WO2006129582A1 - 描画装置及び描画方法 - Google Patents

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Katsuto Sumi
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    • G03F7/70216—Mask projection systems
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    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Definitions

  • the present invention relates to a drawing apparatus and a drawing method that include a drawing head that relatively moves in a predetermined scanning direction along a drawing surface, and draws on the drawing surface based on drawing data.
  • the DMD is a mirror device in which a number of micromirrors that change the angle of the reflecting surface in response to a control signal are two-dimensionally arranged on a semiconductor substrate such as silicon.
  • the exposure head equipped with this DMD is placed on the exposure surface. By performing relative movement in the scanning direction along the line, image exposure for a desired range is performed.
  • DMD micromirrors are arranged so that the row direction of each row and the row direction of each column are orthogonal to each other.
  • the scanning line interval becomes close and the resolution can be increased.
  • the scanning speed affects the productivity of the exposure apparatus, there is a limit to the adjustable range.
  • the modulation speed of the spatial light modulator is determined by the control circuit constituting the exposure apparatus and the number of drawing elements used for drawing! /
  • a general object of the present invention is to easily realize the isotropic resolution of a drawn image to obtain an image product.
  • An object of the present invention is to provide a drawing apparatus and a drawing method capable of improving quality.
  • a main object of the present invention is to provide a drawing apparatus and a drawing method capable of improving the image quality without sacrificing the drawing efficiency.
  • Another object of the present invention is to provide a drawing apparatus and a drawing method capable of improving the image quality without requiring high functionality from the apparatus.
  • FIG. 1 is an external perspective view of an exposure recording apparatus of the present embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of an exposure head in the exposure recording apparatus of the present embodiment.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view showing a configuration of a digital microphone aperture mirror device (DMD) used for an exposure head in the exposure recording apparatus of the present embodiment.
  • DMD digital microphone aperture mirror device
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the exposure head in the exposure recording apparatus of the present embodiment and the sheet film positioned on the exposure stage.
  • FIG. 5 is an explanatory view of the relationship between the exposure head and the exposure area on the sheet film in the exposure recording apparatus of the present embodiment.
  • FIG. 6 is a control circuit block diagram of the exposure recording apparatus of the present embodiment.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of a relationship between a DMD used for an exposure head in the exposure recording apparatus of the present embodiment and a drawing point formed on the substrate by the DMD.
  • FIG. 1 shows a flatbed exposure recording apparatus 10 which is a drawing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the exposure recording apparatus 10 includes a surface plate 14 that is extremely deformed and supported by a plurality of legs 12.
  • an exposure stage 18 is indicated by an arrow Y via two guide rails 16. It is installed so that it can reciprocate in the direction. Note that a rectangular substrate F coated with a photosensitive material is sucked and held on the exposure stage 18.
  • a gate-shaped column 20 is installed so as to straddle the guide rail 16.
  • Cameras 22a and 22b for capturing images including alignment marks 60a to 60d formed at predetermined positions on the substrate F are fixed to one side of the column 20, and the other side of the column 20 is fixed to the other side of the column 20.
  • the scanner 26 in which a plurality of exposure heads 24a to 24j (drawing heads) for exposing and recording images on the substrate F is positioned and fixed is fixed.
  • CCD cameras 22a and 22b Strobes 64a and 64b are attached through rod lenses 62a and 62b. The strobes 64a and 64b irradiate the imaging areas of the CCD cameras 22a and 22b with illumination light having infrared light power that does not expose the substrate F.
  • the exposure heads 24a to 24j are arranged in a zigzag pattern in two rows in a direction orthogonal to the moving direction of the substrate F (arrow Y direction).
  • FIG. 2 shows the configuration of each of the exposure heads 24a to 24j.
  • laser beams LB output from a plurality of semiconductor lasers constituting the light source unit 28 are combined and introduced into the exposure heads 24 a to 24 j via the optical fiber 30.
  • a rod lens 32, a reflection mirror 34, and a digital micromirror device (DMD) 36 are arranged in this order.
  • each micromirror 40 tilts in a predetermined direction centered on the diagonal line according to the state of the signal, and the on / off state of the drawing pixel is realized according to the tilted state. Is done.
  • micromirrors 40 In the emission direction of the laser beam LB reflected by the on-state micromirror 40, there are a number of micromirrors 40 corresponding to the first imaging optical lenses 44, 46 and DMD36 which are magnification optical systems.
  • a microlens array 48 provided with lenses and second imaging optical lenses 50 and 52, which are zoom optical systems, are arranged in this order.
