(57)【要約】【課題】  ステージ速度を抑制することなく高分解能の露光を達成する。【解決手段】  露光装置１００に構成されるＳＬＭ１０２における各マイクロミラー１０…は、選択配線８から選択信号が入力されている期間に駆動可能である。また、露光対象の感光材料の最高移動速度をｖ、マイクロミラー１０の駆動に要する最短時間をｔ、感光材料の移動方向における目標分解能をｒとして、ｒ／ｖｔの整数部分をＡとし、ＳＬＭ１０２における全マイクロミラー１０…をＡ個のグループに分け、グループ毎に別個の選択配線８が割り当てられ、同一グループに属する各マイクロミラーは各々同一の選択配線８に接続されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を変調する素子を複数備える光変調手段と、
上記素子に対して、該素子を駆動可能にする選択信号を入力する選択配線と、
上記素子に対して、駆動量を示すデータ信号を入力するデータ配線と、
上記素子に対して感光材料を相対的に移動させる移動手段とを備え、
上記変調された光によって上記感光材料を露光する露光装置であって、
上記複数の素子が複数のグループに分けられており、
グループ毎に別個の選択配線が割り当てられ、同一グループに属する各素子は各々同一の選択配線に接続され、
上記グループの数が、上記移動方向における目標分解能を、上記素子の駆動に要する時間と上記移動手段の移動速度との積で除算した値に基づいて定められることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
上記移動速度をｖ〔ｍ／ｓ〕、上記目標分解能をｒ〔ｍ〕、上記素子の駆動に要する時間をｔ〔ｓ〕とし、ｒ／ｖｔの整数部分を上記グループ数とすることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
ｒ／ｖｔ≧２であることを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
同一グループに属する各素子は各々異なるデータ配線に接続され、各データ配線には、各グループの素子が１ずつ接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
光源からの光を変調する素子を複数備える光変調手段と、
上記素子に対して、駆動量を示すデータ信号を入力するデータ配線と、
上記素子に対して感光材料を相対的に移動させる移動手段とを備え、
上記変調された光によって上記感光材料を露光する露光装置であって、
上記移動手段の移動速度ｖ〔ｍ／ｓ〕と、上記移動方向における目標分解能ｒ〔ｍ〕と、上記素子の駆動に要する時間ｔ〔ｓ〕とについて、ｒ／ｖｔ＜２が成立し、素子毎に異なるデータ配線が接続されていることを特徴とする露光装置。
【請求項６】
上記移動速度は、上記移動手段の最高移動速度であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項７】
上記素子の駆動に要する時間は、上記素子の駆動に要する最短時間であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項８】
上記素子はマイクロミラーであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項９】
上記光変調手段は、面発光レーザアレイであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１０】
上記素子は、ＰＬＺＴ素子であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１１】
光源からの光を変調する素子を複数備える光変調手段によって光を変調すると共に、移動手段によって感光材料を移動し、上記変調された光によって感光材料を露光する露光方法であって、
上記複数の素子を複数のグループに分け、同一グループに属する各素子は各々同一期間中に駆動し、グループ毎に上記期間を異ならせ、
上記グループの数が、上記移動方向における目標分解能を、上記素子の駆動に要する時間と上記移動手段の移動速度との積で除算した値に基づいて定められることを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光材料に対してパターニングを行う露光装置および露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マスクレス露光装置として様々な装置が提案されている。この露光装置の代表例が特許文献１に開示されている。特許文献１の露光装置は、空間光変調素子（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）としてのデジタル・マイクロミラー・デバイス（以下、「ＤＭＤ」とする）を利用して、画像データに応じて変調された光ビームによって露光を行う構成である。
【０００３】
