(57)【要約】      （修正有）【課題】所望のパターン像を物体に好適に投影するように空間光変調器を制御する。【解決手段】制御装置は、パターンを物体に転写する露光装置に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器を制御する制御方法であって、第１領域１４−１及び第２領域１４−２内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定し、第１及び第２領域の間で第１及び第２領域と隣接する第３領域１４−３内の複数の前記光学要素のうちの一部である第１光学要素を第１の状態に設定し、且つ、第３領域内の複数の光学要素のうちの他の一部である第２光学要素を第２の状態に設定し、第１光学要素の数が第２光学要素の数よりも少ない制御装置である。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンを物体に転写する露光装置に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器を制御する制御装置であって、
第１領域及び前記第１領域と異なる第２領域内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定し、
前記第１及び第２領域の間で前記第１及び第２領域と隣接する第３領域内の複数の前記光学要素のうちの一部である第１光学要素を前記第１の状態に設定し、且つ、前記第３領域内の前記複数の光学要素のうちの他の一部である第２光学要素を前記第１の状態とは異なる第２の状態に設定し、
前記第３領域内における前記第１光学要素の数が前記第２光学要素の数よりも少ない制御装置。
【請求項２】
前記第１の状態に設定された前記光学要素を介した第１光と、前記第２の状態に設定された前記光学要素を介した第２光とは位相差を有する請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記位相差は、前記第１光及び前記第２光の少なくとも一方の強度が低減するような位相差である請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記第１領域は、前記第１領域と前記第２領域とが並ぶ第１方向に交差する第２方向に沿って延在し、
前記第２領域は、前記第２方向に沿って延在し、
前記第３領域は、前記第２方向に沿って延在する
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記第１及び第２領域は、矩形の形状を有する
請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記第１から第３領域の周囲を取り囲む第４領域内の複数の光学要素の夫々を、隣り合う光学要素の状態が異なるように、前記第１又は第２の状態に設定する
請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記第３領域は、前記第１領域の周囲を取り囲む
請求項１から６のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項８】
パターンを物体に転写する露光装置に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器を制御する制御装置であって、
第１領域内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定し、
前記第１領域の周囲を取り囲む第３領域内の複数の前記光学要素のうちの一部である第１光学要素を前記第１の状態に設定し、且つ、前記第３領域内の前記複数の光学要素のうちの他の一部である第２光学要素を前記第１の状態とは異なる第２の状態に設定し、
前記第１光学要素の数が前記第２光学要素の数よりも少ない制御装置。
【請求項９】
前記第１の状態に設定された前記光学要素を介した第１光と、前記第２の状態に設定された前記光学要素を介した第２光とは位相差を有する請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記位相差は、前記第１光及び前記第２光の少なくとも一方の強度が低減するような位相差である請求項９に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記第１領域は、矩形の形状を有し、
前記第３領域は、枠状の形状を有する
請求項８から１０のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記第１及び第３領域の周囲を取り囲む第５領域内の複数の光学要素の夫々を、隣り合う光学要素の状態が異なるように、前記第１又は第２の状態に設定する
請求項８から１１のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１３】
第３方向に沿って、一又は複数の前記第１光学要素を含む第１要素群と一又は複数の前記第２光学要素を含む第２要素群とを交互に配列させる
請求項１から１２のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記第３方向に交差する第４方向に沿って、一又は複数の前記第１光学要素を含む第３要素群と一又は複数の前記第２光学要素を含む第４要素群とを交互に配列させる
請求項１３に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記第３領域を分割することで得られる複数の分割領域の夫々において前記第１光学要素の数を前記第２光学要素の数よりも少なくする
請求項１から１４のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１６】
前記複数の分割領域の間で前記第１及び第２光学要素の配列パターンを同じにする
請求項１５に記載の制御装置。
【請求項１７】
前記第１光学要素は、第５方向に沿って、前記空間光変調器からの光を前記物体に投影する投影光学系の解像限界を超える第１ピッチで配列される
請求項１から１６のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１８】
前記第２光学要素は、第６方向に沿って、前記空間光変調器からの光を前記物体に投影する投影光学系の解像限界を超える第２ピッチで配列される
請求項１から１７のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１９】
パターンを物体に転写する露光装置に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器を制御する制御装置であって、
第１領域及び前記第１領域と異なる第２領域内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定し、
前記第１及び第２領域の間で前記第１及び第２領域と隣接する第３領域内の複数の前記光学要素を前記第１の状態とは異なる第２の状態に設定する制御装置。
【請求項２０】
パターンを物体に転写する露光装置に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器を制御する制御方法であって、
第１領域及び前記第１領域と異なる第２領域内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定し、
前記第１及び第２領域の間で前記第１及び第２領域と隣接する第３領域内の複数の前記光学要素のうちの一部である第１光学要素を前記第１の状態に設定し、且つ、前記第３領域内の前記複数の光学要素のうちの他の一部である第２光学要素を前記第１の状態とは異なる第２の状態に設定し、
前記第１光学要素の数が前記第２光学要素の数よりも少ない制御方法。
【請求項２１】
パターンを物体に転写する露光装置に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器を制御する制御方法であって、
第１領域内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定し、
前記第１領域の周囲を取り囲む第３領域内の複数の前記光学要素のうちの一部である第１光学要素を前記第１の状態に設定し、且つ、前記第３領域内の前記複数の光学要素のうちの他の一部である第２光学要素を前記第１の状態とは異なる第２の状態に設定し、
前記第１光学要素の数が前記第２光学要素の数よりも少ない制御方法。
【請求項２２】
パターンを物体に転写する露光装置に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器を制御する制御方法であって、
第１領域及び前記第１領域と異なる第２領域内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定し、
前記第１及び第２領域の間で前記第１及び第２領域と隣接する第３領域内の複数の前記光学要素を前記第１の状態とは異なる第２の状態に設定する制御方法。
【請求項２３】
パターンを物体に転写する露光装置に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器を制御する制御装置であって、
請求項２０から２２のいずれか一項に記載の制御方法を実行することで前記複数の光学要素のそれぞれの状態を設定する制御装置。
【請求項２４】
空間光変調器と、
前記空間光変調器を制御するコントローラと
を備え、
前記コントローラは、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の制御方法を実行することで前記空間光変調器が備える複数の光学要素のそれぞれの状態を設定する露光装置。
【請求項２５】
空間光変調器と、
前記空間光変調器を制御する請求項１から１９のいずれか一項に記載の制御装置と
を備える露光装置。
【請求項２６】
パターンを物体に露光する露光方法であって、
請求項２０から２２のいずれか一項に記載の制御方法を用いて前記空間光変調器が備える複数の光学要素の状態を設定し、
前記空間光変調器を介した光露光を用いて前記物体を露光する露光方法。
【請求項２７】
パターンを物体に露光する露光方法であって、
請求項２４又は２５に記載の露光装置を用いて前記物体を露光する露光方法。
【請求項２８】
請求項２６又は２７に記載の露光方法を用いて、感光剤が塗布された前記物体を露光し、当該物体に所望のパターンを転写し、
露光された前記感光剤を現像して、前記所望のパターンに対応する露光パターン層を形成し、
前記露光パターン層を介して前記物体を加工するデバイス製造方法。
【請求項２９】
物体に所望のパターンを転写する露光装置と共に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器の制御データを生成するデータ生成方法であって、
第１領域及び前記第１領域と異なる第２領域内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定するための第１設定データを、前記制御データの一部として生成し、
前記第１及び第２領域の間で前記第１及び第２領域と隣接する第３領域内の複数の前記光学要素のうちの一部である第１光学要素を前記第１の状態に設定し、且つ、前記第３領域内の前記複数の光学要素のうちの他の一部である第２光学要素を前記第１の状態とは異なる第２の状態に設定するための第２設定データを、前記制御データの一部として生成し、
前記第１光学要素の数が前記第２光学要素の数よりも少ないデータ生成方法。
【請求項３０】
物体に所望のパターンを転写する露光装置と共に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器の制御データを生成するデータ生成方法であって、
第１領域内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定するための第１設定データを、前記制御データの一部として生成し、
前記第１領域の周囲を取り囲む第３領域内の複数の前記光学要素のうちの一部である第１光学要素を前記第１の状態に設定し、且つ、前記第３領域内の前記複数の光学要素のうちの他の一部である第２光学要素を前記第１の状態とは異なる第２の状態に設定するための第２設定データを、前記制御データの一部として生成し、
前記第１光学要素の数が前記第２光学要素の数よりも少ないデータ生成方法。
【請求項３１】
前記第２設定データを生成する際に、前記第３領域内の前記複数の光学要素の夫々を、前記第１又は第２光学要素に設定する
請求項２９又は３０に記載のデータ生成方法。
【請求項３２】
請求項２０から２２のいずれか一項に記載した制御方法を、前記空間光変調器に接続され且つ前記複数の光学要素のそれぞれの状態を変更するコントローラに実行させるプログラム。
【請求項３３】
請求項２９から３１のいずれか一項に記載したデータ生成方法を、コンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
空間光変調器が備える複数の光学要素のそれぞれの状態を決定する制御装置及び制御方法、この制御方法を用いた露光装置及び露光方法、この露光方法を用いたデバイス製造方法、空間光変調器の制御データを生成するデータ生成方法、及びこの制御方法又はデータ生成方法を実行するためのプログラムの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
