位置検出装置、描画装置、および、位置検出方法
【課題】基板の面内領域から取得できる情報を用いて、基板の位置を迅速かつ確実に検出できる技術を提供する。
【解決手段】位置検出装置は、基板９を載置するステージ１１と、ステージ１１に載置された基板９の面内領域を撮像する撮像部と、撮像部が取得した撮像データに基づいて基板９の位置を特定する位置特定部と、を備える。位置特定部は、撮像データを解析して、基板の表面に形成されたスクライブラインのうち最外周に配置されている最外周スクライブライン９１０を検出し、最外周スクライブライン９１０の検出位置に基づいて、レイアウト領域９３の中央に配置されている中央チップ領域９２０の位置を特定する。そして、中央チップ領域９２０の位置に基づいて、基板中心９０の位置を特定する。
【解決手段】位置検出装置は、基板９を載置するステージ１１と、ステージ１１に載置された基板９の面内領域を撮像する撮像部と、撮像部が取得した撮像データに基づいて基板９の位置を特定する位置特定部と、を備える。位置特定部は、撮像データを解析して、基板の表面に形成されたスクライブラインのうち最外周に配置されている最外周スクライブライン９１０を検出し、最外周スクライブライン９１０の検出位置に基づいて、レイアウト領域９３の中央に配置されている中央チップ領域９２０の位置を特定する。そして、中央チップ領域９２０の位置に基づいて、基板中心９０の位置を特定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板、プリント基板、カラーフィルタ用基板、液晶表示装置やプラズマ表示装置に具備されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、太陽電池用パネルなどの各種基板（以下、単に「基板」と称する）の位置を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に対して様々な処理を施す基板処理装置において適切な処理を行うためには、処理を行う処理部に対して処理対象となる基板が定められた相対位置関係におかれていることが重要である。このため、多くの基板処理装置においては、実際の処理に先立って、基板のアライメント（基板が処理部に対して適切な位置におかれるように位置合わせする処理）が行われる。
【０００３】
アライメントを適切に行うためには、基板の初期位置を正確に検出することが重要である。この点に関して、例えば特許文献１には、基板のエッジに光を照射して、その光量変化からエッジ上の各位置を検出し、その検出位置に基づいて基板の位置を特定する技術が開示されている。さらに、特許文献１には、基板のエッジに形成されたオリエンテーションフラット、あるいは、ノッチ等を検出し、その検出位置に基づいて基板の回転位置を特定する構成も開示されている。また、特許文献２には、基板の面内領域に形成されたスクライブラインを検出して、その検出位置に基づいて基板の回転位置を調整する構成が開示されている。また、特許文献３には、スクライブラインの延在方向に基づいて基板の回転位置を調整した上でノッチの検出を行うことによって、ノッチの誤検出を回避する技術が開示されている。一方、特許文献４には、スクライブラインの交点を検出して、その検出位置に基づいて基板の位置を調整する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２４２２５０号公報
【特許文献２】特開平６−６９３１９号公報
【特許文献３】特開２０１０−１７７６９１号公報
【特許文献４】特開平４−２３３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したとおり、基板の位置を検出するための技術は各種提案されている。ところが、例えば特許文献１のように、基板のエッジ位置を検出して基板の位置を特定する態様では、先行して行われたプロセスによって基板のエッジに荒れや欠けが生じている場合、あるいは、貼り合わせの基板（支持用基板に半導体層を張り合わせた基板）等においてエッジが階段状になっている場合等に、基板の位置を正確に検出できない可能性が高い。
【０００６】
基板のエッジから信頼できる情報を取得できない場合、基板の面内領域から取得できる情報だけを用いて基板の位置を特定するしかない。
【０００７】
ところが、基板の面内領域から取得できる情報だけから基板の位置を特定する態様では、迅速かつ正確に基板の位置を特定することが難しかった。例えば、特許文献４のように、基板の面内領域に形成されたスクライブラインの交点を検出して基板の位置を特定する場合、基板の置き誤差がスクライブラインの交点のピッチよりも大きくなると、基板の面内領域にある無数の交点のうちのどの交点が検出されているのかが一意に特定されないために、基板の位置を誤って特定してしまう可能性が高くなる。つまり、面内領域に周期的に存在するマークの一つを検出して基板の位置を特定しようとした場合、基板の置き誤差がマークの存在周期より大きくなってしまうと、基板の位置を正確に特定できない可能性が高くなってしまう。
【０００８】
例えば、基板の面内領域に１個しか存在しないマークを検出して基板の位置を特定することにすれば、上記のような事態を回避できる。ところがこの場合、基板の置き誤差が大きくなると当該唯一のマークをカメラの視野内に捉え損なう可能性が高く、当該唯一のマークの検出に時間がかかってしまう。ひいては、基板の位置を特定するまでに長い時間を要してしまう。
【０００９】
この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、基板の面内領域から取得できる情報を用いて、基板の位置を迅速かつ確実に検出できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の態様は、基板の位置を検出する位置検出装置であって、前記基板を載置するステージと、前記ステージに載置された前記基板の面内領域を撮像する撮像部と、前記撮像部が取得した撮像データに基づいて前記基板の位置を特定する位置特定部と、を備え、前記基板の面内領域が格子状のスクライブラインで区分されることにより、前記面内領域に複数のチップ領域が形成されており、前記位置特定部が、前記撮像データを解析して、前記スクライブラインのうち最外周に配置されているスクライブラインを検出する最外周スクライブライン検出部と、前記最外周に配置されたスクライブラインの検出位置に基づいて、前記複数のチップ領域が配置されたレイアウト領域の中央に配置されている中央チップ領域の位置を特定する中央チップ領域特定部と、前記中央チップ領域の位置に基づいて、前記基板の中心位置を特定する中心位置特定部と、を備える。
【００１１】
第２の態様は、第１の態様に係る位置検出装置であって、前記中央チップ領域特定部が、前記最外周に配置されたスクライブラインの検出位置に基づいて前記レイアウト領域の中心位置を特定し、前記レイアウト領域の中心位置に基づいて、前記中央チップ領域の位置を特定する。
【００１２】
第３の態様は、第２の態様に係る位置検出装置であって、前記最外周スクライブライン検出部が、第１軸と平行に延在する一群の第１スクライブラインのうち、両端に配置されている一対の第１スクライブラインの各位置を検出するとともに、前記第１軸と直交する第２軸と平行に延在する一群の第２スクライブラインのうち、両端に配置されている一対の第２スクライブラインの各位置を検出し、前記中央チップ領域特定部が、前記両端に配置されている一対の第１スクライブラインの中心線と前記両端に配置されている一対の第２スクライブラインの中点線との交点位置を前記レイアウト領域の中心位置として取得する。
【００１３】
第４の態様は、第１から第３のいずれかの態様に係る位置検出装置であって、前記ステージと前記撮像部とを相対的に移動させる駆動部、を備え、前記最外周スクライブライン検出部が、前記撮像部を前記ステージ上に載置された前記基板の径方向に沿って前記基板のエッジ付近から前記基板の中心付近に向けて相対的に移動させつつ、前記撮像部に前記撮像データを次々と取得させ、当該次々と取得される各撮像データをその取得順に解析して、はじめに検出された前記スクライブラインを、前記最外周に配置されているスクライブラインとして検出する。
【００１４】
第５の態様は、第１から第４のいずれかの態様に係る位置検出装置であって、前記位置特定部が、前記撮像データを解析して、前記スクライブラインの延在方向を検出する延在方向検出部と、前記スクライブラインの延在方向に基づいて、前記基板の回転姿勢を特定する回転位置特定部と、を備える。
【００１５】
第６の態様は、描画装置であって、基板の位置を検出する位置検出装置と、前記基板を載置する描画ステージと、前記描画ステージに載置された前記基板に向けて光を照射して、前記基板にパターンを描画する光照射部と、前記位置検出装置が特定した前記基板の位置に基づいて、前記描画ステージにおける前記基板の載置位置を調整する位置調整部と、を備え、前記位置検出装置が、前記基板を載置するステージと、前記ステージに載置された前記基板の面内領域を撮像する撮像部と、前記撮像部が取得した撮像データに基づいて前記基板の位置を特定する位置特定部と、を備え、前記基板の面内領域が格子状のスクライブラインで区分されることにより、前記面内領域に複数のチップ領域が形成されており、前記位置特定部が、前記撮像データを解析して、前記スクライブラインのうち最外周に配置されているスクライブラインを検出する最外周スクライブライン検出部と、前記最外周に配置されたスクライブラインの検出位置に基づいて、前記複数のチップ領域が配置されたレイアウト領域の中央に配置されている中央チップ領域の位置を特定する中央チップ領域特定部と、前記中央チップ領域の位置に基づいて、前記基板の中心位置を特定する中心位置特定部と、を備える。
【００１６】
第７の態様は、基板の位置を検出する位置検出方法であって、ａ）ステージに載置された前記基板の面内領域を撮像する工程と、ｂ）前記ａ）工程で取得された撮像データに基づいて前記基板の位置を特定する工程と、を備え、前記基板の面内領域が格子状のスクライブラインで区分されることにより、前記面内領域に複数のチップ領域が形成されており、前記ｂ）工程が、ｂ１）前記撮像データを解析して、前記スクライブラインのうち最外周に配置されているスクライブラインを検出する工程と、ｂ２）前記最外周に配置されたスクライブラインの検出位置に基づいて、前記複数のチップ領域が配置されたレイアウト領域の中央に配置されている中央チップ領域の位置を特定する工程と、ｂ３）前記中央チップ領域の位置に基づいて、前記基板の中心位置を特定する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
第１、第７の態様によると、基板上に形成されたスクライブラインのうち最外周に配置されているスクライブラインの位置を検出し、これに基づいて基板の中心位置を特定する。この構成によると、基板のエッジ情報を用いずに基板の面内情報だけで、基板の位置を迅速かつ確実に特定できる。
【００１８】
第２の態様によると、最外周に配置されているスクライブラインの位置に基づいて、レイアウト領域の中心位置を特定し、当該レイアウト領域の中心位置に基づいて中央チップ領域の位置を特定する。この構成によると、中央チップ領域の位置を簡易かつ正確に特定することができる。
【００１９】
第３の態様によると、平行に延びる一群のスクライブラインのうち、両端に配置されている一対のスクライブラインの中心線を特定し、第１軸に沿う中心線と第２軸に沿う中心線との交点位置をレイアウト領域の中心位置として取得する。この構成によると、レイアウト領域の中心の位置を効率的に特定することができる。
【００２０】
第４の態様によると、撮像部をステージ上に載置された基板の径方向に沿って基板のエッジ付近から基板の中心付近に向けて相対的に移動させつつ、撮像部に撮像データを次々と取得させ、当該次々と取得される各撮像データをその取得順に解析して、はじめに検出されたスクライブラインを、最外周に配置されているスクライブラインとして検出する。この構成によると、最外周に配置されているスクライブラインを正確かつ速やかに特定することができる。
【００２１】
第５の態様によると、スクライブラインの延在方向に基づいて基板の回転姿勢を特定するので、基板のエッジ情報を用いずに基板の面内情報だけで、基板の回転位置を検出できる。
【００２２】
第６の態様によると、基板のエッジ情報を用いずに基板の面内情報だけで、基板の位置を迅速かつ確実に特定し、当該特定された基板の位置に基づいて、描画ステージにおける基板の載置位置が調整される。したがって、スループットの低下を抑制しつつ、基板に対して適切な描画処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】基板を模式的に示す平面図である。
【図２】位置検出装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図３】制御部のハードウエア構成を示すブロック図である。
【図４】位置検出装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】位置検出処理の全体の流れを示す図である。
【図６】回転位置の仮補正が行われる様子を模式的に示す説明図である。
【図７】回転位置の正補正が行われる様子を模式的に示す説明図である。
【図８】基板の中心の位置を特定する処理の流れを示す図である。
【図９】基板の中心の位置を特定する処理を説明するための図である。
【図１０】基板の中心の位置を特定する処理を説明するための図である。
【図１１】最外周スクライブラインの検出処理の流れを示す図である。
【図１２】中央チップ領域の位置を特定する処理の流れを示す図である。
【図１３】中央チップ領域の位置を特定する処理を説明するための図である。
【図１４】中央チップ領域の位置を特定する処理を説明するための図である。
【図１５】描画装置の概略構成を示す模式的に示す図である。
【図１６】描画装置において行われる一連の処理の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２５】
＜１．基板９＞
位置検出装置１について説明する前に、位置検出装置１において対象とされる基板９について、図１を参照しながら説明する。図１は、基板９を模式的に示す平面図である。
【００２６】
位置検出装置１において対象とされる基板９の面内領域には、前後方向とこれに直交する左右方向とが予め規定されている。そして、前後方向に平行な複数のスクライブライン９１と、左右方向に平行な複数のスクライブライン９１とが交差しあって格子状のストリートが形成されている。このスクライブライン９１によって囲まれた各矩形領域が、１個のチップに相当するチップ領域９２を形成する。つまり、基板９の面内領域には、格子点上にそれぞれ配置された複数のチップ領域９２が形成されている。基板９の面内領域において、複数のチップ領域９２が配置されている領域を、以下「レイアウト領域９３」という。また、レイアウト領域９３の外縁を形成するスクライブライン９１（すなわち、格子状に配列されたスクライブライン９１のうち最外周に配置されているスクライブライン９１）を、以下「最外周スクライブライン９１０」ともいう。
【００２７】
レイアウト領域９３に配置された複数のチップ領域９２のうち、レイアウト領域９３の中央に配置されたチップ領域９２（具体的には、レイアウト領域９３の中心（幾何学中心）（以下「レイアウト中心９３０」という）から最も近いチップ領域９２）を、「中央チップ領域９２０」という。ただし、レイアウト中心９３０から最も近いチップ領域９２が複数個存在する場合は、当該複数のチップ領域９２のうち、定められた条件を満たす１個のチップ領域９２が中央チップ領域９２０に選定される。中央チップ領域９２０を選定するための条件は任意に規定することができる。この実施の形態においては、チップ領域９２の左後の角がレイアウト中心９３０と一致するようなチップ領域９２を、中央チップ領域９２０と選定することにする。
【００２８】
ここで、中央チップ領域９２０と基板９の中心（以下「基板中心９０」という）との位置関係は、設計段階において予め規定されており、既知の値として取得可能である。ただし、ここで「基板中心９０」とは、基板９のエッジに荒れ等がない理想的な状態における、基板９の主面の幾何学中心を指す。
【００２９】
なお、複数のチップ領域９２は、一般に、基板９の面内領域から最も多くの個数のチップを取得できるようなレイアウトで配列されるため、多くの場合、図１に示されるように、レイアウト中心９３０は基板中心９０と一致する。ただし、レイアウト中心９３０は基板中心９０と必ずしも常に一致しているわけではなく、基板９の種類によっては、レイアウト中心９３０が基板中心９０から微小にずれた位置におかれることもある。例えば、基板９の例えば後方向にオリエンテーションフラットやノッチ等の切り欠き部が形成されている場合、これを避けるため、レイアウト領域９３が基板９の例えば前方向に微少量だけ偏った位置に配置されることがある。このような場合、レイアウト中心９３０は基板中心９０よりも前方向に微小量だけずれた位置にくることになる。
【００３０】
基板９の面内領域の定位置（この実施の形態においては、各チップ領域９２内の定位置）には、ターゲットマーク９４を定義しておく。すなわち、チップ領域９２内には、素子、パッド、バンプや配線等のパターンや、それらを形成するためのフォトレジストパターンが多数形成されているが、それらの中で、前後左右方向について非対称でかつチップ内にて唯一に識別可能な、一つのパターンまたは複数のパターンの組み合わせのレイアウトをターゲットマーク９４として選択する。このようなターゲットマーク９４を定義しておけば、その形状を観察することによって基板９の方向を一意に特定することができる。
【００３１】
＜２．位置検出装置１＞
