(57)【要約】【課題】マスクを用いることなく、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を形成する。【解決手段】光ビーム照射装置（２０）は、二方向に配列した複数のミラーの角度を変更して光ビームを変調する空間的光変調器（２５）、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路（２７）、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系（２６ａ，２６ｂ）を含むヘッド部（２０ａ）を有し、直線偏光の光ビームを照射する。光ビームを透過させて光ビームの進行方向を傾ける光偏向素子（２９，２９ａ，２９ｂ）を、光ビーム照射装置（２０）のヘッド部（２０ａ）とチャックに支持された基板との間に配置して、光ビーム照射装置（２０）から照射された直線偏光の光ビームを、光偏向素子（２９，２９ａ，２９ｂ）からチャックに支持された基板へ斜めに照射する。【選択図】図１１
2012173693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持するチャックと、
二方向に配列した複数のミラーの角度を変更して光ビームを変調する空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有し、直線偏光の光ビームを照射する光ビーム照射装置と、
前記光ビーム照射装置のヘッド部と前記チャックに支持された基板との間に配置され、前記光ビーム照射装置のヘッド部から照射された光ビームを透過させて光ビームの進行方向を傾け、前記チャックに支持された基板へ光ビームを斜めに照射する光偏向素子と、
前記チャックと前記光ビーム照射装置とを相対的に移動する移動手段とを備えたことを特徴とする配向膜の露光装置。
【請求項２】
前記光偏向素子を複数備え、各光偏向素子は、前記光ビーム照射装置のヘッド部から照射された光ビームの進行方向をそれぞれ異なる方向へ傾け、
前記複数の光偏向素子を、前記光ビーム照射装置のヘッド部と前記チャックに支持された基板との間に切り替えて配置する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の配向膜の露光装置。
【請求項３】
前記光偏向素子を回転して、前記光偏向素子により傾けられる光ビームの進行方向を切り替える手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の配向膜の露光装置。
【請求項４】
前記光偏向素子は、溝の断面形状が鋸歯状である透過型ブレーズド回折格子であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の配向膜の露光装置。
【請求項５】
前記チャックに支持された基板の表面の高さの変位を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された基板の表面の高さの変位に応じて、前記光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データの座標を補正し、補正した座標の描画データを、前記光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の配向膜の露光装置。
【請求項６】
前記チャックに支持された基板の表面の高さの変位を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された基板の表面の高さの変位分だけ、前記チャックと前記光ビーム照射装置とを相対的に基板の表面に垂直な方向へ移動する手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の配向膜の露光装置。
【請求項７】
前記検出手段は、検出光を前記チャックに支持された基板へ斜めに照射する投光部と、検出光が基板の表面で反射された反射光を受光する受光部とを有し、受光部で受光した反射光の位置の変化から、基板の表面の高さの変位を検出することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の配向膜の露光装置。
【請求項８】
基板をチャックで支持し、
チャックと、二方向に配列した複数のミラーの角度を変更して光ビームを変調する空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有し、直線偏光の光ビームを照射する光ビーム照射装置とを、相対的に移動し、
光ビームを透過させて光ビームの進行方向を傾ける光偏向素子を、光ビーム照射装置のヘッド部とチャックに支持された基板との間に配置して、光ビーム照射装置から照射された直線偏光の光ビームを、光偏向素子からチャックに支持された基板へ斜めに照射し、
光偏向素子から斜めに照射された直線偏光の光ビームにより基板を走査して、基板に塗布された配向膜に液晶の配列方向を整える配向特性を付与することを特徴とする配向膜の露光方法。
【請求項９】
光ビームの進行方向をそれぞれ異なる方向へ傾ける複数の光偏向素子を、光ビーム照射装置のヘッド部とチャックに支持された基板との間に切り替えて配置することを特徴とする請求項８に記載の配向膜の露光方法。
【請求項１０】
光偏向素子を回転して、光偏向素子により傾けられる光ビームの進行方向を切り替えることを特徴とする請求項８に記載の配向膜の露光方法。
【請求項１１】
光偏向素子として、溝の断面形状が鋸歯状である透過型ブレーズド回折格子を用いることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか一項に記載の配向膜の露光方法。
【請求項１２】
チャックに支持された基板の表面の高さの変位を検出し、
検出した基板の表面の高さの変位に応じて、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データの座標を補正し、補正した座標の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給することを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれか一項に記載の配向膜の露光方法。
【請求項１３】
チャックに支持された基板の表面の高さの変位を検出し、
検出した基板の表面の高さの変位分だけ、チャックと光ビーム照射装置とを相対的に基板の表面に垂直な方向へ移動することを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれか一項に記載の配向膜の露光方法。
【請求項１４】
検出光をチャックに支持された基板へ斜めに照射し、
検出光が基板の表面で反射された反射光を受光し、
