JP4532381B2 - 描画方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、描画点データに基づいて描画点を形成する複数の描画点形成領域を、基板に対して相対的に移動させて描画点群を順次形成して画像を描画する描画方法および装置に関するものである。

従来、プリント配線板や液晶ディスプレイの基板に所定の配線パターンを記録する装置として、フォトリソグラフの技術を利用した露光装置が種々提案されている。

上記のような露光装置としては、たとえば、フォトレジストが塗布された基板上に光ビームを主走査および副走査方向に走査させるとともに、その光ビームを、配線パターンを表す露光画像データに基づいて変調することによって所望の配線パターンを形成する露光装置が提案されている。

上記のような露光装置として、たとえば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（以下、ＤＭＤという）等の空間光変調素子を利用し、画像データに応じて空間光変調素子により光ビームを変調して露光を行う露光装置が種々提案されている。

そして、上記のようなＤＭＤを用いた露光装置としては、たとえば、ＤＭＤを露光面に対して相対的に移動させるとともに、その移動に応じてＤＭＤの多数のマイクロミラーに対応した多数の露光点データを入力し、ＤＭＤのマイクロミラーに対応した露光点群を時系列に順次形成することにより所望の露光画像を露光面に形成する露光装置が提案されている（たとえば特許文献１参照）。

特開２００４−２３３７１８号公報

しかしながら、上記のようなＤＭＤを用いて露光装置においては、ＤＭＤにおけるマイクロミラーのピッチにより基板上におけるマイクロミラーのビームの軌跡の解像度が制限される。

したがって、予め作成された露光画像データに基づいて露光を行った際、露光画像データ上におけるエッジと、実際に露光されるエッジとが一致しない場合がある。たとえば、液晶ディスプレイにけるブラックマトリクスを基板上に露光する場合、このブラックマトリクスのエッジが実際のエッジと一致せずにムラとなる場合があり、このムラによってＲ，Ｇ，Ｂのフィルタ部分の開口率が十分に確保できない場合がある。

また、ビーム軌跡の解像度は、光学系を変更することによって向上させることが可能であるが、そのような光学系は大変高価でありコストアップになる。

また、設計上は、露光画像データ上におけるエッジと、実際に露光されるエッジとが一致していても、実際には光学系などの影響によってシェーディングが発生し、露光画像データ上におけるエッジと、実際に露光されるエッジとが一致しない場合があり、そのような場合には、実際に露光されるエッジの位置をビーム軌跡の解像度以上に細かく制御する必要がある。

本発明は、上記事情に鑑み、上記露光装置のような、描画点データに基づいて描画点を基板上に多数形成して画像を描画する描画方法および装置において、基板上に描画される画像のエッジの位置を高精度に制御することができる描画方法および装置を提供することを目的とするものである。

本発明の第１の描画方法は、描画点データに基づいて描画点を形成する複数の描画点形成領域を、基板に対して相対的に移動させるとともに、その移動に応じて複数の描画点形成領域により描画点群を基板上に順次形成して画像を描画する描画方法において、画像におけるエッジを形成する際、画像のエッジを形成する、複数の描画点形成領域のうち少なくとも１つの描画点形成領域の描画状態を制御して基板上における画像のエッジの位置を制御することを特徴とする。

本発明の第２の描画方法は、描画点データに基づいて描画点を形成する描画点形成領域を、基板に対して相対的に移動させるとともに、その移動に応じて描画点形成領域によって描画点を所定の描画タイミングにより基板上に順次形成して画像を描画する描画方法において、画像におけるエッジを形成する際、画像のエッジを形成する、描画点形成領域の複数の描画タイミングのうち少なくとも１つの描画タイミングにおける描画点形成領域の描画状態を制御して基板上における画像のエッジの位置を制御することを特徴とする。

また、上記本発明の第１および第２の描画方法においては、画像を表す画像データに基づいて、画像のエッジに対応する描画点データ群を抽出し、そのエッジに対応する描画点データ群を用いて描画点形成領域の描画状態を制御するようにすることができる。

また、画像の線幅に応じて描画点形成領域の描画状態を制御するようにすることができる。

本発明の第１の描画装置は、描画点データに基づいて描画点を形成する複数の描画点形成領域を、基板に対して相対的に移動させるとともに、その移動に応じて複数の描画点形成領域により描画点群を基板上に順次形成して画像を描画する描画装置において、画像におけるエッジを形成する際、画像のエッジを形成する、複数の描画点形成領域のうち少なくとも１つの描画点形成領域の描画状態を制御して基板上における画像のエッジの位置を制御する描画位置制御手段を備えたことを特徴とする。

本発明の第２の描画装置は、描画点データに基づいて描画点を形成する描画点形成領域を、基板に対して相対的に移動させるとともに、その移動に応じて描画点形成領域によって描画点を所定の描画タイミングにより基板上に順次形成して画像を描画する描画装置において、画像におけるエッジを形成する際、画像のエッジを形成する、描画点形成領域の複数の描画タイミングのうち少なくとも１つの描画タイミングにおける描画点形成領域の描画状態を制御して基板上における画像のエッジの位置を制御する描画位置制御手段を備えたことを特徴とする。

