(57)【要約】本発明は空間光変調器（ＳＬＭ）内の要素を、与える要素制御信号の関数として較正する方法に関する。複数の要素を同時に較正する。電磁放射線のビームをＳＬＭの少なくとも一部に投射する。ＳＬＭの投射部分の像が電磁放射線の強さを測定する装置上に形成される。ＳＬＭの投射部分からの少なくとも２つの要素を含む部分行列を一連の与えた要素制御信号で駆動することにより、または電磁放射線の強さを測定してＮ個の異なる所定の強さの値で露光する装置上に同じ所定の強さの値を与える制御信号を要素毎に探すことにより、与えた要素制御信号の関数として強さのデータを用いて要素較正データを生成する。また本発明はかかる較正法を有する加工物にパターンを形成する装置に関する。本発明の他の形態は詳細な説明と図面と特許請求の範囲に反映されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間光変調器（ＳＬＭ）内の要素を制御信号の関数として較正する方法であって、
・前記ＳＬＭの少なくとも一部の要素上に電磁放射線を投射する作用と、
・フーリエ平面内の空間フィルタを介して前記電磁放射線の少なくとも一部を前記電磁放射線の線量を測定する検出装置上に中継する作用と、
・隣接しない少なくとも２つの要素をアナログ制御信号の第１のシーケンスで変えて、得られた線量を測定する作用と、
・前記測定線量から要素応答曲線を計算する作用と、
を含む、ＳＬＭ内の要素を較正する方法。
【請求項２】
・反復する作用であって、
前記要素応答曲線に基づいて前記要素の平均最小測定強さを決定するステップと、
前記要素を前記平均最小測定強さに設定するステップと、
隣接しない前記少なくとも２つの要素を制御信号の別のシーケンスで変えて、得られた線量を更に測定するステップと、
前記更に測定した線量から精密な要素応答曲線を計算するステップと、
を反復する作用と、
・前記平均最小測定強さが所定の評価基準に従って収束すると反復を止める作用と、
を更に含む、請求項１記載のＳＬＭ内の要素を較正する方法。
【請求項３】
・反復する作用であって、
前記要素応答曲線に基づいて前記要素のそれぞれの平均最小測定線量の上限を決定するステップと、
前記要素を前記上限に設定するステップと、
隣接しない前記少なくとも２つの要素を制御信号の別のシーケンスで変えて、得られた線量を更に測定するステップと、
前記更に測定した線量から精密な要素応答曲線を計算するステップと、
を反復する作用と、
・前記それぞれの平均最小測定線量が所定の評価基準に従って収束すると反復を
止める作用と、
を更に含む、請求項１記載のＳＬＭ内の要素を較正する方法。
【請求項４】
前記ＳＬＭの部分内の実質的に全ての要素について、隣接しない少なくとも２つの要素の追加の集合に関して前記ステップを反復することを更に含む、請求項１，２，３のどれか記載のＳＬＭ内の要素を較正する方法。
【請求項５】
・前記ＳＬＭ内の要素を前記検出装置内の要素に関してマッピングする、
作用を更に含む、請求項１，２，３のどれか記載のＳＬＭ内の要素を較正する方法。
【請求項６】
・前記ＳＬＭの１つまたは複数の残りの部分について精密な要素応答曲線を計算する、
作用を更に含む、請求項２，３のどれか記載のＳＬＭ内の要素を較正する方法。
【請求項７】
前記少なくとも２つの隣接しない要素は十分に分離されているので、前記少なくとも２つの隣接しない要素の一方に対応する測定線量は前記少なくとも２つの隣接しない要素の他方に対応する測定線量とは実質的に独立している、請求項１，２，３，５，６のどれか記載のＳＬＭ内の要素を較正する方法。
【請求項８】
前記少なくとも２つの隣接しない要素は十分に分離されているので、前記少なくとも２つの隣接しない要素の一方から中継された電磁放射線は前記少なくとも２つの隣接しない要素の他方から中継された電磁放射線とは実質的に重ならない、請求項１，２，３，５，６のどれか記載のＳＬＭ内の要素を較正する方法。
【請求項９】
前記検出装置はＣＣＤカメラである、請求項１記載のＳＬＭ内の要素を較正する方法。
【請求項１０】
前記電磁放射線はパルス・レーザである、請求項１記載のＳＬＭ内の要素を較正する方法。
【請求項１１】
前記計算するステップは、
・複数のレーザ・パルスから得られる測定線量を積分する、
ことを更に含む、請求項１０記載のＳＬＭ内の要素を較正する方法。
【請求項１２】
・パルス・エネルギーの変動を補正する、
作用を更に含む、請求項１０または１１記載のＳＬＭ内の要素を較正する方法。
【請求項１３】
少なくとも２つの要素の追加の集合について前記方法を反復することを更に含み、前記制御信号のシーケンスと前記少なくとも２つの要素により形成されるパターンは前記集合の間で異なる、請求項７または８記載のＳＬＭ内の要素を較正する方法。
【請求項１４】
前記精密な要素応答曲線について関数近似式を得る作用を更に含む、請求項２または３記載のＳＬＭ内の要素を較正する方法。
【請求項１５】
前記関数近似式はルックアップ・テーブル内に記憶する、請求項１４記載のＳＬＭ内の要素を較正する方法。
【請求項１６】
空間光変調器（ＳＬＭ）内の多値要素を較正する方法であって、
・ＳＬＭの要素を検出装置の対応する要素にマッピングする作用と、
・反復する作用であって、
前記ＳＬＭ要素の集合について多値制御信号を設定して目標線量を作成するステップと、
フーリエ平面内の空間フィルタを介して前記ＳＬＭ要素の集合から検出装置上に電磁放射線を中継して前記電磁放射線の線量を測定するステップと、
前記検出装置の前記測定線量と前記目標線量との個々の差に対応して前記ＳＬＭ要素の集合について前記多値制御信号を調整するステップと、
を反復する作用と、
・前記測定線量と前記目標線量との差が所定の評価基準を満たすと前記反復を止める作用と、
を含む、ＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項１７】
前記ステップの反復は少なくとも３つの目標強さの値について行う、請求項１６記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項１８】
少なくとも２つの前記目標強さの値を選択して前記要素の測定線量の動的範囲を設定する、請求項２７記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項１９】
変更された制御信号と目標強さの値とから要素較正データを計算することを更に含む、請求項１６、２７，２８のどれか記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項２０】
・  前記ＳＬＭの追加の部分について前記方法を反復することを更に含む、
作用を更に含む、請求項１６記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項２１】
・前記ＳＬＭ内の要素を前記検出装置内の要素に関してマッピングする、
作用を更に含む、請求項１６記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項２２】
前記検出装置はＣＣＤカメラである、請求項１６記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項２３】
