(57)【要約】【課題】露光装置の立ち上げ時間の短縮を図ることができる。【解決手段】ＤＭＤ９を構成する各マイクロミラーの列毎に光を照射して、基板２を載置するステージ５に設けられた光量センサー１８において、各画素列の総和光量をそれぞれ測定した後、各画素列の総和光量をそれぞれデータ化して学習データを作成する。続いて、複数個の学習データを用いて、ひな型マスクマップを教師とした機械学習を行い、画像パターンの露光に用いる描画用マスクマップを作成する。描画用マスクマップには、各画素列の総和光量が互いに等しくなるように、ＤＭＤ９を構成する各マイクロミラーの列毎に、常に停止するマイクロミラーが定められている。【選択図】図３
2020134573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元空間光変調素子によって変調された光を用いた露光方法であって、
（ａ）前記二次元空間光変調素子を構成する各マイクロミラーの列毎に光を照射して、基板を載置するステージに設けられた光量センサーにおいて、各画素列の総和光量をそれぞれ測定する工程、
（ｂ）前記各画素列の総和光量をそれぞれデータ化して学習データを作成する工程、
（ｃ）前記（ａ）工程と前記（ｂ）工程を複数回繰り返して、複数個の学習データを作成する工程、
（ｄ）前記複数個の学習データを用いて、ひな型マスクマップを教師とした機械学習を行い、前記二次元空間光変調素子を構成する各マイクロミラーの列毎に、常に停止するマイクロミラーを定めた描画用マスクマップを作成する工程、
（ｅ）前記描画用マスクマップに基づいた前記二次元空間光変調素子の動作によって、前記基板の表面に塗布されたレジストを露光する工程、
を含む、露光方法。
【請求項２】
請求項１記載の露光方法において、
前記ひな型マスクマップは、他の露光装置で使用されている描画用マスクマップである、露光方法。
【請求項３】
請求項１記載の露光方法において、
前記学習データには、データ化した温度、湿度およびレンズ収差がさらに含まれる、露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は露光方法に関し、二次元空間光変調素子、例えばデジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micromirror Device；以下、ＤＭＤと言う）を用いた露光方法に好適に適用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば特開２０１１−１２３３８３号公報（特許文献１）には、予め記憶した光ビームの光量と、光ビームの照射回数から、所定の面積の露光領域毎に露光量を算出し、算出した露光量に基づいて露光量を補正する露光方法が記載されている。
【０００３】
また、特開２００１−２５５６６４号公報（特許文献２）には、二次元空間光変調素子を用いた感光材料の露光において、感光材料を多重露光し、かつ、走査方向の画素列による最大露光量が、各画素列で等しくなるように、少なくとも１つの画素列は、記録画像によらず、一部の画素による露光を常時停止する画像露光方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１２３３８３号公報
【特許文献２】特開２００１−２５５６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＤＭＤを用いた露光方法では、マトリクス状（マス目状、格子状とも言う）に並んだマイクロミラー（ミラーエレメントとも言う）の傾斜を切り替えることによって画像パターンを基板上（基板の表面、基板の上面とも言う）に投影している。このため、各マイクロミラーの動作角度が一定でないと、基板上において露光量が複雑に変化して、照射ムラが発生する。
【０００６】
しかし、各マイクロミラーの動作角度を常に一定とすることは難しく、さらに、光源の光量分布、レンズ収差および露光環境（例えば温度、湿度）などに起因した照射ムラも加わり、基板上に所望する加工形状のレジストパターンが形成できないという問題があった。
【０００７】
