(57)【要約】  【課題】  入射された光を転送された制御信号に応じて変調するマイクロミラーが多数配置された空間光変調素子を、描画面に対して所定の走査方向に相対的に移動させて描画を行う描画方法において、空間光変調素子の変調速度をより高速化して描画時間の短縮を図る。  【解決手段】  空間光変調素子を走査方向について複数のブロック領域Ａ〜Ｄに分割し、その複数のブロック領域Ａ〜Ｄ毎の制御信号を並列に転送する。【選択図】          図８
2006113412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射された光を転送された描画情報に応じた制御信号に応じて変調する描画素子が２次元状に多数配置された空間光変調素子を用いた描画方法であって、前記空間光変調素子の前記描画素子に前記制御信号を転送して前記変調を行うとともに、該空間光変調素子を描画面に対して所定の走査方向に相対的に移動させて描画を行う描画方法において、
前記空間光変調素子を前記走査方向について複数のブロック領域に分割し、
該複数のブロック領域毎の前記制御信号を並列に転送することを特徴とする描画方法。
【請求項２】
前記ブロック領域毎に前記変調を行うとともに、該ブロック領域毎の前記変調のタイミングおよび/または前記走査方向への移動速度を制御することによって前記各ブロック領域に対応する前記描画面上における各描画領域の配置を制御することを特徴とする請求項１記載の描画方法。
【請求項３】
前記走査方向について、前記描画面からみて下流側に配置される前記ブロック領域により前記描画を行った後に上流側に配置される前記ブロック領域により前記描画を行うことを特徴とする請求項２記載の描画方法。
【請求項４】
前記走査方向について、前記描画面からみて下流側に配置される前記ブロック領域に対応する描画領域と上流側に配置される前記ブロック領域に対応する描画領域とが重なり合うように前記ブロック領域毎の前記変調のタイミングおよび/または前記走査方向への移動速度を制御することを特徴とする請求項２記載の描画方法。
【請求項５】
前記走査方向について、前記描画面からみて下流側に配置される前記ブロック領域に対応する描画領域における前記走査方向についての描画点間に、上流側に配置される前記ブロック領域に対応する描画領域における描画点が配置されるように前記ブロック領域毎の前記変調のタイミングおよび/または前記走査方向への移動速度を制御することを特徴とする請求項２記載の描画方法。
【請求項６】
前記各ブロック領域に対応する前記各描画領域の描画点が前記走査方向について同じ間隔をおいて配置されるよう前記ブロック領域毎の前記変調のタイミングおよび/または前記走査方向への移動速度を制御することを特徴とする請求項５記載の描画方法。
【請求項７】
前記各ブロック領域を、前記走査方向について複数の分割領域にさらに分割し、
前記各ブロック領域において前記分割領域毎に前記制御信号を順次転送するとともに、該転送終了時点から順次前記変調を行うことを特徴とする請求項１記載の描画方法。
【請求項８】
前記各ブロック領域における前記分割領域の前記変調のタイミングおよび/または前記走査方向への移動速度を制御することによって前記分割領域に対応する前記描画面上における各分割描画領域の配置を制御することを特徴とする請求項７記載の描画方法。
【請求項９】
前記走査方向について、前記描画面からみて下流側に配置される前記ブロック領域の前記分割領域により前記描画を行った後に上流側に配置される前記ブロック領域の前記分割領域により前記描画を行うことを特徴とする請求項８記載の描画方法。
【請求項１０】
前記走査方向について、前記描画面からみて下流側に配置される前記ブロック領域の前記分割領域に対応する分割描画領域と上流側に配置される前記ブロック領域の前記分割領域に対応する分割描画領域とが重なり合うように前記各ブロック領域における前記分割領域の前記変調のタイミングおよび/または前記走査方向への移動速度を制御することを特徴とする請求項８記載の描画方法。
【請求項１１】
前記走査方向について、前記描画面からみて下流側に配置される前記ブロック領域の前記分割領域に対応する分割描画領域における前記走査方向についての描画点間に、上流側に配置される前記ブロック領域の前記分割領域に対応する分割描画領域における描画点が配置されるように前記各ブロック領域における前記分割領域の前記変調のタイミングおよび/または前記走査方向への移動速度を制御することを特徴とする請求項８記載の描画方法。
【請求項１２】
前記各ブロック領域の前記分割領域に対応する前記各分割描画領域の描画点が前記走査方向について同じ間隔をおいて配置されるよう前記各ブロック領域における前記分割領域の前記変調のタイミングおよび/または前記走査方向への移動速度を制御することを特徴とする請求項１１記載の描画方法。
【請求項１３】
前記各ブロック領域における前記分割領域の数Ｎが、下式を満たす大きさであることを特徴とする請求項７から１２いずれか１項記載の描画方法。
Ｎ＝Ｔｓｒ/Ｔｔｒ
ただし、Ｔｔｒ：前記各分割領域の変調時間
Ｔｓｒ：前記各分割領域への前記制御信号の転送時間
【請求項１４】
入射された光を転送された描画情報に応じた制御信号に応じて変調する描画素子が２次元状に多数配置された空間光変調素子を用いた描画方法であって、前記空間光変調素子の前記描画素子に前記制御信号を転送して前記変調を行うとともに、該空間光変調素子を描画面に対して所定の走査方向に相対的に移動させて描画を行う描画方法において、
前記空間光変調素子を複数のブロック領域に分割し、
該複数のブロック領域毎の前記制御信号を並列に転送することを特徴とする描画方法。
【請求項１５】
入射された光を転送された描画情報に応じた制御信号に応じて変調する描画素子が２次元状に多数配置された空間光変調素子と、該空間光変調素子を描画面に対して所定の走査方向に相対的に移動させる移動手段と、前記空間光変調素子の前記描画素子に前記制御信号を転送して前記変調を行わせるとともに、前記移動手段の前記走査方向への移動速度を制御する制御手段とを備えた描画装置において、
前記空間光変調素子が、前記走査方向について複数のブロック領域に分割されており、
前記制御手段が、前記各ブロック領域に前記制御信号を並列に転送する、前記各ブロック領域毎に設けられた複数の制御信号転送部を有するものであることを特徴とする描画装置。
【請求項１６】
