JP5182913B2 - パターン描画装置およびパターン描画方法 - Google Patents

Description

本発明は、感光材料に空間変調された光を照射してパターンを描画するパターン描画装置および方法に関する。

従来より、空間変調される光を感光材料上にて走査することにより、感光材料上に微細なパターンを描画する技術が知られており、空間光変調器として微小ミラー群を有するＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）の利用が提案されている。

例えば、特許文献１では、ＤＭＤの微小ミラー群からの光が導かれる感光材料上の照射領域群の配列を主走査方向に対して傾斜させつつ照射領域群を主走査することにより、解像度を向上する技術が開示されている。この装置では、照射領域群の主走査が行われる毎に、照射領域群が副走査方向へ間欠的に移動される。照射領域群が傾斜している場合、１回の主走査で光の照射が行われるストライプ状の領域の（副走査方向における）両側では、通過する照射領域の個数が中央部よりも少なくなってしまう。そこで、特許文献１の装置では、先行する主走査にて描画が行われる領域と後続の主走査にて描画が行われる領域とを部分的に重ねることにより、描画領域全体に十分な光を照射することが実現されている。

なお、特許文献２では、光が照射される領域群を傾斜させる装置ではないが、２つのＤＭＤからの光を走査して互いに離れた２つの走査バンドに一度に光を照射するパターン描画装置において、全走査バンドに光を照射する順序を工夫することにより、走査バンド間の一部の境界線において両側の走査バンドの露光タイミングが大幅にずれてしまうことを防止し、全ての境界線においてフォトレジスト層に残膜が発生することを防止する技術が開示されている。
特開２００４−３２６０７６号公報 特開２００５−２４３８７０号公報

ところで、感光材料の特性によっては、光の照射を２回に分けて行うと、同じ光量の光を一度に照射する場合よりも感光の程度が大きくなることが確認されている。したがって、特許文献１に開示されている手法において、先行する主走査にて光の照射が行われる領域と後続の主走査にて光の照射が行われる領域との重複部分、すなわち、ＤＭＤの微小ミラー群からの光が導かれる照射領域群が２度通過することにより描画が行われる領域において、感光の度合いが他の領域よりも許容できないほど高くなってしまうことがある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、パターンの描画に際して、照射領域群の１回の通過により描画が行われる領域と２回の通過により描画が行われる領域とが感光材料上に存在する場合に、描画されたパターンにムラが生じてしまうことを抑制することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、感光材料に光を照射して前記感光材料上にパターンを描画するパターン描画装置であって、感光材料上に光を照射する光照射部と、前記光照射部から光が照射される照射領域群を前記感光材料上において移動する照射領域移動機構と、前記照射領域群の移動および前記照射領域群の各照射領域への光の照射を制御し、前記感光材料上の各位置に対して複数の照射領域を通過させつつ前記各位置に光を照射することにより前記感光材料上に描画を行う制御部とを備え、前記光照射部が、空間光変調器を備え、前記空間光変調器において複数の光変調素子が矩形領域内に２次元に配列され、前記複数の光変調素子に対応する前記感光材料上の複数の領域が、互いに垂直な行方向および列方向に矩形に配列されており、前記列方向が主走査方向に対して傾斜し、前記複数の光変調素子が、姿勢が個別に変更可能な複数の微小ミラーであり、前記制御部の制御により、前記空間光変調器からの先行照射領域群への光の照射を制御するとともに前記先行照射領域群を前記主走査方向に平行に移動することにより、前記感光材料上の先行ストライプ領域に光の照射が行われ、前記空間光変調器からの後続照射領域群への光の照射を制御するとともに前記後続照射領域群を前記主走査方向に平行に移動することにより、副走査方向において前記先行ストライプ領域に隣接し、かつ、部分的に重なる後続ストライプ領域に光の照射が行われ、前記先行ストライプ領域および前記後続ストライプ領域の描画時に能動化される光変調素子に対応する前記感光材料上の照射領域が、それぞれ前記先行照射領域群および前記後続照射領域群であり、前記先行ストライプ領域および前記後続ストライプ領域における非重複領域の各位置において、前記先行照射領域群または前記後続照射領域群が連続的に一定の時間で通過し、前記先行ストライプ領域と前記後続ストライプ領域とが重なる重複領域の各位置において、前記先行照射領域群および前記後続照射領域群が通過する累計時間を前記一定の時間とする場合に能動化される光変調素子の一部が、前記先行ストライプ領域および前記後続ストライプ領域の少なくともいずれか一方の描画時に無効化されることにより、前記累計時間が前記一定の時間より短い。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパターン描画装置であって、前記光照射部が、前記空間光変調器と同様の他の空間光変調器をさらに備え、前記他の空間光変調器が前記空間光変調器に対して前記副走査方向に位置し、前記空間光変調器と前記他の空間光変調器との相対位置が固定され、前記空間光変調器により、前記副走査方向に並ぶ複数のストライプ領域に順次光の照射が行われ、互いに隣接する各対のストライプ領域の一方が前記先行ストライプ領域であり、他方が前記後続ストライプ領域であり、前記他の空間光変調器により、前記空間光変調器と同様に、前記副走査方向に並ぶ複数のストライプ領域に順次光の照射が行われ、互いに隣接する各対のストライプ領域の一方が前記先行ストライプ領域であり、他方が前記後続ストライプ領域であり、前記空間光変調器により最後に光が照射される最終ストライプ領域が、前記他の空間光変調器により最初に光が照射される先頭ストライプ領域に隣接し、かつ、部分的に重なり、前記先頭ストライプ領域および前記最終ストライプ領域の描画時に能動化される光変調素子に対応する前記感光材料上の照射領域を、それぞれ先頭照射領域群および最終照射領域群として、前記先頭ストライプ領域および前記最終ストライプ領域における非重複領域の各位置において、前記先頭照射領域群または前記最終照射領域群が連続的に前記一定の時間で通過し、前記先頭ストライプ領域と前記最終ストライプ領域とが重なる重複領域の各位置において、前記先頭照射領域群および前記最終照射領域群が通過する他の累計時間を前記一定の時間とする場合に能動化される光変調素子の一部が、前記先頭ストライプ領域および前記最終ストライプ領域の少なくともいずれか一方の描画時に無効化されることにより、前記他の累計時間が前記累計時間よりも短い。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のパターン描画装置であって、前記非重複領域の前記副走査方向の幅が、前記矩形に配列される前記複数の領域の前記行方向の辺を前記副走査方向を向く直線に投影した長さに等しい。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のパターン描画装置であって、前記重複領域と前記非重複領域との間の境界近傍において、前記重複領域の各位置を前記先行照射領域群および前記後続照射領域群が通過する前記累計時間が、前記境界から離れるほど減少する。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のパターン描画装置であって、前記複数の光変調素子のうち、前記重複領域に対応する光変調素子の一部のみが無効化される。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のパターン描画装置であって、前記先行ストライプ領域および前記後続ストライプ領域の少なくともいずれか一方の描画途上において、前記重複領域に対応する光変調素子のうち無効化される素子の数が変更される。

請求項７に記載の発明は、光照射部から光が照射される照射領域群を感光材料上において移動するとともに前記照射領域群の各照射領域への光の照射を制御し、前記感光材料上の各位置に対して複数の照射領域を通過させつつ前記各位置に光を照射することにより前記感光材料上にパターンを描画するパターン描画方法であって、前記光照射部が、空間光変調器を備え、前記空間光変調器において複数の光変調素子が矩形領域内に２次元に配列され、前記複数の光変調素子に対応する前記感光材料上の複数の領域が、互いに垂直な行方向および列方向に矩形に配列されており、前記列方向が主走査方向に対して傾斜し、前記複数の光変調素子が、姿勢が個別に変更可能な複数の微小ミラーであり、前記空間光変調器からの先行照射領域群への光の照射を制御するとともに前記先行照射領域群を前記主走査方向に平行に移動することにより、前記感光材料上の先行ストライプ領域に光の照射を行う工程と、前記空間光変調器からの後続照射領域群への光の照射を制御するとともに前記後続照射領域群を前記主走査方向に平行に移動することにより、前記先行ストライプ領域に隣接するとともに部分的に重なる後続ストライプ領域に光の照射を行う工程とを備え、前記先行ストライプ領域および前記後続ストライプ領域の描画時に能動化される光変調素子に対応する前記感光材料上の照射領域が、それぞれ前記先行照射領域群および前記後続照射領域群であり、前記先行ストライプ領域および前記後続ストライプ領域における非重複領域の各位置において、前記先行照射領域群または前記後続照射領域群が連続的に一定の時間で通過し、前記先行ストライプ領域と前記後続ストライプ領域とが重なる重複領域の各位置において、前記先行照射領域群および前記後続照射領域群が通過する累計時間を前記一定の時間とする場合に能動化される光変調素子の一部が、前記先行ストライプ領域および前記後続ストライプ領域の少なくともいずれか一方の描画時に無効化されることにより、前記累計時間が前記一定の時間より短い。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のパターン描画方法であって、前記先行ストライプ領域および前記後続ストライプ領域の少なくともいずれか一方の描画途上において、前記重複領域に対応する光変調素子のうち無効化される素子の数が変更される。

本発明によれば、先行ストライプ領域と後続ストライプ領域とが重なる重複領域の感光を非重複領域における感光と同程度にすることができ、これにより、描画されるパターンのムラを抑制することができる。また、描画されるパターンの解像度を向上することができる。

請求項３および５の発明では、多くの光変調素子を描画に利用することができる。請求項６および８の発明では重複領域におけるムラの発生を一層抑制することができる。

図１は本発明の第１の実施の形態に係るパターン描画装置１の構成を示す図であり、パターン描画装置１は、基板９上のフォトレジスト膜である感光材料に光を照射して感光材料上にパターンを描画する。パターン描画装置１には２つのヘッド部２０を有する光照射部２が設けられ、各ヘッド部２０は光源ユニット２１に接続される。２つのヘッド部２０は、相対位置が互いに固定されており、リニアモータであるヘッド部移動機構３２により図１中のＸ方向に一体的に移動する。図１および以下の説明では、ヘッド部２０の数は２つであるものとして（または、２つに注目して）説明するが、ヘッド部２０は３以上設けられてもよい。

光照射部２の下方には、基板９を保持するステージ１１、および、ステージ１１を図１中のＹ方向へと移動するリニアモータであるステージ移動機構３１が設けられ、光照射部２、ステージ移動機構３１およびヘッド部移動機構３２は制御部４に接続される。