前記電磁放射線はパルス・レーザである、請求項１６記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項２４】
前記要素較正データは所定の式の中の多数の定数である、請求項２９記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項２５】
前記測定値はルックアップ・テーブル内に記憶される、請求項１６または１７記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項２６】
空間光変調器（ＳＬＭ）内の位相変調要素を較正する方法であって、
・前記ＳＬＭの要素を検出装置の対応する要素にマッピングする作用と、
・反復する作用であって、
前記ＳＬＭ要素の集合について位相変調制御信号を設定して目標線量を作成するステップと、
位相変調放射線を振幅変調放射線に変換するフィルタを介して前記ＳＬＭ要素の集合から電磁放射線を検出装置上に中継して前記電磁放射線の線量を測定するステップと、
前記検出装置の前記測定線量と前記目標線量との個々の差に対応して前記ＳＬＭ要素の集合について前記位相変調制御信号を調整するステップと、
を反復する作用と、
・前記測定線量と前記目標線量との差が所定の評価基準を満たすと前記反復を止める作用と、
を含む、ＳＬＭ内の位相変調要素を較正する方法。
【請求項２７】
前記ステップの反復は少なくとも３つの目標強さの値について行う、請求項１６記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項２８】
少なくとも２つの前記目標強さの値を選択して前記要素の測定線量の動的範囲を設定する、請求項２７記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項２９】
変更された制御信号と目標強さの値とから要素較正データを計算することを更に含む、請求項１６，２７，２８のどれか記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項３０】
・  前記ＳＬＭの追加の部分について前記方法を反復することを更に含む、
作用を更に含む、請求項１６記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項３１】
・前記ＳＬＭ内の要素を前記検出装置内の要素に関してマッピングする、
作用を更に含む、請求項１６記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項３２】
前記検出装置はＣＣＤカメラである、請求項１６記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項３３】
前記電磁放射線はパルス・レーザである、請求項１６記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項３４】
前記要素較正データは所定の式の中の多数の定数である、請求項２９記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項３５】
前記測定値はルックアップ・テーブル内に記憶する、請求項２６または２７記載のＳＬＭ内の多値要素を較正する方法。
【請求項３６】
像平面に配置されて電磁放射線に感光する加工物にパターンを形成する装置であって、
・電磁放射線を対象平面上に放射する線源と、
・コンピュータ制御の空間光変調器（ＳＬＭ）であって、複数の要素を含み、前記対象平面に前記電磁放射線を受け、前記電磁放射線を前記加工物に中継する、空間光変調器（ＳＬＭ）と、
・光学投射装置であって、フーリエ空間内で前記中継された電磁放射線を濾波するフーリエ・フィルタと少なくとも１つのレンズ装置とを備え、前記コンピュータ制御のＳＬＭ内の要素は請求項１または１６に従って較正される、光学投射装置と、
を備える、加工物にパターンを形成する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
リソグラフィ製作は集積回路、マスク、レチクル、平面ディスプレイ、マイクロ機械装置、マイクロ光学装置、パッケージ装置（例えば、リードフレームやＭＣＭ）などに有用である。リソグラフィ製作は、コンピュータ制御の空間光変調器（Ｓｐａｔｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ；ＳＬＭと呼ぶ）から加工物上にマスタ・パターンの像を形成する光学装置を用いてよい。これに適した工作物は、電磁放射線（例えば，可視光または不可視光）に感光する層を含んでよい。
【背景技術】
【０００２】
かかるコンピュータ制御のＳＬＭは、反射式で可動型のマイクロ・ミラーの一次または二次の配列または行列や、透過ＬＣＤ結晶の一次または二次の配列または行列や、格子効果や干渉効果や機械要素（例えば、シャッタ）に基づくその他の同様なプログラム可能な一次または二次の配列などを含む空間光変調器（ＳＬＭ）でもよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、かかるコンピュータ制御のＳＬＭは種々の方法で像を形成するのに用いてよい。前記ＳＬＭは多数の変調要素（場合によっては百万以上の要素）を含んでよい。例えば、ＳＬＭの問題は所定のＳＬＭの個々の要素が同一の特性を示さない（例えば、反射率が異なる、または同じ制御信号に対する応答が異なる）ことが多いことである。コンピュータ制御のＳＬＭの個々の要素の特性がこのように異なるため、光学像形成に用いるときに解像度や精度が制限される。例えば、工作物上に印刷パターンを製作するときに、線幅や精度が制限される。
【０００４】
したがってこの技術では、個々の要素の間の変動により生じる影響を訂正して光学像形成応用におけるその有用性を高めるため、コンピュータ制御のＳＬＭを補正することが可能な方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の概要）
したがって本発明の目的は、像の形成に対するコンピュータ制御のＳＬＭの個々の要素の寄与を決定する方法を提供することにより、コンピュータ制御のＳＬＭを用いて形成する像の精度を改善することである。ＳＬＭを用いて形成する像の個々の特性の精度は、上記ＳＬＭの多数の各要素が上記特性に与える寄与により決まる。したがって、上記像特性の精度を高めるには、上記個々の要素が上記像特性に与える寄与を制御する必要がある。本発明は更に、上記ＳＬＭ要素の寄与を決定することにより得られる結果を効果的に用いて、改善された像を形成する方法を提供する。
【実施例】
【０００６】
（詳細な説明）
以下の詳細な説明は各図を参照して行う。本発明を例示するために好ましい実施の形態を述べるが、これは特許請求の範囲に規定されている本発明の範囲を制限するものではない。当業者は、以下の説明と同等な種々の実施の形態を認識するであろう。
【０００７】
最近のＳＬＭは、数百万の変調要素（すなわち、一次または二次の配列または行列、例えば、５１２ｘ２０４８の要素の配列）を有してよい。ＳＬＭの要素は可動型マイクロ・ミラーや、透過ＬＣＤ要素や、格子効果や干渉効果に基づくその他の同様な装置の要素や、個々のシャッタなどの機械要素などでよい。各ＳＬＭ要素を少なくとも２つの異なる状態に設定してよい。
