JP2003195512A - 多重露光描画装置および多重露光描画方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続性および一体性の良好なパターンの全体
を描画できる多重露光描画装置を得る。 【解決手段】 多重露光描画装置はＹ方向に配列された
複数の露光ユニットを備える。各露光ユニットの多重露
光により回路パターンを部分的に帯状領域Ｒａ₀₁、Ｒａ
₀₂、Ｒａ₀₃・・・に描画し、帯状領域Ｒａ₀₁、Ｒａ₀₂、
Ｒａ₀₃・・・をＹ方向に一部重ね合わせて繋ぐことによ
り回路パターン全体を得る。隣り合う２つの帯状領域の
境界部Ｒｂ₀₁、Ｒｂ₀₂・・・を露光するマイクロミラー
の数をＸ方向およびＹ方向に沿って一定の割合で漸減さ
せるまたは増加させ、一体的かつ連続性の良好な回路パ
ターンを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多数の変調素子を
有する露光ユニットを用いて描画面上に所定のパターン
を描画する描画装置に関するものであり、特に複数の部
分パターンを繋ぎ合わせてパターン全体を得る描画装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】描画装置は、一般的には適当な被描画体
の表面に微細なパターンや文字等の記号を光学的に描画
するために使用される。代表的な使用例としては、フォ
トリゾグラフィ（photolithography）の手法によりプリ
ント回路基板を製造する際の回路パターンの描画が挙げ
られ、この場合には被描画体はフォトマスク用感光フィ
ルム或いは基板上のフォトレジスト層である。

【０００３】近年、回路パターンの設計プロセスから描
画プロセスに至るまでの一連のプロセスは統合されてシ
ステム化され、この統合システムには、描画装置の他
に、回路パターンを設計するためのＣＡＤ（Computer A
ided Design）ステーション、このＣＡＤステーション
で得られた回路パターンのベクタデータを編集するＣＡ
Ｍ（Computer Aided Manufacturing）ステーション等が
設けられる。ＣＡＤステーションで作成されたベクタデ
ータ或いはＣＡＭステーションで編集されたベクタデー
タは描画装置に転送され、そこでラスタデータに変換さ
れた後にビットマップメモリに格納される

【０００４】描画装置の露光ユニットとして、例えばＤ
ＭＤ（Digital Micromirror Device）やＬＣＤ（Liquid
Crystal Display）アレイ等から構成されるものが知ら
れている。周知のように、ＤＭＤの反射面には、マイク
ロミラーがマトリクス状に配置され、個々のマイクロミ
ラーの反射方向が独立して制御されるようになってお
り、このためＤＭＤの反射面の全体に導入された光束は
個々のマイクロミラーによる反射光束として分割される
ようになっており、このため各マイクロミラーは変調素
子として機能する。また、ＬＣＤアレイにおいては、一
対の透明基板間に液晶が封入され、その双方の透明基板
には互いに整合させられた多数対の微細な透明電極がマ
トリクス状に配置され、個々の一対の透明電極に電圧を
印加するか否かにより光束の透過および非透過が制御さ
れるようになっており、このため各一対の透明電極が変
調素子として機能する。

【０００５】描画装置には被描画体の感光特性に応じた
適当な光源装置、例えば超高圧水銀灯、キセノンラン
プ、フラッシュランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diod
e）、レーザ等が設けられ、また露光ユニットには結像
光学系が組み込まれる。光源装置から射出した光束は照
明光学系を通して露光ユニットに導入させられ、露光ユ
ニットの個々の変調素子はそこに入射した光束を回路パ
ターンのラスタデータに従って変調し、これにより回路
パターンが被描画体上に露光されて光学的に描画され
る。

【０００６】ＤＭＤあるいはＬＣＤアレイを含む露光ユ
ニットは、一般にその露光可能な面積が数ｃｍ四方と限
られているが、被描画体に描画されるべき回路パターン
の描画面積は露光ユニットの露光面積よりも遥かに大き
い。そこで、従来の描画装置では、露光ユニットを所定
方向に複数個並べ、露光ユニットの配列方向に対して略
垂直な方向に沿って被描画体あるいは露光ユニットを相
対移動させつつ、個々の露光ユニットにより描画される
部分的な回路パターンを繋ぎ合わせることにより、被描
画体上に回路パターンの全体を描画している。特に、露
光と間欠移動とを交互に繰り返しながら描画を行うステ
ップ・アンド・リピート（Step & Repeat）方式は周知
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上で述べたような従
来の描画装置においては、被描画体に描かれる回路パタ
ーンの連続性または一体性が互いに隣接する部分パター
ンの境界部で損なわれるという問題を伴う。これは、露
光ユニットの個体差、具体的には結像光学系の光学特性
が僅かに違なることや、また露光ユニットの取付位置の
微小ずれに起因する。結像光学系の光学特性の違いを解
消するためには、歪みのないレンズを使用する必要があ
り、このようなレンズは高価であるだけでなく、またそ
の取付けには時間と労力が要求される。また取付位置の
ずれを解消するためには、個々の露光ユニットの位置を
専用の器具を用いて高精度に微調整する必要があり、極
めて煩雑で時間を要する作業が要求される。

【０００８】従って、本発明の目的は、個々の露光ユニ
ットによって描画された部分パターンを繋ぎ合わせる描
画装置において、連続性および一体性の良好なパターン
の全体を得ることができる多重露光描画装置および多重
露光描画方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る多重露光描
画装置は、第１方向に沿って並ぶ複数の部分パターンを
多重露光によって描画面上に描画することにより、部分
パターンを繋ぎ合わせたパターンの全体を得る多重露光
描画装置であって、マトリクス状に配置される多数の変
調素子を有し、部分パターンのラスタデータに基づいて
変調素子を駆動する露光ユニットと、露光ユニットを第
１方向に沿って部分パターンの数と同数分だけ配列する
配列手段と、描画面を第１方向と異なる第２方向に沿っ
て露光ユニットに対して相対移動させる移動手段と、隣
り合う２つの部分パターンを描画する露光ユニットにつ
いて、部分パターンが重なる境界領域に対応する変調素
子の駆動すべき数を第２方向に沿って一定の割合で漸減
させるまたは漸増させる変調素子選択手段とを備えるこ
とを特徴とする。境界領域に対応する変調素子の数を徐
々に遷移させることによって、一体的かつ連続性の良好
なパターン全体を描画できる。

【００１０】上記多重露光描画装置において、境界領域
の面積は１つの露光ユニットが露光する露光領域の面積
の５ないし１０％を占めることが好ましい。

【００１１】上記多重露光描画装置は、さらに、パター
ン全体のラスタデータを保持するメモリ手段と、描画面
に対する露光ユニットの相対位置を示す第１座標データ
と露光ユニットにおける個々の変調素子の相対位置を示
す第２座標データとを加算して描画面に対する個々の変
調素子の相対位置座標データを算出し、個々の変調素子
について相対位置座標データに基づいてラスタデータの
画素サイズに応じたアドレスデータを生成するアドレス
算出手段と、メモリ手段からアドレスデータに対応する
ラスタデータを読み出して、個々の変調素子に露光作動
または露光作動停止を指示するための露光データを生成
する露光データ生成手段とを備えてもよく、このとき変
調素子選択手段は具体的には、露光作動すべき変調素子
についてアドレス算出手段から得られるアドレスデータ
を露光データ生成手段に与えるとともに、露光作動停止
すべき変調素子についてダミーデータを露光データ生成
手段に与えることが好ましい。

【００１２】多重露光描画装置において、具体的には、
個々の露光ユニットの１回の露光によって露光される全
面露光領域が第１方向長さＤ１の長方形を呈し、第１方
向に関して隣り合う２つの全面露光領域が長さＤ２（Ｄ
２＜Ｄ１）だけ重複する。また、隣り合う２つの全面露
光領域が重複する第１方向長さＤ２が、全面露光領域の
第１方向長さＤ１の５ないし１０％であることが好まし
い。さらに好ましくは、隣り合う２つの全面露光領域の
一方において、他方の全面露光領域側に位置し第１方向
長さがＤ２であって第２方向長さが全面露光領域の第２
方向長さに等しい三角形の領域が第１露光停止領域に定
められ、隣り合う２つの全面露光領域の他方において、
一方の全面露光領域側に位置し第１方向長さがＤ２であ
って第２方向長さが全面露光領域の第２方向長さに等し
い三角形の領域が第２露光停止領域に定められ、第１お
よび第２露光停止領域に対応する変調素子の露光作動が
停止させられる。

【００１３】また、本発明に係る多重露光描画方法は、
第１方向に沿って並ぶ複数の部分パターンを多重露光に
よって描画面上に描画することにより、部分パターンを
繋ぎ合わせたパターンの全体を得る多重露光描画方法で
あって、マトリクス状に配置される多数の変調素子を有
し、部分パターンのラスタデータに基づいて変調素子を
駆動する露光ユニットを、第１方向に沿って部分パター
ンの数と同数分だけ配列するとともに、描画面を第１方
向と異なる第２方向に沿って露光ユニットに対して相対
移動させ、隣り合う２つの部分パターンを描画する露光
ユニットについて、部分パターンが重なる境界領域に対
応する変調素子の駆動すべき数を第２方向に沿って一定
の割合で漸減させるまたは漸増させることを特徴とす
る。ことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して、本発
明による多重露光描画装置の一実施形態について説明す
る。

【００１５】図１には、本発明による多重露光描画装置
の実施形態が斜視図として概略的に示される。この多重
露光描画装置はプリント回路基板を製造するための基板
上に形成されたフォトレジスト層に回路パターンを直接
描画するように構成されている。

【００１６】多重露光描画装置１０は、床面上に据え付
けられる基台１２を備え、その基台１２の上には一対の
ガイドレール１４が平行に敷設され、さらにそれらガイ
ドレール１４の上に描画テーブル１６が搭載される。多
重露光描画装置１０は図示されない適当な駆動機構、例
えばステッピングモータ等により駆動させられるボール
螺子等を備え、この駆動機構により描画テーブル１６が
一対のガイドレール１４に沿ってそれらの長手方向に相
対移動させられる。

【００１７】描画テーブル１６の上には、被描画体３０
としてフォトレジスト層を持つ基板が設置され、このと
き被描画体３０は適当なクランプ手段（図示せず）によ
って描画テーブル１６上に適宜固定される。

【００１８】基台１２上には一対のガイドレール１４を
跨ぐようにゲート状構造体１８が固設され、このゲート
状構造体１８の上面には複数の露光ユニットが描画テー
ブル１６の移動する第２方向（以下、Ｘ方向と記載す
る）に対して直角な第１方向（以下、Ｙ方向と記載す
る）に２列に配列される。第１列目に配された８個の露
光ユニットを図の左側から順に符号２０₀₁、２０₀₃、２
０₀₅、２０₀₇、２０₀₉、２０₁₁、２０₁₃および２０₁₅で
示し、その後方に配された第２列目の７個の露光ユニッ
トを図の左側から符号２０₀₂、２０₀₄、２０₀₆、２
０₀₈、２０₁₀、２０₁₂および２０₁₄で示している。

