特許 7596139 描画装置、描画システムおよび描画方法

(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】2024-11-29

(45)【発行日】2024-12-09

(54)【発明の名称】描画装置、描画システムおよび描画方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20241202BHJP

【ＦＩ】

G03F7/20 505

G03F7/20 521

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2020211277

(22)【出願日】2020-12-21

(65)【公開番号】P2022097979

(43)【公開日】2022-07-01

【審査請求日】2023-06-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】間嶋 翔太

【審査官】今井 彰

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０４６４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２５０８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６４－０６１７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０９４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－０８０３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１１５８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２７６４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０７７８２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ ７／２０－７／２４、９／００－９／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７、２１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上において設計パターンに基づいた描画を行うための描画装置であって、
前記基板を水平方向に沿った姿勢に載置可能なステージと、
光源からの光を変調することによって変調光を発生する空間光変調器と、前記ステージ上での高さ方向におけるフォーカス位置に前記変調光をフォーカスさせる投影光学系と、を含む描画ヘッドと、
前記ステージと前記描画ヘッドとを前記水平方向において相対的に移動させる移動部と、
前記移動部および前記描画ヘッドを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記基板の表面プロファイルにおける一部領域の高さである基準高さからの前記表面プロファイルの相違に基づいて、前記設計パターンを表す設計パターンデータを補正することによって、補正パターンを表す補正パターンデータを生成するパターン補正部と、
前記基板上において前記基準高さからの前記表面プロファイルの相違が大きい位置ほど露光量密度が高い露光量密度分布を生成する露光量密度分布生成部と、を含み、
前記制御部は、前記補正パターンデータに基づいて前記空間光変調器を制御し、
前記制御部は、前記露光量密度分布に基づいて前記基板を露光するように前記移動部および前記描画ヘッドを制御する、描画装置。

【請求項2】

請求項１に記載の描画装置であって、
前記露光量密度分布生成部は、デフォーカスの影響が実質的にない場合において最適な露光量密度である標準的な露光量密度、前記露光量密度の増大補正係数、および前記相違に基づいて前記露光量密度分布を生成する、描画装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の描画装置であって、
前記制御部は、前記露光量密度の連続的な変化に近似する離散的な変化に対応する階調で前記空間光変調器を制御する、描画装置。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の描画装置であって、
前記基板が有する斜面によって段差を形成しており、
前記補正パターンは、水平面への前記斜面の法線方向の射影と定義される傾斜方向の途中で幅が変化している、描画装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の描画装置であって、
前記制御部は、前記描画ヘッドのフォーカス位置を前記基準高さに設定する、描画装置。

【請求項6】

請求項１から４のいずれか１項に記載の描画装置であって、
前記パターン補正部は、前記基板上において前記基準高さからの前記表面プロファイルの相違が大きい位置ほど前記設計パターンに対して前記補正パターンが縮小するように前記設計パターンデータを補正することによって前記補正パターンデータを生成する、描画装置。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１項に記載の描画装置であって、
前記表面プロファイルの前記一部領域は、前記表面プロファイルのうち最大高さを有する部分および最小高さを有する部分のいずれかである、描画装置。

【請求項8】

請求項７に記載の描画装置であって、
前記表面プロファイルの前記一部領域は、前記最大高さを有する部分および前記最小高さを有する部分で、より広い面積を有する方である、描画装置。

【請求項9】

基板上において設計パターンに基づいた描画を行うための描画装置であって、
前記基板を水平方向に沿った姿勢に載置可能なステージと、
光源からの光を変調することによって変調光を発生する空間光変調器と、前記ステージ上での高さ方向におけるフォーカス位置に前記変調光をフォーカスさせる投影光学系と、を含む描画ヘッドと、
前記ステージと前記描画ヘッドとを前記水平方向において相対的に移動させる移動部と、
前記移動部および前記描画ヘッドを制御する制御部と、
を備える描画装置と、
前記基板の表面プロファイルにおける一部領域の高さである基準高さからの前記表面プロファイルの相違に基づいて、前記設計パターンを表す設計パターンデータを補正することによって、補正パターンを表す補正パターンデータを生成するパターン補正部と、
前記基板上において前記基準高さからの前記表面プロファイルの相違が大きい位置ほど露光量密度が高い露光量密度分布を生成する露光量密度分布生成部と、を備える設計装置と、
を備え、
前記制御部は、前記補正パターンデータに基づいて前記空間光変調器を制御し、
前記制御部は、前記露光量密度分布に基づいて前記基板を露光するように前記移動部および前記描画ヘッドを制御する、描画システム。

【請求項10】

基板上において設計パターンに基づいた描画を行うための描画方法であって、
（ａ）前記基板の表面プロファイルを表す表面プロファイルデータを受け付ける工程と、
（ｂ）前記表面プロファイルデータにおける一部領域の高さである基準高さからの前記表面プロファイルの相違に基づいて、前記設計パターンを表す設計パターンデータを補正することによって、補正パターンを表す補正パターンデータを生成する工程と、
（ｃ）前記基板上において前記基準高さからの前記表面プロファイルの相違が大きい位置ほど露光量密度が高くなる露光量密度分布を生成する工程と、
（ｄ）水平方向に沿った姿勢に前記基板をステージに載置する工程と、
（ｅ）前記基板を載置した前記ステージと、描画ヘッドとを、連続的または間欠的に、前記水平方向において相対的に移動する工程と、
（ｆ）前記描画ヘッドが有する空間光変調器によって変調光を生成する工程と、
（ｇ）前記工程（ｅ）および前記工程（ｆ）を行いつつ、前記補正パターンデータに基づいて制御した前記空間光変調器によって生成した変調光を、前記描画ヘッドが有する投影光学系によって、前記露光量密度分布に基づいて前記基板を露光するように制御して、前記ステージ上での高さ方向におけるフォーカス位置にフォーカスしながら前記基板へ照射する工程と、
を備える、描画方法。

【請求項11】

請求項１０に記載の描画方法であって、
デフォーカスの影響が実質的にない場合において最適な露光量密度である標準的な露光量密度、前記露光量密度の増大補正係数、および前記相違に基づいて前記露光量密度分布を生成する、描画方法。

【請求項12】

請求項１０または１１に記載の描画方法であって、
前記露光量密度の連続的な変化に近似する離散的な変化に対応する階調露光を行う、描画方法。

【請求項13】

請求項１０から１２のいずれか１項に記載の描画方法であって、
前記基板が有する斜面によって段差を形成しており、
前記補正パターンは、水平面への前記斜面の法線方向の射影と定義する傾斜方向の途中で幅が変化している、描画方法。

