(57)【要約】  パターン像生成装置（１０，１２，ＰＬ）により、パターン像が生成され、その生成されたパターン像、又は生成されて物体上に形成されたパターン像の少なくとも一部が、検出系（４２、４８）によって光電的に検出される。そして、修正装置（３２）は、その検出結果に基づいてパターン像生成装置に入力すべき設計データを修正する。従って、この修正後の設計データの入力に対応して、パターン像生成装置により物体（Ｐ）上にパターン像が生成され、該パターン像で物体が露光されることで、所望のパターンが物体上に精度良く形成される。
2007058188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン像で物体を露光する露光装置であって、
設計データの入力に対応して、パターン像を生成するパターン像生成装置と；
前記生成されたパターン像、又は前記生成されて物体上に形成されたパターン像の少なくとも一部を光電的に検出する検出系と；
検出結果に基づいて前記パターン像生成装置に入力すべき前記設計データを修正する修正装置と；を備える露光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の露光装置において、
前記修正装置は、前記パターン像を検出する度に、その検出結果に応じて前記パターン像生成装置に入力すべき前記設計データを修正する露光装置。
【請求項３】
請求項１に記載の露光装置において、
前記修正装置は、前記パターン像の質が所定の規格から外れているときに、前記パターン像生成装置に入力すべき前記設計データを修正する露光装置。
【請求項４】
請求項３に記載の露光装置において、
前記パターン像の質には、前記パターン像の線幅誤差の絶対値が含まれる露光装置。
【請求項５】
請求項１に記載の露光装置において、
前記パターン像生成装置は、前記設計データの入力に対応して、所定方向へ進行する光の振幅、位相及び偏光の状態の少なくとも１つを空間的に変調してパターンを発生する可変成形マスクと、前記可変成形マスクで発生したパターンを前記物体上に結像させる光学系とを含む露光装置。
【請求項６】
請求項５に記載の露光装置において、
前記可変成形マスクは、反射型の可変成形マスクであり、
前記光学系は、像側テレセントリックな反射屈折系であり、前記可変成形マスクで反射された光の該光学系の光軸に対するアオリ角をほぼ零にする光学素子を含む露光装置。
【請求項７】
請求項５に記載の露光装置において、
前記可変成形マスクは、反射型の可変成形マスクであり、
前記光学系は、前記可変成形マスクに入射する前の光、及び前記可変成形マスクで反射した光がそれぞれ通過するビームスプリッタを含む、両側テレセントリックな反射屈折系である露光装置。
【請求項８】
請求項１に記載の露光装置において、
前記検出系は、その少なくとも一部が可動体に設けられ、前記パターン像生成装置により生成されるパターン像の光強度分布に応じた信号を出力する空間像検出器を含む露光装置。
【請求項９】
請求項１に記載の露光装置において、
前記検出系は、前記物体上に形成されたパターン像を撮像した撮像信号を出力する画像処理方式の検出器を含む露光装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の露光装置において、
前記修正装置は、前記パターン像中の少なくとも一部のサイズが変更されるように、前記設計データを修正する露光装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の露光装置において、
前記パターン像生成装置により生成されるパターン像は、光近接効果補正用の補助パターンを有するパターンの像であり、
前記修正装置は、前記補助パターンのサイズ及び位置の少なくとも一方が変更されるように、前記設計データを修正する露光装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の露光装置において、
前記修正装置は、前記検出結果に応じて前記物体の露光条件を修正する露光装置。
【請求項１３】
パターン像で物体を露光する露光装置であって、
設計データの入力に対応して光の振幅、位相及び偏光の状態の少なくとも１つを空間的に変調する可変成形マスクを介してパターン像を生成するパターン像生成装置と；
前記生成されたパターン像、又は前記生成されて物体上に形成されたパターン像の少なくとも一部を光電的に検出する検出系と；
前記検出結果に基づいて前記可変成形マスクの動作状態を検出する制御装置と；を備える露光装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の露光装置を用いて物体を露光するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法。
【請求項１５】
設計データの入力に対応して生成されるパターン像で物体を露光する露光方法であって、
前記設計データに対応して生成されるパターン像、又は該生成されて物体上に形成されるパターン像を検出し、その検出結果に応じて前記設計データを修正し、
前記物体の露光時、前記修正された設計データを用いてパターン像を生成する露光方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の露光方法において、
前記パターン像の質が所定の規格から外れているときに、前記設計データを修正する露光方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の露光方法において、
前記パターン像は可変成形マスク及び投影系を介して生成される露光方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の露光方法において、
前記投影系の像面に生成されるパターン像の少なくとも一部を光電的に検出する露光方法。
【請求項１９】
請求項１５に記載の露光方法において、
前記検出結果に応じて前記物体の露光条件を修正する露光方法。
【請求項２０】
パターン像で物体を露光する露光方法であって、
設計データの入力に対応して、可変成形マスクを介して生成されるパターン像、又は前記生成されて物体上に形成されるパターン像を検出し、
前記検出結果に基づいて前記可変成形マスクの動作状態を検出する露光方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の露光方法において、
前記検出結果に基づいて前記設計データを修正し、前記物体の露光時、前記修正された設計データを用いてパターン像を生成する露光方法。
【請求項２２】
請求項１５〜２１のいずれか一項に記載の露光方法を用いて物体を露光するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、半導体素子、液晶表示素子などの電子デバイスを製造するためのリソグラフィ工程で用いられる露光装置及び露光方法、並びに前記露光装置及び露光方法を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体素子又は液晶表示素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、マスク（レチクル、フォトマスク等）に形成されたパターンを、投影光学系を介してレジスト等の感光剤が塗布されたプレート（ガラスプレート、ウエハ等）上に転写するステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置などが用いられている。【０００３】