前記制御手段が、前記ブロック領域毎に前記変調を行わせるものであるとともに、該ブロック領域毎の前記変調のタイミングおよび/または前記走査方向への移動速度を制御することによって前記各ブロック領域に対応する前記描画面上における各描画領域の配置を制御するものであることを特徴とする請求項１５記載の描画装置。
【請求項１７】
前記制御手段が、前記走査方向について、前記描画面からみて下流側に配置される前記ブロック領域に前記変調を行わせた後に上流側に配置される前記ブロック領域に前記変調を行わせるものであることを特徴とする請求項１６記載の描画装置。
【請求項１８】
前記制御手段が、前記走査方向について、前記描画面からみて下流側に配置される前記ブロック領域に対応する描画領域と上流側に配置された前記ブロック領域に対応する描画領域とが重なり合うように前記ブロック領域毎の前記変調のタイミングおよび/または前記走査方向への移動速度を制御するものであることを特徴とする請求項１６記載の描画装置。
【請求項１９】
前記制御手段が、前記走査方向について、前記描画面からみて下流側に配置される前記ブロック領域に対応する描画領域における前記走査方向についての描画点間に、上流側に配置された前記ブロック領域に対応する描画領域における描画点が配置されるように前記ブロック領域毎の前記変調のタイミングおよび/または前記走査方向への移動速度を制御するものであることを特徴とする請求項１６記載の描画装置。
【請求項２０】
前記制御手段が、前記各ブロック領域に対応する前記各描画領域の描画点が前記走査方向について同じ間隔をおいて配置されるよう前記ブロック領域毎の前記ブロック領域毎の前記変調のタイミングおよび/または前記走査方向への移動速度を制御するものであることを特徴とする請求項１９記載の描画装置。
【請求項２１】
前記各ブロック領域が、前記走査方向について複数の分割領域にさらに分割されており、
前記制御手段が、前記各ブロック領域において前記分割領域毎に前記制御信号を順次転送するとともに、該転送終了時点から順次前記変調を行わせるものであることを特徴とする請求項１５記載の描画装置。
【請求項２２】
前記制御手段が、前記各ブロック領域における前記分割領域の前記変調のタイミングおよび/または前記走査方向への移動速度を制御することによって前記分割領域に対応する前記描画面上における各分割描画領域の配置を制御するものであることを特徴とする請求項２１記載の描画装置。
【請求項２３】
前記制御手段が、前記走査方向について、前記描画面からみて下流側に配置される前記ブロック領域の前記分割領域に前記変調を行わせた後に上流側に配置される前記ブロック領域の前記分割領域に前記変調を行わせるものであることを特徴とする請求項２２記載の描画装置。
【請求項２４】
前記制御手段が、前記走査方向について、前記描画面からみて下流側に配置される前記ブロック領域の前記分割領域に対応する分割描画領域と上流側に配置される前記ブロック領域の前記分割領域に対応する分割描画領域とが重なり合うように前記各ブロック領域における前記分割領域の前記変調のタイミングおよび/または前記走査方向への移動速度を制御するものであることを特徴とする請求項２２記載の描画装置。
【請求項２５】
前記制御手段が、前記走査方向について、前記描画面からみて下流側に配置される前記ブロック領域の前記分割領域に対応する分割描画領域における前記走査方向についての描画点間に、上流側に配置される前記ブロック領域の前記分割領域に対応する分割描画領域における描画点が配置されるように前記各ブロック領域における前記分割領域の前記変調のタイミングおよび/または前記走査方向への移動速度を制御するものであることを特徴とする請求項２２記載の描画装置。
【請求項２６】
前記制御手段が、前記各ブロック領域の前記分割領域に対応する前記各分割描画領域の描画点が前記走査方向について同じ間隔をおいて配置されるよう前記各ブロック領域における前記分割領域の前記変調のタイミングおよび/または前記走査方向への移動速度を制御するものであることを特徴とする請求項２５記載の描画装置。
【請求項２７】
前記各ブロック領域における前記分割領域の数Ｎが、下式を満たす大きさであることを特徴とする請求項２１から２６いずれか１項記載の描画装置。
Ｎ＝Ｔｓｒ/Ｔｔｒ
ただし、Ｔｔｒ：前記各分割領域の変調時間
Ｔｓｒ：前記各分割領域への前記制御信号の転送時間
【請求項２８】
入射された光を転送された描画情報に応じた制御信号に応じて変調する描画素子が２次元状に多数配置された空間光変調素子と、該空間光変調素子を描画面に対して所定の走査方向に相対的に移動させる移動手段と、前記空間光変調素子の前記描画素子に前記制御信号を転送して前記変調を行わせるとともに、前記移動手段の前記走査方向への移動速度を制御する制御手段とを備えた描画装置において、
前記空間光変調素子が、複数のブロック領域に分割されており、
前記制御手段が、前記各ブロック領域に前記制御信号を並列に転送する、前記各ブロック領域毎に設けられた複数の制御信号転送部を有するものであることを特徴とする描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射された光を転送された描画情報に応じた制御信号に応じて変調する描画素子が多数配置された空間光変調素子を、描画面に対して所定の走査方向に相対的に移動させて描画を行う描画方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像データが表す所望の２次元パターンを描画面上に形成する描画装置が種々知られている。
【０００３】
上記のような描画装置として、たとえば、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により画像データに応じて光ビームを変調して露光を行う露光装置が種々提案されている。ＤＭＤは、シリコン等の半導体基板上のメモリセル（ＳＲＡＭアレイ）に、微小なマイクロミラーがＬ行×Ｍ列の２次元状に多数配列されて構成されたものであり、メモリセルに蓄えた電荷による静電気力を制御することで、マイクロミラーを傾斜させて反射面の角度を変化させることができるものである。そして、このＤＭＤを露光面に沿った一定の方向に走査することで露光が行われる。
【０００４】
ここで、上記ＤＭＤにおいては、まず、ＳＲＡＭアレイに画像データが転送され、その転送後に各マイクロミラーがリセットされることにより、ＳＲＡＭアレイに書き込まれた画像データの内容（「０」又は「１」）に応じてマイクロミラーが所定の角度（「ＯＮ」又は「ＯＦＦ］）に傾斜され、光の反射方向を変えることができる。
