(57)【要約】【課題】投影光学系に対して相対的に連続移動する基板に対してパターンを描画するパターン描画装置において、基板の移動速度を増大させて基板に対するパターンの描画速度を向上し、パターン描画装置におけるパターンの描画効率を向上する。【解決手段】パターン描画装置１では、基板駆動機構２、第１光源５１および第２光源５２を同期制御することにより、両光源から等間隔にて交互に出射されるパルス光が合成され、連続移動する基板９に対して繰り返し照射されて描画パターンが描画される。これにより、１つの光源のみを有するパターン描画装置に比べて、基板９上の１つの描画パターン要素が描画される領域に照射される光の周波数を２倍とすることができ、パターンの描画時における基板９の主走査方向の移動速度を増大させて基板９に対するパターンの描画速度を向上することができる。その結果、パターン描画装置１におけるパターンの描画効率が向上される。【選択図】図１
2009117516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の感光材料に光を照射してパターンを描画するパターン描画装置であって、
パルス状の光を出射する第１光源と、
前記第１光源からの光と周波数が等しいパルス状の光を出射する第２光源と、
基板を保持する基板保持部と、
前記第１光源からの光および前記第２光源からの光が入射する照明光学系と、
前記照明光学系からの光が部分的に通過するマスクパターンを有するマスク部と、
前記マスク部からの光を前記基板の対象面へと導く投影光学系と、
前記基板を前記基板保持部と共に前記対象面に平行な所定の移動方向へと前記投影光学系に対して相対的に移動する基板移動機構と、
前記第１光源、前記第２光源および前記基板移動機構を同期させつつ制御することにより、前記基板を前記投影光学系に対して相対的に連続移動する間に、前記第１光源からの光と前記第２光源からの光とを前記基板の前記対象面に繰り返し照射して前記基板上の感光材料に描画パターンを描画する照射制御部と、
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に記載のパターン描画装置であって、
前記描画パターンが前記移動方向に一定のピッチにて並ぶ複数の描画パターン要素であり、
前記マスクパターンが、前記移動方向に対応する方向に並ぶとともにそれぞれが１つの描画パターン要素に対応する少なくとも１つのマスクパターン要素であることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項３】
請求項２に記載のパターン描画装置であって、
前記ピッチの前記少なくとも１つのマスクパターン要素の数の約数倍だけ前記基板が前記投影光学系に対して移動する毎に、前記第１光源からの光と前記第２光源からの光とが前記基板の前記対象面に交互に照射されることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項４】
請求項３に記載のパターン描画装置であって、
前記第１光源および前記第２光源の一方が光の出射を停止した場合に、前記照射制御部が、前記第１光源および前記第２光源の他方からの光の周波数を増大させ、および／または、前記基板移動機構による前記基板の移動速度を低下させて前記基板上の前記感光材料への描画を行うことを特徴とするパターン描画装置。
【請求項５】
請求項２に記載のパターン描画装置であって、
前記ピッチの前記少なくとも１つのマスクパターン要素の数の約数倍だけ前記基板が前記投影光学系に対して移動する毎に、前記第１光源からの光と前記第２光源からの光とが前記基板の前記対象面にほぼ同時に照射されることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれかに記載のパターン描画装置であって、
前記複数の描画パターン要素が、平面表示装置の画素パターンであることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のパターン描画装置であって、
前記基板保持部、前記照明光学系、前記マスク部、前記投影光学系および前記基板移動機構を備える描画機構と同様のもう１つの描画機構と、
前記第１光源および前記第２光源からの光を前記描画機構へと導く光路と前記もう１つの描画機構へと導く光路とを切り換える切換部と、
をさらに備え、
前記描画機構および前記もう１つの描画機構の一方における基板に対するパターンの描画と並行して他方における基板の搬出入が行われることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項８】
請求項７に記載のパターン描画装置であって、
前記描画機構および前記もう１つの描画機構の前記一方におけるパターンの描画時間が、前記他方における基板の搬出入時間よりも短いことを特徴とするパターン描画装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載のパターン描画装置であって、
前記描画機構および前記もう１つの描画機構の間に前記第１光源および前記第２光源が配置されることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のパターン描画装置であって、
前記第１光源からの光路と前記第２光源からの光路とを重ね合わせる重ね合わせ部をさらに備え、
前記切換部が、前記重ね合わせ部から前記描画機構へと至る光路に対して進退可能であって前記光路上に配置されることにより前記重ね合わせ部からの光を前記もう１つの描画機構へと導くコーナーキューブをさらに備えることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項１１】
請求項７ないし１０のいずれかに記載のパターン描画装置であって、
前記描画機構および前記もう１つの描画機構の一方のみにてパターンの描画が行われる場合に、前記切換部により前記一方のみに前記第１光源および前記第２光源からの光が導かれることを特徴とするパターン描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上の感光材料に光を照射してパターンを描画するパターン描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体基板やプリント基板、あるいは、プラズマ表示装置や液晶表示装置用のガラス基板等（以下、「基板」という。）に形成された感光材料に光を照射することによりパターンの描画が行われており、描画効率を向上する技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１の露光装置では、１台のエキシマレーザ装置、それぞれにウエハが載置される複数の露光ステージ、および、エキシマレーザ装置からの光を複数の露光ステージのうちの１つに導く複数のミラーが設けられており、一の露光ステージ上の基板の露光が行われている間に、他の露光ステージに対するウエハの搬出入や位置調整等が行われることにより、描画効率の向上が図られている。また、特許文献１では、エキシマレーザ装置からの光を分割して複数の露光ステージに同時に導くことにより、複数の基板を同時に露光する技術も開示されている。
【０００４】