図２は、１つのヘッド部２０および光源ユニット２１の内部構造を示す図である。光源ユニット２１は、光を出射する水銀ランプ等の光源２１１を有し、光源２１１からの光は光ファイバ２１２を介してヘッド部２０へと導かれる。ヘッド部２０は、空間変調器としてデジタルマイクロミラーデバイス（以下、ＤＭＤという）２２を有し、光ファイバ２１２からの光がＤＭＤ２２にて反射されて２次元に空間変調された光ビームが導き出される。

具体的には、光ファイバ２１２から出射された光はロッドインテグレータ２３３、レンズ２３４およびミラー２３５を介してミラー２３６へと導かれ、ミラー２３６は光ビームを集光させつつＤＭＤ２２へと導く。ＤＭＤ２２へと入射する光ビームは所定の入射角でＤＭＤ２２の微小ミラー群に均一に照射される。

ＤＭＤ２２の各微小ミラーのうち所定のＯＮ状態の姿勢にある微小ミラーからの反射光のみにより形成される変調された光の束（すなわち、空間変調された光ビーム）はキューブビームスプリッタ２４１へと入射して反射され、ズームレンズ２４２により倍率が調整されて投影レンズ２４３へと導かれる。ズームレンズ２４２はズーム用のアクチュエータ２４２ａにより変倍可能とされ、投影レンズ２４３はオートフォーカス（ＡＦ）用のアクチュエータ２４３ａにて焦点合わせが可能とされる。

そして、投影レンズ２４３からの光ビームは微小ミラー群に対して光学的に共役とされる基板９上の領域へと導かれる。以上のように、パターン描画装置１では、ロッドインテグレータ２３３、レンズ２３４、ミラー２３５およびミラー２３６により光源ユニット２１からの光をＤＭＤ２２へと導く照明光学系２３が構成され、キューブビームスプリッタ２４１、ズームレンズ２４２、投影レンズ２４３により、各微小ミラーからの光を基板９上へと縮小投影する投影光学系２４が構成される。

なお、キューブビームスプリッタ２４１の上方には、ハーフミラー２５１、ＡＦ用のレーザダイオード（ＬＤ）２５２およびＡＦ検出用のセンサ２５３が配置され、ＬＤ２５２からの光がハーフミラー２５１を透過してキューブビームスプリッタ２４１、ズームレンズ２４２、投影レンズ２４３を介して基板９に照射され、基板９からの光が逆方向に進んでハーフミラー２５１にて反射されてセンサ２５３により検出される。センサ２５３の出力はＡＦ時のアクチュエータ２４３ａの制御に利用される。

図３はＤＭＤ２２を示す図である。ＤＭＤ２２は、１辺が１４μｍ弱の複数の微小ミラー（以下、「微小ミラー群２２２」と総称する。）がシリコン基板２２１の上の矩形領域内に２次元に配列された（互いに垂直な２方向にＭ行Ｎ列に配列されているものとして以下説明する。）空間光変調デバイスであり、各微小ミラーに対応するメモリセルに書き込まれた描画データ（以下、「描画セルデータ」という。）に従って、各微小ミラーは静電界作用により姿勢（傾斜角）が個別に変更可能とされる。なお、光は、ＤＭＤ２２に垂直であって列方向に対して４５度の角度をなす面に沿って入射角２４度で入射し、微小ミラー群２２２を均一に照明する。ＤＭＤ２２は実際には７６８行１０２４列の微小ミラーを有するものが使用され、４８行１０２４列の微小ミラーからなる１６個のブロックに分割されており、各ブロック毎にリセットが可能とされる。

ＤＭＤ２２には、ステージ移動機構３１からのエンコーダ信号に基づいて、基板９がヘッド部２０に対して所定の微小距離（後述の描画領域のピッチ）だけ移動する毎に、図１に示す制御部４からリセットパルスが入力され、リセットパルスが入力される毎に各微小ミラーは対応する描画セルデータに従って微小ミラー面の対角線を軸としてＯＮ状態またはＯＦＦ状態の姿勢に一斉に傾く。これにより、ＤＭＤ２２に照射された光ビームは各微小ミラーの傾く方向に応じて反射され、基板９上の対応する照射領域への光照射のＯＮ／ＯＦＦが行われる。つまり、メモリセルにＯＮを示すデータが書き込まれた微小ミラーがリセットパルスを受信すると、その微小ミラーに入射する光はキューブビームスプリッタ２４１へと反射され、対応する照射領域に光（微小な光ビーム）が照射される。また、微小ミラーがＯＦＦ状態とされると、微小ミラーは入射した光をキューブビームスプリッタ２４１とは異なる所定の位置へと反射し、対応する照射領域は光が導かれない状態とされる。以上の動作により、複数の微小ミラーはそれぞれ複数の光変調素子として機能する。

図４は、微小ミラー群２２２に対応する基板９の感光材料上の照射領域群６、すなわち、光照射部２からの光照射（正確には、光照射のＯＮ／ＯＦＦ制御）が行われる単位となる領域の集合を示す図であり、１つの照射領域６１が１つの微小ミラーに対応する。ＤＭＤ２２はヘッド部２０内において傾斜して設けられており、照射領域群６の列方向も後述の主走査方向であるＹ方向に対して傾斜している。以下の説明において、照射領域群６の２つの配列方向のうち主走査方向におよそ沿う方向（主走査方向とのなす角が小さい方向）を照射領域群６における列方向といい、副走査方向（すなわち、Ｘ方向）におよそ沿うもう一つの方向を行方向という。照射領域群６の列方向は微小ミラー群２２２の列方向に対応し、照射領域群６の行方向は微小ミラー群２２２の行方向に対応する。

なお、実際にはＤＭＤ２２の微小ミラー群２２２の一部は無効化され、照射領域群６は一部が欠落した略矩形状とされるが、その詳細については後述する。

ここで、照射領域群６は光照射部２に対して相対的に固定されるため、制御部４の制御によりステージ移動機構３１がステージ１１を移動すると照射領域群６が感光材料上を図１中のＹ方向である主走査方向に相対的に連続的に移動する。また、ヘッド部移動機構３２によるヘッド部２０の移動により、主走査方向に対して垂直な副走査方向（Ｘ方向）に照射領域群６が間欠的に移動する。すなわち、ステージ移動機構３１およびヘッド部移動機構３２が感光材料上において照射領域群６を移動する照射領域移動機構となっている。ステージ移動機構３１による照射領域群６の主走査が終了する毎にヘッド部移動機構３２により照射領域群６が次の主走査の開始位置へと移動する。

図５は基板９上に固定された描画の単位となる描画領域６２０に照射領域６１を重ねて示す図である。前述のように照射領域６１はヘッド部２０に対して固定された領域であることから、ヘッド部２０が基板９に対して相対的に移動することにより、照射領域６１が描画領域６２０上を移動することとなる。図５では、ＤＭＤ２２の微小ミラーに対応する照射領域群６を二点鎖線にて示し、基板９上の描画領域群を実線にて示している。また、描画領域６２０および照射領域６１の一部のみが図示されている。

描画領域６２０はＸ方向（副走査方向）およびＹ方向（主走査方向）の双方にピッチＰで配列された正方形領域であり、描画領域６２０のピッチＰは描画の最小制御単位に等しくされ、列方向に隣接する照射領域６１の副走査方向に関する中心間距離Ｄに等しい。したがって、各描画領域６２０は、ＤＭＤ２２によるいずれかの時点での光照射の制御におけるいずれかの照射領域６１の中心（正確には、連続的に移動している途中の照射領域６１の中心）に位置することとなり、各描画領域６２０上を照射領域６１が通過する際には、この描画領域６２０に対応する描画セルデータに従った光照射が描画領域６２０を中心として行われる。なお、描画領域６２０は副走査方向のピッチと主走査方向のピッチとが異なる矩形領域であってもよい。

ここで、行方向に関して互いに隣接する２つの照射領域６１の副走査方向に関する中心間距離を描画領域６２０のピッチＰのＫ倍の距離に等しくする（すなわち、行方向に隣接する照射領域６１間をＫ個の描画領域６２０（または、Ｋアドレスともいう。）で補間する）場合、照射領域群６における行方向とＸ方向（副走査方向）とのなす角θは、（θ＝ａｒｃｔａｎ（１／Ｋ））となる。よって、図５に示すように照射領域６１間を４アドレスで補間する場合には、照射領域群６のなす角θはおよそ１４度となり、照射領域６１のピッチＲは、描画領域６２０のピッチＰに１７の平方根を掛けた値になる。

次に、パターン描画装置１が基板９上の感光材料にパターンを描画する基本動作について図６並びに図５、図７および図８を参照して説明する。以下のパターン描画装置１の動作の説明では、描画領域群に対して照射領域群６が主走査方向および副走査方向に移動するものとして説明を行う。

パターン描画では、まず、照射領域群６の主走査が開始されて描画開始位置へと照射領域群６が到達すると（ステップＳ１，Ｓ２）、制御部４がＤＭＤ２２にリセットパルスを送信することにより、各微小ミラーが描画セルデータに応じた姿勢となり、図５に示す描画領域６２０のうち各照射領域６１の中央に位置する最初の描画領域６２１への光照射、すなわち、各描画領域６２１を中心とする照射領域６１への光照射のＯＮ／ＯＦＦを制御する動作が行われる（ステップＳ３）。

なお、最初の光照射時の描画セルデータは制御部４からＤＭＤ２２の各微小ミラーのメモリセルに予め送信されている。また、ステップＳ３では、各照射領域６１への光照射のＯＮ／ＯＦＦ制御の他に、微小ミラー群２２２の一部を強制的にＯＦＦ状態として無効化する制御も行われるが、その詳細については後述する。

リセットパルスが送信された後、すぐに図５中の次の描画領域６２２のそれぞれ（各描画領域６２１の（＋Ｙ）側に隣接する描画領域６２２）に対応する描画セルデータが微小ミラーのメモリセルに送信されてメモリセルに書き込まれる。リセットパルスのＤＭＤ２２への送信は、ステージ移動機構３１がステージ１１を主走査方向へ連続的に移動する動作に同期して行われる。すなわち、１回目のリセットパルスから照射領域６１が主走査方向（図５では（＋Ｙ）方向）へピッチＰの距離だけ移動した時点で次のリセットパルスがＤＭＤ２２へと送信され、各微小ミラーが描画セルデータに従った姿勢となる。これにより、図７に示すように２回目のリセットパルスにより描画領域６２２に対応する光照射が行われる。

