(57)【要約】  【課題】  ２元状に配列された多数の画素部を有する空間光変調素子を備えた露光装置を用いた感光材料の感度検出方法および装置において、マスクなどの影響を受けることなく常に適切な感度を検出する。【解決手段】  段階的に増加する複数の数のスポット像がそれぞれ所定の単位面積内に分散されて構成された複数の感度検出用画像１０を感光材料に結像し、その結像された複数の感度検出用画像１０に基づいて感光材料の感度を検出する。【選択図】          図８
2005202226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元状に配列された多数の画素部を有し、照射された照射光を入力された画像情報に応じて前記画素部毎に射出する空間光変調素子を備え、該空間光変調素子の各画素部から射出された射出光に基づく各スポット像により構成される前記画像情報に応じた像を前記感光材料に結像する露光装置を用いた前記感光材料の感度検出方法において、
段階的に増加する複数の数の前記スポット像がそれぞれ所定の単位面積内に分散されて構成された複数の感度検出用画像を前記感光材料に結像し、
該結像された複数の感度検出用画像に基づいて前記感光材料の感度を検出することを特徴とする感度検出方法。
【請求項２】
前記空間光変調素子と前記感光材料とを相対的に移動させて前記感光材料に前記像を結像するとともに、
前記スポット像のサイズを、前記移動方向に直交する方向の前記スポット像の配列ピッチよりも大きくすることを特徴とする請求項１記載の感度検出方法。
【請求項３】
前記スポット像のサイズを、前記移動方向に直交する方向の前記スポット像の配列ピッチの２倍以上とすることを特徴とする請求項２記載の感度検出方法。
【請求項４】
前記スポット像のサイズを、所定の記録解像度で表された前記画像情報を構成する最小要素の幅よりも大きくすることを特徴とする請求項１記載の感度検出方法。
【請求項５】
前記スポット像のサイズを、前記最小要素の幅の２倍以上とすることを特徴とする請求項４記載の感度検出方法。
【請求項６】
前記スポット像のサイズを、隣接する所定の記録解像度で表された前記画像情報を構成する最小要素の重心の距離の平均以上とすることを特徴とする請求項１記載の感度検出方法。
【請求項７】
前記複数の感度検出用画像からなる感度検出用パターンを前記感光材料に複数結像し、
該結像された感度検出用パターン毎の感度をそれぞれ検出することを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の感度検出方法。
【請求項８】
請求項１から７いずれか１項記載の感度検出方法により検出された感度に基づいて、前記感光材料と同一種類の感光材料の前記露光装置による露光の際の前記照射光のエネルギーを補正することを特徴とする露光補正方法。
【請求項９】
２次元状に配列された多数の画素部を有し、照射された照射光を入力された画像情報に応じて前記画素部毎に射出する空間光変調素子を備え、該空間光変調素子の各画素部から射出された射出光に基づく各スポット像により構成される前記画像情報に応じた像を前記感光材料に結像する露光装置を用いた前記感光材料の感度検出装置において、
段階的に増加する複数の数の前記スポット像がそれぞれ所定の単位面積内に分散されて構成された複数の感度検出用画像が前記感光材料に結像されるよう前記空間光変調素子を制御する感度検出用制御手段を備えたことを特徴とする感度検出装置。
【請求項１０】
前記空間光変調素子と前記感光材料との間に配置された、前記空間光変調素子から射出された射出光を前記感光材料に結像する光学系と、
該光学系および前記空間光変調素子と前記感光材料とを相対的に移動せる移動手段とを有し、
前記光学系が、前記スポット像のサイズが前記移動方向に直交する方向の前記スポット像の配列ピッチよりも大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項９記載の感度検出装置。
【請求項１１】
前記光学系が、前記スポット像のサイズが前記移動方向に直交する方向の前記スポット像の配列ピッチの２倍以上になるように構成されていることを特徴とする請求項１０記載の感度検出装置。
【請求項１２】
前記空間光変調素子と前記感光材料との間に配置された、前記空間光変調素子から射出された射出光を前記感光材料に結像する光学系を有し、
前記光学系が、前記スポット像のサイズが所定の記録解像度で表される前記画像情報を構成する最小要素の幅よりも大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項９記載の感度検出装置。
【請求項１３】
前記光学系が、前記スポット像のサイズが前記最小要素の幅の２倍以上となるように構成されていることを特徴とする請求項１２記載の感度検出装置。
【請求項１４】
前記空間光変調素子と前記感光材料との間に配置された、前記空間光変調素子から射出された射出光を前記感光材料に結像する光学系を有し、
