(57)【要約】【課題】露光パターンの形状に依存した基板上の露光量の偏りを抑制して、所望する加工形状のレジストパターンを形成することにより、製品の製造歩留まりを向上させる。【解決手段】（ａ）元画像データを準備する工程、（ｂ）元画像データに画像処理フィルタをかけて、フィルタ画像データを取得する工程、（ｃ）元画像データをフィルタ画像データで割って、補正画像データを取得する工程、（ｄ）補正画像データに画像処理フィルタをかけて、新たなフィルタ画像データを取得する工程、（ｅ）新たなフィルタ画像データにおいて光が当たる領域の光量が一定か否かを判断する工程を含む。そして、（ｅ）工程で光が当たる領域の光量が所望する値を示さないときは、補正画像データを元画像データに置き換え、新たなフィルタ画像データをフィルタ画像データに置き換えて、さらに、（ｃ）工程、（ｄ）工程及び（ｅ）工程を繰り返す。【選択図】図２
2019144367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＭＤを構成するマス目状に並んだ複数のマイクロミラーをそれぞれＯＮまたはＯＦＦすることにより、基板の表面に露光パターンを投影する露光方法であって、
（ａ）元画像データを準備する工程、
（ｂ）前記元画像データに画像処理フィルタをかけて、前記基板の表面に投影される露光パターンに近似するフィルタ画像データを取得する工程、
（ｃ）前記元画像データを前記フィルタ画像データで割って前記元画像データを補正し、補正画像データを取得する工程、
（ｄ）前記補正画像データに前記画像処理フィルタをかけて、前記基板の表面に投影される露光パターンに近似する新たなフィルタ画像データを取得する工程、
（ｅ）前記新たなフィルタ画像データにおいて光が当たる領域の光量が一定か否かを判断する工程、
を含み、
前記（ｅ）工程において、前記光が当たる領域の光量が所望する値を示すときは、前記補正画像データを諧調グレースケールの描画データに変換し、
前記（ｅ）工程において、前記光が当たる領域の光量が所望する値を示さないときは、前記補正画像データを前記元画像データに置き換え、前記新たなフィルタ画像データを前記フィルタ画像データに置き換えて、さらに、前記（ｃ）工程、前記（ｄ）工程及び前記（ｅ）工程を繰り返す、露光方法。
【請求項２】
請求項１記載の露光方法において、
前記画像処理フィルタは、１画素の光の広がりを理論式から求めた後、前記１画素の光の広がり領域を複数に区切り、それぞれの区切り部分から求まる光量である、露光方法。
【請求項３】
請求項２記載の露光方法において、
前記１画素は、一辺が０．５μｍの四角形からなり、
前記光の広がり領域は、一辺が５μｍの四角形からなり、
前記１画素は、前記光の広がり領域の中心に位置し、前記１画素の光量を１として前記光の広がり領域の光量を正規化することにより、前記光の広がり領域の前記画像処理フィルタを求める、露光方法。
【請求項４】
請求項２記載の露光方法において、
前記１画素は、１つの前記マイクロミラーに対応する、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、例えばＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いた露光方法に好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば特開２００６−１８６３６４号公報（特許文献１）には、擬似逆行列形式の点広がり関数行列を、要求されたパターンを表す列ベクトルに加えることによって変換を実行するようにアレンジされたデータ操作デバイスを備えるリソグラフィ装置が記載されている。点広がり関数行列は所与の時間に放射線のサブビームの1つによって基板上に露光される各光点の点広がり関数の形状および相対位置に関する情報を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１８６３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＤＭＤを用いた露光方法では、マス目状に並んだマイクロミラーをＯＮまたはＯＦＦする（マイクロミラーの傾斜を切り替える）ことによって露光パターンを基板上（基板の表面、基板の上面）に投影している。光源から照明光学系を通ってＤＭＤに照射された光は、ＯＮのマイクロミラーで反射し、さらに縮小投影光学系を通って露光対象である基板上に投影される。しかし、基板上の露光量が露光パターンの形状に依存し、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ず、その結果、製品の製造歩留まりが低下するという問題があった。
【０００５】
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】
【０００６】
