(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光層が形成されると共に複数の基準位置の各々に所定領域のマークが形成された基板の前記感光層を、露光データに基づいて露光するための露光手段と、
前記基板に形成されたマークを検出するように前記露光手段に対する位置関係が予め固定された検出手段と、
前記検出手段で全てのマークより少ない個数のマークが検出された場合に、検出されたマークの位置に基づいて、全てのマークが検出されるように前記基板と前記検出手段との位置関係を補正するための補正量を演算する演算手段と、
前記演算手段で演算された補正量に基づいて、前記検出手段によって全てのマークが検出されるように、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正する補正手段と、
前記検出手段で全てのマークが検出された場合に、所定のタイミングで前記感光層が露光されるように前記露光手段を制御する制御手段と、
を含む露光装置。
【請求項２】
感光層が形成されると共に複数の基準位置の各々に所定領域のマークが形成された基板の前記感光層を、露光データに基づいて露光するための露光手段と、
前記基板に形成されたマークを撮影するように前記露光手段に固定された撮影手段、及び前記撮影手段で１つのマークの重心を算出するために必要な必要領域以上の大きさの領域が撮影されたときに１つのマークが検出されたと判定する判定手段を含んで構成され、前記基板に形成されたマークを検出するように前記露光手段に対する位置関係が予め固定された検出手段と、
前記検出手段での検出結果に基づいて、前記基板と前記検出手段との位置関係が露光に適した位置関係であるか否かを推定する推定手段と、
前記推定手段で露光に適した位置関係でないと推定された場合には、前記基板と前記検出手段との位置関係を露光に適した位置関係にするための補正量を演算する演算手段と、
前記演算手段で演算された補正量に基づいて、前記基板と前記検出手段との位置関係が露光に適した位置関係となるように、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正する補正手段と、
前記推定手段で露光に適した位置関係であると推定された場合に、所定のタイミングで前記感光層が露光されるように前記露光手段を制御する制御手段と、
を含む露光装置。
【請求項３】
前記検出手段を、
前記基板に形成されたマークを撮影するように前記露光手段に固定された撮影手段と、
前記撮影手段で１つのマークの重心を算出するために必要な必要領域以上の大きさの領域が撮影されたときに１つのマークが検出されたと判定する判定手段と、
を含んで構成した請求項１記載の露光装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記撮影手段で１つのマークの最小面積以上の領域が撮影されたときに１つのマークが検出されたと判定する請求項２または請求項３記載の露光装置。
【請求項５】
前記演算手段は、前記検出手段で全てのマークより少ない個数のマークが検出された場合に、検出されたマークの位置に基づいて、全てのマークの各々について最小面積以上の領域が検出されるように前記基板と前記検出手段との位置関係を補正するための補正量を演算し、
前記補正手段は、前記演算手段で演算された補正量に基づいて、前記検出手段によって全てのマークの各々について前記最小面積以上の領域が検出されるように、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正する請求項４記載の露光装置。
【請求項６】
前記演算手段は、前記検出手段で全てのマークの各々について前記最小面積以上の領域が検出され、検出されたマークの各々について前記最小面積より大きい有効面積以上の領域が検出されていない場合には、全てのマークの各々について前記有効面積以上の領域が検出されるように前記基板と前記検出手段との位置関係を補正するための他の補正量を演算し、
前記補正手段は、前記演算手段で演算された他の補正量に基づいて、前記検出手段によって全てのマークの各々について前記有効面積以上の領域が検出されるように前記基板と前記検出手段との位置関係を更に補正する請求項５記載の露光装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記撮影手段で撮影された１つのマークの重心と、該重心から最短の撮影領域の縁との距離が所定値以上であるときに１つのマークが検出されたと判定する請求項２または請求項３記載の露光装置。
【請求項８】
前記演算手段は、前記検出手段で全てのマークより少ない個数のマークが検出された場合に、検出されたマークの位置に基づいて、前記撮影手段によって、全てのマークの各々について、マークの重心と、該重心から最短の撮影領域の縁との距離が所定値以上となるように撮影されるように、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正するための補正量を演算し、
前記補正手段は、前記演算手段で演算された補正量に基づいて、前記撮影手段によって、全てのマークの各々について、マークの重心と該重心から最短の撮影領域の縁との距離が所定値以上となるように撮影されるように、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正する請求項７記載の露光装置。
【請求項９】
前記演算手段は、重心と該重心から最短の撮影領域の縁との距離が所定値以上となる全てのマークが前記撮影手段で撮影され、撮影されたマークの各々について所定の有効面積以上の領域が検出されていない場合には、全てのマークの各々について前記有効面積以上の領域が検出されるように前記基板と前記検出手段との位置関係を補正するための他の補正量を演算し、
前記補正手段は、前記演算手段で演算された他の補正量に基づいて、前記検出手段によって全てのマークの各々について前記有効面積以上の領域が検出されるように前記基板と前記検出手段との位置関係を更に補正する請求項８記載の露光装置。
【請求項１０】
前記演算手段は、前記検出手段で全てのマークの各々について前記有効面積以上の領域が検出され、検出されたマークの各々についてマークの全体が検出されていない場合には、前記露光手段によって正常な露光が行われるために、全てのマークの全体が検出されるように前記基板と前記検出手段の位置関係を補正するための許容補正量を演算し、
前記補正手段は、前記演算手段で演算された前記許容補正量が所定の許容値を超えた場合に、前記検出手段によって全てのマークの全体が検出されるように前記基板と前記検出手段との位置関係を更に補正する請求項６または請求項９記載の露光装置。
【請求項１１】
前記補正手段は、前記基板の姿勢を補正することによって、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正する請求項１〜請求項１０のいずれか１項記載の露光装置。
【請求項１２】
前記補正手段は、前記基板の姿勢を補正することが可能なオートキャリアを備え、該オートキャリアが前記基板の姿勢を補正することによって、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正する請求項１〜請求項１１のいずれか１項記載の露光装置。
【請求項１３】
感光層が形成されると共に複数の基準位置の各々に所定領域のマークが形成された基板に形成されたマークを、前記感光層を露光データに基づいて露光するための露光手段に対する位置関係が予め固定された検出手段で検出し、
前記検出手段で全てのマークより少ない個数のマークが検出された場合に、検出されたマークの位置に基づいて、全てのマークが検出されるように前記基板と前記検出手段との位置関係を補正するための補正量を演算し、
演算された補正量に基づいて、前記検出手段によって全てのマークが検出されるように、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正し、
全てのマークが検出された場合に、所定のタイミングで前記感光層が露光されるように前記露光手段を制御する
露光方法。
【請求項１４】
感光層が形成されると共に複数の基準位置の各々に所定領域のマークが形成された基板に形成されたマークを、前記基板に形成されたマークを撮影するように前記感光層を露光データに基づいて露光するための露光手段に固定された撮影手段、及び前記撮影手段で１つのマークの重心を算出するために必要な必要領域以上の大きさの領域が撮影されたときに１つのマークが検出されたと判定する判定手段を含んで構成され、前記露光手段に対する位置関係が予め固定された検出手段で検出し、
前記検出手段での検出結果に基づいて、前記基板と前記検出手段との位置関係が露光に適した位置関係であるか否かを推定し、
露光に適した位置関係でないと推定された場合には、前記基板と前記検出手段との位置関係を露光に適した位置関係にするための補正量を演算し、
演算された補正量に基づいて、前記基板と前記検出手段との位置関係が露光に適した位置関係となるように、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正し、
