アライメントセンサの位置校正方法、基準パターン校正方法、露光位置補正方法、校正用パターン及びアライメント装置
【課題】アライメントカメラ（アライメントセンサ）の位置がずれていたとしても、簡単にその位置を校正することができるようにする。
【解決手段】基準スケールの基準パターンにて校正されたアライメントカメラで校正用部材に形成された第１〜第３のマークを撮像する。第１のマークの座標（第１の座標）と第２のマークの座標（第２の座標）から第１の線分を求め、さらに、第１の線分とステージ移動方向と直交する方向（Ｘ方向）とのなす角（第１の角度θ１）を求める。前記第１の座標と第３のマークの座標（第３の座標）から第３の線分を求め、さらに、第３の線分とステージ移動方向（Ｙ方向）とのなす角（第２の角度θ２）を求める。そして、位置ずれ（調整角度φ）＝（第１の角度±θ１）−（第２の角度±θ２）を求め、この調整角度φが許容範囲を超えていれば、調整角度φだけアライメントカメラの位置を校正する。
【解決手段】基準スケールの基準パターンにて校正されたアライメントカメラで校正用部材に形成された第１〜第３のマークを撮像する。第１のマークの座標（第１の座標）と第２のマークの座標（第２の座標）から第１の線分を求め、さらに、第１の線分とステージ移動方向と直交する方向（Ｘ方向）とのなす角（第１の角度θ１）を求める。前記第１の座標と第３のマークの座標（第３の座標）から第３の線分を求め、さらに、第３の線分とステージ移動方向（Ｙ方向）とのなす角（第２の角度θ２）を求める。そして、位置ずれ（調整角度φ）＝（第１の角度±θ１）−（第２の角度±θ２）を求め、この調整角度φが許容範囲を超えていれば、調整角度φだけアライメントカメラの位置を校正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、校正用パターンを検出してアライメントセンサの位置を校正するアライメントセンサの位置校正方法と、基準パターンが形成された基準スケールに従って補正を行ったアライメントセンサを校正用パターンに基づいてアライメントセンサと基準スケールの校正を行う基準パターン校正方法と、該基準パターン校正方法を用いて露光位置の補正を行う露光位置補正方法と、上述したアライメントセンサの位置校正方法や基準パターン校正方法にて使用される校正用パターンと、上述したアライメントセンサの位置校正方法や基準パターン校正方法の原理を用いたアライメント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、所望の画像パターンに従ってレーザビームを制御し、シート状の感光材料を露光走査することにより、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等のフィルタやプリント基板を製造する露光装置が開発されている。図２４は、このような露光装置３００の概略構成を示す（特許文献１参照）。
【０００３】
露光装置３００は、例えば６本の脚部３０２により支持される長方形状の定盤３０４と、定盤３０４上に配設された２本のガイドレール３０６ａ、３０６ｂに沿って移動可能な移動ステージ３０８と、定盤３０４上に配設される門型のコラム３１０と、コラム３１０に固定され、移動ステージ３０８に位置決めされたワーク３１２をレーザビームにより照射するスキャナ３１４とを備える。
【０００４】
ワーク３１２は、移動ステージ３０８と共に矢印方向に移動される一方、スキャナ３１４から出力されるレーザビームが矢印方向と直交する方向に照射されることで、二次元画像が記録される。
【０００５】
ここで、スキャナ３１４は、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）等の空間光変調素子をパターンジェネレータとする複数の露光ヘッドからなり、各露光ヘッドにより二次元画像パターンを高精細且つ高速度に記録するように構成されている。
【０００６】
ＤＭＤは、制御信号に応じて反射面の角度が変化する多数のマイクロミラーをシリコン等の半導体基板上に二次元的に配列したミラーデバイスであり、レーザ光源から出力されたレーザビームをコリメータレンズでコリメートした後、反射面の角度が制御されたＤＭＤによって選択的に反射させ、マイクロレンズアレーを介してワーク３１２上に集光させることにより、二次元画像パターンの記録が行われる。
【０００７】
そして、このような露光装置３００では、ワーク３１２に対する例えばワークの搬送方向（Ｙ方向）とそれと直交する方向（Ｘ方向）の露光位置を正確に合わせるため、露光に先立って、ワークに設けられたアライメントマークをＣＣＤカメラ等のアライメントカメラで撮影し、この撮影によって得られたマーク測定位置（基準位置データ）に基づいて露光位置を適正位置に合わせるアライメントを行っている。
【０００８】
このようなアライメント機能（露光位置合わせ機能）については、その精度を保証するため、アライメント測定に関わる各部の校正を製造時やメンテナンス時などに行っている。
【０００９】
例えばアライメントスコープの位置校正では、載置テーブルに載置されたプリント回路基板に対して処理部で所定の処理を施すのに先立ち、プリント回路基板の計測を行うアライメントスコープの位置を校正する装置において、基準パターンが形成された基準スケールを載置テーブルに備え、所定位置の基準パターンにアライメントスコープを移動した後、基準パターンの交点とアライメントスコープの視野中心との位置ずれ量に基づいてアライメントスコープの位置校正を行うことにより、簡単な構成でアライメントスコープの位置校正を容易、且つ、高精度に実施するようにした技術がある（例えば特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−６２１５５号公報
【特許文献２】特開２０００−３２９５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、ワークの搬送方向と基準スケールにおける基準パターンの相対位置関係が容易に判別することができないため、基準スケール自体がずれて設置されていた場合、そのずれ量がアライメントカメラの位置にも反映してしまい、結果的にワークに所望の画像を描画・露光することができないという問題がある。
【００１２】
従って、基準パターンのずれ量が反映されたアライメントカメラの位置を校正したり、あるいは、基準スケールの基準パターンをワークの搬送方向に対して高精度に位置決めして設置する必要があるが、いずれも困難を極める。
【００１３】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、アライメントカメラ（アライメントセンサ）の位置がずれていたとしても、簡単にその位置を校正することができるアライメントセンサの位置校正方法を提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、基準スケールの基準パターンがずれて設置されていたとしても、そのずれを容易に判別することができ、基準パターンのずれを校正することができる基準パターン校正方法を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、ワークに露光を行う際に、基準スケールの基準パターンのずれに伴ってアライメントセンサの位置がずれていたとしても、簡単にその位置を校正することができ、露光位置を高精度に補正することができる露光位置補正方法を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明の他の目的は、アライメントセンサの位置がずれている、あるいは、基準スケールの基準パターンがずれて設置されていたとしても、そのずれを容易に判別することができ、高精度のアライメント計測を実現させることができる校正用パターン及びアライメント装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係るアライメントセンサの位置校正方法は、予め相対位置関係が判明している１以上のパターンを含む校正用パターンを、アライメントセンサで検出する校正用パターン検出ステップと、前記検出された校正用パターンに基づいて前記アライメントセンサの校正値を求める校正値取得ステップと、前記アライメントセンサの位置を前記校正値に基づいて校正するセンサ校正ステップとを有することを特徴とする。
【００１８】
これにより、アライメントカメラ（アライメントセンサ）の位置がずれていたとしても、簡単にその位置を校正することができる。
【００１９】
そして、前記方法において、前記取得された校正値が許容範囲にあるか否かを判別し、前記校正値が前記許容範囲にない場合に、前記センサ校正ステップを行う判別ステップをさらに有するようにしてもよい。
【００２０】
また、前記方法において、ワークを搬送するステージのワーク載置面に、前記予め相対位置関係が判明している１以上のパターンが形成された部材を載置する載置ステップをさらに有するようにしてもよい。
【００２１】
前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンで構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されるようにしてもよい。
【００２２】
前記部材における前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンと、前記ステージ上の特定された部位で構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されるようにしてもよい。
【００２３】
そして、前記予め決められた所定の角度は直角であってもよい。
【００２４】
また、前記方法において、前記ワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンを少なくとも１つのアライメントセンサで検出して、その基準パターンの撮像データに基づいて前記アライメントセンサの位置をデータ的に補正する補正ステップをさらに有し、前記校正用パターン検出ステップは、前記校正用パターンを、データ的に補正された前記アライメントセンサで検出するようにしてもよい。
【００２５】
前記センサ校正ステップは、データ的に補正された前記アライメントセンサの位置をさらに前記校正値だけデータ的に補正するようにしてもよい。
【００２６】
また、前記方法において、ワークの搬送方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、一方の線分とのなす角を第１の角度とし、前記ワークの搬送方向と直交する方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、他方の線分とのなす角を第２の角度としたとき、前記校正値を、前記第１の角度と第２の角度の相対角度に基づいて決定するようにしてもよい。
【００２７】
次に、本発明に係る基準パターン校正方法は、ワークを搬送するステージのワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンを少なくとも１つのアライメントセンサで検出して、その基準パターンの撮像データに基づいて前記アライメントセンサの位置をデータ的に補正する補正ステップと、予め相対位置関係が判明している１以上のパターンを含む校正用パターンを、前記補正後の前記アライメントセンサで検出する校正用パターン検出ステップと、少なくとも前記検出された校正用パターンに基づいて前記基準パターンの校正値を求める校正値取得ステップと、前記基準スケールを前記校正値だけ傾けて設置し直す基準スケール再設置ステップとを有することを特徴とする。
【００２８】
これにより、基準スケールの基準パターンがずれて設置されていたとしても、そのずれを容易に判別することができ、基準パターンのずれを校正することができる。
【００２９】
そして、前記方法において、前記取得された校正値が許容範囲にあるか否かを判別し、前記校正値が前記許容範囲にない場合に、前記基準スケール再設置ステップを行う判別ステップをさらに有するようにしてもよい。
【００３０】
また、前記方法において、ワークを搬送するステージのワーク載置面に、前記予め相対位置関係が判明している１以上のパターンが形成された部材を載置する載置ステップをさらに有するようにしてもよい。
【００３１】
前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンで構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されるようにしてもよい。
【００３２】
前記部材における前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンと、前記ステージ上の特定された部位で構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されるようにしてもよい。
【００３３】
そして、前記予め決められた所定の角度が直角であってもよい。
【００３４】
また、前記方法において、前記ワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンを少なくとも１つのアライメントセンサで検出して、その基準パターンの撮像データに基づいて前記アライメントセンサの位置をデータ的に補正する補正ステップをさらに有し、前記校正用パターン検出ステップは、前記校正用パターンを、データ的に補正された前記アライメントセンサで検出するようにしてもよい。
【００３５】
また、前記方法において、ワークの搬送方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、一方の線分とのなす角を第１の角度とし、前記ワークの搬送方向と直交する方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、他方の線分とのなす角を第２の角度としたとき、前記校正値を、前記第１の角度と第２の角度の相対角度に基づいて決定するようにしてもよい。
【００３６】
次に、本発明に係る露光位置補正方法は、ワークを搬送するステージのワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンと前記ワークに形成されたアライメントマークの相対位置関係に基づいて前記ワークへの露光位置を補正する露光位置補正方法において、上述した基準パターン校正方法に係る発明を使用して前記基準パターンを校正し、校正された前記基準パターンと前記ワークに形成された前記アライメントマークの相対位置関係に基づいて前記ワークへの露光位置を補正することを特徴とする。
【００３７】
これにより、ワークに露光を行う際に、基準スケールの基準パターンのずれに伴ってアライメントセンサの位置がずれていたとしても、簡単にその位置を校正することができ、露光位置を高精度に補正することができる。
【００３８】
次に、本発明に係る校正用パターンは、ワークを搬送するステージのワーク載置面に載置される部材に形成された１以上のパターンを含み、少なくともアライメントセンサの位置を校正する校正用パターンであって、前記部材に形成された前記１以上のパターンで構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とする。
【００３９】
また、本発明に係る校正用パターンは、ワークを搬送するステージのワーク載置面に載置される部材に形成された１以上のパターンを含み、少なくともアライメントセンサの位置を校正する校正用パターンであって、前記部材に形成された前記１以上のパターンと、前記ステージ上の特定された部位で構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とする。
【００４０】
これら校正用パターンに係る発明により、アライメントセンサの位置がずれている、あるいは、基準スケールの基準パターンがずれて設置されていたとしても、そのずれを容易に判別することができ、高精度のアライメント計測を実現させることができる。
【００４１】
そして、前記校正用パターンにおいて、前記予め決められた所定の角度が直角であってもよい。
【００４２】
次に、本発明に係るアライメント装置は、ワークの搬送するステージのワーク載置面に対するアライメントセンサのずれを校正するためのアライメント装置において、予め相対位置関係が判明している１以上のパターンを含む校正用パターンを、前記アライメントセンサで検出する校正用パターン検出手段と、前記検出された校正用パターンに基づいて前記アライメントセンサの校正値を求める校正値取得手段と、前記アライメントセンサを前記校正値に基づいて校正するセンサ校正手段とを有することを特徴とする。
【００４３】
これにより、アライメントセンサの位置がずれている、あるいは、基準スケールの基準パターンがずれて設置されていたとしても、そのずれを容易に判別することができ、高精度のアライメント計測を実現させることができる。
【００４４】
そして、前記構成において、前記取得された校正値が許容範囲にあるか否かを判別し、前記校正値が前記許容範囲にない場合に、前記センサ校正手段での処理に制御を移す判別手段をさらに有するようにしてもよい。
【００４５】
また、前記構成において、前記ワーク載置面に載置され、前記予め相対位置関係が判明している１以上のパターンが形成された部材をさらに有するようにしてもよい。
【００４６】
この場合、前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンで構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されるようにしてもよい。
【００４７】
また、前記部材における前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンと、前記ステージ上の特定された部位で構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されるようにしてもよい。
【００４８】
また、前記構成において、前記ワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンを少なくとも１つのアライメントセンサで検出して、その基準パターンの撮像データに基づいて前記アライメントセンサの位置をデータ的に補正する補正手段をさらに有し、前記校正用パターン検出手段は、前記校正用パターンを、データ的に補正された前記アライメントセンサで検出するようにしてもよい。
【００４９】
前記センサ校正手段は、データ的に補正された前記アライメントセンサの位置をさらに前記校正値だけデータ的に補正するようにしてもよい。
【００５０】
また、前記構成において、ワークの搬送方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、一方の線分とのなす角を第１の角度とし、前記ワークの搬送方向と直交する方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、他方の線分とのなす角を第２の角度としたとき、前記校正値を、前記第１の角度と第２の角度の相対角度に基づいて決定するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００５１】
以上説明したように、本発明に係るアライメントセンサの位置校正方法によれば、アライメントカメラ（アライメントセンサ）の位置がずれていたとしても、簡単にその位置を校正することができる。
【００５２】
また、本発明に係る基準パターン校正方法によれば、基準スケールの基準パターンがずれて設置されていたとしても、そのずれを容易に判別することができ、基準パターンのずれを校正することができる。
【００５３】
また、本発明に係る露光位置補正方法によれば、ワークに露光を行う際に、基準スケールの基準パターンのずれに伴ってアライメントセンサの位置がずれていたとしても、簡単にその位置を校正することができ、露光位置を高精度に補正することができる。
【００５４】
また、本発明に係る校正用パターン及びアライメント装置によれば、アライメントセンサの位置がずれている、あるいは、基準スケールの基準パターンがずれて設置されていたとしても、そのずれを容易に判別することができ、高精度のアライメント計測を実現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、本発明に係るアライメントセンサの位置校正方法、基準パターン校正方法、露光位置補正方法、校正用パターン及びアライメント装置を例えばＤＭＤを有するデジタル露光装置に適用した実施の形態例を図１〜図２３を参照しながら説明する。
【００５６】
本実施の形態に係るデジタル露光装置１０は、図１に示すように、６本の脚部１６に支持された設置台１８を有する。設置台１８の上面には、長手方向に沿って２本のガイド２０が延在されており、これら２本のガイド２０には、ステージ１４が摺動自在に設けられている。ステージ１４は、長手方向がガイド２０の延在方向を向くように配置され、ガイド２０により設置台１８上を往復移動可能に支持されており、図示しない駆動装置に駆動されてガイド２０に沿って往復移動する（図１の矢印Ｙ方向）。
【００５７】
