(57)【要約】  【課題】オペレータによる手計算、手入力等を不要にして、アライメントマークの理論位置を、確実かつ簡単に指定することができ、これにより、アライメントに要する時間および人為的ミスを低減し、画像露光に要する時間を短縮することができる画像記録システム、画像記録方法、プログラムおよび画像形成方法を提供することにある。  【解決手段】予め形成された基本記録パターンを割り付けて、被記録媒体に描画する描画パターンを表記する描画ファイルを作成すると共に、前記描画パターンにおけるアライメントマークの位置を指定し、前記描画パターン上におけるこのアライメントマークの位置を表記してなるアライメントファイルを作成することにより、前記課題を解決する。【選択図】図２
2006235448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め形成された基本記録パターンを割り付けて、被記録媒体に描画する描画パターンを表記する描画ファイルを作成し、且つ、前記描画パターンにおけるアライメントマークの位置指定に応じて、前記描画パターン上におけるこのアライメントマークの位置を表記してなるアライメントファイルを作成する編集装置と、
被記録媒体に形成されたアライメントマークを読み取って、この読取結果に応じて記録位置を設定して、前記設定した記録位置に応じて、前記編集装置から供給された描画ファイルによる描画パターンを被記録媒体に記録する画像記録装置とを有し、
且つ、前記画像記録装置は、前記編集装置からアライメントファイルを取得し、解析して、前記描画パターン上におけるアライメントマークの位置を検知し、このアライメントマークの検知位置と、前記アライメントマークの読取結果とに応じて、前記被記録媒体上における前記描画パターンの記録位置を決定することを特徴とする画像記録システム。
【請求項２】
前記編集装置においてアライメントマークとしてスルーホールが指定された場合には、前記被記録媒体における表面と裏面とのアライメントマーク位置を共通とし、前記画像記録装置はアライメントファイルをミラー反転することにより、前記被記録媒体の両面に対応する前記アライメントファイルを生成する請求項１に記載の画像記録システム。
【請求項３】
前記画像記録装置は、感光材料を像用に露光して画像を記録する請求項１または２に記載の画像記録システム。
【請求項４】
予め形成された基本記録パターンを被記録媒体に割り付けてなる描画パターンを表記する描画ファイルを作成し、
前記描画パターンにおけるアライメントマークの位置指定に応じて、前記描画パターン上におけるこのアライメントマークの位置を表記してなるアライメントファイルを作成した後、
前記被記録媒体に形成されたアライメントマークを読み取って、この読取結果に応じて記録位置を設定し、
前記設定した記録位置に応じて、前記描画ファイルに表記される描画パターンを被記録媒体に記録する画像記録方法であって、
前記アライメントファイルを取得し、解析して、前記描画パターン上におけるアライメントマークの位置を検知し、このアライメントマークの検知位置と、前記アライメントマークの読取結果とに応じて、前記被記録媒体上における前記描画パターンの記録位置を決定することを特徴とする画像記録方法。
【請求項５】
前記アライメントマークとしてスルーホールが指定された場合には、前記被記録媒体における表面と裏面とのアライメントマーク位置を共通とし、アライメントファイルをミラー反転することにより、前記被記録媒体の両面に対応する前記アライメントファイルを生成する請求項４に記載の画像記録方法。
【請求項６】
前記被記録媒体への描画パターンの記録は、感光材料を像用に露光する請求項４または５に記載の画像記録方法。
【請求項７】
被記録媒体に形成されたアライメントマークを読み取って、この読取結果に応じて記録位置を設定して、前記設定した記録位置に応じて、編集装置から供給された描画ファイルによる描画パターンを被記録媒体に記録する画像記録装置において、
予め形成された基本記録パターンを割り付けて、被記録媒体に描画する描画パターンを表記する描画ファイルを作成するステップ、および、前記描画パターンにおけるアライメントマークの位置指定に応じて、前記描画パターン上におけるこのライメントマークの位置を表記するアライメントファイルを作成するステップを実行させるプログラムで作成されたアライメントファイルを取得するステップ、
前記読み取ったアライメントファイルを解析して、描画パターン上におけるアライメントマークの位置を検知するステップ、および、前記アライメントマークの検知位置と、前記アライメントマークの読取結果とに応じて、前記被記録媒体上における前記描画パターンの記録位置を決定するステップを実行させるプログラム。
【請求項８】
予め形成された基本記録パターンを割り付けて、被記録媒体に描画する描画パターンを表記する描画ファイルを作成すると共に、
前記描画パターンにおけるアライメントマークの位置を指定し、前記描画パターン上におけるこのアライメントマークの位置を表記してなるアライメントファイルを作成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
１つのアライメントファイルに、複数の前記描画パターンに対応するアライメントマークの位置を表記する請求項８に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、プリント配線基板等となる被記録媒体に画像を形成する画像形成方法、編集装置、画像記録システムおよびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリント配線基板等となる被記録媒体にプリント配線パターン等の画像を記録（形成）する画像記録システムが種々提案されている。
