JP2003177553A - レーザ描画方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被描画体へのレーザ描画精度を高精度に維持
できるレーザ描画方法とその装置を提供する。 【解決手段】 本発明のレーザ描画装置は、第１の光量
モニタ３５の光学部品の特性劣化や異物の付着などに起
因してこの第１の光量モニタ３５の光学特性が変化し、
第１の光量モニタ３５でのレーザビームＬＢｃの光量検
出に変化が生じたとしても、結像光学系２１から描画ス
テージ５に出射されたレーザビームＬＢの光量を第２の
光量モニタ３７で検出した結果に基づいて、第１の光量
モニタ３５におけるレーザビームＬＢｃの光量検出精度
を校正することができ、プリント配線基板Ｓ（被描画
体）に照射されるレーザビームＬＢの光量を適正な値に
でき、高い光量精度が要求される高精細描画を高品質に
維持して行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
などの被描画体に対してレーザビームを走査して、被描
画体に所望のパターンを描画するレーザ描画方法とその
装置に係り、特に、レーザビーム光量制御系におけるレ
ーザビーム光量検出手段を校正（キャリブレーション）
するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のレーザ描画装置として、次に説明
するようなものが知られている。従来のレーザ描画装置
は、露光ヘッドからラスターデータに基づいて変調およ
び偏向されたレーザビームを、描画テーブルに搭載され
た被描画体に向けて主走査方向に走査して出射するとと
もに、主走査方向に直交する副走査方向に描画テーブル
を移動させることで、被描画体にレーザ描画を施してい
る。この結果、被描画体の被描画領域全体に回路パター
ン等の所望のパターンが描画される。

【０００３】一般に、露光ヘッドから出射されるレーザ
ビームの光量を調整する方法として、次の２つの方法が
知られている。

【０００４】第１の方法は、露光ヘッド内の光量調整部
で光量調整されたレーザビームの一部をビームサンプラ
ーにより分離抽出して、この分離抽出したレーザビーム
の光量をフォトセンサで検出し、このフォトセンサによ
る検出結果に基づいて光量調整部を制御するものであ
る。

【０００５】第２の方法は、特開平１１−１０９２７３
号公報に記載されたものであり、露光ヘッドから被描画
体の被描画領域外に出射されたレーザビームをミラーで
反射させ、この反射させたレーザビームをフォトセンサ
で検出し、このフォトセンサによる検出結果に基づいて
光量調整部を制御するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、レーザビームの一部を上述のビームサ
ンプラーやミラー等で分岐してそのレーザビームの光量
を検出して、被描画体に照射されるレーザビームの光量
を調整するようにしていたとしても、長期間の使用など
により、被描画体へのレーザ描画精度が落ちるという問
題がある。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、被描画体へのレーザ描画精度を高精度
に維持できるレーザ描画方法とその装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、発明者が鋭意研究をした結果、次のような知見を得
た。すなわち、レーザビームの一部を光学系を介して分
岐してレーザビームの光量を検出するための光量検出手
段の光学部品、つまり、上述のビームサンプラーやミラ
ー等の光学部品の受光部が入射されるレーザビームのレ
ーザパワーでコーティング劣化するなどレーザビームに
より徐々に劣化したり、受光部に微小な異物が付着する
ことがあるという原因の存在を解明した。そして、この
受光部の劣化や異物の付着により結果として、ビームサ
ンプラーの分離比や光学効率が変化したり、ミラーの反
射率が変化したりすることで、レーザビームの光量が正
確に検出できず、被描画体に出射するレーザビームの光
量を適正な値とすることができず、被描画体へのレーザ
描画精度が落ちるという因果関係があることを見出した
のである。

【０００９】このような知見に基づく本発明は次のよう
な構成を採る。すなわち、請求項１に記載の発明は、レ
ーザビームを走査して被描画体に所望のパターンを描画
するレーザ描画方法において、光量調整手段によって光
量調整されたレーザビームの少なくとも一部を抽出手段
によって抽出して、この抽出したレーザビームの光量を
第１の光量検出手段によって検出する第１の検出過程
と、前記第１の検出過程による検出結果に基づいて、前
記光量調整手段を調整する光量調整過程と、前記光量調
整手段によって光量調整された後のレーザビームの光路
中に介在した第２の光量検出手段によってレーザビーム
の光量を直接検出する第２の検出過程と、前記第１の検
出過程による検出結果および前記第２検出過程で得られ
た検出結果に基づいて、前記光量調整過程を校正する校
正過程とを含むことを特徴とするものである。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、被描画体
に対してレーザビームを走査して、被描画体に所望のパ
ターンを描画するレーザ描画装置において、被描画体を
保持する保持手段と、レーザビームの光量を調整する光
量調整手段と、前記光量調整手段によって光量調整され
たレーザビームの少なくとも一部を抽出する抽出手段
と、前記抽出手段によって抽出されたレーザビームの光
量を検出する第１の光量検出手段とを有し、前記光量調
整手段によって光量調整されたレーザビームを、前記保
持手段に保持された被描画体に対して主走査方向に走査
する露光手段と、主走査方向と直交する副走査方向に前
記露光手段に対して前記保持手段を相対的に移動させる
移動手段と、前記露光手段および前記移動手段を制御す
る描画処理制御手段と、前記保持手段に設けられ、前記
露光手段から前記保持手段に向けて出射されたレーザビ
ームの光量を直接検出する第２の光量検出手段と、前記
第１の光量検出手段による検出結果および前記第２の光
量検出手段による検出結果に基づいて、前記第１の光量
検出手段を校正する校正手段とを備えたことを特徴とす
るものである。

【００１１】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載のレーザ描画装置において、前記第２の光量検出
手段は、前記保持手段における被描画領域内に設けられ
ていることを特徴とするものである。

【００１２】また、請求項４に記載の発明は、請求項２
または請求項３に記載のレーザ描画装置において、前記
露光手段は、複数本のレーザビームを前記保持手段に保
持された被描画体に向けて出射する手段であり、前記描
画処理制御手段は複数本のレーザビームを一本ずつ前記
第１の光量検出手段および前記第２の光量検出手段に導
くように前記露光手段および前記移動手段を制御し、前
記第１の光量検出手段および前記第２の光量検出手段
は、複数本のレーザビームの光量を一本ずつそれぞれ検
出し、前記校正手段は、前記第１の光量検出手段および
前記第２の光量検出手段によってそれぞれ検出された複
数本のレーザビームの１本ごとの検出結果に基づいて、
複数本のレーザビームの１本ごとに前記第１の光量検出
手段を校正することを特徴とするものである。

【００１３】また、請求項５に記載の発明は、請求項２
から請求項４のいずれかに記載のレーザ描画装置におい
て、前記校正手段は、前記第１の光量検出手段によって
検出された第１の光量値と前記第２の光量検出手段によ
って検出された第２の光量値との差が許容値を超えてい
るか否かを判断し、前記許容値を超えている場合に前記
第１の光量検出手段の校正を実行することを特徴とする
ものである。

【００１４】

【作用】請求項１に記載の発明の作用は次のとおりであ
る。第１の検出過程では、光量調整手段によって光量調
整されたレーザビームの少なくとも一部を抽出手段によ
って抽出して、この抽出したレーザビームの光量を第１
の光量検出手段によって検出する。光量調整過程では、
第１の検出過程による検出結果に基づいて光量調整手段
を調整する。第２の検出過程では、光量調整手段によっ
て光量調整された後のレーザビームの光路中に介在した
第２の光量検出手段によってレーザビームの光量を直接
検出する。校正過程では、第１の検出過程による検出結
果および第２検出過程で得られた検出結果に基づいて光
量調整過程を校正する。