【特許文献１】特開２００４−２３３７１８号公報
【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、従来は、画像データを１行ずつ順次ＳＲＡＭに転送して書き込み、全ての行の画像データがＳＲＡＭアレイに転送された後、上記のようなリセットを行っていたので、その転送時間に非常長い時間を要し、変調速度が遅くなって、露光時間全体が非常に長くなってしまっていた。また、変調速度が遅いため高解像度な露光も困難であった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、空間光変調素子の変調速度をより高速化することができる描画方法及び描画装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の描画方法は、入射された光を転送された描画情報に応じた制御信号に応じて変調する描画素子が２次元状に多数配置された空間光変調素子を用いた描画方法であって、空間光変調素子の描画素子に制御信号を転送して変調を行うとともに、その空間光変調素子を描画面に対して所定の走査方向に相対的に移動させて描画を行う描画方法において、空間光変調素子を走査方向について複数のブロック領域に分割し、その複数のブロック領域毎の制御信号を並列に転送することを特徴とする。
【０００８】
また、上記描画方法においては、ブロック領域毎に変調を行うとともに、そのブロック領域毎の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御することによって各ブロック領域に対応する描画面上における各描画領域の配置を制御するようにすることができる。
【０００９】
また、走査方向について、描画面からみて下流側に配置されるブロック領域により描画を行った後に上流側に配置されるブロック領域により描画を行うようにすることができる。
【００１０】
また、走査方向について、描画面からみて下流側に配置されるブロック領域に対応する描画領域と上流側に配置されるブロック領域に対応する描画領域とが重なり合うようにブロック領域毎の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御するようにすることができる。
【００１１】
また、走査方向について、描画面からみて下流側に配置されるブロック領域に対応する描画領域における走査方向についての描画点間に、上流側に配置されるブロック領域に対応する描画領域における描画点が配置されるようにブロック領域毎の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御するようにすることができる。
【００１２】
また、各ブロック領域に対応する各描画領域の描画点が走査方向について同じ間隔をおいて配置されるようブロック領域毎の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御するようにすることができる。
【００１３】
また、各ブロック領域を、走査方向について複数の分割領域にさらに分割し、各ブロック領域において分割領域毎に制御信号を順次転送するとともに、その転送終了時点から順次変調を行うようにすることができる。
【００１４】
また、各ブロック領域における分割領域の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御することによって分割領域に対応する描画面上における各分割描画領域の配置を制御するようにすることができる。
【００１５】
また、走査方向について、描画面からみて下流側に配置されるブロック領域の分割領域により描画を行った後に上流側に配置されるブロック領域の分割領域により描画を行うようにすることができる。
【００１６】
また、走査方向について、描画面からみて下流側に配置されるブロック領域の分割領域に対応する分割描画領域と上流側に配置されるブロック領域の分割領域に対応する分割描画領域とが重なり合うように各ブロック領域における分割領域の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御するようにすることができる。
【００１７】
また、走査方向について、描画面からみて下流側に配置されるブロック領域の分割領域に対応する分割描画領域における走査方向についての描画点間に、上流側に配置されるブロック領域の分割領域に対応する分割描画領域における描画点が配置されるように各ブロック領域における分割領域の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御するようにすることができる。
【００１８】
また、各ブロック領域の分割領域に対応する各分割描画領域の描画点が走査方向について同じ間隔をおいて配置されるよう各ブロック領域における分割領域の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御するようにすることができる。
【００１９】
また、各ブロック領域における分割領域の数Ｎを、下式を満たす大きさとすることができる。
【００２０】
Ｎ＝Ｔｓｒ/Ｔｔｒ
ただし、Ｔｔｒ：各分割領域の変調時間
Ｔｓｒ：各分割領域への制御信号の転送時間
本発明の第２の描画方法は、入射された光を転送された描画情報に応じた制御信号に応じて変調する描画素子が２次元状に多数配置された空間光変調素子を用いた描画方法であって、空間光変調素子の描画素子に制御信号を転送して変調を行うとともに、その空間光変調素子を描画面に対して所定の走査方向に相対的に移動させて描画を行う描画方法において、空間光変調素子を複数のブロック領域に分割し、その複数のブロック領域毎の制御信号を並列に転送することを特徴とする。
【００２１】
本発明の第１の描画装置は、入射された光を転送された描画情報に応じた制御信号に応じて変調する描画素子が２次元状に多数配置された空間光変調素子と、空間光変調素子を描画面に対して所定の走査方向に相対的に移動させる移動手段と、空間光変調素子の描画素子に制御信号を転送して変調を行わせるとともに、移動手段の走査方向への移動速度を制御する制御手段とを備えた描画装置において、空間光変調素子が、走査方向について複数のブロック領域に分割されており、制御手段が、各ブロック領域に制御信号を並列に転送する、各ブロック領域毎に設けられた複数の制御信号転送部を有するものであることを特徴とする。
