TWI443468B

TWI443468B - 圖案描繪裝置及圖案描繪方法

Info

Publication number: TWI443468B
Application number: TW096133678A
Authority: TW
Inventors: Hisaoka Katsuyuki; Shirota Hiroyuki
Original assignee: Dainippon Screen Mfg
Priority date: 2006-09-13
Filing date: 2007-09-10
Publication date: 2014-07-01
Also published as: KR100844262B1; KR20080024442A; CN100594432C; JP2008070506A; US20080062398A1; CN101174103A; JP5182913B2; US7612865B2; TW200821776A

Description

圖案描繪裝置及圖案描繪方法

本發明有關於對感光材料照射經空間調度之光，用來描繪圖案之圖案描繪裝置及方法。

在先前技術中所提案之習知技術是使經空間調變之光，在感光材料上進行掃描，藉以用來在感光材料上描繪微細之圖案，空間光調變器係利用具有微小平面鏡群之DMD(digital micromirror device，數位微鏡裝置)。

例如，在日本專利特開2004－326076號公報(文獻1)中，所揭示之技術是藉由使將來自DMD之微小平面鏡群之光所導引到之感光材料上之照射區域群之排列相對於掃描方向成為傾斜，並且對照射區域群進行主掃描，而用來提高解像度。在該裝置中，每次進行照射區域群之主掃描時，照射區域群朝向副掃描方向間歇式地移動。當照射區域群為傾斜之情況時，在1次之主掃描進行光之照射之條帶狀之區域之(副掃描方向之)兩側，通過之照射區域之個數比中央部為少。因此，在文獻1之裝置中，經由使以先行之主掃描進行描繪之區域，和以後續之主掃描進行描繪之區域有部份地重疊，用來實現在描繪區域全體照射充分之光。

另外，在日本專利特開2005－243870號公報(文獻2)中，所揭示之技術不是使照射光之區域傾斜之裝置，而是以來自2個DMD之光進行掃描，使互相離開之2個之掃描帶一次地以光進行照射之圖案描繪裝置，其中經由設計使光照射在全掃描帶之順序，在掃描帶間之一部份之境界線，可以防止兩側之掃描帶之曝光時序發生大幅偏移，在全部之境界線中可以防止在光抗蝕劑層發生殘留膜。

但是，依照感光材料之特性，當分成2次進行光之照射，與利用相同光量之光進行一次照射之情況比較時，可以確認感光之程度變大。因此，在文獻1所揭示之手法中，在以先行之主掃描進行光之照射之區域和以後續之主掃描進行光之照射之區域之重複部份，亦即在藉由使將來自DMD之微小平面鏡群之光所導引到之照射區域群有通過2次而進行描繪之區域，感光之程度會比其他之區域高到不能容許之程度。

本發明所針對圖案描繪裝置，係使光照射在感光材料，用來在感光材料上描繪圖案，本發明之目的是在描繪圖案時，當在感光材料上存在有利用照射區域群之1次之通過進行描繪之區域和利用2次之通過進行描繪之區域之情況時，抑制在被描繪之圖案不均勻之產生。

本發明之圖案描繪裝置具備有：光照射部，用來將光照射在感光材料上；照射區域移動機構，用來使被上述光照射部照射光之照射區域群在上述感光材料上進行移動；和控制部，用來控制上述照射區域群之移動和對上述照射區域群之各個照射區域之光之照射，對上述感光材料上之各個位置使多個照射區域通過，並且藉由對上述各個位置照射光，而在上述感光材料上進行描繪；利用上述控制部之控制，控制從上述光照射部對先行照射區域群之光之照射，同時使上述先行照射區域群在主掃描方向平行地移動，藉以用來對上述感光材料上之先行條帶區域進行光之照射；經由控制從上述光照射部朝向後續照射區域群之光之照射，並且使上述後續照射區域群在上述主掃描方向平行地移動，用來對鄰接上述先行條帶區域且有部份重疊之後續條帶區域進行光之照射；在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域之非重複區域之各個位置，上述先行照射區域群或上述後續照射區域群係連續地以一定時間通過，在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域重疊之重複區域之各個位置，上述先行照射區域群和上述後續照射區域群通過之累計時間，比上述之一定時間為短。

依照本發明時，先行條帶區域和後續條帶區域重疊之重複區域之感光，可以與在非重複區域之感光成為相同之程度，利用此種方式可以抑制被描繪之圖案之不均勻。

亦可以使上述光照射部具備有空間光調變器，朝向上述先行照射區域群和上述後續照射區域群順序進行光之照射，亦可以使上述光照射部具備有2個之空間光調變器，以同樣之方式排列有多個之光調變元件，而以相對位置互相地固定；和上述2個之空間光調變器分別朝向上述先行照射區域群和上述後續照射區域群進行光之照射。

最好，在上述空間光調變器，使多個之光調變元件在矩形區域內以2次元排列，與上述多個光調變元件對應之上述感光材料上之多個區域，在互相垂直之列方向和行方向排列成矩形；和上述行方向對上述主掃描方向成為傾斜。利用此種方式，可以提高被描繪之圖案之解像度。更好是上述非重複區域之副掃描方向之幅度，等於排列成上述矩形之上述多個區域之上述列方向之邊投影在朝向上述副掃描方向之直線之長度，而可以利用較多之光調變元件進行描繪。

在本發明之較佳形態中，在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域之至少任一方之描繪時，使進行該描繪之空間光調變器之多個光調變元件中之與上述重複區域對應之光調變元件之一部份無效化；上述先行條帶區域和上述後續條帶區域之描繪時，與被致動之光調變元件對應之上述感光材料上之照射區域，分別成為上述先行照射區域群和上述後續照射區域群；和在上述重複區域和上述非重複區域之間之境界近旁，上述先行照射區域群和上述後續照射區域群通過上述重複區域之各個位置之累計時間，係越遠離上述境界越減少。另外在較佳形態中，在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域之至少任一方之描繪途中，與上述重複區域對應之光調變元件中之無效化元件之數目係被變更。利用此種方式，可以更進一層地抑制重複區域之不均勻之發生。

本發明亦針對圖案描繪方法，其使光照射在感光材料，而在感光材料上描繪圖案。

上述之目的和其他之目的、特徵、態樣和優點經由參照附圖之以下進行之本發明之詳細說明可以更加明白。

圖1表示本發明之第1實施形態之圖案描繪裝置1之構造，圖案描繪裝置1使光照射在基板9上之光抗蝕劑膜之感光材料，而在感光材料上描繪圖案。在圖案描繪裝置1設置具有2個之頭部20之光照射部2，各個頭部20連接到光源單元21。該2個之頭部20之相對位置係相對地被固定，藉由具有線性馬達之頭部移動機構32，在圖1中之X方向成為一體地移動。在圖1和以下之說明中，以頭部20之數目為2個者(或是著重在2個者)進行說明，但是頭部20亦可以設3個以上。

在光照射部2之下方設有用來保持基板9之載物台11，和用來使載物台11朝向圖1中之Y方向移動之具有線性馬達之載物台移動機構31，其中光照射部2，載物台移動機構31和頭部移動機構32連接到控制部4。

圖2表示1個之頭部20和光源單元21之內部構造。光源單元21具有用來將光射出之水銀燈等之光源211，來自光源211之光經由光纖212被導引到頭部20。頭部20具有作為空間調變器之數位微鏡裝置(以下稱為DMD)22，來自光纖212之光被DMD22反射，而導出被2次元空間調變之光射束。

具體來說，從光纖212射出之光經由柱型光學積分器(rod integrator)233，透鏡234和平面鏡235，被導引到平面鏡236，平面鏡236對該光射束進行集光，並且將其導引到DMD22。射入DMD22之光射束係以指定之入射角均一地照射在DMD22之微小平面鏡群。

在DMD22之各個微小平面鏡中，只由來自具有指定之ON狀態之姿勢之微小平面鏡之反射光所形成之經調變之光束(亦即，被空間調變之光射束)，射入到立方體分光器(cube beam splitter)241並被反射，利用縮放透鏡242調整倍率，將其導引到投影透鏡243。縮放透鏡242經由縮放用之致動器242a成為可以變化倍率，投影透鏡243成為可以利用自動聚焦(AF)用之致動器243a進行焦點對準。

然後，來自投影透鏡243之光射束，被導引到對微小平面鏡群成為光學式共軛之基板9上之區域。利用以上之方式，在圖案描繪裝置1，利用柱型光學積分器233、透鏡234、平面鏡235和平面鏡236構成照明光學系統23，用來將來自光源單元21之光，導引到DMD22，利用立方體分光器241，縮放透鏡242，和投影透鏡243構成投影光學系統24，用來將來自各個縮小平面鏡之光，縮小投影到基板9上。

另外，在立方體分光器241之上方配置有半平面鏡251，AF用之雷射二極體(LD)252和AF檢測用之感測器253，來自LD252之光透過半平面鏡251，經由立方體分光器241，縮放透鏡242和投影透鏡243照射在基板9，來自基板9之光在反方向前進，被半平面鏡251反射，而利用感測器253檢測。感測器253之輸出用在AF時之致動器243a之控制。

