 대한 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기는, 노광 장치(EX)의 묘화전과 노광 장치(EX)의 묘화시에서, 각각 조정된다.

구체적으로, 노광 장치(EX)의 묘화전(예를 들면, 얼라이먼트시)에 관해서, 노광 장치(EX)는, 미리 설정된 기준이 되는 기준 속도(Vxs)로 기판(P)을 반송한다. 이 때, 기준 속도는, 사용하는 기판(P)에 따라 적절히 변경되는 경우가 있다. 예를 들면, 기판(P)에 도포된 광 감응층의 감도가 낮은 경우에는, 기준 속도를 낮게 하여 스폿광에 의한 주주사를 복수회 겹쳐 노광량을 늘리기도 한다. 이 때문에, 기준 속도로 반송되는 기판(P)에 대해, 패턴(PT1~PT5)이 기판(P)의 폭방향으로 바람직하게 이어맞춰지도록, 기판(P)에 대해서 설정되는 기준 속도에 따라서, 묘화 라인(LL1~LL5)이 중심면(p3)(중심축(AX2))에 대해서 적절히 경사지도록 조정된다.

또, 노광 장치(EX)에 의한 묘화 동작 중에는, 기판(P)의 반송 속도가 기준 속도가 되도록 회전 드럼(DR)의 회전 구동이 제어되지만, 이 때, 회전 드럼(DR)의 회전 베어링부의 구조(베어링 특성)나 회전 구동 기구(모터의 토크 특성, 감속 기어의 특성 등)에 의해, 반송되는 기판(P)의 반송 속도는, 회전 드럼(DR)의 회전 주기에 따라 기준 속도로부터 약간의 속도 변동하는 경우가 있다. 즉, 회전 드럼(DR)에 의해 반송되는 기판(P)의 반송 속도에, 주기적으로 속도 불균일이 생기는 경우가 있다. 그래서, 기준 속도로부터 약간 속도 변화하는 기판(P)에 대해, 패턴(PT1~PT5)이 기판(P)의 폭방향으로 바람직하게 이어맞춰지도록, 기판(P)의 반송 속도의 변동에 추종하여 묘화 라인(LL1~LL5)의 각각을, 동적으로(액티브하게) 경사지는 구성(제어계)을 조립하는 것이 좋다.

다음으로, 도 11을 참조하여, 기판(P)의 폭방향에 대한 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기 조정에 대해 설명한다. 도 11은, 제1 실시 형태의 노광 장치에 의해 기판 상에 묘화된 패턴과 묘화 라인과의 배치 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 제1 실시 형태의 노광 장치(EX)에서는, 회전 기구(24)에 의해 제1 광학 정반(23)에 대해 제2 광학 정반(25)을 회전시킴으로써, 기판(P)의 폭방향에 대해서, 묘화 라인(LL1~LL5)을 전체적으로 기울이고 있다. 즉, 회전 기구(24)가, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기를 조정하는 기울기 조정 기구로서 기능한다.

회전 기구(24)는, 제1 광학 정반(23)에 대해 제2 광학 정반(25)을 회전시킴으로써, 회전축(I)을 중심으로, 기판(P)에 대해서 묘화 장치(11)를 회전시킨다. 회전축(I)을 중심으로 묘화 장치(11)가 회전하면, 묘화 라인(LL1~LL5)은, 서로의 위치 관계를 변화시키지 않고, 기판(P)의 폭방향(즉, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2), 또는 중심면(p3))에 대해서 기울어진다.

여기서, 노광 장치(EX)의 얼라이먼트시에 관해서, 기준 속도로 반송되는 기판(P)에 대해, 패턴(PT1~PT5)을 기판(P)의 폭방향으로 이어맞추는 경우의, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기 조정에 대해 설명한다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(16)는, 회전 위치 검출 기구(14)에 의해서 검출되는 기판(P)의 기준 속도에 근거하여, 회전 기구(24)를 회전시킨다. 여기서, 기판(P)의 기준 속도는, 회전 기구(24)의 회전량과 대응지어져 있다. 이 회전량은, 패턴(PT1~PT5)의 단부(PTa)와 단부(PTb)가 반송 방향에서 동일 위치가 되는 회전량, 즉, 패턴(PT1~PT5)이 기판(P)의 폭방향을 따라서 형성되는 회전량(경사량)으로 되어 있다. 즉, 제어 장치(16)는, 검출되는 기판(P)의 기준 속도에 대응지어지는 회전량에 근거하여, 회전 기구(24)를 회전시킨다. 구체적으로, 제어 장치(16)는, 도 10에 나타내는 패턴(PT1~PT5)이 형성되는 경우, 기판(P)의 기준 속도에 근거하여, 회전 기구(24)를 회전시킴으로써, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 개시 위치(PO1)가 반송 방향의 상류측에 위치하고, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 종료 위치(PO2)가 반송 방향의 하류측에 위치하도록, 기판(P)에 대해서 묘화 장치(11)를 회전시킨다.

도 11에 나타내는 바와 같이, 묘화 라인(LL1~LL5)의 상호의 위치 관계를 변화시키지 않고, 회전 기구(24)가 묘화 라인(LL1~LL5)을 전체적으로 기울이면, 회전축(I)으로부터 먼 측의 묘화 라인(LL1) 및 묘화 라인(LL5)은, 반송 방향에서의 이동량이 커지는 한편으로, 회전축(I)으로부터 가까운 측의 묘화 라인(LL3)은, 반송 방향에서의 이동량이 작아진다. 즉, 묘화 라인(LL1)은, 반송 방향의 상류측으로 크게 이동하고, 묘화 라인(LL2)은, 반송 방향의 상류측으로 약간 이동한다. 묘화 라인(LL3)은, 반송 방향에서의 이동이 거의 없다. 묘화 라인(LL4)은, 반송 방향의 하류측으로 약간 이동하고, 묘화 라인(LL5)은, 반송 방향의 하류측으로 크게 이동한다. 이 때문에, 회전 기구(24)에 의한 회전후(기울기 보정후)의 묘화 라인(LL1~LL5)에 의해서 기판(P) 상에 묘화되는 각 패턴(PT1~PT5)은, 도 11의 점선으로 나타내는 바와 같이, 기판(P)의 폭방향과 거의 동일 방향으로 기울지 않게 형성된다.

한편으로, 회전후(기울기 보정후)에 노광된 각 패턴(PT1~PT5)은, 기판(P)의 반송 방향에서, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기에 따라, 약간 다른 위치에 형성된다. 즉, 패턴(PT5)는, 패턴(PT4)에 대해서 반송 방향의 하류측에 형성되고, 패턴(PT4)는, 패턴(PT3)에 대해서 반송 방향의 하류측에 형성되고, 패턴(PT3)는, 패턴(PT2)에 대해서 반송 방향의 하류측에 형성되며, 패턴(PT2)는, 패턴(PT1)에 대해서 반송 방향의 하류측에 형성된다. 이와 같이, 회전축(I)을 중심으로, 회전 기구(24)에 의해 묘화 장치(11)를 회전시키는 경우, 회전 후의 패턴(PT1~PT5)의 반송 방향에서의 위치가 다름으로써, 회전 후의 패턴(PT1~PT5)의 반송 방향에서, 소정의 어긋남량이 생겨 버린다. 이 때문에, 제어 장치(16)는, 회전 위치 검출 기구(14)에 의해서 검출되는 기판(P)의 기준 속도에 근거하여, 각 묘화 모듈(UW1~UW5)의 묘화 타이밍을 제어함으로써, 회전 후의 패턴(PT1~PT5)의 반송 방향에서의 위치를 보정하고 있다. 즉, 기판(P)의 기준 속도는, 묘화 타이밍의 보정량과도 대응지어져 있다. 여기서, 제어 장치(16)는, 묘화 타이밍을 보정하기 위해서, 기판(P)에 묘화하기 위해서 사용되는 CAD 정보를 반송 방향에서 보정하고 있다.

도 12는, 제1 실시 형태의 노광 장치에서 사용되는 CAD 정보의 이미지를 나타내는 도면이다. 또, 도 12에서는, 기판(P) 상에 묘화해야 할 패턴의 CAD 정보로서, 도 11에 나타내는 패턴(PT1~PT5)에 대응하는 CAD 패턴(CAD1~CAD5)이 도시되어 있다. 또, 도 12의 점선으로 나타내는 CAD 패턴(CAD1~CAD5)은, 묘화 타이밍의 보정전의 CAD 패턴(설계상의 원(元)데이터)(CAD1~CAD5)으로 되어 있으며, 도 12의 실선으로 나타내는 CAD 패턴(CAD1~CAD5)은, 묘화 타이밍의 보정후의 CAD 패턴(CAD1~CAD5)으로 되어 있다.

도 12의 점선으로 나타내는 바와 같이, 보정전의 CAD 패턴(CAD1~CAD5)의 각각은, 기판(P) 상에 묘화해야 할 패턴(PT1~PT5)과 동일한 배치로 묘화되도록, 묘화 데이터(비트 패턴)용 메모리 회로 중에 격납되어 있으며, 기판(P)의 반송 방향에서 동일 위치로 되어 있다. 이 때문에, 보정전의 CAD 패턴(CAD1~CAD5)은, 기판(P)의 폭방향을 따라서 일렬로 배치되어 있다.