前記光学系が、前記スポット像のサイズが、隣接する所定の記録解像度で表される前記画像情報を構成する最小要素の重心の距離の平均以上になるように構成されていることを特徴とする請求項９記載の感度検出装置。
【請求項１５】
前記感度検出用制御手段が、前記複数の感度検出用画像からなる感度検出用パターンが前記感光材料に複数結像されるよう前記空間光変調素子を制御するものであることを特徴とする請求項９から１４いずれか１項記載の感度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元状に配列された多数の画素部を有する空間光変調素子を備えた露光装置を用いた感光材料の感度検出方法および装置並びに露光補正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プリント配線板の製造分野において、配線パターンを形成する方法として、感光材料を用いたフォトリソ技術による方法が提案されている。
【０００３】
そして、上記のような方法としては、たとえば、空間光変調素子で変調された光を感光材料に直接照射して配線パターンを形成する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
上記空間光変調素子としては、透過型のものおよび反射型のものが知られているが、反射型の空間光変調素子の一つとして、デジタル・マイクロミラー・デバイス（テキサツ・インスツルメンツ社の登録商標。以下、ＤＭＤという）が提案されている。このＤＭＤは、画素部を構成する微小ミラーを多数格子状に（例えば１０２４個×７６８個等）配列して構成されたミラーデバイスである。すなわち、上記微小ミラーは各々独立に傾動して２つの角度位置を取り得るように構成され、そこに照射された照明光を上記角度位置に応じて互いに異なる２方向に反射させる。したがって、この２方向のうちの一方に反射した照明光が入射する位置に感光材料を配置しておけば、照明光を該２方向のうちの他方に反射させたときには感光材料に光が入射しなくなるので、該感光材料に照射される光を１つの微小ミラー単位で空間変調可能になる。そこで、上記微小ミラーの角度位置を画像情報に応じて制御すれば、感光材料に画像情報に対応した像が結像することができる。
【０００５】
ここで、上記のように感光材料を用いて配線パターンを形成するような場合には、感光材料の感度がその種類によって異なっていたり、また、同じ種類の感光材料でもその感度が経時的に変化するため、配線パターンを形成する前に、感光材料の感度に合わせて感光材料に照射する光のエネルギーを最適化する必要がある。また、同じ種類の感光材料を使用する場合でも、感光材料に光を照射する照射装置において、環境温度や装置の状態などにより照射光のエネルギーが変化するため、配線パターンを形成する前に、エネルギーを最適化する必要がある。そして、上記のように照射光のエネルギーを最適化するための方法としては、たとえば、感光材料に照射される光の透過率が段階的に増加する複数のパターンが基板に形成された感度検出用マスクを用い、その感度検出用マスクを透過した光を感光材料に照射し、その照射によりパターン毎に硬化された感光材料の厚さなどに基づいて最適な照射光のエネルギーを検出する方法が提案されている（特許文献２、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特表２００２−５２０８４０号公報
【特許文献２】特開平８−２５９６６３号公報
【特許文献３】特開平８−２２５６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のように感度検出用マスクを利用する方法では、使用する感度検出用マスクによって基板の光の透過率が異なるので、使用する感度検出用マスクよって検出される感度にバラつきが出てしまう。また、使用する感度検出用マスクに曇りや汚れがある場合にも適切な感度を検出することができない。さらに、感度検出用マスクの光の透過率は経時変化するので、その変化によって検出される感度が変化してしまう。したがって、上記のように検出される感度にバラつきがでるので、常に最適な照射光のエネルギーに調整することは困難である。
【０００８】
本発明は、上記のような感光材料の感度検出方法および装置において、常に感光材料の適切な感度を検出することができる感度検出方法および装置、並びに上記感度検出方法および装置により検出された感度に基づいて、その照射光のエネルギーの補正を適切に行うことができる露光補正方法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】
【０００９】