【００１５】したがって、光量調整されたレーザビーム
の少なくとも一部を抽出する抽出手段の光学特性が劣化
したり、抽出手段に異物が付着するなどして、抽出手段
から第１の光量検出手段まで抽出したレーザビームを導
く導光効率が変化し、第１の光量検出手段の光量検出精
度に変化が生じたとしても、被描画体に照射されるレー
ザビームの光量を第２の光量検出手段で直接に検出した
結果に基づいて、第１の光量検出手段におけるレーザビ
ームの光量検出精度が校正される。

【００１６】また、請求項２に記載の発明によれば、露
光手段は、レーザビームの光量を調整する光量調整手段
と、この光量調整手段によって光量調整されたレーザビ
ームの少なくとも一部を抽出する抽出手段と、この抽出
手段によって抽出されたレーザビームの光量を検出する
第１の光量検出手段とを有し、光量調整手段によって光
量調整されたレーザビームを、保持手段に保持された被
描画体に対して主走査方向に走査する。移動手段は、主
走査方向と直交する副走査方向に露光手段に対して保持
手段を相対的に移動させる。描画処理制御手段は、露光
手段および移動手段を制御する。第２の光量検出手段
は、保持手段に設けられ、露光手段から保持手段に向け
て出射されたレーザビームの光量を直接検出する。校正
手段は、第１の光量検出手段による検出結果および第２
の光量検出手段による検出結果に基づいて第１の光量検
出手段を校正する。

【００１７】したがって、光量調整されたレーザビーム
の少なくとも一部を抽出する抽出手段の光学特性が劣化
したり、抽出手段に異物が付着するなどして、抽出手段
から第１の光量検出手段まで抽出したレーザビームを導
く導光効率が変化し、第１の光量検出手段の光量検出精
度に変化が生じたとしても、被描画体に照射されるレー
ザビームの光量を第２の光量検出手段で直接に検出した
結果に基づいて、第１の光量検出手段におけるレーザビ
ームの光量検出精度が校正される。

【００１８】また、請求項３に記載の発明によれば、第
２の光量検出手段は、保持手段における被描画領域内に
設けられている。したがって、露光手段から出射された
レーザビームは保持手段の被描画領域内の第２の光量検
出手段に入射され、そのレーザビームの光量が第２の光
量検出手段で検出される。

【００１９】また、請求項４に記載の発明によれば、露
光手段は、複数本のレーザビームを保持手段に保持され
た被描画体に向けて出射する。描画処理制御手段は複数
本のレーザビームを一本ずつ第１の光量検出手段および
第２の光量検出手段に導くように露光手段および移動手
段を制御する。第１の光量検出手段および第２の光量検
出手段は、複数本のレーザビームの光量を一本ずつそれ
ぞれ検出する。校正手段は、第１の光量検出手段および
第２の光量検出手段によってそれぞれ検出された複数本
のレーザビームの１本ごとの検出結果に基づいて、複数
本のレーザビームの１本ごとに第１の光量検出手段を校
正する。したがって、第１の光量検出手段におけるレー
ザビームの光量検出精度がレーザビームごとに校正され
る。

【００２０】また、請求項５に記載の発明によれば、校
正手段は、第１の光量検出手段によって検出された第１
の光量値と第２の光量検出手段によって検出された第２
の光量値との差が許容値を超えているか否かを判断し、
前記許容値を超えている場合に第１の光量検出手段の校
正を実行する。したがって、校正が必要か否かの判断が
簡単にできる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るレ
ーザ描画装置の一例の概略構成を示す斜視図である。

【００２２】本実施形態に係るレーザ描画装置は、図１
に示すように、大きく分けて、感光材料が被着されたプ
リント配線基板（被描画体）Ｓを載置する描画ステージ
５と、描画用のレーザビームＬＢを主走査方向（ｘ方
向）に偏向させるポリゴンミラー６７やｆθレンズ６８
などを含む結像光学系２１と、描画ステージ５を副走査
方向（ｙ方向）に移動させる移動機構と、ＣＡＤ（Comp
uter Aided Design ）を使って設計されたプリント配線
基板のアートワークデータを処理するデータ処理部１０
１と、このデータ処理部１０１からのデータに基づいて
描画制御する描画制御部１０２とを備えている。

【００２３】描画ステージ５の移動機構は以下のように
構成されている。この装置の基台１の上面には、一対の
ガイドレール３が配設されており、それらのガイドレー
ル３の間には、サーボモータ７によって回転される送り
ネジ９が配備されている。この送りネジ９には、描画ス
テージ５がその下部で螺合されている。描画ステージ５
は、ガイドレール３に沿って摺動自在に取り付けられた
ステージ基台１０と、プリント配線基板Ｓを吸着載置す
るための載置テーブル１５を備えている。

【００２４】なお、上述した描画ステージ５が本発明に
おける保持手段に相当し、上述したガイドレール３と、
サーボモータ７と、送りネジ９とで構成される移動機構
が本発明における移動手段に相当する。

【００２５】描画ステージ５がサーボモータ７の駆動に
より移動されるｙ方向（副走査方向）には、処理位置Ｐ
Ｙにて描画用のレーザビームＬＢをｘ方向（主走査方
向）に偏向しながら下方に向けて照射する結像光学系２
１が配設されている。この結像光学系２１は門型状のフ
レームによって基台１の上部に配設されており、サーボ
モータ７が駆動されると描画ステージ５が結像光学系２
１に対して進退するようになっている。

【００２６】次に、結像光学系２１内の構成について説
明する。レーザ光源４１は、例えば、半導体を励起光源
とした波長５３２ｎｍの固体レーザである。このレーザ
光源４１から射出されたレーザビームＬＢａは、光量調
整ユニット４２に入力されてこの光量調整ユニット４２
で光量調整されて出力される。光量調整ユニット４２で
光量調整されて出力されたレーザビームＬＢａは、コー
ナーミラー４３によって方向をほぼ９０°変えられ、ビ
ームエキスパンダー４５に入射される。このビームエキ
スパンダー４５によって所定のビーム径に調整されたレ
ーザビームＬＢａは、ビームスプリッタ４７によって例
えば８本のレーザビームＬＢｂに分割される（図１中で
は省略してある）。８本に分割されたレーザビームＬＢ
ｂは、集光レンズ４９およびコーナーミラー５１によっ
て各々、音響光学変調器（acousto optical modulator
：ＡＯＭ）５３に対して平行に入射されるとともに、
音響光学変調器５３内の結晶中で結像し、後述する描画
制御部１０２からの制御信号により各々が独立してラス
ターデータに基づき変調されるようになっている。この
音響光学変調器５３は、各ビーム（８本のレーザビーム
ＬＢｂ）間の光量にばらつきがないようにするなど、ビ
ーム毎に光量調整が可能である。なお、上述した光量調
整ユニット４２や音響光学変調器５３が本発明の光量調
整手段に相当する。