位置検出装置１の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、位置検出装置１の概略構成を模式的に示す図である。
【００３２】
位置検出装置１は、基板９の位置を検出する装置であり、基台１０１と、基板９が載置されるステージ１１と、ステージ１１上に載置された基板９の上面を撮像する撮像部１２と、ステージ１１と撮像部１２とを相対的に移動させる駆動機構１３と、これら各部を制御する制御部１４とを主として備える。なお、撮像部１２は、基板９を透過した赤外光によって基板９の下面（裏面）のパターンを撮像するものであってもよい。
【００３３】
＜ステージ１１＞
ステージ１１は、平板状の外形を有し、その上面に基板９を水平姿勢に載置して保持する保持部である。ステージ１１の上面には、複数の吸引孔（図示省略）が形成されており、この吸引孔に負圧（吸引圧）を形成することによって、ステージ１１上に載置された基板９をステージ１１の上面に固定保持することができるようになっている。
【００３４】
＜撮像部１２＞
撮像部１２は、ステージ１１に載置された基板９の上面を撮像する機構である。撮像部１２は、例えばＬＥＤにより構成される光源と、鏡筒と、対物レンズと、エリアアイメージセンサ（二次元イメージセンサ）により構成されるＣＣＤイメージセンサとから構成することができる。撮像部１２は、制御部１４からの指示に応じて、ステージ１１に載置された基板９を撮像して、基板９の面内領域の一部を撮像した二次元の画像データ（多階調の画像データ）を取得する。なお、この実施の形態においては、撮像部１２が１回で撮像する撮像領域は、基板９上の１個のチップ領域９２のサイズよりも小さいとする。
【００３５】
＜駆動機構１３＞
駆動機構１３は、制御部１４により制御されて、ステージ１１と撮像部１２とをθ軸およびＲ軸のそれぞれに沿って相対的に移動させる機構であり、例えば、ステージ１１をθ軸に沿って回動させるθ駆動機構１３１と、撮像部１２をＲ軸に沿って移動させるＲ駆動機構１３２とを備える。ただし、位置検出装置１には、基台１０１に対してＸＹ座標系（基台１０１の上面内に規定される直交２軸の各方向（Ｘ方向およびＹ方向）により規定される座標系）が規定されているとともに、ステージ１１の載置面内にＸｓＹｓ座標系（ステージ１１の載置面内に規定される直交２軸の各方向（Ｘｓ方向およびＹｓ方向）により規定される座乗系）が規定されている。これらＸＹ座標系、ＸｓＹｓ座標系の各原点は、ステージ１１の載置面の中心１１０と一致しているとする。いま、撮像部１２が駆動されるＲ軸は、ステージ１１の中心１１０を通る軸であり、この実施の形態においては、Ｒ軸はＸ軸と一致しているとする。また、θ軸は、回転軸Ａ（ステージ１１の中心１１０を通るとともにステージ１１の載置面に垂直な回転軸Ａ）を中心とした回転方向である。
【００３６】
＜制御部１４＞
制御部１４は、位置検出装置１が備える各部と電気的に接続されており、各種の演算処理を実行しつつ位置検出装置１の各部の動作を制御する。
【００３７】
図３は、制御部１４のハードウエア構成を示すブロック図である。制御部１４は、例えば、ＣＰＵ１４１、ＲＯＭ１４２、ＲＡＭ１４３、記憶装置１４４等がバスライン１４５を介して相互接続された一般的なコンピュータによって構成されている。ＲＯＭ１４２は基本プログラム等を格納しており、ＲＡＭ１４３はＣＰＵ１４１が所定の処理を行う際の作業領域として供される。記憶装置１４４は、フラッシュメモリ、あるいは、ハードディスク装置等の不揮発性の記憶装置によって構成されている。記憶装置１４４にはプログラムＰが格納されており、このプログラムＰに記述された手順に従って、主制御部としてのＣＰＵ１４１が演算処理を行うことにより、各種機能が実現されるように構成されている。プログラムＰは、通常、予め記憶装置１４４等のメモリに格納されて使用されるものであるが、ＣＤ−ＲＯＭあるいはＤＶＤ−ＲＯＭ、外部のフラッシュメモリ等の記録媒体に記録された形態（プログラムプロダクト）で提供され（あるいは、ネットワークを介した外部サーバからのダウンロードなどにより提供され）、追加的または交換的に記憶装置１４４等のメモリに格納されるものであってもよい。なお、制御部１４において実現される一部あるいは全部の機能は、専用の論理回路等でハードウエア的に実現されてもよい。
【００３８】
また、制御部１４では、入力部１４６、表示部１４７、通信部１４８もバスライン１４５に接続されている。入力部１４６は、各種スイッチ、タッチパネル等により構成されており、オペレータから各種の入力設定指示を受け付ける。表示部１４７は、液晶表示装置、ランプ等により構成されており、ＣＰＵ１４１による制御の下、各種の情報を表示する。通信部１４８は、ＬＡＮ等を介したデータ通信機能を有する。さらに、制御部１４では、バスライン１４５にインターフェース１４９ａ，１４９ｂが接続されている。インターフェース１４９ａは撮像部１２と、インターフェース１４９ｂは駆動機構１３と、それぞれ接続されており、これら各部１２，１３との情報の授受を行う。
【００３９】
位置検出装置１には、位置検出の対象となる基板９について、その基板中心９０と中央チップ領域９２０との位置関係を規定する情報が予め与えられており、記憶装置１４４に格納されている。また、記憶装置１４４には、スクライブライン９１、ターゲットマーク９４等の検出に用いられるテンプレート画像データも格納されている。
【００４０】
＜３．機能に関する構成＞
位置検出装置１において実現される機能構成について図４を参照しながら説明する。図４は、位置検出装置１の機能構成を示すブロック図である。
【００４１】
位置検出装置１は、ステージ１１に載置された基板９の位置を検出する位置特定部２０を備える。位置特定部２０は、制御部１４において、例えばＣＰＵ１４１がプログラムＰに従って所定の演算処理を行うことによって、あるいは、専用の論理回路等でハードウエア的に実現される。
【００４２】
位置特定部２０は、回転位置補正部２１と中心位置検出部２２とを備える。
【００４３】
＜回転位置補正部２１＞
回転位置補正部２１は、基板９が正立状態となるように基板９の回転位置を補正する機能部であり、ライン方向検出部２１１と、ターゲットマーク検出部２１２と、回転角度特定部２１３と、駆動機構制御部２１４とを備える。ただし、「正立状態」とは、基板９の面内領域に規定される直交２軸の各方向（前後方向および左右方向）が、ＸＹ座標系に対して定められた回転位置関係におかれた状態であり、この実施の形態においては、例えば、基板９の前方向が−Ｙ方向と一致するような状態を正立状態とする。
【００４４】
ライン方向検出部２１１は、撮像部１２が取得した撮像データを解析して、ステージ１１上の基板９に形成されたスクライブライン９１の延在方向を検出する。
【００４５】
ターゲットマーク検出部２１２は、撮像部１２が取得した撮像データを解析して、ステージ１１上の基板９に形成されたターゲットマーク９４を検出する。
【００４６】
回転角度特定部２１３は、基板９の回転角度を特定する。回転角度特定部２１３は、具体的には、ライン方向検出部２１１が検出したスクライブライン９１の延在方向に基づいて基板９の回転角度（後述する「仮の回転角度θ１」）を特定する。また、ターゲットマーク検出部２１２によるターゲットマーク９４の検出結果に基づいて基板９の回転角度（後述する「正しい回転角度θ２」）を特定する。
【００４７】
駆動機構制御部２１４は、回転角度特定部２１３が特定した基板９の回転角度に基づいて駆動機構１３を制御して、基板９の回転位置を補正する。
【００４８】
＜中心位置検出部２２＞
中心位置検出部２２は、基板中心９０を検出する機能部であり、最外周ライン検出部２２１と、中央チップ領域特定部２２２と、中心位置特定部２２３とを備える。
【００４９】
最外周ライン検出部２２１は、撮像部１２が取得した撮像データを解析して、基板９上に形成されたスクライブライン９１のうち最外周に配置されているスクライブライン９１（最外周スクライブライン９１０）を検出する。最外周ライン検出部２２１は、具体的には、撮像部１２をステージ１１上に載置された基板９の径方向に沿って基板９のエッジ付近から基板９の中心付近に向けて相対的に移動させつつ、撮像部１２に撮像データを次々と取得させ、当該次々と取得される各撮像データをその取得順に解析して、はじめに検出されたスクライブライン９１を、最外周スクライブライン９１０として検出する。
【００５０】
中央チップ領域特定部２２２は、最外周スクライブライン９１０の検出位置に基づいて、レイアウト領域９３の中央に配置されている中央チップ領域９２０の位置を特定する。中央チップ領域特定部２２２は、具体的には、最外周スクライブライン９１０の検出位置に基づいてレイアウト中心９３０の位置を特定し、当該レイアウト中心９３０の位置に基づいて、中央チップ領域９２０の位置を特定する。
【００５１】
中心位置特定部２２３は、中央チップ領域９２０の位置に基づいて、基板中心９０の位置を特定する。ただし、上述したとおり、位置検出装置１には、中央チップ領域９２０と基板中心９０との位置関係を規定する情報が予め与えられており、中心位置特定部２２３は、当該情報に基づいて基板中心９０の位置を特定する。
【００５２】
＜４．処理の流れ＞
＜４−１．全体の流れ＞
位置検出装置１が基板９の位置を検出する処理（位置検出処理）の全体の流れについて、図５を参照しながら説明する。図５は、位置検出処理の全体の流れを示す図である。
【００５３】
ステージ１１に基板９が載置されると、まず、回転位置補正部２１が、基板９の回転位置を仮補正する（ステップＳ１）。
【００５４】
ステップＳ１の処理について、図６を参照しながら説明する。図６は、回転位置の仮補正が行われる様子を模式的に示す説明図である。まず、ライン方向検出部２１１が、ステージ１１上の基板９に形成されたスクライブライン９１の延在方向を検出する。具体的には、ライン方向検出部２１１は、駆動機構１３を制御して、撮像部１２を、少なくとも１本のスクライブライン９１が視野内に入るような所定位置に移動させた上で、撮像部１２に基板９の面内領域内の所定領域Ｍ１を撮像させる。そして、取得された撮像データを解析して、撮像されているスクライブライン９１のうちの任意の１本のスクライブライン９１を検出し、その延在方向を特定する。なお、スクライブライン９１の検出は、例えば、記憶装置１４４に予め格納されたテンプレート画像データとのパターンマッチングによって行われる。
【００５５】
続いて、回転角度特定部２１３が、ライン方向検出部２１１が検出したスクライブライン９１の延在方向に基づいて基板９の仮の回転角度θ１を特定する。具体的には、当該スクライブライン９１が例えば＋Ｘ方向となす角度を算出して、これを基板９の仮の回転角度θ１として取得する。ただし、この段階では、この仮の回転角度θ１は、基板９の前後方向に延在するスクライブライン９１がＸ軸となす角度なのか、基板９の左右方向に延在するスクライブライン９１がＸ軸となす角度なのかは特定できない。つまり、この段階では、基板９が正立状態からどれだけ回転ずれをおこしているのかを正確に特定することはできない。
【００５６】
続いて、駆動機構制御部２１４が、駆動機構１３を制御して、ステージ１１を、基板９の仮の回転角度θ１だけ、−θ方向に回転させる。これによって、基板９の回転位置が仮補正される。具体的には、基板９に形成された各スクライブライン９１がＸ軸あるいはＹ軸に平行な状態となる。ただし、この段階では、基板９の前後方向、左右方向にそれぞれ延在するスクライブライン９１がＸ軸、Ｙ軸のどちらと平行な状態なのかは決定できない。つまり、この段階では、基板９は、正立状態となっている可能性もあり、正立状態から、９０度、１８０度、あるいは２７０度だけずれた回転位置にある可能性もある。
【００５７】
再び図５を参照する。基板９の回転位置が仮補正されると、続いて、中心位置検出部２２が、基板中心９０の位置を検出する（ステップＳ２）。具体的には、中心位置検出部２２が、中央チップ領域９２０の位置を特定し、当該特定された中央チップ領域９２０の位置に基づいて、基板中心９０の位置をＸｓＹｓ座標系内で（ひいては、ＸＹ座標系内で）特定する（図７の上段）。さらに、回転位置補正部２１が、基板９の回転位置を正補正する（ステップＳ３）。具体的には、駆動機構制御部２１４が、駆動機構１３を制御して、ステージ１１を回転させて、基板９の前方向を−Ｙ方向と一致させる（図７の下段）。すなわち、基板９を正立状態とする。ステップＳ２〜ステップＳ３の処理については後に具体的に説明する。
【００５８】
以上で、位置検出処理が終了する。上述した一連の処理が行われることによって、ステージ１１に載置された基板９が正立状態におかれるとともに、基板中心９０の位置が装置のＸＹ座標系において特定されることになる。
【００５９】
＜４−２．基板中心９０の特定、および回転位置の正補正＞
図５のステップＳ２〜ステップＳ３の一連の処理について、図８〜図１０を参照しながら具体的に説明する。図８は、当該処理の流れを示す図である。図９、図１０は、当該処理が行われる様子を模式的に示す説明図である。
【００６０】
ステップＳ１の仮補正が行われた段階で、図６の下段、あるいは、図９の上段に示されるように、ステージ１１に載置された基板９の前後方向および左右方向の各方向が、Ｘ軸あるいはＹ軸と平行な状態とされており、基板９に形成された各スクライブライン９１の延在方向が、Ｘ軸、Ｙ軸のそれぞれと平行な状態となっている。この状態において、ステージ１１の座標系（ＸｓＹｓ座標系）のＸｓ軸がＸ軸と平行な方向に規定され、Ｙｓ軸がＹ軸と平行な方向に規定されるとする。したがって、基板９に形成された各スクライブライン９１の延在方向は、Ｘｓ軸、Ｙｓ軸のそれぞれと平行な状態となる。
【００６１】
まず、最外周ライン検出部２２１が、ステージ１１上に載置された基板９の−Ｒ側の端部にある最外周スクライブライン９１０を検出する。いま、−Ｒ方向は−Ｘｓ方向と一致している。したがって、ここでは、−Ｘｓ側の最外周スクライブライン９１０ａ（すなわち、Ｙｓ軸と平行に延在する一群のスクライブライン９１のうち、最も−Ｘｓ側に配置されたスクライブライン９１）が検出され、当該最外周スクライブライン９１０ａのＸｓ座標位置が特定される（図９の上段）（ステップＳ１１）。
【００６２】
ここで、最外周ライン検出部２２１が、ステージ１１上に載置された基板９の−Ｒ側の端部にある最外周スクライブライン９１０を検出する処理について、図９に加えて図１１を参照しながら具体的に説明する。図１１は、当該処理の流れを示す図である。
【００６３】
最外周ライン検出部２２１は、まず、撮像部１２を定められた初期位置に移動させた上で（ステップＳ１０１）、撮像部１２に基板９の面内領域内の所定領域Ｍ１１を撮像させる（ステップＳ１０２）。ここで、初期位置は、具体的には、基板９が−Ｒ方向に最大に位置ずれした状態でステージ１１に載置された場合に当該基板９のレイアウト領域９３の外縁がくる位置の真上に規定される。このように初期位置を規定しておけば、当該初期位置に配置された撮像部１２が撮像する領域Ｍ１１は、必ず（すなわち、ステージ１１上に基板９がどのように載置されていたとしても、必ず）、基板９のレイアウト領域９３の外縁を含む領域、あるいは、レイアウト領域９３の外側の領域となる。
【００６４】
続いて、最外周ライン検出部２２１は、ステップＳ１０２で取得された撮像データを解析して、Ｒ軸と直交するスクライブライン９１を検出する（ステップＳ１０３）。なお、スクライブライン９１の検出は、上述したとおり、例えば、記憶装置１４４に予め格納されたテンプレート画像データとのパターンマッチングによって行われる。
【００６５】
ステップＳ１０３で、Ｒ軸と直交するスクライブライン９１が検出されなかった場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、先に撮像された領域Ｍ１１がレイアウト領域９３の外側であったということになる。この場合、最外周ライン検出部２２１は、撮像部１２を＋Ｒ方向（すなわち、基板９の中心付近に向かって）に移動させて（ステップＳ１０４）、先に撮像された領域Ｍ１１の＋Ｒ側に隣接する領域Ｍ１２を撮像させる（ステップＳ１０２）。そして、当該新たに取得された撮像データを解析して、再びＲ軸と直交するスクライブライン９１を検出する（ステップＳ１０３）。
【００６６】
ステップＳ１０３で、Ｒ軸と直交するスクライブライン９１が検出された場合（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、最外周ライン検出部２２１は、当該検出されたスクライブライン９１は最外周スクライブライン９１０であると判断する。すなわち、ステップＳ１０３で解析対象となる撮像データの撮像領域よりも−Ｒ側の領域にはＲ軸と直交するスクライブライン９１は存在しないことが確認されており、上述したとおり、撮像部１２の撮像領域は、基板９上の１個のチップ領域９２のサイズよりも小さいため、１回の撮像で得られる撮像データから検出され得るスクライブライン９１（Ｒ軸と直交するスクライブライン９１）は最大で１個である。したがって、ステップＳ１０３で、Ｒ軸と直交するスクライブライン９１が検出された場合、当該スクライブライン９１は、最外周スクライブライン９１０と断定できることになる。最外周スクライブライン９１０が検出されると、最外周ライン検出部２２１は、当該最外周スクライブライン９１０の位置（当該検出された最外周スクライブライン９１０がＹｓ軸と平行に延在するものである場合は、当該最外周スクライブライン９１０のＸｓ座標位置、当該検出された最外周スクライブライン９１０がＸｓ軸と平行に延在するものである場合は、当該最外周スクライブライン９１０のＹｓ座標位置）を特定し、当該位置情報を記憶する（ステップＳ１０５）。なお、ここでは、上記＜撮像部１２＞で述べたように、撮像部１２の撮像領域が、基板９上の１個のチップ領域９２のサイズより小さいことを前提としているが、撮像部１２の撮像領域が１個のチップ領域９２のサイズより大きい場合には、撮像データに複数のスクライブライン９１が検出される場合がでてくる。その場合、検出された複数のスクライブライン９１のうち最も−Ｒ側のスクライブライン９１を最外周スクライブライン９１０と断定することができる。