マスクに代えて、それぞれが入射する光を反射可能な複数の光学要素（例えば、微小ミラー）を有する空間光変調器（ＳＬＭ：Ｓｐａｔｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）を備える露光装置が提案されている（特許文献１参照）。更には、それぞれが入射する光を透過可能な複数の光学要素（例えば、液晶素子）を有する空間光変調器を備える露光装置もまた提案されている（特許文献１参照）。この空間光変調器を介した光が形成する空間像の強度の品質には、改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００６／０８３６８５号パンフレット
【発明の概要】
【０００４】
第１の態様は、パターンを物体に転写する露光装置に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器を制御する制御装置であって、第１領域及び前記第１領域と異なる第２領域内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定し、前記第１及び第２領域の間で前記第１及び第２領域と隣接する第３領域内の複数の前記光学要素のうちの一部である第１光学要素を前記第１の状態に設定し、且つ、前記第３領域内の前記複数の光学要素のうちの他の一部である第２光学要素を前記第１の状態とは異なる第２の状態に設定し、前記第３領域内における前記第１光学要素の数が前記第２光学要素の数よりも少ない制御装置である。
【０００５】
第２の態様は、パターンを物体に転写する露光装置に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器を制御する制御装置であって、第１領域内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定し、前記第１領域の周囲を取り囲む第３領域内の複数の前記光学要素のうちの一部である第１光学要素を前記第１の状態に設定し、且つ、前記第３領域内の前記複数の光学要素のうちの他の一部である第２光学要素を前記第１の状態とは異なる第２の状態に設定し、前記第１光学要素の数が前記第２光学要素の数よりも少ない制御装置である。
【０００６】
第３の態様は、パターンを物体に転写する露光装置に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器を制御する制御装置であって、第１領域及び前記第１領域と異なる第２領域内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定し、前記第１及び第２領域の間で前記第１及び第２領域と隣接する第３領域内の複数の前記光学要素を前記第１の状態とは異なる第２の状態に設定する制御装置である。
【０００７】
第４の態様は、パターンを物体に転写する露光装置に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器を制御する制御方法であって、第１領域及び前記第１領域と異なる第２領域内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定し、前記第１及び第２領域の間で前記第１及び第２領域と隣接する第３領域内の複数の前記光学要素のうちの一部である第１光学要素を前記第１の状態に設定し、且つ、前記第３領域内の前記複数の光学要素のうちの他の一部である第２光学要素を前記第１の状態とは異なる第２の状態に設定し、前記第１光学要素の数が前記第２光学要素の数よりも少ない制御方法である。
【０００８】
第５の態様は、パターンを物体に転写する露光装置に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器を制御する制御方法であって、第１領域内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定し、前記第１領域の周囲を取り囲む第３領域内の複数の前記光学要素のうちの一部である第１光学要素を前記第１の状態に設定し、且つ、前記第３領域内の前記複数の光学要素のうちの他の一部である第２光学要素を前記第１の状態とは異なる第２の状態に設定し、前記第１光学要素の数が前記第２光学要素の数よりも少ない制御方法である。
【０００９】
第６の態様は、パターンを物体に転写する露光装置に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器を制御する制御方法であって、第１領域及び前記第１領域と異なる第２領域内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定し、前記第１及び第２領域の間で前記第１及び第２領域と隣接する第３領域内の複数の前記光学要素を前記第１の状態とは異なる第２の状態に設定する制御方法である。
【００１０】
第７の態様は、パターンを物体に転写する露光装置に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器を制御する制御装置であって、上述した第１の態様から第３の態様のいずれかにおける制御方法を実行することで前記複数の光学要素のそれぞれの状態を設定する制御装置である。
【００１１】
第８の態様は、空間光変調器と、前記空間光変調器を制御する、上述した第１から第３のいずれかの態様の制御装置を備える露光装置である。
【００１２】
第９の態様は、空間光変調器と、前記空間光変調器を制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、上述した第１の態様から第３の態様のいずれかにおける制御方法を実行することで前記空間光変調器が備える複数の光学要素のそれぞれの状態を設定する露光装置である。
【００１３】
第１０の態様は、パターンを物体に転写する露光方法であって、上述した第１の態様から第３の態様のいずれかにおける制御方法を用いて前記空間光変調器が備える複数の光学要素の状態を設定し、前記空間光変調器を介した光露光を用いて前記物体を露光する露光方法である。
【００１４】
第１１の態様は、パターンを物体に転写する露光方法であって、上述した第８又は第９の態様の露光装置を用いて前記物体を露光する露光方法である。
【００１５】
第１２の態様は、上述した第１０の態様または第１１の態様における露光方法を用いて、感光剤が塗布された前記物体を露光し、当該物体に所望のパターンを転写し、露光された前記感光剤を現像して、前記所望のパターンに対応する露光パターン層を形成し、前記露光パターン層を介して前記物体を加工するデバイス製造方法である。
【００１６】
第１３の態様は、物体に所望のパターンを転写する露光装置と共に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器の制御データを生成するデータ生成方法であって、第１領域及び前記第１領域と異なる第２領域内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定するための第１設定データを、前記制御データの一部として生成し、前記第１及び第２領域の間で前記第１及び第２領域と隣接する第３領域内の複数の前記光学要素のうちの一部である第１光学要素を前記第１の状態に設定し、且つ、前記第３領域内の前記複数の光学要素のうちの他の一部である第２光学要素を前記第１の状態とは異なる第２の状態に設定するための第２設定データを、前記制御データの一部として生成し、前記第１光学要素の数が前記第２光学要素の数よりも少ないデータ生成方法である。
【００１７】
第１４の態様は、物体に所望のパターンを転写する露光装置と共に用いられ、それぞれの状態が変更可能な複数の光学要素を備える空間光変調器の制御データを生成するデータ生成方法であって、第１領域内に位置する複数の前記光学要素を第１の状態に設定するための第１設定データを、前記制御データの一部として生成し、前記第１領域の周囲を取り囲む第３領域内の複数の前記光学要素のうちの一部である第１光学要素を前記第１の状態に設定し、且つ、前記第３領域内の前記複数の光学要素のうちの他の一部である第２光学要素を前記第１の状態とは異なる第２の状態に設定するための第２設定データを、前記制御データの一部として生成し、前記第１光学要素の数が前記第２光学要素の数よりも少ないデータ生成方法である。
【００１８】
第１５の態様は、上述した第１の態様における制御方法を、前記空間光変調器に接続され且つ前記複数の光学要素のそれぞれの状態を変更するコントローラに実行させるプログラムである。
【００１９】
第１６の態様は、上述した第１３又は第１４の態様のデータ生成方法を、コンピュータに実行させるプログラムである。
【００２０】
上記態様の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本実施形態の露光装置の構造の一例を示す側面図である。
【図２】図２（ａ）は、空間光変調器の光変調面の構造を示す平面図であり、図２（ｂ）は、空間光変調器の光変調面の一部の構造を示す斜視図であり、図２（ｃ）は、空間光変調器の１つのミラー要素の構成を示す斜視図であり、図２（ｄ）は、空間光変調器が備えるミラー要素がとりえる２つの状態を示す側面図である。
【図３】図３（ａ）は、ウェハの表面上における露光領域の移動経路の一例を示す平面図であり、図３（ｂ）及び図３（ｃ）の夫々は、複数のミラー要素の状態の一例を示す平面図である。
【図４】図４（ａ）は、パターン設計装置の構造を示すブロック図であり、図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、夫々、パターン設計装置の設置位置の一例を示すブロック図である。
【図５】図５は、パターン設計装置が行うパターン設計動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】図６（ａ）は、設計レイアウトが示す仮想的なマスクパターンを示す平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す仮想的なマスクパターンを実現するミラー要素の状態を示す平面図であり、図６（ｃ）は、図６（ｂ）に示すミラー要素の一部を拡大して示す平面図である。
【図７】図７（ａ）から図７（ｃ）は、夫々、分割領域内のミラー要素の状態の候補の一例を示す平面図である。
【図８】図８は、変調パターン条件の第１具体例を満たしていない比較例の変調パターンデータに基づくミラー要素の状態を示す平面図である。
【図９】図９（ａ）は、変調パターン条件の第１具体例を満たす変調パターンデータに基づくミラー要素を介した露光光がウェハ上で形成する空間像の強度及び変調パターン条件の第１具体例を満たさない変調パターンデータに基づくミラー要素を介した露光光がウェハ上で形成する空間像の強度を示すグラフであり、図９（ｂ）は、変調パターン条件の第１具体例を満たさない変調パターンデータに基づくミラー要素を介した露光光がウェハ上で形成する空間像の強度を示すグラフであり、図９（ｃ）は、変調パターン条件の第１具体例を満たす変調パターンデータに基づくミラー要素を介した露光光がウェハ上で形成する空間像の強度を示すグラフである。
【図１０】図１０（ａ）は、変調パターン条件の第１具体例を満たす変調パターンデータに基づくミラー要素を介した露光光がウェハ上で形成する空間像の強度が変化する様子と空間像の強度の変化前後のデバイスパターンの線幅を示すグラフであり、図１０（ｂ）は、変調パターン条件の第１具体例を満たさない変調パターンデータに基づくミラー要素を介した露光光がウェハ上で形成する空間像の強度が変化する様子と空間像の強度の変化前後のデバイスパターンの線幅を示すグラフである。
【図１１】図１１は、図６（ａ）に示す仮想的なマスクパターンを実現するミラー要素の状態を示す平面図である。
【図１２】図１２は、ラインアンドスペースに相当するデバイスパターンを形成するために用いられる仮想的なマスクパターンを実現するミラー要素の状態を示す平面図である。
【図１３】図１３（ａ）は、設計レイアウトが示す仮想的なマスクパターンを示す平面図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す仮想的なマスクパターンを実現するミラー要素の状態を示す平面図である。
【図１４】図１４は、マイクロデバイスを製造する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、実施形態にかかる制御装置及び制御方法、露光装置及び露光方法、デバイス製造方法、データ生成方法、並びに、プログラムについて説明する。但し、本発明が以下に説明する実施形態に限定されることはない。
【００２３】
以下の説明では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸から定義されるＸＹＺ直交座標系を用いて、露光装置を構成する各種構成要素の位置関係について説明する。尚、以下の説明では、説明の便宜上、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれが水平方向（つまり、水平面内の所定方向）であり、Ｚ軸方向が鉛直方向（つまり、水平面に直交する方向であり、実質的には上下方向）であるものとする。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸周りの回転方向（言い換えれば、傾斜方向）を、それぞれ、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向と称する。
【００２４】
（１）露光装置１
図１から図３を参照しながら、本実施形態の露光装置１について説明する。