【００２２】
また、上記描画装置においては、制御手段を、ブロック領域毎に変調を行わせるものであるとともに、そのブロック領域毎の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御することによって各ブロック領域に対応する描画面上における各描画領域の配置を制御するものとすることができる。
【００２３】
また、制御手段を、走査方向について、描画面からみて下流側に配置されるブロック領域に変調を行わせた後に上流側に配置されるブロック領域に変調を行わせるものとすることができる。
【００２４】
また、制御手段を、走査方向について、描画面からみて下流側に配置されるブロック領域に対応する描画領域と上流側に配置されたブロック領域に対応する描画領域とが重なり合うようにブロック領域毎の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御するものとすることができる。
【００２５】
また、制御手段を、走査方向について、描画面からみて下流側に配置されるブロック領域に対応する描画領域における走査方向についての描画点間に、上流側に配置されたブロック領域に対応する描画領域における描画点が配置されるようにブロック領域毎の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御するものとすることができる。
【００２６】
また、制御手段を、各ブロック領域に対応する各描画領域の描画点が走査方向について同じ間隔をおいて配置されるようブロック領域毎の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御するものとすることができる。
【００２７】
また、各ブロック領域を、走査方向について複数の分割領域にさらに分割し、制御手段を、各ブロック領域において分割領域毎に制御信号を順次転送するとともに、その転送終了時点から順次変調を行わせるものとすることができる。
【００２８】
また、制御手段を、各ブロック領域における分割領域の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御することによって分割領域に対応する描画面上における各分割描画領域の配置を制御するものとすることができる。
【００２９】
また、制御手段を、走査方向について、描画面からみて下流側に配置されるブロック領域の分割領域に変調を行わせた後に上流側に配置されるブロック領域の分割領域に変調を行わせるものとすることができる。
【００３０】
また、制御手段を、走査方向について、描画面からみて下流側に配置されるブロック領域の分割領域に対応する分割描画領域と上流側に配置されるブロック領域の分割領域に対応する分割描画領域とが重なり合うように各ブロック領域における分割領域の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御するものとすることができる。
【００３１】
また、制御手段を、走査方向について、描画面からみて下流側に配置されるブロック領域の分割領域に対応する分割描画領域における走査方向についての描画点間に、上流側に配置されるブロック領域の分割領域に対応する分割描画領域における描画点が配置されるように各ブロック領域における分割領域の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御するものとすることができる。
【００３２】
また、制御手段を、各ブロック領域の分割領域に対応する各分割描画領域の描画点が走査方向について同じ間隔をおいて配置されるよう各ブロック領域における分割領域の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御するものとすることができる。
【００３３】
また、各ブロック領域における分割領域の数Ｎを、下式を満たす大きさとすることができる。
【００３４】
Ｎ＝Ｔｓｒ/Ｔｔｒ
ただし、Ｔｔｒ：各分割領域の変調時間
Ｔｓｒ：各分割領域への制御信号の転送時間
ここで、上記「複数のブロック領域毎の制御信号を並列に転送する」とは、少なくとも２つのブロック領域の制御信号が、少なくとも所定の時点において同時に転送されるようにすればよく、各ブロック領域の制御信号の転送開始タイミングが同じ場合だけでなく、転送開始タイミングが各ブロック領域毎に所定の時間だけずれている場合も含むものとする。
【００３５】
また、上記「走査方向について」「分割する」とは、描画素子が配列された直交する２方向のうち、いずれか一方の方向が走査方向と同じ方向である場合には、その方向について分割することを意味し、上記直交する２方向のいずれの方向も走査方向と同一方向でない場合には、上記走査方向に対する傾斜角がより小さい方の方向について分割することを意味する。
【００３６】
本発明の第２の描画装置は、入射された光を転送された描画情報に応じた制御信号に応じて変調する描画素子が２次元状に多数配置された空間光変調素子と、空間光変調素子を描画面に対して所定の走査方向に相対的に移動させる移動手段と、空間光変調素子の描画素子に制御信号を転送して変調を行わせるとともに、移動手段の走査方向への移動速度を制御する制御手段とを備えた描画装置において、空間光変調素子が、複数のブロック領域に分割されており、制御手段が、各ブロック領域に制御信号を並列に転送する、各ブロック領域毎に設けられた複数の制御信号転送部を有するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の描画方法および装置によれば、空間光変調素子を走査方向について複数のブロック領域に分割し、その複数のブロック領域毎の制御信号を並列に転送するようにしたので、従来のように画像データを１行ずつ順次ＳＲＡＭに転送して書き込み、全ての行の画像データがＳＲＡＭアレイに転送された後にリセットする場合と比較すると、変調速度をより高速化することができる。たとえば、４つのブロック領域に分割するようにした場合には、変調速度を４倍にすることができる。
【００３８】