【００６７】
このように、最外周ライン検出部２２１は、撮像部１２を、基板９の径方向に沿って基板９のエッジ付近から基板９の中心付近に向けて相対的に移動させつつ、撮像部１２に撮像データを次々と取得させ、当該次々と取得される各撮像データをその取得順に解析して、はじめに検出されたスクライブライン９１を、最外周スクライブライン９１０として検出する。
【００６８】
再び図８〜図１０を参照する。−Ｘｓ側の最外周スクライブライン９１０ａのＸｓ位置が特定されると、続いて、最外周ライン検出部２２１は、θ駆動機構１３１を制御してステージ１１をθ軸に沿って１８０度回転させた上で、再び、ステージ１１上に載置された基板９の−Ｒ側の端部にある最外周スクライブライン９１０を検出する。ステージ１１がθ軸に沿って１８０度回転されると、−Ｒ方向は＋Ｘｓ方向と一致した状態となる。したがって、ここでは、＋Ｘｓ側の最外周スクライブライン９１０ｂ（すなわち、Ｙｓ軸と平行に延在する一群のスクライブライン９１のうち、最も＋Ｘｓ側に配置されたスクライブライン９１）が検出され、当該最外周スクライブライン９１０ｂのＸｓ座標位置が特定される（図９の下段）（ステップＳ１２）。
【００６９】
＋Ｘｓ側の最外周スクライブライン９１０ｂのＸｓ位置が特定されると、続いて、最外周ライン検出部２２１は、θ駆動機構１３１を制御してステージ１１をθ軸に沿って９０度回転させた上で、再び、ステージ１１上に載置された基板９の−Ｒ側の端部にある最外周スクライブライン９１０を検出する。ステージ１１がθ軸に沿って９０度回転されると、−Ｒ方向は−Ｙｓ方向と一致した状態となる。したがって、ここでは、−Ｙｓ側の最外周スクライブライン９１０ｃ（すなわち、Ｘｓ軸と平行に延在する一群のスクライブライン９１のうち、最も−Ｙｓ側に配置されたスクライブライン９１）が検出され、当該最外周スクライブライン９１０ｃのＹｓ座標位置が特定される（図１０の上段）（ステップＳ１３）。
【００７０】
−Ｙｓ側の最外周スクライブライン９１０ｃのＹｓ位置が特定されると、続いて、最外周ライン検出部２２１は、θ駆動機構１３１を制御してステージ１１をθ軸に沿って１８０度回転させた上で、再び、ステージ１１上に載置された基板９の−Ｒ側の端部にある最外周スクライブライン９１０を検出する。ステージ１１がθ軸に沿って１８０度回転されると、−Ｒ方向は＋Ｙｓ方向と一致した状態となる。したがって、ここでは、＋Ｙｓ側の最外周スクライブライン９１０ｄ（すなわち、Ｘｓ軸と平行に延在する一群のスクライブライン９１のうち、最も＋Ｙｓ側に配置されたスクライブライン９１）が検出され、当該最外周スクライブライン９１０ｄのＹｓ座標位置が特定される（図１０の下段）（ステップＳ１４）。
【００７１】
ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理が行われることによって、Ｙｓ軸と平行に延在する一群のスクライブライン９１のうち両端に配置された一対の最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂの各Ｘｓ位置と、Ｘｓ軸と平行に延在する一群のスクライブライン９１のうち両端に配置された一対の最外周スクライブライン９１０ｃ，９１０ｄの各Ｙｓ位置とがそれぞれ特定されることになる。各最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂ，９１０ｃ，９１０ｄの位置が特定されると、続いて、中央チップ領域特定部２２２が、中央チップ領域９２０の位置を特定する（ステップＳ１５）。なお、ステップＳ１５の処理は、ステップＳ１１〜ステップＳ１４の全ての処理が完了するのを待って開始される必要はなく、例えばステップＳ１２の処理が完了した時点で開始されてもよい。
【００７２】
ステップＳ１５の処理について、図１２〜図１４を参照しながら具体的に説明する。図１２は、当該処理の流れを示す図である。図１３、図１４は、当該処理を説明するための図である。
【００７３】
中央チップ領域特定部２２２は、まず、Ｙｓ軸と平行に延在する一対の最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂの各Ｘｓ位置が適正値か否かを確認する（ステップＳ２０１）。具体的には、中央チップ領域特定部２２２は、当該一対の最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂのＸｓ軸についての離間距離ΔＸｓを算出し、算出された値が、チップ領域９２の前後方向の長さｄ１（図１参照）の整数倍、チップ領域９２の左右方向の長さｄ２（図１参照）の整数倍の、少なくともどちらかに該当するか否かを判断する。
【００７４】
ステップＳ２０１で否定的な結果が得られた場合（すなわち、離間距離ΔＸｓが、長さｄ１の整数倍でもなく、長さｄ２の整数倍でもない場合）、中央チップ領域特定部２２２は、一対の最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂの各Ｘｓ位置は適正値でないと判断し、定められたエラー処理を行った上で、処理を終了する。
【００７５】
一方、ステップＳ２０１で肯定的な評価が得られた場合、中央チップ領域特定部２２２は、一対の最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂの各Ｘｓ位置は適正値であると判断する。この場合、中央チップ領域特定部２２２は、続いて、当該一対の最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂの各Ｘｓ位置に基づいて、Ｙｓ軸と平行に延在し、これら一対の最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂの中間を通る中心線（以下、「第１中心線Ｃ１」という）のＸｓ位置を特定する（ステップＳ２０２）。第１中心線Ｃ１は、Ｙｓ軸と平行に延在し、レイアウト中心９３０を通るラインとなっている。
【００７６】
続いて、中央チップ領域特定部２２２は、Ｘｓ軸と平行に延在する一対の最外周スクライブライン９１０ｃ，９１０ｄの各Ｙｓ位置が適正値か否かを確認する（ステップＳ２０３）。この処理は、上述したステップＳ２０１の処理と同様である。すなわち、中央チップ領域特定部２２２は、当該一対の最外周スクライブライン９１０ｃ，９１０ｄのＹｓ軸についての離間距離ΔＹｓを算出し、算出された値が、チップ領域９２の前後方向の長さｄ１の整数倍、チップ領域９２の左右方向の長さｄ２の整数倍の、少なくともどちらかに該当するか否かを判断する。
【００７７】
ステップＳ２０３で否定的な結果が得られた場合、中央チップ領域特定部２２２は、一対の最外周スクライブライン９１０ｃ，９１０ｄの各Ｙｓ位置は適正値でないと判断し、定められたエラー処理を行った上で、処理を終了する。
【００７８】
一方、ステップＳ２０３で肯定的な評価が得られた場合、中央チップ領域特定部２２２は、一対の最外周スクライブライン９１０ｃ，９１０ｄの各Ｙｓ位置は適正値であると判断する。この場合、中央チップ領域特定部２２２は、続いて、当該一対の最外周スクライブライン９１０ｃ，９１０ｄの各Ｙｓ位置に基づいて、Ｘｓ軸と平行に延在し、これら一対の最外周スクライブライン９１０ｃ，９１０ｄの中間を通る中心線（以下、「第２中心線Ｃ２」という）のＹｓ位置を特定する（ステップＳ２０４）。第２中心線Ｃ２は、Ｘｓ軸と平行に延在し、レイアウト中心９３０を通るラインとなっている。
【００７９】
続いて、中央チップ領域特定部２２２は、第１中心線Ｃ１と、第２中心線Ｃ２との交点の位置を特定し、これをレイアウト中心９３０の位置として取得する（ステップＳ２０５）。これによって、レイアウト中心９３０の位置が、ＸｓＹｓ座標内で特定されたことになる。
【００８０】
上述したとおり、中央チップ領域９２０はレイアウト中心９３０に対して定められた位置関係にある。そこで、レイアウト中心９３０の位置が特定されると、中央チップ領域特定部２２２は、当該レイアウト中心９３０の位置に基づいて、中央チップ領域９２０の位置をＸｓＹｓ座標内で特定する（ステップＳ２０６）。
【００８１】
ステップＳ２０６の処理について具体的に説明する。ステップＳ２０５の処理が完了した段階では、基板９の回転位置は正確には特定されていないので、基板９の前後方向、左右方向にそれぞれ延在するスクライブライン９１がＸｓ軸、Ｙｓ軸のどちらと平行な状態なのかは決定できない。したがって、レイアウト中心９３０に対応する中央チップ領域９２０の位置は、図１４に示されるように、基板９の正立状態に対する回転位置によって４通りの可能性があり、中央チップ領域９２０が実際に存在する位置はその４通りのうちの一つである。そこで、中央チップ領域特定部２２２は、まず、基板９が正立状態から０度ずれている（すなわち、正立状態からのずれがない）とした場合の中央チップ領域９２０の位置Ｄ１、基板９が正立状態から９０度ずれているとした場合の中央チップ領域９２０の位置Ｄ２、基板９が正立状態から１８０度ずれているとした場合の中央チップ領域９２０の位置Ｄ３、基板９が正立状態から２７０度ずれているとした場合の中央チップ領域９２０の位置Ｄ４、をそれぞれ算出する。
【００８２】
続いて、ターゲットマーク検出部２１２が、当該計算結果による４通りの位置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のそれぞれに中央チップ領域９２０が存在するとした各場合について、当該中央チップ領域９２０の中においてターゲットマーク９４が存在するはずの領域を撮像部１２に撮像させる。
【００８３】
続いて、ターゲットマーク検出部２１２は、得られた４つの画像のそれぞれについてターゲットマーク９４の検出を行って、当該画像中に、所定の位置、所定の姿勢でターゲットマーク９４が存在するか否かを判断する。この判断は、例えば、記憶装置１４４に予め格納されたテンプレート画像データとのパターンマッチングによって行われる。
【００８４】
４つの画像データのうちで、当該画像中にターゲットマーク９４が所定の位置、所定の姿勢で実際に存在するものは一つだけである。したがって、４つの画像うちでターゲットマーク９４が所定の位置、所定の姿勢で存在している画像がどれであるかが特定されると、当該画像により撮像されている位置が、中央チップ領域９２０が実際に存在している位置であるといえる。そこで、中央チップ領域特定部２２２は、４つの位置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のうち、中央チップ領域９２０が実際に存在すると判明した位置のＸｓＹｓ座標を、中央チップ領域９２０の位置として取得する。
【００８５】
なお、４つの画像うちでターゲットマーク９４が所定の位置、所定の姿勢で存在している画像がどれであるかが特定されると、中央チップ領域９２０の位置が判明すると同時に、基板９の正立状態からの回転ずれ量が０度、９０度、１８０度、２７０度のいずれであるかも判明する。そこで、回転角度特定部２１３は、ここで判明した基板９の正立状態からの回転ずれ量を、基板９の正しい回転角度θ２として取得する。
【００８６】
再び図８を参照する。上述したとおり、中央チップ領域９２０の位置と基板中心９０の位置とは予め規定された既知の値である。そこで、ステップＳ１５において中央チップ領域９２０の位置がＸｓＹｓ座標内で特定されると、続いて、中心位置特定部２２３が、当該中央チップ領域９２０の位置に基づいて、基板中心９０の位置をＸｓＹｓ座標系内で特定する（ステップＳ１６）。ただし、ＸＹ座標系とＸｓＹｓ座標系との関係は制御部１４において常に把握されているため、ＸｓＹｓ座標系で基板中心９０の位置が特定されると、直ちに、ＸＹ座標系での基板中心９０の位置が特定されることになる。
【００８７】
続いて、回転位置補正部２１が、基板９の正しい回転角度θ２に応じて、基板９の回転位置を正補正する（ステップＳ１７）。上述したとおり、回転角度特定部２１３は、ターゲットマーク９４が検出された位置に基づいて、基板９の正しい回転角度θ２が０度、９０度、１８０度、２７０度のいずれであるかを特定している。そこで、駆動機構制御部２１４は、駆動機構１３を制御して、ステージ１１を、当該回転角度θ２に応じて回転させて、基板９の前方向を−Ｙ方向と一致させる（図７の下段）。すなわち、基板９を正立状態とする。
【００８８】
＜５．描画装置３＞
＜５−１．構成＞
次に、位置検出装置１が搭載された描画装置３の構成について、図１５を参照しながら説明する。図１５は、描画装置３の概略構成を示す模式図である。
【００８９】
描画装置３は、露光用光であるレーザ光を走査しつつ照射することによって描画対象物に局所的な露光を連続的に行って、描画対象物に所望の回路パターンについての露光画像を描画する直接描画装置（直描装置）であり、描画ステージ３１と、描画ステージ駆動機構３２と、光学ヘッド３３とを備える。さらに、上述した位置検出装置１と、位置検出装置１と描画ステージ３１との間で基板９の受け渡しを行う搬送装置３４を備える。また、これら各部を得制御する制御部３５を備える。
【００９０】
＜描画ステージ３１＞
描画ステージ３１は、平板状の外形を有し、その上面に描画対象物である基板９を水平姿勢に載置して保持する保持部である。描画ステージ３１の上面には、複数の吸引孔（図示省略）が形成されており、この吸引孔に負圧（吸引圧）を形成することによって、描画ステージ３１上に載置された基板９を描画ステージ３１の上面に固定保持することができるようになっている。
【００９１】
＜描画ステージ駆動機構３２＞
描画ステージ駆動機構３２は、描画ステージ３１を基台３０１に対して移動させる機構であり、描画ステージ３１を主走査方向、主走査方向と直交する副走査方向、および回転方向（鉛直軸周りの回転方向）の各方向にそれぞれ移動させる。
【００９２】
＜光学ヘッド３３＞
光学ヘッド３３は、描画ステージ３１に載置された基板９の上面に露光用の光を照射して、基板９に回路パターンを描画する機構である。光学ヘッド３３は、光源３３１と変調部３３２とを主として備える。
【００９３】
光源３３１は、レーザ光を出射する。光源３３１から出射された光は、照明光学系（図示省略）を介して強度分布が均一な線状の光（光束断面が線状の光であるラインビーム）とされた上で、変調部３３２に入射する。
【００９４】
変調部３３２は、光源３３１から出射された光に空間変調を施す機能部である。ただし、光を空間変調させるとは、具体的には、光の空間分布（振幅、位相、および偏光等）を変化させることを意味する。変調部３３２は、例えば、回折格子型の空間光変調器であるＧＬＶ（Grating Light Valve：グレーチング・ライト・開閉弁)（シリコン・ライト・マシーンズ（サンノゼ、カリフォルニア）の登録商標）を含む構成することができる。また例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device：デジタルマイクロミラーデバイス：テキサスインスツルメンツ社の登録商標）のような変調単位であるマイクロミラーが二次元的に配列された空間光変調器を含む構成としてもよい。また例えば、ミラーのような変調単位が一次元に配列されている空間光変調器を含む構成としてもよい。
【００９５】
変調部３３２は、例えば副走査方向に沿って配列されたＭ個の空間変調素子を備え、各空間変調素子が、制御部３５の制御に応じて、レーザ光の照射のオン／オフ設定を行う。これによって、変調部３３２からは、副走査方向に沿うＭ画素分の空間変調された光が出射されることになる。ただし、制御部３５は、基板９に描画すべき回路パターン群を記述した描画データに従って変調部３３２を駆動する。したがって、変調部３３２からは、描画データに基づく変調を受けたＭ画素分の空間変調された光が出射されることになる。
【００９６】
この構成において、光学ヘッド３３が、描画ステージ３１に載置された基板９に対して主走査方向に相対的に移動されつつ、副走査方向に沿うＭ画素分の空間変調された光を断続的に出射する（すなわち、基板９の表面にパルス光を繰り返して投影し続ける）ことによって、基板９上に回路パターン群（描画データに記述された回路パターン群）が描画されることになる。
【００９７】
＜搬送装置３４＞
搬送装置３４は、基板９を支持するための２本のハンド３４１，３４１と、ハンド３４１，３４１を独立に移動させるハンド駆動機構３４２とを備える。各ハンド３４１は、ハンド駆動機構３４２によって駆動されることにより進退移動および昇降移動されて、描画ステージ３１と位置検出装置１との間での基板９の受け渡しを行う。
【００９８】
＜位置検出装置１＞
位置検出装置１は、基板９の位置を検出する装置であり、描画処理前の未処理の基板９に対して、位置検出処理を行う。位置検出装置１の構成および動作は、上述したとおりである。なお、位置検出装置１の制御部１４は、描画装置３の制御部３５において実現される。
【００９９】
＜制御部３５＞
制御部３５は、描画装置３が備える各部と電気的に接続されており、各種の演算処理を実行しつつ描画装置３の各部の動作を制御する。制御部３５は、一般的なコンピュータにより構成することができる（図３参照）。制御部３５の記憶装置には、基板９に露光すべきパターンを記述したデータ（描画データ）が格納されており、制御部３５は、上述したとおり、当該描画データに基づいて光学ヘッド３３を制御する。なお、描画データは、例えば、ＣＡＤを用いて生成されたＣＡＤデータをラスタライズしたデータであり、画素位置ごとの露光の有無が設定されたデータである。制御部３５は、基板９に対する一連の処理に先立って描画データを取得して記憶装置に格納している。なお、描画データの取得は、例えばネットワーク等を介して接続された外部端末装置から受信することにより行われてもよいし、記録媒体から読み取ることにより行われてもよい。
【０１００】
＜５−２．動作＞
