JP2003015309A

JP2003015309A - 多重露光描画方法及び多重露光描画装置

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Publication number: JP2003015309A
Application number: JP2001198375A
Authority: JP
Inventors: Takashi Okuyama; 隆志奥山
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2003-01-17
Anticipated expiration: 2021-06-29
Also published as: DE10228994A1; JP5144863B2; US7336391B2; US20030001798A1

Abstract

(57)【要約】【課題】マトリックス状に配列された多数の変調素子
を持つ露光ユニットを用いて描画面上に所定のパターン
を多重露光により描画する。【解決手段】マトリックス状に配列された多数の変調
素子を持つ露光ユニット（１８₁、…１８₈；２０₁、…
２０₇）を用いて所定パターンを描画面上に多重露光に
より描画する。露光ユニットは描画面に対して該露光ユ
ニットの変調素子の一方の配列方向に沿って所定の一定
速度で相対的に連続的に移動する。配列方向に配列され
た変調素子のうちの等間隔に配置された一連の変調素子
が描画面に対して相対的に所定距離だけ移動する度毎に
その変調素子は同一のビットデータで順次動作させられ
てそこに入射する光を変調する。変調素子による変調時
間については該変調素子によって描画面上に得られるべ
き一画素露光領域のサイズ以下の距離を露光ユニットが
描画面に対して移動する間の時間とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマトリックス状に配
列された多数の変調素子を持つ露光ユニットを用いて描
画面上に所定のパターンを描画する描画方法及び描画装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述したような描画装置は一般的には適
当な被描画体の表面に微細なパターンや文字等の記号を
光学的に描画するために使用される。代表的な使用例と
しては、フォトリゾグラフィ(photolithography)の手法
によりプリント回路基板を製造する際の回路パターンの
描画が挙げられ、この場合には被描画体はフォトマスク
用感光フィルム或いは基板上のフォトレジスト層とな
る。

【０００３】近年、回路パターンの設計プロセスから描
画プロセスに至るまでの一連のプロセスは統合されてシ
ステム化され、描画装置はそのような統合システムの一
翼を担っている。統合システムには、描画装置の他に、
回路パターンの設計を行うためのＣＡＤ(Computer Aide
d Design)ステーション、このＣＡＤステーションで得
られた回路パターンデータ（ベクタデータ）に編集処理
を施すＣＡＭ(Computer Aided Manufacturing)ステーシ
ョン等が設けられる。ＣＡＤステーションで作成された
ベクタデータ或いはＣＡＭステーションで編集処理され
たベクタデータは描画装置に転送され、そこでラスタデ
ータに変換された後にビット・マップ・メモリに格納さ
れる。

【０００４】露光ユニットは、例えば、デジタル・マイ
クロミラー・デバイス（ＤＭＤ）或いはＬＣＤ(liquid
crystal display)アレイ等から構成され得る。周知のよ
うに、ＤＭＤの反射面には、マイクロミラーがマトリッ
クス状に配列され、個々のマイクロミラーの反射方向が
独立して制御されるようになっており、このためＤＭＤ
の反射面の全体に導入された光束は個々のマイクロミラ
ーによる反射光束として分割されるようになっており、
このため各マイクロミラーは変調素子として機能する。
また、ＬＣＤアレイにおいては、一対の透明基板間に液
晶が封入され、その双方の透明基板には互いに整合させ
られた多数対の微細な透明電極がマトリックス状に配列
され、個々の一対の透明電極に電圧を印加するか否かに
より光束の透過及び非透過が制御されるようになってお
り、このため各一対の透明電極が変調素子として機能す
る。

【０００５】描画装置には被描画体の感光特性に応じた
適当な光源装置（例えば、ＬＥＤ(light emitting diod
e)、超高圧水銀灯、キセノンランプ、フラッシュランプ
等）が設けられ、また露光ユニットには結像光学系が組
み込まれる。光源から射出した光束は適当な照明光学系
を通して露光ユニットに導入させられ、露光ユニットの
個々の変調素子はそこに入射した光束を回路パターンデ
ータ（ラスタデータ）に従って変調し、これにより回路
パターンが被描画体（フォトマスク用感光フィルム或い
は基板上のフォトレジスト層）上に露光されて光学的に
描画される。この場合、描画回路パターンの画素のサイ
ズは変調素子のサイズに対応したものとなり、例えば、
上述した結像光学系の倍率が等倍であるとき、描画回路
パターンの画素のサイズと変調素子のサイズとは実質的
に等しくなる。

【０００６】通常、被描画体に描画されるべき回路パタ
ーンの描画面積は露光ユニットによる露光面積よりも遥
かに大きく、このため被描画体上に回路パターンの全体
を描画するためには、被描画体を露光ユニットで走査す
ることが必要となる。即ち、被描画体に対して露光ユニ
ットを相対的に移動させつつ回路パターンを部分的に描
画してその全体の回路パターンを得ることが必要とな
る。そこで、従来では、描画装置には、例えば、所定の
走査方向に沿って移動可能な描画テーブルが設けられ、
この描画テーブルの移動経路の上方に露光ユニットが固
定位置に配置される。描画テーブル上には被描画体が所
定位置に位置決めされ、描画テーブルを走査方向に沿っ
て間欠的に移動させつつ回路パターンを部分的に順次描
画して継ぎ足すことにより、全体の回路パターンが得ら
れることになる。なお、このような露光方式については
ステップ・アンド・リピート(Step & Repeat)方式と呼
ばれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上に説明したよう
に、従来の場合にあっては、全体の回路パターンを描画
するためには、描画テーブルを間欠的に移動させること
が必要である。従って、全体の回路パターンの描画に要
する全描画時間は描画テーブルを間欠的に移動させる際
の移動時間の総計と描画テーブルを停止させる度毎に行
われる露光作動の時間の総計とを合算したものとなり、
このため全体の回路パターンの描画には多大な時間が掛
かるという点が問題となる。

【０００８】また、描画テーブルを間欠的に移動させる
ということは該描画テーブルを頻繁に加速及び減速しな
ければならいということを意味し、このような描画テー
ブルの加速及び減速時には描画テーブルの駆動系に大き
な負担が掛かり、このため該駆動系が故障を受け受け易
いという点も問題点となる。

【０００９】更に、従来の露光方式（即ち、ステップ・
アンド・リピート方式）に伴う固有な問題点の１つとし
て、露光ユニット内の変調素子が１つでも正常に機能し
なくなったとき、描画回路パターン中にその変調素子に
対応した箇所が画素欠陥として現れることが挙げられ
る。勿論、露光ユニット内の多数の変調素子のうちの１
つでも正常に機能しなくなったとき、画素欠陥のない回
路パターンの描画を保証するためには、その露光ユニッ
トの全体を新たなものと交換することが必要となる。

【００１０】従って、本発明の目的は、マトリックス状
に配列された多数の変調素子を持つ露光ユニットを用い
て描画面上に所定のパターンを描画する描画方法及び描
画装置であって、上述した種々の問題点を解消し得るよ
うに構成された描画方向及び描画装置を提供することで
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による描画方法は
マトリックス状に配列された多数の変調素子を持つ露光
ユニットを用いて所定パターンを描画面上に多重露光に
より描画する多重露光描画方法とされる。この多重露光
描画方法には、露光ユニットを描画面に対して該露光ユ
ニットの変調素子の一方の配列方向に沿って所定の一定
速度で相対的に連続的に移動させる移動段階と、該配列
方向に配列された変調素子のうちの等間隔に配置された
一連の変調素子が描画面に対して相対的に所定距離だけ
移動する度毎にその変調素子を同一のビットデータで順
次動作させてそこに入射する光を変調させる変調段階と
が含まれる。変調段階での変調時間については該変調素
子によって描画面上に得られるべき一画素露光領域のサ
イズ以下の距離を露光ユニットが該描画面に対して移動
する間の時間とされる。

【００１２】このような多重露光描画方法においては、
上述の所定距離については一画素露光領域のサイズの配
列方向に沿う長さの整数倍とされる。また、所定パター
ンを多重露光により描画する際の露光回数については露
光ユニットの配列方向に配列された変調素子の配列長さ
を上述の所定距離で除した数値に一致させられる。

