JP2005084198A - 多重露光描画方法及び多重露光描画装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 データ変換および転送の負担を軽減し、さらに解像度の高い描画を実現する。
【解決手段】 図形の輪郭を示す描画座標系ベクタデータ（アナログデータ）を、多数の変調素子を備えた露光装置に転送する。この描画座標系ベクタデータを、露光装置に固有の露光座標に適合した露光座標系ベクタデータに変換する。さらに、露光座標系ベクタデータの一部を抽出して、変調素子による露光を制御するための露光座標系ラスタデータに変換し、多重露光を実施する。そして、露光座標系ベクタデータの一部の抽出、露光座標系ラスタデータへの変換、及び多重露光を反復することにより、描画されるべき図形全ての露光座標系ベクタデータに基づいて多重露光を行い、解像度の高い描画を行う。
【選択図】 図８

Description

本発明は、多数の変調素子を有する露光装置を用いて、描画面上に所定のパターンを描画させる描画方法に関する。

従来、描画装置により、微細なパターンや文字等の記号が、被描画体の表面に光学的に描画されている（例えば特許文献１）。描画の代表例としては、フォトリゾグラフィの手法によるプリント回路基板への回路パターンの印刷が挙げられ、この場合、被描画体はフォトマスク用感光フィルムや、基板上のフォトレジスト層である。
特開２００３−８４４４４号公報（段落［０００２］〜［０００７］）

従来の描画装置は、ＣＡＤ等から送信されるベクタデータ（回路データ）に基づいて描画イメージ（ラスタデータ）を作成して、被描画体の露光を行っている。しかしながらこの方法においては、描画される図形の解像度は、露光装置の画素単位が限界であり、また解像度を上げるとデータ量が非常に多くなるため、データ変換および転送に負担がかかる。

そこで、本発明においては、多重露光装置を用いて、データ変換および転送に負担をかけずに、解像度の高い描画を実現することを目的とする。

本発明の描画方法は、被描画体に描画させる全ての図形に関する情報を、図形の輪郭を示す描画座標系ベクタデータとして、多数の変調素子を備える多重露光装置に転送する転送工程を備える。さらに、多重露光装置において、この描画座標系ベクタデータをその露光装置に固有の露光座標に適合した露光座標系ベクタデータに変換する第１変換工程と、露光座標系ベクタデータを、第１変換工程と同様に多重露光装置において、変調素子による露光を制御するための露光座標系ラスタデータに変換する第２変換工程とを備えている。そして、この露光座標系ラスタデータに基づいて、変調素子による多重露光を実施する露光工程をさらに備えている。

また、第１変換工程と第２変換工程との間で実施され、露光座標系ベクタデータの一部を抽出する抽出工程をさらに備え、第２変換工程においては、抽出工程で得られた露光座標系ベクタデータの一部を露光座標系ラスタデータに変換しても良い。この場合、抽出工程、第２変換工程、及び露光工程とを反復することが好ましい。

描画座標系ベクタデータは、露光座標系ベクタデータから露光座標系ラスタデータへの変換の方法を決定するための情報を有していることがより好ましい。

第２変換工程においては、例えば、露光座標系ベクタデータの全てを、露光座標における露光座標系ベクタデータの座標値に応じて順位付け（ソート）する。そして、順位が奇数である奇数順位露光座標系ベクタデータと、順位が偶数である偶数順位露光座標系ベクタデータとに大別し、奇数順位露光座標系ベクタデータと偶数順位露光座標系ベクタデータとにより、露光座標において露光可能な範囲を示す露光範囲を、露光される領域である露光領域と露光されない領域である非露光領域とに区分けすることにより、露光座標系ベクタデータを露光座標系ラスタデータに変換することが好ましい。

この場合、例えば、座標値が小さい露光座標系ベクタデータほど順位を小さくして、座標値を定める座標軸は偶数順位露光座標系ベクタデータに含める。そして、この場合、第１の偶数順位露光座標系ベクタデータと、第１の偶数順位露光座標系ベクタデータよりも順位が１だけ大きい第１の奇数順位露光座標系ベクタデータとの間の領域を非露光領域とし、第１の奇数順位露光座標系ベクタデータと第１の奇数順位露光座標系ベクタデータよりも順位が１だけ大きい第２の偶数順位露光座標系ベクタデータとの間の領域を露光領域とすることが好ましい。