この画像記録システムは、例えば、基本プリント配線パターン（基本記録パターン）を設計するＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ａｉｄｅｄ  ｄｅｓｉｇｎ）と、ＣＡＤが設計した基本記録パターンを編集してプリント配線基板となる基板（感光材料）に割り付けてなる描画パターンを表記した描画ファイルに編集するＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）などの編集装置と、編集装置で編集した描画ファイルをビットマップデータに変換（展開）するＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）と、ＲＩＰで変換したビットマップデータを用いて基板上に画像を形成（露光）する露光装置などの画像記録装置とを有して構成される。
【０００３】
通常、ＣＡＭは、ＣＡＤが設計した基本記録パターンを受け取り、この基本記録パターンを編集して、基板上に割り付けて、ガーバーフォーマット等のフォーマットを用いて描画ファイルとし、この描画ファイルを順次ＲＩＰに転送する。ＲＩＰは、描画ファイルを露光装置で画像形成可能なビットマップデータに変換し、順次、露光装置に転送する。露光装置は、ＲＩＰから供給されたビットマップデータに基づいて露光を行い、基板上にプリント配線パターン等の画像を形成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような露光装置では、描画パターンを基板上の予め定められた位置に正確に描画する必要がある。
そのため、露光装置では、通常、上記露光に先立ち、基板に対する画像の露光位置を正確に定めるためにアライメントを行う。
アライメントは、基板に複数設けられたアライメントマークをＣＣＤカメラ等のアライメントカメラで撮影し、この撮影によって得られたアライメントマークの基板上の位置と、別途指定されたアライメントマークの位置（以下、便宜的に理論位置とする）とから、基板上における露光位置を決定するものである。従って、基板上の予め定められた位置に正確に露光するためには、描画パターンに対するアライメントマークの相対的な理論位置を正確に指定する必要がある。
【０００５】
アライメントマークの理論位置は、通常、オペレータによって指定される。
具体的には、オペレータは、まず、基板に形成されたドリル穴位置情報を表記したドリルファイルや基板に露光する回路パターンを表記した描画ファイル等を参照して、アライメントマークを決定し、次いで、描画パターン座標上におけるアライメントマークの位置（理論位置）を算出（設定）する。オペレータは、このようにして算出したアライメントマークの位置をキーボード等の入力手段を用いて露光装置に入力する。これにより、アライメントマークの理論位置を指定する。
【０００６】
このように露光装置における、アライメントマークの理論位置の指定は、全てオペレータの手作業により実施されている。ところが、この作業は煩雑であるため、非常に時間がかかり、且つ、計算ミス、入力ミス等の人為的ミスが発生しやすい。
【０００７】
また、近年、基板上に形成されるプリント配線パターン等の画像が非常に微細化していため、それを追従して、露光にも非常に高い精度が要求されている。そのため、基板上に設けられるアライメントマークの数が増加する傾向にある。当然のことながら、アライメントマークの数が増加すれば、作業時間はより長くなり、また、人為的ミスも発生しやすくなる。
【０００８】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、本発明は、オペレータによる手計算、手入力等を不要にして、アライメントマークの理論位置を、確実かつ簡単に指定することができ、これにより、アライメントに要する時間および人為的ミスを低減し、画像露光に要する時間を短縮することができる画像記録システム、画像記録方法、プログラムおよび画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、予め形成された基本記録パターンを割り付けて、被記録媒体に描画する描画パターンを表記する描画ファイルを作成し、且つ、前記描画パターンにおけるアライメントマークの位置指定に応じて、前記描画パターン上におけるこのアライメントマークの位置を表記してなるアライメントファイルを作成する編集装置と、被記録媒体に形成されたアライメントマークを読み取って、この読取結果に応じて記録位置を設定して、前記設定した記録位置に応じて、前記編集装置から供給された描画ファイルによる描画パターンを被記録媒体に記録する画像記録装置とを有し、且つ、前記画像記録装置は、前記編集装置からアライメントファイルを取得し、解析して、前記描画パターン上におけるアライメントマークの位置を検知し、このアライメントマークの検知位置と、前記アライメントマークの読取結果とに応じて、前記被記録媒体上における前記描画パターンの記録位置を決定することを特徴とする画像記録システムを提供するものである。
【００１０】
本発明においては、前記編集装置においてアライメントマークとしてスルーホールが指定された場合には、前記被記録媒体における表面と裏面とのアライメントマーク位置を共通とし、前記画像記録装置はアライメントファイルをミラー反転することにより、前記被記録媒体の両面に対応する前記アライメントファイルを生成するのが好ましい。
【００１１】
本発明においては、前記画像記録装置は、感光材料を像用に露光して画像を記録するのが好ましい。
【００１２】