ところで、近年になって、デバイスパターンの大小（例えば線幅、ピッチなどの微細度）にかかわらず、高価なマスクを用いることなくデバイスを形成することが可能なマスクレスタイプ（固定のパターン原版であるマスクを用いない）の走査型投影露光装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に記載の走査型投影露光装置によれば、基板ステージの走査に同期して、可変パターン生成装置において生成される転写パターンを変化させることで、所望のパターンを容易に生成することができる。さらに、従来のマスクを用いる露光装置とは異なり、マスクステージを備える必要がないので、露光装置のコストダウン及び小型化が可能である。【０００４】
しかるに、上記のマスクレスタイプ、すなわち可変なパターンが成形される可変成形マスク（アクティブマスクあるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）であっても、透過型の場合は勿論、反射型の場合にも、現実には、所望の形状、サイズのパターン像を得ることは容易でないことが最近になって判明した。これは、可変成形マスクを用いる場合であっても、可変成形マスクで生成したパターンが光学系を介して被露光面に結像される際に、種々の光学的な現象、例えば光近接効果（ＯＰＥ：Optical Proximity Effect）、いわゆるフレア、あるいは光学系の収差などによって影響を受けることが原因であると考えられる。【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２７６６０号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第１の観点からすると、パターン像で物体を露光する露光装置であって、設計データの入力に対応して、パターン像を生成するパターン像生成装置と；生成されたパターン像、又は生成されて物体上に形成されたパターン像の少なくとも一部を光電的に検出する検出系と；検出結果に基づいて前記パターン像生成装置に入力すべき前記設計データを修正する修正装置と；を備える第１の露光装置である。【０００７】
これによれば、パターン像生成装置により生成されたパターン像、又は生成されて物体上に形成されたパターン像の少なくとも一部が、検出系によって光電的に検出される。そして、修正装置は、その検出結果に基づいてパターン像生成装置に入力すべき設計データを修正する。従って、この修正後の設計データの入力に対応して、パターン像生成装置により物体上にパターン像が生成され、該パターン像で物体が露光されることで、所望のパターンが物体上に精度良く形成される。【０００８】
本発明は、第２の観点からすると、パターン像で物体を露光する露光装置であって、設計データの入力に対応して光の振幅、位相及び偏光の状態の少なくとも１つを空間的に変調する可変成形マスクを介してパターン像を生成するパターン像生成装置と；生成されたパターン像、又は生成されて物体上に形成されたパターン像の少なくとも一部を光電的に検出する検出系と；検出結果に基づいて可変成形マスクの動作状態を検出する制御装置と；を備える第２の露光装置である。【０００９】
これによれば、露光装置に装着された可変成形マスクの動作状態を簡単に確認でき、可変成形マスクを用いて精度良く物体上にパターンを形成することが可能となる。【００１０】
本発明は、第３の観点からすると、本発明の第１、第２の露光装置のいずれかを用いて物体を露光するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法である。【００１１】
本発明は、第４の観点からすると、設計データの入力に対応して生成されるパターン像で物体を露光する露光方法であって、前記設計データに対応して生成されるパターン像、又は生成されて物体上に形成されるパターン像を検出し、その検出結果に応じて前記設計データを修正し、前記物体の露光時、前記修正された設計データを用いてパターン像を生成する第１の露光方法である。【００１２】
本発明は、第５の観点からすると、パターン像で物体を露光する露光方法であって、設計データの入力に対応して、可変成形マスクを介して生成されるパターン像、又は生成されて物体上に形成されるパターン像を検出し、この検出結果に基づいて可変成形マスクの動作状態を検出する第２の露光方法である。【００１３】
本発明は、第６の観点からすると、本発明の第１、第２の露光方法のいずれかを用いて物体を露光するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】プレートＰ上に形成されるパターン像ＰＡを、露光エリア、像検出器の撮像領域（検出領域）とともに示す図である。
【図３】撮像領域内部の複数本の主走査ライン上の光強度信号（主走査ライン上の画素列の輝度値に対応）の加算平均に対応する信号の一例を示す図である。
【図４】一対の補助パターンＡＰ1，ＡＰ2が周期方向の両端に配置されたラインアンドスペースパターンＬＳＰ、該パターンに対応する設計上の光強度信号、及び実際に検出したラインアンドスペースパターンＬＳＰ及び補助パターンＡＰ1，ＡＰ2の像の主走査ライン上の光強度信号を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る露光装置の投影光学系の構成を概略的に示す図である。
【図６】マイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】マイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１には、第１の実施形態に係る露光装置１００の構成が概略的に示されている。【００１６】
露光装置１００は、照明系１０、マスク装置１２、投影光学系ＰＬ、ステージ装置１６及びこれらを制御する制御系等を備えている。この露光装置１００は、ステージ装置１６の一部を構成するステージＳＴ上に載置されたプレート（感光性基板）Ｐ上に、マスク装置１２の一部を構成する反射型の可変成形マスク（電子マスク）ＶＭのパターン像を投影することによって露光処理を行う。制御系は、マイクロコンピュータを含み、装置全体を統括的に制御する主制御装置２０を中心として構成されている。また、露光装置１００は、可変成形マスクＶＭによる生成パターンの切替（変更）とプレートＰの移動とを同期させて、プレートＰ上にパターンを形成する走査型露光装置である。【００１７】
前記照明系１０は、照明光ＩＬで可変成形マスクＶＭの均一照明を行うものであり、光源及び光源制御系（いずれも不図示）を含む光源系２２、照明光学系２４、ミラーＭ、及びコンデンサレンズ２６等を備えている。照明光学系２４は、照明条件を可変とする成形光学系、オプティカルインテグレータ（照度均一化部材）、視野絞り、リレーレンズ等（いずれも不図示）を含み、以下ではミラーＭ、及びコンデンサレンズ２６をも含むものとして説明を行う。【００１８】
ここで、光源としては、一例として、波長２４８ｎｍのレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザが用いられているものとする。なお、光源として、ＫｒＦエキシマレーザに代えて、出力波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザは勿論、紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線など）を出力する超高圧水銀ランプ、あるいは、例えば国際公開第１９９９／４６８３５号パンフレット及びこれに対応する米国特許第７,０２３,６１０号明細書などに開示される半導体レーザなどの高調波発生装置などを用いても良い。【００１９】
