(57)【要約】【課題】回折光学素子４１０の劣化原因を判別する技術を提供する。【解決手段】印加電圧Ｖiの変化に対する回折光量Ｉoの変化を示すＩ-Ｖ特性Ｐdが取得される。特に、負極性の電圧を下端として正極性の電圧を上端とする電圧印加範囲Ｒvに渡って可動リボン４１３への印加電圧Ｖiを変化させて、回折光学素子４１０からの回折光量Ｉoを測定することで、対称軸について対称な形状を呈するＩ-Ｖ特性Ｐdが取得される。このＩ-Ｖ特性Ｐdは、回折光学素子４１０の劣化原因を反映したものとなっている。例えば、可動リボン４１３や固定リボン４１１２の汚れは対称軸について対称な変形をＩ-Ｖ特性Ｐdの形状に生じさせ、可動リボン４１３への電荷の滞留はＩ-Ｖ特性Ｐdの対称軸をシフトさせる。そこで、かかるＩ-Ｖ特性Ｐdを利用することで、回折光学素子４１０の劣化原因を判別することが可能となっている。【選択図】図６
2014106513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準電極との間の電圧に応じて変位する可動部材を固定部材に対して変位させて回折格子を形成する回折光学素子の劣化原因判別装置であって、
負極性の電圧を下端として正極性の電圧を上端とする範囲に渡って前記可動部材への印加電圧を変化させる電圧印加手段と、
前記印加電圧に応じて変化する前記回折光学素子からの反射光量を測定する光量測定部と、
前記印加電圧の変化に対する前記反射光量の変化を示す回折光量特性を前記反射光量の測定結果に基づいて取得する特性取得手段と、
前記回折光量特性に基づいて前記回折光学素子の劣化原因を判別する判別手段と
を備えたことを特徴とする回折光学素子の劣化原因判別装置。
【請求項２】
前記判別手段は、前記回折光量特性の対称軸について対称な変形が前記回折光量特性の形状に経時的に生じたことを検出して、前記可動部材あるいは前記固定部材の汚れに起因した前記回折光学素子の劣化の有無を判別する請求項１に記載の回折光学素子の劣化原因判別装置。
【請求項３】
前記判別手段は、前記回折光量特性において同一の回折光量に対応する正負両極それぞれでの印加電圧値の間隔の経時変化を検出して、前記可動部材あるいは前記固定部材の汚れに起因した前記回折光学素子の劣化の有無を判別する請求項２に記載の回折光学素子の劣化原因判別装置。
【請求項４】
前記判別手段は、前記回折光量特性の対称軸が経時的にシフトしたことを検出して、前記可動部材への電荷の滞留に起因した前記回折光学素子の劣化の有無を判別する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の回折光学素子の劣化原因判別装置。
【請求項５】
前記光量測定部は、前記回折光学素子の０次回折光の光量を前記反射光量として測定する請求項１ないし４のいずれか一項に記載の回折光学素子の劣化原因判別装置。
【請求項６】
前記判別手段が判別した前記回折光学素子の劣化原因に対応する表示を作業者に示す表示部をさらに備えた請求項１ないし５のいずれか一項に記載の回折光学素子の劣化原因判別装置。
【請求項７】
光を射出する光源と、
基準電極との間の電圧に応じて変位する可動部材を固定部材に対して変位させて回折格子を形成する回折光学素子によって前記光源からの光を変調した被変調光を描画対象に照射して描画を行う空間光変調部と、
負極性の電圧を下端として正極性の電圧を上端とする範囲に渡って前記可動部材への印加電圧を変化させる電圧印加手段と、
前記印加電圧に応じて変化する前記回折光学素子からの反射光量を測定する光量測定部と、
前記印加電圧の変化に対する前記反射光量の変化を示す回折光量特性を前記反射光量の測定結果に基づいて取得する特性取得手段と、
前記回折光量特性に基づいて前記回折光学素子の劣化原因を判別する判別手段と
を備えたことを特徴とするパターン描画装置。
【請求項８】
基準電極との間の電圧に応じて変位する可動部材を固定部材に対して変位させて回折格子を形成する回折光学素子の劣化原因判別方法であって、
負極性の電圧を下端として正極性の電圧を上端とする範囲に渡って前記可動部材への印加電圧を変化させつつ、前記印加電圧に応じて変化する前記回折格子からの反射光量を測定して、前記印加電圧の変化に対する前記反射光量の変化を示す回折光量特性を取得する工程と、
前記回折光量特性に基づいて前記回折光学素子の劣化原因を判別する工程と
を備えたことを特徴とする回折光学素子の劣化原因判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基準電極との間の電圧に応じて変位する可動部材を固定部材に対して変位させて回折格子を形成する回折光学素子の劣化原因を判別する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数のリボン状の部材を基準面に沿って並べた回折光学素子が記載されている。この回折光学素子は、基準面に対して移動自在な可動部材（部材１２１a）と、基準面に対して固定された固定部材（部材１２１b）とを交互に並べた構成を具備し、可動部材および固定部材によって入射してきた光を反射する。この際、可動部材を固定部材に対して変位させると、これらの部材によって回折格子が形成されて、回折光学素子から回折光が反射されることとなる。
【０００３】
つまり、このような回折光学素子では、可動部材に対向して基準電極が配置されており、可動部材に電圧が印加されると、可動部材と基準電極の間に生じる静電気力によって、可動部材が基準電極に引き付けられる。したがって、可動部材への印加電圧を制御することによって、可動部材を変位させて、回折光学素子からの回折光量を調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１４０３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、最大反射率やコントラストなどの回折光学素子の性能は、経時的に多少劣化することがある。回折光学素子の劣化の原因としては、可動部材への電荷の滞留や、可動部材あるいは固定部材の汚れなどが挙げられる。例えば、印加電圧が可動部材に繰り返し与えられるうちに可動部材に電荷が滞留すると、滞留電荷によって発生する基準電極との間の静電気力によって、可動部材が基準電極側にずれるために、回折光量がオフセットを持ってしまう。また、可動部材あるいは固定部材にゴミの付着や酸化などの汚れが生じると、これの部材で形成される回折格子の深さに影響が出て、回折光量が変動してしまう。
【０００６】