照射領域群６が感光材料上の各描画領域６２０を通過しつつ、各描画領域６２０に光を照射する制御を繰り返し、１８回目のリセットパルスで最初に光照射が行われた描画領域６２１を中心とする２度目の光照射が行われる。図８は１８回目のリセットパルスによる光照射が行われた様子を示す図である。図８では平行斜線の向きを変えることにより１回の光照射のみが行われた描画領域６２３と２回の光照射が行われた描画領域６２４とを区別して示している。

例えば、図５に示す１回目のリセットパルスにおいて照射領域６１ａに対応する描画領域６２１ａに注目した場合、図８に示すように、１８回目のリセットパルスにより（図５において照射領域６１ａの（−Ｙ）側に位置する）照射領域６１ｂが描画領域６２１ａを中心とする光照射を行うこととなる。すなわち、照射領域６１ａに対応する光照射が行われた描画領域６２１ａに対して、照射領域６１ａからＤＭＤ２２の列方向（（−Ｙ）方向）に４つ、行方向（（＋Ｘ）方向）に１つ離れた照射領域６１ｂが通過し、描画領域６２１ａに対応した光照射を再度行う。

実際には、照射領域群６には多数の照射領域６１が含まれるため、制御部４により照射領域群６の移動および照射領域群６の各照射領域６１への光の照射が高速に繰り返し制御されることにより、感光材料上の各位置に対して複数の照射領域６１が通過することとなる。これにより、各位置に所望の光量の光を照射することができ、感光材料上にパターンが描画される。また、微小ミラー群２２２に対応する感光材料上の複数の領域の列方向が、主走査方向に対して傾斜していることにより、描画領域６２０のピッチを照射領域群６のピッチよりも小さくすることができ、描画されるパターンの解像度が向上される。

照射領域群６を移動しつつ照射制御が高速に繰り返され、やがて照射領域群６が描画の停止位置に到達すると照射制御が停止され（ステップＳ３，Ｓ４）、照射領域群６の主走査も停止される（ステップＳ５）。以上の動作により、感光材料上において照射領域群６が通過した領域、すなわち、主走査方向に伸びるストライプ状の領域（以下、「ストライプ領域」と呼ぶ。）に光の照射が行われる。制御部４では、次の主走査が必要か否か確認され（ステップＳ６）、次の主走査が行われる場合は、照射領域群６を副走査方向へと移動し（ステップＳ７）、次の主走査の開始位置へと移動する。

その後、主走査方向を（−Ｙ）方向に反転して、ステップＳ１〜Ｓ６が繰り返される。すなわち、照射領域群６が（−Ｙ）方向に移動して描画開始位置に到達すると（ステップＳ１，Ｓ２）照射制御が繰り返し実行され（ステップＳ３，Ｓ４）、描画停止位置に到達すると照射制御が停止される（ステップＳ５）。これにより、次のストライプ領域への光の照射が完了する。さらに描画が行われる場合は（ステップＳ６）、照射領域群６が副走査されて（ステップＳ７）主走査方向が（＋Ｙ）方向に反転され、ステップＳ１〜Ｓ６が実行されて次のストライプ領域に光の照射が行われる。以上のように、パターン描画装置１では主走査方向を反転しつつ、より一般的に表現すれば、（＋Ｙ）および／または（−Ｙ）方向である主走査方向に平行に照射領域群６の主走査を繰り返し、主走査が行われる毎に照射領域群６を副走査方向に移動することにより、描画すべき領域全体に描画が行われる。

図９は、照射領域群６の移動の様子を示す図である。図９では照射領域群６を矩形にて示し、既に描画が行われたストライプ領域（以下、「先行ストライプ領域」という。）に符号７１１を付し、描画途上である後続のストライプ領域（以下、「後続ストライプ領域」という。）に符号７１２を付している。なお、図９および後述する図１０を参照する説明では、パターン描画装置１が実際には行う微小ミラー群２２２の一部の無効化について無視し、照射領域群６が完全な矩形であるものとして説明を行う。

図４に示すように、照射領域群６では照射領域６１が互いに垂直な行方向および列方向に矩形に配列されており、列方向が主走査方向に対して傾斜している。図９に示すように、先行ストライプ領域７１１と後続ストライプ領域７１２とは副走査方向（（＋Ｘ）方向）に距離Ａだけ離れており、１回の間欠移動における照射領域群６の副走査方向への移動距離Ａは、照射領域群６の副走査方向の幅Ｗにより規定される１つのストライプ領域の幅よりも小さく、先行ストライプ領域７１１と後続ストライプ領域７１２とは副走査方向に関して一部が重なった状態とされる。

図１０は感光材料上の副走査方向の位置と副走査前後の主走査における照射領域群６の通過時間との関係を説明するための図である。図１０の上段は先行ストライプ領域７１１（先行ストライプ領域の幅方向の範囲に符号７１１を付している。）上の照射領域群６（以下、「先行照射領域群６ａ」という。）と後続ストライプ領域７１２（後続ストライプ領域の幅方向の範囲に符号７１２を付している。）上の照射領域群６（以下、「後続照射領域群６ｂ」という。）とを並べて示す図である。図１０の下段は、副走査方向の各位置と先行照射領域群６ａおよび後続照射領域群６ｂの通過時間との関係を折れ線にて示している。

既述のように、制御部４の制御により、光照射部２のヘッド部２０からの先行照射領域群６ａへの光の照射が制御されるとともに先行照射領域群６ａを先行して主走査方向に平行に移動することにより、先行ストライプ領域７１１に光の照射が行われ、その後、ヘッド部２０からの後続照射領域群６ｂへの光の照射が制御されるとともに後続照射領域群６ｂを主走査方向に平行に移動することにより、先行ストライプ領域７１１に隣接し、かつ、部分的に重なる後続ストライプ領域７１２に光の照射が行われる。以上の動作は、図６のステップＳ１〜Ｓ５を２回行う動作に相当するが、２回のステップＳ１〜Ｓ５は、後述するように同一のヘッド部２０により順次行われてもよく、異なるヘッド部２０にてそれぞれ行われてもよい。

図１０の上段に示すようにパターン描画装置１では、照射領域群６の間欠移動距離Ａが照射領域群６の行方向に平行な辺（すなわち、副走査方向におよそ沿う辺）を副走査方向を向く直線に投影した長さに等しくされる。すなわち、照射領域群６の間欠移動距離Ａは、照射領域群６の行方向に平行な辺の長さＢと、照射領域群６の行方向と副走査方向とのなす角θとにより、（Ａ＝Ｂ×ｃｏｓθ）として求められる。また、副走査方向に関して先行ストライプ領域７１１と後続ストライプ領域７１２とが重なる幅Ｃは、照射領域群６の列方向の辺を副走査方向を向く直線に投影した長さに等しく、先行照射領域群６ａの副走査方向の幅Ｗを用いて、（Ｃ＝Ｗ−Ｂ×ｃｏｓθ）とされる。

（Ａ＝Ｂ×ｃｏｓθ）の関係が満たされることにより、図１０の上段に示す先行照射領域群６ａの右側の直角三角形である符号７３１を付す領域と後続照射領域群６ｂの左側の直角三角形である符号７３２を付す領域とが、先行ストライプ領域７１１と後続ストライプ領域７１２との重なり合う領域７３（図１０ではこの領域の幅方向の範囲に符号７３を付している。）を重複して通過することとなる。以下、領域７３を「重複領域」と呼ぶ。また、先行照射領域群６ａの左右の直角三角形以外の領域が通過する領域（図１０にて符号７２１を付す範囲にて主走査方向に伸びる領域）を非重複領域７２１と呼び、後続照射領域群６ｂの左右の直角三角形以外の領域が通過する領域（符号７２２を付す範囲にて主走査方向に伸びる領域）を非重複領域７２２と呼ぶ。

図１０の下段中の折れ線７５１にて示すように、先行ストライプ領域７１１の非重複領域７２１の各位置において、先行照射領域群６ａが連続的に通過する時間は一定であり、重複領域７３では、位置ｘ１から位置ｘ２に向かって通過時間が線形に減少する。一方、折れ線７５２にて示すように、後続ストライプ領域７１２における非重複領域７２２の各位置において、後続照射領域群６ｂが連続的に通過する時間は非重複領域７２１の場合と同じで一定であり、位置ｘ１と位置ｘ２との間では、位置ｘ２から位置ｘ１に向かって通過時間が線形に減少する。

したがって、重複領域７３における先行照射領域群６ａおよび後続照射領域群６ｂの累計通過時間は、非重複領域７２１，７２２における先行照射領域群６ａまたは後続照射領域群６ｂの通過時間と等しくなる。また、図５に示すように照射領域６１は４行おきに同一の描画領域６２０を通過するため、照射領域群６がＭ行の場合、非重複領域７２１，７２２の各位置において実質的にＭ／４個の照射領域６１が通過し、重複領域７３の各位置においても実質的にＭ／４個の照射領域６１が２回に分けて通過する。その結果、基板９の全体において各描画領域６２０を中心とする（Ｍ／４）階調の露光が実現される。

なお、行方向に隣接する照射領域６１間を４アドレスに代えてＫアドレスで補間する場合には、ストライプ領域７１１，７１２の非重複領域７２１，７２２に対して（Ｍ／Ｋ）個（切り捨てにより整数として求められるものとする。以下同様。）の照射領域６１が通過し、重複領域７３においても１対の直角三角形の領域７３１，７３２により（Ｍ／Ｋ）個の照射領域６１が通過し、基板９全体において各描画領域６２０を中心とする（Ｍ／Ｋ）階調の露光が実現される。

次に、パターン描画装置１の２つのヘッド部２０（以下、（−Ｘ）側のものを「第１ヘッド部２０ａ」、（＋Ｘ）側のものを「第２ヘッド部２０ｂ」という。）により、基板９上にて２つの照射領域群６が並行して走査される様子について説明する。

図１１は、２つのヘッド部２０により感光材料上の複数のストライプ領域７１ａ，７１ｂに描画が行われる様子を示す図である。ストライプ領域７１ａは第１ヘッド部２０ａにより光照射が行われる領域であり、ストライプ領域７１ｂは第２ヘッド部２０ｂにより光照射が行われる領域である。矢印６０ａにて示すように、第１ヘッド部２０ａに対応する照射領域群６は、（＋Ｙ）方向である主走査方向に移動した後、（＋Ｘ）方向である副走査方向に移動し、主走査方向が（−Ｙ）方向に反転されて（−Ｙ）方向に移動する。その後、副走査方向への移動、主走査方向の反転および主走査方向への移動が繰り返され、複数のストライプ領域７１ａに順次光の照射が行われる。