本発明の感度検出方法は、２次元状に配列された多数の画素部を有し、照射された照射光を入力された画像情報に応じて画素部毎に射出する空間光変調素子を備え、その空間光変調素子の各画素部から射出された射出光に基づくスポット像により構成される画像情報に応じた像を感光材料に結像する露光装置を用いた感光材料の感度検出方法において、段階的に増加する複数の数のスポット像がそれぞれ所定の単位面積内に分散されて構成された複数の感度検出用画像を感光材料に結像し、その結像された複数の感度検出用画像に基づいて感光材料の感度を検出することを特徴とする。
【００１０】
また、上記感度検出方法においては、空間光変調素子と感光材料とを相対的に移動させて感光材料に像を結像するとともに、スポット像のサイズを、上記移動方向に直交する方向のスポット像の配列ピッチよりも大きくすることができる。
【００１１】
また、スポット像のサイズを、上記移動方向に直交する方向のスポット像の配列ピッチの２倍以上とすることができる。
【００１２】
また、スポット像のサイズを、所定の記録解像度で表される画像情報を構成する最小要素の幅よりも大きくすることができる。
【００１３】
また、スポット像のサイズを、最小要素の幅の２倍以上とすることができる。
【００１４】
また、スポット像のサイズを、隣接する所定の記録解像度で表される画像情報を構成する最小要素の重心の距離の平均以上とすることができる。
【００１５】
また、複数の感度検出用画像からなる感度検出用パターンを感光材料に複数結像し、その結像された感度検出用パターン毎の感度をそれぞれ検出するようにすることができる。
【００１６】
本発明の露光補正方法は、上記感度検出方法により検出された感度に基づいて、上記感度の検出された感光材料と同一種類の感光材料の上記露光装置による露光の際の照射光のエネルギーを補正することを特徴とする。
【００１７】
ここで、上記「同一種類」とは、感光材料の感度が実質的に同一であることを意味する。
【００１８】
本発明の感度検出装置は、２次元状に配列された多数の画素部を有し、照射された照射光を入力された画像情報に応じて画素部毎に射出する空間光変調素子を備え、その空間光変調素子の各画素部から射出された射出光に基づくスポット像により構成される画像情報に応じた像を感光材料に結像する露光装置を用いた前記感光材料の感度検出装置おいて、段階的に増加する複数の数のスポット像がそれぞれ所定の単位面積内に分散されて構成された複数の感度検出用画像が感光材料に結像されるよう空間光変調素子を制御する感度検出用制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、上記感度検出装置においては、空間光変調素子と感光材料との間に配置された、空間光変調素子から射出された射出光を感光材料に結像する光学系と、その光学系および空間光変調素子と感光材料とを相対的に移動せる移動手段とを有するものとし、光学系を、スポット像のサイズが上記移動方向に直交する方向のスポット像の配列ピッチよりも大きくなるように構成することができる。
【００２０】
また、光学系を、スポット像のサイズが上記移動方向に直交する方向のスポット像の配列ピッチの２倍以上となるように構成することができる。
【００２１】
また、空間光変調素子と感光材料との間に配置された、空間光変調素子から射出された射出光を感光材料に結像する光学系を有するものとし、光学系を、スポット像のサイズが所定の記録解像度で表される画像情報を構成する最小要素の幅よりも大きくなるように構成することができる。
【００２２】
また、光学系を、スポット像のサイズが上記最小要素の幅の２倍以上となるように構成することができる。
【００２３】
また、空間光変調素子と感光材料との間に配置された、空間光変調素子から射出された射出光を感光材料に結像する光学系を有するものとし、光学系を、スポット像のサイズが、隣接する所定の記録解像度で表される画像情報を構成する最小要素の重心の距離の平均以上となるように構成することができる。
【００２４】
また、感度検出用制御手段を、複数の感度検出用画像からなる感度検出用パターンが感光材料に複数結像されるよう空間光変調素子を制御するものとすることができる。
【００２５】
ここで、上記「空間変調素子」としては、いわゆる透過型のものおよび反射型のもののいずれでもよく、たとえば、反射型の空間光変調素子の一つとしてＤＭＤがある。また、空間変調素子としてＤＭＤを用いた場合には、上記「画素部」とは、ＤＭＤを構成する微小ミラーのことをいう。
【００２６】
また、上記「スポット像のサイズ」としては、たとえば、スポット像においてそのスポット像の最大光強度の１／ｅ2の光強度が照射される領域のサイズを用いることができる。また、上記「サイズ」とは、上記移動方向に直交する方向の幅を意味し、たとえば、スポット像が円である場合には、その径であり、スポット像が矩形である場合には、その上記移動方向に直交する方向の辺の長さである。
【００２７】
また、上記「スポット像の配列ピッチ」とは、上記移動方向に直交する方向に隣接するスポット像の中心間の距離のことをいう。
【００２８】