제어 장치(16)는, 이 보정전의 CAD 패턴(CAD1~CAD5)을, 도 11에 나타내는 회전 후의 패턴(PT1~PT5)이 반송 방향에서 동일 위치가 되도록, 즉, 패턴(PT1~PT5)의 단부(PTa, PTb)끼리가 이어맞춰지도록, CAD 패턴(CAD5)을 기준으로 하여, CAD 패턴(CAD1~CAD4)을 반송 방향으로 보정하고 있다. 즉, 제어 장치(16)는, 도 12의 실선으로 나타내는 바와 같이, 도 11에 나타내는 회전후의 패턴(PT1~PT5)의 반송 방향에서의 위치의 어긋남량에 따라서, 보정전의 CAD 패턴(CAD1~CAD5)의 각각을, 반송 방향으로 보정한다. 그 보정은, 예를 들면, 보정전의 CAD 패턴(CAD1~CAD5)의 각각의 묘화 데이터(비트 패턴)를 메모리 회로로부터 읽어내는 개시 타이밍을 늦추어 감으로써 행하여진다.

또, 도 11의 점선으로 나타내는 패턴(PT1~PT5)의 반송 방향에서의 어긋남량은, 상기와 같이 기판(P)의 반송 속도에 대응지어져 있기 때문에, 제어 장치(16)는, 기판(P)의 반송 속도에 근거하여, CAD 패턴(CAD1~CAD5)의 반송 방향에서의 보정(묘화 데이터의 읽어냄 개시 타이밍의 늦춤 등)을 행한다. 보정 후의 CAD 정보는, CAD 패턴(CAD5)이 CAD 패턴(CAD4)에 대해서 반송 방향의 상류측에 위치하고, CAD 패턴(CAD4)이 CAD 패턴(CAD3)에 대해서 반송 방향의 상류측에 위치하고, CAD 패턴(CAD3)이 CAD 패턴(CAD2)에 대해서 반송 방향의 상류측에 위치하며, CAD 패턴(CAD2)이 CAD 패턴(CAD1)에 대해서 반송 방향의 상류측에 위치한다. 또, 제어 장치(16)는, CAD 패턴(CAD5)을 기준으로 하여, 다른 CAD 패턴(CAD1~CAD4)을 보정했지만, 다른 CAD 패턴(CAD1~4)을 기준으로 하여 보정해도 괜찮다.

이와 같이, 제어 장치(16)는, 노광 장치(EX)의 얼라이먼트시에, 회전 위치 검출 기구(14)에 의해서 검출되는 기판(P)의 반송 속도에 따라서, 도 12의 실선으로 나타내는 CAD 패턴(CAD1~CAD5)의 반송 방향에서의 위치를 보정하는 것에 의해, 도 11의 실선으로 나타내는 패턴(PT1~PT5)으로서 기판(P) 상에 묘화할 수 있다.

또, 노광 장치(EX)의 얼라이먼트시에서의, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기 조정은, 회전 기구(24)를 수동에 의해 회전시켜도 괜찮고, 제어 장치(16)에 의해 회전 기구(24)를 구동 제어하여 회전시켜도 괜찮다.

다음으로, 노광 장치(EX)의 묘화시에 관해서, 기준 속도로부터 속도 불균일에 의해서 약간 속도 변화하면서 반송되는 기판(P)에 대해, 패턴(PT1~PT5)을 기판(P)의 폭방향으로 이어맞추는 경우의, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기 조정에 대해 설명한다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 회전 기구(24)는, 기준 속도로 반송되는 기판(P)에 대해, 기판(P)의 폭방향에 대해서 묘화 라인(LL1~LL5)을 소정의 기울기로 함으로써, 패턴(PT1~PT5)을 기판(P)의 폭방향으로 바람직하게 이어맞추고 있다.

도 11에 나타내는 상태로부터, 기판(P)이 기준 속도 보다도 빠른 반송 속도로 반송되면, 기판(P) 상에 형성되는 패턴(PT1~PT5)은, 도 10에 나타내는 바와 같이, 경사지게 형성된다. 즉, 패턴(PT1~PT5)의 단부(PTa)는, 패턴(PT1~PT5)의 단부(PTb)와 비교하여, 반송 방향의 하류측에 형성된다. 한편으로, 기판(P)이 기준 속도 보다도 느린 반송 속도로 반송되면, 기판(P) 상에 형성되는 패턴(PT1~PT5)은, 도 10에 나타내는 패턴(PT1~PT5)과는 반대 방향으로 경사(도 10 중에서 오른쪽 아래로 경사)지게 형성된다. 즉, 패턴(PT1~PT5)의 단부(PTa)는, 패턴(PT1~PT5)의 단부(PTb)와 비교하여, 반송 방향의 상류측에 형성된다.

제어 장치(16)는, 회전 위치 검출 기구(14)에 의해서 검출되는 기판(P)의 반송 속도가, 기준 속도 보다도 빠르게 되면, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 개시 위치(PO1)가, 기준 속도에서의 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 개시 위치(PO1) 보다도 반송 방향의 상류측에 위치하고, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 종료 위치(PO2)가, 기준 속도에서의 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 종료 위치(PO2) 보다도 반송 방향의 하류측에 위치하도록, 회전 기구(24)를 회전시켜, 도 11의 상태로부터 묘화 라인(LL1~LL5)의 전체를 시계 방향으로 더 회전시킨다. 또, 회전 기구(24)를 회전시키면, 회전후의 패턴(PT1~PT5)은, 패턴(PT1~PT4)이 패턴(PT2~PT5)에 비해 반송 방향의 상류측이 되도록, 반송 방향에서 위치가 어긋나 버린다. 이 때문에, 제어 장치(16)는, 기판(P)에 묘화하기 위한 CAD 정보를, CAD 패턴(CAD1~CAD4)이 CAD 패턴(CAD2~CAD5)에 비해 반송 방향의 하류측이 되도록, 반송 방향에서 묘화 타이밍(메모리 회로로부터의 묘화 데이터의 읽어냄 개시 타이밍)을 보정한다.

한편으로, 제어 장치(16)는, 회전 위치 검출 기구(14)에 의해서 검출되는 기판(P)의 반송 속도가, 기준 속도 보다도 느려지면, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 개시 위치(PO1)가, 기준 속도에서의 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 개시 위치(PO1) 보다도 반송 방향의 하류측에 위치하고, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 종료 위치(PO2)가, 기준 속도에서의 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 종료 위치(PO2) 보다도 반송 방향의 상류측에 위치하도록, 회전 기구(24)를 회전시킨다. 또, 회전 기구(24)를 회전시키면, 회전 후의 패턴(PT1~PT5)은, 패턴(PT1~PT4)이 패턴(PT2~PT5)에 비해 반송 방향의 하류측이 되도록, 반송 방향에서 위치가 어긋나 버린다. 이 때문에, 제어 장치(16)는, 기판(P)에 묘화하기 위한 CAD 정보를, CAD 패턴(CAD1~CAD4)이 CAD 패턴(CAD2~CAD5)에 비해 반송 방향의 상류측이 되도록, 반송 방향에서 묘화 타이밍(메모리 회로로부터의 묘화 데이터의 읽어냄 개시 타이밍)을 보정한다.

이와 같이, 제어 장치(16)는, 노광 장치(EX)의 묘화시에서, 기판(P)이, 속도 불균일에 의해서 기준 속도로부터 약간 속도 변화하면서 반송되어도, 회전 위치 검출 기구(14)에 의해서 검출되는 반송 속도와 기준 속도와의 차분(差分)에 근거하여, 묘화 라인(LL1~LL5)의 전체적인 기울기를 조정할 수 있다. 또, 제어 장치(16)는, 회전후의 패턴(PT1~PT5)의 반송 방향에서의 어긋남량분(分)을 보정량으로 하여, CAD 패턴(CAD1~CAD5)의 반송 방향에서의 위치를 보정(묘화 개시 타이밍을 보정)하는 것에 의해, 기판(P)의 폭방향으로 직선적으로 연결한 상태로 패턴(PT1~PT5)을 기판(P) 상에 묘화할 수 있다.