そこで、例えば前記特許文献２に記載されているように、常に停止するマイクロミラーを設定することによって各画素列の総和光量を等しくして、基板上に均一な露光量分布を実現する方法が提案されている。しかし、本発明者らが検討したところ、各画素列の総和光量を等しくするためには、複数回のマスクマップの補正が必要であり、画像パターンの露光時に用いる描画用マスクマップ（ミラー選択マップとも言う）を作成するまでに多大な時間を要するという課題があった。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施の形態により露光方法は、ＤＭＤによって変調された光を用いた露光方法であって、以下の工程を含む。（ａ）ＤＭＤを構成する各マイクロミラーの列毎に光を照射して、基板を載置するステージに設けられた光量センサーにおいて、各画素列の総和光量をそれぞれ測定する工程、（ｂ）各画素列の総和光量をそれぞれデータ化して学習データを作成する工程、（ｃ）前記（ａ）工程と前記（ｂ）工程を複数回繰り返して、複数個の学習データを作成する工程、（ｄ）複数個の学習データを用いて、ひな型マスクマップを教師とした機械学習を行い、ＤＭＤを構成する各マイクロミラーの列毎に、常に停止するマイクロミラーを定めた描画用マスクマップを作成する工程、（ｅ）描画用マスクマップに基づいたＤＭＤの動作によって、基板の表面に塗布されたレジストを露光する工程。
【発明の効果】
【０００９】
一実施の形態によれば、描画用マスクマップを短時間で作成することにより、露光装置の立ち上げ時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施の形態による露光装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明に先立って本発明者らによって検討された露光装置の露光制御構成の一例を示す概略図である。
【図３】一実施の形態による露光装置の露光制御構成の一例を示す概略図である。
【図４】一実施の形態による描画用マスクマップの作成方法および露光方法の一例を示すフロー図である。
【図５】一実施の形態による描画用マスクマップの作成方法の一例を示す概念図であって、（ａ）はマイクロミラーのレイアウトを示す概念図、（ｂ）は基板上における露光量分布を示す概念図、および（ｃ）は常に停止するマイクロミラーを示す概念図である。
【図６】一実施の形態による各画素列の総和光量の測定データの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一または関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、複数の類似の部材（部位）が存在する場合には、総称の符号に記号を追加し個別または特定の部位を示す場合がある。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
【００１２】
また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。
【００１３】
また、断面図および平面図において、各部位の大きさは実デバイスと対応するものではなく、図面を分かりやすくするため、特定の部位を相対的に大きく表示する場合がある。また、断面図と平面図が対応する場合においても、図面を分かりやすくするため、特定の部位を相対的に大きく表示する場合がある。
（実施の形態）
《露光装置》
本実施の形態による露光装置について図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態による露光装置の一例を示す概略図である。
【００１４】
図１に示すように、露光装置１は、露光時に基板（例えば半導体ウェハ、ガラスなど）２の表面に露光用パターンを投影する露光用光学系３と、基板２の表面の合焦点位置（焦点が合う位置）を検出するオートフォーカス用光学系４とを備えている。オートフォーカス用光学系４のうち、基板２の表面にフォーカス用パターンを投影する光学系は、露光用光学系３と共通の構成となっている。基板２の表面には、フォトレジストが塗布されている。
【００１５】
露光用光学系３は、ステージ５上に載置された基板２の表面に露光用パターンを投影するものである。露光用光学系３は、露光用光源６、コリメータレンズ７、ミラー８ａ，８ｂ，８ｃ、二次元空間光変調素子であるＤＭＤ９、リレーレンズ１０および対物レンズ１１などから構成される。