露光に適した位置関係であると推定された場合に、所定のタイミングで前記感光層が露光されるように前記露光手段を制御する
露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、及び露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線基板等に配線パターンを形成する画像形成装置としてレーザ露光装置が知られている。このレーザ露光装置には、露光データ（画像情報）に基づいた画像露光の対象となるプリント配線基板を載置するステージが備えられており、そのステージを所定の搬送経路に沿って移動させるようになっている。
【０００３】
このレーザ露光装置では、プリント配線基板はステージの上面に載置され、ステージの上面に設けられた多数の孔部からエアーが吸引されることによって、そのステージ上に吸着・保持される。プリント配線基板がステージ上に吸着・保持された状態で、そのステージは所定の速度で副走査方向へ搬送され、所定の測定位置において、そのプリント配線基板に設けられた位置合わせ孔（マーク、またはアライメントマーク）がＣＣＤカメラ等によって撮像される。そして、その撮像された画像によって得られたプリント配線基板の位置に合わせて、描画座標系中の描画対象を座標変換することにより、画像情報に対するアライメント処理が実行される。
【０００４】
アライメント処理の実行後に所定の露光位置において、画像情報に基づいて変調されたレーザビームによって、ステージ上のプリント配線基板はその上面に形成された感光性塗膜（感光膜）が走査、露光される。これにより、プリント配線基板上の所定の描画領域に、画像情報に基づく画像潜像が形成される。
【０００５】
画像が形成されたプリント配線基板は、ステージが初期位置に復帰移動した後、そのステージ上から取り出される。プリント配線基板が取り除かれたステージは、次のプリント配線基板を露光する位置に搬送される。
【０００６】
このとき、基板上の露光位置検出用のマーク位置が装置に指示された想定位置からずれている場合には、マークが正しく認識されず、マーク検出不良となってプリント配線基板がラインアウトされるため、生産ラインの直行率（すなわち、露光処理対象の全ての基板の個数に対するラインアウトされずに最短の搬送経路で露光処理が行われた基板の個数の割合）が劣化してしまう。
【０００７】
これに対して、カメラの倍率またはカメラ自体を切替えて、１回目に低倍率の撮影を行い、２回目に高倍率の撮影を行うことにより、マークのズレ量を検出して補正量を算出し、次回の検出手段の指定の移動量に反映させて、検出手段を移動することで対応する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、基板の外形を基準として粗位置決めを行い、基板に形成されるアライメントマークＡ１乃至Ａ４のうち、Ａ１およびＡ２が観察手段Ｃ１およびＣ２に検出できたときには、アライメントマークＡ１およびＡ２を基準として、基板１の回転方向のずれを調整し、各アライメントマークＡ１乃至Ａ４が対応する撮影手段Ｃ１乃至Ｃ４の有効視野の中心に位置するように移動し、そして、この状態において、全てのアライメントマークＡ１乃至Ａ４が検出できるか否かを判定し、アライメントマークに欠損又は不良等が生じているかの検査を行うアライメントマーク検査方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−８５６６４号公報
【特許文献２】特開２００６−１１２９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の露光装置では、１回目の低倍率の撮影によって全てのマークが検出できなかった場合には、マーク検出不良となってプリント配線基板がラインアウトされるため、生産ラインの直行率が劣化してしまう、ということが考えられる。また、特許文献１に記載の露光装置では、低倍率と高倍率とが切替え可能なカメラ、又は低倍率のカメラ及び高倍率のカメラ、並びにカメラを移動させる機構が必要となり、コストが高くなってしまう、という問題がある。
【００１１】
また、特許文献２には、アライメントマークに欠損又は不良等が生じているかの検査を行うことが記載されているが、基板の生産ラインの直行率を良好にする方法については記載されていない。なお、特許文献２には、粗位置決めを行い（ステップ１）、基板に形成されるアライメントマークＡ１乃至Ａ４のうち、Ａ１およびＡ２が観察手段Ｃ１およびＣ２に検出できたときには、アライメントマークＡ１およびＡ２を基準として、基板１の回転方向のずれを調整し、各アライメントマークＡ１乃至Ａ４が対応する撮影手段Ｃ１乃至Ｃ４の有効視野の中心に位置するように移動する（ステップ２）ような２段階の方法が記載されている。
【００１２】
本発明は、上記事実に鑑みて成されたもので、基板の生産ラインの直行率を良好にすることができる露光装置、及び露光方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、第１の発明の露光装置は、感光層が形成されると共に複数の基準位置の各々に所定領域のマークが形成された基板の前記感光層を、露光データに基づいて露光するための露光手段と、前記基板に形成されたマークを検出するように前記露光手段に対する位置関係が予め固定された検出手段と、前記検出手段で全てのマークより少ない個数のマークが検出された場合に、検出されたマークの位置に基づいて、全てのマークが検出されるように前記基板と前記検出手段との位置関係を補正するための補正量を演算する演算手段と、前記演算手段で演算された補正量に基づいて、前記検出手段によって全てのマークが検出されるように、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正する補正手段と、前記検出手段で全てのマークが検出された場合に、所定のタイミングで前記感光層が露光されるように前記露光手段を制御する制御手段とを含んで構成されている。
【００１４】
本発明に係る露光装置によれば、検出手段で全てのマークより少ない個数のマークが検出された場合に、検出されたマークの位置に基づいて、全てのマークが検出されるように基板と検出手段との位置関係を補正するための補正量を演算し、演算された補正量に基づいて、検出手段によって全てのマークが検出されるように、基板と検出手段との位置関係を補正する。これにより、基板のラインアウトの割合を減少させることができるため、基板の生産ラインの直行率を良好にすることができる。また、検出手段は露光手段に対する位置関係が予め固定されているため、基板と検出手段との位置関係を補正することにより、基板と露光手段との位置関係を補正することができる。
【００１５】
また、上記の目的を達成するために、第２の発明の露光装置は、感光層が形成されると共に複数の基準位置の各々に所定領域のマークが形成された基板の前記感光層を、露光データに基づいて露光するための露光手段と、前記基板に形成されたマークを撮影するように前記露光手段に固定された撮影手段、及び前記撮影手段で１つのマークの重心を算出するために必要な必要領域以上の大きさの領域が撮影されたときに１つのマークが検出されたと判定する判定手段を含んで構成され、前記基板に形成されたマークを検出するように前記露光手段に対する位置関係が予め固定された検出手段と、前記検出手段での検出結果に基づいて、前記基板と前記検出手段との位置関係が露光に適した位置関係であるか否かを推定する推定手段と、前記推定手段で露光に適した位置関係でないと推定された場合には、前記基板と前記検出手段との位置関係を露光に適した位置関係にするための補正量を演算する演算手段と、前記演算手段で演算された補正量に基づいて、前記基板と前記検出手段との位置関係が露光に適した位置関係となるように、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正する補正手段と、前記推定手段で露光に適した位置関係であると推定された場合に、所定のタイミングで前記感光層が露光されるように前記露光手段を制御する制御手段とを含んで構成されている。
【００１６】
本発明に係る露光装置によれば、推定手段で露光に適した位置関係であると推定された場合に、所定のタイミングで感光層が露光されるように露光手段を制御する。これにより、露光に適した位置関係であると推定された場合には、基板の位置を補正せずに露光するため、基板の生産ラインの直行率をより良好にすることができる。また、検出手段は露光手段に対する位置関係が予め固定されているため、基板と検出手段との位置関係を補正することにより、基板と露光手段との位置関係を補正することができる。
【００１７】
また、前記検出手段を、前記基板に形成されたマークを撮影するように前記露光手段に固定された撮影手段と、前記撮影手段で１つのマークの重心を算出するために必要な必要領域以上の大きさの領域が撮影されたときに１つのマークが検出されたと判定する判定手段と、を含んで構成するようにしてもよい。これにより、検出手段としてカメラを用いた場合には、倍率の切替えや、カメラを移動させるための機構を必要とすることなく、基板のラインアウトの割合を減少させることができる。すなわち、コストが高くならずに、基板の生産ラインの直行率を良好にすることができる。
