JP6117593B2 - Drawing apparatus and drawing method - Google Patents

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Description

この発明は、半導体基板、プリント基板、液晶表示装置等に具備されるカラーフィルタ用基板、液晶表示装置やプラズマ表示装置等に具備されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、磁気ディスク用基板、光ディスク用基板、太陽電池用パネルなどの各種基板等（以下、単に「基板」ともいう）に対して光を照射して、基板にパターンを描画する技術に関する。   The present invention relates to a substrate for a color filter provided in a semiconductor substrate, a printed board, a liquid crystal display device, etc., a glass substrate for a flat panel display provided in a liquid crystal display device or a plasma display device, a magnetic disk substrate, an optical disk substrate. The present invention relates to a technique for drawing a pattern on a substrate by irradiating light to various substrates such as a solar cell panel (hereinafter also simply referred to as “substrate”).

基板上に塗布された感光材料に回路などのパターンを露光するにあたって、マスクなどを用いず、パターンを記述したデータに応じて変調した光（描画光）によって基板上の感光材料を走査することによって、当該感光材料に直接パターンを露光する露光装置（所謂、描画装置）が知られている。この種の描画装置は、例えば、光ビームを画素単位でオン・オフ変調するための空間光変調器を備える光学ヘッドから、該光学ヘッドに対して相対的に移動する基板に対して描画光を照射して、基板にパターンを露光（描画）するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。   When exposing a pattern such as a circuit to a photosensitive material coated on a substrate, the photosensitive material on the substrate is scanned with light (drawing light) modulated according to data describing the pattern without using a mask or the like. An exposure apparatus (so-called drawing apparatus) that directly exposes a pattern on the photosensitive material is known. This type of drawing apparatus, for example, draws drawing light from an optical head having a spatial light modulator for on / off modulation of a light beam on a pixel basis to a substrate that moves relative to the optical head. There is known one that irradiates and exposes (draws) a pattern on a substrate (see, for example, Patent Document 1).

描画装置において、光学ヘッドは、例えば、断面が帯状の描画光を出射しながら、描画光の長幅方向と直交する軸（主走査軸）に沿って基板に対して相対的に移動する（主走査）。この主走査が行われることによって、基板上の、主走査軸に沿う一本の帯状領域に対するパターンの露光が行われる。光学ヘッドは、描画光の照射を伴う主走査が完了すると、主走査軸と直交する副走査軸に沿って基板に対して相対的に移動した上で、再び、描画光の照射を伴う主走査を行う。これによって、先の主走査でパターンが露光された帯状領域の隣の帯状領域に対するパターンの露光が行われる。このように、副走査を挟んで、描画光の照射を伴う主走査が繰り返して行われることによって、基板の全域にパターンが露光されることになる。また、一般的には、副走査方向に複数の光学ヘッドを配置しておき、上記主走査によって、一度に複数の帯状領域にパターンを描画することも行われている。   In the drawing apparatus, for example, the optical head moves relative to the substrate along an axis (main scanning axis) orthogonal to the long width direction of the drawing light while emitting drawing light having a band-like cross section (main scanning axis). scanning). By performing this main scanning, pattern exposure is performed on a single band-shaped region on the substrate along the main scanning axis. When the main scanning with the drawing light irradiation is completed, the optical head moves relative to the substrate along the sub-scanning axis orthogonal to the main scanning axis, and then again the main scanning with the drawing light irradiation. I do. As a result, the pattern is exposed to the band-shaped area adjacent to the band-shaped area where the pattern has been exposed in the previous main scanning. As described above, the pattern is exposed to the entire area of the substrate by repeatedly performing the main scan with the irradiation of the drawing light with the sub scan interposed therebetween. In general, a plurality of optical heads are arranged in the sub-scanning direction, and a pattern is drawn on a plurality of belt-like regions at a time by the main scanning.

また、描画光の焦点を基板上に合わせるため、光学ヘッドに対してオートフォーカス機構が設けられる場合がある。オートフォーカス機構は、パターン描画中に、光学ヘッド・基板間の距離の変動を計測することで、基板の反りやうねり等による露光面の上下変動を検出する。オートフォーカス機構は、この変動に応じて、光学ヘッドのレンズを上下させることによって、常に描画光の焦点を基板上の所要の露光面に合わせる。   In addition, an autofocus mechanism may be provided for the optical head in order to focus the drawing light on the substrate. The autofocus mechanism detects the vertical fluctuation of the exposure surface due to the warpage or undulation of the substrate by measuring the fluctuation of the distance between the optical head and the substrate during pattern drawing. The auto-focus mechanism always raises and lowers the lens of the optical head in accordance with this variation, thereby always focusing the drawing light on a required exposure surface on the substrate.

特開２００９−２３７９１７号公報JP 2009-237917 A

しかしながら、上述した走査によってパターン描画処理が進められると、複数の光学ヘッドのうち、一部の光学ヘッドについては、オートフォーカス機構による上記距離の変動の検出位置が、基板の外側あるいは基板の端部となってしまう場合がある。基板の端部は、レジストがラミネートされていなかったり、あるいは、段差や穴などが形成されていたりすることで、上記距離の計測には不向きである場合が多い。このため、オートフォーカス機構が正常に機能させることができない場合があった。このため、基板端付近の帯状領域については、描画精度が低下してしまう虞があった。   However, when the pattern drawing process proceeds by the above-described scanning, for some optical heads among the plurality of optical heads, the detection position of the distance variation by the autofocus mechanism is outside the substrate or at the edge of the substrate. It may become. In many cases, the edge of the substrate is not suitable for measuring the distance because the resist is not laminated or a step or a hole is formed. For this reason, the autofocus mechanism may not function normally. For this reason, there is a possibility that the drawing accuracy of the band-like region near the edge of the substrate is lowered.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、基板端部の帯状領域におけるパターンの描画精度を高める技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique for improving the pattern drawing accuracy in the band-like region at the edge of the substrate.

上記の課題を解決するため、第１の態様は、感光体が形成された基板に光を照射して前記基板にパターンを描画する描画装置であって、各々が帯状の描画光を出射する、副走査方向に並べられた複数の光学ヘッドと、前記基板に対して、前記複数の光学ヘッドを、前記副走査方向および前記副走査方向に直交する主走査方向に相対的に移動させることによって、基板を前記描画光で走査する走査機構と、前記複数の光学ヘッドの各々に設けられており、前記光学ヘッドおよび前記基板の間の離間距離の変動を検出する検出器によって検出された前記離間距離の変動に合わせて前記光学ヘッドの前記描画光の焦点位置を調整する、複数のオートフォーカス機構とを備えており、前記複数の光学ヘッドのうち、少なくとも一部の光学ヘッドの前記オートフォーカス機構が、前記描画光の中央位置から前記副走査方向とは反対の方向にずれた基板上の位置を、前記離間距離の変動の検出位置とする。   In order to solve the above-described problem, the first aspect is a drawing apparatus that draws a pattern on the substrate by irradiating light onto the substrate on which the photoreceptor is formed, each emitting band-shaped drawing light. A plurality of optical heads arranged in the sub-scanning direction and the substrate are moved relative to the substrate in the sub-scanning direction and a main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction, A scanning mechanism that scans the substrate with the drawing light, and the separation distance that is provided in each of the plurality of optical heads and that is detected by a detector that detects a variation in the separation distance between the optical head and the substrate. A plurality of autofocus mechanisms that adjust the focus position of the drawing light of the optical head in accordance with fluctuations of the optical head, and at least some of the optical heads out of the plurality of optical heads Over autofocus mechanism, a position on the substrate offset in a direction opposite to the sub scanning direction from the center position of the drawing light, and detecting the position of the variation of the distance.

また、第２の態様は、第１の態様に係る描画装置において、前記一部の光学ヘッドには、前記副走査方向に向かって最も外側に配置されている前記光学ヘッドが含まれている。   According to a second aspect, in the drawing apparatus according to the first aspect, the partial optical head includes the optical head arranged on the outermost side in the sub-scanning direction.

また、第３の態様は、第１または第２の態様に係る描画装置において、前記複数の光学ヘッドは、前記検出位置が、前記描画光の中央位置に対して、前記副走査方向またはその反対の方向にずれた位置にそれぞれ設定されるように、前記検出器を取り付ける取付機構、を備えている。 Further, according to a third aspect, in the drawing apparatus according to the first or second aspect, the plurality of optical heads have the detection position with respect to the center position of the drawing light or the opposite of the sub-scanning direction. And a mounting mechanism for mounting the detector so as to be set at positions shifted in the direction of.

また、第４の態様は、第１から第３までの態様のいずれか１態様に係る描画装置において、前記一部の光学ヘッドのうち、基板の前記副走査方向端部にある端部帯状領域を描画する前記光学ヘッドの前記オートフォーカス機構は、前記端部帯状領域を描画する際、直前の主走査時に得た前記離間距離の変動の検出結果に基づいて、前記焦点位置を調整する。   According to a fourth aspect, in the drawing apparatus according to any one of the first to third aspects, an end band-like region at the end in the sub-scanning direction of the substrate in the partial optical head. The autofocus mechanism of the optical head that draws the image adjusts the focal position based on the detection result of the variation in the separation distance obtained during the immediately preceding main scan when the end band-like region is drawn.

また、第５の態様は、第１から第４までの態様のいずれか１態様に係る描画装置において、前記走査機構および前記オートフォーカス機構を制御する制御部、をさらに備えており、前記制御部は、前記一部の光学ヘッドのうち、基板の前記副走査方向端部にある端部帯状領域を描画する前記光学ヘッドの前記オートフォーカス機構の検出位置が、基板における既定の有効領域に含まれるように、前記光学ヘッドを前記副走査方向に沿って相対移動させ、その後、前記主走査方向に相対移動させつつ、前記オートフォーカス機構に前記離間距離の変動の検出を行わせる。   According to a fifth aspect, the drawing apparatus according to any one of the first to fourth aspects further includes a control unit that controls the scanning mechanism and the autofocus mechanism, and the control unit The detection position of the autofocus mechanism of the optical head that draws the end band-like region at the end in the sub-scanning direction of the substrate among the partial optical heads is included in a predetermined effective region on the substrate As described above, the optical head is relatively moved along the sub-scanning direction, and then the auto-focus mechanism detects the variation in the separation distance while relatively moving in the main scanning direction.

