(57)【要約】【課題】光変調器のキャリブレーションに要する時間を削減する。【解決手段】複数の光変調素子が一の配列方向に一定のピッチにて配列された光変調器からの光が照射される照射位置に、複数の受光素子５１１が２次元に配列された受光部５１の受光面５１０が配置される。複数の光変調素子のうち、上記ピッチの２倍以上離れた２つの光変調素子を含む素子群をＯＮ状態とすることにより、上記配列方向に対応する受光面上の方向と所定の基準方向との傾斜角が求められる。各光変調素子からの光が照射される受光面上の照射領域７１と重なる対象受光素子が傾斜角に基づいて特定され、各光変調素子を個別にＯＮ状態としつつ、対象受光素子の出力に基づいて当該光変調素子に対する駆動信号の設定値が調整される。これにより、光変調器の傾き調整を行うことなく、各光変調素子からの光の強度を取得することができ、光変調器のキャリブレーションに要する時間が削減される。【選択図】図５
2016133726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
描画装置に設けられる光変調器のキャリブレーション方法であって、
ａ）複数の光変調素子が一の配列方向に一定のピッチにて配列された光変調器からの光が照射される照射位置に、複数の受光素子が２次元に配列された受光部の受光面を配置する工程と、
ｂ）前記複数の光変調素子のうち、前記ピッチの２倍以上離れた２つの光変調素子を含む素子群をＯＮ状態とすることにより、前記配列方向に対応する前記受光面上の方向と所定の基準方向との傾斜角を求める工程と、
ｃ）各光変調素子からの光が照射される前記受光面上の照射領域と重なる対象受光素子を前記傾斜角に基づいて特定する工程と、
ｄ）前記各光変調素子を個別にＯＮ状態としつつ、前記対象受光素子の出力に基づいて前記各光変調素子に対する駆動信号の設定値を調整する工程と、
を備えることを特徴とする光変調器のキャリブレーション方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光変調器のキャリブレーション方法であって、
前記ｄ）工程において、前記各光変調素子に対応する前記照射領域に前記対象受光素子の全体が含まれることを特徴とする光変調器のキャリブレーション方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光変調器のキャリブレーション方法であって、
前記ｂ）工程において、前記ピッチの２倍以上離れた２つの光変調素子をＯＮ状態とし、前記２つの光変調素子の間の全ての光変調素子をＯＦＦ状態とすることにより、前記受光面において前記配列方向に対応する方向に並ぶ照射領域のピッチが取得され、
前記ｃ）工程において、前記各光変調素子に対する前記対象受光素子が前記傾斜角および前記照射領域のピッチに基づいて特定されることを特徴とする光変調器のキャリブレーション方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の光変調器のキャリブレーション方法であって、
前記複数の光変調素子のそれぞれが、
所定の基準面に対する高さが可変である可動リボンと、
前記可動リボンに前記配列方向において隣接するとともに前記基準面からの高さが固定された固定リボンと、
を備えることを特徴とする光変調器のキャリブレーション方法。
【請求項５】
対象物上にパターンを描画する描画方法であって、
請求項１ないし４のいずれかに記載の光変調器のキャリブレーション方法を実行する工程と、
前記光変調器により変調された光を対象物上にて走査する工程と、
を備えることを特徴とする描画方法。
【請求項６】
対象物上にパターンを描画する描画装置であって、
光源と、
複数の光変調素子が一の配列方向に一定のピッチにて配列され、設計データに基づいて前記光源からの光を変調する光変調器と、
前記光変調器により変調された光を対象物上にて走査する走査機構と、
複数の受光素子が２次元に配列された受光部と、
前記光変調器のキャリブレーションにおいて、前記光変調器からの光が照射される照射位置に前記受光部の受光面が配置され、前記複数の光変調素子のうち、前記ピッチの２倍以上離れた２つの光変調素子を含む素子群をＯＮ状態とすることにより、前記配列方向に対応する前記受光面上の方向と所定の基準方向との傾斜角を求める傾斜角取得部と、
各光変調素子からの光が照射される前記受光面上の照射領域と重なる対象受光素子を前記傾斜角に基づいて特定し、前記各光変調素子を個別にＯＮ状態としつつ、前記対象受光素子の出力に基づいて前記各光変調素子に対する駆動信号の設定値を調整する設定値調整部と、
を備え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、描画装置に設けられる光変調器のキャリブレーション方法、および、光変調器を用いて対象物上にパターンを描画する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体基板やプリント基板、あるいは、プラズマ表示装置や液晶表示装置用のガラス基板等（以下、「基板」という。）に形成された感光材料に光を照射することにより、パターンの描画が行われている。近年、パターンの高精細化に伴い、空間変調された光を感光材料上にて走査してパターンを直接描画する描画装置が利用されている。