また、成形光学系は、例えば照明光学系２４内でオプティカルインテグレータの入射側に配置されるとともに、交換可能な回折光学素子、可動プリズム、ズーム光学系、及び偏光部材などを含む複数の光学素子を有し、少なくとも１つの光学素子の交換又は移動などによって、照明光学系２４の瞳面上での照明光ＩＬの強度分布（２次光源の形状及び／又は大きさ）、すなわち可変成形マスクＶＭの照明条件を変更する。オプティカルインテグレータとしては、例えばフライアイレンズが用いられるが、内面反射型インテグレータあるいは回折光学素子などを用いても良い。【００２０】
照明光学系２４は、フライアイレンズの後側焦点面（照明光学系２４の瞳面）に形成される２次光源（多数の光源像からなる面光源）から射出される照明光ＩＬを可変成形マスクＶＭに照射する。すなわち、波面分割型のケーラー照明が行われる。また、照明光学系２４は成形光学系により照明条件、例えばコヒーレンスファクタ（σ値：投影光学系のマスク側開口数に対する２次光源からの照明光束の開口数の比）を連続的に可変とすることができる。【００２１】
マスク装置１２は、ステージＳＴ上に載置されたプレートＰに投影すべき可変のパターンを生成する電子マスク・システムであり、可変成形マスクＶＭと、可変成形マスクＶＭを支持（保持）するマスクホルダ２８と、可変成形マスクＶＭの動作状態を制御するマスク駆動系３０とを備える。【００２２】
ここで、可変成形マスクＶＭは、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器：Spatial  Light Modulator (ＳＬＭ)とも呼ばれる）の一種であるＤＭＤ（Deformable Micro-mirror Device、又はDigital Micro-mirror Device）を含み、入射光を２次元的に配列された素子単位で反射・偏向して、投影光学系ＰＬへの入射光の強度（振幅）を空間的に変調する。【００２３】
マスクホルダ２８は、その保持する可変成形マスクＶＭの投影光学系ＰＬに対する姿勢を調整可能である。すなわち、可変成形マスクＶＭは、マスクホルダ２８によって、図１におけるＹ軸方向に平行な投影光学系ＰＬの第１光軸ＡＸ１に対してＹＺ面内で角度θを成す方向を法線方向とする平面内で２次元的に移動可能であるとともに、第１光軸ＡＸ１と交わる法線ＮＬの回りに回転可能であり、さらにはその法線ＮＬに沿って移動可能、及び／又は法線ＮＬの平面に対してチルト可能であっても良い。この際、可変成形マスクＶＭの位置は、例えばマスクホルダ２８の位置を計測する不図示の計測装置（レーザ干渉計、及び／又はエンコーダなど）によって計測され、その計測された位置情報がマスク駆動系３０に供給される。【００２４】
マスク駆動系３０は、計測された位置情報に基づいて可変成形マスクＶＭの位置を調整する。また、マスク駆動系３０は、パターンデータ生成装置３２から出力される指令やデータに基づいて可変成形マスクＶＭに表示動作を行わせることができる。具体的には、可変成形マスクＶＭで生成すべき画像若しくはパターン情報に基づいて、可変成形マスクＶＭの表面に２次元マトリックス状に画素単位で配列されている各マイクロミラーの姿勢を、該各マイクロミラーに設けた駆動部を介して電子的に制御する。これにより、各マイクロミラーは、照明光ＩＬを露光光路に導いて投影光学系ＰＬに入射させるＯＮ状態と、照明光ＩＬを非露光光路に導いて投影光学系ＰＬに入射させないＯＦＦ状態との間で２値動作し、可変成形マスクＶＭの少なくとも一部に所望の反射パターンを生成する。なお、マスク駆動系３０は、パターンデータ生成装置３２から逐次出力されるパターン情報に基づいて、可変成形マスクＶＭに生成すべき表示パターンを変化させることができる。これにより、可変成形マスクＶＭで生成されるパターンを、ステージＳＴ上に載置されたプレートＰの移動に同期して適宜変化させることができる。【００２５】
前記投影光学系ＰＬは、クサビ型の光学素子３４、ビームスプリッタＢＳ、凹面鏡３６及び複数のレンズなどを含み、Ｙ軸方向に平行な第１光軸ＡＸ１を有する第１部分光学系ＰＬ１と、ビームスプリッタＢＳを第１部分光学系ＰＬ１と共有し、Ｚ軸方向に平行な第２光軸ＡＸ２を有する第２部分光学系ＰＬ２とを含む。第２部分光学系ＰＬ２は、鏡筒内に第２光軸ＡＸ２に沿って複数のレンズエレメントが配列される屈折光学系である。投影光学系ＰＬは、全体としては、像側テレセントリックな反射屈折光学系であり、照明光ＩＬによって照明された可変成形マスクＶＭのパターンを、被露光面（像面）上に配置されたプレートＰ上に投影倍率β（βは例えば１／５００）で縮小投影する。【００２６】
前記クサビ型の光学素子３４は、可変成形マスクＶＭの表面が照明光学系２４及び投影光学系ＰＬの両方の光軸に対して傾斜していることを考慮して設けられている。すなわち、光学素子３４は、可変成形マスクＶＭで反射された光の投影光学系ＰＬの第１光軸ＡＸ１に対するアオリ角をほぼ零にする。【００２７】
投影光学系ＰＬは、その少なくとも１つの光学素子、例えば第２部分光学系ＰＬ２の少なくとも１つのレンズエレメントを、第２光軸ＡＸ２に沿って移動し、かつ第２光軸ＡＸ２に直交するＸＹ平面に対して傾斜駆動する結像特性補正装置３８が設けられている。この結像特性補正装置３８は、投影光学系ＰＬを介してプレートＰ上に生成されるパターン像の結像状態（投影光学系ＰＬの結像特性）を調整するが、投影光学系ＰＬの光学素子を移動する方式の代わりに、あるいはその方式と組み合わせて他の方式、例えば光源系２２を制御して照明光ＩＬの波長特性（中心波長、スペクトル幅など）を調整する方式を採用しても良い。【００２８】
ステージ装置１６は、露光対象の物体としてのプレート（例えばガラス基板、半導体ウエハなど）Ｐを保持して可動なステージＳＴと、主制御装置２０からの指令に従ってステージＳＴの動作状態（移動など）を制御するステージ駆動系４０とを備える。【００２９】
ステージＳＴは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動可能、かつＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸回りの回転（θＸ、θＹ、θＺ）方向に回転可能であり、投影光学系ＰＬを介して生成される可変成形マスクＶＭのパターン像に対してプレートＰを６自由度でアライメント可能である。さらに、可変成形マスクＶＭ及び投影光学系ＰＬを介して照明光ＩＬでプレートＰを走査露光するために、ステージＳＴはＸＹ平面内の所定の走査方向（例えば、図１における紙面内水平方向であるＹ軸方向）に所望の速度で移動され、可変成形マスクＶＭで生成したパターン（表示画像）の変化とプレートＰの移動とを同期させる。【００３０】
ステージＳＴの位置情報（回転情報も含む）は、不図示の位置計測系（例えば、レーザ干渉計、及び／又はエンコーダを含み、必要ならフォーカスセンサ等も含む）によって計測され、主制御装置２０に供給される。主制御装置２０は、この位置情報に基づいてステージ駆動系４０のモータ等を駆動してプレートＰの移動、及び位置決めを行う。【００３１】
主制御装置２０は、照明系１０、マスク装置１２、ステージ装置１６等の動作を制御し、投影光学系ＰＬを介してプレートＰ上に可変成形マスクＶＭで逐次生成されたパターンの像を形成する。この際、主制御装置２０は、プレートＰを適当な速度で移動させつつ、これに同期してマスク駆動系３０を介して可変成形マスクＶＭで生成したパターンをスクロールさせることによって、走査型の露光を行う。【００３２】
ここで、プレートＰを保持するステージＳＴの走査速度をＶ１とするとき、可変成形マスクＶＭにて表示されるパターンの走査方向での表示速度Ｖ２は、
Ｖ２＝Ｖ１／β
となる。従って、投影光学系ＰＬの投影倍率βが１／５００である本実施形態では、可変成形マスクＶＭのパターンの走査方向での表示速度Ｖ２は、ステージＳＴの速度Ｖ１の５００倍の速度となる。【００３３】