【００１９】第１列目の露光ユニット２０₀₁、２０₀₃、
２０₀₅、２０₀₇、２０₀₉、２０₁₁、２０₁₃および２０₁₅
と、第２列目の露光ユニット２０₀₂、２０₀₄、２０₀₆、
２０ ₀₈、２０₁₀、２０₁₂および２０₁₄とは所謂千鳥状に
配置される。即ち、隣り合う２つの露光ユニット間の距
離は、全て１つの露光ユニットの幅に略等しく設定さ
れ、第２列目の露光ユニット２０₀₂、２０₀₄、２０₀₆、
２０₀₈、２０₁₀、２０₁₂および２０₁₄の配列ピッチは第
１列目の露光ユニット２０₀₁、２０₀₃、２０₀₅、２
０₀₇、２０₀₉、２０₁₁、２０₁₃および２０₁₅の配列ピッ
チに対して半ピッチだけずらされている。

【００２０】本実施形態では、１５個の露光ユニット２
０₀₁〜２０₁₅はそれぞれＤＭＤユニットとして構成され
ており、各露光ユニットの反射面は例えば１０２４×１
２８０のマトリクス状に配列された１３１０７２０個の
マイクロミラーから形成される。各露光ユニット２０₀₁
〜２０₁₅は、Ｘ方向に沿って１０２４個、Ｙ方向に沿っ
て１２８０個のマイクロミラーが配列されるように設置
される。

【００２１】ゲート状構造体１８の上面の適当な箇所、
例えば第１露光ユニット２０₀₁の図中左方には光源装置
２２が設けられる。この光源装置２２には図示しない複
数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）が含まれ、これら
ＬＥＤから発した光は集光されて平行光束として光源装
置２２の射出口から射出される。光源装置２２にはＬＥ
Ｄの他、レーザ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプお
よびフラッシュランプ等を用いてもよい。

【００２２】光源装置２２の射出口には１５本の光ファ
イバケーブル束が接続され、個々の光ファイバケーブル
２４は１５個の露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅のそれぞれ
に対して延設され、これにより光源装置２２から各露光
ユニット２０₀₁〜２０₁₅へ照明光が導入される。

【００２３】露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅は、光源装置
２２からの照明光を描くべき回路パターンに応じて変調
し、図の下方に向かって、即ちゲート状構造体１８の内
側を進む描画テーブル１６上の被描画体３０に向かって
出射する。これにより、被描画体３０の上面に形成され
たフォトレジスト層において照明光が照射された部分だ
けが感光する。

【００２４】図２には、第１露光ユニット２０₀₁の主要
構成が概念的に図示されている。他の１４個の露光ユニ
ット２０₀₂〜２０₁₅は第１露光ユニット２０₀₁と同じ構
成および機能を有しており、ここでは説明を省略する。

【００２５】第１露光ユニット２０₀₁には、照明光学系
２６および結像光学系２８が組み込まれ、両者の間の光
路上にはＤＭＤ素子２７が設けられる。このＤＭＤ素子
２７は、例えばウェハ上にアルミスパッタリングで作り
こまれた、反射率の高い正方形マイクロミラーを静電界
作用により動作させるデバイスである。

【００２６】ＤＭＤ素子２７のシリコンメモリチップの
上には、サイズがＣ×Ｃのマイクロミラーが１０２４×
１２８０のマトリクス状に敷き詰められ、これらマイク
ロミラーはそれぞれ独立して作動する。Ｃは例えば２０
μｍである。ここでマイクロミラーを符号Ｍ（ｍ，ｎ）
（１≦ｍ≦１０２４；１≦ｎ≦１２８０）で示す。パラ
メータｍは第１露光ユニット２０₀₁のＸ軸方向に沿うラ
イン番号を、パラメータｎは第１露光ユニット２０₀₁の
Ｙ軸方向に沿う行番号をそれぞれ示す。

【００２７】照明光学系２６は凸レンズ２６Ａおよびコ
リメートレンズ２６Ｂを含み、凸レンズ２６Ａは光源装
置２２から延設された光ファイバケーブル２４と光学的
に結合される。このような照明光学系２６により、光フ
ァイバケーブル２４から射出した光束はＤＭＤ素子２７
の反射面全体を照明するような平行光束ＬＢに成形され
る。結像光学系２８には２つの凸レンズ２８Ａおよび２
８Ｃと、２つの凸レンズ２８Ａおよび２８Ｃ間に配され
るリフレクタ２８Ｂとが含まれ、この結像光学系２８の
倍率は例えば等倍（倍率１）に設定される。

【００２８】第１露光ユニット２０₀₁に含まれる１３１
０７２０個のマイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）（１≦ｍ≦１
０２４；１≦ｎ≦１２８０）は、それぞれ独立して対角
線を中心に回転傾斜することができ、安定した２つの姿
勢、具体的にはそれぞれに入射した光束を結像光学系２
８に向けて反射させる第１の反射位置（以下、露光位置
と記載する）と、この光束を結像光学系２８から逸らす
ように反射させる第２の反射位置（以下、非露光位置と
記載する）とに位置決めされる。通常は、全てのマイク
ロミラーＭ（ｍ，ｎ）は非露光位置に位置決めされてい
るが、個々の対応する単位露光領域を露光すべき時には
それぞれが非露光位置から露光位置に回動変位させられ
る。個々のマイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）の非露光位置と
露光位置との間の回動変位は、回路パターンのラスタデ
ータに基づいて生成される露光データにより制御され
る。

【００２９】任意のマイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）が露光
位置に位置決めされると、そこに入射したスポット光は
一点鎖線ＬＢ₁で示されるように結像光学系２８に向か
って反射され、結像光学系２８によって描画テーブル１
６上に設置された被描画体３０の描画面３２上に導かれ
る。マイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）のサイズがＣ×Ｃであ
るとすると、結像光学系２８の倍率は等倍であるから、
マイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）の反射面は描画面３２上の
面積Ｃ×Ｃの露光領域として結像される。１つのマイク
ロミラーＭ（ｍ，ｎ）によって得られる面積Ｃ×Ｃの露
光領域は以下の記載では単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）とし
て言及される。

【００３０】一方、マイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）が非露
光位置に位置決めされると、スポット光は一点鎖線ＬＢ
₂で示されるように光吸収版２９に向かって反射されて
光吸収板２９によって吸収される、即ちスポット光ＬＢ
₂は描画面３２には到達せず、描画面３２上の対応する
領域（面積Ｃ×Ｃ）は露光されない。

【００３１】第１露光ユニット２０₀₁に含まれる１３１
０７２０個の全てのマイクロミラーＭ（１，１）〜Ｍ
（１０２４，１２８０）が露光位置に置かれたときは、
全マイクロミラーＭ（１，１）〜Ｍ（１０２４，１２８
０）から反射された全スポット光が結像光学系２８に入
射させられ、描画面３２上の面積（Ｃ×１０２４）×
（Ｃ×１２８０）の領域が露光されることになる。第１
露光ユニット２０₀₁の全マイクロミラーによって露光さ
れ得る領域は、以下、全面露光領域Ｕａ₀₁として言及さ
れる。単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）の一辺長さＣが２０μ
ｍであれば、全面露光領域Ｕａ₀₁の面積は２５．６ｍｍ
（＝１０２４×２０μｍ）×２０．４８ｍｍ（＝１２８
０×２０μｍ）となり、そこに含まれる総画素数は勿論
１０２４×１２８０個となる。

【００３２】図２に明らかなように、単位露光領域Ｕ
（１，１）、Ｕ（１，２）、Ｕ（１，３）、Ｕ（１，
４）、Ｕ（１，５）、…、Ｕ（１，１２８０）は第１露
光ユニット２０₀₁のＹ軸に沿う第１ラインの１２８０個
のマイクロミラーＭ（１，１）〜Ｍ（１，１２８０）か
ら得られるものであり、単位露光領域Ｕ（２，１）、Ｕ
（２，２）、Ｕ（２，３）、Ｕ（２，４）、Ｕ（２，
５）、…、Ｕ（２，１２８０）は第１露光ユニット２０
₀₁のＹ軸に沿う第２ラインの１２８０個のマイクロミラ
ーＭ（２，１）〜Ｍ（２，１２８０）から得られるもの
であり、単位露光領域Ｕ（３，１）、Ｕ（３，２）、Ｕ
（３，３）、Ｕ（３，４）、Ｕ（３，５）、…、Ｕ
（３，１２８０）は第１露光ユニット２０₀₁のＹ軸に沿
う第３ラインのマイクロミラーＭ（３，１）〜Ｍ（３，
１２８０）から得られるものである。

【００３３】マイクロミラーＭ（１，１）に対応する単
位露光領域Ｕ（１，１）は全面露光領域Ｕａ₀₁の図中左
下隅に位置し、マイクロミラーＭ（１０２４，１）に対
応する単位露光領域Ｕ（１０２４，１）は全面露光領域
Ｕａ₀₁の図中左上隅に位置する。また、マイクロミラー
Ｍ（１，１２８０）に対応する単位露光領域Ｕ（１，１
２８０）は全面露光領域Ｕａ₀₁の図中右下隅に位置し、
マイクロミラーＭ（１０２４，１２８０）に対応する単
位露光領域Ｕ（１０２４，１２８０）は全面露光領域Ｕ
ａ₀₁の図中右上隅に位置する。

【００３４】図３（ａ）〜（ｃ）を参照して、多重露光
描画装置に１０における描画面３２の描画について説明
する。図３（ａ）〜（ｃ）は描画面３２および全面露光
領域との相対位置関係を示す平面図であり、描画動作時
の経時変化を段階的に示す図である。

【００３５】描画方式としては、描画テーブル１６の主
走査方向（Ｘ方向）に沿って間欠的に移動する動作と、
描画テーブル１６の停止時に露光により回路パターンを
部分的に描画する動作とを交互に繰り返すことにより、
各描画領域を継ぎ足して全体の回路パターンを得るステ
ップ・アンド・リピート（Step & Repeat）方式を採用
してもよいし、描画テーブル１６を一定速度で移動させ
つつ同時に描画動作を行う方式であってもよい。本実施
形態では説明を容易にするためにステップ・アンド・リ
ピート方式を採用する。即ち、多重露光描画装置１０で
は、描画テーブル１６を所定の移動間隔で間欠的に移動
させつつ、多重露光により回路パターンを描画する描画
方式が採用される。

【００３６】描画面３２を含む平面上にはＸ−Ｙ直交座
標系が定義され、Ｘ軸は露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅の
配列方向に対して直角とされる。また、描画面３２はＸ
軸の負の方向に沿って相対移動する。

