技術 パターン描画装置

0001

本発明は、パターン描画装置に関するものである。

0002

従来、基板処理装置として、シート状の媒体（基板）上の所定位置に描画を行う走査式描画装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。走査式描画装置は、描画テーブルと、レーザ光源と、光変調器と、走査光学系とを備えている。描画テーブルは、媒体を載置した状態で、搬送方向（副走査方向）に搬送する。レーザ光源は、光変調器へ向けてレーザ光を照射する。光変調器は、例えば、音響光学変調素子（ＡＯＭ：Acousto Optic Modulator）が用いられ、レーザ光源から照射されたレーザ光を変調する。光変調器は、ＯＮにスイッチングされると、レーザ光を回折によって偏向して、レーザ光を媒体上に投射する。一方で、光変調器は、ＯＦＦにスイッチングされると、レーザ光を偏向せずに、レーザ光を媒体上に投射しない状態にされる。走査光学系は、光変調器から射出したレーザ光を、媒体上の走査開始端から走査終了端まで所定の走査線に沿って走査方向に走査させる。そして、走査式描画装置は、描画テーブルにより媒体を副走査方向に搬送させつつ、光変調器によりレーザ光を変調し、走査光学系により変調されたレーザ光のスポット光を走査方向に走査させることで、媒体に描画を行う。

0003

特開２０００−２２７６６１号公報

0004

ところで、描画対象となる基板は、デバイスの大型化に伴って大きくなる。基板が大きくなると、基板に描画されるパターンが大きくなる。ここで、特許文献１の走査式描画装置では、１つの走査線により描画を行うことから、基板に描画されるパターンが大きくなる場合、レーザ光のスポット光による走査線は長くなる。しかしながら、特許文献１の走査式描画装置では、走査線の長さに限界があるため、基板に描画されるパターンの大きさは、走査線の長さによって制限される。

0005

そこで、複数の走査線（描画ライン）により基板にパターンを描画する、いわゆるマルチビーム型の描画方式が考えられる。そのようなマルチビーム型の描画方式では、複数の描画ラインを走査線の方向に並べて配置し、各走査線により形成される各々のパターンを、基板の搬送方向に直交する幅方向に継ぎ合わせることで、基板に対して大きなパターンを描画することが可能となる。

0006

マルチビーム型の描画方式でも、基板を搬送方向に搬送しながら、複数の描画ラインにより基板にパターンを描画するので、各描画ラインの描画開始位置から描画終了位置にかけて描画されるパターンは、基板の搬送速度に速度ムラ等が生じた場合、描画開始位置と描画終了位置とが搬送方向においてミクロンオーダーで異なる位置となってしまう。このため、基板の幅方向に隣接するパターン同士の継ぎ合わせ精度が悪化する現象、即ち、継ぎ誤差が発生してしまう可能性がある。

0007

本発明の実施態様では、上記の問題点に鑑み、複数の描画ラインをつなげたマルチビーム型の描画方式であっても、基板の幅方向に継ぎ合わされるパターン同士の継ぎ誤差を良好に低減することを課題とする。

0008

本発明の第１の実施態様に従えば、所定幅の基板上にパターンを描画するパターン描画装置であって、前記基板を支持して、前記基板の幅方向と交差する搬送方向に所定速度で搬送する基板搬送機構と、前記基板に投射される描画ビームを前記基板の幅よりも狭い範囲で前記幅方向に走査して得られる描画ラインに沿って、所定のパターンを前記基板上に描画する描画モジュールを複数有し、前記複数の描画モジュールの各々によって前記基板上に描画されるパターン同士が、前記基板の幅方向に継ぎ合わされるように、互いに前記幅方向に隣り合う前記描画ラインを、前記搬送方向に所定の間隔を空けて配置した描画装置と、前記基板の搬送速度を検出する基板速度検出装置と、前記基板の幅方向に対する前記描画ラインの相対的な傾きを調整する傾き調整機構と、前記複数の描画モジュールのうち、前記基板の幅方向において互いに隣り合う一方の前記描画モジュールによる前記描画ラインの端部で描画されるパターンと、他方の前記描画モジュールによる前記描画ラインの端部で描画されるパターンとが、前記搬送方向又は前記幅方向おいて継ぎ合されるように、前記基板速度検出装置で検出される前記搬送速度と前記傾き調整機構で調整される前記相対的な傾きの量とに応じて、前記描画モジュールの各々の描画タイミングを制御する制御装置と、を備えるパターン描画装置が提供される。

0009

図１は、第１実施形態の露光装置（パターン描画装置）の全体構成を示す図である。
図２は、図１の露光装置の主要部の配置を示す斜視図である。
図３は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとの配置関係を示す図である。
図４は、図１の露光装置の回転ドラム及び描画装置の構成を示す図である。
図５は、図１の露光装置の主要部の配置を示す平面図である。
図６は、図１の露光装置の分岐光学系の構成を示す斜視図である。
図７は、図１の露光装置に設けられる複数の描画モジュール内の各走査器の配置関係を示す図である。
図８は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとエンコーダヘッドとの配置関係を示す斜視図である。
図９は、図１の露光装置の回転ドラムの表面構造を示す斜視図である。
図１０は、第１実施形態の露光装置により基板上に描画されたパターンと描画ラインとの配置関係の一例を示す図である。
図１１は、第１実施形態の露光装置により基板上に描画されたパターンと描画ラインとの配置関係の一例を示す図である。
図１２は、第１実施形態の露光装置で使用されるＣＡＤ情報のイメージを示す図である。
図１３は、第２実施形態の露光装置のｆ−θレンズ系の一部の構成を示す図である。
図１４は、図１３のｆ−θレンズ系のシリンドリカルレンズの構成を示す図である。
図１５は、第２実施形態の露光装置により基板上に描画されたパターンと描画ラインとの配置関係の一例を示す図である。
図１６は、第２実施形態の露光装置により基板上に描画されたパターンと描画ラインとの配置関係の一例を示す図である。
図１７は、第３実施形態の露光装置により基板上に描画されたパターンと描画ラインとの配置関係の一例を示す図である。
図１８は、第４実施形態の露光装置により、描画ラインの傾き補正を行わない場合に基板上に描画されるパターンと描画ラインとの配置関係の一例を示す図である。
図１９は、第４実施形態の露光装置により、描画ラインの傾き補正を行った後に基板上に描画されたパターンと描画ラインとの配置関係の一例を示す図である。
図２０は、第４実施形態の露光装置により、描画ラインの傾き補正を基板の搬送速度のムラに応じて補正した場合に基板上に描画されたパターンと描画ラインとの配置関係の一例を示す図である。
図２１は、第１〜第４実施形態の露光装置を用いたデバイス製造方法を示すフローチャートである。

0010

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換または変更を行うことができる。

0011

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の露光装置（パターン描画装置）の全体構成を示す図である。第１実施形態の基板処理装置は、基板Ｐに露光処理を施す露光装置ＥＸであり、露光装置ＥＸは、露光後の基板Ｐに各種処理を施してデバイスを製造するデバイス製造システム１に組み込まれている。先ず、デバイス製造システム１について説明する。

0012

＜デバイス製造システム＞
デバイス製造システム１は、デバイスとしてのフレキシブル・ディスプレー、多層フレキシブル配線、フレキシブル・センサー等の電子デバイスを製造するライン（フレキシブル・電子デバイス製造ライン）である。以下の実施態様では、電子デバイスとしてフレキシブル・ディスプレーを例に説明する。フレキシブル・ディスプレーとしては、例えば有機ＥＬディスプレー等がある。このデバイス製造システム１は、可撓性（フレキシブル）の長尺の基板Ｐをロール状に巻回した図示しない供給用ロールから、該基板Ｐが送り出され、送り出された基板Ｐに対して各種処理を連続的に施した後、処理後の基板Ｐを可撓性のデバイスとして図示しない回収用ロールに巻き取る、いわゆるロール・ツー・ロール（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ）方式となっている。第１実施形態のデバイス製造システム１では、フィルム状のシートである基板Ｐが供給用ロールから送り出され、供給用ロールから送り出された基板Ｐが、順次、プロセス装置Ｕ１、露光装置ＥＸ、プロセス装置Ｕ２を経て、回収用ロールに巻き取られるまでの例を示している。ここで、デバイス製造システム１の処理対象となる基板Ｐについて説明する。

0013

基板Ｐは、例えば、樹脂フィルム、ステンレス鋼等の金属または合金からなる箔（フォイル）等が用いられる。樹脂フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂のうち１または２以上を含んでいる。

0014

基板Ｐは、例えば、基板Ｐに施される各種処理において受ける熱による変形量が実質的に無視できるように、熱膨張係数が顕著に大きくないものを選定することが望ましい。熱膨張係数は、例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合することによって、プロセス温度等に応じた閾値よりも小さく設定されていてもよい。無機フィラーは、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素等でもよい。また、基板Ｐは、フロート法等で製造された厚さ１００μｍ程度の極薄ガラスの単層体であってもよいし、この極薄ガラスに上記の樹脂フィルム、箔等を貼り合わせた積層体であってもよい。

0015

このように構成された基板Ｐは、ロール状に巻回されることで供給用ロールとなり、この供給用ロールが、デバイス製造システム１に装着される。供給用ロールが装着されたデバイス製造システム１は、デバイスを製造するための各種の処理を、供給用ロールから送り出される基板Ｐに対して繰り返し実行する。このため、処理後の基板Ｐには、複数のデバイス（例えば、テレビ用、パソコン用の表示パネル）が長尺方向に所定の間隔で連なった状態で形成される。つまり、供給用ロールから送り出される基板Ｐは、多面取り用の基板となっている。なお、基板Ｐは、予め所定の前処理によって、その表面を改質して活性化したもの、或いは、表面に精密パターニングの為の微細な隔壁構造（凹凸構造）を形成したものでもよい。

0016

処理後の基板Ｐは、ロール状に巻回されることで回収用ロールとして回収される。回収用ロールは、図示しないダイシング装置に装着される。回収用ロールが装着されたダイシング装置は、処理後の基板Ｐを、デバイスごとに分割（ダイシング）することで、複数個のデバイスにする。基板Ｐの寸法は、例えば、幅方向（短尺となる方向）の寸法が１０ｃｍ〜２ｍ程度であり、長さ方向（長尺となる方向）の寸法は、処理装置に装着可能な供給用ロールや回収用ロールの最大径にもよるが、数百ｍ〜数千ｍになることがある。なお、基板Ｐの寸法（短尺／長尺の各寸法）は、上記した寸法に限定されない。また、必ずしも供給用ロールから供給されて、回収用ロールに回収される基板の搬送形態である必要はない。

0017

引き続き、図１を参照し、デバイス製造システム１について説明する。デバイス製造システム１は、プロセス装置Ｕ１と、露光装置ＥＸと、プロセス装置Ｕ２とを備える。なお、図１では、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向が直交する直交座標系となっている。Ｘ方向は、水平面内において、プロセス装置Ｕ１から露光装置ＥＸを経てプロセス装置Ｕ２へ向かう方向である。Ｙ方向は、水平面内においてＸ方向に直交する方向であり、基板Ｐの幅方向となっている。Ｚ方向は、Ｘ方向とＹ方向とに直交する方向（鉛直方向）である。

0018

プロセス装置Ｕ１は、露光装置ＥＸで露光処理される基板Ｐに対して前工程の処理（前処理）を行う。プロセス装置Ｕ１は、前処理を行った基板Ｐを露光装置ＥＸへ向けて送る。このとき、露光装置ＥＸへ送られる基板Ｐは、その表面に感光性機能層（光感応層）が形成された基板（感光基板）Ｐとなっている。

0019

ここで、感光性機能層は、溶液として基板Ｐ上に一様に、或いは選択的に塗布され、乾燥することによって層（膜）となる。感光性機能層の典型的なものはフォトレジストであるが、現像処理不要な材料として、紫外線の照射を受けた部分の親撥液性が改質される感光性シランカップリング材（ＳＡＭ）、或いは紫外線の照射を受けた部分にメッキ還元基が露呈する感光性還元材等がある。感光性機能層として感光性シランカップリング材を用いる場合は、基板Ｐ上の紫外線で露光されたパターン部分が撥液性から親液性に改質される為、親液性となった部分の上に導電性インク（銀や銅等の導電性ナノ粒子を含有するインク）を選択塗布し、パターン層を形成する。感光性機能層として、感光性還元材を用いる場合は、基板Ｐ上の紫外線で露光されたパターン部分にメッキ還元基が露呈する為、露光後、基板Ｐを直ちにパラジウムイオン等を含む無電解メッキ液中に一定時間浸漬することで、パラジウムによるパターン層が形成（析出）される。

0020

露光装置ＥＸは、プロセス装置Ｕ１から供給された基板Ｐに対して、ディスプレーパネル用の回路または配線等のパターンを描画している。詳細は後述するが、この露光装置ＥＸは、複数の描画ビームＬＢの各々を所定の走査方向に走査することで得られる複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５によって、基板Ｐ上に所定のパターンを露光する。露光装置ＥＸで露光処理が行われた基板Ｐはプロセス装置Ｕ２に送られ、プロセス装置Ｕ２は、基板Ｐに対しての後工程の処理（後処理）を行う。これによって、基板Ｐの表面に電子デバイスの特定のパターン層が形成される。

0021

＜露光装置（パターン描画装置）＞
続いて、図１から図９を参照して、露光装置ＥＸについて説明する。図２は、図１の露光装置の主要部の配置を示す斜視図である。図３は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとの配置関係を示す図である。図４は、図１の露光装置の回転ドラム及び描画装置の構成を示す図である。図５は、図１の露光装置の主要部の配置を示す平面図である。図６は、図１の露光装置の分岐光学系の構成を示す斜視図である。図７は、図１の露光装置に設けられる複数の描画モジュール内の各走査器の配置関係を示す図である。図８は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとエンコーダヘッドとの配置関係を示す斜視図である。図９は、図１の露光装置の回転ドラムの表面構造を示す斜視図である。

0022

図１に示すように、露光装置ＥＸは、マスクを用いない露光装置、いわゆるラスタースキャン式の描画露光装置（直描露光機）であり、基板Ｐを搬送方向に搬送しながら、描画ビームＬＢのスポット光を所定の走査方向に走査することで、基板Ｐの表面に描画を行って、所定のパターンを形成している。

0023

図１に示すように、露光装置ＥＸは、描画装置１１と、基板搬送機構１２と、アライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２と、制御装置１６とを備えている。描画装置１１は、基板搬送機構１２によって搬送される基板Ｐの一部分に、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５によって、所定のパターンを描画する。基板搬送機構１２は、前工程のプロセス装置Ｕ１から搬送される基板Ｐを、後工程のプロセス装置Ｕ２に所定の速度で搬送している。アライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２は、基板Ｐ上に描画される描画パターンと基板Ｐとを相対的に位置合せ（アライメント）する為に、基板Ｐに予め形成されたアライメントマーク等を検出する。制御装置１６は、露光装置ＥＸの各部を制御し、各部に処理を実行させる。制御装置１６は、デバイス製造システム１を制御する上位の制御装置の一部または全部であってもよい。また、制御装置１６は、上位の制御装置に制御される、上位の制御装置とは別の装置であってもよい。制御装置１６は、例えば、コンピュータを含む。

0024

さらに、露光装置ＥＸは、図２に示すように描画装置１１及び基板搬送機構１２を支持する装置フレーム１３と、装置フレーム１３に支持されて、基板搬送機構１２の一部でもある回転ドラムＤＲの回転位置（角度位置）を計測する回転位置検出機構（詳細は図４及び図８参照）１４とを備えている。さらに、露光装置ＥＸ内には、描画ビームＬＢとしてのレーザ光（パルス光）を射出する光源装置ＣＮＴが設けられている。光源装置ＣＮＴから射出された紫外波長域の描画ビームＬＢは、描画装置１１内で所定の光学状態に整えられると共に、光学的な走査機構によって一次元に走査されつつ、基板搬送機構１２の回転ドラムＤＲの外周面で保持されて搬送される基板Ｐ上に所定の径のスポット光となって投射される。