描画装置３の動作について図１６を参照しながら説明する。図１６は、描画装置３において行われる一連の処理の流れを示す図である。以下に説明する一連の動作は、制御部３５の制御下で行われる。
【０１０１】
まず、搬送装置３４が、カセット載置部（図示省略）に載置されたカセットから未処理の基板９を取り出して描画装置３に搬入する（ステップＳ３０１）。
【０１０２】
搬送装置３４は、描画装置３内に搬入された基板９を、まず、位置検出装置１のステージ１１上に載置する。位置検出装置１においては、ステージ１１上に載置された基板９の位置を検出する処理（位置検出処理）が行われる（ステップＳ３０２）。当該処理の具体的な流れは上述したとおりである。位置検出処理が行われることによって、ステージ１１に載置された基板９が正立状態におかれるとともに、基板中心９０の位置が位置検出装置１の座標系、ひいては、描画装置３の座標系において特定される。
【０１０３】
位置検出処理が終了すると、続いて、搬送装置３４が、位置検出装置１から基板９を搬出してこれを描画ステージ３１に載置する（ステップＳ３０３）。ただし、搬送装置３４は、ステージ１１に載置された基板９をハンド３４１で取り上げる際に、ステップＳ３０２で特定された基板中心９０の位置情報に応じてハンド３４１の位置を調整して、ハンド３４１に対して定められた位置（例えば、ハンド３４１の中心）を基板中心９０と一致させるようにして基板９を取り上げる。そして、ハンド３４１の中心を、描画ステージ３１の中心と一致させるようにして、ハンド３４１上に保持された基板９を描画ステージ３１に載置する。これによって、描画ステージ３１の中心に基板中心９０が位置合わせされた状態で、描画ステージ３１に基板９が載置されることになる。つまり、描画装置３においては、搬送装置３４が、位置検出装置１が特定した基板９の位置に基づいて、描画ステージ３１における基板９の載置位置を調整する位置調整部として機能する。
【０１０４】
描画ステージ３１は、その上面に基板９が載置されると、これを吸着保持する。基板９が描画ステージ３１に吸着保持された状態となると、基板９に対するパターンの描画処理が行われる（ステップＳ３０４）。描画処理においては、制御部３５が、描画ステージ駆動機構３２に描画ステージ３１を主走査方向に沿って移動させる動作（主走査）と、描画ステージ３１を副走査方向に沿って移動させる動作（副走査）とを繰り返して行わせる。その一方で、制御部３５は、描画ステージ３１が主走査方向に沿って移動される間、光学ヘッド３３に描画光（描画データに応じた空間変調が形成された、副走査方向に沿うＭ画素分の光）を生成させて、これを基板９に向けて断続的に照射させる。したがって、１回の主走査が終了する度に、光学ヘッド３３によって基板９の表面に１ストライプ分のパターンの描画が行われることになる。１回の主走査が終了すると、描画ステージ駆動機構３２は、描画ステージ３１を、副走査方向に沿って、１ストライプの幅に相当する距離だけ移動させる（副走査）。副走査が終了すると、再び主走査が行われるところ、ここでも光学ヘッド３３によって基板９に対して１ストライプ分のパターンの描画が行われ、これによって先に描画されている１ストライプ分の描画領域の隣に、さらに１ストライプ分のパターンの描画が行われる。主走査と副走査とが定められた回数だけ繰り返して行われることによって、基板９の表面の全域にパターンが描画されることになる。
【０１０５】
基板９上面の全域にパターンが描画されると、搬送装置３４が処理済みの基板９を搬出する（ステップＳ３０５）。これによって、当該基板９に対する一連の処理が終了する。
【０１０６】
＜６．効果＞
上記の実施の形態に係る位置検出装置１においては、基板９上に形成されたスクライブライン９１のうち最外周に配置されている最外周スクライブライン９１０の位置を検出し、これに基づいて基板中心９０の位置を特定する。この構成によると、基板９のエッジ情報を用いずに基板９の面内情報だけで、基板９の位置を迅速かつ確実に特定できる。
【０１０７】
特に、上記の実施の形態に係る位置検出装置１においては、最外周スクライブライン９１０の位置に基づいて、レイアウト中心９３０の位置を特定し、当該レイアウト中心９３０の位置に基づいて中央チップ領域９２０の位置を特定する。この構成によると、中央チップ領域９２０の位置を簡易かつ正確に特定することができる。
【０１０８】
特に、上記の実施の形態に係る位置検出装置１においては、第１の軸と平行に延びる最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂの中心線（第１中心線Ｃ１）と、第１の軸と直交する第２の軸と平行に延びる最外周スクライブライン９１０ｃ，９１０ｄの中心線（第２中心線Ｃ２）とをそれぞれ特定し、これら中心線Ｃ１，Ｃ２の交点位置をレイアウト中心９３０の位置として取得する。この構成によると、レイアウト中心９３０の位置を効率的に特定することができる。
【０１０９】
特に、上記の実施の形態に係る位置検出装置１においては、撮像部１２をステージ１１上に載置された基板９の径方向に沿って基板９のエッジ付近から基板９の中心付近に向けて相対的に移動させつつ、撮像部１２に撮像データを次々と取得させ、当該次々と取得される各撮像データをその取得順に解析して、はじめに検出されたスクライブライン９１を、最外周スクライブライン９１０として検出する。この構成によると、最外周スクライブライン９１０を正確かつ速やかに特定することができる。
【０１１０】
特に、上記の実施の形態に係る位置検出装置１においては、スクライブライン９１の延在方向に基づいて基板９の回転姿勢を特定するので、基板９のエッジ情報を用いずに基板９の面内情報だけで、基板９の回転位置を検出することができる。
【０１１１】
特に、上記の実施の形態に係る描画装置３においては、基板９のエッジ情報を用いずに基板９の面内情報だけで、基板９の位置を迅速かつ確実に特定し、当該特定された基板９の位置に基づいて、描画ステージ３１における基板９の載置位置が調整される。したがって、スループットの低下を抑制しつつ、基板９に対して適切な描画処理を行うことができる。
【０１１２】
＜７．変形例＞
上記の実施の形態においては、ステップＳ２０６の処理において、中央チップ領域９２０が存在する可能性のある位置を４通り想定し、各位置についてターゲットマーク９４の検出を行っていた。この態様は、チップ領域９２の形状がどのようなもの（例えば、正方形）であっても適用できるという利点がある。ここで、例えば、チップ領域９２が長方形である場合、ステップＳ２０１において離間距離ΔＸｓが例えばチップ領域９２の前後方向の長さｄ１の整数倍であった場合には、基板９の前後方向がＸｓ軸に沿うと特定される。したがって、中央チップ領域９２０の姿勢は前後方向をＸｓ軸に沿わせる２通りの姿勢に絞られる。逆に、ステップＳ２０１において離間距離ΔＸｓがチップ領域９２の左右方向の長さｄ２の整数倍であった場合には、基板９の左右方向がＸｓ軸に沿うと特定される。したがってこの場合、中央チップ領域９２０の姿勢は左右方向をＸｓ軸に沿わせる２通りの姿勢に絞られる。このように、ステップＳ２０１の結果に応じて中央チップ領域９２０の位置を２通りに絞り込んで、当該２通りの中央チップ領域９２０に対応するターゲットマーク９４の位置のみを撮像してパターンマッチングを行ってもよい。ステップＳ２０３において離間距離ΔＹｓが長さｄ１または長さｄ２の整数倍であった場合にも同様である。この変形例は、中央チップ領域９２チップの前後方向の長さｄ１と左右方向の長さｄ２との差が大きい場合に特に有効である。
【０１１３】
また、上記の実施の形態に係る駆動機構１３は、必ずしも、ステージ１１をθ方向に回動させるθ駆動機構１３１と、撮像部１２をＲ方向に移動させるＲ駆動機構１３２とを備える構成である必要はない。例えば、駆動機構１３は、固定されたステージ１１に対して撮像部１２をＲ方向およびθ方向の各方向に相対的に移動させる機構を備える構成としてもよい。逆に、固定された撮像部１２に対してステージ１１をＲ方向およびθ方向の各方向に相対的に移動させる機構を備える構成としてもよい。
【０１１４】
また、上記の実施の形態においては、駆動機構１３は、ステージ１１と撮像部１２とをＲ方向およびθ方向の各方向に相対的に移動させる機構であるとしたが、必ずしもこのような構成である必要はない。例えば、駆動機構１３は、ステージ１１をＸ方向、Ｙ方向およびθ方向のそれぞれに移動させるＸＹθ駆動機構を備える構成としてもよい。
【０１１５】
また、上記の実施の形態においては、基板９の正立状態からのずれ量が、０度、９０度、１８０度、２７０度、のうちのいずれであるかを、ターゲットマーク９４の形状に基づいて特定していたが、これ以外の態様で特定することもできる。例えば、チップ領域９２内の定められた位置（例えば、左前の隅）にターゲットマーク９４が形成されている場合、チップ領域９２の４隅をそれぞれ撮像して、ターゲットマーク９４がどの隅から検出されるかに基づいて、基板９の正立状態からのずれ量を特定することもできる。また例えば、基板の面内領域におけるエッジ付近であって定められた方向（例えば前方向）の位置にターゲットマーク９４を形成しておき、＋Ｘ方向、−Ｘ方向、＋Ｙ方向、−Ｙ方向のそれぞれについて基板９の面内領域におけるエッジ付近の各位置をそれぞれ撮像して、ターゲットマーク９４がどの方向から検出されるかに基づいて、基板９の正立状態からのずれ量を特定することもできる。
【０１１６】
また、上記の実施の形態においては、＋Ｘｓ側の最外周スクライブライン９１０を検出した後に、ステージ１１をθ軸に沿って１８０度回転させることによって、撮像部１２を基板９の−Ｘｓ側の端部に相対移動させていたが、ステージ１１を移動させずに撮像部１２をＲ軸に沿って移動させることによって、撮像部１２を基板９の−Ｘｓ側の端部に相対移動させてもよい。Ｙｓ方向についても同様である。
【０１１７】
また、上記の実施の形態に係る描画装置３においては、搬送装置３４が、位置検出装置１が特定した基板９の位置に基づいて、描画ステージ３１における基板９の載置位置を調整していたが、位置検出装置１にステージ１１をＸ方向およびＹ方向に沿って移動させるＸＹ駆動機構を設けておき、当該ＸＹ駆動機構が、位置検出処理が終了した後に、当該処理によって特定された基板中心９０の位置情報に応じてステージ１１を移動させて、ＸＹ座標内の定められた位置（例えば、原点位置）に基板中心９０が一致するようにステージ１１を移動させる構成としてもよい。この場合、搬送装置３４は、常に定められた位置（例えば、ＸＹ座標の原点位置にハンド３４１の中心がくるような位置）で基板９を取り上げるだけでよい。つまり、この変形例においては、ＸＹ駆動機構が、位置検出装置１が特定した基板９の位置に基づいて、描画ステージ３１における基板９の載置位置を調整する位置調整部として機能することになる。
【０１１８】
また、上記の実施の形態において、撮像部１２を、ステージ１１の載置面の法線方向に沿って移動させる機構を設けてもよい。この構成においては、当該駆動機構を制御することによって、撮像部１２と、ステージ１１上に載置された基板９の表面領域との離間距離を調整することが可能となる。
【０１１９】
また、上記の実施の形態に係る描画装置３においては、位置検出装置１のステージ１１と、描画ステージ３１とが別々に設けられていたが、これらは１個のステージによって共用されてもよい。
【０１２０】
また、上記の実施の形態に係る描画装置３においては、描画ステージ３１が描画ステージ駆動機構３２により駆動されることによって、光学ヘッド３３と基板９とが相対的に移動される構成としたが、固定された描画ステージ３１に対して光学ヘッド３３が移動されることによって（あるいは、描画ステージ３１と光学ヘッド３３とをともに移動させることによって）、光学ヘッド３３と基板９とが相対的に移動されてもよい。
【０１２１】
また、上記の実施の形態においては、位置検出装置１が、変調した描画光によって基板９上の感光材料を走査することにより当該感光材料に直接パターンを露光する描画装置３に搭載された場合について説明したが、位置検出装置１は、例えば、光源とフォトマスクを用いて基板９上に形成された感光材料を面状に露光する露光装置に搭載されてもよいし、基板９に光を照射してパターンを露光する処理以外の様々な処理を行う基板処理装置に搭載されてもよい。例えば、対象となる基板を載置したステージを、塗布ヘッドに対して移動させつつ塗布ヘッドからステージ上の基板に対して塗布液を塗布する塗布処理装置、対象となる基板を載置したステージを、検査ヘッドに対して移動させつつ検査ヘッドからステージ上の基板を例えば撮像してその表面に形成されたパターン形状等を検査する検査理装置、等に搭載することができる。
【符号の説明】
【０１２２】
１ 位置検出装置
１１ ステージ
１２ 撮像部
１３ 駆動機構
１４ 制御部
２０ 位置特定部
２１ 回転位置補正部
２１１ ライン方向検出部
２１２ ターゲットマーク検出部
２１３ 回転角度特定部
２１４ 駆動機構制御部
２２ 中心位置検出部
２２１ 最外周ライン検出部
２２２ 中央チップ領域特定部
２２３ 中心位置特定部
３ 描画装置
９ 基板
９０ 基板中心
９３ レイアウト領域
９３０ レイアウト中心
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板、プリント基板、カラーフィルタ用基板、液晶表示装置やプラズマ表示装置に具備されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、太陽電池用パネルなどの各種基板（以下、単に「基板」と称する）の位置を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に対して様々な処理を施す基板処理装置において適切な処理を行うためには、処理を行う処理部に対して処理対象となる基板が定められた相対位置関係におかれていることが重要である。このため、多くの基板処理装置においては、実際の処理に先立って、基板のアライメント（基板が処理部に対して適切な位置におかれるように位置合わせする処理）が行われる。
【０００３】
アライメントを適切に行うためには、基板の初期位置を正確に検出することが重要である。この点に関して、例えば特許文献１には、基板のエッジに光を照射して、その光量変化からエッジ上の各位置を検出し、その検出位置に基づいて基板の位置を特定する技術が開示されている。さらに、特許文献１には、基板のエッジに形成されたオリエンテーションフラット、あるいは、ノッチ等を検出し、その検出位置に基づいて基板の回転位置を特定する構成も開示されている。また、特許文献２には、基板の面内領域に形成されたスクライブラインを検出して、その検出位置に基づいて基板の回転位置を調整する構成が開示されている。また、特許文献３には、スクライブラインの延在方向に基づいて基板の回転位置を調整した上でノッチの検出を行うことによって、ノッチの誤検出を回避する技術が開示されている。一方、特許文献４には、スクライブラインの交点を検出して、その検出位置に基づいて基板の位置を調整する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２４２２５０号公報
【特許文献２】特開平６−６９３１９号公報
【特許文献３】特開２０１０−１７７６９１号公報
【特許文献４】特開平４−２３３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したとおり、基板の位置を検出するための技術は各種提案されている。ところが、例えば特許文献１のように、基板のエッジ位置を検出して基板の位置を特定する態様では、先行して行われたプロセスによって基板のエッジに荒れや欠けが生じている場合、あるいは、貼り合わせの基板（支持用基板に半導体層を張り合わせた基板）等においてエッジが階段状になっている場合等に、基板の位置を正確に検出できない可能性が高い。
【０００６】
基板のエッジから信頼できる情報を取得できない場合、基板の面内領域から取得できる情報だけを用いて基板の位置を特定するしかない。
【０００７】
ところが、基板の面内領域から取得できる情報だけから基板の位置を特定する態様では、迅速かつ正確に基板の位置を特定することが難しかった。例えば、特許文献４のように、基板の面内領域に形成されたスクライブラインの交点を検出して基板の位置を特定する場合、基板の置き誤差がスクライブラインの交点のピッチよりも大きくなると、基板の面内領域にある無数の交点のうちのどの交点が検出されているのかが一意に特定されないために、基板の位置を誤って特定してしまう可能性が高くなる。つまり、面内領域に周期的に存在するマークの一つを検出して基板の位置を特定しようとした場合、基板の置き誤差がマークの存在周期より大きくなってしまうと、基板の位置を正確に特定できない可能性が高くなってしまう。
【０００８】
例えば、基板の面内領域に１個しか存在しないマークを検出して基板の位置を特定することにすれば、上記のような事態を回避できる。ところがこの場合、基板の置き誤差が大きくなると当該唯一のマークをカメラの視野内に捉え損なう可能性が高く、当該唯一のマークの検出に時間がかかってしまう。ひいては、基板の位置を特定するまでに長い時間を要してしまう。
【０００９】
この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、基板の面内領域から取得できる情報を用いて、基板の位置を迅速かつ確実に検出できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の態様は、基板の位置を検出する位置検出装置であって、前記基板を載置するステージと、前記ステージに載置された前記基板の面内領域を撮像する撮像部と、前記撮像部が取得した撮像データに基づいて前記基板の位置を特定する位置特定部と、を備え、前記基板の面内領域が格子状のスクライブラインで区分されることにより、前記面内領域に複数のチップ領域が形成されており、前記位置特定部が、前記撮像データを解析して、前記スクライブラインのうち最外周に配置されているスクライブラインを検出する最外周スクライブライン検出部と、前記最外周に配置されたスクライブラインの検出位置に基づいて、前記複数のチップ領域が配置されたレイアウト領域の中央に配置されている中央チップ領域の位置を特定する中央チップ領域特定部と、前記中央チップ領域の位置に基づいて、前記基板の中心位置を特定する中心位置特定部と、を備える。
