(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-30
(45)【発行日】2024-10-08
(54)【発明の名称】露光装置
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20241001BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 501
G03F7/20 521
【請求項の数】
26
(21)【出願番号】P 2022577969
(86)(22)【出願日】2021-01-29
(86)【国際出願番号】 JP2021003347
(87)【国際公開番号】W WO2022162896
(87)【国際公開日】2022-08-04
【審査請求日】2023-07-26
(73)【特許権者】
【識別番号】000004112
【氏名又は名称】株式会社ニコン
(74)【代理人】
【識別番号】100099793
【弁理士】
【氏名又は名称】川北 喜十郎
(74)【代理人】
【識別番号】100154586
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 正広
(72)【発明者】
【氏名】村上 晃一
(72)【発明者】
【氏名】滝上 耕太郎
(72)【発明者】
【氏名】阿部 哲也
【審査官】植木 隆和
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－３０４１３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０４９２０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１４０１６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０９４９１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０３６５４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１６４２３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０２０－５０２５７７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／０２７
Ｇ０３Ｆ ７／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
露光用光を射出する光源と、前記露光用光の少なくとも一部の光路上に配置される露光パターン形成装置と、
前記露光パターン形成装置と電気的に接続される制御ユニットと、を備え、
前記露光パターン形成装置は、複数の露光用素子を備え、
前記複数の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子は、ワークの予定露光領域に前記露光用光の少なくとも一部の光を照射させることに用いられ、
前記制御ユニットは、
各前記露光用素子を第１状態又は第２状態に切り替えることにより、各前記露光用素子を介した前記露光用光が前記ワークに照射されるか否かを制御し、
前記複数の露光用素子のうちで前記第１状態の第１の露光用素子を介した前記露光用光の一部の光と、前記複数の露光用素子のうちで前記第１の露光用素子とは異なる前記第１状態の第２の露光用素子を介した前記露光用光の一部の光とを、前記ワークと前記露光パターン形成装置との相対移動に伴って順次、前記予定露光領域の所定領域に照射させることにより前記所定領域における露光量を積算させ、
さらに、前記露光パターン形成装置からの前記露光用光の少なくとも一部の光をコリメートするコリメート光学系と、
前記コリメート光学系から射出された前記露光用光の少なくとも一部の光を前記ワークに向けて集光する対物光学系と、
前記コリメート光学系の一部の光学部材を前記対物光学系の光軸に交差する軸に沿って変位させる駆動装置と、を備える露光装置。
【請求項2】
前記複数の露光用素子は、２次元に配列されており、前記第１の露光用素子と前記第２の露光用素子は、前記複数の露光用素子のうちで同じ列の互いに異なる露光用素子である、請求項１に記載の露光装置。
【請求項3】
前記制御ユニットは、前記ワークと前記露光パターン形成装置との相対移動に伴って順次、前記予定露光領域の前記所定領域に前記露光用光の一部の光を照射する前記第１状態の露光用素子の数に基づいて前記所定領域における積算露光量を制御する、請求項１または２に記載の露光装置。
【請求項4】
前記制御ユニットは、前記第１状態の露光用素子の数に基づいて、前記所定領域における積算露光時間を制御する、請求項３に記載の露光装置。
【請求項5】
前記制御ユニットは、前記所定領域における積算露光量を制御することによって、前記所定領域への前記露光用光による露光工程を経て前記所定領域に形成されるパターンの幅を制御する、請求項１から４のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項6】
前記露光用素子を介した前記露光用光の一部の光が前記予定露光領域に照射された領域における中心部分の光量は照射された領域における周辺部分の光量よりも大きい請求項１から５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項7】
前記露光パターン形成装置は、デジタルミラーデバイスであり、前記露光用素子は、前記露光用光の一部の光を反射する反射面を有するミラー素子である請求項６に記載の露光装置。
【請求項8】
前記制御ユニットは、前記第１状態の第１の露光用素子を介した前記露光用光の一部の光と、前記第１状態の第２の露光用素子を介した前記露光用光の一部の光とを、前記ワークと前記露光パターン形成装置とを相対移動させつつ順次、前記予定露光領域の前記所定領域に照射させることにより前記所定領域における露光量を積算させる請求項１から７のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項9】
前記制御ユニットは、
前記第１状態の前記第１の露光用素子を介した前記露光用光の一部の光と、前記第１状態の前記第２の露光用素子を介した前記露光用光の一部の光とを、前記ワークと前記露光パターン形成装置との主走査軸に沿った相対移動に伴って順次、前記所定領域に照射させることにより前記所定領域における露光量を積算させ、
更に、前記複数の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子を介した前記露光用光の少なくとも一部の光が、前記所定領域に対して前記主走査軸と交差する副走査軸に沿った前記予定露光領域の一部の領域に照射されるように、前記一部の光学部材を前記光軸に交差する軸に沿って変位させるように前記駆動装置を制御する、請求項１に記載の露光装置。
【請求項10】
前記露光パターン形成装置の前記複数の露光用素子は、２次元に配列されており、
前記駆動装置は、２次元に配列された互いに隣り合う露光用素子の間隔に対応する前記予定露光領域における前記露光用光の少なくとも一部の光の照射間隔よりも小さい照射間隔で前記露光用光の少なくとも一部の光の照射位置が変位するように、前記光軸に交差する軸に沿って前記一部の光学部材を変位させる、請求項１または９に記載の露光装置。
【請求項11】
前記副走査軸は、前記主走査軸に直交する軸であり、
前記制御ユニットは、
前記光軸に交差する軸に沿った前記一部の光学部材の変位と、前記主走査軸に沿った前記ワークと前記露光パターン形成装置との相対移動とをそれぞれ繰り返すと共に、
互いに異なる複数の前記第１状態の前記露光用素子それぞれを介した前記露光用光の少なくとも一部の光を、前記ワークと前記露光パターン形成装置との前記相対移動に伴って順次、前記予定露光領域における複数の領域それぞれへ照射させることによって、前記複数の領域それぞれにおいて、互いに異なる複数の前記第１状態の前記露光用素子を介した前記光の照射により露光量を積算させて前記主走査軸と前記副走査軸に交差する軸に沿って露光領域を形成させる、請求項１、９、１０のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項12】
前記制御ユニットは、
前記ワークと前記露光パターン形成装置とを主走査軸に沿って相対移動させ、
更に、前記ワークと前記露光パターン形成装置とを前記主走査軸と交差する副走査軸に沿って相対移動させ、
互いに異なる複数の前記第１状態の前記露光用素子それぞれを介した前記露光用光の少なくとも一部の光を、前記ワークと前記露光パターン形成装置との前記副走査軸に沿った相対移動に伴って、順次、前記所定領域に対して前記副走査軸に沿った前記予定露光領域の一部領域に照射させることにより露光量を積算させる請求項１から８のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項13】
前記副走査軸は、前記主走査軸に直交する軸であり、
前記制御ユニットは、
前記主走査軸に沿った前記ワークと前記露光パターン形成装置との相対移動と、前記副走査軸に沿った前記ワークと前記露光パターン形成装置との相対移動とをそれぞれ繰り返すと共に、
互いに異なる複数の前記第１状態の前記露光用素子それぞれを介した前記露光用光の少なくとも一部の光を、前記ワークと前記露光パターン形成装置との前記相対移動に伴って順次、前記予定露光領域における複数の領域それぞれへ照射させることによって、前記複数の領域それぞれにおいて、互いに異なる複数の前記第１状態の前記露光用素子を介した前記光の照射により露光量を積算させて前記主走査軸と前記副走査軸に交差する軸に沿って露光領域を形成させる、請求項１１に記載の露光装置。
【請求項14】
露光用光を射出する光源と、
前記露光用光の少なくとも一部の光路上に配置される露光パターン形成装置と、
前記露光パターン形成装置と電気的に接続される制御ユニットと、を備え、
前記露光パターン形成装置は、複数の露光用素子を備え、
前記複数の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子は、ワークの予定露光領域に前記露光用光の少なくとも一部の光を照射させることに用いられ、
前記制御ユニットは、
各前記露光用素子を第１状態又は第２状態に切り替えることにより、各前記露光用素子を介した前記露光用光が前記ワークに照射されるか否かを制御し、
前記複数の露光用素子のうちで前記第１状態の第１の露光用素子を介した前記露光用光の一部の光と、前記複数の露光用素子のうちで前記第１の露光用素子とは異なる前記第１状態の第２の露光用素子を介した前記露光用光の一部の光とを、前記ワークと前記露光パターン形成装置との相対移動に伴って順次、前記予定露光領域の所定領域に照射させることにより前記所定領域における露光量を積算させ、
前記制御ユニットは、
前記ワークと前記露光パターン形成装置とを主走査軸に沿って相対移動させ、
互いに異なる複数の前記第１状態の前記露光用素子それぞれを介した前記露光用光の少なくとも一部の光を、前記ワークと前記露光パターン形成装置との前記相対移動に伴って順次、前記予定露光領域において前記主走査軸に沿って前記所定領域に隣り合う領域に照射させることによって前記主走査軸に沿って前記所定領域に隣り合う領域における露光量を積算させ、
前記所定領域と前記主走査軸に沿って前記所定領域に隣り合う領域との積算露光量を制御することによって、前記主走査軸に沿って前記所定領域に隣り合う領域への前記露光用光による露光工程を経て前記所定領域に形成されるパターンと前記主走査軸に沿って前記所定領域に隣り合う領域に形成されるパターンとの前記主走査軸における間隔を制御する、ことを特徴とする露光装置。
【請求項15】
前記制御ユニットは、
互いに異なる複数の前記第１状態の前記露光用素子それぞれを介した前記露光用光の少なくとも一部の光を、前記ワークと前記露光パターン形成装置とを前記相対移動させつつ順次、前記主走査軸に沿って前記所定領域に隣り合う領域に照射させることによって、前記主走査軸に沿って前記所定領域に隣り合う領域における露光量を積算させる、請求項１４に記載の露光装置。
【請求項16】
前記制御ユニットは、
前記ワークと前記露光パターン形成装置とを主走査軸に沿って相対移動させ、
互いに異なる複数の前記第１状態の前記露光用素子それぞれを介した前記露光用光の少なくとも一部の光を、前記ワークと前記露光パターン形成装置との前記相対移動に伴って順次、前記予定露光領域における前記主走査軸に沿った前記所定領域とは異なる複数の領域へ照射させることによって、前記複数の領域それぞれにおいて、前記互いに異なる複数の前記第１状態の前記露光用素子を介した前記光の照射により露光量を積算させて前記主走査軸に沿って露光領域を形成させる、請求項１から１３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項17】
前記制御ユニットは、
互いに異なる複数の前記第１状態の前記露光用素子それぞれを介した前記露光用光の少なくとも一部の光を、前記ワークと前記露光パターン形成装置とを前記主走査軸に沿って相対移動させつつ順次、前記予定露光領域における前記主走査軸に沿った前記複数の領域へ照射させることによって、前記複数の領域それぞれにおいて、前記互いに異なる複数の前記第１状態の前記露光用素子を介した前記光の照射により露光量を積算させて前記主走査軸に沿って露光領域を形成させる、請求項１６に記載の露光装置。
【請求項18】
露光用光を射出する光源と、
前記露光用光の少なくとも一部の光路上に配置される露光パターン形成装置と、
前記露光パターン形成装置と電気的に接続される制御ユニットと、を備え、
前記露光パターン形成装置は、複数の露光用素子を備え、
前記複数の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子は、ワークの予定露光領域に前記露光用光の少なくとも一部の光を照射させることに用いられ、
前記制御ユニットは、
各前記露光用素子を第１状態又は第２状態に切り替えることにより、各前記露光用素子を介した前記露光用光が前記ワークに照射されるか否かを制御し、
前記複数の露光用素子のうちで前記第１状態の第１の露光用素子を介した前記露光用光の一部の光と、前記複数の露光用素子のうちで前記第１の露光用素子とは異なる前記第１状態の第２の露光用素子を介した前記露光用光の一部の光とを、前記ワークと前記露光パターン形成装置との相対移動に伴って順次、前記予定露光領域の所定領域に照射させることにより前記所定領域における露光量を積算させ、
前記制御ユニットは、
前記ワークと前記露光パターン形成装置と主走査軸に沿って相対移動させ、
前記複数の露光用素子のうちで前記第１状態の第３の露光用素子を介した前記露光用光の一部の光と、前記複数の露光用素子のうちで前記第１状態の前記第４の露光用素子を介した前記露光用光の一部の光とを、前記ワークと前記露光パターン形成装置との前記主走査軸に沿った相対移動に伴って順次、前記予定露光領域において前記主走査軸と直交する副走査軸に沿って照射させることにより前記所定領域に隣り合う領域における露光量を積算させ、
前記第３の露光用素子と前記第４の露光用素子はそれぞれ、前記第１の露光用素子と前記第２の露光用素子とは異なる露光用素子であり、
前記制御ユニットは、
前記所定領域と前記副走査軸に沿って前記所定領域に隣り合う領域の積算露光量を制御することによって、前記所定領域と前記副走査軸に沿って前記所定領域に隣り合う領域への前記露光用光による露光工程を経て前記所定領域に形成されるパターンと前記副走査軸に沿って前記所定領域に隣り合う領域に形成されるパターンとの前記副走査軸における間隔を制御することを特徴とする露光装置。
【請求項19】
前記制御ユニットは、前記ワーク上における前記予定露光領域の位置に関する情報と、前記予定露光領域の各領域における積算露光量に関する情報とを含む露光パターン情報に基づいて、前記ワークと前記露光パターン形成装置との前記相対移動に伴って、前記複数の露光用素子の少なくとも一部の露光用素子を前記第１状態又は前記第２状態に切り替える、請求項１から１８のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項20】
前記制御ユニットは、