【請求項14】

請求項１０に記載の描画方法であって、
前記工程（ｇ）は、前記描画ヘッドと前記ステージとの間の前記高さ方向における距離を維持しながら行う、描画方法。

【請求項15】

請求項１０または１４に記載の描画方法であって、
前記基板は、１００μｍ以上の段差をともなう前記表面プロファイルを有している、描画方法。

【請求項16】

請求項１５に記載の描画方法であって、
前記基板が有する斜面によって前記段差を形成しており、
水平面への前記斜面の法線方向の射影を傾斜方向と定義して、前記傾斜方向における前記斜面の寸法に比して、前記描画方法の分解能の方が小さい、描画方法。

【請求項17】

請求項１５に記載の描画方法であって、
前記設計パターンは、前記段差にまたがる部分を有している、描画方法。

【請求項18】

請求項１７に記載の描画方法であって、
前記設計パターンの、前記段差にまたがる部分は、一定幅で延在するラインパターンであり、
前記補正パターンの、前記ラインパターンに対応する部分は、前記基板の前記表面プロファイルが前記段差を有していることに起因して、非一定幅で延在している、描画方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、描画装置、描画システムおよび描画方法に関し、特に、描画ヘッドを用いた、描画装置、描画システムおよび描画方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

フォトリソグラフィにおける代表的な露光方法として、フォトマスクのパターンを光学系によって基板上に投影する方法が広く用いられている。一方で、これとは異なり、描画ヘッドを用いて感光面上にパターンを描画する方法、言い換えれば直接描画、も用いられており、この場合、フォトマスクを必要としないという利点を有している。直接描画の技術として、例えば、特開２０１５－１７０８３８号公報（特許文献１）によれば、配線などの膜パターンを凹部あるいは凸部等の斜面に形成するときの露光不良を低減することが意図された露光方法が開示されている。上記公報によれば、露光不良の低減が、偏光状態を制御することによって迷光を抑制することにより達成される、という旨が主張されている。また上記公報によれば、斜面に対して高解像度で微細なパターンを形成する場合、投影光学系の焦点深度に限界があるために、１つの斜面を複数の露光領域に分けて微細なパターンを露光する必要がある、と記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１７０８３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

デバイス構造の複雑化にともない、斜面形状または段差形状のような様々な形状を有する面上での直接描画が求められている。描画装置の焦点深度は、例えば、数μｍから十数μｍ程度であり、上記形状の高さがこれを大きく超える場合においては、デフォーカスに起因して描画パターンと設計パターンとの相違が大きくなりやすい。この問題に対応して、上記公報で開示されているように、１つの斜面を複数の露光領域に分けて微細なパターンを露光する方法もあり得る。しかしこの方法においては、各領域に対応して光学系のフォーカスを複雑に調整する必要があり、その結果、描画装置の制御が複雑化してしまう。特に、上記高さが１００μｍを超える場合、描画装置用の典型的なオートフォーカス機構では、高さ変化への追従が困難である。

【0005】

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、焦点深度を超える高さを有する形状を有する面上で、光学系のフォーカスを複雑に調整することなく、高精度で描画することができる、描画装置、描画システムおよび描画方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１態様は、基板上において設計パターンに基づいた描画を行うための描画装置である。描画装置は、ステージと、描画ヘッドと、移動部と、制御部とを備える。ステージは、基板を水平方向に沿った姿勢に載置可能である。描画ヘッドは、光源からの光を変調することによって変調光を発生する空間光変調器と、ステージ上での高さ方向におけるフォーカス位置に変調光をフォーカスさせる投影光学系と、を含む。移動部は、ステージと描画ヘッドとを水平方向において相対的に移動させる。制御部は、移動部および描画ヘッドを制御する。制御部は、補正パターンを表す補正パターンデータに基づいて空間光変調器を制御し、補正パターンデータは、基板の表面プロファイルを表す表面プロファイルデータに基づいて、設計パターンを表す設計パターンデータを補正することによって生成される。

【0007】

第２態様は、第１態様に記載の描画装置であって、補正パターンデータは、表面プロファイルにおける一部領域の高さである基準高さからの表面プロファイルの相違に基づいて設計パターンデータを補正することによって生成されている。

【0008】

第３態様は、第２態様に記載の描画装置であって、制御部は、描画ヘッドのフォーカス位置を基準高さに設定する。

【0009】

第４態様は、第２または第３態様に記載の描画装置であって、補正パターンデータは、基板上において基準高さからの表面プロファイルの相違が大きい位置ほど設計パターンに対して補正パターンが縮小されるように設計パターンデータを補正することによって生成されている。

【0010】

第５態様は、第２から第４態様のいずれか１項に記載の描画装置であって、制御部は、露光量密度分布に基づいて基板が露光されるように移動部および描画ヘッドを制御し、露光量密度分布は、基板上において基準高さからの表面プロファイルの相違が大きい位置ほど露光量密度が高い。

【0011】

第６態様は、第２から第５態様のいずれか１項に記載の描画装置であって、表面プロファイルの一部領域は、表面プロファイルのうち最大高さを有する部分および最小高さを有する部分のいずれかである。

【0012】

第７態様は、第６態様に記載の描画装置であって、表面プロファイルの一部領域は、最大高さを有する部分および最小高さを有する部分で、より広い面積を有する方である。

【0013】

第８態様は、第１から第７態様のいずれか１項に記載の描画装置であって、制御部は、補正パターンデータを生成するパターン補正部を含む。

【0014】

第９態様は、描画システムであって、第１から第７態様のいずれか１項に記載の描画装置と、補正パターンデータを生成するパターン補正部を含む設計装置と、を備える。

【0015】

第１０態様は、基板上において設計パターンに基づいた描画を行うための描画方法であって、
（ａ）基板の表面プロファイルを表す表面プロファイルデータを受け付ける工程と、
（ｂ）表面プロファイルデータに基づいて、設計パターンを表す設計パターンデータを補正することによって、補正パターンを表す補正パターンデータを生成する工程と、
（ｃ）水平方向に沿った姿勢に基板をステージに載置する工程と、
（ｄ）基板が載置されたステージと、描画ヘッドとを、連続的または間欠的に、水平方向において相対的に移動させる工程と、
（ｅ）描画ヘッドが有する空間光変調器によって変調光を生成する工程と、
（ｆ）工程（ｄ）および工程（ｅ）が行われつつ、補正パターンデータに基づいて制御された空間光変調器によって生成された変調光を、描画ヘッドが有する投影光学系によってステージ上での高さ方向におけるフォーカス位置にフォーカスさせながら基板へ照射する工程と、を備える。