【００１３】本発明による描画装置はマトリックス状に
配列された多数の変調素子を持つ露光ユニットを用いて
描画面上に所定パターンを多重露光により描画する多重
露光描画装置とされる。この多重露光描画装置には、露
光ユニットを描画面に対して該露光ユニットの変調素子
の一方の配列方向に沿って所定の一定速度で相対的に連
続的に移動させる移動手段と、該配列方向に配列された
変調素子のうちの等間隔に配置された一連の変調素子が
描画面に対して相対的に所定距離だけ移動する度毎にそ
の変調素子を同一のビットデータで順次動作させてそこ
に入射する光を変調させる変調手段と、この変調手段に
よる変調時間については該変調素子によって描画面上に
得られるべき一画素露光領域のサイズ以下の距離を露光
ユニットが該描画面に対して移動する間の時間となるよ
うに変調手段を制御する制御手段とが包含される。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して、本発
明による描画装置の一実施形態について説明する。

【００１５】先ず、図１を参照すると、本発明による描
画装置が斜視図として概略的に示され、この描画装置は
プリント回路基板を製造するための基板上のフォトレジ
スト層に回路パターンを直接描画するように構成されて
いるものである。

【００１６】図１に示すように、描画装置は床面上に据
え付けられる基台１０を具備し、この基台１０上には一
対のガイドレール１２が平行に敷設される。一対のガイ
ドレール１２上には描画テーブル１４が搭載され、この
描画テーブル１４は図１には図示されない適当な駆動機
構例えばボール螺子等をステッピングモータ等の駆動モ
ータで駆動することにより一対のガイドレール１２に沿
って移動し得るようになっている。描画テーブル１４上
にはフォトレジスト層を持つ基板即ち被描画体が設置さ
れ、このとき該被描画体は図示されない適当なクランプ
手段によって描画テーブル１４上で適宜固定され得るよ
うになっている。

【００１７】図１に示すように、基台１０上には一対の
ガイドレールを跨ぐようにゲート状構造体１６が設けら
れ、このゲート状構造体１６の上面には複数の露光ユニ
ットが描画テーブル１４の移動方向に対して直角方向に
二列に配列される。第１列目には8つの露光ユニットが
含まれ、これら露光ユニットは参照符号１８₁、１８₂、
１８₃、１８₄、１８₅、１８₆、１８₇及び１８₈で示され
る。また、第2列目には7つの露光ユニットが含まれ、こ
れら露光ユニットは２０₁、２０₂、２０₃、２０₄、２０
₅、２０₆及び２０₇で示される。第１列目の露光ユニッ
ト（１８₁、…１８₈）と第２列目の露光ユニット（２０
₁、…２０₇）とは所謂千鳥状に配置される。即ち、第１
列目及び第２列目の露光ユニット（１８₁、…１８₈；２
０₁、…２０₇）の配列ピッチは共に等しく露光ユニット
のほぼ２つ分の幅とされるが、第２列目の露光ユニット
（２０₁、…２０₇）の配列ピッチは第１列目の露光ユニ
ット（１８₁、…１８₈）の配列ピッチに対して半ピッチ
だけずらされている。

【００１８】本実施形態では、各露光ユニット（１
８₁、…１８₈；２０₁、…２０₇）はＤＭＤユニットとし
て構成され、このＤＭＤユニットの反射面は例えば1024
×1280のマトリックス状に配列されたマイクロミラーか
ら形成される。各ＤＭＤユニットの設置については、描
画テーブル１４の移動方向に沿って1024個のマイクロミ
ラーが配列されるように行われる。換言すれば、描画テ
ーブル１４の移動方向に対して直角方向に1280個のマイ
クロミラーが配列されることになる。

【００１９】図１に示すように、ゲート状構造体１６の
上面の適当な箇所には光源２２が設けられ、この光源２
２には複数のＬＥＤ(light emitting diode)が設けら
れ、これらＬＥＤから得られる光は集光されて平行光束
として光源２２の射出口から射出されるようになってい
る。光源２２の射出口には15本の光ファイバケーブル束
が接続され、個々の光ファイバケーブルは15個のＤＭＤ
ユニット（１８₁、…１８₈；２０₁、…２０₇）のそれぞ
れに対して延設され、これにより光源２２から各ＤＥＤ
ユニットに対して光が導入されるようになっている。な
お、図１では、図示の複雑化を避けるために光ファイバ
ケーブルは図示されていない。

【００２０】図２を参照すると、ＤＭＤユニット（１８
₁、…１８₈；２０₁、…２０₇）の機能が概念図として図
示されている。同図において、参照符号２４は各ＤＭＤ
ユニットの反射面を示し、この反射面２４は既に述べた
ように1024×1280のマトリックス状に配列されたマイク
ロミラーから形成される。また、図２に示すように、各
ＤＭＤユニットには、参照符号２６で全体的に示す照明
光学系と、参照符号２８で全体的に示す結像光学系とが
組み込まれる。

【００２１】照明光学系２６は凸レンズ２６Ａ及びコリ
メートレンズ２６Ｂを含み、凸レンズ２６Ａは光源２２
から延設された光ファイバケーブル３０と光学的に結合
される。このような照明光学系２６により、光ファイバ
ケーブル３０から射出した光束はＤＭＤユニット（１８
₁、…１８₈；２０₁、…２０₇）の反射面２４の全体を照
明するような平行光束ＬＢに成形される。結像光学系２
８には第１の凸レンズ２８Ａと、リフレクタ２８Ｂと、
第２の凸レンズ２８Ｃが含まれ、この結像光学系２８の
倍率は例えば等倍（倍率１）とされる。

【００２２】各ＤＭＤユニット（１８₁、…１８₈；２０
₁、…２０₇）に含まれる個々のマイクロミラーはそこに
入射した光束を結像光学系２８に向けて反射させる第１
の反射位置と該光束を結像光学系２８から逸らすように
反射させる第２の反射位置との間で回動変位するように
動作させられる。図２では、任意のマイクロミラーが第
１の反射位置に置かれたとき、そこから反射されて結像
光学系２８に入射された光束の光軸が参照符号ＬＢ₁で
示され、同マイクロミラーが第２の反射位置に置かれた
とき、そこから反射されて結像光学系２８から逸らされ
た光束の光軸が参照符号ＬＢ₂で示されている。

【００２３】図２において、描画テーブル１４上に設置
された被描画体の描画面が参照符号３２で示され、この
描画面３２上には、結像光学系２８に入射された光束
（ＬＢ ₁）によってマイクロミラーの反射面が結像され
る。例えば、各ＤＭＤユニット（１８₁、…１８₈；２０
₁、…２０₇）に含まれる個々のマイクロミラーのサイズ
が20μm×20μmであるとすると、結像光学系２８の倍率
は等倍であるから、マイクロミラーの反射面は描画面３
２上の20μm×20μmの露光領域として結像され、この露
光領域が被描画体上に回路パターンを描画する際の一画
素となる。要するに、本実施形態では、回路パターンの
描画は20μm×20μmの画素サイズで行われる。

【００２４】各描画ユニット（１８₁、…１８₈；２
０₁、…２０₇）では、個々のマイクロミラーは通常は第
２の反射位置即ち非露光位置に置かれているが、露光作
動を行うとき、マイクロミラーは第２の反射位置（非露
光位置）から第１の反射位置即ち露光位置に回動変位さ
せられる。マイクロミラーの非露光位置から露光位置へ
の回動変位の制御については、後述するように回路パタ
ーンデータ（ラスタデータ）に従って行われる。なお、
図２においては、図示の都合上、結像光学系２８から逸
らされた光束（ＬＢ₂）も描画面３２に向けられている
が、しかし実際にはそのような光束（ＬＢ₂）について
は描画面３２に到達しないように処理されることは言う
までもない。

【００２５】各ＤＭＤユニット（１８₁、…１８₈；２０
₁、…２０₇）に含まれる全てのマイクロミラーが第１の
反射位置即ち露光位置に置かれたときは、全てのマイク
ロミラーから反射された全光束（ＬＢ₁）が結像光学系
２８に入射させられ、このため描画面３２上にはＤＭＤ
ユニットの反射面による全露光領域が得られ、その全露
光領域のサイズについては(1024×20)μm×(1280×20)
μmとなり、そこに含まれる総画素数は勿論1024×1280
個となる。

