(57)【要約】【課題】空間変調器で表現可能な露光量の階調数よりも多い階調数のパターンを容易に基板に形成する技術を提供すること。【解決手段】基板にパターンを描画する描画方法である。基板上の位置毎に露光すべき累積露光量が記録された累積露光量分布データを読み出す。露光装置１が一回の露光走査で基板に露光可能な最大露光量をＭａとしたとき、累積露光量分布データに基づいて、Ｍａを超えない基板Ｗ上の領域Ｒ１１と、Ｍａを超える前記基板上の領域Ｒ１２とを特定する工程と、領域Ｒ１１を含む領域における各位置の露光量の情報が記録されたパターンデータＰＤ１１、および、領域Ｒ１２を含む領域における各位置の露光量の情報が記録されたパターンデータＰＤ１２〜ＰＤ１４を作成する。露光装置１において、各パターンデータＰＤ１１〜ＰＤ１４に基づいて空間変調された光を基板Ｗに照射しパターンを描画する。【選択図】図９
2016071135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にパターンを描画する描画方法であって、
（ａ）露光装置が一回の露光走査で基板に露光可能な最大露光量を第１最大露光量としたとき、前記基板上において、露光すべき累積露光量が前記第１最大露光量を超えない第１領域を含む領域に、前記露光装置が、各位置の露光量の情報が記録された第１のパターンデータに基づき空間変調された光を照射して、パターンを描画する工程と、
（ｂ）前記基板上において、前記累積露光量が前記第１最大露光量を超える第２領域を含む領域に、前記露光装置が、各位置の露光量の情報が記録された第２のパターンデータに基づき空間変調された光を照射して、パターンを描画する工程と、
を含む、描画方法。
【請求項２】
請求項１に記載の描画方法であって、
（ｃ）前記（ａ）工程よりも先に、基板上の位置情報とともに、各位置毎に前記累積露光量が記録された累積露光量分布データを読み出す工程と、
（ｄ）前記（ａ）工程にて読み出された前記累積露光量分布データに基づき、前記基板上における前記第１領域および前記第２領域を特定する工程と、
（ｅ）前記（ｄ）工程にて特定された前記第１領域を含む領域、および、前記第２領域を含む領域について、各位置の露光量が記録された前記第１パターンデータ、および、第２パターンデータを作成する工程と、
を含む、描画方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の描画方法であって、
前記（ｂ）工程は、前記露光装置における前記最大露光量を、前記第１最大露光量よりも大きい第２最大露光量に切り替えてから、前記第２領域を含む領域を露光する工程である、描画方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の描画方法であって、
前記（ａ）工程および前記（ｂ）工程において、前記露光装置の前記最大露光量が双方ともに前記第１最大露光量とされる、描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空間変調された光を基板に照射して基板を露光する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に塗布された感光材料に回路などのパターンを形成するにあたって、光源から出射された光に、パターンを表すパターンデータに応じた空間変調を施し、当該空間変調された光で基板上の感光材料を走査する、マスクを使用しない直描型の露光装置（描画装置）が、近年注目されている。ここで、光に空間変調を施す空間変調器は、光源から出射された光を変調面で受光し、当該受光した光に空間変調を施す装置である。
【０００３】
例えば特許文献１では、２次元に配列された複数の画素を有し、明暗の２値制御により光学像を形成する空間変調素子（マイクロミラーアレイ）を備えた露光装置が開示されている。また、該露光装置は、光学系によって、光学像を各列または各行で重ね合わせて、露光量が多階調のパターンを形成する、マスクレス・グレースケールリソグラフィが実施可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２８１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで近年、高度な３Ｄ形状のパターンを基板に形成することが求められている。例えば、マイクロレンズなど、なめらかな略球状のパターンを形成するためには、露光量を高階調で変更する技術が必須となっている。しかしながら、引用文献１では、形成されるパターンにおける露光量の階調数は、空間変調器によって表現可能な階調数に限られており、それを超える階調数でパターンを描画する技術は開示されていない。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、空間変調器で表現可能な露光量の階調数よりも多い階調数のパターンを容易に基板に形成する技術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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、第１の態様は、基板にパターンを描画する描画方法であって、（ａ）露光装置が一回の露光走査で基板に露光可能な最大露光量を第１最大露光量としたとき、前記基板上において、露光すべき累積露光量が前記第１最大露光量を超えない第１領域を含む領域に、前記露光装置が、各位置の露光量の情報が記録された第１のパターンデータに基づき空間変調された光を照射して、パターンを描画する工程と、（ｂ）前記基板上において、前記累積露光量が前記第１最大露光量を超える第２領域を含む領域に、前記露光装置が、各位置の露光量の情報が記録された第２のパターンデータに基づき空間変調された光を照射して、パターンを描画する工程と、を含む。
【０００８】
また、第２の態様は、第１の態様に係る描画方法であって、（ｃ）前記（ａ）工程よりも先に、基板上の位置情報とともに、各位置毎に前記累積露光量が記録された累積露光量分布データを読み出す工程と、（ｄ）前記（ａ）工程にて読み出された前記累積露光量分布データに基づき、前記基板上における前記第１領域および前記第２領域を特定する工程と、（ｅ）前記（ｄ）工程にて特定された前記第１領域を含む領域、および、前記第２領域を含む領域について、各位置の露光量が記録された前記第１パターンデータ、および、第２パターンデータを作成する工程と、を含む。
【０００９】
また、第３の態様は、第１または第２の態様に係る描画方法であって、前記（ｂ）工程は、前記露光装置における前記最大露光量を、前記第１最大露光量よりも大きい第２最大露光量に切り替えてから、前記第２領域を含む領域を露光する工程である。
【００１０】
また、第４の態様は、第１から第３の態様のいずれか１態様に係る描画方法であって、前記（ａ）工程および前記（ｂ）工程において、前記露光装置の前記最大露光量が双方ともに前記第１最大露光量とされる。
【発明の効果】
