(57)【要約】【課題】  装置コストを抑えつつ、２次元的に分布した各描画単位の光量を均一化して高精度な画像露光を行う。【解決手段】  露光ヘッドから照射された光ビームの露光面における光量分布を測定し、その光量測定によって取得した測定情報に基づいて、露光ヘッドから照射する光ビームの露光面における光量分布を均一化する光量制御を行う。２次元的に分布した複数の画素部においては、各描画単位の光量が均一になるよう補正され、高精度な画像露光を行うことができる。【選択図】    図１５
2006220799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に応じて変調された光ビームを照射する露光ヘッドに対して感光材料を走査方向に沿った方向へ相対移動させることにより、前記光ビームによって前記感光材料を走査露光する露光方法であって、
前記露光ヘッドから照射された光ビームの露光面における光量分布を測定する光量測定工程と、
前記光量測定工程後に、感光材料を前記走査方向に沿った方向へ相対移動させる移動工程と、
前記移動される感光材料に対し、前記光量測定工程によって取得した測定情報に基づいて前記露光ヘッドから照射する光ビームの露光面における光量分布を均一化する光量制御を行って感光材料を走査露光する露光工程と、
を有することを特徴とする露光方法。
【請求項２】
前記光量測定工程では更に前記光ビームの露光面における露光量を測定し、
前記露光工程の光量制御では更に前記露光量の測定情報に基づいて前記露光ヘッドから照射する光ビームの露光面における露光量を調整することを特徴とする請求項１記載の露光方法。
【請求項３】
それぞれ独立に光量を制御可能な複数の単位光源から出射された光ビームを合波光学系により合波して露光面上に照射することにより、その露光面上に２次元的な露光領域を形成する露光方法であって、
前記複数の単位光源の少なくとも１つの光量を制御して前記露光領域における光量分布を２次元的に変化させることを特徴とする露光方法。
【請求項４】
前記複数の単位光源の各々が前記露光領域全体の前記光量分布に与える影響の偏りに基づいて、露光領域における所望の範囲の光量分布を２次元的に変化させることを特徴とする請求項３記載の露光方法。
【請求項５】
光ビームを出射する光源と、
画像情報に応じて光変調状態が変化する複数の画素部が２次元的に配列され前記光源から前記複数の画素部に入射した光ビームを前記画素部毎に変調する空間光変調素子を備え、その空間光変調素子により変調された光ビームを照射して感光材料を走査露光する露光ヘッドと、
前記露光ヘッドに対して相対移動し、感光材料を走査方向に沿って搬送する搬送手段と、
前記露光ヘッドから照射された光ビームの露光面における光量分布を測定する光量測定手段と、
前記光量測定手段によって取得した測定情報に基づいて前記露光ヘッドから照射する光ビームの露光面における光量分布を均一化するよう前記光源から出射する光ビームの光量制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項６】
前記光源は、１又は複数の半導体レーザ素子と、その半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を集光する集光光学系と、その集光光学系により集光されたレーザ光が入射端部から入射し内部を伝搬して出射端部から出射される光ファイバと、を複数組備えるとともに、その複数の光ファイバの各出射端部を整列させてアレイ状に形成したファイバアレイ光源とされ、
前記制御手段は、前記半導体レーザ素子をＯＮ／ＯＦＦ又は駆動電流制御してレーザ光の光量を調整することにより、前記複数の光ファイバの各出射端部における光量分布を２次元的に変化させることを特徴とする請求項５記載の露光装置。
【請求項７】
前記光量測定手段は更に前記露光ヘッドから照射された光ビームの露光面における露光量を測定し、前記制御手段は更に前記露光量の測定情報に基づいて露光ヘッドから照射する光ビームの露光面における露光量を調整することを特徴とする請求項５又は請求項６記載の露光装置。
【請求項８】
それぞれ独立に光量を制御可能な複数の単位光源と、
前記複数の単位光源を制御する制御手段と、
前記複数の単位光源から出射された光ビームを合波して露光面上に照射することにより、その露光面上に２次元的な露光領域を形成する合波光学系と、
を備え、
前記制御手段が、前記複数の単位光源の少なくとも１つの光量を制御して前記露光領域における光量分布を２次元的に変化させることを特徴とする露光装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記複数の単位光源の各々が前記露光領域全体の前記光量分布に与える影響の偏りに基づいて、露光領域における所望の範囲の光量分布を２次元的に変化させることを特徴とする請求項８記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光方法及び装置に関し、特に、画像情報に応じて光変調状態が変化する複数の画素部が２次元的に配列された空間光変調素子により、光源から複数の画素部に入射した光ビームを画素部毎に変調して露光ヘッドから感光材料に照射し画像露光を行う露光方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、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（ＳＬＭ）を利用し、画像データに応じて変調された光ビームで画像露光を行う露光装置が種々提案されている。
【０００３】
例えば、ＤＭＤは、制御信号に応じて反射面の角度が変化する多数のマイクロミラーが、シリコン等の半導体基板上に２次元状に配列されたミラーデバイスであり、このＤＭＤを用いた従来のデジタル露光方式の露光装置では、レーザ光を照射する光源、光源から照射されたレーザ光をコリメートするレンズ系、レンズ系の略焦点位置に配置されたＤＭＤ、ＤＭＤで反射されたレーザ光を走査面上に結像するレンズ系、を備えた露光ヘッドにより、画像データ等に応じて生成した制御信号によりＤＭＤのマイクロミラーの各々をオンオフ制御してレーザ光を変調し、変調されたレーザ光（光ビーム）で、ステージ上にセットされ走査方向に沿って移動されるプリント配線板や液晶表示素子等の感光材料に対し画像（パターン）を走査露光している。
【０００４】
このように、描画単位が２次元的に分布した露光ヘッドを備えるデジタル露光装置では、各描画単位で微細なパターンを高精度に形成するために、露光ヘッド内の各描画単位の光量が均一であることが重要である。ただし実際には、露光ヘッドから照射される光ビームは、レンズ系の要因で光軸の中心部に比べて周辺部の光強度が低下してしまい、特にこの傾向は、各描画単位をマイクロレンズアレイにて集光する系で顕著である。そのため、露光ヘッドから照射された光ビームの光強度分布（光量）を測定し、この光強度分布に応じて空間光変調素子の各画素の駆動タイミングを変化させるよう駆動制御することにより、各描画単位の光量が均一になるよう補正するシェーディング技術が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特願２００３−１９０４３３号