【００２７】音響光学変調器５３で変調されたレーザビ
ームＬＢｃは、コーナーミラー５５で反射されてリレー
レンズ系５７に入射される。リレーレンズ系５７から射
出されたレーザビームＬＢｃはビームサンプラー３１に
導かれる。ビームサンプラー３１に入射されたレーザビ
ームＬＢｃの殆どは、このビームサンプラー３１を透過
し、シャッター部材３３を介してシリンドリカルレンズ
５９に導かれるが、入射されたレーザビームＬＢｃの一
部はこのビームサンプラー３１によって分離抽出され
て、後述する第１の光量モニタ３５の方に導かれる。な
お、上述したビームサンプラー３１が本発明の抽出手段
に相当する。

【００２８】ビームサンプラー３１の後段に設けられた
シャッター部材３３は、描画制御部１０２からの指示に
従って、ビームサンプラー３１を透過したレーザビーム
ＬＢｃのシリンドリカルレンズ５９への出力とその停止
とを行なうものである。

【００２９】シリンドリカルレンズ５９に入射されたレ
ーザビームＬＢｃは、コーナーミラー６１と、球面レン
ズ６３と、コーナーミラー６５とを介してポリゴンミラ
ー６７に導かれる。そして、ポリゴンミラー６７の各面
上で主走査方向（ｘ方向）に長い線状のスポットを形成
する。

【００３０】ポリゴンミラー６７の回転によって水平面
内で偏向走査された線状のレーザビームＬＢｃは、ｆθ
レンズ６８を通った後、主走査方向に長尺の折り返しミ
ラー６９で下方に向けて折り返される。そして、露光面
への入射角がほぼ垂直になるようにフィールドレンズ７
１で補正された後、シリンドリカルレンズ７３を通して
載置テーブル１５に向けて照射されるようになってい
る。

【００３１】シリンドリカルレンズ７３は、主走査方向
に長尺であり、副走査方向にのみパワーを有している。
シリンドリカルレンズ７３は、その円柱面が上向きの状
態で配設されている。シリンドリカルレンズ７３を副走
査方向（ｙ方向）に移動させるための位置補正機構８１
が、シリンドリカルレンズ７３の両端部にそれぞれ配備
されている。シリンドリカルレンズ７３の位置を副走査
方向（ｙ方向）に左右独立に移動させることにより、走
査位置そのものを移動させることが可能となっている。

【００３２】上述したポリゴンミラー６７上の線状スポ
ットは、ｆθレンズ６８と、フィールドレンズ７１と、
シリンドリカルレンズ７３との作用によって、載置テー
ブル１５上で所定径のスポットを形成して結像し、ポリ
ゴンミラー６７が回転することにより主走査方向（ｘ方
向）に移動するレーザビームＬＢ（最大８本のレーザビ
ームからなる）を形成する。

【００３３】また、上述したフィールドレンズ７１とシ
リンドリカルレンズ７３との間には、スタートセンサ７
５へレーザビームを導くためのミラー７７が配設されて
いる。ミラー７７は、フィールドレンズ７１を通過した
描画開始位置直前のレーザビームＬＢを、スタートセン
サ７５が配設されている斜め上方に向けて導くように反
射させている。スタートセンサ７５は、レーザビームの
主走査方向（ｘ方向）への走査開始を検出している。ス
タートセンサ７５から出力される走査開始信号は、描画
制御部１０２に与えられて、その時点から所定時間後に
描画が開始されるようになっている。

【００３４】なお、上述した結像光学系２１が本発明に
おける露光手段に相当する。

【００３５】次に、図２を用いて、上述した光量調整ユ
ニット４２の構成についてより詳細に説明する。図２
は、光量調整ユニット４２における光量調整の原理を説
明するための図である。

【００３６】図２に示すように、光量調整ユニット４２
は、１／２波長板４２ａと、この１／２波長板４２ａを
光軸周りに回転させるためのパルスモータ４２ｂと、２
個の偏光ビームスプリッタ４２ｃとを備えており、後述
する描画制御部１０２からの制御により所定光量に調整
したレーザビームＬＢａを出力する。２個の偏光ビーム
スプリッタ４２ｃは、それぞれレーザビームのｐ偏光成
分のみを透過させるものであり、１／２波長板４２ａの
直後に直列に配置されている。１／２波長板４２ａを光
軸周りに回転させると、レーザビームの偏光方向はその
回転角の２倍だけ光軸周りに回転し、２個の偏光ビーム
スプリッタ４２ｃを透過するｐ偏光成分の光量が変化す
る。こうすることで、入力されたレーザビームＬＢａの
光量を調整して出力している。なお、偏光ビームスプリ
ッタ４２ｃは消光比をかせぐために２個用いているが１
個でも良い。

【００３７】次に、図３を用いて、音響光学変調器５３
からポリゴンミラー６７までの光路と、第１の光量モニ
タ３５の構成とについてより詳細に説明する。図３は、
音響光学変調器５３からポリゴンミラー６７までの光路
と、第１の光量モニタ３５との構成を説明するための図
である。

【００３８】図３に示すように、音響光学変調器５３で
変調出力された８本のレーザビームＬＢｃは、リレーレ
ンズ系５７に入射され、このリレーレンズ系５７内の球
面レンズ５７ａからビームサンプラー３１にそれぞれ出
射される。ビームサンプラー３１は、入射された８本の
レーザビームＬＢｃのそれぞれ約９９％の光量を透過さ
せるとともに、その入射された８本のレーザビームＬＢ
ｃのそれぞれ約１％の光量が８本の光量モニタビームと
して抽出分離して第１の光量モニタ３５に出力する。な
お、８本の光量モニタビームは略直角に方向を変えて抽
出されており、第１の光量モニタ３５は、８本の光量モ
ニタビームの主光線が交わる絞りの位置近傍に配置され
ている。そうすることで、この８本の光量モニタビーム
が第１の光量モニタ３５の同一位置で検出されるように
なっている。ビームサンプラー３１を透過した８本のレ
ーザビームＬＢｃは、シャッター部材３３と、シリンド
リカルレンズ５９と、球面レンズ６３とを介してポリゴ
ンミラー６７に導かれ、ポリゴンミラー６７のポリゴン
面上に主走査方向（ｘ方向）に長い線状のスポット（破
線で示す）を形成する。なお、ポリゴンミラー６７のポ
リゴン面上には、上記線状のスポットが図３の紙面に垂
直な方向に８本、レーザビームＬＢｃのチャンネルごと
に並べられることになる。

【００３９】第１の光量モニタ３５は、例えば、フォト
ダイオードセンサとＡ／Ｄコンバータとを備えている。
フォトダイオードセンサで受光したレーザビームＬＢｃ
の光強度を電圧に変換出力し、その出力された電圧は、
Ａ／Ｄコンバータによりアナログデジタル変換されて後
述する光量演算部８９（図４参照）に出力される。な
お、上述した第１の光量モニタ３５が本発明の第１の光
量検出手段に相当する。

【００４０】図１に示すように、さらに、本実施形態装
置には、例えば、載置テーブル１５の副走査方向後端部
で被描画領域内（レーザビームＬＢのｘ方向の走査範囲
内）に、レーザビームＬＢの光量を検出するための第２
の光量モニタ３７が設けられている。第２の光量モニタ
３７は、上述した第１の光量モニタ３５と同様に構成さ
れており、フォトダイオードセンサとＡ／Ｄコンバータ
とを備えている。なお、上述した第２の光量モニタ３７
が本発明の第２の光量検出手段に相当する。

【００４１】次に、データ処理部１０１と描画制御部１
０２とについて、図４を用いて説明する。図４は、図１
に示したレーザ描画装置の概略構成を示すブロック図で
ある。

