(57)【要約】【課題】描画装置の各部位の位置情報を一元管理して、描画位置ずれ補正のための様々な制御信号を生成する。【解決手段】相対移動可能に配置されたステージ１５２及び露光ヘッド１６６を備え、前記露光ヘッド１６６によってステージ１５２に支持された記録媒体に描画する露光装置に位置情報管理２２を設け、露光装置の動作中に、露光装置の複数の部位の位置情報を取得し、該取得した位置情報を用いて描画位置ずれを補正するための複数種類の制御信号を生成してビーム位置制御部４０、ＤＭＤ制御部３２、ＡＦ制御部２６、カメラ処理部１６、ビームシフタドライバ２４、等に送信する。【選択図】図７
2008242066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対移動可能に配置されたステージ及び描画ヘッドを備え、前記描画ヘッドによってステージに支持された記録媒体に描画する描画装置の動作中に、該描画装置の複数の部位の位置情報を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された位置情報を用いて前記描画装置の描画位置ずれを補正するための複数種類の制御信号を生成して前記描画装置に送信する生成手段と、
を含む位置情報管理装置。
【請求項２】
前記生成手段は、リアルタイム処理が必要な制御信号については、前記取得手段による位置情報の取得に応じて該制御信号をリアルタイムに生成し、リアルタイム処理が必要ない制御信号については、該制御信号の生成に必要な位置情報を所定の記憶手段に保持しておき、該保持しておいた位置情報を用いて非リアルタイムに該制御信号を生成する
請求項１記載の位置情報管理装置。
【請求項３】
相対移動可能に配置されたステージ及び描画ヘッドを備え、前記描画ヘッドによってステージに支持された記録媒体に描画する描画装置と、
前記描画装置の動作中に前記描画装置の複数の部位の位置情報を取得する取得手段と、前記取得手段で取得された位置情報を用いて前記描画装置の描画位置ずれを補正するための複数種類の制御信号を生成して前記描画装置に送信する生成手段と、を含む位置情報管理装置と、
を備えた描画システム。
【請求項４】
前記生成手段は、リアルタイム処理が必要な制御信号については、前記取得手段による位置情報の取得に応じて該制御信号をリアルタイムに生成し、リアルタイム処理が必要ない制御信号については、該制御信号の生成に必要な位置情報を所定の記憶手段に保持しておき、該保持しておいた位置情報を用いて非リアルタイムに該制御信号を生成する
請求項３記載の描画システム。
【請求項５】
前記描画装置は、前記描画装置を構成する複数種類の構成部材の動作を制御する複数種類の制御部を含んで構成され、該複数種類の制御部の各々はネットワークに接続されると共に該ネットワークを介して対応する制御信号を受信したときに該受信した制御信号に応じて対応する構成部材の動作の制御を行ない、
前記生成手段は、前記ネットワークに接続され、前記ネットワークを介して前記生成した制御信号を送信する
請求項３または請求項４記載の描画システム。
【請求項６】
相対移動可能に配置されたステージ及び描画ヘッドを備え、前記描画ヘッドによってステージに支持された記録媒体に描画する描画装置の動作中に、該描画装置の複数の部位の位置情報を取得し、
前記取得された位置情報を用いて前記描画装置の描画位置ずれを補正するための複数種類の制御信号を生成して前記描画装置に送信する位置情報管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置情報管理装置、描画システム、及び位置情報管理方法に係り、特に、描画装置の複数の部位の位置情報に基づいて描画装置の描画位置ずれを補正する位置情報管理装置、描画システム、及び位置情報管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線板（ＰＷＢ）やフラット・パネル・ディスプレイ（ＦＰＤ）の基板に、配線パターンやフィルタパターンなどの所定のパターンを記録する装置として、フォトリソグラフの技術を利用した露光装置が種々提案されている。
【０００３】
このような露光装置においては、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）等の空間光変調素子が利用されている。具体的には、ガイドレールに沿って移動するステージ上にフォトレジスト層を有する基板を設置し、このステージの移動方向下流側に複数の露光ユニットを配置し、ステージを移動しながら、露光ユニットのＤＭＤを所定のパターンを表す画像データに応じて変調して基板にレーザビームを照射することにより、該基板に所定のパターンを形成している。
【０００４】
このような露光装置により形成されるＰＷＢの配線パターンなどは、近年益々高精細化が進む傾向にあり、例えば、多層プリント配線板を形成するような場合には、各層の配線パターンの位置合わせを高精度に行う必要がある。また、ＦＰＤのサイズは、益々大型化が進む傾向にあるが、大サイズであってもフィルタパターンの位置合わせは高精度に行う必要がある。
【０００５】
しかしながら、基板をステージに設置する際の設置位置ずれや基板自体の歪みなどにより露光位置ずれが生じる場合もある。また、外乱等によるステージと露光ユニットの相対位置の変動などにより露光位置ずれが生じる場合もある。従って、精度高く位置合わせするためには、前もって基板の設置位置ずれや基板の歪みを検出したり、或いは、ステージの移動中の位置を示す位置情報や、露光ユニットの位置を示す位置情報等、露光装置の動作中の各部位の位置情報を検出したりして、位置ずれを補正する必要がある。
【０００６】
なお、位置情報を用いて制御する露光装置として、マスク及び基板をそれぞれ載置する各ステージの位置情報に基づき総地温動作を制御する制御手段を備えた露光装置であって、前記制御手段は、１以上の記憶手段と、前記位置情報を前記記憶手段に直接書き込む入力インタフェース手段と、前記記憶手段に秋込まれた前記位置情報に基づく処理を実行する１以上の処理手段とを備える露光装置が提案されている（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−４４１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１は、そもそも照明系駆動装置やマスクステージ駆動装置、基板ステージ駆動装置など、露光装置を構成する各構成部材を制御する駆動装置の各々に、記憶部、処理部を設けることに対する弊害対策のための技術である。特許文献１の装置では、全ての位置情報を一旦記憶部に書込んで処理している。そして、特許文献１では、単に位置情報の該記憶部への書込みを制御装置に行なわせているだけであって、実際の制御信号の生成は各装置で行なわれている。
【０００８】
実際のところ、位置ずれ補正のための信号には様々な種類があり、更にまた各信号を生成するために必要な位置情報は、各信号で相異なるものもあれば、共通するものもある。こうした状況をふまえ、位置情報を一元管理する技術が強く望まれている。
【０００９】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、描画装置の各部位の位置情報を一元管理して、描画位置ずれ補正のための様々な制御信号を生成することができる位置情報管理装置、描画システム、及び位置情報管理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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の位置情報管理装置は、相対移動可能に配置されたステージ及び描画ヘッドを備え、前記描画ヘッドによってステージに支持された記録媒体に描画する描画装置の動作中に、該描画装置の複数の部位の位置情報を取得する取得手段と、前記取得手段で取得された位置情報を用いて前記描画装置の描画位置ずれを補正するための複数種類の制御信号を生成して前記描画装置に送信する生成手段と、を含んで構成されている。
【００１１】
このような構成によれば、描画装置の各部位の位置情報を一元管理して、描画位置ずれ補正のための様々な制御信号を生成することができる。更に、位置情報を一元管理するため、位置情報を共有化でき、共通する位置情報から異なる複数の制御信号を生成することができ、生成する制御信号の数が多くなっても、配線部分が複雑化せず、配線部分を簡単にできる。
【００１２】
なお、本発明の位置情報管理装置において、前記生成手段は、リアルタイム処理が必要な制御信号については、前記取得手段による位置情報の取得に応じて該制御信号をリアルタイムに生成し、リアルタイム処理が必要ない制御信号については、該制御信号の生成に必要な位置情報を所定の記憶手段に保持しておき、該保持しておいた位置情報を用いて非リアルタイムに該制御信号を生成することができる。
【００１３】
このように、リアルタイム処理が必要な制御信号とリアルタイム処理が必要のない制御信号とに分け、リアルタイム処理が必要な制御信号については、位置情報の取得に応じてリアルタイムに生成し、リアルタイム処理が必要のない制御信号については、必要な位置情報を保持しておき、これを用いて非リアルタイムに制御信号を生成するようにしたため、従来の技術（例えば、上記説明した特許文献１に記載の技術）のように、位置情報を一旦データを記憶部に書き込んで処理するだけの場合に比べて、高速処理が可能となる。
【００１４】
また、本発明の描画システムは、相対移動可能に配置されたステージ及び描画ヘッドを備え、前記描画ヘッドによってステージに支持された記録媒体に描画する描画装置と、前記描画装置の動作中に前記描画装置の複数の部位の位置情報を取得する取得手段と、前記取得手段で取得された位置情報を用いて前記描画装置の描画位置ずれを補正するための複数種類の制御信号を生成して前記描画装置に送信する生成手段と、を含む位置情報管理装置と、を備えている。
【００１５】
この描画システムにおいても、本発明の位置情報管理装置と同様に、描画装置の各部位の位置情報を一元管理して、描画位置ずれ補正のための様々な制御信号を生成することができる。更に、位置情報を一元管理するため、位置情報を共有化でき、共通する位置情報から異なる複数の制御信号を生成することができ、生成する制御信号の数が多くなっても、配線部分が複雑化せず、配線部分を簡単にできる。
【００１６】
また、本発明の描画システムにおいて、前記生成手段は、リアルタイム処理が必要な制御信号については、前記取得手段による位置情報の取得に応じて該制御信号をリアルタイムに生成し、リアルタイム処理が必要ない制御信号については、該制御信号の生成に必要な位置情報を所定の記憶手段に保持しておき、該保持しておいた位置情報を用いて非リアルタイムに該制御信号を生成することができる。
【００１７】