또, 회전 기구(24)에 의한 회전량은, 기판(P)의 기준 속도, 반송 속도에 따라 미리 구하는 것이 바람직하다. 마찬가지로, CAD 정보의 보정량도, 기판(P)의 기준 속도, 반송 속도에 따라 미리 구하는 것이 바람직하다. 게다가, 기판(P)의 기준 속도, 기준 속도로부터의 변위, 회전 기구(24)의 회전량, CAD 정보의 보정량을, 상관지은 상관 맵으로서 구해도 괜찮다. 또, CAD 패턴(CAD1~CAD5)의 반송 방향에서의 위치를 보정(묘화 개시 타이밍을 보정)할 때에는, 도 4 또는 도 8에 나타낸 고분해능인 엔코더 헤드(EN1, EN2)(회전 위치 검출 기구(14))의 각각에 의해서 검출되는 회전 드럼(DR)의 각도 위치(기판(P)의 반송 위치)에 근거하여, 각 묘화 라인(LL1~LL5)에 의한 묘화를 개시(메모리 회로로부터의 묘화 데이터의 액세스를 개시)한다. 구체적으로는, 회전 기구(24)에 의한 회전 보정 후에 생길 수 있는 패턴(PT1~PT5)의 각각의 묘화 개시 위치(PO1)와 묘화 종료 위치(PO2)와의 반송 방향의 어긋남량이, 제어 장치(16)에 의해서 계산되면, 엔코더 헤드(EN1, EN2)의 각각에 의해서 검출되는 회전 드럼(DR)의 각도 위치에, 그 어긋남량에 따른 ±ΔXs의 보정을 가한 보정 위치 정보를 생성한다. 그리고, 그 보정 위치 정보에 근거하여 각 묘화 라인(LL1~LL5)에 의한 묘화를 개시(메모리 회로로부터의 묘화 데이터의 액세스를 개시)한다.

이상, 제1 실시 형태는, 회전 위치 검출 기구(14)에 의해서 검출되는 기판(P)의 반송 속도에 근거하여, 회전 기구(24)에 의해서 제2 광학 정반(25)을 회전시키는 것에 의해, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기를 조정할 수 있다. 이 때문에, 묘화 라인(LL1~LL5)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)에 의해서, 기판(P) 상에 묘화되는 패턴(PT1~PT5)을, 기판(P)의 폭방향을 따라서 직선적으로 형성할 수 있다. 또, 회전 기구(24)에 의한 제2 광학 정반(25)의 회전후, CAD 패턴(CAD1~CAD5)의 묘화 타이밍을 보정하여, 기판(P) 상에 묘화되는 패턴(PT1~PT5)을, 기판(P)의 반송 방향에서 동일 위치로 할 수 있다. 따라서, 기판(P) 상에 묘화되는 패턴(PT1~PT5)을, 기판(P)의 폭방향 및 반송 방향(장척 방향)으로 바람직하게 이어맞추도록 보정할 수 있기 때문에, 속도 불균일에 의한 이음 오차를 억제할 수 있다.

또, 제1 실시 형태는, 회전 위치 검출 기구(14)에 의해서 검출되는 기판(P)의 반송 속도에 따라서, 제어 장치(16)에 의해 회전 기구(24)를 리얼 타임으로 회전시킬 수 있다. 이 때문에, 노광 장치(EX)에 의한 묘화 중에서도, 기판(P)의 폭방향에 대한 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기를 조정할 수 있어, 회전 드럼(DR)의 주기적인 속도 불균일에 의해서 생기는 이음 오차도 억제할 수 있다.

또, 제1 실시 형태는, 기판(P)의 반송 속도가 기준 속도 보다도 빠를 때, 기판(P)의 폭방향에 대한 묘화 라인(LL1~LL5)을, 기준 속도에서의 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 개시 위치(PO1) 보다도 상류측에서, 묘화 종료 위치(PO2) 보다도 하류측이 되도록 기울임으로써, 패턴(PT1~PT5)을 바람직하게 보정할 수 있다. 또, 기판(P)의 반송 속도가 기준 속도 보다도 느릴 때, 기판(P)의 폭방향에 대한 묘화 라인(LL1~LL5)을, 기준 속도에서의 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 개시 위치(PO1) 보다도 하류측에서, 묘화 종료 위치(PO2) 보다도 상류측이 되도록 기울임으로써, 패턴(PT1~PT5)을 바람직하게 보정할 수 있다.

또, 제1 실시 형태는, 각 묘화 모듈(UW1~UW5)을, 광 편향기(81)와 주사기(83)를 포함하여 구성할 수 있기 때문에, 묘화 라인(LL1~LL5)을 따라서 일차원의 방향으로 묘화 빔(LB)을 주사할 수 있다.

또, 제1 실시 형태는, 회전 기구(24)에 의해, 제2 광학 정반(25)에 설치된 묘화 장치(11)를 회전함으로써, 묘화 라인(LL1~LL5)의 서로의 위치 관계를 유지하면서, 묘화 라인(LL1~LL5)의 모든 기울기를 조정할 수 있다. 이 때문에, 제어 장치(16)는, 회전 기구(24)의 회전을 제어하면 되기 때문에, 제어에 관한 구성을 간이한 구성으로 할 수 있다.

또, 제1 실시 형태는, 각 묘화 모듈(UW1~UW5)로부터 투사되는 묘화 빔(LB)의 기판(P) 상에서의 사이즈(스폿 지름)를 D(㎛), 묘화 빔(LB)의 묘화 라인(LL1~LL5)을 따른 주사 속도를 Vp(㎛/초)로 했을 때, 광원 장치(CNT)는, 펄스 광을 사출하는 레이저 광원의 발광 반복 주기 T(초)를, T＜D/Vp의 관계로 할 수 있다. 이 때문에, 묘화 빔(LB)에 의한 스폿광을 기판(P) 상에서 중복시키면서, 묘화 빔(LB)을 주사 방향으로 주사할 수 있기 때문에, 광 편향기(81)가 ON상태일 동안에는, 묘화 빔(LB)에 의한 묘화 라인이 주사 방향으로 중단되지 않고 연속선으로서 묘화된다.

또, 제1 실시 형태에서는, 회전 기구(24)에 의해 제2 광학 정반(25)을 회전시켜, 기판(P)에 대해 묘화 장치(11)를 회전시킴으로써, 기판(P)의 폭방향에 대해 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기를 조정했다. 그렇지만, 이 구성에 한정되지 않고, 기판(P)의 폭방향에 대해 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기를 상대적으로 조정하면 된다. 즉, 노광 장치(EX)는, XY면내에서, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)을, 회전축(I)을 중심으로 XY면내에서 회전시키는 구성이라도 좋다. 이 경우는, 기판(P)의 반송 경로 중에서, 적어도 회전 드럼(DR)의 전후에 배치되는 롤러(RT1, RT2)(도 1)도 일체가 되어, 회전축(I)을 중심으로 XY면내에서 회전시키는 구성으로 하는 것이 좋다.

[제2 실시 형태]

다음으로, 도 13 내지 도 16을 참조하여, 제2 실시 형태의 노광 장치(EX)에 대해 설명한다. 또, 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 중복하는 기재를 피할 수 있도록, 제1 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1 실시 형태와 동일한 구성요소에 대해서는, 제1 실시 형태와 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략하는 경우도 있다. 도 13은, 제2 실시 형태의 노광 장치의 f－θ 렌즈계의 일부의 구성을 나타내는 도면이다. 도 14는, 도 13의 f－θ 렌즈계의 실린드리칼 렌즈의 구성을 나타내는 도면이다. 도 15는, 제2 실시 형태의 노광 장치에 의해 기판 상에 묘화된 패턴과 묘화 라인과의 배치 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 도 16은, 제2 실시 형태의 노광 장치에 의해 기판 상에 묘화된 패턴과 묘화 라인과의 배치 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 제1 실시 형태의 노광 장치(EX)는, 회전 기구(24)에 의해 제2 광학 정반(25)을 회전시킴으로써, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기를 전체로 조정했다. 이것에 대해, 제2 실시 형태의 노광 장치(EX)는, 묘화 라인(LL1~LL5)의 각각의 기울기를 개별로 조정하고 있다.

제2 실시 형태의 노광 장치(EX)에서, 도 13에 나타내는 바와 같이, f－θ 렌즈계(85)는, 텔레센트릭 f－θ 렌즈(85a)와, 실린드리칼 렌즈(85b)를 포함하여 구성되어 있다. 또, 도 13에서는, f－θ 렌즈계(85)에서, 텔레센트릭 f－θ 렌즈(85a) 및 실린드리칼 렌즈(85b) 이외의 다른 렌즈의 도시를 생략하고 있다.