回折光学素子の用途によっては、このような回折光学素子の劣化が問題となる場合も予想される。このような場合、回折光学素子に対してメンテナンスを施して、回折光学素子の性能を回復させることが好適となる。ただし、必要となるメンテナンスの内容は、回折光学素子の劣化の原因によって異なる。例えば、可動部材あるいは固定部材の汚れが原因であるなら、汚れた部材を清掃する必要があり、可動部材への電荷の滞留が原因であるなら、可動部材から滞留電荷を放電させる必要がある。したがって、適切なメンテナンスを実行するためには、回折光学素子の劣化の原因を判別できることが好適となる。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基準電極との間の電圧に応じて変位する可動部材を固定部材に対して変位させて回折格子を形成する回折光学素子の劣化原因を判別する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明にかかる回折光学素子の劣化原因判別装置は、基準電極との間の電圧に応じて変位する可動部材を固定部材に対して変位させて回折格子を形成する回折光学素子の劣化原因判別装置であって、負極性の電圧を下端として正極性の電圧を上端とする範囲に渡って可動部材への印加電圧を変化させる電圧印加手段と、印加電圧に応じて変化する回折光学素子からの反射光量を測定する光量測定部と、印加電圧の変化に対する反射光量の変化を示す回折光量特性を反射光量の測定結果に基づいて取得する特性取得手段と、回折光量特性に基づいて回折光学素子の劣化原因を判別する判別手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
この発明にかかる描画装置は、光を射出する光源と、基準電極との間の電圧に応じて変位する可動部材を固定部材に対して変位させて回折格子を形成する回折光学素子によって光源からの光を変調した被変調光を描画対象に照射して描画を行う空間光変調部と、負極性の電圧を下端として正極性の電圧を上端とする範囲に渡って可動部材への印加電圧を変化させる電圧印加手段と、印加電圧に応じて変化する回折光学素子からの反射光量を測定する光量測定部と、印加電圧の変化に対する反射光量の変化を示す回折光量特性を反射光量の測定結果に基づいて取得する特性取得手段と、回折光量特性に基づいて回折光学素子の劣化原因を判別する判別手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明にかかる回折光学素子の劣化原因判別方法は、基準電極との間の電圧に応じて変位する可動部材を固定部材に対して変位させて回折格子を形成する回折光学素子の劣化原因判別方法であって、負極性の電圧を下端として正極性の電圧を上端とする範囲に渡って可動部材への印加電圧を変化させつつ、印加電圧に応じて変化する回折格子からの反射光量を測定して、印加電圧の変化に対する反射光量の変化を示す回折光量特性を取得する工程と、回折光量特性に基づいて回折光学素子の劣化原因を判別する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
このように構成された発明（回折光学素子の劣化原因判別装置、描画装置、回折光学素子の劣化原因判別方法）では、印加電圧の変化に対する反射光量の変化を示す回折光量特性が取得される。特に、この発明では、負極性の電圧を下端として正極性の電圧を上端とする範囲に渡って可動部材への印加電圧を変化させて、回折光学素子からの反射光量を測定することで、対称軸について対称な形状を呈する回折光量特性が取得される。こうして取得された回折光量特性は、回折光学素子の劣化原因を反映したものとなっている。例えば、可動部材あるいは固定部材の汚れは対称軸について対称な変形を回折光量特性の形状に生じさせ、可動部材への電荷の滞留は回折光量特性の対称軸をシフトさせる。そこで、この発明では、かかる回折光量特性を利用することで、回折光学素子の劣化原因を判別することが可能となっている。
【００１２】
ここで、判別手段は、回折光量特性の対称軸について対称な変形が回折光量特性の形状に経時的に生じたことを検出して、可動部材あるいは固定部材の汚れに起因した回折光学素子の劣化の有無を判別するように、回折光学素子の劣化原因判別装置を構成しても良い。これによって、可動部材あるいは固定部材の汚れに起因した回折光学素子の劣化の有無を的確に判別することができる。
【００１３】
具体的には、判別手段は、回折光量特性において同一の回折光量に対応する正負両極それぞれでの印加電圧値の間隔の経時変化を検出して、可動部材あるいは固定部材の汚れに起因した回折光学素子の劣化の有無を判別するように、回折光学素子の劣化原因判別装置を構成しても良い。つまり、対称軸について対称な回折光量特性の変形は、回折光量特性において同一の回折光量に対応する正負両極それぞれでの印加電圧値の間隔の変化として表れる。したがって、当該間隔の経時変化を検出することで、可動部材あるいは固定部材の汚れに起因した回折光学素子の劣化の有無を的確に判別することができる。
【００１４】
また、判別手段は、回折光量特性の対称軸が経時的にシフトしたことを検出して、可動部材への電荷の滞留に起因した回折光学素子の劣化の有無を判別するように、回折光学素子の劣化原因判別装置を構成しても良い。これによって、可動部材への電荷の滞留に起因した回折光学素子の劣化の有無を的確に判別することができる。
【００１５】
また、光量測定部は、回折光学素子の０次回折光の光量を反射光量として測定するように、回折光学素子の劣化原因判別装置を構成しても良い。これによって、反射光量を確保して、高精度な回折光量特性を取得することができる。
【００１６】
また、判別手段が判別した回折光学素子の劣化原因に対応する表示を作業者に示す表示部をさらに備えるように、回折光学素子の劣化原因判別装置を構成しても良い。このような構成では、ユーザは、表示部に示された内容を確認することで、劣化原因に応じた適切なメンテナンスを回折光学素子に施すことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基準電極との間の電圧に応じて変位する可動部材を固定部材に対して変位させて回折格子を形成する回折光学素子の劣化原因を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明にかかるパターン描画装置の概略構成を模式的に示す正面図である。
【図２】図１のパターン描画装置の概略構成を模式的に示す平面図である。
【図３】回折光学素子が備える構成の一例を模式的に示す図である。
【図４】光学ヘッドが備える詳細構成の一例を模式的に示す図である。
【図５】光学ヘッドと基板上面との距離を測定するための構成の一例を模式的に示す図である。
【図６】回折光学素子の劣化原因判別装置の概略構成の一例を模式的に示したブロック図である。
【図７】可動リボンや固定リボンの汚れに対するＩ-Ｖ特性の変化をグラフで示す図である。
【図８】可動リボンへの電荷の滞留に対するＩ-Ｖ特性の変化をグラフで示す図である。