このように、リアルタイム処理が必要な制御信号とリアルタイム処理が必要のない制御信号とに分け、リアルタイム処理が必要な制御信号については、位置情報の取得に応じてリアルタイムに生成し、リアルタイム処理が必要のない制御信号については、必要な位置情報を保持しておき、これを用いて非リアルタイムに制御信号を生成するようにしたため、従来の技術（例えば、上記説明した特許文献１に記載の技術）のように、位置情報を一旦データを記憶部に書き込んで処理するだけの場合に比べて、高速処理が可能となる。
【００１８】
なお、本発明の描画システムにおいて、前記描画装置は、前記描画装置を構成する複数種類の構成部材の動作を制御する複数種類の制御部を含んで構成され、該複数種類の制御部の各々はネットワークに接続されると共に該ネットワークを介して対応する制御信号を受信したときに該受信した制御信号に応じて対応する構成部材の動作の制御を行ない、前記生成手段は、前記ネットワークに接続され、前記ネットワークを介して前記生成した制御信号を送信するように構成してもよい。
【００１９】
このように構成することによって、各々の制御部の切り離しや接続が容易となり、不要な機能についてはネットワークから切り離し、或いは追加したい機能があれば、ネットワークに追加することが容易となる。
【００２０】
本発明の位置情報管理方法は、相対移動可能に配置されたステージ及び描画ヘッドを備え、前記描画ヘッドによってステージに支持された記録媒体に描画する描画装置の動作中に、該描画装置の複数の部位の位置情報を取得し、前記取得された位置情報を用いて前記描画装置の描画位置ずれを補正するための複数種類の制御信号を生成して前記描画装置に送信する。
【００２１】
この位置情報管理方法においても、本発明の位置情報管理装置と同様に、描画装置の各部位の位置情報を一元管理して、描画位置ずれ補正のための様々な制御信号を生成することができる。更に、位置情報を一元管理するため、位置情報を共有化でき、共通する位置情報から異なる複数の制御信号を生成することができ、生成する制御信号の数が多くなっても、配線部分が複雑化せず、配線部分を簡単にできる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明は、描画装置の各部位の位置情報を一元管理して、描画位置ずれ補正のための様々な制御信号を生成することができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００２４】
［露光装置の構成」
図１は、本実施の形態に係る露光装置の外観を示す斜視図である。
【００２５】
図１に示すように、露光システム１００は、４本の脚部１５４に支持された矩形厚板状の設置台１５６を備えている。設置台１５６の上面には、長手方向に沿って２本のガイド１５８が延設されており、これら２本のガイド１５８上には、矩形平盤状のステージ１５２が設けられている。ステージ１５２は、長手方向がガイド１５８の延設方向を向くよう配置され、ガイド１５８により設置台１５６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１５８に沿って往復移動する。このステージ１５２の上面には、位置決め穴１５０Ａが設けられた感光材料１５０が吸着され保持される。
【００２６】
なお、ステージ１５２は、図示しないリニアモータによって、例えば、１０００ｍｍの移動量を４０ｍｍ／秒といった比較的低速の一定速度で移動されるよう構成されており、後述するステージ制御部２０はこのリニアモータに対して駆動パルスを供給することによって駆動パルス数に応じた距離だけステージ１５２を移動させる。
【００２７】
設置台１５６の中央部には、ステージ１５２の移動経路を跨ぐようにコ字状のゲート１６０、１６１が設けられている。コ字状のゲート１６０、１６１の端部の各々は、設置台１５６の両側面に固定されている。
【００２８】
ゲート１６０には、感光材料１５０の先端及び後端と、感光材料１５０に予め設けられている平面視円形状の複数の位置決め穴１５０Ａの位置とを検知するためのカメラユニット１８０が設けられている。カメラユニット１８０は、複数（本実施の形態では、３台）のカメラ１８２と不図示のストロボが設けられている。また、ゲート１６０には、カメラユニット１８０が設けられている。カメラ１８２のレンズ部１８６は共に下方へ向けられている。
【００２９】
感光材料１５０がステージ１５２の移動に伴ってカメラ１８２の下方を通過する際に、そのカメラ１８２による位置決め穴１５０Ａの測定が行われる。すなわち、カメラユニット１８０では、感光材料１５０が所定の撮影位置に至ったタイミングで、ストロボを発光させ、各カメラ１８２は、感光材料１５０へ照射したストロボ光の反射光を、レンズ部１８６を介してカメラ１８２本体に入力させることにより、その位置決め穴１５０Ａを撮影する。撮影タイミングは、後述する制御信号により制御される。
【００３０】
ゲート１６１には露光スキャナ１６２が設けられている。露光スキャナ１６２は、ゲート１６０に固定されたヘッド保持部材としてのスキャナ定盤２４０（図８参照）を備え、スキャナ定盤２４０には、複数の露光ヘッド１６６が位置決め固定されている。
【００３１】
図２は、露光スキャナ１６２に設けられた露光ヘッド１６６の配列状態を模式的に示す斜視図である。また、図３（Ａ）は、感光材料に形成される露光済み領域を示す平面図であり、図３（Ｂ）は、各露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す図である。
【００３２】
露光スキャナ１６２は、図２及び図３（Ｂ）に示すように、ｍ行ｎ列（例えば、２行５列）の略マトリックス状に配列された複数の露光ヘッド１６６を備えている。
【００３３】
露光ヘッド１６６で露光される領域である露光エリア１６８は、図２に示すように、矩形状であり、走査方向に対して所定の傾斜角で傾斜している。そして、ステージ１５２の移動に伴い、感光材料１５０には露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。なお、図２に示すように、走査方向は、ステージ移動方向とは向きが反対である。
【００３４】
また、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、帯状の露光済み領域１７０それぞれが、隣接する露光済み領域１７０と部分的に重なるように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド１６６の各々は、配列方向に所定間隔（画像領域の長辺の自然数倍、本実施の形態では１倍）ずらして配置されている。このため、たとえば、１行目の最も左側に位置する露光エリア１６８Ａと、露光エリア１６８Ａの右隣に位置する露光エリア１６８Ｃとの間の露光できない部分は、２行目の最も左側に位置する露光エリア１６８Ｂにより露光される。同様に、露光エリア１６８Ｂと、露光エリア１６８Ｂの右隣に位置する露光エリア１６８Ｄとの間の露光できない部分は、露光エリア１６８Ｃにより露光される。
【００３５】
露光ヘッド１６６の各々には、レーザアレイ光源６６からＬＤモジュール６４（図７参照。）の駆動により出射された光ビームが入射される。該入射された光ビームは空間光変調素子であるデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）５０によって、ドット単位でオン／オフ制御され、感光材料１５０には、二値化されたドットパターン（黒／白）が露光され、この複数のドットパターンによって１画素の濃度を表現するようになっている。
【００３６】
図４に示すように、ＤＭＤ５０の光入射側には、光ファイバの出射端部（発光点）が露光エリア１６８の長辺方向と対応する方向に沿って一列に配列されたレーザ出射部６８を備えたレーザアレイ光源６６、レーザアレイ光源６６から出射されたレーザ光を補正してＤＭＤ上に集光させるレンズ系６７、レンズ系６７を透過したレーザ光をＤＭＤ５０に向けて反射する反射鏡６９がこの順に配置されている。
【００３７】
レンズ系６７は、レーザアレイ光源６６から出射されたレーザ光を平行光化する１対の組合せレンズ、平行光化されたレーザ光の光量分布が均一になるように補正する１対の組合せレンズ、及び光量分布が補正されたレーザ光をＤＭＤ上に集光する集光レンズで構成されている。
【００３８】
ＤＭＤ５０は、ＳＲＡＭセル（メモリセル）上に、微小ミラー（マイクロミラー）が支柱により支持されて配置されたものであり、画素（ピクセル）を構成する多数の（例えば、ピッチ１３．６８μｍ、１０２４個×７６８個）の微小ミラーを格子状に配列して構成されたミラーデバイスである。各ピクセルには、最上部に支柱に支えられたマイクロミラーが設けられており、マイクロミラーの表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。また、マイクロミラーの直下には、ヒンジ及びヨークを含む支柱を介して通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのＣＭＯＳのＳＲＡＭセルが配置されており、全体はモノリシック（一体型）に構成されている。
【００３９】
ＤＭＤ５０のＳＲＡＭセルに、マイクロミラーの傾斜状態（変調状態）を示すデジタル信号が書き込まれ、さらにＳＲＡＭセルからマイクロミラーにデジタル信号が出力されると、支柱に支えられたマイクロミラーが、対角線を中心としてＤＭＤ５０が配置された基板側に対して±α度（例えば±１０度）の範囲で傾けられる。画像信号に応じて、ＤＭＤ５０の各ピクセルにおけるマイクロミラーの傾きを制御することによって、ＤＭＤ５０に入射したレーザ光Ｂはそれぞれのマイクロミラーの傾き方向へ反射される。
【００４０】
それぞれのマイクロミラーのオンオフ制御は、ＤＭＤ５０に接続されたＤＭＤドライバ３４（図７参照。）によって行われる。また、オフ状態のマイクロミラーで反射したレーザ光Ｂが進行する方向には、光吸収体（図示せず）が配置されている。
【００４１】
また、ＤＭＤ５０の光反射側には、ＤＭＤ５０で反射されたレーザ光を感光材料１５０の走査面（被露光面）５６上に結像する結合光学系５４、５８が配置されている。
【００４２】
結合光学系５４、５８は、ＤＭＤ５０と感光材料１５０の被露光面５６とが共役な関係となるように配置されており、本実施形態では、レーザアレイ光源６６から出射されたレーザ光が均一化され、ＤＭＤ５０に入射された後、各画素がこれらのレンズ系５４、５８によって拡大され、集光されるように設定されている。
【００４３】
また、露光システム１００には、露光スキャナ１６２と一体的に形成されたＡＦ（オートフォーカス）センサユニット１８４（図７、図８参照。）が設けられている。ＡＦセンサユニット１８４は、Ｘ方向に複数の変位センサを配置して構成された、感光材料１５０の被露光面５６との距離（Ｚ方向）を測定するオートフォーカス用のセンサである。感光材料１５０のうねりや厚さ（Ｚ方向）のバラツキがあるため、ＡＦセンサユニット１８４により予めこのＺ方向の距離が測定され、露光中はこの測定結果に応じて露光ヘッド１６６のレーザ光出射側に設けたフォーカス機構（後述）により、被露光面５６にレーザ光の焦点を一致させるようオートフォーカス制御が行なわれる。
【００４４】