一実施の形態による露光方法は、（ａ）元画像データを準備する工程、（ｂ）元画像データに画像処理フィルタをかけて、基板の表面に投影される露光パターンに近似するフィルタ画像データを取得する工程、（ｃ）元画像データをフィルタ画像データで割って、補正画像データを取得する工程、（ｄ）補正画像データに画像処理フィルタをかけて、基板の表面に投影される露光パターンに近似する新たなフィルタ画像データを取得する工程を含む。さらに、（ｅ）新たなフィルタ画像データにおいて光が当たる領域の光量が一定か否かを判断する工程を含む。（ｅ）工程で光が当たる領域の光量が所望する値を示すときは、補正画像データを諧調グレースケールの描画データに変換する。また、（ｅ）工程で光が当たる領域の光量が所望する値を示さないときは、補正画像データを元画像データに置き換え、新たなフィルタ画像データをフィルタ画像データに置き換えて、さらに、（ｅ）工程で光が当たる領域の光量が所望の値を示すまで、（ｃ）工程、（ｄ）工程及び（ｅ）工程を繰り返す。
【発明の効果】
【０００７】
一実施の形態によれば、露光パターンの形状に依存した基板上の露光量の偏りを抑制して、基板上に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。その結果、製品の製造歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施の形態による露光装置の概略構成図である。
【図２】一実施の形態による補正画像データの作成方法を説明するフロー図である。
【図３】一実施の形態による１画素の点広がり関数の光量分布図である。
【図４】一実施の形態による１画素の光の広がり領域を複数に区切り、それぞれの区切り部分の光量をグラフで示す光量分布図である。
【図５】一実施の形態による１画素の光の広がり領域を複数に区切り、それぞれの区切り部分の光量を数値で示す光量分布図である。
【図６】（ａ）は一実施の形態による元画像データを示す平面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ´線における光量を示す光量分布図である。
【図７】（ａ）は一実施の形態による元画像データに画像処理フィルタをかけたフィルタ画像データを示す平面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ´線における光量を示す光量分布図である。
【図８】一実施の形態による画像データの補正計算方法を説明する図である。
【図９】（ａ）は一実施の形態による補正画像データを示す平面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ´線における光量を示す光量分布図である。
【図１０】（ａ）は一実施の形態による補正画像データに画像処理フィルタをかけた新たなフィルタ画像データを示す平面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ´線における光量を示す光量分布図である。
【図１１】（ａ）は一実施の形態による元画像データの補正計算を４回繰り返した後の補正画像データを示す平面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ´線における光量を示す光量分布図である。
【図１２】（ａ）は一実施の形態による元画像データの補正計算を４回繰り返した後の補正画像データに画像処理フィルタをかけた新たなフィルタ画像データを示す平面図であり、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ´線における光量を示す光量分布図である。
【図１３】（ａ）は元画像データを用いた露光により基板上に形成されたレジストパターンの平面図であり、（ｂ）は元画像データの補正計算を４回繰り返した後の補正画像データを用いた露光により基板上に形成されたレジストパターンの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
（解決すべき課題）
ＤＭＤを用いた露光方法では、マス目状に並んだマイクロミラーをＯＮまたはＯＦＦすることによって露光パターンを基板上に投影している。光源から照明光学系を通ってＤＶＤに照射された光は、ＯＮのマイクロミラーで反射し、さらに縮小投影光学系を通って露光対象である基板上に投影される。縮小投影光学系では、ＤＭＤを構成する、例えば一辺が１０．８μｍの四角形のマイクロミラーで反射された光を、基板上において一辺が０．５μｍの四角形の光点に縮小している。
【００１３】
しかし、縮小投影光学系を通って、基板上に一辺が０．５μｍの四角形の光点を縮小投影した場合、点広がり関数（点像分布関数）と呼ばれる分布によって、一辺が０．５μｍの四角形の周囲まで光が広がる。このため、１枚のマイクロミラーがＯＮの時、その周囲のマイクロミラーがＯＦＦの場合とＯＮの場合とで、その１枚のマイクロミラーで反射して基板上に入射する光の量が変化する。
【００１４】