【０００３】
このような描画装置では、複数の光変調素子を有する光変調器が設けられる。また、パターンを精度よく描画するために、複数の光変調素子から基板上に照射される光の強度を一定にするキャリブレーションが行われる。キャリブレーションでは、複数の光変調素子からの光がそれぞれ照射される複数の照射領域の配列方向に沿って、フォトダイオードを移動することにより、各光変調素子からの光の強度が取得される。また、特許文献１では、光変調素子が１次元配列された光変調器を利用する際に、受光素子が１次元に配置された受光部を光量補正に用い、光変調素子が２次元配列された光変調器を利用する際に、受光素子が２次元に配置された受光部を光量補正に用いる手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１４０３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１の手法において複数の光変調素子からの光の強度を受光部にて正確に取得するには、受光部の受光面における複数の照射領域の配列方向が、受光素子の配列方向に平行となっている必要がある。したがって、光変調器の傾きを調整する機構を描画装置に設け、キャリブレーションの際に、光変調器の傾き調整が行われる。また、フォトダイオードを移動することにより各光変調素子からの光の強度を取得する場合も、照射領域の配列方向をフォトダイオードの移動方向に合わせるために、光変調器の傾き調整が行われる。光変調器の傾き調整は煩雑な作業を伴うため、光変調器のキャリブレーションに長時間を要してしまう。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、光変調器のキャリブレーションに要する時間を削減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、描画装置に設けられる光変調器のキャリブレーション方法であって、ａ）複数の光変調素子が一の配列方向に一定のピッチにて配列された光変調器からの光が照射される照射位置に、複数の受光素子が２次元に配列された受光部の受光面を配置する工程と、ｂ）前記複数の光変調素子のうち、前記ピッチの２倍以上離れた２つの光変調素子を含む素子群をＯＮ状態とすることにより、前記配列方向に対応する前記受光面上の方向と所定の基準方向との傾斜角を求める工程と、ｃ）各光変調素子からの光が照射される前記受光面上の照射領域と重なる対象受光素子を前記傾斜角に基づいて特定する工程と、ｄ）前記各光変調素子を個別にＯＮ状態としつつ、前記対象受光素子の出力に基づいて前記各光変調素子に対する駆動信号の設定値を調整する工程とを備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光変調器のキャリブレーション方法であって、前記ｄ）工程において、前記各光変調素子に対応する前記照射領域に前記対象受光素子の全体が含まれる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の光変調器のキャリブレーション方法であって、前記ｂ）工程において、前記ピッチの２倍以上離れた２つの光変調素子をＯＮ状態とし、前記２つの光変調素子の間の全ての光変調素子をＯＦＦ状態とすることにより、前記受光面において前記配列方向に対応する方向に並ぶ照射領域のピッチが取得され、前記ｃ）工程において、前記各光変調素子に対する前記対象受光素子が前記傾斜角および前記照射領域のピッチに基づいて特定される。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の光変調器のキャリブレーション方法であって、前記複数の光変調素子のそれぞれが、所定の基準面に対する高さが可変である可動リボンと、前記可動リボンに前記配列方向において隣接するとともに前記基準面からの高さが固定された固定リボンとを備える。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、対象物上にパターンを描画する描画方法であって、請求項１ないし４のいずれかに記載の光変調器のキャリブレーション方法を実行する工程と、前記光変調器により変調された光を対象物上にて走査する工程とを備える。