【００３７】破線で囲まれた長方形の領域は、１５個の
露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅のそれぞれによってＸ−Ｙ
平面上で得られる全面露光領域Ｕａ₀₁〜Ｕａ₁₅である。
第１列の全面露光領域Ｕａ₀₁、Ｕａ₀₃、Ｕａ₀₅、Ｕ
ａ₀₇、Ｕａ₀₉、Ｕａ₁₁、Ｕａ₁₃およびＵａ₁₅はその図中
下辺がＹ軸に一致するように配置させられ、第２列の全
面露光領域Ｕａ₀₂、Ｕａ₀₄、Ｕａ₀₆、Ｕａ₀₈、Ｕａ₁₀、
Ｕａ₁₂およびＵａ₁₄はその図中下辺がＹ軸から負側に距
離Ｓだけ離れた直線に一致するように配される。

【００３８】Ｘ軸が露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅の配列
方向に対して直角を成すため、各露光ユニット２０₀₁〜
２０₁₅内のそれぞれ１３１０７２０（１０２４×１２８
０）個のマイクロミラーもＸ軸およびＹ軸に沿ってマト
リクス状に配列される。

【００３９】図３では、Ｘ−Ｙ直交座標系の座標原点は
第１列目の第１露光ユニット２０₀₁によって得られる全
面露光領域Ｕａ₀₁の図中左下角に一致しているように図
示されているが、正確には、座標原点は第１露光ユニッ
ト２０₀₁のＹ軸に沿う第１ラインの先頭のマイクロミラ
ーＭ（１，１）によって得られる単位露光領域Ｕ（１，
１）の中心に位置する。上述したように、本実施形態で
は単位露光領域Ｕ（１，１）のサイズは２０μｍ×２０
μｍであるので、Ｙ軸は第１露光ユニット２０による全
面露光領域Ｕａ₀₁の境界から１０μｍだけ内側に進入し
たものとなっている。換言すれば、第１列目の８つの露
光ユニット２０₀₁、２０₀₃、２０₀₅、２０₀₇、２０₀₉、
２０₁₁、２０₁₃および２０₁₅のそれぞれの第１ラインに
含まれる１２８０個のマイクロミラーＭ（１，ｎ）（１
≦ｎ≦１２８０）の全ての中心がＹ軸上に位置する。

【００４０】描画面３２は描画テーブル１６により白抜
き矢印で示すようにＸ軸に沿ってその負の方向に向かっ
て移動させられるので、全面露光領域Ｕａ₀₁〜Ｕａ₁₅は
描画面３２に対してＸ軸の正の方向に相対移動すること
になる。

【００４１】描画面３２に設定された描画開始位置ＳＬ
がＹ軸、即ち第１列目の８個の露光ユニット２０₀₁、２
０₀₃、２０₀₅、２０₀₇、２０₀₉、２０₁₁、２０₁₃および
２０ ₁₅に対応する第１列目の全面露光領域Ｕａ₀₁、Ｕａ
₀₃、Ｕａ₀₅、Ｕａ₀₇、Ｕａ₀₉、Ｕａ₁₁、Ｕａ₁₃およびＵ
ａ₁₅の境界に一致すると、まず第１列目の露光ユニット
２０₀₁、２０₀₃、２０₀₅、２０₀₇、２０₀₉、２０₁₁、２
０₁₃および２０₁₅により描画面３２の露光が開始され
る。

【００４２】図３（ａ）に示すように、第１列目の全面
露光領域Ｕａ₀₁、Ｕａ₀₃、Ｕａ₀₅、Ｕａ₀₇、Ｕａ₀₉、Ｕ
ａ₁₁、Ｕａ₁₃およびＵａ₁₅のＹ軸に達していない部分に
対応するマイクロミラーについては非露光位置に位置決
めされたまま作動せず、また第２列目の全面露光領域Ｕ
ａ₀₂、Ｕａ₀₄、Ｕａ₀₆、Ｕａ₀₈、Ｕａ₁₀、Ｕａ₁₂および
Ｕａ₁₄もＹ軸に達していないため、露光ユニット２
０₀₂、２０₀₄、２０₀₆、２０₀₈、２０₁₀、２０₁₂および
２０₁₄による露光も停止させられている。図３では、第
１列目の８個の露光ユニット２０₀₁、２０₀₃、２０₀₅、
２０₀₇、２０₀₉、２０₁₁、２０₁₃および２０₁₅によって
露光された領域（部分パターン）を右上がりのハッチン
グで示している。

【００４３】さらに描画面３２が移動し、全面露光領域
Ｕａ₀₂、Ｕａ₀₄、Ｕａ₀₆、Ｕａ₀₈、Ｕａ₁₀、Ｕａ₁₂およ
びＵａ₁₄の境界がＹ軸に一致すると、第２列目の７個の
露光ユニット２０₀₂、２０₀₄、２０₀₆、２０₀₈、２
０₁₀、２０₁₂および２０₁₄による露光が開始される。図
３(ｂ)に示すように、第２列目の露光ユニット２０₀₂、
２０₀₄、２０₀₆、２０₀₈、２０₁₀、２０₁₂および２０₁₄
による露光は、第１列目の露光ユニット２０₀₁、２
０₀₃、２０₀₅、２０₀₇、２０₀₉、２０₁₁、２０₁₃および
２０₁₅による露光よりも常に距離Ｓだけ遅れて進行す
る。図３では、第２列目の露光ユニット２０₀₂、２
０₀₄、２０₀₆、２０₀₈、２０₁₀、２０₁₂および２０₁₄に
よって露光された領域を右下がりのハッチングで示して
いる。

【００４４】さらに描画面３２が相対移動して、図３
（ｃ）に示すように第１列目の全面露光領域Ｕａ₀₁、Ｕ
ａ₀₃、Ｕａ₀₅、Ｕａ₀₇、Ｕａ₀₉、Ｕａ₁₁、Ｕａ₁₃および
Ｕａ₁₅の境界が描画終了位置ＥＬに達すると、第１列目
の露光ユニット２０₀₁、２０₀₃、２０₀₅、２０₀₇、２０
₀₉、２０₁₁、２０₁₃および２０₁₅による露光が停止させ
られる。厳密にいえば、描画終了位置ＥＬに達した単位
露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）に対応するマイクロミラーＭ
（ｍ，ｎ）から順に非露光位置に静止させられる。図３
（ｃ）の状態からさらに描画面３２が距離Ｓだけ進む
と、第２列目の全面露光領域Ｕａ₀₂、Ｕａ₀₄、Ｕａ₀₆、
Ｕａ₀₈、Ｕａ₁₀、Ｕａ₁₂およびＵａ₁₄の境界が描画終了
位置ＥＬに達し、第２列目の露光ユニット２０₀₂、２０
₀₄、２０₀₆、２０ ₀₈、２０₁₀、２０₁₂および２０₁₄によ
る露光が停止させられる。

【００４５】以上のように、描画面３２がＸ軸に平行し
て相対移動することにより、１５個の露光ユニット２０
₀₁〜２０₁₅は、Ｘ軸に平行な帯状領域をそれぞれ露光す
ることによって部分的に回路パターンを描画することと
なり、この帯状領域の幅はそれぞれ全面露光領域Ｕａ₀₁
〜Ｕａ₁₅の幅に実質的に一致する。隣り合う２つの帯状
領域の境界部分は微少量だけ重ね合わされている。な
お、同一ライン上に描かれるべき回路パターンを一致さ
せるために、第１列目の露光ユニット２０₀₁、２０₀₃、
２０₀₅、２０₀₇、２０₀₉、２０₁₁、２０₁₃および２０₁₅
に所定ラインの回路パターンに応じた露光データが与え
られると、第２列目の露光ユニット２０₀₂、２０₀₄、２
０₀₆、２０₀₈、２０₁₀、２０₁₂および２０₁₄には描画面
３２が距離Ｓを移動する時間だけ遅れたタイミングで同
一ラインの露光データが与えられる。

【００４６】図４を参照して、図３の描画の詳細につい
て説明する。図４には、第１露光ユニット２０₀₁によっ
て露光される描画面３２上の全面露光領域Ｕａ₀₁の一部
が示される。

【００４７】基本的には、描画面３２の相対移動距離が
第１露光ユニット２０₀₁の全面露光領域Ｕａ₀₁のＸ方向
長さ（Ｃ×１０２４）よりも小さく設定され、これによ
り描画面３２の同一領域が第１露光ユニット２０₀₁によ
って多数回に渡って露光される即ち多重露光される。例
えば、露光１回当たりの描画面３２の相対移動距離が単
位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）の一辺長さＣの整数倍である距
離Ａ（例えばＡ＝４Ｃ）に設定される場合、第１露光ユ
ニット２０₀₁はＸ軸に沿ってその正側にＡ（＝４Ｃ）ず
つ移動し、単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）の中心は常に同一
点上に一致する。このため、第１列目の先頭のマイクロ
ミラーＭ（１，１）によって露光された描画面３２の面
積Ｃ×Ｃの領域は、さらに第（４ｋ＋１）番目の先頭の
マイクロミラーＭ（４ｋ＋１，１）によって露光され
（ただし、１≦ｋ≦２５５）、合計２５６回（＝１０２
４Ｃ／Ａ）だけ多重露光されることになる。

【００４８】図４には、描画面３２の移動距離が単位露
光領域Ｕ（ｍ，ｎ）の一辺長さＣの整数倍ではない、例
えば距離Ａ（Ａ＝４Ｃ）と距離ａ（０＜ａ＜Ｃ）との和
に設定されている例が示される。

【００４９】描画面３２が描画テーブル１６によりＸ軸
に沿ってその負側に移動させられる、即ち第１露光ユニ
ット２０₀₁が描画面３２に対してＸ軸の正側に向かって
相対移動し、単位露光領域Ｕａ₀₁が描画面３２上の描画
開始位置ＳＬに到達すると、そこで一旦停止させられて
第１露光ユニット２０₀₁の第１ラインに含まれる１２８
０個のマイクロミラーＭ（１，１）〜Ｍ（１，１２８
０）が描画すべき回路パターンの露光データに従って動
作させられて第１回目の露光が行われる。このときの描
画面３２の相対位置を第１回目露光位置と定義する。

【００５０】第１回目の露光が終了すると、第１露光ユ
ニット２０₀₁は再びＸ軸に沿ってその正側に相対移動
し、その単位露光領域Ｕａ₀₁の移動量が（Ａ＋ａ）とな
ったとき、第１露光ユニット２０₀₁は第２回目露光位置
に到達したと判断されて停止され、第１露光ユニット２
０₀₁の第１〜第５ラインのマイクロミラーＭ（１，１）
〜Ｍ（５，１２８０）が回路パターンの露光データに従
って動作させられて第２回目の露光が行われる。

【００５１】第２回目の露光が終了すると、第１露光ユ
ニット２０₀₁は更にＸ軸に沿ってその正側に移動量（Ａ
＋ａ）だけ移動させられて第３回目露光位置で停止さ
れ、第１露光ユニット２０₀₁の第１〜第９ラインのマイ
クロミラーＭ（１，１）〜Ｍ（９，１２８０）が回路パ
ターンの露光データに従って動作させられて第３回目の
露光が行われる。