  • micro-capacitor arrays 54 and 56 are provided for removing stray light and adjusting the laser beam LB to a predetermined diameter.
  • the DMD 36 incorporated in each exposure head 24a to 24j is set in a state inclined at a predetermined angle with respect to the scanning direction (arrow Y direction) that realizes a high resolution. Is done. That is, by inclining the DMD 36 with respect to the scanning direction of the substrate F, the interval with respect to the direction (arrow X direction) perpendicular to the scanning direction of the micromirrors 40 constituting the DMD 36 is narrowed. The resolution of images recorded in the X direction can be increased. As will be described later, the resolution in the arrow Y direction is adjusted by the number of elements of the micromirrors 40 arranged in the direction close to the arrow Y direction. Exposure heads 24a to 2 The exposure areas 58a to 58j that are exposed at a time by 4j are set so as to overlap in the direction of the arrow X so that there is no I-gap between the exposure heads 24a to 24j.
  • FIG. 6 is a block diagram of the main components of the control circuit of the exposure recording apparatus 10.
  • the control unit 42 that controls the exposure recording apparatus 10 includes a synchronization signal generation unit 68 that generates a synchronization signal based on the position data of the exposure stage 18 detected by the encoder 66, and an exposure stage based on the generated synchronization signal.
  • An exposure stage drive unit 70 that moves 18 in the scanning direction, a drawing data storage unit 72 that stores drawing data of an image drawn on the substrate F, and modulation control of the SRAM cell 38 of the DMD 36 based on the synchronization signal and the drawing data
  • a DMD modulation unit 74 for driving the micromirror 40.
  • the exposure recording apparatus 10 of the present embodiment is basically configured as described above. Next, the operation thereof will be described.
  • control unit 42 controls the exposure stage drive unit 70 and moves the exposure stage 18 along the guide rail 16 of the surface plate 14 to the scanner 26 side. Then, images including the alignment marks 60a to 60d formed on the substrate F are picked up by the CCD cameras 22a and 22b.
  • the control unit 42 calculates position correction data for the exposure stage 18 of the substrate F from the position data of the exposure stage 18 detected by the encoder 66 and the position data of the captured alignment marks 60a to 60d.
  • control unit 42 moves the exposure stage 18 in the scanning direction (arrow Y direction) on the CCD camera 22a, 22b side, and starts exposure recording of the image on the substrate F by the scanner 26.
  • the laser beam LB output from the light source unit 28 is introduced into the exposure heads 24 a to 24 j via the optical fin 30.
  • the introduced laser beam LB enters the DMD 36 from the rod lens 32 via the reflection mirror 34.
  • the drawing data read from the drawing data storage unit 72 and corrected for the drawing position by the position correction data is supplied to the DMD modulation unit 74.
  • the DMD modulator 74 supplies drawing data to the DMD 36 based on the synchronization signal supplied from the synchronization signal generator 68 according to the position data of the exposure stage 18 detected by the encoder 66.
  • the DMD 36 drives each micromirror 40 according to the supplied drawing data.
  • the laser beam LB selectively reflected in a desired direction by the micromirrors 40 constituting the DMD 36 is expanded by the first imaging optical lenses 44 and 46, and then the microcapacitor array 54 and the microlens. It is adjusted to a predetermined diameter via the array 48 and the micro aperture array 56, and then adjusted to a predetermined magnification by the second imaging optical lenses 50 and 52 and guided to the substrate F.
  • the exposure stage 18 moves along the surface plate 14, and a plurality of exposure heads 24a to 24a arranged on the substrate F in a direction orthogonal to the moving direction of the exposure stage 18 (arrow Y direction). 2 4j renders a desired two-dimensional image.
  • the resolution in the arrow X direction and the arrow Y direction can be easily made isotropic by appropriately adjusting the number of elements of the micromirror 40 used for drawing. Therefore, the adjustment method will be described with reference to FIG.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of the relationship between the DMD 36 constituted by a plurality of micromirrors 40 and the drawing point 76 formed on the substrate F by each micromirror 40.
  • the DMD 36 is set to be inclined at a predetermined angle with respect to the substrate F in order to increase the resolution of the drawn image in the arrow X direction.
  • the arrangement direction of the micromirrors 40 arranged in the direction close to the arrow Y direction which is the scanning direction of the substrate F is defined as the arrangement direction ⁇ y direction
  • the tilt direction ⁇ in the arrow y direction measured counterclockwise from the arrow X direction is defined as the tilt angle of the DMD 36, where the arrangement direction is the X direction.
