CN109212748B - 光束扫描装置及光束扫描方法 - Google Patents

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Abstract

一种图案描绘装置，通过激光的扫描点在被照射体上描绘出规定的图案，具备：光源装置(14)，其射出上述激光；多个描绘单元(U1～U6)，其用于入射上述激光来生成上述扫描点，包含用上述激光进行扫描的光扫描部件和光学透镜系统，并设置成使上述扫描点在上述被照射体上的不同区域进行扫描；和多个选择用光学元件(50、58、66)，其为了对是否使来自上述光源装置的上述激光向上述多个描绘单元中的被选择的上述描绘单元入射进行切换，而沿着来自上述光源装置的上述激光的行进方向直列地配置。

Description

光束扫描装置及光束扫描方法
本发明申请是国际申请日为2015年04月27日、国际申请号为PCT/JP2015/062692、进入中国国家阶段的国家申请号为201580034744.8、发明名称为“图案描绘装置、图案描绘方法、器件制造方法、激光光源装置、光束扫描装置及光束扫描方法”的发明申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及使照射在被照射体上的光束的点光进行扫描的光束扫描装置及光束扫描方法、使点光进行扫描而在被照射体上描绘出规定图案的图案描绘装置及图案描绘方法、使用了该图案描绘方法的器件制造方法、和图案描绘装置及光束扫描装置中使用的激光光源装置。
背景技术
如日本特开昭61-134724号公报及日本特开2001-133710号公报公开那样，已知有如下激光照射装置、激光描绘装置：通过半反射镜将来自一个激光振荡器(激光束光源)的激光束分割为二，使分割得到的激光束各自向两个多面镜(polygon mirror)(旋转多面镜)入射，由此使两束激光束在被描绘体上进行扫描。另外，在日本特开2001-133710号公报中也公开了通过使向两个多面镜入射的分割得到的两束激光束各自通过AOM(声光调制元件)而被调制，其中该AOM响应描绘数据而接通/断开(On/Off)。
发明内容
但是，在基于多面镜进行的光束扫描中，根据多面镜的反射面数、多面镜之后的光学系统(fθ透镜等)的入射条件等，而具有在多面镜的旋转中存在无法将入射的激光束朝向被描绘体有效地反射的期间的情况。因此，即使如以往那样通过半反射镜将激光束分割为二并使其入射到两个多面镜，有时也存在无法将激光束有效地照射于被描绘体的期间、即非描绘期间，从而无法有效地利用来自光源的激光束。
本发明的第1方案为一种图案描绘装置，通过激光的扫描点在被照射体上描绘出规定的图案，具备：光源装置，其射出上述激光；多个描绘单元，其用于入射上述激光来生成上述扫描点，包含用上述激光进行扫描的光扫描部件和光学透镜系统，并设置成使上述扫描点在上述被照射体上的不同区域进行扫描；和多个选择用光学元件，其为了对是否使来自上述光源装置的上述激光向上述多个描绘单元中的被选择的上述描绘单元入射进行切换，而沿着来自上述光源装置的上述激光的行进方向直列地配置。
本发明的第2方案为一种图案描绘装置，通过激光的扫描点在被照射体上描绘出规定的图案，具备：光源装置，其射出上述激光；多个描绘单元，其为了入射上述激光来生成上述扫描点，而包含用上述激光进行扫描的光扫描部件和光学透镜系统，并设置成上述扫描点在上述被照射体上的不同区域进行扫描；多个选择用光学元件，其为了使来自上述光源装置的上述激光选择性地向上述多个描绘单元入射，而沿着来自上述光源装置的上述激光的行进方向直列地配置；和描绘用光调制器，其基于对要由上述扫描点在上述被照射体上描绘的图案进行规定的上述多个描绘单元各自的描绘数据，来调制向上述多个选择用光学元件入射的上述激光的强度。
本发明的第3方案具备：脉冲光源装置，其产生能够调整振荡周期的脉冲状的光束；第1描绘单元，其将来自上述脉冲光源装置的光束作为点光投射到被照射体上，并且以使该点光向上述被照射体的投射期间和非投射期间按规定的周期反复的方式使上述光束偏转，在上述投射期间内使上述点光沿着上述被照射体上的第1描绘线进行扫描；第2描绘单元，其将来自上述脉冲光源装置的光束作为点光投射到上述被照射体上，并且以使上述投射期间和上述非投射期间按规定的周期反复的方式使上述光束偏转，在上述投射期间内使上述点光沿着与上述第1描绘线不同的上述被照射体上的第2描绘线进行扫描；第1控制系统，其同步控制上述第1描绘单元和上述第2描绘单元，使得上述第1描绘单元的上述投射期间与上述第2描绘单元的上述非投射期间对应，上述第2描绘单元的上述投射期间与上述第1描绘单元的上述非投射期间对应；和第2控制系统，其控制上述脉冲光源装置，使得在上述第1描绘单元中的上述投射期间内，基于要由上述第1描绘线描绘的图案的第1描绘信息来控制上述光束的振荡，在上述第2描绘单元的上述投射期间内，基于要由上述第2描绘线描绘的图案的第2描绘信息来控制上述光束的振荡。
本发明的第4方案为一种图案描绘装置，一边根据描绘数据对会聚在被照射体上的紫外激光的点光进行强度调制，一边使上述点光和上述被照射体进行相对扫描，由此在上述被照射体上描绘出图案，具备：激光光源装置，其包含产生作为上述紫外激光的来源的种光的光源部、入射上述种光并将其放大的光放大器、和从放大后的上述种光生成上述紫外激光的波长转换光学元件；和描绘用调制装置，其为了对上述点光进行强度调制，而根据上述描绘数据来调制从上述光源部产生的上述种光的强度。
本发明的第5方案为一种图案描绘方法，一边根据描绘数据对会聚在被照射体上的紫外激光的点光进行强度调制，一边使上述点光和上述被照射体进行相对扫描，由此在上述被照射体上描绘出图案，包含：转换工序，通过光放大器将作为上述紫外激光的来源的种光放大，并通过波长转换光学元件将放大后的上述种光转换成上述紫外激光；和调制工序，为了对上述点光进行强度调制，而根据上述描绘数据来调制向上述光放大器入射的上述种光的强度。
本发明的第6方案为一种器件制造方法，包含：一边使作为上述被照射体而准备的光感应性的基板沿第1方向移动，一边通过上述第5方案的图案描绘方法在上述基板的光感应层上描绘器件用图案；和根据上述光感应层的上述点光的照射部分与非照射部分的不同，选择性地形成规定的图案材料。
本发明的第7方案为一种激光光源装置，与通过会聚在被照射体上的点光来描绘出图案的装置连接，且射出成为上述点光的光束，具备：第1半导体光源，其响应于规定周期的时钟脉冲，产生发光时间相对于上述规定周期短且峰值强度高的急剧升降的第1脉冲光；第2半导体光源，其响应于上述时钟脉冲，产生发光时间比上述规定周期短且比上述第1脉冲光的发光时间长、峰值强度低的宽广的第2脉冲光；光纤光放大器，其入射上述第1脉冲光或上述第2脉冲光；和切换部件，其基于要描绘的图案信息的输入，进行光学切换，以在上述点光向上述被照射体上投射时，使上述第1脉冲光向上述光纤光放大器入射，在上述点光不向上述被照射体上投射时，使上述第2脉冲光向上述光纤光放大器入射。
本发明的第8方案为一种光束扫描装置，以规定的位置关系配置有多个扫描单元，该扫描单元具备使来自光源装置的光束反复偏转的旋转多面镜、和入射偏转了的上述光束并使其会聚成在被照射体上进行一维扫描的点光的投射光学系统，所述光束扫描装置具备：光束切换部件，其以使来自上述光源装置的上述光束向多个上述扫描单元中的进行上述点光的一维扫描的一个上述扫描单元入射的方式，切换上述光束的光路；和光束切换控制部，其控制上述光束切换部件，使得基于上述扫描单元的上述旋转多面镜实现的上述光束的偏转按上述旋转多面镜的每隔至少一个的反射面反复进行，使多个上述扫描单元各自按顺序进行上述点光的一维扫描。
本发明的第9方案为一种光束扫描装置，具有多个以规定的位置关系配置有多个扫描单元的扫描模块，该扫描单元具有为了使来自光源装置的光束反复偏转而以一定的旋转速度旋转的旋转多面镜、和入射偏转了的上述光束并将其会聚成在被照射体上进行一维扫描的点光的投射光学系统，所述光束扫描装置具备：光束切换部件，其以使来自上述光源装置的上述光束向多个上述扫描单元中的进行上述点光的一维扫描的上述扫描单元入射的方式，切换上述光束的光路；和光束切换控制部，其控制上述光束切换部件，使得基于各上述扫描单元的上述旋转多面镜实现的上述光束的偏转切换成按上述旋转多面镜的连续的每个反射面反复进行的第1状态和按上述旋转多面镜的每隔至少一个的反射面反复进行的第2状态中的某一方，使多个上述扫描单元各自按顺序进行上述点光的一维扫描。
本发明的第10方案为一种光束扫描方法，以规定的位置关系配置有多个扫描单元，对被照射体进行光束扫描，该扫描单元具备供由旋转多面镜反复偏转的光束入射且将其会聚成在被照射体上进行一维扫描的点光的投射光学系统，所述光束扫描方法包含：以使上述多个扫描单元各自的上述旋转多面镜的旋转角度位置彼此成为规定的相位关系的方式使多个上述旋转多面镜同步旋转；和为了使基于多个上述扫描单元各自进行的上述点光的一维扫描按顺序进行，而以使基于上述旋转多面镜实现的上述光束的偏转按上述旋转多面镜的每隔至少一个的反射面反复进行的方式，切换上述光束入射的上述扫描单元。
本发明的第11方案为一种光束扫描方法，通过以规定的位置关系配置有多个扫描单元的光束扫描装置对被照射体进行光束扫描，该多个扫描单元具备供通过以一定的旋转速度旋转的旋转多面镜而反复偏转的光束入射并使其会聚成在被照射体上进行一维扫描的点光的投射光学系统，所述光束扫描方法包含：以使上述多个扫描单元各自的上述旋转多面镜的旋转角度位置彼此成为规定的相位关系的方式使多个上述旋转多面镜同步旋转；第1扫描工序，以使基于上述旋转多面镜实现的上述光束的偏转按上述旋转多面镜的连续的每个反射面反复进行的方式，切换上述光束入射的上述扫描单元，由此多个上述扫描单元各自按顺序进行上述点光的一维扫描；第2扫描工序，以使基于上述旋转多面镜实现的上述光束的偏转按上述旋转多面镜的每隔至少一个的反射面反复进行的方式，切换上述光束入射的上述扫描单元，由此多个上述扫描单元各自按顺序进行上述点光的一维扫描；切换工序，切换上述第1扫描工序和上述第2扫描工序。
本发明的第12方案为一种图案描绘方法，使用了描绘装置，该描绘装置将使来自光源装置的光束的点光沿着描绘线进行主扫描的多个扫描单元配置成根据各描绘线描绘的图案在基板上沿上述描绘线的主扫描方向接合，使上述多个扫描单元和上述基板在与上述主扫描方向交叉的副扫描方向上相对移动，所述图案描绘方法包含：在上述多个扫描单元中，选定与上述基板在上述主扫描方向上的宽度、或者上述基板上的要描绘图案的曝光区域的在上述主扫描方向上的宽度或位置对应的特定的扫描单元；和基于要由上述特定的扫描单元各自描绘的图案数据对上述光束进行强度调制后，经由发送来自上述光源装置的上述光束的光束配送单元，择一地向上述特定的扫描单元各自依次供给。
附图说明
图1是表示第1实施方式的包含对基板实施曝光处理的曝光装置的器件制造系统的概略结构的图。
图2是表示支承图1所示的描绘头及旋转筒的支承架的图。
图3是表示图1的描绘头的结构的图。
图4是图3所示的光导入光学系统的详细结构图。
图5是表示通过图3所示的各扫描单元扫描点光得到的描绘线的图。
图6是表示图3所示的各扫描单元的多面镜与描绘线的扫描方向之间的关系的图。
图7是用于说明图3所示的多面镜的反射面能够使激光偏转(反射)以使其入射到f-θ透镜的多面镜的旋转角度的图。
图8是将图3所示的光导入光学系统与多个扫描单元之间的光路示意化得到的图。
图9是表示上述第1实施方式的变形例中的描绘头的结构的图。
图10是图9所示的光导入光学系统的详细结构图。
图11是表示第2实施方式的描绘头的结构的图。
图12是表示图11所示的光导入光学系统的图。
图13是将图12所示的光导入光学系统与多个扫描单元之间的光路示意化得到的图。
图14是表示图13所示的多个扫描单元的各多面镜的旋转驱动用的控制电路例的框图。
图15是表示图14所示的控制电路的动作例的时序图。
图16是表示生成向图11～图13所示的描绘用光学元件供给的描绘位(bit)串数据的电路例的框图。
图17是表示第2实施方式的变形例中的光源装置的结构的图。
图18是表示第3实施方式的描绘控制用的控制单元的结构的框图。
图19是表示图18的控制单元在描绘图案时的各部分的信号状态和激光的振荡状态的时间图。
图20是表示由图17的光源装置的控制电路生成的脉冲光振荡用的时钟信号的时间图。
图21是说明为了修正描绘倍率而对图20的时钟信号进行修正的情形的时间图。
图22是说明一条描绘线(扫描线)中的描绘倍率的修正法的图。
图23是表示第4实施方式的包含对基板实施曝光处理的曝光装置的器件制造系统的概略结构的图。
图24是卷绕有基板的图23的旋转筒的详细图。
图25是表示点光的描绘线及形成在基板上的对准标记的图。
图26是光束切换部件的结构图。
图27A是从+Z方向侧观察基于选择用光学元件进行的光束的光路切换的图，图27B是从-Y方向侧观察基于选择用光学元件进行的光束的光路切换的图。
图28是表示扫描单元的光学结构的图。
图29是表示设在图28的多面镜周边的原点传感器的结构的图。
图30是表示原点信号的产生定时与描绘开始定时的关系的时间图。
图31是用于生成将原点信号间除而使其产生定时延迟了规定时间的副原点信号的副原点生成电路的结构图。
图32是表示由图31的副原点生成电路生成的副原点信号的时间图。
图33是表示曝光装置的电气结构的框图。
图34是表示输出原点信号、副原点信号及串行数据的定时的时间图。
图35是表示图33所示的描绘数据输出控制部的结构的图。
图36是第5实施方式的光束切换部件的结构图。
图37是表示图36的配置切换部件的位置为第1位置时的光路的图。
图38是表示第5实施方式中的光束切换控制部的结构的图。
图39是表示图38的逻辑电路的结构的图。
图40是说明图39的逻辑电路的动作的时序图。
图41是第6实施方式的光束切换部件的结构图。
图42是表示使第6实施方式中的选择用光学元件(声光调制元件)的配置旋转90度的情况下的结构的图。
图43是表示变形例3的基板的搬送形态与描绘线的配置关系的图。
图44是表示变形例5的选择用光学元件(声光调制元件)的驱动器电路的结构的图。
图45是表示图44中的驱动器电路的变形例的图。
具体实施方式
以下，针对本发明方式的图案描绘装置、图案描绘方法、光束扫描装置、光束扫描方法、器件制造方法及激光光源装置，举出优选的实施方式，参照附图详细进行说明。此外，本发明的方式不限定于这些实施方式，也包含施加各种变更或改进得到的实施方式。也就是说，在以下记载的结构要素中，包含本领域技术人员能够容易设想到的要素及实质相同的要素，以下记载的结构要素能够适当组合。另外，在不脱离本发明要旨的范围内能够进行结构要素的各种省略、置换或变更。
[第1实施方式]
图1是表示第1实施方式的包含对基板(被照射体)FS实施曝光处理的曝光装置EX的器件制造系统10的概略结构的图。此外，在以下的说明中，只要没有特别限定，设定以重力方向为Z方向的XYZ正交坐标系，并遵照图中所示的箭头来说明X方向、Y方向及Z方向。
器件制造系统10是例如构筑有制造作为电子器件的柔性显示器、柔性布线、柔性传感器等的生产线的制造系统。以下，作为电子器件以柔性显示器为前提来进行说明。作为柔性显示器，具有例如有机EL显示器、液晶显示器等。器件制造系统10具有所谓卷对卷(Roll To Roll)方式的构造，即从呈卷状卷绕有挠性片状的基板(片状基板)FS的未图示的供给辊送出基板FS，在对送出的基板FS连续地实施了各种处理后，通过未图示的回收辊卷收各种处理后的基板FS。基板FS具有基板FS的移动方向为长边方向(长边)、宽度方向为短边方向(短边)的带状形状。从上述供给辊送出的基板FS依次通过处理装置PR1、曝光装置(图案描绘装置、光束扫描装置)EX及处理装置PR2进行各种处理后，由上述回收辊卷收。
此外，X方向是在水平面内从处理装置PR1经由曝光装置EX而朝向处理装置PR2的方向(搬送方向)。Y方向是在水平面内与X方向正交的方向，是基板FS的宽度方向(短边方向)。Z方向是与X方向和Y方向正交的方向(上方向)，与重力作用的方向平行。
基板FS使用例如树脂膜、或者由不锈钢等金属或合金构成的箔(foil)等。作为树脂膜的材质，可以使用包含例如聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂、乙烯-乙烯醇共聚树脂、聚氯乙烯树脂、纤维素树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂及醋酸乙烯酯树脂中的至少一种以上的材料。另外，基板FS的厚度和刚性(杨氏模量)只要为在通过曝光装置EX的搬送路径时不会在基板FS上产生基于弯曲导致的折痕或不可逆褶皱这样的范围即可。作为基板FS的母材，厚度为25μm～200μm程度的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)等的膜是优选的片状基板的典型。
基板FS具有在由处理装置PR1、曝光装置EX及处理装置PR2实施的各处理中受热的情况，因此，优选选定热膨胀系数不显著大的材质的基板FS。例如，通过将无机填料混合于树脂膜中而能够抑制热膨胀系数。无机填料可以是例如氧化钛、氧化锌、氧化铝或氧化硅等。另外，基板FS可以是通过浮式法等制造的厚度为100μm左右的极薄玻璃的单层体，也可以是在该极薄玻璃上贴合上述树脂膜、箔等而成的层积体。
另外，基板FS的挠性(flexibility)是指即使对基板FS施加自重程度的力也不会剪断或断裂而使该基板FS能够挠曲的性质。另外，通过自重程度的力而弯曲的性质也包含于挠性。此外，根据基板FS的材质、大小、厚度、成膜于基板FS上的层构造、温度、湿度等环境等，挠性的程度会发生变化。无论哪种情况，只要在将基板FS正确地卷绕于本第1实施方式的器件制造系统10内的设在搬送路径上的各种搬送用辊、旋转筒等搬送方向转换用部件时不会压曲而产生折痕或产生破损(产生破裂、裂纹)地顺畅地搬送基板FS，就能称之为在挠性范围内。
处理装置PR1对将由曝光装置EX曝光处理的基板FS进行前工序的处理。处理装置PR1将进行了前工序的处理的基板FS向曝光装置EX输送。通过该前工序的处理，向曝光装置EX输送的基板FS成为在其表面上形成有感光性功能层(光感应层、感光层)的基板(感光基板)。
该感光性功能层是作为溶液涂布于基板FS上并通过干燥而成为层(膜)。感光性功能层典型为光致抗蚀剂(液状或干膜状)，但作为不需要显影处理的材料，存在受到紫外线照射的部分的亲疏液性被改性的感光性硅烷耦合剂(SAM)、或在受到紫外线照射的部分上显现出镀敷还原基的感光性还原剂等。在作为感光性功能层而使用感光性硅烷耦合剂的情况下，基板FS上的被紫外线曝光后的图案部分从疏液性改性为亲液性。因此，通过在成为亲液性的部分上选择性地涂布导电性油墨(含有银、铜等的导电性纳米粒子的油墨)或含有半导体材料的液体等，而能够形成构成薄膜晶体管(TFT)等的电极、半导体、绝缘、或者成为连接用的布线或电极的图案层。在作为感光性功能层而使用感光性还原剂的情况下，在基板上的被紫外线曝光后的图案部分上显现出镀敷还原基。因此，曝光后，通过立即将基板FS浸渍到含有钯离子等的镀敷液中一定时间，而形成(析出)基于钯的图案层。这样的镀敷处理为添加(additive)工艺，但除此以外，在以作为减去(subtractive)工艺的蚀刻处理为前提的情况下，也可以使向曝光装置EX输送的基板FS的母材为PET或PEN，并在其表面上整面地或选择性地蒸镀铝(Al)或铜(Cu)等的金属性薄膜，进而在其上层积光致抗蚀剂层。
在本第1实施方式中，曝光装置EX是不使用光罩的直接描绘方式的曝光装置、即所谓光栅扫描(raster scan)方式的曝光装置。曝光装置EX对从处理装置PR1供给的基板FS的被照射面(感光面)照射与显示器用的电子器件、电路或布线等用的规定图案相应的光图案。虽然以后详将细说明，但曝光装置EX一边将基板FS向+X方向(副扫描方向)搬送，一边使曝光用的光束(激光、照射光)LB的点光SP在基板FS上(基板FS的被照射面上)沿规定的扫描方向(Y方向)进行一维扫描，同时根据图案数据(描绘数据、描绘信息)高速地调制(On/Off)点光SP的强度。由此，在基板FS的作为被照射面的表面(感光面)上描绘曝光出与电子器件、电路或布线等的规定图案相应的光图案。也就是说，通过基板FS的副扫描和点光SP的主扫描，使得点光SP在基板FS的被照射面上相对地进行二维扫描，从而在基板FS上描绘曝光出规定图案。另外，基板FS由于沿着搬送方向(+X方向)被搬送，所以通过曝光装置EX被曝光出图案的曝光区域W沿着基板FS的长边方向隔开规定间隔地设有多个(参照图5)。由于在该曝光区域W中形成电子器件，所以曝光区域W也是电子器件形成区域。此外，电子器件是通过将多个图案层(形成有图案的层)重合而构成的，因此也可以通过曝光装置EX曝光出与各层对应的图案。
处理装置PR2对由曝光装置EX进行了曝光处理的基板FS进行后续工序的处理(例如镀敷处理或显影/蚀刻处理等)。通过该后续工序的处理，在基板FS上形成有器件的图案层。
如上所述，电子器件由于是通过将多个图案层重合而构成的，所以经由器件制造系统10的至少各处理而生成一个图案层。因此，为了生成电子器件，必须使图1所示那样的器件制造系统10的各处理至少进行两次。为此，通过将卷绕有基板FS的回收辊作为供给辊而安装到其他器件制造系统10，能够层积图案层。通过反复进行这样的动作而形成电子器件。因此，处理后的基板FS成为多个电子器件(曝光区域W)隔开规定间隔地沿着基板FS的长边方向相连的状态。也就是说，基板FS为多件同时处理用基板。
回收了以电子器件相连的状态形成的基板FS的回收辊也可以安装在未图示的切割装置上。安装有回收辊的切割装置按每个电子器件(电子器件形成区域W)对处理后的基板FS进行分割(切断)，由此使其成为多个电子器件。关于基板FS的尺寸，例如，宽度方向(成为短边的方向)的尺寸为10cm～2m程度，长度方向(成为长边的方向)的尺寸为10m以上。此外，基板FS的尺寸不限定于上述的尺寸。
接下来，详细说明曝光装置EX。曝光装置EX收纳在调温腔室ECV内。该调温腔室ECV通过将内部保持为规定温度，而抑制在内部被搬送的基板FS因温度导致的形状变化。调温腔室ECV经由被动或主动的防振单元SU1、SU2而配置在生产工厂的设置面E上。防振单元SU1、SU2降低来自设置面E的振动。该设置面E可以是工厂的地面本身，也可以是为了形成水平面而设置在地面上的设置台(基座：pedestal)上的面。曝光装置EX具备基板搬送机构12、光源装置(脉冲光源装置、激光光源装置)14、描绘头16和控制装置18。
基板搬送机构12在曝光装置EX内以规定速度搬送从处理装置PR1搬送来的基板FS，然后，以规定速度向处理装置PR2送出。通过该基板搬送机构12，规定了在曝光装置EX内搬送的基板FS的搬送路径。基板搬送机构12从基板FS的搬送方向的上游侧(-X方向侧)依次具有边缘位置控制器EPC、驱动辊R1、张力调整辊RT1、旋转筒(圆筒滚筒)DR、张力调整辊RT2、驱动辊R2及驱动辊R3。
边缘位置控制器EPC调整从处理装置PR1搬送的基板FS的宽度方向(Y方向、基板FS的短边方向)上的位置。也就是说，边缘位置控制器EPC以使在施加有规定张力的状态下搬送的基板FS的宽度方向的端部(边缘)处的位置相对于目标位置收敛于±十几μm～几十μm程度的范围(容许范围)内的方式，使基板FS沿宽度方向移动，来调整基板FS的宽度方向上的位置。边缘位置控制器EPC具有供基板FS搭挂的辊、和对基板FS的宽度方向的端部(边缘)的位置进行检测的未图示的边缘传感器(端部检测部)，基于边缘传感器检测出的检测信号，使边缘位置控制器EPC的上述辊沿Y方向移动，来调整基板FS的宽度方向上的位置。驱动辊R1一边保持从边缘位置控制器EPC搬送的基板FS的表背两面一边旋转，将基板FS朝向旋转筒DR搬送。此外，边缘位置控制器EPC也可以以使卷绕于旋转筒DR的基板FS的长边方向相对于旋转筒DR的中心轴(旋转轴)AXo始终正交的方式，适当调整基板FS的宽度方向上的位置，并且，以对基板FS的行进方向上的倾斜误差进行修正的方式，适当调整边缘位置控制器EPC的上述辊的旋转轴与Y轴的平行度。
旋转筒DR具有沿Y方向延伸且沿与重力的作用方向交叉的方向延伸的中心轴AXo、和距中心轴AXo一定半径的圆筒状的外周面，旋转筒DR仿照外周面(圆周面)沿长边方向支承基板FS的一部分，同时以中心轴AXo为中心旋转而向+X方向搬送基板FS。旋转筒DR以其圆周面支承供来自描绘头16的光束LB(点光SP)投射的基板FS上的曝光区域(部分)。在旋转筒DR的Y方向的两侧，设有以使旋转筒DR绕中心轴AXo旋转的方式由环状的轴承支承的轴Sft。该轴Sft通过被赋予来自由控制装置18控制的未图示的旋转驱动源(例如，由马达和减速机构等构成)的转矩而绕中心轴AXo旋转。此外，为了便于说明，将包含中心轴AXo且与YZ平面平行的平面称为中心面Poc。
驱动辊R2、R3沿着基板FS的搬送方向(+X方向)隔开规定间隔地配置，对曝光后的基板FS赋予规定的松弛(游隙)。驱动辊R2、R3与驱动辊R1同样地，一边保持基板FS的表背两面一边旋转，来朝向处理装置PR2搬送基板FS。驱动辊R2、R3相对于旋转筒DR而设在搬送方向的下游侧(+X方向侧)，该驱动辊R2相对于驱动辊R3而设在搬送方向的上游侧(-X方向侧)。张力调整辊RT1、RT2被向-Z方向施力，对卷绕并支承于旋转筒DR的基板FS沿长边方向赋予规定张力。由此，能够使对挂在旋转筒DR上的基板FS赋予的长边方向的张力在规定范围内稳定化。此外，控制装置18通过控制未图示的旋转驱动源(例如，由马达和减速机等构成)来使驱动辊R1～R3旋转。
光源装置14具有光源(脉冲光源)，射出脉冲状的光束(脉冲光、激光)LB。该光束LB是在370nm以下的波段中具有峰值波长的紫外线光，使光束LB的振荡频率(发光频率)为Fs。光源装置14射出的光束LB向描绘头16入射。光源装置14遵照控制装置18的控制，以发光频率Fs发出光束LB并射出。该光源装置14的结构将在后详细说明，但由产生红外波段的脉冲光的半导体激光元件、光纤放大器、将放大后的红外波段的脉冲光转换成紫外波段的脉冲光的波长转换元件(高次谐波产生元件)等构成，也可以使用得到振荡频率Fs为数百MHz、一个脉冲光的发光时间为皮秒程度的高亮度紫外线的脉冲光的光纤放大器激光光源。
描绘头16具备供光束LB分别入射的多个扫描单元Un(U1～U6)。描绘头16通过多个扫描单元(描绘单元)U1～U6来在由基板搬送机构12的旋转筒DR的圆周面支承的基板FS的一部分上描绘规定图案。描绘头16为排列有结构相同的多个扫描单元U1～U6的所谓多光束型的描绘头16。描绘头16对基板FS反复进行电子器件用的图案曝光，因此被曝光图案的曝光区域(电子器件形成区域)W沿着基板FS的长边方向隔开规定间隔地设有多个(参照图5)。控制装置18控制曝光装置EX的各部分，使各部分执行处理。该控制装置18包含计算机和存储有程序的存储介质，该计算机通过执行存储于存储介质的程序，而作为本第1实施方式的控制装置18发挥功能。
图2是表示支承描绘头16的多个扫描单元(描绘单元)Un及旋转筒DR的支承架(装置柱)30的图。支承架30具有主体架32、三点支承部34和描绘头支承部36。支承架30收纳在调温腔室ECV内。主体架32经由环状轴承以能够旋转的方式支承旋转筒DR、张力调整辊RT1(未图示)、RT2。三点支承部34设在主体架32的上端，以三点支承设于旋转筒DR上方的描绘头支承部36。
描绘头支承部36用于支承描绘头16的扫描单元Un(U1～U6)。描绘头支承部36相对于旋转筒DR的中心轴AXo而在搬送方向的下游侧(+X方向侧)、且沿着基板FS的宽度方向排列地支承扫描单元U1、U3、U5(参照图1)。另外，描绘头支承部36相对于中心轴AXo而在搬送方向的上游侧(-X方向侧)、且沿着基板FS的宽度方向(Y方向)排列地支承扫描单元U2、U4、U6(参照图1)。此外，在此，若基于一个扫描单元Un实现的Y方向上的扫描宽度(点光SP的扫描范围、描绘线SLn)作为一例为20～50mm程度，则通过将奇数号的三个扫描单元U1、U3、U5和偶数号的三个扫描单元U2、U4、U6这共计六个扫描单元Un沿Y方向配置，而能够将可描绘的Y方向的宽度扩大为120～300mm程度。
图3是表示描绘头16的结构的图。在本第1实施方式中，曝光装置EX具备两个光源装置14(14a、14b)。描绘头16具有多个扫描单元U1～U6、将来自光源装置14a的光束LB向多个扫描单元U1、U3、U5引导的光导入光学系统(光束切换部件)40a、和将来自光源装置14b的光束LB向多个扫描单元U2、U4、U6引导的光导入光学系统(光束切换部件)40b。
首先，使用图4来说明光导入光学系统(光束切换部件)40a。此外，光导入光学系统40a、40b具有相同结构，因此，在此对光导入光学系统40a进行说明并省略光导入光学系统40b的说明。
光导入光学系统40a从光源装置14(14a)侧起，具有聚光透镜42、准直透镜44、反射镜46、聚光透镜48、选择用光学元件50、反射镜52、准直透镜54、聚光透镜56、选择用光学元件58、反射镜60、准直透镜62、聚光透镜64、选择用光学元件66、反射镜68及吸收体70。
聚光透镜42及准直透镜44用于将从光源装置14a射出的光束LB放大。详细地说，首先，聚光透镜42将光束LB收敛于聚光透镜42的后侧的焦点位置，准直透镜44使由聚光透镜42收敛后发散的光束LB成为规定光束径(例如，数mm)的平行光。
反射镜46使通过准直透镜44而成为平行光的光束LB反射并向选择用光学元件50照射。聚光透镜48使向选择用光学元件50入射的光束LB以在选择用光学元件50内成为光束腰的方式会聚(收敛)。选择用光学元件50相对于光束LB而具有透射性，例如，使用声光调制元件(AOM：Acousto-Optic Modulator)。AOM若被施加超声波信号(高频信号)，则产生使入射的光束LB(零次光)以与高频频率相应的衍射角衍射的一次衍射光来作为射出光束(光束LBn)。此外，在本第1实施方式中，将从多个选择用光学元件50、58、66各自作为一次衍射光射出且向对应的扫描单元U1、U3、U5入射的光束LBn以LB1、LB3、LB5表示，将各选择用光学元件50、58、66作为起到使来自光源装置14(14a)的光束LB的光路偏转的功能的元件来处理。各选择用光学元件50、58、66的结构、功能、作用等可以彼此相同。选择用光学元件50、58、66遵照来自控制装置18的驱动信号(高频信号)的On/Off，而将使入射的光束LB衍射的衍射光的产生On/Off。
详细进行说明，选择用光学元件50在来自控制装置18的驱动信号(高频信号)为Off的情况下，将入射的光束LB向下一级的选择用光学元件58照射。另一方面，在来自控制装置18的驱动信号(高频信号)为On的情况下，选择用光学元件50使入射的光束LB衍射，将作为其一次衍射光的光束LB1向反射镜52照射。反射镜52使入射的光束LB1反射，而向扫描单元U1的准直透镜100照射。即，通过由控制装置18将选择用光学元件50切换(驱动)成On/Off，选择用光学元件50对是否使光束LB1向扫描单元U1入射进行切换。
在选择用光学元件50与选择用光学元件58之间，按以下顺序设有将向选择用光学元件58照射的光束LB恢复为平行光的准直透镜54、和使通过准直透镜54而成为平行光的光束LB再次以在选择用光学元件58内成为光束腰的方式会聚(收敛)的聚光透镜56。
选择用光学元件58与选择用光学元件50同样地，相对于光束LB而具有透射性，例如，使用声光调制元件(AOM)。选择用光学元件58在从控制装置18发送来的驱动信号(高频信号)为Off的情况下，使入射的光束LB直接透射而向选择用光学元件66照射，在从控制装置18发送来的驱动信号(高频信号)为On的情况下，使入射的光束LB衍射，并将作为其一次衍射光的光束LB3向反射镜60照射。反射镜60使入射的光束LB3反射，而向扫描单元U3的准直透镜100照射。即，通过由控制装置18将选择用光学元件58切换成On/Off，选择用光学元件58对是否使光束LB3向扫描单元U3入射进行切换。
在选择用光学元件58与选择用光学元件66之间，按以下顺序设有将向选择用光学元件66照射的光束LB恢复为平行光的准直透镜62、和使通过准直透镜62而成为平行光的光束LB再次以在选择用光学元件66内成为光束腰的方式会聚(收敛)的聚光透镜64。
选择用光学元件66与选择用光学元件50同样地，相对于光束LB而具有透射性，例如，使用声光调制元件(AOM)。选择用光学元件66在来自控制装置18的驱动信号(高频信号)为Off状态的情况下，将入射的光束LB朝向吸收体70照射，在来自控制装置18的驱动信号(高频信号)为On状态的情况下，使入射的光束LB衍射，并将作为其一次衍射光的光束LB5朝向反射镜68照射。反射镜68使入射的光束LB5反射，而向扫描单元U5的准直透镜100照射。即，通过由控制装置18将选择用光学元件66切换成On/Off，选择用光学元件66对是否使光束LB5向扫描单元U5入射进行切换。吸收体70是用于抑制光束LB泄漏到外部的吸收光束LB的光吸收体(lighttrap)。
针对光导入光学系统40b简单地进行说明，光导入光学系统40b的选择用光学元件50、58、66对是否使光束LB向扫描单元U2、U4、U6入射进行切换。该情况下，光导入光学系统40b的反射镜52、60、68将从选择用光学元件50、58、66射出的光束LB2、LB4、LB6反射而向扫描单元U2、U4、U6的准直透镜100照射。
此外，实际中的声光调制元件(AOM)的一次衍射光的产生效率为零次光的80％左右，因此，选择用光学元件50、58、66各自所偏转的光束LB1(LB2)、LB3(LB4)、LB5(LB6)与原来的光束LB的强度相比降低。另外，在选择用光学元件50、58、66中的某一个为On状态时，不衍射而直进的零次光残留20％左右，但其最终会被吸收体70吸收。