【００４２】図４に示すように、データ処理部１０１
は、ＣＡＤを使って設計されたプリント配線基板のアー
トワークデータが入力され、ラスター走査描画のための
ランレングスデータに変換して描画制御部１０２に出力
する。このデータ処理部１０１として、例えば、ワーク
ステーションやパーソナルコンピュータなどを用いてい
る。

【００４３】描画制御部１０２は、光量演算部８９と、
ランレングスデータバッファ１１２と、ラスター変換回
路１１３と、描画データバッファメモリ１１４と、描画
処理部１１５とを備えている。以下に、各構成を順に説
明する。

【００４４】この光量演算部８９は、第１の光量モニタ
３５のＡ／Ｄコンバータからの電圧値を、第１の光量モ
ニタ３５用の所定の換算式に従い、光量として算出す
る。そして、光量演算部８９は、上述の第１の光量モニ
タ３５用の換算式に従って算出される、第１の光量モニ
タ３５で検出された電圧値に対応する光量（像面光量
値）に基づいて、レーザビームの光量を補正するための
光量補正データｃを算出し、この算出した光量補正デー
タｃを描画処理部１１５に出力する。

【００４５】ランレングスデータバッファ１１２は、デ
ータ処理部１０１で変換されたランレングスデータ全て
を一旦記憶する。ラスター変換回路１１３は、順次読み
出されたランレングスデータを画素単位の２値のラスタ
ーデータに変換する。描画データバッファメモリ１１４
は、１走査毎にラスターデータを記憶する。

【００４６】描画処理部１１５は、ラスター変換回路１
１３にラスター変換指示を与え、描画データバッファメ
モリ１１４に記憶されているラスターデータを内部の描
画クロック発生回路１２２からの描画クロック信号ｄで
読み出し、このラスターデータに基づいて生成される描
画信号ｅの電圧（振幅）を光量演算部８９からの光量補
正データｃに基づいて補正し、この補正後の描画信号ｆ
を音響光学変調器５３および光量調整ユニット４２に出
力する。音響光学変調器５３は、この補正後の描画信号
ｆに基づいて、レーザ光源４１からのレーザビームを変
調（光強度変調）する。なお、レーザ光源４１から出力
される単一のレーザビームＬＢａの光量は、光量調整ユ
ニット４２のパルスモータ４２ｂを制御することで適宜
に調整される。

【００４７】ここで、上述した描画処理部１１５の構成
についてより詳細に説明する。描画処理部１１５は、メ
インコントローラ１２１と、描画クロック発生回路１２
２と、光量補正回路１２３と、ポリゴン回転制御部１２
４と、Ｙ軸同期制御部１２５とを備えている。上述した
描画処理部１１５が本発明における描画処理制御手段に
相当する。

【００４８】メインコントローラ１２１には、光量演算
部８９で算出された光量補正データｃや、スタートセン
サ７５で１走査毎に検出される走査開始信号ａなどが入
力される。メインコントローラ１２１は、描画クロック
発生回路１２２からの描画クロック信号ｄと光量演算部
８９からの光量補正データｃとに基づいて光量補正回路
１２３を制御し、ポリゴン回転制御部１２４とＹ軸同期
制御部１２５とを制御する。

【００４９】描画クロック発生回路１２２は、描画クロ
ック信号ｄを生成して描画データバッファメモリ１１４
とメインコントローラ１２１とに出力する。光量補正回
路１２３は、描画データバッファメモリ１１４から出力
された描画信号ｅを、メインコントローラ１２１によっ
て設定された光量補正データｃに基づいて補正し、この
補正後の描画信号ｆを音響光学変調器５３と光量調整ユ
ニット４２とに出力する。ポリゴン回転制御部１２４
は、メインコントローラ１２１からの指示に従ってポリ
ゴンミラー６７を回転制御する。Ｙ軸同期制御部１２５
は、メインコントローラ１２１からの指示に従って、レ
ーザ描画に同期させて描画ステージ５をｙ軸方向に駆動
制御する。

【００５０】第２の光量モニタ３７のフォトダイオード
センサは、レーザビームＬＢを受光し、このレーザビー
ムＬＢの光強度を電圧に変換して後段のＡ／Ｄコンバー
タに出力する。そして、その出力された電圧は、第２の
光量モニタ３７のＡ／Ｄコンバータによりアナログデジ
タル変換されて光量演算部８９に出力される。この光量
演算部８９は、第２の光量モニタ３７用の所定の換算式
に従い、第２の光量モニタ３７のＡ／Ｄコンバータから
の電圧値を光量として算出する。

【００５１】光量演算部８９は、上述の第１の光量モニ
タ３５用の換算式に従って算出される、第１の光量モニ
タ３５で検出された電圧値に対応する第１の像面光量値
と、上述の第２の光量モニタ３７用の換算式に従って算
出される、第２の光量モニタ３７で検出された電圧値に
対応する第２の像面光量値との差が許容値を超えている
かどうかを判断する。前述の第１の光量値と第２の光量
値との差が許容値を超えている場合には、第１の光量モ
ニタ３５の校正指示ｇを描画処理部１１５のメインコン
トローラ１２１に出力する。

【００５２】メインコントローラ１２１は、光量演算部
８９からの校正指示ｇを受けると、第１，第２の光量モ
ニタ３５，３７でそれぞれ個別に光量計測を行なうよう
に、描画ステージ５や、光量補正回路１２３を介して光
量調整ユニット４２，音響光学変調器５３を制御する。

【００５３】光量演算部８９は、第１，第２の光量モニ
タ３５，３７の検出結果から、第１の光量モニタ３５用
の変換式を全チャンネルについて求め直し、その変換式
の係数をメモリ内に記憶する。上述した光量演算部８９
等が本発明における校正手段に相当する。

【００５４】次に、図５を用いて、上述した光量補正回
路１２３の構成について説明する。図５は、描画制御部
１０２の要部の構成を示すブロック図である。

【００５５】図５に示すように、光量補正回路１２３
は、レーザビームのチャンネル毎に設けられている。描
画データバッファメモリ１１４から読み出された各ビー
ムのラスターデータに基づいて生成される描画信号ｅ
は、それぞれ対応する光量補正回路１２３にチャンネル
毎に入力される。これらの光量補正回路１２３は、入力
された描画信号ｅを、自己に設定された光量補正データ
ｃに基づいて補正し、この補正後の描画信号ｆを音響光
学変調器５３にそれぞれ出力する。これらの光量補正回
路１２３は、光量補正メモリ１３１と、基準電圧出力回
路１３２と、光量制御回路１３３とで構成されている。
なお、メインコントローラ１２１は、光量演算部８９か
らの毎の光量補正データｃを、対応する光量補正メモリ
１３１にチャンネル毎にそれぞれ設定する。ここで、こ
の光量補正データｃとは、描画信号の振幅である光量制
御用電圧設定（多値光量設定値）を補正するためのもの
である。

【００５６】光量補正メモリ１３１は、レーザビームの
光量補正値を光量補正データｃとして記憶保持する。基
準電圧出力回路１３２は、光量補正メモリ１３１から読
み出された光量補正データｃに応じて、光量補正用の基
準電圧ｈを生成する。光量制御回路１３３は、基準電圧
出力回路１３２からの光量補正用の基準電圧ｈに応じ
て、描画信号ｅにおける光量制御用電圧設定（多値光量
設定値）を補正し、この補正後の描画信号ｆを音響光学
変調器５３に出力する。