【0016】

第１１態様は、第１０態様に記載の描画方法であって、工程（ｆ）は、描画ヘッドとステージとの間の高さ方向における距離が維持されながら行われる。

【0017】

第１２態様は、第１０または第１１態様に記載の描画方法であって、基板は、１００μｍ以上の段差をともなう表面プロファイルを有している。

【0018】

第１３態様は、第１２態様に記載の描画方法であって、基板が有する斜面によって段差が形成されており、水平面への斜面の法線方向の射影を傾斜方向と定義して、傾斜方向における斜面の寸法に比して、描画方法の分解能の方が小さい。

【0019】

第１４態様は、第１２または第１３態様に記載の描画方法であって、設計パターンは、段差にまたがる部分を有している。

【0020】

第１５態様は、第１４態様に記載の描画方法であって、設計パターンの、段差にまたがる部分は、一定幅で延在するラインパターンであり、補正パターンの、ラインパターンに対応する部分は、基板の表面プロファイルが段差を有していることに起因して、非一定幅で延在している。

【発明の効果】

【0021】

上記各態様によれば、基板の表面プロファイルデータに基づいて設計パターンデータを補正することによって、補正パターンデータが生成される。この補正パターンデータに基づいて空間光変調器が制御される。これにより、焦点深度を超える高さを有する形状を有する面上で、光学系のフォーカスを複雑に調整することなく、高精度で描画することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】一実施形態に係る描画システムの構成を概略的に示すブロック図である。

【図2】図１の描画装置の構成を概略的に示す側面図である。

【図3】図１の描画装置の構成を概略的に示す平面図である。

【図4】図１の制御部の構成を概略的に示す平面図である。

【図5】一実施形態に係る描画方法における露光走査を概略的に示す平面図である。

【図6】比較例における、設計パターンの平面図（図中、上段）と、基板の断面図（図中、中段）と、露光量密度分布（図中、下段）と、の組み合わせを示す図である。

【図7】比較例における、描画パターンの平面図（図中、上段）と、基板の断面図（図中、下段）と、を示す図である。

【図8】フォーカスの高さずれと、設計パターンから描画パターンへの拡大率と、の関係の例を示すグラフ図である。

【図9】一実施形態における描画方法を概略的に示すフロー図である。

【図10】図９の描画方法における、設計パターンを縮小することによって補正パターンを生成するために用いられる縮小補正係数の例を示すグラフ図である。

【図11】図９の描画方法における、露光量密度の増大補正係数の例を示すグラフ図である。

【図12】図９の描画方法における、設計パターンの平面図（図中、上段）と、基板の断面図（図中、中段）と、露光量密度分布（図中、下段）と、の組み合わせを示す図である。

【図13】図９の描画方法における、描画パターンの平面図（図中、上段）と、基板の断面図（図中、下段）と、を示す図である。

【図14】図１２の補正パターンを、描画装置の分解能を考慮して示す平面図である。

【図15】他の実施形態における描画装置の構成を概略的に示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。また、いくつかの図には、図面間での方向の関係性をわかりやすくするために、ＸＹＺ直交座標系におけるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が示されている。

【0024】

図１は、一実施形態に係る描画システム５００の構成を概略的に示すブロック図である。描画システム５００は、描画装置１００と、設計装置３００とを備える。描画装置１００は、基板上において設計パターンに基づいた描画を行うためのものである。描画装置１００は、それが有する各部を制御するための制御部６０を有している。設計装置３００は、設計パターンを準備するためのものであり、例えば、配線パターン設計用のＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）装置である。設計装置３００は、基板の表面形状を表す表面プロファイルデータを受け付ける表面プロファイル入力部６１を有している。この表面プロファイルデータは、基板表面の実測データ、または、基板の設計データに基づいて準備される。なお、表面プロファイル入力部６１から表面プロファイルデータを受け付ける代わりに、設計装置３００が設計データに基づいて表面プロファイルデータを生成してもよい。また設計装置３００は、パターン補正部３１０と、露光量密度分布生成部３２０とを有している。パターン補正部３１０は、後述する補正パターンデータを生成する。露光量密度分布生成部３２０は、後述する露光量密度分布を生成する。描画装置１００の制御部６０は、補正パターンデータと露光量密度分布とを受け付ける描画条件入力部６２を有している。

【0025】

図２および図３のそれぞれは、図１の描画装置１００の構成を概略的に示す側面図および平面図である。描画装置１００は、フォトレジストのような感光層が形成された基板Ｗに、所定のデータに応じて変調した描画光を照射することで、例えば回路パターンのようなパターンを露光（描画）する。所定のデータは、ＣＡＤデータのようなパターンを示すデータである。これにより、マスクを用いずに、描画光により基板Ｗ上の感光層を走査することで、感光層に直接にパターンを描画するマスクレス露光が行われる。基板Ｗは、例えば、シリコンウエハ、樹脂基板、または、ガラス・石英基板である。基板Ｗは、例えば、半導体基板、プリント基板、カラーフィルタ用基板、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板、磁気ディスク用基板、光ディスク用基板、または、太陽電池用パネルである。カラーフィルタ用基板は、例えば、液晶表示装置等に具備される。フラットパネルディスプレイ用ガラス基板は、例えば、液晶表示装置、またはプラズマ表示装置に具備される。図３には、基板Ｗとして、円形の半導体基板が例示されている。なお、基板Ｗの形状は特に限定されない。基板Ｗは、例えば、矩形状に形成されていてもよい。

【0026】

描画装置１００は、本体フレーム２を備える。本体フレーム２は、描画装置１００の筐体を構成する。本体フレーム２の内部には、処理領域３と、受渡し領域４とが形成される。処理領域３と、受渡し領域４とは、互いに区分されている。描画装置１００は、基台５と、支持フレーム６と、カセット載置部７と、ステージ１０と、駆動機構２０（移動部）と、ステージ位置計測部３０と、光学ユニット４０と、搬送装置５０と、制御部６０とをさらに備える。基台５、支持フレーム６、ステージ１０、駆動機構２０、ステージ位置計測部３０、および光学ユニット４０は、処理領域３に設置される。搬送装置５０は、受渡し領域４に設置される。カセット載置部７は、本体フレーム２の外部に設置される。以下では、描画装置１００が備える各部の構成について説明する。

【0027】

基台５は、ステージ１０を支持する。支持フレーム６は、基台５に設置される。支持フレーム６は、光学ユニット４０を支持する。

【0028】

ステージ１０は、基板Ｗを保持する。ステージ１０は、平板状の形状を有している。ステージ１０の上面には、基板Ｗを載置可能な載置面１１が形成される。ステージ１０の載置面１１には、複数の吸引孔（図示省略）が形成されている。ステージ１０の吸引孔に負圧（吸引圧）が形成されることによって、ステージ１０の載置面１１に載置された基板Ｗがステージ１０に固定される。その結果、ステージ１０は、基板Ｗを保持する。