【００２６】ここで以下の説明の便宜上、図３に示すよ
うに、被描画体の描画面３２を含む平面上にＸ−Ｙ直交
座標系を定義する。なお、同図において、参照符号Ｚ１
８₁ないしＺ１８₈で示される斜線領域は第１列目の８つ
の露光ユニット（１８₁、…１８₈）のそれぞれによって
Ｘ−Ｙ平面上で得られる全露光領域であり、参照符号Ｚ
２０₁ないしＺ２０₇で示される斜線領域は第２列目の７
つの露光ユニット（２０₁、…２０₇）のそれぞれによっ
てＸ−Ｙ平面上で得られる全露光領域であり、またＸ−
Ｙ直交座標系に対する描画テーブル１４の相対位置を明
らかにするために該描画テーブル１４は想像線（二点鎖
線）で図示されている。図３から明らかなように、Ｘ−
Ｙ直交座標系のＸ軸は描画テーブル１４の移動方向に平
行であり、そのＹ軸は露光ユニット（１８₁、…１８₈；
２０₁、…２０₇）の配列方向に平行とされ、しかも第１
列目の露光ユニット（１８₁、…１８₈）による全露光領
域（Ｚ１８₁、…Ｚ１８₈）の境界に接している。

【００２７】描画装置による描画作動時、描画テーブル
１４はＸ軸の負側に一定速度で移動させられ、これによ
り描画テーブル１４上の被描画体は露光ユニット（１８
₁、…１８₈；２０₁、…２０₇）の個々のマイクロミラー
からの反射光束でもって走査され得る。従って、描画テ
ーブル１４の移動中、先ず、第１列目のＤＭＤユニット
（１８₁、…１８₈）を露光作動させて８つの全面露光領
域（Ｚ１８₁、…Ｚ１８₈）を描画面３２上に形成した後
に所定のタイミングだけ遅れて第２列目の露光ユニット
（２０₁、…２０₇）を露光動作させて７つの全面露光領
域（Ｚ２０ ₁、…Ｚ２０₇）を描画面３２上に形成するこ
とにより、８つの全面露光領域（Ｚ１８₁、…Ｚ１８₈）
と７つの全面露光領域（Ｚ２０₁、…Ｚ２０₇）とを描画
面３２上でＹ軸方向に沿って整列させることが可能であ
り、このときＹ軸方向に沿うそれぞれの一ラインに含ま
れる総画素数は1280×15個となる。

【００２８】本発明による描画装置にあっては、描画テ
ーブル１４を所定の一定速度で連続的に移動させつつ、
回路パターンデータ（ラスタデータ）に従って回路パタ
ーンを多重露光により描画する描画法が採られ、このよ
うな描画法の原理について以下に説明する。

【００２９】先ず、図４及び図５を参照して、本発明に
よる描画法での一画素の定義について説明する。図４に
は、ＤＭＤユニット（１８₁、…１８₈；２０₁、…２
０₇）の任意のマイクロミラーが第２の反射位置即ち非
露光位置から第１の反射位置即ち露光位置に回動変位さ
せられた際に、該マイクロミラーの反射面から反射され
た光束によって被描画体上に投影（結像）された一画素
露光領域が斜線領域として示され、この一画素露光領域
のサイズはＣ×Ｃとされる。なお、本実施形態では、上
述したように、Ｃ＝20μmである。本発明による描画法
にあっては、描画テーブル１４は一定速度で連続的に移
動させられ、描画テーブル１４がＸ軸の負側に向かって
Ｃ（20μm）以下の距離ｄだけ移動した後、上述のマイ
クロミラーは露光位置（第１の反射位置）から非露光位
置（第２の反射位置）に戻される。要するに、マイクロ
ミラーが露光位置に留められる時間が露光時間となり、
この露光時間は描画テーブル１４がＸ軸の負側に向かっ
て距離ｄ（ｄ＜Ｃ）だけ移動する時間に一致する。

【００３０】換言すれば、そのような露光時間中に、一
画素露光領域は図５に示すようにその初期露光位置（破
線で示す）から距離ｄだけＸ軸の正側に描画面３２上を
移動することになり、このとき一画素露光領域のＸ軸方
向に沿う全露光区間ＴＥの露光量の分布は図６のグラフ
に示すようなものとなる。即ち、一画素露光領域がＸ軸
の正側に向かって移動するものとすると、その後続縁の
移動距離区間（ｄ）にわたって露光量は零から最大露光
量ｐに向かって次第に増大し、次いで最大露光量区間Ｍ
Ｅにわたって最大露光量ｐが維持され、続いて該一画素
露光領域の先導縁の移動距離区間（ｄ）にわたって露光
量は最大露光量ｐから零に向かって次第に減少する。

【００３１】このような露光量分布について露光量ｐ／
２以上の露光量区間Ｃ′とすると、この露光量区間Ｃ′
は一画素露光領域のＸ軸方向に沿うサイズＣに一致す
る。かくして、図７に示すように、露光量ｐ／２以上の
露光量領域（斜線領域）は当初の一画素露光領域に等し
いサイズ（Ｃ′×Ｃ）を持つこととなり、本発明による
描画法では、そのような露光量領域が一画素露光領域と
して定義される。なお、露光量ｐ／２の具体的な数値に
ついては被描画体（フォトレジスト層等）の感度に基づ
いて設定されるものであって、そのような設定数値の露
光量が得られるように光源装置の光強度、露光時間（距
離ｄ）等のパラメータが決定される。

【００３２】次に、以上のように定義される一画素露光
領域によって回路パターンを実際に描画する際の描画法
について具体的に説明する。

【００３３】先ず、図８を参照すると、ビット・マップ
・メモリ上に展開された回路パターンデータ（ラスタデ
ータ）の一部が模式的に示されている。同図に示すライ
ン番号Ｎは描画面３２上にＹ軸に沿って順次描画される
べき描画ラインの番号に対応し、各ラインは1280×15個
のビットデータから構成される。図８に示すように、各
ラインに含まれる1280×15個のビットデータは1280ビッ
ト毎に第１番目ないし第15番目のグループに分けられ、
第１列目の８つのＤＭＤユニット（１８₁、…１８₈）の
露光作動はそれぞれ奇数番目のグループのビットデータ
に従って行われ、第２列目の７つのＤＭＤユニット（２
０₁、…２０₇）の露光作動はそれぞれ偶数番目のグルー
プのビットデータに従って行われる。

【００３４】図８に示すように、本発明による描画法に
従ってＤＭＤ１８₁を露光作動させる際の以下の例示的
な説明のために、第１番目のグループのライン番号１な
いし９のそれぞれの上位４ビットには“１”が与えら
れ、残りの1276ビットには“０”が与えられる。なお、
図８では、その他のビットデータについてはすべてＤで
示され、このＤには“１”か“０”のうちのいずれかの
値が与えられる。

【００３５】図９を参照すると、第１番目のグループの
ビットデータに従ってＤＭＤユニット１８₁によって描
画を行う際の手順が模式的に示されている。なお、描画
作動中、描画テーブル１４が実際にはＸ軸に沿ってその
負側に向かって移動させられることになるが、ここで
は、説明の便宜上、ＤＭＤユニット１８₁がＸ軸に沿っ
てその正側に向かって移動するものとされる。

【００３６】ＤＭＤユニット１８₁が被描画体の描画面
３２上の描画開始位置に到達したとき（即ち、描画面３
２上の描画開始位置がＹ軸に到達したとき）、ＤＭＤユ
ニット１８₁のＹ軸に沿う第１ライン目の1280個のマイ
クロミラーのそれぞれが第１番目のグループのライン番
号１に含まれる1280個のビットデータ[11110…00000]に
従って動作させられ、これによりＤＭＤユニット１８₁
の第１回目露光作動が行われる。即ち、第１番目のグル
ープのライン番号１の1280個のビットデータ[11110…00
000]のうちの上位４ビットデータ“１”にそれぞれ対応
した４つのマイクロミラーだけが非露光位置（第２の露
光位置）から露光位置（第１の反射位置）に回動変位さ
せられる。各マイクロミラーが露光位置に留められる時
間即ち露光時間については、図４ないし図７を参照して
説明したように、ＤＭＤユニット１８₁がＸ軸の正側に
向かって距離ｄ（ｄ＜Ｃ）だけ移動する時間とされる。
かくして、図９に示すように、第１回目露光作動時に、
被描画体の描画面３２上には上述の４つのマイクロミラ
ーにより４画素分の一画素露光領域（斜線領域）が得ら
れる。第１回目露光作動によって４画素分の一画素露光
領域（斜線領域）が形成された後、ＤＭＤユニット１８
₁が描画開始位置からＸ軸の正側に向かって画素サイズ
（Ｃ）の整数倍の距離例えば画素サイズの４倍の距離Ａ
だけ移動させられると、第２回目露光作動が開始され
る。

