CN101551592B - 图案描画装置及图案描画方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通过时间上连续的描画处理能够对基板整个面进行充分的能量束的可变照射处理的技术。基于合成数据(824)来进行基板(90)的曝光处理，该合成数据(824)是通过求出各照射位置(像素)的照射强度值的最大值的逻辑和运算处理对与基板(90)上的各区域相对应的照射数据进行合成的数据。根据合成数据(824)，对于抗蚀剂层RG比较厚的边缘区域(902)，用比抗蚀剂层RG比较薄的图案区域(901)更大的照射强度来进行光束的照射(照射强度值为FF(HEX)＞55(HEX))。由此，通过时间上连续的描画处理，能够进行足够使抗蚀剂变性的曝光处理。

Description

图案描画装置及图案描画方法

技术领域

本发明涉及在基板上描画图案的技术，特别是涉及缩短对基板进行能量束的照射处理的时间的技术。 

背景技术

以往，在半导体基板、印刷基板，以及等离子显示装置、液晶显示装置、光掩模用的玻璃基板等上形成的感光材料(例如光致抗蚀剂)层上，通过照射光来进行图案的描画。 

例如在专利文献1中，公开了一种图案描画装置，该图案描画装置具有：载物台，一边以水平姿势保持成为描画材料的基板一边移动；照射单元，对基板的上表面照射光束。在这样的图案描画装置中，通过一边检测基板的位置，一边从配置在规定位置的照射单元射出光，从而在基板的主面上描画规定的图案。在这样的直描型的图案描画装置中，由于不使用大型的光掩模，因此能够灵活地应对图案的间距(pitch)和宽度的变更。 

专利文献1：JP特开2005-221596号公报 

然而，作为感光材料使用的抗蚀剂有负型和正型，在使用负型的情况下，在之后的显影处理中残留曝光部分。另一方面，在使用正型的情况下，在显影处理中除去曝光部分。由于在使用负型的情况下，显影液中使用了大量有机溶剂，因此在处理和环境方面存在问题，或者，由于在显影时抗蚀剂膨润而难以形成微细布线。基于这些理由，在光刻(photolithography)工序中，一般经常使用正型的抗蚀剂。 

图11是表示形成有正型的抗蚀剂层的基板190的主面(上)和侧面(下)的图。中央部分的抗蚀剂层RG是描画图案的区域，此外，基于在搬送基板90时防止产生灰尘等的理由，外缘部分的抗蚀剂层RG在之后的显影工序中被除去。 

在此，如图11所示，关于形成在基板上的抗蚀剂层RG，由于涂敷液的表面张力等，与基板190的中央部分的厚度L1相比，外缘部分的厚度L2变厚的情况多(例如，L2为L1的2倍以上)。从而，为了除去该外边部分的抗蚀剂层RG，需要向外边部分照射强度比向中央部分照射的光更大的光，或者进行更长时间的曝光。

因此，在以往的光刻工序中，在利用上述的图案描画装置对中央区域描画了面板用的图案后，再通过用于向边缘部分照射光束等的曝光装置进行曝光，因此曝光处理及搬送比较花费时间。然而，在上述基板制造的技术领域中，“缩短基板处理时间”是最重要的命题，对于曝光处理也寻求缩短时间。 

发明内容

本发明是鉴于上述课题而提出的，目的在于提供一种通过时间上连续的描画处理能够对基板整个面进行充分的能量束的可变照射处理的技术。 

为了解决上述的课题，技术方案1的发明提供一种图案描画装置，用于在基板上描画图案，该基板在其主面上具有感光材料层，其特征在于，具有：保持单元，用于保持基板；照射单元，对所述保持单元所保持的基板照射用于描画的能量束，所述能量束的照射强度能够改变；移动单元，使所述保持单元相对于所述照射单元移动；控制单元，通过向所述照射单元提供多值形式的控制信号，按照感光材料层的厚度对所述能量束的照射强度进行多等级控制。 

此外，技术方案2的发明如技术方案1所述的图案描画装置，其特征在于，所述控制单元根据包含所述能量束的照射位置信息的图案区域照射数据和周边区域照射数据，对所述照射单元进行照射控制，其中，所述图案区域照射数据和所述周边区域照射数据分别与基板的主面区域中的描画图案的图案区域和所述图案区域外的周边区域相对应。 