圖3表示DMD22。DMD22是空間光調變裝置，將1邊為14 μm弱之多個之微小平面鏡(以下總稱為「微小平面鏡群222」)以2次排列在矽基板221之上之矩形區域內(以下所說明者是在互相垂直之2個方向排列成M列N行)，依照寫入到與各個微小平面鏡對應之記憶單元之描繪資料(以下稱為「描繪單元資料」)，各個微小平面鏡利用靜電場作用可以個別地變更姿勢(傾斜角)。另外，使光沿著一平面以入射角24度射入，該平面係對垂直於DMD22之行方向形成45度之角度，而均一地照明微小平面鏡群222。DMD22實際上使用具有768列1024行之微小平面鏡，並被分割成為由48列1024行之微小平面鏡構成之16個之區域，每一個區塊可以各別被重設。

在DMD22，根據來自載物台移動機構31之編碼器信號，基板9對頭部20每次移動指定之微小距離(後面所述之描繪區域之間距)，被輸入來自圖1所示之控制部4之重設脈波，每次被輸入重設脈波時，各個微小平面鏡依照對應之描繪單元資料，以微小平面鏡面之對角線為軸，一齊傾斜成為ON狀態或OFF狀態之姿勢。利用此種方式，照射在DMD22之光射束將依照各個微小平面鏡之傾斜方向被反射，對基板9上之對應之照射區域進行光照射之ON/OFF。亦即，在記憶單元寫入表示ON資料之微小平面鏡，在接收到重設脈波時，射入到該微小平面鏡之光，被反射到立方體分光器241，光(微小之光射束)照射在對應之照射區域。另外，當微小平面鏡成為OFF狀態時，微小平面鏡將射入之光反射到與立方體分光器241不同之指定位置，對應之照射區域成為未被導引有光之狀態。利用以上之動作，多個之微小平面鏡分別具有作為多個之光調變元件之功能。

圖4表示與微小平面鏡群222對應之基板9之感光材料上之照射區域群6，亦即，表示以進行來自光照射部2之光照射(正確地說，光照射之ON/OFF控制)作為單位之區域之集合，1個之照射區域61對應到1個之微小平面鏡。DMD22在頭部20內被設置成傾斜，照射區域群6之行方向亦對後面所述之主描繪方向之Y方向成為傾斜。在以下之說明中，以大致沿著照射區域群6之2個排列方向中之主掃描方向之方向(與主掃描方向形成之角度較小之方向)稱為照射區域群6之行方向，以大致沿著副掃描方向(亦即，X方向)之另外一個方向稱為列方向。照射區域群6之行方向對應到微小平面鏡群222之行方向，照射區域群6之列方向對應到微小平面鏡群222之列方向。

另外，實際上DMD22之微小平面鏡群222之一部份被無效化，照射區域群6成為一部份欠缺之大致矩形形狀，其詳細部份將於後面說明。

在此處之照射區域群6因為對光照射部2成為被相對地固定，所以當利用控制部4之控制，以載物台移動機構31使載物台11移動時，照射區域群6在感光材料上，於圖1中之Y方向之主掃描方向相對地連續移動。另外，利用頭部移動機構32使頭部20移動，藉以用來在對主掃描方向垂直之副掃描方向(X方向)使照射區域群6間歇地移動。亦即，載物台移動機構31和頭部移動機構32在感光材料上使照射區域群6移動，而成為照射區域移動機構。在每次利用載物台移動機構31使照射區域群6之主掃描結束時，利用頭部移動機構32使照射區域群6移動到下一個之主掃描之開始位置。

圖5表示使照射區域61重疊在被固定在基板9上作為描繪單位之描繪區域620。依照上述之方式，因為照射區域61成為相對於頭部20之固定區域，所以經由使頭部20對基板9相對移動，而成為照射區域61在描繪區域620上移動。在圖5中，與DMD22之微小平面鏡對應之照射區域群6以二點鏈線表示，基板9上之描繪區域群以實線表示。另外，圖中只顯示描繪區域620和照射區域61之一部份。

描繪區域620是在X方向(副掃描方向)和Y方向(主掃描方向)之雙方以間距P排列之正方形區域，描繪區域620之間距P等於描繪之最小控制單位，亦等於在行方向鄰接之照射區域61之副掃描方向相關之中心間距離D。因此，各個描繪區域620在任一時點之光照射控制成為位於DMD22附近之任一照射區域61之中心(正確地說，為連續移動之途中之照射區域61之中心)，當照射區域61通過各個描繪區域620上時，以描繪區域620作為中心，依照與該描繪區域620對應之描繪單元資料進行光照射。另外，描繪區域620亦可以成為副掃描方向之間距和主掃描方向之間距不同之矩形區域。

在此處，當使列方向上互相鄰接之2個照射區域61之副掃描方向之中心間距離，等於描繪區域620之間距P之K倍之距離(亦即，在列方向鄰接之照射區域61間，內插K個之描繪區域620(另外，亦稱為K位址))之情況時，照射區域群6之列方向和X方向(副掃描方向)所形成之角θ成為(θ＝arctan(1/K))。因此，當如圖5所示在照射區域61間內插4位址之情況時，照射區域群6之形成角θ成為大約14度，照射區域61之間距R成為對描繪區域620之間距P乘以17之平方根之值。

其次，參照圖6和圖5，圖7及圖8用來說明圖案描繪裝置1在基板9上之感光材料描繪圖案之基本動作。在以下之圖案描繪裝置1之動作說明中，係以照明區域群6對描繪區域群在主掃描方向和副掃描方向進行移動者進行說明。

在圖案描繪時，首先，當照射區域群6開始主掃描，且照射區域群6到達描繪開始位置時(步驟S1、S2)，控制部4將重設脈波發信到DMD22，藉以用來使各個微小平面鏡成為與描繪單元資料對應之姿勢，對圖5所示之描繪區域620中位於各個照射區域61之中央之最初之掃描區域621進行光照射，亦即，對以各個描繪區域621作為中心之照射區域61進行控制光照射之ON/OFF之動作(步驟S3)。

另外，最初之光照射時之描繪單元資料係預先從控制部4發信到DMD22之各個微小平面鏡之記憶單元。另外，在步驟S3，除了對各個照射區域61之光照射之ON/OFF控制外，亦進行無效化控制，而強制微小平面鏡群222之一部份成為OFF狀態，其詳細之部份將於後面說明。

在重設脈波發信後，立即將圖5中之下一個描繪區域622之各個(鄰接於各個描繪區域621之(＋Y)側之描繪區域622)之對應描繪單元資料，發信到微小平面鏡之記憶單元，並且將其寫入到記憶單元。重設脈波之對DMD22之發信，與載物台移動機構31之使載物台11朝向主掃描方向之連續移動之動作係同步地進行。亦即，在第1次之重設脈波之後，在照射區域61朝向主掃描方向(在圖5中為(＋Y)方向)移動間距P之距離之時點，使下一個之重設脈波朝向DMD22發信，則各個微小平面鏡成為依照描繪單元資料之姿勢。利用此種方式，如圖7所示，利用第2次之重設脈波進行與描繪區域622對應之光照射。

照射區域群6通過感光材料上之各個描繪區域620之同時，重複進行對各個描繪區域620照射光之控制，利用第18次之重設脈波，以最初進行光照射之描繪區域621作為中心，進行第2度之光照射。圖8表示利用第18次之重設脈波進行光照射之情況。在圖8中經由變化平行斜線之方向用來區別只進行1次之光照射之描繪區域623和進行過2次之光照射之描繪區域624。

例如，在著重圖5所示之第1次之重設脈波之照射區域61a之對應描繪區域621a之情況時，如圖8所示，利用第18次之重設脈波，(圖5中之位於照射區域61a之(－Y)側)照射區域61b成為進行以描繪區域621a為中心之光照射。亦即，對於進行過與照射區域61a對應之光照射之描繪區域621a，從照射區域61a在DMD22之行方向((－Y)方向)離開有4個，在列方向((＋X)方向)離有1個之照射區域61b通過，再度進行與描繪區域621a對應之光照射。

實際上，在照射區域群6包含有多個之照射區域61，經由利用控制部4以高速重複控制照射區域群6之移動和照射區域群6之對各個照射區域61之光之照射，對於感光材料上之各個位置，使多個照射區域61通過。利用此種方式，可以在各個位置照射所希望之光量之光，用來在感光材料上描繪圖案。另外，使與微小平面鏡群222對應之感光材料上之多個區域之行方向，藉由對主掃描方向成為傾斜，可以使描繪區域620之間距小於照射區域群6之間距，而可以提高被描繪之圖案之解像度。

使照射區域群6移動和以高速重複照射控制，大致在照射區域群6到達描繪之停止位置時，停止照射控制(步驟S3、S4)，亦停止照射區域群6之主掃描(步驟S5)。利用以上之動作，在感光材料上之照射區域群6通過之區域，亦即，在主掃描方向延伸之條帶狀之區域(以下稱為「條帶區域」)，進行光之照射。在控制部4確認是否需要下一個之主掃描(步驟S6)，在要進行下一個之主掃描之情況時，使照射區域群6朝向副掃描方向移動(步驟S7)，而移動到下一個之主掃描之開始位置。