また、上記本発明の第１および第２の描画装置においては、画像を表す画像データに基づいて、画像のエッジに対応する描画点データ群を抽出する描画点データ取得手段をさらに備えるものとし、描画位置制御手段を、描画点データ取得手段により取得された描画点データ群を用いて描画点形成領域の描画状態を制御するものとすることができる。

また、描画位置制御手段を、画像の線幅に応じて描画点形成領域の描画状態を制御するものとすることができる。

本発明の第１の描画方法および装置によれば、画像のエッジを形成する少なくとも１つの描画点形成領域の描画状態を制御して基板上における画像のエッジの位置を制御するようにしたので、画像のエッジの位置を高精度に制御することができる。

本発明の第２の描画方法および装置によれば、画像のエッジを形成する描画点形成領域の複数の描画タイミングのうち少なくとも１つの描画タイミングにおける描画点形成領域の描画状態を制御して基板上における画像のエッジの位置を制御するようにしたので、画像のエッジの位置を高精度に制御することができる。

以下、図面を参照して本発明の描画方法および装置の第１の実施形態を用いた露光装置について詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態を用いた露光装置の概略構成を示す斜視図である。本発明の第１の実施形態を用いた露光装置は、所定の配線パターンを露光する装置であって、その配線パターンのエッジの配置の制御に特徴を有するものであるが、まずは、露光装置の概略構成について説明する。

露光装置１０は、図１に示すように、基板１２を表面に吸着して保持する平板状の移動ステージ１４を備えている。そして、４本の脚部１６に支持された厚い板状の設置台１８の上面には、ステージ移動方向に沿って延びた２本のガイド２０が設置されている。移動ステージ１４は、その長手方向がステージ移動方向を向くように配置されると共に、ガイド２０によってステージ移動方向に往復移動可能に支持されている。

設置台１８の中央部には、移動ステージ１４の移動経路を跨ぐようにコの字状のゲート２２が設けられている。コの字状のゲート２２の端部の各々は、設置台１８の両側面に固定されている。このゲート２２を挟んで一方の側にはスキャナ２４が設けられ、他方の側には基板１２の先端および後端とを検知するための複数のカメラ２６が設けられている。

スキャナ２４およびカメラ２６はゲート２２に各々取り付けられて、移動ステージ１４の移動経路の上方に固定配置されている。なお、スキャナ２４およびカメラ２６は、これらを制御する、後述するコントローラに接続されている。

スキャナ２４は、図２および図３（Ｂ）に示すように、２行５列の略マトリックス状に配列された１０個の露光ヘッド３０（３０Ａ〜３０Ｊ）を備えている。

各露光ヘッド３０の内部には、図４に示すように入射された光ビームを空間変調する空間光変調素子（ＳＬＭ）であるデジタル・マイクロミラー・デバイス（以下「ＤＭＤ」という。）３６が設けられている。ＤＭＤ３６は、マイクロミラー３８が直交する方向に２次元状に多数配列されたものであり、そのマイクロミラー３８の列方向が走査方向と所定の設定傾斜角度θをなすように取り付けられている。したがって、各露光ヘッド３０による露光エリア３２は、走査方向に対して傾斜した矩形状のエリアとなる。移動ステージ１４の移動に伴い、基板１２には露光ヘッド３０毎の帯状の露光済み領域３４が形成される（図２および図３（Ａ）参照）。

また、各露光ヘッド３０には、図５に示すように、ＤＭＤ３６の光入射側に、光ファイバの出射端部（発光点）が露光エリア３２の長辺方向と一致する方向に沿って一列に配列されたレーザ出射部を備えたファイバアレイ光源３１、ファイバアレイ光源３１から出射されたレーザ光を補正してＤＭＤ上に集光させるレンズ系４１、このレンズ系４１を透過したレーザ光をＤＭＤ３６に向けて反射するミラー４２がこの順に配置されている。上記レンズ系４１は、入射されたレーザ光を平行光化し、その平行光化されたレーザ光の光量分布が均一になるように補正し、その光量分布が補正されたレーザ光をＤＭＤ３６上に集光するものである。

また、ＤＭＤ３６の光反射側には、ＤＭＤ３６で反射されたレーザ光を感光材料１２の露光面上に結像するレンズ系５１が配置されている。

本実施形態では、ＤＭＤ３６の各マイクロミラー３８から射出されたビームによって基板１２上に結像される露光点の径が約３μｍになるように、上記レンズ系４１およびレンズ系５１が設定されている。

露光ヘッド３０の各々に設けられたＤＭＤ３６は、マイクロミラー３８単位でオン/オフ制御され、基板１２には、ＤＭＤ３６のマイクロミラー３８に対応した露光点群（黒/白）が露光される。前述した帯状の露光済み領域３４は、図４に示すマイクロミラー３８に対応した２次元配列された露光点によって形成される。また、上記のようにＤＭＤ３６を走査方向に対して傾斜することによって、上記走査方向に直交する方向に並ぶ露光点の間隔をより狭くすることができ、高解像度化を図ることができる。本実施形態では、走査方向に直交する方向に並ぶ露光点の間隔が約０．１６μｍになるように、上記傾斜角度θが設定されている。なお、傾斜角度の調整のバラツキによって、利用しないドットが存在する場合もあり、たとえば、図４では、斜線としたドットは利用しないドットとなり、このドットに対応するＤＭＤ３６におけるマイクロミラー３８は常にオフ状態となる。