텔레센트릭 f－θ 렌즈(85a)는, 조사되는 묘화 빔(LB)을 XZ면 중에서는 평행광으로 하고, Y방향(주사 방향)에서는 수렴광으로 한다. XZ면 중에서 평행광의 묘화 빔(LB)은, 실린드리칼 렌즈(85b)로 향하여 조사한다. 실린드리칼 렌즈(85b)는, 텔레센트릭 f－θ 렌즈(85a)와 기판(P)과의 사이에 마련되어 있다. 실린드리칼 렌즈(85b)는, 묘화 라인(LL1)(LL2~LL5도 마찬가지임)이 연장되는 주사 방향과 거의 평행한 모선을 가지고 있으며, 모선과 직교하는 방향으로 소정의 파워(굴절력)를 가지고 묘화 빔(LB)을 스폿광에 집광하고 있다. 또, 도 14에 나타내는 바와 같이, 실린드리칼 렌즈(85b)는, 기판(P)의 폭방향에 대한 묘화 라인(LL1~LL5)의 각각의 기울기를 미세 조정하기 위해서, 회전축(I1~I5)을 중심으로 회전 가능하게 되어 있다. 회전축(I1~I5)은, 기판(P) 상에 형성되는 묘화 라인(LL1~LL5)을 포함하는 묘화면 내의 소정점을 중심으로 하는 회전축이다. 회전축(I1~I5)은, 예를 들면, 묘화 라인(LL1~LL5)이 연장되는 방향의 중앙을 중심으로 하는 회전축이며, 묘화 빔(LB)의 축선과 동일 방향으로 되어 있다. 즉, 홀수번째의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)의 회전축(I1, I3, I5)은, 설치 방위선(Le1)과 동일 방향으로 되어 있고, 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)의 회전축(I2, I4)은, 설치 방위선(Le2)과 동일 방향으로 되어 있다. 이 실린드리칼 렌즈(85b)는, 구동부(100)에 의해서 회전축(I1~I5)을 중심으로 회전하고, 구동부(100)에 접속되는 제어 장치(16)에 의해서, 실린드리칼 렌즈(85b)의 회전이 제어된다. 실린드리칼 렌즈(85b)의 회전축(I1~I5)을 중심으로 한 회전에서는, 회전축(I1~I5) 부근을 통과하여 기판(P) 상에 투사되는 묘화 빔의 주광선에 대해서, 실린드리칼 렌즈(85b)의 모선 방향(Y방향)의 양단측을 통과하여 기판(P) 상에 투사되는 묘화 빔의 주광선이, 실린드리칼 렌즈(85b)의 모선과 회전축(I1~I5) 모두에도 직교하는 방향에 관해서 약간 기울어지기 때문에, 기판(P) 상의 묘화 라인(LL1~LL5)을 약간 기울일 수 있다.

다음으로, 도 15를 참조하여, 기판(P)의 폭방향에 대한 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기 조정에 대해 설명한다. 제2 실시 형태의 노광 장치(EX)에서는, 구동부(100)에 의해 실린드리칼 렌즈(85b)를 회전시킴으로써, 기판(P)의 폭방향에서, 묘화 라인(LL1~LL5)을 기울이고 있다. 즉, 실린드리칼 렌즈(85b)가, 묘화 라인(LL1~LL5)의 각각의 기울기를 조정하는 묘화 라인 회전 기구로서 기능한다.

구동부(100)는, 회전축(I1~I5)을 중심으로, 실린드리칼 렌즈(85b)를 각각 회전시킴으로써, 각 묘화 모듈(UW1~UW5)의 묘화 라인(LL1~LL5)을, 기판(P)의 폭방향에 대해서 기울인다.

여기서, 노광 장치(EX)의 묘화전(예를 들면, 얼라이먼트시)에 관해서, 기준 속도로 반송되는 기판(P)에 대해, 패턴(PT1~PT5)을 기판(P)의 폭방향으로 이어맞추는 경우의, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기 조정에 대해 설명한다. 또, 상기의 경우의 제2 실시 형태에서의 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기 조정은, 제1 실시 형태에서의 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기 조정과 거의 동일하게 되어 있기 때문에, 중복하는 부분에 대해서는 일부 설명을 생략한다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(16)는, 회전 위치 검출 기구(14)에 의해서 검출된 기판(P)의 기준 속도에 근거하여, 구동부(100)을 제어하여, 실린드리칼 렌즈(85b)를 회전시킨다. 이 경우도, 기판(P)의 기준 속도는, 실린드리칼 렌즈(85b)의 회전량과 대응지어져 있다. 구체적으로, 제어 장치(16)는, 기판(P)의 기준 속도에 근거하여, 실린드리칼 렌즈(85b)를 회전시킴으로써, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 개시 위치(PO1)가 반송 방향의 상류측에 위치하고, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 종료 위치(PO2)가 반송 방향의 하류측에 위치하도록, 기판(P)에 대해서 실린드리칼 렌즈(85b)를 회전시킨다.

도 15에 나타내는 바와 같이, 회전축(I1~I5)을 중심으로, 묘화 라인(LL1~LL5)을 각각 기울이면, 각 묘화 라인(LL1~LL5)의 반송 방향에서의 위치는 거의 변화하지 않는다. 이 때문에, 회전 후의 묘화 라인(LL1~LL5)에 의해서 기판(P) 상에 묘화되는 각 패턴(PT1~PT5)은, 도 15의 실선으로 나타내는 바와 같이, 기판(P)의 폭방향과 거의 동일 방향으로 직선적으로 형성되고, 또, 기판(P)의 반송 방향에서도 동일 위치가 된다. 이와 같이, 패턴(PT1~PT5)은, 기판(P)의 폭방향을 따라서 일렬로 이어맞춰져 형성된다.

다음으로, 노광 장치(EX)의 묘화시에 관해서, 기준 속도로부터 속도 불균일에 의해서 약간 속도 변화하면서 반송되는 기판(P)에 대해, 패턴(PT1~PT5)을 기판(P)의 폭방향으로 이어맞추는 경우의, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기 조정에 대해 설명한다. 또, 상기의 경우의 제2 실시 형태에서의 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기 조정은, 제1 실시 형태에서의 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기 조정과 거의 동일하게 되어 있기 때문에, 중복하는 부분에 대해서는 일부 설명을 생략한다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 구동부(100)는, 기준 속도로 반송되는 기판(P)에 대해, 기판(P)의 폭방향에 대해서 묘화 라인(LL1~LL5)을 소정의 기울기로 함으로써, 패턴(PT1~PT5)을 기판(P)의 폭방향으로 바람직하게 이어맞추고 있다.

도 15에 나타내는 상태로부터, 기판(P)이 기준 속도 보다도 빠른 반송 속도로 반송되면, 기판(P) 상에 형성되는 패턴(PT1~PT5)은, 단부(PTa)가 단부(PTb)와 비교하여 반송 방향의 하류측이 되도록, 경사지게 형성된다. 한편으로, 기판(P)이 기준 속도 보다도 느린 반송 속도로 반송되면, 기판(P) 상에 형성되는 패턴(PT1~PT5)은, 단부(PTa)가 단부(PTb)와 비교하여 반송 방향의 상류측이 되도록, 경사지게 형성된다.

제어 장치(16)는, 회전 위치 검출 기구(14)에 의해서 검출되는 기판(P)의 반송 속도가, 기준 속도 보다도 빨라지면, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 개시 위치(PO1)가, 기준 속도에서의 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 개시 위치(PO1) 보다도 반송 방향의 상류측에 위치하고, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 종료 위치(PO2)가, 기준 속도에서의 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 종료 위치(PO2) 보다도 반송 방향의 하류측에 위치하도록, 각 실린드리칼 렌즈(85b)의 구동부(100)를 제어하여, 묘화 라인(LL1~LL5)을 기울인다. 한편으로, 제어 장치(16)는, 회전 위치 검출 기구(14)에 의해서 검출되는 기판(P)의 반송 속도가, 기준 속도 보다도 느려지면, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 개시 위치(PO1)가, 기준 속도에서의 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 개시 위치(PO1) 보다도 반송 방향의 하류측에 위치하고, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 종료 위치(PO2)가, 기준 속도에서의 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 종료 위치(PO2) 보다도 반송 방향의 상류측에 위치하도록, 각 실린드리칼 렌즈(85b)의 구동부(100)를 제어하여, 묘화 라인을 기울인다.

여기서, 제2 실시 형태의 노광 장치(EX)는, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기를 개별로 조정하고 있다. 이 때문에, 중심면(p3)을 사이에 두고, 상류측의(홀수번째의) 묘화 모듈(UW1, UW3, UW5)의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)과, 하류측의(짝수번째의) 묘화 모듈(UW2, UW4)의 묘화 라인(LL2, LL4)으로 나누어 각각 기울기를 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.

노광 장치(EX)의 묘화시에 발생하는 속도 불균일은, 회전 드럼(DR)의 둘레 방향에서의 회전 위치에서 다른 경우가 있다. 구체적으로, 설치 방위선(Le1)에서의 기판(P)의 반송 속도와, 설치 방위선(Le2)에서의 기판(P)의 반송 속도가 다른 경우가 있다. 이 경우, 홀수번째의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)과, 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)을, 기판(P)에 대해서 동일 기울기로 한다. 그러면, 예를 들면, 도 16에 나타내는 바와 같이, 홀수번째의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)에 의해 형성되는 패턴(PT1, PT3, PT5)은, 기판(P)의 폭방향을 따라서 형성되는 한편으로, 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)에 의해 형성되는 패턴(PT2, PT4)은, 도 16의 점선으로 나타내는 바와 같이, 기판(P)의 폭방향에 대해 경사지게 형성되는 경우가 있다. 이것은, 홀수번째의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)과, 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)이 Xs방향으로 떨어져 설치되어 있기 때문에, 기판(P) 상의 Xs방향의 동일 영역에 묘화되어야 할 패턴의 묘화에 기판(P)의 반송 속도에 따른 시간차가 있기 때문이다.