【００１８】
また、前記判定手段は、前記撮影手段で１つのマークの最小面積以上の領域が撮影されたときに１つのマークが検出されたと判定することができる。
【００１９】
また、前記演算手段を、前記検出手段で全てのマークより少ない個数のマークが検出された場合に、検出されたマークの位置に基づいて、全てのマークの各々について最小面積以上の領域が検出されるように前記基板と前記検出手段との位置関係を補正するための補正量を演算し、前記補正手段を、前記演算手段で演算された補正量に基づいて、前記検出手段によって全てのマークの各々について前記最小面積以上の領域が検出されるように、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正するようにしてもよい。
【００２０】
また、前記演算手段を、前記検出手段で全てのマークの各々について前記最小面積以上の領域が検出され、検出されたマークの各々について前記最小面積より大きい有効面積以上の領域が検出されていない場合には、全てのマークの各々について前記有効面積以上の領域が検出されるように前記基板と前記検出手段との位置関係を補正するための他の補正量を演算し、前記補正手段を、前記演算手段で演算された他の補正量に基づいて、前記検出手段によって全てのマークの各々について前記有効面積以上の領域が検出されるように前記基板と前記検出手段との位置関係を更に補正するようにしてもよい。これにより、全てのマークの各々について最小面積より大きい有効面積以上の領域が検出されるように基板と検出手段との位置関係が更に補正されるので、基板と検出手段との位置関係、ひいては基板と露光手段との位置関係がより適切なものとなる。
【００２１】
また、前記判定手段は、前記撮影手段で撮影された１つのマークの重心と、該重心から最短の撮影領域の縁との距離が所定値以上であるときに１つのマークが検出されたと判定することができる。
【００２２】
また、前記演算手段を、前記検出手段で全てのマークより少ない個数のマークが検出された場合に、検出されたマークの位置に基づいて、前記撮影手段によって、全てのマークの各々について、マークの重心と、該重心から最短の撮影領域の縁との距離が所定値以上となるように撮影されるように、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正するための補正量を演算し、前記補正手段は、前記演算手段で演算された補正量に基づいて、前記撮影手段によって、全てのマークの各々について、マークの重心と該重心から最短の撮影領域の縁との距離が所定値以上となるように撮影されるように、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正するようにしてもよい。
【００２３】
また、前記演算手段を、重心と該重心から最短の撮影領域の縁との距離が所定値以上となる全てのマークが前記撮影手段で撮影され、撮影されたマークの各々について所定の有効面積以上の領域が検出されていない場合には、全てのマークの各々について前記有効面積以上の領域が検出されるように前記基板と前記検出手段との位置関係を補正するための他の補正量を演算し、前記補正手段は、前記演算手段で演算された他の補正量に基づいて、前記検出手段によって全てのマークの各々について前記有効面積以上の領域が検出されるように前記基板と前記検出手段との位置関係を更に補正するようにしてもよい。これにより、全てのマークの各々について最小面積より大きい有効面積以上の領域が検出されるように基板と検出手段との位置関係が更に補正されるので、基板と検出手段との位置関係、ひいては基板と露光手段との位置関係がより適切なものとなる。
【００２４】
また、前記演算手段を、前記検出手段で全てのマークの各々について前記有効面積以上の領域が検出され、検出されたマークの各々についてマークの全体が検出されていない場合には、前記露光手段によって正常な露光が行われるために、全てのマークの全体が検出されるように前記基板と前記検出手段の位置関係を補正するための許容補正量を演算し、前記補正手段を、前記演算手段で演算された前記許容補正量が所定の許容値を超えた場合に、前記検出手段によって全てのマークの全体が検出されるように前記基板と前記検出手段との位置関係を更に補正するようにしてもよい。これにより、例えば、許容値を、露光手段により基板に対して正常な露光ができる基板と検出手段との位置関係のずれの最大値に設定しておくことで、検出手段で全てのマークの各々について有効面積以上の領域が検出された場合であっても、許容補正量が許容値を超えた場合、すなわち正常な露光ができない位置関係のずれが発生している場合には、この位置関係を補正することができる。従って、正常な露光ができない位置関係のずれが発生している場合であっても、基板と検出手段との位置関係、ひいては基板と露光手段との位置関係を補正することにより、正常な露光が可能となる。
【００２５】
また、前記補正手段は、前記基板の姿勢を補正することによって、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正するようにしてもよい。これにより、効率良く基板と検出手段、ひいては基板と露光手段との位置関係を補正することができる。
【００２６】
また、前記補正手段は、前記基板の姿勢を補正することが可能なオートキャリアを備え、該オートキャリアが前記基板の姿勢を補正することによって、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正するようにしてもよい。
【００２７】
また、上記の目的を達成するために、第３の発明の露光方法は、感光層が形成されると共に複数の基準位置の各々に所定領域のマークが形成された基板に形成されたマークを、前記感光層を露光データに基づいて露光するための露光手段に対する位置関係が予め固定された検出手段で検出し、前記検出手段で全てのマークより少ない個数のマークが検出された場合に、検出されたマークの位置に基づいて、全てのマークが検出されるように前記基板と前記検出手段との位置関係を補正するための補正量を演算し、演算された補正量に基づいて、前記検出手段によって全てのマークが検出されるように、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正し、全てのマークが検出された場合に、所定のタイミングで前記感光層が露光されるように前記露光手段を制御する。
【００２８】
本発明に係る露光方法によれば、検出手段で全てのマークより少ない個数のマークが検出された場合に、検出されたマークの位置に基づいて、全てのマークの各々について最小面積以上の領域が検出されるように基板と検出手段との位置関係を補正するための補正量を演算し、演算された補正量に基づいて、検出手段によって全てのマークの各々について最小面積以上の領域が検出されるように、基板と検出手段との位置関係を補正する。これにより、基板のラインアウトの割合を減少させることができるため、基板の生産ラインの直行率を良好にすることができる。
【００２９】
また、上記の目的を達成するために第４の発明の露光方法は、感光層が形成されると共に複数の基準位置の各々に所定領域のマークが形成された基板に形成されたマークを、前記基板に形成されたマークを撮影するように前記感光層を露光データに基づいて露光するための露光手段に固定された撮影手段、及び前記撮影手段で１つのマークの重心を算出するために必要な必要領域以上の大きさの領域が撮影されたときに１つのマークが検出されたと判定する判定手段を含んで構成され、前記露光手段に対する位置関係が予め固定された検出手段で検出し、前記検出手段での検出結果に基づいて、前記基板と前記検出手段との位置関係が露光に適した位置関係であるか否かを推定し、露光に適した位置関係でないと推定された場合には、前記基板と前記検出手段との位置関係を露光に適した位置関係にするための補正量を演算し、演算された補正量に基づいて、前記基板と前記検出手段との位置関係が露光に適した位置関係となるように、前記基板と前記検出手段との位置関係を補正し、露光に適した位置関係であると推定された場合に、所定のタイミングで前記感光層が露光されるように前記露光手段を制御する。
【００３０】
本発明に係る露光方法によれば、露光に適した位置関係であると推定された場合に、所定のタイミングで感光層が露光されるように露光手段を制御する。これにより、露光に適した位置関係であると推定された場合には、基板の位置を補正せずに露光するため、基板の生産ラインの直行率をより良好にすることができる。また、検出手段は露光手段に対する位置関係が予め固定されているため、基板と検出手段との位置関係を補正することにより、基板と露光手段との位置関係を補正することができる。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、本発明によれば、基板の生産ラインの直行率を良好にすることができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施の形態に係る露光装置を示す概略図である。
