(57)【要約】【課題】可動リボンの固有周期を用いて、光変調素子を検査する技術を提供する。【解決手段】光量取得部９１１は、特定の光変調素子３２に電圧が印加された後に、光量検出器３５によって測定される光量であって、可動リボン３２１ａの固有周期Ｔ１に自然数を乗じた期間（Ｎ・Ｔ１）の光量を取得する（ステップＳ１１）。そして、平均値取得部９１３は、光量取得部９１１によって取得された光量の平均値を取得する（ステップＳ１２）。この平均値が、特定の光変調素子３２についての印可された電圧に対応する光量値とされる。この要領で、各電圧に対応する光量値を決定することによって、検査対象である光変調素子３２についての、電圧及び光量の関係を示すＩＶ特性情報を取得する。【選択図】図７
2016118578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース面からの高さが一定の固定反射面を有する固定リボンと、前記ベース面からの高さが可変である可動反射面を有する可動リボンとを備えた光変調素子が、所定方向に沿って複数配列されてなり、当該複数の光変調素子によって、レーザ光を空間変調する空間光変調器を検査する検査装置であって、
前記複数の光変調素子に駆動値に応じた電圧を印加することによって、前記複数の光変調素子の前記可動リボンを個別に駆動する変調器駆動部と、
前記光変調素子で反射したレーザ光の光量を検出する光量検出器と、
特定の前記光変調素子における前記可動リボンの固有振動周期を示す情報を格納する記憶部と、
前記特定の光変調素子に電圧が印加された後に、前記光量検出器によって測定される光量であって、前記固有振動周期に自然数を乗じた期間の光量を取得する光量取得部と、
前記光量取得部によって取得された前記光量の平均値を取得する平均値取得部と、
を備える、検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検査装置において、
前記平均値取得部によって取得される前記光量の平均値に基づき、前記特定の光変調素子についての、電圧と光量の関係を示すＩＶ特性情報を取得するＩＶ特性情報取得部、
をさらに備える、検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の検査装置において、
前記特定の光変調素子の異常を検出する異常検出部、
をさらに備え、
前記固有振動周期をＴ１、３つの自然数をＭ１，Ｍ２及びＭ３（ただし、Ｍ１＜Ｍ２＜Ｍ３）とおいたとき、
前記平均値取得部は、
前記特定の光変調素子に電圧が印加された後であって、所定の測定基準時点からＴ１にＬを乗じた期間経過した時点までにおける光量の第一平均値を取得するとともに、
前記測定基準時点を起点にして、Ｔ１にＭ２を乗じた期間経過した時点からＴ１にＭ３を乗じた期間経過した時点までにおける前記光量の第二平均値を取得し、
前記異常検出部は、
前記第一平均値から前記第二平均値への減少量に基づき、前記特定の光変調素子の異常を検出する、検査装置。
【請求項４】
ベース面からの高さが一定の固定反射面を有する固定リボンと、前記ベース面からの高さが可変である可動反射面を有する可動リボンとを備えた光変調素子が、所定方向に沿って複数配列されてなり、当該複数の光変調素子によって、レーザ光を空間変調する空間光変調器を検査する検査装置であって、
前記複数の光変調素子に駆動値に応じた電圧を印加することによって、前記複数の光変調素子の可動リボンを個別に駆動する変調器駆動部と、
前記光変調素子で反射したレーザ光の光量を検出する光量検出器と、
特定の前記光変調素子における前記可動リボンの固有振動周期を示す情報を格納する記憶部と、
前記光量検出器によって検出される光量に含まれる振動成分を抽出して、その振動数を示す情報を取得する振動数取得部と、
前記記憶部に格納された前記固有振動数を示す情報と、前記振動数取得部によって取得された前記振動数を示す情報とを比較して、前記特定の光変調素子の異常を検出する異常検出部と、
を備える、検査装置。
【請求項５】
パターンを描画する描画装置であって、
ベース面からの高さが一定の固定反射面を有する固定リボンと、前記ベース面からの高さが可変である可動反射面を有する可動リボンとを備えた光変調素子が、所定方向に沿って複数配列されてなり、当該複数の光変調素子によって、レーザ光を空間変調する空間光変調器と、
前記複数の光変調素子に駆動値に応じた電圧を印加することによって、前記複数の光変調素子の前記可動リボンを個別に駆動する変調器駆動部と、
前記光変調素子で反射したレーザ光の光量を検出する光量検出器と、
特定の前記光変調素子における前記可動リボンの固有振動周期を示す情報を格納する記憶部と、
前記特定の光変調素子に電圧が印加された後に、前記光量検出器によって測定される光量であって、前記固有振動周期に自然数を乗じた期間の光量を取得する光量取得部と、
前記光量取得部によって取得された前記光量の平均値を取得する平均値取得部と、
を備える、描画装置。
【請求項６】
基板にパターンを描画する描画装置において、
ベース面からの高さが一定の固定反射面を有する固定リボンと、前記ベース面からの高さが可変である可動反射面を有する可動リボンとを備えた光変調素子が、所定方向に沿って複数配列されてなり、当該複数の光変調素子によって、レーザ光を空間変調する空間光変調器と、
前記複数の光変調素子に駆動値に応じた電圧を印加することによって、前記複数の光変調素子の可動リボンを個別に駆動する変調器駆動部と、
前記光変調素子で反射したレーザ光の光量を検出する光量検出器と、
特定の前記光変調素子における前記可動リボンの固有振動周期を示す情報を格納する記憶部と、
前記光量検出器によって検出される光量に含まれる振動成分を抽出して、その振動数を示す情報を取得する振動数取得部と、
前記記憶部に格納された前記固有振動周期を示す情報と、前記振動数取得部によって取得された前記振動数を示す情報とを比較して、前記特定の光変調素子の異常を検出する異常検出部と、
を備える、描画装置。
【請求項７】
ベース面からの高さが一定の固定反射面を有する固定リボンと、前記ベース面からの高さが可変である可動反射面を有する可動リボンとを備えた光変調素子が、所定方向に沿って複数配列されてなり、当該複数の光変調素子が、変調器駆動部から駆動値に応じた電圧が印加されることによって、レーザ光を空間変調する空間光変調器を検査する検査方法であって、
(a) 前記特定の光変調素子に電圧が印加された後に、前記特定の光変調素子で反射したレーザ光の光量であって、前記特定の光変調素子における前記可動リボンの固有振動周期に自然数を乗じた期間の光量を取得する工程と、
(b) 前記光量取得部によって取得された前記光量の平均値を取得する工程と、
を含む、検査方法。
【請求項８】
ベース面からの高さが一定の固定反射面を有する固定リボンと、前記ベース面からの高さが可変である可動反射面を有する可動リボンとを備えた光変調素子が、所定方向に沿って複数配列されてなり、当該複数の光変調素子が、変調器駆動部から駆動値に応じた電圧が印加されることによって、レーザ光を空間変調する空間光変調器を検査する検査方法であって、
(A) 特定の前記光変調素子の前記可動リボンの固有振動周期を示す情報を取得する工程と、
(B) 光量検出器によって測定された、特定の前記光変調素子で反射したレーザ光の光量に含まれる振動成分を抽出して、その振動周期を示す情報を取得する工程と、
(C) 前記(A)工程にて取得された前記固有振動周期を示す情報と、前記(B)工程にて取得された前記振動周期を示す情報とを比較して、前記光変調素子の異常を検出する工程と、
を含む、検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、反射型かつ回折格子型の空間光変調器を用いてレーザ光を空間変調して、基板にパターンを描画する技術に関し、特に、空間変調器を検査する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に塗布された感光材料に回路などのパターンを形成するにあたって、光源から出射された光に、パターンを表すパターンデータに応じた空間変調を施し、当該空間変調された光で基板上の感光材料を走査する、マスクを使用しない直描型の露光装置（描画装置）が、近年注目されている。