接下来，针对图3所示的多个扫描单元Un(U1～U6)进行说明。扫描单元Un将来自光源装置14(14a、14b)的光束LBn以在基板FS的被照射面上收敛成点光SP的方式进行投射，同时通过旋转的多面镜PM使该点光SP在基板FS的被照射面上沿着规定的直线状的描绘线(扫描线)SLn进行一维扫描。此外，将扫描单元U1的描绘线SLn用SL1表示，同样地，将扫描单元U2～U6的描绘线SLn用SL2～SL6表示。
图5是表示通过各扫描单元Un(U1～U6)而使点光SP扫描的描绘线SLn(SL1～SL6)的图。如图5所示，以通过多个扫描单元Un(U1～U6)的全部扫描单元覆盖曝光区域W的整个宽度方向的方式，由各扫描单元Un(U1～U6)分担扫描区域。由此，各扫描单元Un(U1～U6)能够按沿基板FS的宽度方向分割而成的多个区域的每个区域描绘图案。各描绘线SLn(SL1～SL6)的长度原则上相同。也就是说，沿着描绘线SL1～SL6各自扫描的光束LBn的点光SP的扫描距离原则上相同。此外，在想要增大曝光区域W的宽度的情况下，能够通过增大描绘线SLn自身的长度、或增加在Y方向上设置的扫描单元Un的数量来进行应对。
此外，实际上的各描绘线SLn(SL1～SL6)被设定成与点光SP能够在被照射面上实际扫描的最大长度相比稍短。例如，若假设在主扫描方向(Y方向)的描绘倍率为初始值(无倍率修正)的情况下可描绘图案的描绘线SLn的最大长度为30mm，则使描绘线SLn在扫描开始点侧和扫描结束点侧分别具有0.5mm左右的余裕而使得点光SP在被照射面上的最大扫描长度被设定为31mm左右。通过像这样进行设定，能够在点光SP的最大扫描长度31mm的范围内，在主扫描方向上对30mm的描绘线SLn的位置进行微调，或对描绘倍率进行微调。点光SP的最大扫描长度并不限定于31mm，主要根据扫描单元Un内的设在多面镜(旋转多面镜)PM之后的fθ透镜FT(参照图3)的孔径来确定，也可以为31mm以上。
多条描绘线(扫描线)SL1～SL6隔着中心面Poc在旋转筒DR的周向上配置成两列。描绘线SL1、SL3、SL5相对于中心面Poc位于搬送方向的下游侧(+X方向侧)的基板FS上。描绘线SL2、SL4、SL6相对于中心面Poc位于搬送方向的上游侧(-X方向侧)的基板FS上。各描绘线SLn(SL1～SL6)沿着基板FS的宽度方向、即旋转筒DR的中心轴AXo而大致平行，比基板FS的宽度方向的长度短。
描绘线SL1、SL3、SL5沿着基板FS的宽度方向(扫描方向，Y方向)隔开规定间隔地配置，描绘线SL2、SL4、SL6也同样地，沿着基板FS的宽度方向(扫描方向，Y方向)隔开规定间隔地配置。此时，描绘线SL2在基板FS的宽度方向上配置于描绘线SL1与描绘线SL3之间。同样地，描绘线SL3在基板FS的宽度方向上配置于描绘线SL2与描绘线SL4之间。描绘线SL4在基板FS的宽度方向上配置于描绘线SL3与描绘线SL5之间。描绘线SL5在基板FS的宽度方向上配置于描绘线SL4与描绘线SL6之间。即，描绘线SL1～SL6配置成将在基板FS上进行描绘的曝光区域W的整个宽度方向覆盖。
沿着奇数号的描绘线SL1、SL3、SL5各自而进行扫描的光束LBn(LB1、LB3、LB5)的点光SP的扫描方向为一维方向，且为相同方向。沿着偶数号的描绘线SL2、SL4、SL6各自而进行扫描的光束LBn(LB2、LB4、LB6)的点光SP的扫描方向为一维方向，且为相同方向。该沿着描绘线SL1、SL3、SL5进行扫描的光束LBn(点光SP)的扫描方向与沿着描绘线SL2、SL4、SL6进行扫描的光束LBn(点光SP)的扫描方向互为相反方向。详细地说，该沿着描绘线SL2、SL4、SL6进行扫描的光束LBn(点光SP)的扫描方向为+Y方向，沿着描绘线SL1、SL3、SL5进行扫描的光束LBn(点光SP)的扫描方向为-Y方向。其因使用向同一方向旋转的多面镜PM来作为扫描单元U1～U6的多面镜PM所致。由此，描绘线SL1、SL3、SL5的描绘开始位置(描绘开始点(扫描开始点)的位置)与描绘线SL2、SL4、SL6的描绘开始位置在Y方向上邻接(或一部分重复)。另外，描绘线SL3、SL5的描绘结束位置(描绘结束点(扫描结束点)的位置)与描绘线SL2、SL4的描绘结束位置在Y方向上邻接(或一部分重复)。在以使沿Y方向相邻的描绘线SLn的端部彼此的一部分重复的方式配置各描绘线SLn的情况下，例如，只要相对于各描绘线SLn的长度，包含描绘开始位置或描绘结束位置在内而在Y方向上以几％以下的范围重复即可。
此外，描绘线SLn的副扫描方向的宽度为与点光SP的尺寸(直径)
Figure BDA0001800316890000201
相应的大小。例如，在点光SP的尺寸
Figure BDA0001800316890000202
为3μm的情况下，描绘线SLn的副扫描方向的宽度也为3μm。点光SP也可以以重叠(over lap)规定长度(例如，点光SP的尺寸
Figure BDA0001800316890000203
的一半)的方式，沿着描绘线SLn投射。另外，在使沿Y方向相邻的描绘线SLn(例如，描绘线SL1和描绘线SL2)彼此邻接的情况(相接的情况)下，也只要重叠规定长度(例如，点光SP的尺寸
Figure BDA0001800316890000204
的一半)即可。
在本第1实施方式的情况下，由于来自光源装置14的光束LB为脉冲光，所以在主扫描期间投射于描绘线SLn上的点光SP与光束LB的振荡频率Fs相应地呈离散。因此，需要使由光束LB的一个脉冲光投射的点光SP和由下一个脉冲光投射的点光SP在主扫描方向上重叠。其重叠量是根据点光SP的尺寸
Figure BDA0001800316890000216
点光SP的扫描速度Vs、光束LB的振荡频率Fs而设定的，但在点光SP的强度分布近似高斯分布的情况下，只要相对于由点光SP的峰值强度的1/e2(或1/2)确定的实效的直径尺寸
Figure BDA0001800316890000212
而重叠
Figure BDA0001800316890000217
左右即可。因此，在副扫描方向(与描绘线SLn正交的方向)上，也期望设定成在沿着描绘线SLn的点光SP的一次扫描与下一次扫描之间，基板FS移动点光SP的实效的尺寸
Figure BDA0001800316890000214
的大致1/2以下的距离。另外，关于对基板FS上的感光性功能层的曝光量的设定，虽然能够用对光束LB(脉冲光)的峰值的调整来实现，但在不提高光束LB的强度的状况下想要增大曝光量时，只要通过点光SP的主扫描方向上的扫描速度Vs的降低、光束LB的振荡频率Fs的增大、和基板FS的副扫描方向上的搬送速度的降低等中的某一方，使点光SP在主扫描方向或副扫描方向上的重叠量增加到实效的尺寸
Figure BDA0001800316890000215
的1/2以上即可。
接下来，针对图3所示的扫描单元Un的结构进行说明。此外，各扫描单元U1～U6具有相同结构，因此，在此仅对扫描单元U1进行说明。扫描单元U1具有图4所示的反射镜52之后的准直透镜100、反射镜102、聚光透镜104、描绘用光学元件106、准直透镜108、反射镜110、柱面透镜CYa、反射镜114、多面镜(光扫描部件，偏转部件)PM、fθ透镜FT、柱面透镜CYb及反射镜122。准直透镜100、108、反射镜102、110、114、122、聚光透镜104、柱面透镜CYa、CYb及fθ透镜FT构成光学透镜系统。
在图3中反射镜102将从准直透镜100入射的光束LB1向-Z方向反射，而向作为描绘用光调制器的描绘用光学元件106入射。聚光透镜104使向描绘用光学元件106入射的光束LB1(平行光束)以在描绘用光学元件106内成为光束腰的方式会聚(收敛)。描绘用光学元件106相对于光束LB1而具有透射性，例如，使用声光调制元件(AOM)。描绘用光学元件106在来自控制装置18的驱动信号(高频信号)为Off状态时，将入射的光束LB1向未图示的屏蔽板或吸收体照射，在来自控制装置18的驱动信号(高频信号)为On状态时，使入射的光束LB1衍射，并将其一次衍射光(描绘光束，即，根据图案数据进行强度调制后的光束LB1)向反射镜110照射。上述屏蔽板及上述吸收体用于抑制光束LB1向外部泄漏。
在反射镜110与描绘用光学元件106之间，设有使向反射镜110入射的光束LB1成为平行光的准直透镜108。反射镜110将入射的光束LB1朝向反射镜114沿-X方向反射，反射镜114将入射的光束LB1朝向多面镜PM反射。多面镜(旋转多面镜)PM将入射的光束LB1朝向具有与X轴平行的光轴的fθ透镜FT沿-X方向侧反射。多面镜PM为了使光束LB1的点光SP在基板FS的被照射面上进行扫描，而使入射的光束LB1在与XY平面平行的面内偏转(反射)。具体地说，多面镜PM具有沿Z方向延伸的旋转轴AXp、和绕旋转轴AXp形成的多个反射面RP(在本第1实施方式中为八个反射面RP)。通过以旋转轴AXp为中心使该多面镜PM向规定的旋转方向旋转，而能够使照射到反射面RP上的脉冲状的光束LB1的反射角连续地变化。由此，通过一个反射面RP使光束LB1的反射方向偏转，能够使照射在基板FS的被照射面上的光束LB1的点光SP在扫描方向(基板FS的宽度方向，Y方向)上进行扫描。也就是说，多面镜PM使入射的光束LB1偏转，使点光SP沿着图5所示的描绘线(扫描线)SL1进行扫描。此外，多面镜PM通过未图示的旋转驱动源(例如，由马达和减速机构等构成)而以一定速度旋转。该旋转驱动源由控制装置18控制。
由于能够通过多面镜PM的一个反射面RP使光束LB1的点光SP沿着描绘线SL1进行扫描，所以在多面镜PM的一周旋转下，由点光SP在基板FS的被照射面上扫描出的描绘线SL1的数量最大为与反射面RP相同的数量即八条。如上所述，描绘线SL1的实效长度(例如，30mm)被设定成能够通过该多面镜PM使点光SP进行扫描的最大扫描长度(例如，31mm)以下的长度，在初始设定(设计上)中，在最大扫描长度的中央设定有描绘线SL1的中心点。
此外，作为一例，在将描绘线SL1的实效长度设为30mm，且一边使实效的尺寸
Figure BDA0001800316890000231
为3μm的点光SP每次1.5μm重叠、一边使点光SP沿着描绘线SL1照射于基板FS的被照射面上的情况下，在一次扫描中照射的点光SP的数量(来自光源装置14的光束LB的脉冲数)为20000(30mm/1.5μm)。另外，若将沿着描绘线SL1的点光SP的扫描时间设为200μsec，则必须在该期间照射20000次的脉冲状的点光SP，因此光源装置14的发光频率Fs成为Fs≥20000次/200μsec＝100MHz。
返回到扫描单元U1的结构的说明，设在反射镜110与反射镜114之间的柱面透镜CYa，在与扫描方向正交的Z方向(非扫描方向)上使光束LB1在多面镜PM的反射面RP上会聚(收敛)成沿与XY面平行的方向延伸的长椭圆状(狭缝状)。通过该柱面透镜CYa，即使在反射面RP相对于Z方向(Z轴)倾斜的情况(存在面倾倒误差的情况)下，也能够抑制其影响，抑制基于照射到基板FS上的光束LB1的点光的照射位置在基板FS的搬送方向(X方向)上错开。
由多面镜PM反射的光束LB1向包含聚光透镜的fθ透镜FT照射。具有沿X轴方向延伸的光轴的fθ透镜FT是使由多面镜PM反射的光束LB1在与XY平面平行的平面中以与X轴平行的方式向反射镜122投射的远心类的扫描透镜。光束LB1的向fθ透镜FT的入射角θ根据多面镜PM的旋转角(θ/2)而变化。fθ透镜FT将光束LB1投射到与该入射角θ成正比例的基板FS的被照射面上的像高位置。若将焦点距离设为fo，将像高位置设为y，则fθ透镜FT具有y＝fo·θ的关系。因此，能够通过该fθ透镜FT使光束LB1(点光SP)在Y方向上准确且等速地进行扫描。在向fθ透镜FT的入射角为0度时，入射到fθ透镜FT的光束LB1沿着fθ透镜FT的光轴上行进。
从fθ透镜FT照射的光束LB1经由反射镜122而在基板FS上成为点光SP地被照射。设在fθ透镜FT与反射镜122之间的柱面透镜CYb使会聚在基板FS上的光束LB1的点光SP成为直径为数μm程度(例如，3μm)的微小圆形，其母线与Y方向平行。由此，在基板FS上规定了基于点光(扫描点)SP的沿Y方向延伸的描绘线SL1(参照图5)。在没有柱面透镜CYb的情况下，通过多面镜PM的近前的柱面透镜CYa的作用，会聚在基板FS上的点光SP会成为沿与扫描方向(Y方向)正交的方向(X方向)延伸的长椭圆形。
像这样，在基板FS被沿X方向搬送的状态下，通过各扫描单元U1～U6而使光束LB的点光SP在扫描方向(Y方向)上进行扫描，由此在基板FS上描绘出规定的图案。该各扫描单元U1～U6以在基板FS上的不同区域进行扫描的方式配置于描绘头支承部36。此外，在将基板FS上的点光SP的扫描方向的尺寸(描绘线的长度)设为Ds、将点光SP在基板FS上的扫描速度(相对扫描的速度)设为Vs时，光束LB的振荡频率Fs需要满足Fs≥Vs/Ds的关系。这是因为，光束LB为脉冲光，所以若振荡频率Fs不满足Fs≥Vs/Ds的关系，则光束LB的点光SP会隔开规定间隔(间隙)地照射到基板FS上。若振荡频率Fs满足Fs≥Vs/Ds的关系，则点光SP能够以在扫描方向上相互重叠的方式照射到基板FS上，因此即使为脉冲振荡的光束LB，也能够在基板FS上良好地描绘出沿扫描方向实质连续的直线图案。此外，多面镜PM的旋转速度变得越快则点光SP的扫描速度Vs变得越快。
图6是表示各扫描单元U1～U6的多面镜PM与多条描绘线SLn(SL1～SL6)的扫描方向之间的关系的图。多个扫描单元U1、U3、U5和多个扫描单元U2、U4、U6中的反射镜114、多面镜PM及fθ透镜FT为关于中心面Poc对称的结构。因此，通过使各扫描单元U1～U6的多面镜PM向相同方向(向左)旋转，各扫描单元U1、U3、U5使光束LB的点光SP从描绘开始位置朝向描绘结束位置沿-Y方向进行扫描，各扫描单元U2、U4、U6使光束LB的点光SP从描绘开始位置朝向描绘结束位置沿+Y方向进行扫描。此外，也可以通过使各扫描单元U2、U4、U6的多面镜PM的旋转方向与各扫描单元U1、U3、U5的多面镜PM的旋转方向为相反方向，而使各扫描单元U1～U6的光束LB的点光SP的扫描方向调合为相同方向(+Y方向或-Y方向)。
在此，由于多面镜PM旋转，所以反射面RP的角度也随着时间经过而变化。因此，能够使入射到多面镜PM的特定反射面RP的光束LB入射到fθ透镜FT的多面镜PM的旋转角度α存在限制。
图7是用于说明扫描单元Un的多面镜PM的反射面RP能够使光束LBn偏转(反射)以使其入射到fθ透镜FT的多面镜PM的旋转角度α的图。该旋转角度α是扫描单元Un的多面镜PM能够通过一个反射面RP使点光SP在基板FS的被照射面上进行扫描的多面镜PM的最大扫描旋转角度范围。以下，将旋转角度α称为最大扫描旋转角度范围。多面镜PM以最大扫描旋转角度范围α旋转的期间为点光SP的有效扫描期间(最大扫描时间)。该最大扫描旋转角度范围α与上述的描绘线SLn的最大扫描长度对应，最大扫描旋转角度范围α变得越大则最大扫描长度变得越长。旋转角度β表示从光束LB向特定的一个反射面RP开始入射时的多面镜PM的角度至向上述特定的反射面RP的入射结束时的多面镜PM的角度为止的旋转角度。也就是说，旋转角度β是多面镜PM以反射面RP的一个面的量旋转的角度。旋转角度β由多面镜PM的反射面RP的数量Np规定，能够以β≈360/Np表示。因此，扫描单元Un的多面镜PM的上述特定的反射面RP无法使点光SP在基板FS的被照射面上进行扫描的、即由多面镜PM的上述特定的反射面RP反射的反射光无法入射到fθ透镜FT的、多面镜PM的非扫描旋转角度范围γ以γ＝β-α的关系式表示。该多面镜PM以非扫描旋转角度范围γ旋转的期间成为点光SP的无效扫描期间。在该非扫描旋转角度范围γ中，扫描单元Un无法将光束LBn照射到基板FS上。该旋转角度α与非扫描旋转角度范围γ具有算式(1)的关系。
γ＝(360度/Np)－α…(1)
(其中，N为多面镜PM所具有的反射面RP的数量)
在本第1实施方式中，由于多面镜PM具有八个反射面RP，所以N＝8。因此，算式(1)能够用算式(2)表示。
γ＝45度－α…(2)
最大扫描旋转角度范围α根据多面镜PM与fθ透镜FT的距离等条件而变化。例如，若将最大扫描旋转角度范围α设为15度，则非扫描旋转角度范围γ为30度，多面镜PM的扫描效率在图7中为α/β＝1/3。也就是说，在扫描单元Un的多面镜PM以非扫描旋转角度范围γ(30度)的量旋转的期间，入射到多面镜PM的光束LBn无用。
因此，在本第1实施方式中，切换供来自一个光源装置14的光束LB入射的扫描单元Un，而将光束LB周期性地分配给三个扫描单元Un，由此谋求扫描效率的提高。也就是说，通过使三个扫描单元Un的描绘期间(使点光SP进行扫描的扫描期间)相互错开，而使来自光源装置14的光束LB不会变得无用，从而谋求扫描效率的提高。
此外，虽然有效扫描期间(有效描绘期间)即最大扫描旋转角度范围α是能够使光束LBn向fθ透镜FT入射而使点光SP在描绘线SLn上有效进行扫描的范围，但最大扫描旋转角度范围α也根据fθ透镜FT的前侧的焦点距离等而变化。在与上述相同的八面的多面镜PM中最大扫描旋转角度范围α为10度的情况下，根据算式(2)，非描绘期间即非扫描旋转角度范围γ成为35度，此时的描绘的扫描效率为大约1/4(10/45)。相反地，在最大扫描旋转角度范围α为20度的情况下，根据算式(2)，非描绘期间即非扫描旋转角度范围γ成为25度，此时的描绘的扫描效率为大约1/2(20/45)。此外，在扫描效率为1/2以上的情况下，分配光束LB的扫描单元Un的数量也可以是两个。也就是说，能够分配光束LB的扫描单元Un的数量受扫描效率所限制。
图8是将光导入光学系统40a与多个扫描单元U1、U3、U5之间的光路示意化得到的图。在从控制装置18向选择用光学元件(AOM)50施加的驱动信号(高频信号)为On、向选择用光学元件58、66施加的驱动信号为Off的情况下，选择用光学元件50使入射的光束LB衍射。由此，由选择用光学元件50衍射的一次衍射光即光束LB1经由反射镜52而向扫描单元U1入射，光束LB不会入射到扫描单元U3、U5。同样地，在从控制装置18向选择用光学元件(AOM)58施加的驱动信号为On、向选择用光学元件50、66施加的驱动信号为Off的情况下，从Off状态的选择用光学元件50透射过的光束LB向选择用光学元件58入射，选择用光学元件58使入射的光束LB衍射。由此，由选择用光学元件58衍射的一次衍射光即光束LB3经由反射镜60而向扫描单元U3入射，光束LB不会入射到扫描单元U1、U5。另外，在从控制装置18向选择用光学元件(AOM)66施加的驱动信号为On、向选择用光学元件50、58施加的驱动信号为Off的情况下，从Off状态的选择用光学元件50、58透射过的光束LB向选择用光学元件66入射，选择用光学元件66使入射的光束LB衍射。由此，由选择用光学元件66衍射的一次衍射光即光束LB5通过反射镜68而向扫描单元U5入射，光束LB不会入射到扫描单元U1、U3。
像这样，通过将光导入光学系统40a的多个选择用光学元件50、58、66沿着来自光源装置14a的光束LB的行进方向直列地配置，而多个选择用光学元件50、58、66能够切换地选择是否使光束LBn(LB1、LB3、LB5)向多个扫描单元U1、U3、U5中的某一个扫描单元Un入射。控制装置18以光束LB入射的扫描单元Un按照例如扫描单元U1→扫描单元U3→扫描单元U5→扫描单元U1这样的顺序周期性地切换的方式，控制多个选择用光学元件50、58、66。即，以光束LBn(LB1、LB3、LB5)按顺序分别对多个扫描单元U1、U3、U5入射规定的扫描时间的方式进行切换。
扫描单元U1的多面镜PM在光束LB1向扫描单元U1入射的期间，其旋转受到控制装置18控制，使得能够将入射的光束LB1朝向fθ透镜FT反射。即，光束LB1向扫描单元U1入射的期间与基于扫描单元U1实现的光束LB1的点光SP的扫描期间(图7中的最大扫描旋转角度范围α)是同步的。换言之，扫描单元U1的多面镜PM与光束LB1入射的期间同步地使光束LB1偏转，以使入射到扫描单元U1的光束LB1的点光SP沿着描绘线SL1进行扫描。扫描单元U3、U5的多面镜PM也是同样地，在光束LB3、LB5向扫描单元U3、U5入射的期间，其旋转受到控制装置18控制，使得能够将入射的光束LB3、LB5向fθ透镜FT反射。即，光束LB3、LB5向扫描单元U3、U5入射的期间与基于扫描单元U3、U5实现的光束LB3、LB5的点光SP的扫描期间是同步的。换言之，扫描单元U3、U5的多面镜PM与光束LB3、LB5入射的期间同步地使光束LB3、LB5偏转，以使入射到扫描单元U3、U5的光束LB的点光SP沿着描绘线SL3、SL5进行扫描。
像这样，来自一个光源装置14a的光束LB分时地向三个扫描单元U1、U3、U5中的某一个扫描单元Un供给，因此，扫描单元U1、U3、U5各自的多面镜PM被控制旋转驱动，以使多面镜PM的旋转速度一致、且其旋转角度位置保持一定角度差(保持相位差)。关于其控制的具体例将在后叙述。
另外，控制装置18基于图案数据(描绘数据)，来控制向各扫描单元U1、U3、U5的描绘用光学元件106供给的驱动信号(高频信号)的On/Off，该图案数据对通过从各扫描单元U1、U3、U5照射的光束LB1、LB3、LB5的点光SP在基板FS上描绘的图案进行规定。由此，各扫描单元U1、U3、U5的描绘用光学元件106能够基于该On/Off的驱动信号，使入射的光束LB1、LB3、LB5衍射，来调制点光SP的强度。关于该图案数据，是例如将描绘图案的一个点(像素)设为3×3μm，按每个点使驱动信号为On(描绘)的情况下为“1”、使驱动信号为Off(非描绘)的情况下为“0”的2值数据作为位图(bit map)数据而生成的，并按各扫描单元Un暂时存储在存储器(RAM)内。
进一步详细说明按每一个扫描单元Un设置的图案数据，图案数据(描绘数据)是以沿着点光SP的扫描方向(主扫描方向，Y方向)的方向为行方向、以沿着基板FS的搬送方向(副扫描方向，X方向)的方向为列方向地被二维分解的多个像素的数据(以下，称为像素数据)所构成的位图数据。该像素数据是“0”或“1”的1位的数据。“0”的像素数据表示向基板FS照射的点光SP的强度为低水平(low level)，“1”的像素数据表示向基板FS上照射的点光SP的强度为高水平(high level)。图案数据的一列的量的像素数据与一条的量的描绘线SLn(SL1～SL6)对应，沿着一条描绘线SLn(SL1～SL6)而投射于基板FS的点光SP的强度根据一列的量的像素数据而被调制。将该一列的量的像素数据称为串行数据(serial data)(描绘信息)DLn。也就是说，图案数据是串行数据DLn沿列方向排列而成的位图数据。存在将扫描单元U1的图案数据的串行数据DLn用DL1表示，同样地，将扫描单元U2～U6的图案数据的串行数据DLn用DL2～DL6表示的情况。
控制装置18基于光束LBn入射的扫描单元Un的图案数据(由“0”、“1”构成的串行数据DLn)，向光束LBn入射的扫描单元Un的描绘用光学元件(AOM)106输入On/Off的驱动信号。描绘用光学元件106若被输入On的驱动信号则使入射的光束LBn衍射而向反射镜110照射，若被输入Off的驱动信号则将入射的光束LBn向未图示的上述屏蔽板或上述吸收体照射。其结果为，关于光束LBn入射的扫描单元Un，若描绘用光学元件106中输入On的驱动信号，则将光束LBn的点光SP照射到基板FS上(点光SP的强度变高)，若描绘用光学元件106中输入Off的驱动信号，则不将光束LBn的点光照射到基板FS上(点光SP的强度变为0)。因此，光束LBn入射的扫描单元Un能够沿着描绘线SLn在基板FS上描绘出基于图案数据的图案。
例如，控制装置18在光束LB3向扫描单元U3入射的情况下，基于扫描单元U3的图案数据，将扫描单元U3的描绘用光学元件106切换(驱动)成On/Off。由此，扫描单元U3能够沿着描绘线SL3在基板FS上描绘出基于图案数据的图案。像这样，各扫描单元U1、U3、U5能够沿着描绘线SL1、SL3、SL5来调制点光(扫描点)SP的强度，并在基板FS上描绘出基于图案数据的图案。
此外，虽然使用图8说明了光导入光学系统40a和多个扫描单元U1、U3、U5的动作，但对于光导入光学系统40b和多个扫描单元U2、U4、U6也是同样的。简单地进行说明，控制装置18以来自光源装置14b的光束LBn入射的偶数号的扫描单元Un按照例如扫描单元U2→扫描单元U4→扫描单元U6→扫描单元U2这样的顺序切换的方式，控制多个选择用光学元件50、58、66。即，以使光束LB按顺序分别对多个扫描单元U2、U4、U6入射规定的扫描时间的方式进行切换。各扫描单元U2、U4、U6的多面镜PM在基于控制装置18的控制下，与光束LBn入射的期间同步地使光束LBn偏转，以使入射的光束LBn的点光SP沿着描绘线SL2、SL4、SL6进行扫描。另外，控制装置18以各扫描单元U2、U4、U6能够沿着描绘线SL2、SL4、SL6在基板FS上描绘出基于图案数据的图案的方式，基于光束LBn(LB2、LB4、LB6)入射的扫描单元Un(U2、U4、U6)的图案数据(由“0”、“1”构成的串行数据DLn(DL2、DL4、DL6))来控制该扫描单元Un(U2、U4、U6)的描绘用光学元件(AOM)106。
如以上那样，在上述第1实施方式中，由于沿着来自光源装置14a(14b)的光束LB的行进方向直列地配置有多个选择用光学元件50、58、66，所以能够通过该多个选择用光学元件50、58、66将光束LBn分时地选择性地向多个扫描单元U1、U3、U5(扫描单元U2、U4、U6)中的某一个扫描单元Un入射，不会使光束LB变得无用，能够谋求光束LB的利用效率的提高。
另外，使多个(在此为三个)扫描单元Un各自的多面镜PM的旋转速度和旋转相位彼此同步，并且，与通过多个选择用光学元件50、58、66将光束LBn向各扫描单元Un入射的期间同步地，多面镜PM以使点光SP在基板FS上进行扫描的方式使光束LBn偏转，因此，不会使光束LB变得无用，能够谋求扫描效率的提高。
此外，选择用光学元件(AOM)50、58、66只要仅在基于扫描单元Un各自的多面镜PM实现的点光SP的一次扫描期间为On状态即可。例如，若将多面镜PM的反射面数设为Np，将多面镜PM的旋转速度Vp设为(rpm)制，则与多面镜PM的反射面RP的一面的量的旋转角度β对应的时间Tss成为Tss＝60/(Np·Vp)(秒)。例如，在反射面数Np为8、旋转速度Vp为3万的情况下，多面镜PM的一次旋转为2毫秒，时间Tss为0.25毫秒。将其换算成频率则为4kHz，这表示若与用于响应于图案数据而以几十MHz程度高速地调制紫外区域波长的光束LB的声光调制元件(描绘用光学元件106)相比，则可以是相当低的响应频率的声光调制元件。因此，选择用光学元件(AOM)50、58、66能够使用相对于入射的光束LB(零次光)而偏转的一次衍射光即LBn(LB1～LB6)的衍射角大的选择用光学元件。因此，将相对于从选择用光学元件50、58、66直线地透射过的光束LB的行进路线而偏转了的光束LBn(LB1～LB6)向扫描单元Un引导的反射镜52、60、68(参照图3、图4)的配置变得容易。
[上述第1实施方式的变形例]
上述第1实施方式可以如以下那样变形。在上述第1实施方式中，将光束LB分配给三个扫描单元Un，但在本变形例中，将来自一个光源装置14的光束LB分配给五个扫描单元Un。
图9是表示上述第1实施方式的变形例中的描绘头16的结构的图。在本变形例中，光源装置14为一个，描绘头16具有五个扫描单元Un(U1～U5)。此外，对与上述第1实施方式相同的结构标注相同的附图标记或省略图示，仅说明不同部分。此外，在图9中，省略了图3中所示的柱面透镜CYb的图示。
在本变形例中，取代光导入光学系统40a、40b而使用光导入光学系统(光束切换部件)130。如图10所示，光导入光学系统130除了先前的图4所示的聚光透镜42、准直透镜44、反射镜46、聚光透镜48、选择用光学元件50、反射镜52、准直透镜54、聚光透镜56、选择用光学元件58、反射镜60、准直透镜62、聚光透镜64、选择用光学元件66、反射镜68及吸收体70以外，还具备选择用光学元件132、反射镜134、准直透镜136、聚光透镜138、选择用光学元件140、反射镜142、准直透镜144及聚光透镜146。
选择用光学元件132、准直透镜136及聚光透镜138按该顺序设在聚光透镜56与选择用光学元件58之间。因此，在本变形例中，选择用光学元件50在来自控制装置18的驱动信号(高频信号)为Off的情况下，将入射的光束LB直接透射后向选择用光学元件132照射，聚光透镜56使向选择用光学元件132入射的光束LB以在选择用光学元件132内成为光束腰的方式会聚。
选择用光学元件132相对于光束LB而具有透射性，例如，使用声光调制元件(AOM)。选择用光学元件132在来自控制装置18的驱动信号为Off的情况下，将入射的光束LB直接透射后向选择用光学元件58照射，当来自控制装置18的驱动信号(高频信号)为On时，将使入射的光束LB衍射的一次衍射光即光束LB2向反射镜134照射。反射镜134使入射的光束LB2反射，而向扫描单元U2的准直透镜100入射。即，通过由控制装置18将选择用光学元件132切换成On/Off，而使选择用光学元件132对是否使光束LB2向扫描单元U2入射进行切换。准直透镜136使向选择用光学元件58照射的光束LB成为平行光，聚光透镜138使通过准直透镜136而成为平行光的光束LB以在选择用光学元件58内成为光束腰的方式会聚。
选择用光学元件140、准直透镜144及聚光透镜146按该顺序设在聚光透镜64与选择用光学元件66之间。因此，在本变形例中，选择用光学元件58在来自控制装置18的驱动信号为Off的情况下，将入射的光束LB直接透射后向选择用光学元件140照射，聚光透镜64使向选择用光学元件140入射的光束LB以在选择用光学元件140内成为光束腰的方式会聚。
选择用光学元件140相对于光束LB而具有透射性，例如，使用声光调制元件(AOM)。选择用光学元件140在来自控制装置18的驱动信号为Off的情况下，将入射的光束LB向选择用光学元件66照射，当来自控制装置18的驱动信号(高频信号)为On时，将使入射的光束LB衍射的一次衍射光即光束LB4向反射镜142照射。反射镜142使入射的光束LB4反射，而向扫描单元U4的准直透镜100照射。即，通过由控制装置18将选择用光学元件140切换成On/Off，而使选择用光学元件140对是否使光束LB4向扫描单元U4入射进行切换。准直透镜144使向选择用光学元件66照射的光束LB成为平行光，聚光透镜146使通过准直透镜144而成为平行光的光束LB以在选择用光学元件66内成为光束腰的方式会聚。
通过将该多个选择用光学元件(AOM)50、58、66、132、140串联(直列)地配置，能够使光束LBn向多个扫描单元U1～U5中的某一个扫描单元Un入射。控制装置18以光束LBn入射的扫描单元Un按照例如扫描单元U1→扫描单元U2→扫描单元U3→扫描单元U4→扫描单元U5→扫描单元U1这样的顺序周期性地切换的方式，控制多个选择用光学元件50、132、58、140、66。即，以光束LBn按顺序分别对多个扫描单元U1～U5入射规定的扫描时间的方式切换。另外，各扫描单元U1～U5的多面镜PM在基于控制装置18的控制下，与光束LBn入射的期间同步地使光束LBn偏转，以使入射的光束LBn的点光SP沿着描绘线SL1～SL5进行扫描。另外，控制装置18以各扫描单元Un能够沿着描绘线SLn在基板FS上描绘出基于图案数据的图案的方式，基于光束LBn入射的扫描单元Un的图案数据(由“0”、“1”构成的串行数据DLn)来控制该扫描单元Un的描绘用光学元件(AOM)106。
即，在本变形例的情况下，五个扫描单元U1～U5的各多面镜PM以旋转角度位置每次相位错开一定角度量的方式同步旋转。另外，在本变形例的情况下，将光束(激光)LB分时地分配给五个扫描单元U1～U5，因此，以光束LBn能够照射到多面镜PM的一个反射面RP的角度范围(图7中的旋转角度β)与由反射面RP反射的光束LBn向fθ透镜FT入射的最大的偏转角(图7中的角度2α)满足β≥5α的方式，来设定fθ透镜FT的前侧焦点距离和/或多面镜PM的反射面数Np。
像这样，在本变形例中，也不会使光束LB变得无用，能够提高来自光源装置14的光束LB的利用效率，而谋求扫描效率的提高。此外，在本变形例中，将来自一个光源装置14的光束LB分配给五个扫描单元Un，但也可以将来自一个光源装置14的光束LB分配给两个扫描单元Un，还可以将其分配给四个或六个以上的扫描单元Un。该情况下，若将所分配的扫描单元Un的数量设为n个，则以光束LBn能够照射到多面镜PM的一个反射面RP的角度范围(图7中的旋转角度β)与由反射面RP反射的光束LB向fθ透镜FT入射的最大的偏转角(图7中的角度2α)满足β≥n×α的方式，来设定fθ透镜FT的前侧焦点距离和/或多面镜PM的反射面数Np。另外，如在上述第1实施方式中说明那样，在将来自两个光源装置14(14a、14b)的光束LB分配给多个扫描单元Un的情况下，也不限于分配给三个扫描单元Un，可以分配给任意数量的扫描单元Un。例如，可以将来自光源装置14a的光束LB分配给五个扫描单元Un，将来自光源装置14b的光束LB分配给四个扫描单元Un。
[第2实施方式]
在上述第1实施方式中，由于在各扫描单元Un内的多面镜PM的近前设置描绘用光学元件(AOM)106，所以使用的描绘用光学元件106的数量变多，而成本变高。于是，在本第2实施方式中，在来自一个光源装置14的光束LB的光路上设置一个描绘用光调制器(AOM)，使用该一个描绘用光调制器来调制从多个扫描单元Un向基板FS照射的光束LBn的强度并使其描绘出图案。即，在第2实施方式中，在多个扫描单元Un的近前仅配置一个要求高响应性的描绘用光调制器(AOM)，在各扫描单元Un侧配置响应性可以低的选择用光学元件(AOM)。
