(57)【要約】【課題】基板にターゲット線幅のパターンをより適切に露光することができること。【解決手段】投影光学系を介して所定の投影倍率でパターン像を基板へ投影し、第１線幅を有する第１パターンを前記基板に露光する露光方法であって、第１線幅を投影倍率の大きさで割った値よりも大きい第２線幅を有する第２パターンが形成されたマスクを、投影光学系に対して設定することと、第１線幅と第２線幅とに基づいて、投影光学系により第２パターンの像を第１線幅で露光するための露光条件を求めることと、投影光学系に対して設定されたマスクの第２パターンの像を、第１線幅と第２線幅とに基づいて求められた露光条件で、投影光学系を介して前記基板に露光することと、を含む。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学系を介して所定の投影倍率でパターン像を基板へ投影し、第１線幅を有する第１パターンを前記基板に露光する露光方法であって、
前記第１線幅を前記投影倍率の大きさで割った値よりも大きい第２線幅を有する第２パターンが形成されたマスクを、前記投影光学系に対して設定することと、
前記第１線幅と前記第２線幅とに基づいて、前記投影光学系により前記第２パターンの像を前記第１線幅で露光するための露光条件を求めることと、
前記投影光学系に対して設定された前記マスクの前記第２パターンの像を、前記第１線幅と前記第２線幅とに基づいて求められた前記露光条件で、前記投影光学系を介して前記基板に露光することと、
を含むことを特徴とする露光方法。
【請求項２】
前記露光条件は、前記基板に対する露光量に関する条件を含むことを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記露光条件は、焦点位置に関する情報を含み、
予め記憶された基準焦点位置における露光量とマスクのパターンの線幅と基板に形成されるパターンの線幅との関係を用いて前記露光量を決定し、
前記焦点位置を前記基準焦点位置に設定して前記第２パターンの像を露光することを特徴とする請求項２に記載の露光方法。
【請求項４】
前記関係は、複数の焦点位置で算出された結果を含み、
前記関係に基づいて、マスクのパターンの線幅及び露光量が同一で、焦点位置が異なる条件で、基板に形成されるパターンの線幅を比較し、基板に形成されるパターンの線幅が最も大きい焦点位置を基準焦点位置とすることを特徴とする請求項３に記載の露光方法。
【請求項５】
前記関係は、前記基準焦点位置から一定距離離れた焦点位置について算出された露光量とマスクのパターンの線幅と基板に形成されるパターンの線幅との関係を含み、
前記マスクは、前記露光条件と前記第１線幅と前記第２線幅とが、前記関係において、前記基準焦点位置で露光される基板のパターンの線幅と前記基準焦点位置から一定距離離れた焦点位置で露光される基板のパターンの線幅との差である線幅誤差が閾値以下となる条件を満たすことを特徴とする請求項３または４に記載の露光方法。
【請求項６】
前記関係は、線幅が異なる複数のパターンを含む評価用チャートが形成された評価用マスクを作成し、
前記評価用マスクを用いて、露光量を変化させて複数の評価用チャートを基板に露光して現像することで評価用基板を作成し、
前記評価用基板に形成された露光量が異なる複数の評価用チャートの各パターンの線幅を計測し、
前記計測した各パターンの線幅に、対応するマスクの各パターンの線幅と露光量とを対応付けることで算出されることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項７】
前記関係は、前記基板に形成されるパターンの側壁角度をさらに含み、
前記マスクは、前記露露光条件と前記第１線幅と前記第２線幅とが、前記関係において、前記側壁角度が閾値以上の角度となる条件を満たすことを特徴とする請求項５に記載の露光方法。
【請求項８】
前記評価用基板は、前記基板の評価対象の評価用チャートが露光された領域の外周に評価対象ではない評価用チャートが露光されていることを特徴とする請求項６または７に記載の露光方法。
【請求項９】
前記評価用基板は、前記基板の評価対象の評価用チャートがマトリックス配置で露光されていることを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項１０】
前記関係は、線幅が異なる複数のパターンのマスクについて、数値解析で基板上の光強度分布を算出し、
算出した光強度分布と対象線幅との交点の光強度をスライスレベルとし、
前記スライスレベルを前記露光量とし、前記対象線幅を前記基板に形成されるパターンの線幅とすることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項１１】
前記関係は、前記スライスレベルにおけるＮＩＬＳをさらに含み、
前記マスクは、前記露光条件と前記第１線幅と前記第２線幅とが、前記関係において、前記ＮＩＬＳが閾値以上となる条件を満たすことを特徴とする請求項１０に記載の露光方法。
【請求項１２】
前記投影光学ユニットは、複数の光学ユニットで構成され、
複数の前記光学ユニットに対して前記マスク及び前記基板を相対移動させつつ、前記マスクのパターンを前記基板へ露光することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項１３】
前記基板は、外径が５００ｍｍより大きいことを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項１４】
基板上にデバイスを製造するデバイス製造方法であって、
請求項１から１３のいずれか一項に記載の露光方法を用いて前記基板にパターンを露光することと、
前記パターンが露光された前記基板を現像することと、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクのパターンを基板に露光する露光方法及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビ等の表示装置として、液晶表示パネルが多用されている。液晶表示パネルは、プレート上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法でパターニングすることにより製造される。このフォトリソグラフィ工程においてマスクパターンを基板に投影露光する装置として、露光装置が使用される。特許文献１に記載の露光装置は、投影光学系を介して露光光を感光性の基板に照射して、その基板にパターンの像を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９２８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような露光装置では、露光処理にかかる時間を短くすることでスループットを向上させ、液晶パネル等のデバイスの生産性を向上させることが要望されている。
【０００５】
本発明の態様は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、露光処理にかかる時間を短くすることができる露光方法及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様にかかる露光方法は、投影光学系を介して所定の投影倍率でパターン像を基板へ投影し、第１線幅を有する第１パターンを前記基板に露光する露光方法であって、前記第１線幅を前記投影倍率の大きさで割った値よりも大きい第２線幅を有する第２パターンが形成されたマスクを、前記投影光学系に対して設定することと、前記第１線幅と前記第２線幅とに基づいて、前記投影光学系により前記第２パターンの像を前記第１線幅で露光するための露光条件を求めることと、前記投影光学系に対して設定された前記マスクの前記第２パターンの像を、前記第１線幅と前記第２線幅とに基づいて求められた前記露光条件で、前記投影光学系を介して前記基板に露光することと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、基板上にデバイスを製造するデバイス製造方法であって、本発明の第１の態様に従う露光方法を用いて前記基板にパターンを露光することと、前記パターンが露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の態様によれば、露光方法及びデバイス製造方法における露光処理にかかる時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態に係る露光装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る投影領域と基板との関係を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る露光装置の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る露光方法の一例を示すフロー図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るマスクの製造方法の一例を示すフロー図である。
【図６】図６は、評価チャートを作成する評価用マスクの一例を示す図である。
【図７】図７は、評価チャートを露光した基板の一例を示す図である。
【図８】図８は、評価チャートを露光した基板の他の例を示す図である。
【図９】図９は、ベストフォーカスの評価チャートの位置の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、焦点位置とパターンの線幅との関係の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係るマスクの製造方法の一例を示すフロー図である。
【図１２】図１２は、露光量とパターンの線幅との関係の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、マスクパターンサイズと基板のパターンの線幅との関係の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、マスクパターンサイズと露光量との関係の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、ベストフォーカスの評価チャートの位置と一定距離デフォーカスした評価チャートの位置との一例を示す図である。