また、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、帯状の露光済み領域３４のそれぞれが、隣接する露光済み領域３４と部分的に重なるように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド３０の各々は、その配列方向に所定間隔ずらして配置されている。このため、たとえば、１行目の最も左側に位置する露光エリア３２Ａ、露光エリア３２Ａの右隣に位置する露光エリア３２Ｃとの間の露光できない部分は、２行目の最も左側に位置する露光エリア３２Ｂにより露光される。同様に、露光エリア３２Ｂと、露光エリア３２Ｂの右隣に位置する露光エリア３２Ｄとの間の露光できない部分は、露光エリア３２Ｃにより露光される。

次に、露光装置１０の電気的構成について説明する。

露光装置１０は、図６に示すように、ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）ステーションを有するデータ作成装置４０から出力された、基板１２に露光すべき露光画像を表わすベクトル形式の露光画像データを取得し、その取得したベクトル形式の露光画像データをラスター形式の露光画像データに変換するラスター変換処理部５０、ラスター変換処理部５０によりラスター変換された露光画像データから、各マイクロミラー３８毎の露光点データ群を取得するとともに、基板１２上に形成される露光画像のエッジを形成するマイクロミラー３８の露光点データ群に所定の処理を施す露光点データ取得部５２と、露光点データ取得部５２において取得された各マイクロミラー３８の露光点データに基づいて露光ヘッド３０のＤＭＤ３６の各マイクロミラー３８を制御する露光ヘッド制御部６０と、本露光装置全体を制御するコントローラ５６とを備えている。そして、コントローラ５６には、移動ステージ１４を移動させる移動機構６０が接続されている。なお、上記露光点データ群の取得および上記所定の処理については後で詳述する。

次に、露光装置１０の作用について図面を参照しながら説明する。

まず、データ作成装置４０において、基板１２に露光すべき露光画像を表すベクトル形式の露光画像データが作成される。

そして、そのベクトル形式の露光画像データはラスター変換処理部５０に入力され、ラスター変換処理部５０においてラスター形式の露光画像データに変換される。そして、そのラスター形式の露光画像データは、露光点データ取得部５２に入力され、露光点データ取得部５２におけるメモリ（図示省略）に一時記憶される。

なお、本実施形態においては、図７における斜線で示すような配線パターンを露光する場合について説明する。図７に示す格子の１つが、露光画像データを構成する最小単位である画素データを表している。また、説明の都合上、以下、図７に示す配線パターンを一つの露光ヘッド３０で露光する場合の処理について説明するが、その他の露光ヘッド３０についても同様の処理が行われるものとする。

そして、上記のようにして露光画像データが記憶されるとともに、露光点データ取得部５２において、基板１２上における各マイクロミラー３８のビーム始点位置情報およびビーム終点位置情報が取得され、このビーム始点位置情報およびビーム終点位置情報に対応する露光画像データの座標系における投影点が取得され、これらの投影点を結ぶ各マイクロミラー３８の露光点データ軌跡が取得される。なお、各マイクロミラー３８の露光点データ軌跡とは、基板１２上を通過する各マイクロミラーの露光点の通過軌跡を露光画像データの座標系に投影したものである。

そして、図７に示すように各マイクロミラー３８の露光点データ軌跡と露光画像データの座標系とが対応付けされる。なお、図７に示す黒丸が、各マイクロミラー３８の基板１２上におけるビーム始点位置情報およびビーム終点位置情報の投影点を表しており、矢印が露光点データ軌跡を示している。また、黒丸の番号はミラー番号である。また、図７においては、ミラー１からミラー１０の露光点データ軌跡が走査方向について同じ位置にあるように示しているが、実際には、ＤＭＤ３６の設置角度θに応じて走査方向についてずれて配置される。また、ミラー１１からミラー２０までの露光点データ軌跡についても同様である。

そして、露光画像データの座標系と露光点データ軌跡に基づいて、各マイクロミラー３８の露光開始位置に対応する露光画像データのメモリ上のアドレスと、露光終了位置に対応する露光画像データのメモリ上のアドレスとが取得される。なお、露光開始位置とはマイクロミラー３８が露光画像の露光を開始する位置であり、図７における左側の白丸である。また、露光終了位置とはマイクロミラー３８が露光画像の露光を終了する位置であり、図７における右側の白丸である。

そして、各マイクロミラー３８毎について、２つの白丸を結ぶ理想露光点データ軌跡が取得される。なお、実際には理想露光点データ軌跡として、各マイクロミラー３８毎の読出開始アドレスと読出終了アドレスとが取得される。