また、上記目的を達成するために、本発明は、予め形成された基本記録パターンを被記録媒体に割り付けてなる描画パターンを表記する描画ファイルを作成し、前記描画パターンにおけるアライメントマークの位置指定に応じて、前記描画パターン上におけるこのアライメントマークの位置を表記してなるアライメントファイルを作成した後、前記被記録媒体に形成されたアライメントマークを読み取って、この読取結果に応じて記録位置を設定し、前記設定した記録位置に応じて、前記描画ファイルに表記される描画パターンを被記録媒体に記録する画像記録方法であって、前記アライメントファイルを取得し、解析して、前記描画パターン上におけるアライメントマークの位置を検知し、このアライメントマークの検知位置と、前記アライメントマークの読取結果とに応じて、前記被記録媒体上における前記描画パターンの記録位置を決定することを特徴とする画像記録方法を提供するものである。
【００１３】
本発明においては、前記アライメントマークとしてスルーホールが指定された場合には、前記被記録媒体における表面と裏面とのアライメントマーク位置を共通とし、アライメントファイルをミラー反転することにより、前記被記録媒体の両面に対応する前記アライメントファイルを生成するのが好ましい。
【００１４】
また、本発明においては、前記被記録媒体への描画パターンの記録は、感光材料を像用に露光するのが好ましい。
【００１５】
また、上記目的を達成するために、本発明は、被記録媒体に形成されたアライメントマークを読み取って、この読取結果に応じて記録位置を設定して、前記設定した記録位置に応じて、編集装置から供給された描画ファイルによる描画パターンを被記録媒体に記録する画像記録装置において、予め形成された基本記録パターンを割り付けて、被記録媒体に描画する描画パターンを表記する描画ファイルを作成するステップ、および、前記描画パターンにおけるアライメントマークの位置指定に応じて、前記描画パターン上におけるこのライメントマークの位置を表記するアライメントファイルを作成するステップを実行させるプログラムで生成されたアライメントマークの位置を表記するアライメントファイルを取得するステップ、前記読み取ったアライメントファイルを解析して、描画パターン上におけるアライメントマークの位置を検知するステップ、および、前記アライメントマークの検知位置と、前記アライメントマークの読取結果とに応じて、前記被記録媒体上における前記描画パターンの記録位置を決定するステップを実行させるプログラムを提供するものである。
【００１６】
また、上記目的を達成するために、本発明は、予め形成された基本記録パターンを割り付けて、被記録媒体に描画する描画パターンを表記する描画ファイルを作成すると共に、前記描画パターンにおけるアライメントマークの位置を指定し、前記描画パターン上におけるこのアライメントマークの位置を表記してなるアライメントファイルを作成することを特徴とする画像形成方法を提供するものである。
【００１７】
本発明においては、１つのアライメントファイルに、複数の前記描画パターンに対応するアライメントマークの位置を表記するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
上記構成を有する本発明によれば、ＣＡＭ等を用いて基本記録パターン等を基板上に割り振ってなる描画ファイルを作成する編集工程において、被記録媒体に描画する描画ファイルの作成に加え、描画レイヤーとは独立した別のアライメントレイヤーを作成し、かつ、描画パターン上におけるアライメントマークの位置を指定して、このアライメントレイヤーに、描画パターン上におけるアライメントマークの位置を記述して、描画ファイルとは独立したアライメントファイルを作成して、描画ファイルに対応付けして出力する。
従って、アライメントマークの位置指定を、描画パターンを参照しながら行うことができるので、正確に指定することができる。また、露光装置などの記録装置では、アライメントファイルを読み取って、解析することにより、描画パターン上におけるアライメントマークの位置を取得することができ、このアライメントファイルから得たアライメントマークの位置（アライメントマークの理論位置）と、撮影によって得られた基板上におけるアライメントマークの位置とを用いて、アライメントを行うことができる。
そのため、本発明によれば、従来、オペレータが行っていた、描画パターンの座標上におけるアライメントマーク位置の算出や算出したアライメントマーク位置の入力等の作業を不要にでき、すなわち、アライメントマークの位置指定を、簡易にして作業効率を向上し、かつ、人為的なミスを失くして確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の画像記録システム、画像記録方法、プログラムおよび画像形成方法を詳細に説明する。
なお、本発明のプログラムは、ＣＡＭ１２および露光装置１６に以下の作用を実施させるものである。
【００２０】
図１は、本発明の画像記録システムの一実施形態を示す概略ブロック図である。
本発明の画像記録システム１０は、ＣＡＤで設計されたプリント配線パターンや液晶表示素子パターン等を編集し、基板に割り付けてなる描画パターンを表記する描画ファイルを作成し、次いで、この描画ファイルをビットマップデータに変換し、このビットマップデータを用いて、基板に画像を露光して画像を記録するシステムであり、図１に示すように、ＣＡＭ１２とＲＩＰ１４と露光装置１６とを有して構成される。
ＣＡＭ１２およびＲＩＰ１４、ＲＩＰ１４および露光装置１６は、各々、公知の通信手段やネットワークを介して互いに接続されている。
【００２１】
ＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）１２は、本発明の画像形成方法を実施する編集装置の一例であって、描画ファイルとアライメントファイルとを作成および対応付けして保存する装置である。
【００２２】
ＣＡＭ１２は、プリント配線基板等の製造に用いられる通常のＣＡＭと同様、ＣＡＤ等から供給されたプリント配線パターン等の基本記録パターン１８を編集して、基板（描画パターンの被記録媒体となる基板）に割り付けてなる描画パターンを作成し、さらに、この描画パターンを記述する描画パターンレイヤー２０を作成して、描画ファイル（描画データ）として保存する。