【００１１】
第１から第４の態様に係る描画方法によると、基板上における第２領域に、第１領域よりにおける第１最大露光量よりも大きい露光量のパターンを形成できる。このため、一回の露光走査で表現できる露光量の階調数よりも大きな階調数であるパターンを基板に形成することができる。したがって、露光装置が一回の露光走査で表現できる階調数よりも多い階調数の露光量で、パターンを形成できる。
【００１２】
また、第３の態様に係る描画方法によると、前記第１領域とは重ならない第２領域の部分を、第１最大露光量よりも大きい露光量でパターンを描画できる。
【００１３】
また、第４の態様に係る描画方法によると、同一の最大露光量にて、第１のパターンデータおよび第２のパターンデータに基づく露光走査を行うため、露光走査毎に光量をキャリブレーションする作業を省略できる。したがって、パターン形成を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る露光装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図２】実施形態に係る露光装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】実施形態に係る露光ヘッドを模式的に示す図である。
【図４】実施形態に係る露光走査を説明するための概略平面図である。
【図５】実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】実施形態に係る露光装置において実行される処理の流れを示す図である。
【図７】実施形態に係るパターンデータ作成処理の詳細な流れを示す図である。
【図８】露光パターンの一例を、累積露光量分布とともに示す図である。
【図９】最大露光量が固定である場合における、パターンデータの作成例を概念的に示す図である。
【図１０】最大露光量が可変である場合における、パターンデータの作成例を概念的に示す図である。
【図１１】図６に示す描画処理の詳細な流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。以下の説明において参照される各図には、各部材の位置関係や動作方向を明確化するために、共通のＸＹＺ直交座標系およびθ軸が適宜付されている。また、図面においては、理解容易のため、各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。
【００１６】
＜１．露光装置１の全体構成＞
図１は、実施形態に係る露光装置１の構成を模式的に示す側面図である。図２は、実施形態に係る露光装置１の構成を模式的に示す平面図である。なお、図１および図２においては、説明の便宜上、カバーパネル１２の一部が図示省略されている。
【００１７】
露光装置１は、レジストなどの感光材料の層が形成された基板Ｗの上面に、ＣＡＤデータなどに応じて空間変調した光（描画光）を照射して、パターン（例えば、回路パターン）を露光（描画）する装置である、いわゆる描画装置である。露光装置１で処理対象とされる基板Ｗは、例えば、半導体基板、プリント基板、液晶表示装置などに具備されるカラーフィルタ用基板、液晶表示装置やプラズマ表示装置などに具備されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、磁気ディスク用基板、光ディスク用基板、太陽電池用パネル、などである。以下の説明では、基板Ｗが、円形の半導体基板であるものとする。
【００１８】
露光装置１は、本体フレーム１１で構成される骨格の天井面、床面、および、周囲面にカバーパネル１２が取り付けられた構成を備えている。本体フレーム１１とカバーパネル１２とが、露光装置１の筐体を形成する。露光装置１の筐体の内部空間（すなわち、カバーパネル１２で囲われる空間）は、受け渡し領域１３と処理領域１４とに区分されている。処理領域１４には、基台１５が配置されている。また、基台１５上には、門型の支持フレーム１６が設けられている。
【００１９】
露光装置１は、搬送装置２、プリアライメント部３、ステージ４、ステージ駆動機構５、ステージ位置計測部６、マーク撮像ユニット７、露光ユニット８、および、制御部９を備える。これら各構成要素は、露光装置１の筐体内部（すなわち、受け渡し領域１３、および、処理領域１４）、あるいは、筐体外部（すなわち、本体フレーム１１の外側の空間）に配置される。
【００２０】
＜搬送装置２＞
搬送装置２は、基板Ｗを搬送する。搬送装置２は、受け渡し領域１３に配置され、処理領域１４に対する基板Ｗの搬出入を行う。搬送装置２は、具体的には、例えば、基板Ｗを支持するための２本のハンド２１，２１と、ハンド２１，２１を独立に移動（進退移動および昇降移動）させるハンド駆動機構２２とを備える。
【００２１】
露光装置１の筐体外部であって、受け渡し領域１３に隣接する位置には、カセットＣを載置するためのカセット載置部１７が配置されており、搬送装置２は、カセット載置部１７に載置されたカセットＣに収容された未処理の基板Ｗを取り出して処理領域１４に搬入するとともに、処理領域１４から処理済みの基板Ｗを搬出してカセットＣに収容する。なお、カセット載置部１７に対するカセットＣの受け渡しは、外部搬送装置（図示省略）によって行われる。
【００２２】
＜プリアライメント部３＞
プリアライメント部３は、基板Ｗが後述するステージ４に載置されるのに先だって、当該基板Ｗの回転位置を粗く補正する処理（プリアライメント処理）を行う。プリアライメント部３は、例えば、回転可能に構成された載置台と、載置台に載置された基板Ｗの外周縁の一部に形成された切り欠き部（例えば、ノッチ、オリエンテーションフラットなど）の位置を検出するセンサと、載置台を回転させる回転機構とを含んで構成することができる。この場合、プリアライメント部３におけるプリアライメント処理は、まず、載置台に載置された基板Ｗの切り欠き部の位置をセンサで検出し、続いて、回転機構が、当該切り欠き部の位置が定められた位置となるように載置台を回転させることによって行われる。
【００２３】
＜ステージ４＞
ステージ４は、筐体内部に基板Ｗを保持する保持部である。ステージ４は、処理領域１４に配置された基台１５上に配置される。ステージ４は、具体的には、例えば、平板状の外形を有し、その上面に基板Ｗを水平姿勢に載置して保持する。ステージ４の上面には、複数の吸引孔（図示省略）が形成されており、この吸引孔に負圧（吸引圧）を形成することによって、ステージ４上に載置された基板Ｗをステージ４の上面に固定保持することができるようになっている。
【００２４】
＜ステージ駆動機構５＞
ステージ駆動機構５は、ステージ４を基台１５に対して移動させる。ステージ駆動機構５は、処理領域１４に配置された基台１５上に配置される。
【００２５】