【００２５】
（１−１）露光装置１の構造
初めに、図１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の構造の一例を示す側面図である。
【００２６】
図１に示すように、露光装置１は、光源１１と、照明光学系１２と、ミラー１３と、空間光変調器（ＳＬＭ：Ｓｐａｔｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１４と、投影光学系１５と、ステージ１６と、コントローラ１７とを備えている。
【００２７】
光源１１は、コントローラ１７によって制御され、露光光ＥＬ１を射出する。光源１１は、露光光ＥＬ１として、所定の周波数で明滅を繰り返すパルス光を射出する。つまり、光源１１は、所定の発光時間（以下、当該発光時間を“パルス幅”と称する）で発光するパルス光を所定の周波数で射出する。例えば、光源１１は、パルス幅が５０ｎｓとなるパルス光を４ｋＨｚから６ｋＨｚの周波数で射出してもよい。光源１１からパルス発光される露光光ＥＬ１は、波長が１９３ｎｍとなるＡｒＦエキシマレーザ光であってもよい。
【００２８】
照明光学系１２は、例えば米国特許第８，７９２，０８１号公報などに開示されるように、フライアイレンズやロッド型インテグレータ等のオプティカルインテグレータを有する照度均一化光学系、及び照野絞り（いずれも不図示）を有していてもよい。照明光学系１２は、光源１１からの露光光ＥＬ１の光量を均一化して露光光ＥＬ２として射出する。この露光光ＥＬ２によって空間光変調器１４の光変調面１４ａが照明される。尚、空間光変調器の光変調面１４ａ上には、照明光学系１２の照野絞り（マスキングシステム）で規定された矩形状の照明領域が形成される。
【００２９】
尚、照明光学系１２は、光変調面１４ａ上での露光光ＥＬ２の強度分布を変更するビーム強度分布変更部等を含んでいてもよい。
【００３０】
ミラー１３は、照明光学系１２から出力される露光光ＥＬ２を偏向して、空間光変調器１４の光変調面１４ａに導く。
【００３１】
空間光変調器１４は、後述するように、２次元的に配列された複数のミラー要素１４１を備える。ここで、複数のミラー要素１４１が配列されている面を光変調面１４ａと称する。この光変調面１４ａには、照明光学系１２からミラー１３を介して伝搬してくる露光光ＥＬ２が照射される。光変調面１４ａは、ＸＹ平面に平行な平面であって、露光光ＥＬ２の進行方向に交わる面である。光変調面１４ａは、矩形の形状を有している。露光光ＥＬ２は、光変調面１４ａをほぼ均一な照度分布で照明する。
【００３２】
空間光変調器１４は、当該空間光変調器１４の光変調面１４ａに照射された露光光ＥＬ２を、投影光学系１５に向けて反射する。空間光変調器１４は、露光光ＥＬ２を反射する際に、当該露光光ＥＬ２を、ウェハ１６１に転写するべきデバイスパターンに応じて空間変調する。ここで、「光を空間変調する」とは、当該光の進行方向を横切る断面における当該光の振幅（強度）、光の位相、光の偏光状態、光の波長及び光の進行方向（言い換えれば、偏向状態）のうちの少なくとも１つである光特性の分布を変化させることを意味していてもよい。本実施形態では、空間光変調器１４は、反射型の空間光変調器である。
【００３３】
次に、図２（ａ）から図２（ｄ）を参照しながら、空間光変調器１４について更に説明を加える。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、空間光変調器１４は、複数のミラー要素１４１を備えている。尚、図２（ｂ）は、図面の見易さを考慮して、図２（ａ）に示す複数のミラー要素１４１の一部を抜粋した図面である。複数のミラー要素１４１は、光変調面１４ａに平行な面であるＸＹ平面上において、二次元のアレイ状に（言い換えれば、マトリクス状に）配列されている。例えば、複数のミラー要素１４１のＹ軸方向に沿った配列数は、数百から数千である。例えば、複数のミラー要素１４１のＸ軸方向に沿った配列数は、複数のミラー要素１４１のＹ軸方向に沿った配列数の数倍から数十倍である。複数のミラー要素１４１のＹ軸方向に沿った配列数の一例は、数百から数万である。複数のミラー要素１４１は、Ｘ軸方向に沿って所定の配置間隔ｐｘの間隔を隔て且つＹ軸方向に沿って所定の配置間隔ｐｙの間隔を隔てるように、配列されている。配置間隔ｐｘの一例は、例えば、１０マイクロメートルから１マイクロメートルである。配置間隔ｐｙの一例は、例えば、１０マイクロメートルから１マイクロメートルである。
【００３４】
各ミラー要素１４１は、正方形の形状（或いは、その他任意の板状の形状）を有している。各ミラー要素１４１のＸ軸方向及びＹ軸方向のサイズは、各ミラー要素１４１の位置及び／又は姿勢が変更されるため、それぞれ、上述した配置間隔ｐｘ及びｐｙよりも小さくなる。つまり、Ｘ軸方向に沿って隣接する２つのミラー要素１４１の間及びＹ軸方向に沿って隣接する２つのミラー要素１４１の間には、ミラー要素１４１を構成しない隙間１４２が存在する。逆に言えば、各ミラー要素１４１の位置及び／又は姿勢の変更を考慮すると、各ミラー要素１４１のＸ軸方向及びＹ軸方向のサイズがそれぞれ上述した配置間隔ｐｘ及びｐｙと同一となる（つまり、隙間１４２が存在しない）ように各ミラー要素１４１を製造することは、技術的に困難であると推定される。但し、各ミラー要素１４１の形状及びサイズは任意であってもよい（例えば各ミラー要素１４１のＸ軸方向及びＹ軸方向のサイズが上述した配置間隔ｐｘ及びｐｙと実質的に同一であってもよい）。
【００３５】
各ミラー要素１４１のうち露光光ＥＬ２が照射される面は、露光光ＥＬ２を反射する反射面１４１ａとなっている。各ミラー要素１４１のＸＹ平面に平行な２つの表面のうち−Ｚ方向側に位置する表面は、反射面１４１ａとなっている。反射面１４１ａには、例えば反射膜が形成されている。反射面１４１ａの反射膜としては、例えば金属膜や誘電体多層膜を用いてもよい。複数のミラー要素の１４１の反射面１４１ａの集合が、実質的には、露光光ＥＬ２が照射される光変調面１４ａとなる。
【００３６】
図２（ｃ）に示すように、空間光変調器１４の各ミラー要素１４１は、第１接続部材１４３によってヒンジ部１４４と接続されている。ヒンジ部１４４は、弾性変形を利用してＺ軸方向に撓むことが可能な可撓性を有している。このヒンジ部１４４は、支持基板１４９上に設けられた一対のポスト部１４５によって支持されている。また、ヒンジ部１４４には、後述する電極１４８によって静電力（引力又は斥力）の作用を受けるアンカー部１４６とヒンジ部１４４とを接続する第２接続部材１４７が設けられている。このように、アンカー部１４６とミラー要素１４１とは、第１接続部材１４３及び第２接続部材１４７並びにヒンジ部１４４を介して機械的に接続されている。そして、支持基板１４９の表面には電極１４８が形成されている。なお、ポスト部１４５は一対には限定されず、２以上の数であってもよい。
【００３７】
電極１４８に所定の電圧が印加されると、アンカー部１４６の裏面と電極１４８との間に静電力が作用する。上述の通り、アンカー部１４６の裏面と電極１４８との間に静電力を作用させると、アンカー部１４６が支持基板１４９側に移動し、この移動に伴ってミラー要素１４１も支持基板１４９側に移動する。
【００３８】
各ミラー要素１４１の状態は、アンカー部１４６と電極１４８との間に作用する静電力及びヒンジ部１４４の弾性力に起因して、反射面１４１ａに直交する方向（つまり、Ｚ軸方向）に沿った位置が異なる２つの状態の間で切り替わる。例えば、図２（ｄ）の左側に示すように、アンカー部１４６と電極１４８との間に静電力が作用していない場合（つまり、ヒンジ部１４４が撓んでいない場合）には、各ミラー要素１４１は、各ミラー要素１４１の反射面１４１ａが基準平面Ａ１に一致する第１状態となる。例えば、図２（ｄ）の右側に示すように、アンカー部１４６と電極１４８との間に静電力が作用している場合（つまり、ヒンジ部１４４が撓んでいる場合）には、各ミラー要素１４１は、各ミラー要素１４１の反射面１４１ａが基準平面Ａ１から＋Ｚ方向側に向かって距離ｄ１だけシフトした変位平面Ａ２に一致する第２状態となる。
【００３９】
第２状態にあるミラー要素１４１の反射面１４１ａは、第１状態にあるミラー要素１４１の反射面１４１ａから＋Ｚ方向側に向かって距離ｄ１だけシフトした位置にある。このため、第２状態にあるミラー要素１４１が露光光ＥＬ２を反射することで得られる露光光ＥＬ３の波面の位相と、第１状態にあるミラー要素１４１が露光光ＥＬ２を反射することで得られる露光光ＥＬ３の波面の位相とは異なる。この位相差は、距離ｄ１の倍の長さに相当する。本実施形態では、距離ｄ１は、露光光ＥＬ１の波長λの１／４と一致する。つまり、ｄ１は、ｄ１＝λ／４±ｍλ（但し、ｍは整数）という数式にて表現される。この場合、第２状態にあるミラー要素１４１が露光光ＥＬ２を反射することで得られる露光光ＥＬ３の波面の位相は、第１状態にあるミラー要素１４１が露光光ＥＬ２を反射することで得られる露光光ＥＬ３の波面の位相と比較して、１８０度（πラジアン）だけ異なる。尚、以下では、説明の便宜上、第１状態を「０状態」と称し、第２状態を「π状態」と称する。
【００４０】
空間光変調器１４は、コントローラ１７の制御下で、ウェハ１６１に転写するべきデバイスパターンに応じて、複数のミラー要素１４１の状態を制御する。具体的には、後に詳述するパターン設計装置２（図４（ａ）等参照）は、ウェハ１６１に転写するべきデバイスパターンに応じて、複数のミラー要素１４１の状態を決定する。例えば、パターン設計装置２は、複数のミラー要素１４１のそれぞれが０状態となるべきか又はπ状態となるべきかを決定することで、複数のミラー要素１４１の状態を決定する。これにより、複数のミラー要素１４１で反射される露光光ＥＬ３の、当該露光光ＥＬ３の進行方向に直交する（或いは、交わる）面における位相分布が決定される。コントローラ１７は、パターン設計装置２から、複数のミラー要素１４１の状態を規定する変調パターンデータを取得する。コントローラ１７は、変調パターンデータに基づいて、複数のミラー要素１４１の状態を制御する。
【００４１】
尚、このような空間光変調器１４の一例は、例えば、米国特許出願公開第２０１３／０２２２７８１号明細書に記載されている。
【００４２】
再び図１において、投影光学系１５は、空間光変調器１４によって空間変調された露光光ＥＬ３でウェハ１６１に明暗のパターン像を投影する。投影光学系１５は、露光光ＥＬ３でウェハ１６１の表面（具体的には、ウェハ１６１に塗布されているレジスト膜の表面）に、空間光変調器１４による空間変調に応じた明暗のパターン像を投影する。
【００４３】
投影光学系１５は、露光光ＥＬ３を、ウェハ１６１の表面に設定される面状の露光領域ＥＬＡに投影する。つまり、投影光学系１５は、ウェハ１６１の表面に設定される面状の露光領域ＥＬＡが露光光ＥＬ３によって露光されるように、露光領域ＥＬＡに露光光ＥＬ３を投影する。投影光学系１５の光軸ＡＸは、面状の露光領域ＥＬＡに直交する。面状の露光領域ＥＬＡは投影光学系１５の光軸ＡＸから外れた位置に形成される。ウェハ１６１の表面と投影光学系１５の光軸ＡＸとが一致する部分から外れた所定領域が、面状の露光領域ＥＬＡとなる。
【００４４】
投影光学系１５は、デバイスパターンに基づく位相分布を有する露光光ＥＬ３を、位相分布に応じた強度分布を持つ空間像としてウェハ１６１の表面に投影する。
【００４５】
投影光学系１５は、縮小系である。本実施形態では、投影光学系１５の投影倍率は、一例として１／２００である。本実施形態における投影光学系１５の解像度は、空間光変調器１４の各ミラー要素１４１の大きさ（各ミラー要素の一辺の寸法）に投影倍率を乗じた値よりも大きくなるように設定されている。従って、単一のミラー要素１４１によって反射された露光光ＥＬ３は、露光領域ＥＬＡ上では解像されることはない。なお、投影光学系の投影倍率は、１／２００の縮小倍率には限定されず、例えば１／４００の縮小倍率であってもよく、等倍や拡大倍率であってもよい。
【００４６】
ステージ１６は、ウェハ１６１を保持可能であり、保持したウェハ１６１をリリース可能である。ステージ１６は、コントローラ１７の制御下で、ウェハ１６１を保持した状態で、露光領域ＥＬＡを含む平面（例えば、ＸＹ平面）に沿って移動可能である。ステージ１６は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向のうちの少なくとも一つに沿って移動可能である。例えば、ステージ１６は、平面モータを含むステージ駆動系１６２の動作により移動してもよい。尚、平面モータを含むステージ駆動系１６２の一例は、例えば、米国特許第６，４５２，２９２号に開示されている。但し、ステージ駆動系１６２は、平面モータに加えて又は代えて、他のモータ（例えば、リニアモータ）を含んでいてもよい。
【００４７】
ステージ１６のＸＹ平面内での位置（但し、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向のうちの少なくとも一つに沿った回転角度を含んでいてもよい）は、レーザ干渉計１６３によって、例えば０．２５ｎｍ程度の分解能で常時計測されている。レーザ干渉計１６３の計測結果は、コントローラ１７に出力される。但し、露光装置１は、レーザ干渉計１６３に加えて又は代えて、ステージ１６のＸＹ平面内での位置を計測可能なその他の計測装置（例えば、エンコーダ）を備えていてもよい。
【００４８】
