(57)【要約】      （修正有）【課題】基板に所定のパターンを描画するパターン描画装置を提供する。【解決手段】パターン描画装置ＥＸは、基板の幅方向に延びた中心軸を有する円筒状の外周面を有し、外周面に倣って基板の一部を支持して基板を長尺方向に搬送する回転ドラム２２と、中心軸が延びる方向と同じ主走査方向に沿って、回転ドラムで支持される基板上で直線的に走査することによって、複数の領域の各々にパターンを描画する複数の描画ユニットＵ１〜６と、複数の描画ユニットを回転又は並進移動可能に支持される定盤２０８と、定盤を中心軸と垂直な軸線の回りに回転させると共に、中心軸が延びる方向に並進移動させる駆動部２１２Ａ，Ｂと、回転ドラムの外周面で支持される基板が中心軸の延びる方向に位置変化することを検出する検出部２０４と、を備え、検出部によって検出される位置誤差に応じて、定盤を並進移動、又は回転させるように駆動部を制御する。【選択図】図１６
2020021079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺のシート基板を長尺方向に搬送させつつ、前記シート基板の長尺方向と直交する幅方向に分割された複数の領域毎に所定のパターンを露光するパターン描画装置であって、
前記シート基板の前記幅方向に延びた中心軸から一定半径の円筒状の外周面を有し、前記外周面に倣って前記シート基板の一部を支持しつつ、前記中心軸の回りに回転するように本体フレームに支持されて、前記シート基板を長尺方向に搬送する回転ドラムと、
前記複数の領域毎に描画すべきパターンに応じた描画データに基づいて強度変調されるスポット光の各々を、前記中心軸が延びる方向と同じ主走査方向に沿って、前記回転ドラムの外周面で支持される前記シート基板上で直線的に走査することによって、前記複数の領域の各々に前記パターンを描画するように配列された複数の描画ユニットと、
前記複数の描画ユニットの各々を固定して、前記本体フレーム上に回転又は並進移動可能に支持される定盤と、
前記スポット光の各々の走査によって規定される複数の描画ラインを含み、且つ前記中心軸と平行な面内で、前記定盤を前記中心軸と垂直な軸線の回りに回転させると共に、前記中心軸が延びる方向に並進移動させる駆動部と、
前記回転ドラムに搬送される前記シート基板の蛇行によって、前記回転ドラムの外周面で支持される前記シート基板が前記中心軸の延びる方向に位置変化することを検出する検出部と、
を備え、
前記検出部によって検出される位置誤差に応じて、前記定盤を前記並進移動、又は回転させるように前記駆動部を制御する、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、
前記検出部は、前記回転ドラムに対して前記シート基板の搬送方向の上流側に配置され、前記シート基板のエッジの前記幅方向の位置変化を検出するエッジセンサである、パターン描画装置。
【請求項３】
請求項１に記載のパターン描画装置であって、
前記シート基板上には、前記幅方向の特定の位置であって前記長尺方向の所定間隔の位置ごとにアライメントマークが形成されており、
前記検出部は、前記回転ドラムの外周面で支持された前記シート基板の部分であって、前記複数の描画ユニットの各々による前記描画ラインに対して前記シート基板の搬送方向の上流側で、前記アライメントマークの位置を検出するアライメント顕微鏡である、パターン描画装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のパターン描画装置であって、
前記複数の描画ユニットの各々によって規定される前記描画ラインの前記中心軸に対する傾き、または、前記描画ラインの各々の相互の相対的な傾きに関する第１情報を計測する第１傾き計測部と、
前記第１情報に基づいて、前記定盤を回転させるように前記駆動部を制御すると共に、前記複数の描画ユニットのうちの少なくとも１つの描画ユニットが描画すべき前記所定のパターンに応じた前記描画データを補正する制御装置と、
を更に備える、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、
前記制御装置は、前記検出部によって検出される前記シート基板の前記幅方向の前記位置誤差と、前記第１情報とに基づいて、前記定盤が回転及び前記並進移動するように前記駆動部を制御する、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、特に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含む回路パターンの形成には、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。光パターニング法のための典型的な製造装置は、回路パターン等を露光する露光装置であるが、フレキシブルな基板上にパターン露光を行うために、パターンデータ（ＣＡＤデータ）に基づいて、基板の感光層に直接パターンを描画する装置、いわゆるマスクレス露光装置も使われる。
【０００３】
下記特許文献１には、マスクレス露光機の一種である写真プリント用の画像形成装置（レーザビームプリンタ）が開示されている。特許文献１では、ロール状に巻き回された長尺の感光材に、ポリゴンミラーで偏向走査されたビームのスポット光を投射して１次元走査するレーザ露光部を、スポット光の走査線が主走査方向に並ぶように複数（例えば３つ）設け、走査線の方向について大きな感光材にも対応するように描画範囲を広げた構成となっている。さらに特許文献１の画像形成装置では、複数組の搬送ローラ対とガイドレールで構成されるコンベアによって感光材が搬送される構成となっている。そのため、電子回路パターンを描画する場合は、感光材の搬送精度が足りないと言った懸念がある。シート状の感光材（フレキシブルなシート基板）に対して、特許文献１のような複数のレーザ露光部（描画ユニット）を感光材に対向させて設けた場合、各描画ユニットによる描画ライン（走査線）が個々に独立して傾いた場合、或いはシート基板の歪みによってシート基板上の露光部分（描画部分）と各描画ラインとが相対的に傾斜誤差を持ったりすると、各描画ユニットで描画されるパターンが歪んでしまい、露光精度（位置合わせ精度、重ね合わせ精度等）が低下することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０７５２４号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明の一態様は、長尺のシート基板を長尺方向に搬送させつつ、前記シート基板の長尺方向と直交する幅方向に分割された複数の領域毎に所定のパターンを露光するパターン描画装置であって、前記シート基板の前記幅方向に延びた中心軸から一定半径の円筒状の外周面を有し、前記外周面に倣って前記シート基板の一部を支持しつつ、前記中心軸の回りに回転するように本体フレームに支持されて、前記シート基板を長尺方向に搬送する回転ドラムと、前記複数の領域毎に描画すべきパターンに応じた描画データに基づいて強度変調されるスポット光の各々を、前記中心軸が延びる方向と同じ主走査方向に沿って、前記回転ドラムの外周面で支持される前記シート基板上で直線的に走査することによって、前記複数の領域の各々に前記パターンを描画するように配列された複数の描画ユニットと、前記複数の描画ユニットの各々を固定して、前記本体フレーム上に回転又は並進移動可能に支持される定盤と、前記スポット光の各々の走査によって規定される複数の描画ラインを含み、且つ前記中心軸と平行な面内で、前記定盤を前記中心軸と垂直な軸線の回りに回転させると共に、前記中心軸が延びる方向に並進移動させる駆動部と、前記回転ドラムに搬送される前記シート基板の蛇行によって、前記回転ドラムの外周面で支持される前記シート基板が前記中心軸の延びる方向に位置変化することを検出する検出部と、を備え、前記検出部によって検出される位置誤差に応じて、前記定盤を前記並進移動、又は回転させるように前記駆動部を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【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描画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の制御装置の電気的な構成を示す図である。
【図７】回転ドラムの偏心回転によって生じる描画ラインの中心軸に対する傾きを示す図である。
【図８】回転ドラムが偏心回転している場合に、同一の設置方位線上における回転ドラムの両端部の回転位置の差分値を示す図である。
【図９】回転ドラムの表面に形成されたラインパターンを示す図である。
【図１０】描画ラインの回転ドラムの中心軸に対する傾斜角度の算出を説明するための説明図である。
【図１１】描画ラインの回転ドラムの中心軸に対する傾斜角度の算出を説明するための説明図である。
【図１２】図１２Ａは、パターンデータ記憶部に記憶されているパターンデータの概念図を示し、図１２Ｂは、描画ラインが回転ドラムの中心軸に対して傾いている場合において、図１２Ａに示すパターンデータを用いて描画されるパターンの領域を示す図である。
【図１３】図１３Ａは、描画ラインの回転ドラムの中心軸に対する傾斜角度に応じて補正したパターンデータの概念図を示し、図１３Ｂは、図１３Ａに示すパターンデータを用いて描画されるパターンの領域を示す図である。
【図１４】ラインパターンが形成された基板を示す図である。
【図１５】描画ラインの継ぎ部分の位置を撮像するアライメント顕微鏡、および、アライメント顕微鏡によって撮像された画像を示す図である。
【図１６】第２の実施の形態の露光装置を示す図である。
【図１７】第２光学定盤と、微動用駆動部とのＸＹ平面での配置構成を示す図である。
【図１８】基板に対する最初のパターン描画工程において、蛇行して搬送される基板を誇張して表した図である。
【図１９】基板に対する２回目のパターン描画工程において、図１８に示す基板の蛇行搬送の下でパターンが露光された基板を真っ直ぐに搬送したときに、１ｓｔ露光工程において、パターンが露光された露光領域の配置や変形の誤差を示す図である。
【図２０】基板に対する最初のパターン描画工程において、図１８で示した蛇行状態と同じ蛇行状態で基板が搬送された場合に、第２光学定盤のＹ方向への微動と微小回転とによって、基板上に露光されたパターンの露光領域を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
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。
【０００８】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態の基板（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、図に示す矢印にしたがって、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向を説明する。
【０００９】
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、フレキシブルのシート状の基板（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が連なった状態となっており、多面取り用の基板となっている。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（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。
【００１０】
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方向とに直交する方向（上方向）である。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
ところで、基板Ｐの可撓性とは、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。
【００１４】
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を露光装置ＥＸに向けて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う。プロセス装置ＰＲ１は、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。
【００１５】
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）、或いは紫外線の照射を受けた部分にメッキ還元基が露呈する感光性還元剤等がある。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。
【００１６】
本実施の形態においては、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り、プロセス装置ＰＲ１から供給された基板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に応じた光パターンを照射する。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上で所定の走査方向（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）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）にディスプレイ用の回路または配線等の所定のパターンに応じた光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（Ｙ方向）への走査とで、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に光パターンが描画露光される。なお、電子デバイスは、複数のパターン層（パターンが形成された層）が重ね合わされることで構成されるので、露光装置ＥＸによって各層に対応したパターンが露光される。