例えば１枚のマイクロミラーがＯＮで、その周囲のマイクロミラーの全部がＯＦＦの場合は、上記１枚のマイクロミラーで反射した光が投影される基板上の投影面には周囲から光は入ってこない。しかし、１枚のマイクロミラーがＯＮで、その周囲のマイクロミラーの一部または全部がＯＮの場合は、上記１枚のマイクロミラーで反射した光が投影される基板上の投影面には周囲から光が入ってきて光の量が増加する。
【００１５】
すなわち、基板上の露光量が露光パターンの形状に依存して偏り、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。具体的には、周囲にマイクロミラーがＯＮの画素が少ない露光パターン、例えば細い露光パターンまたは露光パターンの角部では露光量が不足し、周囲にマイクロミラーがＯＮの画素が多い露光パターン、例えば太いパターンでは露光量が過度になる。その結果、製品の製造歩留まりが低下するという問題があった。
【００１６】
（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概略構成図を示す。
【００１７】
図１に示すように、露光装置１０は、露光時に基板２０の表面に露光パターンを投影する露光用光学系３０と、基板２０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４０と、を備えている。オートフォーカス用光学系４０のうち、基板２０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３０と共通の構成となっている。
【００１８】
露光用光学系３０は、ステージ５０上に載置された基板２０の表面に露光パターンを投影するものである。露光用光学系３０は、露光用光源３１、コリメータレンズ３２、ミラー３３ａ，３３ｂ，３３ｃ、空間光変調手段であるＤＭＤ３４、リレーレンズ３５および対物レンズ３６などから構成される。
【００１９】
露光用光源３１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３２およびミラー３３ａ，３３ｂを介してＤＭＤ３４に入射し、ＤＭＤ３４で反射した光がミラー３３ｃ、リレーレンズ３５および対物レンズ３６を介して基板２０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１０は、マスクレス露光装置である。
【００２０】
露光用光源３１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。
【００２１】
コリメータレンズ３２は、露光用光源３１から出力した光を平行光に整形し、ミラー３３ａ，３３ｂは、コリメータレンズ３２を透過した光をＤＭＤ３４に入射させる。
【００２２】
ＤＭＤ３４は、半導体素子上に微細なマイクロミラー（「ミラーエレメント」とも言う）をマス目状（格子状）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、露光用光源３１から出力した光の投射をＯＮまたはＯＦＦすることができる。また、ＤＭＤ３４にはコントローラー（図示は省略）が電気的に接続されており、ＤＭＤ３４における所定位置のマイクロミラーが光を反射する。これにより、ＤＭＤ３４は、基板２０の表面に投影される所望の形状の露光パターンを形成する。
【００２３】
ミラー３３ｃは、ＤＭＤ３４で反射した光をリレーレンズ３５に入射させ、リレーレンズ３５は、ＤＭＤ３４で形成された露光パターンを倍率補正する。例えばＤＭＤ３４で形成された露光パターンを投影する場合、ＤＭＤ３４のマイクロミラーは、一辺が１０．８μｍの四角形であり、対物レンズ３６によって、例えば１／２０の大きさに縮小投影されると、基板２０の表面では一辺が０．５４μｍの四角形の露光パターンとなる。しかし、これをリレーレンズ３５で倍率補正することにより、一辺が０．５μｍの四角形の露光パターンを基板２０の表面に縮小投影することができる。
【００２４】
本実施の形態では、１つのマイクロミラーに対応し、基板２０の表面に投影される一辺が０．５μｍの四角形の露光パターンを１画素とするが、これに限定されないことは言うまでもない。
【００２５】
対物レンズ３６は、リレーレンズ３５を透過した光を基板２０の表面に集光する。
【００２６】
オートフォーカス用光学系４０は、ステージ５０上に載置された基板２０の表面にフォーカス用パターンを投影し、また、基板２０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４０は、フォーカス用光源４１、コリメータレンズ４２、ハーフミラー４３、ミラー３３ａ，３３ｂ，３３ｃ、ＤＭＤ３４、リレーレンズ３５、対物レンズ３６、ハーフミラー４４、結像レンズ４５およびＣＣＤ（Charge Coupled Device）４６などから構成される。このうち、ミラー３３ａ，３３ｂ，３３ｃ、ＤＭＤ３４、リレーレンズ３５および対物レンズ３６は、露光用光学系３０とオートフォーカス用光学系４０において共通に用いられる構成となっている。
【００２７】