ステージ駆動機構５は、具体的には、ステージ４を回転方向（Ｚ軸周りの回転方向（θ軸方向））に回転させる回転機構５１と、回転機構５１を介してステージ４を支持する支持プレート５２と、支持プレート５２を副走査方向（Ｘ軸方向）に移動させる副走査機構５３とを備える。ステージ駆動機構５は、さらに、副走査機構５３を介して支持プレート５２を支持するベースプレート５４と、ベースプレート５４を主走査方向（Ｙ軸方向）に移動させる主走査機構５５とを備える。
【００２６】
回転機構５１は、ステージ４の上面（基板Ｗの載置面）の中心を通り、当該載置面に垂直な回転軸Ａを中心としてステージ４を回転させる。回転機構５１は、例えば、上端が載置面の裏面側に固着され、鉛直軸に沿って延在する回転軸部５１１と、回転軸部５１１の下端に設けられ、回転軸部５１１を回転させる回転駆動部（例えば、回転モータ）５１２とを含む構成とすることができる。この構成においては、回転駆動部５１２が回転軸部５１１を回転させることにより、ステージ４が水平面内で回転軸Ａを中心として回転することになる。
【００２７】
副走査機構５３は、支持プレート５２の下面に取り付けられた移動子とベースプレート５４の上面に敷設された固定子とにより構成されたリニアモータ５３１とを有している。また、ベースプレート５４には、副走査方向に延びる一対のガイド部材５３２が敷設されており、各ガイド部材５３２と支持プレート５２との間には、ガイド部材５３２に摺動しながら当該ガイド部材５３２に沿って移動可能なボールベアリングが設置されている。つまり、支持プレート５２は、当該ボールベアリングを介して一対のガイド部材５３２上に支持される。この構成においてリニアモータ５３１を動作させると、支持プレート５２はガイド部材５３２に案内された状態で副走査方向に沿って滑らかに移動する。
【００２８】
主走査機構５５は、ベースプレート５４の下面に取り付けられた移動子と基台１５上に敷設された固定子とにより構成されたリニアモータ５５１を有している。また、基台１５には、主走査方向に延びる一対のガイド部材５５２が敷設されており、各ガイド部材５５２とベースプレート５４との間には例えばエアベアリングが設置されている。エアベアリングにはユーティリティ設備から常時エアが供給されており、ベースプレート５４は、エアベアリングによってガイド部材５５２上に非接触で浮上支持される。この構成においてリニアモータ５５１を動作させると、ベースプレート５４はガイド部材５５２に案内された状態で主走査方向に沿って摩擦なしで滑らかに移動する。
【００２９】
＜ステージ位置計測部６＞
ステージ位置計測部６は、ステージ４の位置を計測する。ステージ位置計測部６は、具体的には、例えば、ステージ４外からステージ４に向けてレーザ光を出射するとともにその反射光を受光し、当該反射光と出射光との干渉からステージ４の位置（具体的には、主走査方向に沿うＹ位置、および、回転方向に沿うθ位置）を計測する、干渉式のレーザ測長器により構成される。
【００３０】
＜マーク撮像ユニット７＞
マーク撮像ユニット７は、ステージ４に保持された基板Ｗの上面を撮像する光学機器である。マーク撮像ユニット７は、支持フレーム１６に支持される。マーク撮像ユニット７は、具体的には、例えば、鏡筒と、フォーカシングレンズと、ＣＣＤイメージセンサと、駆動部とを備える。鏡筒は、露光装置１の筐体外部に配置された照明ユニット（すなわち、撮像用の照明光（ただし、照明光としては、基板Ｗ上のレジストなどを感光させない波長の光が選択されている）を供給する照明ユニット）７００と、ファイバケーブルなどを介して接続されている。ＣＣＤイメージセンサは、エリアイメージセンサ（二次元イメージセンサ）などにより構成される。また、駆動部は、モータなどにより構成され、フォーカシングレンズを駆動してその高さ位置を変更する。駆動部が、フォーカシングレンズの高さ位置を調整することによって、オートフォーカスが行われる。
【００３１】
このような構成を備えるマーク撮像ユニット７においては、照明ユニット７００から出射される光が鏡筒に導入され、フォーカシングレンズを介して、ステージ４上の基板Ｗの上面に導かれる。そして、その反射光が、ＣＣＤイメージセンサで受光される。これによって、基板Ｗの上面の撮像データが取得される。この撮像データは、制御部９に送られて、基板Ｗのアライメント（位置合わせ）に供される。
【００３２】
＜露光ユニット８＞
露光ユニット８は、描画光を形成する光学装置である。露光装置１は、露光ユニット８を２個備える。もっとも、露光ユニット８の搭載個数は、必ずしも２個である必要はなく、１個であってもよいし、３個以上であってもよい。
【００３３】
露光ユニット８は、露光ヘッド８０と、光源部８１とを備える。露光ヘッド８０は、変調ユニット８２と、投影光学系８３とを備える。光源部８１、変調ユニット８２および投影光学系８３は、支持フレーム１６に支持される。具体的には、例えば、光源部８１は、支持フレーム１６の天板上に載置される収容ボックスに収容される。また、変調ユニット８２および投影光学系８３は、支持フレーム１６の＋Ｙ側に固定された収容ボックスに収容される。
【００３４】
露光ユニット８が備える光源部８１、変調ユニット８２および投影光学系８３について、図１、図２に加え、図３を参照しながら説明する。図３は、実施形態に係る露光ヘッド８０を模式的に示す図である。
【００３５】
ａ．光源部８１
光源部８１は、露光ヘッド８０に向けて光を出射する。光源部８１は、具体的には、例えば、レーザ駆動部８１１と、レーザ駆動部８１１からの駆動を受けて出力ミラー（図示省略）からレーザ光を出射するレーザ発振器８１２とを備える。また、光源部８１は、レーザ発振器８１２から出射された光（スポットビーム）を、強度分布が均一な線状の光（すなわち、光束断面が帯状の光であるラインビーム）とする照明光学系８１３を備える。
【００３６】
光源部８１は、さらに、照明光学系８１３から出射されたラインビームを、空間光変調器８２１の変調面８２０に収束させる描画用フォーカスレンズ８１４（第１レンズ）を備える。描画用フォーカスレンズ８１４は、例えば、シリンドリカルレンズにより構成され、そのシリンドリカル面（円筒面）を、入射光の上流側に向けるようにして配置される。また、描画用フォーカスレンズ８１４は、その中心線に、照明光学系８１３から出射されたラインビームが入射するような高さ位置に配置されている（以下、このような高さ位置を、描画用フォーカスレンズ８１４の「基準位置」ともいう）。ただし、描画用フォーカスレンズ８１４には、その高さ位置（Ｚ方向に沿う位置）を変更する機構が設けられており、描画用フォーカスレンズ８１４は、基準位置よりも高い（あるいは、低い）位置に配置される場合がある。
【００３７】
このような構成を備える光源部８１においては、レーザ駆動部８１１の駆動を受けてレーザ発振器８１２からレーザ光が出射され、当該レーザ光が、照明光学系８１３においてラインビームとされる。照明光学系８１３から出射されたラインビームは、描画用フォーカスレンズ８１４に入射し、そのシリンドリカル面から出射して、変調ユニット８２の変調面８２０に収束する。つまり、変調面８２０は、ラインビームの集光面となっている。
【００３８】