【図９】可動リボンや固定リボンの汚れおよび可動リボンへの電荷の滞留に対するＩ-Ｖ特性の変化をグラフで示す図である。
【図１０】劣化原因判別処理で実行される動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明にかかるパターン描画装置の概略構成を模式的に示す正面図である。また、図２は図１のパターン描画装置の概略構成を模式的に示す平面図である。パターン描画装置１００は、レジストなどの感光材料の層が形成された基板Ｗの上面に光を照射して、パターンを描画する装置である。なお、基板Ｗは、半導体基板、プリント基板、カラーフィルタ用基板、液晶表示装置やプラズマ表示装置に具備されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板のいずれでもよい。図示例では円形の半導体基板の上面に形成された下層パターンに重ねて上層パターンが描画される。
【００２０】
パターン描画装置１００は、本体フレーム１０１で構成される骨格の天井面および周囲面にカバーパネル（図示省略）が取り付けられることによって形成される本体内部と、本体フレーム１０１の外側である本体外部とに、各種の構成要素を配置した構成となっている。
【００２１】
パターン描画装置１００の本体内部は、処理領域１０２と受け渡し領域１０３とに区分されている。これらの領域のうち処理領域１０２には、主として、ステージ１０、ステージ移動機構２０、ステージ位置計測部３０、光学ユニットＵ、アライメントユニット６０が配置される。一方、受け渡し領域１０３には、処理領域１０２に対する基板Ｗの搬出入を行う搬送ロボットなどの搬送装置７０が配置される。
【００２２】
また、パターン描画装置１００の本体外部には、アライメントユニット６０に照明光を供給する照明ユニット６１が配置される。また、同本体には、パターン描画装置１００が備える装置各部と電気的に接続されて、これら各部の動作を制御する制御部９０が配置される。
【００２３】
なお、パターン描画装置１００の本体外部で、受け渡し領域１０３に隣接する位置には、カセットＣを載置するためのカセット載置部１０４が配置される。また、カセット載置部１０４に対応し、本体内部の受け渡し領域１０３に配置された搬送装置７０は、カセット載置部１０４に載置されたカセットＣに収容された未処理の基板Ｗを取り出して処理領域１０２に搬入（ローディング）するとともに、処理領域１０２から処理済みに基板Ｗを搬出（アンローディング）してカセットＣに収容する。カセット載置部１０４に対するカセットＣの受け渡しは、図示しない外部搬送装置によって行われる。この未処理基板Ｗのローディング処理および処理済基板Ｗのアンローディング処理は制御部９０からの指示に応じて搬送装置７０が動作することで行われる。
【００２４】
ステージ１０は、平板状の外形を有し、その上面に基板Ｗを水平姿勢に載置して保持する保持部である。ステージ１０の上面には、複数の吸引孔（図示省略）が形成されており、この吸引孔に負圧（吸引圧）を付与することによって、ステージ１０上に載置された基板Ｗをステージ１０の上面に固定保持することができるようになっている。そして、ステージ１０はステージ移動機構２０により移動させられる。
【００２５】
ステージ移動機構２０は、ステージ１０を主走査方向（Ｙ軸方向）、副走査方向（Ｘ軸方向）、及び回転方向（Ｚ軸周りの回転方向（θ軸方向））に移動させる機構である。ステージ移動機構２０は、ステージ１０を回転可能に支持する支持プレート２２を支持するベースプレート２４と、支持プレート２２を副走査方向に移動させる副走査機構２３と、ベースプレート２４を主走査方向に移動させる主走査機構２５とを備える。副走査機構２３および主走査機構２５は、制御部９０からの指示に応じてステージ１０を移動させる。
【００２６】
副走査機構２３は、支持プレート２２の下面に取り付けられた図示しない移動子とベースプレート２４の上面に敷設された図示しない固定子とにより構成されたリニアモータ２３ａを有している。また、支持プレート２２とベースプレート２４との間には、副走査方向に延びる一対のガイド部２３ｂが設けられている。このため、リニアモータ２３ａを動作させると、ベースプレート２４上のガイド部２３ｂに沿って支持プレート２２が副走査方向Ｘに移動する。
【００２７】
主走査機構２５は、ベースプレート２４の下面に取り付けられた移動子とパターン描画装置１００の基台１０６上に敷設された固定子とにより構成されたリニアモ−タ２５ａを有している。また、ベースプレート２４と基台１０６との間には、主走査方向に延びる一対のガイド部２５ｂが設けられている。このため、リニアモータ２５ａを動作させると、基台１０６上のガイド部２５ｂに沿ってベースプレート２４が主走査方向Ｙに移動する。
【００２８】
ステージ位置計測部３０は、ステージ１０の位置を計測する機構である。ステージ位置計測部３０は、制御部９０と電気的に接続されており、制御部９０からの指示に応じてステージ１０の位置を計測する。ステージ位置計測部３０は、例えばステージ１０に向けてレーザ光を照射し、その反射光と出射光との干渉を利用して、ステージ１０の位置を計測する機構により構成されているが、その構成動作はこれに限定されるものではない。ここでは、ステージ位置計測部３０は、レーザ光を出射する出射部３１と、ビームスプリッタ３２と、ビームベンダ３３と、第１干渉計３４と、第２干渉計３５とを備える。これら出射部３１、各干渉計３４、３５は、制御部９０と電気的に接続されており、制御部９０からの指示に応じてステージ１０の位置を計測する。
【００２９】
出射部３１から出射されたレーザ光は、まずビームスプリッタ３２に入射し、ビームベンダ３３に向かう第１分岐光と、第２干渉計３５に向かう第２分岐光とに分岐される。第１分岐光は、ビームベンダ３３により反射され、第１干渉計３４に入射するとともに、第１干渉計３４からステージ１０の第１の部位に照射される。そして、第１の部位で反射した第１分岐光が、再び第１干渉計３４へと入射する。第１干渉計３４は、ステージ１０の第１の部位に向かう第１分岐光と第１の部位で反射された第１分岐光との干渉に基づいて第１の部位の位置に対応した位置パラメータを計測する。
【００３０】
一方、第２分岐光は、第２干渉計３５に入射するとともに、第２干渉計３５からステージ１０の第２の部位（ただし、第２の部位は、第１の部位とは異なる位置である。）に照射される。そして、第２の部位で反射した第２分岐光が、再び第２干渉計３５へ入射する。第２干渉計３５は、ステージ１０の第２の部位に向かう第２分岐光とステージ１０の第２の部位で反射された第２分岐光との干渉に基づいて第２の部位の位置に対応した位置パラメータを計測する。
【００３１】