また、上記「記録解像度」とは、画像情報を構成する最小要素の大きさを示す情報であり、たとえば、ｄｐｉといった単位で示されるものである。
【００２９】
また、上記「最小要素の幅」とは、記録解像度から決まる長さであり、たとえば、画像情報の記録解像度が１２７００ｄｐｉである場合には、１ｉｎｃｈ（＝２５４００μｍ）／１２７００ｄｏｔ＝２μｍより、２μｍということになる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の感度検出方法および装置によれば、段階的に増加する複数の数のスポット像がそれぞれ所定の単位面積内に分散されて構成された複数の感度検出用画像を感光材料に結像し、その結像された複数の感度検出用画像に基づいて感光材料の感度を検出するようにしたので、上記のように感度検出用マスクを用いた場合と比較すると、感度検出用マスクの影響を受けることがないので、常に感光材料の適切な感度を検出することができる。
【００３１】
また、上記感度検出方法および装置において、空間光変調素子と感光材料とを相対的に移動させて感光材料に像を結像するとともに、スポット像のサイズを、上記移動方向に直交する方向のスポット像の配列ピッチよりも大きくするようにした場合には、感度検出用画像においてスポット像同志がその一部が重なるようにすることができ、感光材料により一様に光が照射されるようにすることができる。また、スポット像のサイズを、所定の記録解像度で表される画像情報を構成する最小要素の幅よりも大きくしたり、隣接する上記最小要素の重心の距離の平均以上とした場合にも同様の効果を得ることができる。
【００３２】
また、複数の感度検出用画像からなる感度検出用パターンを感光材料に複数結像し、その結像された感度検出用パターン毎の感度をそれぞれ検出するようにするようにした場合には、感光材料の感度の面内バラつきを検出することができる。
【００３３】
本発明の露光補正方法によれば、上記感度検出方法により検出された感度に基づいて照射光の照射光量を補正するようにしたので、感光材料の感度に合った光量の光を感光材料に照射するようにすることができる。したがって、光量不足によって感光材料が十分に硬化されず、適切な配線パターンが形成されなかったり、過剰な光量によって感光材料が過剰に硬化し、適切な配線パターンが形成されなかったりするのを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照して本発明の感光材料の感度検出方法および装置の一実施形態について説明する。本発明の感度検出方法および装置は、２次元状に配列された多数の画素部を有し、その画素部に照射された照射光を入力された画像情報に応じて画素部毎に射出する空間光変調素子を備えた露光装置を用いたものであるが、まず、その露光装置について説明する。
【００３５】
上記露光装置は、図１に示すように、シート状の感光材料１５０を表面に吸着して保持する平板状の移動ステージ１５２を備えている。４本の脚部１５４に支持された厚い板状の設置台１５６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１５８が設置されている。ステージ１５２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１５８によって往復移動可能に支持されている。
【００３６】
設置台１５６の中央部には、ステージ１５２の移動経路を跨ぐようにコ字状のゲート１６０が設けられている。コ字状のゲート１６０の端部の各々は、設置台１５６の両側面に固定されている。このゲート１６０を挟んで一方の側にはスキャナ１６２が設けられ、他方の側には感光材料１５０の先端および後端を検知する複数（例えば２個）のセンサ１６４が設けられている。スキャナ１６２およびセンサ１６４はゲート１６０に各々取り付けられて、ステージ１５２の移動経路の上方に固定配置されている。なお、スキャナ１６２およびセンサ１６４は、これらを制御する図示しないコントローラに接続されている。
【００３７】
スキャナ１６２は、図２および図３（Ｂ）に示すように、ｍ行ｎ列（例えば３行５列）の略マトリックス状に配列された複数（例えば１４個）の露光ヘッド１６６を備えている。この例では、感光材料１５０の幅との関係で、３行目には４個の露光ヘッド１６６を配置してある。なお、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１６６mnと表記する。
【００３８】
露光ヘッド１６６による露光エリア１６８は、図３（Ｂ）に示すように、副走査方向を短辺とする矩形状である。従って、ステージ１５２の移動に伴い、感光材料１５０には、図２および図３（Ａ）に示すように、露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。なお、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１６８mnと表記する。