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、対象物上にパターンを描画する描画装置であって、光源と、複数の光変調素子が一の配列方向に一定のピッチにて配列され、設計データに基づいて前記光源からの光を変調する光変調器と、前記光変調器により変調された光を対象物上にて走査する走査機構と、複数の受光素子が２次元に配列された受光部と、前記光変調器のキャリブレーションにおいて、前記光変調器からの光が照射される照射位置に前記受光部の受光面が配置され、前記複数の光変調素子のうち、前記ピッチの２倍以上離れた２つの光変調素子を含む素子群をＯＮ状態とすることにより、前記配列方向に対応する前記受光面上の方向と所定の基準方向との傾斜角を求める傾斜角取得部と、各光変調素子からの光が照射される前記受光面上の照射領域と重なる対象受光素子を前記傾斜角に基づいて特定し、前記各光変調素子を個別にＯＮ状態としつつ、前記対象受光素子の出力に基づいて前記各光変調素子に対する駆動信号の設定値を調整する設定値調整部とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光変調器の傾き調整を行うことなく、各光変調素子からの光の強度を取得することができ、光変調器のキャリブレーションに要する時間を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】描画装置の側面図である。
【図２】描画装置の平面図である。
【図３】光変調器を拡大して示す図である。
【図４Ａ】光変調素子の断面を示す図である。
【図４Ｂ】光変調素子の断面を示す図である。
【図５】受光部および照射領域列を示す図である。
【図６】受光部および照射領域列の一部を示す図である。
【図７】描画装置におけるパターンの描画に係る処理の流れを示す図である。
【図８】光変調器のキャリブレーションの流れを示す図である。
【図９】受光部および照射領域列を示す図である。
【図１０】特定受光素子の位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の一の実施の形態に係る描画装置１の側面図である。図２は、描画装置１の平面図である。描画装置１は、対象物上に光を照射してパターンの直接的な描画を行う装置である。当該対象物は、例えば、感光材料の層が設けられた液晶表示装置用のガラス基板（以下、単に「基板」という。）である。
【００１６】
図１および図２に示すように、描画装置１は、保持部移動機構２と、基板保持部３と、描画ヘッド４と、受光ユニット５とを備える。基板保持部３は、（＋Ｚ）側の主面９１（以下、「上面９１」という。）上に感光材料の層が形成された基板９を保持する。保持部移動機構２は、基台１１上に設けられ、基板保持部３をＺ方向に垂直なＸ方向およびＹ方向に移動する。
【００１７】
描画ヘッド４は、フレーム１２に取り付けられる。フレーム１２は、基板保持部３および保持部移動機構２を跨ぐように基台１１に固定される。描画ヘッド４は、基板９上の感光材料に変調された光を照射する。受光ユニット５は基板保持部３に固定され、描画ヘッド４からの光を受光する。
【００１８】
また、描画装置１は、図１に示すように、コンピュータ６０をさらに備える。コンピュータ６０は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶するＲＯＭ、および、各種情報を記憶するＲＡＭ等を含む。コンピュータ６０では、制御部６、傾斜角取得部６１および設定値調整部６２の機能が実現される。制御部６は、保持部移動機構２、描画ヘッド４および受光ユニット５等の各構成を制御する。傾斜角取得部６１および設定値調整部６２は、受光ユニット５等と協働して、後述の光変調器４６のキャリブレーションを行う。
【００１９】
図１および図２に示すように、基板保持部３は、ステージ３１と、ステージ回転機構３２と、支持プレート３３とを備える。基板９は、ステージ３１上に載置される。支持プレート３３は、ステージ３１を回転可能に支持する。ステージ回転機構３２は、支持プレート３３上において、基板９の上面９１に垂直な回転軸３２１を中心としてステージ３１を回転する。
【００２０】
保持部移動機構２は、副走査機構２３と、ベースプレート２４と、主走査機構２５とを備える。副走査機構２３は、基板保持部３を図１および図２中のＸ方向（以下、「副走査方向」という。）に移動する。ベースプレート２４は、副走査機構２３を介して支持プレート３３を支持する。主走査機構２５は、基板保持部３をベースプレート２４と共にＸ方向に垂直なＹ方向（以下、「主走査方向」という。）に移動する。描画装置１では、保持部移動機構２により、基板９の上面９１に平行な主走査方向および副走査方向に基板保持部３が移動される。
【００２１】
副走査機構２３は、リニアモータ２３１と、１対のリニアガイド２３２とを備える。リニアモータ２３１は、支持プレート３３の下側（すなわち、（−Ｚ）側）において、ステージ３１の主面に平行、かつ、主走査方向に垂直な副走査方向に伸びる。１対のリニアガイド２３２は、リニアモータ２３１の（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側において副走査方向に伸びる。主走査機構２５は、リニアモータ２５１と、１対のエアスライダ２５２とを備える。リニアモータ２５１は、ベースプレート２４の下側において、ステージ３１の主面に平行な主走査方向に伸びる。１対のエアスライダ２５２は、リニアモータ２５１の（＋Ｘ）側および（−Ｘ）側において主走査方向に伸びる。