そして、各マイクロミラー３８毎の理想露光点データ軌跡に基づいて、各マイクロミラー３８毎の露光点データが所定のサンプリング間隔でメモリから読み出され、各マイクロミラー３８毎の理想ミラーデータが取得される。なお、このとき、図７に示す理想露光点データ軌跡の番号順に理想ミラーデータが取得され、最終的には図８に示すような理想ミラーデータが取得される。各番号が付された横一列のデータが１つの理想ミラーデータである。また、本実施形態では、白丸で示される露光開始位置から露光終了位置までを理想露光点データ軌跡としたが、理想露光点データ軌跡の左端、つまり各マイクロミラー３８毎の露光点データの読出開始位置については、各読出開始位置が走査方向に直交する方向に揃っていれば、露光画像データ上の如何なる位置を読出開始位置としてもよい。

そして、次に、上記のようにして取得された理想ミラーデータに基づいて、露光画像のエッジを形成するマイクロミラー３８の露光点データ群が取得され、その露光点データ群から所定数だけ露光点データを間引く処理が施される。なお、本実施形態の露光装置は、上述したように、マイクロミラー３８の露光点の径が３μｍであり、走査方向に直交する方向についての露光点の間隔が０．１６μｍであり、露光点の径の大きさが上記間隔よりも十分に大きなものとなっている。したがって、露光画像のエッジを形成するマイクロミラー３８は１つではなく、複数のマイクロミラー３８によって露光画像のエッジが形成されることになる。また、エッジを形成するマイクロミラー３８とは、ここでは、実際に基板１２上に露光される露光画像のエッジから上記露光点の径だけ離れた位置までの間をビーム軌跡が通過するマイクロミラー３８のことをいう。

そして、本実施形態においては、露光画像のエッジを形成するマイクロミラー３８のうちの一部のマイクロミラー３８の露光点データ群に対して間引き処理が施される。

具体的には、まず、図８に示す理想ミラーデータに対し、細らせ処理が施され、図９（Ａ）に示すような、細らせ処理済ミラーデータが取得される。細らせ処理は、たとえば、所定の注目露光点データについて、その周囲の８点の露光点データが０か１かを確認し、その８点の露光点データのうち１つでも０の露光点データがある場合に、注目露光点データを０とすることによって行われる。上記のように細らせ処理を行うことによって、図９（Ａ）に示すように、１つの露光点データ分の幅だけ輪郭を細らせたデータを取得することができる。なお、図９における斜線部分の露光点データが１のデータであり、白い部分の露光点データが０のデータである。

そして、図９（Ａ）に示す細らせ処理済ミラーデータと、図８に示す理想ミラーデータとのＸＯＲ（排他的論理和）を演算することによって、図９（Ｂ）に示すような、輪郭ミラーデータを取得することができる。

次に、上記のようにして取得された輪郭ミラーデータに対し、間引き処理が施され、図１０（Ａ）に示すような間引き処理済輪郭ミラーデータが取得される。なお、図１０（Ａ）に示す間引き処理済輪郭ミラーデータにおいては、５０％の割合で間引き処理を行っているが、間引きの割合は５０％に限らず、エッジを形成するマイクロミラー３８のＯＮ状態の制御の仕方に応じて変化させるようにすればよい。

具体的には、たとえば、エッジを形成するマイクロミラー３８の６０％をＯＮ状態としたい場合には、つまり、上記マイクロミラー３８のエッジに対応する露光点データ群のうち６０％を１にし、４０％を０にしたい場合には、たとえば、上記露光点データ群の１つ１つに対応させて１〜１００の乱数を発生させ、６０以下の値が発生したときにはその値に対応する露光点データを１とし、６０より大きい値が発生したときにはその値に対応する露光点データを０とするようにすればよい。

上記のようにして間引き処理の割合を変化させることによって露光画像のエッジの位置を制御することができる。つまり、上記間引き処理における間引きの割合は、露光画像のエッジの位置を制御したい量に応じて変化させるようにすればよい。

なお、露光画像の線幅が細くなると片側のエッジで間引いた分が反対側のエッジの位置にも影響を与える場合がある。このような影響がでるのは、片側のエッジを形成するマイクロミラー３８の露光点が、反対側のエッジを構成するマイクロミラー３８の露光点とオーバーラップする場合である。したがって、上記のように線幅が細い場合には、上記のようにエッジに対応する露光点データ群を抽出して間引き処理を施すのではなく、その細線の中央を通過するマイクロミラー３８の露光点データ群を抽出し、この露光点データ群に間引き処理を施すようにすればよい。

そして、次に、上記のようにして取得した間引き処理済輪郭ミラーデータと、図９（Ａ）に示す細らせ処理済ミラーデータとのＯＲ（論理和）が演算され、図１０（Ｂ）に示すような、間引き処理済理想ミラーデータが取得される。

そして、上記のようにして取得された間引き処理済ミラーデータの各理想露光点データ軌跡の各露光点データ群に、図７に示すマージン部に対応するマージンデータが付加された後、図１０（Ａ）に示す理想露光点データ軌跡番号の順から、ミラー番号の順に並び替えられ、図１１に示すようなミラーデータが取得される。なお、図１１においては配線パターンに対応する斜線部分の記載を省略してある。