【００１７】
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を前記回収ロールに向けて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う。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。なお、電子デバイスは、複数のパターン層（パターンが形成された層）が重ね合わされることで構成されるので、デバイス製造システム１０の各処理によって第１層にパターンが形成された後、再度、デバイス製造システム１０の各処理を経ることで、第２層にパターンが形成される。
【００１８】
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（搬送装置）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、制御装置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。
【００１９】
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に所定の速度で搬送する。この基板搬送機構１２によって、露光装置ＥＸ内で搬送される基板Ｐの搬送路が規定される。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。
【００２０】
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、所定のテンションが掛けられた状態で搬送されている基板Ｐの幅方向の端部（エッジ）における位置が、目標位置に対して±十数μｍ〜数十μｍ程度の範囲（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。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）の位置を検出する図示しないエッジセンサ（端部検出部）を有する。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の中心軸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。
【００２１】
回転ドラム２２は、Ｙ方向に延びる中心軸ＡＸと、中心軸ＡＸから一定半径の円筒状の外周面とを有し、外周面（円周面）に倣って基板Ｐの一部を長尺方向に支持しつつ、中心軸ＡＸを中心に回転して基板Ｐを＋Ｘ方向に搬送する。回転ドラム２２は、アライメント顕微鏡ＡＭ（ＡＭ１〜ＡＭ３）によって撮像される基板Ｐ上の領域（部分）、および、基板Ｐ上で光パターンが露光される領域（部分）をその円周面で支持する。この中心軸ＡＸは、制御装置２０によって制御される回転駆動源（例えば、モータや減速機構等）からの回転トルクが与えられることで回転する。なお、便宜的に、中心軸ＡＸを通り、Ｙ平面と平行な平面を中心面Ｃと呼ぶ。
【００２２】
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ており、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、−Ｚ方向に付勢されており、回転ドラム２２に巻き付けられて支持されている基板Ｐに長尺方向の所定のテンションを与えている。これにより、回転ドラム２２に掛かる前の基板Ｐに付与される長尺方向のテンションを所定の範囲内に安定化させている。なお、制御装置２０は、図示しない回転駆動源（例えば、モータや減速機構等）を制御することで、駆動ローラＲ１〜Ｒ３を回転させる。
【００２３】
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の発光周波数を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。
【００２４】
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〜Ｕ６）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〜Ｕ６）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〜Ｕ６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〜Ｕ６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）で、Ｙ方向に沿って一列に配置されている。描画ユニットＵ２、Ｕ４、Ｕ６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）で、Ｙ方向に沿って一列に配置されている。
【００２５】
描画ユニット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を主走査方向（Ｙ方向）に沿って主走査させる。このスポット光ＳＰの主走査方向の走査によって、スポット光ＳＰの走査軌跡を示す描画ラインＬが基板Ｐ上に規定される。各描画ユニットＵの描画ライン（走査線）Ｌは、図２に示すように、Ｙ方向（基板Ｐの幅方向、走査方向）に関して互いに分離することなく、継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の描画ラインＬをＬ１、描画ユニットＵ２の描画ラインＬをＬ２で表している。同様に、描画ユニットＵ３、Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６の描画ラインＬをＬ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６で表している。このように、描画ユニットＵ１〜Ｕ６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。これにより、各描画ユニットＵ１〜Ｕ６は、基板Ｐの幅方向に分割された複数の領域毎にパターンを描画することができる。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（描画ライン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、Ｕ６の３個との計６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１２０〜３００ｍｍ程度に広げている。なお、各描画ラインＬ１〜Ｌ６の長さは、原則として同一とする。つまり、描画ラインＬ１〜Ｌ６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。
【００２６】
具体的に説明すると、描画ラインＬ１〜Ｌ６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。描画ライン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、描画ラインＬ２、Ｌ４、Ｌ６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。描画ラインＬ１〜Ｌ６は、基板Ｐの幅方向、つまり、回転ドラム２２の中心軸ＡＸに沿って略平行となっている。
【００２７】
描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５は、基板Ｐの幅方向（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、描画ラインＬ２、Ｌ４、Ｌ６も同様に、基板Ｐの幅方向（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、描画ラインＬ２は、基板Ｐの幅方向において、描画ラインＬ１と描画ラインＬ３との間に配置される。同様に、描画ラインＬ３は、基板Ｐの幅方向において、描画ラインＬ２と描画ラインＬ４との間に配置される。描画ラインＬ４は、基板Ｐの幅方向において、描画ラインＬ３と描画ラインＬ５との間に配置され、描画ラインＬ５は、基板Ｐの幅方向において、描画ラインＬ４と描画ラインＬ６との間に配置される。
【００２８】
奇数番の描画ライン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の走査方向は、一次元の方向となっており、同じ方向となっている。偶数番の描画ラインＬ２、Ｌ４、Ｌ６の各々に沿って走査されるレーザ光ＬＢのスポット光ＳＰの走査方向は、一次元の方向となっており、同じ方向となっている。この描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５に沿って走査されるレーザ光ＬＢのスポット光ＳＰの走査方向と、描画ラインＬ２、Ｌ４、Ｌ６に沿って走査されるレーザ光ＬＢのスポット光ＳＰの走査方向とは互いに逆方向となっている。詳しくは、この描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５に沿って走査されるレーザ光ＬＢのスポット光ＳＰの走査方向は＋Ｙ方向であり、描画ラインＬ２、Ｌ４、Ｌ６に沿って走査されるレーザ光ＬＢのスポット光ＳＰの走査方向は−Ｙ方向である。これにより、描画ラインＬ３、Ｌ５の描画開始位置と、描画ラインＬ２、Ｌ４の描画開始位置とはＹ方向に関して隣接する。また、描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５の描画終了位置と、描画ラインＬ２、Ｌ４、Ｌ６の描画終了位置とはＹ方向に関して隣接する。
【００２９】
なお、この描画ラインＬの副走査方向の幅（Ｘ方向の寸法）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のサイズ（直径）が３μｍの場合は、描画ラインＬの副走査方向の幅も３μｍとなる。また、スポット光ＳＰは、所定の長さ（例えば、スポット光ＳＰのサイズの半分）だけオーバーラップするように、描画ラインＬに沿って照射される。
【００３０】
次に、図３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〜Ｕ６）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。
【００３１】
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、シリンドリカルレンズ４０、フォーカスレンズ４２、ビームスプリッタ４４、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。
【００３２】
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。
【００３３】
描画用光学素子（ＡＯＭ）３２は、後述するＡＯＭ駆動部９６（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９６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９６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（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が反射ミラー３８に向かうか（描画用光学素子３２をオン）、吸収体３４に向かうか（描画用光学素子３２をオフ）がスイッチングされる。つまり、描画用光学素子３２をオン／オフにスイッチングすることができる。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。
【００３４】
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、シリンドリカルレンズ４０およびフォーカスレンズ４２を介してビームスプリッタ４４に照射する。ビームスプリッタ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に照射されるパルス状のレーザ光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。つまり、１つの反射面４６ｂによって、レーザ光ＬＢのスポット光ＳＰを描画ラインＬ２に沿って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、モータ等を含むポリゴン駆動部９２（図６参照）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描画ライン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、描画ラインＬ２を設定することが好ましい。
【００３５】
描画ラインＬ２の長さを３０ｍｍとし、３μｍのスポット光ＳＰを１．５μｍずつオーバーラップさせながらスポット光ＳＰを描画ラインＬ２に沿って基板Ｐ上に照射する場合は、１回の走査で照射されるスポット光ＳＰの数は、２００００（３０ｍｍ／１．５μｍ）となる。また、描画ラインＬ２に沿ったスポット光ＳＰの走査時間を２００μｓｅｃとすると、この間に、パルス状のスポット光ＳＰを２００００回照射しなければならないので、発光周波数Ｆｅは、Ｆｅ≧２００００／２００μｓｅｃ＝１０ＭＨｚとなる。
【００３６】