然後，使主掃描方向反轉成為(－Y)方向，重複進行步驟S1~S6。亦即，照射區域群6在(－Y)方向移動，而當到達描繪開始位置時(步驟S1、S2)，重複實行照射控制(步驟S3、S4)，當到達描繪停止位置時，停止照射控制(步驟S5)。利用此種方式，完成對下一個條帶區域之光照射。然後在進行描繪之情況時(步驟S6)，依照射區域群6進行副掃描(步驟S7)，而將主掃描方向反轉成為(＋Y)方向，實行步驟S1~S6，對下一個之條帶區域進行光之照射。利用以上之方式，在圖案描繪裝置1使主掃描方向反轉之同時，更一般之描繪時，與(＋Y)和/或(－Y)方向之主掃描方向平行的，使照射區域群6之主掃描重複進行，每次進行主掃描時，使照射區域群6在副掃描方向移動，用來在欲描繪之區域全體進行描繪。

圖9表示照射區域6之移動之情況。在圖9中以矩形表示照射區域群6，對已進行過描繪之條帶區域(以下稱為「先行條帶區域」)附加符號711，對描繪途中之後續條帶區域(以下稱為「後續條帶區域」)附加符號712。另外，在參照圖9和後面所述之圖10之說明中，所進行之說明是將圖案描繪裝置1實際進行之微小平面鏡群222之一部份之無效化加以忽視，而將照射區域群6作為完全之矩形。

如圖4所示，在照射區域群6，將照射區域61排列在互相垂直之列方向和行方向之矩形，行方向對主掃描方向形成傾斜。如圖9所示，先行條帶區域711和後續條帶區域712在副掃描方向((＋X)方向)離開距離A，在1次之間歇移動，照射區域群6之朝向副掃描方向之移動距離A，係小於以照射區域群6之副掃描方向之幅度W所規定之1個之條帶區域之幅度，先行條帶區域711和後續條帶區域712成為在副掃描方向具有一部份重疊之狀態。

圖10用來說明感光材料上之副掃描方向之位置，和副掃描前後之主掃描之照射區域群6之通過時間之關係。圖10之上段表示並排之先行條帶區域711(在先行條帶區域之幅度方向之範圍附加符號711)上之照射區域群6(以下稱為「先行照射區域群6a」)，和後續條帶區域712(在後續條帶區域之幅度方向之範圍附加符號712)上之照射區域群6(以下稱為「後續照射區域群6b」)。在圖10之下段以折線表示副掃描方向之各個位置和先行照射區域群6a及後續照射區域群6b之通過時間之關係。

如上述之方式，利用控制部4之控制，控制從光照射部2之頭部20對先行照射區域群6a之光之照射，並且使先行照射區域群6a在先行之主掃描方向上平行地移動，藉以用來對先行條帶區域711進行光之照射，然後，控制從頭部20對後續照射區域群6b之光之照射，並且使後續照射區域6b在主掃描方向平行地移動，藉以對鄰接於先行條帶區域711而且與其部份重疊之後續條帶區域712進行光之照射。以上之動作相當於進行2次之圖6之步驟S1~S5之動作，但是可以使2次之步驟S1~S5如後面所述地利用同一個之頭部20順序進行，亦可以利用不同之頭部20分別進行。

如圖10之上段所示，在圖案描繪裝置1，照射區域群6之間歇移動距離A，係等於使照射區域群6之列方向之平行邊(亦即，大約沿著副掃描方向之邊)投影在朝向副掃描方向之直線之長度。亦即，照射區域群6之間歇移動距離A，依照照射區域群6之列方向之平行邊之長度B，和照射區域群6之列方向和副描掃方向所形成之角θ，以(A＝B×cos θ)求得。另外，關於副掃描方向，先行條帶區域711和後續條帶區域712之重疊幅度C，係等於使照射區域群6之行方向之邊投影在朝向副掃描方向之直線之長度，使用先行照射區域群6a之副掃描方向之幅度W，以(C＝W－B×cosS θ)求得。

經由滿足(A＝B×cos θ)之關係，圖10之上段所示之先行照射區域群6a之右側之直角三角形之附加有符號731之區域，和後續照射區域6b之左側之直角三角形之附加有符號732之區域，成為重複通過先前條帶區域711和後續條帶區域712之重疊區域73(在圖10中之該區域之幅度方向之範圍附加符號73)。以下將區域73稱為「重複區域」。另外，先行照射區域群6a之左右之直角三角形以外之區域所通過之區域(在圖10中之附加有符號721之範圍而於主掃描方向延伸之區域)稱為非重複區域721，後續照射區域群6b之左右之直角三角形以外之區域所通過之區域(在附加有符號722之範圍而於主掃描方向延伸之區域)稱為非重複區域722。

如圖10之下段中之折線751所示，在先行條帶區域711之非重複區域721之各個位置，先行照射區域群6a連續通過之時間為一定，在重複區域73，從位置x1朝向位置x2之通過時間成為線性地減少。另外一方面，如折線752所示，在後續條帶區域712之非重複區域722之各個位置，後續照射區域群6b連續通過之時間與非重複區域721之情況相同地成為一定，在位置x1和位置x2之間，從位置x2朝向位置x1之通過時間成為線性地減少。

因此，在重複區域73，該先行照射區域群6a和後續照射區域群6b之累計通過時間，變成等於在非重複區域721、722，先行照射區域群6a或後續照射區域群6b之通過時間。另外，如圖5所示，照射區域61因為每4列通過同一掃描區域620，所以在照射區域群6為M列之情況時，在非重複區域721、722之各個位置，實質上通過M/4個之照射區域61，在重複區域73之各個位置，實質上分別通過2次之M/4個之照射區域61。其結果是在基板9之全體以各個描繪區域620作為中心以實現(M/4)色調之曝光。

另外，在列方向鄰接之照射區域61間以K位址代替4位址進行內插之情況，對於條帶區域711、712之非重複區域721、722通過(M/K)個(利用捨棄求得整數，以下亦同)之照射區域61，在重複區域73亦是利用1對之直角三角形之區域731、732通過(M/K)個之照射區域61，在基板9全體以各個描繪區域620作為中心，以實現(M/K)色調之曝光。

其次，說明利用圖案描繪裝置1之2個頭部20(以下將(－X)側者稱為「第1頭部20a」，將(＋X)側者稱為「第2頭部20b」)，在基板9上並行掃描2個之照射區域群6之情況。

圖11表示利用2個之頭部20對感光材料上之多個條帶區域71a、71b進行描繪之情況。條帶區域71a是利用第1頭部20a進行光照射之區域，條帶區域71b是利用第2頭部20b進行光照射之區域。如箭頭60a所示，與第1頭部20a對應之照射區域群6，在(＋Y)方向之主掃描方向移動之後，在(＋X)方向之副掃描方向移動，使主掃描方向反轉成為(－Y)方向，在(－Y)方向移動。然後，重複進行朝向副掃描方向之移動，主掃描方向之反轉，和朝向主掃描方向之移動，對多個之條帶區域71a順序地進行光之照射。

另外一方面，在第2頭部20b設有與第1頭部20a同樣之DMD22，第2頭部20b對第1頭部20a係被相對地固定。換言之，在具備有光照部2之2個空間調變器之DMD22，同樣地排列有多個之光調變元件，和2個DMD22之相對位置係被固定。因此，與第2頭部20b對應之照射區域群6如箭頭60b所示，與第1頭部20a對應之照射區域群6同樣地進行移動。亦即，重複地進行朝主掃描方向之移動，朝副掃描方向之移動，和主掃描方向之反轉，而對多個之條帶區域71b順序進行光之照射。符號60c表示各個照射區域群6之主掃描進行過奇數次之情況時之最後之主掃描之方向((＋Y)方向)，符號60d表示主掃描進行過偶數次之情況之最後之主掃描之方向((－Y)方向)。

在此處之多個之條帶區域71a中，在著重互相鄰接之1對之條帶區域71a之情況時，(－X)側之條帶區域71a對應到圖9和圖10之先行條帶區域711，(＋X)側之條帶區域71a對應到圖9和圖10之後續條帶區域712。另外，該等區域之重疊之重複區域73a對應到圖10之重複區域73。同樣地，在著重互相鄰接之1對之條帶區域71b之情況時，(－X)側之條帶區域71b對應到先行條帶區域，(＋X)側之條帶區域71b對應到後續條帶區域，該等區域之重疊區域成為重複區域73b。因此，在著重該等之條帶區域之情況時，1個之DMD22擔任作為空間光調變器之任務，係朝向先行照射區域群6a和後續照射區域群6b順序地照射光。

圖11所示之最(－X)側之(亦即，最初進行過光照射)條帶區域71b，和最(＋X)側之(亦即，最後進行過光照射)條帶區域71a，亦與圖10所示之2個條帶區域711、712同樣地，在重複區域73c部份地重疊，利用此種方式，2個照射區域群6通過重複區域73c之累計時間，將等於1個之照射區域群6通過非重複區域之時間。因此，條帶區域71b相當於先行條帶區域，條帶區域71a相當於後續條帶區域，可以成為圖10之條帶區域711、712被交換之狀態，在光照射部2，成為2個之DMD22朝向先行照射區域群6a和後續照射區域群6b分別照射光。

另外，最初進行描繪之條帶區域71a之(－X)側之區域74a，對應到照射區域群6之(－X)側之直角三角形，照射區域群6通過該區域74a之時間，因為未滿照射區域群6通過非重複區域之時間，所以未被利用在描繪。最後進行描繪之條帶區域71b之(＋X)側之區域74b亦同樣地未被利用在描繪。