此外，技术方案3的发明如技术方案2所述的图案描画装置，其特征在于，还包括数据合成单元，所述数据合成单元针对照射强度，以多值形式合成所述图案区域照射数据和所述周边区域照射数据，所述控制单元根据所述数据合成单元所合成的合成数据在各照射位置处的照射强度信息，一边使照射强度变化一边对所述照射单元进行照射控制。 

此外，技术方案4的发明如技术方案2或3所述的图案描画装置，其特征在于，所述基板具有正型的感光材料层，所述控制单元控制所述照射单元，使得利用照射强度比所述图案区域的照射强度更大的能量束来照射边缘区域，其中，所述边缘区域是指，在所述周边区域中，沿着基板的端缘的规定宽度的区域。 

此外，技术方案5的发明如技术方案2～4中任一项所述的图案描画装置，其特征在于，所述周边区域照射数据包括与基板的识别信息有关的识别区域照射数据。 

此外，技术方案6的发明如技术方案2～5中任一项所述的图案描画装置，其特征在于，所述图案区域照射数据以及所述周边区域图案数据不包括不进行所述能量束的照射的部分的位置信息。 

此外，技术方案7的发明技术方案1～6中任一项所述的图案描画装置，其特征在于，所述能量束是光束。 

此外，技术方案8的发明提供一种图案描画方法，使基板相对用于照射能量束的照射单元移动，从而在基板上描画图案，所述能量束用于描画且其照射强度能够改变，所述基板在其主面上具有感光材料层，其特征在于，包括：a工序，取得照射数据，其中，所述照射数据以多值形式具有照射强度信息，所述照射强度信息与所述照射单元照射所述能量束的各照射位置相对应；b工序，根据在所述a工序中所取得的照射数据在各照射位置处的照射强度信息，一边使照射强度变化一边从所述照射单元向所述基板照射所述能量束。 

根据技术方案1～8的发明，能够按照感光材料层的厚度来切换能量束的照射强度。由此，通过时间上连续的描画处理，能够对基板整个面进行充分的能量束的照射处理，因此能够缩短能量束的照射处理所需要的时间。 

此外，根据技术方案2的发明，一边按照各区域的感光材料层的厚度来控制照射强度，一边对构成基板的主面区域的图案区域和周边区域进行能量束的照射，因此，不需要使用各区域专用的照射装置，能够缩短能量束的照射处理所需要的时间。 

此外，根据技术方案3的发明，通过使用所合成的照射数据，能够缩短数据处理所需要的时间。 

此外，根据技术方案4的发明，通过用照射强度比图案区域更大的能量束来照射一般感光材料层会变厚的边缘区域，能够使边缘区域的感光材料层更可靠地变性。 

此外，根据技术方案5的发明，通过在周边区域照射数据中包含识别区 域照射数据，从而在图案描画的同时，也能够记录基板的识别信息，因此，能够缩短制造基板所需要的时间。 

此外，根据技术方案6的发明，由于能够减少数据处理量，因此能够缩短数据处理时间。 

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的图案描画装置的立体图。 

图2是表示图案描画装置的俯视图。 

图3是表示照射单元的内部结构的立体图。 

图4是表示图案描画装置的各部和控制部之间的连接的框图。 

图5是表示基板的主面区域上的各区域的位置的图。 

图6是表示图案区域描画用的图案区域照射数据的图。 

图7是表示边缘区域描画用的边缘区域照射数据的图。 

图8是表示基板描画用的合成数据的图。 

图9是表示图案描画装置的动作的流程图。 

图10是表示使基板移动到移动开始位置的状态的图。 

图11是表示形成了正型的抗蚀剂层的基板的主面(上)和侧面(下)的图。 

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明优选的实施方式进行详细地说明。 

<1.第1实施方式> 

<1.1.结构及功能> 

图1是表示本发明的第1实施方式的图案描画装置1的立体图。此外，图2是表示图案描画装置1的俯视图。 

另外，在图1中，为了便于图示及说明，定义为Z轴方向表示铅垂方向，XY平面表示水平面，这些是为了便于把握位置关系而进行的定义，并不限定以下所说明的各方向。这一点对于以下的各图来说也一样。此外，在图2中，为了便于说明，用双点划线来表示照明光学***3。 

