"第1方向に沿った第1グレートーンパターンおよび前記第1方向に直交する第2方向に沿った第2グレートーンパターンを含むパターンを有するマスクを位置決めするマスク位置決め機構と、基板を位置決めする基板位置決め機構と、前記パターンの像を前記基板に形成する投影光学系とを有する露光装置であって、前記第1グレートーンパターンによって露光および現像を通して形成される第1レジストパターンの厚さと当該露光におけるデフォーカス量との関係である第1デフォーカス特性と、前記第2グレートーンパターンによって露光および現像を通して形成される第2レジストパターンの厚さと当該露光におけるデフォーカス量との関係である第2デフォーカス特性とに基づいて、前記第1レジストパターンの厚さと前記第2レジストパターンの厚さとの差が許容範囲に収まるデフォーカス量を決定し、該デフォーカス量で前記基板に前記パターンの像が形成されるように前記基板の露光処理を制御する制御部を備える、ことを特徴とする露光装置。前記第1レジストパターンの厚さと前記第2レジストパターンの厚さとの差が低減されるように前記投影光学系の非点収差を調整する光学系制御部を更に備え、前記制御部は、前記第1レジストパターンの厚さと前記第2レジストパターンの厚さとの差が低減されるように前記投影光学系の非点収差が調整された状態で、前記第1レジストパターンの厚さと前記第2レジストパターンの厚さとの差が前記許容範囲に収まるデフォーカス量を決定する、ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。前記制御部は、決定したデフォーカス量が得られるように前記マスクの位置、前記投影光学系の像面および前記基板の位置の少なくとも1つを制御する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置。第1方向に沿った第1グレートーンパターンおよび前記第1方向に直交する第2方向に沿った第2グレートーンパターンを含むパターンを有するマスクを位置決めするマスク位置決め機構と、基板を位置決めする基板位置決め機構と、前記パターンの像を前記基板に形成する投影光学系とを有する露光装置によって前記基板を露光する露光方法であって、前記第1グレートーンパターンによって露光および現像を通して形成される第1レジストパターンの厚さと当該露光におけるデフォーカス量との関係である第1デフォーカス特性と、前記第2グレートーンパターンによって露光および現像を通して形成される第2レジストパターンの厚さと当該露光におけるデフォーカス量との関係である第2デフォーカス特性とに基づいて、前記第1レジストパターンの厚さと前記第2レジストパターンの厚さとの差が許容範囲に収まるデフォーカス量を決定し、該デフォーカス量で前記基板に前記パターンの像が形成されるように前記基板の露光処理を制御する制御工程を含む、ことを特徴とする露光方法。前記制御工程では、前記第1レジストパターンの厚さと前記第2レジストパターンの厚さとの差が低減されるように前記投影光学系の非点収差が調整された状態で、前記第1レジストパターンの厚さと前記第2レジストパターンの厚さとの差が前記許容範囲に収まるデフォーカス量を決定する、ことを特徴とする請求項4に記載の露光方法。前記制御工程では、決定したデフォーカス量が得られるように前記マスクの位置、前記投影光学系の像面および前記基板の位置の少なくとも1つを制御する、ことを特徴とする請求項4又は5に記載の露光方法。デバイスを製造するデバイス製造方法であって、請求項4乃至6のいずれか1項に記載の露光方法にしたがって基板を露光する工程と、前記基板を現像する工程と、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。従来は、露光装置の調整は、バイナリーマスクをレジストに転写して形成されるチャート像に着目して行われており、グレートーンパターンのレジスト残存量は考慮されていなかった。本発明は、グレートーンマスクを使用するプロセスに有利な技術を提供することを目的とする。本発明の1つの側面は、第1方向に沿った第1グレートーンパターンおよび前記第1方向に直交する第2方向に沿った第2グレートーンパターンを含むパターンを有するマスクを位置決めするマスク位置決め機構と、基板を位置決めする基板位置決め機構と、前記パターンの像を前記基板に形成する投影光学系とを有する露光装置に係り、前記露光装置は、前記第1グレートーンパターンによって露光および現像を通して形成される第1レジストパターンの厚さと当該露光におけるデフォーカス量との関係である第1デフォーカス特性と、前記第2グレートーンパターンによって露光および現像を通して形成される第2レジストパターンの厚さと当該露光におけるデフォーカス量との関係である第2デフォーカス特性とに基づいて、前記第1レジストパターンの厚さと前記第2レジストパターンの厚さとの差が許容範囲に収まるデフォーカス量を決定し、該デフォーカス量で前記基板に前記パターンの像が形成されるように前記基板の露光処理を制御する制御部を備える。