コントローラ１７は、露光装置１の動作を制御する。コントローラ１７は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）や、メモリを含んでいてもよい。例えば、コントローラ１７は、光源１１による露光光ＥＬ１の射出動作を制御する。具体的には、コントローラ１７は、所定のパルス幅を有すると共に所定の周波数でパルス発光するパルス光を露光光ＥＬ１として適切なタイミングで射出するように光源１１を制御する。更に、コントローラ１７は、空間光変調器１４による露光光ＥＬ２の空間変調動作を制御する。具体的には、コントローラ１７は、パターン設計装置２から取得した変調パターンデータに基づいて、複数のミラー要素１４１の状態を制御する。更に、コントローラ１７は、ステージ１６の移動を制御する。具体的には、コントローラ１７は、露光領域ＥＬＡがウェハ１６１の表面上を所望の移動経路を通って相対的に移動していくように、ステージ駆動系１６２を制御する。
【００４９】
尚、照明光学系１２は、露光光ＥＬ２が光変調面１４ａの一部に照射されるように露光光ＥＬ１を調整してもよい。照明光学系１２は、光変調面１４ａ上での露光光ＥＬ２が照射される照射領域が光変調面１４ａよりも小さくなるように、露光光ＥＬ１を調整してもよい。照明光学系１２は、光変調面１４ａ上での露光光ＥＬ１が照射される照射領域の形状が光変調面１４ａの形状と一致しないように、露光光ＥＬ１を調整してもよい。例えば、光変調面１４ａ上での露光光ＥＬ２が照射される照射領域の形状を、光変調面より小さな多角形状（台形状、平行四辺形状、六角形状等）にしてもよい。また、照明光学系１２は、露光光ＥＬ２のビーム断面内での強度分布を変更して、光変調面１４ａに達する露光光ＥＬ２の照度分布をほぼ均一にしてもよい。この場合、照明光学系１２は、照明光学系１２が備えるオプティカルインテグレータの射出側の光路に配置されるビーム強度分布変更部を備えていてもよい。尚、照明光学系１２は、露光光ＥＬ２のビーム断面内での強度分布を変更して、光変調面１４ａに達する露光光ＥＬ２の照度分布を不均一、例えば走査方向と直交する方向において台形状としてもよい。また、光変調面１４ａに達する露光光ＥＬ２の照度分布をスキャン方向において台形状としてもよい。
【００５０】
空間光変調器１４は、露光光ＥＬ３の位相分布を制御することに加えて又は代えて、露光光ＥＬ３の強度分布（つまり、露光光ＥＬ３の進行方向に直交する（或いは、交わる）方向に沿った面上における強度分布）を制御してもよい。空間光変調器１４は、複数のミラー要素１４１に代えて、露光光ＥＬ２を空間変調することが可能な任意の装置（例えば、液晶パネル等）を備えていてもよい。
【００５１】
上述の例における空間光変調器１４は、それぞれの上下方向（つまり、露光光ＥＬ２の進行方向）に沿った位置が可変である複数のミラー要素１４１を備える位相型（ピストン型）の空間光変調器である。しかしながら、空間光変調器１４は、それぞれが傾斜可能な（例えば、Ｘ軸又はＹ軸に対して傾斜可能な）複数のミラー要素を備える傾斜型の空間光変調器であってもよい。傾斜型の空間光変調器は、空間光変調器が有するミラーの配列面に沿って反射面が位置する基準状態と、当該配列面に対して反射面が傾斜している傾斜状態との間で反射される光の間の位相差を与える空間光変調器であってもよい。また、空間光変調器１４は、傾斜型の空間光変調器が備える複数のミラー要素の反射面に段差を設けた位相段差傾斜ミラー型の空間光変調器であってもよい。位相段差傾斜ミラー型の空間光変調器は、光変調面１４ａに平行な反射面１４１ａが反射する光と光変調面１４ａに対して傾斜している反射面１４１ａが反射する光との間の位相差をλ／２（１８０度（πラジアン））に設定する空間光変調器である。また、国際公開第２０１４／１０４００１号パンプレットに開示されている、それぞれの上下方向の位置が可変である複数のミラー要素と、当該複数のミラー要素の間に位置する固定反射面とを備え、ミラーの上下方向の移動によって光強度を空間変調する空間光変調器が用いられてもよい。
【００５２】
（１−２）露光装置１の動作
続いて、図３（ａ）から図３（ｃ）を参照しながら、本実施形態の露光装置１の動作（特に、露光動作）について説明する。図３（ａ）は、ウェハ１６１の表面上における露光領域ＥＬＡの移動経路の一例を示す平面図である。図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、それぞれ、複数のミラー要素１４１の状態の一例を示す平面図である。
【００５３】
まず、露光装置１は、ウェハ１６１をローディングする。言い換えれば、ステージ１６上にウェハ１６１（つまり、レジストが塗布されたウェハ１６１）が搭載される。その後、露光装置１は、ウェハ１６１を露光する。
【００５４】
図３（ａ）に示すように、露光光ＥＬ３は、ウェハ１６１の表面に設定される面状の露光領域ＥＬＡに照射される。露光光ＥＬ３は、露光領域ＥＬＡを露光する。露光領域ＥＬＡは、露光光ＥＬ３であるパルス光のうちの１回又は複数回のパルス発光によって露光される。その結果、露光光ＥＬ３は、ウェハ１６１の表面のうち露光領域ＥＬＡと重なる少なくとも一部の面部分である露光対象面１１０に照射される。
【００５５】
露光領域ＥＬＡがウェハ１６１の表面上を所望の移動経路を通って相対的に移動していくようにステージ１６が移動する。図３（ａ）中に示す矢印は、露光領域ＥＬＡの移動経路の一例を示している。図３（ａ）に示す例では、あるタイミングで露光領域ＥＬＡが＋Ｙ方向（＋スキャン方向）に向かって移動するように、ステージ１６が−Ｙ方向に向かって移動する。その後、露光領域ＥＬＡが−Ｘ方向に向かって移動するように、ステージ１６が＋Ｘ方向（＋ステップ方向）に向かって移動する。その後、露光領域ＥＬＡが−Ｙ方向（−スキャン方向）に向かって移動するように、ステージ１６が＋Ｙ方向に向かって移動する。その後、露光領域ＥＬＡが−Ｘ方向（−ステップ方向）に向かって移動するように、ステージ１６が＋Ｘ方向に向かって移動する。以降、ステージ１６は、−Ｙ方向に向かう移動、＋Ｘ方向に向かう移動、＋Ｙ方向に向かう移動及び＋Ｘ方向に向かう移動を繰り返す。その結果、露光領域ＥＬＡは、ウェハ１６１の表面を図３（ａ）中の矢印が示す経路を通って相対的に移動する。尚、このような露光方法は、例えば米国特許第８，０８９，６１６号公報に開示されている。
【００５６】
ウェハ１６１の表面は、複数の露光対象面１１０に区分可能である。この場合、ステージ１６は、露光領域ＥＬＡが複数の露光対象面１１０に順次重なるように移動する。ステージ１６は、露光領域ＥＬＡが複数の露光対象面１１０を順次トレースするように移動する。図３（ａ）に示す例では、ステージ１６は、露光領域ＥＬＡが露光対象面１１０−１に重なるように−Ｙ方向に向かって移動する。露光領域ＥＬＡが露光対象面１１０−１に重なるタイミングで露光光ＥＬ３が露光領域ＥＬＡ（つまり、露光対象面１１０−１）を露光するように、光源１１は、露光光ＥＬ１を射出する。つまり、光源１１は、露光領域ＥＬＡが露光対象面１１０−１に重なるタイミングと光源１１が射出するパルス光のうちの１回のパルス発光のタイミングとが一致するように、露光光ＥＬ３を射出する。その後、ステージ１６は、Ｙ軸方向に沿って露光対象面１１０−１に隣接する露光対象面１１０−２ａに露光領域ＥＬＡが重なるように−Ｙ方向に向かって移動する。露光領域ＥＬＡが露光対象面１１０−１から露光対象面１１０−２に向かって移動している間は、光源１１は、露光光ＥＬ１を射出しない。つまり、露光領域ＥＬＡが露光対象面１１０−１から露光対象面１１０−２に向かって移動している間は、パルス発光が行われることはない。露光領域ＥＬＡが露光対象面１１０−２に重なるタイミングで露光光ＥＬ３が露光領域ＥＬＡ（つまり、露光対象面１１０−２）を露光するように、光源１１は、露光光ＥＬ１を射出する。以降、Ｙ軸に沿って並ぶ一連の露光対象面１１０に対しても同様の動作が繰り返される。その後、Ｙ軸に沿って並ぶ一連の露光対象面１１０に対する露光が終了する（つまり、露光対象面１１０−３に対する露光が終了する）と、ステージ１６は、露光対象面１１０−３にＸ軸方向に沿って隣接する露光対象面１１０−４に露光領域ＥＬＡが重なるように−Ｘ方向に向かって移動する。以降、露光対象面１１０−４を起点として、Ｙ軸に沿って並ぶ一連の露光対象面１１０に対しても同様の動作が繰り返される。以降は、図３（ａ）に示す移動経路を通って露光対象面ＥＬＡが移動するように、上述した動作が繰り返される。
【００５７】
尚、図３（ａ）に示す例では、説明の簡略化のために、一の露光対象面１１０は、隣接する他の露光対象面１１０と重なることはないものとする。つまり、一の露光対象面１１０の一部が、隣接する他の露光対象面１１０の一部と重複することはないものとする。但し、一の露光対象面１１０の少なくとも一部は、隣接する他の露光対象面１１０の少なくとも一部と重なってもよい。例えば、一の露光対象面１１０の一部を１回のパルス発光で露光し、この一の露光対象面１１０の一部と重複する他の露光対象面１１０の一部を１回のパルス発光で露光してもよい。
【００５８】
また、図３（ａ）に示す例では、露光領域ＥＬＡがウェハ１６１の表面を所望の移動経路を通って相対的に移動している間に、１回又は複数回のパルス発光でウェハ１６１が露光されている。しかしながら、ウェハ１６１が露光されるタイミングで、露光領域ＥＬＡがウェハ１６１上で静止していてもよい。この場合、露光装置１は、露光対象面１１０を露光した後に、露光領域ＥＬＡをウェハ１６１の表面上で移動させる動作を行う。また、このようにウェハ１６１に対して露光領域ＥＬＡが静止した状態でウェハ１６１が露光される場合には、露光装置１は、１回のパルス発光による露光に代えて、複数回のパルス発光による露光を行ってもよい。
【００５９】
空間光変調器１４が備える複数のミラー要素１４１は、１回の露光（つまり、１回のパルス発光）毎に、１回のパルス発光による露光によってウェハ１６１に転写されるべきデバイスパターンに基づく状態に遷移する。つまり、複数のミラー要素１４１は、変調パターンデータが規定する、１回のパルス発光による露光を行う際の複数のミラー要素１４１の状態に遷移する。
【００６０】
図３（ａ）に示す例では、露光対象面１１０−１が露光される場合には、複数のミラー要素１４１は、露光対象面１１０−１に対する１回の露光によってウェハ１６１に転写されるべきデバイスパターン（つまり、露光対象面１１０−１の下部に位置するウェハ１６１に転写されるべきデバイスパターン）に基づく状態に遷移する。その後、露光対象面１１０−１に続いて露光対象面１１０−２が露光される場合には、複数のミラー要素１４１は、露光対象面１１０−２に対する１回の露光によってウェハ１６１に転写されるべきデバイスパターン（つまり、露光対象面１１０−２の下部に位置するウェハ１６１に転写されるべきデバイスパターン）に基づく状態に遷移する。例えば、図３（ｂ）は、露光対象面１１０−１を露光するための複数のミラー要素１４１の状態の一例を示す。例えば、図３（ｃ）は、露光対象面１１０−２を露光するための複数のミラー要素１４１の状態の一例を示す。
【００６１】
尚、図３（ｂ）及び図３（ｃ）中の白抜き領域で示すミラー要素１４１は、０状態にあるミラー要素１４１を示している。一方で、図３（ｂ）及び図３（ｃ）中の網掛け領域で示すミラー要素１４１は、π状態にあるミラー要素１４１を示している。
【００６２】
以上説明したようにウェハ１６１が露光された後には、ウェハ１６１は、不図示のデベロッパーによって現像される。その後、ウェハ１６１は、不図示のエッチング装置によってエッチングされる。その結果、ウェハ１６１上に、デバイスパターンが転写（言い換えれば、形成）される。
【００６３】
（２）パターン設計装置２
続いて、図４から図１２を参照しながら、複数のミラー要素１４１の状態を規定する変調パターンデータを生成するパターン設計装置２について説明する。
【００６４】
（２−１）パターン設計装置２の構造
はじめに、図４（ａ）から図４（ｃ）を参照しながら、パターン設計装置２の構造について説明する。図４は、パターン設計装置２の構造を示すブロック図である。
【００６５】
図４（ａ）に示すように、パターン設計装置２は、コントローラ２１と、メモリ２２と、入力部２３と、操作機器２４と、表示機器２５とを備える。
【００６６】
ここで、図４（ｂ）に示すように、パターン設計装置２は、複数の露光装置１と有線又は無線の通信インターフェース４を介して接続されて複数の露光装置１を統括的に制御するホストコンピュータ３に設けられていてもよい。このホストコンピュータ３は、露光装置１が設置されるデバイス製造工場内に設けられていてもよいし、デバイス製造工場外に設けられていてもよい。ホストコンピュータは、例えば、デバイス製造メーカが有する。
【００６７】
また、図４（ｃ）に示すように、パターン設計装置２は、複数の露光装置１と有線又は無線の通信インターフェース５を介して接続されたサーバに設けられていてもよい。そして、このパターン設計装置２は、ホストコンピュータ３と、有線又は無線の通信インターフェース６を介して接続されていてもよい。図４（ｃ）の場合において、パターン設計装置２は、露光装置１が設置されるデバイス製造工場内に設けられていてもよいし、デバイス製造工場外に設けられていてもよい。
【００６８】
コントローラ２１は、パターン設計装置２の動作を制御する。コントローラ２１は、後に詳述するように、変調パターンデータを生成する。具体的には、コントローラ２１は、所定の費用関数（言い換えれば、目的関数）の終了条件が満たされるように、当該費用関数を定義する設計変数を調整する。つまり、コントローラ２１は、設計変数を最適化するための最適化問題又は数理計画問題を解く。その結果、コントローラ２１は、最適化された設計変数に基づいて変調パターンデータを生成することができる。尚、ここで言う「設計変数の最適化」とは、デバイスパターンをより良好な特性でウェハ１６１に転写することが可能な露光動作を規定する設計変数を算出する動作を意味する。