受光した反射光の位置の変化から、基板の表面の高さの変位を検出することを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の配向膜の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ装置の製造において、高分子化合物から成る配向膜へ直線偏光の露光光を照射して、配向膜に液晶の配列方向を整える配向特性を付与する配向膜の露光装置及び露光方法に係り、特に、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を形成する配向膜の露光装置及び露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス駆動方式の液晶ディスプレイ装置は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板とカラーフィルタ基板との間に液晶を封入して製造され、ＴＦＴ基板及びカラーフィルタ基板の表面には、液晶の配列方向を整えるための配向膜が形成されている。配向膜に液晶の配列方向を整える配向特性を付与する処理は、従来、配向膜の表面を布で擦る「ラビング法」により行われていたが、近年、ポリイミド等の高分子化合物から成る配向膜へ直線偏光の紫外光を照射し、偏光方向の高分子鎖を選択的に反応させて、異方性を発生させる「光配向法」が開発されている。光配向法において、配向膜にプレチルト角を発現させる方法の１つとして、直線偏光の紫外光を配向膜へ斜めに照射する方法がある。
【０００３】
特許文献１には、液晶表示装置の視野角拡大、表示品位の向上及びコントラストの向上を図るために、液晶層を挟む一対の基板において、各基板上の配向膜を、プレチルト方向が約１８０°異なる２つの配向領域に各々分割し、一方の基板上の配向領域の境界と他方の基板上の配向領域の境界とが略直交するように両基板を貼り合わせて、４つの配向状態の領域を形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３５２４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の様に、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を形成するためには、直線偏光の紫外光を、配向領域毎に異なる方向から斜めに照射する必要がある。そのため、従来は、フォトリソグラフィー技術で用いられる、マスクと基板との間に微小な間隙（プロキシミティギャップ）を設けてマスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置と同様の構成を用い、露光する配向領域以外の領域を覆うマスクを設けて、露光光照射装置からマスクへ直線偏光の露光光を斜めに照射していた。
【０００６】
しかしながら、マスクを用いた従来の方式は、露光する基板の種類毎にマスクを交換する必要がある。また、従来のプロキシミティ露光装置に用いられる露光光照射装置は、露光光を照射する方向を変更することができないため、各配向領域を露光する度に基板をチャックから取り外して基板の向きを回転させる必要がある。そのため、タクトタイムが長くなって、スループットが低下するという問題がある。
【０００７】
さらに、マスクを用いた従来の方式では、マスクに自重によるたわみが生じるため、マスクと基板との間のギャップが場所によって異なり、露光光をマスクから基板へ斜めに照射すると、露光光が基板へ照射される位置がマスクと基板との間のギャップに応じて変動し、露光精度が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、マスクを用いることなく、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を形成することである。また、本発明の課題は、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を形成する際、タクトタイムを短縮して、スループットを向上させることである。さらに、本発明の課題は、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を精度良く形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の配向膜の露光装置は、基板を支持するチャックと、二方向に配列した複数のミラーの角度を変更して光ビームを変調する空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有し、直線偏光の光ビームを照射する光ビーム照射装置と、光ビーム照射装置のヘッド部とチャックに支持された基板との間に配置され、光ビーム照射装置のヘッド部から照射された光ビームを透過させて光ビームの進行方向を傾け、チャックに支持された基板へ光ビームを斜めに照射する光偏向素子と、チャックと光ビーム照射装置とを相対的に移動する移動手段とを備えたものである。
【００１０】
また、本発明の配向膜の露光方法は、基板をチャックで支持し、チャックと、二方向に配列した複数のミラーの角度を変更して光ビームを変調する空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有し、直線偏光の光ビームを照射する光ビーム照射装置とを、相対的に移動し、光ビームを透過させて光ビームの進行方向を傾ける光偏向素子を、光ビーム照射装置のヘッド部とチャックに支持された基板との間に配置して、光ビーム照射装置から照射された直線偏光の光ビームを、光偏向素子からチャックに支持された基板へ斜めに照射し、光偏向素子から斜めに照射された直線偏光の光ビームにより基板を走査して、基板に塗布された配向膜に液晶の配列方向を整える配向特性を付与するものである。
【００１１】
光ビームを透過させて光ビームの進行方向を傾ける光偏向素子を、光ビーム照射装置のヘッド部とチャックに支持された基板との間に配置して、光ビーム照射装置から照射された直線偏光の光ビームを、光偏向素子からチャックに支持された基板へ斜めに照射し、光偏向素子から斜めに照射された直線偏光の光ビームにより基板を走査して、基板に塗布された配向膜に液晶の配列方向を整える配向特性を付与するので、光ビーム照射装置の空間的光変調器を駆動する駆動回路へ供給する描画データを変更して、所望の位置及び所望の形状の配向領域を露光することができる。従って、マスクを用いることなく、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を形成することができる。
【００１２】
さらに、本発明の配向膜の露光装置は、光偏向素子を複数備え、各光偏向素子が、光ビーム照射装置のヘッド部から照射された光ビームの進行方向をそれぞれ異なる方向へ傾け、複数の光偏向素子を、光ビーム照射装置のヘッド部とチャックに支持された基板との間に切り替えて配置する手段を備えたものである。また、本発明の配向膜の露光方法は、光ビームの進行方向をそれぞれ異なる方向へ傾ける複数の光偏向素子を、光ビーム照射装置のヘッド部とチャックに支持された基板との間に切り替えて配置するものである。
【００１３】
あるいは、本発明の配向膜の露光装置は、光偏向素子を回転して、光偏向素子により傾けられる光ビームの進行方向を切り替える手段を備えたものである。また、本発明の配向膜の露光方法は、光偏向素子を回転して、光偏向素子により傾けられる光ビームの進行方向を切り替えるものである。
【００１４】
光ビームの進行方向をそれぞれ異なる方向へ傾ける複数の光偏向素子を、光ビーム照射装置のヘッド部とチャックに支持された基板との間に切り替えて配置し、あるいは、光偏向素子を回転して、光偏向素子により傾けられる光ビームの進行方向を切り替えるので、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を形成する際、各配向領域を露光する度に基板をチャックから取り外して基板の向きを回転させる必要が無い。従って、タクトタイムが短縮されて、スループットが向上する。
【００１５】