この露光装置について以下説明する。露光装置１００は、図２に示すように、感光材料を塗布した基板１０５を保持し、図中のＸ方向（副走査方向）、Ｙ方向（紙面に対し垂直方向）、Ｚ方向（Ｘ方向かつＹ方向と垂直）の３方向に移動可能なステージ１０６を備えている。
【０００４】
また、ステージ１０６における基板１０５載置面と対向する位置には、ＳＬＭ１０２、露光用光源１０１が設けられ、基板１０５とＳＬＭ１０２との間には、集光光学系１０４が設けられている。また、ＳＬＭ１０２はコントローラ１０３に接続されている。
【０００５】
コントローラ１０３は、露光データを処理するデータ処理部と、データ処理部によって処理された露光データに応じてＳＬＭ１０２の各マイクロミラーを駆動する素子駆動制御部とを備えているものである。
【０００６】
ＳＬＭ１０２は、図３に示すように、マイクロミラー１０…がマトリクス状（ｍ行×ｎ列）に配列された空間光変調素子であって、上記素子駆動制御部の制御によって露光用光源１０１から入射する光ビームを反射するものである。
【０００７】
集光光学系１０４は、ＳＬＭ１０２から反射される光ビームを基板１０５上に集光する光学ユニットである。
【０００８】
以上の構成によれば、上記素子駆動制御部からの制御信号（デジタル信号）がＳＬＭ１０２に入力されると、各マイクロミラーは、オン状態またはオフ状態に制御され、各々のミラー面の対角線を軸としてＳＬＭ１０２の基板に対して±α度（例えば±１０度）の範囲で傾けられる。
【０００９】
具体的には、上記制御信号によってオン状態となったマイクロミラーは、図４（ａ）に示すように、ＳＬＭ１０２の基板１０２ａに対して＋α度傾き、上記制御信号によってオフ状態となったマイクロミラーは、図４（ｂ）に示すように、ＳＬＭ１０２の基板１０２ａに対して−α度傾くこととなる。なお、オフ状態のマイクロミラーによって光ビームが反射される方向には、光吸収体（図示せず）が配置されている。
【００１０】
オン状態のマイクロミラーから反射する光ビームは、集光光学系１０４によって基板１０５上に集光され、オフ状態のマイクロミラーから反射する光ビームは、上記の光吸収体
に吸収される。
【００１１】
このように、上記データ処理部で処理される露光データに応じてＳＬＭ１０２の各マイクロミラー１０の傾きを制御することによって、露光データに応じたパターンを基板１０５上の感光材料に露光することが可能となる。
【００１２】
しかし、特許文献１の露光装置では、露光時はステージ１０６を停止し、露光対象となる領域を変更するときにステージ１０６を駆動する構成を採用している。このような構成では、ステージ１０６を位置決めして停止させるのに約１秒要する。したがって、大量の基板を露光する工程では、停止回数が数万回要することになり、この露光装置をこのような工程に適用するのは困難である。
【００１３】
これに対し、特許文献２によれば、移動中のステージ上の感光材料に対して走査露光する露光装置が開示されている。この構成によれば、感光領域の変更の度にステージを駆動して停止するといった工程を省略できる。
【特許文献１】特開平１０−２０９０１９号公報（公開日：１９９８年０８月０７日公開）
【特許文献２】特開２００４−１２８９９号公報（公開日：２００４年０１月１５日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献２の露光装置も、大量の基板を露光するような生産工程には不向きである。この点について、以下詳細に説明する。
【００１５】
特許文献２に開示されている走査露光方式の露光装置において、露光されることによって描写される画像のステージ移動方向の分解能は、ＤＭＤの駆動時間と、ステージの移動速度とから決まる。
【００１６】
具体的には、ステージの速度をｖ、上記分解能（Addressability）をｒ、ＤＭＤの駆動時間をτとすると、
ｒ〔ｍ〕＝ｖ〔ｍ／ｓｅｃ〕・τ〔ｓｅｃ〕
となる。
【００１７】
したがって、ステージの速度ｖは、上記分解能ｒと、ＤＭＤの駆動時間τとから求めることができ、具体的には、
ｖ＝ｒ／τ…（１）
となる。
【００１８】
また、一般に使用されているＤＭＤでは、例えば、１０２４行×７６８列のマイクロミラーを駆動するため、マトリクス配線が採用されている。この点は特許文献２のＤＭＤも同様であると考えられる。
【００１９】
マトリクス配線の場合、各列を順に選択していき、選択された列にデータ信号を入力することによってマイクロミラーを駆動する。この場合、１度のデータ信号の入力において駆動可能なマイクロミラーの数は１０２４個であり、７６８回別々のタイミングで信号入力が必要であるため、ＤＭＤの駆動時間τはマイクロミラーの駆動時間ｔの少なくとも７６８倍になる。
【００２０】
よって
τ＝７６８ｔ
となり、マイクロミラーの駆動時間を１０μｓｅｃとすると、ＤＭＤの駆動時間は７．７ｍｓｅｃとなる。
【００２１】
このようにマトリクス配線が採用されているＤＭＤを用いて、例えば分解能２μｍ以下を達成しようとすると、ステージ速度ｖを２６０μｍ／ｓｅｃ以下にしなければならないことが（１）式からわかる。