【００６９】
設計変数の少なくとも一部は、後に詳述するように、複数のミラー要素１４１の状態を直接的に又は間接的に規定する。このため、コントローラ２１は、費用関数を定義する設計変数を調整することで、複数のミラー要素１４１の状態を規定する変調パターンデータを生成することができる。つまり、コントローラ２１は、設計変数を最適化することで、変調パターンデータを生成することができる。
【００７０】
コントローラ２１は、実質的には、ＥＤＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｄｅｓｉｇｎ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）ツールとして機能する。このため、コントローラ２１は、上述した設計変数の調整動作（特に、パターン設計動作）をコントローラ２１に行わせるためのコンピュータプログラムを実行することで、ＥＤＡツールとして機能してもよい。
【００７１】
メモリ２２は、上述した変調パターンデータの生成処理をコントローラ２１に行わせるためのコンピュータプログラムを格納する。メモリ２２は、更に、コントローラ２１が上述した変調パターンデータの生成処理を行っている間に生成される中間データを一時的に格納する。
【００７２】
入力部２３は、コントローラ２１が変調パターンデータの生成処理を行うために用いられる各種データの入力を受け付ける。このようなデータの一例として、ウェハ１６１に対して転写するべきデバイスパターンを示すデータや、設計変数の初期値を示すデータや、設計変数の制約条件を示すデータ等があげられる。但し、パターン設計装置２は、入力部２３を備えていなくてもよい。
【００７３】
操作機器２４は、パターン設計装置２に対するユーザの操作を受け付ける。操作機器２４は、例えば、キーボード、マウス及びタッチパネルの少なくとも一つを含んでいてもよい。コントローラ２１は、操作機器２４が受け付けたユーザの操作に基づいて、上述した変調パターンデータの生成処理を行ってもよい。但し、パターン設計装置２は、操作機器２４を備えていなくてもよい。
【００７４】
表示機器２５は、所望の情報を表示可能である。例えば、表示機器２５は、パターン設計装置２の状態を示す情報を直接的に又は間接的に表示してもよい。例えば、表示機器２５は、パターン設計装置２が生成している変調パターンデータを直接的に又は間接的に表示してもよい。例えば、表示機器２５は、上述した変調パターンデータの生成処理に関連する任意の情報を直接的に又は間接的に表示してもよい。但し、パターン設計装置２は、表示機器２５を備えていなくてもよい。
【００７５】
尚、パターン設計装置２は、露光装置１が備えるコントローラ１７の一部を構成する装置であってもよい。つまり、パターン設計装置２は、露光装置１の一部を構成する装置であってもよい。この場合、コントローラ１７は、変調パターンデータを生成すると共に、生成した変調パターンデータに基づいて空間光変調器１４を制御する。
【００７６】
（２−２）変調パターンデータの生成処理
続いて、図５のフローチャートを参照しながら、パターン設計装置２が行う変調パターンデータの生成処理について説明する。
【００７７】
図５に示すように、コントローラ２１は、照明光学系１２に関連する設計変数を設定する（ステップＳ２１）。照明光学系１２に関連する設計変数は、照明光の特性（例えば、光変調面１４ａでの光強度分布、光変調面１４ａでの光の偏光状態の分布、照明光学系１２の瞳面での光強度分布、照明光学系１２の瞳面での光の偏光状態の分布等）を規定する、調整可能な又は固定されたパラメータである。このような光源１１に関連する設計変数として、光源１１による照明パターンの形状（つまり、露光光ＥＬ１の射出パターンの形状）及び露光光ＥＬ１の光強度等のうちの少なくとも一つが一例としてあげられる。
【００７８】
コントローラ２１は、更に、投影光学系１５に関連する設計変数を設定する（ステップＳ２２）。投影光学系１５に関連する設計変数は、投影光学系１５の特性（例えば、収差やリターデーション等の光学特性）を規定する、調整可能な又は固定されたパラメータである。このような投影光学系１５に関連する設計変数として、投影光学系１５が投影する露光光ＥＬ３の波面形状、投影光学系１５が投影する露光光ＥＬ３の強度分布及び投影光学系１５が投影する露光光ＥＬ３の位相シフト量等のうちの少なくとも一つが一例としてあげられる。或いは、投影光学系１５が露光光ＥＬ３の波面形状、露光光ＥＬ３の強度分布及び露光光ＥＬ３の位相シフト量等のうちの少なくとも一つを調整可能な波面マニピュレータを備えている場合には、このような投影光学系１５に関連する設計変数として、波面マニピュレータの制御量（或いは、状態）が一例としてあげられる。
【００７９】
コントローラ２１は、更に、設計レイアウトに関連する設計変数を設定する（ステップＳ２３）。設計レイアウトに関連する設計変数は、設計レイアウト（つまり、ウェハ１６１に所望のデバイスパターンを転写するために用いられる物理的な又は仮想的なマスクパターン又は所望のデバイスパターンそのもの）の特性（例えば、光学特性）を規定する、調整可能な又は固定されたパラメータである。設計レイアウトは、ウェハ１６１に転写するべきデバイスパターン及び所定の設計ルールに基づいて、いわゆるＥＤＡによって生成される。所定の設計ルールとして、例えば、ライン又はホールの最小幅や、２本のライン又は２つのホールの間の最小空間が一例としてあげられる。
【００８０】
尚、照明光学系に関連する設計変数、投影光学系１５に関連する設計変数及び設計レイアウトに関連する設計変数の一例は、上述した特許文献１（国際公開第２００６／０８３６８５号パンフレット）等に記載されている。このため、説明の簡略化のために、これらの設計変数に関する詳細な記載は省略する。
【００８１】
コントローラ２１は、更に、空間光変調器１４に関連する設計変数を設定する（ステップＳ２４）。空間光変調器１４に関連する設計変数は、空間光変調器１４の特性（例えば、光学特性）を規定する、調整可能な又は固定されたパラメータである。このような空間光変調器１４に関連する設計変数として、空間光変調器１４が備える各ミラー要素１４１の光学特性が一例としてあげられる。尚、上述したように、各ミラー要素１４１は、第１状態（０状態）又は第２状態（π状態）に設定される。このため、空間光変調器１４に関連する設計変数は、実質的には、各ミラー要素１４１の状態（或いは、０状態にあるミラー要素１４１の配列や、π状態にあるミラー要素１４１の配列）を示す設計変数である。
【００８２】
その後、パターンデータ生成部２１１は、ステップＳ２１からステップＳ２４において設定された設計変数によって規定される費用関数ＣＦを定義する（ステップＳ２５）。費用関数ＣＦの一例は、例えば数式１によって示される。
【００８３】
【数１】
2018155851.tif 000003
【００８４】
ここで、「（ｚ１１、・・・、ｚ１Ｎ１）」は、ステップＳ２１において設定された光源１１に関連する設計変数を示す。「Ｎ１」は、光源１１に関連する設計変数の総数を示す。「（ｚ２１、・・・、ｚ２Ｎ２）」は、ステップＳ２２において設定された投影光学系１５に関連する設計変数を示す。「Ｎ２」は、投影光学系１５に関連する設計変数の総数を示す。「（ｚ３１、・・・、ｚ３Ｎ３）」は、ステップＳ２３において設定された設計レイアウトに関連する設計変数を示す。「Ｎ３」は、設計レイアウトに関連する設計変数の総数を示す。「（ｚ４１、・・・、ｚ４Ｎ４）」は、ステップＳ２４において設定された空間光変調器１４に関連する設計変数を示す。「Ｎ４」は、空間光変調器１４に関連する設計変数の総数を示す。「ｆｐ（ｚ１１、・・・、ｚ１Ｎ１、ｚ２１、・・・、ｚ２Ｎ２、ｚ３１、・・・、ｚ３Ｎ３、ｚ４１、・・・、ｚ４Ｎ４）」は、ｐ番目の評価ポイント（例えば、ウェハ１６１上における空間像（つまり、露光光ＥＬ３の強度分布）ないしは当該空間像によって規定されるレジスト像のうちの所望の像部分に相当する評価ポイント）において設計変数「ｚ１１、・・・、ｚ１Ｎ１、ｚ２１、・・・、ｚ２Ｎ１、ｚ３１、・・・、ｚ３Ｎ３、ｚ４１、・・・、ｚ４Ｎ４」によって実現される特性の推定値と、当該ｐ番目の評価ポイントにおいて実現されるべき特性の目標値との差分を導出する関数である。「ｗｐ」は、ｐ番目の評価ポイントに割り当てられた重み付け係数である。「Ｐ」は、評価ポイントの総数である。
【００８５】
尚、数式１に示す費用関数ＣＦはあくまで一例である。従って、数式１とは異なる費用関数ＣＦが定義されてもよい。費用関数ＣＦの他の一例は、例えば、上述した特許文献１（国際公開第２００６／０８３６８５号パンフレット）等に記載されているため、その詳細な説明は省略する。
【００８６】
コントローラ２１は、更に、費用関数を満たす際に考慮されるべき制約条件を設定する（ステップＳ２６）。本実施形態では、制約条件の一つとして、変調パターン条件が採用される。変調パターン条件は、設計レイアウトが示す仮想的なマスクパターン（或いは、デバイスパターン）に所定パターンが含まれている場合に変調パターンデータが満たすべき制約条件である。言い換えれば、変調パターン条件は、設計レイアウトが示す仮想的なマスクパターン（或いは、デバイスパターン）に所定パターンが含まれている場合に、当該所定パターンを転写するためにウェハ１６１に向けて露光光ＥＬ３を反射するミラー要素１４１の状態に課される制約条件である。尚、変調パターン条件については、後に詳述する。
【００８７】
その後、コントローラ２１は、ステップＳ２６で設定した制約条件を満たしながらステップＳ２５で定義した費用関数ＣＦの終了条件が満たされるように、ステップＳ２１からステップＳ２４において設定した設計変数のうちの少なくとも一つを調整（言い換えれば、変更）する（ステップＳ２７）。例えば、コントローラ２１は、「費用関数ＣＦが最小となる」という終了条件が満たされるように、少なくとも一つの設計変数を調整する。その結果、費用関数ＣＦの終了条件を満たす設計変数の値が決定される。ここで、空間光変調器１４に関連する設計変数が決定されると、空間光変調器１４が備える複数のミラー要素１４１の状態が決定される。このため、コントローラ２１は、空間光変調器１４に関連する設計変数に基づいて、複数のミラー要素１４１の状態を規定する変調パターンデータを生成することができる。
【００８８】
コントローラ２１が生成する変調パターンデータは、ウェハ１６１に転写されるべき全てのデバイスパターンに対応する変調パターンデータである。但し、コントローラ２１が生成する変調パターンデータは、ウェハ１６１に転写されるべきデバイスパターンのうちの一部に対応する変調パターンデータであってもよい。一方で、上述したように、複数のミラー要素１４１は、１回の露光（つまり、１回のパルス発光）毎に、１回のパルス発光による露光によってある露光対象面１１０に転写されるべきデバイスパターンに基づく状態に遷移する。このため、コントローラ１７は、変調パターンデータから、１回のパルス発光によってある露光対象領域１１０に転写されるべきデバイスパターンに対応するデータブロックを抽出する。その後、コントローラ１７は、抽出したデータブロックに基づいて、複数のミラー要素１４１の状態を制御する。その結果、当該データブロックに対応する露光対象面１１０に対する露光が行われる。コントローラ１７は、以上の動作を、ウェハ１６１上に設定される露光対象面１１０の数だけ繰り返す。
【００８９】
（２−３）変調パターン条件の具体例
続いて、図６（ａ）から図１３（ｂ）を参照しながら、変調パターンデータを生成する（つまり、設計変数を調整する）際に考慮される制約条件である変調パターン条件について説明する。
【００９０】
（２−３−１）変調パターン条件の第１具体例
はじめに、図６（ａ）から図６（ｃ）を参照しながら、変調パターン条件の第１具体例について説明する。
【００９１】
図６（ａ）は、設計レイアウトが示す仮想的なマスクパターンの一部を示している。尚、仮想的なマスクパターンは、あるデバイスパターンをウェハ１６１に転写する場合に用いられる物理的なマスクに形成されるべきマスクパターンを示している。変調パターン条件の第１具体例は、設計レイアウトが示す仮想的なマスクパターンに図６（ａ）に示すマスクパターンが含まれている場合に変調パターンデータが満たすべき制約条件である。
【００９２】
図６（ａ）に示す仮想的なマスクパターンは、光通過領域３１−１と、光通過領域３１−２と、遮光領域３１−３と、遮光領域３１−４とを含んでいる。光通過領域３１−１及び３１−２の夫々は、光が通過可能な領域である。遮光領域３１−３及び３１−４の夫々は、光が通過できない（言い換えれば、遮光される）領域である。光通過領域３１−１及び３１−２は、第１方向（図６（ａ）に示す例では、Ｘ軸方向）に沿って並ぶ。遮光領域３１−３は、光通過領域３１−１及び３１−２の間に位置する。つまり、遮光領域３１−３は、光通過領域３１−１及び３１−２の間で、光通過領域３１−１及び３１−２の双方に隣接する。遮光領域３１−４は、光通過領域３１−１及び３１−２並びに遮光領域３１−３の全体を取り囲む。但し、遮光領域３１−４は、光通過領域３１−１及び３１−２並びに遮光領域３１−３を部分的に取り囲んでいてもよい。
【００９３】
光通過領域３１−１、光通過領域３１−２及び遮光領域３１−３の夫々は、第１方向に交差する第２方向（図６（ａ）に示す例では、Ｙ軸方向）に沿って延在する。光通過領域３１−１、光通過領域３１−２及び遮光領域３１−３の夫々は、矩形（例えば、長方形）の形状を有する。遮光領域３１−４は、枠状の形状を有する。但し、光通過領域３１−１、光通過領域３１−２及び遮光領域３１−３のうちの少なくとも一つは、第２方向（Ｙ軸方向）に沿って延在していなくてもよい。光通過領域３１−１、光通過領域３１−２及び遮光領域３１−３のうちの少なくとも一つは、矩形の形状とは異なる任意の形状を有していてもよい。遮光領域３１−４は、枠状の形状とは異なる任意の形状を有していてもよい。