【００３７】第２回目露光作動時、図９に示すように、
ＤＭＤユニット１８₁のＹ軸に沿う第１ラインの1280個
のマイクロミラーのそれぞれは第１番目のグループのラ
イン番号５の1280個のビットデータ[11110…00000]に従
って動作させられ、ＤＭＤユニット１８₁のＹ軸に沿う
第２ラインの1280個のマイクロミラーのそれぞれは第１
番目のグループのライン番号４の1280個のビットデータ
[11110…00000]に従って動作させられ、ＤＭＤユニット
１８₁のＹ軸に沿う第３ラインの1280個のマイクロミラ
ーのそれぞれは第１番目のグループのライン番号３の12
80個のビットデータ[11110…00000]に従って動作させら
れる。同様に、ＤＭＤユニット１８₁のＹ軸に沿う第４
ラインの1280個のマイクロミラーのそれぞれは第１番目
のグループのライン番号２の1280個のビットデータ[111
10…00000]に従って動作させられ、ＤＭＤユニット１８
₁のＹ軸に沿う第５ラインの1280個のマイクロミラーの
それぞれは第１番目のグループのライン番号１の1280個
のビットデータ[11110…00000]に従って動作させられ
る。

【００３８】勿論、第２回目露光作動時の露光時間も第
１回目露光作動時の露光時間と同じとされ、このとき第
１番目のグループのライン番号１ないし５の各ライン番
号に含まれる上位４ビットデータ“１”にそれぞれ対応
した４つのマイクロミラーにより被描画体の描画面３２
上には４画素分の一画素露光領域（斜線領域）が得られ
る。ここで注目すべきことは、第１回目露光作動時に得
られた４画素分の一画素露光領域（斜線領域）が第２回
目露光作動時に第１番目のグループのライン番号１の上
位４ビットデータ “１”に従って二重露光されるとい
うことである。第２回目露光作動の開始後、ＤＭＤユニ
ット１８₁がＸ軸の正側に向かって再び距離Ａ（＝４
Ｃ）だけ移動させられると、第３回目露光作動が開始さ
れる。

【００３９】第３回目露光作動時、図９に示すように、
ＤＭＤユニット１８₁のＹ軸に沿う第１ラインの1280個
のマイクロミラーのそれぞれは第１番目のグループのラ
イン番号９の1280個のビットデータ[11110…00000]に従
って動作させられ、ＤＭＤユニット１８₁のＹ軸に沿う
第２ラインの1280個のマイクロミラーのそれぞれは第１
番目のグループのライン番号８の1280個のビットデータ
[11110…00000]に従って動作させられ、ＤＭＤユニット
１８₁のＹ軸に沿う第３ラインの1280個のマイクロミラ
ーのそれぞれは第１番目のグループのライン番号７の12
80個のビットデータ[11110…00000]に従って動作せられ
る。同様に、ＤＭＤユニット１８₁のＹ軸に沿う第４ラ
インの1280個のマイクロミラーのそれぞれは第１番目の
グループのライン番号６の1280個のビットデータ[11110
…00000]に従って動作させられ、ＤＭＤユニット１８₁
のＹ軸に沿う第５ラインの1280個のマイクロミラーのそ
れぞれは第１番目のグループのライン番号５の1280個の
ビットデータ[11110…00000]に従って動作させられ、Ｄ
ＭＤユニット１８₁のＹ軸に沿う第６ラインの1280個の
マイクロミラーのそれぞれは第１番目のグループのライ
ン番号４の1280個のビットデータ[11110…00000]に従っ
て動作させられる。更に、ＤＭＤユニット１８₁のＹ軸
に沿う第７ラインの1280個のマイクロミラーのそれぞれ
は第１番目のグループのライン番号３の1280個のビット
データ[11110…00000]に従って動作させられ、ＤＭＤユ
ニット１８₁のＹ軸に沿う第８ラインの1280個のマイク
ロミラーのそれぞれは第１番目のグループのライン番号
２の1280個のビットデータ[11110…00000]に従って動作
させられ、ＤＭＤユニット１８₁のＹ軸に沿う第９ライ
ンの1280個のマイクロミラーのそれぞれは第１番目のグ
ループのライン番号１の1280個のビットデータ[11110…
00000]に従って動作させられる。

【００４０】第３回目露光作動時の露光時間も第１回目
露光作動時の露光時間と同じであり、このとき第１番目
のグループのライン番号１ないし９の各ライン番号に含
まれる上位４ビットデータ“１”にそれぞれ対応した４
つのマイクロミラーにより被描画体の描画面３２上には
４画素分の一画素露光領域（斜線領域）が得られること
になる。上述の場合と同様に、第１回目露光作動時に得
られた４画素分の一画素露光領域（斜線領域）は第２回
目露光作動時と第３回目露光作動時とで第１番目のグル
ープのライン番号１の上位４ビットデータ “１”に従
って三重露光され、また第２回目露光作動時にライン番
号２ないし５のそれぞれの上位４ビットデータ“１”に
よって得られた４画素分の一画素露光領域（斜線領域）
は第３回目露光作動時にライン番号２ないし５のそれぞ
れの上位４ビットデータ“１”によって二重露光され
る。

【００４１】以上述べようたように、ＤＭＤユニット１
８₁が描画開始位置からＸ軸の正側に向かって距離Ａ
（＝４Ｃ）だけ移動させられる度毎に露光作動が繰り返
される。ＤＭＤユニット１８₁のＹ軸に沿うラインの本
数は1024本であるから、上述の例では、露光作動の繰返
し数は1024/4＝256となる。従って、例えば、第１番目
のグループのライン番号１に含まれる上位４ビットデー
タ“１”によって得られる4画素分の一画素露光領域の
各々は256回にわたって多重露光されることになる。図
１０を参照すると、上述の一画素露光領域のうちの１つ
が６回の多重露光作動によって得られた際の多重露光量
がグラフ化して図示され、その多重露光量の総計は勿論
６ｐとなる。もし256回の多重露光作動が行われれば、
その多重露光量の総計は256ｐとなる。

【００４２】第１列目に含まれるその他のＤＭＤユニッ
ト１８₂ないし１８₈の露光作動のそれぞれについても、
上述の場合と同様な態様で、第３番目、第５番目、第７
番目、第９番目、第11番目、第13番目及び第15番目のグ
ループのビットデータに従って行われ、そのいずれかの
ビットデータＤに“１”が与えられるているとき、その
ビットデータに対応した一画素露光領域についても256
回にわたって多重露光が行われる。また、第２列目に含
まれるＤＭＤユニット２０₁ないし２０₇の露光作動のそ
れぞれについても、上述の場合と同様な態様で、第２番
目、第４番目、第６番目、第８番目、第10番目、第12番
目及び第14番目のグループのビットデータに従って行わ
れるが、しかし第２列目のＤＭＤユニット２０₁ないし
２０₇の作動タイミングについては第１列目のＤＭＤユ
ニット１８₁ないし１８₈に対する２列目のＤＭＤユニッ
ト２０₁ないし２０₇のＸ軸方向のシフト距離ｓだけ遅ら
される（図３）。即ち、第２列目のＤＭＤユニット２０
₁ないし２０₇が被描画体の描画面３２上に描画開始位置
に到達したとき、第２列目のＤＭＤユニット２０₁ない
し２０₇による露光作動が開始される。

【００４３】上述の例では、距離Ａを画素サイズ（Ｃ）
の４倍とすることで多重露光回数については256回とさ
れているが、このような露光回数（即ち、距離Ａ）は被
描画体（本実施形態では、フォトレジスト層）の感度、
光源２２の光強度及び描画テーブル１４の速度等に基づ
いて決められ、これにより各一画素露光領域について所
望の露光量が得られるようにされる。