さらに、本発明の配向膜の露光装置は、光偏向素子が、溝の断面形状が鋸歯状である透過型ブレーズド回折格子であるものである。また、本発明の配向膜の露光方法は、光偏向素子として、溝の断面形状が鋸歯状である透過型ブレーズド回折格子を用いるものである。光偏向素子として、透過型ブレーズド回折格子を用いることにより、光偏向素子を透過する際の光ビームの損失が少なく済む。
【００１６】
さらに、本発明の配向膜の露光装置は、チャックに支持された基板の表面の高さの変位を検出する検出手段と、検出手段により検出された基板の表面の高さの変位に応じて、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データの座標を補正し、補正した座標の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する手段とを備えたものである。また、本発明の配向膜の露光方法は、チャックに支持された基板の表面の高さの変位を検出し、検出した基板の表面の高さの変位に応じて、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データの座標を補正し、補正した座標の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給するものである。
【００１７】
あるいは、本発明の配向膜の露光装置は、チャックに支持された基板の表面の高さの変位を検出する検出手段と、検出手段により検出された基板の表面の高さの変位分だけ、チャックと光ビーム照射装置とを相対的に基板の表面に垂直な方向へ移動する手段とを備えたものである。また、本発明の配向膜の露光方法は、チャックに支持された基板の表面の高さの変位を検出し、検出した基板の表面の高さの変位分だけ、チャックと光ビーム照射装置とを相対的に基板の表面に垂直な方向へ移動するものである。
【００１８】
光ビーム照射装置から照射された直線偏光の光ビームを、光偏向素子からチャックに支持された基板へ斜めに照射するため、チャックの表面の高さのばらつきや基板の厚さのばらつきにより、チャックに支持された基板の表面の高さが場所によって異なると、そのままでは、光ビームが基板へ照射される位置が変動する。本発明では、チャックに支持された基板の表面の高さの変位を検出し、検出した基板の表面の高さの変位に応じて、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データの座標を補正し、補正した座標の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給し、あるいは、検出した基板の表面の高さの変位分だけ、チャックと光ビーム照射装置とを相対的に基板の表面に垂直な方向へ移動するので、チャックに支持された基板の表面の高さが場所により異なっても、光ビームが基板へ照射される位置が変動せず、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域が精度良く形成される。
【００１９】
さらに、本発明の配向膜の露光装置は、検出手段が、検出光をチャックに支持された基板へ斜めに照射する投光部と、検出光が基板の表面で反射された反射光を受光する受光部とを有し、受光部で受光した反射光の位置の変化から、基板の表面の高さの変位を検出するものである。また、本発明の配向膜の露光方法は、検出光をチャックに支持された基板へ斜めに照射し、検出光が基板の表面で反射された反射光を受光し、受光した反射光の位置の変化から、基板の表面の高さの変位を検出するものである。光学的手法を用いて基板の表面の高さの変位が精度良く検出され、配向領域がさらに精度良く形成される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、光ビームを透過させて光ビームの進行方向を傾ける光偏向素子を、光ビーム照射装置のヘッド部とチャックに支持された基板との間に配置して、光ビーム照射装置から照射された直線偏光の光ビームを、光偏向素子からチャックに支持された基板へ斜めに照射し、光偏向素子から斜めに照射された直線偏光の光ビームにより基板を走査して、基板に塗布された配向膜に液晶の配列方向を整える配向特性を付与することにより、光ビーム照射装置の空間的光変調器を駆動する駆動回路へ供給する描画データを変更して、所望の位置及び所望の形状の配向領域を露光することができる。従って、マスクを用いることなく、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を形成することができる。
【００２１】
さらに、本発明によれば、光ビームの進行方向をそれぞれ異なる方向へ傾ける複数の光偏向素子を、光ビーム照射装置のヘッド部とチャックに支持された基板との間に切り替えて配置し、あるいは、光偏向素子を回転して、光偏向素子により傾けられる光ビームの進行方向を切り替えることにより、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を形成する際、タクトタイムを短縮して、スループットを向上させることができる。
【００２２】
さらに、本発明によれば、光偏向素子として、透過型ブレーズド回折格子を用いることにより、光偏向素子を透過する際の光ビームの損失を少なくすることができる。
【００２３】
さらに、本発明によれば、チャックに支持された基板の表面の高さの変位を検出し、検出した基板の表面の高さの変位に応じて、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データの座標を補正し、補正した座標の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給し、あるいは、検出した基板の表面の高さの変位分だけ、チャックと光ビーム照射装置とを相対的に基板の表面に垂直な方向へ移動することにより、チャックに支持された基板の表面の高さが場所により異なっても、光ビームが基板へ照射される位置が変動するのを防止して、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を精度良く形成することができる。
【００２４】
さらに、本発明によれば、検出光をチャックに支持された基板へ斜めに照射し、検出光が基板の表面で反射された反射光を受光し、受光した反射光の位置の変化から、基板の表面の高さの変位を検出することにより、光学的手法を用いて基板の表面の高さの変位を精度良く検出して、配向領域をさらに精度良く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態による配向膜の露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態による配向膜の露光装置の側面図である。
【図３】本発明の一実施の形態による配向膜の露光装置の正面図である。
【図４】光ビーム照射装置の概略構成を示す図である。
【図５】ＤＭＤのミラー部の一例を示す図である。
【図６】レーザー測長系の動作を説明する図である。
【図７】光偏向素子移動装置の配置を示す図である。
【図８】図８（ａ）は光偏向素子移動装置の上面図、図８（ｂ）は光偏向素子移動装置の側面図である。
【図９】光偏向素子移動装置の動作を説明する図である。
【図１０】光偏向素子移動装置の動作を説明する図である。
【図１１】本発明の一実施の形態による配向膜の露光方法を説明する図である。
【図１２】本発明の一実施の形態による配向膜の露光方法を説明する図である。
【図１３】光偏向素子回転装置の配置を示す側面図である。
