(57)【要約】      （修正有）【課題】空間光変調器により描画可能な最小画素寸法よりも小さい寸法での描画位置の補正を実行することができるパターン描画装置およびパターン描画方法を提供する。【解決手段】パターン描画装置は、ＤＭＤ３４と、ＤＭＤ３４により描画可能な最小画素寸法よりも小さい位置ずれ量を検出する撮像部１０と、撮像部１０により検出された位置ずれ量に応じて、最小画素寸法未満の範囲内で、ＤＭＤ３４をその表面に沿った平面内において位置決めするＸＺθ駆動部３５とを、基板表面ＷＳに対してＸＹ平面内で相対移動する露光ヘッド３内に備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する保持部と、
光源と、
空間光変調器と、
光源からの光を空間光変調器に照射する照明部と、
空間光変調器からの光を、保持部に保持された基板に照射する投影部と、
保持部に保持された基板に対して、空間光変調器を相対的に移動させる移動部と、
空間光変調器により描画可能な最小画素寸法よりも小さい位置ずれ量を検出する検出部と、
検出部により検出された位置ずれ量に応じて、最小画素寸法未満の範囲内で、空間光変調器をその表面に沿った平面内において位置決めする位置決め部と、
を備えることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項２】
請求項１に記載されるパターン描画装置において、
検出部は、移動部により空間光変調器とともに一体的に相対移動し、かつ、保持部に保持された基板の表面に形成された下地パターンを撮像する撮像部を有し、当該撮像部により撮像された画像データに基づいて位置ずれ量を検出するパターン描画装置。
【請求項３】
請求項１に記載されるパターン描画装置において、
検出部は、移動部による空間光変調器の移動量を検出する２次元リニアエンコーダを有し、当該２次元リニアエンコーダによる位置情報に基づいて位置ずれ量を検出するパターン描画装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載されるパターン描画装置において、
少なくとも空間光変調器を有する露光ヘッドが第１方向に沿って複数、配列され、
移動部は、複数の露光ヘッドを第１方向と直交する第２方向にそれぞれ移動させるとともに、保持部を第１方向に移動させるパターン描画装置。
【請求項５】
基板に対して、空間光変調器を相対的に移動させる移動工程と、
空間光変調器により描画可能な最小画素寸法よりも小さい位置ずれ量を検出する検出工程と、
検出工程により検出された位置ずれ量に応じて、最小画素寸法未満の範囲内で、空間光変調器をその表面に沿った平面内において位置決めする位置決め工程と、
を含むことを特徴とするパターン描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に空間変調された光を照射してパターンを描画する技術に関連する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、感光材が塗布された半導体基板、プリント配線基板、ガラス基板等の様々な基板に、フォトマスクを経由した光を照射することにより、パターンの形成が行われている。近年、様々なパターンの形成に対応するために、フォトマスクを使用することなく、空間変調された光を基板に直接照射してパターンを描画する直接描画装置が利用されている。
【０００３】