反射ミラー３８とビームスプリッタ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４０は、フォーカスレンズ４２と協働して、前記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上に集光（収斂）する。このシリンドリカルレンズ４０によって、ポリゴンミラー４６の反射面４６ｂがＺ方向に対して傾いている場合（ＸＹ面の法線と前記反射面４６ｂとの平行状態からの傾き）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の照射位置がＸ方向にずれることを抑制する。
【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軸方向に延びる光軸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θ1は、ポリゴンミラー４６の回転角（θ1／２）に応じて変わる。ｆ−θレンズ５０は、その入射角θ1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×θ1、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、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ものであり、その母線はＹ方向と平行となっている。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方向に延びる描画ライン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〜Ｕ６によって、レーザ光ＬＢのスポット光ＳＰを走査方向（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の走査方向への走査開始を示すパルス状の開始信号ｓｔ２を出力する。
【００３９】
ポリゴンミラー４６の回転位置が、描画ラインＬ２の描画開始位置にスポット光ＳＰが照射される直前の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は制御装置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の描画ラインＬ２に沿った走査が開始する。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、Ｕ６の原点センサ５４から出力される開始信号ｓｔをｓｔ３、ｓｔ４、ｓｔ５、ｓｔ６とする。
【００４０】
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）で検出される基板Ｐ上の領域は、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Ｗに描画されるパターンと基板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をあけて露光領域Ｗが複数設けられている。このアライメントマークＫｓは、基板Ｐの第１層にパターンを形成する際に一緒に形成されるので、第１層にパターンを露光するときには、アライメントマークＫｓは形成されていない。なお、基板Ｐの第１層にパターンを形成する前に予め基板ＰにアライメントマークＫｓ（Ｋｓ１〜Ｋｓ３）を形成していてもよい。
【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。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、観察領域（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、観察領域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、観察領域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）は制御装置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、観察領域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】
エンコーダヘッドＥＮ（ＥＮ１ａ〜ＥＮ３ａ、ＥＮ１ｂ〜ＥＮ３ｂ）は、回転ドラム２２の回転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（ＥＮ１ａ〜ＥＮ３ａ、ＥＮ１ｂ〜ＥＮ３ｂ）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。エンコーダヘッドＥＮ１ａ〜ＥＮ３ａは、回転ドラム２２の＋Ｙ方向の端部側に設けられたスケール部ＧＰａに対向し、エンコーダヘッドＥＮ１ｂ〜ＥＮ３ｂは、回転ドラム２２の−Ｙ方向の端部側に設けられたスケール部ＧＰｂに対向する。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、中心軸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に巻き付けられた基板Ｐの外周面とが同一面（中心軸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ＥＮ（ＥＮ１ａ〜ＥＮ３ａ、ＥＮ１ｂ〜ＥＮ３ｂ）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２２の径方向に異なることで生じる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ＥＮ（ＥＮ１ａ〜ＥＮ３ａ、ＥＮ１ｂ〜ＥＮ３ｂ）は、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂに向けて計測用の光ビームを照射し、その反射光速（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を制御装置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。エンコーダヘッドＥＮ（ＥＮ１ａ〜ＥＮ３ａ、ＥＮ１ｂ〜ＥＮ３ｂ）が検出した検出信号Ｓｄは、制御装置２０に送られる。なお、エンコーダヘッドＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂが検出した検出信号ＳｄをＳｄ１ａ、Ｓｄ１ｂとし、エンコーダヘッドＥＮ２ａ、ＥＮ２ｂが検出した検出信号ＳｄをＳｄ２ａ、Ｓｄ２ｂとし、ＥＮ３ａ、ＥＮ３ｂが検出した検出信号ＳｄをＳｄ３ａ、Ｓｄ３ｂとする。これらの検出信号Ｓｄ１ａ、Ｓｄ１ｂ、Ｓｄ２ａ、Ｓｄ２ｂ、Ｓｄ３ａ、Ｓｄ３ｂは、いずれも位相差が９０度の２相信号であり、検出信号Ｓｄ１ａ、Ｓｄ１ｂ、Ｓｄ２ａ、Ｓｄ２ｂ、Ｓｄ３ａ、Ｓｄ３ｂの各々を内挿補間回路とデジタルカウンタ回路によって処理することによって、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの周方向の移動量がサブミクロンの分解能で計測される。
【００４５】
エンコーダヘッドＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂ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ＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂの計測用の光ビームのスケール部ＧＰａ、ＧＰｂ上への投射領域（読取位置）と、中心軸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の観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３と中心軸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ＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂの読取位置と中心軸ＡＸとを結ぶ線と、アライメント顕微鏡ＡＭ１〜ＡＭ３の観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３と中心軸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ＥＮ２ａ、ＥＮ２ｂ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ＥＮ２ａ、ＥＮ２ｂの計測用の光ビームのスケール部ＧＰａ、ＧＰｂ上への投射領域（読取位置）と、中心軸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、描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５と中心軸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ＥＮ２ａ、ＥＮ２ｂの読取位置と中心軸ＡＸとを結ぶ線と、描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５と中心軸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ＥＮ３ａ、ＥＮ３ｂ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ＥＮ３ａ、ＥＮ３ｂの計測用の光ビームのスケール部ＧＰａ、ＧＰｂ上への投射領域（読取位置）と、中心軸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、描画ラインＬ２、Ｌ４、Ｌ６と中心軸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ＥＮ３ａ、ＥＮ３ｂの読取位置と中心軸ＡＸとを結ぶ線と、描画ラインＬ２、Ｌ４、Ｌ６と中心軸ＡＸとを結ぶ線とは、同じ方位線となっている。設置方位線Ｌｅ２、Ｌｅ３が中心面Ｃに対して角度±θ（図１参照）となるように、複数の描画ユニットＵ１〜Ｕ６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。回転ドラム２２の中心軸ＡＸは、ベアリング（軸受け）６２ａ等を介して本体フレーム６２に回転可能に支持され、テンション調整ローラＲＴ１、ＲＴ２の中心軸も同様に、図示しないベアリング（軸受け）を介して本体フレーム６２に回転可能に支持されている。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の中心軸ＡＸに対して搬送方向の上流側（−Ｘ方向側）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、Ｕ６を中心軸ＡＸに対して搬送方向の下流側（＋Ｘ方向側）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ＸＹ平面上で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Ｙ方向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、複数の描画ラインＬ１〜Ｌ６の幾何学的な位置の重心位置（例えば、露光領域Ｗの幅方向における中心位置）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に巻きつけられた基板Ｐに対する複数の描画ユニットＵ１〜Ｕ６の位置を調整することができる。なお、描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５と、描画ラインＬ２、Ｌ４、Ｌ６とを含む平面と、ＸＹ平面とは平行である。
【００５１】
図６は、制御装置２０の電気的な構成を示す図である。制御装置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装置２０として機能する。制御装置２０は、クロック発生部８０、カウンタ回路ＣＴ１ａ〜ＣＴ３ａ、ＣＴ１ｂ〜ＣＴ３ｂ、制御部８２、および、描画ユニット駆動制御部ＣＵ１〜ＣＵ６を備える。なお、図６においては、偶数番の描画ユニット駆動制御部ＣＵ２、ＣＵ４、ＣＵ６の図示を省略しているが、その動作は、奇数番の描画ユニット駆動制御部ＣＵ１、ＣＵ３、ＣＵ５と同様である。
【００５２】
クロック発生部８０は、クロック信号ＣＬＫを発生し、発生したクロック信号ＣＬＫを制御部８２および描画ユニット駆動制御部ＣＵ１〜ＣＵ６に出力する。なお、光源装置１４の発光周波数Ｆｅは、クロック信号ＣＬＫの周波数と同期している。制御部８２および描画ユニット駆動制御部ＣＵ１〜ＣＵ６は、クロック信号ＣＬＫに基づいて動作する。カウンタ回路ＣＴ１ａ〜ＣＴ３ａ、ＣＴ１ｂ〜ＣＴ３ｂは、エンコーダヘッドＥＮ１ａ〜ＥＮ３ａ、ＥＮ１ｂ〜ＥＮ３ｂが検出した検出信号Ｓｄをカウントすることで、回転ドラム２２の回転位置情報をデジタル信号に変換する。カウンタ回路ＣＴ１ａは、エンコーダヘッドＥＮ１ａからの検出信号Ｓｄ１ａをカウントし、カウンタ回路ＣＴ１ｂは、エンコーダヘッドＥＮ１ｂからの検出信号Ｓｄ１ｂをカウントする。カウンタ回路ＣＴ２ａは、エンコーダヘッドＥＮ２ａからの検出信号Ｓｄ２ａをカウントし、カウンタ回路ＣＴ２ｂは、エンコーダヘッドＥＮ２ｂからの検出信号Ｓｄ２ｂをカウントする。カウンタ回路ＣＴ３ａは、エンコーダヘッドＥＮ３ａからの検出信号Ｓｄ３ａをカウントし、カウンタ回路ＣＴ３ｂは、エンコーダヘッドＥＮ３ｂからの検出信号Ｓｄ３ｂをカウントする。カウンタ回路ＣＴ１ａ〜ＣＴ３ａ、ＣＴ１ｂ〜ＣＴ３ｂは、スケール部ＧＰａ、ＧＰｂの原点位置ＺＰ（図４参照）がエンコーダヘッドＥＮ１ａ〜ＥＮ３ａ、ＥＮ１ｂ〜ＥＮ３ｂによって検出されると、そのカウント値を０にリセットする。つまり、カウンタ回路ＣＴ１ａ〜ＣＴ３ａ、ＣＴ１ｂ〜ＣＴ３ｂは、原点位置ＺＰを基準とし、原点位置ＺＰからの回転ドラム２２の回転位置をカウントする。
