(57)【要約】【解決手段】描画データに基づいて強度変調される光ビームを被露光体上に投射して描画データに対応したパターンを描画するパターン描画装置は、被露光体を支持してＸ方向に一次元に移動させる移動機構と、描画データを、複数の画素データで構成されるマトリックスデータとして記憶すると共に、列の方向のＸアドレス値と行の方向のＹアドレス値とで指定される画素データを、光ビームを強度変調する変調器に順次出力する描画データ記憶部と、被露光体のＸ方向の移動量をデジタル計数する計測機構と、被露光体のＸ方向の移動に伴ってＸ方向に並ぶ画素の複数を順次描画する際、Ｘ方向に並ぶ複数の画素のうちの所定位置における特定画素の描画時には、デジタル計数値が、画素の寸法に対して（Ｎ±α）／Ｎ（α≠０）倍だけ変化したときに、次の列に対応したＸアドレス値を指定する描画制御部と、を備える。【選択図】図７
2020024443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
描画データに基づいて強度変調される光ビームを被露光体上に投射する露光ヘッド部を有し、該露光ヘッド部と前記被露光体とを相対的に移動させて、前記被露光体上に前記描画データに対応したパターンを描画するパターン描画装置であって、
前記被露光体を支持してＸ方向に一次元に移動させる移動機構と、
前記描画データを、前記Ｘ方向に対応した列と前記Ｘ方向と直交したＹ方向に対応した行とに２次元に分解された複数の画素データで構成されるマトリックスデータとして記憶すると共に、前記マトリックスデータの前記列の方向のＸアドレス値と前記行の方向のＹアドレス値とで指定される前記画素データを、前記光ビームを強度変調する為の変調器に順次出力する描画データ記憶部と、
前記被露光体の前記Ｘ方向の移動量を、前記画素データで規定される前記被露光体上での画素の寸法の１／Ｎの分解能でデジタル計数する計測機構と、
前記移動機構による前記被露光体の前記Ｘ方向の移動に伴って、前記Ｘ方向に並ぶ前記画素の複数を順次描画する際、前記Ｘ方向に並ぶ複数の前記画素のうちの所定位置における特定画素の描画時には、前記計測機構によって計測されるデジタル計数値が、前記画素の寸法に対して（Ｎ±α）／Ｎ（α≠０）倍だけ変化したときに、前記マトリックスデータに対して前記列の方向に関する次の列に対応した前記Ｘアドレス値を指定して、前記描画データ記憶部の前記画素データを前記変調器に送出する描画制御部と、
を備える、パターン描画装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン描画装置であって、
前記変調器で強度変調される描画ビームを生成する為に、周波数Ｆｓのクロック信号に応答してパルス発振される紫外波長域のパルスビームを出力する光源装置を更に備え、
前記露光ヘッド部は、前記描画ビームを前記被露光体上でスポット光に集光しつつ、前記被露光体上で前記Ｙ方向に直線的に設定される走査ラインに沿って、前記スポット光が前記光源装置からの前記パルスビームの発振ごとに前記スポット光の寸法の１／２以上でオーバーラップするような速度で前記描画ビームを繰り返し走査する為の回転多面鏡を含む、パターン描画装置。
【請求項３】
請求項２に記載のパターン描画装置であって、
前記描画制御部は、
前記計測機構によるデジタル計数値によって生成される前記Ｘアドレス値を前記描画データ記憶部に印加するＸアドレス生成部と、
前記回転多面鏡による前記スポット光の前記Ｙ方向の走査位置を計測する為に、前記クロック信号の周期に応じたクロックパルスをデジタル計数した計数値を、前記Ｙアドレス値として前記描画データ記憶部に印加するＹアドレス生成部と、
を含む、パターン描画装置。
【請求項４】
請求項３に記載のパターン描画装置であって、
前記露光ヘッド部は、前記走査ラインに沿った前記スポット光による描画開始を表すパルス状の原点信号を、前記回転多面鏡の反射面毎に繰り返し出力する原点センサ部を更に備え、
前記Ｙアドレス生成部は、前記原点信号に応答して前記クロックパルスの計数を開始する、パターン描画装置。
【請求項５】
請求項４に記載のパターン描画装置であって、
前記被露光体は、前記Ｘ方向に長尺のフレキシブルなシート基板であり、
前記移動機構は、
前記走査ラインが設定される部分であって、前記シート基板の長尺方向の一部を円筒面状の外周面で湾曲して支持する回転ドラムと、
前記シート基板を長尺方向に所定の速度で移動させるように、前記回転ドラムを回転させる駆動源と、
を含む、パターン描画装置。
【請求項６】
請求項５に記載のパターン描画装置であって、
前記計測機構は、
前記回転ドラムと同軸に回転して、前記回転ドラムの外周面の周方向の位置を表すスケール部と、
前記回転ドラムの外周面の周方向に関して、前記走査ラインと同じ方位で前記スケール部の目盛を読み取るエンコーダヘッドと、
を含む、パターン描画装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のパターン描画装置であって、
前記計測機構により計測される前記被露光体の移動量の変化に基づいて検出される前記被露光体の速度変動量に応じて、前記露光ヘッド部の前記回転多面鏡に入射する前記描画ビームの強度を微調整する光強度調整器を更に備える、パターン描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に所定のパターンを描画するパターン描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタブル・エレクトロニックと称して、樹脂や極薄ガラスで構成されたフレキシブル（可撓性）な基板上に、凹版方式、凸版方式、シルク方式、または、インクジェット方式等の印刷法、或いはフレキシブルな基板上に塗布された感光層に紫外線の光パターンを投射する光パターニング法によって、表示ディスプレイ等の電子デバイスを形成することが試みられている。電子デバイスとして、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、ＩＣチップ、センサ素子、抵抗素子、コンデンサ素子等を含む回路パターン（単一の配線層、または多層配線層）の形成には、パターンの描画分解能が高く、高精度な位置決め精度が要求されるため、印刷法ではなく、光パターニング法を用いることが検討されている。
【０００３】
下記特許文献１には、ポリゴンミラー等の回転多面鏡によってレーザ光源（半導体レーザ）からのビームを主走査方向に走査し、ローラ等の搬送装置によって記録材料（印画紙等）を主走査方向と直交する副走査方向に搬送することによって、記録材料に２次元の画像を露光するレーザ露光装置が開示されている。この特許文献１のレーザ露光装置は、レーザ光源からのビームを、回転多面鏡に入射する前に画像信号に基づいて変調するＡＯＭ（音響光学変調素子）と、回転多面鏡の回転位置を検出する検出手段（エンコーダ、ホール素子、光センサ）と、検出手段の検出結果に応答して、記録材料の搬送速度が設定されるように、搬送装置による記録材料の搬送速度を調整する駆動回路等を備えている。
【０００４】
以上のような構成を備えた特許文献１のレーザ露光装置では、ビームの主走査位置にずれがなく、基準ピッチで走査が行われている状態に対して、主走査位置が記録材料の搬送方向にずれる場合は、駆動回路によって搬送装置としての搬送ローラを回転駆動するステップモータの回転速度を調整して、ピッチムラの無い走査を行っている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、記録材料（印画紙）の搬送速度を調整する際に、回転多面鏡の面倒れ、回転多面鏡の軸の回転軸からの傾き、回転軸の歪み、重心のずれ等と言った固有の誤差に起因した主走査位置のずれ（ピッチ誤差）を予め計測しておき、その計測されたピッチ誤差が補正されるような記録材料の搬送速度を設定している。そのため、搬送装置側の特性変動や外乱によって、記録材料の搬送中に僅かな速度誤差（または位置誤差）が生じた場合は、それに対応することができず、記録材料に露光された写真等の画質が劣化するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１１８３２９号公報
【発明の概要】
【０００７】
本発明の一態様は、描画データに基づいて強度変調される光ビームを被露光体上に投射する露光ヘッド部を有し、該露光ヘッド部と前記被露光体とを相対的に移動させて、前記被露光体上に前記描画データに対応したパターンを描画するパターン描画装置であって、前記被露光体を支持してＸ方向に一次元に移動させる移動機構と、前記描画データを、前記Ｘ方向に対応した列と前記Ｘ方向と直交したＹ方向に対応した行とに２次元に分解された複数の画素データで構成されるマトリックスデータとして記憶すると共に、前記マトリックスデータの前記列の方向のＸアドレス値と前記行の方向のＹアドレス値とで指定される前記画素データを、前記光ビームを強度変調する為の変調器に順次出力する描画データ記憶部と、前記被露光体の前記Ｘ方向の移動量を、前記画素データで規定される前記被露光体上での画素の寸法の１／Ｎの分解能でデジタル計数する計測機構と、前記移動機構による前記被露光体の前記Ｘ方向の移動に伴って、前記Ｘ方向に並ぶ前記画素の複数を順次描画する際、前記Ｘ方向に並ぶ複数の前記画素のうちの所定位置における特定画素の描画時には、前記計測機構によって計測されるデジタル計数値が、前記画素の寸法に対して（Ｎ±α）／Ｎ（α≠０）倍だけ変化したときに、前記マトリックスデータに対して前記列の方向に関する次の列に対応した前記Ｘアドレス値を指定して、前記描画データ記憶部の前記画素データを前記変調器に送出する描画制御部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施の形態の基板に露光処理を施す露光装置を含むデバイス製造システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１の露光ヘッドによって基板上で走査されるスポット光の走査ラインおよび基板上に形成されたアライメントマークを示す図である。
【図３】図１に示す描画ユニットの構成を示す図である。
【図４】回転ドラムとスケール部およびエンコーダヘッドとの配置関係を示す斜視図である。
【図５】図１の露光ヘッドおよび回転ドラムを支持する支持フレームの構成を示す図である。
【図６】図１の制御部の機能的な構成を示すブロック図である。
【図７】図６のＡＯＭ制御部の構成を示す図である。
【図８】図７の描画データ記憶部に記憶されている描画データの一例を示す図である。
【図９】スポット光の主走査方向への走査開始（描画開始）タイミングに正確に同期した速度（設計上の一定速度）で、基板が副走査方向に搬送されているときに、図８のような描画データに基づいて基板上に描画露光されるパターンを示す図である。
【図１０】基板の搬送速度が、図９の基板の搬送速度（理想速度）より僅かに遅く搬送されている状態を示し、Ｙスキャン開始タイミングを基準にしてみたときに、図８の描画データを第１の手法で描画露光する様子を説明する図である。
【図１１】図１０に示すパターン露光によって、実際に基板Ｐに描画露光されたパターンを示す図である。
【図１２】ポリゴンミラーの回転速度が図９の場合と同一で安定しており、基板の搬送速度が、図９の場合の基板の搬送速度（理想速度）より少し遅くなった状態で、Ｙスキャン開始タイミング、すなわち時間軸を基準にしてパターンの描画動作を誇張して説明する図である。
【図１３】図１２に示すパターンの描画動作によって、実際に基板上に描画露光されるパターンを座標系（ＸＹ位置）を基準にして表した図である。
【図１４】第２の実施の形態において、基板上に実際に描画される露光領域の副走査方向（Ｘスキャン方向）の露光長を、設計上の露光長に対して、１／１０００（０．１％）だけ伸縮させる場合に、図７中の除算器で生成されるＸアドレス値に応じた画素データの列ｍ０、ｍ１、ｍ２、ｍ３・・・の選択の様子を示す図である。
【図１５】第２の実施の形態におけるＡＯＭ制御部の構成を示す図である。
【図１６】第３の実施の形態において、基板の幅方向が回転ドラムの回転軸に対して傾いた状態で基板が回転ドラムに搬送されている様子を誇張して表した図であり、露光ヘッドを回転軸の回りに回動させて主走査方向と基板Ｐの幅方向とを平行にしたときの図である。
【図１７】図１７Ａは、露光ヘッドを図１６に示すように回転軸回りに回動させたときに、描画ユニットによって露光される露光領域の形状を示す図であり、図１７Ｂは走査ラインをシフトさせることで、図１７Ａに示す露光領域を補正したときの露光領域の形状を示す図である。
【図１８】第４の実施の形態において、駆動信号による描画用光学素子のオン／オフのスイッチングによって、描画用光学素子から出力される出力光（１次回折光として偏向されたビームのスポット光）の状態を示すタイムチャートである。
【図１９】第５の実施の形態において、基板上に描画すべき露光領域中のパターンの露光長を、副走査方向に設計値に対して伸縮させる場合の他の方式を説明するタイムチャートを示す図である。
【図２０】図１９の方式を実現するためのＡＯＭ制御部が有する回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の態様に係るパターン描画装置およびパターン描画方法について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。なお、本発明の態様は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、多様な変更または改良を加えたものも含まれる。つまり、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれ、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換または変更を行うことができる。
【００１０】
［第１の実施の形態］
図１は、実施の形態の基板（被露光体）Ｐに露光処理を施す露光装置ＥＸを含むデバイス製造システム１０の概略構成を示す図である。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、図１に示す矢印のように、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を設定し、Ｚ軸の負方向は、重力方向とする。
【００１１】
デバイス製造システム１０は、電子デバイスを製造する製造ラインが構築された製造システムである。電子デバイスとしては、例えば、フレキシブル・ディスプレイ、フィルム状のタッチパネル、液晶表示パネル用のフィルム状のカラーフィルター、フレキシブル配線、フレキシブル・センサー等が挙げられる。本実施の形態では、電子デバイスとしてフレキシブル・ディスプレイを前提として説明する。フレキシブル・ディスプレイとしては、例えば、有機ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイ等がある。デバイス製造システム１０は、フレキシブルなシート状の基板（シート基板）Ｐをロール状に巻いた図示しない供給ロールから基板Ｐが送出され、送出された基板Ｐに対して各種処理を連続的に施した後、各種処理後の基板Ｐを図示しない回収ロールで巻き取る、いわゆる、ロール・ツー・ロール（Ｒｏｌｌ  Ｔｏ  Ｒｏｌｌ）方式の構造を有する。そのため、各種処理後の基板Ｐは、複数の電子デバイス（デバイス形成領域）が基板Ｐの長尺方向に連なった状態、すなわち多面取りとなっている。前記供給ロールから送られた基板Ｐは、順次、プロセス装置ＰＲ１、露光装置（パターン描画装置）ＥＸ、およびプロセス装置ＰＲ２で各種処理が施され、前記回収ロールで巻き取られる。この基板Ｐは、基板Ｐの移動方向が長手方向（長尺）となり、幅方向が短手方向（短尺）となる帯状の形状を有する。
【００１２】
なお、Ｘ方向は、水平面内において、プロセス装置ＰＲ１から露光装置ＥＸを経てプロセス装置ＰＲ２に向かう方向（搬送方向）である。Ｙ方向は、水平面内においてＸ方向に直交する方向であり、基板Ｐの幅方向である。Ｚ方向は、Ｘ方向とＹ方向とに直交する重力に沿った方向である。
【００１３】
基板Ｐは、例えば、樹脂フィルム、ステンレス鋼等の金属または合金からなる箔（フォイル）等が用いられる。樹脂フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、および酢酸ビニル樹脂のうち、少なくとも１つ以上を含んだものを用いてもよい。また、基板Ｐの厚みや剛性（ヤング率）は、露光装置ＥＸの搬送路を通る際に、基板Ｐに座屈による折れ目や非可逆的なシワが生じないような範囲であればよい。基板Ｐの母材として、厚みが２５μｍ〜２００μｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等のフィルムは、好適なシート基板の典型である。
【００１４】
基板Ｐは、プロセス装置ＰＲ１、露光装置ＥＸ、およびプロセス装置ＰＲ２で施される各処理において熱を受ける場合があるため、熱膨張係数が顕著に大きくない材質の基板Ｐを選定することが好ましい。例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合することによって熱膨張係数を抑えることができる。無機フィラーは、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、または酸化ケイ素等でもよい。また、基板Ｐは、フロート法等で製造された厚さ１００μｍ程度の極薄ガラスの単層体であってもよいし、この極薄ガラスに上記の樹脂フィルム、箔等を貼り合わせた積層体であってもよい。
【００１５】
ところで、基板Ｐの可撓性（flexibility）とは、基板Ｐに自重程度の力を加えてもせん断したり破断したりすることはなく、その基板Ｐを撓めることが可能な性質をいう。また、自重程度の力によって屈曲する性質も可撓性に含まれる。また、基板Ｐの材質、大きさ、厚さ、基板Ｐ上に成膜される層構造、温度、湿度等の環境等に応じて、可撓性の程度は変わる。いずれにしろ、本実施の形態によるデバイス製造システム１０内の搬送路に設けられる各種の搬送用ローラ、回転ドラム等の搬送方向転換用の部材に基板Ｐを正しく巻き付けた場合に、座屈して折り目がついたり、破損（破れや割れが発生）したりせずに、基板Ｐを滑らかに搬送できれば、可撓性の範囲と言える。
【００１６】
プロセス装置ＰＲ１は、露光装置ＥＸで露光処理される基板Ｐに対して前工程の処理を行う。プロセス装置ＰＲ１は、前記供給ロールから送られてきた基板Ｐを所定の速度で搬送しつつ、基板Ｐに対して前工程の処理を行い、前工程の処理を行った基板Ｐを露光装置ＥＸへ向けて所定の速度で送る。この前工程の処理により、露光装置ＥＸへ送られる基板Ｐは、その表面に感光性機能層（光感応層）が形成された基板（感光基板）Ｐとなっている。
【００１７】
この感光性機能層は、溶液として基板Ｐ上に塗布され、乾燥することによって層（膜）となる。感光性機能層の典型的なものはフォトレジストであるが、現像処理が不要な材料として、紫外線の照射を受けた部分の親撥液性が改質される感光性シランカップリング剤（ＳＡＭ）、紫外線の照射を受けた部分にメッキ還元基が露呈する感光性還元剤、或いは紫外線硬化樹脂等がある。感光性機能層として感光性シランカップリング剤を用いる場合は、基板Ｐ上の紫外線で露光されたパターン部分が撥液性から親液性に改質される。そのため、親液性となった部分の上に導電性インク（銀や銅等の導電性ナノ粒子を含有するインク）や半導体材料を含有した液体等を選択塗布することで、パターン層を形成することができる。感光性機能層として、感光性還元剤を用いる場合は、基板Ｐ上の紫外線で露光されたパターン部分にメッキ還元基が露呈する。そのため、露光後、基板Ｐを直ちにパラジウムイオン等を含むメッキ液中に一定時間浸漬することで、パラジウムによるパターン層が形成（析出）される。このようなメッキ処理はアディティブ（additive）なプロセスであるが、その他、サブトラクティブ(subtractive)なプロセスとしてのエッチング処理を前提にする場合、露光装置ＥＸへ送られる基板Ｐは、母材をＰＥＴやＰＥＮとし、その表面にアルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）等の金属性薄膜を全面または選択的に蒸着し、さらにその上にフォトレジスト層を積層したものであってもよい。
【００１８】
