(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光変調素子をマトリクス状に配列した光変調素子アレイと、
前記光変調素子アレイによる露光エリアを、被描画体に対し主走査方向に沿って相対移動させる走査部と、
前記複数の光変調素子を制御し、主走査方向に沿って並ぶライン＆スペース（Ｌ／Ｓ）パターンの光を前記被描画体に投影する露光制御部と、
Ｌ／Ｓパターンのライン方向に対して傾斜する細長の測光領域を通る光を受光する測光部と、
Ｌ／Ｓパターンが前記測光領域を相対移動するときの前記測光部からの出力に基づいて、露光エリアの光量分布を検出する光量検出部とを備え、
Ｌ／Ｓパターンの各ライン状パターンの光量が順に計測されるように、Ｌ／Ｓパターンのピッチが定められていることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記測光領域のライン方向に対する傾き角度が、以下の式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
Ｌｙｔａｎθ＜ＰＰ
ただし、ＬｙはＬ／Ｓパターンの副走査方向に沿った長さを表し、θは傾き角度を表し、ＰＰはＬ／Ｓパターンのピッチを表す。
【請求項３】
前記測光領域のライン方向に対する傾き角度が、以下の式を満たすことを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の露光装置。
θ≦３７°
ただし、θは前記測光領域の傾き角度を表す。
【請求項４】
前記測光領域のライン方向に対する傾き角度が、以下の式を満たすことを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
１．２°＜θ＜２．８°
ただし、θは前記測光領域の傾き角度を表す。
【請求項５】
前記測光部が、前記測光領域に応じたサイズを有するスリットを形成した遮光部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の露光装置。
【請求項６】
前記光量検出部が、光量分布に基づいて、露光エリアにおける光量比が所定の閾値以下であるか否かを判断することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の露光装置。
【請求項７】
前記光量検出部が、光量が閾値以下である場合、その旨を報知する報知部を有することを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記光量検出部が、露光エリアの光量分布グラフを作成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の露光装置。
【請求項９】
複数の光変調素子をマトリクス状に配列した光変調素子アレイによる露光エリアを、被描画体に対し主走査方向に沿って相対移動させ、
前記複数の光変調素子を制御し、前記主走査方向に沿って並ぶライン＆スペース（Ｌ／Ｓ）パターンの光を前記被描画体に投影し、
前記Ｌ／Ｓパターンのライン方向に対して傾斜する細長の測光領域を通る光を受光し、
Ｌ／Ｓパターンが前記測光領域を相対移動するときの前記測光部からの出力に基づいて、露光エリアの光量分布を検出する露光方法であって、
Ｌ／Ｓパターンの各ライン状パターンの光量が順番に計測されるように、Ｌ／Ｓパターンのピッチが定められていることを特徴とする露光方法。
【請求項１０】
複数の光変調素子をマトリクス状に配列した光変調素子アレイを備えた露光装置の被描画体が搭載されるステージに設けられ、前記ステージに対して規定される副走査方向に対して傾斜するスリットを有する遮光部と、
前記スリットを通る光を受光する測光部とを備え、
前記スリットの副走査方向に対する傾斜角度が、以下の式を満たすことを特徴とする露光装置用測光装置。
θ≦３７°
ただし、θは傾斜角度を表す。
【請求項１１】
請求項１０に記載された前記露光装置用測光装置の出力に基づいて光量分布を検出する露光装置であって、
複数の光変調素子をマトリクス状に配列した光変調素子アレイと、
前記光変調素子アレイによる露光エリアを、被描画体に対し主走査方向に沿って相対移動させる走査部と、
前記複数の光変調素子を制御し、主走査方向に沿って並び、各ライン状パターンの光量が順番に計測されるようにピッチが定められているライン＆スペース（Ｌ／Ｓ）パターンの光を被描画体に投影する露光制御部と、