ステージ１４の上面（ワーク載置面）には、露光対象物となるワーク１２が図示しない位置決め部より所定の載置位置に位置決めされた形態で載置される。このステージ１４のワーク載置面には、図示しない複数の溝部が形成されており、それらの溝部内が負圧供給源によって負圧にされることにより、ワーク１２はステージ１４のワーク載置面に吸着されて保持される。また、ワーク１２には、露光位置の基準を示すアライメントマーク１３がワーク１２の四隅近傍にそれぞれ１個づつ計４個配置されている。ワーク１２としては、基板、感光材料、プリント基板、表示装置用基板、表示装置用フィルタ等が挙げられる。
【００５８】
設置台１８の中央部には、ステージ１４の移動経路を跨ぐように、コ字状のゲート２２が設けられている。ゲート２２は、両端部がそれぞれ設置台１８の両側面に固定されており、ゲート２２を挟んで一方の側にはワーク１２を露光するスキャナ２４が設けられ、他方の側にはワーク１２に設けられたアライメントマーク１３を撮影する複数（例えば、２台）のアライメントカメラ２６（ＣＣＤカメラ等）を備えたアライメントユニット１００が設けられている。なお、２つのアライメントカメラをそれぞれ個別に示す場合は、第１のアライメントカメラ２６Ａ及び第２のアライメントカメラ２６Ｂと記す。
【００５９】
図７に示すように、アライメントユニット１００は、ゲート２２に取り付けられる矩形状のユニットベース１０２を備えている。ユニットベース１０２のカメラ配設面側には、ステージ１４の移動方向（矢印Ｙ方向：ワーク１２の搬送方向）と直交する方向（矢印Ｘ方向）に沿って一対のガイドレール１０４が設けられており、各アライメントカメラ２６は、これら一対のガイドレール１０４に摺動可能に案内されると共に、各々に個別に用意されたボールねじ機構１０６及びそれを駆動する図示しないステッピングモータ等の駆動源により駆動されて、ステージ１４の移動方向と直交する方向に独立して移動する。また、アライメントカメラ２６は、カメラ本体２６ａの先端に設けられたレンズ部２６ｂを下方に向けると共に、レンズ光軸がほぼ垂直になる姿勢で配置されており、このレンズ部２６ｂの先端部にはリング状のストロボ光源（ＬＥＤストロボ光源）２６ｃが取り付けられている。
【００６０】
そして、ワーク１２のアライメントマーク１３を撮影する際には、各アライメントカメラ２６は、上記の駆動源及びボールねじ機構１０６により矢印Ｘ方向に移動されてそれぞれ所定の撮影位置に配置され、すなわち、レンズ光軸が、ステージ１４の移動に伴って移動するワーク１２が所定の撮影位置に至ったタイミングで、ストロボ光源２６ｃを発光させ、ワーク１２へ照射したストロボ光のワーク１２上面での反射光をレンズ部２６ｂを介してカメラ本体２６ａに入力させることにより、アライメントマーク１３を撮影する。
【００６１】
また、ステージ１４の駆動装置、スキャナ２４、アライメントカメラ２６、及びアライメントカメラ２６を移動させるための駆動源は、これらを制御するコントローラ２８に接続されている。このコントローラ２８により、後述する露光装置１０の露光動作時には、ステージ１４は所定の速度で移動するよう制御され、アライメントカメラ２６は所定の位置に配置されて所定のタイミングでワーク１２のアライメントマーク１３を撮影するように制御され、スキャナ２４は所定のタイミングでワーク１２を露光するように制御される。
【００６２】
図２に示すように、スキャナ２４の内部は、ｍ行ｎ列（例えば２行４列）のほぼマトリックス状に配列された複数（例えば８個）の露光ヘッド３０が配置されている。
【００６３】
露光ヘッド３０による露光エリア３２は、例えば走査方向を短辺とする矩形状に校正する。この場合、ワーク１２には、その走査露光の移動動作に伴って露光ヘッド３０毎に帯状の露光済み領域３４が形成される。
【００６４】
また、図２に示すように、帯状の露光済み領域３４が走査方向と直交する方向に隙間なく並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド３０の各々は、配列方向に所定間隔（露光エリア３２の長辺の自然数倍）ずらして配置されている。このため、例えば第１列目の露光エリア３２と第２列目の露光エリア３２との間の露光できない部分は、第２行目の露光エリア３２により露光することができる。
【００６５】
図３に示すように、各露光ヘッド３０は、それぞれ入射された光ビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子として、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）３６を備えている。このＤＭＤ３６は、データ処理部とミラー駆動制御部を備えた上述のコントローラ２８に接続されている。
【００６６】
コントローラ２８のデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド３０毎にＤＭＤ３６の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。なお、制御すべき領域については後述する。また、ＤＭＤコントローラとしてのミラー駆動制御部では、データ処理部で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド３０毎にＤＭＤ３６における各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。なお、この反射面の角度の制御については後述する。
【００６７】
各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６の光入射側には、図１に示すように、紫外波長領域を含む一方向に延在したマルチビームをレーザ光として出射する照明装置３８からそれぞれ引き出されたバンドル状の光ファイバ４０が接続される。
【００６８】
照明装置３８は、図示は省略するが、その内部に、複数の半導体レーザチップから出射されたレーザ光を合成して光ファイバに入力する合波モジュールが複数個設置されている。各合波モジュールから延びる光ファイバは、合波したレーザ光を伝搬する合波光ファイバであって、複数の光ファイバが１つに束ねられてバンドル状の光ファイバ４０として形成される。
【００６９】
また、各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６の光入射側には、図３に示すように、光ファイバ４０の接続端部から出射されたレーザ光を均一の照明光にする均一照明光学系４１と、均一照明光学系４１を透過したレーザ光をＤＭＤ３６に向けて反射するミラー４２とが配置されている。
【００７０】
各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６の光反射側に設けられる投影光学系は、ＤＭＤ３６の光反射側の露光面にあるワーク１２上に光源像を投影するため、ＤＭＤ３６側からワーク１２に向かって順に、レンズ系５０、マイクロレンズアレイ５４、対物レンズ系５６の各露光用の光学部材が配置されている。
【００７１】
ここで、レンズ系５０及び対物レンズ系５６は、図３に示すように、複数枚のレンズ（凸レンズや凹レンズ等）を組み合わせた拡大光学系として構成されており、ＤＭＤ３６により反射されるレーザビーム（光線束）の断面積を拡大することで、ＤＭＤ３６により反射されたレーザビームによるワーク１２上の露光エリア３２の面積を所定の大きさに拡大している。なお、ワーク１２は、対物レンズ系５６の後方焦点位置に配置される。
【００７２】
マイクロレンズアレイ５４は、図３に示すように、照明装置３８から各光ファイバ４０を通じて照射されたレーザ光を反射するＤＭＤ３６の各マイクロミラーに１対１で対応する複数のマイクロレンズ６０が二次元状に配され、一体的に成形されて矩形平板状に形成されるたものであり、各マイクロレンズ６０は、それぞれレンズ系５０を透過した各レーザビーム（露光ビーム）の光軸上にそれぞれ配置されている。
【００７３】
また、ＤＭＤ３６は、図５に示すように、ＳＲＡＭセル（メモリセル）４４上に、マイクロミラー（微小ミラー）４６が支柱により支持されて配置されたものであり、画素（ピクセル）を構成する多数の（例えば６００個×８００個）の微小ミラー４６を格子状に配列したミラーデバイスとして構成されている。各ピクセルには、最上部に支柱に支えられたマイクロミラー４６が設けられており、マイクロミラー４６の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。
【００７４】
また、マイクロミラー４６の直下には、図示しないヒンジ及びヨークを含む支柱を介して半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのＣＭＯＳのＳＲＡＭセル４４が配置されており、全体はモノリシック（一体型）に構成される。
【００７５】
ＤＭＤのＳＲＡＭセル４４にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー４６が、対角線を中心としてＤＭＤ３６が配置された基板側に対して±ａ度（例えば±１０度）の範囲で傾けられる。図６Ａ及び図６Ｂには、ＤＭＤ３６の一部を拡大し、マイクロミラー４６が＋ａ度又は−ａ度に制御されている状態の一例を示しており、図６Ａは、マイクロミラー４６がオン状態である＋ａ度に傾いた状態を示し、図６Ｂは、マイクロミラー４６がオフ状態である−ａ度に傾いた状態を示す。従って、画像信号に応じて、ＤＭＤ３６の各ピクセルにおけるマイクロミラー４６の傾きを、図６Ａ及び図６Ｂに示すように制御することによって、ＤＭＤ３６に入射した光は、それぞれのマイクロミラー４６の傾き方向へ反射される。
【００７６】
それぞれのマイクロミラー４６のオンオフ制御は、ＤＭＤ３６に接続されたコントローラ２８のミラー駆動制御部によって行われ、オン状態のマイクロミラー４６により反射された光は露光状態に変調され、ＤＭＤ３６の光出射側に設けられた投影光学系（図３参照）に入射する。また、オフ状態のマイクロミラー４６により反射された光は非露光状態に変調され、光吸収体（図示せず）に入射する。
【００７７】
また、ＤＭＤ３６は、その短辺方向が走査方向と所定角度（例えば０．１°〜０．５°）を成すように僅かに傾斜させて配置するのが好ましい。図４Ａは、ＤＭＤ３６を傾斜させない場合の各マイクロミラー４６による反射光像（露光ビーム）４８の走査軌跡を示し、図４Ｂは、ＤＭＤ３６を傾斜させた場合の露光ビームの走査軌跡を示している。
【００７８】
ＤＭＤ３６には、長手方向（行方向）に沿ってマイクロミラー４６が多数個（例えば８００個）配列されたマイクロミラー列が、短手方向に多数組（例えば６００組）配列されているが、図４Ｂに示すように、ＤＭＤ３６を傾斜させることにより、各マイクロミラー４６による露光ビームの走査軌跡（走査線）のピッチＰ２が、ＤＭＤ３６を傾斜させない場合の走査線のピッチＰ１より狭くなり、解像度を大幅に向上させることができる。一方、ＤＭＤ３６の傾斜角は微小であるので、ＤＭＤ３６を傾斜させた場合の走査幅Ｗ２と、ＤＭＤ３６を傾斜させない場合の走査幅Ｗ１とはほぼ同一である。
【００７９】
また、異なるマイクロミラー列により同じ走査線上におけるほぼ同一の位置（ドット）が重ねて露光（多重露光）されることによる。このように、多重露光されることで、露光位置の微少量をコントロールすることができ、高精細な露光を実現することができる。また、走査方向に配列された複数の露光ヘッド３０間のつなぎ目を微少量の露光位置制御により段差なくつなぐことができる。
【００８０】
なお、ＤＭＤ３６を傾斜させる代わりに、各マイクロミラー列を走査方向と直交する方向に所定間隔ずらして千鳥状に配列しても、同様の効果を得ることができる。
【００８１】
次に、本実施の形態に係る露光装置１０に設けられたコントローラ２８における制御用の電気系の概略構成を、図１０のブロック図を用いて説明する。
【００８２】
コントローラ２８における制御用の電気系では、バス７８を介して、装置各部の制御を統括して行う主制御部で、且つ、前述したデータ処理部としてのＣＰＵ８０と、オペレータが指令を入力するため、コントローラ２８に装着されたスイッチ類を有する指示入力手段８２と、画像データ等が一時的に記憶されるメモリ８４と、後述する校正用データが記憶されるメモリ８５と、それぞれのＤＭＤ３６における各々のマイクロミラー４６を制御するミラー駆動制御部としてのＤＭＤコントローラ８６と、各アライメントカメラ２６を移動させるための駆動源（ステッピングモータ等）を駆動制御するカメラ移動用コントローラ８８と、ワーク１２が載置されたステージ１４の上面の溝部内に負圧を発生させる負圧供給源、及びステージ１４を走査方向に移動させるための駆動装置等を駆動制御するステージ駆動用コントローラ９０と、その他に、露光装置１０で露光処理する際に必要となる照明装置３８といった各種装置の制御を行う露光処理制御用コントローラ９２とが接続されて構成されている。
【００８３】
この制御用電気系で露光処理を行う場合には、オペレータが、コントローラ２８の指示入力手段８２を操作して例えば露光処理の対象となる画像データ等の指示を入力する。画像データが伝達されたＣＰＵ８０は、画像データを一旦メモリ８４に格納し、露光処理開始の指令によって、メモリ８４から読み出された画像データに基づいて画像の形成処理を行うようにＤＭＤコントローラ８６を制御し、且つ、ステージ駆動用コントローラ９０と露光処理制御用コントローラ９２とにより駆動装置、照明装置３８等を制御して露光処理を行う。
【００８４】
そして、本実施の形態に係る露光装置１０には、図１及び図２に示すように、ステージ１４の移動方向（矢印Ｙ方向）におけるアライメント計測方向の下流側（露光方向の上流側）に、照射されたビーム位置と、その光量を検出して上記の位置ずれを検出する検出手段が配置されており、この検出手段は、ステージ１４のアライメント計測方向における下流側の端縁部に取り付けられた基準スケール７０と、この基準スケール７０の裏側に移動可能に装着したフォトセンサ７２とを備えている。
【００８５】
基準スケール７０は、矩形状のガラス板により形成されており、ステージ１４のアライメント計測方向の下流側にビーム位置検出部７０Ａが設けられ、上流側にカメラ位置検出部７０Ｂが設けられている（図８参照）。
【００８６】
ビーム位置検出部７０Ａには、クロムメッキ等の金属膜によるパターニングで、Ｘ方向に向かって開く「く」の字型で透明部（透光部）に形成された複数の検出用スリット７４がＸ方向に沿って所定の間隔で配列されている。
【００８７】
図９Ａに示すように、「く」の字型の検出用スリットは、ステージ移動方向の上流側に位置する所定長さを持つ直線状の第１スリット部７４ａと、ステージ移動方向の下流側に位置する所定長さを持つ直線状の第２スリット部７４ｂと、をそれぞれの一端部で直角に接続した形状に形成されている。すなわち、第１スリット部７４ａと、第２スリット部７４ｂとは互いに直交すると共に、Ｙ軸に対して第１スリット部７４ａは１３５度、第２スリット部７４ｂは４５度の角度を有している。
【００８８】
なお、検出用スリット７４における第１スリット部７４ａと第２スリット部７４ｂとは、ステージ１４の移動方向に対して４５度の角度を成すように形成したものを図示したが、これら第１スリット部７４ａと第２のスリット部７４ｂとを、露光ヘッド３０の画素配列に対して傾斜すると同時に、ステージ移動方向に対して傾斜する状態（互いが平行でないように配置した状態）にできれば、ステージ移動方向に対する角度を任意に設定してもよい。また、検出用スリット７４に代えて回折格子を使用してもよい。
【００８９】
このビーム位置検出部７０Ａにおける検出用スリット７４の下方には、露光ヘッド３０からの光を検出するフォトセンサ７２（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ又はフォトディテクタ等）と、フォトセンサ７２を移動操作する移動装置７６とが配置されている。移動装置７６は、コントローラ２８の指令によって駆動制御されるリニアモータ送り機構、ねじ送り機構又は搬送ベルト機構等の搬送手段によって、フォトセンサを、Ｘ方向に沿って移動し、各所定位置で停止させられるように構成されており、ここでは、コントローラ２８の指令に基づいてフォトセンサ７２を、ビーム位置検出部７０Ａにおける各検出用スリット７４直下の所定位置へそれぞれ移動して停止させる動作を行う。
【００９０】
一方、カメラ位置検出部７０Ｂには、図８に示すように、クロムメッキ等の金属膜によるパターニングで、円形に形成された検出用マーク７７Ａ及び十字形に形成された検出用マーク７７ＢがＸ方向に沿って所定の間隔で交互に複数配列されている。つまり、検出用マーク７７Ｂは、アライメントカメラ２６の位置を検出するための基準パターンとして機能する。
【００９１】
図１１Ａ〜図１１Ｄに示すように、この検出用マーク７７Ａの幅寸法：ＭＡと検出用マーク７７Ｂの幅寸法：ＭＢとは等しくされ（ＭＡ＝ＭＢ）、検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの配列ピッチ：Ｐ１は、アライメントカメラ２６の視野（撮影視野）ＶのＸ方向における長さ寸法：Ｌから、検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの幅寸法の１／２を差し引いた値に設定されている（Ｐ１＝Ｌ−（ＭＡ／２）＝Ｌ−（ＭＢ／２））。また、ここでは、アライメントカメラ２６のＸ方向への移動単位：Ｕ１は、検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの幅寸法の１／２に設定されている（Ｕ１＝ＭＡ／２＝ＭＢ／２）。
【００９２】
また、本実施の形態では、図１２に示すように、ステージ１４のワーク載置面１４ａにワーク１２を載置する前に、校正用部材２００が載置される。この校正用部材２００は、１以上のパターンが形成され、このパターンは、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定する。図１２の例では、互いに相対位置関係が判明している円形のマークが３つ配列されたパターン（第１〜第３のマーク２０２Ａ〜２０２Ｃ）を有し、校正用部材２００がワーク載置面１４ａに理想的に載置された場合を想定したとき、校正用部材２００の四隅のうち、３つの隅に円形のマーク２０２Ａ〜２０２Ｃが形成され、そのうちの２つのマーク（第１及び第２のマーク２０２Ａ及び２０２Ｂ）にてステップ移動方向と直交する方向（Ｘ方向）に沿った第１の線分２０４Ａが特定され、２つのマーク（第１及び第３のマーク２０２Ａ及び２０２Ｃ）にてステージ移動方向（Ｙ方向）に沿った第２の線分２０４Ｂが特定される。従って、２つの線分２０４Ａ及び２０４Ｂのなす角は、この例では、直角とされている。この校正用部材２００は、上述した基準スケール７０と同様に矩形状のガラス板で構成することができる。
【００９３】
ここで、本実施の形態に係る校正方法を説明する前に、上述した基準スケール７０による調整方法について説明する。
【００９４】
まず、基準スケール７０に形成されたビーム位置検出部７０Ａでの調整方法について図９Ａ及び図９Ｂ及び図１０を参照しながら説明する。
【００９５】
ここでは、スキャナ２４の各露光ヘッドから照射されるビーム位置を検出し、ＤＭＤ３６の１つの特定画素Ｚ１が点灯している（１つの特定画素をオンとしているとき）実際の位置を特定する手順について説明する。なお、特定画素Ｚ１が点灯している実際の位置を特定し、点灯している特定画素Ｚ１の光量を検出して行うこの方法は、特定画素Ｚ１の適正状態の確認や、初期条件の確認等にも利用できる。
【００９６】
まず、オペレータが、コントローラ２８の指示入力手段８２を操作して１つの特定画素Ｚ１が点灯している実際の位置を特定する指示を入力すると、この指令を受けたＣＰＵ８０は、ステージ１４を移動操作して基準スケール７０の所定の露光ヘッド３０用の所定の検出用スリット７４をスキャナ２４の下方に位置させる。
【００９７】
次に、ＣＰＵ８０は、ＤＭＤコントローラ８６と露光処理制御用コントローラ９２とに制御信号を出力して、所定のＤＭＤ３６における特定画素Ｚ１だけを点灯状態とするように制御する。さらにＣＰＵ８０は、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を移動制御し、図９Ａに実線で示すように、検出用スリット７４が露光エリア３２上の所定位置（例えば原点とすべき位置）となるように移動させる。このとき、ＣＰＵ８０は、第１スリット部７４ａと第２スリット部７４ｂとの交点を（Ｘ０，Ｙ０）と認識し、メモリ８４に記憶する。なお、図９Ａでは、Ｙ軸から反時計方向に回転する方向を正の角度とする。
【００９８】
次に、図９Ａに示すように、ＣＰＵ８０は、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を移動制御することにより、検出用スリット７４をＹ軸に沿って図９Ａにおける右方へ移動を開始させる。そして、ＣＰＵ８０は、検出用スリット７４が上記所定位置の右方の想像線で示した位置で、図９Ｂに示すように、点灯している特定画素Ｚ１からの光が第１スリット部７４ａを透過してフォトセンサ７２で検出されたことを検知した際に、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を停止させる。ＣＰＵ８０は、このときの第１スリット部７４ａと第２スリット部７４ｂとの交点を（Ｘ０，Ｙ１１）として認識し、メモリ８４に記憶する。
【００９９】