【００１６】
露光用光源６から出力した感光用の光（青色光または紫外光などの短波長光）は、コリメータレンズ７およびミラー８ａ，８ｂを介してＤＭＤ９に入射し、ＤＭＤ９で反射した光がミラー８ｃ、リレーレンズ１０および対物レンズ１１を介して基板２の表面に入射する。このように、本実施の形態による露光装置１は、マスクレス露光装置である。
露光用光源６は、例えば４０５ｎｍを主波長とするＬＥＤ（Light Emitting Diode）などから構成される。
コリメータレンズ７は、露光用光源６から出力した光を平行光に整形し、ミラー８ａ，８ｂは、コリメータレンズ７を透過した光をＤＭＤ９に入射させる。
【００１７】
ＤＭＤ９は、半導体素子上に微細な複数のマイクロミラーをマトリクス状に敷き詰めて、１枚のパネルとして構成したものであり、それぞれのマイクロミラーが独立して傾斜角度を変えることにより、入射した光を反射する状態（「ＯＮ」とも言う）または反射しない状態（「ＯＦＦ」とも言う）とすることができる。また、ＤＭＤ９を構成する各マイクロミラーはＤＭＤコントローラによって駆動し、ステージ５の移動と同期して所定位置のマイクロミラーが光を反射する。これにより、ＤＭＤ９は、基板２の表面に露光用パターンを投影する。
【００１８】
ミラー８ｃは、ＤＭＤ９で反射した光をリレーレンズ１０に入射させ、リレーレンズ１０は、ＤＭＤ９から投影された露光用パターンを倍率補正する。例えば露光用パターンを投影する場合、ＤＭＤ９を構成する各マイクロミラーは、一辺が１０．８μｍの四角形であり、対物レンズ１１によって、例えば１／２０の大きさに縮小投影されると、基板２の表面では一辺が０．５４μｍの四角形の露光用パターンとなる。しかし、これをリレーレンズ１０で倍率補正することにより、一辺が０．５μｍの四角形の露光用パターンを基板２の表面に縮小投影することができる。
【００１９】
本実施の形態では、１つのマイクロミラーに対応し、基板２の表面に投影される一辺が０．５μｍの四角形の露光用パターンを１画素とするが、これに限定されるものではない。また、本実施の形態では、例えば１９２０列×１０８０行のマトリクス状に配置された複数のマイクロミラーから構成されるＤＭＤ９を用いるが、これに限定されるものではない。
対物レンズ１１は、リレーレンズ１０を透過した光を基板２の表面に集光する。
【００２０】
オートフォーカス用光学系４は、ステージ５上に載置された基板２の表面にフォーカス用パターンを投影し、また、基板２の表面で反射した光を受光するものである。オートフォーカス用光学系４は、フォーカス用光源１２、コリメータレンズ１３、ハーフミラー１４、ミラー８ａ，８ｂ，８ｃ、ＤＭＤ９、リレーレンズ１０、対物レンズ１１、ハーフミラー１５、結像レンズ１６およびカメラ１７などから構成される。カメラ１７は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラである。このうち、ミラー８ａ，８ｂ，８ｃ、ＤＭＤ９、リレーレンズ１０および対物レンズ１１は、露光用光学系３とオートフォーカス用光学系４において共通に用いられる構成となっている。
【００２１】
フォーカス用光源１２から出力したフォーカス用の光（赤外線などの長波長光）は、コリメータレンズ１３、ハーフミラー１４およびミラー８ａ，８ｂを介してＤＭＤ９に入射し、ＤＭＤ９で反射した光がミラー８ｃ、リレーレンズ１０および対物レンズ１１を介して基板２の表面に入射する。さらに、基板２の表面で反射した光は、対物レンズ１１、ハーフミラー１５および結像レンズ１６を介してカメラ１７に結像する。
フォーカス用光源１２は、例えば赤色発光ダイオードなどから構成される。
【００２２】
コリメータレンズ１３は、フォーカス用光源１２から出力した光を平行光に整形し、ハーフミラー１４は、コリメータレンズ１３を透過した光の光軸を露光用光源６の光軸と同軸としてミラー８ａ，８ｂに入射させる。
フォーカス用光学系４を構成するＤＭＤ９は、基板２の表面にフォーカス用パターン、例えばライン＆スペースパターンを投影する。
【００２３】