【図２】本実施の形態に係る露光装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態に係るマーク検出用テンプレート画像を示す図である。
【図４】本実施の形態に係る基準中心点及び基準線を示す図である。
【図５】本実施の形態に係る補正許容値テーブルを示す図である。
【図６】本実施形態に係る露光器のカメラの視野（撮影領域）に対する検出可能なマークの位置、及び検出できないマークの位置について説明するための図である。
【図７】本実施の形態に係る露光装置が実行する露光処理の処理ルーチンのフローチャートを示す図である。
【図８】本実施の形態に係る所定領域Ａ１〜Ａ４を説明するための図である。
【図９】本実施の形態に係る露光処理及びリトライ処理を説明するための図である。
【図１０】本実施の形態に係る露光装置が実行するリトライ処理の処理ルーチンのフローチャートを示す図である。
【図１１】本実施の形態に係る露光処理を説明するための図である。
【図１２】本実施の形態に係る露光処理及びリトライ処理を説明するための図である。
【図１３】本実施の形態に係る露光処理及びリトライ処理を説明するための図である。
【図１４】変形例の一例を説明するための図である。
【図１５】変形例の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して、本発明を露光装置に適用した場合の実施の形態について説明する。
【００３４】
図１及び図２に示すように、露光装置１０は、コントローラ１１、搬送システム１２、及び露光システム１４を備えている。
【００３５】
搬送システム１２は露光対象ワークである基板Ｐが供給されるＩＮコンベア（搬入用コンベア）２０Ａ、基板Ｐを露光システム１４に搬送するＡＣ（Auto Carrier）ハンド３０、及び露光後の基板Ｐが排出されるＯＵＴコンベア（搬出用コンベア）２０Ｂを備えている。
【００３６】
露光システム１４は、ＩＮコンベア２０ＡからＡＣハンド３０にて搬送された基板Ｐが固定される露光ステージ４０、露光ステージ４０上の基板Ｐに走査露光を行う露光器１６、及び回転ステージ機構４１を備えている。なお、図１（Ｂ）に示すように、本実施の形態における基板Ｐには、感光層が形成されると共に、その上面に複数の基準位置の各々に所定の大きさの円形のマーク４２ａ〜４２ｄが形成されている。基板ＰはＡＣハンド３０に把持され、露光ステージ４０上の規定位置に置かれた後、固定される。露光ステージ４０は、駆動装置（図示しない）を備えており、この駆動装置によって露光ステージ４０はレール１５上を走査方向（図中Ｙ方向）に移動し、露光器１６に固定されたカメラ１８ａ、１８ｂにて基板Ｐ上に設けられたマーク４２を撮影することにより、基板Ｐの位置検出を行う。マーク４２ａとマーク４２ｃとの間隔（図中Ｙ方向の間隔）及びマーク４２ｂとマーク４２ｄとの間隔をＬ１とし、マーク４２ａとマーク４２ｂとの間隔（副走査方向（図中Ｘ方向）の間隔）及びマーク４２ｃとマーク４２ｄとの間隔をＬ２とする。
【００３７】
露光機１６は、露光データに基づいて基板Ｐの感光層を露光するための露光手段としての露光ヘッド１３、及び基板Ｐに形成されたマーク４２を検出するように露光ヘッド１３に対して予め定められた位置に固定された検出手段としてのカメラ１８ａ、１８ｂを備えている。すなわち、カメラ１８ａ、１８ｂは露光ヘッド１３に対する位置関係が予め固定されている。これにより、露光ステージ４０上に固定された基板ＰのＸ方向及びＹ方向の位置、並びにＸ方向またはＹ方向に対する傾きを検出することができる。回転ステージ機構４１は、露光ステージ４０を回転させる。
【００３８】
得られた基板Ｐの位置データに従い、後述するように必要に応じて露光ステージ４０上の基板Ｐの位置及び傾きの少なくとも一方を補正した後に露光ヘッド１３にて基板Ｐに走査露光が行われ、走査露光後の基板ＰはＡＣハンド３０に把持され、ＯＵＴコンベア２０Ｂに排出される。
【００３９】
コントローラ１１は、露光ヘッド１３、カメラ１８ａ、１８ｂ、ＩＮコンベア２０Ａ、ＯＵＴコンベア２０、ＡＣハンド３０、露光ステージ４０の駆動装置、及び回転ステージ機構４１に接続されている。コントローラ１１は、露光ヘッド１３、カメラ１８ａ、１８ｂ、ＩＮコンベア２０Ａ、ＯＵＴコンベア２０、ＡＣハンド３０、露光ステージ４０の駆動装置、及び回転ステージ機構４１の各々を制御する。コントローラ１１は、Ｉ／Ｏ（入出力）ポート１１ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１ｂ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１１ｃ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１ｄ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１ｅ、並びにこれらＩ／Ｏポート１１ａ、ＲＯＭ１１ｂ、ＨＤＤ１１ｃ、ＣＰＵ１１ｄ、及びＲＡＭ１１ｅを互いに接続するバス１１ｆを含んで構成されている。
【００４０】
記憶媒体としてのＲＯＭ１１ｂには、ＯＳ等の基本プログラムが記憶されている。
【００４１】
記憶媒体としてのＨＤＤ１１ｃには、詳細を以下で説明する露光処理の処理ルーチンを実行するためのプログラムが記憶されている。
【００４２】
また、ＨＤＤ１１ｃには、図３に示すように、マーク検出用テンプレート画像５０の画像データが記憶されている。このマーク検出用テンプレート画像５０は、テンプレートマッチング法による画像処理において、カメラ１８によって撮影された画像からマーク４２を検出する際に用いられる。
【００４３】
また、ＨＤＤ１１ｃには、図４に示すように、基準中心点ａ〜ｅの各々の位置を示す各データ、及び基準線ｆ〜ｋの各々の位置（例えば各基準線の端点の位置）を表す各データが登録されている。例えば、予め、基板Ｐ上に正確にその位置が形成されている基準となるマーク４２ａ〜ｄの各々をカメラ１８ａ及びカメラ１８ｂの少なくとも一方によって撮影することにより得られた画像データを用いて、マーク４２ａとマーク４２ｃとの中心の位置を求め、この位置を基準中心点ａとすることにより、基準中心点ａの位置を表すデータを求めることができる。また、同様の方法によって、基準中心点ｂ〜ｅの各々の位置を表す各データを求めることができる。また、例えば、予め、基板Ｐ上に正確にその位置が形成されている基準となるマーク４２ａ〜ｄの各々をカメラ１８ａ及び１８ｂの少なくとも一方によって撮影することにより得られた画像データを用いて、マーク４２ａの重心とマーク４２ｃの重心とを演算し、演算されたマーク４２ａの重心とマーク４２ｃの重心とを結ぶ直線の端点の位置を求め、この直線の端点の位置を基準線ｆの位置とすることにより、基準線ｆの位置を表すデータを求めることができる。また、同様の方法によって、基準線ｇ〜ｋの各々の位置を表す各データを求めることができる。
【００４４】
また、ＨＤＤ１１ｃには、図５に示すように、補正許容値テーブル５２が記憶されている。補正許容値テーブル５２には、露光ヘッド１３により基板Ｐに対して正常な露光ができるような、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係のＸ方向のズレの最大値である最大許容値ｘ１、露光ヘッド１３によって基板Ｐに対して露光を行う際の露光タイミングを変更することにより基板Ｐに対して正常な露光ができるような、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係のＹ方向のズレの最大値である最大許容値ｙ１、露光ヘッド１３により基板Ｐに対して正常な露光ができるような、垂直方向を軸とした回転方向の基板Ｐの正規の方向からの角度のズレの最大値である最大許容値θ１が登録されている。すなわち、これらのｘ１、ｙ１、及びθ１は、露光ヘッド１３によって正常な露光が行われるための補正量の限界値である。
【００４５】
ＣＰＵ１１ｄは、プログラムをＲＯＭ１１ｂ及びＨＤＤ１１ｃから読み出して実行し、ＲＡＭ１１ｅには、各種データが一時的に記憶される。
【００４６】
次に、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を参照して、本実施形態に係る露光器１６のカメラ１８ａ、１８ｂの視野（撮影領域）５４に対する検出可能なマーク４２の位置、及び検出できないマーク４２の位置について説明する。
【００４７】
本実施の形態では、後述するように、カメラ１８ａ、１８ｂによって撮影した画像からマーク４２を表す画像を、テンプレートマッチング法による画像処理によって検出する。この画像処理では、図６（Ａ）に示されるように、１つのマークの重心を演算するために必要な必要領域以上の大きさの領域が撮影された場合、すなわち撮影領域５４内における１つのマーク４２の面積の領域が、所定の面積（最小面積）以上の領域、例えばマーク４２全体の面積の５０％以上の面積の領域が撮影された場合には、マーク４２を検出したと判断する。一方、図６（Ｂ）に示されるように、撮影領域５４内におけるマーク４２の面積の領域が、上記最小面積以上でない場合（図６（Ｂ）の例では、撮影領域５４内におけるマーク４２の面積の領域が、マーク４２全体の面積の２５％である場合を示している）にはマーク４２を検出していないと判断する。