ここで、多重露光とは、固定された多数の変調素子により、被描画体の位置を徐々にずらしながら被描画体を露光することを意味しており、ある狭い範囲の特定領域に対して多数回に渡って露光が反復されることを特徴とする。通常の露光方式においては、被描画体の描画表面の解像度は、画素単位により定められるのに対し、本発明における多重露光においては、ある領域に対して多数回に渡る露光が可能であることから、いわゆる画素は存在しない露光方式であるため、解像度を大幅に高めることができる。

また、画素単位で露光するラスタ方式による露光装置に対しては、描画させる図形のデータは、画素単位に対応する変調素子の露光単位ごとに露光するか否かを示すラスタ形式のデジタルデータとして与える必要がある。このラスタ方式においては、取扱うデータの量が多くなり、従ってデータ転送や変換における負荷が大きくなる。一方、多重露光においては、いわゆる画素が存在せず、従って分解能という概念が存在しないため、露光装置に対してアナログデータとして描画図形のデータを与えることができる。そこで、本発明の描画方法においては、描画させる図形データを、描画させる図形の輪郭を示すベクタデータ（アナログデータ）として多重露光装置に与えることにより、データ変換および転送における負荷を軽減している。

本発明の多重露光装置は、多数の変調素子からなる変調手段を備えている。さらに、被描画体に描画する全ての図形に関する情報を、図形の輪郭を示す描画座標系ベクタデータとして受信する受信手段と、描画座標系ベクタデータを露光座標系ベクタデータに変換する第１変換手段と、露光座標系ベクタデータを露光座標系ラスタデータに変換する第２変換手段と、露光座標系ラスタデータに基づいて変調素子により多重露光を実施する露光手段とを備えている。さらに、多重露光装置は、第１変換手段から出力される露光座標系ベクタデータの一部を抽出する抽出手段を備えていることが望ましい。そして、抽出手段により抽出された露光座標系ベクタデータの一部が、第２変換手段により露光座標系ラスタデータに変換され、この露光座標系ラスタデータに基づいて露光手段により多重露光が実施されることが好ましい。この場合、抽出手段、第２変換手段、及び露光手段とを繰り返しながら露光が実施される。また、変調手段としては、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）、液晶素子（ＬＣＤ）などの二次元表示素子が用いられる。

以上のように本発明によれば、多重露光装置を用いて、データ変換および転送に負担をかけることなく、解像度の高い描画を実現できる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態の多重露光装置の概略を示す斜視図である。

多重露光装置１０は、プリント回路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おり、露光ユニットとしてＤＭＤが用いられる。多重露光装置１０は、基台１１を備え、この基台１１上には一対のガイドレール１２が平行に敷設されている。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、ステッピングモータ等の駆動機構（図示せず）により、ガイドレール１２に沿って移動することが可能であり、露光が行われる間等速で移動する。被描画体（ここでは図示せず）は、クランプ等の固定手段（図示せず）により、描画テーブル１４上に固定される。

基台１１上には、一対のガイドレール１２を跨ぐように門型構造体１６が設けられ、門型構造体１６の上面１６Ｕ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垂直な方向に２列で配列されている。第１列目には露光ユニット１８１〜１８８が並び、第２列目には露光ユニット２０１〜２０７が並ぶ。各露光ユニット内には、マイクロミラーがマトリックス状に規則正しく配列されており、ここでは、描画テーブル１４の移動方向に沿って１０２４個、描画テーブル１４の移動方向に垂直な方向に１２８０個、合計１０２４×１２８０個設置されている。