【００５２】このように第１露光ユニット２０₀₁がＸ軸
に沿ってその正側に移動量（Ａ＋ａ）だけ移動させられ
る度毎に停止されて露光作動が繰り返され、描画面３２
の同一領域が第１露光ユニット２０₀₁によって多数回に
渡って多重露光されることになる。

【００５３】描画面３２の移動距離が（Ａ＋ａ＝４Ｃ＋
ａ）であるため、重なり合う単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）
の中心は距離ａだけ徐々にずれ、同一領域が２５６回多
重露光されるとは限らない。そこで、所定領域を２５６
回露光させるために、各単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）の中
心を２５６個だけこの所定領域内に均等に配列させ、実
質的に２５６回多重露光させている。

【００５４】図３および図４では描画面３２の移動方向
はＸ軸に平行であったが、図５に示すように描画面３２
をＸ軸に対して微少角だけ傾斜させて移動させてもよ
い。例えば、描画テーブル１６上に被描画体３０即ち描
画面３２をＸ軸に対して傾斜させて固定し、描画テーブ
ル１６をＸ軸に沿ってその負側に所定距離移動させる
と、その移動毎に単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）は描画面３
２に対してＸ軸に沿って正側にシフトするだけでなく、
Ｙ軸に沿ってその負側にも所定距離だけ相対的にシフト
することになる。

【００５５】図５は、被描画体３０をＸ軸に対して角度
αだけ傾斜させつつ順次移動させたときの単位露光領域
Ｕ（ｍ，ｎ）の変位を経時的に示す図である。図５を参
照すると、第１回目露光位置での全面露光領域Ｕａ₀₁の
一部が破線で示され、第２回目露光位置での全面露光領
域Ｕａ₀₁の一部が一点鎖線で示され、第３回目露光位置
での全面露光領域Ｕａ₀₁の一部が実線で示される。各単
位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）のＹ軸の負側に沿うシフト量は
ｂで示される。

【００５６】第１回目露光位置において第１露光ユニッ
ト２０₀₁の第１ラインのマイクロミラーＭ（１，１）〜
Ｍ（１，１２８０）によって得られる単位露光領域Ｕ
（１，１）、Ｕ（１，２）、…Ｕ（１，１２８０）に注
目すると、これら単位露光領域Ｕ（１，１）、Ｕ（１，
２）、…Ｕ（１，１２８０）に対して、第２回目露光位
置における第１露光ユニット２０₀₁の第５ラインのマイ
クロミラーＭ（５，１）〜Ｍ（５，１２８０）によって
得られる単位露光領域Ｕ（５，１）、Ｕ（５，２）、…
Ｕ（５，１２８０）がＸ軸及びＹ軸に沿ってそれぞれ
（＋ａ）および（−ｂ）だけずれて互いに重なり合い、
さらに第３回目露光位置においては第１露光ユニット２
０₀₁の第９ラインのマイクロミラーＭ（９，１）〜Ｍ
（９，１２８０）によって得られる単位露光領域Ｕ
（９，１）、Ｕ（９，２）、…Ｕ（９，１２８０）は、
Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ（＋２ａ）および（−
２ｂ）だけずれて互いに重なり合うことになる。なお、
図５では、３つの互いに重なり合う単位露光領域Ｕ
（１，１）、Ｕ（５，１）及びＵ（９，１）がそれぞれ
破線、一点鎖線及び実線の引出し線で例示的に示されて
いる。

【００５７】ここで各単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）の相対
位置をその中心である露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）で代表して
示すと、第２回目露光位置における露光点ＣＮ（５，
１）は、第１回目露光位置における露光点ＣＮ（１，
１）から（＋ａ，−ｂ）だけ離れており、第３回目露光
位置における露光点ＣＮ（９，１）は、第１回目露光位
置における露光点ＣＮ（１，１）から（＋２ａ，−２
ｂ）だけ離れて存在することになる。各ラインにおける
互いに隣接した露光点間の距離は単位露光領域Ｕ（ｍ，
ｎ）のサイズＣ（＝２０μｍ）に一致する。

【００５８】上述したように、移動距離が、単位露光領
域Ｕ（ｍ，ｎ）の一辺長さＣの整数倍と距離ａ（０＜ａ
＜Ｃ）との和とされるとき、距離ａ及びｂを適当に選ぶ
ことにより、個々の単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）と同じ大
きさの領域（面積Ｃ×Ｃ）内に露光点ＣＮを均一に分布
させることができる。

【００５９】例えば、図６に示すように、単位露光領域
Ｕ（ｍ，ｎ）と同じ大きさの領域（面積Ｃ×Ｃ＝２０μ
ｍ×２０μｍ）内に２４０個の露光点を分布させるため
には、Ｘ軸に沿って１６個、Ｙ軸に沿って１５個ずつ露
光点を配列させればよいことになり、距離ａ及びｂは以
下の計算式によって定められる。 ａ＝Ｃ／１６ ＝２０μｍ／１６ ＝１．２５μｍ ｂ＝Ｃ／２５６＝２０μｍ／２４０＝０．０８３３μｍ

【００６０】なお、言うまでもないが、距離ｂを０．０
８３３μｍに設定するということは、描画テーブル１６
がＸ軸の負側に距離（Ａ＋ａ＝８１．２５μｍ）だけ移
動したとき、個々の単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）がＹ軸の
負側に０．０８３３μｍだけシフトするように描画テー
ブル１６の傾斜角度α（約０．０５８８度）を設定する
ということに他ならない。

【００６１】図６において、参照符号ＣＮ（１，１）で
示される露光点が、例えば第１回目露光位置における第
１露光ユニット２０₀₁の第１ラインに含まれる先頭のマ
イクロミラーＭ（１，１）によって得られる単位露光領
域Ｕ（１，１）のものであるとすると、先の記載から明
らかなように、露光点ＣＮ（５，１）は第２回目露光位
置における第１露光ユニット２０₀₁の第５ラインの先頭
のマイクロミラーＭ（５，１）によって得られる単位露
光領域Ｕ（５，１）の中心であり、露光点ＣＮ（９，
１）は第３回目露光位置における第１露光ユニット２０
₀₁の第９ラインの先頭のマイクロミラーＭ（９，１）に
よって得られる単位露光領域Ｕ（９，１）の中心とな
る。

【００６２】さらに、露光点ＣＮ（１，１）から距離
（＋１６ａ，−１６ｂ）だけ離れた露光点ＣＮ（６１，
１）は、第１６回目露光位置における第６１ラインの先
頭のマイクロミラーＭ（６１，１）によって得られる単
位露光領域Ｕ（６１，１）の中心であり、露光点ＣＮ
（１，１）から距離（０，−ａ）だけ離れた露光点ＣＮ
（６５，１）は第１７回目露光位置における第６５ライ
ンの先頭のマイクロミラーＭ（６５，１）によって得ら
れる単位露光領域Ｕ（６５，１）の中心である。同様
に、露光点ＣＮ（１，１）から距離（０，−１４ａ）だ
け離れた露光点ＣＮ（８９７，１）は第２２５回目露光
位置における第８９７ラインの先頭のマイクロミラーＭ
（８９７，１）によって得られる単位露光領域Ｕ（８９
７，１）の中心であり、露光点ＣＮ（１，１）から距離
（１５ａ，−１５ａ）だけ離れた露光点ＣＮ（９５７，
１）は第２４０回目露光位置における第９５７ラインの
先頭のマイクロミラーＭ（９５７，１）によって得られ
る単位露光領域Ｕ（９５７，１）の中心である。

【００６３】かくして、１５個の露光ユニット２０₀₁〜
２０₁₅に対して描画テーブル１６が上述した条件下でＸ
軸の負側に間欠的に移動させられると、それら露光ユニ
ット２０₀₁〜２０₁₅の個々のマイクロミラーＭ（ｍ，
ｎ）よって得られる単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）の中心、
即ち露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）がＸ軸及びＹ軸のそれぞれに
沿ってピッチａ及びｂで描画面３２の全体にわたって配
列され、単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）と同じ大きさの領域
Ｃ×Ｃ（２０μｍ×２０μｍ）内には２４０個の露光点
が均一に分布させられる。

【００６４】なお、露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅の個々
の露光点を描画面３２の全体にわたって更に高密度に分
布させることももちろん可能であり、例えば、２０μｍ
×２０μｍの面積内に、上記例の２倍である４８０個の
露光点を均一に配列させる場合には、距離Ａは単位露光
領域のサイズＣの２倍（４０μｍ）に設定され、距離ａ
およびｂはそれぞれ１．２５／２μｍ、０．０８３３／
２μｍに設定される。

【００６５】また、図６に示す例では１６個の露光点は
Ｙ軸に沿って平行に配列されているが、距離ａ及びｂの
値を僅かに変化させることによって、露光点をＹ軸に沿
って斜めに配列させることも可能である。

【００６６】このように本実施形態の多重露光描画装置
１０においては、回路パターンのラスタデータに基づい
て描画が行われるとき、該回路パターンデータの画素サ
イズがどのようなサイズであっても、その回路パターン
を描画することが可能である。換言すれば、多重露光描
画装置１０側には、描画されるべき回路パターンに対す
る画素の概念は存在しないといえる。

【００６７】例えば、ラスタデータの画素サイズが２０
μｍ×２０μｍに設定されている場合には、任意の１ビ
ットデータに“１”が与えられると、露光作動時にその
１ビットデータに対応する一画素領域（２０μｍ×２０
μｍ）に含まれる個々の露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）に対応し
たマイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）が該１ビットデータによ
って動作されて非露光位置から露光位置に回動させら
れ、これによりかかる一画素領域（２０μｍ×２０μ
ｍ）が総計２４０回にわたって多重露光を受けることに
なる。

【００６８】また、別の例として、ラスタデータの画素
サイズが１０μｍ×１０μｍに設定されている場合に
は、任意の１ビットデータに“１”が与えられると、露
光作動時にその１ビットデータに対応する一画素領域
（１０μｍ×１０μｍ）に含まれる個々の露光点ＣＮ
（ｍ，ｎ）に対応したマイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）が該
１ビットデータによって動作されて非露光位置から露光
位置に回動させられ、これによりかかる一画素領域（１
０μｍ×１０μｍ）が総計６０回にわたって多重露光を
受けることになる。

【００６９】なお、露光時間、即ち個々のマイクロミラ
ーＭ（ｍ，ｎ）が露光位置に留められる時間について
は、描画面３２における一画素領域内での露光回数、被
描画体３０（本実施形態では、フォトレジスト層）の感
度、光源装置２２の光強度等に基づいて決められ、これ
により各一画素露光領域について所望の露光量が得られ
るように設定される。