【００４８】
次に、コントローラ１１のＣＰＵ１１ｄが実行する露光処理の処理ルーチンについて図７を用いて説明する。なお、本実施の形態において、ＩＮコンベア２０Ａ上の露光対象となる基板Ｐを検出するための検出センサ（図示しない）がコントローラ１１に接続されており、この検出センサからの検出信号が基板Ｐを検出したことを表した場合に実行される。この検出センサは、例えば、光学センサであり、ＩＮコンベア２０Ａ上の基板Ｐを検出可能な位置に設けられている。検出センサは、基板Ｐを検出した場合には、基板Ｐを検出したことを表すＯＮ信号を検出信号としてＣＰＵ１１ｄに出力し、基板Ｐを検出していない場合には、ＯＦＦ信号を検出信号としてＣＰＵ１１ｄに出力する。
【００４９】
まず、ステップ１００で、変数Ｎの値を０に設定することにより、初期化を行う。
【００５０】
次のステップ１０２では、ＩＮコンベア２０Ａから基板Ｐを搬送して、露光ステージ４０に基板Ｐを固定するように、ＡＣハンド３０を制御する。これにより、露光ステージ４０に基板Ｐが固定される。
【００５１】
次のステップ１０４では、露光器１６のカメラ１８ａによってマーク４２ａ、及びカメラ１８ｂによってマーク４２ｂが撮影可能となるように、露光ステージ４０が上流側（露光器１６側）に移動するように、露光ステージ４０の駆動装置を制御する。これにより、露光ステージ４０と共に基板Ｐが、上流側に移動する。
【００５２】
次のステップ１０６では、図８に示すように、移動されてきた基板Ｐの上面の所定領域Ａ１を撮影するようにカメラ１８ａを制御すると共に、所定領域Ａ２を撮影するようにカメラ１８ｂを制御する。ここで、所定領域Ａ１は、基板Ｐの上面に正確にマーク４２ａが形成された場合において、このマーク４２ａの全体を含むような領域である。また、所定領域Ａ２は、同様に、基板Ｐの上面に正確にマーク４２ｂが形成された場合において、このマーク４２ｂの全体を含むような領域である。これらの所定領域Ａ１及びＡ２は予め求めておくことが可能である。
【００５３】
次のステップ１０８では、露光器１６のカメラ１８ａによってマーク４２ｃ、及びカメラ１８ｂによってマーク４２ｄが撮影可能となるように、露光ステージ４０を更に上流側（露光器１６側）にＬ１分だけ移動するように、露光ステージ４０の駆動装置を制御する。これにより、露光ステージ４０と共に基板Ｐが、更に上流側にＬ１分だけ移動する。
【００５４】
次のステップ１１０では、図８に示すように、移動されてきた基板Ｐの上面の所定領域Ａ３を撮影するようにカメラ１８ａを制御すると共に、所定領域Ａ４を撮影するようにカメラ１８ｂを制御する。ここで、所定領域Ａ３は、基板Ｐの上面に正確にマーク４２ｃが形成された場合において、このマーク４２ｃの全体を含むような領域である。また、所定領域Ａ４は、同様に、基板Ｐの上面に正確にマーク４２ｄが形成された場合において、このマーク４２ｄの全体を含むような領域である。これらの所定領域Ａ３及びＡ４は予め求めておくことが可能である。
【００５５】
次のステップ１１２では、上記ステップ１０６及びステップ１１０において、カメラ１８ａ及び１８ｂで撮影された画像の画像データを取り込む。
【００５６】
次のステップ１１４では、ＨＤＤ１１ｃに記憶されているマーク検出用テンプレート画像５０の画像データをＨＤＤ１１ｃから読み込み、マーク検出用テンプレート画像５０の画像データを用いたテンプレートマッチング法による画像処理を行うことによって、カメラ１８ａ及び１８ｂによって撮影された画像からマーク４２ａ〜ｄの全てのマークを検出する。具体的には、マーク４２ａ〜ｄの各々について、上述したように、この画像処理によって、図６（Ａ）に示されるように、１つのマークの重心を算出するために必要な必要領域以上の大きさの領域が撮影された場合、すなわち撮影領域５４内における１つのマーク４２の面積の領域が、上記最小面積以上の領域、例えばマーク４２全体の面積の５０％以上の面積の領域が撮影された場合には、マーク４２を検出したと判定する。一方、図６（Ｂ）に示されるように、撮影領域５４内におけるマーク４２の面積の領域が、上記最小面積以上でない場合（図６（Ｂ）の例では、撮影領域５４内におけるマーク４２の面積の領域が、マーク４２全体の面積の２５％である場合を示している）にはマーク４２を検出していないと判定する。なお、ステップ１１４は、検出手段に対応する。
【００５７】
次のステップ１１６では、上記ステップ１１４でマーク４２ａ〜ｄの全てのマークが検出されたと判定されたか否かを判断することにより、マーク４２ａ〜ｄの全てのマークが検出されたか否かを判断する。
【００５８】
ステップ１１６で、全てのマークが検出されていないと判断された場合には、次のステップ１２８へ進む。ステップ１２８では、上記ステップ１１４で２つ以上のマーク４２が検出されたと判定されたか否かを判定することにより、２つ以上のマーク４２を検出したか否かを判定する。
【００５９】
ステップ１２８で、２つ以上のマーク４２を検出していないと判定された場合には、１つのマーク４２を検出したか、またはマーク４２を１つも検出できなかったと判断して、基板Ｐの位置の補正などを行うことが困難であるため、次のステップ１３０でエラー処理を行う。このエラー処理は、例えば、警報を報知するように警報装置（図示しない）を制御すると共に、基板Ｐを排出するように、露光ステージ４０、ＡＣハンド３０、及び搬出ステージ２０Ｂを制御する。これにより、警報が報知されて、基板Ｐがラインアウトされる。そして、露光処理を終了する。
【００６０】
一方、ステップ１２８で、２つ以上のマークを検出したと判定された場合には、基板Ｐの位置の補正などを行うことが容易であると判断して、次のステップ１３２へ進む。
【００６１】
ステップ１３２では、変数Ｎの値を１インクリメントし、次のステップ１３４では、変数Ｎの値が所定値、例えば１より大きいか否かを判定する。なお、本実施の形態では、下記で詳細を説明するリトライ処理を１つの基板Ｐに対して行うことができる回数の最大値を、この所定値として設定しておく。
【００６２】
ステップ１３４で、所定値、例えば１より大きいと判定された場合には、リトライ処理の回数が、上記の最大値に達していると判断して、次のステップ１４０でエラー処理を行う。このエラー処理は、例えば、警報を報知するように警報装置（図示しない）を制御すると共に、基板Ｐを排出するように、露光ステージ４０、ＡＣハンド３０、及び搬出ステージ２０Ｂを制御する。これにより、警報が報知されて、基板Ｐがラインアウトされる。そして、露光処理を終了する。
【００６３】
一方、ステップ１３４で、所定値、例えば１以下であると判定された場合には、リトライ処理の回数が、上記の最大値に達していないと判断して、次のステップ１３６に進む。
【００６４】
ステップ１３６では、上記ステップ１１４で検出したマーク４２に対応する基準中心点、及び対応する基準線を用いて、正規位置からのＸ方向の基板Ｐのズレ量（搬送システム１２による搬送方向ズレ量）、正規位置からのＹ方向の基板Ｐのズレ量（露光システム１４による露光の際の移動方向ズレ量）、正規角度からの基板Ｐの垂直方向（図中Ｚ方向）を軸とした回転方向の角度のズレ量（Ｚ軸回りの回転のズレ量）を、各々の補正量（Ｘ方向の補正量、Ｙ方向の補正量、Ｚ軸回りの回転方向の角度の補正量）として演算する。
【００６５】
例えば、図９（Ａ）に示すようにマーク４２ａ及びマーク４２ｃが検出され、マーク４２ｂ及びマーク４２ｄが検出されなかった場合（図９（Ａ）の例では、黒塗りのマーク４２は検出できたことを示し、白抜きのマーク４２は検出できなかったことを示している）には、対応する基準中心点ａの位置を表すデータ、及び対応する基準線ｆの位置を表すデータをＨＤＤ１１ｃから読み込む。また、上記ステップ１１２で取り込まれた画像データを用いて、検出されたマーク４２ａとマーク４２ｃとの中心の位置を求め、この位置を検出されたマークの中心の点である検出マーク中心点５６とすることにより、検出マーク中心点５６の位置を表すデータを求める。また、上記ステップ１１２で取り込まれた画像データを用いて、マーク４２ａの重心とマーク４２ｃの重心とを結ぶ直線の端点の位置を求め、この直線の端点の位置を、検出されたマークとマークとを結ぶ直線である検出マーク線５８の位置とすることにより、検出マーク線５８の位置を表すデータを求める。そして、読み込んだ基準中心点ａの位置を表すデータ及び基準線ｆの位置を表すデータ、並びに検出マーク中心点５６の位置を表すデータ及び検出マーク線５８の位置を表すデータに基づいて、公知の技術を用いて、Ｘ方向の基板Ｐのズレ量、Ｙ方向の基板Ｐのズレ量、及びＺ方向を軸とした回転方向の角度のズレ量を、各々の補正量（Ｘ方向の補正量、Ｙ方向の補正量、Ｚ軸回りの回転方向の角度の補正量）として演算する。これにより、検出されたマーク４２の位置に基づいて、全てのマーク４２ａ〜ｄの各々について最小面積以上の領域が検出されるように基板Ｐとカメラ１８との位置関係を補正するための補正量が演算される。