門型構造体１６の上面１６Ｕには、複数のＬＥＤ（図示せず）を含む光源装置２２が設けられる。ＬＥＤから放射される光は集光されて、光源装置２２と各露光ユニットを結ぶ光ファイバケーブル束（図示せず）を介して、各露光ユニットに導かれる。そして、マイクロミラーは、それぞれ各露光ユニット内で回動可能に設置されており、徐々に移動していく描画テーブル１４上の被描画体に対して反射鏡を介して光を放射する位置（以下放射位置という）と、放射しない位置（以下非放射位置という）とが選択的に切替え可能である。このマイクロミラーの位置は、露光の度ごとに決定される。なお、マイクロミラーによる被描画体上の露光範囲は、マイクロミラーの放射面に対して任意の倍率に定めることが可能であるが、ここでは等倍であるため、マイクロミラーの放射面と同一形状の領域である。

図２は、描画テーブル１４の移動方向と設置方向とを示す平面図である。

ガイドレール１２は、露光ユニット１８１〜１８８及び２０１〜２０７の配列方向に対して垂直な方向に配置されている。しかしながら、描画テーブル１４は、その輪郭辺１４Ｓがガイドレール１２と平行になるように設置されてはおらず、矢印Ａが示す輪郭辺１４Ｓに平行な方向は、ガイドレール１２に対して角αだけ傾いている。すなわち、描画テーブル１４及び被描画体１５は、ガイドレール１２に沿って、露光ユニット１８１〜１８８及び２０１〜２０７の配列方向に対して垂直な方向に移動するものの、輪郭辺１４Ｓの移動方向と角αだけ傾くように設置されている。ここで、互いに直交する描画テーブル１４の輪郭辺１４Ｆと１４Ｓとの方向に座標軸を有する座標系を描画座標系として定義し、描画テーブル１４の一端をこの座標系における原点Ｔとする。そして、辺１４Ｆと平行な方向にＸ軸、辺１４Ｓと平行な方向にＹ軸を定める。

さらに、露光ユニットの配列方向およびガイドレール１２に平行な方向から成る座標系を露光座標系と定義し、最も端に位置する露光ユニット１８１の端部を原点Ｔ’と定め、ガイドレール１２に平行な方向、すなわち露光ユニットの配列方向に垂直な方向にＸ’軸、露光ユニットの配列方向にＹ’軸を定める。なお、各露光ユニット内に多数含まれるマイクロミラーは、露光座標系に従ってマトリクス状に配列されている。

角αは、露光が反復される多重露光において、マイクロミラーによる露光範囲をＹ’軸方向に徐々に移動させるために設けられており、実際には非常に小さい角度であるものの、便宜上ここでは誇張して示されている。なお、被描画体１５がＸ軸に沿って移動することにより、Ｘ’軸方向についてもマイクロミラーの露光範囲は徐々にずれていくこととなる。

図３は、多重露光において、単一のマイクロミラー放射面から放射される光により露光される単位露光領域Ｕを概略的に示す図である。

単一のマイクロミラー放射面から放射される光により、露光される被描画体１５上の領域を単位露光領域Ｕとする。単位露光領域Ｕは、先述のようにマイクロミラーの放射面と同一形状であり、ここでは一辺が２０μｍの正方形である。そして、この単位露光領域Ｕの中心を点Ｐ₁とする。多重露光においては、極めて多数のマイクロミラーが露光座標系（Ｘ’軸-Ｙ’軸）においてマトリクス状に配列されている下で、被描画体１５がＸ’軸に沿って負の方向に等速で移動しながら、露光位置を徐々にずらした露光が反復されることから、この点Ｐ₁を中心とした露光の前後においても、単位露光領域Ｕの一部は、他のマイクロミラーにより露光される。すなわち、単位露光領域Ｕに対してその全域が同時に露光されるのは１度であるものの、単位露光領域Ｕの一部に対する露光は多数回に及ぶこととなり、図３における点Ｐ₁以外の多数の点は、単位露光領域Ｕの一部に対する露光の中心点を示している。

このように、従来の画素単位が限界である描画に比べ、多重露光においては、いわゆる画素に相当する単位露光領域に対して少しずつずれて多数回露光が行われることから、描画される図形の解像度が高く、図形の輪郭線はきわめてなめらかになる。さらに従来の描画においては、解像度の向上が、必要とされるデータ量の増大を招くのに対し、多重露光においては、同一のデータに基づいて、単位露光領域に対する露光回数を増加することにより実現できるため、データ変換および転送における負荷の増加が抑制される。