【０００３】
空間光変調器として、反射型かつ回折素子であるＧＬＶ（Ｇｒａｔｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ Ｖａｌｖｅ）（シリコン・ライト・マシーンズ（サンノゼ、カリフォルニア）の登録商標）が知られている。このＧＬＶでは、ベース面からの高さが一定の固定反射面を有する固定リボン、及び、ベース面からの高さが可変の可動反射面を有する可動リボンによって、光変調素子が形成されており、当該光変調素子が所定の方向に沿って複数配列されている。ＧＬＶを用いる場合、当該ＧＬＶからの反射光の均一性は、露光結果に大きく影響する。そのため、ＧＬＶを用いた露光装置では、ＧＬＶからの反射光量の調整が必須となっている。特に近年の露光装置には、描画の高精細化が求められており、反射光の光量調整を高精度に行うことが要求されている。
【０００４】
本願発明に関連する先行技術としては、例えば特許文献１に記載のものがある。特許文献１は、光変調素子について、電圧と反射光量の関係を示すＩＶ特性を解析し、当該ＩＶ特性に基づいて、光変調素子の劣化原因を特定するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１０６５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記光変調素子の可動リボンは、電圧の印加によって撓んだ際、その可動反射面が振動する現象が知られている。この可動反射面の振動について、図１３及び図１４を参照しつつ説明する。
【０００７】
図１３は、可動リボン９２１ａ及び固定リボン９２１ｂに対して垂直な面における、光変調素子９２１の概略断面図である。また、図１４は、光変調素子９２１で反射したレーザ光の光量の時間変化（時間波形ＴＷ９）を示す図である。図１４中、横軸は時間軸を示し、縦軸は反射光の光量軸を示している。
【０００８】
図１３に示すように、可動リボン９２１ａに所定の電圧が印加されると、可動リボン９２１ａは、印加された電圧に対応する位置に向けて移動する。そして、可動リボン９２１ａの可動反射面は、その位置に到達した後も、慣性力によって上下に振動する（リンキング）。これによって、図１４に示すように、光量が所定レベルに達した後、光量が上下に連続して変動することが知られている。このため、光量を正確に測定するためには、光量が安定化するまで待って計測することが必要であり、時間及び手間がかかっていた。そこで、光量を迅速かつ容易に測定する技術が求められていた。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、振動する可動リボンで反射した光の光量を容易に測定する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、第１の態様は、ベース面からの高さが一定の固定反射面を有する固定リボンと、前記ベース面からの高さが可変である可動反射面を有する可動リボンとを備えた光変調素子が、所定方向に沿って複数配列されてなり、当該複数の光変調素子によって、レーザ光を空間変調する空間光変調器を検査する検査装置であって、前記複数の光変調素子に駆動値に応じた電圧を印加することによって、前記複数の光変調素子の前記可動リボンを個別に駆動する変調器駆動部と、前記光変調素子で反射したレーザ光の光量を検出する光量検出器と、特定の前記光変調素子における前記可動リボンの固有振動周期を示す情報を格納する記憶部と、前記特定の光変調素子に電圧が印加された後に、前記光量検出器によって測定される光量であって、前記固有振動周期に自然数を乗じた期間の光量を取得する光量取得部と、前記光量取得部によって取得された前記光量の平均値を取得する平均値取得部とを備える。
【００１１】
また、第２の態様は、第１の態様に係る検査装置において、前記平均値取得部によって取得される前記光量の平均値に基づき、前記特定の光変調素子についての、電圧と光量の関係を示すＩＶ特性情報を取得するＩＶ特性情報取得部、をさらに備える。
【００１２】
また、第３の態様は、第１または第２の態様に係る検査装置において、前記特定の光変調素子の異常を検出する異常検出部、をさらに備え、前記固有振動周期をＴ１、３つの自然数をＭ１，Ｍ２及びＭ３（ただし、Ｍ１＜Ｍ２＜Ｍ３）とおいたとき、前記平均値取得部は、前記特定の光変調素子に電圧が印加された後であって、所定の測定基準時点からＴ１にＬを乗じた期間経過した時点までにおける光量の第一平均値を取得するとともに、前記測定基準時点を起点にして、Ｔ１にＭ２を乗じた期間経過した時点からＴ１にＭ３を乗じた期間経過した時点までにおける前記光量の第二平均値を取得し、前記異常検出部は、前記第一平均値から前記第二平均値への減少量に基づき、前記特定の光変調素子の異常を検出する。
【００１３】
また、第４の態様は、ベース面からの高さが一定の固定反射面を有する固定リボンと、前記ベース面からの高さが可変である可動反射面を有する可動リボンとを備えた光変調素子が、所定方向に沿って複数配列されてなり、当該複数の光変調素子によって、レーザ光を空間変調する空間光変調器を検査する検査装置であって、前記複数の光変調素子に駆動値に応じた電圧を印加することによって、前記複数の光変調素子の可動リボンを個別に駆動する変調器駆動部と、前記光変調素子で反射したレーザ光の光量を検出する光量検出器と、特定の前記光変調素子における前記可動リボンの固有振動周期を示す情報を格納する記憶部と、前記光量検出器によって検出される光量に含まれる振動成分を抽出して、その振動数を示す情報を取得する振動数取得部と、前記記憶部に格納された前記固有振動数を示す情報と、前記振動数取得部によって取得された前記振動数を示す情報とを比較して、前記特定の光変調素子の異常を検出する異常検出部とを備える。
【００１４】
また、第５の態様は、パターンを描画する描画装置であって、ベース面からの高さが一定の固定反射面を有する固定リボンと、前記ベース面からの高さが可変である可動反射面を有する可動リボンとを備えた光変調素子が、所定方向に沿って複数配列されてなり、当該複数の光変調素子によって、レーザ光を空間変調する空間光変調器と、前記複数の光変調素子に駆動値に応じた電圧を印加することによって、前記複数の光変調素子の前記可動リボンを個別に駆動する変調器駆動部と、前記光変調素子で反射したレーザ光の光量を検出する光量検出器と、特定の前記光変調素子における前記可動リボンの固有振動周期を示す情報を格納する記憶部と、前記特定の光変調素子に電圧が印加された後に、前記光量検出器によって測定される光量であって、前記固有振動周期に自然数を乗じた期間の光量を取得する光量取得部と、前記光量取得部によって取得された前記光量の平均値を取得する平均値取得部とを備える。
【００１５】
また、第６の態様は、基板にパターンを描画する描画装置において、ベース面からの高さが一定の固定反射面を有する固定リボンと、前記ベース面からの高さが可変である可動反射面を有する可動リボンとを備えた光変調素子が、所定方向に沿って複数配列されてなり、当該複数の光変調素子によって、レーザ光を空間変調する空間光変調器と、前記複数の光変調素子に駆動値に応じた電圧を印加することによって、前記複数の光変調素子の可動リボンを個別に駆動する変調器駆動部と、前記光変調素子で反射したレーザ光の光量を検出する光量検出器と、特定の前記光変調素子における前記可動リボンの固有振動周期を示す情報を格納する記憶部と、前記光量検出器によって検出される光量に含まれる振動成分を抽出して、その振動数を示す情報を取得する振動数取得部と、前記記憶部に格納された前記固有振動周期を示す情報と、前記振動数取得部によって取得された前記振動数を示す情報とを比較して、前記特定の光変調素子の異常を検出する異常検出部とを備える。
【００１６】