【0029】

駆動機構２０は、制御部６０によって制御されることで、ステージ１０とヘッド部４０２とを水平方向において相対的に移動させる。具体的には、駆動機構２０はステージ１０を、主走査方向Ｙ、副走査方向Ｘ、および回転方向θに沿って移動させる。主走査方向Ｙは、図２および図３に示すＹ軸の＋側方向である。副走査方向Ｘは、図２および図３に示すＸ軸の＋側方向である。回転方向θは、図２および図３に示すＺ軸周りの回転方向である。本実施形態では、Ｚ軸の＋側方向は、鉛直方向の上方を示す。ステージ１０の載置面１１は、Ｘ軸およびＹ軸の各々に対して平行であり、よってステージ１０は、基板Ｗを水平方向に沿った姿勢に載置可能である。

【0030】

駆動機構２０は、回転機構２１と、支持プレート２２と、副走査機構２３と、ベースプレート２４と、主走査機構２５とを有している。回転機構２１は、ステージ１０を回転させる。支持プレート２２は、回転機構２１を介してステージ１０を支持する。副走査機構２３は、支持プレート２２を副走査方向Ｘに沿って移動させる。ベースプレート２４は、副走査機構２３を介して支持プレート２２を支持する。主走査機構２５は、ベースプレート２４を主走査方向Ｙに沿って移動させる。

【0031】

回転機構２１は、回転軸Ａを中心にしてステージ１０を回転させる。回転軸Ａは、ステージ１０の中心を通るとともに、Ｚ軸に対して平行な軸である。回転機構２１は、例えば、回転軸部２１１と、回転駆動部２１２とを含む。回転軸部２１１は、載置面１１の裏側に固定され、Ｚ軸に沿って延びる。回転駆動部２１２は、例えば、モータを含む。回転駆動部２１２は、回転軸部２１１の下端に設けられ、回転軸部２１１を回転させる。回転駆動部２１２が回転軸部２１１を回転させることにより、ステージ１０が回転軸Ａを中心として回転する。

【0032】

副走査機構２３は、リニアモータ２３１を有している。リニアモータ２３１は、移動子と、固定子とで構成される。移動子は、支持プレート２２の下面に取り付けられる。固定子は、ベースプレート２４の上面に敷設される。ベースプレート２４には、副走査方向Ｘに延びる一対のガイド部材２３２が敷設される。各ガイド部材２３２と支持プレート２２との間には、ボールベアリングが設置されている。ボールベアリングは、ガイド部材２３２に沿って摺動する。支持プレート２２は、ボールベアリングを介して一対のガイド部材２３２に支持される。リニアモータ２３１が動作すると、支持プレート２２はガイド部材２３２に案内されつつ、副走査方向Ｘに沿って移動する。

【0033】

主走査機構２５は、リニアモータ２５１を有している。リニアモータ２５１は、移動子と、固定子とにより構成される。移動子は、ベースプレート２４の下面に取り付けられる。固定子は、描画装置１００の基台５上に敷設される。基台５には、主走査方向Ｙに延びる一対のガイド部材２５２が敷設されている。各ガイド部材２５２とベースプレート２４との間には、例えば、エアベアリングが設置されている。エアベアリングには、ユーティリティ設備からエアが供給される。ベースプレート２４は、エアベアリングによってガイド部材２５２上に浮上する。その結果、ベースプレート２４は、ガイド部材２５２に対して非接触の状態で支持される。リニアモータ２５１が動作すると、ベースプレート２４はガイド部材２５２に案内されつつ、主走査方向Ｙに沿って移動する。このとき、ベースプレート２４とガイド部材２５２との間に摩擦が生じることが回避される。

【0034】

ステージ位置計測部３０は、ステージ１０の位置を計測する。ステージ位置計測部３０は、例えば、干渉式のレーザ測長器により構成される。ステージ位置計測部３０は、例えば、ステージ１０外からステージ１０に向けてレーザ光を出射するとともに、ステージ１０で反射したレーザ光を受光する。そして、ステージ位置計測部３０は、ステージ１０に向けて出射したレーザ光と、ステージ１０で反射したレーザ光との干渉からステージ１０の位置を計測する。ステージ１０の位置は、主走査方向Ｙの位置と、回転方向θの位置とを示す。

【0035】

光学ユニット４０は、ステージ１０上に保持された基板Ｗに描画光を照射することで、基板Ｗにパターンを描画する。パターンは、例えば、ホール（Ｈｏｌｅ）、トレンチ（Ｔｒｅｎｃｈ）、およびゲート（Ｇａｔｅ）など一般的なパターンである。光学ユニット４０は、光源部４０１と、ヘッド部４０２（描画ヘッド）と、を有しており、これらの各々は制御部６０によって制御される。光源部４０１は、支持フレーム６に設置される。ヘッド部４０２は、支持フレーム６に取り付けられた付設ボックスの内部に収容される。

【0036】

光源部４０１は、Ｉ線を出射するレーザ光源として機能する。光源部４０１は、レーザ駆動部４１と、レーザ発振器４２と、照明光学系４３とを有している。レーザ発振器４２は、レーザ駆動部４１からの駆動を受けて、出力ミラー（図示省略）からレーザ光であるスポットビームを出射する。スポットビームは、照明光学系４３に入射する。照明光学系４３は、スポットビームから線状の光を生成する。線状の光は、強度分布が略均一であり、光束断面が帯状のラインビームである。ラインビームは、ヘッド部４０２に入射する。以下では、ヘッド部４０２に入射したラインビームを、入射光と記載することがある。なお、入射光がヘッド部４０２に入射する前の段階で入射光に絞りをかけることで、入射光の光量を調整する構成としてもよい。

【0037】

入射光は、ヘッド部４０２において、パターンデータに応じた空間変調を施される。入射光を空間変調させることは、入射光の空間分布を変化させることを示す。入射光の空間分布は、例えば、光の振幅、光の位相、および／または、偏光を示す。入射光の空間分布は、例えば、ＣＡＤを用いて生成されたパターンの設計データをラスタライズすることにより生成される。パターンデータは、基板Ｗに対する描画光の照射位置を示す情報が画素単位で記録された情報である。描画装置１００は、パターンデータを示す情報を、予め取得している。本実施形態においては、描画装置１００は、設計装置３００（図１）からネットワークを介してパターンデータを示す情報を受信することによって取得する。描画装置１００は、描画装置１００に接続された記録媒体からパターンデータを示す情報を読み取ることによって取得してもよい。

【0038】

ヘッド部４０２は、空間光変調ユニット４４と、投影光学系４５と、ミラー４６とを有している。ヘッド部４０２に入射した入射光は、ミラー４６を介して、予め定められた角度で空間光変調ユニット４４に入射する。空間光変調ユニット４４は、空間光変調器４４１を有している。