制御部９０は、第１干渉計３４および第２干渉計３５の各々から、ステージ１０の第１の部位の位置に対応した位置パラメータ及びステージ１０の第２の部位の位置に対応した位置パラメータを取得する。そして、取得した各位置パラメータに基づいて、ステージ１０の位置を算出する。
【００３２】
アライメントユニット６０は、基板Ｗの上面に形成された図示しないアライメントマークを撮像する。アライメントユニット６０は、鏡筒、対物レンズ、およびＣＣＤイメージセンサを有するアライメントカメラ６０１を備える。アライメントカメラ６０１が備えるＣＣＤイメージセンサは、例えばエリアイメージセンサ（二次元イメージセンサ）により構成される。また、アライメントユニット６０は、図示しない昇降機構によって所定の範囲内で昇降可能に支持されている。
【００３３】
照明ユニット６１は、鏡筒とファイバ６０１を介して接続され、アライメントユニット６０に対して照明用の光を供給する。照明ユニット６１から延びるファイバ６０１によって導かれる光は、アライメントカメラ６０１の鏡筒を介して基板Ｗの上面に導かれ、その反射光は、対物レンズを介してＣＣＤイメージセンサで受光される。これによって、基板Ｗの上面が撮像されて撮像データが取得されることになる。アライメントカメラ６０１は制御部９０の画像処理部と電気的に接続されており、制御部９０からの指示に応じて撮像データを取得し、取得した撮像データを制御部９０に送信する。
【００３４】
アライメントカメラ６０１から与えられる撮像データに基づき制御部９０は、基板Ｗの基準位置に設けられた基準マークを検出して光学ユニットＵと基板Ｗとの相対位置を位置決めするアライメント処理を行う。そして、光学ユニットＵから描画パターンに応じて変調されたレーザ光を基板Ｗの所定位置に照射することでパターン描画を行う。
【００３５】
光学ユニットＵは、描画パターンに対応するストリップデータに基づいてレーザ光を変調する光学ヘッド４を、Ｘ軸方向に沿って２台並べた概略構成を具備する。なお、光学ヘッド４の台数はこれに限られない。また、これら光学ヘッド４は互いに同様の構成を具備するので、以下では１台の光学ヘッド４に関連する構成について説明を行う。
【００３６】
光学ユニットＵには、光学ヘッド４に対してレーザ光を照射する光照射部５が設けられている。光照射部５は、レーザ駆動部５１、レーザ発振器５２および照明光学系５３を有する。そして、レーザ駆動部５１の作動によりレーザ発振器５２から射出されたレーザ光が、照明光学系５３を介して光学ヘッド４へと照射される。光学ヘッド４は、光照射部５から照射されたレーザ光を空間光変調器によって変調して、光学ヘッド４の直下で移動する基板Ｗに対して落射する。これによって、未処理の基板Ｗに形成されていた下層パターンに対して、上層パターン（描画パターン）が重ねて露光される。
【００３７】
なお、光学ヘッド４の空間光変調器は、例えば特開２０１２−１６９５４９号公報に記載されたＧＬＶ(Grating Light Valve、登録商標)などと同様の構成を具備する回折光学素子４１０を用いてレーザ光を変調するものである（図３）。ここで、図３は、回折光学素子が備える構成の一例を模式的に示す図である。回折光学素子４１０はＯＦＦ状態とＯＮ状態とを取ることができ、同図では、ＯＦＦ状態にある回折光学素子４１０が上欄に示され、ＯＮ状態にある回折光学素子４１０が下欄に示されている。
【００３８】
図３に示すように、回折光学素子４１０は、固定リボン４１２および可動リボン４１３を平板状のボトム電極４１１の表面に対向させつつ、当該表面に平行な方向へ交互に並べた概略構成を備える。固定リボン４１２および可動リボン４１３は、平面に仕上げられて光を反射する反射面４１２s、４１３sを有している。固定リボン４１２は、ボトム電極４１１に対して一定間隔を空けて固定されている一方、可動リボン４１３は、ボトム電極４１１に対して移動自在に設けられている。そして、回折光学素子４１０のＯＦＦ状態では、可動リボン４１３がボトム電極４１１から離れて、固定リボン４１２の反射面４１２sと可動リボン４１３の反射面４１３sとが面一となる。一方、回折光学素子４１０のＯＮ状態では、可動リボン４１３がボトム電極４１１に近づいて、固定リボン４１２の反射面４１２sと可動リボン４１３の反射面４１３sとの間に段差が生じる。
【００３９】
このような可動リボン４１３の動作は、可動リボン４１３に電圧を印加することで制御される。つまり、可動リボン４１３に印圧電圧が与えられると、可動リボン４１３とボトム電極４１１との間の電位差に応じた静電気力が可動リボン４１３に働く。この静電気力は、可動リボン４１３の機械的な弾性力に抗して可動リボン４１３を変形させつつ、可動リボン４１３をボトム電極４１１へと引き付ける。その結果、固定リボン４１２に対して可動リボン４１３がボトム電極４１１側へ変位して、図３に示すＯＮ状態が実現される。一方、可動リボン４１３への電圧の印加が停止されると、可動リボン４１３とボトム電極４１１との間の静電気力が消失するため、可動リボン４１３はその弾性力によって固定リボン４１２と並ぶ位置まで変位して、図３に示すＯＦＦ状態が実現される。
【００４０】
そして、ＯＦＦ状態では、各リボン４１２、４１３の反射面４１２s、４１３sが面一に並ぶため、回折光学素子４１０への入射光Ｌiは反射面４１２s、４１３sで正反射されて、回折光学素子４１０からは０次回折光（正反射光）が射出される。一方、ＯＮ状態では、各リボン４１２、４１３の反射面４１２s、４１３sの間に段差が生じるため、反射面４１２sでの反射光と反射面４１３sでの反射光との間に光路差が生じる。その結果、隣接して並ぶ固定リボン４１２と可動リボン４１３によって回折格子が形成されて、回折光学素子４１０からは１次以上の回折光が射出される。この際、可動リボン４１３は静電気力と弾性力とが釣り合った位置で停止する。したがって、可動リボン４１３への印加電圧の値を制御することで、可動リボン４１３の位置（換言すれば、回折格子の深さ）を変えて、回折光学素子４１０からの正反射光量（０次回折光量）を調整することができる。
【００４１】
かかる制御は、画素単位で実行される。例えば、隣接して並ぶ３個の固定リボン４１２と３個の可動リボン４１３とで１画素を構成して、１画素単位で可動リボン４１３への印加電圧が制御される。その結果、正反射光量（０次回折光量）の調整は、１画素単位で実行される。続いては、回折光学素子４１０を用いて光変調を行う光学ヘッド４について詳述する。
【００４２】
図４は、光学ヘッドが備える詳細構成の一例を模式的に示す図である。図４に示すように、光学ヘッド４では、回折光学素子４１０を有する空間光変調器４１が設けられている。光学ヘッド４において、回折光学素子４１０は、その反射面の法線が光軸ＯＡに対して傾斜して配置されており、照明光学系５３から射出された光は、ミラー４３によって反射された後に回折光学素子４１０に照射される。そして、回折光学素子４１０の各画素の状態が描画データに応じて制御部９０によって切り換えられて、回折光学素子４１０に入射したレーザ光が画素毎に変調される。