また、第７の態様は、ベース面からの高さが一定の固定反射面を有する固定リボンと、前記ベース面からの高さが可変である可動反射面を有する可動リボンとを備えた光変調素子が、所定方向に沿って複数配列されてなり、当該複数の光変調素子が、変調器駆動部から駆動値に応じた電圧が印加されることによって、レーザ光を空間変調する空間光変調器を検査する検査方法であって、(a)前記特定の光変調素子に電圧が印加された後に、前記特定の光変調素子で反射したレーザ光の光量であって、前記特定の光変調素子における前記可動リボンの固有振動周期に自然数を乗じた期間の光量を取得する工程と、(b)前記光量取得部によって取得された前記光量の平均値を取得する工程とを含む。
【００１７】
また、第８の態様は、ベース面からの高さが一定の固定反射面を有する固定リボンと、前記ベース面からの高さが可変である可動反射面を有する可動リボンとを備えた光変調素子が、所定方向に沿って複数配列されてなり、当該複数の光変調素子が、変調器駆動部から駆動値に応じた電圧が印加されることによって、レーザ光を空間変調する空間光変調器を検査する検査方法であって、(A)特定の前記光変調素子の前記可動リボンの固有振動周期を示す情報を取得する工程と、(B)光量検出器によって測定された、特定の前記光変調素子で反射したレーザ光の光量に含まれる振動成分を抽出して、その振動周期を示す情報を取得する工程と、(C)前記(A)工程にて取得された前記固有振動周期を示す情報と、前記(B)工程にて取得された前記振動周期を示す情報とを比較して、前記光変調素子の異常を検出する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１８】
第１の態様に係る検査装置によると、固有振動数が示す周期の自然整数倍の期間に測定された光量を平均することによって、測定された光量に含まれる振動成分を相殺できる。このため、可動リボンの振動に起因する光量の変動を相殺できるため、変調素子本来の印加電圧に対応する光量値を取得できる。また、振動の消失を待たずに測定された光量を平均化するため、光量の取得時間を短縮できる。すなわち、光量値を迅速に決定できる。
【００１９】
また、第２の態様に係る検査装置によると、各電圧に対応する光量値を、迅速かつ適切に決定できため、ＩＶ特性情報を迅速かつ適切に取得できる。
【００２０】
また、第３の態様に係る検査装置によると、光量の落ち込みを検出することによって、光変調素子の異常を検出することができる。
【００２１】
また、第４の態様に係る検査装置によると、可動リボンに異常が発生することで、可動リボンの固有振動数が変化する可能性がある。この原理に基づき、固有振動数と、新たな測定によって取得された振動数とを比較することによって、光変調素子の異常を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る描画装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図２】実施形態に係る描画装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】実施形態に係る露光ヘッドを模式的に示す図である。
【図４】可動リボンおよび固定リボンに対して垂直な面における複数の光変調素子の概略断面図である。
【図５】実施形態に係る露光走査を説明するための概略平面図である。
【図６】実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。
【図７】実施形態に係る描画装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】特定の光変調素子のＩＶ特性の一例を示す図である。
【図９】特定の光変調素子において、測定用電圧を印可したときの光量の時間変化（時間波形）を示す図である。
【図１０】実施形態に係る描画装置の第１異常検出処理を説明するフローチャートである。
【図１１】１つの光変調素子にて反射した光の光量の時間波形を示す図である。
【図１２】実施形態に係る描画装置の第２異常検出処理を説明するフローチャートである。
【図１３】可動リボン及び固定リボンに対して垂直な面における光変調素子の概略断面図である。
【図１４】光変調素子で反射したレーザ光の光量の時間変化（時間波形）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。
【００２４】
＜１．描画装置１の全体構成＞
図１は、実施形態に係る描画装置１の構成を模式的に示す側面図である。図２は、実施形態に係る描画装置１の構成を模式的に示す平面図である。なお、図１および図２においては、説明の便宜上、カバーパネル１２の一部が図示省略されている。
【００２５】
描画装置１は、レジストなどの感光材料の層が形成された基板Ｗの上面に、ＣＡＤデータなどに応じて空間変調した光（描画光）を照射して、パターン（例えば、回路パターン）を露光（描画）する装置である。描画装置１で処理対象とされる基板Ｗは、例えば、半導体基板、プリント基板、液晶表示装置などに具備されるカラーフィルタ用基板、液晶表示装置やプラズマ表示装置などに具備されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、磁気ディスク用基板、光ディスク用基板、太陽電池用パネル、などである。以下の説明では、基板Ｗが、円形の半導体基板であるものとする。
【００２６】
描画装置１は、本体フレーム１１で構成される骨格の天井面、床面、および、周囲面にカバーパネル１２が取り付けられた構成を備えている。本体フレーム１１とカバーパネル１２とが、描画装置１の筐体を形成する。描画装置１の筐体の内部空間（すなわち、カバーパネル１２で囲われる空間）は、受け渡し領域１３と処理領域１４とに区分されている。処理領域１４には、基台１５が配置されている。また、基台１５上には、門型の支持フレーム１６が設けられている。
【００２７】
描画装置１は、搬送装置２、プリアライメント部３、ステージ４、ステージ駆動機構５、ステージ位置計測部６、マーク撮像ユニット７、露光ユニット８、および、制御部９を備える。これら各構成要素は、描画装置１の筐体内部（すなわち、受け渡し領域１３、および、処理領域１４）、あるいは、筐体外部（すなわち、本体フレーム１１の外側の空間）に配置される。
【００２８】
＜搬送装置２＞
搬送装置２は、基板Ｗを搬送する。搬送装置２は、受け渡し領域１３に配置され、処理領域１４に対する基板Ｗの搬出入を行う。搬送装置２は、具体的には、例えば、基板Ｗを支持するための２本のハンド２１，２１と、ハンド２１，２１を独立に移動（進退移動および昇降移動）させるハンド駆動機構２２とを備える。
【００２９】
描画装置１の筐体外部であって、受け渡し領域１３に隣接する位置には、カセットＣを載置するためのカセット載置部１７が配置されている。搬送装置２は、カセット載置部１７に載置されたカセットＣに収容された未処理の基板Ｗを取り出して処理領域１４に搬入するとともに、処理領域１４から処理済みの基板Ｗを搬出してカセットＣに収容する。なお、カセット載置部１７に対するカセットＣの受け渡しは、外部搬送装置（図示省略）によって行われる。
【００３０】
＜プリアライメント部３＞
プリアライメント部３は、基板Ｗが後述するステージ４に載置されるのに先だって、当該基板Ｗの回転位置を粗く補正する処理（プリアライメント処理）を行う。プリアライメント部３は、例えば、回転可能に構成された載置台と、載置台に載置された基板Ｗの外周縁の一部に形成された切り欠き部（例えば、ノッチ、オリエンテーションフラットなど）の位置を検出するセンサと、載置台を回転させる回転機構とを含んで構成することができる。この場合、プリアライメント部３におけるプリアライメント処理は、まず、載置台に載置された基板Ｗの切り欠き部の位置をセンサで検出し、続いて、回転機構が、当該切り欠き部の位置が定められた位置となるように載置台を回転させることによって行われる。
【００３１】
＜ステージ４＞
ステージ４は、筐体内部に基板Ｗを保持する保持部である。ステージ４は、処理領域１４に配置された基台１５上に配置される。ステージ４は、具体的には、例えば、平板状の外形を有し、その上面に基板Ｗを水平姿勢に載置して保持する。ステージ４の上面には、複数の吸引孔（図示省略）が形成されており、この吸引孔に負圧（吸引圧）を形成することによって、ステージ４上に載置された基板Ｗをステージ４の上面に固定保持する。