このフォーカス機構としてのＡＦユニット５９は、図４では図示を省略するが、結合光学系５４、５８の光出射側に配置され、結合光学系５４、５８を透過したレーザ光の焦点距離を調整する。
【００４５】
図５は、ＡＦユニット５９の構成を示す構成図である。
【００４６】
ＡＦユニット５９は、透明ガラス材料によってクサビ状（台形柱状）に形成された一対のガラス部材（ペアクサビガラス）２１０、２１２を備えている。本実施形態では、ガラス部材２１０、２１２の屈折率：ｎがｎ＝１．５３とされており、この一対のガラス部材２１０、２１２は、互いに反転した向きでレーザ光の光軸に沿って隣接配置されている。
【００４７】
詳細には、レーザ光の入射側（ＤＭＤ５０側）に設けられたガラス部材２１０は、底面が一側方（図５（Ａ）の上方）へ向けられ、底面と平行な頂面が他側方（図５（Ａ）の下方）へ向けられると共に、底面及び頂面に対して直角とされた平面がレーザ光の入射側に配置されて光入射面２１０Ａとされ、光入射面２１０Ａに対して傾斜した傾斜面がレーザ光の出射側に配置されて光出射面２１０Ｂとされており、さらに、ＤＭＤ５０側から出射されるレーザ光の光軸に対して光入射面２１０Ａが略直交し、光出射面２１０Ｂが傾斜する向きに配置されている。
【００４８】
また、レーザ光の出射側（被露光面５６側）に設けられたガラス部材２１２は、底面が他側方（図５（Ａ）の下方）へ向けられ、底面と平行な頂面が一側方（図５（Ａ）の上方）へ向けられると共に、底面及び頂面に対して直角とされた平面がレーザ光の出射側に配置されて光出射面２１２Ｂとされ、光出射面２１２Ｂに対して傾斜した傾斜面がレーザ光の入射側に配置されて光入射面２１２Ａとされており、さらに、ＤＭＤ５０側から出射されるレーザ光の光軸に対して光出射面２１２Ｂが略直交し、光入射面２１２Ａが傾斜する向きに配置されている。
【００４９】
そしてこの一対のガラス部材２１０、２１２は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ガラス部材２１０の光出射面２１０Ｂとガラス部材２１２の光入射面２１２Ａとが僅かな隙間をあけて相対する非接触の状態で、ガラス部材２１０の光入射面２１０Ａとガラス部材２１２の光出射面２１２Ｂとが平行にされる共に上記のようにレーザ光の光軸に対して略直交している。また本実施形態では、ガラス部材２１０の光出射面２１０Ｂとガラス部材２１２の光入射面２１２Ａの間隔が０．１ｍｍに設定されている。
【００５０】
ＡＦユニット５９は上記のように構成されており、このＡＦユニット５９によるレーザ光の焦点距離の調整では、ＡＦドライバ２８（図７参照）により不図示のアクチュエータが駆動制御されると、ガラス部材２１０は、図５に示すように、図中の二点鎖線で示した基準位置から、図５（Ａ）に示す矢印ＳＡ方向、又は、図５（Ｂ）に示す矢印ＳＢ方向へ移動する。
【００５１】
ここで、ガラス部材２１０が基準位置にある場合のガラス部材２１０の光入射面２１０Ａとガラス部材２１２の光出射面２１２Ｂとの距離、すなわち互いの間に設けられた僅かな隙間を含むガラス部材２１０、２１２のトータルの厚さ寸法をｔとすると、厚さ寸法：ｔは、ガラス部材２１０が基準位置から矢印ＳＡ方向へ所定距離だけ移動した場合にはΔｔだけ減少し（−Δｔ）、ガラス部材２１０が基準位置から矢印ＳＢ方向へ所定距離だけ移動した場合にはΔｔだけ増加する（＋Δｔ）。
【００５２】
このように、ガラス部材２１０、２１２の厚さ寸法：ｔが変化すると（±Δｔ）、レーザ光がガラス部材２１０、２１２を透過する透過距離が変化して、レーザ光の焦点距離：ＦＤが変化する（±ΔＦＤ）。なお、図５に示したＰＳは結像面を表している。
【００５３】
更にまた、図４では図示を省略するが、各露光ヘッド１６６のレンズ系５４、５８の光出射側には、各露光ヘッド１６６毎にビームシフタ機構２２０も配置されている。ビームシフタ機構２２０は、感光材料１５０に対する露光位置をずらす（シフトする）機能を有している。
【００５４】
図６は、ビームシフタ機構２２０の構成を示す構成図である。
【００５５】
図６に示すように、ビームシフタ機構２２０には、ガラスなどから形成された平行平板２２２が設けられている。平行平板２２２は、露光ヘッド１６６の光軸に対して直交し、Ｙ方向に平行な軸回りに回転可能に支持されている。そして、平行平板２２２のＸ方向についての一方の端部には板バネ２２４が設けられ、その板バネ２２４の一端は露光装置の筐体の一部に固定されている。また、板バネ２２４には歪ゲージ２２６が設けられ、平行平板２２２の他方の端部にはピエゾアクチュエータ２２８が設けられている。
【００５６】
ピエゾアクチュエータ２２８は、入力された制御信号と歪ゲージ２２６による出力結果に基づいて図６（Ｂ）に示す矢印Ａ方向に伸縮する。ピエゾアクチュエータ２２８が矢印Ａ方向に伸縮することにより平行平板２２２が矢印Ｂ方向に回動する。これにより、露光ヘッド１６６から射出されたレーザ光のＸ方向についての感光材料１５０上への照射位置を、Ｘ方向に沿って移動させることができる。なお、ビームシフタ機構２２０を結像光学系５４、５８の一部として設けてもよい。
【００５７】
そのほか、図１及び図２に示すように、本実施の形態の露光システム１００のステージ１５２における搬送方向（走査方向）上流側の端縁部には、ステージ１５２と一体的にビーム位置計測ユニット４４が取り付けられている。ビーム位置計測ユニット４４は、各露光ヘッド１６６から照射されたレーザ光の位置（以下、ビーム位置と呼称）を検出するために設けられている。その詳細な構成は後述する。
【００５８】
露光システム１００の露光動作時には、ステージ１５２は所定の速度で移動するよう制御され、カメラユニット１８０やＡＦセンサユニット１８４は所定のタイミングで感光材料１５０を検出するよう制御され、露光ヘッド１６６は所定のタイミングで感光材料１５０を露光するよう制御される。
【００５９】
次に図７を参照して、本例の露光システム１００における電気的な構成について説明する。図７に示されるように、露光システム１００には、イーサネット（登録商標）等のネットワーク４６、４７が設けられ、該ネットワーク４６、４７に様々な装置が接続されている。
【００６０】
露光システム１００は、全体制御部１２、画像処理部１４、及びカメラ処理部１６を備えている。全体制御部１２、画像処理部１４、及びカメラ処理部１６は、ネットワーク４７に接続されている。
【００６１】
全体制御部１２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを含むマイクロコンピュータで構成されている。全体制御部１２のＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行して、露光システム１００全体を制御する。なお、全体制御部１２は、ネットワーク４７だけでなく、ネットワーク４６にも接続されている。
【００６２】
また、画像処理部１４は、不図示のホストコントローラから取得した画像データに所定の画像処理を施す。そして、該画像処理後の画像データに基づいて露光がなされるように、全体制御部１２を介して後述するＤＭＤ制御部３２に該画像データを送信する。
【００６３】
カメラ処理部１６は、全体制御部１２を介して後述する位置情報管理部２２からのストロボを発光させるトリガとなるタイミング信号（以下、Strobe Trg信号）を受信したときにカメラユニット１８０のストロボを発光させる。また、位置情報管理部２２からのカメラ１８２で感光材料１５０を撮像するトリガとなるタイミング信号（Camera Trg信号）を受信したときに、複数のカメラ１８２のシャッターを切り、撮影した感光材料１５０の撮影画像データを取得する。カメラ処理部１６は、取得した撮影画像データに基づいて感光材料１５０の先後端および感光材料１５０の位置決め穴１５０Ａの位置を示す検出位置情報を取得する。取得した検出位置情報は、全体制御部１２に出力される。全体制御部１２は、該検出位置情報に基づいてアライメント補正を行なう。アライメント補正については後述する。なお、全体制御部１２は、カメラユニットで撮影され検出された感光材料１５０の検出位置情報を補正するためのパラメータを示す信号（以下、カメラPos信号と呼称）を位置情報管理部２２から受信したときには、該信号に従って上記カメラ処理部１６から受信した検出位置情報を補正し、これを用いてアライメント補正を行なう。
【００６４】
また、露光システム１００は、位置情報検出部１８、ステージ制御部２０、位置情報管理部２２を備えている。図８は、位置情報検出部１８を構成する各変位センサの構成及び測定位置を模式的に示した図である。
【００６５】
位置情報検出部１８は、図８に示すように、外乱振動を検出するための複数の変位センサ２５０、２５２、２５４、２５６、２５８、２６０、２６２、２６４、２６８を含んで構成されている。
【００６６】
変位センサ２５０は、スキャナ定盤位置におけるステージ１５２のＸ方向の位置を測定する。ここで、Ｘ方向とは、ステージ１５２の移動方向に直交する方向をいう。
【００６７】
具体的には、変位センサ２５０は、ステージ１５２のその移動方向に延びる側面に設置されたバー状の側面ミラー（不図示）にレーザ光を射出するとともにその反射光を検出して側面ミラーまでの距離を測定し、Ｘ方向の位置を測定する。この変位センサ２５０で得られたＸ方向の位置情報を位置情報Ｘ１と呼称する。
【００６８】
変位センサ２５２、２５４は、ステージ１５２のＹ方向の位置を測定する。ここで、Ｙ方向とは、ステージ１５２の移動方向をいう。
【００６９】
具体的には、変位センサ２５２、２５４は、ステージ１５２のその移動方向に直交する方向に延びる側面に設置された２つのキューブミラー（不図示）のうち対応するキューブミラーにレーザ光を射出し、その反射光を検出して対応するキューブミラーまでの距離を測定する。この変位センサ２５２、２５４で得られたＹ方向の２つの位置情報を位置情報Ｙ１、Ｙ２と呼称する。
【００７０】
変位センサ２５６、２５８は、スキャナ定盤２４０に位置固定されている露光ヘッド１６６のＸ方向の位置を測定する。ここでは、変位センサ２５０と同じく、それぞれ露光ヘッド１６６を固定するスキャナ定盤２４０のＹ方向に平行な辺の両端近傍に設けられた２つのミラーによる反射を利用して位置測定を行う。この変位センサ２５６、２５８で得られたＸ方向の２つの位置情報を位置情報ＸＨ１、ＸＨ２と呼称する。
【００７１】
変位センサ２６０、２６２は、スキャナ定盤２４０に位置固定されている露光ヘッド１６６のＹ方向の位置を測定する。ここでは、変位センサ２５０と同様に、それぞれ露光ヘッド１６６を固定するスキャナ定盤２４０のＸ方向に平行な側面の両端近傍に設けられた２つのミラーによる反射を利用して位置測定を行う。この変位センサ２６０、２６２で得られたＹ方向の２つの位置情報を位置情報ＹＨ１、ＹＨ２と呼称する。
【００７２】
変位センサ２６４は、カメラユニット１８０のカメラ１８２を位置固定するカメラ定盤としてのゲート１６０のＸ方向の位置を測定する。ここでは、変位センサ２５０と同様に、それぞれゲート１６０のＹ方向に平行な側面に設けられたミラーによる反射を利用して位置測定を行う。この変位センサ２６４で得られたＸ方向の位置情報を位置情報ＸＣ１と呼称する。
