JP2005316461A - 露光装置の校正方法及び露光方法並びに露光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 感光材料のアライメントマークを撮影するためのアライメントカメラの移動に伴う姿勢変化要因により精度が影響される露光位置合わせ機能の校正を可能とし、感光材料に対する露光位置ずれの補正精度を向上することができる露光装置の校正方法を得る。
【解決手段】 ＣＣＤカメラ２６により感光材料１２のアライメントマーク１３を撮影するのに先立ち、ＣＣＤカメラ２６による撮影が可能な位置に、ＣＣＤカメラ２６の移動方向に沿って所定の間隔で配列された複数の検出用マーク７７Ａ、７７Ｂを備える基準板７０を配置し、複数の検出用マーク７７Ａ、７７Ｂのうちの少なくとも１つを、感光材料１２に設けられたアライメントマーク１３を撮影する位置に配置したＣＣＤカメラ２６で撮影し、その撮影で取得したカメラの光軸位置ずれデータに基づいて校正用データを算出し、その校正用データを基準位置データに反映させることにより露光装置の露光位置合わせ機能を校正する。

【選択図】 図８

Description

本発明は、露光装置の校正方法及び露光方法並びに露光装置に関し、特に、画像情報に応じて空間変調素子等により変調された光ビームで感光材料を露光する露光装置における露光位置合わせ機能を校正する露光装置の校正方法及び露光方法並びに露光装置に関する。
従来から、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）等の空間光変調素子（ＳＬＭ）を利用し、画像データ（画像情報）に応じて変調された光ビームで画像露光を行う露光装置が種々提案されている。
例えば、ＤＭＤは、制御信号に応じて反射面の角度が変化する多数のマイクロミラーが、シリコン等の半導体基板上に２次元状に配列されたミラーデバイスであり、このＤＭＤを用いた従来のデジタル走査露光方式（マスクレス露光方式）の露光装置では、レーザ光を照射する光源、光源から照射されたレーザ光をコリメートするレンズ系、レンズ系の略焦点位置に配置されたＤＭＤ、ＤＭＤで反射されたレーザ光を走査面上に結像するレンズ系、を備えた露光ヘッド（スキャナ）により、画像データ等に応じて生成した制御信号によりＤＭＤのマイクロミラーの各々をオンオフ制御してレーザ光を変調し、変調されたレーザ光で、ステージ上にセットされ走査方向（Ｙ方向）に沿って移動される感光材料に対し画像（パターン）を走査露光している。
また、この露光装置では、感光材料に対するＸ−Ｙ方向の露光位置を正確に合わせるため、露光に先立って、感光材料に設けられた、露光位置の基準となるアライメントマークをＣＣＤカメラ等のアライメントカメラで撮影し、この撮影によって得られたマーク測定位置（基準位置データ）に基づいて露光位置を適正位置に合わせるアライメントを行っており、このアライメントカメラについては、露光装置がサイズ及びアライメントマークの位置が異なる複数種類の感光材料を露光対象とするため、アライメントマークが走査方向と直交する方向に位置変更された場合でも撮影できるよう、例えば、走査方向との直交方向（Ｘ方向）に沿って延設されたガイドレール等に案内され、ボールねじ等の駆動機構により駆動されて、露光対象物のＸ方向寸法の全域に亘る任意の位置に移動及び位置決め配置できるようになっている。そしてこのアライメントカメラの位置を、リニアスケール等の位置検出手段によって検出・測定し、その位置を基準として上述のアライメントを行っている（例えば、特許文献１参照）。
また、このようなアライメント機能（露光位置合わせ機能）については、その精度を保証するため、アライメント測定に関わる各部の校正を製造時やメンテナンス時などに行っている。
このアライメント機能の校正に関する技術としては、従来から、副走査方向へ移動される感光材料に対しレーザ光を主走査しながら照射して画像を走査露光する方式の露光装置において種々提案されている。
例えば、アライメントスコープの位置校正では、載置テーブルに載置されたプリント回路基板に対して処理部で所定の処理を施すのに先立ち、プリント回路基板の計測を行うアライメントスコープの位置を校正する装置において、基準パターンが形成された基準マスクを載置テーブルに備え、所定位置の基準パターンにアライメントスコープを移動した後、基準パターンの交点とアライメントスコープの視野中心との位置ずれ量に基づいてアライメントスコープの位置校正を行うことにより、簡単な構成でアライメントスコープの位置校正を容易且つ高精度に実施するようにした技術がある（例えば、特許文献２参照）。
特開平８−２２２５１１号公報 特開２０００−３２９５２３公報
しかしながら、上述したデジタル走査露光方式や従来のレーザ光を主走査させる走査方式の露光装置では、露光に先立つアライメントで、アライメントカメラがアライメントマークを撮影する位置へ移動される際に、上述したカメラ駆動機構を構成する各部品精度や組立精度の誤差等に起因して、アライメントカメラがローリング、ピッチング、及びヨーイングによって姿勢変化を起こし、撮影位置に配置された状態で撮影レンズの光軸中心が正規の位置からずれる。この位置ずれは、アライメントマークの計測誤差に直接影響するため、上述したアライメント機能を用いて露光位置を補正し画像露光を行っても、このアライメントカメラの移動に伴う姿勢変化の影響でアライメント精度が低下し、露光位置が適正位置からずれてしまう問題がある。
また、特許文献１及び２に記載された技術でも、このようなアライメントカメラの姿勢変化要因による影響は考慮されていないため、これらの技術を用いてアライメント調整又はアライメント機能の校正を行っても露光位置ずれを精度良く補正することはできない。
また、特許文献２に記載された技術の場合には、２次元に配置した複数台（４台）のアライメントスコープを一度に校正するために、２次元状（格子状）の基準パターンを形成した大型の基準マスクを用いているが、この基準マスクを描画ステージに装備するため、基準マスクは描画ステージの基台と吸着テーブルの間に配置して吸着テーブルは透明ガラスにより形成している。このように、大型の基準マスクを備えることで、描画ステージは厚み方向に大型化して大重量化し、また、吸着テーブルはガラス製であるため、衝撃等に対する耐破損性、耐久性が低下する問題がある。また、この従来技術では、基準マスクに形成された基準パターンとアライメントスコープとの位置ずれ量に基づいてアライメントスコープの位置校正を行っているが、より高精度な露光位置補正を実現するには、例えば光ビームによる露光位置との関係を考慮して露光位置を基準にアライメントスコープの位置校正を行うことが望ましい。
本発明は上記事実を考慮して、感光材料のアライメントマークを撮影するためのアライメントカメラの移動に伴う姿勢変化要因により精度が影響される露光位置合わせ機能の校正を可能とし、感光材料に対する露光位置ずれの補正精度を向上することができる露光装置の校正方法及び露光方法並びに露光装置を提供することを課題とする。
また本発明はアライメントマークを撮影し、露光面上での露光ビーム位置を検出し、これらに基づいて所望の画像を感光材料上に位置精度高く露光することができる露光装置及び露光方法を提供することを課題とする。
上記目的を達成するために 請求項１に記載の発明は、露光位置の基準となる基準マークが設けられた感光材料が載置され、その感光材料を走査方向に沿った方向へ移動させる移動手段と、前記移動手段に載置された前記感光材料の前記基準マークを読み取る読取手段と、前記移動手段により移動される前記感光材料を画像データに応じて変調された光ビームにより露光する露光手段と、前記露光手段による露光で、前記読取手段による基準マークの読み取りにより取得された基準位置データに基づいて前記光ビームによる露光位置合わせを行い前記露光手段を制御して露光動作させる制御手段と、を有する露光装置であって、前記露光装置は更に、前記読取手段の移動方向に沿って配列された複数の読取手段基準マークを備えると共にその複数の読取手段基準マークを読取手段による読み取りが可能な位置に配置した読取手段位置スケールと、前記読取手段により基準マークを読み取る際に、前記複数の読取手段基準マークのうちの少なくとも１つを、前記基準マークを読み取る位置に配置した読取手段で読み取り、その読み取りで取得した前記読取手段の位置データを記憶する読取位置データ記憶手段と、前記光ビームによる露光位置を検出する検出部を備えるビーム位置検出手段を有し、前記露光手段から出力される所定の光ビームの露光点位置を該ビーム位置検出手段によって検出して得られる露光点位置データを記憶する露光点位置情報記憶手段と、を有し、前記感光材料に対する露光では、前記制御手段が前記データ記憶手段から読み出された基準位置データと、前記露光点位置情報記憶手段から露光点位置データを読み出し、前記ビーム位置検出手段の前記読取手段基準マークに対する相対的な位置関係から、前記基準位置データと前記露光点位置データとに基づいて前記画像データを露光することを特徴としている。
請求項１に記載の発明では、基板上に形成されたアライメントマークを撮影し、露光面上での露光ビームのビーム位置を検出し、これらに基づいて所望の画像を感光材料上に露光する為、露光画像を基板上で位置精度高く露光する事が可能となる。
請求項２に記載の発明は、前記ビーム位置検出手段と前記読取手段位置スケールが一体的に設けられていることを特徴としている。
請求項２に記載の発明では、光ビームによる露光位置を検出する検出部を備えるビーム位置検出手段に校正用部材を一体的に設けることにより、それらを別体とする場合に比べ、検出部と読取手段基準マークとの相対位置が高い精度で計測できると共に、検出部と読取手段基準マークとの間に位置ずれ等が生じにくくなる。読取手段が基準マークを読み取る位置で検出手段に一体的に設けられた読取手段位置スケールを読み取り、読取位置データを取得し、一方この検出手段により光ビームの露光位置データを取得し、これら読み取り位置データと露光ビーム位置データに基づいて所望の画像を感光材料上に露光する為、露光画像を基板上で位置精度高く露光する事が可能となる。
請求項３に記載の発明は、露光位置の基準となる基準マークが設けられた感光材料が載置され、その感光材料を走査方向に沿った方向へ移動させる移動手段と、前記移動手段に載置された前記感光材料の前記基準マークを読み取る読取手段と、前記移動手段により移動される前記感光材料を画像データに応じて変調された光ビームにより露光する露光手段と、前記露光手段による露光で、前記読取手段による基準マークの読み取りにより取得された基準位置データに基づいて前記光ビームによる露光位置合わせを行い前記露光手段を制御して露光動作させる制御手段と、を有する露光装置であって、前記露光装置は更に、前記読取手段の移動方向に沿って配列された複数の校正用基準マークを備えると共にその複数の校正用基準マークを読取手段による読み取りが可能な位置に配置した読取位置校正用部材と、前記複数の校正用基準マークのうちの少なくとも１つを、前記基準マークを読み取る位置に配置した読取手段で読み取り、その読み取りで取得した前記読取手段の位置データに基づいて算出した校正用データを記憶する校正用データ記憶手段と、前記光ビームによる露光位置を検出する検出部を備えるビーム位置検出手段と、前記露光手段から出力される所定の光ビームの露光点位置を該ビーム位置検出手段によって検出して得られる露光点位置データを記憶する露光点位置情報記憶手段と、を有し、前記感光材料に対する露光では、前記制御手段が前記校正用データ記憶手段から前記校正用データを読み出し、その校正用データを前記基準位置データに反映させた基準位置補正データと、前記露光点位置情報記憶手段から露光点位置データを読み出し、前記ビーム位置検出手段の前記読取手段基準マークに対する相対的な位置関係から、前記基準位置補正データと前記露光点位置データとに基づいて前記画像データを露光することを特徴としている。