【図１４】光偏向素子回転装置の動作を説明する図である。
【図１５】光偏向素子回転装置の動作を説明する図である。
【図１６】基板の表面の高さの変位による光ビームの照射位置の変動を説明する図である。
【図１７】本発明の一実施の形態による描画制御部の概略構成を示す図である。
【図１８】本発明の他の実施の形態による配向膜の露光装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、本発明の一実施の形態による配向膜の露光装置の概略構成を示す図である。また、図２は本発明の一実施の形態による配向膜の露光装置の側面図、図３は本発明の一実施の形態による配向膜の露光装置の正面図である。露光装置は、ベース３、Ｘガイド４、Ｘステージ５、Ｙガイド６、Ｙステージ７、θステージ８、チャック１０、ゲート１１、光ビーム照射装置２０、リニアスケール３１，３３、エンコーダ３２，３４、レーザー測長系、レーザー測長系制御装置４０、ステージ駆動回路６０、及び主制御装置７０を含んで構成されている。なお、図２及び図３では、レーザー測長系のレーザー光源４１、レーザー測長系制御装置４０、ステージ駆動回路６０、及び主制御装置７０が省略されている。露光装置は、これらの他に、基板１をチャック１０へ搬入し、また基板１をチャック１０から搬出する基板搬送ロボット、装置内の温度管理を行う温度制御ユニット等を備えている。
【００２７】
なお、以下に説明する実施の形態におけるＸＹ方向は例示であって、Ｘ方向とＹ方向とを入れ替えてもよい。
【００２８】
図１及び図２において、チャック１０は、基板１の受け渡しを行う受け渡し位置にある。受け渡し位置において、図示しない基板搬送ロボットにより基板１がチャック１０へ搬入され、また図示しない基板搬送ロボットにより基板１がチャック１０から搬出される。チャック１０は、基板１の裏面を真空吸着して支持する。基板１の表面には、ポリイミド等の高分子化合物から成る配向膜が塗布されている。
【００２９】
基板１の露光を行う露光位置の上空に、ベース３をまたいでゲート１１が設けられている。ゲート１１には、複数の光ビーム照射装置２０が搭載されている。なお、本実施の形態は、８つの光ビーム照射装置２０を用いた露光装置の例を示しているが、光ビーム照射装置の数はこれに限らず、本発明は１つ又は２つ以上の光ビーム照射装置を用いた露光装置に適用される。
【００３０】
図４は、光ビーム照射装置の概略構成を示す図である。光ビーム照射装置２０は、光ファイバー２２、レンズ２３、ミラー２４、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）２５、投影レンズ２６ａ，２６ｂ、ＤＭＤ駆動回路２７、偏光子２８、及びレーザー変位計を含んで構成されている。光ファイバー２２は、レーザー光源ユニット２１から発生された紫外光の光ビームを、光ビーム照射装置２０内へ導入する。光ファイバー２２から射出された光ビームは、レンズ２３を透過した後、偏光子２８を透過して直線偏光となり、ミラー２４で反射されてＤＭＤ２５へ照射される。ＤＭＤ２５は、光ビームを反射する複数の微小なミラーを直交する二方向に配列して構成された空間的光変調器であり、各ミラーの角度を変更して光ビームを変調する。ＤＭＤ２５により変調された光ビームは、照射光学系の投影レンズ２６ａ，２６ｂを含むヘッド部２０ａから照射される。ＤＭＤ駆動回路２７は、主制御装置７０から供給された描画データに基づいて、ＤＭＤ２５の各ミラーの角度を変更する。
【００３１】
なお、偏光子２８は、レンズ２３とミラー２４の間に限らず、光ビーム照射装置２０内で光ビームの光路中の任意の位置に設置することができる。
【００３２】
図２及び図３において、チャック１０は、θステージ８に搭載されており、θステージ８の下にはＹステージ７及びＸステージ５が設けられている。Ｘステージ５は、ベース３に設けられたＸガイド４に搭載され、Ｘガイド４に沿ってＸ方向へ移動する。Ｙステージ７は、Ｘステージ５に設けられたＹガイド６に搭載され、Ｙガイド６に沿ってＹ方向へ移動する。θステージ８は、Ｙステージ７に搭載され、θ方向へ回転する。Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８には、ボールねじ及びモータや、リニアモータ等の図示しない駆動機構が設けられており、各駆動機構は、図１のステージ駆動回路６０により駆動される。
【００３３】
θステージ８のθ方向への回転により、チャック１０に搭載された基板１は、直交する二辺がＸ方向及びＹ方向へ向く様に回転される。Ｘステージ５のＸ方向への移動により、チャック１０は、受け渡し位置と露光位置との間を移動される。露光位置において、Ｘステージ５のＸ方向への移動により、各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームが、基板１をＸ方向へ走査する。また、Ｙステージ７のＹ方向への移動により、各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームによる基板１の走査領域が、Ｙ方向へ移動される。図１において、主制御装置７０は、ステージ駆動回路６０を制御して、θステージ８のθ方向へ回転、Ｘステージ５のＸ方向への移動、及びＹステージ７のＹ方向への移動を行う。
【００３４】
図５は、ＤＭＤのミラー部の一例を示す図である。光ビーム照射装置２０のＤＭＤ２５は、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査方向（Ｘ方向）に対して、所定の角度θだけ傾いて配置されている。ＤＭＤ２５を、走査方向に対して傾けて配置すると、直交する二方向に配列された複数のミラー２５ａのいずれかが、隣接するミラー２５ａ間の隙間に対応する箇所をカバーするので、配向膜の露光を隙間無く行うことができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、Ｘステージ５によりチャック１０をＸ方向へ移動することによって、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査を行っているが、光ビーム照射装置２０を移動することにより、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査を行ってもよい。また、本実施の形態では、Ｙステージ７によりチャック１０をＹ方向へ移動することによって、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査領域を変更しているが、光ビーム照射装置２０を移動することにより、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査領域を変更してもよい。
【００３６】
例えば、チャック１０を固定し、各光ビーム照射装置２０を搭載したゲート１１をＸＹ方向へ移動するステージを設け、各光ビーム照射装置２０をＸＹ方向へ移動する構成としてもよい。その場合、ゲート１１の位置を３軸で検出するレーザー測長系を設け、後述する主制御装置７０の描画制御部７１は、レーザー測長系の検出結果に基づき、各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データのＸＹ座標を決定する。
【００３７】
図１及び図２において、ベース３には、Ｘ方向へ伸びるリニアスケール３１が設置されている。リニアスケール３１には、Ｘステージ５のＸ方向への移動量を検出するための目盛が付けられている。また、Ｘステージ５には、Ｙ方向へ伸びるリニアスケール３３が設置されている。リニアスケール３３には、Ｙステージ７のＹ方向への移動量を検出するための目盛が付けられている。