【００２２】
つまり、露光される画像において、２μｍ以下程度の高分解能を達成するためには、ステージの最高速度よりも遅い速度で走査露光しなければならないことも起こり得る。したがって、特許文献２の露光装置では、ステージの最高速度をフル活用できない事も想定され、露光時間が増大することもあり得、大量の基板を露光するような生産工程には不向きであると考えられる。
【００２３】
また、ステージ速度を遅くすることなく、露光される画像において高分解能を達成するためには、ＤＭＤの駆動時間をより少なくすればよいが、ＤＭＤの駆動時間を現在の技術水準で１０μｓｅｃ程度よりも少なくすることは困難である。
【００２４】
本発明の目的は、ステージ速度を抑制することなく高分解能の露光を達成できる露光装置、露光方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
以上の目的を達成するために、本発明の露光装置は、光源からの光を変調する素子を複数備える光変調手段と、上記素子に対して、該素子を駆動可能にする選択信号を入力する選択配線と、上記素子に対して、駆動量を示すデータ信号を入力するデータ配線と、上記素子に対して感光材料を相対的に移動させる移動手段とを備え、上記変調された光によって上記感光材料を露光する露光装置であって、上記複数の素子が複数のグループに分けられており、グループ毎に別個の選択配線が割り当てられ、同一グループに属する各素子は各々同一の選択配線に接続され、上記グループの数が、上記移動方向における目標分解能を、上記素子の駆動に要する時間と上記移動手段の移動速度との積で除算した値に基づいて定められることを特徴とする。
【００２６】
また、上記露光装置において、上記移動速度をｖ〔ｍ／ｓ〕、上記目標分解能をｒ〔ｍ〕、上記素子の駆動に要する時間をｔ〔ｓ〕とし、ｒ／ｖｔの整数部分を上記グループ数とすることが好ましい。
【００２７】
通常、露光装置において、感光材料の移動速度をｖとして、移動方向の目標分解能をｒとすると、光変調手段における全素子を駆動するのに要する時間Ｔは、
Ｔ＝ｒ／ｖとなる。
【００２８】
したがって、高分解能（ｒを小さくする）を達成するためには、上記のＴを抑制するか、移動速度ｖを抑制すればよい。
【００２９】
しかしながら、移動速度ｖを抑制すると、感光材料を露光する時間が増加し、大量の感光材料を露光するような工程や大面積の感光材料を露光するような工程に対応できなくなり、実用的でない。
【００３０】
そこで、本発明者らは、鋭意工夫の結果、光変調手段における全素子を駆動するのに要する時間Ｔを調整することにより、高分解能を達成する手法を知見した。この手法について、以下具体的に説明する。
【００３１】
上述通り、光変調手段における全素子を駆動するのに要する時間Ｔと、移動手段における移動速度ｖと、上記移動方向における目標分解能ｒとの間には、
Ｔ＝ｒ／ｖが成立する。
【００３２】
ここで、１個の素子の駆動に要する時間をｔとすれば、移動手段においてＴを達成するためには、全素子をＴ／ｔ個のグループに分け、同一グループに属する各素子は同一期間内に駆動し、グループ毎ではこの期間をずらすようにすればよい。
【００３３】
そこで、上記構成では、Ｔ／ｔ＝ｒ／ｖｔとして扱い、ｒ／ｖｔの整数部分をＡとして、上記光変調手段における全マイクロミラーをＡ個のグループに分けている。そして、グループ毎に別個の選択配線を割り当て、同一グループに属する各素子は各々同一の選択配線に接続する。そして、各選択配線に対して順番に選択信号を入力することにより、同一グループの各素子は各々同一の期間中に駆動し、異なるグループの素子間では、各々異なる期間に駆動することができる。
【００３４】
つまり、上記構成では、移動速度ｖ、目標分解能ｒ、素子の駆動時間ｔを達成するように、光変調手段における全素子を駆動するのに要する時間Ｔを調整している。これにより、移動手段の移動速度を抑制することなく、目標分解能を達成することが可能となる。
【００３５】
また、本発明は、光源からの光を変調する素子を複数備える光変調手段によって光を変調すると共に、移動手段によって感光材料を移動し、上記変調された光によって感光材料を露光する露光方法であって、上記複数の素子を複数のグループに分け、同一グループに属する各素子は各々同一期間中に駆動し、グループ毎に上記期間を異ならせ、上記グループの数が、上記移動方向における目標分解能を、上記素子の駆動に要する時間と上記移動手段の移動速度との積で除算した値に基づいて定められる、と表現することも可能である。
【００３６】
また、上記露光装置は、素子を複数のグループに分ける構成であるため、ｒ／ｖｔ≧２が成立する場合に適している。
【００３７】
また、上記露光装置において、同一グループに属する各素子は各々異なるデータ配線に接続され、各データ配線には、各グループの素子が１ずつ接続されていることが好ましい。
【００３８】