請求項１０に記載された露光装置用測光装置の測光部からの出力に基づいて、露光エリアの光量分布を検出する光量検出部と
を備えたことを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調素子アレイなどを用いてパターンを形成する露光装置に関し、特に、光量検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
マスクレス露光装置では、基板が搭載されるステージを走査方向に沿って移動させながら、ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などの光変調素子アレイによってパターン光を基板に投影する。そこでは、レーザあるいは放電ランプなどの光源から放射される光を光学系によって一様な平行光束にしてＤＭＤへ導く。ＤＭＤにおいて反射した光は、結像光学系を通ることによって基板感光面に結像される。パターン光の投影エリア（露光エリア）を基板に対して相対的に移動させることにより、基板全体にパターンが形成される。
【０００３】
露光装置において光源寿命によって出力低下が生じると、必要な露光量を得ることができない。また、ＤＭＤのマイクロミラーの動作不良などによって局所的に光量ムラが生じる場合がある。光量が仕様条件等を満たすか否かを判断するため、光量センサを露光装置に設置し、露光前に計測用のパターン光を投影して光量検出を行う（特許文献１参照）。
【０００４】
そこでは、光源の光量を直接測定するフォトセンサと、基板に照射される光の光量を測定する光量センサ、ＤＭＤの反射光を測定するフォトセンサを露光装置に設置する。光源の出力特性を調べる場合、光源とＤＭＤとの間に配置させたフォトセンサによって光量を検出する。一方、ＤＭＤの光学特性、投影光学系の光学特性を調べる場合、描画テーブルに設置されたフォトセンサが、各マイクロミラーをＯＮ状態にした場合のパターン光を受光する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４２１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
稼働中の熱などによってＤＭＤ、光学系といった部品が劣化する場合、初めは露光エリアの小さい領域に光量低下が部分的に生じ、徐々に周辺に広がっていく。例えば、熱によって部品の性能劣化が生じる場合、最初に光量低下が中心部に生じて周辺に広がる。大気中の塵といった異物を原因として性能劣化が生じる場合、光量低下が周辺部に生じ、中心部へ広がっていく。
【０００７】
しかしながら、単にフォトセンサを設置して光量検出しただけでは、露光エリア全体における光量分布を調べていないため、部品劣化などに起因する局所的光量低下なのかランプ出力低下などに起因する全体的光量低下なのか判別しにくい。また、測定間隔が光量センサのセルサイズに制限されるため、検出される測定値が段階的に変化し、光量低下エリアを正確に検知することが難しい。
【０００８】
したがって、露光装置において、部品の劣化などに起因する光量低下を、簡易かつ精度よくモニタリングすることが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の露光装置は、複数の光変調素子をマトリクス状に配列した光変調素子アレイと、光変調素子アレイによる露光エリアを、被描画体に対し主走査方向に沿って相対移動させる走査部と、複数の光変調素子を制御し、主走査方向に沿って並ぶライン＆スペース（Ｌ／Ｓ）パターンの光を被描画体に投影する露光制御部と、Ｌ／Ｓパターンのライン方向に対して傾斜する細長の測光領域を通る光を受光する測光部と、Ｌ／Ｓパターンが測光領域を相対移動するときの測光部からの出力に基づいて、露光エリアの光量分布を検出する光量検出部とを備える。例えば、測光部が、測光領域に応じたサイズを有するスリットを形成した遮光部を有する。
【００１０】
本発明では、Ｌ／Ｓパターンの各ライン状パターンの光量が順に計測されるように、Ｌ／Ｓパターンのピッチが定められている。すなわち、そのピッチに合わせてライン状パターン光の投影に使用する光変調素子を定める。ここで、「光量が順に計測される」とは、あるライン状パターンが測光領域を通過しているときに次のライン状パターンが測光領域に進行せず、各ライン状パターンそれぞれの通過時の光量変化が、１つずつ順に計測されることを示す。