【０００８】
図１は、空間光変調器（ＳＬＭ）内の要素の配列２００の一部の平面図を示す。図１はほぼ正方形の要素１０を示す。しかし、要素は長方形、多角形、円、楕円などの任意の形でよい。
【０００９】
図２ａは、図１に示す空間光変調器（ＳＬＭ）内の要素の配列２００からの一次元を示す。この実施の形態では、要素２００は可動型マイクロ・ミラー１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６を含み、上記要素は上記可動型マイクロ・ミラー１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６の支持部材３１０，３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６と制御電極４１０，４１１，４１２，４１３，４１４，４１５，４１６とを含む基板３００に可動式に結合するように配置される。
【００１０】
第１の制御信号（例えば、第１の電圧）を上記制御電極４１０，４１１，４１２，４１３，４１４，４１５，４１６に与え、また第２の制御信号（例えば、第２の電圧）を上記可動型マイクロ・ミラー１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６に与えることにより、前記マイクロ・ミラー１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６は支持部材３１０，３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６に設けられる（結合する）蝶番が画定する偏向軸の回りを偏向してよい。各マイクロ・ミラーの偏向度は信号差（例えば、上記制御電極４１０，４１１，４１２，４１３，４１４，４１５，４１６と上記可動型マイクロ・ミラー１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６との間の電圧差）に関係する。図２ａは、上記制御電極４１０，４１１，４１２，４１３，４１４，４１５，４１６または上記可動型マイクロ・ミラー１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６に電圧が与えられていない、静電引力のない状態を（分かりやすくするために多少誇張して）示す。
【００１１】
図２ａは、可動型マイクロ・ミラー１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６が種々の要因から無作為に偏向配置されている状態を示す。可動型マイクロ・ミラー１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６のかかる無作為の偏向は補正することができる。また、可動型マイクロ・ミラー１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６の厚さ、および／またはマイクロ・ミラーのオプションの反射皮膜の厚さは要素毎に異なってよく、これが可動型マイクロ・ミラー１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６の反射率に影響を与えることがある。個々のマイクロ・ミラー１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６間に存在する別の違いは、上記可動型マイクロ・ミラー１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６と上記制御電極４１０，４１１，４１２，４１３，４１４，４１５，４１６との間の同じ電位差に対する各マイクロ・ミラーの応答が異なってよいことである。上記可動型マイクロ・ミラー１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６と上記制御電極４１０，４１１，４１２，４１３，４１４，４１５，４１６との間に同じ電位差を与えても、断面積の小さな蝶番は断面積の大きな蝶番に比べて大きく偏向する。マイクロ・ミラーの表面の滑らかさが異なると、基板とマイクロ・ミラーとの距離に従って反射率に影響を与えてよい。要素の大きさの差も反射率に影響を与えてよい。
【００１２】
図２ｂは、非較正制御信号でいくつかの要素が制御されている、図１に示す空間光変調器（ＳＬＭ）内の要素の配列の一部の側面図を示す。
図２ｃは、較正信号でいくつかの要素が制御されている、図２ａに示す空間光変調器（ＳＬＭ）内の要素の配列の一部の側面図を示す。
【００１３】
図３は、加工物６０上に像を形成する装置１００の或る実施の形態を示す。上記装置１００を構成するのは、電磁放射線を放射する線源１０と、第１のレンズ装置５０と、コンピュータ制御のＳＬＭ３０と、電磁放射線調整装置２０と、フーリエ平面内の適当な場所に置かれた空間フィルタ７０と、第３のレンズ装置４０と、加工物６０と、第２のレンズ装置４５と、電磁放射線スプリッタ９０と、電磁放射線を測定する装置６５とである。電磁放射線スプリッタ９０の機能は反射要素で行うこともできる。加工物６０上のＳＬＭ像の形成は検出装置６５上のＳＬＭ像の形成と独立にまたは同時に行ってよい。
【００１４】
図３で、線源１０はパルスまたは連続の放射線を放射する。線源１０が連続放射線を放射する場合は、上記放射線をシャッタによりパルス放射線に変換してよい。上記シャッタは上記放射線源１０とコンピュータ制御のＳＬＭ３０との間の放射線路内に置いてよい。実施の形態では、放射線源１０はパルス出力２４８ｎｍ、パルス幅約１０ｎｓ、繰返し速さ約１０００Ｈｚのパルスを放射するＫｒＦエクサイマ・レーザでよい。上記例示の放射線源の繰返し速さは１０００Ｈｚ前後でよい。
【００１５】
図３で、線源１０は単モードまたは多モードの特性を示す放射線を放射してよい。線源１０が単モードの放射線を放射する別の実施の形態では、調整装置２０は必要ないことがある。
図３に示す上記電磁放射線調整装置２０は開口を備えてよい。上記開口の大きさを変えて、ＳＬＭ３０を照射する電磁放射線のコヒーレンス長さ（すなわち、空間コヒーレンス）を制御してよい。図３に示す上記空間フィルタ７０を変えて、加工物６０または上記電磁放射線測定装置６５上に形成される光学像の解像度を制御してよい。
【００１６】
図３で、電磁放射線調整装置２０は、単なるレンズ、レンズの組立体、その他の光学要素、屈折要素、反射要素で構成してよい。電磁放射線調整装置２０は、放射線源１０が放射する放射線をコンピュータ制御のＳＬＭ３０の表面の少なくとも一部の上に均一に拡散する。連続電磁放射線源の場合は、上記線源からの上記放射線は上記コンピュータ制御のＳＬＭ３０の表面上を走査してよい。
【００１７】
例えば図３で、放射線源１０とコンピュータ制御のＳＬＭ３０との間に置かれた上記調整装置２０は、ＳＬＭの表面を照射する線源１０からの電磁放射線の強さの均一性を改善してよい。上記調整装置２０は、ＳＬＭの表面を照射する線源１０からの電磁放射線の面積を変えてよい。上記調整装置２０は、ＳＬＭの表面を照射する線源１０からの電磁放射線の空間コヒーレンス長さを制御してよい。
【００１８】