图案描画装置1是在制造液晶表示装置用基板的工序中，用于在玻璃基板(以下，简称为“基板”。)90的上表面描画规定的图案的装置。该图案描画装置1也是用于在具有感光材料(本实施方式中为抗蚀剂)的层(感光材料层)的玻璃基板(以下，简称为“基板”。)90上描画规定的图案的装置。如图1以及图2所示，图案描画装置1主要具有架台11、移动板组2、照明光学***3、激光测长仪41以及控制部8。 

[架台11] 

架台11具有大致长方体状的外形，在其上表面的大致水平的区域中，具有架桥结构体12和移动板组2。架桥结构体12以大致水平地架设在移动板组2的上方的状态固定在架台11上。如图1所示，架台11具有一体地支撑移动板组2和架桥结构体12的功能。 

[移动板组2] 

移动板组2主要具有：保持基板90的基板保持板21；从下方支撑基板保持板21的支持板22；从下方支撑支持板22的底板23；从下方支撑底板23的基台24；使基板保持板21绕Z轴转动的转动机构211；用于使支持板22在X轴方向(副扫描方向)上移动的副扫描机构221；以及使底板23在Y轴方向(主扫描方向)上移动的主扫描机构231。 

基板保持板21省略了图示，但在其上表面上设有格子状的吸附槽，在这些吸附槽的内底部分散设有多个吸附孔。这些吸附孔与真空泵等相连，通过该真空泵的动作，能够对吸附槽内的环境排气。由此，能够使基板90吸附保持在基板保持板21的上表面上。从而，基板保持板21具有保持基板90的功能。 

转动机构211具有线性马达211a，该线性马达211a由安装在基板保持板21的(-Y)侧端部的移动子和设在支持板22的上表面上的定子构成。此外，转动机构211在基板保持板21的中央部下表面侧和支持板22之间具有转动轴211b。通过使线性马达211a动作，使移动子沿着定子在X轴方向移动，基板保持板21以支持板22上的转动轴211b为中心在规定角度的范围内转动(图1、图2中的θ为转动方向)。 

副扫描机构221具有线性马达221a，该线性马达221a由安装在支持板22的下表面上的移动子和设在底板23的上表面上的定子构成。此外，副扫描 机构221在支持板22和底板23之间具有在副扫描方向上延伸的一对导轨部221b。通过使线性马达221a动作，支持板22沿着底板23上的导轨部221b在副扫描方向上移动。 

主扫描机构231具有线性马达231a，该线性马达231a由安装在底板23的下表面上的移动子和设在基台24上的定子构成。此外，主扫描机构231在底板23和架台11之间具有在主扫描方向上延伸的一对导轨部231b。通过使线性马达231a动作，底板23沿着基台24上的导轨部231b在主扫描方向上移动。从而，通过在基板保持板21上保持有基板90的状态下使主扫描机构231动作，能够使基板90沿着主扫描方向(Y方向)移动。另外，这些移动机构通过后述的控制部8所具有的移动机构控制部811来控制其动作。 

[照明光学***3] 

照明光学***3主要具有激光振荡器31、分光器32以及照射单元33。照明光学***3设在架桥结构体12的上部，该架桥结构体12在架台11以跨越移动板组2的方式设置。 

激光振荡器31是根据从控制部8传送来的规定的驱动信号射出激光的光源装置。激光振荡器31射出的激光经由未图示的规定的光学***被导向分光器32。被导向分光器32的激光通过在分光器32的内部设置的多个半透半反镜(half mirror)(未图示)，被分割为光量相等的多条(本实施方式中为6条)的光线。此外，被分割的多条的激光作为沿着分光器32的(-Y)侧的面以等间隔排列的相互平行的光线被射出。 

多个(本实施方式中为6个)的照射单元33是使从分光器32射出的多条光线分别照射在基板90的上表面上的光学单元。各照射单元33以与多条光线分别相对应的方式，沿着副扫描方向等间隔地设置在架桥结构体12的侧面上部。从分光器32射出的多条光线经由在各照射单元33的内部设置的规定的光学***，照射在基板保持板21所保持的基板90的上表面上。由此，在形成于基板90的上表面的感光材料上，沿着副扫描方向等间隔地形成规定的图案。 