【００３２】
＜ステージ駆動機構５＞
ステージ駆動機構５は、ステージ４を基台１５に対して移動させる。ステージ駆動機構５は、処理領域１４に配置された基台１５上に配置される。
【００３３】
ステージ駆動機構５は、具体的には、ステージ４を回転方向（Ｚ軸周りの回転方向（θ軸方向））に回転させる回転機構５１と、回転機構５１を介してステージ４を支持する支持プレート５２と、支持プレート５２を副走査方向（Ｘ軸方向）に移動させる副走査機構５３とを備える。ステージ駆動機構５は、さらに、副走査機構５３を介して支持プレート５２を支持するベースプレート５４と、ベースプレート５４を主走査方向（Ｙ軸方向）に移動させる主走査機構５５とを備える。
【００３４】
回転機構５１は、ステージ４の上面（基板Ｗの載置面）の中心を通り、当該載置面に垂直な回転軸Ａを中心としてステージ４を回転させる。回転機構５１は、例えば、上端が載置面の裏面側に固着され、鉛直軸に沿って延在する回転軸部５１１と、回転軸部５１１の下端に設けられ、回転軸部５１１を回転させる回転駆動部（例えば、回転モータ）５１２とを含む構成とすることができる。この構成においては、回転駆動部５１２が回転軸部５１１を回転させることにより、ステージ４が水平面内で回転軸Ａを中心として回転することになる。
【００３５】
副走査機構５３は、支持プレート５２の下面に取り付けられた移動子とベースプレート５４の上面に敷設された固定子とにより構成されたリニアモータ５３１とを有している。また、ベースプレート５４には、副走査方向に延びる一対のガイド部材５３２が敷設されており、各ガイド部材５３２と支持プレート５２との間には、ガイド部材５３２に摺動しながら当該ガイド部材５３２に沿って移動可能なボールベアリングが設置されている。つまり、支持プレート５２は、当該ボールベアリングを介して一対のガイド部材５３２上に支持される。この構成においてリニアモータ５３１を動作させると、支持プレート５２はガイド部材５３２に案内された状態で副走査方向に沿って滑らかに移動する。
【００３６】
主走査機構５５は、ベースプレート５４の下面に取り付けられた移動子と基台１５上に敷設された固定子とにより構成されたリニアモータ５５１を有している。また、基台１５には、主走査方向に延びる一対のガイド部材５５２が敷設されており、各ガイド部材５５２とベースプレート５４との間には例えばエアベアリングが設置されている。エアベアリングにはユーティリティ設備から常時エアが供給されており、ベースプレート５４は、エアベアリングによってガイド部材５５２上に非接触で浮上支持される。この構成においてリニアモータ５５１を動作させると、ベースプレート５４はガイド部材５５２に案内された状態で主走査方向に沿って摩擦なしで滑らかに移動する。
【００３７】
＜ステージ位置計測部６＞
ステージ位置計測部６は、ステージ４の位置を計測する。ステージ位置計測部６は、具体的には、例えば、ステージ４外からステージ４に向けてレーザ光を出射するとともにその反射光を受光する。ステージ位置計測部６は、当該反射光と出射光との干渉からステージ４の位置（具体的には、主走査方向に沿うＹ位置、および、回転方向に沿うθ位置）を計測する、干渉式のレーザ測長器を構成する。
【００３８】
＜マーク撮像ユニット７＞
マーク撮像ユニット７は、ステージ４に保持された基板Ｗの上面を撮像する光学機器である。マーク撮像ユニット７は、支持フレーム１６に支持される。マーク撮像ユニット７は、具体的には、例えば、鏡筒と、フォーカシングレンズと、ＣＣＤイメージセンサと、駆動部とを備える。鏡筒は、描画装置１の筐体外部に配置された照明ユニット（すなわち、撮像用の照明光（ただし、照明光としては、基板Ｗ上のレジストなどを感光させない波長の光が選択されている）を供給する照明ユニット）７００と、ファイバケーブルなどを介して接続されている。ＣＣＤイメージセンサは、エリアイメージセンサ（二次元イメージセンサ）などにより構成される。また、駆動部は、モータなどにより構成され、フォーカシングレンズを駆動してその高さ位置を変更する。駆動部が、フォーカシングレンズの高さ位置を調整することによって、オートフォーカスが行われる。
【００３９】
このような構成を備えるマーク撮像ユニット７においては、照明ユニット７００から出射される光が鏡筒に導入され、フォーカシングレンズを介して、ステージ４上の基板Ｗの上面に導かれる。そして、その反射光が、ＣＣＤイメージセンサで受光される。これによって、基板Ｗの上面の撮像データが取得される。この撮像データは、制御部９に送られて、基板Ｗのアライメント（位置合わせ）に供される。
【００４０】
＜露光ユニット８＞
露光ユニット８は、描画光を形成する光学装置である。描画装置１は、露光ユニット８を２個備える。もっとも、露光ユニット８の搭載個数は、必ずしも２個である必要はなく、１個であってもよいし、３個以上であってもよい。
【００４１】
露光ユニット８は、露光ヘッド８０と、光源部８１とを備える。露光ヘッド８０は、変調ユニット８２と、投影光学系８３とを備える。光源部８１、変調ユニット８２および投影光学系８３は、支持フレーム１６に支持される。具体的には、例えば、光源部８１は、支持フレーム１６の天板上に載置される収容ボックスに収容される。また、変調ユニット８２および投影光学系８３は、支持フレーム１６の＋Ｙ側に固定された収容ボックスに収容される。
【００４２】
露光ユニット８が備える光源部８１、変調ユニット８２および投影光学系８３について、図１、図２に加え、図３を参照しながら説明する。図３は、実施形態に係る露光ヘッド８０を模式的に示す図である。
【００４３】
ａ．光源部８１
光源部８１は、露光ヘッド８０に向けて光を出射する。光源部８１は、具体的には、例えば、レーザ駆動部８１１と、レーザ駆動部８１１からの駆動を受けて出力ミラー（図示省略）からレーザ光を出射するレーザ発振器８１２とを備える。また、光源部８１は、レーザ発振器８１２から出射された光（スポットビーム）を、強度分布が均一な線状の光（すなわち、光束断面が帯状の光であるラインビーム）とする照明光学系８１３を備える。
【００４４】
光源部８１は、さらに、照明光学系８１３から出射されたラインビームを、空間光変調器３２の変調面３２０に収束させる描画用フォーカスレンズ８１４（第一レンズ）を備える。描画用フォーカスレンズ８１４は、例えば、シリンドリカルレンズにより構成され、そのシリンドリカル面（円筒面）を、入射光の上流側に向けるようにして配置される。また、描画用フォーカスレンズ８１４は、その中心線に、照明光学系８１３から出射されたラインビームが入射するような高さ位置に配置されている（以下、このような高さ位置を、描画用フォーカスレンズ８１４の「基準位置」ともいう）。ただし、描画用フォーカスレンズ８１４には、その高さ位置（Ｚ方向に沿う位置）を変更する機構が設けられており、描画用フォーカスレンズ８１４は、基準位置よりも高い（あるいは、低い）位置に配置される場合がある。
【００４５】
このような構成を備える光源部８１においては、レーザ駆動部８１１の駆動を受けてレーザ発振器８１２からレーザ光が出射され、当該レーザ光が、照明光学系８１３においてラインビームとされる。照明光学系８１３から出射されたラインビームは、描画用フォーカスレンズ８１４に入射し、そのシリンドリカル面から出射して、変調ユニット８２の変調面３２０に収束する。つまり、変調面３２０は、ラインビームの集光面となっている。
【００４６】
また、光源部８１は、アッテネータ８１５を備えている。アッテネータ８１５は、描画用フォーカスレンズ８１４から変調ユニット８２までの光路上に設けられている（図１および図３参照）。ただし、アッテネータ８１５を設ける位置は、これに限定されるものではなく、レーザ発振器８１２から基板Ｗに到るまでの光路上の適宜の位置に設けることができる。アッテネータ８１５は、制御部９から送信される制御信号に基づいて、光源部８１から出射される光の絞りを行う。これによって、アッテネータ８１５は、光源部８１から変調ユニット８２に向けて出射される光量を多段階に変更する。
【００４７】
ｂ．変調ユニット８２