【００４４】図１１を参照すると、本発明による描画装
置の制御ブロック図が示される。同図に示すように、本
発明による描画装置にはシステムコントロール回路３４
が設けられ、このシステムコントロール回路３４は例え
ばマイクロコンピュータから構成される。即ち、システ
ムコントロール回路３４は中央演算処理ユニット（ＣＰ
Ｕ）、種々のルーチンを実行するためのプログラム、定
数等を格納する読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、データ等
を一時的に格納する書込み／読出し自在なメモリ（ＲＡ
Ｍ）及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）から成り、
描画装置の作動全般を制御する。

【００４５】システムコントロール回路３４はＬＡＮ(l
ocal area network)を介してＣＡＤステーション或いは
ＣＡＭステーションに接続され、ＣＡＤステーション或
いはＣＡＭステーションからはそこで作成処理された回
路パターンデータ（ベクタデータ）がシステムコントロ
ール回路３４に転送される。システムコントロール回路
３４にはデータ格納手段としてハードディスク装置３６
が接続され、ＣＡＤステーション或いはＣＡＭステーシ
ョンから回路パターンデータ（ベクタデータ）がシステ
ムコントロール回路３４に転送されると、システムコン
トロール回路３４は回路パターンデータ（ベクタデー
タ）を一旦ハードディスク装置３６に書き込んで格納す
る。また、システムコントロール回路３４には外部入力
装置としてキーボード３８が接続され、このキーボード
３８を介して種々の指令信号や種々のデータ等がシステ
ムコントロール回路３４に入力される。

【００４６】図１１において、参照符号４０はラスタ変
換回路を示し、参照符号４２はビット・マップ・メモリ
を示す。描画作動に先立って、ハードディスク装置３６
から回路パターンデータ（ベクタデータ）が読み出され
てラスタ変換回路４０に出力され、この回路パターンデ
ータ（ベクタデータ）はラスタ変換回路４０によってラ
スタデータに変換される。このように変換された回路パ
ターンデータ（ラスタデータ）はビット・マップ・メモ
リ４２に書き込まれる。ラスタ変換回路４０でのデータ
変換処理及びビット・マップ・メモリ４２でのデータ書
込みについてはキーボード３８を介して入力される指令
信号により行われる。

【００４７】勿論、ビット・マップ・メモリ４２に展開
された回路パターンデータ（ラスタデータ）は図８に模
式的に示すようなものとなる。即ち、図８を参照して説
明したように、各ライン番号Ｎによって示される一ライ
ンには、1280×15個のビットデータが含まれ、これら12
80×15個のビットデータは1280ビット毎に第１番目ない
し第15番目のグループに分けられる。先に説明したよう
に、第１列目の８つのＤＭＤユニット（１８₁、…１
８₈）の露光作動はそれぞれ奇数番目のグループのビッ
トデータに従って行われ、また第２列目の７つのＤＭＤ
ユニット（２０₁、…２０₇）の露光作動はそれぞれ偶数
番目のグループのビットデータに従って露光作動が行わ
れる。

【００４８】図１１において、参照符号４４はＤＭＤ駆
動回路を示し、このＤＭＤ駆動回路４４により、第１列
目の８つのＤＭＤユニット（１８₁、…１８₈）と第２列
目の７つのＤＭＤユニット（２０₁、…２０₇）との露光
作動が制御される。このような露光動作は勿論ビット・
マップ・メモリ４２から各ライン番号毎に読み出される
ビットデータに従って行われ、このときビットデータの
読み出されるライン番号は描画テーブル１４の移動量に
応じて規則的に変化させられる。なお、図１１では、第
１列目の８つのＤＭＤユニット（１８₁、…１８₈）と第
２列目の７つのＤＭＤユニット（２０₁、…２０₇）との
露光作動が破線矢印で模式的に図示されている。

【００４９】第１列目の８つのＤＭＤユニット（１
８₁、…１８₈）の露光作動をＤＭＤ駆動回路４４によっ
て制御する際にビット・マップ・メモリ４２の奇数番目
の各グループからビットデータを読み出すべきライン番
号について説明すると、ＤＭＤユニット（１８₁、…１
８₈）が被描画体の描画面３２上の描画開始位置に到達
したとき、第１回目露光作動が開始され、このときビッ
ト・マップ・メモリ４２の奇数番目の各グループからラ
イン番号１のビットデータが読み出され（図９）、この
ライン番号１のビットデータに従って第１列目の８つの
ＤＭＤユニット（１８ ₁、…１８₈）のＹ軸に沿う第１ラ
インの1280個のマイクロミラーが動作させられる。

【００５０】ＤＭＤユニット（１８₁、…１８₈）が描画
開始位置からＸ軸の正側に距離Ａだけ移動したとき、第
２回目露光作動が開始され、このときビット・マップ・
メモリ４２の奇数番目の各グループからはライン番号１
からライン番号（Ａ／Ｃ＋１）までのビットデータが読
み出される。上述した例では、Ａ＝４Ｃであるので、第
２回目露光作動時にはビット・マップ・メモリ４２の奇
数番目の各グループからはライン番号１からライン番号
５（＝４Ｃ／Ｃ＋１）までのビットデータが読み出され
（図９）、これらビットデータに従って第１列目の８つ
のＤＭＤユニット（１８₁、…１８₈）のＹ軸に沿う第５
ラインないし第１ラインの各ラインの1280個のマイクロ
ミラーが動作させられる。

【００５１】上述したように、ＤＭＤユニット（１
８₁、…１８₈）の露光作動は描画開始位置からＸ軸の正
側に距離Ａずつ移動する度毎に繰り返されるので、ＤＭ
Ｄユニット（１８₁、…１８₈）が描画開始位置からＸ軸
の正側に距離Ｓだけ移動した際の露光回数ｉは以下の式
で表せる。ｉ＝ＩＮＴ［Ｓ／Ａ］＋１ここで、演算子ＩＮＴ［Ｓ／Ａ］は除算Ｓ／Ａの商を表
し、Ｓ＜Ａであるとき、ＩＮＴ［Ｓ／Ａ］＝０として定
義される。

【００５２】従って、第ｉ回目露光作動時、ビット・マ
ップ・メモリ４２の奇数番目の各グループから読み出さ
れるべきビットデータの最終ライン番号Ｎは以下の式で
表せる。Ｎ＝（（ｉ-１）＊Ａ／Ｃ＋１）

【００５３】また、本実施形態においては、各ＤＭＤユ
ニット（１８₁、…１８₈）のＹ軸に沿う総ライン数は10
24であるから、最終ライン番号（（ｉ-１）＊Ａ／Ｃ＋
１）が1024を越えたとき、ビット・マップ・メモリ４２
の奇数番目の各グループから読み出されるべきビットデ
ータの最大ライン数は1024本となる。例えば、上述の例
（Ａ＝４Ｃ）において、露光回数が257回目になったと
き、ビット・マップ・メモリ４２の奇数番目の各グルー
プから読み出されるべきビットデータの最終ライン番号
Ｎ（＝256＊４Ｃ／Ｃ＋１）は1025となり、この場合に
はライン番号２からライン番号1025までの1024本のライ
ンのビットデータが読み出されることになる。

【００５４】一般的に言うと、以下の演算結果に基づい
て、ビット・マップ・メモリ４２の奇数番目の各グルー
プから読み出されるべきビットデータのライン数を確定
することができる。（（ｉ-１）＊Ａ／Ｃ＋１）−1024＝Ｉ

【００５５】即ち、Ｉ≦０のときは、ライン番号１から
ライン番号（（ｉ-１）＊Ａ／Ｃ＋１）までのビットデ
ータがビット・マップ・メモリ４２の奇数番目の各グル
ープから読み出される。また、Ｉ＞０であるときには、
ライン番号（Ｉ＋１）からライン番号（（ｉ-１）＊Ａ
／Ｃ＋１）までのビットデータがビット・マップ・メモ
リ４２の奇数番目の各グループから読み出される。な
お、ライン番号（Ｉ＋１）からライン番号（（ｉ-１）
＊Ａ／Ｃ＋１）までのラインの総本数は1024本となる。

【００５６】なお、第２列目の７つのＤＭＤユニット
（２０₁、…２０₇）の露光作動をＤＭＤ駆動回路４４に
よって制御する際にビット・マップ・メモリ４２の偶数
番目の各グループからビットデータを読み出すべきライ
ン番号の説明についても上述した場合と同様なことが言
える。即ち、第２列目の７つのＤＭＤユニット（２
０₁、…２０₇）による露光作動時、ビット・マップ・メ
モリ４２の偶数番目の各グループのそれぞれの該当ライ
ンからビットデータを読み出す際のタイミングが第１列
目のＤＭＤユニット１８₁ないし１８₈に対する第２列目
のＤＭＤユニット２０₁ないし２０₇のＸ軸方向のシフト
距離ｓだけ遅らされるだけである（図３）。