图11是表示第2实施方式的描绘头16的结构的图，图12是表示图11所示的光导入光学系统40a的图。对与上述第1实施方式相同的结构标注相同的附图标记，并仅说明不同部分。此外，在图11中，省略了图3中所示的柱面透镜CYb的图示，光导入光学系统40a、40b具有相同结构，因此，在此对光导入光学系统40a进行说明，并省略光导入光学系统40b的说明。如图12所示，光导入光学系统40a除了先前的图4所示的聚光透镜42、准直透镜44、反射镜46、聚光透镜48、选择用光学元件50、反射镜52、准直透镜54、聚光透镜56、选择用光学元件58、反射镜60、准直透镜62、聚光透镜64、选择用光学元件66、反射镜68及吸收体70以外，还具备作为描绘用光调制器的的描绘用光学元件(AOM)150、准直透镜152、聚光透镜154及吸收体156。在本第2实施方式中，如图11所示，在各扫描单元U1～U6内不具有第1实施方式那样的描绘用光学元件106。
描绘用光学元件150、准直透镜152及聚光透镜154按该顺序设在聚光透镜48与选择用光学元件50之间。因此，在本第2实施方式中，反射镜46使通过准直透镜44而成为平行光的光束LB反射而朝向描绘用光学元件150。聚光透镜48使向描绘用光学元件150入射的光束LB以在描绘用光学元件150内成为光束腰的方式会聚(收敛)。
描绘用光学元件150相对于光束LB而具有透射性，例如，使用声光调制元件(AOM)。描绘用光学元件150与选择用光学元件50、58、66中的位于最靠光源装置14(14a)侧的初级的选择用光学元件50相比设在光源装置14(14a)侧。描绘用光学元件150在来自控制装置18的驱动信号(高频信号)为Off的情况下，将入射的光束LB向吸收体156照射，当来自控制装置18的驱动信号(高频信号)为On时，将使入射的光束LB衍射的作为一次衍射光的光束(描绘光束)LB向初级的选择用光学元件50照射。准直透镜152使向选择用光学元件50照射的光束LB成为平行光，聚光透镜154使通过准直透镜152而成为平行光的光束LB以在选择用光学元件50内成为光束腰的方式会聚(收敛)。
如图11所示，扫描单元U1～U6具有准直透镜100、反射镜102、反射镜110、柱面透镜CYa、反射镜114、多面镜PM、fθ透镜FT、柱面透镜CYb(在图11中省略图示)及反射镜122，而且，还具有作为光束成形透镜的第1成形透镜158a及第2成形透镜158b。也就是说，在本第2实施方式中，取代第1实施方式的聚光透镜104及准直透镜108，而在扫描单元U1～U6中设有第1成形透镜158a及第2成形透镜158b。
图13是将图12的光导入光学系统40a与多个扫描单元U1、U3、U5之间的光路示意化得到的图。控制装置18基于图案数据(由“0”、“1”构成的串行数据DL1、DL3、DL6)，向光导入光学系统40a的描绘用光学元件150输出On/Off的驱动信号(高频信号)，该图案数据对通过从各扫描单元U1、U3、U5照射的光束LB1、LB3、LB5的点光SP而在基板FS上描绘的图案进行规定。由此，光导入光学系统40a的描绘用光学元件150能够基于该On/Off的驱动信号使入射的光束LB衍射来调制点光SP的强度(使其On/Off)。
详细地进行说明，控制装置18基于光束LBn入射的扫描单元Un的图案数据，向描绘用光学元件150输入On/Off的驱动信号。描绘用光学元件150若被输入有On的驱动信号(高频信号)则使入射的光束LB衍射，而向选择用光学元件50照射(向选择用光学元件50入射的光束LB的强度变高)。另一方面，描绘用光学元件150若被输入有Off的驱动信号(高频信号)，则将入射的光束LB向吸收体156(图12)照射(向选择用光学元件50入射的光束LB的强度变为0)。因此，光束LBn入射的扫描单元Un能够沿着描绘线SLn将经强度调制的光束LB向基板FS照射，能够在基板FS上描绘基于图案数据的图案。
例如，在光束LB3向扫描单元U3入射的情况下，控制装置18基于扫描单元U3的图案数据，将光导入光学系统40a的描绘用光学元件150切换成On/Off。由此，扫描单元U3能够沿着描绘线SL3向基板FS照射经强度调制的光束LB，能够在基板FS上描绘出基于图案数据的图案。光束LBn入射的扫描单元Un以例如扫描单元U1→扫描单元U3→扫描单元U5→扫描单元U1的方式依次进行切换。因此，控制装置18同样地，以扫描单元U1的图案数据→扫描单元U3的图案数据→扫描单元U5的图案数据→扫描单元U1的图案数据的方式，对决定向光导入光学系统40a的描绘用光学元件150发送的On/Off信号的图案数据依次进行切换。然后，控制装置18基于依次切换得到的图案数据来控制光导入光学系统40a的描绘用光学元件150。由此，各扫描单元U1、U3、U5能够通过沿着描绘线SL1、SL3、SL5向基板FS照射经强度调制的光束LB，来在基板FS上描绘出与图案数据相应的图案。
以上，参照图14～图16详细说明适用于第2实施方式的控制系统的一部分结构及其动作。此外，以下说明的结构及动作也能够适用于第1实施方式。图14是作为一例的设在图11、图13中的三个扫描单元U1、U3、U5各自内的多面镜PM的旋转控制系统的框图，由于扫描单元U1、U3、U5的结构相同，所以对相同部件标注了相同的附图标记。在扫描单元U1、U3、U5各自中设有对通过多面镜PM而生成在基板FS上的描绘线(扫描线)SL1、SL3、SL5的扫描开始定时进行光电检测的原点传感器OP1、OP3、OP5。原点传感器OP1、OP3、OP5是向多面镜PM的反射面RP投射光并接收其反射光的光电检测器，每当点光SP来到描绘线SL1、SL3、SL5的扫描开始点的紧前位置时，分别输出脉冲状的原点信号SZ1、SZ3、SZ5。
定时计测部180输入原点信号SZ1、SZ3、SZ5，对原点信号SZ1、SZ3、SZ5各自的产生定时是否在规定的容许范围(时间间隔)内进行计测，若产生从该容许范围偏离的误差，则将与之相应的偏差信息输出至伺服控制装置182。伺服控制装置182向马达Mp(马达Mp对各扫描单元U1、U3、U5内的多面镜PM进行旋转驱动)的各伺服驱动电路部输出基于偏差信息的指令值。马达Mp的各伺服驱动电路部由反馈电路部FBC和伺服驱动电路(放大器)SCC构成，其中，该反馈电路部FBC输入来自安装在马达Mp的旋转轴上的编码器EN的升降脉冲信号(以下，称为编码器信号)，并输出与多面镜PM的旋转速度相应的速度信号，该伺服驱动电路(放大器)SCC输入来自伺服控制装置182的指令值和来自反馈电路部FBC的速度信号，并驱动马达Mp以成为与指令值相应的旋转速度。此外，伺服驱动电路部(反馈电路部FBC、伺服驱动电路SCC)、定时计测部180及伺服控制装置182构成控制装置18的一部分。
在本第2实施方式中，三个扫描单元U1、U3、U5内的各多面镜PM需要在其旋转角度位置中保持一定相位差且以相同速度旋转，为了实现该目的，定时计测部180输入原点信号SZ1、SZ3、SZ5，例如，进行图15的时序图所示那样的计测。
图15示意地示出在三个多面镜PM关于旋转角度以规定的容许范围内的相位差旋转的情况下生成的各种信号波形。在刚使各多面镜PM旋转之后，原点信号SZ1、SZ3、SZ5的相对的相位差各自不同，但定时计测部180例如以原点信号SZ1为基准，以与原点信号SZ1相同的频率(周期)产生其他原点信号SZ3、SZ5，且以三个原点信号SZ1、SZ3、SZ5间的时间间隔Ts1、Ts2、Ts3均相等的状态为基准值，计测与相对于该值的误差所对应的修正信息。定时计测部180将该修正信息向伺服控制装置182输出，由此扫描单元U3、U5的各马达Mp进行伺服控制，三个原点信号SZ1、SZ3、SZ5的产生定时如图15那样被控制成以Ts1＝Ts2＝Ts3稳定。
当原点信号SZ1、SZ3、SZ5的产生定时稳定后，定时计测部180向先前的图11～图13中所示的选择用光学元件50、58、66各自输出描绘使能(On)信号SPP1、SPP3、SPP5。描绘使能(On)信号SPP1、SPP3、SPP5在此仅在H电平的期间中使对应的选择用光学元件50、58、66进行调制动作(光的偏转切换动作)。由于在三个原点信号SZ1、SZ3、SZ5稳定后会维持一定的相位差(在此为原点信号SZ1的周期的1/3)，所以描绘使能信号SPP1、SPP3、SPP5的各上升(L→H)也具有一定的相位差。该描绘使能信号SPP1、SPP3、SPP5对应于用于切换选择用光学元件50、58、66的驱动信号(高频信号)。
描绘使能信号SPP1、SPP3、SPP5的下降(H→L)的定时是通过以定时计测部180内的计数器对用于在各描绘线SL1、SL3、SL5内将点光On/Off的时钟信号CLK进行计测而设定的。该时钟信号CLK掌管描绘用光学元件150(或图3中的描绘用光学元件106)的On/Off的定时，是由描绘线SLn(SL1、SL3、SL5)的长度、点光SP在基板FS上的尺寸、点光SP的扫描速度Vs等确定的。例如，在描绘线的长度为30mm、点光SP的尺寸(直径)为6μm、使点光SP在扫描方向上每次重叠3μm地On/Off的情况下，只要在定时计测部180内的计数器将时钟信号CLK计数到10000(30mm/3μm)次后，使描绘使能信号SPP1、SPP3、SPP5下降(H→L)即可。
另外，若将多面镜PM的反射面设为十个面、将其旋转速度设为Vp(rpm)，则各原点信号SZ1、SZ3、SZ5的频率为10Vp/60(Hz)。因此，在时间间隔稳定于Ts1＝Ts2＝Ts3的情况下，时间间隔Ts1成为60/(30Vp)秒。作为一例，若将多面镜PM的基准的旋转速度Vp设为8000rpm，则时间间隔Ts1成为60/(30·8000)秒＝250μS。
如图15那样，描绘使能信号SPP1、SPP3、SPP5的On时间(H电平的持续时间)Toa为来自多面镜PM的光束(激光)LB作为点光投射到基板FS上的期间(投射期间)，但需要设定得比时间间隔Ts1短。于是，例如，若将On时间Toa设定为200μS，则用于在此期间计数10000次的时钟信号CLK的频率成为10000/200＝50(MHz)。与这样的时钟信号CLK同步地，从图案数据(位图上的“0”或“1”)生成的描绘线SLn所对应的描绘位串数据Sdw或串行数据DLn(例如，10000位的量)被输出到描绘用光学元件150。此外，如图3那样，在扫描单元U1、U3、U5各自中设有描绘用光学元件106的结构中，与描绘线SL1对应的描绘位串数据Sdw或串行数据DL1被发送到扫描单元U1的描绘用光学元件106，与描绘线SL3对应的描绘位串数据Sdw或串行数据DL3被发送到扫描单元U3的描绘用光学元件106，与描绘线SL5对应的描绘位串数据Sdw或串行数据DL5被发送到扫描单元U5的描绘用光学元件106。
在本第2实施方式中，从三条描绘线SL1、SL3、SL5各自所对应的图案数据生成的描绘位串数据Sdw或串行数据DLn与描绘使能信号SPP1、SPP3、SPP5(或原点信号SZ1、SZ3、SZ5)同步地依次被供给用于描绘用光学元件150的On/Off。
图16示出生成这样的描绘位串数据Sdw的电路的一例，该电路具有生成电路(图案数据生成电路)301、303、305和OR电路GT8。生成电路301具备存储器部BM1、计数器部CN1及闸部GT1，生成电路303具备存储器部BM3、计数器部CN3及闸部GT3，生成电路305具备存储器部BM5、计数器部CN5及闸部GT5。该生成电路301、303、305及OR电路GT8构成控制装置18的一部分。
存储器部BM1、BM3、BM5是用于暂时存储与各扫描单元U1、U3、U5要描绘曝光的图案对应的位图数据(图案数据)的存储器。计数器部CN1、CN3、CN5是用于使各存储器部BM1、BM3、BM5内的位图数据(图案数据)中的接着要描绘的一条描绘线的量的位串(例如，10000位)逐位地作为与时钟信号CLK同步的串行数据DL1、DL3、DL5而在描绘使能信号SPP1、SPP3、SPP5为On的期间中输出的计数器。
各存储器部BM1、BM3、BM5内的位图数据通过未图示的地址计数器等按一条描绘线的量的数据而偏移。该偏移例如，若为存储器部BM1，则在一条描绘线的量的串行数据DL1输出结束后，接着成为主动的扫描单元U3的原点信号SZ3产生的定时进行。同样地，存储器部BM3内的位图数据的偏移在串行数据DL3输出结束后，接着成为主动的扫描单元U5的原点信号SZ5产生的定时进行，存储器部BM5内的位图数据的偏移在串行数据DL5输出结束后，接着成为主动的扫描单元U1的原点信号SZ1产生的定时进行。
这样依次生成的各串行数据DL1、DL3、DL5从在描绘使能信号SPP1、SPP3、SPP5为On的期间中打开的闸部GT1、GT3、GT5通过，而施加到三输入的OR电路GT8。OR电路GT8将按串行数据DL1→DL3→DL5→DL1···的顺序反复合成的位数据列作为描绘位串数据Sdw输出以用于描绘用光学元件150的On/Off。此外，如图3那样，在扫描单元U1、U3、U5各自中设有描绘用光学元件106的结构中，只要将从闸部GT1输出的串行数据DL1向扫描单元U1内的描绘用光学元件106发送、将从闸部GT3输出的串行数据DL3向扫描单元U3内的描绘用光学元件106发送、将从闸部GT5输出的串行数据DL5向扫描单元U5内的描绘用光学元件106发送即可。
如以上那样，描绘用光学元件150(或106)的On/Off需要响应于高速的时钟信号CLK(例如50MHz)，但选择用光学元件50、58、66只要与描绘使能信号SPP1、SPP3、SPP5(或原点信号SZ1、SZ3、SZ5)同步地进行On/Off即可，其响应频率在先前的数值例的情况下，时间间隔Toa(或Ts1)为200μS，因此可以为10KHz左右，能够利用透射率高且便宜的元件。此外，若将定时计测部180内的计数器所计数的、或图16中的计数器部CN1、CN3、CN5所计数的时钟信号CLK的频率设为Fcc、将来自光源装置14的光束LB的脉冲振荡的基本频率设为Fs，则将n设为1以上(优选为n≥2)的整数，且设定成满足n·Fcc＝Fs的关系即可。
以上，说明了使用图13的光导入光学系统40a和多个扫描单元U1、U3、U5的动作、及使用图14～图16的各扫描单元U1、U3、U5的描绘定时等，但对于光导入光学系统40b和多个扫描单元U2、U4、U6也是同样的。简单地进行说明，光束LB入射的扫描单元Un以例如扫描单元U2→扫描单元U4→扫描单元U6→扫描单元U2的方式依次进行切换。因此，控制装置18同样地，以扫描单元U2的图案数据→扫描单元U4的图案数据→扫描单元U6的图案数据→扫描单元U2的图案数据的方式，对决定向光导入光学系统40b的描绘用光学元件150发送的On/Off信号的图案数据依次进行切换。而且，控制装置18基于依次切换得到的图案数据来控制光导入光学系统40b的描绘用光学元件150。或者，通过图16所示那样的电路结构生成将三条描绘线的量的图案数据合成的描绘位串数据Sdw并向描绘用光学元件150供给。由此，各扫描单元U2、U4、U6通过沿着描绘线SL2、SL4、SL6向基板FS照射经强度调制的光束LB，而能够在基板FS上描绘出基于图案数据的图案。
在以上的上述第2实施方式中，除了上述第1实施方式的效果以外，还能得到以下的效果。即，在光导入光学系统40a内设置一个描绘用光学元件150，将该描绘用光学元件150与初级的选择用光学元件50相比靠光源装置14a侧配置，并用一个描绘用光学元件150根据图案来调制从多个扫描单元U1、U3、U5向基板FS照射的光束LB1、LB3、LB5的强度。同样地，在光导入光学系统40b内设置一个描绘用光学元件150，将该描绘用光学元件150与初级的选择用光学元件50相比靠光源装置14b侧配置，用一个描绘用光学元件150根据图案来调制从多个扫描单元U2、U4、U6向基板FS照射的光束LB2、LB4、LB6的强度。由此，能够减少声光调制元件的数量，成本降低。
此外，在上述第2实施方式中，以将光束LB分配成三条的描绘头16进行了说明，但也可以如在上述第1实施方式的变形例中说明那样是将光束LB分配成五条的描绘头16(参照图9及图10)。另外，在图9及图10的情况下，光源装置14为一个，因此描绘用光学元件150也为一个。
[第2实施方式的变形例]
上述第2实施方式可以如以下那样变形。在上述第2实施方式中，作为描绘用光调制器而将描绘用光学元件150设于光导入光学系统40a、40b，但在本变形例中，取代描绘用光学元件150而在光源装置14(14a、14b)内分别设置描绘用光调制器。此外，对与上述第2实施方式相同的结构标注相同的附图标记或省略图示，仅对不同部分进行说明。另外，将在光源装置14a、14b中设有描绘用光调制器的光源装置分别称作光源装置14A、14B，由于光源装置14A与光源装置14B具有相同结构，所以仅对光源装置14A进行说明。
图17是表示本变形例的光源装置(脉冲光源装置、激光光源装置)14A的结构的图。作为光纤激光装置的光源装置14A具备DFB半导体激光元件200、DFB半导体激光元件202、偏振光分束器204、作为描绘用光调制器的电光学元件206、该电光学元件206的驱动电路206a、偏振光分束器208、吸收体210、激发光源212、组合器214、光纤光放大器216、波长转换光学元件218、波长转换光学元件220、多个透镜元件GL、及包含时钟产生器222a的控制电路222。
DFB半导体激光元件(第1固体激光元件、第1半导体激光光源)200以规定频率(振荡频率、基本频率)Fs产生急剧升降(steep)或尖锐(sharp)的脉冲状的种光(激光)S1，DFB半导体激光元件(第2固体激光元件、第2半导体激光光源)202以规定频率Fs产生平缓(时间上宽广)的脉冲状的种光(激光)S2。DFB半导体激光元件200产生的种光S1的一个脉冲与DFB半导体激光元件202产生的种光S2的一个脉冲的能量大致相同，但偏振状态相互不同，峰值强度为种光S1较强。在本变形例中，以DFB半导体激光元件200产生的种光S1的偏振状态为S偏振、DFB半导体激光元件202产生的种光S2的偏振状态为P偏振进行说明。该DFB半导体激光元件200、202响应于由时钟产生器222a生成的时钟信号LTC(规定频率Fs)，并通过控制电路222的电气控制，而被控制成以振荡频率Fs发出种光S1、S2。该控制电路222由控制装置18控制。
此外，该时钟信号LTC成为向图16所示的计数器部CN1、CN3、CN5各自供给的时钟信号CLK的基频，将时钟信号LTC进行n分频(优选n为2以上的整数)而成为时钟信号CLK。另外，时钟产生器222a也具有将时钟信号LTC的基本频率Fs以±ΔF进行调整的功能、即对光束LB的脉冲振荡的时间间隔进行微调的功能。由此，例如，即使点光SP的扫描速度Vs稍微变动，也能通过对基本频率Fs进行微调来精密地确保在描绘线范围内描绘的图案的尺寸(描绘倍率)。
偏振光分束器204使S偏振的光透射、使P偏振的光反射，将DFB半导体激光元件200产生的种光S1和DFB半导体激光元件202产生的种光S2向电光学元件206引导。详细地说，偏振光分束器204通过使DFB半导体激光元件200产生的S偏振的种光S1透射而将种光S1向电光学元件206引导，通过使DFB半导体激光元件202产生的P偏振的种光S2反射而将种光S2向电光学元件206引导。DFB半导体激光元件200、202及偏振光分束器204构成生成种光S1、S2的激光光源部(光源部)205。
电光学元件206相对于种光S1、S2而具有透射性，例如，使用电光学调制器(EOM：Electro-Optic Modulator)。EOM响应于先前的图16所示的描绘位串数据Sdw(或串行数据DLn)的On/Off状态(高/低)，来通过驱动电路206a切换从偏振光分束器204通过而来的种光S1、S2的偏振状态。来自DFB半导体激光元件200、DFB半导体激光元件202各自的种光S1、S2的波段为800nm以上，较长，因此作为电光学元件206，能够使用偏振状态的切换响应性为GHz程度的电光学元件。
在输入到驱动电路206a的描绘位串数据Sdw(或串行数据DLn)的一位的像素数据为Off状态(低、“0”)时，电光学元件206不改变入射的种光S1或S2的偏振状态而直接将其向偏振光分束器208引导。另一方面，在输入到驱动电路206a的描绘位串数据Sdw(或串行数据DLn)为On状态(高、“1”)时，电光学元件206改变入射的种光S1或S2的偏振状态(将偏振方向改变90度)后向偏振光分束器208引导。像这样，通过使电光学元件206驱动，电光学元件206在描绘位串数据Sdw(或串行数据DLn)的像素数据为On状态(高)时，将S偏振的种光S1转换成P偏振的种光S1，将P偏振的种光S2转换成S偏振的种光S2。
偏振光分束器208使P偏振的光透射并经由透镜元件GL向组合器214引导，使S偏振的光反射并向吸收体210引导。激发光源212产生激发光，该产生的激发光经由光纤212a被向组合器214引导。组合器214将从偏振光分束器208照射的种光与激发光合成，并向光纤光放大器(光放大器)216输出。光纤光放大器216掺杂有能够由激发光激发的激光介质。因此，在合成的种光及激发光所传输的光纤光放大器216内，通过由激发光激发激光介质而使种光放大。作为在光纤光放大器216内掺杂的激光介质，使用铒(Er)、镱(Yb)、铥(Tm)等稀土类元素。该放大后的种光从光纤光放大器216的射出端216a以规定的发散角放射，由透镜元件GL收敛或准直化后向波长转换光学元件218入射。
波长转换光学元件(第1波长转换光学元件)218通过二次谐波产生(SecondHarmonic Generation：SHG)，将入射的种光(波长λ)转换成波长为λ/2的二次谐波。作为波长转换光学元件218，适合使用作为准相位匹配(Quasi Phase Matching：QPM)晶体的PPLN(Periodically Poled LiNbO3：周期性极化铌酸锂)晶体。此外，也能够使用PPLT(Periodically Poled LiTaO3：周期极化钽酸锂)晶体等。
波长转换光学元件(第2波长转换光学元件)220通过波长转换光学元件218所转换的二次谐波(波长为λ/2)与没有被波长转换光学元件218转换而残留的种光(波长为λ)的和频产生(Sum Frequency Generation：SFG)，而产生波长为λ/3的三次谐波。该三次谐波成为在370nm以下的波段中具有峰值波长的紫外线光(光束LB)。
如以上那样，在为将从图16所示的图案数据生成电路送出的描绘位串数据Sdw(或DLn)向图17的电光学元件206施加的结构的情况下，在描绘位串数据Sdw(或DLn)的一位的像素数据为Off状态(低、“0”)时，电光学元件206不改变入射的种光S1或S2的偏振状态而直接向偏振光分束器208引导。因此，从偏振光分束器208透射过的种光成为来自DFB半导体激光元件202的种光S2。因此，从光源装置14A最终输出的光束LB具有与来自DFB半导体激光元件202的种光S2相同的振荡曲线(时间特性)。即，该情况下，光束LB为脉冲的峰值强度低、且时间上宽广的弛缓特性。光纤光放大器216对像这样峰值强度低的种光S2的放大效率低，因此从光源装置14A输出的光束LB成为没有被放大到曝光所需能量的光。因此，该情况下，从曝光的观点来看，实质上结果与光源装置14A不射出光束LB的情况相同。也就是说，向基板FS照射的点光SP的强度成为低水平。然而，在不沿着各描绘线SLn(SL1～SL6)进行图案描绘的期间(非投射期间、非曝光期间)，即使来自种光S2的紫外区域的光束LB为微小强度也会持续放射，因此，在产生描绘线SLn(SL1～SL6)长时间持续处于基板FS上的相同位置的状态(例如，因搬送系统的故障导致的基板FS的紧急停止等)的情况下，只要在光源装置14A的光束LB的射出窗上设置可动光闸并关闭射出窗即可。
另一方面，在向图17的电光学元件206施加的描绘位串数据Sdw(或DLn)的一位的像素数据为On状态(高、“1”)时，电光学元件206改变入射的种光S1或S2的偏振状态后向偏振光分束器208引导。因此，从偏振光分束器208透射过的种光成为来自DFB半导体激光元件200的种光S1。因此，从光源装置14A输出的光束LB由来自DFB半导体激光元件200的种光S1生成。来自DFB半导体激光元件200的种光S1由于峰值强度强，所以被光纤光放大器216高效地放大，从光源装置14A输出的光束LB具有基板FS的曝光所需的能量。也就是说，向基板FS照射的点光SP的强度成为高水平。
像这样，由于在光源装置14A内设有作为描绘用光调制器的电光学元件206，所以与在上述第2实施方式中控制描绘用光学元件150的情况同样地，通过控制电光学元件206，能够得到与上述第2实施方式相同的效果。也就是说，基于光束LB入射的扫描单元Un的图案数据(或图15、图16中的描绘位串数据Sdw)，将电光学元件206切换(驱动)成On/Off，由此，能够根据要描绘的图案来调制向初级的选择用光学元件50入射的光束LB的强度、即通过各扫描单元Un(U1～U6)照射到基板FS上的光束LB的点光SP的强度。
此外，在图17的结构中，也考虑到省略DFB半导体激光元件202及偏振光分束器204，在基于图案数据(描绘数据)进行的电光学元件206的切换下仅将来自DFB半导体激光元件200的种光S1脉冲串(Burst)波状地向光纤光放大器216引导。但是，若采用该结构，则种光S1向光纤光放大器216的入射周期性根据要描绘的图案而大幅紊乱。即，在来自DFB半导体激光元件202的种光S1不向光纤光放大器216入射的状态持续后，若种光S1向光纤光放大器216入射，则刚入射之后的种光S1与通常时相比以大放大率被放大，存在从光纤光放大器216产生具有规定以上的大强度的光束的问题。于是，在本变形例中，作为优选的方式，通过在种光S1不向光纤光放大器216入射的期间使来自DFB半导体激光元件202的种光S2(峰值强度低的宽广的脉冲光)向光纤光放大器216入射，而解决了这种问题。
另外，虽然对电光学元件206进行切换，但也可以基于图案数据(描绘位串数据Sdw或串行数据DLn)来驱动DFB半导体激光元件200、202。也就是说，控制电路222基于图案数据(描绘位串数据Sdw或DLn)，控制DFB半导体激光元件200、202，选择性(择一)地产生以规定频率Fs脉冲状地振荡的种光S1、S2。该情况下，不需要偏振光分束器204、208、电光学元件206及吸收体210，从DFB半导体激光元件200、202中的某一方选择性地脉冲振荡的种光S1、S2的一方直接向组合器214入射。此时，控制电路222以来自DFB半导体激光元件200的种光S1和来自DFB半导体激光元件202的种光S2不会同时向光纤光放大器216入射的方式，控制各DFB半导体激光元件200、202的驱动。即，在对基板FS照射各光束LBn的点光SP的情况下，以仅种光S1向光纤光放大器216入射的方式控制DFB半导体激光元件200。另外，在不对基板FS照射光束LBn的点光SP(点光SP的强度极低)的情况下，以仅种光S2向光纤光放大器216入射的方式控制DFB半导体激光元件202。像这样，基于图案数据(描绘位串数据Sdw的H或L)的像素数据(高/低)来决定是否对基板FS照射光束LBn。另外，该情况下的种光S1、S2的偏振状态也可以均为P偏振。
像这样，在本变形例中，也能够减少声光调制元件的数量，成本变低。
此外，也可以将本变形例的光源装置14A、14B用于上述第1实施方式的光源装置14a、14b。该情况下，可以根据图案数据(描绘位串数据Sdw)来控制从光源装置14A、14B输出的来自DFB半导体激光元件200的种光S1的输出定时和各扫描单元U1～U6的描绘用光学元件106的切换。
[第3实施方式]
接下来，参照图18对第3实施方式进行说明，在第3实施方式中，以使用在第2实施方式的变形例中说明的光源装置14A(参照图17)、14B为前提。然而，为了适于第3实施方式，图17的光源装置14A的控制电路222内的时钟产生器222a具备根据来自图18所示的描绘控制用的控制单元(控制电路500)的倍率修正信息CMg将时钟信号LTC的时间间隔局部地(离散地)伸缩的功能。同样地，光源装置14B的控制电路222内的时钟产生器222a也具有根据倍率修正信息CMg将时钟信号LTC的时间间隔局部地(离散地)伸缩的功能。此外，光源装置14B、光导入光学系统40b及扫描单元U2、U4、U6的动作与光源装置14A、光导入光学系统40a及扫描单元U1、U3、U5的动作相同，因此对于光源装置14B、光导入光学系统40b及扫描单元U2、U4、U6的动作省略说明。另外，对与上述第2实施方式的变形例相同的结构标注相同的附图标记或省略图示，仅对不同部分进行说明。
在图18中，来自一个光源装置14A的光束(激光)LB与先前的图12、图13的结构同样地，经由选择用光学元件50、58、66分别向三个扫描单元U1、U3、U5供给。选择用光学元件50、58、66各自响应于在图14、图15中说明的描绘使能(On)信号SPP1、SPP3、SPP5而择一地使光束LB偏转(切换)，将光束LB向扫描单元U1、U3、U5中的某一个引导。此外，如先前说明那样，在不沿着各描绘线进行图案描绘的期间(非投射期间)，即使来自种光S2的紫外区域的光束LB为微小强度也会持续放射，考虑到会产生各描绘线在长时间内照射于基板FS上的相同位置这样的状况的情况，而在光源装置14A的光束LB的射出窗上设有可动光闸SST。
如图14所示，来自各扫描单元U1、U3、U5的原点传感器OP1、OP3、OP5的原点信号SZ1、SZ3、SZ5向生成每个扫描单元U1、U3、U5的图案数据的生成电路(图案数据生成电路)301、303、305供给。生成电路301包含图16中的闸部GT1、存储器部BM1、计数器部CN1等，计数器部CN1构成为对以从光源装置14A的控制电路222(时钟产生器222a)输出的时钟信号LTC为基频生成的时钟信号CLK1进行计数。
同样地，生成电路303包含图16中的闸部GT3、存储器部BM3、计数器部CN3等，计数器部CN3构成为对以时钟信号LTC为基频生成的时钟信号CLK3进行计数，生成电路305包含图16中的闸部GT5、存储器部BM5、计数器部CN5等，计数器部CN5构成为对以时钟信号LTC为基频生成的时钟信号CLK5进行计数。
这些时钟信号CLK1、CLK3、CLK5是通过作为各生成电路301、303、305与光源装置14A之间的接口发挥功能的控制电路500，将时钟信号LTC分频成1/n(n为2以上的整数)而生成的。该时钟信号CLK1、CLK3、CLK5向各计数器部CN1、CN3、CN5的供给响应于描绘使能(On)信号SPP1、SPP3、SPP5(参照图15)，而限制为某一个。即，在描绘使能信号SPP1为On(高)时，仅将时钟信号LTC分频成1/n得到的时钟信号CLK1向计数器部CN1供给，在描绘使能信号SPP3为On(高)时，仅将时钟信号LTC分频成1/n得到的时钟信号CLK3向计数器部CN3供给，在描绘使能信号SPP5为On(高)时，仅将时钟信号LTC分频成1/n得到的时钟信号CLK5向计数器部CN5供给。
由此，从各生成电路301、303、305各自依次输出的串行数据DL1、DL3、DL5分别经由闸部GT1、GT3、GT5而被设于控制电路500内的三输入的OR电路GT8(参照图16)相加，成为描绘位串数据Sdw而向光源装置14A内的电光学元件206供给。此外，生成电路301、303、305及控制电路500构成控制装置18的一部分。
以上结构基本上与使用图17说明的光源装置14A的利用方法相同，但在本实施方式中，设置将三个扫描单元U1、U3、U5各自的描绘线(扫描线)SL1、SL3、SL5所描绘的图案的点扫描方向(Y方向)的描绘倍率单独地微调的功能。为了实现该功能，在本实施方式中，按扫描单元U1、U3、U5而设有暂时存储与描绘倍率的修正量有关的信息mg1、mg3、mg5的存储器部BM1a、BM3a、BM5a。该存储器部BM1a、BM3a、BM5a在图18中作为独立部分而图示，但也可以为设于生成电路301、303、305各自中的存储器部BM1、BM3、BM5的一部分。该与修正量有关的信息mg1、mg3、mg5也构成描绘信息的一部分。
与修正量有关的信息mg1、mg3、mg5例如对应于由各描绘线SL1、SL3、SL5描绘的图案的Y方向上的尺寸以多少比率伸缩的比率(ppm)。作为一例，在将能够由各描绘线SL1、SL3、SL5描绘的Y方向的区域的长度设为30mm的情况下，在要使其伸缩±200ppm(相当于±6μm)时，在信息mg1、mg3、mg5中设定有±200这一数值。此外，信息mg1、mg3、mg5也可以不通过比率而通过直接的伸缩量(±ρμm)设定。另外，信息mg1、mg3、mg5可以按沿着描绘线SL1、SL3、SL5各自的一条线的量的图案数据(串行数据DLn)来依次重新设定，也可以按多条线的量的图案数据(串行数据DLn)的送出来重新设定。像这样，在本实施方式中，在一边将基板FS沿X方向(长边方向)输送一边沿着描绘线SL1、SL3、SL5各自进行图案描绘的期间，能够动态地改变Y方向的描绘倍率，在得知基板FS的变形和面内歪斜的情况下，能够抑制由此引起的描绘位置精度的劣化。而且在重合曝光时，能够应对既已形成的底层图案的变形而大幅提高重合精度。
图19是表示图18所示的描绘装置中的、代表性地在基于扫描单元U1进行标准的图案描绘时的、各部分的信号状态与光束LB的振荡状态的时间图。在图19中，二维矩阵Gm示出要描绘的图案数据的位图案PP，基板FS上的一个格子(1像素(pixel)单位)设定成例如Y方向上的尺寸Py为3μm，X方向上的尺寸Px为3μm。另外，在图19中，箭头所示的SL1-1、SL1-2、SL1-3、···SL1-6示出随着基板FS在X方向上的移动(长边方向的副扫描)而由描绘线SL1依次描绘的描绘线，以各描绘线SL1-1、SL1-2、SL1-3、···、SL1-6的X方向上的间隔成为例如1像素单位的尺寸Px(3μm)的1/2的方式，设定基板FS的搬送速度。
而且，将投射到基板FS上的点光SP的XY方向上的尺寸(点尺寸
Figure BDA0001800316890000501
)设为与1像素单位相同的程度或比其稍大。由此，点光SP的尺寸
Figure BDA0001800316890000502