一方、第２ヘッド部２０ｂには第１ヘッド部２０ａと同様のＤＭＤ２２が設けられ、第２ヘッド部２０ｂは第１ヘッド部２０ａに対して相対的に固定されている。換言すれば、光照射部２が備える２つの空間変調器であるＤＭＤ２２には、複数の光変調素子が同様に配列され、かつ、２つのＤＭＤ２２の相対位置が固定されている。したがって、第２ヘッド部２０ｂに対応する照射領域群６は矢印６０ｂにて示すように、第１ヘッド部２０ａに対応する照射領域群６と同様に移動する。すなわち、主走査方向への移動、副走査方向への移動、および、主走査方向の反転が繰り返され、複数のストライプ領域７１ｂに順次光の照射が行われる。符号６０ｃは各照射領域群６の主走査が奇数回行われる場合の最後の主走査の方向（（＋Ｙ）方向）を示しており、符号６０ｄは主走査が偶数回行われる場合の最後の主走査の方向（（−Ｙ）方向）を示している。

ここで、複数のストライプ領域７１ａにおいて、互いに隣接する１対のストライプ領域７１ａに注目した場合、（−Ｘ）側のストライプ領域７１ａが図９および図１０の先行ストライプ領域７１１に対応し、（＋Ｘ）側のストライプ領域７１ａが図９および図１０の後続ストライプ領域７１２に対応する。そして、これらの領域が重なる重複領域７３ａが図１０の重複領域７３に対応する。同様に、互いに隣接する１対のストライプ領域７１ｂに注目した場合、（−Ｘ）側のストライプ領域７１ｂが先行ストライプ領域に対応し、（＋Ｘ）側のストライプ領域７１ｂが後続ストライプ領域に対応し、これらの領域の重なる領域が重複領域７３ｂとなる。したがって、これらのストライプ領域に注目した場合、１つのＤＭＤ２２が先行照射領域群６ａおよび後続照射領域群６ｂに向けて順次光を照射する空間光変調器としての役割を果たす。

図１１に示す最も（−Ｘ）側の（すなわち、最初に光照射が行われた）ストライプ領域７１ｂ、および、最も（＋Ｘ）側の（すなわち、最後に光照射が行われた）ストライプ領域７１ａも、図１０に示す２つのストライプ領域７１１，７１２と同様に重複領域７３ｃにて部分的に重ね合わされ、これにより、２つの照射領域群６が重複領域７３ｃを通過する累計時間が、１つの照射領域群６が非重複領域を通過する時間と等しくされる。したがって、ストライプ領域７１ｂが先行ストライプ領域に相当し、ストライプ領域７１ａが後続ストライプ領域に相当し、図１０のストライプ領域７１１，７１２を入れ替えた状態として捉えることができ、光照射部２では、２つのＤＭＤ２２が先行照射領域群６ａおよび後続照射領域群６ｂに向けてそれぞれ光を照射することとなる。

なお、最初に描画が行われるストライプ領域７１ａの（−Ｘ）側の領域７４ａは、照射領域群６の（−Ｘ）側の直角三角形に対応し、照射領域群６がこの領域７４ａを通過する時間は照射領域群６が非重複領域を通過する時間に満たないため、描画には利用されない。最後に描画が行われるストライプ領域７１ｂの（＋Ｘ）側の領域７４ｂも同様に描画には利用されない。

以上のように、パターン描画装置１では同一のヘッド部２０により描画が行われるストライプ領域間の重複領域および異なるヘッド部２０により描画が行われるストライプ領域間の重複領域において、照射領域群６を２回通過させることにより、２つのヘッド部２０を用いて効率よく描画を行うことができ、高精度なパターンを高速に描画することができる。

以上、照射領域群６が矩形であることを前提としてパターン描画装置１の構成および動作について説明したが、感光材料によっては同じ光量の光を短時間の間に一度に照射する場合と、時間を空けて２回に分けて照射する場合とでは感光の程度が異なる（通常、感光の程度が大きくなる。）ことがある。したがって、このような感光材料の場合、パターン描画装置１により図１１の同一ヘッド部２０による重複領域７３ａ，７３ｂや異なるヘッド部２０による重複領域７３ｃにおいて時間を空けて光の照射が繰り返されると、重複領域において他の領域よりも感光の程度が大きくなり、パターン中の線が部分的に太くなったり、パターン中に筋状のムラが現れることとなる。

そこで、パターン描画装置１では先行ストライプ領域および後続ストライプ領域の少なくともいずれか一方の描画時に、当該描画を行うＤＭＤ２２の微小ミラー群２２２（図３参照）のうち、重複領域に対応する微小ミラー群２２２の一部、すなわち、感光材料上の投影位置が重複領域上に存在する微小ミラーの一部を無効化して重複領域に照射される光の量を強制的に低減することが行われる。これにより、重複領域における感光と非重複領域における感光とを同程度として描画されたパターンにおけるムラの発生が抑制される。

なお、微小ミラー群２２２の一部の無効化とは、一部の微小ミラーを強制的にＯＦＦ状態に維持することを指し、一部の微小ミラーの無効化により、照射領域群６の形状が矩形から変更されることとなる（あるいは、描画とは無関係の仮想的な照射領域と描画に利用される有効な照射領域６１とを合わせて微小ミラー群２２２に対応する矩形の領域群となる）。また、パターン描画装置１では図８に示すように１つの描画領域に対して多数の照射領域６１が通過して繰り返し光照射が行われるため、微小ミラー群２２２の一部を無効化しても累積光量が主走査方向に関して均一な割合で低減されるのみであり、描画されるパターンに影響は生じない。

図１２．Ａは、図１１中のストライプ領域７１ａ，７１ｂのうち、最初および最後のもの以外に光照射が行われる際の微小ミラー群２２２の状態を示し、符号２２３を付す部分が無効化された微小ミラーであり、符号２２０を付す残りの部分が有効な、すなわち、能動化されてＯＮ／ＯＦＦ制御される微小ミラーを示す。

図１２．Ｂは、図１２．Ａに示す微小ミラー群２２２を用いて先行ストライプ領域７１１および後続ストライプ領域７１２（双方が図１１中のストライプ領域７１ａまたは７１ｂに対応する。）に光の照射が行われる様子を示す図であり、図１０と同様に、上段に照射領域群およびストライプ領域を示し、下段に副走査方向の各位置における照射領域群の通過時間を線７５にて示している。なお、通過時間は、先行ストライプ領域７１１の非重複領域７２１、両ストライプ領域間の重複領域（図１１中の重複領域７３ａまたは７３ｂに対応し、以下、「重複領域７３ａ」と呼ぶ。）および後続ストライプ領域７１２の非重複領域７２２に対応する部分のみを示している。図１２．Ｂでは主走査方向に伸びる非重複領域７２１、重複領域７３ａおよび非重複領域７２２を、これらの符号を付す範囲にて示している。

図１２．Ｂにおいて、先行照射領域群６ａおよび後続照射領域群６ｂは、矩形から領域６５１（以下、「マスク領域」という。）を除去した形状となっており、マスク領域６５１は図１２．Ａの無効化された微小ミラー２２３に対応する。すなわち、先行ストライプ領域および後続ストライプ領域の描画時に能動化される光変調素子に対応する感光材料上の照射領域が、それぞれ先行照射領域群６ａおよび後続照射領域群６ｂとされる。さらに換言すれば、微小ミラー群２２２に対応する感光材料上の領域群は互いに垂直な行方向および列方向に矩形に配列されるとともに列方向が主走査方向に対して傾斜しており、領域群のうち描画に利用されるものが照射領域群６を構成し、描画に利用されないものがマスク領域６５１を構成する。

後続照射領域群６ｂと共に矩形を形成する（すなわち、接する）マスク領域６５１は重複領域７３ａに含まれ、先行照射領域群６ａと共に矩形を形成するマスク領域６５１も（−Ｘ）側に隣接するストライプ領域との重複領域に含まれる。したがって、非重複領域７２１，７２２では、先行照射領域群６ａまたは後続照射領域群６ｂが通過する時間は図１０の場合と同様に一定となる。以下の説明では後続照射領域群６ｂに接するマスク領域６５１に注目して説明を行うが、ここでの後続照射領域群６ｂは図１１中のストライプ領域７１ａ，７１ｂのうち最初および最後のもの以外の任意のストライプ領域を描画する照射領域群６に当てはめることができる。

マスク領域６５１は後続照射領域群６ｂの（−Ｙ）側の辺に接する三角形とされ、これにより、マスク領域６５１の主走査方向の幅は非重複領域７２１，７２２と重複領域７３ａとの境界７３０から離れるほど増大する。ただし、描画をより良好に行うために、マスク領域６５１の最も（＋Ｙ）側（図１２．Ｂ中の下側）の頂点は、重複領域７３ａの中央ではなく、若干、非重複領域７２２側（マスク領域が重複領域を通過する際に描画が行われる非重複領域側）に偏っている。換言すれば、無効化された微小ミラー２２３に対応する領域の主走査方向に並ぶ個数が、少なくとも重複領域７３ａと非重複領域７２１，７２２との間の境界７３０近傍において、境界７３０から離れるほど増大している。マスク領域６５１の大きさおよび（＋Ｙ）側の頂点の位置は感光材料の特性に応じて適宜変更される。

重複領域７３ａにおいて先行照射領域群６ａが通過する時間は、図１２．Ｂの下段にて符号７５１１を付す破線のように、図１０の場合と同様に位置ｘ１から位置ｘ２に向かって線形に減少するが、マスク領域６５１が設けられることにより、重複領域７３ａにおいて後続照射領域群６ｂが通過する時間は、符号７５２１を付す破線のように位置ｘ１から位置ｘ２に向かって途中まで増加の程度が抑制される。その結果、線７５にて示すように、重複領域７３ａの各位置において先行照射領域群６ａおよび後続照射領域群６ｂが通過する累計時間が、非重複領域７２１，７２２を先行照射領域群６ａまたは後続照射領域群６ｂが通過する一定の時間よりも短くなる。また、少なくとも重複領域７３ａと非重複領域７２１，７２２との間の境界７３０近傍において、重複領域７３ａの各位置を先行照射領域群６ａおよび後続照射領域群６ｂが通過する累計時間は、境界７３０から離れるほど減少する。

その結果、重複領域７３ａに照射される光量が描画データが示す光量から強制的に低減され、重複領域７３ａにおける感光を非重複領域７２１，７２２の感光と同程度として描画の質を良好なものとすることが実現される。