次に、ＣＰＵ８０は、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を移動させ、検出用スリット７４をＹ軸に沿って図９Ａにおける左方へ移動を開始させる。そして、ＣＰＵ８０は、検出用スリット７４が上記所定位置の左方の想像線で示した位置で、図９Ｂに示すように、点灯している特定画素Ｚ１からの光が第２スリット部７４ｂを透過してフォトセンサ７２で検出されたことを検知した際に、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を停止させる。ＣＰＵ８０は、このときの第１スリット部７４ａと第２スリット部７４ｂとの交点を（Ｘ０，Ｙ１２）として認識し、メモリ８４に記憶する。
【０１００】
次に、ＣＰＵ８０は、メモリ８４に記憶した座標（Ｘ０，Ｙ１１）と（Ｘ０，Ｙ１２）とを読み出して特定画素Ｚ１の座標を求め、実際の位置を特定する。ここで、特定画素Ｚ１の座標を（Ｘ１，Ｙ１）とすると、Ｘ１＝Ｘ０＋（Ｙ１１−Ｙ１２）／２で表され、Ｙ１＝（Ｙ１１＋Ｙ１２）／２で表される。
【０１０１】
なお、上述のように、第１スリット部７４ａと交差する第２スリット部７４ｂを有する検出用スリット７４と、フォトセンサ７２とを組み合わせて用いる場合には、フォトセンサ７２が、第１スリット部７４ａ又は第２スリット部７４ｂを通過する所定範囲の光だけを検出することになる。よって、フォトセンサ７２は、第１スリット部７４ａ又は第２スリット部７４ｂに対応する狭い範囲だけの光量を検出する微細で特別な構成とすることなく、市販の廉価なもの等を利用できる。
【０１０２】
次に、本実施の形態に係る露光装置１０におけるアライメント機能（露光位置合わせ機能）の校正方法について説明する。
【０１０３】
上述したアライメント機能を備える本実施の形態に係る露光装置１０では、前述したように、アライメントカメラ２６が移動に伴い姿勢変化（ローリング、ピッチング及びヨーイング）を起こし、撮影位置に配置された状態で撮影レンズの光軸中心が正規の位置からずれる場合があるため、その影響により、アライメント機能を用いて露光位置を補正し、画像露光を行っても、露光位置が適正位置から外れて許容範囲を超えてしまう場合がある。
【０１０４】
このアライメントカメラ２６の姿勢変化による光軸ずれ要因により、精度が影響されるアライメント機能を校正するため、露光装置１０の製造時やメンテナンス時などに、以下に説明する校正方法によりアライメント機能の校正作業を実施する。
【０１０５】
この校正作業の手順としては、先にアライメントカメラ２６の校正を行い、次に露光基準とカメラ光軸中心との位置関係を取得して、その取得情報を露光ヘッド３０による露光位置合わせに反映させる手順で行うが、この校正作業は、ワーク１２に対する露光手順とは別に事前に実施する、又は、ワーク１２に対する露光時に同時に実施することができる。また、アライメントカメラ２６の校正、及び露光基準とカメラ光軸中心との位置関係の取得については、連続的又は個別に行うことができるが、ここでは、連続的に行う場合で説明する。
【０１０６】
アライメントカメラの校正については、図１３に示すステップＳ１で、まず、オペレータがワーク１２のアライメントマーク１３の位置データをコントローラ２８に入力する。この位置データの入力によりアライメントマーク１３の座標が取得される。
【０１０７】
続いて、オペレータがコントローラ２８の指示入力手段８２から校正開始の入力操作を行うと、露光装置１０の校正動作が開始し、ステップＳ２で、コントローラ２８のカメラ移動用コントローラ８８は上記の入力された位置データに基づいてアライメントカメラ２６の駆動源を制御し、各アライメントカメラ２６をワーク１２のアライメントマーク１３を撮影する所定の撮影位置にそれぞれ移動させる。このとき、各アライメントカメラ２６の位置は、各駆動源（ステッピングモータ）のパルスをカウントすることでコントローラ２８に制御され、また、前述した移動単位（Ｕ１）のステップで送られる。
【０１０８】
各アライメントカメラ２６がアライメントマーク１３の撮影位置に配置されると、ステップＳ３で、ステージ１４がガイド２０に沿ってアライメント計測方向の上流側から下流側に移動し、基準スケール７０のカメラ位置検出部７０Ｂを各アライメントカメラ２６の下方（視野内）に配置する位置まで移動する。
【０１０９】
各アライメントカメラ２６の視野内に基準スケール７０のカメラ位置検出部７０Ｂが配置されると、各アライメントカメラ２６はコントローラ２８により制御されてカメラ位置検出部７０Ｂをそれぞれ撮影する。このとき、各アライメントカメラ２６は、カメラ位置検出部７０Ｂに配列された複数の検出用マーク７７Ａ、７７Ｂのうち、少なくとも１つをそれぞれ撮影する。
【０１１０】
次に、ステージＳ４で、撮影された検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの視野中心（光軸中心）からの位置ずれ量を、コントローラ２８が画像処理等によって計測する。なお、ここでは、撮影した検出用マークが検出用マーク７７Ａ、７７Ｂのいずれであるかは、パターンマッチング等の画像処理を用いて切り替える。
【０１１１】
ここで、撮影された検出用マーク７７Ａ、７７Ｂが、複数設けられたうちのいずれの検出用マークであるかは上記のパルスによって特定し、また、各検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの絶対位置データは予め別の測定手段によって測定し、コントローラ２８に記憶されており、この絶対位置データと、上記の計測結果（計測値）との差分を演算して、基準スケール７０と各アライメントカメラ２６の光軸中心との位置ずれデータを取得する。この計測及び演算結果から、アライメントマーク１３を撮影する位置（アライメント計測位置）における各アライメントカメラ２６の光軸中心ずれ量を補正するための校正用データが得られ、この校正用データは、コントローラ２８のメモリ８５に記憶される（図７参照）。そして、アライメントカメラ２６の校正動作を終了し、次に、露光基準とカメラ光軸中心との位置関係の取得動作に移行する。
【０１１２】
この動作が開始されると、図１３に示すステップＳ１０１で、コントローラ２８により駆動装置が制御され、ステージ１４は、基準スケール７０のビーム位置検出部７０Ａを露光ヘッド３０によるレーザビームの照射位置（露光位置）まで移動する。次に、ステップＳ１０２で、基準スケール７０のビーム位置検出部７０Ａへ向けて露光ヘッド３０からレーザビームを照射し、前述したビーム位置検出動作により、露光基準点の位置を計測する（ステップＳ１０３）。
【０１１３】
ここで、ビーム位置検出部７０Ａとカメラ位置検出部７０Ｂとは同一の基準スケール７０に設けられており、これらの位置関係は予め別の測定手段により測定されている。これにより、露光基準と、上記のカメラの校正動作で撮影した検出用マーク７７Ａ、７７Ｂとの位置関係が判明する。従って、本動作により計測した露光基準データと、カメラの構成動作により取得したアライメントカメラ２６の光軸中心との位置ずれデータ（校正用データ）とを演算することで、露光基準とカメラ光軸中心との位置関係を示す露光基準−カメラ光軸中心位置データ（補正データ）が得られ、このデータはコントローラのメモリ８５に記憶される（ステップＳ１０４）。そして、露光基準とカメラ光軸中心との位置関係の取得動作を終了し、校正動作を終了する。
【０１１４】
次に、本実施の形態に係る校正方法、特に、校正用部材２００を用いたアライメントカメラの位置方法（第１の校正方法）について図１２、図１５〜図１９を参照しながら説明する。
【０１１５】
まず、図１５のステップＳ２０１において、ステージ１４のワーク載置面１４ａに校正用部材２００を載置する（図１２参照）。このとき、理想的には図１２に示すように、第１及び第２のマーク２０２Ａ及び２０２Ｂがステップ移動方向に沿い、第１及び第３のマーク２０２Ａ及び２０２Ｃがステップ移動方向と直交する方向に沿うように校正用部材２００が載置される。
【０１１６】
その後、ステップＳ２０２において、オペレータが、コントローラ２８の指示入力手段８２を操作してステージ１４を一方向に移動させる指令を入力することで、ＣＰＵ８０は、ステージ１４を一方向に移動させる。このステージ１４の移動に当たっては、アライメントカメラ２６の視野内に、最初に、基準スケール７０の基準パターン（カメラ位置検出部７０Ｂ）が入り、続いて、校正用部材２００のパターンが入るようになっている。従って、次のステップ２０３において、上述した露光位置合わせ処理（図１３のステップＳ１〜ステップＳ５参照）が行われる。前記露光位置合わせ処理によって取得される校正用データは、あくまでもアライメントユニット１００が理想的に取り付けられて、第１及び第２のアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの配列方向がステージ移動方向と直交する方向に一致していることを前提としている。しかし、経時変化や周囲の温度変化によってアライメントユニット１００等がステージ移動方向と直交する方向に対して僅かにずれる場合もある。そこで、以下の処理が行われる。
【０１１７】
すなわち、ステップＳ２０４において、第１のアライメントカメラ２６Ａの視野内に第１のマーク２０２Ａが入った段階で、ＣＰＵ８０は第１のマーク２０２Ａの座標（第１の座標ｍ１）を求め、第２のアライメントカメラ２６Ｂの視野内に第２のマーク２０２Ｂが入った段階で、ＣＰＵ８０は第２のマーク２０２Ｂの座標（第２の座標ｍ２）を求める。例えば図１６に示すように、アライメントユニット１００が経時変化で位置ずれが生じ、第１のアライメントカメラ２６Ａの位置が第２のアライメントカメラ２６Ｂよりも校正用部材２００寄りにある場合、第１〜第３のマーク２０２Ａ〜２０２Ｃの座標ｍ１〜ｍ３は、第１及び第２のアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの位置ずれに対応してずれて認識されることになる。なお、図１６では、第１及び第２のアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの位置ずれがわかるように強調して図示している。つまり、第１の座標ｍ１と第２の座標ｍ２で特定される１つの線分（第１の線分２０４Ａ）とステージ移動方向と直交する方向（Ｘ方向）とは一致しなくなり、ある角度をもった位置関係となる。この角度は、第１及び第２のアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの各カメラ光軸を結ぶ線分（基準線分２０６）とＸ方向とのなす角に等しい。
【０１１８】
これら第１及び第２の座標ｍ１及びｍ２は、校正用部材２００に形成された第１及び第２のマーク２０２Ａ及び２０２Ｂの撮像データに対するパターンマッチング処理と、各マーク２０２Ａ及び２０２Ｂが対応するアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの視野内に入った段階でのステージ１４の移動距離並びに第１のマーク２０２Ａと第２のマーク２０２Ｂとの離間距離に基づいて算出することができる。これら第１及び第２の座標ｍ１及びｍ２はメモリ８５に記憶される。
【０１１９】
その後、ステップＳ２０５において、ステージ１４がさらに一方向に移動されることによって、第１のアライメントカメラ２６Ａの視野内に第３のマーク２０２Ｃが入った段階で、ＣＰＵ８０は、第３のマークの座標（第３の座標ｍ３）を求める。この第３の座標ｍ３は、上述と同様に、校正用部材２００に形成された第３のマーク２０２Ｃの撮像データに対するパターンマッチングと、第３のマーク２０２Ｃが第１のアライメントカメラ２６Ａの視野内に入った段階でのステージ１４の移動距離並びに第１のマーク２０２Ａと第３のマーク２０２Ｃとの離間距離に基づいて算出することができる。この第３の座標ｍ３はメモリ８５に記憶される。
【０１２０】
その後、ステップＳ２０６において、２つのアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの見かけ上の位置ずれが演算される。この演算は、第１の座標ｍ１と第２の座標ｍ２にて特定される第１の線分２０４Ａとステージ移動方向と直交する方向とのなす角（第１の角度θ１）にて求めることができる。ここで、図１７に示すように、ステージ移動方向と直交する方向をｘｙ座標系のｘ軸方向とし、０以上の実数領域のみを考えたとき、第１の線分２０４Ａが第１象限にある場合、＋θ１とし、第４象限にあるとき、−θ１とする。なお、校正用部材２００が理想的に載置されていれば、この第１の角度θ１が２つのアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの実際の位置ずれとして求められることになる。しかし、校正のたびに、校正用部材２００を理想的に載置する（第１の座標ｍ１と第３の座標ｍ２で特定される第２の線分２０４Ｂとステージ移動方向とのなす角を０°とする）ことは困難であり、ある程度傾いて載置されることになる。
【０１２１】
そこで、次のステップＳ２０７において、校正用部材２００の載置ずれが演算される。この演算は、第１の座標ｍ１と第３の座標ｍ２にて特定される第２の線分２０４Ｂとステージ移動方向とのなす角（第２の角度θ２）にて求めることができる。ここで、図１８に示すように、ステージ移動方向をｘｙ座標系のｙ軸方向とし、０以下の実数領域のみを考えたとき、第２の線分２０４Ｂが第４象限にある場合、＋θ２とし、第３象限にあるとき、−θ２とする。
【０１２２】
その後、ステップＳ２０８において、アライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの実際の位置ずれ（調整角度φ）を演算する。この位置ずれ（調整角度φ）は、上述したように、第１及び第２のアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの各カメラ光軸を結ぶ線分（基準線分２０６）とステージ移動方向と直交する方向とのなす角であって、この場合、アライメントユニット１００の位置ずれでもある。この演算は、
位置ずれ（調整角度φ）＝（第１の角度±θ１）−（第２の角度±θ２）
で求めることができる。
【０１２３】
そして、図１９に示すように、ステージ移動方向と直交する方向をｘｙ座標系のｘ軸方向とし、０以上の実数領域のみを考えたとき、調整角度＋φは、第１及び第２の基準線分が第１象限に向かって、φだけずれていることを示し、調整角度−φは、基準線分が第４象限に向かって、φだけずれていることを示す。
【０１２４】
その後、ステップＳ２０９において、調整角度φが許容範囲から逸脱しているか否かが判別される。許容範囲としては、例えば±２（秒）等が挙げられる。調整角度φが許容範囲を逸脱していれば、次のステップＳ２１０に進み、上述したステップＳ２０３の露光位置合わせ処理（図１３のステップＳ１〜ステップＳ５参照）によって取得された校正用データに、前記ステップＳ２０８にて求められた調整角度φを反映させる。
【０１２５】
すなわち、校正用データと調整角度φを反映させることで、擬似的にアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂが互いに正しい位置（図１６の基準線分２０６がステージ移動方向と直交する方向に一致する位置）に設置された形となり、以下に示すその後の露光処理において高精度にワーク１２に対して露光を行うことができる。
【０１２６】
前記ステップＳ２０９において調整角度φが許容範囲内であると判別された場合、あるいは前記ステップＳ２１０での処理が終了した段階で、この第１の校正方法が終了する。
【０１２７】
次に、本実施の形態に係る他の校正方法、特に、校正用部材２００を用いた基準スケール７０の校正方法（第２の校正方法）について図２０を参照しながら説明する。
【０１２８】
まず、図２０のステップＳ３０１〜ステップＳ３０９までの処理は、図１５に示す第１の校正方法のステップＳ２０１〜ステップＳ２０９までの処理と同様であるため、その説明を省略する。
【０１２９】
そして、次のステップＳ３０９において、調整角度φが許容範囲を逸脱していると判別された場合は、次のステップＳ３１０に進み、オペレータは、前記ステップＳ３０８にて求められた調整角度φだけ基準スケール７０の傾きを校正する。すなわち、基準スケール７０を調整角度φを打ち消す方向に傾けて設置し直す。その後、ステップＳ３１１において、オペレータが、コントローラ２８の指示入力手段８２を操作してステージ１４を元の位置に復帰させる指令を入力することで、ＣＰＵ８０は、ステージ１４を元の位置に移動復帰させる。その後、ステップＳ３０２に戻り、該ステップＳ３０２以降の処理を繰り返す。
【０１３０】
前記ステップＳ３０９において、調整角度φが許容範囲内であると判別された段階でこの第２の校正方法が終了する。
【０１３１】
上述の例では、アライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂがアライメントユニット１００の一対のガイドレール１０４に沿って移動する場合に適用した例を示したが、その他、アライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂが一対のガイドレール１０４に沿って移動するほか、例えばガイドレール１０４の延在方向と直交する方向やその他方向に移動する場合にも容易に適用させることができる。
【０１３２】
次に、上記のように構成された露光装置１０によるワーク１２に対する露光処理について説明する。
【０１３３】
まず、露光パターンに応じた画像データがコントローラ２８に入力されると、コントローラ２８内のメモリ８４に一旦記憶される。この画像データは、画像を構成する各画素の濃度を２値（ドットの記録の有無）で表したデータである。
【０１３４】
次に、ワーク１２をステージ１４のワーク載置面１４ａにセットし、オペレータがコントローラ２８の指示入力手段８２から露光開始の入力操作を行う。
【０１３５】
上述の入力操作により、露光装置１０の露光動作が開始すると、コントローラ２８により駆動装置が制御され、ワーク１２を上面に吸着したステージ１４は、ガイド２０に沿って、且つ、アライメント計測方向の上流側から下流側に一定速度で移動開始する。このステージ１４の移動開始に同期して、又は、ワーク１２に先端が各アライメントカメラ２６の真下に達する少し手前のタイミングで、各アライメントカメラ２６はコントローラ２８により制御されて作動する。
【０１３６】
ステージ１４の移動に伴い、ワーク１２がアライメントカメラ２６の下方を通過する際には、アライメントカメラ２６によるアライメント測定が行われる。
【０１３７】
このアライメント測定では、まず、ワーク１２の移動方向下流側（前端側）の角部近傍に設けられた２個のアライメントマーク１３が各アライメントカメラ２６の真下（レンズの光軸上）に達すると、所定のタイミングで各アライメントカメラ２６はそれぞれアライメントマーク１３を撮影し、その撮影した画像データを、すなわち、露光位置の基準がアライメントマーク１３によって示された基準位置データを含む画像データをコントローラ２８のデータ処理部であるＣＰＵ８０に出力する。アライメントマーク１３の撮影後は、ステージ１４が下流側への移動を再開する。
【０１３８】
また、本実施の形態のワーク１２のように、移動方向（走査方向）に沿って複数のアライメントマーク１３が設けられている場合には、次のアライメントマーク１３（移動方向上流側（後端側）の角部近傍に設けられた２個のアライメントマーク１３）が各アライメントカメラ２６の真下に達すると、同様に所定のタイミングで各アライメントカメラ２６はそれぞれアライメントマーク１３を撮影してその画像データをコントローラ２８のＣＰＵ８０に出力する。
【０１３９】
なお、ワーク１２に移動方向に沿って３個以上のアライメントマーク１３が設けられている場合も同様に、各アライメントマーク１３がアライメントカメラ２６の下方を通過する毎に、所定のタイミングでアライメントカメラ２６によるアライメントマーク１３の撮影が繰り返し行われ、全てのアライメントマーク１３に対し、その撮影した画像データがコントローラ２８のＣＰＵ８０に出力される。
【０１４０】
ＣＰＵ８０は、入力された各アライメントマーク１３の画像データ（基準位置データ）から判明する画像内におけるマーク位置及びマーク間ピッチ等と、そのアライメントマーク１３を撮影したときのステージ１４の位置及びアライメントカメラ２６の位置から、演算処理によって、ステージ１４上におけるワーク１２の載置位置のずれ、移動方向に対するワーク１２の傾きのずれ、及びワーク１２の寸法精度誤差等を把握し、ワーク１２の被露光面に対する適正な露光位置を算出する。そして、後述するスキャナ２４による画像露光時に、メモリ８４に記憶されている露光パターンの画像データに基づいて作成する制御信号をその適正な露光位置に合わせ込んで画像露光する補正制御（アライメント）を実行する。
【０１４１】
ワーク１２がアライメントカメラ２６の下方を通過すると、アライメントカメラ２６によるアライメント測定が完了し、続いてステージ１４は駆動装置により逆方向に駆動され、ガイド２０に沿って露光方向へ移動する。そして、ワーク１２は、ステージ１４の移動に伴いスキャナ２４の下方を露光方向の下流側へ移動し、被露光面の画像露光領域が露光開始位置に達すると、スキャナ２４の各露光ヘッド３０は光ビームを照射してワーク１２の被露光面に対する画像露光を開始する。
【０１４２】
ここで、コントローラ２８のメモリ８４に記憶された画像データが複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部としてのＣＰＵ８０で読み出された画像データに基づいて各露光ヘッド３０毎に制御信号が生成される。この制御信号には、前述した補正制御（アライメント）により、アライメント測定したワーク１２に対する露光位置ずれの補正が加えられる。そして、ミラー駆動制御部としてのＤＭＤコントローラ８６は、生成及び補正された制御信号に基づいて各露光ヘッド３０毎にＤＭＤのマイクロミラー４６の各々をオンオフ制御する。