0025

図１に示す露光装置ＥＸは、温調チャンバーＥＶＣ内に格納されている。温調チャンバーＥＶＣは、パッシブまたはアクティブな防振ユニットＳＵ１，ＳＵ２を介して製造工場の設置面Ｅに設置される。防振ユニットＳＵ１，ＳＵ２は、設置面Ｅ上に設けられており、設置面Ｅからの振動を低減する。温調チャンバーＥＶＣは、内部を所定の温度に保つことで、内部において搬送される基板Ｐの温度による形状変化を抑制している。

0026

次に、図１を参照して、露光装置ＥＸの基板搬送機構１２について説明する。基板搬送機構１２は、基板Ｐの搬送方向の上流側から順に、エッジポジションコントローラＥＰＣ、駆動ローラＤＲ４、テンション調整ローラＲＴ１、回転ドラムＤＲ、テンション調整ローラＲＴ２、駆動ローラＤＲ６、及び駆動ローラＤＲ７を有している。

0027

エッジポジションコントローラＥＰＣは、プロセス装置Ｕ１から搬送される基板Ｐの幅方向における位置を調整する。エッジポジションコントローラＥＰＣは、プロセス装置Ｕ１から送られる基板Ｐの幅方向の端部（エッジ）における位置が、目標位置に対して±十数μｍ〜数十μｍ程度の範囲に収まるように、基板Ｐを幅方向に移動させて、基板Ｐの幅方向における位置を修正する。なお、エッジポジションコントローラＥＰＣによる基板Ｐの幅方向（Ｙ方向）の位置決め精度は、露光位置（描画位置）の調整可能範囲、すなわち描画装置１１がスポット光による走査位置を調整可能な範囲であることが望ましい。

0028

駆動ローラＤＲ４は、エッジポジションコントローラＥＰＣから搬送される基板Ｐの表裏両面を挟持しながら回転し、基板Ｐを搬送方向の下流側に送り出すことで、基板Ｐを回転ドラムＤＲへ向けて搬送する。回転ドラムＤＲは、基板Ｐ上でパターン露光される部分を円筒面状に支持しつつ、Ｙ方向に延びる回転中心線ＡＸ２を中心として、回転中心線ＡＸ２の回りに回転することで、基板Ｐを搬送する。このような回転ドラムＤＲを回転中心線ＡＸ２の回りに回転させる為に、回転ドラムＤＲの両側には回転中心線ＡＸ２と同軸のシャフト部Ｓｆ２が設けられる。このシャフト部Ｓｆ２には、不図示の駆動源（モータや減速ギア機構等）からの回転トルクが与えられる。なお、回転中心線ＡＸ２を通り、Ｚ方向に延びる面は、中心面ｐ３となっている。２組のテンション調整ローラＲＴ１，ＲＴ２は、回転ドラムＤＲに巻き付けられて支持される基板Ｐに、所定のテンションを与えている。２組の駆動ローラＤＲ６，ＤＲ７は、基板Ｐの搬送方向に所定の間隔を空けて配置されており、露光後の基板Ｐに所定のたるみ（あそび）ＤＬを与えている。駆動ローラＤＲ６は、搬送される基板Ｐの上流側を挟持して回転し、駆動ローラＤＲ７は、搬送される基板Ｐの下流側を挟持して回転することで、基板Ｐをプロセス装置Ｕ２へ向けて搬送する。このとき、基板Ｐは、たるみＤＬが与えられているため、駆動ローラＤＲ６よりも搬送方向の下流側において生ずる基板Ｐの搬送速度の変動を吸収でき、搬送速度の変動による基板Ｐへの露光処理の影響を縁切りすることができる。

0029

従って、基板搬送機構１２は、プロセス装置Ｕ１から搬送されてきた基板Ｐを、エッジポジションコントローラＥＰＣによって幅方向における位置を調整する。基板搬送機構１２は、幅方向の位置が調整された基板Ｐを、駆動ローラＤＲ４によりテンション調整ローラＲＴ１に搬送し、テンション調整ローラＲＴ１を通過した基板Ｐを、回転ドラムＤＲに搬送する。これにより、基板Ｐは長尺方向に所定のテンションを与えられた状態で、回転ドラムＤＲの外周面に密着して支持される。基板搬送機構１２は、回転ドラムＤＲを回転させることで、回転ドラムＤＲに支持される基板Ｐを、テンション調整ローラＲＴ２へ向けて搬送する。基板搬送機構１２は、テンション調整ローラＲＴ２に搬送された基板Ｐを、駆動ローラＤＲ６に搬送し、駆動ローラＤＲ６に搬送されたた基板Ｐを、駆動ローラＤＲ７に搬送する。そして、基板搬送機構１２は、駆動ローラＤＲ６及び駆動ローラＤＲ７により、基板ＰにたるみＤＬを与えながら、基板Ｐをプロセス装置Ｕ２へ向けて搬送する。

0030

次に、図２を参照して、露光装置ＥＸの装置フレーム１３について説明する。図２は、図１の露光装置の主要部の配置を示す斜視図である。図２では、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向が直交する直交座標系となっており、図１と同様の直交座標系となっている。露光装置ＥＸは、図１に示す描画装置１１と、基板搬送機構１２の回転ドラムＤＲとを支持する装置フレーム１３を備えている。

0031

図２に示す装置フレーム１３は、Ｚ方向の下方側から順に、本体フレーム２１と、三点座支持部２２と、第１光学定盤２３と、回転機構２４と、第２光学定盤２５とを有している。本体フレーム２１は、図１に示したように、防振ユニットＳＵ１，ＳＵ２を介して設置面Ｅ上に設置されている。本体フレーム２１は、回転ドラムＤＲ及びテンション調整ローラＲＴ１（不図示），ＲＴ２を回転可能に支持している。第１光学定盤２３は、回転ドラムＤＲの鉛直方向の上方側に設けられ、三点座支持部２２を介して本体フレーム２１に設置されている。三点座支持部２２は、第１光学定盤２３を３つの支持点（鋼球とＶ溝による）でキネマチックに支持しており、各支持点におけるＺ方向を調整可能となっている。このため、三点座支持部２２は、第１光学定盤２３の盤面のＺ方向の高さや水平面に対する傾きを調整できる。なお、装置フレーム１３の組み立て時において、本体フレーム２１と三点座支持部２２との間は、ＸＹ面内において、Ｘ方向及びＹ方向における位置を調整可能となっている。一方で、装置フレーム１３の組み立て後において、本体フレーム２１と三点座支持部２２との間は固定された状態（リジットな状態）となる。但し、メンテナンス時のキャリブレーション等の際には、必要に応じて、三点座支持部２２を本体フレーム２１上でＸＹ方向に微動できる構造としておくのが良い。

0032

第２光学定盤２５は、第１光学定盤２３の鉛直方向（Ｚ方向）の上方側に設けられ、回転機構２４を介して第１光学定盤２３に設置されている。第２光学定盤２５は、その盤面が第１光学定盤２３の盤面と平行になっている。第２光学定盤２５には、描画装置１１の複数（本実施形態では５つ）の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５が設置される。回転機構２４は、第１光学定盤２３及び第２光学定盤２５のそれぞれの盤面を平行に保った状態で、Ｚ方向に延びる所定の回転軸Ｉ（回転中心線とも呼ぶ）を中心に、第１光学定盤２３に対して第２光学定盤２５を精密に微少回転させる構造を有する。この回転軸Ｉは、図１中の中心面ｐ３内においてＺ方向に延在するとともに、回転ドラムＤＲに巻き付けられた基板Ｐの表面（円周面に倣って湾曲した描画面）内の所定点を通っている（図３参照）。そして、回転機構２４は、第１光学定盤２３に対して第２光学定盤２５を回転させることで、回転ドラムＤＲ、又は回転ドラムＤＲに巻き付けられた基板Ｐに対する複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５全体のＸＹ面内での角度位置を精密に調整することができる。

0033

回転機構２４は、描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５の最も回転ドラムＤＲ側の部分を取り囲むような内径で、第１光学定盤２３の上面側と第２光学定盤２５の下面側の各々に対向配置されるリング状台座と、このリング状台座の間に転動可能に設けられるベアリングボール（コロ）等で構成される。

0034

続いて、図１、図４、図５に示す光源装置ＣＮＴについて説明する。光源装置ＣＮＴは、装置フレーム１３の本体フレーム２１上に設置されている。光源装置ＣＮＴから射出される描画ビームＬＢ用のレーザ光は、基板Ｐ上の感光性機能層の露光に適した所定の波長域の光であって、光活性作用の強い紫外域に設定される。光源としては、例えば、ＹＡＧの第三高調波レーザ光（波長３５５ｎｍ）で、連続発振または５０〜１００ＭＨｚ程度の周波数でパルス発振するレーザ光等のレーザ光源が利用できる。

0035

紫外域の高出力レーザ光源として、代表的には、ＫｒＦ、ＡｒＦ、ＸｅＣＬ等の気体をレーザ媒体とするエキシマレーザが知られている。その他、波長４５０ｎｍ以下の紫外域に発振ピークを有するレーザーダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の固体光源を用いることも可能である。本実施形態では、一例として、国際公開番号ＷＯ１９９９／０４６８３５、或いは国際公開番号ＷＯ２００１／０２０７３３に開示されたように、ファイバー増幅器と非線形光学素子を用いて、長波長光を射出する固体光源からの光（赤外域のパルス光）を、波長３５５ｎｍの紫外線パルス光（発光時間が数ピコ秒程度）に変換するレーザ光源を使うものとする。

0036

そのような光源装置ＣＮＴから射出された描画ビームＬＢは、図４、図５に示されるように、多数の偏光ビームスプリッタやミラー等を含むビーム分配系を介して、５つの描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５の各々に導かれる。描画ビームＬＢは、偏光ビームスプリッタにおける描画ビームＬＢの透過や反射により生じるエネルギーロスを抑制すべく、偏光ビームスプリッタにおいてほぼ全て反射、またはほぼすべて透過するような偏光状態にすることが好ましい。

0037

次に、露光装置ＥＸの描画装置１１について説明する。描画装置１１は、複数の描画モジュール（描画ヘッドとも呼ぶ）ＵＷ１〜ＵＷ５を用いた、いわゆるマルチビーム型（マルチヘッド型とも呼ぶ）の描画装置１１となっている。この描画装置１１は、光源装置ＣＮＴから射出された描画ビームＬＢを複数に分岐させ、分岐させた複数の描画ビームＬＢによるスポット光を、基板Ｐ上の複数（第１実施形態では例えば５つ）の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に沿ってそれぞれ走査させている。そして、描画装置１１は、複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の各々によって基板Ｐ上に描画されるパターン同士を、基板Ｐの幅方向に継ぎ合わせている。先ず、図３を参照して、描画装置１１により複数の描画ビームＬＢを走査することで基板Ｐ上に形成される複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５について説明する。

0038

図３に示すように、複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５は、中心面ｐ３を挟んで回転ドラムＤＲの周方向に２列に配置される。回転ドラムＤＲの回転方向の上流側の基板Ｐ上には、奇数番の第１描画ラインＬＬ１、第３描画ラインＬＬ３及び第５描画ラインＬＬ５が配置される。回転ドラムＤＲの回転方向の下流側の基板Ｐ上には、偶数番の第２描画ラインＬＬ２及び第４描画ラインＬＬ４が配置される。

0039

各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５は、基板Ｐの幅方向（Ｙ方向）、つまり回転ドラムＤＲの回転中心線ＡＸ２に沿って形成されており、幅方向における基板Ｐの長さよりも短くなっている。より厳密には、各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５は、基板搬送機構１２により基準速度で基板Ｐを搬送したときに、複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５により得られるパターンの継ぎ誤差が最小となるように、回転ドラムＤＲの回転中心線ＡＸ２に対し、所定の角度分だけ傾けられる。

0040

奇数番の第１描画ラインＬＬ１、第３描画ラインＬＬ３及び第５描画ラインＬＬ５は、回転ドラムＤＲの軸方向に、所定の間隔を空けて配置されている。また、偶数番の第２描画ラインＬＬ２及び第４描画ラインＬＬ４は、回転ドラムＤＲの軸方向に、所定の間隔を空けて配置されている。このとき、第２描画ラインＬＬ２は、軸方向において、第１描画ラインＬＬ１と第３描画ラインＬＬ３との間に配置される。同様に、第３描画ラインＬＬ３は、軸方向において、第２描画ラインＬＬ２と第４描画ラインＬＬ４との間に配置される。第４描画ラインＬＬ４は、軸方向において、第３描画ラインＬＬ３と第５描画ラインＬＬ５との間に配置される。そして、第１〜第５描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５は、基板Ｐ上に描画される露光領域Ａ７のＹ方向の全幅をカバーするように、配置されている。

0041

奇数番の第１描画ラインＬＬ１、第３描画ラインＬＬ３及び第５描画ラインＬＬ５に沿って走査される描画ビームＬＢの走査方向（主走査方向）は、一次元の方向となっており、同じ方向となっている。また、偶数番の第２描画ラインＬＬ２及び第４描画ラインＬＬ４に沿って走査される描画ビームＬＢの走査方向は、一次元の方向となっており、同じ方向となっている。このとき、奇数番の描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５に沿って走査される描画ビームＬＢの走査方向と、偶数番の描画ラインＬＬ２，ＬＬ４に沿って走査される描画ビームＬＢの走査方向とは、同じ方向となっている。このため、基板Ｐの搬送方向から見て、奇数番の描画ラインＬＬ３，ＬＬ５の描画開始位置（スポット光の走査開始点）と、偶数番の描画ラインＬＬ２，ＬＬ４の描画終了位置（スポット光の走査終了点）とは隣接（Ｙ方向に関して一致、或いは一部重複）し、同様に、奇数番の描画ラインＬＬ１，ＬＬ３の描画終了位置と、偶数番の描画ラインＬＬ２，ＬＬ４の描画開始位置とは隣接（Ｙ方向に関して一致、或いは一部重複）する。

0042

次に、図４から図７を参照して、描画装置１１について説明する。描画装置１１は、上記した複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５と、光源装置ＣＮＴからの描画ビームＬＢを分岐する分岐光学系（又はビーム分配系とも呼ぶ）ＳＬと、キャリブレーションを行う為のキャリブレーション検出系３１とを有する。

0043

分岐光学系ＳＬは、光源装置ＣＮＴから射出された描画ビームＬＢを複数に分岐し、分岐した複数の描画ビームＬＢを複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５へ向けて導いている。分岐光学系ＳＬは、光源装置ＣＮＴから射出された描画ビームＬＢを２つに分岐する第１光学系４１と、第１光学系４１により分岐された一方の描画ビームＬＢが照射される第２光学系４２と、第１光学系４１により分岐された他方の描画ビームＬＢが照射される第３光学系４３とを有する。また、分岐光学系ＳＬは、第１光学系４１内の分岐前のビームＬＢをビーム軸と垂直な面内で２次元的にシフトさせるＸＹ全体ハービング調整機構４４と、第３光学系４３内でのビームＬＢをビーム軸と垂直な面内で２次元的にシフトさせるＸＹ片側ハービング調整機構４５とを含んでいる。分岐光学系ＳＬは、光源装置ＣＮＴ側の一部が本体フレーム２１に設置される一方で、描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５側の他の一部が第２光学定盤２５に設置されている。

0044

第１光学系４１は、１／２波長板５１と、偏光ビームスプリッタ５２と、ビームディフューザ５３と、第１反射ミラー５４と、第１リレーレンズ５５と、第２リレーレンズ５６と、第２反射ミラー５７と、第３反射ミラー５８と、第４反射ミラー５９と、第１ビームスプリッタ６０とを有する。

0045

光源装置ＣＮＴから＋Ｘ方向に射出された描画ビームＬＢは、１／２波長板５１に照射される。１／２波長板５１は、描画ビームＬＢの照射面内において回転可能となっている。１／２波長板５１に照射された描画ビームＬＢは、その偏光方向が、１／２波長板５１の回転量に応じた所定の偏光方向となる。１／２波長板５１を通過した描画ビームＬＢは、偏光ビームスプリッタ５２に照射される。偏光ビームスプリッタ５２は、所定の偏光方向となる描画ビームＬＢを透過する一方で、所定の偏光方向以外の描画ビームＬＢを＋Ｙ方向に反射する。このため、偏光ビームスプリッタ５２で反射される描画ビームＬＢは、１／２波長板５１を通過していることから、１／２波長板５１及び偏光ビームスプリッタ５２の協働によって、描画ビームＬＢのビーム強度が調整される。つまり、１／２波長板５１を回転させ、描画ビームＬＢの偏光方向を変化させることで、偏光ビームスプリッタ５２で反射される描画ビームＬＢのビーム強度を調整することができる。