【００１１】
第２の態様は、第１の態様に係る位置検出装置であって、前記中央チップ領域特定部が、前記最外周に配置されたスクライブラインの検出位置に基づいて前記レイアウト領域の中心位置を特定し、前記レイアウト領域の中心位置に基づいて、前記中央チップ領域の位置を特定する。
【００１２】
第３の態様は、第２の態様に係る位置検出装置であって、前記最外周スクライブライン検出部が、第１軸と平行に延在する一群の第１スクライブラインのうち、両端に配置されている一対の第１スクライブラインの各位置を検出するとともに、前記第１軸と直交する第２軸と平行に延在する一群の第２スクライブラインのうち、両端に配置されている一対の第２スクライブラインの各位置を検出し、前記中央チップ領域特定部が、前記両端に配置されている一対の第１スクライブラインの中心線と前記両端に配置されている一対の第２スクライブラインの中点線との交点位置を前記レイアウト領域の中心位置として取得する。
【００１３】
第４の態様は、第１から第３のいずれかの態様に係る位置検出装置であって、前記ステージと前記撮像部とを相対的に移動させる駆動部、を備え、前記最外周スクライブライン検出部が、前記撮像部を前記ステージ上に載置された前記基板の径方向に沿って前記基板のエッジ付近から前記基板の中心付近に向けて相対的に移動させつつ、前記撮像部に前記撮像データを次々と取得させ、当該次々と取得される各撮像データをその取得順に解析して、はじめに検出された前記スクライブラインを、前記最外周に配置されているスクライブラインとして検出する。
【００１４】
第５の態様は、第１から第４のいずれかの態様に係る位置検出装置であって、前記位置特定部が、前記撮像データを解析して、前記スクライブラインの延在方向を検出する延在方向検出部と、前記スクライブラインの延在方向に基づいて、前記基板の回転姿勢を特定する回転位置特定部と、を備える。
【００１５】
第６の態様は、描画装置であって、基板の位置を検出する位置検出装置と、前記基板を載置する描画ステージと、前記描画ステージに載置された前記基板に向けて光を照射して、前記基板にパターンを描画する光照射部と、前記位置検出装置が特定した前記基板の位置に基づいて、前記描画ステージにおける前記基板の載置位置を調整する位置調整部と、を備え、前記位置検出装置が、前記基板を載置するステージと、前記ステージに載置された前記基板の面内領域を撮像する撮像部と、前記撮像部が取得した撮像データに基づいて前記基板の位置を特定する位置特定部と、を備え、前記基板の面内領域が格子状のスクライブラインで区分されることにより、前記面内領域に複数のチップ領域が形成されており、前記位置特定部が、前記撮像データを解析して、前記スクライブラインのうち最外周に配置されているスクライブラインを検出する最外周スクライブライン検出部と、前記最外周に配置されたスクライブラインの検出位置に基づいて、前記複数のチップ領域が配置されたレイアウト領域の中央に配置されている中央チップ領域の位置を特定する中央チップ領域特定部と、前記中央チップ領域の位置に基づいて、前記基板の中心位置を特定する中心位置特定部と、を備える。
【００１６】
第７の態様は、基板の位置を検出する位置検出方法であって、ａ）ステージに載置された前記基板の面内領域を撮像する工程と、ｂ）前記ａ）工程で取得された撮像データに基づいて前記基板の位置を特定する工程と、を備え、前記基板の面内領域が格子状のスクライブラインで区分されることにより、前記面内領域に複数のチップ領域が形成されており、前記ｂ）工程が、ｂ１）前記撮像データを解析して、前記スクライブラインのうち最外周に配置されているスクライブラインを検出する工程と、ｂ２）前記最外周に配置されたスクライブラインの検出位置に基づいて、前記複数のチップ領域が配置されたレイアウト領域の中央に配置されている中央チップ領域の位置を特定する工程と、ｂ３）前記中央チップ領域の位置に基づいて、前記基板の中心位置を特定する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
第１、第７の態様によると、基板上に形成されたスクライブラインのうち最外周に配置されているスクライブラインの位置を検出し、これに基づいて基板の中心位置を特定する。この構成によると、基板のエッジ情報を用いずに基板の面内情報だけで、基板の位置を迅速かつ確実に特定できる。
【００１８】
第２の態様によると、最外周に配置されているスクライブラインの位置に基づいて、レイアウト領域の中心位置を特定し、当該レイアウト領域の中心位置に基づいて中央チップ領域の位置を特定する。この構成によると、中央チップ領域の位置を簡易かつ正確に特定することができる。
【００１９】
第３の態様によると、平行に延びる一群のスクライブラインのうち、両端に配置されている一対のスクライブラインの中心線を特定し、第１軸に沿う中心線と第２軸に沿う中心線との交点位置をレイアウト領域の中心位置として取得する。この構成によると、レイアウト領域の中心の位置を効率的に特定することができる。
【００２０】
第４の態様によると、撮像部をステージ上に載置された基板の径方向に沿って基板のエッジ付近から基板の中心付近に向けて相対的に移動させつつ、撮像部に撮像データを次々と取得させ、当該次々と取得される各撮像データをその取得順に解析して、はじめに検出されたスクライブラインを、最外周に配置されているスクライブラインとして検出する。この構成によると、最外周に配置されているスクライブラインを正確かつ速やかに特定することができる。
【００２１】
第５の態様によると、スクライブラインの延在方向に基づいて基板の回転姿勢を特定するので、基板のエッジ情報を用いずに基板の面内情報だけで、基板の回転位置を検出できる。
【００２２】
第６の態様によると、基板のエッジ情報を用いずに基板の面内情報だけで、基板の位置を迅速かつ確実に特定し、当該特定された基板の位置に基づいて、描画ステージにおける基板の載置位置が調整される。したがって、スループットの低下を抑制しつつ、基板に対して適切な描画処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】基板を模式的に示す平面図である。
【図２】位置検出装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図３】制御部のハードウエア構成を示すブロック図である。
【図４】位置検出装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】位置検出処理の全体の流れを示す図である。
【図６】回転位置の仮補正が行われる様子を模式的に示す説明図である。
【図７】回転位置の正補正が行われる様子を模式的に示す説明図である。
【図８】基板の中心の位置を特定する処理の流れを示す図である。
【図９】基板の中心の位置を特定する処理を説明するための図である。
【図１０】基板の中心の位置を特定する処理を説明するための図である。
【図１１】最外周スクライブラインの検出処理の流れを示す図である。
【図１２】中央チップ領域の位置を特定する処理の流れを示す図である。
【図１３】中央チップ領域の位置を特定する処理を説明するための図である。
【図１４】中央チップ領域の位置を特定する処理を説明するための図である。
【図１５】描画装置の概略構成を示す模式的に示す図である。
【図１６】描画装置において行われる一連の処理の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２５】
＜１．基板９＞
位置検出装置１について説明する前に、位置検出装置１において対象とされる基板９について、図１を参照しながら説明する。図１は、基板９を模式的に示す平面図である。
【００２６】
位置検出装置１において対象とされる基板９の面内領域には、前後方向とこれに直交する左右方向とが予め規定されている。そして、前後方向に平行な複数のスクライブライン９１と、左右方向に平行な複数のスクライブライン９１とが交差しあって格子状のストリートが形成されている。このスクライブライン９１によって囲まれた各矩形領域が、１個のチップに相当するチップ領域９２を形成する。つまり、基板９の面内領域には、格子点上にそれぞれ配置された複数のチップ領域９２が形成されている。基板９の面内領域において、複数のチップ領域９２が配置されている領域を、以下「レイアウト領域９３」という。また、レイアウト領域９３の外縁を形成するスクライブライン９１（すなわち、格子状に配列されたスクライブライン９１のうち最外周に配置されているスクライブライン９１）を、以下「最外周スクライブライン９１０」ともいう。
【００２７】
レイアウト領域９３に配置された複数のチップ領域９２のうち、レイアウト領域９３の中央に配置されたチップ領域９２（具体的には、レイアウト領域９３の中心（幾何学中心）（以下「レイアウト中心９３０」という）から最も近いチップ領域９２）を、「中央チップ領域９２０」という。ただし、レイアウト中心９３０から最も近いチップ領域９２が複数個存在する場合は、当該複数のチップ領域９２のうち、定められた条件を満たす１個のチップ領域９２が中央チップ領域９２０に選定される。中央チップ領域９２０を選定するための条件は任意に規定することができる。この実施の形態においては、チップ領域９２の左後の角がレイアウト中心９３０と一致するようなチップ領域９２を、中央チップ領域９２０と選定することにする。
【００２８】
ここで、中央チップ領域９２０と基板９の中心（以下「基板中心９０」という）との位置関係は、設計段階において予め規定されており、既知の値として取得可能である。ただし、ここで「基板中心９０」とは、基板９のエッジに荒れ等がない理想的な状態における、基板９の主面の幾何学中心を指す。
【００２９】
なお、複数のチップ領域９２は、一般に、基板９の面内領域から最も多くの個数のチップを取得できるようなレイアウトで配列されるため、多くの場合、図１に示されるように、レイアウト中心９３０は基板中心９０と一致する。ただし、レイアウト中心９３０は基板中心９０と必ずしも常に一致しているわけではなく、基板９の種類によっては、レイアウト中心９３０が基板中心９０から微小にずれた位置におかれることもある。例えば、基板９の例えば後方向にオリエンテーションフラットやノッチ等の切り欠き部が形成されている場合、これを避けるため、レイアウト領域９３が基板９の例えば前方向に微少量だけ偏った位置に配置されることがある。このような場合、レイアウト中心９３０は基板中心９０よりも前方向に微小量だけずれた位置にくることになる。
【００３０】
基板９の面内領域の定位置（この実施の形態においては、各チップ領域９２内の定位置）には、ターゲットマーク９４を定義しておく。すなわち、チップ領域９２内には、素子、パッド、バンプや配線等のパターンや、それらを形成するためのフォトレジストパターンが多数形成されているが、それらの中で、前後左右方向について非対称でかつチップ内にて唯一に識別可能な、一つのパターンまたは複数のパターンの組み合わせのレイアウトをターゲットマーク９４として選択する。このようなターゲットマーク９４を定義しておけば、その形状を観察することによって基板９の方向を一意に特定することができる。
【００３１】
＜２．位置検出装置１＞
位置検出装置１の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、位置検出装置１の概略構成を模式的に示す図である。
【００３２】
位置検出装置１は、基板９の位置を検出する装置であり、基台１０１と、基板９が載置されるステージ１１と、ステージ１１上に載置された基板９の上面を撮像する撮像部１２と、ステージ１１と撮像部１２とを相対的に移動させる駆動機構１３と、これら各部を制御する制御部１４とを主として備える。なお、撮像部１２は、基板９を透過した赤外光によって基板９の下面（裏面）のパターンを撮像するものであってもよい。
【００３３】
＜ステージ１１＞
ステージ１１は、平板状の外形を有し、その上面に基板９を水平姿勢に載置して保持する保持部である。ステージ１１の上面には、複数の吸引孔（図示省略）が形成されており、この吸引孔に負圧（吸引圧）を形成することによって、ステージ１１上に載置された基板９をステージ１１の上面に固定保持することができるようになっている。
【００３４】
＜撮像部１２＞
撮像部１２は、ステージ１１に載置された基板９の上面を撮像する機構である。撮像部１２は、例えばＬＥＤにより構成される光源と、鏡筒と、対物レンズと、エリアアイメージセンサ（二次元イメージセンサ）により構成されるＣＣＤイメージセンサとから構成することができる。撮像部１２は、制御部１４からの指示に応じて、ステージ１１に載置された基板９を撮像して、基板９の面内領域の一部を撮像した二次元の画像データ（多階調の画像データ）を取得する。なお、この実施の形態においては、撮像部１２が１回で撮像する撮像領域は、基板９上の１個のチップ領域９２のサイズよりも小さいとする。
【００３５】
＜駆動機構１３＞
駆動機構１３は、制御部１４により制御されて、ステージ１１と撮像部１２とをθ軸およびＲ軸のそれぞれに沿って相対的に移動させる機構であり、例えば、ステージ１１をθ軸に沿って回動させるθ駆動機構１３１と、撮像部１２をＲ軸に沿って移動させるＲ駆動機構１３２とを備える。ただし、位置検出装置１には、基台１０１に対してＸＹ座標系（基台１０１の上面内に規定される直交２軸の各方向（Ｘ方向およびＹ方向）により規定される座標系）が規定されているとともに、ステージ１１の載置面内にＸｓＹｓ座標系（ステージ１１の載置面内に規定される直交２軸の各方向（Ｘｓ方向およびＹｓ方向）により規定される座乗系）が規定されている。これらＸＹ座標系、ＸｓＹｓ座標系の各原点は、ステージ１１の載置面の中心１１０と一致しているとする。いま、撮像部１２が駆動されるＲ軸は、ステージ１１の中心１１０を通る軸であり、この実施の形態においては、Ｒ軸はＸ軸と一致しているとする。また、θ軸は、回転軸Ａ（ステージ１１の中心１１０を通るとともにステージ１１の載置面に垂直な回転軸Ａ）を中心とした回転方向である。
【００３６】
＜制御部１４＞
制御部１４は、位置検出装置１が備える各部と電気的に接続されており、各種の演算処理を実行しつつ位置検出装置１の各部の動作を制御する。
【００３７】
図３は、制御部１４のハードウエア構成を示すブロック図である。制御部１４は、例えば、ＣＰＵ１４１、ＲＯＭ１４２、ＲＡＭ１４３、記憶装置１４４等がバスライン１４５を介して相互接続された一般的なコンピュータによって構成されている。ＲＯＭ１４２は基本プログラム等を格納しており、ＲＡＭ１４３はＣＰＵ１４１が所定の処理を行う際の作業領域として供される。記憶装置１４４は、フラッシュメモリ、あるいは、ハードディスク装置等の不揮発性の記憶装置によって構成されている。記憶装置１４４にはプログラムＰが格納されており、このプログラムＰに記述された手順に従って、主制御部としてのＣＰＵ１４１が演算処理を行うことにより、各種機能が実現されるように構成されている。プログラムＰは、通常、予め記憶装置１４４等のメモリに格納されて使用されるものであるが、ＣＤ−ＲＯＭあるいはＤＶＤ−ＲＯＭ、外部のフラッシュメモリ等の記録媒体に記録された形態（プログラムプロダクト）で提供され（あるいは、ネットワークを介した外部サーバからのダウンロードなどにより提供され）、追加的または交換的に記憶装置１４４等のメモリに格納されるものであってもよい。なお、制御部１４において実現される一部あるいは全部の機能は、専用の論理回路等でハードウエア的に実現されてもよい。
【００３８】
また、制御部１４では、入力部１４６、表示部１４７、通信部１４８もバスライン１４５に接続されている。入力部１４６は、各種スイッチ、タッチパネル等により構成されており、オペレータから各種の入力設定指示を受け付ける。表示部１４７は、液晶表示装置、ランプ等により構成されており、ＣＰＵ１４１による制御の下、各種の情報を表示する。通信部１４８は、ＬＡＮ等を介したデータ通信機能を有する。さらに、制御部１４では、バスライン１４５にインターフェース１４９ａ，１４９ｂが接続されている。インターフェース１４９ａは撮像部１２と、インターフェース１４９ｂは駆動機構１３と、それぞれ接続されており、これら各部１２，１３との情報の授受を行う。
【００３９】
位置検出装置１には、位置検出の対象となる基板９について、その基板中心９０と中央チップ領域９２０との位置関係を規定する情報が予め与えられており、記憶装置１４４に格納されている。また、記憶装置１４４には、スクライブライン９１、ターゲットマーク９４等の検出に用いられるテンプレート画像データも格納されている。
【００４０】
＜３．機能に関する構成＞
位置検出装置１において実現される機能構成について図４を参照しながら説明する。図４は、位置検出装置１の機能構成を示すブロック図である。
【００４１】
位置検出装置１は、ステージ１１に載置された基板９の位置を検出する位置特定部２０を備える。位置特定部２０は、制御部１４において、例えばＣＰＵ１４１がプログラムＰに従って所定の演算処理を行うことによって、あるいは、専用の論理回路等でハードウエア的に実現される。
【００４２】
位置特定部２０は、回転位置補正部２１と中心位置検出部２２とを備える。
【００４３】
＜回転位置補正部２１＞