一方、特許文献２は、マスクパターンを投影光学系を介してウエハ上に一括露光するステッパ型の露光装置に関し、露光装置では、複数のパルス光源から異なるタイミングにてパルス光が出射され、これらのパルス光が合成された合成パルス光が投影光学系を介してウエハへと導かれる。これにより、ウエハに照射される合成パルス光の周波数を、各パルス光源の最大発振周波数よりも大きくすることができるため、パルス光の１パルス当たりのエネルギー量を低減して投影光学系の経時変化（例えば、レンズの透過率の部分的な低下や屈折率の部分的な上昇）が抑制される。また、特許文献２では、複数のパルス光源からの合成パルス光をビームスプリッタにより複数に分割し、複数の露光部にそれぞれ載置された複数のウエハに対して照射する技術も開示されており、これにより、複数のウエハに対する描画が同時に行われる。
【特許文献１】特開昭６１−１６１７１９号公報
【特許文献２】特許第３５９０８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１および特許文献２のように、基板に描画される予定のパターンに対応するマスクパターンをマスク上に形成し、当該マスクパターンを一括露光する描画方式では、描画するパターンのピッチや幅等の変更に柔軟に対応することが困難であり、また、描画対象である基板、あるいは、基板上に設定された露光領域（すなわち、１回の露光動作により露光される領域）が大きくなると、マスクも大きくなって装置の製造コストが増大してしまう。
【０００６】
そこで、基板の大型化等に容易に対応可能なパターン描画装置として、投影光学系に対して相対的に連続移動する基板に対して、小型のマスクを介してパルス光を繰り返し照射することによりパターンを描画する装置が考えられるが、このような装置では、パルス光の発光タイミングと基板の移動とを同期させて制御する必要があるため、単に基板の移動速度を増大させるのみでは描画効率を向上することはできない。
【０００７】
一方、特許文献１および特許文献２では、静止した状態のウエハに対してパターンを描画する露光装置における描画効率の向上について説明されているものの、投影光学系に対して相対的に連続移動する基板に対して光を照射するパターン描画装置における描画効率の向上については説明されていない。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、投影光学系に対して相対的に連続移動する基板に対してパターンを描画するパターン描画装置において、基板の移動速度を増大させて基板に対するパターンの描画速度を向上し、パターン描画装置におけるパターンの描画効率を向上することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、基板上の感光材料に光を照射してパターンを描画するパターン描画装置であって、パルス状の光を出射する第１光源と、前記第１光源からの光と周波数が等しいパルス状の光を出射する第２光源と、基板を保持する基板保持部と、前記第１光源からの光および前記第２光源からの光が入射する照明光学系と、前記照明光学系からの光が部分的に通過するマスクパターンを有するマスク部と、前記マスク部からの光を前記基板の対象面へと導く投影光学系と、前記基板を前記基板保持部と共に前記対象面に平行な所定の移動方向へと前記投影光学系に対して相対的に移動する基板移動機構と、前記第１光源、前記第２光源および前記基板移動機構を同期させつつ制御することにより、前記基板を前記投影光学系に対して相対的に連続移動する間に、前記第１光源からの光と前記第２光源からの光とを前記基板の前記対象面に繰り返し照射して前記基板上の感光材料に描画パターンを描画する照射制御部とを備える。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパターン描画装置であって、前記描画パターンが前記移動方向に一定のピッチにて並ぶ複数の描画パターン要素であり、前記マスクパターンが、前記移動方向に対応する方向に並ぶとともにそれぞれが１つの描画パターン要素に対応する少なくとも１つのマスクパターン要素である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のパターン描画装置であって、前記ピッチの前記少なくとも１つのマスクパターン要素の数の約数倍だけ前記基板が前記投影光学系に対して移動する毎に、前記第１光源からの光と前記第２光源からの光とが前記基板の前記対象面に交互に照射される。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のパターン描画装置であって、前記第１光源および前記第２光源の一方が光の出射を停止した場合に、前記照射制御部が、前記第１光源および前記第２光源の他方からの光の周波数を増大させ、および／または、前記基板移動機構による前記基板の移動速度を低下させて前記基板上の前記感光材料への描画を行う。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のパターン描画装置であって、前記ピッチの前記少なくとも１つのマスクパターン要素の数の約数倍だけ前記基板が前記投影光学系に対して移動する毎に、前記第１光源からの光と前記第２光源からの光とが前記基板の前記対象面にほぼ同時に照射される。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項２ないし５のいずれかに記載のパターン描画装置であって、前記複数の描画パターン要素が、平面表示装置の画素パターンである。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のパターン描画装置であって、前記基板保持部、前記照明光学系、前記マスク部、前記投影光学系および前記基板移動機構を備える描画機構と同様のもう１つの描画機構と、前記第１光源および前記第２光源からの光を前記描画機構へと導く光路と前記もう１つの描画機構へと導く光路とを切り換える切換部とをさらに備え、前記描画機構および前記もう１つの描画機構の一方における基板に対するパターンの描画と並行して他方における基板の搬出入が行われる。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のパターン描画装置であって、前記描画機構および前記もう１つの描画機構の前記一方におけるパターンの描画時間が、前記他方における基板の搬出入時間よりも短い。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載のパターン描画装置であって、前記描画機構および前記もう１つの描画機構の間に前記第１光源および前記第２光源が配置される。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のパターン描画装置であって、前記第１光源からの光路と前記第２光源からの光路とを重ね合わせる重ね合わせ部をさらに備え、前記切換部が、前記重ね合わせ部から前記描画機構へと至る光路に対して進退可能であって前記光路上に配置されることにより前記重ね合わせ部からの光を前記もう１つの描画機構へと導くコーナーキューブをさらに備える。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項７ないし１０のいずれかに記載のパターン描画装置であって、前記描画機構および前記もう１つの描画機構の一方のみにてパターンの描画が行われる場合に、前記切換部により前記一方のみに前記第１光源および前記第２光源からの光が導かれる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、基板の移動速度を増大させて基板に対するパターンの描画速度を向上し、パターン描画装置におけるパターンの描画効率を向上することができる。あるいは、パターン描画装置の製造コストを低減することができる。