また、第６の態様は、感光体が形成された基板に光を照射して前記基板にパターンを描画する描画方法であって、(a)副走査方向に並べられた複数の光学ヘッドのそれぞれから、帯状の描画光を出射する工程と、(b)前記(a)工程において、前記基板に対して、前記複数の光学ヘッドを、前記副走査方向および前記副走査方向に直交する主走査方向に相対的に移動させることによって、基板を前記描画光で走査する工程と、(c)前記(b)工程において、前記光学ヘッドおよび前記基板の間の離間距離の変動を検出器によって検出し、検出された前記離間距離の変動に合わせて前記光学ヘッドの前記描画光の焦点を調整する工程とを含み、前記(c)工程において、前記複数の光学ヘッドのうち、少なくとも一部の光学ヘッドについては、前記描画光の中央位置から前記副走査方向とは反対の方向にずれた基板上の位置において、前記離間距離の変動が検出される。   Further, a sixth aspect is a drawing method for drawing a pattern on the substrate by irradiating light onto the substrate on which the photoconductor is formed, and (a) each of a plurality of optical heads arranged in the sub-scanning direction. And (b) in the step (a), the plurality of optical heads with respect to the substrate in the sub-scanning direction and the sub-scanning direction perpendicular to the sub-scanning direction in the step (a) In the step of scanning the substrate with the drawing light, and (c) in the step (b), the detector detects a variation in the separation distance between the optical head and the substrate, Adjusting the focus of the drawing light of the optical head in accordance with the detected variation in the separation distance, and in the step (c), at least a part of the plurality of optical heads Is the center position of the drawing light In the position on the board offset in a direction opposite to the sub scanning direction from the variation of the distance it is detected.

また、第７の態様は、第６の態様に係る描画方法において、前記一部の光学ヘッドには、前記副走査方向に向かって最も外側に配置されている前記光学ヘッドが含まれている。   According to a seventh aspect, in the drawing method according to the sixth aspect, the partial optical head includes the optical head arranged on the outermost side in the sub-scanning direction.

また、第８の態様は、第６または第７の態様に係る描画方法において、前記複数の光学ヘッドは、前記検出位置が、前記描画光の中央位置に対して、前記副走査方向またはその反対の方向にずれた位置にそれぞれ設定されるように、前記検出器を取り付ける取付機構、を備えている。
According to an eighth aspect, in the drawing method according to the sixth or seventh aspect, the plurality of optical heads are arranged such that the detection position is in the sub-scanning direction or opposite to the center position of the drawing light. And a mounting mechanism for mounting the detector so as to be set at positions shifted in the direction of.

また、第９の態様は、第６から第８までの態様のいずれか１態様に係る描画方法において、前記(c)工程において、前記一部の光学ヘッドのうち、基板の前記副走査方向端部にある端部帯状領域を描画する前記光学ヘッドについては、前記端部帯状領域を描画する際、直前の主走査で得た前記離間距離の変動の検出結果に基づいて、前記焦点位置が調整される。   Further, a ninth aspect is the drawing method according to any one of the sixth to eighth aspects, wherein, in the step (c), the sub scanning direction end of the substrate of the partial optical head in the step (c). For the optical head that draws the end band-like region in the area, the focus position is adjusted based on the detection result of the variation in the separation distance obtained in the immediately preceding main scan when drawing the end band-like region. Is done.

また、第１０の態様は、第６から第９までの態様のいずれか１態様に係る描画方法において、前記(c)工程は、(c-1)前記一部の光学ヘッドのうち、基板の前記副走査方向端部にある端部帯状領域を描画する前記光学ヘッドについての前記検出位置が、基板における既定の有効領域に含まれるように、前記光学ヘッドを前記副走査方向に沿って相対移動させる工程と、(c-2)前記(c-1)工程の後、前記光学ヘッド３３を前記主走査方向に相対移動させつつ、前記離間距離の変動を検出する工程とを含む。   In a tenth aspect, in the drawing method according to any one of the sixth to ninth aspects, the step (c) includes (c-1) of the substrate of the partial optical head. Relative movement of the optical head along the sub-scanning direction so that the detection position of the optical head that draws the end band-like region at the end in the sub-scanning direction is included in a predetermined effective area on the substrate And (c-2) after the step (c-1), the step of detecting the variation in the separation distance while relatively moving the optical head 33 in the main scanning direction.

第１から第１０の態様によると、少なくとも一部の光学ヘッドについての、離間距離の変動を検出する検出位置を、描画光の中央位置に対して、副走査方向とは反対の方向にずらすことができる。これにより、基板の端部帯状領域を描画するときに、検出位置を検出に有効な領域に設定できる可能性を高めることができる。これによって、端部帯状領域の描画精度を高めることができる。   According to the first to tenth aspects, at least some of the optical heads are shifted in the direction opposite to the sub-scanning direction with respect to the center position of the drawing light with respect to the center position of the drawing light. Can do. Thereby, when drawing the edge part strip | belt-shaped area | region of a board | substrate, possibility that a detection position can be set to an area | region effective for a detection can be raised. Thereby, the drawing accuracy of the end band-like region can be increased.

また、第２および第７の態様によると、端部帯状領域を描画する光学ヘッドについての検出位置を、描画光の中央に対して副走査方向とは反対の方向にシフトとさせることができる。これによって、端部帯状領域の描画精度を高めることができる。   Further, according to the second and seventh aspects, the detection position of the optical head for drawing the end band-like region can be shifted in the direction opposite to the sub-scanning direction with respect to the center of the drawing light. Thereby, the drawing accuracy of the end band-like region can be increased.

また、第３および第８の態様によると、検出器の取り付け方を変更するだけで、各光学ヘッドについての検出位置のシフト方向を決めることができる。このような部品の共通化によって、部品管理がしやすくなり、また、装置コストの低減化を図ることができる。   Further, according to the third and eighth aspects, it is possible to determine the shift direction of the detection position for each optical head simply by changing the method of mounting the detector. Such sharing of components facilitates component management, and can reduce the cost of the apparatus.

また、第４および第９の態様によると、端部帯状領域を描画する際に、光学ヘッドの検出位置が、検出に有効な領域から外れる場合であっても、直前の検出結果を利用して、描画光の焦点位置の調整が行われる。このため、端部帯状領域に対して良好にパターン描画を行うことができる。   Further, according to the fourth and ninth aspects, even when the detection position of the optical head deviates from the effective detection area when drawing the end band-like area, the previous detection result is used. The focus position of the drawing light is adjusted. For this reason, it is possible to satisfactorily draw a pattern on the end band-like region.

また、第５および第１０の態様によると、パターン描画に先立って、検出位置が検出に有効な有効領域に設定されるように、光学ヘッドが移動されて、その後、離間距離の変動が検出される。これにより、端部帯状領域のパターン描画時に、検出位置が既定の有効領域から外れていたとしても、予め取得された離間距離の変動に基づき、有効に描画光の焦点位置を調整することができる。   Further, according to the fifth and tenth aspects, prior to pattern drawing, the optical head is moved so that the detection position is set to an effective area effective for detection, and thereafter, the fluctuation in the separation distance is detected. The Thereby, even when the detection position deviates from the predetermined effective area at the time of pattern drawing of the end band-like area, the focal position of the drawing light can be adjusted effectively based on the fluctuation of the separation distance acquired in advance. .

実施形態に係る描画装置の概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of the drawing apparatus which concerns on embodiment. 描画装置の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a drawing apparatus. 描画装置のバス配線図である。It is a bus wiring diagram of a drawing apparatus. 露光部の概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of an exposure part. 描画処理が行われている基板を示す平面図である。It is a top view which shows the board | substrate in which the drawing process is performed. 光学ヘッドの概略を示す側面図である。It is a side view which shows the outline of an optical head. 露光部の概略を示す正面図である。It is a front view which shows the outline of an exposure part. 基板に対して複数の光学ヘッドが主走査する位置を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the position where a some optical head scans with respect to a board | substrate. 端部帯状領域を描画する光学ヘッドを示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the optical head which draws an edge part strip | belt-shaped area | region. 端部帯状領域を描画する光学ヘッドを示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the optical head which draws an edge part strip | belt-shaped area | region. 端部帯状領域を描画する光学ヘッドの検出器によって検出された、離間距離の変動量を示す図である。It is a figure which shows the variation | change_quantity of the separation distance detected by the detector of the optical head which draws an edge part strip | belt-shaped area | region. 端部帯状領域を描画する光学ヘッドの検出器によって検出された、離間距離の変動量を示す図である。It is a figure which shows the variation | change_quantity of the separation distance detected by the detector of the optical head which draws an edge part strip | belt-shaped area | region. 端部帯状領域を描画する光学ヘッドの検出器によって検出された、離間距離の変動量を示す図である。It is a figure which shows the variation | change_quantity of the separation distance detected by the detector of the optical head which draws an edge part strip | belt-shaped area | region. 端部帯状領域を描画する光学ヘッドを示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the optical head which draws an edge part strip | belt-shaped area | region. 基板のうち、副走査方向とは反対の方向の端部にある帯状領域を描画する光学ヘッドを示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the optical head which draws the strip | belt-shaped area | region in the edge part of the opposite direction to a subscanning direction among a board | substrate. プリフォーカス処理によって得られた、基板の表面高さの変動のグラフを示す図である。It is a figure which shows the graph of the fluctuation | variation of the surface height of a board | substrate obtained by the prefocus process. パターン描画処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of a pattern drawing process.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、図面においては、理解容易のため、各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the size and number of each part may be exaggerated or simplified for easy understanding.

＜１．装置構成＞
図１は、実施形態に係る描画装置１００の概略を示す斜視図である。また、図２は、描画装置１００の概略を示す平面図である。さらに図３は、描画装置１００のバス配線図である。図１において、図示および説明の都合上、Ｚ軸方向が鉛直方向を表し、ＸＹ平面が水平面を表すものとして定義するが、それらは位置関係を把握するために便宜上定義するものであって、以下に説明する各方向を限定するものではない。以下の各図についても同様である。また、図２においては、説明の都合上、架橋構造体１１および光学ヘッド３３が二点鎖線によって図示されている。 <1. Device configuration>
FIG. 1 is a perspective view illustrating an outline of a drawing apparatus 100 according to the embodiment. FIG. 2 is a plan view showing an outline of the drawing apparatus 100. Further, FIG. 3 is a bus wiring diagram of the drawing apparatus 100. In FIG. 1, for convenience of illustration and explanation, the Z-axis direction is defined as a vertical direction and the XY plane is defined as a horizontal plane, but these are defined for convenience in order to grasp the positional relationship. The directions described in the above are not limited. The same applies to the following drawings. In FIG. 2, for convenience of explanation, the bridging structure 11 and the optical head 33 are illustrated by a two-dot chain line.

描画装置１００は、プリント基板を製造する工程において、プリント基板（以下、単に「基板」という。）９０の上面に形成された感光材料（レジスト）の層（感光体）にデバイス形成のためのパターンを描画する装置である。図１および図２に示されるように、描画装置１００は、主に架台１、移動プレート群２、露光部３、および制御部５を備えている。   The drawing apparatus 100 is a pattern for forming a device on a layer (photosensitive member) of a photosensitive material (resist) formed on an upper surface of a printed circuit board (hereinafter simply referred to as “substrate”) 90 in a process of manufacturing the printed circuit board. Is a device for drawing. As shown in FIGS. 1 and 2, the drawing apparatus 100 mainly includes a gantry 1, a moving plate group 2, an exposure unit 3, and a control unit 5.