更详细地讲，若一边通过使底板23向主扫描方向移动来使基板90向主扫描方向移动，一边从照射单元33射出光束，则在基板90的上表面上描画多个朝向主扫描方向断续被曝光的规定宽度(例如50nm宽度)的图案组。图 案描画装置1若向主扫描方向的一次描画结束，则一边使基板保持板21向副扫描方向仅移动照射单元33的照射宽度，使基板保持板10再次向主扫描方向移动，一边从照射单元33断续地射出光束。这样，图案描画装置1一边使基板90向副扫描方向每次移动照射单元33的照射宽度，一边反复进行规定次数的向主扫描方向的图案描画，从而在基板90的整个面上描画规定的液晶图案(应该形成在玻璃基板上的图案，如滤色片(color filter)或TFT阵列等)。 

图3是表示照射单元33的内部结构的立体图。在图3中，仅表示了一个照射单元33的内部结构，而其他的照射单元33也都具有相同的内部结构。如图3所示，照射单元33在长方体状的框体的内部主要具有：使光线通过的贯通孔331；使通过了贯通孔331的光线向下方反射的反射镜332；由缩小投影透镜和/或各种镜等(未图示)构成的投影照明光学***333。上述各结构，分别固定在框体的内部而成为一体。 

另外，虽然省略了图示，但在投影照明光学***333中，在光路上的规定位置具有作为光衍射元件的GLV(Grating Light Valve：光栅光阀)，通过使光衍射量变化，能够使从照射单元33射出的光束的照射强度(光量密度)可变。此外，在本实施方式中，控制该光衍射元件对光线的衍射量，由此控制从照射单元33射出的光束的开/关(ON/OFF)。另外，该光衍射元件是利用来自后述的照射控制部812的多值形式(8位)的控制信号来控制的。 

通过了具有以上结构的投影照明光学***333的光线，照射在基板90的上表面上，从而使在基板90上涂敷的抗蚀剂感光，在基板90上描画图案。另外，在本实施方式中，将光衍射元件配置在投影照明光学***333中，但并不仅限定于此，也可以例如通过在反射镜332的位置配置光衍射元件，使该光衍射元件兼任反射镜332的功能。 

[激光测长仪41] 

再次回到图1，激光测长仪41包括未图示的激光源(半导体激光)、线性干涉***以及接收器，并具有对被检测对象物的位置检测(测长)的功能。激光测长仪41配置在底板23的(-Y)侧。 

在激光测长仪41中，从激光源射出的光束入射至在底板23上设置的镜411。并且，该反射光通过线性干涉***与原来的光束发生干涉，并通过接收器来接收。根据来自该接收器的输出，高精度地检测底板23在主扫描方向上 的位置。另外，由于基板保持板21在主扫描方向上的位置主要依赖于底板23在主扫描方向上的移动，因此由激光测长仪41检测出的底板23的位置信息相当于保持在基板保持板21上的基板90在主扫描方向上的位置信息。在本实施方式的图案描画装置1中，根据激光测长仪41的检测结果，确定来自照射单元33的光束照射的时刻(timing)。 

[控制部8] 

图4是表示图案描画装置1的各部和控制部8之间的连接的框图。 

控制部8主要与移动板组2的移动机构即转动机构211、副扫描机构221、主扫描机构231、照明光学***3的激光振荡器31、照射单元33以及激光测长仪41电连接。此外，控制部8主要具有运算部81、存储部82、输入部83以及显示部84，具有进行上述图案描画装置1的各结构的控制的功能。 

运算部81主要具有移动机构控制部811、照射控制部812以及数据合成部813。移动机构控制部811控制移动板组2的各移动机构的动作。数据合成部813如后所述，具有生成合成数据824的功能，所述合成数据824是合成了记录着应该对基板90照射光束的位置信息等的各种数据(图案区域照射数据821、边缘区域照射数据822以及识别区域照射数据)的数据。 

照射控制部812根据数据合成部813所生成的合成数据824和激光测长仪41对基板90的位置的检测结果，进行来自照明光学***3的光束的照射控制，特别是进行来自照射单元33的光束的照射控制。此外，照射控制部812具有如下功能：通过对设置于照射单元33的光衍射元件(GLV)输出多值形式(本实施方式中为8位)的数字控制信号，以多等级(256级)控制照射单元33输出的光束的照射强度。 