제어 장치(16)는, 회전 위치 검출 기구(14)의 엔코더 헤드(EN1)에 의해서 검출되는 설치 방위선(Le1)에서의 기판(P)의 반송 속도를 검출하고, 또, 회전 위치 검출 기구(14)의 엔코더 헤드(EN2)에 의해서 검출되는 설치 방위선(Le2)에서의 기판(P)의 반송 속도를 검출한다. 그리고, 제어 장치(16)는, 검출한 설치 방위선(Le1)에서의 기판(P)의 반송 속도와, 검출한 설치 방위선(Le2)에서의 기판(P)의 반송 속도와의 속도차를 검출한다. 이와 같이, 제어 장치(16)는, 설치 방위선(Le1)에서의 기판(P)의 반송 속도와, 설치 방위선(Le2)에서의 기판(P)의 반송 속도와의 속도차를 검출하는 속도차 검출 기구로서의 기능을 포함하는 구성으로 되어 있다. 그리고, 제어 장치(16)는, 검출된 속도차에 근거하여, 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)의 기울기를, 짝수번째의 묘화 모듈(UW2, UW4)의 각각에 마련된 실린드리칼 렌즈(85b)의 구동부(100)를 제어하여 조정한다. 실린드리칼 렌즈(85b)의 회전 조정후에 기판(P) 상에 노광되는 패턴(PT2, PT4)은, 패턴(PT1, PT3, PT5)와 마찬가지로, 기판(P)의 폭방향을 따라서 직선적으로 형성된다.

이상, 제2 실시 형태는, 회전 위치 검출 기구(14)에 의해서 검출되는 기판(P)의 반송 속도에 근거하여, 구동부(100)에 의해서 실린드리칼 렌즈(85b)를 회전시킴으로써, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기를 각각 조정할 수 있다. 이 때문에, 묘화 라인(LL1~LL5)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)에 의해서, 기판(P) 상에 묘화되는 패턴(PT1~PT5)을, 기판(P)의 폭방향을 따라서 직선적으로 형성할 수 있고, 또, 기판(P)의 반송 방향에서도 동일 위치로 할 수 있다. 따라서, 기판(P) 상에 묘화되는 패턴(PT1~PT5)을, 기판(P)의 폭방향 및 반송 방향(장척 방향)으로 바람직하게 이어맞추도록 보정할 수 있음과 아울러, 기판(P)의 반송 속도의 불균일에 의한 이음 오차를, 추가로 억제할 수 있다.

또, 제2 실시 형태에서는, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기를 조정하는 기구(묘화 라인 회전 기구)를, 구동부(100)와 실린드리칼 렌즈(85b)에 의한 간이한 구성으로 할 수 있다.

또, 제2 실시 형태는, 상류측의(홀수번째의) 묘화 모듈(UW1, UW3, UW5)의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)에서의 반송 속도와, 하류측의(짝수번째의) 묘화 모듈(UW2, UW4)의 묘화 라인(LL2, LL4)에서의 반송 속도와의 속도차를 검출하고, 검출된 속도차에 따라서, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기를 조정할 수 있다. 이 때문에, 홀수번째의 묘화 모듈(UW1, UW3, UW5)의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)에 의한 묘화시에서의 기판(P)의 반송 속도와, 짝수번째의 묘화 모듈(UW2, UW4)의 묘화 라인(LL2, LL4)에 의한 묘화시에서의 기판(P)의 반송 속도가 다른 경우라도, 기판(P) 상에 묘화되는 패턴(PT1~PT5)을, 기판(P)의 폭방향 및 반송 방향으로 바람직하게 이어맞추도록 보정하여 노광할 수 있기 때문에, 속도 불균일에 의한 이음 오차를 억제할 수 있다.

또, 제2 실시 형태에서는, 묘화 라인(LL1~LL5)을, 회전축(I1~I5)을 중심으로 회전시켰지만, 회전 중심은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 회전축(I1~I5)을, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 개시 위치(PO1) 또는 묘화 종료 위치(PO2)로 해도 좋다.

[제3 실시 형태]

다음으로, 도 17을 참조하여, 제3 실시 형태의 노광 장치(EX)에 대해 설명한다. 또, 제3 실시 형태에서도, 제1 및 제2 실시 형태와 중복하는 기재를 피할 수 있도록, 제1 및 제2 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1 및 제2 실시 형태와 동일한 구성요소에 대해서는, 제1 및 제2 실시 형태와 동일 부호를 부여하여 설명을 생략하는 것도 있다. 도 17은, 제3 실시 형태의 노광 장치에 의해 기판 상에 묘화된 패턴과 묘화 라인과의 배치 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 제1 실시 형태의 노광 장치(EX)는, 회전 기구(24)에 의해 제2 광학 정반(25)을 회전시킴으로써, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기를 전체로 조정했다. 이것에 대해, 제3 실시 형태의 노광 장치(EX)는, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기를 변화시키지 않고, 묘화 타이밍을 조정하고 있다.

제3 실시 형태의 노광 장치(EX)에서, 도 17에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(16)는, 회전 위치 검출 기구(14)에 의해서 검출되는 기판(P)의 반송 속도, 또는 반송 위치에 따라서, 묘화 타이밍을 보정한다. 또, 묘화 타이밍의 보정은, 제1 실시 형태와 동일하며, 도 12에 나타내는 바와 같이, 기판(P)에 묘화하기 위해서 사용되는 CAD 정보를 반송 방향에서 보정하고 있다. 즉, 제어 장치(16)는, 기판(P) 상에 형성되는 패턴(PT1~PT5)에 대응하는 CAD 패턴(CAD1~CAD5)을, 패턴(PT1~PT5)의 단부(PTa, PTb)끼리가 이어맞춰지도록, CAD 패턴(CAD1~CAD5)을, 반송 방향으로 보정한다.

이와 같이, 제어 장치(16)는, 노광 장치(EX)의 얼라이먼트시 또는 묘화시에서, 회전 위치 검출 기구(14)에 의해서 검출되는 기판(P)의 반송 속도, 또는 반송 위치에 따라서, 도 12의 실선으로 나타내는 CAD 패턴(CAD1~CAD5)의 반송 방향에서의 위치를 보정하는 것에 의해, 도 17에 나타내는 패턴(PT1~PT5)으로서 기판(P) 상에 묘화할 수 있다.

이상, 제3 실시 형태는, 회전 위치 검출 기구(14)에 의해서 검출되는 기판(P)의 반송 속도, 또는 반송 위치에 근거하여, 묘화 모듈(UW1~UW5)에 의한 묘화 타이밍을 보정할 수 있다. 이 때문에, 기판(P) 상에 묘화되는 패턴(PT1~PT5)을, 기판(P)의 폭방향에 대해서 기울이게 되지만, 기판(P)의 폭방향으로 이어맞춰지도록 보정할 수 있기 때문에, 속도 불균일에 의한 이음 오차를 억제할 수 있다.

[제4 실시 형태]

다음으로, 도 18을 참조하여, 제4 실시 형태의 노광 장치(EX)에 대해 설명한다. 또, 제4 실시 형태에서도, 제1 ~ 제3 실시 형태와 중복하는 기재를 피할 수 있도록, 제1 ~ 제3 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1 ~ 제3 실시 형태와 동일한 구성요소에 대해서는, 제1 ~ 제3 실시 형태와 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략하는 경우가 있다. 도 18은, 제4 실시 형태의 노광 장치에 의해 기판 상에 묘화된 패턴과 묘화 라인과의 배치 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 제1 ~ 제3 실시 형태의 노광 장치(EX)는, 묘화 라인(LL1~LL5)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)의 주사 방향이 모두 동일 방향이었다. 이것에 대해, 제4 실시 형태의 노광 장치(EX)는, 묘화 라인(LL1~LL5) 중, 홀수번째의 묘화 모듈(UW1, UW3, UW5)의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)의 주사 방향과, 짝수번째의 묘화 모듈(UW2, UW4)의 묘화 라인(LL2, LL4)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)의 주사 방향이 반대 방향으로 되어 있다.

제4 실시 형태의 노광 장치(EX)에서, 도 18에 나타내는 바와 같이, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)의 각각으로부터 기판(P)에 투사되는 묘화 빔(LB)의 스폿광은, 직선적인 묘화 라인(LL1~LL5)을 따라서 묘화 개시 위치(PO1)로부터 묘화 종료 위치(PO2)를 향하여 Y방향으로 주사된다. 이 때, 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)의 스폿광의 주사 방향과, 묘화 라인(LL2, LL4)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)의 스폿광의 주사 방향이 반대 방향으로 되어 있다. 이것은, 도 7에서 나타낸 각 묘화 모듈의 회전 폴리곤 미러(97)를, 모두 동일 방향(예를 들면, 모두 반시계 방향)으로 회전시킴으로써 실현된다.