0046

偏光ビームスプリッタ５２を透過した描画ビームＬＢは、ビームディフューザ５３によって吸収され、ビームディフューザ５３に照射される描画ビームＬＢの外部への漏れを抑制している。偏光ビームスプリッタ５２で＋Ｙ方向に反射された描画ビームＬＢは、第１反射ミラー５４に照射される。第１反射ミラー５４に照射された描画ビームＬＢは、第１反射ミラー５４により＋Ｘ方向に反射され、第１リレーレンズ５５及び第２リレーレンズ５６を介して、第２反射ミラー５７に照射される。第２反射ミラー５７に照射された描画ビームＬＢは、第２反射ミラー５７により−Ｙ方向に反射されて、第３反射ミラー５８に照射される。第３反射ミラー５８に照射された描画ビームＬＢは、第３反射ミラー５８により−Ｚ方向に反射されて、第４反射ミラー５９に照射される。第４反射ミラー５９に照射された描画ビームＬＢは、第４反射ミラー５９により＋Ｙ方向に反射されて、第１ビームスプリッタ６０に照射される。第１ビームスプリッタ６０に照射された描画ビームＬＢは、その一部が−Ｘ方向に反射されて第２光学系４２に照射される一方で、その他の一部が透過して第３光学系４３に照射される。

0047

第３反射ミラー５８と第４反射ミラー５９とは、回転機構２４の回転軸Ｉ上において所定の間隔を空けて設けられている。また、第３反射ミラー５８を含む光源装置ＣＮＴまでの構成（図４のＺ方向の上方側において二点鎖線で囲んだ部分）は、本体フレーム２１側に設置され、第４反射ミラー５９を含む複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５までの構成（図４のＺ方向の下方側において二点鎖線で囲んだ部分）は、第２光学定盤２５側に設置される。このため、回転機構２４により第１光学定盤２３に対して第２光学定盤２５が回転しても、回転軸Ｉ上に第３反射ミラー５８と第４反射ミラー５９とが設けられているため、描画ビームＬＢの光路が変更されることがない。よって、回転機構２４により第１光学定盤２３に対して第２光学定盤２５が回転しても、本体フレーム２１側に設置された光源装置ＣＮＴから射出される描画ビームＬＢは、第２光学定盤２５側に設置された複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５の各々へ好適に案内される。

0048

第２光学系４２は、第１光学系４１で分岐された一方の描画ビームＬＢを、後述する奇数番の描画モジュールＵＷ１，ＵＷ３，ＵＷ５へ向けて分岐して導いている。第２光学系４２は、第５反射ミラー６１と、第２ビームスプリッタ６２と、第３ビームスプリッタ６３と、第６反射ミラー６４とを有する。

0049

第１光学系４１の第１ビームスプリッタ６０で−Ｘ方向に反射された描画ビームＬＢは、第５反射ミラー６１に照射される。第５反射ミラー６１に照射された描画ビームＬＢは、第５反射ミラー６１により−Ｙ方向に反射されて、第２ビームスプリッタ６２に照射される。第２ビームスプリッタ６２に照射された描画ビームＬＢは、その一部が反射されて、奇数番の１つの描画モジュールＵＷ５に照射される（図５、図６参照）。第２ビームスプリッタ６２に照射された描画ビームＬＢは、その他の一部が透過して、第３ビームスプリッタ６３に照射される。第３ビームスプリッタ６３に照射された描画ビームＬＢは、その一部が反射されて、奇数番の１つの描画モジュールＵＷ３に照射される（図５、図６参照）。第３ビームスプリッタ６３に照射された描画ビームＬＢは、その他の一部が透過して、第６反射ミラー６４に照射される。第６反射ミラー６４に照射された描画ビームＬＢは、第６反射ミラー６４により反射されて、奇数番の１つの描画モジュールＵＷ１に照射される（図５、図６参照）。なお、第２光学系４２において、奇数番の描画モジュールＵＷ１，ＵＷ３，ＵＷ５に照射される描画ビームＬＢは、−Ｚ方向に対して僅かに斜めとなっている。

0050

第３光学系４３は、第１光学系４１で分岐された他方の描画ビームＬＢを、後述する偶数番の描画モジュールＵＷ２，ＵＷ４へ向けて分岐して導いている。第３光学系４３は、第７反射ミラー７１と、第８反射ミラー７２と、第４ビームスプリッタ７３と、第９反射ミラー７４とを有する。

0051

第１光学系４１の第１ビームスプリッタ６０でＹ方向に透過した描画ビームＬＢは、第７反射ミラー７１に照射される。第７反射ミラー７１に照射された描画ビームＬＢは、第７反射ミラー７１によりＸ方向に反射されて、第８反射ミラー７２に照射される。第８反射ミラー７２に照射された描画ビームＬＢは、第８反射ミラー７２により−Ｙ方向に反射されて、第４ビームスプリッタ７３に照射される。第４ビームスプリッタ７３に照射された描画ビームＬＢは、その一部が反射されて、偶数番の１つの描画モジュールＵＷ４に照射される（図５、図６参照）。第４ビームスプリッタ７３に照射された描画ビームＬＢは、その他の一部が透過して、第９反射ミラー７４に照射される。第９反射ミラー７４に照射された描画ビームＬＢは、第９反射ミラー７４により反射されて、偶数番の１つの描画モジュールＵＷ２に照射される。なお、第３光学系４３においても、偶数番の描画モジュールＵＷ２，ＵＷ４に照射される描画ビームＬＢは、−Ｚ方向に対して僅かに斜めとなっている。

0052

このように、分岐光学系ＳＬでは、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５へ向けて、光源装置ＣＮＴからの描画ビームＬＢを複数に分岐させている。このとき、第１ビームスプリッタ６０、第２ビームスプリッタ６２、第３ビームスプリッタ６３及び第４ビームスプリッタ７３は、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５に照射される描画ビームＬＢのビーム強度が同じ強度となるように、その反射率（透過率）を、描画ビームＬＢの分岐数に応じて適切な反射率としている。

0053

ＸＹ全体ハービング調整機構４４は、図６のように、第２リレーレンズ５６と第２反射ミラー５７との間に配置されている。ＸＹ全体ハービング調整機構４４は、第１ビームスプリッタ６０に入射するビームＬＢをビーム軸と垂直な面内で２次元に微小シフトさせて、特に第２光学系４２を通るビームの位置を調整する。ＸＹ全体ハービング調整機構４４は、図６のＸＺ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスと、図６のＹＺ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスとで構成される。その２枚の平行平板ガラスの各傾斜量を調整することで、第１ビームスプリッタ６０に入射するビームＬＢを図６中のＸ方向やＺ方向に微少シフトさせることができる。

0054

ＸＹ片側ハービング調整機構４５は、第７反射ミラー７１と第８反射ミラー７２との間に配置されている。ＸＹ片側ハービング調整機構４５は、第１ビームスプリッタ６０を透過してきたビームＬＢをビーム軸と垂直な面内で２次元に微小シフトさせて、特に第３光学系４３を通るビームの位置を調整する。ＸＹ片側ハービング調整機構４５は、ＸＹ全体ハービング調整機構４４と同様に、図６のＸＺ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスと、図６のＹＺ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスとで構成される。その２枚の平行平板ガラスの各傾斜量を調整することで、偶数番の描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４に入射する描画ビームＬＢの位置を微少シフトさせることができる。なお、図６の構成から明らかなように、ＸＹ全体ハービング調整機構４４によるビームＬＢの位置シフトは、第１ビームスプリッタ６０を透過して第３光学系４３に入射するビームの位置もシフトさせる為、偶数番の描画モジュールＵＷ２、ＵＷ４に入射するビームの位置調整は、ＸＹ全体ハービング調整機構４４とＸＹ片側ハービング調整機構４５の両方で行われることになる。

0055

続いて、図４、図５及び図７を参照して、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５について説明する。複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に応じて設けられている。複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５には、分岐光学系ＳＬにより分岐された複数の描画ビームＬＢがそれぞれ入射される。各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、複数の描画ビームＬＢを、各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５上でスポット光に集光し、そのスポット光を走査する。つまり、第１描画モジュールＵＷ１は、描画ビームＬＢを第１描画ラインＬＬ１に導き、同様に、第２〜第５描画モジュールＵＷ２〜ＵＷ５は、描画ビームＬＢを第２〜第５描画ラインＬＬ２〜ＬＬ５に導く。

0056

図４（及び図１）に示すように、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、中心面ｐ３を挟んで回転ドラムＤＲの周方向に２列に配置される。複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、中心面ｐ３を挟んで、第１、第３、第５描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５が配置される側（図５の−Ｘ方向側）に、第１描画モジュールＵＷ１、第３描画モジュールＵＷ３及び第５描画モジュールＵＷ５が配置される。第１描画モジュールＵＷ１、第３描画モジュールＵＷ３及び第５描画モジュールＵＷ５は、Ｙ方向に所定の間隔を空けて配置される。また、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、中心面ｐ３を挟んで、第２、第４描画ラインＬＬ２，ＬＬ４が配置される側（図５の＋Ｘ方向側）に、第２描画モジュールＵＷ２及び第４描画モジュールＵＷ４が配置される。第２描画モジュールＵＷ２及び第４描画モジュールＵＷ４は、Ｙ方向に所定の間隔を空けて配置される。このとき、第２描画モジュールＵＷ２は、Ｙ方向において、第１描画モジュールＵＷ１と第３描画モジュールＵＷ３との間に位置している。同様に、第３描画モジュールＵＷ３は、Ｙ方向において、第２描画モジュールＵＷ２と第４描画モジュールＵＷ４との間に位置している。第４描画モジュールＵＷ４は、Ｙ方向において、第３描画モジュールＵＷ３と第５描画モジュールＵＷ５との間に位置している。また、図４に示すように、第１描画モジュールＵＷ１、第３描画モジュールＵＷ３及び第５描画モジュールＵＷ５と、第２描画モジュールＵＷ２及び第４描画モジュールＵＷ４とは、Ｙ方向からみて中心面ｐ３を中心に対称に配置されている。

0057

次に、図４を参照して、各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５について説明する。なお、各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５は、同様の構成となっているため、第１描画モジュールＵＷ１（以下、単に描画モジュールＵＷ１という）を例に説明する。

0058

図４に示す描画モジュールＵＷ１は、描画ラインＬＬ１（第１描画ラインＬＬ１）に沿って描画ビームＬＢを走査すべく、光偏向器８１と、偏光ビームスプリッタＰＢＳと、１／４波長板８２と、走査器８３と、折り曲げミラー８４と、ｆ−θレンズ系８５と、Ｙ倍率補正用光学部材８６とを備える。また、偏向ビームスプリッタＰＢＳに隣接して、キャリブレーション検出系３１が設けられている。

0059

光偏向器８１は、例えば、音響光学変調素子（ＡＯＭ）で構成され、入射したビームの回折光の発生／非発生を高速にスイッチングすることで、描画ビームＬＢの基板Ｐへの投射／非投射を高速に切り替える。これによって、基板Ｐに照射されるスポット光の強度が、変調器（ＡＯＭ）８１に印加されるパターン描画情報（シリアルなビット列信号）に基づいて変調される。具体的に、分岐光学系ＳＬからの描画ビームＬＢは、リレーレンズ９１を介して、−Ｚ方向に対して僅かに傾斜して光偏向器８１に入射される。光偏向器８１がＯＦＦ状態のとき、描画ビームＬＢは傾斜した状態で直進し、光偏向器８１を通過した先に設けられる遮光板９２により遮光される。光偏向器８１がＯＮ状態のとき、回折された描画ビームＬＢは−Ｚ方向に偏向されて、光偏向器８１を通過し、光偏向器８１のＺ方向上に設けられる偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する。このため、光偏向器８１がＯＮの間は、描画ビームＬＢのスポット光が基板Ｐに投射され続け、光偏向器８１がＯＦＦの間は、描画ビームＬＢのスポット光の基板Ｐへの投射が中断される。

0060

偏向ビームスプリッタＰＢＳは、光偏向器８１からリレーレンズ９３を介して照射された描画ビームＬＢを反射する。一方で、偏向ビームスプリッタＰＢＳは、偏向ビームスプリッタＰＢＳと走査器８３との間に設けられる１／４波長板８２と協働して、基板Ｐ又は回転ドラムＤＲの表面で反射された描画ビームＬＢを透過している。つまり、光偏向器８１から偏光ビームスプリッタＰＢＳに向かう描画ビームＬＢは、Ｓ偏光の直線偏光となるレーザ光であり、偏光ビームスプリッタＰＢＳにより反射される。また、偏光ビームスプリッタＰＢＳにより反射された描画ビームＬＢは、１／４波長板８２を通過して円偏光となって基板Ｐに達する。基板Ｐ又は回転ドラムＤＲの表面で反射して、ｆ−θレンズ系８５や走査器８３を介して戻ってくる描画ビームＬＢの一部の反射光は、１／４波長板８２を再び通過することで、Ｐ偏光の直線偏光となる。このため、基板Ｐから偏光ビームスプリッタＰＢＳに照射される描画ビームＬＢの反射光は、偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過する。なお、偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過した描画ビームＬＢの反射光は、リレーレンズ９４を介してキャリブレーション検出系３１に照射される。リレーレンズ系９３を介して偏向ビームスプリッタＰＢＳで反射された描画ビームＬＢは、１／４波長板８２を通過して走査器８３に入射する。

0061

図４及び図７に示すように、走査器８３は、反射ミラー９６と、回転ポリゴンミラー（回転多面鏡）９７と、原点検出器９８とを有する。１／４波長板８２を通過した描画ビームＬＢは、リレーレンズ９５を介して反射ミラー９６に照射される。反射ミラー９６で反射された描画ビームＬＢは、回転ポリゴンミラー９７に照射される。回転ポリゴンミラー９７は、Ｚ方向に延びる回転軸９７ａと、回転軸９７ａ周りに形成される複数のポリゴン面（反射平面）９７ｂとを含んで構成されている。回転ポリゴンミラー９７は、回転軸９７ａを中心に所定の回転方向に回転させることで、ポリゴン面９７ｂに照射される描画ビームＬＢの反射角を連続的に変化させ、これにより、反射した描画ビームＬＢを基板Ｐ上の描画ラインＬＬ１に沿って走査させている。回転ポリゴンミラー９７で反射された描画ビームＬＢは、折り曲げミラー８４に照射される。原点検出器９８は、基板Ｐの描画ラインＬＬ１に沿って走査する描画ビームＬＢの原点（所定の走査開始点）を検出している。原点検出器９８は、各ポリゴン面９７ｂで反射する描画ビームＬＢを挟んで、反射ミラー９６の反対側に配置されている。このため、原点検出器９８は、ｆ−θレンズ系８５に照射される前の描画ビームＬＢを検出している。つまり、原点検出器９８は、基板Ｐ上の描画ラインＬＬ１の描画開始位置にスポット光が照射される直前のポリゴン面９７ｂの角度位置を検出している。

0062

走査器８３から折り曲げミラー８４に照射された描画ビームＬＢは、折り曲げミラー８４により反射され、ｆ−θレンズ系８５に照射される。ｆ−θレンズ系８５は、テレセントリックｆ−θレンズを含んでおり、折り曲げミラー８４を介して回転ポリゴンミラー９７から反射された描画ビームＬＢを、基板Ｐの描画面に対し垂直に投射する。