【００３８】
図１及び図３において、Ｘステージ５の一側面には、リニアスケール３１に対向して、エンコーダ３２が取り付けられている。エンコーダ３２は、リニアスケール３１の目盛を検出して、パルス信号を主制御装置７０へ出力する。また、図１及び図２において、Ｙステージ７の一側面には、リニアスケール３３に対向して、エンコーダ３４が取り付けられている。エンコーダ３４は、リニアスケール３３の目盛を検出して、パルス信号を主制御装置７０へ出力する。主制御装置７０は、エンコーダ３２のパルス信号をカウントして、Ｘステージ５のＸ方向への移動量を検出し、エンコーダ３４のパルス信号をカウントして、Ｙステージ７のＹ方向への移動量を検出する。
【００３９】
図６は、レーザー測長系の動作を説明する図である。なお、図６においては、図１に示したゲート１１及び光ビーム照射装置２０が省略されている。レーザー測長系は、公知のレーザー干渉式の測長系であって、レーザー光源４１、レーザー干渉計４２，４４、及びバーミラー４３，４５を含んで構成されている。バーミラー４３は、チャック１０のＹ方向へ伸びる一側面に取り付けられている。また、バーミラー４５は、チャック１０のＸ方向へ伸びる一側面に取り付けられている。
【００４０】
レーザー干渉計４２は、レーザー光源４１からのレーザー光をバーミラー４３へ照射し、バーミラー４３により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光源４１からのレーザー光とバーミラー４３により反射されたレーザー光との干渉を測定する。この測定は、Ｙ方向の２箇所で行う。レーザー測長系制御装置４０は、主制御装置７０の制御により、レーザー干渉計４２の測定結果から、チャック１０のＸ方向の位置及び回転を検出する。
【００４１】
一方、レーザー干渉計４４は、レーザー光源４１からのレーザー光をバーミラー４５へ照射し、バーミラー４５により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光源４１からのレーザー光とバーミラー４５により反射されたレーザー光との干渉を測定する。レーザー測長系制御装置４０は、主制御装置７０の制御により、レーザー干渉計４４の測定結果から、チャック１０のＹ方向の位置を検出する。
【００４２】
図４において、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａの下方には、図示しない光偏向素子移動装置が設けられている。図７は、光偏向素子移動装置の配置を示す図である。図７において、光偏向素子移動装置５０は、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａとチャック１０に支持された基板１との間に設置されている。図８（ａ）は光偏向素子移動装置の上面図、図８（ｂ）は光偏向素子移動装置の側面図である。光偏向素子移動装置５０は、装置ベース５１、ガイド５３、移動テーブル５４ａ，５４ｂ、モータ５５、軸受５６、ボールねじ５７、ナット５８、及び固定具５９を含んで構成されている。
【００４３】
図８（ａ）において、装置ベース５１には、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームが通過する開口５２が設けられている。装置ベース５１の上面には、Ｘ方向へ伸びるガイド５３が設置されており、ガイド５３には、移動テーブル５４ａ，５４ｂが搭載されている。また、装置ベース５１の上面には、２つのモータ５５が取り付けられており、各モータ５５は、光偏向素子駆動回路９０により駆動される。各モータ５５の回転軸には、ボールねじ５７がそれぞれ接続されており、各ボールねじ５７は、軸受５６により回転可能に支持されている。図８（ｂ）において、移動テーブル５４ａには、一方のボールねじ５７により移動するナット５８が、固定具５９により取り付けられている。同様に、移動テーブル５４ｂには、他方のボールねじ５７により移動するナット５８が、固定具５９により取り付けられている。各モータ５５により各ボールねじ５７を回転すると、移動テーブル５４ａ，５４ｂが、ガイド５３に沿ってＹ方向へ移動する。
【００４４】
図８（ａ）において、移動テーブル５４ａ，５４ｂには、破線で示す開口が設けられており、移動テーブル５４ａ，５４ｂの上面には、光偏向素子２９ａ，２９ｂが搭載されている。光偏向素子２９ａ，２９ｂは、後述する様に、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームを透過させて光ビームの進行方向を傾け、光ビームをチャック１０に支持された基板１へ斜めに照射する。本実施の形態では、光偏向素子２９ａ，２９ｂとして、溝の断面形状が鋸歯状である透過型ブレーズド回折格子が用いられている。図８（ａ）において、光偏向素子２９ａ，２９ｂ上の実線で示す矢印は、光偏向素子２９ａ，２９ｂにより光ビームが傾けられる方向を示している。なお、この光偏向素子２９ａ，２９ｂにより光ビームが傾けられる方向は、１つの例であって、配向膜に付与したい配向特性のプレチルト方向、及び基板１に塗布された配向膜の性質等に応じて、光偏向素子２９ａ，２９ｂを適切な角度に設置することができる。例えば、図８（ａ）において、光偏向素子２９ａ，２９ｂ上の破線で示す矢印は、光偏向素子２９ａ，２９ｂにより光ビームが傾けられる方向の他の例を示している。
【００４５】
以下、本発明の一実施の形態による配向膜の露光方法について説明する。図９及び図１０は、光偏向素子移動装置の動作を説明する図である。図９（ａ）及び図１０（ａ）は光偏向素子移動装置の上面図、図９（ｂ）及び図１０（ｂ）は光偏向素子移動装置の側面図である。基板１の配向膜にプレチルト方向が１８０度異なる２種類の配向領域群を形成する場合、光偏向素子駆動回路９０は、主制御装置７０の制御により、光偏向素子移動装置５０の各モータ５５を駆動して、移動テーブル５４ａ，５４ｂを移動させ、光偏向素子２９ａ，２９ｂを、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａとチャック１０に支持された基板１との間に切り替えて配置する。図９（ａ），（ｂ）は、光偏向素子２９ａを、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａとチャック１０に支持された基板１との間に配置した状態を示している。また、図１０（ａ），（ｂ）は、光偏向素子２９ｂを、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａとチャック１０に支持された基板１との間に配置した状態を示している。
【００４６】
図１１及び図１２は、本発明の一実施の形態による配向膜の露光方法を説明する図である。図９（ａ），（ｂ）に示す様に、光偏向素子２９ａを、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａとチャック１０に支持された基板１との間に配置したとき、図１１に示す様に、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームは、光偏向素子２９ａを透過してその進行方向が左斜め下方へ傾けられ、基板１に対して右斜め上方から照射される。
【００４７】