【特許文献２】特願２００３−１９０４３４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１、２の技術では、空間光変調素子の駆動制御部に掛かる負荷が増加して処理速度に影響が及び、また、電気的な回路構成や処理ソフトが複雑化してコストアップを招いてしまう。特に現状では、装置全体のコストにおいて電気的な制御系システムのコストが非常に大きな割合を占めるため、装置コストを抑えるためには、このような制御系システムの負荷を軽減できる新たな技術が望まれる。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮して、装置コストを抑えつつ、２次元的に分布した各描画単位の光量を均一化して高精度な画像露光を行うことができる露光方法及び装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、画像情報に応じて変調された光ビームを照射する露光ヘッドに対して感光材料を走査方向に沿った方向へ相対移動させることにより、前記光ビームによって前記感光材料を走査露光する露光方法であって、前記露光ヘッドから照射された光ビームの露光面における光量分布を測定する光量測定工程と、前記光量測定工程後に、感光材料を前記走査方向に沿った方向へ相対移動させる移動工程と、前記移動される感光材料に対し、前記光量測定工程によって取得した測定情報に基づいて前記露光ヘッドから照射する光ビームの露光面における光量分布を均一化する光量制御を行って感光材料を走査露光する露光工程と、を有することを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、光量測定工程で、露光ヘッドから照射された光ビームの露光面における光量分布を測定し、その光量測定工程後の移動工程で、露光ヘッドに対して感光材料を走査方向に沿った方向へ相対移動させ、さらに露光工程で、画像情報に応じて変調された光ビームを露光ヘッドから照射して感光材料を走査露光する。
【０００９】
この露光工程では、光量測定工程によって取得した測定情報に基づいて露光ヘッドから照射する光ビームの露光面における光量分布を均一化する光量制御が行われ、これにより、２次元的に分布した複数の画素部において、各描画単位の光量が均一になるよう補正され、高精度な画像露光を行うことができる。また、光量分布に応じて空間光変調素子の各画素の駆動タイミングを変化させるよう駆動制御する技術を組み合わせて用いる場合でも、各描画単位の光量が均一になるよう予め補正されているため、空間光変調素子の駆動制御部に掛かる負荷が軽減されて処理速度への影響が低減され、また、電気的な回路構成や処理ソフトを簡素化することができて、コストを抑えることができる。
【００１０】
また、請求項１記載の露光方法においては、請求項２に記載の発明のように、前記光量測定工程では更に前記光ビームの露光面における露光量を測定し、前記露光工程の光量制御では更に前記露光量の測定情報に基づいて前記露光ヘッドから照射する光ビームの露光面における露光量を調整するようにしてもよい。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、それぞれ独立に光量を制御可能な複数の単位光源から出射された光ビームを合波光学系により合波して露光面上に照射することにより、その露光面上に２次元的な露光領域を形成する露光方法であって、前記複数の単位光源の少なくとも１つの光量を制御して前記露光領域における光量分布を２次元的に変化させることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、複数の単位光源から出射された光ビームを合波光学系により合波して露光面上に照射し、その露光面上に２次元的な露光領域を形成する場合には、複数の単位光源の少なくとも１つの光量を制御して露光領域における光量分布を２次元的に変化させ、露光領域における光量分布が均一化するよう補正することにより、露光精度を高めることができる。
【００１３】
また、請求項３記載の露光方法においては、請求項４に記載の発明のように、前記複数の単位光源の各々が前記露光領域全体の前記光量分布に与える影響の偏りに基づいて、露光領域における所望の範囲の光量分布を２次元的に変化させるようにしてもよい。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、光ビームを出射する光源と、画像情報に応じて光変調状態が変化する複数の画素部が２次元的に配列され前記光源から前記複数の画素部に入射した光ビームを前記画素部毎に変調する空間光変調素子を備え、その空間光変調素子により変調された光ビームを照射して感光材料を走査露光する露光ヘッドと、前記露光ヘッドに対して相対移動し、感光材料を走査方向に沿って搬送する搬送手段と、前記露光ヘッドから照射された光ビームの露光面における光量分布を測定する光量測定手段と、前記光量測定手段によって取得した測定情報に基づいて前記露光ヘッドから照射する光ビームの露光面における光量分布を均一化するよう前記光源から出射する光ビームの光量制御を行う制御手段と、を有することを特徴としている。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、光量測定手段が露光ヘッドから照射された光ビームの露光面における光量分布を測定し、その光量測定手段によって取得した測定情報に基づいて制御手段が露光ヘッドから照射する光ビームの露光面における光量分布を均一化するよう光源から出射する光ビームの光量制御を行うことにより、請求項１に記載の発明と同じく、２次元的に分布した複数の画素部において、各描画単位の光量が均一になるよう補正され、高精度な画像露光を行うことができる。
【００１６】
また、請求項５記載の露光装置においては、請求項６に記載の発明のように、前記光源は、１又は複数の半導体レーザ素子と、その半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を集光する集光光学系と、その集光光学系により集光されたレーザ光が入射端部から入射し内部を伝搬して出射端部から出射される光ファイバと、を複数組備えるとともに、その複数の光ファイバの各出射端部を整列させてアレイ状に形成したファイバアレイ光源とされ、前記制御手段は、前記半導体レーザ素子をＯＮ／ＯＦＦ又は駆動電流制御してレーザ光の光量を調整することにより、前記複数の光ファイバの各出射端部における光量分布を２次元的に変化させるようにしてもよい。
【００１７】
また、請求項５又は請求項６記載の露光装置においては、請求項７に記載の発明のように、前記光量測定手段は更に前記露光ヘッドから照射された光ビームの露光面における露光量を測定し、前記制御手段は更に前記露光量の測定情報に基づいて露光ヘッドから照射する光ビームの露光面における露光量を調整するようにしてもよい。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、それぞれ独立に光量を制御可能な複数の単位光源と、前記複数の単位光源を制御する制御手段と、前記複数の単位光源から出射された光ビームを合波して露光面上に照射することにより、その露光面上に２次元的な露光領域を形成する合波光学系と、を備え、前記制御手段が、前記複数の単位光源の少なくとも１つの光量を制御して前記露光領域における光量分布を２次元的に変化させることを特徴としている。
【００１９】
請求項８に記載の発明では、複数の単位光源から出射された光ビームを合波光学系により合波して露光面上に照射し、その露光面上に２次元的な露光領域を形成する場合に、制御手段が複数の単位光源の少なくとも１つの光量を制御して露光領域における光量分布を２次元的に変化させ、露光領域における光量分布が均一化するよう補正することにより、請求項３に記載の発明と同じく、露光精度を高めることができる。
【００２０】
また、請求項８記載の露光装置においては、請求項９に記載の発明のように、前記制御手段は、前記複数の単位光源の各々が前記露光領域全体の前記光量分布に与える影響の偏りに基づいて、露光領域における所望の範囲の光量分布を２次元的に変化させるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の露光方法及び装置は上記構成としたので、装置コストを抑えつつ、２次元的に分布した各描画単位の光量を均一化して高精度な画像露光を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態に係る露光装置について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１には本発明の一実施形態に係る露光装置が示されている。また、図２〜図５には本実施形態に係る露光装置に適用される露光ヘッド及び空間光変調素子が示されている。