【００３９】
また、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、帯状の露光済み領域１７０が副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、本例では２倍）ずらして配置されている。このため、１行目の露光エリア１６８11と露光エリア１６８12との間の露光できない部分は、２行目の露光エリア１６８21と３行目の露光エリア１６８31とにより露光することができる。
【００４０】
露光ヘッド１６６11〜１６６mn各々は、図４に示すように、入射された照射光である光ビームを画像情報に応じて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）５０を備えている。
【００４１】
ＤＭＤ５０は、図５に示すように、ＳＲＡＭセル（メモリセル）６０上に、微小ミラーであるマイクロミラー６２が支柱により支持されて配置されたものであり、画素部を構成するマイクロミラー６２を格子状に配列して構成されたミラーデバイスである。マイクロミラー６２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。なお、マイクロミラー６２の反射率は９０％以上である。また、マイクロミラー６２の直下には、ヒンジおよ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６０が配置されており、全体はモノリシックに構成されている。
【００４２】
ＤＭＤ５０のＳＲＡＭセル６０に画像情報に基づく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て、支柱に支えられたマイクロミラー６２が、対角線を中心としてＤＭＤ５０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６（Ａ）は、マイクロミラー６２がオン状態である＋α度に傾いた状態を示し、図６（Ｂ）は、マイクロミラー６２がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。オン状態のマイクロミラー６２で反射したレーザ光Ｂが進行する方向に感光材料１５０を配置し、オフ状態のマイクロミラー６２で反射したレーザ光Ｂが進行する方向に光吸収体（図示せず）を配置することにより、画像情報に応じた像を感光材料１５０上に結像させることができる。
【００４３】
また、ＤＭＤ５０には、長手方向にマイクロミラーが多数個配列されたマイクロミラー列が、短手方向に多数組配列されているが、その短辺が副走査方向と所定角度θ（例えば、０．１°〜１°）を成すように僅かに傾斜させて配置するのが好ましい。具体的には、たとえば、図７に示すように、Ｘ方向に１０２４画素のマイクロミラーを１４μｍのピッチで配列するとともに、Ｘ方向に直交するＹ方向に２２０画素のマイクロミラーを１４μｍのピッチで配置して３０６６μｍ×１４３２２μｍの大きさのＤＭＤ５０を構成し、このＤＭＤ５０を、副走査方向（ステージ移動方向に対して逆方向）がＹ方向に対して角度θ傾くように配置するようにすればよい。なお、図７において点線で示された画素列は、角度θの算出の仕方を説明するために記載したものであり、実際には存在しない画素列である。そして、角度θはｔａｎθ＝１４μｍ／（１４μｍ×２２０画素）から導き出された値となる。上記のようにＤＭＤ５０を傾斜させることにより、各マイクロミラー６２から射出された射出光に応じたスポット像のピッチを、ＤＭＤ５０を傾斜させない場合のピッチより狭くすることができ、解像度を大幅に向上させることができる。なお、上記のようにＤＭＤ５０を構成すれば、図８に示すように、副走査方向に直交する主走査方向についての、マイクロミラー６２のピッチは０．０６３６μｍとなる。
【００４４】
ＤＭＤ５０の光入射側には、光ファイバの出射端部（発光点）が露光エリア１６８の長辺方向と対応する方向に沿って一列に配列されたレーザ出射部６８を備えたファイバアレイ光源６６、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光を補正してＤＭＤ上に集光させるレンズ系６７、このレンズ系６７を透過したレーザ光をＤＭＤ５０に向けて反射するミラー６９がこの順に配置されている。上記レンズ系６７は、ファイバアレイ光源６６から出射した照明光としてのレーザ光を集光するとともに、平行光に近くかつビーム断面内強度が均一化された光束としてＤＭＤ５０に入射させるものである。
【００４５】