そして、上記のようにして取得されたミラーデータに対し、９０度回転処理または行列による転置処理が施され、図１２に示すようなフレームデータが取得される。なお、図１２においても配線パターンに対応する斜線部分の記載を省略してある。

そして、上記のようにして取得されたフレームデータは、フレーム番号の順番で露光ヘッド制御６０に順次出力される。

一方、上記のようにしてフレームデータが露光ヘッド制御部６０に出力されるとともに、移動ステージ１４が、上流側に所望の速度で移動させられる。なお、上記上流側とは、図１における右側、つまりゲート２２に対してスキャナ２４が設置されている側のことであり、上記下流側とは、図１における左側、つまりゲート２２に対してカメラ２６が設置されている側のことである。

そして、基板１２の先端がカメラ２６により検出されると露光処理が開始される。具体的には、移動ステージ１４の移動に伴って、露光ヘッド制御部６０から各露光ヘッド３０のＤＭＤ３６に上記フレームデータに基づいた制御信号が出力され、露光ヘッド３０は入力された制御信号に基づいてＤＭＤ３６のマイクロミラーをオン・オフさせて基板１２を露光する。

そして、移動ステージ１４の移動にともなって順次各露光ヘッド３０に制御信号が出力されて露光が行われ、基板１２の後端がカメラ２６により検出されると露光処理が終了する。

なお、露光ヘッド制御部６０から各露光ヘッド３０へ制御信号が出力される際には、基板１２に対する各露光ヘッド３０の各位置に対応した制御信号が、移動ステージ１４の移動にともなって順次露光ヘッド制御部６０から各露光ヘッド３０に出力されるが、このとき、本実施形態のように、フレームデータに基づいて露光ヘッド制御部６０から各露光ヘッド３０に制御信号を順次出力するようにしてもよいし、たとえば、本実施形態のようにフレームデータを作成するのではなく、各マイクロミラー３８毎に取得された各ミラーデータから、各露光ヘッド３０の各位置に応じた露光点データを１つずつ順次読み出して各露光ヘッド３０に出力するようにしてもよい。

ここで、上記のようにエッジを形成する一部のマイクロミラー３８の露光点データ群に間引き処理を施した場合の作用を説明するが、その前に、まず、上記のような処理を施さなかった場合の作用について説明する。

本実施形態の露光装置においては、上述したように各マイクロミラー３８の露光点の走査方向に直交する方向の間隔は、０．１６μｍであり、つまり、露光画像の解像度が０．１６μｍということになる。

したがって、露光画像のエッジの位置の制御は上記解像度に制約をうけ、たとえば、図１３（Ａ）に示すように露光画像データと露光点データ軌跡とが対応づけられた場合、露光画像データ上のエッジと基板１２上に実際に描かれるエッジとが異なる位置となってしまう場合がある。なお、図１３（Ａ）における斜線部が露光画像データを示しており、矢印が露光点データ軌跡を示している。そして、実線部分はマイクロミラー３８が露光状態（以下「ＯＮ状態」という。）にあることを示し、細かい破線部分はマイクロミラー３８が非露光状態（以下「ＯＦＦ状態」という）であることを示し、粗い破線部分はマイクロミラー３８が断続的にＯＮ状態であることを示している。

また、たとえ、設計上、露光画像データのエッジと基板１２上に描かれるエッジとを合わせたとしても、実際に露光してみると光学系の影響などにより、露光画像データのエッジと基板１２上に実際に描かれるエッジとが異なる位置となる場合があり、このような場合においても上記解像度の制約があるため、０．１６μｍよりも細かいエッジの位置制御をすることができない。

そこで、本実施形態の露光装置においては、露光画像のエッジを形成する複数のマイクロミラー３８のうちの一部のマイクロミラー３８の露光点データ群に間引き処理を施す。

上記のように一部のマイクロミラー３８の露光点データ群に間引き処理を施すことによって、露光画像のエッジの位置を上記解像度０．１６μｍよりも細かく制御することができる。そして、図１３（Ｂ）に示すように、露光画像データ上のエッジと基板１２上に実際に描かれる露光画像のエッジとを一致させるもしくは近似させることができる。

なお、露光画像のエッジの位置を制御する量については、たとえば、設計上その量がわかっている場合には、その量に応じた割合だけ間引き処理を行って露光画像のエッジの位置を制御するようにすればよい。また、設計上は露光画像データ上のエッジと露光画像のエッジとは一致しているが、光学系の影響などによって実際にはこれらのエッジの位置がずれてしまっているときは、基板１２上に実際に露光された露光画像のエッジのずれを所定の計測手段により計測し、そのずれ量に応じた割合だけ間引き処理を行うようにすればよい。

また、図１３（Ａ）においては、露光画像における走査方向に延びるエッジの位置の制御について説明したが、露光画像における走査方向に直交する方向に延びるエッジの位置も、上記のようにして間引き処理を行うことによって制御することができる。