【００２４】
図１に示すように、露光装置１０は、４本の脚部１６に支持された矩形厚板状の設置台１８を備えている。設置台１８の上面には、長手方向に沿って２本のガイド２０が延設されており、これら２本のガイド２０上には、矩形平盤状のステージ１４が設けられている。ステージ１４は、長手方向がガイド２０の延設方向を向くよう配置され、ガイド２０によって設置台１８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２０に沿って往復移動する（図１の矢印Ｙ方向）。
【００２５】
ステージ１４の上面には、露光対象物となる矩形板状の感光材料１２が図示しない位置決め部により所定の載置位置に位置決めされた状態で載置される。このステージ１４の上面（感光材料載置面）には、図示しない複数の溝部が形成されており、それらの溝部内が負圧供給源によって負圧とされることにより、感光材料１２はステージ１４の上面に吸着されて保持される。また、感光材料１２には、露光位置の基準を示すアライメントマーク（図示省略）が複数設けられており、このアライメントマークは、例えば感光材料１２の四隅近傍にそれぞれ配置した円形の貫通孔等によって形成されている。
【００２６】
設置台１８の中央部には、ステージ１４の移動経路を跨ぐようにコ字状のゲート２２が設けられている。ゲート２２は、両端部がそれぞれ設置台の両側部に固定されており、ゲート２２を挟んで一方の側には感光材料１２を露光するスキャナ２４が設けられ、他方の側には感光材料１２に設けられたアライメントマークを撮影する複数（例えば、２台）のＣＣＤカメラ２６が設けられている。
【００２７】
また、ステージ１４の駆動装置、スキャナ２４、ＣＣＤカメラ２６、及びステージ１４に設けられた後述する光量測定装置７０は、これらを制御するコントローラ２８に接続されている。このコントローラ２８により、後述する露光装置１０の露光動作時には、ステージ１４は所定の速度で移動するよう制御され、ＣＣＤカメラ２６は所定のタイミングで感光材料１２のアライメントマークを撮影するよう制御され、スキャナ２４は所定のタイミングで感光材料１２を露光するよう制御される。また、光量測定装置７０による露光ビームの光量測定動作時には、光量測定装置７０がコントローラ２８によって所定の光量測定動作をするよう制御される。
【００２８】
図１及び図２に示すように、スキャナ２４の内部にはｍ行ｎ列（例えば、２行４列）の略マトリックス状に配列された複数（例えば、８個）の露光ヘッド３０が搭載されている。
【００２９】
露光ヘッド３０で露光される露光エリア３２は、図２及び図８に示すように、走査方向を短辺とする矩形状であり、走査方向に対し、所定の傾斜角θで傾斜している。そして、ステージ１４の移動に伴い、感光材料１２には露光ヘッド３０毎に帯状の露光済み領域３４が形成される。
【００３０】
また、図８に示すように、帯状の露光済み領域３４が走査方向と直交する方向に隙間無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド３０の各々は、配列方向に所定間隔（露光エリアの長辺の自然数倍、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、例えば１行目の最も左側に位置する露光エリア３２Ａと、露光エリア３２Ａの右隣に位置する露光エリア３２Ｃとの間の露光できない領域は、２行目の最も左側に位置する露光エリア３２Ｂにより露光される。同様に、露光エリア３２Ｂと、露光エリア３２Ｂの右隣に位置する露光エリア３２Ｄとの間の露光できない領域は、露光エリア３２Ｃにより露光される。
【００３１】
図３に示すように、各露光ヘッド３０は、それぞれ入射された光ビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子として、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）３６を備えている。このＤＭＤ３６は、データ処理部とミラー駆動制御部を備えた上述のコントローラ２８に接続されている（図１参照）。
【００３２】
コントローラ２８のデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド３０毎にＤＭＤ３６の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。なお、制御すべき領域については後述する。また、ＤＭＤコントローラとしてのミラー駆動制御部では、データ処理部で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド３０毎にＤＭＤ３６における各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。なお、この反射面の角度の制御については後述する。
【００３３】
照明装置３８は、詳細については後述するがその内部に、複数の半導体レーザチップ（ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７）から出射されたレーザ光を合波して光ファイバに入力する合波モジュール（レーザモジュール１０２）が複数個設置されている。各合波モジュールから延びる光ファイバ（マルチモード光ファイバ１０４及び光ファイバ１０６）は、合波したレーザ光を伝搬する合波光ファイバであり、この合波光ファイバは複数本が１つに束ねられてバンドル状に形成されている。照明装置３８には、このバンドル状の光ファイバ４０が露光ヘッド３０と同数設けられており、照明装置３８からそれぞれ引き出されたバンドル状の光ファイバ４０は、図１に示すように、各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６の光入射側に接続されている。
【００３４】
図９（Ａ）に示すように、照明装置３８内には、複数（図では２５個）のレーザモジュール１０２を備えたファイバアレイ光源１００が設けられており、各レーザモジュール１０２には、マルチモード光ファイバ１０４の一端が結合されている。マルチモード光ファイバ１０４の他端には、コア径がマルチモード光ファイバ１０４と同一で且つクラッド径がマルチモード光ファイバ１０４より小さい光ファイバ１０６が結合され、図９（Ｂ）に示すように、光ファイバ１０６の出射端部（発光点）が所定方向に沿って複数列（図では３列）配列されてアレイ状とされたレーザ出射部１０８が構成されている。なお、マルチモード光ファイバ１０４及び光ファイバ１０６としては、ステップインデックス型光ファイバ、グレーテッドインデックス型光ファイバ、及び複合型光ファイバの何れでもよく、本実施の形態ではステップインデックス型光ファイバを用いている。
【００３５】
レーザモジュール１０２は、図１０に示す合波レーザ光源（ファイバ光源）によって構成されている。この合波レーザ光源は、ヒートブロック１１０上に配列固定された複数（例えば、７個）のチップ状の横マルチモード又はシングルモードのＧａＮ系半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４，ＬＤ５，ＬＤ６，及びＬＤ７と、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各々に対応して設けられたコリメータレンズ１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，及び１１７と、１つの集光レンズ１２０と、１本のマルチモード光ファイバ１０４と、から構成されている。なお、半導体レーザの個数は７個には限定されない。
【００３６】
ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７は、発振波長が総て共通（例えば、４０５ｎｍ）であり、最大出力も総て共通（例えば、マルチモードレーザでは１００ｍＷ、シングルモードレーザでは３０ｍＷ）である。なお、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７としては、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲で、上記の４０５ｎｍ以外の発振波長を備えるレーザを用いてもよい。
【００３７】
上記の合波レーザ光源は、図１１及び図１２に示すように、他の光学要素と共に、上方が開口した箱状のパッケージ１２２内に収納されている。パッケージ１２２は、その開口を閉じるように作成されたパッケージ蓋１２４を備えており、脱気処理後に封止ガスを導入し、パッケージ１２２の開口をパッケージ蓋１２４で閉じることにより、パッケージ１２２とパッケージ蓋１２４とにより形成される閉空間（封止空間）内に上記合波レーザ光源が気密封止されている。
【００３８】
パッケージ１２２の底面にはベース板１２６が固定されており、このベース板１２６の上面には、前記ヒートブロック１１０と、集光レンズ１２０を保持する集光レンズホルダー１２８と、マルチモード光ファイバ１０４の入射端部を保持するファイバホルダー１３０とが取り付けられている。マルチモード光ファイバ１０４の出射端部は、パッケージ１２２の壁面に形成された開口からパッケージ外に引き出されている。
【００３９】
また、ヒートブロック１１０の側面にはコリメータレンズホルダー１３２が取り付けられており、コリメータレンズ１１１〜１１７が保持されている。パッケージ１２２の横壁面には開口が形成され、この開口を通してＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７に駆動電流を供給する配線１３４がパッケージ外に引き出されている。
【００４０】
なお、図１１及び図１２においては、図の煩雑化を避けるために、複数のＧａＮ系半導体レーザのうちＧａＮ系半導体レーザＬＤ７にのみ番号を付し、複数のコリメータレンズのうちコリメータレンズ１１７にのみ番号を付している。
【００４１】
図１３は、上記コリメータレンズ１１１〜１１７の取り付け部分の正面形状を示すものである。コリメータレンズ１１１〜１１７の各々は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行な平面で細長く切り取った形状に形成されている。この細長形状のコリメータレンズは、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することによって形成することができる。コリメータレンズ１１１〜１１７は、長さ方向がＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の発光点の配列方向（図１３の左右方向）と直交するように、上記発光点の配列方向に密接配置されている。
【００４２】
一方、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７としては、発光幅が２μｍの活性層を備え、活性層と平行な方向、直角な方向の拡がり角が各々例えば１０°、３０°の状態で各々レーザビームＢ１〜Ｂ７を発するレーザが用いられている。これらＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７は、活性層と平行な方向に発光点が１列に並ぶように配設されている。
【００４３】
従って、各発光点から発せられたレーザビームＢ１〜Ｂ７は、上述のように細長形状の各コリメータレンズ１１１〜１１７に対して、拡がり角度が大きい方向が長さ方向と一致し、拡がり角度が小さい方向が幅方向（長さ方向と直交する方向）と一致する状態で入射することになる。
【００４４】
集光レンズ１２０は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行な平面で細長く切り取って、コリメータレンズ１１１〜１１７の配列方向、つまり水平方向に長く、それと直角な方向に短い形状に形成されている。この集光レンズ１２０も、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することにより形成される。
【００４５】
このように構成されたファイバアレイ光源１００では、合波レーザ光源を構成するＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各々から発散光状態で出射したレーザビームＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，及びＢ７の各々は、対応するコリメータレンズ１１１〜１１７によって平行光化される。平行光化されたレーザビームＢ１〜Ｂ７は、集光レンズ１２０によって集光され、マルチモード光ファイバ１０４のコア１０４ａの入射端面に収束する。
【００４６】
このコリメータレンズ１１１〜１１７及び集光レンズ１２０によって集光光学系が構成され、その集光光学系とマルチモード光ファイバ１０４とによって合波光学系が構成されている。即ち、集光レンズ１２０によって上述のように集光されたレーザビームＢ１〜Ｂ７が、このマルチモード光ファイバ１０４のコア１０４ａに入射して光ファイバ内を伝搬し、１本のレーザビームＢに合波されてマルチモード光ファイバ１０４の出射端部に結合された光ファイバ１０６から出射する。
【００４７】
各レーザモジュールにおいて、レーザビームＢ１〜Ｂ７のマルチモード光ファイバ１０４への結合効率が０．８５で、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各出力が３０ｍＷの場合（シングルモードレーザを使用する場合）には、アレイ状に配列された光ファイバ１０６の各々について、出力１８０ｍＷ（＝３０ｍＷ×０．８５×７）の合波レーザビームＢを得ることができる。従って、２５本の光ファイバ１０６がアレイ状に配列されたレーザ出射部１０８での出力は約４．５Ｗ（＝１８０ｍＷ×２５）である。
【００４８】
ファイバアレイ光源１００のレーザ出射部１０８には、この通り高輝度の発光点が主走査方向に沿って配列されている。単一の半導体レーザからのレーザ光を１本の光ファイバに結合させる従来のファイバ光源は低出力であるため、多数列配列しなければ所望の出力を得ることができなかったが、本実施の形態で使用する合波レーザ光源は高出力であるため、少数列、例えば１列でも所望の出力を得ることができる。
【００４９】
また、合波レーザ光源を構成する半導体レーザとしては、４００ｎｍ近傍の発振波長を有する青色レーザが好適である。青色レーザを用いた方が、マイクロレンズアレイ５４の各マイクロレンズ６０の集光ビームを絞ることができる。
【００５０】
スキャナ２４の各露光ヘッド３０は、図３に示すように、ＤＭＤ３６の光入射側に、光ファイバ４０の接続端部（レーザ出射部１０８）から出射されたレーザ光を補正してＤＭＤ上に集光させる集光レンズ系４１、集光レンズ系４１を透過したレーザ光をＤＭＤ３６に向けて反射するミラー４２、４３がこの順に配置されている。
【００５１】
集光レンズ系４１は、ファイバアレイ光源１００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６２、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ロッドインテグレータ６４、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６６で構成されている。ロッドインテグレータ６４は、インテグレータ内を光が全反射しながら導光して行くので、光量分布が均一となるようにレーザ光を補正することができる。
【００５２】
また、ＤＭＤ３６の光反射側には投影光学系が設けられ、この投影光学系は、ＤＭＤ３６の光反射側の露光面にある感光材料１２上に光源像を投影するため、ＤＭＤ３６側から感光材料１２へ向って順に、レンズ系５０、マイクロレンズアレイ５４、対物レンズ系５６の各露光用の光学部材が配置されて構成されている。