【0039】

空間光変調器４４１は、光源部４０１からの光を変調することによって変調光を発生する。具体的には、空間光変調器４４１は、入射光を空間変調させることで、入射光を描画光と不要光とに分別する。そして、空間光変調器４４１は、副走査方向Ｘに沿った複数画素分の描画光を出射する。描画光は、パターンの描画に寄与する光を示す。不要光は、パターンの描画に寄与しない光を示す。

【0040】

空間光変調器４４１は、例えば、固定リボンと可撓リボンとが配設された回折格子型の光変調素子である。回折格子型の空間変調器は、格子の深さを変更することができる回折格子であり、例えば、半導体装置製造技術を用いて製造される。回折格子型の光変調素子は、本実施形態においては、ＧＬＶ（Ｇｒａｔｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ Ｖａｌｖｅ：グレーチング・ライト・バルブ）（「ＧＬＶ」は登録商標）である。ＧＬＶには、例えば、幅４ｍｍにわたって８０００個のミラーが形成されており、４個のミラーから構成される変調単位ごとに制御される。その場合、４ｍｍの範囲に２０００個の変調単位が設けられるので、幅方向における最小分解能は、４ｍｍ／２０００＝２μｍである。なお光変調素子は、ＧＬＶに限定されるものではなく、例えば、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ：デジタルミラーデバイス）であってよい。なお光変調素子からの変調光による露光幅は、光学系の構成によって調整可能である。

【0041】

描画装置１００は階調露光の機能を有している。具体的には、露光量密度分布に基づいて基板Ｗが露光されるように、制御部６０が駆動機構２０およびヘッド部４０２を制御する。光変調素子がＧＬＶの場合、階調は、０％～１００％の範囲で調整可能である。当該調整は、任意のパーセンテージで行われてもよいが、典型的には、０％および１００％を含む数段階程度の離散的な階調で制御される。０％は可動リボンが十分に下がることによって実現され、１００％は可動リボンが十分に上がることによって実現され、５０％は可動リボンが中間に位置することによって実現される。一方、光変調素子がＤＭＤの場合は、光の照射回数および／または照射時間を調整することによって階調露光を行うことができる。

【0042】

空間光変調器４４１は、複数の変調単位４４２（図５参照）と、ドライバ回路ユニット４４３とを有している。複数の変調単位４４２は、副走査方向Ｘに沿って並べられる。ドライバ回路ユニット４４３は、複数の変調単位４４２の各々に対して電圧を印加する。ドライバ回路ユニット４４３は、複数の変調単位４４２の各々に印加する電圧を、独立して制御することができる。ドライバ回路ユニット４４３は、変調単位４４２の状態を、オフ状態、およびオン状態のうちのいずれかの状態に切り替えることができる。オフ状態は、変調単位４４２に電圧が印加されていない状態を示す。オン状態は、変調単位４４２に電圧が印加されている状態を示す。

【0043】

変調単位４４２がオフ状態にされると、可撓リボンが撓まないので、変調単位４４２の表面は、平面となる。変調単位４４２の平面に入射光が入射すると、入射光は回折せずに正反射する。入射光は、正反射することで、０次回折光である描画光になる。描画光は、変調単位４４２から出射すると、基板Ｗに到達する。変調単位４４２がオン状態にされると、可撓リボンが撓むことで、変調単位４４２の表面には溝が形成される。変調単位４４２の溝に入射光が入射すると、入射光は回折する。入射光は、回折することで、非０次回折光である不要光になる。不要光は、変調単位４４２から出射すると、基板Ｗに到達しない。以下では、変調単位４４２の表面に形成される溝を、表面溝を記載することがある。

【0044】

ドライバ回路ユニット４４３は、変調単位４４２に印加する電圧を変更することで、表面溝の深さを変更できる。表面溝の深さが変更されることで描画光の光量が調整される。制御部６０は、ドライバ回路ユニット４４３を制御することで、変調単位４４２毎に描画光の出射率を調整する。描画光の出射率は、入射光量に対する出射光量の比（出射光量／入射光量）を示す。入射光量は、変調単位４４２に入射する入射光の光量を示す。出射光量は、変調単位４４２から出射する描画光の光量を示す。変調単位４４２がオフ状態のとき、つまり、変調単位４４２の表面が平面のとき、描画光の出射率は出射率１００％になる。変調単位４４２の表面に表面溝が形成されると、出射率が低下する。表面溝が深くなる程、出射率が小さくなる。制御部６０は、ドライバ回路ユニット４４３を制御して、表面溝の深さを変更することで、描画光の出射率を、出射率０％から出射率１００％までの間で調整できる。

【0045】

変調単位４４２から出射した描画光は、投影光学系４５に入射する。投影光学系４５は、空間光変調器４４１から入射する光のうち、描画光を基板Ｗに導く。投影光学系４５は、ステージ１０上での高さ方向におけるフォーカス位置に変調光をフォーカスさせる。投影光学系４５は、例えば、遮断板を有している。遮断板は、貫通孔が形成された板状の部材である。描画光は、貫通孔を通過する。その結果、描画光は、基板Ｗに到達する。これに対し、不要光は、貫通孔を通過せず、遮断板に到達する。その結果、不要光は、遮断板により、基板Ｗに到達することが遮られる。描画光が基板Ｗに到達することで、基板Ｗにパターンが描画される。１個の変調単位４４２から出射された描画光は、基板Ｗに描画されるパターンの１個の画素を形成する。投影光学系４５は、縮小投影光学系であってよい。投影光学系４５は、ズームレンズ、および／または、対物レンズを有していてもよく、ズームレンズは、描画光の幅を調整するズーム部を構成する。描画光の幅を調整することは、描画光の幅を広げること、および／または、描画光の幅を狭めることを示す。対物レンズは、描画光を所定の倍率で基板Ｗ上に結像させる。

【0046】

搬送装置５０は、処理領域３への基板Ｗの搬入、および処理領域３からの基板Ｗの搬出を行う。搬送装置５０は、複数のハンド５１と、ハンド駆動機構５２とを有している。ハンド５１は、基板Ｗを搬送する。ハンド駆動機構５２は、ハンド５１を駆動させる。カセット載置部７には、未処理の基板Ｗが収容される。搬送装置５０は、カセット載置部７から基板Ｗを取り出して処理領域３に搬入するとともに、処理領域３から処理済みの基板Ｗを搬出してカセットＣに収容する。