作为实效的直径(高斯分布的1/e2的宽度，或峰值强度的半值全宽度)而被设定为3～4μm左右，在沿着描绘线SL1连续投射点光SP时，以例如以点光SP的实效的直径的1/2重叠的方式，设定光束LB的振荡频率Fs(脉冲时间间隔)和基于多面镜PM实现的点光SP的扫描速度Vs。即，若将从图17所示的光源装置14A内的偏振光分束器208射出的种光设为光束Lse(图18)，则该种光束Lse响应于从控制电路222(时钟产生器222a)输出的时钟信号LTC的各时钟脉冲而如图19那样射出。
该时钟信号LTC和向图18中的生成电路301内的计数器部CN1供给的时钟信号CLK1被设定成1：2的频率比，在时钟信号LTC为100MHz的情况下，通过图18中的控制电路500的1/2分频器将时钟信号CLK1设定为50MHz。此外，时钟信号LTC与时钟信号CLK1的频率比只要为整数倍即可，也可以设定成例如将时钟信号CLK1的设定频率降到1/4为25MHz，并且将点光SP的扫描速度Vs也降到一半。
图19所示的描绘位串数据Sdw相当于从生成电路301输出的串行数据DL1，在此，例如对应于图案PP的描绘线SL1-2上的图案。光源装置14A内的电光学元件206响应于描绘位串数据Sdw来切换偏振状态，因此，种光束Lse在描绘位串数据Sdw为On状态(高、“1”)的期间，由来自图17中的DFB半导体激光元件200的种光S1生成，在描绘位串数据Sdw为Off状态(低、“0”)的期间，由来自图17中的DFB半导体激光元件202的种光S2生成。以上的图19所示的扫描单元U1的描绘曝光的动作在其他扫描单元U2～U6中也是相同的。
此外，在光源装置14A的控制电路222内设有驱动电路(该驱动电路在描绘位串数据Sdw为On状态(高、“1”)的期间，响应于时钟信号LTC而从DFB半导体激光元件200产生种光S1(急剧升降的脉冲光)，在描绘位串数据Sdw为Off状态(低、“0”)的期间，响应于时钟信号LTC而从DFB半导体激光元件202产生种光S2(宽广的脉冲光))的情况下，能够省略图17、图18中所示的电光学元件206、图17中所示的偏振光分束器208、吸收体210。
像这样，种光束Lse的各脉冲光响应于图17所示的时钟产生器222a所生成的时钟信号LTC的各时钟脉冲而输出，因此在本实施方式中，在时钟产生器222a内设置用于将时钟信号LTC的脉冲间的时间(周期)局部地增减的电路结构。在该电路结构中，设有作为时钟信号LTC的来源的基准(标准)时钟产生器、分频计数器电路和可变延迟电路等。
图20是表示来自时钟产生器222a内的基准时钟产生器的基准时钟信号TC0与时钟信号LTC之间的关系的时间图，示出未进行基于图17、图18中所示的倍率修正信息CMg的修正的状态。时钟产生器222a内的可变延迟电路始终使以固定频率Fs(固定的时间Td0)生成的基准时钟信号TC0延迟与预设值相应的延迟时间DT0，并作为时钟信号LTC输出。因此，例如，若基准时钟信号TC0为100MHz(Td0＝10nS)，则只要预设值(延迟时间DT0)不发生变化，时钟信号LTC也以100MHz(Td0＝10nS)持续生成。
因此，设为如下结构：通过时钟产生器222a内的分频计数器电路对基准时钟信号TC0进行计数，在其计数值达到规定值Nv后，使对可变延迟电路设定的预设值以固定量变化。通过图21的时间图说明该情形。在图21中，在基准时钟信号TC0通过分频计数器电路计数到Nv之前，对可变延迟电路设定的预设值为延迟时间DT0。之后，若通过基准时钟信号TC0的一个时钟脉冲Kn而分频计数器电路计数到Nv，则对可变延迟电路设定的预设值立刻变更为延迟时间DT1。因此，基于基准时钟信号TC0的时钟脉冲Kn的接下来产生的时钟脉冲Kn+1以后的时钟脉冲而生成的时钟信号LTC的各时钟脉冲(K’n+1以后)一律以延迟时间DT1生成。
由此，仅在使对可变延迟电路设定的预设值变化了一定量时，即，仅在时钟信号LTC的时钟脉冲K’n与时钟脉冲K’n+1之间，变化时间间隔Td1，其以后的时钟信号LTC的时钟脉冲的时间间隔成为Td0。在图21中，使延迟时间DT1与延迟时间DT0相比增加，使时钟信号LTC的两个时钟脉冲间的时间与Td0相比增加，但同样地也能够减少。此外，分频计数器电路在对基准时钟信号TC0计数到Nv后归零，再次开始至Nv为止的计数。
若将对可变延迟电路设定的预设值的初始值设为延迟时间DT0，将延迟时间的变化量设为±ΔDh，将分频计数器电路被归零的次数设为Nz，将分频计数器电路每当计数到Nv(每当归零)时对可变延迟电路依次设定的预设值的延迟时间设为DTm，则延迟时间DTm设定成DTm＝DT0+Nz·(±ΔDh)的关系。因此，如图21那样，在归零的次数Nz为1(m＝1)的期间设定的延迟时间DT1成为DTm＝DT1＝DT0±ΔDh，在下一归零(Nz＝2，m＝2)产生后设定的延迟时间DT2成为DTm＝DT2＝DT0+2·(±ΔDh)。因此，延迟时间的变化量±ΔDh对应于时钟信号LTC的时钟脉冲K’n与时钟脉冲K’n+1之间的时间Td1相对于基准时间Td0的差分。
如以上那样，在时钟信号LTC的特定的两个时钟脉冲间使时间间隔变化的动作，根据对分频计数器电路设定的规定值Nv，在一条描绘线(SL1～SL6)的全长中的多个部位离散地实施。图22示出该情形。图22在描绘线SL1的全长范围内，将每当分频计数器电路的计数值达到规定值Nv时归零的多个位置表示为修正点CPP。在该修正点CPP各自下，仅时钟信号LTC的特定的两个时钟脉冲间相对于时间Td0伸缩时间±ΔDh。
因此，若将基准时钟信号TC0设为100MHz(Td0＝10nS)，将点光SP的主扫描方向的实效的尺寸设为3μm，将描绘线SL1(SL2～SL6也同样)的长度设为30mm，设由光束LB的两个连续的脉冲光投射到基板FS上的点光SP在主扫描方向上重叠一半左右(1.5μm)进行描绘，则在描绘线SL1的长度范围内生成的基准时钟信号TC0的时钟数成为20000个。另外，延迟时间的变化量ΔDh相对于基准的时间间隔Td0十分小，例如被设定成2％左右。在该条件下，在使沿着描绘线SL1描绘的图案在主扫描方向(Y方向)上伸缩150ppm的情况下，描绘线SL1的长度30mm的150ppm相当于4.5μm。关于这些描绘倍率的比率150ppm或实际尺寸4.5μm的信息作为信息mg1保存在图18中的存储器部BM1a中。
因此，时钟信号LTC的20000个的时钟脉冲列中的相对于时间Td0伸缩时间ΔDh的修正点CPP(图22)的个数成为4.5μm/(1.5μm×2％)＝150，对图22所示的分频计数器电路设定的最大的规定值Nv由20000/150而为约133。
另外，在将延迟时间的变化量ΔDh设为5％的情况下，修正点CPP的个数成为4.5μm/(1.5μm×5％)＝60，对分频计数器电路设定的最大的规定值Nv由20000/60而为约333。像这样，延迟时间的变化量ΔDh不足10％，较小，因此，即使在该修正点CPP处存在要描绘的图案，由于该图案的尺寸大于点光SP的尺寸，所以能够无视因修正点CPP处的点光SP在主扫描方向上的稍许错位而导致的描绘误差。
以上那样的延迟时间的变化量ΔDh、修正点CPP的个数、对分频计数器电路的规定值Nv的设定等，根据从图18的控制电路500输出的倍率修正信息CMg(ppm)，在图17所示的控制电路222内进行运算，而对时钟产生器222a内的分频计数器电路、可变延迟电路等进行设定。
根据以上实施方式，来自光源装置14A的光束LB能够分时地依次向例如三个扫描单元U1、U3、U5各自供给，能够按序单独地进行各扫描单元U1、U3、U5的沿着描绘线SL1、SL3、SL5的描绘动作，因此，如图18所示，能够按扫描单元U1、U3、U5设定与描绘倍率的修正量有关的信息mg1、mg3、mg5。由此，即使基板FS的Y方向的伸缩不同、沿Y方向分割而成的若干区域各自的伸缩率不同，也能够以与其对应的方式对各扫描单元Un设定最佳的描绘倍率的修正量，可获得也能够应对基板FS的非线形变形的优点。
以上，在与使会聚于被照射体(基板FS)上的点光SP进行扫描来描绘图案的装置连接、且将成为点光SP的光束(激光)LB射出的光源装置14A中，如图17、图18所示，设有：第1半导体激光光源(200)，其响应于规定周期(Td0)的时钟脉冲(时钟信号LTC)，产生发光时间相对于规定周期短且峰值强度高的急剧升降的第1脉冲光(种光S1)；第2半导体激光光源(202)，其响应于时钟脉冲，生成发光时间比规定周期短且比第1脉冲光(种光S1)的发光时间长、峰值强度低的宽广的第2脉冲光(种光S2)；光纤光放大器(216)，其供第1脉冲光(种光S1)或第2脉冲光(种光S2)入射；和切换装置，其基于要描绘的图案的信息(描绘位串数据Sdw)，以在向被照射体上投射点光SP的描绘时使第1脉冲光(种光S1)向光纤光放大器入射、在不向被照射体上投射点光SP的非描绘时使第2脉冲光(种光S2)向光纤光放大器(216)入射的方式进行切换。该切换装置由基于要描绘的图案信息来选择第1脉冲光(种光S1)和第2脉冲光(种光S2)中的某一方的电光学元件(206)、或者以产生第1脉冲光(种光S1)和第2脉冲光(种光S2)中的某一方的方式基于要描绘的图案信息来控制第1半导体激光光源(200)和第2半导体激光光源(202)的驱动的电路构成。
本第3实施方式也能够适用于上述第1实施方式或其变形例、上述第2实施方式。也就是说，能够将第3实施方式中说明的、光源装置14A的控制电路222内的时钟产生器222a根据来自图18所示的描绘控制用的控制单元(控制电路500)的倍率修正信息CMg使时钟信号LTC的时间间隔局部地(离散地)伸缩的功能适用于上述第1实施方式或其变形例的光源装置14、上述第2实施方式的光源装置14。该情况下，光源装置14也可以不具有DFB半导体激光元件202、偏振光分束器204、电光学元件206、偏振光分束器208及吸收体210，也就是说，光源装置14也可以通过光纤光放大器216使DFB半导体激光元件200发出的脉冲状的种光S1放大，并作为光束LB而射出。该情况下，由于光源装置14不具有电光学元件206，所以生成电路301、303、305生成的串行数据DL1、DL3、DL5被发送到扫描单元Un的描绘用光学元件106或描绘用光学元件150。
[第4实施方式]
图23是表示第4实施方式的包含对基板(被照射体)FS实施曝光处理的曝光装置EX的器件制造系统10的概略结构的图。此外，在未特别限定下，对与上述第1～第3实施方式(也包含变形例)相同的结构标注相同的附图标记或省略图示，仅对其不同部分进行说明。
在本第4实施方式中，与上述第1～第3实施方式(也包含变形例)同样地，作为光束扫描装置的曝光装置EX是不使用光罩的直接描绘方式的曝光装置、即所谓光栅扫描方式的曝光装置。曝光装置EX取代上述第1～第3实施方式(也包含变形例)中说明的描绘头16而具备光束切换部件20及曝光头22。另外，曝光装置EX还具备多个对准显微镜AMm(AM1～AM4)。虽然在第1～第3实施方式(也包含变形例)中没有特别说明，但上述第1～第3实施方式的曝光装置EX也具备多个对准显微镜AMm(AM1～AM4)。此外，在第4实施方式的曝光装置EX中，当然也具备基板搬送机构12、光源装置14’及控制装置18。此外，本第4实施方式的光源装置14’以与上述第2实施方式的变形例中说明的光源装置14(光源装置14A、14B)相同的结构(参照图17)为前提。该光源装置14’射出的光束LB经由光束切换部件20向曝光头22入射。
光束切换部件20以向构成曝光头22的多个扫描单元Un(U1～U6)中的、进行点光SP的一维扫描的一个扫描单元Un射入来自光源装置14’的光束LB的方式，对光束LB的光路进行切换。关于该光束切换部件20将在后详细说明。
曝光头22具备供光束LB分别入射的多个扫描单元Un(U1～U6)。曝光头22通过多个扫描单元Un(U1～U6)在旋转筒DR的圆周面所支承的基板FS的一部分上描绘出图案。曝光头22为排列有相同结构的多个扫描单元Un(U1～U6)的所谓多光束型的曝光头。如图23所示，奇数号的扫描单元U1、U3、U5相对于中心面Poc而配置在基板FS的搬送方向的上游侧(-X方向侧)，并且沿着Y方向配置。偶数号的扫描单元U2、U4、U6相对于中心面Poc而配置在基板FS的搬送方向的下游侧(+X方向侧)，并且沿着Y方向配置。奇数号的扫描单元U1、U3、U5与偶数号的扫描单元U2、U4、U6关于中心面Poc对称地设置。也就是说，在第4实施方式中，奇数号的扫描单元U1、U3、U5与偶数号的扫描单元U2、U4、U6的配置与上述第1～第3实施方式(也包含变形例)中说明的情况相反。
扫描单元Un以使来自光源装置14’的光束LB在基板FS的被照射面上收敛成点光SP的方式投射，同时通过旋转的多面镜PM(参照图28)使该点光SP在基板FS的被照射面上沿着规定的直线的描绘线(扫描线)SLn进行一维扫描。
多个扫描单元Un(U1～U6)以规定的配置关系配置。在本第4实施方式中，多个扫描单元Un(U1～U6)配置成多个扫描单元Un(U1～U6)的描绘线SLn(SL1～SL6)如图24、图25所示在Y方向(基板FS的宽度方向、主扫描方向)不相互分离地接合。此外，如第1～第3实施方式(变形例)中所述，存在将向各扫描单元Un(U1～U6)入射的光束LB分别表示为LB1～LB6的情况。该向扫描单元Un入射的光束LB是在规定的方向上偏振的直线偏振(P偏振或S偏振)的光束，在本第4实施方式中，为P偏振的光束。另外，也存在将向六个扫描单元U1～U6各自入射的光束LB1～LB6表示成光束LBn的情况。
如图25所示，以通过多个扫描单元Un(U1～U6)中的全部扫描单元覆盖曝光区域W的宽度方向的整个范围的方式，由各扫描单元Un(U1～U6)分担扫描区域。由此，各扫描单元Un(U1～U6)能够按沿基板FS的宽度方向分割而成的多个区域的每个区域来描绘图案。例如，若将基于一个扫描单元Un实现的Y方向的扫描长度(描绘线SLn的长度)设为30～60mm左右，则通过将奇数号的扫描单元U1、U3、U5这三个扫描单元和偶数号的扫描单元U2、U4、U6这三个扫描单元、共计六个扫描单元Un沿Y方向配置，而将能够描绘的Y方向的宽度扩展到180～360mm左右。各描绘线SL1～SL6的长度(扫描长度、主扫描方向的扫描宽度)原则上是相同的。
此外，如上所述，实际上的各描绘线SLn(SL1～SL6)被设定成与点光SP能够在被照射面上实际扫描的最大长度相比稍短。通过像这样设定，能够在点光SP的最大扫描长度(例如，31mm)的范围内，在主扫描方向上对描绘线SLn(例如，扫描长度为30mm)的位置进行微调、或对描绘倍率进行微调。点光SP的最大扫描长度主要由扫描单元Un内的设在多面镜(旋转多面镜)PM之后的fθ透镜FT(参照图28)的孔径确定。
多条描绘线SLn(SL1～SL6)隔着中心面Poc而在旋转筒DR的周向上排列成两列。奇数号的描绘线SL1、SL3、SL5相对于中心面Poc而位于基板FS的搬送方向的上游侧(-X方向侧)的基板FS的被照射面上。偶数号的描绘线SL2、SL4、SL6相对于中心面Poc而位于基板FS的搬送方向的下游侧(+X方向侧)的基板FS的被照射面上。描绘线SL1～SL6与基板FS的宽度方向、即旋转筒DR的中心轴AXo大致平行。
描绘线SL1、SL3、SL5沿着基板FS的宽度方向(扫描方向)隔开规定间隔地配置在直线上。描绘线SL2、SL4、SL6也同样地，沿着基板FS的宽度方向(扫描方向)隔开规定间隔地配置在直线上。沿着奇数号的描绘线SL1、SL3、SL5各自而进行扫描的光束LBn的点光SP的扫描方向为一维方向，为-Y方向。沿着偶数号的描绘线SL2、SL4、SL6各自而进行扫描的光束LBn的点光SP的扫描方向为一维方向，为+Y方向。
在第4实施方式中，多个扫描单元Un(U1～U6)按照预先确定的顺序(规定顺序)反复进行光束LBn的点光SP的扫描。例如，在进行点光SP的扫描的扫描单元Un的顺序为U1→U2→U3→U4→U5→U6的情况下，首先，扫描单元U1进行一次点光SP的扫描。然后，当扫描单元U1的点光SP的扫描结束时，扫描单元U2进行一次点光SP的扫描，当该扫描结束时，扫描单元U3进行一次点光SP的扫描，以该方式，多个扫描单元Un(U1～U6)按规定顺序各自进行一次点光SP的扫描。而且，当扫描单元U6的点光SP的扫描结束时，返回到扫描单元U1的点光SP的扫描。像这样，多个扫描单元Un(U1～U6)按规定顺序反复进行点光SP的扫描。
各扫描单元Un(U1～U6)至少在XZ平面中，以各光束LBn朝向旋转筒DR的中心轴AXo行进的方式，将各光束LBn朝向基板FS照射。由此，从各扫描单元Un(U1～U6)朝向基板FS行进的光束LBn的光路(光束中心轴)在XZ平面中与基板FS的被照射面的法线同轴(平行)。另外，各扫描单元Un(U1～U6)以向描绘线SLn(SL1～SL6)照射的光束LBn在与YZ平面平行的面内相对于基板FS的被照射面垂直的方式，将光束LBn朝向基板FS照射。即，关于点光SP在被照射面上的主扫描方向，投射到基板FS上的光束LBn(LB1～LB6)以远心状态进行扫描。在此，将从由各扫描单元Un(U1～U6)规定的描绘线SLn(SL1～SL6)的各中点通过并与基板FS的被照射面垂直的线(或也称为光轴)称作照射中心轴Len(Le1～Le6)(参照图24)。
该各照射中心轴Len(Le1～Le6)在XZ平面中为将描绘线SL1～SL6与中心轴AXo连结而成的线。奇数号的扫描单元U1、U3、U5各自的照射中心轴Le1、Le3、Le5在XZ平面中为相同方向，偶数号的扫描单元U2、U4、U6各自的照射中心轴Le2、Le4、Le6在XZ平面中为相同方向。另外，照射中心轴Le1、Le3、Le5和照射中心轴Le2、Le4、Le6被设定成在XZ平面中相对于中心面Poc的角度为±θ(参照图23)。
图23所示的对准显微镜AMm(AM1～AM4)，如图25所示，用于对形成于基板FS的对准标记MKm(MK1～MK4)进行检测，沿着Y方向设有多个(在本第4实施方式中为四个)。对准标记MKm(MK1～MK4)是用于将在基板FS的被照射面上的曝光区域W要描绘的规定图案与基板FS相对地对位(对准)的基准标记。对准显微镜AMm(AM1～AM4)在旋转筒DR的圆周面所支承的基板FS上检测对准标记MKm(MK1～MK4)。对准显微镜AMm(AM1～AM4)与基于来自曝光头22的光束LBn(LB1～LB6)的点光SP而形成在基板FS上的被照射区域(描绘线SL1～SL6所包围的区域)相比设在基板FS的搬送方向的上游侧(-X方向侧)。
对准显微镜AMm(AM1～AM4)具有：将对准用的照明光向基板FS投射的光源、得到基板FS的表面的包含对准标记MKm(MK1～MK4)在内的局部区域(观察区域)的放大像的观察光学系统(包含物镜)、和在基板FS沿搬送方向移动的期间以高速快门拍摄该放大像的CCD、CMOS等摄像元件。对准显微镜AMm(AM1～AM4)拍摄得到的摄像信号(图像数据)ig(ig1～ig4)被发送到控制装置18。控制装置18基于摄像信号ig(ig1～ig4)的图像解析、和拍摄瞬间的旋转筒DR的旋转位置的信息(基于图24所示的读取标尺部SD的编码器EN1a、EN1b得到的计测值)，来检测对准标记MKm(MK1～MK4)的位置，从而高精度地检测基板FS的位置。此外，对准用照明光是对基板FS上的感光性功能层几乎不具有灵敏度的波段的光，例如，为波长500～800nm左右的光。
对准标记MK1～MK4设在各曝光区域W周围。对准标记MK1、MK4在曝光区域W的基板FS的宽度方向的两侧沿着基板FS的长边方向以一定的间隔DI形成有多个。对准标记MK1形成在基板FS的宽度方向的-Y方向侧，对准标记MK4形成在基板FS的宽度方向的+Y方向侧。这种对准标记MK1、MK4配置成在基板FS没有受到大的张力或受热工艺而发生变形的状态下，在基板FS的长边方向(X方向)上位于相同位置。而且，对准标记MK2、MK3在对准标记MK1与对准标记MK4之间，且在曝光区域W的+X方向侧与-X方向侧的余白部沿着基板FS的宽度方向(短边方向)而形成。对准标记MK2、MK3形成在曝光区域W与曝光区域W之间。对准标记MK2形成在基板FS的宽度方向的-Y方向侧，对准标记MK3形成在基板FS的+Y方向侧。
而且，排列在基板FS的-Y方向的侧端部的对准标记MK1与余白部的对准标记MK2在Y方向上的间隔、余白部的对准标记MK2与对准标记MK3在Y方向上的间隔、及排列在基板FS的+Y方向的侧端部的对准标记MK4与余白部的对准标记MK3在Y方向上的间隔均设定成相同距离。这些对准标记MKm(MK1～MK4)可以在第1层的图案层的形成时一起形成。例如，可以在对第1层的图案进行曝光时，在要曝光图案的曝光区域W的周围也一起曝光出对准标记用的图案。此外，对准标记MKm也可以形成在曝光区域W内。例如，可以在曝光区域W内沿着曝光区域W的轮廓形成。另外，在曝光区域W内形成对准标记MKm的情况下，也可以将形成于曝光区域W内的电子器件的图案中的特定位置的图案部分或特定形状的部分利用为对准标记MKm。
对准显微镜AM1配置成对存在于物镜的观察区域(检测区域)Vw1内的对准标记MK1进行拍摄。同样地，对准显微镜AM2～AM4配置成对存在于物镜的观察区域Vw2～Vw4内的对准标记MK2～MK4进行拍摄。因此，多个对准显微镜AM1～AM4与多个对准标记MK1～MK4的位置对应地，从基板FS的-Y方向侧按对准显微镜AM1～AM4的顺序设置。对准显微镜AMm(AM1～AM4)设置成，曝光位置(描绘线SL1～SL6)与对准显微镜AMm的观察区域Vw(Vw1～Vw4)在X方向上的距离比曝光区域W在X方向上的长度短。在Y方向上设置的对准显微镜AMm的数量能够根据形成在基板FS的宽度方向上的对准标记MKm的数量而变更。另外，观察区域Vw1～Vw4在基板FS的被照射面上的大小根据对准标记MK1～MK4的大小和/或对准精度(位置计测精度)而设定，为100～500μm见方左右的大小。此外，虽然在第1～第3实施方式(也包含变形例)中没有特别说明，但在上述第1～第3实施方式中使用的基板FS上也形成有多个对准标记MKm。
如图24所示，在旋转筒DR的两端部，设有具有在旋转筒DR的外周面的周向整体范围内形成为环状的刻度的标尺部SD(SDa、SDb)。该标尺部SD(SDa、SDb)是在旋转筒DR的外周面的周向上以一定间距(例如，20μm)刻设有凹状或凸状的格子线的衍射光栅，构成为增量型的标尺。该标尺部SD(SDa、SDb)绕中心轴AXo与旋转筒DR一体地旋转。另外，以与该标尺部SD(SDa、SDb)相对的方式设有多个编码器(标尺读取头)ENn。该编码器ENn对旋转筒DR的旋转位置进行光学检测。与设在旋转筒DR的-Y方向侧的端部的标尺部SDa相对地，设有三个编码器ENn(EN1a、EN2a、EN3a)。同样地，与设在旋转筒DR的+Y方向侧的端部的标尺部SDb相对地，设有三个编码器ENn(EN1b、EN2b、EN3b)。此外，虽然在第1～第3实施方式(也包含变形例)中没有特别说明，但在上述第1～第3实施方式的旋转筒DR的两端部设有标尺部SD(SDa、SDb)，以与其相对的方式设有多个编码器En(EN1a～EN3a、EN1b～EN3b)。
编码器ENn(EN1a～EN3a、EN1b～EN3b)朝向标尺部SD(SDa、SDb)投射计测用的光束，通过对其反射光束(衍射光)进行光电检测，而向控制装置18输出作为脉冲信号的检测信号。控制装置18通过计数器电路356a(参照图33)对其检测信号(脉冲信号)进行计数，由此能够以亚微米的分辨率来计测旋转筒DR的旋转角度位置及角度变化。计数器电路356a分别单独地对各编码器ENn(EN1a～EN3a、EN1b～EN3b)的检测信号进行计数。控制装置18也能够根据旋转筒DR的角度变化来计测基板FS的搬送速度。对各编码器ENn(EN1a～EN3a、EN1b～EN3b)各自的检测信号单独地进行计数的计数器电路356a在各编码器ENn(EN1a～EN3a、EN1b～EN3b)检测到形成于标尺部SDa、SDb的周向一部分的原点标记(原点图案)ZZ时，将与该编码器ENn对应的计数值重置为0。
编码器EN1a、EN1b配置在设置方位线Lx1上。设置方位线Lx1为在XZ平面中将编码器EN1a、EN1b的计测用的光束向标尺部SD(SDa、SDb)上的投射位置(读取位置)与中心轴AXo连结的线。另外，设置方位线Lx1为在XZ平面中将各对准显微镜AMm(AM1～AM4)的观察区域Vw(Vw1～Vw4)与中心轴AXo连结的线。
编码器EN2a、EN2b相对于中心面Poc而设在基板FS的搬送方向的上游侧(-X方向侧)，并且，与编码器EN1a、EN1b相比设在基板FS的搬送方向的下游侧(+X方向侧)。编码器EN2a、EN2b配置在设置方位线Lx2上。设置方位线Lx2为在XZ平面中将编码器EN2a、EN2b的计测用的光束向标尺部SD(SDa、SDb)上的投射位置与中心轴AXo连结的线。该设置方位线Lx2在XZ平面中与照射中心轴Le1、Le3、Le5为相同角度位置而重叠。
编码器EN3a、EN3b相对于中心面Poc而设在基板FS的搬送方向的下游侧(+X方向侧)。编码器EN3a、EN3b配置在设置方位线Lx3上。设置方位线Lx3为在XZ平面中将编码器EN3a、EN3b的计测用的光束向标尺部SD(SDa、SDb)上的投射位置与中心轴AXo连结的线。该设置方位线Lx3在XZ平面中与照射中心轴Le2、Le4、Le6为相同角度位置而重叠。
来自该编码器EN1a、EN1b的检测信号的计数值(旋转角度位置)、来自编码器EN2a、EN2b的检测信号的计数值(旋转角度位置)、和来自编码器EN3a、EN3b的检测信号的计数值(旋转角度位置)，在各编码器ENn检测到附设在旋转筒DR的旋绕方向一处的原点标记ZZ的瞬间被重置为零。因此，在将基于编码器EN1a、EN1b的计数值为第1值(例如，100)时的、卷绕在旋转筒DR上的基板FS在设置方位线Lx1上的位置(对准显微镜AM1～AM4的各观察区域Vw1～Vw4的位置)设为第1位置的情况下，当基板FS上的第1位置被搬送至设置方位线Lx2上的位置(描绘线SL1、SL3、SL5的位置)时，基于编码器EN2a、EN2b的计数值成为第1值(例如100)。同样地，当基板FS上的第1位置被搬送到设置方位线Lx3上的位置(描绘线SL2、SL4、SL6的位置)时，基于编码器EN3a、EN3b的检测信号的计数值成为第1值(例如，100)。
然而，基板FS与旋转筒DR的两端的标尺部SDa、SDb相比在内侧被卷绕。在图23中，将标尺部SD(SDa、SDb)的外周面的从中心轴AXo起的半径设定得比旋转筒DR的外周面的从中心轴AXo起的半径小。但是，如图24所示，也可以设定成标尺部SD(SDa、SDb)的外周面与卷绕在旋转筒DR上的基板FS的外周面成为共面。也就是说，也可以设定成标尺部SD(SDa、SDb)的外周面的从中心轴AXo起的半径(距离)与卷绕在旋转筒DR上的基板FS的外周面(被照射面)的从中心轴AXo起的半径(距离)相同。由此，编码器ENn(EN1a、EN1b、EN2a、EN2b、EN3a、EN3b)能够在与卷绕于旋转筒DR的基板FS的被照射面相同的径向位置检测标尺部SD(SDa、SDb)，能够减小因编码器ENn的计测位置与处理位置(描绘线SL1～SL6)在旋转筒DR的径向上不同而产生的阿贝误差。
根据以上内容，基于由对准显微镜AMm(AM1～AM4)检测出的对准标记MKm(MK1～MK4)的位置(基于编码器EN1a、EN1b得到的计数值)，通过控制装置18确定基板FS的长边方向(X方向)上的曝光区域W的描绘曝光的开始位置，此时，将基于编码器EN1a、EN1b的计数值设为第1值(例如，100)。该情况下，当基于编码器EN2a、EN2b的计数值成为第1值(例如，100)时，基板FS的长边方向上的曝光区域W的描绘曝光的开始位置位于描绘线SL1、SL3、SL5上。因此，扫描单元U1、U3、U5能够基于编码器EN2a、EN2b的计数值来开始点光SP的扫描。另外，当基于编码器EN3a、EN3b的计数值成为第1值(例如，100)时，基板FS的长度方向上的曝光区域W的描绘曝光的开始位置位于描绘线SL2、SL4、SL6上。因此，扫描单元U2、U4、U6能够基于编码器EN3a、EN3b的计数值来开始点光SP的扫描。此外，虽然在第1～第3实施方式(也包含变形例)中没有特别说明，但上述第1～第3实施方式的曝光装置EX也具备编码器ENn(EN1a～EN3a、EN1b～EN3b)及标尺部SD(SDa、SDb)。
图26是光束切换部件20的结构图。光束切换部件20具有多个选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)、多个聚光透镜CD1～CD6、多个反射镜M1～M12、多个单元侧入射镜IM1～IM6、多个准直透镜CL1～CL6、和吸收体TR。选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)相对于光束LB而具有透射性，是由超声波信号驱动的声光调制元件(AOM：Acousto-Optic Modulator)。这些光学部件(选择用光学元件AOM1～AOM6、聚光透镜CD1～CD6、反射镜M1～M12、单元侧入射镜IM1～IM6、准直透镜CL1～CL6及吸收体TR)由板状的支承部件IUB所支承。该支承部件IUB在多个扫描单元Un(U1～U6)的上方，从下方(-Z方向侧)支承这些光学部件。因此，支承部件IUB也具备将成为发热源的选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)与多个扫描单元Un(U1～U6)之间隔热的功能。
光束LB的光路从光源装置14’被反射镜M1～M12弯曲成锯齿状，光束LB被引导至吸收体TR。以下，在选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)均为Off状态(没有被施加超声波信号的状态)的情况下进行详述。来自光源装置14’的光束LB(平行光束)与Y轴平行地向+Y方向行进，从聚光透镜CD1通过而向反射镜M1入射。在反射镜M1向-X方向侧反射的光束LB直线地从配置于聚光透镜CD1的焦点位置(光束腰位置)的第1选择用光学元件AOM1透射，并通过准直透镜CL1再次成为平行光束而到达反射镜M2。由反射镜M2向+Y方向侧反射的光束LB从聚光透镜CD2通过后被反射镜M3向+X方向侧反射。
由反射镜M3反射的光束LB直线地从配置于聚光透镜CD2的焦点位置(光束腰位置)的第2选择用光学元件AOM2透射，并通过准直透镜CL2再次成为平行光束而到达反射镜M4。由反射镜M4向+Y方向侧反射的光束LB从聚光透镜CD3通过后被反射镜M5向-X方向侧反射。由反射镜M5向-X方向侧反射的光束LB直线地从配置于聚光透镜CD3的焦点位置(光束腰位置)的第3选择用光学元件AOM3透射，并通过准直透镜CL3再次成为平行光束而到达反射镜M6。由反射镜M6向+Y方向侧反射的光束LB从聚光透镜CD4通过后被反射镜M7向+X方向侧反射。
由反射镜M7反射的光束LB直线地从配置于聚光透镜CD4的焦点位置(光束腰位置)的第4选择用光学元件AOM4透射，并通过准直透镜CL4再次成为平行光束而到达反射镜M8。由反射镜M8向+Y方向侧反射的光束LB从聚光透镜CD5通过后被反射镜M9向-X方向侧反射。由反射镜M9向-X方向侧反射的光束LB直线地从配置于聚光透镜CD5的焦点位置(光束腰位置)的第5选择用光学元件AOM5透射，并通过准直透镜CL5再次成为平行光束而到达反射镜M10。由反射镜M10向+Y方向侧反射的光束LB从聚光透镜CD6通过后被反射镜M11向+X方向侧反射。由反射镜M11反射的光束LB直线地从配置于聚光透镜CD6的焦点位置(光束腰位置)的第6选择用光学元件AOM6透射，并通过准直透镜CL6再次成为平行光束，在由反射镜M12向-Y方向侧反射后，到达吸收体TR。该吸收体TR是为了抑制光束LB向外部泄漏而吸收光束LB的光吸收体。
如以上那样，选择用光学元件AOM1～AOM6以使来自光源装置14’的光束LB依次透射的方式配置，并且以通过聚光透镜CD1～CD6和准直透镜CL1～CL6而在各选择用光学元件AOM1～AOM6的内部形成光束LB的光束腰的方式配置。由此，减小向选择用光学元件AOM1～AOM6(声光调制元件)入射的光束LB的直径，提高衍射效率且提高响应性。
各选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)在被施加超声波信号(高频信号)时，将使入射的光束LB(零次光)以与高频频率相应的衍射角衍射的一次衍射光作为射出光束(光束LBn)而产生。在本第4实施方式中，将从多个选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)各自作为一次衍射光射出的光束LBn设为光束LB1～LB6，设各选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)起到使来自光源装置14’的光束LB的光路偏转的功能来进行处理。然而，如上所述，实际上的声光调制元件的一次衍射光的产生效率为零次光的80％左右，因此，选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)各自所偏转的光束LB1～LB6与原来的光束LB的强度相比降低。另外，在选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)的某一个为On状态时，不衍射而直进的零次光残留20％左右，但其最终被吸收体TR吸收。
另外，选择用光学元件AOMn是通过超声波在透射部件中的规定方向上产生折射率的周期性粗密变化的衍射光栅，因此在入射光束LB为直线偏振光(P偏振光或S偏振光)的情况下，其偏振方向与衍射光栅的周期方向被设定成一次衍射光的产生效率(衍射效率)最高。在如图26那样选择用光学元件AOMn被设置成使入射的光束LB向Z方向衍射偏转的情况下，在选择用光学元件AOMn内生成的衍射光栅的周期方向也为Z方向，因此，以与其匹配的方式设定(调整)来自光源装置14’的光束LB的偏振方向。