【００５３】
ここで、レンズ系５０及び対物レンズ系５６は、図３に示すように複数枚のレンズ（凸レンズや凹レンズ等）を組み合せた拡大光学系として構成されており、ＤＭＤ３６により反射されるレーザビーム（光線束）の断面積を拡大することで、ＤＭＤ３６により反射されたレーザビームによる感光材料１２上の露光エリア３２の面積を所定の大きさに拡大している。なお、感光材料１２は、対物レンズ系５６の後方焦点位置に配置される。
【００５４】
マイクロレンズアレイ５４は、図３に示すように、ファイバアレイ光源１００から照射されたレーザ光を反射するＤＭＤ３６の各マイクロミラー４６に１対１で対応する複数のマイクロレンズ６０が２次元状に配列され、一体的に成形されて矩形平板状に形成されたものであり、各マイクロレンズ６０は、それぞれレンズ系５０を透過した各露光ビームの光軸上にそれぞれ配置されている。
【００５５】
またＤＭＤ３６は、図４に示すように、ＳＲＡＭセル（メモリセル）４４上に、マイクロミラー（微小ミラー）４６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、６００個×８００個）の微小ミラーを格子状に配列したミラーデバイスとして構成されている。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４６が設けられており、マイクロミラー４６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。
【００５６】
また、マイクロミラー４６の直下には、図示しない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４４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。
【００５７】
ＤＭＤ３６のＳＲＡＭセル４４にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー４６が、対角線を中心としてＤＭＤ３６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。図５には、ＤＭＤ３６の一部を拡大し、マイクロミラー４６が＋α度又は−α度に制御されている状態の一例を示しており、図５（Ａ）は、マイクロミラー４６がオン状態である＋α度に傾いた状態を示し、図５（Ｂ）は、マイクロミラー４６がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。したがって、画像信号に応じて、ＤＭＤ３６の各ピクセルにおけるマイクロミラー４６の傾きを、図５に示すように制御することによって、ＤＭＤ３６に入射された光はそれぞれのマイクロミラー４６の傾き方向へ反射される。
【００５８】
それぞれのマイクロミラー４６のオンオフ（ｏｎ／ｏｆｆ）制御は、ＤＭＤ３６に接続されたコントローラ２８のミラー駆動制御部によって行われ、オン状態のマイクロミラー４６により反射された光は露光状態に変調され、ＤＭＤ３６の光出射側に設けられた投影光学系（図３参照）へ入射する。またオフ状態のマイクロミラー４６により反射された光は非露光状態に変調され、光吸収体（図示省略）に入射する。
【００５９】
また、ＤＭＤ３６は、その短辺方向が走査方向と所定角度（例えば、０．１°〜０．５°）を成すように僅かに傾斜させて配置するのが好ましい。図６（Ａ）はＤＭＤ３６を傾斜させない場合の各マイクロミラーによる反射光像（露光ビーム）４８の走査軌跡を示し、図６（Ｂ）はＤＭＤ３６を傾斜させた場合の露光ビーム４８の走査軌跡を示している。
【００６０】
ＤＭＤ３６には、長手方向（行方向）に沿ってマイクロミラー４６が多数個（例えば、８００個）配列されたマイクロミラー列が、短手方向に多数組（例えば、６００組）配列されているが、図６（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ３６を傾斜させることにより、各マイクロミラー４６による露光ビーム４８の走査軌跡（走査線）のピッチＰ2が、ＤＭＤ３６を傾斜させない場合の走査線のピッチＰ1より狭くなり、解像度を大幅に向上させることができる。一方、ＤＭＤ３６の傾斜角は微小であるので、ＤＭＤ３６を傾斜させた場合の走査幅Ｗ2と、ＤＭＤ３６を傾斜させない場合の走査幅Ｗ1とは略同一である。
【００６１】
また、異なるマイクロミラー列により同じ走査線上における略同一の位置（ドット）が重ねて露光（多重露光）されることになる。このように、多重露光されることで、露光位置の微少量をコントロールすることができ、高精細な露光を実現することができる。また、走査方向に配列された複数の露光ヘッド間のつなぎ目を微少量の露光位置制御により段差無くつなぐことができる。
【００６２】
なお、ＤＭＤ３６を傾斜させる代わりに、各マイクロミラー列を走査方向と直交する方向に所定間隔ずらして千鳥状に配置しても、同様の効果を得ることができる。
【００６３】
上記のように構成された露光ヘッド３０では、照明装置３８（ファイバアレイ光源１００）からの入射光（レーザ光）をＤＭＤ３６により変調してその露光ビームを感光材料１２の表面に照射して露光（画像形成）を行うが、その動作中に生じる外乱や経時的な変化等により、あるいはレンズ系要因のシェーディングによって、ＤＭＤ３６で反射されて出射される露光ビームにおける、走査方向に直交する方向に対する光量分布が不均一になったり、感光材料１２上における所定の露光量の値で露光されるべき各部分の露光量が、所定の露光量の値から変化してしまう場合がある。
【００６４】
そこで、この露光装置１０では、光量分布を均一化するシェーディング調整と露光量の調整をするため、ＤＭＤ３６側から出射される露光ビームにおける光量分布と露光量を測定するための光量測定手段を設けている。
【００６５】
図１に示すように、露光装置１０のステージ１４には、感光材料１２を載置する停止位置（図１の状態）におけるステージ移動方向の下流側の端部に、ＤＭＤ３６側から出射された露光ビームにおける走査方向と直交する方向（矢印Ｘ方向）に対する光量分布と露光量を測定する光量測定手段としての光量測定装置７０が装着されている。この光量測定装置７０には、図１及び図２に示すように、光量測定器７２と、光量測定器７２を走査方向と直交する方向に移動可能に支持するガイドシャフト及び光量測定器７２をガイドシャフトに沿って移動させるボールねじ等を備える移動機構７４とが設けられている。そして、この移動機構７４のボールねじが図示しないステッピングモータ等の駆動源によって駆動されることにより、光量測定器７２はガイドシャフトにガイドされてＸ方向に移動する。
【００６６】
光量測定器７２は、矩形箱状のハウジングの上面に、図７に示すスリット板７８が取り付けられている。スリット板７８には、平面視がＩ字状（直線状）とされた貫通溝のスリット８０が形成されており、このスリット８０は、露光ヘッド３０から出射された露光ビームによる走査方向（ステージ１４の移動方向）とほぼ平行な向きにされている。
【００６７】
図７に示すように、光量測定器７２のハウジング内には、スリット板７８の直下で且つスリット８０から入射する露光ビームの光路上に集光レンズ８２が配置され、また、必要に応じて集光レンズ８２の直下に光学フィルタ（ＮＤフィルタ）８４を配置し、さらに、光学フィルタ８４の直下に受光素子（フォトディテクタ）８６が配置されている。
【００６８】
なお、光学フィルタ８４は、感光材料１２の分光感度特性に合わせるために使用する、又は露光ヘッド３０から出射される光ビームの光学波長特性に合わせるために使用するものであり、ＤＭＤ３６と受光素子８６との間であれば光路上の任意の位置に配置することができる。
【００６９】
また、受光素子８６はコントローラ２８に接続され、受光した光量に応じた電気信号をコントローラ２８に出力するよう構成されている。
【００７０】