【００７０】図７は多重露光描画装置１０のブロック図
である。同図に示すように、多重露光描画装置１０には
マイクロコンピュータから構成されるシステムコントロ
ール回路３４が設けられる。即ち、システムコントロー
ル回路３４は中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）、種々の
ルーチンを実行するためのプログラムや定数等を格納す
る読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、演算データ等を一時的
に格納する書込み／読出し自在なメモリ（ＲＡＭ）、お
よび入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）から成り、多重
露光描画装置１０の作動全般を制御する。

【００７１】描画テーブル１６は、駆動モータ３６によ
ってＸ軸方向に沿って駆動させられる。この駆動モータ
３６は例えばステッピングモータとして構成され、その
駆動制御は駆動回路３８から出力される駆動パルスに従
って行われる。描画テーブル１６と駆動モータ３６との
間には先に述べたようにボール螺子等を含む駆動機構が
介在させられるが、そのような駆動機構については図７
では破線矢印で象徴的に示されている。

【００７２】駆動回路３８は描画テーブル制御回路４０
の制御下で動作させられ、この描画テーブル制御回路４
０は描画テーブル１６に設けられた描画テーブル位置検
出センサ４２に接続される。描画テーブル位置検出セン
サ４２は描画テーブル１６の移動経路に沿って設置され
たリニアスケール４４からの光信号を検出して描画テー
ブル１６のＸ軸方向に沿うその位置を検出するものであ
る。なお、図７では、リニアスケール４４からの光信号
の検出が破線矢印で象徴的に示されている。

【００７３】描画テーブル１６の移動中、描画テーブル
位置検出センサ４２はリニアスケール４４から一連の光
信号を順次検出して一連の検出信号（パルス）として描
画テーブル制御回路４０に対して出力する。描画テーブ
ル制御回路４０では、そこに入力された一連の検出信号
が適宜処理され、その検出信号に基づいて一連の制御ク
ロックパルスが作成される。描画テーブル制御回路４０
からは一連の制御クロックパルスが駆動回路３８に対し
て出力され、駆動回路３８ではその一連の制御クロック
パルスに従って駆動モータ３６に対する駆動パルスが作
成される。要するに、リニアスケール４４の精度に応じ
た正確さで描画テーブル１６をＸ軸方向に沿って移動さ
せることができる。なお、このような描画テーブル１６
の移動制御自体は周知のものである。

【００７４】図７に示すように、描画テーブル制御回路
４０はシステムコントロール回路３４に接続され、これ
により描画テーブル制御回路４０はシステムコントロー
ル回路３４の制御下で行われる。一方、描画テーブル位
置検出センサ４２から出力される一連の検出信号は描画
テーブル制御回路４０を介してシステムコントロール回
路３４にも入力され、これによりシステムコントロール
回路３４では描画テーブル１６のＸ軸に沿う移動位置を
常に監視することができる。

【００７５】システムコントロール回路３４はＬＡＮ
（Local Area Network）を介してＣＡＤステーション或
いはＣＡＭステーションに接続され、ＣＡＤステーショ
ン或いはＣＡＭステーションからはそこで作成処理され
た回路パターンのベクタデータがシステムコントロール
回路３４に転送される。システムコントロール回路３４
にはデータ格納手段としてハードディスク装置４６が接
続され、ＣＡＤステーション或いはＣＡＭステーション
から回路パターンのベクタデータがシステムコントロー
ル回路３４に転送されると、システムコントロール回路
３４は回路パターンのベクタデータを一旦ハードディス
ク装置４６に書込んで格納する。また、システムコント
ロール回路３４には外部入力装置としてキーボード４８
が接続され、このキーボード４８を介して種々の指令信
号や種々のデータ等がシステムコントロール回路３４に
入力される。

【００７６】ラスタ変換回路５０はシステムコントロー
ル回路３４の制御下で動作させられる。描画処理に先立
って、ハードディスク装置４６から描画すべき回路パタ
ーンのベクタデータが読み出されてラスタ変換回路５０
に出力され、ここでラスタデータに変換される。このラ
スタデータはビットマップメモリ５２に書込まれる。要
するに、ビットマップメモリ５２には回路パターンを’
０’、’１’で表したビットデータが格納される。ラス
タ変換回路５０でのデータ変換処理およびビットマップ
メモリ５２へのデータ書込み処理についてはキーボード
４８を介して入力される指令信号により開始される。

【００７７】ビットマップメモリ５２には、１５個の露
光データ生成回路５４₀₁〜５４₁₅（図７では４つの露光
データ生成回路５４₀₁、５４₀₂、５４₀₃および５４₁₅の
みを示す）が接続される。１５個の露光データ回路５４
₀₁〜５４₁₅はそれぞれ１５個の露光ユニット２０₀₁〜２
０₁₅に対応しており、ビットマップメモリ５２から必要
なラスタデータを読み出し、各露光ユニットに与えるべ
き露光データを生成してＤＭＤ駆動回路５６に出力す
る。

【００７８】露光データは露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅
に含まれる個々のマイクロミラーを露光位置または非露
光位置に位置決めさせるためのビットデータであり、露
光データが’１’のときマイクロミラーが露光位置に定
められ、露光データが’０’のときマイクロミラーが非
露光位置に定められる。露光データは露光ユニット２０
₀₁〜２０₁₅による露光作動が繰り返される度毎に書き換
えられる。

【００７９】ＤＭＤ駆動回路５６は、与えられた露光デ
ータに基づいて露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅をそれぞれ
独立して作動し、これにより各露光ユニット２０₀₁〜２
０₁₅の個々のマイクロミラーは選択的に露光作動を行う
ことになる。

【００８０】なお、図７では、個々のマイクロミラーの
露光作動が破線矢印で象徴的に図示されている。また、
図７では図の複雑化を避けるために露光ユニットは１つ
しか示されていないが、実際には１５個（２０₀₁〜２０
₁₅）存在し、ＤＭＤ駆動回路５６によってそれぞれ駆動
されることは言うまでもない。

【００８１】図８には、ビットマップメモリ５２上に展
開された回路パターンのラスタデータの一部分が模式的
に示されている。同図に示すライン番号Ｌは描画面３２
上に描画されるべき回路パターンのＹ軸に沿う描画ライ
ン番号に対応し、各ラインには１２８０×１５個のビッ
トデータが含まれる。同図に示すように、個々のビット
データは“Ｂ”で示され、この“Ｂ”には描画されるべ
き回路パターンに従って“１”か“０”のうちのいずれ
かの値が与えられる。

【００８２】本発明によれば、回路パターンデータ（ラ
スタデータ）の画素サイズ、即ち個々のビットデータ
“Ｂ”のサイズについてはその回路パターンの設計段階
で種々の大きさを与えることが可能である。例えば、ビ
ットデータ“Ｂ”のサイズが１０μｍ×１０μｍであれ
ば、描画面３２上に描かれるべき描画ラインの幅も１０
μｍとなり、ビットデータ“Ｂ”のサイズが２０μｍ×
２０μｍであれば、描画ラインの幅も２０μｍとなり、
ビットデータ“Ｂ”のサイズが３０μｍ×３０μｍであ
れば、描画ラインの幅も３０μｍとなる。

【００８３】図８に示すように、各ラインに含まれる１
２８０×１５個のビットデータは第１番目ないし第１５
番目のグループに分けられる。図３および図４に示すよ
うに描画面３２がＸ軸に平行な方向に移動する場合、第
１露光ユニット２０₀₁によって描かれるべき回路パター
ンに必要なデータは左端から１２８０ビット分のラスタ
データである。一方、図５に示すように描画面３２がＸ
軸に対して傾斜して相対移動する場合には、露光領域Ｕ
ａ₀₁がＹ軸に沿ってシフトするため露光データの生成に
は１２８０ビット以上のラスタデータが必要である。

【００８４】そこで本実施形態においては、第１露光デ
ータ生成回路５４₀₁は、ビットマップメモリ５２から、
先頭（図中左端）から（１２８０＋β）ビット分のラス
タデータを読み出しており、読み出された第１番目のグ
ループのラスタデータからＹ軸方向に並ぶ１２８０個の
マイクロミラーに与えるべき１２８０ビット分のラスタ
データを選択して露光データとして出力する。

【００８５】第２露光データ生成回路５４₀₂は、ビット
マップメモリ５２から、左端から１２８１番目から２５
６０番目までの１２８０ビット分のラスタデータを含
み、その前後βビット分だけ多い（１２８０＋２β）ビ
ット分のラスタデータを第２番目のグループとして読み
出し、第２露光ユニット２０₀₂に与えるべき露光データ
を生成する。第３〜第１４露光データ生成回路５４₀₃〜
５４₁₄についても、第２露光データ生成回路５４₀₂と同
様に（１２８０＋２β）ビット分のラスタデータを読み
出して露光データを生成する。第１５露光データ生成回
路５４₁₅は、最後（図中右端）の（１２８０＋β）ビッ
ト分のラスタデータを読み出して露光データを生成す
る。

【００８６】なお、ビット数βはシステムコントロール
回路３４において予め設定された定数であり、Ｙ軸に沿
う第１露光ユニットの相対移動量に相当するビット数よ
り大きい正の数、例えば数十程度が好ましい。また、各
グループのラスタデータの数を全て等しくする必要は無
く、個々のグループについて任意に変更しても良い。

【００８７】各グループの個々のビットデータ“Ｂ”に
対しては、図９に模式的に示すようなアドレスデータ
［Ｌ_x，Ｒ_y］が与えられる。アドレスデータ成分Ｌ_xは
ライン番号Ｌ（図８）を示し、アドレスデータ成分Ｒ_y
は各グループの最上ビットからの数えて何ビット目に当
たるかを表す。例えば、アドレスデータ［０００００
１，０００１］は各グループのライン番号１の最上位ビ
ットのビットデータ“Ｂ”を表し、アドレスデータ［０
００００３，０００１］は各グループのライン番号３の
最上位ビットのビットデータ“Ｂ”を表し、またアドレ
スデータ［０００００１，１２７８］は各グループのラ
イン番号１の最上位ビットから数えて１２７８番目のビ
ットデータ“Ｂ”を表し、アドレスデータ［０００００
３，１２７８］は各グループのライン番号３の最上位ビ
ットから数えて１２７８番目のビットデータ“Ｂ”を表
し、更にアドレスデータ［０００００１，１２８０］は
各グループのライン番号１の最下位ビットのビットデー
タ“Ｂ”を表し、アドレスデータ［０００００３，１２
８０］は各グループのライン番号３の最下位ビットのビ
ットデータ“Ｂ”を表す。

【００８８】ここで、第１露光ユニット２０₀₁の個々の
マイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）と各露光位置でのビットデ
ータ“Ｂ”との関係について説明する。他の露光ユニッ
ト２０₀₂〜２０₁₅については、第１露光ユニット２０₀₁
と同様であるため、ここでは説明を省略する。