○架台１
架台１は、略直方体状の外形を有しており、その上面の略水平な領域には、架橋構造体１１や移動プレート群２が備えられる。架橋構造体１１は、移動プレート群２の上方に略水平に掛け渡されるようにして架台１上に固定されている。図１に示すように、架台１は、移動プレート群２と架橋構造体１１とを一体的に支持する。 ○ Stand 1
The gantry 1 has a substantially rectangular parallelepiped outer shape, and a bridging structure 11 and a movable plate group 2 are provided in a substantially horizontal region on the upper surface thereof. The bridging structure 11 is fixed on the gantry 1 so as to be stretched substantially horizontally above the movable plate group 2. As shown in FIG. 1, the gantry 1 integrally supports the movable plate group 2 and the bridging structure 11.

○移動プレート群２
移動プレート群２は、主に、基板９０をその上面の略水平な領域に保持する基板保持プレート２１と、基板保持プレート２１を下方から支持する支持プレート２２と、支持プレート２２を下方から支持するベースプレート２３と、ベースプレート２３を下方から支持する基台２４と、基板保持プレート２１をＺ軸回りに回動させる回動機構２１１と、支持プレート２２をＸ軸方向に移動させるための副走査機構２２１と、ベースプレート２３をＹ軸方向に移動させるための主走査機構２３１とを備える。 ○ Moving plate group 2
The movable plate group 2 mainly supports a substrate holding plate 21 that holds the substrate 90 in a substantially horizontal region on its upper surface, a support plate 22 that supports the substrate holding plate 21 from below, and supports the support plate 22 from below. A base plate 23, a base 24 that supports the base plate 23 from below, a rotation mechanism 211 that rotates the substrate holding plate 21 around the Z axis, and a sub-scanning mechanism 221 that moves the support plate 22 in the X axis direction. And a main scanning mechanism 231 for moving the base plate 23 in the Y-axis direction.

基板保持プレート２１は、図示を省略しているが、その上面に複数の吸着孔が分散して設けられている。これらの吸着孔は、真空ポンプに接続されており、当該真空ポンプを動作することによって、基板および基板保持プレート２１間の雰囲気を排気することができる。これにより、基板９０を基板保持プレート２１の上面に吸着保持することができる。   Although not shown, the substrate holding plate 21 is provided with a plurality of suction holes dispersed on the upper surface thereof. These suction holes are connected to a vacuum pump, and the atmosphere between the substrate and the substrate holding plate 21 can be exhausted by operating the vacuum pump. Thereby, the substrate 90 can be sucked and held on the upper surface of the substrate holding plate 21.

図２に示すように、回動機構２１１は、基板保持プレート２１の（−Ｙ）側端部に取り付けられた移動子と、支持プレート２２の上面に設けられた固定子とにより構成されるリニアモータ２１１ａを有する。また、回動機構２１１は、基板保持プレート２１の中央部下面側と支持プレート２２との間に、回動軸２１１ｂを有する。リニアモータ２１１ａを動作させることによって、固定子に沿って移動子がＸ軸方向に移動し、基板保持プレート２１が支持プレート２２上の回動軸２１１ｂを中心として所定角度の領域内で回動する。   As shown in FIG. 2, the rotation mechanism 211 is a linear element configured by a mover attached to the (−Y) side end of the substrate holding plate 21 and a stator provided on the upper surface of the support plate 22. It has a motor 211a. Further, the rotation mechanism 211 has a rotation shaft 211 b between the lower surface side of the central portion of the substrate holding plate 21 and the support plate 22. By operating the linear motor 211a, the mover moves in the X-axis direction along the stator, and the substrate holding plate 21 rotates within a predetermined angle region about the rotation shaft 211b on the support plate 22. .

副走査機構２２１は、支持プレート２２の下面に取り付けられた移動子と、ベースプレート２３の上面に設けられた固定子とにより構成されるリニアモータ２２１ａを有する。また、副走査機構２２１は、支持プレート２２とベースプレート２３との間に、Ｘ軸方向に延びる一対のガイド部２２１ｂを有する。リニアモータ２２１ａを動作させることによって、支持プレート２２がベースプレート２３上のガイド部２２１ｂに沿ってＸ軸方向に移動する。   The sub-scanning mechanism 221 includes a linear motor 221 a configured by a mover attached to the lower surface of the support plate 22 and a stator provided on the upper surface of the base plate 23. The sub-scanning mechanism 221 includes a pair of guide portions 221b extending in the X-axis direction between the support plate 22 and the base plate 23. By operating the linear motor 221a, the support plate 22 moves in the X-axis direction along the guide portion 221b on the base plate 23.

主走査機構２３１は、ベースプレート２３の下面に取り付けられた移動子と、基台２４上に設けられた固定子とにより構成されるリニアモータ２３１ａを有する。また、主走査機構２３１は、ベースプレート２３と架台１との間に、Ｙ軸方向に延びる一対のガイド部２３１ｂを有する。リニアモータ２３１ａを動作させることによって、ベースプレート２３が基台２４上のガイド部２３１ｂに沿ってＹ軸方向移動する。したがって、基板保持プレート２１に基板９０を保持した状態で主走査機構２３１を動作させることによって、基板９０をＹ軸方向に沿って移動させることができる。なお、これら移動機構は、後述の制御部５により、その動作が制御される。   The main scanning mechanism 231 includes a linear motor 231 a including a moving element attached to the lower surface of the base plate 23 and a stator provided on the base 24. Further, the main scanning mechanism 231 has a pair of guide portions 231 b extending in the Y-axis direction between the base plate 23 and the gantry 1. By operating the linear motor 231a, the base plate 23 moves in the Y-axis direction along the guide portion 231b on the base 24. Therefore, the substrate 90 can be moved along the Y-axis direction by operating the main scanning mechanism 231 while holding the substrate 90 on the substrate holding plate 21. Note that the operation of these moving mechanisms is controlled by the control unit 5 described later.

なお、回動機構２１１、副走査機構２２１および主走査機構２３１の駆動については、上述のリニアモータ２１１ａ，２２１ａ，２３１ａを利用したものに限定されない。例えば、回動機構２１１および副走査機構２２１については、サーボモータおよびボールネジ駆動を利用したものであってもよい。また、基板９０を移動させる代わりに、露光部３を移動させる移動機構を設けてもよい。さらに、基板９０および露光部３の双方を移動させるようにしてもよい。また、図示を省略するが、例えば、基板保持プレート２１をＺ軸方向に昇降させることによって、基板９０を上下に昇降させる昇降機構を設けてもよい。   Note that the driving of the rotation mechanism 211, the sub-scanning mechanism 221 and the main scanning mechanism 231 is not limited to that using the linear motors 211a, 221a and 231a. For example, the rotation mechanism 211 and the sub-scanning mechanism 221 may use a servo motor and ball screw drive. Further, instead of moving the substrate 90, a moving mechanism for moving the exposure unit 3 may be provided. Further, both the substrate 90 and the exposure unit 3 may be moved. Although not shown, for example, an elevating mechanism that elevates the substrate 90 up and down by elevating the substrate holding plate 21 in the Z-axis direction may be provided.

○露光部３
図１に戻って、露光部３は、ＬＥＤ光源部３１、照明光学系３２および光学ヘッド３３で構成される光学ユニットを複数台（ここでは、５台）備えている。なお、図１では、図示が省略されているが、各光学ヘッド３３に対して、ＬＥＤ光源部３１および照明光学系３２がそれぞれ設けられている。ＬＥＤ光源部３１は、制御部５から送られる所要の駆動信号に基づいて、所要波長のレーザ光を出射する光源装置である。ＬＥＤ光源部３１から出射された光ビームは、ロッドインテグレーター、レンズおよびミラーなどで構成される照明光学系３２を介して、光学ヘッド３３へ導かれる。 ○ Exposure part 3
Returning to FIG. 1, the exposure unit 3 includes a plurality of optical units (here, five units) each including an LED light source unit 31, an illumination optical system 32, and an optical head 33. Although not shown in FIG. 1, an LED light source unit 31 and an illumination optical system 32 are provided for each optical head 33. The LED light source unit 31 is a light source device that emits laser light having a required wavelength based on a required drive signal sent from the control unit 5. The light beam emitted from the LED light source unit 31 is guided to the optical head 33 via an illumination optical system 32 configured by a rod integrator, a lens, a mirror, and the like.

各光学ヘッド３３は、照明光学系３２から出射される光線を、基板９０の上面に照射するものである。各光学ヘッド３３は、Ｘ軸方向に沿って架橋構造体１１の側面上部に等ピッチで配設されている。   Each optical head 33 irradiates the upper surface of the substrate 90 with a light beam emitted from the illumination optical system 32. The optical heads 33 are arranged at equal pitches on the upper side surface of the bridging structure 11 along the X-axis direction.

図４は、露光部３の概略を示す斜視図である。また、図５は、光学ヘッド３３の概略を示す側面図である。なお、図４において、光変調部４および投影光学系３３２は、各光学ヘッド３３の内部の所定位置に配置されている。ＬＥＤ光源部３１から出射された光ビームは、照明光学系３２にて矩形状に成形される。そして、照明光学系３２を通過した光ビームは、光変調部４へと導かれ、光変調部４の変調動作有効領域に照射される。   FIG. 4 is a perspective view showing an outline of the exposure unit 3. FIG. 5 is a side view schematically showing the optical head 33. In FIG. 4, the light modulation unit 4 and the projection optical system 332 are arranged at predetermined positions inside each optical head 33. The light beam emitted from the LED light source unit 31 is shaped into a rectangular shape by the illumination optical system 32. Then, the light beam that has passed through the illumination optical system 32 is guided to the light modulation unit 4 and is irradiated onto the modulation operation effective region of the light modulation unit 4.

光変調部４へ照射された光ビームは、制御部５の制御に基づいて空間的に変調され、投影光学系３３２へと入射する。投影光学系３３２は、入射してきた光を所要の倍率に変倍して、主走査方向へ移動する基板９０上へ導く。   The light beam applied to the light modulation unit 4 is spatially modulated based on the control of the control unit 5 and enters the projection optical system 332. The projection optical system 332 changes the incident light to a required magnification and guides it onto the substrate 90 moving in the main scanning direction.

○光変調部４
光変調部４は、電気的な制御によって入射光を空間変調させて、パターンの描画に寄与させる必要光と、パターンの描画に寄与させない不要光とを、互いに異なる方向に反射させる、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を備えている。ＤＭＤは、例えば１辺約１０μｍの正方形の微小ミラーが、１９２０×１０８０個マトリクス状に配列された空間変調素子である。各々のミラーがメモリセルに書き込まれたデータに従って、正方形の対角を軸として、所要角度で傾くように構成されている。制御部５からのリセット信号によって、各々のミラーは、一斉に駆動される。 ○ Light modulator 4
The light modulation unit 4 spatially modulates incident light by electrical control to reflect necessary light that contributes to pattern drawing and unnecessary light that does not contribute to pattern drawing in different directions from each other. (DMD). The DMD is a spatial modulation element in which, for example, square micromirrors each having a side of about 10 μm are arranged in a matrix of 1920 × 1080. Each mirror is configured to tilt at a required angle with a square diagonal as an axis according to data written in the memory cell. The mirrors are driven all at once by the reset signal from the control unit 5.