【００２２】
図２に示すように、描画ヘッド４は、副走査方向に沿って等ピッチにて配列されてフレーム１２に取り付けられる複数（本実施の形態では、８つ）の光学ヘッド４１を備える。また、描画ヘッド４は、図１に示すように、各光学ヘッド４１に接続される光源光学系４２と、ビーム光を出射する光出射部４８とを備える。光出射部４８は、紫外光である当該ビーム光を出射するＵＶ光源４３と、光源駆動部４４とを備える。ＵＶ光源４３は、例えば固体レーザである。光源駆動部４４が駆動されることにより、ＵＶ光源４３から紫外光が出射され、光源光学系４２を介して光学ヘッド４１へと導かれる。描画装置１では、紫外光以外の光が用いられてよい。
【００２３】
各光学ヘッド４１は、導光部４５と、光学系４５１，４７と、光変調器４６とを備える。導光部４５は、ＵＶ光源４３からの光を下方へと導く。光学系４５１は、導光部４５からの光を反射して光変調器４６へと導く。光変調器４６は、光学系４５１を介して照射された光出射部４８からのビーム光を空間変調しつつ反射する。光学系４７は、光変調器４６からの変調された光を、基板９の上面９１に設けられた感光材料上へと導く。
【００２４】
図３は、光変調器４６を拡大して示す図である。図３に示すように、光変調器４６は、光出射部４８（図１参照）からのビーム光を基板９の上面９１へと導く回折格子型の複数の光変調素子４６１を備える。複数の光変調素子４６１は、背後（図中の奥側）に位置する基準面上において、所定の素子配列方向に一定の素子ピッチにて配列される。各光変調素子４６１は、格子の深さを変更することができる回折格子である。各光変調素子４６１は半導体装置製造技術を利用して製造される。
【００２５】
複数の光変調素子４６１のそれぞれは、複数の可動リボン４６１ａと、複数の固定リボン４６１ｂとを備える。各光変調素子４６１では、複数の可動リボン４６１ａと複数の固定リボン４６１ｂとが、上記素子配列方向に交互に配列される。１つの可動リボン４６１ａと１つの固定リボン４６１ｂとの組合せが、１つの光変調素子４６１として扱われてもよい。各可動リボン４６１ａは、背後の基準面に対する高さが可変である。換言すれば、各可動リボン４６１ａは、基準面に対して個別に昇降可能である。各固定リボン４６１ｂは、上記素子配列方向において可動リボン４６１ａに隣接する。各固定リボン４６１ｂの基準面からの高さは固定されている。光変調器４６としては、例えば、ＧＬＶ（Grating Light Valve：グレーチング・ライト・バルブ）（シリコン・ライト・マシーンズ（サニーベール、カリフォルニア）の登録商標）が利用される。
【００２６】
図４Ａおよび図４Ｂは、可動リボン４６１ａおよび固定リボン４６１ｂに対して垂直な面における光変調素子４６１の断面を示す図である。図４Ａに示すように可動リボン４６１ａおよび固定リボン４６１ｂが基準面４６１ｃに対して同じ高さに位置する（すなわち、可動リボン４６１ａが撓まない）場合には、光変調素子４６１の表面は面一となり、入射光Ｌ１の反射光が０次光Ｌ２として導出される。一方、図４Ｂに示すように可動リボン４６１ａが固定リボン４６１ｂよりも基準面４６１ｃ側に撓む場合（すなわち、可動リボン４６１ａの基準面４６１ｃに対する高さが低くなる場合）には、可動リボン４６１ａが回折格子の溝の底面となり、入射光Ｌ１が入射した光変調素子４６１から１次回折光Ｌ３（さらには、高次回折光）が導出され、０次光は消滅する。このように、光変調素子４６１は回折格子を利用した光変調を行う。
【００２７】
各光変調素子４６１では、制御部６からの信号に基づいて可動リボン４６１ａが制御され、０次光（正反射光）を出射する図４Ａに示す状態と、非０次回折光（主として１次回折光（（＋１）次回折光および（−１）次回折光））を出射する図４Ｂに示す状態との間で遷移可能とされる。光変調素子４６１では、可動リボン４６１ａが図４Ａに示す位置と図４Ｂに示す位置との間に配置される状態とすることが可能であり、この場合、図４Ａに示す状態よりも強度が小さい０次光が出射される。すなわち、各光変調素子４６１に対する駆動信号の設定値（例えば、電圧）を変更することにより、当該光変調素子４６１の階調制御が可能である。
【００２８】
光変調器４６から出射される０次光は光学系４７（図１参照）へと導かれ、１次回折光は光学系４７とは異なる方向へと導かれる。なお、迷光となることを防止するために１次回折光は図示を省略する遮光部により遮光される。複数の光変調素子４６１からの０次光は、光学系４７を介して基板９の上面９１へと導かれ、これにより、基板９の上面９１上においてＸ方向（すなわち、副走査方向）に沿う方向に並ぶ複数の照射領域に空間変調された光が照射される。
【００２９】