直接描画装置は、例えば、特許文献１に開示されている。この直接描画装置では、既に下地パターンが形成されている基板上に重ねてパターンを描画する際に、下地パターンの歪みを検出し、この歪みに応じて空間光変調器であるＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）に供給される描画データを補正した上で、描画動作を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１５８７１８号公報（例えば請求項１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載される直接描画装置によると、描画データにより駆動されるＤＭＤが有する微小ミラーの単位で描画位置の補正が行われるが、当該単位より小さい寸法での位置補正を行うことができない。すなわち、上記単位は空間光変調器により描画可能な最小画素寸法に対応するが、この最小画素寸法よりも小さい寸法での位置補正を行うことができない、という問題が発生する。
【０００６】
本発明の目的は、上述のような点に鑑み、空間光変調器により描画可能な最小画素寸法よりも小さい寸法での描画位置の補正を実行することができるパターン描画装置およびパターン描画方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る第１発明（パターン描画装置）は、基板を保持する保持部と、光源と、空間光変調器と、光源からの光を空間光変調器に照射する照明部と、空間光変調器からの光を、保持部に保持された基板に照射する投影部と、保持部に保持された基板に対して、空間光変調器を相対的に移動させる移動部と、空間光変調器により描画可能な最小画素寸法よりも小さい位置ずれ量を検出する検出部と、検出部により検出された位置ずれ量に応じて、最小画素寸法未満の範囲内で、空間光変調器をその表面に沿った平面内において位置決めする位置決め部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る第２発明は、第１発明において、検出部は、移動部により空間光変調器とともに一体的に相対移動し、かつ、保持部に保持された基板の表面に形成された下地パターンを撮像する撮像部を有し、当該撮像部により撮像された画像データに基づいて位置ずれ量を検出する。
【０００９】
請求項３に係る第３発明は、第１発明において、検出部は、移動部による空間光変調器の移動量を検出する２次元リニアエンコーダを有し、当該２次元リニアエンコーダによる位置情報に基づいて位置ずれ量を検出する。
【００１０】
請求項４に係る第４発明は、第１発明から第３発明のいずれかの発明において、少なくとも空間光変調器を有する露光ヘッドが第１方向に沿って複数、配列され、移動部は、複数の露光ヘッドを第１方向と直交する第２方向にそれぞれ移動させるとともに、保持部を第１方向に移動させる。
【００１１】
請求項５に係る第５発明（パターン描画方法）は、基板に対して、空間光変調器を相対的に移動させる移動工程と、空間光変調器により描画可能な最小画素寸法よりも小さい位置ずれ量を検出する検出工程と、検出工程により検出された位置ずれ量に応じて、最小画素寸法未満の範囲内で、空間光変調器をその表面に沿った平面内において位置決めする位置決め工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１から請求項５のいずれかに係る発明によれば、空間光変調器により描画可能な最小画素寸法よりも小さい寸法での描画位置の補正を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るパターン描画装置の平面図である。
【図２】ヘッド移動部を説明するための図である。
【図３】露光ヘッドの内部等を示す図である。
【図４】ＸＺθ駆動部を説明するための図である。
【図５】パターン描画装置の各部と制御部との接続構成を示したブロック図である。
【図６】パターン描画装置の動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るパターン描画装置１の平面図である。このパターン描画装置１は、感光性材料が表面に付与されたプリント回路用基板、半導体基板やガラス基板等の基板Ｗの表面に空間変調された光を照射してパターンを描画する装置である。