図１１において、露光装置は、チャック１０と光ビーム照射装置２０とを相対的に移動し、光偏向素子２９ａから斜めに照射された直線偏光の光ビームにより基板１を矢印で示す走査方向へ走査する。このとき、露光光のパターンや基板１に塗布された配向膜の性質等に応じて、プレチルト方向が露光光の進行方向に沿う場合、基板１の配向膜には、プレチルト方向が図面左側となる配向特性が付与される。また、プレチルト方向が露光光の進行方向と逆方向に沿う場合、基板１の配向膜には、プレチルト方向が図面右側となる配向特性が付与される。
【００４８】
一方、図１０（ａ），（ｂ）に示す様に、光偏向素子２９ｂを、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａとチャック１０に支持された基板１との間に配置したとき、図１２に示す様に、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームは、光偏向素子２９ｂを透過してその進行方向が右斜め下方へ傾けられ、基板１に対して左斜め上方から照射される。
【００４９】
図１２において、露光装置は、チャック１０と光ビーム照射装置２０とを相対的に移動し、光偏向素子２９ｂから斜めに照射された直線偏光の光ビームにより基板１を矢印で示す走査方向へ走査する。このとき、露光光のパターンや基板１に塗布された配向膜の性質等に応じて、プレチルト方向が露光光の進行方向に沿う場合、基板１の配向膜には、プレチルト方向が図面右側となる配向特性が付与される。また、プレチルト方向が露光光の進行方向と逆方向に沿う場合、基板１の配向膜には、プレチルト方向が図面左側となる配向特性が付与される。
【００５０】
なお、光偏向素子２９ａ，２９ｂから光ビームを基板１へ照射する方向は、図１１及び図１２に示した例に限らず、配向膜に付与したい配向特性のプレチルト方向、及び基板１に塗布された配向膜の性質等に応じ、光偏向素子２９ａ，２９ｂを設置する角度を変更して、光偏向素子２９ａ，２９ｂから光ビームを基板１へ照射する方向を適切に設定することができる。また、光偏向素子２９ａ，２９ｂから光ビームを基板１へ照射する方向と、光ビームによる基板１の走査方向の組合せは、図１１及び図１２に示した例に限らず、露光光のパターンや基板１に塗布された配向膜の性質等に応じて、適宜決定される。
【００５１】
光ビームを透過させて光ビームの進行方向を傾ける光偏向素子２９ａ，２９ｂを、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａとチャック１０に支持された基板１との間に配置して、光ビーム照射装置２０から照射された直線偏光の光ビームを、光偏向素子２９ａ，２９ｂからチャック１０に支持された基板１へ斜めに照射し、光偏向素子２９ａ，２９ｂから斜めに照射された直線偏光の光ビームにより基板１を走査して、基板１に塗布された配向膜に液晶の配列方向を整える配向特性を付与するので、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ２５を駆動するＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データを変更して、所望の位置及び所望の形状の配向領域を露光することができる。従って、マスクを用いることなく、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を形成することができる。
【００５２】
そして、光ビームの進行方向をそれぞれ異なる方向へ傾ける複数の光偏向素子２９ａ，２９ｂを、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａとチャック１０に支持された基板１との間に切り替えて配置するので、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を形成する際、各配向領域を露光する度に基板１をチャック１０から取り外して基板１の向きを回転させる必要が無い。従って、タクトタイムが短縮されて、スループットが向上する。
【００５３】
本発明の他の実施の形態として、光偏向素子移動装置５０の代わりに、光偏向素子を回転する光偏向素子回転装置を設けてもよい。図１３は、光偏向素子回転装置の配置を示す図である。図１３において、光偏向素子回転装置５０’は、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａとチャック１０に支持された基板１との間に設置されている。
【００５４】
図１４及び図１５は、光偏向素子回転装置の動作を説明する図である。図１４（ａ）及び図１５（ａ）は光偏向素子回転装置の上面図、図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）は光偏向素子回転装置の側面図である。光偏向素子回転装置５０’は、装置ベース５１、テーブル台５４ｃ、及び回転テーブル５４ｄを含んで構成されている。図１４（ａ）及び図１５（ａ）において、装置ベース５１には、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームが通過する開口５２が設けられている。装置ベース５１の上面には、テーブル台５４ｃが搭載されており、テーブル台５４ｃの上面には、回転テーブル５４ｄが搭載されている。回転テーブル５４ｄには、ボールねじ及びモータ等の図示しない駆動機構が設けられており、駆動機構は、光偏向素子駆動回路９０’により駆動される。回転テーブル５４ｄの上面には、光偏向素子２９が搭載されている。テーブル台５４ｃ及び回転テーブル５４ｄには、破線で示す開口が設けられている。光偏向素子２９は、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームを透過させて光ビームの進行方向を傾け、光ビームをチャック１０に支持された基板１へ斜めに照射する。本実施の形態では、光偏向素子２９として、溝の断面形状が鋸歯状である透過型ブレーズド回折格子が用いられている。図１４（ａ）及び図１５（ａ）において、光偏向素子２９上の矢印は、光偏向素子２９により光ビームが傾けられる方向を示している。
【００５５】
図１４及び図１５において、基板１の配向膜にプレチルト方向が１８０度異なる２種類の配向領域群を形成する場合、光偏向素子駆動回路９０’は、主制御装置７０の制御により、光偏向素子回転装置５０’の回転テーブル５４ｄの駆動機構を駆動して、光偏向素子２９を１８０度回転させ、光偏向素子２９により傾けられる光ビームの進行方向を切り替える。図１４（ａ）は、回転前の状態を示している。このとき、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームは、図１１と同様に、光偏向素子２９を透過してその進行方向が左斜め下方へ傾けられ、基板１に対して右斜め上方から照射される。図１５（ａ）は、回転後の状態を示している。このとき、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームは、図１２と同様に、光偏向素子２９を透過してその進行方向が右斜め下方へ傾けられ、基板１に対して左斜め上方から照射される。
【００５６】
光偏向素子２９を回転して、光偏向素子２９により傾けられる光ビームの進行方向を切り替えるので、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を形成する際、各配向領域を露光する度に基板１をチャック１０から取り外して基板１の向きを回転させる必要が無い。従って、タクトタイムが短縮されて、スループットが向上する。