【0047】

図４は、図１の制御部６０の構成を概略的に示すブロック図である。制御部６０は、電気回路を有する一般的な１つまたは複数のコンピュータによって構成されていてよい。複数のコンピュータが用いられる場合、これらは相互に通信可能に接続される。制御部６０は、一つの電装ラック（図示省略）内に配置されていてよい。具体的には、制御部６０は、中央演算処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）１６１、リードオンリーメモリ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＯＭ）１６２、ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＡＭ）１６３、記憶装置１６４、入力部１６６、表示部１６７および通信部１６８と、これらを相互に接続するバスライン１６５とを有している。ＲＯＭ１６２は基本プログラムを格納している。ＲＡＭ１６３は、ＣＰＵ１６１が所定の処理を行う際の作業領域として用いられる。記憶装置１６４は、フラッシュメモリまたはハードディスク装置などの不揮発性記憶装置によって構成されている。入力部１６６は、各種スイッチ、タッチパネル、または記録媒体読取装置などによって構成されており、オペレータから処理レシピなどの入力設定指示を受ける。表示部１６７は、たとえば、液晶表示装置およびランプなどによって構成されており、ＣＰＵ１６１の制御の下、各種の情報を表示する。通信部１６８は、ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ（ＬＡＮ）などを介してのデータ通信機能を有している。これにより通信部１６８は、設計装置３００（図１）からデータを受け付けることができる。記憶装置１６４には、描画装置１００におけるそれぞれの構成の制御についての複数のモードがあらかじめ設定されている。ＣＰＵ１６１が処理プログラム１６４Ｐを実行することによって、上記の複数のモードのうちの１つのモードが選択され、当該モードでそれぞれの構成が制御される。なお、処理プログラム１６４Ｐは、記録媒体に記憶されていてもよい。この記録媒体を用いれば、制御部６０に処理プログラム１６４Ｐをインストールすることができる。また、制御部６０が実行する機能の一部または全部は、必ずしもソフトウェアによって実現される必要はなく、専用の論理回路などのハードウェアによって実現されてもよい。

【0048】

描画条件入力部６２（図１）は、通信部１６８または入力部１６６によって構成されていてよい。なお、設計装置３００も図４と同様のハードウェア構成を有していてよい。その場合、表面プロファイル入力部６１（図１）は、同様のハードウェア構成における通信部１６８または入力部１６６によって構成されてよい。

【0049】

図５は、一実施形態に係る描画方法における露光走査を概略的に示す平面図である。なお図５においては、２つのヘッド部４０２が用いられる場合が示されているが、ヘッド部４０２の個数は任意である。

【0050】

露光走査において、駆動機構２０が、ステージ１０を、主走査方向（Ｙ方向）に沿って往路方向（ここでは、＋Ｙ方向である場合について例示する）に移動させることによって、基板Ｗを各ヘッド部４０２に対して主走査軸に沿って相対的に移動させる（往路主走査）。これを基板Ｗからみると、各ヘッド部４０２は、矢印ＡＲ１１に示すように、基板Ｗを主走査軸に沿って－Ｙ方向に横断することになる。また、往路主走査の開始とともに、各ヘッド部４０２から描画光の照射が行われる。すなわち、パターンデータ（詳細には、パターンデータのうち、当該往路主走査で描画対象となるストライプ領域に描画するべきデータを記述した部分）が読み出され、該パターンデータに応じて空間光変調器４４１が制御される。そして、各ヘッド部４０２から、該パターンデータに応じて空間変調が施された描画光が、基板Ｗに向けて照射される。

【0051】

各ヘッド部４０２が、基板Ｗに向けて断続的または連続的に描画光を出射しながら、主走査軸に沿って基板Ｗを一回横断すると、１本のストライプ領域（主走査軸に沿って延在し、副走査軸に沿う幅が描画光の幅に相当する領域）に、パターン群が描画されることになる。ここでは、２個のヘッド部４０２が同時に基板Ｗを横断するので、一回の往路主走査により２つのストライプ領域のそれぞれにパターン群が描画されることになる。

【0052】

描画光の照射を伴う往路主走査が終了すると、駆動機構２０は、ステージ１０を副走査方向（Ｘ方向）に沿って所定方向（例えば、－Ｘ方向）に、描画光の幅に相当する距離だけ移動させる。これによって、基板Ｗが各ヘッド部４０２に対して副走査方向に沿って相対的に移動する（副走査）。これを基板Ｗからみると、矢印ＡＲ１２で示すように、各ヘッド部４０２が副走査方向に沿って＋Ｘ方向に、ストライプ領域の幅分だけ移動することになる。

【0053】

副走査が終了すると、描画光の照射を伴う復路主走査が実行される。すなわち、駆動機構２０は、ステージ１０を主走査方向（Ｙ方向）に沿って復路方向（ここでは、－Ｙ方向）に移動させる。これによって、基板Ｗが各ヘッド部４０２に対して主走査方向に沿って相対的に移動する（復路主走査）。これを基板Ｗからみると、矢印ＡＲ１３で示すように、各ヘッド部４０２が、基板Ｗ上を、主走査方向に沿って＋Ｙ方向に移動して横断することになる。その一方で、復路主走査が開始されると、各ヘッド部４０２から描画光の照射が開始される。この復路主走査によって、先の往路主走査で描画されたストライプ領域の隣のストライプ領域に、パターン群が描画される。

【0054】

描画光の照射を伴う復路主走査が終了すると、副走査が行われた上で、再び、描画光の照射を伴う往路主走査が行われる。当該往路主走査によって、先の復路主走査で描画されたストライプ領域の隣のストライプ領域に、パターン群が描画される。以後も同様に、副走査を挟みつつ、描画光の照射を伴う主走査が繰り返して行われ、描画対象領域の全域にパターンが描画されると、１つのパターンデータについての描画処理が終了する。

【0055】

次に、本実施形態における描画方法の例示に先立って、比較例における描画方法を例示する。

【0056】

図６は、比較例における、設計パターンＰＤの平面図（図中、上段）と、基板Ｗの断面図（図中、中段）と、露光量密度分布（図中、下段）と、の組み合わせを示す図である。基板Ｗの表面プロファイルは、最大高さを有する部分（最高位面Ｓ１）と、最小高さを有する部分（最低位面Ｓ３）と、これらをつなぐ部分（斜面Ｓ２）と、を有している。図示された例においては、基板Ｗは、斜面Ｓ２によって、１００μｍ以上の段差ＨＴをともなう表面プロファイルを有している。設計パターンＰＤは、図６の上段および中段に示されているように、段差ＨＴにまたがる部分を有している。設計パターンＰＤの、段差ＨＴにまたがる部分は、一定幅で延在するラインパターンである。なお、基板Ｗの表面は、段差ＨＴよりも十分に薄いフォトレジスト層（図示せず）が形成されることによって、感光面とされている。設計パターンＰＤは、最高位面Ｓ１、斜面Ｓ２および最低位面Ｓ３のそれぞれに位置する部分Ａ１、部分Ａ２および部分Ａ３を有しており、部分Ａ１～部分Ａ３のそれぞれの幅（Ｘ方向における寸法）Ｄ１～Ｄ３は同じである。言い換えれば、設計パターンＰＤは、Ｙ方向に沿って一定幅で延在するラインパターンである。設計パターンＰＤのＺ方向におけるヘッド部４０２のフォーカス位置は、最高位面Ｓ１に設定される。露光量密度は、本比較例においては、均一とされる。なお露光量密度（ｍＪ／ｃｍ^２）は、照度（ｍＷ／ｃｍ^２）と時間（ｓ）との積である。