  • the inclination angle ⁇ is set to a value close to 90 °.
  • the number of drawing data modulated by the DMD modulation unit 74 and transferred to the DMD 36 ⁇ Nd is the transfer rate per unit time ⁇ t as ⁇ NdZ ⁇ t, and the arrow Y on the substrate F
  • the resolution ⁇ which is the interval between the drawing points 76 recorded in the arrow Y direction is
  • the drawing width L and the number of elements Nx with respect to the arrow X direction of the micromirror 40 that determines the drawing width L are the images drawn in the arrow X direction of the substrate F.
  • the drawing data transfer rate ⁇ NdZ ⁇ t depends on the characteristics of the DMD modulation unit 74 constituting the control unit 42. Further, the moving speed V of the substrate F depends on the productivity of the exposure recording apparatus 10. These parameters are usually fixed at the design stage of the exposure recording apparatus 10. Therefore, the parameter that can easily adjust the resolution of the image recorded on the substrate F is the number of elements Ny of the micromirror 40 in the arrow y direction.
  • the inclination angle ⁇ of the DMD 36 is also determined according to the number of elements Ny.
  • the inclination angle ⁇ is the interval of the micromirror 40 in the arrow y direction Pm, the interval in the arrow x direction Ps, and the number of exposures that are superimposed on the substantially same position of the substrate F by multiple micromirrors 40 n
  • the inclination angle ⁇ is the interval of the micromirror 40 in the arrow y direction Pm, the interval in the arrow x direction Ps, and the number of exposures that are superimposed on the substantially same position of the substrate F by multiple micromirrors 40 n
  • DMD36 which is one of the reflective spatial light modulators
  • the present invention is not limited to the reflective spatial light modulator, and is not limited to the reflective spatial light modulator.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • SLM Spa Electro Mechanical Systems
  • PZT element optical element
  • FLC liquid crystal light shirter
  • the semiconductor laser has been described as a light source.
  • a solid-state laser, an ultraviolet LD, an infrared LD, an LED, a lamp, or the like can be used.
  • a light source for example, an LD array, an organic EL array, etc. in which a plurality of light emitting points are arranged two-dimensionally can also be used.
  • the flat-bed type exposure recording apparatus 10 is taken as an example.
  • the above-described exposure recording apparatus 10 is, for example, a dry 'film' resist (HDFR) in a manufacturing process of a printed wiring board (PWB), a liquid crystal display device (LCD) )
  • HDFR dry 'film' resist
  • PWB printed wiring board
  • LCD liquid crystal display device
  • a photosensitive material coated on a substrate may be an object of the present invention.
  • the exposure recording apparatus 10 described above uses either a photon mode photosensitive material in which information is directly recorded by exposure or a heat mode photosensitive material in which information is recorded by heat generated by exposure. Can do.
  • a photon mode photosensitive material GaN semiconductor lasers, wavelength conversion solid-state lasers, etc. are used as laser light sources, and when using heat mode photosensitive materials, AlGaAs semiconductor lasers (infrared lasers), A solid state laser is used.
  • an ink jet recording head not only the exposure apparatus but also, for example, a similar configuration can be adopted for an ink jet recording head. That is, in general, in an ink jet recording head, a nozzle that ejects ink droplets is formed on a nozzle surface facing a recording medium (for example, recording paper or an OHP sheet). In some cases, a plurality of images can be recorded and images can be recorded with high resolution by tilting the head itself with respect to the scanning direction. In an ink jet recording head employing such a two-dimensional array, it is possible to suppress the occurrence of jaggy on an image by adjusting parameters of a plurality of nozzles constituting each ink jet recording head. it can.