依照以上之方式，在圖案描繪裝置，在利用同一頭部20進行描繪之條帶區域間之重複區域，和利用不同頭部20進行描繪之條帶區域間之重複區域，藉由使照射區域群6通過2次，使用2個之頭部20可以進行有效率之描繪，並且可以以高速描繪高精確度之圖案。

以上是以照射區域群6為矩形作為前提，用來說明圖案描繪裝置1之構造和動作，但是在依照感光材料使相同光量之光在短時間之期間一度進行照射之情況，和在具有空檔的時間分2次照射之情況，感光程戒會成為不同(通常是感光之程度變大)。因此，在此種感光材料之情況，利用圖案描繪裝置1，以圖11之同一頭部20重複在重複區域73a、73b，或利用不同頭部20在重複區域73c，重複以具有空檔的時間之光照射時，在重複區域感光之程度變成比其他之區域大，圖案中之線會部份地變粗，或圖案中會出現條紋狀之不均。

因此，在圖案描繪裝置1，當先行條帶區域和後續條帶區域之至少任一方之描繪時，在進行該描繪之DMD22之微小平面鏡群222(參照圖3)中，對於與重複區域對應之微小平面鏡群222之一部份，亦即，感光材料上之投影位置存在於重複區域上之微小平面鏡之一部份，使其無效化，用來強制使照射在重複區域之光量減少。利用此種方式，使重複區域之感光和非重複區域之感光成為相同程度，可以抑制所描繪之圖案不均勻之發生。

另外，微小平面鏡群222之一部份之無效化，是指將一部份之微小平面鏡強制維持在OFF狀態，利用一部份之微小平面鏡之無效化，成為使照射區域群6之形狀從矩形變更(或是組合與描繪無關之虛擬之照射區域和描繪所利用之有效照射區域61，成為與微小平面鏡群222對應之矩形之區域群)。另外，在圖案描繪裝置1，對於圖8所示之1個之描繪區域，因為進行光照射使多個之照射區域61重複通過，所以即使使微小平面鏡群222之一部份無效化，因為累積光量在主掃描方向係以均一之比例減少，所以對所描繪之圖案不會產生影響。

圖12A表示在圖11中之條帶區域71a、71b中，對最初和最後以外之部份進行光照射時之微小平面鏡群222之狀態，附加有符號223之部份是無效化之微小平面鏡，附加有符號220之其餘部份表示有效，亦即被致動之ON/OFF控制之微小平面鏡。

圖12B表示使用圖12A所示之微小平面鏡群222對先行條帶區域711和後續條帶區域712(對方對應到圖11中之條帶區域71a或71b)進行光之照射之情況，與圖10同樣地，上段表示照射區域群和條帶區域，下段以線75表示副掃描方向之各個位置之照射區域群之通過時間。另外，通過時間只顯示對應到先行條帶區域711之非重複區域721，兩個條帶區域間之重複區域(對應到圖11中之重複區域73a或73b，以下稱為「重複區域73a」)，和後續條帶區域712之非重複區域722之部份。在圖12B中，在主掃描方向延伸之非重複區域721，重複區域73a和非重複區域722，以附加有該等之符號之範圍表示。

在圖12B中，先行照射區域群6a和後續照射區域群6b，成為從矩形除去區域651(以下稱為「遮罩區域」)之形狀，遮罩區域651對應到圖12A之無效化之微小平面鏡223。亦即，在先行條帶區域和後續條帶區域之描繪時與被致動之光調變元件對應之感光材料上之照射區域，分別成為先行照射區域群6a和後續照射區域群6b。換言之，與微小平面鏡群222對應之感光材料上之區域群被排列在互相垂直之列方向和行方向成為矩形，並且行方向對主掃描方向成為傾斜，區域群中之用於描繪者構成照射區域群6，而未用於描繪者則構成遮罩區域651。

與後續照射區域群6b一起形成(亦即，接續)矩形之遮罩區域651被包含在重複區域73a，與先行照射區域6a一起形成矩形之遮罩區域651亦被包含在與(－X)側鄰接之條帶區域之重複區域。因此，在非重複區域721、722，先行照射區域群6a或後續照射區域群6b通過之時間，與圖10之情況相同成為一定。在以下之說明中，著重接續在後續照射群6b之遮罩區域651以進行說明，但是此處之後續照射區域群6b可以作為照射區域群6，而描繪圖11中之條帶區域71a、71b中之最初和最後以外之任意之條帶區域。

遮罩區域651成為接續在後續照射區域群6b之(－Y)側之邊之三角形，因此，遮罩區域651之主掃描方向之幅度，越離開非重複區域721、722和重複區域73a之境界730，成為越增大。但是，要更良好地進行描繪時，可以使遮罩區域651之最(＋Y)側(圖12B中之下側)之頂點不在重複區域73a之中央，而是稍微偏向非重複區域722側(在遮罩區域通過重複區域時，進行描繪之非重複區域側)。換言之，與無效化之微小平面鏡223對應之區域之在主掃描方向排列之個數，至少在重複區域73a和非重複區域721、722之間之境界730近旁，且越離開境界730越增大。遮罩區域651之大小和(＋Y)側之頂點之位置，則依照感光材料之特性被適當地變更。

在重複區域73a中，先行照射區域群6a通過之時間，在圖12B之下段，如附加符號7511之虛線所示，與圖10之情況同樣地，從位置x1朝向位置x2成為線性地減少，但是經由設置遮罩區域651，在重複區域73a，後續照射區域群6b通過之時間，如附加符號7521之虛線所示，在從位置x1朝向位置x2之途中，可以抑制增加之程度。其結果是如線75所示，在重複區域73a之各個位置，先行照射區域群6a和後續照射區域群6b通過之累計時間，變成比先行照射區域群6a或後續照射區域群6b通過非重複區域721、722之一定之時間短。另外，至少在重複區域73a和非重複區域721、722之間之境界730近旁，先行照射區域群6a和後續照射區域群6b通過重複區域73a之各個位置之累計時間，成為越離開境界730越減少。

其結果是照射在重複區域73a之光量，從描繪資料所示之光量被強制減少，使重複區域73a之感光與非重複區域721、722之感光成為相同之程度，而用來實現使描繪之品質成為良好。

圖13A表示對圖11中之最後之條帶區域71a進行光之照射時之微小平面鏡222之狀態，圖13B表示對最初之條帶區域71b進行光之照射時之微小平面鏡群222之狀態。在圖13A中，具有符號223之部份與圖12A之情況同樣地表示無效化之微小平面鏡，附加有符號224之部份更表示被無效化之微小平面鏡，附加有符號220之其餘之部份表示為有效，亦即，被致動ON/OFF控制之微小平面鏡。在圖13B中如符號220所示，使微小平面鏡群222之全體被致動。

圖13C表示使用圖13B所示之微小平面鏡群222對先行條帶區域711(對應到圖11之最(－X)側之條帶區域71b)照射光，使用圖13A所示之微小平面鏡群222對後續條帶區域712(對應到圖11之最(＋X)側之條帶區域71a)照射光之情況，上段表示照射區域群和條帶區域，下段以線75表示副掃描方向之各個位置之照射區域群之通過時間。通過時間只顯示先行條帶區域711之非重複區域721，兩個條帶區域間之重複區域73c和後續條帶區域712之非重複區域722之對應之部份。在圖13c中，對於在主掃描方向延伸之非複區721，重複區域73c和非重複區域722，以附加有該等符號之範圍表示。

在圖13C中，先行照射區域群6a為矩形，後續照射區域群6b成為從矩形除去遮罩區域651和另外一個之遮罩區域652之形狀，遮罩區域651對應到圖13A之無效化微小平面鏡223，遮罩區域652對應到無效化之微小平面鏡224。亦即，在對應到微小平面鏡群222之感光材料上之區域群中，被利用在描繪者構成先行照射區域群6a(或後續照射區域群6b)，未被利用在描繪者構成遮罩區域651、652。

遮罩區域651擔任與圖12B之遮罩區域651同樣之任務，在後續條帶區域712和(－X)側之先行條帶區域(圖中未顯示)之間之重複區域，可以實現與非重複區域721相同程度之感光程度。另外1個之遮罩區域652被包含在與(＋X)側之先行條帶區域711之間之重複區域73c。因此，在非重複區域721、722，照射區域6a、6b之通過時間與圖10之情況同樣地成為一定。

遮罩區域652接續在後續照射區域群6b之(＋Y)側之邊和(＋X)側之邊而成為直角三角形，利用此種方式，遮罩區域652主掃描方向之幅度，越離開非重複區域721、722和重複區域73c之境界730，成為越增大。另外，為進行更良好之描繪時，使遮罩區域652之最(－Y)側(圖13C中之上側)之頂點，不在重複區域73c之中央，而是稍微偏向非重複區域722側(在遮罩區域通過重複區域時，進行描繪之非重複區域側)。另外，遮罩區域651之大小和(－Y)側之頂點之位置依照感光材料之特性被適當地變更。