請求項３に記載の発明では、基板上に形成されたアライメントマークを撮影し、露光面上での露光ビームのビーム位置を検出し、これらに基づいて所望の画像を感光材料上に露光する為、露光画像を基板上で位置精度高く露光する事が可能となる。
請求項４に記載の発明は、前記ビーム位置検出手段と前記読取位置校正用部材が一体的に設けられていることを特徴としている。
請求項４に記載の発明では、光ビームによる露光位置を検出する検出部を備えるビーム位置検出手段に校正用部材を一体的に設けることにより、それらを別体とする場合に比べ、検出部と読取手段基準マークとの相対位置が高い精度で計測できると共に、検出部と読取手段基準マークとの間に位置ずれ等が生じにくくなる。読取手段が基準マークを読み取る位置で検出手段に一体的に設けられた読取手段位置スケールを読み取り、読取位置データを取得し、一方この検出手段により光ビームの露光位置データを取得し、これら読み取り位置データと露光ビーム位置データに基づいて所望の画像を感光材料上に露光する為、露光画像を基板上で位置精度高く露光する事が可能となる。
請求項５に記載の発明は、前記ビーム位置検出手段は前記露光露光手段に対して走査方向に並んでいない複数の測定箇所で前記光ビームの露光点位置を測定し、前記複数の測定箇所で測定された露光点位置から、前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度を検出する角度検出手段を備えたことを特徴としている。
請求項５に記載の発明では、複数の測定箇所で測定された露光点位置から、ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度を検出することにより、正確で簡単な検出方法とすることができる。
請求項６に記載の発明は、前記角度検出手段により検出された前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度に基づいて、露光面上にて露光される画像データを補正する画像データ補正手段を備えたことを特徴としている。
請求項６に記載の発明では、角度補正手段を画像データ補正手段としたことにより、正確な調整方法とすることができる。
請求項７に記載の発明は、前記角度検出手段により検出された前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度に基づいて、前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度を調整する角度調整手段を備えたことを特徴としている。
請求項７に記載の発明では、角度補正手段をビーム位置検出手段の走査方向に対する角度を調整する角度調整手段としたことにより、簡単な調整方法とすることができる。
請求項８に記載の発明は、露光位置の基準となる基準マークが設けられた感光材料が載置され、前記感光材料を走査方向に沿った方向へ移動させる移動手段と、前記走査方向と交差する方向へ移動可能とされ、前記移動手段に載置された前記感光材料の前記基準マークを読み取る読取手段と、前記読取手段による読み取り後に、前記移動手段により移動される前記感光材料を画像データに応じて変調された光ビームにより露光する露光手段と、前記露光手段による露光で、前記読取手段による読み取りにより取得された基準位置データに基づいて前記光ビームによる露光位置合わせを行い前記露光手段を制御して露光動作させる制御手段とを有する露光装置であって、前記露光装置は更に、前記移動手段に設けられ、前記読取手段の移動方向に沿って所定の間隔で配列された複数の校正用基準マークを備えると共にその複数の校正用基準マークを読取手段による読み取りが可能な位置に配置した校正用部材と、前記複数の校正用基準マークのうちの少なくとも１つを、前記基準マークを読み取る位置に配置した読取手段で読み取り、その読み取りで取得した前記読取手段の位置データに基づいて算出した校正用データを記憶するデータ記憶手段と、を有し、前記感光材料に対する露光では、前記制御手段が前記データ記憶手段から前記校正用データを読み出し、その校正用データを前記基準位置データに反映させて前記露光位置合わせを行い前記露光手段を制御して露光動作させることを特徴としている。
請求項８に記載の発明では、読取手段の移動に伴う姿勢変化要因により精度が影響される露光位置合わせ機能の校正が可能となり、感光材料に対する露光位置ずれの補正精度を向上することができる。
請求項９に記載の発明は、露光位置の基準となる基準マークが設けられた感光材料が載置され、その感光材料を走査方向に沿った方向へ移動させる移動手段と、前記移動手段に載置された前記感光材料の前記基準マークを読み取る読取手段と、前記移動手段により移動される前記感光材料を画像データに応じて変調された光ビームにより露光する露光手段と、前記露光手段による露光で、前記読取手段による基準マークの読み取りにより取得された基準位置データに基づいて前記光ビームによる露光位置合わせを行い前記露光手段を制御して露光動作させる制御手段と、を用いた露光方法であって、前記露光方法は更に、前記読取手段の移動方向に沿って配列された複数の読取手段基準マークを備えると共にその複数の読取手段基準マークを読取手段による読み取りが可能な位置に配置した読取手段位置スケールと、前記読取手段により基準マークを読み取る際に、前記複数の読取手段基準マークのうちの少なくとも１つを、前記基準マークを読み取る位置に配置した読取手段で読み取り、その読み取りで取得した前記読取手段の位置データを記憶する読取位置データ記憶手段と、前記光ビームによる露光位置を検出する検出部を備えるビーム位置検出手段を用い、前記露光手段から出力される所定の光ビームの露光点位置を該ビーム位置検出手段によって検出して得られる露光点位置データを記憶する露光点位置情報記憶手段と、を用い、前記感光材料に対する露光では、前記制御手段が前記データ記憶手段から読み出された基準位置データと、前記露光点位置情報記憶手段から露光点位置データを読み出し、前記ビーム位置検出手段の前記読取手段基準マークに対する相対的な位置関係から、前記基準位置データと前記露光点位置データとに基づいて前記画像データを露光することを特徴としている。
請求項９に記載の発明では、読取手段の移動に伴う姿勢変化要因により精度が影響される露光位置合わせ機能の校正が可能となり、感光材料に対する露光位置ずれの補正精度を向上することができる。
請求項１０に記載の発明は、露光位置の基準となる基準マークが設けられた感光材料が載置され、その感光材料を走査方向に沿った方向へ移動させる移動手段と、前記移動手段に載置された前記感光材料の前記基準マークを読み取る読取手段と、前記移動手段により移動される前記感光材料を画像データに応じて変調された光ビームにより露光する露光手段と、前記露光手段による露光で、前記読取手段による基準マークの読み取りにより取得された基準位置データに基づいて前記光ビームによる露光位置合わせを行い前記露光手段を制御して露光動作させる制御手段と、を用いた露光方法であって、前記露光方法は更に、前記読取手段の移動方向に沿って配列された複数の校正用基準マークを備えると共にその複数の校正用基準マークを読取手段による読み取りが可能な位置に配置した読取位置校正用部材と、前記複数の校正用基準マークのうちの少なくとも１つを、前記基準マークを読み取る位置に配置した読取手段で読み取り、その読み取りで取得した前記読取手段の位置データに基づいて算出した校正用データを記憶する校正用データ記憶手段と、前記光ビームによる露光位置を検出する検出部を備えるビーム位置検出手段と、前記露光手段から出力される所定の光ビームの露光点位置を該ビーム位置検出手段によって検出して得られる露光点位置データを記憶する露光点位置情報記憶手段と、を用い、前記感光材料に対する露光では、前記制御手段が前記校正用データ記憶手段から前記校正用データを読み出し、その校正用データを前記基準位置データに反映させた基準位置補正データと、前記露光点位置情報記憶手段から露光点位置データを読み出し、前記ビーム位置検出手段の前記読取手段基準マークに対する相対的な位置関係から、前記基準位置補正データと前記露光点位置データとに基づいて前記画像データを露光することを特徴としている。
請求項１０に記載の発明では、基板上に形成されたアライメントマークを撮影し、露光面上での露光ビームのビーム位置を検出し、これらに基づいて所望の画像を感光材料上に露光する為、露光画像を基板上で位置精度高く露光する事が可能となる。
請求項１１に記載の発明は、前記ビーム位置検出手段は前記露光露光手段に対して走査方向に並んでいない複数の測定箇所で前記光ビームの露光点位置を測定し、前記複数の測定箇所で測定された露光点位置から、前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度を検出する角度検出手段を用い、前記角度検出手段により検出された前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度に基づいて、露光面上にて露光される画像データを補正する画像データ補正手段を用いることを特徴としている。
請求項１１に記載の発明では、角度補正手段を画像データ補正手段としたことにより、正確な調整方法とすることができる。
請求項１２に記載の発明は、前記ビーム位置検出手段は前記露光露光手段に対して走査方向に並んでいない複数の測定箇所で前記光ビームの露光点位置を測定し、前記複数の測定箇所で測定された露光点位置から、前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度を検出する角度検出手段を用い、前記角度検出手段により検出された前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度に基づいて、前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度を調整する角度調整手段を用いることを特徴としている。
請求項１２に記載の発明では、角度補正手段をビーム位置検出手段の走査方向に対する角度を調整する角度調整手段としたことにより、簡単な調整方法とすることができる。
請求項１３に記載の発明は、露光位置の基準となる基準マークが設けられた感光材料が載置され、前記感光材料を走査方向に沿った方向へ移動させる移動手段と、前記走査方向と交差する方向へ移動可能とされ、前記移動手段に載置された前記感光材料の前記基準マークを読み取る読取手段と、前記読取手段による読み取り後に、前記移動手段により移動される前記感光材料を画像データに応じて変調された光ビームにより露光する露光手段と、前記露光手段による露光で、前記読取手段による読み取りにより取得された基準位置データに基づいて前記光ビームによる露光位置合わせを行い前記露光手段を制御して露光動作させる制御手段とを用いた露光方法であって、前記露光方法は更に、前記移動手段に設けられ、前記読取手段の移動方向に沿って所定の間隔で配列された複数の校正用基準マークを備えると共にその複数の校正用基準マークを読取手段による読み取りが可能な位置に配置した校正用部材と、前記複数の校正用基準マークのうちの少なくとも１つを、前記基準マークを読み取る位置に配置した読取手段で読み取り、その読み取りで取得した前記読取手段の位置データに基づいて算出した校正用データを記憶するデータ記憶手段と、を用い、前記感光材料に対する露光では、前記制御手段が前記データ記憶手段から前記校正用データを読み出し、その校正用データを前記基準位置データに反映させて前記露光位置合わせを行い前記露光手段を制御して露光動作させることを特徴としている。
請求項１３に記載の発明では、基板上に形成されたアライメントマークを撮影し、露光面上での露光ビームのビーム位置を検出し、これらに基づいて所望の画像を感光材料上に露光する為、露光画像を基板上で位置精度高く露光する事が可能となる。