前記複数の露光用素子における欠陥露光用素子の情報に基づいて、前記予定露光領域の前記所定領域の積算露光量が所定の露光量になるように、前記複数の露光用素子のうち、前記欠陥露光用素子以外の前記第１状態の露光用素子を介した前記露光用光の一部の光を、前記ワークと前記露光パターン形成装置との相対移動に伴って、前記所定領域に照射させる、請求項１から１９のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項21】
前記露光パターン形成装置に含まれる前記複数の露光用素子のうちの第１部分の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子が前記欠陥露光用素子の場合、前記複数の露光用素子のうちの前記第１部分とは異なる第２部分の露光用素子は、前記欠陥露光用素子の代わりに前記所定領域の積算露光量が前記所定の露光量になるように露光に用いられる、請求項２０に記載の露光装置。
【請求項22】
前記制御ユニットは、
前記複数の露光用素子は、２次元に配列されており、
前記複数の露光用素子のうちの同じ列に前記第１部分の一部と前記第２部分の一部が含まれ、
前記列における前記第１部分の一部の前記露光用素子のうちで少なくとも一つの前記露光用素子が前記欠陥露光用素子の場合、前記欠陥露光用素子の代わりに前記列における前記第２部分の一部の前記露光用素子のうちで少なくとも一つの前記露光用素子を介した前記露光用光の一部の光を、前記ワークと前記露光パターン形成装置との相対移動に伴って、前記所定領域に照射させる、請求項２０または２１に記載の露光装置。
【請求項23】
前記複数の露光用素子は、２次元に配列されており、
さらに、前記複数の露光用素子の少なくとも一部を介した前記露光用光の少なくとも一部の光の強度分布を検出する光検出ユニットを備え、
前記制御ユニットは、前記光検出ユニットで検出された前記光の強度分布に基づいて、前記２次元の配列における前記欠陥露光用素子の位置に関する情報を含む前記欠陥露光用素子の情報を生成する、請求項２０から２２のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項24】
さらに、前記露光パターン形成装置と少なくとも一つの光学素子とを含む第１露光ヘッドと、
前記露光パターン形成装置と少なくとも一つの光学素子とを含む第２露光ヘッドと、を備え、
前記第１露光ヘッドにおける前記露光パターン形成装置の複数の露光用素子のうちで少なくとも一つの露光用素子を介した前記露光用光の一部の光と、ワークの第１予定露光領域に前記露光用光の少なくとも一部の光を照射させることに用いられ、
前記第２露光ヘッドにおける露光パターン形成装置の複数の露光用素子のうちで少なくとも一つの露光用素子を介した前記露光用光の一部の光と、ワークの第２予定露光領域に前記露光用光の少なくとも一部の光を照射させることに用いられ、
前記制御ユニットは、
主走査軸に沿った前記ワークと、前記第１露光ヘッド及び前記第２露光ヘッドとの相対移動と、前記主走査軸に直交する軸である副走査軸に沿った前記ワークと、前記第１露光ヘッド及び前記第２露光ヘッドとの相対移動とをそれぞれ繰り返すと共に、
前記ワークと前記第１露光ヘッド及び前記第２露光ヘッドとの前記相対移動に伴って順次、前記第１露光ヘッドにおける前記露光パターン形成装置の複数の露光用素子のうちで少なくとも一つの露光用素子を介した前記露光用光の少なくとも一部の光を前記第１予定露光領域に照射させ、前記第２露光ヘッドにおける前記露光パターン形成装置の複数の露光用素子のうちで少なくとも一つの露光用素子を介した前記露光用光の少なくとも一部の光を前記第２予定露光領域に照射させることによって、
前記副走査軸に沿って第１露光領域と第２露光領域を交互に並べて形成させる、請求項１から２３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項25】
前記第１露光領域と前記第２露光領域はそれぞれ複数であり、且つ、
何れか１つの前記第２予定露光領域は、２つの前記第１予定露光領域の間に位置する請求項２４に記載の露光装置。
【請求項26】
前記第１露光領域と前記第２露光領域はそれぞれ複数であり、
前記１つの第１予定露光領域は、前記別の１つの第１の予定露光領域と隣り合って第１予定露光領域群を形成し、且つ何れか１つの第１予定露光領域群は、２つの前記第２予定露光領域の間に位置する請求項２４に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、露光装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【0002】
フォトマスクは、例えば、表示装置（例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイ等）のディスプレイパネルや半導体デバイスの集積回路を製造するために使用される。一例として、フォトマスクを製造するために、ワークに所望の露光パターンを形成する露光装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】米国特許第１０５２２３２９号
【文献】米国特許第７１７０５８４号
【文献】米国特許第６７７８２５７号
【発明の概要】
【0004】
本発明の露光装置は、露光用光を射出する光源と、露光用光の少なくとも一部の光路上に配置される露光パターン形成装置と、露光パターン形成装置と電気的に接続される制御ユニットと、を備え、露光パターン形成装置は、複数の露光用素子を備え、複数の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子は、ワークの予定露光領域に露光用光の少なくとも一部の光を照射させることに用いられ、制御ユニットは、各露光用素子を第１状態又は第２状態に切り替えることにより、各露光用素子を介した露光用光がワークに照射されるか否かを制御し、複数の露光用素子のうちで第１状態の第１の露光用素子を介した露光用光の一部の光と、複数の露光用素子のうちで第１の露光用素子とは異なる第１状態の第２の露光用素子を介した露光用光の一部の光とを、ワークと露光パターン形成装置との相対移動に伴って順次、予定露光領域の所定領域に照射させることにより所定領域における露光量を積算させ、さらに、前記露光パターン形成装置からの前記露光用光の少なくとも一部の光をコリメートするコリメート光学系と、前記コリメート光学系から射出された前記露光用光の少なくとも一部の光を前記ワークに向けて集光する対物光学系と、前記コリメート光学系の一部の光学部材を前記対物光学系の光軸に交差する軸に沿って変位させる駆動装置と、を備える。
【0005】
本発明の実施形態において、上記複数の露光用素子は、２次元に配列されており、第１の露光用素子と第２の露光用素子は、複数の露光用素子のうちで同じ列の互いに異なる露光用素子である。
【0006】
本発明の実施形態において、上記制御ユニットは、ワークと露光パターン形成装置との相対移動に伴って順次、予定露光領域の所定領域に露光用光の一部の光を照射する第１状態の露光用素子の数に基づいて所定領域における積算露光量を制御する。
【0007】
本発明の実施形態において、上記制御ユニットは、第１状態の露光用素子の数に基づいて、所定領域における積算露光時間を制御する。
【0008】
本発明の実施形態において、上記制御ユニットは、所定領域における積算露光量を制御することによって、所定領域への露光用光による露光工程を経て所定領域に形成されるパターンの幅を制御する。
【0009】
本発明の実施形態において、上記露光用素子を介した露光用光の一部の光が予定露光領域に照射された領域における中心部分の光量は照射された領域における周辺部分の光量よりも大きい。
【0010】
本発明の実施形態において、上記露光パターン形成装置は、デジタルミラーデバイスであり、露光用素子は、露光用光の一部の光を反射する反射面を有するミラー素子である。
【0011】
本発明の実施形態において、上記制御ユニットは、第１状態の第１の露光用素子を介した露光用光の一部の光と、第１状態の第２の露光用素子を介した露光用光の一部の光とを、ワークと露光パターン形成装置とを相対移動させつつ順次、予定露光領域の所定領域に照射させることにより所定領域における露光量を積算させる。
【0012】
本発明の実施形態において、上記露光パターン形成装置からの露光用光の少なくとも一部の光をコリメートするコリメート光学系と、コリメート光学系から射出された露光用光の少なくとも一部の光をワークに向けて集光する対物光学系と、コリメート光学系の一部の光学部材を対物光学系の光軸に交差する軸に沿って変位させる駆動装置と、を更に備える。
【0013】
本発明の実施形態において、上記制御ユニットは、第１状態の第１の露光用素子を介した露光用光の一部の光と、第１状態の第２の露光用素子を介した露光用光の一部の光とを、ワークと露光パターン形成装置との主走査軸に沿った相対移動に伴って順次、所定領域に照射させることにより所定領域における露光量を積算させ、更に、複数の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子を介した露光用光の少なくとも一部の光が、所定領域に対して主走査軸と交差する副走査軸に沿った予定露光領域の一部の領域に照射されるように、一部の光学部材を光軸に交差する軸に沿って変位させるように駆動装置を制御する。
【0014】
本発明の実施形態において、上記露光パターン形成装置の複数の露光用素子は、２次元に配列されており、駆動装置は、２次元に配列された互いに隣り合う露光用素子の間隔に対応する予定露光領域における露光用光の少なくとも一部の光の照射間隔よりも小さい照射間隔で露光用光の少なくとも一部の光の照射位置が変位するように、光軸に交差する軸に沿って一部の光学部材を変位させる。
【0015】
本発明の実施形態において、上記副走査軸は、主走査軸に直交する軸であり、制御ユニットは、光軸に交差する軸に沿った一部の光学部材の変位と、主走査軸に沿ったワークと露光パターン形成装置との相対移動とをそれぞれ繰り返すと共に、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子それぞれを介した露光用光の少なくとも一部の光を、ワークと露光パターン形成装置との相対移動に伴って順次、予定露光領域における複数の領域それぞれへ照射させることによって、複数の領域それぞれにおいて、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子を介した光の照射により露光量を積算させて主走査軸と副走査軸に交差する軸に沿って露光領域を形成させる。
【0016】
本発明の実施形態において、上記制御ユニットは、ワークと露光パターン形成装置とを主走査軸に沿って相対移動 させ、更に、前記ワークと前記露光パターン形成装置とを前記主走査軸と交差する副走査軸に沿って相対移動させ、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子それぞれを介した露光用光の少なくとも一部の光を、ワークと露光パターン形成装置との副走査軸に沿った相対移動に伴って、順次、所定領域に対して副走査軸に沿った予定露光領域の一部領域に照射させることにより露光量を積算させる。
【0017】
本発明の実施形態において、上記副走査軸は、主走査軸に直交する軸であり、制御ユニットは、主走査軸に沿ったワークと露光パターン形成装置との相対移動と、副走査軸に沿ったワークと露光パターン形成装置との相対移動とをそれぞれ繰り返すと共に、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子それぞれを介した露光用光の少なくとも一部の光を、ワークと露光パターン形成装置との相対移動に伴って順次、予定露光領域における複数の領域それぞれへ照射させることによって、複数の領域それぞれにおいて、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子を介した光の照射により露光量を積算させて主走査軸と副走査軸に交差する軸に沿って露光領域を形成させる。
【0018】
本発明の実施形態において、上記制御ユニットは、ワークと露光パターン形成装置とを主走査軸に沿って相対移動させ、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子それぞれを介した露光用光の少なくとも一部の光を、ワークと露光パターン形成装置との相対移動に伴って順次、予定露光領域において主走査軸に沿って所定領域に隣り合う領域に照射させることによって主走査軸に沿って所定領域に隣り合う領域における露光量を積算させる。
【0019】
本発明の実施形態において、上記制御ユニットは、所定領域と主走査軸に沿って所定領域に隣り合う領域との積算露光量を制御することによって、主走査軸に沿って所定領域に隣り合う領域への露光用光による露光工程を経て所定領域に形成されるパターンと主走査軸に沿って所定領域に隣り合う領域に形成されるパターンとの主走査軸における間隔を制御する。
【0020】
本発明の実施形態において、上記制御ユニットは、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子それぞれを介した露光用光の少なくとも一部の光を、ワークと露光パターン形成装置とを相対移動させつつ順次、主走査軸に沿って所定領域に隣り合う領域に照射させることによって、主走査軸に沿って所定領域に隣り合う領域における露光量を積算させる。
【0021】
本発明の実施形態において、上記制御ユニットは、ワークと露光パターン形成装置とを主走査軸に沿って相対移動させ、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子それぞれを介した露光用光の少なくとも一部の光を、ワークと露光パターン形成装置との相対移動に伴って順次、予定露光領域における主走査軸に沿った所定領域とは異なる複数の領域へ照射させることによって、複数の領域それぞれにおいて、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子を介した光の照射により露光量を積算させて主走査軸に沿って露光領域を形成させる。
【0022】
本発明の実施形態において、上記制御ユニットは、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子それぞれを介した露光用光の少なくとも一部の光を、ワークと露光パターン形成装置とを主走査軸に沿って相対移動させつつ順次、予定露光領域における主走査軸に沿った複数の領域へ照射させることによって、複数の領域それぞれにおいて、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子を介した光の照射により露光量を積算させて主走査軸に沿って露光領域を形成させる。
【0023】
本発明の実施形態において、上記制御ユニットは、ワークと露光パターン形成装置と主走査軸に沿って相対移動させ、複数の露光用素子のうちで第１状態の第３の露光用素子を介した露光用光の一部の光と、複数の露光用素子のうちで第１状態の第４の露光用素子を介した露光用光の一部の光とを、ワークと露光パターン形成装置との主走査軸に沿った相対移動に伴って順次、予定露光領域において主走査軸と直交する副走査軸に沿って照射させることにより所定領域に隣り合う領域における露光量を積算させる、第３の露光用素子と第４の露光用素子はそれぞれ、第１の露光用素子と第２の露光用素子とは異なる露光用素子である。
【0024】
本発明の実施形態において、上記制御ユニットは、所定領域と副走査軸に沿って所定領域に隣り合う領域の積算露光量を制御することによって、所定領域と副走査軸に沿って所定領域に隣り合う領域への露光用光による露光工程を経て所定領域に形成されるパターンと副走査軸に沿って所定領域に隣り合う領域に形成されるパターンとの副走査軸における間隔を制御する。
【0025】
本発明の実施形態において、上記制御ユニットは、ワーク上における予定露光領域の位置に関する情報と、予定露光領域の各領域における積算露光量に関する情報とを含む露光パターン情報に基づいて、ワークと露光パターン形成装置との相対移動に伴って、複数の露光用素子の少なくとも一部の露光用素子を第１状態又は第２状態に切り替える。
【0026】