【０１４３】
照明装置３８の光ファイバ４０から出射されたレーザ光がＤＭＤ３６に照射されると、ＤＭＤ３６のマイクロミラー４６がオン状態のときに反射されたレーザ光は、マイクロレンズアレイ５４の各対応するマイクロレンズ６０を含むレンズ系によりワーク１２の露光面上に結像される。このようにして、照明装置３８から出射されたレーザ光が画素毎にオンオフされて、ワーク１２がＤＭＤ３６の使用画素数とほぼ同数の画素単位（露光エリア３２）で露光される。
【０１４４】
また、ワーク１２がステージ１４と共に一定速度で移動されることにより、ワーク１２がスキャナ２４によりステージ移動方向と反対の方向に走査され、各露光ヘッド３０毎に帯状の露光済み領域３４（図２参照）が形成される。
【０１４５】
スキャナ２４によるワーク１２の画像露光が完了すると、ステージ１４は、駆動装置により、そのまま露光方向の下流側へ駆動されて露光方向の最下流側（アライメント計測方向の最上流側）にある原点に復帰する。以上により、露光装置１０によるワーク１２に対する露光動作が終了する。
【０１４６】
このように、本実施の形態に係る第１及び第２の校正方法においては、アライメントカメラ２６の位置（アライメントユニット１００の位置等）がずれていたとしても、簡単にその位置を校正することができる。また、基準スケール７０の基準パターンがずれて設置されていたとしても、そのずれを容易に判別することができ、基準パターン７０のずれを校正することができる。つまり、高精度のアライメント計測を実現させることができる。
【０１４７】
上述した校正用部材２００は、３つの円形のマーク２０２Ａ〜２０２Ｃが形成された例を示したが、その他、図２１に示すように、校正用部材２００の四隅に、それぞれ円形のマーク（合計４つのマーク２０２Ａ〜２０２Ｄ）を形成するようにしてもよい。この場合、上述したように、第１〜第３のマーク２０２Ａ〜２０２Ｃで校正処理を行うようにしてもよいが、以下のような処理を行ってもよい。
【０１４８】
すなわち、図２２に示すように、例えば第１のマーク２０２Ａの座標（第１の座標ｍ１）と第２のマーク２０２Ｂの座標（第２の座標ｍ２）でステージ移動方向と直交する方向に沿った線分（第１の線分２０４Ａ）を特定する。第３のマーク２０２Ｃの座標（第３の座標ｍ３）と第４のマーク２０２Ｄの座標（第４の座標ｍ４）でステージ移動方向と直交する方向に沿った線分（第３の線分２０４Ｃ）を特定する。そして、第１の線分２０４Ａの中点座標ｎ１と第３の線分２０４Ｃの中点座標ｎ２で第４の線分２０４Ｄを特定し、さらに、例えば第１の線分２０４Ａと第４の線分２０４Ｄとのなす角を第３の角度θ３とする。この第３の角度θ３は（９０°＋第１の角度θ１）の関係を有するため、上述した第１の校正方法や第２の校正方法に簡単に適用させることができる。なお、第２の角度θ２（図示せず）は、第１及び第２の校正方法にて説明した処理と同様に、第１の座標ｍ１と第３の座標ｍ３にて特定される第２の線分２０４Ｂとステージ移動方向とのなす角にて求めることができる。
【０１４９】
また、上述の例では、校正用部材２００に形成されたマーク２０２Ａ〜２０２Ｃ並びに２０２Ａ〜２０２Ｄのみで第１及び第２の線分２０４Ａ及び２０４Ｂ並びに第１の線分２０４Ａ〜第４の線分２０４Ｄを特定したが、その他、図２３に示すように、ステージ１４のワーク載置面１４ａのうち、校正用部材２００が載置されていない部分に設けられた部材の一部２１０あるいはステージ１４に設けられた部材の一部２１２を１つのマークとして使用してもよい。図２３では、校正用部材２００に形成された２つのマーク２０２Ａ及び２０２Ｂと、ワーク載置面１４ａに存在する部材の一部２１０あるいはステージ１４に存在する部材の一部２１２で上述した第１及び第２の校正方法で用いられる１つのパターンが形成されている場合を示している。
【０１５０】
また、上述の例では、２つのアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂを用いた例を示したが、アライメントユニット１００におけるアライメントカメラ（例えば２６Ａ）のＸ方向の移動範囲を長くすることで、１つのアライメントカメラ（例えば２６Ａ）でも同様の位置校正を行うことができる。
【０１５１】
なお、上述の実施の形態では、デジタル露光装置１０に適用した例を示したが、その他、アナログ露光装置、インクジェット装置、各種アライメント装置にも適用させることができる。
【０１５２】
すなわち、本発明に係るアライメントセンサの位置校正方法、基準パターン校正方法、露光位置補正方法、校正用パターン及びアライメント装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本実施の形態に係る露光装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る露光装置におけるスキャナの概略構成を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る露光装置における露光ヘッドの光学系を示す概略構成図である。
【図４】図４Ａは本実施の形態に係る露光装置におけるＤＭＤを傾斜させない場合の各マイクロミラーによる露光ビームの走査軌跡を示す要部平面図であり、図４ＢはＤＭＤを傾斜させた場合の露光ビームの走査軌跡を示す要部平面図である。
【図５】本実施の形態に係る露光装置に設けられたＤＭＤの構成を示す部分拡大図である。
【図６】図６Ａ及び図６Ｂは図５のＤＭＤの動作を説明するための説明図である。
【図７】本実施の形態に係る露光装置におけるアライメントユニットの構成を示す斜視図である。
【図８】本実施の形態に係る露光装置に設置される基準スケールを示す平面図である。
【図９】図９Ａは本実施の形態に係る露光装置において検出用スリットを利用して点灯している特定画素と光の回り込み画素を検出する状態を示す説明図であり、図９Ｂは点灯している特定画素をフォトセンサが検知したときの信号を示す説明図である。
【図１０】本実施の形態に係る露光装置に設けられたコントローラおける制御用の電気系の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｄは、本実施の形態に係る露光装置におけるカメラ位置検出部をアライメントカメラにより撮影する際の検出用マークと撮影視野の関係を示す説明図である。
【図１２】本実施の形態に係る露光装置のワーク載置面に載置される基準スケールと校正用部材及びアライメントカメラとの関係を示す説明図である。
【図１３】本実施の形態に係る露光装置で行われるカメラ校正動作の制御の流れを示すフローチャートである。
【図１４】本実施の形態に係る露光装置で行われる露光基準とカメラ光軸中心との位置関係の取得動作の制御の流れを示すフローチャートである。
【図１５】本実施の形態に係る第１の校正方法（アライメントカメラの位置校正方法）を示すフローチャートである。
【図１６】アライメントカメラの位置を校正する原理を示す説明図である。
【図１７】第１及び第２のマークで特定された第１の線分に基づいて求められた第１の角度の関係を示す説明図である。
【図１８】第１及び第３のマークで特定された第２の線分に基づいて求められた第２の角度の関係を示す説明図である。
【図１９】第１及び第２の角度から求められた調整角度の関係を示す説明図である。
【図２０】本実施の形態に係る第２の校正方法（基準パターン校正方法）を示すフローチャートである。
【図２１】校正用部材に形成されるマークの他の配置例を示す平面図である。
【図２２】図２１の配置例でアライメントカメラの位置を校正する原理を示す説明図である。
【図２３】アライメントカメラの位置を構成するためのパターンの他の例を示す平面図である。
【図２４】従来例に係るデジタル露光装置の概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１５４】
１０…露光装置 １２…ワーク
１４…ステージ ２４…スキャナ
２６、２６Ａ、２６Ｂ…アライメントカメラ
２８…コントローラ ３０…露光ヘッド
７０…基準スケール ７０Ａ…ビーム位置検出部
７０Ｂ…カメラ位置検出部 ７４…検出用スリット
８４、８５…メモリ １００…アライメントユニット
２００…校正用部材 ２０２Ａ〜２０２Ｄ…マーク
２０４Ａ〜２０４Ｄ…線分 ２１０、２１２…部材の一部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、校正用パターンを検出してアライメントセンサの位置を校正するアライメントセンサの位置校正方法と、基準パターンが形成された基準スケールに従って補正を行ったアライメントセンサを校正用パターンに基づいてアライメントセンサと基準スケールの校正を行う基準パターン校正方法と、該基準パターン校正方法を用いて露光位置の補正を行う露光位置補正方法と、上述したアライメントセンサの位置校正方法や基準パターン校正方法にて使用される校正用パターンと、上述したアライメントセンサの位置校正方法や基準パターン校正方法の原理を用いたアライメント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、所望の画像パターンに従ってレーザビームを制御し、シート状の感光材料を露光走査することにより、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等のフィルタやプリント基板を製造する露光装置が開発されている。図２４は、このような露光装置３００の概略構成を示す（特許文献１参照）。
【０００３】
露光装置３００は、例えば６本の脚部３０２により支持される長方形状の定盤３０４と、定盤３０４上に配設された２本のガイドレール３０６ａ、３０６ｂに沿って移動可能な移動ステージ３０８と、定盤３０４上に配設される門型のコラム３１０と、コラム３１０に固定され、移動ステージ３０８に位置決めされたワーク３１２をレーザビームにより照射するスキャナ３１４とを備える。
【０００４】
ワーク３１２は、移動ステージ３０８と共に矢印方向に移動される一方、スキャナ３１４から出力されるレーザビームが矢印方向と直交する方向に照射されることで、二次元画像が記録される。
【０００５】
ここで、スキャナ３１４は、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）等の空間光変調素子をパターンジェネレータとする複数の露光ヘッドからなり、各露光ヘッドにより二次元画像パターンを高精細且つ高速度に記録するように構成されている。
【０００６】
ＤＭＤは、制御信号に応じて反射面の角度が変化する多数のマイクロミラーをシリコン等の半導体基板上に二次元的に配列したミラーデバイスであり、レーザ光源から出力されたレーザビームをコリメータレンズでコリメートした後、反射面の角度が制御されたＤＭＤによって選択的に反射させ、マイクロレンズアレーを介してワーク３１２上に集光させることにより、二次元画像パターンの記録が行われる。
【０００７】
そして、このような露光装置３００では、ワーク３１２に対する例えばワークの搬送方向（Ｙ方向）とそれと直交する方向（Ｘ方向）の露光位置を正確に合わせるため、露光に先立って、ワークに設けられたアライメントマークをＣＣＤカメラ等のアライメントカメラで撮影し、この撮影によって得られたマーク測定位置（基準位置データ）に基づいて露光位置を適正位置に合わせるアライメントを行っている。
【０００８】
このようなアライメント機能（露光位置合わせ機能）については、その精度を保証するため、アライメント測定に関わる各部の校正を製造時やメンテナンス時などに行っている。
【０００９】
例えばアライメントスコープの位置校正では、載置テーブルに載置されたプリント回路基板に対して処理部で所定の処理を施すのに先立ち、プリント回路基板の計測を行うアライメントスコープの位置を校正する装置において、基準パターンが形成された基準スケールを載置テーブルに備え、所定位置の基準パターンにアライメントスコープを移動した後、基準パターンの交点とアライメントスコープの視野中心との位置ずれ量に基づいてアライメントスコープの位置校正を行うことにより、簡単な構成でアライメントスコープの位置校正を容易、且つ、高精度に実施するようにした技術がある（例えば特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−６２１５５号公報
【特許文献２】特開２０００−３２９５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、ワークの搬送方向と基準スケールにおける基準パターンの相対位置関係が容易に判別することができないため、基準スケール自体がずれて設置されていた場合、そのずれ量がアライメントカメラの位置にも反映してしまい、結果的にワークに所望の画像を描画・露光することができないという問題がある。
【００１２】
従って、基準パターンのずれ量が反映されたアライメントカメラの位置を校正したり、あるいは、基準スケールの基準パターンをワークの搬送方向に対して高精度に位置決めして設置する必要があるが、いずれも困難を極める。
【００１３】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、アライメントカメラ（アライメントセンサ）の位置がずれていたとしても、簡単にその位置を校正することができるアライメントセンサの位置校正方法を提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、基準スケールの基準パターンがずれて設置されていたとしても、そのずれを容易に判別することができ、基準パターンのずれを校正することができる基準パターン校正方法を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、ワークに露光を行う際に、基準スケールの基準パターンのずれに伴ってアライメントセンサの位置がずれていたとしても、簡単にその位置を校正することができ、露光位置を高精度に補正することができる露光位置補正方法を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明の他の目的は、アライメントセンサの位置がずれている、あるいは、基準スケールの基準パターンがずれて設置されていたとしても、そのずれを容易に判別することができ、高精度のアライメント計測を実現させることができる校正用パターン及びアライメント装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係るアライメントセンサの位置校正方法は、予め相対位置関係が判明している１以上のパターンを含む校正用パターンを、アライメントセンサで検出する校正用パターン検出ステップと、前記検出された校正用パターンに基づいて前記アライメントセンサの校正値を求める校正値取得ステップと、前記アライメントセンサの位置を前記校正値に基づいて校正するセンサ校正ステップとを有することを特徴とする。
【００１８】
これにより、アライメントカメラ（アライメントセンサ）の位置がずれていたとしても、簡単にその位置を校正することができる。
【００１９】
そして、前記方法において、前記取得された校正値が許容範囲にあるか否かを判別し、前記校正値が前記許容範囲にない場合に、前記センサ校正ステップを行う判別ステップをさらに有するようにしてもよい。
【００２０】
また、前記方法において、ワークを搬送するステージのワーク載置面に、前記予め相対位置関係が判明している１以上のパターンが形成された部材を載置する載置ステップをさらに有するようにしてもよい。
【００２１】
前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンで構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されるようにしてもよい。
【００２２】
前記部材における前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンと、前記ステージ上の特定された部位で構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されるようにしてもよい。
【００２３】
そして、前記予め決められた所定の角度は直角であってもよい。
【００２４】
また、前記方法において、前記ワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンを少なくとも１つのアライメントセンサで検出して、その基準パターンの撮像データに基づいて前記アライメントセンサの位置をデータ的に補正する補正ステップをさらに有し、前記校正用パターン検出ステップは、前記校正用パターンを、データ的に補正された前記アライメントセンサで検出するようにしてもよい。
【００２５】
前記センサ校正ステップは、データ的に補正された前記アライメントセンサの位置をさらに前記校正値だけデータ的に補正するようにしてもよい。
【００２６】
また、前記方法において、ワークの搬送方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、一方の線分とのなす角を第１の角度とし、前記ワークの搬送方向と直交する方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、他方の線分とのなす角を第２の角度としたとき、前記校正値を、前記第１の角度と第２の角度の相対角度に基づいて決定するようにしてもよい。
【００２７】
次に、本発明に係る基準パターン校正方法は、ワークを搬送するステージのワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンを少なくとも１つのアライメントセンサで検出して、その基準パターンの撮像データに基づいて前記アライメントセンサの位置をデータ的に補正する補正ステップと、予め相対位置関係が判明している１以上のパターンを含む校正用パターンを、前記補正後の前記アライメントセンサで検出する校正用パターン検出ステップと、少なくとも前記検出された校正用パターンに基づいて前記基準パターンの校正値を求める校正値取得ステップと、前記基準スケールを前記校正値だけ傾けて設置し直す基準スケール再設置ステップとを有することを特徴とする。
【００２８】
これにより、基準スケールの基準パターンがずれて設置されていたとしても、そのずれを容易に判別することができ、基準パターンのずれを校正することができる。
【００２９】
そして、前記方法において、前記取得された校正値が許容範囲にあるか否かを判別し、前記校正値が前記許容範囲にない場合に、前記基準スケール再設置ステップを行う判別ステップをさらに有するようにしてもよい。
【００３０】
また、前記方法において、ワークを搬送するステージのワーク載置面に、前記予め相対位置関係が判明している１以上のパターンが形成された部材を載置する載置ステップをさらに有するようにしてもよい。
【００３１】
前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンで構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されるようにしてもよい。
【００３２】
前記部材における前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンと、前記ステージ上の特定された部位で構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されるようにしてもよい。
【００３３】
そして、前記予め決められた所定の角度が直角であってもよい。
【００３４】
また、前記方法において、前記ワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンを少なくとも１つのアライメントセンサで検出して、その基準パターンの撮像データに基づいて前記アライメントセンサの位置をデータ的に補正する補正ステップをさらに有し、前記校正用パターン検出ステップは、前記校正用パターンを、データ的に補正された前記アライメントセンサで検出するようにしてもよい。
【００３５】
また、前記方法において、ワークの搬送方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、一方の線分とのなす角を第１の角度とし、前記ワークの搬送方向と直交する方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、他方の線分とのなす角を第２の角度としたとき、前記校正値を、前記第１の角度と第２の角度の相対角度に基づいて決定するようにしてもよい。
【００３６】
次に、本発明に係る露光位置補正方法は、ワークを搬送するステージのワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンと前記ワークに形成されたアライメントマークの相対位置関係に基づいて前記ワークへの露光位置を補正する露光位置補正方法において、上述した基準パターン校正方法に係る発明を使用して前記基準パターンを校正し、校正された前記基準パターンと前記ワークに形成された前記アライメントマークの相対位置関係に基づいて前記ワークへの露光位置を補正することを特徴とする。