【００２１】
また、請求項３の発明では、基板に照射されるパルス状の光の周波数を増大させてパターン描画装置におけるパターンの描画効率をより向上することができる。請求項４の発明では、一方の光源が停止した場合であっても描画を継続することができる。
【００２２】
請求項７の発明では、２つの描画機構によりパターンの描画を行うことにより、パターン描画装置におけるパターンの描画効率をさらに向上することができ、請求項９の発明では、光路を短く抑えて２つの描画機構および２つの光源を効率良く配置することができる。請求項１１の発明では、一方の描画機構が停止した場合であっても描画を継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るパターン描画装置１の正面図である。パターン描画装置１は、ガラス基板９（以下、単に「基板９」という。）の対象面９１上の感光材料に光を照射することにより、感光材料上にパターンを描画する装置である。本実施の形態では、基板９は平面表示装置の１つである液晶表示装置用のカラーフィルタ基板であり、基板９上に設けられた感光材料であるカラーレジストに描画されるパターンは、後続の別工程を経て、複数の矩形状の画素が基板９上において互いに垂直な２方向（すなわち、Ｘ方向およびＹ方向）にマトリクス状に配列された周期的な画素パターンとなる。
【００２４】
図１に示すように、パターン描画装置１は、所定の周波数のパルス状の光を出射する第１光源５１、第１光源５１からの光と周波数が等しいパルス状の光を出射する第２光源５２、第１光源５１からの光の光路と第２光源５２からの光の光路を重ね合わせて（すなわち、第１光源５１および第２光源５２からの光を合成して）合成光を生成する重ね合わせ部５３、並びに、重ね合わせ部５３からの光（すなわち、第１光源５１および第２光源５２からの光）により基板９に対するパターンの描画が行われる描画機構１０を備える。本実施の形態では、第１光源５１および第２光源５２として、エキシマレーザ光源が利用される。なお、図１では、図示の都合上、第１光源５１および第２光源５２を実際よりも小さく描いている。
【００２５】
重ね合わせ部５３は、偏光ビームスプリッタ５３１、１／４波長板５３２（以下、単に「波長板５３２」という。）、ミラー５３３およびミラー５３４を備える。第１光源５１からの光は、偏光ビームスプリッタ５３１および波長板５３２を透過してミラー５３３へと導かれ、ミラー５３３からの反射光は、波長板５３２を透過して偏光ビームスプリッタ５３１へと導かれる。また、第２光源５２からの光は、ミラー５３４にて反射されて偏光ビームスプリッタ５３１へと導かれる。そして、第１光源５１からミラー５３３を介して偏光ビームスプリッタ５３１へと導かれて偏光ビームスプリッタ５３１により反射された光の光路と、第２光源５２からミラー５３４を介して偏光ビームスプリッタ５３１へと導かれて偏光ビームスプリッタ５３１を透過した光の光路とが重ね合わされ（すなわち、第１光源５１からの光と第２光源５２からの光とが偏光ビームスプリッタ５３１において合成され）、描画機構１０の照明光学系４１へと入射する。
【００２６】
図２および図３はそれぞれ、描画機構１０の右側面図および平面図である。図１ないし図３に示すように、描画機構１０は、基台１１、保持面３１上に載置された基板９を保持する基板保持部であるステージ３、基台１１上に設けられて基板９をステージ３と共に移動および回転する基板駆動機構２、ステージ３および基板駆動機構２を跨ぐように基台１１に固定されるフレーム１２、並びに、フレーム１２に取り付けられて基板９の対象面９１上の感光材料に光を照射する光照射部４を備える。また、図１に示すように、パターン描画装置１は、第１光源５１、第２光源５２および基板駆動機構２等の各構成を制御する照射制御部６１を備える。なお、図３では、図示の都合上、図１および図２に示すフレーム１３、光照射部４の照明光学系４１およびマスク部４２の図示を省略している。
【００２７】
図１ないし図３に示すように、基板駆動機構２は、ステージ３を回転可能に支持する支持プレート２１、支持プレート２１上においてステージ３の主面に垂直なステージ回転軸２２１を中心としてステージ３を回転するステージ回転機構２２、ステージ３を支持プレート２１と共にＸ方向（すなわち、基板９の対象面９１に平行な移動方向であり、以下、「副走査方向」という。）に移動する副走査機構２３、副走査機構２３を介して支持プレート２１を支持するベースプレート２４、並びに、ステージ３を支持プレート２１およびベースプレート２４と共にＹ方向（すなわち、基板９の対象面９１に平行な移動方向であり、以下、「主走査方向」という。）に移動する主走査機構２５を備える。
【００２８】
ステージ回転機構２２は、図１および図３に示すように、ステージ３の（−Ｙ）側に設けられたリニアモータ２２２を備え、リニアモータ２２２は、ステージ３の（−Ｙ）側の側面に固定された移動子、および、支持プレート２１の上面に設けられた固定子を備える。ステージ回転機構２２では、リニアモータ２２２の移動子が固定子の溝に沿ってＸ方向に移動することにより、ステージ３が、支持プレート２１上に設けられたステージ回転軸２２１を中心として所定の角度の範囲内で回転する。
【００２９】
副走査機構２３は、支持プレート２１の下側（すなわち、（−Ｚ）側）において、ステージ３の主面に平行、かつ、主走査方向に垂直な副走査方向に伸びるリニアモータ２３１、並びに、リニアモータ２３１の（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側において副走査方向に伸びる一対のガイドレール２３２を備える。リニアモータ２３１は、支持プレート２１の下面に固定された移動子、および、ベースプレート２４の上面に設けられた固定子を備え、当該移動子が固定子に沿って副走査方向に移動することにより、支持プレート２１がステージ３と共に、リニアモータ２３１およびガイドレール２３２に沿って副走査方向に直線的に移動する。
【００３０】
図１ないし図３に示す主走査機構２５は、ベースプレート２４の下側において、ステージ３の主面に平行な主走査方向に伸びるリニアモータ２５１、並びに、リニアモータ２５１の（＋Ｘ）側および（−Ｘ）側において主走査方向に伸びる一対のガイドレール２５２を備える。リニアモータ２５１は、ベースプレート２４の下面に固定された移動子、および、基台１１の上面に設けられた固定子を備え、当該移動子が固定子に沿って主走査方向に移動することにより、ベースプレート２４が、支持プレート２１およびステージ３と共に、移動軸であるリニアモータ２５１およびガイドレール２５２に沿って主走査方向に直線的に移動する。換言すれば、主走査機構２５は、基板９をステージ３と共に主走査方向へと移動する基板移動機構となっている。パターン描画装置１では、基板９の主走査方向における位置を示す信号が、主走査機構２５から照射制御部６１へと継続的に出力される。
【００３１】