請求項１４に記載の発明は、感光材料に設けられた露光位置の基準となる基準マークを、前記感光材料の走査方向と交差する方向へ移動可能とされた読取手段により読み取って取得した基準位置データに基づいて感光材料に対する露光位置合わせを行い、その感光材料を移動手段により前記走査方向へ移動させつつ画像データに応じて変調された光ビームにより露光する露光装置の前記露光位置合わせ機能を校正する校正方法であって、前記読取手段により前記基準マークを読み取るのに先立ち、前記読取手段による読み取りが可能な位置に、読取手段の移動方向に沿って所定の間隔で配列された複数の校正用基準マークを備える校正用部材を配置し、前記複数の校正用基準マークのうちの少なくとも１つを、前記基準マークを読み取る位置に配置した読取手段で読み取り、その読み取りで取得した前記読取手段の位置データに基づいて校正用データを算出し、その校正用データを前記基準位置データに反映させることにより前記露光装置の露光位置合わせ機能を校正することを特徴としている。
請求項１４に記載の発明では、露光装置の露光位置合わせ機能を校正するため、感光材料に設けられた露光位置の基準となる基準マークを読取手段によって読み取るのに先立ち、読取手段による読み取りが可能な位置に、読取手段の移動方向に沿って所定の間隔で配列された複数の校正用基準マークを備える校正用部材を配置し、複数の校正用基準マークのうちの少なくとも１つを、上記の基準マークを読み取る位置に配置した読取手段で読み取り、その読み取りで取得した読取手段の位置データに基づいて、例えば読取手段が撮像手段の場合には撮像光軸（レンズ光軸）と校正用基準マークとの位置ずれデータ等に基づいて校正用データを算出し、その校正用データを基準位置データに反映させる。これにより、読取手段の移動に伴う姿勢変化要因により精度が影響される露光位置合わせ機能の校正が可能となり、感光材料に対する露光位置ずれの補正精度を向上することができる。
請求項１５に記載の発明は、請求項１４記載の露光装置の校正方法において、前記露光装置は前記光ビームによる露光位置を検出する検出部を備える検出手段を有し、その検出手段に前記校正用部材を一体的に設けると共に、前記検出手段により検出した光ビームの露光位置データと前記校正用データとを演算して求めた補正データを前記基準位置データに反映させることにより前記露光装置の露光位置合わせ機能を校正することを特徴としている。
請求項１５に記載の発明では、光ビームによる露光位置を検出する検出部を備える検出手段に校正用部材を一体的に設けることにより、それらを別体とする場合に比べ、検出部と校正用基準マークとの相対位置が高い精度で計測できると共に、検出部と校正用基準マークとの間に位置ずれ等が生じにくくなる。この検出手段により検出した光ビームの露光位置データと、検出手段に一体的に設けられた校正用部材を用いて取得した校正用データとを演算して求めた補正データであれば、その誤差分が抑えられ、補正データを基準位置データに反映させて行う露光位置合わせをより高精度に行うことができる。
請求項１６に記載の発明は、請求項１４又は請求項１５記載の露光装置の校正方法において、前記移動手段は前記感光材料が載置されるステージを有し、前記校正用基準部材は、前記ステージに前記感光材料を載置した状態で前記読取手段による前記校正用基準マークの読み取りが可能なように前記ステージに配設したことを特徴としている。
請求項１６に記載の発明では、感光材料が載置される移動手段のステージに校正用基準部材を設け、且つ、ステージに感光材料を載置した状態で読取手段による校正用基準マークの読み取りが可能なように配設することにより、露光装置によって感光材料を露光する場合でも、上記露光位置合わせ機能が校正できるようになり、校正作業が容易になる。
本発明の露光装置の校正方法及び露光装置は上記方法及び構成としたので、感光材料のアライメントマークを撮影するためのアライメントカメラの移動に伴う姿勢変化要因により精度が影響される露光位置合わせ機能の校正を可能となり、感光材料に対する露光位置ずれの補正精度を向上することができる。
また本発明の露光方法および露光装置は、基板上に形成されたアライメントマークを撮影し、露光面上での露光ビーム位置を検出し、これらに基づいて所望の画像を感光材料上に露光する為、露光画像を基板上で位置精度高く露光することができる。
以下、本発明の実施形態に係る露光装置について図面を参照して説明する。
図１には本発明の一実施形態に係る露光装置が示されている。また、図２〜図６には本実施形態に係る露光装置に適用される露光ヘッド及び空間光変調素子が示され、図７には本実施形態に係る露光装置に適用されるアライメントユニットが示されている。
図１に示すように、露光装置１０は、４本の脚部１６に支持された矩形厚板状の設置台１８を備えている。設置台１８の上面には、長手方向に沿って２本のガイド２０が延設されており、これら２本のガイド２０上には、矩形平盤状のステージ１４が設けられている。ステージ１４は、長手方向がガイド２０の延設方向を向くよう配置され、ガイド２０により設置台１８上を往復移動可能に支持されており、図示しない駆動装置に駆動されてガイド２０に沿って往復移動する（図１の矢印Ｙ方向）。
ステージ１４の上面には、露光対象物となる矩形板状の感光材料１２が図示しない位置決め部により所定の載置位置に位置決めされた状態で載置される。このステージ１４の上面（感光材料載置面）には、図示しない複数の溝部が形成されており、それらの溝部内が負圧供給源によって負圧とされることにより、感光材料１２はステージ１４の上面に吸着されて保持される。また、感光材料１２には、露光位置の基準を示すアライメントマーク１３が複数設けられており、本実施形態では、円形の貫通孔によって構成されるアライメントマーク１３が感光材料１２の四隅近傍にそれぞれ１個づつ計４個配置されている。
設置台１８の中央部には、ステージ１４の移動経路を跨ぐようにコ字状のゲート２２が設けられている。ゲート２２は、両端部がそれぞれ設置台１８の両側面に固定されており、ゲート２２を挟んで一方の側には感光材料１２を露光するスキャナ２４が設けられ、他方の側には感光材料１２に設けられたアライメントマーク１３を撮影する複数（例えば、２台）のＣＣＤカメラ２６を備えたアライメントユニット１００が設けられている。
図７に示すように、アライメントユニット１００は、ゲート２２に取り付けられる矩形状のユニットベース１０２を備えている。ユニットベース１０２のカメラ配設面側には、ステージ１４の移動方向（矢印Ｙ方向）と直交する方向（矢印Ｘ方向）に沿って一対のガイドレール１０４が延設されており、各ＣＣＤカメラ２６は、これら一対のガイドレール１０４に摺動可能に案内されると共に、各々に個別に用意されたボールねじ機構１０６及びそれを駆動する図示しないステッピングモータ等の駆動源により駆動されて、ステージ１４の移動方向と直交する方向に独立して移動する。また、各ＣＣＤカメラ２６は、カメラ本体２６Ａの先端に設けられたレンズ部２６Ｂを下方へ向けると共にレンズ光軸が略垂直になる姿勢で配置されており、このレンズ部２６Ｂの先端部にはリング状のストロボ光源（ＬＥＤストロボ光源）２６Ｃが取付けられている。
そして、感光材料１２のアライメントマーク１３を撮影する際には、各ＣＣＤカメラ２６は、上記の駆動源及びボールねじ機構１０６により矢印Ｘ方向に移動されてそれぞれ所定の撮影位置に配置され、すなわち、レンズ光軸が、ステージ１４の移動に伴って移動する感光材料１２のアライメントマーク１３の通過位置に合うように配置され、アライメントマーク１３が所定の撮影位置に至ったタイミングで、ストロボ光源２６Ｃを発光させ、感光材料１２へ照射したストロボ光の感光材料１２上面での反射光をレンズ部２６Ｂを介してカメラ本体２６Ａに入力させることにより、アライメントマーク１３を撮影する。
また、ステージ１４の駆動装置、スキャナ２４、ＣＣＤカメラ２６、及びＣＣＤカメラ２６を移動させるための駆動源は、これらを制御するコントローラ２８に接続されている。このコントローラ２８により、後述する露光装置１０の露光動作時には、ステージ１４は所定の速度で移動するよう制御され、ＣＣＤカメラ２６は所定の位置に配置されて所定のタイミングで感光材料１２のアライメントマーク１３を撮影するよう制御され、スキャナ２４は所定のタイミングで感光材料１２を露光するよう制御される。
図２に示すように、スキャナ２４の内部にはｍ行ｎ列（例えば、２行４列）の略マトリックス状に配列された複数（例えば、８個）の露光ヘッド３０が設置されている。
露光ヘッド３０による露光エリア３２は、例えば走査方向を短辺とする矩形状に構成する。この場合、感光材料１２には、その走査露光の移動動作に伴って露光ヘッド３０毎に帯状の露光済み領域３４が形成される。
また、図２に示すように、帯状の露光済み領域３４が走査方向と直交する方向に隙間無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド３０の各々は、配列方向に所定間隔（露光エリアの長辺の自然数倍）ずらして配置されている。このため、例えば第１行目の露光エリア３２と第２行目の露光エリア３２との間の露光できない部分は、第２行目の露光エリア３２により露光することができる。
図３に示すように、各露光ヘッド３０は、それぞれ入射された光ビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子として、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）３６を備えている。このＤＭＤ３６は、データ処理部とミラー駆動制御部を備えた上述のコントローラ２８に接続されている。
コントローラ２８のデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド３０毎にＤＭＤ３６の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。なお、制御すべき領域については後述する。また、ＤＭＤコントローラとしてのミラー駆動制御部では、データ処理部で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド３０毎にＤＭＤ３６における各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。なお、この反射面の角度の制御に付いては後述する。
各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６の光入射側には、図１に示すように、紫外波長領域を含む一方向に延在したマルチビームをレーザ光として出射する照明装置３８からそれぞれ引き出されたバンドル状の光ファイバ４０が接続される。
照明装置３８は、図示は省略するがその内部に、複数の半導体レーザチップから出射されたレーザ光を合波して光ファイバに入力する合波モジュールが複数個設置されている。各合波モジュールから延びる光ファイバは、合波したレーザ光を伝搬する合波光ファイバであって、複数の光ファイバが１つに束ねられてバンドル状の光ファイバ４０として形成される。
また各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６の光入射側には、図３に示すように、光ファイバ４０の接続端部から出射されたレーザ光を均一の照明光にする均一照明光学系４１と、均一照明光学系４１を透過したレーザ光をＤＭＤ３６に向けて反射するミラー４２とが配置されている。
各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６の光反射側に設けられる投影光学系は、ＤＭＤ３６の光反射側の露光面にある感光材料１２上に光源像を投影するため、ＤＭＤ３６側から感光材料１２へ向って順に、レンズ系５０、マイクロレンズアレイ５４、対物レンズ系５６の各露光用の光学部材が配置されて構成されている。