対物レンズ１１は、基板２の表面で反射した光をフォーカス用の光としてカメラ１７の結像面に結像させる結像光学系を兼ねており、基板２の表面で反射した光は、再び対物レンズ１１を透過してハーフミラー１５に入射する。
【００２４】
対物レンズ１１からハーフミラー１５に入射した光はハーフミラー１５で反射し、結像レンズ１６に入射する。カメラ１７は、結像レンズ１６を透過した光を受光して電気信号に変換する光電変換素子であり、撮像手段としても機能する。
【００２５】
さらに、ステージ５の上面であって、かつ、基板２が載置されない領域に、光量センサー１８が設けられている。光量センサー１８は、ステージ５上に載置された基板２の表面と略同一水平面となる上面１８ａを有しており、露光用光学系３から光量センサー１８の上面１８ａに感光用の光が投射されて、ステージ５の走査方向に沿った各画素列の総和光量がそれぞれ測定される。言い換えれば、ＤＭＤ９を構成する各マイクロミラーの列毎に感光用の光が照射され、光量センサー１８においてステージ５の走査方向に沿った各画素列の総和光量がそれぞれ測定される。この測定は、後述するように、複数回行われ、その結果はデータ化（数値化）されて複数個の学習データが作成される。
【００２６】
なお、本実施の形態では、ステージ５の上面であって、かつ、基板２が載置されない領域に、光量センサー１８を設けたが、これに限定されるものではない。例えばステージ５以外の領域に光量センサー１８を設置して、ステージ５の走査方向に沿った各画素列の総和光量をそれぞれ測定してもよい。
《比較例》
【００２７】
まず、比較例として、本発明に先立って本発明者らによって検討された露光装置の露光制御構成および描画用マスクマップの作成方法について図２を用いて説明する。図２は、本発明に先立って本発明者らによって検討された露光装置の露光制御構成の一例を示す概略図である。
【００２８】
図２に示すように、本発明に先立って本発明者らによって検討された露光装置１Ａには、パーソナルコンピュータなどの露光制御部２０が備わっており、さらに、露光制御部２０には、マスクマップ記憶部２１、画像パターン記憶部２２および露光条件記憶部２３などが備わっている。また、露光制御部２０は、露光装置１Ａの各構成部分、例えばステージコントローラ２４、ＤＭＤコントローラ２５および露光用光源６などに種々の指示信号を送信する。
【００２９】
マスクマップ記憶部２１には、描画用マスクマップが格納されており、露光時に、描画用マスクマップがマスクマップ記憶部２１からＤＭＤコントローラ２５へ供給される。描画用マスクマップには、ＤＭＤ９を構成する各マイクロミラーのそれぞれのＯＮ／ＯＦＦ情報が示されており、露光時に、ＤＭＤ９を構成する各マイクロミラーのうち、どのマイクロミラーをＯＮに制御するかＯＦＦに制御するかが定められている。また、描画用マスクマップには、基板２上に均一な露光量分布を実現するため、ＤＭＤ９を構成する各マイクロミラーのうち、常にＯＦＦに制御するマイクロミラー、すなわち、常に停止するマイクロミラーが定められている。
【００３０】
画像パターン記憶部２２には、種々の画像パターンデータが格納されており、露光時に、描画に必要な画像パターンデータが画像パターン記憶部２２からＤＭＤコントローラ２５へ供給される。画像パターン記憶部２２には、画像パターンデータが、ＸＹ座標アドレスで示されて、記憶されている。
【００３１】
露光条件記憶部２３には、例えばステージ５の移動速度、ステージ５の位置および露光用光源６から出力される光量などの情報が格納されており、露光時に、ステージ５の移動速度および位置などの情報はステージコントローラ２４へ供給され、露光用光源６から出力される光量などの情報はＤＭＤコントローラ２５へ供給される。
【００３２】
ステージコントローラ２４は、ステージ５の移動速度を制御する機能を有している。また、ステージコントローラ２４は、ステージ５の移動速度の制御に加えて、上下移動および傾斜を制御することにより、基板２の表面に投射される光の位置を調整することもできる。
【００３３】
ＤＭＤコントローラ２５は、ＤＭＤ９を構成する各マイクロミラーのそれぞれを選択的にＯＮ／ＯＦＦ制御する機能を有している。すなわち、ＤＭＤコントローラ２５は、露光制御部２０から供給される描画用マスクマップ、画像パターンデータ並びに光量情報、およびステージコントローラ２４から供給されるステージ５の位置情報などに基づいて、ＤＭＤ９を構成する各マイクロミラーのそれぞれをＯＮに制御するかＯＦＦに制御するかを選択的に定める。