【図１６】図１６は、マスクパターンサイズと線幅誤差との関係の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、本実施形態に係るマスクの製造方法の一例を示すフロー図である。
【図１８】図１８は、マスクパターンサイズと側壁角度との関係の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、他の実施形態に係るマスクの製造方法の他の例を示すフロー図である。
【図２０】図２０は、位置と光強度との解析結果の一例を示す図である。
【図２１】図２１は、マスクパターンサイズと光強度比との関係の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、他の実施形態に係るマスクの製造方法の他の例を示すフロー図である。
【図２３】図２３は、位置と光強度との解析結果の一例を示す図である。
【図２４】図２４は、マスクパターンサイズと線幅誤差との関係の一例を示す図である。
【図２５】図２５は、他の実施形態に係るマスクの製造方法の他の例を示すフロー図である。
【図２６】図２６は、位置と光強度との解析結果の一例を示す図である。
【図２７】図２７は、マスクパターンサイズとＮＩＬＳとの関係の一例を示す図である。
【図２８】図２８は、位置と光強度との解析結果の一例を示す図である。
【図２９】図２９は、デバイス製造方法の手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されない。以下の実施形態では、露光装置をマスクと基板を移動させつつ露光するスキャナ型（走査型）の露光装置として説明する。
【００１１】
以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。一例として、水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１２】
まず、図１及び図２を用いて、本実施形態の露光装置１００の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る露光装置の一例を概略的に示す斜視図である。図１において、露光装置１００は、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、マスクステージ１及び基板ステージ２の位置を計測する干渉計システム３と、マスクＭを露光光（照明光）で照明する照明システムＩＳと、露光光で照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影システムＰＳと、露光装置１００全体の動作を制御する制御装置４とを備えている。
【００１３】
マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターン（以下、適宜パターンと略称する。）が形成されたものであって、レチクルを含む。基板Ｐは、感光性の基板であって、例えばガラスプレートなどの基材と、その基材上に形成された感光膜（塗布された感光材）とを含む。本実施形態において、基板Ｐは、大型のガラスプレートを含み、その基板Ｐの外径（例えば、一辺のサイズまたは対角長）は、例えば５００ｍｍ以上である。本実施形態においては、基板Ｐの基材として、一辺が約３０００ｍｍの矩形のガラスプレートを用いる。
【００１４】
投影システムＰＳは、複数の投影光学系を有する。照明システムＩＳは、複数の投影光学系に対応する複数の照明モジュールを有する。本実施形態の露光装置１００は、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期して移動しながら、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する。
【００１５】
投影システムＰＳは、７つの投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７を有し、照明システムＩＳは、７つの照明モジュールＩＬ１〜ＩＬ７を有する。なお、投影光学系及び照明モジュールの数は７つに限定されない。
【００１６】
以下の説明において、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７のそれぞれを適宜、第１〜第７投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７、と称し、照明モジュールＩＬ１〜ＩＬ７のそれぞれを適宜、第１〜第７照明モジュールＩＬ１〜ＩＬ７、と称する。
【００１７】
照明システムＩＳは、異なる７つの照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７のそれぞれに露光光を照射可能である。照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７は、第１〜第７照明モジュールＩＬ１〜ＩＬ７から射出される露光光が照射される照射領域に相当する。以下の説明において、照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７を適宜、第１〜第７照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７、と称する。
【００１８】
照明システムＩＳは、第１〜第７照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７のそれぞれを露光光で照明する。照明システムＩＳは、第１〜第７照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７内をそれぞれ均一な照度分布の露光光で照明する。本実施形態においては、照明システムＩＳから射出される露光光として、水銀ランプ５から射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線等）を用いる。
【００１９】
本実施形態において、照明システムＩＳは、水銀ランプ５から射出された光を反射する楕円鏡６と、楕円鏡６からの光の少なくとも一部を反射するダイクロイックミラー７と、ダイクロイックミラー７からの光が入射するコリメートレンズ及び集光レンズを含むリレー光学系８と、リレー光学系８からの光を分岐して、第１〜第７照明モジュールＩＬ１〜ＩＬ７のそれぞれに供給するライトガイドユニット９とを備えている。
【００２０】
第１〜第７照明モジュールＩＬ１〜ＩＬ７のそれぞれは、ライトガイドユニット９からの光が供給されるコリメートレンズ、コリメートレンズからの光が供給されるフライアイインテグレータ、及びフライアイインテグレータからの光が供給されるコンデンサレンズを備えている。第１〜第７照明モジュールＩＬ１〜ＩＬ７それぞれのコンデンサレンズから射出された露光光は、第１〜第７照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７に照射される。第１〜第７照明モジュールＩＬ１〜ＩＬ７のそれぞれは、第１〜第７照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７を均一な照度分布の露光光で照明する。これにより、照明システムＩＳは、第１〜第７照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７内に位置するマスクＭの部分的な領域を均一な照度分布の露光光で照明する。
【００２１】
マスクステージ１は、マスクＭを保持可能なマスク保持部１０を有し、マスクＭを保持した状態で、第１〜第７照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７に対して移動可能である。本実施形態において、マスク保持部１０は、マスクＭの下面（パターン形成面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。マスクステージ１は、例えばリニアモータなどを含む駆動システムの駆動力によって移動可能である。本実施形態において、マスクステージ１は、駆動システムにより、マスクＭを保持したマスク保持部１０を、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。
【００２２】
投影システムＰＳは、異なる７つの投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７に露光光を照射可能である。投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７は、第１〜第７投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７から射出される露光光が照射される照射領域に相当する。以下の説明において、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７を適宜、第１〜第７投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７、と称する。
【００２３】
投影システムＰＳは、第１〜第７投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７のそれぞれに、第１〜第７照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７内に位置するマスクＭのパターンの像を投影する。投影システムＰＳは、第１〜第７投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７に配置された基板Ｐの一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。本実施形態では、投影システムＰＳは、パターンの像を等倍で投影する。
【００２４】
第１〜第７投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７のそれぞれは、例えば特開２００１−２１５７１８号公報に開示されているような、シフト調整機構、スケーリング調整機構、及び像面調整機構などを含む結像特性調整装置を有する。制御装置４は、第１〜第７投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７のそれぞれが有する結像特性調整装置を制御して、第１〜第７投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７それぞれの位置及び大きさなどを調整することができる。