本実施の形態においては、パターン描画装置としての露光装置ＥＸは、マスクを用いない直描方式の露光装置、いわゆるラスタースキャン方式の露光装置である。露光装置ＥＸは、プロセス装置ＰＲ１から供給された基板Ｐを所定の速度で搬送しつつ、基板Ｐに対して、ディスプレイ用の回路または配線等の所定のパターンを描画する。後で詳細に説明するが、露光装置ＥＸは、基板Ｐを＋Ｘ方向（副走査方向）に搬送しながら、露光用のレーザ光（露光ビーム）ＬＢのスポット光ＳＰを基板Ｐ上で所定の主走査方向（Ｙ方向）に１次元の方向に走査（主走査）しつつ、スポット光ＳＰの強度をパターンデータ（描画データ、描画情報）に応じて高速に変調（ｏｎ／ｏｆｆ）することによって、基板Ｐの表面（感光面）に所定のパターンを描画露光している。つまり、基板Ｐの＋Ｘ方向への搬送（副走査）と、スポット光ＳＰの主走査方向への主走査とで、スポット光ＳＰが基板Ｐ上で相対的に２次元走査されて、基板Ｐに所定のパターンが描画露光される。
【００１９】
プロセス装置ＰＲ２は、露光装置ＥＸで露光処理された基板Ｐに対しての後工程の処理（例えばメッキ処理や現像・エッチング処理等）を行う。プロセス装置ＰＲ２は、露光装置ＥＸから送られてきた基板Ｐを所定の速度で搬送しつつ、基板Ｐに対して後工程の処理を行い、後工程の処理を行った基板Ｐを前記回収ロールに向けて所定の速度で送る。この後工程の処理により、基板Ｐ上に電子デバイスのパターン層が形成される。
【００２０】
次に、露光装置ＥＸについて詳しく説明する。露光装置ＥＸは、温調チャンバーＥＣＶ内に格納されている。この温調チャンバーＥＣＶは、内部を所定の温度に保つことで、内部において搬送される基板Ｐの温度による形状変化を抑制する。温調チャンバーＥＣＶは、パッシブまたはアクティブな防振ユニットＳＵ１、ＳＵ２を介して製造工場の設置面Ｅに配置される。防振ユニットＳＵ１、ＳＵ２は、設置面Ｅからの振動を低減する。この設置面Ｅは、設置土台上の面であってもよく、床であってもよい。露光装置ＥＸは、基板搬送機構１２と、光源装置（パルス光源装置）１４と、光導入光学系１６、露光ヘッド１８と、制御部２０、アライメント顕微鏡ＡＭ（ＡＭ１〜ＡＭ３）、エンコーダヘッドＥＮ（ＥＮ１〜ＥＮ３）とを備えている。
【００２１】
基板搬送機構１２は、プロセス装置ＰＲ１から搬送される基板Ｐを、プロセス装置ＰＲ２に向けて所定の速度で搬送する。基板搬送機構１２は、基板Ｐの搬送方向の上流側（−Ｘ方向側）から順に、エッジポジションコントローラＥＰＣ、駆動ローラＲ１、テンション調整ローラＲＴ１、回転ドラム（円筒ドラム）２２、テンション調整ローラＲＴ２、駆動ローラＲ２、および、駆動ローラＲ３を有している。プロセス装置ＰＲ１から搬送されてきた基板Ｐは、エッジポジションコントローラＥＰＣ、駆動ローラＲ１〜Ｒ３、回転ドラム２２、および、テンション調整ローラＲＴ１、ＲＴ２に掛け渡されて、プロセス装置ＰＲ２に向かって搬送される。
【００２２】
エッジポジションコントローラＥＰＣは、プロセス装置ＰＲ１から搬送される基板Ｐの幅方向（Ｙ方向であって基板Ｐの短尺方向）における位置を調整する。つまり、エッジポジションコントローラＥＰＣは、基板Ｐの幅方向の端部（エッジ）における位置が、目標位置に対して±十数μｍ〜数十μｍ程度の範囲（許容範囲）に収まるように、基板Ｐを幅方向に移動させて、基板Ｐの幅方向における位置を調整する。駆動ローラＲ１は、エッジポジションコントローラＥＰＣから搬送される基板Ｐの表裏両面を保持しながら回転し、基板Ｐを回転ドラム２２へ向けて搬送する。エッジポジションコントローラＥＰＣは、基板Ｐの長尺方向が回転ドラム２２の回転軸ＡＸに対して直交するように、基板Ｐの幅方向における位置を調整する。
【００２３】
回転ドラム２２は、基板Ｐ上で所定のパターンが露光される部分をその円周面で支持する。回転ドラム２２は、Ｙ方向に延びる回転軸ＡＸを中心に回転することで、基板Ｐを回転ドラム２２の外周面（円周面）に倣って＋Ｘ方向に搬送する。これにより、回転ドラム（副走査機構、移動機構）２２は、基板Ｐを露光ヘッド１８（描画ユニットＵ）に対して主走査方向（Ｙ方向）と交差した副走査方向（搬送方向、＋Ｘ方向）に相対移動させることができる。制御部２０は、ドラム駆動源（例えば、モータや減速機構等）Ｍを制御することで、回転ドラム２２を回転させる。なお、便宜的に、回転軸ＡＸを含み、ＹＺ平面と平行な平面を中心面Ｃと呼ぶ。また、本実施の形態では、露光ヘッド１８（描画ユニットＵ）は、原則としてＸ方向に移動することはないので、基板Ｐの相対移動量は、単に基板Ｐの移動量（搬送距離）として計測可能である。したがって、相対移動量を基板Ｐの移動量として以下説明する。
【００２４】
駆動ローラＲ２、Ｒ３は、基板Ｐの搬送方向（＋Ｘ方向）に沿って所定の間隔を空けて配置されおり、露光後の基板Ｐに所定の弛み（あそび）を与えている。駆動ローラＲ２、Ｒ３は、駆動ローラＲ１と同様に、基板Ｐの表裏両面を保持しながら回転し、基板Ｐをプロセス装置ＰＲ２へ向けて搬送する。駆動ローラＲ２、Ｒ３は、回転ドラム２２に対して搬送方向の下流側（＋Ｘ方向側）に設けられており、この駆動ローラＲ２は、駆動ローラＲ３に対して、搬送方向の上流側（−Ｘ方向側）に設けられている。テンション調整ローラＲＴ１、ＲＴ２は、回転ドラム２２に巻き付けられて支持されている基板Ｐに、所定のテンションを与えている。なお、制御部２０は、図示しない回転駆動源（例えば、モータや減速機等）を制御することで、駆動ローラＲ１〜Ｒ３を回転させる。
【００２５】
光源装置１４は、光源（パルス光源）１４ａを有し、パルス状のレーザ光（パルス光）ＬＢを射出するものである。このレーザ光ＬＢは、３７０ｎｍ以下の波長帯域にピーク波長を有する紫外線光であり、レーザ光ＬＢの発振周波数をＦｅとする。光源装置１４が射出したレーザ光ＬＢは、光導入光学系１６に導かれて露光ヘッド１８に入射する。光源装置１４を、赤外波長域のパルス状の種光をファイバーアンプで増幅した後、波長変換素子（高調波生成結晶等）で波長４００ｎｍ以下の紫外域のパルス光に変換するファイバーアンプレーザ光源とする場合、クロックパルス信号に応答して赤外波長域のパルス状の種光を発生する半導体レーザ光源（レーザダイオード等）が光源１４ａに相当する。
【００２６】
露光ヘッド１８は、レーザ光ＬＢがそれぞれ入射する複数の描画ユニットＵ（Ｕ１〜Ｕ５）を備えている。光源装置１４からのレーザ光ＬＢは、反射ミラーやビームスプリッタ等を有する光導入光学系１６に導かれて露光ヘッド１８の複数の描画ユニットＵ（Ｕ１〜Ｕ５）に入射する。露光ヘッド１８は、回転ドラム２２の円周面で支持されている基板Ｐの一部分に、複数の描画ユニットＵ１〜Ｕ５によって、所定のパターンを描画する。露光ヘッド１８は、構成が同一の複数の描画ユニットＵ１〜Ｕ５を有することで、いわゆるマルチビーム型の露光ヘッドとなっている。描画ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５は、中心面Ｃに対して基板Ｐの順搬送方向の上流側（−Ｘ方向側）に配置され、描画ユニットＵ２、Ｕ４は、中心面Ｃに対して基板Ｐの順搬送方向の下流側（＋Ｘ方向側）に配置されている。
【００２７】
描画ユニット（主走査機構）Ｕは、入射したレーザ光ＬＢを基板Ｐ上で収斂させてスポット光ＳＰにし、且つ、そのスポット光ＳＰを所定の走査ラインに沿って走査させる。各描画ユニットＵの走査ライン（走査線）Ｌ１〜Ｌ５は、図２に示すように、奇数番の走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５と偶数番の走査ラインＬ２、Ｌ４とはＸ方向に離れているが、Ｙ方向（基板Ｐの幅方向、主走査方向）に関しては互いに分離することなく、繋ぎ合わされるように設定されている。図２では、描画ユニットＵ１の走査ラインＬをＬ１、描画ユニットＵ２の走査ラインＬをＬ２で表している。同様に、描画ユニットＵ３、Ｕ４、Ｕ５の走査ラインＬをＬ３、Ｌ４、Ｌ５で表している。このように、描画ユニットＵ１〜Ｕ５全部で露光領域Ｗの幅方向の全てをカバーするように、各描画ユニットＵは走査領域を分担している。なお、例えば、１つの描画ユニットＵによるＹ方向の走査幅（走査ラインＬの長さ）を２０〜５０ｍｍ程度とすると、奇数番の描画ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５の３個と、偶数番の描画ユニットＵ２、Ｕ４の２個との計５個の描画ユニットＵをＹ方向に配置することによって、描画可能なＹ方向の幅を１００〜２５０ｍｍ程度に広げている。この走査ラインＬ１〜Ｌ５の各々のＸ方向（副走査方向）の幅は、スポット光ＳＰのサイズに応じた太さである。例えば、スポット光ＳＰの実効的なサイズ（直径）が３μｍの場合は、走査ラインＬのＸ方向の幅も３μｍとなる。なお、スポット光ＳＰの実効的なサイズとは、スポット光ＳＰの基板Ｐ上での光強度分布（ほぼガウス分布）のピーク値に対して強度が半値となる幅、或いは強度が１／ｅ2となる幅とする。
【００２８】
図２に示すように、走査ラインＬ１〜Ｌ５は、中心面Ｃを挟んで、回転ドラム２２の周方向に２列に配置される。奇数番の走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５は、中心面Ｃに対して基板Ｐの搬送方向の上流側（−Ｘ方向側）の基板Ｐ上に位置し、偶数番の走査ラインＬ２、Ｌ４は、中心面Ｃに対して基板Ｐの搬送方向の下流側（＋Ｘ方向側）の基板Ｐ上に位置する。走査ラインＬ１〜Ｌ５は、基板Ｐの幅方向、つまり、回転ドラム２２の回転軸ＡＸに沿って略平行となっている。
【００２９】
走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５は、基板Ｐの幅方向（主走査方向）に沿って所定の間隔を空けて直線上に配置され、走査ラインＬ２、Ｌ４も同様に、基板Ｐの幅方向（主走査方向）に沿って所定の間隔を空けて直線上に配置されている。このとき、走査ラインＬ２は、基板Ｐの幅方向において、走査ラインＬ１と走査ラインＬ３との間に配置される。同様に、走査ラインＬ３は、基板Ｐの幅方向において、走査ラインＬ２と走査ラインＬ４との配置にされる。走査ラインＬ４は、基板Ｐの幅方向において、走査ラインＬ３と走査ラインＬ５との間に配置される。
【００３０】
奇数番の走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５の各々に沿って走査されるレーザ光ＬＢのスポット光ＳＰの主走査方向は、一次元で同じ方向（＋Ｙ方向）となっている。偶数番の走査ラインＬ２、Ｌ４の各々に沿って走査されるレーザ光ＬＢのスポット光ＳＰの主走査方向は、一次元で同じ方向（−Ｙ方向）となっている。これにより、走査ラインＬ３、Ｌ５の描画開始位置と、走査ラインＬ２、Ｌ４の描画開始位置とはＹ方向に関して隣接（一致若しくは僅かに重畳）する。また、走査ラインＬ１、Ｌ３の描画終了位置と、走査ラインＬ２、Ｌ４の描画終了位置とはＹ方向に関して隣接（一致若しくは僅かに重畳）する。なお、走査ラインＬ１〜Ｌ５の各々に沿って走査されるレーザ光ＬＢのスポット光ＳＰの走査距離は同一とする。
【００３１】
次に、図３、または図６を参照して描画ユニットＵの構成について説明する。なお、各描画ユニットＵ（Ｕ１〜Ｕ５）は、同一の構成を有することから、描画ユニットＵ２についてのみ説明し、他の描画ユニットＵについては説明を省略する。
【００３２】
図３に示すように、描画ユニットＵ２は、例えば、集光レンズ３０、描画用光学素子（光変調素子）３２、吸収体３４、コリメートレンズ３６、反射ミラー３８、フォーカスレンズ４０、シリンドリカルレンズ４２、反射ミラー４４、８面体のポリゴンミラー（光走査部材）４６、反射ミラー４８、ｆ−θレンズ５０、および、シリンドリカルレンズ５２を有する。
【００３３】
描画ユニットＵ２に入射するレーザ光ＬＢは、鉛直方向の上方から下方（−Ｚ方向）に向けて進み、集光レンズ３０を介して描画用光学素子３２に入射する。集光レンズ３０は、描画用光学素子３２に入射するレーザ光ＬＢを描画用光学素子３２内でビームウエストとなるように集光（収斂）させる。描画用光学素子（変調器）３２は、レーザ光ＬＢに対して透過性を有するものであり、例えば、音響光学変調器（ＡＯＭ：Acousto-Optic Modulator）が用いられる。
【００３４】
描画用光学素子（ＡＯＭ）３２は、後述するＡＯＭ駆動部ＤＲ２（図６参照）からの駆動信号（高周波信号）がオフの状態のときは、入射したレーザ光ＬＢを吸収体３４側に透過し、ＡＯＭ駆動部ＤＲ２からの駆動信号（高周波信号）がオンの状態のときは、入射したレーザ光ＬＢを回折させて１次回折光となって反射ミラー３８に向かわせる。吸収体３４は、レーザ光ＬＢの外部への漏れを抑制するためにレーザ光ＬＢを吸収する光トラップである。ＡＯＭ駆動部ＤＲ２は、描画用光学素子３２に印加すべき描画用の駆動信号（超音波の周波数）をパターンデータ（白黒を表す「０」、「１」のビットマップによる描画データ）に応じて高速にオン／オフすることによって、レーザ光ＬＢが１次回折光となって反射ミラー３８に向かう状態（描画用光学素子のオン状態）、吸収体３４に向かう状態（描画用光学素子３２のオフ状態）とのいずれかにスイッチングされる。このことは、基板Ｐ上で見ると、感光面に達するレーザ光ＬＢ（スポット光ＳＰ）の強度が、パターンデータに応じて高レベルと低レベル（例えば、ゼロレベル）のいずれかに高速に変調されることを意味する。なお、図６において、ＡＯＭ駆動部ＤＲ１は、描画ユニットＵ１の描画用光学素子３２を駆動するＡＯＭ駆動部ＤＲであり、同様に、ＡＯＭ駆動部ＤＲ３、ＤＲ４、ＤＲ５は、描画ユニットＵ３、Ｕ４、Ｕ５の描画用光学素子３２を駆動するＡＯＭ駆動部ＤＲである。
【００３５】
コリメートレンズ３６は、描画用光学素子３２から反射ミラー３８に向かうレーザ光ＬＢを平行光にする。反射ミラー３８は、入射したレーザ光ＬＢを−Ｘ方向に反射させて、フォーカスレンズ４０およびシリンドリカルレンズ４２を介して反射ミラー４４に照射する。反射ミラー４４は、入射したレーザ光ＬＢをポリゴンミラー４６に照射する。ポリゴンミラー（回転多面鏡）４６は、Ｚ方向に延びる回転軸４６ａと、回転軸４６ａの周りに形成された複数の反射面４６ｂ（本実施の形態では８つの反射面４６ｂ）とを有する。回転軸４６ａを中心にこのポリゴンミラー４６を所定の回転方向に回転させることで、反射面４６ｂに照射されるレーザ光ＬＢの反射角を連続的に変化させることができる。これにより、１つの反射面４６ｂによって、基板Ｐ上に照射されるレーザ光ＬＢのスポット光ＳＰを主走査方向（基板Ｐの幅方向、Ｙ方向）に走査することができる。このため、ポリゴンミラー４６の１回転で、基板Ｐ上にスポット光ＳＰが走査される走査ライン（描画ライン）Ｌ２の数は最大８本となる。ポリゴンミラー４６は、ポリゴン駆動源（例えば、モータや減速機構等）Ｍａ２によって一定の速度で回転する。このポリゴンミラー４６によってスポット光ＳＰを走査することができる最大走査長よりも走査ラインＬ２の長さは短く設定されており、この最大走査長の略中央付近に、走査ラインＬ２を設定することが好ましい。例えば、実際のパターン描画に寄与する走査ラインＬ２の長さが基板Ｐ上で５０ｍｍの場合、スポット光ＳＰの最大走査長は、５１ｍｍ〜５２ｍｍ程度に設定され、走査ラインＬ２の主走査方向の前後に、０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の拡張部分が設けられる。なお、描画ユニットＵ１のポリゴンミラー４６を回転させるポリゴン駆動源ＭａをＭａ１とし、同様に、描画ユニットＵ３、Ｕ４、Ｕ５のポリゴンミラー４６を回転させるポリゴン駆動源ＭａをＭａ３、Ｍａ４、Ｍａ５とする。
【００３６】
反射ミラー３８と反射ミラー４４との間に設けられたＹ方向に母線を有するシリンドリカルレンズ４２は、フォーカスレンズ４０と協働して、前記主走査方向と直交する非走査方向（Ｚ方向）に関して、レーザ光ＬＢをポリゴンミラー４６の反射面４６ｂ上にスリット状に集光（収斂）する。このシリンドリカルレンズ４２と後述のシリンドリカルレンズ５２によって、反射面４６ｂがＺ方向に対して傾いた場合（Ｚ軸と平行な状態から傾いた面倒れ）があっても、その影響を抑制することができ、基板Ｐ上に照射されるレーザ光ＬＢ（スポット光ＳＰ）の照射位置がＸ方向にずれることを抑制される。
【００３７】
ポリゴンミラー４６で反射したレーザ光ＬＢは、反射ミラー４８によって−Ｚ方向に反射され、Ｚ軸と平行な光軸ＡＸｕを有するｆ−θレンズ５０に入射する。ｆ−θレンズ５０は、基板Ｐに投射されるレーザ光ＬＢの主光線が走査中は常に基板Ｐの表面の法線となるようなテレセントリック系の光学系である。ｆ−θレンズ５０への入射角θは、ポリゴンミラー４６の回転角（θ／２）に応じて変わる。ｆ−θレンズ５０は、その入射角θに比例した像高位置にレーザ光ＬＢのスポット光ＳＰを集光する。焦点距離をｆとし、像高位置をｙとすると、ｆ−θレンズ５０は、ｙ＝ｆ・θ、の関係を有する。したがって、このｆ−θレンズ５０によって、レーザ光ＬＢをＹ方向に正確に等速度で走査することが可能になる。ｆ−θレンズ５０から照射されたレーザ光ＬＢは、シリンドリカルレンズ５２を介して、基板Ｐ上に直径数μｍ程度の略円形の微小なスポット光ＳＰとなって照射される。シリンドリカルレンズ５２は、ｆ−θレンズ５０と協働して基板Ｐ上に集光されるレーザ光ＬＢのスポット光ＳＰを、直径数μｍ程度の微小な円形にする。シリンドリカルレンズ５２の母線はＹ方向と平行となっており、図３中ではＸ方向の屈折力（パワー）がＹ方向の屈折力（パワー）よりも大きくなるように設定されている。これにより、基板Ｐ上にスポット光ＳＰが形成され、このスポット光（走査スポット光）ＳＰは、ポリゴンミラー４６によって、Ｙ方向に延びる走査ラインＬ２に沿って一方向に１次元走査される。
【００３８】
このように、基板ＰがＸ方向に搬送されている状態で、各描画ユニットＵ１〜Ｕ５によって、レーザ光ＬＢのスポット光ＳＰを主走査方向（Ｙ方向）に１次元に走査することで、スポット光ＳＰが基板Ｐ上に相対的に２次元走査されて、基板Ｐの露光領域Ｗに所定のパターンを描画露光することができる。なお、図３に示す参照符号５４は、原点センサ５４を示す。原点センサ５４は、ポリゴンミラー４６の各反射面４６ｂによるスポット光ＳＰの走査開始タイミングを示すパルス状の開始信号（原点信号）ｓｔ２を発生する。原点センサ５４は、ポリゴンミラー４６の回転位置が、反射面４６ｂによるスポット光ＳＰの走査を開始することができる所定位置にくると開始信号ｓｔ２を発生する。原点センサ５４は、ポリゴンミラー４６の反射面４６ｂに光を照射する照射部５４ａと、その反射光を受光するスリット状の光電検出器（開始信号出力部）５４ｂとを有する。光電検出器５４ｂは、照射部５４ａからの反射光を受光すると、スポット光ＳＰの主走査方向への走査開始（或いは描画開始）を示すパルス状の開始信号（原点信号）ｓｔ２を出力する。
【００３９】
ポリゴンミラー４６の回転位置が、反射面４６ｂによるスポット光ＳＰの走査を開始することができる所定位置に来る度に照射部５４ａからの光が光電検出器５４ｂに向けて出力されるように、原点センサ５４が設けられている。これにより、光電検出器５４ｂは、ポリゴンミラー４６の回転位置が所定位置に来る度に、パルス状の開始信号ｓｔ２を出力する。つまり、ポリゴンミラー４６の各反射面４６ｂが所定の位置に来ると、光電検出器５４ｂは、反射光を受光して開始信号ｓｔ２を出力する。したがって、ポリゴンミラー４６が１回転する期間で、スポット光ＳＰの走査が８回行われるので、光電検出器５４ｂもこの１回転する期間で８回開始信号ｓｔ２を出力することになる。この原点センサ５４（光電検出器５４ｂ）が検出した開始信号ｓｔ２は、図６に示す制御部２０に送られる。光電検出器５４ｂが開始信号ｓｔ２を出力してから所定時間後に、スポット光ＳＰの走査ラインＬ２に沿った描画動作が開始する。この原点センサ５４は、言うまでもないが、各描画ユニットＵに設けられており、描画ユニットＵ１の原点センサ５４から出力される開始信号ｓｔをｓｔ１とし、同様に、描画ユニットＵ３、Ｕ４、Ｕ５の原点センサ５４から出力される開始信号ｓｔをｓｔ３、ｓｔ４、ｓｔ５とする。
【００４０】
図１に示すアライメント顕微鏡ＡＭ（ＡＭ１〜ＡＭ３）は、図２に示すように、基板Ｐ上に形成されたアライメントマークＫｓ（Ｋｓ１〜Ｋｓ３）を検出するためのものであり、Ｙ方向に沿って３つ設けられている。このアライメント顕微鏡ＡＭ（ＡＭ１〜ＡＭ３）の基板Ｐ上における検出領域Ｖｗ（Ｖｗ１〜Ｖｗ３）は、回転ドラム２２の円周面で支持されている。このアライメントマークＫｓは、基板Ｐ上の露光領域（デバイス形成領域）Ｗに描画すべきパターンに対応した光分布と基板Ｐとを相対的に位置合わせする（アライメントする）ための基準マークである。つまり、アライメントマークＫｓを検出することで基板Ｐの位置を検出することができる。このアライメントマークＫｓは、図２に示すように、基板Ｐの幅方向の両端側に、基板Ｐの長尺方向に沿って一定間隔で形成されているとともに、基板Ｐの長尺方向に沿って並んだ露光領域Ｗと露光領域Ｗとの間で、且つ、基板Ｐの幅方向中央にも形成されている。なお、露光ヘッド１８は、基板Ｐに対して電子デバイス用のパターン露光を繰り返し行うことから、基板Ｐの長尺方向に沿って所定の間隔ＬＳをあけて露光領域Ｗが複数設けられている。