【００２３】
ここで、本発明の画像形成方法を実施するＣＡＭ１２は、図２に模式的に示すように、この描画パターンレイヤー２０とは独立したレイヤーとして、アライメントマーク２２の位置のみをを記述するための専用のアライメントレイヤー２４を作成する。次いで、このアライメントレイヤー２４を用いて、描画パターン上におけるアライメントマーク２２の位置（以下、便宜的に理論位置とする）の指定（入力）を施し、アライメントレイヤー２４に、指定されたアライメントマーク２２の理論位置を、例えば点（フラッシュ）で表示する。
さらに、このアライメントマーク２２のみの位置を記述したアライメントレイヤー２４を、先の描画ファイルと対応付けしてアライメントファイル（アライメントデータ）として保存する。
【００２４】
なお、本発明の画像形成方法を実施するＣＡＭ１２は、このアライメントファイルの作成を行う以外は、基本的に、通常のＣＡＭであり、したがって、公知のＣＡＭを利用すればよい。
【００２５】
アライメントマーク２２の理論位置の指定方法には、特に限定はなく、マウス等のポインティングデバイスを用いる公知の方法によればよい。
ここで、ＣＡＭ１２では、通常、複数のアライメントレイヤー２４を同時に表示することができる。従って、描画パターンレイヤー（描画パターン）２０とアライメントレイヤー２４とを同時に表示して、アライメントマーク２２の理論位置の指定を行うようにすることで、描画パターンを参照しつつアライメントマーク２２の理論位置を指定することができ、図２に模式的に示すように、非常に正確かつ簡単にアライメントマークの理論位置を指定することができる。
【００２６】
アライメントファイルのフォーマットには、特に限定はなく、通常のＣＡＭで出力可能な各種のファイルフォーマットが利用可能である。
好ましい一例として、拡張ガーバーフォーマット（ＲＳ‐２７４Ｘ）が例示されるが、これ以外にも、標準ガーバーフォーマット（ＲＳ‐２７４ＳＤ）やドリルデータフォーマット等も利用可能である。
【００２７】
また、製造するのが多層配線基板等で、回路層（回路レイヤー）毎にアライメントマーク２２の位置が異なる場合には、各回路層毎にアライメントレイヤー２４を用意して、ファイルを複数作成すればよい。
あるいは、アライメントレイヤー２４は１つとして、複数の回路層のアライメントマーク２２を記述してもよい。この際には、各回路層毎にアライメントマーク２２の形状やマークに対する番号等を互いに異なるユニークなものとして、後述する露光装置１６におけるアライメントファイルの読み取り時に、各回路層の露光毎にアライメントマーク２２の形状や番号を指定することで、対応するアライメントマーク２２の理論位置を取り出せばよい。
なお、多層配線基板の製造において、回路層毎にアライメントマーク２２の位置が異ならない、すなわち、全ての回路層のアライメントマーク２２の位置が共通している場合であれば、すべての回路層で共通のアライメントファイルを作成すればよい。
【００２８】
また、基板の半田面（裏面）を露光する場合には、通常は、ＣＡＭ１２上では部品面（表面）からの透視図で表示するので、アライメントマーク２２の理論位置の指定も部品面からの透視図上で行い、後述する露光装置１６でのアライメントマーク３６の読み取り時には、アライメントレイヤー２４をミラー反転する。
【００２９】
さらに、アライメントマーク３６としてスルーホールを利用し、かつ基板３４の表面に露光を行う場合には、基板１２の表面と裏面とで、アライメントマーク２２の位置が表裏反転した位置となる。従って、この場合には、基板の表面と裏面とで、アライメントファイルを共通化して、後述する露光装置１６でミラー反転して用いればよい。
【００３０】
なお、ＣＡＭ１２が処理する基本記録パターン１８のファイルは、ＣＡＤで設計され、ＣＡＤから受け取るのが一般的ではあるが、本発明はこれに限定されず、他の情報源から受け取ってもよい。
【００３１】
ＣＡＭ１２は、ＲＩＰ１４からの要求に応じて、描画ファイルとアライメントファイルとを対応付けして、ＲＩＰ１４に送る。また、ＣＡＭ１２では、ＲＩＰ１４に送ったファイルは、必要に応じて消去してもよい。
【００３２】
ＲＩＰ１４（Ｒａｓｔｅｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）は、ＣＡＭ１２が作成した描画ファイルおよびアライメントファイルを取得して、前記描画ファイルのみを露光装置１６における画像記録（露光＝基板の焼付）に対応するビットマップデータに変換し、描画パターンのビットマップデータ（以下、単にビットマップデータとする）として、アライメントファイルと対応付けして露光装置１６に転送する装置である。
本発明の画像記録システム１０において、ＲＩＰ１４は、基本的に、プリント配線基板等の製造に用いられる公知のＲＩＰと同様のものである。
【００３３】
露光装置１６は、ＲＩＰ１４から供給されるビットマップデータおよびアライメントファイルに応じて、基板３４に露光を行う装置である。
【００３４】
図３には、本発明の画像記録システムに係る露光装置の概略構成図を示す。また、図４には本発明の画像記録システムに係る露光装置に適用されるアライメントユニットが示され、図５には本発明の画像記録システムに係る露光装置に適用されるスキャナが示されている。図６は、本発明の画像記録システムに係る露光装置に設けられたコントローラにおける制御用の電気系の概略構成を示すブロック図である。
【００３５】
図３に示すように、露光装置１６は、４本の脚部２６に支持された矩形厚板状の設置台２８を備えている。設置台２８の上面には、長手方向に沿って２本のガイド３０が延設されており、これら２本のガイド３０上には、矩形平盤状のステージ３２が設けられている。ステージ３２は、長手方向がガイド３０の延設方向を向くよう配置され、ガイド３０により設置台２８上を往復移動可能に支持されており、図示しない駆動装置に駆動されてガイド３０に沿って走査方向（図１の矢印Ｙ方向）に往復移動する。