【００７３】
変位センサ２６６、２６８は、カメラユニット１８０のカメラ１８２を位置固定するカメラ定盤としてのゲート１６０のＹ方向の位置を測定する。ここでは、変位センサ２５０と同じく、それぞれゲート１６０のＸ方向に平行な側面の両端近傍に設けられたミラーによる反射を利用して位置測定を行う。この変位センサ２６６、２６８で得られたＹ方向の位置情報を位置情報ＹＣ１、ＹＣ２と呼称する。
【００７４】
これら変位センサ２５０〜２６８（位置情報検出部１８）で測定された各位置情報は、ステージ制御部２０に出力される。
【００７５】
ステージ制御部２０は、前述したように、不図示のリニアモータに駆動パルスを供給することにより、ステージ１５２の移動を制御すると共に、位置情報検出部１８で検出された位置情報を位置情報管理部２２に出力する。
【００７６】
位置情報管理部２２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを含むマイクロコンピュータで構成されている。ＲＡＭには、ステージ制御部２０を介して入力された位置情報を一時的に記憶するための領域が確保されている。ＲＯＭには、各種制御信号を生成して出力する処理を実行するためのプログラムや各種パラメータが記憶されている。位置情報管理部２２のＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行し、ステージ制御部２０を介して入力された位置情報に基づいて、露光システム１００の露光時の露光タイミング制御のための信号や位置情報を測定するときのタイミング制御のための信号、カメラとステージの相対位置ずれの補正のための信号など、様々な制御信号を生成して出力する。すなわち、位置情報管理部２２は、検出された位置情報を一元管理して様々な信号の生成に用いている。
【００７７】
また、位置情報管理部２２は、様々な制御信号を、リアルタイム処理が必要な制御信号とリアルタイム処理が必要のない制御信号とに分け、リアルタイム処理が必要な制御信号については、ステージ制御部２０を介して取得する位置情報に応じて該制御信号をリアルタイムに生成し、リアルタイム処理が必要ない制御信号については、該制御信号の生成に必要な位置情報を所定のメモリ（例えばRAM等）に保持しておき、該保持しておいた位置情報を用いて非リアルタイムに該制御信号を生成するようにしている。
【００７８】
位置情報管理部２２は、ネットワーク４６に接続されている。また、ネットワーク４６には、前述した全体制御部１２の他に、ビーム位置制御部４０、ＡＦ（オートフォーカス）制御部２６、ＤＭＤ制御部３２、及びＬＤ制御部３６が接続されている。位置情報管理部２２は、ネットワーク４６に接続されている各制御部に対して制御信号を出力する。
【００７９】
すなわち、位置情報管理部２２で位置情報を一元管理して、入力信号（位置情報）を共有化し、該入力信号から異なる複数の出力信号（制御信号）を生成しているため、生成する出力信号の数が多くなっても、配線部分が複雑化せず、配線部分を簡単にできる。
【００８０】
ビーム位置制御部４０は、露光ヘッド１６６から照射されたレーザ光の位置（ビーム位置）を計測するビーム位置計測ユニット４４を動作させるビーム位置計測ドライバ４２に接続されている。
【００８１】
ビーム位置制御部４０は、全体制御部１２を介して位置情報管理部２２からビーム位置を計測するときのトリガとなるタイミング信号（以下、Bps Trg信号）の受信の度に、ビーム位置計測ドライバ４２を制御してビーム位置計測ユニット４４の検出結果をサンプリングする。
【００８２】
また、ビーム位置制御部４０は、全体制御部１２を介して位置情報管理部２２からビーム位置の計測結果を補正するためのパラメータを示す信号（以下、ビームPos信号と呼称）を受信したときには、該ビームPos信号に従ってビーム位置計測ユニット４４の計測結果から補正されたビーム位置を算出する。
【００８３】
なお、ビーム位置計測ユニット４４の詳細な構成、及びビーム位置の測定や計測結果の補正の処理についての詳細は後述する。
【００８４】
ＡＦ制御部２６は、露光ヘッド１６６毎に設けられ、ＡＦユニット５９を動作させるＡＦドライバ２８に接続されていると共に、ＡＦセンサユニット１８４を動作させるＡＦ変位計測部３０に接続されている。
【００８５】
ＡＦ制御部２６は、露光開始前に露光ヘッド１６６と感光材料１５０の被露光面５６との距離測定（フォーカス測定）を行なって、フォーカス制御のための距離データを取得する。フォーカス測定では、位置情報管理部２２は、フォーカス測定を行なうときのトリガとなるタイミング信号（以下、AF Trg信号）をＡＦ制御部２６に送信する。ＡＦ制御部２６は、ネットワーク４６を介して位置情報管理部２２からAF Trg信号を受信する毎にＡＦセンサユニット１８４によるフォーカス測定を行なう。この測定結果は、ＡＦ制御部２６で保持される。
【００８６】
またＡＦ制御部２６は、露光中、上記フォーカス測定の測定結果に基づいてフォーカス制御を行なう。ＡＦ制御部２６は、ネットワーク４６を介して位置情報管理部２２からフォーカス制御のタイミングをとるAF Trg信号（なお、フォーカス制御は、上記フォーカス測定と同じ周期のタイミングで行なうため、ここでは、フォーカス測定のタイミング信号と同一の周期の信号を生成する）を受信する毎にＡＦドライバ２８を制御してＡＦユニット５９を動作させ、フォーカス制御を行なう。
【００８７】
ＤＭＤ制御部３２は、露光ヘッド１６６毎に設けられ、ＤＭＤ５０のオンオフを制御するＤＭＤドライバ３４に接続されている。ＤＭＤ制御部３２は、ネットワーク４６を介して位置情報管理部２２から感光材料１５０に対する露光を行なうときのトリガとなるタイミング信号（以下、EXP Trg信号）を受信したときに、ＤＭＤドライバ３４を駆動し、画像処理部１４から受信した画像データに従ってＤＭＤ５０のオンオフ動作を行なわせる。
【００８８】
ＬＤ制御部３６は、露光ヘッド１６６毎に設けられ、レーザアレイ光源６６から光ビームを出射させるＬＤモジュール６４を駆動するＬＤドライバ３８に接続されている。ＬＤ制御部３６は、露光開始時から露光終了までＬＤドライバ３８を制御してＬＤモジュール６４を駆動し、レーザアレイ光源６６から光ビームを出射させる。
【００８９】
また、位置情報管理部２２は、ビームシフタ機構２２０を駆動するビームシフタドライバ２４に接続されている。ビームシフタドライバ２４は、位置情報管理部２２から、Ｘ方向のシフト量を示す信号(X data信号）を受信すると、該X data信号が示すシフト量だけ露光ヘッド１６６の露光位置がＸ方向にシフトするようにビームシフタ機構２２０を駆動する。
【００９０】
なお、本実施の形態では、位置情報管理部２２で生成される制御信号のうち、リアルタイム処理が必要な制御信号は、Bps Trg信号、AF Trg信号、EXP Trg信号、X data信号、Strobe Trg信号、Camera Trg信号であり、リアルタイム処理が必要のない制御信号は、カメラPos信号、ビームPos信号である。
【００９１】
［位置情報管理部による信号生成処理」
ステージ１５２に感光材料１５０がセットされ、所定の初期位置からＹ方向下流側へ感光材料１５０の移動が開始されると、そのステージ１５２の移動に伴ってリアルタイムの位置情報が位置情報検出部１８から出力される。
【００９２】
位置情報管理部２２は、位置情報検出部１８からステージ制御部２０を介して各位置情報を受け取り、各種制御信号を生成して出力する。
【００９３】
＜露光トリガ信号（EXP Trg信号）の生成＞
まず、感光材料１５０に対する露光を行なうときのトリガとなるタイミング信号であるEXP Trg信号の生成処理について説明する。
【００９４】
ステージ制御部２０が、不図示のリニアモータに駆動パルスを供給してステージ１５２を定速移動させたとしても、外乱等によりステージの位置が変動したり或いは、露光ヘッド１６６の位置が変動する場合がある。
【００９５】
そこで、位置情報管理部２２は、変位センサ２５２、２５４で測定されたステージ１５２のリアルタイムのＹ方向の位置情報Ｙ１、Ｙ２、および変位センサ２６０、２６２で測定された露光ヘッド１６６のリアルタイムのＹ方向の位置情報ＹＨ１、ＹＨ２に基づいて、ステージ１５２と露光ヘッド１６６との相対的な傾きをリアルタイムで検出する。そして、この傾きに応じて露光タイミングを早くしたり遅くしたりしてＹ方向の位置ずれを補正する。露光タイミングの調整は、露光トリガ信号EXP Trgの生成（出力）タイミングをリアルタイムで調整することにより行なわれる。
【００９６】
ここでは、同じタイミングで測定されたステージ１５２のＹ方向の位置情報Ｙ１、Ｙ２の差分（以下、差分１）と、同じタイミングで測定されたＹ方向の露光ヘッド１６６のＹ方向の位置情報ＹＨ１、ＹＨ２の差分（以下、差分２）との差分（すなわち差分１と差分２の差分）を示す差分情報Ｄを算出する。本実施の形態では、Ｙ方向のステージ１５２のＹ方向への移動に従い0.5um刻みで差分情報Ｄの算出を行なう。なお、ここではステージ１５２の位置情報Ｙ１、Ｙ２の平均値をステージ１５２のＹ方向の移動距離とする。このＹ方向の移動距離が0.5umだけ変化したところで差分情報Ｄを算出する。
【００９７】
図９は、EXP Trg信号の生成処理を説明するタイミングチャートである。
【００９８】
図９を用いて差分情報Ｄの算出方法を説明する。ステージ１５２の位置情報Ｙ１の測定結果が、n10、n11、n12、n13・・・と表され、位置情報Ｙ２の測定結果がn20、n21、n22、n23・・・と表されている。また、露光ヘッド１６６の位置情報ＹＨ１の測定結果が、nh10、nh11、nh12、nh13・・・と表され、位置情報ＹＨ２の測定結果がnh20、nh21、nh22、nh23・・・と表されている。末尾の数字が等しい位置情報は、同じタイミングで測定された位置情報である。
【００９９】
例えば、ステージ１５２の位置情報Ｙ１の測定結果n10と同じタイミングで測定された位置情報Ｙ２の測定結果n20の差分１は（n10-n20）である。また、露光ヘッド１６６の位置情報ＹＨ１の測定結果nh10と同じタイミングで測定された位置情報ＹＨ２の測定結果nh20の差分２は（nh10-nh20）である。従ってこのタイミングにおける、差分情報Ｄは、｛（n10-n20）-（nh10-nh20）｝と算出される。この差分情報Ｄが0.5um刻みで算出される。
【０１００】
位置情報管理部２２は、この差分情報Ｄをステージ１５２と露光ヘッド１６６との相対的な変位量（傾き）として、差分情報Ｄをステージ１５２の送り速度で割った時間を露光ヘッド１６６のＸ方向の配列数で除算する。この除算結果ｄを各露光ヘッド１６６の並び順に各露光ヘッド１６６に対する露光トリガ信号EXP Trg1〜38に反映させる。すなわち、各露光トリガ信号EXP Trgの基準周期に除算結果ｄを加算して補正し、この補正された周期でRXP Trg信号が出力される。図９では露光スキャナ１６２に３８個の露光ヘッド１６６が配列されている場合が例示されており、この場合には、EXP Trg1〜EXP Trg38の３８個の露光トリガ信号が生成される。