0063

図７に示すように、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５における複数の走査器８３は、中心面ｐ３を挟んで、左右対称な構成となっている。複数の走査器８３は、描画モジュールＵＷ１，ＵＷ３，ＵＷ５に対応する３つの走査器８３が、回転ドラムＤＲの回転方向の上流側（図７の−Ｘ方向側）に配置され、描画モジュールＵＷ２，ＵＷ４に対応する２つの走査器８３が、回転ドラムＤＲの回転方向の下流側（図７の＋Ｘ方向側）に配置されている。そして、上流側の３つの走査器８３と、下流側の２つの走査器８３とは、中心面ｐ３を挟んで、対向して配置されている。このとき、上流側に配置した各走査器８３と、下流側に配置した各走査器８３とは、中心面ｐ３を挟んで、左右対称となっている。さらに、上流側の３つの回転ポリゴンミラー９７はＸＹ面内で左回り（反時計回り）に回転しつつ描画ビームＬＢを走査し、これによって奇数番の描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５上に投射される各スポット光は、描画開始位置から描画終了位置へ向けて所定の走査方向（例えば図７の＋Ｙ方向）に走査される。一方、下流側の２つの回転ポリゴンミラー９７はＸＹ面内で右回り（時計まわり）に回転しつつ描画ビームＬＢを走査し、これによって偶数番の描画ラインＬＬ２、ＬＬ４上に投射される各スポット光は、描画開始位置から描画終了位置へ向けて、上流側の３つの描画ラインＬＬ１、ＬＬ３、ＬＬ５と同じ走査方向（＋Ｙ方向）に走査される。

0064

ここで、図４のＸＺ面内でみたとき、奇数番の描画モジュールＵＷ１，ＵＷ３，ＵＷ５から基板Ｐに達する描画ビームＬＢの軸線は、設置方位線Ｌｅ１と一致した方向になっている。つまり、設置方位線Ｌｅ１は、ＸＺ面内において、奇数番の描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５と、回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線となっている。同様に、図４のＸＺ面内でみたとき、偶数番の描画モジュールＵＷ２，ＵＷ４から基板Ｐに達する描画ビームＬＢの軸線は、設置方位線Ｌｅ２と一致した方向になっている。つまり、設置方位線Ｌｅ２は、ＸＺ面内において、偶数番の描画ラインＬＬ２，ＬＬ４と、回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線となっている。

0065

Ｙ倍率補正用光学部材８６は、Ｙ方向に正の屈折力を有するシリンドリカルレンズと、Ｙ方向に負の屈折力を有するシリンドリカルレンズとを組み合わせたもので、ｆ−θレンズ系８５と基板Ｐとの間に配置されている。Ｙ倍率補正用光学部材８６を構成する複数のシリンドリカルレンズの少なくとも１つをｆ−θレンズ系８５の光軸（描画ビームＬＢの軸）方向に微動させることで、各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５によって形成される描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５を、Ｙ方向において、等方的に微少量だけ拡大または縮小することができる。

0066

このように構成された描画装置１１は、制御装置１６により各部が制御されることで、基板Ｐ上に所定のパターンが描画される。つまり、制御装置１６は、基板Ｐに投射される描画ビームＬＢが走査方向へ走査している期間中、基板Ｐに描画すべきパターンの情報であるＣＡＤ（Computer Aided Design）情報に基づいて、光偏向器８１をＯｎ／Ｏｆｆ変調することによって描画ビームＬＢを偏向し、基板Ｐの光感応層上にパターンを描画していく。また、制御装置１６は、描画ラインＬＬ１に沿って走査する描画ビームＬＢのスポット光の走査方向（走査開始タイミング）と、回転ドラムＤＲの回転による基板Ｐの搬送方向の移動とを同期させることで、露光領域Ａ７中の描画ラインＬＬ１に対応した部分に所定のパターンを描画する。

0067

このとき、各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５から投射される描画ビームＬＢの基板Ｐ上におけるスポット光の実効的なサイズ（スポット径）をＤ（μｍ）、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に沿ったスポット光の走査速度をＶｐ（μｍ／秒）とした場合、光源装置ＣＮＴは、パルス光を射出するレーザ光源の発光繰り返し周期Ｔ（秒）を、Ｔ＜Ｄ／Ｖｐの関係としている。なお、スポット光の実効的なサイズ（径）とは、スポット光の主走査方向の強度分布上のピーク値に対して半値となる幅（半値全幅）、又はピーク値に対して１／ｅ２の強度となる幅とする。

0068

次に、図３及び図８を参照して、パターン検出部としてのアライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２について説明する。アライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２は、基板Ｐ上に予め形成されたアライメントマーク、または回転ドラムＤＲ上に形成された基準マークや基準パターン等を所定の観察領域内で検出する。以下、基板Ｐのアライメントマーク及び回転ドラムＤＲの基準マークや基準パターンを、単にマークと称することもある。アライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２は、基板Ｐと基板Ｐ上に描画される所定のパターンとを位置合せ（アライメント）したり、回転ドラムＤＲと描画装置１１とをキャリブレーションしたりするために用いられる。

0069

アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、描画装置１１で形成される描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５よりも、回転ドラムＤＲの回転方向の上流側に設けられている。また、アライメント顕微鏡ＡＭ１は、アライメント顕微鏡ＡＭ２に比して回転ドラムＤＲの回転方向の上流側に配置されている。

0070

アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２は、照明光を基板Ｐ又は回転ドラムＤＲに投射すると共に、マークで発生した光を入射する検出プローブとしての対物レンズ系ＧＡ、対物レンズ系ＧＡを介して受光したマークの像（明視野像、暗視野像、蛍光像等）を２次元ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等で撮像する撮像系ＧＤ等で構成される。なお、アライメント用の照明光は、基板Ｐ上の光感応層に対してほとんど感度を持たない波長域の光、例えば波長５００〜８００ｎｍ程度の光である。

0071

アライメント顕微鏡ＡＭ１は、Ｙ方向（基板Ｐの幅方向）に一列に並んで複数（例えば３つ）設けられる。同様に、アライメント顕微鏡ＡＭ２は、Ｙ方向（基板Ｐの幅方向）に一列に並んで複数（例えば３つ）設けられる。つまり、アライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２は、計６つ設けられている。

0072

図３では、判り易くするため、６つのアライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２の各対物レンズ系ＧＡのうち、３つのアライメント顕微鏡ＡＭ１の各対物レンズ系ＧＡ１〜ＧＡ３の配置を示す。３つのアライメント顕微鏡ＡＭ１の各対物レンズ系ＧＡ１〜ＧＡ３による基板Ｐ（又は回転ドラムＤＲの外周面）上の観察領域（検出位置）Ｖｗ１〜Ｖｗ３は、図３に示すように、回転中心線ＡＸ２と平行なＹ方向に、所定の間隔で配置される。図８に示すように、各観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３の中心を通る各対物レンズ系ＧＡ１〜ＧＡ３の光軸Ｌａ１〜Ｌａ３は、何れもＸＺ面と平行となっている。同様に、３つのアライメント顕微鏡ＡＭ２の各対物レンズ系ＧＡによる基板Ｐ（又は回転ドラムＤＲの外周面）上の観察領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６は、図３に示すように、回転中心線ＡＸ２と平行なＹ方向に、所定の間隔で配置される。図８に示すように、各観察領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６の中心を通る各対物レンズ系ＧＡの光軸Ｌａ４〜Ｌａ６も、何れもＸＺ面と平行となっている。そして、観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３と、観察領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６とは、回転ドラムＤＲの回転方向に、所定の間隔で配置される。

0073

このアライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２によるマークの観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ６は、基板Ｐや回転ドラムＤＲ上で、例えば、２００μｍ角程度の範囲に設定される。ここで、アライメント顕微鏡ＡＭ１の光軸Ｌａ１〜Ｌａ３、即ち、対物レンズ系ＧＡの光軸Ｌａ１〜Ｌａ３は、回転中心線ＡＸ２から回転ドラムＤＲの径方向に延びる設置方位線Ｌｅ３と同じ方向に設定される。つまり、設置方位線Ｌｅ３は、図４のＸＺ面内でみたとき、アライメント顕微鏡ＡＭ１の観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３と、回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線となっている。同様に、アライメント顕微鏡ＡＭ２の光軸Ｌａ４〜Ｌａ６、即ち、対物レンズ系ＧＡの光軸Ｌａ４〜Ｌａ６は、回転中心線ＡＸ２から回転ドラムＤＲの径方向に延びる設置方位線Ｌｅ４と同じ方向に設定される。つまり、設置方位線Ｌｅ４は、図４のＸＺ面内でみたとき、アライメント顕微鏡ＡＭ２の観察領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６と、回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線となっている。このとき、アライメント顕微鏡ＡＭ１は、アライメント顕微鏡ＡＭ２に比して回転ドラムＤＲの回転方向の上流側に配置されていることから、中心面ｐ３と設置方位線Ｌｅ３とがなす角度は、中心面ｐ３と設置方位線Ｌｅ４とがなす角度に比して大きくなっている。

0074

基板Ｐ上には、図３に示すように、５つの描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の各々によって描画される露光領域Ａ７が、Ｘ方向に所定の間隔を空けて配置される。基板Ｐ上の露光領域Ａ７の周囲には、位置合せの為の複数のアライメントマークＫｓ１〜Ｋｓ３（以下、マークと略称する）が、例えば十字状に形成されている。各描画モジュールは、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２によるアライメントマークＫｓ１〜Ｋｓ２の検出結果に基づいて、パターン描画すべき基板Ｐ上の位置を特定してスポット光による主走査位置を合わせる（補正する）が、位置合わせはこれに限定されない。例えば、アライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２によって、基板Ｐに形成された回路パターン等の一部の形状を検出して、位置合わせを行ってもよい。

0075

図３において、マークＫｓ１は、露光領域Ａ７の−Ｙ側の周辺領域に、Ｘ方向に一定の間隔で設けられ、マークＫｓ３は、露光領域Ａ７の＋Ｙ側の周辺領域に、Ｘ方向に一定の間隔で設けられる。さらに、マークＫｓ２は、Ｘ方向に隣り合う２つの露光領域Ａ７の間の余白領域において、Ｙ方向の中央に設けられる。

0076

そして、マークＫｓ１は、アライメント顕微鏡ＡＭ１の対物レンズ系ＧＡ１の観察領域Ｖｗ１内、及びアライメント顕微鏡ＡＭ２の対物レンズ系ＧＡの観察領域Ｖｗ４内で、基板Ｐが送られている間、順次捕捉されるように形成される。また、マークＫｓ３は、アライメント顕微鏡ＡＭ１の対物レンズ系ＧＡ３の観察領域Ｖｗ３内、及びアライメント顕微鏡ＡＭ２の対物レンズ系ＧＡの観察領域Ｖｗ６内で、基板Ｐが送られている間、順次捕捉されるように形成される。さらに、マークＫｓ２は、それぞれ、アライメント顕微鏡ＡＭ１の対物レンズ系ＧＡ２の観察領域Ｖｗ２内、及びアライメント顕微鏡ＡＭ２の対物レンズ系ＧＡの観察領域Ｖｗ５内で、基板Ｐが送られている間、順次捕捉されるように形成される。

0077

このため、３つのアライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２のうち、回転ドラムＤＲのＹ方向の両側のアライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２は、基板Ｐの幅方向の両側に形成されたマークＫｓ１，Ｋｓ３を常時観察または検出することができる。また、３つのアライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２のうち、回転ドラムＤＲのＹ方向の中央のアライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２は、基板Ｐ上に描画される露光領域Ａ７同士の間の長尺方向の余白部等に形成されるマークＫｓ２を常時観察または検出することができる。

0078

ここで、露光装置ＥＸは、いわゆるマルチビーム型の描画装置１１を適用している為、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５の各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５によって、基板Ｐ上に描画される複数のパターン同士を、Ｙ方向に好適に継ぎ合わせるべく、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５による継ぎ精度を許容範囲内に抑える為のキャリブレーションが必要となる。また、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５の各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に対するアライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２の観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ６の相対的な位置関係は、ベースライン管理によって精密に求められている必要がある。そのベースライン管理の為にも、キャリブレーションが必要となる。

0079

複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５による継ぎ精度を確認する為のキャリブレーション、アライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２のベースライン管理の為のキャリブレーションでは、基板Ｐを支持する回転ドラムＤＲの外周面の少なくとも一部に、基準マークや基準パターンを設ける必要がある。そこで、図９に示すように、露光装置ＥＸでは、外周面に基準マークや基準パターンを設けた回転ドラムＤＲを用いている。

0080

回転ドラムＤＲは、その外周面の両端側に、後述する回転位置検出機構１４の一部を構成するスケール部ＧＰａ、ＧＰｂが形成されている。また、回転ドラムＤＲは、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの内側に、凹状の溝、若しくは凸状のリムによる狭い幅の規制帯ＣＬａ、ＣＬｂが全周に渡って刻設されている。基板ＰのＹ方向の幅は、その２本の規制帯ＣＬａ、ＣＬｂのＹ方向の間隔よりも小さく設定され、基板Ｐは回転ドラムＤＲの外周面のうち、規制帯ＣＬａ、ＣＬｂで挟まれた内側の領域に密着して支持される。

0081

回転ドラムＤＲは、規制帯ＣＬａ、ＣＬｂで挟まれた外周面に、回転中心線ＡＸ２に対して＋４５度で傾いた複数の線パターンＲＬ１と、回転中心線ＡＸ２に対して−４５度で傾いた複数の線パターンＲＬ２とを、一定のピッチ（周期）Ｐｆ１，Ｐｆ２で繰り返し刻設したメッシュ状の基準パターン（基準マークとしても利用可能）ＲＭＰが設けられる。一例として、線パターンＲＬ１と線パターンＲＬ２の線幅ＬＷは数μｍ〜２０μｍ程度、ピッチ（周期）Ｐｆ１、Ｐｆ２は数十μｍ〜数百μｍ程度に設定される。

0082

基準パターンＲＭＰは、基板Ｐと回転ドラムＤＲの外周面とが接触する部分において、摩擦力や基板Ｐの張力等の変化が生じないように、全面均一な、斜めパターン（斜格子状パターン）としている。なお、線パターンＲＬ１、ＲＬ２は、必ずしも斜め４５度である必要はなく、線パターンＲＬ１をＹ軸と平行にし、線パターンＲＬ２をＸ軸と平行にした縦横のメッシュ状パターンとしても良い。さらに、線パターンＲＬ１、ＲＬ２を９０度で交差させる必要はなく、隣接する２本の線パターンＲＬ１と、隣接する２本の線パターンＲＬ２とで囲まれた矩形領域が、正方形（又は長方形）以外の菱形になるような角度で、線パターンＲＬ１、ＲＬ２を交差させても良い。

0083

次に、図３、図４及び図８を参照して、回転位置検出機構１４について説明する。図８に示すように、回転位置検出機構１４は、回転ドラムＤＲの回転位置を光学的に検出するものであり、例えばロータリーエンコーダ等を用いたエンコーダシステムが適用されている。回転位置検出機構１４は、回転ドラムＤＲの両端部に設けられるスケール部ＧＰａ，ＧＰｂと、スケール部ＧＰａ，ＧＰｂの各々と対向する複数のエンコーダヘッドＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３，ＥＮ４とを有する。図４及び図８では、スケール部ＧＰａに対向した４つのエンコーダヘッドＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３，ＥＮ４だけが示されているが、スケール部ＧＰｂにも同様のエンコーダヘッドＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３，ＥＮ４が対向して配置される。

0084

スケール部ＧＰａ、ＧＰｂは、回転ドラムＤＲの外周面の周方向の全体に亘って環状にそれぞれ形成されている。スケール部ＧＰａ、ＧＰｂは、回転ドラムＤＲの外周面の周方向に一定のピッチ（例えば２０μｍ）で凹状又は凸状の格子線を刻設した回折格子であり、インクリメンタル型スケールとして構成される。本実施形態の場合、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの格子線（目盛）と、図９に示した基準パターンＲＭＰとは、回転ドラムＤＲの表面を加工する装置（パターン刻設機等）によって同時に形成される為、ミクロンオーダーで一義的な位置関係にすることができる。なお、スケール部ＧＰａ，ＧＰｂの周方向の１ヶ所には、原点マークが併設されており、エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３、ＥＮ４の各々は、その原点マークを検出して原点信号を出力する機能を備える。従って、その原点マークに対しても、基準パターンＲＭＰ、周方向に関して一義的な位置関係（既知の角度位置関係）になっている。