ＤＭＤに表示されたパターンは、投影光学系３３２によって、基板９０の露光面上に投影される。また、ＤＭＤに表示されるパターンは、後述するように、主走査機構２３１による基板保持プレート２１の移動に伴って、主走査機構２３１のエンコーダー信号を元に作られるリセットパルスによって連続的に書き換えられる。これによって、描画光が基板９０の露光面上に照射され、ストライプ状の像が形成される。   The pattern displayed on the DMD is projected onto the exposure surface of the substrate 90 by the projection optical system 332. The pattern displayed on the DMD is continuously rewritten by a reset pulse generated based on the encoder signal of the main scanning mechanism 231 as the substrate holding plate 21 is moved by the main scanning mechanism 231 as will be described later. . As a result, the drawing light is irradiated onto the exposure surface of the substrate 90 to form a striped image.

図５は、描画処理が行われている基板９０を示す平面図である。描画処理は、制御部５の制御下で主走査機構２３１および副走査機構２２１が基板保持プレート２１に載置された基板９０を、複数台の光学ヘッド３３に対して相対的に移動させつつ、複数の光学ヘッド３３のそれぞれから基板９０の上面に空間変調された光を照射することによって行われる。   FIG. 5 is a plan view showing the substrate 90 on which drawing processing is performed. In the drawing process, the main scanning mechanism 231 and the sub-scanning mechanism 221 are moved relative to the plurality of optical heads 33 while the main scanning mechanism 231 and the sub-scanning mechanism 221 are moved under the control of the control unit 5. This is performed by irradiating the top surface of the substrate 90 with spatially modulated light from each of the plurality of optical heads 33.

なお、以下の説明では、基板９０上において、互いに直交するｘ軸方向およびｙ軸方向を定義する。この基板９０上に定義されるｘｙ座標系は、主走査機構２３１による基板９０の移動に伴って、ＸＹＺ座標系のＹ軸方向に沿って移動する。また、ｘｙ座標系は、副走査機構２２１による基板９０の移動に伴って、ＸＹＺ座標系のＸ軸方向に沿って移動する。   In the following description, an x-axis direction and a y-axis direction that are orthogonal to each other are defined on the substrate 90. The xy coordinate system defined on the substrate 90 moves along the Y-axis direction of the XYZ coordinate system as the substrate 90 is moved by the main scanning mechanism 231. The xy coordinate system moves along the X-axis direction of the XYZ coordinate system as the substrate 90 is moved by the sub-scanning mechanism 221.

また、主走査機構２３１によって、基板９０が移動したときの、基板９０から見た光学ヘッド３３の移動方向を主走査方向とする。また、副走査機構２３１によって、基板９０を移動させたときの、基板９０から見た光学ヘッド３３の移動方向を副走査方向とする。図５に示される例では、主走査方向は、＋ｙ方向（矢印ＡＲ１１）および−ｙ方向（矢印ＡＲ１３）となっており、副走査方向は、＋ｘ方向（矢印ＡＲ１２）となっている。   Further, the moving direction of the optical head 33 viewed from the substrate 90 when the substrate 90 is moved by the main scanning mechanism 231 is defined as a main scanning direction. Further, the movement direction of the optical head 33 viewed from the substrate 90 when the substrate 90 is moved by the sub-scanning mechanism 231 is defined as the sub-scanning direction. In the example shown in FIG. 5, the main scanning direction is the + y direction (arrow AR11) and the -y direction (arrow AR13), and the sub-scanning direction is the + x direction (arrow AR12).

まず、主走査機構２３１によって、基板保持プレート２１が−Ｙ方向に移動させることによって、基板９０を光学ヘッドに対して相対的に移動させる（主走査）。これを基板９０から見ると、複数の光学ヘッド３３が、矢印ＡＲ１１で示されるように、＋ｙ方向に相対的に移動したことになる。この主走査が行われる間、各光学ヘッド３３は、パターンデータ５４１に応じて変調された断面矩形状の描画光を、基板９０に連続的に照射する。すなわち、基板９０の露光面に光が投影される。各光学ヘッド３３が主走査方向（＋ｙ方向）に沿って基板９０を１回横断すると、各描画光に対応した描画領域３３Ｒが基板９０上を通過することによって、帯状領域Ｒ１にパターンが描画されることなる。この帯状領域Ｒ１は、主走査方向に延びており、副走査方向に沿う幅が、描画光の幅（ストライプ幅）に相当する領域である。ここでは、５台の光学ヘッド３３が、同時に基板９０上を横断するため、１回の主走査により同時の５本の帯状領域Ｒ１のそれぞれに、パターンが描画されることになる。   First, the substrate 90 is moved relative to the optical head by moving the substrate holding plate 21 in the −Y direction by the main scanning mechanism 231 (main scanning). When this is viewed from the substrate 90, the plurality of optical heads 33 are relatively moved in the + y direction as indicated by the arrow AR11. While this main scanning is performed, each optical head 33 continuously irradiates the substrate 90 with drawing light having a rectangular cross section modulated according to the pattern data 541. That is, light is projected onto the exposure surface of the substrate 90. When each optical head 33 crosses the substrate 90 once along the main scanning direction (+ y direction), the drawing region 33R corresponding to each drawing light passes over the substrate 90, whereby a pattern is drawn in the strip region R1. It will be. The strip-like region R1 extends in the main scanning direction, and the width along the sub-scanning direction corresponds to the width of the drawing light (stripe width). Here, since the five optical heads 33 cross the substrate 90 at the same time, a pattern is drawn on each of the five strip-like regions R1 at the same time by one main scanning.

１回の主走査が終了すると、副走査機構２２１によって、基板保持プレート２１が＋Ｘ方向に、既定の距離だけ移動させることによって、基板９０を光学ヘッド３３に対して相対的に移動させる（副走査）。これを基板９０からみると、矢印ＡＲ１２で示されるように、複数の光学ヘッド３３が、副走査方向（＋ｘ方向）に、既定の距離分だけ移動することになる。   When one main scanning is completed, the substrate holding plate 21 is moved in the + X direction by a predetermined distance by the sub-scanning mechanism 221, thereby moving the substrate 90 relative to the optical head 33 (sub-scanning). ). When viewed from the substrate 90, as indicated by an arrow AR12, the plurality of optical heads 33 are moved by a predetermined distance in the sub-scanning direction (+ x direction).

副走査が終了すると、再び主走査が行われる。すなわち、主走査機構２３１によって、基板保持プレート２１が＋Ｙ方向に移動させることによって、基板９０を複数の光学ヘッド３３に対して相対的に移動させる。これを基板９０から見ると、各光学ヘッド３３は、−ｙ方向に移動することによって、矢印ＡＲ１３で示されるように、基板９０上における、直前の主走査で描画された帯状領域Ｒ１に隣接する領域を横断することとなる。この主走査においても、各光学ヘッド３３は、パターンデータ５４１に応じて変調された描画光を、基板９０に向けて連続的に照射する。これによって、先の主走査で描画された帯状領域Ｒ１に隣接する帯状領域Ｒ２に、パターンが描画される。   When the sub-scanning is finished, the main scanning is performed again. In other words, the substrate 90 is moved relative to the plurality of optical heads 33 by moving the substrate holding plate 21 in the + Y direction by the main scanning mechanism 231. When this is viewed from the substrate 90, each optical head 33 moves in the -y direction, thereby adjoining the belt-like region R1 drawn in the immediately preceding main scan on the substrate 90, as indicated by the arrow AR13. Cross the area. Also in this main scanning, each optical head 33 continuously irradiates the drawing light modulated according to the pattern data 541 toward the substrate 90. As a result, a pattern is drawn in the band-like region R2 adjacent to the band-like region R1 drawn in the previous main scanning.

以後、上記と同様に、主走査と副走査とが繰り返して行われ、基板９０上の描画対象領域の全域にパターンが描画されると、描画処理が終了する。図５に示される例では、２回の副走査を挟んだ３回の主走査によって、各光学ヘッド３３が帯状領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を横断し、これによって、描画対象領域の全域にパターンが形成される。   Thereafter, similarly to the above, the main scanning and the sub-scanning are repeated, and when the pattern is drawn on the entire drawing target area on the substrate 90, the drawing process is finished. In the example shown in FIG. 5, each of the optical heads 33 crosses the belt-like regions R1, R2, and R3 by three main scans with two sub-scans interposed therebetween, whereby a pattern is formed over the entire drawing target region. It is formed.

○制御部５
図３に示されるように、制御部５は、ＣＰＵ５１、読取専用のＲＯＭ５２、主にＣＰＵ５１の一時的なワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ５３および不揮発性の記録媒体であるメモリ５４を備えている。また、制御部５は、表示部５６、操作部５７、回動機構２１１、副走査機構２２１、主走査機構２３１、ＬＥＤ光源部３１（詳細には、光源ドライバ）、光変調部４およびオートフォーカス機構６といった描画装置１００の各構成と接続されており、これら各構成の動作の制御を行う。 ○ Control unit 5
As shown in FIG. 3, the control unit 5 includes a CPU 51, a read-only ROM 52, a RAM 53 that is mainly used as a temporary working area of the CPU 51, and a memory 54 that is a nonvolatile recording medium. The control unit 5 includes a display unit 56, an operation unit 57, a rotation mechanism 211, a sub-scanning mechanism 221, a main scanning mechanism 231, an LED light source unit 31 (specifically, a light source driver), a light modulation unit 4, and an autofocus. It is connected to each component of the drawing apparatus 100 such as the mechanism 6 and controls the operation of each component.

ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２内に格納されているプログラム５５を読み取りつつ実行することにより、ＲＡＭ５３またはメモリ５４に記憶されている各種データについての演算を行う。   The CPU 51 performs calculations on various data stored in the RAM 53 or the memory 54 by reading and executing the program 55 stored in the ROM 52.

メモリ５４は、基板９０上に描画すべきパターンについてのパターンデータ５４１を記憶する。パターンデータ５４１は、例えば、ＣＡＤソフトなどによって作成されたベクトル形式のデータを、ラスター形式のデータに展開した画像データである。制御部５は、このパターンデータ５４１に基づき、光変調部４を制御することによって、光学ヘッド３３から出射する光ビームを変調する。なお、描画装置１００では、主走査機構２３１のリニアモータ２３１ａから送られてくるリニアスケール信号に基づいて、変調のリセットパルスが生成される。このリセットパルスに基づいて動作する変調部４によって、基板４の位置に応じて変調された描画光が、各描画ヘッド３３から出射される。   The memory 54 stores pattern data 541 for a pattern to be drawn on the substrate 90. The pattern data 541 is, for example, image data obtained by developing vector format data created by CAD software or the like into raster format data. The control unit 5 modulates the light beam emitted from the optical head 33 by controlling the light modulation unit 4 based on the pattern data 541. In the drawing apparatus 100, a modulation reset pulse is generated based on the linear scale signal sent from the linear motor 231a of the main scanning mechanism 231. Drawing light modulated in accordance with the position of the substrate 4 is emitted from each drawing head 33 by the modulation section 4 that operates based on the reset pulse.