【００３７】
これにより、ワークに露光を行う際に、基準スケールの基準パターンのずれに伴ってアライメントセンサの位置がずれていたとしても、簡単にその位置を校正することができ、露光位置を高精度に補正することができる。
【００３８】
次に、本発明に係る校正用パターンは、ワークを搬送するステージのワーク載置面に載置される部材に形成された１以上のパターンを含み、少なくともアライメントセンサの位置を校正する校正用パターンであって、前記部材に形成された前記１以上のパターンで構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とする。
【００３９】
また、本発明に係る校正用パターンは、ワークを搬送するステージのワーク載置面に載置される部材に形成された１以上のパターンを含み、少なくともアライメントセンサの位置を校正する校正用パターンであって、前記部材に形成された前記１以上のパターンと、前記ステージ上の特定された部位で構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とする。
【００４０】
これら校正用パターンに係る発明により、アライメントセンサの位置がずれている、あるいは、基準スケールの基準パターンがずれて設置されていたとしても、そのずれを容易に判別することができ、高精度のアライメント計測を実現させることができる。
【００４１】
そして、前記校正用パターンにおいて、前記予め決められた所定の角度が直角であってもよい。
【００４２】
次に、本発明に係るアライメント装置は、ワークの搬送するステージのワーク載置面に対するアライメントセンサのずれを校正するためのアライメント装置において、予め相対位置関係が判明している１以上のパターンを含む校正用パターンを、前記アライメントセンサで検出する校正用パターン検出手段と、前記検出された校正用パターンに基づいて前記アライメントセンサの校正値を求める校正値取得手段と、前記アライメントセンサを前記校正値に基づいて校正するセンサ校正手段とを有することを特徴とする。
【００４３】
これにより、アライメントセンサの位置がずれている、あるいは、基準スケールの基準パターンがずれて設置されていたとしても、そのずれを容易に判別することができ、高精度のアライメント計測を実現させることができる。
【００４４】
そして、前記構成において、前記取得された校正値が許容範囲にあるか否かを判別し、前記校正値が前記許容範囲にない場合に、前記センサ校正手段での処理に制御を移す判別手段をさらに有するようにしてもよい。
【００４５】
また、前記構成において、前記ワーク載置面に載置され、前記予め相対位置関係が判明している１以上のパターンが形成された部材をさらに有するようにしてもよい。
【００４６】
この場合、前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンで構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されるようにしてもよい。
【００４７】
また、前記部材における前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンと、前記ステージ上の特定された部位で構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されるようにしてもよい。
【００４８】
また、前記構成において、前記ワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンを少なくとも１つのアライメントセンサで検出して、その基準パターンの撮像データに基づいて前記アライメントセンサの位置をデータ的に補正する補正手段をさらに有し、前記校正用パターン検出手段は、前記校正用パターンを、データ的に補正された前記アライメントセンサで検出するようにしてもよい。
【００４９】
前記センサ校正手段は、データ的に補正された前記アライメントセンサの位置をさらに前記校正値だけデータ的に補正するようにしてもよい。
【００５０】
また、前記構成において、ワークの搬送方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、一方の線分とのなす角を第１の角度とし、前記ワークの搬送方向と直交する方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、他方の線分とのなす角を第２の角度としたとき、前記校正値を、前記第１の角度と第２の角度の相対角度に基づいて決定するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００５１】
以上説明したように、本発明に係るアライメントセンサの位置校正方法によれば、アライメントカメラ（アライメントセンサ）の位置がずれていたとしても、簡単にその位置を校正することができる。
【００５２】
また、本発明に係る基準パターン校正方法によれば、基準スケールの基準パターンがずれて設置されていたとしても、そのずれを容易に判別することができ、基準パターンのずれを校正することができる。
【００５３】
また、本発明に係る露光位置補正方法によれば、ワークに露光を行う際に、基準スケールの基準パターンのずれに伴ってアライメントセンサの位置がずれていたとしても、簡単にその位置を校正することができ、露光位置を高精度に補正することができる。
【００５４】
また、本発明に係る校正用パターン及びアライメント装置によれば、アライメントセンサの位置がずれている、あるいは、基準スケールの基準パターンがずれて設置されていたとしても、そのずれを容易に判別することができ、高精度のアライメント計測を実現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、本発明に係るアライメントセンサの位置校正方法、基準パターン校正方法、露光位置補正方法、校正用パターン及びアライメント装置を例えばＤＭＤを有するデジタル露光装置に適用した実施の形態例を図１〜図２３を参照しながら説明する。
【００５６】
本実施の形態に係るデジタル露光装置１０は、図１に示すように、６本の脚部１６に支持された設置台１８を有する。設置台１８の上面には、長手方向に沿って２本のガイド２０が延在されており、これら２本のガイド２０には、ステージ１４が摺動自在に設けられている。ステージ１４は、長手方向がガイド２０の延在方向を向くように配置され、ガイド２０により設置台１８上を往復移動可能に支持されており、図示しない駆動装置に駆動されてガイド２０に沿って往復移動する（図１の矢印Ｙ方向）。
【００５７】
ステージ１４の上面（ワーク載置面）には、露光対象物となるワーク１２が図示しない位置決め部より所定の載置位置に位置決めされた形態で載置される。このステージ１４のワーク載置面には、図示しない複数の溝部が形成されており、それらの溝部内が負圧供給源によって負圧にされることにより、ワーク１２はステージ１４のワーク載置面に吸着されて保持される。また、ワーク１２には、露光位置の基準を示すアライメントマーク１３がワーク１２の四隅近傍にそれぞれ１個づつ計４個配置されている。ワーク１２としては、基板、感光材料、プリント基板、表示装置用基板、表示装置用フィルタ等が挙げられる。
【００５８】
設置台１８の中央部には、ステージ１４の移動経路を跨ぐように、コ字状のゲート２２が設けられている。ゲート２２は、両端部がそれぞれ設置台１８の両側面に固定されており、ゲート２２を挟んで一方の側にはワーク１２を露光するスキャナ２４が設けられ、他方の側にはワーク１２に設けられたアライメントマーク１３を撮影する複数（例えば、２台）のアライメントカメラ２６（ＣＣＤカメラ等）を備えたアライメントユニット１００が設けられている。なお、２つのアライメントカメラをそれぞれ個別に示す場合は、第１のアライメントカメラ２６Ａ及び第２のアライメントカメラ２６Ｂと記す。
【００５９】
図７に示すように、アライメントユニット１００は、ゲート２２に取り付けられる矩形状のユニットベース１０２を備えている。ユニットベース１０２のカメラ配設面側には、ステージ１４の移動方向（矢印Ｙ方向：ワーク１２の搬送方向）と直交する方向（矢印Ｘ方向）に沿って一対のガイドレール１０４が設けられており、各アライメントカメラ２６は、これら一対のガイドレール１０４に摺動可能に案内されると共に、各々に個別に用意されたボールねじ機構１０６及びそれを駆動する図示しないステッピングモータ等の駆動源により駆動されて、ステージ１４の移動方向と直交する方向に独立して移動する。また、アライメントカメラ２６は、カメラ本体２６ａの先端に設けられたレンズ部２６ｂを下方に向けると共に、レンズ光軸がほぼ垂直になる姿勢で配置されており、このレンズ部２６ｂの先端部にはリング状のストロボ光源（ＬＥＤストロボ光源）２６ｃが取り付けられている。
【００６０】
そして、ワーク１２のアライメントマーク１３を撮影する際には、各アライメントカメラ２６は、上記の駆動源及びボールねじ機構１０６により矢印Ｘ方向に移動されてそれぞれ所定の撮影位置に配置され、すなわち、レンズ光軸が、ステージ１４の移動に伴って移動するワーク１２が所定の撮影位置に至ったタイミングで、ストロボ光源２６ｃを発光させ、ワーク１２へ照射したストロボ光のワーク１２上面での反射光をレンズ部２６ｂを介してカメラ本体２６ａに入力させることにより、アライメントマーク１３を撮影する。
【００６１】
また、ステージ１４の駆動装置、スキャナ２４、アライメントカメラ２６、及びアライメントカメラ２６を移動させるための駆動源は、これらを制御するコントローラ２８に接続されている。このコントローラ２８により、後述する露光装置１０の露光動作時には、ステージ１４は所定の速度で移動するよう制御され、アライメントカメラ２６は所定の位置に配置されて所定のタイミングでワーク１２のアライメントマーク１３を撮影するように制御され、スキャナ２４は所定のタイミングでワーク１２を露光するように制御される。
【００６２】
図２に示すように、スキャナ２４の内部は、ｍ行ｎ列（例えば２行４列）のほぼマトリックス状に配列された複数（例えば８個）の露光ヘッド３０が配置されている。
【００６３】
露光ヘッド３０による露光エリア３２は、例えば走査方向を短辺とする矩形状に校正する。この場合、ワーク１２には、その走査露光の移動動作に伴って露光ヘッド３０毎に帯状の露光済み領域３４が形成される。
【００６４】
また、図２に示すように、帯状の露光済み領域３４が走査方向と直交する方向に隙間なく並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド３０の各々は、配列方向に所定間隔（露光エリア３２の長辺の自然数倍）ずらして配置されている。このため、例えば第１列目の露光エリア３２と第２列目の露光エリア３２との間の露光できない部分は、第２行目の露光エリア３２により露光することができる。
【００６５】
図３に示すように、各露光ヘッド３０は、それぞれ入射された光ビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子として、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）３６を備えている。このＤＭＤ３６は、データ処理部とミラー駆動制御部を備えた上述のコントローラ２８に接続されている。
【００６６】
コントローラ２８のデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド３０毎にＤＭＤ３６の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。なお、制御すべき領域については後述する。また、ＤＭＤコントローラとしてのミラー駆動制御部では、データ処理部で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド３０毎にＤＭＤ３６における各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。なお、この反射面の角度の制御については後述する。
【００６７】
各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６の光入射側には、図１に示すように、紫外波長領域を含む一方向に延在したマルチビームをレーザ光として出射する照明装置３８からそれぞれ引き出されたバンドル状の光ファイバ４０が接続される。
【００６８】
照明装置３８は、図示は省略するが、その内部に、複数の半導体レーザチップから出射されたレーザ光を合成して光ファイバに入力する合波モジュールが複数個設置されている。各合波モジュールから延びる光ファイバは、合波したレーザ光を伝搬する合波光ファイバであって、複数の光ファイバが１つに束ねられてバンドル状の光ファイバ４０として形成される。
【００６９】
また、各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６の光入射側には、図３に示すように、光ファイバ４０の接続端部から出射されたレーザ光を均一の照明光にする均一照明光学系４１と、均一照明光学系４１を透過したレーザ光をＤＭＤ３６に向けて反射するミラー４２とが配置されている。
【００７０】
各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６の光反射側に設けられる投影光学系は、ＤＭＤ３６の光反射側の露光面にあるワーク１２上に光源像を投影するため、ＤＭＤ３６側からワーク１２に向かって順に、レンズ系５０、マイクロレンズアレイ５４、対物レンズ系５６の各露光用の光学部材が配置されている。
【００７１】
ここで、レンズ系５０及び対物レンズ系５６は、図３に示すように、複数枚のレンズ（凸レンズや凹レンズ等）を組み合わせた拡大光学系として構成されており、ＤＭＤ３６により反射されるレーザビーム（光線束）の断面積を拡大することで、ＤＭＤ３６により反射されたレーザビームによるワーク１２上の露光エリア３２の面積を所定の大きさに拡大している。なお、ワーク１２は、対物レンズ系５６の後方焦点位置に配置される。
【００７２】
マイクロレンズアレイ５４は、図３に示すように、照明装置３８から各光ファイバ４０を通じて照射されたレーザ光を反射するＤＭＤ３６の各マイクロミラーに１対１で対応する複数のマイクロレンズ６０が二次元状に配され、一体的に成形されて矩形平板状に形成されるたものであり、各マイクロレンズ６０は、それぞれレンズ系５０を透過した各レーザビーム（露光ビーム）の光軸上にそれぞれ配置されている。
【００７３】
また、ＤＭＤ３６は、図５に示すように、ＳＲＡＭセル（メモリセル）４４上に、マイクロミラー（微小ミラー）４６が支柱により支持されて配置されたものであり、画素（ピクセル）を構成する多数の（例えば６００個×８００個）の微小ミラー４６を格子状に配列したミラーデバイスとして構成されている。各ピクセルには、最上部に支柱に支えられたマイクロミラー４６が設けられており、マイクロミラー４６の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。
【００７４】
また、マイクロミラー４６の直下には、図示しないヒンジ及びヨークを含む支柱を介して半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのＣＭＯＳのＳＲＡＭセル４４が配置されており、全体はモノリシック（一体型）に構成される。
【００７５】
ＤＭＤのＳＲＡＭセル４４にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー４６が、対角線を中心としてＤＭＤ３６が配置された基板側に対して±ａ度（例えば±１０度）の範囲で傾けられる。図６Ａ及び図６Ｂには、ＤＭＤ３６の一部を拡大し、マイクロミラー４６が＋ａ度又は−ａ度に制御されている状態の一例を示しており、図６Ａは、マイクロミラー４６がオン状態である＋ａ度に傾いた状態を示し、図６Ｂは、マイクロミラー４６がオフ状態である−ａ度に傾いた状態を示す。従って、画像信号に応じて、ＤＭＤ３６の各ピクセルにおけるマイクロミラー４６の傾きを、図６Ａ及び図６Ｂに示すように制御することによって、ＤＭＤ３６に入射した光は、それぞれのマイクロミラー４６の傾き方向へ反射される。
【００７６】
それぞれのマイクロミラー４６のオンオフ制御は、ＤＭＤ３６に接続されたコントローラ２８のミラー駆動制御部によって行われ、オン状態のマイクロミラー４６により反射された光は露光状態に変調され、ＤＭＤ３６の光出射側に設けられた投影光学系（図３参照）に入射する。また、オフ状態のマイクロミラー４６により反射された光は非露光状態に変調され、光吸収体（図示せず）に入射する。
【００７７】
また、ＤＭＤ３６は、その短辺方向が走査方向と所定角度（例えば０．１°〜０．５°）を成すように僅かに傾斜させて配置するのが好ましい。図４Ａは、ＤＭＤ３６を傾斜させない場合の各マイクロミラー４６による反射光像（露光ビーム）４８の走査軌跡を示し、図４Ｂは、ＤＭＤ３６を傾斜させた場合の露光ビームの走査軌跡を示している。
【００７８】
ＤＭＤ３６には、長手方向（行方向）に沿ってマイクロミラー４６が多数個（例えば８００個）配列されたマイクロミラー列が、短手方向に多数組（例えば６００組）配列されているが、図４Ｂに示すように、ＤＭＤ３６を傾斜させることにより、各マイクロミラー４６による露光ビームの走査軌跡（走査線）のピッチＰ２が、ＤＭＤ３６を傾斜させない場合の走査線のピッチＰ１より狭くなり、解像度を大幅に向上させることができる。一方、ＤＭＤ３６の傾斜角は微小であるので、ＤＭＤ３６を傾斜させた場合の走査幅Ｗ２と、ＤＭＤ３６を傾斜させない場合の走査幅Ｗ１とはほぼ同一である。
【００７９】
また、異なるマイクロミラー列により同じ走査線上におけるほぼ同一の位置（ドット）が重ねて露光（多重露光）されることによる。このように、多重露光されることで、露光位置の微少量をコントロールすることができ、高精細な露光を実現することができる。また、走査方向に配列された複数の露光ヘッド３０間のつなぎ目を微少量の露光位置制御により段差なくつなぐことができる。
【００８０】
なお、ＤＭＤ３６を傾斜させる代わりに、各マイクロミラー列を走査方向と直交する方向に所定間隔ずらして千鳥状に配列しても、同様の効果を得ることができる。
【００８１】
次に、本実施の形態に係る露光装置１０に設けられたコントローラ２８における制御用の電気系の概略構成を、図１０のブロック図を用いて説明する。
【００８２】
コントローラ２８における制御用の電気系では、バス７８を介して、装置各部の制御を統括して行う主制御部で、且つ、前述したデータ処理部としてのＣＰＵ８０と、オペレータが指令を入力するため、コントローラ２８に装着されたスイッチ類を有する指示入力手段８２と、画像データ等が一時的に記憶されるメモリ８４と、後述する校正用データが記憶されるメモリ８５と、それぞれのＤＭＤ３６における各々のマイクロミラー４６を制御するミラー駆動制御部としてのＤＭＤコントローラ８６と、各アライメントカメラ２６を移動させるための駆動源（ステッピングモータ等）を駆動制御するカメラ移動用コントローラ８８と、ワーク１２が載置されたステージ１４の上面の溝部内に負圧を発生させる負圧供給源、及びステージ１４を走査方向に移動させるための駆動装置等を駆動制御するステージ駆動用コントローラ９０と、その他に、露光装置１０で露光処理する際に必要となる照明装置３８といった各種装置の制御を行う露光処理制御用コントローラ９２とが接続されて構成されている。
【００８３】
この制御用電気系で露光処理を行う場合には、オペレータが、コントローラ２８の指示入力手段８２を操作して例えば露光処理の対象となる画像データ等の指示を入力する。画像データが伝達されたＣＰＵ８０は、画像データを一旦メモリ８４に格納し、露光処理開始の指令によって、メモリ８４から読み出された画像データに基づいて画像の形成処理を行うようにＤＭＤコントローラ８６を制御し、且つ、ステージ駆動用コントローラ９０と露光処理制御用コントローラ９２とにより駆動装置、照明装置３８等を制御して露光処理を行う。
【００８４】
そして、本実施の形態に係る露光装置１０には、図１及び図２に示すように、ステージ１４の移動方向（矢印Ｙ方向）におけるアライメント計測方向の下流側（露光方向の上流側）に、照射されたビーム位置と、その光量を検出して上記の位置ずれを検出する検出手段が配置されており、この検出手段は、ステージ１４のアライメント計測方向における下流側の端縁部に取り付けられた基準スケール７０と、この基準スケール７０の裏側に移動可能に装着したフォトセンサ７２とを備えている。
【００８５】
基準スケール７０は、矩形状のガラス板により形成されており、ステージ１４のアライメント計測方向の下流側にビーム位置検出部７０Ａが設けられ、上流側にカメラ位置検出部７０Ｂが設けられている（図８参照）。
【００８６】
ビーム位置検出部７０Ａには、クロムメッキ等の金属膜によるパターニングで、Ｘ方向に向かって開く「く」の字型で透明部（透光部）に形成された複数の検出用スリット７４がＸ方向に沿って所定の間隔で配列されている。
【００８７】
図９Ａに示すように、「く」の字型の検出用スリットは、ステージ移動方向の上流側に位置する所定長さを持つ直線状の第１スリット部７４ａと、ステージ移動方向の下流側に位置する所定長さを持つ直線状の第２スリット部７４ｂと、をそれぞれの一端部で直角に接続した形状に形成されている。すなわち、第１スリット部７４ａと、第２スリット部７４ｂとは互いに直交すると共に、Ｙ軸に対して第１スリット部７４ａは１３５度、第２スリット部７４ｂは４５度の角度を有している。