【００６６】
次のステップ１３８では、リトライ処理を実行する。ここで、ステップ１３８のリトライ処理の処理ルーチンの詳細について図１０を用いて説明する。
【００６７】
まず、ステップ２００で、下流側に移動するように、露光ステージ４０の駆動装置を制御する。これにより、露光ステージ４０と共に基板Ｐが、下流側に移動する。
【００６８】
次のステップ２０２では、基板Ｐの位置が正規の位置となるように、上記ステップ１３６で演算されたＸ方向の補正量に応じて、露光ステージ４０上の基板Ｐの位置をＸ方向に移動させるようにＡＣハンド３０を制御すると共に、上記ステップ１３６で演算されたＺ軸回りの回転方向の角度の補正量に応じて、基板ＰをＺ軸回りに回転させるように回転ステージ機構４１を制御する。これにより、補正量に基づいて、基板ＰのＸ方向の位置及びＺ軸回りの回転方向の角度が補正される。すなわち、補正量に基づいて基板Ｐの姿勢を補正することによって、全てのマーク４２ａ〜ｄが検出されるように、基板Ｐとカメラ１８との位置関係が補正される。なお、本実施の形態では、カメラ１８と露光ヘッド１３との位置関係が予め固定されているため、基板Ｐとカメラ１８との位置関係を補正することにより、基板Ｐと露光器１６との位置関係を補正することができる。
【００６９】
次のステップ２０４では、露光器１６のカメラ１８ａによってマーク４２ａ、及びカメラ１８ｂによってマーク４２ｂが撮影可能となるように、露光ステージ４０を上流側に移動するように、露光ステージ４０の駆動装置を制御し、移動されてきた基板Ｐに対して、上記ステップ１３６で演算されたＹ方向の補正量に応じて、カメラ１８によるマーク４２の撮影タイミングを変更（進める／遅らせる）し、マーク４２ａを撮影するようにカメラ１８ａを制御すると共にマーク４２ｂを撮影するようにカメラ１８ｂを制御する。
【００７０】
次のステップ２０６では、露光器１６のカメラ１８ａによってマーク４２ｃ、及びカメラ１８ｂによってマーク４２ｄが撮影可能なように、露光ステージ４０が更に上流側（露光器１６側）にＬ１分だけ移動するように、露光ステージ４０の駆動装置を制御する。これにより、露光ステージ４０と共に基板Ｐが、更に上流側にＬ１移動する。
【００７１】
次のステップ２０８では、移動されてきた基板Ｐに対して、マーク４２ｃを撮影するようにカメラ１８ａを制御し、かつマーク４２ｄを撮影するようにカメラ１８ｂを制御する。
【００７２】
以上のステップ２００〜２０８の処理によって、例えば、図９（Ｂ）に示すように、マーク４２ａ〜ｄの全てのマークを含む画像を撮影することができる。そして、リトライ処理を終了し、上記ステップ１１２に進む。なお、リトライ処理を実行した後にステップ１１２に進んだ場合には、当該ステップ１１２では、上記リトライ処理でカメラ１８ａ及び１８ｂによって撮影された画像の画像データを取り込む。そして、上記で説明した処理を再び行う。
【００７３】
一方、ステップ１１６で、全てのマークが検出されたと判断された場合には、次のステップ１１８へ進む。ステップ１１８では、上記マーク検出用テンプレート画像５０の画像データと、上記ステップ１１２で取り込んだ画像データとを比較することにより、上記ステップ１１４で検出されたマーク４２ａ〜ｄの各々について予め定められた面積、例えば、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すような、１つのマーク４２全体の１／４の面積より大きい面積が、カメラ１８によって撮影した画像から欠けているようなマーク４２があるか否かを判定する。これにより、ステップ１１４で検出されたマーク４２ａ〜ｄの各々について、有効面積（この場合では、１つのマーク４２全体の３／４の面積）以上の領域が含まれているか否かを判定することができる。なお、この予め定められた面積を０とした場合には、カメラ１８によって撮影した画像に、上記ステップ１１４で検出されたマーク４２ａ〜ｄの各々について、有効面積（この場合にはマーク４２全体の面積）の領域が含まれているか否かを判定することができる。
【００７４】
ステップ１１８で、予め定められた面積が、カメラ１８によって撮影した画像から欠けているようなマーク４２があると判定された場合には、ステップ１３２に進む。これにより、例えば、図１２（Ａ）に示すように、全てのマーク４２ａ〜ｄが検出された場合であっても、予め定められた面積（例えば１つのマーク４２全体の面積の１／４）以上の面積（図１２（Ａ）の例では、１つのマーク４２全体の面積の１／２）が欠けている場合には、ステップ１３２へ進み、そして、ステップ１３４、１３６、１３８と進んだ場合には、例えば、図１２（Ｂ）に示すように、マーク４２ａ〜ｄの全てのマークを含む画像を撮影することができる。
【００７５】
一方、ステップ１１８で、予め定められた面積が、カメラ１８によって撮影した画像から欠けているようなマーク４２がないと判定された場合には、次のステップ１２０に進む。ステップ１２０では、上記ステップ１３６での処理と同様に、正規位置からのＸ方向の基板Ｐのズレ量、正規位置からのＹ方向の基板Ｐのズレ量、正規方向からの基板Ｐの垂直方向（図中Ｚ方向）を軸とした回転方向の角度のズレ量を、各々の補正量（Ｘ方向の補正量、Ｙ方向の補正量、Ｚ軸回りの回転方向の角度の補正量）として演算する。
【００７６】
次のステップ１２２では、上記ステップ１２２で演算されたＸ方向の補正量と、ＨＤＤ１１ｃに記憶された補正許容値テーブル５２のｘ１の値とを比較し、上記ステップ１２２で演算されたＹ方向の補正量と、補正許容値テーブル５２のｙ１の値とを比較すると共に、上記ステップ１２２で演算されたＺ軸回りの回転方向の角度の補正量と、補正許容値テーブル５２のθ１とを比較することにより、上記ステップ１２２で演算されたＸ方向の補正量、Ｙ方向の補正量、及びＺ軸回りの回転方向の角度の補正量の全ての補正量が、許容値以下であるか否かを判定する。なお、ステップ１２２で演算された補正量を、以下、許容補正量と称する場合がある。
【００７７】
ステップ１２２で全ての許容補正量が、許容値内でない（すなわち、許容値を超えた）と判定された場合には、少なくとも１つの許容補正量が許容値を超えており、露光ヘッド１３によって正常な露光が行われるために基板Ｐの位置を補正する必要があると判断してステップ１３２に進む。これにより、例えば、図１３（Ａ）に示す例のように、全てのマーク４２ａ〜ｄが検出された場合であっても、少なくとも１つの許容補正量が許容値内でない場合には、ステップ１３２へ進み、そして、ステップ１３４、１３６、１３８と進んだ場合には、例えば、図１３（Ｂ）に示すように、マーク４２ａ〜ｄの全てのマークを含む画像を撮影することができる。すなわち、ステップ１３８でのリトライ処理によって、全てのマーク４２ａ〜４２ｄの各々について、マーク４２全体が検出されるように、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係が補正される。なお、ステップ１２２からステップ１３２、１３４、１３６と進んだ場合には、当該ステップ１３６では、ステップ１２０で補正量を演算しているため、処理を行わない。なお、この場合には、次のステップ１３８でのリトライ処理では、ステップ１２０で演算された各補正量を用いる。
【００７８】
一方、ステップ１２２で全ての補正量の各々が、許容値内であると判定された場合（すなわち、許容値を超えていないと判定された場合）には、次のステップ１２４へ進む。ステップ１２４では、上記ステップ２００での処理と同様に、露光ステージ４０が下流側に移動するように、露光ステージ４０の駆動装置を制御する。これにより、露光ステージ４０と共に基板Ｐが、下流側に移動する。
【００７９】
次のステップ１２６では、上記ステップ２０２での処理と同様に、基板Ｐの位置が補正されるように、上記ステップ１２２で演算されたＸ方向の補正量に応じて、露光ステージ４０上の基板Ｐの位置をＸ方向に移動させるようにＡＣハンド３０を制御すると共に、上記ステップ１２２で演算されたＺ軸回りの回転方向の角度の補正量に応じて、基板ＰをＺ軸回りに回転させるように回転ステージ機構４１を制御する。これにより、補正量に基づいて、基板ＰのＸ方向の位置及びＺ軸回りの回転方向の角度が補正される。すなわち、補正量に基づいて基板Ｐの姿勢を補正することによって、全てのマーク４２ａ〜ｄが検出されるように、基板Ｐとカメラ１８との位置関係が補正される。なお、本実施の形態では、カメラ１８と露光ヘッド１３との位置関係が予め固定されているため、基板Ｐとカメラ１８との位置関係を補正することにより、基板Ｐと露光器１６との位置関係を補正することができる。
【００８０】
次のステップ１２８では、露光ステージ４０が上流側に移動するように、露光ステージ４０の駆動装置を制御すると共に、移動されてきた基板Ｐに対して、上記ステップ１２２で演算されたＹ方向の補正量に応じて、露光タイミングを変更（進める／遅らせる）して、露光データに基づいた露光を行うように露光ヘッド１３を制御する。すなわち、所定のタイミングで基板Ｐの感光層が露光されるように露光ヘッド１３を制御する。これにより、基板Ｐの感光層が露光される。そして、露光処理を終了する。