0085

基板Ｐは、回転ドラムＤＲの両端のスケール部ＧＰａ、ＧＰｂを避けた内側、つまり、規制帯ＣＬａ、ＣＬｂの内側に巻き付けられるように構成される。厳密な配置関係を必要とする場合、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの外周面と、回転ドラムＤＲに巻き付いた基板Ｐの部分の外周面とが同一面（回転中心線ＡＸ２から同一半径）になるように設定する。その為には、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの外周面を、回転ドラムＤＲの基板巻付け用の外周面に対して、径方向に基板Ｐの厚み分だけ高くしておけば良い。このため、回転ドラムＤＲに形成されるスケール部ＧＰａ、ＧＰｂの外周面を、基板Ｐの外周面とほぼ同一の半径に設定することができる。そのため、エンコーダヘッドＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３，ＥＮ４は、回転ドラムＤＲに巻き付いた基板Ｐ上の描画面と同じ径方向位置でスケール部ＧＰａ、ＧＰｂを検出することができ、計測位置と処理位置とが回転系の径方向に異なることで生ずるアッベ誤差を小さくすることができる。なお、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂを回転ドラムＤＲの両端部に直接形成できない場合は、回転ドラムＤＲの直径とほぼ同じ直径の円盤状部材の外周面にスケール部ＧＰａ（ＧＰｂ）を刻設したスケール円盤を、回転ドラムＤＲのシャフト部Ｓｆ２に同軸に取り付けても良い。

0086

エンコーダヘッドＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３，ＥＮ４は、回転中心線ＡＸ２からみてスケール部ＧＰａ、ＧＰｂの周囲にそれぞれ配置されており、回転ドラムＤＲの周方向において異なる位置となっている。このエンコーダヘッドＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３，ＥＮ４は、制御装置１６に接続されている。エンコーダヘッドＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３，ＥＮ４は、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂに向けて計測用の光ビームを投射し、その反射光束（回折光）を光電検出することにより、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの周方向の位置変化に応じた検出信号（例えば、９０度の位相差を持った２相信号）を制御装置１６に出力する。制御装置１６は、その検出信号を不図示のカウンタ回路で内挿補間してデジタル処理することにより、回転ドラムＤＲの角度変化、即ち、その外周面の周方向の位置変化をサブミクロンの分解能で計測することができる。このとき、制御装置１６は、回転ドラムＤＲの角度変化から、回転ドラムＤＲにおける基板Ｐの搬送速度も計測することができる。

0087

また、図４及び図８に示すように、エンコーダヘッドＥＮ１は、設置方位線Ｌｅ１上に配置される。設置方位線Ｌｅ１は、ＸＺ面内において、エンコーダヘッドＥＮ１による計測用光ビームのスケール部ＧＰａ（ＧＰｂ）上への投射領域（読取位置）と、回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Ｌｅ１は、ＸＺ面内において、描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５と、回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドＥＮ１の読取位置と回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線と、描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５と回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線とは、同じ方位線（中心軸ＡＸ２から見て同じ方位）となっている。

0088

同様に、図４及び図８に示すように、エンコーダヘッドＥＮ２は、設置方位線Ｌｅ２上に配置される。設置方位線Ｌｅ２は、ＸＺ面内において、エンコーダヘッドＥＮ２による計測用光ビームのスケール部ＧＰａ（ＧＰｂ）上への投射領域（読取位置）と、回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Ｌｅ２は、ＸＺ面内において、描画ラインＬＬ２，ＬＬ４と、回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドＥＮ２の読取位置と回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線と、描画ラインＬＬ２，ＬＬ４と回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線とは、同じ方位線（中心軸ＡＸ２から見て同じ方位）となっている。

0089

また、図４及び図８に示すように、エンコーダヘッドＥＮ３は、設置方位線Ｌｅ３上に配置される。設置方位線Ｌｅ３は、ＸＺ面内において、エンコーダヘッドＥＮ３による計測用光ビームのスケール部ＧＰａ（ＧＰｂ）上への投射領域（読取位置）と、回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Ｌｅ３は、ＸＺ面内において、アライメント顕微鏡ＡＭ１による基板Ｐの観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３と、回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドＥＮ３の読取位置と回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線と、アライメント顕微鏡ＡＭ１の観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３と回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線とは、同じ方位線（中心軸ＡＸ２から見て同じ方位）となっている。このような構成により、回転中心軸ＡＸ２が延びる方向から見た場合、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂ上におけるエンコーダヘッドＥＮ３の計測領域とアライメント顕微鏡ＡＭ１の検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３とが、回転ドラムＤＲの周方向に関して同じ位置となっている。

0090

同様に、図４及び図８に示すように、エンコーダヘッドＥＮ４は、設置方位線Ｌｅ４上に配置される。設置方位線Ｌｅ４は、ＸＺ面内において、エンコーダヘッドＥＮ４による計測用光ビームのスケール部ＧＰａ（ＧＰｂ）上への投射領域（読取位置）と、回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Ｌｅ４は、ＸＺ面内において、アライメント顕微鏡ＡＭ２による基板Ｐの観察領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６と、回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドＥＮ４の読取位置と回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線と、アライメント顕微鏡ＡＭ２の観察領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６と回転中心線ＡＸ２とを結ぶ線とは、同じ方位線（中心軸ＡＸ２から見て同じ方位）となっている。このような構成によって、回転中心軸ＡＸ２が延びる方向から見た場合、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂ上におけるエンコーダヘッドＥＮ４の計測領域とアライメント顕微鏡ＡＭ２の検出領域Ｖｗ４〜Ｖｗ６とが、回転ドラムＤＲの周方向に関して同じ位置となっている。

0091

エンコーダヘッドＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３，ＥＮ４の設置方位（回転中心線ＡＸ２を中心としたＸＺ面内での角度方向）を設置方位線Ｌｅ１，Ｌｅ２，Ｌｅ３，Ｌｅ４で表す場合、図４に示すように、設置方位線Ｌｅ１，Ｌｅ２が、中心面ｐ３に対して角度±θ°になるように、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５及びエンコーダヘッドＥＮ１，ＥＮ２が配置される。

0092

ここで、制御装置１６は、エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２とカウンタ回路によって検出されるスケール部（回転ドラムＤＲ）ＧＰａ，ＧＰｂの回転角度位置、すなわち回転ドラムＤＲの外周面の周方向の移動位置や移動量に基づいて、奇数番及び偶数番の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５による描画開始位置を制御する。つまり、制御装置１６は、基板Ｐに投射される描画ビームＬＢが走査方向へ走査している期間中、基板Ｐに描画すべきパターンのＣＡＤ情報に基づいて、光偏向器８１をＯｎ／Ｏｆｆ変調するが、光偏向器８１による１走査分のＣＡＤ情報のＯｎ／Ｏｆｆ変調の開始タイミングを、検出した回転角度位置に基づいて行うことで、基板Ｐの光感応層上にパターンを精度良く描画することができる。

0093

また、制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２により基板Ｐ上のアライメントマークＫｓ１〜Ｋｓ３が検出されたときの、エンコーダヘッドＥＮ３，ＥＮ４によって検出されるスケール部（回転ドラムＤＲ）ＧＰａ，ＧＰｂの回転角度位置を記憶することにより、基板Ｐ上のアライメントマークＫｓ１〜Ｋｓ３の位置と回転ドラムＤＲの回転角度位置との対応関係を求めることができる。同様に、制御装置１６は、アライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２により回転ドラムＤＲ上の基準パターンＲＭＰが検出されたときの、エンコーダヘッドＥＮ３，ＥＮ４によって検出されるスケール部（回転ドラムＤＲ）ＧＰａ，ＧＰｂの回転角度位置を記憶することにより、回転ドラムＤＲ上の基準パターンＲＭＰの位置と回転ドラムＤＲの回転角度位置との対応関係を求めることができる。このように、アライメント顕微鏡ＡＭ１，ＡＭ２は、観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ６内で、基準パターンやマークをサンプリングした瞬間の回転ドラムＤＲの回転角度位置（又は周方向位置）を精密に計測することができる。そして、露光装置ＥＸでは、この計測結果に基づいて、基板Ｐと基板Ｐ上に描画される所定のパターンとを位置合せ（アライメント）したり、回転ドラムＤＲと描画装置１１の各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５による描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５との位置関係とをキャリブレーションしたりする。

0094

ところで、マルチビーム型の露光装置ＥＸでは、基板Ｐが搬送方向に搬送されながら、基板Ｐ上の複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に沿って、描画ビームＬＢのスポット光が走査される。ここで、各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に沿って走査する描画ビームＬＢの走査方向が同じ方向であり、また、各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の各々が、中心面ｐ３（中心軸ＡＸ２）と精密に平行に設定されている場合、複数の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５により基板Ｐ上にそれぞれ形成されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５は、図１０に示すようなパターンとなる。

0095

図１０は、第１実施形態の露光装置により基板上に描画されたパターンと描画ラインとの配置関係の一例を誇張して示す図である。なお、図１０では、基板Ｐの搬送方向（Ｘｓ方向）に展開した図となっているため、Ｘｓ方向、Ｙ方向及びＺ方向が直交する直交座標系となっている。また、図１０では、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５とパターンＰＴ１〜ＰＴ５との関係が判り易いように、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５及びパターンＰＴ１〜ＰＴ５とを、基板Ｐの搬送方向に太くしている。

0096

図１０に示すように、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５の各々から基板Ｐに投射される描画ビームＬＢのスポット光は、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に沿って描画開始位置ＰＯ１から描画終了位置ＰＯ２へ向けて＋Ｙ方向に走査される。このとき、描画ビームＬＢのスポット光は、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に沿って走査される走査方向が全て同じ方向となっている。このため、基板Ｐの搬送方向Ｘｓから見たとき、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１において形成されたパターンＰＴ１〜ＰＴ５の端部ＰＴａと、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画終了位置ＰＯ２において形成されたパターンＰＴ１〜ＰＴ５の端部ＰＴｂとは、基板Ｐの幅方向に隣り合うパターンＰＴ１〜ＰＴ５同士において隣接する。

0097

ここで、描画ビームＬＢのスポット光が基板Ｐに対して１回走査されたときの、基板Ｐに形成されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５は、基板Ｐが搬送方向に等速搬送されていることから、わずかに斜めに形成される。その傾き量は、図１０では誇張して示してあるが、基板Ｐの搬送速度Ｖｘｓと描画ビームＬＢのスポット光の走査速度Ｖｐとの比Ｖｘｓ／Ｖｐで表される。走査速度Ｖｐは走査器８３としての回転ポリゴンミラー９７の回転速度Ｒｖ（ｒｐｓ）に比例し、例えば、回転ポリゴンミラー９７の反射面が８面で、反射面毎の実質的な走査期間が４０％、描画ライン（ＬＬ１〜ＬＬ５）の長さをＹＬ（ｍｍ）とすると、スポット光の走査速度Ｖｐ（ｍｍ／Ｓ）は、次式によって求まる。
Ｖｐ＝（８・Ｒｖ・ＹＬ）／０．４＝２０・Ｒｖ・ＹＬ〔ｍｍ／Ｓ〕

0098

回転ポリゴンミラー９７が毎分６０００回転（回転速度Ｒｖ＝１００ｒｐｓ）し、長さＹＬを５０ｍｍとすると、走査速度Ｖｐは１０万ｍｍ／Ｓとなる。基板Ｐの搬送速度Ｖｘｓを５０ｍｍ／Ｓとすると、基板Ｐ上での描画ラインの傾き量Ｖｘｓ／Ｖｐは１／２０００となる。この傾き量は、描画ラインのＹ方向の両端（描画開始点ＰＯ１と描画終了点ＰＯ２）が、基板Ｐ上ではＸｓ方向に２５μｍだけずれることを意味する。もちろん、回転ポリゴンミラー９７の回転速度Ｒｖを上げて、基板Ｐの搬送速度Ｖｘｓを低下させれば、描画ラインの傾き量Ｖｘｓ／Ｖｐは小さくできるが、描画ラインのＹ方向の両端（描画開始点ＰＯ１と描画終了点ＰＯ２）のＸｓ方向のずれ量を、描画すべきパターンの最小線幅の数分の一程度にするには、回転ポリゴンミラー９７の回転速度Ｒｖを数倍以上にしつつ、基板Ｐの搬送速度Ｖｘｓを大幅に低下させることになる。つまり、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１において形成されたパターンＰＴ１〜ＰＴ５の端部ＰＴａは、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画終了位置ＰＯ２において形成されたパターンＰＴ１〜ＰＴ５の端部ＰＴｂと比べて、搬送方向の下流側に形成される。このため、パターンＰＴ１〜ＰＴ５の端部ＰＴａと端部ＰＴｂとは、搬送方向において異なる位置となってしまう。この場合、基板Ｐの幅方向に継ぎ合わされるパターンＰＴ１〜ＰＴ５は、隣接するパターンＰＴ１〜ＰＴ５同士の間に、搬送方向における継ぎ誤差が発生する。

0099

このように、パターンＰＴ１〜ＰＴ５の継ぎ誤差は、描画ビームＬＢのスポット光の主走査方向における走査速度Ｖｐが一定である場合、基板Ｐの幅方向に対する描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きが、基板Ｐの搬送速度に応じた傾きとなっていない為に生じる。ここで、基板Ｐの幅方向に対する描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きは、露光装置ＥＸの描画前と、露光装置ＥＸの描画時とにおいて、それぞれ調整される。

0100

具体的に、露光装置ＥＸの描画前（例えば、アライメント時）に関して、露光装置ＥＸは、予め設定された基準となる基準速度（Ｖｘｓ）で基板Ｐを搬送する。このとき、基準速度は、使用する基板Ｐに応じて適宜変更される場合がある。例えば、基板Ｐに塗布された光感応層の感度が低い場合には、基準速度を低くしてスポット光による主走査を複数回重ねて露光量を増やすこともある。このため、基準速度で搬送される基板Ｐに対し、パターンＰＴ１〜ＰＴ５が基板Ｐの幅方向に好適に継ぎ合わされるように、基板Ｐに対して設定される基準速度に応じて、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５が中心面ｐ３（中心軸ＡＸ２）に対して適宜傾くように調整される。

0101

また、露光装置ＥＸによる描画動作中は、基板Ｐの搬送速度が基準速度となるように回転ドラムＤＲの回転駆動が制御されるが、このとき、回転ドラムＤＲの回転軸受部の構造（ベアリング特性）や回転駆動機構（モータのトルク特性、減速ギアの特性等）により、搬送される基板Ｐの搬送速度は、回転ドラムＤＲの回転周期に応じて基準速度から僅かに速度変動する場合がある。つまり、回転ドラムＤＲにより搬送される基板Ｐの搬送速度に、周期的に速度ムラが生じる場合がある。そこで、基準速度から僅かに速度変化する基板Ｐに対し、パターンＰＴ１〜ＰＴ５が基板Ｐの幅方向に好適に継ぎ合わされるように、基板Ｐの搬送速度の変動に追従して描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の各々を、動的に（アクティブに）傾けるような構成（制御系）を組み込むのが良い。

0102

次に、図１１を参照して、基板Ｐの幅方向に対する描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きの調整について説明する。図１１は、第１実施形態の露光装置により基板上に描画されたパターンと描画ラインとの配置関係の一例を示す図である。第１実施形態の露光装置ＥＸでは、回転機構２４により第１光学定盤２３に対し第２光学定盤２５を回転させることで、基板Ｐの幅方向に対し、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５を全体的に傾けている。つまり、回転機構２４が、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きを調整する傾き調整機構として機能する。

0103

回転機構２４は、第１光学定盤２３に対し第２光学定盤２５を回転させることで、回転軸Ｉを中心に、基板Ｐに対して描画装置１１を回転させる。回転軸Ｉを中心に描画装置１１が回転すると、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５は、相互の位置関係を変化させることなく、基板Ｐの幅方向（つまり、回転ドラムＤＲの回転中心線ＡＸ２、又は中心面ｐ３）に対して傾く。