【００５３】
制御部８２の回転位置算出部８４は、カウンタ回路ＣＴ１ａ、ＣＴ１ｂのカウント値の平均値をとることで設置方位線Ｌｅ１における回転ドラム２２の回転位置Ａｃ１を算出する。回転位置算出部８４は、同様に、カウンタ回路ＣＴ２ａ、ＣＴ２ｂのカウント値の平均値、カウンタ回路ＣＴ３ａ、ＣＴ３ｂの平均値をとることで設置方位線Ｌｅ２、Ｌｅ３における回転ドラム２２の回転位置Ａｃ２、Ａｃ３を算出する。なお、回転ドラム２２の回転が偏心していない場合は、カウンタ回路ＣＴ１ａとカウンタ回路ＣＴ１ｂとのカウント値は同一となる。同様に、カウンタ回路ＣＴ２ａ、ＣＴ３ａとカウンタ回路ＣＴ２ｂ、ＣＴ３ｂのカウント値も同一となる。
【００５４】
制御部８２のアライメント位置情報生成部８６は、アライメント顕微鏡ＡＭ（ＡＭ１〜ＡＭ３）を用いて検出したアライメントマークＫｓ（Ｋｓ１〜Ｋｓ３）の基板Ｐ上の位置に基づいて、パターンが露光される露光領域Ｗの基板Ｐ上の位置を示すアライメント位置情報を生成する。このパターンが露光される露光領域Ｗの基板Ｐ上の位置は、アライメント顕微鏡ＡＭ（ＡＭ１〜ＡＭ３）と同じ設置方位線Ｌｅ１に設けられたエンコーダヘッドＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂを用いて回転位置算出部８４が算出した設置方位線Ｌｅ１における回転ドラム２２の回転位置Ａｃ１によって表されている。アライメント位置情報生成部８６は、アライメント顕微鏡ＡＭ（ＡＭ１〜ＡＭ３）が撮像した画像データを解析することで、アライメントマークＫｓ（Ｋｓ１〜Ｋｓ３）の基板Ｐ上の位置を検出する。
【００５５】
描画ユニット駆動制御部ＣＵ１〜ＣＵ６は、回転位置算出部８４が算出した回転位置Ａｃ２、Ａｃ３と、アライメント位置情報生成部８６が生成したアライメント位置情報とに基づいて、描画ユニットＵ１〜Ｕ６を駆動制御する。原則として、描画ユニット駆動制御部ＣＵ１、ＣＵ３、ＣＵ５についてのみ説明し、描画ユニット駆動制御部ＣＵ２、ＣＵ４、ＣＵ６については、描画ユニット駆動制御部ＣＵ１、ＣＵ３、ＣＵ５と異なる部分のみ説明する。なお、描画ユニット駆動制御部ＣＵ１〜ＣＵ６は特に説明しない限り同一の構成を有する。
【００５６】
描画ユニット駆動制御部ＣＵ１、ＣＵ３、ＣＵ５は、制御部９０、ポリゴン駆動部９２、メモリ部９４、および、ＡＯＭ駆動部９６を有する。描画ユニット駆動制御部ＣＵ１、ＣＵ３、ＣＵ５の制御部９０は、描画ユニット駆動制御部ＣＵ１、ＣＵ３、ＣＵ５の各部を制御する。描画ユニット駆動制御部ＣＵ１、ＣＵ３、ＣＵ５のポリゴン駆動部９２は、モータ等の回転駆動源を含み、制御部９０の制御にしたがって描画ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５のポリゴンミラー４６を回転させる。制御部９０は、ポリゴンミラー４６の回転数が回転指令値となるようにポリゴン駆動部９２をフィードバック制御する。ポリゴン駆動部９２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、回転数信号を制御部９０に出力する。したがって、制御部９０は、回転指令値とポリゴンミラー４６の回転数に応じた回転数信号とに基づいて、ポリゴン駆動部９２をフィードバック制御する。この描画ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５のポリゴンミラー４６が回転することで、ポリゴンミラー４６によるスポット光ＳＰの描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５に沿った走査の開始を示す開始信号ｓｔ１、ｓｔ３、ｓｔ５が描画ユニット駆動制御部ＣＵ１、ＣＵ３、ＣＵ５に出力される。なお、描画ユニットＵ１〜Ｕ６のポリゴンミラー４６の回転数（回転速度）は、同一とする。
【００５７】
このポリゴンミラー４６の回転数と発光周波数Ｆｅ（クロック信号ＣＬＫの周波数）とに応じて、走査方向に沿って基板Ｐ上に照射されるスポット光ＳＰの位置間隔が定まるので、描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５に沿って走査されるスポット光ＳＰが、所定の長さ（例えば、スポット光ＳＰのサイズの１／２）だけオーバーラップしながら照射されるように、このポリゴンミラー４６の回転数（回転指令値）と、発光周波数Ｆｅ（クロック信号ＣＬＫの周波数）とが定められている。また、基板Ｐの搬送速度とポリゴンミラー４６の回転数とに応じて、基板Ｐの長尺方向に沿って照射されるスポット光ＳＰの位置間隔（副走査方向に関する走査の間隔）が定まるので、基板Ｐの長尺方向に沿って照射されるスポット光ＳＰが、所定の長さ（例えば、スポット光ＳＰのサイズの１／２）だけオーバーラップするように、回転ドラム２２の回転速度と、ポリゴンミラー４６の回転数（回転指令値）とが定められている。
【００５８】
描画ユニット駆動制御部ＣＵ１のメモリ部９４には、描画ユニットＵ１が描画するパターンに応じたパターンデータＢＭ１が記憶されている。同様に、描画ユニット駆動制御部ＣＵ３、ＣＵ５のメモリ部９４には、描画ユニットＵ３、Ｕ５が描画するパターンに応じたパターンデータＢＭ３、ＢＭ５が記憶されている。なお、図示していない描画ユニット駆動制御部ＣＵ２、ＣＵ４、ＣＵ６のメモリ部９４には、描画ユニットＵ２、Ｕ４、Ｕ６が描画するパターンに応じたパターンデータＢＭ２、ＢＭ４、ＢＭ６が記憶されている。
【００５９】
メモリ部９４は、スポット光ＳＰの主走査方向（Ｙ方向）に沿った方向を行とし、基板Ｐの搬送方向（＋Ｘ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ビットマップデータとしてパターンデータＢＭ１、ＢＭ３、ＢＭ５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。つまり、このパターンデータＢＭ１〜ＢＭ６は、描画ユニットＵ１〜Ｕ６によって描画するパターンをマトリックス状に配置された複数の画素で分解し、各画素を「０」または「１」の論理情報（画素データ）で表したビットマップデータである。「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、０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、本実施の形態では、１画素に対して１つのスポット光ＳＰが照射されるものとして説明する。したがって、行方向（垂直方向）の画素データの数は、描画ラインＬに沿って照射されるスポット光ＳＰのパルス数と同じとなる。なお、スポット光ＳＰのサイズを３μｍとし、画素の寸法も３μｍとした場合であって、スポット光ＳＰを１．５μｍオーバーラップさせながら基板Ｐ上に投射する場合は、２つのスポット光ＳＰが１画素に対応してもよい。この場合は、行方向（垂直方向）の画素データの数は、描画ラインＬに沿って照射されるスポット光ＳＰのパルス数の１／２となる。
【００６０】
描画ユニット駆動制御部ＣＵ１、ＣＵ３、ＣＵ５の制御部９０は、メモリ部９４に記憶されたパターンデータＢＭ１、ＢＭ３、ＢＭ５の画素データを列毎に読み出し、読み出した１列分の画素データ（画素データ列）をＡＯＭ駆動部９６に出力する。この画素データ列は、１描画ラインＬ分のパターンデータを表している。ＡＯＭ駆動部９６は、この画素データ列に応じて、制御対象となる描画ユニットＵの描画用光学素子３２に、１描画ラインＬ分のオン／オフの駆動信号（高周波信号）を出力する。例えば、ＡＯＭ駆動部９６は、画素データが「１」の場合は、ＡＯＭ駆動部９６がオンの駆動信号（高周波信号）を出力するように制御し、画素データが「０」の場合は、ＡＯＭ駆動部９６がオフの駆動信号（高周波信号）を出力するように制御する。描画用光学素子３２は、上述したように、オンの駆動信号が送られてくると、入射したレーザ光ＬＢを回折させて反射ミラー３８に向かわせることで基板Ｐ上に照射するスポット光ＳＰの強度を高レベルにし、オフの駆動信号が送られてくると入射したレーザ光ＬＢを吸収体３４側に透過することで基板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。
【００６１】
詳しく説明すると、まず、制御部９０は、アライメント位置情報に基づいて、回転ドラム２２の回転による基板Ｐの搬送によって、設置方位線Ｌｅ２（描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５）上にパターン露光を開始する基板Ｐ上の位置が到来したか否かを判断する。ここで、アライメント位置情報に基づいて、設置方位線Ｌｅ１上にパターンの露光を開始する基板Ｐ上の位置が搬送されたときの設置方位線Ｌｅ１における回転ドラム２２の回転位置（ＣＴ１ａ、ＣＴ１ｂの平均値）Ａｃ１を把握することができる。このときの回転ドラム２２の回転位置Ａｃ１を露光開始位置ＳＡｃ１と呼ぶ。したがって、制御部９０は、回転位置算出部８４が算出した設置方位線Ｌｅ２における回転ドラム２２の回転位置（ＣＴ２ａ、ＣＴ２ｂの平均値）Ａｃ２が、露光開始位置ＳＡｃ１となった場合は、設置方位線Ｌｅ２上にパターン露光を開始する基板Ｐ上の位置が到来したと判断する。なお、描画ユニット駆動制御部ＣＵ２、ＣＵ４、ＣＵ６の制御部９０は、回転位置算出部８４が算出した設置方位線Ｌｅ３における回転ドラム２２の回転位置（ＣＴ３ａ、ＣＴ３ｂの平均値）Ａｃ３が、露光開始位置ＳＡｃ１となった場合は、設置方位線Ｌｅ３（描画ラインＬ２、Ｌ４、Ｌ６）上にパターン露光を開始する基板Ｐ上の位置が到来したと判断する。
【００６２】
そして、描画ユニット駆動制御部ＣＵ１、ＣＵ３、ＣＵ５の制御部９０は、描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５上に、パターン露光を開始する基板Ｐ上の位置が搬送されたと判断した後、制御対象となる描画ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５から開始信号ｓｔ１、ｓｔ３、ｓｔ５が送られてくると、パターンデータＢＭ１、ＢＭ３、ＢＭ５の０列目の画素データ列の画素データをクロック信号ＣＬＫに同期して０行目から順にＡＯＭ駆動部９６に出力する。これにより、描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５に沿って走査されるスポット光ＳＰの強度を０列目の画素データ列に応じて変調することができる。
【００６３】
そして、再び、描画ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５から開始信号ｓｔ１、ｓｔ３、ｓｔ５が送られてくると、描画ユニット駆動制御部ＣＵ１、ＣＵ３、ＣＵ５の制御部９０は、パターンデータＢＭ１、ＢＭ３、ＢＭ５の次の列の画素データ列の画素データをクロック信号ＣＬＫに同期して０行目から順にＡＯＭ駆動部９６に出力する。これにより、描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５に沿って走査されるスポット光ＳＰの強度を１列目の画素データ列に応じて変調することができる。このように、描画ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５の描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５上に、パターン露光を開始する基板Ｐ上の位置が到来すると、パターンデータＢＭ１、ＢＭ３、ＢＭ５に応じてスポット光ＳＰの強度が変調されながら、スポット光ＳＰが描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５に沿って走査されるので、パターンデータＢＭ１、ＢＭ３、ＢＭ５に応じた光パターンを基板Ｐに照射することができる。
【００６４】
ここで、ベアリング６２ａの製造誤差等によって、回転ドラム２２が微小に偏心して回転する場合（回転誤差が発生する場合）には、回転ドラム２２の回転位置に応じて中心軸ＡＸがＹ方向に対してΔθ分だけ傾く。基板Ｐは、回転ドラム２２に巻き付いた状態で搬送されるため、中心軸ＡＸがＹ方向に対して傾くと（回転誤差が発生すると）、基板Ｐの幅方向に対して描画ラインＬ１〜Ｌ６が傾いてしまう。したがって、この回転誤差により描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５と描画ラインＬ２、Ｌ４、Ｌ６とは、図７に示すように分離してしまう。図７は、基板Ｐの幅方向に対して描画ラインＬ１〜Ｌ６が傾いた状態を誇張して示したものであるが、実際の傾きは大きくても±２°程度であり、実用上は±１°以内である。図７に示す例では、描画ラインＬ３、Ｌ５と描画ラインＬ２、Ｌ４とは、基板Ｐの幅方向に関して描画開始位置付近で重複する。逆に、描画ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５と描画ラインＬ２、Ｌ４、Ｌ６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。このように、回転ドラム２２が偏心して回転すると、基板Ｐの露光領域Ｗを全描画ラインＬ１〜Ｌ６でカバーすることができない。また、描画ラインＬ１〜Ｌ６が基板Ｐの幅方向に対して斜めになるので、露光領域Ｗも回転誤差に応じて歪んだ形状（平行四辺形）になる。回転ドラム２２の偏心回転に応じて中心軸ＡＸのＹ方向に対する傾き、つまり、Δθが変化するので、中心軸ＡＸ（Δθ）は周期的な変化特性を有する。なお、図７では、説明をわかり易くするために、回転ドラム２２の中心軸ＡＸをＹ方向に対して誇張して傾けている。
【００６５】