【００３６】
ステージ３２の上面には、露光対象物となる矩形板状の基板３４が図示しない搬送手段もしくはオペレータにより所定の載置位置に位置決めされた状態で載置される。このステージ３２の上面（基板載置面）には、図示しない複数の溝部が形成されており、それらの溝部内が負圧供給源によって負圧とされることにより、基板３４はステージ３２の上面に吸着されて保持される。
また、基板３４には、露光位置の基準となるアライメントマーク３６が複数設けられている。本実施形態では、アライメントマーク３６は、円形の貫通孔であり、基板３４の四隅近傍にそれぞれ１個づつ配置されている。なお、本実施形態では、アライメントマーク３６は、上述のように四隅近傍に１個づつ、計４個配置されているが、これらの数は、基板のサイズや描画しようとするパターンのサイズ等に応じて、適宜決定される。例えば、アライメントマーク３６の列数は、１列又は２以上の複数列にすることができるし、列内の個数も、数個〜数十個又はそれ以上にすることができる。
さらに、後述するアライメントマーク３６の撮影を好適に行うために、ステージ３２の表面は、黒色となっている。
【００３７】
設置台２８の中央部には、ステージ３２の移動経路（矢印Ｙ方向）と直交する矢印Ｘ方向に跨ぐようにコ字状のゲート３８が設けられている。ゲート３８は、両端部がそれぞれ設置台２８の両側面に固定されており、ゲート３８の矢印Ｙ方向の一方の側（計測方向下流側）に、基板３４を露光するスキャナ４０が設けられ、スキャナ４０の矢印Ｙ方向（計測方向下流側）の面には基板３４に設けられたアライメントマーク３６を撮影する複数（図示例では、４台）のＣＣＤカメラ４２（４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ）を備えたアライメントユニット４４が設けられている。
なお、本発明において、アライメントマーク３６を撮影するＣＣＤカメラ（アライメントカメラ）４２は、図示例の４台に限定はされず、３台以下でも５台以上でもよい。また、Ｘ方向のアライメントマークの数と、ＣＣＤカメラ４２の数とは、必ずしも、一致していなくてもよい。しかしながら、アライメントマーク撮影の効率等を考慮すると、対応する基板のＸ方向のアライメントマークの数以上のＣＣＤカメラ４２を有するのが好ましい。
【００３８】
図４に示すように、アライメントユニット４４は、スキャナ４０に取り付けられる矩形状のユニットベース４６を備えている。
ユニットベース４６のカメラ配置面側には、矢印Ｘ方向に沿って一対のガイドレール４８が延設されており、アライメントマーク３６を撮影するアライメントカメラである各ＣＣＤカメラ４２は、これら一対のガイドレール４８に摺動可能に案内されると共に、各々のＣＣＤカメラ４２に個別に用意されたボールネジ機構５０及びそれを駆動する図示しないステッピングモータ等の駆動源により、矢印Ｘ方向に移動する。また、各ＣＣＤカメラ４２は、カメラ本体５２の先端に設けられたレンズ部５４を下方へ向けると共にレンズ光軸が略垂直になる姿勢で配置されており、このレンズ部５４の先端部にはリング状のストロボ光源（ＬＥＤストロボ光源）５６が取り付けられている。
【００３９】
後に詳述するが、露光装置１６では、基板３４の露光に先立ち、基板３４のアライメントマーク３６を撮影して位置を取得（検出）し、その結果に応じて、露光位置を設定（調整）するアライメントを行う。
基板３４のアライメントマーク３６を撮影する際には、まず、ボールねじ機構５０によりＣＣＤカメラ４２を矢印Ｘ方向に移動して、アライメントマーク３６の矢印Ｘ方向の理論位置とする。次に、駆動装置によりステージ３２を走査方向（矢印Ｙ方向）に移動して、矢印Ｙ方向のアライメントマーク３６の理論位置において、ストロボ光源５６を発光させ、基板３４へ照射したストロボ光の基板３４上面での反射光をレンズ部５４を介してカメラ本体５２に入力させることにより、アライメントマーク３６を撮影する。
【００４０】
また、ステージ３２の駆動装置、スキャナ４０、ＣＣＤカメラ４２、及びＣＣＤカメラ４２を移動させるための駆動源は、これらを制御するコントローラ５８に接続されている。このコントローラ５８により、後述する露光装置１６の露光動作時には、ステージ３２は所定の速度で移動するように制御され、ＣＣＤカメラ４２はアライメントマーク３６の理論位置に配置されてアライメントマーク３６の理論位置に応じた所定のタイミングで基板３４のアライメントマーク３６を撮影するよう制御され、スキャナ４０は所定のタイミングで基板３４を露光するよう制御される。また、ＣＣＤカメラ４２が撮影した画像（画像ファイル）は、コントローラ５８に出力され、画像の解析等が行われる。
アライメントマーク３６の撮影に関しては、後に詳述する。
【００４１】
図５に示すように、スキャナ４０の内部にはｍ行ｎ列（例えば、２行４列）の略マトリックス状に配列された複数（例えば、８個）の露光ヘッド６０が設置されている。
【００４２】
露光ヘッド６０による露光エリア６２は、例えば走査方向を短辺とする矩形上に構成する。この場合、基板３４には、その走査露光の移動動作に伴って露光ヘッド６０毎に帯状の露光済み領域６４が形成される。
【００４３】
また、図５に示すように、帯状の露光済み領域６４が走査方向と直交する方向に隙間無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド６０の各々は、配列方向に所定間隔（露光エリアの長辺の自然倍数）ずらして配置されている。このため、例えば第１行目の露光エリア６２と第２行目の露光エリア６２との間の露光できない部分は、第２行面の露光エリア６２により露光することができる。
【００４４】
各露光ヘッド６０は、後述する照明装置６８から出射され、光ファイバ７０によって伝播されたレーザ光を、ＲＩＰ１４から転送されたビットマップデータに応じて変調し、この変調されたレーザ光を基板３４に結像することにより、基板３４を描画パターンに応じて像様に露光する。