また、光源部８１は、アッテネータ８１５を備えている。アッテネータ８１５は、描画用フォーカスレンズ８１４から変調ユニット８２までの光路上に設けられている（図１および図３参照）。ただし、アッテネータ８１５を設ける位置は、これに限定されるものではなく、レーザ発振器８１２から基板Ｗに到るまでの光路上の適宜の位置に設けることができる。アッテネータ８１５は、制御部９から送信される制御信号に基づいて、光源部８１から出射される光の絞りを行う。これによって、アッテネータ８１５は、光源部８１から変調ユニット８２に向けて出射される光量を多段階に変更する。
【００３９】
ｂ．変調ユニット８２
変調ユニット８２は、ここに入射した光に、パターンデータに応じた空間変調を施す。ただし、「光を空間変調させる」とは、光の空間分布（振幅、位相、および偏光など）を変化させることを意味する。また、「パターンデータ」とは、光を照射すべき基板Ｗ上の位置情報が画素単位で記録されたデータである。パターンデータは、例えばネットワークなどを介して接続された外部端末装置から受信することによって、あるいは、記録媒体から読み取ることによって取得されて、後述する制御部９の記憶装置９４に格納される。
【００４０】
変調ユニット８２は、空間光変調器８２１を備える。空間光変調器８２１は、例えば電気的な制御によって光を空間変調させて、パターンの描画に寄与させる必要光と、パターンの描画に寄与させない不要光とを、互いに異なる方向に反射させる装置である。
【００４１】
空間光変調器８２１は、例えば、変調素子である固定リボンと可動リボンとが、その上面を同一面（以下「変調面」ともいう）８２０に沿わせるようにして、一次元に配設された、回折格子型の空間光変調器（例えば、ＧＬＶ）を含んで構成される。回折格子型の空間光変調器８２１では、所定数個の固定リボンおよび所定数個の可動リボンが１個の変調単位を形成しており、この変調単位が、Ｘ軸方向に沿って一次元に複数個並んだ構成となっている。空間光変調器８２１は、複数の変調単位のそれぞれに対して独立に電圧を印加可能なドライバ回路ユニットを含んで構成され、各変調単位に印可される電圧が、独立して切り換え可能とされている。各変調単位は、その動作が電圧量で制御される。つまり、電圧量を制御することによって、可動リボンの反射面と固定リボンの固定反射面との高さの差が、複数段階で調節可能とされている。これによって、各変調単位に入射した光を、０次光と０次以外の次数の回折光とに切り替えることで、光量を複数の階調（例えば、６階調）に切り換えることができる。
【００４２】
変調ユニット８２においては、制御部９の制御下で、空間光変調器８２１の各変調単位の状態がパターンデータに応じて切り換えられつつ、照明光学系８１３から出射された光（ラインビーム）が、ミラー８２２を介して、空間光変調器８２１の変調面８２０に、定められた角度で、入射する。ただし、ラインビームは、その線状の光束断面の長幅方向を、空間光変調器８２１の複数の変調単位の配列方向（Ｘ軸方向）に沿わせるようにして、一列に配列された複数の変調単位に入射する。したがって、空間光変調器８２１から出射される光は、副走査方向に沿って複数画素分の空間変調された光（ただし、１個の変調単位にて空間変調された光が、１画素分の光となる。）を含む、断面が帯状の描画光となっている。このように、空間光変調器８２１は、光源部８１から出射された光を、変調面８２０で受光して、当該受光した光にパターンデータに応じた空間変調を施す。
【００４３】
ｃ．投影光学系８３
投影光学系８３は、空間光変調器８２１から出射される描画光のうち、不要光を遮断するとともに必要光を基板Ｗの表面に導いて、必要光を基板Ｗの表面に結像させる。すなわち、空間光変調器８２１から出射される描画光には、必要光と不要光とが含まれるところ、必要光はＺ軸に沿って−Ｚ方向に進行し、不要光はＺ軸から±Ｘ方向に僅かに傾斜した軸に沿って−Ｚ方向に進行する。投影光学系８３は、例えば、必要光のみを通過させるように真ん中に貫通孔が形成された遮断板８３１を備え、この遮断板８３１で不要光を遮断する。投影光学系８３には、この遮断板８３１の他に、ゴースト光を遮断する遮断板８３２、必要光の幅を広げる（あるいは狭める）ズーム部を構成する複数のレンズ８３３，８３４、必要光を定められた倍率として基板Ｗ上に結像させるフォーカシングレンズ８３５、フォーカシングレンズ８３５を駆動してその高さ位置を変更することによってオートフォーカスを行う駆動部（例えば、モータ）（図示省略）などがさらに含まれる。
【００４４】
図４は、実施形態に係る露光走査を説明するための概略平面図である。露光走査においては、ステージ駆動機構５が、ステージ４を、主走査軸（Ｙ軸）に沿って往路方向（ここでは、例えば、＋Ｙ方向であるとする。）に移動させることによって、基板Ｗを各露光ヘッド８０に対して主走査軸に沿って相対的に移動させる（往路主走査）。これを基板Ｗからみると、各露光ヘッド８０は、矢印ＡＲ１１に示すように、基板Ｗを主走査軸に沿って−Ｙ方向に横断することになる。また、往路主走査の開始とともに、各露光ヘッド８０から描画光の照射が行われる。すなわち、パターンデータ（詳細には、パターンデータのうち、当該往路主走査で描画対象となるストライプ領域に描画するべきデータを記述した部分）が読み出され、該パターンデータに応じて変調ユニット８２が制御される。そして、各露光ヘッド８０から、該パターンデータに応じて空間変調が施された描画光が、基板Ｗに向けて照射される。
【００４５】
各露光ヘッド８０が、基板Ｗに向けて断続的に描画光を出射しながら、主走査軸に沿って基板Ｗを一回横断すると、１本のストライプ領域（主走査軸に沿って延在し、副走査軸に沿う幅が描画光の幅に相当する領域）に、パターン群が描画されることになる。ここでは、２個の露光ヘッド８０，８０が同時に基板Ｗを横断するので、一回の往路主走査により２つのストライプ領域のそれぞれにパターン群が描画されることになる。
【００４６】
描画光の照射を伴う往路主走査が終了すると、ステージ駆動機構５は、ステージ４を副走査軸（Ｘ軸）に沿って所定方向（例えば、−Ｘ方向）に、描画光の幅に相当する距離だけ移動させる。これによって、基板Ｗが各露光ヘッド８０に対して副査軸に沿って相対的に移動する（副走査）。これを基板Ｗからみると、矢印ＡＲ１２で示すように、各露光ヘッド８０が副走査軸に沿って＋Ｘ方向に、ストライプ領域の幅分だけ移動することになる。
【００４７】
副走査が終了すると、描画光の照射を伴う復路主走査が実行される。すなわち、ステージ駆動機構５は、ステージ４を主走査軸（Ｙ軸）に沿って復路方向（ここでは、−Ｙ方向）に移動させる。これによって、基板Ｗが各露光ヘッド８０に対して主走査軸に沿って相対的に移動する（復路主走査）。これを基板Ｗからみると、矢印ＡＲ１３で示すように、各露光ヘッド８０が、基板Ｗ上を、主走査軸に沿って＋Ｙ方向に移動して横断することになる。その一方で、復路主走査が開始されると、各露光ヘッド８０から描画光の照射が開始される。この復路主走査によって、先の往路主走査で描画されたストライプ領域の隣のストライプ領域に、パターン群が描画される。