変調ユニット８２は、ここに入射した光に、パターンデータに応じた空間変調を施す。ただし、「光を空間変調させる」とは、光の空間分布（振幅、位相、および偏光など）を変化させることを意味する。また、「パターンデータ」とは、光を照射すべき基板Ｗ上の位置情報が画素単位で記録されたデータである。パターンデータは、例えばネットワークなどを介して接続された外部端末装置から受信することによって、あるいは、記録媒体から読み取ることによって取得されて、後述する制御部９の記憶装置９４に格納される。
【００４８】
変調ユニット８２は、空間光変調器３２を備える。空間光変調器３２は、例えば電気的な制御によって光を空間変調させて、パターンの描画に寄与させる必要光と、パターンの描画に寄与させない不要光とを、互いに異なる方向に反射させる装置である。空間光変調器３２は、反射型及び回折格子型の空間光変調器であるＧＬＶ（Ｇｒａｔｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ Ｖａｌｖｅ）を含んで構成される。
【００４９】
図４は、可動リボン３２１ａおよび固定リボン３２１ｂに対して垂直な面における複数の光変調素子３２１の概略断面図である。各光変調素子３２１は、１つの可動リボン３２１ａおよび１つの固定リボン３２１ｂを備えている。
【００５０】
可動リボン３２１ａの上面および固定リボン３２１ｂの上面は、それぞれ背後のベース面３２２ｃに平行な可動反射面３２２ａおよび固定反射面３２２ｂを備えている。可動反射面３２２ａ及び固定反射面３２２ｂは、それぞれ、光変調素子３２１の配列方向（ここでは、Ｘ軸方向に平行な方向）に垂直に延びる帯状とされている。空間光変調器３２では、可動反射面３２２ａ及び固定反射面３２２ｂが、素子配列方向に交互に配列されている。
【００５１】
可動リボン３２１ａは、ベース面３２２ｃに対して昇降移動可能であり、可動反射面３２２ａのベース面３２２ｃからの高さは可変である。固定リボン３２１ｂはベース面３２２ｃに対して固定され、固定反射面３２２ｂのベース面３２２ｃからの高さも固定される。可動リボン３２１ａおよび固定リボン３２１ｂの表面は、入射光Ｌ１を反射するようにコーティングされている。
【００５２】
空間光変調器３２では、所定数個の光変調素子３２１が１個の変調単位を形成しており、この変調単位が、Ｘ軸方向に沿って一次元に複数個並んだ構成となっている。空間光変調器３２は、複数の光変調素子３２１のそれぞれに対して独立に電圧を印加可能なドライバ回路ユニット３３（変調器駆動部）に接続されている。ドライバ回路ユニット３３は、複数の光変調素子３２１の可動リボン３２１ａのそれぞれに対して個別的に、駆動値に対応した電圧を印可することが可能に構成されている。光変調素子３２１に電圧が印加されることによって、可動リボン３２１ａが固定リボン３２１ｂに対して凹むように撓む。このように、可動リボン３２１ａを凹ませることによって、各変調単位に入射した入射光Ｌ１が、０次光と０次以外の次数の回折光（非０次回折光）とに切り替えられる。
【００５３】
固定リボン３２１ｂに対する可動リボン３２１ａの凹み量は、可動リボン３２１ａに印可される電圧の大きさによって決定される。つまり、ドライバ回路ユニット３３が印可する電圧の大きさを制御することによって、可動リボン３２１ａの可動反射面３２２ａと、固定リボンの固定反射面３２２ｂとの高さの差が、複数段階で調節される。すなわち、各可動リボン３２１ａに印可される電圧の大きさに応じて、各変調単位の変調面３２０で反射した反射光Ｌ２の光量が複数の階調に変更される。
【００５４】
変調ユニット８２においては、制御部９の制御下で、空間光変調器３２の各変調単位の状態がパターンデータに応じて切り換えられつつ、照明光学系８１３から出射された光（ラインビーム）が、ミラー８２２を介して、空間光変調器３２の変調面３２０に、定められた角度で、入射する。ただし、ラインビームは、その線状の光束断面の長幅方向を、空間光変調器３２の複数の変調単位の配列方向（Ｘ軸方向）に沿わせるようにして、一列に配列された複数の変調単位に入射する。したがって、空間光変調器３２から出射される光は、副走査方向に沿って複数画素分の空間変調された光（ただし、１個の変調単位にて空間変調された光が、１画素分の光となる。）を含む、断面が帯状の描画光となっている。このように、空間光変調器３２は、光源部８１から出射された光を、変調面３２０で受光して、当該受光した光にパターンデータに応じた空間変調を施す。
【００５５】
ｃ．投影光学系８３
投影光学系８３は、空間光変調器３２から出射される描画光のうち、不要光を遮断するとともに必要光を基板Ｗの表面に導いて、必要光を基板Ｗの表面に結像させる。すなわち、空間光変調器３２から出射される描画光には、必要光と不要光とが含まれるところ、必要光はＺ軸に沿って−Ｚ方向に進行し、不要光はＺ軸から±Ｘ方向に僅かに傾斜した軸に沿って−Ｚ方向に進行する。投影光学系８３は、例えば、必要光のみを通過させるように真ん中に貫通孔が形成された遮断板８３１を備え、この遮断板８３１で不要光を遮断する。投影光学系８３には、この遮断板８３１の他に、ゴースト光を遮断する遮断板８３２、必要光の幅を広げる（あるいは狭める）ズーム部を構成する複数のレンズ８３３，８３４、必要光を定められた倍率として基板Ｗ上に結像させるフォーカシングレンズ８３５、フォーカシングレンズ８３５を駆動してその高さ位置を変更することによってオートフォーカスを行う駆動部（例えば、モータ）（図示省略）などがさらに含まれる。
【００５６】
また描画装置１は、複数の変調単位によって反射されたレーザ光の反射光量を検出する光量検出器３５を備えている。より具体的には、投影光学系８３を通過した光の一部は、ハーフミラー３４等によって光量検出器３５へ導かれる。光量検出器３５は、ラインセンサ等で構成されており、各変調単位について、反射光量を検出するように構成されている。なお、図示のように、ハーフミラー３４を省略し、投影光学系８３の直下に光量検出器３５を配置し、投影光学系８３を通過した光が光量検出器３５で直接検出されるようにしてもよい。
【００５７】
図５は、実施形態に係る露光走査を説明するための概略平面図である。露光走査においては、ステージ駆動機構５が、ステージ４を、主走査軸（Ｙ軸）に沿って往路方向（ここでは、例えば、＋Ｙ方向であるとする。）に移動させることによって、基板Ｗを各露光ヘッド８０に対して主走査軸に沿って相対的に移動させる（往路主走査）。これを基板Ｗからみると、各露光ヘッド８０は、矢印ＡＲ１１に示すように、基板Ｗを主走査軸に沿って−Ｙ方向に横断することになる。また、往路主走査の開始とともに、各露光ヘッド８０から描画光の照射が行われる。すなわち、パターンデータ（詳細には、パターンデータのうち、当該往路主走査で描画対象となるストライプ領域に描画するべきデータを記述した部分）が読み出され、該パターンデータに応じて変調ユニット８２が制御される。そして、各露光ヘッド８０から、該パターンデータに応じて空間変調が施された描画光が、基板Ｗに向けて照射される。
【００５８】
各露光ヘッド８０が、基板Ｗに向けて断続的に描画光を出射しながら、主走査軸に沿って基板Ｗを一回横断すると、１本のストライプ領域（主走査軸に沿って延在し、副走査軸に沿う幅が描画光の幅に相当する領域）に、パターン群が描画されることになる。ここでは、２個の露光ヘッド８０，８０が同時に基板Ｗを横断するので、一回の往路主走査により２つのストライプ領域のそれぞれにパターン群が描画されることになる。
【００５９】
描画光の照射を伴う往路主走査が終了すると、ステージ駆動機構５は、ステージ４を副走査軸（Ｘ軸）に沿って所定方向（例えば、−Ｘ方向）に、描画光の幅に相当する距離だけ移動させる。これによって、基板Ｗが各露光ヘッド８０に対して副査軸に沿って相対的に移動する（副走査）。これを基板Ｗからみると、矢印ＡＲ１２で示すように、各露光ヘッド８０が副走査軸に沿って＋Ｘ方向に、ストライプ領域の幅分だけ移動することになる。
【００６０】