0104

ここで、露光装置ＥＸのアライメント時に関して、基準速度で搬送される基板Ｐに対し、パターンＰＴ１〜ＰＴ５を基板Ｐの幅方向に継ぎ合わせる場合の、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きの調整について説明する。図１１に示すように、制御装置１６は、回転位置検出機構１４によって検出される基板Ｐの基準速度に基づいて、回転機構２４を回転させる。ここで、基板Ｐの基準速度は、回転機構２４の回転量と対応付けられている。この回転量は、パターンＰＴ１〜ＰＴ５の端部ＰＴａと端部ＰＴｂとが搬送方向において同じ位置となるような回転量、つまり、パターンＰＴ１〜ＰＴ５が基板Ｐの幅方向に沿って形成されるような回転量（傾き量）となっている。つまり、制御装置１６は、検出される基板Ｐの基準速度に対応付けられる回転量に基づいて、回転機構２４を回転させる。具体的に、制御装置１６は、図１０に示すパターンＰＴ１〜ＰＴ５が形成される場合、基板Ｐの基準速度に基づいて、回転機構２４を回転させることで、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１が搬送方向の上流側に位置し、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画終了位置ＰＯ２が搬送方向の下流側に位置するように、基板Ｐに対して描画装置１１を回転させる。

0105

図１１に示すように、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の相互の位置関係を変化させずに、回転機構２４が描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５を全体的に傾けると、回転軸Ｉから遠い側の描画ラインＬＬ１及び描画ラインＬＬ５は、搬送方向における移動量が大きくなる一方で、回転軸Ｉから近い側の描画ラインＬＬ３は、搬送方向における移動量が小さくなる。つまり、描画ラインＬＬ１は、搬送方向の上流側に大きく移動し、描画ラインＬＬ２は、搬送方向の上流側に僅かに移動する。描画ラインＬＬ３は、搬送方向における移動がほぼない。描画ラインＬＬ４は、搬送方向の下流側に僅かに移動し、描画ラインＬＬ５は、搬送方向の下流側に大きく移動する。このため、回転機構２４による回転後（傾き補正後）の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５によって基板Ｐ上に描画される各パターンＰＴ１〜ＰＴ５は、図１１の点線で示すように、基板Ｐの幅方向とほぼ同じ方向に傾き無く形成される。

0106

一方で、回転後（傾き補正後）に露光された各パターンＰＴ１〜ＰＴ５は、基板Ｐの搬送方向において、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きに応じて、僅かに異なる位置に形成される。つまり、パターンＰＴ５は、パターンＰＴ４に対して搬送方向の下流側に形成され、パターンＰＴ４は、パターンＰＴ３に対して搬送方向の下流側に形成され、パターンＰＴ３は、パターンＰＴ２に対して搬送方向の下流側に形成され、パターンＰＴ２は、パターンＰＴ１に対して搬送方向の下流側に形成される。このように、回転軸Ｉを中心に、回転機構２４により描画装置１１を回転させる場合、回転後のパターンＰＴ１〜ＰＴ５の搬送方向における位置が異なることで、回転後のパターンＰＴ１〜ＰＴ５の搬送方向において、所定のズレ量が生じてしまう。このため、制御装置１６は、回転位置検出機構１４によって検出される基板Ｐの基準速度に基づいて、各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５の描画タイミングを制御することで、回転後のパターンＰＴ１〜ＰＴ５の搬送方向における位置を補正している。つまり、基板Ｐの基準速度は、描画タイミングの補正量とも対応付けられている。ここで、制御装置１６は、描画タイミングを補正するために、基板Ｐに描画するために使用されるＣＡＤ情報を搬送方向において補正している。

0107

図１２は、第１実施形態の露光装置で使用されるＣＡＤ情報のイメージを示す図である。なお、図１２では、基板Ｐ上に描画すべきパターンのＣＡＤ情報として、図１１に示すパターンＰＴ１〜ＰＴ５に対応するＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５が図示されている。また、図１２の点線で示すＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５は、描画タイミングの補正前のＣＡＤパターン（設計上の元データ）ＣＡＤ１〜ＣＡＤ５となっており、図１２の実線で示すＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５は、描画タイミングの補正後のＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５となっている。

0108

図１２の点線で示すように、補正前のＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５の各々は、基板Ｐ上に描画すべきパターンＰＴ１〜ＰＴ５と同様の配置で描画されるように、描画データ（ビットパターン）用のメモリ回路中に格納されており、基板Ｐの搬送方向において同じ位置となっている。このため、補正前のＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５は、基板Ｐの幅方向に沿って一列に配置されている。

0109

制御装置１６は、この補正前のＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５を、図１１に示す回転後のパターンＰＴ１〜ＰＴ５が搬送方向において同じ位置となるように、つまり、パターンＰＴ１〜ＰＴ５の端部ＰＴａ，ＰＴｂ同士が継ぎ合わされるように、ＣＡＤパターンＣＡＤ５を基準にして、ＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ４を搬送方向に補正している。つまり、制御装置１６は、図１２の実線で示すように、図１１に示す回転後のパターンＰＴ１〜ＰＴ５の搬送方向における位置のズレ量に応じて、補正前のＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５の各々を、搬送方向に補正する。その補正は、例えば、補正前のＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５の各々の描画データ（ビットパターン）をメモリ回路から読み出す開始タイミングをずらしていくことで行われる。

0110

なお、図１１の点線で示すパターンＰＴ１〜ＰＴ５の搬送方向におけるズレ量は、上記のように基板Ｐの搬送速度に対応付けられていることから、制御装置１６は、基板Ｐの搬送速度に基づいて、ＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５の搬送方向における補正（描画データの読み出し開始タイミングのずらし等）を行う。補正後のＣＡＤ情報は、ＣＡＤパターンＣＡＤ５がＣＡＤパターンＣＡＤ４に対して搬送方向の上流側に位置し、ＣＡＤパターンＣＡＤ４がＣＡＤパターンＣＡＤ３に対して搬送方向の上流側に位置し、ＣＡＤパターンＣＡＤ３がＣＡＤパターンＣＡＤ２に対して搬送方向の上流側に位置し、ＣＡＤパターンＣＡＤ２がＣＡＤパターンＣＡＤ１に対して搬送方向の上流側に位置する。なお、制御装置１６は、ＣＡＤパターンＣＡＤ５を基準として、他のＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ４を補正したが、他のＣＡＤパターンＣＡＤ１〜４を基準として補正してもよい。

0111

このように、制御装置１６は、露光装置ＥＸのアライメント時において、回転位置検出機構１４によって検出される基板Ｐの搬送速度に応じて、図１２の実線で示すＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５の搬送方向における位置を補正することにより、図１１の実線で示すパターンＰＴ１〜ＰＴ５として基板Ｐ上に描画することができる。

0112

なお、露光装置ＥＸのアライメント時における、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きの調整は、回転機構２４を手動により回転させてもよいし、制御装置１６により回転機構２４を駆動制御して回転させてもよい。

0113

次に、露光装置ＥＸの描画時に関して、基準速度から速度ムラによって僅かに速度変化しながら搬送される基板Ｐに対し、パターンＰＴ１〜ＰＴ５を基板Ｐの幅方向に継ぎ合わせる場合の、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きの調整について説明する。図１１に示すように、回転機構２４は、基準速度で搬送される基板Ｐに対し、基板Ｐの幅方向に対して描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５を所定の傾きとすることで、パターンＰＴ１〜ＰＴ５を基板Ｐの幅方向に好適に継ぎ合わせている。

0114

図１１に示す状態から、基板Ｐが基準速度よりも速い搬送速度で搬送されると、基板Ｐ上に形成されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５は、図１０に示すように、斜めに形成される。つまり、パターンＰＴ１〜ＰＴ５の端部ＰＴａは、パターンＰＴ１〜ＰＴ５の端部ＰＴｂと比べて、搬送方向の下流側に形成される。一方で、基板Ｐが基準速度よりも遅い搬送速度で搬送されると、基板Ｐ上に形成されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５は、図１０に示すパターンＰＴ１〜ＰＴ５とは逆向きに傾斜（図１０中で右下がりに傾斜）して形成される。つまり、パターンＰＴ１〜ＰＴ５の端部ＰＴａは、パターンＰＴ１〜ＰＴ５の端部ＰＴｂと比べて、搬送方向の上流側に形成される。

0115

制御装置１６は、回転位置検出機構１４によって検出される基板Ｐの搬送速度が、基準速度よりも速くなると、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１が、基準速度における描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１よりも搬送方向の上流側に位置し、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画終了位置ＰＯ２が、基準速度における描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画終了位置ＰＯ２よりも搬送方向の下流側に位置するように、回転機構２４を回転させ、図１１の状態から描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の全体をさらに時計回りに回転する。また、回転機構２４を回転させると、回転後のパターンＰＴ１〜ＰＴ５は、パターンＰＴ１〜ＰＴ４がパターンＰＴ２〜ＰＴ５に比して搬送方向の上流側となるように、搬送方向において位置ズレしてしまう。このため、制御装置１６は、基板Ｐに描画するためのＣＡＤ情報を、ＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ４がＣＡＤパターンＣＡＤ２〜ＣＡＤ５に比して搬送方向の下流側となるように、搬送方向において描画タイミング（メモリ回路からの描画データの読み出し開始タイミング）を補正する。

0116

一方で、制御装置１６は、回転位置検出機構１４によって検出される基板Ｐの搬送速度が、基準速度よりも遅くなると、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１が、基準速度における描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１よりも搬送方向の下流側に位置し、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画終了位置ＰＯ２が、基準速度における描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画終了位置ＰＯ２よりも搬送方向の上流側に位置するように、回転機構２４を回転させる。また、回転機構２４を回転させると、回転後のパターンＰＴ１〜ＰＴ５は、パターンＰＴ１〜ＰＴ４がパターンＰＴ２〜ＰＴ５に比して搬送方向の下流側となるように、搬送方向において位置ズレしてしまう。このため、制御装置１６は、基板Ｐに描画するためのＣＡＤ情報を、ＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ４がＣＡＤパターンＣＡＤ２〜ＣＡＤ５に比して搬送方向の上流側となるように、搬送方向において描画タイミング（メモリ回路からの描画データの読み出し開始タイミング）を補正する。

0117

このように、制御装置１６は、露光装置ＥＸの描画時において、基板Ｐが、速度ムラによって基準速度から僅かに速度変化しながら搬送されても、回転位置検出機構１４によって検出される搬送速度と基準速度との差分に基づいて、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の全体的な傾きを調整することができる。また、制御装置１６は、回転後のパターンＰＴ１〜ＰＴ５の搬送方向におけるズレ量分を補正量として、ＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５の搬送方向における位置を補正（描画開始タイミングを補正）することにより、基板Ｐの幅方向に直線的につなげた状態でパターンＰＴ１〜ＰＴ５を基板Ｐ上に描画することができる。

0118

なお、回転機構２４による回転量は、基板Ｐの基準速度、搬送速度に応じて予め求めることが好ましい。同様に、ＣＡＤ情報の補正量も、基板Ｐの基準速度、搬送速度に応じて予め求めることが好ましい。さらに、基板Ｐの基準速度、基準速度からの変位、回転機構２４の回転量、ＣＡＤ情報の補正量を、相関付けた相関マップとして求めてもよい。また、ＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５の搬送方向における位置を補正（描画開始タイミングを補正）する際は、図４又は図８に示した高分解能なエンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２（回転位置検出機構１４）の各々によって検出される回転ドラムＤＲの角度位置（基板Ｐの搬送位置）に基づいて、各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５による描画を開始（メモリ回路からの描画データのアクセスを開始）する。具体的には、回転機構２４による回転補正後に生じ得るパターンＰＴ１〜ＰＴ５の各々の描画開始位置ＰＯ１と描画終了位置ＰＯ２との搬送方向のずれ量が、制御装置１６によって計算されると、エンコーダヘッドＥＮ１、ＥＮ２の各々によって検出される回転ドラムＤＲの角度位置に、そのずれ量に応じた±ΔＸｓの補正を加えた補正位置情報を生成する。そして、その補正位置情報に基づいて各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５による描画を開始（メモリ回路からの描画データのアクセスを開始）する。

0119

以上、第１実施形態は、回転位置検出機構１４によって検出される基板Ｐの搬送速度に基づいて、回転機構２４によって第２光学定盤２５を回転させることにより、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きを調整することができる。このため、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に沿って走査される描画ビームＬＢによって、基板Ｐ上に描画されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５を、基板Ｐの幅方向に沿って直線的に形成することができる。また、回転機構２４による第２光学定盤２５の回転後、ＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５の描画タイミングを補正して、基板Ｐ上に描画されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５を、基板Ｐの搬送方向において同じ位置とすることができる。よって、基板Ｐ上に描画されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５を、基板Ｐの幅方向及び搬送方向（長尺方向）に好適に継ぎ合わせるように補正することができるため、速度ムラによる継ぎ誤差を抑制することができる。

0120

また、第１実施形態は、回転位置検出機構１４によって検出される基板Ｐの搬送速度に応じて、制御装置１６により回転機構２４をリアルタイムに回転させることができる。このため、露光装置ＥＸによる描画中においても、基板Ｐの幅方向に対する描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きを調整することができ、回転ドラムＤＲの周期的な速度ムラによって生じる継ぎ誤差も抑制することができる。

0121

また、第１実施形態は、基板Ｐの搬送速度が基準速度よりも速いとき、基板Ｐの幅方向に対する描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５を、基準速度における描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１よりも上流側で、描画終了位置ＰＯ２よりも下流側となるように傾けることで、パターンＰＴ１〜ＰＴ５を好適に補正することができる。また、基板Ｐの搬送速度が基準速度よりも遅いとき、基板Ｐの幅方向に対する描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５を、基準速度における描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１よりも下流側で、描画終了位置ＰＯ２よりも上流側となるように傾けることで、パターンＰＴ１〜ＰＴ５を好適に補正することができる。

0122

また、第１実施形態は、各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５を、光偏向器８１と走査器８３とを含んで構成することができるため、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に沿って一次元の方向に描画ビームＬＢを走査することができる。

0123

また、第１実施形態は、回転機構２４により、第２光学定盤２５に設置された描画装置１１を回転することで、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の相互の位置関係を維持しつつ、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の全ての傾きを調整することができる。このため、制御装置１６は、回転機構２４の回転を制御すればよいため、制御に係る構成を簡易な構成とすることができる。

0124

また、第１実施形態は、各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５から投射される描画ビームＬＢの基板Ｐ上におけるサイズ（スポット径）をＤ（μｍ）、描画ビームＬＢの描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に沿った走査速度をＶｐ（μｍ／秒）としたとき、光源装置ＣＮＴは、パルス光を射出するレーザ光源の発光繰り返し周期Ｔ（秒）を、Ｔ＜Ｄ／Ｖｐの関係にすることができる。このため、描画ビームＬＢによるスポット光を基板Ｐ上で重複させながら、描画ビームＬＢを走査方向に走査することができるため、光偏向器８１がＯＮ状態の間は、描画ビームＬＢによる描画ラインが走査方向に途切れることなく連続線として描画される。

0125

なお、第１実施形態では、回転機構２４により第２光学定盤２５を回転させ、基板Ｐに対し描画装置１１を回転させることで、基板Ｐの幅方向に対し描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きを調整した。しかしながら、この構成に限定されず、基板Ｐの幅方向に対し描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きを相対的に調整すればよい。つまり、露光装置ＥＸは、ＸＹ面内において、回転ドラムＤＲの回転中心線ＡＸ２を、回転軸Ｉを中心にＸＹ面内で回転させる構成であってもよい。この場合は、基板Ｐの搬送経路中で、少なくとも回転ドラムＤＲの前後に配置されるローラＲＴ１、ＲＴ２（図１）も一体となって、回転軸Ｉを中心にＸＹ面内で回転させる構成とするのが良い。

0126

［第２実施形態］
次に、図１３から図１６を参照して、第２実施形態の露光装置ＥＸについて説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と重複する記載を避けるべく、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第１実施形態と同様の構成要素については、第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略することもある。図１３は、第２実施形態の露光装置のｆ−θレンズ系の一部の構成を示す図である。図１４は、図１３のｆ−θレンズ系のシリンドリカルレンズの構成を示す図である。図１５は、第２実施形態の露光装置により基板上に描画されたパターンと描画ラインとの配置関係の一例を示す図である。図１６は、第２実施形態の露光装置により基板上に描画されたパターンと描画ラインとの配置関係の一例を示す図である。第１実施形態の露光装置ＥＸは、回転機構２４により第２光学定盤２５を回転させることで、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きを全体で調整した。これに対し、第２実施形態の露光装置ＥＸは、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の各々の傾きを個別に調整している。