【００２５】
基板ステージ２は、基板Ｐを保持可能な基板保持部１１を有し、基板Ｐを保持した状態で、第１〜第７投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７に対して移動可能である。本実施形態において、基板保持部１１は、基板Ｐの表面（露光面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。基板ステージ２は、例えばリニアモータなどを含む駆動システムの駆動力によって移動可能である。本実施形態において、基板ステージ２は、駆動システムの作動により、基板Ｐを保持した基板保持部１１を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
【００２６】
干渉計システム３は、ＸＹ平面内におけるマスクステージ１（マスクＭ）の位置を光学的に計測可能な第１干渉計ユニット３Ａと、ＸＹ平面内における基板ステージ２（基板Ｐ）の位置を光学的に計測可能な第２干渉計ユニット３Ｂとを有する。基板Ｐの露光処理を実行するとき、あるいは所定の計測処理を実行するとき、制御装置４は、干渉計システム３の計測結果に基づいて、マスクステージ１（マスクＭ）及び基板ステージ２（基板Ｐ）の位置制御を実行する。
【００２７】
基板Ｐの露光時、制御装置４は、マスクステージ１及び基板ステージ２を制御して、マスクＭ及び基板Ｐを、ＸＹ平面内の所定の走査方向に移動する。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＸ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＸ軸方向とする。制御装置４は、基板Ｐを第１〜第７投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７に対してＸ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＸ軸方向への移動と同期して、照明システムＩＳの第１〜第７照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７に対してマスクＭをＸ軸方向に移動しつつ、照明システムＩＳによりマスクＭを露光光で照明し、投影システムＰＳを介して、マスクＭからの露光光を基板Ｐに照射する。これにより、第１〜第７投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７の第１〜第７投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７に照射されたマスクＭからの露光光で基板Ｐが露光され、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影される。
【００２８】
図２は、第１〜第７投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７と、基板Ｐとの位置関係の一例を示す模式図であり、基板Ｐの表面を含む平面内の位置関係を示している。図２に示すように、本実施形態において、第１〜第７投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７のそれぞれは、ＸＹ平面内において台形である。本実施形態において、第１、第３、第５、第７投影光学系ＰＬ１、ＰＬ３、ＰＬ５、ＰＬ７による第１、第３、第５、第７投影領域ＰＲ１、ＰＲ３、ＰＲ５、ＰＲ７が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で配置されている。また、第２、第４、第６投影光学系ＰＬ２、ＰＬ４、ＰＬ６による第２、第４、第６投影領域ＰＲ２、ＰＲ４、ＰＲ６が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で配置されている。
【００２９】
第１、第３、第５、第７投影領域ＰＲ１、ＰＲ３、ＰＲ５、ＰＲ７は、第２、第４、第６投影領域ＰＲ２、ＰＲ４、ＰＲ６に対して、−Ｘ側に配置されている。また、Ｙ軸方向に関して、第１、第３、第５、第７投影領域ＰＲ１、ＰＲ３、ＰＲ５、ＰＲ７の間に、第２、第４、第６投影領域ＰＲ２、ＰＲ４、ＰＲ６が配置される。
【００３０】
第１〜第７投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７のそれぞれは、基板ＰにおけるＸ軸方向（走査方向）の積算露光量が等しくなるように配置されている。具体的には、第１〜第７投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７のそれぞれは、ＸＹ平面内において投影領域の形状が台形形状であり、Ｘ軸に対して傾斜するエッジを含む三角形状の端部領域が、隣り合う投影領域（例えば、第１投影領域ＰＲ１に対する第２投影領域ＰＲ２）の三角形状の端部領域と、Ｙ軸方向に関して重複するように配置されている。これにより、Ｘ軸方向に関する投影領域の寸法の和が、同じになるように設けられている。
【００３１】
図３は、本実施形態に係る露光装置の一部の構成を示すブロック図である。露光装置１００は、露光量調整機構２０と、焦点位置調整機構２２と、記憶部３０と、制御装置４と、を有し、制御装置４は、露光量調整機構２０、焦点位置調整機構２２及び記憶部３０と接続されている。
【００３２】
露光量調整機構２０は、基板Ｐを露光する露光量（ＤＯＳＥ）を調整する機構である。露光量調整機構２０は、基板Ｐを露光する露光光の強度（ひいては照度）を調整する機構と、基板Ｐに露光光を照射する照射時間を調整する機構と、を含む。露光量調整機構２０は、照明システムＩＳからマスクＭに照射される照明光の強度を調整することで、基板Ｐを露光する露光光の強度を調整する。具体的には、露光量調整機構２０は、光源である水銀ランプ５から出力される光の強度を調整したり、水銀ランプ５から出力された光を案内するリレー光学系８にフィルター等を設け、当該絞りで通過する光の強度を調整したりすることで、基板Ｐを露光する露光光の強度を調整する。また、露光量調整機構２０は、基板Ｐが照明領域を通過する時間を調整することで、露光時間ひいては露光量を調整することができる。具体的には、露光量調整機構２０は、マスクステージ１及び基板ステージ２の移動速度を制御することで、露光時間を調整することができる。
【００３３】
焦点位置調整機構２２は、第１〜第７投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７によって投影されるマスクＭのパターン像の基板Ｐに対する焦点位置を調整する機構である。焦点位置調整機構２２は、マスクステージ１及び基板ステージ２をＺ方向に移動させたりすることで、基板Ｐに対する焦点位置を調整することができる。また、上記の結像特性調整装置が備える像面調整機構によって、基板Ｐに対する焦点位置を調整することができる。
【００３４】
記憶部３０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶装置とＲＡＭ（Random Access Memory）等の一時記憶装置とで構成される。記憶部３０は、制御装置４で各種処理を実行する際に使用するプログラムを記憶している。また、記憶部３０は、制御装置４で算出された各種情報を一時的に記憶する。記憶部３０は、制御装置４に内臓させてもよい。
【００３５】
制御装置４は、露光装置１００の各部の動作を制御する。制御装置４は、基板ＰにマスクＭのパターンを露光する露光処理に関する各種動作を制御する。
【００３６】
次に、図４を用いて、露光装置１００で基板にパターンを露光する露光方法について説明する。図４は、本実施形態に係る露光方法の一例を示すフロー図である。露光装置１００は、ステップＳ１として、マスクステージ１にマスクＭが設定される。ここで、マスクＭは、パターンの線幅が、ターゲット線幅よりも大きく形成されている。ターゲット線幅とは、基板Ｐに形成すべきパターンの線幅（目標線幅）である。
【００３７】
制御装置４は、ステップＳ１でマスクステージ１にマスクＭが設定されたら、ステップＳ２として、露光条件と基板のパターンの線幅とマスクのパターンの線幅との関係（以下では、適宜「第１関係」と称する。）に関する情報を読み出す。第１関係に関する情報は、記憶部３０に記憶されている。第１関係は、所定の線幅のパターンが形成されたマスクを用いて所定の露光条件で露光を行った場合に基板に形成される基板のパターンの線幅について、各露光条件、各線幅によって対応付けられた関係である。第１関係の導出方法については後述する。また、露光条件は、少なくとも露光量（ＤＯＳＥ）を含む条件である。なお露光量は、露光光の強度と当該露光光が基板Ｐに照射された時間とに基づいて算出することができる。また、露光光が基板Ｐに照射された時間は、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７のＸ方向の長さと基板ステージ２の移動速度とに基づいて算出することができる。なお、制御装置４は、ステップＳ２をステップＳ１よりも前に行うようにしてもよい。
【００３８】
制御装置４は、ステップＳ２で第１関係に関する情報を読み出したら、ステップＳ３としてターゲット線幅及びマスクのパターンの線幅に関する情報を取得する。制御装置４は、マスクステージ１に設定されたマスクＭのパターンの線幅でターゲット線幅のパターンを基板に露光できる露光条件を、ステップＳ２で読み出した第１関係に関する情報から算出する。制御装置４は、ターゲット線幅に関する情報を種々の方法で取得することができる。制御装置４は、例えば、オペレータによりインターフェースを介して入力された値をマスクＭのパターンの線幅として取得してもよいし、マスクステージ１に設定されたマスクＭのパターンの線幅をカメラやセンサで検出した結果を取得してもよい。なお、制御装置４は、マスクＭのパターンの線幅に関する情報やターゲット線幅に関する情報をステップＳ１、Ｓ２が行われる前に取得するようにしてもよい。
【００３９】
制御装置４は、ステップＳ３でターゲット線幅及びマスクのパターンの線幅を取得したら、ステップＳ４として、第１関係に関する情報とターゲット線幅及びマスクのパターンの線幅に関する情報とに基づいて、露光量を含む露光条件を決定する。つまり、制御装置４は、ステップＳ２で読み出した情報と、ステップＳ３で取得した情報とに基づいて、マスクステージ１に設定されているマスクのパターンの線幅でターゲット線幅のパターンを基板に形成するための露光条件を決定する。