また、上記描画方法および装置において、ブロック領域毎に変調を行うとともに、そのブロック領域毎の変調のタイミングおよび/または走査方向への移動速度を制御することによって各ブロック領域に対応する描画面上における各描画領域の配置を制御するようにした場合には、各ブロック領域の各描画領域の配置を任意に制御することができる。たとえば、各ブロック領域の各描画領域における描画点を、走査方向について同一の間隔で配置することができ、等分布の解像度を実現することができる。
【００３９】
また、各ブロック領域を、走査方向について複数の分割領域にさらに分割し、各ブロック領域において分割領域毎に制御信号を順次転送するとともに、その転送終了時点から順次変調を行うようにした場合には、各ブロック領域において、１つの分割領域のリセット時間の間にその他の分割領域への画像データの転送を行うようにすることができるので、各ブロック領域の変調速度をさらに高速化することができる。たとえば、各ブロック領域を３つの分割領域に分割するようにした場合には、変調速度をさらに３倍にすることができるので、ブロック領域毎の分割と各ブロック領域における分割領域毎の分割とを組み合わせることにより、従来の場合と比較すると（解像度は同じと考えた場合）、変調速度を１２倍にすることができる。
【００４０】
また、各ブロック領域の変調時間の間に各分割領域の描画点を描画するようにすることができるので、解像度を向上させることができる。たとえば、各ブロック領域を３つの分割領域に分割した場合には、解像度を３倍にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、図面を参照して本発明の描画方法および装置の第１の実施形態を用いた露光装置について詳細に説明する。本実施形態の露光装置は、入射された光を転送された制御信号に応じて変調する描画素子が直交する方向に２次元状に多数配置された空間光変調素子を用いた露光装置であって、その空間光変調素子への制御信号の転送方法に特徴を有するものであるが、まず、本実施形態の露光装置の全体の構成について説明する。図１は、本実施形態の露光装置の概略構成を示す斜視図である。
【００４２】
本実施形態の露光装置１０は、図１に示すように、感光材料１２を表面に吸着して保持する平板状の移動ステージ１４を備えている。そして、４本の脚部１６に支持された厚い板状の設置台１８の上面には、ステージ移動方向に沿って延びた２本のガイド２０が設置されている。ステージ１４は、その長手方向がステージ移動方向を向くように配置されると共に、ガイド２０によって往復移動可能に支持されている。
【００４３】
設置台１８の中央部には、移動ステージ１４の移動経路を跨ぐようにコの字状のゲート２２が設けられている。コの字状のゲート２２の端部の各々は、設置台１８の両側面に固定されている。このゲート２２を挟んで一方の側にはスキャナ２４が設けられ、他方の側には感光材料１２の先端および後端を検知する複数（たとえば２個）のセンサ２６が設けられている。スキャナ２４およびセンサ２６はゲート２２に各々取り付けられて、移動ステージ１４の移動経路の上方に固定配置されている。なお、スキャナ２４およびセンサ２６は、これらを制御する、後述する制御部に接続されている。
【００４４】
スキャナ２４は、図２および図３（Ｂ）に示すように、２行５列の略マトリックス状に配列された１０個の露光ヘッド３０を備えている。なお、以下において、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドを示す場合は、露光ヘッド３０ｍｎと表記する。
【００４５】
各露光ヘッド３０は、空間光変調素子であるデジタル・マイクロミラー・デバイス（以下、ＤＭＤという）３６を備えている。ＤＭＤ３６は、描画素子としてのマイクロミラーが、直交する方向に２次元状に配列されたものであり、そのマイクロミラーの配列方向が走査方向と所定の設定傾斜角度θをなすように露光ヘッド３０に取り付けられている。したがって、各露光ヘッド３０による露光エリア３２は、図３（Ｂ）に示すように、走査方向に対して傾斜した矩形状のエリアとなる。なお、以下において、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドによる露光エリアを示す場合は、露光エリア３２ｍｎと表記する。
【００４６】
ＤＭＤ３６の光入射側には、光ファイバの発光点が露光エリア３２の長辺方向と対応する方向に沿って一列に配列されたファイバアレイ光源（図示省略）とファイバアレイ光源から出射されたレーザ光を平行光化し、その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してＤＭＤ３６上に集光する集光レンズ系（図示省略）とが設けられている。
【００４７】
また、ＤＭＤ３６の光反射側には、ＤＭＤ３６で反射されたレーザ光を感光材料１２０の描画面に結像する結像レンズ系（図示省略）が配置されている。
【００４８】
そして、図３（Ａ）に示すように、ステージ１４の移動に伴い、感光材料１２には露光ヘッド３０ごとに帯状の露光済み領域３４が形成されるが、その帯状の露光済み領域３４のそれぞれが、隣接する露光済み領域３４と部分的に重なるように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド３０の各々は、その配列方向に所定間隔ずらして配置されている。このため、１行目の露光エリア３２１１と露光エリア３２１２との間の露光できない部分は、２行目の露光エリア３２２１により露光することができる。
【００４９】
ＤＭＤ３６は、図４に示すように、ＳＲＡＭアレイ（メモリセル）５６上に、マイクロミラー５８が支柱により支持されて配置されたものであり、上述したように画素を構成する多数の（例えば、ピッチ１３．６８μｍ、１０２４個×７６８個）のマイクロミラー５８が、直交する方向に２次元状に配列されて構成されたミラーデバイスである。そして、上述したようにマイクロミラー５８の直下には、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アレイ５６が配置されている。
【００５０】