ここで、レンズ系５０及び対物レンズ系５６は、図３に示すように複数枚のレンズ（凸レンズや凹レンズ等）を組み合せた拡大光学系として構成されており、ＤＭＤ３６により反射されるレーザビーム（光線束）の断面積を拡大することで、ＤＭＤ３６により反射されたレーザビームによる感光材料１２上の露光エリア３２の面積を所定の大きさに拡大している。なお、感光材料１２は、対物レンズ系５６の後方焦点位置に配置される。
マイクロレンズアレイ５４は、図３に示すように、照明装置３８から各光ファイバ４０を通じて照射されたレーザ光を反射するＤＭＤ３６の各マイクロミラー４６に１対１で対応する複数のマイクロレンズ６０が２次元状に配列され、一体的に成形されて矩形平板状に形成されたものであり、各マイクロレンズ６０は、それぞれレンズ系５０を透過した各レーザビーム（露光ビーム）の光軸上にそれぞれ配置されている。
またＤＭＤ３６は、図５に示すように、ＳＲＡＭセル（メモリセル）４４上に、マイクロミラー（微小ミラー）４６が支柱により支持されて配置されたものであり、画素（ピクセル）を構成する多数の（例えば、６００個×８００個）の微小ミラーを格子状に配列したミラーデバイスとして構成されている。各ピクセルには、最上部に支柱に支えられたマイクロミラー４６が設けられており、マイクロミラー４６の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。
また、マイクロミラー４６の直下には、図示しないヒンジ及びヨークを含む支柱を介して通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのＣＭＯＳのＳＲＡＭセル４４が配置されており、全体はモノリシック（一体型）に構成されている。
ＤＭＤ３６のＳＲＡＭセル４４にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー４６が、対角線を中心としてＤＭＤ３６が配置された基板側に対して±α度（例えば±１０度）の範囲で傾けられる。図６には、ＤＭＤ３６の一部を拡大し、マイクロミラー４６が＋α度又は−α度に制御されている状態の一例を示しており、図６（Ａ）は、マイクロミラー４６がオン状態である＋α度に傾いた状態を示し、図６（Ｂ）は、マイクロミラー４６がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。したがって、画像信号に応じて、ＤＭＤ３６の各ピクセルにおけるマイクロミラー４６の傾きを、図６に示すように制御することによって、ＤＭＤ３６に入射された光はそれぞれのマイクロミラー４６の傾き方向へ反射される。
それぞれのマイクロミラー４６のオンオフ（ｏｎ／ｏｆｆ）制御は、ＤＭＤ３６に接続されたコントローラ２８のミラー駆動制御部によって行われ、オン状態のマイクロミラー４６により反射された光は露光状態に変調され、ＤＭＤ３６の光出射側に設けられた投影光学系（図３参照）へ入射する。またオフ状態のマイクロミラー４６により反射された光は非露光状態に変調され、光吸収体（図示省略）に入射する。
また、ＤＭＤ３６は、その短辺方向が走査方向と所定角度（例えば、０．１°〜０．５°）を成すように僅かに傾斜させて配置するのが好ましい。図４（Ａ）はＤＭＤ３６を傾斜させない場合の各マイクロミラーによる反射光像（露光ビーム）４８の走査軌跡を示し、図４（Ｂ）はＤＭＤ３６を傾斜させた場合の露光ビーム４８の走査軌跡を示している。
ＤＭＤ３６には、長手方向（行方向）に沿ってマイクロミラー４６が多数個（例えば、８００個）配列されたマイクロミラー列が、短手方向に多数組（例えば、６００組）配列されているが、図４（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ３６を傾斜させることにより、各マイクロミラー４６による露光ビーム４８の走査軌跡（走査線）のピッチＰ2が、ＤＭＤ３６を傾斜させない場合の走査線のピッチＰ1より狭くなり、解像度を大幅に向上させることができる。一方、ＤＭＤ３６の傾斜角は微小であるので、ＤＭＤ３６を傾斜させた場合の走査幅Ｗ2と、ＤＭＤ３６を傾斜させない場合の走査幅Ｗ1とは略同一である。
また、異なるマイクロミラー列により同じ走査線上における略同一の位置（ドット）が重ねて露光（多重露光）されることになる。このように、多重露光されることで、露光位置の微少量をコントロールすることができ、高精細な露光を実現することができる。また、走査方向に配列された複数の露光ヘッド間のつなぎ目を微少量の露光位置制御により段差無くつなぐことができる。
なお、ＤＭＤ３６を傾斜させる代わりに、各マイクロミラー列を走査方向と直交する方向に所定間隔ずらして千鳥状に配置しても、同様の効果を得ることができる。
本実施形態の露光装置１０には、図１及び図２に示すように、ステージ１４の移動方向（矢印Ｙ方向）におけるアライメント計測方向の下流側（露光方向の上流側）に、照射されたビーム位置と、その光量を検出して上記の位置ずれを検出する検出手段が配置されており、この検出手段は、ステージ１４のアライメント計測方向における下流側の端縁部に取り付けられた基準板７０と、この基準板７０の裏側に移動可能に装着したフォトセンサ７２とを備えている。
基準板７０は、ステージ１４の幅方向全長の長さを持つ矩形状のガラス板により形成されており、ステージ１４のアライメント計測方向の下流側にビーム位置検出部７０Ａが設けられ、上流側にカメラ位置検出部７０Ｂが設けられている（図８参照）。
ビーム位置検出部７０Ａには、クロムメッキ等の金属膜によるパターニングで、Ｘ方向に向かって開く「く」の字型で透明部（透光部）に形成された複数の検出用スリット７４がＸ方向に沿って所定の間隔で配列されている。
図９（Ａ）に示すように、「く」の字型の検出用スリット７４は、ステージ移動方向の上流側に位置する所定長さを持つ直線状の第１スリット部７４ａと、ステージ移動方向の下流側に位置する所定長さを持つ直線状の第２スリット部７４ｂと、をそれぞれの一端部で直角に接続した形状に形成されている。すなわち、第１スリット部７４ａと、第２スリット部７４ｂとは互いに直交するとともに、Ｙ軸に対して第１スリット部７４ａは１３５度、第２スリット部７４ｂは４５度の角度を有している。
なお、検出用スリット７４における第１スリット部７４ａと、第２スリット部７４ｂとは、ステージ１４の移動方向（走査方向）に対して４５度の角度を成すように形成したものを図示したが、これら第１スリット部７４ａと、第２スリット部７４ｂとを、露光ヘッド３０の画素配列に対して傾斜すると同時に、ステージ移動方向に対して傾斜する状態（お互いが平行でないように配置した状態）とできれば、ステージ移動方向に対する角度を任意に設定しても良い。また、検出用スリット７４に代えて回折格子を使用してもよい。
このビーム位置検出部７０Ａにおける検出用スリット７４の下方には、露光ヘッド３０からの光を検出するフォトセンサ７２（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ又はフォトディテクタ等でも良い）と、フォトセンサ７２を移動操作する移動装置７６とが配置されている。移動装置７６は、コントローラ２８の指令によって駆動制御される、リニヤモータ送り機構、ねじ送り機構又は搬送ベルト機構等の搬送手段によって、フォトセンサ７２を、Ｘ方向に沿って移動し、各所定位置で停止させられるように構成されており、ここでは、コントローラ２８の指令に基づいてフォトセンサ７２を、ビーム位置検出部７０Ａにおける各検出用スリット７４直下の所定位置へそれぞれ移動して停止させる動作を行う。
一方、カメラ位置検出部７０Ｂには、図８に示すように、クロムメッキ等の金属膜によるパターニングで、円形に形成された検出用マーク７７Ａ及び十字形に形成された検出用マーク７７ＢがＸ方向に沿って所定の間隔で交互に複数配列されている。
図１１（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、この検出用マーク７７Ａの幅寸法：ＭＡと検出用マーク７７Ｂの幅寸法：ＭＢとは等しくされ（ＭＡ＝ＭＢ）、検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの配列ピッチ：Ｐ１は、ＣＣＤカメラ２６の視野（撮影視野）ＶのＸ方向における長さ寸法：Ｌから、検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの幅寸法の１／２を差し引いた値に設定されている（Ｐ１＝Ｌ−（ＭＡ／２）＝Ｌ−（ＭＢ／２））。また、ここでは、ＣＣＤカメラ２６のＸ方向への移動単位：Ｕ１は、検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの幅寸法の１／２に設定されている（Ｕ１＝ＭＡ／２＝ＭＢ／２）。
次に、本実施形態の露光装置１０に設けられたコントローラ２８おける制御用の電気系の概略構成を、図１０のブロック図を用いて説明する。
コントローラ２８における制御用の電気系では、バス７８を介して、装置各部の制御を統括して行う主制御部で且つ前述したデータ処理部としてのＣＰＵ８０と、オペレータが指令を入力するためコントローラ２８に装着されたスイッチ類を有する指示入力手段８２と、画像データ等が一時的に記憶されるメモリ８４と、後述する校正用データが記憶されるメモリ８５と、それぞれのＤＭＤ３６における各々のマイクロミラー４６を制御するミラー駆動制御部としてのＤＭＤコントローラ８６と、各ＣＣＤカメラ２６を移動させるための駆動源（ステッピングモータ等）を駆動制御するカメラ移動用コントローラ８８と、感光材料１２が載置されたステージ１４上面の溝部内に負圧を発生させる負圧供給源、及び、ステージ１４を走査方向に移動させるための駆動装置等を駆動制御するステージ駆動用コントローラ９０と、その他に、露光装置１０で露光処理する際に必要となる照明装置３８といった各種装置の制御を行う露光処理制御用コントローラ９２とが接続されて構成されている。
この制御用の電気系で露光処理を行う場合には、オペレータが、コントローラ２８の指示入力手段８２を操作して例えば露光処理の対象となる画像データ等の指示を入力する。すると、画像データが伝達されたＣＰＵ８０は、画像データを一旦メモリ８４に格納し、露光処理開始の指令によって、メモリ８４から読み出した画像データに基づいて画像の形成処理を行うようＤＭＤコントローラ８６を制御し、かつステージ駆動用コントローラ９０と露光処理制御用コントローラ９２とにより駆動装置、照明装置３８等を制御して露光処理を行う。
次に、この露光装置１０に設けたスキャナ２４の各露光ヘッド３０から照射されるビーム位置を検出し、ＤＭＤ３６の一つの特定画素Ｚ１が点灯している（一つの特定画素をｏｎとしているとき）実際の位置を特定する手順について説明する。なお、特定画素Ｚ１が点灯している実際の位置を特定し、点灯している特定画素Ｚ１の光量を検出して行うこの方法は、特定画素Ｚ１の適正状態の確認や、初期条件の確認等にも利用できる。
先ず、オペレータが、コントローラ２８の指示入力手段８２を操作して一つの特定画素Ｚ１が点灯している実際の位置を特定する指示を入力すると、この指令を受けたＣＰＵ８０は、ステージ１４を移動操作して基準板７０の所定露光ヘッド３０用の所定検出用スリット７４をスキャナ２４の下方に位置させる。
次にＣＰＵ８０は、ＤＭＤコントローラ８６と露光処理制御用コントローラ９２とに制御信号を出力して、所定のＤＭＤ３６における特定画素Ｚ１だけを点灯状態とするよう制御する。さらにＣＰＵ８０は、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を移動制御し、図９（Ａ）に実線で示すように、検出用スリット７４が露光エリア３２上の所定位置（例えば原点とすべき位置）となるように移動させる。このとき、ＣＰＵ８０は、第１スリット部７４ａと、第２スリット部７４ｂとの交点を（Ｘ０，Ｙ０）と認識し、メモリ８４に記憶する。なお図９（Ａ）では、Ｙ軸から反時計方向に回転する方向を正の角とする。