図１および図２に示す描画装置１では、保持部移動機構２により移動される基板９に対し、光学ヘッド４１の光変調器４６から変調された光が照射される。換言すれば、保持部移動機構２は、光変調器４６から基板９へと導かれた光の基板９上における照射位置を、基板９に対して相対的に移動する機構である。
【００３０】
図２に示す受光ユニット５は、描画ヘッド４における光学ヘッド４１と同数の受光部５１を有する。各受光部５１は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）であり、図５に示すように、複数の受光素子５１１を有する。複数の受光素子５１１は、２次元に配列される。本実施の形態では、複数の受光素子５１１は、互いに直交するｘ方向およびｙ方向に密に配列される。ｘ方向は、図２のＸ方向におよそ沿い、ｙ方向は、図２のＹ方向におよそ沿う。ｘ方向およびｙ方向はＺ方向に垂直である。各受光素子５１１の受光面は、例えば矩形である。受光素子５１１のｘ方向の幅はｗであり、ｙ方向の長さはｖである。実際には、互いに隣接する受光素子５１１の間には配線領域等が存在するが、微細であるため、以下の説明では、複数の受光素子５１１が隙間なく配列されているものとする。すなわち、受光素子５１１のｘ方向のピッチはｗであり、ｙ方向のピッチはｖである。また、受光部５１における全ての受光素子５１１のｘ方向の幅はＷであり、ｙ方向の長さはＶである。ここでは、複数の受光素子５１１が、ｙ方向にｍ行、ｘ方向にｎ列並ぶものとする（ただし、ｍ、ｎは２以上の自然数）。
【００３１】
保持部移動機構２により、受光ユニット５が描画ヘッド４の真下の所定位置（以下、「キャリブレーション位置」という。）に移動すると、各光学ヘッド４１の光変調器４６からの光の照射位置が受光部５１の受光面５１０上に配置される。このとき、光変調器４６における複数の光変調素子４６１からの光がそれぞれ照射される複数の照射領域７１（図５中に二点鎖線の矩形にて示す。）が受光面５１０上に配置される。正確には、各光変調素子４６１がＯＮ状態である場合に、当該光変調素子４６１に対応する照射領域７１に光が照射される。受光面５１０上における複数の照射領域７１は、照射領域列７０として一列に並ぶ。全ての光変調素子４６１がＯＮ状態である場合には、光学系４７の光軸に垂直な光束断面が線状となる光が受光面５１０に照射される。
【００３２】
受光面５１０において、照射領域列７０の長手方向は、照射領域７１の配列方向であり、以下、「領域配列方向」という。領域配列方向は、素子配列方向に対応する受光面５１０上の方向である。領域配列方向は、理想的には、ｘ方向（以下、「基準方向」という。）に平行であるが、実際には、基準方向に対して未知の角度θ（ただし、θ≦９０°）だけ傾斜する。複数の照射領域７１は一定の大きさである。領域配列方向における照射領域７１の幅はｄであり、領域配列方向に垂直な方向における照射領域７１の長さはＥである。照射領域７１の幅ｄは、照射領域７１が配列されるピッチ（以下、「領域ピッチ」という。）でもある。
【００３３】
図６は、受光部５１および照射領域列７０の一部を示す図である。図６では、領域配列方向が受光素子５１１の受光面の対角線に平行である場合の照射領域列７０を示している。図６に示すように、各光変調素子４６１に対応する照射領域７１には、少なくとも１つの受光素子５１１の全体が含まれることが好ましい。例えば、照射領域７１の長さＥおよび幅ｄの一方が、各受光素子５１１の受光面の対角線の長さの１．５倍、すなわち、１．５×（ｖ２＋ｗ２）（１／２）以上であり、他方が、２．０×（ｖ２＋ｗ２）（１／２）以上である場合に、このような条件が満たされる。なお、照射領域７１の長さＥおよび幅ｄは、受光部５１における全ての受光素子５１１のｘ方向の幅Ｗ（図５参照）、および、ｙ方向の長さＶよりも小さい。
【００３４】
図７は、描画装置１におけるパターンの描画に係る処理の流れを示す図である。描画装置１では、パターンの描画の前に、必要に応じて光変調器４６のキャリブレーションが行われる（ステップＳ１）。ここで、光変調器４６のキャリブレーションとは、光変調器４６の複数の光変調素子４６１から基板９上に照射される光の強度を一定にする処理である。光変調器４６のキャリブレーションの詳細については、後述する。
【００３５】
光変調器４６のキャリブレーションが完了すると、図１に示す保持部移動機構２がステージ３１の移動を開始し、各光学ヘッド４１からの光の照射位置が基板９に対して相対的に移動する。また、照射位置の相対移動に並行して、光変調器４６における複数の光変調素子４６１のＯＮ／ＯＦＦが、設計データに従って制御される。このように、制御部６が、描画ヘッド４および保持部移動機構２を制御することにより、光変調器４６が設計データに基づいてＵＶ光源４３からの光を変調しつつ、光変調器４６により変調された光が基板９上にて走査する。これにより、基板９上にパターンが描画される（ステップＳ２）。
【００３６】
次に、光変調器４６のキャリブレーションについて、図８を参照しつつ説明する。光変調器４６のキャリブレーションでは、まず、受光ユニット５が描画ヘッド４の真下であるキャリブレーション位置に配置される。これにより、複数の受光部５１の受光面５１０が、複数の光学ヘッド４１からの光の照射位置に配置される（ステップＳ１１）。
