JP4320694B2

JP4320694B2 - 多重露光描画装置および多重露光式描画方法

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Publication number: JP4320694B2
Application number: JP2001240411A
Authority: JP
Inventors: 隆志奥山
Original assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2021-08-08
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマトリクス状に配置された多数の変調素子を持つ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および描画方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述したような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、描画装置はそのような統合システムの一翼を担っている。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】
露光ユニットの一タイプとして、例えばＤＭＤ（Digital Micromirror Device）或いは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、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。この場合、描画される回路パターンの画素のサイズは変調素子のサイズに対応したものとなり、例えば、上述した結像光学系の倍率が等倍であるとき、描画回路パターンの画素のサイズと変調素子のサイズとは実質的に等しくなる。
【０００６】
通常、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による露光面積よりも遥かに大きく、このため被描画体上に回路パターンの全体を描画するためには、被描画体を露光ユニットで走査することが必要となる。即ち、被描画体に対して露光ユニットを相対的に移動させつつ回路パターンを部分的に描画してその全体の回路パターンを得ることが必要となる。そこで、従来では、描画装置には、例えば所定の走査方向に沿って移動可能な描画テーブルが設けられ、この描画テーブルの移動経路の上方に露光ユニットが固定位置に配置される。描画テーブル上には被描画体が所定の位置に位置決めされ、描画テーブルを走査方向に沿って間欠的に移動させつつ回路パターンを部分的に順次描画して継ぎ足すことにより、全体の回路パターンが得られることになる。このような露光方式についてはステップ・アンド・リピート（Step & Repeat）方式と呼ばれる。
【０００７】
また、別のタイプの露光ユニットとして、例えばレーザビーム走査光学系から構成されるものも知られている。このようなタイプの露光ユニットを用いる描画装置にあっては、被描画体の移動方向を横切る方向にレーザビームを偏向させて該レーザビームでもって被描画体を走査すると共に該走査レーザビームを一ライン分の描画データ（ラスタデータ）でもって順次変調させることによって、所望の回路パターンの描画が行われる。
【０００８】
【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のいずれのタイプのものにあっては、回路パターンの描画解像度は個々の描画装置で予め決められた画素サイズ（ドットサイズ）によって決まる。即ち、マトリクス状に配列された変調素子から成る露光ユニットを持つ描画装置にあっては、回路パターンの描画解像度は個々の変調素子サイズ即ち画素サイズによって決まり、またレーザビーム走査光学系を持つ描画装置にあっては、走査レーザビームのビーム径即ち画素サイズによって決まる。
【０００９】
かくして、従来では、ＣＡＤステーション或いはＣＡＭステーションで回路パターンを設計する際の画素サイズはその回路パターンを描画すべき個々の描画装置によって予め決められた画素サイズに一致させることが必要である。換言すれば、ＣＡＤステーション或いはＣＡＭステーションでの回路パターンの設計の自由度を高めるためには、種々の画素サイズに対応できる描画装置が用意されなければならないし、種々の画素サイズに対応できる描画装置を用意できなければ、ＣＡＤステーション或いはＣＡＭステーションでの回路パターンの設計の自由度が制限されるということになる。
【００１０】
また、実際には基板の描画すべき位置が個々に違っていたり、基板自体に伸縮や歪みが僅かに生じることがあるため、従来では回路パターンを回転させて描画する必要があるときには基板あるいは光学系を相対回転させたり、また回路パターンの平行移動やスケーリング（拡大および縮小）が必要なときには、専用のハードウェアを別途に設けて実現していた。従って、部品点数も多くなるため、制御が複雑になるだけでなく故障し易くなる一因にもなっていた。また、本来直線として描画されるべき箇所が座標変換により斜線や曲線として描画される場合には、画素サイズに起因する段差が生じて滑らかな線が描けないという問題も生じる。
【００１１】
従って、本発明の目的は、マトリクス状に配置された多数の変調素子を持つ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方法および描画装置であって、パターンデータの画素サイズがどのような大きさのものであっても、またパターンデータに回転、平行移動またはスケーリングが必要となった場合であっても、そのパターンデータに基づいて所定のパターンを適正に描画し得るようになった新規な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。
【００１２】
【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、マトリクス状に配列された多数の変調素子を持つ少なくとも１つの露光ユニットを用いて、多重露光により所定パターンを描画面上に描画する多重露光描画装置であって、所定パターンのラスタデータを保持する第１メモリ手段と、描画面に対する個々の変調素子の相対位置を示す第１座標データを保持する第２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２座標データを保持する第３メモリ手段と、第１座標データおよび第２座標データの少なくとも何れか一方に必要に応じて所定の座標変換を施す座標変換処理手段と、第１座標データと第２座標データとを加算し、両者の和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算出する演算手段と、第１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、露光ユニットの個々の変調素子に与えるべき露光データを生成する露光データ生成手段とを備え、座標変換処理手段によって第１座標データおよび第２座標データの少なくとも何れか一方に所定の座標変換が施されることにより、所定パターンに所定の座標変換の逆変換を施して得られるパターンを描画面に描画することを最大の特徴としている。このような構成により、ラスタデータそのものを座標変換させることなく、ラスタデータを与えるべき変調素子を変更することによって実質的に回路パターンを座標変換して描画することができる。
【００１３】
座標変換は、具体的には回転変換、拡大変換、縮小変換、平行移動変換を含む。また、座標変換が回転変換であった場合には、座標変換処理手段によって第１座標データまたは第２座標データの何れか一方の座標データが所定回転角度だけ回転変換されるとともに、他方の座標データが所定回転角度に応じて補正される。
【００１４】