【００８１】
以上、説明したように、本実施の形態の露光装置１０は、感光層が形成されると共に複数の基準位置の各々に所定の大きさの円形のマーク４２ａ〜ｄが形成された基板Ｐの感光層を、露光データに基づいて露光するための露光手段としての露光器１６（露光ヘッド１３）、基板Ｐに形成されたマーク４２ａ〜ｄを検出するように露光ヘッド１３に対する位置関係が予め固定された検出手段としてのカメラ１８ａ、１８ｂを備え、全てのマーク４２ａ〜ｄより少ない個数のマーク４２が検出された場合に、検出されたマーク４２の位置に基づいて、全てのマーク４２ａ〜ｄが検出されるように基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係を補正するための補正量を演算し、演算された補正量に基づいて、カメラ１８ａ、１８ｂによって全てのマークが検出されるように、基板Ｐと露光ヘッド１３との位置関係を補正し、カメラ１８ａ、１８ｂで全てのマーク４２が検出された場合に、所定のタイミングで感光層が露光されるように露光ヘッド１３を制御する。
【００８２】
本実施の形態に係る露光装置１０によれば、全てのマーク４２ａ〜ｄより少ない個数のマーク４２が検出された場合に、検出されたマーク４２の位置に基づいて、全てのマーク４２ａ〜ｄが検出されるように基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係を補正するための補正量を演算し、演算された補正量に基づいて、カメラ１８ａ、１８ｂによって全てのマークが検出されるように、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係を補正する。これにより、基板Ｐのラインアウトの割合を減少させることができるため、基板Ｐの生産ラインの直行率を良好にすることができる。また、カメラ１８ａ、１８ｂは露光ヘッド１３に対する位置関係が予め固定されているため、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係を補正することにより、基板Ｐと露光ヘッド１３との位置関係を補正することができる。
【００８３】
また、本実施の形態の露光装置１０によれば、全てのマーク４２ａ〜ｄより少ない個数のマーク４２が検出された場合に、検出されたマーク４２の位置に基づいて、全てのマーク４２ａ〜ｄの各々について最小面積以上の領域が検出されるように基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係を補正するための補正量を演算し、演算された補正量に基づいて、カメラ１８ａ、１８ｂによって全てのマーク４２ａ〜ｄの各々について最小面積以上の領域が検出されるように、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係を補正する。
【００８４】
また、本実施の形態の露光装置１０によれば、全てのマーク４２ａ〜ｄの各々について上記最小面積以上の領域が検出され、検出されたマーク４２の各々について最小面積より大きい上記有効面積以上の領域が検出されていない場合には、全てのマーク４２ａ〜ｄの各々について最小面積より大きい有効面積以上の領域が検出されるように、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係を補正するための補正量が演算される。これにより、全てのマーク４２ａ〜４２ｄの各々について最小面積より大きい有効面積以上の領域が検出されるように基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係が補正されるので、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係、ひいては基板Ｐと露光ヘッド１３との位置関係がより適切なものとなり、より良好な精度で基板Ｐに対して露光を行うことができる。
【００８５】
また、本実施の形態の露光装置１０は、全てのマーク４２ａ〜ｄが検出された場合に演算された補正量の大きさが所定の許容値を超えた場合には、この補正量に基づいて、露光ヘッド１３によって正常な露光が行われるために、全てのマーク４２ａ〜４２ｄの各々について有効面積より大きい所定面積以上の領域が検出されるように基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係を補正する。これにより、例えば、許容値を、露光ヘッド１３により基板Ｐに対して正常な露光ができる基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係のずれの最大値に設定しておくことで、カメラ１８ａ、１８ｂで全てのマーク４２ａ〜ｄの各々について有効面積以上の領域が検出された場合であっても、許容補正量が許容値を超えた場合、すなわち正常な露光ができない位置関係のずれが発生している場合には、この位置関係を補正することができる。従って、正常な露光ができない位置関係のずれが発生している場合であっても、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係、ひいては基板Ｐと露光ヘッド１３との位置関係を補正することにより、正常な露光が可能となる。
【００８６】
なお、本実施の形態ではマーク４２の形状が円形である例について説明したが、基板Ｐに形成されるマークの形状はどのようなものであってもよい。例えば、マークの形状は、そのマーク１つだけで、正規位置からのＸ方向の基板Ｐのズレ量、正規位置からのＹ方向の基板Ｐのズレ量、正規方向からの基板Ｐの垂直方向を軸とした回転方向の角度のズレ量を、各々の補正量（Ｘ方向の補正量、Ｙ方向の補正量、Ｚ軸回りの回転方向の角度の補正量）として演算することが可能であるようなマークの形状であってもよい。この場合には、上記の露光処理において、例えば、ステップ１２８及びステップ１３０の処理を省略することができる。
【００８７】
また、本実施の形態において、Ｙ方向の補正量に応じて、カメラ１８によるマーク４２の撮影タイミングを変更することによりＹ方向の補正を行う例、及び露光ヘッド１３の露光タイミングを変更することによりＹ方向の補正を行う例について説明したが、基板ＰがＹ方向に移動可能な露光ステージを用いて、Ｘ方向の補正と同様に、Ｙ方向の補正量に応じて、露光ステージ４０上の基板Ｐの位置をＹ方向に移動させるようにＡＣハンド３０を制御することにより、Ｙ方向の補正を行うようにしてもよい。このように、基板Ｐの姿勢を補正することによって、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係等を補正することで、撮影タイミングや露光タイミングを補正量に応じて変更するような複雑な制御を行わずに、効率良く基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係、または基板Ｐと露光ヘッド１３との位置関係を補正することができる。
【００８８】
また、本実施の形態において、ステップ１１８及びステップ１２２の少なくとも一方を省略することができる。また、本実施の形態では、ステップ１３４で、所定値として１を用いた例について説明したが、所定値は１に限られず、２以上の整数であってもよい。
【００８９】
また、本実施の形態では、基板Ｐが搭載された露光ステージ４０を移動可能に配置すると共に、露光器１６を固定配置して、露光ステージ４０を移動させて基板Ｐの姿勢を補正する例について説明したが、露光器１６の姿勢を変更可能に構成し、露光器１６の姿勢を制御するか、または、露光ステージ４０及び露光器１６の両方の姿勢を制御して補正を行うようにしてもよい。
【００９０】
また、本実施の形態において、ステップ１１４で、１つのマークの重心を算出するために必要な必要領域以上の大きさの領域が撮影された場合、すなわち撮影領域５４内における１つのマーク４２の面積の領域が、上記最小面積以上の領域、例えばマーク４２全体の面積の５０％以上の面積の領域が撮影された場合には、マーク４２を検出したと判定する例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限られない。例えば、ステップ１１４で、図１４に示すように、撮影手段としてのカメラ１８ａ、１８ｂで撮影された１つのマーク４２の重心４３と、この重心４３から最短の撮影領域の縁（端）４５との距離が所定値（図１４の例ではＬｊ）以上である場合には、１つのマーク４２の重心４３を算出するために必要な必要領域以上の大きさの領域が撮影されたと判断して、１つのマーク４２を検出したと判定するようにしてもよい。この場合における露光装置１０によれば、全てのマーク４２ａ〜ｄより少ない個数のマーク４２が検出された場合に、検出されたマーク４２の位置に基づいて、カメラ１８ａ、１８ｂによって、全てのマーク４２ａ〜ｄの各々について、マーク４２の重心４３と、この重心４３から最短の撮影領域の縁４５との距離が所定値以上となるように撮影されるように、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係を補正するための補正量を演算し、演算された補正量に基づいて、カメラ１８ａ、１８ｂによって、全てのマーク４２ａ〜ｄの各々について、マーク４２の重心４３と、この重心４３から最短の撮影領域の縁４５との距離が所定値以上となるように撮影されるように、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係を補正する。