【００９４】
図６（ａ）に示す仮想的なマスクパターンを介した光がウェハ１６１に投影されると仮定すると、光通過領域３１−１及び３１−２に対応するウェハ１６１上の領域に所定強度以上の光が照射される一方で、遮光領域３１−３及び３１−４に対応するウェハ１６１上の領域に所定強度以上の光が照射されることはない。その結果、ウェハ１６１には、図６（ａ）に示す仮想的なマスクパターンに対応するデバイスパターンが転写される。図６（ａ）に示す仮想的なマスクパターンは、例えば、所定距離を隔てて形成される２つのコンタクトホールに相当するデバイスパターンをウェハ１６１に転写するために用いられてもよい。図６（ａ）に示す仮想的なマスクパターンは、例えば、１つのスペースが間に配置される２つのラインに相当するデバイスパターンをウェハ１６１に転写するために用いられてもよい。
【００９５】
変調パターン条件の第１具体例は、図６（ａ）に示すマスクパターンに対応するミラー要素１４１の状態が、図６（ｂ）に示す状態になるという条件である。つまり、変調パターン条件の第１具体例は、図６（ａ）に示すマスクパターンに対応するデバイスパターンを転写するためにウェハ１６１に向けて露光光ＥＬ３を反射するミラー要素１４１の状態が、図６（ｂ）に示す状態になるという条件である。
【００９６】
具体的には、図６（ａ）に示すマスクパターンに対応するデバイスパターンを転写するために制御される空間光変調器１４の光変調面１４ａは、図６（ｂ）に示すように、第１領域１４−１と、第２領域１４−２と、第３領域１４−３と、第４領域１４−４とを含む。
【００９７】
第１領域１４−１は、光通過領域３１−１に対応する。このため、第１領域１４−１は、光通過領域３１−１と相似の又は類似の形状を有している。つまり、第１領域１４−１は、第２方向（Ｙ軸方向）に沿って延在し、矩形（例えば、長方形）の形状を有する。第１領域１４−１は、光通過領域３１−１に対応するデバイスパターンを転写するためにウェハ１６１に向けて露光光ＥＬ３を反射する複数のミラー要素１４１が位置する領域である。第１領域１４−１内の複数のミラー要素１４１の夫々の状態は、０状態に設定される。このため、コントローラ２１は、変調パターン条件の第１具体例を満たすために、第１領域１４−１内の複数のミラー要素１４１の夫々の状態を０状態に設定可能な変調パターンデータを生成する。
【００９８】
第２領域１４−２は、光通過領域３１−２に対応する。このため、第２領域１４−２は、光通過領域３１−２と相似の又は類似の形状を有している。つまり、第２領域１４−２は、第２方向（図６（ｂ）に示す例では、Ｙ軸方向）に沿って延在し、矩形（例えば、長方形）の形状を有する。また、第２領域１４−２は、第２方向（Ｙ軸方向）に沿って第１領域１４−１と並んでいる。第２領域１４−２は、光通過領域３１−２に対応するデバイスパターンを転写するためにウェハ１６１に向けて露光光ＥＬ３を反射する複数のミラー要素１４１が位置する領域である。第２領域１４−２内の複数のミラー要素１４１の夫々の状態は、第１領域１４−１内の複数のミラー要素１４１の夫々の状態と同じ状態（つまり、０状態）に設定される。このため、コントローラ２１は、変調パターン条件の第１具体例を満たすために、第２領域１４−２内の複数のミラー要素１４１の夫々の状態を０状態に設定可能な変調パターンデータを生成する。
【００９９】
第３領域１４−３は、遮光領域３１−３に対応する。このため、第３領域１４−３は、遮光領域３１−３と相似の又は類似の形状を有している。つまり、第３領域１４−３は、第２方向（Ｙ軸方向）に沿って延在し、矩形（例えば、長方形）の形状を有する。また、第３領域１４−３は、第１領域１４−１と第２領域１４−２との間で、第１領域１４−１及び第２領域１４−２の双方に隣接する。第３領域１４−３は、遮光領域３１−３に対応するデバイスパターンを転写するために露光光ＥＬ３を反射する複数のミラー要素１４１が位置する領域である。第３領域１４−３内の複数のミラー要素１４１のうちの一部である複数の第１ミラー要素１４１（０）の状態は、０状態に設定され、第３領域１４−３内の複数のミラー要素１４１のうちの他の一部（残りの一部）である複数の第２ミラー要素１４１（π）の状態は、π状態に設定される。このため、コントローラ２１は、変調パターン条件の第１具体例を満たすために、複数の第１ミラー要素１４１（０）の状態を０状態に設定し且つ複数の第２ミラー要素１４１（π）の状態をπ状態に設定可能な変調パターンデータを生成する。
【０１００】
この際、変調パターン条件の第１具体例を満たすために、第３領域１４−３内において、第１ミラー要素１４１（０）の数は、第２ミラー要素１４１（π）の数よりも少なくなる。つまり、第１変調パターン条件を満たすために、第３領域１４−３内において、第３領域１４−３を挟み込む第１領域１４−１及び第２領域１４−２内のミラー要素１４１の状態と同じ状態になる第１ミラー要素１４１（０）の数は、第１領域１４−１及び第２領域１４−２内のミラー要素１４１の状態とは異なる状態になる第２ミラー要素１４１（π）の数よりも少なくなる。従って、変調パターン条件の第１具体例は、第３領域１４−３内における第１ミラー要素１４１（０）及び第２ミラー要素１４１（π）の数の大小関係に関する制約条件であると言える。
【０１０１】
図６（ｃ）は、図６（ｂ）に示す第３領域１４−３を拡大した図面である。図６（ｃ）に示すように、複数の第１ミラー要素１４１（０）は、Ｘ軸方向に沿って所定のピッチＰ１Ｘで配列される。複数の第２ミラー要素１４１（π）は、Ｘ軸方向に沿って所定のピッチＰ２Ｘで配列される。また、複数の第１ミラー要素１４１（０）は、Ｙ軸方向に沿って所定のピッチＰ１Ｙで配列される。複数の第２ミラー要素１４１（π）は、Ｙ軸方向に沿って所定のピッチＰ２Ｙで配列される。
【０１０２】
複数の第１ミラー要素１４１（０）及び複数の第２ミラー要素１４１（π）が夫々Ｘ軸方向に沿って所定のピッチＰ１Ｘ及びＰ２Ｘで配列されるがゆえに、第３領域１４−３は、一若しくは複数の第１ミラー要素１４１（０）を含む要素群１４ｇＸ（０）と一若しくは複数の第２ミラー要素１４１（π）を含む要素群１４ｇＸ（π）とがＸ軸方向に沿って交互に配置される列部分（つまり、Ｘ軸方向に沿って延在する領域部分）を含む。図６（ｃ）に示す例では、第３領域１４−３は、１つの第１ミラー要素１４１（０）を含む要素群１４ｇＸ（０）と２つの第２ミラー要素１４１（π）を含む要素群１４ｇＸ（π）とがＸ軸方向に沿って交互に配置される列部分を含んでいる。
【０１０３】
複数の第１ミラー要素１４１（０）及び複数の第２ミラー要素１４１（π）が夫々Ｙ軸方向に沿って所定のピッチＰ１Ｙ及びＰ２Ｙで配列されるがゆえに、第３領域１４−３は、一若しくは複数の第１ミラー要素１４１（０）を含む要素群１４ｇＹ（０）と一若しくは複数の第２ミラー要素１４１（π）を含む要素群１４ｇＹ（π）とがＹ軸方向に沿って交互に配置される行部分（つまり、Ｙ軸方向に沿って延在する領域部分）を含む。図６（ｃ）に示す例では、第３領域１４−３は、１つの第１ミラー要素１４１（０）を含む要素群１４ｇＹ（０）と１つの第２ミラー要素１４１（π）を含む要素群１４ｇＹ（π）とがＹ軸方向に沿って交互に配置される行部分を含む。
【０１０４】
ピッチＰ１Ｘ、Ｐ２Ｘ、Ｐ１Ｙ及びＰ２Ｙの夫々は、投影光学系１５の解像限界を超える大きさとなっている。このため、第３領域１４−３内の各ミラー要素１４１を介した露光光ＥＬ３がウェハ１６１上で解像されることはない。但し、第３領域１４−３内の各ミラー要素１４１を介した露光光ＥＬ３がウェハ１６１上で解像されることを許容する場合には、ピッチＰ１Ｘ、Ｐ２Ｘ、Ｐ１Ｙ及びＰ２Ｙのうちの少なくとも一方は、投影光学系１５の解像限界を超える大きさとなっていなくてもよい。
【０１０５】
複数の第１ミラー要素１４１（０）及び複数の第２ミラー要素１４１（π）が夫々Ｘ軸方向に沿って所定のピッチＰ１Ｘ及びＰ２Ｘで配列されるがゆえに、第３領域１４−３は、第１ミラー要素１４１（０）及び第２ミラー要素１４１（π）の配列パターンが同じになる第１所定数のミラー要素１４１を夫々が含む共にＸ軸方向に沿って配列される複数の分割領域１４Ｄに区分可能である。図６（ｃ）に示す例では、各分割領域１４Ｄは、３列×３行のマトリクス状に分布する９つのミラー要素１４１を含んでいる。各分割領域１４Ｄ内においても、第３領域１４−３と同様に、第１ミラー要素１４１（０）の数は、第２ミラー要素１４１（π）の数よりも少なくなる。逆に言えば、第３領域１４−３は、第１ミラー要素１４１（０）の数が第２ミラー要素１４１（π）の数よりも少なくなる複数の分割領域１４Ｄに区分可能である。
【０１０６】
複数の第１ミラー要素１４１（０）及び複数の第２ミラー要素１４１（π）が夫々Ｙ軸方向に沿って所定のピッチＰ１Ｙ及びＰ２Ｙで配列されるがゆえに、第３領域１４−３は、第１ミラー要素１４１（０）及び第２ミラー要素１４１（π）の配列パターンが同じになる第２所定数のミラー要素１４１を夫々が含む共にＹ軸方向に沿って配列される複数の分割領域１４Ｄにも区分可能である。但し、図６（ｃ）に示す例では、第３領域１４−３のＹ軸方向のサイズが、複数の分割領域１４ｐがＹ軸方向に沿って配列可能となるほどには大きくないがゆえに、第３領域１４−３は、Ｙ軸方向に沿って配列される複数の分割領域１４Ｄに区分されない。第３領域１４−３のＹ軸方向のサイズが、複数の分割領域１４ＤがＹ軸方向に沿って配列可能となるほど大きい場合には、第３領域１４−３は、Ｙ軸方向に沿って配列される複数の分割領域１４Ｄに区分可能である。尚、Ｘ軸方向についても同様のことが言える。つまり、図６（ｃ）に示す例では、第３領域１４−３のＸ軸方向のサイズが、複数の分割領域１４ＤがＸ軸方向に沿って配列可能となるほど大きいがゆえに、第３領域１４−３は、Ｘ軸方向に沿って配列される複数の分割領域１４Ｄに区分可能である。しかしながら、第３領域１４−３のＸ軸方向のサイズが、複数の分割領域１４ＤがＸ軸方向に沿って配列可能となるほどには大きくない場合には、第３領域１４−３は、Ｘ軸方向に沿って配列される複数の分割領域１４Ｄに区分されない。
【０１０７】
第３領域１４−３が複数の分割領域１４Ｄに区分可能であるがゆえに、コントローラ２１は、第３領域１４−３内の複数のミラー要素１４１の状態に対応する設計変数を調整する際に、分割領域１４Ｄの単位で設計変数を調整してもよい。具体的には、コントローラ２１は、第３領域１４−３を複数の分割領域１４Ｄに分割し、その後、複数の分割領域１４Ｄの間で第１ミラー要素１４１（０）及び第２ミラー要素１４１（π）の配列パターンが同じになる（但し、第１ミラー要素１４１（０）の数が第２ミラー要素１４１（π）の数よりも少なくなる）ように設計変数を調整してもよい。この場合には、コントローラ２１は、実質的には、ある一つの分割領域１４Ｄ内のミラー要素１４１の状態分布を規定する設計変数を調整すれば、残りの分割領域１４Ｄ内のミラー要素１４１の状態分布を規定する設計変数をも実質的には調整したことになる。このため、第３領域１４−３内の複数のミラー要素１４１の状態を規定する設計変数を個別に調整する場合と比較して、第３領域１４−３内の複数のミラー要素１４１の状態分布を規定する設計変数を調整するための処理負荷が低減可能である。
【０１０８】
分割領域１４Ｄの単位で設計変数を調整する場合には、分割領域１４Ｄ内の第１ミラー要素１４１（０）及び第２ミラー要素１４１（π）の配列パターンの候補を示す候補データがメモリ２２に記憶されていてもよい。例えば、メモリ２２には、図６（ｃ）に示す配列パターン（分割領域１４Ｄ内の配列パターン）を候補として示す候補データが記憶されていてもよい。更には、メモリ２２には、夫々が異なる配列パターンの候補を示す複数の候補データが記憶されていてもよい。例えば、メモリ２２には、図６（ｃ）及び図７（ａ）から図７（ｂ）に示す配列パターンを候補として夫々示す３種類の候補データが記憶されていてもよい。この場合、コントローラ２１は、複数の配列パターンの候補から各分割領域１４Ｄに実際に割り当てるべき一の候補を選択してもよい。例えば、コントローラ２１は、第３領域１４−３に割り当てるべき一の配列パターンの候補として、複数の配列パターンの候補のうち費用関数を満たす（或いは、費用関数を満たしつつ、露光品質が最も良好になる）一の候補を選択してもよい。
【０１０９】
分割領域１４Ｄのサイズは可変である。従って、メモリ２２には、図７（ｃ）に示すように、異なるサイズの分割領域１４Ｄ内のミラー要素１４１の配列パターンの候補を示す候補データもまた記憶されていてもよい。コントローラ２１は、分割領域１４Ｄのサイズに応じた候補データに基づいて、各分割領域１４Ｄに実際に割り当てるべき一の候補を選択してもよい。
【０１１０】
第４領域１４−４は、遮光領域３１−４に対応する。このため、第４領域１４−４は、遮光領域３１−４と相似の又は類似の形状を有している。つまり、第４領域１４−４は、枠状の形状を有する。また、第４領域１４−４は、第１領域１４−１と第２領域１４−２と第３領域１４−３とを取り囲む。第４領域１４−４は、遮光領域３１−４に対応するデバイスパターンを転写するために露光光ＥＬ３を反射する複数のミラー要素１４１が位置する領域である。第４領域１４−４内の複数のミラー要素１４１の状態は、第１ミラー要素１４１（０）と第２ミラー要素１４１（π）とがＸ軸方向及びＹ軸方向の夫々に沿って交互に現れる状態に設定される。このため、コントローラ２１は、変調パターン条件の第１具体例を満たすために、第４領域１４−４内の複数のミラー要素１４１の状態を、０状態に設定されるミラー要素１４１とπ状態に設定されるミラー要素１４１とがＸ軸方向及びＹ軸方向の夫々に沿って交互に現れる状態に設定可能な変調パターンデータを生成する。