また、ＤＭＤ５０の光反射側には、ＤＭＤ５０で反射されたレーザ光を、感光材料１５０上に結像する結像光学系５１が配置されている。この結像光学系５１は、ＤＭＤ５０の各画素部において反射された射出光をそれぞれ感光材料１５０にスポット像として結像させるものである。具体的には、たとえば、図９に示すように、Ｘ方向およびＹ方向のスポット像のピッチが、図７に示すＸ方向およびＹ方向の画素ピッチの５倍の７０μｍとなるように結像光学系５１を構成するようにすればよい。上記のように構成した場合、ＤＭＤ５０により結像されるエリアの大きさは１５３３０μｍ×７１６１０μｍである。また、スポット像のサイズは、結像光学系５１に含まれるマイクロレンズアレイによって調整されるが、結像光学系５１の光学倍率に従うだけでなく、結像光学系５１に含まれるアパーチャなどによっても調整され、１０μｍとするのが望ましい。また、上記のように結像光学系５１を構成すれば、図１０に示すように、副走査方向に直交する主走査方向についての、スポット像の配列ピッチは０．３１８μｍとなる。なお、スポット像のサイズとしては１０μｍに限らず、上記主走査方向のスポット像の配列ピッチ以上、望ましくは、上記配列ピッチの２倍以上とすればよい。
【００４６】
また、上記露光装置は、全体制御部３００を備えており、この全体制御部３００には、図１１に示すように、変調回路３０１が接続され、この変調回路３０１にはＤＭＤ５０を制御するコントローラ３０２が接続されている。コントローラ３０２においては、入力された画像情報に基づいて、ＤＭＤ５０の各マイクロミラー６２を駆動制御する制御信号が生成され、この制御信号に応じてＤＭＤ５０の各マイクロミラー６２の反射面の角度が制御される。全体制御部３００には、ファイバアレイ光源６６を駆動するＬＤ駆動回路３０３が接続されている。さらにこの全体制御部３００には、ステージ１５２を駆動するステージ駆動装置３０４が接続されている。
【００４７】
次に、上記露光装置の動作について説明する。まず、図１１に示すＬＤ駆動回路３０３０によりファイバアレイ光源６６が駆動され、スキャナ１６２の各露光ヘッド１６６において、ファイバアレイ光源６６のレーザ出射部６８からレーザ光が出射される。ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光はレンズ系６７に入射し、レンズ系６７において補正されてミラー６９に入射され、ミラー６９で反射してＤＭＤ５０に照射される。そして、ＤＭＤ５０で反射されたレーザ光は結像光学系５１に入射し、結像光学系５１により感光材料１５０上に結像される。
【００４８】
上記のようにしてＤＭＤ５０にレーザ光が入射されるとともに、画像情報に応じたデジタル信号が図１１に示す変調回路３０１からＤＭＤ５０のコントローラ３０２に入力され、そのフレームメモリに一旦記憶される。この画像情報は、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。なお、露光装置に入力される画像情報は、ＣＡＤまたはＣＡＭデータなどのベクトルデータであり、このベクトルデータは、たとえば、直線であれば、始点（Ｘ、Ｙ）、終点（Ｘ、Ｙ）、線の太さ情報がある。露光装置は、上記のようなベクトルデータをＲＩＰ（ラスターイメージプロセッサ）（図示省略）によりビットマップデータに変換する。たとえば、２０μｍ幅の斜線のベクトルデータを１２７００ｄｐｉの記録解像度でビットマップデータに変換した場合には、１ｉｎｃｈ（＝２５４００μｍ）／１２７００ｄｏｔ＝２μｍより、２μｍピッチのビットマップデータに変換される。そして、図１２に示す黒い部分にスポット像が結像されるようにＤＭＤ５０のマイクロミラー６２がオンオフ制御されることになる。なお、上記図１０に示すようにスポット像が結像されるようにＤＭＤ５０および結像光学系５１を構成するようにした場合には、図１３に示すように、ビットマップデータを構成する最小要素の２μｍ四方内に５個のスポット像の中心が位置することになる。なお、スポット像のサイズは、上記ビットマップデータの最小要素の幅２μｍよりも大きくすることが望ましく、より好ましくは上記幅の２倍以上である。また、スポット像のサイズは、隣接する上記最小要素の重心の距離の平均以上としてもよい。
【００４９】
一方、感光材料１５０を表面に吸着したステージ１５２は、図１１に示すステージ駆動装置３０４により、ガイド１５８に沿ってゲート１６０の上流側から下流側に一定速度で移動される。ステージ１５２がゲート１６０下を通過する際に、ゲート１６０に取り付けられたセンサ１６４により感光材料１５０の先端が検出されると、フレーム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、その画像データに基づいて各露光ヘッド１６６毎に制御信号が生成される。そして、上記のようにして生成された制御信号に基づいて各露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０のマイクロミラー６２の各々がオンオフ制御される。
【００５０】
ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光は、ＤＭＤ５０の画素部毎にオンオフ制御されて、感光材料１５０がＤＭＤ５０の使用画素数と略同数の画素単位で露光される。また、感光材料１５０がステージ１５２と共に一定速度で移動されることにより、感光材料１５０がスキャナ１６２によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、各露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。なお、１つの露光ヘッド１６６により露光される露光エリア１６８は上記のように矩形状であるが、この露光エリア１６８内に多数存在するスポット像は微小な円形の像である。
【００５１】
そして、スキャナ１６２による感光材料１５０の副走査が終了し、センサ１６４で感光材料１５０の後端が検出されると、ステージ１５２は、ステージ駆動装置３０４により、ガイド１５８に沿ってゲート１６０の最上流側にある原点に復帰し、再度、ガイド１５８に沿ってゲート１６０の上流側から下流側に一定速度で移動される。
【００５２】
次に、上記のような露光装置を用いて感光材料の感度を検出する方法および装置について説明する。
【００５３】
本感度検出方法および装置においては、上記のような露光装置を用いて、図１４に示すような複数の感度検出用画像１０を感光材料１５０に露光する。具体的には、図１１に示すように、上記露光装置のコントローラ３０２に感度検出用制御手段３０５を設け、この感度検出用制御手段３０５の制御信号に基づいてＤＭＤ５０が制御されて、図１４に示すような複数の感度検出用画像１０が感光材料１５０に結像されるようにする。上記複数の感度検出用画像１０は、段階的に増加する複数の数のスポット像がそれぞれ所定の単位面積内に分散されて構成されたものである。
【００５４】
そして、上記各感度検出用画像１０の右側に付された百分率は、単位面積内に配置可能なスポット像の数に対し、実際に感光材料１５０上の単位面積内に結像されたスポット像の数の割合を示すものである。つまり、各感度検出用画像１０に対応する百分率は、感光材料１５０の単位面積内に照射されるレーザ光のエネルギーを示すものとなる。また、図１４に示す１〜１２までの数字は、上記エネルギーの段階を示すものである。つまり、この段階が小さい感度検出用画像１０ほどより大きいエネルギーにより露光されているといえる。
【００５５】
そして、たとえば、感光材料１５０が、銅板の表面にレジスト膜を形成したプリント配線用基板である場合には、上記のように複数の感度検出用画像１０を露光した後に現像し、その現像後に銅板上に残されたレジスト膜の膜厚を測定することによりこの感光材料の感度を検出することができる。具体的には、現像後のプリント配線用基板２０は、図１５に示すように、銅板２１の上に上記段階に応じた厚さのレジスト膜２２が残ったものとなる。したがって、たとえば、図１５に示すようにレジスト膜２２が残った場合には、レジスト膜とレーザ光のエネルギーとの関係は図１６に示すような関係となるので、上記プリント配線用基板２０は感度が段階３であることを検出することができる。
【００５６】
そして、上記のように感度が段階３であることが検出された場合には、さらにその感度に合わせて感光材料である基板２０に照射されるレーザ光のエネルギーを補正するようにすることができる。具体的には、レジスト膜の解像性と密着性の観点から、レーザ光のエネルギーは段階２で十分であるので、上記感度検出の際に用いたレーザ光のエネルギーの７１％のエネルギーになるように補正すればよい。エネルギーの補正の方法については、たとえば、ＬＤ駆動回路３０３を制御してファイバアレイ光源６６から出射されるレーザ光の単位時間あたりの光量を制御するようにしてもよいし、ステージ駆動装置３０４を制御してステージ１５２の移動速度を制御するようにしてもよい。
【００５７】
また、上記感度検出用制御手段３０５によりＤＭＤ５０を制御し、図１４に示すような複数の感度検出用画像１０からなる感度検出用パターン１５を感光材料１５０に複数結像するようにしてもよい。たとえば、上記感度検出用パターン１５を感光材料１５０の全体に亘って複数箇所結像するようにすれば、感度検出材料１５０の感度の面内ばらつきを検出することができる。そして、たとえば、上記のようにして検出した感度の面内ばらつきが大きい場合には、最も低い感度に合わせてレーザ光のエネルギーを補正するようにすればよい。
【００５８】
また、上記のように感光材料に対して感度検出用画像を露光するだけでなく、解像度検出用画像や密着性検出用画像を感光材料に露光するようにしてもよい。解像度検出用画像とは、感光材料の解像度を確認するための画像であり、たとえば、図１７に示すように、縦線と横線がそれぞれ複数本配列された画像であって、縦線と横線のそれぞれについて段階的に線幅と線間が大きくなるような複数の画像からなるものである。なお、各段階の画像における線幅と線間の比は１：１である。また、線幅と線間としては、たとえば、１０μｍ：１０μｍから段階的に数μｍずつ大きくするようにすればよい。また、密着性検出用画像とは、たとえば、感光材料が上記のようなプリント配線用基板である場合には、銅板２１に対するレジスト膜２２の密着性を確認するための画像であり、たとえば、図１８に示すように、縦線と横線がそれぞれ複数本配列された画像であって、縦線と横線のそれぞれについて段階的に線幅と線間の比が大きくなるような複数の画像からなるものである。なお、図１８に示す比は、その右側の画像の線幅と線間の比を示している。線幅および線間としては、たとえば、１０μｍ：３０μｍ、１０μｍ：４０μｍ、１０μｍ：５０μｍとすればよい。