フォーカス用光源４１から出力した光（赤外線などの長波長光）は、コリメータレンズ４２、ハーフミラー４３およびミラー３３ａ，３３ｂを介してＤＭＤ３４に入射し、ＤＭＤ３４で反射した光がミラー３３ｃ、リレーレンズ３５および対物レンズ３６を介して基板２０の表面に入射する。さらに、基板２０の表面で反射した光は、対物レンズ３６、ハーフミラー４４および結像レンズ４５を介してＣＣＤ４６に結像する。
【００２８】
フォーカス用光源４１は、例えば赤色発光ダイオードなどから構成される。
【００２９】
コリメータレンズ４２は、フォーカス用光源４１から出力した光を平行光に整形し、ハーフミラー４３は、コリメータレンズ４２を透過した光の光軸を露光用光源３１の光軸と同軸としてミラー３３ａ，３３ｂに入射させる。
【００３０】
フォーカス用光学系４０を構成するＤＭＤ３４は、基板２０の表面に投影される所望の形状のフォーカス用パターン、例えばストライプパターンを形成する。
【００３１】
対物レンズ３６は、基板２０の表面で反射した光をフォーカス用の光としてＣＣＤ４６の結像面に結像させる結像光学系を兼ねており、基板２０の表面で反射した光は、再び対物レンズ３６を透過してハーフミラー４４に入射する。
【００３２】
対物レンズ３６から入射した光はハーフミラー４４で反射し、結像レンズ４５に入射する。ＣＣＤ４６は、結像レンズ４５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。
【００３３】
《露光方法》
本実施の形態による露光方法について図１を用いて説明する。
【００３４】
図１に示すように、まず、基板２０をステージ５０上に載置する。
【００３５】
次に、ＤＭＤ３４から基板２０の表面の所定の位置に露光パターンが投射されるように基板２０を移動させる。
【００３６】
次に、フォーカス用光学系４０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４１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４２により平行光に整形され、ハーフミラー４３で露光用光源３１の出力光の光軸と同軸とされて、ミラー３３ａ，３３ｂで反射してＤＭＤ３４に入射する。
【００３７】
続いて、ＤＭＤ３４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３３ｃで反射され、リレーレンズ３５により倍率補正されて、対物レンズ３６から基板２０の表面に投影される。
【００３８】
続いて、基板２０の表面にフォーカス用パターンが投影されると、基板２０の反射光は再び対物レンズ３６を透過してハーフミラー４４に入射する。続いて、この反射光はハーフミラー４４によって結像レンズ４５に入射する。
【００３９】
続いて、結像レンズ４５を透過した光はＣＣＤ４６で受光され、ＣＣＤ４６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２０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２０を合焦位置に移動させる。
【００４０】
次に、露光用光学系３０を用いて露光処理を行う。まず、露光用光源３１から露光用の光（短波長光）が出力すると、この出力光はコリメータレンズ３２により平行光に整形され、ハーフミラー４３を透過した後、ミラー３３ａ，３３ｂで反射してＤＭＤ３４に入射する。
【００４１】
続いて、ＤＭＤ３４のマイクロミラーで露光パターンが反射されると、露光パターンはミラー３３ｃで反射され、リレーレンズ３５により倍率補正されて、対物レンズ３６から基板２０の表面に投影される。これにより、基板２０の表面に所望の形状の露光パターンが投影される。このように、本実施の形態では、上記オートフォーカス処理および上記露光処理を繰り返すことによって、基板２０の表面に塗布されたレジストに所望の露光パターンを感光させることができる。
【００４２】
本実施の形態による露光方法は、基板２０上の露光量の偏りを低減するために露光パターンの形状に合わせて、１画素ごとに基板２０上の露光量を調整することに特徴がある。すなわち、元画像データは１画素ごとにＯＮまたはＯＦＦの２値データであるが、この元画像データを、例えば８ビットの輝度諧調を持つ補正画像データに変換する。そして、露光パターンの形状に合わせて１画素ごとの輝度を調整する。例えば細い露光パターンのように周囲にＯＮの画素が少ない画素は明るく、太い露光パターンのように周囲にＯＮの画素が多い画素は暗くする。そして、補正画像データの輝度に従って露光することにより、露光パターンの形状に依存した基板上の露光量の偏りを抑える。
【００４３】
以下に、本実施の形態による補正画像データの作成方法を図２〜図１２を用いて詳細に説明する。
【００４４】
図２は、補正画像データの作成方法を説明するフロー図である。図３は、理論式から求めた１画素の点広がり関数の光量分布図である。図４は、１画素の光の広がり領域を複数に区切り、それぞれの区切り部分の光量をグラフで示す光量分布図である。図５は、１画素の光の広がり領域を複数に区切り、それぞれの区切り部分の光量を数値で示す光量分布図である。