光照射部４は、図２に示すように、複数の照明光学系４１、複数のマスク部４２、および、複数の投影光学系４４を備える。本実施の形態では、１３組の照明光学系４１、マスク部４２および投影光学系４４が、副走査方向に沿って等ピッチにて配列されている。パターン描画装置１では、図１に示す第１光源５１および第２光源５２からの光が、重ね合わせ部５３において合成されて合成光とされ、合成光が図示省略のビームスプリッタ等により１３に分割されて１３個の照明光学系４１に入射する。
【００３２】
各照明光学系４１に入射した光は、照明光学系４１の下側（すなわち、（−Ｚ）側）に位置するマスク部４２へと導かれる。マスク部４２は、照明光学系４１からの光が部分的に通過するマスクパターン（詳細については後述）を有し、マスクパターンを通過した光（すなわち、マスク部４２からの光）は、投影光学系４４により基板９の対象面９１へと導かれ、対象面９１上に設けられた感光材料に照射される。
【００３３】
図２に示すように、複数の照明光学系４１はフレーム１３に保持されており、フレーム１３は支持部材１３１を介してフレーム１２に固定されている。なお、図１では、図示の都合上、支持部材１３１の図示を省略している。複数の投影光学系４４は、図１ないし図３に示すように、フレーム１２に固定されている。図１および図２に示す各マスク部４２は、ブロック１３２，１３３を介してフレーム１３に取り付けられており、また、ブロック１２１を介してフレーム１２に取り付けられている。
【００３４】
図４は、光照射部４のマスク部４２近傍を拡大して示す正面図である。図４に示すように、マスク部４２は、第１光源５１および第２光源５２（図１参照）からの光が部分的に通過する第１マスク４２１および第２マスク４２２、第１マスク４２１および第２マスク４２２を保持するとともに両マスクを移動および回転するマスク移動機構４２３、並びに、マスク移動機構４２３が取り付けられるマスク取付部４２４を備える。マスク取付部４２４には、平面視において略矩形状の開口４２４１が設けられており、照明光学系４１からの光は、開口４２４１を介して第１マスク４２１および第２マスク４２２に照射される。
【００３５】
図５は、第１マスク４２１を示す平面図であり、図６は、第１マスク４２１に対して光学的に重ね合わされる第２マスク４２２を示す平面図である。図５に示すように、第１マスク４２１では、複数（本実施の形態では、１２個）の矩形状の透光部４２１１が、主走査方向および副走査方向（すなわち、Ｙ方向およびＸ方向）に沿ってマトリクス状に配列されている。以下の説明では、副走査方向に沿って等ピッチにて直線状に配列された６つの透光部４２１１の集合を、「透光部列４２１１ａ」という。２つの透光部列４２１１ａは、主走査方向に沿って隣接して配置されている。
【００３６】
第１マスク４２１では、透光部４２１１とそれぞれサイズが異なる透光部４２１２，４２１３が、複数の透光部４２１１の（−Ｙ）側において、透光部４２１１と同様にマトリクス状に配列されている。本実施の形態では、第１マスク４２１に形成された透光部４２１１，４２１２，４２１３の副走査方向におけるピッチは互いに異なる。図５では、図の理解を容易にするために、第１マスク４２１の透光部４２１１〜４２１３を除く領域（すなわち、遮光部）に平行斜線を付している。
【００３７】
図６に示すように、第２マスク４２２では、第１マスク４２１の複数の透光部４２１１〜４２１３にそれぞれ対応する、サイズが異なる３種類の透光部４２２１，４２２２，４２２３が、主走査方向および副走査方向に沿ってそれぞれマトリクス状に配列されている。以下の説明では、第１マスク４２１と同様に、副走査方向に沿って等ピッチにて直線状に配列された６つの透光部４２２１の集合を、「透光部列４２２１ａ」という。２つの透光部列４２２１ａは、主走査方向に沿って隣接して配置されている。
【００３８】
第２マスク４２２に形成された透光部４２２１，４２２２，４２２３の副走査方向におけるピッチは、第１マスク４２１の透光部４２１１〜４２１３と同様に、互いに異なる。図６では、図５と同様に、透光部４２２１〜４２２３を除く領域（すなわち、遮光部）に平行斜線を付している。また、図６では、第１マスク４２１の透光部４２１１〜４２１３を破線にて描いている。
【００３９】
図５および図６に示す第１マスク４２１と第２マスク４２２とは微小な間隙を介して平行に配置されており、第１光源５１および第２光源５２（図１参照）からの光の照射領域４５１（図６中にて、二点鎖線にて示す。）に、第１マスク４２１の透光部４２１１、および、透光部４２１１と部分的に重なる第２マスク４２２の透光部４２２１が配置された場合、第１光源５１および第２光源５２からの光は、複数の透光部４２１１と複数の透光部４２２１とが重なる領域（すなわち、マトリクス状に配列された１２の矩形領域）であるマスクパターンのみを透過し、投影光学系４４を介して基板９（図１参照）上の複数の矩形状の照射領域に導かれる。
【００４０】
ここで、第１マスク４２１の１つの透光部列４２１１ａと第２マスク４２２の１つの透光部列４２２１ａとが重なる領域をマスクパターン要素と呼ぶと、上記マスクパターンは、２つのマスクパターン要素がマスク部４２上において主走査方向（すなわち、Ｙ方向）に並んだものとなっている。なお、複数のマスクパターン要素の配列方向は、投影光学系４４を介して基板９上に投影される複数のマスクパターン要素の像が主走査方向に沿って並ぶのであれば、ミラー等が光路上に介在する場合のように、必ずしも主走査方向と物理的に一致する必要はない。換言すれば、複数のマスクパターン要素は、基板９の主走査方向に対応する方向に並んでいればよい。
【００４１】
また、図６に示す照射領域４５１に配置されて第１光源５１および第２光源５２からの光が部分的に通過する第１マスク４２１の透光部および第２マスク４２２の透光部をそれぞれ、第１マスクパターンおよび第２マスクパターンと呼ぶと、上記マスクパターンは、第１マスクパターンと第２マスクパターンとが光学的に重なり合って形成されるパターンとなっている。
【００４２】
図４に示す光照射部４では、マスク移動機構４２３により、第１マスク４２１に対する第２マスク４２２の主走査方向および副走査方向における相対位置が調整されることにより、マスクパターンの各透光部（すなわち、第１マスク４２１の透光部と第２マスク４２２の透光部とが重なる領域）の形状が容易に変更され、その結果、基板９上の複数の照射領域の形状が変更される。このとき、第１マスク４２１と第２マスク４２２との摩擦による発塵等を防止するために、第１マスク４２１と第２マスク４２２とが上下方向において離間される。
【００４３】
また、光照射部４では、マスク移動機構４２３により、第１マスク４２１および第２マスク４２２が主走査方向に移動され、照明光学系４１からの光の照射領域４５１（図６参照）に透光部４２１２，４２２２、または、透光部４２１３，４２２３が配置されることにより、基板９上の複数の照射領域の大きさやピッチ等が容易に変更される。さらには、必要に応じて第１マスク４２１および第２マスク４２２がＺ方向を向く軸を中心として微小角度だけ回転され、マスクパターンの配列方向、および、基板９上における照射領域の配列方向が微調整される。
【００４４】
パターン描画装置１では、第１マスク４２１および第２マスク４２２とは異なる透光部がそれぞれ形成された複数のマスクを保持するとともに、これらのマスクを各マスク部４２の第１マスク４２１または第２マスク４２２と交換するマスクチェンジャが設けられてもよい。