回転位置補正部２１は、基板９が正立状態となるように基板９の回転位置を補正する機能部であり、ライン方向検出部２１１と、ターゲットマーク検出部２１２と、回転角度特定部２１３と、駆動機構制御部２１４とを備える。ただし、「正立状態」とは、基板９の面内領域に規定される直交２軸の各方向（前後方向および左右方向）が、ＸＹ座標系に対して定められた回転位置関係におかれた状態であり、この実施の形態においては、例えば、基板９の前方向が−Ｙ方向と一致するような状態を正立状態とする。
【００４４】
ライン方向検出部２１１は、撮像部１２が取得した撮像データを解析して、ステージ１１上の基板９に形成されたスクライブライン９１の延在方向を検出する。
【００４５】
ターゲットマーク検出部２１２は、撮像部１２が取得した撮像データを解析して、ステージ１１上の基板９に形成されたターゲットマーク９４を検出する。
【００４６】
回転角度特定部２１３は、基板９の回転角度を特定する。回転角度特定部２１３は、具体的には、ライン方向検出部２１１が検出したスクライブライン９１の延在方向に基づいて基板９の回転角度（後述する「仮の回転角度θ１」）を特定する。また、ターゲットマーク検出部２１２によるターゲットマーク９４の検出結果に基づいて基板９の回転角度（後述する「正しい回転角度θ２」）を特定する。
【００４７】
駆動機構制御部２１４は、回転角度特定部２１３が特定した基板９の回転角度に基づいて駆動機構１３を制御して、基板９の回転位置を補正する。
【００４８】
＜中心位置検出部２２＞
中心位置検出部２２は、基板中心９０を検出する機能部であり、最外周ライン検出部２２１と、中央チップ領域特定部２２２と、中心位置特定部２２３とを備える。
【００４９】
最外周ライン検出部２２１は、撮像部１２が取得した撮像データを解析して、基板９上に形成されたスクライブライン９１のうち最外周に配置されているスクライブライン９１（最外周スクライブライン９１０）を検出する。最外周ライン検出部２２１は、具体的には、撮像部１２をステージ１１上に載置された基板９の径方向に沿って基板９のエッジ付近から基板９の中心付近に向けて相対的に移動させつつ、撮像部１２に撮像データを次々と取得させ、当該次々と取得される各撮像データをその取得順に解析して、はじめに検出されたスクライブライン９１を、最外周スクライブライン９１０として検出する。
【００５０】
中央チップ領域特定部２２２は、最外周スクライブライン９１０の検出位置に基づいて、レイアウト領域９３の中央に配置されている中央チップ領域９２０の位置を特定する。中央チップ領域特定部２２２は、具体的には、最外周スクライブライン９１０の検出位置に基づいてレイアウト中心９３０の位置を特定し、当該レイアウト中心９３０の位置に基づいて、中央チップ領域９２０の位置を特定する。
【００５１】
中心位置特定部２２３は、中央チップ領域９２０の位置に基づいて、基板中心９０の位置を特定する。ただし、上述したとおり、位置検出装置１には、中央チップ領域９２０と基板中心９０との位置関係を規定する情報が予め与えられており、中心位置特定部２２３は、当該情報に基づいて基板中心９０の位置を特定する。
【００５２】
＜４．処理の流れ＞
＜４−１．全体の流れ＞
位置検出装置１が基板９の位置を検出する処理（位置検出処理）の全体の流れについて、図５を参照しながら説明する。図５は、位置検出処理の全体の流れを示す図である。
【００５３】
ステージ１１に基板９が載置されると、まず、回転位置補正部２１が、基板９の回転位置を仮補正する（ステップＳ１）。
【００５４】
ステップＳ１の処理について、図６を参照しながら説明する。図６は、回転位置の仮補正が行われる様子を模式的に示す説明図である。まず、ライン方向検出部２１１が、ステージ１１上の基板９に形成されたスクライブライン９１の延在方向を検出する。具体的には、ライン方向検出部２１１は、駆動機構１３を制御して、撮像部１２を、少なくとも１本のスクライブライン９１が視野内に入るような所定位置に移動させた上で、撮像部１２に基板９の面内領域内の所定領域Ｍ１を撮像させる。そして、取得された撮像データを解析して、撮像されているスクライブライン９１のうちの任意の１本のスクライブライン９１を検出し、その延在方向を特定する。なお、スクライブライン９１の検出は、例えば、記憶装置１４４に予め格納されたテンプレート画像データとのパターンマッチングによって行われる。
【００５５】
続いて、回転角度特定部２１３が、ライン方向検出部２１１が検出したスクライブライン９１の延在方向に基づいて基板９の仮の回転角度θ１を特定する。具体的には、当該スクライブライン９１が例えば＋Ｘ方向となす角度を算出して、これを基板９の仮の回転角度θ１として取得する。ただし、この段階では、この仮の回転角度θ１は、基板９の前後方向に延在するスクライブライン９１がＸ軸となす角度なのか、基板９の左右方向に延在するスクライブライン９１がＸ軸となす角度なのかは特定できない。つまり、この段階では、基板９が正立状態からどれだけ回転ずれをおこしているのかを正確に特定することはできない。
【００５６】
続いて、駆動機構制御部２１４が、駆動機構１３を制御して、ステージ１１を、基板９の仮の回転角度θ１だけ、−θ方向に回転させる。これによって、基板９の回転位置が仮補正される。具体的には、基板９に形成された各スクライブライン９１がＸ軸あるいはＹ軸に平行な状態となる。ただし、この段階では、基板９の前後方向、左右方向にそれぞれ延在するスクライブライン９１がＸ軸、Ｙ軸のどちらと平行な状態なのかは決定できない。つまり、この段階では、基板９は、正立状態となっている可能性もあり、正立状態から、９０度、１８０度、あるいは２７０度だけずれた回転位置にある可能性もある。
【００５７】
再び図５を参照する。基板９の回転位置が仮補正されると、続いて、中心位置検出部２２が、基板中心９０の位置を検出する（ステップＳ２）。具体的には、中心位置検出部２２が、中央チップ領域９２０の位置を特定し、当該特定された中央チップ領域９２０の位置に基づいて、基板中心９０の位置をＸｓＹｓ座標系内で（ひいては、ＸＹ座標系内で）特定する（図７の上段）。さらに、回転位置補正部２１が、基板９の回転位置を正補正する（ステップＳ３）。具体的には、駆動機構制御部２１４が、駆動機構１３を制御して、ステージ１１を回転させて、基板９の前方向を−Ｙ方向と一致させる（図７の下段）。すなわち、基板９を正立状態とする。ステップＳ２〜ステップＳ３の処理については後に具体的に説明する。
【００５８】
以上で、位置検出処理が終了する。上述した一連の処理が行われることによって、ステージ１１に載置された基板９が正立状態におかれるとともに、基板中心９０の位置が装置のＸＹ座標系において特定されることになる。
【００５９】
＜４−２．基板中心９０の特定、および回転位置の正補正＞
図５のステップＳ２〜ステップＳ３の一連の処理について、図８〜図１０を参照しながら具体的に説明する。図８は、当該処理の流れを示す図である。図９、図１０は、当該処理が行われる様子を模式的に示す説明図である。
【００６０】
ステップＳ１の仮補正が行われた段階で、図６の下段、あるいは、図９の上段に示されるように、ステージ１１に載置された基板９の前後方向および左右方向の各方向が、Ｘ軸あるいはＹ軸と平行な状態とされており、基板９に形成された各スクライブライン９１の延在方向が、Ｘ軸、Ｙ軸のそれぞれと平行な状態となっている。この状態において、ステージ１１の座標系（ＸｓＹｓ座標系）のＸｓ軸がＸ軸と平行な方向に規定され、Ｙｓ軸がＹ軸と平行な方向に規定されるとする。したがって、基板９に形成された各スクライブライン９１の延在方向は、Ｘｓ軸、Ｙｓ軸のそれぞれと平行な状態となる。
【００６１】
まず、最外周ライン検出部２２１が、ステージ１１上に載置された基板９の−Ｒ側の端部にある最外周スクライブライン９１０を検出する。いま、−Ｒ方向は−Ｘｓ方向と一致している。したがって、ここでは、−Ｘｓ側の最外周スクライブライン９１０ａ（すなわち、Ｙｓ軸と平行に延在する一群のスクライブライン９１のうち、最も−Ｘｓ側に配置されたスクライブライン９１）が検出され、当該最外周スクライブライン９１０ａのＸｓ座標位置が特定される（図９の上段）（ステップＳ１１）。
【００６２】
ここで、最外周ライン検出部２２１が、ステージ１１上に載置された基板９の−Ｒ側の端部にある最外周スクライブライン９１０を検出する処理について、図９に加えて図１１を参照しながら具体的に説明する。図１１は、当該処理の流れを示す図である。
【００６３】
最外周ライン検出部２２１は、まず、撮像部１２を定められた初期位置に移動させた上で（ステップＳ１０１）、撮像部１２に基板９の面内領域内の所定領域Ｍ１１を撮像させる（ステップＳ１０２）。ここで、初期位置は、具体的には、基板９が−Ｒ方向に最大に位置ずれした状態でステージ１１に載置された場合に当該基板９のレイアウト領域９３の外縁がくる位置の真上に規定される。このように初期位置を規定しておけば、当該初期位置に配置された撮像部１２が撮像する領域Ｍ１１は、必ず（すなわち、ステージ１１上に基板９がどのように載置されていたとしても、必ず）、基板９のレイアウト領域９３の外縁を含む領域、あるいは、レイアウト領域９３の外側の領域となる。
【００６４】
続いて、最外周ライン検出部２２１は、ステップＳ１０２で取得された撮像データを解析して、Ｒ軸と直交するスクライブライン９１を検出する（ステップＳ１０３）。なお、スクライブライン９１の検出は、上述したとおり、例えば、記憶装置１４４に予め格納されたテンプレート画像データとのパターンマッチングによって行われる。
【００６５】
ステップＳ１０３で、Ｒ軸と直交するスクライブライン９１が検出されなかった場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、先に撮像された領域Ｍ１１がレイアウト領域９３の外側であったということになる。この場合、最外周ライン検出部２２１は、撮像部１２を＋Ｒ方向（すなわち、基板９の中心付近に向かって）に移動させて（ステップＳ１０４）、先に撮像された領域Ｍ１１の＋Ｒ側に隣接する領域Ｍ１２を撮像させる（ステップＳ１０２）。そして、当該新たに取得された撮像データを解析して、再びＲ軸と直交するスクライブライン９１を検出する（ステップＳ１０３）。
【００６６】
ステップＳ１０３で、Ｒ軸と直交するスクライブライン９１が検出された場合（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、最外周ライン検出部２２１は、当該検出されたスクライブライン９１は最外周スクライブライン９１０であると判断する。すなわち、ステップＳ１０３で解析対象となる撮像データの撮像領域よりも−Ｒ側の領域にはＲ軸と直交するスクライブライン９１は存在しないことが確認されており、上述したとおり、撮像部１２の撮像領域は、基板９上の１個のチップ領域９２のサイズよりも小さいため、１回の撮像で得られる撮像データから検出され得るスクライブライン９１（Ｒ軸と直交するスクライブライン９１）は最大で１個である。したがって、ステップＳ１０３で、Ｒ軸と直交するスクライブライン９１が検出された場合、当該スクライブライン９１は、最外周スクライブライン９１０と断定できることになる。最外周スクライブライン９１０が検出されると、最外周ライン検出部２２１は、当該最外周スクライブライン９１０の位置（当該検出された最外周スクライブライン９１０がＹｓ軸と平行に延在するものである場合は、当該最外周スクライブライン９１０のＸｓ座標位置、当該検出された最外周スクライブライン９１０がＸｓ軸と平行に延在するものである場合は、当該最外周スクライブライン９１０のＹｓ座標位置）を特定し、当該位置情報を記憶する（ステップＳ１０５）。なお、ここでは、上記＜撮像部１２＞で述べたように、撮像部１２の撮像領域が、基板９上の１個のチップ領域９２のサイズより小さいことを前提としているが、撮像部１２の撮像領域が１個のチップ領域９２のサイズより大きい場合には、撮像データに複数のスクライブライン９１が検出される場合がでてくる。その場合、検出された複数のスクライブライン９１のうち最も−Ｒ側のスクライブライン９１を最外周スクライブライン９１０と断定することができる。
【００６７】
このように、最外周ライン検出部２２１は、撮像部１２を、基板９の径方向に沿って基板９のエッジ付近から基板９の中心付近に向けて相対的に移動させつつ、撮像部１２に撮像データを次々と取得させ、当該次々と取得される各撮像データをその取得順に解析して、はじめに検出されたスクライブライン９１を、最外周スクライブライン９１０として検出する。
【００６８】
再び図８〜図１０を参照する。−Ｘｓ側の最外周スクライブライン９１０ａのＸｓ位置が特定されると、続いて、最外周ライン検出部２２１は、θ駆動機構１３１を制御してステージ１１をθ軸に沿って１８０度回転させた上で、再び、ステージ１１上に載置された基板９の−Ｒ側の端部にある最外周スクライブライン９１０を検出する。ステージ１１がθ軸に沿って１８０度回転されると、−Ｒ方向は＋Ｘｓ方向と一致した状態となる。したがって、ここでは、＋Ｘｓ側の最外周スクライブライン９１０ｂ（すなわち、Ｙｓ軸と平行に延在する一群のスクライブライン９１のうち、最も＋Ｘｓ側に配置されたスクライブライン９１）が検出され、当該最外周スクライブライン９１０ｂのＸｓ座標位置が特定される（図９の下段）（ステップＳ１２）。
【００６９】
＋Ｘｓ側の最外周スクライブライン９１０ｂのＸｓ位置が特定されると、続いて、最外周ライン検出部２２１は、θ駆動機構１３１を制御してステージ１１をθ軸に沿って９０度回転させた上で、再び、ステージ１１上に載置された基板９の−Ｒ側の端部にある最外周スクライブライン９１０を検出する。ステージ１１がθ軸に沿って９０度回転されると、−Ｒ方向は−Ｙｓ方向と一致した状態となる。したがって、ここでは、−Ｙｓ側の最外周スクライブライン９１０ｃ（すなわち、Ｘｓ軸と平行に延在する一群のスクライブライン９１のうち、最も−Ｙｓ側に配置されたスクライブライン９１）が検出され、当該最外周スクライブライン９１０ｃのＹｓ座標位置が特定される（図１０の上段）（ステップＳ１３）。
【００７０】
−Ｙｓ側の最外周スクライブライン９１０ｃのＹｓ位置が特定されると、続いて、最外周ライン検出部２２１は、θ駆動機構１３１を制御してステージ１１をθ軸に沿って１８０度回転させた上で、再び、ステージ１１上に載置された基板９の−Ｒ側の端部にある最外周スクライブライン９１０を検出する。ステージ１１がθ軸に沿って１８０度回転されると、−Ｒ方向は＋Ｙｓ方向と一致した状態となる。したがって、ここでは、＋Ｙｓ側の最外周スクライブライン９１０ｄ（すなわち、Ｘｓ軸と平行に延在する一群のスクライブライン９１のうち、最も＋Ｙｓ側に配置されたスクライブライン９１）が検出され、当該最外周スクライブライン９１０ｄのＹｓ座標位置が特定される（図１０の下段）（ステップＳ１４）。
【００７１】
ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理が行われることによって、Ｙｓ軸と平行に延在する一群のスクライブライン９１のうち両端に配置された一対の最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂの各Ｘｓ位置と、Ｘｓ軸と平行に延在する一群のスクライブライン９１のうち両端に配置された一対の最外周スクライブライン９１０ｃ，９１０ｄの各Ｙｓ位置とがそれぞれ特定されることになる。各最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂ，９１０ｃ，９１０ｄの位置が特定されると、続いて、中央チップ領域特定部２２２が、中央チップ領域９２０の位置を特定する（ステップＳ１５）。なお、ステップＳ１５の処理は、ステップＳ１１〜ステップＳ１４の全ての処理が完了するのを待って開始される必要はなく、例えばステップＳ１２の処理が完了した時点で開始されてもよい。
【００７２】
ステップＳ１５の処理について、図１２〜図１４を参照しながら具体的に説明する。図１２は、当該処理の流れを示す図である。図１３、図１４は、当該処理を説明するための図である。
【００７３】
中央チップ領域特定部２２２は、まず、Ｙｓ軸と平行に延在する一対の最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂの各Ｘｓ位置が適正値か否かを確認する（ステップＳ２０１）。具体的には、中央チップ領域特定部２２２は、当該一対の最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂのＸｓ軸についての離間距離ΔＸｓを算出し、算出された値が、チップ領域９２の前後方向の長さｄ１（図１参照）の整数倍、チップ領域９２の左右方向の長さｄ２（図１参照）の整数倍の、少なくともどちらかに該当するか否かを判断する。
【００７４】
ステップＳ２０１で否定的な結果が得られた場合（すなわち、離間距離ΔＸｓが、長さｄ１の整数倍でもなく、長さｄ２の整数倍でもない場合）、中央チップ領域特定部２２２は、一対の最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂの各Ｘｓ位置は適正値でないと判断し、定められたエラー処理を行った上で、処理を終了する。
【００７５】
一方、ステップＳ２０１で肯定的な評価が得られた場合、中央チップ領域特定部２２２は、一対の最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂの各Ｘｓ位置は適正値であると判断する。この場合、中央チップ領域特定部２２２は、続いて、当該一対の最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂの各Ｘｓ位置に基づいて、Ｙｓ軸と平行に延在し、これら一対の最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂの中間を通る中心線（以下、「第１中心線Ｃ１」という）のＸｓ位置を特定する（ステップＳ２０２）。第１中心線Ｃ１は、Ｙｓ軸と平行に延在し、レイアウト中心９３０を通るラインとなっている。
【００７６】