したがって、本第１の実施の形態では、この回転ドラム２２の回転によって変化する中心軸ＡＸの周期的な変化特性に応じて露光ヘッド１８をＸＹ平面上で回転させることで、回転ドラム２２の偏心回転による中心軸ＡＸに対する描画ラインＬ１〜Ｌ６の傾きを補正する。具体的には、制御部８２の第２傾き計測部１００は、カウンタ回路ＣＴ２ａ、ＣＴ２ｂのカウント値の差分値（ＣＴ２ａのカウント値−ＣＴ２ｂのカウント値）Ｄｃ２、および、カウンタ回路ＣＴ３ａ、ＣＴ３ｂのカウント値の差分値（ＣＴ３ａのカウント値−ＣＴ３ｂのカウント値）Ｄｃ３を算出する。この差分値Ｄｃ２は、設置方位線Ｌｅ２における回転ドラム２２の両端部における回転誤差（回転位置の差分値）を示し、差分値Ｄｃ３は、設置方位線Ｌｅ３における回転ドラム２２の両端部における回転誤差（回転位置の差分値）を示している。回転ドラム２２の偏心回転によって差分値Ｄｃ２、Ｄｃ３が変動する場合は、図８に示すように、この差分値Ｄｃ２、Ｄｃ３は周期的に変動する。なお、回転ドラム２２が偏心回転しない場合は、差分値Ｄｃ２、Ｄｃ３はゼロとなる。
【００６６】
第２傾き計測部１００は、回転ドラム２２を一回転させて算出した差分値Ｄｃ２、Ｄｃ３の変動から、回転ドラム２２の偏心回転によって生じるＸＹ平面における回転ドラム２２の中心軸ＡＸの周期的な変化特性に関する第２情報を計測する。この中心軸ＡＸの周期的な変化特性は、具体的には、中心軸ＡＸのＹ方向に対する傾きの変化特性である。なお、回転ドラム２２を複数回回転させて、設置方位線Ｌｅ２、Ｌｅ３における回転ドラム２２の各回転位置における差分値Ｄｃ２、Ｄｃ３の平均値を求めることで第２情報を計測するようにしてもよい。この第２情報を予め計測しておき、第２傾き計測部１００の図示しない記録媒体に記録させておく。
【００６７】
制御部８２の移動制御部１０２は、第２傾き計測部１００が計測した第２情報に基づいて移動機構６８を制御することで、移動機構６８は、露光ヘッド１８をＸＹ平面上で回転させる。これにより、回転ドラム２２が偏心回転した場合であっても、偏心回転による影響を排除することができ、描画ユニットＵ１〜Ｕ６によってパターンが描画される領域の歪みを抑制することができる。つまり、回転ドラム２２の中心軸ＡＸ（基板Ｐの幅方向）と、描画ラインＬ１〜Ｌ６の走査方向とを平行にすることができる。第２情報は、回転ドラム２２の回転によって周期的に変化する情報なので、露光ヘッド１８の回転位置もそれに応じて周期的に変化するように、移動制御部１０２は、露光ヘッド１８を回転させる。
【００６８】
また、ポリゴンミラー４６の設置誤差や製造誤差等によって、スポット光ＳＰが走査される描画ラインＬ１〜Ｌ６の各々が、回転ドラム２２の中心軸ＡＸに対して独立して傾いている場合がある。したがって、回転ドラム２２の偏心回転に応じて露光ヘッド１８を回転させたとしても、各描画ユニットＵ１〜Ｕ６の描画ラインＬ（Ｌ１〜Ｌ６）の個々の傾きまでは補正することはできない。そのため、各描画ユニットＵ１〜Ｕ６によってパターンが描画される領域の各々は、長方形とはならずに歪んでしまい（平行四辺形となってしまい）、結果的に露光領域Ｗ全体が歪んでしまう。したがって、本第１の実施の形態では、パターンデータを補正することで、描画ユニットＵ１〜Ｕ６の個々の描画ラインＬ（Ｌ１〜Ｌ６）の中心軸ＡＸに対する傾きによって生じるパターンが描画される領域の歪みを補正する。
【００６９】
まず、個々の描画ラインＬ１〜Ｌ６の傾きを測定するために、回転ドラム２２の表面に、図９に示すようなラインパターンＬＰを形成しておく。このラインパターンＬＰは、回転ドラム２２の他の表面より反射率が高くなるように形成されている。ラインパターンＬＰは、中心軸ＡＸに対して所定の傾斜角度αで傾斜し、各描画ユニットＵ１〜Ｕ６によってスポット光ＳＰが走査される基板Ｐの幅方向に分割された領域毎に形成された第１ラインＬＰ１と、基板Ｐの長尺方向に沿って延び、基板Ｐの幅方向に分割された領域毎に形成された第２ラインＬＰ２とを有する。この第２ラインＬＰ２は、基板Ｐの幅方向に分割された各領域の幅方向における所定位置（例えば、中心位置）を通るように形成されている。なお、この各描画ユニットＵ１〜Ｕ６によってスポット光ＳＰが走査される基板Ｐの幅方向に分割された領域は、各描画ラインＬ１〜Ｌ６によってパターンが描画される領域である。なお、この第１ラインＬＰ１は、基板Ｐの幅方向に関して、描画ラインＬ１〜Ｌ６によってパターンが描画される領域より長いことが好ましい。
【００７０】
そして、回転ドラム２２にテスト用の基板Ｐを巻き付け、各描画ユニットＵ１〜Ｕ６が描画ラインＬ１〜Ｌ６に沿ってスポット光ＳＰを少なくとも２回走査する。テスト用の基板Ｐは、テンションによる変形が少ない透明の材質で形成され、各描画ユニットＵ１〜Ｕ６が描画ラインＬ１〜Ｌ６に沿ってスポット光ＳＰを走査すると、描画ラインＬ１〜Ｌ６とラインパターンＬＰ（ここでは、例えば反射率の高いアルミ、クロム、銅等の金属膜で形成されている）とが交差する点においては、照射されたスポット光ＳＰが反射する。この反射したスポット光ＳＰは、シリンドリカルレンズ５２、ｆ−θレンズ５０、反射ミラー４８、ポリゴンミラー４６を介して、ビームスプリッタ４４に入射する。ビームスプリッタ４４に入射したスポット光ＳＰは、ビームスプリッタ４４を透過して各描画ユニットＵ１〜Ｕ６に設けられた光検出器１０４（図３、図６参照）に入射する。光検出器１０４は、入射した光の輝度値を検出する。各描画ユニットＵ１〜Ｕ６の光検出器１０４が検出した輝度値ｓｒ１〜ｓｒ６は、各描画ユニット駆動制御部ＣＵ１〜ＣＵ６に送られ、各描画ユニット駆動制御部ＣＵ１〜ＣＵ６の制御部９０は、送られてきた輝度値ｓｒ１〜ｓｒ６を制御部８２に出力する。
【００７１】
制御部８２の第１傾き計測部１０６は、各描画ユニット駆動制御部ＣＵ１〜ＣＵ６から送られてきた輝度値ｓｒ１〜ｓｒ６に基づいて、描画ラインＬ１〜Ｌ６の回転ドラム２２の中心軸ＡＸに対する傾きに関する第１情報（描画ラインＬの傾斜角度β）を計測する。以下、図１０、図１１を用いて、描画ラインＬ１〜Ｌ６の回転ドラム２２の中心軸ＡＸに対する傾斜角度βの計測について説明する。なお、描画ラインＬ１〜Ｌ６の中心軸ＡＸに対する傾斜角度βの計測の方法は同一なので、描画ラインＬ１の中心軸ＡＸに対する傾斜角度βの計測について説明する。なお、この傾斜角度βの計測の際には、ＡＯＭ駆動部９６は、テスト用のパターンデータＢＭに基づいて、描画用光学素子３２にオンの駆動信号を出力し続け、移動制御部１０２は、第２傾き計測部１００によって計測された第２情報に基づいて、移動機構６８を制御しているものとする。これにより、第１情報の計測時に、回転ドラム２２の偏心回転による影響を排除することができる。
【００７２】
図１０に示すように、描画ユニットＵ１から照射されたスポット光ＳＰが描画ラインＬ１に沿って走査される場合において、その描画ラインＬ１がラインパターンＬＰと交差する場合は、その交差点において光検出器１０４が検出する輝度値ｓｒ１は高くなる。具体的には、スポット光ＳＰが描画ラインＬ１に沿って走査すると、第２ラインＬＰ２と描画ラインＬ１との交点ａと、第１ラインＬＰ１と描画ラインＬ１との交点ｂとで、光検出器１０４が検出した輝度値が高くなる。スポット光ＳＰは、−Ｙ方向側から＋Ｙ方向側に向かって描画ラインＬ１に沿って走査するので、図１０に示す例では、光検出器１０４は、最初に交点ａで反射したスポット光ＳＰの輝度値を検出し、その後、交点ｂで反射したスポット光ＳＰの輝度値を検出する。
【００７３】
その後、一定時間経過後に再びスポット光ＳＰの走査が開始されると、スポット光ＳＰが描画ラインＬ１によって走査される。次のスポット光ＳＰの走査が開始されるまでに、基板Ｐは、ΔＸｕだけ搬送されているので、図１１に示すように、新たにスポット光ＳＰが走査される基板Ｐ上の描画ラインＬ１の位置は、スポット光ＳＰが前回走査された基板Ｐ上の描画ラインＬ１の位置からΔＸｕだけ−Ｘ方向にシフトした位置となる。なお、図１１においては、前回の描画ラインＬ１を破線で示すとともに、前回のスポット光ＳＰの走査によって光検出器１０４が検出した交点ｂの輝度値を破線で示している。
【００７４】
図１１に示すように、新たにスポット光ＳＰが描画ラインＬ１に沿って走査すると、第１ラインＬＰ１と描画ラインＬ１との交点ｃと、第２ラインＬＰ２と描画ラインＬ１との交点ａ´とで、光検出器１０４が検出した輝度値が高くなる。スポット光ＳＰは、−Ｙ方向側から＋Ｙ方向側に向かって描画ラインＬ１に沿って走査するので、図１１に示す例では、光検出器１０４は、最初に交点ｃで反射したスポット光ＳＰの輝度値を検出し、その後、交点ａ´で反射したスポット光ＳＰの輝度値を検出する。ここで、第２ラインＬＰ２は、基板Ｐの長尺方向に沿って延びているので、交点ａと交点ａ´とは基板Ｐの幅方向（中心軸ＡＸの軸方向）において同じ位置となる。描画ラインＬ１の傾斜角度βを、図１１から数式（１）で表すことができる。
β＝ａｒｃｔａｎ（ΔＸ２／ΔＹｕ）  …（１）
【００７５】
このΔＹｕは、スポット光ＳＰを２回走査したときに、スポット光ＳＰが第１ラインＬＰ１に当って反射するタイミングの差に応じた距離を示している。つまり、１回目の走査開始から、第１ラインＬＰ１に当って反射したスポット光ＳＰを光検出器１０４が検出したタイミングと、２回目の走査開始から、第１ラインＬＰ１に当って反射したスポット光ＳＰを光検出器１０４が検出したタイミングとの差に応じた距離を示している。詳しくは、ΔＹｕは、交点ｂと交点ｃとの中心軸ＡＸ方向における距離を示す。このΔＹｕは、ポリゴンミラー４６の回転数（スポット光ＳＰの走査速度）と、交点ｃから交点ｂまでスポット光ＳＰが走査されるまでに照射されたスポット光ＳＰの数（クロック信号ＣＬＫのカウント値）とによって求めることができる。図１１に示す例では、ΔＹｕは、交点ａと交点ｂとの中心軸ＡＸ方向における距離と、交点ｃと交点ａ´との中心軸ＡＸ方向における距離との和となる。したがって、交点ｃから交点ｂまでスポット光ＳＰが走査されるまでに照射されたスポット光ＳＰの数は、交点ａ〜交点ｂまでスポット光ＳＰが走査されるまでに照射されたスポット光ＳＰの数と、交点ｃ〜交点ａ´までスポット光ＳＰが走査されるまでに照射されたスポット光ＳＰの数との和となる。
【００７６】
また、ΔＸ２を、数式（２）で表すことができる。
ΔＸ２＝ΔＸｕ−ΔＸ１
⇔ΔＸ２＝ΔＸｕ−ΔＹｕ×ｔａｎα  …（２）
【００７７】
したがって、数式（２）を数式（１）に代入することで、傾斜角度βは、数式（３）で表すことができる。
β＝ａｒｃｔａｎ（ΔＸｕ／ΔＹｕ−ｔａｎα）  …（３）
【００７８】
このように、第１傾き計測部１０６は、ΔＹｕ、ΔＸｕ、および、既知の傾斜角度αとから数式（３）を用いて描画ラインＬ１の傾斜角度βを求めることができる。なお、ΔＸｕは、回転ドラム２２の回転速度と、１回目の走査開始から２回目の走査開始までの時間とによって求めることができる。
【００７９】
制御部８２のパターンデータ補正部１０８は、パターンデータ記憶部１１０に記憶されている各描画ユニットＵ１〜Ｕ６の基準となるパターンデータ（基準パターンデータ）ＢＭｓ１〜ＢＭｓ６を第１傾き計測部１０６が計測した描画ラインＬ１〜Ｌ６の傾斜角度βに基づいて補正する。この補正後のパターンデータが基準パターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６となる。そして、パターンデータ補正部１０８は、補正したパターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６を、パターンデータＢＭ１〜ＢＭ６として描画ユニット駆動制御部ＣＵ１〜ＣＵ６のメモリ部９４に記憶させる。なお、傾斜角度βが０度の場合は、パターンデータ補正部１０８は、パターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６を補正せずにそのままパターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６をパターンデータＢＭ１〜ＢＭ６としてメモリ部９４に記憶する。
【００８０】
描画ラインＬ１〜Ｌ６が中心軸ＡＸに対して傾斜角度βで傾斜すると、つまり、描画ラインＬ１〜Ｌ６が中心軸ＡＸに対して平行になっていないと、各描画ユニットＵ１〜Ｕ６によってパターンが描画される領域は、平行四辺形となってしまう。図１２Ａは、パターンデータ記憶部１１０に記憶されているパターンデータＢＭｓ１の概念図を示している。図１２Ａに示すように、パターンデータＢＭｓ１は、スポット光ＳＰの走査方向（垂直方向）に沿った方向を行とし、基板Ｐの搬送方向（水平方向）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データである。描画ラインＬ１が中心軸ＡＸに対して傾斜角度βで傾いている場合は、このパターンデータＢＭｓ１に基づいてパターンを描画しても、描画されるパターンの領域（露光領域Ｗ）は、図１２Ｂに示すように平行四辺形の形状となってしまう。
【００８１】
したがって、描画ラインＬ１〜Ｌ６の中心軸ＡＸに対して傾いている場合であっても、各描画ユニットＵ１〜Ｕ６によってパターンが描画される領域を四角形にするために、各描画ラインＬ１〜Ｌ６の傾斜角度βに応じてパターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６を補正する。図１３Ａは、補正後のパターンデータＢＭｓ１の概念図を示している。描画ラインＬ１の傾斜角度βに応じて、パターンデータＢＭｓ１の画素データを行単位で列方向（水平方向）にシフトさせることで、図１２Ａに示すようにパターンデータＢＭｓ１の行方向に配置された画素データの方向を、図１３Ａに示すように、行方向（垂直方向）に対して−βの角度で傾斜させる。これにより、図１３Ｂに示すように、描画ラインＬ１が中心軸ＡＸに対して傾斜角度βで傾斜している場合であっても、描画されるパターンの領域（露光領域Ｗ）を略長方形にすることができる。なお、各描画ユニットＵ１〜Ｕ６の描画用光学素子３２は、パターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６（ＢＭ１〜ＢＭ６）に応じてオン／オフの駆動信号が入力されるが、パターンデータＢＭｓ１の画素データを行単位で列方向にシフトすることで、行方向（垂直方向）の一部に画素データがない部分が存在する。この画素データが存在しない部分については、オフの駆動信号が描画用光学素子３２に入力される。つまり、描画用光学素子３２には、パターンデータＢＭｓ１の画素データが「１」の場合にオンの駆動信号が入力されるが、それ以外はオフの駆動信号が入力される。