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

　ＤＭＤ（３６）による矢印Ｘ方向の描画幅Ｌ、矢印ｘ方向のマイクロミラー（４０）の素子数Ｎｘ、ＤＭＤ（３６）の移動速度ｖ、描画データのＤＭＤ（３６）に対する転送レートΔＮｄ／Δｔを用いて、 　　ΔＸ＝Ｌ／（Ｎｘ・Ｎｙ） 　　ΔＹ＝ｖ・（Ｎｘ・Ｎｙ）／（ΔＮｄ／Δｔ） の関係を満たすように、矢印ｙ方向に配列されるマイクロミラー（４０）の描画に使用する素子数Ｎｙを設定する。

Description

明 細 書
描画装置及び描画方法
技術分野
[0001] 本発明は、描画面に沿った所定の走査方向へ相対移動する描画ヘッドを備え、描 画データに基づいて描画面に描画を行う描画装置及び描画方法に関する。
背景技術
[0002] 従来から、描画装置の一例として、デジタル.マイクロミラー.デバイス（DMD)等の 空間光変調素子を利用し、画像データに応じて変調された光ビームで画像露光を行 う露光装置が種々提案されている。 DMDは、制御信号に応じて反射面の角度を変 化させる多数のマイクロミラーをシリコン等の半導体基板上に二次元状に配列したミ ラーデバイスであり、この DMDを備えた露光ヘッドを露光面に沿った走査方向に相 対移動させることで、所望の範囲に対する画像露光が行われる。
[0003] 一般に、 DMDのマイクロミラーは、各行の並び方向と各列の並び方向とが直交す るように配列されている。このような DMDを、走査方向に対して傾斜させて配置する ことで、走査線の間隔が密になり、解像度を上げることができる。
[0004] 例えば、特表 2001— 500628号公報〖こは、複数の光弁を備えたサブ領域 (空間 光変調素子)へと光を導く照明システムにおいて、サブ領域を、走査線上への投影 に対して傾斜させることで、解像度を高めることができる点が記載されている。この方 法によれば、走査方向と直交する方向の解像度を高めることができる。また、走査方 向の解像度は、通常、走査速度と空間光変調素子の変調速度によって決定されるた め、走査速度を遅くするか、若しくは、空間光変調素子の変調速度を速めることで解 像度を高めることが可能である。
発明の開示
[0005] し力しながら、走査速度は、露光装置の生産性を左右するため、調整できる範囲に は限度がある。また、空間光変調素子の変調速度は、露光装置を構成する制御回路 及び描画に使用する描画素子数によって決まって！/、る。
[0006] 本発明の一般的な目的は、描画画像の解像度の等方化を容易に実現して画像品 質を向上させることのできる描画装置及び描画方法を提供することにある。
[0007] また、本発明の主たる目的は、描画効率を犠牲にすることなぐ画像品質を向上さ せることのできる描画装置及び描画方法を提供することにある。
[0008] また、本発明の他の目的は、装置に対して高機能を要求することなぐ画像品質を 向上させることのできる描画装置及び描画方法を提供することにある。
図面の簡単な説明
[0009] [図 1]本実施形態の露光記録装置の外観斜視図である。
[図 2]本実施形態の露光記録装置における露光ヘッドの概略構成図である。
[図 3]本実施形態の露光記録装置における露光ヘッドに使用されるデジタル ·マイク 口ミラー ·デバイス (DMD)の構成を示す部分拡大図である。
[図 4]本実施形態の露光記録装置における露光ヘッドと、露光ステージに位置決めさ れたシートフィルムとの関係説明図である。
[図 5]本実施形態の露光記録装置における露光ヘッドと、シートフィルム上の露光ェ リアとの関係説明図である。
[図 6]本実施形態の露光記録装置の制御回路ブロック図である。
[図 7]本実施形態の露光記録装置における露光ヘッドに使用される DMDと、 DMD によって基板に形成される描画点との関係説明図である。
発明を実施するための最良の形態
[0010] 図 1は、本発明の実施形態に係る描画装置であるフラットベッドタイプの露光記録 装置 10を示す。露光記録装置 10は、複数の脚部 12によって支持された変形の極め て小さい定盤 14を備え、この定盤 14上には、 2本のガイドレール 16を介して露光ス テージ 18が矢印 Y方向に往復移動可能に設置される。なお、露光ステージ 18には、 感光材料が塗布された矩形状の基板 Fが吸着保持される。