【００４５】
図１に示すパターン描画装置１では、基板駆動機構２の主走査機構２５から出力される基板９の主走査方向における位置情報に基づいて、照射制御部６１が基板駆動機構２、第１光源５１および第２光源５２を同期させつつ制御することにより、基板９がステージ３と共に（＋Ｙ）方向に連続的に移動し、基板９が連続移動する間に、第１光源５１からの光と第２光源５２からの光とが、重ね合わせ部５３、照明光学系４１、マスク部４２および投影光学系４４を介して、後述する照射タイミングにて基板９の対象面９１に繰り返し照射される。
【００４６】
これにより、図７に示すように、基板９の対象面９１上の感光材料に、マスクパターンの１つのマスクパターン要素（すなわち、１組の透光部列４２１１ａ，４２２１ａ（図６参照）が重なって形成される副走査方向に配列された６つの矩形領域）に対応する描画パターン要素９２１が主走査方向に周期的に配列された描画パターン９２が描画される。換言すれば、描画パターン９２は、複数の描画パターン要素９２１が主走査方向に一定のピッチ（以下、「描画パターン要素ピッチ」という。）にて並んだものとなっている。
【００４７】
本実施の形態では、図１に示す第１光源５１によるパルス状の光の発光タイミング（いわゆる、パルスタイミング）と第２光源５２によるパルス状の光の発光タイミングとが照射制御部６１により制御され、図８に示すように、第１光源５１による光の出射と第２光源５２による光の出射とが交互に行われる。その結果、第１光源５１からの光と第２光源５２からの光とが、重ね合わせ部５３および光照射部４を介して基板９の対象面９１に交互に照射される。
【００４８】
また、パターン描画装置１では、第１光源５１による光の出射からこれに続く第２光源５２による光の出射までの時間と、第２光源５２による光の出射からこれに続く第１光源５１による光の出射までの時間とは等しくされる。したがって、重ね合わせ部５３にて合成された第１光源５１および第２光源５２からの光（すなわち、合成光）は、図８に示すように、第１光源５１からの光および第２光源５２の光の２倍の周波数を有するパルス光となり、光照射部４を介して基板９の対象面９１に対して等パルス間隔にて照射される。
【００４９】
図１に示すパターン描画装置１では、基板駆動機構２から出力される基板９の主走査方向における位置情報に基づいて、照射制御部６１により第１光源５１、第２光源５２および基板駆動機構２が同期制御されることにより、合成光の基板９に対する１回の照射から次の照射までの間に、基板９が主走査方向に描画パターン要素ピッチに等しい距離だけ移動する。換言すれば、照射制御部６１の制御により、基板９が描画パターン要素ピッチに等しい距離だけ主走査方向に移動する毎に、第１光源５１からの光と第２光源５２からの光とが基板９の対象面９１に交互に照射される。これにより、描画パターン９２の各描画パターン要素９２１（図７参照）が、マスク部４２のマスクパターンを介しての２回の光照射（すなわち、第１光源５１からの光の照射と第２光源５２からの光の照射）により描画される。
【００５０】
なお、パターン描画装置１では、合成光の１回の照射から次の照射までの間における基板９の移動量は、必ずしも描画パターン要素ピッチに等しくされる必要はなく、マスクパターンを構成するマスクパターン要素の個数（以下、「マスクパターン要素数」という。）の約数を描画パターン要素ピッチに掛けた距離とされていればよい。すなわち、パターン描画装置１では、基板９が描画パターン要素ピッチのマスクパターン要素数の約数倍だけ主走査方向に移動する毎に、第１光源５１からの光と第２光源５２からの光とが基板９の対象面９１に交互に照射される。
【００５１】
本実施の形態では、上述のように、マスクパターンが２つのマスクパターン要素により構成されるため、基板９が描画パターン要素ピッチの２倍だけ主走査方向に移動する毎に、第１光源５１からの光と第２光源５２からの光とが基板９の対象面９１に交互に照射されてもよい。この場合、描画パターン９２の各描画パターン要素９２１は、マスク部４２のマスクパターンを介しての１回の光照射（すなわち、第１光源５１および第２光源５２のうち一方からの光の照射）により描画される。
【００５２】
パターン描画装置１では、ステージ３の主走査方向への１回の移動が終了すると、光の照射が停止された状態で、基板９がステージ３と共に副走査方向に所定の距離（本実施の形態では、５０ｍｍ）だけ移動した後、１回目の主走査とは逆方向である（−Ｙ）方向に基板９を移動しつつ基板９の対象面９１上の照射領域に光が照射される。本実施の形態では、各主走査間に副走査を挟んで４回の主走査が行われることにより、基板９の感光材料上にパターンが描画され、後工程において現像処理が施されることにより、感光材料の非露光部分が基板上から除去されてカラーフィルタ基板の複数のサブ画素が形成される。
【００５３】
以上に説明したように、パターン描画装置１では、第１光源５１からのパルス状の光、および、第２光源５２からパルス状の光を合成した合成光を、連続移動する基板９に対して繰り返し照射することにより、基板９の対象面９１上の感光材料に描画パターン９２が描画される。これにより、基板９上の１つの描画パターン要素９２１が描画される領域がマスク部４２のマスクパターンの下方を通過する間に当該領域に照射される光の合計光量を低下させることなく、１つの光源のみを有するパターン描画装置に比べて、基板９の主走査方向における移動速度を２倍とすることができる。このように、パターン描画装置１では、パターンの描画時における基板９の主走査方向の移動速度を増大させて基板９に対するパターンの描画速度を向上することができる。その結果、パターン描画装置１におけるパターンの描画効率が向上される。
【００５４】
上述のように、パターン描画装置１により基板９に描画される描画パターン９２は、主走査方向に一定のピッチにて並ぶ複数の描画パターン要素９２１であり、マスク部４２のマスクパターンは、主走査方向に対応する方向に並ぶとともにそれぞれが１つの描画パターン要素９２１に対応する２つのマスクパターン要素とされる。これにより、基板９が大型化した場合であっても、マスク部４２を大型化することなく基板９に対するパターンの描画が可能とされる。換言すれば、マスク部４２を大型化することなく基板９の大型化に容易に対応することができる。このように、基板９に対するパターンの描画速度を向上することができるとともに基板９の大型化に容易に対応可能なパターン描画装置１は、基板の大型化および描画効率の向上が共に求められている平面表示装置の画素パターンの描画に特に適している。
【００５５】
マスク部４２では、第１マスク４２１の透光部と第２マスク４２２の透光部とを光学的に重ね合わせることによりマスクパターンが形成されるため、第１マスク４２１を第２マスク４２２に対して相対的に移動することにより、マスクパターンを容易に変更することができる。その結果、複数種類の描画パターンの描画にも容易に対応することができる。
【００５６】