図１３．Ａは、図１１中の最後のストライプ領域７１ａに光の照射が行われる際の微小ミラー群２２２の状態を示し、図１３．Ｂは、最初のストライプ領域７１ｂに光の照射が行われる際の微小ミラー群２２２の状態を示す。図１３．Ａにおいて符号２２３を付す部分が図１２．Ａの場合と同様に無効化される微小ミラーであり、符号２２４を付す部分がさらに無効化される微小ミラーを示し、符号２２０を付す残りの部分が有効な、すなわち、能動化されてＯＮ／ＯＦＦ制御される微小ミラーを示す。図１３．Ｂでは符号２２０にて示すように、微小ミラー群２２２の全体が能動化される。

図１３．Ｃは、図１３．Ｂに示す微小ミラー群２２２を用いて先行ストライプ領域７１１（図１１の最も（−Ｘ）側のストライプ領域７１ｂに対応する。）に光が照射され、図１３．Ａに示す微小ミラー群２２２を用いて後続ストライプ領域７１２（図１１の最も（＋Ｘ）側のストライプ領域７１ａに対応する。）に光が照射される様子を示す図であり、上段に照射領域群およびストライプ領域を示し、下段に副走査方向の各位置における照射領域群の通過時間を線７５にて示している。通過時間は、先行ストライプ領域７１１の非重複領域７２１、両ストライプ領域間の重複領域７３ｃおよび後続ストライプ領域７１２の非重複領域７２２に対応する部分のみを示している。図１３．Ｃにおいても主走査方向に伸びる非重複領域７２１、重複領域７３ｃおよび非重複領域７２２を、これらの符号を付す範囲にて示している。

図１３．Ｃにおいて、先行照射領域群６ａは矩形であり、後続照射領域群６ｂは矩形からマスク領域６５１およびもう１つのマスク領域６５２を除去した形状となっており、マスク領域６５１は図１３．Ａの無効化された微小ミラー２２３に対応し、マスク領域６５２は無効化された微小ミラー２２４に対応する。すなわち、微小ミラー群２２２に対応する感光材料上の領域群のうち、描画に利用されるものが先行照射領域群６ａ（または後続照射領域群６ｂ）を構成し、描画に利用されないものがマスク領域６５１，６５２を構成する。

マスク領域６５１は、図１２．Ｂのマスク領域６５１と同様の役割を果たし、後続ストライプ領域７１２と（−Ｘ）側の先行ストライプ領域（図示省略）との間の重複領域において感光の程度を非重複領域７２１と同程度とすることを実現する。もう１つのマスク領域６５２は（＋Ｘ）側の先行ストライプ領域７１１との間の重複領域７３ｃに含まれる。したがって、非重複領域７２１，７２２では、照射領域群６ａ，６ｂが通過する時間が図１０の場合と同様に一定となる。

マスク領域６５２は後続照射領域群６ｂの（＋Ｙ）側の辺および（＋Ｘ）側の辺に接する直角三角形とされ、これにより、マスク領域６５２の主走査方向の幅は非重複領域７２１，７２２と重複領域７３ｃとの境界７３０から離れるほど増大する。なお、描画をより良好に行うために、マスク領域６５２の最も（−Ｙ）側（図１３．Ｃ中の上側）の頂点は、重複領域７３ｃの中央ではなく、若干、非重複領域７２２側（マスク領域が重複領域を通過する際に描画が行われる非重複領域側）に偏っている。また、マスク領域６５１の大きさおよび（−Ｙ）側の頂点の位置は感光材料の特性に応じて適宜変更される。

重複領域７３ｃにおいて先行照射領域群６ａが通過する時間は符号７５１１を付す破線のように位置ｘ４から位置ｘ３に向かって線形に減少するが、後続照射領域群６ｂの重複領域７３ｃと重なる部分にマスク領域６５２を設けることにより、重複領域７３ｃにおいて後続照射領域群６ｂが通過する時間は、図１２．Ｂの場合と同様に、符号７５２１を付す破線のように位置ｘ４から位置ｘ３に向かって途中まで増加が抑制される。その結果、線７５にて示すように、重複領域７３ｃの各位置において先行照射領域群６ａおよび後続照射領域群６ｂが通過する累計時間が、非重複領域７２１，７２２を先行照射領域群６ａまたは後続照射領域群６ｂが通過する一定の時間よりも短くなる。また、少なくとも重複領域７３ｃと非重複領域７２１，７２２との間の境界７３０近傍において、重複領域７３ｃの各位置を先行照射領域群６ａおよび後続照射領域群６ｂが通過する累計時間は、境界７３０から離れるほど減少する。

その結果、第１ヘッド部２０ａにより描画が行われる領域と第２ヘッド部２０ｂにより描画が行われる領域との間の重複領域７３ｃに照射される光の光量が描画データが示す光量から強制的に低減され、重複領域７３ｃにおける感光とを非重複領域７２１，７２２の感光と同程度とすることができ、描画の質を良好なものとすることが実現される。特に、重複領域７３ｃでは先行照射領域群６ａが通過してから後続照射領域群６ｂが通過するまでの時間が極めて長く（１つのヘッド部２０がｎ本のストライプ領域を描画する場合、描画時刻の差の平均が（ｎ−１）本のストライプ領域を描画する時間となる。）、多くの感光材料において重複領域と非重複領域とで感光の程度が異なってしまうため、マスク領域６５２を設ける技術は重要となる。

実際の動作では、最も（−Ｘ）側のストライプ領域７１ａの描画が行われる際に、図１１に示す最も（−Ｘ）の領域７４ａに対して光の照射は行われないため、最も（−Ｘ）側のストライプ領域７１ｂの描画と同様に図１３．Ｂに示す微小ミラー群２２２が利用される。また、最も（＋Ｘ）側のストライプ領域７１ｂの描画が行われる際にも、最も（＋Ｘ）側の領域７４ｂに対して光の照射が行われないため、図１３．Ａに示す微小ミラー群２２２が利用される。これにより、２つのヘッド部２０のＤＭＤ２２におけるマスク領域が常に同じとされる。

図１４は制御部４の１つのＤＭＤ２２の制御に係る構成を示すブロック図である。制御部４には２つのＤＭＤ２２のそれぞれに対して図１４に示す構成が設けられる。制御部４は各種情報を記憶する記憶装置４１１、描画パターンの全体（または広範囲の部分）を示す描画データを記憶する描画データメモリ４１２、図１２．Ａおよび図１３．Ａに示す無効化される微小ミラーの領域を示すマスクデータを記憶するマスクデータメモリ４１３を備え、描画データメモリ４１２およびマスクデータメモリ４１３には記憶装置４１１から描画データおよびマスクデータが読み出し可能とされる。

描画データメモリ４１２には描画データのうち１回の照射制御に使用される描画データを一時的に記憶する描画データバッファ４１４が接続され、マスクデータメモリ４１３には複数のマスクデータのうちのいずれかを一時的に記憶するマスクデータバッファ４１５が接続される。描画データバッファ４１４およびマスクデータバッファ４１５は両データを合成する（例えば、両データの対応する値の論理積を求めてマージする）マージ回路４１６に接続され、合成後の描画データが微小ミラーの各メモリセルに記憶される描画セルデータとしてＤＭＤ２２に送信される。

描画データメモリ４１２から描画データバッファ４１４およびマージ回路４１６を経由してＤＭＤ２２へと描画セルデータを出力する制御は、データ出力制御回路４２１により実行され、マスクデータメモリ４１３からマスクデータバッファ４１５を経由してマージ回路４１６へとマスクデータを転送する制御は、マスクデータ制御回路４２２により実行され、データ出力制御回路４２１およびマスクデータ制御回路４２２の動作はタイミング回路４２３により同期される。

図１５は、光照射部２から感光材料への光照射を制御部４が制御する図６中のステップＳ３の流れを示す図である。実際には図１５に示す動作が２つのＤＭＤ２２のそれぞれに対して並行して行われる。

１回の照射制御（ステップＳ３）では、まず、予め描画データメモリ４１２に記憶されている描画データのうち、照射領域群６の位置に対応する描画データが特定され、この描画データが描画データバッファ４１４へ読み出される（ステップＳ３１）。一方、既にマスクデータバッファ４１５に記憶されているマスクデータが使用すべきマスクデータと異なる場合は、マスクデータメモリ４１３に記憶されている複数のマスクデータのうちいずれかのものがマスクデータバッファ４１５へと読み出される（ステップＳ３２）。既にマスクデータバッファ４１５に記憶されているマスクデータが使用すべきマスクデータと同じである場合はステップＳ３２は実行されない。

例えば、図１１のストライプ領域７１ａ，７１ｂのうち最初のものに対する描画における最初の照射制御では、マスク領域が存在しないマスクデータがマスクデータバッファ４１５に読み出され（図１３．Ｂ参照）、２番目のストライプ領域７１ａ，７１ｂの描画における最初の照射制御では、図１２．Ｂに示すマスク領域６５１のみが存在するマスクデータがマスクデータバッファ４１５に読み出される（図１２．Ａ参照）。ストライプ領域７１ａ，７１ｂのうち最後のものに対する描画における最初の照射制御では、図１３．Ｃに示すマスク領域６５１，６５２が存在するマスクデータがマスクデータバッファ４１５に読み出される（図１３．Ａ参照）。その他のストライプ領域に対する最初の照射制御や各ストライプ領域における２回目以降の照射制御では、マスクデータの書き換えは行われない。

描画データバッファ４１４およびマスクデータバッファ４１５に保持された描画データおよびマスクデータはマージ回路４１６にて合成され、マスク領域に対応する描画セルデータが強制的に０に置き換えられる。合成後の描画データは所定のタイミングにてＤＭＤ２２の各微小ミラーのメモリセルに書き込まれる（ステップＳ３３）。そして、感光材料上を移動する照射領域群６が所望の位置に到達すると、制御部４のタイミング回路４２３からリセットパルスがＤＭＤ２２に入力され、これにより、各微小ミラーが対応するメモリセルに書き込まれている描画セルデータに従った姿勢とされ、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態とされる（ステップＳ３４）。このとき、マスク領域に対応する微小ミラーは必ずＯＦＦ状態とされることから、マスク領域に対応する微小ミラーを実質的に無効化することが実現される。

その後、図６に示すステップＳ４により速やかにステップＳ３１へと戻り、微小ミラー群２２２の部分的な無効化を伴う照射制御が、照射領域群６が描画停止位置に到達するまで高速に繰り返される。なお、描画データの読み出し（ステップＳ３１）およびマスクデータの読み出し（ステップＳ３２）の順序は変更されてもよく、同時に行われてもよい。