次に、図９（Ａ）に示すように、ＣＰＵ８０は、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を移動制御することにより、検出用スリット７４をＹ軸に沿って図９（Ａ）における右方へ移動を開始させる。そして、ＣＰＵ８０は、検出用スリット７４が上記所定位置の右方の想像線で示した位置で、図９（Ｂ）に例示するように、点灯している特定画素Ｚ１からの光が第１スリット部７４ａを透過してフォトセンサ７２で検出されたことを検知した際に、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を停止させる。ＣＰＵ８０は、このときの第１スリット部７４ａと、第２スリット部７４ｂとの交点を（Ｘ０，Ｙ１１）として認識し、メモリ８４に記憶する。
次に、ＣＰＵ８０は、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を移動させ、検出用スリット７４をＹ軸に沿って図９（Ａ）における左方へ移動を開始させる。そして、ＣＰＵ８０は、検出用スリット７４が上記所定位置の左方の想像線で示した位置で、図９（Ｂ）に例示するように、点灯している特定画素Ｚ１からの光が第２スリット部７４ｂを透過してフォトセンサ７２で検出されたことを検知した際に、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を停止させる。ＣＰＵ８０は、このときの第１スリット部７４ａと、第２スリット部７４ｂとの交点を（Ｘ０，Ｙ１２）として認識し、メモリ８４に記憶する。
次に、ＣＰＵ８０は、メモリ８４に記憶した、座標（Ｘ０，Ｙ１１）と（Ｘ０，Ｙ１２）とを読み出して特定画素Ｚ１の座標を求め、実際の位置を特定する。ここで、特定画素Ｚ１の座標を（Ｘ１，Ｙ１）とすると、Ｘ１＝Ｘ０＋（Ｙ１１−Ｙ１２）／２で表され、Ｙ１＝（Ｙ１１＋Ｙ１２）／２で表される。
なお、上述のように第１スリット部７４ａと交差する第２スリット部７４ｂを有する検出用スリット７４と、フォトセンサ７２とを組み合わせて用いる場合には、フォトセンサ７２が、第１スリット部７４ａ又は第２スリット部７４ｂを通過する所定範囲の光だけを検出することになる。よって、フォトセンサ７２は、第１スリット部７４ａ又は第２スリット部７４ｂに対応する狭い範囲だけの光量を検出する微細で特別な構成とすること無く、市販の廉価なもの等を利用できる。
次に、上記のように構成された露光装置１０による感光材料１２に対する露光動作について説明する。
先ず、露光パターンに応じた画像データがコントローラ２８に入力されると、コントローラ２８内のメモリ８４に一旦記憶される。この画像データは、画像を構成する各画素の濃度を２値（ドットの記録の有無）で表したデータである。
次に、感光材料１２をステージ１４にセットし、オペレータがコントローラ２８の指示入力手段８２から露光開始の入力操作を行う。なお、露光装置１０により画像露光を行う感光材料１２としては、プリント配線基板や液晶表示素子等のパターンを形成（画像露光）する材料としての基板やガラスプレート等の表面に、感光性エポキシ樹脂等のフォトレジストを塗布、又ドライフィルムの場合はラミネートしたものなどが挙げられる。
上記の入力操作により、露光装置１０の露光動作が開始すると、コントローラ２８により駆動装置が制御され、感光材料１２を上面に吸着したステージ１４は、ガイド２０に沿って移動方向（矢印Ｙ方向）におけるアライメント計測方向の上流側から下流側に一定速度で移動開始する。このステージの移動開始に同期して、又は、感光材料１２の先端が各ＣＣＤカメラ２６の真下に達する少し手前のタイミングで、各ＣＣＤカメラ２６はコントローラ２８により制御されて作動する。
ステージ１４の移動に伴い、感光材料１２がＣＣＤカメラ２６の下方を通過する際には、ＣＣＤカメラ２６によるアライメント測定が行われる。
このアライメント測定では、先ず、感光材料１２の移動方向下流側（前端側）の角部近傍に設けられた２個のアライメントマーク１３が各ＣＣＤカメラ２６の真下（レンズの光軸上）に達すると、所定のタイミングで各ＣＣＤカメラ２６はそれぞれアライメントマーク１３を撮影し、その撮影した画像データを、すなわち、露光位置の基準がアライメントマーク１３によって示された基準位置データを含む画像データをコントローラ２８のデータ処理部であるＣＰＵ８０へ出力する。アライメントマーク１３の撮影後は、ステージ１４が下流側への移動を再開する。
また、本実施形態の感光材料１２のように、移動方向（走査方向）に沿って複数のアライメントマーク１３が設けられている場合には、次のアライメントマーク１３（移動方向上流側（後端側）の角部近傍に設けられた２個のアライメントマーク１３）が各ＣＣＤカメラ２６の真下に達すると、同様に所定のタイミングで各ＣＣＤカメラ２６はそれぞれアライメントマーク１３を撮影してその画像データをコントローラ２８のＣＰＵ８０へ出力する。
なお、感光材料に、移動方向に沿って３個以上のアライメントマークが設けられている場合も同様に、各アライメントマークがＣＣＤカメラ２６の下方を通過する毎に、所定のタイミングでＣＣＤカメラ２６によるアライメントマークの撮影が繰り返し行われ、全てのアライメントマークに対し、その撮影した画像データがコントローラ２８のＣＰＵ８０へ出力される。
ＣＰＵ８０は、入力された各アライメントマーク１３の画像データ（基準位置データ）から判明する画像内におけるマーク位置及びマーク間ピッチ等と、そのアライメントマーク１３を撮影したときのステージ１４の位置及びＣＣＤカメラ２６の位置から、演算処理によって、ステージ１４上における感光材料１２の載置位置のずれ、移動方向に対する感光材料１２の傾きのずれ、及び、感光材料１２の寸法精度誤差等を把握し、感光材料１２の被露光面に対する適正な露光位置を算出する。そして、後述するスキャナ２４による画像露光時に、メモリ８４に記憶されている露光パターンの画像データに基づいて生成する制御信号をその適正な露光位置に合わせ込んで画像露光する補正制御（アライメント）を実行する。
感光材料１２がＣＣＤカメラ２６の下方を通過すると、ＣＣＤカメラ２６によるアライメント測定が完了し、続いてステージ１４は駆動装置により逆方向へ駆動され、ガイド２０に沿って露光方向へ移動する。そして感光材料１２はステージ１４の移動に伴いスキャナ２４の下方を露光方向の下流側へ移動し、被露光面の画像露光領域が露光開始位置に達すると、スキャナ２４の各露光ヘッド３０は光ビームを照射して感光材料１２の被露光面に対する画像露光を開始する。
ここで、コントローラ２８のメモリ８４に記憶された画像データが複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部としてのＣＰＵ８０で読み出された画像データに基づいて各露光ヘッド３０毎に制御信号が生成される。この制御信号には、前述した補正制御（アライメント）により、アライメント測定した感光材料１２に対する露光位置ずれの補正が加えられる。そして、ミラー駆動制御部としてのＤＭＤコントローラ８６は、生成及び補正された制御信号に基づいて各露光ヘッド３０毎にＤＭＤ３６のマイクロミラー４６の各々をオンオフ制御する。
照明装置３８の光ファイバ４０から出射されたレーザ光がＤＭＤ３６に照射されると、ＤＭＤ３６のマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光は、マイクロレンズアレイ５４の各対応するマイクロレンズ６０を含むレンズ系により感光材料１２の露光面上に結像される。このようにして、照明装置３８から出射されたレーザ光が画素毎にオンオフされて、感光材料１２がＤＭＤ３６の使用画素数と略同数の画素単位（露光エリア）で露光される。
また、感光材料１２がステージ１４と共に一定速度で移動されることにより、感光材料１２がスキャナ２４によりステージ移動方向と反対の方向に走査され、各露光ヘッド３０毎に帯状の露光済み領域３４（図２に図示）が形成される。
スキャナ２４による感光材料１２の画像露光が完了すると、ステージ１４は駆動装置によりそのまま露光方向の下流側へ駆動されて露光方向の最下流側（アライメント計測方向の最上流側）にある原点に復帰する。以上により、露光装置１０による感光材料１２に対する露光動作が終了する。
次に、本実施形態の露光装置１０におけるアライメント機能（露光位置合わせ機能）の校正方法について説明する。
上述したアライメント機能を備える本実施形態の露光装置１０では、前述したように、ＣＣＤカメラ２６が移動に伴い姿勢変化（ローリング、ピッチング、及びヨーイング）を起こし、撮影位置に配置された状態で撮影レンズの光軸中心が正規の位置からずれる場合があるため、その影響により、アライメント機能を用いて露光位置を補正し画像露光を行っても、露光位置が適正位置からずれて許容範囲を超えてしまう場合がある。
このＣＣＤカメラ２６の姿勢変化による光軸ずれ要因により精度が影響されるアライメント機能を校正するため、露光装置１０の製造時やメンテナンス時などに、以下に説明する校正方法によりアライメント機能の校正作業を実施する。
この校正作業の手順としては、先にＣＣＤカメラ２６の校正を行い、次に露光基準とカメラ光軸中心との位置関係を取得して、その取得情報を露光ヘッド３０による露光位置合わせに反映させる手順で行うが、この校正作業は感光材料１２に対する露光手順とは別に事前に実施する、又は、感光材料１２に対する露光時に同時に実施することができる。また、ＣＣＤカメラ２６の校正、及び、露光基準とカメラ光軸中心との位置関係の取得については、連続的又は個別に行うことができるが、ここでは、連続的に行う場合で説明する。
ＣＣＤカメラ２６の校正については、図１２に示すステップ１５０で、先ず、オペレータが露光対象物となる感光材料１２のアライメントマーク１３の位置データをコントローラ２８に入力する。この位置データの入力によりアライメントマーク１３の座標が取得される。
続いて、オペレータがコントローラ２８の指示入力手段８２から校正開始の入力操作を行うと、露光装置１０の校正動作が開始し、ステップ１５２で、コントローラ２８のカメラ移動用コントローラ８８は上記の入力された位置データに基づいて各ＣＣＤカメラ２６の駆動源を制御し、各ＣＣＤカメラ２６を感光材料１２のアライメントマーク１３を撮影する所定の撮影位置にそれぞれ移動させる。このとき、各ＣＣＤカメラ２６の位置は、各駆動源（ステッピングモータ）のパルスをカウントすることでコントローラ２８に制御され、また前述した移動単位（Ｕ１）のステップで送られる。
各ＣＣＤカメラ２６がアライメントマーク１３の撮影位置に配置されると、ステップ１５４で、ステージ１４がガイド２０に沿ってアライメント計測方向の上流側から下流側に移動し、基準板７０のカメラ位置検出部７０Ｂを各ＣＣＤカメラ２６の下方（視野内）に配置する位置まで移動する。
各ＣＣＤカメラ２６の視野内に基準板７０のカメラ位置検出部７０Ｂが配置されると、各ＣＣＤカメラ２６はコントローラ２８により制御されてカメラ位置検出部７０Ｂをそれぞれ撮影する。このとき、各ＣＣＤカメラ２６は、カメラ位置検出部７０Ｂに配列された複数の検出用マーク７７Ａ、７７Ｂのうち少なくとも１つをそれぞれ撮影する。
次に、ステップ１５６で、撮影された検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの視野中心（光軸中心）からの位置ずれ量を、コントローラ２８が画像処理等によって計測する。なお、ここでは、撮影した検出用マークが検出用マーク７７Ａ及び検出用マーク７７Ｂの何れであるかは、パターンマッチング等の画像処理を用いて切り替える。
ここで、撮影された検出用マーク７７Ａ、７７Ｂが、複数設けられたうちの何れの検出用マークであるかは上記のパルスによって特定し、また、各検出用マーク７７Ａ、７７Ｂマークの絶対位置データは予め別の測定手段によって測定し、コントローラ２８に記憶されており、この絶対位置データと、上記の計測結果（計測値）との差分を演算して、基準板７０と各ＣＣＤカメラ２６の光軸中心との位置ずれデータを取得する。この計測及び演算結果から、アライメントマーク１３を撮影する位置（アライメント計測位置）における各ＣＣＤカメラ２６の光軸中心ずれ量を補正するための校正用データが得られ、この校正用データはコントローラ２８のメモリ８５に記憶される（図７参照）。そして、ＣＣＤカメラ２６の校正動作を終了し、次に、露光基準とカメラ光軸中心との位置関係の取得動作に移行する。