パターン描画装置１では、基板９が描画パターン要素ピッチのマスクパターン要素数の約数倍だけ主走査方向に移動する毎に、第１光源５１からの光と第２光源５２からの光とが基板９の対象面９１に交互に照射される。これにより、基板９に照射されるパルス状の光（すなわち、重ね合わせ部５３により合成された合成光）の周波数を容易に増大させることができ、その結果、パターンの描画時における基板９の主走査方向への移動速度を容易に増大させることができる。特に、第１光源５１および第２光源５２からの光の周波数が、第１光源５１および第２光源５２の最大発光周波数に等しい場合、上記実施の形態に係る構造とすることにより、基板９に対して光源の最大発光周波数の２倍の周波数にて光を照射することができる。
【００５７】
上記実施の形態では、第１光源５１による光の出射と第２光源５２による光の出射とが交互に行われる場合について説明したが、図１に示すパターン描画装置１では、照射制御部６１による制御により、第１光源５１による光の出射と第２光源５２による光の出射とがほぼ同時に行われてもよい。換言すれば、第１光源５１による光の出射タイミングと第２光源５２による光の出射タイミングとを一致させることにより、基板９上における第１光源５１からの光の照射領域と、当該第１光源５１からの光と同時に出射された第２光源５２からの光の照射領域とが一致する。あるいは、第１光源５１による光の出射タイミングと第２光源５２による光の出射タイミングとを僅かにずらすことにより、第１光源５１から出射された光の基板９上における照射領域と、当該第１光源５１からの光とほぼ同時に出射された第２光源５２からの光の照射領域とが、描画精度上問題とならない範囲内で僅かにずれつつ重なる。
【００５８】
この場合、パターン描画装置１では、描画パターン要素ピッチのマスクパターン要素数の約数倍（すなわち、描画パターン要素ピッチに等しい距離、または、描画パターン要素ピッチの２倍）だけ基板９が主走査方向に移動する毎に、第１光源５１からの光と第２光源５２からの光とが基板９の対象面９１にほぼ同時に照射される。これにより、第１光源５１による光の出射と第２光源５２による光の出射とが交互に行われる場合に比べて、基板９に照射される合成光の１パルス当たりの光量は２倍となり、合成光の周波数は半分となる（すなわち、第１光源５１から出射される光の周波数、および、第２光源５２から出射される光の周波数と等しくなる。）。
【００５９】
例えば、基板９が描画パターン要素ピッチの２倍に等しい距離だけ移動する毎に光の照射が行われる場合には、描画パターン９２の各描画パターン要素９２１は、マスク部４２のマスクパターンを介してほぼ同時に行われる第１光源５１からの１回の光の照射、および、第２光源５２からの１回の光の照射により描画される。ここで、１つの光源のみを有するパターン描画装置を想定すると、このパターン描画装置（以下、「比較例のパターン描画装置」という。）に比べて、合成光の１パルス当たりの光量を２倍に増大することにより、合成光の１パルス間隔における基板９の移動距離を２倍とすることができる。その結果、上記と同様に、基板９に対するパターンの描画速度を向上してパターン描画装置１におけるパターンの描画効率を向上することができる。
【００６０】
逆に、基板９に対するパターンの描画速度を、比較例のパターン描画装置と同様に維持する場合には、第１光源５１および第２光源５２の出力を比較例のパターン描画装置の光源の半分とすることができる。この場合、パターン描画装置１では、低出力の光源を２つ利用することにより、装置の製造コストを低減することができる。
【００６１】
また、パターン描画装置１において、基板９が描画パターン要素ピッチに等しい距離だけ移動する毎に第１光源５１および第２光源５２からの光の照射がほぼ同時に行われる場合には、各描画パターン要素９２１は、第１光源５１からの光の照射、および、第２光源５２からの光の照射がそれぞれ２回繰り返されることにより描画される。上述の比較例のパターン描画装置にて各描画パターン要素９２１に累積光量が上記と等しくなるように光の照射を行おうとすると、副走査方向に４つのマスクパターン要素が配列されたマスクを介して光を照射する必要がある。したがって、この場合、パターン描画装置１の構造を比較例のパターン描画装置に比べて簡素化することができ、パターン描画装置１の製造コストを低減することができる。
【００６２】
このように、パターン描画装置１において、第１光源５１による光の出射と第２光源５２による光の出射とがほぼ同時に行われる場合、描画パターン要素ピッチに等しい距離だけ基板９が主走査方向に移動する毎に、第１光源５１および第２光源５２から光が出射されるように制御されることにより、パターン描画装置１の製造コストの低減が実現される。また、描画パターン要素ピッチのマスクパターン要素数の約数倍（ただし、１を除く。）だけ基板９が主走査方向に移動する毎に、第１光源５１および第２光源５２から光が出射されるように制御されることにより、基板９に対するパターンの描画速度を向上してパターン描画装置１におけるパターンの描画効率を向上することができ、あるいは、パターン描画装置１の製造コストを低減することができる。
【００６３】
ところで、図１に示すパターン描画装置１では、光源のメンテナンスが行われる際に、第１光源５１および第２光源５２のうちメンテナンス対象となる一方の光源からの光の出射のみが停止され、他方の光源からの光の出射は継続されてパターンの描画が行われる。また、第１光源５１および第２光源５２のうちの一方が故障した場合にも同様に、他方の光源からの光の出射が継続されてパターンの描画が行われる。
【００６４】
例えば、第２光源５２のメンテナンスが行われる際には、第２光源５２からの光の出射が停止され、第１光源５１からの光のみが重ね合わせ部５３および光照射部４を介して基板９の対象面９１上に照射される。そして、照射制御部６１により第１光源５１および基板駆動機構２が制御されることにより、第１光源５１からの光の周波数が通常の描画時（すなわち、第１光源５１および第２光源５２からの光が基板９に照射される場合）と同様に維持され、かつ、基板９の主走査方向への移動速度が通常の描画時の半分に低下された状態で、基板９の対象面９１上の感光材料への描画が行われる。
【００６５】
また、通常の描画時における第１光源５１からの光の周波数が、第１光源５１の最大発光周波数の半分以下である場合には、照射制御部６１の制御により、第１光源５１からの光の周波数が通常の描画時の２倍に増大され、かつ、基板９の主走査方向への移動速度が通常の描画時と同様に維持された状態で、基板９の対象面９１上の感光材料への描画が行われてもよい。
【００６６】
あるいは、第１光源５１からの光の周波数が増大され、かつ、基板９の主走査方向への移動速度が低下されることにより、基板９に照射される光の周波数と基板９の主走査方向における移動速度との関係が通常の描画時と同様に維持された状態で、基板９の対象面９１上の感光材料への描画が行われてもよい。いずれの場合も、パターン描画装置１では、第１光源５１および第２光源５２のうち一方の光源が停止した場合であっても基板９に対する描画を継続することができ、その結果、パターン描画装置１の稼働率が向上される。
【００６７】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るパターン描画装置について説明する。図９は、第２の実施の形態に係るパターン描画装置１ａの構成を示す平面図である。図９に示すように、パターン描画装置１ａは、図１ないし図３に示すパターン描画装置１と同様の構成に加え、描画機構１０と同様のもう１つの描画機構１０ａ、並びに、第１光源５１および第２光源５２からの光を描画機構１０へと導く光路ともう１つの描画機構１０ａへと導く光路とを切り換える切換部５４を備える。以下の説明では、描画機構１０と描画機構１０ａとを区別するために、描画機構１０および描画機構１０ａをそれぞれ、「第１描画機構１０」および「第２描画機構１０ａ」という。また、以下の説明において、パターン描画装置１ａのその他の構成は、図１ないし図３に示すパターン描画装置１と同符号を付す。