이 때문에, 중심면(p3)과 평행한 직선 상에 설정된 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)에 의해서 기판(P) 상에 형성되는 패턴(PT1, PT3, PT5)은, 기판(P)의 반송 속도의 영향을 받아, 예를 들면, 도 18의 지면 내에서 오른쪽이 올라가게 경사지게 형성된다. 즉, 패턴(PT1, PT3, PT5)의 우측의 단부(PTa)는, 패턴(PT1, PT3, PT5)의 좌측의 단부(PTb)와 비교하여, 반송 방향의 하류측에 형성된다. 한편으로, 중심면(p3)과 평행한 직선 상에 설정된 묘화 라인(LL2, LL4)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)에 의해서 기판(P) 상에 형성되는 패턴(PT2, PT4)은, 기판(P)의 반송 속도의 영향을 받아, 패턴(PT1, PT3, PT5)과는 반대 방향, 즉, 도 18의 지면 내에서 왼쪽이 올라가게 경사지게 형성된다. 즉, 패턴(PT2, PT4)의 우측의 단부(PTb)는, 패턴(PT2, PT4)의 좌측의 단부(PTa)와 비교하여, 반송 방향의 상류측에 형성된다.

게다가, 홀수번째의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)과 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)과의 Xs방향의 간격이 일정하고, 기판(P)의 반송 속도에 불균일이 없이, 각 묘화 모듈의 회전 폴리곤 미러(97)의 회전 속도가 일치하고 있는 것으로 하면, 묘화 라인(LL1)에 의해서 묘화되는 패턴(PT1)의 좌측의 단부(PTb)와, 묘화 라인(LL2)에 의해서 묘화되는 패턴(PT2)의 우측의 단부(PTb)는, 기판(P)의 폭방향(Y방향)과 반송 방향(Xs방향)에 관해서 이어맞춰진다. 마찬가지로, 묘화 라인(LL2)에 의해서 묘화되는 패턴(PT2)의 좌측의 단부(PTa)와, 묘화 라인(LL3)에 의해서 묘화되는 패턴(PT3)의 우측의 단부(PTa)도 Y방향과 Xs방향에 관해서 이어맞춰지고, 묘화 라인(LL3)에 의해서 묘화되는 패턴(PT3)의 좌측의 단부(PTb)와, 묘화 라인(LL4)에 의해서 묘화되는 패턴(PT4)의 우측의 단부(PTb)도 Y방향과 Xs방향에 관해서 맞붙여지며, 묘화 라인(LL4)에 의해서 묘화되는 패턴(PT4)의 좌측의 단부(PTa)와 묘화 라인(LL5)에 의해서 묘화되는 패턴(PT5)의 우측의 단부(PTa)도 Y방향과 Xs방향에 관해서 이어맞춰진다.

이 제4 실시 형태와 같이, 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)의 스폿광의 주사 방향과, 묘화 라인(LL2, LL4)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)의 스폿광의 주사 방향을, 반대 방향으로 하면, 기판(P)의 반송 속도에 불균일이 없으면, 기판(P) 상에 묘화되는 패턴(PT1~PT5)은, 기판(P)의 폭방향(Y축)에 대해서 약간 기울어지게 되지만, 기판(P)의 폭방향으로 이어맞춰질 수 있다.

도 19는, 도 18과 같이, 기판(P) 상에 묘화되는 패턴(PT1~PT5)의 각각이 약간 경사지는 것을 보정하는 모습을 나타내며, 여기에서는, 앞의 제2 실시 형태(도 14)와 마찬가지로, 구동부(100)에 의해 f－θ 렌즈계(85)의 실린드리칼 렌즈(85b)를, 회전축(I1~I5)을 중심으로 미소 회전시킴으로써, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기를 개별로 조정한다.

도 19에 나타내는 바와 같이, 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)의 묘화 개시 위치(PO1)가 반송 방향의 상류측(－Xs방향)에 위치하고, 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)의 묘화 종료 위치(PO2)가 반송 방향의 하류측(＋Xs방향)에 위치하도록, 기판(P)에 대해서 각 묘화 모듈(UW1, UW3, UW5) 내의 실린드리칼 렌즈(85b)를 구동부(100)에 의해서 회전시킨다. 한편으로 묘화 라인(LL2, LL4)의 묘화 개시 위치(PO1)가 반송 방향의 상류측(－Xs방향)에 위치하고, 묘화 라인(LL2, LL4)의 묘화 종료 위치(PO2)가 반송 방향의 하류측(＋Xs방향)에 위치하도록, 기판(P)에 대해서 실린드리칼 렌즈(85b)를 구동부(100)에 의해서 회전시킨다.

도 19에 나타내는 바와 같이, 회전축(I1~I5)을 중심으로, 묘화 라인(LL1~LL5)을 각각 기울이면, 회전 후의 묘화 라인(LL1~LL5)에 의해서 기판(P) 상에 묘화되는 각 패턴(PT1~PT5)은, 도 19의 실선으로 나타내는 바와 같이, 기판(P)의 폭방향과 거의 동일 방향으로 직선적으로 늘어서 형성되고, 또, 기판(P)의 반송 방향(Xs방향)에서 동일 위치가 된다. 이와 같이, 기판(P)의 반송 속도가 정밀하게 일정하고, 속도 불균일이 없으면, 묘화된 패턴(PT1~PT5)은, 기판(P)의 폭방향을 따라서 직선적으로 일렬로 이어져 형성된다. 또, 앞의 제2 실시 형태에서도 마찬가지이지만, 홀수번째의 f－θ 렌즈계(85)의 실린드리칼 렌즈(85b)의 회전축(I1, I3, I5)이 Y－Xs면과 교차하는 점은, Y축과 평행한 선 상에 위치하는 것으로 한다.

노광 장치(EX)의 묘화시에서, 설치 방위선(Le1)에서의 기판(P)의 반송 속도와, 설치 방위선(Le2)에서의 기판(P)의 반송 속도가 다른 경우, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 예를 들면, 도 20의 실선으로 나타내는 바와 같이, 홀수번째의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)에 의해 형성되는 패턴(PT1, PT3, PT5)은, 기판(P)의 폭방향을 따라서 형성되는 한편으로, 도 20의 점선으로 나타내는 바와 같이, 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)에 의해 형성되는 패턴(PT2, PT4)은, 기판(P)의 폭방향에 대해서 경사지게 형성된다.

이 때문에, 제어 장치(16)는, 회전 위치 검출 기구(14)의 엔코더 헤드(EN1)에 의해서 검출되는 설치 방위선(Le1)에서의 기판(P)의 반송 속도와, 회전 위치 검출 기구(14)의 엔코더 헤드(EN2)에 의해서 검출되는 설치 방위선(Le2)에서의 기판(P)의 반송 속도와의 속도차를 검출한다. 그리고, 제어 장치(16)는, 검출된 속도차에 근거하여, 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)의 기울기를 조정한다. 회전 후의 패턴(PT2, PT4)은, 패턴(PT1, PT3, PT5)와 마찬가지로, 기판(P)의 폭방향을 따라서 형성된다.

이상, 제4 실시 형태는, 회전 위치 검출 기구(14)에 의해서 검출되는 기판(P)의 반송 속도에 근거하여, 구동부(100)에 의해서 실린드리칼 렌즈(85b)를 회전시킴으로써, 묘화 라인(LL1~LL5)의 기울기를 각각 조정할 수 있다. 이 때문에, 묘화 라인(LL1~LL5)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)에 의해서, 기판(P) 상에 묘화되는 패턴(PT1~PT5)을, 기판(P)의 폭방향을 따라서 기울이지 않고 정밀하게 이어서 형성할 수 있고, 또, 기판(P)의 반송 방향에서도 동일 위치에서 이을 수 있다. 따라서, 기판(P) 상에 묘화되는 패턴(PT1~PT5)을, 기판(P)의 폭방향으로 바람직하게 이어맞추도록 보정할 수 있기 때문에, 제1 실시 형태와 같이 묘화 타이밍을 보정하지 않아도, 속도 불균일에 의한 이음 오차를 억제할 수 있다.

또, 제4 실시 형태도, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 묘화 라인(LL1~LL5)을, 회전축(I1~I5)을 중심으로 회전시켰지만, 회전 중심은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 회전축(I1~I5)을, 묘화 라인(LL1~LL5)의 묘화 개시 위치(PO1) 또는 묘화 종료 위치(PO2)로 해도 좋다.

또, 제1 ~ 제4 실시 형태에서는, 회전 드럼(DR)의 외주면에 형성된 스케일부(GPa, GPb)를 이용하여, 회전 드럼(DR)의 회전 위치(기판(P)의 이동 위치)나 반송 속도를 검출했지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 회전 드럼(DR)에 고진원도(高眞圓度)의 스케일 원반을 장착해도 괜찮다. 이 스케일 원반은, 외주면에 스케일부(GPa, GPb)가 새겨 마련되고, 회전 드럼(DR)의 단부에 회전 중심선(AX2)과 직교하도록 고정되어 있다. 이 때문에, 스케일 원반은, 회전 중심선(AX2) 둘레로 회전 드럼(DR)과 함께 일체로 회전한다. 또, 스케일 원반은, 저열팽창의 금속, 유리, 세라믹스 등을 모재(母材)로 하고, 계측 분해능을 높이기 위해서, 가능한 한 큰 직경(예를 들면 직경 20cm 이상)이 되도록 만들어진다. 스케일 원반은, 회전 드럼(DR)에 감겨지는 기판(P)의 외주면의 직경과, 스케일 원반의 스케일부(GPa, GPb)의 직경을 일치시킴으로써(거의 일치시킴으로써), 소위, 계측 아베 오차를 더 작게 할 수 있다.