【００４０】
制御装置４は、ステップＳ４で露光条件を決定したら、ステップＳ５として、決定した露光条件に基づいて露光処理を行う。
【００４１】
露光前の基板Ｐが露光装置１００に搬入され、基板ステージ２に保持された後、制御装置４は、基板Ｐの露光を開始する。基板Ｐの露光は、基板Ｐを第１〜第７投影領域ＰＲ１〜ＰＲ７に対して走査方向（Ｘ軸方向）に移動させるとともに、マスクＭを第１〜第７照明領域ＩＲ１〜ＩＲ７に対して走査方向（Ｘ軸方向）に移動させながら実行される。露光装置１００により、ステップＳ４で決定した露光条件で基板ＰにマスクＭのパターンを露光することで、ターゲット線幅のパターンが露光される。
【００４２】
露光後の基板Ｐは、基板ステージ２からアンロードされた後、コータ・デベロッパ装置に搬送され、現像される。これにより、基板Ｐに感光膜のパターン（露光パターン層）が形成される。その後、エッチング処理など、所定のプロセス処理が実行されることによって、基板Ｐにパターン（デバイスパターン）が形成される。
【００４３】
露光装置１００は、以上のように露光を行うことで、ターゲット線幅（第１線幅）よりもパターンの線幅（第２線幅）が広いマスク、つまり、ターゲット線幅を投影倍率の大きさで割った値よりも大きいパターンの線幅を有する第２パターンが形成されたマスクを用いて、基板にターゲット線幅のパターン（第１パターン）を露光することができる。露光装置１００は、パターンの線幅をターゲット線幅よりも大きく作成したマスクを用いて露光を行うことで、露光量を少なくすることができる。これにより、例えば、露光時の照度を同じにしつつ、露光時間を短くすることができるため、露光処理にかかる時間を短くしてスループットを向上させ、デバイスの生産効率を高くすることができる。
【００４４】
ここで、露光装置１００で使用されるマスクＭは、実測や解析により設計に必要な情報が取得され、取得された必要な情報に基づいて設計され、当該決定に基づいてマスク製造装置で製造される。例えば、マスクＭは、上述のステップＳ２で読み出される第１関係を用い、ターゲット線幅及び露光条件、さらに必要に応じた制約条件でマスクのパターンの線幅が決定される。
【００４５】
以下、図５から図１８を用いて、上述した露光方法に用いる露光条件と基板のパターンの線幅とマスクのパターンの線幅との関係（第１関係）の導出方法及びマスクの製造方法の一例について説明する。本実施形態では、評価用マスクを作成して、評価用マスクを用いて種々の露光条件で基板Ｐにパターンを形成する。その後、基板Ｐに形成されたパターンを計測し、その計測結果に基づいて、露光条件と、基板のパターンの線幅と、マスクのパターンの線幅との関係（第１関係）を算出する。その後、この算出した関係とターゲット線幅と許容条件とに基づいて、マスクのパターンの線幅を決定し、当該決定した値に基づいてマスクのパターン形状を決定し、この決定したパターン形状を有するマスクを作成する。露光装置１００は、このようにして作成されたマスクを用いて、ステップＳ４によって決定される露光条件で基板にパターンを露光することで、ターゲット線幅のパターンを基板に露光する。
【００４６】
まず、図５から図１３を用いて、評価用マスクを作成して、評価用マスクを用いて種々の露光条件で基板Ｐにパターンを形成する方法と、基板Ｐに形成されたパターンを計測し、露光条件と、基板のパターンの線幅と、マスクのパターンの線幅との関係（第１関係）を導出する方法と、について説明する。図５は、本実施形態に係るマスクの製造方法の一例を示すフロー図である。なお、図５から図１３に示す各種処理は、露光装置１００に加え、検出装置、解析装置、マスク作成装置で実行される。
【００４７】
本実施形態は、ステップＳ１０として、評価用マスクを作成する。評価用マスクは、マスク作成装置で作成される。マスク作成装置は、例えば電子線描画装置であり、板状部材にパターンを描画することで評価用マスクを作成する。マスク製造装置は、評価用マスク以外にも上述した露光に用いるマスクＭも作成することができる。図６は、評価チャートを作成する評価用マスクの一例を示す図である。図６に示す評価用マスク５０は、大きさが異なる１０個の開口Ｈ１からＨ１０で構成される評価チャートが形成されたマスクである。１０個の開口Ｈ１からＨ１０は、開口Ｈ１からＨ１０となるに従って線幅（開口の場合は開口径）が一定距離（例えば０．１μｍ）ずつ小さくなる開口である。ここで、評価用マスク５０は、設計する対象の線幅であるターゲット線幅と同じ線幅からターゲット線幅の倍の線幅までの範囲で、線幅が一定距離ずつ変化する複数の開口を形成することが好ましい。評価用マスク５０は、開口Ｈ１からＨ１０のそれぞれの近傍に開口Ｈ１からＨ１０の線幅を示す案内表示５２が形成されている。また、評価用マスク５０は、開口Ｈ１からＨ１０が形成されている領域以外の領域は、光を遮蔽する領域、例えばクロム（Ｃｒ）が配置された領域となる。
【００４８】
本実施形態は、ステップＳ１０で評価用マスクを作成したら、ステップＳ１２として、複数の露光条件でプレートに評価チャートを露光する。具体的には、露光条件として露光量と焦点位置とを変化させて、基板Ｐに複数の評価チャートを露光する。図７は、評価チャートを露光した基板の一例を示す図である。基板Ｐは、複数の評価チャート６０が形成されている。１つの評価チャート６０は、評価用マスク５０を用いて所定の露光条件で露光されることで形成される。したがって、評価チャート６０は、評価用マスク５０の開口Ｈ１からＨ１０に対応するパターンが形成されている。基板Ｐに形成された評価チャート６０は、それぞれ露光量と焦点位置とが異なる条件となる。図７に示す基板Ｐは、露光量と焦点位置のそれぞれを段階的に変化させ、図７中縦方向に露光量が同じで、焦点位置が異なる条件で評価チャート６０を形成し、図７中横方向に焦点位置が同じで、露光量が異なる条件で評価チャート６０を形成した。つまり、本実施形態は、露光装置１００で、複数の評価チャート６０が、縦方向と横方向にそれぞれ一定間隔で列状、いわゆるマトリックス状の配置で形成されている。また、本実施形態は、各位置の評価チャート６０の露光時の露光条件を検出装置で検出する。検出装置は、各種値を検出するセンサや、制御装置４での制御条件を取得する取得部を備え、基板Ｐを露光した露光条件を検出する。ここで、露光条件としては、露光量（ＤＯＳＥ）、焦点位置等がある。
【００４９】
ここで、図８は、評価チャートを露光した基板の他の例を示す図である。本実施形態の露光装置１００は、図８の基板Ｐａに示すように、評価対象の評価チャート６０を形成した領域６１の周囲、具体的には領域６１の外側に評価対象としないダミーの評価チャート６２を露光することが好ましい。本実施形態の露光装置１００は、図８に示すように、領域６１の周囲に評価対象としないダミーの評価チャート６２を形成することで、領域６１の端部にある評価チャート６０の周囲に形成される評価チャート６０、６２の配置を、領域６１の内側にある評価チャート６０の周囲に形成される評価チャート６０の配置と同じ配置とすることができる。これにより、基板Ｐ上における領域６１に形成された各評価チャート６０の周囲の条件を均一化することができる。
【００５０】
また、本実施形態の露光装置１００は、図７及び図８に示すように、基板Ｐ、Ｐａに等間隔の列状の配置で複数の評価チャート６０を形成することが好ましい。これにより、評価チャート６０の周囲に配置される他の評価チャートの配置が、いずれの位置の評価チャート６０も同じになる。これにより、基板Ｐ、Ｐａに形成される評価チャート６０の周囲の条件を均一化することができる。
【００５１】
本実施形態は、ステップＳ１２で基板Ｐにチャートを露光したら、ステップＳ１４としてプレートを現像し、ステップＳ１６として基板Ｐを観察用の大きさに切断する。本実施形態は、露光した基板Ｐを現像装置で現像した後、切断装置で所定の大きさに切断する。なお、観察用の大きさとは、計測装置で計測可能な大きさである。本実施形態は、基板Ｐが計測装置で計測可能な大きさである場合、ステップＳ１６の処理を実行しなくてもよい。つまり、基板Ｐは、切断しなくてもよい。
【００５２】
本実施形態は、ステップＳ１６で基板を観察用に切断したら、ステップＳ１８として、基板の各評価チャートを計測する。本実施形態は、計測装置で基板Ｐの評価チャート６０に形成された各パターンの線幅（本実施形態ではパターンの底部におけるＣＤ（Critical Dimension））及び側壁角度（sidewall Angle）を計測する。計測装置としては、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡、Scanning Electron Microscope）等の各種顕微鏡を用いることができる。
【００５３】
本実施形態は、ステップＳ１８で、基板の各評価チャートを計測したら、ステップＳ２０として、露光条件と基板のパターンの線幅とマスクのパターンの線幅とを算出する。本実施形態は、検出装置が検出した結果を解析装置で解析し、露光条件と基板のパターンの線幅とマスクのパターンの線幅との関係（第１関係）を導出する。解析装置としては、種々の演算装置を用いることができる。解析装置として制御装置４を用いてもよい。
【００５４】
本実施形態は、ステップＳ２０で関係を算出したら、ステップＳ２２として、各露光量についてベストフォーカスの露光条件を算出する。図９は、ベストフォーカスの評価チャートの位置の一例を示す図である。図１０は、焦点位置とパターンの線幅との関係の一例を示す図である。
【００５５】
本実施形態は、図９示すように、基板Ｐに形成した評価チャートから露光量毎にベストフォーカスの評価チャート６０ａを特定する。解析装置は、同一の露光量で焦点位置が異なる評価チャートを抽出し、抽出した評価チャートのパターンのうち、評価用マスクの同一の開口で基板Ｐに形成されたパターンの線幅の計測結果を抽出する。
【００５６】
解析装置は、図１０に示すように、焦点位置の変化と基板Ｐに形成されたパターンの線幅との変化との関係を算出し、基板Ｐに形成されたパターンの線幅が最大となる位置をベストフォーカスの焦点位置として検出する。図１０は、縦軸を基板に形成されるパターンの線幅［μｍ］とし、横軸を焦点位置［μｍ］としている。なお、図１０では、Ｆ９の位置を基準位置（原点、基準焦点位置）とし、露光量がＤ２の評価チャート６０のパターンの線幅を抽出している。解析装置は、焦点位置の変化と基板Ｐに形成されたパターンの線幅との変化との関係を線形近似等で近似して、近似におけるベストフォーカスの位置を検出し、当該近似におけるベストフォーカスの位置に最も近い焦点位置をベストフォーカスの位置とする。図１０に示す例では、焦点位置Ｆ１０をベストフォーカスの位置とする。