図３に係る実施の形態では、上記放射線源１０はほぼ長方形の断面の出力ビームを有するエクサイマ・レーザでよい。上記エクサイマ・レーザの出力ビームの断面は不均一のコヒーレンス長さ分布を有してよい。上記エクサイマ・レーザの出力ビームは不均一に収束してよい。上記エクサイマ・レーザの出力ビームの断面は不均一の強さ分布を有してよい。上記実施の形態では、調整装置２０を用いて、ＳＬＭを照射する放射線の強さ、コヒーレンス、位相などの特性の均一性を所望の精度内に入るように制御してよい。
【００１９】
図３で、上記ＳＬＭにより変調された上記電磁放射線は、上記放射線を第３のレンズ装置４０と上記空間フィルタ７０と上記第１のレンズ装置５０とを介すことにより、工作物６０上に像を形成する。
図３で、上記ＳＬＭにより変調された上記電磁放射線は、上記放射線を第３のレンズ装置４０と上記空間フィルタ７０と上記第２のレンズ装置４５とを介すことにより、上記放射線測定装置６５上に像を形成する。
【００２０】
図３で、電磁放射線スプリッタ９０の位置は、上記レンズ装置４０，４５，５０と上記空間フィルタ７０とに関して任意であり、上記スプリッタを必要としないものを含めて種々の適当な組合わせが考えられる。
図３で、電磁放射線測定装置は、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラや、ＭＯＳカメラや、電荷注入装置（ＣＩＤ）などで構成してよい。
ＳＬＭの要素を較正するための本発明に係る方法は、図２ａに示すような、像形成への寄与を決定する必要がある要素を有するＳＬＭに端を発する。
【００２１】
任意であるが、この方法は上記電磁測定装置の要素の線量測定特性を較正することを含んでよい。例えば上記測定装置は、指定された動作範囲の電磁放射線量を測定することが可能なＣＣＤカメラで構成してよい。この例では、ＣＣＤカメラで測定する電磁放射線量はカメラの最大入力範囲の約８０％であることが好ましい。ＣＣＤカメラに投射される電磁放射線量が小さ過ぎると、許容できないほど信号対雑音比が小さくなることがある。ＣＣＤカメラに投射される電磁放射線量が大き過ぎると、ＣＣＤカメラが飽和することがある。どちらの場合も測定値は不正確になる。均一な光源を用いて電磁測定装置の較正を行い、検出器の要素間に存在する相対的感度を決定する。
【００２２】
ＳＬＭの要素の較正は、制御されない要素（すなわち、制御信号が与えられない要素）を有するＳＬＭの一部から投射された放射線により上記放射線測定装置の要素の一部上に約８０％のレベルを確立するのに必要な電磁放射線量を決定することから始まる。電磁放射線源を調整することにより上記約８０％の線量測定値を確立してよい。上記線量測定値は測定装置の全ての照射された要素が測定した線量から計算した平均値である。例えばパルス電磁放射線源を調整するには、与えるパルス数を増減してもよいし、各パルスの線量を調整してもよい。同様に、連続電磁放射線源を調整するには、放射線源とＣＣＤとの間の放射線路内に減衰器を挿入してよい。また、レーザの出力電力を変えることにより、またはレーザの出力経路内に可変の減衰器を挿入することにより、線量を変えることもできる。上記平均線量の測定はＳＬＭの全ての要素からの線量の寄与を得るまで反復して、上記平均値に含める。
【００２３】
この平均するプロセスの反復は、要素毎に制御信号を許容値の範囲内の一連の値で駆動することにより、行なわれる。所定の制御信号値について、全ての要素の線量寄与を上記の方法で測定して平均線量を計算する。
このようにして得られた平均線量の値は、均一な制御信号を有するＳＬＭによる寄与の平均伝達関数を含む。
【００２４】
次に、ＳＬＭの要素をＣＣＤの要素に関してマッピングする。この目的はＳＬＭの要素とＣＣＤカメラの要素との間に既知の関係を確立することである。例えば、上記平均伝達関数から選択された第１の制御信号の値でＳＬＭのいくつかの要素を選択的に駆動し、また上記平均伝達関数から選択された第２の制御信号の値でＳＬＭの他の全ての要素を駆動することにより、上記放射線測定装置の要素上に容易に識別可能なパターンを形成することができる。上記第１および第２の制御信号の値は測定された線量の間に所望の差が得られるように選択して、上記パターンを識別するためのコントラストを設定する。
【００２５】
上記の方法で与えた１つまたは複数のパターンを用いてＳＬＭの要素と測定装置（例えば、ＣＣＤ）との間の関係を確立することができる。例えば、実施の形態では、上記ＳＬＭと上記ＣＣＤとの間の移行の偏り、スケール誤差、ミラー効果、回転誤差について、上記装置上に形成された像を式  ｙ＝ＭＳＲ（ｘ−ｔ）に従って訂正してよい。ただし、ｙはＣＣＤの座標、Ｍはミラーリング（ｍｉｒｒｏｒｉｎｇ）、Ｓは換算係数（ｓｃａｌｅ  ｆａｃｔｏｒ）、Ｒは回転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）、ｘはＳＬＭの座標、ｔは推移（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）である。ｙはＣＣＤ要素の座標を含むベクトルである。Ｍは例えば２ｘ２の単位行列すなわちミラーリング行列でよい。Ｓは１から無限大までの範囲であるが、好ましくは２と３の間の任意の数でよい。Ｒは２ｘ２の行列でよく、左上の位置はｃｏｓ（ａ）、右上の位置は−ｓｉｎ（ａ）、左下の位置はｓｉｎ（ａ）、右下の位置はｃｏｓ（ａ）である。ただし、ａは一般に数ミリラジアンである。
【００２６】
ＳＬＭの要素と放射線測定装置の要素との関係のマッピングを決定した後、線量の寄与をその制御信号の関数として記述するＳＬＭの要素の伝達関数を決定する。特定して述べると、ＳＬＭ配列の或る所望の平均線量の値について、各ＳＬＭ要素が寄与する線量が所望の精度内で等しくなるように各ＳＬＭ要素に与える個々の制御信号の値を確立してよい。このように、上記所望の平均線量の値についてＳＬＭの要素の或る特有の制御信号の値の集合があり、上記制御信号の集合を用いると所望の均一の線量分布が得られる。この較正の手続きで、ＳＬＭの要素を効果的に個別化することができる。
複数の上記制御信号の集合により、上記ＳＬＭの要素の線量伝達関数が確立される。
【００２７】
所定のＳＬＭ要素から所定の線量を得るのに必要な制御信号の値を効率的に決定することが所望の。要素毎に正しい制御信号を見つけるステップ数を減らすために較正曲線を導く。較正曲線上の既知の点の数が多いほど、特定の強さの値のための正しい制御信号を見つけるステップが少なくなる。なぜなら、較正曲線に関する情報は上記既知の点により増えるからである。
【００２８】
本発明の実施の形態では、ＳＬＭ内の１つ１つの要素はＣＣＤカメラ内で分解されない。
第２に、上記ＳＬＭ内の要素の集団の細かな格子をＣＣＤ上で測定する。この段階の細かな格子は、ＳＬＭ内の各要素集団の要素の数が３ｘ３の配列で、各集団の間に例えば２０要素があってよい。
次に、ＳＬＭ内の要素の集団の一層細かな格子（例えば集団内は単一要素で、その間に１０要素がある）をＣＣＤ上で測定する。
【００２９】
ＳＬＭからＣＣＤへのマッピングをより精密にするために非線形訂正を加えてよい。これは、ｙ＝ＭＳＲ（ｘ−ｔ）＋非線形訂正を意味する。この非線形訂正は、例えば未知の係数ａ−ｊを持つ二次多項式を割り当てて計算する。かかる多項式は、
【数１】