【００４８】
描画光の照射を伴う復路主走査が終了すると、副走査が行われた上で、再び、描画光の照射を伴う往路主走査が行われる。当該往路主走査によって、先の復路主走査で描画されたストライプ領域の隣のストライプ領域に、パターン群が描画される。以後も同様に、副走査を挟みつつ、描画光の照射を伴う主走査が繰り返して行われ、描画対象領域の全域にパターンが描画されると、１つのパターンデータについての描画処理が終了する。
【００４９】
＜制御部９＞
図５は、実施形態に係る制御部９の構成を示すブロック図である。制御部９は、露光装置１が備える各部と電気的に接続されており、各種の演算処理を実行しつつ露光装置１の各部の動作を制御する。
【００５０】
制御部９は、例えば、図５に示されるように、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、記憶装置９４などがバスライン９５を介して相互接続された一般的なコンピュータとして構成される。ＲＯＭ９２は、基本プログラムなどを格納している。ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１が所定の処理を行う際の作業領域として供される。記憶装置９４は、フラッシュメモリ、あるいは、ハードディスク装置などの不揮発性の記憶装置によって構成されている。記憶装置９４にはプログラムＰＧがインストールされている。該プログラムＰＧに記述された手順に従って、主制御部としてのＣＰＵ９１が演算処理を行うことによって、各種機能（例えば、領域特定部９１１、パターンデータ作成部９１３など）が実現される。
【００５１】
プログラムＰＧは、通常、予め記憶装置９４などのメモリに格納されて使用されるものであるが、ＣＤ−ＲＯＭあるいはＤＶＤ−ＲＯＭ、外部のフラッシュメモリなどの記録媒体に記録された形態（プログラムプロダクト）で提供され（あるいは、ネットワークを介した外部サーバからのダウンロードなどにより提供され）、追加的または交換的に記憶装置９４などのメモリに格納されるものであってもよい。なお、制御部９において実現される一部あるいは全部の機能は、専用の論理回路などでハードウェア的に実現されてもよい。
【００５２】
また、制御部９では、入力部９６、表示部９７、通信部９８もバスライン９５に接続されている。入力部９６は、例えば、キーボードおよびマウスによって構成される入力デバイスであり、オペレータからの各種の操作（コマンドや各種データの入力といった操作）を受け付ける。なお、入力部９６は、各種スイッチ、タッチパネルなどにより構成されてもよい。表示部９７は、液晶表示装置、ランプなどにより構成される表示装置であり、ＣＰＵ９１による制御の下、各種の情報を表示する。通信部９８は、ネットワークを介して外部装置との間でコマンドやデータなどの送受信を行うデータ通信機能を有する。
【００５３】
＜２．露光装置１の動作＞
図６は、実施形態に係る露光装置１において実行される処理の流れを示す図である。以下に説明する一連の動作は、制御部９の制御下で行われる。
【００５４】
露光装置１においては、まず、累積露光量分布データＥＤ１の読み込みが行われる（ステップＳ１）。累積露光量分布データＥＤ１は、図６に示すように、記憶装置９４に格納されている。累積露光量分布データＥＤ１は、基板Ｗ上の位置情報とともに、基板Ｗ上の各位置に露光すべき総露光量（累積露光量）の情報が記録されている。累積露光量分布データＥＤ１は、ＣＡＤ（Computer Aided Design）を用いて生成されたパターンの設計データを、ラスタライズすることによって生成される。累積露光量分布データＥＤ１の読み込みが完了すると、パターンデータの作成が行われる（ステップＳ２）。
【００５５】
図７は、実施形態に係るパターンデータ作成処理の詳細な流れを示す図である。パターンデータ作成処理が開始されると、まず、領域特定部９１１が、累積露光量分布データに基づき、最大露光量を超えない領域（第１領域）と、最大露光量を超える領域（第２領域）とを特定する（ステップＳ２１）。ここで、「最大露光量」とは、露光装置１が一回の露光走査で基板Ｗに照射可能な露光量の最大値をいう。また、「一回の露光走査」とは、図４に示すように、各露光ヘッド８０を、基板Ｗに向けて描画光を照射しながら、主走査軸に沿って基板Ｗにおける特定のストライプ領域上を一度だけ移動させることをいう。
【００５６】
第１領域および第２領域が特定されると、ステップＳ２１において特定された第１領域についてのパターンデータ（第１のパターンデータ）が作成される（ステップＳ２２）。該パターンデータには、累積露光量分布データＥＤ１に基づき、ステップＳ２１で特定された第１領域における各位置の露光量の情報が記録されている。
【００５７】
第１領域のパターンデータ作成が完了すると、第２領域において、残余の累積露光量に最大露光量を超える部分が存在するか否かが判断される（ステップＳ２３）。残余の累積露光量とは、累積露光量から、ステップＳ２２で先に生成されたパターンデータで露光される露光量を差し引いた露光量である。最大露光量を超える部分がない場合（ステップＳ２３においてＹＥＳ）、該第２領域についてのパターンデータが作成される（ステップＳ２４）。該パターンデータには、累積露光量分布データＥＤ１に基づき、ステップＳ２１で特定された第２領域を含む各位置の露光量の情報が記録されている。
【００５８】
第２領域に、最大露光量を超える部分が存在する場合（ステップＳ２３においてＮＯ）、ステップＳ２１に戻って、該第２領域において、最大露光量を超えない領域（第１領域）と超える領域（第２領域）とが再び特定される。そして、各領域についてのパターンデータが作成される。このように、残余の累積露光量が最大露光量を超える領域がなくなるまで、領域の特定とパターンデータの作成が繰り返し行われる。
【００５９】
次に、図７に示すパターンデータの作成の流れについて、具体例を挙げて説明する。
【００６０】
図８は、露光パターンの一例を、累積露光量分布とともに示す図である。図８においては、マイクロレンズ状の露光パターンＰＴ１を、概略的に平面図を図示している。また、図８においては、該露光パターンＰＴ１を形成するための累積露光量分布データＥＤ１をグラフＧ１で示している。なお、グラフＧ１において、横軸は基板Ｗ上の位置（より詳細には、露光パターンＰＴ１の中央線Ｌ１上の位置）を示しており、縦軸は累積露光量を示している。このような累積露光量分布のグラフＧ１を取得する工程は、図６に示すステップＳ１に相当する。なお、いうまでもないが、図６に示すパターンの描画方法は、マイクロレンズ以外の形状のパターンを形成する際にも有効である。
【００６１】
露光パターンＰＴ１は、露光量が多階調（ここでは、２４階調）で表現されるパターンであって、中心部で最も露光量が高く、外側に向かうにつれて、ステップ状に露光量が減少するパターンとなっている。露光装置１では、このような露光パターンＰＴ１を基板Ｗに形成するため、図４に示す露光走査を複数回実行する。パターンデータ作成部９１３は、累積露光量分布のグラフＧ１に基づき、複数の露光走査の各々を実行するための複数のパターンデータを作成する。