而且，如图26所示，多个选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)各自设置成使偏转的光束LB1～LB6(一次衍射光)相对于入射的光束LB向-Z方向偏转。从选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)各自偏转而射出的光束LB1～LB6，向设在从选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)各自离开规定距离的位置的单元侧入射镜IM1～IM6投射，因此向-Z方向以与照射中心轴Le1～Le6平行(同轴)的方式被反射。被单元侧入射镜IM1～IM6(以下也仅称为镜IM1～IM6)反射的光束LB1～LB6从形成于支承部件IUB的开口部TH1～TH6各自通过，以沿着照射中心轴Le1～Le6的方式向扫描单元Un(U1～U6)各自入射。
可以使各选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)的结构、功能、作用等彼此相同。多个选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)根据来自控制装置18的驱动信号(高频信号)的On/Off，将使入射的光束LB衍射的衍射光的产生On/Off。例如，选择用光学元件AOM1在没有被施加来自控制装置18的驱动信号(高频信号)而为Off状态时，不使入射的光束LB衍射而使其透射。因此，从选择用光学元件AOM1透射过的光束LB从准直透镜CL1透射而向反射镜M2入射。另一方面，选择用光学元件AOM1在被施加来自控制装置18的驱动信号而为On状态时，使入射的光束LB衍射而朝向镜IM1。也就是说，通过该驱动信号对选择用光学元件AOM1进行切换。镜IM1将由选择用光学元件AOM1衍射的光束LB1向扫描单元U1侧反射。由镜IM1反射的光束LB1从支承部件IUB的开口部TH1通过而沿着照射中心轴Le1向扫描单元U1入射。因此，镜IM1以使反射的光束LB1的光轴与照射中心轴Le1成为同轴的方式将入射的光束LB1反射。另外，在选择用光学元件AOM1为On状态时，从选择用光学元件AOM1直线地透射过的光束LB的零次光(入射光束的20％左右的强度)从其后的准直透镜CL1～CL6、聚光透镜CD2～CD6、反射镜M2～M12及选择用光学元件AOM2～AOM6透射而到达吸收体TR。
图27A是从+Z方向侧观察基于选择用光学元件AOM1进行的光束LB的光路切换的图，图27B是从-Y方向侧观察基于选择用光学元件AOM1进行的光束LB的光路切换的图。在驱动信号为Off状态时，选择用光学元件AOM1不使入射的光束LB衍射而直接将其朝向反射镜M2侧透射。另一方面，在驱动信号为On状态时，选择用光学元件AOM1产生使入射的光束LB向-Z方向侧衍射的光束LB1，并使其朝向镜IM1。因此，在XY平面内，不改变从选择用光学元件AOM1射出的光束LB(零次光)及偏转的光束LB1(一次衍射光)的行进方向，在Z方向上改变光束LB1(一次衍射光)的行进方向。像这样，控制装置18通过使要向选择用光学元件AOM1施加的驱动信号(高频信号)成为On/Off(高/低)，来切换选择用光学元件AOM1，从而对是光束LB朝向后续的选择用光学元件AOM2、还是偏转的光束LB1朝向扫描单元U1进行切换。
同样地，选择用光学元件AOM2在来自控制装置18的驱动信号(高频信号)为Off状态时，不使入射的光束LB(没有被选择用光学元件AOM1衍射而透射来的光束LB)衍射而使其向准直透镜CL2侧(反射镜M4侧)透射，在来自控制装置18的驱动信号为On状态时，使入射的光束LB的衍射光即光束LB2朝向镜IM2。该镜IM2将由选择用光学元件AOM2衍射的光束LB2向扫描单元U2侧反射。由镜IM2反射的光束LB2从支承部件IUB的开口部TH2通过，与照射中心轴Le2成为同轴地向扫描单元U2入射。而且，选择用光学元件AOM3～AOM6在来自控制装置18的驱动信号(高频信号)为Off状态时，不使入射的光束LB衍射而使其向准直透镜CL3～CL6侧(反射镜M6、M8、M10、M12侧)透射，在来自控制装置18的驱动信号为On状态时，使入射的光束LB的一次衍射光即光束LB3～LB6朝向镜IM3～IM6。该镜IM3～IM6将由选择用光学元件AOM3～AOM6衍射的光束LB3～LB6向扫描单元U3～U6侧反射。由镜IM3～IM6反射的光束LB3～LB6与照射中心轴Le3～Le6成为同轴地，从支承部件IUB的开口部TH3～TH6各自通过而向扫描单元U3～U6入射。像这样，控制装置18通过使要向选择用光学元件AOM2～AOM6各自施加的驱动信号(高频信号)成为On/Off(高/低)，来切换选择用光学元件AOM2～AOM6中的某一个，从而对是光束LB朝向后续的选择用光学元件AOM3～AOM6或吸收体TR、还是偏转的光束LB2～LB6的一个朝向对应的扫描单元U2～U6进行切换。
如以上那样，光束切换部件20具备沿着来自光源装置14’的光束LB的行进方向直列配置的多个选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)，由此，能够切换光束LB的光路来选择一个供光束LBn入射的扫描单元Un。例如，在要使光束LB1向扫描单元U1入射的情况下，使选择用光学元件AOM1成为On状态即可，在要使光束LB3向扫描单元U3入射的情况下，使选择用光学元件AOM3成为On状态即可。该多个选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)与多个扫描单元Un(U1～U6)对应地设置，对是否使光束LBn向对应的扫描单元Un入射进行切换。
由于多个扫描单元Un(U1～U6)按规定顺序反复进行实施点光SP的扫描的动作，所以光束切换部件20也与其对应地，对供光束LB1～LB6的某一个入射的扫描单元U1～U6进行切换。例如，在进行点光SP的扫描的扫描单元Un的顺序为U1→U2→···→U6的情况下，光束切换部件20也与其对应地，按U1→U2→···→U6的顺序切换供光束LBn入射的扫描单元Un。
根据以上内容，光束切换部件20的各选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)只要仅在扫描单元Un(U1～U6)各自的基于多面镜PM进行的点光SP的一次扫描期间为On状态即可。详情将在后叙述，若将多面镜PM的反射面数设为Np，将多面镜PM的旋转速度设为Vp(rpm)，则与多面镜PM的反射面RP的一面的量的旋转角度对应的时间Tss成为Tss＝60/(Np·Vp)(秒)。例如，在反射面数Np为8、旋转速度Vp为3万的情况下，多面镜PM的一次旋转为2毫秒，时间Tss为0.25毫秒。将其换算成频率则为4kHz，这意味着若与用于将紫外区域的波长的光束LB响应于描绘数据而以几十MHz程度高速地进行调制的声光调制元件相比，则可以是相当低的响应频率的声光调制元件。因此，能够使用相对于入射的光束LB(零次光)而偏转的光束LB1～LB6(一次衍射光)的衍射角大的声光调制元件，将相对于从选择用光学元件AOM1～AOM6直线地通过的光束LB的行进路线而偏转的光束LB1～LB6加以分离的镜IM1～IM6(图26、图27A、图27B)的配置变得容易。
此外，多个扫描单元U1～U6反复进行按规定顺序各自进行一次点光SP的扫描的动作，因此与其对应地，各扫描单元Un的图案数据的串行数据DLn按规定顺序输出到光源装置14’的驱动电路206a。将该依次输出到驱动电路206a的串行数据DLn称为描绘位串数据Sdw。例如，在规定顺序为U1→U2→···→U6的情况下，首先，一列的量的串行数据DL1输出到驱动电路206a，接着，一列的量的串行数据DL2输出到驱动电路206a，以该方式，构成描绘位串数据Sdw的一列的量的串行数据DL1～DL6依次输出到驱动电路206a。然后，下一列的串行数据DL1～DL6作为描绘位串数据Sdw依次输出到驱动电路206a。关于将描绘位串数据Sdw输出到该驱动电路206a的具体的结构将在后详细说明。
扫描单元Un(U1～U6)的结构可以是在上述第1～第3实施方式中使用的结构，但在本第4实施方式中，使用图28所示那样的结构的扫描单元Un。另外，也可以将以下说明的扫描单元Un用作上述第1～第3实施方式的扫描单元。
以下，参照图28对在第4实施方式中使用的扫描单元Un(U1～U6)的光学结构进行说明。此外，由于各扫描单元Un(U1～U6)具有相同结构，所以仅对扫描单元U1进行说明，对于其他扫描单元Un省略其说明。另外，在图28中，将与照射中心轴Len(Le1)平行的方向设为Zt方向，将在与Zt方向正交的平面上、且基板FS从处理装置PR1经由曝光装置EX朝向处理装置PR2的方向设为Xt方向，将在与Zt方向正交的平面上、且与Xt方向正交的方向设为Yt方向。也就是说，图28的Xt、Yt、Zt的三维坐标是将图23的X、Y、Z的三维坐标以Y轴为中心以使Z轴方向与照射中心轴Len(Le1)平行的方式旋转而成的三维坐标。
如图28所示，在扫描单元U1内，沿着从光束LB1的入射位置至基板FS的被照射面为止的光束LB1的行进方向，设有反射镜M20、光束扩展器(beam expander)BE、反射镜M21、偏振光分束器BS、反射镜M22、移像光学部件SR、视场光阑FA、反射镜M23、λ/4波片QW、柱面透镜CYa、反射镜M24、多面镜PM、fθ透镜FT、反射镜M25、柱面透镜CYb。而且，在扫描单元U1内还设有用于经由偏振光分束器BS检测来自基板FS的被照射面的反射光的光学透镜系统G10及光检测器DTS。
入射到扫描单元U1的光束LB1朝向-Zt方向行进，向相对于XtYt平面倾斜了45°的反射镜M20入射。以入射到该扫描单元U1的光束LB1的轴线与照射中心轴Le1同轴的方式向反射镜M20入射。反射镜M20作为使光束LB1向扫描单元U1入射的入射光学部件而发挥功能，将入射的光束LB1沿着与Xt轴平行地设定的光轴朝向反射镜M21沿-Xt方向反射。因此，与Xt轴平行地行进的光束LB1的光轴在与XtZt平面平行的面内与照射中心轴Le1正交。由反射镜M20反射的光束LB1从沿着与Xt轴平行地行进的光束LB1的光轴配置的光束扩展器BE透射而向反射镜M21入射。光束扩展器BE使透射的光束LB1的直径扩大。光束扩展器BE具有聚光透镜Be1、和使由聚光透镜Be1收敛后发散的光束LB1成为平行光的准直透镜Be2。
反射镜M21相对于YtZt平面倾斜45°地配置，将入射的光束LB1朝向偏振光分束器BS沿-Yt方向反射。偏振光分束器BS的偏振光分离面相对于YtZt平面倾斜45°地配置，将P偏振的光束反射，使在与P偏振正交的方向上偏振的直线偏振(S偏振)的光束透射。入射到向扫描单元U1的光束LB1为P偏振的光束，因此，偏振光分束器BS将来自反射镜M21的光束LB1向-Xt方向反射而向反射镜M22侧引导。
反射镜M22相对于XtYt平面倾斜45°地配置，将入射的光束LB1朝向与反射镜M22在-Zt方向上分开的反射镜M23沿-Zt方向反射。由反射镜M22反射的光束LB1沿着与Zt轴平行的光轴从移像光学部件SR及视场光阑(视野光阑)FA通过，而向反射镜M23入射。移像光学部件SR在与光束LB1的行进方向正交的平面(XtYt平面)内，二维地调整光束LB1的截面内的中心位置。移像光学部件SR由沿着与Zt轴平行地行进的光束LB1的光轴配置的两片石英制的平行平板Sr1、Sr2构成，平行平板Sr1能够绕Xt轴倾斜，平行平板Sr2能够绕Yt轴倾斜。通过使该平行平板Sr1、Sr2分别绕Xt轴、Yt轴倾斜，而在与光束LB1的行进方向正交的XtYt平面中，使光束LB1的中心位置二维地微量位移。该平行平板Sr1、Sr2在控制装置18的控制下，由未图示的致动器(驱动部)驱动。
通过了移像光学部件SR的光束LB1从视场光阑FA的圆形开口透过而到达反射镜M23。视场光阑FA的圆形开口是对由光束扩展器BE放大后的光束LB1的截面内的强度分布的周边部分进行遮蔽的光阑。若使视场光阑FA的圆形开口的孔径为能够调整的可变虹彩光阑，则能够调整点光SP的强度(亮度)。
反射镜M23相对于XtYt平面倾斜45°地配置，将入射的光束LB1朝向与反射镜M23在+Xt方向分开的反射镜M24沿+Xt方向反射。由反射镜M23反射的光束LB1从λ/4波片QW及柱面透镜CYa透射而向反射镜M24入射。反射镜M24将入射的光束LB1朝向多面镜(旋转多面镜、扫描用偏转部件)PM反射。多面镜PM将入射的光束LB1朝向具有与Xt轴平行的光轴AXf的fθ透镜FT沿+Xt方向反射。多面镜PM为了使光束LB1的点光SP在基板FS的被照射面上进行扫描，而将入射的光束LB1在与XtYt平面平行的面内偏转(反射)。具体地说，多面镜PM具有沿Zt轴方向延伸的旋转轴AXp、和绕旋转轴AXp形成的多个反射面RP(在本第4实施方式中为八个反射面RP)。通过以旋转轴AXp为中心使该多面镜PM向规定的旋转方向旋转，而能够使照射到反射面RP上的脉冲状的光束LB1的反射角连续地变化。由此，通过一个反射面RP使光束LB1的反射方向偏转，能够使照射到基板FS的被照射面上的光束LB1的点光SP沿着扫描方向(基板FS的宽度方向、Yt方向)进行扫描。
能够通过一个反射面RP使光束LB1的点光SP沿着描绘线SL1进行扫描。因此，在多面镜PM的一周旋转下，在基板FS的被照射面上由点光SP扫描的描绘线SL1的数量最大与反射面RP的数量相同为八条。多面镜PM通过包含马达等的多面镜驱动部RM而以一定速度旋转。基于多面镜驱动部RM进行的多面镜PM的旋转由控制装置18控制。如上所述，描绘线SL1的实效长度(例如30mm)被设定成能够通过该多面镜PM使点光SP进行扫描的最大扫描长度(例如31mm)以下的长度，在初始设定中(设计上)，在最大扫描长度的中央设定有描绘线SL1的中心点(照射中心轴Le1通过的点)。
此外，作为一例，在将描绘线SL1的实效长度设为30mm、一边使实效尺寸
Figure BDA0001800316890000731
为3μm的点光SP每次重叠1.5μm一边使点光SP沿着描绘线SL1照射到基板FS的被照射面上的情况下，在一次扫描中照射的点光SP的数量(来自光源装置14’的光束LB的脉冲数)为20000(30mm/1.5μm)。另外，若将沿着描绘线SL1的点光SP的扫描时间设为200μsec，则必须在该期间照射20000次的脉冲状的点光SP，因此光源装置14’的发光频率Fs成为Fs≥20000次/200μsec＝100MHz。
柱面透镜CYa在与基于多面镜PM实现的扫描方向(旋转方向)正交的非扫描方向(Zt方向)上，将入射的光束LB1在多面镜PM的反射面RP上收敛成狭缝状。通过其母线与Yt方向平行的柱面透镜CYa，即使存在反射面RP相对于Zt方向倾斜(反射面RP相对于XtYt平面的法线倾斜)的情况，也能够抑制其影响，能够抑制照射到基板FS的被照射面上的光束LB1的照射位置在Xt方向上错开。
具有沿Xt轴方向延伸的光轴AXf的fθ透镜FT是将由多面镜PM反射的光束LB1在XtYt平面中以与光轴AXf平行的方式向反射镜M25投射的远心类的扫描透镜。光束LB1向fθ透镜FT的入射角θ根据多面镜PM的旋转角(θ/2)而变化。fθ透镜FT经由反射镜M25及柱面透镜CYb将光束LB1投射到与其入射角θ成正比例的基板FS的被照射面上的像高位置。若将焦点距离设为fo，将像高位置设为y，则fθ透镜FT设计成满足y＝fo·θ的关系。因此，能够通过该fθ透镜FT使光束LB1(点光SP)在Yt方向(Y方向)上准确且等速地进行扫描。在向fθ透镜FT的入射角θ为0度时，入射到fθ透镜FT的光束LB1沿着光轴AXf上行进。
反射镜M25将入射的光束LB1经由柱面透镜CYb朝向基板FS沿-Zt方向反射。通过fθ透镜FT及母线与Yt方向平行的柱面透镜CYb，投射到基板FS上的光束LB1在基板FS的被照射面上收敛成直径为几μm程度(例如3μm)的微小的点光SP。另外，投射到基板FS的被照射面上的点光SP通过多面镜PM而沿在Yt方向延伸的描绘线SL1进行一维扫描。此外，fθ透镜FT的光轴AXf和照射中心轴Le1位于同一平面上，该平面与XtZt平面平行。因此，在光轴AXf上行进的光束LB1通过反射镜M25向-Zt方向反射，与照射中心轴Le1成为同轴地向基板FS投射。在本第4实施方式中，至少fθ透镜FT作为将由多面镜PM偏转的光束LB1向基板FS的被照射面投射的投射光学系统而发挥功能。另外，至少反射部件(反射镜M21～M25)及偏振光分束器BS作为使从反射镜M20至基板FS为止的光束LB1的光路弯折的光路偏转部件而发挥功能。通过该光路偏转部件，能够使向反射镜M20入射的光束LB1的入射轴与照射中心轴Le1大致成为同轴。在XtZt平面上，通过扫描单元U1内的光束LB1在从大致U字状或コ字状的光路通过之后，向-Zt方向行进而投射到基板FS。
像这样，在基板FS被沿X方向搬送的状态下，通过各扫描单元Un(U1～U6)使光束LBn的点光SP在扫描方向(Y方向)上进行一维扫描，由此，能够使点光SP在基板FS的被照射面上相对地进行二维扫描。因此，能够在基板FS的曝光区域W中描绘曝光出规定的图案。
光检测器DTS具有对入射的光进行光电转换的光电转换元件。在旋转筒DR的表面形成有预先确定的基准图案。旋转筒DR上的形成有该基准图案的部分由相对于光束LB1的波段具有低反射率(10～50％)的材料构成，旋转筒DR上的没有形成基准图案的其他部分由反射率为10％以下的材料或吸收光的材料构成。因此，若在没有卷绕基板FS的状态(或从基板FS的透明部通过的状态)下，从扫描单元U1向旋转筒DR的形成有基准图案的区域照射光束LB1的点光SP，则其反射光从柱面透镜CYb、反射镜M25、fθ透镜FT、多面镜PM、反射镜M24、柱面透镜CYa、λ/4波片QW、反射镜M23、视场光阑FA、移像光学部件SR及反射镜M22通过而向偏振光分束器BS入射。在此，在偏振光分束器BS与基板FS之间，具体地说，在反射镜M23与柱面透镜CYa之间，设有λ/4波片QW。由此，向基板FS照射的光束LB1通过该λ/4波片QW而从P偏振光转换成圆偏振光，从基板FS向偏振光分束器BS入射的反射光通过该λ/4波片QW，而从圆偏振光转换成S偏振光。因此，来自基板FS的反射光从偏振光分束器BS透射，并经由光学透镜系统G10向光检测器DTS入射。
此时，在脉冲状的光束LB1(优选的是来自种光S1的光束LB1)连续地向扫描单元U1入射的状态下，旋转筒DR旋转而扫描单元U1使点光SP进行扫描，由此，点光SP二维地照射在旋转筒DR的外周面上。因此，能够通过光检测器DTS获取形成在旋转筒DR上的基准图案的图像。具体地说，使从光检测器DTS输出的光电信号的强度变化响应于点光SP的脉冲发光用的时钟脉冲信号(在光源装置14’内生成)，按各扫描时间进行数字采样，由此取为Yt方向的一维的图像数据，而且，响应于对旋转筒DR的旋转角度位置进行计测的编码器ENn的计测值，按副扫描方向的一定距离(例如点光SP的尺寸
Figure BDA0001800316890000751
的1/2)将Yt方向的一维的图像数据在Xt方向上排列，由此，获得旋转筒DR的表面的二维图像信息。控制装置18基于该获取的旋转筒DR的基准图案的二维图像信息，来计测扫描单元U1的描绘线SL1的斜度。该描绘线SL1的斜度可以是在各扫描单元Un(U1～U6)间的相对斜度，也可以是相对于旋转筒DR的中心轴Axo的斜度(绝对斜度)。此外，同样地，当然也能够计测各描绘线SL2～SL6的斜度。
在扫描单元U1的多面镜PM的周边，如图29所示设有原点传感器(原点检测器)OP1。原点传感器OP1输出表示基于各反射面RP的点光SP的扫描开始的脉冲状的原点信号SZ。原点传感器OP1在多面镜PM的旋转位置来到基于反射面RP进行的点光SP的扫描即将开始之前的规定位置时，输出原点信号SZ。由于多面镜PM能够在扫描角度范围θs使向基板FS投射的光束LB1偏转，所以若由多面镜PM反射的光束LB1的反射方向(偏转方向)在扫描角度范围θs内，则反射的光束LB1向fθ透镜FT入射。因此，原点传感器OP1在多面镜PM的旋转位置来到被反射面RP反射的光束LB1的反射方向即将进入扫描角度范围θs内之前的规定位置时输出原点信号SZ。此外，扫描角度范围θs与图7所示的最大扫描旋转角度范围α具有θs＝2×α的关系。
由于多面镜PM具有八个反射面RP，所以原点传感器OP1在多面镜PM旋转一周的期间输出八次原点信号SZ。该原点传感器OP1检测出的原点信号SZ被发送到控制装置18。在原点传感器OP1输出原点信号SZ之后，开始点光SP的沿着描绘线SL1的扫描。
原点传感器OP1使用此后接着进行点光SP的扫描(光束LB1的偏转)的反射面RP的相邻的反射面RP(在本第4实施方式中，为多面镜PM的旋转方向上的前一个反射面RP)来输出原点信号SZ。为了便于区分各反射面RP，为了方便而在图29中将当前进行光束LB1的偏转的反射面RP以RPa表示，将其他反射面RP绕逆时针方向(绕与多面镜PM的旋转方向相反的方向)以RPb～RPh表示。
原点传感器OP1具有光束送光系统Opa，该光束送光系统Opa具备射出半导体激光等非感光性的波段的激光束Bga的光源部312、和使来自光源部312的激光束Bga反射而向多面镜PM的反射面RPb投射的镜314、316。另外，原点传感器OP1具有光束受光系统Opb，该光束受光系统Opb具备受光部318、将由反射面RPb反射的激光束Bga的反射光(反射光束Bgb)向受光部318引导的镜320、322、和由被镜322反射的反射光束Bgb会聚成微小的点光的透镜系统324。受光部318具有将由透镜系统324会聚的反射光束Bgb的点光转换成电信号的光电转换元件。在此，激光束Bga投射到多面镜PM的各反射面RP上的位置被设定成透镜系统324的光瞳面(焦点的位置)。
光束送光系统Opa和光束受光系统Opb设于在多面镜PM的旋转位置成为基于反射面RP进行的点光SP的扫描将要开始之前的规定位置时，能够由光束受光系统Opb接受光束送光系统Opa所射出的激光束Bga的反射光束Bgb的位置。也就是说，光束送光系统Opa和光束受光系统Opb设于在反射面RP的角度成为规定的角度位置时，能够接受光束送光系统Opa所射出的激光束Bga的反射光束Bgb的位置。此外，图29的附图标记Msf是与旋转轴AXp同轴地配置的多面镜驱动部RM(参照图28)的旋转马达的轴。
在紧邻受光部318内的上述光电转换元件的受光面之前，设有具备微小宽度的狭缝开口的遮光体(图示略)。在反射面RPb的角度位置为规定的角度范围内的期间，反射光束Bgb向透镜系统324入射，反射光束Bgb的点光在受光部318内的上述遮光体上沿一定方向扫描。在该扫描中，从遮光体的狭缝开口透过的反射光束Bgb的点光由受光部318的上述光电转换元件接受，其受光信号被放大器放大后作为脉冲状的原点信号SZ而输出。
原点传感器OP1如上所述，通过使光束LB1偏转的(使点光SP进行扫描的)反射面RPa，并使用旋转方向上的前一个反射面RPb来检测原点信号SZ。因此，若相邻的反射面RP(例如，反射面RPa与反射面RPb)彼此所成的角ηj相对于设计值(在反射面RP为八个的情况下为135度)具有误差，则因该误差的偏差，而如图30所示，存在原点信号SZ的产生定时会因每个反射面RP而不同的情况。
在图30中，将使用反射面RPb产生的原点信号SZ设为SZb。同样地，将使用反射面RPc、RPd、RPe、···产生的原点信号SZ设为SZc、SZd、SZe、···。在多面镜PM的相邻的反射面RP彼此所成的角ηj为设计值的情况下，各原点信号SZ(SZb、SZc、SZd、···)的产生定时的间隔成为时间Tpx。该规定的时间Tpx是多面镜PM旋转反射面RP的一面的量所需的时间。但是，在图30中，由于多面镜PM的反射面RP所成的角ηj的误差，而使用反射面RPc、RPd产生的原点信号SZc、SZd的定时相对于正规的产生定时出现偏移。另外，原点信号SZb、SZc、SZd、SZe、···产生的时间间隔Tp1、Tp2、Tp3、···因多面镜PM的制造误差而在微秒级别上并不固定。在图30所示的时间图中，为Tp1＜Tpx，Tp2＞Tpx，Tp3＜Tpx。此外，若将反射面RP的数量设为Np，将多面镜PM的旋转速度设为Vp，则Tpx以Tpx＝60/(Np×Vp)(秒)表示。例如，若Vp为3万rpm，Np为8，则Tpx成为250μ秒。
因此，会由于多面镜PM的相邻的反射面RP彼此的各自所成的角ηj的误差而导致由各反射面RP(RPa～RPh)描绘的点光SP在基板FS的被照射面上的描绘线SL1的描绘开始点(扫描开始点)的位置沿主扫描方向产生偏移。由此，描绘线SL1的描绘结束点的位置也会沿主扫描方向产生偏移。也就是说，由各反射面RP描绘的点光SP的描绘线SL1的位置沿着扫描方向(Y方向)位移，因此各描绘线SLn的描绘开始点及描绘结束点的位置不会沿着X方向成为直线。该点光SP的描绘线SL1的描绘开始点及描绘结束点的位置沿着主扫描方向产生偏移的主要原因为不成立Tp1、Tp2、Tp3、···＝Tpx。
因此，在本第4实施方式中，如图30所示的时间图那样，将从一个脉冲状的原点信号SZ产生之后经过时间Tpx后作为描绘开始点，而开始点光SP的描绘。也就是说，控制装置18在原点信号SZ产生之后经过时间Tpx后，以使光束LB1向扫描单元U1入射的方式控制光束切换部件20，并且，向图26所示的光源装置14’的驱动电路206a输出接下来进行扫描的扫描单元U1的描绘位串数据Sdw、即串行数据DL1。由此，能够使用于检测原点信号SZ的反射面RPb和实际使点光SP进行扫描的反射面RP成为相同的反射面。
具体地进行说明，控制装置18在扫描单元U1的原点传感器OP1输出原点信号SZb之后经过时间Tpx后，在一定时间(On时间Ton)向光束切换部件20的选择用光学元件AOM1输出On的驱动信号。该选择用光学元件AOM1为On的一定时间(On时间Ton)是预先确定的时间，被设定成覆盖通过多面镜PM的一个反射面RP使点光SP沿着描绘线SL1进行一次扫描的期间(扫描期间)。接着，控制装置18将某特定的列、例如第1列的串行数据DL1向光源装置14’的驱动电路206a输出。由此，在扫描单元U1进行点光SP的扫描的扫描时间中，光束LB1向扫描单元U1入射，因此，扫描单元U1能够描绘出与某特定的列(例如第1列)的串行数据DL1相应的图案。像这样，由于在扫描单元U1的原点传感器OP1输出原点信号SZb之后经过时间Tpx后，扫描单元U1进行点光SP的扫描，所以能够以用于检测原点信号SZb的反射面RPb进行因该原点信号SZb引发的点光SP的扫描。
接着，控制装置18在扫描单元U1的原点传感器OP1输出原点信号SZd之后经过时间Tpx后，在一定时间(On时间Ton)向光束切换部件20的选择用光学元件AOM1输出On的驱动信号。然后，控制装置18将下一列、例如第2列的串行数据DL1向光源装置14’的驱动电路206a输出。由此，由于在包含扫描单元U1进行点光SP的扫描所需要的时间在内的时间中，光束LB1向扫描单元U1入射，所以扫描单元U1能够描绘出与下一列(例如第2列)的串行数据DL1相应的图案。像这样，由于在扫描单元U1的原点传感器OP1输出原点信号SZd之后经过时间Tpx后，扫描单元U1进行点光SP的扫描，所以能够以用于检测原点信号SZd的反射面RPb进行因该原点信号SZd引发的点光SP的扫描。此外，在不是按多面镜PM的连续的每个反射面RP而是跳过一面地进行点光SP的扫描的情况下，以跳过一个(隔一个)的方式使用原点信号SZ进行描绘处理。关于这样的跳过一个进行描绘处理的理由将在后详细说明。
像这样，在扫描单元U1的原点传感器OP1输出原点信号SZ之后经过时间Tpx后，控制装置18以扫描单元U1使点光SP进行扫描的方式，控制光束切换部件20，并且，向光源装置14’的驱动电路206a输出串行数据DL1。另外，控制装置18每当开始基于扫描单元U1进行的扫描时，使输出的串行数据DL1的列以第1列、第2列、第3列、第4列、···的方式在列方向上错开。此外，在基于扫描单元U1进行的点光SP的一次扫描到下一次扫描的期间，按顺序进行基于其他扫描单元Un(扫描单元U2～U6)进行的点光SP的扫描。基于其他扫描单元Un(U2～U6)进行的点光SP的扫描与扫描单元U1的扫描相同。另外，原点传感器OPn(OP1～OP6)按各扫描单元Un(U1～U6)而设置。
如以上那样，通过使用用于检测扫描单元U1的原点信号SZb的反射面RP来进行点光SP的扫描，即使在多面镜PM的相邻的反射面RP彼此的各自所成的角ηj具有误差的情况下，也能够抑制由各反射面RP(RPa～RPh)描绘的点光SP在基板FS的被照射面上的描绘开始点及描绘结束点的位置沿主扫描方向产生偏移。
因此，多面镜PM旋转45度的时间Tpx需要在μ秒级别上是准确的，也就是说，需要使多面镜PM的速度均匀地、精密地以等速旋转。在像这样精密地以等速使多面镜PM旋转的情况下，用于产生原点信号SZ的反射面RP成为始终在时间Tpx后准确地仅旋转45度地将光束LB1朝向fθ透镜FT反射的角度。因此，通过提高多面镜PM的旋转等速性、也极力降低一周旋转中的速度不均，能够使用于产生原点信号SZ的反射面RP的位置与用于使光束LB1偏转而使点光SP进行扫描的反射面RP的位置不同。也就是说，由于使原点信号SZ的产生定时延迟时间Tpx，所以其结果为具有与使用进行点光SP的扫描的反射面RP来检测原点信号SZ的情况同等的作用。由此，原点传感器OP1(OPn)的配置自由度提高，能够设置刚性高且结构稳定的原点传感器。另外，作为原点传感器OP1(OPn)的检测对象的反射面RP虽是使光束LB1(LBn)偏转的反射面RP的旋转方向上的前一个，但只要在多面镜PM的旋转方向之前即可，不限于前一个。该情况下，在将作为原点传感器OP的检测对象的反射面RP设为使光束LB1(LBn)偏转的反射面RP的旋转方向上的前n(1以上的整数)个的情况下，只要在原点信号SZ产生之后经过n×时间Tpx后设定描绘开始点即可。
而且，对从原点传感器OP1(OPn)每隔一个地产生的原点信号SZb、SZd、···，分别在n×时间Tpx后设定描绘开始点，由此，在与每个描绘线SL1对应的像素数据列的读取动作、数据传输(通信)动作或修正计算等的处理时间中产生余裕。因此，能够可靠地避免像素数据列的传输错误、像素数据列的错误和/或部分丢失。
此外，也可以不像以上的图29那样设置检测接下来进行点光SP的扫描(光束LB1的偏转)的反射面RP的相邻的反射面RP(在本第4实施方式中，多面镜PM的旋转方向上的前一个反射面RP)的原点传感器OPn，而设置检测与接下来进行点光SP的扫描(光束LB1的偏转)的反射面RP相同的反射面RP的原点传感器。该情况下，如图30中说明那样，由于按多面镜PM的各反射面RPa～RPh产生的原点信号(脉冲状)SZ的时间间隔产生偏差，所以需要按各反射面RPa～RPh追加与其偏差量相应的时间偏置量。
在此，如在图7也说明过那样，在多面镜PM的反射面RP的数量Np为八个、最大扫描旋转角度范围α为15度的情况下，扫描效率(α/β)成为1/3。例如，在扫描单元U1使点光SP进行扫描起到进行下一次扫描的期间，能够将光束LBn分配给扫描单元U1以外的两个扫描单元Un来进行点光SP的扫描。也就是说，在扫描单元U1的多面镜PM旋转一面的量的期间，能够向包含扫描单元U1在内的三个扫描单元Un各自分配对应的光束LBn，来进行点光SP的扫描。
但是，由于多面镜PM的扫描效率为1/3，所以在各扫描单元Un以最大扫描旋转角度范围α(15度)使点光SP进行扫描的情况下，在扫描单元U1的多面镜PM旋转反射面RP的一面的量(β＝45度)的期间，无法将光束LBn分配给扫描单元U1以外的三个以上的扫描单元Un(U2～U6)。也就是说，在扫描单元U1的点光SP的扫描开始起到下一次的点光SP的扫描开始的期间，无法将光束LBn分配给扫描单元U1以外的三个以上的扫描单元Un(U2～U6)。因此，在扫描单元U1的点光SP的扫描开始起到下一次的扫描开始的期间，为了将光束LBn分配给其他五个扫描单元Un(U2～U6)的每一个来进行基于点光SP的扫描，可考虑以下方法。
即使在最大扫描旋转角度范围α为15度的情况下，也将实际上点光SP能够扫描的多面镜PM的扫描旋转角度范围α’设定为小于最大扫描旋转角度范围α(α＝15度)。具体地说，在扫描单元Un(U1～U6)各自的多面镜PM旋转反射面RP的一面的量(β＝45度)的期间，要分配光束LBn的扫描单元Un的数量为六个，因此将扫描旋转角度范围α’设为α’＝45/6＝7.5度。即，将以图28中的向fθ透镜FT入射的光束LBn的光轴AXf为中心的振荡角限制为±7.5度。由此，在各扫描单元Un的多面镜PM旋转45度的期间(反射面RP旋转一面的量的期间)，能够使光束LBn按顺序分配并入射到六个扫描单元Un(U1～U6)中的某一个，扫描单元Un(U1～U6)能够按顺序进行基于点光SP的扫描。但是，若为该情况，则存在实际上点光SP能够扫描的扫描旋转角度范围α’变得过小、点光SP扫描的最大扫描范围长度即描绘线SLn的最大扫描长度变得过短的问题。为了避免这样的问题，以不改变点光SP扫描的最大扫描长度的方式，准备焦点距离长的fθ透镜FT，将从多面镜PM的反射面RP到fθ透镜FT的距离(工作距离)设定得长。该情况下，担心会导致fθ透镜FT的大型化、扫描单元Un(U1～U6)的Xt方向上的尺寸的大型化，并且由于工作距离长而导致光束扫描的稳定性降低。
另一方面，考虑到减少多面镜PM的反射面RP的数量，增大多面镜PM旋转反射面RP的一面的量的旋转角度β。该情况下，抑制了描绘线SLn变短、扫描单元Un(U1～U6)大型化，同时能够在扫描单元Un(U1～U6)的多面镜PM旋转反射面RP的一面的量(旋转角度β)的期间，将光束LBn分配且由六个扫描单元Un(U1～U6)按顺序使点光SP进行扫描。例如，在将多面镜PM的反射面RP的数量设为四个的情况下，也就是说，在将多面镜PM的形状设为正方形的情况下，多面镜PM的反射面RP旋转一面的量的旋转角度β成为90度。因此，在扫描单元U1的多面镜PM旋转反射面RP的一面的量的期间将光束LBn分配并由六个扫描单元Un(U1～U6)进行点光SP的扫描的情况下，实际上点光SP能够扫描的多面镜PM的扫描旋转角度范围α’成为α’＝90/6＝15度，与上述的最大扫描旋转角度范围α相等。