在重複區域73c，先行照射區域群6a通過之時間，如附加有符號7511之虛線所示，從位置x4朝向x3成為線性地減少，但是經由在與後續照射區域群6b之重複區域73c重疊之部份，設置遮罩區域652，在重複區域73c，後續照射區域群6b之通過時間，與圖12B之情況同樣地，如附加有符號7521之虛線所示，從位置x4朝向位置x3之途中，其增加被抑制。其結果是如線75所示，在重複區域73c之各個位置，先行照射區域群6a和後續照射區域群6b通過之累計時間，比先行照射區域群6a或後續照射區域群6b通過非重複區域721、722之一定之時間短。另外，至少在重複區域73c和非重複區域721、722之間之境界730之近旁，先行照料區域群6a和後續照射區域群6b通過重複區域73c之各個位置之累計時間，越離開境界730，成為越少。

其結果是對於利用第1頭部20a進行描繪之區域和利用第2頭部20b進行描繪之區域之間之重複區域73c，對其照射之光之光量，從表示描繪資料之光量被強制降少，在重複區域73c之感光和非重複區域721、722之感光可以成為相同程度，可以實現良好之描繪品質。特別是在重複區域73c，從先行照射區域群6a通過起到後續照射區域群6b通過止之時間成為極長(在1個之頭部20描繪n個之條帶區域之情況時，描繪時刻之差之平均成為描繪(n－1)個之條帶區域之時間)，在很多之感光材料，會造成重複區域和非重複區域之感光程度之差異，所以設置遮罩區域652之技術成為重要。

在實際之動作上，當進行最(－X)側之條帶區域71a之描繪時，為對於圖11所示之最(－X)側之區域74a不進行光之照射，所以與最(－X)側之條帶區域71b之描繪同樣地，如圖13B所示，利用有微小平面鏡群222。另外，在進行最(＋X)側之條帶區域71b之描繪時，為對於最(＋X)側之區域74b不進行光之照射，所以利用有圖13A所示之微小平面鏡群222。利用此種方式，2個頭部20之DMD22之遮罩區域經常成為相同。

圖14之方塊圖，用來表控制部4之1個之DMD22之控制構造。在控制部4對2個之DMD22之各個設有圖14所示之構造。控制部4具備有：記憶裝置411，用來記憶各種資訊；描繪資料記憶體412，用來記憶表示描繪圖案之全體(或大範圍之部份)之描繪資料；和遮罩資料記憶體413，用來記憶表示圖12A和圖13A所示之無效化之微小平面鏡之區域之遮罩資料；而在描繪資料記憶體412和遮罩資料記憶體413，可以從記憶裝置411讀出描繪資料和遮罩資料。

在描繪資料記憶體412連接有描繪資料緩衝器414，用來暫時記憶描繪資料中之1次之照射控制所使用之描繪資料，在遮罩資料記憶體413連接有遮罩資料緩衝器415，用來暫時記憶多個遮罩資料中之任一個。描繪資料緩衝器414和遮罩資料緩衝器415連接到合成兩資料(例如，求得兩資料之對應之值之邏輯積並進行合併)之合併電路416，合成後之描繪資料被記憶在微小平面鏡之各個記憶單元，作為描繪單元資料而發信到DMD22。

從描繪資料記憶體412經由描繪資料緩衝器414和合併電路416朝向DMD22，輸出描繪單元資料之控制，係利用資料輸出控制電路421實行，從遮罩資料記憶體413經由遮罩資料緩衝器415朝向合併電路416，轉送遮罩資料之控制，係利用遮罩資料控制電路422實行，資料輸出控制電路421和遮罩資料控電路422之動作利用時序電路423而成為同步。

圖15表示控制部4控制從光照射部2朝向感光材料之光照射之圖6中之步驟S3之流程。實際上圖15所示之動作係對2個之DMD22之各個並行地進行。

在1次之照射控制(步驟S3)，首先，從預先被記憶在描繪資料記憶體412之描繪資料中，指定與照射區域群6之位置對應之描繪資料，將該描繪資料讀出到描繪資料緩衝器414(步驟S31)。另外一方面，當已被記憶在遮罩資料緩衝器415之遮罩資料，與欲使用之遮罩資料不同之情況時，將被記憶在遮罩資料記憶器413之多個遮罩資料中之任一個，讀出到遮罩資料緩衝器415(步驟S32)。亦即，當被記憶在遮罩資料緩衝器415之資料，與欲使用之遮罩資料相同之情況時，不實行步驟S32。

例如，在對圖11之條帶區域71a、71b中最初者描繪之最初之照射控制中，將沒有遮罩區域存在之遮罩資料讀出到遮罩資料緩衝器415(參照圖13B)，在對第2號之條帶區域71a、71b描繪之最初之照射控制中，將只有圖12B所示之遮罩區域651存在之遮罩資料讀出到遮罩資料緩衝415(參照圖12A)。在對條帶區域71a、71b中最後者描繪之最初之照射控制中，將存在有圖13C所示之遮罩區域651、652之遮罩資料讀出到遮罩資料緩衝器415(參照圖13A)。對於其他之條帶區域之最初之照射控制，或各個條帶區域之第2次以後之照射控制，不進行遮罩資料之重寫。

被描繪資料緩衝器414和遮罩資料緩衝器415保持之描繪資料和遮罩資料，在合併電路416被合成，與遮罩區域對應之描繪單元資料被強制替換成為0。合成後之描繪資料在指定之時序，寫入到DMD22之各個微小平面鏡之記憶單元(步驟S33)。然後，在感光材料上移動之照射區域群6到達所希望之位置時，將來自控制部4之時序電路423之重設脈波輸入到DMD22，利用此種方式，各個微小平面鏡成為依照寫入到對應之記憶單元之描繪單元資料之姿勢，而變成ON狀態或OFF狀態(步驟S34)。這時，與遮罩區域對應之微小平面鏡必定成為OFF狀態，所以可以實現與遮罩區域對應之微小平面鏡實質上之無效化。

然後，從圖6所示之步驟S4快速地回到步驟S31，隨著微小平面群222之部份之無效化，在照射區域群6到達描繪停止位置之前，照射控制高速地重複。另外，可以變換描繪資料之讀出(步驟S31)和遮罩資料之讀出(步驟S32)之順序，亦可以同時進行。

以上所說明者是圖案描繪裝置1之構造和動作，在圖案描繪裝置1中，經由使DMD22之微小平面鏡群222之一部份無效化，用來強制減小對連續進行描繪之2個條帶區域之間之重複區域之光之照射量，藉以使在非重複區域和重複區域之感光程度成為相同之程度，而可以抑制在描繪圖案不均勻之發生。另外，被不同之頭部20鄰接描繪之2個條帶區域之重複區域，經由強制減小光之照射量，用來抑制重複區域之不均勻之發生。其結果是可以實現在感光材料上之描繪區域全體適當地描繪圖案。

圖16A表示與圖12A對應之其他之微小平面鏡群222，圖16B對應到圖12B，在同樣之部位附加相同之符號。在圖16A所示之微小平面鏡群222，於圖12A之微小平面鏡群222之情況之相反側(對角側)，設定無效化之微小平面鏡225。因此，如圖16B所示，在重複區域73a，成為在先行照射區域群6a設定遮罩區域653。利用此種方式，與圖12B之情況同樣地，如線75所示，在重複區域73a，先行照射區域群6a和後續照射區域群6b之累計通過時間，比非重複區域721、722之通過時間短。另外，累計通過時間成為最短之位置不在重複區域73a之中央，而是稍微偏向非重複區域721側(在遮罩區域通過重複區域時，進行描繪之非重複區域側)。

另外，圖17A和圖17B分別表示與圖13A和圖13B對應之其他之微小平面鏡群222，對圖11之條帶區域71a之最後者之光照射，使用圖17A之微小平面鏡群222，對條帶區域71b之最初者之光照射使用圖17B之微小平面鏡群222。圖17C對應到圖13C，在同樣之部位附加相同之符號。在圖17B所示之微小平面鏡群222中，除了圖16A所示之無效化之微小平面鏡225外，更使微小平面鏡226無效化，如圖17C所示，在先行照射區域群6a，除了遮罩區域653外，追加有遮罩區域654。遮罩區域653擔負與圖16B同樣之功能經由遮罩區域654，利用不同之頭部20照射光之條帶區域間之重複區域73c，先行照射區域群6a和後續照射區域群6b通過之累計時間，如線75所示，比對非重複區721、722之通過時間短。另外，累計通過時間最短之位置不在重複區域73c之中央，而是稍微偏向非重複區域722側。

依照以上之方式，遮罩區域之設置亦可以不以後續照射區域群6b，而是以先行照射區域群6a作為基準。

圖18表示遮罩區域之更另一實例。圖18所示之遮罩區域651用來代替圖12B之遮罩區域651，將圖12B之三角形之遮罩區域651之最(＋Y)側之頂點近旁之部位削除，成為梯形。另外，圖13C之遮罩區域652，圖16B和圖17C之遮罩區域653、654亦可以變成為梯形。依照此種方式，在重複區域和非重複區域之間之境界近旁，先行照射區域群6a和後續照射區域群6b通過重複區域之各個位置之累計時間，假如係越離開境界越減少(更正確地說，從一方之境界朝向另外一方之境界單調地增加，依照需要設置一定之區間，然後單調減少)時，可以將無效化之微小平面鏡設定在各種區域。無效化之微小平面鏡區域，經由重複進行實際之描繪和描繪結果之確認而決定。