【００４５】
図６（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、元画像データを示す平面図および光量分布図である。図７（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、元画像データに画像処理フィルタをかけたフィルタ画像データを示す平面図および光量分布図である。図８は、画像データの補正計算方法を説明する図である。図９（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、補正画像データを示す平面図および光量分布図である。図１０（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、補正画像データに画像処理フィルタをかけた新たなフィルタ画像データを示す平面図および光量分布図である。図１１（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、元画像データの補正計算を４回繰り返した後の補正画像データを示す平面図および光量分布図である。図１２（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、元画像データの補正計算を４回繰り返した後の補正画像データに画像処理フィルタをかけた新たなフィルタ画像データを示す平面図および光量分布図である。
【００４６】
＜ステップ１（図２に示す工程Ｐ１）＞
図３に示すように、１画素の光の広がりを理論式から求める。
【００４７】
図３には、一辺が０．５μｍの四角形からなる１画素の光量を１とした場合の点広がり関数の光量分布を示している。具体的には、Ｘ方向が５μｍ、Ｘ方向に直交するＹ方向が５μｍの領域（以下、光の広がり領域という）において、その領域の中心に位置し、一辺が０．５μｍの四角形からなる１画素の光量を１として正規化（最大値が１、最小値が０として正規化）した場合の点広がり関数の光量分布を示している。本実施の形態では、１画素は、ＤＭＤを構成する１つのマイクロミラーに対応する。
【００４８】
＜ステップ２（図２に示す工程Ｐ２）＞
図４および図５に示すように、１画素の光の広がり領域を複数に区切り、それぞれの区切り部分の光量を求めて、画像処理フィルタを作成する。
【００４９】
白黒画像データ（後述する元画像データまたは補正画像データに該当）にこの画像処理フィルタをかける（「たたみこみ演算を行う」とも言う）ことにより、ワーク面（基板の表面）に照射される光量をシミュレーションすることができる。
【００５０】
例えば一辺が５μｍの四角形からなる光の広がり領域をＸ方向に９つに区切りＹ方向に９つに区切って、一辺が０．５μｍの四角形からなり、マス目状に配置する８１の区切り部分を設ける。光の広がり領域の中心に、一辺が０．５μｍの四角形からなり、光量を１とする１画素が配置されている。そして、それぞれの区切り部分における光量を求めて、この光の広がり領域の光量分布から画像処理フィルタを作成する。
【００５１】
＜ステップ３（図２に示す工程Ｐ３）＞
図６（ａ）および（ｂ）に示すように、元画像データＯＤを準備する。
【００５２】
本実施の形態では、一例として０．５μｍのライン＆スペースの元画像データＯＤを用いる。元画像データＯＤでは、光量の最大値が１と光量の最小値が０の２値データで表されている。
【００５３】
＜ステップ４（図２に示す工程Ｐ４）＞
図７（ａ）および（ｂ）に示すように、元画像データＯＤに対してフィルタ画像処理を行い、フィルタ画像データＦＤｎを取得する。
【００５４】
元画像データＯＤに画像処理フィルタをかけることにより、基板の表面に投影される画像（露光パターン）に近似するフィルタ画像データＦＤｎを取得することができる。
【００５５】
しかし、元画像データＯＤに対してフィルタ画像処理を行ったフィルタ画像データＦＤｎでは、光が当たる領域の光量が一定ではない。すなわち、元画像データＯＤを用いた露光では、ライン＆スペースの端部では、ライン＆スペースの中央部に比べて光量が増加または減少しており、基板の表面の露光量がライン＆スペースのパターン形状またはパターン位置に依存して偏ることが分かる。
【００５６】
そこで、フィルタ画像データＦＤｎにおいて光が当たる領域の光量が一定となるように、元画像データＯＤを補正する。具体的には、以下の＜ステップ５＞から＜ステップ１０＞に説明するように、元画像データＯＤを補正し、補正した元画像データＯＤに対してフィルタ画像処理を行い、補正した元画像データＯＤの新たなフィルタ画像データを取得する。そして、新たなフィルタ画像データにおいて光が当たる領域の光量が一定となるまで、元画像データＯＤの補正を繰り返す。
【００５７】
＜ステップ５（図２に示す工程Ｐ５）＞
図８並びに図９（ａ）および（ｂ）に示すように、元画像データＯＤをフィルタ画像データＦＤｎで割って、元画像データＯＤを補正した補正画像データＣＤ（＝ＯＤ／ＦＤｎ）を取得する。
【００５８】