図示例において、露光ヘッドは、一例として、空間光変調素子としてＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いてレーザ光を変調するものである。このＤＭＤは、ファイル処理部とミラー駆動制御部とを備えた上述のコントローラ５８に接続されている。このような露光ヘッドとしては、例えば、本出願人による特開２００４‐６２１５６号公報等に開示される露光ヘッド等が利用可能である。
【００４５】
コントローラ５８では、入力されたビットマップデータに基づいて、各露光ヘッド６０毎にＤＭＤの制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。なお、制御すべき領域については後述する。また、ＤＭＤコントローラとしてのミラー駆動制御部では、ファイル処理部で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド６０毎にＤＭＤにおける各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。なお、反射面の角度の制御については後述する。
【００４６】
各露光ヘッド６０におけるＤＭＤの光入射側には、図３に示すように、紫外波長領域を含む一方向に延在したマルチビームをレーザ光として出射する照明装置６８からそれぞれ引き出されたバンドル状の光ファイバ７０が接続される。
【００４７】
照明装置６８は、図示は省略するがその内部に、複数の半導体レーザチップから出射されたレーザ光を合波して光ファイバに入力する合波モジュールが複数個設置されている。各合波モジュールから延びる光ファイバは、合波したレーザ光を伝搬する合波光ファイバであって、複数の光ファイバが１つに束ねられてバンドル状の光ファイバ７０として形成される。
【００４８】
次に、本実施形態の露光装置１６に設けられたコントローラ５８における制御用の電気系の概略構成を、図６のブロック図を用いて説明する。
【００４９】
コントローラ５８における制御用の電気系では、バス７２を介して、ＣＣＤカメラ４２と、装置各部の制御を統括して行う主制御部で且つファイルの処理等を行うＣＰＵ７４と、オペレータが指令を入力するためコントローラ５８に装着されたスイッチ類を有する指示入力手段７６と、ＲＩＰ１４から供給されるアライメントファイルおよびビットマップデータが一時的に保存されるメモリ７８と、各露光ヘッド６０のＤＭＤの各々のマイクロミラーを制御するミラー駆動制御部としてのＤＭＤコントローラ８０と、各ＣＣＤカメラ４２を移動させるための駆動源（ステッピングモータ等）を駆動制御するカメラ移動用コントローラ８２と、基板３４が載置されたステージ３２を走査方向に移動させるための駆動装置等を駆動制御するステージ駆動用コントローラ８４と、その他に、露光装置１６で露光処理する際に必要となる照明装置６８といった各種装置の制御を行う露光処理制御用コントローラ８６とが接続されて構成されている。
また、コントローラ５８は、アライメントファイルを解析して、描画パターン上におけるアライメントマークの理論位置を知見し、アライメントマークの理論位置を自動設定する。
【００５０】
以下、露光装置１６の作用を説明することにより、本発明について、より詳細に説明する。
なお、図７は、図１に示す本発明の露光装置のうち、本発明に係るアライメントおよび露光に主要な部材のみを模式的に表した図である。また、図面を明瞭にするため、ゲート３８は省略する。
【００５１】
前述のように、露光に用いるビットマップデータおよびアライメントファイルは、ＲＩＰ１４から、順次、露光装置１６に供給され、コントローラ５８内のメモリ７８に一旦保存される。
一方、基板３４を図示しない搬送手段を用いてステージ３２の所定位置（本例では、ステージの中央）に載置する。
なお、露光装置１６により画像露光を行う基板３４としては、プリント配線基板や液晶表示素子等のパターンを形成（画像露光）する材料としての基板やガラスプレート等の表面に、感光性エポキシ樹脂等のフォトレジストを塗布、又は、ドライフィルムの場合はラミネートしたものなどが挙げられる。
【００５２】
このようにして基板３４をステージ３２に載置し、オペレータがコントローラ５８の指示入力手段７６を操作して、露光処理に用いるビットマップデータ（描画する描画パターンのビットマップデータ）を指示する。
これに応じて、ＣＰＵ７４は、メモリ７８から指示されたビットマップデータ、および、このビットマップデータに対応するアライメントファイルを読み出す。次いで、ＣＰＵ７４は、アライメントファイルのアライメントレイヤー２４を読み取って解析し、アライメントレイヤー２４上のアライメントマーク２２の位置から、ＣＡＭ１２においてアライメントレイヤー２４で指定された描画パターン上のアライメントマーク２２の理論位置、すなわちビットマップデータ（描画ファイル）による描画パターンの座標上におけるアライメントマーク２２の理論位置を知見し、このアライメントマークの理論位置を自動設定する。
【００５３】
アライメントマークの理論位置を自動設定したら、次いで、ＣＣＤカメラ４２によってアライメントマーク３６の撮影を行う。
まず、自動設定したアライメントマークの理論位置に応じて、基板３４上のアライメントマーク３６の位置を予測して、この予測位置に応じて、撮影を行うＣＣＤカメラ４２をＸ方向に移動する。次いで、コントローラ５８が駆動装置を制御して、ステージ３２を矢印Ｙ方向（計測方向）に移動すると共に、アライメントマーク３６の矢印Ｙ方向の前記予測位置においてコントローラ５８がストロボを発光させ、ＣＣＤカメラ４２によってアライメントマーク３６を撮影させる。