【０１０１】
このように、露光トリガ信号EXP Trgの補正が所定間隔（ここでは0.5um刻み）で行なわれて出力され、この出力タイミングで露光が行なわれるため、Ｙ方向の位置ずれが補正される。
【０１０２】
なお、図９に示す露光エリアの距離は例示であって、これに限定されるものではない。
【０１０３】
＜Ｘ方向の露光位置をシフトするX data信号の生成＞
次に、露光中のＸ方向の位置ずれを補正するために、Ｘ方向の露光位置をシフトさせるためのシフト量を指定するX data信号の生成処理について説明する。
【０１０４】
位置情報管理部２２は、変位センサ２５０で測定されたステージ１５２のリアルタイムのＸ方向の位置情報Ｘ１、および変位センサ２５６、２５８で測定されたスキャナ定盤１４０のリアルタイムのＸ方向の位置情報（あるいは露光ヘッド１６６のＸ方向の位置情報）ＸＨ１、ＸＨ２に基づいて、Ｘ方向におけるステージ１５２と露光ヘッド１６６との相対的な位置ずれ量をリアルタイムで検出する。そして、この相対的な位置ずれ量に応じてＸ方向の露光位置をリアルタイムでシフトして、Ｘ方向の位置ずれを補正する。Ｘ方向の露光位置のシフトは、ビームシフタ機構２２０を動作させることにより行なわれる。
【０１０５】
位置情報管理部２２は、各露光ヘッド１６６に対するシフト量を、以下のように算出する。
【０１０６】
まず、位置情報管理部２２は、位置情報ＸＨ１及びＸＨ２から露光ヘッド１６６のＸ方向における傾きを検出する。そして、この傾きから、各露光ヘッド１６６のＹ方向の配列位置に応じてＸ方向の位置情報ｘｈｋを算出する（ｋは露光ヘッドのＹ方向の配列位置を示す添え字であり、１からＹ方向の露光ヘッドの配列数ｍまでの値をとる）。そして、この各位置情報ｘｈｋとステージ１５２の位置情報Ｘ１との差分を求め、これをステージ１５２と露光ヘッド１６６との相対的なＸ方向の位置ずれ量（シフト量）Ｓとする。
【０１０７】
位置情報管理部２２は、算出したシフト量ＳだけＸ方向の露光位置がシフトされるように各露光ヘッド１６６毎にX data信号を生成し、各々対応するビームシフタドライバ２４に対して送信する。このX data信号をビームシフタドライバ２４が受信すると、ビームシフタドライバ２４は、受信したX data信号が示すシフト量Ｓだけ露光ヘッド１６６の露光位置がＸ方向にシフトするようにビームシフタ機構２２０を駆動する。これによりＸ方向の位置ずれが補正される。
【０１０８】
なお、ビームシフタ機構２２０は、個々の特性に差があり、該特性の差に応じて、上記のように画一的に生成したX data信号を補正する必要がある。
【０１０９】
図１０は、実機の特性に応じてシフト量Ｓを補正する場合の補正量の一例を示したグラフである。図１０に示すように、露光ヘッド１６６が理想的な特性であれば、シフト量Ｓを、Ｓ＝Ｘ１−ｘｈｋと算出すれば問題なくＸ方向の位置ずれが補正できるが、実際の特性が理想とは異なる場合には、その特性を考慮してシフト量を加減する。例えば、Ｓ＝Ｇ×（Ｘ１−ｘｈｋ）＋βとしてシフト量を補正演算するようにする。ここで、Ｇは傾き（ゲイン）であり、βはオフセット量を示す。Ｇとβを、各露光ヘッド１６６のビームシフタ機構２２０の特性毎に予め実験等で求めておき、上記求めたシフト量Ｓを補正する。なお、各露光ヘッド１６６の特性は、所定の記憶手段（例えば、位置情報管理部２２を構成するマイクロコンピュータのＲＯＭ等）に予め記憶しておき、位置情報管理部２２はこれを読み出してシフト量を算出する。
【０１１０】
このように、シフト量Ｓを求め、このシフト量ＳだけＸ方向の露光位置がシフトされるようにX data信号を生成して出力することにより、Ｘ方向の位置ずれが補正される。
【０１１１】
＜オートフォーカス制御のタイミング信号（AF Trg信号）の生成＞
前述したように、この露光システム１００では、感光材料１５０をステージ１５２にセットした後、該感光材料１５０に対して実際に露光を行なう前にフォーカス測定が行なわれ、その後実際の露光中にはその測定結果に基づいてフォーカス制御が行なわれる。このフォーカス測定及びフォーカス制御のタイミング信号は、変位センサ２５２、２５４で測定されたステージ１５２のリアルタイムのＹ方向の位置情報Ｙ１、Ｙ２に基づいて位置情報管理部２２で生成され、出力される。
【０１１２】
まず、フォーカス測定について説明する。
【０１１３】
感光材料１５０がステージ１５２にセットされ、オペレータにより不図示の操作部から露光開始の入力操作が行われると、ステージ制御部２０によりステージ１５２が初期位置からガイド１５８に沿って下流側に一定速度で移動開始する。
【０１１４】
そして、ステージ１５２の移動に伴い、感光材料１５０がＡＦセンサユニット１８４の下方を通過する際フォーカス測定が行われる。
【０１１５】
ＡＦセンサユニット１８４は、感光材料１５０の先端と後端の検出（エッジ検出処理）を含む被露光面５６との距離測定を行い、その測定した距離データをＡＦ制御部２６に出力する。
【０１１６】
ＡＦ制御部２６は、入力された距離データに基づいて感光材料１５０の先端及び後端を認識すると共に、感光材料１５０のうねりや厚さ寸法誤差を把握するための演算処理を実行する。
【０１１７】
なお、上記距離データは複数回測定した測定結果の平均を演算することにより求める。具体的には、図１１（Ａ）に示すように、測定間隔を２００μｍとして５回づつデータを取得しその平均値を距離データとして演算する。
【０１１８】
位置情報管理部２２は、ＡＦ制御部２６に対して、ステージ１５２がＹ方向に１ｍｍ移動する毎にAF Trg信号を生成して出力する。具体的には、位置情報管理部２２は、位置情報Ｙ１とＹ２とを加算して２で除算した平均値Ｙavをステージ１５２のＹ方向の移動位置として算出し、該移動位置が１ｍｍ変位する毎に、AF Trg信号を生成する。
【０１１９】
ＡＦ制御部２６は、AF Trg信号を受信する毎に、測定結果５回分のデータの平均値を演算して上記の如く距離データを求める。これにより、図１１（Ｂ）に示すように、測定動作スタート後、感光材料１５０が測定開始位置からＹ方向（ステージ移動方向）へ１ｍｍ移動する度に（これを測定演算間隔という）距離データとして５回測定の平均値データが算出される。ＡＦ制御部２６は、この距離データを予め定められたメモリに順次保存する。なお、前述したように、ＡＦセンサユニット１８４はＸ方向に複数の変位センサが配置されて構成されているため、上記距離データは、これら複数の変位センサの各々に対応して保存されると共に、測定開始位置から測定終了位置まで測定演算間隔毎に保存される。
【０１２０】
なお、図１１（Ｂ）に示すように、ノイズデータを除去するため、予め設定された計測範囲を超えたデータは平均化演算処理の対象外として扱い、このデータが所定回数（例えば１５回）以上続いた場合はクリアデータ（無効データ）として扱う。例えば、感光材料となるプリント配線板の基板にスルーホールが形成されており、そのスルーホールを検出した場合などはクリアデータとなる。また、感光材料１５０が測定開始位置に達する前（感光材料１５０の先端検出前）と測定終了位置を通過した後（感光材料１５０の後端検出後）も、クリアデータが保存される。ただし、スルーホールのようにその形成位置が事前に把握できるものについては、対応する領域の距離測定を行わないよう予め指定する、あるいは対応する領域のデータをキャンセルすることも可能である。
【０１２１】
フォーカス測定終了後、ステージ制御部２０は、ステージ１５２を移動して、感光材料１５０を露光開始位置まで搬送する。露光スキャナ１６２の各露光ヘッド１６６は光ビームを照射して感光材料１５０の被露光面５６に対する画像露光を開始する。露光中は、上記測定された距離データに基づいたフォーカス制御が行なわれる。
【０１２２】
ここで、露光中のフォーカス制御について説明する。
【０１２３】
ＡＦ制御部２６は、フォーカス制御のための制御信号を生成する。具体的には、各距離データのＹ方向の位置を示す座標値を、測定演算間隔の１／２（１ｍｍ×１／２＝０・５ｍｍ）だけ測定開始方向へシフトする。すなわち、各距離データに対応するＹ座標値から０．５ｍｍを減算した値を新たに各距離データのＹ座標値とする。そして、各距離データを各演算測定区間の中間点のＸ−Ｙ座標値に対応するＺ座標値として設定する。
【０１２４】
さらに、このＺ座標値を、各Ｙ座標値、及び、ＡＦセンサユニット１８４を構成する複数の変位センサの設置位置であるＸ座標値にマッピングして図１２に示すようなマッピングデータを作成し、各露光ヘッド１６６から照射される光ビームの焦点がマッピングデータから求められる近似曲線に倣うように各露光ヘッド１６６のＡＦユニット５９を駆動制御する制御信号を生成する。
【０１２５】
Ｘ方向の近似曲線は以下の演算処理により求める。
【０１２６】
図１３に示すように、特定のＹ方向位置（上記測定演算間隔の１／２だけシフトしたＹ座標値）におけるＸ方向断面で、感光材料１５０の中央部が両側端部に対して盛り上がるように反っている場合、３台の変位センサからなるＡＦセンサユニット１８４がぞれぞれ測定した被露光面−変位センサ間距離から被露光面５６の３点の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）座標値が取得され、この座標値から以下の（１）式にあてはまる曲率半径：Ｒを導く。
【０１２７】
（Ｘ−Ｘ0）2＋（Ｚ−Ｚ0）2＝Ｒ2・・・（１）
この（１）式から算出されたＲによって描かれる曲線（曲率円）が被露光面５６のＸ方向断面における近似曲線になる。
【０１２８】
また、Ｒで描かれる近似曲線の曲率中心（Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0）から露光ヘッド１６６の光軸ＬまでのＸ方向距離：ＨＸ、曲率中心から近似曲線までの露光ヘッド１６６の光軸位置におけるＺ方向距離：Ｚとすると、Ｒ、ＨＸ、Ｚには以下の（２）式の関係が成立する。
【０１２９】
Ｒ2＝ＨＸ2＋Ｚ2・・・（２）
この（２）式によって算出されるＺから、露光ヘッド１６６の光軸位置（Ｘn，Ｙn）におけるＺ座標値（Ｚn）が得られる。したがって、（Ｘn，Ｙn）では、光ビームの焦点が（Ｚn）に一致するよう露光ヘッド１６６のＡＦユニット５９を駆動制御する制御信号を生成する。
【０１３０】
また、図１１（Ｃ）に示すように、露光ヘッド１６６の光軸位置（Ｘn，Ｙn）におけるＺ座標値（Ｚn）を、上記測定演算間隔の１／２だけシフトした各Ｙ座標値で繋いだ曲線が、Ｙ方向の近似曲線になる。感光材料１５０がＹ方向へ移動するのに伴うフォーカス制御は、光ビームの焦点がこの近似曲線に倣うように制御信号を生成して、ＡＦユニット５９を駆動制御する。以上が演算処理とフォーカス制御の内容である。
【０１３１】
露光中は、ＡＦ制御部２６は、上記制御信号を位置情報管理部２２から受信したAF Trg信号に応じて出力する。位置情報管理部２２は、フォーカス制御時のAF Trg信号も、上記フォーカス測定でトリガ信号として用いたAF Trg信号と同様に、位置情報Ｙ１とＹ２とを加算して２で除算した平均値Ｙavをステージ１５２のＹ方向の移動位置として算出し、該移動位置が１ｍｍ変位する毎にAF Trg信号を生成して出力する。