另外，此处的多值形式是指，包括照射强度为零的情况的值在内为3值以上(针对不为零的照射强度为2值以上)的形式。此外，多等级是指，包含照射强度为零的等级在内为3级以上(针对非零的照射强度为2级以上)的等级。即，针对来自照射单元33的光束的照射，不仅进行ON/OFF控制，而且至少将ON时的照射强度控制为2级以上。例如，在对光束的照射强度进行3级控制(强度为零、弱、强)的情况下，用弱的强度对抗蚀剂层薄的基板90的中央部分进行曝光，用强的强度对抗蚀剂层厚的基板90的边缘部分进行曝光。由此，在通过时间上连续的一系列的扫描进行的曝光处理中， 能够可靠地使基板90的各区域的抗蚀剂变性。 

控制部8的结构中，作为存储部82的具体例，有暂时存储数据的RAM、只读的ROM以及磁盘装置等，也可以是便携式的光磁盘、存储卡等的存储介质以及它们的读取装置等。此外，作为输入部83，有按钮、开关类(包括键盘和鼠标)等，也可以是触摸屏那样的兼有显示部84的功能的元件。作为显示部84，有液晶显示器或各种灯等。 

操作者能够利用输入部83设定基板保持板21在主扫描方向上的移动速度，以及在基板90上生成的多个的光照射区域的间隔等。此外，通过操作者的输入等，对包括向基板90照射光束的照射位置信息的数据(图案区域照射数据821、边缘区域照射数据822、识别区域照射数据)进行存储。在此，参照图5～7，对基板90上的各区域和包含与各区域对应的光束照射位置信息的数据进行具体地说明。 

[图案区域901] 

图5是表示基板90的主面区域900上的各区域的位置的图。一般来讲，在1个基板90的中央部分描画多个面板用图案。在本实施方式中，如图5所示，在主面区域900的中央部分的4个位置，配置(设定)有图案区域901，在该图案区域901中的一个相当于形成单一面板用的图案的区域。另外，与图案区域901对应的光束的照射位置信息记录在图案区域照射数据821中。 

[边缘区域902] 

此外，在基板90的主面区域900中，图案区域901外的区域(周边区域)包含边缘区域902。边缘区域902是周边区域中的沿着基板90的端缘的规定宽度的区域，是包括抗蚀剂层RG的厚度比图案区域901厚的部分的区域(图11参照)。另外，在本实施方式中，边缘区域902包括主面区域900的外侧的区域。此外，与边缘区域902对应的光束的照射位置信息记录在边缘区域照射数据822中。 

[识别区域903] 

周边区域除了包括边缘区域902以外，还包括识别区域903。识别区域903是位于上述的各图案区域901的附近的区域，是记录识别信息(例如批次(lot)等)的区域。在识别区域903中描画作为识别信息的条形码，在之后的工序中，通过规定的读取装置来读取该识别信息。另外，与识别区域903 对应的光束的照射位置信息记录在识别区域照射数据中。 

[图案区域照射数据821] 

图6是表示图案区域901描画用的图案区域照射数据821的图。图案区域照射数据821是对与通过CAD(Computer Aided Design：计算机辅助设计)设计的布线图案相关的数据进行光栅化(rasterize)后的图像数据，各像素与基板90上的各部分相对应。 

更具体地讲，首先，在空间上展开比基板90的主面区域900还大一些的区域后，根据CAD数据，对每个像素设定进行照射位置和不进行照射的位置。另外，对每个像素设定关于光束的照射强度的信息(照射强度值)。即，将照射强度信息与各照射位置建立对应。该照射强度值以8位表示(00(HEX)～FF(HEX))的多值形式来进行记录，在FF(HEX)时照射强度为最大，在00(HEX)时照射强度为零(照射OFF)。在本实施方式的图案区域照射数据821中，针对与图案区域901内的非曝光部分以及周边区域(图案区域901外)部分相对应的像素，将照射强度值设为00(HEX)，针对图案区域901中的照射光束的像素，将照射强度值设为55(HEX)。 

[边缘区域照射数据822] 

图7是表示边缘区域902描画用的边缘区域照射数据822的图。边缘区域照射数据822是与图案区域照射数据821相同的图像数据。另外，在本实施方式中，在边缘区域照射数据822所包括的各像素中，针对与边缘区域902对应的像素，将照射强度值设为FF(HEX)，针对与边缘区域902外相对应的像素，将照射强度值设为00(HEX)。 

[识别区域照射数据] 

虽然省略了图示，但识别区域照射数据是与图案区域照射数据821以及边缘区域照射数据822相同的图像数据，针对记录识别信息的识别区域903内的曝光部分所对应的像素，将照射强度值设为55(HEX)，针对识别区域903内的非曝光部分以及识别区域903外的区域所对应的像素，将照射强度值设为00(HEX)。 