図４は、多重露光装置を示すブロック図である。

多重露光装置１０には、システムコントロール回路３０が設けられ、多重露光装置の作動全般を制御する。システムコントロール回路３０は、ワークステーションであるＣＡＤ３４に接続され、ＣＡＤ３４で作成された回路パターンデータが、ベクタデータとしてシステムコントロール回路３０に転送される（転送工程）。この回路パターンデータは、メモリ３６に記録され、描画時に適宜読み出され、後述のようにシステムコントロール回路３０内のＣＰＵ３２において処理された後に、描画データとしてＤＭＤ駆動回路３８に送られる。ＤＭＤ駆動回路３８は、送信された描画データに基づいて、露光時に露光ユニット１８１〜１８８及び露光ユニット２０１〜２０７に多数含まれるマイクロミラーの位置を制御する。すなわち、描画データに基づいて、それぞれのマイクロミラーの位置が、先述の放射位置であるかあるいは非放射位置であるかを決定する。そして、放射位置に設定されたマイクロミラーにより描画テーブル１４上の被描画体１５に対して光が放射され、描画が行われる。この描画データに基づいたマイクロミラーの制御は、きわめて短時間のうちに実行されるため、露光は短時間のうちに多数回にわたり繰り返して実施される（露光工程）。

さらに、多重露光装置には、描画テーブル駆動回路４０が設けられている。描画テーブル駆動回路４０は、描画テーブル１４に設けられた描画テーブル位置検出センサ（図示せず）に接続され、描画テーブル位置検出センサから描画テーブル１４の位置を示す位置検出信号が描画テーブル駆動回路４０に送信される。描画テーブル駆動回路４０においては、この位置検出信号に基づいて、駆動機構に対する一連の駆動パルスが作成され、描画テーブルを駆動させるステッピングモータ等の駆動機構（図示せず）は、この駆動パルスに従って制御される。

図５は、被描画体１５の露光範囲を概略的に示す図である。矢印Ｂは、被描画体の移動方向を示している。

多重露光において、１回のマイクロミラーの作動によって露光される被描画体１５上の範囲を露光範囲とすると、被描画体１５が徐々に移動し、露光ユニットが固定されているため、最初の露光範囲Ｌ₁から２番目の露光範囲Ｌ₂、Ｎ番目の露光範囲Ｌｎ、Ｎ＋１番目の露光範囲Ｌｎ＋１へと、各露光範囲も互いに重複しながら徐々に移動する。ここで、Ｎ番目の露光範囲Ｌｎの露光がどのように実施されるか、以下に説明する。

図６は、ベクタデータの描画座標系から露光座標系への変換を概略的に示す図である。

描画されるべき全ての図形の回路パターンデータは、図形の輪郭を示す描画座標系ベクタデータとしてＣＡＤ３４からシステムコントロール回路３０に送信され（転送工程）、メモリ３６において記録されている。ここで、メモリ３６に記録されるデータが、従来のラスタデータではなくベクタデータであることから、従来よりもデータ量が少なく、転送時の負担が軽減される。描画座標系ベクタデータはメモリ３６から読み出され、ＣＰＵ３２において、露光座標系ベクタデータへの変換処理が行われる（第１変換工程）。すなわち、始点Ｐｓ（Ｘ_s，Ｙ_s）及び終点Ｐｅ（Ｘ_e，Ｙ_e）により定められる描画座標系ベクタデータＰｓＰｅの始点Ｐｓ及び終点Ｐｅの各座標は、（１）式〜（４）式に示されるように、始点Ｐｓ’（Ｘ_s’，Ｙ_s’）と終点Ｐｅ’（Ｘ_e’，Ｙ_e’）とにそれぞれ変換され、始点Ｐｓ’（Ｘ_s’，Ｙ_s’）と終点Ｐｅ’（Ｘ_e’，Ｙ_e’）とにより定められる露光座標系ベクタデータＰｓ’Ｐｅ’が形成される。なお、描画座標の原点Ｔと露光座標の原点Ｔ’との位置が異なるため、ベクタデータの変換は、描画座標における露光座標の原点Ｔ’の座標を（Ｘｎ, Ｙｎ）として原点の位置補正を行いながら実施される。