本発明の実施形態において、上記制御ユニットは、複数の露光用素子における欠陥露光用素子の情報に基づいて、予定露光領域の所定領域の積算露光量が所定の露光量になるように、複数の露光用素子のうち、欠陥露光用素子以外の第１状態の露光用素子を介した露光用光の一部の光を、ワークと露光パターン形成装置との相対移動に伴って、所定領域に照射させる。
【0027】
本発明の実施形態において、上記露光パターン形成装置に含まれる複数の露光用素子のうちの第１部分の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子が欠陥露光用素子の場合、複数の露光用素子のうちの第１部分とは異なる第２部分の露光用素子は、欠陥露光用素子の代わりに所定領域の積算露光量が所定の露光量になるように露光に用いられる。
【0028】
本発明の実施形態において、上記制御ユニットは、複数の露光用素子は、２次元に配列されており、複数の露光用素子のうちの同じ列に第１部分の一部と第２部分の一部が含まれ、上記列における第１部分の一部の露光用素子のうちで少なくとも一つの露光用素子が欠陥露光用素子の場合、欠陥露光用素子の代わりに上記列における第２部分の一部の露光用素子のうちで少なくとも一つの露光用素子を介した露光用光の一部の光を、ワークと露光パターン形成装置との相対移動に伴って、所定領域に照射させる。
【0029】
本発明の実施形態において、上記複数の露光用素子は、２次元に配列されており、さらに、複数の露光用素子の少なくとも一部を介した露光用光の少なくとも一部の光の強度分布を検出する光検出ユニットを備え、制御ユニットは、光検出ユニットで検出された光の強度分布に基づいて、２次元の配列における欠陥露光用素子の位置に関する情報を含む欠陥露光用素子の情報を生成する。
【0030】
本発明の実施形態において、さらに、露光パターン形成装置と少なくとも一つの光学素子とを含む第１露光ヘッドと、露光パターン形成装置と少なくとも一つの光学素子とを含む第２露光ヘッドと、を備え、第１露光ヘッドにおける露光パターン形成装置の複数の露光用素子のうちで少なくとも一つの露光用素子を介した露光用光の一部の光と、ワークの第１予定露光領域に露光用光の少なくとも一部の光を照射させることに用いられ、第２露光ヘッドにおける露光パターン形成装置の複数の露光用素子のうちで少なくとも一つの露光用素子を介した露光用光の一部の光と、ワークの第２予定露光領域に露光用光の少なくとも一部の光を照射させることに用いられ、制御ユニットは、主走査軸に沿ったワークと、第１露光ヘッド及び前記第２露光ヘッドとの相対移動と、主走査軸に直交する軸である副走査軸に沿ったワークと、露光ヘッドとの相対移動とをそれぞれ繰り返すと共に、ワークと第１露光ヘッド及び前記第２露光ヘッドとの相対移動に伴って順次、第１露光ヘッドにおける露光パターン形成装置の複数の露光用素子のうちで少なくとも一つの露光用素子を介した露光用光の少なくとも一部の光を第１予定露光領域に照射させ、第２露光ヘッドにおける露光パターン形成装置の複数の露光用素子のうちで少なくとも一つの露光用素子を介した露光用光の少なくとも一部の光を第２予定露光領域に照射させることによって、副走査軸に沿って第１露光領域と第２露光領域を並べて形成させる。
【0031】
本発明の実施形態において、上記第１露光領域と第２露光領域はそれぞれ複数であり、且つ、何れか１つの第２予定露光領域は、２つの第１予定露光領域の間に位置する。
【0032】
本発明の実施形態において、上記第１露光領域と第２露光領域はそれぞれ複数であり、１つの第１予定露光領域は、別の１つの第１の予定露光領域と隣り合って第１予定露光領域群を形成し、且つ何れか１つの第１予定露光領域群は、２つの第２予定露光領域の間に位置する。
【0033】
本発明の上述した特徴と利点を更に明確化するために、以下に、実施例を挙げて図面と共に詳細な内容を説明する。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本実施形態の露光装置の全体構造の一例を示す構造説明図である。
【図2】本実施形態の露光パターン形成装置を介した後の光路の説明図である。
【図3】一例のコリメータレンズが移動する時の光路変化の説明図である。
【図4】露光パターン形成装置の正面図である。
【図5】本実施形態のワークと露光ヘッドが主走査軸に相対移動し続けることを示す説明図である。
【図6】本実施形態の露光パターン形成装置を介した露光用光の光量分布を示す説明図である。
【図7】本実施形態の露光用光の予定露光領域における積算露光量と露光工程及び現像工程を経て形成されるパターンの範囲の関係説明図である。
【図8】本実施形態のワークの予定露光領域における所定領域に形成されるパターンの一例を示す輪郭説明図である。
【図9】本実施形態のワークの予定露光領域における所定領域に形成されるパターンの別の例を示す輪郭説明図である。
【図10】連続露光するパターンを示す説明図である。
【図11】従来技術における斜め方向の予定露光領域へのパターンの形成過程を示す説明図である。
【図12】本実施形態の斜め方向の予定露光領域への露光パターン形成の一例を示す過程説明図である。
【図13】本実施形態の露光パターンの変形例を示す輪郭説明図である。
【図14】本実施形態の露光パターン形成装置の欠陥素子の位置分布を示す説明図である。
【図15】本実施形態の露光パターン形成装置の異なる露光用素子の対応する予定露光領域における露光過程を示す説明図である。
【図16】本実施形態の検出光学系の一例を示す構造説明図である。
【図17】本実施形態の検出光学系の別の一例を示す構造説明図である。
【図18】本実施形態の異なる露光用素子が対応する予定露光領域に形成する露光パターンの一例を示す構造説明図である。
【図19】本実施形態の異なる露光用素子が対応する予定露光領域に形成する露光パターンの一例を示す構造説明図である。
【図20】本実施形態の異なる露光用素子が対応する予定露光領域に形成する露光パターンの一例を示す構造説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0035】
以下では、図面を参照しながら、露光装置について説明する。但し、本発明は、以下に説明する実施形態に限定しない。
【0036】
以下の説明では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸によって定義されるＸＹＺ直交座標系を使用して、露光装置を構成する構成要素とワークとの間の位置関係を説明する。また、以下の説明では、説明の便宜上、Ｘ軸方向とＹ軸方向をそれぞれ水平面方向（即ち、水平面内の既定の方向）とし、Ｚ軸方向を垂直方向（即ち、水平面と直交する方向、実質的には上下方向）とする。また、＋Ｚ軸方向を上方（上側）とし、－Ｚ軸方向を下方（下側）とする。また、Ｘ軸を主走査軸とし、Ｙ軸を副走査軸とする。なお、主走査軸と副走査軸とは、互いに交差していればよく、直交していなくてもよい。
【0037】
（１）本実施形態の露光装置１
図１～図７を参照しながら、本実施形態の露光装置１を説明する。本実施形態の露光装置１は、露光工程において、露光ヘッドＨＵに搭載される露光光学系１０によって照射される光（露光用光）を使用して、レジスト剤（即ち、感光剤）が塗布された基板、即ち、ワークＷを露光する。露光装置１によって露光されるワークＷは、例えば、フォトマスクの製造に用いられるガラス基板である。なお、ワークＷは、表示装置（例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイ等）のディスプレイパネルの製造に用いられるガラス基板や半導体デバイスの集積回路の製造に用いられる半導体ウエハであってもよい。
図１～図７を参照しながら、本実施形態の露光装置１を説明する。本実施形態の露光装置１は、露光工程において、露光ヘッドＨＵに搭載される露光光学系１０によって照射される光（露光用光）を使用して、レジスト剤（即ち、感光剤）が塗布された基板、即ち、ワークＷを露光する。露光装置１によって露光されるワークＷは、例えば、フォトマスクの製造に用いられるガラス基板である。なお、ワークＷは、表示装置（例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイ等）のディスプレイパネルの製造に用いられるガラス基板や半導体デバイスの集積回路の製造に用いられる半導体ウエハであってもよい。
【0038】
更に、本実施形態のレジスト剤は、露光するワークＷのタイプに応じて、ポジ型レジスト剤（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ）またはネガ型レジスト剤（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ）であり得る。露光工程後の現像工程によりワークＷ上にパターン（レジストパターン）が形成される。ここで、ポジ型レジスト剤の露光部分は光化学反応を起こして現像液に溶解し、未露光部分は現像液に不溶であるため、未露光部分が基板上に残る。このようにして、露光ヘッドＨＵが走査露光する領域に対応するパターンが基板に形成される。一方、ネガ型レジスト剤の露光部分は、架橋と硬化により現像液に不溶であり、未露光部分が現像液に溶けるため、露光部分が基板上に残る。このようにして、露光ヘッドＨＵが走査露光する領域と反対のパターンが基板に形成される。例えば、ディスプレイデバイス（液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなど）のディスプレイパネル露光用マスクの製造に使用されるレジスト剤のタイプはポジ型レジスト剤であり、半導体デバイスの集積回路の露光用マスクの製造に使用されるものは、実際の必要に応じてポジ型レジスト剤又はネガ型レジスト剤が採用され得る。
【0039】
（１－１）本実施形態の露光装置１の構造
まず、図１及び図２を参照しながら、本実施形態の露光装置１の構造について説明する。図１は、本実施形態の露光装置１の全体構造の一例を示す斜視図である。図２は、本実施形態の露光パターン形成装置１２を介した後の光路を示す説明図である。図３は、一例のコリメータレンズが移動する時の光路変化の説明図である。
まず、図１及び図２を参照しながら、本実施形態の露光装置１の構造について説明する。図１は、本実施形態の露光装置１の全体構造の一例を示す斜視図である。図２は、本実施形態の露光パターン形成装置１２を介した後の光路を示す説明図である。図３は、一例のコリメータレンズが移動する時の光路変化の説明図である。
【0040】
図１及び図２に示すように、露光装置１には、少なくとも１つの露光ヘッドＨＵ、基板ステージ２０及び制御ユニット３０を備え、露光ヘッドＨＵには、露光光学系１０とオートフォーカス光学系４０が搭載され、露光光学系１０は、露光光源１１、露光パターン形成装置１２、コリメート光学系１３及び対物光学系１４を含む。更に、露光光源１１は、露光用光ＥＬを射出する。露光用光ＥＬは、例えば、４０５ｎｍなどの紫外波長帯域の光である。なお、露光用光ＥＬの波長帯域は、他の波長帯域でもよい。露光パターン形成装置１２、コリメート光学系１３及び対物光学系１４は、露光用光ＥＬの光路上（言い換えると、伝達経路上）に配置される。露光パターン形成装置１２は、コリメート光学系１３及び対物光学系１４を介して、基板ステージ２０上のワークＷに露光用光ＥＬを照射することに用いられる。また、注意すべきこととして、本実施形態では、各露光ヘッドＨＵが何れも露光光源１１を備えた状況において、露光パターン形成装置１２は、露光用光ＥＬの全体の光路上に位置する。但し、別の実施形態においては、各露光ヘッドＨＵの露光光源１１を露光ヘッドの外部に設け、既存の光学部材を用いて各露光ヘッドＨＵの各露光パターン形成装置１２に入射させてもよい。また、１つの露光光源１１を各露光ヘッドＨＵの外部に設け、既存の光学部材による光路設計を利用し、１つの露光光源１１より射出される露光用光ＥＬを複数の部分に分け、各露光ヘッドの露光パターン形成装置をそれぞれ少なくとも一部の露光用光ＥＬの光路上に設けてもよい。
【0041】
また、コリメート光学系１３は、露光パターン形成装置１２からの露光用光ＥＬの少なくとも一部の光をコリメートする。対物光学系１４は、コリメート光学系１３から射出された露光用光ＥＬの少なくとも一部の光をワークＷに向けて集光する。なお、露光装置１には、コリメート光学系の一部の光学部材を対物光学系１４の光軸Ｏに交差する軸に沿って変位させる駆動装置１５を更に備える。例えば、駆動装置１５は、ピエゾ素子などの既存の装置である。
【0042】
より具体的には、図２に示すように、コリメート光学系１３は、ワークＷ側から変位光学系１３１と変倍光学系１３２とから構成されている。変位光学系１３１はワークＷの表面に平行な方向に（光軸Ｏに対して垂直な方向）に移動させることによって、ワークＷ上における、複数の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光の照射位置を移動させる。言い換えると、ここで、変位光学系１３１は、前記コリメート光学系の一部の光学部材であり、駆動装置１５により対物光学系１４の光軸Ｏに直交する軸に沿って移動させられる。ここで、例えば、駆動装置１５は、副走査軸（Ｙ軸）に沿った方向に変位光学系１３１を駆動可能に構成されている。変位光学系１３１が、駆動装置１５により副走査軸（Ｙ軸）に沿った方向に変位すると、ワークＷ上に照射される露光用光ＥＬの少なくとも一部の光の照射位置も副走査軸（Ｙ軸）に沿った方向に移動する。また、ワークＷ上に照射される露光用光ＥＬの少なくとも一部の光の照射位置の移動量は、駆動装置１５による副走査軸（Ｙ軸）に沿った方向への変位光学系１３１の変位量に基づいて変化させることができる。なお、変位光学系１３１を変位させる方向は、副走査軸（Ｙ軸）に沿って方向でなくてもよく、主走査軸（Ｘ軸）に沿った方向であってもよいし、副走査軸（Ｙ軸）と主走査軸（Ｘ軸）に交差する軸に沿った方向であってもよい。なお、変位光学系１３１は、光軸Ｏに直交する軸に沿って変位させなくてもよく、光軸Ｏに交差する軸に沿って変位させるように駆動装置１５が変位光学系１３１を駆動してもよい。
【0043】
より具体的には、変位光学系１３１が光軸Ｏに交差する軸において移動する時、変位光学系１３１によってコリメートされる露光用光ＥＬは、変位を生じ、その変位量の大きさは、他側から変位光学系１３１に斜めに入射する平行光からなる像高とみなすことができ、且つその像高及び変位光学系１３１の焦点距離は、一定の数式の関係を有する。
【0044】
例えば、図３に示すように、コリメータレンズを調整し、入射光の光軸と垂直な軸上で移動させる時、コリメートされた入射光は、その変位量の大きさを他側からコリメータレンズに傾斜方向に入射した平行光により生成される像高とみなし、且つその像高とコリメータレンズの焦点の数学的関係は、ｙ＝ｆ・ｔａｎθである。
【0045】
即ち、変位光学系１３１が光軸Ｏに直交する軸上で移動する時、変位光学系１３１は露光用光ＥＬが生成させる変位量と変位光学系１３１の焦点距離とにｙ＝ｆｃ・ｔａｎθの数学的関係をもたせ、ここで、ｆｃは変位光学系１３１の焦点距離である。類似して、コリメートされた露光用光ＥＬが変位した後、対物光学系１４を通過し、ワークＷ上における照射位置も上記変位量ｙによって対応して変位量ｙ’を生じ、且つｙ’と対物光学系１４の焦点距離も類似してｙ’＝ｆｏ・ｔａｎθの数学系関係を有し、ここで、ｆｏは、対物光学系１４の焦点距離である。
【0046】
また、上記２つの式に基づいて、ｙ’＝（ｆｏ／ｆｃ）・ｙを得ることができる。このように、変位光学系１３１の変位量の大きさを制御することによって、ワークＷ上における露光用光ＥＬの少なくとも一部の光の照射位置の変位量を制御することができる。
【0047】
なお、コリメート光学系１３の変位光学系１３１のレンズ構成は、本実施形態では、正、負２枚の接合レンズであり、具体的には両凸レンズと両凹レンズの接合レンズである。但し、別の実施形態においては、変位光学系１３１は、凹メニスカスレンズと平凸レンズの接合レンズであることもできる。或いは、両凸レンズ及び、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズの組み合わせ、又は、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズと及び凸メニスカスレンズの組み合わせであることもでき、本発明は、これらに限定するものではない。