本発明によれば、グレートーンマスクを使用するプロセスに有利な技術が提供される。なお、この明細書および添付図面では、投影光学系の射出面出口における投影光学系の光軸をZ軸、基板の走査方向をY軸方向とするようにXYZ座標系を定義する。図1を参照しながら本発明の第1実施形態の露光装置EXの構成を説明する。露光装置EXは、照明光学系1、マスク位置決め機構2、投影光学系3、基板位置決め機構4、制御部5を備える。マスク位置決め機構2は、マスクMを保持するマスクチャックを有するマスクステージを位置決めすることによってマスクMを位置決めする。基板位置決め機構4は、レジストが塗布された基板Sを保持する基板チャックを有する基板ステージを位置決めすることによって基板Sを位置決めする。照明光学系1は、不図示の光源からの光を使ってマスクMを照明する。投影光学系3は、照明光学系1によって照明されたマスクMの像を基板Sに形成し、これによって基板Sを露光する。マスクMは、グレートーンマスクである。マスクMは、第1方向例えば、X軸方向に沿った第1グレートーンパターンおよび該第1方向に直交する第2方向例えば、Y軸方向に沿った第2グレートーンパターンを含むパターンを有する。露光装置EXは、照明光学系1に関して、光量制御系1aおよび照度ムラ制御系1bを備えている。露光装置EXはまた、マスク位置決め機構2に関して、マスク平面度計測系2a、像面計測用基準マスク2b、マスクベンド圧制御系2c図6参照を備えている。露光装置EXはまた、投影光学系3に関して、光学系制御部3aを備えている。露光装置EXはまた、基板位置決め機構4に関して、基板平面度計測系4a、照度ムラ計測系4b、像面計測センサ系4c、基板ステージ姿勢制御系4dを備えている。上記の装備1a、1b、2a、2b、2c、3a、4a、4b、4c、4dによって、露光装置EXの状態の計測および調整を行うことができる。以下、露光装置の状態の計測および調整について説明をする。基板の露光量つまり、基板に照射される光の量の計測および制御は、光量制御系1aによって行われる。光量制御系1aは、照明光学系1における基板Sと共役な位置に配置されたセンサに入射する光の量を計測し、その計測の結果に基づいて光源の出力を制御する。光量制御系1aのセンサによる計測結果と照度ムラ計測系4bによる基板Sに到達する光の量の計測値との相関係数が定期的に求められる。この相関係数を用いることにより、光量制御系1aのセンサによる計測結果から基板Sに到達する光の量を基板Sの露光中に監視することができる。これにより、基板の露光量を制御することができる。基板Sに到達する光による走査方向に直交する方向における照度分布のムラ以下、照度ムラの制御は、照度ムラ計測系4bおよび照度ムラ制御系1bによって行われる。照度ムラ計測系4bは、基板S上で走査方向に直交する方向に沿って光量を検出し、これにより照度ムラを計測する。照度ムラ制御系1bは、照明光学系1における基板Sと共役な位置において、露光光の走査方向における照射幅を走査方向に直交する方向毎に調整することにより、基板上の照度ムラを調整する。マスクMの平面度の計測は、マスク平面度計測系2aによって行われる。マスク平面度計測系2aは、図5に模式的に示されるように、例えば、投影光学系3の側に配置された計測光源51およびセンサ52を含みうる。マスク平面度計測系2aは、例えば、干渉を利用してマスクMの平面度を計測するように構成されうる。マスクMの平面度の計測を投影光学系3の側から斜入射で行うことで、マスクMの平面度を基板Sの露光中にリアルタイムで行うことができる。マスクMの平面度の調整は、マスクベンド圧制御系2cによって行われる。マスクベンド圧制御系2cは、図6に模式的に示すように、マスクMとマスクMの上に配置されたマスクベンド板61との間の空間の圧力を制御することによってマスクMをマスクMの走査方向と直交する方向に沿って歪ませる。これによってマスクMの平面度を調整することができる。投影光学系3の像面の計測は、像面計測用基準マスク2bおよび像面計測センサ系4cによって行うことができる。像面計測用基準マスク2bは、計測のためのパターンが配置されたマスクである。像面計測センサ系4cは、像面計測用基準マスク2bのパターンと同じ形状のパターンが形成されたプレートと、該プレートを透過した光の量を計測するセンサとを有する。像面計測用基準マスク2bが光路中に挿入され、投影光学系3を通して像面計測センサ系4cに入射する光の量が、像面計測センサ系4cを投影光学系3の光軸方向に駆動しながら計測される。