上記構成によれば、各選択配線に対し順番に選択信号を入力していくことにより、駆動可能となる素子からなるグループを順に変更していく。そこで、上記変更の度に、各データ配線に対し、駆動可能となっている各素子に対応するデータ信号を入力していくことによって、全素子を駆動させることができる。このようにすれば、全素子に対して１対１でデータ配線を構成しなくとも、素子毎に個別のデータ信号に基づいて、全素子を駆動することが可能になる。
【００３９】
また、以上の目的を達成するために、本発明の露光装置は、光源からの光を変調する素子を複数備える光変調手段と、上記素子に対して、駆動量を示すデータ信号を入力するデータ配線と、上記素子に対して感光材料を相対的に移動させる移動手段とを備え、上記変調された光によって上記感光材料を露光する露光装置であって、上記移動手段の移動速度ｖ〔ｍ／ｓ〕と、上記移動方向における目標分解能ｒ〔ｍ〕と、上記素子の駆動に要する時間ｔ〔ｓ〕とについて、ｒ／ｖｔ＜２が成立し、素子毎に異なるデータ配線が接続されていることを特徴とする。
【００４０】
ｒ／ｖｔ＜２の場合、上記のグループは一つとなるため、全素子を同一のタイミングで駆動すればよい。したがって、この場合、上記光変調手段における各素子を各々異なるデータ配線で接続し、同一タイミングで、各素子に対応する各データ信号を各データ配線に入力すれば、全素子を同一タイミングで駆動することができ、これにより目標とする分解能ｒを達成できる。
【００４１】
また、本発明の露光装置は、上記構成に加えて、上記移動速度は、上記移動手段の最高移動速度であることが好ましい。
【００４２】
上記構成によれば、上記移動速度を最高移動速度とし、これに応じて上記所定数を算出しているため、移動手段の能力を最大限活かして、上記光変調手段における素子のグループ分けを行なうことができる。
【００４３】
また、本発明の露光装置は、上記構成に加えて、上記素子の駆動に要する時間は、上記素子の駆動に要する最短時間であることが好ましい。
【００４４】
上記構成によれば、上記素子の駆動に要する時間を上記素子の駆動に要する最短時間とし、これに応じて上記所定数を算出しているため、上記素子の性能を最大限活かして、上記光変調手段における素子のグループ分けを行なうことができる。
【００４５】
また、本発明の露光装置において、上記素子は、マイクロミラー、またはＰＬＺＴ素子であることが好ましい。
【００４６】
また、本発明の露光装置において、上記光変調手段は、面発光レーザアレイであってもよい。
【発明の効果】
【００４７】
以上のように、本発明の露光装置では、上記複数の素子が複数のグループに分けられており、グループ毎に別個の選択配線が割り当てられ、同一グループに属する各素子は各々同一の選択配線に接続され、上記グループの数が、上記移動方向における目標分解能を、上記素子の駆動に要する時間と上記移動手段の移動速度との積で除算した値に基づいて定められる構成である。
【００４８】
また、本発明の露光方法は、上記複数の素子を複数のグループに分け、同一グループに属する各素子は各々同一期間中に駆動し、グループ毎に上記期間を異ならせ、上記グループの数が、上記移動方向における目標分解能を、上記素子の駆動に要する時間と上記移動手段の移動速度との積で除算した値に基づいて定められる。
【００４９】
それゆえ、移動手段の移動速度を抑制することなく、高分解能の露光を実現することが可能になるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
〔装置の全体構成〕
以下、本発明の実施の一形態を図に基づいて説明する。本実施の形態の露光装置は、例えば、半導体装置やフラットパネルディスプレイにおける基板上に塗布される感光材料（フォトレジスト）を露光することにより、該基板上に回路パターンを形成する露光工程に用いられるものである。
【００５１】
なお、従来技術の項で用いた図２〜図４を用いて、本実施形態の露光装置の外観構成を説明することが可能である。したがって、以下では、図２〜図４に基づいて、本実施形態の露光装置の外観構成を説明する。
【００５２】
本実施形態の露光装置１００は、図２に示すように、露光用光源（光源）１０１、ＳＬＭ（光変調手段）１０２、コントローラ１０３、集光光学系１０４、基板１０５を載置したステージ（移動手段）１０６を備えている。
【００５３】
ステージ１０６は、基板１０５を搭載する移動可能な台であって、図中のＸ方向（感光材料の走査方向）、Ｙ方向（紙面に対し垂直方向）、Ｚ方向（Ｘ方向かつＹ方向と垂直）の３方向に移動可能である。これにより、基板１０５上の感光材料を移動させることが可能となる。
【００５４】
基板１０５は、感光材料が塗布されていると共に、感光材料の塗布されている面が集光光学系１０４と対向するようにステージ１０６に搭載されている。なお、本実施形態における基板１０５は、フラットパネルディスプレイに用いられるガラスプレートである。
【００５５】
露光用光源１０１は、光ビーム（光）をＳＬＭ１０２の方向へ出射する光源であり、この光ビームとしては、水銀ランプの両輝線（例えば、４３６μｍと３６５μｍとの波長を示す光ビーム）、３０８ｎｍのＸｅＣｌ、２４８のＫｒＦ、１９３ｎｍのエキシマ光等がある。