【0057】

図７は、上記比較例における、基板Ｗ上で描画される描画パターンＱＣの平面図（図中、上段）と、基板Ｗの断面図（図中、下段）と、を示す図である。図示されているように、描画パターンＱＣにおいて、部分Ａ１は設計パターンＰＤと同様に幅Ｄ１を有しているものの、部分Ａ３は幅Ｄ１よりも拡大された幅Ｄ３を有しており、部分Ａ１と部分Ａ３との間の部分Ａ２は、幅Ｄ１から幅Ｄ３へと徐々に拡大する幅Ｄ２を有している。

【0058】

図８は、フォーカスの高さずれと、設計パターンＰＤから描画パターンＱＣへの拡大率と、の関係を模式的に示すグラフ図である。上述したような幅の拡大は、フォーカス位置に対応する最高位面Ｓ１からの高さずれに起因したデフォーカスによって引き起こされる。このデフォーカスに起因して、描画パターンＱＣ（図７上段）は、設計パターンＰＤ（図６上段）から、大きく相違してしまっている。

【0059】

次に、本実施形態における描画方法を例示する。図９は、描画方法を概略的に示すフロー図である。図１０は、設計パターンＰＤ（図６上段）を縮小することによって補正パターンＰＣ（図１２上段）を生成するために用いられる縮小補正係数を模式的に示すグラフ図であり、この縮小補正係数は、実質的に、上記比較例において説明した拡大率（図８）であってよい。図１１は、露光量密度の増大補正係数の例を示すグラフ図であり、この増大補正係数は、実質的に、上記比較例において説明した拡大率（図８）であってよい。なお図１０および図１１の各々の係数は、高さずれに対して線形依存性を有しているが、より複雑な依存性を有していてもよい。当該依存性は、パターン補正部３１０および露光量密度分布生成部３２０に、テーブルデータまたは関数データとして記憶されていてよい。

【0060】

ステップＳＴ１０（図９）にて、表面プロファイル入力部６１（図１）は、基板Ｗの表面プロファイルを表す表面プロファイルデータを受け付ける。

【0061】

ステップＳＴ２０（図９）にて、パターン補正部３１０は、設計パターンＰＤ（図６上段）を表す設計パターンデータを、表面プロファイルデータに基づいて補正する。具体的には、まず、表面プロファイルにおける一部領域（本例においては最高位面Ｓ１）の高さである基準高さからの表面プロファイルの相違が読み取られる。当該相違と、縮小補正係数（図１０）とに基づいて、設計パターンＰＤの幅（より一般的に言えば、寸法）を縮小する補正が行われる。この補正によって、パターン補正部３１０は、補正パターンＰＣ（図１２上段）を表す補正パターンデータを生成する。この補正によって、基板Ｗ上において上記相違が大きい位置ほど、設計パターンＰＤ（図６上段）に対して補正パターンＰＣ（図１２上段）が縮小される。補正パターンＰＣの、設計パターンＰＤ（図６上段）におけるラインパターンに対応する部分（部分Ａ１～Ａ３の全体）は、基板Ｗの表面プロファイルが段差ＨＴを有していることに起因して、図１２に示されているように、非一定幅で延在している。

【0062】

さらに本実施形態においては、露光量密度分布生成部３２０が、上述した相違と、標準的な露光量密度と、増大補正係数（図１１）とに基づいて、露光量密度分布を生成する。標準的な露光量密度は、デフォーカスの影響が実質的にない場合において最適な露光量密度であってよい。露光量密度分布は、基板Ｗ上において上記相違が大きい位置ほど、露光量密度が高い。なお、図１２においては、露光量密度の連続的な変化が示されているが、この連続的な変化を近似する離散的な変化に対応する階調露光が行われてよい。例えば、０％、２５％、５０％、７５％および１００％の５段階での階調露光が可能な場合において、部分Ａ１、部分Ａ２および部分Ａ３のそれぞれに、５０％、７５％および１００％の露光量密度が適用されてよい。

【0063】

ステップＳＴ３０（図９）にて、図２に示されているように、水平方向に沿った姿勢に基板Ｗがステージ１０に載置される。なおこのステップＳＴ３０のタイミングは、後述のステップＳＴ４０以前であれば任意である。

【0064】

次に、図５を参照して前述したように、露光走査が行われる。具体的には、ステップＳＴ４０（図９）にて、基板Ｗが載置されたステージ１０と、ヘッド部４０２とが、連続的または間欠的に、水平方向において相対的に移動させられる。ステップＳＴ５０（図９）にて、ヘッド部４０２が有する空間光変調器４４１によって変調光が生成される。

【0065】

ステップＳＴ６０（図９）にて、上記のステップＳＴ４０およびステップＳＴ５０が行われつつ、変調光が、投影光学系４５によってステージ１０上での高さ方向におけるフォーカス位置にフォーカスさせられながら、基板Ｗへ照射される。変調光は、補正パターンデータに基づいて制御部６０によって制御された空間光変調器４４１によって生成される。ヘッド部４０２のフォーカス位置は、制御部６０によって、前述した基準高さ（ここでは最高位面Ｓ１の高さ）に設定される。よってステップＳＴ６０は、ヘッド部４０２とステージ１０との間の高さ方向における距離が維持されながら行われる。当該距離は、走査が段差ＨＴを通過する際も維持される。

【0066】

上記露光走査の結果として得られる描画パターンＱＥ（図１３上段）の幅Ｄ２およびＤ３は、比較例の描画パターンＱＣ（図７上段）の幅Ｄ２およびＤ３に比して、設計パターンＰＤ（図６上段）の幅Ｄ２（および幅Ｄ３）に近いものへと補正されている。なお図１３は、当該補正が高精度で行われることによって、一定幅で延在するラインパターンである設計パターンＰＤが実質的に忠実に描画されている場合を示している。補正の精度がより低い場合は、設計パターンＰＤを実質的に忠実に描画することまでは困難であるが、比較例の場合に比して、設計パターンＰＤにより近い描画が可能となる。