【００４１】
アライメント顕微鏡ＡＭ（ＡＭ１〜ＡＭ３）は、アライメント用の照明光を基板Ｐに投影して、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子でその反射光を撮像する。基板位置検出部としてのアライメント顕微鏡ＡＭ（ＡＭ１〜ＡＭ３）は、露光ヘッド１８から照射されるスポット光ＳＰよりも基板Ｐの搬送方向の上流側（−Ｘ方向側）に設けられている。アライメント顕微鏡ＡＭ１は、検出領域（検出視野）Ｖｗ１内に存在する基板Ｐの＋Ｙ方向側の端部に形成されたアライメントマークＫｓ１を撮像し、アライメント顕微鏡ＡＭ２は、検出領域Ｖｗ２内に存在する基板Ｐの−Ｙ方向側の端部に形成されたアライメントマークＫｓ２を撮像する。アライメント顕微鏡ＡＭ３は、検出領域Ｖｗ３内に存在する基板Ｐの幅方向中央に形成されたアライメントマークＫｓ３を撮像する。アライメント顕微鏡ＡＭ（ＡＭ１〜ＡＭ３）が撮像した撮像信号（画像データ）ｉｇ（ｉｇ１〜ｉｇ３）は、制御部２０に送られる。なお、アライメント用の照明光は、基板Ｐ上の感光性機能層に対してほとんど感度を持たない波長域の光、例えば、波長５００〜８００ｎｍ程度の光である。また、検出領域Ｖｗ（Ｖｗ１〜Ｖｗ３）の基板Ｐ上の大きさは、アライメントマークＫｓ（Ｋｓ１〜Ｋｓ３）の大きさやアライメント精度（位置計測精度）に応じて設定されるが、１００〜５００μｍ角程度の大きさである。
【００４２】
図１に示すエンコーダヘッドＥＮ（ＥＮ１〜ＥＮ３）は、回転ドラム２２の回転位置（基板Ｐの移動量や移動位置）を光学的に検出するものである。エンコーダヘッドＥＮ（ＥＮ１〜ＥＮ３）は、図４に示すように、回転ドラム２２の両端部に設けられるスケール部ＧＰａ、ＧＰｂの各々と対向する。なお、図４においては、スケール部ＧＰａに対向した３つのエンコーダヘッドＥＮ１〜ＥＮ３だけが示されているが、スケール部ＧＰｂにも同様のエンコーダヘッドＥＮ１〜ＥＮ３が対向して配置されている。スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの目盛は、回転ドラム２２の外周面の周方向の全体に亘って環状にそれぞれ形成されている。スケール部ＧＰａ、ＧＰｂは、回転ドラム２２の外周面の周方向に一定のピッチ（例えば、２０μｍ）で凹状または凸状の格子線（目盛）を刻設した回折格子であり、インクリメンタル型スケールとして構成される。このスケール部ＧＰａ、ＧＰｂは、回転軸ＡＸ周りに回転ドラム２２と一体に回転する。
【００４３】
基板Ｐは、回転ドラム２２の両端のスケール部ＧＰａ、ＧＰｂより内側に巻き付けられるように構成される。スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの外周面と、回転ドラム２２に巻き付けた基板Ｐの外周面とが同一面（回転軸ＡＸから同一半径）となるように設定されている。これにより、エンコーダヘッドＥＮ１〜ＥＮ３は、回転ドラム２２に巻き付いた基板Ｐ上の描画面と同じ径方向位置でスケール部ＧＰａ、ＧＰｂを検出することができ、計測位置と処理位置（スポット光ＳＰの走査位置、アライメントマークＫｓの検出位置）とが回転ドラムの径方向に異なることで生じる計測上のアッベ誤差を小さくすることができる。
【００４４】
エンコーダヘッドＥＮ１〜ＥＮ３は、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂに向けて計測用の光ビームを照射し、その反射光束（回折光）を光電検出することにより、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの周方向の位置に応じた検出信号ｓｄ（回折格子の移動に伴う位相差９０度の２相信号と回転ドラム２２の１回転毎の原点信号）を制御部２０に出力する。これにより、回転ドラム２２の回転角度（回転位置）を検出することができる。なお、エンコーダヘッドＥＮ１が検出した検出信号ｓｄをｓｄ１とし、エンコーダヘッドＥＮ２、ＥＮ３が検出した検出信号ｓｄをｓｄ２、ｓｄ３とする。
【００４５】
エンコーダヘッドＥＮ１は、設置方位線Ｌｅ１上に配置されている。設置方位線Ｌｅ１は、ＸＺ平面において、エンコーダヘッドＥＮ１の計測用の光ビームのスケール部ＧＰａ、ＧＰｂ上への照射領域（読取位置）と、回転軸ＡＸとを結ぶ線となっている。また、設置方位線Ｌｅ１は、ＸＺ平面において、アライメント顕微鏡ＡＭ１〜ＡＭ３の検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３と回転軸ＡＸとを結ぶ線となっている。つまり、ＸＺ平面において、エンコーダヘッドＥＮ１の読取位置と回転軸ＡＸとを結ぶ線と、アライメント顕微鏡ＡＭ１〜ＡＭ３の検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３と回転軸ＡＸとを結ぶ線とは、同じ方位線となっている。
【００４６】
エンコーダヘッドＥＮ２は、設置方位線Ｌｅ２上に配置されている。設置方位線Ｌｅ２は、ＸＺ平面において、エンコーダヘッドＥＮ２の計測用の光ビームのスケール部ＧＰａ、ＧＰｂ上への照射領域（読取位置）と、回転軸ＡＸとを結ぶ線となっている。また、設置方位線Ｌｅ２は、ＸＺ平面において、走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５と回転軸ＡＸとを結ぶ線となっている。つまり、ＸＺ平面において、エンコーダヘッドＥＮ２の読取位置と回転軸ＡＸとを結ぶ線と、走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５と回転軸ＡＸとを結ぶ線とは、同じ方位線となっている。
【００４７】
エンコーダヘッドＥＮ３は、設置方位線Ｌｅ３上に配置されている。設置方位線Ｌｅ３は、ＸＺ平面において、エンコーダヘッドＥＮ３の計測用の光ビームのスケール部ＧＰａ、ＧＰｂ上への照射領域（読取位置）と、回転軸ＡＸとを結ぶ線となっている。また、設置方位線Ｌｅ３は、ＸＺ平面において、走査ラインＬ２、Ｌ４と回転軸ＡＸとを結ぶ線となっている。つまり、ＸＺ平面において、エンコーダヘッドＥＮ３の読取位置と回転軸ＡＸとを結ぶ線と、走査ラインＬ２、Ｌ４と回転軸ＡＸとを結ぶ線とは、同じ方位線となっている。図１に示すように、設置方位線Ｌｅ２、Ｌｅ３が中心面Ｃに対して角度±θとなるように、複数の描画ユニットＵ１〜Ｕ５およびエンコーダヘッドＥＮ２、ＥＮ３が配置されている。
【００４８】
次に、図５を参照して、露光ヘッド１８および回転ドラム２２を支持する支持フレーム６０について説明する。図５は、支持フレーム６０の構成を示す図である。支持フレーム６０は、本体フレーム６２と、３点支持部６４と、第１光学定盤６６と、移動機構（駆動機構）６８と、第２光学定盤７０とを有する。支持フレーム６０は、温調チャンバーＥＣＶ内に格納されている。本体フレーム６２は、回転ドラム２２と、テンション調整ローラＲＴ１（不図示）、ＲＴ２を回転可能に支持している。３点支持部６４は、本体フレーム６２の上端に設けられ、回転ドラム２２の上方（＋Ｚ方向）に設けられた第１光学定盤６６を３点で支持する。
【００４９】
第２光学定盤７０は、第１光学定盤６６の上方側（＋Ｚ方向側）に設けられ、移動機構６８を介して第１光学定盤６６に設置されている。第２光学定盤７０は、その盤面が第１光学定盤６６の盤面と平行になっている。第２光学定盤７０は、露光ヘッド１８を支持するものである。第２光学定盤７０は、露光ヘッド１８の描画ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５を回転ドラム２２の回転軸ＡＸに対して搬送方向の上流側（−Ｘ側）で、且つ、基板Ｐの幅方向（Ｙ方向）に沿って並列に支持する。また、第２光学定盤７０は、露光ヘッド１８の描画ユニットＵ２、Ｕ４を回転軸ＡＸに対して搬送方向の下流側（＋Ｘ側）で、且つ、基板Ｐの幅方向（Ｙ方向）に沿って並列に支持する。
【００５０】
移動機構６８は、第１光学定盤６６および第２光学定盤７０のそれぞれの盤面を平行に保った状態で、鉛直方向（Ｚ方向）に延びる回転軸Ｉを中心に、第１光学定盤６６に対して第２光学定盤７０を回転させることができる。また、移動機構６８は、第１光学定盤６６および第２光学定盤７０のそれぞれの盤面を平行に保った状態で、回転軸Ｉを中心に、第１光学定盤６６に対して第２光学定盤７０をＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方にシフト移動させることができる。この回転軸Ｉは、中心面Ｃにおいて鉛直方向（Ｚ方向）に延在するとともに、回転ドラム２２に巻き付けられた基板Ｐの表面内の所定点（基板Ｐの幅方向における中心点）を通っている（図２参照）。そして、移動機構６８は、第１光学定盤６６に対して第２光学定盤７０を回転またはシフト移動させることで、回転ドラム２２の巻きつけられた基板Ｐに対する複数の描画ユニットＵ１〜Ｕ５の位置を調整することができる。つまり、移動機構６８は、回転軸Ｉを中心に露光ヘッド１８（描画ユニットＵｎ）を回動させたり、Ｘ方向およびＹ方向の少なくとも一方にシフト移動させることができる。
【００５１】
図６は、制御部２０の機能的な構成を示すブロック図である。制御部２０は、システムコントローラ８０、ドラム制御部８２、ポリゴン制御部８４、画像解析部８６、アライメント位置情報生成部８８、露光コントローラ９０、クロック生成部９２、ＡＯＭ制御部ＤＧ（ＤＧ１〜ＤＧ５）、および、移動機構制御部９４を備える。制御部２０は、コンピュータとプログラムが記憶された記憶媒体とを有し、コンピュータがプログラムを実行することで、本実施の形態の制御部２０として機能する。
【００５２】
システムコントローラ８０は、回転ドラム２２の回転速度指令値をドラム制御部８２に出力し、ドラム制御部８２は、回転速度指令値に基づいてドラム駆動源Ｍ（ギアモータ、ダイレクトドライブモータ等）を制御する。ドラム制御部８２は、回転ドラム２２の回転速度が回転速度指令値となるように、ドラム駆動源Ｍをフィードバック制御する。ドラム駆動源Ｍは、回転ドラム２２の回転速度に応じた速度信号を検出するエンコーダを有し、速度信号をドラム制御部８２に出力する。したがって、ドラム制御部８２は、回転速度指令値とドラム駆動源Ｍから送られてきた速度信号とに基づいて、ドラム駆動源Ｍをフィードバック制御する。これにより、回転ドラム２２が回転速度指令値に応じた回転速度で回転する。なお、エンコーダヘッドＥＮ１〜ＥＮ３の少なくとも１つからの検出信号Ｓｄ（２相信号）を回転ドラム２２の回転速度に応じた速度信号に変換し、それをドラム制御部８２に供給して回転ドラム２２の回転速度制御に利用してもよい。エンコーダヘッドＥＮ１〜ＥＮ３とスケール部ＧＰａ、ＧＰｂとを含むエンコーダシステム（計測機構）は、計測分解能をサブミクロンオーダーにすることが可能であるため、変換された速度信号も高精度にすることができる。
【００５３】
システムコントローラ８０は、ポリゴンミラー４６の回転数指令値をポリゴン制御部８４に出力し、ポリゴン制御部８４は、回転数指令値に基づいて各描画ユニットＵ（Ｕ１〜Ｕ５）のポリゴン駆動源Ｍａ（Ｍａ１〜Ｍａ５）を制御する。ポリゴン制御部８４は、各描画ユニットＵのポリゴンミラー４６の回転数が回転数指令値となるように、ポリゴン駆動源Ｍａ（Ｍａ１〜Ｍａ５）をフィードバック制御する。各ポリゴン駆動源Ｍａ１〜Ｍａ５は、ポリゴンミラー４６の回転数に応じた回転数信号を検出するエンコーダを有し、回転数信号をドラム制御部８２に出力する。したがって、ポリゴン制御部８４は、回転数指令値と各描画ユニットＵのポリゴン駆動源Ｍａから送られてきた回転数信号とに基づいて、各描画ユニットＵのポリゴン駆動源Ｍａをフィードバック制御する。これにより、各描画ユニットＵ（Ｕ１〜Ｕ５）のポリゴンミラー４６が回転数指令値に応じた回転数で回転する。
【００５４】
本実施の形態では、図１に示したように、光源装置（パルス光源装置）１４からのビームＬＢを、光導入光学系１６内の反射ミラーやビームスプリッタ等によって、各描画ユニットＵ１〜Ｕ５に分配し、パターンデータ（描画データ）に応答してビームを強度変調する描画用光学素子（ＡＯＭ）３２を描画ユニットＵ１〜Ｕ５毎に設けた。そのため、各描画ユニットＵ１〜Ｕ５のポリゴンミラー４６は、同じ回転速度（回転数）で正確に回転するように制御される。しかしながら、ポリゴンミラー４６の１つの反射面当たりの回転角度をΔθｐ（８面の場合は４５度）、基板Ｐ上の走査ラインＬｎ（或いはスポット光ＳＰの最大走査長）の長さに対応してｆ−θレンズ５０に入射するビームの偏向角度（走査角度）をθｓ（ｆ−θレンズ５０の光軸に対して±θｓ／２の角度範囲）としたとき、Ｎを２以上の整数として、Δθｐ＞Ｎ・（θｓ／２）が成り立つ場合は、Ｎ個の描画ユニットＵｎの各々に、光源装置１４からのビームＬＢをＡＯＭ（またはＡＯＤ）等によって光学的にスイッチングして時分割に振分けることができる。ここで、θｓ／（２Δθｐ）は、ポリゴンミラー４６の１つの反射面による走査効率βを表し、走査効率βが５０％未満で３３％以上の場合は、整数Ｎを２とし、走査効率βが３３％未満で２５％以上の場合は、整数Ｎを２または３とし、走査効率βが２５％未満で２０％以上の場合は、整数Ｎを２、３、４のいずれかにすることが可能である。
【００５５】
そのように、光源装置１４からのビームＬＢを時分割にスイッチングして、Ｎ個の描画ユニットＵｎのいずれか１つに選択的に導入する場合は、Ｎ個の描画ユニットＵｎの各々のポリゴンミラー４６の回転速度を同期させるだけでなく、回転角度の位相も同期させる必要がある。そこで、図６中のポリゴン制御部８４には、Ｎ個の描画ユニットＵの各々に図３のように設けた原点センサ５４からの開始信号（原点信号）ｓｔに基づいて、Ｎ個のポリゴンミラー４６の各回転角度を所定の位相関係に維持する位相同期化回路も設けられる。
【００５６】
画像解析部８６は、アライメント顕微鏡ＡＭ（ＡＭ１〜ＡＭ３）が撮像した画像データｉｇ（ｉｇ１〜ｉｇ３）を解析して、アライメントマークＫｓの位置（検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３内でのアライメントマークＫｓの位置）を検出して、アライメント位置情報生成部８８に出力する。また、エンコーダヘッドＥＮ１は、回転ドラム２２の回転位置に応じて検出した検出信号ｓｄ１をアライメント位置情報生成部８８に出力する。上述したように、アライメント顕微鏡ＡＭ１とエンコーダヘッドＥＮ１とは、設置方位線Ｌｅ１上に配置されているので、アライメント顕微鏡ＡＭ１によってアライメントマークＫｓが撮像されたときに、エンコーダヘッドＥＮ１が読み取るスケール部ＧＰａ、ＧＰｂの位置（すなわち検出信号ｓｄ１の２相信号を入力する不図示のカウンタ回路の計数値）は、回転ドラム２２の回転角度位置、すなわち基板Ｐの移動位置を表すことになる。これにより、基板Ｐ上のアライメントマークＫｓ（露光領域Ｗ）の位置と、回転ドラム２２の回転角度位置との対応関係を求めることができる。
【００５７】
アライメント位置情報生成部８８は、アライメント顕微鏡ＡＭ（ＡＭ１〜ＡＭ３）が検出したアライメントマークＫｓの検出領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３に対する位置と、エンコーダヘッドＥＮ１が検出した回転ドラム２２の回転角度位置とに基づいて、基板Ｐ上にパターンを露光する露光領域Ｗの基板Ｐ上の位置と回転ドラム２２の回転角度位置との相対関係を示す情報（アライメント位置情報）を生成して、露光コントローラ９０に出力する。なお、エンコーダヘッドＥＮ１とアライメント位置情報生成部８８との間には、エンコーダヘッドＥＮ１が検出した検出信号Ｓｄ１の２相信号を内挿補間してスケール部ＧＰａ、ＧＰｂの回折格子の位置変化をデジタル処理によって計数する不図示のカウンタ回路が設けられ、回転ドラム２２の回転角度変化（回転位置変化）による基板Ｐの副走査方向の位置変化をサブミクロンの分解能で計測する。図６中に示した他のエンコーダヘッドＥＮ２、ＥＮ３に対しても、検出信号Ｓｄ２、Ｓｄ３の各々をデジタル処理してスケール部ＧＰａ、ＧＰｂの回折格子の位置変化を計数する不図示のカウンタ回路が設けられている。
【００５８】
クロック生成部（クロック発生器）９２は、発振回路を有し、露光コントローラ９０の制御にしたがって所定周波数Ｆｓ（所定周期Ｔｓ）のクロック信号ＣＬＫを発生する。クロック生成部９２は、発生したクロック信号ＣＬＫをＡＯＭ制御部ＤＧ（ＤＧ１〜ＤＧ５）に出力するとともに、光源装置１４に出力する。光源装置１４は、クロック生成部９２が生成したクロック信号ＣＬＫに応答してレーザ光（パルス光）ＬＢを射出するように光源（パルス光源）１４ａを駆動させる。したがって、光源１４ａが発光するパルス光ＬＢの発光周波数Ｆｅは、クロック信号ＣＬＫの周波数である所定周波数Ｆｓとなり、光源１４ａの発光周期は、クロック信号ＣＬＫと同期しており、所定周期Ｔｓとなる。光源装置１４をファイバーアンプレーザ光源とした場合、光源１４ａは赤外波長域の種光を発生する半導体レーザ光源であり、クロック信号ＣＬＫに応答して発生するパルス状の種光は、Ｑスイッチ方式等によって、数ピコ秒〜数十ピコ秒と極めて短い発光時間にすることができる。そのため、光源装置１４から出力される紫外波長域のビームＬＢも、発光時間が数ピコ秒〜数十ピコ秒と極めて短いパルス光となる。
【００５９】
エンコーダヘッドＥＮ２によって読み取られるスケール部ＧＰａ、ＧＰｂの回転角度位置の情報（回転ドラム２２の回転位置に応じて検出した検出信号Ｓｄ２の２相信号を計数するカウンタ回路の計数値）は、ＡＯＭ制御部ＤＧ１、ＤＧ３、ＤＧ５および露光コントローラ９０に送られる。エンコーダヘッドＥＮ３によって読み取られるスケール部ＧＰａ、ＧＰｂの回転角度位置の情報（回転ドラム２２の回転位置に応じて検出した検出信号Ｓｄ３の２相信号を計数するカウンタ回路の計数値）は、ＡＯＭ制御部ＤＧ２、ＤＧ４および露光コントローラ９０に送られる。ＡＯＭ制御部ＤＧ１は、描画ユニットＵ１の描画用光学素子（ＡＯＭ）３２を駆動するＡＯＭ駆動部ＤＲ１を制御し、ＡＯＭ制御部ＤＧ２は、描画ユニットＵ２の描画用光学素子３２を駆動するＡＯＭ駆動部ＤＲ２を制御するものである。同様に、ＡＯＭ制御部ＤＧ３、ＤＧ４、ＤＧ５は、描画ユニットＵ３、Ｕ４、Ｕ５の描画用光学素子（ＡＯＭ）３２を駆動するＡＯＭ駆動部ＤＲ３、ＤＲ４、ＤＲ５を制御するものである。
【００６０】
上述したように、エンコーダヘッドＥＮ２と、描画ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５によって走査される走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５とは、ＸＺ平面において、設置方位線Ｌｅ２上に配置されている。したがって、エンコーダヘッドＥＮ２は、走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５に沿ってスポット光ＳＰを走査するときの、回転ドラム２２の回転角度位置を検出することができる。また、エンコーダヘッドＥＮ３と、描画ユニットＵ２、Ｕ４によって走査される走査ラインＬ２、Ｌ４とは、ＸＺ平面において、設置方位線Ｌｅ３上に配置されている。したがって、エンコーダヘッドＥＮ３は、走査ラインＬ２、Ｌ４に沿ってスポット光ＳＰが走査されるときの、回転ドラム２２の回転角度位置を検出することができる。
【００６１】
各ＡＯＭ制御部ＤＧ（ＤＧ１〜ＤＧ５）には、各描画ユニットＵ（Ｕ１〜Ｕ５）に設けられた原点センサ５４（光電検出器５４ｂ）からの開始信号ｓｔ（ｓｔ１〜ｓｔ５）が入力される。つまり、ＡＯＭ制御部ＤＧ１には、描画ユニットＵ１に設けられた原点センサ５４からの開始信号ｓｔ１が入力され、ＡＯＭ制御部ＤＧ２には、描画ユニットＵ２に設けられた原点センサ５４からの開始信号ｓｔ２が入力される。同様に、ＡＯＭ制御部ＤＧ３、ＤＧ４、ＤＧ５には、描画ユニットＵ３、Ｕ４、Ｕ５に設けられた原点センサ５４からの開始信号ｓｔ３、ｓｔ４、ｓｔ５が入力される。
【００６２】
各ＡＯＭ制御部ＤＧ（ＤＧ１〜ＤＧ５）は、露光コントローラ９０の制御にしたがって、描画ユニットＵ（Ｕ１〜Ｕ５）の描画用光学素子３２をオン／オフにスイッチングするための「０」または「１」の１ビットのデータ列で構成される描画データ列ＤＬ（ＤＬ１〜ＤＬ５）を順次出力する。この描画データ列ＤＬは、各描画ユニットＵによって描画されるパターンに応じた描画データ（ビットマップデータ）を、主走査方向への走査ラインＬ１〜Ｌ５毎に分割したものである。ＡＯＭ駆動部ＤＲ１〜ＤＲ５は、ＡＯＭ制御部ＤＧ１〜ＤＧ５から順次出力された描画データ列ＤＬ１〜ＤＬ５に応じてオン／オフの駆動信号（高周波信号）を描画ユニットＵ１〜Ｕ５の描画用光学素子３２に出力する。これにより、各描画ユニットＵによって走査ラインＬに沿って基板Ｐ上に描画されるスポット光ＳＰの強度が変調され、基板Ｐ上の露光領域Ｗに電子デバイス用のパターンを描画することができる。なお、露光コントローラ９０は、システムコントローラ８０からの露光指令に基づいて、クロック生成部９２およびＡＯＭ制御部ＤＧ１〜ＤＧ５を制御する。