【００６８】
第２描画機構１０ａは、第１描画機構１０と同様に、基台１１、フレーム１２、基板駆動機構２、ステージ３および光照射部４（図１ないし図３参照）を備え、光照射部４は、照明光学系４１、マスク部４２および投影光学系４４（図１および図２参照）を備える。図９に示すように、パターン描画装置１ａでは、第１光源５１、第２光源５２、重ね合わせ部５３および切換部５４が、第１描画機構１０と第２描画機構１０ａとの間に配置される。また、第１光源５１、第２光源５２、切換部５４、第１描画機構１０および第２描画機構１０ａが、照射制御部６１により制御される。
【００６９】
切換部５４は、コーナーキューブ５４１、および、コーナーキューブ５４１を水平方向に進退させる進退機構５４２を備える。切換部５４では、進退機構５４２により、コーナーキューブ５４１が、重ね合わせ部５３の偏光ビームスプリッタ５３１から第１描画機構１０の照明光学系４１（図１参照）へと至る光路に対して進退可能とされており、図９に示すように、コーナーキューブ５４１が当該光路上に配置されることにより、重ね合わせ部５３からの光（すなわち、第１光源５１からの光、および、第２光源５２からの光）が第２描画機構１０ａへと導かれる。また、図９中に二点鎖線にて示すように、コーナーキューブ５４１が重ね合わせ部５３から第１描画機構１０へと至る光路上から退避することにより、重ね合わせ部５３からの光が、破線にて示すように第１描画機構１０へと導かれる。
【００７０】
パターン描画装置１ａでは、コーナーキューブ５４１が重ね合わせ部５３から第１描画機構１０へと至る光路上に配置された状態にて（すなわち、図１０に示すように、コーナーキューブ５４１の位置が上記光路上とされた状態にて）、照射制御部６１が第１光源５１、第２光源５２および第２描画機構１０ａの基板駆動機構２（図１参照）を同期させつつ制御することにより、第２描画機構１０ａのステージ３（図１参照）上に保持された基板に対してパターンの描画が行われる。本実施の形態では、第１光源５１からのパルス光と第２光源５２からのパルス光とが、図１０に示すように交互に出射され、第１の実施の形態と同様に、第１光源５１からの光および第２光源５２からの光の２倍の周波数を有するパルス光が基板に照射される。
【００７１】
一方、第１描画機構１０では、図１０に示すように、第２描画機構１０ａにおけるパターンの描画と並行して、図示省略の基板搬出入機構により、既にパターンが描画された基板がステージ３上から持ち上げられて第１描画機構１０の外部へと搬出され、次にパターンが描画される予定の基板が第１描画機構１０に搬入されてステージ３により保持される。そして、基板駆動機構２により基板が移動および回転されて基板の位置調整が行われる。本実施の形態では、第２描画機構１０ａにおけるパターンの描画時間が、第１描画機構１０における基板の搬出入時間（すなわち、図１０中において基板の搬出入動作がＯＮとされている時間であり、基板の位置調整に要する時間も含む。）よりも短くなっている。
【００７２】
第１描画機構１０における基板の搬出入が終了すると、図９に示す切換部５４の進退機構５４２が照射制御部６１により駆動され、図１０に示すように、コーナーキューブ５４１が重ね合わせ部５３から第１描画機構１０へと至る光路上から退避した位置へと位置することにより、重ね合わせ部５３からの光の光路が第１描画機構１０へと切り換えられる。そして、照射制御部６１が第１光源５１、第２光源５２および第１描画機構１０の基板駆動機構２（図１参照）を同期させつつ制御することにより、第１描画機構１０のステージ３（図１参照）上に保持された基板に対して、第１光源５１からの光および第２光源５２からの光の２倍の周波数を有するパルス光が照射されてパターンの描画が行われる。
【００７３】
また、第２描画機構１０ａでは、第１描画機構１０におけるパターンの描画と並行して、図示省略の基板搬出入機構により、描画済みの基板の搬出、および、新しい基板の搬入が行われ、さらに、基板駆動機構２による当該新しい基板の位置調整が行われる。第１描画機構１０におけるパターンの描画時間も、第２描画機構１０ａにおける基板の搬出入時間よりも短い。
【００７４】
パターン描画装置１ａでは、第１の実施の形態と同様に、第１光源５１からのパルス状の光、および、第２光源５２からのパルス状の光を合成した合成光を、第１描画機構１０において主走査方向に連続移動する基板に対して繰り返し照射することにより描画パターンが迅速に描画される。また、切換部５４により、第１光源５１および第２光源５２からの光を第２描画機構１０ａへと導き、第２描画機構１０ａにおいて主走査方向に連続移動する基板に対して繰り返し照射することにより描画パターンが迅速に描画される。これにより、１つの光源のみを有するパターン描画装置に比べて、パターンの描画時における基板の主走査方向の移動速度を増大させて基板に対するパターンの描画速度を向上することができ、その結果、パターン描画装置１ａにおけるパターンの描画効率が向上される。
【００７５】
第２の実施の形態に係るパターン描画装置１ａでは、特に、第１描画機構１０および第２描画機構１０ａの一方における基板に対するパターンの描画と並行して他方における基板の搬出入（および基板の位置調整）が行われる。これにより、基板の搬出入時における第１光源５１および第２光源５２の待機時間を短くする（あるいは、ゼロとする）ことができ、パターン描画装置１ａにおけるパターンの描画効率をより向上することができる。また、第１描画機構１０および第２描画機構１０ａの一方におけるパターンの描画時間が、他方における基板の搬出入時間（上述のように、基板の位置調整に要する時間も含む。）よりも短くされることにより、基板の搬出入および位置調整の終了と共に当該基板に対する描画を開始することができる。このため、パターン描画装置１ａにおけるパターンの描画効率をさらに向上することができる。
【００７６】
パターン描画装置１ａでは、第１光源５１および第２光源５２が、第１描画機構１０および第２描画機構１０ａの間に配置されることにより、第１光源５１および第２光源５２から第１描画機構１０および第２描画機構１０ａに至る光路を短く抑えて２つの描画機構および２つの光源を効率良く配置することができる。また、切換部５４において、重ね合わせ部５３から第１描画機構１０へと至る光路に対してコーナーキューブ５４１を進退させることにより、重ね合わせ部５３からの光を反対方向（すなわち、第１光源５１および第２光源５２を挟んで第１描画機構１０と対向する第２描画機構１０ａへと向かう方向）へと容易かつ精度良く反射し、重ね合わせ部５３からの光の光路が、第１描画機構１０と第２描画機構１０ａとの間で簡素な構造にて容易に切り換えられる。なお、切換部５４では、コーナーキューブ５４１に代えてフリップミラーやプリズム等が設けられてもよいが、高精度な角度調整をすることなく入射光を入射方向と反対方向に正確に反射するという点で、コーナーキューブ５４１が利用されることが好ましい。
【００７７】