【００３７】
続いて、各光学ヘッド４１における光変調器４６の複数の光変調素子４６１のうち予め定められた２以上の光変調素子４６１（以下、「点灯素子群」という。）がＯＮ状態とされる。既述のように、光変調器４６における複数の光変調素子４６１は、配列方向に一定の素子ピッチにて配列されており、点灯素子群は、素子ピッチの２倍以上離れた２つの光変調素子４６１を含む。点灯素子群に含まれる各光変調素子４６１からの光は、受光部５１の受光面５１０上の照射領域７１に照射される。
【００３８】
本実施の形態では、点灯素子群が、少なくとも１つの光変調素子４６１を間に挟む２つの光変調素子４６１（すなわち、離間した２つの光変調素子４６１）のみを含み、他の全ての光変調素子４６１はＯＦＦ状態である。また、光変調器４６において、素子配列方向に並ぶ複数の光変調素子４６１には昇順の素子番号が割り当てられており、点灯素子群における一方の光変調素子４６１の素子番号がａであり、他方の光変調素子４６１の素子番号がｂである。ａ、ｂは自然数であり、（ａ＜ｂ）である。また、素子番号ａから素子番号ｂまでの（ｂ−ａ＋１）個の光変調素子４６１に対して、後述の設定値の調整が行われる。もちろん、素子番号がａよりも小さい光変調素子４６１や、素子番号がｂよりも大きい光変調素子４６１に対して、設定値の調整が行われてよい。
【００３９】
図９は、受光部５１および照射領域列７０を示す図である。図９に示すように、点灯素子群の２つの光変調素子４６１にそれぞれ対応する２つの照射領域７１ａ，７１ｂに光が照射される。図９では、光が照射される照射領域７１ａ，７１ｂに平行斜線を付している。受光部５１では、複数の受光素子５１１に照射される光の強度が取得され、コンピュータ６０に出力される。
【００４０】
傾斜角取得部６１では、受光部５１における複数の受光素子５１１のうち光の強度が最大となる受光素子５１１が、点灯素子群における一方の光変調素子４６１に対する特定受光素子５１１として特定される。また、当該特定受光素子５１１およびその周囲（例えば、８近傍）を除く受光素子５１１のうち、光の強度が最大となる受光素子５１１が、点灯素子群における他方の光変調素子４６１に対する特定受光素子５１１として特定される。受光面５１０上における２つの特定受光素子５１１は、２つの照射領域７１ａ，７１ｂにそれぞれ重なる。ここでは、２つの特定受光素子５１１の全体が、２つの照射領域７１ａ，７１ｂにそれぞれ含まれる。
【００４１】
続いて、２つの特定受光素子５１１の位置に基づいて、領域配列方向の基準方向（ここでは、ｘ方向）に対する傾斜角θが求められる（ステップＳ１２）。例えば、図１０に示すように、一方の特定受光素子５１１の中心Ｑａのｘおよびｙ方向の座標を（Ｑａｘ，Ｑａｙ）とし、他方の特定受光素子５１１の中心Ｑｂのｘおよびｙ方向の座標を（Ｑｂｘ，Ｑｂｙ）とする。この場合、傾斜角θは、ａｒｃｔａｎ（（Ｑｂｙ−Ｑａｙ）／（Ｑｂｘ−Ｑａｘ））により求められる。
【００４２】
また、点灯素子群に含まれる２つの光変調素子４６１の中心間における距離を光変調素子４６１の個数に換算した値、すなわち、当該２つの光変調素子４６１の間に位置するＯＦＦ状態の光変調素子４６１の個数に１を足した値を、「点灯素子間ピッチ数」とする。傾斜角取得部６１では、一方の特定受光素子５１１の中心Ｑａから他方の特定受光素子５１１の中心Ｑｂまでの距離を、点灯素子間ピッチ数で割って得た値が、図９に示す照射領域７１の領域ピッチｄとして取得される。領域ピッチｄは、光変調器４６における素子ピッチ、および、光学系４７の倍率から予め求められてもよい。
【００４３】
なお、特定受光素子５１１にて取得される光の強度が所定値よりも低い場合や、特定受光素子５１１が、受光部５１における最外の受光素子５１１である場合には、点灯素子群に含まれる光変調素子４６１の照射領域７１の一部または全部が、受光部５１の受光面５１０の外側に位置する可能性がある。この場合には、点灯素子群に含まれる光変調素子４６１の照射領域７１の全部が、受光面５１０上に位置するように、点灯素子群に含まれる光変調素子４６１を変更することが好ましい。
【００４４】
設定値調整部６２では、素子番号ａないしｂの複数の光変調素子４６１のそれぞれに対応する照射領域７１と重なる対象受光素子５１１が傾斜角θおよび領域ピッチｄに基づいて特定される（ステップＳ１３）。例えば、素子番号（ａ＋ｔ）の光変調素子４６１（ただし、ｔは０以上の自然数であり、（（ａ＋ｔ）≦ｂ）である。）に対する対象受光素子５１１は、座標（Ｑａｘ＋ｔｄｃｏｓθ，Ｑａｙ＋ｔｄｓｉｎθ）に対して、その中心が最も近接する受光素子５１１である。
【００４５】