【００５７】
本実施形態は、算出した露光条件と基板のパターンの線幅とマスクのパターンの線幅との関係（第１関係）と、各露光量についてベストフォーカスの露光条件と、を記憶部３０に記憶させる。本実施形態は、記憶部３０に記憶させた上記情報と、ターゲット線幅と、に基づいてマスクのパターンの線幅を決定する。以下、図１１から図１６を用いて、マスクのパターンの線幅の決定方法の一例を説明する。なお、図１１から図１６に示す処理は、解析装置を用いて演算処理を行うことで実行することができる。
【００５８】
図１１は、本実施形態に係るマスクの製造方法の一例を示すフロー図である。解析装置は、ステップＳ３０として、露光条件と基板のパターンの線幅とマスクのパターンの線幅との関係（第１関係）を読み出し、ステップＳ３２として、ターゲット線幅を決定する。解析装置は、記憶部３０に記憶されている関係を読み出す。その後、解析装置は、オペレータによって入力された情報や記憶部３０に記憶された情報に基づいて、基板Ｐに露光するパターンの情報を検出し、当該パターンの情報からターゲット線幅を決定する。解析装置は、ステップＳ３０とステップＳ３２の処理の順番を逆にしてもよい。
【００５９】
解析装置は、ステップＳ３２でターゲット線幅を決定したら、ステップＳ３４として、ベストフォーカスの焦点位置（以下ベストフォーカス位置ともいう。）において基板のパターンの線幅がターゲット線幅と一致するマスクのパターンの線幅を抽出する。つまり、解析装置は、ベストフォーカス位置で形成されたチャートのパターンの線幅がターゲット線幅となるマスクの線幅を露光量毎に抽出する。
【００６０】
図１２は、露光量とパターンの線幅との関係の一例を示す図である。各路光量のベストフォーカス位置において、マスクの線幅が同じ開口で形成されるパターンの線幅を比較すると、図１２に示すように、露光量（ＤＯＳＥ）が多くなるほど線幅が大きくなる。図１２は、縦軸を基板に形成されるパターンの線幅［μｍ］とし、横軸をＤＯＳＥ（露光量）［ｍＪ／ｃｍ２］としている。図１２に示す線分７０は、露光量と基板のパターンの線幅との関係の検出値を近似した線分である。本実施形態では、ベストフォーカス位置において露光量がＤ６となる条件が、評価チャート６０がターゲット線幅と同じ線幅のパターンを基板に形成する露光条件である。
【００６１】
図１３は、マスクパターンサイズと基板のパターンの線幅との関係の一例を示す図である。図１３は、縦軸を基板に形成されるパターンの線幅［μｍ］とし、横軸をマスクパターンサイズ（マスクの開口の線幅）［μｍ］としている。図１３は、ベストフォーカス位置における、マスクのパターンの線幅（マスクパターンサイズ）と、当該マスクのパターンの線幅で基板に形成されるパターンの線幅との関係とを、露光量がＤ６以下となる各露光量について検出した結果を示している。解析装置は、図１３に示すように、ステップＳ３０で読み出した関係を用い、ベストフォーカス位置におけるマスクパターンサイズと基板に露光されるパターンの線幅との関係を露光量毎に算出する。さらに、解析装置は、マスクパターンサイズと基板に露光されるパターンの線幅との関係に基づいて、基板に露光されるパターンの線幅がターゲット線幅となるマスクパターンサイズ（つまりマスクのパターンの線幅）を、露光量毎に算出する。図１３では、露光量がＤ６の場合、マスクパターンサイズがＡとなる。露光量がＤ５の場合、マスクパターンサイズがＢとなる。露光量がＤ４の場合、マスクパターンサイズがＣとなる。露光量がＤ３の場合、マスクパターンサイズがＤとなる。露光量がＤ２の場合、マスクパターンサイズがＥとなる。露光量がＤ１の場合、マスクパターンサイズがＧとなる。露光量とマスクパターンサイズとの関係は、図１３に示すように、露光量が小さくなるほど、マスクパターンサイズは大きくなる。
【００６２】
図１４は、マスクパターンサイズと露光量との関係の一例を示す図である。図１４は、縦軸をＤＯＳＥ（露光量）［ｍＪ／ｃｍ２］とし、横軸をマスクパターンサイズ（マスクの開口の線幅）［μｍ］としている。基板に形成されるパターンの線幅が同じ場合、露光量とマスクパターンサイズとの関係は、図１４に示すように反比例に近い関係に近似することができる。解析装置は、図１４に示すような関係を算出することで、各露光量でターゲット線幅のパターンを露光することができるマスクのパターンの線幅（マスクパターンサイズ）を抽出することができる。
【００６３】
解析装置は、ステップＳ３４で、ベストフォーカス位置においてターゲット線幅のパターンを形成できるマスクの線幅を抽出したら、ステップＳ３６として、ベストフォーカス位置から一定距離離れた位置（デフォーカス位置）におけるパターンの線幅を抽出する。図１５は、ベストフォーカスの評価チャートの位置と一定距離デフォーカスした評価チャートの位置との一例を示す図である。解析装置は、図１５に示すように、ベストフォーカス位置の評価チャート６０ａから焦点距離が一定距離離れた位置であるデフォーカス位置の評価チャート６０ｂのパターンの線幅を抽出する。さらに、解析装置は、上述したベストフォーカス位置の場合と露光条件、つまりマスクのパターンの線幅と露光量とが同一で、焦点位置がデフォーカス位置となった場合に基板に形成されるパターンの線幅を検出する。解析装置は、露光量毎に、焦点位置がデフォーカス位置となった場合に基板に形成されるパターンの線幅を検出する。
【００６４】
解析装置は、ステップＳ３６でデフォーカス位置における基板のパターンの線幅を抽出したら、ステップＳ３８として、ベストフォーカス位置とデフォーカス位置との線幅誤差を検出する。解析装置は、ベストフォーカス位置で形成される基板のパターンの線幅に対するデフォーカス位置で形成される基板のパターンの線幅の差を線幅誤差として検出する。なお、ベストフォーカス位置の線幅は、ターゲット線幅となる。したがって、線幅誤差は、ターゲット線幅に対するデフォーカス位置で形成される基板のパターンの線幅の差となる。つまりデフォーカス時の線幅誤差となる。解析装置は、露光条件毎、つまりステップＳ３４、３６で抽出した対象のマスクの線幅と露光量（ＤＯＳＥ量）の組み合わせ毎に、線幅誤差を検出する。
【００６５】
解析装置は、ステップＳ３８で線幅誤差を検出したら、ステップＳ４０として、線幅誤差の許容値から選択可能な露光条件を抽出する。図１６は、マスクパターンサイズと線幅誤差との関係の一例を示す図である。図１６は、縦軸をデフォーカス時の線幅誤差［％］とし、横軸をマスクパターンサイズ（マスクの開口の線幅）［μｍ］としている。解析装置は、図１６に示すように、各露光条件、本実施形態ではマスクパターンサイズ毎にデフォーカス時の線幅誤差を算出し、許容値以下の線幅誤差となる露光条件を検出する。本実施形態は、露光条件、つまりマスクパターンサイズを、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとした場合に線幅誤差が許容値以下となる。なお、図１６に示すマスクパターンサイズＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、露光条件の露光量がそれぞれ異なる。
【００６６】
解析装置は、ステップＳ４０で選択可能な露光条件を抽出したら、ステップＳ４２として、マスクのパターンの線幅を決定する。ここで、解析装置は、マスクのパターンの線幅がターゲット線幅よりも大きくなる値とする。例えば、線幅誤差が許容値を満たしかつ露光量が最も小さい露光条件を抽出する場合、マスクパターンサイズをＤとする。なおこのとき露光時の露光量は、Ｄ３となる。解析装置は、ステップＳ４２でマスクのパターンの線幅を決定したら、本処理を終了する。
【００６７】
本実施形態は、解析装置でマスクのパターンの線幅を決定したら、決定した線幅で作成するマスクを設計し、設計したマスクをマスク作成装置で作成する。本実施形態は、上述したように作成したマスクを露光装置１００のマスクステージ１に設置し、露光時の露光量を当該マスクのパターンの線幅でターゲット線幅のパターンを形成できる露光量とする。本実施形態は、設置したマスクを用い、設定した露光量で上述した露光方法で基板にパターンを露光する。
【００６８】
本実施形態は、上記方法でマスクを作成し、作成したマスクと設定した露光条件（例えば露光量）で基板に露光を行うことで、基板にターゲット線幅のパターンを露光することができる。本実施形態は、ターゲット線幅のパターンを形成するマスクとして、種々の線幅のマスクを作成することができる。これにより、マスクの設計自由度をより高くすることができ、マスクを作成しやすくすることができる。本実施形態は、マスクの線幅を種々の線幅とした場合でも、それぞれのマスクで基板にターゲット線幅のパターンを形成できる露光量で露光することで、基板にターゲット線幅のパターンを露光することができる。本実施形態は、マスクのパターンの線幅をターゲット線幅よりも大きくすること、つまり、ターゲット線幅を前記投影倍率の大きさで割った値よりも大きいパターンの線幅が形成されたマスクとすることで、より少ない露光量でターゲット線幅のパターンを形成することができるマスクを作成することができる。
【００６９】
本実施形態は、本実施形態のように、ベストフォーカス位置から一定距離離れたデフォーカス位置での線幅誤差が許容値となるマスクのパターンの線幅とすることで、実際の露光時に焦点位置と基板との位置にずれが生じた場合でも許容誤差の範囲の線幅のパターンを形成することができる。これにより、本実施形態は、露光量を少なくしつつ、線幅誤差の少ないパターンを基板に形成することができるマスクを作成することができる。本実施形態は、線幅誤差が許容値以下となる範囲でマスクのパターンの線幅を最も大きくすることで、露光量をより少なくすることができるため、線幅誤差を小さくしつつ生産効率をより向上させることができる。なお、ベストフォーカス位置とデフォーカス位置との距離は、本実施形態で露光を行う際に生じる誤差の距離とすることが好ましい。これにより、露光時に想定した誤差が生じた場合でも、線幅が許容値内の誤差で収まるパターンを露光することが可能となる。
【００７０】
本実施形態は、上述したように、焦点位置を種々の位置に変化させて評価パターンを検出し、ベストフォーカス位置を特定することで、効率よく露光を実行することができる。このため、本実施形態は、本実施形態のように種々の焦点位置で評価パターンを作成しベストフォーカス位置を検出することが好ましいが、これに限定されない。本実施形態は、ベストフォーカス位置を特定する処理を行わず、予め設定されている焦点位置で評価パターンを作成するようにしてもよい。例えば、設計値で設定されている位置を基準位置（基準焦点位置ともいう。）としてもよい。この場合、設計値で設定されている位置から所定位置移動した位置がデフォーカス位置となる。このように、基準位置と基準位置から所定位置移動した位置をデフォーカス位置として処理を行えばよい。
