JP4114184B2 - 多重露光描画装置および多重露光描画方法 - Google Patents
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Description
【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 Aided 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ＣＡＭ（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ＤＭＤ（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 Diode）、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（Ｄ２＜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、２０05、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、２０08、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、２０08、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、２０07、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２０01〜２０15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１０２４×１２８０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ＬＥＤ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２０μｍ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２８Ｃ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１３１０７２０個のマイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）（１≦ｍ≦１０２４；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２８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１６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ＬＢ2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ＬＢ2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１３１０７２０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（１０２４，１２８０）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２０μｍであれば、全面露光領域Ｕａ01の面積は２５．６ｍｍ（＝１０２４×２０μｍ）×２０．４８ｍｍ（＝１２８０×２０μｍ）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２０01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（１，１２８０）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Ｕａ01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、Ｕａ07、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（１０２４×１２８０）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×２０μｍ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、２０03、２０05、２０07、２０09、２０11、２０13および２０15に対応する第１列目の全面露光領域Ｕａ01、Ｕａ03、Ｕａ05、Ｕａ07、Ｕａ09、Ｕａ11、Ｕａ13およびＵａ15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、２０13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、Ｕａ11、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Ｕａ02、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２０02、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、２０10、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、２０03、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、２０04、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、Ｕａ03、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、２０09、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、２０04、２０06、２０08、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２０01〜２０15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、２０06、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（＝１０２４Ｃ／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１２８０個のマイクロミラーＭ（１，１）〜Ｍ（１，１２８０）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２０01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３２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２０01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，−２ｂ）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＝２０μｍ×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０．０８３３μｍ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２０01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（８９７，１）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２０μｍ×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×２０μｍ）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×２０μｍ）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（１０μｍ×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４０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５４01〜５４15はそれぞれ１５個の露光ユニット２０01〜２０15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２０01〜２０15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２０01〜２０15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（２０01〜２０15）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１０μｍ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１２８０×１５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Ｕａ01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２５６０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［Ｌx，Ｒy］が与えられる。アドレスデータ成分Ｌxはライン番号Ｌ（図８）を示し、アドレスデータ成分Ｒy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［０００００１，０００１］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［０００００３，０００１］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［０００００３，１２７８］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［０００００３，１２８０］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≦１０２４，１≦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Ｙｐ（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［Ｌx，Ｒy］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】
Ｌx＝ＩＮＴ［ｘ（ｍ，ｎ）／ＰＳ］＋１ ・・・（７）
Ｒy＝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［Ｌx，Ｒy］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２０01〜２０15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Ｕａ03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Ｒａ03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Ｒａ01（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、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２０01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、２０02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Ｒａ02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２０02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）＋ｙｄ（ｍ，ｎ）｝が境界幅Ｄ２以上であってかつ露光幅Ｄ１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５４01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、１３１０７２０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ＣＬＫ１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［Ｌx，Ｒy］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（１０２４，１２８０） 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
【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 Aided 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ＣＡＭ（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ＤＭＤ（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 Diode）、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（Ｄ２＜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、２０05、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、２０08、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、２０08、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、２０07、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２０01〜２０15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１０２４×１２８０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ＬＥＤ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２０μｍ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２８Ｃ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１３１０７２０個のマイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）（１≦ｍ≦１０２４；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２８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１６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ＬＢ2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ＬＢ2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１３１０７２０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（１０２４，１２８０）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２０μｍであれば、全面露光領域Ｕａ01の面積は２５．６ｍｍ（＝１０２４×２０μｍ）×２０．４８ｍｍ（＝１２８０×２０μｍ）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２０01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（１，１２８０）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Ｕａ01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、Ｕａ07、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（１０２４×１２８０）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×２０μｍ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、２０03、２０05、２０07、２０09、２０11、２０13および２０15に対応する第１列目の全面露光領域Ｕａ01、Ｕａ03、Ｕａ05、Ｕａ07、Ｕａ09、Ｕａ11、Ｕａ13およびＵａ15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、２０13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、Ｕａ11、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Ｕａ02、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２０02、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、２０10、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、２０03、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、２０04、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、Ｕａ03、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、２０09、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、２０04、２０06、２０08、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２０01〜２０15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、２０06、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（＝１０２４Ｃ／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１２８０個のマイクロミラーＭ（１，１）〜Ｍ（１，１２８０）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２０01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３２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２０01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，−２ｂ）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＝２０μｍ×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０．０８３３μｍ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２０01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（８９７，１）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２０μｍ×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×２０μｍ）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×２０μｍ）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（１０μｍ×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４０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５４01〜５４15はそれぞれ１５個の露光ユニット２０01〜２０15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２０01〜２０15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２０01〜２０15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（２０01〜２０15）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１０μｍ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１２８０×１５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Ｕａ01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２５６０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［Ｌx，Ｒy］が与えられる。アドレスデータ成分Ｌxはライン番号Ｌ（図８）を示し、アドレスデータ成分Ｒy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［０００００１，０００１］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［０００００３，０００１］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［０００００３，１２７８］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［０００００３，１２８０］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≦１０２４，１≦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Ｙｐ（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［Ｌx，Ｒy］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】
Ｌx＝ＩＮＴ［ｘ（ｍ，ｎ）／ＰＳ］＋１ ・・・（７）
Ｒy＝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［Ｌx，Ｒy］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２０01〜２０15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Ｕａ03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Ｒａ03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Ｒａ01（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、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２０01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、２０02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Ｒａ02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２０02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）＋ｙｄ（ｍ，ｎ）｝が境界幅Ｄ２以上であってかつ露光幅Ｄ１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５４01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、１３１０７２０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ＣＬＫ１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［Ｌx，Ｒy］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（１０２４，１２８０） 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
Claims (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。 - 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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