【００４３】
このとき、回折光学素子４１０には、照明光学系５３によって均一化されたレーザ光が照射される。つまり、レーザ発振器５２から射出された光は、照明光学系５３によって強度分布が均一な線状の光（光束断面が線状の光）に整形されて、回折光学素子４１０の有効領域に照射される。ここで、有効領域は、回折光学素子４１０が入射光に対する変調を実行可能な領域である。
【００４４】
そして、光学ヘッド４では、回折光学素子４１０から０次回折光として反射されたレーザ光が投影光学系４３のレンズへ入射する一方、回折光学素子４１０から１次以上の回折光として反射されたレーザ光は投影光学系４３のレンズへ入射しない。つまり、基本的には回折光学素子４１０で反射された０次回折光のみが投影光学系４３へ入射するように構成されている。
【００４５】
投影光学系４３のレンズを通過した光は、フォーカシングレンズ４４１を介して所定の倍率にて基板Ｗ上へ導かれる。このフォーカシングレンズ４４１はフォーカス駆動機構４４２に取り付けられている。そして、制御部９０からの制御指令に応じてフォーカス駆動機構４４２がフォーカシングレンズ４４１を鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って昇降させることで、フォーカシングレンズ４４２から射出されたレーザ光の収束位置が基板Ｗの上面Ｗsに調整される。
【００４６】
光学ヘッド４の筺体下部には、オートフォーカス部として機能する照射部４５１と受光部４５２とが設けられている。照射部４５１は、レーザダイオード（ＬＤ）で構成された光源から射出した光を、基板Ｗの上面Ｗsに対して斜めに照射させる。受光部４５２は、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサやＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサなどの固体撮像素子で構成され、基板Ｗの上面Ｗsからの反射光を検出する。そして、制御部９０は、受光部４５２の検出結果から、光学ヘッド４と基板上面Ｗsとの距離を検出する。
【００４７】
つまり、図において実線矢印で示すように基板上面Ｗsが光学ヘッド４から遠ざかったとき、あるいは破線矢印で示すように基板上面Ｗsが光学ヘッド４に接近したとき、基板上面Ｗsからの反射光の光路がそれぞれ実線矢印および破線矢印で示す方向に変化し、受光部４５２の各受光位置における受光量も変動する。したがって、受光部４５２における受光量のピーク位置が、それぞれ実線矢印および破線矢印で示すように変化する。制御部９０は、これを利用して光学ヘッド４と基板上面Ｗsとの距離を検出する。そして、制御部９０は、検出距離に応じてフォーカス駆動機構４４２を動作させて、フォーカシングレンズ４４１を上下させることで、フォーカシングレンズ４４１の焦点を基板上面Ｗsに合せて、レーザ光の収束位置を基板上面Ｗsへ的確に調整する（オートフォーカス）。
【００４８】
このようなオートフォーカスを効果的に機能させるためには、フォーカシングレンズ４４１の焦点が基板上面Ｗsに合っているときの光学ヘッド４と基板上面Ｗsとの距離を予め把握しておく必要がある。この距離は短期的にはあまり変化しないが、装置を長期間使用するにつれて変化する。そこで、パターン描画装置１００では、光学ヘッド４と基板上面Ｗsとの距離を測定するための構成が設けられている。
【００４９】
図５は、光学ヘッドと基板上面との距離を測定するための構成の一例を模式的に示す図である。同図に示すように、ステージ１０の側方には、光学ヘッド４から射出されるレーザ光を受光してレーザ光の像を観察する観察光学系８０が配置されている。観察光学系８０には、例えば石英ガラスによって平板状に形成された光透過性のダミー基板８０１が水平に設けられている。
【００５０】
ダミー基板８０１の下方、すなわちダミー基板８０１を挟んで光学ヘッド４の反対側には、観察用カメラ８０３が配置される。観察用カメラ８０３は例えば、入射してきたレーザ光を光学系によって固体撮像素子に収束させるものである。ダミー基板８０１と観察用カメラ８０３はそれぞれケース８０４に取り付けられて一体化されており、観察用カメラ８０３の光学系の焦点位置は、ダミー基板８０１の上面８０１sに合うように調整されている。また、ケース８０４は支持プレート２２に立設された支持フレーム８０５によって昇降自在に支持されており、ケース８０４の鉛直方向（Ｚ軸方向）への位置が制御部９０によって調整可能となっている。こうして、観察光学系８０およびダミー基板８０１は、水平方向（ＸＹ方向）にはステージ１０と一体的に移動する一方、鉛直方向（Ｚ軸方向）にはステージ１０から独立して移動可能となっている。
【００５１】
光学ヘッド４と基板上面Ｗsとの距離を測定するにあたっては、観察光学系８０が光学ヘッド４の直下に位置決めされるとともに、ダミー基板８０１の上面８０１sがステージ１０に載置される基板Ｗの上面Ｗsと同じ高さに位置決めされる。そして、制御部９０は、光学ヘッド４からダミー基板上面８０１sに照射されたレーザ光の光学像を観察用カメラ８０３で撮像しつつ、フォーカシングレンズ４３１の鉛直方向（Ｚ軸方向）への位置を変化させて、光学像が最少となる（光学像のコントラストが最大となる）ようにフォーカシングレンズ４４１の位置を設定する。これによって、フォーカシングレンズ４４１の焦点がダミー基板上面８０１sに合わせられる。そして、制御部９０は、このときの光学ヘッド４とダミー基板上面８０１sとの距離を求める。以後の描画動作では、こうして求められた距離に基づいてフォーカシングレンズ４４１の位置を調整することで、オートフォーカスを適切に実行できる。
【００５２】
以上がパターン描画装置１００の概略構成である。上述したように、パターン描画装置１００は、ボトム電極４１１との間の電圧に応じて変位する可動リボン４１３を固定リボン４１２に対して変位させて回折格子を形成する回折光学素子４１０を用いて、レーザ光を変調する。ただし、このような回折光学素子４１０においては、最大反射率やコントラストなどの性能が経時的に多少劣化することがある。回折光学素子４１０の劣化の原因としては、可動リボン４１３に対する電荷の滞留や、可動リボン４１３あるいは固定リボン４１２の汚れなどが挙げられる。
【００５３】
例えば、回折光学素子４１０を構成する可動リボン４１３に対しては、印加電圧が繰り返し与えられる。この際、印加電圧の付与によって可動リボン４１３に生じる電荷が可動リボン４１３に滞留すると、滞留電荷によって発生するボトム電極４１１との間の静電気力によって、可動リボン４１３がボトム電極４１１側にずれるために、回折光学素子４１０の回折光量がオフセットを持ってしまう。また、可動リボン４１３の反射面４１３sや固定リボン４１２の反射面４１２sに、ゴミの付着や酸化などの汚れが生じると、反射面４１３aと反射面４１２sとの間の光学的距離が変化して、可動リボン４１３および固定リボン４１２で形成される回折格子の深さに影響が出て、回折光量が変動してしまう。