【００１５】
パターン描画装置１は、基板Ｗを保持する保持部であるステージ２を備える。ステージ２上の基板Ｗの載置面には複数の吸着口が設けられる。この複数の吸着口を介して、真空ポンプやブロワーなどによる負圧を、載置面に載置された基板Ｗに作用させて、ステージ２は基板Ｗを保持する。ステージ２の下方にはＹ方向に沿ってリニアモータ２０が基台（図示せず）上に延設され、このリニアモータ２０の両側において一対の直動ガイド２１が基台上に配置されている。ステージ２はリニアモータ２０が駆動されることにより、一対の直動ガイド２１上で滑動して、Ｙ方向に移動する。
【００１６】
ステージ２のＸ方向における両側には一対の取付部６がＹ方向に沿って設けられている。一対の取付部６に架け渡されるように複数（図示５個）のヘッド移動部５がＹ方向に沿って互いに間隔を空けて配列されている。このヘッド移動部５等により本発明の移動部が実現される。各ヘッド移動部５には、露光ヘッド３がＸ方向に移動自在にそれぞれ設けられている。複数の露光ヘッド３はＹ方向に沿って配列され、それぞれヘッド移動部５によりＸ方向に移動駆動される。
【００１７】
上述のように、露光ヘッド３をＸ方向に移動する構成であれば、Ｘ方向に関しては基板Ｗを移動させる必要が無いので、装置の設置面積（フットプリント）を小さくすることができる。また、複数の露光ヘッド３を基板Ｗの移動方向であるＹ方向に配列される構成であれば、複数の露光ヘッド３をＸ方向に配列させる構成と比較して、パターン描画を完了するまでの基板ＷのＹ方向における移動距離が短くなる。この結果、フットプリントを小さくすることができる。この効果は特に大サイズの基板を描画処理する装置において顕著となる。
【００１８】
ヘッド移動部５は、図２（ａ）に示すように梁部５１を備える。梁部５１の上方にはスライド部５２が配置され、このスライド部５２は、直動ガイド５４により梁部５１に対して滑動自在に支持されている。スライド部５２上に露光ヘッド３が固定されている。梁部５１とスライド部５２との間にはリニアモータ５３および２次元リニアエンコーダ５５が配置されている。
【００１９】
２次元リニアエンコーダ５５は、光干渉走査方式によるインクリメンタル２次元エンコーダであり、例えば、ハイデンハイン株式会社製のＬＩＦ  ４００  １Ｄ  ｐｌｕｓ  シリーズである。２次元リニアエンコーダ５５は、露光ヘッド３のＸ方向およびＹ方向における位置を検出するためのエンコーダであり、梁部５１の上面に固定されたスケール本体５７と、スライド部５２の下面に固定された走査ヘッド５６とを備える。
【００２０】
走査ヘッド５６の内部には図２（ｂ）に示すように第１走査レチクル７０および第２走査レチクル７２が設けられている。第１走査レチクル７０にはＹ方向を長手方向とする長方形の第１位相格子７１がＸ方向に沿って複数、互いに平行に配列されている。第２走査レチクル７２にはＸ方向を長手方向とする長方形の第２位相格子７３がＹ方向に沿って複数、配列されている。第１位相格子７１および第２位相格子７３は透光性を有する。走査ヘッド５６の内部には、図示しない光源、レンズおよび受光素子などが設けられている。
【００２１】
また、スケール本体５７は露光ヘッド３のＸ方向における可動範囲に亘って配置されている。スケール本体５７の上面には図２（ｂ）に示すように複数の第３位相格子７４および第４位相格子７５がそれぞれ設けられている。第３位相格子７４は上方（Ｚ方向）に突出する凸部であり、その上面形状はＹ方向に長い長方形である。第３位相格子７４は、上記可動範囲に亘って多数、互いに平行に配列されている。第４位相格子７５も第３位相格子７４と同様の凸部であり、その上面形状は上記可動範囲に亘って伸びる長方形である。図２（ｂ）では複数本の第４位相格子７５がＹ方向に互いに平行に配列されている。なお、図２（ｂ）では第４位相格子７５が４本、示されているが、これは簡略化のためであり、実際はより多くの本数の第４位相格子７５が設けられている。