【００８２】
このように、第１傾き計測部１０６が、ポリゴンミラー４６等の設置誤差、製造誤差等によって生じる各描画ラインＬ１〜Ｌ６の個々の傾きに関する第１情報（傾斜角度β）に応じて、パターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６を補正し、補正後のパターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６をパターンデータＢＭ１〜ＢＭ６としてメモリ部９４に記憶するので、各描画ユニットＵ１〜Ｕ６によってパターンが描画される領域の歪みを抑制することができる。
【００８３】
以上のように、本第１の実施の形態においては、まず、回転ドラム２２の偏心回転によって生じる中心軸ＡＸの周期的な変化特性に関する第２情報に基づいて、露光ヘッド１８を回転させることで、回転ドラム２２の偏心回転による影響を排除することができ、描画ユニットＵ１〜Ｕ６によってパターンが描画される領域の歪みを抑制することができる。また、露光ヘッド１８を第２情報に基づいて回転させた状態で、各描画ラインＬ１〜Ｌ６の傾きに関する第１情報を計測し、該計測した第１情報に基づいてパターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６を補正してパターンデータＢＭ１〜ＢＭ６を生成する。これにより、生成されたパターンデータＢＭ１〜ＢＭ６を用いて、描画ラインＬ１〜Ｌ６に沿って走査されるスポット光ＳＰの強度を変調することで、描画ラインＬ１〜Ｌ６の各々が中心軸ＡＸに対して独立して傾いている場合であっても、描画ユニットＵ１〜Ｕ６によってパターンが描画される領域の歪みを抑制することができ、露光精度の低下を抑えることができる。
【００８４】
なお、描画ラインＬ１〜Ｌ６の各々が基板Ｐの幅方向に対して傾いている場合は、図７に示すように、描画ラインＬ１〜Ｌ６の継ぎ部分が重複したり、離れたりするので、各描画ユニット駆動制御部ＣＵ１〜ＣＵ６は、描画ラインＬ１〜Ｌ６がＹ方向において継ぎ合わされるように、描画ラインＬ１〜Ｌ６の相対的な傾きに応じて、描画ラインＬ１〜Ｌ６の位置を走査方向にシフトする。つまり、描画データ列に応じたスポット光ＳＰの描画開始タイミングを変更する。この描画ラインＬ１〜Ｌ６の相対的な傾きは、第１傾き計測部１０６が計測した各描画ラインＬ１の傾斜角度βに基づいて求めることができる。
【００８５】
描画ラインＬを走査方向にシフトする方法の例としては、例えば、各描画ユニット駆動制御部ＣＵ１〜ＣＵ６の制御部９０が、開始信号ｓｔ１〜ｓｔ６を受信してから、描画データ列の画素データをＡＯＭ駆動部９６に出力するタイミングを変える。つまり、描画データ列の画素データをＡＯＭ駆動部９６に出力するタイミングを遅くする、または、早くすることで、描画ラインＬ１〜Ｌ６の位置を走査方向にシフトする。開始信号ｓｔ１〜ｓｔ６を受信してから描画データ列の画素データをＡＯＭ駆動部９６に出力するタイミング（描画開始タイミング）を遅くすることで、描画ラインＬ１を＋Ｙ方向側にシフトすることができ、逆に描画開始タイミングを早めることで、描画ラインＬ１を−Ｙ方向側にシフトすることができる。
【００８６】
また、描画ラインＬを走査方向にシフトする方法の別の例としては、描画ラインＬを走査方向にシフトしたのと同様の結果を得ることができるように、パターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６を補正する手法がある。つまり、パターンデータ補正部１０８が、第１傾き計測部１０６が計測した描画ラインＬ１〜Ｌ６の傾きに応じてパターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６を補正する。この補正後のパターンデータＢＭ１〜ＢＭ６は、メモリ部９４に記憶される。この補正されたパターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６によって、各描画ユニットＵ１〜Ｕ６によってパターンが描画される領域を略長方形にするとともに、各描画ラインＬ１〜Ｌ６を基板Ｐの幅方向において継ぎ合わせることができる（各描画ユニットＵ１〜Ｕ６によってパターンが描画される領域を継ぎ合わせることができる）。図１３Ａに示す例では、パターンデータＢＭｓの画素データを行単位で列方向（水平方向）にシフトさせるようにしたが、この描画ラインＬ１〜Ｌ６が基板Ｐの幅方向において継ぎ合わせるようにするパターンデータＢＭｓの補正は、図示しないが、パターンデータＢＭｓの画素データを列単位で行方向（垂直方向）にシフトさせる。これにより、描画ラインＬ１〜Ｌ６を基板Ｐの幅方向において継ぎ合わせることができる。
【００８７】
［変形例］
上記第１の実施の形態は、以下のように変形してもよい。
【００８８】
（変形例１）上記第１の実施の形態では、第２傾き計測部１００が計測した第２情報に基づいて、露光ヘッド１８を回転させながら、つまり、回転ドラム２２の偏心回転による影響を排除しながら、描画ラインＬ１〜Ｌ６の中心軸ＡＸに対する傾斜角度β（第１情報）を計測したが、変形例１では、回転ドラム２２の偏心回転による影響を排除せずに、第１情報を直接計測してもよい。この場合は、第２傾き計測部１００は、エンコーダヘッドＥＮ２ａ、ＥＮ２ｂ、ＥＮ３ａ、ＥＮ３ｂを用いずに、第１傾き計測部１０６が計測した第１情報を用いて、第２情報を計測する。
【００８９】
そのため本変形例１では、回転ドラム２２が偏心回転している場合は、第１傾き計測部１０６によって計測される描画ラインＬ１〜Ｌ６の中心軸ＡＸに対する傾斜角度βは、回転ドラム２２の回転位置に応じて周期的に変動することになる。したがって、第２傾き計測部１００は、回転ドラム２２の各回転位置における描画ラインＬ１〜Ｌ６の傾斜角度β（第１情報）に基づいて、各描画ラインＬ１〜Ｌ６の周期的に変化する傾斜角度βの変化特性を算出することで、回転ドラム２２の回転によって変化する中心軸ＡＸの周期的な変化特性に関する第２情報を計測する。本変形例１においては、各描画ラインＬ１〜Ｌ６の周期的に変化する傾斜角度βの変化特性から、回転ドラム２２の回転によって変化する中心軸ＡＸの周期的な変化特性に関する第２情報を計測するので、回転ドラム２２の両端側の回転位置から第２情報を計測する上記第１の実施の形態に比べ、より精度よく第２情報を計測することができる。
【００９０】
そして、移動制御部１０２は、第２傾き計測部１００が計測した第２情報に基づいて移動機構６８を制御することで、露光ヘッド１８の回転位置が周期的に変化するように、露光ヘッド１８を回転させる。また、パターンデータ補正部１０８は、第１傾き計測部１０６が計測した回転ドラム２２の各回転位置における描画ラインＬ１〜Ｌ６の中心軸ＡＸに対する傾斜角度βから、周期的に変化する傾斜角度βの変化特性を除去した傾斜角度β´を算出し、該傾斜角度β´に基づいて、パターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６を補正する。この傾斜角度β´は、回転ドラム２２の偏心回転によって影響されない、ポリゴンミラー４６等の設置誤差、製造誤差等によって生じる個々の描画ユニットＵ１〜Ｕ６の描画ラインＬ１〜Ｌ６の傾斜角度である。
【００９１】
なお、第１情報から第２情報を求め、該第２情報に基づいて露光ヘッド１８の回転位置が周期的に変化するように露光ヘッド１８を回転させたが、露光ヘッド１８を回転させなくてもよい。この場合は、パターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６を傾斜角度βに基づいて補正することで、回転ドラム２２の偏心回転、および、描画ラインＬ１〜Ｌ６の個々の傾斜角度β´の影響を排除してもよい。この場合は、回転ドラム２２の各回転位置におけるパターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６が生成されることになり、回転ドラム２２の各回転位置におけるパターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６が、回転ドラム２２の各回転位置におけるパターンデータＢＭ１〜ＢＭ６としてメモリ部９４に記憶される。
【００９２】
（変形例２）上記第１の実施の形態においては、回転ドラム２２の偏心回転によって生じるＸＹ平面における回転ドラム２２の中心軸ＡＸの周期的な変化特性に関する第２情報に基づいて露光ヘッド１８（第２光学定盤７０）を回転させ、各描画ラインＬ１〜Ｌ６の個々の傾斜角度βに基づいてパターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６を補正してパターンデータＢＭ１〜ＢＭ６を生成するようにしたが、第１情報を考慮して、回転ドラム２２を回転させるようにしてもよい。例えば、各描画ラインＬ１〜Ｌ６の傾斜角度βの平均値と第２情報とに基づいて、露光ヘッド１８を回転させるようにしてもよい。これにより、各描画ラインＬ１〜Ｌ６の傾斜角度βに基づいてパターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６を補正する場合に比べ、パターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６の補正量を低減することが可能となる。また、複数の描画ラインＬ１〜Ｌ６のうち、例えば、傾斜角度βが一致する幾つかの描画ラインＬの傾きが補正されるように、傾きが一致する傾斜角度βと第２情報とに基づいて露光ヘッド１８を回転させてもよい。これにより、傾斜角度βが一致した幾つかの描画ラインＬは、中心軸ＡＸと平行となるので、それに対応した描画ユニットＵのパターンデータＢＭｓの補正を不要とすることができる。
【００９３】
（変形例３）上記第１の実施の形態では、回転ドラム２２の表面にラインパターンＬＰを形成したが、図１４に示すように、テスト用の基板Ｐの表面にラインパターンＬＰを形成してもよい。この場合は、第１ラインＬＰ１は、基板Ｐの幅方向に対して傾斜角度αで傾斜している。この場合は、テスト用の基板Ｐの幅方向が回転ドラム２２の中心軸ＡＸに対して傾きをもって、テスト用の基板Ｐが回転ドラム２２に巻き付けられる虞があり、テスト用の基板Ｐの幅方向が回転ドラム２２の中心軸ＡＸに対して傾いている場合は、各描画ラインＬ１〜Ｌ６の中心軸ＡＸに対する傾斜角度αを求めることはできない。しかしながら、このような場合であっても、各描画ラインＬ１〜Ｌ６の相対的な傾きを求めることができる。したがって、この相対的な傾きに基づいてパターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６を補正することで、各描画ユニットＵ１〜Ｕ６によってパターンが露光される領域の形状を揃えることができる。
【００９４】
（変形例４）上記第１の実施の形態では、ラインパターンＬＰを用いて各描画ラインＬ１〜Ｌ６の傾斜角度βを算出するようにしたが、プロセス装置ＰＲ２によるメッキ処理、または、現像・エッチング処理によって形成されたパターンに基づいて、描画ラインＬ１〜Ｌ６の相互の相対的な傾きに関する第１情報を計測してもよい。
【００９５】
具体的には、図１５に示すように、デバイス製造システム１０は、描画ラインＬ１〜Ｌ６の継ぎ部分（端部分）の位置を撮像するアライメント顕微鏡ＡＭａ（ＡＭａ１〜ＡＭａ７）を有する。このアライメント顕微鏡ＡＭａ（ＡＭａ１〜ＡＭａ７）は、プロセス装置ＰＲ２によってメッキ処理、または、現像・エッチング処理が行われたテスト用の基板Ｐを撮像することができる位置に設けられている。なお、描画ラインＬ１〜Ｌ６の継ぎ部分をわかり易くするため、図１５においては、描画ラインＬ１〜Ｌ６を便宜的に破線で図示している。
【００９６】
各描画ユニットＵ１〜Ｕ６は、テストパターンに応じたパターンデータＢＭｔ１〜ＢＭｔ６に基づいて強度変調されるスポット光ＳＰを描画ラインＬ１〜Ｌ６に沿って走査することで、テスト用の基板Ｐの表面にテストパターンを描画する。その後、プロセス装置ＰＲ２によるメッキ処理、または、現像・エッチング処理によってテストパターンを形成する。このテストパターンに応じたパターンデータＢＭｔ１〜ＢＭｔ６は、少なくとも描画ラインＬ１〜Ｌ６の継ぎ付近において、描画されるパターンが十字の形状を有するように設定され、且つ、各描画ユニットＵ１〜Ｕ６によってパターンの描画が行われる基板Ｐ上の位置が同じ位置となるように設定されている。
【００９７】
図１５の参照符号２５０は、アライメント顕微鏡ＡＭａ７の観察領域を拡大したものであり、参照符号２５２は、アライメント顕微鏡ＡＭａ６の観察領域を拡大したものであり、参照符号２５４は、アライメント顕微鏡ＡＭａ５の観察領域を拡大したものである。また、観察領域２５０内のパターン２５６は、描画ラインＬ６の＋Ｙ方向側の端部において形成されたパターンを示している。観察領域２５２内のパターン２５８は、描画ラインＬ６の−Ｙ方向側の端部（継ぎ部分）において形成されたパターンを示し、パターン２６０は、描画ラインＬ５の＋Ｙ方向側の端部（継ぎ部分）において形成されたパターンを示している。観察領域２５４内のパターン２６２は、描画ラインＬ５の−Ｙ方向側の端部（継ぎ部分）において形成されたパターンを示しており、パターン２６４は、描画ラインＬ４の＋Ｙ方向側の端部（継ぎ部分）において形成されたパターンを示している。このパターン２５６〜２６４は、いずれも十字状の形状を有する。
【００９８】