【００５７】
本発明では、光偏向素子２９，２９ａ，２９ｂから基板１へ光ビームを斜めに照射するため、チャック１０の表面の高さのばらつきや基板１の厚さのばらつきにより、チャック１０に支持された基板１の表面の高さが場所によって異なると、そのままでは、光ビームが基板１へ照射される位置が変動する。図１６は、基板の表面の高さの変位による光ビームの照射位置の変動を説明する図である。基板１の表面の高さが実線１ａである場合と、基板１の表面の高さが破線１ｂである場合とで、基板１の表面の高さの変位をΔＺとする。光ビームの基板１の表面への入射角がαであるとき、基板１の表面の高さが実線１ａである場合と、基板１の表面の高さが破線１ｂである場合とで、光ビームが基板１の表面へ照射される位置の変動ΔＰは、
ΔＰ＝ΔＺ・ｔａｎα  （式１）
となる。
【００５８】
図４において、レーザー変位計は、投光部８１と受光部８２とから成る。投光部８１は、レーザー光源８１ａとレンズ８１ｂとを含んで構成され、レーザー光源８１ａから発生した検出光を、レンズ８１ｂからチャック１０に支持された基板１へ斜めに照射する。受光部８２は、レンズ８２ａとＣＣＤラインセンサー８２ｂとを含んで構成され、検出光が基板１の表面で反射された反射光を、レンズ８２ａにより集光して、ＣＣＤラインセンサー８２ｂで受光する。  
【００５９】
図１６において、検出光の基板１の表面への入射角がβであるとき、基板１の表面の高さが実線１ａである場合と、基板１の表面の高さが破線１ｂである場合とで、ＣＣＤラインセンサー８２ｂにより受光される反射光の受光位置の変化Δεは、
Δε＝Ｍ・（ΔＺ／ｃｏｓβ）  （Ｍは、レンズ８２ａの倍率）
となる。従って、基板１の表面の高さの変位ΔＺは、
ΔＺ＝（１／Ｍ）・Δε・ｃｏｓβ
となり、レーザー変位計の受光部８２は、ＣＣＤラインセンサー８２ｂで受光した反射光の位置の変化から、基板１の表面の高さの変位を検出する。
【００６０】
図４において、主制御装置７０は、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ描画データを供給する描画制御部を有する。図１７は、描画制御部の概略構成を示す図である。描画制御部７１は、メモリ７２、バンド幅設定部７３、中心点座標決定部７４、及び座標決定部７５を含んで構成されている。なお、図１７では、１つの光ビーム照射装置２０のレーザー変位計の受光部８２のみが示され、他の７つの光ビーム照射装置２０のレーザー変位計の受光部８２が省略されている。メモリ７２は、各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データを、そのＸＹ座標をアドレスとして記憶している。
【００６１】
バンド幅設定部７３は、メモリ７２から読み出す描画データのＹ座標の範囲を決定することにより、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射される光ビームのＹ方向のバンド幅を設定する。
【００６２】
レーザー測長系制御装置４０は、露光位置における基板１の露光を開始する前のチャック１０のＸＹ方向の位置を検出する。中心点座標決定部７４は、レーザー測長系制御装置４０が検出したチャック１０のＸＹ方向の位置から、基板１の露光を開始する前のチャック１０の中心点のＸＹ座標を決定する。図１において、光ビーム照射装置２０からの光ビームにより基板１の走査を行う際、主制御装置７０は、ステージ駆動回路６０を制御して、Ｘステージ５によりチャック１０をＸ方向へ移動させる。基板１の走査領域を移動する際、主制御装置７０は、ステージ駆動回路６０を制御して、Ｙステージ７によりチャック１０をＹ方向へ移動させる。図１７において、中心点座標決定部７４は、エンコーダ３２，３４からのパルス信号をカウントして、Ｘステージ５のＸ方向への移動量及びＹステージ７のＹ方向への移動量を検出し、チャック１０の中心点のＸＹ座標を決定する。
【００６３】
座標決定部７５は、中心点座標決定部７４が決定したチャック１０の中心点のＸＹ座標に基づき、光偏向素子２９，２９ａ，２９ｂによる光ビームの傾きに合わせて、各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データのＸＹ座標を決定する。そして、座標決定部７５は、レーザー変位計の受光部８２が検出した基板１の表面の高さの変位に応じて、決定したＸＹ座標を、上述の「式１」を用いて算出したΔＰ分だけ補正する。メモリ７２は、座標決定部７５が補正したＸＹ座標をアドレスとして入力し、入力したＸＹ座標のアドレスに記憶された描画データを、各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ出力する。
【００６４】
なお、レーザー変位計の投光部８１及び受光部８２は、光ビーム照射装置２０から照射される光ビームが傾斜するＸ方向に配置し、算出したΔＰを、この配置に応じて、チャック１０のＸＹ座標に変換して、描画データのＸＹ座標の補正を行う。
【００６５】
チャック１０に支持された基板１の表面の高さの変位を検出し、検出した基板１の表面の高さの変位に応じて、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データの座標を補正し、補正した座標の描画データを、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給するので、チャック１０に支持された基板１の表面の高さが場所により異なっても、光ビームが基板１へ照射される位置が変動せず、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域が精度良く形成される。
【００６６】
また、検出光をチャック１０に支持された基板１へ斜めに照射し、検出光が基板１の表面で反射された反射光を受光し、受光した反射光の位置の変化から、基板１の表面の高さの変位を検出するので、光学的手法を用いて基板１の表面の高さの変位が精度良く検出され、配向領域がさらに精度良く形成される。
【００６７】
また、レーザー変位計の投光部８１及び受光部８２を、各光ビーム照射装置２０に設置し、描画データの座標の補正を光ビーム照射装置２０毎に行うので、基板の表面が複雑に起伏する場合に対応することができる。
【００６８】
図１８は、本発明の他の実施の形態による配向膜の露光装置の概略構成を示す図である。本実施の形態は、θステージ８とチャック１０との間に昇降機構９を設け、チャック１０の底面にガイドブロック１０ａを取り付け、昇降機構９を駆動する昇降機構駆動回路６１を備えたものである。その他の構成要素は、図１に示した実施の形態と同様である。
【００６９】
昇降機構９は、Ｚガイド９ａと直動モータ９ｂとを含んで構成されている。Ｚガイド９ａは、チャック１０の底面に設けたガイドブロック１０ａを上下（Ｚ方向）に案内する。直動モータ９ｂは、昇降機構駆動回路６１により駆動され、ロッド９ｃがチャック１０の底面に接触しながら昇降して、チャック１０を上下（Ｚ方向）に移動する。主制御装置７０は、レーザー変位計の受光部８２が検出した基板１の表面の高さの変位に応じて、昇降機構駆動回路６１を制御し、基板１の表面の高さの変位分だけチャック１０を上下（Ｚ方向）に移動させて、光ビーム照射装置２０からチャック１０に支持された基板１の表面までの距離を一定に保つ。
【００７０】