2005502914.tif 000003
ただし、ｎｃ＿１は座標ｘの非線形訂正、ｎｃ＿２は座標ｙの非線形訂正である。この場合のように訂正が（ｘ，ｙ）で変わる場合は、位置に依存する非線形訂正Ｕを、最小自乗適合法（ｌｅａｓｔ  ｓｑｕａｒｅ  ｆｉｔ  ｍｅｔｈｏｄ）を用いて関数（ｎｃ＿１，ｎｃ＿２）（ｘ（１），ｘ（２））に適合させることができる。
【００３０】
ＣＣＤカメラは、例えば、約１０００×１６００要素のコダックＫＡＦ１６００のカメラで、用いる波長の感度は例えば２４８ｎｍまたは１９７ｎｍである。一般に、このために放射線を蛍光染料により可視光に変換するが、例えば２４８ｎｍの短波長に直接感光するカメラ・チップを用いることもできる。
【００３１】
この実施の形態の次のステップでは、ＣＣＤカメラの要素上に所定の強さの値を生じるＳＬＭ要素の制御信号を見つける。所与のＳＬＭ要素の場所がＣＣＤカメラにより検出されると、ＣＣＤカメラが測定した上記像を組織的に用いて、全てのＳＬＭ要素について上記所定の値に到達することができる。図４ａは、較正されていないＳＬＭから放射される代表的な電磁放射線に対するＣＣＤカメラの応答を示す。縦線２５は隣接する線量測定要素の間の境界を表す。図４ａは、所望の線量より大きな線量伝達比を有する複数の要素と、より小さな線量伝達比を有する複数の要素とを示す。ＳＬＭの個々の要素とＣＣＤカメラの１つまたは複数の要素との間のマッピングを用いれば、ＳＬＭミラー／要素の状態を変えて均一な線量伝達比を得ることができる。
【００３２】
反復法を続けてＳＬＭミラー／要素の状態を順次変えて、このようにＣＣＤカメラ上に投射される像の測定値を得る。要素の状態に対するかかる順次の変化は、所定の（すなわち、所望の）値と実際の（すなわち、測定された）値との差より小さなステップで、与えられる。この手続きを行うと確実に収束する。ＳＬＭ要素の状態を変え、投射されるＳＬＭ像をＣＣＤカメラで測定するという反復手続きを順次繰り返して要素を較正する。ＣＣＤカメラで測定した任意の所定の強さの値について、ＳＬＭ要素の較正を完了したことを決定することができる。例えば、ＣＣＤカメラで測定した線量の値の標準偏差が０．５％になるまでＳＬＭ要素の測定線量伝達比を用いて較正することにより、任意のレベルの均一性を確立することができる。
【００３３】
所定の一連の異なる線量伝達比について上に述べた手続きを繰り返して、ＳＬＭ要素毎に線量伝達比を制御信号の値（例えば、電圧）の関数として決定する。
例えば、上に述べた方法を用いてＳＬＭ要素の最大伝達比と最小伝達比の値を決定することができる。これにより、ＳＬＭ要素の共通の最大境界と最小境界とを確立することができる。伝達比をＳＬＭ要素の制御信号の関数として確立する関数群を決定し、また上記関数群について共通の最大境界と最小境界とを確立すると、要素毎にその制御信号を伝達比の関数として定義する逆関数を見つけることができる。このようにして、ＳＬＭ要素を個々に制御して共通の境界内の所望の伝達比を与えることができる。
その制御信号に応じて各要素の伝達関数を定義する近似式を所望の精度で得ることができる。
【００３４】
図４ｂは複数のＳＬＭ要素の伝達関数を制御信号の関数として示す。相対的最大線量レベル（すなわち「白」）と相対的最小線量レベル（すなわち「黒」）とについて境界を画定する共通の範囲内で各ＳＬＭ要素が線量の寄与を提供できることが望ましい。したがって、全配列内の各要素に必要な動的応答範囲は、図４ｂの線ＡとＢとで示すような配列の他の要素が到達できるレベルに制限される。いくつかの要素が所定の共通の動的応答範囲内で動作することができない場合は、欠陥があるものとして上記要素を使用してはならないことがある。複数のまたは全てのかかる欠陥のある要素は、「黒」レベルと「白」レベルでその誤差を補償することによりまだ使える可能性がある。
【００３５】
或るＳＬＭの「白」レベルと「黒」レベルの共通の範囲を確立すると、ＳＬＭ配列内の要素の較正を行って、個々の制御信号対伝達比関数を確立してよい。すなわち、その制御信号をその線量応答に依存する関数として確立してよい。これにより、所望の精度の限界内で要素の線量の寄与を制御することができる。或るＳＬＭ内の要素の較正をこのようにして行うために種々の方法を用いることができる。例えば、ＳＬＭ要素毎に値のルックアップ表を作成したり、ＳＬＭ要素毎に応答関数を近似する式を作成したりすることができる。
【００３６】
得られた応答関数を保存するのに、種々の記憶容量が必要である。必要な記憶容量は選択された任意の精度の限度に依存し、また関数自体を表現する方法にも依存してよい。
ＳＬＭ要素について得られた較正を保存するのに必要な記憶容量はできるだけ小さくすることが望ましい。かかる較正の結果は、ＳＬＭの共通の範囲の値と、ＳＬＭ要素の個々の較正関数と、改善された光学像を得るのに必要な他のパラメータの値とで構成してよい。較正の結果のために必要な記憶容量を減らすと共に、この結果を効果的に用いる機能を保存するために、種々の方法を用いることができる。
【００３７】
図４ｂは複数の測定されたＳＬＭ要素の応答を上記要素に与えられた制御信号の関数として表す例を示す。この図では、水平の線ＡとＢは全ての要素が到達可能な線量レベルを表す動的範囲を表す。
制御信号を要素応答の関数として定義するのに有用な式を見つける１つの方法はフーリエ法を用いて補間することである。例えば、４つのパラメータを用いて各要素を較正する。図８は制御信号を伝達比の関数として示す。図８では、共通の「黒」レベル３０５と共通の「白」レベル３１０とが垂直の線で示されている。最初の２つの補間パラメータは、要素応答３３０と「黒」レベル３０５および「白」レベル３１０とで形成される交点３１５と３２０とにより表される、制御信号と伝達比との値により定義される。上記交点３１５および３２０により一次関数３２５が定義される。その他の較正パラメータは、フーリエ係数を計算して応答関数３３０と線形関数３２５との差を小さくすることにより得られる。
【００３８】
構造上、関数３２５と関数３３０との差は交点３１５および３２０でゼロである。したがって、フーリエ展開の調和項としてｓｉｎ（πｘ）とｓｉｎ（２πｘ）とを用いれば十分で、これにより関数３３０と関数３２５との差はかなり小さくなる。
このように、４つのパラメータが較正関数を表す。２つの較正パラメータは関数３２５を記述し、２つの較正パラメータは基底関数ｓｉｎ（πｘ）とｓｉｎ（２πｘ）との係数として働く。この型の較正式の例は  ｚ＝ａ＋ｂｘ＋ｃ（ｓｉｎ（πｘ））＋ｄ（ｓｉｎ（２πｘ））であろう。ただし、ａ，ｂ，ｃ，ｄはＳＬＭの要素毎に固有でよく、ｓｉｎ（πｘ）とｓｉｎ（２πｘ）とは全ての要素に共通でよい。この方法で表される較正結果は経済的に記憶することができる。
図８で、フーリエ法の使用は上に述べた４つのパラメータに限られない。フーリエ構成要素の任意の組合わせを用いて関数３２５と関数３３０との差を小さくすることができる。
【００３９】
Ｍ個の要素を有するＳＬＭはＭ個の較正関数を有してよい。各較正関数をＮ個の構成要素に拡張すると、ＮｘＭの次元を有する行列Ａができる。基底関数は、最大固有値を有する２つの固有ベクトルを正方行列ＡＡtから選択することにより得られる。ただし、ｔは転置を表す。上記正方行列の固有ベクトルを用いることにより、式