ＤＭＤ３６のＳＲＡＭアレイ５６に制御信号としてのデジタル信号が書き込まれると、そのデジタル信号に応じた制御電圧が、マイクロミラー５８毎に設けられた電極部（図示せず）に印加され、その制御電圧の印加により発生した静電気力によって支柱に支えられたマイクロミラー５８が、対角線を中心として±α度（例えば±１０度）の範囲で傾けられる。図５（Ａ）は、マイクロミラー５８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５８がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。そして、マイクロミラー５８がオン状態のときにマイクロミラー５８に入射された光Ｂは、感光材料１２に向けて反射され、マイクロミラー５８がオフ状態のときにマイクロミラー５８に入射された光Ｂは、感光材料１２以外の光吸収材料に向けて反射される。
【００５１】
ここで、本露光装置におけるＤＭＤ３６は、図６に示すように、複数のマイクロミラー行からなる４つのブロック領域Ａ〜Ｄに分割されている。そして、そのブロック領域Ａ〜Ｄの制御信号は並列して各ブロック領域Ａ〜Ｄに転送される。なお、上記マイクロミラー行とは、マイクロミラー５８が配列された直交する２方向のうち、上記走査方向に対する傾斜角がより大きい方の方向にマイクロミラー５８が一列に配置されたものである。
【００５２】
上記のようにＤＭＤ３６の各ブロック領域Ａ〜Ｄに並列に制御信号を転送するため、各露光ヘッド３０には、図７に示すように、４つの制御信号転送部６０Ａ〜６０Ｄがブロック領域Ａ〜Ｄ毎に設けられている。なお、図７においては、制御信号転送部６０Ｃは図示省略してある。また、本実施形態においては、上記のようにＤＭＤ３６を４つのブロック領域に分割するようにしたが、これに限らず、２以上のブロック領域であればいくつのブロック領域に分割するようにしてもよい。
【００５３】
各制御信号転送部６０Ａ〜６０Ｄは、図７に示すように、Ｐ個のシフトレジスタ回路６１と、ラッチ回路６２と、コラムドライバ回路６３とを備えている。Ｐ個のシフトレジスタ回路６１には、コントローラ６５からクロック信号ＣＫが入力され、そのクロック信号ＣＫに応じてＰ個のシフトレジスタ回路６１にそれぞれ１個ずつ制御信号が同時に書き込まれる。そして、Ｐ個のシフトレジスタ回路６１にそれぞれＮ個の制御信号が書き込まれると、そのＮ×Ｐ個の１行の制御信号がラッチ回路６２に転送される。
【００５４】
そして、ラッチ回路６２に転送された１行の制御信号は、そのままコラムドライバ回路６３に転送され、コラムドライバ回路６３から出力された１行の制御信号は、ＳＲＡＭアレイ５６の所定の行に書き込まれる。制御信号が書き込まれる所定の行は、ローデコーダ６４においてアドレス信号に基づいて選択される。
【００５５】
そして、上記のようにラッチ回路６２に制御信号がラッチされ、ＳＲＡＭアレイ５６の所定の行に制御信号が書き込まれる間に、次の行の制御信号がシフトレジスタ回路６１に書き込まれる。
【００５６】
なお、シフトレジスタ回路６２、ラッチ回路６２、コラムドライバ回路６３およびＳＲＡＭアレイ５６への制御信号の書き込みのタイミングはコントローラ６５によって制御される。
【００５７】
そして、上記のようにしてＳＲＡＭアレイ５６に制御信号が書き込まれた後、その書き込まれた制御信号に応じた制御電圧が電圧制御部６６によりマイクロミラー５８毎に設けられた電極部に印加され、各マイクロミラー５８がリセットされる。
【００５８】
ここで、各ブロック領域Ａ〜Ｄに設けられた電圧制御部６６は、各ブロック領域Ａ〜Ｄにおけるマイクロミラー行を、さらにＫ行毎に分割した３個の分割領域１〜３毎に制御電圧を出力可能なものである。なお、本実施形態においては、３つの分割領域に分割するようにしたが、これに限らず、２以上の分割領域であればいくつの分割領域に分割するようにしてもよい。
【００５９】
また、各ブロック領域Ａ〜Ｄにおける分割領域の数Ｎは、下式を満たす大きさとすることが望ましい。
【００６０】
Ｎ＝Ｔｓｒ/Ｔｔｒ
ただし、Ｔｔｒ：各分割領域のリセット時間
Ｔｓｒ：各分割領域への制御信号の転送時間
そして、本露光装置１０には、図７に示すように、露光装置全体を制御する制御部７０および各露光ヘッド３０の制御信号転送部６０Ａ〜６０Ｄへ制御信号を出力するデータ制御部６８が設けられており、上記のようなＤＭＤ３６のＳＲＡＭアレイ５６への制御信号の書き込みおよびマイクロミラー５８の駆動は制御部７０により制御される。また、制御部７０は移動ステージ１４を移動させるステージ駆動装置７２を駆動制御するものでもある。
【００６１】
次に、本実施形態の露光装置１０の作用について詳細に説明する。
【００６２】
まず、図示省略した所定のデータ作成装置において、感光材料１２に露光すべき画像に応じた画像データが作成され、その画像データがデータ制御部６８に出力される。そして、データ制御部６８において、上記画像データに基づいて各露光ヘッド３０に出力される制御信号が生成される。なお、本実施形態の露光装置は、ＤＭＤ３６のブロック領域Ａ〜Ｄ毎に制御信号を転送し、ブロック領域Ａ〜Ｄ毎にマイクロミラー５８を駆動制御するものであるので、上記制御信号も各ブロック領域Ａ〜Ｄ毎に生成される。
【００６３】
そして、上記のようにデータ制御部６８において各露光ヘッド３０毎の制御信号が生成されるとともに、制御部７０からステージ駆動装置７２にステージ駆動制御信号が出力され、ステージ駆動装置７２はステージ駆動制御信号に応じて移動ステージ１４をガイド２０に沿ってステージ移動方向へ所望の速度で移動させる。そして、移動ステージ１４がゲート２２下を通過する際、ゲート２２に取り付けられたセンサ２６により感光材料１２の先端が検出されると、データ制御部６８から各露光ヘッド３０に制御信号が出力され、各露光ヘッド３０毎の描画が開始される。
【００６４】
ここで、各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６の駆動制御について詳細に説明する。
【００６５】
まず、上記のようにして生成されたＤＭＤ３６のブロック領域Ａ〜Ｄ毎の制御信号が、
データ制御部６８から各制御信号転送部６０Ａ〜６０Ｄに１行ずつ転送される。このとき、各ブロック領域Ａ〜Ｄの制御信号は、図８（Ａ）に示すようタイミングで転送される。つまり、各ブロック領域Ａ〜Ｄ毎に、予め設定された時間だけタイミングがずらされて制御信号が転送される。
【００６６】
そして、上記のようにして転送された制御信号は、各ブロック領域Ａ〜Ｄ毎に設けられた制御信号転送部６０Ａ〜６０Ｄにより、上記のようにして各ブロック領域Ａ〜Ｄ毎のＳＲＡＭアレイ５６に書き込まれる。
【００６７】
そして、図８（Ａ）に示すように、制御信号の転送が終わったブロック領域から順次その転送された制御信号に応じてマイクロミラー５８がリセットされる。
【００６８】