露光装置１００は、その他の要素として、ステージＳＴに設けられた像検出器４２、プレートＰ上に形成されたパターンを検出する、例えば画像処理方式のパターン検出系（顕微鏡）４４、４６、像検出器４２及びパターン検出系４４、４６からそれぞれ出力される信号を処理する信号処理系４８、並びにパターンデータ生成装置３２などを備えている。なお、パターン検出系４４、４６はそれぞれオフアクシス方式、ＴＴＬ方式である。【００３４】
前記像検出器４２は、ステージＳＴに設けられたハウジング５０と、該ハウジング５０の内部に配置されたレンズ系５２及びＣＣＤ２次元イメージセンサ５４とを有している。ハウジング５０の上壁は、その上面（表面）が像検出器４２の受光面となるガラスプレートである。このガラスプレートの上面は、プレートＰの上面（表面）とほぼ面一であり、かつ投影光学系ＰＬに関して可変成形マスクＶＭの面と光学的に共役な関係になっている。また、ガラスプレートの上面とＣＣＤ２次元イメージセンサ５４の撮像面とは、レンズ系５２を介して光学的に共役な関係になっている。従って、像検出器４２の受光面が投影光学系ＰＬの投影領域（照明光ＩＬの照射領域）に配置されると、可変成形マスクＶＭで生成されたパターンの少なくとも一部の投影光学系ＰＬ及びレンズ系５２を介した像がＣＣＤ２次元イメージセンサ５４上に結像し、その像がＣＣＤ２次元イメージセンサ５４によって光電的に検出される。像検出器４２は、パターン像の光強度分布に応じた信号を信号処理系４８に供給する。なお、像検出器４２は、その一部、例えばＣＣＤイメージセンサがステージＳＴの外部に配置されていても良く、その場合には、光ガイド又はリレー光学系を介してレンズ系５２に接続されていても良い。【００３５】
前記パターン検出系４４は、対物レンズ（不図示）と、該対物レンズを介してプレートＰ表面と光学的に共役となる面に配置されたＣＣＤ２次元イメージセンサ（不図示）とを含む。このパターン検出系４４は、露光処理を経てプレートＰ上のレジスト層に形成されるパターン像（潜像）、及び／又は露光及び現像処理を経てプレートＰ上に形成されるパターン像（レジスト像）の一部又は全部を撮像し、その撮像信号を信号処理系４８に供給する。【００３６】
前記パターン検出系４６は、対物レンズ及びＣＣＤ２次元イメージセンサ（いずれも不図示）を含む。ＣＣＤ２次元イメージセンサは、ビームスピリッタＢＳ、第２部分光学系ＰＬ２、及び対物レンズから成る光学系を介して、プレートＰ表面と光学的に共役となる面に配置されている。このパターン検出系４６は、パターン検出系４４と同様、プレートＰ上の潜像及び／又はレジスト像の一部又は全部を撮像し、その撮像信号を信号処理系４８に供給する。また、このパターン検出系４６は、可変成形マスクＶＭで生成されたパターンの少なくとも一部の像を、ステージＳＴ上の反射面（例えば反射板などの、反射率の高い部材の表面）及び前記光学系を介して撮像することも可能である。なお、パターン検出系４４、４６はそれぞれ前述の潜像、レジスト像だけでなく、ステージＳＴ上のマーク（例えばプレートＰのアライメントマーク）なども検出可能となっている。【００３７】
前記パターンデータ生成装置３２は、パターン像の形成に必要なデータのうちパターンの設計データ（ＣＡＤデータ）を、ワークステーションなどから成る不図示の上位装置から読み出す。また、このパターンデータ生成装置３２は、パターンのＣＡＤデータに基づいて、可変成形マスクＶＭで生成すべき基本パターンであるマスクパターン（プレートＰ上に形成すべきパターンに相当）を算出する。このマスクパターンは、走査露光に際してのスクロールを予定したものになっており、時間的なコマ送りとしての表示データとなっている。ここで、可変成形マスクＶＭで生成するパターンのスクロール速度（表示速度）は、プレートＰの移動速度等を含む走査露光用パラメータの一部として、主制御装置２０によって決定される。【００３８】
また、このパターンデータ生成装置３２は、例えばマスク駆動系３０を介して主制御装置２０との間で通信を行い、主制御装置２０は、パターンデータ生成装置３２からの表示データ（例えば前述のマスクパターンの一部）に従って可変成形マスクＶＭで生成されたパターンの投影光学系ＰＬによる投影像（空間像）を、像検出器４２を用いて検出する。そして、パターンデータ生成装置３２は、検出時に信号処理系４８から出力されるパターン像の光強度分布に応じた信号を取り込んで解析し、パターン像の特性としてサイズ、例えば線幅を算出する。【００３９】
ここで、このパターンデータ生成装置３２による、信号解析及びパターン像の線幅の算出（特性検出）について説明する。【００４０】
図２には、プレートＰ上に形成されるパターン像ＰＡが示されている。この図２において、可変成形マスクＶＭで一度に形成可能なパターン像の領域は、符号ＩＡで示される領域であり、この領域ＩＡが露光エリア（前述の投影領域）に他ならない。また、符号ＩＦ１で示される領域は、像検出器４２の撮像領域（検出領域）を示す。また、符号ＩＦ２は、ステージＳＴが移動して、像検出器４２でパターンＰＡの別の部分を撮像する際の撮像領域を示す。【００４１】
図３には、撮像領域ＩＦ１内部の符号ＳＤで示される副走査範囲の複数本の主走査ライン上の光強度信号（主走査ライン上の画素列の輝度値に対応）の加算平均に対応する信号ＩＳの一例が、横軸を像位置、縦軸を光強度（エネルギ強度）Ｅｓとして示されている。また、この図３において、符号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３はスライスレベルを示し、これらのスライスレベルＳ１，Ｓ２，Ｓ３は、レジスト感度の一例に対応する。すなわち、パターンデータ生成装置３２により、信号ＩＳと上位装置から取得したレジスト感度情報とに基づいて、例えばレジスト感度がスライスレベルＳ２に相当する場合、左から３番目のラインパターン像はその線幅がＬＷ２と算出され、例えばレジスト感度がスライスレベルＳ１に相当する場合、左から３番目のスペースのラインパターン像はその線幅がＬＷ１と算出される。パターンデータ生成装置３２は、同一のラインパターン像のその他の部分の線幅及びその他のラインパターン像の線幅も同様にして算出する。【００４２】
また、パターンデータ生成装置３２は、その算出した線幅を、例えばパターン像ＰＡの投影時にマスク駆動系３０に供給したパターンデータ（設計データ）中のパターン線幅と比較し、その算出線幅が設計線幅より細い場合には、パターン像ＰＡの線幅が太くなるようにパターンデータ（設計データ）を修正する。そして、パターンデータ生成装置３２は、修正後のパターンデータ（又は修正量のデータ）をメモリに記憶しておくか、あるいは上位装置に戻す。いずれにしても、パターンデータ生成装置３２は、実際の露光時には、その修正後のパターンデータをマスク駆動系３０に供給する。【００４３】
この場合において、パターンデータ生成装置３２は、像検出器４２によるパターン像の検出の度に、上記のパターンデータ（設計データ）の修正を行っても良い。しかし、これに限らず、例えば信号処理系４８からの信号に基づいて、生成されたパターン像を解析し、その解析結果に基づいて、生成されたパターン像の質が所定の規格から外れている場合、例えば線幅誤差の絶対値が所定の許容値を超えている場合にのみ、マスク駆動系３０に供給すべきパターンデータ（設計データ）を修正することとしても良い。【００４４】