【０１１１】
続いて、図８から図９（ｃ）を参照しながら、変調パターン条件の第１具体例を満たすように変調パターンデータが生成されることで得られる技術的効果について説明する。以下では、変調パターン条件の第１具体例を満たすように変調パターンデータが生成されることで得られる技術的効果を強調するために、変調パターン条件の第１具体例を満たすことなく変調パターンデータが生成されることで得られる技術的効果と対比させて説明を進める。
【０１１２】
まず、図８は、上述した第１領域１４−１から第４領域１４−４内の複数のミラー要素１４１が、変調パターン条件の第１具体例を満たすことなく生成された比較例の変調パターンデータに基づいて制御されている複数のミラー要素１４１の状態分布を示す。図８に示すように、比較例の変調パターンデータは、第３領域１４−３内において第１ミラー要素１４１（０）の数が第２ミラー要素１４１（π）の数よりも少なくなるように、第３領域１４−３内のミラー要素１４１を制御しない。図８に示す例では、比較例の変調パターンデータは、第３領域１４−３内において第１ミラー要素１４１（０）の数が第２ミラー要素１４１（π）の数と同じになるように、第３領域１４−３内のミラー要素１４１を制御している。更に、比較例の変調パターンデータは、第３領域１４−３内において第１ミラー要素１４１（０）と第２ミラー要素１４１（π）とがＸ軸方向及びＹ軸方向の夫々に沿って交互に現れるように、第３領域１４−３内のミラー要素１４１を制御している。
【０１１３】
図８に示す空間光変調器１４を介した露光光ＥＬ３は、ウェハ１６１上において、図９（ａ）の点線及び図９（ｂ）に示す強度分布を有することになる。尚、図９（ａ）は、図８の線分ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’に対応するウェハ１６１上での強度分布（１次元での分布）を示す。図９（ｂ）は、図８のＸＹ平面に対応するウェハ１６１上での強度分布（２次元での分布）を示す。まず、第３領域１４−３では、第１ミラー要素１４１（０）と第２ミラー要素１４１（π）とがＸ軸方向及びＹ軸方向の夫々に沿って隣り合う。このため、第３領域１４−３内の一の第１ミラー要素１４１（０）を介した露光光ＥＬ３と、第３領域１４−３内の一の第１ミラー要素１４１（０）に隣り合う一の第２ミラー要素１４１（π）を介した露光光ＥＬ３とは、波面の位相が反転している関係にあるがゆえに、互いに打ち消しあう。このため、図９（ａ）の点線及び図９（ｂ）に示すように、第３領域１４−３を介した露光光ＥＬ３のウェハ１６１上での強度は、相対的に弱くなる。同様の理由から、第４領域１４−４を介した露光光ＥＬ３のウェハ１６１上での強度もまた、相対的に弱くなる。一方で、第１領域１４−１及び第２領域１４−２を介した露光光ＥＬ３のウェハ１６１上での強度は、隣り合う２つのミラー要素１４１を介した露光光ＥＬが互いに打ち消し合わないがゆえに、相対的に強くなる。
【０１１４】
一方で、変調パターン条件の第１具体例を満たすように生成された第１具体例の変調パターンデータに基づいて第１領域１４−１から第４領域１４−４内の複数のミラー要素１４１が制御されている場合においても、第１領域１４−１及び第２領域１４−２を介した露光光ＥＬ３のウェハ１６１上での強度が相対的に強くなる一方で、第３領域１４−３及び第４領域１４−４を介した露光光ＥＬ３のウェハ１６１上での強度が相対的に弱くなるという点では同じである（図９（ａ）の実線及び図９（ｃ））。しかしながら、第１具体例の変調パターンデータによれば、第３領域１４−３内において、第１領域１４−１及び第２領域１４−２内のミラー要素１４１の状態と同じ状態になる第１ミラー要素１４１（０）の数が、第２ミラー要素１４１（π）の数よりも少なくなる。このため、第１ミラー要素１４１（π）を介した露光光ＥＬ３の全てが第１ミラー要素１４１（０）を介した露光光ＥＬ３によって打ち消されにくくなる。このため、第３領域１４−３を介した露光光ＥＬ３は、実質的には、第２ミラー要素１４１（π）を介した露光光ＥＬと等価になる。その結果、第３領域１４−３を介した露光光ＥＬ３の波面の位相は、第１領域１４−１及び第２領域１４−２を介した露光光ＥＬ３の波面の位相と比較して、１８０度（或いは、１８０度とは異なる任意の位相差）だけ異なる。従って、第３領域１４−３を介した露光光ＥＬ３のウェハ１６１上での振幅は、第１領域１４−１及び第２領域１４−２を介した露光光ＥＬ３のウェハ１６１上での振幅に対して反転することになる。このため、第１具体例では、比較例と比較して、第３領域１４−３を介した露光光ＥＬ３と第１領域１４−１及び第２領域１４−２を介した露光光ＥＬ３との干渉に起因して、第３領域１４−３を介した露光光ＥＬ３のウェハ１６１上での空間像の強度の極小値と第１領域１４−１及び第２領域１４−２を介した露光光ＥＬ３のウェハ１６１上での空間像の強度の極大値との差分が拡大する。従って、変調パターン条件の第１具体例を満たすように生成された第１具体例の変調パターンデータに基づいて制御される空間光変調器１４は、実質的には、ハーフトーンマスク又は位相シフトマスクとして機能し得る。
【０１１５】
このように、変調パターン条件の第１具体例を満たすように変調パターンデータが生成されることで、当該変調パターンデータに基づいて制御される空間光変調器１４を用いてウェハ１６１を露光する露光装置１の解像度が実質的に向上する。
【０１１６】
加えて、図９（ａ）に示すように、第３領域１４−３を介した露光光ＥＬ３のウェハ１６１上での空間像の強度の極小値が相対的に小さくなる。このため、空間像の強度の変化がデバイスパターンの安定性（例えば、線幅の安定性であって、ＣＤ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ））に対して及ぼす影響が軽減される。具体的には、まず、一般的には、所定強度以上の空間像が形成されるウェハ１６１上の領域に塗布されたレジストが後の現像工程で剥離される一方で、所定強度未満の空間像が形成されるウェハ１６１上の領域に塗布されたレジストが後の現像工程で残存する。剥離した又は残存したレジストの幅は、デバイスパターンの線幅を実質的には規定する。一方で、空間像の強度が変化すると、所定強度以上の空間像が形成されるウェハ１６１上の領域及び所定強度未満の空間像が形成されるウェハ１６１上の領域の大きさが変わる。このため、剥離した又は残存したレジストの幅もまた変わるがゆえに、デバイスパターンの線幅もまた変動する。従って、空間像の強度の変化量は、デバイスパターンの線幅の変動量が許容範囲内に収まる程度にしか許容されない。変調パターン条件の第１具体例を満たすように生成された変調パターンデータは、変調パターン条件の第１具体例を満たすように生成されていない変調パターンデータと比較して、空間像の強度の許容される変化量が大きくなる。具体的には、図１０（ａ）は、変調パターン条件の第１具体例を満たす変調パターンデータに基づいて制御される空間光変調器１４を介した露光光ＥＬ３がウェハ１６１上で形成する空間像の強度の変化前後の様子と、空間像の強度の変化前後のデバイスパターンの線幅を示す。一方で、図１０（ｂ）は、変調パターン条件の第１具体例を満たさない変調パターンデータに基づいて制御される空間光変調器１４を介した露光光ＥＬ３がウェハ１６１上で形成する空間像の強度の変化前後の様子と、空間像の強度の変化前後のデバイスパターンの線幅を示す。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、空間像の強度が同じ割合だけ変化した場合であっても、変調パターン条件の第１具体例が満たされている場合におけるデバイスパターンの線幅の変動量は、変調パターン条件の第１具体例が満たされていない場合におけるデバイスパターンの線幅の変動量よりも小さくなる。なぜならば、変調パターン条件の第１具体例が満たされる場合の空間像の強度の勾配が、変調パターン条件の第１具体例が満たされない場合の空間像の強度の勾配よりも急峻だからである。つまり、変調パターン条件の第１具体例が満たされている場合には、変調パターン条件の第１具体例が満たされていない場合と比較して、空間像の強度の変化量の許容値が大きくなる。
【０１１７】
尚、上述した説明では、第１領域１４−１内の複数のミラー要素１４１の夫々の状態が、０状態に設定され、且つ、第２領域１４−２内の複数のミラー要素１４１の夫々の状態が、０状態に設定されている。しかしながら、図１１に示すように、コントローラ２１は、第１領域１４−１内の複数のミラー要素１４１の夫々の状態をπ状態に設定し、且つ、第２領域１４−２内の複数のミラー要素１４１の夫々の状態をπ状態に設定可能な変調パターンデータを生成してもよい。この場合には、図１１に示すように、コントローラ２１は、第３領域１４−３内において第２ミラー要素１４１（π）の数を第１ミラー要素１４１（０）の数よりも少なくすることが可能な変調パターンデータを生成する。
【０１１８】
また、上述した説明では、変調パターン条件の第１具体例が適用されるべき仮想的なマスクパターンの一例として、所定距離を隔てて形成される２つのコンタクトホールに相当するデバイスパターンをウェハ１６１に転写するために用いられるマスクパターンがあげられている。しかしながら、変調パターン条件の第１具体例が適用されるべき仮想的なマスクパターンとして、２つの光通過領域３１−１及び３１−２の間に遮光領域３１−３が配置される任意のマスクパターンが用いられてもよい。このようなマスクパターンの一例として、ラインアンドスペースパターンをウェハ１６１に転写するために用いられるマスクパターンがあげられる。この場合であっても、図１２に示すように、２つの光通過領域３１−１及び３１−２に対応する第１領域１４−１及び第２領域１４−２内の複数のミラー要素１４１の夫々が０状態に設定され、且つ、第１領域１４−１及び第２領域１４−２の間に位置する第３領域１４−３内において第１ミラー要素１４１（０）の数が第２ミラー要素１４１（π）の数よりも少なくなる限りは、上述した技術的効果が享受可能である。尚、図１２は、第３領域１４−３として、第１領域１４−１ａ及び第２領域１４−２ａの間の第３領域１４−３ａ、第２領域１４−２ａ及び第１領域１４−１ｂの間の第３領域１４−３ｂ、第１領域１４−１ｂ及び第２領域１４−２ｂの間の第３領域１４−３ｃ、並びに、第２領域１４−２ｂ及び第１領域１４−１ｃの間の第３領域１４−３ｄを例示している。各第１領域１４−１は、ライン及びスペースのいずれか一方に対応する。各第２領域１４−２は、ライン及びスペースのいずれか一方に対応する。各第３領域１４−３は、ライン及びスペースのいずれか他方に対応する。
【０１１９】
（２−３−２）変調パターン条件の第２具体例
続いて、図１３（ａ）から図１３（ｂ）を参照しながら、変調パターン条件の第２具体例について説明する。
【０１２０】
図１３（ａ）は、設計レイアウトが示す仮想的なマスクパターンの一部を示している。変調パターン条件の第２具体例は、設計レイアウトが示す仮想的なマスクパターンに図１３（ａ）に示すマスクパターンが含まれている場合に変調パターンデータが満たすべき制約条件である。
【０１２１】
図１３（ａ）に示す仮想的なマスクパターンは、光通過領域３１−５と、遮光領域３１−６とを含んでいる。光通過領域３１−５は、光が通過可能な領域である。遮光領域３１−６は、光が通過できない（言い換えれば、遮光される）領域である。遮光領域３１−６は、光通過領域３１−５の全体を取り囲む。但し、遮光領域３１−６は、光通過領域３１−５を部分的に取り囲んでいてもよい。
【０１２２】
光通過領域３１−５は、矩形（例えば、長方形）の形状を有する。遮光領域３１−６は、枠状の形状を有する。遮光領域３１−６は、枠状の形状を有する。但し、光通過領域３１−５は、矩形の形状とは異なる任意の形状を有していてもよい。遮光領域３１−６は、枠状の形状とは異なる任意の形状を有していてもよい。
【０１２３】
図１３（ａ）に示す仮想的なマスクパターンを介した光がウェハ１６１に投影されると、光通過領域３１−５に対応するウェハ１６１上の領域に所定強度以上の光が照射される一方で、遮光領域３１−６に対応するウェハ１６１上の領域に所定強度以上の光が照射されることはない。その結果、ウェハ１６１には、図１３（ａ）に示す仮想的なマスクパターンに対応するデバイスパターンが転写される。図１３（ａ）に示す仮想的なマスクパターンは、例えば、孤立パターンに相当するデバイスパターンをウェハ１６１に転写するために用いられてもよい。
【０１２４】
変調パターン条件の第２具体例は、図１３（ａ）に示すマスクパターンに対応するミラー要素１４１の状態が、図１３（ｂ）に示す状態になるという条件である。具体的には、図１３（ａ）に示すマスクパターンに対応するデバイスパターンを転写するために制御される空間光変調器１４の光変調面１４ａは、図１３（ｂ）に示すように、第５領域１４−５と、第６領域１４−６と、第７領域１４−７とを含む。
【０１２５】
第５領域１４−５は、光通過領域３１−５に対応する。このため、第５領域１４−５は、光通過領域３１−５と相似の又は類似の形状を有している。つまり、第５領域１４−５は、矩形（例えば、長方形）の形状を有する。第５領域１４−５は、光通過領域３１−５に対応するデバイスパターンを転写するためにウェハ１６１に向けて露光光ＥＬ３を反射する複数のミラー要素１４１が位置する領域である。第５領域１４−５内の複数のミラー要素１４１の夫々の状態は、０状態に設定される。このため、コントローラ２１は、変調パターン条件の第２具体例を満たすために、第５領域１４−５内の複数のミラー要素１４１の夫々の状態を０状態に設定可能な変調パターンデータを生成する。