なお、本実施の形態では、パターンデータ５４１は、単一の画像（基板９０全面に形成すべきパターンが表現された画像）についてのデータとしてもよいが、例えば、単一画像についてのパターンデータ５４１から、光学ヘッド３３のそれぞれが描画を担当する部分についての画像データを、光学ヘッド３３毎に個別に生成する構成としてもよい。   In the present embodiment, the pattern data 541 may be data for a single image (an image representing a pattern to be formed on the entire surface of the substrate 90). For example, the pattern data 541 for a single image is used. Thus, the image data for the portion of each optical head 33 in charge of drawing may be generated for each optical head 33 individually.

表示部５６は、一般的な液晶ディスプレイなどで構成され、制御部５の制御によりオペレータに対して各種データを表示する。また、操作部５７は、各種ボタンやキー、マウス、タッチパネル等から構成され、描画装置１００に対して指示を入力するために、オペレータにより操作される。   The display unit 56 is configured by a general liquid crystal display or the like, and displays various data to the operator under the control of the control unit 5. The operation unit 57 includes various buttons, keys, a mouse, a touch panel, and the like, and is operated by an operator in order to input an instruction to the drawing apparatus 100.

○オートフォーカス機構６
図６は、光学ヘッド３３の概略を示す側面図である。図６に示されるように、各光学ヘッド３３には、オートフォーカス機構６がそれぞれ設けられている。オートフォーカス機構６は、光学ヘッド３３および基板９０（詳細には、露光面）の間の離間距離Ｌ１の変動を検出するための検出器６１を備えている。オートフォーカス機構６は、検出器６１によって検出された離間距離Ｌ１の変動に合わせて、光学ヘッド３３の描画光の焦点を調整する。 ○ Autofocus mechanism 6
FIG. 6 is a side view showing an outline of the optical head 33. As shown in FIG. 6, each optical head 33 is provided with an autofocus mechanism 6. The autofocus mechanism 6 includes a detector 61 for detecting a change in the separation distance L1 between the optical head 33 and the substrate 90 (specifically, the exposure surface). The autofocus mechanism 6 adjusts the focus of the drawing light of the optical head 33 in accordance with the fluctuation of the separation distance L1 detected by the detector 61.

検出器６１は、レーザ光を基板９０に照射する照射部６１１と、基板９０を反射したレーザ光を受光する受光部６１３とで構成されている。照射部６１１は、基板９０の表面に対する法線方向（ここでは、Ｚ軸方向）に対して所定の角度だけ傾斜した軸に沿って基板９０の上面に入射させ、スポット状に照射する。以下の説明では、このレーザ光が照射される基板９０上の位置を、検出位置７１とする。受光部６１３は、例えばＺ軸方向に延びるラインセンサーで構成されている。該ラインセンサー上におけるレーザ光の入射位置によって、基板９０の上面の変動が検出されることとなる。検出器６１は、光学ヘッド３３の投影光学系３３２の筐体外周面に設けられている取付機構６２を介して、光学ヘッド３３に対して固定される。   The detector 61 includes an irradiation unit 611 that irradiates the substrate 90 with laser light, and a light receiving unit 613 that receives the laser light reflected from the substrate 90. The irradiation unit 611 is incident on the upper surface of the substrate 90 along an axis inclined by a predetermined angle with respect to the normal direction to the surface of the substrate 90 (here, the Z-axis direction), and irradiates in a spot shape. In the following description, the position on the substrate 90 that is irradiated with the laser light is referred to as a detection position 71. The light receiving unit 613 is configured by a line sensor extending in the Z-axis direction, for example. The fluctuation of the upper surface of the substrate 90 is detected depending on the incident position of the laser beam on the line sensor. The detector 61 is fixed to the optical head 33 via an attachment mechanism 62 provided on the outer peripheral surface of the housing of the projection optical system 332 of the optical head 33.

また、オートフォーカス機構６は、検出器６１によって検出された変動量に応じて、投影光学系３３２のレンズをＺ軸方向に上下させる昇降機構６３を備えている。検出器６１が検出した変動量を制御部５または不図示の専用の演算回路などに渡され、所要のプログラムに従った演算処理が行われる。これによって、昇降機構６３によるレンズの昇降量が決定される。   In addition, the autofocus mechanism 6 includes an elevating mechanism 63 that moves the lens of the projection optical system 332 up and down in the Z-axis direction according to the amount of variation detected by the detector 61. The fluctuation amount detected by the detector 61 is transferred to the control unit 5 or a dedicated arithmetic circuit (not shown), and arithmetic processing according to a required program is performed. Thereby, the amount of lifting of the lens by the lifting mechanism 63 is determined.

図７は、露光部３の概略を示す正面図である。図７では、５台の光学ヘッド３３を識別するために、副走査方向（＋ｘ方向）向かって順に、符号「３３」に符号「ａ」〜「ｅ」を付記している。例えば副走査方向とは反対の方向（−ｘ方向）に向かって最も外側に配置された光学ヘッド３３は、光学ヘッド３３ａであり、副走査方向に向かって最も外側に配置されている光学ヘッド３３は、光学ヘッド３３ｅとなる。   FIG. 7 is a front view showing an outline of the exposure unit 3. In FIG. 7, in order to identify the five optical heads 33, reference numerals “a” to “e” are appended to the reference numeral “33” in order in the sub-scanning direction (+ x direction). For example, the optical head 33 arranged on the outermost side in the direction opposite to the sub-scanning direction (−x direction) is the optical head 33a, and the optical head 33 arranged on the outermost side in the sub-scanning direction. Becomes the optical head 33e.

また、各光学ヘッド３３が備える各オートフォーカス機構６の検出位置７１についても、上記と同様に、符号「７１」に符号「ａ」〜「ｅ」をそれぞれ付記している。例えば、光学ヘッド３３ａのオートフォーカス機構６の検出位置７１は、検出７１ａとしている。   Similarly, the detection positions 71 of the respective autofocus mechanisms 6 included in the respective optical heads 33 are also denoted by reference numerals “a” to “e”, respectively, to the reference numeral “71”. For example, the detection position 71 of the autofocus mechanism 6 of the optical head 33a is set as the detection 71a.

さらに、各光学ヘッド３３が出射する描画光の副走査方向における中央位置ＣＰについても、上記と同様に、符号「ＣＰ」に符号「ａ」〜「ｅ」をそれぞれ付記している。例えば、光学ヘッド３３ａの描画光の中央位置ＣＰは、中央位置ＣＰａとなる。   Further, with respect to the central position CP of the drawing light emitted from each optical head 33 in the sub-scanning direction, the symbols “a” to “e” are appended to the symbol “CP” in the same manner as described above. For example, the center position CP of the drawing light of the optical head 33a is the center position CPa.

本実施形態では、各オートフォーカス機構６の検出位置７１は、対応する光学ヘッド３３の描画光の中央位置ＣＰに対して、副走査方向（＋ｘ方向）またはその反対の方向（−ｘ方向）にずれた位置とされている。より詳細には、光学ヘッド３３ａについては、その検出位置７１ａが、中央位置ＣＰａよりも、副走査方向（＋ｘ方向）に既定の距離分ずれた位置に設定されている。これに対して、その他の光学ヘッド３３ｂ〜３３ｅについては、それぞれの検出位置７１ｂ〜７１ｅが、中央位置ＣＰｂ〜ＣＰｅに対して、それぞれ副走査方向とは反対の方向（−ｘ方向）に既定の距離分ずれた位置に設定されている。   In the present embodiment, the detection position 71 of each autofocus mechanism 6 is in the sub-scanning direction (+ x direction) or the opposite direction (−x direction) with respect to the center position CP of the drawing light of the corresponding optical head 33. The position is shifted. More specifically, the detection position 71a of the optical head 33a is set at a position shifted from the central position CPa by a predetermined distance in the sub-scanning direction (+ x direction). On the other hand, for the other optical heads 33b to 33e, the respective detection positions 71b to 71e are predetermined in the direction opposite to the sub-scanning direction (−x direction) with respect to the center positions CPb to CPe. It is set at a position shifted by the distance.

中央位置ＣＰに対する検出位置７１のシフト方向は、光学ヘッド３３に対する、検出器６１の取付方向によって決定される。つまり、図６に示されるように、取付機構６２によって、実線で示されるように、照射部６１１が−Ｙ側に、受光部６１３が＋Ｙ側に配置されるように検出器６１が固定される。この状態では、検出位置７１は、描画光の中央位置ＣＰに対して、副走査方向とは反対の方向（−ｘ方向）にシフトされた状態となる。また、検出器６１を１８０度回転させて取付機構６２に取り付けることで、照射部６１１が＋Ｙ側に、受光部６１３が−Ｙ側に配置された状態で、検出器６１を光学ヘッド３３に対して固定することもできる。この状態では、検出位置７１は、描画光の中央位置ＣＰに対して、副走査方向（＋ｘ方向）にシフトされた状態となる。このような取付機構６２を設けることによって、検出器６１の取付方向を変えるだけで、検出位置７１のシフト方向を変更することができる。このように、部品を共通化することによって、部品点数を減らすことができる。したがって、部品管理がしやすくなり、また装置コストの低減化を図ることができる。   The shift direction of the detection position 71 with respect to the center position CP is determined by the mounting direction of the detector 61 with respect to the optical head 33. That is, as shown in FIG. 6, the detector 61 is fixed by the mounting mechanism 62 so that the irradiation unit 611 is arranged on the −Y side and the light receiving unit 613 is arranged on the + Y side, as shown by a solid line. . In this state, the detection position 71 is shifted in a direction (−x direction) opposite to the sub-scanning direction with respect to the central position CP of the drawing light. Further, by rotating the detector 61 by 180 degrees and attaching it to the attachment mechanism 62, the detector 61 is moved relative to the optical head 33 in a state where the irradiation unit 611 is arranged on the + Y side and the light receiving unit 613 is arranged on the -Y side. Can also be fixed. In this state, the detection position 71 is shifted in the sub-scanning direction (+ x direction) with respect to the center position CP of the drawing light. By providing such an attachment mechanism 62, the shift direction of the detection position 71 can be changed only by changing the attachment direction of the detector 61. In this way, the number of parts can be reduced by sharing parts. Therefore, it becomes easy to manage the parts, and the cost of the apparatus can be reduced.

図５に示されるように、基板９０の副走査方向の幅によっては、基板９０上の副走査方向端部の帯状領域（以下、端部帯状領域Ｒ１１と称する。）が、対応する光学ヘッドの描画領域３３Ｒよりも狭くなる場合がある。このような場合、オートフォーカス機構６の検出位置７１の設定位置によっては、描画対象領域から外れた位置に設定される虞がある。基板９０の端部付近には、段差などが存在する場合があり、描画対象領域外でオートフォーカス機構６を機能させると、描画精度が著しく低下する虞がある。   As shown in FIG. 5, depending on the width of the substrate 90 in the sub-scanning direction, a band-like region at the end in the sub-scanning direction on the substrate 90 (hereinafter referred to as an end-band-like region R11) corresponds to the corresponding optical head. In some cases, the drawing area 33R becomes narrower. In such a case, depending on the setting position of the detection position 71 of the autofocus mechanism 6, there is a possibility that the position is deviated from the drawing target area. There may be a step or the like in the vicinity of the end of the substrate 90. If the autofocus mechanism 6 is operated outside the drawing target area, the drawing accuracy may be significantly reduced.