【００６３】
次に、図７を参照して、ＡＯＭ制御部ＤＧ（ＤＧ１〜ＤＧ５）について詳しく説明する。図７は、ＡＯＭ制御部ＤＧの構成を示す図である。なお、各ＡＯＭ制御部ＤＧは、同様の構成を有することから、ＡＯＭ制御部ＤＧ１を例に挙げて説明する。ＡＯＭ制御部ＤＧ１は、可変遅延素子１００、Ｙアドレス生成部１０２、Ｘアドレス生成部１０４、および、描画データ記憶部１０６を備える。
【００６４】
可変遅延素子（遅延素子）１００には、入力されたパルス状の開始信号（原点信号）ｓｔ１を所定時間遅延させてＹアドレス生成部１０２に出力する。可変遅延素子１００の遅延時間は、露光コントローラ９０の制御にしたがって任意の値に変更可能である。同様に、ＡＯＭ制御部ＤＧ２に設けられる可変遅延素子１００には、描画ユニットＵ２に設けられた原点センサ５４からの開始信号ｓｔ２が入力され、ＡＯＭ制御部ＤＧ３、ＤＧ４、ＤＧ５の各々に設けられる可変遅延素子１００には、描画ユニットＵ３、Ｕ４、Ｕ５に設けられた原点センサ５４からの開始信号ｓｔ３、ｓｔ４、ｓｔ５が入力される。
【００６５】
Ｙアドレス生成部（第１計数部）１０２は、主走査方向の走査ラインＬ１に沿って走査されるスポット光ＳＰの走査位置に対応した値（または走査量）をデジタル計数するものである。Ｙアドレス生成部１０２は、スポット光ＳＰの寸法（直径）よりも小さい分解能でスポット光ＳＰの走査量をデジタル計数する。また、Ｙアドレス生成部１０２は、走査ラインＬ１に沿って照射されるスポット光ＳＰの位置間隔（分解能）でスポット光ＳＰの走査位置（または走査量）をデジタル計数する。本実施の形態では、スポット光ＳＰの寸法を３μｍとする。ここで、光源装置１４は、クロック信号ＣＬＫに応じてパルス状のレーザ光（パルス光）ＬＢを発光するので、所定周波数Ｆｓ（所定周期Ｔｓ）でスポット光ＳＰが基板Ｐに照射される。また、上述したように、描画ユニットＵ１のポリゴンミラー４６の回転によって、スポット光ＳＰが走査ラインＬ１に沿って走査されるので、所定周波数Ｆｓ（所定周期Ｔｓ）およびポリゴンミラー４６の回転数によって、走査ラインＬ１に沿って照射されるスポット光ＳＰの位置間隔（分解能）が決まる。
【００６６】
本実施の形態では、走査ラインＬ１に沿ってスポット光ＳＰが１／２（１．５μｍ）オーバーラップするように、つまり、走査ラインＬ１に沿って照射されるスポット光ＳＰの位置間隔（分解能）がスポット光ＳＰの半分（１．５μｍ）となるように、所定周波数Ｆｓ（所定周期Ｔｓ）およびポリゴンミラー４６の回転数が定められている。したがって、Ｙアドレス生成部１０２に含まれるアドレスカウンタは、クロック生成部９２から出力されるクロック信号ＣＬＫをカウントしてくことで、走査ラインＬ１に沿って走査されるスポット光ＳＰの走査位置（または走査量）を、スポット光ＳＰの寸法（３μｍ）よりも小さく、且つ、走査ラインＬ１に沿って照射されるスポット光ＳＰの位置間隔の分解能（１．５μｍ）で、デジタル計数することができる。このＹアドレス生成部１０２は、スポット光ＳＰの主走査方向への走査開始を示す開始信号ｓｔ１が可変遅延素子１００から送られてくると、カウント値をリセット（０）した後、クロック生成部９２から出力されるクロック信号ＣＬＫをデジタル計数（カウント）する。これにより、スポット光ＳＰの描画開始位置からのスポット光ＳＰの移動量をスポット光ＳＰのサイズ以下の分解能でカウント（計測）することができる。なお、可変遅延素子１００を設けた理由は、開始信号ｓｔ１が出力されてから実際にスポット光ＳＰが基板Ｐ上の走査ラインＬ１の描画開始点に照射されるまでに、先に説明した０．５〜１ｍｍの拡張領域に対応したタイムラグがあること、また基板Ｐに既に形成された下地パターンとの重ね合せのために、主走査方向（Ｙ方向）に関する描画開始点をミクロンオーダーで調整する場合があるからである。
【００６７】
ここで、例えば、走査ラインＬ１の長さを３０ｍｍ、ポリゴンミラー４６の１つの反射面によって基板Ｐ上で走査されるスポット光ＳＰの最大走査長を３２ｍｍ（拡張領域が走査ラインＬ１の前後の１ｍｍ）とし、実効的な直径が３μｍのスポット光ＳＰの１パルスを１．５μｍずつオーバーラップさせながらスポット光ＳＰを走査ラインＬに沿って基板Ｐ上に照射する場合、１回の走査で照射されるスポット光ＳＰのパルス数は、２００００（３０ｍｍ／１．５μｍ）となる。また、走査ラインＬ１に沿ったスポット光ＳＰの走査時間を２００μｓｅｃとすると、Ｙアドレス生成部１０２は、この間に少なくともクロック信号ＣＬＫを２００００回カウントしなければならないので、クロック信号ＣＬＫの所定周波数Ｆｓは、２００００／２００＝１００ＭＨｚとなり、光源装置１４は１００ＭＨｚ以上でパルス発振可能であればよい。なお、３０ｍｍの走査ラインＬ１に沿ったスポット光ＳＰの走査時間を２００μｓｅｃにする場合、ポリゴンミラー４６の反射面数を８面、ポリゴンミラー４６の１つの反射面当たりの走査効率βを３０％とすると、ポリゴンミラー４６の回転速度（ｒ.ｐ.ｍ）は、毎分１１，２５０回転に設定される。
【００６８】
同様に、ＡＯＭ制御部ＤＧ２の場合も、Ｙアドレス生成部１０２内のアドレスカウンタは、可変遅延素子１００から開始信号ｓｔ２が送られてくると、カウント値をリセット（０）した後、クロック生成部９２から出力されるクロック信号ＣＬＫをカウントすることで、走査ラインＬ２に沿って走査されるスポット光ＳＰの走査位置（または走査量）をスポット光ＳＰのサイズ以下の分解能でデジタル計数する。ＡＯＭ制御部ＤＧ３、ＤＧ４、ＤＧ５の場合も、Ｙアドレス生成部１０２内のアドレスカウンタは、可変遅延素子１００から開始信号ｓｔ３、ｓｔ４、ｓｔ５が送られてくると、カウント値をリセット（０）した後、クロック生成部９２から出力されるクロック信号ＣＬＫをカウントすることで、走査ラインＬ３、Ｌ４、Ｌ５に沿って走査されるスポット光ＳＰの走査位置（または走査量）をスポット光ＳＰのサイズ以下の分解能でデジタル計数する。
【００６９】
以上のように、Ｙアドレス生成部１０２によって計数されるカウント値は、クロック信号ＣＬＫの１パルス（スポット光ＳＰの１パルス）毎にインクリメントされて、描画データ記憶部１０６に印加される。描画データ記憶部１０６内に記憶されるビットマップ形式の描画データは、基板Ｐ上に描画すべきパターンを、例えば、基板Ｐ上で３μｍ角の画素に分解し、その画素を１ビットとしてスポット光ＳＰで描画するか否かを「１」、「０」の論理値で表すように設定されている。すなわち、走査ラインＬ１の長さを３０ｍｍとした場合は、１ライン分の描画に関しては１００００画素分のビットデータ（描画データ列ＤＬ１）が描画データ記憶部１０６に記憶されている。しかしながら、本実施の形態においては、走査ラインＬ１に沿った描画ビームの１回の走査中に、クロック信号ＣＬＫの２００００パルス（スポット光ＳＰのパルス数）で１ライン分の描画が行われる。そこで本実施の形態では、クロック信号ＣＬＫの２パルスを描画データ上の１画素に対応させた状態で、描画データ記憶部１０６から描画データ列ＤＬ１が出力されるように設定する。
【００７０】
そのために、描画データ記憶部１０６には、Ｙアドレス生成部１０２によるカウント値を入力して、その値を１／２にする分周器（割算器）１０６Ａが設けられる。もちろん、１画素の基板Ｐ上での寸法を１．５μｍ角とし、１ライン分の描画に関しては２００００画素分のビットデータが記憶可能な場合は、分周器１０６Ａを通すことなく、Ｙアドレス生成部１０２によるカウント値のインクリメントに応答して、２００００画素分のビットデータを順次出力してもよい。なお、分周器１０６Ａは、Ｙアドレス生成部１０２内に設けて、クロック信号ＣＬＫを１／２に分周した後のクロックパルスを、Ｙアドレス値を生成するアドレスカウンタで計数してもよい。
【００７１】
また、Ｘアドレス生成部（第２計数部）１０４は、回転ドラム２２による描画ユニットＵ（走査ラインＬ）に対する副走査方向（＋Ｘ方向）への基板Ｐの相対移動量を、スポット光ＳＰの寸法（実効的な直径）よりも小さい分解能でデジタル計数（カウント）する。詳しくは、Ｘアドレス生成部１０４は、エンコーダヘッドＥＮ２が検出した検出信号Ｓｄ２を不図示のカウンタ回路で内挿補間してデジタル処理をすることにより、回転ドラム２２の角度変化、すなわち、回転ドラム２２の外周面の周方向の基板Ｐの移動量（相対移動量）を、スポット光ＳＰの実効的な直径よりも小さい分解能でデジタル計数する。
【００７２】
したがって、Ｘアドレス生成部１０４内のアドレスカウンタは、エンコーダヘッドＥＮ２が検出した検出信号Ｓｄ２（２相信号）のカウンタ回路と同等のものとなる。しかしながら、エンコーダヘッドＥＮ２のカウンタ回路は、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂ（回転ドラム２２）の１回転毎に原点信号によってリセットされてしまう。そこで、Ｘアドレス生成部１０４内のアドレスカウンタは、回転ドラム２２の１回転毎の原点信号によってリセットされずに、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの移動位置（または移動量）を継続して計数するようなカウンタ回路としてもよい。さらに、基板Ｐ上での１画素の寸法が、３μｍ角であって、エンコーダヘッドＥＮ２に接続されたカウンタ回路によって計測される基板Ｐの移動量の計測分解能が、例えば０．５μｍである場合、Ｘアドレス生成部１０４は、エンコーダヘッドＥＮ２に接続されたカウンタ回路の計数値を、所定の比率で分周して、分解能を落としたカウント値を生成するようにしてもよい。
【００７３】
本実施の形態では、副走査方向においても、スポット光ＳＰの実効的な直径の１／２（１．５μｍ）だけ、１つの走査ライン上のスポット光ＳＰと次の走査ライン上のスポット光ＳＰとがオーバーラップするように、ポリゴンミラー４６の回転速度と回転ドラム２２の回転速度（基板Ｐの送り速度）とが、図６中のシステムコントローラ８０等によって同期制御される。つまり、副走査方向においても、スポット光ＳＰが照射される位置間隔（隣接する走査ラインのＸ方向の間隔）をスポット光ＳＰの直径の半分（１．５μｍ）とし、１画素に対して２つのスポット光ＳＰが対応する。そのため、描画データ記憶部１０６には、Ｘアドレス生成部１０４内のアドレスカウンタによるカウント値を入力して、その値を所定の比率１／ｎ（例えば、１／２、１／３、１／５等）で分周する除算器（または乗算器）１０６Ｂが設けられる。基板Ｐ上の画素の大きさを３μｍ角、副走査方向における走査ラインの基板Ｐ上での間隔を１．５μｍとし、エンコーダヘッドＥＮ２によって計測される基板Ｐの移動量の計測分解能を０．５μｍとした場合、除算器（または乗算器）１０６Ｂは、Ｘアドレス生成部１０４によるカウント値を、１／６にしたデジタル値をアドレス値として生成する。これにより、除算器（または乗算器）１０６Ｂは、基板Ｐが３μｍ移動する度にインクリメントされるアドレス値を生成する。なお、エンコーダヘッドＥＮ２による計測分解能は、例えば、０．２６μｍ、０．１９μｍといった端数であっても、除算器（または乗算器）１０６Ｂに設定される比率１／ｎのｎを整数以外の値に変えることで、除算器（または乗算器）１０６Ｂは、基板Ｐが３μｍ移動する度にインクリメントされるアドレス値を生成することができる。
【００７４】
なお、ＡＯＭ制御部ＤＧ３、ＤＧ５においても同様に、Ｘアドレス生成部１０４は、エンコーダヘッドＥＮ２が検出した検出信号Ｓｄ２に基づいて副走査方向への基板Ｐの移動位置（または移動量）をデジタル計数する。また、ＡＯＭ制御部ＤＧ２、ＤＧ４においては、Ｘアドレス生成部１０４が、エンコーダヘッドＥＮ３から出力される検出信号Ｓｄ３に基づいて計測される基板Ｐの副走査方向への移動位置（または移動量）をデジタル計数する。ＡＯＭ制御部ＤＧ２〜ＤＧ５の各々も、図７に示したような分周器１０６Ａと除算器１０６Ｂとを備えている。
【００７５】
ここで、露光コントローラ９０は、アライメント位置情報生成部８８が生成したアライメント位置情報に基づいて、基板Ｐ上にパターンを露光する露光領域Ｗの基板Ｐ上の位置と回転ドラム２２との回転位置との相対関係を特定している。つまり、アライメント顕微鏡ＡＭ（ＡＭ１〜ＡＭ３）によって検出されたアライメントマークＫｓ（Ｋｓ１〜Ｋｓ３）の基板Ｐ上の位置と、エンコーダヘッドＥＮ１によって検出される回転ドラム２２の回転角度位置とに基づいて、パターンの描画を開始すべき基板Ｐ上の位置に対応する回転ドラム２２の角度位置を認識している。そして、エンコーダヘッドＥＮ１と、エンコーダヘッドＥＮ２およびＥＮ３との周方向の相対的距離Ｌｏが既知であること、スケール部ＧＰａ（ＧＰｂ）中の１ヶ所に形成される原点パターンによって、エンコーダヘッドＥＮ１〜ＥＮ３の各々に接続されたカウンタ回路がゼロリセットされることから、露光コントローラ９０は、エンコーダヘッドＥＮ２およびエンコーダヘッドＥＮ３で計測される回転ドラム２２の回転位置に基づいて、パターンの描画を開始すべき基板Ｐ上の位置が、走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５上、または走査ラインＬ２、Ｌ４上に来たか否かを判断することができる。露光コントローラ９０は、パターンの描画を開始すべき基板Ｐ上の位置（基板Ｐの搬送方向に関する露光領域Ｗの先端部）が、走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５上に来たと判断すると、ＡＯＭ制御部ＤＧ１、ＤＧ３、ＤＧ５のＸアドレス生成部１０４のカウント値をリセットする（０にする）。また、露光コントローラ９０は、パターンの描画を開始すべき基板Ｐ上の位置が、走査ラインＬ２、Ｌ４上に来たと判断すると、ＡＯＭ制御部ＤＧ２、ＤＧ４のＸアドレス生成部１０４のカウント値をリセットする（０にする）。これにより、Ｘアドレス生成部１０４は、描画を開始すべき基板Ｐ上の位置が走査ラインＬ１〜Ｌ５上に来たときからの、基板Ｐの副走査方向への移動位置（または移動量）を、スポット光ＳＰの実効的な直径よりも小さい分解能でカウントすることができる。
【００７６】
描画データ記憶部（データ記憶部）１０６は、描画データを記憶している。描画データ記憶部１０６は、描画ユニットＵ１がパターンを描画するための描画データを記憶している。描画データ記憶部１０６は、主走査方向（Ｙスキャン方向）に沿った方向を行とし、副走査方向（Ｘスキャン方向）に沿った方向を列とするように２次元に分解された複数の画素データで構成されるマトリクス状のビットマップデータとして描画データを記憶している。この画素データは、「０」または「１」の１ビットのデータである。「０」の画素データは、基板Ｐ上に照射するスポット光ＳＰの強度を低レベル（例えば、ゼロレベル）にすることを意味し、「１」の画素データは、基板Ｐ上に照射するスポット光ＳＰの強度を高レベルにすることを意味している。なお、ＡＯＭ制御部ＤＧがＤＧ２の場合には、描画データ記憶部１０６は、描画ユニットＵ２が描画すべきパターンに応じた描画データを記憶する。同様に、ＡＯＭ制御部ＤＧがＤＧ３、ＤＧ４、ＤＧ５の場合には、描画データ記憶部１０６は、描画ユニットＵ３、Ｕ４、Ｕ５が描画すべきパターンに応じた描画データを記憶する。
【００７７】
描画データ記憶部１０６は、Ｘアドレス生成部１０４からの計数値（カウント値）を除算器１０６Ｂで１／ｎにしたアドレス値（以下、Ｘアドレス値とも呼ぶ）に応じて、マトリクス状のビットマップデータの列（描画データ列ＤＬ１）の１つを選択し、選択した列（描画データ列ＤＬ１）内の画素データ（例えば、画素寸法が３μｍ角の場合は１００００画素分）を、Ｙアドレス生成部１０２での計数値（カウント値）を１／２にする分周器１０６Ａからのアドレス値（以下、Ｙアドレス値とも呼ぶ）に応じて、順次、ＡＯＭ駆動部ＤＲ１に出力する。つまり、Ｘアドレス生成部１０４（および除算器１０６Ｂ）は、描画データ記憶部１０６に記憶された２次元のビットマップデータのうち、１つの走査ラインに沿って描画される画素データの列方向（副走査方向）のアドレス（位置）を指定し、Ｙアドレス生成部１０２（および分周器１０６Ａ）は、描画データ記憶部１０６に記憶された２次元のビットマップデータのうち、１つの走査ラインに沿って描画される画素データの行方向（主走査方向）のアドレス（位置）を指定している。このようにして、選択した列の画素データがＡＯＭ駆動部ＤＲ１に順次出力される。ＡＯＭ駆動部ＤＲ１は、「０」の画素データがＡＯＭ制御部ＤＧ１から送られてくると、基板Ｐ上におけるスポット光ＳＰの強度が低レベルとなるように、描画ユニットＵ１の描画用光学素子（ＡＯＭ）３２に出力する駆動信号（高周波信号）をオフ状態にする。また、ＡＯＭ駆動部ＤＲ１は、「１」の画素データがＡＯＭ制御部ＤＧ１から送られてくると、基板Ｐ上におけるスポット光ＳＰの強度が高レベルとなるように、描画ユニットＵ１の描画用光学素子（ＡＯＭ）３２に出力する駆動信号（高周波信号）をオン状態にする。
【００７８】
ここで、描画データ記憶部１０６から順次出力される描画データ列ＤＬ１の画素データは、分周器１０６Ａで生成されるＹアドレス値がインクリメントされる度に、隣りの画素の画素データの値に更新される。Ｙアドレス生成部１０２や分周器１０６Ａのインクリメント（カウントアップ）は、クロック信号ＣＬＫのクロックパルスと同期しているので、描画データ記憶部１０６からＡＯＭ駆動部ＤＲ１に送出される画素データ列のビットレート（周波数）も、クロック信号ＣＬＫの所定周波数Ｆｓに同期している。したがって、描画用光学素子３２をオン／オフに切り換えることが可能な変調周期と、Ｙアドレス生成部１０２（および分周器１０６Ａ）のカウント周期（デジタル計数周期）と、光源装置１４からのビームＬＢの発光周期とは、クロック信号ＣＬＫの周期（所定周期Ｔｓ）と同期している。
【００７９】
他のＡＯＭ制御部ＤＧ２〜ＤＧ５の各々についても、同様に、描画データ記憶部１０６は、除算器１０６Ｂが生成するＸアドレス生成部１０４での計数値の１／ｎのアドレス値に応じて、マトリクス状のビットマップデータの列の１つを選択し、選択した列内の画素データ（例えば、画素寸法が３μｍ角の場合は１００００画素分）を、Ｙアドレス生成部１０２での計数値（カウント値）を１／２にする分周器１０６ＡからのＹアドレス値に応じて、順次、対応したＡＯＭ駆動部ＤＲ２〜ＤＲ５に出力する。
【００８０】
次に、ＡＯＭ制御部ＤＧ１の制御の下でスポット光ＳＰによって描画されるパターンについて説明する。なお、ＡＯＭ制御部ＤＧ２〜ＤＧ５の制御の下でスポット光ＳＰによって描画されるパターンは、ＡＯＭ制御部ＤＧ１と同様の制御によって行うことができるので、説明を省略する。図８は、描画データ記憶部１０６に記憶されている描画データ（ビットマップ）の一例を示している。図８では、説明をわかり易くするため、描画データは、画素データを６（行）×Ｍ（列）のマトリクス状に配置したマトリクスデータとする。描画データの副走査方向に対応したＸスキャン方向（列方向）に沿って記された「ｍ０、ｍ１、ｍ２、ｍ３、・・・」は、画素データの列方向の番地位置（アドレス）を示し、主走査方向に対応したＹスキャン方向（行方向）に沿って記された「ｎ０〜ｎ５」は、画素データの行方向の番地位置（アドレス）を示している。番地位置（アドレス）ｍ０、ｍ１、ｍ２、・・・の各列は、図７に示した除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値（計数値）によってアクセスされ、番地位置（アドレス）ｎ０〜ｎ５の各行は、図７に示した分周器１０６Ａで生成されるＹアドレス値（計数値）によってアクセスされる。
【００８１】
ここで、図９は、スポット光ＳＰの主走査方向への走査開始（描画開始）タイミングに正確に同期した速度（設計上の一定速度）で、基板Ｐが副走査方向に搬送されているときに、図８のような描画データに基づいて基板Ｐ上に描画露光されるパターンを示す図である。図９において、クロック信号ＣＬＫの各クロックパルスに応答して基板Ｐ上に照射されるスポット光ＳＰの強度が高レベル（オン状態）の場合を実線で表し、基板Ｐ上でのスポット光ＳＰの強度が低レベル、或いはゼロレベル（オフ状態）の場合を破線で表している。スポット光ＳＰが描画用光学素子３２によってオン状態でもオフ状態でも、光源装置１４の発光周波数Ｆｅ（クロック信号ＣＬＫ）とポリゴンミラー４６の回転速度とを同期させることで、スポット光ＳＰが主走査方向に直径の１／２だけ走査される度に光源装置１４からのビームＬＢがパルス発光される。上述したように、ポリゴンミラー４６は、一定の回転数で回転しているので、主走査方向へのスポット光ＳＰの走査開始タイミング（開始信号ｓｔ１が出力されるタイミング）は一定の周期（所定の周期）で到来し、レーザ光ＬＢの発光周波数Ｆｅも一定なので、主走査方向に沿って基板Ｐに照射されるスポット光ＳＰの位置間隔も、スポット光ＳＰの実効的な直径の１／２（例えば１．５μｍ）で一定である。