続いて、素子番号ａないしｂの複数の光変調素子４６１のうち、１つの光変調素子４６１を注目光変調素子４６１として決定し、注目光変調素子４６１のみがＯＮ状態にされる（ステップＳ１４）。そして、注目光変調素子４６１の対象受光素子５１１の出力に基づいて、注目光変調素子４６１に対する駆動信号の設定値（ここでは、電圧値）が調整される（ステップＳ１５）。すなわち、対象受光素子５１１にて取得される光の強度が所望の値となるように、注目光変調素子４６１に対する駆動信号の設定値が変更されて、新たな設定値として設定される。
【００４６】
なお、ステップＳ１３において、数個の受光素子５１１が、中心が座標（Ｑａｘ＋ｔｄｃｏｓθ，Ｑａｙ＋ｔｄｓｉｎθ）に対して最も近接する対象受光素子５１１として特定される（例えば、当該数個の受光素子５１１の中心と、上記座標との間の距離が等しい。）場合には、ステップＳ１５では、当該数個の受光素子５１１にて取得される光の強度の平均値に基づいて、駆動信号の設定値が調整されてよい。また、ステップＳ１３にて、中心と座標（Ｑａｘ＋ｔｄｃｏｓθ，Ｑａｙ＋ｔｄｓｉｎθ）との間の距離が所定値以下である数個の対象受光素子５１１が特定され、ステップＳ１５にて、当該数個の対象受光素子５１１のうち光の強度が最大となる対象受光素子５１１の出力に基づいて、駆動信号の設定値が調整されてもよい。
【００４７】
設定値調整部６２では、素子番号ａないしｂの全ての光変調素子４６１の設定値の調整が完了したか否かが確認される。これらの光変調素子４６１のうち注目光変調素子４６１としていない光変調素子４６１が存在する場合には（ステップＳ１６）、当該光変調素子４６１が注目光変調素子４６１として決定され、ＯＮ状態にされる（ステップＳ１４）。そして、注目光変調素子４６１の対象受光素子５１１の出力に基づいて、注目光変調素子４６１に対する駆動信号の設定値が調整される（ステップＳ１５）。
【００４８】
ステップＳ１４，Ｓ１５の処理は、素子番号ａないしｂの全ての光変調素子４６１の設定値の調整が完了するまで繰り返される（ステップＳ１６）。素子番号ａないしｂの全ての光変調素子４６１が注目光変調素子４６１として決定されると（ステップＳ１６）、光変調器４６のキャリブレーションが完了する。なお、素子番号ａないしｂの光変調素子４６１に対して、ステップＳ１４〜Ｓ１６の処理が複数回繰り返され、光変調素子４６１の設定値がより精度よく調整されてよい。
【００４９】
図９の照射領域列７０の全体が、受光部５１の受光面５１０よりも大きい場合には、照射領域列７０の一部を受光部５１の受光面５１０上に配置し、当該一部に対応する複数の光変調素子４６１に対して上記キャリブレーションが行われる。続いて、受光部５１を移動して、照射領域列７０の他の一部を受光部５１の受光面５１０上に配置し、当該他の一部に対応する複数の光変調素子４６１に対して上記キャリブレーションが行われる。なお、受光部５１は、キャリブレーション以外に、光学ヘッド４１のフォーカス調整等、他の用途に利用されてよい。
【００５０】
ここで、光変調器のキャリブレーションの比較例について説明する。比較例の処理では、照射領域の領域配列方向を、受光部における受光素子の配列方向に平行とするために、照射領域の領域配列方向を取得するためのデバイス、および、光変調器の出射面内において光変調器を回転する機構（すなわち、光変調器の傾きを調整する機構）が描画装置に設けられる。そして、光変調器のキャリブレーションの際には、煩雑な作業による光変調器の傾き調整が行われる。したがって、比較例の処理では、光変調器のキャリブレーションに長時間を要してしまう。また、照射領域列の全体が、受光部の受光面よりも大きい場合には、照射領域列の一部に対してキャリブレーションを行い、続いて、受光部を移動し、その後、照射領域列の他の一部に対してキャリブレーションが行われる。このとき、受光部を移動する毎に、光変調器の傾き調整が必要となり、光変調器のキャリブレーションに極めて長時間を要してしまう。
【００５１】
これに対し、描画装置１における光変調器４６のキャリブレーションでは、光変調器４６からの光が照射される照射位置に受光部５１の受光面５１０が配置され、複数の光変調素子４６１のうち、素子ピッチの２倍以上離れた２つの光変調素子４６１を含む素子群をＯＮ状態とすることにより、素子配列方向に対応する受光面５１０上の領域配列方向と所定の基準方向との傾斜角θが求められる。続いて、各光変調素子４６１からの光が照射される受光面５１０上の照射領域７１と重なる対象受光素子５１１が傾斜角θに基づいて特定される。そして、各光変調素子４６１を個別にＯＮ状態としつつ、対象受光素子５１１の出力に基づいて当該光変調素子４６１に対する駆動信号の設定値が調整される。描画装置１では、上記比較例における光変調器４６の傾き調整を行うことなく、各光変調素子４６１からの光の強度を取得することができ、光変調器４６のキャリブレーションに要する時間を大幅に削減することができる。また、上記比較例と比べて、領域配列方向を取得するためのデバイス、および、光変調器の傾きを調整する機構を省略することができる。
【００５２】
上記キャリブレーションを行うことにより、描画装置１では、基板９上にパターンを精度よく描画することができる。なお、描画装置１におけるパターンの描画では、光変調素子４６１のＯＮ／ＯＦＦのタイミングが個別に調整されるため、領域配列方向の基準方向に対する傾きは問題とならない。