なお、パターンデータ生成装置３２は、パターンデータ（設計データ）を修正しない場合において、マスク駆動系３０を介して主制御装置２０との間で通信を行い、その線幅誤差の情報を主制御装置２０に与えても良い。この場合、主制御装置２０は、その誤差情報に基づいて露光条件を変更（調整）する。例えばその線幅誤差が露光エリア全体にほぼ均一に生じているのであれば、光源系２２を介して露光量を制御する、及び／又は結像特性補正装置３８を介して投影光学系ＰＬの結像特性（例えば倍率など）を制御することとしても良い。ここで、光源系２２による照明光ＩＬの強度及び／又は繰り返し周波数の変更だけでなく、走査露光時のプレートＰの走査速度、又は前述の投影領域の走査方向の幅などを変更して露光量を調整しても良い。また、露光量及び／又は結像特性の調整をパターンデータの修正と併用することも可能である。さらに、パターンデータの修正の代わりに、あるいはそれと組み合わせて、前述の成形光学系による可変成形マスクＶＭの照明条件の調整を行うこととしても良い。この場合、照明光学系２４の瞳面上での照明光ＩＬの強度分布（２次光源）を異なる形状に変更しても良いし、その形状は実質的に同一として大きさ（σ値など）を変更しても良い。また、照明条件の調整を行う場合、露光量及び／又は結像特性の調整を併用しても良い。なお、露光条件は露光量、結像特性、及び照明条件に限られるものでなく、例えば投影光学系ＰＬの開口数、又は走査露光中にプレート上の所定点を連続的に異なるＺ位置に設定して実質的に焦点深度を拡大する超解像技術の実施の有無、及びＺ軸方向の振り幅（移動範囲）などを含むものとしても良い。【００４５】
ところで、パターン像の線幅の誤差要因として、光学系のフレアなどの他、いわゆる光近接効果が挙げられる。この光近接効果によるパターン像の線幅の誤差は、露光エリア内で不均一となるのが通常であるため、かかる場合のパターン像の線幅の修正は、前述したパターンデータ（設計データ）修正による方法が効果的である。また、光近接効果を補正する方法は、光近接効果補正（ＯＰＣ：Optical Proximity Correction）と呼ばれている。このＯＰＣの一種として、補助パターンを用いる方法が知られている。ここで、補助パターンを用いるＯＰＣについて簡単に説明する。一例として、ラインアンドスペースパターンを採り上げると、周期方向の両端に位置するラインパターンでは、その一側（外側）にパターンが存在しないため、その一側から回り込む光の量が、他のラインパターンより多くなり、結果的にポジレジストに形成されるその両端に位置するラインパターンのレジスト像の線幅が他のラインパターンのレジスト像の線幅に比べて小さくなる。このような現象を防止するために、結像されない程度の細い、すなわち線幅が投影光学系ＰＬの解像限界以下のダミーパターン（補助パターン）を、周期方向の両端に位置するラインパターンの外側に配置し、このダミーパターンの存在により、上記の光の回り込み量を減らして、全てのラインパターンのレジスト像線幅を設計線幅と同じにする技術である。この補助パターンを用いるＯＰＣでも、本実施形態の方法は有効である。【００４６】
図４の上段には、一対の補助パターンＡＰ1，ＡＰ2が周期方向の両端に配置されたラインアンドスペースパターンＬＳＰが示されている。また、図４の中段には、その上段のパターンに対応する設計上の光強度（エネルギ強度）信号が示され、図４の下段には、実際に検出したラインアンドスペースパターンＬＳＰ及び補助パターンＡＰ1，ＡＰ2の像の主走査ライン上の光強度（エネルギ強度）信号（主走査ライン上の画素列の輝度値に対応）が示されている。【００４７】
そこで、パターンデータ生成装置３２は、図４の下段に示される信号を取得した際には、その信号とスライスレベルＳとに基づいて、前述の解析及び線幅算出を行い、例えば両端の２本のラインパターン像の線幅と、他のラインパターン像の線幅（ここでは、設計線幅と同一になっているものとする）とを比較して、両端のラインパターン像の線幅誤差を算出する。そして、その算出結果に応じて、全てのラインパターン像の線幅がほぼ等しくなるように、補助パターンＡＰ1，ＡＰ2の設計データ中の線幅及び位置の少なくとも一方を補正することとすれば良い。【００４８】
本第１の実施形態に係る露光装置１０によると、露光に先立って、前述のようにして、パターンデータ生成装置３２によって、像検出器４２の検出結果に基づいてパターンの設計データが修正され、その修正後のパターンの設計データがパターンデータ生成装置３２からマスク駆動系３０に対して出力される。マスク駆動系３０は、設計データの入力に対応（応答）して、可変成形マスクＶＭの各マイクロミラーを個別にＯＮ、ＯＦＦする。この状態で、可変成形マスクＶＭが照明系１０からの照明光ＩＬによって均一に照明されると、前記設計データに応じた反射パターンが生成される。そして、可変成形マスクＶＭで生成されたパターンの情報を含む光束は、投影光学系ＰＬを介して、プレートＰ上にパターンの像を生成する。そして、プレートＰをＹ軸方向に走査しつつ、これに同期して可変成形マスクＶＭで生成されるパターンをスクロールすることによって、プレートＰ上に所望のパターンが徐々に形成される。このようにして、プレートＰ上にパターン像、例えば前述したパターン像ＰＡが形成される。【００４９】
以上説明したように、本第１の実施形態に係る露光装置１００によると、プレートの露光に先立ち、パターンデータ生成装置３２からの設計データ（パターンデータ）の入力に応答して、マスク駆動系３０によって可変成形マスクＶＭの各マイクロミラーが個別にＯＮ、ＯＦＦされるとともに、照明系１０からの照明光ＩＬによってその可変成形マスクＶＭが照射されて、その可変成形マスクＶＭで生成されたパターンの像が投影光学系ＰＬによって生成され、その生成されたパターン像の少なくとも一部が、像検出器４２によって光電的に検出される。そして、パターンデータ生成装置３２では、像検出器４２の信号を処理する信号処理系４８からの信号に基づいて、生成されたパターン像を解析し、その解析結果に応じて、マスク装置１２に供給（入力）すべき設計データを修正する。この場合において、パターンデータ生成装置３２では、投影光学系ＰＬの像面に形成されるパターン像の少なくとも一部のサイズ、例えば線幅が変更されるように、上記設計データを修正する。【００５０】
従って、プレートの露光の際には、修正後の設計データがマスク装置１２に供給（入力）され、その入力に応答して、上述と同様にしてマスク装置１２、照明系１０及び投影光学系ＰＬによりプレートＰ上にパターン像が生成され、該パターン像でプレートＰが露光されることで、所望のパターンがプレートＰ上に精度良く形成される。【００５１】
なお、上記実施形態では、投影光学系ＰＬによって形成されたパターンの投影像を検出する像検出器４２の検出信号に基づいて、パターンデータ生成装置３２がそのパターン像を解析し、その解析結果に応じて、マスク装置１２に供給（入力）すべき設計データを修正するものとした。しかし、これに限らず、前述したパターン検出系４４又は４６でプレートＰ上に形成されたパターン像、例えばレジスト像を撮像し、その撮像結果に基づいて、パターンデータ生成装置３２がそのパターン像を解析し、その解析結果に応じて、マスク装置１２に供給（入力）すべき設計データを修正することとしても良い。また、レジスト像の代わりに、前述の潜像、又はエッチング処理を施して得られる像を解析するようにしても良い。【００５２】
上記実施形態では、パターン像（投影像、レジスト像などを含む）の検出装置として、露光装置１００が像検出器４２、パターン検出系４４、４６を３つとも備える場合について説明したが、これに限らず、これらの少なくとも１つを備えていれば良い。なお、前述したプレート上に形成されるパターン像（レジスト像など）を検出する装置（パターン検出系４４、４６など）は画像処理方式に限られるものでなく、例えば検出光の照射によってレジスト像から発生する回折光又は散乱光を検出する方式などでも良い。【００５３】