0127

第２実施形態の露光装置ＥＸにおいて、図１３に示すように、ｆ−θレンズ系８５は、テレセントリックｆ−θレンズ８５ａと、シリンドリカルレンズ８５ｂとを含んで構成されている。なお、図１３では、ｆ−θレンズ系８５において、テレセントリックｆ−θレンズ８５ａ及びシリンドリカルレンズ８５ｂ以外の他のレンズの図示を省略している。

0128

テレセントリックｆ−θレンズ８５ａは、照射される描画ビームＬＢをＸＺ面中では平行光とし、Ｙ方向（走査方向）では収束光とする。ＸＺ面中で平行光の描画ビームＬＢは、シリンドリカルレンズ８５ｂへ向けて照射する。シリンドリカルレンズ８５ｂは、テレセントリックｆ−θレンズ８５ａと基板Ｐとの間に設けられている。シリンドリカルレンズ８５ｂは、描画ラインＬＬ１（ＬＬ２〜ＬＬ５も同様）が延びる走査方向とほぼ平行な母線を有しており、母線と直交する方向に所定のパワー（屈折力）を有して描画ビームＬＢをスポット光に集光している。また、図１４に示すように、シリンドリカルレンズ８５ｂは、基板Ｐの幅方向に対する描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の各々の傾きを微調整するために、回転軸Ｉ１〜Ｉ５を中心に回転可能となっている。回転軸Ｉ１〜Ｉ５は、基板Ｐ上に形成される描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５を含む描画面内の所定点を中心とする回転軸である。回転軸Ｉ１〜Ｉ５は、例えば、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５が延びる方向の中央を中心とする回転軸であり、描画ビームＬＢの軸線と同じ方向となっている。つまり、奇数番の描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５の回転軸Ｉ１，Ｉ３，Ｉ５は、設置方位線Ｌｅ１と同じ方向となっており、偶数の描画ラインＬＬ２，ＬＬ４の回転軸Ｉ２，Ｉ４は、設置方位線Ｌｅ２と同じ方向となっている。このシリンドリカルレンズ８５ｂは、駆動部１００によって回転軸Ｉ１〜Ｉ５を中心に回転し、駆動部１００に接続される制御装置１６によって、シリンドリカルレンズ８５ｂの回転が制御される。シリンドリカルレンズ８５ｂの回転軸Ｉ１〜Ｉ５を中心とした回転では、回転軸Ｉ１〜Ｉ５付近を通って基板Ｐ上に投射される描画ビームの主光線に対して、シリンドリカルレンズ８５ｂの母線方向（Ｙ方向）の両端側を通って基板Ｐ上に投射される描画ビームの主光線が、シリンドリカルレンズ８５ｂの母線と回転軸Ｉ１〜Ｉ５といずれとも直交する方向に関して僅かに傾くため、基板Ｐ上の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５を僅かに傾けることができる。

0129

次に、図１５を参照して、基板Ｐの幅方向に対する描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きの調整について説明する。第２実施形態の露光装置ＥＸでは、駆動部１００によりシリンドリカルレンズ８５ｂを回転させることで、基板Ｐの幅方向に対し、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５を傾けている。つまり、シリンドリカルレンズ８５ｂが、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の各々の傾きを調整する描画ライン回転機構として機能する。

0130

駆動部１００は、回転軸Ｉ１〜Ｉ５を中心に、シリンドリカルレンズ８５ｂをそれぞれ回転させることで、各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５を、基板Ｐの幅方向に対して傾ける。

0131

ここで、露光装置ＥＸの描画前（例えば、アライメント時）に関して、基準速度で搬送される基板Ｐに対し、パターンＰＴ１〜ＰＴ５を基板Ｐの幅方向に継ぎ合わせる場合の、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きの調整について説明する。なお、上記の場合の第２実施形態における描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きの調整は、第１実施形態における描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きの調整とほぼ同様となっているため、重複する部分については一部説明を省略する。図１５に示すように、制御装置１６は、回転位置検出機構１４によって検出された基板Ｐの基準速度に基づいて、駆動部１００を制御して、シリンドリカルレンズ８５ｂを回転させる。この場合も、基板Ｐの基準速度は、シリンドリカルレンズ８５ｂの回転量と対応付けられている。具体的に、制御装置１６は、基板Ｐの基準速度に基づいて、シリンドリカルレンズ８５ｂを回転させることで、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１が搬送方向の上流側に位置し、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画終了位置ＰＯ２が搬送方向の下流側に位置するように、基板Ｐに対してシリンドリカルレンズ８５ｂを回転させる。

0132

図１５に示すように、回転軸Ｉ１〜Ｉ５を中心に、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５をそれぞれ傾けると、各描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の搬送方向における位置はほぼ変化しない。このため、回転後の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５によって基板Ｐ上に描画される各パターンＰＴ１〜ＰＴ５は、図１５の実線で示すように、基板Ｐの幅方向とほぼ同じ方向に直線的に形成され、また、基板Ｐの搬送方向においても同じ位置となる。このように、パターンＰＴ１〜ＰＴ５は、基板Ｐの幅方向に沿って一列に継ぎ合わされて形成される。

0133

次に、露光装置ＥＸの描画時に関して、基準速度から速度ムラによって僅かに速度変化しながら搬送される基板Ｐに対し、パターンＰＴ１〜ＰＴ５を基板Ｐの幅方向に継ぎ合わせる場合の、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きの調整について説明する。なお、上記の場合の第２実施形態における描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きの調整は、第１実施形態における描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きの調整とほぼ同様となっているため、重複する部分については一部説明を省略する。図１５に示すように、駆動部１００は、基準速度で搬送される基板Ｐに対し、基板Ｐの幅方向に対して描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５を所定の傾きとすることで、パターンＰＴ１〜ＰＴ５を基板Ｐの幅方向に好適に継ぎ合わせている。

0134

図１５に示す状態から、基板Ｐが基準速度よりも速い搬送速度で搬送されると、基板Ｐ上に形成されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５は、端部ＰＴａが端部ＰＴｂと比べて搬送方向の下流側となるように、斜めに形成される。一方で、基板Ｐが基準速度よりも遅い搬送速度で搬送されると、基板Ｐ上に形成されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５は、端部ＰＴａが端部ＰＴｂと比べて搬送方向の上流側となるように、斜めに形成される。

0135

制御装置１６は、回転位置検出機構１４によって検出される基板Ｐの搬送速度が、基準速度よりも速くなると、第１実施形態と同様に、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１が、基準速度における描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１よりも搬送方向の上流側に位置し、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画終了位置ＰＯ２が、基準速度における描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画終了位置ＰＯ２よりも搬送方向の下流側に位置するように、各シリンドリカルレンズ８５ｂの駆動部１００制御して、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５を傾ける。一方で、制御装置１６は、回転位置検出機構１４によって検出される基板Ｐの搬送速度が、基準速度よりも遅くなると、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１が、基準速度における描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１よりも搬送方向の下流側に位置し、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画終了位置ＰＯ２が、基準速度における描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画終了位置ＰＯ２よりも搬送方向の上流側に位置するように、各シリンドリカルレンズ８５ｂの駆動部１００制御して、描画ラインを傾ける。

0136

ここで、第２実施形態の露光装置ＥＸは、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きを個別に調整している。このため、中心面ｐ３を挟んで、上流側の（奇数番の）描画モジュールＵＷ１，ＵＷ３，ＵＷ５の描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５と、下流側の（偶数番の）描画モジュールＵＷ２，ＵＷ４の描画ラインＬＬ２，ＬＬ４とに分けてそれぞれ傾きを調整することが可能となっている。

0137

露光装置ＥＸの描画時において発生する速度ムラは、回転ドラムＤＲの周方向における回転位置において異なる場合がある。具体的に、設置方位線Ｌｅ１における基板Ｐの搬送速度と、設置方位線Ｌｅ２における基板Ｐの搬送速度が異なる場合がある。この場合、奇数番の描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５と、偶数番の描画ラインＬＬ２，ＬＬ４とを、基板Ｐに対して同じ傾きにする。すると、例えば、図１６に示すように、奇数番の描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５により形成されるパターンＰＴ１，ＰＴ３，ＰＴ５は、基板Ｐの幅方向に沿って形成される一方で、偶数番の描画ラインＬＬ２，ＬＬ４により形成されるパターンＰＴ２，ＰＴ４は、図１６の点線で示すように、基板Ｐの幅方向に対して斜めに形成される場合がある。これは、奇数番の描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５と偶数番の描画ラインＬＬ２，ＬＬ４とがＸｓ方向に離れて設置されている為、基板Ｐ上のＸｓ方向の同一領域に描画されるべきパターンの描画に基板Ｐの搬送速度に応じた時間差があるからである。

0138

制御装置１６は、回転位置検出機構１４のエンコーダヘッドＥＮ１によって検出される設置方位線Ｌｅ１における基板Ｐの搬送速度を検出し、また、回転位置検出機構１４のエンコーダヘッドＥＮ２によって検出される設置方位線Ｌｅ２における基板Ｐの搬送速度を検出する。そして、制御装置１６は、検出した設置方位線Ｌｅ１における基板Ｐの搬送速度と、検出した設置方位線Ｌｅ２における基板Ｐの搬送速度との速度差を検出する。このように、制御装置１６は、設置方位線Ｌｅ１における基板Ｐの搬送速度と、設置方位線Ｌｅ２における基板Ｐの搬送速度との速度差を検出する速度差検出機構としての機能を含む構成となっている。そして、制御装置１６は、検出された速度差に基づいて、偶数番の描画ラインＬＬ２，ＬＬ４の傾きを、偶数番の描画モジュールＵＷ２，ＵＷ４の各々に設けられたシリンドリカルレンズ８５ｂの駆動部１００制御して調整する。シリンドリカルレンズ８５ｂの回転調整後に基板Ｐ上に露光されるパターンＰＴ２，ＰＴ４は、パターンＰＴ１，ＰＴ３，ＰＴ５と同様に、基板Ｐの幅方向に沿って直線的に形成される。

0139

以上、第２実施形態は、回転位置検出機構１４によって検出される基板Ｐの搬送速度に基づいて、駆動部１００によってシリンドリカルレンズ８５ｂを回転させることにより、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きをそれぞれ調整することができる。このため、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に沿って走査される描画ビームＬＢによって、基板Ｐ上に描画されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５を、基板Ｐの幅方向に沿って直線的に形成することができ、また、基板Ｐの搬送方向においても同じ位置とすることができる。よって、基板Ｐ上に描画されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５を、基板Ｐの幅方向及び搬送方向（長尺方向）に好適に継ぎ合わせるように補正することができると共に、基板Ｐの搬送速度のムラによる継ぎ誤差を、さらに抑制することができる。

0140

また、第２実施形態では、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きを調整する機構（描画ライン回転機構）を、駆動部１００とシリンドリカルレンズ８５ｂによる簡易な構成とすることができる。

0141

また、第２実施形態は、上流側の（奇数番の）描画モジュールＵＷ１，ＵＷ３，ＵＷ５の描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５における搬送速度と、下流側の（偶数番の）描画モジュールＵＷ２，ＵＷ４の描画ラインＬＬ２，ＬＬ４における搬送速度との速度差を検出し、検出された速度差に応じて、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きを調整することができる。このため、奇数番の描画モジュールＵＷ１，ＵＷ３，ＵＷ５の描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５による描画時における基板Ｐの搬送速度と、偶数番の描画モジュールＵＷ２，ＵＷ４の描画ラインＬＬ２，ＬＬ４による描画時における基板Ｐの搬送速度とが異なる場合であっても、基板Ｐ上に描画されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５を、基板Ｐの幅方向及び搬送方向に好適に継ぎ合わせるように補正して露光することができるため、速度ムラによる継ぎ誤差を抑制することができる。

0142

なお、第２実施形態では、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５を、回転軸Ｉ１〜Ｉ５を中心に回転させたが、回転中心は、特に限定されない。例えば、回転軸Ｉ１〜Ｉ５を、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１または描画終了位置ＰＯ２としてもよい。

0143

［第３実施形態］
次に、図１７を参照して、第３実施形態の露光装置ＥＸについて説明する。なお、第３実施形態でも、第１及び第２実施形態と重複する記載を避けるべく、第１及び第２実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第１及び第２実施形態と同様の構成要素については、第１及び第２実施形態と同じ符号を付して説明を省略することもある。図１７は、第３実施形態の露光装置により基板上に描画されたパターンと描画ラインとの配置関係の一例を示す図である。第１実施形態の露光装置ＥＸは、回転機構２４により第２光学定盤２５を回転させることで、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きを全体で調整した。これに対し、第３実施形態の露光装置ＥＸは、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きを変えることなく、描画タイミングを調整している。

0144

第３実施形態の露光装置ＥＸにおいて、図１７に示すように、制御装置１６は、回転位置検出機構１４によって検出される基板Ｐの搬送速度、又は搬送位置に応じて、描画タイミングを補正する。なお、描画タイミングの補正は、第１実施形態と同様であり、図１２に示すように、基板Ｐに描画するために使用されるＣＡＤ情報を搬送方向において補正している。つまり、制御装置１６は、基板Ｐ上に形成されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５に対応するＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５を、パターンＰＴ１〜ＰＴ５の端部ＰＴａ，ＰＴｂ同士が継ぎ合わされるように、ＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５を、搬送方向に補正する。

0145

このように、制御装置１６は、露光装置ＥＸのアライメント時または描画時において、回転位置検出機構１４によって検出される基板Ｐの搬送速度、又は搬送位置に応じて、図１２の実線で示すＣＡＤパターンＣＡＤ１〜ＣＡＤ５の搬送方向における位置を補正することにより、図１７に示すパターンＰＴ１〜ＰＴ５として基板Ｐ上に描画することができる。

0146

以上、第３実施形態は、回転位置検出機構１４によって検出される基板Ｐの搬送速度、又は搬送位置に基づいて、描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５による描画タイミングを補正することができる。このため、基板Ｐ上に描画されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５を、基板Ｐの幅方向に対して斜めとなるものの、基板Ｐの幅方向に継ぎ合わせるように補正することができるため、速度ムラによる継ぎ誤差を抑制することができる。

0147

［第４実施形態］
次に、図１８を参照して、第４実施形態の露光装置ＥＸについて説明する。なお、第４実施形態でも、第１〜第３実施形態と重複する記載を避けるべく、第１〜第３実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第１〜第３実施形態と同様の構成要素については、第１〜第３実施形態と同じ符号を付して説明を省略する場合がある。図１８は、第４実施形態の露光装置により基板上に描画されたパターンと描画ラインとの配置関係の一例を示す図である。第１〜第３実施形態の露光装置ＥＸは、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に沿って走査される描画ビームＬＢの走査方向が全て同じ方向であった。これに対し、第４実施形態の露光装置ＥＸは、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５のうち、奇数番の描画モジュールＵＷ１，ＵＷ３，ＵＷ５の描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５に沿って走査される描画ビームＬＢの走査方向と、偶数番の描画モジュールＵＷ２，ＵＷ４の描画ラインＬＬ２，ＬＬ４に沿って走査される描画ビームＬＢの走査方向とが逆方向となっている。

0148

第４実施形態の露光装置ＥＸにおいて、図１８に示すように、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５の各々から基板Ｐに投射される描画ビームＬＢのスポット光は、直線的な描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に沿って描画開始位置ＰＯ１から描画終了位置ＰＯ２へ向けてＹ方向に走査される。このとき、描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５に沿って走査される描画ビームＬＢのスポット光の走査方向と、描画ラインＬＬ２，ＬＬ４に沿って走査される描画ビームＬＢのスポット光の走査方向とが逆方向となっている。これは、図７で示した各描画モジュールの回転ポリゴンミラー９７を、全て同一方向（例えば、全て反時計回り）に回転させることで実現される。