【００２２】
上記第１走査レチクル７０は第３位相格子７４と対向するように配置され、この組み合わせにより露光ヘッド３のＸ方向における位置を検出する。また、第２走査レチクル７３は第４位相格子７５と対向するように配置され、この組み合わせにより露光ヘッド３のＹ方向における位置を検出する。
【００２３】
２次元リニアエンコーダ５５では、走査ヘッド５６内の光源から出射された光がレンズ等を介して第１走査レチクル７０および第２走査レチクル７２にそれぞれ照射される。第１走査レチクル７０および第２走査レチクル７２にそれぞれ照射された光は、第１位相格子７１および第２位相格子７３をそれぞれ透過し、スケール本体５７の第３位相格子７４および第４位相格子７５にそれぞれ照射される。第３位相格子７４および第４位相格子７５にそれぞれ照射され、反射した光は、第１走査レチクル７０および第２走査レチクル７２をそれぞれ透過した後、レンズ等を介して受光素子にて受光される。受光素子にて受光される光は回折干渉光であり、２次元リニアエンコーダ５５は露光ヘッド３の移動による上記回折干渉光の位相シフト量を検出することにより、露光ヘッド３のＸ方向およびＹ方向の位置をそれぞれ検出する。２次元リニアエンコーダ５５は、後述する最小画素寸法より小さい寸法での位置検出精度を有する。
【００２４】
上述のように構成されたヘッド移動部５は、リニアモータ５３を駆動して、露光ヘッド３をＸ方向に移動する。そして、移動中の露光ヘッド３、または、移動した後、停止した露光ヘッド３のＸ―Ｙ平面内における位置を２次元リニアエンコーダ５５により検出する。露光ヘッド３のＹ方向における位置は直動ガイド５４により規制されているが、直動ガイド５４にＹ方向における撓みが生じている場合があり、この場合、露光ヘッド３のＹ方向における位置が露光ヘッド３のＸ方向への移動に伴い変動する。
【００２５】
次に露光ヘッド３の内部構成について図３を参照して説明する。図３（ａ）に示すように露光ヘッド３の筐体内部には、描画用光源３０、照明部８、ＤＭＤ３４、ＸＺθ駆動部３５、投影部９および撮像部１０などが設けられている。
【００２６】
描画用光源３０は、光Ｌ０を出射する光源であり、例えばＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）である。照明部８は、描画用光源３０から出射された光Ｌ０をＤＭＤ３４に導入する機能を有し、ビーム成形部３１、ミラー３２およびミラー３３を備える。ビーム成形部３１は複数のレンズ等を備え、描画用光源３０から出射された光の断面形状を、ＤＭＤ３４の表面のほぼ全面に光が照射されるように成形する。ミラー３２およびミラー３３はビーム成形部３１により成形された光をそれぞれ反射してＤＭＤ３４に導く。
【００２７】
ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）３４は空間光変調器（Ｓｐａｔｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ（ＳＬＭ））の１種であり、図示Ｘ―Ｚ平面内において２次元配列された複数の微小ミラーを備える。ＤＭＤ３４は各微小ミラーの角度を変更して光を変調する。パターン描画装置１が基板Ｗの表面ＷＳに描画可能な最小画素寸法は、上記微小ミラーの１個の幅寸法に対応して決定し、例えば５μｍである。ＤＭＤ３４にはＤＭＤ駆動回路などを含む制御基板３６が配線３７を介して電気的に接続されている。ＤＭＤ３４は本発明の位置決め部に相当するＸＺθ駆動部３５に固定されている。
【００２８】