副走査が終了すると、描画光の照射を伴う復路主走査が実行される。すなわち、ステージ駆動機構５は、ステージ４を主走査軸（Ｙ軸）に沿って復路方向（ここでは、−Ｙ方向）に移動させる。これによって、基板Ｗが各露光ヘッド８０に対して主走査軸に沿って相対的に移動する（復路主走査）。これを基板Ｗからみると、矢印ＡＲ１３で示すように、各露光ヘッド８０が、基板Ｗ上を、主走査軸に沿って＋Ｙ方向に移動して横断することになる。その一方で、復路主走査が開始されると、各露光ヘッド８０から描画光の照射が開始される。この復路主走査によって、先の往路主走査で描画されたストライプ領域の隣のストライプ領域に、パターン群が描画される。
【００６１】
描画光の照射を伴う復路主走査が終了すると、副走査が行われた上で、再び、描画光の照射を伴う往路主走査が行われる。当該往路主走査によって、先の復路主走査で描画されたストライプ領域の隣のストライプ領域に、パターン群が描画される。以後も同様に、副走査を挟みつつ、描画光の照射を伴う主走査が繰り返して行われ、描画対象領域の全域にパターンが描画されると、１つのパターンデータについての描画処理が終了する。
【００６２】
＜制御部９＞
図６は、実施形態に係る制御部９の構成を示すブロック図である。制御部９は、描画装置１が備える各部と電気的に接続されており、各種の演算処理を実行しつつ描画装置１の各部の動作を制御する。
【００６３】
制御部９は、例えば、図６に示されるように、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、記憶装置９４などがバスライン９５を介して相互接続された一般的なコンピュータとして構成される。ＲＯＭ９２は、基本プログラムなどを格納している。ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１が所定の処理を行う際の作業領域として供される。記憶装置９４は、フラッシュメモリ、あるいは、ハードディスク装置などの不揮発性の記憶装置によって構成されている。記憶装置９４にはプログラムＰＧがインストールされている。該プログラムＰＧに記述された手順に従って、主制御部としてのＣＰＵ９１が演算処理を行うことによって、各種機能（例えば、光量取得部９１１、平均値取得部９１３、ＩＶ特性情報取得部９１５、振動数取得部９１７、異常検出部９１９）が実現される。なお、各機能は、専用の論理回路で構成されたハードウェアによって実現してもよい。
【００６４】
プログラムＰＧは、通常、予め記憶装置９４などのメモリに格納されて使用されるものであるが、ＣＤ−ＲＯＭあるいはＤＶＤ−ＲＯＭ、外部のフラッシュメモリなどの記録媒体に記録された形態（プログラムプロダクト）で提供され（あるいは、ネットワークを介した外部サーバからのダウンロードなどにより提供され）、追加的または交換的に記憶装置９４などのメモリに格納されるものであってもよい。なお、制御部９において実現される一部あるいは全部の機能は、専用の論理回路などでハードウェア的に実現されてもよい。
【００６５】
また、記憶装置９４は、各光変調素子３２１における可動リボン３２１ａの固有振動周期を示す固有振動周期情報ＴＤ１を記憶している。本実施形態では、各可動リボン３２１ａの固有振動周期を示す情報が、固有振動周期情報ＴＤ１に記録されている。ここで、固有振動周期とは、各可動リボン３２１ａに電圧を印加した際に発生する可動反射面３２２ａの振動の周期をいう。なお、全ての可動リボン３２１ａを完全同一に形成することは困難であるため、振動周期は、各可動リボン３２１ａに固有である。また、「固有振動周期を示す情報」とは、固有振動周期を直接的または間接的に特定可能な情報をいう。したがって、例えば、固有振動周期の逆数である固有振動数を示す情報も、固有振動周期を示す情報に含まれる。
【００６６】
また、制御部９では、入力部９６、表示部９７、通信部９８もバスライン９５に接続されている。入力部９６は、例えば、キーボードおよびマウスによって構成される入力デバイスであり、オペレータからの各種の操作（コマンドや各種データの入力といった操作）を受け付ける。なお、入力部９６は、各種スイッチ、タッチパネルなどにより構成されてもよい。表示部９７は、液晶表示装置、ランプなどにより構成される表示装置であり、ＣＰＵ９１による制御の下、各種の情報を表示する。通信部９８は、ネットワークを介して外部装置との間でコマンドやデータなどの送受信を行うデータ通信機能を有する。
【００６７】
＜ＩＶ特性情報の取得処理＞
図７は、実施形態に係る描画装置１の動作を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートは、１または複数の光変調素子３２１の各々について、ＩＶ特性情報を取得するように構成されている。以下、特に断らない限り、図７に示すフローチャートの各工程は制御部９の制御の下に行われるものとする。また、図７のフローチャートを説明する前に、ＩＶ特性情報について説明する。
【００６８】
図８は、特定の光変調素子３２１のＩＶ特性の一例を示す図である。図８において、横軸は特定の光変調素子３２１に印可される電圧を示しており、縦軸は、反射光の光量を示している。電圧と光量との関係であるＩＶ特性は、横軸が電圧、縦軸が光量を示す二次元座標上では、図８に示すように曲線（ＩＶ曲線ＩＶＣ１）を描く。
【００６９】
また、一般的に、ＩＶ曲線ＩＶＣ１は、光量が最小（ＬＥｍｉｎ）となる点Ｐ１と、光量が最大（ＬＥｍａｘ）となる点Ｐ２を有している。以下においては、これらの点Ｐ１，Ｐ２を、ロールオーバーポイントとも称する。また、点Ｐ１，点Ｐ２の電圧を、それぞれ「Ｖｏｆｆ」、「Ｖｏｎ」とする。
【００７０】
光変調素子３２１のＩＶ特性を取得する場合、複数の電圧が測定用電圧として選択され、各測定用電圧に対応する光量が測定される。測定用電圧は任意に選択されるものである。例えば、点Ｐ１，Ｐ２の電圧であるＶｏｎ及びＶｏｆｆが明らかである場合、Ｖｏｎ及びＶｏｆｆ間の電圧差を一定間隔ｄで分割する複数の電圧が、測定用電圧として選択されてもよい。また、Ｖｏｎ及びＶｏｆｆ間から無作為に選択された複数の電圧が測定用電圧として選択されてもよい。
【００７１】
さらに、ＶｏｎからＶｏｆｆまでの範囲から外れる電圧が、測定用電圧として選択されてもよい。ただし、ロールオーバーポイントＰ１，Ｐ２間の範囲から大きく外れる電圧を可動リボン３２１ａに印可した場合、該可動リボン３２１ａが不可逆的に変形すること等によって、制御不能となるおそれがある（スナップダウン）。これを避けるため、ＶｏｎからＶｏｆｆまでの範囲の両側にさらに一定の制限値ＶＬ１を加えた範囲内から、測定用電圧が選択されることが望ましい。すなわち、Ｖｏｆｆ−ＶＬ１からＶｏｎ＋ＶＬ１までの範囲内で、複数の測定用電圧が選択されることが望ましい。
【００７２】
このようにして選択された測定用電圧の全てについて、対応する光量が測定されることによって、ＩＶ特性を示すＩＶ曲線ＩＶＣ１が取得されることとなる。このようなＩＶ特性を、光変調素子３２１毎に予め取得することによって、光変調素子３２１毎に目標の光量の光を出射させるのに必要な電圧を管理できる。すなわち、ドライバ回路ユニット３３が各光変調素子３２１を、各々のＩＶ特性情報に基づいて制御することで、レーザ光を目標のの光量値に変調できる。これによって、多階調でのパターン描画を適切に行うことができる。
【００７３】
図７に戻って、ＩＶ特性情報の取得処理が開始されると、まず、ＩＶ特性情報を取得する光変調素子３２１の指定が行われる（ステップＳ１０）。このステップＳ１０では、例えば、表示部９７に検査対象の光変調素子３２１を指定するための指定用画面が表示される。そして、オペレータがその画面を参照しつつ、入力部９６を介して検査すべき光変調素子３２１を指定する入力を行う。なお、全ての光変調素子３２１が自動的に指定されるように構成されていてもよい。
【００７４】
続いて、光量取得部９１１が、測定対象とされた１つの光変調素子３２１について、特定の測定用電圧を印可した際における、光量が取得される（ステップＳ１１）。このステップＳ１１では、特定の電圧（測定用電圧）が印可された後において、固有振動周期の自然数を乗じた期間についての光量が取得される。この詳細については、図９を参照しつつ説明する。
【００７５】