【００６２】
なお、露光装置１は、複数回の露光走査において、最大露光量を固定して行うことも可能であるし、露光走査毎に最大露光量を可変とすることも可能である。そこで、以下においては、最大露光量を固定する場合と、可変とする場合とに場合分けして、それぞれのパターンデータの作成例を説明する。
【００６３】
＜最大露光量を固定する場合＞
図９は、最大露光量が固定である場合における、パターンデータの作成例を概念的に示す図である。図９に示す例は、露光装置１の最大露光量が「Ｍａ」に固定された場合における、パターンデータの作成例である。
【００６４】
まず領域特定部９１１は、累積露光量分布データＥＤ１に基づいて、露光装置１の最大露光量である「Ｍａ」を超えない第１領域と、「Ｍａ」を超える第２領域とを特定する。図示の例では、露光パターンＰＴ１のうち、最外周にあるリング状の領域Ｒ１１が第１領域、その内側にある円形の領域Ｒ１２が第２領域となる。この第１領域および第２領域を特定する工程は、図７に示すステップＳ２１に相当する。
【００６５】
第１領域である領域Ｒ１１が特定されると、パターンデータ作成部９１３が、該領域Ｒ１１を含む領域を露光するためのパターンデータＰＤ１１を作成する。パターンデータＰＤ１１を作成する工程は、図７に示すステップＳ２２に相当する。図９に示すように、パターンデータＰＤ１１には、領域Ｒ１１を含む領域（詳細には、領域Ｒ１１および領域Ｒ１２）の位置毎の露光量が記録されている。具体的に、領域Ｒ１１については、累積露光量分布データＥＤ１に対応した露光量であって、０からＭａまでの６階調で表現される露光量とされている。領域Ｒ１２については、露光量が最大露光量であるＭａとされている。このようなパターンデータＰＤ１１に基づき空間変調が施された描画光が基板Ｗに照射されることによって、図９に示すように、領域Ｒ１１の露光量が６階調で変化し、領域Ｒ１２が最大露光量であるＭａで均一に露光されたパターンＰＴ１１が形成されることとなる。
【００６６】
次に、パターンデータ作成部９１３は、第２領域である領域Ｒ１２において、残余の累積露光量ＲＤ１１に最大露光量である「Ｍａ」を超える部分があるか否かを判断する。この工程は、図７に示すステップＳ２３に相当する。すなわち、領域Ｒ１２は、累積露光量がＭａを超える部分であるが、この累積露光量のうち、Ｍａ分については、先に生成されたパターンデータＰＤ１１に基づく露光走査によって露光される。このため、領域Ｒ１２については、残余の累積露光量ＲＤ１１についてのみ検討すればよい。また、領域Ｒ１２には、残余の累積露光量ＲＤ１１において最大露光量である「Ｍａ」を超える部分が含まれる。このため、領域特定部９１１は、領域Ｒ１２において、残余の累積露光量がＭａを超えない領域Ｒ２１（第１領域）と、Ｍａを超える領域Ｒ２２（第２領域）とをそれぞれ特定する（ステップＳ２１）。
【００６７】
第１領域である領域Ｒ２１が特定されると、パターンデータ作成部９１３が該領域Ｒ２１を含む領域を露光するためのパターンデータＰＤ１２を作成する（ステップＳ２２）。図９に示すように、パターンデータＰＤ１２には、領域Ｒ２１を含む領域（詳細には、領域Ｒ２１および領域Ｒ２２）の各位置の露光量が記録されている。具体的に、領域Ｒ２１については、残余の累積露光量ＲＤ１１に応じた露光量であって、０からＭａまでの６階調で表現される露光量とされている。また、領域Ｒ２２の各位置の露光量は、最大露光量であるＭａとされている。
【００６８】
次に、パターンデータ作成部９１３は、第２領域である領域Ｒ２２において、残余の累積露光量ＲＤ１２に最大露光量である「Ｍａ」を超える部分があるか否かを判断する（ステップＳ２３）。領域Ｒ２２は、累積露光量が２Ｍａを超える部分であるが、２Ｍａ分については、先に生成されたパターンデータＰＤ１１，ＰＤ１２に基づく露光走査によって露光される。したがって、領域Ｒ２２における残余の累積露光量ＲＤ１２は、この２Ｍａ分を除いた露光量となる。
【００６９】
また、領域Ｒ２２には、残余の累積露光量ＲＤ１２が最大露光量である「Ｍａ」を超える部分が含まれる。このため、領域特定部９１１は、領域Ｒ２２における、残余の累積露光量がＭａを超えない領域Ｒ３１（第１領域）と超える領域Ｒ３２（第２領域）とをそれぞれ特定する（ステップＳ２１）。
【００７０】
第１領域である領域Ｒ３１が特定されると、パターンデータ作成部９１３が該領域Ｒ３１を含む領域を露光するためのパターンデータＰＤ１３を作成する（ステップＳ２２）。図９に示すように、パターンデータＰＤ１３には、領域Ｒ３１を含む領域（詳細には、領域Ｒ３１および領域Ｒ３２）の各位置の露光量が記録されている。具体的には、領域Ｒ３１については、残余の累積露光量ＲＤ１２に応じた露光量であって、０からＭａまでの６階調で表現される露光量とされている。また、領域Ｒ３２の各位置の露光量は、最大露光量であるＭａとされている。
【００７１】
次に、パターンデータ作成部９１３は、第２領域である領域Ｒ３２において、残余の累積露光量ＲＤ１３に最大露光量である「Ｍａ」を超える部分があるか否かを判断する（ステップＳ２３）。領域Ｒ３２は、累積露光量が３Ｍａを超える部分であるが、３Ｍａ分については、先に生成されたパターンデータＰＤ１１，ＰＤ１２，ＰＤ１３に基づく露光走査によって露光される。このため、領域Ｒ３２における残余の累積露光量ＲＤ１３は、この３Ｍａ分を除いた露光量となる。
【００７２】
領域Ｒ３２は、残余の累積露光量が最大露光量Ｍａを超えない領域のみで構成されている。このため、パターンデータ作成部９１３は、領域Ｒ３２を露光するためのパターンデータＰＤ１４を作成する。この工程は、第２領域についてのパターンデータを作成する工程（図７に示すステップＳ２４）に相当する。パターンデータＰＤ１４には、領域Ｒ３２について、残余の累積露光量ＲＤ１３に応じた露光量であって、０からＭａまでの６階調で表現される露光量とされている（図９参照）。
【００７３】
以上のように、本パターンデータの作成例では、残余の累積露光量が最大露光量Ｍａを超える領域がなくなるまで、領域の特定、および、パターンデータの作成が繰り返し行われる。作成されたパターンデータＰＤ１１〜ＰＤ１４は、ＲＡＭ９３または記憶装置９４に適宜保存される。
【００７４】
なお、図９で説明した露光方法は、同じ領域（例えば、領域Ｒ１２，Ｒ２２，Ｒ３２）が、複数回露光することによって、露光パターンＰＴ１を形成するものである。そこで、図９に示す露光方式を、以下では、積層露光方式と称する。
【００７５】
＜最大露光量を変更する場合＞
次に、最大露光量を多段階で変更する場合における、パターンデータの作成例について説明する。なお、露光装置１の最大露光量は、例えば、アッテネータ８１５を制御することによって、変更可能である。
【００７６】
図１０は、最大露光量が可変である場合における、パターンデータの作成例を概念的に示す図である。なお、本例では、露光装置１の最大露光量が、「Ｍａ」「２Ｍａ」「３Ｍａ」「４Ｍａ」の４段階に変更可能とされている。