【００５３】
また、各光変調素子４６１に対応する照射領域７１に対象受光素子５１１の全体が含まれることにより、当該光変調素子４６１からの光の強度を精度よく取得することができ、キャリブレーションの精度を向上することができる。
【００５４】
図８のステップＳ１２では、素子ピッチの２倍以上離れた２つの光変調素子４６１をＯＮ状態とし、当該２つの光変調素子４６１の間の全ての光変調素子４６１をＯＦＦ状態とすることにより、受光面５１０において素子配列方向に対応する領域配列方向に並ぶ照射領域７１の実際の領域ピッチｄを精度よく取得することができる。また、ステップＳ１３では、各光変調素子４６１に対する対象受光素子５１１を傾斜角θおよび当該領域ピッチｄに基づいて精度よく特定することができる。
【００５５】
上記描画装置１および光変調器４６のキャリブレーションでは様々な変形が可能である。
【００５６】
１つの光変調素子４６１に対する対象受光素子５１１が既知である場合や、１つの光変調素子４６１に対する対象受光素子５１１を別途取得する場合等には、図８のステップＳ１２における領域配列方向の傾斜角θの取得において、例えば、３以上の連続する光変調素子４６１を点灯素子群としてもよい。なお、１つの光変調素子４６１に対する対象受光素子５１１は、１つの光変調素子４６１のみをＯＮ状態とすることにより取得可能である。また、１つの光変調素子４６１に対する対象受光素子５１１が、当該光変調素子４６１を中央とする複数の光変調素子４６１をＯＮ状態とし、所定値以上の強度の光が得られる複数の受光素子５１１のうち中央に位置するものとして特定されてよい。
【００５７】
ステップＳ１４，Ｓ１５では、互いに干渉しない位置の数個の光変調素子４６１（すなわち、それぞれが、他の光変調素子４６１の照射領域７１における光の強度に影響を与えない数個の光変調素子４６１）を注目光変調素子４６１として同時にＯＮ状態とし、各注目光変調素子４６１に対する対象受光素子５１１の出力に基づいて、当該注目光変調素子４６１の駆動信号の設定値が調整されてもよい。この場合も、各光変調素子４６１を個別にＯＮ状態としつつ、当該光変調素子４６１に対する駆動信号の設定値の調整が行われていると捉えることができる。
【００５８】
描画装置１では、複数の光変調素子が２次元に配列された光変調器が用いられてもよい。この場合、例えば、ｘ方向に沿う照射領域の各列に対して、上記キャリブレーションにおける照射領域列７０に対する処理と同様の処理が行われる。これにより、光変調器の傾き調整を行うことなく、各光変調素子からの光の強度を取得することができ、光変調器のキャリブレーションに要する時間を削減することができる。
【００５９】
光変調器４６により変調された光を基板９上にて走査する走査機構は、保持部移動機構２以外により実現されてよい。例えば、基板９を移動することなく、光学ヘッド４１を移動することにより、光変調器４６からの光が基板９上にて走査してもよい。
【００６０】
描画装置１では、例えば、プラズマ表示装置等の他のフラットパネル表示装置用のガラス基板、または、フォトマスク用のガラス基板上にパターンが描画されてもよい。また、描画装置１では、その他の基板（例えば、半導体基板やプリント基板）にパターンが描画されてもよく、基板以外の対象物上にパターンが描画されてもよい。
【００６１】
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【符号の説明】
【００６２】
１    描画装置
２    保持部移動機構
９    基板
４３    ＵＶ光源
４６    光変調器
５１    受光部
６１    傾斜角取得部
６２    設定値調整部
７１，７１ａ，７１ｂ    照射領域
４６１    光変調素子
４６１ａ    可動リボン
４６１ｂ    固定リボン
４６１ｃ    基準面
５１０    受光面
５１１    受光素子
θ    傾斜角
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１１〜Ｓ１６    ステップ
ｄ    領域ピッチ
【図１】
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【図２】
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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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【図９】
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【図１０】
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