【００３４】
そして、ステージコントローラ２４の制御によってステージ５が走査方向に移動しながら、ＤＭＤコントローラ２５の制御によってＤＭＤ９を構成する各マイクロミラーのそれぞれが選択的にＯＮ／ＯＦＦ制御され、ＯＮに制御されたマイクロミラーにおいて反射した光が露光用光学系（図１に示す露光用光学系３）を経て、感光用の光として基板２に投射される。これにより、基板２の表面に塗布されたフォトレジストに画像パターンが投影される。
【００３５】
ところで、従来、描画用マスクマップは、露光装置毎に作業者によって作成されていた。また、１台の露光装置において描画用マスクマップが必要となるたびに、描画用マスクマップは、作業者によって作成されていた。
以下に、本発明に先立って本発明者らによって検討された描画用マスクマップの作成方法を説明する。
【００３６】
まず、ひな型マスクマップを準備する。このひな型マスクマップには、ＤＭＤ９を構成する各マイクロミラーのうち、常にＯＦＦに制御するマイクロミラーを、これまでの経験から推測して設定したマスクマップが用いられるが、ＤＭＤ９を構成する全てのマイクロミラーをＯＮに制御するマスクマップを用いることもできる。次に、ひな型マスクマップおよび画像パターンデータに基づいて、基板２の表面に塗布されたフォトレジストに画像パターンを投影する露光を行う。ここで用いる画像パターンは評価用パターンであって、例えばライン＆スペースパターンのように、基板２上における露光量のばらつきを数値で評価することのできるパターンである。続いて、現像を行い、レジストパターンを形成した後、レジストパターンを顕微鏡などで観察して、例えばラインパターンの寸法測定などを行う。
【００３７】
基板２上に露光量のばらつきがあると、例えば露光量が多い領域では、現像後の基板２上に形成されるラインパターンの線幅は細くなり、露光量が少ない領域では、現像後の基板２上に形成されるラインパターンの線幅は太くなるという現象が生じる。
【００３８】
そこで、基板２上における露光量のばらつきを低減するために、レジストパターンの形状および寸法などを参考にしてひな型マスクマップを補正し、新たなひな型マスクマップを作成する。ひな型マスクマップの補正とは、例えば常にＯＦＦに制御するマイクロミラーの数を変更することである。その後、再度、新たなひな型マスクマップおよび画像パターンデータに基づいて露光を行い、続いて、現像および観察を行う。
【００３９】
このような評価用パターンの露光、現像並びに観察、およびひな型マスクマップの補正の一連の工程を、作業者によって複数回（Ｍ回）繰り返すことにより、基板２上に均一な露光量分布を実現できる描画用マスクマップを作成することができる。
【００４０】
しかし、基板２上における露光量のばらつきが低減して、所望する加工形状のレジストパターンが得られるまでには、上記一連の工程を複数回（Ｍ回）繰り返さなければならず、描画用マスクマップを取得するまでには多大な時間が必要となる。また、１台の露光装置において新たな描画用マスクマップが必要となるたびに、上記一連の工程を行う必要がある。このため、描画用マスクマップの作成が、露光装置の立ち上げ時間の増加につながるという課題があった。
《制御構成》
本実施の形態による露光装置の露光制御構成について図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態による露光装置の露光制御構成の一例を示す概略図である。
【００４１】
図３に示すように、本実施の形態による露光装置１の露光制御構成は、前述の図２に示した露光装置１Ａの露光制御構成とほぼ同様である。すなわち、露光装置１には、パーソナルコンピュータなどの露光制御部２０が備わっており、さらに、露光制御部２０には、マスクマップ記憶部２１、画像パターン記憶部２２および露光条件記憶部２３などが備わっている。また、露光制御部２０は、露光装置１の各構成部分、例えばステージコントローラ２４、ＤＭＤコントローラ２５および露光用光源６などに種々の指示信号を送信する。
【００４２】