0149

このため、中心面ｐ３と平行な直線上に設定された描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５に沿って走査される描画ビームＬＢによって基板Ｐ上に形成されるパターンＰＴ１，ＰＴ３，ＰＴ５は、基板Ｐの搬送速度の影響を受けて、例えば、図１８の紙面内で右上がりに傾いて形成される。つまり、パターンＰＴ１，ＰＴ３，ＰＴ５の右側の端部ＰＴａは、パターンＰＴ１，ＰＴ３，ＰＴ５の左側の端部ＰＴｂと比べて、搬送方向の下流側に形成される。一方で、中心面ｐ３と平行な直線上に設定された描画ラインＬＬ２，ＬＬ４に沿って走査される描画ビームＬＢによって基板Ｐ上に形成されるパターンＰＴ２，ＰＴ４は、基板Ｐの搬送速度の影響を受けて、パターンＰＴ１，ＰＴ３，ＰＴ５とは逆方向、即ち、図１８の紙面内で左上がりに傾いて形成される。つまり、パターンＰＴ２，ＰＴ４の右側の端部ＰＴｂは、パターンＰＴ２，ＰＴ４の左側の端部ＰＴａと比べて、搬送方向の上流側に形成される。

0150

さらに、奇数番の描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５と偶数番の描画ラインＬＬ２，ＬＬ４とのＸｓ方向の間隔が一定で、基板Ｐの搬送速度にムラが無く、各描画モジュールの回転ポリゴンミラー９７の回転速度が一致しているものとすると、描画ラインＬＬ１によって描画されるパターンＰＴ１の左側の端部ＰＴｂと、描画ラインＬＬ２によって描画されるパターンＰＴ２の右側の端部ＰＴｂとは、基板Ｐの幅方向（Ｙ方向）と搬送方向（Ｘｓ方向）に関して継ぎ合わされる。同様に、描画ラインＬＬ２によって描画されるパターンＰＴ２の左側の端部ＰＴａと、描画ラインＬＬ３によって描画されるパターンＰＴ３の右側の端部ＰＴａもＹ方向とＸｓ方向に関して継ぎ合わされ、描画ラインＬＬ３によって描画されるパターンＰＴ３の左側の端部ＰＴｂと、描画ラインＬＬ４によって描画されるパターンＰＴ４の右側の端部ＰＴｂもＹ方向とＸｓ方向に関して継ぎ合わされ、描画ラインＬＬ４によって描画されるパターンＰＴ４の左側の端部ＰＴａと、描画ラインＬＬ５によって描画されるパターンＰＴ５の右側の端部ＰＴａもＹ方向とＸｓ方向に関して継ぎ合わされる。

0151

この第４実施形態のように、描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５に沿って走査される描画ビームＬＢのスポット光の走査方向と、描画ラインＬＬ２，ＬＬ４に沿って走査される描画ビームＬＢのスポット光の走査方向とを、逆方向にすると、基板Ｐの搬送速度にムラが無ければ、基板Ｐ上に描画されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５は、基板Ｐの幅方向（Ｙ軸）に対して僅かに斜めとなるものの、基板Ｐの幅方向に継ぎ合わせることができる。

0152

図１９は、図１８のように、基板Ｐ上に描画されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５の各々が僅かに傾くのを補正する様子を示し、ここでは、先の第２実施形態（図１４）と同様に、駆動部１００によりｆ−θレンズ系８５のシリンドリカルレンズ８５ｂを、回転軸Ｉ１〜Ｉ５を中心に微小回転させることで、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きを個別に調整する。

0153

図１９に示すように、描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１が搬送方向の上流側（−Ｘｓ方向）に位置し、描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５の描画終了位置ＰＯ２が搬送方向の下流側（＋Ｘｓ方向）に位置するように、基板Ｐに対して各描画モジュールＵＷ１、ＵＷ３、ＵＷ５内のシリンドリカルレンズ８５ｂを駆動部１００によって回転させる。一方で描画ラインＬＬ２，ＬＬ４の描画開始位置ＰＯ１が搬送方向の上流側（−Ｘｓ方向）に位置し、描画ラインＬＬ２，ＬＬ４の描画終了位置ＰＯ２が搬送方向の下流側（＋Ｘｓ方向）に位置するように、基板Ｐに対してシリンドリカルレンズ８５ｂを駆動部１００によって回転させる。

0154

図１９に示すように、回転軸Ｉ１〜Ｉ５を中心に、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５をそれぞれ傾けると、回転後の描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５によって基板Ｐ上に描画される各パターンＰＴ１〜ＰＴ５は、図１９の実線で示すように、基板Ｐの幅方向とほぼ同じ方向に直線的に並んで形成され、また、基板Ｐの搬送方向（Ｘｓ方向）において同じ位置となる。このように、基板Ｐの搬送速度が精密に一定で、速度ムラが無ければ、描画されたパターンＰＴ１〜ＰＴ５は、基板Ｐの幅方向に沿って直線的に一列に継いで形成される。なお、先の第２実施形態でも同様であるが、奇数番のｆ−θレンズ系８５のシリンドリカルレンズ８５ｂの回転軸Ｉ１、Ｉ３、Ｉ５がＹ−Ｘｓ面と交わる点は、Ｙ軸と平行な線上に位置するものとする。

0155

露光装置ＥＸの描画時において、設置方位線Ｌｅ１における基板Ｐの搬送速度と、設置方位線Ｌｅ２における基板Ｐの搬送速度が異なる場合、第２実施形態と同様に、例えば、図２０の実線で示すように、奇数番の描画ラインＬＬ１，ＬＬ３，ＬＬ５により形成されるパターンＰＴ１，ＰＴ３，ＰＴ５は、基板Ｐの幅方向に沿って形成される一方で、図２０の点線で示すように、偶数番の描画ラインＬＬ２，ＬＬ４により形成されるパターンＰＴ２，ＰＴ４は、基板Ｐの幅方向に対して斜めに形成される。

0156

このため、制御装置１６は、回転位置検出機構１４のエンコーダヘッドＥＮ１によって検出される設置方位線Ｌｅ１における基板Ｐの搬送速度と、回転位置検出機構１４のエンコーダヘッドＥＮ２によって検出される設置方位線Ｌｅ２における基板Ｐの搬送速度との速度差を検出する。そして、制御装置１６は、検出された速度差に基づいて、偶数番の描画ラインＬＬ２，ＬＬ４の傾きを調整する。回転後のパターンＰＴ２，ＰＴ４は、パターンＰＴ１，ＰＴ３，ＰＴ５と同様に、基板Ｐの幅方向に沿って形成される。

0157

以上、第４実施形態は、回転位置検出機構１４によって検出される基板Ｐの搬送速度に基づいて、駆動部１００によってシリンドリカルレンズ８５ｂを回転させることにより、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の傾きをそれぞれ調整することができる。このため、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５に沿って走査される描画ビームＬＢによって、基板Ｐ上に描画されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５を、基板Ｐの幅方向に沿って傾くことなく精密に継いで形成することができ、また、基板Ｐの搬送方向においても同じ位置で継ぐことができる。よって、基板Ｐ上に描画されるパターンＰＴ１〜ＰＴ５を、基板Ｐの幅方向に好適に継ぎ合わせるように補正することができるため、第１実施形態のように描画タイミングを補正しなくても、速度ムラによる継ぎ誤差を抑制することができる。

0158

なお、第４実施形態も、第２実施形態と同様に、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５を、回転軸Ｉ１〜Ｉ５を中心に回転させたが、回転中心は、特に限定されない。例えば、回転軸Ｉ１〜Ｉ５を、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の描画開始位置ＰＯ１または描画終了位置ＰＯ２としてもよい。

0159

また、第１〜第４実施形態では、回転ドラムＤＲの外周面に形成されたスケール部ＧＰａ，ＧＰｂを用いて、回転ドラムＤＲの回転位置（基板Ｐの移動位置）や搬送速度を検出したが、この構成に限定されない。例えば、回転ドラムＤＲに高真円度のスケール円盤を取り付けてもよい。このスケール円盤は、外周面にスケール部ＧＰａ，ＧＰｂが刻設され、回転ドラムＤＲの端部に回転中心線ＡＸ２と直交するように固定されている。このため、スケール円盤は、回転中心線ＡＸ２回りに回転ドラムＤＲと共に一体に回転する。また、スケール円盤は、低熱膨張の金属、ガラス、セラミックス等を母材とし、計測分解能を高めるために、なるべく大きな直径（例えば直径２０ｃｍ以上）になるように作られる。スケール円盤は、回転ドラムＤＲに巻き付けられる基板Ｐの外周面の直径と、スケール円盤のスケール部ＧＰａ，ＧＰｂの直径とを揃える（ほぼ一致させる）ことで、所謂、計測アッベ誤差をさらに小さくすることができる。

0160

さらに、第１〜第４実施形態の各構成を適宜、組み合わせても良い。例えば、第１実施形態のように、複数の描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５の全体を回転機構２４によって微小回転可能にしつつ、第２実施形態（又は第４実施形態）のように、各描画モジュールＵＷ１〜ＵＷ５のｆ−θレンズ系８５のシリンドリカルレンズ８５ｂを個別に微小回転可能にしても良い。さらに、図３に示すように、基板Ｐ上に形成された複数のアライメントマークＫｓ１、Ｋｓ２、Ｋｓの各々の位置を、対応するアライメント顕微鏡ＡＭ１で検出することで、基板Ｐ上の露光領域Ａ７の２次元的な伸縮変形や非線形な歪変形等の傾向を継続的に計測することができる。

0161

その為、アライメント顕微鏡ＡＭ１で計測される露光領域Ａ７の２次元的な伸縮変形や非線形な歪変形等に合わるように、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の各々、又は全体を基板Ｐの表面上でリアルタイムに微小に傾けるように補正することによって、基板Ｐ上の露光領域Ａ７内に既に形成されたパターン層と、その上に重ね合せ露光すべき描画パターンとの重ね合せ精度を、露光領域Ａ７内の各所で許容範囲内に抑えることが可能となる。

0162

また、第１〜第４実施形態では、いずれも基板Ｐを回転ドラムＤＲの外周面で支持し、回転ドラムＤＲを回転させることで、基板Ｐを長尺方向に搬送しつつ、基板Ｐの回転ドラムＤＲで支持された部分にパターンを描画する構成となっているが、それには限定されない。例えば、基板Ｐを平面的に支持するステージの表面に吸着支持した状態で、ステージと基板Ｐとを共に長尺方向に搬送しつつ、パターンを描画する構成、或いは、支持台の平坦な表面の上に基板Ｐを載せた状態で、支持台の表面と基板Ｐの裏面との間にエアベアリング層を形成して、非接触又は低摩擦状態で基板Ｐを平面状に支持して搬送しつつ、パターン描画する構成であっても良い。

0163

さらに、第１〜第４実施形態の各々において、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の全体のＸＹ面内での傾きを調整する場合は、図２に示した回転機構２４と、第２光学定盤２５とを微少回転させるようにしたが、回転ドラムＤＲのシャフト部Ｓｆ２の両端を軸支するベアリング等の位置をＸ方向に僅かにずらして、回転ドラムＤＲの全体をＸＹ面内で傾けるようにしても良い。また、回転ドラムＤＲ上に支持される基板Ｐの長尺方向の搬送速度を基準速度から変更する場合、或いは搬送速度に速度ムラが生じた場合、その変更される速度、或いは速度ムラに応じて、描画ユニットＵＷ１〜ＵＷ５の各々の回転ポリゴンミラー９７の回転速度を動的に変更するようにしても良い。すなわち、描画ラインＬＬ１〜ＬＬ５の各々に沿って走査されるスポット光の走査速度（主走査速度）Ｖｐと、基板Ｐの長尺方向の搬送速度（副走査速度）Ｖｘｓとの比率を、基板Ｐの搬送速度が変化した場合も、ほぼ一定となるように、回転ポリゴンミラー９７の回転速度を制御するようにしても良い。

0164

＜デバイス製造方法＞
次に、図２１を参照して、デバイス製造方法について説明する。図２１は、各実施形態のデバイス製造方法を示すフローチャートである。

0165

図２１に示すデバイス製造方法では、まず、例えば有機ＥＬ等の自発光素子による表示パネルの機能・性能設計を行い、必要な回路パターンや配線パターンをＣＡＤ等で設計する（ステップＳ２０１）。また、表示パネルの基材となる可撓性の基板Ｐ（樹脂フィルム、金属箔膜、プラスチック等）が巻かれた供給用ロールを準備しておく（ステップＳ２０２）。なお、このステップＳ２０２にて用意しておくロール状の基板Ｐは、必要に応じてその表面を改質したもの、下地層（例えばインプリント方式による微小凹凸）を事前形成したもの、光感応性の機能膜や透明膜（絶縁材料）を予めラミネートしたもの、でも良い。

0166

次いで、基板Ｐ上に表示パネルデバイスを構成する電極や配線、絶縁膜、ＴＦＴ（薄膜半導体）等によって構成されるバックプレーン層を形成すると共に、そのバックプレーンに積層されるように、有機ＥＬ等の自発光素子による発光層（表示画素部）が形成される（ステップＳ２０３）。このステップＳ２０３には、先の各実施形態で説明した露光装置ＥＸを用いて、フォトレジスト層を露光する従来のフォトリソグラフィ工程も含まれるが、フォトレジストの代わりに感光性シランカップリング材を塗布した基板Ｐをパターン露光して表面に親撥水性によるパターンを形成する露光工程、光感応性の触媒層をパターン露光し無電解メッキ法によって金属膜のパターン（配線、電極等）を形成する湿式工程、或いは、銀ナノ粒子を含有した導電性インク等によってパターンを描画する印刷工程、等による処理も含まれる。

0167

次いで、ロール方式で長尺の基板Ｐ上に連続的に製造される表示パネルデバイス毎に、基板Ｐをダイシングしたり、各表示パネルデバイスの表面に、保護フィルム（耐環境バリア層）やカラーフィルターシート等を貼り合せたりして、デバイスを組み立てる（ステップＳ２０４）。次いで、表示パネルデバイスが正常に機能するか、所望の性能や特性を満たしているかの検査工程が行なわれる（ステップＳ２０５）。以上のようにして、表示パネル（フレキシブル・ディスプレー）を製造することができる。

0168

１デバイス製造システム
１１描画装置
１２基板搬送機構
１３装置フレーム
１４回転位置検出機構
１６制御装置
２１本体フレーム
２２ 三点座支持部
２３ 第１光学定盤
２４回転機構
２５ 第２光学定盤
３１キャリブレーション検出系
４４ ＸＹ全体ハービング調整機構
４５ ＸＹ片側ハービング調整機構
５１ １／２波長板
５２偏光ビームスプリッタ
５３ビームディフューザ
６０ 第１ビームスプリッタ
６２ 第２ビームスプリッタ
６３ 第３ビームスプリッタ
７３ 第４ビームスプリッタ
８１光偏向器
８２ １／４波長板
８３走査器
８４ 折り曲げミラー
８５ ｆ−θレンズ系
８６ Ｙ倍率補正用光学部材
９２遮光板
９６反射ミラー
９７回転ポリゴンミラー
９８原点検出器
１００ 駆動部
Ｐ基板
Ｕ１，Ｕ２プロセス装置
ＥＸ露光装置
ＡＭ１，ＡＭ２アライメント顕微鏡
ＥＶＣ温調チャンバー
ＳＵ１，ＳＵ２防振ユニット
Ｅ 設置面
ＥＰＣエッジポジションコントローラ
ＲＴ１，ＲＴ２テンション調整ローラ
ＤＲ回転ドラム
ＡＸ２回転中心線
Ｓｆ２シャフト部
ｐ３ 中心面
ＤＬ たるみ
ＵＷ１〜ＵＷ５描画モジュール
ＣＮＴ光源装置
ＬＢ描画ビーム
Ｉ回転軸
ＬＬ１〜ＬＬ５描画ライン
ＰＢＳ偏光ビームスプリッタ
Ａ７露光領域
ＳＬ分岐光学系（ビーム分配系）
Ｌｅ１〜Ｌｅ４設置方位線
Ｖｗ１〜Ｖｗ６観察領域
Ｋｓ１〜Ｋｓ３アライメントマーク
ＧＰａ，ＧＰｂスケール部
ＥＮ１〜ＥＮ４エンコーダヘッド
ＰＴ１〜ＰＴ５ パターン