上記多重露光描画装置は、さらに好ましくは露光ユニットのマトリクス状に配置された変調素子の一方の配列方向に沿ってしかも該配列方向に対して所定の角度だけ傾斜させて該露光ユニットを描画面に対して相対的に移動させる移動手段と、露光ユニットの変調素子によって描画面上に得られる単位露光領域のサイズの整数倍の距離Ａに該サイズより小さい距離ａを加えた距離（Ａ＋ａ）だけ露光ユニットが該描画面上に対して相対的に移動する度毎に該露光ユニットの変調素子を所定のパターンデータに基づいて選択的に露光作動させる露光手段とを備える。、パターンデータの画素サイズがどのような大きさのものであっても、そのパターンデータに基づいて所定のパターンを適正に描画し得る。
【００１５】
また、本発明に係る多重露光描画方法は、マトリクス状に配列された多数の変調素子を持つ少なくとも１つの露光ユニットを用いて所定パターンを多重露光により描画する多重露光描画方法であって、所定パターンのラスタデータを第１メモリ手段に保持する第１ステップと、描画面に対する個々の変調素子の相対位置を示す第１座標データを第２メモリ手段に保持する第２ステップと、描画面に対する露光ユニットの相対位置を示す第２座標データを第３メモリ手段に保持する第３ステップと、第１座標データおよび第２座標データの少なくとも何れか一方に必要に応じて所定の座標変換を施す第４ステップと、第１座標データと第２座標データとを加算し、両者の和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算出する第５ステップと、第１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、露光ユニットの個々の変調素子に与えるべき露光データを生成する第６ステップと、読み出されたラスタデータに基づいて各変調素子を駆動制御する第５ステップとを備え、第１座標データおよび第２座標データの少なくとも何れか一方に所定の座標変換が施されることにより、所定パターンに所定の座標変換の逆変換を施して得られるパターンが描画面に描画されることを特徴とする。
【００１６】
【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。
【００１７】
図１には、本発明による多重露光描画装置の第１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。
【００１８】
図１に示すように、多重露光描画装置１０は床面上に据え付けられる基台１２を備える。基台１２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上には描画テーブル１６が搭載される。この描画テーブル１６は図示されない適当な駆動機構、例えばボール螺子等をステッピングモータ等のモータにより駆動させられ、これにより一対のガイドレール１４に沿ってそれらの長手方向であるＸ方向に相対移動する。描画テーブル１６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は図示されない適当なクランプ手段によって描画テーブル１６上に適宜固定される。
【００１９】
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の移動方向（Ｘ方向）に対して直角なＹ方向に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。
【００２０】
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。
【００２１】
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マトリクス状に配列されるように設置される。
【００２２】
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。
【００２３】
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。各露光ユニット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。照明光の強度は被描画体３０のフォトレジスト層の感度に応じて調整される。
【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。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、反射率の高い一辺長さＣの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り、このマイクロミラーはシリコンメモリチップの上に１０２４×１２８０のマトリクス状に１３１０７２０個敷き詰められている。それぞれのマイクロミラーは、対角線を中心に回転傾斜することができ、安定した２つの姿勢に位置決めできる。
【００２５】
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第１露光ユニット２０₀₁の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。
【００２６】
第１露光ユニット２０₀₁に含まれる個々のマイクロミラー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）と該光束を結像光学系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）との間で回動変位するように動作させられる。任意のマイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）（１≦ｍ≦１０２４，１≦ｎ≦１２８０）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、同マイクロミラー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結像光学系２８から逸らされる。
【００２７】
マイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）から反射されたスポット光ＬＢ₁は、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。例えば、第１露光ユニット２０₀₁に含まれる個々のマイクロミラー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Ｃ×Ｃの露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）として結像される。Ｃは例えば２０μｍである。
【００２８】
なお、１つのマイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）によって得られる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、全てのマイクロミラーＭ（１，１）〜Ｍ（１０２４，１２８０）によって得られる（Ｃ×１０２４）×（Ｃ×１２８０）の露光領域は、全面露光領域Ｕａ₀₁として言及される。
【００２９】
図２の左上隅のマイクロミラー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の左下隅に位置し、左下隅のマイクロミラー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の左上隅に位置する。また、右上隅のマイクロミラー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の右下隅に位置し、右下隅のマイクロミラー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の右上隅に位置する。