【００５７】図１１において、参照符号４６は描画テー
ブル１４をＸ軸方向に沿って駆動させるための駆動モー
タを示す。勿論、描画テーブル１４と駆動モータ４６と
の間には先に述べたようにボール螺子等を含む駆動機構
が介在させられるが、そのような駆動機構については図
１１では破線矢印で象徴的に示されている。駆動モータ
４６は例えばステッピングモータとして構成され、その
駆動制御は駆動回路４８から出力される駆動パルスに従
って行われる。

【００５８】駆動回路４８はＸ軸制御回路５０の制御下
で動作させられ、このＸ軸制御回路５０は描画テーブル
１４に設けられたＸ位置検出センサ５２に接続される。
Ｘ位置検出センサ５２は描画テーブル１４の移動経路に
沿って設置されたＸ軸リニアスケール５４からの光信号
を検出して描画テーブル１４のＸ軸方向に沿うその位置
を検出するものである。なお、図１１では、Ｘ軸リニア
スケール５４からの光信号の検出が破線矢印で象徴的に
示されている。

【００５９】描画テーブル１４の移動中、Ｘ位置検出セ
ンサ５２はＸ軸リニアスケール５４から一連の光信号を
順次検出して一連の検出信号（パルス）としてＸ軸制御
回路５０に対して出力する。Ｘ軸制御回路５０では、そ
こに入力された一連の検出信号が適宜処理され、その検
出信号に基づいて一連の制御クロックパルスが作成され
る。Ｘ軸制御回路５０からは一連の制御クロックパルス
が駆動回路４８に対して出力され、駆動回路４８ではそ
の一連の制御クロックパルスに従って駆動モータ４６に
対する駆動パルスが作成される。要するに、Ｘ軸リニア
スケール５４の精度に応じた正確さで描画テーブル１４
をＸ軸方向に沿って移動させることができる。なお、こ
のような描画テーブル１４の移動制御自体は周知のもの
である。

【００６０】図１１に示すように、Ｘ軸制御回路５０は
システムコントロール回路３４に接続され、これにより
Ｘ軸制御回路５０はシステムコントロール回路３４の制
御下で行われる。一方、Ｘ位置検出センサ５２から出力
される一連の検出信号（パルス）はＸ軸制御回路５０を
介してシステムコントロール回路３４にも入力され、こ
れによりシステムコントロール回路３４では描画テーブ
ル１４のＸ軸に沿う移動位置を常に監視することができ
る。

【００６１】図１２ないし図１４を参照すると、システ
ムコントロール回路３４で実行される描画ルーチンのフ
ローチャートが示され、この描画ルーチンの実行は描画
装置の電源スイッチ（図示されない）をオンすることに
より開始される。

【００６２】ステップ１２０１では、キーボード３８上
に割り当てられた描画開始キーが操作されたか否かが判
断される。なお、描画開始キーの操作前には、回路パタ
ーンデータ（ベクタデータ）からラスタデータへの変換
処理が行われていてビット・マップ・メモリ４２には回
路パターンデータ（ラスタデータ）が既に展開されてい
るものとされ、また描画ルーチンの実行に必要な種々の
データ、例えば距離Ａ、描画時間、描画テーブル１４の
移動速度等のデータはキーボード３８を介して入力され
てシステムコントロール回路３４のＲＡＭに既に格納さ
れているものとする。

【００６３】ステップ１２０１で描画開始キーの操作が
確認されると、ステップ１２０２に進み、そこでフラグ
Ｆ１及びＦ２は“０”に初期化され、またカウンタｉ及
びｊは“１”に初期化される。

【００６４】フラグＦ１は第１列目のＤＭＤユニット
（１８₁、…１８₈）の描画作動が完了したか否かを指示
するためのフラグである。第１列目のＤＭＤユニット
（１８₁、…１８₈）による描画作動が完了すると、フラ
グＦ１は“０”から“１”に書き換えられる。

【００６５】フラグＦ２は第２列目のＤＭＤユニット
（２０₁、…２０₇）が画体の描画面３２上の描画開始位
置に到達したか否かを指示するためのフラグである。第
２列目のＤＭＤユニット（２０₁、…２０₇）が描画開始
位置に到達したとが確認されると、フラグＦ２は“０”
から“１”に書き換えられる。

【００６６】カウンタｉは第１列目のＤＭＤユニット
（１８₁、…１８₈）によって行われる露光作動の回数を
カウントするものであり、またカウンタｊは第２列目の
ＤＭＤユニット（２０₁、…２０₇）によって行われる露
光作動の回数をカウントするもである。従って、カウン
タｉ及びｊのそれぞれには初期値として“１”が設定さ
れる。

【００６７】ステップ１２０３では、駆動モータ４６が
始動されて描画テーブル１４がその原点位置からＸ軸の
負側に向かって所定の一定速度で移動させられる。換言
すれば、第１列目のＤＭＤユニット（１８₁、…１８₈）
及び第２列目のＤＭＤユニット（２０₁、…２０₇）が描
画テーブル１４に対してＸ軸の正側に移動することとな
る。なお、ここでは、描画テーブル１４上には被描画体
が所定位置に設置されていて、その被描画体の描画面上
の描画開始位置は描画テーブル１４の原点位置でＸ−Ｙ
座標系に対して特定されているものとされる。

【００６８】ステップ１２０４では、第１列目のＤＭＤ
ユニット（１８₁、…１８₈）が描画開始位置に到達した
か否かが監視される。描画開始位置への第１列目のＤＭ
Ｄユニット（１８₁、…１８₈）の到達が確認されると、
ステップ１２０５に進み、そこでフラグＦ１が“０”で
あるか“１”であるかが判断される。初期段階では、Ｆ
１＝０であるので、ステップ１２０６に進み、そこで以
下の演算が行われる。Ｉ←（（ｉ-１）＊Ａ／Ｃ＋１）−1024

【００６９】ステップ１２０７では、Ｉが“０”以下で
あるか否かが判断される。上記演算式の意味は既に述べ
た通りであり、第１列目のＤＭＤユニット（１８₁、…
１８₈）による第１回目露光作動時には、Ｉ＜０である
ので、ステップ１２０８に進み、そこでビット・マップ
・メモリ４２の奇数番目の各グループのライン番号１か
らライン番号（（ｉ-１）＊Ａ／Ｃ＋１）までのビット
データが読み出されるが、しかしｉ＝１のとき、（（ｉ
-１）＊Ａ／Ｃ＋１）＝１となるので、この場合には該
奇数番目の各グループのライン番号１からビットデータ
が読み出される。

【００７０】ステップ１２１０では、第１列目のＤＭＤ
ユニット（１８₁、…１８₈）による露光作動が開始さ
れ、この露光作動は第１回目露光作動となる（ｉ＝
１）。要するに、ビット・マップ・メモリ４２の奇数番
目の各グループのライン番号１から読み出されたビット
データに従って第１列目のＤＭＤユニット（１８₁、…
１８₈）のＹ軸に沿う第１ラインの1280個のマイクロミ
ラーが動作させられ、これにより第１回目露光作動が開
始される。第１回目露光作動の開始後、ステップ１２１
１に進み、そこでカウンタｉのカウント数が“１”だけ
インクレメントされ、第１列目のＤＭＤユニット（１８
₁、…１８₈）による第２回目露光作動に備える。

【００７１】ステップ１２１２では、フラグＦ２が
“０”であるか“１”であるかが判断される。初期段階
では、Ｆ２＝０であるので、ステップ１２１３に進み、
そこで第２列目のＤＭＤユニット（２０₁、…２０₇）が
描画開始位置に到達したか否かが判断される。この初期
段階では、第２列目のＤＭＤユニット（２０₁、…２
０₇）は描画開始位置に到達していなので、ステップ１
２２１にスキップし、第１列目のＤＭＤユニット（１８
₁、…１８₈）による描画作動が完了したか否かが判断さ
れる。