Ｘ_s’＝（Ｘ_s−Ｘ_n）×cosα−（Ｙ_s−Ｙ_n） ×sinα …（１）
Ｙ_s’＝（Ｘ_s−Ｘ_n）×sinα＋（Ｙ_s−Ｙ_n） ×cosα …（２）
Ｘ_e’＝（Ｘ_e−Ｘ_n）×cosα−（Ｙ_e−Ｙ_n） ×sinα …（３）
Ｙ_e’＝（Ｘ_e−Ｘ_n）×sinα＋（Ｙ_e−Ｙ_n） ×cosα …（４）

このように、一連の描画に必要な全ての描画座標系ベクタデータについて、角αだけ回転し、原点補正して露光座標系のベクタデータを形成する処理がＣＰＵ３２において施されると、得られた露光座標系ベクタデータは、変換前の描画座標系ベクタデータと共にメモリ３６に記録される。

図７は、露光範囲Ｌｎに係るベクタデータの抽出を概略的に示す図である。

Ｎ番目の露光範囲Ｌｎの露光を行うために、ここでは、全ての描画図形についての露光座標系ベクタデータの中から、露光範囲Ｌｎの露光のためのベクタデータが抽出される（抽出工程）。このため、露光範囲Ｌｎの４隅の点Ａ（Ｘ₁，Ｙ₁）Ｂ（Ｘ₂，Ｙ₁）Ｃ（Ｘ₁，Ｙ₂）Ｄ（Ｘ₂，Ｙ₂）で囲まれる露光範囲Ｌｎに、露光座標系ベクタデータの少なくとも一部が含まれるか否かが判断される。以下に、その判断方法について説明する。

まず、始点Ｐｓ（Ｘ_s，Ｙ_s）と終点Ｐｅ（Ｘ_e，Ｙ_e）とで定められる露光座標系ベクタデータの、Ｘ_sとＸ_eとの大小が比較され、Ｘ_s＞Ｘ_eであった場合には始点と終点の座標を入れ替える処理が施され、全てのデータがＸ_s≦Ｘ_eとされる。この場合、Ｘ’軸方向について、始点のＸ’座標Ｘ_sがＸ₂よりも大きいベクタデータ及び終点のＸ’座標Ｘ_eがＸ₁よりも小さいベクタデータは、露光範囲Ｌｎに含まれない。このことから、ベクタデータが露光範囲Ｌｎに含まれるためには、Ｘ’座標に関しては少なくとも（５）式に示される条件を満たす必要がある。

（Ｘ_e−Ｘ₁）×（Ｘ₂−Ｘ_s）≧ ０ …（５）

一方、Ｙ’軸方向については、ベクタデータの始点Ｐｓ（Ｘ_s，Ｙ_s）と終点Ｐｅ（Ｘ_e，Ｙ_e）の傾きＫによる場合分けが必要であり、０≦Ｋの場合、始点のＹ’座標Ｙ_sがＹ₂よりも大きいベクタデータ及び終点のＹ’座標Ｙ_eがＹ₁よりも小さいベクタデータは、露光範囲Ｌｎ内に含まれない。また、Ｋ＜０の場合、始点のＹ’座標Ｙ_sがＹ₁よりも小さいベクタデータ及び終点のＹ’座標Ｙ_eがＹ₂よりも大きいベクタデータは、露光範囲Ｌｎ内に含まれない。以上より、ベクタデータが露光範囲Ｌｎに含まれるためには、Ｙ’座標に関しては少なくとも（６）式あるいは（７）式に示される条件を満たす必要がある。