【００３０】
第１露光ユニット２０₀₁では、個々のマイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）は通常は非露光位置に位置決めされているが、露光時には非露光位置から露光位置に回動変位させられる。マイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）の非露光位置から露光位置への回動変位の制御については、後述するように回路パターンのラスタデータに基づいて行われる。なお、結像光学系２８から逸らされたスポット光ＬＢ₂は描画面３２に到達しないように光吸収板２９によって吸収される。
【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が露光位置に置かれたときは、全マイクロミラー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上には第１露光ユニット２０₀₁による全面露光領域Ｕａ₀₁が得られる。全面露光領域Ｕａ₀₁のサイズについては、単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）の一辺の長さＣが２０μｍであれば、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３（ａ）〜（ｃ）を参照して、多重露光描画装置における描画処理について説明する。図３（ａ）〜（ｃ）は描画処理の経時変化を段階的に示す図であり、被描画体３０の描画面３２の平面図である。以下の説明の便宜上、描画面３２を含む平面上にはＸ−Ｙ直交座標系が定義される。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。
【００３３】
Ｘ−Ｙ直交座標系の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、この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−Ｙ直交座標系のＸ軸およびＹ軸に沿ってマトリクス状に配列される。
【００３４】
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ラインのマイクロミラーのうち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。
【００３５】
描画面３２は、描画テーブル１６によって図中矢印ＡＲで示される方向、即ちＸ軸の負側であってかつＸ軸から角度αだけ傾斜した方向に移動させられる。従って、描画テーブル１４が矢印ＡＲの方向に向かって移動するにつれ、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と同時に、Ｙ軸に沿ってその負側に所定距離だけ相対的にシフトすることになる。なお、図３では描画面３２の移動方向がＸ軸に対して傾斜させられているが、描画面３２の移動方向をＸ軸に対して平行として、露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅の配列方向をＹ軸に対して傾斜させるようにしてもよい。なお、後の記載から明らかなように、角度αはきわめて小さな角度とされるが、図３では誇張して示されている。
【００３６】
露光方式としては、描画テーブル１６を走査方向に沿って間欠的に移動させる動作と、描画テーブル１６の停止時に回路パターンを部分的に順次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。
【００３７】
多重露光描画装置１０による描画作動時、描画テーブル１６はＸ軸に沿ってその負側に間欠的に移動させられ、これにより描画面３２は露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅の個々のマイクロミラーからの反射光束でもって走査され得る。描画面３２の移動中、先ず、第１列目の露光ユニット２０₀₁、２０₀₃、２０₀₅、２０₀₇、２０₀₉、２０₁₁、２０₁₃および２０₁₅を露光作動させて８つの全面露光領域Ｕａ₀₁、Ｕａ₀₃、Ｕａ₀₅、Ｕａ₀₇、Ｕａ₀₉、Ｕａ₁₁、Ｕａ₁₃およびＵａ₁₅を描画面３２上に形成した後に、所定のタイミングだけ遅れて第２列目の露光ユニット２０₀₂、２０₀₄、２０₀₆、２０₀₈、２０₁₀、２０₁₂および２０₁₄を露光動作させて７つの全面露光領域Ｕａ₀₂、Ｕａ₀₄、Ｕａ₀₆、Ｕａ₀₈、Ｕａ₁₀、Ｕａ₁₂およびＵａ₁₄を描画面３２上に形成することにより、８つの全面露光領域Ｕａ₀₁、Ｕａ₀₃、Ｕａ₀₅、Ｕａ₀₇、Ｕａ₀₉、Ｕａ₁₁、Ｕａ₁₃およびＵａ₁₅と７つの全面露光領域Ｕａ₀₂、Ｕａ₀₄、Ｕａ₀₆、Ｕａ₀₈、Ｕａ₁₀、Ｕａ₁₂およびＵａ₁₄とを描画面３２上でＹ軸方向に沿って整列させることが可能である。かくして、１５個の露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅による描画面３２上での回路パターンの描画が可能となる。
【００３８】
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、回路パターンのラスタデータに従って回路パターンを多重露光により描画する描画方法が採用される。以下に、このような多重露光描画方法の原理について説明する。
【００３９】
図４の（ａ）〜（ｃ）には、第１露光ユニット２０₀₁によって描画面３２上に投影される全面露光領域Ｕａ₀₁の一部が経時的に示され、この全面露光領域Ｕａ₀₁は各マイクロミラーＭ（ｍ，ｎ）から得られる単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）から成る。ここで、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示し、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示し、本実施形態では１≦ｍ≦１０２４および１≦ｎ≦１２８０となる。
【００４０】
要するに、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。
【００４１】
例えば、露光１回当たりの移動距離が単位露光領域の１つ分のサイズＣの整数倍である距離Ａ（例えばＡ＝４Ｃ）と距離ａ（０≦ａ＜Ｃ）との和である場合について説明すると、描画テーブル１６がＸ軸の負側に移動させられる、即ち第１露光ユニット２０₀₁が描画テーブル１６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ラインの１２８０個のマイクロミラーＭ（１，１）〜Ｍ（１，１２８０）が所定の回路パターンのラスタ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。
【００４２】
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）が所定の回路パターンのラスタ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。
【００４３】
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）が所定の回路パターンのラスタ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。
【００４４】
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は多数回に渡って多重露光されることになる。
【００４５】