但是，若使三角形、正方形这样的反射面数Np少的多边形的多面镜PM高速旋转，则空气阻力(风阻)变得过大，旋转速度、旋转数降低(规律)。例如，即使在想要使多面镜PM以数万rpm(rotation per minute)高速旋转的情况下，也会由于空气阻力而使旋转速度降低2～3成左右，无法得到所期望的高速旋转速度、高旋转数。另外，也考虑到将多面镜PM的外形大小变大的方法，但多面镜PM的重量变得过大，而无法得到所期望的高速旋转速度、高旋转数。此外，作为即使减少多面镜PM的反射面数Np也会降低旋转时的风阻的手法，也考虑将多面镜PM整体设置在真空环境内，或设置在分子量比空气小的气体(氦气等)的环境内。该情况下，在多面镜PM的周围设置用于产生这样的环境的气密构造体，与之相应地会导致扫描单元Un(U1～U6)大型化。
因此，在本第4实施方式中，使用反射面数Np比较多的多边形、即更近似圆形的八边形的多面镜PM，并将实际上点光SP能够扫描的多面镜PM的扫描旋转角度范围α’设为最大扫描旋转角度范围α(α＝15度)，将进行点光SP的扫描(光束LBn的偏转)的多面镜PM的反射面RP设定成每隔一个。也就是说，基于各扫描单元Un(U1～U6)进行的点光SP的扫描，每隔多面镜PM的反射面RP的一面(跳过一面)地反复进行。因此，在扫描单元U1使点光SP进行扫描起到进行下一次扫描的期间，能够将光束LB2～LB6按顺序分配给扫描单元U1以外的五个扫描单元U2～U6的每一个，来进行点光SP的扫描。也就是说，在六个扫描单元Un(U1～U6)中的所关注的一个扫描单元Un的多面镜PM旋转两面的量的期间，将光束LB1～LB6分配到六个扫描单元Un(U1～U6)的每一个，由此六个扫描单元Un(U1～U6)全部能够进行点光SP的扫描。该情况下，在各扫描单元Un(U1～U6)开始点光SP的扫描起到开始下一次的点光SP的扫描为止，多面镜PM旋转两面的量(90度)。为了进行这样的描绘动作，六个扫描单元Un(U1～U6)各自的多面镜PM被同步控制成旋转速度相同，并且各多面镜PM的反射面RP的角度位置被同步控制成彼此为规定的相位关系。
此外，由于将进行点光SP的扫描(光束LBn的偏转)的多面镜PM的反射面RP设为每隔一面，所以在各扫描单元Un(U1～U6)的多面镜PM旋转一次的期间，沿着描绘线SLn(SL1～SL6)各自的点光SP的扫描次数成为四次。因此，与点光SP的扫描(光束LBn的偏转)按多面镜PM的连续的每个反射面RP反复进行的情况相比，即与点光SP的扫描(光束LBn的偏转)以多面镜PM的各反射面RP进行的情况相比，描绘线SLn的数量成为一半，因此优选将基板FS的搬送速度也减速为一半。在不想将基板FS的搬送速度减为一半的情况下，将各扫描单元Un(U1～U6)的多面镜PM的旋转速度及振荡频率Fs提高到两倍。例如，在按多面镜PM的连续的每个反射面RP反复进行点光SP的扫描(光束LBn的偏转)时的多面镜PM的旋转速度为2万rpm、来自光源装置14’的光束LB的振荡频率Fs为200MHz的情况下，在按多面镜PM的每隔一面的反射面RP反复进行点光SP的扫描(光束LBn的偏转)时，多面镜PM的旋转速度被设定成4万rpm，来自光源装置14’的光束LB的振荡频率Fs被设定成400MHz。
在此，控制装置18基于原点信号SZ来管理多个扫描单元Un(U1～U6)中的哪个扫描单元Un进行点光SP的扫描。但是，由于各扫描单元Un(U1～U6)的原点传感器OPn在各反射面RP成为规定的角度位置时产生原点信号SZ，所以若直接使用该原点信号SZ，则控制装置18会判断成各扫描单元Un(U1～U6)按连续的每个反射面RP使点光SP进行扫描。因此，在一个扫描单元Un进行点光SP的扫描起到进行下一次扫描之前，无法将光束LBn分配给除此以外的五个扫描单元Un。因此，为了将进行点光SP的扫描的多面镜PM的反射面RP设定成每隔一个，需要生成将原点信号SZ间除了的副原点信号(副原点脉冲信号)ZP。另外，如上所述，由于使用进行点光SP的扫描(偏转)的反射面RP的旋转方向上的前一个反射面RP来进行原点信号SZ的检测，所以需要生成使原点信号SZ的产生定时延迟时间Tpx的副原点信号ZP。以下，对生成该副原点信号ZP的副原点生成电路CA的结构进行说明。
图31是用于生成将原点信号SZ间除而使其产生定时延迟时间Tpx的副原点信号ZP的副原点生成电路CA的结构图，图32是表示由图31的副原点生成电路CA生成的副原点信号ZP的时间图。该副原点生成电路CA具有分频器330和延迟电路332。分频器330将原点信号SZ的产生定时的频率分频成1/2而作为原点信号SZ’向延迟电路332输出。延迟电路332使发送来的原点信号SZ’延迟时间Tpx，并作为副原点信号ZP而输出。该副原点生成电路CA与各扫描单元Un(U1～U6)的原点传感器OPn对应地设有多个。
此外，存在将与扫描单元Un的原点传感器OPn对应的副原点生成电路CA用CAn表示的情况。也就是说，存在将与扫描单元U1的原点传感器OP1对应的副原点生成电路CA用CA1表示、将与扫描单元U2～U6的原点传感器OP2～OP6对应的副原点生成电路CA用CA2～CA6表示的情况。另外，存在将从扫描单元Un的原点传感器OPn输出的原点信号SZ用SZn表示的情况。也就是说，存在将从扫描单元U1的原点传感器OP1输出的原点信号SZ用SZ1表示、将从扫描单元U2～U6的原点传感器OP2～OP6输出的原点信号SZ用SZ2～SZ6表示的情况。而且，存在将基于原点信号SZn生成的原点信号SZ’、副原点信号ZP用SZn’、ZPn表示的情况。也就是说，存在将基于原点信号SZ1生成的原点信号SZ’、副原点信号ZP用SZ1’、ZP1表示、同样地将基于原点信号SZ2～SZ6生成的原点信号SZ’、副原点信号ZP用SZ2’～SZ6’、ZP2～ZP6表示的情况。
图33是表示曝光装置EX的电气结构的框图，图34是表示输出原点信号SZ1～SZ6、副原点信号ZP1～ZP6、及串行数据DL1～DL6的定时的时间图。曝光装置EX的控制装置18具备旋转控制部350、光束切换控制部352、描绘数据输出控制部354及曝光控制部356。另外，曝光装置EX具备驱动包含各扫描单元Un(U1～U6)的马达等在内的多面镜驱动部RM的马达驱动电路Drm1～Drm6。
旋转控制部350通过控制马达驱动电路Drm1～Drm6来控制各扫描单元Un(U1～U6)的多面镜PM的旋转。旋转控制部350通过控制马达驱动电路Drm1～Drm6，以使多个扫描单元Un(U1～U6)的多面镜PM的旋转角度位置彼此成为规定的相位关系的方式，使多个扫描单元Un(U1～U6)的多面镜PM同步地旋转。详细地说，旋转控制部350以使多个扫描单元U1～U6的多面镜PM的旋转速度(旋转数)彼此相同、且使旋转角度位置的相位每次错开一定角度量的方式，控制多个扫描单元Un(U1～U6)的多面镜PM的旋转。此外，图33中的附图标记PD1～PD6表示从旋转控制部350向马达驱动电路Drm1～Drm6输出的控制信号。
在本第4实施方式中，将多面镜PM的旋转速度Vp设为3.9万rpm(650rps)。另外，由于将反射面数Np设为8、将扫描效率(α/β)设为1/3、将进行点光SP的扫描的反射面RP设定为每隔一面，所以能够使六个多面镜PM间的旋转角度位置的相位差为最大扫描旋转角度范围α即15度。点光SP的扫描按U1→U2→···→U6的顺序进行。因此，以在使六个扫描单元U1～U6各自的多面镜PM的旋转角度位置的相位按该顺序每次错开15度的状态下等速旋转的方式，通过旋转控制部350进行同步控制。由此，扫描单元U1与扫描单元U4的旋转角度位置的相位的偏差正好为与一面的量的旋转角度对应的45度。因此，扫描单元U1与扫描单元U4的旋转角度位置的相位、即原点信号SZ1、SZ4的产生定时也可以一致。同样地，扫描单元U2与扫描单元U5的旋转角度位置、及扫描单元U3与扫描单元U6的旋转角度位置的相位的偏差均为45度，因此，来自扫描单元U2和扫描单元U5各自的原点信号SZ2、SZ5的产生定时、及来自扫描单元U3和扫描单元U6各自的原点信号SZ3、SZ6的产生定时也可以在时间轴上一致。
具体地说，旋转控制部350以扫描单元U1和扫描单元U4的多面镜PM的旋转、扫描单元U2和扫描单元U5的多面镜PM的旋转、及扫描单元U3和扫描单元U6的多面镜PM的旋转各自成为第1控制状态的方式，经由各马达驱动电路Drm1～Drm6来控制各扫描单元U1～U6的多面镜PM的旋转。该第1控制状态是每当多面镜PM旋转一次时输出的旋绕脉冲信号的相位差为0(零)的状态。也就是说，以每当扫描单元U1和扫描单元U4的多面镜PM旋转一次时输出的旋绕脉冲信号的相位差成为0(零)的方式，来控制扫描单元U1和扫描单元U4的多面镜PM的旋转。同样地，以每当扫描单元U2和扫描单元U5、及扫描单元U3和扫描单元U6的多面镜PM旋转一次时输出的旋绕脉冲信号的相位差成为0(零)的方式，来控制扫描单元U2和扫描单元U5、及扫描单元U3和扫描单元U6的多面镜PM的旋转。
该旋绕脉冲信号也可以是通过未图示的分频器而每当扫描单元Un的原点信号SZn输出八次时输出一次的信号。另外，旋绕脉冲信号也可以是从设在各扫描单元Un(U1～U6)的多面镜驱动部RM上的编码器(图示略)输出的信号。也可以将检测旋绕脉冲信号的传感器设在多面镜PM的附近。在图34所示的例子中，每当扫描单元Un的原点信号SZn输出八次时，产生一次旋绕脉冲信号，将与该旋绕脉冲信号的产生对应的原点信号SZn的一部分用虚线表示。此外，各原点信号SZ1和各原点信号SZ4若不考虑相邻的反射面RP(例如，反射面RPa和反射面RPb)彼此的各自所成的角ηj的误差(参照图29)，则在时间轴上全部相位一致。同样地，各原点信号SZ2和各原点信号SZ5、及各原点信号SZ3和各原点信号SZ6若不考虑相邻的反射面RP彼此的各自所成的角ηj的误差(参照图29)，则在时间轴上全部相位一致。此外，在图34中，为了易于理解地进行说明，假设不存在相邻的反射面RP彼此的各自所成的角ηj的误差来进行说明。
然后，旋转控制部350保持着第1控制状态，以扫描单元U2、U5的多面镜PM的旋转角度位置的相位相对于扫描单元U1、U4的多面镜PM的旋转角度位置错开15度的方式，来控制扫描单元U2、U5的多面镜PM的旋转。同样地，旋转控制部350保持着第1控制状态，以扫描单元U3、U6的多面镜PM的旋转角度位置的相位相对于扫描单元U1、U4的多面镜PM的旋转角度位置错开30度的方式，来控制扫描单元U3、U6的旋转。将该多面镜PM旋转15度的时间(光束LBn的最大扫描时间)设为Ts。
具体地说，旋转控制部350以由扫描单元U2、U5得到的旋绕脉冲信号相对于由扫描单元U1、U4得到的旋绕脉冲信号延迟时间Ts而产生的方式，来控制扫描单元U2、U5的多面镜PM的旋转(参照图34)。同样地，旋转控制部350以由扫描单元U3、U6得到的旋绕脉冲信号相对于由扫描单元U1、U4得到的旋绕脉冲信号延迟时间2×Ts而产生的方式，来控制扫描单元U3、U6的多面镜PM的旋转(参照图34)。若将多面镜PM的旋转速度Vp设为3.9万rpm(650rps)，则时间Ts为Ts＝〔1/(Vp×Np)〕×(α/β)＝1/(650×8×3)秒(约64.1μ秒)。像这样，通过控制各扫描单元U1～U6的多面镜PM的旋转，而能够按U1→U2→···→U6的顺序，由各扫描单元U1～U6分时地进行点光SP的扫描。
光束切换控制部352控制光束切换部件20的选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)，在一个扫描单元Un开始扫描起到开始下一次扫描之前，将来自光源装置14’的光束LB分配给六个扫描单元Un(U1～U6)。因此，光束切换控制部352以各扫描单元Un(U1～U6)的多面镜PM的光束LBn的扫描(偏转)按多面镜PM的每隔一个面的反射面RP反复进行的方式，通过选择用光学元件AOM1～AOM6分时地使从光束LB生成的光束LB1～LB6中的某一束向各扫描单元Un(U1～U6)入射。
具体地进行说明，光束切换控制部352具备基于原点信号SZn(SZ1～SZ6)生成副原点信号ZPn(ZP1～ZP6)的图31所示那样的副原点生成电路CAn(CA1～CA6)。当由该副原点生成电路CAn(CA1～CA6)产生副原点信号ZPn(ZP1～ZP6)时，使缘自副原点信号ZPn(ZP1～ZP6)的产生的与扫描单元Un(U1～U6)对应的选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)在一定时间(On时间Ton)为On。例如，当产生副原点信号ZP1时，使缘自副原点信号ZP1的产生的与扫描单元U1对应的选择用光学元件AOM1在一定时间(On时间Ton)为On。该副原点信号ZPn基于从原点传感器OPn输出的原点信号SZn而生成，将原点信号SZn的频率分频成1/2，也就是说，将原点信号SZn间除为一半并且使时间延迟Tpx。该一定时间(On时间Ton)与从副原点信号ZPn产生的时间点到来自下一次进行扫描的扫描单元Un的副原点信号ZPn产生的时间点为止的期间对应，即，与多面镜PM旋转15度所需的时间Ts对应。若将选择用光学元件AOMn的On时间Ton设定得比时间Ts长，则产生选择用光学元件AOMn中的两个同时成为On状态的期间，无法将光束LB1～LB6正确地导入到要使点光SP进行描绘动作的扫描单元Un。因此，将On时间Ton设定成Ton≤Ts。
此时，各原点信号SZ1与各原点信号SZ4若不考虑相邻的反射面RP(例如，反射面RPa与反射面RPb)彼此的各自所成的角ηj的误差，则在时间轴上全部同步，设定成副原点信号ZP1与副原点信号ZP4之间的相位错开大约半个周期(参照图34)。该副原点信号ZP1与副原点信号ZP4的相位的大约半个周期的偏差是由副原点生成电路CAn(CA1～CA6)的分频器330进行的。也就是说，分频器330使将原点信号SZ1间除的定时与将原点信号SZ4间除的定时错开大致半个周期。
副原点信号ZP2与副原点信号ZP5的关系也同样地，通过分频器330设定成副原点信号ZP2与副原点信号ZP5的相位错开大约半个周期(参照图34)。另外，副原点信号ZP3与副原点信号ZP6的关系也同样地，通过分频器330设定成副原点信号ZP3与副原点信号ZP6的相位错开大约半个周期(参照图34)。
因此，如图34所示，按扫描单元U1～U6生成的副原点信号ZP1～ZP6的产生定时每次错开时间Ts。在本第4实施方式中，进行点光SP的扫描的扫描单元Un的顺序为U1→U2→···→U6，因此，在副原点信号ZP1产生之后经过时间Ts后产生副原点信号ZP2的情况下，副原点信号ZPn也按照ZP1→ZP2→···→ZP6的顺序以时间Ts间隔产生。因此，光束切换控制部352与产生的副原点信号ZPn(ZP1～ZP6)相应地，控制光束切换部件20的选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)，由此能够按照U1→U2→···→U6的顺序使对应的光束LB1～LB6向扫描单元Un各自入射。也就是说，能够以基于各扫描单元Un(U1～U6)的多面镜PM进行的光束LBn的扫描(偏转)按多面镜PM的每隔一个面的反射面RP反复进行的方式，分时地切换向各扫描单元Un(U1～U6)入射的光束LBn。
描绘数据输出控制部354将通过扫描单元Un使点光SP进行扫描的一条描绘线SLn的图案所对应的一列的量的串行数据DLn作为描绘位串数据Sdw向光源装置14’的驱动电路206a输出。由于进行点光SP的扫描的扫描单元Un的顺序为U1→U2→···→U6，所以描绘数据输出控制部354输出一列的量的串行数据DLn按照DL1→DL2→···→DL6的顺序反复的描绘位串数据Sdw。
使用图35对描绘数据输出控制部354的结构进行详细说明。描绘数据输出控制部354具有与扫描单元U1～U6各自对应的六个生成电路360、362、364、366、368、370、和OR电路GT8。生成电路360～370具有相同的结构，具体地说，生成电路360具备存储器部BM1、计数器部CN1及闸部GT1，生成电路362具备存储器部BM2、计数器部CN2及闸部GT2。生成电路364具备存储器部BM3、计数器部CN3及闸部GT3，生成电路366具备存储器部BM4、计数器部CN4及闸部GT4。生成电路368具备存储器部BM5、计数器部CN5及闸部GT5，生成电路370具备存储器部BM6、计数器部CN6及闸部GT6。该生成电路360～370的结构也可以为与图16所示的生成电路301、303、305相同的结构。
存储器部BM1～BM6是存储与各扫描单元Un(U1～U6)要描绘曝光的图案相应的图案数据(位图)的存储器。计数器部CN1～CN6是用于将存储于各存储器部BM1～BM6的图案数据中的、接着要描绘的一条描绘线SLn的量的串行数据DL1～DL6按每个像素地与时钟信号CLK同步而输出的计数器。该计数器部CN1～CN6如图34所示，在从光束切换控制部352的副原点生成电路CA1～CA6输出副原点信号ZP1～ZP6之后，输出一个串行数据DL1～DL6。
存储于各存储器部BM1～BM6的图案数据通过未图示的地址计数器等，使输出的串行数据DL1～DL6沿列方向位移(shift)。也就是说，通过未图示的地址计数器读取的列以第1列、第2列、第3列、···的方式位移。关于该位移，例如，若是与扫描单元U1对应的存储器部BM1，则在串行数据DL1输出结束后，接着进行扫描的扫描单元U2所对应的副原点信号ZP2产生的定时进行。同样地，存储于存储器部BM2的图案数据的串行数据DL2的位移在串行数据DL2输出结束后，接着进行扫描的扫描单元U3所对应的副原点信号ZP3产生的定时进行。同样地，存储于存储器部BM3～BM6的图案数据的串行数据DL3～DL6的位移在串行数据DL3～DL6输出结束后，接着进行扫描的扫描单元U4～U6、U1所对应的副原点信号ZP4～ZP6、ZP1产生的定时进行。此外，点光SP的扫描按照U1→U2→U3→···→U6的顺序进行。
像这样，依次输出的串行数据DL1～DL6通过施加副原点信号ZP1～ZP6之后在一定时间(On时间Ton)中打开的闸部GT1～GT6而施加到六输入的OR电路GT8。OR电路GT8将按照串行数据DL1→DL2→DL3→DL4→DL5→DL6→DL1···的顺序反复合成的串行数据DLn作为描绘位串数据Sdw向光源装置14’的驱动电路206a输出。像这样，各扫描单元Un(U1～U6)能够与进行点光SP的扫描同时地，描绘曝光出与图案数据相应的图案。
在本第4实施方式中，按每个扫描单元Un(U1～U6)准备图案数据，从各扫描单元Un(U1～U6)的图案数据中遵照进行点光SP的扫描的扫描单元Un的顺序输出串行数据DL1～DL6。但是，由于进行点光SP的扫描的扫描单元Un的顺序是预先确定的，所以也可以准备将各扫描单元Un(U1～U6)的图案数据的各串行数据DL1～DL6组合而成的一个图案数据。也就是说，能够构筑使各扫描单元Un(U1～U6)的图案数据的各列的串行数据DLn(DL1～DL6)与进行点光SP的扫描的扫描单元Un的顺序相应地排列而成的一个图案数据。该情况下，只要根据基于各扫描单元Un(U1～U6)的原点传感器OPn的副原点信号ZPn(ZP1～ZP6)，从第一列起按顺序输出一个图案数据的串行数据DLn即可。
另外，图33所示的曝光控制部356用于控制旋转控制部350、光束切换控制部352及描绘数据输出控制部354等。曝光控制部356对对准显微镜AMm(AM1～AM4)拍摄得到的摄像信号ig(ig1～ig4)进行解析，来检测对准标记MKm(MK1～MK4)在基板FS上的位置。然后，曝光控制部356基于检测到的对准标记MKm(MK1～MK4)的位置，检测(确定)基板FS上的曝光区域W的描绘曝光的开始位置。曝光控制部356具备计数器电路356a，计数器电路356a对由图24所示的编码器EN1a～EN3a、EN1b～EN3b检测到的检测信号进行计数。曝光控制部356根据检测到描绘曝光的开始位置时的基于编码器EN1a、EN1b的计数值(标记检测位置)、和基于编码器EN2a、EN2b的计数值(奇数号的描绘线SLn的位置)，来判断基板FS的描绘曝光的开始位置是否位于描绘线SL1、SL3、SL5上。曝光控制部356若判断成描绘曝光的开始位置位于描绘线SL1、SL3、SL5上，则控制描绘数据输出控制部354，使扫描单元U1、U3、U5开始点光SP的扫描。此外，旋转控制部350及光束切换控制部352在曝光控制部356的控制下，基于旋绕脉冲信号及副原点信号ZPn(ZP1～ZP6)，控制各扫描单元Un(U1～U6)的多面镜PM的旋转及基于光束切换部件20进行的光束LBn的分配。
曝光控制部356根据检测到描绘曝光的开始位置时的基于编码器EN1a、EN1b的计数值(标记检测位置)、和基于编码器EN3a、EN3b的计数值(偶数号的描绘线的位置)，判断基板FS的描绘曝光的开始位置是否位于描绘线SL2、SL4、SL6上。曝光控制部356若判断成描绘曝光的开始位置位于描绘线SL2、SL4、SL6上，则控制描绘数据输出控制部354，使扫描单元U2、U4、U6开始点光SP的扫描。
如先前的图25所示，根据基板FS的搬送方向(+X方向)，先进行描绘线SL1、SL3、SL5各自的描绘曝光，在基板FS被搬送规定距离之后，进行描绘线SL2、SL4、SL6各自的描绘曝光。另一方面，由于六个扫描单元U1～U6的各多面镜PM相互保持一定角度相位地被进行旋转控制，所以副原点信号ZP1～ZP6如图34那样依次具有相位差时间Ts地持续产生。因此，从描绘线SL1、SL3、SL5的描绘曝光的开始时间点到描绘线SL2、SL4、SL6的描绘曝光的即将开始之前的期间，也通过副原点信号ZP2、ZP4、ZP6打开图35中的闸部GT2、GT4、GT6，反复进行选择用光学元件AOM2、AOM4、AOM6在一定时间Ton为On状态这一动作。因此，在图33的结构中，也可以在光束切换控制部352内设置选择闸电路，该选择闸电路基于在曝光控制部356中判断的编码器EN1a、EN1b的计数值、或编码器EN2a、EN2b的计数值，选择是将生成的副原点信号ZP1～ZP6各自向描绘数据输出控制部354发送还是禁止发送。一并地，也可以向扫描单元U1～U6各自所对应的选择用光学元件AOM1～AOM6的各驱动器电路DRVn(DRV1～DRV6)(参照图38)经由该选择闸电路赋予副原点信号ZP1～ZP6。
在此，如上所述，由于描绘线SL1、SL3、SL5与描绘线SL2、SL4、SL6相比位于基板FS的搬送方向的上游侧，所以基板FS的曝光区域W的描绘曝光的开始位置先到达描绘线SL1、SL3、SL5上，然后在一定时间后，到达描绘线SL2、SL4、SL6上。因此，在描绘曝光的开始位置到达描绘线SL2、SL4、SL6之前，仅通过扫描单元U1、U3、U5进行图案的描绘曝光。因此，在没有将先前说明那样的副原点信号ZP1～ZP6的选择闸电路设于光束切换控制部352内的情况下，曝光控制部356使向光源装置14’的驱动电路206a输出的描绘位串数据Sdw中的与串行数据DL2、DL4、DL6对应部分的像素数据全部成为低“(0)”，由此实质上取消基于扫描单元U2、U4、U6进行的描绘曝光。取消期间中，从存储器部BM2、BM4、BM6输出的串行数据DL2、DL4、DL6的列没有位移而保持第1列。然后，在曝光区域W的描绘曝光的开始位置到达描绘线SL2、SL4、SL6上之后，开始输出串行数据DL2、DL4、DL6，进行串行数据DL2、DL4、DL6向列方向的位移。
另外，同样地，曝光区域W的描绘曝光的结束位置先到达描绘线SL1、SL3、SL5上，然后在一定时间后，到达描绘线SL2、SL4、SL6上。因此，在描绘曝光的结束位置到达描绘线SL1、SL3、SL5后、到达描绘线SL2、SL4、SL6之前，仅通过扫描单元U2、U4、U6进行图案的描绘曝光。因此，在没有将先前说明那样的副原点信号ZP1～ZP6的选择闸电路设于光束切换控制部352内的情况下，曝光控制部356使向光源装置14’的驱动电路206a输出的描绘位串数据Sdw中的与串行数据DL1、DL3、DL5对应部分的像素数据全部成为低“(0)”，由此，实质上取消基于扫描单元U1、U3、U5进行的描绘曝光。此外，在没有设置选择闸电路的情况下，即使在描绘曝光的取消中，也以向取消了描绘曝光的扫描单元U1、U3、U5导入光束LB1、LB3、LB5的方式，选择用光学元件AOM1、AOM3、AOM5反复进行响应于副原点信号ZP1、ZP3、ZP5而选择性地成为一定时间Ton的On状态这一动作。
如以上那样在本第4实施方式中，按扫描单元Un(U1～U6)的多面镜PM的每隔一个面的反射面RP，以反复进行多面镜PM的偏转(扫描)的方式由光束切换控制部352控制光束切换部件20，使多个扫描单元Un(U1～U6)各自按顺序进行点光SP的一维扫描。由此，能够不缩短点光SP扫描的描绘线SLn(SL1～SL6)的长度地将一个光束LB分配给多个扫描单元Un(U1～U6)，能够有效利用光束LB。另外，由于能够使多面镜PM的形状(多边形形状)近似圆形，所以能够防止多面镜PM的旋转速度降低，能够使多面镜PM高速旋转。
光束切换部件20具有选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)，其沿着来自光源装置14’的光束LB的行进方向直列地配置有n个，选择使光束LB衍射而偏转的n个光束LBn中的某一个，并向对应的扫描单元Un导入。因此，能够简单地选择光束LBn要入射的扫描单元Un(U1～U6)中的某一个，能够使来自光源装置14’的光束LB相对于要进行描绘曝光的一个扫描单元Un高效地集中，得到高的曝光量。例如，在使用多个分束器将来自光源装置14’的射出的光束LB进行振幅分割而成为六个光束，并将分割得到的六个光束LBn(LB1～LB6)各自经由根据描绘数据的串行数据DL1～DL6进行调制的描绘用的声光调制元件向六个扫描单元U1～U6导入了的情况下，若将描绘用的声光调制元件中的光束强度的衰减设为20％，将扫描单元Un内的光束强度的衰减设为30％，则一个扫描单元Un中点光SP的强度在原来的光束LB的强度为100％时，成为大约9.3％。另一方面，如本第4实施方式那样，在使来自光源装置14’的光束LB通过选择用光学元件AOMn偏转而向六个扫描单元Un中的某一个入射的情况下，在将选择用光学元件AOMn中的光束强度的衰减设为20％时，一个扫描单元Un中的点光SP的强度成为原来的光束LB的强度的大约56％。
旋转控制部350以使旋转速度彼此相同且旋转角度位置的相位每次错开一定角度量的方式，控制多个扫描单元Un(U1～U6)的多面镜PM的旋转。由此，在基于一个扫描单元Un进行的点光SP的一维扫描起到进行下一次的一维扫描的期间，能够按顺序进行基于其他多个扫描单元Un进行的点光SP的一维扫描。
此外，在上述第4实施方式中，说明了将一个光束LB分配给六个扫描单元Un的方式，但也可以将来自光源装置14’的一个光束LB分配给九个扫描单元Un(U1～U9)。该情况下，若将多面镜PM的扫描效率(α/β)设为1/3，则在多面镜PM旋转三个反射面RP的量的期间，能够将光束LBn分配给九个扫描单元U1～U9，因此点光SP的扫描按每隔两个面的反射面RP进行。由此，在基于一个扫描单元Un进行的点光SP的扫描起到进行下一次的点光SP的扫描之前，能够使其他八个扫描单元Un按顺序进行点光SP的扫描。另外，若将多面镜PM的扫描效率设为1/3，则多面镜PM能够旋转三个反射面RP的量来将一个光束LB分配给九个扫描单元Un，因此，副原点生成电路CAn的分频器330将原点信号SZn的产生定时的频率分频成1/3。该情况下，扫描单元U1、U4、U7的旋绕脉冲信号是同步的(在时间轴上为同相位)。同样地，扫描单元U2、U5、U8的旋绕脉冲信号是同步的，扫描单元U3、U6、U9的旋绕脉冲信号是同步的。而且，扫描单元U2、U5、U8的旋绕脉冲信号相对于扫描单元U1、U4、U7的旋绕脉冲信号延迟时间Ts而产生，扫描单元U3、U6、U9的旋绕脉冲信号相对于扫描单元U1、U4、U7的旋绕脉冲信号延迟2×时间Ts而产生。另外，扫描单元U1、U4、U7的副原点信号ZP1、ZP4、ZP7的产生定时的相位每次错开一周期的1/3，同样地，扫描单元U2、U5、U8的副原点信号ZP2、ZP5、ZP8的产生定时的相位、及扫描单元U3、U6、U9的副原点信号ZP3、ZP6、ZP9的产生定时的相位也每次错开一周期的1/3。此外，时间Ts是多面镜PM以能够实现点光SP的扫描的多面镜PM的扫描旋转角度范围α’旋转的时间，对多面镜PM旋转一个反射面RP的量的角度β乘以扫描效率而得到的值成为扫描旋转角度范围α’。
在将多面镜PM的扫描效率设为1/3、将一个光束LB分配给12个扫描单元Un(U1～U12)的情况下，能够在多面镜PM旋转四个反射面RP的量的期间将光束LBn分配给12个扫描单元U1～U12，因此，点光SP的扫描按每隔三个面的反射面RP进行。另外，若将多面镜PM的扫描效率设为1/3，则多面镜PM能够旋转四个反射面RP的量来使光束LBn(LB1～LB12，来自光源装置14’的光束LB通过直列地配置的12个选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM12)择一地偏转而得到的光束)向对应的一个扫描单元Un(U1～U12)入射，因此，副原点生成电路CAn的分频器330将原点信号SZn的产生定时的频率分频成1/4。该情况下，扫描单元U1、U4、U7、U10的旋绕脉冲信号是同步的(在时间轴上为同相位)。同样地，扫描单元U2、U5、U8、U11的旋绕脉冲信号是同步的，扫描单元U3、U6、U9、U12的旋绕脉冲信号是同步的。而且，扫描单元U2、U5、U8、U11的旋绕脉冲信号相对于扫描单元U1、U4、U7、U10的旋绕脉冲信号延迟时间Ts而产生，扫描单元U3、U6、U9、U12的旋绕脉冲信号相对于扫描单元U1、U4、U7、U10的旋绕脉冲信号延迟2×时间Ts而产生。另外，扫描单元U1、U4、U7、U10的副原点信号ZP1、ZP4、ZP7、ZP10的产生定时的相位逐一错开1/4周期，同样地，扫描单元U2、U5、U8、U11的副原点信号ZP2、ZP5、ZP7、ZP11的产生定时的相位及扫描单元U3、U6、U9、U12的副原点信号ZP3、ZP6、ZP9、ZP12的产生定时的相位也逐一错开1/4周期。
另外，在上述第4实施方式中，以扫描单元Un的多面镜PM的扫描效率为1/3进行了说明，但扫描效率也可以是1/2，还可以是1/4。在扫描效率为1/2的情况下，在多面镜PM旋转一个反射面RP的量的期间，能够将光束LBn分配给两个扫描单元Un，因此，在要将一个光束LBn分配给六个扫描单元Un的情况下，点光SP的扫描按多面镜PM的每隔两个面的反射面RP进行。也就是说，在多面镜PM的扫描效率为1/2的情况下，在多面镜PM旋转三个反射面RP的量的期间，能够将光束LBn分配给六个扫描单元Un。由此，在基于一个扫描单元Un进行的点光SP的扫描起到进行下一次的点光SP的扫描之前，能够使其他五个扫描单元Un按顺序进行点光SP的扫描。另外，若将多面镜PM的扫描效率设为1/2，则多面镜PM能够旋转三个反射面RP的量来将一个光束LB分配给六个扫描单元Un，因此，副原点生成电路CAn的分频器330将原点信号SZn的产生定时的频率分频成1/3。该情况下，扫描单元U1、U3、U5的旋绕脉冲信号是同步的。同样地，扫描单元U2、U4、U6的旋绕脉冲信号是同步的。而且，扫描单元U2、U4、U6的旋绕脉冲信号相对于扫描单元U1、U3、U5的旋绕脉冲信号延迟时间Ts而产生。另外，扫描单元U1、U3、U5的副原点信号ZP1、ZP3、ZP5的产生定时的相位逐一错开1/3周期，扫描单元U2、U4、U6的副原点信号ZP2、ZP4、ZP6的产生定时的相位也逐一错开1/3周期。
在多面镜PM的扫描效率为1/4的情况下，在多面镜PM旋转一个反射面RP的量的期间，能够将光束LBn分配给四个扫描单元Un，因此，在要将一个光束LB分配给八个扫描单元Un的情况下，点光SP的扫描按多面镜PM的每隔一个面的反射面RP进行。也就是说，在多面镜PM的扫描效率为1/4的情况下，在多面镜PM旋转两个反射面RP的量的期间，能够将光束LBn分配给八个扫描单元Un。由此，在基于一个扫描单元Un进行的点光SP的扫描起到进行下一次点光SP的扫描之前，能够使其他七个扫描单元Un按顺序进行点光SP的扫描。另外，若将多面镜PM的扫描效率设为1/4，则多面镜PM旋转两个反射面RP的量，能够将一个光束LB分配给八个扫描单元Un，因此，副原点生成电路CAn的分频器330将原点信号SZn的产生定时的频率分频成1/2。该情况下，扫描单元U1、U5的旋绕脉冲信号是同步的，扫描单元U2、U6的旋绕脉冲信号是同步的。同样地，扫描单元U3、U7的旋绕脉冲信号是同步的，扫描单元U4、U8的旋绕脉冲信号是同步的。而且，扫描单元U2、U6的旋绕脉冲信号相对于扫描单元U1、U5的旋绕脉冲信号仅延迟时间Ts而产生。扫描单元U3、U7的旋绕脉冲信号相对于扫描单元U1、U5的旋绕脉冲信号延迟2×时间Ts而产生，扫描单元U4、U8的旋绕脉冲信号相对于扫描单元U1、U5的旋绕脉冲信号延迟3×时间Ts而产生。另外，扫描单元U1、U5的副原点信号ZP1、ZP5的产生定时的相位逐一错开1/2周期，扫描单元U2、U6的副原点信号ZP2、ZP6的产生定时的相位也逐一错开1/2周期。同样地，扫描单元U3、U7的副原点信号ZP3、ZP7的产生定时的相位及扫描单元U4、U8的副原点信号ZP4、ZP8的产生定时的相位也分别逐一错开1/2周期。