像面計測センサ系4cによって検出される光量がピークを示す像面計測センサ系4cの位置は結像位置であり、この状態で、投影光学系3の像面の位置と前記プレートの位置とが一致している。投影光学系3の像面と基板Sの表面とのずれであるデフォーカス量の制御は、基板位置決め機構4による基板Sの位置の調整のほか、光学系制御部3aによって行われうる。光学系制御部3aは、図7に模式的に示すように、投影光学系3の光学素子の位置および姿勢の少なくとも一方を制御する。光学素子の位置および姿勢の少なくとも一方の制御により投影光学系3の結像特性が変化するので、光学系制御部3aによって投影光学系3の結像特性を制御することができる。基板ステージの平面度または該基板ステージによって保持された基板Sの平面度の計測は、基板平面度計測系4aによって行われる。基板平面度計測系4aは、図8に模式的に示すように、例えば、投影光学系3の側に配置された計測光源81およびセンサ82を含みうる。基板平面度計測系4aは、例えば、干渉を利用して基板ステージまたはそれによって保持された基板Sの平面度を計測するように構成される。この計測を投影光学系3の側から斜入射で行うことで、基板ステージの平面度または該基板ステージによって保持された基板Sの平面度を基板Sの露光中にリアルタイムで行うことができる。以上のような各種の計測および調整は制御部5によって制御され、計測結果は制御部5によって記録されうる。次に、グレートーンマスクを使ってなされる露光と、その後の現像の後におけるレジスト残存量と露光装置EXの状態との関係について説明する。レジスト残存量は、デフォーカス量と基板Sの露光量とに依存する。まず、デフォーカス量とレジスト残存量との関係について説明する。デフォーカス量とは、投影光学系3の像面結像位置と基板Sの表面とのずれ量である。レジスト残存量とは、グレートマスクを使って露光されたレジストを現像したときに残るレジストの厚さである。デフォーカス量とレジスト残存量との関係は、典型的には、図10aに例示されるように、二次関数に従いうる。当該二次関数の極小値は、投影光学系3の結像位置デフォーカス量=0に基板Sの表面が位置するときに得られ、基板Sの表面が結像位置から離れるに従って即ち、デフォーカス量が大きくなるに従って、レジスト残存量が増大する。2次曲線の係数は、グレートーンマスクにおけるグレートーンパターンの線幅やレジスト材料に依存する。そこで、グレートーンパターンの線幅およびレジスト材料毎にレジスト残存量のデフォーカス特性を取得する必要がある。次に、基板の露光量とレジスト残存量との関係について説明する。基板の露光量とレジスト残存量との関係は、典型的には、図10bに例示されるように、一次関数に従いうる。その一次関数の傾きはレジスト材料に依存し、切片はグレートーンパターンの透過率に依存する。そこで、レジスト材料およびグレートーンパターンの透過率毎にレジスト残存量の露光量特性を取得する必要がある。図2を参照しながら本発明の第1実施形態の露光方法を説明する。ステップS1では、制御部5は、露光装置EXの状態を示す情報を取得する。露光装置EXの状態は、前述の計測によって取得することができ、該状態は、マスクMの平面度、基板ステージの平面度、照度ムラを含みうる。ここで、照度ムラ、マスクMの平面度、基板ステージの平面度などのように長期間にわたって安定している項目については、定期メンテナンス時の計測結果を利用することができる。一方、デフォーカス特性、基板ステージまたは基板の平面度といった短期間に変動しうる項目については、短い周期、例えば、ロット単位、所定の処理枚数単位などで計測を実施することが望ましい。次に、ステップS2では、テスト基板を露光し、この露光の際に、基板平面度計測系4aによりテスト基板の平面度を計測し、その結果を制御部5に記録する。次に、ステップS3では、テスト基板を露光装置EXから搬出し現像装置により現像する。これにより、テスト基板上には、グレートーンマスクのグレートーンパターンに対応するパターンが形成される。次に、ステップS4では、ステップS3でテスト基板に形成されたパターンのレジスト残存量を不図示のレジスト残存量計測器によって計測し、制御部5は、その計測の結果を取得する。次に、ステップS5では、制御部5は、不図示の操作部または外部機器から提供される目標レジスト残存量を取得する。次に、ステップS6では、制御部5は、予め準備されたデフォーカス特性および露光量特性に基づいて、テスト基板の全域においてレジスト残存量をステップS5で取得した目標レジスト残存量にするために必要な露光装置EXの調整量を決定する。