なお、露光装置１を構成するマスクマップ記憶部２１、画像パターン記憶部２２、露光条件記憶部２３、ステージコントローラ２４およびＤＭＤコントローラ２５については、前述の《比較例》において説明した露光装置１Ａを構成するものと同様であることから、ここでの説明は省略する。
しかしながら、本実施の形態では、描画用マスクマップは、作業者によって作成されるのではなく、機械学習を用いて作成される。
以下に、本実施の形態による描画用マスクマップの作成方法を説明する。
《描画マスクマップ作成方法》
【００４３】
本実施の形態による描画マスクマップの作成方法について図３〜図６を用いて説明する。図４は、本実施の形態による描画マスクマップの作成方法および露光方法の一例を示すフロー図である。図５は、本実施の形態による描画マスクマップの作成方法の一例を示す概念図であって、（ａ）はマイクロミラーのレイアウトを示す概念図、（ｂ）は基板上における露光量分布を示す概念図、および（ｃ）は常に停止するマイクロミラーを示す概念図である。図６は、本実施の形態による各画素列の総和光量の測定データの一例である。
（図４の工程Ｓ１００）
図３に示す光量センサー１８を用いて、ステージ５の走査方向に沿った各画素列の総和光量を測定する。
まず、光量センサー１８の上面の所定の位置に、ＤＭＤ９から光が投射されるようにステージ５を移動させる。
【００４４】
次に、露光制御部２０からＤＭＤコントローラ２５へ、ＤＭＤ９を構成する各マイクロミラーのうち、走査方向に沿った１列のマイクロミラー（１画素列）をＯＮに制御する指示を出し、１列のマイクロミラーに露光用光源６から感光用の光を照射する。そして、光量センサー１８において１画素列の総和光量を測定する。この測定を全列に対して行うことにより、各画素列の総和光量をそれぞれ求める。
【００４５】
図５（ａ）に示すように、本実施の形態では、マイクロミラーが１９２０列×１０８０行のマトリクス状に二次元配列された光変調素子であるＤＭＤ９を用いている。この場合、ステージ５の走査方向（図５（ａ）中の矢印方向）に１０８０行、走査方向と直交する方向に１９２０列を有している。従って、この測定により、１９２０列のそれぞれにおいて、１０８０画素に光を投射した時の光量を加算した合計の総和光量が得られる。
図６に、各画素列の総和光量の測定データの一例を示す。各画素列の総和光量の測定は複数回（Ｎ回）、例えば２０〜３０回程度行う。
（図４の工程Ｓ１０１）
【００４６】
次に、前記工程Ｓ１００で得られた各画素列の総和光量をデータ化して複数個（Ｎ個）の学習データを作成する。ここで、各画素列の総和光量の測定およびその結果のデータ化による学習データの作成は、作業者を介することなく、例えば露光制御部２０で制御されて自動で行われる。学習データには、データ化された各画素列の総和光量の他に、データ化された露光環境（例えば温度、湿度）およびレンズ収差などを含んでもよい。
（図４の工程Ｓ１０２）
次に、ひな型マスクマップを準備する。ひな型マスクマップには、他の露光装置で使用されている描画用マスクマップを用いる。
（図４の工程Ｓ１０３）
【００４７】
次に、このひな型マスクマップを教師データ（訓練データとも言う）として、ひな型マスクマップをガイドに複数個の学習データを用いた機械学習を行い、露光装置１に適用する描画用マスクマップを作成する。
【００４８】
描画用マスクマップには、各画素列の総和光量のそれぞれが等しくなるように、各マイクロミラーの列毎に常にＯＦＦに制御するマイクロミラーが定められている。
【００４９】
ところで、図５（ｂ）に示すように、ＤＭＤ９を構成する全てのマイクロミラーをＯＮに制御した場合でも、各マイクロミラーの動作角度、光源の光量分布、レンズ収差および露光環境（例えば温度、湿度）などに起因して、基板２上に不均一な露光量分布が生じる。そこで、各画素列のそれぞれの総和光量を等しくすることにより、基板２上における露光量のばらつきを低減する。
【００５０】
具体的には、各画素列の総和光量のそれぞれが等しくなるように、１列のマイクロミラー（１画素列）毎に露光時に常にＯＦＦに制御するマイクロミラーの数を決定する。例えば総和光量が最も少ない画素列の総和光量と、その他の画素列の総和光量とが等しくなるように、常にＯＦＦに制御するマイクロミラーの数を各マイクロミラーの列毎に決定する。
【００５１】