【００７１】
図１６に示す処理では、線幅誤差が許容値以下となる範囲でマスクのパターンの線幅を決定したが、マスクのパターンの線幅の決定方法はこれに限定されない。以下、図１７及び図１８を用いてマスクのパターンの線幅の決定方法の他の例について説明する。図１７は、本実施形態に係るマスクの製造方法の一例を示すフロー図である。解析装置は、ステップＳ５０として、露光条件と基板のパターンの線幅とマスクのパターンの線幅との関係（第１関係）を読み出し、ステップＳ５２として、ターゲット線幅を決定する。解析装置は、ステップＳ５２でターゲット線幅を決定したら、ステップＳ５４として、ベストフォーカス位置において基板のパターンの線幅がターゲット線幅と一致するマスクのパターンの線幅を抽出する。ステップＳ５０、Ｓ５２、Ｓ５４の処理は、ステップＳ３０、Ｓ３２、Ｓ３４の処理と同様である。
【００７２】
解析装置は、ステップＳ５４で、ベストフォーカス位置においてターゲット線幅のパターンを形成できるマスクの線幅を抽出したら、ステップＳ５６として、各露光条件における側壁角度を検出する。つまり、ステップＳ５４で抽出したベストフォーカス位置においてターゲット線幅のパターンを形成できるマスクの線幅の各露光条件で作成されるパターンの側壁角度を検出する。なお、パターンの側壁角度は、ステップＳ５０で読み出した関係に対応付けられたデータを記憶部３０から読み出すことができる。つまり、側壁角度は、ステップＳ５０で読み出した関係の計測時に併せて計測することで、取得することができる。なお、このステップ５６における露光条件にはフォーカスに関する条件、すなわち焦点位置のベストフォーカス位置からのずれ量に関する条件も含まれる。
【００７３】
解析装置は、ステップＳ５６で側壁角度を検出したら、ステップＳ５８として、側壁角度の許容値から選択可能な露光条件を抽出する。図１８は、マスクパターンサイズと側壁角度との関係の一例を示す図である。図１８は、縦軸を側壁角度［ｄｅｇ］とし、横軸をマスクパターンサイズ（マスクの開口の線幅）［μｍ］としている。解析装置は、図１８に示すように、各露光条件、本実施形態ではマスクパターンサイズ毎に基板に形成されるパターンの側壁角度を算出し、許容値以上の側壁角度となる露光条件を検出する。本実施形態は、露光条件、つまりマスクパターンサイズを、Ａ、Ｂ、Ｃとした場合に側壁角度が許容値以上となる。なお、図１８に示すマスクパターンサイズＡ、Ｂ、Ｃは、露光条件の露光量がそれぞれ異なる。
【００７４】
解析装置は、ステップＳ５８で選択可能な露光条件を抽出したら、ステップＳ６０として、マスクのパターンの線幅を決定する。例えば、側壁角度が許容値を満たしかつ露光量が最も小さい露光条件を抽出する場合、マスクパターンサイズをＣとする。なおこのとき露光時の露光量は、Ｄ４となる。解析装置は、ステップＳ６０でマスクのパターンの線幅を決定したら、本処理を終了する。
【００７５】
図１７及び図１８に示すように、側壁角度が許容値以上となるマスクのパターンの線幅とすることで、側壁角度が許容値以上のパターンを基板に形成することができる。これにより、傾斜角度が大きい先鋭なパターンを基板に形成することができるマスクを作成することができる。また、側壁角度が許容値以上となる範囲でマスクのパターンの線幅を最も大きくすることで露光量をより少なくすることができるため、好適なパターンを作成でき、かつ、生産効率をより向上させることができる。
【００７６】
ここで、マスクのパターンの線幅は、線幅誤差と傾斜角度の両方が許容値を満たすように、マスクのパターンの線幅を決定することが好ましい。これにより、線幅誤差を小さくしつつ、傾斜角度を大きくすることができる。
【００７７】
また、本実施形態は、評価用マスクに種々の線幅のパターンを形成し、露光条件とマスクのパターンの線幅と基板に形成されるパターンの線幅との関係を算出しておくことで、種々の値のターゲット線幅において条件を満たすマスクの線幅を算出することができる。
【００７８】
次に、図１９から図２８を用いて、他の実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。他の実施形態は、上述の本実施形態の装置構成と同様であるので説明を省略する。上述した本実施形態では、基板Ｐに実際に露光した評価チャートを計測して、マスクのパターンの線幅を決定したが、他の実施形態で説明するように、露光条件とマスクのパターンの線幅と基板に形成されるパターンの線幅とをシミュレーションにより検出し、シミュレーションで検出した関係に基づいてマスクのパターンの線幅を決定してもよい。他の実施形態は、解析装置で各種演算処理を実行することでシミュレーション（解析）を実行し、露光条件とマスクのパターンの線幅と基板に形成されるパターンの線幅との関係（第１関係）を算出することができる。
【００７９】
図１９は、他の実施形態に係るマスクの製造方法の他の例を示すフロー図である。解析装置は、ステップＳ７０として、条件を設定する。設定する条件としては、投影光学系のＮ／Ａ、倍率、波長、照明条件、収差、デフォーカス量、マスクのパターンの形状、マスクパターンサイズ（マスクのパターン線幅）等、基板に照射される光の像を算出するために必要な条件である。投影光学系のＮ／Ａ、倍率、波長、照明条件、収差等は、露光装置１００の各種値を用いる。投影光学系のＮ／Ａ、倍率、波長、照明条件、収差等は、設計値または実測値を用いる。また、デフォーカス量は、基準位置からのデフォーカス量である。デフォーカス量は、マスクの設計に必要な位置に設定すればよい。解析装置は、デフォーカス量を変化させることで、基板と焦点位置との相対位置が変化する。マスクパターンサイズ（マスクのパターン線幅）も、マスクの設計に必要なサイズに設定すればよい。解析装置は、少なくともマスクパターンサイズ（マスクのパターンの線幅）とデフォーカス量（焦点位置）とを変更できる。他の実施形態では、マスクのパターンの線幅を２．５μｍから４．０μｍの線幅で０．１μｍずつ変化させた線幅を解析の対象とする。また、デフォーカス量（焦点位置）は、基準位置となる０μｍと、基準位置から２５μｍ離れたデフォーカス位置の２つの位置を解析の対象とする。解析装置は、ステップＳ７０で、選択可能な複数の値のうち任意の１つの値をマスクパターンサイズ（マスクのパターンの線幅）とデフォーカス量（焦点位置）との値として設定する。なお、基準位置としては、種々の位置を用いることができ、例えばベストフォーカスとなる位置や露光装置１００の初期位置を基準位置とすることができる。
【００８０】
解析装置は、ステップＳ７０で条件を設定したら、ステップＳ７２として空間像シミュレーションを実行する。解析装置は、ステップＳ７０で設定した条件に基づいて空間像シミュレーションを実行することで、設定したマスクパターンサイズとデフォーカス量とを含む各種条件で基板Ｐに到達する光の強度分布を算出する。
【００８１】
解析装置は、ステップＳ７２でシミュレーションを実行したら、ステップＳ７４として、シミュレーション結果の強度分布を保存する。つまり、解析装置は、ステップＳ７２で算出した基板Ｐに到達する光の強度分布を記憶部３０に保存する。この際、解析装置は、光の強度分布に加え、解析の条件を対応付けて保存する。
【００８２】
解析装置は、ステップＳ７４でシミュレーション結果を保存したら、ステップＳ７６として、全ての条件でシミュレーションを終了したかを判定する。解析装置は、ステップＳ７６でシミュレーションを終了していない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ７８として、マスクのパターンの線幅及び焦点位置の少なくとも一方を変更する。解析装置は、ステップＳ７８で条件を変更したら、ステップＳ７２として、変更した条件で空間像シミュレーションを実行し、ステップＳ７４で光の強度分布を保存する。解析装置は、全ての条件でシミュレーションを終了するまで、ステップＳ７２からステップＳ７８の処理を繰り返す。解析装置は、ステップＳ７６で全ての条件でのシミュレーションを終了した（Ｙｅｓ）と判定した場合、本処理を終了する。
【００８３】
解析装置は、図１９の処理を実行することで、マスクのパターンの線幅とデフォーカス量とを種々の組み合わせとした場合の光の強度分布を算出することができる。図２０は、位置と光強度との解析結果の一例を示す図である。図２０は、縦軸を光強度とし、横軸を位置、つまり、基板上での位置としている。図２０は、マスクのパターンの線幅が同一で、デフォーカス量が異なる２つのシミュレーション結果の光強度の分布を示している。図２０に示すように、デフォーカス量が０μｍ（基準位置）の光強度の方が、デフォーカス量が２５μｍ（デフォーカス位置）の光強度よりも全域で光強度が高くなる算出結果となる。
【００８４】
ここで、解析装置は、線分８０の開口で示す間隔をターゲット線幅８２とした場合、基準位置の光強度分布の間隔がターゲット線幅８２となる位置の光強度をスライスレベル８４とする。
【００８５】
図２１は、マスクパターンサイズと光強度比との関係の一例を示す図である。他の実施形形態では、ターゲット線幅８２を同一とした場合、各マスクパターンサイズの基準位置の光強度分布のスライスレベルの光強度の大小関係が図２１に示す関係となる。ここで、図２１は、マスクパターンサイズが２．５μｍの場合のスライスレベルの光強度を１として、各マスクパターンサイズのスライスレベルの光強度を比で示している。解析装置は、シミュレーションを実行することで、図２１に示すように、所定のターゲット線幅を露光する場合の各マスクパターンサイズのスライスレベルの光強度の比を算出することができる。なお、図２１に示すように、マスクパターンサイズの大きさを大きくするほど、光強度比は高くなる。したがって、露光光の強度を同じとした場合、マスクパターンサイズの大きさを大きくするほど、ターゲット線幅の端部に照射される光の強度が高くなる。したがって、マスクパターンサイズの大きさを大きくするほど、短い露光時間で所定の露光量の光を照射できることがわかる。また、解析装置は、光強度に基づいて、基板に到達する光の強度を算出することで、各マスクパターンサイズでターゲット線幅のパターンを露光する際の露光量を算出することができる。解析装置は、算出した露光量にマスクのパターンの線幅と、基板に形成されるパターンの線幅と、を対応付けることで、露光条件とマスクのパターンの線幅と基板のパターンの線幅との関係を算出することができる。