また、上記説明では、図１３に示すように、実際に描かれるエッジが、露光画像データ上のエッジよりも外側にある場合、つまり、線幅が設計値より太くなってしまう場合において、その線幅を細らせて露光画像データ上のエッジと一致させる方法について説明したが、逆に、実際に描かれるエッジが、露光画像データ上のエッジよりも内側にある場合、つまり、線幅が設計値よりも細くなってしまう場合にも本発明は適用可能であり、線幅を太らせて露光画像データ上のエッジと一致させるようにすることができる。

具体的には、たとえば、上記説明では、図９（Ａ）に示す細らせ処理済ミラーデータを用いて、図８に示す理想ミラーデータの輪郭ミラーデータを抽出し、その輪郭ミラーデータに間引き処理を施すようにしたが、線幅を太らせる場合には、理想ミラーデータに太らせ処理を施して太らせ処理済ミラーデータを取得し、その太らせ処理済ミラーデータと理想ミラーデータとのＸＯＲ（排他的論理和）を演算して輪郭ミラーデータを取得し、その輪郭ミラーデータに間引き処理を施した後、理想ミラーデータとのＯＲ（論理和）を演算し、間引き処理済理想ミラーデータを取得するようにすればよい。その他の処理については上記と同様である。

なお、太らせ処理は、たとえば、所定の注目露光点データについて、その周囲の８点の露光点データが０か１かを確認し、その８点の露光点データのうち１つでも１の露光点データがある場合に、注目露光点データを１とすることによって行われる。

次に、本発明の第２の実施形態を用いた露光装置について説明する。

本発明の第２の実施形態の露光装置は、上記第１の実施形態を用いた露光装置と同様に、露光画像のエッジの位置を制御することができるものであるが、その具体的な方法が異なるものである。

上記第１の実施形態を用いた露光装置においては、露光画像のエッジを形成する複数のマイクロミラー３８の露光点データ群に間引き処理を施すことによって露光画像のエッジの位置を制御するようにしたが、第２の実施形態を用いた露光装置においては、上記のような間引き処理を施すのではなく、図１４に示すように、露光画像のエッジを形成する複数のマイクロミラー３８のうちの一部のマイクミラー３８をＯＦＦ状態にすることによって露光画像のエッジの位置を制御する。なお、図１４においては、下から３本の露光点データ軌跡が、エッジを形成するマイクロミラー３０の露光点データ軌跡であり、そのうち、露光画像データ上のエッジから数えて３番目の露光点データ軌跡に対応するマイクロミラー３８をＯＦＦ状態とすることによって露光画像データ上のエッジと基板１２上に実際に描かれるエッジとを一致させている。

ここで、第２の実施形態の露光装置において、露光画像のエッジの位置を制御する方法をより具体的に説明する。

まず、複数のマイクロミラー３８によって線のパターンを基板１２上に露光し、その線幅を計測する。そして、その線のエッジを形成するマイクロミラー３８のうち、露光画像データ上のエッジに一番近く、かつ露光画像データの内側にある露光点データ軌跡に対応するマイクロミラー３８のみをＯＦＦ状態にして再び線のパターンを基板１２上に露光し、その線幅を計測し、線の幅がどれくらい減少したかを計算する。そして、次に、露光画像データ上のエッジに２番目に近い露光点データ軌跡に対応するマイクロミラー３８のみをＯＦＦ状態にして再び線のパターン１０基板上に露光し、その線幅を計測し、線の幅がどれくらい減少したかを計算する。上記のように特定のマイクロミラー３８のみをＯＦＦ状態にして線のパターンを順次形成し、ＯＦＦ状態にする前の線との線幅の差を順次計算する。上記のようにして計算した線幅差とＯＦＦ状態としたマイクロミラー３８のエッジからの位置との関係を示した図を図１５に示す。

なお、上記のように所定の１つのマイクロミラー３８のみをＯＦＦ状態とする方法としては、たとえば、露光画像データのエッジから３本目の露光点データ軌跡に対応するマイクロミラー３８をＯＦＦ状態とする場合には、上記第１の実施形態において説明したように、露光画像データに細らせ処理を２回施したものと、３回施したものとを作成し、これらの差をとって上記３本目の露光点データ軌跡に対応するマイクロミラー３８の露光点データ群を抽出し、この露光点データ群が０となるようにすればよい。

そして、図１５に示すような関係に基づいて、ＯＦＦ状態とするマイクロミラー３８を選択することによって露光画像のエッジの位置を制御することができる。

なお、上記のようにして選択したマイクロミラー３８をＯＦＦ状態とする方法としては、上記と同様にして、マイクロミラー３８の露光点データを０にするようにしてもよいし、マイクロミラー３８がＯＦＦ状態となるような強制制御信号を露光ヘッド制御部６０に出力し、露光ヘッド制御部６０がその強制制御信号に基づいてマイクロミラー３８に制御信号を出力するようにしてもよい。

露光画像のエッジの位置を制御する量の取得方法については、上記第１の実施形態の露光装置において説明した方法と同様にすればよく、その取得した制御量と図１５に示す関係とに基づいてＯＦＦ状態とするマイクロミラー３８を選択するようにすればよい。