【００５７】なお、基準電圧出力回路１３２としては、
例えば、光量補正メモリ１３１から読み出されたデジタ
ルデータである光量補正データｃをアナログデータであ
る光量補正用の基準電圧ｈに変換して出力するＤ／Ａ
（デジタルアナログ）変換器などが挙げられる。また、
光量制御回路１３３としては、例えば、描画データバッ
ファメモリ１１４から読み出されたラスターデータを多
値化して描画信号を生成する際のデジタルデータである
光量制御用電圧設定（多値光量設定値）を、基準電圧出
力回路１３２からの光量補正用の基準電圧ｈに応じて補
正し、この補正後のアナログデータである描画信号を出
力するＤ／Ａ（デジタルアナログ）変換器などが挙げら
れる。

【００５８】このように各光量制御回路１３３で補正さ
れた描画信号ｆにより、対応するレーザビームがそれぞ
れ変調され、変調された各レーザビームがプリント配線
基板Ｓに照射され、各レーザビームの光量が補正された
描画パターンがプリント配線基板Ｓに形成される。

【００５９】続いて、以上の構成を有する実施形態のレ
ーザ描画装置における、レーザ描画動作について図１を
参照しながら説明する。

【００６０】図１に示すように、描画ステージ５の載置
テーブル１５上の所定位置にプリント配線基板Ｓが基板
搬送機構（図示省略）によって載置される。載置テーブ
ル１５上に載置されたプリント配線基板Ｓをアライメン
ト補正するなどして描画開始位置が正確に決定される。
そして、プリント配線基板Ｓが処理位置ＰＹに位置する
ように、描画制御部１０２の制御に従って描画ステージ
５を副走査方向（ｙ方向）に移動させる。

【００６１】なお、プリント配線基板Ｓが処理位置ＰＹ
に達するまでは、結像光学系２１中のシャッター部材３
３が閉じられており、第１の光量モニタ３５でレーザビ
ームＬＢｃの光量を検出する。プリント配線基板Ｓに照
射するレーザビームＬＢの光量を高精度に制御する必要
性があるので、描画ステージ５上に載置されたプリント
配線基板Ｓに対してレーザ描画を行う前には、通常、第
１の光量モニタ３５による全チャンネルのレーザビーム
ＬＢｃの光量モニタ（光量検出）が行われる。

【００６２】描画制御部１０２は、結像光学系２１を制
御してプリント配線基板Ｓの主走査方向（ｘ方向）にレ
ーザビームＬＢを走査させるとともに、描画ステージ５
を副走査方向（ｙ方向）に移動させて、プリント配線基
板Ｓに所定のパターンをレーザ描画する。

【００６３】この実施形態のレーザ描画装置は、上述し
たように、複数本（この実施形態では例えば８本）のレ
ーザビームＬＢをプリント配線基板Ｓに同時に照射する
マルチビームタイプのものである。

【００６４】ここで、この実施形態装置でのマルチビー
ムについて図６を用いて説明する。図６は、マルチビー
ム配列とそのビーム間隔を示す図である。図６に示すよ
うに、レーザ光の相互干渉を排除するために、マルチビ
ームは、走査ラインに対して斜めになるように配置され
ている。即ち、隣接するビーム間の主走査方向（ｘ方
向）の距離は、例えば、１００μｍ前後、隣接するビー
ム間の副走査方向（ｙ方向）の距離はラスター描画の画
素単位数５μｍになるように調整されている。従って、
８本ビームでＣＨ（チャンネル）１〜ＣＨ８のビーム中
心間距離は、ｘ方向間隔は約７００μｍ、ｙ方向間隔は
３５μｍとなっている。

【００６５】続いて、この実施形態のレーザ描画装置に
おいて、第１の光量モニタ３５を校正する動作について
図７のフローチャートを参照しながら説明する。図７
は、第１の光量モニタ３５の校正処理を示したフローチ
ャートである。なお、以下に説明する第１の光量モニタ
３５の校正は、本実施形態装置の立ち上げ時や定期診断
時など所望の時期にのみ行えばよい。

【００６６】ステップＳ１ 第１の光量モニタ３５によるレーザビームＬＢｃの光量
検出は、上述したように、プリント配線基板Ｓへのレー
ザビームＬＢの非描画時に行なう。例えば、プリント配
線基板Ｓの搬入あるいはプリント配線基板Ｓのアライメ
ント検出等のために描画ステージ５が待機位置にある状
態や、描画ステージ５が待機位置から描画開始位置に位
置するように描画ステージ５を結像光学系２１に対して
移動させる際などの非描画時、つまり、結像光学系２１
が処理待ち状態である期間を利用して、第１の光量モニ
タ３５によるレーザビームＬＢｃの光量検出を行なう。
この第１の光量モニタ３５によるレーザビームＬＢｃの
光量検出は、８本のレーザビームを１本ずつ、光量調整
ユニット４２や音響光学変調器５３によりレーザビーム
ＬＢｃの光量を所定光量刻みで変えながら、８本（ｃｈ
１〜ｃｈ８）のレーザビーム全てについて行なわれる。

【００６７】具体的には、メインコントローラ１２１
は、光量補正回路１２３を介して光量調整ユニット４２
や音響光学変調器５３を適宜に制御し、つまり、光量調
整ユニット４２の１／２波長板４２ａを所定ピッチで回
転させたり、音響光学変調器５３を変調出力制御したり
することで、８本のレーザビームＬＢｃのうちの１本の
レーザビームＬＢｃを出力するとともに、このレーザビ
ームＬＢｃの光量を所定光量刻みで変化させる。なお、
残りの７本のレーザビームＬＢｃについても同様に行な
われる。第１の光量モニタ３５は、光量が所定光量刻み
で変化していく１本のレーザビームＬＢｃのみが入射さ
れて、その光量を計測する。つまり、８本のレーザビー
ムＬＢｃの露光スポットが１本ずつ所定の順番に第１の
光量モニタ３５に入射され、その光量が計測される。こ
の計測は、全チャンネルについて行ない、チャンネルご
とに個別に計測を行なう。

【００６８】なお、第１の光量モニタ３５は、ビームサ
ンプラー３１で分離抽出される光量が変化していくレー
ザビームＬＢｃを逐一検出して電圧値として出力し、第
１の光量モニタ３５からの各出力電圧を上述の第１の光
量モニタ３５用の換算式に従ってそれぞれの第１の光量
値（第１の像面光量値）を算出し、この算出されたそれ
らの第１の像面光量値から図８に示すような特性線を作
成する。図８は、像面光量値と第１の光量モニタ３５の
出力電圧との関係を説明するための図である。

【００６９】図８に示すように、第１の光量モニタ３５
に入射される実際の光量と、この第１の光量モニタ３５
から出力される電圧とは、ほぼリニアであるが、センサ
（本実施形態ではフォトダイオードセンサ）の特性や回
路の調整等により、例えば低光量時においてそれらの比
例関係が若干くずれる。また、ビームサンプラー３１へ
のレーザビームの入射角が８本のレーザビームＬＢｃご
とに異なる、つまり、レーザビームＬＢｃのチャンネル
により異なるため、レーザビームＬＢｃのチャンネルご
とに上述の第１の光量モニタ３５用の換算式は異なった
ものとなる。これらのことから、本実施形態装置では、
予め全てのチャンネル（ｃｈ１〜ｃｈ８の８チャンネ
ル）について、入射光量を変化させながら、その出力電
圧を測定し、チャンネル毎に多項式近似を行ない、上述
の第１の光量モニタ３５用の換算式における係数を光量
演算部８９内のメモリに記憶させている。

