WO2007040066A1

WO2007040066A1 - 描画方法および装置

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Publication number: WO2007040066A1
Application number: PCT/JP2006/318840
Authority: WO
Inventors: Mitsuru Mushano; Katsuto Sumi; Yuji Shimoyama
Original assignee: Fujifilm Corporation
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2007-04-12
Also published as: TW200731024A; JP2007094227A; JP4532381B2

Abstract

【課題】多数のマイクロミラーが配列されたＤＭＤを、基板に対して相対的に移動させるとともに、その移動に応じて露光点群を基板上に順次形成して露光画像を露光する露光方法において、露光画像のエッジの位置を高精度に制御する。【解決手段】露光画像のエッジを形成する、複数のマイクロミラーのうち少なくとも１つのマイクロミラーの露光状態を制御して基板上における露光画像のエッジの位置を制御する。

Description

明細書

描画方法および装置

技術分野

[0001] 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。

背景技術

[0002] 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。

[0003] 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一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!ヽる。

[0004] 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!、る。

[0005] 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一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ヽる (たとえば特許文献 1参照)。

[0006] 特許文献 1 :特開 2004— 233718号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 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におけるマイク口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。 [0008] 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ー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。

[0009] 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力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。

[0010] 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ー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力べ制御する必要がある。

[0011] 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!ヽて、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。

課題を解決するための手段

[0012] 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。

[0013] 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。

[0014] 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さる。

[0015] 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。

[0016] 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。

[0017] 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。

[0018] 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ヽて、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。

[0019] 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ちのとすることがでさる。

発明の効果

[0020] 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。

[0021] 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。

図面の簡単な説明

[0022] [図 1]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 2]図 1の露光装置のスキャナの構成を示す斜視図

[図 3] (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

[図 4]露光ヘッドにおける DMDを示す図

[図 5]露光ヘッドにおける光学系を示す図

[図 6]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 [図 7]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

[図 8]理想ミラーデータを示す図

[図 9] (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

[図 10] (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

[図 11]ミラーデータを示す図

[図 12]フレームデータを示す図

[図 13] (A)間引き処理を施さな力つ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圆 14]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

[図 15]OFF状態とするマイクロミラーのエッジ力の位置と線幅差との関係を示す図 [図 16]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 17]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

[0023] 10

12

14 移動ステージ

18

20 ガイド

22 ゲート

24 スキャナ

26 カメラ

30 露光ヘッド

31 ファイノレイ光源

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

発明を実施するための最良の形態

[0024] 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 [0025] 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。

[0026] 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。

[0027] 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。

[0028] 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。

[0029] 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」 t ヽう。） 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）。

[0030] また、各露光ヘッド 30〖こは、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、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。

[0031] 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、る。

[0032] 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 3 μ m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!、る。

[0033] 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. 16 m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。

[0034] 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。

[0035] 次に、露光装置 10の電気的構成について説明する。 [0036] 露光装置 10は、図 6に示すように、 CAM (Computer Aided Manufacturing)ステーシヨ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、各マイクロミラ一 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。

[0037] 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。

[0038] 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。

[0039] 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。

[0040] 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力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。

[0041] 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、各マイクロミラ一 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。

[0042] 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 1 2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力実際には、 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。

[0043] 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!/ヽて、各マイクロミラ一 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。

[0044] そして、各マイクロミラー 38毎にっ、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。

[0045] 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、て、各マイクロミラ一 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、各マイク口ミラー 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力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!/、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。

[0046] 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力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 3 m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. 16 m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つではなぐ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。

[0047] 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弓 Iき処理が施される。

[0048] 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、部分の露光点データが 0のデータである。

[0049] 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。

[0050] 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つているが、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 O N状態の制御の仕方に応じて変化させるようにすればょ、。

[0051] 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〜： L00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ょヽ。

[0052] 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、量に応じて変化させるようにすればよ、。

[0053] 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の露光点力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ぐ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弓 Iき処理を施すようにすればよ!、。