[0011] 定盤 14の中央部には、ガイドレール 16を跨ぐようにして門型のコラム 20が設置され る。このコラム 20の一方の側部には、基板 Fの所定位置に形成されたアラインメントマ ーク 60a〜60dを含む画像を撮像するカメラ 22a、 22bが固定され、コラム 20の他方 の側部には、基板 Fに対して画像を露光記録する複数の露光ヘッド 24a〜24j (描画 ヘッド）が位置決め保持されたスキャナ 26が固定される。 CCDカメラ 22a、 22bには、 ロッドレンズ 62a、 62bを介してストロボ 64a、 64b力装着される。ストロボ 64a、 64bは 、基板 Fを感光することのない赤外光力もなる照明光を CCDカメラ 22a、 22bの撮像 域に照射する。
[0012] 露光ヘッド 24a〜24jは、基板 Fの移動方向（矢印 Y方向）と直交する方向に 2列で 千鳥状に配列される。図 2は、各露光ヘッド 24a〜24jの構成を示す。露光ヘッド 24a 〜24jには、例えば、光源ユニット 28を構成する複数の半導体レーザから出力された レーザビーム LBが合波され光ファイバ 30を介して導入される。レーザビーム LBが導 入された光ファイバ 30の出射端には、ロッドレンズ 32、反射ミラー 34、及びデジタル' マイクロミラー ·デバイス (DMD) 36が順に配列される。
[0013] ここで、 DMD36は、図 3に示すように、 SRAMセル (メモリセル） 38の上に格子状 に配列された多数のマイクロミラー 40 (描画素子)を揺動可能な状態で配置したもの であり、各マイクロミラー 40の表面には、アルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着 されている。 SRAMセル 38に描画データに従ったデジタル信号が書き込まれると、 その信号の状態に応じて各マイクロミラー 40が対角線を中心とする所定方向に傾斜 し、その傾斜状態に従って描画画素のオンオフ状態が実現される。
[0014] オン状態のマイクロミラー 40によって反射されたレーザビーム LBの射出方向には、 拡大光学系である第 1結像光学レンズ 44、 46、 DMD36の各マイクロミラー 40に対 応して多数のレンズを配設したマイクロレンズアレー 48、ズーム光学系である第 2結 像光学レンズ 50、 52が順に配列される。なお、マイクロレンズアレー 48の前後には、 迷光を除去するとともに、レーザビーム LBを所定の径に調整するためのマイクロァパ 一チヤアレー 54、 56が配設される。
[0015] 各露光ヘッド 24a〜24jに組み込まれる DMD36は、図 4及び図 5に示すように、高 い解像度を実現すベぐ走査方向（矢印 Y方向）に対して所定角度傾斜した状態に 設定される。すなわち、 DMD36を基板 Fの走査方向に対して傾斜させることにより、 DMD36を構成するマイクロミラー 40の走査方向と直交する方向（矢印 X方向）に対 する間隔を狭くし、これによつて、矢印 X方向に記録される画像の解像度を高くするこ とができる。矢印 Y方向の解像度は、後述するように、矢印 Y方向に近接する方向に 配列されるマイクロミラー 40の素子数によって調整される。なお、露光ヘッド 24a〜2 4jにより一度に露光される範囲である露光エリア 58a〜58jは、露光ヘッド 24a〜24j 間の «Iぎ目が生じることのないよう、矢印 X方向に重畳するように設定される。
[0016] 図 6は、露光記録装置 10の制御回路の要部構成ブロック図である。露光記録装置 10を制御する制御ユニット 42は、エンコーダ 66により検出した露光ステージ 18の位 置データに基づいて同期信号を生成する同期信号生成部 68と、生成された同期信 号に基づいて露光ステージ 18を走査方向に移動させる露光ステージ駆動部 70と、 基板 Fに描画される画像の描画データを記憶する描画データ記憶部 72と、同期信号 及び描画データに基づいて DMD36の SRAMセル 38を変調制御し、マイクロミラー 40を駆動する DMD変調部 74とを備える。
[0017] 本実施形態の露光記録装置 10は、基本的には以上のように構成されるものであり 、次に、その動作について説明する。
[0018] 露光ステージ 18に基板 Fを吸着保持させた後、制御ユニット 42は、露光ステージ 駆動部 70を制御し、露光ステージ 18を定盤 14のガイドレール 16に沿ってスキャナ 2 6側に移動させ、基板 Fに形成されたアラインメントマーク 60a〜60dを含む画像を C CDカメラ 22a、 22bにより撮像する。制御ユニット 42は、エンコーダ 66により検出した 露光ステージ 18の位置データと、撮像されたアラインメントマーク 60a〜60dの位置 データとから、基板 Fの露光ステージ 18に対する位置補正データを算出する。
[0019] 次いで、制御ユニット 42は、露光ステージ 18を CCDカメラ 22a、 22b側である走査 方向（矢印 Y方向）に移動させ、スキャナ 26による基板 Fに対する画像の露光記録を 開始する。