【0048】
また、コリメート光学系１３の変倍光学系１３２は第１レンズ群１３２ａと、第２レンズ群１３２ｂと、第３レンズ群１３２ｃと、第４レンズ群１３２ｄと、を含む。第１レンズ群１３２ａと第４レンズ群１３２ｄは、その位置が固定されたレンズ群である。第２レンズ群１３２ｂと第３レンズ群１３２ｃは互いに独立して光軸Ｏに移動可能なレンズ群である。例えば、第２レンズ群１３２ｂと第３レンズ群１３２ｃは、モータなどの既存のアクチュエータによって移動することができる。より具体的には、第２レンズ群１３２ｂと第３レンズ群１３２ｃを光軸Ｏの方向に移動させることにより、対物光学系１４を介してワーク上に結像される像（例えば、露光パターン形成装置１２がＤＭＤの場合は、ＤＭＤの露光用素子の反射面の像）の倍率を変化させることができる。
【0049】
また、図２に示すように、第１レンズ群１３２ａから第４レンズ群１３２ｄまでの屈折力は、それぞれ正、負、正、正であり、且つ本実施形態では、変倍光学系１３２の第１レンズ群１３２ａのレンズ構成は、両凸レンズ及び、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズの組み合わせであり、第２レンズ群１３２ｂのレンズ構成は、両凹レンズと凹メニスカスレンズの接合レンズであり、第３レンズ群１３２ｃのレンズ構成は、平凹レンズ及び平凸レンズの組み合わせであり、第４レンズ群１３２ｄのレンズ構成は、両凸レンズである。また、コリメート光学系１３は露光パターン形成装置１２からの入射光(露光用光ＥＬ)を効率良く取り込むため、露光パターン形成装置１２側にテレセントリックとなっている。なお、上述の第１レンズ群１３２ａ～第４レンズ群１３２ｄの各レンズ構成は一例であり、第１レンズ群１３２ａ～第４レンズ群１３２ｄの各レンズ構成は、既存の形状や特性の少なくとも１つのレンズを含んだ上述と異なる構成であってもよい。
【0050】
なお、変位光学系１３１はＸＹ変位による収差変動を排除するよう収差補正が為されている。
【0051】
本実施形態において、露光装置１が露光工程を実行すると、露光光源１１からの露光用光ＥＬは、露光パターン形成装置１２とコリメート光学系１３と対物光学系１４を介してワークＷ上に照射される。露光用光ＥＬは、露光パターン形成装置１２により、所望のパターン（言い換えると、所望の強度分布）に変換され、ワークＷ上（ワークＷ上における予定露光領域）に所望の露光パターンを形成することができる。なお、露光パターンは、レジスト剤を感光させてワークＷのレジストに形成される所望のパターンの露光領域である。より具体的には、露光用光ＥＬの走査経路が主走査軸に沿って、露光用光ＥＬに連続露光を行わせる場合、予定露光領域に生成される露光パターンは直線状を呈する。
【0052】
なお、図１に示すように、オートフォーカス光学系４０は、オートフォーカス光源４１、露光光学系１０と共有する対物光学系１４、オートフォーカス用コリメータレンズ群４２、所定の焦点深度の第１オートフォーカス用検出光学系４３、及び第１オートフォーカス用検出光学系４３の焦点深度よりも焦点深度が浅い第２オートフォーカス用検出光学系４４を備える。オートフォーカス光源４１は、レジスト層の感光波長帯域外の前記オートフォーカスパターン画像ビームＡＬを提供することができ、また、オートフォーカスパターン画像ビームＡＬは、オートフォーカス用コリメータレンズ群４２及び露光光学系１０と共有する対物光学系１４を介してワークＷに照射され、また、オートフォーカス光学系４０は、ワークＷによって反射されたオートフォーカスパターン画像ビームＡＬでオートフォーカスパターンの像を形成する。例えば、本実施形態では、オートフォーカスパターンは、明暗相間のパターンである。
【0053】
なお、図１に示すように、オートフォーカスパターン画像ビームＡＬ及び露光用光ＥＬの光路上には、ダイクロイックミラーＤＮが設置される。更に、オートフォーカスパターン画像ビームＡＬ及び露光用光ＥＬは、それぞれダイクロイックミラーＤＮの両面から入射し、且つダイクロイックミラーＤＮは、露光用光ＥＬ及びオートフォーカスパターン画像ビームＡＬの一方を反射し、露光用光ＥＬ及びオートフォーカスパターン画像ビームＡＬの他方を透過させることができ、このように、オートフォーカスパターン画像ビームＡＬ及び露光用光ＥＬがダイクロイックミラーＤＮを介した後に同一方向に沿って伝達され、対物光学系１４を介してワークＷに照射される。
【0054】
基板ステージ２０は露光ヘッドＨＵの下方に配置される。基板ステージ２０はワークＷを保持することができる。基板ステージ２０は、ワークＷの上面がＸＹ平面に平行になるように基板を保持することができる。基板ステージ２０は、保持しているワークＷを解放することができる。ワークＷは、例えば、数メートル（ｍ）平方のガラス基板である。
【0055】
基板ステージ２０は、ワークＷを保持した状態で、基板ステージ２０の平面（例えば、ＸＹ平面）に沿って移動することができる。基板ステージ２０はＸ軸方向に沿って移動できる。例えば、基板ステージ２０は、任意のモータを含む基板ステージ駆動システムの動作により、Ｘ軸方向に沿って移動することができる。基板ステージ２０は、Ｘ軸方向に移動可能であることに加えて、Ｙ軸方向に沿って移動可能である。例えば、基板ステージ２０は、任意のモータを含む基板ステージ駆動システムの動作により、Ｙ軸方向に沿って移動することができる。なお、基板ステージ２０は、Ｚ軸方向に沿って移動可能に構成されていてもよい。
【0056】
制御ユニット３０は、露光装置１の動作を制御することができる。制御ユニット３０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、リードオンリーメモリ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）又はランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ，ＲＡＭ）等を備える。
【0057】
制御ユニット３０は、基板ステージ駆動システムを制御して、ステップ・アンド・リピート走査（Ｓｔｅｐ ａｎｄ ｒｅｐｅａｔ）又は連続走査（ｓｃａｎ）方式の露光を行う。即ち、制御ユニット３０は、露光パターン形成装置１２を保持する露光ヘッドＨＵとワークＷを保持する基板ステージ２０が既定の主走査軸または副走査軸に沿って相対移動し続けるように、基板ステージ駆動システムを制御することができる。結果として、露光用光ＥＬを対応してワークＷの複数の予定露光領域に照射させる。以下の説明では、露光ヘッドＨＵと基板ステージ２０が相対移動する主走査軸をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向を適宜「副走査軸」と称する。
【0058】
また、本実施形態において、主走査軸又は副走査軸の相対移動では、ワークと露光パターン形成装置（ＤＭＤ）を主走査軸又は副走査軸に沿って相対移動させることと、ワークと露光ヘッドを主走査軸又は副走査軸に沿って相対移動させることとは同義である。
【0059】
（１－２）予定露光領域の配置及び所定領域ＲＸに形成されるパターンＥＰの生成
次に、図４～図６を参照しながら、ワークＷ上に設定された予定露光領域の配置及び所定領域ＲＸに形成されるパターンＥＰの生成について説明する。図４は、露光パターン形成装置の正面図であり、図５は、本実施形態のワークＷと露光ヘッドＨＵが、主走査軸に相対移動し続けることを示す説明図である。図６は、本実施形態の露光パターン形成装置を介した露光用光の光量分布を示す説明図である。図７は、本実施形態の露光用光ＥＬの予定露光領域における積算露光量と露光工程及び現像工程を経て形成されるパターンＥＰの範囲の関係説明図である。
次に、図４～図６を参照しながら、ワークＷ上に設定された予定露光領域の配置及び所定領域ＲＸに形成されるパターンＥＰの生成について説明する。図４は、露光パターン形成装置の正面図であり、図５は、本実施形態のワークＷと露光ヘッドＨＵが、主走査軸に相対移動し続けることを示す説明図である。図６は、本実施形態の露光パターン形成装置を介した露光用光の光量分布を示す説明図である。図７は、本実施形態の露光用光ＥＬの予定露光領域における積算露光量と露光工程及び現像工程を経て形成されるパターンＥＰの範囲の関係説明図である。
【0060】
図４に示すように、本実施形態の露光パターン形成装置１２は、例えば、デジタルマイクロミラー装置（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ，ＤＭＤ）であり、露光パターン形成装置１２は、複数の露光用素子を有し、各露光用素子は、ＤＭＤの各マイクロミラーであり、且つ複数の露光用素子は、２次元に配列される。なお、マイクロミラーは、光を反射する反射面を有する素子である。例えば、本実施形態では、ＤＭＤは、１９２０×１０８０個のマイクロミラーから構成され、即ち、ＤＭＤは、１９２０×１０８０個の画素を有する。具体的には、同一の列の複数の露光用素子は第１方向Ｄ１に沿って並べて配置され、複数の露光用素子は第２方向に並べて配置され、第１方向は、第２方向Ｄ２と互いに直交する。また、同一の列の複数の露光用素子がワークＷ上で走査する対応領域は、同じ予定露光領域である。即ち、本実施形態では、異なる複数の露光用素子は、それぞれワークＷの複数の予定露光領域に露光用光ＥＬを対応して照射することに用いられることができる。ここで、列とは、第１方向Ｄ１に沿った同じ並びであることを表す。また、第１方向Ｄ１に沿った並びを行と言い換えることもできる。例えば、露光パターン形成装置の露光ヘッドＨＵ及びワークＷを保持する基板ステージ２０が主走査軸に沿って相対移動する時、これらの複数の予定露光領域は、主走査軸に沿って延伸し、主走査軸と直交する副走査軸に沿って並べて配置される。また、露光パターン形成装置１２に設けられた各露光用素子は、それぞれ独立して光の反射面の角度を変更可能に構成されている。露光用素子の反射面が第１角度に設定された場合、その反射面が反射した光はコリメート光学系１３及び対物光学系１４を介してワークＷに入射する。一方、露光用素子の反射面が第２角度に設定された場合、その反射面が反射した光は不図示の光吸収部材に入射し吸収されるためワークＷに入射しない。例えば、露光パターン形成装置１２に設けられた複数の露光用素子の少なくとも一部の露光用素子が第１角度に設定され、他の一部の露光用素子が第２角度に設定されることで、第１角度に設定された少なくとも一部の露光用素子の反射面が反射した露光光源１１からの露光用光ＥＬの少なくとも一部の光がワークＷに入射する。つまり、露光パターン形成装置１２は、露光光源１１からの露光用光ＥＬの少なくとも一部の光を選択的にワークＷに入射させることで所望のパターンの露光領域を形成することができる。ここで、第１角度を第１状態（言い換ると、オン状態）と称し、第２角度を第２状態（言い換えると、オフ状態）と称する。
【0061】
また、図５に示すように、露光パターン形成装置１２を保持する露光ヘッドＨＵとワークＷを保持する基板ステージ２０との主走査軸に沿った相対移動に伴って、制御ユニット３０は、複数の露光用素子の第１状態及び第２状態の切り替えにより、各露光用素子を介した露光用光ＥＬがワークＷを照射するか否かを制御する。図５では、露光パターン形成装置１２（露光ヘッドＨＵ）とワークＷ（基板ステージ２０）との相対移動に伴う、第１の露光用素子ＤＭ１及び第２の露光用素子ＤＭ２それぞれの反射面の傾きの変化（第１状態と第２状態との間の変化）を表している。一例として図５に示すように、第１の露光用素子ＤＭ１及び第２の露光用素子ＤＭ２は、複数の露光用素子のうちの同一の列における異なる露光用素子であり、且つ制御ユニット３０は、複数の露光用素子のうちで第１状態の第１の露光用素子ＤＭ１を介した露光用光ＥＬの一部の光と、複数の露光用素子のうちで第１の露光用素子ＤＭ１とは異なる第１状態の第２の露光用素子ＤＭ２を介した露光用光ＥＬの一部の光とを、ワークＷと露光パターン形成装置１２との相対移動に伴って順次、予定露光領域の所定領域ＲＸに照射させることにより所定領域ＲＸにおける露光量を積算させる。
【0062】
更に、図５に示すように、露光パターン形成装置１２を保持する露光ヘッドＨＵと、ワークＷを保持する基板ステージ２０とが相対移動し続けることに伴って、制御ユニットは、各露光用ユニットの複数の露光用素子の第１状態又は第２状態を制御し、予定露光領域の所定領域ＲＸが順に異なる第１状態の異なる露光用素子によって照射されるように制御する。このように、予定露光領域の所定領域ＲＸの積算される被照射回数を制御することによって、露光用光の予定露光領域の各箇所における積算露光時間を制御することができる。即ち、予定露光領域の所定領域ＲＸの積算露光時間は、所定領域ＲＸの複数の露光用光ＥＬの少なくとも一部の光によって照射された時間（露光時間）の総和である。
【0063】
このようにして、図４に示すように、制御ユニット３０は、ワークＷと露光パターン形成装置１２との相対移動に伴って、露光用光ＥＬを照射する際に、露光パターン形成装置１２の各露光用素子の状態を第１状態と第２状態との間で切り替えることによって、露光用光ＥＬの予定露光領域の各所定領域ＲＸへの積算露光時間を制御することができる。このようにして、露光装置１は、対応する予定露光領域の所定領域ＲＸに複数の露光用光ＥＬの少なくとも一部の光の露光量を積算させることができる。更に、ワークＷの予定露光領域の各所定領域ＲＸへの露光量は、何れも上記方法に基づいて制御することができる。
【0064】
また、制御ユニット３０は、ワークＷと露光パターン形成装置１２との相対移動に伴って順次、予定露光領域の所定領域ＲＸに露光用光ＥＬの一部の光を照射する第１状態の露光用素子の数に基づいて、所定領域ＲＸにおける積算露光時間を制御し、更に所定領域ＲＸにおける積算露光量を制御する。
【0065】
具体的には、予定露光領域の所定領域ＲＸにおける露光量は、所定領域ＲＸに照射する露光用光ＥＬの露光強度及び露光時間によって決定される。本実施形態において、一例として、露光用光ＥＬの露光強度及び露光用素子が第１状態にある時間（オン時間）を一定とすると、露光用光ＥＬの一部の光を予定露光領域の所定領域ＲＸに照射させる第１状態の露光用素子の数が変化する時、所定領域ＲＸに照射される積算露光量も伴って変化する。但し、本発明は、これに限定するものではない。その他の実施例において、制御ユニット３０は、各露光用素子を介した露光用光ＥＬの露光強度及び各露光用素子が第１状態にある時間（オン時間）の少なくとも一方を変更することによって所定領域ＲＸに照射する露光量を制御してもよい。また、制御ユニット３０は、露光用光ＥＬの一部の光を予定露光領域の所定領域ＲＸに照射させる第１状態の露光用素子の数を変化させると共に、各露光用素子を介した露光用光ＥＬの露光強度及び各露光用素子が第１状態にある時間（オン時間）の少なくとも一方を変更することによって所定領域ＲＸに照射する露光量を制御してもよい。
【0066】
このように、本実施形態の制御ユニット３０は、複数の露光用素子のうちで第１状態の第１の露光用素子ＤＭ１を介した露光用光ＥＬの一部の光と、複数の露光用素子のうちで第１状態の第２の露光用素子ＤＭ２を介した露光用光ＥＬの一部の光とを、ワークＷと露光パターン形成装置１２との相対移動に伴って順次、予定露光領域の所定領域ＲＸに照射させることにより所定領域ＲＸにおける露光量を積算させることができる。
【0067】
また、本実施形態では、図７に示すように、ワークＷの予定露光領域の所定領域ＲＸの露光量（積算露光量）が所定の閾値Ｔｄ以上の場合（所定の閾値Ｔｄは、例えば、レジスト剤を的確に露光する露光量の標準値である）、その上のレジスト剤は、露光される。例えば、同一の列のワークＷ上の所定領域ＲＸへの最大照射回数（例えば、ワークＷと露光パターン形成装置１２との相対移動に伴って順次、所定領域ＲＸに露光用光ＥＬの一部の光を照射可能な露光用素子の最大数）を予め設定し、露光強度、最大照射回数、毎回の露光時間及び所定の閾値Ｔｄの大きさに基づいて、各露光用光ＥＬの少なくとも一部の光の毎回の必要な露光量を精細に調整することができる。例えば、予定露光領域の所定領域ＲＸは、照射回数を増やすことにより、露光量を積算させて、ワークＷの予定露光領域の所定領域ＲＸにパターンＥＰ（レジストパターン）を形成することができる。例えば、本実施形態では、上記の最大照射回数は、例えば２５６回（言い換えると、最大２５６個の露光用素子を所定領域ＲＸへの露光に用いる）であるが、本発明はこれに限定しない。