[0054] 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。

[0055] 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。

[0056] 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。

[0057] 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。

[0058] 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。

[0059] 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。

[0060] 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の後端力 Sカメラ 26により検出されると露光処理が終了する。

[0061] 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に出力される力このとき、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ぐ各マイクロミラー 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ょ、。

[0062] 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力つた場合の作用につ、て説明する。 [0063] 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. 16 /z mであり、つまり、露光画像の解像度が 0. 16 /z mと! /、うことになる。

[0064] 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 3 8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、う）であることを示し、、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。

[0065] 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. 16 /z mよりも細かいエッジの位置制御をすることができな、。

[0066] そこで、本実施形態の露光装置にお!、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。

[0067] 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. 16 mよりも細力べ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。

[0068] なお、露光画像のエッジの位置を制御する量にっ、ては、たとえば、設計上その量がわ力つている場合には、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ツジと露光画像のエッジとは一致している力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弓 Iき処理を行うようにすればよ!、。

[0069] 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ツジの位置も、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。

[0070] 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つてしまう場合にお!、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っ、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つ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。

[0071] 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力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一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。

[0072] 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。

[0073] 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。

[0074] 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力その具体的な方法が異なるものである。

[0075] 上記第 1の実施形態を用いた露光装置にお!、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ぉ、ては、上記のような間引き処理を施すのではなぐ図 14に示すように、露光画像のェ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力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力数えて 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ェッジと基板 12上に実際に描かれるエッジとを一致させている。

[0076] ここで、第 2の実施形態の露光装置にぉ、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。

[0077] 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ぐ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 3 8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。

[0078] 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口ミラー 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、これらの差をとつて上記 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。 [0079] 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。

[0080] 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、マイク口ミラー 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、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ょ、。

[0081] 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ぐ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。

[0082] 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つて図 15に示す関係を取得するようにした力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のビームェ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. 16 ^ m,露光点の径は 3 /z mである。そして、図 16に示す各マイク口ミラー 38のビームエネルギー分布をカ卩算したものを図 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。

[0083] 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.： mの幅の線を露光することができるが計算上わかる。

[0084] 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一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。 [0085] 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つ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力逆に、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つ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。

[0086] 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力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。

[0087] 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。

[0088] 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ぐ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口ミラー 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のエッジ力も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ょ、。その他の処理については上記と同様である。

[0089] 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っ、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ちできる。

[0090] 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

[0091] 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

[0092] 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。

Claims

請求の範囲

[1] 描画点データに基づ!、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、前記画像におけるエッジを形成する際、

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前記基板上における前記画像のエッジの位置を制御することを特徴とする描画方法。

[2] 描画点データに基づ、て描画点を形成する描画点形成領域を、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、

前記画像におけるエッジを形成する際、

前記画像のエッジを形成する、前記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前記描画点形成領域の描画状態を制御して前記基板上における前記画像のエッジの位置を制御することを特徴とする描画方法

[3] 前記画像を表す画像データに基づ!/ヽて、前記画像のエッジに対応する描画点デ一タ群を抽出し、

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または 2記載の描画方法。

[4] 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 3いずれか 1項記載の描画方法。

[5] 描画点データに基づ!、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、前記画像における前記移動方向に延びるエッジを形成する際、

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前記基板上における前記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描画装置。

[6] 描画点データに基づ、て描画点を形成する描画点形成領域を、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前記基板上に順次形成して画像を描画する描画装 ¾【こ; i l /、て、

前記画像におけるエッジを形成する際、

前記画像のエッジを形成する、前記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前記描画点形成領域の描画状態を制御して前記基板上における前記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描画装置。

[7] 前記画像を表す画像データに基づ!/ヽて、前記画像のエッジに対応する描画点デ一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 5または 6記載の描画装置。

[8] 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 5から 7いずれか 1項記載の描画装置。