【００７７】
本作成例では、まず、領域特定部９１１が、露光装置１の最大露光量を、第１の最大露光量である「Ｍａ」とする。そして、累積露光量がＭａを超える領域（第１領域）と、超えない領域（第２領域）とを特定する（ステップＳ２１）。本例の場合、領域Ｒ１１が第１領域として特定され、領域Ｒ１２が第２領域として特定される。
【００７８】
次に、パターンデータ作成部９１３が、第１領域である領域Ｒ１１のパターンデータＰＤ２１を作成する（ステップＳ２２）。図１０に示すように、パターンデータＰＤ２１においては、領域Ｒ１１における各位置の露光量が、累積露光量分布データに対応した露光量、詳細には、０からＭａまでの６階調の露光量とされている。このように、パターンデータＰＤ２１は、領域Ｒ１１の各位置の露光量の情報を示すデータとなっている。このパターンデータＰＤ２１に基づいて空間変調が施された光が基板Ｗに照射されることによって、図１０に示すように、リング状の領域Ｒ１１が複数階調（６階調）で変化するパターンＰＴ２１が形成されることとなる。
【００７９】
次に、パターンデータ作成部９１３が、第２領域である領域Ｒ１２において、残余の累積露光量ＲＤ２１に露光装置１の第２の最大露光量である「２Ｍａ」を超える部分が含まれるか否かを判断する（ステップＳ２３）。本例では、領域Ｒ１２に、２Ｍａを超える部分が含まれるため、領域特定部９１１によって、２Ｍａを超えない領域Ｒ２１（第１領域）と、２Ｍａを超える領域Ｒ２２（第２領域）とが特定される（ステップＳ２１）。そして、パターンデータ作成部９１３が、第１領域である領域Ｒ２１についてのパターンデータＰＤ２２を作成する（ステップＳ２２）。
【００８０】
図１０に示すように、パターンデータＰＤ２２においては、領域Ｒ２１における各位置の露光量が、累積露光量分布データＥＤ１に対応した露光量であって、Ｍａから２Ｍａまでの６階調で表現される露光量とされている。
【００８１】
次に、パターンデータ作成部９１３が、第２領域である領域Ｒ２２において、残余の累積露光量ＲＤ２２に第３の最大露光量である「３Ｍａ」を超える部分が含まれるか否かを判断する（ステップＳ２３）。本例では、領域Ｒ２２に、３Ｍａを超える部分が含まれるため、領域特定部９１１によって、３Ｍａを超える領域Ｒ３１（第１領域）と、３Ｍａを超える領域Ｒ３２（第２領域）とが特定される（ステップＳ２１）。そして、パターンデータ作成部９１３が、第１領域である領域Ｒ３１についてのパターンデータＰＤ２３を作成する（ステップＳ２３）。
【００８２】
図１０に示すように、パターンデータＰＤ２３においては、領域Ｒ３１における各位置の露光量が、累積露光量分布データＥＤ１に対応した露光量であって、２Ｍａから３Ｍａまでの６階調の露光量とされている。
【００８３】
次に、パターンデータ作成部９１３が、第２領域である領域Ｒ３２において、残余の累積露光量ＲＤ２３に第４の最大露光量である「４Ｍａ」を超える部分が含まれるか否かを判断する（ステップＳ２３）。本例では、領域Ｒ３２に４Ｍａを超える部分は含まれていない。このため、パターンデータ作成部９１３は、領域Ｒ３２についてのパターンデータＰＤ２４を作成する。この工程は、第２領域である領域Ｒ３２のパターンデータを作成する工程（ステップＳ２４）に相当する。パターンデータＰＤ２４においては、領域Ｒ３２における各位置の露光量が、累積露光量分布データＥＤ１に対応した露光量であって、３Ｍａから４Ｍａまでの６階調の露光量で表現される露光量とされている。
【００８４】
以上の要領で、一回の露光走査に対応するパターンデータＰＤ２１〜ＰＤ２４がそれぞれ生成される。なお、パターンデータＰＤ２１〜ＰＤ２４には、露光装置１の最大露光量を「Ｍａ」「２Ｍａ」「３Ｍａ」および「４Ｍａ」のそれぞれに切り換えるための切り換え情報も記録される。より具体的には、パターンデータＰＤ２１には、最大露光量を「Ｍａ」とする切り換え情報、パターンデータＰＤ２２には、最大露光量を「２Ｍａ」とする切り換え情報が記録される。また、パターンデータＰＤ２３には、最大露光量を「３Ｍａ」とする切り換え情報、パターンデータＰＤ２４には、最大露光量を「４Ｍａ」とする切り換え情報が記録される。
【００８５】
パターンデータＰＤ２１〜ＰＤ２４に基づく露光走査によると、各領域Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ３１，Ｒ３２のそれぞれは、一回だけ露光されることによって、露光パターンＰＴ１が形成される。そこで、以下の説明では、図１０に示す露光方式を、１箇所１露光方式と称する場合がある。
【００８６】
図６に戻って、パターンデータの作成が完了すると、搬送装置２が、カセット載置部１７に載置されたカセットＣから未処理の基板Ｗを１枚取り出し、処理領域１４のステージ４上に移載する（ステップＳ３）。このとき、必要に応じて、搬送装置２は、プリアライメント部３を経由して、基板Ｗをステージ４上に移載してもよい。すなわち、搬送装置２は、必要に応じて、カセットＣから取り出した未処理の基板Ｗを、一旦、プリアライメント部３に搬入し、プリアライメント処理後の基板Ｗをプリアライメント部３から搬出して、ステージ４上に移載してもよい。
【００８７】
ステージ４上に基板Ｗが載置され、ステージ４が当該基板Ｗを吸着保持すると、続いて、ステージ駆動機構５が、ステージ４をマーク撮像ユニット７の下方位置まで移動させる。ステージ４がマーク撮像ユニット７の下方に配置されると、続いて、ステージ４上の基板Ｗが適正な位置にくるように精密に位置合わせする処理（アライメント処理）が行われる（ステップＳ４）。基板Ｗの位置合わせが完了すると、続いて、描画処理が行われる（ステップＳ５）。
【００８８】
図１１は、図６に示す描画処理の詳細な流れを示す図である。描画処理が開始されると、パターンデータの読み込みが行われる（ステップＳ５１）。ここでは、ステップＳ２において作成されたパターンデータが読み込まれる。例えば、図８に示すパターンデータＰＤ１１〜ＰＤ１４が作成された場合、そのうちの１つのパターデータが読み込まれる。
【００８９】
パターンデータが読み込まれると、該パターンデータに記録された情報に基づき、露光装置１が一回の露光走査で照射可能な最大露光量が設定される（ステップＳ５２）。露光装置１の最大露光量は、上述したように、アッテネータ８１５を制御することによって変更される。なお、図８に示すパターンデータの作成例のように、最大露光量を固定として作成された場合は、該ステップＳ５２はスキップされてもよい。
【００９０】
最大露光量が設定されると、露光走査が行われる（ステップＳ５３）。図４において説明したように、露光走査は、各露光ヘッド８０を、基板Ｗに対して相対的に移動させつつ、各露光ヘッド８０から、基板Ｗの上面に向けてパターンデータに応じて空間変調された描画光を照射することによって行われる。これによって、１つのパターンデータに基づき、基板Ｗについて、一回の露光走査が完了する。