【００５６】
ＳＬＭ１０２は、図３に示すように、多数のマイクロミラー（素子）１０…をマトリクス状（ｍ行×ｎ列）に配列した空間光変調素子であって、コントローラ１０３から入力するデータ信号に応じて各マイクロミラーの傾きを調整することにより、露光用光源１０１から入射する光ビームを集光光学系１０４の方向へ反射するデバイスである。
【００５７】
コントローラ１０３は、ＳＬＭ１０２の駆動回路であり、外部から入力された露光データに基づいて、各マイクロミラーの傾き（駆動量）を示すデータ信号と、各マイクロミラーを駆動可能状態にするための選択信号とを出力するものである。
【００５８】
集光光学系１０４は、複数のレンズ群から構成され、ＳＬＭ１０２から出射した光ビームを基板１０５上の感光材料に集光する光学ユニットである。
【００５９】
以上の構成によれば、コントローラ１０３から選択信号が入力されたマイクロミラー１０…は駆動可能状態となる。そして、駆動可能状態となったマイクロミラー１０…は、データ信号に基づいてオン状態またはオフ状態に制御され、各々のミラー面の対角線を軸としてＳＬＭ１０２の基板に対して±α度（例えば±１０度）の範囲で傾けられる。
【００６０】
具体的には、オン状態となったマイクロミラー１０…は、図４（ａ）に示すように、ＳＬＭ１０２の基板１０２ａに対して＋α度傾き、オフ状態となったマイクロミラー１０…は、図４（ｂ）に示すように、ＳＬＭ１０２の基板１０２ａに対して−α度傾くこととなる。なお、オフ状態のマイクロミラー１０…によって光ビームが反射される方向には、光吸収体（図示せず）が配置されている。
【００６１】
オン状態のマイクロミラー１０…から反射する光ビームは、集光光学系１０４によって基板１０５上に集光され、オフ状態のマイクロミラー１０…から反射する光ビームは、上記の光吸収体に吸収される。
【００６２】
このようにすることにより、コントローラ１０３に入力される露光データに応じてＳＬＭ１０２の各マイクロミラー１０…の傾きを制御することができ、露光データに応じたパターンを基板１０５の感光材料に露光できる。
【００６３】
〔マイクロミラーの駆動方法〕
本実施の形態の露光装置１００では、ＳＬＭ１０２における各マイクロデバイスの駆動方法に特徴がある。以下では、この駆動方法について詳細に説明する。
【００６４】
以上で説明した露光装置１００において、ステージ１０６の最高移動速度をｖとして、露光されるパターン（画像）の上記移動方向の目標分解能をｒとすると、ＳＬＭ１０２の必要駆動時間Ｔは、
Ｔ〔ｓｅｃ〕＝ｒ〔ｍ〕／ｖ〔ｍ／ｓｅｃ〕・・・（２）
となる。なお、ＳＬＭ１０２の必要駆動時間Ｔとは、ＳＬＭ１０２に備えられている全マイクロミラー１０を１回ずつ駆動させるのに要する合計時間である。なお、分解能ｒは、感光材料上における、上記移動方向の光ビームの各スポットの間隔で示される。
【００６５】
ここで、露光される画像において高分解能（ｒを小さくする）を達成するためには、ＳＬＭ１０２の必要駆動時間Ｔを抑えるか、ステージ１０６の移動速度を遅く（速度を小さくする）すればよい。
【００６６】
しかしながら、ステージ１０６の移動速度を遅くすると、１枚あたりの基板の露光に要する時間が増加し、大量の基板を露光するような生産工程や大面積基板を露光するような生産工程に対応できなくなり、実用的でない。
【００６７】
したがって、目標とする分解能ｒとステージ１０６の最高移動速度ｖとに応じて、ＳＬＭ１０２の必要駆動時間Ｔを調整することにより、ステージ１０６の最高速度を保ちつつ目標とする分解能ｒを達成する方策が考えられる。
【００６８】
そこで、マイクロミラー１０…をグループ分けし、同一グループのマイクロミラー１０…は同一期間中に駆動し、グループ毎に上記期間を異ならせるように構成し、上記分解能ｒと上記最高移動速度ｖとに応じてこのグループ数を調整すれば、ＳＬＭ１０２の必要駆動時間Ｔを調整することが可能になる。
【００６９】
具体的には、以下のようにして調整する。ＳＬＭ１０２に構成される一つ当たりのマイクロミラー１０の最短駆動時間（駆動に要する時間）をｔ（ｓｅｃ）とすると、必要駆動時間Ｔ内にマイクロミラーを動かせる回数Ａは、
Ａ＝ｉｎｔ（Ｔ／ｔ）＝ｉｎｔ（ｒ／ｖｔ）  ・・・（３）
となる。なお、ｉｎｔは、１以上の値については小数点以下を切り捨てた値を返し、１より小さい値については１を返す関数である。したがって、ｒ／ｖｔ＜２の場合にはＡ＝１となり、ｒ／ｖｔ≧２の場合にはＡ≧２（Ａは整数）となる。
【００７０】
そして、全マイクロミラーをＡ個のグループに分け、グループ当たりのマイクロミラーの個数をｉｎｔ（ｍｎ／Ａ）あるいはｉｎｔ（ｍｎ／Ａ）＋１とする。さらに、同一グループのマイクロミラー１０は各々同一のタイミングで駆動し、グループ毎では順番に駆動する。
【００７１】