この動作が開始すると、図１３に示すステップ１６０で、コントローラ２８により駆動装置が制御され、ステージ１４は基準板７０のビーム位置検出部７０Ａを露光ヘッド３０によるレーザビームの照射位置（露光位置）まで移動する。次に、ステップ１６２で、基準板７０のビーム位置検出部７０Ａへ向けて露光ヘッド３０からレーザビームを照射し、前述したビーム位置検出動作により、露光基準点の位置を計測する。
ここで、ビーム位置検出部７０Ａとカメラ位置検出部７０Ｂとは同一の基準板７０に設けられており、これらの位置関係は予め別の測定手段により測定されている。これにより、露光基準と、上記のカメラの校正動作で撮影した検出用マーク７７Ａ、７７Ｂとの位置関係が判明する。したがって、本動作により計測した露光基準データと、カメラの校正動作により取得したＣＣＤカメラ２６の光軸中心との位置ずれデータ（校正用データ）とを演算することで、露光基準とカメラ光軸中心との位置関係を示す露光基準−カメラ光軸中心位置データ（補正データ）が得られ、このデータはコントローラ２８のメモリ８５に記憶される。そして、露光基準とカメラ光軸中心との位置関係の取得動作を終了し、校正動作を終了する。
以上のアライメント機能（露光位置合わせ機能）の校正方法によって露光装置１０の校正作業を行い、その校正された露光装置１０によって、感光材料１２を画像露光する場合には、ＣＰＵ８０がメモリ８５から露光基準−カメラ光軸中心位置データを読み出し、メモリ８４に記憶されている露光パターンの画像データに基づいて生成する制御信号（露光データ）を、この露光基準−カメラ光軸中心位置データを用いて演算処理することにより校正用データを露光データに反映させる。そしてこの制御信号にさらに、前述したように感光材料１２をアライメント測定して取得した露光位置の補正データを反映させる補正制御（アライメント）を実行し、適正な露光位置に合わせ込んで画像露光を行う。
以上説明したように、本実施形態のアライメント機能（露光位置合わせ機能）の校正方法では、露光装置１０のアライメント機能を校正するため、ＣＣＤカメラ２６により感光材料１２のアライメントマーク１３を撮影（アライメント計測）するのに先立ち、ＣＣＤカメラ２６による撮影が可能な位置（視野内）に、ＣＣＤカメラ２６の移動方向（Ｘ方向）に沿って所定の間隔で配列された複数の検出用マーク７７Ａ、７７Ｂを備える基準板７０のカメラ位置検出部７０Ｂを配置し、複数の検出用マーク７７Ａ、７７Ｂのうちの少なくとも１つを、感光材料１２に設けられたアライメントマーク１３を読み取る位置に配置したＣＣＤカメラ２６で撮影し、その撮影で取得した光軸位置ずれデータ（ＣＣＤカメラ２６のの位置データ）に基づいて校正用データを算出し、感光材料１２に対する露光では、その校正用データを基準位置データに反映させてアライメントを実行し、適正な露光位置に合わせ込んで画像露光を行うことにより、ＣＣＤカメラ２６の移動に伴う姿勢変化要因により精度が影響されるアライメント機能の校正が可能となり、感光材料１２に対する露光位置ずれの補正精度を向上することができる。
また、本実施形態では、レーザビームによる露光位置を検出する検出用スリット７４を備える基準板７０（ビーム位置検出部７０Ａ）にカメラ位置検出部７０Ｂを一体的に設けることにより、それらを別体とする場合に比べ、検出用スリット７４と検出用マーク７７Ａ、７７Ｂとの相対位置が高い精度で計測できると共に、検出用スリット７４と検出用マーク７７Ａ、７７Ｂとのとの間に位置ずれ等が生じにくくなる。これにより、この基準板７０のビーム位置検出部７０Ａ（及びフォトセンサ７２）により検出したレーザビームの露光位置データと、基準板７０に一体的に設けられたカメラ位置検出部７０Ｂを用いて取得した校正用データとを演算して求めた補正データであれば、その誤差分が抑えられ、補正データを反映させて行うアライメントをより高精度に行うことができる。
このとき、複数のＣＣＤカメラ２６を用いることで本発明の効果はさらに発揮される。すなわち読取時間短縮のためにＣＣＤカメラ２６を複数用いた場合は、複数のＣＣＤカメラ２６の相互位置関係がずれ易いため、校正の効果が大きくなる。
さらにＣＣＤカメラ２６の光軸ズレはＹ方向（図１）について検出することも可能であり、これを校正するようにしてもよい。
また、本実施形態の露光装置を使用し本実施形態の応用例として次のように露光することもできる。
図１４のフローチャート及び図１８構成図を用いて説明する。前述の動作によりＣＣＤカメラ２６でアライメントマーク１３を読み取る前あるいは後にアライメントマーク１３を読み取ったＣＣＤカメラ２６の位置で検出用マーク７７Ａ、７７Ｂを読み取る（ステップ１７４）。前述の通り検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの絶対位置データは予め別の測定手段で測定されコントローラ２８に記憶されており、ＣＣＤカメラ２６で読み取ったアライメントマーク１３の位置データを検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの絶対位置データを基準とした位置データとして取得する（ステップ１７６）。
次に前述の図１３におけるステップ１６０からステップ１６４の手順で、ＤＭＤ３６の特定の画素が点灯している時の露光面上でのビーム位置を計測し（ステップ１７０）ビーム位置データを取得する（ステップ１７２）。これは露光基準点のビーム位置検出部７０Ａに対しての相対的な位置データである。
ここでビーム位置検出部７０Ａとカメラ位置検出部７０Ｂとは同一の基準板７０に設けられており、これらの相対的な位置関係は予め別の測定手段により測定されている（ステップ１７８）。
これにより、ビーム位置検出部７０Ａに対する露光基準点の露光面上でのビーム位置と、カメラ位置検出部７０Ｂを基準としたアライメントマーク位置が取得できる。すなわちビーム位置検出部７０Ａとカメラ位置検出部７０Ｂの相対位置は測定されているので、ビーム位置検出部７０Ａを基準としたアライメントマーク１３の位置データを得ることができる。
感光材料を露光する段階では、ＣＣＤカメラ２６によりアライメントマーク１３を読み取り（ステップ１８２）、読み取ったアライメントマーク１３に基づき位置データを取得する（ステップ１８４）。コントローラ２８は、ステップ１７４、１７６の手順でアライメントマーク１３の検出用マーク７７Ａ、７７Ｂを基準とした基準位置データを算出する（ステップ１８６）。さらにコントローラ２８はビーム位置検出部７０Ａに対する露光基準点のビーム位置データと、ビーム位置検出部７０Ａに対するアライメントマーク１３の位置データに基づいて、露光画像の画像データ上のアライメントマーク１３がビーム位置検出部７０Ａに対するアライメントマーク１３の位置に一致するように、画像データに対してＤＭＤ３６の各画素を割り当て、画像データに応じてＤＭＤ３６の各画素を変調させ露光画像を露光する（ステップ１８８）。
以上説明した本実施形態の応用例により露光することで、ビーム位置検出部７０Ａと相対位置関係のわかった読取手段基準マーク（検出用マーク７７）とアライメントマーク１３の位置測定をＣＣＤカメラ２６で行うことで、基準マーク位置と露光点位置との位置関係がわかり、これらのデータに基づいて描画像を露光するため、高精度で描画像を露光することができる。
すなわち、アライメントマーク１３および露光基準点の露光位置を同一のスケール（ビーム位置検出部７０Ａまたはカメラ位置検出部７０Ｂ）に対する相対位置としてそれぞれのデータを取得し、このアライメントマーク１３の位置データおよび露光点基準位置データに基づいて露光するので高精度に描画像を感光材料上に露光することができる。

なお、露光基準点を１点として説明したが、複数の画素を露光基準点として位置測定することにより、更に高精度に描画像を感光材料上に露光することができる。
また、本実施形態では、感光材料１２が載置されるステージ１４にカメラ位置検出部７０Ｂを備える基準板７０を設け、且つ、ステージ１４に感光材料１２を載置した状態でＣＣＤカメラ２６による検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの撮影が可能なように配設していることにより、露光装置１０によって感光材料１２を露光する場合でも、アライメント機能が校正できるようになり、校正作業が容易になる。
また、図１５及び図１６には、上述した基準板７０のカメラ位置検出部７０Ｂに設ける検出用マークを１種類とした場合の変形例を示す。
図１５に示すカメラ位置検出部７０Ｂには、円形の検出用マーク７７ＡのみがＸ方向に沿って所定の間隔で複数配列されている。この変形例では、複数の検出用マーク７７Ａの配列ピッチ：Ｐ２と、ＣＣＤカメラ２６のＸ方向への移動単位：Ｕ２とが、同一に設定されており（Ｐ２＝Ｕ２）、さらに各検出用マーク７７ＡがＣＣＤカメラ２６の視野（撮影視野）Ｖの中央に位置するよう配置されている。
また、図１６（Ａ）〜（Ｄ）に示すカメラ位置検出部７０Ｂにも、円形の検出用マーク７７ＡのみがＸ方向に沿って所定の間隔で複数配列されており、この変形例では、複数の検出用マーク７７Ａの配列ピッチ：Ｐ３と、ＣＣＤカメラ２６の視野ＶのＸ方向における長さ寸法：Ｌとは、同一に設定されている（Ｐ３＝Ｌ）。また、ここでは、ＣＣＤカメラ２６のＸ方向への移動単位：Ｕ３は、検出用マーク７７Ａの幅寸法に設定されている（Ｕ３＝ＭＡ）。
このように、カメラ位置検出部７０Ｂに設ける検出用マークを１種類とした場合でも、上記の設定を採用することにより、ＣＣＤカメラ２６の移動においては、ＣＣＤカメラ２６を移動単位（Ｕ２／Ｕ３）のステップで送り何れの位置に配置した場合でも複数配列したうちの１つの検出用マーク７７Ａのみを撮影することができる。そしてこれらの変形例では、上述した実施の形態のように、２種類の検出用マーク７７Ａ、７７Ｂのうちの何れがＣＣＤカメラ２６によって撮影されたかを判別するために、パターンマッチング等の画像処理を用いる必要がないため、校正動作に関する処理を簡素化できる。
図１７には、基準板と露光ヘッドの角度測定方法を示す。
図１７に示すように、各露光ヘッド３０は画素ごとに露光のオンオフが可能となっている。
すなわち、それぞれ入射された光ビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子として、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）３６を備えている。露光ヘッド３０から出射されたレーザ光がＤＭＤ３６に照射されると、ＤＭＤ３６のマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光は、レンズ系により感光材料１２の露光面上に結像される。レーザ光が画素毎にオンオフされて、感光材料１２がＤＭＤ３６の使用画素数と略同数の画素単位（露光エリア）で露光される。
露光ビーム位置の検出手段として、レーザビームによる露光位置を検出する検出用スリット７４を備える基準板７０（ビーム位置検出部７０Ａ）が設けられ、且つ一個の露光ヘッド３０に対して少なくとも２個の検出用スリット７４が設けられている。
まず図１７のヘッド１において画素１−ａ、１−ｂ、１−ｃを順次点灯する。このうち走査方向（Ｙ方向）にて一直線上に並んだ１−ａ、１−ｂのヘッド１上における画素位置（座標）を求めることで、走査方向に対するヘッド１の角度であるθhead（θhead_h1）が算出できる。
また同一の行（ヘッド１上）上の画素１−ｂ、１−ｃのヘッド１上における画素位置（座標）を求めることで、ヘッド１に対する基準板７０の角度であるθscale（θscale_h1）が算出できる。