【００９１】
なお、図４に示す例では、一回の露光走査で、基板Ｗ上の全ストライプ領域を描画光が一回移動している。しかしながら、基板Ｗのうち、露光が不要なストライプ領域については、露光走査を飛ばすようにしてよい。すなわち、露光が必要なストライプ領域のみを露光走査するようにしてよい。
【００９２】
露光走査が完了すると、他のパターンデータがないか、判断される（ステップＳ５４）。他のパターンデータがない場合は（ステップＳ５４においてＹＥＳ）、描画処理が完了し、図６に示すステップＳ６に進む。他のパターンデータがある場合は（ステップＳ５４においてＮＯ）、ステップＳ５１に戻る。そして、他のパターンデータに基づき、最大露光量の設定（ステップＳ５２）および露光走査（ステップＳ５３）が再び実行される。
【００９３】
図６に戻って、描画処理が完了すると、搬送装置２が処理済みの基板Ｗをステージ４から受け取ってカセットＣに収容する（ステップＳ６）。これによって、当該基板Ｗに対する一連の処理が終了する。搬送装置２は、処理済みの基板ＷをカセットＣに収容した後、新たな未処理の基板ＷをカセットＣから取り出す。これによって、該基板Ｗに対して上述した一連の処理が施されることになる。
【００９４】
＜３．効果＞
上記の実施形態によると、１つの累積露光量分布データＥＤ１から複数のパターンデータ（例えば、パターンデータＰＤ１１〜ＰＤ１４，ＰＤ２１〜ＰＤ２４）を作成し、各パターンデータに基づく露光走査を複数回行う。このため、一回の露光走査では、６階調の露光量で表現されるパターンしか形成できない露光装置１において、積層露光方式または１箇所１露光方式によって、最大露光量よりも露光量を多くすることができる。これによって、６階調を超える露光量で表現されるパターン（例えば、２４階調の露光パターンＰＴ１）を基板Ｗに形成することができる。
【００９５】
また、上記実施形態によると、露光走査毎に基板Ｗを搬出せず、連続して露光走査が行われる。このため、各露光走査間で、基板Ｗの位置がずれることを低減できる。したがって、各露光走査間でパターンの形成位置を高精度に合わせることができる。
【００９６】
また、図９で説明したように、露光装置１の最大露光量を固定して各露光走査を行う積層露光方式の場合、露光走査毎に、光量をキャリブレーションする作業を省略できる。このため、迅速にパターン形成を行うことができる。
【００９７】
また、形成すべきパターンの累積露光量分布によっては、図１０で説明した１箇所１露光方式の方が、図９で説明した積層露光方式よりも、露光走査の回数を少なくなる点で有利な場合がある。すなわち、積層露光方式の場合、最大露光量が固定されているため、例えば累積露光量が最大となる部分については、該最大値を最大露光量で除算した回数分（例えばＮ回）の露光走査が必要となる。これに対して、１箇所１露光方式の場合であれば、最大露光量を増大させることによって、累積露光量が最大となる部分について、１回（またはＮ回よりも低い回数）の露光走査で済ませることができる。
【００９８】
また、露光量の階調数を増やすため、上記のように複数回の露光を従来のマスク露光方式の露光装置において実現しようとすると、複数のマスク（レチクル）を準備する必要があり、コスト高となるおそれがある。また、露光毎にマスクを交換する必要があるため、作業が長時間化したり、コンタミネーションが発生するおそれもある。また、マスク交換時には、露光位置を高精度に位置合わせする必要があるため、作業が煩雑となるおそれもある。これに対して、本実施形態のマスクレス露光方式の露光装置１の場合、露光走査毎のパターンデータを用意するだけでよいため、コストや作業量を大幅に増大させることなく、高階調の露光を容易に実現できる。
【００９９】
＜変形例＞
例えば、複数の露光走査の各々を実行するための複数のパターンデータを生成する際に露光装置１の最大露光量を固定する場合には、アッテネータ８１５など、光量を変更する要素を省略してもよい。
【０１００】
また、上記実施形態では、アッテネータ８１５によって光量を変更することによって、露光装置１の最大露光量が変更されている。しかしながら、露光走査時における、基板Ｗに対する露光ヘッド８０の相対的な移動速度を変更することによって、最大露光量を変更することが可能である。つまり、移動速度を速くすることによって、最大露光量を下げることが可能であり、また、移動速度を遅くすることによって、最大露光量を上げることが可能となる。
【０１０１】
また、図９および図１０で説明した露光方式では、全ての露光走査で、最大露光量を一致させる、もしくは、最大露光量を異ならせて、各パターンデータが作成されている。しかしながら、最大露光量を一致させる２回以上の露光走査、および、最大露光量が異なる２回以上の露光走査を組合せてパターンを形成するように、各パターンデータが作成されてもよい。
【０１０２】
また、図９で説明した積層露光方式では、各露光走査で最大露光量が固定されている。しかしながら、最大露光量を変更する積層露光方式を採用することも考えられる。すなわち、同一領域を、最大露光量を変更して、複数回露光走査してもよい。
【０１０３】
また、上記の実施の形態では、空間光変調器８２１として回折格子型の空間光変調器が用いられていたが、空間光変調器８２１の構成はこれに限らない。例えば、ミラーのような変調単位が一次元、あるいは、二次元に配列されている空間光変調器などが利用されてもよい。例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device：デジタル・マイクロミラー・デバイス）を利用してもよい。
【０１０４】
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。また、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１  露光装置
８  露光ユニット
９  制御部
９１１  領域特定部
９１３  パターンデータ作成部
５１  回転機構
５３  副走査機構
５５  主走査機構
８０  露光ヘッド
８１  光源部
８２  変調ユニット
８３  投影光学系
８１５  アッテネータ
８２０  変調面
８２１  空間光変調器
ＥＤ１  累積露光量分布データ
Ｇ１  グラフ
Ｌ１  中央線
ＰＤ１１，ＰＤ１２，ＰＤ１３，ＰＤ１４  パターンデータ
ＰＤ２１，ＰＤ２２，ＰＤ２３，ＰＤ２４  パターンデータ
ＰＴ１  露光パターン
ＰＴ１１，ＰＴ２１  パターン
Ｒ１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ３１，Ｒ３２  領域
ＲＤ１１，ＲＤ１２，ＲＤ１３  残余の累積露光量
ＲＤ２１，ＲＤ２２，ＲＤ２３  残余の累積露光量
Ｗ  基板
【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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