つまり、目標分解能ｒ、ステージ１０６の最高移動速度ｖ、マイクロミラー１０の最短駆動時間ｔを（３）式に代入することによってＡを求め、全マイクロミラーをＡ個のグループに分けてＳＬＭ１０２を構成する。そして、各グループ間では別々の期間でマイクロミラー１０を駆動し、同一グループ内のマイクロミラー１０…は同一期間で駆動するようにすれば、目標分解能ｒ、ステージ１０６の最高移動速度ｖを達成できるように必要駆動時間Ｔを調整できる。つまり、ステージ１０６を最高移動速度ｖで移動させつつ、目標とする分解能ｒを達成することが可能となる。
【００７２】
〔実施例１〕
（３）式に対し、目標とする分解能ｒ、ステージ１０６の最高移動速度ｖ、マイクロミラーの最短駆動時間ｔを代入すると、Ａ≧２になる場合、ＳＬＭ１０２を以下のように構成する。
【００７３】
なお、実施例１の露光装置１００では、ＳＬＭ１０２に１０２４行×７６８列のマイクロミラー１０…が備えられ、マイクロミラー１０の１個当たりの最短駆動時間ｔが１０μｓｅｃ、ステージ１０６の最高移動速度ｖ＝５０×１０−３ｍｍ／ｓｅｃであるものとする。
【００７４】
ここで、目標とする分解能ｒが２μｍの場合、（３）式は、
Ａ＝ｉｎｔ（ｒ／ｖｔ）＝ｉｎｔ（２×１０−６／５０×１０−３×１０×１０−６）
＝４
となる。
【００７５】
したがって、１０２４行×７６８列のマイクロミラーを４つのグループに分け、同一グループ内の各マイクロミラーは同一駆動期間で駆動し、各グループ間で駆動期間を異ならせればよい。
【００７６】
具体的には、１０２４×７６８＝７８６，４３２個のマイクロミラーを４つのグループに均等に分ける。つまり、グループ当たりのマイクロミラー数は１９６,６０８個になる。そして、グループ内の１９６，６０８個のマイクロミラーを各々同一駆動期間内に駆動し、４つのグループ間で当該駆動期間を各々異ならせれば、ステージ１０６を最高移動速度の５０ｍｍ／ｓｅｃで駆動しつつ、目標分解能ｒ＝２μｍを達成できる。
【００７７】
〔比較例１〕
一方、実施例１と同様の露光装置において、１０２４行×７６８列のマイクロミラーを８つのグループに分け、同一グループ内の各マイクロミラーは同一駆動期間で駆動し、各グループ間で駆動期間を異ならせた場合、必要駆動時間Ｔは、
Ｔ＝８×１０×１０−６＝８０μｓｅｃとなる。
【００７８】
そして、この必要駆動時間Ｔ＝８０μｓｅｃで目標とする分解能ｒ＝２μｍを達成するためには、（２）式より、ステージ１０６の速度を２５ｍｍ／ｓｅｃ以下に抑える必要があり、ステージ１０６の最高移動速度ｖ＝５０×１０−３ｍｍ／ｓｅｃを最大限活用できない。つまり、実施例１と同一レベルの分解能を達成するためには、あえて露光時間を約２倍遅延させなければならない。
【００７９】
〔比較例２〕
他方、実施例１と同様の露光装置において、７８６,４３２個のマイクロミラーを２つのグループに均等に分け、グループ内の３９３,２１６個のマイクロミラーは各々同一駆動期間で駆動し、各グループ間で駆動期間を異ならせた場合、必要駆動時間Ｔは、
Ｔ＝２×１０×１０−６＝２０μｓｅｃとなる。
【００８０】
そして、この必要駆動時間Ｔ＝２０μｍで目標とする分解能ｒ＝２μｍを達成するためには、（２）式より、ステージ１０６の速度を１００ｍｍ／ｓｅｃにする必要がある。しかし、ステージ１０６の最高移動速度は５０ｍｍ／ｓｅｃであるため、１００ｍｍ／ｓｅｃでステージ１０６を移動させることはできず、露光時間の短縮効果はない。
【００８１】
したがって、合計ｍ×ｎ個のマイクロミラーについて、（３）式に基づいてｍｎ／Ａ個からなるマイクロミラーのグループをＡ通りに分け、同一グループの各マイクロミラーは同一駆動期間で、異なるグループ同士のマイクロミラーは異なる駆動期間で駆動すると、露光時間を最大限抑えつつ、目標とする分解能を得ることができる。しかし、（３）式で得られたＡ通りよりも多いグループ数とすればステージ速度を抑えなければならなくなり、露光時間の増大を招く。また、（３）式で得られたＡ通りよりも少ないグループ数としても、露光時間の短縮効果はない。
【００８２】
〔配線例〕
次に、実施例１のＳＬＭ１０２における各マイクロミラーに接続される配線例について説明する。
【００８３】
ここでは、一例として、６行×６列のマイクロミラーを３グループに分け、同一グループのマイクロミラーは同一駆動期間で駆動させ、異なるグループのマイクロミラー間では異なる駆動期間で駆動させるための配線について、図１に基づいて説明する。
【００８４】
図１の例では、ＳＬＭ１０２における合計３６個のマイクロミラー１０…が、Ａグループ、Ｂグループ、Ｃグループの３つのグループに均等に分けられる。なお、Ａグループに属するマイクロミラーの参照符を１０Ａ１〜１０Ａ１２とし、Ｂグループに属するマイクロミラーの参照符を１０Ｂ１〜１０Ｂ１２とし、Ｃグループに属するマイクロミラーの参照符を１０Ｃ１〜１０Ｃ１２とする。つまり、各グループに属するマイクロミラー１０…の数は１２ずつである。
【００８５】
そして、ＳＬＭ１０２には、前記の選択信号をマイクロミラー１０…に入力する選択配線８が、グループ数だけ設けられる。つまり、ＳＬＭ１０２には、３本の選択配線が設けられ、設けられている選択配線の参照符を８Ａ〜８Ｃとする。