【0068】
従来技術において、露光領域に照射される光量が露光領域内で一様な場合は、現像工程後、露光領域と同等のサイズ（形状）のパターンがワークＷ上に形成される。一方、本実施形態では、図６に示すように、第１状態の一つの露光用素子を介した露光用光ＥＬの一部の光が予定露光領域に照射された領域における中心部分の光量は照射された領域における周辺部分の光量よりも大きい。具体的には、本実施形態において、デジタルマイクロミラー装置のマイクロミラーで反射された光（露光用光ＥＬの一部の光）の回折により、その光が予定露光領域に照射された領域の中心部分の光量が周辺部分の光量よりも大きくなる。したがって、図７に示すように、積算露光量の増加に伴ってワークＷ上の露光領域（露光されたレジスト層）において閾値Ｔｄ以上の露光量が付与される領域が拡大することで、現像工程を経てワークＷの露光領域へ形成されるパターンＥＰのサイズもＰｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３と拡大する。即ち、ワークＷの露光工程及び現像工程を経て露光領域に形成されるパターンＥＰのサイズＰｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３と露光用光ＥＬの予定露光領域への積算露光量との間の関係は、正の相関特性を有する。なお、本実施例において、照射回数を制御することによって積算露光量の増加を制御しているが、本発明は、これに限定するものではなく、他の実施例において、露光用光ＥＬの光量又は毎回の露光時間（露光用光ＥＬの照射時間）を制御することによって積算露光量を制御し、それにより、パターンＥＰのサイズの制御を達成することもできる。
【0069】
このように、積算露光量を制御することにより、ワークＷの所定領域ＲＸにおいて精密なパターンＥＰの形成を行うことができる。
【0070】
（１－３）露光パターンの形成と幅の制御過程
次に、図８及び図９を参照しながら、露光工程及び現像工程を経て、ワークＷの予定露光領域における所定領域ＲＸに形成されるパターンＥＰの形成と幅の制御について説明する。図８は、本実施形態のワークＷの予定露光領域における所定領域ＲＸに形成されるパターンＥＰの一例を示す輪郭説明図である。図９は、本実施形態のワークＷの予定露光領域における所定領域ＲＸに形成されるパターンＥＰの別の例を示す輪郭説明図である。
次に、図８及び図９を参照しながら、露光工程及び現像工程を経て、ワークＷの予定露光領域における所定領域ＲＸに形成されるパターンＥＰの形成と幅の制御について説明する。図８は、本実施形態のワークＷの予定露光領域における所定領域ＲＸに形成されるパターンＥＰの一例を示す輪郭説明図である。図９は、本実施形態のワークＷの予定露光領域における所定領域ＲＸに形成されるパターンＥＰの別の例を示す輪郭説明図である。
【0071】
更に、本実施形態では、予定露光領域は、複数の所定領域ＲＸから構成されることができ、１つの所定領域ＲＸは、例えば、１つの第１状態の露光用素子を介して露光用光ＥＬの一部の光がワークＷ上へ照射された領域に対応する。また、上記のように、制御ユニット３０は、ワークＷと露光パターン形成装置１２（露光ヘッドＨＵ）との相対移動に伴って、同一の列の複数の露光用素子（例えば、第１の露光用素子ＤＭ１及び第２の露光用素子ＤＭ２）を順次、第１状態（オン）にし、対応する予定露光領域中の所定領域ＲＸにおける露光量を積算することによって、現像工程後、パターンＥＰが形成される。
【0072】
より具体的には、ワークＷの露光工程及び現像工程を経て露光領域に形成されるパターンのサイズと露光用光ＥＬによる予定露光領域への積算露光量との間の関係は正の相関特性を有するので、複数の露光用光ＥＬの少なくとも一部の光によって形成される所定領域ＲＸにおけるパターンＥＰの副走査軸に沿った方向の幅と露光用光ＥＬによる所定領域ＲＸへの積算露光量との間の関係も正の相関特性を有する。その結果、制御ユニット３０は、同じ所定領域ＲＸの積算露光量（即ち、同じ所定領域ＲＸに照射された露光用光ＥＬの少なくとも一部の光の露光量の総和）を制御することによって、所定領域ＲＸにおけるパターンＥＰの主走査軸における幅、及び主走査軸と直交する副走査軸における幅を制御することができる。
【0073】
例えば、ワークＷの予定露光領域の所定箇所の露光量が所定の閾値Ｔｄよりも大きい場合、その上のレジスト剤は露光が完成するため、隣り合う所定領域ＲＸの積算露光量が所定の閾値Ｔｄ以上である場合、これらの所定領域ＲＸのレジスト剤は完全に露光され、更に、隣り合う所定領域ＲＸに形成されたパターンＥＰの輪郭は互いに接している。このように、異なる所定領域ＲＸのパターンＥＰが接することによって、幅が比較的広いパターンＥＰを形成することができる。なお、隣り合う所定領域ＲＸの積算露光量が何れも所定の閾値Ｔｄよりも小さい時、これら所定領域ＲＸのレジスト剤は、所定領域ＲＸの中心部分のみが完全に露光され、周辺部分は完全には露光されず、隣り合う所定領域ＲＸに形成されるパターンＥＰの間に隙間が存在する。このようにして、異なる所定領域ＲＸに幅が比較的小さいパターンＥＰを形成することができる。
【0074】
このように、露光装置１の制御ユニット３０は、所定領域ＲＸにおける積算露光量を制御することによって、所定領域ＲＸへの露光用光ＥＬによる露光工程を経て所定領域ＲＸに形成されるパターンＥＰの幅を制御する。また、露光装置１は、各所定領域ＲＸの積算露光量を制御することにより、異なる所定領域ＲＸのパターンＥＰの接続又は分離を形成し、それによってワークＷ上に精密なパターンＥＰを形成することができる。
【0075】
例えば、図８に示すように、制御ユニット３０は、ワークＷと露光パターン形成装置１２とを主走査軸に沿って相対移動させ、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子それぞれを介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光を、ワークＷと前記露光パターン形成装置１２との相対移動に伴って順次、予定露光領域において主走査軸に沿って所定領域ＲＸ（ここではＲＸ１と称する）に隣り合う領域ＲＸ２に照射させることによって主走査軸に沿って所定領域ＲＸ１に隣り合う領域ＲＸ２における露光量を積算させる。なお、ワークＷと露光パターン形成装置１２との主走査軸に沿った１度の相対移動によって、所定領域ＲＸ１と所定領域ＲＸ２を露光（所望の露光量を積算）してもよいし、ワークＷと露光パターン形成装置１２との主走査軸に沿った別々の相対移動によって、所定領域ＲＸ１と所定領域ＲＸ２を露光（所望の露光量を積算）してもよい。
【0076】
制御ユニット３０は、露光用素子それぞれを介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光を、ワークＷと露光パターン形成装置１２とを相対移動させつつ順次、主走査軸に沿って所定領域ＲＸ１に隣り合う領域ＲＸ２に照射させることによって、主走査軸に沿って所定領域ＲＸ１に隣り合う領域ＲＸ２における露光量を積算させる。ここで、予定露光領域の所定領域ＲＸ１に照射するための複数の露光用素子は、同一の列の複数の露光用素子である。この場合、所定領域ＲＸ２の露光に用いる露光パターン形成装置１２の複数の露光用素子は、所定領域ＲＸ１に用いた複数の露光用素子（第１の露光用素子ＤＭ１及び第２の露光用素子ＤＭ２）と同じ露光用素子であってもよいし、第１の露光用素子ＤＭ１及び第２の露光用素子ＤＭ２と同じ列の他の複数の露光用素子であってもよい。
【0077】
制御ユニット３０は、所定領域ＲＸ１と主走査軸に沿って所定領域ＲＸ１に隣り合う領域ＲＸ２との積算露光量を制御することによって、主走査軸に沿って所定領域ＲＸ１に隣り合う領域ＲＸ２への露光用光ＥＬによる露光工程を経て所定領域ＲＸ１に形成されるパターンＥＰと主走査軸に沿って所定領域ＲＸ１に隣り合う領域ＲＸ２に形成されるパターンＥＰとの主走査軸における間隔Ｇを制御する。より具体的には、所定領域ＲＸ１と所定領域ＲＸ２それぞれに形成されるパターンＥＰのサイズは、所定領域ＲＸ１と所定領域ＲＸ２それぞれに与える積算露光量によって変化させることができる（図７を参照）。したがって、制御ユニット３０は、所定領域ＲＸ１と所定領域ＲＸ２それぞれに与える積算露光量を制御することによって、所定領域ＲＸ１と所定領域ＲＸ２それぞれに形成されるパターンＥＰの主走査軸における間隔Ｇを制御することができる。
【0078】
このように、主走査軸に沿った各領域ＲＸ１、ＲＸ２の積算露光量の制御によって、主走査軸に沿った異なる領域ＲＸ１、ＲＸ２におけるパターンＥＰ同士の接続又は分離を制御することが可能となり、それにより、ワークＷ上において精密なパターンの形成を行うことができる。
【0079】
一方で、図４及び図９に示すように、前記制御ユニット３０は、ワークＷと露光パターン形成装置１２と主走査軸に沿って相対移動させ、複数の露光用素子のうちで第１状態の第３の露光用素子ＤＭ３を介した露光用光ＥＬの一部の光と、複数の露光用素子のうちで第１状態の第４の露光用素子ＤＭ４を介した露光用光ＥＬの一部の光とを、ワークＷと露光パターン形成装置１２との主走査軸に沿った相対移動に伴って順次、予定露光領域において主走査軸と直交する副走査軸に沿って照射させることにより所定領域ＲＸ（ここでは、ＲＹ１と称する）に隣り合う領域ＲＹ２における露光量を積算させる。なお、ワークＷと露光パターン形成装置１２との主走査軸に沿った１度の相対移動によって、所定領域ＲＹ１と所定領域ＲＹ２を露光（所望の露光量を積算）してもよいし、ワークＷと露光パターン形成装置１２との主走査軸に沿った別々の相対移動によって、所定領域ＲＹ１と所定領域ＲＹ２を露光（所望の露光量を積算）してもよい。
【0080】
具体的には、第３の露光用素子ＤＭ３と第４の露光用素子ＤＭ４は、同一の列の複数の露光用素子であり、且つ第３の露光用素子ＤＭ３及び第４の露光用素子ＤＭ４が位置する列は、第１の露光用素子ＤＭ１及び第２の露光用素子ＤＭ２が位置する列と異なる。また、第１露光用素子と第２露光用素子のＤＭＤ上の位置、並びに第３の露光用素子ＤＭ３と第４の露光用素子ＤＭ４のＤＭＤ上の位置は、隣り合っている必要はなく、第１の露光用素子ＤＭ１と第２の露光用素子ＤＭ２が位置する列と第３の露光用素子ＤＭ３と第４の露光用素子ＤＭ４の位置する列が隣り合ってさえいればよい。即ち、主走査軸と直交する副走査軸に沿った予定露光領域における所定領域ＲＹ１と隣り合う領域ＲＹ２に照射するための複数の露光用素子は、同一の列に位置する複数の露光用素子（例えば、第３の露光用素子ＤＭ３及び第４の露光用素子ＤＭ４）であり、この列と、予定露光領域における所定領域ＲＹ１を照射するための複数の露光用素子（例えば、第１の露光用素子ＤＭ１及び第２の露光用素子ＤＭ２）が位置する列とは、異なり且つ互いに隣り合う。
【0081】
このように、制御ユニット３０は、所定領域ＲＹ１と副走査軸に沿って所定領域ＲＹ１に隣り合う領域ＲＹ２の積算露光量を制御することによって、所定領域ＲＹ１と副走査軸に沿って所定領域ＲＹ１に隣り合う領域ＲＹ２への露光用光ＥＬによる露光工程を経て所定領域ＲＹ１に形成されるパターンＥＰと副走査軸に沿って所定領域ＲＹ１に隣り合う領域ＲＹ２に形成されるパターンＥＰとの副走査軸における間隔Ｇを制御することができる。より具体的には、所定領域ＲＸ１と所定領域ＲＸ２それぞれに形成されるパターンＥＰのサイズは、所定領域ＲＹ１と所定領域ＲＹ２それぞれに与える積算露光量によって変化させることができる（図７を参照）。したがって、制御ユニット３０は、所定領域ＲＹ１と所定領域ＲＹ２それぞれに与える積算露光量を制御することによって、所定領域ＲＹ１と所定領域ＲＹ２それぞれに形成されるパターンＥＰの副走査軸における間隔Ｇを制御することができる。
【0082】
このように、露光装置は、副走査軸に沿った各領域ＲＹ１、ＲＹ２に対する積算露光量の制御によって、主走査軸に沿った異なる領域ＲＹ１、ＲＹ２におけるパターンＥＰ同士の接続又は分離を制御することが可能となり、それにより、ワークＷ上に精密なレイアウトのパターンを形成することができる。
【0083】
（１－４）斜線状のパターンＥＰＳの形成過程
次に、図１０～図１２を参照しながら、斜線状のパターンＥＰＳの形成過程について説明する。図１０は、連続露光するパターンを示す説明図である。図１１は、従来技術における斜め方向の予定露光領域へのパターンＥＰの形成過程を示す説明図である。図１２は、本実施形態の斜め方向の予定露光領域への露光パターン形成の一例を示す過程説明図である。
次に、図１０～図１２を参照しながら、斜線状のパターンＥＰＳの形成過程について説明する。図１０は、連続露光するパターンを示す説明図である。図１１は、従来技術における斜め方向の予定露光領域へのパターンＥＰの形成過程を示す説明図である。図１２は、本実施形態の斜め方向の予定露光領域への露光パターン形成の一例を示す過程説明図である。
【0084】
図１０に示すように、露光用光ＥＬの走査経路が主走査軸に沿って、露光用光ＥＬに連続露光を行わせる場合、予定露光領域に生成されるパターンＥＰは直線状を呈する。ここで、連続露光の意味は、制御ユニット３０が、第１状態の第１の露光用素子ＤＭ１を介した露光用光ＥＬの一部の光と、第１状態の第２の露光用素子ＤＭ２を介した露光用光ＥＬの一部の光とを、ワークと露光パターン形成装置とを相対移動させつつ順次、予定露光領域の所定領域ＲＸに照射させることにより所定領域ＲＸにおける露光量を積算させること、即ち、露光パターン形成装置を含む露光ヘッド及びワークが相対移動し続けるようにし、複数の所定領域ＲＸにおいて露光量を積算させることである。また、図１０に示すように、本実施例において、複数の所定領域ＲＸにおけるパターンＥＰは、主走査軸において互いに連続して接続することができ、線状のパターンＥＰを形成することができる。ここで、パターンＥＰは、ワークＷの露光工程及び現像工程を経て複数の所定領域中に形成される部分的パターンを指し、斜線状のパターンＥＰＳは、複数のパターンＥＰから構成される全体パターンである。即ち、斜線状のパターンＥＰＳは、ワーク上で露光工程及び現像工程を経て形成されるパターンの全体の輪郭である。
【0085】
また、一般的に、図１１に示すように、従来の露光方法で斜線状のパターンＥＰＳを形成する場合、異なる列の異なる露光用素子によって対応する異なるパターンＥＰを形成し、これらの異なるパターンＥＰの相対位置を制御することによって斜線状のパターンＥＰＳを組み合わせて形成する。しかしながら、図１１に示すように、従来の露光方法における予定露光領域の異なる所定領域ＲＸのパターンＥＰ同士の副走査軸方向における幅は、露光用素子同士の幅（ピッチ）に対応して制限される（固定される）。従って、滑らかな輪郭の斜線状のパターンＥＰＳを形成することが困難であった。
【0086】
本実施形態では、制御ユニット３０は、複数の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光が、所定領域ＲＸに対して副走査軸に沿った予定露光領域の一部領域に照射されるように、コリメート光学系１３の変位光学系１３１によって、複数の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光が照射される領域を変位させるように駆動装置１５を制御することができる。
【0087】
より具体的には、複数の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子を介した露光用光の少なくとも一部の光が、所定領域ＲＸに対して主走査軸と交差する副走査軸に沿った予定露光領域の一部の領域に照射されるように、変位光学系１３１を光軸に直交する軸に沿って変位させるように駆動装置１５を制御する。例えば、本実施形態では、変位光学系１３１を変位させる方向は、副走査軸の方向である。
【0088】
また、本実施例において、例えば、駆動装置１５は、露光パターン形成装置１２に２次元に配列された互いに隣り合う露光用素子の間隔に対応する予定露光領域における露光用光の少なくとも一部の光の照射間隔よりも小さい照射間隔で露光用光の少なくとも一部の光の照射位置が変位するように、光軸に交差する軸に沿って一部の変位光学系１３１を変位させる。