【００１１】
例えば、測光領域のライン方向に対する傾き角度が、以下の式を満たすように定めればよい。
Ｌｙｔａｎθ＜ＰＰ
ただし、ＬｙはＬ／Ｓパターンの副走査方向に沿った長さを表し、θは傾き角度を表し、ＰＰはＬ／Ｓパターンのピッチを表す。
【００１２】
また、測光領域のライン方向に対する傾き角度は、光変調素子アレイの縦横サイズに応じて、その傾斜角度を、例えば３７°、あるいは３０°以下に定めればよい。例えば、傾き角度θを、１．２°＜θ＜２．８°に定めることができる。
【００１３】
光量検出部は、光量分布に基づいて、露エリアにおける光量比が所定の閾値以下であるか否かを判断することができる。光量が閾値以下である場合、その旨を報知する報知部を設けてもよい。また、光量検出部は、露光エリアの光量分布グラフを作成することが可能である。
【００１４】
本発明の他の態様における露光方法は、複数の光変調素子をマトリクス状に配列した光変調素子アレイによる露光エリアを、被描画体に対し主走査方向に沿って相対移動させ、複数の光変調素子を制御し、主走査方向に沿って並ぶライン＆スペース（Ｌ／Ｓ）パターンの光を被描画体に投影し、Ｌ／Ｓパターンのライン方向に対して傾斜する細長の測光領域を通る光を受光し、Ｌ／Ｓパターンが測光領域を相対移動するときの測光部からの出力に基づいて、露光エリアの光量分布を検出する露光方法であって、Ｌ／Ｓパターンの各ライン状パターンの光量が順番に計測されるように、Ｌ／Ｓパターンのピッチが定められている。
【００１５】
本発明の他の態様における露光装置用測光装置は、複数の光変調素子をマトリクス状に配列した光変調素子アレイを備えた露光装置の被描画体が搭載されるステージに設けられ、ステージに規定される副走査方向に対して傾斜するスリットを有する遮光部と、スリットを通る光を受光する測光部とを備え、スリットの副走査方向に対する傾斜角度が、３７°以下に定められている。また、この測光装置と連係して動作する露光装置は、複数の光変調素子をマトリクス状に配列した光変調素子アレイと、光変調素子アレイによる露光エリアを、被描画体に対し主走査方向に沿って相対移動させる走査部と、複数の光変調素子を制御し、主走査方向に沿って並び、各ライン状パターンの光量が順番に計測されるようにピッチが定められているライン＆スペース（Ｌ／Ｓ）パターンの光を被描画体に投影する露光制御部と、測光部からの出力に基づいて、露光エリアの光量分布を検出する光量検出部とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、露光装置において、簡易かつ精度よく光学系性能をモニタリングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態である露光装置のブロック図である。
【図２】フォトセンサと遮光部の配置を示した概略的側面図である。
【図３】遮光部と、光量分布計測用のパターン列を示した図である。
【図４Ａ】１つのバー状パターンＰＬ１がスリットＳＬを通過する過程を示した図である。
【図４Ｂ】１つのバー状パターンＰＬ１がスリットＳＬを通過する過程を示した図である。
【図４Ｃ】１つのバー状パターンＰＬ１がスリットＳＬを通過する過程を示した図である。
【図４Ｄ】１つのバー状パターンＰＬ１がスリットＳＬを通過する過程を示した図である。
【図５】１つのバー状パターンＰＬ１がスリットＳＬを通過するときに取得される副走査方向に沿った光量分布である。
【図６】フォトセンサの光量検出時間間隔に従ったスリットの移動ピッチを示した図である。
【図７】各バー状パターンに対する光量分布を重ねて示した図である。
【図８】露光エリア全体に対する光量分布を３次元的に示した図である。
【図９】光量分布測定および警告処理を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態である露光装置のブロック図である。図２は、フォトセンサと遮光部の配置を示した概略的側面図である。
【００２０】
露光装置１０は、フォトレジストなどの感光材料を塗布、あるいは貼り付けた基板Ｗへ光を照射することによってパターンを形成するマスクレス露光装置であり、基板Ｗを搭載するステージ１２が走査方向に沿って移動可能に設置されている。ステージ駆動機構１５は、ステージ１２に規定された主走査方向Ｘ、副走査方向Ｙに沿ってステージ１２を移動させることができる。
【００２１】