全てのアライメントマーク３６の撮影が完了したら、コントローラ５８が撮像結果を解析し、撮像した画像、ＣＣＤカメラのＸ方向の位置、および、Ｙ方向における撮影位置（撮像タイミング）から、基板３４上のアライメントマーク位置を算出する。
次いで、撮影によって得られた基板３４上のアライメントマーク位置と、前述のようにアライメントファイルから自動設定したアライメントマーク３６の理論位置とから、基板３４上における露光位置の設定、すなわち基板３４上における描画パターンの描画位置を決定する。その後、この露光位置の設定に応じて、基板３４の露光が開始される。
【００５４】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、ＣＡＭ１２でアライメントマークの理論位置を指定して、描画ファイルとは別にアライメントマークの位置を記述するアライメントファイルを作成し、露光装置１６において、アライメントファイルを読み取り、解析することによって、描画パターン座標上でのアライメントマークの理論位置を取得して、自動設定することができ、自動設定したアライメントマークの理論位置とアライメントマークの撮像結果より算出した基板３４上のアライメントマーク位置とを用いて、露光位置を決定、すなわちアライメントを行うことができる。
そのため、従来、オペレータが行っていた描画パターン座標上におけるアライメントマーク位置の算出や算出したアライメントマーク位置の入力等の作業を不要にでき、すなわち、アライメントマークの位置指定を簡易にして作業効率を向上し、かつ、人為的なミスを失くし確実に行うことができる。
【００５５】
前述のように、アライメントが終了すると、露光が開始される。すなわち、ステージ３２を矢印Ｙ方向（露光方向）に移動することにより、基板３４はステージ３２の移動に伴いスキャナ４０を矢印Ｙ方向（露光方向の下流側）へ移動し、被露光面の画像露光領域が露光開始位置に達すると、スキャナ４０の各露光ヘッド６０は光ビームを照射して基板３４の被露光面に対する画像露光を開始する。
【００５６】
ここで、コントローラ５８のメモリ７８に保存されたビットマップデータが複数ライン分ずつ順次読み出され、ファイル処理部としてのＣＰＵ７４で読み出された描画パターンのビットマップデータに基づいて各露光ヘッド６０毎に制御信号が生成される。そして、ミラー駆動制御部としてのＤＭＤコントローラ８０は、生成及び補正された制御信号に基づいて露光ヘッド６０毎にＤＭＤのマイクロミラーの各々をオンオフ制御する。
照明装置６８の光ファイバ７０から出射されたレーザ光がＤＭＤに照射されると、ＤＭＤのマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光が基板３４の露光面上に結像される。このようにして、照明装置６８から出射されたレーザ光が画素毎にオンオフされて、基板３４がＤＭＤの使用画素数と略同数の画素単位（露光エリア）で露光される。
【００５７】
また、基板３４がステージ３２と共に一定速度で移動されることにより、基板３４がスキャナ４０によりステージ移動方向と反対の方向に走査され、露光ヘッド６０毎に帯状の露光済み領域４４（図５に図示）が形成される。
【００５８】
スキャナ４０による基板３４の画像露光が完了すると、ステージ３２は駆動装置によりそのまま露光方向の下流側へ駆動されて露光方向の最下流側（アライメント計測方向の最上流側）にある原点に復帰する。以上により、露光装置１６による基板３４に対する露光動作が終了する。
【００５９】
なお、上述したように、回路層毎にアライメントマーク２２の位置が異なる際に、ＣＡＭ１２において、各回路層毎にアライメントマーク２２の形状やマークに対する番号等を互いに異なるユニークなものとして、１つのアライメントファイルに複数回路層に対応するアライメントマークを記述した場合には、各回路層の露光を行う毎にアライメントマーク２２の形状や番号を指定し、１つのアライメントファイルから対応するアライメントマークを知見して、アライメントマークの理論位置を自動設定する。同様に、基板の半田面を露光する場合には、露光装置１６におけるアライメントファイルの読み出し時にアライメントファイルをミラー反転させる処理が加えられる。
【００６０】
また、本実施形態においては、基板３４の歪み／変形等を補正する処理を行っていないが、本発明はこれに限定されず、例えば、基板３４に露光を行う以前に、基板３４に設けられたアライメントマーク３６をセンサ等で読み取り、このアライメントマーク読取結果ファイルをＣＡＭ１２に入力し、ＣＡＭ１２において、ＣＡＭ１２で作成されたアライメントファイルと前述のアライメントマーク読取結果ファイルとを比較して基板３４の歪み／変形等の値を求め、描画ファイルを変形、傾斜等させることにより、基板３４の歪み／変形等を補正する処理を行ってもよい。
【００６１】
また、本実施形態においては、最初の理論位置におけるアライメントマーク３６の撮影を走査を行わない状態で行っているが、本発明は、これに限定はされず、例えば、矢印Ｙ方向（走査方向）に多数のアライメントマーク３６を有している基板３４を用いる場合であれば、走査しながら、理論位置において最初のアライメントマーク３６の撮影を行ってもよい。
【００６２】
また、本実施形態において露光に先立ち実施されるアライメント測定では、ＣＣＤカメラ４２ａは予め決定されているものとしているが、ＣＣＤカメラ４２ａを複数台あるアライメントカメラのうちから選択する機能を有してもよい。さらに、２以上のＣＣＤカメラ４２で、理論位置の最初のアライメントマーク３６の撮影を行ってもよい。
【００６３】
本実施形態における露光装置１６の基板３４に対する露光動作では、ステージ３２を移動させつつ基板３４を走査露光する場合について説明したが、露光動作はこのような走査露光に限らず、他にも、最初の露光位置まで移動させた基板３４を一旦停止して所定の露光領域のみを露光し、その露光後に、基板３４を次の露光位置まで移動させて再び停止し次の所定の露光領域のみを露光する、というように、基板３４の移動→露光位置に停止→画像露光→移動・・・・・・・・を繰り返すような動作としてもよい。