【0089】
（１－４－１）斜線状のパターンの形成方式
本実施形態では、図１２に示すように、制御ユニット３０は、ワークＷと露光ヘッドＨＵが主走査軸に沿った方向への相対移動に伴って、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子それぞれを介した露光用光ＥＬの一部の光を順次、予定露光領域の一部の領域に照射させることによって、前記領域それぞれにおいて、互いに異なる複数の第１状態の露光用光素子を介した光の照射により露光量を累積させる。ここで、制御ユニット３０は、互いに異なる列の複数の露光用素子を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光による予定露光領域の各領域（ＲＸＹ１、ＲＸＹ２、ＲＸＹ３、ＲＸＹ４）の積算露光量を上述の方法で制御することで、現像工程を経て形成されるパターンＥＰ１、ＥＰ２、ＥＰ３、ＥＰ４のサイズを制御することによって、斜線状のパターンＥＰＳを形成させることができる。ここで、斜線状のパターンＥＰＳは、複数の領域におけるパターンＥＰ１、ＥＰ２、ＥＰ３、ＥＰ４を接続させて構成される全体のパターンを示す。なお、予定露光領域の各領域（ＲＸＹ１、ＲＸＹ２、ＲＸＹ３、ＲＸＹ４）は、１つの第１状態の露光用素子を介して露光用光ＥＬの一部の光がワークＷ上へ照射された領域に対応する。また、各領域（ＲＸＹ１、ＲＸＹ２、ＲＸＹ３、ＲＸＹ４）を所定領域ＲＸと言い替えることもできる。
本実施形態では、図１２に示すように、制御ユニット３０は、ワークＷと露光ヘッドＨＵが主走査軸に沿った方向への相対移動に伴って、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子それぞれを介した露光用光ＥＬの一部の光を順次、予定露光領域の一部の領域に照射させることによって、前記領域それぞれにおいて、互いに異なる複数の第１状態の露光用光素子を介した光の照射により露光量を累積させる。ここで、制御ユニット３０は、互いに異なる列の複数の露光用素子を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光による予定露光領域の各領域（ＲＸＹ１、ＲＸＹ２、ＲＸＹ３、ＲＸＹ４）の積算露光量を上述の方法で制御することで、現像工程を経て形成されるパターンＥＰ１、ＥＰ２、ＥＰ３、ＥＰ４のサイズを制御することによって、斜線状のパターンＥＰＳを形成させることができる。ここで、斜線状のパターンＥＰＳは、複数の領域におけるパターンＥＰ１、ＥＰ２、ＥＰ３、ＥＰ４を接続させて構成される全体のパターンを示す。なお、予定露光領域の各領域（ＲＸＹ１、ＲＸＹ２、ＲＸＹ３、ＲＸＹ４）は、１つの第１状態の露光用素子を介して露光用光ＥＬの一部の光がワークＷ上へ照射された領域に対応する。また、各領域（ＲＸＹ１、ＲＸＹ２、ＲＸＹ３、ＲＸＹ４）を所定領域ＲＸと言い替えることもできる。
【0090】
例えば、制御ユニット３０は、ワークＷと露光ヘッドＨＵとの主走査軸に沿った第１方向への相対移動に伴って、順次、露光パターン形成装置１２の互いに異なる列の複数の第１状態の露光用素子（例えば、図４示す露光用素子ＤＭ１、ＤＭ２と、露光用素子ＤＭ３，ＤＭ４）を介したそれぞれの露光用光ＥＬの少なくとも一部の光で、予定露光領域の領域ＲＸＹ１（所定領域ＲＸ）と、領域ＲＸＹ１に対して主走査軸と副走査軸とに交差する軸に沿った領域ＲＸＹ３の積算露光量をそれぞれ制御することによって、現像工程を経て所定領域ＲＸＹ１に形成されるパターンＥＰ１のサイズと、現像工程を経て領域ＲＸＹ３に形成されるパターンＥＰ３のサイズをそれぞれ制御することができる。
【0091】
ワークＷと露光ヘッドＨＵの主走査軸に沿った第１方向への相対移動に伴って、順次、露光を行い、領域ＲＸＹ１及び領域ＲＸＹ２の露光を完了させた後、制御ユニット３０は、変位光学系１３１を副走査軸に沿った方向に変位させるように駆動装置１５を制御する。この制御ユニット３０の制御により、ワークＷにおける露光用光ＥＬの照射位置が副走査軸に沿った方向に移動（例えば、図１２に示すように副走査軸方向にＯＴだけ移動）する。更に、制御ユニット３０は、主走査軸に沿った第１方向とは反対方向の第２方向へ相対移動させ、同様に、互いに異なる列の複数の第１状態の露光用素子を介したそれぞれの露光用光ＥＬの少なくとも一部の光で、予定露光領域の領域ＲＸＹ２と、領域ＲＸＹ２に対して主走査軸と副走査軸とに交差する軸に沿った領域ＲＸＹ４の積算露光量をそれぞれ制御することによって、現像工程を経て所定領域ＲＸＹ２に形成されるパターンＥＰ２のサイズと、現像工程を経て領域ＲＸＹ４に形成されるパターンＥＰ４のサイズをそれぞれ制御することができる。
【0092】
このように、主走査軸に沿った第１方向への相対移動に伴い各領域（ＲＸＹ１、ＲＸＹ３）を積算露光した後に、変位光学系１３１を副走査軸に沿った方向に所定量だけ変位させて、主走査軸に沿った第１方向とは反対の第２方向への相対移動に伴い各領域（ＲＸＹ２、ＲＸＹ４）を積算露光する工程を繰り返すことによって、現像工程後、斜線状のパターンＥＰＳ（パターンＥＰ１、ＥＰ２、ＥＰ３、ＥＰ４を含む斜線状のパターン）をワーク上に形成することができる。この場合、各領域（ＲＸＹ１、ＲＸＹ２、ＲＸＹ３、ＲＸＹ４）の積算露光量を制御することで、各パターン（ＥＰ１、ＥＰ２、ＥＰ３、ＥＰ４）のサイズを各領域（ＲＸＹ１、ＲＸＹ２、ＲＸＹ３、ＲＸＹ４）よりも小さくすることができるため、滑らかな輪郭の斜線状のパターンＥＰＳを形成することができる。
【0093】
即ち、本実施形態において、制御ユニット３０は、変位光学系１３１の変位ＯＴと、主走査軸に沿ったワークＷと露光ヘッドＨＵとの相対移動とをそれぞれ繰り返すと共に、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子それぞれを介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光を、ワークＷと露光パターン形成装置１２との相対移動 に伴って順次、予定露光領域における複数の領域それぞれへ照射させることによって、複数の領域それぞれにおいて、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子を介した光の照射により露光量を積算させて主走査軸と副走査軸に交差する軸に沿って露光領域を形成させることができる。
【0094】
このように、露光装置１は、複数の領域の積算露光量を制御することにより、ワークＷ上に精密なパターンを形成することができる。
【0095】
例えば、図１２の実施形態では、露光用光ＥＬの少なくとも一部のワークＷへの照射位置を変位させる変位量ＯＴは、例えば、１つの第１状態の露光用素子を介して露光用光ＥＬの一部の光をワークＷ上へ照射された領域（言い換えると１つの所定領域ＲＸ）における副走査軸方向の幅の半分であるが、本発明はこれに限定するものではなく、変位量は、１つの第１状態の露光用素子を介して露光用光ＥＬの一部の光をワークＷ上へ照射された領域（言い換えると１つの所定領域ＲＸ）の幅よりも小さければよい。更に、変位量の大きさを制御することにより、成形する斜線状のパターンＥＰＳを多種の異なる境界範囲の要件に適用させることができる。
【0096】
なお、本実施形態では、変位光学系１３１を変位させることでワーク（レジスト）上の照射位置を移動させて斜線状のパターンＥＰＳを形成したが、変位光学系１３１を変位させてワーク上の照射位置を移動させる方法は、斜線状のパターンＥＰＳの形成に限らず、例えば、副走査軸方向に沿って主走査軸方向に沿った直線状のパターンを複数形成する場合など、いかなる形状のパターンの形成にも利用することができる。また、斜線状のパターンＥＰＳの形成に限らず、他のいかなる形状のパターンの形成においても、変位光学系１３１を変位させてワーク上の照射位置を移動させる方法と、露光パターン形成装置１２の複数の露光用素子を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光によって予定露光領域の所定領域への積算露光量を制御する方法とを組み合わせることができる。
【0097】
（１－４－２）変形例：複数の領域
前記の実施例において、制御ユニット３０は、主走査軸又は副走査軸に沿って所定領域ＲＸ及び所定領域ＲＸと隣り合う領域に間隔を有するパターンＥＰを形成するが、本発明は、これに限定するものではない。変形例では、これらは、所定領域ＲＸと異なる複数の領域と隣り合っていなくともよい。
前記の実施例において、制御ユニット３０は、主走査軸又は副走査軸に沿って所定領域ＲＸ及び所定領域ＲＸと隣り合う領域に間隔を有するパターンＥＰを形成するが、本発明は、これに限定するものではない。変形例では、これらは、所定領域ＲＸと異なる複数の領域と隣り合っていなくともよい。
【0098】
例えば、図１３は、本実施形態の露光パターンの変形例を示す輪郭説明図である。図１３に示すように、制御ユニット３０は、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子それぞれを介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光を、ワークＷと露光パターン形成装置１２との相対移動に伴って順次、予定露光領域における主走査軸に沿った所定領域ＲＸとは異なる複数の領域ＲＸへ照射させることによって、複数の領域ＲＸそれぞれにおいて、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子を介した光の照射により露光量を積算させて主走査軸に沿って露光領域を形成させることができる。また、露光用素子を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光を、ワークＷと露光パターン形成装置１２とを主走査軸に沿って相対移動させつつ順次、予定露光領域における主走査軸に沿った前記複数の領域ＲＸへ照射させる。
【0099】
（１－４－３）変形例：副走査軸に沿って相対移動する方式の変更
前記の実施例では、制御ユニット３０は、変位光学系１３１を変位させることによって複数の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光を、所定領域ＲＸに対して主走査軸と交差する副走査軸に沿った予定露光領域の一部の領域に照射させることによって露光工程を行っているが、本発明はこれに限定するものではない。
前記の実施例では、制御ユニット３０は、変位光学系１３１を変位させることによって複数の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光を、所定領域ＲＸに対して主走査軸と交差する副走査軸に沿った予定露光領域の一部の領域に照射させることによって露光工程を行っているが、本発明はこれに限定するものではない。
【0100】
一変形例において、制御ユニット３０は、例えば、ワークＷを保持した基板ステージ２０を露光ヘッドＨＵに対して副走査軸に沿って移動させることもできる。この場合、制御ユニット３０は、複数の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光を、所定領域ＲＸに対して副走査軸に沿った予定露光領域の一部の領域に照射させるようにワークＷと露光パターン形成装置１２（露光ヘッドＨＵ）とを副走査軸に沿って相対移動させることもできる。
【0101】
より具体的には、本変形例において、制御ユニット３０は、主走査軸に沿ったワークＷと露光ヘッドＨＵとの相対移動と、副走査軸に沿ったワークＷと露光ヘッドＨＵとの相対移動とをそれぞれ繰り返し、上記実施例と類似した露光工程を繰り返す。即ち、制御ユニット３０は、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子それぞれを介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光を、ワークＷと露光ヘッドＨＵとの相対移動に伴って順次、予定露光領域における複数の領域それぞれへ照射させることによって、複数の領域それぞれにおいて、互いに異なる複数の第１状態の露光用素子を介した光の照射により露光量を積算させて 主走査軸と副走査軸に交差する軸に沿って露光領域を形成させる。
【0102】
このように、制御ユニット３０は、複数の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光を、所定領域ＲＸに対して主走査軸と交差する副走査軸に沿った予定露光領域の一部領域に照射させるようにワークＷと露光パターン形成装置１２とを相対移動させることもでき、また、露光装置１は、複数の領域の積算露光量に対する制御及び露光パターン形成装置１２の露光用素子が反射する露光用光ＥＬの一部の光の主走査軸及び副走査軸における移動に対する制御によって、パターンＥＰを形成し、ワークＷ上に精密なレイアウトのパターンを形成することができる。
【0103】
上記のように、露光装置１は、複数の領域の積算露光量に対する制御及び露光パターン形成装置１２の露光用素子が反射する露光用光ＥＬの一部の光の主走査軸及び副走査軸における移動に対する制御によって、ワークＷ上に精密なレイアウトのパターンを形成することができる。
【0104】
（２）本実施形態の露光パターン計算方法及び欠陥露光用素子の補償方法
次に、図１４～１７を参照しながら、ワークＷ上に形成された露光パターンを計算する方法及び欠陥露光用素子の補償方法について説明する。
次に、図１４～１７を参照しながら、ワークＷ上に形成された露光パターンを計算する方法及び欠陥露光用素子の補償方法について説明する。
【0105】
（２－１）制御ユニット３０（露光パターン計算機能ブロック）の構造
まず、図１を参照しながら、露光パターンを形成する過程について説明する。
まず、図１を参照しながら、露光パターンを形成する過程について説明する。
【0106】
本実施形態では、制御ユニット３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ＵｎｉｔＣＰＵ）３１、メモリ３２、入力部３３、操作装置３４及び表示装置３５を備える。
【0107】
ＣＰＵ３１は、露光パターンを計算して露光パターン情報を生成し、また、露光パターン形成装置１２の欠陥露光用素子の情報に基づいて補正露光パターン情報を生成する。ここで、欠陥露光用素子の情報は、例えば、露光パターン形成装置１２における複数の露光用素子のうちで欠陥露光用素子の位置に関する情報（例えば、欠陥露光用素子のＩＤや露光パターン形成装置１２における欠陥露光用素子の座標）である。また、ＣＰＵ３１は、露光パターンのレイアウトを算出し、複数の露光用素子を第１状態（オン状態）にする順序及びタイミングを制御する。具体的には、ＣＰＵ３１は、必要な計算条件を満たす露光パターンを計算するための最適化問題または数学的計画問題を解決し、それによって露光パターンを計算する。必要な計算条件の具体例としては、露光量（ＤＯＳＥ量）及び焦点深度（Ｄｅｐｔｈ Ｏｆ Ｆｏｃｕｓ，ＤＯＦ）を最適化（いわゆるプロセスウィンドウ最適化）する条件が挙げられる。
【0108】
ＣＰＵ３１は、実質上、電子設計自動化（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ、ＥＤＡ）ツールとして機能を発揮することもできる。例えば、ＣＰＵ３１は、ＣＰＵ３１に露光パターンの計算動作を実行させるためのコンピュータプログラムを実行することにより、ＥＤＡツールとして機能を発揮することもできる。
【0109】
メモリ３２は、ＣＰＵ３１に露光パターンの計算動作を実行させるためのコンピュータプログラムを保存する。ただし、ＣＰＵ３１に露光パターンの計算動作を実行させるためのコンピュータプログラムは、外部のメモリデバイス（例えば、ハードディスク又は光ディスク）等に記録することもできる。メモリ３２は、更に、ＣＰＵ３１による露光パターンの計算動作中に生成された中間データを一時的に記憶する。
【0110】
入力ユニット３３は、ＣＰＵ３１に露光パターンの計算動作を実行させるための各種データの入力を受け付ける。例えば、ワークＷ上に形成される露光パターンを示す露光パターン情報及び露光パターン形成装置１２の欠陥露光用素子の情報などの入力を受け付けてもよい。
【0111】