また、上記実施形態では、投影光学系ＰＬに対してプレートＰをＹ軸方向に走査しつつ可変成形マスクＶＭで生成するパターンをスクロールしてプレートＰを走査露光するが、露光装置１００はその走査露光の終了後に、プレートＰをＸ軸方向にステップ移動させ、かつプレートＰを再度Ｙ軸方向に走査しつつ可変成形マスクＶＭで生成するパターンをスクロールしてプレートＰを走査露光する、ステップ・アンド・スティッチ方式（スキャン・アンド・スキャン方式）あるいはステップ・アンド・リピート方式（ステップ・アンド・スキャン方式）を採用しても良い。ステップ・アンド・スティッチ方式では、プレートＰ上に大面積のパターンを形成することが可能であり、ステップ・アンド・リピート方式では、プレートＰ上の複数の区画領域にそれぞれパターンを形成することが可能である。【００５４】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態を図５に基づいて説明する。この第２の実施形態に係る露光装置は、照明光学系の一部及び投影光学系の構成、並びにマスクホルダ２８及び可変成形マスクＶＭの配置が、前述の第１の実施形態と異なるのみで、その他の部分の構成等は前述した第１の実施形態と同一若しくは同等である。従って、以下では、重複説明を避ける観点から相違点を中心に説明するとともに、同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用いるとともに、その説明を省略するものとする。【００５５】
図５には、本第２の実施形態の露光装置を構成する投影光学系ＰＬ等の構成が示されている。この投影光学系ＰＬは、Ｚ軸方向と平行な単一の光軸ＡＸを有し、分離面がＸＹ平面と４５°を成して配置される偏光ビームスプリッタＰＢＳを含む、両側テレセントリックな反射屈折系である。なお、照明光学系２４（図１参照、本例では図１中のミラーＭ、及びコンデンサレンズ２６を含まない）はその一部、すなわち可変成形マスクＶＭ上での照明光ＩＬの照射領域（照明領域）を規定する視野絞り６２、及びレンズ系６０が示されている。この視野絞り６２は、本例ではレンズ系６０に関して可変成形マスクＶＭの表面（マイクロミラーの配置面）とほぼ共役に配置されている。【００５６】
本第２の実施形態では、可変成形マスクＶＭは、その表面（全てのミラーがＯＮ状態のとき）がＸＹ平面にほぼ平行に配置されるようにマスクホルダ２８に保持され、このマスクホルダ２８によってＸＹ平面内で微動可能である。なお、上記第１の実施形態と同様、可変成形マスクＶＭをＺ軸方向に沿って移動可能、及び／又はＸＹ平面に対してチルト可能としても良い。【００５７】
投影光学系ＰＬは、照明光学系２４の一部をも兼ねる、ＸＹ平面に平行に配置された四分の一波長板（以下、「λ／４板」と略述する）６４及び偏光ビームスプリッタＰＢＳを含む第１部分光学系ＰＬ１’と、第１部分光学系ＰＬ１’と共通の光軸ＡＸを有する第２部分光学系ＰＬ２とを含む。【００５８】
偏光ビープスプリッタＰＢＳの図５における＋Ｙ側には、光トラップ６６が配置されている。また、偏光ビープスプリッタＰＢＳの図５における右斜め下の位置には、別の光トラップ６８が配置されている。【００５９】
光源系２２（図５では不図示、図１参照）から照明光学系２４に入射した直線偏光、例えばＳ偏光の照明光ＩＬは、視野絞り６２、及びレンズ系６０を介して偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する。そして、その照明光ＩＬは、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射された後、λ／４板６４を通過して円偏光となって可変成形マスクＶＭに入射する。【００６０】
照明光ＩＬは、可変成形マスクＶＭ上の照明領域内の多数のマイクロミラーのうちＯＮ状態にあるマイクロミラーで−Ｚ方向へ反射され、前と逆向きの円偏光となって、λ／４板６４を再度通過し、入射時とは偏光方向が異なる直線偏光、すなわちＰ偏光となって偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する。そして、このＰ偏光の照明光ＩＬが、偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過して第２部分光学系ＰＬ２に入射し、該第２部分光学系ＰＬ２を介して表面にレジストが塗布されたプレートＰに投射される。このようにして、投影光学系ＰＬによって、照明光ＩＬによって照明された可変成形マスクＶＭのパターンが、被露光面（像面）上に配置されたプレートＰ上の露光エリア（照明領域と共役な投影領域）内に投影倍率β（βは例えば１／５００）で縮小投影される。【００６１】
一方、可変成形マスクＶＭ上の照明領域内でＯＦＦ状態にあるマイクロミラーに入射した照明光ＩＬは、そのマイクロミラーで露光光路外、すなわち図５における右斜め下方向に反射され、λ／４板６４及び偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して光トラップ６８で吸収される。【００６２】
なお、Ｓ偏光の照明光ＩＬは、偏光ビームスプリッタＰＢＳで殆ど反射されるが、僅かに透過する。その偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過した照明光ＩＬを吸収するために、光トラップ６６は設けられている。【００６３】
その他の部分の構成などは、前述した第１の実施形態と同様である。【００６４】
従って、本第２の実施形態に係る露光装置によると、前述した第１の実施形態と同等の効果を得られる。これに加え、本第２の実施形態に係る露光装置では、反射型の可変成形マスクＶＭへの照明光ＩＬの入射角を９０°にすることができるので、両側テレセントリック、すなわち像面側（プレート側）及び物体面側（マスク側）がテレセントリックな投影光学系ＰＬを使用することが可能となり、露光装置の結像性能を向上することができる。【００６５】
なお、上記第１の実施形態において、第２の実施形態と同様に、前述のビームスプリッタＢＳに代えて、偏光ビームスプリッタとλ／４板を設けても良い。この場合、投影光学系ＰＬにおける光量損失を大幅に抑制することができる。【００６６】
また、上記各実施形態では露光装置がパターンデータ生成装置３２を備えていなくても良い。この場合、例えば外部装置（パターンデータ生成装置、又はその上位装置に相当）などから取得した可変成形マスクＶＭで生成すべきマスクパターン情報（表示データ）、及び前述したパターン像の検出結果に基づき、主制御装置２０がパターンデータの修正などを行うこととしても良い。あるいは、主制御装置２０は前述したパターン像の検出を行い、パターンデータの修正などはその外部装置などで行うこととしても良い。勿論、パターンデータの修正だけでなく、前述した照明条件、露光量、及び結像特性についても同様である。【００６７】
なお、上記各実施形態では露光装置のパターン検出系４４、４６を用いてプレート上に形成されたパターン像（レジスト像など）を検出するものとしたが、露光装置以外、例えば計測専用の装置（例えば、レジストレーション測定機、ウエハ検査装置など）を用いてプレート上のパターン像を検出することとしても良い。この場合、計測専用の装置がその計測結果と、前述のマスクパターン情報とに基づいてパターンデータの修正などを行っても良いし、あるいは通信回線などを介してその計測結果を他の装置（例えば、上記の外部装置又は主制御装置２０など）に送り、他の装置によってパターンデータの修正などを行っても良い。【００６８】