【００８６】
また、ＳＬＭ１０２には、前記のデータ信号をマイクロミラー１０…に入力するデータ配線Ｄが、各グループに属するマイクロミラーの数だけ設けられる。つまり、ＳＬＭ１０２には、１２本のデータ配線が設けられ、設けられているデータ配線の参照符をＤ１〜Ｄ１２とする。
【００８７】
そして、同一のグループに属するマイクロミラー間では、各々、同一の選択配線が接続され、異なるグループのマイクロミラー同士では、各々、異なる選択配線が接続されている。
【００８８】
具体的には、図１に示すように、グループＡに属するマイクロミラー１０Ａ１〜１０Ａ１２は、全て選択配線８Ａに接続され、グループＢに属するマイクロミラー１０Ｂ１〜１０Ｂ１２は、全て選択配線８Ｂに接続され、グループＣに属するマイクロミラー１０Ｃ１〜１０Ｃ１２は、全て選択配線８Ｃに接続される。
【００８９】
さらに、各データ配線Ｄには、各グループの素子が１ずつ接続されており、同一のグループに属する各マイクロミラー１０…は、各々、互いに異なるデータ配線に接続されている。
【００９０】
具体的には、図１に示すように、例えば、マイクロミラー１０Ａ１とマイクロミラー１０Ｂ１とマイクロミラー１０Ｃ１とがデータ配線Ｄ１に接続され、マイクロミラー１０Ａ２とマイクロミラー１０Ｂ２とマイクロミラー１０Ｃ２とがデータ配線Ｄ２に接続され、マイクロミラー１０Ａ３とマイクロミラー１０Ｂ３とマイクロミラー１０Ｃ３とがデータ配線Ｄ３に接続されている。なお、マイクロミラー１０Ａ４〜１０Ａ１２，マイクロミラー１０Ｂ４〜１０Ｂ１２，マイクロミラー１０Ｃ４〜１０Ｃ１２，データ配線Ｄ４〜Ｄ１２についても同様とする。
【００９１】
つぎに、以上示した構成におけるマイクロミラーの駆動方法について説明する。
【００９２】
まず、コントローラ１０３は、選択配線８Ａに選択信号を入力して、グループＡのマイクロミラー１０Ａ１〜１０Ａ１２を駆動可能状態にする。
【００９３】
そして、データ配線Ｄ１〜Ｄ１２の各々に対して、マイクロミラー１０Ａ１〜１０Ａ１２のデータ信号を入力する。
【００９４】
具体的には、データ配線Ｄ１にはマイクロミラー１０Ａ１のデータ信号を入力し、データ配線Ｄ２にはマイクロミラー１０Ａ２のデータ信号を入力し、データ配線Ｄ３にはマイクロミラー１０Ａ３のデータ信号を入力する。なお、マイクロミラー１０Ａ４〜１０Ａ１２のデータ信号，データ配線Ｄ４〜Ｄ１２についても同様とする。
【００９５】
これにより、マイクロミラー１０Ａ１〜１０Ａ１２を各々同一タイミングで駆動することができる。
【００９６】
そして、マイクロミラー１０Ａ１〜１０Ａ１２の駆動後、コントローラ１０３は、選択配線８Ｂに選択信号を入力して、グループＢのマイクロミラー１０Ｂ１〜１０Ｂ１２を駆動可能状態にする。
【００９７】
さらに、コントローラ１０３は、データ配線Ｄ１〜Ｄ１２の各々に対して、マイクロミラー１０Ｂ１〜１０Ｂ１２のデータ信号を入力する。具体的には、データ配線Ｄ１にはマイクロミラー１０Ｂ１のデータ信号を入力し、データ配線Ｄ２にはマイクロミラー１０Ｂ２のデータ信号を入力し、データ配線Ｄ３にはマイクロミラー１０Ｂ３のデータ信号を入力する。なお、マイクロミラー１０Ｂ４〜１０Ｂ１２のデータ信号，データ配線Ｄ４〜Ｄ１２についても同様とする。
【００９８】
これにより、マイクロミラー１０Ａ１〜１０Ａ１２の駆動後、マイクロミラー１０Ｂ１〜１０Ｂ１２を各々同一タイミングで駆動することができる。
【００９９】
マイクロミラー１０Ｂ１〜１０Ｂ１２の駆動後、コントローラ１０３は、選択配線８Ｃに選択信号を入力して、グループＣのマイクロミラー１０Ｃ１〜１０Ｃ１２を駆動可能状態にする。
【０１００】
さらに、コントローラ１０３は、データ配線Ｄ１〜Ｄ１２の各々に対して、マイクロミラー１０Ｃ１〜１０Ｃ１２のデータ信号を入力する。具体的には、データ配線Ｄ１にはマイクロミラー１０Ｃ１のデータ信号を入力し、データ配線Ｄ２にはマイクロミラー１０Ｃ２のデータ信号を入力し、データ配線Ｄ３にはマイクロミラー１０Ｃ３のデータ信号を入力する。なお、マイクロミラー１０Ｃ４〜１０Ｃ１２のデータ信号，データ配線Ｄ４〜Ｄ１２についても同様とする。
【０１０１】
これにより、マイクロミラー１０Ｂ１〜１０Ｂ１２の駆動後、マイクロミラー１０Ｃ１〜１０Ｃ１２を各々同一タイミングで駆動することができる。
【０１０２】
以上のように、ＳＬＭ１０２に備えられるマイクロミラー１０…について、グループ毎に別個の選択配線を割り当て、同一グループに属する各素子は各々同一の選択配線に接続している。これにより、同一グループに属する各マイクロミラー１０…を各々同一の期間中に駆動し、グループ毎に上記期間を異ならせて順次駆動することが可能となる。
【０１０３】
なお、図１に示した配線例によれば、３本の選択配線と１２本のデータ配線とを要し、合計１５本の配線が必要となる。これに対し、６行×６列のマイクロミラーを備えたＳＬＭについて、従来から知られているマトリクス状の配線構造を採用した場合、合計３６本の配線が必要であるため、本実施例では従来よりも配線数を減少させることができる。