【００８８】
なお、検出用スリット７４における第１スリット部７４ａと第２スリット部７４ｂとは、ステージ１４の移動方向に対して４５度の角度を成すように形成したものを図示したが、これら第１スリット部７４ａと第２のスリット部７４ｂとを、露光ヘッド３０の画素配列に対して傾斜すると同時に、ステージ移動方向に対して傾斜する状態（互いが平行でないように配置した状態）にできれば、ステージ移動方向に対する角度を任意に設定してもよい。また、検出用スリット７４に代えて回折格子を使用してもよい。
【００８９】
このビーム位置検出部７０Ａにおける検出用スリット７４の下方には、露光ヘッド３０からの光を検出するフォトセンサ７２（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ又はフォトディテクタ等）と、フォトセンサ７２を移動操作する移動装置７６とが配置されている。移動装置７６は、コントローラ２８の指令によって駆動制御されるリニアモータ送り機構、ねじ送り機構又は搬送ベルト機構等の搬送手段によって、フォトセンサを、Ｘ方向に沿って移動し、各所定位置で停止させられるように構成されており、ここでは、コントローラ２８の指令に基づいてフォトセンサ７２を、ビーム位置検出部７０Ａにおける各検出用スリット７４直下の所定位置へそれぞれ移動して停止させる動作を行う。
【００９０】
一方、カメラ位置検出部７０Ｂには、図８に示すように、クロムメッキ等の金属膜によるパターニングで、円形に形成された検出用マーク７７Ａ及び十字形に形成された検出用マーク７７ＢがＸ方向に沿って所定の間隔で交互に複数配列されている。つまり、検出用マーク７７Ｂは、アライメントカメラ２６の位置を検出するための基準パターンとして機能する。
【００９１】
図１１Ａ〜図１１Ｄに示すように、この検出用マーク７７Ａの幅寸法：ＭＡと検出用マーク７７Ｂの幅寸法：ＭＢとは等しくされ（ＭＡ＝ＭＢ）、検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの配列ピッチ：Ｐ１は、アライメントカメラ２６の視野（撮影視野）ＶのＸ方向における長さ寸法：Ｌから、検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの幅寸法の１／２を差し引いた値に設定されている（Ｐ１＝Ｌ−（ＭＡ／２）＝Ｌ−（ＭＢ／２））。また、ここでは、アライメントカメラ２６のＸ方向への移動単位：Ｕ１は、検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの幅寸法の１／２に設定されている（Ｕ１＝ＭＡ／２＝ＭＢ／２）。
【００９２】
また、本実施の形態では、図１２に示すように、ステージ１４のワーク載置面１４ａにワーク１２を載置する前に、校正用部材２００が載置される。この校正用部材２００は、１以上のパターンが形成され、このパターンは、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定する。図１２の例では、互いに相対位置関係が判明している円形のマークが３つ配列されたパターン（第１〜第３のマーク２０２Ａ〜２０２Ｃ）を有し、校正用部材２００がワーク載置面１４ａに理想的に載置された場合を想定したとき、校正用部材２００の四隅のうち、３つの隅に円形のマーク２０２Ａ〜２０２Ｃが形成され、そのうちの２つのマーク（第１及び第２のマーク２０２Ａ及び２０２Ｂ）にてステップ移動方向と直交する方向（Ｘ方向）に沿った第１の線分２０４Ａが特定され、２つのマーク（第１及び第３のマーク２０２Ａ及び２０２Ｃ）にてステージ移動方向（Ｙ方向）に沿った第２の線分２０４Ｂが特定される。従って、２つの線分２０４Ａ及び２０４Ｂのなす角は、この例では、直角とされている。この校正用部材２００は、上述した基準スケール７０と同様に矩形状のガラス板で構成することができる。
【００９３】
ここで、本実施の形態に係る校正方法を説明する前に、上述した基準スケール７０による調整方法について説明する。
【００９４】
まず、基準スケール７０に形成されたビーム位置検出部７０Ａでの調整方法について図９Ａ及び図９Ｂ及び図１０を参照しながら説明する。
【００９５】
ここでは、スキャナ２４の各露光ヘッドから照射されるビーム位置を検出し、ＤＭＤ３６の１つの特定画素Ｚ１が点灯している（１つの特定画素をオンとしているとき）実際の位置を特定する手順について説明する。なお、特定画素Ｚ１が点灯している実際の位置を特定し、点灯している特定画素Ｚ１の光量を検出して行うこの方法は、特定画素Ｚ１の適正状態の確認や、初期条件の確認等にも利用できる。
【００９６】
まず、オペレータが、コントローラ２８の指示入力手段８２を操作して１つの特定画素Ｚ１が点灯している実際の位置を特定する指示を入力すると、この指令を受けたＣＰＵ８０は、ステージ１４を移動操作して基準スケール７０の所定の露光ヘッド３０用の所定の検出用スリット７４をスキャナ２４の下方に位置させる。
【００９７】
次に、ＣＰＵ８０は、ＤＭＤコントローラ８６と露光処理制御用コントローラ９２とに制御信号を出力して、所定のＤＭＤ３６における特定画素Ｚ１だけを点灯状態とするように制御する。さらにＣＰＵ８０は、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を移動制御し、図９Ａに実線で示すように、検出用スリット７４が露光エリア３２上の所定位置（例えば原点とすべき位置）となるように移動させる。このとき、ＣＰＵ８０は、第１スリット部７４ａと第２スリット部７４ｂとの交点を（Ｘ０，Ｙ０）と認識し、メモリ８４に記憶する。なお、図９Ａでは、Ｙ軸から反時計方向に回転する方向を正の角度とする。
【００９８】
次に、図９Ａに示すように、ＣＰＵ８０は、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を移動制御することにより、検出用スリット７４をＹ軸に沿って図９Ａにおける右方へ移動を開始させる。そして、ＣＰＵ８０は、検出用スリット７４が上記所定位置の右方の想像線で示した位置で、図９Ｂに示すように、点灯している特定画素Ｚ１からの光が第１スリット部７４ａを透過してフォトセンサ７２で検出されたことを検知した際に、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を停止させる。ＣＰＵ８０は、このときの第１スリット部７４ａと第２スリット部７４ｂとの交点を（Ｘ０，Ｙ１１）として認識し、メモリ８４に記憶する。
【００９９】
次に、ＣＰＵ８０は、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を移動させ、検出用スリット７４をＹ軸に沿って図９Ａにおける左方へ移動を開始させる。そして、ＣＰＵ８０は、検出用スリット７４が上記所定位置の左方の想像線で示した位置で、図９Ｂに示すように、点灯している特定画素Ｚ１からの光が第２スリット部７４ｂを透過してフォトセンサ７２で検出されたことを検知した際に、ステージ駆動用コントローラ９０に制御信号を出力してステージ１４を停止させる。ＣＰＵ８０は、このときの第１スリット部７４ａと第２スリット部７４ｂとの交点を（Ｘ０，Ｙ１２）として認識し、メモリ８４に記憶する。
【０１００】
次に、ＣＰＵ８０は、メモリ８４に記憶した座標（Ｘ０，Ｙ１１）と（Ｘ０，Ｙ１２）とを読み出して特定画素Ｚ１の座標を求め、実際の位置を特定する。ここで、特定画素Ｚ１の座標を（Ｘ１，Ｙ１）とすると、Ｘ１＝Ｘ０＋（Ｙ１１−Ｙ１２）／２で表され、Ｙ１＝（Ｙ１１＋Ｙ１２）／２で表される。
【０１０１】
なお、上述のように、第１スリット部７４ａと交差する第２スリット部７４ｂを有する検出用スリット７４と、フォトセンサ７２とを組み合わせて用いる場合には、フォトセンサ７２が、第１スリット部７４ａ又は第２スリット部７４ｂを通過する所定範囲の光だけを検出することになる。よって、フォトセンサ７２は、第１スリット部７４ａ又は第２スリット部７４ｂに対応する狭い範囲だけの光量を検出する微細で特別な構成とすることなく、市販の廉価なもの等を利用できる。
【０１０２】
次に、本実施の形態に係る露光装置１０におけるアライメント機能（露光位置合わせ機能）の校正方法について説明する。
【０１０３】
上述したアライメント機能を備える本実施の形態に係る露光装置１０では、前述したように、アライメントカメラ２６が移動に伴い姿勢変化（ローリング、ピッチング及びヨーイング）を起こし、撮影位置に配置された状態で撮影レンズの光軸中心が正規の位置からずれる場合があるため、その影響により、アライメント機能を用いて露光位置を補正し、画像露光を行っても、露光位置が適正位置から外れて許容範囲を超えてしまう場合がある。
【０１０４】
このアライメントカメラ２６の姿勢変化による光軸ずれ要因により、精度が影響されるアライメント機能を校正するため、露光装置１０の製造時やメンテナンス時などに、以下に説明する校正方法によりアライメント機能の校正作業を実施する。
【０１０５】
この校正作業の手順としては、先にアライメントカメラ２６の校正を行い、次に露光基準とカメラ光軸中心との位置関係を取得して、その取得情報を露光ヘッド３０による露光位置合わせに反映させる手順で行うが、この校正作業は、ワーク１２に対する露光手順とは別に事前に実施する、又は、ワーク１２に対する露光時に同時に実施することができる。また、アライメントカメラ２６の校正、及び露光基準とカメラ光軸中心との位置関係の取得については、連続的又は個別に行うことができるが、ここでは、連続的に行う場合で説明する。
【０１０６】
アライメントカメラの校正については、図１３に示すステップＳ１で、まず、オペレータがワーク１２のアライメントマーク１３の位置データをコントローラ２８に入力する。この位置データの入力によりアライメントマーク１３の座標が取得される。
【０１０７】
続いて、オペレータがコントローラ２８の指示入力手段８２から校正開始の入力操作を行うと、露光装置１０の校正動作が開始し、ステップＳ２で、コントローラ２８のカメラ移動用コントローラ８８は上記の入力された位置データに基づいてアライメントカメラ２６の駆動源を制御し、各アライメントカメラ２６をワーク１２のアライメントマーク１３を撮影する所定の撮影位置にそれぞれ移動させる。このとき、各アライメントカメラ２６の位置は、各駆動源（ステッピングモータ）のパルスをカウントすることでコントローラ２８に制御され、また、前述した移動単位（Ｕ１）のステップで送られる。
【０１０８】
各アライメントカメラ２６がアライメントマーク１３の撮影位置に配置されると、ステップＳ３で、ステージ１４がガイド２０に沿ってアライメント計測方向の上流側から下流側に移動し、基準スケール７０のカメラ位置検出部７０Ｂを各アライメントカメラ２６の下方（視野内）に配置する位置まで移動する。
【０１０９】
各アライメントカメラ２６の視野内に基準スケール７０のカメラ位置検出部７０Ｂが配置されると、各アライメントカメラ２６はコントローラ２８により制御されてカメラ位置検出部７０Ｂをそれぞれ撮影する。このとき、各アライメントカメラ２６は、カメラ位置検出部７０Ｂに配列された複数の検出用マーク７７Ａ、７７Ｂのうち、少なくとも１つをそれぞれ撮影する。
【０１１０】
次に、ステージＳ４で、撮影された検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの視野中心（光軸中心）からの位置ずれ量を、コントローラ２８が画像処理等によって計測する。なお、ここでは、撮影した検出用マークが検出用マーク７７Ａ、７７Ｂのいずれであるかは、パターンマッチング等の画像処理を用いて切り替える。
【０１１１】
ここで、撮影された検出用マーク７７Ａ、７７Ｂが、複数設けられたうちのいずれの検出用マークであるかは上記のパルスによって特定し、また、各検出用マーク７７Ａ、７７Ｂの絶対位置データは予め別の測定手段によって測定し、コントローラ２８に記憶されており、この絶対位置データと、上記の計測結果（計測値）との差分を演算して、基準スケール７０と各アライメントカメラ２６の光軸中心との位置ずれデータを取得する。この計測及び演算結果から、アライメントマーク１３を撮影する位置（アライメント計測位置）における各アライメントカメラ２６の光軸中心ずれ量を補正するための校正用データが得られ、この校正用データは、コントローラ２８のメモリ８５に記憶される（図７参照）。そして、アライメントカメラ２６の校正動作を終了し、次に、露光基準とカメラ光軸中心との位置関係の取得動作に移行する。
【０１１２】
この動作が開始されると、図１３に示すステップＳ１０１で、コントローラ２８により駆動装置が制御され、ステージ１４は、基準スケール７０のビーム位置検出部７０Ａを露光ヘッド３０によるレーザビームの照射位置（露光位置）まで移動する。次に、ステップＳ１０２で、基準スケール７０のビーム位置検出部７０Ａへ向けて露光ヘッド３０からレーザビームを照射し、前述したビーム位置検出動作により、露光基準点の位置を計測する（ステップＳ１０３）。
【０１１３】
ここで、ビーム位置検出部７０Ａとカメラ位置検出部７０Ｂとは同一の基準スケール７０に設けられており、これらの位置関係は予め別の測定手段により測定されている。これにより、露光基準と、上記のカメラの校正動作で撮影した検出用マーク７７Ａ、７７Ｂとの位置関係が判明する。従って、本動作により計測した露光基準データと、カメラの構成動作により取得したアライメントカメラ２６の光軸中心との位置ずれデータ（校正用データ）とを演算することで、露光基準とカメラ光軸中心との位置関係を示す露光基準−カメラ光軸中心位置データ（補正データ）が得られ、このデータはコントローラのメモリ８５に記憶される（ステップＳ１０４）。そして、露光基準とカメラ光軸中心との位置関係の取得動作を終了し、校正動作を終了する。
【０１１４】
次に、本実施の形態に係る校正方法、特に、校正用部材２００を用いたアライメントカメラの位置方法（第１の校正方法）について図１２、図１５〜図１９を参照しながら説明する。
【０１１５】
まず、図１５のステップＳ２０１において、ステージ１４のワーク載置面１４ａに校正用部材２００を載置する（図１２参照）。このとき、理想的には図１２に示すように、第１及び第２のマーク２０２Ａ及び２０２Ｂがステップ移動方向に沿い、第１及び第３のマーク２０２Ａ及び２０２Ｃがステップ移動方向と直交する方向に沿うように校正用部材２００が載置される。
【０１１６】
その後、ステップＳ２０２において、オペレータが、コントローラ２８の指示入力手段８２を操作してステージ１４を一方向に移動させる指令を入力することで、ＣＰＵ８０は、ステージ１４を一方向に移動させる。このステージ１４の移動に当たっては、アライメントカメラ２６の視野内に、最初に、基準スケール７０の基準パターン（カメラ位置検出部７０Ｂ）が入り、続いて、校正用部材２００のパターンが入るようになっている。従って、次のステップ２０３において、上述した露光位置合わせ処理（図１３のステップＳ１〜ステップＳ５参照）が行われる。前記露光位置合わせ処理によって取得される校正用データは、あくまでもアライメントユニット１００が理想的に取り付けられて、第１及び第２のアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの配列方向がステージ移動方向と直交する方向に一致していることを前提としている。しかし、経時変化や周囲の温度変化によってアライメントユニット１００等がステージ移動方向と直交する方向に対して僅かにずれる場合もある。そこで、以下の処理が行われる。
【０１１７】
すなわち、ステップＳ２０４において、第１のアライメントカメラ２６Ａの視野内に第１のマーク２０２Ａが入った段階で、ＣＰＵ８０は第１のマーク２０２Ａの座標（第１の座標ｍ１）を求め、第２のアライメントカメラ２６Ｂの視野内に第２のマーク２０２Ｂが入った段階で、ＣＰＵ８０は第２のマーク２０２Ｂの座標（第２の座標ｍ２）を求める。例えば図１６に示すように、アライメントユニット１００が経時変化で位置ずれが生じ、第１のアライメントカメラ２６Ａの位置が第２のアライメントカメラ２６Ｂよりも校正用部材２００寄りにある場合、第１〜第３のマーク２０２Ａ〜２０２Ｃの座標ｍ１〜ｍ３は、第１及び第２のアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの位置ずれに対応してずれて認識されることになる。なお、図１６では、第１及び第２のアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの位置ずれがわかるように強調して図示している。つまり、第１の座標ｍ１と第２の座標ｍ２で特定される１つの線分（第１の線分２０４Ａ）とステージ移動方向と直交する方向（Ｘ方向）とは一致しなくなり、ある角度をもった位置関係となる。この角度は、第１及び第２のアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの各カメラ光軸を結ぶ線分（基準線分２０６）とＸ方向とのなす角に等しい。
【０１１８】
これら第１及び第２の座標ｍ１及びｍ２は、校正用部材２００に形成された第１及び第２のマーク２０２Ａ及び２０２Ｂの撮像データに対するパターンマッチング処理と、各マーク２０２Ａ及び２０２Ｂが対応するアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの視野内に入った段階でのステージ１４の移動距離並びに第１のマーク２０２Ａと第２のマーク２０２Ｂとの離間距離に基づいて算出することができる。これら第１及び第２の座標ｍ１及びｍ２はメモリ８５に記憶される。
【０１１９】
その後、ステップＳ２０５において、ステージ１４がさらに一方向に移動されることによって、第１のアライメントカメラ２６Ａの視野内に第３のマーク２０２Ｃが入った段階で、ＣＰＵ８０は、第３のマークの座標（第３の座標ｍ３）を求める。この第３の座標ｍ３は、上述と同様に、校正用部材２００に形成された第３のマーク２０２Ｃの撮像データに対するパターンマッチングと、第３のマーク２０２Ｃが第１のアライメントカメラ２６Ａの視野内に入った段階でのステージ１４の移動距離並びに第１のマーク２０２Ａと第３のマーク２０２Ｃとの離間距離に基づいて算出することができる。この第３の座標ｍ３はメモリ８５に記憶される。
【０１２０】
その後、ステップＳ２０６において、２つのアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの見かけ上の位置ずれが演算される。この演算は、第１の座標ｍ１と第２の座標ｍ２にて特定される第１の線分２０４Ａとステージ移動方向と直交する方向とのなす角（第１の角度θ１）にて求めることができる。ここで、図１７に示すように、ステージ移動方向と直交する方向をｘｙ座標系のｘ軸方向とし、０以上の実数領域のみを考えたとき、第１の線分２０４Ａが第１象限にある場合、＋θ１とし、第４象限にあるとき、−θ１とする。なお、校正用部材２００が理想的に載置されていれば、この第１の角度θ１が２つのアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの実際の位置ずれとして求められることになる。しかし、校正のたびに、校正用部材２００を理想的に載置する（第１の座標ｍ１と第３の座標ｍ２で特定される第２の線分２０４Ｂとステージ移動方向とのなす角を０°とする）ことは困難であり、ある程度傾いて載置されることになる。
【０１２１】
そこで、次のステップＳ２０７において、校正用部材２００の載置ずれが演算される。この演算は、第１の座標ｍ１と第３の座標ｍ２にて特定される第２の線分２０４Ｂとステージ移動方向とのなす角（第２の角度θ２）にて求めることができる。ここで、図１８に示すように、ステージ移動方向をｘｙ座標系のｙ軸方向とし、０以下の実数領域のみを考えたとき、第２の線分２０４Ｂが第４象限にある場合、＋θ２とし、第３象限にあるとき、−θ２とする。
【０１２２】
その後、ステップＳ２０８において、アライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの実際の位置ずれ（調整角度φ）を演算する。この位置ずれ（調整角度φ）は、上述したように、第１及び第２のアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂの各カメラ光軸を結ぶ線分（基準線分２０６）とステージ移動方向と直交する方向とのなす角であって、この場合、アライメントユニット１００の位置ずれでもある。この演算は、
位置ずれ（調整角度φ）＝（第１の角度±θ１）−（第２の角度±θ２）
で求めることができる。
【０１２３】
そして、図１９に示すように、ステージ移動方向と直交する方向をｘｙ座標系のｘ軸方向とし、０以上の実数領域のみを考えたとき、調整角度＋φは、第１及び第２の基準線分が第１象限に向かって、φだけずれていることを示し、調整角度−φは、基準線分が第４象限に向かって、φだけずれていることを示す。
【０１２４】
その後、ステップＳ２０９において、調整角度φが許容範囲から逸脱しているか否かが判別される。許容範囲としては、例えば±２（秒）等が挙げられる。調整角度φが許容範囲を逸脱していれば、次のステップＳ２１０に進み、上述したステップＳ２０３の露光位置合わせ処理（図１３のステップＳ１〜ステップＳ５参照）によって取得された校正用データに、前記ステップＳ２０８にて求められた調整角度φを反映させる。
【０１２５】