【００７０】プリント配線基板Ｓに照射するレーザビー
ムＬＢが所望の露光光量となるように、上述の第１の光
量モニタ３５用の換算式に基づいて、光量調整ユニット
４２や音響光学変調器５３などに対して、適切な露光光
量設定が行なわれる。なお、このように所望の光量値に
設定されたレーザビームＬＢに対応する第１の光量値
（第１の像面光量値）を、特に、「第１の設定光量値」
と呼ぶ。

【００７１】なお、このステップＳ１の第１の光量モニ
タ３５での光量検出は本発明の第１の検出過程に相当
し、このステップＳ１の光量調整ユニット４２や音響光
学変調器５３に対する光量設定は本発明の光量調整過程
に相当する。

【００７２】ステップＳ２ 次に、本実施形態装置立ち上げ時や定期診断時など所望
の時期にのみ、描画ステージ５の第２の光量モニタ３７
が処理位置ＰＹに位置するようにこの描画ステージ５を
移動させて、プリント配線基板Ｓに照射される実際のレ
ーザビームＬＢの光量を第２の光量モニタ３７で検出し
て電圧値として出力し、この第２の光量モニタ３７から
の出力電圧を上述の第２の光量モニタ３７用の換算式に
従って第２の光量値（第２の像面光量値）を算出する。
なお、描画ステージ５の第２の光量モニタ３７には、レ
ーザビームＬＢの露光スポットがｘ方向に走査されて照
射され、なおかつ、８本のうちの特定の１本のレーザビ
ームＬＢのみが照射されるように、結像光学系２１内の
音響光学変調器５３が制御されており、そのレーザビー
ムＬＢの光量を第２の光量モニタ３７で検出している。
なお、このステップＳ２は本発明の第２の検出過程に相
当する。

【００７３】ステップＳ３ 前述のステップＳ１で第１の光量モニタ３５により得ら
れた第１の像面光量値（上述の第１の設定光量値）と、
前述のステップＳ２で第２の光量モニタ３７で検出した
第２の像面光量値とを比較し、第１の像面光量値（上述
の第１の設定光量値）と第２の像面光量値との差が許容
値を超えているかどうかを判断する。

【００７４】例えば、これらの第１，第２の像面光量値
の差が許容値以内であれば、ステップＳ４に進み、第１
の光量モニタ３５のレーザビームＬＢｃの光量検出精度
は良好であり、校正の必要は無く、第１の光量モニタ３
５の校正動作を終了する。

【００７５】逆に、これらの第１，第２の像面光量値の
差が許容値を超えていれば、第１の光量モニタ３５のレ
ーザビームＬＢｃの光量検出精度は変化しており、校正
の必要があり、ステップＳ５に進む。

【００７６】ステップＳ５ 第１の光量モニタ３５および第２の光量モニタ３７によ
る全データ再測定を行なう。まず、第２の光量モニタ３
７による全データ再測定を行なう。光量調整ユニット４
２により、その内部の１／２波長板４２ａを所定ピッチ
で回転させて、レーザビームＬＢａの光量を所定光量刻
みで変化させながら、つまり、第２の光量モニタ３７へ
のレーザビームＬＢの光量を変化させながら、そのレー
ザビームＬＢを第２の光量モニタ３７で検出する。この
測定は８本のレーザビームについて１本ずつ全チャンネ
ルについて行なう。このとき、描画ステージ５の第２の
光量モニタ３７には、レーザビームＬＢの露光スポット
がｘ方向に走査されて照射され、なおかつ、８本のうち
の特定の１本のレーザビームＬＢのみが照射されるよう
に、結像光学系２１の音響光学変調器５３が制御されて
おり、そのレーザビームＬＢの光量を第２の光量モニタ
３７で検出している。

【００７７】次に、第１の光量モニタ３５による全デー
タ再測定を行なう。光量調整ユニット４２により、その
内部の１／２波長板４２ａを所定ピッチで回転させて、
レーザビームＬＢａの光量を変化させながら、つまり、
第１の光量モニタ３５へのレーザビームＬＢｃの光量を
変化させながら、そのレーザビームＬＢｃを第１の光量
モニタ３５で検出する。この測定は８本のレーザビーム
について１本ずつ全チャンネルについて行なう。ビーム
サンプラー３１の後段のシャッター部材３３は、描画ス
テージ５上にプリント配線基板Ｓ（被描画体）があると
きに閉じられることになるので、この校正動作時では開
いており、ビームサンプラー３１を透過したレーザビー
ムＬＢｃがシリンドリカルレンズ５９に出力されてい
て、描画ステージ５の方にレーザビームＬＢが出射され
ている。第１の光量モニタ３５には、８本のレーザビー
ムＬＢの露光スポットが重畳して照射されるのではな
く、８本のうちの特定の１本のレーザビームＬＢのみが
照射されるように、結像光学系２１が制御されており、
そのレーザビームＬＢの光量を第１の光量モニタ３５で
検出している。

【００７８】ステップＳ６ 光量演算部８９は、第２の光量モニタ３７による検出結
果に基づいて、第１の光量モニタ３５を校正する。

【００７９】例えば、図８に実線で示すように、元々、
８本のうちの特定の１本の所定光量のレーザビームＬＢ
ｃを第１の光量モニタ３５で検出したときの出力電圧が
例えばｐ１であり、その出力電圧ｐ１に対応する像面光
量値Ｐ１が、元々の第１の光量モニタ３５用の換算式Ｐ
１＝Ｆ（ｐ１）により適切に算出されていたとする。仮
に、ビームサンプラー３１や第１の光量モニタ３５の光
学部品の特性劣化や異物の付着などに起因して第１の光
量モニタ３５の光学特性が変化し、第１の光量モニタ３
５でのレーザビームＬＢｃの光量検出に変化が生じたと
すると、図８に２点鎖線で示すように、出力電圧ｐ１に
対応する像面光量値Ｐ１’が算出されなければならない
のに、像面光量値Ｐ１が算出されてしまい、この像面光
量値Ｐ１と像面光量値Ｐ１’との誤差分がプリント配線
基板ＳへのレーザビームＬＢに反映されてしまい、プリ
ント配線基板ＳへのレーザビームＬＢの光量を高精度に
制御できないことになる。そこで、前述のステップＳ３
で第１，第２の像面光量値の差が許容値を超えていると
判断されると、前述のステップＳ５における第１の光量
モニタ３５および第２の光量モニタ３７による全データ
再測定に基づいて、図８に２点鎖線で示すように現時点
の第１の光量モニタ３５用の換算式Ｐ１’＝Ｆ’（ｐ
１）を求め、この新たな換算式Ｐ１’＝Ｆ’（ｐ１）に
より出力電圧ｐ１に対応する像面光量値Ｐ１’が適切に
算出されることになる。

【００８０】なお、このステップＳ３，Ｓ５，Ｓ６は本
発明の校正過程に相当する。

【００８１】なお、前述のステップＳ３において、第
１，第２の像面光量値の差が大幅に許容値を超えていれ
ば、第１の光量モニタ３５を校正不可とし、ビームサン
プラー３１や第１の光量モニタ３５などの部品が使用可
能であるかどうかを検査し、使用不可であれば新たな部
品に交換するようにしても良い。