さらに、ステージ３２を移動することで走査を行うのではなく、ゲート３８を移動することで走査をおこなってもよく、あるいは、アライメントマーク３６の撮影のために、アライメントユニット４４のみを走査する構成としてもよい。
【００６４】
本実施形態における露光装置１６では、走査方向への移動は、ステージ３２を移動させているが、アライメントユニット４４および露光ヘッド６０が固定されているゲート３８が移動する構成としてもよい。さらに、アライメントユニット４４と露光ヘッド６０とが一体型に構成されているが、アライメントユニット４４と露光ヘッド６０とが各々独立した構成としてもよい。
【００６５】
また、本実施形態における露光装置１６では、空間変調素子としてＤＭＤを備えた露光ヘッドについて説明したが、このような反射型空間光変調素子の他に、透過型空間光変調素子（ＬＣＤ）を使用することもできる。例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）タイプの空間変調素子（ＳＬＭ；Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）や、電気光学効果により透過光を変調する光学素子（ＰＬＺＴ素子）や液晶光シャッタ（ＦＬＣ）等の液晶シャッターアレイなど、ＭＥＭＳタイプ以外の空間光変調素子を用いることも可能である。なお、ＭＥＭＳとは、ＩＣ製造プロセスを基板としてマイクロマシニング技術によるマイクロサイズのセンサ、アクチュエータ、そして制御回路を集積化した微細システムの総称であり、ＭＥＭＳタイプの空間光変調素子とは、静電気力を利用した電気機械動作により駆動される空間光変調素子を意味している。さらに、Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｌｉｇｈｔ  Ｖａｌｖｅ（ＧＬＶ）を複数ならべて二次元上に構成したものを用いることもできる。これらの反射型空間光変調素子（ＧＬＶ）や透過型空間光変調素子（ＬＣＤ）を使用する構成では、上記したレーザの他にランプ等も光源として使用可能である。
【００６６】
また、本実施形態における光源としては、合波レーザ光源を複数備えたファイバアレイ光源、１個の発光点を有する単一の半導体レーザから入射されたレーザ光を出射する１本の光ファイバを備えたファイバ光源をアレイ化したファイバアレイ光源、複数の発光点が２次元状に配列された光源（例えば、ＬＤアレイ、有機ＥＬアレイ等）、等が適用可能である。
【００６７】
また、上記の露光装置１６には、露光により直接情報が記録されるフォトンモード感光材料、露光により発生した熱で情報が記録されるヒートモード感光材料の何れも使用することができる。フォトンモード感光材料を使用する場合、レーザ装置にはＧａＮ系半導体レーザ、波長変換固体レーザ等が使用され、ヒートモード感光材料を使用する場合、レーザ装置にはＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ（赤外レーザ）、固体レーザが使用される。
【００６８】
さらに、以上の実施例は、感光材料に画像を形成するものであるが、本発明は、これ以外にも、例えばプリント配線基板や液晶表示素子等となる各種の被記録媒体（ワーク）が利用可能であり、また、画像形成方法も、露光に限定はされず、ワークに応じた各種の描画方法が利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の画像記録システムの一実施形態を示す概略ブロック図である。
【図２】描画パターンレイヤーとアライメントマークレイヤーとの関係を示す概略図である。
【図３】本発明の画像記録システムに係る露光装置の概略構成図を示す。
【図４】本発明の画像記録システムに係る露光装置に適用されるアライメントユニットの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の画像記録システムに係る露光装置に適用されるスキャナを示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る露光装置に設けられたコントローラにおける制御用の電気系の概略構成を示すブロック図である。
【図７】図１に示す本発明の露光装置のうち、本発明に係るアライメントおよび露光に主要な部材のみを模式的に表わした図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  画像記録システム
１２  ＣＡＭ
１４  ＲＩＰ
１６  露光装置
１８  基本記録パターン
２０  描画パターンレイヤー
２２  アライメントレイヤー上のアライメントマーク
２４  アライメントレイヤー
２６  脚部
２８  設置台
３０  ガイド
３２  ステージ
３４  基板
３６  アライメントマーク
３８  ゲート
４０  スキャナ
４２  ＣＣＤカメラ
４４  アライメントユニット
４６  ユニットベース
４８  ガイドレール
５０  ボールネジ機構
５２  カメラ本体
５４  レンズ部
５６  ストロボ光源
５８  コントローラ
６０  露光ヘッド
６２  露光エリア
６４  露光済み領域
６８  照明装置
７０  光ファイバ
７２  バス
７４  ＣＰＵ
７６  指示入力手段
７８  メモリ
８０  ＤＭＤコントローラ
８２  カメラ移動用コントローラ
８４  ステージ移動用コントローラ
８６  露光処理制御用コントローラ
【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】
2006235448.tif 000008
【図７】
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