게다가, 제1 ~ 제4 실시 형태의 각 구성을 적절히, 조합시켜도 좋다. 예를 들면, 제1 실시 형태와 같이, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5) 전체를 회전 기구(24)에 의해서 미소 회전 가능하게 하면서, 제2 실시 형태(또는 제4 실시 형태)와 같이, 각 묘화 모듈(UW1~UW5)의 f－θ 렌즈계(85)의 실린드리칼 렌즈(85b)를 개별로 미소 회전 가능하게 해도 좋다. 게다가, 도 3에 나타내는 바와 같이, 기판(P) 상에 형성된 복수의 얼라이먼트 마크(Ks1, Ks2, Ks)의 각각의 위치를, 대응하는 얼라이먼트 현미경(AM1)에 의해 검출함으로써, 기판(P) 상의 노광 영역(A7)의 2차원적인 신축 변형이나 비선형적인 스트레인 변형 등의 경향을 계속적으로 계측할 수 있다.

그 때문에, 얼라이먼트 현미경(AM1)에 의해 계측되는 노광 영역(A7)의 2차원적인 신축 변형이나 비선형적인 스트레인 변형 등에 맞도록, 묘화 라인(LL1~LL5)의 각각, 또는 전체를 기판(P)의 표면 상에서 리얼타임으로 미소하게 기울어지도록 보정하는 것에 의해서, 기판(P) 상의 노광 영역(A7) 내에 이미 형성된 패턴층과, 그 위에 겹침 노광해야 할 묘화 패턴과의 겹침 정밀도를, 노광 영역(A7) 내의 각 곳에서 허용 범위내에 억제하는 것이 가능하게 된다.

또, 제1 ~ 제4 실시 형태에서는, 모두 기판(P)을 회전 드럼(DR)의 외주면에서 지지하고, 회전 드럼(DR)을 회전시킴으로써, 기판(P)을 장척 방향으로 반송하면서, 기판(P)의 회전 드럼(DR)에서 지지된 부분에 패턴을 묘화하는 구성으로 되어 있지만, 그것으로는 한정되지 않는다. 예를 들면, 기판(P)을 평면적으로 지지하는 스테이지의 표면에 흡착 지지한 상태에서, 스테이지와 기판(P)을 함께 장척 방향으로 반송하면서, 패턴을 묘화하는 구성, 혹은, 지지대의 평탄한 표면 상에 기판(P)을 놓은 상태에서, 지지대의 표면과 기판(P)의 이면과의 사이에 에어 베어링층을 형성하고, 비접촉 또는 저마찰 상태로 기판(P)을 평면 모양으로 지지하여 반송하면서, 패턴 묘화하는 구성이라도 좋다.

게다가, 제1 ~ 제4 실시 형태의 각각에서, 묘화 라인(LL1~LL5)의 전체의 XY면내에서의 기울기를 조정하는 경우에는, 도 2에 나타낸 회전 기구(24)와, 제2 광학 정반(25)을 미소 회전시키도록 했지만, 회전 드럼(DR)의 샤프트부(Sf2)의 양단을 축 지지하는 베어링 등의 위치를 X방향으로 약간 어긋나게 하여, 회전 드럼(DR)의 전체를 XY면내에서 기울어지도록 해도 좋다. 또, 회전 드럼(DR) 상에 지지되는 기판(P)의 장척 방향의 반송 속도를 기준 속도로부터 변경하는 경우, 혹은 반송 속도에 속도 불균일이 생긴 경우, 그 변경되는 속도, 혹은 속도 불균일에 따라서, 묘화 유닛(UW1~UW5)의 각각의 회전 폴리곤 미러(97)의 회전 속도를 동적으로 변경하도록 해도 좋다. 즉, 묘화 라인(LL1~LL5)의 각각에 따라서 주사되는 스폿광의 주사 속도(주주사 속도)(Vp)와, 기판(P)의 장척 방향의 반송 속도(부주사 속도)(Vxs)와의 비율을, 기판(P)의 반송 속도가 변화한 경우도, 거의 일정하게 되도록, 회전 폴리곤 미러(97)의 회전 속도를 제어하도록 해도 좋다.

＜디바이스 제조 방법＞

다음으로, 도 21을 참조하여, 디바이스 제조 방법에 대해 설명한다. 도 21은, 각 실시 형태의 디바이스 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다.

도 21에 나타내는 디바이스 제조 방법에서는, 먼저, 예를 들면 유기 EL 등의 자발광 소자에 의한 표시 패널의 기능·성능 설계를 행하고, 필요한 회로 패턴이나 배선 패턴을 CAD 등으로 설계한다(스텝 S201). 또, 표시 패널의 기재(基材)가 되는 가요성의 기판(P)(수지 필름, 금속 박막, 플라스틱 등)이 감겨진 공급용 롤을 준비해 둔다(스텝 S202). 또, 이 스텝 S202에서 준비해 두는 롤 모양의 기판(P)은, 필요에 따라서 그 표면을 개질한 것, 기초층(예를 들면 임프린트(imprint) 방식에 의한 미소 요철)을 사전 형성한 것, 광 감응성의 기능막이나 투명막(절연 재료)을 미리 라미네이트한 것이라도 괜찮다.

다음으로, 기판(P) 상에 표시 패널 디바이스를 구성하는 전극이나 배선, 절연막, TFT(박막 반도체) 등에 의해서 구성되는 백플레인층(backplane層)을 형성함과 아울러, 그 백플레인에 적층되도록, 유기 EL 등의 자발광 소자에 의한 발광층(표시 화소부)이 형성된다(스텝 S203). 이 스텝 S203에는, 앞의 각 실시 형태에서 설명한 노광 장치(EX)를 이용하여, 포토레지스트층을 노광하는 종래의 포토리소그래피 공정도 포함되지만, 포토레지스트 대신에 감광성 실란 커플링재를 도포한 기판(P)을 패턴 노광하여 표면에 친발수성에 의한 패턴을 형성하는 노광 공정, 광 감응성의 촉매층을 패턴 노광하여 무전해 도금법에 따라 금속막의 패턴(배선, 전극 등)을 형성하는 습식 공정, 혹은, 은나노 입자를 함유한 도전성 잉크 등에 의해서 패턴을 묘화하는 인쇄 공정 등에 의한 처리도 포함된다.

다음으로, 롤 방식으로 장척 기판(P) 상에 연속적으로 제조되는 표시 패널 디바이스마다, 기판(P)을 다이싱하거나, 각 표시 패널 디바이스의 표면에, 보호 필름(내환경 배리어층(barrier層))이나 칼라 필터 시트 등을 접합시키거나 하여, 디바이스를 조립한다(스텝 S204). 다음으로, 표시 패널 디바이스가 정상으로 기능하는지, 소망의 성능이나 특성을 만족하고 있는지의 검사 공정이 행하여진다(스텝 S205). 이상과 같이 하여, 표시 패널(플렉시블·디스플레이)을 제조할 수 있다.

1 : 디바이스 제조 시스템 11 : 묘화 장치
12 : 기판 반송 기구 13 : 장치 프레임
14 : 회전 위치 검출 기구 16 : 제어 장치
21 : 본체 프레임 22 : 3점 시트 지지부
23 : 제1 광학 정반 24 : 회전 기구
25 : 제2 광학 정반 31 : 캘리브레이션 검출계
44 : XY 전체 하빙 조정 기구 45 : XY편측 하빙 조정 기구
51 : 1/2 파장판 52 : 편광 미러
53 : 빔 디퓨저 60 : 제1 빔 스플리터
62 : 제2 빔 스플리터 63 : 제3 빔 스플리터
73 : 제4 빔 스플리터 81 : 광 편향기
82 : 1/4 파장판 83 : 주사기
84 : 절곡 미러 85 : f－θ 렌즈계
86 : Y배율 보정용 광학 부재 92 : 차광판
96 : 반사 미러 97 : 회전 폴리곤 미러
98 : 원점 검출기 100 : 구동부
P : 기판 U1, U2 : 프로세스 장치
EX : 노광 장치 AM1, AM2 : 얼라이먼트 현미경
EVC : 온조 챔버 SU1, SU2 : 방진 유닛
E : 설치면 EPC : 엣지 포지션 컨트롤러
RT1, RT2 : 텐션 조정 롤러 DR : 회전 드럼
AX2 : 회전 중심선 Sf2 : 샤프트부
p3 : 중심면 DL : 늘어짐
UW1~UW5 : 묘화 모듈 CNT : 광원 장치
LB : 묘화 빔 I : 회전축
LL1~LL5 : 묘화 라인 PBS : 편광빔 스플리터
A7 : 노광 영역 SL : 분기 광학계(빔 분배계)
Le1~Le4 : 설치 방위선 Vw1~Vw6 : 관찰 영역
Ks1~Ks3 : 얼라이먼트 마크 GPa, GPb : 스케일부　
EN1~EN4 : 엔코더 헤드 PT1~PT5 : 패턴

Claims (22)