【００５４】
このような場合には、回折光学素子４１０の劣化原因に応じたメンテナンスを適宜実行することができる。可動リボン４１３や固定リボン４１２の汚れが原因である場合には、可動リボン４１３や固定リボン４１２の清掃が実行される。この際、例えば、回折光学素子４１０を光学ヘッド４に対して着脱自在に構成しておけば、汚れのひどい場合などに、回折光学素子４１０を光学ヘッド４から取り外して清掃を行うことができる。あるいは、可動リボン４１３への電荷の滞留が原因である場合には、可動リボン４１３から滞留電荷を放電させるディスチャージが実行される。このディスチャージは、例えば可動リボン４１３を所定時間放置して滞留電荷を自然放電さることで実行できる。
【００５５】
そして、このように劣化原因によって必要なメンテナンスの内容が異なる状況においては、回折光学素子４１０の劣化原因を判別できることが好適となる。特に、先に例示したように回折光学素子４１０を取り外して清掃を行う構成では、このような取り外し作業は多くの手間を要するため、劣化原因を的確に判別して、必要な場合にのみ取り外し作業を実行できることが好適となる。そこで、この実施形態のパターン描画装置１００では、回折光学素子４１０の劣化原因を判別する劣化原因判別装置が内蔵されている。
【００５６】
図６は、回折光学素子の劣化原因判別装置の概略構成の一例を模式的に示したブロック図である。図６では、劣化原因判別装置９５以外に、光学ユニットＵの構成が併記されている。劣化原因判別装置９５は、レーザ駆動部５１およびレーザ発振器５２で構成される光源から射出されて回折光学素子４１０で変調されたレーザ光の光量を検出した結果に基づき、回折光学素子５１０の劣化原因を判別する（劣化原因判別処理）。
【００５７】
具体的には、劣化原因判別装置９５は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)およびメモリーで構成された演算部９５１、ハードディスクなどで構成されて劣化原因判別処理で用いられる各種データを記憶する記憶部９５２、光学ユニットＵの動作を制御するユニット制御部９５３、および液晶ディスプレイなどで構成された表示部９５４を備える。なお、図６の破線で示すように、演算部９５１、記憶部９５２、ユニット制御部９５３および表示部９５４は、パターン描画装置１００の制御部９０の中に実現されている。さらに、劣化原因判別装置９５は、パターン描画装置１００の観察用カメラ８０３を構成要素として備え、回折光学素子４１０で変調されたレーザ光の光量を観察用カメラ８０３によって検出する。
【００５８】
劣化原因判別装置９５が実行する劣化原因判別処理では、可動リボン４１３への印加電圧の変化に対する回折光学素子４１０の反射光量（回折光量）の変化を示すＩ-Ｖ特性(Intensity-Voltage特性)が取得される。具体的には、負極性の電圧を下端として正極性の電圧を上端とする電圧印加範囲Ｒvに渡って可動リボン４１３への印加電圧Ｖiを変化させつつ、観察用カメラ８０３により０次回折光の光量Ｉoを検出することで、Ｉ-Ｖ特性Ｐが取得される。ここで、印加電圧Ｖiの極性はボトム電極４１１の電圧（基準電圧Ｖr）に対する極性である。つまり、基準電圧Ｖrよりも印加電圧Ｖiが低い場合（Ｖi−Ｖr＜０）には、印加電圧Ｖiの極性は負となる。一方、基準電圧Ｖrよりも印加電圧Ｖiが高い場合（Ｖi−Ｖr＞０）には、印加電圧Ｖiの極性は正となる。こうして、負極性の電圧から正極性の電圧までの電圧印加範囲Ｒvで印加電圧Ｖiを変化して得られるＩ-Ｖ特性Ｐは、対称軸に対して線対称な形状を有する曲線となる。そして、劣化原因判別処理では、Ｉ-Ｖ特性Ｐの対称性を利用して、回折光学素子４１０の劣化原因を判別する。この原理について、図７〜図９を用いて説明する。
【００５９】
図７は、可動リボンや固定リボンの汚れに対するＩ-Ｖ特性の変化をグラフで示す図である。図８は、可動リボンへの電荷の滞留に対するＩ-Ｖ特性の変化をグラフで示す図である。図９は、可動リボンや固定リボンの汚れおよび可動リボンへの電荷の滞留に対するＩ-Ｖ特性の変化をグラフで示す図である。各図では、グラフの横軸に印加電圧Ｖiが取られ、グラフの縦軸に０次回折光量Ｉoが取られて、劣化前（未劣化）のＩ-Ｖ特性Ｐoおよび劣化後のＩ-Ｖ特性Ｐdが示されている。なお、横軸および縦軸のそれぞれでは、規格化された相対値が示されている。
【００６０】
図７〜図９に示すように、Ｉ-Ｖ特性Ｐo、Ｐdは、所定の電圧値を通る対称軸に対して線対称な形状の曲線である。詳述すると、印加電圧Ｖiと対称軸の電圧の差の絶対値が増大するにつれて、Ｉ-Ｖ特性Ｐo、Ｐdは、減少、増加、減少という順で変化し、増減傾向の転換に応じて極小値および極大値をこの順で取る。図７〜図９それぞれの詳細は次のとおりである。
【００６１】
図７に示すように、可動リボン４１３や固定リボン４１２の汚れのみが存在して、可動リボン４１３への電荷の滞留がない場合には、劣化前後のＩ-Ｖ特性Ｐo、Ｐdはいずれもグラフの縦軸を対称軸とする線対称な形状を呈する。ただし、劣化前のＩ-Ｖ特性Ｐoと劣化後のＩ-Ｖ特性Ｐdとを比較した場合、対称軸を中心とするＩ-Ｖ特性の横軸方向への広がりが変化しており、換言すれば、対称軸について対称な変形がＩ-Ｖ特性Ｐの形状に生じている。
【００６２】
図８に示すように、可動リボン４１３への電荷の滞留のみが存在して、可動リボン４１３や固定リボン４１２の汚れがない場合には、劣化前後のＩ-Ｖ特性Ｐo、Ｐdはいずれも同一の形状を呈する。ただし、劣化前のＩ-Ｖ特性Ｐoと劣化後のＩ-Ｖ特性Ｐdとを比較した場合、Ｉ-Ｖ特性Ｐの位置が横軸方向に変化しており、換言すれば、図中の符号Δで示すようにＩ-Ｖ特性Ｐの対称軸がシフトしている。
【００６３】
図９に示すように、可動リボン４１３や固定リボン４１２の汚れおよび可動リボン４１３への電荷の滞留の両方が生じている場合は、劣化前後において、Ｉ-Ｖ特性Ｐdの形状変化と位置変化の両方が発生している。つまり、対称軸について対称な変形がＩ-Ｖ特性Ｐの形状に生じるとともに、Ｉ-Ｖ特性Ｐの対称軸がシフトしている。
【００６４】
これらを踏まえると、Ｉ-Ｖ特性Ｐの変化の態様から、回折光学素子４１０の劣化原因が判別できると判る。つまり、劣化前のＩ-Ｖ特性Ｐoと比較して対称軸について対称な変形（対称変形）がＩ-Ｖ特性Ｐdの形状に生じていれば、可動リボン４１３や固定リボン４１２の汚れが回折光学素子４１０の劣化原因であると判別できる。また、劣化前のＩ-Ｖ特性Ｐoと比較してＩ-Ｖ特性Ｐdの対称軸のシフト（対称軸シフト）が生じていれば、可動リボン４１３への電荷の滞留が回折光学素子４１０の劣化原因であると判別できる。そこで、劣化原因判別処理では、Ｉ-Ｖ特性の変化の態様を分析することで、回折光学素子４１０の劣化原因を判別する。