上述したように、描画面３２はＸ軸に対して微少角αだけ傾斜して移動するため、第１露光ユニット２０₀₁は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単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）はＹ軸に沿ってその負側に所定距離だけ相対的にシフトすることになる。
【００４６】
図５は、被描画体３０をＸ軸に対して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、各単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）のＹ軸の負側に沿う移動距離がｂで示されている。
【００４７】
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軸および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軸方向および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）およびＵ（９，１）がそれぞれ破線、一点鎖線および実線の引出し線で例示的に示されている。
【００４８】
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。なお、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。
【００４９】
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４倍と距離ａとの和とされるとき、距離ａおよびｂを適当に選ぶことにより、個々の単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）と同じ大きさの面積Ｃ×Ｃ内に露光点を均一に分布させることができる。
【００５０】
例えば、図６に示すように、単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）と同じ大きさの面積Ｃ×Ｃ（＝２０μｍ×２０μｍ）内に２５６個の露光点を分布させるためには、Ｘ軸およびＹ軸に沿ってそれぞれ２５６個の単位露光領域の中心を１６個ずつ配列させればよいことになり、距離ａおよび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／２５６＝０．０７８１２５μｍ
【００５１】
なお、言うまでもないが、距離ｂを０．０７８１２５μｍ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０．０７８１２５μｍだけシフトするように描画テーブル１６の傾斜角度αを設定するということに他ならない。
【００５２】
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）のものであり、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）のものとなる。
【００５３】
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，−１５ａ）だけ離れた露光点ＣＮ（９６１，１）は第２４１回目露光位置における第９６１ラインの先頭のマイクロミラーＭ（９６１，１）によって得られる単位露光領域Ｕ（９６１，１）の中心であり、露光点ＣＮ（１，１）から距離（１５ａ，−１６ａ）だけ離れた露光点ＣＮ（１０２１，１）は第２５６回目露光位置における第１０２１ラインの先頭のマイクロミラーＭ（１０２１，１）によって得られる単位露光領域Ｕ（１０２１，１）の中心である。
【００５４】
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軸およびＹ軸のそれぞれに沿ってピッチａおよびｂで描画面３２の全体にわたって配列されることになる。個々の単位画素領域と同じ大きさの領域Ｃ×Ｃ（２０μｍ×２０μｍ）内には２５６個の露光点が均一に分布させられる。
【００５５】
なお、露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅における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５１２個の単位露光領域の中心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１．２５μｍ／２、０．０７８１２５μｍ／２に設定される。
【００５６】
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および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。
【００５７】
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回路パターンの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。
【００５８】
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２５６回にわたって多重露光を受けることになる。
【００５９】
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６４回にわたって多重露光を受けることになる。
【００６０】
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。
【００６１】
上述したように、本実施形態の多重露光描画装置１０には、従来設定されるべき画素サイズというものが存在しない。従って、後述するように回路パターンを座標変換して描画する場合、例えば直線を斜線や曲線として描く場合であっても、画素サイズに起因する段差が生じることは無く、常に滑らかな線が描ける。
【００６２】
図７は多重露光描画装置１０の制御ブロック図である。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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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（パルス）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。
【００６７】
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に書き込んで格納する。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。
【００６８】
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。描画作動に先立って、ハードディスク装置４６から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、このベクタデータはラスタ変換回路５０によってラスタデータに変換され、このラスタデータはビットマップメモリ５２に書き込まれる。要するに、ビットマップメモリ５２には回路パターンデータとして０または１で表されたビットデータとして格納される。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でのデータ書込み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行われる。
【００６９】