【００７２】この初期段階では、第１列目のＤＭＤユニ
ット（１８₁、…１８₈）による描画作動は完了していな
いので、ステップ１２２１からステップ１２２２に進
み、そこで第１列目のＤＭＤユニット（１８₁、…１
８₈）が露光作動開始時から距離ｄだけ移動したか否か
が監視される。勿論、先に述べたように、距離ｄは一画
素露光領域のサイズＣ（20μm）以下の距離となる。ス
テップ１２２２で第１列目のＤＭＤユニット（１８₁、
…１８₈）による距離ｄの移動が確認されると、ステッ
プ１２２３に進み、そこで第１列目のＤＭＤユニット
（１８₁、…１８₈）による露光作動が停止される。

【００７３】ステップ１２２４では、第１列目のＤＭＤ
ユニット（１８₁、…１８₈）が描画開始位置から距離Ａ
の倍数だけ移動したか否かが監視される。第１列目のＤ
ＭＤユニット（１８₁、…１８₈）の描画開始位置から距
離Ａの倍数までの移動が確認されると、ステップ１２０
５に戻る。即ち、第１列目のＤＭＤユニット（１８₁、
…１８₈）による露光作動が繰り返されて（ステップ１
２１０）、カウンタｉのカウント数が“１”ずつインク
レメントとされる（ステップ１２１１）。

【００７４】先に述べたように、Ａ＝４Ｃの例では、一
画素露光領域については256回にわたって多重露光が行
われる。このような例においては、カウンタｉのカウン
ト数が256に到達するまでは、Ｉ＜０であるので、256回
目までの露光作動では、ビット・マップ・メモリ４２の
奇数番目の各グループのライン番号１からライン番号
（（ｉ-１）＊Ａ／Ｃ＋１）までのビットデータが読み
出されることになる（ステップ１２０８）。しかしなが
ら、カウンタｉのカウント数が257以上になると、Ｉ＞
０となり、このときステップ１２０７からステップ１２
０９に進み、そこでビット・マップ・メモリ４２の奇数
番目の各グループからビットデータが読み出されるべき
ライン番号は（Ｉ＋１）から（（ｉ-１）＊Ａ／Ｃ＋
１）までとなる。勿論、この場合には、ビット・マップ
・メモリ４２の奇数番目の各グループからビットデータ
が読み出されるラインの総数は1024本となる。

【００７５】第１列目のＤＭＤユニット（１８₁、…１
８₈）による露光作動中に、ステップ１２１３で描画開
始位置への第２列目のＤＭＤユニット（２０₁、…２
０₇）の到達が確認されると、ステップ１２１３からス
テップ１２１４に進み、そこでフラグＦ２が“０”から
“１”に書き換えられる。次いで、ステップ１２１５に
進み、そこで以下の演算が行われる。Ｊ←（（ｊ-１）＊Ａ／Ｃ＋１）−1024

【００７６】ステップ１２１６では、Ｊが“０”以下で
あるか否かが判断される。上記演算式の意味は既に述べ
た通りであり、第２列目のＤＭＤユニット（２０₁、…
２０₇）による第１回目露光作動時には、Ｊ＜０である
ので、ステップ１２１７に進み、そこでビット・マップ
・メモリ４２の偶数番目の各グループのライン番号１か
らライン番号（（ｊ-１）＊Ａ／Ｃ＋１）までのビット
データが読み出されるが、しかしｊ＝１のとき、（（ｊ
-１）＊Ａ／Ｃ＋１）＝１となるので、この場合には該
偶数番目の各グループのライン番号１からビットデータ
が読み出される。

【００７７】ステップ１２１９では、第２列目のＤＭＤ
ユニット（２０₁、…２０₇）による露光作動が開始さ
れ、この露光作動は第１回目露光作動となる（ｊ＝
１）。要するに、ビット・マップ・メモリ４２の偶数番
目の各グループのライン番号１から読み出されたビット
データに従って第２列目のＤＭＤユニット（２０₁、…
２０₇）のＹ軸に沿う第１ラインの1280個のマイクロミ
ラーが動作させられ、これにより第１回目露光作動が開
始される。第１回目露光作動の開始後、ステップ１２２
０に進み、そこでカウンタｊのカウント数が“１”だけ
インクレメントされ、第２列目のＤＭＤユニット（２０
₁、…２０₇）による第２回目露光作動に備える。

【００７８】ステップ１２２０でカウンタｊのカウント
数が“１”だけインクレメントされた後に、ステップ１
２２１に進み、そこで第１列目のＤＭＤユニット（１８
₁、…１８₈）による描画作動が完了したか否かが判断さ
れる。第１列目のＤＭＤユニット（１８₁、…１８₈）に
よる描画作動が完了していないとき、ステップ１２２２
に進み、そこで第１列目のＤＭＤユニット（１８₁、…
１８₈）と第２列目のＤＭＤユニット（２０₁、…２
０₇）とが露光作動開始時から距離ｄだけ移動したか否
かが監視される。ステップ１２２２で第１列目のＤＭＤ
ユニット（１８₁、…１８₈）と第２列目のＤＭＤユニッ
ト（２０₁、…２０₇）とによる距離ｄの移動が確認され
ると、ステップ１２２３に進み、そこで第１列目のＤＭ
Ｄユニット（１８₁、…１８₈）と第２列目のＤＭＤユニ
ット（２０₁、…２０₇）とによる露光作動が停止され
る。

【００７９】ステップ１２２４では、第１列目のＤＭＤ
ユニット（１８₁、…１８₈）と第２列目のＤＭＤユニッ
ト（２０₁、…２０₇）とが描画開始位置から距離Ａの倍
数だけ移動したか否かが監視される。ステップ１２２４
で第１列目のＤＭＤユニット（１８₁、…１８₈）と第２
列目のＤＭＤユニット（２０₁、…２０₇）との描画開始
位置から距離Ａの倍数までの移動が確認されると、ステ
ップ１２０５に戻る。即ち、第１列目のＤＭＤユニット
（１８₁、…１８₈）による露光作動と第２列目の第２列
目のＤＭＤユニット（２０₁、…２０₇）による露光作動
とが繰り返されて（ステップ１２１０及びステップ１２
１９）、カウンタｉ及びｊのカウント数が“１”ずつイ
ンクレメントされる（ステップ１２１１及びステップ１
２２０）。なお、この時点では、Ｆ２＝１となっている
ために、ステップ１２１２からステップ１２１３及び１
２１４を迂回してステップ１２１５に進むことになる。

【００８０】第１列目のＤＭＤユニット（１８₁、…１
８₈）による露光作動の場合と同様に、第２列目のＤＭ
Ｄユニット（２０₁、…２０₇）による露光作動の場合に
おいても、Ａ＝４Ｃの例では、一画素露光領域について
は256回にわたって多重露光が行われる。従って、カウ
ンタｊのカウント数が256に到達するまでは、Ｊ＜０で
あるので、256回目までの露光作動では、ビット・マッ
プ・メモリ４２の偶数番目の各グループのライン番号１
からライン番号（（ｊ-１）＊Ａ／Ｃ＋１）までのビッ
トデータが読み出されることになる（ステップ１２１
７）。しかしながら、カウンタｊのカウント数が257以
上になると、Ｊ＞０となり、このときステップ１２１６
からステップ１２１８に進み、そこでビット・マップ・
メモリ４２の偶数番目の各グループからビットデータが
読み出されるべきライン番号は（Ｊ＋１）から（（ｊ-
１）＊Ａ／Ｃ＋１）までとなる。勿論、この場合には、
ビット・マップ・メモリ４２の偶数番目の各グループか
らビットデータが読み出されるラインの総数は1024本と
なる。

【００８１】ステップ１２２１で第１列目のＤＭＤユニ
ット（１８₁、…１８₈）による描画作動が完了したこと
が確認されると、ステップ１２２１からステップ１２２
５に進み、そこでフラグＦ１が“０”から“１”に書き
換えられる。次いで、ステップ１２２６では、第２列目
のＤＭＤユニット（２０₁、…２０₇）による描画作動が
完了したか否かが判断される。第２列目のＤＭＤユニッ
ト（２０₁、…２０₇）による描画作動が完了していない
とき、ステップ１２２６からステップ１２２２に進み、
そこで第２列目のＤＭＤユニット（２０₁、…２０₇）が
露光作動開始時から距離ｄだけ移動したか否かが監視さ
れる。第２列目のＤＭＤユニット（２０ ₁、…２０₇）に
よる距離ｄの移動が確認されると、ステップ１２２３に
進み、そこで第２列目のＤＭＤユニット（２０₁、…２
０₇）による露光作動が停止される。