其次說明本發明之第2實施形態之圖案描繪裝置。第2實施形態之圖案描繪裝置之構造和基本動作與第1實施形態之圖案描繪裝置1相同，只有所使用之遮罩資料和遮罩資料之變更時序成為不同。在以下之說明中參照與第1實行形態同樣之符號。

圖19是將圖11之各個條帶區域71a、71b，以在主掃描方向之每個一定之距離，分割成為多個之區塊。在圖19中，最左側之區域1、2、3、4、5表示利用最初之條帶區域71a進行光照射之區塊之順序，從左起之第2號之區塊6、7、8、9、10表示利用第2號之條帶區域71a進行光照射之區塊之順序，從左起之第3號之區塊11、12、13、14、15表示利用第3號之條帶區域71a進行光照射之區塊之順序。

在副掃描方向排列之區塊1、10，區塊2、9，…，區塊5、6中，照射時劇之差以區塊1、10為最大，在區塊5、6為最小。另外，在區塊10、11，區塊9、12，…，區塊6、15中，照射時刻之差以區塊10、11為最小，在區塊6、15為最大。因此，依照感光材料之性質，該時間差會對重複區域73a之感光程度造成差異之情況。因此，在第2實施形態之圖案描繪裝置1中，對每一個區塊，成為變更與重複區域對應之微小平面鏡中之無效之微小平面鏡之數目，亦即，成為變更遮罩區域之大小。

另外，塊(m－4)、(m－3)、(m－2)、(m－1)，m表示在最後之條帶區域71a進行描繪之順序，在條帶區域71a之數目為奇數之情況時，利用不同之頭部20進行光照射之條帶區域71b之區塊1、2、3、4、5之間之重複區域73c之照射時刻之差成為一定。在條帶區域71a之數目為偶數之情況時，在(－Y)側之1對之區塊產生最大之照射時刻之差，在(＋Y)側之1對之塊產生最小之照射時刻之差。

以上是參照該區塊以說明鄰接條帶區域間之照射時刻之差，圖20表示鄰接條帶區域間之照射時刻之差和Y方向之位置之一般之關係。圖20中之直線51表示利用同一頭部20進行光照射之第奇數號之條帶區域和下一個條帶區域之間之照射時刻之差，Y座標之值越大，照射時刻之差越減小。直線52表示利用同一頭部20進行光照射之第偶數號之條帶區域和下一個條帶區域之間之照射時刻之差，Y座標之值越大，照射時刻之差越增大。

符號53、54所示之直線表示利用不同之頭部20進行光照射之條帶區域間之照射時刻之差，當與直線51、52比較時，該照射時刻之差當然變大。在利用1個之頭部20對奇數個之條帶區域照射光之情況時，因為鄰接之2個條帶區域係利用不同之頭部20進行同方向之光照射，所以如符號53所示，在兩個條帶區域間之照射時刻之差成為一定。在利用1個之頭部20對偶數個之條帶區域進行光照射之情況時，因為鄰接之2個之條帶區域利用不同之頭部20在互反方向進行光照射，所以如符號54所示，在兩個條帶區域間之照射時刻之差，在Y座標之值越大時，成為越小。

圖21A~圖21E和圖22A~圖22E表示微小平面鏡群222之狀態，在無效化之微小平面鏡附加符號233a~223e和符號224，在有效(亦即被致動)之微小平面鏡附加符號220。圖21A~圖21E是將圖12A之微小平面鏡223之三角形區域之高度變更後之情況，圖22A~圖22E是將圖13A之微小平面鏡223之三角形區域之高度變更後之情況，而微小平面鏡224之區域未被變更。

圖23抽象地表示圖19所示之區塊和遮罩區域之關係，利用平行斜線表示對各個區塊進行光照射時之遮罩區域之大小。當對最初之條帶區域71a之區塊1~5進行光照射時，微小平面鏡群222之一部份不進行無效化。當對下一個之條帶區域71a之區塊6~10進行描繪時，微小平面鏡群222~順序地變更成為圖21A~圖21E所示之狀態。亦即，無效化之微小平面鏡之數目逐漸增加，感光材料上之遮罩區域增大，照射區域群6減少。利用此種方式，在區塊5、6間之重複區域之各個位置，往路和回路之照射區域群6通過之累計時間，比在非重複區域該照射區域群6通過之時間稍短，在區塊1、10間之重複區域之各個位置，往路和回路之照射區域群6通過之累計時間，大幅地比在非重複區域該照射區域群6通過之時間短。

其結果是在往路和回路之照射區域群6通過之時刻之差較小之區塊5、6間之重複區域之各個位置，進行感光之程度稍微減小，在往路和回路之照射區域群6通過之時刻之差較大之區塊1、10間之重複區域之各個位置，感光程度大幅地減小，因往路和回路之通過時刻之差引起而產生之感光不均勻，在重複區域全體可以實現適當之抑制。

同樣地，在區塊10、11間該照射區域群6之通過時刻之差較小，在區塊6、15間該照射區域群6之通過時刻之差較大，所以在對區塊11~15進行光照射時，微小平面鏡群222順序地變更成為圖21A~圖21E所示之狀態。

當對最後之條帶區域71a之區塊(m－4)、(m－3)、(m－2)、(m－1)，m進行光照射時，與圖13C之情況同樣地，為減小因利用不同之頭部20進行最初之掃描之條帶區域71b之區塊1~5之間之照射時刻之差所引起之感光程度之增大，順序地適用具有無效化之微小平面鏡224之圖22A~圖22E所示之狀態。

另外，當利用1個之頭部20進行光照射之條帶區域之數目為奇數之情況時，如上述方式之利用不同之頭部20進行光照射之2個之條帶區域間之照射時刻之差成為一定，如圖22A~圖22E所示，無效化之微小平面鏡224之範圍成為一定，但是在利用1個之頭部20進行光照射之條帶區域之數目為偶數之情況時，如圖20之直線54所示，因為利用不同之頭部20進行光照射之2個條帶區域間之照射時刻之差發生變化，所以圖22A~圖22E之微小平面鏡224之區域進行逐漸變化之變更。利用此種方式，在利用不同之頭部20進行光照射之2個條帶區域間之重複區域，可以實現更進一層抑制不均勻之發生。

自然地，如圖16B之情況，亦可以在先行條帶區域進行光照射時，使微小平面鏡群222之一部份無效化，和使無效化之微小平面鏡之數目，依照主掃描方向之位置而被變更。一般是至少在先行條帶區域和後續條帶區域之任一方之描繪途中，經由變更與重複區域對應之光調變元件中之無效化之元件之數目，用來實現更適當之圖案描繪。如圖18之情況，在無效化之微小平面鏡之區域為梯形之情況，準備依照區塊間之照射時刻之差而變更梯形之高度之遮罩資料。另外，將一個之條帶區域分割成之區塊之個數，係依照感光材料之特性而被適當地變更。

其次說明本發明之第3實施形態之圖案描繪裝置。圖24是方塊圖，用來表示與第3實施形態之圖案描繪裝置有關之DMD22之控制之構造，對應到第1實施形態之圖14。其他之裝置構造與第1實施形態相同，動作則與第2實施形態大致相同。

圖24所示之方塊圖，將圖14所示之方塊圖中之遮罩資料記憶體413替換成為第1遮罩資料記憶體413a和第2遮罩資料記憶體413b，並將遮罩資料緩衝器415替換成為第1遮罩資料緩衝器415a和第2遮罩資料緩衝器415b，而在合併電路416，則使來自第1遮罩資料緩衝器415a和第2遮罩資料緩衝器415b之遮罩資料，合成到來自描繪資料緩衝器414之描繪資料。其他之構成元件與圖14相同，並附加相同之符號。

如上述之方式，遮罩資料是表示無效化之微小平面鏡之區域之資料，亦是表示在感光材料上使照射區域群6之一部份欠缺之遮罩區域之資料。另外，無效化之微小平面鏡可以分成：如同圖12A、圖13A、圖16A和圖17B所示之微小平面鏡223、225，和如同圖21A~圖21E和圖22A~圖22E所示之微小平面鏡223a、223e，而對應到利用同一個頭部20照射光之條帶區域間之重複區域；和如同圖13A、圖17B和圖22A~圖22E所示之微小平面鏡224、226，而對應到利用不同之頭部20照射光之鄰接條帶區域間之重複區域。

因此，在第3實施形態之圖案描繪裝置1中，個別地使用：用來表示與利用同一頭部20描繪之條帶區域間之重複區域對應之無效化之微小平面鏡之遮罩資料(以下稱為「條帶間遮罩資料」)；和用來表示與利用不同之頭部20描繪之鄰接條帶區域間之重區域對應之無效化微小平面鏡之遮罩資料(以下稱為「頭部間遮罩資料」)。

圖25A~圖25E係將條帶間遮罩資料可視化之圖，矩形8對應到DMD22之微小平面鏡群222，區域81a~81e對應到無效化之微小平面鏡。在該等之條帶間遮罩資料直接適用於DMD22之情況，DMD22成為圖21A~圖21E所示之狀態。圖26係將頭部間遮罩資料可視化之圖，矩形8對應到DMD22之微小平面鏡群222，區域82對應到無效化之微小平面鏡。