ステップS7では、制御部5は、テスト基板の平面度がレジスト残存量に与える影響量をテスト基板の全域について計算し、該影響量に相当する調整量をステップS6で決定した調整から減じる。これにより、テスト基板の平面度に依存しない調整が可能となる。次に、ステップS8では、制御部5は、テスト基板の全域についてのレジスト残存量を露光装置EXの走査方向に関して平均化し、走査方向の平均成分を求める。また、制御部5は、基板の全域についてのレジスト残存量から該走査方向成分を差し引いた基板全域成分を求める。つまり、制御部5は、テスト基板の全域についてのレジスト残存量を走査方向成分と基板全域成分とに分離する。次に、ステップS9では、ステップS8で求めた走査方向成分からパターンの方向に依存した成分を抽出し、当該パターンの方向に依存した成分の調整量を決定する。以下、これについて具体例を通して説明する。投影光学系3が非点収差を有すると、図11aに例示されるように、H線におけるレジスト残存量のデフォーカス特性第1デフォーカス特性とV線におけるレジスト残存量のデフォーカス特性第2デフォーカス特性との間に差が生じる。ここで、H線およびV線は、基板上において互いに直交する方向に沿ったレジストパターンである。例えば、H線をX軸方向に沿ったレジストパターン第1レジストパターンとすれば、V線は、Y軸方向走査方向に沿ったレジストパターン第2レジストパターンである。H線をY軸方向走査方向に沿ったレジストパターンとすれば、V線は、X軸方向に沿ったレジストパターンである。互いに異なる方向に沿ったレジストパターンにおけるレジスト残存量差以下、単にレジスト残存量差という。もデバイス性能に影響を及ぼすので、レジスト残存量差を低減する調整を行う必要がある。図7を参照しながら投影光学系3の非点収差を調整する方法を説明する。投影光学系3は、図7aに例示されるように、台形鏡32、凹面鏡33、凸面鏡34を含む。投影光学系3の全体をY軸方向に沿って移動させることによって非点収差が発生し、基板35上の結像位置がパターンの方向に依存して変化する。このようにして投影光学系3の非点収差を調整すると、H線およびV線におけるレジスト残存量は、図11bに例示するように変化しうる。ステップS9では、上記の例のように投影光学系3の非点収差の調整を行うべく、光学系制御部3aによる光学部品の調整量を計算する。投影光学系3の非点収差に起因して生じる上記のようなレジスト残存量差は、図11cに例示されるように、デフォーカス量を調整することによっても低減することができる。即ち、H線のデフォーカス特性におけるレジスト残存量とV線のデフォーカス特性におけるレジスト残存量との差が許容範囲に収まるように好ましくは、両者の差が0になるようにデフォーカス量を決定することによってレジスト残存量差を低減することができる。そこで、制御部5は、レジスト残存量差が低減されるようにデフォーカス量を決定する。デフォーカス量の調整は、投影光学系3の結像位置、基板Sの位置およびマスクMの位置の少なくとも1つを調整することによって行うことができる。ここで、投影光学系3の非点収差を調整しなくてもデフォーカス量を調整することによってレジスト残存量差を許容範囲内にすることができる場合には、投影光学系3の非点収差の調整は不要である。デフォーカス量の調整によって生じうる目標レジスト残存量からのずれは、図10bに例示される露光量特性に基づいて補正することができる。次に、ステップS10では、制御部5は、前述の走査方向成分を多項式近似し、次数毎に走査方向成分を分離する。分離された次数成分のうち1次成分については、投影光学系3の結像特性を調整することによって低減することができる。これについて図7を参照して説明する。図7bでは、台形鏡32がY軸の-方向に動かされている。このとき、結像位置は、Z軸の方向に変化する。台形鏡32をY軸の周りで回転させると、投影光学系3の結像面は、Y軸の周りで回転する。これを利用して、分離された次数成分のうち1次成分を低減することができる。分離された次数成分のうち2次成分については、マスクMを変形させることによって低減することができる。これについて図6を参照して説明する。マスクMの形状は、マスクMとマスクベンド板61との間の空間の圧力であるマスクベンド圧を制御することによってなされる。図6aには、マスクベンド圧の調整前のマスクMの形状が模式的に示されている。図6bには、マスクベンド圧の調整後のマスクMの形状が模式的に示されている。マスクベンド圧の調整前は、マスクMは、重力により2次形状にたわむ。この状態からマスクベンド圧を下げてゆくと、徐々にマスクMのたわみが小さくなってゆき、最終的には図6bに例示するように、マスクMが平らになる。このようなマスクMの変形を利用して、走査方向残差成分の2次成分を補正することができる。