【数２】
2005502914.tif 000004
を用いて基底関数を形成することができる。ただし、ｃn,iは固有ベクトルｎのｉ番目の要素である。
このようにして得られた基底関数は平均誤差または系統誤差なしにデータに適合する。また、上記基底関数は正弦関数であるが、フーリエの基底関数をどう選択するかは重要ではない。
【００４０】
フーリエ法と最小自乗適合とは上の方程式に利用可能な較正手続きに含まれる。フーリエ法では、下記積分
【数３】
2005502914.tif 000005
により係数を見つける。ただし、ｅ（ｘ）は端点でデータを補間する直線の間の差、ｗnとｂnは求積法の重みと横座標である。ｓｉｎ（２πｘ）についても同様にして積分する。この積分はガウス・チェビシェフ求積法により容易に解くことができる。区間内にわずか４点を持つ求積法により満足な結果が得られる。
【００４１】
較正係数（例えば、ａ，ｂ，ｃ，ｄ）は  Ａｃ＝Ｙ  を解くことにより得られる。ただし、Ａは４ｘ４の行列、Ｙは４ｘ１のベクトルである。この例では、行列は次の要素を有する。
【数４】
2005502914.tif 000006
ただし、Ｙiは正規化された伝達比の値ｘmでの制御信号、ｗ（ｘm）は重み関数であって、１にしてもよい。２つの関数ｆ1とｆ2は一定関数と線形関数  ｆ（ｘ）＝ｘ  とである。前に用いた残りの２つは、ｓｉｎｃ（ｘ）関数から得られる。分散を最小にする較正係数は重み関数ｗ（ｘ）を１に設定することにより得られる。
【００４２】
２つの基底関数の別の例はｓｉｎ（πｘ）とｓｉｎ（２πｘ）を用いるものであって、フーリエ展開と同様な解が得られる。基底関数のこの例と前の例との違いは要件である。第１の場合（フーリエ補間法）には、交点３１５および３２０で正確に適合する２つの定数と線形関数３２５とを用いて較正データを補間する。第２の場合には、これらは最小自乗アルゴリズムで自由に選ぶ。したがって、最小自乗適合を用いると平均誤差は最小になるが、交点では必ずしも正確に適合しない。
【００４３】
補正のための式は
【数５】
2005502914.tif 000007
である。要素毎に４つの特有の係数があり、全ての要素に共通の２つの支持関数ｆ3（ｘ）とｆ4（ｘ）とがある。かかる２つの関数は較正手続きを行った結果、表に入れることができる。この場合はパラメータｘは範囲（０．．１）に正規化したが、最終的には他の正規化を用いることができる。
【００４４】
要素の補正係数に必要な記憶容量と帯域幅はできるだけ小さくする（例えば、要素当たり３２ビットにする）のがよい。このために補正に「丸め」の誤差が生じる。例えば、それぞれ９，９，７，７ビットに丸めた係数を考える。丸めを行うには、各数の集合をまず
【数６】
2005502914.tif 000008
により範囲０．．．１内に変換し（Ｘ’は（閉じた）範囲［０．．．１］に属する）、次に
【数７】
2005502914.tif 000009
により切り捨ててＮビットの精度にする。関数「ＲＯＵＮＤ」は単に最も近い整数になるように丸める。結果を「１／２＾Ｎ」により［０．．１］範囲に戻し、最後に掛け算により元の較正パラメータ（現在はＮビットの精度）を回復する。残りの計算は浮動少数点（６４ビット、ＩＥＥＥ）精度で行う。ここに示した方法では、補正構成要素のために９，９，７，７ビット（７ビットは表にした関数に掛ける定数）を記憶するのは必ずしも最適な選択ではない。基底関数が変わると、別の記憶容量が最適になるかも知れない。しかしシミュレーションによると、この方法で記憶容量を選ぶと十分正確な結果が得られる。
【００４５】
３２ビットの記憶では、７ビットのエリア・コードも記憶する必要があるかも知れない。テストによると、それぞれ７，７，５，６ビットの精度の係数を記憶するとエリア・コードのための余裕ができて、しかも要素当たり３２ビットの記憶容量に適合する。
要素の経年変化や、要素休止期間の間の時間や、要素休止期間の間の要素サイクル数や、個々の要素の時間と共に変化するその他の特性などを考慮して、要素毎に１組以上の係数を記憶してよい。
【００４６】
係数の換算法を変えると必要な計算（例えば図２７の）に影響を与える。記憶した値に範囲（最大値−最小値）を掛けて係数を回復することは計算費用がかかり過ぎることになろう。範囲の代わりに、その範囲より大きくて最も近い２の倍数を用いると、精度は多少悪くなるが簡単なシフト操作により係数を回復することができる。係数を回復する方法は２つある。１）前と同様に、換算値を掛けて最大値から最小値までの範囲を回復する。２）上と同様だが、個々の要素の最小値と最大値とを除く。（この方法の変形として、最小値だけまたは最大値だけを除く、または個々の要素の複数の最小値と最大値とを除く、という方法がある。）範囲外の値を除くと、２つの値が０．．．１−２-nの範囲に入らないことがある。この場合は、除いた値をそれぞれ０と２-nとして記憶する。第２の方法では除いた要素（例えば、１０００要素の中の２つ）の補正誤差にかなりの誤差を生じることがあるが、残りの係数をより効率的に記憶できる可能性がある。下の表は種々の方法のシミュレーションによる誤差を表す。第１の換算法を「全て（ａｌｌ）」、第２の換算法を「ルース２（ｌｏｏｓｅ２）」と呼ぶ。
【表１】
2005502914.tif 000010
この表が示すように、「ルース２」は平均して「最適」とほぼ同じ精度であるが、中には５％もの大きな補正誤差を有する要素がある。「全て」は、平均誤差を犠牲にして全ての要素の補正誤差を１．５％以下に抑える。
【００４７】
係数ｃ１．．ｃ４については、その分布に従って異なる換算法を選択することができる。例えば、シミュレーションではほとんどの場合にｃ１は正規分布なので、最も極端な較正係数である０．２％を除いても係数の範囲は余り変わらない。同じシミュレーションで、ｃ４は若干の極端な値を有する。これらを除くと残りの値の記憶効率は改善されるようである。
【００４８】
図７は、電磁放射線をＳＬＭの少なくとも一部に投射する本発明の実施の形態の一例を示す。例えば、放射線源は連続レーザまたはパルス・レーザでよい。上記較正は前記電磁放射線を投射するＳＬＭの部分について行う。電磁放射線はＳＬＭの領域の任意の部分に投射してよい。例えば、十分の一、半分、任意の他の部分、あるいはＳＬＭの全領域でよい。
【００４９】
次に、ＳＬＭの上記部分からの像を検出装置上に形成する。例えば、上記検出装置はＣＣＤカメラ、ＭＯＳカメラ、電荷注入素子でよい。上記形成される像内には、ＳＬＭ内の要素の異なる状態や特性によって強さが変わる領域が現れてよい。例えば、それぞれの偏向と反射率が変わってよい。検出器上に形成されるＳＬＭの像は加工物６０上の像に対応する。
【００５０】
次に、一連の制御信号を与えてＳＬＭの上記部分内の少なくとも２つの要素の状態を変え、上記個々の要素からの強さを上記検出装置上で測定する。例えば、上記少なくとも２つの要素は部分行列でよく、この部分行列内の要素はアドレスされない状態の要素（すなわち、制御信号を与えられない要素）により分離されていてよい。
このようにして、強さの値の測定値を用いて、与えられた要素の制御値の関数としてＳＬＭの上記部分内の全ての要素の較正関数を計算する。ＳＬＭの全ての要素の較正が終わるまで、ＳＬＭの全ての領域について上の手続きを繰り返す。