読出しアドレス制御回路５８は各露光ユニットに与えるべきビットデータをビットマップメモリ５２から露光作動毎に読み出し、露光データとして露光データメモリ５４に格納する。露光データは個々の露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅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る。読出しアドレス制御回路５８から一連の読出しアドレスデータが露光データメモリ５４に対して出力されると、その読出しアドレスデータに従って露光データメモリ５４からは所定のビットデータがＤＭＤ駆動回路５６に対して出力され、ＤＭＤ駆動回路５６はそのビット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。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。なお、読出しアドレスデータおよび露光データについては後で詳しく説明する。
【００７０】
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。
【００７１】
図８には、露光データメモリ５４上に展開された回路パターンデータ（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。
【００７２】
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。
【００７３】
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１２８０ビット毎に第１番目ないし第１５番目のグループに分けられる。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のそれぞれの露光作動については奇数番目のグループのビットデータに従って行われ、第２列目の７つの露光ユニット２０₀₂、２０₀₄、２０₀₆、２０₀₈、２０₁₀、２０₁₂および２０₁₄のそれぞれの露光作動については偶数番目のグループのビットデータに従って行われる。
【００７４】
各グループの個々のビットデータ“Ｂ”に対しては、図９に模式的に示すようなアドレスデータ［Ｌ_x，Ｒ_y］が与えられる。アドレスデータ成分Ｌ_xはライン番号Ｌ（図８）を示し、アドレスデータ成分Ｒ_yは各グループの最上ビットからの数えて何ビット目に当たるかを表す。例えば、アドレスデータ［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。
【００７５】
図１０は、図７に示す読み出しアドレス制御回路５８の構成をさらに詳細に示すブロック図である。読出しアドレス制御回路５８には、１５個の露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅にそれぞれ対応した制御回路が設けられているが、ここでは第１露光ユニット２０₀₁に対応した第１制御回路５８０のみを示し、残り１４個の制御回路については省略する。
【００７６】
第１制御回路５８０には露光点座標データメモリ５８２（第２メモリ手段）が設けられ、この露光点座標データメモリ５８２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１３１０７２０個の露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）の座標データが格納される。この露光点座標データ（第１座標データ）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）を原点とする２次元直交座標系で表され、その座標系の２軸はそれぞれＸ軸およびＹ軸に平行である。この露光点座標データは描画面３２全体の描画が行わ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。
【００７７】
第１制御回路５８０のカウンタ５８１及び５８３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がそれぞれ入力され、その出力は露光点座標データメモリ５８２および露光データメモリ５４に入力される。
【００７８】
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は第１露光ユニット２０₀₁の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。
【００７９】
カウンタ５８１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５８１からの出力は露光点座標データメモリ５８２または露光データメモリ５４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。
【００８０】
また第１制御回路５８０には露光位置データメモリ５８４（第３メモリ手段）が設けられ、この露光位置データメモリ５８４には露光作動毎に変化する第１露光ユニット２０₀₁の描画面３２に対する相対位置データ（以下、露光位置データと記載する）、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）の座標データが格納される。露光位置データ（第２座標データ）は描画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。
【００８１】
第１制御回路５８０のカウンタ５８３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。カウント値は露光位置データメモリ５８４から露光位置データ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５８４に出力される。
【００８２】
露光点座標データメモリ５８２はクロックパルスＣＬＫ１に同期してアドレス変更される毎に加算器５８６に順次露光点座標データを出力し、露光位置データメモリ５８４はクロックパルスＥ＿ＣＬＫに同期してアドレスが変更される毎に加算器５８６に露光位置データを出力する。加算器５８６では個々の露光点座標データに現在の露光位置データを加算し、両者の和をピクセル処理回路５８８に出力する。露光位置データおよび露光点座標データはμｍ単位で表された値であるため、ピクセル処理回路５８８では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。このデータがビットマップメモリ５２からラスタデータを読み出す際の読出しアドレスデータ［Ｌ_x，Ｒ_y］となる。
【００８３】
本実施形態の多重露光描画装置１０においては、被描画体３０が描画テーブル１６上に位置決めされた際の位置ずれや、被描画体３０自体の僅かな伸縮や歪みに応じて回路パターンを座標変換して描画することができる。
【００８４】
図１１を参照して座標変換の原理を説明する。図１１（ａ）には描画すべき回路パターン、例えば「Ａ」の字が示されている。破線で示すように被描画体３０が正確に位置決めされ、かつ伸縮や歪みが無ければこの回路パターン「Ａ」はそのまま描画できる。しかし、図１１（ｂ）に示すように、被描画体３０がθだけ時計回り方向に回転して置かれた場合には、そのまま回路パターン「Ａ」を描画すると被描画体３０には−θだけ回転した回路パターン「Ａ」が描画されることになる。そのため、描画テーブル１６と共に被描画体３０を−θだけ相対回転させて図１１（ａ）のように位置決めし直すか、図１１（ｂ）の破線で示すように回路パターンをθだけ相対回転させるべく座標変換を施す必要がある。本実施形態では、描画テーブル１６はＸ軸方向にのみ移動する構成であり、後者の手法を採用している。
【００８５】
具体的には、露光させるべきマイクロミラーの位置を変更する。例えば図１１（ｂ）に示すように、回路パターン「Ａ」を構成する画素Ｐ１を露光するためには所定位置のマイクロミラーが対応しているが、そのときにθだけ回転させた画素Ｐ１’に対応するマイクロミラーを露光作動させればよい。言い換えると、画素Ｐ１’に対応するマイクロミラーに与えるべき回路パターンデータは、画素Ｐ１’の位置から−θだけ相対回転した画素Ｐ１のデータということになる。従って、マイクロミラーの中心である露光点の座標に−θだけ回転させる回転変換を施し、回転変換された露光点に対応するビットデータを読み出してそのビットデータに基づいて露光作動させれば、実質的に回路パターンをθ回転させることができる。