すなわち、全ての画素について、元画像データＯＤでの位置とフィルタ画像データＦＤｎでの位置が同じ画素の光量を用いて計算することによって、補正画像データＣＤを取得する。元画像データＯＤは、２値データで表されていたが、補正画像データＣＤは、複数ビットの輝度諧調、例えば１６ビットの輝度諧調で表される。
【００５９】
＜ステップ６（図２に示す工程Ｐ６）＞
図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、元画像データＯＤを補正した補正画像データＣＤに対してフィルタ画像処理を行い、新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）を取得する。
【００６０】
補正画像データＣＤに画像処理フィルタをかけることにより、基板の表面に投影される画像（露光パターン）に近似する新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）を取得することができる。
【００６１】
補正画像データＣＤに対してフィルタ画像処理を行った新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）では、光が当たる領域の光量が、前述の図７（ａ）および（ｂ）に示したフィルタ画像データＦＤｎよりも一定の値に近づく。
【００６２】
＜ステップ７（図２に示す工程Ｐ７）＞
補正画像データＣＤに対してフィルタ画像処理を行った新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）において、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たすか満たさないかを判断する。
【００６３】
新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）において、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たさない場合は、＜ステップ８＞から＜ステップ９＞へ進み、新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）において、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たす場合は、＜ステップ１０＞へ進む。
【００６４】
＜ステップ８（図２に示す工程８）＞
前述の図１０（ａ）および（ｂ）に示した新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）では、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たしていないと判断して、補正画像データＣＤをさらに補正する。
【００６５】
そこで、補正画像データＣＤを元画像データＯＤに置き換え、新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）をフィルタ画像データＦＤｎに置き換える。
【００６６】
＜ステップ９（図２に示す工程Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７＞
元画像データＯＤに置き換えた補正画像データＣＤおよびフィルタ画像データＦＤｎに置き換えた新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）を用いて、前述の＜ステップ５＞、前述の＜ステップ６＞および前述の＜ステップ７＞を繰り返す。
【００６７】
まず、前述の＜ステップ５＞で説明したと同様にして、元画像データＯＤ（元画像データＯＤに置き換えた補正画像データＣＤ）をフィルタ画像データＦＤｎ（フィルタ画像データＦＤｎに置き換えた新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１））で割って、再度、補正画像データＣＤ（＝ＯＤ／ＦＤｎ）を取得する。
【００６８】
続いて、前述の＜ステップ６＞で説明したと同様にして、補正画像データＣＤに対してフィルタ画像処理を行い、新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）を取得する。
【００６９】
続いて、前述の＜ステップ７＞で説明したと同様にして、新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）において、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たすか満たさないかを判断する。
【００７０】
そして、新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）において、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たさない場合は、補正画像データＣＤをさらに補正する。すなわち、前述の＜ステップ８＞で説明したと同様にして、補正画像データＣＤを元画像データＯＤに置き換え、新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）をフィルタ画像データＦＤｎに置き換えて、前述の＜ステップ５＞、前述の＜ステップ６＞および前述の＜ステップ７＞を繰り返す。