次にＸＺθ駆動部３５について図４を参照して説明する。図４に示すようにＸＺθ駆動部３５はＤＭＤ３４が固定されるＤＭＤ支持板６０を備える。ＤＭＤ支持板６０は、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１移動板６１および第２移動板６２とともに構成される積層構造体の最上部であり、第１移動板６１に対して固定されている。この積層構造体はフレーム６３に支持されている。フレーム６３は積層構造体を支持する底部と積層構造体の四方を囲む側部とを有する。
【００２９】
第２移動板６２はフレーム６３の底部上面に図示Ｚ方向に移動自在に取り付けられている。第１移動板６１は第２移動板６２の上面に図示Ｘ方向に移動自在に取り付けられている。換言すれば、第１移動板６１および第２移動板６２はフレーム６３に対して互いに直交する方向に移動自在に取り付けられている。また、第１移動板６１は第２移動板６２に対してＹ軸周りのθ方向に微小角度で回転自在に取り付けられている。
【００３０】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように第１移動板６１の−Ｘ側の側面と、フレーム６３の側部とが第１ピエゾ素子６４および第２ピエゾ素子６５により連結されている。また、第１移動板６１の＋Ｘ側の側面とフレーム６３の側部とが第１弾性体６７により連結されている。
【００３１】
図４（ａ）、（ｃ）に示すように第２移動板６２の−Ｚ側の側面と、フレーム６３の側部とが第３ピエゾ素子６６により連結されている。また、第２移動板６２の＋Ｚ側の側面とフレーム６３の側部とが第２弾性体６８により連結されている。
【００３２】
第１ピエゾ素子６４、第２ピエゾ素子６５および第３ピエゾ素子６６は圧電素子であり、各ピエゾ素子には電圧を印加するための配線（図示せず）がそれぞれ電気的に接続されている。第１ピエゾ素子６４および第２ピエゾ素子６５は印加された電圧に応じてそれぞれＸ方向に伸縮する。第１ピエゾ素子６４および第２ピエゾ素子６５の伸縮に応じて第１移動板６１がＸ方向に移動し、この移動に伴い第１弾性体６７は弾性変形する。
【００３３】
第３ピエゾ素子６６は印加された電圧に応じてＺ方向に伸縮して、この伸縮に応じて第２移動板６２が移動し、この移動に伴い第２弾性体６８は弾性変形する。
【００３４】
第１ピエゾ素子６４、第２ピエゾ素子６５および第３ピエゾ素子６６の伸縮量は上記最小画素寸法（例えば５μｍ）よりも小さい寸法範囲内、すなわち、最小画素寸法未満の範囲内である。
【００３５】
ＸＺθ駆動部３５は上述のように構成されているので、第１ピエゾ素子６４および第２ピエゾ素子６５の駆動により、ＤＭＤ支持板６０に固定されたＤＭＤ３４をＸ方向に最小画素寸法未満の範囲内で移動させて位置決めすることができる。また、第３ピエゾ素子６６の駆動により、ＤＭＤ３４をＺ方向に最小画素寸法未満の範囲内で移動させて位置決めすることができる。さらに、第１ピエゾ素子６４および第２ピエゾ素子６５の伸縮方向が互いに逆になるようにそれぞれ電圧を印加することによって、ＤＭＤ３４をθ方向に微小回転することができる。
【００３６】
図３（ａ）に戻り、露光ヘッド３の内部構成について説明を続ける。投影部９は、ＤＭＤにより空間変調された光Ｌ１を基板Ｗの表面ＷＳに投影する機能を有し、リレーレンズ３８、ハーフミラー３９、投影レンズ部４１などを備える。リレーレンズ３８から出射した光Ｌ１はハーフミラー３９により−Ｚ方向に反射され投影レンズ部４１を介して表面ＷＳに照射される。投影レンズ部４１はＺ駆動部４０を備え、このＺ駆動部４０は投影レンズ部４１内に配置された投影レンズをＺ方向に昇降させ、この昇降動作により光Ｌ１の焦点位置を表面ＷＳに合わせる。
【００３７】
撮像部１０は、基板Ｗの表面ＷＳに既に形成されている下地パターンや位置決め用のアライメントマークなどを撮像する機能を有し、ＣＣＤカメラ４２、レンズ群４３、撮像用光源４４およびハーフミラー４５を備える。また、Ｚ駆動部４０および投影レンズ部４１は撮像部１０としても機能する。
【００３８】