【００８６】
このように、回転変換した露光点に対応するビットデータを読み出すことにより、描かれる回路パターンは露光点の回転とは逆の方向に相対回転することになる。従って、実際に回転させたい方向と逆の方向に露光点を回転させればよい、ことになる。これは、上記回転変換だけでなく、拡大、縮小および平行移動についても同様のことがいえる。即ち、回路パターンを拡大する場合には露光点の座標変換では縮小すればよく、回路パターンを縮小する場合には露光点の座標変換では拡大すればよい。平行移動については、移動させたい方向と反対の方向に露光点を移動させればよい。このように、露光点を座標変換すると、回路パターンにその座標変換の逆変換を施して得られるパターンを描画面に描画することができる。
【００８７】
なお、この座標変換はシステムコントロール回路３４によって描画毎に逐次行われ、露光点座標データとして露光点座標データメモリ５８２に出力される。露光データメモリ５４には実質的に座標変換された回路パターンのビットデータが保持されることになり、これにより描画面に座標変換された回路パターンを描くことができる。
【００８８】
このように、本実施形態においては、回路パターンのラスタデータを読み出すための読出しアドレスを制御することによって座標変換を行っており、ビットマップメモリ５２内のラスタデータには何ら座標変換を施す必要がない。従って、スケーリング等の専用のハードウェアを用いることなく、また描画テーブル１６を回転させたり光学系を駆動させるための機構を必要としないので、制御を簡単にすることができる。
【００８９】
以下に露光ユニット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。
【００９０】
露光ユニット２０₀₁が露光開始位置即ち第１回目露光位置に置かれている場合にその任意のマイクロミラーによって得られる単位露光領域Ｕ（ｍ，ｎ）の露光点ＣＮ（ｍ，ｎ）のＸＹ座標Ｐ_[x(m),y(n)]（１≦ｍ≦１０２４，１≦ｎ≦１２８０）については以下のように表される。尚、Ｃは単位露光領域のサイズであり、Ｘｐ（ｍ）およびＹｐ（ｎ）は露光点座標データである。
ｘ（ｍ）＝Ｘｐ（ｍ）＝（ｍ−１）Ｃ
ｙ（ｎ）＝Ｙｐ（ｎ）＝（ｎ−１）Ｃ
【００９１】
ここで、回転変換が必要な場合には、露光点座標データＸｐ（ｍ）およびＹｐ（ｎ）は以下のように座標変換させられる。ここでの回転変換は回路パターンを−θだけ相対回転させる場合に適用される。なお、Ｘｐ（ｍ）’およびＹｐ（ｎ）’は座標変換後の露光点座標データである。
Ｘｐ（ｍ）’＝Ｘｐ（ｍ）・ｃｏｓθ−Ｙｐ（ｎ）・ｓｉｎθ
Ｙｐ（ｎ）’＝Ｘｐ（ｍ）・ｓｉｎθ＋Ｙｐ（ｎ）・ｃｏｓθ
【００９２】
また、拡大変換または縮小変換が必要な場合には、以下のように座標変換させられる。なお、βは倍率である。
Ｘｐ（ｍ）’＝Ｘｐ（ｍ）・β
Ｙｐ（ｎ）’＝Ｘｐ（ｍ）・β
【００９３】
またさらに平行移動変換が必要な場合には、以下のように座標変換させられる。なお、ＸγはＸ方向に関する平行移動量であり、ＹγはＹ方向に関する平行移動量である。
Ｘｐ（ｍ）’＝Ｘｐ（ｍ）＋Ｘγ
Ｙｐ（ｎ）’＝Ｘｐ（ｍ）＋Ｙγ
【００９４】
露光ユニット２０₀₁が第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、そのときの露光位置データＸｓ（ｉ）およびＹｓ（ｉ）は以下のように表される。ここで、“ｉ”は露光回数であり、ｂは前述したように、Ｘ軸方向に（Ａ＋ａ）だけ移動した際のＹ方向の移動量である。
Ｘｓ（ｉ）＝（Ａ＋ａ）（ｉ−１） …（１）
Ｙｓ（ｉ）＝ｂ（ｉ−１） …（２）
【００９５】
ここで注目すべきことは、露光点の回転変換があった場合にはその回転によって生じた露光位置の変化を加味しなければならないことである。そこで、回転変換があった場合には以下の（３）式が（２）式の変わりに用いられる。
Ｙｓ（ｉ）＝ｂ（ｉ−１）＋（Ａ＋ａ）（ｉ−１）ｔａｎθ …（３）
【００９６】
従って、露光ユニット２０₀₁が第ｉ回目露光位置まで到達したときの座標Ｐ_[x _(m),y(n)]のＸ成分ｘ（ｍ）およびＹ成分ｙ（ｎ）は以下の式で示される。
ｘ（ｍ）＝Ｘｓ（ｉ）＋Ｘｐ（ｍ）’ …（４）
ｙ（ｎ）＝Ｙｓ（ｉ）＋Ｙｐ（ｎ）’ …（５）
【００９７】
第ｉ回目露光位置において、任意のマイクロミラーによって得られる単位露光領域（Ｕ_(m,n)）の露光点ＣＮ_(m,n)の座標Ｐ_[x(m),y(n)]が或る一画素領域内に含まれるとき、その一画素領域に対応するビットデータ“Ｂ”のアドレス［Ｌ_x，Ｒ_y］は上述の２つの（４）式および（５）式の演算結果を用いて以下の式で表せる。
Ｌ_x＝ＩＮＴ［ｘ（ｍ）／ＰＳ］＋１ … （６）
Ｒ_y＝ＩＮＴ［ｙ（ｎ）／ＰＳ］＋１ … （７）
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。
【００９８】
かくして、第ｉ回目露光位置では、座標Ｐ_[x(m),y(n)]に対応したマイクロミラーは上述の（６）式および（７）式の演算結果によって決まるアドレス［Ｌ_x，Ｒ_y］のビットデータ“Ｂ”に従って動作されることになる。
【００９９】
上述の（４）式の演算結果、即ち座標Ｐ_[x(m),y(n)]のＸ成分の演算結果が以下の関係となったとき、
ｘ（ｍ）＜０
座標Ｐ_[x(m),y(n)]は未だ描画面３２上の描画領域に侵入していないことになる。従って、この場合には、座標Ｐ_[x(m),y(n)]に対応したマイクロミラーを動作すべきビットデータは存在しないことになり、このとき該マイクロミラーはダミーデータ“０”に従って動作させられる。
【０１００】
また、上述の（５）式の演算結果ｙ（ｎ）、即ち座標Ｐ_[x(m),y(n)]のＹ成分の演算結果が以下の関係となったとき、
ｙ（ｎ）＜０
座標Ｐ_[x(m),y(n)]は描画領域のＹ軸に沿う負側の境界線を越えることになる。従って、この場合にも、座標Ｐ_[x(m),y(n)]に対応したマイクロミラーを動作すべきビットデータは存在しないことになり、このとき該マイクロミラーはダミーデータ“０”に従って動作させられる。
【０１０１】
第１列目のその他の露光ユニット２０₀₃〜２０₁₅に含まれる任意のマイクロミラーを露光動作時にどのビットデータ“Ｂ”によって動作させるべきかも上述の場合と同様な態様で確定することが可能であるが、しかしその場合には、上述の演算時に露光ユニット２０₀₃、２０₀₅、〜２０₁₅の各々が露光ユニット２０₀₁よりも座標原点からＹ軸に沿って正側に離れていることが考慮されなければならない。また、第２列目の露光ユニット２０₀₂、２０₀₄、〜２０₁₄のそれぞれの任意のマイクロミラーを各露光動作時にどのビットデータ“Ｂ”によって動作させるべきかも上述の場合と同様な態様で確定することが可能であるが、しかしその場合には、上述の演算時に露光ユニット２０₀₂、２０₀₄、〜２０₁₄の各々が露光ユニット２０₀₁よりも座標原点からＸ軸に沿って負側にしかもＹ軸に沿って正側に離れていることが考慮されなければならない。
【０１０２】
なお、本実施形態においては、第１座標データである露光点座標データＸｐ（ｍ）およびＹｐ（ｎ）に座標変換を施しているが、第２座標データである露光位置データＸｓ（ｉ）およびＹｓ（ｉ）に座標変換を施しても同様の結果が得られる。また、本実施形態のように一方の露光点座標データＸｐ（ｍ）およびＹｐ（ｎ）を回転変換した場合には、他方の露光位置データＹｓ（ｉ）を回転角度θに応じて補正している（（３）式参照）が、露光位置データＸｓ（ｉ）およびＹｓ（ｉ）を回転変換した場合では露光点座標データＸｐ（ｍ）およびＹｐ（ｎ）を回転角度θに応じて補正する必要がある。