露光装置１０は、パターン光を投影する複数の露光ヘッドを備えており（ここでは１つの露光ヘッド１８のみ図示）、露光ヘッド１８は、ＤＭＤ２２、照明光学系（図示せず）、結像光学系２３を備える。光源２０は、例えば放電ランプ（図示せず）によって構成され、光源駆動部２１によって駆動される。
【００２２】
ベクタデータなどで構成されるＣＡＤ／ＣＡＭデータが露光装置１０へ入力されると、ベクタデータがラスタ変換回路２６に送られ、ベクタデータがラスタデータに変換される。生成されたラスタデータは、バッファメモリ（図示せず）に一時的に格納された後、ＤＭＤ駆動回路２４へ送られる。
【００２３】
ＤＭＤ２２は、微小マイクロミラーを２次元配列させた光変調素子アレイであり、各マイクロミラーは、姿勢を変化させることによって光の反射方向を選択的に切り替える。ＤＭＤ駆動回路２４によって各ミラーが姿勢制御されることにより、パターンに応じた光が、結像光学系２３を介して基板Ｗの表面に投影（結像）される。これによって、パターン像が基板Ｗに形成される。
【００２４】
ステージ駆動機構１５は、コントローラ３０からの制御信号に従い、ステージ１２を移動させる。ステージ駆動機構１５には不図示のリニアエンコーダが備わっており、ステージ１２の位置を測定し、コントローラ３０にフィードバックする。コントローラ３０は、露光装置１０の動作を制御し、ステージ駆動機構１５、ＤＭＤ駆動回路２４へ制御信号を出力する。また、図示しないモニタへメニュー画面などを表示するための表示制御処理を実行する。露光動作に関するプログラムは、あらかじめメモリ３２に格納されている。
【００２５】
光検出部２８は、ステージ１２の端部付近に設置されており、フォトセンサＰＤ、およびパルス信号発生部２９を備えている。光検出部２８の上方には、部分的に光を通す遮光部４０が設けられている（図２参照）。光検出部２８は、焦点調整およびアライメント調整時に使用される。また、遮光部４０は、ガラスマスクなどによって構成される。演算部２７は、光検出部２８から送られてくる信号に基づき、露光位置、すなわち露光ヘッドに対する基板Ｗ（ステージ１２）の位置を算出可能であるとともに、露光エリアに対する光量分布を演算する。
【００２６】
露光動作中、ステージ１２は、走査方向Ｘに沿って所定速度（ここでは一定速度）で移動する。ＤＭＤ２２全体による投影エリア（以下、露光エリアという）は、基板Ｗの移動に伴って基板Ｗ上を相対的に移動する。一方、露光エリア（マイクロミラー配列方向）を主走査方向に対して微小角度傾斜させるようにＤＭＤ２２等がセッティングされており、露光エリアの移動に伴ってマイクロミラーの微小投影エリアの軌跡は主走査方向からずれていく。
【００２７】
露光動作は、微小投影エリアが主走査方向、副走査方向に沿ってオーバラップするように所定の露光ピッチに従って行なわれる。各マイクロミラーが露光ピッチに合わせて制御されることにより、露光エリアの位置に描くべきパターンの光が順次投影される。このような多重露光（オーバラップ露光）を基板Ｗ全体に行うことによって、基板Ｗ全体にパターンが形成される。なお、露光方式としては、一定速度で移動する連続移動方式だけでなく、間欠的に移動するステップ＆リピートも可能である。
【００２８】
光学系の劣化がないか否かを調べるため、ロットの合間や露光作業時間が所定時間経過する度に、光量測定が行われる。具体的には、ステージ１２を一定速度で移動させながら、光量分布検出用のパターン光を投影する。コントローラ３０は、光検出部２８からの出力信号に基づいて、光量低下が生じているか否かを判断する。
【００２９】
また、パターンを正確な位置に形成するため、露光開始位置に関する補正処理が露光動作開始前に行われる。具体的には、ステージ１２を一定速度で移動させながら、位置検出用のパターン光を投影する。コントローラ３０は、演算部２７から送られてくる位置情報に基づき、露光開始位置を補正する。
【００３０】
以下、図３〜４を用いて、合焦状態の検出、モニタリングについて説明する。
【００３１】
図３は、光量分布測定用のパターン列と遮光部を示した図である。
【００３２】
光量分布測定用のパターンＰＴは、パターン長さＬｙをそれぞれ有する複数のバー状パターンＰＬ１、ＰＬ２、・・が主走査方向に沿って等間隔に並んだパターン列（以下、ライン＆スペース（Ｌ／Ｓ）パターンともいう）であり、副走査方向に平行な各バー状パターンがピッチＰＰで等間隔に並んでいる。ここでのバー状パターン各々の幅は、副走査方向に沿った１ライン分のマイクロミラーの微小投影エリア幅に相当する。