【０１０４】
なお、本実施例のＳＬＭ１０２では、従来から知られているＤＭＤのように各マイクロミラー間の隙間がほとんどないように配置する必要はなく、配線のスペースを確保するための隙間を各マイクロミラー間に設けてもよい。
【０１０５】
また、本実施の形態では、光変調手段としてマイクロミラーを多数用いたＳＬＭ１０２を採用したが、例えば、電気光学効果により透過光を変調する光学素子（ＰＬＺＴ素子、液晶シャッター）からなる光変調手段であってもよいし、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）アレイを光変調手段としてもよい。
【０１０６】
なお、本実施の形態では、ステージ１０６によって基板１０５を移動させているが、基板１０５を固定にすると共に、露光用光源１０１、ＳＬＭ１０２、コントローラ１０３、集光光学系１０４をユニット（移動手段）に構成し、当該ユニットを移動させる構成でもよい。要は、ＳＬＭ１０２に構成されるマイクロミラー１０に対して感光材料を相対的に移動させる構成であればよい。
【０１０７】
また、（３）式に代入するｖは、ステージ１０６の最高移動速度であるが、これに限定されるものではなく、実際の工程において想定している移動速度であればいかなる値であっても構わない。但し、（３）式に代入するｖをステージ１０６の最高移動速度とすれば、ステージ１０６の移動能力を最大限活かして、ＳＬＭ１０２におけるマイクロミラー１０…のグループ分けを行なうことができる。
【０１０８】
さらに、（３）式に代入するｔは、マイクロミラー１０の最短駆動時間であるが、これに限定されるものではなく、実際の工程において想定しているマイクロミラー１０の駆動時間であればいかなる値であっても構わない。但し、（３）式に代入するｔをマイクロミラー１０の最短駆動時間とすれば、マイクロミラー１０の駆動能力を最大限活かして、ＳＬＭ１０２におけるマイクロミラー１０…のグループ分けを行なうことができる。
【０１０９】
〔実施例２〕
（４）式に対し、目標とする分解能ｒ、ステージ１０６の最高移動速度ｖ、マイクロミラーの最短駆動時間ｔを代入すると、Ａ＝１になる場合、上述したグループは一つとなり、ＳＬＭ１０２における全マイクロミラーを各々同一タイミングで駆動させればよい。
【０１１０】
したがって、図５に示すように、各マイクロミラー１０…には各々別個のデータ配線Ｄを接続し、各入力パッドから各マイクロミラーの傾き角αを制御するためのデータ信号を同時に入力すれば、全マイクロミラーを各々同一駆動期間内に駆動させることが可能になる。なお、この構成によれば、上記した選択信号を各マイクロミラーに入力する構成（選択配線）は不要となる。
【０１１１】
ただし、ｒ／ｖｔ＜１である場合、図５に示すように構成しても、マイクロミラー１０の最短駆動時間ｔがＳＬＭ１０２の必要駆動時間Ｔ以上となっているので、目標分解能ｒの数値によってはステージ１０６の移動速度を落とさざるを得ない場合がある。
【０１１２】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上述した実施形態において開示された各技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明の露光装置、露光方法は、基板上に構成した感光材料をマスクレス露光することによって配線パターンを形成する工程に好適であり、例えば、フラットパネルディスプレイや半導体装置における配線パターンの形成に利用されるものである。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、デジタル写真焼付等の画像形成装置などに広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の一実施例におけるＳＬＭに搭載されている各マイクロミラーに接続されている配線の構造を示した模式図である。
【図２】露光装置の全体構成を示した側面図である。
【図３】図２の露光装置に備えられるＳＬＭを示した正面図である。
【図４】図３のＳＬＭの構成要素であるマイクロミラーを示した斜視図であり、（ａ）は当該マイクロミラーが＋α°傾いた様子を示す図であり、（ｂ）は当該マイクロミラーが−α°傾いた様子を示す図である。
【図５】本実施の別の実施例におけるＳＬＭに搭載されている各マイクロミラーに接続されている配線の構造を示した模式図である。
【符号の説明】
【０１１５】
８  選択配線
１０  マイクロミラー（素子）
１００  露光装置
１０１  露光用光源（光源）
１０２  ＳＬＭ（光変調手段）
１０３  コントローラ
１０４  集光光学系
１０５  基板
１０６  ステージ（移動手段）
Ｄ  データ配線
【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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