【０１０３】
図１２を参照すると、システムコントロール回路３４で実行される描画ルーチンのフローチャートが示され、この描画ルーチンの実行は多重露光描画装置の電源スイッチ（図示されない）をオンすることにより開始される。
【０１０４】
ステップS１９０１では、キーボード４８上に割り当てられた描画開始キーが操作されたか否かが判断される。なお、描画開始キーの操作前には、回路パターンデータ（ベクタデータ）からラスタデータへの変換処理が行われていてビットマップメモリ５２には回路パターンデータ（ラスタデータ）が既に展開され、また描画ルーチンの実行に必要な種々のデータ、例えば距離Ａ、距離ａ、描画時間および描画テーブル１６の移動速度等のデータについてはキーボード４８を介して入力されてシステムコントロール回路３４のＲＡＭに既に格納されているものとする。
【０１０５】
ステップS１９０１で描画開始キーの操作が確認されると、ステップS１９０２に進み、そこで駆動モータ３６が始動されて描画テーブル１６がその原点位置からＸ軸の負側に向かって所定の速度で移動させられる。換言すれば、露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅が描画テーブル１６に対してＸ軸の正側に移動することとなる。なお、ここでは、描画テーブル１６上には被描画体が所定位置に設置されていて、その被描画体の描画面上の描画開始位置は描画テーブル１６の原点位置でＸ−Ｙ座標系に対して特定されているものとされる。
【０１０６】
ステップS１９０３では、フラグＦが“０”に初期化され、またカウンタｉが“１”に初期化される。フラグＦは第１列目の露光ユニット２０₀₁、２０₀₃、…２０₁₅が描画テーブル１６に置かれた被描画体３０の描画面３２の描画開始位置（即ち、第１回目露光位置）に到達したか否かを指示するためのフラグであり、第１列目の露光ユニット２０₀₁、２０₀₃、…２０₁₅が第１回目露光位置に到達したことが確認されると、フラグＦは“０”から“１”に書き換えられる。また、カウンタｉは描画装置によって行われる露光作動の回数をカウントするものであり、従ってカウンタｉには初期値として“１”が設定される。
【０１０７】
フラグＦおよびカウンタｉの初期化後、ステップS１９０４に進み、そこで第１回目露光作動時にビットマップメモリ５２から読み出されるべきビットデータ“Ｂ”のアドレスデータを作成するための読出しアドレス作成ルーチンがサブルーチンとして実行される。
【０１０８】
ステップS１９０５では、フラグＦが“０”であるか否かが判断される。現初期段階では、Ｆ＝０であるから、ステップS１９０６に進み、そこで第１列目の露光ユニット２０₀₁、２０₀₃、…２０₁₅が描画開始位置即ち第１回目露光位置に到達したか否かが監視される。第１回目露光位置への第１列目の露光ユニット２０₀₁、２０₀₃、…２０₁₅の到達が確認されると、ステップS１９０７に進み、そこでフラグＦが“０”から“１”に書き換えられる。次いで、ステップS１９０８に進み、そこで駆動モータ３６の駆動が止められて描画テーブル１６の移動が停止される。
【０１０９】
ステップS１９０９では、読出しアドレス作成処理の実行（ステップS１９０４）によって作成されたアドレスデータ［Ｌ_x，Ｒ_y］が読出しアドレス制御回路５８からビットマップメモリ５２に対して出力され、これによりビットマップメモリ５２からは所定のビットデータ“Ｂ”が読み出されてＤＭＤ駆動回路５６に対して出力され、かくして露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅による第１回目露光作動がその読出しビットデータ“Ｂ”に従って行われる。
【０１１０】
なお、第１回目露光作動では、第１列目の露光ユニット２０₀₁、２０₀₃、…２０₁₅のＹ軸に沿う第２ライン以降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は描画面３２上の描画領域に未だ侵入していないので、第１列目の露光ユニット２０₀₁、２０₀₃、…２０₁₅のＹ軸に沿う第１ラインのマイクロミラーだけが動作させられ、その第２ライン以降のマイクロミラーはダミーデータ“０”に従って動作させられるだけである。また、この時点では、第２列目の露光ユニット（２０₀₂、２０₀₄、…２０₁₄）は描画開始位置に到達していないので、第２列目の各露光ユニット（２０₀₂、２０₀₄、…２０₁₄）の個々のマイクロミラーもダミーデータ“０”に従って動作させられるだけであり、第２列目の露光ユニット（２０₀₂、２０₀₄、…２０₁₄）による露光作動も実質的には行われることはない。
【０１１１】
ステップS１９１０では、所定の露光時間が経過したか否かが監視され、所定の露光時間の経過が確認されると、ステップS１９１１に進み、そこで露光ユニット２０₀₁、２０₀₃、…２０₁₅による露光作動が停止される。次いで、ステップS１９１２に進み、露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅による回路パターンの描画が完了したか否かが判断される。
【０１１２】
勿論、この時点では、回路パターンの描画は未だ完了されていないので、ステップS１９１３に進み、そこで描画テーブル１６が再びＸ軸の負側に向かって移動させられる。次いで、ステップS１９１４では、そこでカウンタｉのカウント数が“１”だけインクレメントされ、露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅による第２回目露光作動に備え、その後ステップS１９０４に戻る。
【０１１３】
ステップS１９０４では、再び読出しアドレス作成処理が実行され、このとき第２回目露光作動時にビットマップメモリ５２から読み出されるべきビットデータ“Ｂ”のアドレスデータが作成される。次いで、ステップS１９０５に進み、そこでフラグＦが“０”であるか否かが判断される。現時点では、Ｆ＝１であるので、ステップS１９０５からステップS１９１５に進み、そこで描画テーブル１６が距離（Ａ＋ａ）だけ移動したか否かが監視される。描画テーブル１６の移動距離が距離（Ａ＋ａ）に到達したことが確認されると、ステップS１９０８に進み、そこで駆動モータ３６の駆動が止められて描画テーブル１６の移動が停止され、続いてステップS１９０９で露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅による第２回目露光作動が読出しビットデータ“Ｂ”に従って行われる。
【０１１４】
要するに、ステップS１９１２で露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅による回路パターンの描画が完了したことが確認されるまで、描画テーブル１６が距離（Ａ＋ａ）だけ移動する度毎に、露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅による露光作動が順次繰り返される。
【０１１５】
ステップS１９１２で露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅による回路パターンの描画が完了したことが確認されると、ステップS１９１２からステップS１９１６に進み、そこで駆動モータ３６が逆駆動させられて描画テーブル１６はその原点位置に向かって戻される。次いで、ステップS１９１７では、描画テーブル１６が原点位置に到達したか否かが監視され、描画テーブル１６の原点位置への到達が確認されると、駆動モータ３６の駆動が停止されて、本ルーチンの実行が終了する。
【０１１６】