撮像用光源４４は例えばＬＤやＬＥＤであり、撮像用の照明光Ｌ２を出射する。照明光Ｌ２はハーフミラー４５により−Ｚ方向に反射され、ハーフミラー３９を透過した後、投影レンズ部４１を介して基板Ｗの表面ＷＳに照射される。そして、表面ＷＳから反射した光Ｌ３は投影レンズ部４１、レンズ群４３などを介してＣＣＤカメラ４２に到達する。
【００３９】
ＤＭＤ３４と撮像部１０とは露光ヘッド３内に配備されているので、ヘッド移動部５による露光ヘッド３の移動に伴って、ＤＭＤ３４および撮像部１０は一体的に移動し、互いの位置関係に変化が生じない。このように、ＤＭＤ３４および撮像部１０は一体的に移動するので、撮像部１０により撮像された画像データに基づくＤＭＤ３４の位置決め動作に際して、撮像部１０に対する位置ずれ量を加味する必要がないので、位置決め精度を向上させることができる。
【００４０】
図５に示すようにパターン描画装置１は制御部９０を備え、この制御部９０はパターン描画装置１を統括的に制御する機能を有する。図５は制御部９０と上述の各部との接続構成を示すブロック図である。制御部９０は、ＣＰＵやメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）などを有するコンピュータと、上記各部を制御し駆動するユニット等を備える。制御部９０には、上述のリニアモータ２０、描画用光源３０、ＤＭＤ３４、ＸＺθ駆動部３５、Ｚ駆動部４０、ＣＣＤカメラ４２、撮像用光源４４、リニアモータ５３および２次元リニアエンコーダ５５などが電気的に接続されている。
【００４１】
制御部９０はリニアモータ２０に、ステージ２の移動開始、移動停止、移動方向、移動量、移動速度などの動作に関する指示データを送信して、リニアモータ２０を制御する。制御部９０は描画用光源３０や撮像用光源４４に、光源の点滅、光量に関する指示データをそれぞれ送信して、描画用光源３０や撮像用光源４４を制御する。
【００４２】
制御部９０はＤＭＤ３４に、各微小ミラーを駆動するための指示データを送信して、ＤＭＤ３４を制御する。具体的には、制御部９０は描画すべきパターンに応じて、各微小ミラーの姿勢角度を基板Ｗに光が照射される位置（ＯＮ位置）と、基板Ｗに光が照射されない位置（ＯＦＦ位置）とのいずれかに選択的に設定する。
【００４３】
制御部９０はＸＺθ駆動部３５に、ＤＭＤ３４をその表面に沿った平面内（図示Ｘ−Ｚ平面内）において微小移動させてＤＭＤ３４を位置決めするための指示データを送信して、ＸＺθ駆動部３５を制御する。具体的には、制御部９０はＸＺθ駆動部３５の第１ピエゾ素子６４、第２ピエゾ素子６５および第３ピエゾ素子６６のそれぞれを伸縮させるための伸縮方向、伸縮量に関する指示データを送信する。
【００４４】
制御部９０はＺ駆動部４０に、投影レンズ部４１を昇降させるための昇降方向、昇降量に関する指示データを送信し、Ｚ軸駆動部４０を制御する。また、制御部９０はＣＣＤカメラ４２が撮像した基板Ｗの表面ＷＳの画像データを受信する。
【００４５】
制御部９０はリニアモータ５３に、露光ヘッド３の移動開始、移動停止、移動方向、移動量、移動速度などの動作に関する指示データを送信して、リニアモータ５３を制御する。また、制御部９０は露光ヘッド３に移動に応じて、２次元リニアエンコーダ５５により検出される露光ヘッド３の位置情報に関する位置データを受信する。
【００４６】
上記各指示データは基板Ｗに描画すべきパターンの描画データ、２次元リニアエンコーダ５５から受信した露光ヘッド３の位置情報（位置データ）、ＣＣＤカメラ４２から受信した基板Ｗの表面ＷＳの画像データなどに基づいて制御部９０にて生成される。上記描画データは描画パターンの設計データ（ＣＡＤデータ）に基づいて生成されたデータであり、制御部９０のメモリ内に保存されている。
【００４７】