図９は、特定の光変調素子３２１において、測定用電圧を印可したときの光量の時間変化（時間波形ＴＷ１）を示す図である。特定の光変調素子３２１から得られる光量は、測定用電圧が印加された時間ｔ０の後、時間ｔ１に一定の光量ＬＶ１まで上昇する。そして、時間ｔ１以降、光量ＬＶ１を中心に上下に振動している。当該振動は、時間の経過とともに次第に収まり、時間ｔ２でほぼ定常状態となっている。以下、時間ｔ１から時間ｔ２までを振動期間と称する。
【００７６】
この、時間ｔ１からｔ２までにおける光量の上下の振動は、光変調素子３２１の可動リボン３２１ａが振動することによって生じるものであり（図１３参照）、その振動周期は、固有振動周期に対応している。ステップＳ１１では、記憶装置９４にあらかじめ保存されている固有振動周期情報ＴＤ１から、対象の光変調素子３２１の固有振動周期Ｔ１が取得される。そして、当該固有振動周期Ｔ１に自然数を乗じた期間Ｎ・Ｔ１（Ｎは自然数）の光量が取得される。
【００７７】
なお、ステップＳ１１よりも先に、図９に示すように、電圧が印可されるよりも前の時点から、振動が完了する時間ｔ２以降のある時点までの光量があらかじめ取得され、記憶装置９４（またはＲＡＭ９３）に保存されていてもよい。そして、ステップＳ１１において、予め保存されているデータの中から、振動期間に含まれるＮ・Ｔ１の期間（時間ｔ３からｔ４までの期間）の光量が取得されるようにしてもよい。
【００７８】
図７に戻って、ステップＳ１１が完了すると、続いて、平均値取得部９１３が、ステップＳ１１において取得された光量の平均値を取得し、記憶装置９４（またはＲＡＭ９３）に保存する（ステップＳ１２）。
【００７９】
ステップＳ１２では、固有振動周期Ｔ１に自然数を乗じた期間（Ｎ・Ｔ１）内に測定された光量を平均化することで、光量の振動成分が相殺される。したがって、印加された電圧に対応する光変調素子３２１の安定的な光量値を適切に決定できる。
【００８０】
続いて、描画装置１では、ＩＶ特性情報を取得するのに必要な、全ての測定用電圧に対応する光量値が取得されているか否かが判断される（ステップＳ１３）。全ての測定用電圧に対応する光量値が取得されていない場合は（ステップＳ１３においてＮｏ）、ステップＳ１１に戻り、異なる測定用電圧について、光量値の取得が行われる。
【００８１】
全ての測定用電圧に対応する光量値が取得されている場合には（ステップＳ１３においてＹｅｓ）、ＩＶ特性情報取得部９１５が、ＩＶ特性情報ＩＶＤ１を記憶装置９４（またはＲＡＭ９３）に保存する（ステップＳ１４）。ＩＶ特性情報ＩＶＤ１は、例えば、電圧毎の光量値が網羅的に記録されたデータ、あるいは、ＩＶ曲線ＩＶＣ１を示すデータ（具体的には、ＩＶ曲線ＩＶＣ１を近似した多項式等を示すデータ）とされる。ただし、ＩＶ特性情報ＩＶＤ１のデータ形式は、これらに限定されるものではない。すなわち、ＩＶ特性情報ＩＶＤ１のデータ形式は、光変調素子３２１のＩＶ特性を示すものであればどのようなものでもよい。
【００８２】
なお、ステップＳ１４において、特定の光変調素子３２１について、以前に取得されたＩＶ特性情報が記憶装置９４等に保存されている場合、この以前のＩＶ特性情報を新たに取得されたＩＶ特性情報に更新してもよい。更新後のＩＶ特性情報に基づいて、ドライバ回路ユニット３３が当該光変調素子３２１を制御することによって、当該光変調素子３２１から出力される光の光量を適切に制御できる。もちろん、以前のＩＶ特性情報をそのまま履歴情報として残しておいてもよい。例えば、変調素子３２１毎のＩＶ特性情報の履歴情報を参照することによって、各光変調素子３２１の劣化状況等を個別に判断できる。
【００８３】
ステップＳ１４が完了すると、他の光変調素子３２１について、ＩＶ特性情報の取得が不要か判定される（ステップＳ１５）。具体的には、ステップＳ１０において、複数の光変調素子３２１についてＩＶ特性情報を取得するように設定されていた場合に、ＩＶ特性情報が未取得の光変調素子３２１が存在するか否かが判定される。存在する場合には（ステップＳ１５においてＮｏ）、別の光変調素子３２１について、ステップＳ１１〜１４が再度実行される。これによって、一部または全部の光変調素子３２１について、ＩＶ特性情報が取得されることとなる。
【００８４】
光変調素子３２１のＩＶ特性情報を取得する場合、従来は、電圧印加後に可動リボン３２１ａの振動が収まって光量が安定化するまで待機していた。このため、測定用電圧に対応する光量値の取得に時間がかかってしまう。さらに全ての光変調素子３２１のＩＶ特性情報を取得する場合には、待機時間の発生によって、測定時間が長時間化していた。これに対して、本実施形態に係る描画装置１では、ステップＳ１１では、可動リボン３２１ａの振動が収まるのを待つことなく、光量を取得することができる。このため、安定的な光量値を取得する時間を、従来よりも短縮できる。すなわち、固有振動周期を利用することによって、光変調素子３２１の特定の電圧に対応した光量値を、迅速かつ容易に決定できる。
【００８５】
＜第１異常検出処理＞
図１０は、実施形態に係る描画装置１の第１異常検出処理を説明するフローチャートである。図１０に示すフローチャートは、１または２以上の光変調素子３２１の各々について、個々に異常を検出するように構成されている。以下、特に断らない限り、図１０に示すフローチャートの各工程は、制御部９の制御の下に行われるものとする。また、図１１は、１つの光変調素子３２１にて反射した光の光量の時間波形ＴＷ２を示す図である。
【００８６】
まず、検査となる光変調素子３２１の指定が受け付けられる（ステップＳ２０）。このステップＳ２０では、例えば表示部９７に検査対象の光変調素子３２１を指定するための指定用画面が表示され、オペレータがその画面を参照しつつ、入力部９６を介して指定入力することが考えられる。もちろん、全ての光変調素子３２１が検査対象に指定されてもよいし、１つまたは複数の光変調素子３２１が検査対象に指定されてもよい。
【００８７】
続いて、光量取得部９１１が、検査対象である１つの光変調素子３２１に電圧が印加された後の第１期間において、当該光変調素子３２１にて反射した光の光量を取得し、平均値取得部９１３が、その平均値（第一平均値）を取得する（ステップＳ２１）。ここで、第１期間とは、図１１に示されるように、光変調素子３２１に電圧が印加された時間ｔ０よりも後の所定の測定基準時点ｔ１０から、検査対象の可動リボン３２１ａの固有振動周期Ｔ１に自然数Ｍ１を乗じた期間（Ｍ１・Ｔ１）経過した時点ｔ１１までの期間をいう。図１１では、この第１期間は、光量値の立ち上がり後の期間であり、光量波形に振動が発生する期間となっている。第一期間は、固有振動周期Ｔ１の自然数倍の長さであるため、この期間の光量の平均をとることによって、振動成分が効果的に除かれた安定的な光量値（第一平均値Ｌｖ１０）を取得できる。
【００８８】
次に、光量取得部９１１が、光変調素子３２１に電圧が印加された後の第２期間において、当該光変調素子３２１にて反射した光の光量を取得し、平均値取得部９１３が、その平均値（第二平均値）を取得する（ステップＳ２２）。ここで、第２期間とは、図１１に示されるように、所定の測定基準時点ｔ１０を起点にして、検査対象の可動リボン３２１ａの固有振動周期Ｔ１に自然数Ｍ２を乗じた期間（Ｍ２・Ｔ２）経過した時点ｔ２０から、測定基準時点ｔ１０から固有振動周期Ｔ１に自然数Ｍ３を乗じた期間（Ｍ３・Ｔ１）経過した時点Ｔ２１までの期間をいう。時点ｔ２０から時点ｔ２１までの第２期間は、Ｍ２及びＭ３の差分値に固有振動周期Ｔ１を乗じた期間となっている。図示の例においては、この第２期間は、光量に振動が生じている。第２期間の光量の平均をとることによって、この振動成分を相殺することができるため、安定的な光量値（第二平均値ＬＶ２０）を取得できる。
【００８９】
続いて、異常検出部９１９が、ステップＳ２１で取得された第一平均値ＬＶ１０、及び、ステップＳ２２で取得された第２期間の光量の平均である第二平均値ＬＶ２０を比較し、光変調素子３２１の異常の有無を検出する（ステップＳ２３）。具体的には、第一平均値ＬＶ１０から第二平均値ＬＶ２０への減少量ＤＥ１に基づき光変調素子３２１の異常が検出される。具体的には、減少量ＤＥ（＝ＬＶ１０−ＬＶ２０）の第一平均値ＬＶ１０に対する割合を減少率として取得し、当該減少率が、予め記憶装置９４等に保存された閾値を越えた場合に、異常有りと異常検出部９１９が判定するようにしてもよい。また、異常検出部９１９が、減少率を求めることなく、減少量ＤＥそのものと異常検出用の閾値とを比較することによって、異常の有無を判定するように構成してもよい。