また、露光及び現像処理を経てプレート上に形成されるレジスト像のパターンサイズ、例えば線幅が目標線幅であっても、さらにキュア（加熱）及びエッチング処理を経てプレート上に形成されるパターン像の線幅が目標線幅と異なってしまうことがある。そこで、前述の潜像又はレジスト像ではなく、エッチング後に形成されるパターン像を検出し、前述のパターンデータの修正などではこの検出結果を用いることとしても良い。あるいは、シミュレーション又は実験などによって、事前にパターン像の線幅特性を求めておき、前述のパターンデータの修正などではパターン像（投影像、潜像、及びレジスト像のいずれか）の検出結果とその線幅特性とを用いることとしても良い。この場合、例えば、可変成形マスクで生成されるパターンの投影像の先鋭特性（投影像の像強度分布における所定位置での微分値又はログスロープ、あるいは投影像のコントラストなど）に基づいて、プレート上に形成されるレジスト像のパターンプロファイルを予測し、かつそのパターンプロファイルに基づいてデバイス線幅特性を予測することが好ましい。さらに、パターンプロファイルはレジスト像の加熱処理による変形を考慮して予測することが好ましく、デバイス線幅特性はエッチング特性を考慮して予測することが好ましい。【００６９】
なお、上記各実施形態ではパターン像（投影像、レジスト像など）の検出結果に基づいてパターンデータの修正などを行うものとしたが、例えばその検出結果を用いて可変成形マスクＶＭのマイクロミラーの動作状態の確認などを行うこととしても良い。具体的には、可変成形マスクＶＭで生成されるパターンの投影時にＯＮ状態となるべきマイクロミラーがＯＦＦ状態になっている場合、その動作不良のマイクロミラーによってパターン像の一部に欠陥が生じる。このパターン欠陥は、パターン像の検出結果と前述のマスクパターン情報との比較から特定することができ、この特定されたパターン欠陥に基づいて動作不良のマイクロミラーを求めることができる。この場合、可変成形マスクを交換しても良いし、あるいは可変生成マスクＶＭと前述の照明領域とを相対移動し、その照明領域内から動作不良のマイクロミラーを外すようにしても良い。【００７０】
また、上記各実施形態においては、可変成形マスク（電子マスク）ＶＭの各素子（マイクロミラーなど）をオン・オフすることにより転写パターンを形成しているが、可変成形マスクの各素子をオン・オフすることに加え、各素子の中間調を用いてパターンを形成しても良い。可変成形マスクとして、例えば透過型液晶マスクを用いる場合には、可変成形マスクの各素子を中間調で駆動することにより、可変成形マスク上での照明光の照度が不均一であっても、実質的に照度が均一な照明光とすることができる。従って、照明光学系の光学特性（収差など）又は経年劣化により生じる照明光の照度分布の不均一性、ひいてはパターン像線幅の不均一を補正することが可能となる。【００７１】
なお、上記各実施形態では、パターン像の特性としてサイズ（線幅）を求めるものとしたが、その像特性はサイズに限られるものでなく、例えばコントラストなどを求めても良い。【００７２】
また、パターン像の検出時、ステージＳＴは静止させておくものとしたが、可変成形マスクＶＭの各マイクロミラーのオン・オフとステージＳＴの移動とを同期させてパターン像を生成し、その同期中にパターン像を像検出器４２にて検出する、あるいはプレート上に転写して得られる像（レジスト像など）を検出するようにしても良い。【００７３】
さらに前述の像検出器４２の受光素子としてＣＣＤを用いるものとしたが、その代わりに、例えばＴＤＩ（Time Delay and Integration）センサなどを用いても良い。また、前述の像検出器４２はその少なくとも一部がステージＳＴに設けられるものとしたが、ステージＳＴとは別の可動体に像検出器４２の一部又は全部を設けても良い。この別の可動体は、例えば特開平１１−１３５４００号公報（対応国際公開第１９９９／２３６９２号パンフレット）、特開２０００−１６４５０４号公報（対応米国特許第６,８９７,９６３号明細書）などに開示される、計測部材（基準マーク、センサなど）を有する計測ステージなどでも良い。【００７４】
また、上記各実施形態では、露光装置が可変成形マスクＶＭ及び投影光学系ＰＬを一組だけ備えるものとしたが、例えば露光エリアが非走査方向（Ｘ軸方向）に配置される複数組の可変成形マスクＶＭ及び投影光学系ＰＬを設けても良い。なお、前述の照明光学系は視野絞りを備えるものとしたが、その視野絞りを設けず、例えば可変成形マスクの各マイクロミラーのオン・オフにより、プレート上での照明光ＩＬの照射領域（前述の露光エリアに対応）を実質的に規定するようにしても良い。【００７５】
なお、上記各実施形態では、露光装置が可変成形マスク（アクティブマスク、イメージジェネレータ）として非発光型画像表示素子であるＤＭＤを備えるものとしたが、可変成形マスクはＤＭＤに限られるものでなく、ＤＭＤに代えて、以下に説明する非発光型画像表示素子を用いても良い。ここで、非発光型画像表示素子は、空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）とも呼ばれ、所定方向へ進行する光の振幅（強度）、位相あるいは偏光の状態を空間的に変調する素子であり、透過型空間光変調器としては、透過型液晶表示素子（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）以外に、エレクトロクロミックディスプレイ（ＥＣＤ）等が例として挙げられる。また、反射型空間光変調器としては、上述のＤＭＤの他に、反射ミラーアレイ、反射型液晶表示素子、電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ：Electro Phonetic Display）、電子ペーパー（又は電子インク）、光回折型ライトバルブ（Grating Light Valve）等が例として挙げられる。【００７６】
なお、反射型の非発光型画像表示素子を用いて可変成形マスクを構成する場合、投影光学系としては、前述した反射屈折系の他、反射系を用いることもできる。また、透過型の非発光型画像表示素子を用いて可変成形マスクを構成する場合、投影光学系としては、反射屈折系、反射系のみならず、屈折系をも採用することができる。【００７７】
また、上記各実施形態の露光装置は、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン生成装置を備えるようにしても良い。この場合、照明系は不要となる。ここで自発光型画像表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）等が挙げられる。また、パターン生成装置が備える自発光型画像表示素子として、複数の発光点を有する固体光源チップ、チップを複数個アレイ状に配列した固体光源チップアレイ、又は複数の発光点を１枚の基板に作り込んだタイプのもの等を用い、該固体光源チップを電気的に制御してパターンを形成しても良い。なお、固体光源素子は、無機、有機を問わない。【００７８】
なお、自発光型画像表示素子を含むパターン生成装置を備える場合に、投影光学系又は結像光学系を用いる場合には、それらの光学系として、反射屈折系、反射系のみならず、屈折系をも採用することができる。【００７９】
また、本発明の露光装置が備える投影光学系は、縮小系に限らず、等倍系、あるいは拡大系であっても良い。さらに、投影光学系の投影領域に生成される投影像は、倒立像及び正立像のいずれでも良い。【００８０】
なお、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレット、欧州特許出願公開第１,４２０,２９８号明細書、国際公開第２００４／０５５８０３号パンフレット、特開２００４−２８９１２６号公報（対応米国特許第６,９５２,２５３号明細書）などに開示されているように、投影光学系とプレートとの間に照明光の光路を含む液浸空間を形成し、投影光学系及び液浸空間の液体を介して照明光でプレートを露光する露光装置にも本発明を適用することができる。【００８１】
また、例えば特開平１０−１６３０９９号公報及び特開平１０−２１４７８３号公報（対応米国特許第６,５９０,６３４号明細書）、特表２０００−５０５９５８号公報（対応米国特許第５,９６９,４４１号明細書）、米国特許第６,２０８,４０７号明細書などに開示されているように、複数のステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも本発明を適用できる。【００８２】