在利用第3實施形態之圖案描繪裝置1，進行參照圖23所說明之描繪之情況時，首先，在第1遮罩資料緩衝器415a和第2遮罩資料緩衝器415b未存在有資料之狀態，或未存在有成為無效之微小平面鏡，遮罩資料從第1遮罩資料記憶體413a和第2遮罩資料記憶體413b轉送之狀態，對區塊1~5進行光照射。當對下一個之條帶區域71a之區塊6~10進行光照射時，將圖25A~圖25E所示之條帶間遮罩資料，從第1遮罩資料記憶體413a順序地轉送到第1遮罩資料緩衝器415a，微小平面鏡群222順序地變更成為圖21A~圖21E所示之狀態。其結果是無效化之微小平面鏡之數目逐漸增大，同時並進行描繪，抑制在重複區域之不均勻。然後，變更照射區域群6之主掃描方向，同時並重複進行同樣之作，對多個之條帶區域71a進行光照射。

當對多個條帶區域71a中之最後者進行光之照射時，亦即，當對區塊(m－4)、(m－3)、(m－2)、(m－1)，m進行光照射時，將圖26所示之頭部遮罩資料，從第2遮罩資料記憶體413b轉送到第2遮罩資料緩衝器415b，和將圖25A~圖25E所示之條帶間遮罩資料，從第1遮罩資料記憶體413a順序轉送到第1遮罩資料緩衝器415a。然後藉由在描繪資料合成2個之遮罩資料，用來將微小平面鏡群222順序地變更成為圖22A~圖22E所示之狀態。利用此種方式，與第2實施形態同樣地，在利用不同之頭部20所描繪之鄰接條帶區域間之重複區域，亦可以實現抑制該不均勻之發生。

如以上所說明之方式，在第3實施形態之圖案描繪裝置1中，因為遮罩資料之準備分成條帶間遮罩資料和頭部間遮罩資料，所以遮罩資料之量可以減少。

以上已說明本發明之實施形態，但是本發明並不只限定為上述之實施形態，而是可以有各種之變更。

例如，圖案描繪裝置1之頭部20亦可以設置3個以上，亦可以設置1個。圖案描繪裝置1內之空間光調變器不只限於DMD22，亦可以採用多通道之液晶快門或可以高速閃爍之多個光源等之各種空間光調變器。使照射區域群6移動之機構亦可以使用使載物台11或光照射部2之任一方在主掃描方向和副掃描方向移動之機構。另外，亦可以在鼓輪之側面保持感光材料，經由使鼓旋轉用來進行照射區群之主掃描，並使多個之頭部平行於旋轉軸地移動，用來進行照射區域群之副掃描。

在上述之實施形態中，所說明者是使無效化之微小平面鏡之區域成為三角形狀或梯形，但是假如可以使先行照射區域群6a和後續照射區域群6b通過之累計時間在重複區域內變短時，亦可以如圖27A所示，使無效化之微小平面鏡227成散佈化狀，亦可以如圖27B所示，使無效化之微小平面鏡228被設定為條紋化狀。

另外，在對先行照射區域群6a之光之照射控制和對後續照射區域群6b之光之照射控制之雙方，亦可以在微小平面鏡群222設定無效化之微小平面鏡。亦即，在先行條帶區域和後續條帶區域之至少一方之描繪時，在進行該描繪之DMD22之微小平面鏡群222中，經由使與重複區域對應之微小平面鏡之一部份無效化，用來實現對重複區域之適當之描繪。

在上述之實施形態中，無效化之微小平面鏡只成為與重複區域對應之微小平面鏡之一部份，但是亦可以例如，在感光材料為高感度之情況時，將微小平面鏡群222中之多列之微小平面鏡強制無效化，與重複區域對應之微小平面鏡之一部份更被無效化。在此種情況亦是在對先行條帶區域和後續條帶區域之光之照射時，使與被致動之微小平面鏡對應之感光材料上之照射區域分別成為先行照射區域群和後續照射區域群。

在上述之實施形態中，與微小平面鏡群222對應之感光材料上之多個區域，被排列在列方向和行方向，行方向對主掃描方向形成傾斜，但是即使在沒有傾斜之情況，亦可以利用微小平面鏡群222之一部份之無效化。例如，使排列方向未傾斜之先行照射區域群和後續照射區域群，以在副掃描方向一部份重疊之方式進行主掃描，經由使在重複區域之先行照射區域群和後續照射區域群之主掃描方向之長度成為極短(例如，成為非重複區域之主掃描方向之長度之1/2弱)，而可以用來使在重複區域之各個位置之先行照射區域群和後續照射區域群通過之累計時間，比在非重複區域之各個位置之照射區域群通過之時間短。

在上述之實施形態中，使非重複區域之副掃描方向之幅度，等於與微小平面鏡群222對應之感光材料上之矩形區域群之列方向之邊，投影在朝向副掃描方向之直線之長度，藉以用來在重複區域之各個位置，實現與微小平面鏡群222對應之區域群(照射區域群6與遮罩區域之和)通過之累計時間容易成為一定，利用此種方式，可以容易進行無效化之微小平面鏡之設定。

另外一方面，在圖案描繪裝置1，非重複區域之幅度(條帶區域之間距)亦可以比上述實施形態之情況為短。圖28表示使條帶區域之間距變短之實例。在圖28中，符號A是條帶區域之間距，亦即，照射區域群6之間歇移動距離，符號W表示照射區域群6之幅度，亦即，條帶區域之幅度。在與微小平面鏡群222對應之矩形之區域，設定有接續在行方向之邊之4個之直角三角形之第1遮罩區域653，在符號73d所示之範圍，在主掃描方向延伸之區域成為重複區域。另外，在先行照射區域群6a，設定有與重複區域73d重疊之菱形之第2遮罩區域654，在重複區域73d之各個位置之先行照射區域群6a和第2遮罩區域654通過之時間，成為在非重複區域之各個位置之先行照射區域群6a通過之時間之一半，在重複區域73d之各個位置之後續照射區域群6b通過之時間，亦成為在非重複區域之各個位置之後續照射區域群6b通過之時間之一半。利用此種方式，在重複區域73d之各個位置之先行照射區域群6a和後續照射區域群6b通過之累計時間，比在非重複區域之各個位置之照射區域群通過之時間短，而用來實現適當之描繪。

依照上述之方式，與被致動之微小平面鏡對應之照射區域群可以成為各種形狀，照射區域群與遮罩區域之和亦可以不成為矩形。自然地，在微小平面鏡群222被排列在矩形區域內之情況，使與微小平面鏡群222對應之感光材料上之區域群之列方向之邊，投影在朝向副掃描方向之直線之長度，成為非重複區域之幅度，藉以可以利用多個之微小平面鏡進行描繪。另外，經由將遮罩區域設定成只與重複區域重疊，可以利用更多之微小平面鏡進行描繪。

另外，感光材料並不只限於光抗蝕劑膜，只要是能夠對光之照射產生反應者亦可使用，例如，將光之照射反應成為熱之材料。

利用圖案描繪裝置1進行描繪之對象物，可以採用塗布有感光材料之各種之基板，例如，印刷佈線基板，印刷佈線基板用之原板，半導體基板，平面顯示裝置用之玻璃基板，焊接印刷用之金屬遮罩用之基板等之塗布有感光材料者。另外，描繪圖案亦可以為網點等之影像之圖案，例如，在影像排版機(image setter)，以當銀鹽等之感光材料描繪影像之圖案之情況時，亦可以利用上述之技術。

上面已詳細描述本發明，但上述之說明只作舉例用，不用來限制本發明。因此，在不脫離本發明之範圍內可以有多種之變化和態樣係可以被理解。

1．．．圖案描繪裝置

2．．．光照射部

4．．．控制部

6．．．照射區域群

6a．．．先行照射區域群

6b．．．後續照射區域群

8、222．．．微小平面鏡群

9．．．基板

11．．．載物台

20．．．頭部

20a．．．第1頭部

20b．．．第2頭部

21．．．光源單元

22．．．DMD

23．．．照明光學系統

24．．．投影光學系統

31．．．載物台移動機構

32．．．頭部移動機構

61．．．照射區域

61a、61b．．．照射區域

71a、71b．．．條帶區域

73、73a、73b、73c、73d．．．重複區域

81a~81e．．．區域

82．．．區域

211．．．光源

212．．．光纖

220．．．致動化之微小平面鏡群

221．．．矽基板

223、224、225、226．．．微小平面鏡

223a~223e、223．．．無效化之微小平面鏡群

224．．．無效化之微小平面鏡群

225、226．．．無效化之微小平面鏡群

227、228．．．微小平面鏡

233．．．柱型光學積分器

234．．．透鏡

235、236．．．平面鏡

241．．．立方體分光器

242．．．縮放透鏡

242a．．．縮放用致動器

243．．．投影透鏡

243a．．．自動聚焦(AF)用致動器

251．．．半平面鏡

252．．．雷射二極體(LD)