操作装置３４は、ユーザの制御ユニット３０に対する操作を受け取る。操作装置３４は、例えば、キーボード、マウス及びタッチパネルのうちの少なくとも１つを含む。ＣＰＵ３１は、操作装置３４によって受け取られるユーザの操作に従って、露光パターンの計算動作を実行することもできる。但し、制御ユニット３０は、操作装置３４を備えない場合もある。
【0112】
表示装置３５は、必要な情報を表示することができる。例えば、表示装置３５は、制御ユニット３０の状態を示す情報を直接的または間接的に表示することもできる。例えば、表示装置３５は、制御ユニット３０によって計算された露光パターンを直接的または間接的に表示することもできる。例えば、表示装置３５は、露光パターンの計算動作に関連する任意の情報を直接的または間接的に表示することもできる。但し、制御ユニット３０は、表示装置３５を備えない場合もある。
【0113】
（２－２）露光パターンの計算動作と欠陥露光用素子の補償
次に、図１４、図１５を参照しながら、制御ユニット３０によって実行される光パターンの計算動作について説明する。図１４は、本実施形態の露光パターン形成装置１２における欠陥露光用素子の位置を示す説明図である。図１５は、本実施形態の露光パターン形成装置１２の異なる露光用素子の対応する予定露光領域への露光過程を示す説明図である。なお、欠陥露光用素子とは、例えば、故障により第１状態（オン状態）と第２状態（オフ状態）との切替えが出来なくなった露光用素子や、損傷や欠落した露光用素子などを含む。
次に、図１４、図１５を参照しながら、制御ユニット３０によって実行される光パターンの計算動作について説明する。図１４は、本実施形態の露光パターン形成装置１２における欠陥露光用素子の位置を示す説明図である。図１５は、本実施形態の露光パターン形成装置１２の異なる露光用素子の対応する予定露光領域への露光過程を示す説明図である。なお、欠陥露光用素子とは、例えば、故障により第１状態（オン状態）と第２状態（オフ状態）との切替えが出来なくなった露光用素子や、損傷や欠落した露光用素子などを含む。
【0114】
本実施形態では、制御ユニット３０が備えるＣＰＵ３１は、露光パターンを示す露光パターン情報を生成する。具体的には、露光パターン情報は、規定の設計ルール（ｄｅｓｉｇｎ ｒｕｌｅ）を満たすように算出された露光パターンの内容（即ち、パターンレイアウト）を表すデータであり、ワーク上における予定露光領域の位置に関する情報と、予定露光領域の各領域における積算露光量に関する情報を含む。
【0115】
そして、制御ユニット３０は、露光パターン情報に基づいて、ワークＷと露光パターン形成装置１２との相対移動に伴って、複数の露光用素子の少なくとも一部の露光用素子を第１状態又は第２状態に切り替える。
【0116】
また、制御ユニット３０は、複数の露光用素子における欠陥露光用素子の情報に基づいて、予定露光領域の所定領域ＲＸの積算露光量が所定の露光量になるように、複数の露光用素子のうち、欠陥露光用素子以外の第１状態の露光用素子を介した露光用光ＥＬの一部の光を、ワークＷと露光パターン形成装置１２との相対移動に伴って、所定領域ＲＸに照射させる。
【0117】
露光パターン形成装置１２に含まれる複数の露光用素子のうちの第１部分の露光用素子の少なくとも一つの露光用素子が欠陥露光用素子の場合、複数の露光用素子のうちの第１部分とは異なる第２部分の露光用素子は、欠陥露光用素子の代わりに所定領域ＲＸの積算露光量が所定の露光量になるように露光に用いられる。
【0118】
複数の露光用素子のうちの同じ列に第１部分の一部と第２部分の一部が含まれ、前記列における第１部分の一部の前記露光用素子のうちで少なくとも一つの露光用素子が欠陥露光用素子の場合、欠陥露光用素子の代わりに前記列における第２部分の一部の露光用素子のうちで少なくとも一つの露光用素子を介した露光用光ＥＬの一部の光を、ワークＷと露光パターン形成装置１２との相対移動に伴って、前記所定領域ＲＸに照射させる。
【0119】
例えば、本実施形態では、図１４に示すように、露光パターン形成装置１２の第１領域Ｒ１内の一部の露光用素子ａ、ｂ、ｃ（言い換えると、露光パターン形成装置１２に含まれる複数の露光用素子の第１部分の露光用素子の少なくとも１つの露光用素子）に欠陥があると（つまり、露光用素子ａ、ｂ、ｃが欠陥露光用素子の場合）、それを介した露光用光ＥＬを予定通りにワークＷの所定領域ＲＸに照射させることができなくなるため、ワークＷの所定領域ＲＸ（露光パターン）の露光量が不足する。この場合、制御ユニット３０は、欠陥露光用素子ａ、ｂ、ｃの代わりに露光パターン形成装置１２の第２領域Ｒ２の一部の露光用素子ａ１、ｂ１、ｃ１（言い換えると、露光パターン形成装置１２に含まれる複数の露光用素子のうちの第２部分の露光用素子）を使用して露光用光ＥＬを所定領域ＲＸに照射するように制御することができる。即ち、露光パターン形成装置１２の第２領域Ｒ２における露光用素子は、露光パターン形成装置１２の第１領域Ｒ１における欠陥露光用素子の代替として使用することができる。なお、露光パターン形成装置１２の第２領域Ｒ２における露光用素子は、露光パターン形成装置１２の第１領域Ｒ１における露光用素子に欠陥露光用素子が無い場合には露光用光ＥＬの照射（露光）には使用せず、露光パターン形成装置１２の第１領域Ｒ１に欠陥露光用素子が含まれた場合にその欠陥露光用素子の代わりに露光用光ＥＬの照射（露光）に使用する予備の露光用素子としてもよい。
【0120】
次に、図１５を参照し、図１５の（ａ）は、露光パターン形成装置１２における欠陥のない第１列の露光用素子ＥＵ１に対応する所定領域ＲＸの露光過程を示しており、図１５の（ｂ）は、露光パターン形成装置１２における欠陥を有する露光用素子ａを含むの第２列の露光用素子ＥＵ２が対応する所定領域ＲＸの露光過程を示しており、図１５の（ｂ）は、露光パターン形成装置１２に欠陥を有する露光用素子ｂ、ｃを含むの第３列の露光用素子ＥＵ３に対応する所定領域ＲＸの露光過程を示している。なお、図１５のいずれの図も、同じ列の複数の露光用素子を介した露光用光ＥＬを、ワークＷと露光パターン形成装置１２との相対移動に伴って順次、１つの所定領域ＲＸに照射させることにより所定領域ＲＸへの露光量が積算される概念を示した図である。
【0121】
図１５（ａ）に示すように、第１列の露光用素子ＥＵ１には欠陥露光用素子がないため、第１状態の第１列の露光用素子ＥＵ１の第１領域Ｒ１の露光用素子を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光は、対応する所定領域ＲＸを順に照射した後、その対応する所定領域ＲＸの積算露光量は所望の量となる。一方で、図１５の（ｂ）に示すように、第１列の露光用素子ＥＵ１は欠陥露光用素子ａを有する。欠陥露光用素子aを介した露光用光ＥＬを予定通りにワークＷの所定領域ＲＸに照射させることができなくなるため、欠陥露光用素子aに対応する所定領域ＲＸへの積算露光量は増えない。一方、露光パターン形成装置１２の第２領域Ｒ２の露光用素子ａ１を使用して露光用光ＥＬを所定領域ＲＸに照射するように制御することができる。そのため、第１状態の露光用素子ａ１を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光は、所定領域ＲＸに照射でき、所定領域ＲＸへの積算露光量は増える。これにより、欠陥露光用素子ａの代わりに露光パターン形成装置１２の第２領域Ｒ２の露光用素子ａ１が対応する所定領域ＲＸに対する照射を行うことによって、その所定領域ＲＸの積算露光量は所望の量となる。
【0122】
同様に、第２列の露光用素子ＥＵ２には欠陥露光用素子ｂ、ｃを有する。欠陥露光用素子ｂ、ｃを介した露光用光ＥＬを予定通りにワークＷの所定領域ＲＸに照射させることができなくなるため、欠陥露光用素子ｂ、ｃに対応する所定領域ＲＸへの積算露光量は増えない。一方、露光パターン形成装置１２の第２領域Ｒ２の露光用素子ｂ１、ｃ１を使用して露光用光ＥＬを所定領域ＲＸに照射するように制御することができる。そのため、第１状態の露光用素子ｂ１、ｃ１を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光は、所定領域ＲＸに照射でき、所定領域ＲＸへの積算露光量は増える。これにより、欠陥露光用素子ｂ、ｃの代わりに露光パターン形成装置１２の第２領域Ｒ２の露光用素子ｂ１、ｃ１は、対応する所定領域ＲＸに対する照射を順次、行うことによって、その所定領域ＲＸの積算露光量が所望の量となる。
【0123】
このように、露光パターン形成装置１２の欠陥露光用素子がある場合、露光パターン形成装置１２の他の正常な露光用素子を用いて補償することができるため、ワークＷ上の予定露光領域に所望の積算露光量を付与することができ、しいては、所望のパターンを形成することができる。
【0124】
（２－３）本実施形態の検出光学系５０
本実施形態では、露光装置１に検出光学系５０を設けることができ、検出光学系５０には検出ユニットＤＵを設けることができる。検出ユニットＤＵは、複数の露光用素子の少なくとも一部を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光の強度分布を検出し、且つ制御ユニット３０は、検出ユニットＤＵが検出した光強度分布に基づき、二次元に配列された欠陥露光用素子の位置に関する情報を含む欠陥露光用素子の情報を生成する。例えば、制御ユニット３０は、露光パターン形成装置１２の少なくとも一部の露光用光ＥＬによって検出用光ＤＬを形成し、且つ検出ユニットＤＵが検出用光ＤＬの光路上に配置されるように制御することができる。このように、検出ユニットＤＵは、検出用光ＤＬの光強度分布を検出し、露光パターン形成装置１２の二次元に配列された欠陥露光用素子の情報として、例えば、欠陥露光用素子の位置に関する情報を取得することができ、検出ユニットＤＵは、制御ユニット３０と電気的に接続され、欠陥露光用素子の情報をフィードバックして、制御ユニット３０に保存することができる。なお、検出ユニットＤＵは、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子であってもよいし、他の既存の光検出装置であってもよい。なお、露光装置１に検出ユニットＤＵを設けなくてもよい。例えば、露光装置１とは別に設けられた検査装置を利用し、既存の方法で露光パターン形成装置１２のオン状態の各露光用素子に光を照射し、露光パターン形成装置１２のオン状態の各露光用素子からの光の強度を検出することによって、検出した光の強度が閾値以下の露光用素子を欠陥露光用素子として欠陥露光用素子の情報を生成してもよい。そして、生成した欠陥露光用素子の情報を入力部３３を介して制御装置３０に入力してもよい。なお、この方法に限られず、他の既存の方法を利用して欠陥露光用素子の情報を生成してもよい。
本実施形態では、露光装置１に検出光学系５０を設けることができ、検出光学系５０には検出ユニットＤＵを設けることができる。検出ユニットＤＵは、複数の露光用素子の少なくとも一部を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光の強度分布を検出し、且つ制御ユニット３０は、検出ユニットＤＵが検出した光強度分布に基づき、二次元に配列された欠陥露光用素子の位置に関する情報を含む欠陥露光用素子の情報を生成する。例えば、制御ユニット３０は、露光パターン形成装置１２の少なくとも一部の露光用光ＥＬによって検出用光ＤＬを形成し、且つ検出ユニットＤＵが検出用光ＤＬの光路上に配置されるように制御することができる。このように、検出ユニットＤＵは、検出用光ＤＬの光強度分布を検出し、露光パターン形成装置１２の二次元に配列された欠陥露光用素子の情報として、例えば、欠陥露光用素子の位置に関する情報を取得することができ、検出ユニットＤＵは、制御ユニット３０と電気的に接続され、欠陥露光用素子の情報をフィードバックして、制御ユニット３０に保存することができる。なお、検出ユニットＤＵは、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子であってもよいし、他の既存の光検出装置であってもよい。なお、露光装置１に検出ユニットＤＵを設けなくてもよい。例えば、露光装置１とは別に設けられた検査装置を利用し、既存の方法で露光パターン形成装置１２のオン状態の各露光用素子に光を照射し、露光パターン形成装置１２のオン状態の各露光用素子からの光の強度を検出することによって、検出した光の強度が閾値以下の露光用素子を欠陥露光用素子として欠陥露光用素子の情報を生成してもよい。そして、生成した欠陥露光用素子の情報を入力部３３を介して制御装置３０に入力してもよい。なお、この方法に限られず、他の既存の方法を利用して欠陥露光用素子の情報を生成してもよい。
【0125】
次に、図１６及び図１７を参照しながら、本実施形態の検出光学系５０の異なる例について説明する。図１６は、本実施形態の検出光学系５０の一例を示す構造説明図である。図１７は、本実施形態の検出光学系５０の別の例を示す構造説明図である。
【0126】
図１６に示すように、本実施形態の一例の露光装置１は、検出光学系５０を更に含み、且つ検出光学系５０は、検出用コリメータ光学系５１、対物光学系１４と同じ構造を有する検出用対物光学系５２、及び検出ユニットＤＵを含む。
【0127】
露光装置１が露光工程を実行する前に、本実施形態の露光装置１の制御ユニット３０は、露光ヘッドＨＵを基板ステージ２０の範囲外に移動させ、露光ヘッドＨＵに搭載された対物光学系１４に検出光学系５０の検出用対物光学系５２と位置合わせをさせ、且つ制御ユニット３０は、検出用対物光学系５２を対物光学系１４と水平面に対して対称に配置させる。このように、検出用コリメータ光学系５１と検出用対物光学系５２は、対物光学系１４からの露光用光ＥＬの光路上に配置される。また、コリメート光学系１３と対物光学系１４の組み合わせ、及び検出用コリメータ光学系５１と検出用対物光学系５２の組み合わせの光屈折力の大きさは同じであるが、但し、正と負が反対になっている。言い換えれば、検出用コリメータ光学系５１及び検出用対物光学系５２の組み合わせの光学効果は、コリメート光学系１３及び対物光学系１４の組み合わせの光学効果と実質的に反対であり、露光パターン形成装置１２を介した露光用光ＥＬの結像情報を復元することに用いることができる。
【0128】
制御ユニット３０は、露光パターン形成装置１２の全ての露光用素子を第１状態（オン状態）にし、それを介した露光用光ＥＬをコリメート光学系１３、対物光学系１４、検出用対物光学系５２、及び検出用コリメータ光学系５１を順に介した後に検出ユニットＤＵに結像させるように制御する。なお、対物光学系１４からの露光用光ＥＬが検出光学系５０（検出用対物光学系５２）に入射した場合、その入射した露光用光ＥＬは検出ユニットＤＵに検出される光となることから、検出光学系５０に入射した露光用光ＥＬを検出用光ＤＬと言い替えることもできる。このようにして、露光パターン形成装置１２による露光用光ＥＬの光強度分布の情報を得ることができ、露光パターン形成装置１２の複数の露光用素子の少なくとも一つが欠陥露光用素子の場合、検出ユニットＤＵで検出された光強度分布の一部の強度が所定の閾値以下となる。このようにして、露光パターン形成装置１２の二次元に配列された欠陥露光用素子の情報（例えば、欠陥露光用素子の位置に関する情報）を取得することができる。
【0129】
また、図１６に示すように、検出ユニットＤＵは、前述の一次結像位置の光路後端に配置することができ、検出ユニットＤＵの前方に配置された結像レンズによって検出ユニットＤＵに結像することができる。また、この結像レンズは、露光用光ＥＬによって形成される像のサイズを対応して調整することに用い、露光用光ＥＬによって形成される像のサイズを検出ユニットＤＵの検出面のサイズに対応させることができる。例えば、露光パターン形成装置１２の全体のサイズが検出ユニットＤＵの検出面のサイズよりも大きい場合、結像レンズは、露光用光ＥＬによって形成される像のサイズを縮小するように設計することができる。露光パターン形成装置１２の全体のサイズが検出ユニットＤＵの検出面のサイズよりも小さい場合、結像レンズは、露光用光ＥＬによって形成される像のサイズを拡大するように設計することができる。露光パターン形成装置１２の全体のサイズが検出ユニットＤＵの検出面のサイズと等しい場合、結像レンズは、露光用光ＥＬによって形成される像のサイズを調整しないように設計することができ、或いは、検出ユニットＤＵの検出面を露光用光ＥＬが、コリメート光学系１３、対物光学系１４、検出用対物光学系５２、検出用コリメータ光学系５１を順に介した後の一次結像位置に直接配置して結像レンズを別途設置不要にすることもできる。