【００７１】
このように、新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）において光が当たる領域の光量が所望する一定の値となるまで、言い換えれば、マイクロミラーがＯＮの画素の輝度が充分揃うまで、元画像データＯＤの補正計算を繰り返す。そして、フィルタ画像処理によって、光が当たる領域の光量が所望する一定の値となる新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）を得ることのできる補正画像データＣＤを求める。
【００７２】
新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）において、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たした場合は、＜ステップ１０＞へ進む。
【００７３】
本実施の形態では、元画像データＯＤの補正計算を４回繰り返した補正画像データＣＤ４（図１１（ａ）および（ｂ））に対してフィルタ画像処理を行った新たなフィルタ画像データＦＤ５（図１２（ａ）および（ｂ））において、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たすことができた。
【００７４】
＜ステップ１０（図２に示す工程Ｐ９）＞
新たなフィルタ画像データＦＤ（ｎ＋１）において、光が当たる領域の光量が所望する一定の値を満たした場合は、補正画像データＣＤを所望する諧調グレースケールの描画データに変換する。そして、この描画データを用いて、基板の表面に所望の露光パターンを投影する。
【００７５】
本実施の形態では、図１２（ａ）および（ｂ）に示すように、新たなフィルタ画像データＦＤ５において光が当たる領域の光量がほぼ一定の値となる。すなわち、ライン＆スペースの端部および中央部において、光量がほぼ一定の値となることから、図１１（ａ）および（ｂ）に示す補正画像データＣＤ４を用いた露光では、基板の表面の露光量がライン＆スペースのパターン形状またはパターン配置に依存しないので、基板の表面に所望する加工形状のライン＆スペースのレジストパターンを形成することができる。
【００７６】
なお、本実施の形態では、元画像データＯＤの補正計算を４回繰り返すことにより、基板２０の表面の露光量が露光パターンの形状に依存しない補正画像データＣＤ４を取得したが、元画像データＯＤの補正の回数はこれに限定されないことは言うまでもない。
【００７７】
図１３（ａ）は、元画像データを用いた露光により基板上に形成されたレジストパターンの平面図であり、図１３（ｂ）は、本実施の形態による元画像データの補正計算を複数回繰り返した後の補正画像データを用いた露光により基板上に形成されたレジストパターンの平面図である。
【００７８】
図１３（ａ）に示す元画像データを用いた露光では、ライン＆スペースの繰り返しパターンの外側に位置するラインが細く、かつ、短くなっている。これに対して、図１３（ｂ）に示す本実施の形態による補正画像データを用いた露光では、ライン＆スペースの繰り返しパターンの外側に位置するラインの太さおよび長さは、他の領域に位置するラインの太さおよび長さとそれぞれほぼ同じとなっており、所望するライン＆スペースの繰り返しパターンが形成されている。
【００７９】
このように、本実施の形態によれば、元画像データにフィルタ画像処理を施す補正を複数回繰り返すことにより、露光量の偏りが低減する補正画像データを作成することができる。これにより、露光パターンの形状に依存した基板上の露光量の偏りを抑制して、基板上に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。その結果、製品の製造歩留まりを向上させることができる。
【００８０】
以上、本発明者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】
【００８１】
１０  露光装置
２０  基板
３０  露光用光学系
３１  露光用光源
３２  コリメータレンズ
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ  ミラー
３４  ＤＭＤ
３５  リレーレンズ
３６  対物レンズ
４０  オートフォーカス用光学系
４１  フォーカス用光源
４２  コリメータレンズ
４３  ハーフミラー
４４  ハーフミラー
４５  結像レンズ
４６  ＣＣＤ
５０  ステージ
【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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