図８（Ｂ）に、図８（Ａ）に示すようなタイミングで各ブロック領域Ａ〜Ｄに制御信号を転送して各ブロック領域Ａ〜Ｄのマイクロミラー５８をリセットし、感光材料１２に描画した描画点の一例を示す。なお、図８（Ｂ）に示す白丸がブロック領域Ａのマイクロミラー５８により描画された描画点を示し、２重丸がブロック領域Ｂのマイクロミラー５８により描画された描画点を示し、黒丸がブロック領域Ｃのマイクロミラー５８により描画された描画点を示し斜線丸がブロック領域Ｄのマイクロミラー５８により描画された描画点を示す。また、本実施形態の露光装置におけるＤＭＤ３６は、図８（Ｂ）に示すように、各ブロック領域Ａ〜Ｄにおけるマイクロミラー５８がそれぞれ同一の走査線上を通過するような角度θだけ走査方向に対して傾けられて設置されている。
【００６９】
上記のように各ブロック領域Ａ〜Ｄの変調のタイミングを予め設定された時間だけずらすことによって、図８（Ｂ）に示すように、たとえば、ブロック領域Ａのマイクロミラー５８による描画点の間に同一の間隔をおいてブロック領域Ｂ、ブロック領域Ｃおよびブロック領域Ｄのマイクロミラー５８による描画点を配置するようにすることができる。なお、図８（Ｂ）におけるブロック領域Ａの変調時間の間に描画されるブロック領域Ｂ〜Ｄの描画点は、同じフレームで描画されたものではなく、それぞれ異なるフレームで描画された点である。ここで、フレームとは、ブロック領域Ａからブロック領域Ｄまで順次制御信号を転送して順次リセットする処理を１つの処理単位として考えた場合におけるその１単位である。
【００７０】
また、上記のようにブロック領域Ａの描画点の間に同一の間隔をおいてブロック領域Ｂ、ブロック領域Ｃおよびブロック領域Ｄの描画点を配置するようにするには、各ブロック領域Ａ〜Ｄの変調のタイミングをずらすことのほかに、感光材料１２の走査方向への移動速度、つまり移動ステージ１４の移動速度を制御するようにしてもよい。
【００７１】
制御部７０には各ブロック領域Ａ〜Ｄの変調のタイミングのずれに応じた移動ステージ１４の移動速度が予め設定されており、この予め設定された移動速度で移動ステージ１４が移動するようにステージ駆動装置７２が制御される。
【００７２】
また、本実施形態の露光装置においては、上記のように各ブロック領域Ａ〜Ｄの変調のタイミングをずらすようにしたが、必ずしもずらす必要はなく、図９に示すように、各ブロック領域Ａ〜Ｄへ同時に制御信号を転送し、各ブロック領域Ａ〜Ｄにおけるマイクロミラー５８を同時にリセットするようにしてもよい。
【００７３】
なお、移動ステージ１４の移動速度を予め所望の移動速度に設定しておき、この移動速度に対して、各ブロック領域Ａ〜Ｄの変調のタイミングを制御または設定するようにしてもよい。
【００７４】
また、各ブロック領域Ａ〜Ｄの描画点が重なり合うように、各ブロック領域Ａ〜Ｄの変調のタイミングあるいは移動ステージ１４の移動速度を制御するようにしてもよい。
【００７５】
なお、比較のために上記実施形態のようにブロック領域Ａ〜Ｄ毎に制御信号を転送して順次リセットするのではなく、全てのブロック領域Ａ〜Ｄに制御信号を転送した後にリセットした場合における描画点の一例を図１２に示す。図１２（Ａ）に示すように全てのブロック領域Ａ〜Ｄに制御信号を転送した後にリセットした場合には、図１２（Ｂ）に示すように、たとえば、ブロック領域Ａのマイクロミラー５８による描画点の間にブロック領域Ｂ、ブロック領域Ｃおよびブロック領域Ｄのマイクロミラー５８による描画点が、不規則に配置されることになる。これは各ブロック領域Ａ〜Ｄにより描画するタイミングが、走査速度と無関係に変調時間にのみによって決定されるからである。
【００７６】
本実施形態の露光装置においては、各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６がそれぞれ上記のようにして駆動制御されて感光材料１２に描画点が形成される。
【００７７】
そして、感光材料１２が移動ステージ１４とともに一定速度で移動し、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、露光ヘッド３０毎に帯状の露光済み領域３４が形成される。
【００７８】
上記のようにして、スキャナ２４による感光材料１２の走査が終了し、センサ２６で感光材料１２の後端が検出されると、移動ステージ１４は、ステージ駆動装置７２により、ガイド２０に沿ってゲート２２の最上流側にある原点に復帰し、新たな感光材料１２が設置された後、再度、ガイド２０に沿ってゲート２２の上流側から下流側に一定速度で移動する。
【００７９】
次に、本発明の描画方法および装置の第２の実施形態を用いた露光装置について説明する。本実施形態の露光装置の構成は、上記第１の実施形態の露光装置とほぼ同様であり、各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６の駆動制御の方法が上記第１の実施形態の露光装置と異なるものである。したがって、各露光ヘッド３０におけるＤＭＤ３６の駆動制御の方法のみ以下に説明する。
【００８０】
まず、上記第１の実施形態と同様に、ＤＭＤ３６のブロック領域Ａ〜Ｄ毎の制御信号が、
データ制御部６８から各制御信号転送部６０Ａ〜６０Ｄに１行ずつ転送される。そして、たとえば、ブロック領域Ａにおいては、図１０（Ａ）に示すように、分割領域１〜３毎に制御信号が順次転送され、その転送終了時点から順次各分割領域１〜３におけるマイクロミラー５８がリセットされる。その他のブロック領域Ｂ〜Ｄにおいても、上記と同様に各分割領域１〜３に制御信号が順次転送されるとともに、その転送終了時点から順次分割領域１〜３におけるマイクロミラー５８がリセットされる。そして、各ブロック領域Ａ〜Ｄの各分割領域１〜３の制御信号は、図１０（Ａ）に示すように、予め設定された時間だけタイミングがずらされて転送される。
【００８１】
図１０（Ｂ）に、図１０（Ａ）に示すようなタイミングで各ブロック領域Ａ〜Ｄの各分割領域１〜３に制御信号を転送して各ブロック領域Ａ〜Ｄの各分割領域１〜３におけるマイクロミラー５８をリセットし、感光材料１２に描画した描画点の一例を示す。なお、図１０（Ｂ）に示す白丸がブロック領域Ａのマイクロミラー５８により描画された描画点を示し、２重丸がブロック領域Ｂのマイクロミラー５８により描画された描画点を示し、黒丸がブロック領域Ｃのマイクロミラー５８により描画された描画点を示し斜線丸がブロック領域Ｄのマイクロミラー５８により描画された描画点を示す。