そして、第１傾き計測部１０６は、アライメント顕微鏡ＡＭａ（ＡＭａ１〜ＡＭａ７）が撮像した観察領域の画像データに基づいて、各描画ラインＬ１〜Ｌ６の継ぎ部分のテストパターンの形状を認識することで、描画ラインＬ１〜Ｌ６の相対的な傾きに関する第１情報を計測する。具体的には、描画ラインＬ６の＋Ｙ方向側の端部で認識したパターン２５６の十字部分の交点と、描画ラインＬ６の−Ｙ方向側の端部で認識したパターン２５８の十字部分の交点とに基づいて、描画ラインＬ６の傾きを求めることができる。また、描画ラインＬ５の＋Ｙ方向側の端部で認識したパターン２６０の十字部分の交点と、描画ラインＬ５の−Ｙ方向側の端部で認識したパターン２６２の十字部分の交点とに基づいて、描画ラインＬ５の傾きを求めることができる。他の描画ラインＬの傾きについても同様に求めることができる。この求めた各描画ラインＬ１〜Ｌ６の傾きは、絶対的な傾き（例えば、中心軸ＡＸに対する傾き）ではないため、求めた各描画ラインＬ１〜Ｌ６の傾きに基づいて、描画ラインＬ１〜Ｌ６の相互の相対的な傾きを求める。この相対的な傾きに基づいてパターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６を補正することで、各描画ユニットＵ１〜Ｕ６によってパターンが露光される領域の形状を揃えることができる。
【００９９】
なお、テスト用の基板Ｐの表面に、フォトクロミック層が塗布されている場合は、アライメント顕微鏡ＡＭａ（ＡＭａ１〜ＡＭａ７）を、露光ヘッド１８に対して基板Ｐの搬送方向の下流側（＋Ｘ方向側）であって、露光ヘッド１８の近くに配置してもよい。フォトクロミック層は、レーザ光ＬＢ（スポット光ＳＰ）が照射されると、そのコントラストが変化する。したがって、露光ヘッド１８の各描画ユニットＵ１〜Ｕ６によって描画されたパターンをアライメント顕微鏡ＡＭａ（ＡＭａ１〜ＡＭａ７）で撮像することで、描画されたパターンを画像認識によって認識することができるからである。
【０１００】
（変形例５）上記第１の実施の形態では、ラインパターンＬＰは、複数の第１ラインＬＰ１および第２ラインＬＰ２とで構成されていたが、ラインパターンＬＰは、複数の第１ラインＬＰ１によって構成してもよい。つまり、第２ラインＬＰ２を設けなくてもよい。第２ラインＬＰ２がなくても、ΔＹｕは求めることができるが、ΔＹｕを求める際の基準となる位置がないため、ΔＹｕがテスト用の基板Ｐの搬送状態（テスト用の基板ＰのＸ方向に対して傾きをもって搬送されている等）によって、ΔＹｕが変化してしまうが、各描画ラインＬ１〜Ｌ６の相互の相対的な傾きは求めることができる。
【０１０１】
（変形例６）上記第１の実施の形態では、１画素に対して１つのスポット光ＳＰが照射されるものとして説明したが、主走査方向および副走査方向に沿って２つのスポット光ＳＰが１画素に対して照射されるように設定してもよい。この場合は、行方向の画素データの数は、描画ラインＬに沿って照射されるスポット光ＳＰの数の１／２となる。したがって、描画ユニット駆動制御部ＣＵ１〜ＣＵ６の制御部９０は、１列分の画素データ（画素データ列）を、クロック信号ＣＬＫを１／２に分周したクロック信号ＣＰに同期して０行目から順にＡＯＭ駆動部９６に出力する。また、列方向の画素データの数は、副走査方向に沿って照射されるスポット光ＳＰの数の１／２となるため、描画ユニット駆動制御部ＣＵ１〜ＣＵ６の制御部９０は、開始信号（原点信号）ｓｔ１〜ｓｔ６が２回発生する度に、出力するパターンデータＢＭ１〜ＢＭ６の画素データ列を列方向にシフトする。
【０１０２】
具体的には、描画ユニット駆動制御部ＣＵ１〜ＣＵ６の制御部９０は、開始信号ｓｔ１〜ｓｔ６が描画ユニットＵ１〜Ｕ６から送られてくると、例えば、０列目の画素データ列の画素データをクロック信号ＣＰに同期して０行目から順にＡＯＭ駆動部９６に出力する。そして、再び開始信号ｓｔ１〜ｓｔ６が描画ユニットＵ１〜Ｕ６から送られてくると、再び、０列目の画素データ列の画素データをクロック信号ＣＰに同期して０行目から順にＡＯＭ駆動部９６に出力する。その後、開始信号ｓｔ１〜ｓｔ６が描画ユニットＵ１〜Ｕ６から送られてくると、出力する列をシフトして１列目の画素データ列の画素データをクロック信号ＣＰに同期して０行目から順にＡＯＭ駆動部９６に出力する。このようにして、開始信号ｓｔ１〜ｓｔ６の発生に応じて出力される画素データ列の列は、０列目→０列目→１列目→１列目→２列目→２列目→３列目→・・・・、というように、同じ列の画素データ列が２回出力される度に、出力する画素データ列を列方向にシフトする。
【０１０３】
（変形例７）上記変形例１〜６を、矛盾が生じない範囲で相互に組み合わせる態様も可能である。
【０１０４】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。図１６は、第２の実施の形態の露光装置ＥＸを示す図である。なお、上記第１の実施の形態（変形例も含む）と同一の構成については同様の符号を付し、その説明を省略する。また、本第２の実施の形態を説明するのに必要のない構成についてはその図示を省略している。
【０１０５】
供給ロールＦＲから供給された基板Ｐは、ローラＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４の順に長尺方向に沿って架け渡されて搬送された後、回転ドラム２２の外周面の約半周面に亘って巻き付けられ、ローラＲ１５を介して、プロセス装置ＰＲ２に送られる。供給ロールＦＲの回転軸は、Ｙ方向と平行であり、Ｙ方向に移動可能な駆動部２００に設けられている。駆動部２００は、サーボモータ等を含む駆動制御部２０２によってＹ方向にミリオーダー以下の精度、例えば、±０．５ｍｍ程度の精度で位置決めされる。
【０１０６】
駆動制御部２０２は、ローラＲ１１、Ｒ１２の間に設けられた基板Ｐの幅方向の端部（エッジ）のＹ方向の位置を計測するエッジセンサ（端部検出部）２０４からの信号に基づいて、駆動部２００を制御することで、基板Ｐが回転ドラム２２に支持される直前に、基板Ｐを幅方向に位置決めする。この供給ロールＦＲ、駆動部２００、駆動制御部２０２、エッジセンサ２０４、および、ローラＲ１１、Ｒ１２は、供給ロールＦＲと一体型のＥＰＣ（エッジポジションコントローラ）機構を構成する。なお、本第２の実施の形態では、供給ロールＦＲと一体型のＥＰＣ機構としたが、上記第１の実施の形態のように、供給ロールＦＲとＥＰＣ機構とを別体にしたものであってもよい。この場合には、駆動部２００には、供給ロールＦＲの代わりに調整ローラが設けられる。該調整ローラには、所定のテンションが付与された状態で供給ロールＦＲから供給された基板Ｐが掛けられ、駆動部２００によって調整ローラがＹ方向に移動する。ＥＰＣ機構による位置決め精度（±０．５ｍｍ）は、ミクロンオーダーのパターニングを行う露光装置（描画装置）ＥＸにおいては、それほど高くはなく、供給ロールＦＲにおける基板Ｐの巻きムラが大きい場合には、回転ドラム２２に巻き掛けられる基板ＰがＹ方向に最大で±５００μｍ程度シフトすることを意味する。なお、ローラＲ１３は、テンション調整用のローラであり、基板Ｐが回転ドラム２２に掛かる前に基板Ｐに付与される長尺方向のテンションを所定の範囲内に安定化させる。このローラＲ１３は、＋Ｚ方向に付勢されている。
【０１０７】
回転ドラム２２の上方には、図示しない本体フレームによって支持される第１光学定盤２０６が設けられており、第２光学定盤２０８は、ベアリング構造２１０を介して第１光学定盤２０６上に設けられている。この第１光学定盤２０６および第２光学定盤２０８の盤面は互いに平行となっている。この第２光学定盤２０８は、ＸＹ平面において、第１光学定盤２０６に対して微小移動が可能である。第２光学定盤２０８は、描画ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５を回転ドラム２２の中心軸ＡＸに対して搬送方向の上流側（−Ｘ方向側）で、且つ、基板ＰのＹ方向に沿って並列に支持する。第２光学定盤２０８は、描画ユニットＵ２、Ｕ４、Ｕ６を回転ドラム２２の中心軸ＡＸに対して搬送方向の下流側（＋Ｘ方向側）で、且つ、基板ＰのＹ方向に沿って並列に支持する。第２光学定盤２０８の中央部には、矩形状の開口部２０８ａが設けられ、この開口部２０８ａを貫通して、複数の描画ユニットＵ１〜Ｕ６のビーム射出部分Ｕａが回転ドラム２２に支持された基板Ｐに向けられる。なお、開口部２０８ａの下方の第１光学定盤２０６には、回転ドラム２２と干渉を避けるために設けられた開口部２０６ａが設けられている。
【０１０８】
第２光学定盤２０８のＸ方向の両端部には、回転軸Ｉを中心に第２光学定盤２０８を回転させたり、回転軸Ｉを中心に、第１光学定盤２０６に対して第２光学定盤２０８をＹ方向に微動させたりする微動用駆動部２１２Ａ、２１２Ｂが設けられる。
【０１０９】
図１７は、第２光学定盤２０８と、微動用駆動部２１２Ａ、２１２ＢとのＸＹ平面での配置構成を示す図である。第２光学定盤２０８の中央の開口部２０８ａの直下には、回転ドラム２２が位置する。開口部２０８ａに、複数の描画ユニットＵ１〜Ｕ６のビーム射出部分Ｕａが千鳥状に配置されるように、複数の描画ユニットＵ１〜Ｕ６が第２光学定盤２０８に設けられている。これにより、複数の描画ラインＬ１〜Ｌ６が回転ドラム２２の外周面上に形成される。回転軸Ｉは、中心軸ＡＸと交差するように設定されるとともに、複数の描画ラインＬ１〜Ｌ６の幾何学的な位置の重心位置に設定されている。
【０１１０】
第２光学定盤２０８の−Ｘ方向側の端部側と＋Ｘ方向側の端部側には、Ｘ方向に突出したアーム部２１４Ａ、２１４Ｂが固設される。アーム部２１４Ａ、２１４ＢのＹ方向の中心位置を結ぶ線は、回転軸Ｉを通る（回転軸Ｉと交差する）ように設定されている。アーム部２１４Ａ、２１４Ｂを、それぞれ微動用駆動部２１２Ａ、２１２ＢによってＹ方向に微動することで、第２光学定盤２０８をＹ方向に並進微動させたり、回転軸Ｉの回りに微小回転させたりすることができる。
【０１１１】
微動用駆動部２１２Ａは、第２光学定盤２０８の−Ｘ方向の端部近傍で、Ｙ方向の端部の両側部と、第１光学定盤２０６に結合した固定部２１６ａ、２１６ｂとの間に設けられるＬ字型のフレクチャー（弾性部材）２１８ａ、２１８ｂを有する。微動用駆動部２１２Ｂも、同様に、第２光学定盤２０８の＋Ｘ方向の端部近傍で、Ｙ方向の端部の両側部と、第１光学定盤２０６に結合した固定部２１６ａ、２１６ｂとの間に設けられるＬ字型のフレクチャー２１８ａ、２１８ｂを有する。Ｌ字型のフレクチャー２１８ａ、２１８ｂは、剛性の高い金属で作られ、Ｘ方向とＹ方向の各々に延びた部分の少なくとも一部は、ＸＹ面内での厚みが、Ｚ方向の厚みに比べ薄い。そのため、Ｌ字型のフレクチャー２１８ａ、２１８ｂは、Ｚ方向の剛性が一番高く、ＸＹ面内での剛性は相対的に低くなっている。さらに、Ｌ字型のフレクチャー２１８ａ、２１８ｂのＹ方向に延びた腕部の方が、Ｘ方向に延びた腕部よりも短く設定されているので、Ｘ方向の剛性の方がＹ方向の剛性よりも高くなっている。
【０１１２】
このようなＬ字型のフレクチャー２１８ａ、２１８ｂの２対を介して、第２光学定盤２０８の四隅を第１光学定盤２０６に結合した固定部２１６ａ、２１６ｂによって支持すると、第２光学定盤２０８のＸ方向の両側は、Ｙ方向にベンディング可能な平行板バネによるリンク機構で支持されたことになり、Ｙ方向への精密な並進運動、および、回転軸Ｉの回りの精密な微小回転が可能となる。なお、Ｌ字型のフレクチャー２１８ａ、２１８ｂは、腕部の厚みを部分的に薄くする以外に、厚みは変えずに複数の切り込みを設けた構造であってもよい。
【０１１３】
また、微動用駆動部２１２Ａは、第２光学定盤２０８のアーム部２１４Ａの先端部分をＹ方向に直進微動させるアクチュエータ２２０Ａと、アーム部２１４Ａの先端部分をアクチュエータ２２０Ａ側に付勢するバネ２２２Ａとを有する。このアクチュエータ２２０Ａの固定子部分とバネ２２２Ａの他端側とは、第１光学定盤２０６側に固定される。アクチュエータ２２０Ａは、電磁駆動方式のボイスコイルモータやリニアモータ、または、通常の回転モータの回転力をウォームギアやラック＆ピニオンギア等を介して直線駆動力に変換するタイプ、若しくは、ピエゾ素子の伸縮を利用したピエゾモータ等で構成される。
【０１１４】
微動用駆動部２１２Ｂも、アクチュエータ２２０Ａおよびバネ２２２Ａと同じ構成のアクチュエータ２２０Ｂおよびバネ２２２Ｂを有し、アクチュエータ２２０Ｂは、第２光学定盤２０８のアーム部２１４Ｂの先端部分をＹ方向に直進微動させる。但し、アクチュエータ２２０Ｂおよびバネ２２２Ｂは、回転軸Ｉの位置に関してアクチュエータ２２０Ａおよびバネ２２２Ａと点対称に配置されている。
【０１１５】
アクチュエータ２２０Ａ、２２０Ｂの駆動によって、アーム部２１４Ａ、２１４Ｂの両方をともに＋Ｙ方向（または−Ｙ方向）に同量だけ移動させると、第２光学定盤２０８は、＋Ｙ方向（または−Ｙ方向）に平行移動する。また、アクチュエータ２２０Ａ、２２０Ｂの駆動によって、アーム部２１４Ａ、２１４Ｂの各々のＹ方向の移動量を異ならせて、アーム部２１４Ａ、２１４Ｂを移動させると、回転軸Ｉを中心として第２光学定盤２０８を回転移動させることができる。
【０１１６】
例えば、描画ユニットＵ１〜Ｕ６の各々による描画ラインＬ１〜Ｌ６のＸＹ面内（回転ドラム２２の外周面内）での平均的な傾きが補正されるように、第２光学定盤２０８を回転補正しておくことができる。この場合、描画ラインＬ１〜Ｌ６の各々の中心軸ＡＸに対する傾き誤差が総じて低減される可能性もあり、個々の描画ユニットＵ１〜Ｕ６が扱うパターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６に対する傾き補正量を小さくすることができる。或いは、描画ラインＬ１〜Ｌ６のうちで、傾きの傾向が揃っている幾つかの描画ラインＬの傾きが補正されるように、第２光学定盤２０８を回転して補正してもよい。この場合、描画ラインＬ１〜Ｌ６の幾つかは、第２光学定盤２０８の微小回転による補正によって中心軸ＡＸと平行になるように補正されるため、それに対応した描画ユニットＵのパターンデータＢＭｓの描画ラインＬの傾きに対する補正を不要とすることができる。
【０１１７】