（Ｙ_e−Ｙ₁）×（Ｙ₂−Ｙ_s）≧０ （０≦Ｋ） …（６）
（Ｙ_s−Ｙ₁）×（Ｙ₂−Ｙ_e）≧０ （Ｋ＜０） …（７）

さらに、ベクタデータの一部が露光範囲Ｌｎに含まれるためには、ベクタデータが、露光範囲Ｌｎの外周の４辺のいずれかと交点を持つ必要がある。ベクタデータＰｓＰｅと辺ＡＣとの交点を点Ｑ₁（Ｘ₁，Ｙ_q）とすると、点Ｑ₁が存在する条件は（８）式で表される。さらに、ベクタデータＰｓＰｅの傾きＫを用いると（９）式が成立するため、点Ｑ₁が存在する条件は、（１０）式で示される。

Ｙ₁≦Ｙ_q≦Ｙ₂ …（８）
Ｙ_q＝Ｋ（Ｘ₁−Ｘ_s）＋Ｙ_s …（９）
Ｙ₁≦Ｋ（Ｘ₁−Ｘ_s）＋Ｙ_s≦Ｙ₂ …（１０）

同様に、ベクタデータＰｓＰｅと辺ＢＤとが交点を持つ条件は、（１１）式で示される。

Ｙ₁≦Ｋ（Ｘ₂−Ｘ_s）＋Ｙ_s≦Ｙ₂ …（１１）

また、Ｘ’軸方向についても同様に、ベクタデータＰｓＰｅと辺ＣＤとの交点を点Ｑ₂（Ｘ₁，Ｙ₂）とすると、点Ｑ₂が存在する条件は（１２）式で示され、ベクタデータＰｓＰｅが辺ＡＢとの交点を持つ条件は、（１３）式で示される。

Ｘ₁≦（Ｙ₂−Ｙ_s）/Ｋ＋Ｘ_s≦Ｘ₂ …（１２）
Ｘ₁≦（Ｙ₁−Ｙ_s）/Ｋ＋Ｘ_s≦Ｘ₂ …（１３）

以上より、（５）式と、（６）式あるいは（７）式を満たし、露光範囲Ｌｎに含まれるベクタデータと、（１０）〜（１３）式のうちのいずれかを満たし、部分的に露光範囲Ｌｎに含まれるベクタデータが、露光座標系ベクタデータの中から抽出される（抽出工程）。

図８は、露光座標系ベクタデータからラスタデータへの変換を概略的に示す図である。本実施形態においては、描画される図形は全て、ベクタデータに囲まれた四角形、すなわち閉図形であって、その内側が露光される領域である。

抽出されたベクタデータに基き、露光範囲Ｌｎの露光を制御するラスタデータが作成される（第２変換工程）。多重露光装置においては、ベクタデータによって区分けされる露光座標系の各領域のいずれが露光されるべきであるかは、Ｙ’座標を基準に定められている。すなわち、Ｘ’軸から始点のＹ’座標の値が最も小さいベクタデータまでの領域は露光されず、このベクタデータから、始点のＹ’座標の値が２番目に小さいベクタデータまでの領域は露光される。さらに、始点のＹ’座標の値が２番目に小さいベクタデータから、３番目に小さいベクタデータまでの領域は露光されず、以後このような露光動作が繰り返される。そこで、抽出された全てのベクタデータは、その始点のＹ’座標の値によってソートされ、この値の最も小さいものを１番目と順位が定められる。以後、次に小さいものから順に２番目以下の順位を定める。ここで、同一の始点を共有するベクタデータの場合、終点のＹ’座標の値が大きいベクタデータを小さい順位とする。なお、先述のように、各ベクタデータの始点と終点は、Ｘ’座標の値が小さい方が始点として定められる。

順番付けされたベクタデータは、奇数番目のものと偶数番目のものとに大別される。そして、先述のように露光される領域（以下露光領域という）と露光されない領域（以下非露光領域という）の区分け方法が設定されていることから、ある奇数番目のベクタデータと、その奇数番目のベクタデータよりも始点のＹ’座標の値が大きく、なおかつその奇数番目のベクタデータに最も近い偶数番目のベクタデータとの間の領域は露光領域であり、ある偶数番目のベクタデータと、その偶数番目のベクタデータよりも始点のＹ’座標の値が大きく、なおかつその偶数番目のベクタデータに最も近い奇数番目のベクタデータとの間の領域は非露光領域となる。