【００８９】露光ユニット２０₀₁が露光開始位置即ち第
１回目露光位置からＸ軸方向に距離（Ａ＋ａ）ずつ順次
移動させられて第ｉ回目露光位置まで到達したとする
と、そのときの露光ユニット２０₀₁の相対位置、具体的
には第１ラインの先頭のマイクロミラーＭ（１，１）に
対応する露光点ＣＮ（１，１）のＸＹ座標Ｘｓ（ｉ）お
よびＹｓ（ｉ）は、露光位置データ（第１座標データ）
と定義され、以下の（１）式および（２）式のように表
される。

【００９０】 Ｘｓ（ｉ）＝（Ａ＋ａ）（ｉ−１） ・・・（１） Ｙｓ（ｉ）＝−ｂ（ｉ−１） ・・・（２） ここで、“ｉ”は露光回数である。

【００９１】露光位置データＸｓ（ｉ）およびＹｓ
（ｉ）は、露光作動毎、即ち露光ユニット２０₀₁の相対
移動が行われる毎に、システムコントロール回路３４に
よって逐次算出される。露光開始位置における露光位置
データＸｓ（０）およびＹｓ（０）は共に０の値をと
る。

【００９２】続いて、第１露光ユニット２０₀₁における
任意のマイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）（１≦ｍ≦１０２
４，１≦ｎ≦１２８０）の相対位置を特定するために、
第１ラインの先頭のマイクロミラーＭ（１，１）に対応
する露光点ＣＮ（１，１）を原点としＸ軸およびＹ軸に
平行な２軸を有する２次元座標系を設定し、この２次元
座標系における露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）の相対座標Ｘｐ
（ｍ，ｎ）およびＹｐ（ｍ，ｎ）を露光点座標データ
（第２座標データ）と定義する。即ち、第ｍラインのｎ
番目のマイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）は、第１ラインの１
番目のマイクロミラーＭ（１，１）に対してＸ方向に距
離Ｘｐ（ｍ，ｎ）だけ離れかつＹ方向に距離Ｙｐ（ｍ，
ｎ）だけ離れた位置で、常に露光作動を行う。露光点座
標データＸｐ（ｍ，ｎ）およびＹｐ（ｍ，ｎ）は、次の
（３）式および（４）式のように表される。

【００９３】 Ｘｐ（ｍ，ｎ）＝（ｍ−１）Ｃ ・・・（３） Ｙｐ（ｍ，ｎ）＝（ｎ−１）Ｃ−ｂ（ｍ−１）・・・（４） ここで、Ｃは単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）のサイズであ
り、ｂは露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）がＸ軸方向に（Ａ＋ａ）
だけ相対移動した際のＹ方向の移動量である。

【００９４】露光点座標データＸｐ（ｍ，ｎ）およびＹ
ｐ（ｍ，ｎ）は１２８０個のそれぞれのマイクロミラー
に対応する固有値であり、距離ｂが定まった時点でシス
テムコントロール回路３４によって算出されてＲＡＭ内
に格納されており、描画面３２全体の描画が行われる毎
に見直され、必要に応じて更新される。

【００９５】第１露光ユニット２０₀₁が露光開始位置か
ら第ｉ回目露光位置まで到達したとき、マイクロミラー
Ｍ（ｍ，ｎ）の相対位置座標データ即ち露光点ＣＮ
（ｍ，ｎ）のＸＹ座標Ｐ［ｘ（ｍ，ｎ），ｙ（ｍ，
ｎ）］は、以下の（５）式および（６）式で示すよう
に、露光位置データと露光点座標データとの和で表すこ
とができる。

【００９６】 ｘ（ｍ，ｎ）＝Ｘｓ（ｉ）＋Ｘｐ（ｍ，ｎ） ・・・（５） ｙ（ｍ，ｎ）＝Ｙｓ（ｉ）＋Ｙｐ（ｍ，ｎ） ・・・（６）

【００９７】第ｉ回目露光位置において、任意のマイク
ロミラーＭ（ｍ，ｎ）に対応する露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）
が或る一画素領域内に含まれるとき、その一画素領域に
対応するビットデータ“Ｂ”のアドレス［Ｌ_x，Ｒ_y］は
上述の２つの（５）式および（６）式の演算結果を用い
て以下の式で表せる。

【００９８】 Ｌ_x＝ＩＮＴ［ｘ（ｍ，ｎ）／ＰＳ］＋１ ・・・（７） Ｒ_y＝ＩＮＴ［ｙ（ｍ，ｎ）／ＰＳ］＋１ ・・・（８） ここで、一般的に、除算ｅ／ｆが行われるとき、演算子
ＩＮＴ［ｅ／ｆ］は除算ｅ／ｆの商を表し、０≦ｅ＜ｆ
のとき、ＩＮＴ［ｅ／ｆ］＝０として定義される。ま
た、“ＰＳ”はビットデータ“Ｂ”のサイズを表す。

【００９９】かくして、第ｉ回目露光位置では、ＸＹ座
標Ｐ［ｘ（ｍ，ｎ），ｙ（ｍ，ｎ）］に対応したマイク
ロミラーＭ（ｍ，ｎ）を動作させるための露光データと
して、上述の（７）式および（８）式の演算結果によっ
て決まるアドレス［Ｌ_x，Ｒ_y］のビットデータ“Ｂ”が
ビットマップメモリ５２から読み出される。

【０１００】上述のＸＹ座標Ｐ［ｘ（ｍ，ｎ），ｙ
（ｍ，ｎ）］のＸ成分が負の値、即ちｘ（ｍ，ｎ）＜０
であった場合には、露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）が未だ描画面
３２上の描画領域に進入していないとみなされ、マイク
ロミラーＭ（ｍ，ｎ）はダミーデータ“０”に従って動
作させられる。また、ＸＹ座標Ｐ［ｘ（ｍ，ｎ），ｙ
（ｍ，ｎ）］のＹ成分が負の値、即ちｙ（ｍ，ｎ）＜０
であった場合には、露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）が描画領域の
Ｙ軸に沿う負側の境界線を越えるとみなされ、この場合
にもマイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）はダミーデータ“０”
に従って動作させられる。

【０１０１】以上のように、本実施形態の多重露光描画
装置１０においては、露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅を第
１方向であるＹ方向に配列させ、個々の露光ユニット２
０₀₁〜２０₁₅によりＹ方向に分割された描画領域を多重
露光により部分的な回路パターンを描画させており、第
２方向であるＸ方向に関して１回分の露光領域（全面露
光領域Ｕ₀₁、・・、Ｕ₁₅）のサイズより相対的に短い距
離を移動させつつ露光作動を行っている。具体的には、
所定距離の移動の度に、１５個の露光ユニット２０₀₁〜
２０₁₅に含まれる１２８０×１０２４個のマイクロミラ
ーＭ（ｍ，ｎ）の相対位置座標、即ち露光点ＣＮ（ｍ，
ｎ）のＸＹ座標Ｐ［ｘ（ｍ，ｎ），ｙ（ｍ，ｎ）］を算
出し、このＸＹ座標Ｐに対応するビットデータに基づい
てマイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）を露光位置または非露光
位置に位置決めすることにより露光を行っている被描画
体上に回路パターンの全体を描画している。

【０１０２】ここで、注目すべき本実施形態の特徴とし
て、個々の露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅により露光され
る帯状領域即ち部分パターン（図３参照）が一部重ね合
わされてＹ方向に繋ぎ合わされることにより回路パター
ンの全体が得られる点が挙げられる。隣接する２つの帯
状領域の境界部では、露光ユニットの個体差、具体的に
は結像光学系の光学特性が僅かに違なることや、また露
光ユニットの取付位置の微小ずれに起因して、Ｙ方向に
おいて回路パターンの連続性または一体性が損なわれ
る。そこで、本実施形態では隣り合う２つの帯状領域を
一部重ねあわせ、かつＸ方向およびＹ方向の双方におい
て両露光ユニットの作動させるべきマイクロミラーの数
を遷移させることにより、連続性かつ一体性が損なわれ
ることのない描画回路パターンを得ている。

【０１０３】図１０を参照して、帯状領域（部分パター
ン）の重ね合わせについて詳述する。図１０は第１、第
２および第３露光ユニット２０₀₁、２０₀₂および２０₀₃
に対応する全面露光領域Ｕａ₀₁、Ｕａ₀₂およびＵａ
₀₃と、各露光ユニット２０₀₁、２０₀₂および２０₀₃によ
って多重露光される帯状領域Ｒａ₀₁、Ｒａ₀₂およびＲａ
₀₃との関係を示す模式図である。説明を簡単にするため
に、ここでは描画面３２をＸ軸に平行に移動させた場合
（図３）について説明する。

【０１０４】第１露光ユニット２０₀₁は、描画面３２に
おける全面露光領域Ｕａ₀₁と同一幅である帯状領域を多
重露光により描画する。この帯状領域を第１帯状領域Ｒ
ａ₀₁（右上がりのハッチングで示される）と定義し、そ
のＹ方向長さを露光幅Ｄ１と定義する。この第１帯状領
域Ｒａ₀₁に描かれる回路パターンは、そのＹ方向長さが
回路パターン全体のＹ方向長さの約１／１５に相当す
る。同様に、第２露光ユニット２０₀₂によって多重露光
される露光幅Ｄ１の領域を第２帯状領域Ｒａ₀₂（右下が
りのハッチングで示される）、第３露光ユニット２０₀₃
によって多重露光される露光幅Ｄ１の領域を第３帯状領
域Ｒａ₀₃と定義する。

【０１０５】隣り合う２つの帯状領域、例えば第１帯状
領域Ｒａ₀₁と第２帯状領域Ｒａ₀₂とは互いに一部が重な
っており、その重複する領域を第１境界領域Ｒｂ₀₁と定
義し、そのＹ方向長さを境界幅Ｄ２と定義する。この境
界幅Ｄ２は露光幅Ｄ１の５〜１０％である。第１境界領
域Ｒｂ₀₁は第１露光ユニット２０₀₁および第２露光ユニ
ット２０₀₂の双方によって多重露光される。

【０１０６】第１露光ユニット２０₀₁の１回の露光作動
によって露光可能な領域は太実線で囲まれる長方形の全
面露光領域Ｕａ₀₁であるが、破線のハッチングで示され
る第２露光ユニット２０₀₂側（図中上方側）縁辺の三角
形領域Ｕｄ₀₁は露光されない。即ち、第１露光ユニット
２０₀₁において三角形領域Ｕｄ₀₁に対応するマイクロミ
ラーは非露光位置に留められて、ラスタデータに応じて
作動することはない。一方、第２露光ユニット２０₀₁に
おいて、全面露光領域Ｕａ₀₂の第１露光ユニット２０₀₁
側（図中下方側）縁辺の三角形領域Ｕｃ₀₂に対応するマ
イクロミラーも非露光位置で停止させられて実質的に作
動しない。