【０１３２】
これにより、図１１（Ａ）に示すように、上記測定演算間隔の１／２だけシフトしたＹ座標値においてフォーカス制御（ピント補正）される。
【０１３３】
＜アライメント測定時のタイミング信号（Camera Trg信号,Strobe Trg信号）の生成＞
本実施の形態における露光システム１００では、感光材料１５０に対する実際の露光開始前に、フォーカス制御のためのフォーカス測定だけでなく、アライメント補正のためのアライメント測定も行なわれる。
【０１３４】
アライメント補正とは、アライメント誤差により生じる感光材料１５０に対する露光位置ずれ（Ｘ，Ｙ方向）を補正する機能をいう。例えば、感光材料１５０を配置したときの位置ずれ、または感光材料１５０に位置決め穴１５０Ａを加工したときのそもそもの位置誤差、あるいは感光材料１５０の変形等のアライメント誤差が生じると、感光材料１５０に対する露光位置ずれが発生する。本実施の形態の露光システム１００では、露光開始前にステージ１５２にセットされた感光材料１５０の位置（Ｘ，Ｙ方向）が測定（アライメント測定）され、この測定結果に基づいてアライメント補正が行なわれる。
【０１３５】
アライメント測定は、露光前に予めカメラユニット１８０により感光材料１５０を撮影することにより行なわれる。具体的には、まず、ステージ制御部２０は、不図示のリニアモータに所定数の駆動パルスを供給して、初期位置に位置するステージ１５２を所定量だけ移動させ、ステージ１５２をカメラユニット１８０の撮影位置に位置させる。カメラユニット１８０は、撮影位置にステージ１５２の先端が撮影位置に来たときに感光材料１５０を撮影する。これにより、カメラ処理部１６は、入力された撮影画像データに基づいて感光材料１５０の先後端および感光材料１５０の位置決め穴１５０Ａの位置を示す検出位置情報を取得する。
【０１３６】
なお、先後端および位置決め穴１５０Ａの検出位置情報の取得方法については、たとえば、線状のエッジ画像や円形状の画像を抽出することにより取得するようにすればよいが、他の既知の取得方法を採用してもよい。また、上記先後端および位置決め穴１５０Ａの検出位置情報は、具体的には座標値として取得されるが、その座標値の原点は、たとえば、感光材料１５０の撮影画像データの４つの角のうちの１つの角のみとしてもよいし、撮影画像データにおける予め設定された所定の位置でもよいし、複数の位置決め穴１５０Ａのうちの１つの位置決め穴１５０Ａの位置としてもよい。
【０１３７】
全体制御部１２は、この検出位置情報に基づいてアライメント補正のための補正量を算出する。例えば、上記検出された感光材料１５０の位置情報と既知の標準値とを比較するなどにより、露光位置をどのくらい補正するかを算出すればよい。そして、全体制御部１２は、該算出した補正量だけ露光位置が補正されるように、画像処理部１４を制御して感光材料１５０に露光する原画像データを変形させる。これにより、アライメント補正された画像データに基づいてＤＭＤ５０を制御でき、露光位置ずれを補正することができる。なお、アライメント補正の方法は、原画像データの変形のみに限定されず、例えば、上記説明したように露光タイミングを調整したり、ビームシフタ機構２２０等により露光位置をシフトしたりすることで補正するようにしてもよい。
【０１３８】
なお、本実施の形態では、アライメント測定の際の撮影タイミング（カメラ１８２のシャッターを切るタイミング、及びストロボ発光のタイミング）は、位置情報管理部２２からのタイミング信号に応じて制御される。
【０１３９】
カメラのシャッターを切るタイミング信号（Camera Trg信号）は、変位センサ２５２、２５４で測定されたステージ１５２のリアルタイムのＹ方向の位置情報Ｙ１、Ｙ２に基づいて位置情報管理部２２でリアルタイムに生成され、出力される。
【０１４０】
具体的には、位置情報管理部２２は、位置情報Ｙ１とＹ２とを加算して２で除算した平均値Ｙavをステージ１５２のＹ方向の移動位置として算出し、該算出した移動位置がカメラ１８２の予め定められた撮影位置に到達したときに、Camera Trg信号の生成を開始する。そして、感光材料１５０の後端がカメラ１８２の撮影位置を抜けるまで上記算出した移動位置に基づいて所定間隔でCamera Trg信号が生成され出力される。
【０１４１】
また、ストロボ発光のタイミング信号（Strobe Trg信号）も、Camera Trg信号と同様に変位センサ２５２、２５４で測定されたステージ１５２のリアルタイムのＹ方向の位置情報Ｙ１、Ｙ２に基づいてリアルタイムに生成され出力される。カメラ処理部１６は、このStrobe Trg信号、Camera Trg信号の入力をトリガとして、カメラユニット１８０のストロボを発光させ、カメラ１８２のシャッターを切るよう制御する。
【０１４２】
＜アライメント測定誤差の補正信号（カメラPos信号）の生成＞
全体制御部１２は、上記アライメント測定結果に基づいてアライメント補正を行なうが、アライメント測定時に、外乱等によりステージ１５２とカメラ１８２の相対位置が変動し、測定誤差が生じる場合がある。
【０１４３】
このように、感光材料１５０を配置したときの位置ずれ、または感光材料１５０に位置決め穴１５０Ａを加工したときのそもそもの位置誤差、あるいは感光材料１５０の変形等のアライメント誤差の他に、測定中に生じた一時的な外乱等によりステージ１５２とカメラ１８２との相対位置ずれが生じると、上述したアライメント補正を施しても正確に補正できないことがある。
【０１４４】
従って、本実施の形態では、この測定誤差をアライメント補正の前に補正する。この測定誤差の補正は、アライメント測定中に位置情報検出部１８によって検出された位置情報Ｙ１、Ｙ２、Ｘ１、ＹＣ１、ＹＣ２、ＸＣ１とを用いて行なわれる。また、位置情報管理部２２は、この測定誤差を補正するために、アライメント測定動作中の位置情報ＹＹ１、Ｙ２、Ｘ１、ＹＣ１、ＹＣ２、ＸＣ１を時系列順に位置情報管理部２２が有するメモリに記憶しておき、これを用いて位置ずれ量を求め補正する。
【０１４５】
例えば、Ｘ方向の相対位置ずれ量を求めるのであれば、位置情報Ｘ１と位置情報ＸＣ１の差分の変動から算出すればよく、Ｙ方向の相対位置ずれ量を求めるのであれば、位置情報Ｙ１、Ｙ２の平均値と位置情報ＹＣ１、ＹＣ２の平均値との差分の変動から算出すればよい。また、Ｚ軸周りの回転方向θの位置ずれ量を求めるのであれば、位置情報Ｙ１、Ｙ２、Ｘ１、ＹＣ１、ＹＣ２、ＸＣ１を用いて、Ｘ方向の変動量とＹ方向の変動量とを求めてＸ成分とＹ成分とに分けて演算することができる。
【０１４６】
ここで、外乱によりＺ軸周りの回転方向θの位置ずれが生じた場合の、該位置ずれを補正する場合を例に挙げて説明する。
【０１４７】
図１４は、Ｚ軸周りの回転方向θの位置ずれを補正する補正方法を説明する説明図である。ここでは、Ｘ軸方向の位置変動量およびＹ軸方向の位置変動量は考えないものとする。
【０１４８】
破線で示す四角形状体９０Ａは、理想的な、位置変動のないステージ１５２の位置を示す。実際のステージ１５２の位置はθ方向の回転によりδθだけ回転した実線で示す四角形状体９０Ｂの位置に位置している。
【０１４９】
破線で示すマーク９１は理想的な、位置変動のない場合の位置決め穴１５０Ａの位置（設計位置）を示す。なお、設計位置の位置情報を（Ｘｄ，Ｙｄ）とする。
【０１５０】
また、実線で示すマーク９２が実際に撮影された位置決め穴１５０Ａの撮影位置である。この撮影位置の位置情報を（Ｘｍ，Ｙｍ）とする。このように、撮影位置は理想位置とは異なる位置となる。これには、外乱等による一時的な位置ずれと、感光材料１５０を配置したときの位置ずれ等のアライメント誤差が含まれている。
【０１５１】
全体制御部１２は、この撮影位置の位置情報（Ｘｍ，Ｙｍ）に対して外乱による位置ずれ量のみを補正する補正処理を施す。
【０１５２】
測定中に生じた外乱等によりステージ１５２がδθだけ回転した状態で撮影された場合には、δθ分の回転を相殺するだけのＸ軸方向の補正量とＹ軸方向の補正量とを算出する。位置決め穴１５０Ａの設計位置（Ｘｄ，Ｙｄ）についてδθ分の回転方向の位置変動（補正量）を算出すると（なお、補正量は周知の三角関数の関係式により求まる）、その補正量は図中（Δｘ、Δｙ）で示す補正量となり、そのままの補正量を、マーク９２の補正に用いると、マーク９３で示す位置に補正されてしまう。従って、実際に撮像された位置決め穴１５０Ａの撮影位置（マーク９２）の位置に基づいてδθ分の回転方向の位置変動（補正量）を算出する。その補正量は、図中（Δｘ′、Δｙ′）で示す補正量となり、位置決め穴１５０Ａの補正位置はマーク９４で示す位置に補正される。これにより、上記ステージ１５２のδθ分の回転を正しく補正することができる。従って、実際に露光を行なう際のアライメント補正も正しく行なうことができる。
【０１５３】
上記のように、実際に撮像された位置情報をもとに、補正量を求めることで、設計値（理想値）から基準マークの位置が大きくずれた場合でも、補正の誤差を小さくすることができる。
【０１５４】
＜ビーム位置計測時のタイミング信号（Bps Trg信号）の生成＞
各露光ヘッド１６６に備えられたレンズ系（例えば、結像光学系５４、５８等）が有するディストーションや、露光ヘッド１６６の経時変化により露光処理する際に種々の要因で生じる描画の歪みにより、各露光ヘッド１６６から照射されたレーザ光の位置（ビーム位置）がずれることがある。
【０１５５】
本実施の形態の露光システム１００では、ビーム位置計測ユニット４４を用いてこのビーム位置ずれ量を予め（例えば、上記アライメント測定のときに）計測しておき、この計測結果に基づいて露光中のビーム位置ずれを補正する。
【０１５６】
本実施の形態では、ビーム位置計測時のタイミング信号を位置情報管理部２２で生成して出力し、ビーム位置計測ユニット４４によるビーム位置計測のタイミングをとるようにしている。
【０１５７】
図１５は、ビーム位置計測ユニット４４の構成図である。
【０１５８】
このビーム位置計測ユニット４４は、ステージ１５２における搬送方向（走査方向）の上流側端縁部に一体的に取り付けたスリット板７０と、このスリット板７０の裏側に配置した光検知手段（ディテクタ）としてのフォトセンサ７２とを有する。
【０１５９】
このスリット板７０は、ステージ１５２の幅方向全長の長さを持つ矩形長板状の石英ガラス板に遮光用の薄いクロム膜（クロムマスク、エマルジョンマスク）を形成し、このクロム膜の所定複数位置に、それぞれレーザビーム（光ビーム）を通過（透過）させるようＸ軸方向に向かって直角に開く「く」の字型部分のクロム膜をエッチング加工（例えばクロム膜にマスクしてスリットをパターニングし、エッチング液でクロム膜のスリット部分を溶出させる加工）により除去して形成した検出用スリット７４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ等）を穿設して生成される。
【０１６０】
このように構成したスリット板７０は、石英ガラス製のため、温度変化による誤差を生じにくく、また遮光用の薄いクロム膜を利用することにより、ビーム位置を高精度で検出できる。