この光量測定器７２は、前述したように光量測定装置７０がステージ１４に装着されることによりステージ１４に搭載されているが、本実施形態では、スリット板７８の上面がステージ１４に載置された感光材料１２の露光面位置と一致するように（感光材料１２の露光面と面一になる状態）に配置されている。
【００７１】
そして、この光量測定器７２により光ビームの光量を測定する際には、スリット８０を通過した光ビームが集光レンズ８２に入射し、集光レンズ８２で集光される光路上で光学フィルタ８４に入射し、所定波長の光ビームが光学フィルタ８４を透過し、受光素子８６上に集光されて受光され、受光素子８６が受光量の測定値に応じた電圧レベルの信号をコントローラ２８に出力する。また、この光ビームの光量測定では、上記のように、スリット板７８を感光材料１２の露光面位置に一致させて配置していることにより、感光材料１２上での実際の露光とほぼ同じレベルの光量を測定することができ、その測定精度を高めることができる。
【００７２】
次に、この露光装置１０に装備された光量測定装置７０の光量測定器７２を使用して、スキャナ２４の各露光ヘッド３０から出射される露光ビームの光量分布を均一化するシェーディング調整と露光量の調整を行う際の手順について説明する。
【００７３】
まず、上記の各調整を実施するに当たり、露光ビームの光量分布及び露光量を光量測定器７２によって測定する。この測定では、コントローラ２８が照明装置３８及び測定対称となる露光ヘッド３０のＤＭＤ３６を制御して、そのＤＭＤ３６の第１列目（例えば図２では右側となる、走査方向に直交する方向に対して光量測定器７２の初期位置側に位置する第１列目）から最終列目にかけて各列毎に順次点灯させる動作をさせる。
【００７４】
また、コントローラ２８は、この照明装置３８及びＤＭＤ３６に対する制御の開始前に、ＤＭＤ３６の第１列目のマイクロミラー４６群をオン状態（点灯）とし、他のマイクロミラー４６を全てオフ状態としたときに露光ビームが照射される露光面上の所定位置に、スリット８０の中央部が対応して配置されるよう、光量測定装置７０の移動機構７４を駆動制御して光量測定器７２を初期位置に移動させ停止させる。
【００７５】
この光量測定器７２の初期位置への配置後に、コントローラ２８は光量測定を開始し、測定対象となるＤＭＤ３６の第１列目のマイクロミラー４６群だけをオン状態（点灯）にさせ、この第１列目のマイクロミラー４６群だけに対応した走査領域の露光量を測定する。続いて、コントローラ２８は、ＤＭＤ３６の第２列目のマイクロミラー４６群で露光される露光面上の走査領域にスリット８０の中央部が位置するように、移動機構７４を駆動制御して光量測定器７２を移動させ、その移動停止後に、ＤＭＤ３６の第２列目のマイクロミラー４６群だけをオン状態（点灯）にさせて、この第２列目のマイクロミラー４６群に対応した走査領域の露光量を測定する。
【００７６】
コントローラ２８は、上述した一連の光量測定動作を、第１列目のマイクロミラー４６群から最終列目のマイクロミラー４６群に至るまで順次繰り返す。これにより、測定対象となった一つのＤＭＤ３６で変調され出射された露光ビームの光量分布と露光量とが測定され、コントローラ２８は、これらの測定値を、測定対象となった一つのＤＭＤ３６による露光ビームの光量分布を均一化するシェーディング調整と露光量の調整を行うためにメモリに記憶する。
【００７７】
このようにスリット８０を利用して露光走査方向に対応した、ある１列のマイクロミラー４６群の光量を測定する場合には、図７に示すように、露光ヘッド３０のＤＭＤ３６におけるオン状態とされた１列のマイクロミラー４６群から出射された所定複数の露光ビーム４８がスリット８０の長手方向中央部を通過し、集光レンズ８２で集光され、光学フィルタ８４を通過した露光ビーム４８が受光素子８６に受光されて、その光量が測定される。
【００７８】
このとき、ＤＭＤ３６におけるオン状態とされた１列のマイクロミラー４６群以外のところから照射される迷光や他の露光ビーム等の光量測定の対象外となる光は、スリット板７８のスリット８０以外の平面部分で反射されて遮断される。そのため、光量測定の対象外となる光が受光素子８６に受光されることは無い。
【００７９】
よって、このようにスリット８０を設けたスリット板７８を使用して光量測定を行う場合には、迷光等の影響を排除して、オン状態とされた所定列のマイクロミラー４６群から出射された所定複数の露光ビームによる実際の露光状態に即した走査領域の光量を測定することができる。
【００８０】
また、この光量測定では、図８に示すように、例えば、図中の最も左に位置する１行１列目のＤＭＤ３６Ａに対する光量測定を終了した後は、次に、その右隣位置する１行２列目のＤＭＤ３６Ｃに対する光量測定を同様に行い、１行目の全てのＤＭＤ３６（３６Ａ、３６Ｃ、３６Ｅ、３６Ｇ）の光量測定を行う。さらに、１行目の各ＤＭＤ３６に対する光量測定の終了後は、ステージ１４を移動して２行目の各ＤＭＤ３６（３６Ｂ、３６Ｄ、３６Ｆ、３６Ｈ）の光量測定を順に行う。
【００８１】
このようにして測定された各ＤＭＤ３６の露光ビームによる各露光エリア３２における光量分布は、２次元的には例えば図１４（Ａ）に示すような分布となる。また、前述したファイバアレイ光源１００のレーザ出射部１０８（図９参照）から出射されてＤＭＤ３６に入射したレーザビーム（照明光）の光軸中心部（光軸中心Ｃ）における露光エリア幅方向での光量分布及び露光量のグラフとしては、図１４（Ｂ）に示すようなグラフ線図となる。なお、この図１４（Ｂ）に例示した光量データは、上述したように、光量測定時にスリット板７８のスリット８０によって迷光等が除外されるため、例えばスリット板７８を設けずに迷光等が受光素子８６に入射してしまうような光量測定手段を使用した場合と比べて精度が向上する。
【００８２】
この図１４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、通常、露光エリア３２における各露光ビーム４８の光量分布は、レンズ系の要因により、ＤＭＤ３６に照射されるレーザビームの光軸中心部に比べて周辺部が低下してしまう。ここで、本実施形態の露光ヘッド３０には、ファイバアレイ光源１００から出射されたレーザビームの光量分布を均一化してＤＭＤ３６に照射するために、ＤＭＤ３６の光入射側の光路上に配置した集光レンズ系４１にロッドインテグレータ６４を設けている。ただし、このロッドインテグレータ６４によっても、本実施形態のように各描画単位をマイクロレンズアレイ５４によって集光する系では、光軸中心部に対する周辺部の光強度低下が顕著となり、より高い精度で画像露光を行う場合に光量分布を要求精度まで補正することが難しい。また、この光量分布の補正精度を高めるために、ロッドインテグレータ６４を長尺化することも考えられるが、その場合、ロッドインテグレータ６４は非常に高価な光学部品であるため、装置コストが上昇し、また、露光ヘッド３０が大型化してしまうデメリットがある。
【００８３】
そこで、本実施形態の露光装置１０では、光量測定器７２によって取得した光量データ（測定情報）に基づいて（図１５（Ａ）参照）、コントローラ２８がファイバアレイ光源１００の複数のレーザモジュール１０２に設けられたＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７をＯＮ／ＯＦＦ又は駆動電流制御してレーザビームＢ１〜Ｂ７の光量を調整し、各レーザモジュール１０２の各光ファイバ１０６から出射するレーザビームの光量を調整することにより、レーザ出射部１０８における光量分布を２次元的に変化させる。
【００８４】
すなわち、コントローラ２８は、ファイバアレイ光源１００に設けられた複数のレーザモジュール１０２の各々が露光領域全体の光量分布に与える影響の偏りに基づいて、各レーザモジュール１０２に設けられたＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７をそれぞれＯＮ／ＯＦＦ又は駆動電流制御してレーザビームＢ１〜Ｂ７の光量を調整し、露光領域における所望の範囲の光量分布を２次元的に変化させる。
【００８５】