同様にして複数の露光ヘッド３０（ヘッド１〜ヘッドｎ）にてヘッド角度θhead_hn と、基準板７０の角度θscale_hn とを求め、それぞれの平均値が等しくなるように基準板７０の角度を角度調整装置９５で調整する。
上記の調整により走査方向（Ｙ方向）に対して基準板７０を正しく垂直方向に角度合わせできるので、複数の露光ヘッド３０内の画素とアライメントカメラ２６の位置を正確な座標系で測定できるようになり、正確に露光位置のアライメント補正をした露光を実現できるようになる。
すなわち、ヘッド１と走査方向の角度、ヘッド１と基準板７０の角度は検出可能であるため、この２つから走査方向と基準板７０の角度を検出・校正することができる。
上記の構成とすることにより、露光装置１０内にある座標基準となる基準板７０を自身で高精度に位置補正することができる。これにより露光装置１０内で径時変化があった時、たとえばステージ１４の走査方向が変化したり、あるいは基準板７０の取付角度が走査方向に対して変化した場合などに走査方向を測定するための高精度な測定装置を必要とせず、装置内の機能だけで校正可能なので、露光装置１０全体の径時信頼性が向上する。
以上、本発明を上述した実施の形態により詳細に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。
例えば、上記の実施の形態では、検出用マーク（校正用基準マーク）が円形及び十字形の２種類の場合について説明したが、この検出用マークの形状については円形及び十字形以外の形状を用いることが可能であり、さらに、３種類以上の検出用マークを用いることも可能である。その場合でも、前述したように、ＣＣＤカメラ２６の視野及び移動単位と、検出用マークの配列ピッチとを所定の条件で規定することにより、同等の機能を実現することができる。
また、上記の実施の形態における露光装置１０の感光材料１２に対する露光動作では、ステージ１４を移動させつつ感光材料１２を走査露光する場合について説明したが、露光動作はこのような走査露光に限らず、他にも、最初の露光位置まで移動させた感光材料１２を一旦停止して所定の露光領域のみを露光し、その露光後に、感光材料１２を次の露光位置まで移動させて再び停止し次の所定の露光領域のみを露光する、というように、感光材料１２の移動→露光位置に停止→画像露光→移動・・・・・・を繰り返すような動作としてもよい。
また、上記の実施の形態における露光装置１０では、空間変調素子としてＤＭＤを備えた露光ヘッドについて説明したが、このような反射型空間光変調素子の他に、透過型空間光変調素子（ＬＣＤ）を使用することもできる。例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）タイプの空間光変調素子（ＳＬＭ；Special Light Modulator）や、電気光学効果により透過光を変調する光学素子（ＰＬＺＴ素子）や液晶光シャッタ（ＦＬＣ）等の液晶シャッターアレイなど、ＭＥＭＳタイプ以外の空間光変調素子を用いることも可能である。なお、ＭＥＭＳとは、ＩＣ製造プロセスを基盤としたマイクロマシニング技術によるマイクロサイズのセンサ、アクチュエータ、そして制御回路を集積化した微細システムの総称であり、ＭＥＭＳタイプの空間光変調素子とは、静電気力を利用した電気機械動作により駆動される空間光変調素子を意味している。さらに、Grating Light Valve（ＧＬＶ）を複数ならべて二次元状に構成したものを用いることもできる。これらの反射型空間光変調素子（ＧＬＶ）や透過型空間光変調素子（ＬＣＤ）を使用する構成では、上記したレーザの他にランプ等も光源として使用可能である。
また、上記の実施の形態における光源としては、合波レーザ光源を複数備えたファイバアレイ光源、１個の発光点を有する単一の半導体レーザから入射されたレーザ光を出射する１本の光ファイバを備えたファイバ光源をアレイ化したファイバアレイ光源、複数の発光点が二次元状に配列された光源（たとえば、ＬＤアレイ、有機ＥＬアレイ等）、等が適用可能である。
また、上記の露光装置１０には、露光により直接情報が記録されるフォトンモード感光材料、露光により発生した熱で情報が記録されるヒートモード感光材料の何れも使用することができる。フォトンモード感光材料を使用する場合、レーザ装置にはＧａＮ系半導体レーザ、波長変換固体レーザ等が使用され、ヒートモード感光材料を使用する場合、レーザ装置にはＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ（赤外レーザ）、固体レーザが使用される。
本発明の一実施形態に係る露光装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るスキャナの構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る露光ヘッドの光学系を示す概略構成図である。 （Ａ）は本発明の第１の実施形態に係る露光装置における、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）を傾斜させない場合の各マイクロミラーによる露光ビームの走査軌跡を示す要部平面図、（Ｂ）はＤＭＤを傾斜させた場合の露光ビームの走査軌跡を示す要部平面図である。 本発明の一実施形態に係る露光装置に設けられたＤＭＤの構成を示す部分拡大図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は図５のＤＭＤの動作を説明するための説明図である。 本発明の一実施形態に係るアライメントユニットの構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る基準板を示す平面図である。 （Ａ）は、本発明の一実施形態に係る露光装置において検出用スリットを利用して点灯している特定画素と光の回り込み画素を検出する状態を示す説明図、（Ｂ）は、点灯している特定画素をフォトセンサが検知したときの信号を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る露光装置に設けられたコントローラおける制御用の電気系の概略構成を示すブロック図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の一実施形態に係るカメラ位置検出部をＣＣＤカメラにより撮影する際の検出用マークと撮影視野の関係を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る露光装置で行われる、カメラ校正動作の制御内容の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る露光装置で行われる、露光基準とカメラ光軸中心との位置関係の取得動作の制御内容の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る露光装置で行われる、露光基準とカメラ校正基準との位置関係の取得動作の制御内容の流れを示すフローチャートである。 カメラ位置検出部の変形例を示す平面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、他の変形例に係るカメラ位置検出部をＣＣＤカメラにより撮影する際の検出用マークと撮影視野の関係を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る基準板と露光ヘッドの角度測定方法を示す図である。 本発明の一実施形態に係る露光装置で行われる、露光基準とカメラ校正基準との位置関係の取得方法を示す図である。
符号の説明
１０ 露光装置
１２ 感光材料
１３ アライメントマーク（基準マーク）
１４ ステージ（移動手段）
２４ スキャナ（露光手段）
２６ ＣＣＤカメラ（読取手段）
２８ コントローラ（制御手段）
３０ 露光ヘッド（露光手段）
７０ 基準板（検出手段／校正用部材）
７０Ａ ビーム位置検出部（検出手段）
７０Ｂ カメラ位置検出部（校正用部材）
７４ 検出用スリット（検出部）
７７Ａ 検出用マーク（校正用基準マーク）
７７Ｂ 検出用マーク（校正用基準マーク）
８５ メモリ（データ記憶手段）
９５ 角度調整装置

Claims (16)

  1. 露光位置の基準となる基準マークが設けられた感光材料が載置され、その感光材料を走査方向に沿った方向へ移動させる移動手段と、
    前記移動手段に載置された前記感光材料の前記基準マークを読み取る読取手段と、
    前記移動手段により移動される前記感光材料を画像データに応じて変調された光ビームにより露光する露光手段と、
    前記露光手段による露光で、前記読取手段による基準マークの読み取りにより取得された基準位置データに基づいて前記光ビームによる露光位置合わせを行い前記露光手段を制御して露光動作させる制御手段と、
    を有する露光装置であって、
    前記露光装置は更に、
    前記読取手段の移動方向に沿って配列された複数の読取手段基準マークを備えると共にその複数の読取手段基準マークを読取手段による読み取りが可能な位置に配置した読取手段位置スケールと、
    前記読取手段により基準マークを読み取る際に、前記複数の読取手段基準マークのうちの少なくとも１つを、前記基準マークを読み取る位置に配置した読取手段で読み取り、その読み取りで取得した前記読取手段の位置データを記憶する読取位置データ記憶手段と、
    前記光ビームによる露光位置を検出する検出部を備えるビーム位置検出手段を有し、
    前記露光手段から出力される所定の光ビームの露光点位置を該ビーム位置検出手段によって検出して得られる露光点位置データを記憶する露光点位置情報記憶手段と、を有し、
    前記感光材料に対する露光では、前記制御手段が前記データ記憶手段から読み出された基準位置データと、前記露光点位置情報記憶手段から露光点位置データを読み出し、
    前記ビーム位置検出手段の前記読取手段基準マークに対する相対的な位置関係から、前記基準位置データと前記露光点位置データとに基づいて前記画像データを露光する露光装置。
  2. 前記ビーム位置検出手段と前記読取手段位置スケールが一体的に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
  3. 露光位置の基準となる基準マークが設けられた感光材料が載置され、その感光材料を走査方向に沿った方向へ移動させる移動手段と、
    前記移動手段に載置された前記感光材料の前記基準マークを読み取る読取手段と、
    前記移動手段により移動される前記感光材料を画像データに応じて変調された光ビームにより露光する露光手段と、
    前記露光手段による露光で、前記読取手段による基準マークの読み取りにより取得された基準位置データに基づいて前記光ビームによる露光位置合わせを行い前記露光手段を制御して露光動作させる制御手段と、
    を有する露光装置であって、
    前記露光装置は更に、
    前記読取手段の移動方向に沿って配列された複数の校正用基準マークを備えると共にその複数の校正用基準マークを読取手段による読み取りが可能な位置に配置した読取位置校正用部材と、
    前記複数の校正用基準マークのうちの少なくとも１つを、前記基準マークを読み取る位置に配置した読取手段で読み取り、その読み取りで取得した前記読取手段の位置データに基づいて算出した校正用データを記憶する校正用データ記憶手段と、
    前記光ビームによる露光位置を検出する検出部を備えるビーム位置検出手段と、
    前記露光手段から出力される所定の光ビームの露光点位置を該ビーム位置検出手段によって検出して得られる露光点位置データを記憶する露光点位置情報記憶手段と、を有し、
    前記感光材料に対する露光では、前記制御手段が前記校正用データ記憶手段から前記校正用データを読み出し、その校正用データを前記基準位置データに反映させた基準位置補正データと、前記露光点位置情報記憶手段から露光点位置データを読み出し、