本実施形態では、光学ヘッド３３ｂ〜３３ｅに備えられた、各オートフォーカス機構６の検出位置７１ｂ〜７１ｅを、描画光の中央位置ＣＰｂ〜ＣＰｅに対して、副走査方向とは反対の方向にシフトさせた位置に設定されている。つまり、各光学ヘッド３３におけるオートフォーカス機構６の検出位置７１が、基板９０の内側に向かう方向にシフトされている。このため、検出位置７１が、基板９０の端部付近の端部帯状領域Ｒ１１において、描画対象領域上に設定される可能性を高めることができる。この点について、図８〜図１０を参照しつつ、数学的に考察する。   In the present embodiment, the detection positions 71b to 71e of the respective autofocus mechanisms 6 provided in the optical heads 33b to 33e are shifted in the direction opposite to the sub-scanning direction with respect to the central positions CPb to CPe of the drawing light. The position is set to That is, the detection position 71 of the autofocus mechanism 6 in each optical head 33 is shifted in the direction toward the inside of the substrate 90. For this reason, it is possible to increase the possibility that the detection position 71 is set on the drawing target region in the end band region R11 near the end of the substrate 90. This point will be considered mathematically with reference to FIGS.

図８は、基板９０に対して複数の光学ヘッド３３が主走査する位置を概念的に示す図である。図８に示されるように、基板９０の副走査方向の幅をＷｂ、描画光の幅（ストライプ幅）をＳＷ、隣り合う光学ヘッド３３，３３の間隔をＨとすると、基板９０の副走査方向端部の端部帯状領域Ｒ１１を描画する光学ヘッド３３は、ＩＮＴ関数を用いた以下の式によって決定される。   FIG. 8 is a diagram conceptually showing positions where the plurality of optical heads 33 perform main scanning with respect to the substrate 90. As shown in FIG. 8, when the width of the substrate 90 in the sub-scanning direction is Wb, the width of drawing light (stripe width) is SW, and the interval between the adjacent optical heads 33 and 33 is H, the sub-scanning direction of the substrate 90 The optical head 33 that draws the end band region R11 at the end is determined by the following equation using the INT function.

Ｎ＝ｉｎｔ（Ｗｂ／Ｈ）＋１・・・（式１）   N = int (Wb / H) +1 (Formula 1)

ここで、Ｎは光学ヘッド３３の番号を意味しており、ヘッド番号「１」〜「５」は、それぞれ、光学ヘッド３３ａ〜３３ｅに対応している。   Here, N means the number of the optical head 33, and the head numbers “1” to “5” correspond to the optical heads 33a to 33e, respectively.

また、端部帯状領域Ｒ１１が描画されるときの、主走査の回数（ストライプ番号Ｓ）は、以下の式で算出される。   The number of main scans (stripe number S) when the end band region R11 is drawn is calculated by the following equation.

Ｓ＝（Ｗｂ−（Ｎ−１）×Ｈ）／ＳＷ＋１・・・（式２）   S = (Wb− (N−1) × H) / SW + 1 (Expression 2)

また、端部帯状領域Ｒ１１の描画を行う光学ヘッド３３が出射する描画光の端部（副走査方向とは反対の方向の端部）から、基板９０の副走査方向端部まで幅ｐは、以下の式で算出される。   Further, the width p from the end of the drawing light emitted from the optical head 33 that performs the drawing of the end band region R11 (the end in the direction opposite to the sub-scanning direction) to the end of the substrate 90 in the sub-scanning direction is It is calculated by the following formula.

ｐ＝Ｗｂ−（Ｎ−１）×Ｈ−（Ｓ−１）×ＳＷ・・・（式３）   p = Wb− (N−1) × H− (S−1) × SW (Formula 3)

図９および図１０は、端部帯状領域Ｒ１１を描画する光学ヘッド３３を示す概略平面図である。図９および図１０においては、描画光の副走査方向とは反対の方向（−ｘ側）の端部から、検出位置７１までの距離をａとしている。また、基板９０の端部から一定幅（ｑ）の領域は、例えば、レジストがラミネートされていなかったり、あるいは、段差や穴などが形成されていたりすることで、検出器６１による離間距離Ｌ１の測定に不適切である領域（不適領域）とする。図９は、ｐ−ｑ≦ａを満たす状態を示す図であり、図１０は、ｐ−ｑ＞ａを満たす状態を示す図である。   9 and 10 are schematic plan views showing the optical head 33 for drawing the end band region R11. 9 and 10, the distance from the end portion in the direction (−x side) opposite to the sub-scanning direction of the drawing light to the detection position 71 is a. In addition, the region having a constant width (q) from the end of the substrate 90 has a separation distance L1 due to the detector 61 because, for example, the resist is not laminated or a step or a hole is formed. The area is inappropriate for measurement (unsuitable area). FIG. 9 is a diagram illustrating a state satisfying pq ≦ a, and FIG. 10 is a diagram illustrating a state satisfying pq> a.

図９に示されるように、ｐ−ｑ≦ａを満たす場合、検出位置７１が離間距離Ｌ１の測定に不適領域に含まれてしまう。この場合、検出器６１の基板９０の表面の位置を正確に特定すると、不必要な焦点の調整が行われることによって、描画光の焦点がずれてしまう虞がある。これに対して、図１０に示されるように、ｐ−ｑ＞ａを満たす場合には、検出位置７１が不適領域よりも、基板９０の内側に含まれることとなる。したがって、適切な焦点の調整が行われることによって、パターンを高精度に描画することができる。   As shown in FIG. 9, when p−q ≦ a is satisfied, the detection position 71 is included in the inappropriate region for the measurement of the separation distance L1. In this case, if the position of the surface of the substrate 90 of the detector 61 is accurately specified, the focus of the drawing light may be shifted due to unnecessary focus adjustment. On the other hand, as shown in FIG. 10, when pq> a is satisfied, the detection position 71 is included inside the substrate 90 from the inappropriate region. Therefore, a pattern can be drawn with high accuracy by performing an appropriate focus adjustment.

以上のことから、ａが小さいほど、検出位置７１が基板９０上の離間距離Ｌ１に適した位置に設定される可能性が高くなり、その結果、高精度なパターンの描画が可能となる。なお、ａを「０」とした場合（すなわち、検出位置７１が、描画光の内側端部の位置に設定された場合）、常に、図９に示される状態となり、検出位置７１が不適領域に含まれる可能性が、理論上無くなる。しかしながら、検出位置７１が、副走査方向に平行な方向に関して、描画光の偏った位置に設定されると、１つの矩形状の描画光の中において、検出位置７１から遠ざかった描画光の部分の露光精度が低下してしまうというバラツキの問題も発生しうる。このため、高精度な描画を実現する観点からは、検出位置７１を、副走査方向に関して、描画光の中央位置ＣＰにできるだけ近くに設定することが望ましいといえる。   From the above, the smaller a is, the higher the possibility that the detection position 71 is set at a position suitable for the separation distance L1 on the substrate 90. As a result, it is possible to draw a highly accurate pattern. When a is set to “0” (that is, when the detection position 71 is set to the position of the inner end of the drawing light), the state is always as shown in FIG. 9, and the detection position 71 is in the inappropriate region. The possibility of inclusion disappears theoretically. However, when the detection position 71 is set at a position where the drawing light is biased with respect to the direction parallel to the sub-scanning direction, the portion of the drawing light away from the detection position 71 in one rectangular drawing light. There may be a variation problem that the exposure accuracy is lowered. For this reason, it can be said that it is desirable to set the detection position 71 as close as possible to the center position CP of the drawing light in the sub-scanning direction from the viewpoint of realizing highly accurate drawing.

＜検出位置７１が不適領域に属する場合の対処＞
光学ヘッド３３が、端部帯状領域Ｒ１１を描画する際に、オートフォーカス機構６の検出位置７１が、図９に示されるように、不適領域に含まれてしまう場合（すなわち、ｐ−ｑ≦ａを満たす場合）、当該光学ヘッド３３が実行した直前の主走査で得た離間距離Ｌ１の変動の検出結果を利用することも有効である。なぜなら、端部帯状領域Ｒ１１とそれに隣接する帯状領域Ｒ１とは、その高さの変動が似ていることが予想されるからである。このように直前の主走査における検出結果を利用したオートフォーカス処理としては、例えば、以下に説明するようないくつかの態様を例として挙げることができる。 <Measures to be taken when the detection position 71 belongs to an inappropriate area>
When the optical head 33 draws the end band region R11, the detection position 71 of the autofocus mechanism 6 is included in the inappropriate region as shown in FIG. 9 (that is, p−q ≦ a). It is also effective to use the detection result of the fluctuation of the separation distance L1 obtained by the main scanning immediately before the optical head 33 is executed. This is because it is expected that the end belt-like region R11 and the belt-like region R1 adjacent thereto are similar in height variation. As described above, as the autofocus processing using the detection result in the immediately preceding main scan, for example, several modes described below can be given as examples.

図１１〜図１３は、端部帯状領域Ｒ１１を描画する光学ヘッド３３の検出器６１によって検出された、離間距離Ｌ１の変動量を示す図である。なお、図１１〜図１３においては、横軸が基板９０のｙ軸方向における位置を示しており、縦軸が離間距離Ｌ１の変動量を示している。また、破線で示されるグラフ８１は、端部帯状領域Ｒ１１を描画する直前の主走査時において検出された、離間距離Ｌ１の変動を示している。また実線で示されるグラフ８３は、端部帯状領域Ｒ１１を描画するために決定された、離間距離Ｌ１の仮想的な変動を示している。   FIGS. 11 to 13 are diagrams showing the fluctuation amount of the separation distance L1 detected by the detector 61 of the optical head 33 that draws the end band region R11. 11 to 13, the horizontal axis indicates the position of the substrate 90 in the y-axis direction, and the vertical axis indicates the amount of change in the separation distance L1. A graph 81 indicated by a broken line indicates a change in the separation distance L1 detected during the main scanning immediately before drawing the end band region R11. A graph 83 indicated by a solid line shows a virtual variation of the separation distance L1 determined for drawing the end band region R11.

まず、第１のオートフォーカス処理では、図１１に示されるように、端部帯状領域Ｒ１１を描画する際の、離間距離Ｌ１の変動量が、直前の主走査において最後に検出された変動量とされる。このため、第１のオートフォーカス処理では、描画光の焦点位置が、直前の主走査時に最後に変動量を検出したときの、描画光の焦点位置に固定されることとなる。この場合、特段の演算処理が不要になるというメリットがある。また、直前の主走査時に検出された変動量のデータを全て保持しておく必要がない、というメリットもある。   First, in the first autofocus process, as shown in FIG. 11, when the end band R11 is drawn, the variation amount of the separation distance L1 is the variation amount detected last in the immediately preceding main scan. Is done. For this reason, in the first autofocus process, the focus position of the drawing light is fixed to the focus position of the drawing light when the variation amount is detected last in the immediately preceding main scan. In this case, there is a merit that special calculation processing is not required. In addition, there is an advantage that it is not necessary to hold all the fluctuation amount data detected during the immediately preceding main scan.