上述した実施形態では、描画作動時、描画テーブル１６が露光位置に到達する度毎に停止され、その停止位置で露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅による露光作動が行われている。しかしながら、描画作動時、描画テーブル１６を間欠的に移動させることなく連続的に一定速度で移動させつつ、所定の条件下で露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅による露光作動を行うことも可能である。詳述すると、描画テーブル１６が距離（Ａ＋ａ）だけ移動する度毎に露光ユニット２０₀₁〜２０₁₅による露光作動が開始されることは上述の実施形態と同じであるが、しかし露光時間については、描画テーブル１６が各露光ユニットの個々のマイクロミラーによって得られる単位露光領域のサイズ（２０μｍ）より小さい距離ｄを移動する間の時間とされる。
【０１１７】
このように露光時間を設定すれば、上述の場合と同様な態様で回路パターンの描画を行うことができるだけでなく、回路パターンの描画に必要とされる描画時間も短縮することもできる。また、描画作動時、描画テーブル１６を連続的に一定速度で移動させる別の利点として、描画テーブル１６の駆動系が故障し難いということも挙げられる。
【０１１８】
【発明の効果】
以上の記載から明らかなように、本発明にあっては、パターンデータがどのような大きさの画素サイズを持っていても、所定のパターンを適正に描画することができるので、本発明による多重露光装置を１台だけ用意するだけでＣＡＤステーション或いはＣＡＭステーションでの回路パターンの設計の自由度を大巾に高めることができる。
【０１１９】
また、本発明による多重露光装置にあっては、パターンデータの読出しアドレスを制御することにより回路パターンの座標変換を行っており、座標変換のための専用ハードウェアを設けることなく、容易に座標変換できる。特に、斜線や曲線を描く場合に画素サイズに起因する段差が生じることは無く、常に滑らかな線が描けるので、座標変換により水平線が斜線になった場合であっても高精度に回路パターンを描画できる。
【０１２０】
また、本発明により得られる特徴的な作用効果の１つとして、露光ユニット内の変調素子の幾つかが正常に機能しなくなったとしても、画素欠陥を生じさせることなくパターンの描画を適正に行い得るという点も挙げられる。というのは、描画パターン領域は複数回の露光作動にわたる多重露光によって得られるので、そのうちの数回程度の露光作動が正常に行われなかったとしても、その描画パターン領域の総露光量は十分に得られるからである。
【０１２１】
本発明による多重露光方式から得られる別の作用効果として、個々の露光ユニットに組み込まれる結像光学系に起因する露光むらがあったとしても、その露光むらの影響は多重露光のために小さくされるという点も挙げられる。
【０１２２】
本発明による多重露光方法から得られる更に別の作用効果として、光源装置の出力が低くても、多重露光のために十分な露光量が確保し得るので、光源装置を安価に構成し得る点も挙げられる。
【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式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露光データ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】図７に示す読出しアドレス制御回路の内部を詳細に示すブロック図である。
【図１１】本実施形態における座標変換の原理を概念的に示す平面図である。
【図１２】本発明による多重露光式描画装置で実行される描画ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１０多重露光描画装置
１６描画テーブル
２０₀₁、…２０₁₅ 露光ユニット
２７ＤＭＤ素子
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（座標変換処理手段）
５２ビットマップメモリ（第１メモリ手段）
５８読出しアドレス制御回路（露光データ生成手段）
５６ＤＭＤ駆動回路
５８２露光点座標データメモリ（第２メモリ手段）
５８４露光位置データメモリ（第３メモリ手段）
５８６加算器（演算手段）
５８８ピクセル処理回路（演算手段）

Claims

マトリクス状に配列された多数の変調素子を持つ少なくとも１つの露光ユニットを用いて、多重露光により所定パターンを被描画体の描画面上に描画する多重露光描画装置であって、
所定パターンのラスタデータを保持する第１メモリ手段と、
前記描画面に対する個々の前記変調素子の単位露光領域の相対位置を示す第１座標データを保持する第２メモリ手段と、
前記描画面に対する前記露光ユニットの全面露光領域の相対位置を示す第２座標データを保持する第３メモリ手段と、
前記第１座標データおよび前記第２座標データの少なくとも前記第１座標データに対し、回転変換、あるいは拡大および縮小変換、もしくは平行移動変換による座標変換を施す座標変換処理手段と、
前記回転変換、または拡大および縮小変換、あるいは平行移動変換によって座標変換された前記第１座標データに応じたラスタデータを前記第１メモリ手段から読み出して、前記露光ユニットの個々の前記変調素子に与えるべき露光データを生成する露光データ生成手段とを備え、
前記座標変換処理手段によって少なくとも前記第１座標データに前記回転変換、あるいは拡大および縮小変換、もしくは平行移動変換が施されることにより、前記所定パターンに前記回転変換、あるいは拡大および縮小変換、もしくは平行移動変換の逆変換を施して得られるパターンを前記描画面に描画することを特徴とする多重露光描画装置。
前記露光ユニットのマトリクス状に配置された変調素子の一方の配列方向に沿ってしかも該配列方向に対して所定の角度だけ傾斜させて該露光ユニットを前記描画面に対して相対的に移動させる移動手段と、前記単位露光領域のサイズの整数倍の距離Ａに該サイズより小さい距離ａを加えた距離（Ａ＋ａ）だけ前記露光ユニットが該描画面上に対して相対的に移動する度毎に該露光ユニットの変調素子を所定のパターンデータに基づいて選択的に露光作動させる露光手段とをさらに備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。
前記座標変換処理手段が、前記第１座標データおよび前記第２座標データに対して前記回転変換による座標変換を施すことを特徴とする請求項２に記載の多重露光描画装置。
前記座標変換処理手段によって前記第１座標データまたは前記第２座標データの何れか一方の座標データが所定回転角度だけ回転変換されるとともに、他方の座標データが前記所定回転角度に応じて補正されることを特徴とする請求項３に記載の多重露光描画装置。
マトリクス状に配列された多数の変調素子を持つ少なくとも１つの露光ユニットを用いて所定パターンを多重露光により描画する多重露光描画方法であって、
所定パターンのラスタデータを第１メモリ手段に保持する第１ステップと、
被描画体の描画面に対する個々の前記変調素子の単位露光領域の相対位置を示す第１座標データを第２メモリ手段に保持する第２ステップと、
前記描画面に対する前記露光ユニットの全面露光領域の相対位置を示す第２座標データを第３メモリ手段に保持する第３ステップと、
前記第１座標データおよび前記第２座標データの少なくとも前記第１座標データに対し、回転変換、あるいは拡大および縮小変換、もしくは平行移動変換による座標変換を施す第４ステップと、
前記回転変換、または拡大および縮小変換、あるいは平行移動変換によって座標変換された前記第１座標データに応じたラスタデータを前記第１メモリ手段から読み出して、前記露光ユニットの個々の前記変調素子に与えるべき露光データを生成する第５ステップと、
読み出された前記ラスタデータに基づいて各変調素子を駆動制御する第６ステップとを備え、
前記第１座標データおよび前記第２座標データの少なくとも前記第１座標データに前記回転変換、あるいは拡大および縮小変換、もしくは平行移動変換が施されることにより、前記所定パターンに前記回転変換、あるいは拡大および縮小変換、もしくは平行移動変換の逆変換を施して得られるパターンが前記描画面に描画されることを特徴とする多重露光描画方法。