制御部９０がＸＺθ駆動部３５に送信する指示データは、例えば、ＣＣＤカメラ４２から受信した基板Ｗの表面ＷＳの画像データなどに基づいて制御部９０にて生成される。具体的にはＣＣＤカメラ４２による下地パターンやアライメントマークなどの画像データを画像処理して、露光ヘッド３の位置ずれ量を算出する。詳細には、リニアモータ５３によって移動した露光ヘッド３が理想的な位置（理想位置）にある場合にＣＣＤカメラ４３の例えば視野中心に下地パターンの特定部位やアライメントマークの中心が一致する場合、視野中心と上記画像データにおける下地パターンの特定部位やアライメントマークの中心との離間距離や離間方向である位置ずれ量を制御部９０により算出する。この場合、撮像部１０および制御部９０が本発明の検出部に相当し、上記最小画素寸法よりも小さい寸法の位置ずれ量を算出することができる構成となっている。
【００４８】
また、上記理想位置と２次元リニアエンコーダ５５による実測値との差異を上記位置ずれ量として、制御部９０が算出しても良い。この場合、２次元リニアエンコーダ５５および制御部９０が本発明の検出部に相当し、上記最小画素寸法よりも小さい寸法の位置ずれ量を算出することができる構成となっている。また、ＣＣＤカメラ４３による画像データと２次元リニアエンコーダ５５による実測値の両方を用いて上記位置ずれ量を制御部９０が算出しても良い。この場合、撮像部１０、２次元リニアエンコーダ５５および制御部９０が本発明の検出部に相当し、上記最小画素寸法よりも小さい寸法の位置ずれ量を算出することができる構成となっている。
【００４９】
パターン描画装置１の動作について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ１０において複数の露光ヘッド３をそれぞれ描画位置まで移動させる（移動工程）。具体的には、制御部９０によりリニアモータ２０を駆動してステージ２をＹ方向に移動させた後、停止させる。そして、ヘッド移動部５のリニアモータ５３を駆動して各露光ヘッド３をそれぞれＸ方向に移動させた後、描画位置にて停止させる。
【００５０】
次にステップ２０Ｓにおいて停止した露光ヘッド３の位置を検出する（検出工程）。具体的には、検出部である例えば撮像部１０および制御部９０により露光ヘッド３のＸ−Ｙ平面内における位置ずれ量を最小画素寸法より小さい寸法の精度にて検出する。
【００５１】
次にステップＳ３０において最小画素寸法よりも小さい寸法での描画位置の補正が必要か否かについて判定される。具体的には上記検出工程（ステップＳ２０）にて、上記理想位置に対して露光ヘッド３が位置ずれしていて、その位置ずれ量が最小画素寸法よりも小さい寸法である場合は、描画位置の補正が必要である（Ｙｅｓ）と判定して、ステップＳ４０に進む。また、露光ヘッド３の位置が上記理想位置と一致している場合は、描画位置の補正が不要である（Ｎｏ）と判定して、ステップＳ５０に進む。なお、上記検出工程（ステップＳ２０）にて、最小画素寸法以上の位置ずれ量が検出された場合は、露光ヘッド３全体を相対的に移動させる、または、描画データを補正するなどの処理などが実行される。
【００５２】
ステップＳ４０に進んだ場合、ＤＭＤ３４がその表面に沿った平面内（Ｘ−Ｚ平面内）において位置決めされる（位置決め工程）。具体的には制御部９０により検出部にて検出された位置ずれ量に基づいてＸＺθ駆動部３５の第１ピエゾ素子６４、第２ピエゾ素子６５または第３ピエゾ素子６６を所望量、伸縮させて、ＤＭＤ３４をその表面（Ｘ−Ｚ平面）に沿って最小画素寸法未満の範囲内で微小移動させた後、停止させて位置決めする。なお、本実施形態においてＤＭＤ３４のＸ−Ｚ平面内での位置決めは、Ｘ−Ｙ平面内での描画位置補正に対応している。
【００５３】
次にステップＳ５０にて、ＤＭＤ３４により空間変調された光を基板Ｗの表面ＷＳに露光ヘッド３から照射して露光し、表面ＷＳに形成された感光性材料に所望のパターンを描画する。
【００５４】