253．．．感測器

411．．．記憶裝置

412．．．描繪資料記憶體

413．．．遮罩資料記憶體

413a．．．第1遮罩資料記憶體

413b．．．第2遮罩資料記憶體

414．．．描繪資料緩衝器

415．．．遮罩資料緩衝器

415a．．．第1遮罩資料緩衝器

415b．．．第2遮罩資料緩衝器

416．．．合併電路

421．．．資料輸出控制電路

422．．．遮罩資料控制電路

423．．．時序電路

620、622、623、624．．．描繪區域

621．．．描繪區域

621a．．．描繪區域

651、652．．．遮罩區域

653．．．第1遮罩區域

654．．．第2遮罩區域

711．．．先行條帶區域

712．．．後續條帶區域

721、722．．．非重複區域

730．．．境界

731．．．直角三角形區域

732．．．直角三角形區域

圖1表示圖案描繪裝置之構造。

圖2表示頭部和光源單元。

圖3表示DMD。

圖4表示照射區域群。

圖5表示使照射區域和描繪區域重疊。

圖6表示圖案描繪之基本動作之流程。

圖7和圖8表示描繪途中之照射區域和描繪區域。

圖9表示照射區域群之移動之情況。

圖10表示副掃描方向之位置和照射區域之通過時間之關係。

圖11表示在感光材料上之多個條帶區域進行描繪之情況。

圖12A表示微小平面鏡群之狀態，圖12B表示對先行條帶區域和後續條帶區域進行光照射之情況。

圖13A和圖13B表示微小平面鏡群之狀態，圖13C表示對先行條帶區域和後續條帶區域進行光照射之情況。

圖14是方塊圖，用來表示DMD之控制之構造。

圖15表示照射控制之流程。

圖16A表示微小平面鏡群之狀態，圖16B表示對先行條帶區域和後續條帶區域進行光照射之情況。

圖17A和圖17B表示微小平面鏡群之狀態，圖17C表示對先行條帶區域和後續條帶區域進行光照射之情況。

圖18表示遮罩區域之另一實例。

圖19表示將條帶區域分割成為區塊。

圖20表示鄰接條帶區域間之照射時刻之差和Y方向之位置之關係。

圖21A至圖21E和圖22A至圖22E表示微小平面鏡群之狀態。

圖23表示區塊和遮罩區域之關係。

圖24是方塊圖，用來表示DMD之控制之另一構造。

圖25A至圖25E表示條帶間遮罩資料。

圖26表示頭部間遮罩資料。

圖27A表示微小平面鏡群之狀態之另一實例。

圖27B表示微小平面鏡群之狀態之更另一實例。

圖28表示先行照射區域群和後續照射區域群之另一實例。

6a．．．先行照射區域群

6b．．．後續照射區域群

73a．．．重複區域

651．．．遮罩區域

711．．．先行條帶區域

712．．．後續條帶區域

721．．．非重複區域

722．．．非重複區域

730．．．境界

Claims

一種圖案描繪裝置，係使光照射在感光材料而在上述感光材料上描繪圖案者，其具備有：光照射部，用來將光照射在感光材料上；照射區域移動機構，用來使被上述光照射部照射光之照射區域群在上述感光材料上進行移動；和控制部，用來控制上述照射區域群之移動和對上述照射區域群之各個照射區域之光之照射，使多個照射區域通過上述感光材料上之各個位置，並且對上述各個位置照射光，藉此在上述感光材料上進行描繪；上述光照射部具備有空間光調變器；在上述空間光調變器中，使多個光調變元件在矩形區域內以二次元排列，對應於上述多個光調變元件之上述感光材料上之多個區域，係在互相垂直之列方向和行方向排列成矩形；上述行方向係相對於上述主掃描方向傾斜；上述多個光調變元件係姿勢可以個別變更之多個微小平面鏡；利用上述控制部之控制，控制從上述空間光調變器對先行照射區域群之光之照射，並且使上述先行照射區域群在上述主掃描方向平行地移動，藉此對上述感光材料上之先行條帶區域進行光之照射，並控制從上述空間光調變器對後續照射區域群之光之照射，並且使上述後續照射區域群在上述主掃描方向平行地移動，藉此於副掃描方向對鄰接於上述先行條帶區域且有部份重疊之後續條帶區域進行光之照射；在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域之描繪時，與被致動之光調變元件對應之上述感光材料上之照射區域，分別為上述先行照射區域群和上述後續照射區域群；在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域之非重複區域之各個位置，上述先行照射區域群或上述後續照射區域群連續地以一定時間通過；在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域重疊之重複區域之各個位置，在將上述先行照射區域群和上述後續照射區域群通過之累計時間設為上述一定時間時，被致動之光調變元件之一部分在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域之至少任一方之描繪時被無效化，藉此使上述累計時間較上述一定時間短。
如申請專利範圍第1項之圖案描繪裝置，其中，上述光照射部進一步具備與上述空間光調變器相同之其他空間光調變器，上述其他空間光調變器係相對於上述空間光調變器而位於上述副掃描方向，並使上述空間光調變器與上述其他空間光調變器之相對位置固定；藉由上述空間光調變器，對排列在上述副掃描方向之多個之條帶區域依序進行光之照射，彼此鄰接之各對之條帶區域之其一方為上述先行條帶區域，另一方為上述後續條帶區域；藉由上述其他空間光調變器，與上述空間光調變器同樣地對排列在上述副掃描方向之多個之條帶區域依序進行光之照射，彼此鄰接之各對之條帶區域之其一方為上述先行條帶區域，另一方為上述後續條帶區域；最後被上述空間光調變器照射光之最終條帶區域，係鄰接於最初被上述其他空間光調變器照射光之前頭條帶區域、且部分重疊；上述前頭條帶區域及上述最終條帶區域之描繪時，與被致動之光調變元件對應之上述感光材料上之照射區域，分別設為前頭照射區域群和最終照射區域群；在上述前頭條帶區域及上述最終條帶區域中之非重複區域之各個位置，上述前頭照射區域群或上述最終照射區域群連續地以上述一定時間通過；在上述前頭條帶區域和上述最終條帶區域重疊之重複區域之各個位置，在將上述前頭照射區域群和上述最終照射區域群通過之其他累計時間設為上述一定時間時，被致動之光調變元件之一部分在上述前頭條帶區域和上述最終條帶區域之至少任一方之描繪時被無效化，藉此使上述其他累計時間較上述累計時間短。
如申請專利範圍第1或2項之圖案描繪裝置，其中，上述非重複區域之上述副掃描方向之幅度，係等於將排列成上述矩形之上述多個區域之上述列方向之邊投影在朝向上述副掃描方向之直線之長度。
如申請專利範圍第3項之圖案描繪裝置，其中，在上述重複區域和上述非重複區域之間之境界近旁，上述先行照射區域群和上述後續照射區域群通過上述重複區域之各個位置之上述累計時間，係越遠離上述境界越減少。
如申請專利範圍第1、2及4項中任一項之圖案描繪裝置，其中，在上述多個光調變元件中，只有與上述重複區域對應之光調變元件之一部份被無效化。
如申請專利範圍第3項之圖案描繪裝置，其中，在上述多個光調變元件中，只有與上述重複區域對應之光調變元件之一部份被無效化。
如申請專利範圍第1、2及4項中任一項之圖案描繪裝置，其中，在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域之至少任一方之描繪途中，與上述重複區域對應之光調變元件中無效化元件之數目係被變更。
如申請專利範圍第3項之圖案描繪裝置，其中，在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域之至少任一方之描繪途中，與上述重複區域對應之光調變元件中無效化元件之數目係被變更。
如申請專利範圍第5項之圖案描繪裝置，其中，在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域之至少任一方之描繪途中，與上述重複區域對應之光調變元件中無效化元件之數目係被變更。
如申請專利範圍第6項之圖案描繪裝置，其中，在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域之至少任一方之描繪途中，與上述重複區域對應之光調變元件中無效化元件之數目係被變更。
一種圖案描繪方法，係使被來自光照射部之光所照射之照射區域群在感光材料上移動，並且控制對上述照射區域群之各個照射區域之光之照射，使多個之照射區域通過上述感光材料上之各個位置，並且對上述各個位置照射光，藉此在上述感光材料上描繪圖案者；其中，上述光照射部具備有空間光調變器；在上述空間光調變器中，使多個光調變元件在矩形區域內以二次元排列，對應於上述多個光調變元件之上述感光材料上之多個區域，係在互相垂直之列方向和行方向排列成矩形；上述行方向係相對於上述主掃描方向傾斜；上述多個光調變元件係姿勢可以個別變更之多個微小平面鏡；該圖案描繪方法具備有：控制從上述空間光調變器對先行照射區域群之光之照射，並且使上述先行照射區域群在上述主掃描方向平行地移動，藉此對上述感光材料上之先行條帶區域進行光之照射之步驟；和控制從上述空間光調變器對後續照射區域群之光之照射，並且使上述後續照射區域群在上述主掃描方向平行地移動，藉此對鄰接於上述先行條帶區域並且有部份重疊之後續條帶區域進行光之照射之步驟；在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域之描繪時，與被致動之光調變元件對應之上述感光材料上之照射區域，分別為上述先行照射區域群和上述後續照射區域群；在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域之非重複區域之各個位置，上述先行照射區域群或上述後續照射區域群以一定之時間連續地通過；在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域重疊之重複區域之各個位置，在將上述先行照射區域群和上述後續照射區域群通過之累計時間設為上述一定時間時，被致動之光調變元件之一部分在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域之至少任一方之描繪時被無效化，藉此使上述累計時間比上述之一定之時間為短。
如申請專利範圍第11項之圖案描繪方法，其中，在上述先行條帶區域和上述後續條帶區域之至少任一方之描繪途中，與上述重複區域對應之光調變元件中無效化元件之數目係被變更。