【００９１】
更に、この場合における露光装置１０によれば、重心４３とこの重心４３から最短の撮影領域の縁４５との距離が所定値以上となる全てのマーク４２ａ〜ｄがカメラ１８ａ、１８ｂによって撮影され、撮影されたマーク４２の各々について上記の所定の有効面積以上の領域が検出されていない場合には、全てのマーク４２ａ〜ｄの各々について有効面積以上の領域が検出されるように、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係を補正するための補正量が演算される。これにより、全てのマーク４２ａ〜４２ｄの各々について有効面積以上の領域が検出されるように基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係が補正されるので、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係、ひいては基板Ｐと露光ヘッド１３との位置関係がより適切なものとなり、より良好な精度で基板Ｐに対して露光を行うことができる。
【００９２】
また、上記では、図１に示すＩＮコンベア２０Ａ、ＯＵＴコンベア２０Ｂ、ＡＣハンド３０、露光ステージ４０、及び回転ステージ４１を用いた例について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、図１５に示すようなオートキャリア機７０を用いてもよい。ここで、図１５に示すオートキャリア機７０について説明する。
【００９３】
同図に図示されるように、オートキャリア機７０は、入口コンベア（ＩＮコンベア）７０Ａ、出口コンベア（ＯＵＴコンベア）７０Ｂ、Ｘ方向（主走査方向）に移動可能なように設けられたＡＣハンド７２、露光ステージ７４、及びＺ軸回りに回転可能な回転ステージ７６を備えている。これら入口コンベア７０Ａ、出口コンベア７０Ｂ、ＡＣハンド７２、露光ステージ７４、及び回転ステージ７６は、上述したコントローラ１１に接続されており、コントローラ１１によって上述したように制御されるものである。
【００９４】
ＡＣハンド７２は、ローダ７２Ａ及びアンローダ７２Ｂを備えている。ローダ７２Ａは、入口コンベア７０Ａによって搬送され、位置決めガイド（図示せず）によって位置決めされた基板Ｐを吸着して上昇し、露光ステージ７４上に基板Ｐが位置するようにＸ方向（主走査方向）に移動して下降し、吸着した基板Ｐを露光ステージ７４上に置く（基板Ｐを露光ステージ７４上に固定する）。また、アンローダ７２Ｂは、露光ステージ７４上の基板Ｐを吸着して上昇し、出口コンベア７０Ｂ上に基板Ｐが位置するようにＸ方向（主走査方向）に移動して下降し、吸着した基板Ｐを出口コンベア７０Ｂ上に置く。これにより基板Ｐが排出される。なお、上述したローダ７２Ａによるローダ、及びアンローダ７２Ｂによるアンローダは同時に行うことが可能である。
【００９５】
また、このような構成の場合におけるステップ１２６及びステップ２０２では、コントローラ１１は、上述したＡＣハンド３０に対する制御と同様に、ローダ７２Ａ（または、アンローダ７２Ｂ）に対して、基板Ｐの位置が正規の位置となるように、演算されたＸ方向の補正量に応じて、露光ステージ７４上の基板Ｐの位置をＸ方向に移動させるように制御する。また、コントローラ１１は、演算されたＺ軸回りの回転方向の角度の補正量に応じて、基板ＰをＺ軸回りに回転させるように回転ステージ７６を制御する。なお、ローダ７２Ａ（または、アンローダ７２Ｂ）をＺ軸回りに回転可能なように構成して、回転ステージ７６を用いずに、ステップ１２６及びステップ２０２で、コントローラ１１が、演算されたＺ軸回りの回転方向の角度の補正量に応じて、基板ＰをＺ軸回りに回転させるようにローダ７２Ａ（または、アンローダ７２Ｂ）を制御するようにしてもよい。ここで、ローダ７２Ａ（または、アンローダ７２Ｂ）は、本発明の補正手段の一部または全部に対応する。
【００９６】
また、上記ステップ１１６で肯定判定され、上記ステップ１１８で否定判定され、そして、上記ステップ１２２で肯定判定された場合には、検出手段としてのカメラ１８ａ、１８ｂに対する基板Ｐの位置の正確さの度合いが所定値αより大きく、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係が露光に適した位置関係であると推定することができ、上記ステップ１１６で否定判定されるか、上記ステップ１１８で肯定判定されるか、または、上記ステップ１２２で否定判定された場合には、検出手段としてのカメラ１８ａ、１８ｂに対する基板Ｐの位置の正確さの度合いが所定値α以下であり、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係が露光に適した位置関係でないと推定することができる。より、具体的には、例えば、ステップ１１６でマーク４２ａ〜ｄの全てのマークが検出されたと判定され、ステップ１１８で、検出されたマーク４２ａ〜ｄの各々について、予め定められた面積がカメラ１８によって撮影した画像から欠けているようなマーク４２がないと判定され、ステップ１２２で全ての許容補正量が、許容値内であると判定された場合には、カメラ１８ａ、１８ｂに対する基板Ｐの位置の正確さの度合いが所定値αより大きく、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係が露光に適した位置関係であると推定することができる。また、例えば、ステップ１１６でマーク４２ａ〜ｄの全てのマークが検出されていないと判定されるか、ステップ１１８で、検出されたマーク４２ａ〜ｄの各々について、予め定められた面積が、カメラ１８によって撮影した画像から欠けているようなマーク４２があると判定されるか、または、ステップ１２２で全ての許容補正量が、許容値内でないと判定された場合には、カメラ１８ａ、１８ｂに対する基板Ｐの位置の正確さの度合いが所定値α以下であり、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係が露光に適した位置関係でないと推定することができる。このとき、上記ステップ１３６では、検出手段としてのカメラ１８ａ、１８ｂに対する基板Ｐの位置の正確さの度合いを所定値αより大きくするように、すなわち、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係を露光に適した位置関係にするための補正量が演算される。また、このとき、上記ステップ１２６では、基板ＰのＸ方向の位置及びＺ軸回りの回転方向の角度を補正を行わず（すなわち、上記ステップ１２６の処理を行わず）、上記ステップ１２８で、露光タイミングを変更せずに露光データに基づいた露光を行うように露光ヘッド１３を制御するようにしてもよい。更に、上記ステップ１３８で実行されるリトライ処理では、演算された補正量に基づいて、上記ステップ１１６、１１８、１２２の処理で推定される度合いが所定値αより大きくなるように、すなわち、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係が露光に適した位置関係となるように、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係を補正する。なお、上記ステップ１１６、１１８、１２０、１２２の処理は、本発明の推定手段に対応する。すなわち、上記ステップ１１６、１１８、１２０、１２２では、カメラ１８ａ、１８ｂを用いた検出（ステップ１１４）の検出結果に基づいて、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係が露光に適した位置関係であるか否かを推定する。ここで、正確さの度合いは、大きいほど、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係がより露光に適した位置関係であることとする。また、上記所定値αは、例えば、基板Ｐとカメラ１８ａ、１８ｂとの位置関係が露光に適した位置関係である場合に、予め実験的に求められた最も低い度合いである。
【符号の説明】
【００９７】
１０      露光装置
１１      コントローラ
１１ｃ    ＨＤＤ
１１ｄ    ＣＰＵ
１２      搬送システム
１３      露光ヘッド
１４      露光システム
１５      レール
１６      露光器
１８      カメラ
２０Ａ    ＩＮコンベア
２０Ｂ    ＯＵＴコンベア
３０      ＡＣハンド
４０      露光ステージ
４１      回転ステージ機構
【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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