【００５１】
任意であるが、上記検出装置（例えば、ＣＣＤカメラ）はＳＬＭ要素の較正に用いる前に較正してよい。検出装置の上記事前較正は既知の特性の（例えば、ほぼ所望の波長を有する）電磁放射線を上記検出器上に投射することにより行ってよい。上記事前較正に用いる電磁放射線源は、ＳＬＭ像を形成するのに用いる電磁放射線源の波長に近い狭い波長範囲を与えるよう選択された放電ランプと干渉フィルタとを含んでよい。上記事前較正は、上記事前較正線源の投射に応じて検出装置内の各要素が検出した強さを測定することを含む。検出装置の上記事前較正により、検出装置の要素が測定した強さの値を補償することができる。すなわち、上記事前較正を行えば、測定された強さの精度が向上する。
【００５２】
少なくとも２つの要素を含む部分行列を選んで要素を同時に較正することにより、上記ＳＬＭの個々の要素を順次較正することを避けてよい。較正するＳＬＭ要素は隣り合わせにあるものではなく、検出装置上のそれぞれの像を任意の精度で同時に測定できるだけ分離されたものを選択する。例えば、部分行列内の上記少なくとも２つの要素は各方向に互いに５要素だけ分離されたものでよい。その他の数だけ分離されたものを用いてもよい。上記部分行列内の要素の測定された放射線の強さについての上記任意の精度は、所望の質の像を形成できるように決めてよい。
【００５３】
図５は、ＳＬＭの個々の要素から検出装置２５０内の要素上に投射されたエネルギー分布２７５の平面図の略図を示す。検出装置要素上に投射された上記エネルギーはガウス分布の形を有してよい。図５では、上記ガウス分布の略図を円で示す。各ガウス分布の中心にある非常に密な円は高いエネルギーを表し、より広く離れた円は低いエネルギーを表す。図５は、横軸に沿った検出装置２５０上のガウス分布の分離が縦軸に沿った同じ分布の分離に比べて広いことを示す。図５で、横方向のガウス分布の中心間の距離は５つの検出装置要素であり、縦方向の同じガウス分布間の距離は４つの検出装置要素である。
【００５４】
任意であるが、ＳＬＭ内の要素をＣＣＤカメラ内の要素にマッピングして、ＳＬＭ内の要素と上記ＣＣＤカメラ内の要素との間に既知の関係を確立する。このマッピング・ステップで、ＳＬＭ内の要素からの放射線の強さの中心をＣＣＤカメラ内の要素の中心に実質的に位置合わせすることができる。位置合わせ誤差が０．５要素程度あると、較正アルゴリズムは像内にスプリアス・パターンを作る。これを行うには、ＣＣＤ上のスポットの中心を測定し、ＣＣＤ上のＳＬＭ像の位置を移行や、拡大および／または回転により調整して、前の実施の形態に関して上記に説明したようにしてＣＣＤ上の要素を適合させる。
【００５５】
または、ＣＣＤ上のスポットの位置を測定して要素毎に領域を計算すると、コンピュータはＣＣＤ上の特定の位置の像を対応するＳＬＭ要素に割り当てることができる。
または、まず上記ＳＬＭ内の少数の要素の粗い格子を前記ＣＣＤカメラ上で測定する。例えば、多数の要素（例えば、５ｘ５要素の集団）をまず選んでＣＣＤ上に明確な信号を与える。上記５ｘ５要素の集団を長方形のＳＬＭ領域内の１つの隅から別の隅に移す。集団内の要素に、近くのアドレスされない要素とは異なる或る値を与える。
【００５６】
この段階のＣＣＤ上の像を、上記ＳＬＭと上記ＣＣＤとの間の移行偏差（例えば、目盛誤差や回転誤差など）について補正してよい。本発明の実施の形態では、ＳＬＭ内の１つ１つの要素はＣＣＤカメラ内で分解されない。
第２に、上記ＳＬＭ内の要素の集団の細かな格子をＣＣＤ上で測定して、ＳＬＭ内のどの要素がＣＣＤ上のどこで強さの値を作るかを確認する。この段階の細かな格子では、ＳＬＭ内の各要素集団の要素の数は３ｘ３要素まで減少し、各集団の間に例えば１０要素がある。
次に、ＳＬＭ内の要素の集団の一層細かな格子をＣＣＤ上で測定する。この場合、例えばＳＬＭ内は単一要素で、その間に５要素がある。
【００５７】
更に改善するため、ＣＣＤ要素の格子に対するスポット位置を補正して、ＣＣＤ要素間の不感領域に起因するモアレ効果または同様の効果を除去しまたは減少させてよい。部分行列の像をＣＣＤ上の要素パターンで調整する（例えば、ＣＣＤはＳＬＭ内の２要素当たり１要素という関係、またはその他の有理数の関係を持ってよい）ために、投射装置の倍率を調整しても調整しなくてもよい。一般にＣＣＤ要素は１００，０００電子の容量を有する。複数の要素で形成する測定領域では、容量は要素の数（例えば、図５に示すように４または１６）を表す数値倍だけ大きくなってよい。領域内の電子の代表的な数は２００，０００で、この数は統計的分布（ポアソン分布）を有する。この無作為の効果やその他の無作為性を平均するため、全ての測定をＮ回繰り返す。Ｎ回の測定中にＣＣＤカメラ上で像を動かせば、同時にモアレ効果を平均することができる。
【００５８】
ＣＣＤカメラは、例えば、約１０００×１６００要素のコダックＫＡＦ１６００のカメラで、用いる波長の感度は例えば２４８ｎｍまたは１９７ｎｍである。一般にこのために放射線を蛍光染料により可視光に変換するが、例えば２４８ｎｍの短波長に直接感光するカメラ・チップを用いることもできる。
【００５９】
ＳＬＭの照射された部分の全ての要素を較正するには、上記少なくとも２要素を同時に変えて一連の与えた要素制御信号で駆動する。これにより、ＣＣＤ上の線量を要素毎の制御信号の関数として知ることができる。要素毎に与えた電圧の関数としての線量を用いて、測定された強さのデータから検出装置上の電磁放射線の平均ゼロ強さを表す状態を計算する。
次に、上記部分行列内の要素に少なくとも最も近い要素を上記計算された状態内で調整する。
【００６０】
図２ａから分かるように、静電的に引かれない状態にある要素１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６は無作為の偏向の状態にあるので、特定のＣＣＤカメラ要素の放射線の強さに影響を与えて、測定された強さの精度を悪くする。測定された強さが特定のＳＬＭ要素によって不正確になるのを防ぐかまたは少なくとも減らすために、ＳＬＭの上記部分内の上記少なくとも２つ要素に少なくとも最も近いＳＬＭ要素を上記計算された状態内で調整する。
上記ＳＬＭ内の上記少なくとも２つの要素に最も近い要素だけでなく、好ましくは上記ＳＬＭ内の２つの要素を除く全ての要素を上記計算された状態に設定する。
【００６１】
次に、上記ＳＬＭ内の少なくとも２つの要素を同時に一連の与えた要素制御信号で再び駆動し、電磁放射線の強さを測定し、上記ＳＬＭ内の少なくとも２つの要素に少なくとも最も近い要素を上記計算された状態に設定する。ＳＬＭの上記部分内の全ての要素の２度目の較正を完了した後、第２の測定された強さのデータから、検出装置上の電磁放射線の平均ゼロ強さに対応する新しい状態を要素毎に計算する。この手続きを、例えば測定された強さの標準偏差が０．５％より小さくなるまで繰り返す。
【００６２】
上記部分行列内の要素の強さは上記ＣＣＤカメラ内で測定する。ＣＣＤカメラは１つ１つの要素を分解する必要はない。なぜなら、一度に変えるのは１つの部分行列だけだからである。１つの要素の変化は測定値から推測することができる。部分行列の密度はＣＣＤ上のスポットが実質的に重ならないように選ぶ。ＣＣＤの要素の数はＳＬＭと同じでもよいし同じでなくてもよい。周囲のＳＬＭ要素が変わらないならば、或る領域内のＣＣＤカメラ像内の光はＳＬＭ内の１つの要素から来ると仮定する。