以上、パターン描画装置１の構成および動作について説明したが、パターン描画装置１では、ＤＭＤ２２の微小ミラー群２２２の一部を無効化することにより、連続して描画が行われる２つのストライプ領域の間の重複領域への光の照射量を強制的に削減することにより、非重複領域と重複領域とでの感光の程度を同程度として描画パターンにおけるムラの発生を抑制することができる。さらに、異なるヘッド部２０にて隣接して描画される２つのストライプ領域の間の重複領域においても光の照射量を強制的に削減することにより、重複領域でのムラの発生が抑制される。その結果、感光材料上の描画領域全体に適切にパターンを描画することが実現される。

図１６．Ａは図１２．Ａに対応する他の微小ミラー群２２２を示す図であり、図１６．Ｂは図１２．Ｂに対応し、同様の部位に同符号をしている。図１６．Ａに示す微小ミラー群２２２では、図１２．Ａの微小ミラー群２２２の場合とは反対側（対角側）に無効化される微小ミラー２２５が設定される。したがって、図１６．Ｂに示すように、重複領域７３ａでは先行照射領域群６ａにマスク領域６５３が設定されることとなる。これにより、図１２．Ｂの場合と同様に、線７５にて示すように重複領域７３ａにて先行照射領域群６ａおよび後続照射領域群６ｂの累計通過時間が非重複領域７２１，７２２の通過時間よりも短くされる。なお、最も累計通過時間が短くなる位置は、重複領域７３ａの中央ではなく、若干、非重複領域７２１側（マスク領域が重複領域を通過する際に描画が行われる非重複領域側）に偏っている。

また、図１７．Ａおよび図１７．Ｂはそれぞれ図１３．Ａおよび図１３．Ｂに対応する他の微小ミラー群２２２を示す図であり、図１１のストライプ領域７１ａの最後のものへの光照射に図１７．Ａの微小ミラー群２２２が使用され、ストライプ領域７１ｂの最初のものへの光照射に図１７．Ｂの微小ミラー群２２２が使用される。図１７．Ｃは図１３．Ｃに対応し、同様の部位に同符号をしている。図１７．Ｂに示す微小ミラー群２２２では、図１６．Ａに示す無効化される微小ミラー２２５に加えて微小ミラー２２６がさらに無効化され、図１７．Ｃに示すように、先行照射領域群６ａにはマスク領域６５３に加えて、マスク領域６５４が追加される。マスク領域６５３は図１６．Ｂと同様の役割を果たし、マスク領域６５４により、異なるヘッド部２０により光が照射されるストライプ領域間の重複領域７３ｃにおいて先行照射領域群６ａおよび後続照射領域群６ｂが通過する累計時間が、線７５にて示すように非重複領域７２１，７２２に対する通過時間よりも短縮される。なお、最も累計通過時間が短くなる位置は、重複領域７３ｃの中央ではなく、若干、非重複領域７２２側に偏っている。

以上のように、マスク領域は後続照射領域群６ｂではなくて先行照射領域群６ａを基準に設けられてもよい。

図１８は、マスク領域のさらに他の例を示す図である。図１８に示すマスク領域６５１は図１２．Ｂのマスク領域６５１に代えて用いられるものであり、図１２．Ｂの三角形のマスク領域６５１の最も（＋Ｙ）側の頂点近傍の部位を削除して台形としたものである。なお、図１３．Ｃのマスク領域６５２、図１６．Ｂおよび図１７．Ｃのマスク領域６５３，６５４も台形に変更されてよい。このように、重複領域と非重複領域との間の境界近傍において、重複領域の各位置を先行照射領域群６ａおよび後続照射領域群６ｂが通過する累計時間が、境界から離れるほど減少する（より正確には、一方の境界から他方の境界に向かって単調増加し、必要に応じて一定の区間が設けられ、その後、単調減少する）のであれば、無効化される微小ミラーは様々な領域に設定されてよい。無効化される微小ミラーの領域は、実際の描画および描画結果の確認を繰り返すことにより決定される。

次に、本発明の第２の実施の形態に係るパターン描画装置について説明する。第２の実施の形態に係るパターン描画装置の構成および基本動作は第１の実施の形態に係るパターン描画装置１と同様であり、使用されるマスクデータおよびマスクデータの変更タイミングのみが異なる。以下の説明では第１の実施の形態と同様の符号を参照する。

図１９は、図１１の各ストライプ領域７１ａ，７１ｂを主走査方向の一定の距離毎に複数のブロックに分割した図である。図１９において、最も左側のブロック１，２，３，４，５は、最初のストライプ領域７１ａにて光照射が行われるブロックの順序を示しており、左から２番目のブロック６，７，８，９，１０は、２番目のストライプ領域７１ａにて光照射が行われるブロックの順序を示しており、左から３番目のブロック１１，１２，１３，１４，１５は、３番目のストライプ領域７１ａにて光照射が行われるブロックの順序を示している。

副走査方向に並ぶブロック１，１０、ブロック２，９、・・・、ブロック５，６のうち、照射時刻の差はブロック１，１０で最も大きく、ブロック５，６では最も小さい。また、ブロック１０，１１、ブロック９，１２、・・・、ブロック６，１５のうち、照射時刻の差はブロック１０，１１で最も小さく、ブロック６，１５では最も大きい。したがって、感光材料の性質によっては、この時間差が重複領域７３ａにおける感光の程度に差を与える場合がある。そこで、第２の実施の形態に係るパターン描画装置１では、ブロック毎に重複領域に対応する微小ミラーのうち無効にされる微小ミラーの数を変更する、すなわち、マスク領域の大きさを変更するようになっている。

また、ブロック（ｍ−４），（ｍ−３），（ｍ−２），（ｍ−１），ｍは、最後のストライプ領域７１ａにて描画が行われる順序を示しており、ストライプ領域７１ａの数が奇数の場合は、異なるヘッド部２０により光照射が行われるストライプ領域７１ｂのブロック１，２，３，４，５との間の重複領域７３ｃにおける照射時刻の差は一定となる。ストライプ領域７１ａの数が偶数の場合は、（−Ｙ）側の１対のブロックで最も照射時刻に差が生じ、（＋Ｙ）側の１対のブロックで最も照射時刻の差が小さくなる。

以上、ブロックを参照して隣接ストライプ領域間の照射時刻の差について説明したが、図２０は、隣接ストライプ領域間の照射時刻の差とＹ方向の位置との一般的な関係を示す図である。図２０中の直線５１は同一のヘッド部２０により光照射が行われる奇数番目のストライプ領域と次のストライプ領域との間の照射時刻の差を示しており、Ｙ座標の値が大きいほど照射時刻の差が減少する。直線５２は同一のヘッド部２０により光照射が行われる偶数番目のストライプ領域と次のストライプ領域との間の照射時刻の差を示しており、Ｙ座標の値が大きいほど照射時刻の差が増大する。

符号５３，５４にて示す直線は、異なるヘッド部２０にて光照射が行われるストライプ領域間の照射時刻の差を示しており、この照射時刻の差は直線５１，５２に比べて当然に大きくなる。１つのヘッド部２０にて奇数個のストライプ領域に光が照射される場合は、隣接する２つのストライプ領域は異なるヘッド部２０にて同方向に光照射が行われるため、符号５３にて示すように両ストライプ領域間で照射時刻の差は一定となる。１つのヘッド部２０にて偶数個のストライプ領域に光が照射される場合は、隣接する２つのストライプ領域は異なるヘッド部２０にて互いに反対方向に光照射が行われるため、符号５４にて示すように両ストライプ領域間で照射時刻の差はＹ座標の値が大きいほど小さくなる。

図２１．Ａ〜図２１．Ｅ並びに図２２．Ａ〜図２２．Ｅは、微小ミラー群２２２の状態を示す図であり、無効化される微小ミラーに符号２２３ａ〜２２３ｅおよび符号２２４を付しており、有効な、すなわち、能動化される微小ミラーに符号２２０を付している。図２１．Ａ〜図２１．Ｅは図１２．Ａの微小ミラー２２３の三角形領域の高さを変更したものであり、図２２．Ａ〜図２２．Ｅは図１３．Ａの微小ミラー２２３の三角形領域の高さを変更したものであり、微小ミラー２２４の領域は変更されない。

図２３は、図１９に示すブロックとマスク領域との関係を抽象的に示す図であり、平行斜線にて各ブロックへの光照射の際のマスク領域の大きさを示している。最初のストライプ領域７１ａのブロック１〜５に光照射が行われる際には、微小ミラー群２２２の一部の無効化は行われない。次のストライプ領域７１ａのブロック６〜１０に描画が行われる際には、微小ミラー群２２２が図２１．Ａ〜図２１．Ｅに示す状態に順に変更される。すなわち、無効化される微小ミラーの数が漸次増加し、感光材料上においてマスク領域が増大し、照射領域群６が減少する。これにより、ブロック５，６間の重複領域の各位置において往路および復路の照射領域群６が通過する累計の時間が非重複領域にて照射領域群６が通過する時間よりも僅かに短くされ、ブロック１，１０間の重複領域の各位置において往路および復路の照射領域群６が通過する累計の時間が非重複領域にて照射領域群６が通過する時間よりも大幅に短くされる。

その結果、往路および復路の照射領域群６が通過する時刻の差が小さいブロック５，６間の重複領域の各位置では、感光の程度の低減が僅かだけ行われ、往路および復路の照射領域群６が通過する時刻の差が大きいブロック１，１０間の重複領域の各位置では、感光の程度が大きく低減され、往路および復路の通過時刻の差に起因して生じる感光ムラを重複領域全体で適切に抑制することが実現される。

同様に、ブロック１０，１１間では照射領域群６の通過する時刻の差が小さく、ブロック６，１５間では照射領域群６の通過する時刻の差が大きいため、ブロック１１〜１５に光照射が行われる際には、微小ミラー群２２２が図２１．Ａ〜図２１．Ｅに示す状態に順に変更される。

最後のストライプ領域７１ａのブロック（ｍ−４），（ｍ−３），（ｍ−２），（ｍ−１），ｍに光照射が行われる際には、図１３．Ｃの場合と同様に、異なるヘッド部２０にて最初に描画が行われたストライプ領域７１ｂのブロック１〜５との間の照射時刻の差に起因する感光の程度の増大を低減するために、無効化される微小ミラー２２４を有する図２２．Ａ〜図２２．Ｅに示す状態が順に適用される。