【０１６１】
図１６及び図１８に示すように、「く」の字型の検出用スリット７４は、その搬送方向上流側に位置する所定長さを持つ直線状の第１スリット部７４ａと搬送方向下流側に位置する所定長さを持つ直線状の第２スリット部７４ｂとをそれぞれの一端部で直角に接続して形成されている。すなわち、第１スリット部７４ａと、第２スリット部７４ｂとは互いに直交するとともに、Ｙ軸に対して第１スリット部７４ａは１３５度、第２スリット部７４ｂは４５度の角度を有するように構成されている。
【０１６２】
なお、第１スリット部７４ａと、第２スリット部７４ｂとは、相互に所定の角度をなすように配置するものであれば良く、両者が交差する構成以外に、別々に離れて配置される構成であっても良い。
【０１６３】
また、ここでは、第１スリット部７４ａと第２スリット部７４ｂとが、走査方向に対して４５度の角度を成すように形成したものを図示したが、これに限定されない。例えば、これら第１スリット部７４ａと第２スリット部７４ｂとを、露光ヘッド１６６の画素配列に対して傾斜すると同時に、走査方向、即ちステージ移動方向に対して傾斜する状態（お互いが平行でないように配置した状態）にできれば、走査方向に対する角度を任意に設定して構成したり、又はハの字状に構成しても良い。
【０１６４】
各検出用スリット７４直下の各所定位置には、それぞれ露光ヘッド１６６からの光を検出するフォトセンサ７２（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ又はフォトディテクタ等でも良い）が配置される。
【０１６５】
次に、予めビーム位置を計測するときの計測動作について説明する。
【０１６６】
まず、この露光システム１００において、被測定画素である一つの特定画素Ｐ１を点灯したときに露光面上に実際に照射されたビーム位置を計測するときの動作について図１６及び図１７を用いて説明する。
【０１６７】
ステージ制御部２０は、不図示のリニアモータに所定数の駆動パルスを供給して、ステージ１５２を所定量だけ移動させ、所定の露光ヘッド１６６用の検出用スリット７４を該露光ヘッド１６６の下方に位置させる。
【０１６８】
次に、全体制御部１２は、当該露光ヘッド１６６のＤＭＤ５０における特定画素Ｐ１だけをオン状態（点灯状態）とするようＤＭＤ制御部３２を制御する。
【０１６９】
さらにステージ制御部２０は、駆動パルスをリニアモータに供給してステージ１５２を移動制御することにより、図１６（Ａ）に実線で示すように、検出用スリット７４が露光エリア１６８上の所要位置（例えば原点とすべき位置）に位置するように移動させる。
【０１７０】
このとき、ビーム位置制御部４０は、第１スリット部７４ａと第２スリット部７４ｂとの交点を（ｘ０，ｙ０）と認識し、所定のメモリに記憶する。なお図１６（Ａ）では、Ｙ軸から反時計方向に回転する方向を正の角としている。また、ビーム位置制御部４０は、ビーム位置計測ドライバ４２を制御して、ビーム位置計測ユニット４４のフォトセンサ７２を動作させ、点灯している特定画素Ｐ１からの光の計測を開始する。
【０１７１】
その後、ステージ制御部２０は、ステージ１５２を移動制御することにより、検出用スリット７４をＹ軸に沿って図１６（Ａ）における向かって右方へ移動させる。そして、ビーム位置制御部４０は、図１６（Ａ）の向かって右方の想像線で示した位置で、点灯している特定画素Ｐ１からの光が第１スリット部７４ｂを透過してフォトセンサ７２で検出されたことを検知した際に、図１６（Ｂ）に例示するようにフォトセンサ７２の出力信号の推移と、ステージ１５２の移動位置との関係から、フォトセンサ７２が特定画素Ｐ１を検出したときの第１スリット部７４ａと、第２スリット部７４ｂとの交点の位置情報（ｘ０，ｙ１１）を演算し、この位置情報をメモリに記憶する。
【０１７２】
なお、このビーム位置計測ユニット４４では、検出用スリット７４のスリット幅を、ビームスポットＢＳ径よりも十分に幅広に形成しているので、図１７に示すように、フォトセンサ７２の検出値が最大の位置がある範囲に渡って広がってしまい、フォトセンサ７２の検出値が最大となったときのＹ軸の位置を、特定画素Ｐ１を検出したときのＹ軸の位置とすることができない。
【０１７３】
そこで、ビーム位置制御部４０は、フォトセンサ７２が検出した最大値の半分の値である半値を算出する。そして、ステージ１５２を連続的に移動させながらフォトセンサ７２の出力が半値となったときの２箇所の位置（ステージ１５２の移動位置）を求める。そして、フォトセンサ７２の出力が半値となったときの第１の位置と、第２の位置との中央の位置を算出する。ビーム位置制御部４０は、この算出した中央の位置を、特定画素Ｐ１を検出したときのＹ軸の位置情報としてメモリに記憶する。なお、Ｘ軸の位置情報は、原点とすべき位置のＸ軸の位置情報と同じである。
【０１７４】
なお、フォトセンサ７２の出力が半値となったときの２箇所の位置を、いわゆる移動平均（いわゆるフィルタ処理）をとってより正確に求めるようにしてもよい。これにより制ノイズ成分を除去して、より正確な位置情報を得ることができる。
【０１７５】
次に、ステージ制御部２０は、駆動パルスをリニアモータに供給してステージ１５２を移動制御することによりステージ１５２を移動操作し、検出用スリット７４をＹ軸に沿って図１６（Ａ）の向かって左方へ移動を開始させる。そして、ビーム位置制御部４０は、図１６（Ａ）の向かって左方の想像線で示した位置で、図１６（Ｂ）に例示するように点灯している特定画素Ｐ１からの光が第１スリット部７４ａを透過してフォトセンサ７２で検出されたことを検知した際に、図１６（Ｂ）に例示するようにフォトセンサ７２の出力信号の推移と、ステージ１５２の移動位置との関係から、フォトセンサ７２が特定画素Ｐ１を検出したときの第１スリット部７４ａと、第２スリット部７４ｂとの交点の位置情報（ｘ０，ｙ１２）を演算し、この位置情報をメモリに記憶する。
【０１７６】
次に、ビーム位置制御部４０は、メモリに記憶した、座標（ｘ０，ｙ１１）と（ｘ０，ｙ１２）とを読み出して、特定画素Ｐ１の座標を求め、実際の位置を特定するため下記式で演算を行う。ここで、特定画素Ｐ１の座標を（ｘ１，ｙ１）とすると、特定画素Ｐ１の座標値ｘ１は、ｘ１＝ｘ０＋（ｙ１１−ｙ１２）／２で表され、座標値ｙ１は、ｙ１＝（ｙ１１＋ｙ１２）／２で表される。
【０１７７】
なお、上記フォトセンサ７２のステージのＹ方向の移動に伴った出力信号は、フォトセンサ７２の検出値を所定のサンプリング間隔でサンプリングすることにより得られる。そして、このときのサンプリングは、位置情報管理部２２が生成したタイミング信号（Bps Trg信号）に応じて行なわれる。
【０１７８】
このBps Trg信号は、変位センサ２５２、２５４で測定されたステージ１５２のリアルタイムのＹ方向の位置情報Ｙ１、Ｙ２に基づいて位置情報管理部２２でリアルタイムに生成され、出力される。
【０１７９】
具体的には、位置情報管理部２２は、位置情報Ｙ１とＹ２とを加算して２で除算した平均値Ｙavをステージ１５２のＹ方向の移動位置として算出し、所定間隔で（すなわち、Ｙavの値が予め定められた距離だけ増加する毎に）Bps Trg信号を生成する。
【０１８０】
ビーム位置制御部４０は、Bps Trg信号を受信したときに、ビーム位置計測ドライバ４２を介してビーム位置計測ユニット４４のフォトセンサ７２の検出値をサンプリングして、上記のようにビーム位置を計測する。
【０１８１】
＜ビーム位置計測誤差の補正信号（ビームPos信号）の生成＞
次に、この露光システム１００において、上記の如くビーム位置を計測することにより、一つの露光ヘッド１６６によって露光面上に像を投影可能な露光エリア（全面露光領域）１６８の描画の歪み量（位置ずれ量）を検出して補正するときの補正方法について説明する。
【０１８２】
全面露光領域としての露光エリア１６８の歪み量を検出するため、本実施の形態の露光システム１００では、ビーム位置計測ユニット４４は、図１５に示すように、一つの露光エリア１６８に対して複数（例えば５個）の検出用スリット７４で同時に位置検出できるように構成されている。
【０１８３】
このため、一つの露光ヘッド１６６による露光エリア１６８内には、測定対象となる露光エリア内で平均的に分散して点在する複数の被測定画素を設定する。本実施の形態では、被測定画素を５組み設定する。これら複数の被測定画素は、露光エリア１６８の中心に対して対象位置に設定する。図１８に示す露光エリア１６８では、その長手方向中央位置に配置した一組（ここでは被測定画素３個で一組）の被測定画素Ｐｃ１、Ｐｃ２、Ｐｃ３に対して、左右対称に２組づつの被測定画素Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐａ３、Ｐｂ１、Ｐｂ２、Ｐｂ３のペアと、Ｐｄ１、Ｐｄ２、Ｐｄ３、Ｐｅ１、Ｐｅ２、Ｐｅ３ペアとを設定する。
【０１８４】
また図１８に示すように、スリット板７０には、各被測定画素の組みを検出可能にそれぞれ対応する位置に、５個の検出用スリット７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃ、７４Ｄ及び７４Ｅを配置する。
【０１８５】
さらに、予めスリット板７０に形成した５個の検出用スリット７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃ、７４Ｄ及び７４Ｅ間の加工誤差を調整するときの演算を容易にするため、第１スリット部７４ａと第２スリット部７４ｂとの交点の相対的座標位置の関係を求める。例えば図１９に示すスリット板７０では、第１の検出用スリット７４Ａの座標（ｘ１、ｙ１）を基準とすると、第２の検出用スリット７４Ｂの座標が（ｘ１＋ｌ１、ｙ１）、第３の検出用スリット７４Ｃの座標が（ｘ１＋ｌ１＋ｌ２、ｙ１）、第４の検出用スリット７４Ｄの座標が（ｘ１＋ｌ１＋ｌ２＋ｌ３、ｙ１＋ｊ１）、第５の検出用スリット７４Ｅ（ｘ１＋ｌ１＋ｌ２＋ｌ３＋ｌ４、ｙ１）となる。
【０１８６】
次に前述した条件を基にして、ビーム位置制御部４０が露光エリア１６８の歪み量を検出する場合には、全体制御部１２がＤＭＤ制御部３２に制御信号を出力してＤＭＤ３６を制御し、所定一群の被測定画素（Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐａ３、Ｐｂ１、Ｐｂ２、Ｐｂ３、Ｐｃ１、Ｐｃ２、Ｐｃ３、Ｐｄ１、Ｐｄ２、Ｐｄ３、Ｐｅ１、Ｐｅ２、Ｐｅ３）をオン状態とし、この状態でステージ制御部２０がスリット板７０を設置したステージ１５２を各露光ヘッド１６６の直下で移動させる。ビーム位置制御部４０は、これら被測定画素の各々に対して、それぞれ対応する検出用スリット７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃ、７４Ｄ及び７４Ｅを利用して座標を求める。その際、所定一群の被測定画素は個々にオン状態としても良く、また全てをオン状態として検出しても良い。
【０１８７】