また、上記説明においては、基板１２上に実際に線のパターンを露光することによって図１５に示す関係を取得するようにしたが、必ずしも実際に線のパターンを露光しなくてもよい。たとえば、線のパターンを形成する複数のマイクロミラー３８のビームエネルギー分布を計算によって取得する。上記ビームエネルギー分布の一例を図１６に示す。なお、図１６は８０個のマイクロミラー３８のビームエネルギー分布を示すものであり、解像度は０．１６μｍ、露光点の径は３μｍである。そして、図１６に示す各マイクロミラー３８のビームエネルギー分布を加算したものを図１７に示す。なお、図１６においては一部のマイクロミラー３８のビームエネルギー分布については図示省略してある。

図１７に示すように、たとえば、露光画像を形成するために必要なビームエネルギーの閾値が３である場合には、上記８０個のマイクロミラー３８により１３．１μｍの幅の線を露光することができるが計算上わかる。

そして、図１６に示す上記８０個のマイクロミラー３８のビームエネルギー分布のうち特定のマイクロミラー３８のビームエネルギー分布を順次選択し、そのビームエネルギー分布のみを加算しないようにして図１７に示す線幅を順次求め、その線幅と全てのビームエネルギー分布を加算した場合の線幅との差を求めることによって、図１５に示す関係と同様の関係を取得することができる。

また、上記説明では、実際に描かれるエッジが、露光画像データ上のエッジよりも外側にある場合、つまり、線幅が設計値より太くなってしまう場合において、その線幅を細らせて露光画像データ上のエッジと一致させる方法について説明したが、逆に、実際に描かれるエッジが、露光画像データ上のエッジよりも内側にある場合、つまり、線幅が設計値よりも細くなってしまう場合にも本発明は適用可能であり、線幅を太らせて露光画像データ上のエッジと一致させるようにすることができる。

具体的には、たとえば、上記説明では、露光画像データ上のエッジよりも内側にある露光点データ軌跡に対応するマイクロミラー３８をＯＦＦ状態にするようにしたが、線幅を太らせる場合には、露光画像データ上のエッジよりも外側にある露光点データ軌跡に対応するマイクロミラー３８をＯＮ状態にするようにすればよい。なお、上記のようにＯＮ状態）にするマイクロミラー３８は、もちろん、露光画像のエッジを形成するマイクロミラー３８のうちの少なくとも１つのマイクロミラー３８である。

ＯＮ状態とするマイクロミラー３８の選択方法については上記の方法を応用すればよい。

具体的には、まず、複数のマイクロミラー３８によって線のパターンを基板１２上に露光し、その線幅を計測する。そして、その線のエッジを形成するマイクロミラー３８のうち、露光画像データ上のエッジに一番近く、かつ露光画像データの外側にある露光点データ軌跡に対応するマイクロミラー３８のみをＯＮ状態にして再び線のパターンを基板１２上に露光し、その線幅を計測し、線の幅がどれくらい増加したかを計算する。そして、次に、露光画像データ上のエッジに２番目に近い露光点データ軌跡に対応するマイクロミラー３８のみをＯＮ状態にして再び線のパターン１０基板上に露光し、その線幅を計測し、線の幅がどれくらい増加したかを計算する。上記のように特定のマイクロミラー３８のみをＯＮ状態にして線のパターンを順次形成し、ＯＮ状態にする前の線との線幅の差を順次計算する。そして、上記のようにして計算した線幅差とＯＮ状態としたマイクロミラー３８のエッジからの位置との関係を求め、その関係に基づいてＯＮ状態とするマイクロミラー３８を選択するようにすればよい。その他の処理については上記と同様である。

また、上記実施形態では、空間光変調素子としてＤＭＤを備えた露光装置について説明したが、このような反射型空間光変調素子の他に、透過型空間光変調素子を使用することもできる。

また、上記第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせて行うようにしてもよい。

また、露光する配線パターンとしては、たとえば、液晶パネルのブラックマトリクスやその他プリント配線基板の配線パターンなどがあるが如何なる配線パターンでもよい。

また、本発明における描画方法および装置は、インクジェット方式などのプリンタにおける描画にも適用することができる。たとえば、インクの吐出による描画点を、本発明と同様に形成することができる。

本発明の描画方法および装置の第１および第２の実施形態を用いた露光装置の概略構成を示す斜視図 図１の露光装置のスキャナの構成を示す斜視図 （Ａ）は基板の露光面上に形成される露光済み領域を示す平面図、（Ｂ）は各露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す平面図 露光ヘッドにおけるＤＭＤを示す図 露光ヘッドにおける光学系を示す図 本発明の第１の実施形態を用いた露光装置の電気的構成を示すブロック図 各マイクロミラーの露光点データ軌跡と露光画像データの座標系とを対応付けた図 理想ミラーデータを示す図 （Ａ）細らせ処理済ミラーデータを示す図、（Ｂ）輪郭ミラーデータを示す図 （Ａ）間引き処理済輪郭ミラーデータを示す図、（Ｂ）間引き処理済理想ミラーデータを示す図 ミラーデータを示す図 フレームデータを示す図 （Ａ）間引き処理を施さなかった場合の作用を説明するための図、（Ｂ）間引き処理を施した場合の作用を説明するための図 本発明の第２の実施形態を用いた露光装置の作用を説明するための図 ＯＦＦ状態とするマイクロミラーのエッジからの位置と線幅差との関係を示す図 ８０個のマイクロミラーのビームエネルギー分布を示す図 図１６に示す各マイクロミラーのビームエネルギー分布を加算した図