さらに、例えば特表２００４−５１９８５０号公報及びこれに対応する米国特許第６,６１１,３１６号明細書などに開示されているように、複数の可変成形マスクでそれぞれ生成されるパターンを、投影光学系を介してプレート上で合成し、１回の走査露光によってプレート上の１つの領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。【００８３】
なお、複数の光学素子からそれぞれ構成される照明光学系、及び投影光学系を露光装置本体に組み込んで光学調整を行うとともに、前述の可変成形マスク（マスク装置）、多数の機械部品からなるステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより、上記各実施形態の露光装置を製造することができる。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。【００８４】
また、本発明は、半導体デバイスの製造プロセスへの適用に限定されることなく、例えば、液晶表示素子又はプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置の製造プロセス、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、ＭＥＭＳ(Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム)、セラミックスウエハ等を基板として用いる薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスの製造プロセスにも広く適用できる。さらに、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、製造プロセスにも適用することができる。【００８５】
さらに、本発明は、露光対象となる物体（プレート）がウエハに限られるものでなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど他の物体でも良いし、その形状も円形に限らず矩形などでも良い。【００８６】
なお、本国際出願で指定（又は選択）された国の法令で許容される限りにおいて、上記各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報（国際公開パンフレットを含む）及び米国特許明細書の開示を援用して本明細書の記載の一部とする。【００８７】
《デバイス製造方法》
次に、上記第１、第２の実施形態の露光装置をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法について説明する。図６は、マイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を説明するためのフローチャートである。【００８８】
まず、図６のステップ１０２において、１ロットのウエハ（プレート）上に金属膜が蒸着される。次のステップ１０４において、その１ロットのウエハ（プレート）上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ１０６において、上記第１、第２の実施形態の露光装置を用いて、パターンデータ生成装置３２で修正された設計データに基づいて可変成形マスクＶＭにおいて生成されたパターンの像が投影光学系ＰＬを介して、その１ロットのウエハ（プレート）上の各ショット領域に順次投影される。すなわち、ウエハ（プレート）上の各ショット領域がパターン像で順次露光される。【００８９】
その後、ステップ１０８において、その１ロットのウエハ（プレート）上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ１１０において、その１ロットのウエハ（プレート）上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、可変成形マスクＶＭで生成されたパターンに対応する回路パターンが、各ウエハ（プレート）上の各ショット領域に形成される。【００９０】
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。従って、パターンデータ生成装置３２で修正された設計データに基づいて可変成形マスクＶＭにおいて生成されたパターンの像、すなわち所望の線幅のパターン像を精度良く形成することができ、結果的に、半導体素子等のデバイスを歩留り良く製造することができる。【００９１】
また、上記第１、第２の実施形態に係る露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。図７は、第１、第２の実施形態の露光装置を用いてプレート上に所定のパターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法を説明するためのフローチャートである。【００９２】
図７のステップ２０２のパターン形成工程では、第１、第２の実施形態の露光装置を用いて、パターンデータ生成装置３２で修正された設計データに基づいて可変成形マスクＶＭにおいて生成されたパターンの像を投影光学系ＰＬを介して感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に形成する、いわゆる光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成される。【００９３】
次に、ステップ２０４のカラーフィルタ形成工程において、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、又はＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程（ステップ２０４）の後に、ステップ２０６のセル組み立て工程が実行される。ステップ２０６のセル組み立て工程では、パターン形成工程にて得られた所定パターンを有する基板、及びカラーフィルタ形成工程にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。【００９４】
ステップ２０６のセル組み立て工程では、例えば、パターン形成工程にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。その後、ステップ２０８のモジュール組立工程にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。従って、このマイクロデバイスの製造方法のパターン形成工程においては、パターンデータ生成装置３２で修正された設計データに基づいて可変成形マスクＶＭにおいて生成されたパターンの像、すなわち所望の線幅のパターン像を精度良く形成することができ、結果的に液晶表示素子を歩留り良く製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
以上説明したように、本発明の露光装置及び露光方法は、プレートなどの物体上にパターン像を形成するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの製造に適している。
【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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【国際調査報告】
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