【００３３】
遮光部４０に形成されたスリットＳＬは、パターンＰＴの副走査方向に沿った長さＬｙより大きい副走査方向に沿った長さＳＬＬを有する。また、スリットＳＬは、パターンＰＴのライン方向（長手方向）に対し、微小角度θだけ傾斜している。ここでパターンＰＴは、上述したようにステージ１２に規定されたＸ−Ｙ座標系のＹ方向（副走査方向）に対して微小角度θ０（図３では示さず）だけ傾斜するように形成される。したがって、スリットＳＬは、副走査方向Ｙに対してθ±θ０だけ傾いている。
【００３４】
スリットＳＬの下方に配置されたフォトセンサＰＤは、ここでは１つの受光面を持つ１個のフォトダイオードによって構成されており、バー状の細長い領域（測光領域）ＰＤＳを有するスリットＳＬを通った光のみ受光する。すなわち、フォトセンサＰＤの受光面全体領域ＰＤＳの中で、一部の領域にスリットＳＬを透過した光が入射する。また、フォトセンサＰＤは、スリットＳＬを透過した光がすべてフォトセンサＰＤに到達するように、その副走査方向に沿った長さＳＢはパターン長さＬｙよりも長く、スリットＳＬの幅よりも大きいフォトセンサ幅ＰＤＷを有する。一方、後述するように、スリット幅ＳＬＢは各バー状パターンの幅よりも小さい。
【００３５】
パターンＰＴのピッチＰＰは、スリットＳＬの主走査方向に沿った占有長さＢよりも大きくなるように定められている。ここで、占有長さＢは、スリットＳＬの任意の点Ｔ１（ここではパターンＰＴに合わせたスリット位置）から副走査方向にＬｙ離れた点Ｔ２の間の、主走査方向に沿って占める長さ（射影したときの長さ）を表し、傾斜角度θが微小であることから、主走査方向占有長さＢ≒Ｌｙｔａｎθと表すことができる。
【００３６】
このようにパターンピッチＰＰをスリットＳＬの主走査方向の占有長さＢより大きく定めることにより、パターンＰＴがスリットＳＬを通過するとき、１つのバー状パターンがスリットＳＬを通過し始めてから通過終了するまで、次のバー状パターンがスリットＳＬの通過を開始しない。すなわち、ラインセンサであるフォトセンサＰＤは、バー状パターンの光を時系列的に１つずつ順番に受光することになる。
【００３７】
図４Ａ〜図４Ｄは、１つのバー状パターンＰＬ１がスリットＳＬを通過する過程を示した図である。図５は、１つのバー状パターンＰＬ１がスリットＳＬを通過するときに取得される副走査方向に沿った光量分布である。なお、説明のため、スリットＳＬのパターンＰＴに対する傾斜角度を誇張して描いている。
【００３８】
スリットＳＬがバー状パターンＰＬ１に対して傾斜しているため、バー状パターンＰＬ１の一方の長手方向サイドＬＴ１がその端部ＥＬにおいてスリットＳＬと交差し始める。（図４Ａ参照）。バー状パターンＰＬ１が相対移動するのに伴い、パターンＰＬ１とスリットＳＬとの交差レンジＲが広がり（図４Ｂ参照）、スリットＳＬがバー状パターンＰＬの両サイドＬＴ１、ＬＴ２と交差するようになる。
【００３９】
スリットＳＬがバー状パターンＰＬ１の両サイドＬＴ１、ＬＴ２と交差する状態が続いた後（図４Ｃ参照）、サイドＬＴ２のみとバー状パターンＰＬと交差する段階に移り、最終的に、バー状パターンＰＬ１全体がスリットＳＬを超えていく（図４Ｄ参照）。
【００４０】
図５には、バー状パターンＰＬ１がスリットＳＬを通過したときに検出される副走査方向に沿った光量分布を示している。ラインセンサであるフォトセンサＰＤは、時系列的に光量を検出するが、上述したように、１つのバー状パターンＰＬ１のスリットＳＬとの交差開始から交差終了までの間、隣のバー状パターンＰＬ２はスリットＳＬと交差しない。
【００４１】
したがって、フォトセンサＰＤにおいて時系列的に検出される１つのバー状パターンにおける光量分布は、副走査方向に沿った光量分布に相当する。図５の（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ図４Ａ〜図４Ｄの示す位置にバー状パターンＰＬ１があるときの光量を示している。
【００４２】
図６は、フォトセンサの光量検出時間間隔に従ったスリットの移動ピッチを示した図である。
【００４３】
スリットＳＬが主走査方向に沿って移動ピッチｄだけ移動するたびにフォトセンサＰＤにおいて光量が検出される場合、測定長Ｌ（＝Ｌｘ／ｔａｎθ）は、副走査方向に沿ったピッチＰ（＝ｄ／ｔａｎθ）だけ移動する。ただし、測定長Ｌは、フォトセンサＰＤにおいて光量が検出される副走査方向に沿ったスリット長を表す。