次に、ビーム位置制御部４０は、ＤＭＤ３６における各被測定画素に対応した各マイクロミラーの反射面の位置情報と、検出用スリット７４及びステージの移動位置情報を利用して検出された各マイクロミラーから露光面（露光エリア１６８）に投射されたレーザ光の露光点位置情報とから、これらの相対的な位置ずれをそれぞれ演算することにより、図２０に例示するような露光エリア１６８内における描画の歪み量（歪み状態）を求める。
【０１８８】
全体制御部１２は、ビーム位置制御部４０で求められた歪み量に基づいて、露光位置が補正されるように（歪みが相殺されるように）、画像処理部１４を制御して感光材料１５０に露光する原画像データを変形させる。これにより、補正された画像データに基づいてＤＭＤ５０を制御でき、ビーム位置ずれによる画像の歪みを補正することができる。なお、ビーム位置ずれの補正方法は、原画像データの変形のみに限定されず、例えば、上記説明したように露光タイミングを調整したり、ビームシフタ機構２２０等により露光位置をシフトしたりすることで補正するようにしてもよい。
【０１８９】
なお、前述した露光システム１００では、スリット板７０に複数の検出用スリット７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃ、７４Ｄ及び７４Ｅを形成し、各々に対応してフォトセンサ７２を設けたものについて説明したが、単一の検出用スリット７４と単一のフォトセンサ７２とを組み合わせたものを、ステージ１５２に対してＸ軸方向に移動して各被測定画素の組み毎に位置検出を行うように構成しても良い。
【０１９０】
この場合には、単一の検出用スリット７４と単一のフォトセンサ７２とを組み合わせたもののＸ軸方向に対する移動位置情報と、被測定画素を点灯したときの露光面上に実際に照射された露光点位置情報とを演算して、描画の歪み量（歪み状態）を求める。
【０１９１】
なお、上記の如くビーム位置を計測するときに、外乱等によりステージ１５２と露光ヘッド１６６の相対位置が変動し、測定誤差が生じる場合がある。
【０１９２】
本実施の形態の露光システム１００では、この測定誤差を位置情報管理部２２により補正する。
【０１９３】
ビーム位置制御部４０は、上述したように、特定画素Ｐ１を検出したときのＹ軸の位置情報を算出する際、ステージ１５２の移動中にフォトセンサ７２の出力が半値となったときの２箇所の位置の位置情報を求めるが、このときの２箇所の位置のＹ軸の位置情報（以下Ｐｍａ、Ｐｍｂと呼称する）を位置情報管理部２２に算出させる。このため、ビーム位置制御部４０は、算出に必要なパラメータを位置情報管理部２２に送信する。また、位置情報管理部２２は、各ビーム位置の位置ずれに対応して上記２箇所の位置情報Ｐｍａ、Ｐｍｂを算出するために、ビーム位置測定動作中の位置情報Ｙ１、Ｙ２、ＹＨ１、ＹＨ２、Ｘ１、ＸＨ１、ＸＨ２を時系列順に位置情報管理部２２が有するメモリに記憶しておく。
【０１９４】
位置情報管理部２２は、ビーム位置制御部４０から必要なパラメータを受信したときに、該パラメータとビーム位置測定中に位置情報検出部１８によって検出され記憶しておいた位置情報Ｙ１、Ｙ２、ＹＨ１、ＹＨ２、Ｘ１、ＸＨ１、ＸＨ２とを用いて２箇所のＹ軸の位置情報Ｐｍａ、Ｐｍｂを算出し、ビーム位置制御部４０に返す。
【０１９５】
図２１は、外乱等により相対位置が変動した場合の測定誤差の補正方法を説明する説明図である。
【０１９６】
図２１（Ａ）に示すように、ＹＨ１、ＹＨ２を測定したときの変位センサ２６０、２６２のＸ方向におけるレーザ光照射位置に対する、ビーム位置測定対象となった露光ヘッド１６６のＸ方向の相対位置を示す比率をｒ、ｓとする。また、検出スリット７４の総数をｎとし、ビーム位置測定対象となった露光ヘッド１６６のビーム位置測定に用いた検出スリット７４は図２１の向かって左からｍ番目の検出スリット７４とする。また、図２１（Ｂ）に示すように、検出スリットのＸ軸に対する角度をθとする。
【０１９７】
位置情報管理部２２は、以上のパラメータと位置情報検出部１８によって検出された位置情報とを用いて位置情報Ｐｍａ、Ｐｍｂを以下のように算出する。
【０１９８】
Pma=Y1_Pma+(Y2_Pma-Y1_Pma)*m/n
+(X1_Pma-XH_Pma)/tanθ-(YH1_Pma*s+Yh2_Pma*r)/(r+s)
Pmb=Y1_Pmb+(Y2_Pmb-Y1_Pmb)*m/n
+(X1_Pmb-XH_Pmb)/tanθ-(YH1_Pmb*s+Yh2_Pmb*r)/(r+s)
なお、上記数式では、位置情報検出部１８によって検出された位置情報Ｙ１、Ｙ２、ＹＨ１、ＹＨ２、Ｘ１、ＸＨ１、ＸＨ２については、Ｐｍａに対応する位置情報には末尾にＰｍａの符号を付し、Ｐｍｂに対応する位置情報には末尾にＰｍｂの符号を付して区別して示した。また、上記数式でＸＨは、位置情報ＸＨ１とＸＨ２の平均値を表す。
【０１９９】
位置情報管理部２２は、上記算出した位置情報Ｐｍａ、Ｐｍｂを示す信号（ビームPos信号）を、ビーム位置の計測結果を補正するためのパラメータを示す信号として生成してビーム位置制御部４０に返す。
【０２００】
ビーム位置制御部４０は、受信したビームPos信号が示す位置情報Ｐｍａ、Ｐｍｂから、前述したようにビーム位置を算出する。
【０２０１】
これにより、補正されたビーム位置が算出され、ビーム位置制御部４０は、外乱等の位置ずれの影響なく正確なビーム位置を検出することができる。
【０２０２】
［変形例］
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で様々な設計上の変更を行うようにしてもよい。
【０２０３】
例えば、上記実施の形態では、位置情報管理部２２が生成した信号は、ビームシフタドライバ２４、ビーム位置制御部４０、ＡＦ制御部２６、ＤＭＤ制御部３２、ＬＤ制御部３６、及びカメラ処理部１６が受信するが、ビームシフタドライバ２４を除いて、全てネットワーク４６または４７に接続されており、各々切り離しや接続が容易な構成となっている。従って、不要な機能についてはネットワークから切り離し、或いは追加したい機能があれば、ネットワークに追加するようにしてもよい。また、上記ではビームシフタドライバ２４については、上記ではネットワークに接続しない構成としたが、ネットワークに接続する構成としてもよい。
【０２０４】
例えば、露光システム１００の構成は、上記構成に限定されず、例えば、ステージや露光スキャン部等、実際に露光を実行するデバイスと、制御系のデバイスとを別個独立に設けて構成したシステムとしてもよいし、各々のデバイスを１箇所に備えて構成してもよい。
【０２０５】
また、上記実施の形態では、露光装置を例に挙げて説明したが、これに限定されず、様々な描画装置、例えば、インクジェット方式の画像形成装置等にも適用可能である。
【０２０６】
また、上記実施の形態では、Ｚ方向の位置情報については位置情報管理部２２の一元管理の対象から外しているが、Ｚ方向の位置情報についても一元管理の対象とするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２０７】
【図１】本実施の形態に係る露光装置の外観を示す斜視図である。
【図２】露光スキャナに設けられた露光ヘッドの配列状態を模式的に示す斜視図である。
【図３】（Ａ）は、感光材料に形成される露光済み領域を示す平面図であり、（Ｂ）は、各露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す図である。
【図４】露光ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図５】ＡＦユニットの概略構成を示す構成図である。
【図６】ビームシフタ機構の概略構成を示す構成図である。
【図７】本実施の形態に係る露光装置における電気的な構成を示すブロック図である。
【図８】位置情報検出部を構成する各変位センサの構成及び測定位置を模式的に示した図である。
【図９】露光トリガ信号（EXP Trg信号）の生成処理を説明するタイミングチャートである。
【図１０】実機の特性に応じてシフト量Ｓを補正する場合の補正量の一例を示したグラフである。
【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）は露光装置によるフォーカス測定及び制御における演算処理の内容を説明するための説明図である。
【図１２】露光装置によるフォーカス測定及び制御における演算処理において作成されるマッピングデータを示す図である。
【図１３】露光装置によるフォーカス測定及び制御において感光材料の被露光面のＸ方向断面における近似曲線を求める内容を説明するための説明図である。
【図１４】Ｚ軸周りの回転方向θの位置ずれを補正する補正方法を説明する説明図である。
【図１５】ビーム位置計測ユニットの構成図である。
【図１６】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係る露光装置の検出用スリットを利用して点灯している特定画素の位置を検出する状態を示す説明図、（Ｂ）は、点灯している特定画素をフォトセンサが検知したときの信号を示す説明図である。
【図１７】検出用スリットを利用して点灯している特定画素を検出する方法を説明する説明図である。
【図１８】複数の検出用スリットを利用して所定複数点灯している特定画素を検出する方法を説明する説明図である。
【図１９】スリット板上に形成された複数の検出用スリットの相対的な位置関係の一例を示す説明図である。
【図２０】露光エリア内における描画の歪み量（歪み状態）の一例を示す図である。
【図２１】外乱等により相対位置が変動した場合の測定誤差の補正方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
【０２０８】
１２  全体制御部
１４  画像処理部
１６  カメラ処理部
１８  位置情報検出部
２０  ステージ制御部
２２  位置情報管理部
２２  制御部
２４  ビームシフタドライバ
２６  ＡＦ制御部
２８  ＡＦドライバ
３０  ＡＦ変位計測部
３２  ＤＭＤ制御部
３４  ＤＭＤドライバ
３６  ＬＤ制御部
３８  ＬＤドライバ
４０  ビーム位置制御部
４２  ビーム位置計測ドライバ
４４  ビーム位置計測ユニット
４６、４７  ネットワーク
１００  露光システム
１４０  スキャナ定盤
１５０  感光材料
１５０Ａ  位置決め穴
１５２  ステージ
１６２  露光スキャナ
１６６  露光ヘッド
１８０  カメラユニット
１８２  カメラ
１８４  ＡＦセンサユニット
２２０  ビームシフタ機構
【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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【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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【図２１】
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