図８に示す４つの露光座標系ベクタデータＡＢ，ＢＣ，ＡＤ, ＤＣにおいては、始点Ｂを持つベクタデータＢＣが１番目であり、点Ａを始点とするベクタデータＡＤが２番目、同じ点Ａが始点であるものの終点のＹ’座標の値がベクタデータＡＤよりも小さいベクタデータＡＢが３番目、ベクタデータＤＣが４番目となる。従って、これら４つのベクタデータＡＢ，ＢＣ，ＡＤ, ＤＣにより囲まれる領域が、露光領域となる。

露光を制御するためのラスタデータは、各マイクロミラーが放射位置にあるべきか非放射位置にあるべきか、すなわち正方形の単位露光領域Ｕが、露光されるべきか否かを定めている。従って、図８に示す４つのベクタデータにより囲まれる露光領域を、単位露光領域Ｕを最小単位として示される範囲に、近似させながら変換する必要がある。そこで、各単位露光領域Ｕの左下の端部を基準点とし、この基準点が露光領域に含まれる単位露光領域Ｕを、露光範囲として定めている。その結果、例えば、基準点Ｂ₁を持つ単位露光領域Ｕ₁は露光範囲であって、基準点Ｂ₂を持つ単位露光領域Ｕ₂は露光範囲ではなく、図８に斜線で示される範囲が露光範囲となる。この基準点は、単位露光領域Ｕの他の端部や中心点等として定めても良い。

このように露光範囲が定められ、露光範囲を示すラスタデータが生成される（第２変換工程）。図９は、この場合のラスタデータを概略的に示しており、基準点の座標に対して、その基準点を有する単位露光領域Ｕが露光範囲であることを示す符号「１」と、露光範囲でないことを示す符号「０」とが割り振られている。このラスタデータが、システムコントロール回路３０からＤＭＤ駆動回路３８に送信される。そして、露光ユニット１８１〜１８８および２０１〜２０７に備えられたマイクロミラーが、放射位置か非放射位置のいずれに設定されるかが定められ、露光範囲Ｌｎに対する露光が行われる（露光工程）。

露光座標系ベクタデータの抽出（抽出工程）、ラスタベータへの変換（第２変換工程）、及びラスタデータに基く露光（露光工程）は、多重露光おいては多数回に渡り繰り返される。ここでは、最初の露光範囲Ｌ₁から露光範囲Ｌｎ、さらに次の露光範囲Ｌｎ＋１から最後の露光範囲Ｌｍまでの各露光範囲（図５参照）について、先述の抽出工程、第２変換工程、及び露光工程が、ｍ回に渡って反復されることとなる。

ベクタデータにより区分けされる領域が、露光領域であるか非露光領域であるかの判断は、予めベクタデータに含まれる情報に基づいて実施されていても良い。すなわち、本実施形態におけるソートに相当する操作が、予め描画座標系データの段階でＣＡＤ３４において施され、各ベクタデータに、始点と終点の座標とともに、露光座標上でそのベクタデータのＹ’軸の正の方向を露光領域とするか否かを示すフラグ等を含めても良い。例えば、図８におけるベクタデータＡＢに対しては、始点と終点の座標に加え、そのベクタデータからＹ’軸の正の方向の領域が露光領域であることを示す「１」のフラグが与えられ、ベクタデータＡＤに対しては、そのベクタデータからＹ’座標の正の方向の領域が非露光領域であることを示す「０」のフラグが与えられる。

露光ユニット及びマイクロミラーの数、マイクロミラーの形状、大きさ等は本実施形態に限定されず、また露光ユニットに備えられる変調素子は、ＬＣＤ等の二次元表示素子であっても良い。

描画テーブル１４の多重露光時の移動は、等速でなく、露光の度ごとに停止しても良い。

本発明における多重露光装置の概略を示す斜視図である。 描画テーブルの移動方向と設置方向とを示す平面図である。 単位露光領域を概略的に示す図である。 多重露光装置を示すブロック図である。 被描画体の露光範囲を概略的に示す図である。 ベクタデータの描画座標系から露光座標系への変換を概略的に示す図である。 露光範囲に係るベクタデータの抽出を概略的に示す図である。 露光座標系ベクタデータからラスタデータへの変換を概略的に示す図である。 ベクタデータから変換されたラスタデータを示す図である。