すなわち、校正用データと調整角度φを反映させることで、擬似的にアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂが互いに正しい位置（図１６の基準線分２０６がステージ移動方向と直交する方向に一致する位置）に設置された形となり、以下に示すその後の露光処理において高精度にワーク１２に対して露光を行うことができる。
【０１２６】
前記ステップＳ２０９において調整角度φが許容範囲内であると判別された場合、あるいは前記ステップＳ２１０での処理が終了した段階で、この第１の校正方法が終了する。
【０１２７】
次に、本実施の形態に係る他の校正方法、特に、校正用部材２００を用いた基準スケール７０の校正方法（第２の校正方法）について図２０を参照しながら説明する。
【０１２８】
まず、図２０のステップＳ３０１〜ステップＳ３０９までの処理は、図１５に示す第１の校正方法のステップＳ２０１〜ステップＳ２０９までの処理と同様であるため、その説明を省略する。
【０１２９】
そして、次のステップＳ３０９において、調整角度φが許容範囲を逸脱していると判別された場合は、次のステップＳ３１０に進み、オペレータは、前記ステップＳ３０８にて求められた調整角度φだけ基準スケール７０の傾きを校正する。すなわち、基準スケール７０を調整角度φを打ち消す方向に傾けて設置し直す。その後、ステップＳ３１１において、オペレータが、コントローラ２８の指示入力手段８２を操作してステージ１４を元の位置に復帰させる指令を入力することで、ＣＰＵ８０は、ステージ１４を元の位置に移動復帰させる。その後、ステップＳ３０２に戻り、該ステップＳ３０２以降の処理を繰り返す。
【０１３０】
前記ステップＳ３０９において、調整角度φが許容範囲内であると判別された段階でこの第２の校正方法が終了する。
【０１３１】
上述の例では、アライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂがアライメントユニット１００の一対のガイドレール１０４に沿って移動する場合に適用した例を示したが、その他、アライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂが一対のガイドレール１０４に沿って移動するほか、例えばガイドレール１０４の延在方向と直交する方向やその他方向に移動する場合にも容易に適用させることができる。
【０１３２】
次に、上記のように構成された露光装置１０によるワーク１２に対する露光処理について説明する。
【０１３３】
まず、露光パターンに応じた画像データがコントローラ２８に入力されると、コントローラ２８内のメモリ８４に一旦記憶される。この画像データは、画像を構成する各画素の濃度を２値（ドットの記録の有無）で表したデータである。
【０１３４】
次に、ワーク１２をステージ１４のワーク載置面１４ａにセットし、オペレータがコントローラ２８の指示入力手段８２から露光開始の入力操作を行う。
【０１３５】
上述の入力操作により、露光装置１０の露光動作が開始すると、コントローラ２８により駆動装置が制御され、ワーク１２を上面に吸着したステージ１４は、ガイド２０に沿って、且つ、アライメント計測方向の上流側から下流側に一定速度で移動開始する。このステージ１４の移動開始に同期して、又は、ワーク１２に先端が各アライメントカメラ２６の真下に達する少し手前のタイミングで、各アライメントカメラ２６はコントローラ２８により制御されて作動する。
【０１３６】
ステージ１４の移動に伴い、ワーク１２がアライメントカメラ２６の下方を通過する際には、アライメントカメラ２６によるアライメント測定が行われる。
【０１３７】
このアライメント測定では、まず、ワーク１２の移動方向下流側（前端側）の角部近傍に設けられた２個のアライメントマーク１３が各アライメントカメラ２６の真下（レンズの光軸上）に達すると、所定のタイミングで各アライメントカメラ２６はそれぞれアライメントマーク１３を撮影し、その撮影した画像データを、すなわち、露光位置の基準がアライメントマーク１３によって示された基準位置データを含む画像データをコントローラ２８のデータ処理部であるＣＰＵ８０に出力する。アライメントマーク１３の撮影後は、ステージ１４が下流側への移動を再開する。
【０１３８】
また、本実施の形態のワーク１２のように、移動方向（走査方向）に沿って複数のアライメントマーク１３が設けられている場合には、次のアライメントマーク１３（移動方向上流側（後端側）の角部近傍に設けられた２個のアライメントマーク１３）が各アライメントカメラ２６の真下に達すると、同様に所定のタイミングで各アライメントカメラ２６はそれぞれアライメントマーク１３を撮影してその画像データをコントローラ２８のＣＰＵ８０に出力する。
【０１３９】
なお、ワーク１２に移動方向に沿って３個以上のアライメントマーク１３が設けられている場合も同様に、各アライメントマーク１３がアライメントカメラ２６の下方を通過する毎に、所定のタイミングでアライメントカメラ２６によるアライメントマーク１３の撮影が繰り返し行われ、全てのアライメントマーク１３に対し、その撮影した画像データがコントローラ２８のＣＰＵ８０に出力される。
【０１４０】
ＣＰＵ８０は、入力された各アライメントマーク１３の画像データ（基準位置データ）から判明する画像内におけるマーク位置及びマーク間ピッチ等と、そのアライメントマーク１３を撮影したときのステージ１４の位置及びアライメントカメラ２６の位置から、演算処理によって、ステージ１４上におけるワーク１２の載置位置のずれ、移動方向に対するワーク１２の傾きのずれ、及びワーク１２の寸法精度誤差等を把握し、ワーク１２の被露光面に対する適正な露光位置を算出する。そして、後述するスキャナ２４による画像露光時に、メモリ８４に記憶されている露光パターンの画像データに基づいて作成する制御信号をその適正な露光位置に合わせ込んで画像露光する補正制御（アライメント）を実行する。
【０１４１】
ワーク１２がアライメントカメラ２６の下方を通過すると、アライメントカメラ２６によるアライメント測定が完了し、続いてステージ１４は駆動装置により逆方向に駆動され、ガイド２０に沿って露光方向へ移動する。そして、ワーク１２は、ステージ１４の移動に伴いスキャナ２４の下方を露光方向の下流側へ移動し、被露光面の画像露光領域が露光開始位置に達すると、スキャナ２４の各露光ヘッド３０は光ビームを照射してワーク１２の被露光面に対する画像露光を開始する。
【０１４２】
ここで、コントローラ２８のメモリ８４に記憶された画像データが複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部としてのＣＰＵ８０で読み出された画像データに基づいて各露光ヘッド３０毎に制御信号が生成される。この制御信号には、前述した補正制御（アライメント）により、アライメント測定したワーク１２に対する露光位置ずれの補正が加えられる。そして、ミラー駆動制御部としてのＤＭＤコントローラ８６は、生成及び補正された制御信号に基づいて各露光ヘッド３０毎にＤＭＤのマイクロミラー４６の各々をオンオフ制御する。
【０１４３】
照明装置３８の光ファイバ４０から出射されたレーザ光がＤＭＤ３６に照射されると、ＤＭＤ３６のマイクロミラー４６がオン状態のときに反射されたレーザ光は、マイクロレンズアレイ５４の各対応するマイクロレンズ６０を含むレンズ系によりワーク１２の露光面上に結像される。このようにして、照明装置３８から出射されたレーザ光が画素毎にオンオフされて、ワーク１２がＤＭＤ３６の使用画素数とほぼ同数の画素単位（露光エリア３２）で露光される。
【０１４４】
また、ワーク１２がステージ１４と共に一定速度で移動されることにより、ワーク１２がスキャナ２４によりステージ移動方向と反対の方向に走査され、各露光ヘッド３０毎に帯状の露光済み領域３４（図２参照）が形成される。
【０１４５】
スキャナ２４によるワーク１２の画像露光が完了すると、ステージ１４は、駆動装置により、そのまま露光方向の下流側へ駆動されて露光方向の最下流側（アライメント計測方向の最上流側）にある原点に復帰する。以上により、露光装置１０によるワーク１２に対する露光動作が終了する。
【０１４６】
このように、本実施の形態に係る第１及び第２の校正方法においては、アライメントカメラ２６の位置（アライメントユニット１００の位置等）がずれていたとしても、簡単にその位置を校正することができる。また、基準スケール７０の基準パターンがずれて設置されていたとしても、そのずれを容易に判別することができ、基準パターン７０のずれを校正することができる。つまり、高精度のアライメント計測を実現させることができる。
【０１４７】
上述した校正用部材２００は、３つの円形のマーク２０２Ａ〜２０２Ｃが形成された例を示したが、その他、図２１に示すように、校正用部材２００の四隅に、それぞれ円形のマーク（合計４つのマーク２０２Ａ〜２０２Ｄ）を形成するようにしてもよい。この場合、上述したように、第１〜第３のマーク２０２Ａ〜２０２Ｃで校正処理を行うようにしてもよいが、以下のような処理を行ってもよい。
【０１４８】
すなわち、図２２に示すように、例えば第１のマーク２０２Ａの座標（第１の座標ｍ１）と第２のマーク２０２Ｂの座標（第２の座標ｍ２）でステージ移動方向と直交する方向に沿った線分（第１の線分２０４Ａ）を特定する。第３のマーク２０２Ｃの座標（第３の座標ｍ３）と第４のマーク２０２Ｄの座標（第４の座標ｍ４）でステージ移動方向と直交する方向に沿った線分（第３の線分２０４Ｃ）を特定する。そして、第１の線分２０４Ａの中点座標ｎ１と第３の線分２０４Ｃの中点座標ｎ２で第４の線分２０４Ｄを特定し、さらに、例えば第１の線分２０４Ａと第４の線分２０４Ｄとのなす角を第３の角度θ３とする。この第３の角度θ３は（９０°＋第１の角度θ１）の関係を有するため、上述した第１の校正方法や第２の校正方法に簡単に適用させることができる。なお、第２の角度θ２（図示せず）は、第１及び第２の校正方法にて説明した処理と同様に、第１の座標ｍ１と第３の座標ｍ３にて特定される第２の線分２０４Ｂとステージ移動方向とのなす角にて求めることができる。
【０１４９】
また、上述の例では、校正用部材２００に形成されたマーク２０２Ａ〜２０２Ｃ並びに２０２Ａ〜２０２Ｄのみで第１及び第２の線分２０４Ａ及び２０４Ｂ並びに第１の線分２０４Ａ〜第４の線分２０４Ｄを特定したが、その他、図２３に示すように、ステージ１４のワーク載置面１４ａのうち、校正用部材２００が載置されていない部分に設けられた部材の一部２１０あるいはステージ１４に設けられた部材の一部２１２を１つのマークとして使用してもよい。図２３では、校正用部材２００に形成された２つのマーク２０２Ａ及び２０２Ｂと、ワーク載置面１４ａに存在する部材の一部２１０あるいはステージ１４に存在する部材の一部２１２で上述した第１及び第２の校正方法で用いられる１つのパターンが形成されている場合を示している。
【０１５０】
また、上述の例では、２つのアライメントカメラ２６Ａ及び２６Ｂを用いた例を示したが、アライメントユニット１００におけるアライメントカメラ（例えば２６Ａ）のＸ方向の移動範囲を長くすることで、１つのアライメントカメラ（例えば２６Ａ）でも同様の位置校正を行うことができる。
【０１５１】
なお、上述の実施の形態では、デジタル露光装置１０に適用した例を示したが、その他、アナログ露光装置、インクジェット装置、各種アライメント装置にも適用させることができる。
【０１５２】
すなわち、本発明に係るアライメントセンサの位置校正方法、基準パターン校正方法、露光位置補正方法、校正用パターン及びアライメント装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本実施の形態に係る露光装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る露光装置におけるスキャナの概略構成を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る露光装置における露光ヘッドの光学系を示す概略構成図である。
【図４】図４Ａは本実施の形態に係る露光装置におけるＤＭＤを傾斜させない場合の各マイクロミラーによる露光ビームの走査軌跡を示す要部平面図であり、図４ＢはＤＭＤを傾斜させた場合の露光ビームの走査軌跡を示す要部平面図である。
【図５】本実施の形態に係る露光装置に設けられたＤＭＤの構成を示す部分拡大図である。
【図６】図６Ａ及び図６Ｂは図５のＤＭＤの動作を説明するための説明図である。
【図７】本実施の形態に係る露光装置におけるアライメントユニットの構成を示す斜視図である。
【図８】本実施の形態に係る露光装置に設置される基準スケールを示す平面図である。
【図９】図９Ａは本実施の形態に係る露光装置において検出用スリットを利用して点灯している特定画素と光の回り込み画素を検出する状態を示す説明図であり、図９Ｂは点灯している特定画素をフォトセンサが検知したときの信号を示す説明図である。
【図１０】本実施の形態に係る露光装置に設けられたコントローラおける制御用の電気系の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｄは、本実施の形態に係る露光装置におけるカメラ位置検出部をアライメントカメラにより撮影する際の検出用マークと撮影視野の関係を示す説明図である。
【図１２】本実施の形態に係る露光装置のワーク載置面に載置される基準スケールと校正用部材及びアライメントカメラとの関係を示す説明図である。
【図１３】本実施の形態に係る露光装置で行われるカメラ校正動作の制御の流れを示すフローチャートである。
【図１４】本実施の形態に係る露光装置で行われる露光基準とカメラ光軸中心との位置関係の取得動作の制御の流れを示すフローチャートである。
【図１５】本実施の形態に係る第１の校正方法（アライメントカメラの位置校正方法）を示すフローチャートである。
【図１６】アライメントカメラの位置を校正する原理を示す説明図である。
【図１７】第１及び第２のマークで特定された第１の線分に基づいて求められた第１の角度の関係を示す説明図である。
【図１８】第１及び第３のマークで特定された第２の線分に基づいて求められた第２の角度の関係を示す説明図である。
【図１９】第１及び第２の角度から求められた調整角度の関係を示す説明図である。
【図２０】本実施の形態に係る第２の校正方法（基準パターン校正方法）を示すフローチャートである。
【図２１】校正用部材に形成されるマークの他の配置例を示す平面図である。
【図２２】図２１の配置例でアライメントカメラの位置を校正する原理を示す説明図である。
【図２３】アライメントカメラの位置を構成するためのパターンの他の例を示す平面図である。
【図２４】従来例に係るデジタル露光装置の概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１５４】
１０…露光装置 １２…ワーク
１４…ステージ ２４…スキャナ
２６、２６Ａ、２６Ｂ…アライメントカメラ
２８…コントローラ ３０…露光ヘッド
７０…基準スケール ７０Ａ…ビーム位置検出部
７０Ｂ…カメラ位置検出部 ７４…検出用スリット
８４、８５…メモリ １００…アライメントユニット
２００…校正用部材 ２０２Ａ〜２０２Ｄ…マーク
２０４Ａ〜２０４Ｄ…線分 ２１０、２１２…部材の一部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め相対位置関係が判明している１以上のパターンを含む校正用パターンを、アライメントセンサで検出する校正用パターン検出ステップと、
前記検出された校正用パターンに基づいて前記アライメントセンサの校正値を求める校正値取得ステップと、
前記アライメントセンサの位置を前記校正値に基づいて校正するセンサ校正ステップとを有することを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項２】
請求項１記載のアライメントセンサの位置校正方法において、
前記取得された校正値が許容範囲にあるか否かを判別し、前記校正値が前記許容範囲にない場合に、前記センサ校正ステップを行う判別ステップをさらに有することを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のアライメントセンサの位置校正方法において、
ワークを搬送するステージのワーク載置面に、前記予め相対位置関係が判明している１以上のパターンが形成された部材を載置する載置ステップをさらに有することを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項４】
請求項３記載のアライメントセンサの位置校正方法において、
前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンで構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、
前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項５】
請求項３記載のアライメントセンサの位置校正方法において、
前記部材における前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンと、前記ステージ上の特定された部位で構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、
前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項６】
請求項４又は５記載のアライメントセンサの位置校正方法において、
前記予め決められた所定の角度が直角であることを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか１項に記載のアライメントセンサの位置校正方法において、
前記ワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンを少なくとも１つのアライメントセンサで検出して、その基準パターンの撮像データに基づいて前記アライメントセンサの位置をデータ的に補正する補正ステップをさらに有し、
前記校正用パターン検出ステップは、前記校正用パターンを、データ的に補正された前記アライメントセンサで検出することを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項８】
請求項７記載のアライメントセンサの位置校正方法において、
前記センサ校正ステップは、データ的に補正された前記アライメントセンサの位置をさらに前記校正値だけデータ的に補正することを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか１項に記載のアライメントセンサの位置校正方法において、
ワークの搬送方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、一方の線分とのなす角を第１の角度とし、
前記ワークの搬送方向と直交する方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、他方の線分とのなす角を第２の角度としたとき、
前記校正値は、前記第１の角度と第２の角度の相対角度に基づいて決定されることを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項１０】
ワークを搬送するステージのワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンを少なくとも１つのアライメントセンサで検出して、その基準パターンの撮像データに基づいて前記アライメントセンサの位置をデータ的に補正する補正ステップと、
予め相対位置関係が判明している１以上のパターンを含む校正用パターンを、前記補正後の前記アライメントセンサで検出する校正用パターン検出ステップと、
少なくとも前記検出された校正用パターンに基づいて前記基準パターンの校正値を求める校正値取得ステップと、
前記基準スケールを前記校正値だけ傾けて設置し直す基準スケール再設置ステップとを有することを特徴とする基準パターン校正方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の基準パターン校正方法において、
前記取得された校正値が許容範囲にあるか否かを判別し、前記校正値が前記許容範囲にない場合に、前記基準スケール再設置ステップを行う判別ステップをさらに有することを特徴とする基準パターン校正方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の基準パターン校正方法において、
ワークを搬送するステージのワーク載置面に、前記予め相対位置関係が判明している１以上のパターンが形成された部材を載置する載置ステップをさらに有することを特徴とする基準パターン校正方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の基準パターン校正方法において、
前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンで構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、
前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とする基準パターン校正方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の基準パターン校正方法において、