ステップＳ６０にて、基板Ｗの表面ＷＳにおける描画対象領域に対して描画処理が完了したか否かが判定される。描画処理が完了したと判定された場合（Ｙｅｓの場合）、描画動作を完了する。描画対象領域内に描画すべき領域が残っていて描画処理が完了していないと判定された場合（Ｎｏの場合）、ステップＳ１０の移動工程に戻り、以降のステップを繰り返す。具体的には、各露光ヘッド３によるＸ方向におけるストライプ領域への描画動作が完了するまで、そのＹ位置でのヘッド移動部５よる各露光ヘッド３の移動、停止を繰り返す。そのＹ位置での描画動作が完了した後、リニアモータ２０を駆動してステージ２をＹ方向に移動させ、各露光ヘッド３の下方に、これから描画すべき描画対象領域が位置したときに、ステージ２の移動を停止させる。そして、このＹ位置において上述のように各露光ヘッド３のＸ方向における移動と停止を繰り返し、描画動作を実行する。
【００５５】
上述のように露光ヘッド３やステージ２の移動と停止を繰り返すステップ送りではなく、露光ヘッド３やステージ２を連続的に移動させつつ上記の動作を実行しても良い。露光ヘッド３およびステージ２を共に連続移動する場合、Ｘ方向に対して傾斜された帯状領域（ストライプ領域）にパターンが描画される。この描画動作に応じて描画データが生成されるが、最小画素寸法未満の補正に関してはＸＺθ駆動部３５によりＤＭＤ３４をθ方向に回転させて実行される場合がある。
【００５６】
また、上述のように各描画位置においてステップＳ２０の位置検出工程とステップＳ３０の位置決め工程とを実行する動作に替えて、予め描画対象領域の全領域に対して位置検出工程を実行して全領域の位置ずれ量を求めた後、各露光ヘッド３を相対移動させつつ位置決め工程を実行して描画動作を行っても良い。
【００５７】
ＤＭＤ３４に替えて、回折格子型の空間光変調器である、例えば、ＧＬＶ（Ｇｒａｔｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ Ｖａｌｖｅ：グレーチング・ライト・バルブ）（シリコン・ライト・マシーンズ（サンノゼ、カリフォルニア）の登録商標）を用いても良い。ＧＬＶは交互に配置された固定リボンと可動リボンが多数、配列された構造を有し、その最小画素寸法は所定数のリボン対の幅寸法に相当する。
【００５８】
基板Ｗは枚葉（シート状）のものではなく、長尺帯状（ウエブ状）の基板（基材）としても良い。この場合、基板の長手方向をＹ方向に設定して、ロール・トゥ・ロール（Ｒｏｌｌ  ｔｏ  Ｒｏｌｌ）方式により基板を移動させる。上記実施形態のように基板の移動方向と直交する方向に露光ヘッドを移動させつつ描画動作を実行する構成であれば、本発明をロール・トゥ・ロール方式に好適に採用することができる。
【００５９】
上述の実施形態ではＹ方向に関しては基板Ｗを移動させる構成であったが、この構成に替えて、複数の露光ヘッド３およびヘッド移動部５を基板Ｗに対してＹ方向において移動させる構成とすれば、基板Ｗの移動スペースが不要になるので、さらにフットプリントを小さくすることができる。逆に、露光ヘッドを固定して、基板を露光ヘッドに対して２次元方向に移動させることにより、基板に対する露光ヘッドの相対移動を実現しても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１    パターン描画装置
２    ステージ
３    露光ヘッド
８    照明部
９    投影部
１０  撮像部
２０  リニアモータ
３０  描画用光源
３４  ＤＭＤ（空間光変調器）
３５  ＸＺθ駆動部
４２  ＣＣＤカメラ
５３  リニアモータ
５５  ２次元リニアエンコーダ
６４  第１ピエゾ素子
６５  第２ピエゾ素子
６６  第３ピエゾ素子
９０  制御部
Ｗ    基板
【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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