【００５９】
また、上記実施形態においては、空間光変調素子としてＤＭＤを備えた露光ヘッドについて説明したが、これに限らず、たとえば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）タイプの空間光変調素子（ＳＬＭ；Ｓｐａｃｉａｌ 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（ＦＣＬ）などのＭＥＭＳタイプ以外の空間変調素子を用いた露光ヘッドを備えた露光装置を用いるようにしてもよい。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。
【００６０】
また、上記実施形態における感光材料１５０のレジスト膜としては、ドライ・フィルム・レジスト（ＤＦＲ；Ｄｒｙ Ｆｉｌｍ Ｒｅｓｉｓｔ）を利用することができる。また、上記本発明の感度検出方法および装置並びに感度補正方法は、上記実施形態のようにプリント配線板の製造工程において用いられるだけでなく、その他の感光材料を用いた製造工程における感光材料の感度検出の際に用いるようにしてもよく、たとえば、液晶表示装置（ＬＣＤ）の製造工程におけるカラーフィルタの形成の際や、ＴＦＴの製造工程におけるＤＦＲの露光の際や、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）の製造工程におけるＤＦＲの露光の際などにおいても用いることができる。
【００６１】
また、感光材料の構成も如何なるものでもよく、たとえば、感光層が単層である感光材料に対して本発明の感度検出方法および装置並びに感度補正方法を用いるようにしてもよいし、感度の異なる複数の感光層が設けられた感光材料に対して用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の感光材料検出方法および装置の一実施形態において用いられる露光装置の外観を示す斜視図
【図２】図１の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の露光装置の露光ヘッドの概略構成を示す斜視図
【図５】デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）の構成を示す部分拡大図
【図６】ＤＭＤの動作を説明するための説明図
【図７】ＤＭＤの構成および配置を説明するための図
【図８】図７に示すようにＤＭＤを構成した場合におけるマイクロミラーの主走査方向のピッチを説明するための図
【図９】図７に示すようにＤＭＤを構成した場合におけるスポット像の配列を説明するための図
【図１０】図７に示すようにＤＭＤを構成した場合におけるスポット像の主走査方向のピッチを説明するための図
【図１１】図１に示す露光装置の電気的構成を示すブロック図
【図１２】図１に示す露光装置に入力される画像情報を説明するための図
【図１３】図１に示す露光装置で生成されるビットマップデータを構成する最小要素とスポット像との関係を示す図
【図１４】本発明の感度検出方法および装置により結像される感度検出用画像および感度検出用パターンの一実施形態を示す図
【図１５】本発明の感度検出方法の一実施形態を説明するための図
【図１６】本発明の露光補正方法の一実施形態を説明するための図
【図１７】解像度検出用画像の一実施形態を示す図
【図１８】密着性検出画像の一実施形態を示す図
【符号の説明】
【００６３】
１０    感度検出用画像
１５    感度検出用パターン
２０    基板
２１    銅板
２２    レジスト膜
５０    デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）
５１    拡大結像光学系
６０    ＳＲＡＭセル
６２    マイクロミラー
６６    ファイバアレイ光源
６７    レンズ系
６８    レーザ出射部
１５０    感光材料
１５２    ステージ
１６２    スキャナ
１６６    露光ヘッド
１６８    露光エリア
１７０    露光済み領域
３０５    感度検出用制御手段
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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