【００６５】
図１０は、劣化原因判別処理で実行される動作の一例を示すフローチャートである。図６および図１０を用いて、劣化原因判別処理の一例について詳述する。ステップＳ１０１では、ユニット制御部９５３がレーザ駆動部５１を作動させてレーザ発振器５２からレーザ光を射出することで、レーザ駆動部５１およびレーザ発振器５２で構成される光源を点灯させる。これによって、回折光学素子４１０に均一な強度のレーザ光が照射される。
【００６６】
ステップＳ１０２では、ユニット制御部９５３が電圧印加範囲Ｒvに渡って可動リボン４１３への印加電圧Ｖiを変化させつつ、観察用カメラ８０３が回折光学素子４１０の回折光量を測定する。上述のとおり、電圧印加範囲Ｒvは、負極性の電圧（例えば、図７〜図９に示す−１．０）を下端として正極性の電圧（例えば、図７〜図９に示す＋１．０）を上端とする範囲である。この際、電圧印加範囲Ｒvは、測定対象のＩ-Ｖ特性Ｐdの対称軸を含むことが好ましく、測定対象のＩ-Ｖ特性Ｐdの両極性それぞれの極大値を含むことがさらに好ましい。
【００６７】
この際に印加電圧Ｖiを変化させる具体的手法としては、種々の態様が考えられ、例えば、段階的に電圧値を増大あるいは減少させて印加電圧Ｖiを変化させるといった手法が挙げられる。あるいは、電圧値の絶対値を増大させながら正極性と負極性との間で印加電圧Ｖiを交互に変化させるといった手法も考えられる。かかる手法では、両極性においてＩ-Ｖ特性Ｐdの所定値（例えば対称軸での光量や極大値での光量）が取得されたことを確認してから回折光量の測定を終了することで、測定対象のＩ-Ｖ特性Ｐdの両極性の当該所定値を電圧印加範囲Ｒvに確実に収めることができる。
【００６８】
ステップＳ１０３では、演算部９５１に構成された特性取得回路９５１１が、ステップＳ１０２での測定結果からＩ-Ｖ特性Ｐdを求める。続くステップＳ１０４では、演算部９５１に構成された判別回路９５１２が、ステップＳ１０３で取得されたＩ-Ｖ特性Ｐdを分析して、回折光学素子４１０の劣化原因を判別する。具体的には、演算部９５１は、劣化前のＩ-Ｖ特性Ｐoを示す劣化前特性情報を読み出して、劣化前情報とＩ-Ｖ特性Ｐdに基づいてＩ-Ｖ特性Ｐdに生じた経時的変化を分析する。つまり、Ｉ-Ｖ特性Ｐdに対称変形が経時的に生じていれば、可動リボン４１３や固定リボン４１２の汚れが劣化原因であると判別され、Ｉ-Ｖ特性Ｐdに対称軸シフトが経時的に生じていれば、可動リボン４１３への電荷の滞留が劣化原因であると判別され、Ｉ-Ｖ特性Ｐdに対称変形および対称軸シフトの両方が経時的に生じていれば、汚れおよび電荷滞留の両方が劣化原因であると判別される。
【００６９】
かかる判別を実行するための演算手法としては、種々の態様が考えられる。そこで、劣化前特性情報として劣化前のＩ-Ｖ特性Ｐoを測定した結果を記憶しておき、劣化前後のＩ-Ｖ特性Ｐo、Ｐdを比較することで、Ｉ-Ｖ特性Ｐdに生じた経時的変化の内容を分析して、劣化原因を判別する手法が一例として挙げられる。より具体的には、劣化前後のＩ-Ｖ特性Ｐo、Ｐdの極大値を比較することで、劣化原因を判別することができる。この手法について説明しておく。
【００７０】
ここで、劣化前のＩ-Ｖ特性Ｐoにおいて、正極性側の極大値をＶo(+)とし、負極正側の極大値をＶo(-)とし、劣化後のＩ-Ｖ特性Ｐdにおいて、正極性側の極大値をＶd(+)とし、負極正側の極大値をＶd(-)とする（図９）。この際、回折光学素子４１０の劣化原因が、汚れ、電荷滞留、汚れおよび電荷滞留のいずれであるかによって、各極大値の関係が変化する。
【００７１】
劣化原因が汚れのみである場合は、Ｉ-Ｖ特性Ｐdに対称変形が生じるため、次の条件１Ａ、１Ｂ
条件１Ａ：｜Ｖo(+)｜＜｜Ｖd(+)｜かつ｜Ｖo(-)｜＜｜Ｖd(-)｜かつ｜Ｖd(+)｜＝｜Ｖd(-)｜
条件１Ｂ：｜Ｖo(+)｜＞｜Ｖd(+)｜かつ｜Ｖo(-)｜＞｜Ｖd(-)｜かつ｜Ｖd(+)｜＝｜Ｖd(-)｜
のいずれかが少なくとも満たされる。
【００７２】
劣化原因が電荷滞留のみである場合は、Ｉ-Ｖ特性Ｐdに対称軸シフトが生じるため、次の条件２Ａ、２Ｂ
条件２Ａ：｜Ｖo(+)｜＜｜Ｖd(+)｜かつ｜Ｖo(-)｜＞｜Ｖd(-)｜
条件２Ｂ：｜Ｖo(+)｜＞｜Ｖd(+)｜かつ｜Ｖo(-)｜＜｜Ｖd(-)｜
のいずれかが少なくとも満たされる。
【００７３】
劣化原因が汚れおよび電荷滞留の両方である場合は、Ｉ-Ｖ特性Ｐdに対称変形および対称軸シフトの両方が生じるため、次の条件３Ａ〜３Ｄ
条件３Ａ：｜Ｖo(+)｜＜｜Ｖd(+)｜かつ｜Ｖo(-)｜＜｜Ｖd(-)｜かつ｜Ｖd(+)｜≠｜Ｖd(-)｜
条件３Ｂ：｜Ｖo(+)｜＞｜Ｖd(+)｜かつ｜Ｖo(-)｜＞｜Ｖd(-)｜かつ｜Ｖd(+)｜≠｜Ｖd(-)｜
条件３Ｃ：｜Ｖo(+)｜＜｜Ｖd(+)｜かつ｜Ｖo(-)｜＞｜Ｖd(-)｜
条件３Ｄ：｜Ｖo(+)｜＞｜Ｖd(+)｜かつ｜Ｖo(-)｜＜｜Ｖd(-)｜
のいずれかが少なくとも満たされる。
【００７４】
したがって、上記の条件の充足状況に基づいて回折光学素子４１０の劣化原因を判別するように、判別回路９５１２を構成することもできる。このような構成では、劣化前後のＩ-Ｖ特性Ｐo、Ｐdの極大値を比較するだけで、劣化原因を簡便に判別できるといった利点がある。
【００７５】
ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４で判別された回折光学素子４１０の劣化原因に対応した内容を、表示部９５４が表示する。具体的には、回折光学素子４１０の劣化原因そのものを示す内容、あるいは劣化原因に適したメンテナンスを示す内容が表示される。このような表示部９５４を設けることで、ユーザは、表示部９５４に示された内容を確認することで、劣化原因に応じた適切なメンテナンスを回折光学素子４１０に施すことができる。
【００７６】
以上に説明したように、この実施形態では、印加電圧Ｖiの変化に対する回折光量Ｉo（反射光量）の変化を示すＩ-Ｖ特性Ｐdが取得される。特に、この実施形態では、負極性の電圧を下端として正極性の電圧を上端とする電圧印加範囲Ｒvに渡って可動リボン４１３への印加電圧Ｖiを変化させて、回折光学素子４１０からの回折光量Ｉoを測定することで、対称軸について対称な形状を呈するＩ-Ｖ特性Ｐdが取得される。こうして取得されたＩ-Ｖ特性Ｐdは、回折光学素子４１０の劣化原因を反映したものとなっている。例えば、可動リボン４１３や固定リボン４１２の汚れは対称軸について対称な変形をＩ-Ｖ特性Ｐdの形状に生じさせ、可動リボン４１３への電荷の滞留はＩ-Ｖ特性Ｐdの対称軸をシフトさせる。そこで、この実施形態では、かかるＩ-Ｖ特性Ｐdを利用することで、回折光学素子４１０の劣化原因を判別することが可能となっている。