[0020] すなわち、光源ユニット 28から出力されたレーザビーム LBは、光ファイノく 30を介し て各露光ヘッド 24a〜24jに導入される。導入されたレーザビーム LBは、ロッドレンズ 32から反射ミラー 34を介して DMD36に入射する。
[0021] 一方、描画データ記憶部 72から読み出され、位置補正データによって描画位置が 補正された描画データは、 DMD変調部 74に供給される。 DMD変調部 74は、ェン コーダ 66によって検出した露光ステージ 18の位置データに従って同期信号生成部 68から供給される同期信号に基づき、描画データを DMD36に供給する。 DMD36 は、供給された描画データに従って各マイクロミラー 40を駆動する。 [0022] DMD36を構成する各マイクロミラー 40により所望の方向に選択的に反射されたレ 一ザビーム LBは、第 1結像光学レンズ 44、 46によって拡大された後、マイクロァパ 一チヤアレー 54、マイクロレンズアレー 48及びマイクロアパーチャアレー 56を介して 所定の径に調整され、次いで、第 2結像光学レンズ 50、 52により所定の倍率に調整 されて基板 Fに導かれる。
[0023] この場合、露光ステージ 18は、定盤 14に沿って移動し、基板 Fには、露光ステージ 18の移動方向（矢印 Y方向）と直交する方向に配列される複数の露光ヘッド 24a〜2 4jにより所望の二次元画像が描画される。
[0024] ところで、前記のようにして基板 F上に二次元画像を描画する際、走査方向（矢印 Y 方向）の解像度と、それに直交する方向（矢印 X方向）の解像度とが異なっていると、 描画される画像の粗密が方向によって異なるため、画像に方向性が生じて画像品質 が損なわれてしまう。
[0025] 本実施形態では、描画に用いるマイクロミラー 40の素子数を適切に調整することに より、矢印 X方向及び矢印 Y方向の解像度を容易に等方化することができる。そこで 、図 7に基づき、その調整方法について説明する。
[0026] 図 7は、複数のマイクロミラー 40により構成される DMD36と、各マイクロミラー 40に よって基板 Fに形成される描画点 76との関係説明図である。
[0027] DMD36は、描画される画像の矢印 X方向に対する解像度を高めるため、基板 Fに 対して所定角度傾斜して設定されている。この場合、基板 Fの走査方向である矢印 Y 方向と近接する方向に配列されるマイクロミラー 40の配列方向^ y方向とし、基板 F の矢印 X方向と近接する方向に配列されるマイクロミラー 40の配列方向を X方向とし 、矢印 X方向から反時計方向に測った矢印 y方向の傾斜角度 Θを DMD36の傾斜 角度と定義する。この場合、傾斜角度 Θは、 90°に近い値に設定される。
[0028] 矢印 X方向に配列されるマイクロミラー 40の素子数を Nx、矢印 y方向に配列される マイクロミラー 40の素子数を Nyとし、これらの複数のマイクロミラー 40によって基板 F の矢印 X方向に 1本の走査線を構成する複数の描画点 76が形成されるものとした場 合、矢印 X方向に記録される描画点 76の平均的な間隔である解像度 ΔΧは、 1つの DMD36による基板 Fの矢印 X方向に対する描画幅を Lとして、 AX=L/ (Nx-Ny) …ひ）
である。
[0029] また、 DMD変調部 74により変調されて DMD36に転送される描画データのデータ 数 Δ Ndの単位時間 Δ t当たりの転送数である転送レートを Δ NdZ Δ tとし、基板 Fの 矢印 Y方向への移動速度を Vとした場合、矢印 Y方向に記録される描画点 76の間隔 である解像度 ΔΥは、
ΔΥ=ν· (Nx-Ny) / ( Δ Νά/ A t) · '· (2)
である。
[0030] この場合、矢印 X方向及び矢印 Υ方向に形成される画像が厳密に等方的であるた めには、 ΔΧ= ΔΥとして、（1)、（2)式から、
Ny2 = L · ( Δ Nd/ Δ t) / (v · Νχ2) · '· (3)
となることが必要である。
[0031] 具体的には、例えば、 Νχ= 1000個、 A NdZ A t= 2Gbps、 v= 70mm/s, L = 6 5mmとすると、等方解像度を得るためには、（3)式から、 Ny =43個である。この場合 、 DMD36で使用されるマイクロミラー 40の範囲は、 X方向対 y方向のアスペクト比が 1000 :43 = 23 : 1となり、矢印 X方向に長尺な範囲となる。