另外，在上述第4实施方式中，将多面镜PM的形状设为八边形(反射面RP为八个)，但也可以是六边形、七边形，还可以是九边形以上。由此，多面镜PM的扫描效率也会变化。通常，多边形形状的多面镜PM的反射面数Np越多，则多面镜PM的一个反射面RP中的扫描效率越大，反射面数Np越小，则多面镜PM的扫描效率越小。
能够将点光SP投射到基板FS上而进行扫描的多面镜PM的最大扫描旋转角度范围α由fθ透镜FT的入射角(与图29中的扫描角度范围θs相当)确定，因此，能够与该入射角对应地来选择最佳的反射面数Np的多面镜PM。在如先前的例子那样为入射角(θs)不足30度的fθ透镜FT的情况下，也可以为反射面RP以其一半即15度的旋转而改变的24面的多面镜PM，或反射面RP以30度的旋转而改变的12面的多面镜PM。该情况下，在24面的多面镜PM中扫描效率(α/β)为大于1/2且小于1.0的状态，因此控制成六个扫描单元U1～U6各自的24面的多面镜PM跳过五面地进行点光SP的扫描。另外，在12面的多面镜PM中，扫描效率为大于1/3且不足1/2的状态，因此控制成六个扫描单元U1～U6各自的12面的多面镜PM跳过两面地进行点光SP的扫描。
[第5实施方式]
在上述第4实施方式中，点光SP的扫描(偏转)始终每隔多面镜PM的一个反射面RP而反复进行。但是，在第5实施方式中，点光SP的扫描(偏转)能够任意切换成按多面镜PM的连续的每个反射面RP而反复进行的第1状态或者每隔多面镜PM的一个反射面RP而反复进行的第2状态。也就是说，在扫描单元U1开始点光SP的扫描起到开始下一次扫描之前，能够进行切换以将光束LB分时地分配给三个扫描单元Un，或者分时地分配给六个扫描单元Un。
由于多面镜PM的扫描效率为1/3，所以在使点光SP的扫描按多面镜PM的连续的每个反射面RP反复进行的情况下，例如在扫描单元U1使点光SP进行扫描起到进行下一次扫描的期间，仅能够将光束LB分配给扫描单元U1以外的两个扫描单元Un。因此，准备两个光束LB，将第一个光束LB分时地分配给三个扫描单元Un，将第二个光束LB分时地分配给其余三个扫描单元Un。因此，通过两个扫描单元Un并行地进行点光SP的扫描。可以通过设置两个光源装置14’来生成两个光束LB，也可以通过将来自一个光源装置14’的光束LB由分束器等分割来生成两个光束LB。在图36～图40所示的本第5实施方式的曝光装置EX中，具备两个光源装置14’(14A’、14B’)(参照图38)。此外，在第5实施方式中，对与上述第4实施方式相同的结构标注相同的附图标记，仅对不同部分进行说明。
图36是本第5实施方式的光束切换部件(光束配送单元)20A的结构图。光束切换部件20A与图26的光束切换部件20同样地具有多个选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)、多个聚光透镜CD1～CD6、多个反射镜M1～M12、多个镜IM1～IM6及多个准直透镜CL1～CL6，除此以外，还具有反射镜M13、M14和吸收体TR1、TR2。此外，吸收体TR1相当于在上述第4实施方式中示出的图26的吸收体TR，吸收由反射镜M12反射的光束LB。
选择用光学元件AOM1～AOM3构成光学元件模块(第1光学元件模块)OM1，选择用光学元件AOM4～AOM6构成光学元件模块(第2光学元件模块)OM2。该第1光学元件模块OM1的选择用光学元件AOM1～AOM3如在上述第4实施方式中说明那样，处于沿着光束LB的行进方向直列地排列的状态。同样地，第2光学元件模块OM2的选择用光学元件AOM4～AOM6也处于沿着光束LB的行进方向直列地配置的状态。此外，将与第1光学元件模块OM1的选择用光学元件AOM1～AOM3对应的扫描单元U1～U3设为第1扫描模块。另外，将与第2光学元件模块OM2的选择用光学元件AOM4～AOM6对应的扫描单元U4～U6设为第2扫描模块。该第1扫描模块的扫描单元U1～U3及第2扫描模块的扫描单元U4～U6如上述第4实施方式中说明那样以规定的配置关系配置。
在第5实施方式中，反射镜M6、M13、M14构成能够在第1配置状态与第2配置状态之间切换的配置切换部件(可动部件)SWE，在第1配置状态中，在光束LB的行进方向上将第1光学元件模块OM1与第2光学元件模块OM2并列地配置，在第2配置状态中，在光束LB的行进方向上将第1光学元件模块OM1与第2光学元件模块OM2直列地配置。该配置切换部件SWE具有支承反射镜M6、M13、M14的滑动部件SE，滑动部件SE能够相对于支承部件IUB向X方向移动。该滑动部件SE(配置切换部件SWE)向X方向的移动由致动器AC(参照图38)进行。该致动器AC通过光束切换控制部352的驱动控制部352a(参照图38)的控制而驱动。
在第1配置状态时，成为来自两个光源装置14’(14A’、14B’)的光束LB并行地向第1光学元件模块OM1和第2光学元件模块OM2各自入射的状态，在第2配置状态时，成为来自一个光源装置14’(14A’)的光束LB向第1光学元件模块OM1和第2光学元件模块OM2入射的状态。也就是说，在第2配置状态时，从第1光学元件模块OM1透射过的光束LB向第2光学元件模块OM2入射。图36示出通过配置切换部件SWE而成为第1光学元件模块OM1与第2光学元件模块OM2直列地配置的第2配置状态时的状态。也就是说，在该第2配置状态时，成为第1光学元件模块OM1及第2光学元件模块OM2的全部选择用光学元件AOM1～AOM6沿着光束LB的行进方向直列地配置的状态，与在上述第4实施方式中示出的图26相同。因此，与上述第4实施方式同样地，能够通过直列地配置的第1光学元件模块OM1及第2光学元件模块OM2的各选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)从第1扫描模块及第2扫描模块(U1～U6)中选择一个供某一个偏转的光束LBn入射的扫描单元Un。此外，将图36时的配置切换部件SWE的位置称为第2位置。另外，在第1配置状态时，将向第1光学元件模块OM1(AOM1～AOM3)入射的光束LB称为来自第1光源装置14A’的光束LBa，在第1配置状态时，将向第2光学元件模块OM2(AOM4～AOM6)入射的光束称为来自第2光源装置14B’的光束LBb。
当配置切换部件SWE向-X方向侧移动而来到第1位置时，第1光学元件模块OM1与第2光学元件模块OM2成为并列地配置的第1配置状态。图37是表示配置切换部件SWE的位置为第1位置时的光束LBa、LBb的光路的图。在第1配置状态时，光束LBa向第1光学元件模块OM1入射，光束LBb向第2光学元件模块OM2入射。为了区分向第1光学元件模块OM1及第2光学元件模块OM2各自入射的光束LB，将向第1光学元件模块OM1入射的光束LB用LBa表示，将向第2光学元件模块OM2直接入射的光束LB用LBb表示。
如图37所示，当配置切换部件SWE移动到第1位置时，反射镜M6的位置向-X方向位移，因此由反射镜M6反射的光束LBa不向反射镜M7入射而向吸收体TR2入射。因此，向第1光学元件模块OM1入射的来自第1光源装置14A’的光束LBa仅向第1光学元件模块OM1(选择用光学元件AOM1～AOM3)入射，而不会向第2光学元件模块OM2入射。也就是说，光束LBa能够仅从选择用光学元件AOM1～AOM3透射。另外，当配置切换部件SWE的位置成为第1位置时，从第2光源装置14B’射出并朝向反射镜M13沿+Y方向行进的光束LBb由反射镜M13、M14向反射镜M7引导。因此，光束LBb能够仅从第2光学元件模块OM2(选择用光学元件AOM4～AOM6)透射。
因此，第1光学元件模块OM1能够通过直列地配置的三个选择用光学元件AOM1～AOM3使从光束LBa偏转的光束LB1～LB3中的某一个向构成第1扫描模块的三个扫描单元U1～U3中的一个扫描单元入射。另外，第2光学元件模块OM2能够通过直列地配置的三个选择用光学元件AOM4～AOM6使从光束LBb偏转的光束LB4～LB6中的某一个向构成第2扫描模块的三个扫描单元U4～U6中的一个扫描单元入射。因此，能够通过并列地配置的第1光学元件模块OM1(AOM1～AOM3)和第2光学元件模块OM2(AOM4～AOM6)从第1扫描模块(U1～U3)和第2扫描模块(U4～U6)中分别选择一个供光束LB入射的扫描单元Un。该情况下，通过第1扫描模块中的某一个扫描单元Un和第2扫描模块中的某一个扫描单元Un并行地进行点光SP沿着描绘线SLn的扫描下的曝光动作。
光束切换控制部352在点光SP的扫描(偏转)按多面镜PM的连续的每个反射面RP而反复进行的第1状态(第1描绘模式)的情况下，控制致动器AC，使配置切换部件SWE配置在第1位置。另外，在光束切换控制部352每隔多面镜PM的一个反射面RP而反复进行的第2状态(第2描绘模式)的情况下，控制致动器AC，使配置切换部件SWE配置在第2位置。
图38是表示第5实施方式中的光束切换控制部352的结构的图。在图38中，也图示出成为光束切换控制部352的控制对象的选择用光学元件AOM1～AOM6、及光源装置14’(14A’、14B’)。将使光束LBa从第1光学元件模块OM1入射的光源装置14’用14A’表示，将使光束LBb仅向第2光学元件模块OM2直接入射的光源装置14’用14B’表示。
在配置切换部件SWE处于第2位置的情况下，如图38所示，来自光源装置14A’的光束LBa(LB)能够按照AOM1→AOM2→AOM3→····→AOM6的顺序从选择用光学元件AOMn通过(透射)，从选择用光学元件AOM6通过了的光束LBa向吸收体TR1入射。另外，当配置切换部件SWE移动到第1位置时，光束LBa能够从光源装置14A’按照AOM1→AOM2→AOM3的顺序从选择用光学元件AOMn通过，从选择用光学元件AOM3通过了的光束LBa向吸收体TR2入射。而且，在配置切换部件SWE移动到了第1位置的状态下，来自光源装置14B’的光束LBb能够按照AOM4→AOM5→AOM6的顺序从选择用光学元件AOMn通过，从选择用光学元件AOM6通过了的光束LB向吸收体TR1入射。此外，图38的配置切换部件SWE是概念图，与图36、图37所示的配置切换部件SWE的实际结构不同。在图38所示的例子中，示出配置切换部件SWE处于第2位置、即处于第1光学元件模块OM1与第2光学元件模块OM2直列地配置的第2配置状态，选择用光学元件AOM5为On状态的情况。由此，由来自光源装置14A’的光束LBa通过衍射而偏转的光束LB5向扫描单元U5入射。
光束切换控制部352具有以超声波(高频)信号驱动选择用光学元件AOM1～AOM6各自的驱动器电路DRVn(DRV1～DRV6)、和根据来自各扫描单元Un(U1～U6)的原点传感器OPn的原点信号SZn(SZ1～SZ6)来生成副原点信号ZPn(ZP1～ZP6)的副原点生成电路CAan(CAa1～CAa6)。从曝光控制部356向驱动器电路DRVn(DRV1～DRV6)发送在接受副原点信号ZPn(ZP1～ZP6)后以一定时间使选择用光学元件AOM1～AOM6为On状态的On时间Ton的信息。驱动器电路DRV1在从副原点生成电路CAa1发送来副原点信号ZP1时，使选择用光学元件AOM1以On时间Ton成为On状态。同样地，驱动器电路DRV2～DRV6在从副原点生成电路CAa2～CAa6发送来副原点信号ZP2～ZP6时，使选择用光学元件AOM2～AOM6以On时间Ton成为On状态。曝光控制部356在改变多面镜PM的旋转速度的情况下，与之相应地变更On时间Ton的长度。此外，驱动器电路DRVn(DRV1～DRV6)也同样地设在先前的第4实施方式中的图33的光束切换控制部352中。
副原点生成电路CAan(CAa1～CAa6)具有逻辑电路LCC和延迟电路332。在副原点生成电路CAan(CAa1～CAa6)的逻辑电路LCC中输入有来自各扫描单元Un(U1～U6)的原点传感器OPn的原点信号SZn(SZ1～SZ6)。也就是说，在副原点生成电路CAa1的逻辑电路LCC中输入有原点信号SZ1，同样地，在副原点生成电路CAa2～CAa6的逻辑电路LCC中输入有原点信号SZ2～SZ6。另外，在各副原点生成电路CAan(CAa1～CAa6)的逻辑电路LCC中输入有状态信号STS。该状态信号(逻辑值)STS在按多面镜PM的连续的每个反射面RP而反复进行的第1状态的情况下被设定成“1”，在每隔多面镜PM的一个反射面RP而反复进行的第2状态的情况下被设定成“0”。从曝光控制部356发送该状态信号STS。
各逻辑电路LCC基于所输入的原点信号SZn(SZ1～SZ6)，生成原点信号SZn’(SZ1’～SZ6’)，并向各延迟电路332输出。各延迟电路332使所输入的原点信号SZn’(SZ1’～SZ6’)延迟时间Tpx，并输出副原点信号ZPn(ZP1～ZP6)。
图39是表示输入原点信号SZn(SZ1～SZ6)和状态信号STS的逻辑电路LCC的结构的图。逻辑电路LCC由两输入的OR门LC1、两输入的AND门LC2及单次照射脉冲产生器LC3构成。状态信号STS作为OR门LC1的一方的输入信号而施加。OR门LC1的输出信号(逻辑值)作为AND门LC2的一方的输入信号而施加，原点信号SZn作为AND门LC2的另一方的输入信号而施加。AND门LC2的输出信号(逻辑值)作为原点信号SZn’而输入延迟电路332。单次照射脉冲产生器LC3通常输出逻辑值为“1”的信号SDo，但当产生原点信号SZn’(SZ1’～SZ6’)时，仅在一定时间Tdp输出逻辑值为“0”的信号SDo。也就是说，单次照射脉冲产生器LC3在产生原点信号SZn’(SZ1’～SZ6’)时，仅以一定时间Tdp使信号SDo的逻辑值反转。时间Tdp设定成2×Tpx＞Tdp＞Tpx的关系，优选设定成Tdp≈1.5×Tpx。
图40是表示说明图39的逻辑电路LCC的动作的时序的图。图40的左半部分示出基于各扫描单元Un(U1～U6)进行的点光SP的扫描不跳过地按连续的每个反射面RP进行的第1状态的情况，右半部分示出基于各扫描单元Un(U1～U6)进行的点光SP的扫描跳过一个反射面RP地进行的第2状态的情况。此外，在图40中，为了易于理解说明，设为多面镜PM的相邻的反射面RP(例如，反射面RPa与反射面RPb)彼此的各自所成的角ηj没有误差，原点信号SZn以时间Tpx间隔准确地产生。
在点光SP的扫描不跳过地按每个反射面RP进行的第1状态时，状态信号STS为“1”，因此，OR门LC1的输出信号无论信号SDo的状态怎样始终为“1”。因此，从AND门LC2输出的输出信号(原点信号SZn’)以与原点信号SZn相同的定时输出。也就是说，在第1状态时，能够将原点信号SZn和原点信号SZn’视为相同。在第1状态时，向单次照射脉冲产生器LC3施加的原点信号SZn’的时间间隔Tpx小于时间Tpd。因此，来自单次照射脉冲产生器LC3的信号SDo维持为“0”。此外，即使在多面镜PM的反射面RP彼此的各自所成的角ηj存在误差的情况下，也不会改变原点信号SZn’的时间间隔小于时间Tpd这一情况。
当成为点光SP的扫描跳过一个反射面RP地进行的第2状态时，状态信号STS切换为“0”。因此，OR门LC1的输出信号仅在信号SDo为“1”时成为“1”。在信号SDo为“1”的状态(该情况下，OR门LC1的输出信号也为“1”的状态)下，若施加原点信号SZn(为便于说明，将该原点信号SZn称为第一个原点信号SZn)，则对之响应而AND门LC2也输出原点信号SZn’。但是，若产生原点信号SZn’，则来自单次照射脉冲产生器LC3的信号SDo在时间Tpd内变化成“0”。因此，在时间Tpd的期间，由于OR门LC1的两输入均为“0”的信号，所以OR门LC1的输出信号维持为“0”。由此，在时间Tpd的期间，AND门LC2的输出信号也维持为“0”。因此，在经过时间Tpd之前即使向AND门LC2施加第二个原点信号SZn，AND门LC2也不会输出原点信号SZn’。
然后，当经过时间Tpd后，来自单次照射脉冲产生器LC3的信号SDo反转成“1”，因此与先前的第一个原点信号SZn的情况同样地，从AND门LC2输出与在经过时间Tpd后施加的第三个原点信号SZn相应的原点信号SZn’。通过反复进行这样的动作，逻辑电路LCC将按时间Tpx反复产生的原点信号SZn转换成按2×时间Tpx反复产生的原点信号SZn’。从其他观点来看，逻辑电路LCC生成将按时间Tpx反复产生的原点信号SZn的脉冲每隔一个间除的原点信号SZn’，也就是说，将原点信号SZn的产生定时的频率分频成1/2。此外，也可以将副原点生成电路CAan的逻辑电路LCC置换成在上述第4实施方式中说明的副原点生成电路CAn的分频器330(图31)。在置换成分频器330的情况下，只要分频器330在第2状态时将原点信号SZn分频成1/2，另外，在第1状态时不对原点信号SZn进行分频即可。另外，也可以将上述第4实施方式的副原点生成电路CAn置换成本第5实施方式的副原点生成电路CAan。此外，在第2状态的情况下，从副原点生成电路CAa1的逻辑电路LCC输出的原点信号SZ1’与从副原点生成电路CAa4的逻辑电路LCC输出的原点信号SZ4’错开半周期相位。同样地，从副原点生成电路CAa2、CAa3的逻辑电路LCC输出的原点信号SZ2’、SZ3’与从副原点生成电路CAa5、CAa6的逻辑电路LCC输出的原点信号SZ5’、SZ6’错开半周期相位。
像这样，仅通过使向光束切换控制部352的各副原点生成电路CAa1～CAa6的逻辑电路LCC输入的状态信号STS的值反转，就能够任意切换是按多面镜PM的连续的每个反射面RP而反复进行基于点光SP的扫描进行的描绘曝光的第1状态、还是每隔多面镜PM的一个反射面RP而反复进行基于点光SP的扫描进行的描绘曝光的第2状态。
此外，在本第5实施方式中，各扫描单元Un(U1～U6)的多面镜PM的旋转控制也与上述第4实施方式相同。也就是说，以从各扫描单元Un(U1～U6)的原点传感器OPn输出的原点信号SZn(SZ1～SZ6)具有图34所示的关系的方式，控制各扫描单元Un(U1～U6)的多面镜PM的旋转。因此，在点光SP的扫描不跳过面地按每个反射面RP进行的第1状态时，扫描单元U1～U3能够按照U1→U2→U3的顺序反复进行点光SP的扫描，扫描单元U4～U6能够按照U4→U5→U6的顺序反复进行点光SP的扫描。
优选的是，对该单次照射脉冲产生器LC3设定的时间Tpd能够根据来自曝光控制部356的多面镜PM的旋转速度的信息而变更。另外，不限于跳过一面，即使在跳过两面地使点光SP进行扫描的情况下，只要为图39那样的结构，也能够仅通过将时间Tpd设定成(n+1)×Tpx＞Tdp＞n×Tpx的关系来进行应对。此外，n表示跳过的反射面RP的数量。例如，在n为2的情况下，表示点光SP的扫描每隔两个反射面RP地进行，在n为3的情况下，表示点光SP的扫描每隔三个反射面RP地进行。
接下来，简单地说明在点光SP的扫描不跳过面地按每个反射面RP进行的第1状态时，基于描绘数据输出控制部354对光源装置14A’、14B’的驱动电路206a进行的描绘位串数据Sdw的输出控制。在第1状态时，通过第1扫描模块(扫描单元U1～U3)和第2扫描模块(扫描单元U4～U6)并行地进行点光SP的扫描。因此，描绘数据输出控制部354对射出向第1扫描模块入射的光束LBa的光源装置14A’的驱动电路206a，输出将扫描单元U1～U3各自所对应的串行数据DL1～DL3按时序合成得到的描绘位串数据Sdw，对射出向第2扫描模块入射的光束LBb的光源装置14B’的驱动电路206a，输出将扫描单元U4～U6各自所对应的串行数据DL4～DL6按时序合成得到的描绘位串数据Sdw。
另外，图35所示的描绘数据输出控制部354无论在状态信号STS为“1”还是为“0”的情况下，几乎都能直接使用。在点光SP的扫描不跳过面地按每个反射面RP进行的第1状态时，在副原点信号ZP1产生后，在时间Ts后产生副原点信号ZP2，接着在时间Ts后产生副原点信号ZP3。因此，通过计数器部CN1～CN3按照DL1→DL2→DL3的顺序反复输出串行数据DL1～DL3。通过从施加副原点信号ZP1～ZP3之后在一定时间(On时间Ton)中打开的闸部GT1～GT3而依次输出的该串行数据DL1～DL3，作为描绘位串数据Sdw向第1光源装置14A’的驱动电路206a输入。同样地，在点光SP的扫描不跳过面地按每个反射面RP进行的第1状态时，在副原点信号ZP4产生后，在时间Ts后产生副原点信号ZP5，接着在时间Ts后产生副原点信号ZP6。因此，通过计数器部CN4～CN6按照DL4→DL5→DL6的顺序反复输出串行数据DL4～DL6。通过从施加副原点信号ZP4～ZP6后在一定时间(On时间Ton)中打开的闸部GT4～GT6而依次输出的该串行数据DL4～DL6，作为描绘位串数据Sdw向第2光源装置14B’的驱动电路206a输入。
接下来，简单地说明第1状态时的串行数据DL1～DL6的偏移。串行数据DL1的在列方向的偏移，在串行数据DL1输出结束后接着进行扫描的扫描单元U2所对应的副原点信号ZP2产生的定时进行。串行数据DL2的在列方向的偏移，在串行数据DL2输出结束后接着进行扫描的扫描单元U3所对应的副原点信号ZP3产生的定时进行。串行数据DL3的在列方向的偏移，在串行数据DL3输出结束后接着进行扫描的扫描单元U1所对应的副原点信号ZP1产生的定时进行。另外，串行数据DL4的在列方向的偏移，在串行数据DL4输出结束后接着进行扫描的扫描单元U5所对应的副原点信号ZP5产生的定时进行。串行数据DL5的在列方向的偏移，在串行数据DL5输出结束后接着进行扫描的扫描单元U6所对应的副原点信号ZP6产生的定时进行。串行数据DL6的在列方向的偏移，在串行数据DL6输出结束后接着进行扫描的扫描单元U4所对应的副原点信号ZP4产生的定时。此外，第2状态时的描绘位串数据Sdw的输出控制与第4实施方式相同，因此省略说明。另外，第1状态时的描绘位串数据Sdw的输出控制与上述第1～第3实施方式的控制原理相同，仅输出的串行数据DLn的顺序不同。也就是说，不同处在于是按照DL1→DL3→DL5、DL2→DL4→DL6的顺序分别输出串行数据DLn，还是按照DL1→DL2→DL3、DL4→DL5→DL6的顺序分别输出串行数据DLn。
另外，在点光SP的扫描跳过一个反射面RP地进行的第2状态的情况下，与不跳过面地按每个反射面RP进行的第1状态相比，各扫描单元Un(U1～U6)的点光SP的扫描开始间隔较长。例如，在跳过一个反射面RP地进行点光SP的扫描的情况下，与不跳过面的情况相比，各扫描单元Un(U1～U6)的点光SP的扫描开始间隔成为2倍。另外，在跳过两个反射面RP地进行的情况下，与不跳过面的情况相比，点光SP的扫描开始间隔成为3倍。因此，若在第1状态和第2状态下使多面镜PM的旋转速度及基板FS的搬送速度相同，则在第1状态和第2状态下，曝光结果变得不同。
因此，曝光控制部356也可以具有在第1状态和第2状态下变更(修正)多面镜PM的旋转速度及基板FS的搬送速度中的至少一方、使得第1状态和第2状态下的曝光结果成为相同状态的控制模式。例如，在第1状态时的点光SP的扫描开始间隔与第2状态时的点光SP的扫描开始间隔为1：2的情况下，曝光控制部356以使第1状态时的多面镜PM的旋转速度与第2状态时的多面镜PM的旋转速度的比成为1：2的方式，来控制旋转控制部350。具体地说，使第1状态时的多面镜PM的旋转速度为2万rpm，使第2状态时的多面镜PM的旋转速度为4万rpm。相应地，对于光源装置14’(14A’、14B’)的光束LB(LBa、LBb)的发光频率Fs，例如若第1状态时为200MHz，则第2状态时设定成400MHz。由此，能够使第1状态时的副原点信号ZPn的产生定时的间隔与第2状态时的副原点信号ZPn的产生定时的间隔大致相同。
另外，例如，曝光控制部356也可以具有在第1状态时的点光SP的扫描开始间隔与第2状态时的点光SP的扫描开始间隔为1：2的情况下，以使第1状态时的基板FS的搬送速度与第2状态时的基板FS的搬送速度之比成为2：1的方式来控制驱动辊R1～R3、旋转筒DR的旋转速度的控制模式。通过以上那样的、修正多面镜PM的旋转速度和/或发光频率Fs(时钟信号LTC的频率)的控制模式(扫描修正模式)以及修正基板FS的搬送速度的控制模式(搬送修正模式)中的某一方，能够使第1状态时的基板FS上的描绘线SLn(SL1～SL6)的X方向的间隔与第2状态时的基板FS上的描绘线SLn(SL1～SL6)的X方向的间隔成为相同间隔(例如，1.5μm)。而且，在第1状态和第2状态下，描绘数据输出控制部354内的存储器部BM1～BM6各自所存储的图案数据(位图)无需做任何修正，能够直接使用。
另外，也可以使用上述的扫描修正模式和搬送修正模式这两者，以在第1状态下在基板FS上描绘的图案与在第2状态下在基板FS上描绘的图案同等的方式进行修正。例如，在第1状态(按多面镜PM的各反射面RP进行的光束扫描的情况)下，在多面镜PM的旋转速度为2万rpm、光源装置14’(14A’、14B’)的光束LB的发光频率Fs为200MHz、基板FS的搬送速度为5mm/秒的情况下，在第2状态(跳过多面镜PM的一个反射面RP进行的光束扫描的情况)下，也可以将基板FS的搬送速度设定成并非减速一半而是减速-25％而为3.75mm/秒，将多面镜PM的旋转速度设定成1.5倍而为3万rpm，将光束LB的发光频率Fs也设定成1.5倍而为300MHz。像这样，若将扫描修正模式和搬送修正模式这两者组合，则在第2状态的情况下，不需要使基板FS的搬送速度降低至一半，因此抑制了生产率极端降低。
此外，在第5实施方式中，也如上述第4实施方式中说明那样，分配光束LBa、LBb的扫描单元Un的数量可以任意变更。另外，多面镜PM的扫描效率也可以任意变更。另外，在第5实施方式中，由于将多面镜PM的扫描效率设为1/3、将扫描单元Un的数量设为六个，所以将六个选择用光学元件AOMn(AOM1～AOM6)分成两个光学元件模块OM1、OM2，并与其对应地将六个扫描单元Un(U1～U6)分成两个扫描模块。但是，在多面镜PM的扫描效率为1/M、扫描单元Un及选择用光学元件AOMn的数量为Q的情况下，只要将Q个选择用光学元件AOMn分成Q/M个光学元件模块OM1、OM2、···，将Q个扫描单元Un分成Q/M个扫描模块即可。该情况下，优选各光学元件模块OM1、OM2、···各自所包含的选择用光学元件AOMn的数量相等，另外，Q/M个扫描模块各自所包含的扫描单元Un的数量也相等。此外，该Q/M优选为正数(整数？)。也就是说，优选Q为M的倍数。
例如，在多面镜PM的扫描效率为1/2、扫描单元Un及选择用光学元件AOMn的数量为六个情况下，只要将六个选择用光学元件AOMn等分成三个光学元件模块OM1、OM2、OM3，且将六个扫描单元Un等分成三个扫描模块即可。而且，在第1状态的情况下，只要将三个光学元件模块OM1、OM2、OM3并列地配置，并使来自三个光源装置14’的光束LB(该情况下，为LBa、LBb、LBc)并行地向三个光学元件模块OM1、OM2、OM3各自入射即可，在第2状态的情况下，只要将三个光学元件模块OM1、OM2、OM3直列地配置，并使来自一个光源装置14’的光束LB按序地从三个光学元件模块OM1、OM2、OM3通过地入射即可。
如以上那样，在本第5实施方式，以基于扫描单元Un的多面镜PM进行的光束LBn(点光SP)的偏转(扫描)被切换成按多面镜PM的连续的每个反射面RP反复进行的第1状态(第1描绘模式)和按多面镜PM的每隔至少一个面的反射面RP反复进行的第2状态(第2描绘模式)中某一方的方式，光束切换控制部352控制光束切换部件20A，按顺序进行基于多个扫描单元Un各自进行的点光SP的一维扫描。由此，能够得到与上述第4实施方式相同的效果，并且能够切换是跳过面地进行点光SP的扫描还是不跳过面地进行点光SP的扫描。
在第1状态的情况下，在多面镜PM的扫描效率(α/β)不足1/2时，将与扫描效率的倒数相应的数量的扫描单元Un分组成一个扫描模块，使用该分组成的扫描模块中的多个，按各扫描模块，使其中的一个扫描单元Un进行点光SP的一维扫描。由此，能够以点光SP同时扫描多条描绘线SLn中的与扫描模块的数量相同的数量的描绘线SLn。另外，在第2状态的情况下，由于控制成按多面镜PM的每隔至少一个面的反射面RP进行光束扫描，所以即使具有比与多面镜PM的扫描效率(α/β)的倒数相应的数量多的多个扫描单元Un，也能够有效利用光束LB，且该多个扫描单元Un全部使点光SP沿着描绘线SLn进行扫描。
在上述的第1状态的情况下，由于来自光源装置14A’、14B’各自的光束LBa、LBb并行地向分组而成的两个扫描模块入射，所以光束切换部件20A内的选择用光学元件AOM1～AOM6各自通过光束切换控制部352，以分组而成的扫描模块单位，以分时地向光束LB1～LB6所对应的扫描单元U1～U6入射的方式，切换On/Off状态。
设在光束切换部件20A中的配置切换部件SWE切换第1配置状态和第2配置状态，在第1配置状态中，以将来自第1光源装置14A’的光束LBa作为光束LB1～LB3分配给六个扫描单元U1～U6中的三个扫描单元U1～U3各自、且将来自第2光源装置14B’的光束LBb作为光束LB4～LB6分配给其余三个扫描单元U4～U6各自的方式，三个选择用光学元件AOM1～AOM3沿着光束LBa的光路直列地相连，并且选择用光学元件AOM4～AOM6沿着光束LBb的光路直列地相连，在第2配置状态中，以将来自一个光源装置14A’的光束LBa作为光束LB1～LB6分配给六个扫描单元U1～U6各自的方式，六个选择用光学元件AOM1～AOM6沿着光束LBa的光路直列地相连。
由此，在第1状态的情况下，通过配置切换部件SWE而设定成第1配置状态，由此，各扫描单元U1～U6各自能够按多面镜PM的连续的每个反射面RP反复进行基于点光SP的扫描，并且，六个扫描单元U1～U6中的两个扫描单元能够几乎同时地进行基于点光SP的扫描。另外，在第2状态的情况下，通过配置切换部件SWE而设定成第2配置状态，由此，虽然是按多面镜PM的每隔至少一个面的反射面RP进行的光束扫描，但能够通过全部六个扫描单元U1～U6反复进行基于点光SP的扫描。
因此，根据本第5实施方式，在描绘装置的初始设置时的安装中，在使用一个光源装置14A’以成为第2配置状态的方式设定配置切换部件SWE，然后想要提升基板FS的搬送速度的情况下，只要增设第2光源装置14B’并以成为第1配置状态的方式设定配置切换部件SWE即可，在硬件上，能够通过光源装置的增设、配置切换部件SWE的切换这样的简单操作来升级描绘装置。
此外，在上述各实施方式中，使用相对于多面镜PM的进行光束LBn的偏转的反射面RP而位于多面镜PM的旋转方向上的前一个的反射面RP来进行原点信号SZn的检测，但也可以使用进行光束LBn的偏转的反射面RP自身来进行原点信号SZn的检测。该情况下，不需要使原点信号SZn或从原点信号SZn求出的原点信号SZn’延迟时间Tpx，因此只要使原点信号SZn或原点信号SZn’为副原点信号ZPn即可。
另外，在上述第4及第5实施方式中，使用描绘位串数据Sdw来切换作为光源装置14’(14A’、14B’)的描绘用光调制器的电光学元件206，但也可以如第2实施方式那样，将描绘用光学元件AOM用作描绘用光调制器。该描绘用光学元件AOM为声光调制元件(AOM：Acousto-Optic Modulator)。也就是说，在上述第4实施方式中，也可以在光源装置14’与初级的选择用光学元件AOM1之间配置描绘用光学元件AOM，使从描绘用光学元件AOM透射过的来自光源装置14’的光束LB向选择用光学元件AOM1入射。该情况下，描绘用光学元件AOM根据描绘位串数据Sdw进行切换。即使在该情况下，也能够得到与上述第4实施方式相同的效果。
另外，在上述第5实施方式中，在第1光源装置14A’与第1光学元件模块OM1的初级的选择用光学元件AOM1之间，以及在第2光源装置14B’与第2光学元件模块OM2的初级的选择用光学元件AOM4之间，分别配置有描绘用光学元件AOM(AOMa、AOMb)。也就是说，从描绘用光学元件AOMa透射过的来自光源装置14A’的光束LBa向选择用光学元件AOM1入射，从描绘用光学元件AOMb透射过的来自光源装置14B’的光束LBb向选择用光学元件AOM4入射。该情况下，在第1状态时，描绘用光学元件AOMa根据由串行数据DL1～DL3构成的描绘位串数据Sdw进行切换，描绘用光学元件AOMb根据由串行数据DL4～DL6构成的描绘位串数据Sdw进行切换。另外，在第2状态时，仅描绘用光学元件AOMa根据由串行数据DL1～DL6构成的描绘位串数据Sdw进行切换。
另外，也可以如第1实施方式那样，按每个扫描单元Un设置作为描绘用光调制器的描绘用光学元件AOM。该情况下，描绘用光学元件AOM可以设在各扫描单元Un的反射镜M20(参照图28)的近前。该各扫描单元Un(U1～U6)的描绘用光学元件AOM根据各串行数据DLn(DL1～DL6)进行切换。例如，扫描单元U3的描绘用光学元件AOM根据串行数据DL3进行切换。
[第6实施方式]
图41示出第6实施方式的光束切换部件(光束配送单元)20B的结构，在此，设为从一个光源装置14’射出并向光束切换部件20B入射的光束LBw(LB)为圆偏振的平行光束。在光束切换部件20B中，设有六个选择用光学元件AOM1～AOM6、两个吸收体TR1、TR2、六个透镜系统CG1～CG6、镜M30、M31、M32、聚光透镜CG0、以及偏振光分束器BS1和两个描绘用光学元件(声光调制元件)AOMa、AOMb。此外，对于与上述第4实施方式或上述第5实施方式相同的结构，标注相同的附图标记。