また、第２のオートフォーカス処理では、図１２に示されるように、端部帯状領域Ｒ１１を描画する際の、離間距離Ｌ１の変動量が、直前の主走査において検出された変動量の平均値とされる。   In the second autofocus process, as shown in FIG. 12, the fluctuation amount of the separation distance L1 when drawing the end band region R11 is the average value of the fluctuation amounts detected in the immediately preceding main scan. It is said.

また、第３のオートフォーカス処理では、図１３に示される様に、端部帯状領域Ｒ１１を描画する際の離間距離Ｌ１の変動量が、直前の主走査において、副走査方向に関して同位置のときに検出された変動量とされる。この態様の場合、オートフォーカス処理が、基板９０の主走査方向の位置に応じて実行されることになるため、高精度の描画を実現できる可能性が高い、というメリットがある。   Further, in the third autofocus process, as shown in FIG. 13, when the fluctuation amount of the separation distance L1 when drawing the end band region R11 is the same position in the sub-scanning direction in the immediately preceding main scanning. The amount of fluctuation detected in In the case of this aspect, since the autofocus process is executed according to the position of the substrate 90 in the main scanning direction, there is an advantage that there is a high possibility that high-precision drawing can be realized.

上記図１１〜図１３で説明した例は、いずれも、端部帯状領域Ｒ１１を対象とした主走査に先だって、別の主走査が行われている。しかしながら、基板９０の幅（詳細には、描画対象領域の幅）によっては、直前の主走査がない場合、すなわち、１回目の主走査で、端部帯状領域Ｒ１１にパターンを描画する場合も想定される。このような場合には、描画を開始するに先立って、プリフォーカス処理が行われる。   In each of the examples described with reference to FIGS. 11 to 13, another main scan is performed prior to the main scan for the end band region R <b> 11. However, depending on the width of the substrate 90 (specifically, the width of the drawing target region), it is assumed that there is no previous main scanning, that is, a pattern is drawn in the end band region R11 in the first main scanning. Is done. In such a case, prefocus processing is performed prior to starting drawing.

プリフォーカス処理では、１回目の主走査で端部帯状領域Ｒ１１を描画することとなった光学ヘッド３３に備えられている検出器６１の検出位置７１が、有効領域ＶＲに含まれるように、基板９０を副走査方向とは反対の方向に移動させる。そして、その検出位置７１が有効領域ＶＲ内に含まれた状態で、基板９０を主走査方向に移動させ、基板９０の端部帯状領域Ｒ１１の各位置における離間距離Ｌ１の変動が、検出器６１が検出され、記憶部（ＲＡＭなどの一時的に情報を記憶するものも含む。）に保存される。そして、パターン描画処理においては、予めプリフォーカス処理時に取得した変動量のデータが記憶部から読み出され、端部帯状領域Ｒ１１を描画する光学ヘッド３３についてのオートフォーカス処理に利用される。   In the prefocus processing, the substrate is arranged so that the detection position 71 of the detector 61 provided in the optical head 33 that has drawn the end band region R11 in the first main scanning is included in the effective region VR. 90 is moved in the direction opposite to the sub-scanning direction. Then, the substrate 90 is moved in the main scanning direction in a state where the detection position 71 is included in the effective region VR, and the fluctuation of the separation distance L1 at each position of the end band region R11 of the substrate 90 is detected by the detector 61. Is detected and stored in a storage unit (including a temporary storage unit such as a RAM). In the pattern drawing process, the fluctuation amount data acquired in advance during the prefocus process is read from the storage unit and used for the autofocus process for the optical head 33 that draws the end band R11.

図１４は、端部帯状領域Ｒ１１を描画する光学ヘッド３３を示す概略平面図である。また図１５は、基板９０のうち、副走査方向とは反対の方向の端部にある帯状領域Ｒ１を描画する光学ヘッド３３を示す概略平面図である。   FIG. 14 is a schematic plan view showing the optical head 33 for drawing the end band region R11. FIG. 15 is a schematic plan view showing the optical head 33 that draws the band-like region R1 at the end of the substrate 90 in the direction opposite to the sub-scanning direction.

図１４に示されるように、プリフォーカス処理時には、基板９０が−Ｘ方向に移動する。これを基板９０から見ると、光学ヘッド３３が、副走査方向とは反対の方向に、移動量Ｍｘ分だけ相対的に移動することとなる。この移動量Ｍｘは、有効領域ＶＲの余裕（ｒ）を考慮して、以下の式で表される。   As shown in FIG. 14, the substrate 90 moves in the −X direction during the prefocus process. When this is viewed from the substrate 90, the optical head 33 is relatively moved by the amount of movement Mx in the direction opposite to the sub-scanning direction. This movement amount Mx is expressed by the following equation in consideration of the margin (r) of the effective region VR.

Ｍｘ＝ａ−ｐ＋ｑ＋ｒ（式４）   Mx = ap−q + r (Formula 4)

なお、基板９０が−Ｘ方向に移動することによって、基板９０のうち、副走査方向とは反対の方向の端部にある帯状領域Ｒ１を描画する光学ヘッド３３に備えられた検出器６１の検出位置７１は、基板９０の端部に近づくこととなる。この帯状領域Ｒ１を描画する光学ヘッド３３については、プリフォーカス処理を実行する必要はない。なぜなら、プリフォーカス処理を行わなくても、帯状領域Ｒ１の描画を行う際に、有効領域ＶＲ内で離間距離の変動を検出できるからである。しかしながら、この光学ヘッド３３についても、プリフォーカス処理を実行する場合には、基板９０を−Ｘ方向に移動させたときに、光学ヘッド３３に備えられた検出器６１の検出位置７１を、有効領域ＶＲに含める必要がある。このためには、図１５に示されるように、以下の条件式を満足する必要がある。   When the substrate 90 moves in the −X direction, the detection of the detector 61 provided in the optical head 33 that draws the band-like region R1 at the end of the substrate 90 in the direction opposite to the sub-scanning direction is performed. The position 71 will approach the end of the substrate 90. It is not necessary to perform the prefocus process for the optical head 33 that draws the strip-shaped region R1. This is because, even when the prefocus process is not performed, the variation in the separation distance can be detected in the effective region VR when the strip-shaped region R1 is drawn. However, also when this optical head 33 performs the prefocus process, when the substrate 90 is moved in the −X direction, the detection position 71 of the detector 61 provided in the optical head 33 is set to the effective region. Need to be included in VR. For this purpose, as shown in FIG. 15, it is necessary to satisfy the following conditional expression.

ＳＷ−ａ＞ａ−ｐ＋２ｑ＋２ｒ・・・（式５）
ａ＜ＳＷ／２−ｑ−ｒ・・・（式６） SW-a> ap + 2q + 2r (Formula 5)
a <SW / 2-qr (Expression 6)

図１６は、プリフォーカス処理によって得られた、基板９０の表面高さの変動のグラフ８５を示す図である。図１６に示される様に、基板９０の表面高さの変動が検出されると、制御部５またはオートフォーカス機構６に設けられた演算機構によって、最も出現頻度が高かった変動量が取得される。そして、光学ヘッド３３の焦点位置が、該変動量に対応した位置に固定された状態で、主走査が行われ、端部帯状領域Ｒ１１におけるパターンの描画が行われる。もちろん、図１１〜図１３で説明したように、端部帯状領域Ｒ１１を描画する際の離間距離Ｌ１の変動量を、プリフォーカス処理で最後に得た変動量、プリフォーカス処理時に得た変動量の平均値、もしくは、プリフォーカス処理時に得た対応位置の変動量に設定するようにしてもよい。   FIG. 16 is a diagram showing a graph 85 of the fluctuation of the surface height of the substrate 90 obtained by the prefocus process. As shown in FIG. 16, when the fluctuation of the surface height of the substrate 90 is detected, the fluctuation amount with the highest appearance frequency is acquired by the calculation mechanism provided in the control unit 5 or the autofocus mechanism 6. . Then, main scanning is performed in a state where the focal position of the optical head 33 is fixed at a position corresponding to the fluctuation amount, and a pattern is drawn in the end band region R11. Of course, as described with reference to FIGS. 11 to 13, the fluctuation amount of the separation distance L <b> 1 when the end band R <b> 11 is drawn is the fluctuation amount obtained last in the prefocus processing, and the fluctuation amount obtained in the prefocus processing. Alternatively, it may be set to a variation value of the corresponding position obtained during the prefocus process.

＜２．パターン描画処理の流れ＞
次に、描画装置１００における、パターン描画処理の流れについて簡単に説明する。図１７は、パターン描画処理の流れを示す図である。 <2. Flow of pattern drawing process>
Next, the flow of pattern drawing processing in the drawing apparatus 100 will be briefly described. FIG. 17 is a diagram showing the flow of pattern drawing processing.

まず、描画処理に先立って、プリフォーカス処理が行われる（図１７：ステップＳ１）。そしてプリフォーカス処理が完了すると、端部帯状領域Ｒ１１を描画するときの、オートフォーカス機構６の動作内容が決定される（図１７：ステップＳ２）。具体的には、（１）どの光学ヘッド３３が端部帯状領域Ｒ１１の描画を実行するのか、および、（２）端部帯状領域Ｒ１１の描画が、何回目の主走査で行われるか、が特定される。そして、（３）その描画を担当する光学ヘッド３３のオートフォーカス機構６の検出位置７１が、予め設定された有効領域ＶＲに含まれるか否か、が特定される。検出位置７１が有効領域ＶＲに含まれる場合は、離間距離Ｌ１の変動を問題なく測定できるため、通常のオートフォーカス処理の動作が選択される。一方、検出位置７１が有効領域ＶＲ外の不適領域に含まれる場合は、上述したように、直前の主走査時に得た離間距離Ｌ１の変動の検出結果を利用したオートフォーカス処理が選択される。   First, prior to the drawing process, a prefocus process is performed (FIG. 17: step S1). When the prefocus processing is completed, the operation content of the autofocus mechanism 6 when drawing the end band region R11 is determined (FIG. 17: step S2). Specifically, (1) which optical head 33 performs drawing of the end band region R11, and (2) how many main scans the drawing of the end band region R11 is performed. Identified. Then, (3) whether or not the detection position 71 of the autofocus mechanism 6 of the optical head 33 in charge of the drawing is included in the preset effective area VR is specified. When the detection position 71 is included in the effective region VR, the fluctuation of the separation distance L1 can be measured without any problem, and thus the normal autofocus processing operation is selected. On the other hand, when the detection position 71 is included in an inappropriate area outside the effective area VR, as described above, the autofocus process using the detection result of the change in the separation distance L1 obtained during the immediately preceding main scan is selected.