【００８２】上述したように本実施形態装置によれば、
ビームサンプラー３１や第１の光量モニタ３５の光学部
品の特性劣化や異物の付着やくもり発生などに起因して
第１の光量モニタ３５の光学特性が変化し、第１の光量
モニタ３５でのレーザビームＬＢｃの光量検出に変化が
生じたとしても、結像光学系２１から描画ステージ５に
出射されたレーザビームＬＢの光量を第２の光量モニタ
３７で検出した結果に基づいて、第１の光量モニタ３５
におけるレーザビームＬＢｃの光量検出精度を校正する
ことができ、プリント配線基板Ｓに照射されるレーザビ
ームＬＢの光量を適正な値にすることができ、高い光量
精度が要求される高精細描画を高品質に維持して行なう
ことができる。

【００８３】また、露光手段としての結像光学系２１内
に抽出手段としてのビームサンプラー３１を配置して光
量検出しているので、構成が簡単になるとともに、光量
検出時に保持手段としての描画ステージ５の移動等の動
作が不要であることから、光量検出が簡単になるという
効果がある。

【００８４】また、描画ステージ５における被描画領域
外に第２の光量モニタ３７を設けた場合には、この第２
の光量モニタ３７にレーザビームＬＢを直接入射させる
ためにレーザビームＬＢの主走査範囲を拡大する必要が
生じ、描画ステージ５に保持されたプリント配線基板Ｓ
に対して主走査方向（ｘ方向）にレーザビームＬＢを走
査するための結像光学系２１で用いられるレンズ（フィ
ールドレンズ７１など）および偏向器（ポリゴンミラー
６７）などを大きくしなければならないが、描画ステー
ジ５における被描画領域内に第２の光量モニタ３７を設
けているので、第２の光量モニタ３７へのレーザビーム
ＬＢの入射のためにこのレーザビームＬＢの主走査範囲
を拡大する必要はなく、結像光学系２１で用いられるレ
ンズ（フィールドレンズ７１など）および偏向器（ポリ
ゴンミラー６７）などが大型化することを防止できる。

【００８５】また、描画ステージ５に保持されたプリン
ト配線基板Ｓに対して複数本（本実施形態では８本）の
レーザビームＬＢを走査するマルチビーム描画を行なう
レーザ描画装置においても、第１の光量モニタ３５にお
ける各レーザビームＬＢｃの光量検出精度を校正するこ
とができ、プリント配線基板Ｓに照射される各レーザビ
ームＬＢの光量を適正な値にすることができ、高い光量
精度が要求される高精細描画を高品質に維持して行なう
ことができる。

【００８６】また、第１の光量モニタ３５によって検出
された第１の光量値と第２の光量モニタ３７によって検
出された第２の光量値との差が許容値を超えているか否
かを判断し、前記許容値を超えている場合に第１の光量
モニタ３５の校正を実行するので、校正が必要か否かの
判断を簡単に行うことができる。

【００８７】また、プリント配線基板Ｓへのレーザビー
ムＬＢの照射に先立って、レーザビームＬＢｃの光量を
検出して適切な値に設定する露光光量設定は、プリント
配線基板Ｓの搬入あるいはプリント配線基板Ｓのアライ
メント検出等のために描画ステージ５が待機位置にある
状態や、描画ステージ５が待機位置から描画開始位置に
位置するように描画ステージ５と結像光学系２１とを相
対的に移動させる際などの非描画時、つまり、結像光学
系２１が処理待ち状態である期間を利用して、第１の光
量モニタ３５により行なわれるので、露光光量設定を効
率的に行なうことができる。また、本装置立ち上げ時や
定期診断時など所望の時期にのみ、描画ステージ５と結
像光学系２１とを所定位置に位置させて、プリント配線
基板Ｓに照射される実際のレーザビームＬＢの光量を第
２の光量モニタ３７で検出し、その検出結果に基づいて
第１の光量モニタ３５のレーザビームＬＢｃの光量検出
精度を適宜に校正することができる。その結果、装置の
スループットを低下させることなく、第１の光量モニタ
３５におけるレーザビームＬＢｃの光量検出精度を高精
度に維持することができる。

【００８８】上述のように、第２の光量モニタ３７が描
画ステージ５に設けられているので、第２の光量モニタ
３７は、描画ステージ５に載置されるプリント配線基板
Ｓ上のレーザビームＬＢの像面、すなわち最終像面の近
傍でレーザビームＬＢの第２の像面光量値を検出するこ
とができる。この結果、第２の光量モニタ３７は、ビー
ムサンプラー３１より後の光路中に介在するポリゴンミ
ラー６７，ｆθレンズ６８，シリンドリカルレンズ７３
などの光学部品の劣化や、これらの光学部品に異物が付
着するなどして上記光学部品の光学特性が変化しても、
その変化量を含めた状態で第２の像面光量値を検出する
ことができる。このように、第２の光量モニタ３７によ
って、実際にプリント配線基板Ｓに照射されるレーザビ
ームＬＢの光量値にほぼ等しい状態で第２の像面光量値
を検出することができるので、この第２の像面光量値に
基づいて第１の光量モニタ３５の光量検出精度を校正す
れば、プリント配線基板Ｓに照射されるレーザビームＬ
Ｂの光量を適正な値に確実にすることができる。

【００８９】なお、本発明は以下のように変形実施する
ことも可能である。

【００９０】（１）上述した実施形態では、結像光学系
２１が位置固定で描画ステージ５が移動する構成であっ
たが、逆に結像光学系２１が描画ステージ５に対して移
動する構成であっても本発明を適用可能である。

【００９１】（２）上述した実施形態装置では、レーザ
光源４１と音響光学変調器５３を使用しているが、これ
らに代えてレーザダイオードを使用してもよい。この場
合には、レーザダイオードを直接オンオフ制御すればよ
く、構造的に簡易化を図ることができる。

【００９２】（３）上述した実施形態装置では、結像光
学系２１内において、光量調整されたレーザビームＬＢ
ｃの一部を分離抽出してそれを第１の光量モニタ３５で
検出するようにしているが、分離抽出する箇所は結像光
学系２１内に限定されるものではないし、光量調整後の
レーザビームＬＢをこの結像光学系２１の外部で第１の
光量モニタ３５で検出する場合であっても、第１の光量
モニタ３５が結像光学系２１に対して固定されていれ
ば、第１の光量モニタ３５は露光手段に含まれていると
言える。

【００９３】（４）上述した実施形態装置では、光量調
整されたレーザビームＬＢｃの一部を抽出手段としての
ビームサンプラー３１で抽出してそれを第１の光量モニ
タ３５で検出するようにしているが、光量調整されたレ
ーザビームＬＢｃの少なくとも一部を抽出手段としての
ミラーなどで反射させてそれを第１の光量モニタ３５で
検出するようにしてもよい。

【００９４】（５）上述した実施形態装置では、第２の
光量モニタ３７を描画ステージ５に設けているが、プリ
ント配線基板Ｓに照射されるレーザビームＬＢの光量を
検出する際に、第２の光量モニタ３７を描画ステージ５
上に配置するなど適宜に用意して、レーザビームＬＢを
この第２の光量モニタ３７で検出するようにしてもよ
い。