向光束切换部件20B入射的光束LBw从聚光透镜CG0通过并借由偏振光分束器BS1而分离成直线P偏振的光束LBp和直线S偏振的光束LBs。由偏振光分束器BS1反射的S偏振的光束LBs向描绘用光学元件AOMa入射。入射到描绘用光学元件AOMa的光束LBs通过聚光透镜CG0的聚光作用以在描绘用光学元件AOMa内成为光束腰的方式收敛。在描绘用光学元件AOMa中，经由驱动器电路DRVn而施加有图19所示那样的描绘位串数据Sdw(DLn)。该描绘位串数据Sdw在此是将奇数号的扫描单元U1、U3、U5各自所对应的串行数据DL1、DL3、DL5合成得到的。因此，描绘用光学元件AOMa在描绘位串数据Sdw(DLn)为“1”时，为On状态，将入射的光束LBs的一次衍射光作为偏转的描绘光束(经强度调制的光束)而朝向镜M31射出。由镜M31反射的描绘光束从透镜系统CG1通过而向选择用光学元件AOM1入射。另外，在描绘位串数据Sdw(DLn)为“0”时从描绘用光学元件AOMa射出的零次光(LBs)被镜M31反射，但以不向后续的透镜系统CG1入射的角度行进。此外，透镜系统CG1将从描绘用光学元件AOMa发散地射出的描绘光束在选择用光学元件AOM1的衍射部分会聚而成为光束腰。
从选择用光学元件AOM1透射过的描绘光束经由与透镜系统CG1相同的透镜系统CG3而向选择用光学元件AOM3入射，从选择用光学元件AOM3透射过的描绘光束经由与透镜系统CG1相同的透镜系统CG5而向选择用光学元件AOM5入射。在图41中示出如下状态：三个选择用光学元件AOM1、AOM3、AOM5沿着光束光路直列地配置，仅其中的选择用光学元件AOM3为On状态，由描绘用光学元件AOMa强度调制后的描绘光束作为光束LB3向对应的扫描单元U3入射。此外，透镜系统CG1、CG3、CG5相当于将图26或图36中的一片准直透镜CL和一片聚光透镜CD组合。
另一方面，从偏振光分束器BS1透射过的P偏振的光束LBp被镜M30反射而向描绘用光学元件AOMb入射。入射到描绘用光学元件AOMb的光束LBp通过聚光透镜CG0的聚光作用，以在描绘用光学元件AOMb内成为光束腰的方式收敛。在描绘用光学元件AOMb中，经由驱动器电路DRVn而施加有图19所示那样的描绘位串数据Sdw(DLn)。描绘位串数据Sdw是将偶数号的扫描单元U2、U4、U6各自所对应的串行数据DL2、DL4、DL6合成得到的。因此，描绘用光学元件AOMb在描绘位串数据Sdw(DLn)为“1”时，为On状态，将入射的光束LBp的一次衍射光作为偏转的描绘光束(经强度调制的光束)而朝向镜M32射出。由镜M32反射的描绘光束从与透镜系统CG1相同的透镜系统CG2通过而向选择用光学元件AOM2入射。另外，在描绘位串数据Sdw(DLn)为“0”时从描绘用光学元件AOMb射出的零次光(LBp)被镜M32反射，但以不向后续的透镜系统CG2入射的角度行进。此外，透镜系统CG2将从描绘用光学元件AOMb发散地射出的描绘光束在选择用光学元件AOM2的衍射部分会聚而成为光束腰。
从选择用光学元件AOM2透射过的描绘光束经由与透镜系统CG1相同的透镜系统CG4而向选择用光学元件AOM4入射，从选择用光学元件AOM4透射过的描绘光束经由与透镜系统CG1相同的透镜系统CG6而向选择用光学元件AOM6入射。在图41中，示出如下状态：三个选择用光学元件AOM2、AOM4、AOM6沿着光束光路直列地配置，仅其中的选择用光学元件AOM2为On状态，由描绘用光学元件AOMb强度调制后的描绘光束作为光束LB2向对应的扫描单元U2入射。此外，透镜系统CG2、CG4、CG6相当于将图26或图36中的一片准直透镜CL和一片聚光透镜CD组合。
若使用以上的图41那样的光束切换部件(光束配送单元)20B，则能够通过偏振光分束器BS1将来自一个光源装置14’的光束LBw分割成两束，并使从其一方的光束LBs通过描绘用光学元件AOMa而生成的描绘光束(LB1、LB3、LB5)按顺序向奇数号的扫描单元U1、U3、U5中的某一个入射，使从由偏振光分束器BS1分割的另一方的光束LBp通过描绘用光学元件AOMb而生成的描绘光束(LB2、LB4、LB6)按顺序向偶数号的扫描单元U2、U4、U6中的某一个入射。
在该第6实施方式中，在通过偏振光分束器BS1将来自光源装置14’的光束LBw分割成两束后，以描绘用光学元件AOMa、AOMb进行基于图案数据的光束LB的强度调制，因此，若将六个扫描单元U1～U6各自的点光SP的强度在偏振光分束器BS1中的衰减设为-50％，将在描绘用光学元件AOMa、AOMb和各选择用光学元件AOMn中的衰减设为-20％，将在各扫描单元U1～U6内的衰减设为-30％，则成为原来的光束LBw的强度(100％)的大约22.4％。但是，在六个扫描单元U1～U6各自的多面镜PM的扫描效率为1/3以下、且使用来自一个光源装置14’的光束LBw的情况下，不会跳过多面镜PM的一个反射面RP地进行光束扫描，能够以六条描绘线SLn分别进行基于点光SP的扫描实现的图案描绘。
〔变形例1〕
如第6实施方式那样，在向奇数号的选择用光学元件AOM1、AOM3、AOM5入射的光束LBs与向偶数号的选择用光学元件AOM2、AOM4、AOM6入射的光束LBp的偏振方向正交的情况下，需要将奇数号的选择用光学元件AOMn与偶数号的选择用光学元件AOMn绕光束入射轴相对旋转90度地配置。图42示出例如将奇数号的选择用光学元件AOM1、AOM3、AOM5中的选择用光学元件AOM3相对于偶数号的选择用光学元件AOMn旋转90度地配置的情况下的结构。选择用光学元件AOM3使通过了透镜系统CG3的S偏振的描绘光束入射，因此，衍射效率高的方向成为与XY平面平行的Y方向。即，以在选择用光学元件AOM3内生成的衍射光栅的周期方向成为Y方向的方式，将选择用光学元件AOM3旋转90度地配置。
通过这样的选择用光学元件AOM3的配置，在选择用光学元件AOM3为On状态时偏转地射出的光束LB3，相对于零次光的行进方向而向Y方向倾斜地行进。因此，设置以将光束LB3从零次光的光路分离且使光束LB3沿Z方向从支承部件IUB的开口部TH3通过的方式使来自选择用光学元件AOM3的光束LB3在XY平面内反射的镜IM3a、和使由被镜IM3a反射的光束LB3以通过开口部TH3的方式向-Z方向反射的镜IM3b。对于其他奇数号的选择用光学元件AOM1、AOM5各自，也同样地设置镜IM1a与IM1b的组、镜IM5a与IM5b的组。而且，在图41的结构中，由于向描绘用光学元件AOMa、AOMb入射的光束LBs、LBp的偏振方向正交，所以描绘用光学元件AOMa、AOMb以绕光束入射轴相对旋转90度的关系配置。
但是，在使图41中的偏振光分束器BS1为振幅分割的分束器或半反射镜的情况下，若使光束LBw的偏振方向仅为一个方向(例如P偏振)，则不需要使描绘用光学元件AOMa、AOMb中的一方、奇数号的选择用光学元件AOMn和偶数号的选择用光学元件AOMn中的一方如图42那样相对旋转90度地配置。
〔变形例2〕
在第6实施方式中，构成为六个选择用光学元件AOM1～AOM6各自所对应的扫描单元U1～U6全部能够按多面镜PM的全部反射面RP而进行点光SP的沿着各条描绘线SL1～SL6的扫描。因此，以入射按顺序通过奇数号的选择用光学元件AOM1、AOM3、AOM5而来的光束(由描绘用光学元件AOMa调制后的光束)的方式，在图41的选择用光学元件AOM5与吸收体TR2之间，进一步直列地设置三个选择用光学元件AOM7、AOM9、AOM11，以入射按顺序通过偶数号的选择用光学元件AOM2、AOM4、AOM6而来的光束(由描绘用光学元件AOMb调制后的光束)的方式，在选择用光学元件AOM6与吸收体TR1之间，进一步直列地设置三个选择用光学元件AOM8、AOM10、AOM12。而且，增设供选择用光学元件AOM7～AOM12各自所偏转(切换)后的光束LB7～LB12导入的六个扫描单元U7～U12，从而在基板FS的宽度方向(Y方向)上配置共计12个扫描单元U1～U12。由此，能够进行12条描绘线SL1～SL12的接合描绘曝光，能够将Y方向的最大曝光宽度扩大成2倍。
该情况下，在扫描单元U1～U12各自的多面镜PM的扫描效率为1/3以下时，被分组为第1描绘模块的奇数号的扫描单元U1、U3、U5、U7、U9、U11及被分组为第2描绘模块的偶数号的扫描单元U2、U4、U6、U8、U10、U12均每隔多面镜PM的一个反射面RP地使光束LBn进行扫描。像这样，即使在基板FS的Y方向的宽度变大的情况下，仅通过追加扫描单元U7～U12、选择用光学元件AOM7～AOM12等，就能够对较大的曝光区域W(图5、图25)进行图案描绘。像这样，增设六个扫描单元U7～U12和选择用光学元件AOM7～AOM12而成为12个扫描单元U1～U12的结构，能够同样地适用于先前的第5实施方式(图36～图38)中说明的使用两个光源装置14A’，14B’的情况。
〔变形例3〕
图43示出变形例3的基板FS的搬送形态与扫描单元Un(描绘线SLn)的配置关系，在此，如变形例2那样设置12个扫描单元U1～U12，并以各扫描单元Un的描绘线SL1～SL12能够在Y方向上接合描绘曝光的方式配置在旋转筒DR上。另外，将图23所示的基板搬送机构12中的旋转筒DR和各种辊R1～R3、RT1、RT2等的旋转轴方向(Y方向)上的长度设为Hd，将通过12个扫描单元Un的接合描绘而能够曝光的Y方向上的最大扫描宽度设为Sh(Sh＜Hd)，将能够曝光的基板FS0的最大支承宽度设为Tf。变形例3中的12条描绘线SL1～SL12各自所对应的12个扫描单元U1～U12分别构成为从如图41(第6实施方式)那样用分束器、半反射镜将来自一个光源装置14’的光束LBw分割为二的方式的光束切换部件(光束配送单元)20B、或者从如图38(第5实施方式)那样使用来自两个光源装置14A’、14B’各自的光束LBa、LBb的方式的光束切换部件(光束配送单元)20A，分时地入射对应的12个光束LB1～LB12。因此，在例如各描绘线SL1～SL12的Y方向的长度为50mm的情况下，最大扫描宽度Sh成为600mm，作为一例，能够使成为最大支承宽度Tf的基板FS0的宽度为650mm，使旋转筒DR的长度Hd为700mm左右。
在通过图43那样的描绘装置进行与最大支承宽度Tf相同的宽度的基板FS0的曝光的情况下，除了先前的图24、图25所示的四个对准显微镜AM1～AM4(观察区域Vw1～Vw4)以外，在Y方向上增设三个对准显微镜AM5～AM7(观察区域Vw5～Vw7)。该情况下，位于基板FS0的宽度方向两侧的对准显微镜AM1(观察区域Vw1)和对准显微镜AM7(观察区域Vw7)检测在基板FS0的两侧沿X方向以一定间距形成的对准标记。另外，对准显微镜AM4(观察区域Vw4)以位于最大支承宽度Tf的大致中央的方式配置。
另外，在能够通过先前的各实施方式中说明那样的六个扫描单元U1～U6各自的描绘线SL1～SL6在曝光区域W上进行图案描绘的基板FS1的情况下，其宽度Tf1为旋转筒DR的最大支承宽度Tf的一半左右，因此，基板FS1例如靠旋转筒DR的外周面的-Y方向侧被搬送。此时，基板FS1上的对准标记MK1～MK4(图25)各自能够由四个对准显微镜AM1～AM4的各观察区域Vw1～Vw4检测。而且，在基板FS1的曝光的情况下，由于仅使用六个扫描单元U1～U6即可，所以扫描单元U1～U6各自无论是在按多面镜PM的连续的每个反射面RP进行的光束扫描的模式下，还是在每隔多面镜PM的一个反射面RP进行的光束扫描的模式下，均能够进行沿着各描绘线SL1～SL6的点扫描。
例如，在如第5实施方式那样设定成同时使用来自两个光源装置14A’、14B’各自的光束LBa、LBb的情况下，以来自光源装置14A’的光束LBa直列地从奇数号的扫描单元U1、U3、U5、U7、U9、U11各自所对应的选择用光学元件AOM1、AOM3、AOM5、AOM7、AOM9、AOM11透射的方式，在光束切换部件20A内分组，以来自光源装置14A’的光束LBa直列地从偶数号的扫描单元U2、U4、U6、U8、U10、U12各自所对应的选择用光学元件AOM2、AOM4、AOM6、AOM8、AOM10、AOM12透射的方式，在光束切换部件20A内分组。而且，在基板FS1的曝光时，以仅基于按多面镜PM的连续的每个反射面RP输出的三个原点信号SZ1、SZ3、SZ5，按照奇数号的扫描单元U1、U3、U5的顺序反复进行按多面镜PM的连续的每个反射面RP进行的光束扫描的方式进行控制，以仅基于按多面镜PM的连续的每个反射面RP输出的三个原点信号SZ2、SZ4、SZ6，按照偶数号的扫描单元U2、U4、U6的顺序反复进行按多面镜PM的连续的每个反射面RP进行的光束扫描的方式进行控制。
而且，在对具有小于最大支承宽度Tf且大于基板FS1的宽度Tf1的宽度Tf2的基板FS2进行曝光的情况下，使基板FS2与旋转筒DR的最大支承宽度Tf的中央部分对合而进行搬送。此时，基板FS2上的曝光区域W能够由在Y方向上连接的八个扫描单元U3～U10各自的描绘线SL3～SL10描绘。该情况下，以入射来自光源装置14A’的光束LBa(经强度调制的光束)的奇数号的四个选择用光学元件AOM3、AOM5、AOM7、AOM9分时地按顺序生成光束LB3、LB5、LB7、LB9中的某一个、入射来自光源装置14B’的光束LBb(经强度调制的光束)的偶数号的四个选择用光学元件AOM4、AOM6、AOM8、AOM10分时地按顺序生成光束LB4、LB6、LB8、LB10中的某一个的方式进行控制。因此，至少八个扫描单元U3～U10各自被设定成每隔多面镜PM的一个反射面RP进行光束扫描的模式。
而且，在基板FS2的曝光时，以仅基于奇数号的扫描单元U3、U5、U7、U9各自的每隔多面镜PM的一个反射面RP输出的四个副原点信号ZP3、ZP5、ZP7、ZP9，按照奇数号的扫描单元U3、U5、U7、U9的顺序反复进行每隔多面镜PM的一个反射面RP进行的光束扫描的方式进行控制，以仅基于偶数号的扫描单元U4、U6、U8、U10各自的每隔多面镜PM的一个反射面RP输出的四个副原点信号ZP4、ZP6、ZP8、ZP10，按照偶数号的扫描单元U4、U6、U8、U10的顺序反复进行每隔多面镜PM的一个反射面RP进行的光束扫描的方式进行控制。此外，在图43中，形成在基板FS2上的宽度方向两侧的对准标记(相当于图25中的对准标记MK1、MK4)以能够在对准显微镜AM2、AM6的各观察区域Vw2、Vw6中检测到的关系配置，但根据曝光区域W的Y方向的尺寸，也存在不必以这种关系配置的情况。该情况下，只要将七个对准显微镜AM1～AM7中的若干个设为能够沿Y方向移动的结构，并能够调整观察区域Vw1～Vw7的Y方向上的位置间隔即可。
根据以上的变形例3，能够根据要进行曝光的基板FS的宽度和/或曝光区域W的Y方向的尺寸来进行仅使用必要的扫描单元Un的高效率的曝光。另外，在图43那样12个扫描单元U1～U12各自的多面镜PM的扫描效率为1/3以下的情况下，例如，只要每隔各多面镜PM的三个反射面RP进行光束扫描，则即使是来自一个光源装置14’的光束，也能够在最大扫描宽度Sh的范围内良好地进行图案描绘。
另外，在由九个扫描单元U1～U9构成描绘装置的情况下，使用奇数号的五个扫描单元U1、U3、U5、U7、U9和偶数号的四个扫描单元U2、U4、U6、U8。因此，在通过九个扫描单元U1～U9全部的描绘线SL1～SL9在曝光区域W上进行图案描绘时，在多面镜PM的扫描效率为1/3以下的情况下，例如，只要每隔各多面镜PM的一个反射面RP进行光束扫描即可。但是，该情况下，只要反复按顺序仅参照从奇数号的扫描单元U1、U3、U5、U7、U9各自的原点信号SZn生成的副原点信号ZP1、ZP3、ZP5、ZP7、ZP9，来进行奇数号的描绘线SL1、SL3、SL5、SL7、SL9各自上的点扫描，反复按顺序仅参照从偶数号的扫描单元U2、U4、U6、U8各自的原点信号SZn生成的副原点信号ZP2、ZP4、ZP6、ZP8，来进行偶数号的描绘线SL2、SL4、SL6、SL8各自上的点扫描即可。
以上，在变形例3中，提供一种图案描绘方法，使用描绘装置，在该描绘装置中，将使来自光源装置14’的光束的点光SP沿着描绘线SLn进行扫描的多个扫描单元Un配置成由各描绘线SLn描绘的图案在基板FS上沿描绘线SLn的方向(主扫描方向)接合，使多个扫描单元和基板FS在与主扫描方向交叉的副扫描方向上相对移动，该图案描绘方法包含：在多个扫描单元Un中，选定与基板FS的在主扫描方向上的宽度、或与基板FS上的要进行图案描绘的曝光区域的在主扫描方向上的宽度、或与该曝光区域的位置对应的特定的扫描单元；以及经由对来自光源装置14’的光束进行配送的光束配送单元，将基于特定的扫描单元各自所要描绘的图案数据而进行了强度调制的光束择一地依次供给到特定的扫描单元的每一个。由此，在变形例3中，即使基板FS的宽度改变、基板FS上的曝光区域W的宽度或位置改变，通过适当地确定基板FS的Y方向的搬送位置，也能够进行维持了高接合精度的精密的图案描绘。此外，此时，也可以并非在多个扫描单元全部的多面镜PM之间使旋转速度和旋转角度相位同步，而是仅在有助于图案描绘的特定的扫描单元的多面镜PM之间使旋转速度和旋转角度相位同步。
〔变形例4〕
而且，作为使用九个扫描单元U1～U9的描绘装置的其他结构，也能够不按奇数号和偶数号分组，而单纯地按照扫描单元Un排列的顺序分成两组。即，也可以分成基于六个扫描单元U1～U6所成的第1扫描模块、和基于三个扫描单元U7～U9所成的第2扫描模块，对第1扫描模块供给来自第1光源装置14A’的光束LBa，对第2扫描模块供给来自第2光源装置14B’的光束LBb。该情况下，若多面镜PM的扫描效率(α/β)为1/4＜(α/β)≤1/3，则第1扫描模块内的六个扫描单元U1～U6各自与先前的第4实施方式(图33)同样地，通过每隔多面镜PM的一个反射面RP进行的光束扫描，进行点光SP的沿着各描绘线SL1～SL6的扫描。
与之相对，第2扫描模块内的三个扫描单元U7～U9各自能够按多面镜PM的全部反射面RP的每一个进行光束扫描。因此，若三个扫描单元U7～U9各自直接按多面镜PM的全部反射面RP的每一个进行光束扫描，则点光SP在六个扫描单元U1～U6各自的各描绘线SL1～SL6中的扫描的反复时间间隔ΔTc1与点光SP在三个扫描单元U7～U9各自的各描绘线SL7～SL9中的扫描的反复时间间隔ΔTc2成为ΔTc1＝2ΔTc2的关系，通过描绘线SL1～SL6在基板FS上描绘的图案与通过描绘线SL7～SL9在基板FS上描绘的图案变得不同，无法进行良好的接合曝光。
因此，在能够按多面镜PM的全部反射面RP的每一个进行光束扫描的三个扫描单元U7～U9各自中，也以进行每隔多面镜PM的一个反射面RP的光束扫描的方式进行控制。这样的控制能够通过以下动作实现：将从扫描单元U7～U9各自产生的原点信号SZ7～SZ9向图31的电路或图38中的副原点生成电路CAan等输入而生成副原点信号ZP7～ZP9；响应于该副原点信号ZP7～ZP9而使对应的选择用光学元件AOM7～AOM9分别依次成为一定时间Ton的On状态，并且将要用描绘线SL7～SL9各自描绘的图案所对应的描绘用的串行数据DL7～DL9分别依次向第2光源装置14B’内的电光学元件206的驱动电路206a送出。
〔变形例5〕
图44示出变形例5的选择用光学元件AOMn的驱动器电路DRVn的结构。如在先前的各实施方式和变形例中说明那样，在多个扫描单元Un各自每隔多面镜PM的一个以上的反射面RP进行光束扫描的情况下，从光源装置14’(14A’、14B’)射出的光束LB(LBa、LBb)、从描绘用光学元件AOMa、AOMb射出的光束LBs、LBp，从沿着其光路配置的多个选择用光学元件AOMn透射。在图44中，光束LB在从选择用光学元件AOM1、AOM2透射后，被选择用光学元件AOM3切换，而产生了朝向扫描单元U3的光束LB3。通常，选择用光学元件AOMn内的光学材料相对于紫外波段的光束LB(例如波长355nm)具有比较高的透射率，但具有几％程度的衰减率。
在将各个选择用光学元件AOMn的透射率设为95％的情况下，在如图44那样选择用光学元件AOM3成为On状态时，向选择用光学元件AOM3入射的光束LB的强度承受基于两个选择用光学元件AOM1、AOM2导致的衰减，因此相对于向选择用光学元件AOM1入射的原来的光束强度(100％)而成为大约90％(0.952)。而且，在六个选择用光学元件AOM1～AOM6相连的情况下，向最后的选择用光学元件AOM6入射的光束LB的强度受到基于五个选择用光学元件AOM1～AOM5导致的衰减，因此相对于原来的光束强度(100％)而成为约77％(0.955)。
由此，向六个选择用光学元件AOM1～AOM6各自入射的光束LB的强度按顺序为100％、95％、90％、85％、81％、77％。这意味着由选择用光学元件AOM1～AOM6各自偏转而射出的光束LB1～LB6的强度也以该比率逐步改变。因此，在本变形例5中，在图38所示的多个选择用光学元件AOMn各自的驱动器电路DRVn中，调整选择用光学元件AOM1～AOM6的驱动条件，控制成使光束LB1～LB6的强度的变动减少。
在图44中，由于驱动器电路DRV1～DRV6(DRV5、DRV6省略图示)均为相同结构，所以仅对驱动器电路DRV1进行详细说明。如先前的图38所示，在驱动器电路DRV1～DRV6各自中输入有对选择用光学元件AOM1～AOM6(在图44中，省略AOM5、AOM6的图示)各自的On状态的On时间Ton进行设定的信息和副原点信号ZP1～ZP6。另外，在图44的结构中，共通地设有用于向选择用光学元件AOM1～AOM6各自施加超声波的高频发送源400。驱动器电路DRV1具备：接受来自高频发送源400的高频信号并高速地切换是否传递至将其放大成高电压振幅的放大器402的切换元件401；基于设定On时间Ton的信息和副原点信号ZP1来控制切换元件401的开闭的逻辑电路403；和调整放大器402的放大率(增益)来调整向选择用光学元件AOM1施加的高压的高频信号的振幅的增益调整器404。
若向选择用光学元件AOM1施加的高压的高频信号的振幅在容许范围内改变，则能够微调选择用光学元件AOM1的衍射效率，改变偏转而射出的光束LB1(一次衍射光)的强度。因此，在本变形例5中，以按照从接近光源装置14’那一侧的选择用光学元件AOM1的驱动器电路DRV1向远离光源装置14’那一侧的选择用光学元件AOM6的驱动器电路DRV6的顺序使向各选择用光学元件AOMn施加的高压的高频信号的振幅变高的方式，调整增益调整器404。例如，将向光束LB的光路的终端的选择用光学元件AOM6施加的高压的高频信号的振幅设定成衍射效率最高的值Va6，将向光束LB的光路的最初的选择用光学元件AOM1施加的高压的高频信号的振幅设定成在容许范围内衍射效率成为降低状态的值Va1。向其间的选择用光学元件AOM2～AOM5施加的高压的高频信号的振幅Va2～Va5被设定成Va1＜Va2＜Va3＜Va4＜Va5＜Va6。
通过以上设定，能够缓和或抑制从六个选择用光学元件AOM1～AOM6各自射出的光束LB1～LB6的强度偏差。由此，能够抑制由各描绘线SL1～SL6各自描绘的图案的曝光量的偏差，能够进行高精度的图案描绘。此外，不需要使由各驱动器电路DRV1～DRV6设定的高压的高频信号的振幅Va1～Va6按顺序依次变大，也可以是例如Va1＝Va2＜Va3＝Va4＜Va5＝Va6的关系。另外，按各扫描单元U1～U6来调整成为点光SP的描绘用的光束LB1～LB6的强度的方式除了变形例5的方法以外，也可以是在各扫描单元U1～U6内的光路中设置具有规定的透射率的减光过滤片(ND过滤片)的方法。
此外，在图44的驱动器电路DRVn中，通过切换元件401对是否将来自高频发送源400的高频信号向放大器402传递进行切换。但是，为了提高选择用光学元件AOMn的On/Off的切换时的响应性(上升特性)，也可以在衍射效率实质上被视为0的状态下，例如，将一次衍射光的强度相对于On时的强度为1/1000以下这样的低电平的高频信号始终持续向选择用光学元件AOMn施加，仅在On状态时将适当的高电平的高频信号向选择用光学元件AOMn施加。图45示出这样的驱动器电路DRVn的结构，在此代表性地示出驱动器电路DRV1的结构，对与图44中的部件相同的部件标注相同的附图标记。
在图45的结构中，追加串联连接的两个电阻RE1、RE2。电阻RE1、RE2的串联电路在切换元件401的近前与切换元件401并联地插入高频发送源400，以电阻比RE2/(RE1+RE2)分压的来自高频发送源400的高频信号始终向放大器402施加。在将电阻RE2设为可变电阻器且切换元件401为Off(非导通)状态时，以从选择用光学元件AOM1射出的一次衍射光、即光束LB1的强度成为充分小的值(例如本来的强度的1/1000以下)的方式，调整向选择用光学元件AOM1施加的高频信号的电平。像这样，通过电阻RE1、RE2向选择用光学元件AOM1施加高频信号的偏压(上升)，由此提高响应性。此外，该情况下，在切换元件401为Off(非导通)状态的期间也为极弱的强度，但由于光束LB1向对应的扫描单元U1入射，所以在因某些故障而在描绘动作中基板FS的搬送速度降低或停止的情况下，将设在光源装置14’(14A’、14B’)的出口的光闸关闭，或插入减光过滤片。
〔变形例6〕
在以上的各实施方式、各变形例中，在使片状的基板FS与旋转筒DR的外周面密接的状态下，在弯曲成圆筒面状的基板FS的表面上基于多个扫描单元Un各自沿着描绘线SLn进行图案描绘。但是，也可以是例如国际公开第2013/150677号小册子公开那样，将基板FS平面状地支承且一边沿长边方向输送一边进行曝光处理的结构。该情况下，若将基板FS的表面设定成与XY平面平行，则例如只要以图23、图24所示的奇数号的扫描单元U1、U3、U5的各照射中心轴Le1、Le3、Le5与偶数号的扫描单元U2、U4、U6的各照射中心轴Le2、Le4、Le6在与XZ平面平行的面内观察时彼此与Z轴平行且以一定间隔位于X方向上的方式配置多个扫描单元U1～U6即可。

Claims (13)

1.一种光束扫描装置，以规定的位置关系配置有多个扫描单元，该扫描单元具备使来自光源装置的光束反复偏转的旋转多面镜、和入射偏转了的所述光束并使其会聚成在被照射体上进行一维扫描的点光的投射光学系统，所述光束扫描装置的特征在于，具备：
光束切换部件，其以使来自所述光源装置的所述光束向多个所述扫描单元中的、进行所述点光的一维扫描的一个所述扫描单元入射的方式，切换所述光束的光路；和
光束切换控制部，其控制所述光束切换部件，使得基于所述扫描单元的所述旋转多面镜实现的所述光束的偏转按所述旋转多面镜的每隔至少一个的反射面反复进行，使多个所述扫描单元各自按顺序进行所述点光的一维扫描，
所述光束切换部件具有多个选择用光学元件，该多个选择用光学元件沿着来自所述光源装置的所述光束的行进方向直列地配置，切换所述光束的光路来选择所述光束入射的一个所述扫描单元。
2.如权利要求1所述的光束扫描装置，其特征在于，
多个所述选择用光学元件各自与多个所述扫描单元的每一个扫描单元对应地设置，对是否使所述光束向对应的所述扫描单元入射进行切换。
3.如权利要求1或2所述的光束扫描装置，其特征在于，
具备旋转控制部，该旋转控制部以使旋转速度彼此相同且旋转角度位置的相位每次错开一定角度量的方式，控制多个所述扫描单元的所述旋转多面镜的旋转，在基于一个所述扫描单元进行的所述点光的一维扫描起到进行下一次的一维扫描的期间，使基于其他多个所述扫描单元进行的所述点光的一维扫描按顺序进行。
4.一种光束扫描装置，具有多个扫描模块，该扫描模块以规定的位置关系配置有多个扫描单元，该扫描单元具有旋转多面镜和投射光学系统，该旋转多面镜为了使来自光源装置的光束反复偏转而以一定的旋转速度旋转，所述投射光学系统被入射偏转了的所述光束并将其会聚成在被照射体上进行一维扫描的点光，所述光束扫描装置的特征在于，具备：
光束切换部件，其以使来自所述光源装置的所述光束向多个所述扫描单元中的、进行所述点光的一维扫描的所述扫描单元入射的方式，切换所述光束的光路；和
光束切换控制部，其控制所述光束切换部件，使得基于各所述扫描单元的所述旋转多面镜实现的所述光束的偏转切换成按所述旋转多面镜的连续的每个反射面反复进行的第1状态和按所述旋转多面镜的每隔至少一个的反射面反复进行的第2状态中的某一方，使多个所述扫描单元各自按顺序进行所述点光的一维扫描。
5.如权利要求4所述的光束扫描装置，其特征在于，
所述光束切换控制部在所述第1状态的情况下，以使各所述扫描模块的一个所述扫描单元并行地进行所述点光的一维扫描的方式控制所述光束切换部件，按每个所述扫描模块，使所述扫描模块的多个所述扫描单元各自按顺序进行所述点光的一维扫描，在所述第2状态的情况下，以使全部所述扫描模块的多个所述扫描单元中的一个扫描单元进行所述点光的一维扫描的方式控制所述光束切换部件，使全部所述扫描模块的多个所述扫描单元各自按顺序进行所述点光的一维扫描。
6.如权利要求5所述的光束扫描装置，其特征在于，
所述光束切换控制部在所述第1状态的情况下，以使来自所述光源装置的所述光束并行地向各所述扫描模块入射的方式，控制所述光束切换部件。
7.如权利要求4～6中任一项所述的光束扫描装置，其特征在于，
所述光束切换部件设有：
多个光学元件模块，其与多个所述扫描模块各自对应地设置，具有多个选择用光学元件，该多个选择用光学元件沿着来自所述光源装置的所述光束的行进方向直列地配置，并切换光路，以使来自所述光源装置的所述光束朝向所述扫描模块的多个所述扫描单元中的、被选择的一个扫描单元；和
配置切换部件，其在第1配置状态与第2配置状态之间切换，在第1配置状态中，为了使来自所述光源装置的所述光束并行地入射到多个所述光学元件模块的每一个光学元件模块中，而在所述光束的行进方向上并列地配置有多个所述光学元件模块，在第2配置状态中，为了使来自所述光源装置的所述光束向多个所述光学元件模块的每一个光学元件模块入射，而在所述光束的行进方向上直列地配置有多个所述光学元件模块，
所述光束切换控制部在所述第1状态的情况下，控制所述配置切换部件来使多个所述光学元件模块成为所述第1配置状态，在所述第2状态的情况下，控制所述配置切换部件来使多个所述光学元件模块成为所述第2配置状态。
8.如权利要求7所述的光束扫描装置，其特征在于，
所述光学元件模块的多个所述选择用光学元件各自与所述扫描模块的多个所述扫描单元的每一个扫描单元对应地设置，对是否向对应的所述扫描单元入射所述光束进行切换，其中，所述扫描模块与所述光学元件模块对应。
9.如权利要求4～6中任一项所述的光束扫描装置，其特征在于，
具备旋转控制部，该旋转控制部在所述第1状态的情况下，按每个所述扫描模块，以使多个所述扫描单元的所述旋转多面镜的旋转角度位置的相位每次错开一定角度量的方式，控制所述旋转多面镜的旋转，按每个扫描模块，在基于一个所述扫描单元进行的所述点光的一维扫描起到进行下一次的一维扫描的期间，使基于其他多个所述扫描单元进行的所述点光的一维扫描按顺序进行，在所述第2状态的情况下，以使全部所述扫描模块的多个所述扫描单元的所述旋转多面镜的旋转角度位置的相位每次错开一定角度量的方式，控制所述旋转多面镜的旋转，在基于全部所述扫描模块的多个所述扫描单元中的、某一个所述扫描单元进行的所述点光的一维扫描起到进行下一次的一维扫描的期间，使基于除该某一个所述扫描单元以外的多个所述扫描单元进行的所述点光的一维扫描按顺序进行。
10.一种光束扫描方法，以规定的位置关系配置有多个扫描单元来对被照射体进行光束扫描，该多个扫描单元具备投射光学系统，该投射光学系统供由旋转多面镜反复偏转的光束入射且将其会聚成在被照射体上进行一维扫描的点光，所述光束扫描方法的特征在于，包含：
以使所述多个扫描单元各自的所述旋转多面镜的旋转角度位置彼此成为规定的相位关系的方式使多个所述旋转多面镜同步旋转；和
为了使基于多个所述扫描单元各自进行的所述点光的一维扫描按顺序进行，而以使基于所述旋转多面镜实现的所述光束的偏转按所述旋转多面镜的每隔至少一个的反射面反复进行的方式，切换所述光束所入射的所述扫描单元，
以使旋转速度彼此相同且所述旋转角度位置的相位每次错开一定角度量的方式，控制多个所述扫描单元的所述旋转多面镜的旋转，由此，在基于一个所述扫描单元进行的所述点光的一维扫描起到进行下一次的一维扫描的期间，其他多个所述扫描单元按顺序进行所述点光的一维扫描。
11.一种光束扫描方法，通过以规定的位置关系配置有多个扫描单元的光束扫描装置对被照射体进行光束扫描，该扫描单元具备供光束入射并使其会聚成在被照射体上进行一维扫描的点光的投射光学系统，所述光束是被以一定的旋转速度旋转的旋转多面镜反复偏转而得到的光束，所述光束扫描方法的特征在于，包含：
以使所述多个扫描单元各自的所述旋转多面镜的旋转角度位置彼此成为规定的相位关系的方式使多个所述旋转多面镜同步旋转；
第1扫描工序，以使基于所述旋转多面镜实现的所述光束的偏转按所述旋转多面镜的连续的每个反射面反复进行的方式，切换所述光束所入射的所述扫描单元，由此多个所述扫描单元各自按顺序进行所述点光的一维扫描；
第2扫描工序，以使基于所述旋转多面镜实现的所述光束的偏转按所述旋转多面镜的每隔至少一个的反射面反复进行的方式，切换所述光束所入射的所述扫描单元，由此多个所述扫描单元各自按顺序进行所述点光的一维扫描；和
切换工序，切换所述第1扫描工序和所述第2扫描工序。
12.如权利要求11所述的光束扫描方法，其特征在于，
所述光束扫描装置包含以规定的位置关系配置有两个以上的所述扫描单元的第1扫描模块、以规定的位置关系配置有两个以上的所述扫描单元的第2扫描模块、和射出所述光束的光源装置，
在所述第1扫描工序中，使来自所述光源装置的所述光束并行地向所述第1扫描模块和所述第2扫描模块各自入射。
13.如权利要求12所述的光束扫描方法，其特征在于，
在所述第1扫描工序中，按每个所述扫描模块，以使多个所述扫描单元的所述旋转多面镜的旋转角度位置的相位每次错开一定角度量的方式，控制所述旋转多面镜的旋转，按每个所述扫描模块，在基于一个所述扫描单元进行的所述点光的一维扫描起到进行下一次的一维扫描的期间，其他多个所述扫描单元按顺序进行所述点光的一维扫描，
在所述第2扫描工序中，以使所述第1扫描模块和所述第2扫描模块各自所包含的所述扫描单元的所述旋转多面镜的旋转角度位置的相位每次错开一定角度量的方式，控制所述旋转多面镜的旋转，在基于多个所述扫描单元中的、某一个所述扫描单元进行的所述点光的一维扫描起到进行下一次的一维扫描的期间，除该某一个所述扫描单元以外的多个所述扫描单元按顺序进行所述点光的一维扫描。
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