[0032] ここで、（3)式にぉ 、て、描画幅 Lと、描画幅 Lを決定するマイクロミラー 40の矢印 X 方向に対する素子数 Nxとは、基板 Fの矢印 X方向に描画する画像の幅に依存し、描 画データの転送レート Δ NdZ Δ tは、制御ユニット 42を構成する DMD変調部 74の 特性に依存する。また、基板 Fの移動速度 Vは、露光記録装置 10の生産性に依存す る。これらのパラメータは、通常、露光記録装置 10の設計段階で固定されている。従 つて、基板 Fに記録される画像の解像度を容易に調整することのできるパラメータは、 マイクロミラー 40の矢印 y方向に対する素子数 Nyとなる。
[0033] そこで、素子数 Nyを (3)式に基づいて設定し、この素子数 Nyに従って矢印 y方向 に配列される駆動対象とするマイクロミラー 40を選択することにより、矢印 X方向及び 矢印 Y方向の解像度 ΔΧ及び ΔΥが等方となる画像を基板 Fに形成することができる 。なお、素子数 Nyは、基板 Fに記録される画像の誤差の影響、許容範囲等を考慮し て、 0. 8≤ ΔΧ/ ΔΥ≤1. 2 - -- (4)
となる条件に基づき、（1)、（2)式力 設定すると好適である。
[0034] 以上のようにして、描画に使用するマイクロミラー 40の矢印 y方向の素子数 Nyが決 まると、この素子数 Nyに従って DMD36の傾斜角度 Θも決定される。この場合、傾斜 角度 Θは、マイクロミラー 40の矢印 y方向の間隔を Pm、矢印 x方向の間隔を Ps、複 数のマイクロミラー 40により基板 Fの略同一位置に重ねて露光する露光回数を nとし て、
tan 0 =NyPm/ (n-Ps) · '· (5)
となる。
[0035] 上述した実施形態では、反射型空間光変調素子の 1つである DMD36を用いた場 合について説明したが、反射型空間光変調素子に限定されるものではなぐ透過型 空間光変調素子を使用することもできる。例えば、 MEMS (Micro Electro Mech anical Systems)タイプの空間光変調素子（SLM : Spacial Light Modulator) や、電気光学効果により透過光を変調する光学素子 (PLZT素子)や液晶光シャツタ (FLC)等の液晶シャッターアレイ等、 MEMSタイプ以外の空間光変調素子を用いる ことも可能である。なお、 MEMSとは、 IC製造プロセスを基盤としたマイクロマシニン グ技術によるマイクロサイズのセンサ、ァクチユエータ、制御回路を集積ィ匕した微細シ ステムの総称であり、 MEMSタイプの空間光変調素子とは、静電気力を利用した電 気機械動作により駆動される空間光変調素子を意味している。さらに、グレーティン グライトバルブ（GLV: Grating Light Valve)を複数ならベて二次元状に構成した ちのを用いることちでさる。
[0036] また、上述した実施形態では、半導体レーザを光源として説明したが、固体レーザ 、紫外 LD、赤外 LD、 LED,ランプ等を用いることもできる。さらに、複数の発光点が 二次元状に配列された光源 (例えば、 LDアレイ、有機 ELアレイ等）を使用することも できる。
[0037] 上述した実施形態では、フラットベッドタイプの露光記録装置 10を例に挙げたが、 感光材料がドラムの外周面に巻きつけられるアウタードラムタイプの露光装置、感光 材料がシリンダの内周面に装着されるインナードラムタイプの露光装置であってもよ い。
[0038] また、上述した露光記録装置 10は、例えば、プリント配線基板 (PWB: Printed W iring Board)の製造工程におけるドライ 'フィルム'レジス HDFR: Dry Film Res ist)の露光、液晶表示装置 (LCD)の製造工程におけるカラーフィルタの形成、 TFT の製造工程における DFRの露光、プラズマ 'ディスプレイ 'パネル（PDP)の製造ェ 程における DFRの露光等の用途に好適に用いることができる。なお、感光材料が基 板上に塗布されたものを本発明の対象としてもよい。
[0039] また、上述した露光記録装置 10には、露光により直接情報が記録されるフォトンモ ード感光材料、露光により発生した熱で情報が記録されるヒートモード感光材料のい ずれも使用することができる。フオトンモード感光材料を使用する場合、レーザ光源と して GaN系半導体レーザ、波長変換固体レーザ等が使用され、ヒートモード感光材 料を使用する場合、レーザ光源として AlGaAs系半導体レーザ (赤外レーザ）、固体 レーザが使用される。