分離された次数成分のうち3次以上の成分については、照度ムラを変化させることによって低減することができる。これについて図12を参照して説明する。図12aには、照度ムラ制御系1bに組み込まれる照度ムラ調整機構122が模式的に示されている。照度ムラの調整は、照明光学系1内の基板Sと共約な位置に配置された照度ムラ調整機構122によってマスクMの照明慮行を変形させることによってなされうる。照度ムラ調整機構122は、独立して位置決め可能な複数の遮光部材を有し、該複数の遮光部材の位置を制御することによって照度ムラを調整することができる。次に、ステップS11では、制御部5は、基板全域成分に基づいて、露光ショット毎に、グレートーンパターンによって形成されるパターンにおけるレジスト残存量が許容範囲内になるように基板位置決め機構4の調整量基板ステージの傾け量を決定する。これについて図9を参照して説明する。図9には、基板位置決め機構4の基板ステージSSが模式的に示されている。基板位置決め機構4は、X軸、Y軸、Z軸のそれぞれに沿った方向に基板ステージSSを駆動することができるほか、X軸、Y軸のそれぞれの周りで基板ステージSSを回転ω,θさせることができる。この機構を用いて、露光ショット毎に基板ステージSSの傾きを制御し、レジスト残膜量を調整することができる。次に、ステップS12では、制御部5は、ステップS9、S10で計算した調整量に従って調整を行う。なお、ステップS11で計算した調整量に従う調整は、露光ショットの露光ごとに実施される。次に、ステップS13では、制御部5は、露光ショット毎に露光量を調整するために、光量制御系1aの制御量を調整する。これにより、マスクMを照明する光の光量が調整される。もしくは、制御部5は、マスク位置決め機構2によるマスクMの走査速度および基板位置決め機構4による基板Sの走査速度を調整する。次に、ステップS14では、制御部5は、決定したデフォーカス量等の条件の下で基板Sの露光処理を実行する。以上のように、第1実施形態によればグレートーンマスクを用いたプロセスにおいて、互いに異なる方向に沿ったパターンの間におけるレジスト残存量の差であるレジスト残量差を許容範囲内に収めることができる。以下、本発明の第2実施形態を説明する。なお、第2実施形態の説明において言及しない事項は、第1実施形態に従いうる。図3は、本発明の第2実施形態の概略構成を示す図である。第2実施形態の露光装置EXは、第1実施形態の露光装置EXにおける像面計測センサ系4cを2次元光量センサイメージセンサ4eで置き換えた構成を有する。2次元光量センサ4eを採用することにより、マスクMのグレートーンパターンによって投影光学系3の像面またはその近傍に形成されるパターン像における光強度分布を計測することができる。この光強度分布とレジスト残存量との相関性を予め計測等を通して取得しておくことにより、テスト基板を露光することなく、グレートーンパターンによって形成されるレジストパターンにおけるレジスト残存量を取得することができる。図4には、本発明の第2実施形態の露光方法が示されている。第2実施形態の露光方法は、第1実施形態におけるステップS2、S3、S4、S7、S8、S11がなく、代わりにステップS22、S31を有する。ステップS22では、制御部5は、複数のデフォーカス量のそれぞれについて、マスクMのグレートーンパターンによって形成されるパターン像の光強度分布を光量センサ4eによって計測する。これによりデフォーカス特性が得られる。これを露光領域露光光が入射する領域内の複数の点で実施することにより、走査方向成分のレジスト残存量が分かる。ステップS31では、基板ステージ4の平面度とデフォーカス特性とに基づいて基板Sの基板全域成分から露光ショット毎に基板ステージSSの傾け量を計算する。以下、本発明の一実施形態のデバイス半導体デバイス、液晶表示デバイス等の製造方法について説明する。半導体デバイスは、ウエハに集積回路を作る前工程と、前工程で作られたウエハ上の集積回路チップを製品として完成させる後工程を経ることにより製造される。前工程は、前述の露光装置を使用して、又は、前述の露光方法にしたがって、感光剤が塗布されたウエハを露光する工程と、ウエハを現像する工程を含む。後工程は、アッセンブリ工程ダイシング、ボンディングと、パッケージング工程封入を含む。液晶表示デバイスは、透明電極を形成する工程を経ることにより製造される。透明電極を形成する工程は、透明導電膜が蒸着されたガラス基板に感光剤を塗布する工程と、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたガラス基板を露光する工程と、ガラス基板を現像する工程を含む。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。"