【００８２】
さらに、本実施の形態では、副走査方向に沿って照射されるスポット光ＳＰの位置間隔は、主走査方向に沿って照射されるスポット光ＳＰの位置間隔（例えば１．５μｍ）と同じとするので、スポット光ＳＰの主走査方向への走査開始タイミング（開始信号ｓｔ１の発生タイミング）が到来する度に、主走査方向に沿って照射されるスポット光ＳＰの位置間隔（例えば１．５μｍ）分だけ基板Ｐが副走査方向に移動するように同期制御される。図９で示したＹスキャン開始タイミングｔ０、ｔ０’、ｔ１、ｔ１’・・・ｔ６、ｔ６’は、基板Ｐ上での画素ピッチ（３μｍ）の１／２の１．５μｍだけ、基板Ｐが副走査方向に移動する毎に、原点センサ５４から開始信号ｓｔ１が発生するタイミングでもある。先に例示したように、８面のポリゴンミラー４６が１１，２５０ｒ.ｐ.ｍの速度で回転している場合、開始信号（原点信号）ｓｔ１が発生する時間間隔は、約６６６．７μＳとなり、この時間間隔の間に、基板Ｐをスポット光ＳＰの実効的な直径（３μｍ）の１／２だけ移動させるには、基板Ｐが１．５μｍ／６６６．７μＳ≒２．２５ｍｍ／Ｓの速度で移動するように、回転ドラム２２の回転速度を制御すればよい。
【００８３】
また、Ｘスキャン位置ｘ０は、最初の列（番地位置ｍ０の列）の描画データ列ＤＬ１に応じてスポット光ＳＰが走査されるべき副走査方向における基板Ｐ上の位置を示し、Ｘスキャン位置ｘ１は、２番目の列（番地位置ｍ１の列）の描画データ列ＤＬ１でスポット光ＳＰが走査されるべき副走査方向における基板Ｐ上の位置を示している。同様に、Ｘスキャン位置ｘ２〜ｘ６は、３番目〜７番目の列（番地位置ｍ２〜ｍ６の各列）の描画データ列ＤＬ１でスポット光ＳＰが走査されるべき副走査方向における基板Ｐ上の位置を示している。このＸスキャン位置ｘ０、ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｘ６は、１画素の寸法に対応して３μｍずつずれている。
【００８４】
図９に示すように、各Ｙスキャン開始タイミングｔ０、ｔ０’〜ｔ６、ｔ６’と、各Ｘスキャン位置ｘ０〜ｘ６とが同期している場合には、図８に示す描画データに応じたパターンが綺麗に基板Ｐに描画される。図９から明らかなように、Ｙスキャン開始タイミングｔ０’、ｔ１’、ｔ２’・・・ｔ６’の各々でも、開始信号ｓｔ１に応答して、スポット光ＳＰの走査ラインＬ１に沿った走査が行われるが、その際の描画データは、Ｘスキャン位置ｘ０、ｘ１、ｘ２、・・・ｘ６の各々で使われたデータと同じものになる。
【００８５】
図９に示すように、各Ｙスキャン開始タイミングｔ０、ｔ０’・・・ｔ６、ｔ６’と、各Ｘスキャン位置ｘ０〜ｘ６とが同期している状態では、Ｙスキャン開始タイミングｔ０〜ｔ６（開始信号ｓｔ１の発生タイミングを１／２に分周したもの）が到来する度に、開始信号ｓｔ１のみに応答して、ＡＯＭ駆動部ＤＲ１に出力する描画データの列を、番地位置ｍ０→ｍ１→ｍ２→ｍ３→・・・・の順にシフトさせる第１の手法でも、描画データに応じたパターンを綺麗に描画することができる。しかしながら、回転ドラム２２の回転速度（基板Ｐの搬送速度）が理想速度より遅い場合や速い場合、すなわち、基板Ｐの搬送速度とポリゴンミラー４６の回転速度とが所定の同期状態からずれてきた場合、Ｙスキャン開始タイミングｔ０、ｔ０’・・・ｔ６、ｔ６’と、Ｘスキャン位置ｘ０〜ｘ６とが同期しない。したがって、Ｙスキャン開始タイミングｔ０〜ｔ６が到来する度に、開始信号ｓｔ１のみに応答してＡＯＭ駆動部ＤＲ１に出力する描画データの列をシフトさせては読み出す第１の手法では、綺麗なパターンを描画することはできない。その理由について図１０、図１１を用いて説明する。
【００８６】
図１０は、基板Ｐの搬送速度が、図９の基板Ｐの搬送速度（理想速度）より僅かに遅く搬送されている状態を示し、Ｙスキャン開始タイミング（開始信号ｓｔ１の発生時点）を基準にしてみたときに、図８の描画データを第１の手法で描画露光する様子を説明する図である。図１１は、図１０に示すパターン露光によって、実際に基板Ｐに描画露光されたパターンを示す図である。なお、図１０、図１１では、説明を判り易くするためにＹスキャン開始タイミングｔ０´〜ｔ６´を省略したが、実際のパターン描画動作では、図９のように、スポット光ＳＰが直径の約１／２ずつオーバーラップしてパターンを描画している。図１０で示すパターン描画の動作においては、Ｙスキャン開始タイミングｔ０〜ｔ６を基準にしているので、Ｙスキャン開始タイミングｔ０〜ｔ６の時間的な間隔は、ポリゴンミラー４６の回転速度に変動が無い場合、図９のＹスキャン開始タイミングの間隔と同一である。しかしながら、Ｘスキャン位置ｘ０、ｘ１、ｘ２、・・・・の間隔は、基板Ｐの搬送速度が僅かに遅くなったことにより、図９のＸスキャン位置ｘ０、ｘ１、ｘ２、・・・・の間隔より長くなっている。
【００８７】
基板Ｐが理想速度（ポリゴンミラー４６の回転速度と精密な同期状態となる搬送速度）よりも遅く搬送されている状態で、Ｙスキャン開始タイミングｔ０〜ｔ６が到来する度に、開始信号ｓｔ１のみに基づいて、ＡＯＭ駆動部ＤＲ１に出力される１つの走査ライン分の描画データの列を、副走査方向である番地位置ｍ０→ｍ１→ｍ２→ｍ３→・・・・の順に自動的にシフトさせると、Ｘスキャン位置ｘ１〜ｘ６が走査ラインＬ１上に来る前に、Ｘスキャン位置ｘ１〜ｘ６に対応する該描画データ列ＤＬ１でのスポット光ＳＰの走査が実行されてしまう。これにより、実際に基板Ｐ上に描画露光されるパターンは、図１１に示すように、図９に示すパターンを基板Ｐの長尺方向（副走査方向）に沿って圧縮した形状となってしまう。逆に、基板Ｐが理想速度より速く搬送されている場合は、図示しないが、図９に示すパターンを基板Ｐの長尺方向に沿って伸長した形状となる。
【００８８】
なお、パターンの描画を開始すべき基板Ｐ上のＸスキャン位置ｘ０（スタート点）と走査ラインＬ１とが一致したか否かは、エンコーダヘッドＥＮ２によって検出される回転ドラム２２の回転角度位置に基づいて精密に判断できる。したがって、基板Ｐ上の露光領域Ｗに描画されるパターンは、露光領域Ｗの副走査方向の先端部（描画のスタート点）については一致させることができるが、上記のように基板Ｐの搬送速度に誤差が生じたりすると、露光領域Ｗの副走査方向の後端部（描画の終了点）は、設計上の位置から長尺方向にずれた位置に形成されてしまう。
【００８９】
これに対して、本実施の形態で説明する発明の態様では、このように基板Ｐの搬送速度（回転ドラム２２の回転速度）が変動して、ポリゴンミラー４６の回転速度との同期精度が劣化した場合であっても、パターンの描画露光の精度低下を抑制できることを説明する。
【００９０】
まず初めに、図９を参照して、スポット光ＳＰの主走査方向への走査開始タイミングに同期して、基板Ｐが副走査方向に理想速度で搬送されているときの、本発明の態様の描画露光について説明する。なお、上述したように、説明をわかり易くするために、スポット光ＳＰの主走査方向への走査開始タイミングに同期して、基板Ｐが副走査方向に一定の速度で搬送されているときには、照射されるスポット光ＳＰの位置間隔は、主走査方向および副走査方向ともにスポット光ＳＰの直径の１／２の１．５μｍとし、Ｙアドレス生成部１０２と分周器１０６Ａとで生成されるＹスキャン方向（主走査方向）に関するＹアドレス値の分解能、およびＸアドレス生成部１０４と除算器１０６Ｂとで生成されるＸスキャン方向（副走査方向）に関するＸアドレス値の分解能は、いずれも基板Ｐ上で１画素の寸法に対応した３μｍとする。したがって、描画データ記憶部１０６のメモリ部に記憶されている図８のようなビットマップデータは、スポット光ＳＰの照射位置が主走査方向に３μｍ移動するごとに、列方向（Ｘスキャン方向）の特定の列中に記憶された描画データ列（ビット列）ＤＬ１を行方向（Ｙスキャン方向）に１画素ずつアクセス（読み出し）される。
【００９１】
露光コントローラ９０は、アライメント位置情報生成部８８からのアライメント位置情報およびエンコーダヘッドＥＮ２によって検出される回転ドラム２２の回転位置（カウンタ回路の計数値）に基づいて、パターンの描画を開始すべき基板Ｐ上のＸスキャン位置ｘ０が、走査ラインＬ１上に来たか否かを判断する。露光コントローラ９０は、Ｘスキャン位置ｘ０が走査ラインＬ１上に来たと判断すると（Ｙスキャン開始タイミングｔ０）、Ｘアドレス生成部１０４のカウント値を、クロック信号ＣＬＫの１周期よりも短い時間で「０」リセットする。これにより、除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値も初期値「０」にセットされる。したがって、描画データ記憶部１０６は、Ｘアドレス値「０」に対応する列「ｍ０」（最初の列）を選択（指定）する。
【００９２】
一方、Ｙアドレス生成部１０２は、可変遅延素子１００を介して開始信号ｓｔ１を受信した瞬間に、それまでのカウント値を「０」リセットしてから、クロック信号ＣＬＫのクロックパルスをカウントしていく。これにより、分周器１０６Ａで生成されるＹアドレス値は、初期値「０」からクロック信号ＣＬＫの１／２の周波数（Ｆｅ／２）でカウントアップされる。したがって、描画データ記憶部１０６は、Ｘアドレス値で選択された列「ｍ０」における行方向（Ｙスキャン方向）の画素データ（ビット列）を、分周器１０６Ａで生成されるＹアドレス値に応じて、順次ＡＯＭ駆動部ＤＲ１に出力する。これにより、Ｙスキャン開始タイミングｔ０においては、例えば図８のような列「ｍ０」中の描画データ列ＤＬ１（０１１１１１）に応じて、基板Ｐに達するビーム（スポット光）の強度を変調させながら、走査ラインＬ１に沿ったスポット光の１回の走査が行われる。すなわち、描画データ記憶部１０６は、分周器１０６Ａで生成されるＹアドレス値が「０」の場合は、列「ｍ０」中の最初の番地「ｎ０」の画素データ「０」を出力し、Ｙアドレス値がインクリメントされる度に、番地「ｎ１」、「ｎ２」、「ｎ３」、・・・の順にアクセスされ、各番地に記憶された画素データ（「０」または「１」）が、クロック信号ＣＬＫの１／２の周波数（Ｆｅ／２）で描画データ列ＤＬ１として出力される。スポット光ＳＰはクロック信号ＣＬＫの周波数Ｆｅに応答してパルス発光しているので、図９に示したように、基板Ｐ上では、互いに１／２ずつオーバーラップした２パルス分のスポット光によって１画素分が描画されることになる。
【００９３】
そして、ポリゴンミラー４６の回転速度と基板Ｐの搬送速度とが精密に同期している状態で、図９のように、次のＹスキャン開始タイミングｔ０’（次の開始信号ｓｔ１）が到来すると、基板ＰはＹスキャン開始タイミングｔ０から１．５μｍだけ副走査方向に進んでいるが、画素ピッチの３μｍ未満なので、Ｘアドレス生成部１０４を介して除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値は、Ｙスキャン開始タイミングｔ０のときの値から変化しない。これにより、除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値「０」に対応して、描画データ記憶部１０６は、ビットマップデータ中の列「ｍ０」（１番目の列）を選択（指定）し続ける。Ｙスキャン開始タイミングｔ０’においても、Ｙアドレス生成部１０２は、可変遅延素子１００を介して開始信号ｓｔ１を受信し、それまでのカウント値をゼロリセットした後、直ちにクロック信号ＣＬＫをカウントしていく。したがって、描画データ記憶部１０６は、選択した列「ｍ０」中の描画データ列（ビット列）ＤＬ１を、分周器１０６Ａで生成されるＹアドレス値のインクリメントに応じて、順次ＡＯＭ駆動部ＤＲ１に出力する。これにより、Ｙスキャン開始タイミングｔ０’においても、列「ｍ０」の描画データ列ＤＬ１（０１１１１１）に応じて、ビームの強度が変調されながらスポット光ＳＰが走査ラインＬ１に沿って走査される。このようにして、Ｙスキャン開始タイミングｔ０’で描画されるスポット光ＳＰは、直前のＹスキャン開始タイミングｔ０で描画されたスポット光ＳＰに対して、副走査方向（Ｘスキャン方向）に実効的なスポット径の１／２程度だけオーバーラップして照射される。
【００９４】
さらに、ポリゴンミラー４６の回転速度と基板Ｐの搬送速度とが精密に同期している状態で、３番目のＹスキャン開始タイミングｔ１（開始信号ｓｔ１）が到来すると、基板Ｐは、１番目のＹスキャン開始タイミングｔ０から３μｍだけ副走査方向に進んでいるので、Ｘアドレス生成部１０４を介して除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値はインクリメントされ、「１」となる。これにより、描画データ記憶部１０６は、ビットマップデータ中のＸアドレス値「１」に対応する列「ｍ１」（２番目の列）を選択（指定）する。Ｙスキャン開始タイミングｔ１においては、Ｘスキャン位置ｘ１は、走査ラインＬ１上にある。Ｙスキャン開始タイミングｔ１が到来すると、Ｙアドレス生成部１０２は、可変遅延素子１００を介して開始信号ｓｔ１を受信し、それまでのカウント値をゼロリセットした後、直ちにクロック信号ＣＬＫをカウントしていく。したがって、描画データ記憶部１０６は、選択された列「ｍ１」中に記憶された画素データ列を、Ｙアドレス値に応じて順次ＡＯＭ駆動部ＤＲ１に出力する。これにより、Ｙスキャン開始タイミングｔ１においては、列「ｍ１」の描画データ列ＤＬ１（０１１１１１）に応じて、ビームの強度が変調されながら、スポット光ＳＰが走査ラインＬ１に沿って走査される。
【００９５】
先のＹスキャン開始タイミングｔ０’と同様に、各Ｙスキャン開始タイミングｔ１’、ｔ２’・・・ｔ６’では、基板Ｐが直前のＹスキャン開始タイミングｔ１、ｔ２・・・ｔ６から、１．５μｍだけ進んでいるだけなので、除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値は変化しない。描画データ記憶部１０６は、Ｙスキャン開始タイミング１’、ｔ２’・・・ｔ６’の各々では、直前のＹスキャン開始タイミングｔ１、ｔ２・・・ｔ６の際に選択されたビットマップデータ中の列「ｍ１」、「ｍ２」・・・「ｍ６」における画素データを、分周器１０６Ａで生成されるＹアドレス値に応じて順次ＡＯＭ駆動部ＤＲ１に出力する。これにより、各Ｙスキャン開始タイミングｔ１’、ｔ２’・・・ｔ６’においては、列「ｍ１」、「ｍ２」、・・・「ｍ６」の各描画データ列ＤＬ１（０１１１１１、００００１１、００００１１、０００１１１、０００１１１、００００１１）に応じて強度変調されたビームによるスポット光ＳＰが、走査ラインＬ１に沿って走査される。
【００９６】
また、先のＹスキャン開始タイミングｔ１と同様に、各Ｙスキャン開始タイミングｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６においては、基板Ｐは、各々２つ前のＹスキャン開始タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５から３μｍ進んでいるので、Ｘアドレス生成部１０４のカウント値に基づく除算器１０６ＢからのＸアドレス値がインクリメントされる。描画データ記憶部１０６は、各Ｙスキャン開始タイミングｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６において、インクリメントされたＸアドレス値に対応する列「ｍ２」、「ｍ３」、「ｍ４」、「ｍ５」、「ｍ６」を選択し、選択した列における画素データを、Ｙアドレス生成部１０２のカウント値に基づく分周器１０６ＡからのＹアドレス値に応じて順次ＡＯＭ駆動部ＤＲ１に出力する。これにより、各Ｙスキャン開始タイミングｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６においては、ビットマップデータ中の列「ｍ２」、「ｍ３」、「ｍ４」、「ｍ５」、「ｍ６」の各々の描画データ列ＤＬ１（００００１１、００００１１、０００１１１、０００１１１、００００１１）に応じて強度変調されたビームＬＢのスポット光ＳＰが走査ラインＬ１に沿って走査される。なお、各Ｙスキャン開始タイミングｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６においては、基板Ｐ上で副走査方向の目標位置として設定されるＸスキャン位置ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｘ６は、走査ラインＬ１上にある。
【００９７】
このように、スポット光ＳＰの主走査方向への走査開始タイミングに同期して、基板Ｐが副走査方向に理想速度で搬送されているときは、本発明の態様であっても、描画データに応じたパターンを綺麗に描画露光することができる。
【００９８】
次に、図１２および図１３を参照して、基板Ｐの搬送速度が、図９の基板Ｐの搬送速度（理想速度）より遅くなったときの、本発明の態様の描画露光について説明する。図１２は、ポリゴンミラー４６の回転速度が図９の場合と同一で安定しており、基板Ｐの搬送速度が、図９の場合の基板Ｐの搬送速度（理想速度）より少し遅くなった状態で、Ｙスキャン開始タイミング（開始信号ｓｔ１）、すなわち時間軸を基準にしてパターンの描画動作を誇張して説明する図である。図１３は、図１２に示すパターンの描画動作によって、実際に基板Ｐ上に描画露光されるパターンを座標系（ＸＹ位置）を基準にして表した図である。なお、基板搬送機構１２は、基本的には基板Ｐの搬送速度が理想速度（目標となる指定速度に対して所定誤差範囲で安定した速度）となるように、基板Ｐを搬送しているが、回転ドラム２２の重量が大きく慣性モーメントが大きい場合は、その回転速度の制御応答性が低くなり、基板Ｐの搬送状態等によっては、基板Ｐの搬送速度を理想速度に戻すのに時間がかかる場合がある。
【００９９】
ポリゴンミラー４６の回転速度は図９の場合と同じなので、図１２に示すように、各Ｙスキャン開始タイミングｔ０、ｔ０’、ｔ１、ｔ１’・・・毎のスポット光ＳＰによる主走査方向への画素データに応じた描画動作は、図９の場合と同様なので説明を省略する。図９の場合と異なる点は、時間軸を基準とした場合、Ｙスキャン開始タイミングｔ０、ｔ０’、ｔ１、ｔ１’・・・の各々に対して、基板Ｐ上の対応すべきＸスキャン位置ｘ０、ｘ１、ｘ２、・・・が、基板Ｐの搬送速度の低下により副走査方向に徐々にずれてくることである。すなわち、図１２のように、Ｙスキャン開始タイミングｔ０とＸスキャン位置ｘ０とが一致していても、Ｙスキャン開始タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４・・・と時間とともに、図９では一致していたＸスキャン位置ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４・・・が徐々にずれてくる。一方で、基板ＰのＸスキャン位置は、Ｘアドレス生成部１０４のカウント値に基づいて除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値によって規定されており、描画データ記憶部１０６のメモリに記憶されたビットマップデータは、基板Ｐの搬送速度に関らず、基板Ｐが副走査方向に３μｍだけ移動する度に、「ｍ１」、「ｍ２」、「ｍ３」・・・の順に画素データ列がアクセス（選択）される。
【０１００】
すなわち、座標系上でみると、Ｘスキャン位置ｘ０、ｘ１、ｘ２、・・・（画素データ列「ｍ１」、「ｍ２」、「ｍ３」・・・の選択タイミング）の各々は、副走査方向に沿って基板Ｐ上に３μｍ間隔で設定されるが、スキャン開始タイミングｔ０、ｔ０’、ｔ１、ｔ１’・・・は、副走査方向に関して１画素当りに２回だけではなく、所々で３回になる。図１２の場合、Ｘスキャン位置ｘ３とｘ４の間では、３回のＹスキャン開始タイミングｔ３’、ｔ４、ｘ４’が発生する。図１２では、基板Ｐ上に照射されたスポット光ＳＰの位置のみを時間軸を基準にして表しており、副走査方向（Ｘスキャン方向）に関して、スポット径の１／２程度でオーバーラップするものとした。そのため、時間軸を基準にすると、描画データ列「ｍ１」、「ｍ２」、「ｍ３」・・・は、副走査方向に僅かに拡大したように配置される。
【０１０１】