【００７７】
また、この実施形態では、Ｉ-Ｖ特性Ｐdの対称軸について対称な変形がＩ-Ｖ特性Ｐdの形状に経時的に生じたことを検出して（例えば、条件１Ａ、１Ｂ）、可動リボン４１３あるいは固定リボン４１２の汚れに起因した回折光学素子４１０の劣化の有無が判別されていた。これによって、可動リボン４１３あるいは固定リボン４１２の汚れに起因した回折光学素子４１０の劣化の有無を的確に判別することが可能となっている。
【００７８】
また、この実施形態では、Ｉ-Ｖ特性Ｐdの対称軸が経時的にシフトしたことを検出して（例えば、条件２Ａ、２Ｂ）、可動リボン４１３への電荷の滞留に起因した回折光学素子４１０の劣化の有無が判別されていた。これによって、可動リボン４１３への電荷の滞留に起因した回折光学素子４１０の劣化の有無を的確に判別することが可能となっている。
【００７９】
また、この実施形態では、回折光学素子４１０の０次回折光量を測定した結果に基づいて、Ｉ-Ｖ特性Ｐdが取得されていた。これによって、回折光量を確保して、高精度なＩ-Ｖ特性Ｐdを取得することが可能となっている。
【００８０】
以上説明したように、この実施形態では、劣化原因判別装置９５が本発明の「回折光学素子の劣化原因判別装置」の一例に相当し、パターン描画装置１００が本発明の「パターン描画装置」の一例に相当し、回折光学素子４１０が本発明の「回折光学素子」に相当し、ボトム電極４１１が本発明の「基準電極」に相当し、可動リボン４１３が本発明の「可動部材」に相当し、固定リボン４１２が本発明の「固定部材」に相当し、ユニット制御部９５３が本発明の「電圧印加手段」に相当し、観察用カメラ８０３が本発明の「光量測定部」に相当し、特性取得回路９５１１が本発明の「特性取得手段」に相当し、Ｉ-Ｖ特性Ｐ、Ｐo、Ｐdが本発明の「回折光量特性」に相当し、判別回路９５１２が本発明の「判別手段」に相当し、レーザ駆動部５１およびレーザ発振器５２が協働して本発明の「光源」として機能し、空間光変調器４１が本発明の「空間光変調部」に相当している。
【００８１】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記説明では特に言及しなかったが、図１０のステップＳ１０２〜Ｓ１０５の作業は、回折光学素子４１０の各可動リボン４１３に対して一括して行っても良く、所定単位毎に個別に行っても良い。後者の場合には例えば、ステップＳ１０２で光量測定を所定単位（例えば、隣接する複数画素で構成される単位）で順番に行って、ステップＳ１０３で所定単位毎にＩ-Ｖ特性Ｐdを求め、ステップＳ１０４で所定単位それぞれについて劣化原因を判別するように構成しても良い。
【００８２】
また、Ｉ-Ｖ特性Ｐdに生じた経時的変化の内容を分析する具体的手法についても、上記した例えば条件１Ａなどに基づくものに限られず、種々の変更が可能である。要するに、Ｉ-Ｖ特性Ｐdに経時的に生じた対称変形や対称軸のシフトを検出できるものであれば足りる。そこで、Ｉ-Ｖ特性Ｐdにおいて同一の回折光量（例えば極大値での回折光量）に対応する正負両極それぞれでの印加電圧Ｖiの値の間隔（例えば図９のＶw）の経時変化を検出して、可動リボン４１３あるいは固定リボン４１２の汚れに起因した回折光学素子４１０の劣化の有無を判別しても良い。つまり、対称軸について対称なＩ-Ｖ特性Ｐdの変形は、Ｉ-Ｖ特性Ｐdにおいて同一の回折光量に対応する正負両極それぞれでの印加電圧Ｖiの値の間隔Ｖwの変化として表れる。したがって、当該間隔Ｖwの経時変化を検出することで、可動リボン４１３あるいは固定リボン４１２の汚れに起因した回折光学素子４１０の劣化の有無を的確に判別することができる。
【００８３】
また、上記説明では特に言及しなかったが、図１０の劣化原因判別処理を実行するトリガーについても、種々の態様が考えられる。具体的には、タッチパネル機能を具備する表示部９５４などで構成されたユーザインターフェースに、劣化原因判別処理開始用のボタンを表示しておき、ユーザが当該ボタンを選択したことをトリガーに劣化原因判別処理を開始するように構成することができる。あるいは、パターン描画の際に観察用カメラ８０３により測定した回折光量が所定の閾光量よりも低くなったことを、劣化原因判別処理を実行するトリガーとしても良い。
【００８４】
また、Ｉ-Ｖ特性Ｐdの取得のためにステップＳ１０２で検出する回折光は、０次回折光に限られない。したがって、ステップＳ１０２で１次以上の高次回折光の光量を測定して、ステップＳ１０３でＩ-Ｖ特性Ｐdを求めるように構成しても良い。要するに、可動リボン４１３への印加電圧Ｖiに応じて光量が変化する光であれば足りる。
【００８５】
また、上記説明にかかる回折光学素子４１０の構成は一例であり、上記説明とは異なる構成を具備した回折光学素子４１０に対しても、本発明を適用することができる。
【００８６】
また、上記実施形態では、回折光学素子４１０の劣化原因判別装置９５がパターン描画装置１００に内蔵された場合について説明した。しかしながら、パターン描画装置１００と別体に設けられた治具として、劣化原因判別装置９５を構成しても良い。さらに、治具として構成した場合には、回折光学素子４１０にレーザ光を照射する光源を、劣化原因判別装置９５に搭載しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、基準電極との間の電圧に応じて変位する可動部材を固定部材に対して変位させて回折格子を形成する回折光学素子を用いる技術全般に適用することができ、特に回折光学素子で変調した光によって基板にパターン描画を行うパターン描画装置に好適である。処理対象となる基板としては、半導体基板、プリント基板、カラーフィルタ用基板、液晶表示装置やプラズマ表示装置に具備されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板など各種のものを用いることが可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１００…パターン描画装置
４１０…回折光学素子
４１２…固定リボン
４１１…ボトム電極
４１３…可動リボン
４１…空間光変調器４１
５１…レーザ駆動部５１
５２…レーザ発振器５２
９５…劣化原因判別装置
９５１２…判別回路
９５３…ユニット制御部
９５１１…特性取得回路
８０３…観察用カメラ
Ｐo、Ｐd…Ｉ-Ｖ特性
【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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