【００４４】
ここで、パターンＰＬ１の幅Ｌｘが主走査方向に沿った移動ピッチｄよりも十分大きく、測定長Ｌは副走査方向に沿ったピッチＰよりも十分長くなる（Ｌ≫Ｐ）。ピッチＰは副走査方向に沿った分解能を表すことから、ピッチＰは１つのマイクロミラーの微小投影エリアサイズ（セルサイズ）よりも小さくなる。
【００４５】
その結果、移動ピッチｄごとに検出される光量分布を副走査方向に沿った光量分布とみなすと、その光量変化はセルサイズ以下の変化で表すことになり、光量分布曲線は平滑になる。すなわち、図５に示すような段差のない光量分布曲線を得ることができる。バー状パターンが順次スリットＳＬを通過する度に副走査方向に沿った光量分布が検出される結果、露光エリアＥＡ全体に対する光量分布を得ることができる。
【００４６】
図７は、各バー状パターンに対する光量分布を重ねて示した図である。図８は、露光エリア全体に対する光量分布を３次元的に示した図である。
【００４７】
図８には、露光エリア全体に対する光量分布ＬＧを示している。ここでは、周辺付近には光量減少が生じていないが、中心部において光量が低下している。図７に示すように、露光エリア周囲の光量分布ＤＰＬ１において最大光量ＭＭを検出し、中心付近の光量分布ＤＰＬｍにおいて最小光量ＭＬが検出した場合、その光量比（ＭＬ／ＭＭ）に基づいて光学系等の劣化を検知することができる。ただし、光量検出については、検出に有効な範囲ＢＥを対象にして光量比を算出する。
【００４８】
図９は、光量分布測定および警告処理を示したフローチャートである。ここでは、所定の稼働時間ごとに実行される。
【００４９】
露光エリアをスリットＳＬに対して相対移動させながら、バー状パターンＰＴを投影し、フォトセンサＰＤによって光量を検出する（Ｓ１０１）。そして、フォトセンサＰＤからの出力信号に基づいて、光量比を算出する。また、光量比の算出とともに、３次元的な光量分布データを作成し、図示しないメモリなどに保存する（Ｓ１０２）。
【００５０】
光量比があらかじめ定めた閾値以下である場合、操作画面などに警告表示するなどして光量低下したことを報知する（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。このとき、生産管理用のファイルにその旨を知らせる情報を記録させてもよい。なお、演算処理によって得られた３次元的光量分布データを、部品劣化のない初期の光量分布データと比較し、光量低下が生じているか判断してもよい。
【００５１】
このように本実施形態によれば、露光装置１０のステージ１２において、フォトセンサＰＤの上方にスリットＳＬを形成した光検出部２８を設置する。そして、スリットＳＬを副走査方向に対し傾斜させた状態でバー状パターンＰＴを投影し、スリットＳＬを通過させる。このとき、バー状パターンＰＴのピッチＰＰが、スリットＳＬの主走査方向に沿った占有長さＢよりも小さくなるように定められる。
【００５２】
パターンＰＴがスリットＳＬを通過する間、各バー状パターンＰＴ１、ＰＴ２・・・は、１つずつ順に入れ替わりながらフォトセンサＰＤに投影される。１つのバー状パターンがスリットＳＬを通過している間、次のパターンがスリットＳＬを通過開始しない。そして、フォトセンサＰＤにおけるその投影領域が微小角度θに応じて移動していくことにより、副走査方向に沿った光量分布を検出可能になり、露光エリア全体の光量分布を獲得することが可能となる。
【００５３】
露光エリアの光量分布を形成するためには、露光エリアのスリット通過時に各バー状パターンの光すべてが受光される必要があることから、傾斜角度を露光エリアの対角線角度以下に定めることにより、露光エリアの光量分布測定を実現することができる。例えば、映像規格などに従って光変調素子アレイ（マイクロミラー配列）の縦横サイズが４：３である場合、傾斜角度θを３７°以下に定めればよい。また、光変調素子アレイの縦横サイズが１６：９である場合、傾斜角度θを３０°以下に定めればよい。
【００５４】
なお、露光エリアを微小角度傾斜させて相対移動させる場合、その角度は微小である。したがって、描画テーブルに規定される副走査方向に対してスリットの傾斜角度を３７°以下に定めることにより、同じような光量分布を求めることができる。
【００５５】