【００８６】
次に、図２２から図２４を用いて、マスクのパターンの線幅を決定する方法について説明する。図２２は、他の実施形態に係るマスクの製造方法の他の例を示すフロー図である。解析装置は、ステップＳ８０として、ターゲット線幅を決定する。解析装置は、ステップＳ８０でターゲット線を決定したら、ステップＳ８２として、基準位置における光強度分布を読み出し、ステップＳ８４として、基準位置における光強度分布とターゲット線幅に基づいてスライスレベルを決定する。具体的には上述したように、光強度分布の幅がターゲット線幅と同じとなる位置をスライスレベルとする。
【００８７】
解析装置は、ステップＳ８４でスライスレベルを決定したら、ステップＳ８６として、基準位置から一定距離離れたデフォーカス位置の光強度分布を読み出し、ステップＳ８８として、デフォーカス位置の光強度分布とスライスレベルとに基づいて線幅誤差を検出する。解析装置がステップＳ８６で読み出すデフォーカス位置の光強度分布は、ステップＳ８２で検出した光強度分布とマスクのパターンの線幅が同じ条件で、焦点位置をデフォーカス位置とした場合の光強度分布である。他の実施形態のデフォーカス位置は、基準位置に対するデフォーカス量が２５μｍとなる位置である。
【００８８】
図２３は、位置と光強度との解析結果の一例を示す図である。縦軸を光強度とし、横軸を位置としている。図２３は、マスクのパターンの線幅が同一で、デフォーカス量が異なる２つのシミュレーション結果の光強度の分布を示している。解析装置は、図２３に示す基準位置の光強度分布とスライスレベル８４との交点間の距離を、基準位置の線幅として算出する。なお、基準位置の線幅は、ターゲット線幅と同じ値である。また、解析装置は、図２３に示すデフォーカス位置の光強度分布とスライスレベル８４との交点間の距離をデフォーカス位置の線幅と算出する。解析装置は、図２３で算出した、基準位置の線幅とデフォーカス位置の線幅との関係から、（（基準位置の線幅−デフォーカス位置の線幅）／（基準位置の線幅））×１００［％］を線幅誤差として算出する。ここで、基準位置の線幅は、ターゲット線幅である。このため、解析装置は、デフォーカス位置の光強度分布とスライスレベルとに基づいて、デフォーカス位置の線幅を算出することで、線幅誤差を算出することができる。
【００８９】
解析装置は、ステップＳ８８で線幅誤差を算出したら、ステップＳ９０として、全てのマスクのパターンの線幅で線幅誤差を検出したかを判定する。解析装置は、ステップＳ９０で検出を終了していない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ９２として、マスクのパターンの線幅を変更する。解析装置は、ステップＳ９２でマスクのパターンの線幅を変更したら、ステップＳ８２からステップＳ８８の処理を実行し変更したマスクのパターンの線幅とした場合の線幅誤差を算出する。解析装置は、全てのマスクのパターンの線幅でシミュレーションを終了するまで、ステップＳ８２からステップＳ８８の処理を繰り返す。
【００９０】
解析装置は、ステップＳ９０で全てのマスクのパターンの線幅での線幅誤差の検出を終了した（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ９４として、線幅誤差の許容値から選択可能な露光条件を抽出する。図２４は、マスクパターンサイズと線幅誤差との関係の一例を示す図である。図２４は、縦軸をデフォーカス時の線幅誤差［％］とし、横軸をマスクパターンサイズ（マスクの開口の線幅）［μｍ］としている。解析装置は、図２４に示すように、マスクパターンサイズ毎にデフォーカス時の線幅誤差を算出し、許容値以下の線幅誤差となる露光条件（マスクパターンサイズ）を検出する。他の実施形態は、許容値の線幅誤差を１５％としているため、マスクのパターンの線幅を、３．４μｍ以下とした場合に線幅誤差が許容値以下となる。
【００９１】
解析装置は、ステップＳ９４で選択可能な露光条件（マスクパターンサイズ）を抽出したら、ステップＳ９６として、マスクのパターンの線幅を決定する。例えば、線幅誤差が許容値を満たしかつマスクのパターンの線幅が最も大きい露光条件とする場合、マスクのパターンの線幅を３．４μｍとする。なお、上述したように、マスクのパターンの線幅を大きくすることで、基板に到達する光強度を大きくできる。これにより、マスクのパターンの線幅を大きくすることで、露光時の露光量を小さくすることができる。解析装置は、ステップＳ９６でマスクのパターンの線幅を決定したら、本処理を終了する。
【００９２】
他の実施形態は、本実施形態の場合と同様に、決定したマスクのパターンの線幅に基づいて、マスクを作成する。他の実施形態は、作成したマスクを用いて基板にパターンを露光する。他の実施形態は、光の強度分布に基づいて、基板のパターンを形成する領域の光強度を算出し、当該光強度と露光光との関係に基づいて、露光光の強度や、露光時間を決定する。これにより、作成したマスクで好適にターゲット線幅のパターンを基板に作成することができる。
【００９３】
他の実施形態は、シミュレーションで線幅誤差を算出し、線幅誤差が許容値以下となるマスクのパターンの線幅を決定することで、上述した本実施形態と同様に、適切なマスクを作成することができる。他の実施形態は、上述した本実施形態と同様に、マスクのパターンの線幅を、ターゲット線幅よりも大きい範囲で選択することで、露光時の露光量を少なくすることができる。
【００９４】
他の実施形態のは、シミュレーションでターゲット線幅におけるマスクのパターン線幅と光強度との関係を算出することで、ターゲット線幅のパターンを露光する場合の、マスクのパターン線幅と、露光量とを特定することができる。
【００９５】
上記他の実施形態は、線幅誤差が許容値以下となる範囲でマスクのパターンの線幅を決定したが、マスクのパターンの線幅の決定方法はこれに限定されない。図２５から図２８を用いて、マスクのパターンの線幅を決定する方法の他の例について説明する。図２５は、他の実施形態に係るマスクの製造方法の他の例を示すフロー図である。解析装置は、ステップＳ１００として、ターゲット線幅を決定する。解析装置は、ステップＳ１００でターゲット線を決定したら、ステップＳ１０２として、基準位置における光強度分布を読み出し、ステップＳ１０４として、基準位置における光強度分布とターゲット線幅に基づいてスライスレベルを決定する。解析装置は、ステップＳ１０４でスライスレベルを決定したら、ステップＳ１０６として、基準位置から一定距離離れたデフォーカス位置の光強度分布を読み出し、ステップＳ１０８として、デフォーカス位置における光強度分布のスライスレベルでのＮＩＬＳを算出する。ＮＩＳＬ（The Normalized Image Log-Slope）とは、規格化空間対数傾斜であり、光強度ｌの対数勾配をパターンの線幅ｗで規格化しものであり、ＮＩＬＳ＝ｗ×（１／ｌ）×（ｄｌ／ｄｘ）となる。解析装置がステップＳ１０６で読み出すデフォーカス位置の光強度分布は、ステップＳ１０２で検出した光強度分布とマスクのパターンの線幅が同じ条件で、焦点位置をデフォーカス位置とした場合の光強度分布である。他の実施形態のデフォーカス位置は、基準位置に対するデフォーカス量が２５μｍとなる位置である。
【００９６】
図２６は、位置と光強度との解析結果の一例を示す図である。縦軸を光強度とし、横軸を位置としている。図２６は、マスクのパターンの線幅が同一で、デフォーカス量が異なる２つのシミュレーション結果の光強度の分布を示している。解析装置は、図２６に示すデフォーカス位置の光強度分布とスライスレベル８４との交点における対数勾配８６を検出することでＮＩＬＳと算出する。
【００９７】
解析装置は、ステップＳ１０８でＮＩＬＳを算出したら、ステップＳ１１０として、全てのマスクのパターンの線幅でＮＩＬＳを検出したかを判定する。解析装置は、ステップＳ１１０で検出を終了していない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ１１２として、マスクのパターンの線幅を変更する。解析装置は、ステップＳ１１２でマスクのパターンの線幅を変更したら、ステップＳ１０２からステップＳ１０８の処理を実行し変更したマスクのパターンの線幅とした場合のＮＩＬＳを算出する。解析装置は、全てのマスクのパターンの線幅でシミュレーションを終了するまで、ステップＳ１０２からステップＳ１０８の処理を繰り返す。
【００９８】
解析装置は、ステップＳ１１０で全てのマスクのパターンの線幅でのＮＩＬＳの検出を終了した（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ１１４として、ＮＩＬＳの許容値から選択可能な露光条件を抽出する。図２７は、マスクパターンサイズとＮＩＬＳとの関係の一例を示す図である。図２７は、縦軸をデフォーカス位置でのＮＩＬＳとし、横軸をマスクパターンサイズ（マスクの開口の線幅）［μｍ］としている。解析装置は、図２７に示すように、マスクパターンサイズ毎にデフォーカス時のＮＩＬＳを算出し、許容値以上のＮＩＬＳとなる露光条件（マスクパターンサイズ）を検出する。他の実施形態は、許容値のＮＩＬＳを２．５としているため、マスクのパターンの線幅を、２．８μｍ以下とした場合にＮＩＬＳが許容値以上となる。
【００９９】
解析装置は、ステップＳ１１４で選択可能な露光条件（マスクパターンサイズ）を抽出したら、ステップＳ１１６として、マスクのパターンの線幅を決定する。例えば、ＮＩＬＳが許容値を満たしかつマスクのパターンの線幅が最も大きい露光条件とする場合、マスクのパターンの線幅を２．８μｍとする。なお、上述したように、マスクのパターンの線幅を大きくすることで、基板に到達する光強度を大きくできる。これにより、マスクのパターンの線幅を大きくすることで、露光時の露光量を小さくすることができる。解析装置は、ステップＳ１１６でマスクのパターンの線幅を決定したら、本処理を終了する。
【０１００】
他の実施形態は、シミュレーションでＮＩＬＳを算出し、ＮＩＬＳが許容値以上となるマスクのパターンの線幅を決定することで、上述した本実施形態と同様に、適切なマスクを作成することができる。他の実施形態は、ＮＩＬＳを許容値以上とすることで、側壁角度を許容値以上としたときと同様に好適な形状のパターンを露光することが可能となる。
【０１０１】