1. 소정 폭의 기판을 지지하면서, 상기 기판의 폭방향과 교차하는 반송 방향으로 소정 속도로 반송하는 기판 반송 기구와,
   상기 기판에 투사되는 묘화(描畵) 빔을 상기 기판의 폭 보다도 좁은 범위에서 상기 폭방향으로 주사(走査)하여 얻어지는 묘화 라인을 따라서, 소정의 패턴을 상기 기판 상에 묘화하는 묘화 모듈을 복수 가지며, 상기 복수의 묘화 모듈의 각각에 의해서 상기 기판 상에 묘화되는 패턴끼리가, 상기 기판의 폭방향으로 이어맞춰지도록, 서로 상기 폭방향으로 이웃하는 상기 묘화 라인을, 상기 반송 방향으로 소정의 간격을 두고 배치한 묘화 장치와,
   상기 복수의 묘화 모듈의 각각으로부터 투사되는 상기 묘화 빔의 묘화시의 주사 방향이, 상기 기판의 폭방향에서 서로 이웃하는 상기 묘화 라인마다 반대 방향이 되도록, 상기 복수의 묘화 모듈을 유지하는 정반과,
   상기 기판의 반송 속도의 변화를 검출하는 기판 속도 검출 장치와,
   상기 기판의 폭 방향에 대한 상기 묘화 라인의 상대적인 기울기를, 상기 기판의 반송 속도의 변화에 근거하여 조정하기 위하여, 상기 복수의 묘화 모듈의 각각에 대응하여 마련되고, 상기 기판 상에 형성되는 상기 묘화 라인을 포함하는 묘화면 내의 소정점을 중심으로 하여, 상기 묘화면 내에서 상기 묘화 라인을 회전시키는 묘화 라인 회전 기구를 포함하는 기울기 조정 기구를 구비한 기판 처리 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 기판 속도 검출 장치에 의해서 검출되는 상기 기판의 반송 속도의 변화에 따라서 상기 기울기 조정 기구를 제어하는 제어 장치를 구비하는 기판 처리 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제어 장치는,
   상기 기판 속도 검출 장치에 의해서 검출되는 상기 기판의 반송 속도가, 소정의 기준 속도 보다도 빠를 때에는, 상기 묘화 라인의 묘화 개시측이, 상기 기준 속도에서의 상기 묘화 라인의 묘화 개시측 보다도 상기 반송 방향의 상류측에 위치하고, 상기 묘화 라인의 묘화 종료측이, 상기 기준 속도에서의 상기 묘화 라인의 묘화 종료측 보다도 상기 반송 방향의 하류측에 위치하도록 상기 기울기 조정 기구를 제어하는 기판 처리 장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 제어 장치는,
   상기 기판 속도 검출 장치에 의해서 검출되는 상기 기판의 반송 속도가, 소정의 기준 속도 보다도 늦을 때에는, 상기 묘화 라인의 묘화 개시측이, 상기 기준 속도에서의 상기 묘화 라인의 묘화 개시측 보다도 상기 반송 방향의 하류측에 위치하고, 상기 묘화 라인의 묘화 종료측이, 상기 기준 속도에서의 상기 묘화 라인의 묘화 종료측 보다도 상기 반송 방향의 상류측에 위치하도록 상기 기울기 조정 기구를 제어하는 기판 처리 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수의 묘화 모듈의 각각은, 상기 묘화 라인을 따른 일방향으로 상기 묘화 빔이 주사하는 기간 중에 상기 패턴의 묘화 동작을 행하기 위해, 상기 패턴의 묘화 데이터에 근거하여 강도가 변조된 빔을 상기 묘화 빔으로서 생성하는 변조기와, 상기 묘화 빔을 상기 묘화 라인을 따라서 일차원으로 주사하는 주사기(走査器를 가지는 기판 처리 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 묘화 장치는, 상기 묘화 빔으로서 펄스 광을 발생시키는 펄스 광원을 더 구비하며,
   상기 묘화 모듈로부터 투사되는 상기 묘화 빔의 상기 기판 상에서의 스폿광의 사이즈를 D(㎛), 상기 묘화 빔의 상기 묘화 라인을 따른 주사 속도를 Vp(㎛/초)로 했을 때, 상기 펄스 광원의 발광 반복 주기 T(초)가, T＜D/Vp의 관계로 설정되는 기판 처리 장치.
7. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어 장치는, 상기 기판 속도 검출 장치에 의해 검출된 상기 기판의 반송 속도의 변화에 따라서, 상기 복수의 묘화 모듈마다 마련된 상기 묘화 라인 회전 기구의 각각을 구동 제어하는 기판 처리 장치.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 복수의 묘화 모듈의 각각은,
   상기 기판을 향하는 상기 묘화 빔을 일방향으로 편향 주사하는 회전 다면경(多面鏡)과,
   상기 회전 다면경에서 편향 주사된 상기 묘화 빔을 상기 기판 상의 상기 묘화 라인으로 안내하는 f－θ 렌즈와,
   상기 f－θ 렌즈와 상기 기판과의 사이에 마련되고, 상기 묘화 라인이 연장되는 방향과 평행한 모선(母線)을 가지고, 상기 모선과 직교하는 방향으로 상기 묘화 빔을 집광(集光)하는 실린드리칼 렌즈를 가지며,
   상기 묘화 라인 회전 기구는, 상기 실린드리칼 렌즈를 회전시키는 것에 의해서, 상기 묘화 라인을 상대적으로 기울이는 기판 처리 장치.
9. 청구항 2에 있어서,
   상기 복수의 묘화 모듈은, 상기 기판의 반송 방향의 상류측에 마련되는 상류측 묘화 모듈과, 상기 기판의 반송 방향의 하류측에 마련되는 하류측 묘화 모듈을 가지고,
   상기 제어 장치는, 상기 상류측 묘화 모듈에 의한 상기 묘화 라인에서의 상기 기판의 상류측 반송 속도와, 상기 하류측 묘화 모듈에 의한 상기 묘화 라인에서의 상기 기판의 하류측 반송 속도와의 차이를 검출하는 속도차 검출 기구를 포함하며,
   상기 검출된 속도차에 따라서, 상기 기울기 조정 기구에 의해서 상기 하류측 묘화 모듈에 의한 상기 묘화 라인의 기울기를 조정하는 기판 처리 장치.
10. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 반송 기구는,
    상기 기판의 폭방향으로 연장된 중심선으로부터 일정 반경의 원통 모양의 외주면에서 상기 기판을 지지하고, 상기 중심선의 둘레로 회전하는 것에 의해, 상기 기판을 상기 반송 방향으로 반송시키는 회전 드럼을 가지며,
    상기 복수의 묘화 모듈의 각각은, 상기 기판 상에 형성되는 상기 묘화 라인의 방향이 상기 회전 드럼의 중심선의 방향과 일치하도록 배치되는 기판 처리 장치.
11. 가요성을 가지는 시트 모양의 기판에 전자 디바이스를 형성하는 디바이스 제조 방법으로서,
    상기 기판의 표면에 전체적으로, 혹은 선택적으로 광감응층을 형성하는 제1 공정과,
    청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 장치를 이용하여, 상기 복수의 묘화 모듈의 각각으로부터의 상기 묘화 빔을, 상기 기판의 상기 광감응층에 대하여 주사하고, 상기 전자 디바이스를 위한 이어맞춤된 패턴을 상기 광감응층에 묘화하는 제2 공정과,
    상기 묘화된 상기 광감응층에 대해서 처리를 실시하는 것에 의해서, 상기 기판 상에 상기 이어맞춤된 패턴에 따른 상기 전자 디바이스의 층 구조를 형성하는 제3 공정을 포함하고,
    상기 제2 공정에서는, 상기 복수의 묘화 모듈의 각각으로부터 투사되는 상기 묘화 빔의 묘화시의 주사 방향이, 상기 기판의 폭방향에서 서로 이웃하는 상기 묘화 라인마다 반대 방향이 되도록 설정됨과 아울러, 상기 복수의 묘화 모듈의 각각에서, 상기 기판의 폭 방향에 대한 상기 묘화 라인의 상대적인 기울기가 상기 기판의 반송 속도의 변화에 근거하여 조정되는 디바이스 제조 방법.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 공정에서는, 현상(現象) 처리가 필요한 감광성 기능층과 현상 처리가 불필요한 감광성 기능층 중 어느 일방의 용액을, 도포 장치에 의해서 상기 기판의 표면에 전체적으로, 또는 선택적으로 도포하여 건조시키는 것에 의해, 상기 광감응층을 형성하는 디바이스 제조 방법.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 묘화 빔은, 파장 450nm 이하의 자외역에 발진 피크를 가지는 레이저 광이며,
    상기 현상 처리가 불필요한 상기 감광성 기능층은, 상기 제2 공정에서의 상기 묘화 빔의 투사와 비(非)투사에 의해서 표면의 친발액성(親撥液性)이 개질하는 감광성 실란 커플링재, 또는 상기 제2 공정에서의 상기 묘화 빔의 투사와 비투사에 의해서 표면에 선택적으로 도금 환원기가 드러나는 감광성 환원재인 디바이스 제조 방법.
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