しかしながら、実際に基板Ｐ上に描画されるパターンは、図１３に示すように、基板Ｐ上では副走査方向に３μｍごとに描画データ列「ｍ１」、「ｍ２」、「ｍ３」・・・が割り振られるので、図１１のように描画されたパターンが副走査方向に縮むようなことはない。但し、図９のように、ポリゴンミラー４６の回転速度と基板Ｐの搬送速度とが精密に同期している場合と比べると、パターンの一部分では副走査方向に関して１パルス（１スポット光）分だけ余分に描画されることがある。図９の場合、例えばＹスキャン方向のアドレス値ｎ５に対応したクロック信号ＣＬＫのクロックパルスに応答して照射されるスポット光ＳＰのＸスキャン方向の数は、７画素分に対して１４である。それに対し、図１３の場合は、同じアドレス値ｎ５に対応したクロックパルスに応答して照射されるスポット光ＳＰのＸスキャン方向の数は、７画素分に対して１５になっている。
【０１０２】
すなわち、基板Ｐの搬送速度が目標値に対して遅い場合は、基板Ｐ上で副走査方向に離接して走査されたスポット光ＳＰ同士が、副走査方向にスポット径の１／２よりも僅かに大きな量でオーバーラップすることになる。例えば、基板Ｐの搬送速度が目標値（理想値）に対して１０％低下しているとすると、副走査方向に離接して走査されたスポット光ＳＰ（直径３μｍ）同士の間隔は１．５μｍから１．３５μｍに減少し、オーバーラップ量はスポット径の１／２（１．５μｍ）から１．６５μｍに増加する。逆に、基板Ｐの搬送速度が目標値（理想値）に対して１０％増加した場合は、副走査方向に離接して走査されたスポット光ＳＰ（直径３μｍ）同士のオーバーラップ量は、スポット径の１／２（１．５μｍ）に対して１０％低下し、１．３５μｍになる。
【０１０３】
このように、Ｘアドレス生成部１０４のカウント値（基板Ｐの移動量）に応じて除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値に応答して、Ｙスキャン開始タイミング時に選択すべき描画データ列ＤＬ１の列「ｍ０」、「ｍ１」、「ｍ２」・・・を順次指定するので、基板Ｐの搬送速度が理想速度より遅くなったとしても、基板Ｐが副走査方向（Ｘスキャン方向）に１画素分だけ移動する間は、同じ列中の描画データ（描画データ列ＤＬ）を繰り返し使用することができ、図１３に示すように、図９に示すパターンと略同等または近い形状のパターンを描画することができる。
【０１０４】
また、基板Ｐの搬送速度が、図９で説明した目標速度（理想速度）よりも僅かに速くなった場合でも、本実施の形態では、除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値に応答して、Ｙスキャン開始タイミング時に選択すべき描画データ列ＤＬ１の列「ｍ０」、「ｍ１」、「ｍ２」・・・を順次指定するので、図９に示すパターンと略同等または近い形状のパターンを基板Ｐ上に描画することができる。その場合は、基板Ｐの搬送速度が目標値（理想値）に対して増加しているので、副走査方向に離接して走査されたスポット光ＳＰ（直径３μｍ）同士のオーバーラップ量は、スポット径の１／２（１．５μｍ）よりも小さくなるだけである。但し、基板Ｐの搬送速度が目標値（理想値）に対して２倍以上になると、副走査方向に離接して走査されたスポット光ＳＰ（直径３μｍ）同士のオーバーラップ量がゼロになってしまい、基板Ｐに描画されたパターンの一部欠損や断線等の品質劣化が生じる。そのため、そのような設定にならないように、ポリゴンミラー４６の回転速度、クロック信号ＣＬＫの周波数（発光周波数Ｆｅ）、および基板Ｐの搬送速度は適切な関係に設定される。
【０１０５】
一般に、この種の回転ドラム２２の回転駆動制御では、１回転中に生じ得る速度ムラ（回転ドラム２２の外周面の周速度）を±１％以下にすることが可能である。しかしながら、先に例示したように、基板Ｐの理想速度が２．２５ｍｍ／Ｓの場合、１回転中に±１％の速度変動が生じると、それは基板Ｐの移動速度が±２２．５μｍ／Ｓだけ変化したことになり、基板Ｐ上に設定する画素寸法の３μｍ角、スポット光ＳＰの主走査の副走査方向の間隔１．５μｍ等に比べると、大きな変動要因となり得る。しかしながら、本実施の形態では、エンコーダヘッドＥＮ２等によって求められる回転ドラム２２の外周面（基板Ｐ）の移動位置を表す除算器１０６Ｂの出力値（Ｘアドレス値）によって、描画データ記憶部１０６のメモリ中に記憶された描画データ列（ｍ０、ｍ１、ｍ２・・・）を選択しているので、その程度の速度変動があっても、描画品質を低下させることが無い。
【０１０６】
以上のように、基板Ｐの搬送速度が、ポリゴンミラー４６の回転速度と精密に同期した速度（理想速度）に対して変動したとしても、描画データ上のパターンと略同等または近い形状で基板Ｐ上にパターン描画することができる。しかしながら、基板Ｐの搬送速度が理想速度よりも遅くなる場合は、副走査方向に離接するスポット光ＳＰのオーバーラップ量が増加し、基板Ｐの搬送速度が理想速度よりも早くなる場合は、副走査方向に離接するスポット光ＳＰのオーバーラップ量が減少するため、搬送速度が理想速度から変化した範囲では、基板Ｐの感光層に与えられる単位面積当たりの平均的な露光量（ドーズ）が変わる場合もある。そのような場合は、エンコーダヘッドＥＮｎからの２相信号を内挿してデジタル計数するカウンタ回路からの計数出力に基づいて、回転ドラム２２の回転速度の変動を計測しつつ、その変動量に応じて光源装置１４から出力されるビームＬＢの強度を動的に微調整する光強度調整器を設けるとよい。或いは、描画ユニットＵ１〜Ｕ５の各々に設けられている描画用光学素子（ＡＯＭ）３２に印加される高周波の駆動信号の振幅を可変して回折効率を調整する回路を図６中の各ＡＯＭ駆動部ＤＲ１〜ＤＲ５に設けてもよい。なお、基板Ｐの感光層に与えられる単位面積当たりの平均的な露光量（ドーズ）を積極的に増加させたい場合は、単純には基板Ｐの搬送速度を低下させるだけでよく、基板Ｐの搬送速度を変えたくない場合は、ポリゴンミラー４６の回転速度と光源装置１４からのビームＬＢのパルス発光の周波数Ｆｅ（クロック信号ＣＬＫの周波数Ｆｓ）とを、露光量の増分（％）に応じて高めればよい。
【０１０７】
〔変形例１〕
以上の実施の形態では、描画ユニットＵ１〜Ｕ５の各々のポリゴンミラー４６は一定の回転速度で回転させ、その速度に対応して、光源装置１４の発光周波数Ｆｅ（クロック信号ＣＬＫ）を設定し、基板Ｐが理想速度で搬送されているときは、基板Ｐ上で隣接してパルス照射されるスポット光ＳＰ同士が、主走査方向と副走査方向とでスポット光ＳＰの直径の約１／２でオーバーラップするように設定した。しかしながら、光源装置１４が、さらに高い発振周波数でパルス発光可能な場合は、基板Ｐ上で隣接してパルス照射されるスポット光ＳＰ同士の主走査方向に関するオーバーラップ量を、スポット光の直径の約３／４、或いは約７／８に設定することもできる。例えば、図９のような描画動作において、光源装置１４からのビームＬＢのパルス周波数を、発光周波数Ｆｅ（実施の形態では１００ＭＨｚ）に対して２倍（２００ＭＨｚ）にした場合は、オーバーラップ量をスポット光の直径の約３／４とし、発光周波数Ｆｅ（実施の形態では１００ＭＨｚ）に対して４倍（４００ＭＨｚ）にした場合は、オーバーラップ量をスポット光の直径の約７／８とすることができる。これによって、基板Ｐの感光層に与えられる露光量を増大させたり、描画されたパターンの像質（現像後のレジスト像の品質等）を向上させたりすることができる。
光源装置１４をファイバーレーザ光源とし、発光周波数Ｆｅを２００ＭＨｚとした場合は、図７中の分周器１０６Ａは、クロック信号ＣＬＫ（２００ＭＨｚ）を１／４分周する構成とし、発光周波数Ｆｅを４００ＭＨｚとした場合は、分周器１０６Ａは、クロック信号ＣＬＫ（４００ＭＨｚ）を１／８分周する構成とすればよい。
【０１０８】
〔変形例２〕
本実施の形態では、基板Ｐの搬送速度がある範囲内で変動しても、正確なパターン描画が可能であるが、搬送速度が大きく変動するような状況では、基板Ｐの搬送速度の変動に追従して、ポリゴンミラー４６の回転速度と光源装置１４のビームの発光周波数Ｆｅを動的に変化させるような構成にしてもよい。例えば、基板Ｐの搬送速度の目標値が２．２５ｍｍ／Ｓである状況から、２倍の４．５ｍｍ／Ｓの目標値に変更する場合、回転ドラム２２の回転速度を上げながら、ポリゴンミラー４６の回転速度と光源装置１４のビームの発光周波数Ｆｅを、基板Ｐの搬送速度の新たな目標値４．５ｍｍ／Ｓに対応するように調整する。ポリゴンミラー４６の回転速度や光源装置１４のビームの発光周波数Ｆｅの調整は短時間で完了するが、回転ドラム２２の回転速度の変更が完了までにはある程度の時間が必要である。通常であれば、基板Ｐが新たな目標値４．５ｍｍ／Ｓの速度で安定走行する状態になってからパターン描画動作が開始されるが、本実施の形態であれば、基板Ｐが新たな目標値４．５ｍｍ／Ｓの速度に達する前、例えば、新たな目標値の８０％程度の速度に達した時点から、パターン描画動作が開始可能である。また、回転ドラム２２の回転速度が新たな目標値に静定する直前に、サーボ制御の特性によってはオーバーシュートやアンダーシュートと言った僅かな速度ムラが生じるが、本実施の形態であれば、そのような速度ムラの影響を受けることなく、精密なバターン描画が可能である。したがって、基板Ｐ上の露光領域Ｗにパターンを描画する露光工程の生産性（タクト）が向上する。
【０１０９】
［第２の実施の形態］
ここで、基板Ｐは、フレキシブルなシート基板であるため、部分的に歪んで回転ドラム２２に支持されたり、基板Ｐの長尺方向が回転ドラム２２の回転軸ＡＸに対して傾いて支持されたりする場合がある。そのため、スポット光ＳＰが走査される走査ラインＬに沿ったパターンの描画位置を主走査方向（基板Ｐの幅方向）に微少にシフト（位置補正）したり、スポット光ＳＰが走査される走査ラインの長さを微少に伸縮（倍率補正）したりする必要が生じる場合もある。また、基板Ｐ上の露光領域Ｗの副走査方向の長さ（露光長）が、基板Ｐの伸縮によって設計上の露光長から変化している場合、露光長の変化に対応した描画動作も必要となる。
【０１１０】
そこで、まず、走査ラインＬに沿って描画されるパターンを主走査方向へ微少量（例えば、拡張領域０．５ｍｍ〜１ｍｍの半分以下の量）だけ全体的に位置補正する場合について説明する。露光コントローラ９０は、走査ラインＬ（Ｌ１〜Ｌ５）に沿って描画されるパターンを主走査方向へシフトさせたい量に応じて、図７に示したＡＯＭ制御部ＤＧ（ＤＧ１〜ＤＧ５）の可変遅延素子１００の遅延量（遅延時間）を変える。例えば、描画されるパターンの位置を主走査方向に沿って＋Ｙ方向側に微少量シフトしたい場合は、露光コントローラ９０からの指令によって、ＡＯＭ制御部ＤＧ１、ＤＧ３、ＤＧ５の可変遅延素子１００の遅延量（遅延時間）を初期値より大きくする。これにより、ＡＯＭ制御部ＤＧ１、ＤＧ３、ＤＧ５のＹアドレス生成部１０２への開始信号ｓｔ１、ｓｔ３、ｓｔ５の入力タイミングは遅くなるので、Ｙアドレス生成部１０２によるクロック信号ＣＬＫの０からのカウント開始が遅くなる。したがって、分周器１０６ＡがＹアドレス値を０からカウントアップするタイミングも遅れ、Ｙスキャン開始タイミング（ｔ０、ｔ０’、ｔ１、ｔ１’・・・）において、描画データ記憶部１０６から描画データ列ＤＬ１、ＤＬ３、ＤＬ５が出力されるタイミングも遅くなる。その結果、走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５の各々に沿って描画されるパターンの位置も主走査方向に沿って全体的に＋Ｙ方向側にずれることになる。なお、可変遅延素子１００は、クロック信号ＣＬＫのクロックパルスを設定された遅延時間に対応した数だけ計数するプリセットカウンタ回路と、プリセットカウンタ回路が設定されたクロックパルス数を計数したら、開始信号ｓｔ１、ｓｔ３、ｓｔ５をＹアドレス生成部１０２に通すゲート回路等で構成される。
【０１１１】
逆に、走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５の各々に沿って描画されるパターンの位置を主走査方向に沿って−Ｙ方向側に微少量シフトしたい場合は、露光コントローラ９０は、ＡＯＭ制御部ＤＧ１、ＤＧ３、ＤＧ５の可変遅延素子１００の遅延量（遅延時間）を初期値より小さくする。これにより、ＡＯＭ制御部ＤＧ１、ＤＧ３、ＤＧ５のＹアドレス生成部１０２への開始信号ｓｔ１、ｓｔ３、ｓｔ５の入力タイミングは早くなり、Ｙアドレス生成部１０２によるクロック信号ＣＬＫの０からのカウント開始が早くなる。したがって、分周器１０６ＡがＹアドレス値を０からカウントアップするタイミングも早まり、Ｙスキャン開始タイミング（ｔ０、ｔ０’、ｔ１、ｔ１’・・・）において、描画データ記憶部１０６から描画データ列ＤＬ１、ＤＬ３、ＤＬ５が出力されるタイミングも早くなる。その結果、走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５の各々に沿って描画されるパターンの位置も主走査方向に沿って−Ｙ方向側にずれることになる。
【０１１２】
先に例示したように、発光周波数Ｆｅ（クロック信号ＣＬＫ）を１００ＭＨｚ、基板Ｐ上の走査ラインＬ１〜Ｌ５を３０ｍｍ、走査効率βが３０％の８面のポリゴンミラー４６の回転速度を１１２５０ｒ.ｐ.ｍとした場合、直径３μｍのスポット光ＳＰは、クロック信号ＣＬＫの１クロックパルスごとに、１．５μｍずつ走査ラインに沿って移動して照射される。したがって、可変遅延素子１００が計数するクロック信号ＣＬＫのクロックパルス数をＣｄｐとすると、走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５の各々に沿って描画されるパターンの描画開始位置は、初期位置に対して、Ｃｄｐ×１．５μｍだけ主走査方向（±Ｙ方向）にシフトさせることができる。その初期位置は、可変遅延素子１００に設定される遅延量の初期値に対応したものであるが、各走査ラインＬ１〜Ｌ５の主走査開始側の端部に設定される拡張領域０．５ｍｍ〜１ｍｍの半分程度の位置になるように設定される。
【０１１３】
次に、走査ラインＬに沿って描画されるパターンの長さ（主走査方向の描画長）を微少量だけ伸縮させる描画倍率の補正について説明する。露光コントローラ９０は、倍率補正すべき描画長の伸縮量に応じて、クロック生成部９２が生成するクロック信号ＣＬＫの周波数を所定周波数Ｆｓ（発光周波数Ｆｅ）から変動させる。例えば、３０ｍｍの描画長を１％だけ縮小する場合は、クロック信号ＣＬＫの周波数を初期の所定周波数Ｆｓに対して１％だけ高くし、３０ｍｍの描画長を１％だけ拡大する場合は、クロック信号ＣＬＫの周波数を初期の所定周波数Ｆｓに対して１％だけ低くすればよい。このように、クロック信号ＣＬＫの周波数を初期の所定周波数Ｆｓに対して±１％変化させると、走査ラインＬに沿って並ぶ直径３μｍのスポット光ＳＰ（パルス光）の間隔が、初期値の１．５μｍに対して±１％だけ変化する。そのため、先に例示したように、３０ｍｍの描画長を２００００パルスのスポット光ＳＰで描画する設定とした場合、補正後の描画長は、２００００×（１±０．０１）×１．５μｍ＝３０±０．３ｍｍとなる。なお、クロック信号ＣＬＫの周波数（発光周波数Ｆｅ）を描画倍率の補正のために微調整する場合は、図７に示した分周器１０６Ａの分周比を微調整前の値（１／２、１／４、１／８等のいずれか１つの値）から変更する必要はない。
【０１１４】
基板ＰをＰＥＴやＰＥＮ等の樹脂材料によるフィルムとした場合、主走査方向における基板Ｐの伸縮量（拡大率、縮小率）は、基板Ｐの厚み、直前の処理プロセスで受けた温度や湿度、基板Ｐに成膜された材料の種類や膜厚、さらには回転ドラム２２上に支持されたときに付与されるテンション（内部応力）等によって大きく変化し得るが、１０００〜５０００ｐｐｍ程度を上限とした描画倍率補正に対応できるように、クロック信号ＣＬＫの周波数を初期の所定周波数Ｆｓに対して微調整できればよい。
【０１１５】
なお、以上の描画倍率補正の方式では、走査ラインＬに沿ったスポット光ＳＰの１回の走査期間中のクロック信号ＣＬＫの周波数（発光周波数Ｆｅ）を一定となるようにしたが、走査ラインＬに沿ったスポット光ＳＰの１回の走査期間中に、Ｙアドレス生成部１０２に印加されるクロック信号ＣＬＫの周期を部分的（局所的）に変化させてもよい。先に例示したように、クロック信号ＣＬＫを１００ＭＨｚとして、スポット光ＳＰの１回の走査中に、クロックパルスの２００００パルス分のスポット光ＳＰで描画長３０ｍｍに渡ってパターン描画される場合、例えば、クロックパルスの１０００パルス毎に、連続した２つのクロックパルス間の時間（周期）を微調整してもよい。すなわち、分周器１０６ＡでＹアドレス値がゼロからカウントアップされるパターン描画開始時から、クロック信号ＣＬＫの１クロックパルス目から１０００クロックパルス目までは、所期の周波数Ｆｓ（１００ＭＨｚ）に対応した１０ｎＳの周期とし、１０００クロックパルス目と次の１００１クロックパルス目との間の周期は、例えば９ｎＳ、或いは１１ｎＳとし、１００１クロックパルス目から２０００クロックパルス目までは再び１０ｎＳの周期とし、それを２００００クロックパルスまで繰り返す。
【０１１６】
すなわち、クロック信号ＣＬＫの２００００クロックパルスの間、原則としては、クロックパルス間の周期を１０ｎＳとするが、クロックパルスの１００１番目、２００１番目、３００１番目、４００１番目、・・・、１９０００番目のクロックパルスの位置では、周期を９ｎＳ或いは１１ｎＳに補正する。クロックパルスの周期の１０ｎＳは、スポット光ＳＰが主走査方向に１．５μｍだけ走査する時間に対応しており、クロックパルスの周期が１０ｎＳから９ｎＳに補正されたところでは、スポット光ＳＰが主走査方向に１．３５μｍ（１．５μｍ×９／１０）だけ走査され、クロックパルスの周期が１０ｎＳから１１ｎＳに補正されたところでは、スポット光ＳＰが主走査方向に１．６５μｍ（１．５μｍ×１１／１０）だけ走査される。このように、Ｙアドレス生成部１０２に印加されるクロック信号ＣＬＫの周期（所期値は１０ｎＳ）を、１０００クロックパルス毎に１９ヶ所で周期を９ｎＳに補正した場合は、２００００クロックパルスで描画されるパターンの描画長（所期値は３０ｍｍ）を、１９×（１．５μｍ×１／１０）＝２．８５μｍだけ縮小させることができる。これは、倍率補正として、９５ｐｐｍ（２．８５μｍ／３０ｍｍ）で制御できることを意味する。逆に、１０００クロックパルス毎に１９ヶ所で周期を１１ｎＳに補正した場合は、２．８５μｍだけ拡大させることができる。このように、Ｙアドレス生成部１０２に印加されるクロック信号ＣＬＫの周期を部分的（局所的）に変化させる方法によれば、倍率補正をｐｐｍオーダーできめ細かく制御することができる。
【０１１７】
次に、露光領域Ｗの副走方向（Ｘスキャン方向）における長さ（露光長）の伸縮に対応した描画動作について説明する。図７に示したＡＯＭ制御部ＤＧ（ＤＧ１〜ＤＧ５）の描画データ記憶部１０６は、露光コントローラ９０の制御の下、通常は、図８に示したビットマップデータ中から、除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値のインクリメントに応じて、列ｍ０、ｍ１、ｍ２、ｍ３・・・の順に、記憶された画素データを描画データ列ＤＬ（ＤＬ１〜ＤＬ５）として読み出して出力する。しかしながら、図６中のアライメント位置情報生成部８８によって逐次取得される各アライメントマークＫｓ１〜Ｋｓ３（図２）の位置関係から、露光領域Ｗ（基板Ｐ）の露光長が副走査方向に伸縮していると露光コントローラ９０が判断した場合は、露光長の伸縮量に応じて、ビットマップデータ中の画素データの列ｍ０、ｍ１、ｍ２、ｍ３・・・の所々で、読み出す列を飛ばしたり、同じ列を２度読み出したりするように制御する。すなわち、描画データ列ＤＬ（ＤＬ１〜ＤＬ５）として読み出すべきビットマップデータ中の列ｍ０、ｍ１、ｍ２、ｍ３・・・を、露光領域Ｗの露光長の伸縮量に応じたＸスキャン方向の適当な位置毎に、意図的にずらす（シフトする）ように制御する。
【０１１８】
具体的に説明すると、ＡＯＭ制御部ＤＧ（ＤＧ１〜ＤＧ５）の描画データ記憶部１０６は、基板Ｐ上にパターン描画される露光領域Ｗの露光長を、設計値に対して副走査方向に、例えば１／１０００（０．１％）だけ伸縮させる場合は、図７に示した除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値が１０００回（所定回）インクリメントされる度に、ビットマップデータ中から本来選択されるべき画素データの列ｍ１０００、ｍ２０００、ｍ３０００・・・ではなく、それらの１つ手前の列ｍ９９９、ｍ１９９９、ｍ２９９９、・・・に戻って再度同じ画素データを読み出す２回選択動作、或いは、それらの１つ先の列ｍ１００１、ｍ２００１、ｍ３００１・・・に飛んで画素データを読み出す飛越選択動作を行う。そのような描画動作の一例を、図１４を参照して説明する。
【０１１９】