前記部材における前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンと、前記ステージ上の特定された部位で構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、
前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とする基準パターン校正方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４記載の基準パターン校正方法において、
前記予め決められた所定の角度が直角であることを特徴とする基準パターン校正方法。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の基準パターン校正方法において、
前記ワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンを少なくとも１つのアライメントセンサで検出して、その基準パターンの撮像データに基づいて前記アライメントセンサの位置をデータ的に補正する補正ステップをさらに有し、
前記校正用パターン検出ステップは、前記校正用パターンを、データ的に補正された前記アライメントセンサで検出することを特徴とする基準パターン校正方法。
【請求項１７】
請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の基準パターン校正方法において、
ワークの搬送方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、一方の線分とのなす角を第１の角度とし、
前記ワークの搬送方向と直交する方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、他方の線分とのなす角を第２の角度としたとき、
前記校正値は、前記第１の角度と第２の角度の相対角度に基づいて決定されることを特徴とする基準パターン校正方法。
【請求項１８】
ワークを搬送するステージのワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンと前記ワークに形成されたアライメントマークの相対位置関係に基づいて前記ワークへの露光位置を補正する露光位置補正方法において、
請求項１０〜１７のいずれか１項に記載の基準パターン校正方法を使用して前記基準パターンを校正し、
校正された前記基準パターンと前記ワークに形成された前記アライメントマークの相対位置関係に基づいて前記ワークへの露光位置を補正することを特徴とする露光位置補正方法。
【請求項１９】
ワークを搬送するステージのワーク載置面に載置される部材に形成された１以上のパターンを含み、少なくともアライメントセンサの位置を校正する校正用パターンであって、
前記部材に形成された前記１以上のパターンで構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、
前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とする校正用パターン。
【請求項２０】
ワークを搬送するステージのワーク載置面に載置される部材に形成された１以上のパターンを含み、少なくともアライメントセンサの位置を校正する校正用パターンであって、
前記部材に形成された前記１以上のパターンと、前記ステージ上の特定された部位で構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、
前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とする校正用パターン。
【請求項２１】
請求項１９又は２０記載の校正用パターンにおいて、
前記予め決められた所定の角度が直角であることを特徴とする校正用パターン。
【請求項２２】
ワークの搬送するステージのワーク載置面に対するアライメントセンサのずれを校正するためのアライメント装置において、
予め相対位置関係が判明している１以上のパターンを含む校正用パターンを、前記アライメントセンサで検出する校正用パターン検出手段と、
前記検出された校正用パターンに基づいて前記アライメントセンサの校正値を求める校正値取得手段と、
前記アライメントセンサを前記校正値に基づいて校正するセンサ校正手段とを有することを特徴とするアライメント装置。
【請求項２３】
請求項２２記載のアライメント装置において、
前記取得された校正値が許容範囲にあるか否かを判別し、前記校正値が前記許容範囲にない場合に、前記センサ校正手段での処理に制御を移す判別手段をさらに有することを特徴とするアライメント装置。
【請求項２４】
請求項２２又は２３記載のアライメント装置において、
前記ワーク載置面に載置され、前記予め相対位置関係が判明している１以上のパターンが形成された部材をさらに有することを特徴とするアライメント装置。
【請求項２５】
請求項２２〜２４のいずれか１項に記載のアライメント装置において、
前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンで構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、
前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とするアライメント装置。
【請求項２６】
請求項２２〜２５のいずれか１項に記載のアライメント装置において、
前記部材における前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンと、前記ステージ上の特定された部位で構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、
前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とするアライメント装置。
【請求項２７】
請求項２２〜２６のいずれか１項に記載のアライメント装置において、
前記ワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンを少なくとも１つのアライメントセンサで検出して、その基準パターンの撮像データに基づいて前記アライメントセンサの位置をデータ的に補正する補正手段をさらに有し、
前記校正用パターン検出手段は、前記校正用パターンを、データ的に補正された前記アライメントセンサで検出することを特徴とするアライメント装置。
【請求項２８】
請求項２７記載のアライメント装置において、
前記センサ校正手段は、データ的に補正された前記アライメントセンサの位置をさらに前記校正値だけデータ的に補正することを特徴とするアライメント装置。
【請求項２９】
請求項２５〜２８のいずれか１項に記載のアライメント装置において、
ワークの搬送方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、一方の線分とのなす角を第１の角度とし、
前記ワークの搬送方向と直交する方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、他方の線分とのなす角を第２の角度としたとき、
前記校正値は、前記第１の角度と第２の角度の相対角度に基づいて決定されることを特徴とするアライメント装置。
【請求項１】
予め相対位置関係が判明している１以上のパターンを含む校正用パターンを、アライメントセンサで検出する校正用パターン検出ステップと、
前記検出された校正用パターンに基づいて前記アライメントセンサの校正値を求める校正値取得ステップと、
前記アライメントセンサの位置を前記校正値に基づいて校正するセンサ校正ステップとを有することを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項２】
請求項１記載のアライメントセンサの位置校正方法において、
前記取得された校正値が許容範囲にあるか否かを判別し、前記校正値が前記許容範囲にない場合に、前記センサ校正ステップを行う判別ステップをさらに有することを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のアライメントセンサの位置校正方法において、
ワークを搬送するステージのワーク載置面に、前記予め相対位置関係が判明している１以上のパターンが形成された部材を載置する載置ステップをさらに有することを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項４】
請求項３記載のアライメントセンサの位置校正方法において、
前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンで構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、
前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項５】
請求項３記載のアライメントセンサの位置校正方法において、
前記部材における前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンと、前記ステージ上の特定された部位で構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、
前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項６】
請求項４又は５記載のアライメントセンサの位置校正方法において、
前記予め決められた所定の角度が直角であることを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか１項に記載のアライメントセンサの位置校正方法において、
前記ワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンを少なくとも１つのアライメントセンサで検出して、その基準パターンの撮像データに基づいて前記アライメントセンサの位置をデータ的に補正する補正ステップをさらに有し、
前記校正用パターン検出ステップは、前記校正用パターンを、データ的に補正された前記アライメントセンサで検出することを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項８】
請求項７記載のアライメントセンサの位置校正方法において、
前記センサ校正ステップは、データ的に補正された前記アライメントセンサの位置をさらに前記校正値だけデータ的に補正することを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか１項に記載のアライメントセンサの位置校正方法において、
ワークの搬送方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、一方の線分とのなす角を第１の角度とし、
前記ワークの搬送方向と直交する方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、他方の線分とのなす角を第２の角度としたとき、
前記校正値は、前記第１の角度と第２の角度の相対角度に基づいて決定されることを特徴とするアライメントセンサの位置校正方法。
【請求項１０】
ワークを搬送するステージのワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンを少なくとも１つのアライメントセンサで検出して、その基準パターンの撮像データに基づいて前記アライメントセンサの位置をデータ的に補正する補正ステップと、
予め相対位置関係が判明している１以上のパターンを含む校正用パターンを、前記補正後の前記アライメントセンサで検出する校正用パターン検出ステップと、
少なくとも前記検出された校正用パターンに基づいて前記基準パターンの校正値を求める校正値取得ステップと、
前記基準スケールを前記校正値だけ傾けて設置し直す基準スケール再設置ステップとを有することを特徴とする基準パターン校正方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の基準パターン校正方法において、
前記取得された校正値が許容範囲にあるか否かを判別し、前記校正値が前記許容範囲にない場合に、前記基準スケール再設置ステップを行う判別ステップをさらに有することを特徴とする基準パターン校正方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の基準パターン校正方法において、
ワークを搬送するステージのワーク載置面に、前記予め相対位置関係が判明している１以上のパターンが形成された部材を載置する載置ステップをさらに有することを特徴とする基準パターン校正方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の基準パターン校正方法において、
前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンで構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、
前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とする基準パターン校正方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の基準パターン校正方法において、
前記部材における前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンと、前記ステージ上の特定された部位で構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、
前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とする基準パターン校正方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４記載の基準パターン校正方法において、
前記予め決められた所定の角度が直角であることを特徴とする基準パターン校正方法。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の基準パターン校正方法において、
前記ワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンを少なくとも１つのアライメントセンサで検出して、その基準パターンの撮像データに基づいて前記アライメントセンサの位置をデータ的に補正する補正ステップをさらに有し、
前記校正用パターン検出ステップは、前記校正用パターンを、データ的に補正された前記アライメントセンサで検出することを特徴とする基準パターン校正方法。
【請求項１７】
請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の基準パターン校正方法において、
ワークの搬送方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、一方の線分とのなす角を第１の角度とし、
前記ワークの搬送方向と直交する方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、他方の線分とのなす角を第２の角度としたとき、
前記校正値は、前記第１の角度と第２の角度の相対角度に基づいて決定されることを特徴とする基準パターン校正方法。
【請求項１８】
ワークを搬送するステージのワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンと前記ワークに形成されたアライメントマークの相対位置関係に基づいて前記ワークへの露光位置を補正する露光位置補正方法において、
請求項１０〜１７のいずれか１項に記載の基準パターン校正方法を使用して前記基準パターンを校正し、
校正された前記基準パターンと前記ワークに形成された前記アライメントマークの相対位置関係に基づいて前記ワークへの露光位置を補正することを特徴とする露光位置補正方法。
【請求項１９】
ワークを搬送するステージのワーク載置面に載置される部材に形成された１以上のパターンを含み、少なくともアライメントセンサの位置を校正する校正用パターンであって、
前記部材に形成された前記１以上のパターンで構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、
前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とする校正用パターン。
【請求項２０】
ワークを搬送するステージのワーク載置面に載置される部材に形成された１以上のパターンを含み、少なくともアライメントセンサの位置を校正する校正用パターンであって、
前記部材に形成された前記１以上のパターンと、前記ステージ上の特定された部位で構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、
前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とする校正用パターン。
【請求項２１】
請求項１９又は２０記載の校正用パターンにおいて、
前記予め決められた所定の角度が直角であることを特徴とする校正用パターン。
【請求項２２】
ワークの搬送するステージのワーク載置面に対するアライメントセンサのずれを校正するためのアライメント装置において、
予め相対位置関係が判明している１以上のパターンを含む校正用パターンを、前記アライメントセンサで検出する校正用パターン検出手段と、
前記検出された校正用パターンに基づいて前記アライメントセンサの校正値を求める校正値取得手段と、
前記アライメントセンサを前記校正値に基づいて校正するセンサ校正手段とを有することを特徴とするアライメント装置。
【請求項２３】
請求項２２記載のアライメント装置において、
前記取得された校正値が許容範囲にあるか否かを判別し、前記校正値が前記許容範囲にない場合に、前記センサ校正手段での処理に制御を移す判別手段をさらに有することを特徴とするアライメント装置。
【請求項２４】
請求項２２又は２３記載のアライメント装置において、
前記ワーク載置面に載置され、前記予め相対位置関係が判明している１以上のパターンが形成された部材をさらに有することを特徴とするアライメント装置。
【請求項２５】
請求項２２〜２４のいずれか１項に記載のアライメント装置において、
前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンで構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、
前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とするアライメント装置。
【請求項２６】
請求項２２〜２５のいずれか１項に記載のアライメント装置において、
前記部材における前記校正用パターンは、前記部材に形成された前記１以上のパターンと、前記ステージ上の特定された部位で構成され、互いに予め決められた所定の角度の関係にある２つの線分を特定し、
前記２つの線分は、前記アライメントセンサにおける少なくとも前記ワークの搬送方向と直交する方向に対する位置ずれを校正するために使用されることを特徴とするアライメント装置。
【請求項２７】
請求項２２〜２６のいずれか１項に記載のアライメント装置において、
前記ワーク載置面に設置された基準スケール上の基準パターンを少なくとも１つのアライメントセンサで検出して、その基準パターンの撮像データに基づいて前記アライメントセンサの位置をデータ的に補正する補正手段をさらに有し、
前記校正用パターン検出手段は、前記校正用パターンを、データ的に補正された前記アライメントセンサで検出することを特徴とするアライメント装置。
【請求項２８】
請求項２７記載のアライメント装置において、
前記センサ校正手段は、データ的に補正された前記アライメントセンサの位置をさらに前記校正値だけデータ的に補正することを特徴とするアライメント装置。
【請求項２９】
請求項２５〜２８のいずれか１項に記載のアライメント装置において、
ワークの搬送方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、一方の線分とのなす角を第１の角度とし、
前記ワークの搬送方向と直交する方向と、前記検出された前記校正用パターンにおける前記２つの線分のうち、他方の線分とのなす角を第２の角度としたとき、
前記校正値は、前記第１の角度と第２の角度の相対角度に基づいて決定されることを特徴とするアライメント装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００６−２８４８９０（Ｐ２００６−２８４８９０Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１０４２６４（Ｐ２００５−１０４２６４）
【出願日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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