【0130】
一方、上記の一例の露光装置１は、露光装置１が露光工程を行う前に、露光パターン形成装置１２の欠陥露光用素子の情報を取得するが、別の例の露光装置１では、露光装置１の露光パターン形成装置１２の隣に検出ユニットＤＵを設置して、露光装置１が露光工程を実行すると同時に、二次元に配列された欠陥露光用素子の位置に関する情報を取得することに用いることができる。
【0131】
図１７に示すように、露光装置１が露光工程を実行すると同時に、露光パターン形成装置１２の第２状態（オフ状態）になっている複数の露光用素子を介した露光用光ＥＬは、検出用光ＤＬとして既存の光学系を介して、光路上に配置された検出ユニットＤＵで検出される。そして、検出ユニットＤＵは、検出した検出用光ＤＬの光強度分布を取得する。検出ユニットＤＵは、取得した検出用光ＤＬの光強度分布を制御ユニット３０に入力する。ここで、制御ユニット３０は、検出用光ＤＬの光強度分布と所定露光パターン情報と比較して、２つが相補的である場合、それは制御ユニット３０によって制御される露光用素子の第１状態（オン状態）と第２状態（オフ状態）が露光パターンを形成するために必要な状態と一致しており、欠陥露光用素子は存在しないことを表す。一方、両者が相補的でない場合、制御ユニット３０が制御する露光用素子の第１状態（オン状態）と第２状態（オフ状態）が、露光パターンを形成するために必要な状態と一致しないことを表し、この時、露光パターン形成装置１２に欠陥露光用素子が存在することを表す。このようにして、制御ユニット３０は、欠陥露光用素子の情報を取得することができる。
【0132】
（３）本実施形態のムラ対策
次に、図１８～図１９を参照しながら、本実施形態のムラ対策について説明する。図１８は、従来の露光方法における異なる露光ヘッドが対応する予定露光領域に形成する露光パターンの一例を示す構造説明図である。図１９は、本実施形態の異なる露光ヘッドが対応する予定露光領域に形成する露光パターンの一例を示す構造説明図である。図２０は、本実施形態の異なる露光ヘッドが対応する予定露光領域に形成する露光パターンの別の例を示す構造説明図である。
次に、図１８～図１９を参照しながら、本実施形態のムラ対策について説明する。図１８は、従来の露光方法における異なる露光ヘッドが対応する予定露光領域に形成する露光パターンの一例を示す構造説明図である。図１９は、本実施形態の異なる露光ヘッドが対応する予定露光領域に形成する露光パターンの一例を示す構造説明図である。図２０は、本実施形態の異なる露光ヘッドが対応する予定露光領域に形成する露光パターンの別の例を示す構造説明図である。
【0133】
例えば、光装置１は複数の露光ヘッドＨＵを有する場合、各露光ヘッドＨＵは、ワークＷ上における異なる予定露光領域に対応し、その上に所望の露光パターンを形成する。また、露光装置１のそれぞれの露光ヘッドＨＵが１つの予定露光領域の所望の露光パターンを完成した後、制御ユニット３０は、ワークＷと露光パターン形成装置１２が配置された露光ヘッドＨＵを副走査軸に相対移動させ、この露光ヘッドＨＵに対応する別の予定露光領域の露光を開始させる。このようにして、この露光ヘッドＨＵに対応する異なる予定露光領域の露光を絶えず繰り返した後、ワークＷ上の全ての予定露光領域の所望の露光パターンを完成することができる。
【0134】
しかしながら、異なる露光ヘッドＨＵを用いて予定露光領域を露光する場合、互いに異なる露光ヘッドＨＵの露光パターン形成装置１２同士の特性の差異により、形成する露光パターンの特性にも差異が生じる。例えば、互いに異なる露光ヘッドＨＵの露光パターン形成装置１２を用いてそれぞれの予定露光領域に与えられる露光量の分布が異なる。そして、この予定露光領域に与えられる露光量の分布が異なる場合、現像を経て形成されるパターンの形状も変わる。したがって、図１８に示すように、同じ露光ヘッドＨＵに対応する複数の予定露光領域が副走査軸に互いに接続されている場合、これらの予定露光領域への露光及び現像によって形成されるパターンブロックにおいて、形成される特性が一致した露光パターンのブロックも大きくなって、現像を経て形成されるパターンの形状変化も認識され易くなる。このように、互いに異なる露光ヘッドＨＵの露光パターン形成装置１２を用いてそれぞれの予定露光領域に与えられる予定露光領域における露光量の分布が異なる場合、現像を経て形成されるパターンの形状変化により、視覚ムラはより認識され易くなる。なお、後述するように、図１８では、第１露光ヘッドで露光する予定の露光領域を第１予定露光領域ＥＲ１と表し、第２露光ヘッドで露光する予定の露光領域を第２予定露光領域ＥＲ２と表している。
【0135】
これに対して、本実施形態では、異なる露光ヘッドＨＵに対応する予定露光領域を交互に配置する設計によって、異なる露光ヘッドＨＵによって形成される露光パターンの形状変化が認識される可能性を低減することができる。
【0136】
例えば、図１９に示すように、本実施形態の露光装置は、露光パターン形成装置１２を含む露光光学系１０が搭載される第１露光ヘッド及び露光パターン形成装置１２を含む露光光学系１０が搭載される第２露光ヘッドを含み、第１露光ヘッドは、露光用光ＥＬの少なくとも一部の光をワークＷの第１予定露光領域ＥＲ１に対応して照射することに用いられ、第２露光ヘッドは、露光用光ＥＬの少なくとも別の一部の光をワークＷの第２予定露光領域ＥＲ２に対応して照射することに用いられる。第１予定露光領域ＥＲ１と第２予定露光領域ＥＲ２は、主走査軸に沿って延伸し、主走査軸と直交する副走査軸に沿って並んで配置され、制御ユニット３０は、主走査軸にワークＷと露光パターン形成装置１２が配置されている第１露光ヘッド及び第２露光ヘッドを相対移動させ続けることにより、露光用光ＥＬを１つの第１予定露光領域ＥＲ１と１つの第２予定露光領域ＥＲ２に照射させ、且つ制御ユニット３０は、上記工程の後、ワークＷ及び露光パターン形成装置１２が配置された第１露光ヘッド及び第２露光ヘッドを副走査軸に相対移動させ、それから、制御ユニット３０は、露光用光ＥＬの複数の部分の光を別の第１予定露光領域ＥＲ１と別の第２予定露光領域ＥＲ２に照射させる。
【0137】
更に、図１９に示すように、任意の第２予定露光領域ＥＲ２は、２つの第１予定露光領域ＥＲ１の間に位置する。例えば、上記配置を形成する方法は、第１露光ヘッドと第２露光ヘッドの間隔が第１予定露光領域ＥＲ１と第２予定露光領域ＥＲ２の間隔よりも広い間隔となっている場合、第１露光ヘッドは、主走査軸の第１方向への移動で第１予定露光領域ＥＲ１を露光して、副走査軸方向へ移動して、主走査軸の第１方向とは逆の第２方向への移動で別の第１予定露光領域ＥＲ１を露光することを繰り返す。
【0138】
制御ユニット３０は２つの第１予定露光領域ＥＲ１間の間隔を１つの第２予定露光領域ＥＲ２の幅（サイズ）に相当するように制御する。第２露光ヘッドは、主走査軸の第１方向への移動でこの第２予定露光領域に相当する部分を露光して、２つの第１予定露光領域ＥＲ１に隣接する第２予定露光領域ＥＲ２への露光を完成することができる。次に、第２露光ヘッドは、副走査軸方向へ移動し、主走査軸の第１方向とは逆の第２方向への移動で別の２つの第１予定露光領域ＥＲ１間の間隔に次の第２予定露光領域ＥＲ２を露光することを繰り返す。このように、図１９に示すように、異なる露光ヘッドに対応する予定露光領域がワークＷ上に交互に配置されるため、現像を経て形成される全体の露光パターンの形状変化の視覚的不均一性を平均化することができ、それによって視認できる欠陥（ムラ）の出現を回避することができる。
【0139】
また、本実施形態では、同じ露光ヘッドＨＵに対応する予定露光領域の部分を適切に接続させることもでき、接続された部分の予定露光領域によって形成される領域が一定の程度の幅よりも小さい限り、形成された全体の露光パターンの視覚的な不均一性を平均化させることができる。例えば、図２０に示すように、本実施形態の別の例では、第１予定露光領域ＥＲ１が別の第１予定露光領域ＥＲ１と隣り合って第１予定露光領域群を形成し、且つ任意の第１予定露光領域群が２つの第２予定露光領域ＥＲ２の間に位置する。例えば、同様に、第１露光ヘッドは、主走査軸の第１方向への移動で第１予定露光領域ＥＲ１を露光して、副走査軸方向へ移動して、主走査軸の第１方向とは逆の第２方向への移動で別の第１予定露光領域ＥＲ１を露光することを繰り返す。且つ、制御ユニット３０は、第１予定露光領域ＥＲ１が別の第１予定露光領域ＥＲ１と隣り合って第１予定露光領域群を形成し、２つの第１予定露光領域群間の間隔を２つの第２所定露光領域の幅に相当するように制御する。
【0140】
なお、第２露光ヘッドは、主走査軸の第１方向への移動でこの２つの第１予定露光領域群間の間隔を露光して、１つの第１予定露光領域ＥＲ１に隣接する１つの第２予定露光領域ＥＲ２への露光を完成する。次に、第２露光ヘッドは、副走査軸方向へ移動し、主走査軸の第１方向とは逆の第２方向への移動でこの第１予定露光領域ＥＲ１間の間隔の未露光部分を露光して、前記第２予定露光領域に隣接する別の第２予定露光領域ＥＲ２を露光する。次に、第２露光ヘッドは、副走査軸方向へ移動し、主走査軸への移動で別の２つの第１予定露光領域群間の間隔に次の第２予定露光領域ＥＲ２を露光することを繰り返す。
【0141】
このように、図２０に示すように、異なる露光ヘッドＨＵが対応する予定露光領域において局部的に交互に配置されることもできるため、現像を経て形成される全体の露光パターンの形状変化の視覚的不均一性を平均化することができ、視認できる欠陥（ムラ）の出現を回避することができる。
【0142】
本実施形態では、露光装置１は、予定露光領域の各所定領域ＲＸへの積算露光量を制御することによって、異なる所定領域ＲＸにおける露光パターンの接続又は分離を形成し、それにより、ワークＷ上に精密なレイアウトのパターンを形成することができる。また、露光装置１は、変位光学系１３１により露光パターン形成装置１２の露光用素子に反射される露光用光ＥＬの副走査軸における移動を制御することによって、ワークＷ上により精密なレイアウトのパターンを形成することができる。更に、露光装置は、露光パターン形成装置の異なる領域の露光用素子を制御することによって、所定領域ＲＸにおける露光パターンの欠陥領域への照射を完成することができ、ワークＷ上の予定露光領域に所望の露光パターンを形成することができる。また、露光装置は、異なる露光ヘッドＨＵ（つまり、異なる露光パターン形成装置）に対応する予定露光領域の設計を交互に配置することにより、異なる露光ヘッドＨＵ（つまり、異なる露光パターン形成装置）によって現像を経て形成される全体の露光パターンの形状変化が認識される可能性を低減することができ、視認できる欠陥（ムラ）の出現を回避することができる。
【0143】
本文は以上の実施例のように示したが、本発明を限定するためのものではなく、当業者が本発明の精神の範囲から逸脱しない範囲において、変更又は修正することが可能であるが故に、本発明の保護範囲は後続の特許請求の範囲に定義しているものを基準とする。
【0144】
例えば、本実施形態では、露光パターン形成装置１２は、デジタルマイクロミラー装置の形態で例示されるが、他の実施形態では、露光パターン形成装置１２は、別のタイプの空間光変調器（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ，ＳＬＭ）であってもよく、例えば、露光パターン形成装置１２は、光反射性の液晶オンシリコンパネル（ｌｉｑｕｉｄ－ｃｒｙｓｔａｌ－ｏｎ－ｓｉｌｉｃｏｎ ｐａｎｅｌ，ＬＣＯＳ ｐａｎｅｌ）、光透過性液晶パネル又は他の光変調器であることができる。いずれのタイプの空間光変調器も複数の露光用画素を有する。各露光用画素の状態は第１状態（オン状態）と第２状態（オフ状態）とに切替え可能であって、第１状態では、その第１状態の露光用素子を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光がワークＷに入射し、第２状態では、その第１状態の露光用素子を介した露光用光ＥＬの少なくとも一部の光がワークＷに入射しない。
【0145】
また、前記の実施例において、変位光学系１３１を変位させる方向は、副走査軸の方向であるが、他の実施例において、変位光学系１３１を変位させる方向は、副走査軸とはならない可能性もある。
【0146】
なお、前記の実施例において、基板ステージ２０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って移動可能としたが、他の実施例において、基板ステージ２０の移動に代えて／加えて、露光ヘッドＨＵが露光光学系１０及びオートフォーカス光学系４０を保持した状態で、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って移動可能であってもよい。例えば、露光ヘッドＨＵは、任意のモータを含む露光ヘッド駆動システムの動作により、Ｘ軸方向に沿って移動することができる。露光ヘッドＨＵは、Ｘ軸方向に移動可能であることに加えて、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の少なくとも一方に沿って移動可能である。
【産業上の利用可能性】
【0147】
本発明は、微細なパターン成形が可能となる露光装置を提供する。
【符号の説明】
【0148】
１ 露光装置
１０ 露光光学系
１１ 露光光源
１２ 露光パターン形成装置
１３ コリメート光学系
１４ 対物光学系
１５ 駆動装置
２０ 基板ステージ
３０ 制御ユニット
４０ オートフォーカス光学系
４１ オートフォーカス光源
４２ オートフォーカス用コリメータレンズ群
４３ 第１オートフォーカス用検出光学系
４４ 第２オートフォーカス用検出光学系
５０ 検出光学系
５１ 検出用コリメータ光学系
５２ 検出用対物光学系
１３１ 変位光学系
１３２ 変倍光学系
１３２ａ 第１レンズ群
１３２ｂ 第２レンズ群
１３２ｃ 第３レンズ群
１３２ｄ 第４レンズ群
ＡＬ オートフォーカスパターン画像ビーム
ＤＬ 検出用光
ＤＮ ダイクロイックミラー
ＤＵ 検出ユニット
ＥＬ 露光用光
ＥＰ、ＥＰ１、ＥＰ２、ＥＰ３、ＥＰ４ パターン
ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３、ＤＭ４ 露光用素子
ＥＲ１ 第１予定露光領域
ＥＲ２ 第２予定露光領域
ＥＵ１ 第１列の露光用素子
ＥＵ２ 第２列の露光用素子
ＥＵ３ 第３列の露光用素子
Ｇ 間隔
ＨＵ 露光ヘッド
Ｏ 光軸
Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３ サイズ
Ｔｄ 閾値
Ｒ１ 第１領域
Ｒ２ 第２領域
Ｗ ワーク
１０ 露光光学系
１１ 露光光源
１２ 露光パターン形成装置
１３ コリメート光学系
１４ 対物光学系
１５ 駆動装置
２０ 基板ステージ
３０ 制御ユニット
４０ オートフォーカス光学系
４１ オートフォーカス光源
４２ オートフォーカス用コリメータレンズ群
４３ 第１オートフォーカス用検出光学系
４４ 第２オートフォーカス用検出光学系
５０ 検出光学系
５１ 検出用コリメータ光学系
５２ 検出用対物光学系
１３１ 変位光学系
１３２ 変倍光学系
１３２ａ 第１レンズ群
１３２ｂ 第２レンズ群
１３２ｃ 第３レンズ群
１３２ｄ 第４レンズ群
ＡＬ オートフォーカスパターン画像ビーム
ＤＬ 検出用光
ＤＮ ダイクロイックミラー
ＤＵ 検出ユニット
ＥＬ 露光用光
ＥＰ、ＥＰ１、ＥＰ２、ＥＰ３、ＥＰ４ パターン
ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３、ＤＭ４ 露光用素子
ＥＲ１ 第１予定露光領域
ＥＲ２ 第２予定露光領域
ＥＵ１ 第１列の露光用素子
ＥＵ２ 第２列の露光用素子
ＥＵ３ 第３列の露光用素子
Ｇ 間隔
ＨＵ 露光ヘッド
Ｏ 光軸
Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｘ３ サイズ
Ｔｄ 閾値
Ｒ１ 第１領域
Ｒ２ 第２領域
Ｗ ワーク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】