図１４は、基板Ｐ上に実際に描画される露光領域Ｗの副走査方向（Ｘスキャン方向）の露光長を、設計上の露光長に対して、１／１０００（０．１％）だけ伸縮させる場合に、図７中の除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値に応じた画素データの列ｍ０、ｍ１、ｍ２、ｍ３・・・の選択の様子を示す図である。図１４においても、スポット光ＳＰの主走査方向への走査開始タイミングに同期して、基板Ｐが副走査方向に一定の速度（理想速度）で搬送されているものとする。したがって、図１４に示すように、スポット光ＳＰによるＹスキャン開始タイミングｔ０、ｔ０’、ｔ１、ｔ１’、ｔ２、ｔ２’・・・・は、先の図９（または図１、１３）と同様に、基板Ｐが副走査方向に画素寸法（３μｍ角）の１／２（１．５μｍ）だけ移動する毎に発生し、副走査方向に隣接して照射されるスポット光ＳＰ同士は、直径の１／２（１．５μｍ）程度でオーバーラップする。なお、図１４では図示を省略したが、Ｙスキャン開始タイミングｔ９９８、ｔ９９９、ｔ１０００、ｔ１００１の各々の前後にも、Ｙスキャン開始タイミングｔ９９８’、ｔ９９９’、ｔ１０００’、ｔ１００１’が存在し、Ｙスキャン開始タイミングｔ１９９８、ｔ１９９９、ｔ２０００、ｔ２００１の各々の前後にも、Ｙスキャン開始タイミングｔ１９９８’、ｔ１９９９’、ｔ２０００’、ｔ２００１’が存在する。なお、図１４中の各列ｍ０、ｍ１、ｍ２、・・・、ｍ２００１・・・を構成する矩形は、１画素のデータ（「０」または「１」）を記憶する１ビット分のメモリセルに相当する。
【０１２０】
また、先の図９と同様に、Ｙスキャン開始タイミングｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３、・・・ｔ９９８、ｔ９９９、ｔ１０００、ｔ１００１、・・・、ｔ１９９８、ｔ１９９９、ｔ２０００、ｔ２００１、・・・の各々は、基板Ｐ上での副走査方向の画素寸法（３μｍ）毎のＸスキャン位置ｘ０、ｘ１、ｘ２、ｘ３、・・・、ｘ９９８、ｘ９９９、ｘ１０００、ｘ１００１、・・・、ｘ１９９８、ｘ１９９９、ｘ２０００、ｘ２００１、・・・に対応している。さらに、先に説明した実例と同様、スポット光ＳＰによる描画長を３０ｍｍとし、画素寸法を３μｍ角とするので、画素データの列ｍ０、ｍ１、ｍ２、・・・、ｍ２００１・・・の各々は、行方向（Ｙスキャン方向）に並ぶ１００００画素（ビット）分のメモリセルの番地位置ｎ０、ｎ１、ｎ２、・・・、ｎ９９９９、ｎ１００００・・・に記憶される。
【０１２１】
描画する露光領域Ｗの副走査方向における露光長を設計値に対して０．１％だけ伸長（拡大）させる場合は、ＡＯＭ制御部ＤＧ（ＤＧ１〜ＤＧ５）の描画データ記憶部１０６は、除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値が「９９９」になるまでは、Ｘアドレス値に応じた画素データの列ｍ０、ｍ１、ｍ２、・・・、ｍ９９９をビットマップデータ中から順次選択し、選択された列の画素データ（１００００画素分）を図７中の分周器１０６Ａで生成されるＹアドレス値（番地位置ｎ０、ｎ１、ｎ２、・・・、ｎ１００００）のインクリメントに同期して、ビットシリアルな描画データ列ＤＬ（ＤＬ１〜ＤＬ５）としてＡＯＭ駆動部ＤＲ（ＤＲ１〜ＤＲ５）に出力する。
【０１２２】
そして、除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値が「９９９」から「１０００」になったときは、描画データ記憶部１０６が、Ｘアドレス値「１０００」に対応した本来の列ｍ１０００を選択せずに、１つ前のＸアドレス値「９９９」に対応する列ｍ９９９を選択し続けるように制御する。すなわち、Ｘアドレス値が「９９８」、「９９９」、「１０００」、「１００１」とインクリメントされる際、Ｘアドレス値「９９８」に対しては列ｍ９９８の画素データが選択され、Ｘアドレス値「９９９」に対しては列ｍ９９９の画素データが選択され、そしてＸアドレス値「１０００」に対しては列ｍ９９９の画素データが選択され、Ｘアドレス値「１００１」に対しては列ｍ１０００の画素データが選択される。それ以降、Ｘアドレス値が「１９９９」に達するまでは、「Ｘアドレス値−１」にシフトした画素データの列がＸアドレス値のインクリメントに応答して順次選択され、描画データ列ＤＬ（ＤＬ１〜ＤＬ５）となって出力される。以上の動作によって、列ｍ９９９の画素データ列に応じたＹスキャン方向の画素列が、図１４中の拡大時のデータ列ｍの選択制御に示すように、副走査方向の位置ｘ９９９と位置ｘ１０００の２列分に渡って描画される。その結果、画素データの列ｍ０〜ｍ９９９（Ｘスキャン方向に１０００画素分）を描画する間に、副走査方向に移動する基板Ｐの移動量は、設計上の移動量（３μｍ×１０００）に対して、１画素分（３μｍ）だけ長くなり、所定の割合（０．１％）で副走査方向に拡大したパターンが描画される。
【０１２３】
さらに、除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値が「１９９９」から「２０００」になったときは、描画データ記憶部１０６が、Ｘアドレス値「２０００」に対応した本来の列ｍ２０００を選択せずに、２つ前のＸアドレス値「１９９８」に対応する列ｍ１９９８を選択するように制御される。すなわち、Ｘアドレス値が「１９９８」、「１９９９」、「２０００」、「２００１」とインクリメントされる際、Ｘアドレス値「１９９８」に対しては列ｍ１９９７の画素データが選択され、そして、Ｘアドレス値「１９９９」とＸアドレス値「２０００」の両方に対しては列ｍ１９９８の画素データが選択され、Ｘアドレス値「２００１」に対しては列ｍ１９９９の画素データが選択される。それ以降、Ｘアドレス値が「２９９９」に達するまでは、「Ｘアドレス値−２」にシフトした画素データの列がＸアドレス値のインクリメントに応答して順次選択され、描画データ列ＤＬ（ＤＬ１〜ＤＬ５）となって出力される。以上の動作によって、列ｍ１９９８の画素データ列に応じたＹスキャン方向の画素列が、図１４中の拡大時のデータ列ｍの選択制御に示すように、副走査方向の位置ｘ１９９９と位置ｘ２０００の２列分に渡って描画される。その結果、画素データの列ｍ１０００〜ｍ１９９９（Ｘスキャン方向に１０００画素分）を描画する間に、副走査方向に移動する基板Ｐの移動量は、設計上の移動量（３μｍ×１０００）に対して、１画素分（３μｍ）だけ長くなり、所定の割合（０．１％）で副走査方向に拡大したパターンが描画される。
【０１２４】
以上のような制御によって描画すべき露光領域Ｗの露光長を拡大（伸張）する場合は、除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値が１０００カウント分増加する回数をＱＤとしたとき、１０００カウント分増加する度に、「Ｘアドレス値−ＱＤ」だけ負方向にシフトしたシフトＸアドレス値を生成する減算器（または、加算器）を、図７に示した描画データ記憶部１０６中に設け、減算器で生成されるシフトＸアドレス値に応じて、ビットマップデータ中の画素データの列ｍを選択すればよい。
【０１２５】
また、描画すべき露光領域Ｗの副走査方向の露光長を設計上の値から一定の割合（例えば０．１％）で縮小する場合、ＡＯＭ制御部ＤＧ（ＤＧ１〜ＤＧ５）の描画データ記憶部１０６は、除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値が「９９８」となるまでは、Ｘアドレス値に応じたビットマップデータ中の画素データの列「ｍ０」、「ｍ１」、「ｍ２」、・・・、「ｍ９９８」を順次選択し、選択された列の画素データ（１００００画素分）を図７中の分周器１０６Ａで生成されるＹアドレス値（番地位置ｎ０、ｎ１、ｎ２、・・・、ｎ１００００）のインクリメントに同期して、ビットシリアルな描画データ列ＤＬ（ＤＬ１〜ＤＬ５）としてＡＯＭ駆動部ＤＲ（ＤＲ１〜ＤＲ５）に出力する。
【０１２６】
そして、除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値が「９９８」から「９９９」になったときは、描画データ記憶部１０６が、Ｘアドレス値「９９９」に対応した本来の列ｍ９９９を選択せずに、１つ後のＸアドレス値「１０００」に対応する列ｍ１０００を選択するように制御する。すなわち、列ｍ９９９の画素データの描画が省かれることになる。それ以降、Ｘアドレス値が「１９９８」になるまでの間、「Ｘアドレス値＋１」にシフトした画素データの列がＸアドレス値のインクリメントに応答して順次選択され、描画データ列ＤＬ（ＤＬ１〜ＤＬ５）となって出力される。以上の動作によって、列ｍ９９９の画素データ列に応じたパターン描画がスキップされるので、図１４中の縮小時のデータ列ｍの選択制御に示すように、副走査方向の位置ｘ９９８と位置ｘ９９９の間で、画素寸法（３μｍ角）の間引きが行われる。その結果、画素データの列ｍ０〜ｍ９９９（Ｘスキャン方向に１０００画素分）を描画する間に、副走査方向に移動する基板Ｐの移動量は、設計上の移動量（３μｍ×１０００）に対して、１画素分（３μｍ）だけ短くなり、所定の割合（０．１％）で副走査方向に縮小したパターンが描画される。
【０１２７】
さらに、除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値が「１９９７」から「１９９８」になるときは、描画データ記憶部１０６が、Ｘアドレス値「１９９８」に対応した本来の列ｍ１９９８を選択せずに、２つ後のＸアドレス値「２０００」に対応する列ｍ２０００を選択するように制御される。それ以降、Ｘアドレス値が「２９９７」に達するまでは、「Ｘアドレス値＋２」にシフトした画素データの列がＸアドレス値のインクリメントに応答して順次選択され、描画データ列ＤＬ（ＤＬ１〜ＤＬ５）となって出力される。以上の動作によって、列ｍ１９９９の画素データ列に応じたパターン描画がスキップされるので、図１４中の縮小時のデータ列ｍの選択制御に示すように、副走査方向の位置ｘ１９９７と位置ｘ１９９８の間で、画素寸法（３μｍ角）の間引きが行われる。その結果、画素データの列ｍ１０００〜ｍ１９９９（Ｘスキャン方向に１０００画素分）を描画する間に、副走査方向に移動する基板Ｐの移動量は、設計上の移動量（３μｍ×１０００）に対して、１画素分（３μｍ）だけ相対的に短くなり、所定の割合（０．１％）で副走査方向に縮小したパターンが描画される。
【０１２８】
以上のような制御によって描画すべき露光領域Ｗの露光長を縮小（収縮）する場合は、除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値が１０００カウント分増加する回数をＱＤとしたとき、１０００カウント分増加する度に、「Ｘアドレス値＋ＱＤ」だけ正方向にシフトしたシフトＸアドレス値を生成する加算器を、図７に示した描画データ記憶部１０６中に設け、加算器で生成されるシフトＸアドレス値に応じて、ビットマップデータ中の画素データの列ｍを選択すればよい。
【０１２９】
以上の実施の形態では、副走査方向に並ぶ複数の画素データの列ｍ０、ｍ１、ｍ２、・・・中の最初から、１０００番地（特定番地間隔とする）毎の特定の列ｍ９９９、ｍ１９９９、ｍ２９９９、・・・を指定し、その特定の列の画素データを続けて２回描画することで、描画すべき露光領域Ｗの副走査方向に関する全長（露光長）を０．１％だけ拡大し、特定の列の画素データの描画を飛ばす（スキップする）ことで、描画すべき露光領域Ｗの副走査方向に関する全長（露光長）を０．１％だけ縮小した。このことから、例えば、図６中のアライメント位置情報生成部８８で取得された複数のマークＫｓ１〜Ｋｓ３の配置関係（アライメント結果）に基づいて、基板Ｐ自体の副走査方向に関する伸縮の度合い、或いは、下地パターンが形成された露光領域Ｗの副走査方向に関する伸縮の度合いを求め、その伸縮の度合いに応じて、複数の画素データの列ｍ０、ｍ１、ｍ２、・・・中で特定の列と指定するための特定番地間隔を定めればよい。例えば、露光長を０．０５％だけ伸縮させる場合は、特定番地間隔を２０００番地間隔とし、露光長を０．２％だけ伸縮させる場合は、特定番地間隔を５００番地間隔とすればよい。したがって、アライメント結果から求まる伸縮率（％またはｐｐｍ）の逆数を特定番地間隔として設定すればよい。
【０１３０】
以上のことから、描画すべき露光領域Ｗの露光長を設計値に対して伸縮させるためには、シフトＸアドレス値を生成する加算器（または減算器）に与える回数ＱＤの値の極性（正負）を変えるだけでよい。そのようなシフトＸアドレス値を生成する機能を加えたＡＯＭ制御部ＤＧ（ＤＧ１〜ＤＧ５）の変形例を図１５に示す。図１５のＡＯＭ制御部ＤＧ（ＤＧ１〜ＤＧ５）の構成は、基本的に図６の構成と同じであるが、特定番地間隔を計数して回数ＱＤの値を出力するカウンタ回路１０６Ｃと、除算器１０６Ｂで生成されるＸアドレス値と回数ＱＤの値とを加算したシフトＸアドレス値を出力する加算器１０６Ｄとが付加される。カウンタ回路１０６Ｃには、露光コントローラ９０から送られてくる伸縮率に応じた特定番地間隔の１／２の値がプリセットされる。そして、カウンタ回路１０６Ｃは、除算器１０６Ｂから出力されるＸアドレス値の最下位ビット（ＬＳＢ）の変化（０→１）をカウントアップし、カウントアップした値がプリセットされた値を越えたときは、カウントアップした値をゼロリセットするとともに、回数ＱＤの絶対値をインクリメントする。なお、露光コントローラ９０からは、伸縮の極性（拡大か縮小か）を表すフラグ信号がカウンタ回路１０６Ｃに送られており、カウンタ回路１０６Ｃは、フラグ信号の極性が負の場合は、回数ＱＤの絶対値を負数（１の補数）にして加算器１０６Ｄに印加する。
【０１３１】
［第３の実施の形態］
先の図６にて説明したように、移動機構制御部９４は、露光コントローラ９０の制御の下、図５に示した移動機構６８を制御することで、回転軸Ｉを中心に露光ヘッド１８（描画ユニットＵ１〜Ｕ５）を回動させる。露光コントローラ９０は、アライメント位置情報生成部８８が生成したアライメント位置情報に基づいて、移動機構制御部９４を制御する。このアライメント位置情報から、基板Ｐの搬送状態もわかるので、露光コントローラ９０は、基板Ｐの長尺方向が回転ドラム２２の回転軸ＡＸに対して傾いている場合、つまり、主走査方向が基板Ｐ、或いは露光領域Ｗの幅方向に対して傾いている場合は、露光ヘッド１８が回動するように移動機構制御部９４を制御する。露光コントローラ９０は、基板Ｐ、或いは露光領域Ｗの幅方向と主走査方向（走査ラインＬ）とが平行となるように移動機構制御部９４を制御する。なお、図５に示した移動機構６８が露光ヘッド１８をＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方に平行移動させる微動機構を有する場合、移動機構制御部９４は、露光コントローラ９０の制御の下、露光ヘッド１８（描画ユニットＵ）を回転軸Ｉの回りに回動させるとともに、露光ヘッド１８（描画ヘッド）をＸ方向またはＹ方向に微動して、回転ドラム２２の外周面上（基板Ｐ上）での走査ラインＬ１〜Ｌ５の位置を調整してもよい。
【０１３２】
図１６は、基板Ｐの幅方向が回転ドラム２２の回転軸ＡＸに対して傾いた状態で基板Ｐが回転ドラム２２に搬送されている様子を誇張して表した図であり、このとき、露光ヘッド１８（描画ユニットＵ１〜Ｕ５）を回転軸Ｉの回りに回動させて主走査方向（走査ラインＬ１〜Ｌ５）と基板Ｐの幅方向とを平行にしたときの図である。図１６に示すように、基板Ｐの長尺方向が回転ドラム２２の回転軸ＡＸに対して傾いている場合であっても、基板Ｐは、＋Ｘ方向に沿って搬送されるため、走査ラインＬ３、Ｌ５と走査ラインＬ２、Ｌ４とは、基板Ｐの幅方向に関して描画開始位置付近で互いに重複する方向に僅かにシフトする。逆に、走査ラインＬ１、Ｌ３と走査ラインＬ２、Ｌ４とは、基板Ｐの幅方向に関して描画終了位置が互いに離間する方向に僅かにシフトする。このように、基板Ｐを長尺方向に搬送する間に、回転ドラム２２の回転軸ＡＸの方向（Ｙ方向）に対して基板Ｐの幅方向が傾いた状態になった場合、走査ラインＬ１〜Ｌ５の各々で基板Ｐ上に描画されるパターン同士が、基板Ｐの幅方向に関して良好な精度でつながらない現象、すなわち、継ぎ誤差が発生する。継ぎ誤差の程度は、走査ラインＬ１〜Ｌ５と回転軸ＡＸとのＸＹ面内での相対的な傾き量に応じて変化する。
【０１３３】
そのため、走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５、または、走査ラインＬ２、Ｌ４の位置を基板Ｐの幅方向（主走査方向）に僅かにシフトさせれば、走査ラインＬ３、Ｌ５と走査ラインＬ２、Ｌ４との描画開始位置を基板Ｐの幅方向に関して不要な重複を無くして隣接させ、走査ラインＬ１、Ｌ３と走査ラインＬ２、Ｌ４との描画終了位置を基板Ｐの幅方向に関して不要な離間を無くして隣接させることができる。つまり、走査ラインＬ１〜Ｌ５と回転軸ＡＸとがＸＹ面内で相対的に傾いて設定される状態のときは、走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５、または、走査ラインＬ２、Ｌ４の各々の位置を主走査方向に僅かにシフトすること、或いは、併せて走査ラインＬ１〜Ｌ５の各々の主走査方向に関する描画倍率を微調整することによって、基板Ｐ上の露光領域Ｗの全体に形成すべきパターンを、良好な継ぎ精度で描画露光することができる。
【０１３４】
具体的には、走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５の位置を、＋Ｙ方向側に主走査方向に沿ってシフトする、または、走査ラインＬ２、Ｌ４の位置を、−Ｙ方向側に主走査方向に沿ってシフトすることで、継ぎ誤差を低減することができる。この走査ラインＬ（Ｌ１〜Ｌ５）の主走査方向へのシフトは、先の図７、または図１５中の可変遅延素子１００に設定される遅延時間（クロック信号ＣＬＫのクロックパルスのカウント数）によって、スポット光ＳＰの実効的な直径（３μｍ）の約１／２（１．５μｍ）の分解能で調整可能である。
【０１３５】
ここで、走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５、または、走査ラインＬ２、Ｌ４を主走査方向に沿ってシフトさせて、基板Ｐの露光領域Ｗに対して全走査ラインＬ１〜Ｌ５で、許容範囲以上の継ぎ誤差が生じないようにパターン描画したとしても、基板Ｐは、走査ラインＬ１〜Ｌ５の位置では＋Ｘ方向に沿って搬送されるため、各描画ユニットＵ１〜Ｕ５によって基板Ｐ上に描画される露光領域は、図１７Ａに誇張して示すように、平行四辺形の形状となってしまう。これにより、描画ユニットＵ１〜Ｕ５全体で露光される露光領域Ｗも平行四辺形の形状となってしまう。
【０１３６】
そこで、基板Ｐの長尺方向の回転ドラム２２の回転軸ＡＸに対する傾き度合いに応じて、走査ラインＬ（Ｌ１〜Ｌ５）に沿ってスポット光ＳＰを走査する度に（Ｙスキャン開始タイミングの度に）、走査ラインＬ（Ｌ１〜Ｌ５）を、図１７Ｂに示すように、主走査方向にシフトすることで、各描画ユニットＵ１〜Ｕ５の露光領域を平行四辺形から四角形の形状に補正することができる。これにより、描画ユニットＵ１〜Ｕ５全体で露光される露光領域Ｗも四角形の形状に補正することができ、基板Ｐの長尺方向の回転ドラム２２の回転軸ＡＸに対して傾いていないときの露光領域Ｗの形状と同じにすることができる。走査ラインＬに沿ったスポット光ＳＰの走査を開始する度に、走査ラインＬを主走査方向にシフトする量を徐々に増加させる。このシフト動作は、先の図７、または図１５中の可変遅延素子１００に設定される遅延時間（クロック信号ＣＬＫのクロックパルスのカウント数）を徐々に増減することで実行でき、シフト量の増減量は、基板Ｐの幅方向の回転ドラム２２の回転軸ＡＸに対する傾きに応じて決まる。図１７Ｂのように、基板Ｐの長尺方向の回転ドラム２２の回転軸ＡＸに対する傾き角をθ（ラジアン）、走査ラインＬの間隔をΔｘ（近似的にスポット光ＳＰの直径の１／２）とすると、シフトする量の増加量は、Δｘ×ｓｉｎθで表すことができ、傾き角θが充分に小さい場合は、Δｘ×θで近似できる。つまり、走査ラインＬに沿ったスポット光ＳＰの走査を開始する度（Ｙスキャン開始タイミングｔ０、ｔ０’、ｔ１、ｔ１’、ｔ２、ｔ２’、・・・の度）に、Δｘ×θずつシフトさせていく。この間隔Δｘはスポット光ＳＰの実効的な直径の１／２として既知であり、傾き角θは、図６中のアライメント位置情報生成部８８が収集したマークＫｓ１〜Ｋｓ３の位置関係から露光コントローラ（検出部）９０が求めることができる。
【０１３７】