なお、１つのヘッド部２０にて光が照射されるストライプ領域の数が奇数の場合、既述のように異なるヘッド部２０にて光が照射された２つのストライプ領域間の照射時刻の差は一定であり、図２２．Ａ〜図２２．Ｅに示すように無効化される微小ミラー２２４の範囲が一定とされるが、１つのヘッド部２０にて光が照射されるストライプ領域の数が偶数の場合、図２０の直線５４にて示すように、異なるヘッド部２０にて光が照射される２つのストライプ領域間の照射時刻の差は変化するため、図２２．Ａ〜図２２．Ｅにおける微小ミラー２２４の領域は漸次変化するものに変更される。これにより、異なるヘッド部２０にて光が照射された２つのストライプ領域間の重複領域においてムラの発生を一層抑制することが実現される。

もちろん、図１６．Ｂの場合のように、先行ストライプ領域に光の照射が行われているときに微小ミラー群２２２の一部が無効化され、さらに無効化される微小ミラーの数が主走査方向の位置に応じて変更されてもよい。一般的には、先行ストライプ領域および後続ストライプ領域の少なくともいずれか一方の描画途上において、重複領域に対応する光変調素子のうち無効化される素子の数が変更されることにより、より適切なパターン描画が実現される。図１８の場合のように、無効化される微小ミラーの領域が台形の場合は、ブロック間の照射時刻の差に応じて台形の高さが変更されたマスクデータが準備される。また、一のストライプ領域が分割されるブロックの個数は感光材料の特性に応じて適宜変更される。

次に、本発明の第３の実施の形態に係るパターン描画装置について説明する。図２４は第３の実施の形態に係るパターン描画装置のＤＭＤ２２の制御に係る構成を示すブロック図であり、第１の実施の形態における図１４に対応する。他の装置構成は第１の実施の形態と同様であり、動作は第２の実施の形態とほぼ同様である。

図２４に示すブロック図は、図１４に示すブロック図におけるマスクデータメモリ４１３を第１マスクデータメモリ４１３ａおよび第２マスクデータメモリ４１３ｂに置き換え、マスクデータバッファ４１５を第１マスクデータバッファ４１５ａおよび第２マスクデータバッファ４１５ｂに置き換えたものとなっており、マージ回路４１６では第１マスクデータバッファ４１５ａおよび第２マスクデータバッファ４１５ｂからのマスクデータが描画データバッファ４１４からの描画データに合成される。その他の構成要素は図１４と同様であり、同符号を付している。

既述のように、マスクデータは無効化される微小ミラーの領域を示すデータであり、感光材料上においては照射領域群６の一部を欠落させるマスク領域を示すデータでもある。また、無効化される微小ミラーは、図１２．Ａ、図１３．Ａ、図１６．Ａおよび図１７．Ｂに示す微小ミラー２２３，２２５、並びに、図２１．Ａ〜図２１．Ｅおよび図２２．Ａ〜図２２．Ｅに示す微小ミラー２２３ａ〜２２３ｅのように同一のヘッド部２０にて光が照射されるストライプ領域間の重複領域に対応するものと、図１３．Ａ、図１７．Ｂおよび図２２．Ａ〜図２２．Ｅに示す微小ミラー２２４，２２６のように異なるヘッド部２０にて光が照射される隣接ストライプ領域間の重複領域に対応するものとに分けることができる。

そこで、第３の実施の形態に係るパターン描画装置１では、同一のヘッド部２０にて描画されるストライプ領域間の重複領域に対応して無効化される微小ミラーを示すマスクデータ（以下、「ストライプ間マスクデータ」という。）と、異なるヘッド部２０にて描画される隣接ストライプ領域間の重複領域に対応して無効化される微小ミラーを示すマスクデータ（以下、「ヘッド間マスクデータ」という。）とを個別に扱うようになっている。

図２５．Ａ〜図２５．Ｅはストライプ間マスクデータを可視化した図であり、矩形８がＤＭＤ２２の微小ミラー群２２２に対応し、領域８１ａ〜８１ｅが無効化される微小ミラーに対応する。これらのストライプ間マスクデータがそのままＤＭＤ２２に適用された場合、ＤＭＤ２２は図２１．Ａ〜図２１．Ｅに示すの状態となる。図２６はヘッド間マスクデータを可視化した図であり、矩形８がＤＭＤ２２の微小ミラー群２２２に対応し、領域８２が無効化される微小ミラーに対応する。

第３の実施の形態に係るパターン描画装置１にて図２３を参照して説明した描画を行う場合、まず、第１マスクデータバッファ４１５ａおよび第２マスクデータバッファ４１５ｂにデータが存在しない状態、または、無効にする微小ミラーが存在しないマスクデータが第１マスクデータメモリ４１３ａおよび第２マスクデータメモリ４１３ｂから転送された状態で、ブロック１〜５への光照射が行われる。次のストライプ領域７１ａのブロック６〜１０に光照射が行われる際には、第１マスクデータメモリ４１３ａから第１マスクデータバッファ４１５ａに図２５．Ａ〜図２５．Ｅに示すストライプ間マスクデータが順次転送され、微小ミラー群２２２が図２１．Ａ〜図２１．Ｅに示す状態に順に変更される。その結果、無効化される微小ミラーの数を漸次増大させつつパターン描画が行われ、重複領域でのムラが抑制される。その後、照射領域群６の主走査方向を変更しつつ同様の動作が繰り返されて複数のストライプ領域７１ａに光照射が行われる。

複数のストライプ領域７１ａのうち最後のものに対して光の照射が行われる際には、すなわち、ブロック（ｍ−４），（ｍ−３），（ｍ−２），（ｍ−１），ｍに光照射が行われる際には、第２マスクデータメモリ４１３ｂから第２マスクデータバッファ４１５ｂに図２６に示すヘッド間マスクデータが転送され、第１マスクデータメモリ４１３ａから第１マスクデータバッファ４１５ａに図２５．Ａ〜図２５．Ｅに示すストライプ間マスクデータが順次転送される。そして、描画データに２つのマスクデータが合成されることにより、微小ミラー群２２２が図２２．Ａ〜図２２．Ｅに示す状態に順に変更される。これにより、第２の実施の形態と同様に、異なるヘッド部２０にて描画される隣接ストライプ領域間の重複領域においてもムラを抑制することが実現される。

以上に説明したように、第３の実施の形態に係るパターン描画装置１では、マスクデータがストライプ間マスクデータとヘッド間マスクデータとに分けて準備されるため、マスクデータの量を少なくすることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されず様々な変更が可能である。

例えば、パターン描画装置１のヘッド部２０は３以上設けられてもよく、１つであってもよい。照射領域群６を移動する機構は、ステージ１１または光照射部２のいずれか一方を主走査方向および副走査方向に移動する機構であってもよい。また、ドラムの側面に感光材料を保持し、ドラムを回転することにより照射領域群の主走査が行われ、複数のヘッド部を回転軸に平行に移動して照射領域群の副走査が行われてもよい。

上記実施の形態では、無効化される微小ミラーの領域を三角形状または台形として説明したが、先行照射領域群６ａおよび後続照射領域群６ｂが通過する累計時間を重複領域で短くすることができるのであれば、図２７．Ａに示すように無効化される微小ミラー２２７は散在してもよく、図２７．Ｂに示すように無効化される微小ミラー２２８が縞状に設定されてもよい。

さらに、先行照射領域群６ａへの光の照射制御および後続照射領域群６ｂへの光の照射制御の双方において微小ミラー群２２２に無効化される微小ミラーが設定されてもよい。すなわち、先行ストライプ領域および後続ストライプ領域の少なくともいずれか一方の描画時に、当該描画を行っているＤＭＤ２２の微小ミラー群２２２のうち、重複領域に対応する微小ミラーの一部が無効化されることにより、重複領域への適切な描画が実現される。

上記実施の形態では無効化される微小ミラーは重複領域に対応する微小ミラーの一部のみとされるが、例えば、感光材料の感度が高い場合は、微小ミラー群２２２のうち複数行の微小ミラーが強制的に無効化され、重複領域に対応する微小ミラーの一部がさらに無効化されてもよい。この場合においても先行ストライプ領域および後続ストライプ領域への光の照射時に能動化される微小ミラーに対応する感光材料上の照射領域が、それぞれ先行照射領域群および後続照射領域群となる。

上記実施の形態では、非重複領域の副走査方向の幅を、微小ミラー群２２２に対応する感光材料上の矩形の領域群の行方向の辺を副走査方向を向く直線に投影した長さに等しくすることにより、重複領域の各位置において、微小ミラー群２２２に対応する領域群（照射領域群６とマスク領域との和）が通過する累計時間を容易に一定とすることが実現され、これにより、無効化する微小ミラーの設定を容易に行うことができる。

一方、パターン描画装置１では、非重複領域の幅（ストライプ領域のピッチでもある。）が、上記実施の形態の場合よりも短くされてもよい。図２８はストライプ領域のピッチが短くされた例を示す図である。図２８において符号Ａがストライプ領域のピッチ、すなわち、照射領域群６の間欠移動距離であり、符号Ｗが照射領域群６の幅、すなわち、ストライプ領域の幅を示す。微小ミラー群２２２に対応する矩形の領域には、列方向の辺に接する４つの直角三角形の第１マスク領域６５３が設定され、符号７３ｄにて示す範囲で主走査方向に伸びる領域が重複領域となる。さらに、先行照射領域群６ａでは重複領域７３ｄと重なる菱形の第２マスク領域６５４が設定され、重複領域７３ｄの各位置において先行照射領域群６ａおよび第２マスク領域６５４が通過する時間は非重複領域の各位置を先行照射領域群６ａが通過する時間の半分とされ、重複領域７３ｄの各位置において後続照射領域群６ｂが通過する時間も非重複領域の各位置を後続照射領域群６ｂが通過する時間の半分とされる。これにより、重複領域７３ｄの各位置において先行照射領域群６ａおよび後続照射領域群６ｂが通過する累計時間は非重複領域の各位置を照射領域群が通過する時間よりも短くされ、適切な描画が実現される。

以上のように、能動化される微小ミラーに対応する照射領域群は様々な形状とされよい。微小ミラー群２２２が矩形領域内に配列される場合は、微小ミラー群２２２に対応する感光材料上の領域群の行方向の辺を副走査方向を向く直線に投影した長さが非重複領域の幅とされることにより、多くの微小ミラーを描画に利用することができる。また、マスク領域が重複領域のみと重なるように設定されることにより、さらに多くの微小ミラーを描画に利用することができる。

また、感光材料はフォトレジスト膜に限らず、光の照射に反応するものであってもよく、例えば、光の照射による熱に反応する材料であってもよい。

パターン描画装置１にて描画が行われる対象物としては、感光材料が塗布された様々な基板が採用されてよく、例えば、プリント配線基板、プリント配線基板用の原板、半導体基板、表面表示装置用のガラス基板、はんだ印刷用のメタルマスクの基板等に感光材料を塗布したものが挙げられる。また、描画パターンは網点等の画像のパターンであってもよく、例えば、イメージセッタにおいて銀塩等の感光材料に画像のパターンを描画する場合に上記技術が利用されてもよい。