【００６３】
任意であるが、異なる電磁放射線パルス内のエネルギー変動の補償を行う。要素の較正を行うには、上記ＳＬＭ内の要素の上記部分行列をパルス・レーザで照射し、１つまたは複数のレーザ・パルスからの強さを測定して計算し、測定したパルス・エネルギーについて測定したＣＣＤデータを補正する。
【００６４】
電磁放射線の強さを測定する装置上に要素の上記部分行列から電磁放射線を上記のように投射するのは、上記電磁放射線のフーリエ濾波の後に行う。図３では、ビーム・スプリッタ９０を空間フィルタ７０と第１のレンズ装置５０との間に設けている。
【００６５】
上記部分行列内の要素に与えた所定の電圧について上記要素の強さを測定した後、上記部分行列内の要素に与える上記電圧を変える。この手続きを多数の異なる電圧について繰り返す。例えば、最大値から最小値までの強さを６５の値に分割してよい。要素の部分行列に全ての異なる電圧を与えた後、この手続きを全ての部分行列２００について繰り返して、電磁放射線のビームを投射するＳＬＭの上記部分全体をカバーする。部分集合のパターンは要素の上記二次元配列内の位置によって変わってもよいし変わらなくてもよい。まず特定の部分行列について制御信号を繰り返し変え、そして同じことを次々に部分行列に行うのではなく、まず所定の制御信号値について全ての部分行列にこの手続きを行い、次に全ての制御信号についてこれを繰り返してもよい。すなわち、制御信号／電圧と行列とについて図７に示す順序を変えてもよい。
【００６６】
放射線のビームをＳＬＭの他の部分に投射して、上記ＳＬＭ内の全ての要素を較正する。好ましくは同じ大きさのビームを用いるが、大きさを変えてＳＬＭの諸部分の異なる大きさをカバーしてよい。
【００６７】
要素補正データを生成するには、データベース内の全ての要素について所定の制御信号の全ての強さの値（この場合は、ミラーとアドレス／制御電極との電位差）を記憶するか、またはより好ましくは、上記要素に与えた電圧の関数としての測定された強さを伝達関数に変換する。上記伝達関数は好ましくは所定の式、例えば、Ｃ１＋ＸＣ２＋Ｃ３Ｔ３（Ｘ）＋Ｃ４Ｔ４（Ｘ）であって、これは全ての要素について同じである。定数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を計算する手続きは、前の実施の形態に関して述べたものと同じである。基底関数を見つける手続きも、前の実施の形態に関して述べたものと同じである。例えば、Ｃ１＋ＸＣ２は直線の式である。Ｔ３（ｘ）とＴ４（ｘ）は、この場合は２つの表形式の関数でよい。Ｔ３とＴ４はこの式が全ての要素を十分記述するよう選択することができる。
図４ｂは、空間光変調器（ＳＬＭ）内の要素を較正するための本発明に係る方法の別の実施の形態の流れ図の略図を示す。
【００６８】
図６は、検出器上で測定された強さとＳＬＭ内の或る要素に与えられた要素制御信号との関係の代表的な例を示す。これを曲線２７５で示す。同じ図６で、曲線２６０は電磁界の振幅を、与えられた要素制御信号の関数として表す。強さ曲線２７５と振幅曲線２６０との関係について言えば、強さ曲線２７５は振幅曲線２６０の二乗である。
強さ曲線を例えば（ｓｉｎｘ／ｘ）2関数で近似した場合は、振幅曲線はｓｉｎｘ／ｘ関数である。
【００６９】
単一要素の最適ゼロ強さを決定する別の方法は、強さ曲線が（ｓｉｎｘ／ｘ）2関数で近似できるという上に述べた事実を用いることである。２７５の極大値を測定すると、極小点は前記関数から容易に計算することができる。極大値の測定は実際の最小点の測定より容易である。なぜなら、最小点では、常に存在する雑音のためにＣＣＤカメラ内の信号が不明瞭だからである。しかし強さ曲線のこの特定の点の極大ではそういうことはない。
【００７０】
点２９５（図６）は２６０より安定な背景があることが分かった。好ましい実施の形態では、アドレスされない要素の制御として２６０ではなく点２９５を用いる。２９５と２６０は、点２９１，２９２，２９３，２９４，２９６，２９７を測定してこれらの点に数学的な関数  ａ（ｓｉｎｂｘ／ｂｘ）2＋ｃ  を適合させることにより決定することができる。ｃは、測定装置内の例えば漂遊光から来る可能性がある一定の背景強さである。ａとｂとは適合定数である。または、点２９１，２９２，２９３，２９４，２９６，２９７から点２８１，２８２，２８３，２８４，２８６，２８７を計算し、関数  ａ’（ｓｉｎｂ’ｘ／ｂ’ｘ）2＋ｃ’  に適合させる。ただし、ａ’，ｂ’，ｃ’は適合定数である。関数の１つを２６０または２９５付近で適合させた後、上記各点の正確な位置を上記適合関数から計算してよい。
【００７１】
これまでの例は方法に関して述べたが、この方法を用いる装置とシステムは容易に理解することができる。特許請求の方法を実現することが可能なプログラムを含む磁気メモリはかかる装置の１つである。特許請求の方法を実現するプログラムをロードしたメモリを有するコンピュータ・システムはかかる装置の別の例である。
【００７２】
上に示した好ましい実施の形態と例とを参照して本発明を開示したが、理解されるように、かかる例は単なる例示であって制限するものではない。当業者は種々の修正や組合わせを容易に考えることができる。かかる修正や組合わせは特許請求の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
本発明とその利点をよりよく理解するため、添付の図面に関連して説明を参照していただきたい。
【図１】空間光変調器（ＳＬＭ）内の要素の配列の平面図の一部の概要を示す。
【図２ａ】制御信号がないＳＬＭ要素の断面図を示す。
【図２ｂ】未較正の制御信号を上記要素に与えた、図２ａと同じ要素を示す。
【図２ｃ】較正済みの制御信号を上記要素に与えた、図２ｂと同じ要素を示す。
【図３】本発明の方法を用いる、ＳＬＭを用いた像形成装置内の主な構成要素の略図である。
【図４ａ】同じ制御信号により駆動される要素を有するＳＬＭから放射される電磁放射線を測定する装置の要素上に形成される線量密度輪郭２０を示す。
【図４ｂ】複数のＳＬＭ要素の伝達関数を、前記要素に与える制御信号の関数として示す。
【図５】複数のＳＬＭ要素により検出装置の要素の一部の上に形成される線量分布の略図を示す。
【図６】ＳＬＭの要素に与える制御信号と得られるエネルギーおよび電磁界振幅との関係を示す。
【図７】本発明に係る或る実施の形態の流れ図である。
【図８】或る要素に与える制御信号と検出される線量との関係の可能な逆関数を示す。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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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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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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