【００８２】ステップ１２２４では、第２列目のＤＭＤ
ユニット（２０₁、…２０₇）が描画開始位置から距離Ａ
の倍数だけ移動したか否かが監視される。第２列目のＤ
ＭＤユニット（２０₁、…２０₇）の描画開始位置から距
離Ａの倍数までの移動が確認されると、ステップ１２０
５に戻るけれども、このときＦ１＝１となっているの
で、ステップ１２０５からステップ１２１２までスキッ
プし、このため第２列目のＤＭＤユニット（２０₁、…
２０₇）による露光作動だけが繰り返されて（ステップ
１２１９）、カウンタｊのカウント数が“１”ずつイン
クレメントされる（ステップ１２２０）。

【００８３】ステップ１２２６で第２列目のＤＭＤユニ
ット（２０₁、…２０₇）による描画作動が完了したこと
が確認されると、ステップ１２２６からステップ１２２
７に進み、そこで駆動モータ４６が逆駆動させられて描
画テーブル１４はその原点位置に向かって戻される。次
いで、ステップ１２２８では、描画テーブル１４が原点
位置に到達したか否かが監視され、描画テーブル１４の
原点位置への到達が確認されると、駆動モータ４６の駆
動が停止されて、本ルーチンの実行が終了する。

【００８４】

【発明の効果】以上の記載から明らかなように、本発明
にあっては、マトリックス状に配列された多数の変調素
子を持つ露光ユニットを用いて行う従来の露光方式、即
ちステップ・アンド・リピート方式とは異なって、該露
光ユニットを描画テーブルに対して相対的に一定速度で
連続的に移動させつつ描画を行うことができるので、回
路パターンの全体の描画に必要とされる時間を短縮し得
るという作用効果が得られる。なお、双方の全体の描画
時間についての具体的な比較はないが、しかしステップ
・アンド・リピート方式では、露光時間と描画テーブル
の移動時間とは別々のものであるのに対して、本発明に
よる多重露光描画方法では、露光時間が描画テーブルの
移動時間中に含まれるということから、本発明による全
体の描画時間の短縮化については明らかである。

【００８５】また、本発明にあっては、従来のステップ
・アンド・リピート方式のように、描画テーブルが間欠
的に繰り返し移動させられることはないので、描画テー
ブルを頻繁に加速及び減速させる必要はなく、このため
描画テーブルの駆動系が故障し難いという作用効果も得
られる。

【００８６】本発明により得られる特徴的な作用効果の
１つとして、露光ユニット内の変調素子の幾つかが正常
に機能しなくなったとしても、画素欠陥を生じさせるこ
となく回路パターンの描画を適正に行い得るという点も
挙げられる。というのは、描画回路パターンの個々の一
画素露光領域は数百回以上の露光作動にわたる多重露光
によって得られるので、そのうちの数回程度の露光作動
が正常に行われなかったとしても、その一画素露光領域
の総露光量は十分に得られるからである。

【００８７】また、本発明により得られる特徴的な別の
作用効果として、個々の露光ユニットに組み込まれる結
像光学系に起因する露光むらがあったとしても、その露
光むらの影響は数百回以上の多重露光のために小さくさ
れるという点も挙げられる。

【００８８】本発明により得られる特徴的な更に別の作
用効果として、光源装置の出力が低くても、数百回以上
の多重露光のために十分な露光量が確保し得る点も挙げ
られる。換言すれば、本発明による多重露光描画方法及
び多重露光描画装置に用いれる光源装置については安価
に構成し得ることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による多重露光描画装置の概略斜視図で
ある。

【図２】本発明による多重露光描画装置で用いるＤＭＤ
ユニットの機能を説明するための概略概念図である。

【図３】図１に示す多重露光描画装置の描画テーブル上
の被描画体の描画面を含む平面上に定義されたＸ−Ｙ直
交座標系を説明するための平面図である。

【図４】本発明による多重露光描画装置のＤＭＤユニッ
トの個々のマイクロミラーによって得られる一画素露光
領域を示す平面図である。

【図５】図４と同様な平面図であって、図４に示す一画
素露光領域がそのサイズ以下の距離だけ移動した状態を
示す図である。

【図６】図４に示す一画素露光領域が図５に示す位置ま
で連続的に移動した際の露光量分布を示すグラフであ
る。

【図７】図４及び図５と同様な平面図であって、図６に
示す露光量分布に基づいて本発明に従って定義される一
画素露光領域を示す図である。

【図８】本発明による多重露光描画装置で描画するべき
回路パターンの描画データ（ラスタデータ）の一部をビ
ット・マップ・メモリ上に展開された状態で示す模式図
である。

【図９】本発明による多重露光描画装置により図８の描
画データに基づいて回路パターンを多重露光方式で描画
する際の原理を説明するための図である。

【図１０】図９に示した多重露光方式で描画された際の
一画素露光領域の多重露光量を示すグラフである。

【図１１】本発明による多重露光描画装置のブロック図
である。

【図１２】本発明による多重露光描画装置で実行される
描画ルーチンのフローチャートの一部分である。

【図１３】本発明による多重露光描画装置で実行される
描画ルーチンのフローチャートのその他の部分である。

【図１４】本発明による多重露光描画装置で実行される
描画ルーチンのフローチャートの残りの部分である。

【符号の説明】

１０基台１２ガイドレール１４描画テーブル１６ゲート状構造体１８₁…１８₈ 第１列目の露光ユニット２０₁…２０₇ 第２列目の露光ユニット２４各ＤＭＤユニットの反射面２６各ＤＭＤユニットの照明光学系２８各ＤＭＤユニットの結像光学系３０光ファイバケーブル３２描画面３４システムコントロール回路３６ハードディスク装置３８キーボード４０ラスタ変換回路４２ビット・マップ・メモリ４４ＤＭＤ駆動回路４６駆動モータ４８駆動回路５０Ｘ軸制御回路５２Ｘ位置検出センサ５４Ｘ軸リニアスケール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マトリックス状に配列された多数の変調
素子を持つ露光ユニットを用いて所定パターンを描画面
上に多重露光により描画する多重露光描画方法であっ
て、前記露光ユニットを前記描画面に対して該露光ユニット
の変調素子の一方の配列方向に沿って所定の一定速度で
相対的に連続的に移動させる移動段階と、前記配列方向に配列された前記変調素子のうちの等間隔
に配置された一連の変調素子が前記描画面に対して相対
的に所定距離だけ移動する度毎にその変調素子を同一の
ビットデータで順次動作させてそこに入射する光を変調
させる変調段階とより成り、前記変調段階での変調時間については該変調素子によっ
て前記描画面上に得られるべき一画素露光領域のサイズ
以下の距離を前記露光ユニットが前記描画面に対して相
対的に移動する間の時間とされることを特徴とする多重
露光描画方法。
【請求項２】請求項１に記載の多重露光描画方法にお
いて、前記所定距離が前記一画素露光領域のサイズの前
記配列方向に沿う長さの整数倍とされることを特徴とす
る多重露光描画方法。
【請求項３】請求項２に記載の多重露光描画方法にお
いて、前記所定パターンを多重露光により描画する際の
露光回数が前記露光ユニットの前記配列方向に配列され
た変調素子の配列長さを前記所定距離で除した数値に一
致することを特徴とする多重露光描画方法。
【請求項４】マトリックス状に配列された多数の変調
素子を持つ露光ユニットを用いて描画面上に所定パター
ンを多重露光により描画する多重露光描画装置であっ
て、前記露光ユニットを前記描画面に対して該露光ユニット
の変調素子の一方の配列方向に沿って所定の一定速度で
相対的に連続的に移動させる移動手段と、前記配列方向に配列された前記変調素子のうちの等間隔
に配置された一連の変調素子が前記描画面に対して相対
的に所定距離だけ移動する度毎にその変調素子を同一の
ビットデータで順次動作させてそこに入射する光を変調
させる変調手段と、前記変調手段による変調時間については該変調素子によ
って前記描画面上に得られるべき一画素露光領域のサイ
ズ以下の距離を前記露光ユニットが前記描画面に対して
相対的に移動する間の時間となるように前記変調手段を
制御するための制御手段とを具備して成る多重露光描画
装置。