パターン描画装置の構成を示す図である。 ヘッド部および光源ユニットを示す図である。 ＤＭＤを示す図である。 照射領域群を示す図である。 照射領域および描画領域を重ねて示す図である。 パターン描画の基本動作の流れを示す図である。 描画途上の照射領域および描画領域を示す図である。 描画途上の照射領域および描画領域を示す図である。 照射領域群の移動の様子を示す図である。 副走査方向の位置と照射領域の通過時間との関係を示す図である。 感光材料上の複数のストライプ領域に描画が行われる様子を示す図である。 微小ミラー群の状態を示す図である。 先行ストライプ領域および後続ストライプ領域に光照射が行われる様子を示す図である。 微小ミラー群の状態を示す図である。 微小ミラー群の状態を示す図である。 先行ストライプ領域および後続ストライプ領域に光照射が行われる様子を示す図である。 ＤＭＤの制御に係る構成を示すブロック図である。 照射制御の流れを示す図である。 微小ミラー群の状態を示す図である。 先行ストライプ領域および後続ストライプ領域に光照射が行われる様子を示す図である。 微小ミラー群の状態を示す図である。 微小ミラー群の状態を示す図である。 先行ストライプ領域および後続ストライプ領域に光照射が行われる様子を示す図である。 マスク領域の他の例を示す図である。 ストライプ領域を分割したブロックを示す図である。 隣接ストライプ領域間の照射時刻の差とＹ方向の位置との関係を示す図である。 微小ミラー群の状態を示す図である。 微小ミラー群の状態を示す図である。 微小ミラー群の状態を示す図である。 微小ミラー群の状態を示す図である。 微小ミラー群の状態を示す図である。 微小ミラー群の状態を示す図である。 微小ミラー群の状態を示す図である。 微小ミラー群の状態を示す図である。 微小ミラー群の状態を示す図である。 微小ミラー群の状態を示す図である。 ブロックとマスク領域との関係を示す図である。 ＤＭＤの制御に係る他の構成を示すブロック図である。 ストライプ間マスクデータを示す図である。 ストライプ間マスクデータを示す図である。 ストライプ間マスクデータを示す図である。 ストライプ間マスクデータを示す図である。 ストライプ間マスクデータを示す図である。 ヘッド間マスクデータを示す図である。 微小ミラー群の状態の他の例を示す図である。 微小ミラー群の状態のさらに他の例を示す図である。 先行照射領域群および後続照射領域群の他の例を示す図である。

１ パターン描画装置
２ 光照射部
４ 制御部
６ 照射領域群
６ａ 先行照射領域群
６ｂ 後続照射領域群
２２ ＤＭＤ
３１ ステージ移動機構
３２ ヘッド部移動機構
６１ 照射領域
７３ａ，７３ｃ 重複領域
２２２ 微小ミラー群
２２３〜２２６，２２３ａ〜２２３ｅ （無効化される）微小ミラー
７１１ 先行ストライプ領域
７１２ 後続ストライプ領域
７２１，７２２ 非重複領域
Ｓ１〜Ｓ７ ステップ

Claims (8)

1. 感光材料に光を照射して前記感光材料上にパターンを描画するパターン描画装置であって、
   感光材料上に光を照射する光照射部と、
   前記光照射部から光が照射される照射領域群を前記感光材料上において移動する照射領域移動機構と、
   前記照射領域群の移動および前記照射領域群の各照射領域への光の照射を制御し、前記感光材料上の各位置に対して複数の照射領域を通過させつつ前記各位置に光を照射することにより前記感光材料上に描画を行う制御部と、
   を備え、
   前記光照射部が、空間光変調器を備え、
   前記空間光変調器において複数の光変調素子が矩形領域内に２次元に配列され、前記複数の光変調素子に対応する前記感光材料上の複数の領域が、互いに垂直な行方向および列方向に矩形に配列されており、
   前記列方向が主走査方向に対して傾斜し、
   前記複数の光変調素子が、姿勢が個別に変更可能な複数の微小ミラーであり、
   前記制御部の制御により、前記空間光変調器からの先行照射領域群への光の照射を制御するとともに前記先行照射領域群を前記主走査方向に平行に移動することにより、前記感光材料上の先行ストライプ領域に光の照射が行われ、前記空間光変調器からの後続照射領域群への光の照射を制御するとともに前記後続照射領域群を前記主走査方向に平行に移動することにより、副走査方向において前記先行ストライプ領域に隣接し、かつ、部分的に重なる後続ストライプ領域に光の照射が行われ、
   前記先行ストライプ領域および前記後続ストライプ領域の描画時に能動化される光変調素子に対応する前記感光材料上の照射領域が、それぞれ前記先行照射領域群および前記後続照射領域群であり、
   前記先行ストライプ領域および前記後続ストライプ領域における非重複領域の各位置において、前記先行照射領域群または前記後続照射領域群が連続的に一定の時間で通過し、
   前記先行ストライプ領域と前記後続ストライプ領域とが重なる重複領域の各位置において、前記先行照射領域群および前記後続照射領域群が通過する累計時間を前記一定の時間とする場合に能動化される光変調素子の一部が、前記先行ストライプ領域および前記後続ストライプ領域の少なくともいずれか一方の描画時に無効化されることにより、前記累計時間が前記一定の時間より短いことを特徴とするパターン描画装置。
2. 請求項１に記載のパターン描画装置であって、
   前記光照射部が、前記空間光変調器と同様の他の空間光変調器をさらに備え、前記他の空間光変調器が前記空間光変調器に対して前記副走査方向に位置し、前記空間光変調器と前記他の空間光変調器との相対位置が固定され、
   前記空間光変調器により、前記副走査方向に並ぶ複数のストライプ領域に順次光の照射が行われ、互いに隣接する各対のストライプ領域の一方が前記先行ストライプ領域であり、他方が前記後続ストライプ領域であり、
   前記他の空間光変調器により、前記空間光変調器と同様に、前記副走査方向に並ぶ複数のストライプ領域に順次光の照射が行われ、互いに隣接する各対のストライプ領域の一方が前記先行ストライプ領域であり、他方が前記後続ストライプ領域であり、
   前記空間光変調器により最後に光が照射される最終ストライプ領域が、前記他の空間光変調器により最初に光が照射される先頭ストライプ領域に隣接し、かつ、部分的に重なり、
   前記先頭ストライプ領域および前記最終ストライプ領域の描画時に能動化される光変調素子に対応する前記感光材料上の照射領域を、それぞれ先頭照射領域群および最終照射領域群として、
   前記先頭ストライプ領域および前記最終ストライプ領域における非重複領域の各位置において、前記先頭照射領域群または前記最終照射領域群が連続的に前記一定の時間で通過し、
   前記先頭ストライプ領域と前記最終ストライプ領域とが重なる重複領域の各位置において、前記先頭照射領域群および前記最終照射領域群が通過する他の累計時間を前記一定の時間とする場合に能動化される光変調素子の一部が、前記先頭ストライプ領域および前記最終ストライプ領域の少なくともいずれか一方の描画時に無効化されることにより、前記他の累計時間が前記累計時間よりも短いことを特徴とするパターン描画装置。
3. 請求項１または２に記載のパターン描画装置であって、
   前記非重複領域の前記副走査方向の幅が、前記矩形に配列される前記複数の領域の前記行方向の辺を前記副走査方向を向く直線に投影した長さに等しいことを特徴とするパターン描画装置。
4. 請求項３に記載のパターン描画装置であって、
   前記重複領域と前記非重複領域との間の境界近傍において、前記重複領域の各位置を前記先行照射領域群および前記後続照射領域群が通過する前記累計時間が、前記境界から離れるほど減少することを特徴とするパターン描画装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載のパターン描画装置であって、
   前記複数の光変調素子のうち、前記重複領域に対応する光変調素子の一部のみが無効化されることを特徴とするパターン描画装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載のパターン描画装置であって、
   前記先行ストライプ領域および前記後続ストライプ領域の少なくともいずれか一方の描画途上において、前記重複領域に対応する光変調素子のうち無効化される素子の数が変更されることを特徴とするパターン描画装置。
7. 光照射部から光が照射される照射領域群を感光材料上において移動するとともに前記照射領域群の各照射領域への光の照射を制御し、前記感光材料上の各位置に対して複数の照射領域を通過させつつ前記各位置に光を照射することにより前記感光材料上にパターンを描画するパターン描画方法であって、
   前記光照射部が、空間光変調器を備え、
   前記空間光変調器において複数の光変調素子が矩形領域内に２次元に配列され、前記複数の光変調素子に対応する前記感光材料上の複数の領域が、互いに垂直な行方向および列方向に矩形に配列されており、
   前記列方向が主走査方向に対して傾斜し、
   前記複数の光変調素子が、姿勢が個別に変更可能な複数の微小ミラーであり、
   前記空間光変調器からの先行照射領域群への光の照射を制御するとともに前記先行照射領域群を前記主走査方向に平行に移動することにより、前記感光材料上の先行ストライプ領域に光の照射を行う工程と、
   前記空間光変調器からの後続照射領域群への光の照射を制御するとともに前記後続照射領域群を前記主走査方向に平行に移動することにより、前記先行ストライプ領域に隣接するとともに部分的に重なる後続ストライプ領域に光の照射を行う工程と、
   を備え、
   前記先行ストライプ領域および前記後続ストライプ領域の描画時に能動化される光変調素子に対応する前記感光材料上の照射領域が、それぞれ前記先行照射領域群および前記後続照射領域群であり、
   前記先行ストライプ領域および前記後続ストライプ領域における非重複領域の各位置において、前記先行照射領域群または前記後続照射領域群が連続的に一定の時間で通過し、
   前記先行ストライプ領域と前記後続ストライプ領域とが重なる重複領域の各位置において、前記先行照射領域群および前記後続照射領域群が通過する累計時間を前記一定の時間とする場合に能動化される光変調素子の一部が、前記先行ストライプ領域および前記後続ストライプ領域の少なくともいずれか一方の描画時に無効化されることにより、前記累計時間が前記一定の時間より短いことを特徴とするパターン描画方法。
8. 請求項７に記載のパターン描画方法であって、
   前記先行ストライプ領域および前記後続ストライプ領域の少なくともいずれか一方の描画途上において、前記重複領域に対応する光変調素子のうち無効化される素子の数が変更されることを特徴とするパターン描画方法。

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