【００８２】
上記のように各ブロック領域Ａ〜Ｄにおいて、各分割領域１〜３毎に制御信号を転送して順次リセットするとともに、各ブロック領域Ａ〜Ｄの各分割領域１〜３のリセットのタイミングを、予め設定された時間だけずらすことによって、図１０（Ｂ）に示すように、たとえば、ブロック領域Ａのマイクロミラー５８による描画点の間に同一の間隔をおいてブロック領域Ｂ、ブロック領域Ｃおよびブロック領域Ｄのマイクロミラー５８による描画点を配置するようにすることができるとともに、図１０（Ｂ）に示す変調時間だけ感光材料１２が移動する間に各ブロック領域Ａ〜Ｄのマイクロミラー５８による描画点を３回繰り返して描画するようにすることができる。この場合、各分割領域１〜３のリセットタイミングを直接的に制御または設定してもよいし、各ブロック領域Ａ〜Ｄのリセットタイミングの制御を通じて、これらの各ブロック領域Ａ〜Ｄにおける各分割領域１〜３のリセットタイミングを制御または設定するようにしてもよい。なお、図１０（Ｂ）における変調時間の間に描画されるブロック領域Ａ〜Ｄの描画点は、同じフレームで描画されたものではなく、それぞれ異なるフレームで描画された点である。また、上記のようにブロック領域Ａの描画点の間に同一の間隔をおいてブロック領域Ｂ、ブロック領域Ｃおよびブロック領域Ｄの描画点を配置するようにするには、上記第１の実施形態と同様に、各ブロック領域Ａ〜Ｄの変調のタイミングのずれに合わせて感光材料１２の走査方向への移動速度、つまり移動ステージ１４の移動速度を制御するようにしてもよい。
【００８３】
なお、本実施形態の露光装置においては、上記のように各ブロック領域Ａ〜Ｄの各ブロック領域１〜３の変調のタイミングをずらすようにしたが、必ずしもずらす必要はなく、図１１に示すように、各ブロック領域Ａ〜Ｄの各分割領域１〜３へ同時に制御信号を転送し、各ブロック領域Ａ〜Ｄの各分割領域１〜３におけるマイクロミラー５８を同時にリセットするようにしてもよい。
【００８４】
また、各ブロック領域Ａ〜Ｄの各分割領域１〜３の描画点が重なり合うように、各ブロック領域Ａ〜Ｄの各分割領域１〜３の変調のタイミングあるいは移動ステージ１４の移動速度を制御するようにしてもよい。
【００８５】
また、上記実施形態においては、ＤＭＤ３６を、走査方向について複数のブロック領域Ａ〜Ｄに分割するようにしたが、走査方向に限らず、たとえば走査方向に直交する方向に分割して複数のブロック領域とし、そのブロック領域毎に並列に制御信号を転送するようにしてもよい。そして、上記のように分割したブロック領域をさらに走査方向または走査方向に直交する方向に分割して分割領域とし、上記実施形態と同様にして分割領域毎に制御信号の転送および変調を行うようにしてもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、空間光変調素子としてＤＭＤを備えた露光装置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を使用することもできる。
【００８７】
また、上記実施形態では、いわゆるフラッドベッドタイプの露光装置を例に挙げたが、感光材料が巻きつけられるドラムを有する、いわゆるアウタードラムタイプの露光装置としてもよい。
【００８８】
また、上記実施形態の露光対象である感光材料１２は、プリント基板や、ディスプレイ用のフィルタであってもよい。また、感光材料１２の形状は、シート状のものであっても、長尺状のもの（フレキシブル基板など）であってもよい。
【００８９】
また、本発明における描画方法および装置は、インクジェット方式などのプリンタにおける描画制御にも適用することができる。たとえば、インクの吐出による描画点を、本発明と同様の方法で制御することができる。つまり、本発明における描画素子を、インクの吐出などによって描画点を打つ素子に置き換えて考慮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の描画装置の一実施形態を用いた露光装置の外観を示す斜視図
【図２】図１に示す露光装置のスキャナの構成を示す斜視図
【図３】感光材料に形成される露光済み領域を示す平面図（Ａ）、各露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す図（Ｂ）
【図４】図１の露光装置のＤＭＤの構成を示す部分拡大図
【図５】ＤＭＤの動作を説明するための斜視図
【図６】ＤＭＤにおけるブロック領域を示す図
【図７】ブロック領域毎に設けられた制御信号転送部の概略構成図
【図８】各ブロック領域における制御信号の転送および変調のタイミングを示す図（Ａ）、図８（Ａ）に示すタイミングにより描画した場合における描画点に一例を示す図（Ｂ）
【図９】各ブロック領域における制御信号の転送および変調のタイミングのその他の例を示す図
【図１０】各ブロック領域の各分割領域における制御信号の転送および変調のタイミングを示す図（Ａ）、図１０（Ａ）に示すタイミングにより描画した場合における描画点に一例を示す図（Ｂ）
【図１１】各ブロック領域の各分割領域における制御信号の転送および変調のタイミングのその他の例を示す図
【図１２】従来の露光装置における制御信号の転送および変調のタイミングを示す図（Ａ）、図１２（Ａ）に示すタイミングにより描画した場合における描画点に一例を示す図（Ｂ）
【符号の説明】
【００９１】
１０    露光装置
１２    感光材料
１４    移動ステージ
２４    スキャナ
３０    露光ヘッド
３６    ＤＭＤ
５６    ＳＲＡＭアレイ
５８    マイクロミラー
６０Ａ〜６０Ｄ    制御信号転送部
【図１】
2006113412.tif 000003
【図２】
2006113412.tif 000004
【図３】
2006113412.tif 000005
【図４】
2006113412.tif 000006
【図５】
2006113412.tif 000007
【図６】
2006113412.tif 000008
【図７】
2006113412.tif 000009
【図８】
2006113412.tif 000010
【図９】
2006113412.tif 000011
【図１０】
2006113412.tif 000012
【図１１】
2006113412.tif 000013
【図１２】
2006113412.tif 000014