    前記ビーム位置検出手段の前記読取手段基準マークに対する相対的な位置関係から、前記基準位置補正データと前記露光点位置データとに基づいて前記画像データを露光する露光装置。
  4. 前記ビーム位置検出手段と前記読取位置校正用部材が一体的に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
  5. 前記ビーム位置検出手段は前記露光露光手段に対して走査方向に並んでいない複数の測定箇所で前記光ビームの露光点位置を測定し、前記複数の測定箇所で測定された露光点位置から、前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度を検出する角度検出手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の露光装置。
  6. 前記角度検出手段により検出された前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度に基づいて、露光面上にて露光される画像データを補正する画像データ補正手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
  7. 前記角度検出手段により検出された前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度に基づいて、前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度を調整する角度調整手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
  8. 露光位置の基準となる基準マークが設けられた感光材料が載置され、前記感光材料を走査方向に沿った方向へ移動させる移動手段と、
    前記走査方向と交差する方向へ移動可能とされ、前記移動手段に載置された前記感光材料の前記基準マークを読み取る読取手段と、
    前記読取手段による読み取り後に、前記移動手段により移動される前記感光材料を画像データに応じて変調された光ビームにより露光する露光手段と、
    前記露光手段による露光で、前記読取手段による読み取りにより取得された基準位置データに基づいて前記光ビームによる露光位置合わせを行い前記露光手段を制御して露光動作させる制御手段と
    を有する露光装置であって、
    前記露光装置は更に、
    前記移動手段に設けられ、前記読取手段の移動方向に沿って所定の間隔で配列された複数の校正用基準マークを備えると共にその複数の校正用基準マークを読取手段による読み取りが可能な位置に配置した校正用部材と、
    前記複数の校正用基準マークのうちの少なくとも１つを、前記基準マークを読み取る位置に配置した読取手段で読み取り、その読み取りで取得した前記読取手段の位置データに基づいて算出した校正用データを記憶するデータ記憶手段と、
    を有し、
    前記感光材料に対する露光では、前記制御手段が前記データ記憶手段から前記校正用データを読み出し、その校正用データを前記基準位置データに反映させて前記露光位置合わせを行い前記露光手段を制御して露光動作させることを特徴とする露光装置。
  9. 露光位置の基準となる基準マークが設けられた感光材料が載置され、その感光材料を走査方向に沿った方向へ移動させる移動手段と、
    前記移動手段に載置された前記感光材料の前記基準マークを読み取る読取手段と、
    前記移動手段により移動される前記感光材料を画像データに応じて変調された光ビームにより露光する露光手段と、
    前記露光手段による露光で、前記読取手段による基準マークの読み取りにより取得された基準位置データに基づいて前記光ビームによる露光位置合わせを行い前記露光手段を制御して露光動作させる制御手段と、
    を用いた露光方法であって、
    前記露光方法は更に、
    前記読取手段の移動方向に沿って配列された複数の読取手段基準マークを備えると共にその複数の読取手段基準マークを読取手段による読み取りが可能な位置に配置した読取手段位置スケールと、
    前記読取手段により基準マークを読み取る際に、前記複数の読取手段基準マークのうちの少なくとも１つを、前記基準マークを読み取る位置に配置した読取手段で読み取り、その読み取りで取得した前記読取手段の位置データを記憶する読取位置データ記憶手段と、
    前記光ビームによる露光位置を検出する検出部を備えるビーム位置検出手段を用い、
    前記露光手段から出力される所定の光ビームの露光点位置を該ビーム位置検出手段によって検出して得られる露光点位置データを記憶する露光点位置情報記憶手段と、
    を用い、
    前記感光材料に対する露光では、前記制御手段が前記データ記憶手段から読み出された基準位置データと、前記露光点位置情報記憶手段から露光点位置データを読み出し、
    前記ビーム位置検出手段の前記読取手段基準マークに対する相対的な位置関係から、前記基準位置データと前記露光点位置データとに基づいて前記画像データを露光する露光方法。
  10. 露光位置の基準となる基準マークが設けられた感光材料が載置され、その感光材料を走査方向に沿った方向へ移動させる移動手段と、
    前記移動手段に載置された前記感光材料の前記基準マークを読み取る読取手段と、
    前記移動手段により移動される前記感光材料を画像データに応じて変調された光ビームにより露光する露光手段と、
    前記露光手段による露光で、前記読取手段による基準マークの読み取りにより取得された基準位置データに基づいて前記光ビームによる露光位置合わせを行い前記露光手段を制御して露光動作させる制御手段と、
    を用いた露光方法であって、
    前記露光方法は更に、
    前記読取手段の移動方向に沿って配列された複数の校正用基準マークを備えると共にその複数の校正用基準マークを読取手段による読み取りが可能な位置に配置した読取位置校正用部材と、
    前記複数の校正用基準マークのうちの少なくとも１つを、前記基準マークを読み取る位置に配置した読取手段で読み取り、その読み取りで取得した前記読取手段の位置データに基づいて算出した校正用データを記憶する校正用データ記憶手段と、
    前記光ビームによる露光位置を検出する検出部を備えるビーム位置検出手段と、
    前記露光手段から出力される所定の光ビームの露光点位置を該ビーム位置検出手段によって検出して得られる露光点位置データを記憶する露光点位置情報記憶手段と、を用い、
    前記感光材料に対する露光では、前記制御手段が前記校正用データ記憶手段から前記校正用データを読み出し、その校正用データを前記基準位置データに反映させた基準位置補正データと、前記露光点位置情報記憶手段から露光点位置データを読み出し、
    前記ビーム位置検出手段の前記読取手段基準マークに対する相対的な位置関係から、前記基準位置補正データと前記露光点位置データとに基づいて前記画像データを露光する露光方法。
  11. 前記ビーム位置検出手段は前記露光露光手段に対して走査方向に並んでいない複数の測定箇所で前記光ビームの露光点位置を測定し、前記複数の測定箇所で測定された露光点位置から、前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度を検出する角度検出手段を用い、
    前記角度検出手段により検出された前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度に基づいて、露光面上にて露光される画像データを補正する画像データ補正手段を用いることを特徴とする請求項９乃至請求項１０の何れか１項に記載の露光方法。
  12. 前記ビーム位置検出手段は前記露光露光手段に対して走査方向に並んでいない複数の測定箇所で前記光ビームの露光点位置を測定し、前記複数の測定箇所で測定された露光点位置から、前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度を検出する角度検出手段を用い、
    前記角度検出手段により検出された前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度に基づいて、前記ビーム位置検出手段の走査方向に対する角度を調整する角度調整手段を用いることを特徴とする請求項９乃至請求項１０の何れか１項に記載の露光方法。
  13. 露光位置の基準となる基準マークが設けられた感光材料が載置され、前記感光材料を走査方向に沿った方向へ移動させる移動手段と、
    前記走査方向と交差する方向へ移動可能とされ、前記移動手段に載置された前記感光材料の前記基準マークを読み取る読取手段と、
    前記読取手段による読み取り後に、前記移動手段により移動される前記感光材料を画像データに応じて変調された光ビームにより露光する露光手段と、
    前記露光手段による露光で、前記読取手段による読み取りにより取得された基準位置データに基づいて前記光ビームによる露光位置合わせを行い前記露光手段を制御して露光動作させる制御手段と
    を用いた露光方法であって、
    前記露光方法は更に、
    前記移動手段に設けられ、前記読取手段の移動方向に沿って所定の間隔で配列された複数の校正用基準マークを備えると共にその複数の校正用基準マークを読取手段による読み取りが可能な位置に配置した校正用部材と、
    前記複数の校正用基準マークのうちの少なくとも１つを、前記基準マークを読み取る位置に配置した読取手段で読み取り、その読み取りで取得した前記読取手段の位置データに基づいて算出した校正用データを記憶するデータ記憶手段と、
    を用い、
    前記感光材料に対する露光では、前記制御手段が前記データ記憶手段から前記校正用データを読み出し、その校正用データを前記基準位置データに反映させて前記露光位置合わせを行い前記露光手段を制御して露光動作させることを特徴とする露光方法。
  14. 感光材料に設けられた露光位置の基準となる基準マークを、前記感光材料の走査方向と交差する方向へ移動可能とされた読取手段により読み取って取得した基準位置データに基づいて感光材料に対する露光位置合わせを行い、その感光材料を移動手段により前記走査方向へ移動させつつ画像データに応じて変調された光ビームにより露光する露光装置の前記露光位置合わせ機能を校正する校正方法であって、
    前記読取手段により前記基準マークを読み取るのに先立ち、
    前記読取手段による読み取りが可能な位置に、読取手段の移動方向に沿って所定の間隔で配列された複数の校正用基準マークを備える校正用部材を配置し、
    前記複数の校正用基準マークのうちの少なくとも１つを、前記基準マークを読み取る位置に配置した読取手段で読み取り、その読み取りで取得した前記読取手段の位置データに基づいて校正用データを算出し、その校正用データを前記基準位置データに反映させることにより前記露光装置の露光位置合わせ機能を校正することを特徴とする露光装置の校正方法。
  15. 前記露光装置は前記光ビームによる露光位置を検出する検出部を備える検出手段を有し、その検出手段に前記校正用部材を一体的に設けると共に、前記検出手段により検出した光ビームの露光位置データと前記校正用データを演算して求めた補正データを前記基準位置データに反映させることにより前記露光装置の露光位置合わせ機能を校正することを特徴とする請求項１４記載の露光装置の校正方法。
  16. 前記移動手段は前記感光材料が載置されるステージを有し、
    前記校正用基準部材は、前記ステージに前記感光材料を載置した状態で前記読取手段による前記校正用基準マークの読み取りが可能なように前記ステージに配設したことを特徴とする請求項１４又は請求項１５記載の露光装置の校正方法。
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