【０１０７】従って、第１境界領域Ｒｂ₀₁の露光に使用
される第１露光ユニット２０₀₁のマイクロミラーの数は
Ｘ軸に沿って負の方向（図の左方）に向かって一定の割
合で徐々に減少する一方、第１境界領域Ｒｂ₀₁の露光に
使用される第２露光ユニット２０₀₂のマイクロミラーの
数はＸ軸に沿って負方向に向かって一定の割合で徐々に
増加する。Ｙ方向に関しても同様に、第１境界領域Ｒｂ
₀₁の露光に使用される第１露光ユニット２０₀₁のマイク
ロミラーの数は、Ｙ軸に沿って正方向（図の上方）に向
かって１０２４個全部から一定の割合で徐々に減って最
終的には０個に至る一方、第１境界領域Ｒｂ₀₁の露光に
使用される第２露光ユニット２０₀₂のマイクロミラーの
数はＹ軸に沿って正方向に０個から一定の割合で徐々に
増加して、最終的には１０２４個に至る。

【０１０８】このように、２つの露光ユニット２０₀₁、
２０₀₂において作動するマイクロミラーの数がＹ軸の正
方向に沿って一方（第１露光ユニット２０₀₁）が徐々に
減ると共に他方（第２露光ユニット２０₀₂）が増加する
ので、Ｙ軸の正方向に進むに連れて第１露光ユニット２
０₀₁の影響が徐々に小さくなると共に第２露光ユニット
２０₀₂の影響が徐々に大きくなる。従って、２つの露光
ユニット２０₀₁、２０ ₀₂の光学特性の違いや取付位置の
微小ずれに起因する明確な筋の発生が防止され、かつＹ
方向において第１帯状領域Ｒａ₀₁から第２帯状領域Ｒａ
₀₂へ到る回路パターンが連続的かつ一体的に繋ぎ合わさ
れる。

【０１０９】第２露光ユニット２０₀₂により多重露光さ
れる第２帯状領域Ｒａ₀₂と、第３露光ユニット２０₀₃に
より多重露光される第３帯状領域Ｒａ₀₃とについても同
様に、両者が重なる第２境界領域Ｒｂ₀₂がぼかされるこ
とにより、第２および第３露光ユニット２０₀₂、２０₀₃
の光学特性の違いや取付位置の微小ずれに起因する明確
な筋の発生が防止され、回路パターンが連続的かつ一体
的に繋ぎ合わされる。

【０１１０】なお、Ｙ方向に関して最も端部に位置する
第１露光ユニット２０₀₁の全面露光領域Ｕ₀₁において、
図中下辺側を繋ぎ合わせる必要がないため上記三角形領
域は設けられない。反対側の端部に設けられる第１５露
光ユニット２０₁₅の全面露光領域Ｕ₁₅についても同様
に、描画領域の縁辺となるべき側には三角形領域は設け
られない。残りの露光ユニット２０₀₄〜２０₁₄について
は、第２および第３露光ユニット２０₀₂、２０₀₃と同様
の繋ぎ合わせを行う。

【０１１１】図１１を参照して、第２露光ユニット２０
₀₂において平行四辺形領域Ｕｂ₀₂に対応するマイクロミ
ラーのみを作動させる手順について説明する。図１１
（ａ）に示されるように、第２露光ユニット２０₀₂の各
マイクロミラーに対応する露光点は長方形の全面露光領
域Ｕ₀₂内に分布しており、任意の露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）
（１≦ｍ≦１０２４，１≦ｎ≦１２８０）の相対位置
は、露光点ＣＮ（１，１）を原点とする２次元座標、即
ち露光点座標データ［Ｘｐ（ｍ，ｎ），Ｙｐ（ｍ，
ｎ）］で表される。

【０１１２】ここで、露光点座標データのＹ成分Ｙｐ
（ｍ，ｎ）に（９）式に示される所定値ｙｄをそれぞれ
加算し、露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）の座標変換を行う。この
座標変換により露光点の分布形状は長方形から図１１
（ｂ）に示すように平行四辺形に変形する。Ｄ２は境界
幅である。 ｙｄ（ｍ，ｎ）＝（ｍ／１０２４）×Ｄ２ ・・・（９）

【０１１３】そして、Ｙ成分の値｛Ｙｐ（ｍ，ｎ）＋ｙ
ｄ（ｍ，ｎ）｝が境界幅Ｄ２以上であってかつ露光幅Ｄ
１以下の露光点を露光実行グループに定め、Ｙ成分の値
が境界幅Ｄ２より小さいまたは露光幅Ｄ１より大きい露
光点を露光停止グループに定めることにより、２つのグ
ループに分ける。図１１（ｃ）では露光実行グループの
露光点を含む領域がハッチングで示される。図１１
（ｃ）には任意の露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）が露光実行グル
ープに含まれている場合を示しており、このとき第２露
光ユニット２０₀₂において露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）に対応
するマイクロミラー（Ｍ（ｍ，ｎ））が露光作動をすべ
きマイクロミラーに決定される。一方、露光停止グルー
プの露光点に対応するマイクロミラーにはダミーデータ
“０”が与えられ、このためこれらマイクロミラーは露
光作動を行わない。

【０１１４】従って、図１１（ｄ）に示すように、露光
実行グループの露光点に対応するマイクロミラーの分布
形状（ハッチングで示す）、即ち描画面３２上において
実際に露光される領域の形状は、右肩上がりに傾斜した
辺を有する平行四辺形となる。図１１（ｄ）においてハ
ッチング領域は、図１０の平行四辺形領域Ｕｂ₀₂に相当
する。このように、本実施形態においては露光点座標デ
ータ［Ｘｐ（ｍ，ｎ），Ｙｐ（ｍ，ｎ）］のみを用いて
作動させるべきマイクロミラーを決定している。なお、
第２露光ユニット２０₀₂においてはグループ分けするた
めのＹ座標の上限値をＤ１、下限値をＤ２としている
が、第１露光ユニット２０₀₁のようにＹ方向の最も負側
を露光する場合には上限値がＤ１かつ下限値が０とさ
れ、第１５露光ユニット２０₀₁のようにＹ方向の最も正
側を露光する場合には上限値が（Ｄ１＋Ｄ２）かつ下限
値がＤ２とされる。

【０１１５】図１２は、図７に示す第１露光データ生成
回路５４₀₁の構成をさらに詳細に示すブロック図であ
る。なお、図１２において残り１４個の露光データ生成
回路５４₀₂〜５４₁₅は、第１露光データ生成回路５４₀₁
と同じ構成を有しており、ここでは説明を省略する。

【０１１６】第１露光データ生成回路５４₀₁は、第１露
光領域Ｒａ₀₁に回路パターンを描画するために、第１露
光領域Ｒａ₀₁を含みかつ第１露光領域Ｒａ₀₁よりも大き
い領域（以下、第１分割領域と記載する）に対応する回
路パターンのラスタデータ、即ち図８に示す第１番目の
グループのラスタデータをビットマップメモリ５２から
読み出して、第１露光ユニット２０₀₁に与えるべき露光
データを生成する。

【０１１７】詳述すると、第１露光データ生成回路５４
₀₁は分割領域チェック回路７２および分割領域用メモリ
７４を備え、分割領域チェック回路７２には、システム
コントロール回路３４により第１分割領域に相当するラ
スタデータのアドレスデータ（以下、分割領域データと
記載する）が与えられ、ビットマップメモリ５２から順
に読み出されたラスタデータから第１分割領域に相当す
るラスタデータのみを抽出して、分割領域用メモリ７４
に格納する。

【０１１８】第１露光データ生成回路５４₀₁には露光点
座標データメモリ７６が設けられ、この露光点座標デー
タメモリ７６には１０２４×１２８０のマトリクス状に
配列されたマイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）に対応する露光
点座標データ［Ｘｐ（ｍ，ｎ），Ｙｐ（ｍ，ｎ）］（１
≦ｍ≦１０２４，１≦ｎ≦１２８０）が格納される。こ
の露光点座標データ［Ｘｐ（ｍ，ｎ），Ｙｐ（ｍ，
ｎ）］は描画面３２全体の描画が行われる毎に見直さ
れ、必要に応じてシステムコントロール回路３４から与
えられ、更新される。

【０１１９】第１露光データ生成回路５４₀₁のカウンタ
８２には、システムコントロール回路３４から基本制御
クロックパルスＣＬＫ１および露光クロックパルスＥ＿
ＣＬＫが入力され、その出力は露光点座標データメモリ
７６および露光データメモリ９２に入力される。

【０１２０】基本制御クロックパルスＣＬＫ１は、１３
１０７２０個の各マイクロミラーを順次作動させるタイ
ミングを制御するパルスであり、露光クロックパルスＥ
＿ＣＬＫは露光開始タイミングを制御するパルスであ
る。露光クロックパルスＥ＿ＣＬＫの周期はクロックパ
ルスＣＬＫ１の周期の１３１０７２０倍以上とされる。

【０１２１】カウンタ８２は基本制御クロックパルスＣ
ＬＫ１のパルス数をカウントし、そのカウント値を出力
する。このカウント値は露光クロックパルスＥ＿ＣＬＫ
の入力毎に初期値０にリセットされる。従って、カウン
タ８２からの出力は露光点座標データメモリ７６または
露光データメモリ９２から各マイクロミラーに与えるべ
きビットデータの読み出す順番を示すアドレスデータに
相当する。

【０１２２】また第１露光データ生成回路５４₀₁には露
光位置データメモリ８６が設けられ、この露光位置デー
タメモリ８６には露光作動毎に変化する第１露光ユニッ
ト２０₀₁の露光位置データ［Ｘｓ（ｉ），Ｙｓ（ｉ）］
（ｉは露光回数）が格納される。露光位置データ［Ｘｓ
（ｉ），Ｙｓ（ｉ）］は描画作動毎即ちパラメータｉが
更新される毎にシステムコントロール回路３４から与え
られ、更新される。

【０１２３】第１露光データ生成回路５４₀₁のカウンタ
８４には、システムコントロール回路３４から露光クロ
ックパルスＥ＿ＣＬＫが入力されており、パルス数がカ
ウントされる。カウント値（ｉ）は露光位置データメモ
リ８６から露光位置データ［Ｘｓ（ｉ），Ｙｓ（ｉ）］
を読み出すアドレスデータとして露光位置データメモリ
８６に出力される。

【０１２４】露光点座標データメモリ７６は、基本制御
クロックパルスＣＬＫ１に同期して作動し、アドレスデ
ータであるパラメータｍおよびｎの値が更新される毎に
傾斜処理回路７８および加算器８８に順次露光点座標デ
ータ［Ｘｐ（ｍ，ｎ），Ｙｐ（ｍ，ｎ）］を出力する。
露光位置データメモリ８６は、露光クロックパルスＥ＿
ＣＬＫに同期してアドレスデータであるパラメータｉが
変更される毎に加算器８８に露光位置データ［Ｘｓ
（ｉ），Ｙｓ（ｉ）］を出力する。

【０１２５】傾斜処理回路７８には、傾斜データ、即ち
個々の露光点座標データのＹ成分Ｙｐ（ｍ，ｎ）に加算
すべきｙｄ（ｍ，ｎ）（（９）式参照）がシステムコン
トロール回路３４により与えられており、この傾斜デー
タｙｄ（ｍ，ｎ）は露光点座標データメモリ７６から順
次読み出された露光点座標データのＹ成分Ｙｐ（ｍ，
ｎ）に順次加算される。