【0067】

なお、上記の例においては、表面プロファイルにおける基準高さを決定するための一部領域が最高位面Ｓ１とされているが、当該一部領域はこれに限定されるものではない。当該一部領域は、表面プロファイルのうち最高位面Ｓ１および最低位面Ｓ３のいずれかであることが好ましく、最高位面Ｓ１および最低位面Ｓ３で、より広い面積を有する方であることが、より好ましい。

【0068】

図１４は、図１２の補正パターンＰＣを、描画装置１００の分解能を考慮して示す平面図である。斜面Ｓ２（図６）の法線方向の、水平面への射影を傾斜方向と定義して、傾斜方向における斜面Ｓ２の寸法に比して、描画方法の分解能の方が小さい場合、図１４に例示されているように、傾斜方向の途中で幅が変化している補正パターンＰＣを用いることができる。分解能が高いほど、補正パターンＰＣの幅を多段階で変化させることができ、図１４に示された例においては、幅Ｄ２が、幅Ｄ２ａ～Ｄ２ｄのように４つの段階で変化している。

【0069】

本実施形態によれば、基板Ｗの表面プロファイルデータに基づいて設計パターンデータを補正することによって、補正パターンデータが生成される。この補正パターンデータに基づいて空間光変調器４４１が制御される。これにより、焦点深度を超える高さを有する形状を有する面上で、光学系のフォーカスを複雑に調整することなく、高精度で描画することができる。

【0070】

補正パターンデータは、表面プロファイルにおける一部領域の高さである基準高さからの表面プロファイルの相違に基づいて設計パターンデータを補正することによって生成されている。これにより、表面プロファイルを補正パターンＰＣへ容易かつ効果的に反映させることができる。

【0071】

表面プロファイルの上記一部領域は、表面プロファイルのうち最高位面Ｓ１および最低位面Ｓ３のいずれかである。これにより、当該一部領域を容易に決定することができる。

【0072】

表面プロファイルの一部領域は、最高位面Ｓ１および最低位面Ｓ３で、より広い面積を有する方である。これにより、広い面積を有する部分において、高精度での露光が補正なしで可能となる。よって、補正による効果を十分に維持しつつ、補正処理を簡素化することができる。

【0073】

制御部６０は、ヘッド部４０２のフォーカス位置を上記基準高さに設定する。これにより、デフォーカスは、基準高さからのずれに応じて発生する。よって、デフォーカスによる影響を高精度で補正することができる。

【0074】

補正パターンデータは、基板Ｗ上において上記基準高さからの表面プロファイルの相違が大きい位置ほど設計パターンＰＤに対して補正パターンＰＣが縮小されるように設計パターンデータを補正することによって生成されている。これにより、表面プロファイルを補正パターンＰＣへ容易かつ効果的に反映させることができる。

【0075】

露光量密度分布は、基板Ｗ上において上記基準高さからの表面プロファイルの相違が大きい位置ほど露光量密度が高い。これにより、デフォーカスに起因しての露光量密度の低下が補正される。よって、露光量密度の不足に起因しての解像不良（例えば、現像後における、意図しないレジスト残渣の発生など）を抑制することができる。

【0076】

ステップＳＴ６０（図９）は、ヘッド部４０２とステージ１０との間の高さ方向における距離が維持されながら行われる。これにより、ヘッド部４０２とステージ１０との間の高さ方向における距離の制御が簡素化される。具体的には、リアルタイムでのオートフォーカスが不要となる。

【0077】

１００μｍ以上の段差ＨＴをともなう表面プロファイルを基板Ｗが有している場合、段差ＨＴに起因してのデフォーカスの影響が顕著となりやすい。本実施形態によれば、当該影響を効果的に抑制することができる。

【0078】

前述した傾斜方向における斜面Ｓ２の寸法に比して、描画方法の分解能の方が小さい。これにより、傾斜方向における斜面Ｓ２の複数部分を個別の条件で露光することができる。よって、斜面Ｓ２での露光補正を、より精密に行うことができる。

【0079】

設計パターンＰＤ（図６上段）は、段差ＨＴにまたがる部分を有している。この場合に発生しやすい、段差ＨＴをまたがる箇所での描画パターンの乱れが、本実施形態によれば効果的に抑制される。

【0080】

補正パターンＰＣ（図１２上段）の、一定幅で延在するラインパターンに対応する部分は、基板Ｗの表面プロファイルが段差ＨＴを有していることに起因して、非一定幅で延在している。補正パターンＰＣにおける当該非一定幅を調整することによって、描画パターンＱＥ（図１３上段）を、より一定幅に近いものへと、調整することができる。

【0081】

図１５は、他の実施形態における描画装置１００Ｖの構成を概略的に示すブロック図である。描画装置１００Ｖの制御部６０Ｖは、前述した制御部６０の構成に加えて、パターン補正部３１０と、露光量密度分布生成部３２０とを有している。なお、これら以外の構成については、前述した実施形態（図１～図４）の構成とほぼ同じであるため、その説明を繰り返さない。

【0082】

なお、描画処理の条件によっては、露光量密度分布に応じた制御が不要なこともある。その場合、露光量密度は均一であってよく、上述した構成および方法のうち、当該制御に関連しているものは省略されてよい。

【0083】

また基板Ｗには、斜面Ｓ２に代わって、水平面に垂直な側壁面が設けられていてもよい。その場合、設計パターンＰＤ（図６上段）、補正パターンＰＣ（図１２上段）および描画パターンＱＥ（図１３上段）の各々において、部分Ａ２は省略され、部分Ａ１と部分Ａ２とが互いに隣接する。

【0084】

また設計パターンＰＤ（図６上段）は、走査方向（Ｙ方向）に沿って延びるラインパターンであるが、ラインパターンは、走査方向と交差する方向に沿って延びていてもよい。また設計パターンは、ラインパターンに限定されるものではなく、他のパターン（例えば円形パターン）であってもよい。

【0085】

描画パターンＱＥ（図１３）は、ネガ型レジストが用いられる場合においては、露光処理および現像処理によってレジストが残存させられる部分のパターンに対応しており、ポジ型レジストが用いられる場合においては、露光処理および現像処理によってレジストが除去される部分のパターンに対応している。

【0086】

この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態および各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。

【符号の説明】

【0087】

２０ ：駆動機構（移動部）
４０ ：光学ユニット
４４ ：空間光変調ユニット
４５ ：投影光学系
６０，６０Ｖ ：制御部
６１ ：表面プロファイル入力部
６２ ：描画条件入力部
１００，１００Ｖ：描画装置
３００ ：設計装置
３１０ ：パターン補正部
３２０ ：露光量密度分布生成部
４０１ ：光源部
４０２ ：ヘッド部（描画ヘッド）
４４１ ：空間光変調器
５００ ：描画システム
ＰＤ ：設計パターン
ＱＣ，ＱＥ ：描画パターン
Ｗ ：基板

【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】