端部帯状領域Ｒ１１におけるオートフォーカス機構６の動作が決定されると、パターン描画処理が実行される（図１７：ステップＳ３）。このステップＳ３においては、最初の主走査は、ステップＳ１のプリフォーカス処理で得られた結果を用いて、オートフォーカス処理が実施される。また、端部帯状領域Ｒ１１については、オートフォーカス機構６が、ステップＳ２にて決定された動作を行うように、制御される。以上のようにして基板９０の描画対象領域に対して、パターンの描画が行われる。   When the operation of the autofocus mechanism 6 in the end band region R11 is determined, a pattern drawing process is executed (FIG. 17: Step S3). In step S3, an autofocus process is performed for the first main scan using the result obtained in the prefocus process in step S1. Further, the end band-like region R11 is controlled so that the autofocus mechanism 6 performs the operation determined in step S2. As described above, the pattern is drawn on the drawing target area of the substrate 90.

以上、この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。   As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail, above-described description is an illustration in all the aspects, Comprising: This invention is not limited to it. It is understood that countless variations that are not illustrated can be envisaged without departing from the scope of the present invention.

１００ 描画装置
２１ 基板保持プレート
２１１ 回動機構
２２１ 副走査機構
２３１ 主走査機構
３ 露光部
３１ ＬＥＤ光源部
３２ 照明光学系
３３ 光学ヘッド
３３２ 投影光学系
３３Ｒ 描画領域
３３ａ〜３３ｅ 光学ヘッド
４ 光変調部
５ 制御部
５４１ パターンデータ
６ オートフォーカス機構
６１ 検出器
６２ 取付機構
６３ 昇降機構
７１，７１a〜７１ｅ 検出位置
９０ 基板
ＣＰ，ＣＰａ〜ＣＰｅ 中央位置
Ｌ１ 離間距離
Ｍｘ 移動量
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 帯状領域
Ｒ１１ 端部帯状領域
ＶＲ 有効領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Drawing apparatus 21 Substrate holding plate 211 Rotating mechanism 221 Sub scanning mechanism 231 Main scanning mechanism 3 Exposure part 31 LED light source part 32 Illumination optical system 33 Optical head 332 Projection optical system 33R Drawing area 33a-33e Optical head 4 Light modulation part 5 Control unit 541 Pattern data 6 Autofocus mechanism 61 Detector 62 Mounting mechanism 63 Elevating mechanism 71, 71a to 71e Detection position 90 Substrate CP, CPa to CPe Center position L1 Separation distance Mx Movement amount R1, R2, R3 Banded region R11 End Banded area VR Effective area

Claims (10)

感光体が形成された基板に光を照射して前記基板にパターンを描画する描画装置であって、
各々が帯状の描画光を出射する、副走査方向に並べられた複数の光学ヘッドと、
前記基板に対して、前記複数の光学ヘッドを、前記副走査方向および前記副走査方向に直交する主走査方向に相対的に移動させることによって、基板を前記描画光で走査する走査機構と、
前記複数の光学ヘッドの各々に設けられており、前記光学ヘッドおよび前記基板の間の離間距離の変動を検出する検出器によって検出された前記離間距離の変動に合わせて前記光学ヘッドの前記描画光の焦点位置を調整する、複数のオートフォーカス機構と、
を備えており、
前記複数の光学ヘッドのうち、少なくとも一部の光学ヘッドの前記オートフォーカス機構が、前記描画光の中央位置から前記副走査方向とは反対の方向にずれた基板上の位置を、前記離間距離の変動の検出位置とする、描画装置。 A drawing apparatus for drawing a pattern on the substrate by irradiating light onto the substrate on which the photoreceptor is formed,
A plurality of optical heads arranged in the sub-scanning direction, each emitting band-shaped drawing light;
A scanning mechanism that scans the substrate with the drawing light by moving the plurality of optical heads relative to the substrate in the sub-scanning direction and a main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction;
The drawing light of the optical head that is provided in each of the plurality of optical heads and that is detected by a detector that detects a change in the separation distance between the optical head and the substrate. Multiple autofocus mechanisms to adjust the focal position of
With
Among the plurality of optical heads, the autofocus mechanism of at least some of the optical heads has a position on the substrate shifted in a direction opposite to the sub-scanning direction from a center position of the drawing light with the separation distance. A drawing device which is a detection position of fluctuation. 請求項１に記載の描画装置において、
前記一部の光学ヘッドは、前記副走査方向とは反対の方向に向かって最も外側に配置されている前記光学ヘッドを除く１以上の光学ヘッドである、描画装置。 The drawing apparatus according to claim 1,
The drawing apparatus, wherein the part of the optical heads is one or more optical heads excluding the optical head arranged on the outermost side in a direction opposite to the sub-scanning direction. 請求項１または２に記載の描画装置において、
前記複数の光学ヘッドは、
前記検出位置が、前記描画光の中央位置に対して、前記副走査方向またはその反対の方向にずれた位置にそれぞれ設定されるように、前記検出器を取り付ける取付機構、を備えている、描画装置。 The drawing apparatus according to claim 1 or 2,
The plurality of optical heads include:
A drawing mechanism comprising: an attachment mechanism for attaching the detector so that the detection position is set to a position shifted in the sub-scanning direction or the opposite direction with respect to a central position of the drawing light; apparatus. 請求項１から３までのいずれか１項に記載の描画装置において、
前記一部の光学ヘッドのうち、基板の前記副走査方向端部にある端部帯状領域を描画する前記光学ヘッドの前記オートフォーカス機構は、前記端部帯状領域を描画する際、直前の主走査時に得た前記離間距離の変動の検出結果に基づいて、前記焦点位置を調整する、描画装置。 The drawing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
Among the optical heads, the autofocus mechanism of the optical head that draws an end band-like region at the end of the substrate in the sub-scanning direction performs main scanning immediately before drawing the end band-like region. A drawing apparatus that adjusts the focal position based on a detection result of a variation in the separation distance obtained at times. 請求項１から４までのいずれか１項に記載の描画装置において、
前記走査機構および前記オートフォーカス機構を制御する制御部、をさらに備えており、
前記制御部は、
前記一部の光学ヘッドのうち、基板の前記副走査方向端部にある端部帯状領域を描画する前記光学ヘッドの前記オートフォーカス機構の検出位置が、基板における既定の有効領域に含まれるように、前記光学ヘッドを前記副走査方向に沿って相対移動させ、その後、前記主走査方向に相対移動させつつ、前記オートフォーカス機構に前記離間距離の変動の検出を行わせる、描画装置。 The drawing apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A control unit for controlling the scanning mechanism and the autofocus mechanism;
The controller is
The detection position of the autofocus mechanism of the optical head that draws an end band-like region at the end of the substrate in the sub-scanning direction is included in a predetermined effective region on the substrate. A drawing apparatus, wherein the optical head is relatively moved along the sub-scanning direction, and then the auto-focus mechanism detects the variation in the separation distance while relatively moving in the main scanning direction. 感光体が形成された基板に光を照射して前記基板にパターンを描画する描画方法であって、
(a) 副走査方向に並べられた複数の光学ヘッドのそれぞれから、帯状の描画光を出射する工程と、
(b) 前記(a)工程において、前記基板に対して、前記複数の光学ヘッドを、前記副走査方向および前記副走査方向に直交する主走査方向に相対的に移動させることによって、基板を前記描画光で走査する工程と、
(c) 前記(b)工程において、前記光学ヘッドおよび前記基板の間の離間距離の変動を検出器によって検出し、検出された前記離間距離の変動に合わせて前記光学ヘッドの前記描画光の焦点を調整する工程と、
を含み、
前記(c)工程において、前記複数の光学ヘッドのうち、少なくとも一部の光学ヘッドについては、前記描画光の中央位置から前記副走査方向とは反対の方向にずれた基板上の位置において、前記離間距離の変動が検出される、描画方法。 A drawing method for drawing a pattern on the substrate by irradiating light onto the substrate on which the photoreceptor is formed,
(a) emitting a band-shaped drawing light from each of the plurality of optical heads arranged in the sub-scanning direction;
(b) In the step (a), the substrate is moved by moving the plurality of optical heads relative to the substrate in the sub-scanning direction and a main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction. Scanning with drawing light;
(c) In the step (b), a variation in the separation distance between the optical head and the substrate is detected by a detector, and the focus of the drawing light of the optical head is matched to the detected variation in the separation distance. Adjusting the process,
Including
In the step (c), for at least some of the plurality of optical heads, at a position on the substrate shifted from the center position of the drawing light in a direction opposite to the sub-scanning direction, A drawing method in which a variation in a separation distance is detected. 請求項６に記載の描画方法において、
前記一部の光学ヘッドには、前記副走査方向に向かって最も外側に配置されている前記光学ヘッドが含まれている、描画方法。 The drawing method according to claim 6,
The drawing method, wherein the partial optical head includes the optical head arranged on the outermost side in the sub-scanning direction. 請求項６または７に記載の描画方法において、
前記複数の光学ヘッドは、前記検出位置が、前記描画光の中央位置に対して、前記副走査方向またはその反対の方向にずれた位置にそれぞれ設定されるように、前記検出器を取り付ける取付機構、を備えている、描画方法。 In the drawing method according to claim 6 or 7,
The plurality of optical heads have an attachment mechanism for attaching the detector so that the detection position is set to a position shifted in the sub-scanning direction or the opposite direction with respect to the center position of the drawing light. A drawing method. 請求項６から８までのいずれか１項に記載の描画方法において、
前記(c)工程において、前記一部の光学ヘッドのうち、基板の前記副走査方向端部にある端部帯状領域を描画する前記光学ヘッドについては、前記端部帯状領域を描画する際、直前の主走査で得た前記離間距離の変動の検出結果に基づいて、前記焦点位置が調整される、描画方法。 The drawing method according to any one of claims 6 to 8,
In the step (c), the optical head that draws the end band-like region at the end of the substrate in the sub-scanning direction among the partial optical heads, The drawing method, wherein the focal position is adjusted based on the detection result of the variation in the separation distance obtained in the main scanning. 請求項６から９までの何れか１項に記載の描画方法において、
前記(c)工程は、
(c-1) 前記一部の光学ヘッドのうち、基板の前記副走査方向端部にある端部帯状領域を描画する前記光学ヘッドについての前記検出位置が、基板における既定の有効領域に含まれるように、前記光学ヘッドを前記副走査方向に沿って相対移動させる工程と、
(c-2) 前記(c-1)工程の後、前記光学ヘッドを前記主走査方向に相対移動させつつ、前記離間距離の変動を検出する工程と、
を含む、描画方法。 The drawing method according to any one of claims 6 to 9,
The step (c)
(c-1) Among the partial optical heads, the detection position for the optical head that draws an end band-like region at the end in the sub-scanning direction of the substrate is included in a predetermined effective region on the substrate The step of relatively moving the optical head along the sub-scanning direction,
(c-2) after the step (c-1), detecting the variation in the separation distance while relatively moving the optical head in the main scanning direction;
Drawing method.
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