[合成数据824] 

图8是表示基板90描画用的合成数据824的图。如上所述，合成数据824是由数据合成部813生成的数据，是将图案区域照射数据821、边缘区域照射 数据822以及识别区域照射数据合成为一个(具体地讲，进行计算每个像素的照射强度值的最大值的逻辑和运算处理)的数据。 

更具体地讲，在计算关于合成数据824的像素坐标位置(Xn，Yn)的像素的照射控制值的情况下，比较各照射数据所包含的像素(Xn，Yn)的照射强度信息，选择照射强度最大的值(最大照射强度值)作为合成数据824的像素(Xn，Yn)上的照射强度。例如，各照射数据(图案区域照射数据821、边缘区域照射数据822、识别区域照射数据)所包含的像素(Xn，Yn)上的照射强度值依次为00(HEX)，FF(HEX)，00(HEX)的情况下，作为合成数据824中的像素(Xn，Yn)的照射强度值，选择FF(HEX)。这样，数据合成部813生成合成数据824。 

根据本实施方式中的合成数据824，对于抗蚀剂层RG的厚度比较厚的边缘区域902(图11参照)，以比抗蚀剂层RG的厚度比较薄的图案区域901更大的(2倍以上)照射强度来进行光束的照射(照射强度值FF(HEX)＞55(HEX))。从而，能够通过之后的显影工序可靠地除去基板90的边缘部分的抗蚀剂层RG。 

此外，由于周边区域的照射数据中包含识别区域照射数据，所以在图案描画的同时，也能够记录基板90的识别信息(本实施方式中是以面板为单位的识别信息)，因此，能够缩短基板处理(识别信息的记录)所需要的时间。 

以上对图案描画装置1的结构及功能进行了说明。接着，对图案描画装置1的动作进行说明。 

<1.2.动作> 

图9是表示图案描画装置1的动作的流程图。首先，若操作者输入各照射数据(图案区域照射数据821、边缘区域照射数据822、识别区域照射数据)，则图案描画装置1使数据合成部813动作，生成上述的合成数据824(步骤S1)。所生成的合成数据824存储在存储部82中。 

接着，预先在主面上涂敷了正型的感光材料的基板90通过未图示的搬送机械手等搬入至基板保持板21上，放置在基板保持板21的上表面上。在基板保持板21上形成的吸附孔吸引基板90，基板90以大致水平姿势保持在基板保持板的上表面上(步骤S2)。 

接着，进行校准处理(步骤S3)，所述校准处理是进行在基板保持板21 上放置的基板90的定位的处理。具体地讲，图案描画装置1通过未图示的摄像机等对预先在基板90上表面的规定的位置形成的记号(marker)进行拍摄，通过控制部8解析距离理想状态的位置(理想位置)的偏移量。然后，通过移动机构控制部811来使转动机构211、副扫描机构221以及主扫描机构231动作，修正基板90距离理想位置的偏移量。由此，基板90的位置高精度地与理想的位置一致。 

接着，通过光束照射对修正了配置位置的基板90执行图案描画(步骤S4)。图10是表示使基板90移动到移动开始位置的状态的图。在该步骤中，首先，移动机构控制部811使各移动机构动作，以使基板90位于主扫描方向上的规定的移动开始位置。具体地讲，如图10所示，使基板90移动，以使基板90的主扫描方向的前方端(+Y侧的端部)的位置变成比照射单元33的位置更偏向(-Y)侧的位置。 

若基板90向规定的移动开始位置的移动结束，则接下来移动机构控制部811通过使主扫描机构231动作，从而使基板90开始向主扫描方向移动。此外，与此同时，根据合成数据824和由激光测长仪41输出的基板90的位置信息，照射控制部812向照射单元33输出控制信号。由此，从照射单元33朝着向主扫描方向移动的基板90，在规定的时刻射出光束。 

若第一次的(+Y)方向的曝光处理结束(去路)，则驱动副扫描机构221，基板90向副扫描方向(例如(+X)侧)移动规定宽度。该移动量相当于照射单元33的照射宽度。然后，若基板90被移动，则驱动主扫描机构231，基板90开始向(-Y)方向移动。与此同时，从照射单元33周期性地照射脉冲光，从而在基板90上描画图案等(回路)。通过将该往复动作持续进行规定次数，从而在基板90整个面上形成(描画)图案。此外，在该扫描时，根据合成数据824，对边缘区域902以及识别区域903也进行曝光处理。 