【００９５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の方法発明によれば、光量調整されたレーザビ
ームの少なくとも一部を抽出する抽出手段の光学特性が
劣化したり、抽出手段に異物が付着するなどして、抽出
手段から第１の光量検出手段まで抽出したレーザビーム
を導く導光効率が変化し、第１の光量検出手段の光量検
出精度に変化が生じたとしても、被描画体に照射される
レーザビームの光量を第２の光量検出手段で直接に検出
した結果に基づいて、第１の光量検出手段におけるレー
ザビームの光量検出精度を校正することができ、被描画
体に照射されるレーザビームの光量を適正な値にするこ
とができ、高い光量精度が要求される高精細描画を高品
質に維持して行なうことができる。

【００９６】また、請求項２に記載の装置発明によれ
ば、光量調整されたレーザビームの少なくとも一部を抽
出する抽出手段の光学特性が劣化したり、抽出手段に異
物が付着するなどして、抽出手段から第１の光量検出手
段まで抽出したレーザビームを導く導光効率が変化し、
第１の光量検出手段の光量検出精度に変化が生じたとし
ても、被描画体に照射されるレーザビームの光量を第２
の光量検出手段で直接に検出した結果に基づいて、第１
の光量検出手段におけるレーザビームの光量検出精度を
校正することができ、被描画体に照射されるレーザビー
ムの光量を適正な値にすることができ、高い光量精度が
要求される高精細描画を高品質に維持して行なうことが
できる。

【００９７】また、請求項３に記載の装置発明によれ
ば、保持手段における被描画領域外に第２の光量検出手
段を設けた場合には、この第２の光量検出手段にレーザ
ビームを直接入射させるためにレーザビームの主走査範
囲を拡大する必要が生じ、保持手段に保持された被描画
体に対して主走査方向にレーザビームを走査するための
露光手段で用いられるレンズおよび偏向器などを大きく
しなければならないが、保持手段における被描画領域内
に第２の光量検出手段を設けているので、第２の光量検
出手段へのレーザビーム入射のためにレーザビームの主
走査範囲を拡大する必要はなく、露光手段で用いられる
レンズおよび偏向器などが大型化することを防止でき
る。

【００９８】また、請求項４に記載の装置発明によれ
ば、保持手段に保持された被描画体に対して複数本のレ
ーザビームを走査するマルチビーム描画を行なうレーザ
描画装置においても、第１の光量検出手段におけるレー
ザビームの光量検出精度をレーザビームごとに校正する
ことができ、被描画体に照射される各レーザビームの光
量を適正な値にすることができ、高い光量精度が要求さ
れる高精細描画を高品質に維持して行なうことができ
る。

【００９９】また、請求項５に記載の装置発明によれ
ば、第１の光量検出手段によって検出された第１の光量
値と第２の光量検出手段によって検出された第２の光量
値との差が許容値を超えているか否かを判断し、前記許
容値を超えている場合に第１の光量検出手段の校正を実
行するので、校正が必要か否かの判断を簡単に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーザ描画装置の一例の概略構成
を示す斜視図である。

【図２】光量調整ユニットにおける光量調整の原理を説
明するための図である。

【図３】音響光学変調器からポリゴンミラーまでの光路
と、第１の光量モニタとの構成を説明するための図であ
る。

【図４】図１に示したレーザ描画装置の概略構成を示す
ブロック図である。

【図５】描画制御部の要部の構成を示すブロック図であ
る。

【図６】マルチビーム配列とそのビーム間隔を示す図で
ある。

【図７】第１の光量モニタの校正処理を示したフローチ
ャートである。

【図８】像面光量値と第１の光量モニタの出力電圧との
関係を説明するための図である。

【符号の説明】

３ … ガイドレール（移動手段） ５ … 描画ステージ（保持手段） ７ … サーボモータ（移動手段） ９ … 送りネジ（移動手段） ２１ … 結像光学系（露光手段） ３１ … ビームサンプラー（抽出手段） ３５ … 第１の光量モニタ（第１の光量検出手段） ３７ … 第２の光量モニタ（第２の光量検出手段） ４２ … 光量調整ユニット（光量調整手段） ５３ … 音響光学変調器（光量調整手段） ８９ … 光量分布演算部（校正手段） １１５… 描画処理部（描画処理制御手段） ＬＢ … レーザビーム Ｓ … プリント配線基板（被描画体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 章 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H097 AA03 BB01 CA08 CA17 LA09 5F046 BA07 DA02 DB01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザビームを走査して被描画体に所望
   のパターンを描画するレーザ描画方法において、 光量調整手段によって光量調整されたレーザビームの少
   なくとも一部を抽出手段によって抽出して、この抽出し
   たレーザビームの光量を第１の光量検出手段によって検
   出する第１の検出過程と、 前記第１の検出過程による検出結果に基づいて、前記光
   量調整手段を調整する光量調整過程と、 前記光量調整手段によって光量調整された後のレーザビ
   ームの光路中に介在した第２の光量検出手段によってレ
   ーザビームの光量を直接検出する第２の検出過程と、 前記第１の検出過程による検出結果および前記第２検出
   過程で得られた検出結果に基づいて、前記光量調整過程
   を校正する校正過程とを含むことを特徴とするレーザ描
   画方法。
2. 【請求項２】 被描画体に対してレーザビームを走査し
   て、被描画体に所望のパターンを描画するレーザ描画装
   置において、 被描画体を保持する保持手段と、 レーザビームの光量を調整する光量調整手段と、前記光
   量調整手段によって光量調整されたレーザビームの少な
   くとも一部を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によっ
   て抽出されたレーザビームの光量を検出する第１の光量
   検出手段とを有し、前記光量調整手段によって光量調整
   されたレーザビームを、前記保持手段に保持された被描
   画体に対して主走査方向に走査する露光手段と、 主走査方向と直交する副走査方向に前記露光手段に対し
   て前記保持手段を相対的に移動させる移動手段と、 前記露光手段および前記移動手段を制御する描画処理制
   御手段と、 前記保持手段に設けられ、前記露光手段から前記保持手
   段に向けて出射されたレーザビームの光量を直接検出す
   る第２の光量検出手段と、 前記第１の光量検出手段による検出結果および前記第２
   の光量検出手段による検出結果に基づいて、前記第１の
   光量検出手段を校正する校正手段とを備えたことを特徴
   とするレーザ描画装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のレーザ描画装置におい
   て、 前記第２の光量検出手段は、前記保持手段における被描
   画領域内に設けられていることを特徴とするレーザ描画
   装置。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３に記載のレーザ
   描画装置において、 前記露光手段は、複数本のレーザビームを前記保持手段
   に保持された被描画体に向けて出射する手段であり、 前記描画処理制御手段は複数本のレーザビームを一本ず
   つ前記第１の光量検出手段および前記第２の光量検出手
   段に導くように前記露光手段および前記移動手段を制御
   し、 前記第１の光量検出手段および前記第２の光量検出手段
   は、複数本のレーザビームの光量を一本ずつそれぞれ検
   出し、 前記校正手段は、前記第１の光量検出手段および前記第
   ２の光量検出手段によってそれぞれ検出された複数本の
   レーザビームの１本ごとの検出結果に基づいて、複数本
   のレーザビームの１本ごとに前記第１の光量検出手段を
   校正することを特徴とするレーザ描画装置。
5. 【請求項５】 請求項２から請求項４のいずれかに記載
   のレーザ描画装置において、 前記校正手段は、前記第１の光量検出手段によって検出
   された第１の光量値と前記第２の光量検出手段によって
   検出された第２の光量値との差が許容値を超えているか
   否かを判断し、前記許容値を超えている場合に前記第１
   の光量検出手段の校正を実行することを特徴とするレー
   ザ描画装置。