なお、本実施の形態では、チャック１０をＺ方向へ移動することにより、各光ビーム照射装置２０からチャック１０に支持された基板１の表面までの距離を一定に保っているが、ゲート１１に昇降機構を設けて、各光ビーム照射装置２０をＺ方向へ移動することにより、各光ビーム照射装置２０からチャック１０に支持された基板１の表面までの距離を一定に保ってもよい。
【００７１】
チャック１０に支持された基板１の表面の高さの変位を検出し、検出した基板１の表面の高さの変位分だけ、チャック１０と光ビーム照射装置２０とを相対的に基板１の表面に垂直な方向へ移動するので、チャック１０に支持された基板１の表面の高さが場所により異なっても、光ビームが基板１へ照射される位置が変動せず、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域が精度良く形成される。
【００７２】
なお、以上説明した実施の形態では、レーザー変位計の投光部８１及び受光部８２を、各光ビーム照射装置２０に設置していたが、レーザー変位計の投光部８１及び受光部８２を、ゲート１１の下方の１箇所又は複数箇所に設置して、基板上の代表点１箇所又は任意の複数箇所で基板の表面の高さの変位を検出する構成としてもよい。その場合、チャック１０のＸ方向への移動に従い、検出した基板１の表面の高さの変位を、各光ビーム照射装置２０に対する平均変位に置き換えて、各光ビーム照射装置２０へ供給する描画データのＸＹ座標の補正、またはチャック１０のＺ方向への移動を行う。また、基板１の表面の高さの変位の検出は、露光時にリアルタイムで行ってもよく、予め露光前に行ってもよい。また、回帰平面又は回帰曲面を定め、チャックのＸＹ方向の位置に従って、チャックのＺ方向の移動を制御してもよい。
【００７３】
また、以上説明した実施の形態では、基板の配向膜にプレチルト方向が１８０度異なる２種類の配向領域群を形成していたが、プレチルト方向がほぼ９０度ずつ異なる４種類の配向領域群を形成する場合には、図１１及び図１２に示す様にして光ビームによる基板の走査を行った後、基板をほぼ９０度回転させてから、再び、図１１及び図１２に示す様にして光ビームによる基板の走査を行えばよい。
【００７４】
また、以上説明した実施の形態では、プレチルト方向が基板の長辺又は短辺に平行であったが、表示用パネルの特性として、プレチルト方向を基板の長辺又は短辺に対して斜めにする必要がある場合は、基板をＸＹ方向に対して回転させた状態で光ビームによる基板の走査を行うことにより、所望のプレチルト方向を得ることができる。
【００７５】
以上説明した実施の形態によれば、光ビームを透過させて光ビームの進行方向を傾ける光偏向素子２９，２９ａ，２９ｂを、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａとチャック１０に支持された基板１との間に配置して、光ビーム照射装置２０から照射された直線偏光の光ビームを、光偏向素子２９，２９ａ，２９ｂからチャック１０に支持された基板１へ斜めに照射し、光偏向素子２９，２９ａ，２９ｂから斜めに照射された直線偏光の光ビームにより基板１を走査して、基板１に塗布された配向膜に液晶の配列方向を整える配向特性を付与することにより、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ２５を駆動するＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データを変更して、所望の位置及び所望の形状の配向領域を露光することができる。従って、マスクを用いることなく、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を形成することができる。
【００７６】
さらに、光ビームの進行方向をそれぞれ異なる方向へ傾ける複数の光偏向素子２９ａ，２９ｂを、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａとチャック１０に支持された基板１との間に切り替えて配置し、あるいは、光偏向素子２９を回転して、光偏向素子２９により傾けられる光ビームの進行方向を切り替えることにより、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を形成する際、タクトタイムを短縮して、スループットを向上させることができる。
【００７７】
さらに、光偏向素子２９，２９ａ，２９ｂとして、透過型ブレーズド回折格子を用いることにより、光偏向素子２９，２９ａ，２９ｂを透過する際の光ビームの損失を少なくすることができる。
【００７８】
さらに、チャック１０に支持された基板１の表面の高さの変位を検出し、検出した基板１の表面の高さの変位に応じて、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データの座標を補正し、補正した座標の描画データを、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給し、あるいは、検出した基板１の表面の高さの変位分だけ、チャック１０と光ビーム照射装置２０とを相対的に基板１の表面に垂直な方向へ移動することにより、チャック１０に支持された基板１の表面の高さが場所により異なっても、光ビームが基板１へ照射される位置が変動するのを防止して、１つの基板上の配向膜に複数の異なる配向領域を精度良く形成することができる。
【００７９】
さらに、検出光をチャック１０に支持された基板１へ斜めに照射し、検出光が基板１の表面で反射された反射光を受光し、受光した反射光の位置の変化から、基板１の表面の高さの変位を検出することにより、光学的手法を用いて基板１の表面の高さの変位を精度良く検出して、配向領域をさらに精度良く形成することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１  基板
３  ベース
４  Ｘガイド
５  Ｘステージ
６  Ｙガイド
７  Ｙステージ
８  θステージ
９  昇降機構
９ａ  Ｚガイド
９ｂ  直動モータ
９ｃ  ロッド
１０  チャック
１０ａ  ガイドブロック
１１  ゲート
２０  光ビーム照射装置
２０ａ  ヘッド部
２１  レーザー光源ユニット
２２  光ファイバー
２３  レンズ
２４  ミラー
２５  ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）
２６ａ，２６ｂ  投影レンズ
２７  ＤＭＤ駆動回路
２８  偏光子
２９，２９ａ，２９ｂ  光偏向素子
３１，３３  リニアスケール
３２，３４  エンコーダ
４０  レーザー測長系制御装置
４１  レーザー光源
４２，４４  レーザー干渉計
４３，４５  バーミラー
５０  光偏向素子移動装置
５０’  光偏向素子回転装置
５１  装置ベース
５２  開口
５３  ガイド
５４ａ，５４ｂ  移動テーブル
５４ｃ  テーブル台
５４ｄ  回転テーブル
５５  モータ
５６  軸受
５７  ボールねじ
５８  ナット
５９  固定具
６０  ステージ駆動回路
６１  昇降機構駆動回路
７０  主制御装置
７１  描画制御部
７２  メモリ
７３  バンド幅設定部
７４  中心点座標決定部
７５  座標決定部
８１  投光部
８１ａ  レーザー光源
８１ｂ  レンズ
８２  受光部
８２ａ  レンズ
８２ｂ  ＣＣＤラインセンサー
９０，９０’  光偏向素子駆動回路
【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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