続いて、中央チップ領域特定部２２２は、Ｘｓ軸と平行に延在する一対の最外周スクライブライン９１０ｃ，９１０ｄの各Ｙｓ位置が適正値か否かを確認する（ステップＳ２０３）。この処理は、上述したステップＳ２０１の処理と同様である。すなわち、中央チップ領域特定部２２２は、当該一対の最外周スクライブライン９１０ｃ，９１０ｄのＹｓ軸についての離間距離ΔＹｓを算出し、算出された値が、チップ領域９２の前後方向の長さｄ１の整数倍、チップ領域９２の左右方向の長さｄ２の整数倍の、少なくともどちらかに該当するか否かを判断する。
【００７７】
ステップＳ２０３で否定的な結果が得られた場合、中央チップ領域特定部２２２は、一対の最外周スクライブライン９１０ｃ，９１０ｄの各Ｙｓ位置は適正値でないと判断し、定められたエラー処理を行った上で、処理を終了する。
【００７８】
一方、ステップＳ２０３で肯定的な評価が得られた場合、中央チップ領域特定部２２２は、一対の最外周スクライブライン９１０ｃ，９１０ｄの各Ｙｓ位置は適正値であると判断する。この場合、中央チップ領域特定部２２２は、続いて、当該一対の最外周スクライブライン９１０ｃ，９１０ｄの各Ｙｓ位置に基づいて、Ｘｓ軸と平行に延在し、これら一対の最外周スクライブライン９１０ｃ，９１０ｄの中間を通る中心線（以下、「第２中心線Ｃ２」という）のＹｓ位置を特定する（ステップＳ２０４）。第２中心線Ｃ２は、Ｘｓ軸と平行に延在し、レイアウト中心９３０を通るラインとなっている。
【００７９】
続いて、中央チップ領域特定部２２２は、第１中心線Ｃ１と、第２中心線Ｃ２との交点の位置を特定し、これをレイアウト中心９３０の位置として取得する（ステップＳ２０５）。これによって、レイアウト中心９３０の位置が、ＸｓＹｓ座標内で特定されたことになる。
【００８０】
上述したとおり、中央チップ領域９２０はレイアウト中心９３０に対して定められた位置関係にある。そこで、レイアウト中心９３０の位置が特定されると、中央チップ領域特定部２２２は、当該レイアウト中心９３０の位置に基づいて、中央チップ領域９２０の位置をＸｓＹｓ座標内で特定する（ステップＳ２０６）。
【００８１】
ステップＳ２０６の処理について具体的に説明する。ステップＳ２０５の処理が完了した段階では、基板９の回転位置は正確には特定されていないので、基板９の前後方向、左右方向にそれぞれ延在するスクライブライン９１がＸｓ軸、Ｙｓ軸のどちらと平行な状態なのかは決定できない。したがって、レイアウト中心９３０に対応する中央チップ領域９２０の位置は、図１４に示されるように、基板９の正立状態に対する回転位置によって４通りの可能性があり、中央チップ領域９２０が実際に存在する位置はその４通りのうちの一つである。そこで、中央チップ領域特定部２２２は、まず、基板９が正立状態から０度ずれている（すなわち、正立状態からのずれがない）とした場合の中央チップ領域９２０の位置Ｄ１、基板９が正立状態から９０度ずれているとした場合の中央チップ領域９２０の位置Ｄ２、基板９が正立状態から１８０度ずれているとした場合の中央チップ領域９２０の位置Ｄ３、基板９が正立状態から２７０度ずれているとした場合の中央チップ領域９２０の位置Ｄ４、をそれぞれ算出する。
【００８２】
続いて、ターゲットマーク検出部２１２が、当該計算結果による４通りの位置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のそれぞれに中央チップ領域９２０が存在するとした各場合について、当該中央チップ領域９２０の中においてターゲットマーク９４が存在するはずの領域を撮像部１２に撮像させる。
【００８３】
続いて、ターゲットマーク検出部２１２は、得られた４つの画像のそれぞれについてターゲットマーク９４の検出を行って、当該画像中に、所定の位置、所定の姿勢でターゲットマーク９４が存在するか否かを判断する。この判断は、例えば、記憶装置１４４に予め格納されたテンプレート画像データとのパターンマッチングによって行われる。
【００８４】
４つの画像データのうちで、当該画像中にターゲットマーク９４が所定の位置、所定の姿勢で実際に存在するものは一つだけである。したがって、４つの画像うちでターゲットマーク９４が所定の位置、所定の姿勢で存在している画像がどれであるかが特定されると、当該画像により撮像されている位置が、中央チップ領域９２０が実際に存在している位置であるといえる。そこで、中央チップ領域特定部２２２は、４つの位置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のうち、中央チップ領域９２０が実際に存在すると判明した位置のＸｓＹｓ座標を、中央チップ領域９２０の位置として取得する。
【００８５】
なお、４つの画像うちでターゲットマーク９４が所定の位置、所定の姿勢で存在している画像がどれであるかが特定されると、中央チップ領域９２０の位置が判明すると同時に、基板９の正立状態からの回転ずれ量が０度、９０度、１８０度、２７０度のいずれであるかも判明する。そこで、回転角度特定部２１３は、ここで判明した基板９の正立状態からの回転ずれ量を、基板９の正しい回転角度θ２として取得する。
【００８６】
再び図８を参照する。上述したとおり、中央チップ領域９２０の位置と基板中心９０の位置とは予め規定された既知の値である。そこで、ステップＳ１５において中央チップ領域９２０の位置がＸｓＹｓ座標内で特定されると、続いて、中心位置特定部２２３が、当該中央チップ領域９２０の位置に基づいて、基板中心９０の位置をＸｓＹｓ座標系内で特定する（ステップＳ１６）。ただし、ＸＹ座標系とＸｓＹｓ座標系との関係は制御部１４において常に把握されているため、ＸｓＹｓ座標系で基板中心９０の位置が特定されると、直ちに、ＸＹ座標系での基板中心９０の位置が特定されることになる。
【００８７】
続いて、回転位置補正部２１が、基板９の正しい回転角度θ２に応じて、基板９の回転位置を正補正する（ステップＳ１７）。上述したとおり、回転角度特定部２１３は、ターゲットマーク９４が検出された位置に基づいて、基板９の正しい回転角度θ２が０度、９０度、１８０度、２７０度のいずれであるかを特定している。そこで、駆動機構制御部２１４は、駆動機構１３を制御して、ステージ１１を、当該回転角度θ２に応じて回転させて、基板９の前方向を−Ｙ方向と一致させる（図７の下段）。すなわち、基板９を正立状態とする。
【００８８】
＜５．描画装置３＞
＜５−１．構成＞
次に、位置検出装置１が搭載された描画装置３の構成について、図１５を参照しながら説明する。図１５は、描画装置３の概略構成を示す模式図である。
【００８９】
描画装置３は、露光用光であるレーザ光を走査しつつ照射することによって描画対象物に局所的な露光を連続的に行って、描画対象物に所望の回路パターンについての露光画像を描画する直接描画装置（直描装置）であり、描画ステージ３１と、描画ステージ駆動機構３２と、光学ヘッド３３とを備える。さらに、上述した位置検出装置１と、位置検出装置１と描画ステージ３１との間で基板９の受け渡しを行う搬送装置３４を備える。また、これら各部を得制御する制御部３５を備える。
【００９０】
＜描画ステージ３１＞
描画ステージ３１は、平板状の外形を有し、その上面に描画対象物である基板９を水平姿勢に載置して保持する保持部である。描画ステージ３１の上面には、複数の吸引孔（図示省略）が形成されており、この吸引孔に負圧（吸引圧）を形成することによって、描画ステージ３１上に載置された基板９を描画ステージ３１の上面に固定保持することができるようになっている。
【００９１】
＜描画ステージ駆動機構３２＞
描画ステージ駆動機構３２は、描画ステージ３１を基台３０１に対して移動させる機構であり、描画ステージ３１を主走査方向、主走査方向と直交する副走査方向、および回転方向（鉛直軸周りの回転方向）の各方向にそれぞれ移動させる。
【００９２】
＜光学ヘッド３３＞
光学ヘッド３３は、描画ステージ３１に載置された基板９の上面に露光用の光を照射して、基板９に回路パターンを描画する機構である。光学ヘッド３３は、光源３３１と変調部３３２とを主として備える。
【００９３】
光源３３１は、レーザ光を出射する。光源３３１から出射された光は、照明光学系（図示省略）を介して強度分布が均一な線状の光（光束断面が線状の光であるラインビーム）とされた上で、変調部３３２に入射する。
【００９４】
変調部３３２は、光源３３１から出射された光に空間変調を施す機能部である。ただし、光を空間変調させるとは、具体的には、光の空間分布（振幅、位相、および偏光等）を変化させることを意味する。変調部３３２は、例えば、回折格子型の空間光変調器であるＧＬＶ（Grating Light Valve：グレーチング・ライト・開閉弁)（シリコン・ライト・マシーンズ（サンノゼ、カリフォルニア）の登録商標）を含む構成することができる。また例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device：デジタルマイクロミラーデバイス：テキサスインスツルメンツ社の登録商標）のような変調単位であるマイクロミラーが二次元的に配列された空間光変調器を含む構成としてもよい。また例えば、ミラーのような変調単位が一次元に配列されている空間光変調器を含む構成としてもよい。
【００９５】
変調部３３２は、例えば副走査方向に沿って配列されたＭ個の空間変調素子を備え、各空間変調素子が、制御部３５の制御に応じて、レーザ光の照射のオン／オフ設定を行う。これによって、変調部３３２からは、副走査方向に沿うＭ画素分の空間変調された光が出射されることになる。ただし、制御部３５は、基板９に描画すべき回路パターン群を記述した描画データに従って変調部３３２を駆動する。したがって、変調部３３２からは、描画データに基づく変調を受けたＭ画素分の空間変調された光が出射されることになる。
【００９６】
この構成において、光学ヘッド３３が、描画ステージ３１に載置された基板９に対して主走査方向に相対的に移動されつつ、副走査方向に沿うＭ画素分の空間変調された光を断続的に出射する（すなわち、基板９の表面にパルス光を繰り返して投影し続ける）ことによって、基板９上に回路パターン群（描画データに記述された回路パターン群）が描画されることになる。
【００９７】
＜搬送装置３４＞
搬送装置３４は、基板９を支持するための２本のハンド３４１，３４１と、ハンド３４１，３４１を独立に移動させるハンド駆動機構３４２とを備える。各ハンド３４１は、ハンド駆動機構３４２によって駆動されることにより進退移動および昇降移動されて、描画ステージ３１と位置検出装置１との間での基板９の受け渡しを行う。
【００９８】
＜位置検出装置１＞
位置検出装置１は、基板９の位置を検出する装置であり、描画処理前の未処理の基板９に対して、位置検出処理を行う。位置検出装置１の構成および動作は、上述したとおりである。なお、位置検出装置１の制御部１４は、描画装置３の制御部３５において実現される。
【００９９】
＜制御部３５＞
制御部３５は、描画装置３が備える各部と電気的に接続されており、各種の演算処理を実行しつつ描画装置３の各部の動作を制御する。制御部３５は、一般的なコンピュータにより構成することができる（図３参照）。制御部３５の記憶装置には、基板９に露光すべきパターンを記述したデータ（描画データ）が格納されており、制御部３５は、上述したとおり、当該描画データに基づいて光学ヘッド３３を制御する。なお、描画データは、例えば、ＣＡＤを用いて生成されたＣＡＤデータをラスタライズしたデータであり、画素位置ごとの露光の有無が設定されたデータである。制御部３５は、基板９に対する一連の処理に先立って描画データを取得して記憶装置に格納している。なお、描画データの取得は、例えばネットワーク等を介して接続された外部端末装置から受信することにより行われてもよいし、記録媒体から読み取ることにより行われてもよい。
【０１００】
＜５−２．動作＞
描画装置３の動作について図１６を参照しながら説明する。図１６は、描画装置３において行われる一連の処理の流れを示す図である。以下に説明する一連の動作は、制御部３５の制御下で行われる。
【０１０１】
まず、搬送装置３４が、カセット載置部（図示省略）に載置されたカセットから未処理の基板９を取り出して描画装置３に搬入する（ステップＳ３０１）。
【０１０２】
搬送装置３４は、描画装置３内に搬入された基板９を、まず、位置検出装置１のステージ１１上に載置する。位置検出装置１においては、ステージ１１上に載置された基板９の位置を検出する処理（位置検出処理）が行われる（ステップＳ３０２）。当該処理の具体的な流れは上述したとおりである。位置検出処理が行われることによって、ステージ１１に載置された基板９が正立状態におかれるとともに、基板中心９０の位置が位置検出装置１の座標系、ひいては、描画装置３の座標系において特定される。
【０１０３】
位置検出処理が終了すると、続いて、搬送装置３４が、位置検出装置１から基板９を搬出してこれを描画ステージ３１に載置する（ステップＳ３０３）。ただし、搬送装置３４は、ステージ１１に載置された基板９をハンド３４１で取り上げる際に、ステップＳ３０２で特定された基板中心９０の位置情報に応じてハンド３４１の位置を調整して、ハンド３４１に対して定められた位置（例えば、ハンド３４１の中心）を基板中心９０と一致させるようにして基板９を取り上げる。そして、ハンド３４１の中心を、描画ステージ３１の中心と一致させるようにして、ハンド３４１上に保持された基板９を描画ステージ３１に載置する。これによって、描画ステージ３１の中心に基板中心９０が位置合わせされた状態で、描画ステージ３１に基板９が載置されることになる。つまり、描画装置３においては、搬送装置３４が、位置検出装置１が特定した基板９の位置に基づいて、描画ステージ３１における基板９の載置位置を調整する位置調整部として機能する。
【０１０４】
描画ステージ３１は、その上面に基板９が載置されると、これを吸着保持する。基板９が描画ステージ３１に吸着保持された状態となると、基板９に対するパターンの描画処理が行われる（ステップＳ３０４）。描画処理においては、制御部３５が、描画ステージ駆動機構３２に描画ステージ３１を主走査方向に沿って移動させる動作（主走査）と、描画ステージ３１を副走査方向に沿って移動させる動作（副走査）とを繰り返して行わせる。その一方で、制御部３５は、描画ステージ３１が主走査方向に沿って移動される間、光学ヘッド３３に描画光（描画データに応じた空間変調が形成された、副走査方向に沿うＭ画素分の光）を生成させて、これを基板９に向けて断続的に照射させる。したがって、１回の主走査が終了する度に、光学ヘッド３３によって基板９の表面に１ストライプ分のパターンの描画が行われることになる。１回の主走査が終了すると、描画ステージ駆動機構３２は、描画ステージ３１を、副走査方向に沿って、１ストライプの幅に相当する距離だけ移動させる（副走査）。副走査が終了すると、再び主走査が行われるところ、ここでも光学ヘッド３３によって基板９に対して１ストライプ分のパターンの描画が行われ、これによって先に描画されている１ストライプ分の描画領域の隣に、さらに１ストライプ分のパターンの描画が行われる。主走査と副走査とが定められた回数だけ繰り返して行われることによって、基板９の表面の全域にパターンが描画されることになる。
【０１０５】
基板９上面の全域にパターンが描画されると、搬送装置３４が処理済みの基板９を搬出する（ステップＳ３０５）。これによって、当該基板９に対する一連の処理が終了する。
【０１０６】
＜６．効果＞
上記の実施の形態に係る位置検出装置１においては、基板９上に形成されたスクライブライン９１のうち最外周に配置されている最外周スクライブライン９１０の位置を検出し、これに基づいて基板中心９０の位置を特定する。この構成によると、基板９のエッジ情報を用いずに基板９の面内情報だけで、基板９の位置を迅速かつ確実に特定できる。
【０１０７】
特に、上記の実施の形態に係る位置検出装置１においては、最外周スクライブライン９１０の位置に基づいて、レイアウト中心９３０の位置を特定し、当該レイアウト中心９３０の位置に基づいて中央チップ領域９２０の位置を特定する。この構成によると、中央チップ領域９２０の位置を簡易かつ正確に特定することができる。
【０１０８】
特に、上記の実施の形態に係る位置検出装置１においては、第１の軸と平行に延びる最外周スクライブライン９１０ａ，９１０ｂの中心線（第１中心線Ｃ１）と、第１の軸と直交する第２の軸と平行に延びる最外周スクライブライン９１０ｃ，９１０ｄの中心線（第２中心線Ｃ２）とをそれぞれ特定し、これら中心線Ｃ１，Ｃ２の交点位置をレイアウト中心９３０の位置として取得する。この構成によると、レイアウト中心９３０の位置を効率的に特定することができる。
【０１０９】
特に、上記の実施の形態に係る位置検出装置１においては、撮像部１２をステージ１１上に載置された基板９の径方向に沿って基板９のエッジ付近から基板９の中心付近に向けて相対的に移動させつつ、撮像部１２に撮像データを次々と取得させ、当該次々と取得される各撮像データをその取得順に解析して、はじめに検出されたスクライブライン９１を、最外周スクライブライン９１０として検出する。この構成によると、最外周スクライブライン９１０を正確かつ速やかに特定することができる。
【０１１０】
特に、上記の実施の形態に係る位置検出装置１においては、スクライブライン９１の延在方向に基づいて基板９の回転姿勢を特定するので、基板９のエッジ情報を用いずに基板９の面内情報だけで、基板９の回転位置を検出することができる。
【０１１１】
特に、上記の実施の形態に係る描画装置３においては、基板９のエッジ情報を用いずに基板９の面内情報だけで、基板９の位置を迅速かつ確実に特定し、当該特定された基板９の位置に基づいて、描画ステージ３１における基板９の載置位置が調整される。したがって、スループットの低下を抑制しつつ、基板９に対して適切な描画処理を行うことができる。
【０１１２】
＜７．変形例＞