先の実例で説明したように、スポット光ＳＰの主走査方向のパルス間隔は直径３μｍのスポット径の１／２（１．５μｍ）に対応し、図７（または図１５）中の可変遅延素子１００による遅延時間の分解能もクロック信号ＣＬＫの１周期分の時間（基板Ｐ上で１．５μｍの長さに）に相当するため、傾き角θが小さい場合は、Δｘ×θで決まるシフト量が１．５μｍよりも小さくなる。そこで、Ｘスキャン方向（副走査方向）のスポット光ＳＰによる走査回数（Ｙスキャン開始タイミングの回数）をＣｘとし、Ｃｘ・（Δｘ×θ）≧Δｘ（Ｃｘ・θ≧１）となる走査回数Ｃｘごとに、可変遅延素子１００によってクロック信号ＣＬＫの１周期分ずつ遅延時間を増加（または減少）させてもよい。
【０１３８】
また、描画ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５と、描画ユニットＵ２、Ｕ４とは、基板Ｐの長尺方向に沿って所定の間隔距離で設けられているので、走査ラインＬ２、Ｌ４に沿ったスポット光ＳＰの走査は、走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５のスポット光ＳＰの走査が終了してから所定時間Ｔｄ経過後に行われる。したがって、図１７Ａ、図１７Ｂに示すような、走査ラインＬ２、Ｌ４でのシフト動作（可変遅延素子１００に設定される遅延時間の一定のレートによる増減）は、走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５でのシフト動作に対して、所定時間Ｔｄが経過した後に行う必要がある。走査ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５と、走査ラインＬ２、Ｌ４との基板Ｐの長尺方向における間隔距離をＬｔとし、基板Ｐの搬送速度をｖとすると、この所定時間Ｔｄは、Ｔｄ＝Ｌｔ／ｖ、で表すことができる。
【０１３９】
［第４の実施の形態］
次に、描画用光学素子（ＡＯＭ）３２の特性について説明する。図１８は、駆動信号による描画用光学素子３２のオン／オフのスイッチングによって、描画用光学素子３２から出力される出力光（１次回折光として偏向されたビームのスポット光ＳＰ）の状態を示すタイムチャートである。光源装置１４から出力されるパルス状のレーザ光ＬＢが、描画ユニットＵ１〜Ｕ５の各々の描画用光学素子３２を用いて強度変調されることは、上述したとおりである。つまり、描画用光学素子３２は、ＡＯＭ駆動部ＤＲからの駆動信号がオン状態のときは基板Ｐ上のスポット光ＳＰの強度を高レベルにし、駆動信号がオフ状態のときは基板Ｐ上のスポット光ＳＰの強度を低レベル（ゼロレベル）にする。
【０１４０】
しかしながら、描画用光学素子（ＡＯＭ）３２には、駆動信号のオンからオフへの立下りの瞬間から、入射ビームを回折偏向している状態をほぼ完全に中止するまでの間に応答遅れが存在する。そのため、駆動信号がオンからオフに切り換わっても、描画用光学素子（ＡＯＭ）３２からの出力ビーム（１次回折光）の強度は、瞬時には立ち下がらず徐々に減少してゼロになるような現象を示す（図１８）。このような応答遅れに伴って出力ビームの強度が暫時減少することを、ここでは、描画用光学素子３２の透過率の変動と呼び、透過率変動の期間を透過率の過渡時間（基板Ｐに照射される出力ビームの強度が時間経過とともに変動する時間）と呼ぶ。駆動信号がオンからオフに切り換わった場合は、描画用光学素子３２の透過率が変動する過渡時間においては基板Ｐ上のスポット光ＳＰの強度は、本来の低レベル（ゼロレベル）よりも高くなってしまい、描画されるパターンのエッジ部等に過度な露光を与えてしまうことになる。逆に、駆動信号がオフからオンに切り換わったときも同様で、描画用光学素子３２の透過率は、直ぐには立ち上がらずに過渡時間を伴って徐々に増加する。したがって、駆動信号がオフからオンになった場合も、描画用光学素子３２の透過率の過渡時間においては基板Ｐに照射されるスポット光ＳＰの強度が、所定の高レベルよりも低くなってしまい、描画されるパターンのエッジ部等が露光量不足になることがある。
【０１４１】
そこで、本実施の形態においては、描画用光学素子３２の変調タイミング（オン／オフの切り換わりタイミング）と、光源装置１４から出力されるパルス状のレーザ光ＬＢの発光タイミングとを所定時間ずらすことで、描画用光学素子３２の透過率の過渡時間内に光源装置１４からのレーザ光ＬＢのパルス発光のタイミングが重ならないようにする。これにより、描画用光学素子３２によるスポット光ＳＰの強度を高レベルと低レベルとに確実に切り換えることができる。具体的には、描画データ列ＤＬに応じて描画用光学素子３２の駆動信号をオン／オフ制御するＡＯＭ駆動部ＤＲと描画用光学素子３２との間、または、ＡＯＭ駆動部ＤＲとＡＯＭ制御部ＤＧとの間に、遅延素子を介装することで、描画用光学素子３２に入力される駆動信号を所定時間ずらすことができる。その遅延素子による遅延時間は、描画用光学素子３２の透過率の過渡時間程度に設定される。また、先に説明したように、光源装置１４から出力されるレーザ光ＬＢのパルス発光のタイミングは、クロック信号ＣＬＫに同期しており、描画データ記憶部１０６から送出される描画データ列ＤＬの画素ビットデータの送出もクロック信号ＣＬＫに同期している。したがって、いずれか一方の同期関係に一定の遅延（描画用光学素子３２の透過率の過渡時間程度）を与えるような遅延素子を設けてもよい。
【０１４２】
［第５の実施の形態］
図１９は、基板Ｐ上に描画すべき露光領域Ｗ中のパターンの露光長を、副走査方向に設計値に対して伸縮させる場合の他の方式を説明するタイムチャートを示し、図２０は、図１９の方式を実現するためのＡＯＭ制御部（露光制御部）ＤＧが有する回路ブロック図を示す。先の図１４で説明した方法では、副走査方向に並ぶ多数の画素データ列ｍ０、ｍ１、ｍ２、ｍ３、・・・のうち、副走査方向の１０００画素目毎の特定の画素データ列ｍ９９９、ｍ１９９９、ｍ２９９９、・・・を２回使うことで露光長の拡大を行い、副走査方向の１０００画素目の画素データ列ｍ９９９、ｍ１９９９、ｍ２９９９、・・・を省くことで露光長の縮小を行った。しかしながら、特定の画素データ列の部分に、副走査方向の線幅がクリティカルなパターンが存在する場合、１画素分のデータの付加や削除が描画品質上で問題になることもある。そこで、本実施の形態では、エンコーダヘッドＥＮ１〜ＥＮ３によるエンコーダシステム（カウンタ回路を含む）が、基板Ｐ上に設定される画素寸法（例えば３μｍ角）或いはスポット光の実効的な寸法（例えば直径３μｍ）よりも十分に高い分解能で、基板Ｐの移動量を計測していることを利用し、副走査方向の所々、例えば１０００画素目ごとに、基板Ｐ上に設定される１画素分の寸法をみかけ上で短く計測したり、長く計測したりすることで、よりきめ細かく露光長を伸縮させるようにした。なお、計測の分解能が高いと言うことは、エンコーダシステムのカウンタ回路がインクリメントする１デジットが、基板Ｐの移動量に換算して、より小さなピッチ寸法に相当するという意味である。
【０１４３】
図１９では、一例として、先の図１４と同様に１０００画素目の画素データ列ｍ９９９９と、その前後の画素データ列ｍ９９８、ｍ１０００、ｍ１００１を拡大して示し、１画素の寸法は、設計上で３μｍ角とする。本実施の形態では、計測機構であるエンコーダシステム（エンコーダヘッドＥＮ１〜ＥＮ３と、それらに対応したカウンタ回路を含む）による基板Ｐの移動量の計測分解能が、画素寸法に比べて１０倍高い０．３μｍとする。したがって、本実施の形態では、図２０に示すように、エンコーダヘッドＥＮ２（またはＥＮ３）からの２相信号Ｓｄ２（またはＳｄ３）を内挿して作られる計数パルス列の各パルスは、基板Ｐが０．３μｍ移動する度に送出される。エンコーダ用カウンタ回路３００がカウントアップした計数パルス列によるデジタル計数値（例えば並列３２ビット）は、回転ドラム２２の回転制御や露光位置の管理等に使われる。
【０１４４】
図２０のエンコーダ用カウンタ回路３００が送出するデジタル計数値のＬＳＢ（最下位ピット）の変化は、図１９中の計数パルス列の変化と同じなる。そこで、エンコーダ用カウンタ回路３００からのＬＳＢ（計数パルス列）を入力してカウントアップするとともに、そのカウントアップ値が、プリセット値Ｎｘ分になったら、ゼロリセット信号（パルス）３０２ａを出力してカウントアップした値をクリアして、再度、計数パルス列をカウントアップする可変分周器３０２を設ける。そして、本実施の形態のＸアドレス生成部１０４は、そのゼロリセット信号３０２ａをインクリメントすることによって、画素データ列ｍ０、ｍ１、ｍ２、ｍ３、・・・の各々に対応したビットマップデータ上のＸアドレス値を生成する。プリセット値Ｎｘは、図１９のように、画素寸法（３μｍ角）をエンコーダシステムによる計測分解能（０．３μｍ）で除した値（１０）を標準値とし、露光コントローラ９０によってセットされる。露光コントローラ９０は、基板Ｐが、例えば１０００画素分だけ移動したときに選択されて描画される画素データ列ｍ９９９に関しては、プリセット値Ｎｘを標準値１０から９にセットし、次の画素データ列ｍ１０００以降では、再び、プリセット値Ｎｘを標準値１０にセットするように動作する。
【０１４５】
したがって、図１９に示すように、画素データ列ｍ０〜ｍ９９８までは、プリセット値Ｎｘは標準値１０にセットされるため、基板Ｐが１画素寸法（３μｍ）だけ移動する度に、画素データ列ｍ０〜ｍ９９８が順次選択されて、パターン描画が行われる。そして、次の画素データ列ｍ９９９に基づくパターン描画の際には、可変分周器３０２がエンコーダシステムからの計数パルス列を９カウントするとゼロリセット信号３０２ａを発生するので、Ｘアドレス生成部１０４で生成されるＸアドレス値はインクリメントされ、次の画素データ列ｍ１０００のＸスキャン方向の番地が指定される。このように、プリセット値Ｎｘが標準値１０に対して１だけ小さい値９にセットされた画素データ列ｍ９９９は、基板Ｐが副走査方向に２．７μｍだけ移動している間の描画に使われる。同様に、次の１０００番地目である特定の画素データ列ｍ１９９９、さらに２０００番地目である特定の画素データ列ｍ２９９９、・・・・も、基板Ｐが副走査方向に２．７μｍだけ移動している間だけ描画に使われる。すなわち、本実施形態では、エンコーダシステムからの計数パルス列の計測分解能が、基板Ｐ上に設定される画素寸法の１／Ｎに対応している場合、副走査方向の特定の番地の画素（主走査方向に並ぶ画素列）に対応した基板Ｐの移動量を、（Ｎ±α）／Ｎ（α≠０）倍だけ変化させることによって、露光領域Ｗの全体の露光長を伸縮させている。
【０１４６】
以上の動作により、露光領域Ｗに対するパターン描画の開始から、１０００画素目、２０００画素目、３０００画素目、・・・の各々の画素のみが、副走査方向に画素寸法の１／１０だけ縮んで描画されることなる。すなわち、本実施の形態では、副走査方向に１０００画素分の長さ３０００μｍの描画を行う度に、０．３μｍだけ副走査方向に縮小したパターンを描画することができ、露光領域Ｗに描画されるパターン全体の副走査方向の露光長を、０．０１％（１００ｐｐｍ）だけ縮小させることができる。もちろん、露光領域Ｗに描画されるパターン全体の副走査方向の露光長を拡大する場合は、可変分周器３０２にセットされるプリセット値Ｎｘを標準値１０に対して１だけ大きい値１１にセットするだけでよい。また、プリセット値Ｎｘを標準値１０に対して±１だけ増減させるＸアドレス位置は、１０００番地毎に限られず、任意の番地毎でよく、例えば、５０００番地毎に設定した場合は、０．００２％（２０ｐｐｍ）と、きめ細かな伸縮調整（補正）が可能となる。しかも、副走査方向の離散的な特定の画素に対してだけのみ、みかけ上の画素寸法を１画素分の画素寸法（３μｍ）よりも十分に小さい値だけ補正しているだけなので、微細なパターンを描画する際に、伸縮補正する画素部にクリティカルな線幅（例えば線幅６〜９μｍ）のパターンが存在しても、その線幅を大きく異ならせることが避けられる。
【０１４７】
また、以上の本実施の形態では、可変分周器３０２にセットされるプリセット値Ｎｘの標準値１０から９または１０への変更タイミングは、Ｘアドレス生成部１０４によって生成されるＸアドレス値が、所定の番地数（例えば１０００番地毎）になったか否かを、露光コントローラ９０で判定して設定するのがよい。さらに、プリセット値Ｎｘの標準値（１０）に対する増減分は、±１に限られず、±２、±３、・・・であってもよい。本実施の形態は、エンコーダ用カウンタ回路３００のデジタル計数値のＬＳＢの計測分解能が、画素寸法（例えば３μｍ角）の１／２（１．５μｍ）程度しかない場合であっても同様に適用可能である。この場合、プリセット値Ｎｘの標準値は２となり、描画すべきパターンを副走査方向に縮小する場合は、標準値２を１にセットして、伸縮補正する特定の画素の見かけ上の寸法を１．５μｍにすればよく、描画すべきパターンを副走査方向に拡大する場合は、標準値２を３にセットして、伸縮補正する特定の画素の見かけ上の寸法を４．５μｍにすればよい。
【０１４８】
以上の本実施の形態では、エンコーダシステムからの計数パルス列の計測分解能（例えば０．３μｍ）が、基板Ｐ上に設定される画素寸法（例えば３μｍ）の１／Ｎ（例えばＮ＝１０）に対応している場合、副走査方向の特定の番地（例えば１０００番地毎）に位置する特定の画素（主走査方向に並び画素列）を描画する際は、数値αを０以外でＮより小さい整数または実数としたとき、すなわち、Ｎ＞α＞０としたとき、基板Ｐの１画素に相当する移動量を、本来の画素寸法に対して、（Ｎ±α）／Ｎ倍だけ変化させることになる。なお、画素寸法と計数パルス列の計測分解能との比率である数値Ｎは、整数に限られず、実数であってもよい。したがって、副走査方向に離散的に位置する特定の画素では、数値αをＮ＞α＞０の範囲に設定することで、副走査方向の画素寸法（基板Ｐの移動量）を設計上の値から伸縮させたような状態でパターン描画が行われ、副走査方向に並ぶ特定の画素以外の画素では、数値αをゼロに設定することで、副走査方向の画素寸法（基板Ｐの移動量）が設計上の値と一致するような状態でパターン描画が行われる。
【０１４９】
以上の各実施の形態、変形例によれば、ＡＯＭ制御部ＤＧ（ＤＧ１〜ＤＧ５）の描画データ記憶部１０６は、パターンを描画するための描画データを、主走査方向に沿った方向を行とし、副走査方向に沿った方向を列とするように２次元に分解された複数の画素データで構成されるマトリックスデータ（ビットマップデータ）として記憶するとともに、除算器１０６Ｂ（図７、図１５）、またはＸアドレス生成部１０４（図２０）によって生成されるＸアドレス値に応じて、マトリックスデータ（ビットマップデータ）中の行方向に並ぶ列を選択し、選択した列における列方向の画素データを、分周器１０６Ａ（Ｙアドレス生成部１０２）で生成されるＹアドレス値に応じて順次描画ユニットＵ（Ｕ１〜Ｕ５）の描画用光学素子３２に出力する。これにより、非常に短い走査時間間隔でのスポット光の走査中に、基板Ｐの相対移動の速度が変化した場合であっても、露光精度の低下を抑制することができる。
【０１５０】
以上の各実施の形態や変形例では、設計上のパターンのうち、主走査方向に沿って延びる最小幅の線状パターンが、描画データの列方向（副走査方向）に２画素以上となるように画素寸法が設定され、１画素分のスポット光ＳＰによる走査が副走査方向に複数回（２回以上）行われるように設定（同期）されている。したがって、描画露光したパターンの一部が消失することを防止することができる。
【０１５１】
なお、上記実施の形態では、光源装置１４は、パルス状のレーザ光ＬＢを発光周波数Ｆｅで発光するようにしたが、光源装置１４は、連続光を照射してもよい。この場合でもＹアドレス生成部１０２は、クロック信号ＣＬＫをカウントすることで、スポット光ＳＰの主走査方向への移動量をデジタル計数してもよいし、ポリゴンミラー４６の回転速度からスポット光ＳＰの主走査方向への走査量をデジタル計数してもよい。
【０１５２】
さらに、各実施の形態や変形例では、基板Ｐを回転ドラム２２の外周面に巻き付けて、円筒面に沿って移動させるようにしたが、表面が平面状の基板ステージによって基板Ｐを平坦に支持した状態で長尺方向（副走査方向）に移動させてもよい。その場合、基板ステージが基板Ｐを吸着支持する構成であるときは、基板ステージを基板Ｐの長手方向に１次元に移動させる移動機構と、基板ステージの直線的な移動位置（移動量）を計測するエンコーダシステム、或いは測長用干渉計による計測機構が設けられる。また、平坦な支持表面、または湾曲した支持表面を有し、その支持表面と基板Ｐの裏面との間に気体や液体による流体ベアリングの層を形成する基板ホルダによって、基板Ｐを非接触状態（若しくは低摩擦状態）で支持してもよい。その場合は、基板Ｐの幅方向の両側の各々に、基板Ｐの長尺方向にピッチを有する回折格子を連続的に刻設し、その回折格子の移動量を画素寸法よりも小さい分解能で計測するようなエンコーダシステム（エンコーダヘッドＥＮ１〜ＥＮ３と同様の構成）を計測機構として設ければよい。
【０１５３】
また、基板Ｐ上にパターンを露光する露光ヘッド１８は、描画データに応じて角度や段差が制御される多数のマイクロミラーを有するＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）に照明光を照射し、ＤＭＤで反射された光束（パターンに応じて強度分布が変調される光ビーム）を基板Ｐ上に照射するマスクレス方式の露光ヘッドであってもよい。この場合、基板Ｐの移動位置を計測する計測機構は、ＤＭＤの１つのマイクロミラーから基板Ｐ上に投射される光ビーム（スポット光）のサイズ、または基板Ｐ上に設定される画素寸法よりも小さい分解能で移動量を計測するように設定される。
【符号の説明】
【０１５４】
１０…デバイス製造システム                １２…基板搬送機構
１４…光源装置                            １４ａ…光源
１６…光導入光学系                        １８…露光ヘッド
２０…制御部                              ２２…回転ドラム
３２…描画用光学素子                      ４６…ポリゴンミラー
４６ａ…回転軸                            ４６ｂ…反射面
５４…原点センサ                          ５４ａ…照射部
５４ｂ…光電検出器                        ６０…支持フレーム
６２…本体フレーム                        ６６…第１光学定盤
６８…移動機構                            ７０…第２光学定盤
８０…システムコントローラ                ８２…ドラム制御部
８４…ポリゴン制御部                      ８６…画像解析部
８８…アライメント位置情報生成部          ９０…露光コントローラ
９２…クロック生成部                      ９４…移動機構制御部
１００…可変遅延素子                      １０２…Ｙアドレス生成部
１０４…Ｘアドレス生成部                  １０６…描画データ記憶部
１０６Ａ…分周器                          １０６Ｂ…除算器
１０６Ｃ…カウンタ回路                    １０６Ｄ…加算器
３００…エンコーダ用カウンタ回路          ３０２…可変分周器
ＡＭ、ＡＭ１〜ＡＭ３…アライメント顕微鏡  ＡＸ、Ｉ…回転軸
ＣＬＫ…クロック信号                      ＤＧ、ＤＧ１〜ＤＧ５…ＡＯＭ制御部
ＤＬ、ＤＬ１〜ＤＬ５…描画データ列        ＤＲ、ＤＲ１〜ＤＲ５…ＡＯＭ駆動部
ＥＮ、ＥＮ１〜ＥＮ３…エンコーダヘッド    ＥＸ…露光装置
Ｆｅ…発光周波数                          Ｆｓ…所定周波数
ＧＰａ、ＧＰｂ…スケール部                ｉｇ、ｉｇ１〜ｉｇ３…画像データ
Ｋｓ、Ｋｓ１〜Ｋｓ３…アライメントマーク  Ｌ、Ｌ１〜Ｌ５…走査ライン
ＬＢ…レーザ光                            Ｌｅ１〜Ｌｅ３…設置方位線
Ｍ…ドラム駆動源                          Ｍａ、Ｍａ１〜Ｍａ５…ポリゴン駆動源
Ｐ…基板                                  ＰＲ１、ＰＲ２…プロセス装置
ＳＰ…スポット光                          ｓｔ、ｓｔ１〜ｓｔ５…開始信号
ｓｄ、ｓｄ１〜ｓｄ３…検出信号            Ｔｓ…所定周期
Ｕ…描画ユニット                          Ｖｗ１〜Ｖｗ３…検出領域
Ｗ…露光領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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