【０１２６】露光幅チェック回路８０は、個々の露光点
座標データ［Ｘｐ（ｍ，ｎ），Ｙｐ（ｍ，ｎ）］のＹ成
分と傾斜データとの和｛Ｙｐ（ｍ，ｎ）＋ｙｄ（ｍ，
ｎ）｝に基づいて露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）を上述した露光
実行グループまたは露光停止グループに分けるための回
路であり、各グループを決定するための上限値（Ｄ１）
および下限値（０）は露光幅データとしてシステムコン
トロール回路３４により与えられる。Ｙ成分｛Ｙｐ
（ｍ，ｎ）＋ｙｄ（ｍ，ｎ）｝が下限値と上限値の範囲
内にある場合には対応する露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）を露光
実行グループに定めるべくデータ“１”が出力され、Ｙ
成分が下限値と上限値の範囲外にある場合には対応する
露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）を露光停止グループに定めるべく
データ“０”を出力する。

【０１２７】加算器８８には、個々の露光点座標データ
［Ｘｐ（ｍ，ｎ），Ｙｐ（ｍ，ｎ）］と現在の露光位置
データ［Ｘｓ（ｉ），Ｙｓ（ｉ）］とが入力されてお
り、露光幅チェック回路８０の出力が“１”であった場
合には両者の和である相対位置座標データ［ｘ（ｍ，
ｎ），ｙ（ｍ，ｎ）］をピクセル処理回路９０に出力
し、露光幅チェック回路８０の出力が“０”であった場
合には“０”を出力する。露光位置データ［Ｘｐ（ｍ，
ｎ），Ｙｐ（ｍ，ｎ）］および露光点座標データ［Ｘｓ
（ｉ），Ｙｓ（ｉ）］はμｍ単位で表された値であるた
め、ピクセル処理回路９０ではμｍ単位で表された相対
位置座標データ［ｘ（ｍ，ｎ），ｙ（ｍ，ｎ）］を描画
すべきラスタデータの画素サイズＰＳに基づいたデータ
に変換する。このデータが分割領域用メモリ７４からラ
スタデータを読み出す際の読出しアドレスデータ
［Ｌ_x，Ｒ_y］となる。加算器８８から出力された値が
“０”の場合には対応するアドレスがない、即ち露光点
ＣＮ（ｍ，ｎ）が露光停止グループに該当するとみなさ
れ、露光データメモリ９２にはダミーデータ“０”が与
えられる。

【０１２８】分割領域用メモリ７４から読み出されたラ
スタデータは、露光データメモリ９２に一旦格納され、
カウンタ８２からの出力、即ち各マイクロミラーに与え
るべきビットデータの読み出す順番を示すアドレスデー
タに基づいて露光データとして読み出され、ＤＭＤ駆動
回路５６に出力される。なお、回路パターンの座標変換
を行う際には、システムコントロール回路３４において
露光点座標データ［Ｘｓ（ｉ），Ｙｓ（ｉ）］または露
光位置座標データ［Ｘｐ（ｍ，ｎ），Ｙｐ（ｍ，ｎ）］
に座標変換が施され、これにより読み出すべきラスタデ
ータの位置を変更すればよい。

【０１２９】このように、第１露光ユニット２０₀₁にお
いては、露光幅Ｄ１よりも所定長さだけ長い分割領域に
相当する（１２８０＋β）ビット分のラスタデータが読
み出され、この分割領域に含まれる帯状領域Ｒａ₀₁を多
重露光するための露光データが生成される。本実施形態
では、帯状領域よりも広い分割領域に相当するラスタデ
ータを読み出して露光データを生成するので、上記のよ
うに帯状領域がＹ方向にシフトする場合や、回路パター
ンを座標変換（回転、拡大、縮小、移動等）して描画す
る場合においても十分に対応することができる。なお、
第２〜第１５露光データ生成回路５４₀₂〜５４₁₅におい
ても同様に露光データが生成されることは言うまでもな
い。

【０１３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の多重露光描
画装置は、個々の露光ユニットによって描画された部分
パターンを一部重ね合わせて繋ぎ合わせ、部分パターン
が重なる境界領域に対応する変調素子の駆動すべき数を
描画面の相対移動方向に沿って徐々に遷移させるため、
連続性および一体性の良好なパターンの全体を得ること
ができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による多重露光描画装置の概略斜視図で
ある。

【図２】本発明による多重露光描画装置で用いる露光ユ
ニットの機能を説明するための概略概念図である。

【図３】図１に示す多重露光描画装置の描画テーブル上
の被描画体の描画面および各露光ユニットによる露光領
域を説明するための平面図である。

【図４】本発明による多重露光描画装置により実行され
る多重露光描画方法の原理を説明するための模式図であ
って、Ｘ−Ｙ座標系のＸ軸に沿う複数の露光位置に露光
ユニットを順次移動させた状態を経時的に示す図であ
る。

【図５】図４と同様な模式図であって、Ｘ−Ｙ座標系の
Ｘ軸に沿う複数の露光位置に露光ユニットを順次移動さ
せた際に該露光ユニットがＹ軸に沿って所定距離だけ変
位する状態を経時的に示す図である。

【図６】本発明の多重露光方法に従って露光ユニットを
複数の露光位置に順次移動させた際に該露光ユニットの
所定のマイクロミラーによって得られる単位露光領域の
中心が所定領域内にどのように分布するかを示す説明図
である。

【図７】本発明による多重露光描画装置のブロック図で
ある。

【図８】本発明による多重露光描画装置で描画すべき回
路パターンのラスタデータの一部をビットマップメモリ
上に展開した状態で示す模式図である。

【図９】図８に示すビットデータの一部とその読出しア
ドレスデータとの関係を示す模式図である。

【図１０】個々の露光ユニットによって描画される帯状
領域の重ね合わせを説明するための図である。

【図１１】帯状領域が重なった境界領域を描画するマイ
クロミラーの数を制御するための手順を示す模式図であ
る。

【図１２】図７に示す第１露光データ生成回路の内部を
詳細に示すブロック図である。

【符号の説明】

１０ 多重露光描画装置 ２０₀₁、…２０₁₅ 露光ユニット ２７ ＤＭＤ素子 Ｍ（ｍ，ｎ）、Ｍ（１，１）、…Ｍ（１０２４，１２８
０） マイクロミラー（変調素子） ３０ 被描画体 ３２ 描画面 ３４ システムコントロール回路 ５４₀₁、…５４₁₅ 露光データ生成回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５２９

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１方向に沿って並ぶ複数の部分パター
   ンを多重露光によって描画面上に描画することにより、
   前記部分パターンを繋ぎ合わせたパターンの全体を得る
   多重露光描画装置であって、 マトリクス状に配置される多数の変調素子を有し、前記
   部分パターンのラスタデータに基づいて前記変調素子を
   駆動する露光ユニットと、 前記露光ユニットを第１方向に沿って前記部分パターン
   の数と同数分だけ配列する配列手段と、 前記描画面を前記第１方向と異なる第２方向に沿って前
   記露光ユニットに対して相対移動させる移動手段と、 隣り合う２つの前記部分パターンを描画する各露光ユニ
   ットについて、前記部分パターンが重なる境界領域に対
   応する変調素子の駆動すべき数を前記第２方向に沿って
   一定の割合で漸減させるまたは漸増させる変調素子選択
   手段とを備えることを特徴とする多重露光描画装置。
2. 【請求項２】 前記境界領域の面積が、１つの前記露光
   ユニットが描画可能な面積の５ないし１０％を占めるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の多重露光描画装置。
3. 【請求項３】 前記パターン全体のラスタデータを保持
   するメモリ手段と、 前記描画面に対する前記露光ユニットの相対位置を示す
   第１座標データと前記露光ユニットにおける個々の前記
   変調素子の相対位置を示す第２座標とを加算して前記描
   画面に対する個々の前記変調素子の相対位置座標データ
   を算出し、個々の前記変調素子について前記相対位置座
   標データに基づいて前記ラスタデータの画素サイズに応
   じたアドレスデータを生成するアドレス算出手段と、 前記メモリ手段から前記アドレスデータに対応するラス
   タデータを読み出して、個々の変調素子に露光作動また
   は露光作動停止を指示するための露光データを生成する
   露光データ生成手段とをさらに備え、 前記変調素子選択手段が、露光作動すべき変調素子につ
   いて前記アドレス算出手段から得られる前記アドレスデ
   ータを前記露光データ生成手段に与えるとともに、露光
   作動停止すべき変調素子についてダミーデータを前記露
   光データ生成手段に与えることを特徴とする請求項１に
   記載の多重露光描画装置。
4. 【請求項４】 個々の前記露光ユニットの１回の露光に
   よって露光される全面露光領域が第１方向長さＤ１の長
   方形を呈し、第１方向に関して隣り合う２つの全面露光
   領域が長さＤ２（Ｄ２＜Ｄ１）だけ重複することを特徴
   とする請求項１に記載の多重露光描画装置。
5. 【請求項５】 隣り合う２つの全面露光領域が重複する
   第１方向長さＤ２が、前記全面露光領域の第１方向長さ
   Ｄ１の５ないし１０％であることを特徴とする請求項４
   に記載の多重露光描画装置。
6. 【請求項６】 隣り合う２つの全面露光領域の一方にお
   いて、他方の全面露光領域側に位置し第１方向長さがＤ
   ２であって第２方向長さが前記全面露光領域の第２方向
   長さに等しい三角形の領域が第１露光停止領域に定めら
   れ、隣り合う２つの全面露光領域の他方において、一方
   の全面露光領域側に位置し第１方向長さがＤ２であって
   第２方向長さが前記全面露光領域の第２方向長さに等し
   い三角形の領域が第２露光停止領域に定められ、前記第
   １および第２露光停止領域に対応する変調素子の露光作
   動が停止させられることを特徴とする請求項４に記載の
   多重露光描画装置。
7. 【請求項７】 第１方向に沿って並ぶ複数の部分パター
   ンを多重露光によって描画面上に描画することにより、
   前記部分パターンを繋ぎ合わせたパターンの全体を得る
   多重露光描画方法であって、 マトリクス状に配置される多数の変調素子を有し、前記
   部分パターンのラスタデータに基づいて前記変調素子を
   駆動する露光ユニットを、第１方向に沿って前記部分パ
   ターンの数と同数分だけ配列するとともに、前記描画面
   を前記第１方向と異なる第２方向に沿って前記露光ユニ
   ットに対して相対移動させ、隣り合う２つの前記部分パ
   ターンを描画する露光ユニットについて、前記部分パタ
   ーンが重なる境界領域に対応する変調素子の駆動すべき
   数を前記第２方向に沿って一定の割合で漸減させるまた
   は漸増させることを特徴とする多重露光描画方法。