また、後述するように、前記ＥＰＣ機構によって基板ＰのＹ方向位置を補正する際の応答遅れに起因して発生する露光位置（描画ラインＬ１〜Ｌ６の位置）での基板Ｐの蛇行（±５００μｍ以下）に対して、第２光学定盤２０８を所定の回転角度位置に維持したまま、第２光学定盤２０８をＹ方向に微小シフトすることができるため、基板Ｐの蛇行に追従したパターン描画が可能となる。なお、上記第１の実施の形態の移動機構６８を、ベアリング構造２１０、および、微動用駆動部２１２Ａ、２１２Ｂによって構成してもよい。
【０１１８】
図１８は、基板Ｐに対する最初のパターン描画工程において、蛇行して搬送される基板Ｐを誇張して表した図である。図１６で示したように、エッジセンサ２０４の検出結果に基づいて駆動部２００によって基板ＰのＹ方向の位置決めが行われる。そのため、例えば、供給ロールＦＲに巻かれた基板Ｐに大きなムラが無ければ、駆動部２００は殆ど動かず、基板Ｐは回転ドラム２２の外周面上でＹ方向に関して常に同じ位置で巻き付けていく。
【０１１９】
しかしながら、供給ロールＦＲ中で大きなムラが発生している基板Ｐの部分がエッジセンサ２０４の位置まで搬送されると、エッジセンサ２０４から基板ＰのＹ方向の大きな変位に対応した大きな誤差信号が出力される。その誤差信号に応答して、駆動部２００は、エッジセンサ２０４からの誤差信号が小さくなるように、供給ロールＦＲをＹ方向に移動させる。その際、駆動部２００を急峻に移動させると、基板Ｐと摩擦接触しているローラＲ１１と供給ロールＦＲとの間に基板Ｐの幅方向の応力が生じ、基板Ｐにシワが発生したりする。そのため、駆動部２００のＹ方向の移動は、エッジセンサ２０４からの誤差信号の変化に対応する応答性を制限し、緩やかなものとしている。したがって、エッジセンサ２０４の位置で、基板ＰのＹ方向の大きな変位が検出されても、駆動部２００は、それを直ちには補正せずに、基板Ｐの長尺方向の所定の搬送量に亘って徐々に補正する。つまり、応答遅れを持って基板ＰのＹ方向の位置を補正している。
【０１２０】
図１８において、基板Ｐは、矢印で示した送り方向に沿って一定の速度で移動し、その間に、露光ヘッド１８（描画ユニットＵ１〜Ｕ６の各々）によって、長尺方向に沿って矩形状の露光領域Ｗ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、・・・）が順次基板Ｐ上に描画される。その間、基板Ｐの位置Ｈａから、両端のエッジＥａ、ＥｂのＹ方向の位置変化を検出するエッジセンサ２０４が大きな誤差信号を発生し始めたとする。その場合、それを補正すべく駆動部２００が働くが、応答遅れのために位置Ｈａの後ろの露光領域Ｗ２と露光領域Ｗ３との間付近で、基板Ｐは回転ドラム２２上で＋Ｙ方向に最大ΔＹｓｓだけ変位（蛇行）して巻き付き、さらにその後も、緩やかに蛇行が補正されて、位置Ｈｂで基板Ｐは回転ドラム２２上でＹ方向の初期位置となるように巻き付く。このように、供給ロールＦＲの巻きムラ等によって、大きな蛇行が発生する場合でも、前記ＥＰＣ機構によって最大の変位ΔＹｓｓは、０．５ｍｍ以下に抑えられる。
【０１２１】
そして、基板Ｐに対する最初のパターン描画工程（１ｓｔ露光工程）では、基板Ｐ上の各露光領域Ｗに第１層用のパターン（電極、配線等）が描画される。また、１ｓｔ露光工程では、各露光領域Ｗの幅方向の両側にアライメントマークＫｓ１、Ｋｓ２が、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の幅方向中央にアライメントマークＫｓ３が描画される。
【０１２２】
１ｓｔ露光工程では、回転ドラム２２の回転精度（偏心、軸方向のブレ）と描画ユニットＵ１〜Ｕ６の各々の描画精度（継ぎ精度、傾斜補正精度等）を頼りに、パターン露光とアライメントマークＫｓ（Ｋｓ１〜Ｋｓ３）の露光とが行われる。そのため、パターンが露光される露光領域ＷとアライメントマークＫｓ（Ｋｓ１〜Ｋｓ３）は、Ｘ方向に直線的に整列するように基板Ｐ上に露光される。この１ｓｔ露光工程においては、上記第１の実施の形態（変形例も含む）で説明した方法によって、回転ドラム２２の偏心回転、および、各描画ラインＬ１〜Ｌ６の個々の傾きによる影響は排除されている。なお、回転ドラム２２が偏心して回転しておらず、描画ラインＬ１〜Ｌ６の中心軸ＡＸに対する傾きまたは相対的な傾きが発生していない場合は、露光ヘッド１８の回転、パターンデータＢＭｓ１〜ＢＭｓ６の補正は行われていない。
【０１２３】
図１８に示すように基板Ｐが蛇行しながら搬送された場合は、露光領域ＷとアライメントマークＫｓ（Ｋｓ１〜Ｋｓ３）は、基板Ｐの幅方向の中心線ＣＡに対して、Ｙ方向にずれたものとなる。特に、基板Ｐの蛇行が大きかった部分に位置する露光領域Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４では、露光領域Ｗの中心点Ｓｃ２、Ｓｃ３、Ｓｃ４のＹ方向の位置が中心線ＣＡに対してばらつくとともに、露光領域Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の外形が中心線ＣＡに対して僅かに傾いた状態で露光される。
【０１２４】
図１９は、基板Ｐに対する２回目のパターン描画工程において、図１８に示す基板Ｐの蛇行搬送の下でパターンが露光された基板Ｐを真っ直ぐに（蛇行しないで）搬送したときに、１ｓｔ露光工程において、パターンが露光された露光領域Ｗの配置や変形の誤差を示す図である。基板Ｐに対する２回目のパターン描画工程（２ｎｄ露光工程）では、アライメント顕微鏡ＡＭ（ＡＭ１〜ＡＭ３）によって、基板Ｐ上のアライメントマークＫｓ（Ｋｓ１〜Ｋｓ３）を逐次検出して、描画位置（描画ラインＬ１〜Ｌ６）におけるシート基板ＰのＸ方向（長尺方向）とＹ方向との各位置誤差ΔＸｐ、ΔＹｐと残留回転誤差Δθｐ（基板Ｐの幅方向の中心線ＣＡと直交するＹ方向の線分に対する描画ラインＬ１〜Ｌ６の各々の傾き誤差）とをミクロンオーダーで計測してアライメント位置情報として生成される。そのため、図１９に示すように、露光領域Ｗ２〜Ｗ４の位置や形状が蛇行の影響で比較的大きく変形した場合でも、それらの誤差ΔＸｐ、ΔＹｐ、Δθｐに基づいて、描画ユニットＵ１〜Ｕ６の各々の描画ラインＬ１〜Ｌ６によって描画されるパターンのパターンデータや描画開始タイミングを補正することで、基板Ｐ上に既に形成された第１層用のパターンの上に新たな第２層用のパターンを高い重ね合わせ精度で露光することができる。
【０１２５】
しかしながら、露光領域Ｗ２〜Ｗ４の位置や形状の変形が大きいと、その補正のための処理、特にパターンデータのソフトウェアによる修正処理に時間がかかることがあり、基板Ｐの搬送速度（送り速度）が制限され、低速にする必要が生じる。また、露光領域Ｗ２〜Ｗ４の形状の変形が大きいと、１つの露光領域Ｗ内の全範囲で一様な重ね合わせ精度を確保することができず、重ね合わせ精度が部分的に許容範囲から外れたり、或いは、パターンデータや描画開始タイミングの補正可能範囲を超えてしまう場合もある。
【０１２６】
そこで、本第２の実施の形態においては、エッジセンサ２０４等からの誤差信号の変化を、クロック信号ＣＬＫ、或いは回転ドラム２２の回転位置を高精度に計測するエンコーダシステムからの計測信号（基板Ｐの搬送速度を示す信号）に応答して逐次サンプリングし、１ｓｔ露光工程の際にＥＰＣ機構による補正によって生じる蛇行走行の状態（図１８参照）をモニターする。そして、基板Ｐがエッジセンサ２０４の位置から回転ドラム２２上の描画ラインＬ１〜Ｌ６の位置（描画位置）、または、回転ドラム２２上のアライメント顕微鏡ＡＭによる観察領域Ｖｗの位置までに送られる基板Ｐの長さ（搬送長）と、基板Ｐの送り速度とによって決まる所定の遅れ時間を設定する。そして、その遅れ時間の後でモニターされた蛇行状態に応じて、微動用駆動部２１２Ａ、２１２Ｂの各アクチュエータ２２０Ａ、２２０Ｂを制御して、第２光学定盤２０８をＹ方向に変位させるとともに、回転軸Ｉを中心に微小回転させる。この搬送長は、既知であり、基板Ｐの送り速度は、回転位置算出部８４が算出した各設置方位線Ｌｅ１〜Ｌｅ３における回転ドラム２２の回転位置によって求めることができる。
【０１２７】
図２０は、基板Ｐに対する最初のパターン描画工程において、図１８で示した蛇行状態と同じ蛇行状態で基板Ｐが搬送された場合に、第２光学定盤２０８のＹ方向への微動と微小回転とによって、基板Ｐ上に露光されたパターンの露光領域Ｗ´（Ｗ´１〜Ｗ´５）を示す図である。図２０に示すように、基板Ｐの蛇行に応じて第２光学定盤２０８を微動させて、露光領域Ｗ´１〜Ｗ´５の位置や回転の状態を補正すると、蛇行部分に位置する露光領域Ｗ´２、Ｗ´３、Ｗ´４の中心点Ｓｃ２、Ｓｃ３、Ｓｃ４を、基板Ｐの中心線ＣＡから大きくずれないように補正することができる。さらに、蛇行走行による基板Ｐの部分的なＸ方向に対する傾き誤差に対応して、露光領域Ｗ´２、Ｗ´３、Ｗ´４を微小回転した状態で配置できる。エッジセンサ２０４が検出した誤差信号の変化に応じて、移動制御部１０２は、微動用駆動部２１２Ａ、２１２Ｂを制御し、パターンデータ補正部１０８は、各描画ユニット駆動制御部ＣＵ１〜ＣＵ６のメモリ部９４に記憶されているパターンデータＢＭ１〜ＢＭ６を生成する。
【０１２８】
なお、１ｓｔ露光工程時に描画されるアライメントマークＫｓ（Ｋｓ１〜Ｋｓ３）のパターンデータは、各露光領域Ｗ´１〜Ｗ´５の第１層用のパターンのパターンデータの一部として組み込まれている。そのため、長尺方向に所定間隔で配列されるアライメントマークＫｓの並びは、基板Ｐの蛇行に合わせて蛇行したものとなる。
【０１２９】
以上のように、１ｓｔ露光工程時に発生する基板Ｐの蛇行に応じて、露光ヘッド１８を搭載した第２光学定盤２０８をＹ方向に微動または微小回転させることによって、基板Ｐ上に露光された露光領域Ｗ´１〜Ｗ´５は、基板Ｐの中心線ＣＡに対してＹ方向（基板Ｐの幅方向）に大きくばらつくことなく配置される。さらに、蛇行が生じた部分に配置される露光領域Ｗ´（Ｗ´２〜Ｗ´４）と、蛇行が無かった部分に配置される露光領域Ｗ´（Ｗ´１、Ｗ´５）との間で、基板Ｐの中心線ＣＡに対する相対的な回転誤差も小さく抑えられる。そのため、２ｎｄ露光工程時のパターンデータや描画開始タイミングの補正量や補正範囲が少なくなり、基板Ｐの搬送速度の低下、重ね合わせ精度の劣化を抑制することができる。さらに、長尺方向に沿って並ぶアライメントマークＫｓ（Ｋｓ１〜Ｋｓ３）も、基板Ｐの中心線ＣＡからＹ方向に一定の距離だけ離れた位置に正確に配置されるので、２ｎｄ露光工程時のアライメント顕微鏡ＡＭ１〜ＡＭ３によるアライメントマークＫｓ（Ｋｓ１〜Ｋｓ３）の検出時に、アライメントマークＫｓ（Ｋｓ１〜Ｋｓ３）を観察領域Ｖｗ１〜Ｖｗ３内から外れるということを避けることができる。その結果、露光精度の低下を抑えることができる。
【０１３０】
なお、２ｎｄ露光工程時においても同様に、微動用駆動部２１２Ａ、２１２Ｂの各アクチュエータ２２０Ａ、２２０Ｂを制御して、第２光学定盤２０８をＹ方向に変位させるとともに、回転軸Ｉを中心に微小回転させてもよい。２ｎｄ露光工程時には、アライメントマークＫｓ（Ｋｓ１〜Ｋｓ３）が形成されているので、エッジセンサ２０４が検出した誤差信号ではなく、アライメントマークＫｓ（Ｋｓ１〜Ｋｓ３）を検出することで生成されたアライメント位置情報に基づいて、微動用駆動部２１２Ａ、２１２Ｂの各アクチュエータ２２０Ａ、２２０Ｂを制御してもよい。
【符号の説明】
【０１３１】
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…制御装置                          ２２…回転ドラム
３２…描画用光学素子                    ４６…ポリゴンミラー
５４…原点センサ                        ５４ａ…照射部
５４ｂ…光電検出器                      ６６、２０６…第１光学定盤
６８…移動機構                          ７０、２０８…第２光学定盤
８０…クロック発生部                    ８２、９０…制御部
８４…回転位置算出部                    ８６…アライメント位置情報生成部
９２…ポリゴン駆動部                    ９４…メモリ部
９６…ＡＯＭ駆動部                      １００…第２傾き計測部
１０２…移動制御部                      １０４…光検出器
１０６…第１傾き計測部                  １０８…パターンデータ補正部
１１０…パターンデータ記憶部            ２００…駆動部
２０２…駆動制御部                      ２０４…エッジセンサ
２１０…ベアリング構造                  ２１２Ａ、２１２Ｂ…微動用駆動部
２２０Ａ、２２０Ｂ…アクチュエータ      ＡＭ、ＡＭ１〜ＡＭ３…アライメント顕微鏡
ＡＸ…中心軸                            ＣＬＫ…クロック信号
ＥＮ１ａ〜ＥＮ３ａ、ＥＮ１ｂ〜ＥＮ３ｂ…エンコーダヘッド
ＥＸ…露光装置                          Ｆｅ…発光周波数
ＧＰａ、ＧＰｂ…スケール部              Ｉ…回転軸
Ｋｓ、Ｋｓ１〜Ｋｓ３…アライメントマーク
Ｌ、Ｌ１〜Ｌ６…描画ライン
ＬＢ…レーザ光                          Ｌｅ１、Ｌｅ２、Ｌｅ３…設置方位線
Ｐ…基板                                ＰＲ１、ＰＲ２…プロセス装置
ＳＰ…スポット光                        ｓｔ、ｓｔ１〜ｓｔ６…開始信号
Ｕ…描画ユニット                        Ｖｗ１〜Ｖｗ３…観察領域
【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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