パターンＰＴに対するスリットＳＬの傾斜角度θは様々な角度に設定可能であるが、精度面を考慮すると、Ｌ／Ｓパターンのパターン配列本数をできる限り増やすのが望ましい。その意味では、マイクロミラーの１ラインで各バー状パターンを投影するのが望ましい。この場合、パターンＰＴの幅等がマイクロミラーの微小投影エリア（セルサイズ）などに影響されることから、Ｂ＜ＰＰを満たすためには、所定の傾斜角度以下に定めるのがよい。
【００５６】
一方、Ｂ＜ＰＰを満たす範囲内で、θをなるべく大きくした方が分解能をより高めることができる。また、測定長Ｌが長くなるにつれて光量立ち上がり／立下り領域の長さが長くなると、その分検出有効範囲ＢＥが狭くなってしまう。有効範囲ＢＥをできるだけ広げるためにも、θをなるべく大きくするのが良い。
【００５７】
一例として、ＸＧＡ規格に従った１０２４×７６８のマイクロミラーから成るＤＭＤを使用する場合（ライン方向に１０２４ピクセル）、ラインピッチＰＰはＬ／Ｓパターンのライン本数によって定めることができる。光量分布データの精度面を考慮して１６本以上のライン本数に設定すると、ライン１６本の際のピッチＰＰは７６８／１５＝５１ピクセルとなり、Ｂ（＝１０２４ｔａｎθ）＜ＰＰ（＝５１）を満たす必要があることから、傾斜角度θは２．８°より小さく定められる。Ｙ方向の分解能Ｐはｄ／ｔａｎθで表されるため、移動ピッチｄ＝１μｍとしたとき、θ＝２．８°のとき分解能Ｐ＝２０μｍとなる。
【００５８】
一方、検出有効範囲ＢＥをパターン長さＬｙの９０％を超えるように（つまりＬはＬｙの５％以下となるように）したい場合、パターン光のラインの幅Ｌｘは１ピクセルなので、Ｌ＝Ｌｘ／ｔａｎθ＜Ｌｙ×０．０５から、ｔａｎθ＞１／５１．２が導かれる。すなわち、傾斜角度θは１．２°より大きい角度に定められる。この場合、θ＝１．２°では分解能Ｐ＝４８μｍとなる。
【００５９】
以上のことから、１．２°＜θ＜２．８°の範囲でスリットＳＬとパターンＰＴとのなす角度θを決定することが可能で、更に好ましくは２．０°＜θ＜２．８°の範囲でθを決定してもよい。なお、露光エリアの傾斜角度θ０がある場合、スリットと同じ側に傾斜していればその分減算し、スリットと反対側に傾斜していればその分加算すればよい。
【００６０】
なお、フォトセンサＰＤについては、上述した長手方向に延びる細長のフォトダイオード以外のセンサで構成してもよく、バー状パターンを受光可能となる受光面サイズを持ったフォトセンサであればよい。フォトセンサＰＤ状にスリットを設けた遮光部以外の構成によって、光量分布を検出することも可能である。また、投影パターンについても、上述したパターン以外のＬ／Ｓパターンを適用することが可能である。Ｌ／Ｓパターンの各ライン状パターンの光量が順番に計測されるように、Ｌ／Ｓパターン光のピッチを定めることにより、露光エリア全体の光量分布を測定することができる。また、露光ヘッドが複数ある場合、各露光ヘッドに対してスリットを形成すればよい。
【００６１】
測光部の構成は上記構成に限定されず、例えば、遮光部とフォトセンサを一体的に構成した測光部を露光装置に着脱自在に装着あるいは一体的に設置するように構成してもよい。ラインパターンに対して傾斜する細長い（長手方向に延びる）の測光領域を通過した光を受光可能な受光領域を有するフォトセンサを設け、パターン光が通過したとき受光領域全体の中で測光領域に応じたエリアに光が入射するように構成すればよい。
【００６２】
また、光量比ではなく光量差を求め、差が所定閾値以上のときに光学系の劣化が生じていると判断してもよい。光量比、光量差以外のパラメータによって光量変化を検出してもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０  露光装置
２２  ＤＭＤ（光変調素子アレイ）
２７  演算部（光量検出部）
２８  光検出部（測光部）
３０  コントローラ（露光制御部、光量検出部、報知部）
４０  遮光部
ＳＬ  スリット（測光領域）
ＰＤ  フォトセンサ
ＰＴ  パターン（Ｌ／Ｓパターン）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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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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