符号の説明

１０ 露光装置
１２ 基板
１４ 移動ステージ
１８ 設置台
２０ ガイド
２２ ゲート
２４ スキャナ
２６ カメラ
３０ 露光ヘッド
３１ ファイバアレイ光源
４１，５１ レンズ系
５２ 露光点データ取得部（描画点データ取得手段）
５４ 露光ヘッド制御部（描画位置制御手段）
３２ 露光エリア
３６ ＤＭＤ
５２ 凹凸処理部

Claims (10)

1. 描画点データに基づいて描画点を形成する複数の描画点形成領域を、前記基板に対して相対的に移動させるとともに、該移動に応じて前記複数の描画点形成領域により描画点群を前記基板上に順次形成して画像を描画する描画方法において、
   前記画像のエッジを形成する複数の前記描画点形成領域のうちの一部の描画点形成領域のみの描画状態を制御することによって、前記エッジの延伸方向に直交する方向の前記描画点形成領域のピッチよりも細かいピッチで前記基板上における前記画像のエッジの位置を制御し、前記描画点データのエッジの位置と前記基板上に形成されるエッジの位置とを一致させることを特徴とする描画方法。
2. 描画点データに基づいて描画点を形成する複数の描画点形成領域を、前記基板に対して相対的に移動させるとともに、該移動に応じて前記複数の描画点形成領域により描画点群を前記基板上に順次形成して画像を描画する描画方法において、
   前記描画点形成領域の前記移動方向に延びる画像のエッジを前記移動方向に直交する方向に配列された複数の描画点形成領域によって形成する際、
   該複数の描画点形成領域のうちの一部の描画点形成領域のみをオフ制御することによって、前記移動方向に直交する方向の前記描画点形成領域のピッチよりも細かいピッチで前記基板上における前記画像のエッジの位置を制御し、前記描画点データのエッジの位置と前記基板上に形成される前記画像のエッジの位置とを一致させることを特徴とする描画方法。
3. 前記オフ制御する描画点形成領域が、前記画像のエッジに最も近い描画点形成領域以外の描画点形成領域であることを特徴とする請求項２記載の描画方法。
4. 前記画像を表す画像データに基づいて、前記画像のエッジに対応する描画点データ群を抽出し、
   該エッジに対応する描画点データ群を用いて前記描画点形成領域の描画状態を制御することを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の描画方法。
5. 前記画像の線幅に応じて前記描画点形成領域の前記描画状態を制御することを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の描画方法。
6. 描画点データに基づいて描画点を形成する複数の描画点形成領域を、前記基板に対して相対的に移動させるとともに、該移動に応じて前記複数の描画点形成領域により描画点群を前記基板上に順次形成して画像を描画する描画装置において、
   前記画像のエッジを形成する複数の前記描画点形成領域のうちの一部の描画点形成領域のみの描画状態を制御することによって、前記エッジの延伸方向に直交する方向の前記描画点形成領域のピッチよりも細かいピッチで前記基板上における前記画像のエッジの位置を制御し、前記描画点データのエッジの位置と前記基板上に形成される前記画像のエッジの位置とを一致させる描画位置制御手段を備えたことを特徴とする描画装置。
7. 描画点データに基づいて描画点を形成する複数の描画点形成領域を、前記基板に対して相対的に移動させるとともに、該移動に応じて前記複数の描画点形成領域により描画点群を前記基板上に順次形成して画像を描画する描画装置において、
   前記描画点形成領域の前記移動方向に延びる画像のエッジを前記移動方向に直交する方向に配列された複数の描画点形成領域によって形成する際、
   該複数の描画点形成領域のうちの一部の描画点形成領域のみをオフ制御することによって、前記移動方向に直交する方向の前記描画点形成領域のピッチよりも細かいピッチで前記基板上における前記画像のエッジの位置を制御し、前記描画点データのエッジの位置と前記基板上に形成される前記画像のエッジの位置とを一致させる描画位置制御手段を備えたことを特徴とする描画装置。
8. 前記描画位置制御手段が、前記画像のエッジに最も近い描画点形成領域以外の描画点形成領域に対して前記オフ制御を行うものであることを特徴とする請求項７記載の描画装置。
9. 前記画像を表す画像データに基づいて、前記画像のエッジに対応する描画点データ群を抽出する描画点データ取得手段をさらに備え、
   前記描画位置制御手段が、前記描画点データ取得手段により取得された描画点データ群を用いて前記描画点形成領域の描画状態を制御するものであることを特徴とする請求項６から８いずれか１項記載の描画装置。
10. 前記描画位置制御手段が、前記画像の線幅に応じて前記描画点形成領域の描画状態を制御するものであることを特徴とする請求項６から９いずれか１項記載の描画装置。

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