[0040] また、本発明では、露光装置に限らず、例えば、インクジェット記録ヘッドに同様の 構成を採用することが可能である。すなわち、一般にインクジェット記録ヘッドでは、 記録媒体 (例えば、記録用紙や OHPシート等）に対向するノズル面に、インク滴を吐 出するノズルが形成されている力 インクジェット記録ヘッドのなかには、このノズルを 格子状に複数配置し、ヘッド自体を走査方向に対して傾斜させて、高解像度で画像 を記録可能なものがある。このような二次元配列が採用されたインクジェット記録へッ ドにお 、て、各インクジェット記録ヘッドを構成する複数のノズルのパラメータを調整 することで、画像上でのジャギーの発生を抑制することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 描画面に沿った所定の走査方向へ相対移動する描画ヘッド（24a〜24j)を備え、 描画データに基づいて前記描画面に描画を行う描画装置であって、
前記描画ヘッド（24a〜24j)は、複数の描画素子 (40)が二次元状に配列して構成 され、前記描画面の前記走査方向に対し所定の傾斜角度（ Θ )で傾斜した複数の描 画画素からなる二次元状の描画画素群を描画する描画素子群 (36)を備え、前記走 查方向の解像度を Δ Y、前記走査方向と直交する方向の解像度を Δ Xとして、
0. 8≤ ΔΧ/ ΔΥ≤1. 2
となるように、前記走査方向と近接する方向に配列される描画に使用する前記描画 素子 (40)の素子数 Nyが設定されることを特徴とする描画装置。
[2] 請求項 1記載の描画装置において、
前記素子数 Nyは、前記走査方向と直交する方向に対する前記描画画素群（36) による描画幅を L、前記走査方向と直交する方向に近接する方向に配列される前記 描画素子 (40)の素子数を Nx、前記描画素子群 (36)の前記描画面に対する相対 移動速度を v、前記描画データの前記描画ヘッド（24a〜24j)に対する転送レートを A Nd/ A tとして、
AX=L/ (Nx-Ny)
ΔΥ=ν· (Nx-Ny) / ( Δ Νά/ A t)
の関係に基づいて設定されることを特徴とする描画装置。
[3] 請求項 1記載の描画装置において、
前記傾斜角度（ Θ )は、前記走査方向と直交する方向に近接する方向における前 記描画素子 (40)の間隔を Pm、前記走査方向と近接する方向における前記描画素 子 (40)の間隔を Ps、複数の前記描画素子 (40)により前記描画面の略同一位置に 描画される描画点の数を nとして、
tan 0 =NyPm/ (n-Ps)
となるように設定されることを特徴とする描画装置。
[4] 請求項 1記載の描画装置において、
前記描画素子群 (36)は、前記描画データに従い、入射した照明光 (LB)を変調し て前記描画面に導く空間光変調素子力 なることを特徴とする描画装置。
[5] 請求項 4記載の描画装置において、
前記空間光変調素子は、前記照明光 (LB)を反射する反射面の角度が前記描画 データに従って変更可能な多数のマイクロミラー (40)を二次元的に配列して構成さ れるマイクロミラーデバイス力 なることを特徴とする描画装置。
[6] 複数の描画素子 (40)が二次元状に配列された描画ヘッド（24a〜24j)を描画面に 沿った所定の走査方向へ相対移動し、描画データに基づいて前記描画面に描画を 行う描画方法であって、
前記走査方向の解像度を Δ Y、前記走査方向と直交する方向の解像度を Δ Xとし て、
0. 8≤ ΔΧ/ ΔΥ≤1. 2
となるように、前記走査方向と近接する方向に配列される描画に使用する前記描画 素子 (40)の素子数 Nyを設定し、前記描画面の前記走査方向に対して所定の傾斜 角度（ Θ )で傾斜した複数の描画画素からなる二次元状の描画画素群を描画するこ とを特徴とする描画方法。
[7] 請求項 6載の描画方法において、
前記素子数 Nyは、前記走査方向と直交する方向に対する描画画素群による描画 幅を L、前記走査方向と直交する方向と近接する方向に配列される前記描画素子 (4 0)の素子数を Nx、描画素子群（36)の前記描画面に対する相対移動速度を v、前 記描画データの前記描画ヘッド（24a〜24j)に対する転送レートを Δ Nd/ Δ tとして
AX=L/ (Nx-Ny)
ΔΥ=ν· (Nx-Ny) / ( Δ Νά/ A t)
の関係に基づいて設定されることを特徴とする描画方法。
[8] 請求項 6記載の描画方法において、
前記傾斜角度（ Θ )は、前記走査方向と直交する方向に近接する方向における前 記描画素子 (40)の間隔を Pm、前記走査方向と近接する方向における前記描画素 子 (40)の間隔を Ps、複数の前記描画素子 (40)により前記描画面の略同一位置に 描画される描画点の数を nとして、
tan 0 =NyPm/ (n-Ps)
となるように設定されることを特徴とする描画方法。
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