符号の説明

１０ 多重露光装置
１８１〜１８８ 露光ユニット（変調手段）
２０１〜２０７ 露光ユニット（変調手段）
３０ システムコントロール回路
３２ ＣＰＵ
３４ ＣＡＤ
３６ メモリ

Claims (8)

1. 被描画体に描画する全ての図形に関する情報を、図形の輪郭を示す描画座標系ベクタデータとして、多数の変調素子を備えた露光装置に転送する転送工程と、
   前記露光装置において前記描画座標系ベクタデータを前記露光装置に固有の露光座標に適合した露光座標系ベクタデータに変換する第１変換工程と、
   前記露光装置において前記露光座標系ベクタデータを前記変調素子による露光を制御するための露光座標系ラスタデータに変換する第２変換工程と、
   前記露光座標系ラスタデータに基づいて、前記変調素子により多重露光を実施する露光工程と
   を備えることを特徴とする描画方法。
2. 前記第１変換工程と前記第２変換工程との間で実施され、前記露光座標系ベクタデータの一部を抽出する抽出工程をさらに備え、
   前記第２変換工程においては、前記抽出工程で得られた前記露光座標系ベクタデータの一部を露光座標系ラスタデータに変換し、前記抽出工程と前記第２変換工程と前記露光工程とを反復することを特徴とする請求項１に記載の描画方法。
3. 前記描画座標系ベクタデータが、前記露光座標系ベクタデータから前記露光座標系ラスタデータへの変換の方法を決定するための情報を有していることを特徴とする請求項１に記載の描画方法。
4. 前記第２変換工程において、前記露光座標系ベクタデータの全てを前記露光座標における前記露光座標系ベクタデータの座標値に応じて順位付けすることにより、前記順位が奇数である奇数順位露光座標系ベクタデータと前記順位が偶数である偶数順位露光座標系ベクタデータとに大別し、
   前記露光座標において露光可能な範囲を示す露光範囲を、前記奇数順位露光座標系ベクタデータと前記偶数順位露光座標系ベクタデータとにより、露光される領域である露光領域と露光されない領域である非露光領域とに区分けすることにより、前記露光座標系ベクタデータを前記露光座標系ラスタデータに変換することを特徴とする請求項１に記載の描画方法。
5. 前記座標値が小さい前記露光座標系ベクタデータほど前記順位を小さくし、
   前記座標値を定める座標軸を前記偶数順位露光座標系ベクタデータに含め、
   第１の偶数順位露光座標系ベクタデータと、前記第１の偶数順位露光座標系ベクタデータよりも前記順位が１だけ大きい第１の奇数順位露光座標系ベクタデータとの間の領域を非露光領域とし、前記第１の奇数順位露光座標系ベクタデータと前記第１の奇数順位露光座標系ベクタデータよりも前記順位が１だけ大きい第２の偶数順位露光座標系ベクタデータとの間の領域を露光領域とすることを特徴とする請求項４に記載の描画方法。
6. 多数の変調素子からなる変調手段と、
   被描画体に描画する全ての図形に関する情報を、図形の輪郭を示す描画座標系ベクタデータとして受信する受信手段と、
   前記描画座標系ベクタデータを露光座標系ベクタデータに変換する第１変換手段と、
   前記露光座標系ベクタデータを露光座標系ラスタデータに変換する第２変換手段と、
   前記露光座標系ラスタデータに基づいて前記変調手段により多重露光を実施する露光手段と
   を備えることを特徴とする多重露光装置。
7. 前記第１変換手段から出力される前記露光座標系ベクタデータの一部を抽出する抽出手段をさらに備え、
   前記第２変換手段により、前記抽出手段により抽出された露光座標系ベクタデータの一部を露光座標系ラスタデータに変換し、前記抽出手段と前記第２変換手段と前記露光手段とを繰り返しながら露光することを特徴とする請求項６に記載の多重露光装置。
8. 前記変調手段が二次元に配列された変調素子よりなることを特徴とする請求項６に記載の多重露光装置。
   
   
   

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