接着，在步骤S4中描画了图案(以及对边缘区域902和识别区域903进行了曝光)的基板90，通过搬送机械手等从基板保持板21的上表面被搬出(步骤S5)。另外，在之后的工序中对描画在基板90上的各图案进行显影处理，变为规定的液晶图案。 

以上是对图案描画装置1的动作的说明。 

在本实施方式中，由于图案描画装置1具有光束的照射强度可变的照射 单元33，能够按照感光材料层的厚度来切换照射强度。由此，由于时间上连续地对基板90整个面进行可变光束的照射，因此能够对形成在基板90上的感光材料层进行充分的曝光处理。由此，不需要使用基板90的各区域专用的曝光装置(例如，周边曝光装置，记录识别信息的编号装置(numbering device)等)，因此，能够缩短光束的曝光处理所需要的时间。此外，由于也不需要向专用装置搬送，能够缩短搬送时间，并且也能够抑制因基板90的损伤等导致的成品率低下。 

<2.第2实施方式> 

在上述实施方式中，说明了在图案区域照射数据821(参照图6)以及周边区域照射数据(包括边缘区域照射数据822以及识别区域照射数据)中还包含不进行光束照射(即，照射强度值＝00(HEX))的部分的像素数据的情况，但不仅限于这样的情况。即，也可以将图案区域照射数据以及周边区域照射数据作为不包含不进行光束照射的部分的位置信息的数据来取得。 

更具体地讲，在上述实施方式中生成照射数据时，在设定了比基板的主面区域900还大一些的区域后，对全部的像素位置分配了零或者有限的照射强度值，但在本实施方式中，使照射数据仅包含图案区域、边缘区域以及识别区域的各曝光区域中具有非零的有限的照射强度值的位置(像素坐标位置)。将各曝光区域(图案区域、边缘区域、识别区域)展开成比所设定的主面区域900还大一些的区域并在空间上合成，但对于在任何曝光区域内的数据中也未被作为赋予有限的照射强度值的坐标包含的坐标位置(在任何曝光区域中也未被作为赋予有限的照射强度值的对象的坐标位置，即非曝光坐标位置)，也将曝光强度值设为00(HEX)。 

这样，通过对各个图案区域和周边区域生成照射数据，能够减少处理的数据量，因此，能够缩短生成合成数据824等时或向存储部82转送时等的数据处理时间。 

<3.变形例> 

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不仅限定于上述实施方式，还能够进行多种变形。 

例如，在上述实施方式中，通过将作为光衍射元件的GLV设在照射单元33上，能够对每个像素变更照射强度，但并不仅限定于此。例如，也可以准备多个光源，并根据所希望的照射强度来选择所使用的光源数，从而使光束的照射强度变为多等级。此外，也可以通过利用中灰滤光片(neutral densityfilter)，进行照射强度的多等级控制。此外，也可以利用例如可变光衰减器使通过了分光器32的光线衰减，从而对照射强度进行多等级控制。 

在这些情况下，很难对使照射强度按各像素坐标位置来变化，如上述实施方式所述，在规定像素数以上的集合区域(例如图案区域901、边缘区域902)中分别以相同的照射强度来进行曝光时，上述这样的结构也是有效的。 

此外，在上述实施方式中，说明了在执行校准、描画处理等之前预先生成合成数据824的情况(图9参照)，当然也不仅限定于此。例如，在取得图案区域照射数据821、边缘区域照射数据822以及识别区域照射数据作为照射数据，再进行描画处理时，也可以一边参照各照射数据一边确定从照射单元33射出光束的时刻。更详细地讲，照射控制部812也可以构成为：在生成用于控制射出的时刻信号时，从与基板90的位置对应的各照射数据的各像素的照射强度值中选择出最大值(逻辑和运算处理)，将基于该值的控制信号向照射单元33输出。 

此外，在上述实施方式中，说明了通过256级(00(HEX)～FF(HEX))进行照射强度的控制的情况，当然不仅限定于此。其中，优先考虑如图11所说明的那样的在基板90上形成的抗蚀剂层RG的各区域的厚度来构成图案描画装置1，以便至少通过3级以上(包括零的情况)的照射强度来进行照射。 