この場合、図１５（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ３６に照射するレーザビームの光軸中心部における光量を低下させて、光量分布における露光量の最低線に沿うよう光量分布を均一化する補正する。これにより、ＤＭＤ３６の各マイクロミラー４６において光量が均一になるよう補正され、図１５（Ｃ）に示すように、露光エリア３２における各露光ビーム４８の光量分布が均一になるよう補正される。
【００８６】
また、上記のシェーディング調整及び露光量の調整は、各露光ヘッド３０のＤＭＤ３６毎に実施するだけではなく、スキャナ２４に搭載した全ての露光ヘッド３０のＤＭＤ３６で、相対的に光量分布が均一化するように調整することが望ましい。
【００８７】
また、この露光装置１０では、光量測定器７２に設けた光学フィルタ８４を利用して、感光材料１２の分光感度特性に対応した、又は光源となる照明装置３８から出射される光ビームの光学波長特性に対応した露光量の調整を行うことができる。
【００８８】
次に、上記のように構成された露光装置１０による感光材料１２に対する露光動作について説明する。
【００８９】
先ず、露光パターンに応じた画像データがコントローラ２８に入力されると、コントローラ２８内のメモリに一旦記憶される。この画像データは、画像を構成する各画素の濃度を２値（ドットの記録の有無）で表したデータである。
【００９０】
次に、オペレータが、図１に示す初期位置に停止されたステージ１４上に感光材料１２をセットし、コントローラ２８から露光開始の入力操作を行う。なお、露光装置１０により画像露光を行う感光材料１２としては、プリント配線基板や液晶表示素子等のパターンを形成（画像露光）する材料としての基板やガラスプレート等の表面に、感光性エポキシ樹脂等のフォトレジストを塗布、又ドライフィルムの場合はラミネートしたものなどが挙げられる。
【００９１】
上記の入力操作により、露光装置１０の露光動作が開始すると、コントローラ２８により駆動装置が制御され、感光材料１２を上面に吸着したステージ１４は、ガイド２０に沿って移動方向（矢印Ｙ方向）におけるアライメント計測方向の上流側から下流側に一定速度で移動開始する。このステージの移動開始に同期して、又は、感光材料１２の先端が各ＣＣＤカメラ２６の真下に達する少し手前のタイミングで、各ＣＣＤカメラ２６はコントローラ２８により制御されて作動する。
【００９２】
ステージ１４の移動に伴い、感光材料１２がＣＣＤカメラ２６の下方を通過する際には、ＣＣＤカメラ２６によるアライメント計測が行われる。
【００９３】
このアライメント計測では、感光材料１２の角部近傍に設けられた４個のアライメントマークが各ＣＣＤカメラ２６の真下（レンズの光軸上）に順次達すると、所定のタイミングで各ＣＣＤカメラ２６はそれぞれアライメントマークを撮影し、その撮影した画像データを、すなわち、露光位置の基準がアライメントマークによって示された基準位置データを含む画像データをコントローラ２８のデータ処理部へ出力する。
【００９４】
データ処理部は、入力された各アライメントマークの画像データ（基準位置データ）から判明する画像内におけるマーク位置及びマーク間ピッチ等と、そのアライメントマークを撮影したときのステージ１４の位置及びＣＣＤカメラ２６の位置から、演算処理によって、ステージ１４上における感光材料１２の載置位置のずれ、移動方向に対する感光材料１２の傾きのずれ、及び、感光材料１２の寸法精度誤差等を把握し、感光材料１２の被露光面に対する適正な露光位置を算出する。そして、後述するスキャナ２４による画像露光時に、メモリに記憶されている露光パターンの画像データに基づいて生成する制御信号をその適正な露光位置に合わせ込んで画像露光する露光位置ずれの補正（アライメント）を実行する。
【００９５】
感光材料１２がＣＣＤカメラ２６の下方を通過すると、ＣＣＤカメラ２６によるアライメント計測が完了し、続いてステージ１４は駆動装置により逆方向へ駆動され、ガイド２０に沿って走査方向へ移動する。そして感光材料１２はステージ１４の移動に伴いスキャナ２４の下方を走査方向の下流側へ移動し、被露光面の画像露光領域が露光開始位置に達すると、スキャナ２４の各露光ヘッド３０は露光ビームを照射して感光材料１２の被露光面に対する画像露光を開始する。
【００９６】
ここで、コントローラ２８のメモリに記憶された画像データが複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部で読み出された画像データに基づいて各露光ヘッド３０毎に制御信号が生成される。この制御信号には、アライメント計測によって得られた感光材料１２に対する露光位置ずれの補正が加えられる。そして、ミラー駆動制御部は、この生成及び補正された制御信号に基づいて各露光ヘッド３０毎にＤＭＤ３６のマイクロミラー４６の各々をオンオフ制御する。
【００９７】
照明装置３８の光ファイバ４０から出射されたレーザ光がＤＭＤ３６に照射されると、ＤＭＤ３６のマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光は、マイクロレンズアレイ５４の各対応するマイクロレンズ６０を含むレンズ系により感光材料１２の露光面上に結像される。このようにして、照明装置３８から出射されたレーザ光が画素毎にオンオフされて、感光材料１２がＤＭＤ３６の使用画素数と略同数の画素単位（露光エリア）で露光される。
【００９８】
また、感光材料１２がステージ１４とともに一定速度で移動されることにより、感光材料１２がスキャナ２４によりステージ移動方向と反対の方向に走査され、各露光ヘッド３０毎に帯状の露光済み領域３４（図２に図示）が形成される。
【００９９】
スキャナ２４による感光材料１２の画像露光が完了すると、ステージ１４は駆動装置によりそのまま走査方向の下流側へ駆動されて走査方向の最下流側にある初期位置に復帰する。以上により、露光装置１０による感光材料１２に対する露光動作が終了する。
【０１００】
以上説明したように、本実施の形態の露光装置では、２次元的に分布した複数の画素部において、各描画単位の光量が均一になるよう補正され、高精度な画像露光を行うことができる。また、光量分布に応じてＤＭＤ３６の各マイクロミラー４６の駆動タイミングを変化させるよう駆動制御する技術を組み合わせて用いる場合でも、各描画単位の光量が均一になるよう予め補正されているため、ＤＭＤ３６の駆動制御部に掛かる負荷が軽減されて処理速度への影響が低減され、また、電気的な回路構成や処理ソフトを簡素化することができて、コストを抑えることができる。
【０１０１】
また、露光装置１０のの動作中に生じる外乱や経時的な変化等の要因により、光量測定器７２による光量測定で取得した露光ビームの光量データが、例えば図１６（Ａ）に示すように、露光エリアの一端側から他端側へ向けて除々に減少していくような分布の場合には、ファイバアレイ光源１００のレーザ出射部１０８からＤＭＤ３６へ照射するレーザビームの光量分布を、図１６（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ照明エリアの他端側から一端側へ向けて除々に減少する分布となるよう調整することにより、図１６（Ｃ）に示すように、露光エリア３２における露光ビームの光量分布が均一になるよう補正できる。
【０１０２】
また、図１７（Ａ）に示すように、露光エリアに部分的な光量低下が発生したような場合には、ＤＭＤ３６へ照射するレーザビームは、ＤＭＤ照明エリアにおける上記の光量低下部に対応した部分の光量を最大とし、それ以外の部分の光量を低下させるよう調整することにより、図１７（Ｃ）に示すように、露光エリア３２における露光ビームの光量分布を均一化することができる。
【０１０３】
以上、本発明を上述した特定の実施形態により詳細に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の形態が実施可能である。
【０１０４】