上記の実施の形態においては、ステップＳ２０６の処理において、中央チップ領域９２０が存在する可能性のある位置を４通り想定し、各位置についてターゲットマーク９４の検出を行っていた。この態様は、チップ領域９２の形状がどのようなもの（例えば、正方形）であっても適用できるという利点がある。ここで、例えば、チップ領域９２が長方形である場合、ステップＳ２０１において離間距離ΔＸｓが例えばチップ領域９２の前後方向の長さｄ１の整数倍であった場合には、基板９の前後方向がＸｓ軸に沿うと特定される。したがって、中央チップ領域９２０の姿勢は前後方向をＸｓ軸に沿わせる２通りの姿勢に絞られる。逆に、ステップＳ２０１において離間距離ΔＸｓがチップ領域９２の左右方向の長さｄ２の整数倍であった場合には、基板９の左右方向がＸｓ軸に沿うと特定される。したがってこの場合、中央チップ領域９２０の姿勢は左右方向をＸｓ軸に沿わせる２通りの姿勢に絞られる。このように、ステップＳ２０１の結果に応じて中央チップ領域９２０の位置を２通りに絞り込んで、当該２通りの中央チップ領域９２０に対応するターゲットマーク９４の位置のみを撮像してパターンマッチングを行ってもよい。ステップＳ２０３において離間距離ΔＹｓが長さｄ１または長さｄ２の整数倍であった場合にも同様である。この変形例は、中央チップ領域９２チップの前後方向の長さｄ１と左右方向の長さｄ２との差が大きい場合に特に有効である。
【０１１３】
また、上記の実施の形態に係る駆動機構１３は、必ずしも、ステージ１１をθ方向に回動させるθ駆動機構１３１と、撮像部１２をＲ方向に移動させるＲ駆動機構１３２とを備える構成である必要はない。例えば、駆動機構１３は、固定されたステージ１１に対して撮像部１２をＲ方向およびθ方向の各方向に相対的に移動させる機構を備える構成としてもよい。逆に、固定された撮像部１２に対してステージ１１をＲ方向およびθ方向の各方向に相対的に移動させる機構を備える構成としてもよい。
【０１１４】
また、上記の実施の形態においては、駆動機構１３は、ステージ１１と撮像部１２とをＲ方向およびθ方向の各方向に相対的に移動させる機構であるとしたが、必ずしもこのような構成である必要はない。例えば、駆動機構１３は、ステージ１１をＸ方向、Ｙ方向およびθ方向のそれぞれに移動させるＸＹθ駆動機構を備える構成としてもよい。
【０１１５】
また、上記の実施の形態においては、基板９の正立状態からのずれ量が、０度、９０度、１８０度、２７０度、のうちのいずれであるかを、ターゲットマーク９４の形状に基づいて特定していたが、これ以外の態様で特定することもできる。例えば、チップ領域９２内の定められた位置（例えば、左前の隅）にターゲットマーク９４が形成されている場合、チップ領域９２の４隅をそれぞれ撮像して、ターゲットマーク９４がどの隅から検出されるかに基づいて、基板９の正立状態からのずれ量を特定することもできる。また例えば、基板の面内領域におけるエッジ付近であって定められた方向（例えば前方向）の位置にターゲットマーク９４を形成しておき、＋Ｘ方向、−Ｘ方向、＋Ｙ方向、−Ｙ方向のそれぞれについて基板９の面内領域におけるエッジ付近の各位置をそれぞれ撮像して、ターゲットマーク９４がどの方向から検出されるかに基づいて、基板９の正立状態からのずれ量を特定することもできる。
【０１１６】
また、上記の実施の形態においては、＋Ｘｓ側の最外周スクライブライン９１０を検出した後に、ステージ１１をθ軸に沿って１８０度回転させることによって、撮像部１２を基板９の−Ｘｓ側の端部に相対移動させていたが、ステージ１１を移動させずに撮像部１２をＲ軸に沿って移動させることによって、撮像部１２を基板９の−Ｘｓ側の端部に相対移動させてもよい。Ｙｓ方向についても同様である。
【０１１７】
また、上記の実施の形態に係る描画装置３においては、搬送装置３４が、位置検出装置１が特定した基板９の位置に基づいて、描画ステージ３１における基板９の載置位置を調整していたが、位置検出装置１にステージ１１をＸ方向およびＹ方向に沿って移動させるＸＹ駆動機構を設けておき、当該ＸＹ駆動機構が、位置検出処理が終了した後に、当該処理によって特定された基板中心９０の位置情報に応じてステージ１１を移動させて、ＸＹ座標内の定められた位置（例えば、原点位置）に基板中心９０が一致するようにステージ１１を移動させる構成としてもよい。この場合、搬送装置３４は、常に定められた位置（例えば、ＸＹ座標の原点位置にハンド３４１の中心がくるような位置）で基板９を取り上げるだけでよい。つまり、この変形例においては、ＸＹ駆動機構が、位置検出装置１が特定した基板９の位置に基づいて、描画ステージ３１における基板９の載置位置を調整する位置調整部として機能することになる。
【０１１８】
また、上記の実施の形態において、撮像部１２を、ステージ１１の載置面の法線方向に沿って移動させる機構を設けてもよい。この構成においては、当該駆動機構を制御することによって、撮像部１２と、ステージ１１上に載置された基板９の表面領域との離間距離を調整することが可能となる。
【０１１９】
また、上記の実施の形態に係る描画装置３においては、位置検出装置１のステージ１１と、描画ステージ３１とが別々に設けられていたが、これらは１個のステージによって共用されてもよい。
【０１２０】
また、上記の実施の形態に係る描画装置３においては、描画ステージ３１が描画ステージ駆動機構３２により駆動されることによって、光学ヘッド３３と基板９とが相対的に移動される構成としたが、固定された描画ステージ３１に対して光学ヘッド３３が移動されることによって（あるいは、描画ステージ３１と光学ヘッド３３とをともに移動させることによって）、光学ヘッド３３と基板９とが相対的に移動されてもよい。
【０１２１】
また、上記の実施の形態においては、位置検出装置１が、変調した描画光によって基板９上の感光材料を走査することにより当該感光材料に直接パターンを露光する描画装置３に搭載された場合について説明したが、位置検出装置１は、例えば、光源とフォトマスクを用いて基板９上に形成された感光材料を面状に露光する露光装置に搭載されてもよいし、基板９に光を照射してパターンを露光する処理以外の様々な処理を行う基板処理装置に搭載されてもよい。例えば、対象となる基板を載置したステージを、塗布ヘッドに対して移動させつつ塗布ヘッドからステージ上の基板に対して塗布液を塗布する塗布処理装置、対象となる基板を載置したステージを、検査ヘッドに対して移動させつつ検査ヘッドからステージ上の基板を例えば撮像してその表面に形成されたパターン形状等を検査する検査理装置、等に搭載することができる。
【符号の説明】
【０１２２】
１ 位置検出装置
１１ ステージ
１２ 撮像部
１３ 駆動機構
１４ 制御部
２０ 位置特定部
２１ 回転位置補正部
２１１ ライン方向検出部
２１２ ターゲットマーク検出部
２１３ 回転角度特定部
２１４ 駆動機構制御部
２２ 中心位置検出部
２２１ 最外周ライン検出部
２２２ 中央チップ領域特定部
２２３ 中心位置特定部
３ 描画装置
９ 基板
９０ 基板中心
９３ レイアウト領域
９３０ レイアウト中心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の位置を検出する位置検出装置であって、
前記基板を載置するステージと、
前記ステージに載置された前記基板の面内領域を撮像する撮像部と、
前記撮像部が取得した撮像データに基づいて前記基板の位置を特定する位置特定部と、
を備え、
前記基板の面内領域が格子状のスクライブラインで区分されることにより、前記面内領域に複数のチップ領域が形成されており、
前記位置特定部が、
前記撮像データを解析して、前記スクライブラインのうち最外周に配置されているスクライブラインを検出する最外周スクライブライン検出部と、
前記最外周に配置されたスクライブラインの検出位置に基づいて、前記複数のチップ領域が配置されたレイアウト領域の中央に配置されている中央チップ領域の位置を特定する中央チップ領域特定部と、
前記中央チップ領域の位置に基づいて、前記基板の中心位置を特定する中心位置特定部と、
を備える位置検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位置検出装置であって、
前記中央チップ領域特定部が、
前記最外周に配置されたスクライブラインの検出位置に基づいて前記レイアウト領域の中心位置を特定し、前記レイアウト領域の中心位置に基づいて、前記中央チップ領域の位置を特定する、位置検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の位置検出装置であって、
前記最外周スクライブライン検出部が、
第１軸と平行に延在する一群の第１スクライブラインのうち、両端に配置されている一対の第１スクライブラインの各位置を検出するとともに、前記第１軸と直交する第２軸と平行に延在する一群の第２スクライブラインのうち、両端に配置されている一対の第２スクライブラインの各位置を検出し、
前記中央チップ領域特定部が、
前記両端に配置されている一対の第１スクライブラインの中心線と前記両端に配置されている一対の第２スクライブラインの中点線との交点位置を前記レイアウト領域の中心位置として取得する、
位置検出装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の位置検出装置であって、
前記ステージと前記撮像部とを相対的に移動させる駆動部、
を備え、
前記最外周スクライブライン検出部が、
前記撮像部を前記ステージ上に載置された前記基板の径方向に沿って前記基板のエッジ付近から前記基板の中心付近に向けて相対的に移動させつつ、前記撮像部に前記撮像データを次々と取得させ、当該次々と取得される各撮像データをその取得順に解析して、はじめに検出された前記スクライブラインを、前記最外周に配置されているスクライブラインとして検出する、位置検出装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の位置検出装置であって、
前記位置特定部が、
前記撮像データを解析して、前記スクライブラインの延在方向を検出する延在方向検出部と、
前記スクライブラインの延在方向に基づいて、前記基板の回転姿勢を特定する回転位置特定部と、
を備える、位置検出装置。
【請求項６】
基板の位置を検出する位置検出装置と、
前記基板を載置する描画ステージと、
前記描画ステージに載置された前記基板に向けて光を照射して、前記基板にパターンを描画する光照射部と、
前記位置検出装置が特定した前記基板の位置に基づいて、前記描画ステージにおける前記基板の載置位置を調整する位置調整部と、
を備え、
前記位置検出装置が、
前記基板を載置するステージと、
前記ステージに載置された前記基板の面内領域を撮像する撮像部と、
前記撮像部が取得した撮像データに基づいて前記基板の位置を特定する位置特定部と、
を備え、
前記基板の面内領域が格子状のスクライブラインで区分されることにより、前記面内領域に複数のチップ領域が形成されており、
前記位置特定部が、
前記撮像データを解析して、前記スクライブラインのうち最外周に配置されているスクライブラインを検出する最外周スクライブライン検出部と、
前記最外周に配置されたスクライブラインの検出位置に基づいて、前記複数のチップ領域が配置されたレイアウト領域の中央に配置されている中央チップ領域の位置を特定する中央チップ領域特定部と、
前記中央チップ領域の位置に基づいて、前記基板の中心位置を特定する中心位置特定部と、
を備える描画装置。
【請求項７】
基板の位置を検出する位置検出方法であって、
ａ）ステージに載置された前記基板の面内領域を撮像する工程と、
ｂ）前記ａ）工程で取得された撮像データに基づいて前記基板の位置を特定する工程と、
を備え、
前記基板の面内領域が格子状のスクライブラインで区分されることにより、前記面内領域に複数のチップ領域が形成されており、
前記ｂ）工程が、
ｂ１）前記撮像データを解析して、前記スクライブラインのうち最外周に配置されているスクライブラインを検出する工程と、
ｂ２）前記最外周に配置されたスクライブラインの検出位置に基づいて、前記複数のチップ領域が配置されたレイアウト領域の中央に配置されている中央チップ領域の位置を特定する工程と、
ｂ３）前記中央チップ領域の位置に基づいて、前記基板の中心位置を特定する工程と、
を備える位置検出方法。
【請求項１】
基板の位置を検出する位置検出装置であって、
前記基板を載置するステージと、
前記ステージに載置された前記基板の面内領域を撮像する撮像部と、
前記撮像部が取得した撮像データに基づいて前記基板の位置を特定する位置特定部と、
を備え、
前記基板の面内領域が格子状のスクライブラインで区分されることにより、前記面内領域に複数のチップ領域が形成されており、
前記位置特定部が、
前記撮像データを解析して、前記スクライブラインのうち最外周に配置されているスクライブラインを検出する最外周スクライブライン検出部と、
前記最外周に配置されたスクライブラインの検出位置に基づいて、前記複数のチップ領域が配置されたレイアウト領域の中央に配置されている中央チップ領域の位置を特定する中央チップ領域特定部と、
前記中央チップ領域の位置に基づいて、前記基板の中心位置を特定する中心位置特定部と、
を備える位置検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位置検出装置であって、
前記中央チップ領域特定部が、
前記最外周に配置されたスクライブラインの検出位置に基づいて前記レイアウト領域の中心位置を特定し、前記レイアウト領域の中心位置に基づいて、前記中央チップ領域の位置を特定する、位置検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の位置検出装置であって、
前記最外周スクライブライン検出部が、
第１軸と平行に延在する一群の第１スクライブラインのうち、両端に配置されている一対の第１スクライブラインの各位置を検出するとともに、前記第１軸と直交する第２軸と平行に延在する一群の第２スクライブラインのうち、両端に配置されている一対の第２スクライブラインの各位置を検出し、
前記中央チップ領域特定部が、
前記両端に配置されている一対の第１スクライブラインの中心線と前記両端に配置されている一対の第２スクライブラインの中点線との交点位置を前記レイアウト領域の中心位置として取得する、
位置検出装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の位置検出装置であって、
前記ステージと前記撮像部とを相対的に移動させる駆動部、
を備え、
前記最外周スクライブライン検出部が、
前記撮像部を前記ステージ上に載置された前記基板の径方向に沿って前記基板のエッジ付近から前記基板の中心付近に向けて相対的に移動させつつ、前記撮像部に前記撮像データを次々と取得させ、当該次々と取得される各撮像データをその取得順に解析して、はじめに検出された前記スクライブラインを、前記最外周に配置されているスクライブラインとして検出する、位置検出装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の位置検出装置であって、
前記位置特定部が、
前記撮像データを解析して、前記スクライブラインの延在方向を検出する延在方向検出部と、
前記スクライブラインの延在方向に基づいて、前記基板の回転姿勢を特定する回転位置特定部と、
を備える、位置検出装置。
【請求項６】
基板の位置を検出する位置検出装置と、
前記基板を載置する描画ステージと、
前記描画ステージに載置された前記基板に向けて光を照射して、前記基板にパターンを描画する光照射部と、
前記位置検出装置が特定した前記基板の位置に基づいて、前記描画ステージにおける前記基板の載置位置を調整する位置調整部と、
を備え、
前記位置検出装置が、
前記基板を載置するステージと、
前記ステージに載置された前記基板の面内領域を撮像する撮像部と、
前記撮像部が取得した撮像データに基づいて前記基板の位置を特定する位置特定部と、
を備え、
前記基板の面内領域が格子状のスクライブラインで区分されることにより、前記面内領域に複数のチップ領域が形成されており、
前記位置特定部が、
前記撮像データを解析して、前記スクライブラインのうち最外周に配置されているスクライブラインを検出する最外周スクライブライン検出部と、
前記最外周に配置されたスクライブラインの検出位置に基づいて、前記複数のチップ領域が配置されたレイアウト領域の中央に配置されている中央チップ領域の位置を特定する中央チップ領域特定部と、
前記中央チップ領域の位置に基づいて、前記基板の中心位置を特定する中心位置特定部と、
を備える描画装置。
【請求項７】
基板の位置を検出する位置検出方法であって、
ａ）ステージに載置された前記基板の面内領域を撮像する工程と、
ｂ）前記ａ）工程で取得された撮像データに基づいて前記基板の位置を特定する工程と、
を備え、
前記基板の面内領域が格子状のスクライブラインで区分されることにより、前記面内領域に複数のチップ領域が形成されており、
前記ｂ）工程が、
ｂ１）前記撮像データを解析して、前記スクライブラインのうち最外周に配置されているスクライブラインを検出する工程と、
ｂ２）前記最外周に配置されたスクライブラインの検出位置に基づいて、前記複数のチップ領域が配置されたレイアウト領域の中央に配置されている中央チップ領域の位置を特定する工程と、
ｂ３）前記中央チップ領域の位置に基づいて、前記基板の中心位置を特定する工程と、
を備える位置検出方法。
【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】
【公開番号】特開２０１３−７４２４２（Ｐ２０１３−７４２４２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４２９８（Ｐ２０１１−２１４２９８）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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