図５（ｃ）は、ＤＭＤ９を構成する各マイクロミラーのうち、常にＯＦＦに制御するマイクロミラーの一例を示す概念図である。図中、黒く塗りつぶした領域のマイクロミラーが常にＯＦＦに制御するマイクロミラーである。
【００５２】
図５（ｃ）に示すように、総和光量が最も少ない画素列では、最大数（Ｎｍａｘ個）のマイクロミラーを使用し、総和光量が最も多い画素列では、最小数（Ｎｍｉｎ個）のマイクロミラーを使用し、その他の画素列では、総和光量に応じて、使用するマイクロミラーの数を決定する。
【００５３】
前述の《比較例》による描画用マスクマップの作成方法では、基板２上に均一な露光量分布が実現できるまで、作業者が評価用パターンの露光、現像並びに観察、およびひな型マスクマップの補正の一連の工程を複数回繰り返すことによって、描画用マスクマップは作成される。
【００５４】
これに対して、本実施の形態による描画用マスクマップの作成方法では、各画素列の総和光量の測定およびその結果のデータ化による学習データの作成は自動で行われ、さらに、複数個の学習データを用いた教師（ひな型マスクマップ）ありの機械学習を自動で１回行うことにより、描画用マスクマップは作成される。
【００５５】
ひな型マスクマップには、すでに、他の露光装置で使用されている描画用マスクマップを用いることができるので、描画用マスクマップを短時間で作成することができる。
【００５６】
ただし、これまでに使用している露光装置と、機能、構造などが全く異なる新しい露光装置においては、例えば前述の《比較例》で説明したような作業者によるひな型マスクマップの作成が必要となる場合はある。しかし、一度、描画用マスクマップを作成すれば、この描画用マスクマップを、機能、構造などが同じ（類似も含む）である他の露光装置のひな型マスクマップとして機械学習に用いることができるので、その後は、描画用マスクマップを短時間で作成することができる。
（図４の工程Ｓ１０４）
次に、マスクマップ記憶部２１に、描画用マスクマップを記憶する。
【００５７】
このように、本実施の形態では、ステージ５の走査方向に沿った各画素列の総和光量を測定し、その結果をデータ化した複数個の学習データを用いた機械学習によって、各マイクロミラーの列毎に、常にＯＦＦに制御するマイクロミラーを定めた描画用マスクマップを作成する。露光時に、この描画用マスクマップを用いることにより、照射ムラが低減されて、偏りのない、より均一な露光量分布を基板２上に実現することができる。これにより、現像後の基板２上に寸法ばらつきのない、所望する加工形状のレジストパターンを形成することができる。
【００５８】
また、学習データの作成および描画用マスクマップの作成は自動で行われ、機械学習に用いられるひな型マスクマップには、他の露光装置で使用されている描画用マスクマップを用いることができるので、描画用マスクマップの作成には時間を要せず、迅速に、基板２上における露光量のばらつきが低減できる描画用マスクマップを作成することができる。
《露光方法》
本実施の形態による露光方法について図１、図３および図４を用いて説明する。
（図４の工程Ｓ２００）
図１に示すように、まず、基板２をステージ５上に載置する。
次に、ＤＭＤ９から基板２の表面の所定の位置に画像パターンが投影されるように基板２を移動させる。
【００５９】
次に、フォーカス用光学系４を用いてオートフォーカス処理を行う。まず、フォーカス用光源１２からフォーカス用の光（長波長光）が出力すると、この出力光はコリメータレンズ１３により平行光に整形され、ハーフミラー１４で露光用光源６の出力光の光軸と同軸とされて、ミラー８ａ，８ｂで反射してＤＭＤ９に入射する。
【００６０】
続いて、ＤＭＤ９のマイクロミラーでフォーカス用パターンが反射されると、フォーカス用パターンはミラー８ｃで反射され、リレーレンズ１０により倍率補正されて、対物レンズ１１から基板２の表面に投影される。
【００６１】
続いて、基板２の表面にフォーカス用パターンが投影されると、基板２の反射光は再び対物レンズ１１を透過してハーフミラー１５に入射する。続いて、この反射光はハーフミラー１５によって結像レンズ１６に入射する。
【００６２】
続いて、結像レンズ１６を透過した光はカメラ１７で受光され、カメラ１７で受光したフォーカス用パターンについて解析を行うことにより、基板２の合焦位置を決定する。その後、制御部（図示は省略）からの指示信号により、基板２を合焦位置に移動させる。