他の実施形態は、デフォーカス位置の光強度分布とスライスレベルのＮＩＬＳが許容値以上となるマスクのパターンの線幅を抽出することで、露光時に露光条件の誤差が生じた場合でも、適切なパターンを基板に作成することができるマスクとすることができる。他の実施形態は、基準位置の光強度分布とスライスレベルのＮＩＬＳが許容値以上となるマスクのパターンの線幅を抽出してもよい。図２８は、位置と光強度との解析結果の一例を示す図である。他の実施形態は、図２８に示すように、基準位置の光強度分布とスライスレベル８４との交点における、光強度分布の対数勾配８８を算出してＮＩＬＳを算出してもよい。これにより、基準位置で露光を行う場合の位置を基準として、マスクのパターンの線幅を決定することができる。
【０１０２】
また、他の実施形態は、線幅誤差とＮＩＬＳの両方に基づいて、マスクのパターンの線幅を決定してもよい。
【０１０３】
また、上記の他の実施形態は、線幅誤差、側壁角度及びＮＩＬＳの少なくとも１つに基づいてマスクのパターンの線幅の許容最大幅（許容上限値）を設定することで、マスクのパターンの線幅を大きくした場合でも、好適なパターンを基板に形成することができる。他の実施形態は、線幅誤差、側壁角度及びＮＩＬＳのいずれも用いずに、算出した露光条件（例えば露光量）と、マスクのパターンの線幅、基板に形成されるパターンの線幅との関係に基づいて、マスクのパターンの線幅を決定し、マスクを形成してもよい。この場合も他の実施形態は、マスクのパターンの線幅に対応した露光条件で露光することで、マスクのパターンの線幅と基板に形成されるパターンの線幅との関係が投影倍率とは異なる倍率関係となる場合でも好適にターゲット線幅のパターンを基板に形成することができる。
【０１０４】
上記の他の実施形態は、１つのターゲット線幅の場合として説明したが、複数のパターンの線幅を基板に露光する場合、つまり、マスクに複数の線幅のパターンを形成する場合も適用することができる。この場合、他の実施形態は、基板に露光する複数のパターンの線幅から代表の線幅を決定し、当該代表の線幅をターゲット線幅として、露光条件、マスクのパターンの線幅を決定する。その後、他の実施形態は、代表の線幅以外の基板に露光するパターンの線幅について、露光条件と基板に形成されるパターンとマスクのパターンの線幅との関係を用いて、決定した露光条件と対象の代表の線幅以外の基板に露光するパターンの線幅とからマスクのパターンの線幅を算出する。他の実施形態は、このようにして基板に形成する各線幅のパターンに対応するマスクのパターンの線幅を決定し、決定に基づいてマスクを作成する。他の実施形態は、作成したマスクを用いて決定した露光条件で基板に露光を行うことで、基板に設計した線幅のパターンを形成することができる。なお、代表の線幅の決定方法は特に限定されない。代表の線幅は、例えば、基板に露光する複数のパターンの線幅の中央値としてもよいし、基板に露光する複数のパターンの線幅のうち総距離が最も長い線幅の値としてもよいし、予め設定されている基準値としてもよい。また、マスクのパターンの形状は、種々の形状とすることができる。例えば、本実施形態のように円形の開口としてもよいし、矩形としてもよいし、線形状としてもよい。
【０１０５】
上記の実施形態の露光装置１００の投影システムＰＳは、投影倍率を１として投影する場合として説明したがこれに限定されない。露光装置１００は、投影システムＰＳの光学系を構成するレンズの配置や焦点位置を変更することで、投影倍率を任意の倍率とすることができる。露光装置１００は、投影倍率を１未満とし、マスクのパターンの線幅を投影倍率分縮小して、基板Ｐで結像される構成、つまり、マスクのパターンの線幅が基板Ｐで結像されるパターンの線幅の数倍（２倍、３倍）の大きさとなる構成としてもよい。また、露光装置１００は、投影倍率を１より大きくし、マスクのパターンの線幅を投影倍率分拡大して、基板Ｐで結像される構成、つまり、マスクのパターンの線幅が基板Ｐで結像されるパターンの線幅の数分の１（１／２、１／３）の大きさとなる構成としてもよい。
【０１０６】
露光装置１００は、投影倍率に関わらず、マスクＭのパターンの線幅を、ターゲット線幅を投影倍率の大きさ（絶対値）で割った値よりも大きい値とすることが好ましい。これにより、露光量をより少なくすることができる。ここで、投影倍率とは、投影システムＰＳ（投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７）の投影倍率であって、投影システムＰＳが基板Ｐに対して投影するマスクＭのパターン像の結像倍率に相当する。投影倍率の大きさは、マスクＭ上のパターンの線幅に対する基板Ｐ上のパターン像の線幅の比に相当する。
【０１０７】
図２９は、本実施形態に係るデバイス製造方法の手順を示すフローチャートである。本実施形態に係るデバイス製造方法は、液晶表示デバイスや半導体チップなどの半導体デバイス等のデバイスの製造に用いることができる。本実施形態に係るデバイス製造方法では、まず、デバイスの機能・性能設計が行われる（ステップ２０１）。次に、設計に基づいたマスク（レチクル）が製作される（ステップ２０２）、次に、デバイスの基材であるガラス基板等の基板が製造される（ステップ２０３）。次に、上記実施形態に係る露光方法を用いて、マスクパターンを介した露光光で基板を露光してマスクパターンを基板に転写する工程と、露光された基板（感光剤）を現像して、基板に転写されたパターンに対応する露光パターン層（現像された感光剤の層）を形成し、この露光パターン層を介して基板を加工する工程とを含む基板処理（加工処理）が実行される（ステップ２０４）。加工された基板が、ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程等の加工プロセスを含むデバイス組立て工程（ステップ２０５）及び検査（ステップ２０６）等を経ることにより、デバイスが製造される。
【０１０８】
なお、上述の基板Ｐとしては、ディスプレイデバイス用のガラス基板のみならず、半導体デバイス製造用の半導体ウエハ、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）などを用いることができる。
【０１０９】
なお、露光装置１００としては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを介した露光光で基板Ｐを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。また、露光装置１００は、投影光学系を複数備え、複数の投影光学系でマスクのそれぞれの領域に露光光を照射する構成としたが、１つの投影光学系でマスクの全域に露光光を照射する構成としてもよい。
【０１１０】
また、本発明は、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書などに開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【０１１１】
また、本発明は、米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書などに開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基板を保持せずに、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。
【０１１２】
露光装置１００の種類としては、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置に限られず、基板Ｐ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、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【０１１３】
なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いて各ステージの位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージに設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。
【０１１４】
なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、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）を用いてもよい。また、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形成装置を備えるようにしても良い。
【０１１５】
上述の実施形態の露光装置１００は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続などが含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了した後、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度などが管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０１１６】
なお、上述の実施形態及び変形例の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の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。
【符号の説明】
【０１１７】
１  マスクステージ
２  基板ステージ
３  干渉計システム
４  制御装置
５  水銀ランプ
６  楕円鏡
７  ダイクロイックミラー
８  リレー光学系
９  ライトガイドユニット
１０  マスク保持部
１１  基板保持部
２０  露光量調整機構
２２  焦点位置調整機構
３０  記憶部
１００  露光装置
Ｍ  マスク
Ｐ、Ｐａ  基板
ＰＬ１〜ＰＬ７  投影光学系
ＰＲ１〜ＰＲ７  投影領域
【図１】
2013135201.tif 000003
【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】
2013135201.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2013135201.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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