【００９０】
続いて、他の光変調素子３２１の検査が不要か判定される（ステップＳ２４）。具体的には、ステップＳ２０において、複数の光変調素子３２１を検査するように設定されていた場合に、未検査の光変調素子３２１が存在するかどうか判定される。未検査の光変調素子３２１が存在する場合は（ステップＳ２４においてＮｏ）、ステップＳ２１に戻って、当該別の光変調素子３２１の検査が行われる。ステップＳ２１からステップＳ２４が繰り返し実行されることによって、一部または全部の光変調素子３２１の検査が行われることとなる。
【００９１】
例えば、微小なゴミが可動リボン３２１ａに付着や、可動リボン３２１ａの損傷、あるいは、可動リボン３２１ａにおける導通異常等の各種要因によって、図９に示すように、時間経過に伴った光量の減少が発生する場合がある。本検査によると、このような異常を適切に検出することができるため、基板にパターンを描画する際に、露光不足が発生することを適切に抑制できる。
【００９２】
＜第２異常検出処理＞
図１２は、実施形態に係る描画装置１の第２異常検出処理を説明するフローチャートである。図１２に示すフローチャートは、１または複数の光変調素子３２１の各々について、個々の異常を検出するように構成されている。以下、特に断らない限り、図１２に示すフローチャートの各工程は、制御部９の制御の下に行われるものとする。
【００９３】
まず、検査となる光変調素子３２１の指定が受け付けられる（ステップＳ３０）。このステップＳ３０では、例えば表示部９７に検査対象の光変調素子３２１を指定するための指定用画面が表示され、オペレータがその画面を参照しつつ、入力部９６を介して指定入力することが考えられる。もちろん、全ての光変調素子３２１が検査対象に指定されてもよいし、１つまたは複数の光変調素子３２１が検査対象に指定されてもよい。
【００９４】
続いて、ステップＳ３０にて指定された１つの光変調素子３２１について、電圧が印加された後における、当該光変調素子３２１にて反射した光の光量が取得される（ステップＳ３１）。具体的には、図９に示すような時間波形ＴＷ１を示す光量が取得される。
【００９５】
次に、振動数取得部９１７が、ステップＳ３１において取得された光量の時間変化が示す振動成分を抽出し、その振動周期Ｔ２を取得する（ステップＳ３２）。より具体的には光量が上下に振動する振動期間（例えば、図９に示す、時間ｔ１から時間ｔ２までの期間）における光量の波形から、振動周期Ｔ２を取得する。なお、振動周期Ｔ２は、例えば、光量波形上の振動期間に含まれる複数の変曲点間の時間間隔に基づいて決定される。このとき、２つの変曲点間の時間間隔を複数取得し、これらを平均化することによって、バラツキを抑制するようにしてもよい。ステップＳ３２にて取得された振動周期Ｔ２を示す情報は、適宜、記憶装置９４またはＲＡＭ９３に保存される。なお、「振動周期を示す情報」とは、振動周期を直接または間接的に特定する情報をいう。例えば、振動周期の逆数である振動数も、振動周期を示す情報である。
【００９６】
続いて、異常検出部９１９によって、特定の光変調素子３２１について、異常の有無が検査される（ステップＳ３３）。具体的には、異常検出部９１９は、ステップＳ３２で得られた振動周期Ｔ２と、予め記憶装置９４に格納された固有振動周期情報ＴＤ１に記録された特定の光変調素子３２１についての固有振動周期Ｔ１とを比較する。ステップＳ３２で得られた振動数は、ステップＳ３１で取得した光量の測定時点における、特定の光変調素子３２１の可動リボン３２１ａの新たな固有振動周期である。固有振動周期情報ＴＤ１に保存された基準となる元の固有振動周期Ｔ１と、新たな固有振動周期Ｔ２とが相違する場合、可動リボン３２１ａに何らかの異常（例えば、ゴミの付着、損傷、反射面の酸化等による劣化）が発生している可能性がある。このような原理に基づいて、異常検出部９１９は、特定の光変調素子３２１の異常検出を行う。
【００９７】
なお、ステップＳ３３における異常検出の結果が、スピーカー、ディスプレイまたはランプ等で構成される通知部の音声出力、画像表示または点灯動作等によって、オペレータに通知されるようにしてもよい。
【００９８】
続いて、他の光変調素子３２１についての検査が不要か判定される（ステップＳ３４）。具体的には、ステップＳ３０において、複数の光変調素子３２１を検査するように設定されていた場合に、未検査の光変調素子が存在するか否かが判定される。未検査の光変調素子３２１が存在する場合は（ステップＳ３４においてＮｏ）、ステップＳ３１に戻って、当該別の光変調素子３２１の検査が行われる。ステップＳ３１からステップＳ３４が繰り返し実行されることによって、一部または全部の光変調素子３２１について、検査が行われることとなる。
【００９９】
なお、ステップＳ３２で取得された振動周期を示す情報を、新たな固有振動周期を示す情報として記憶装置９４等に格納してもよい。また、新たな固有振動周期を示す情報とともに、以前の固有振動周期を示す情報を履歴情報として記憶装置９４等に格納してもよい。
【０１００】
履歴情報として残された固有振動周期の変動と、現時点で検出された振動周期の変化量とを比較することによって、固有振動周期の変化の原因を推定することが可能である。例えば、現時点で検出された振動周期の変化量が比較的緩やかである場合は、その変化は、例えば反射面の劣化等によるものと推定される。また、現時点で発生した振動周期の変化量が比較的急峻である場合には、その変化が、例えばゴミなどの付着や損傷等によるものと推定される。これによって、推定された原因に対応するメンテナンスを適宜行われることによって、空間光変調器３２の各光変調素子３２１を適切な状態に保つことができる。
【０１０１】
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【０１０２】
例えば、描画装置１は、必ずしも、図７に示すＩＶ特性情報の取得処理、及び、図１２に示す異常検出処理の双方を実行可能に構成されている必要はなく、少なくともどちらか一方の処理のみが実行可能に構成されていてもよい。
【０１０３】
また、図７、図１０及び図１２に示す各処理は、空間光変調器３２が描画装置１に組み込まれた状態で行われている。しかしながら、図７、図１０及び図１２に示す各処理を実行可能に構成された検査装置において、描画装置１から取り外された空間光変調器３２の検査がなされてもよい。当該検査装置は、描画装置１の構成要素うち、図７、図１０及び図１２の処理の際に用いられる要素を最低限備えておればよい。
【０１０４】
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。また、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１  描画装置
３２  空間光変調器
３２０  変調面
３２１  光変調素子
３２１ａ  可動リボン
３２１ｂ  固定リボン
３２２ａ  可動反射面
３２２ｂ  固定反射面
３２２ｃ  ベース面
３３  ドライバ回路ユニット
３５  光量検出器
８０  露光ヘッド
８２  変調ユニット
８３  投影光学系
９  制御部
９１  ＣＰＵ
９１１  光量取得部
９１３  平均値取得部
９１５  ＩＶ特性情報取得部
９１７  振動数取得部
９１９  異常検出部
９４  記憶装置
ＩＶＣ１  ＩＶ曲線
ＩＶＤ１  ＩＶ特性情報
Ｌ１  入射光
Ｌ２  反射光
ＬＶ１  光量
Ｐ１，Ｐ２  ロールオーバーポイント
ＰＧ  プログラム
Ｔ１  周期
ＴＤ１  固有振動周期情報
ＴＷ１，ＴＷ９  時間波形
Ｗ  基板
【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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