【０１２６】
第６領域１４−６は、遮光領域３１−６のうち光通過領域３１−５に隣接する一部の領域部分３１−６ａ（図１３（ａ）参照）に対応する。第６領域１４−６は、第５領域１４−５の全体を取り囲む。このため、第６領域１４−６は、枠状の形状を有する。但し、第６領域１４−６は、第５領域１４−５を部分的に取り囲んでいてもよい。第６領域１４−６は、領域部分３１−６ａに対応するデバイスパターンを転写するために露光光ＥＬ３を反射する複数のミラー要素１４１が位置する領域である。第６領域１４−６内の複数のミラー要素１４１の状態は、上述した第３領域１４−６内の複数のミラー要素１４１の状態と同じように設定される。つまり、第６領域１４−６内の複数のミラー要素１４１のうちの一部である複数の第１ミラー要素１４１（０）の状態が０状態に設定され、第６領域１４−６内の複数のミラー要素１４１のうちの他の一部（残りの一部）である複数の第２ミラー要素１４１（π）の状態がπ状態に設定され、第６領域１４−６内において、第６領域１４−６が取り囲む第５領域１４−５のミラー要素１４１の状態と同じ状態になる第１ミラー要素１４１（０）の数は、第５領域１４−５内のミラー要素１４１の状態とは異なる状態になる第２ミラー要素１４１（π）の数よりも少なくなる。
【０１２７】
第７領域１４−７は、遮光領域３１−６のうち相対的に内側の領域部分３１−６ａを取り囲む領域部分３１−６ｂ（つまり、相対的に外側の領域部分であり、図１３（ａ）参照）に対応する。第７領域１４−７は、第６領域１４−６の全体を取り囲む。このため、第７領域１４−７は、枠状の形状を有する。但し、第７領域１４−７は、第６領域１４−６を部分的に取り囲んでいてもよい。第７領域１４−７は、領域部分３１−６ｂに対応するデバイスパターンを転写するために露光光ＥＬ３を反射する複数のミラー要素１４１が位置する領域である。第７領域１４−７内の複数のミラー要素１４１の状態は、上述した第４領域１４−４内の複数のミラー要素１４１の状態と同じように設定される。つまり、第７領域１４−７内における複数のミラー要素１４１の状態は、第１ミラー要素１４１（０）と第２ミラー要素１４１（π）とがＸ軸方向及びＹ軸方向の夫々に沿って交互に現れる状態に設定される。
【０１２８】
変調パターン条件の第２具体例を満たすように生成された第１具体例の変調パターンデータに基づいて第５領域１４−５から第７領域１４−７内の複数のミラー要素１４１が制御されている場合には、第５領域１４−５を介した露光光ＥＬ３のウェハ１６１上での強度が相対的に強くなる一方で、第６領域１４−６及び第７領域１４−７を介した露光光ＥＬ３のウェハ１６１上での強度が相対的に弱くなる。更には、第２具体例の変調パターンデータによれば、第６領域１４−６内において、第５領域１４−５内のミラー要素１４１の状態と同じ状態になる第１ミラー要素１４１（０）の数が、第２ミラー要素１４１（π）の数よりも少なくなる。このため、第６領域１４−６を介した露光光ＥＬ３は、実質的には、第２ミラー要素１４１（π）を介した露光光ＥＬと等価になる。その結果、第６領域１４−６を介した露光光ＥＬ３の波面の位相は、第５領域１４−５を介した露光光ＥＬ３の波面の位相と比較して、１８０度（或いは、１８０度とは異なる任意の位相差）だけ異なる。従って、第６領域１４−６を介した露光光ＥＬ３のウェハ１６１上での振幅は、第５領域１４−５を介した露光光ＥＬ３のウェハ１６１上での振幅に対して反転することになる。このため、第２具体例においても、第１具体例と同様に、第６領域１４−６を介した露光光ＥＬ３と第５領域１４−５を介した露光光ＥＬ３との干渉に起因して、第６領域１４−６を介した露光光ＥＬ３のウェハ１６１上での空間像の強度の極小値と第５領域１４−５を介した露光光ＥＬ３のウェハ１６１上での空間像の強度の極大値との差分が拡大する。従って、変調パターン条件の第２具体例を満たすように生成された第２具体例の変調パターンデータに基づいて制御される空間光変調器１４もまた、実質的には、ハーフトーンマスク又は位相シフトマスクとして機能し得る。このため、変調パターン条件の第２具体例を満たすように変調パターンデータが生成される場合においても、変調パターン条件の第１具体例を満たすように変調パターンデータが生成される場合に享受可能な技術的効果が享受可能である。
【０１２９】
尚、第２具体例においても、第１具体例と同様に、コントローラ２１は、第５領域１４−５内の複数のミラー要素１４１の夫々の状態をπ状態に設定可能な変調パターンデータを生成してもよい。この場合には、コントローラ２１は、第６領域１４−６内において第２ミラー要素１４１（π）の数を第１ミラー要素１４１（０）の数よりも少なくすることが可能な変調パターンデータを生成する。
【０１３０】
尚、図１から図１３（ｂ）を用いて説明した露光装置１及びパターン設計装置２の構成及び動作は一例である。従って、露光装置１及びパターン設計装置２の構成及び動作の少なくとも一部が適宜改変されてもよい。以下、露光装置１及びパターン設計装置２の構成及び動作の少なくとも一部の改変の例について説明する。
【０１３１】
上述した説明では、変調パターン条件は、パターン設計装置２が変調パターンデータを生成する際にパターン設計装置２によって考慮されている。しかしながら、パターン設計装置２は、変調パターンデータを生成する際に、変調パターン条件を考慮しなくてもよい。この場合、露光装置１が備えるコントローラ１７は、変調パターンデータが変調パターン条件を満たすように、パターン設計装置２が生成した変調パターンデータを変換（或いは、調整又は変更）してもよい。つまり、コントローラ１７は、変調パターンデータが所定パターンに対応するデータ部分を含んでいるか否かを判定し、変調パターンデータが所定パターンに対応するデータ部分を含んでいる場合には当該データ部分を上述した変調パターン条件を満たすように変換してもよい。
【０１３２】
上述した説明では、空間光変調器１４は、反射型の空間光変調器である。しかしながら、空間光変調器１４は、それぞれが露光光ＥＬ２を透過可能な複数の光学要素（例えば、液晶素子等によって構成される複数の透過画素）を備える透過型の空間光変調器であってもよい。また、上述した説明では、空間光変調器１４の光変調面１４ａは矩形の形状であったが、矩形に限られず、例えば多角形状（台形状、平行四辺形状、六角形状等）や円形状、楕円形状、長丸状等の任意の形状とすることができる。また、上述した説明では、空間光変調器１４の複数のミラー要素１４１の形状は正方形状であったが、正方形状には限られず、例えば多角形状（台形状、平行四辺形状、六角形状等）や円形状、楕円形状、長丸状等の任意の形状とすることができる。
【０１３３】
上述の説明では、露光装置１は、液体を介することなくウェハ１６１を露光するドライタイプの露光装置である。しかしながら、露光装置１は、露光光ＥＬ３の光路を含む液浸空間を投影光学系１５とウェハ１６１との間に形成すると共に、投影光学系１５及び液浸空間を介してウェハ１６１を露光する液浸露光装置であってもよい。尚、液浸露光装置の一例は、例えば、欧州特許出願公開第１，４２０，２９８号明細書、国際公開第２００４／０５５８０３号及び米国特許第６，９５２，２５３号明細書等に開示されている。
【０１３４】
露光装置１は、複数のステージ１６を備えるツインステージ型又はマルチステージ型の露光装置であってもよい。露光装置１は、複数のステージ１６及び計測ステージを備えるツインステージ型又はマルチステージ型の露光装置であってもよい。ツインステージ型の露光装置の一例は、例えば、援用によって本願明細書に取り込まれる米国特許第６，３４１，００７号、米国特許第６，２０８，４０７号及び米国特許第６，２６２，７９６号に開示されている。
【０１３５】
光源１１は、露光光ＥＬ１として、波長が１９３ｎｍであるＡｒＦエキシマレーザ光とは異なる任意の光を射出してもよい。例えば、光源１１は、波長が２４８ｎｍであるＫｒＦエキシマレーザ光等の遠紫外光（ＤＵＶ光：Ｄｅｅｐ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ光）を射出してもよい。光源１１は、Ｆ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光：Ｖａｃｕｕｍ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ光）を射出してもよい。光源１１は、所望の波長を有する任意のレーザ光又はその他任意の光（例えば、水銀ランプから射出される輝線であり、例えば、ｇ線、ｈ線若しくはｉ線等）を射出してもよい。光源１１は、米国特許第７，０２３，６１０号明細書に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（或いは、エルビウムとイットリウムの双方）がドープされたファイバアンプで増幅すると共に非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換することで得られる高調波を射出してもよい。光源１１は、波長が１００ｎｍ以上の光に限らず、波長が１００ｎｍ未満の光を射出してもよい。例えば、光源１１は、軟Ｘ線領域（例えば、５から１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）光を射出してもよい。露光装置１は、光源１１に加えて又は代えて、露光光ＥＬ１として用いることが可能な電子線ビームを射出する電子線ビーム源を備えていてもよい。露光装置１は、光源１１に加えて又は代えて、ＹＡＧレーザ若しくは固体レーザ（半導体レーザ等）から出力されるレーザ光の高調波を生成する固体パルスレーザ光源を備えていてもよい。固体パルスレーザ光源は、露光光ＥＬ１として用いることが可能な波長が１９３ｎｍ（これ以外の種々の波長、例えば２１３ｎｍ、２６６ｎｍ、３５５ｎｍ等の波長が可能）でパルス幅１ｎｓ程度のパルスレーザ光を１〜２ＭＨｚ程度の周波数で射出可能である。露光装置１は、光源１１に加えて又は代えて、露光光ＥＬ１として用いることが可能な任意のエネルギビームを射出するビーム源を備えていてもよい。
【０１３６】
また、上述において、米国公開公報第２００６／０１７０９０１号及び第２００７／０１４６６７６号に開示されるいわゆる偏光照明方法を適用してもよい。
【０１３７】
デバイスパターンが転写される物体は、ウェハ１６１に限らず、ガラス板や、セラミック基板や、フィルム部材や、マスクブランクス等の任意の物体であってもよい。露光装置１は、ウェハ１６１に半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置であってもよい。露光装置１は、液晶表示素子製造用の又はディスプレイ製造用の露光装置であってもよい。露光装置１は、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（例えば、ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ及びフォトリソグラフィーに用いられるマスク若しくはレチクルのうちの少なくとも一つを製造するための露光装置であってもよい。
【０１３８】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１４に示す各ステップを経て製造されてもよい。マイクロデバイスを製造するためのステップは、マイクロデバイスの機能及び性能設計を行うステップＳ２０１、機能及び性能設計に基づく設計変数の調整を行うステップＳ２０２（上述の図５参照）、デバイスの基材であるウェハ１６１を製造するステップＳ２０３、空間光変調器１４が露光光ＥＬ２を反射することで得られる露光光ＥＬ３を用いてウェハ１６１を露光し且つ露光されたウェハ１６１を現像するステップＳ２０４、デバイス組み立て処理（ダイシング処理、ボンディング処理、パッケージ処理等の加工処理）を含むステップＳ２０５及びデバイスの検査を行うステップＳ２０６を含んでいてもよい。
【０１３９】
上述の各実施形態の構成要件の少なくとも一部は、上述の各実施形態の構成要件の少なくとも他の一部と適宜組み合わせることができる。上述の各実施形態の構成要件のうちの一部が用いられなくてもよい。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態で引用した露光装置等に関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【０１４０】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う制御装置及び制御方法、露光装置及び露光方法、デバイス製造方法、データ生成方法、並びに、プログラムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１４１】
１  露光装置
１１  光源
１２  照明光学系
１４  空間光変調器
１４ａ  光変調面
１４１  ミラー要素
１５  投影光学系
１６  ステージ
１６１  ウェハ
１７  コントローラ
２  パターン設計装置
２１  ＣＰＵ
２２  メモリ
ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３  露光光
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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