例えば、上記の実施形態では、露光ヘッド３０から照射された露光ビームの光量分布を均一化するシェーディング調整及び露光量の調整を行うために、光量測定手段（光量測定器７２）によって光ビームの光量分布及び露光量を測定する場合で説明したが、この光量測定手段については、シェーディング調整のみを行うために、光ビームの光量分布のみを測定する構成のものでもよい。
【０１０５】
また、ファイバアレイ光源１００からＤＭＤ３６へ照射するレーザビームの光量調整では、露光エリア３２で測定した光量分布において光量の高い部分を低い部分に一致させるよう、レーザビームの光量を低下させて調整しているが、光量の低い部分を高い部分に一致させるよう、レーザビームの光量を上昇させる調整としてもよい。
【０１０６】
また、上記の実施の形態における露光装置では、空間変調素子としてＤＭＤを備えた露光ヘッドについて説明したが、このような反射型空間光変調素子の他に、透過型空間光変調素子（ＬＣＤ）を使用することもできる。例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）タイプの空間光変調素子（ＳＬＭ；Special Light Modulator）や、電気光学効果により透過光を変調する光学素子（ＰＬＺＴ素子）や液晶光シャッタ（ＦＬＣ）等の液晶シャッターアレイなど、ＭＥＭＳタイプ以外の空間光変調素子を用いることも可能である。なお、ＭＥＭＳとは、ＩＣ製造プロセスを基盤としたマイクロマシニング技術によるマイクロサイズのセンサ、アクチュエータ、そして制御回路を集積化した微細システムの総称であり、ＭＥＭＳタイプの空間光変調素子とは、静電気力を利用した電気機械動作により駆動される空間光変調素子を意味している。さらに、Grating Light Valve（ＧＬＶ）を複数ならべて二次元状に構成したものを用いることもできる。これらの反射型空間光変調素子（ＧＬＶ）や透過型空間光変調素子（ＬＣＤ）を使用する構成では、上記したレーザの他にランプ等も光源として使用可能である。
【０１０７】
また、上記の実施の形態における光源としては、合波レーザ光源を複数備えたファイバアレイ光源、１個の発光点を有する単一の半導体レーザから入射されたレーザ光を出射する１本の光ファイバを備えたファイバ光源をアレイ化したファイバアレイ光源、複数の発光点が二次元状に配列された光源（たとえば、ＬＤアレイ、有機ＥＬアレイ等）、等が適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の一実施形態に係る露光装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るスキャナの構成と、ステージ及び光量測定装置の位置関係を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る露光ヘッドの光学系を示す概略構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る露光装置に設けられたＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）の構成を示す部分拡大図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は図４のＤＭＤの動作を説明するための説明図である。
【図６】（Ａ）は本発明の一実施形態に係る露光装置における、ＤＭＤを傾斜させない場合の各マイクロミラーによる露光ビームの走査軌跡を示す要部平面図、（Ｂ）はＤＭＤを傾斜させた場合の露光ビームの走査軌跡を示す要部平面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る光量測定器の構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る光量測定器におけるスリットを利用して点灯している画素の光量を検出する状態を示す説明図である。
【図９】（Ａ）は本発明の一実施形態に係るファイバアレイ光源の構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のレーザ出射部における発光点の配列を示す平面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る合波レーザ光源の構成を示す平面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るレーザモジュールの構成を示す平面図である。
【図１２】図１１に示すレーザモジュールの構成を示す側面図である。
【図１３】図１１に示すレーザモジュールの構成を示す部分側面図である。
【図１４】（Ａ）は本発明の一実施形態に係る光量測定器により測定した露光エリアでの２次元的な光量分布を例示する光量分布図であり、（Ｂ）は（Ａ）の光軸中心部における光量分布を例示するグラフ図である。
【図１５】（Ａ）は図１４（Ｂ）に示したグラフ図であり、（Ｂ）は（Ａ）の光量分布に対して調整したレーザ光（照明光）の光量分布を示すグラフ図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のように調整したレーザ光で画像露光を行うことにより露光エリアでの光量分布が均一化されて補正された状態を示すグラフ図である。
【図１６】（Ａ）は露光エリアでの光量分布が不均一となった状態を例示するグラフ図であり、（Ｂ）は（Ａ）の光量分布に対して調整したレーザ光（照明光）の光量分布を示すグラフ図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のように調整したレーザ光で画像露光を行うことにより露光エリアでの光量分布が均一化されて補正された状態を示すグラフ図である。
【図１７】（Ａ）は露光エリアでの光量分布に部分的な光量低下が発生した状態を例示するグラフ図であり、（Ｂ）は（Ａ）の光量分布に対して調整したレーザ光（照明光）の光量分布を示すグラフ図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のように調整したレーザ光で画像露光を行うことにより露光エリアでの光量分布が均一化されて補正された状態を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０   露光装置
１２   感光材料
１４   ステージ（搬送手段）
２４   スキャナ
２８   コントローラ（制御手段）
３０   露光ヘッド
３６   ＤＭＤ（空間光変調素子）
３８   照明装置（光源）
４６   マイクロミラー（画素部）
７０   光量測定装置
７２   光量測定器（光量測定手段）
１００ ファイバアレイ光源（光源／ファイバアレイ光源）
１０２ レーザモジュール
１０４ マルチモード光ファイバ（光ファイバ）
１０６ 光ファイバ
１０８ レーザ出射部
１１１〜１１７       コリメータレンズ（集光光学系）
１２０ 集光レンズ（集光光学系）
ＬＤ１〜ＬＤ７       ＧａＮ系半導体レーザ（単位光源／半導体レーザ素子）
【図１】
2006220799.tif 000003
【図２】
2006220799.tif 000004
【図３】
2006220799.tif 000005
【図４】
2006220799.tif 000006
【図５】
2006220799.tif 000007
【図６】
2006220799.tif 000008
【図７】
2006220799.tif 000009
【図８】
2006220799.tif 000010
【図９】
2006220799.tif 000011
【図１０】
2006220799.tif 000012
【図１１】
2006220799.tif 000013
【図１２】
2006220799.tif 000014
【図１３】
2006220799.tif 000015
【図１４】
2006220799.tif 000016
【図１５】
2006220799.tif 000017
【図１６】
2006220799.tif 000018
【図１７】
2006220799.tif 000019