此外，在上述实施方式中，图案区域901上的光束的照射强度设为恒定(照射强度值＝55(HEX))，当然不仅限定于此，能够适当地进行变更。例如，也可以通过测定图案区域901内的各部分的抗蚀剂层RG的膜厚，用比薄的部分大一些的照射强度来对膜厚厚的部分照射光束。由此，能够按照膜厚适当地进行曝光处理。 

此外，在边缘区域902的范围、该区域中光束的照射强度为相同条件的情况下，也可以预先向图案区域照射数据821中附加并生成边缘区域902的光束照射信息。 

此外，在上述实施方式中，为了检测底板23在主扫描方向上的位置而使 用了激光测长仪41，当然不仅限定于此，例如，也可以通过设置在线性马达231a或者导轨部231b上的编码器(encoder)来检测底板23的位置。 

此外，在上述实施方式中，说明了一边使移动板组2向主扫描方向移动，一边从照射单元33照射光束的情况，但并不仅限定于这样的结构，例如，图案描画装置也可以一边固定板群(即固定基板90)，一边使照射单元33移动，以此来进行图案描画。 

此外，在上述实施方式中，说明了检测在主扫描方向上的底板23和照射单元33的相对位置的情况，但并不仅限定于此，例如，也可以检测在副扫描方向上的相对位置。在该情况下，能够提高在副扫描方向上的描画精度。 

此外，在上述实施方式中，作为向基板90照射的能量束而使用了光束，但并不仅限定于此，例如，也可以使用电子束，离子束，X射线等。 

此外，在上述实施方式中，说明了形成有正型的抗蚀剂层RG的基板90的情况，本发明也能够适用于对形成有负型的感光材料层的基板90进行曝光处理的情况。 

另外，对于在上述实施方式以及各变形例中所说明的各结构，只要不相互矛盾就能够适当地进行组合。 

Claims (8)

1.一种图案描画装置，用于在基板上描画图案，该基板在其主面上具有感光材料层，其特征在于，具有：

保持单元，用于保持基板；

照射单元，对所述保持单元所保持的基板照射用于描画的能量束，所述能量束的照射强度能够改变；

移动单元，使所述保持单元相对于所述照射单元移动；

控制单元，通过向所述照射单元提供多值形式的控制信号，按照感光材料层的厚度对所述能量束的照射强度进行多等级控制。

2.如权利要求1所述的图案描画装置，其特征在于，所述控制单元根据包含所述能量束的照射位置信息的图案区域照射数据和周边区域照射数据，对所述照射单元进行照射控制，其中，所述图案区域照射数据和所述周边区域照射数据分别与基板的主面区域中的描画图案的图案区域和所述图案区域外的周边区域相对应。

3.如权利要求2所述的图案描画装置，其特征在于，

还包括数据合成单元，所述数据合成单元针对照射强度，以多值形式合成所述图案区域照射数据和所述周边区域照射数据，

所述控制单元根据所述数据合成单元所合成的合成数据在各照射位置处的照射强度信息，一边使照射强度变化一边对所述照射单元进行照射控制。

4.如权利要求2或3所述的图案描画装置，其特征在于，

所述基板具有正型的感光材料层，

所述控制单元控制所述照射单元，使得利用照射强度比所述图案区域的照射强度更大的能量束来照射边缘区域，其中，所述边缘区域是指，在所述周边区域中，沿着基板的端缘的规定宽度的区域。

5.如权利要求2所述的图案描画装置，其特征在于，所述周边区域照射数据包括与基板的识别信息有关的识别区域照射数据。

6.如权利要求2所述的图案描画装置，其特征在于，所述图案区域照射数据以及所述周边区域图案数据不包括不进行所述能量束的照射的部分的位置信息。

7.如权利要求2所述的图案描画装置，其特征在于，所述能量束是光束。

8.一种图案描画方法，使基板相对用于照射能量束的照射单元移动，从而在基板上描画图案，所述能量束用于描画且其照射强度能够改变，所述基板在其主面上具有感光材料层，其特征在于，包括：

a工序，取得照射数据，其中，所述照射数据以多值形式具有照射强度信息，所述照射强度信息与所述照射单元照射所述能量束的各照射位置相对应；

b工序，根据在所述a工序中所取得的照射数据在各照射位置处的照射强度信息，一边使照射强度变化一边从所述照射单元向所述基板照射所述能量束。

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