ところで、パターン描画装置１ａでは、描画機構のメンテナンスが行われる際に、第１描画機構１０および第２描画機構１０ａのうちメンテナンス対象となる一方の描画機構における描画が停止され、他方の描画機構のみにおいてパターンの描画が行われる。また、第１描画機構１０および第２描画機構１０ａのうちの一方が故障した場合にも同様に、他方の描画機構におけるパターンの描画が行われる。
【００７８】
例えば、第２描画機構１０ａのメンテナンスが行われる際には、切換部５４においてコーナーキューブ５４１が、重ね合わせ部５３から第１描画機構１０へと至る光路上から退避した状態とされ、これにより、重ね合わせ部５３からの光（すなわち、第１光源５１および第２光源５２からの光）が、第１描画機構１０のみに導かれて第１描画機構１０のみにてパターンの描画が行われる。このように、パターン描画装置１ａでは、第１描画機構１０および第２描画機構１０ａのうち一方の描画機構が停止した場合であっても基板９に対するパターンの描画を継続することができ、その結果、パターン描画装置１ａの稼働率が向上される。
【００７９】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００８０】
上記実施の形態に係るパターン描画装置では、マスク部４２におけるマスクパターンは、主走査方向に対応する方向に並んだ２つのマスクパターン要素（すなわち、第１マスク４２１の透光部列４２１１ａと第２マスク４２２の透光部列４２２１ａとが重なる領域）であるが、１つのマスクパターン要素、または、主走査方向に対応する方向に並んだ３つ以上のマスクパターン要素がマスクパターンとされてもよい。換言すれば、マスク部４２のマスクパターンは、主走査方向に対応する方向に並ぶ少なくとも１つのマスクパターン要素とされる。
【００８１】
また、パターン描画装置では、上述のように、基板が描画パターン要素ピッチのマスクパターン要素数の約数倍だけ主走査方向に移動する毎に、第１光源５１からの光と第２光源５２からの光とが基板に交互に、または、ほぼ同時に照射される。したがって、マスクパターンが、例えば４つのマスクパターン要素である場合、基板が描画パターン要素ピッチに等しい距離だけ主走査方向に移動する毎に、または、基板が描画パターン要素ピッチの２倍若しくは４倍に等しい距離だけ主走査方向に移動する毎に、第１光源５１からの光と第２光源５２からの光とが交互に、または、ほぼ同時に基板に照射される。
【００８２】
マスク部４２では、第１マスク４２１に３種類の透光部４２１１〜４２１３が形成されているが、４種類以上あるいは２種類以下の透光部が第１マスク４２１に形成されてもよい（第２マスク４２２においても同様）。また、マスク部４２では、第１マスク４２１および第２マスク４２２に代えて、マスクパターンが形成された１枚のマスクのみが設けられてもよい。
【００８３】
光照射部４では、必ずしも１３組の照明光学系４１、マスク部４２および投影光学系４４が設けられる必要はなく、１２組以下（１組であってもよい。）または１４組以上の照明光学系４１、マスク部４２および投影光学系４４が設けられてよい。また、パターン描画装置では、停止された状態のステージ３に対して光照射部４が移動することにより、基板９が光照射部４の投影光学系４４に対して相対的に移動されてもよい。
【００８４】
上記実施の形態に係るパターン描画装置では、３つ以上の光源が設けられ、当該３つ以上の光源からの光の光路が重ね合わせ部５３により重ね合わされて等間隔にて交互に（すなわち、３つ以上の光源からの光が等間隔にて順番に）、あるいは、ほぼ同時に基板へと照射されてよい。また、第２の実施の形態に係るパターン描画装置１ａでは、３つ以上の描画機構が設けられ、複数の光源からの光が、当該３つ以上の描画機構のうちの１つの描画機構に照射されてよい。
【００８５】
例えば、パターン描画装置が３つの光源と３つの描画機構とを備える場合、メンテナンス等により１つの描画機構が停止したとすると、３つの光源からの光の光路は、切換部５４により稼働中の残り２つの描画機構の間で切り換えられる。
【００８６】
また、３つの光源からの光の合成光が等間隔にて交互に基板に照射される場合、メンテナンス等により１つの光源が停止したとすると、稼働中の残り２つの光源からの光の光路が重ね合わせ部５３により重ね合わされて３つの描画機構のうちの１つの描画機構に照射される。この場合、第１光源ないし第３光源が全て稼働していた場合（図１１．Ａ参照）に比べて、図１１．Ｂに示すように、第２光源の発光タイミングがずらされて基板に照射される合成光のパルス間隔が一定とされるとともに、基板の主走査方向への移動速度が２／３とされる。これにより、３つの光源が全て稼働している場合よりも描画速度は低下するものの同様のパターン描画を行うことができ、パターン描画装置の稼働率が向上される。
【００８７】
パターン描画装置では、液晶表示装置用のカラーフィルタ基板に対して、画素パターン以外の他のパターン（例えば、ブラックマトリックスやフォトスペーサ）が描画されてもよい。また、パターン描画装置は、プラズマ表示装置や有機ＥＬ表示装置等の平面表示装置用の基板に対するパターンの描画に利用されてもよく、半導体基板やプリント配線基板、あるいは、フォトマスク用のガラス基板等に対するパターンの描画に利用することもできる。さらには、パターン描画装置において、太陽電池用の基板に対するセルパターンの描画が行われてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】第１の実施の形態に係るパターン描画装置の正面図である。
【図２】描画機構の右側面図である。
【図３】描画機構の平面図である。
【図４】マスク部近傍を拡大して示す正面図である。
【図５】第１マスクの平面図である。
【図６】第２マスクの平面図である
【図７】基板上の描画パターンを示す平面図である。
【図８】パターン描画装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】第２の実施の形態に係るパターン描画装置の構成を示す平面図である。
【図１０】パターン描画装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１．Ａ】他の例のパターン描画装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１．Ｂ】他の例のパターン描画装置の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
１，１ａ  パターン描画装置
３  ステージ
９  基板
１０  （第１）描画機構
１０ａ  第２描画機構
２５  主走査機構
４１  照明光学系
４２  マスク部
４４  投影光学系
５１  第１光源
５２  第２光源
５３  重ね合わせ部
５４  切換部
６１  照射制御部
９１  対象面
９２  描画パターン
５４１  コーナーキューブ
９２１  描画パターン要素
４２１１ａ，４２２１ａ  透光部列
【図１】
2009117516.tif 000003
【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．Ａ】
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【図１１．Ｂ】
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