（図４の工程Ｓ２０１）
【００６３】
次に、図３に示すように、露光時に、ＤＭＤコントローラ２５へ、例えばマスクマップ記憶部２１から前記工程Ｓ１００〜Ｓ１０３で作成した描画用マスクマップが供給され、画像パターン記憶部２２から描画に必要な画像パターンデータが供給され、露光条件記憶部２３から光量情報などが供給される。また、ステージコントローラ２４へ、露光条件記憶部２３からステージ移動速度および位置などの情報が供給される。
（図４の工程２０２）
【００６４】
次に、ＤＭＤコントローラ２５において、描画用マスクマップ、画像パターンデータおよび光量情報などに基づいて、ＤＶＤ描画データを作成する。ＤＭＤ描画データは、露光時に、露光する画像パターンに対して、ＤＭＤ９を構成する各マイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦ制御を定めたデータである。
【００６５】
また、ステージコントローラ２４からＤＭＤコントローラ２５へステージ５の位置情報などが供給され、ステージ５の移動と同期して、露光の開始位置が認識できるように、ＤＭＤ描画データは作成される。
（図４の工程２０３）
次に、ＤＭＤ描画データを露光制御部２０に記憶する。
（図４の工程２０４）
【００６６】
次に、図１に示すように、露光用光学系３を用いて露光処理を行う。まず、露光用光源６から感光用の光（短波長光）が出力すると、この出力光はコリメータレンズ７により平行光に整形され、ハーフミラー１４を透過した後、ミラー８ａ，８ｂで反射してＤＭＤ９に入射する。
【００６７】
次に、ＤＭＤ描画データを用いてＤＭＤ９を駆動させて、画像パターンを基板２の表面に投影する。具体的には、ステージ５を走査方向に移動しながら、ＤＭＤ描画データに基づいて、ＤＭＤ９を構成する各マイクロミラーのそれぞれが選択的にＯＮ／ＯＦＦ制御される。そして、ＯＮに制御されるマイクロミラーにおいて反射した光がミラー８ｃで反射し、リレーレンズ１０により倍率補正されて、対物レンズ１１から基板２の表面に入射する。これにより、基板２の表面に画像パターンが投影される。
【００６８】
このように、本実施の形態によれば、上記オートフォーカス処理および上記露光処理を行うことによって、露光時に、照射ムラが低減されて、偏りのない、より均一な露光量分布を基板２上に実現することができる。これにより、現像後の基板２上に寸法ばらつきのない、所望する加工形状のレジストパターンを形成することができるので、製品の製造歩留まりが向上する。
【００６９】
さらに、露光に用いる描画用マスクマップは、複数個の学習データを用いた教師（ひな型マスクマップ）ありの機械学習を１回行うことにより作成される。また、学習データの作成および描画用マスクマップの作成は自動で行われ、機械学習に用いられるひな型マスクマップには、他の露光装置で使用されている描画用マスクマップを用いることができるので、描画用マスクマップの作成には時間を要せず、迅速に、基板２上における露光量のばらつきが低減できる描画用マスクマップを作成することができる。これにより、露光装置の立ち上げ時間の短縮を図ることができる。
【００７０】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００７１】
１、１Ａ  露光装置
２  基板
３  露光用光学系
４  オートフォーカス用光学系
５  ステージ
６  露光用光源
７  コリメータレンズ
８ａ、８ｂ、８ｃ  ミラー
９  ＤＭＤ
１０  リレーレンズ
１１  対物レンズ
１２  フォーカス用光源
１３  コリメータレンズ
１４  ハーフミラー
１５  ハーフミラー
１６  結像レンズ
１７  カメラ
１８  光量センサー
１８ａ  上面
２０  露光制御部
２１  マスクマップ記憶部
２２  画像パターン記憶部
２３  露光条件記憶部
２４  ステージコントローラ
２５  ＤＭＤコントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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