CN104170054A - 空间光调制器的驱动方法、曝光用图案的生成方法、以及曝光方法和装置 - Google Patents

空间光调制器的驱动方法、曝光用图案的生成方法、以及曝光方法和装置 Download PDF

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Abstract

在空间光调制器的驱动方法中，在Y方向上邻接配置并沿X方向延伸的第一边界区域以及第二边界区域中，将在第一边界区域内在X方向上以不被投影光学系统析像的第一间距排列的镜元件设定为相位0，将其他的镜元件设定为相位π，将在第二边界区域内在X方向上以不被投影光学系统析像的第二间距排列的镜元件设定为相位π，将其他的镜元件设定为相位0。使用空间光调制器向物体投影图案时，能够以比空间光调制器的各光学元件的像的宽度更精细的位置精度或者形状精度形成图案。

Description

空间光调制器的驱动方法、曝光用图案的生成方法、以及曝光方法和装置
技术领域
本发明涉及具有多个光学元件的空间光调制器的驱动方法、使用空间光调制器的曝光用图案的生成方法、使用空间光调制器曝光物体的曝光技术、以及使用该曝光技术的器件制造技术。
背景技术
在用于制造例如半导体元件或者液晶显示元件等器件(电子器件或者微器件)的光刻(Lithography)工序中，为了在晶圆或者玻璃板等基板的各照射(shot)区域上经由投影光学系统形成规定的图案，使用光刻机(stepper)等一次性曝光型的曝光装置，或者扫描光刻机等扫描曝光型的曝光装置等。
最近，提出一种所谓的无掩模方式的曝光装置，为了抑制按多个种类器件的每个、还有按基板的多个层的每层分别准备掩模而导致的制造成本的增大，并高效地制造各器件，代替掩模，使用具有各自的倾斜角可变的许多个微镜阵列的空间光调制器(spatial lightmodulators：SLM)，在投影光学系统的物面上生成可变的图案(例如，参照专利文献1)。此外，作为空间光调制器，为了控制入射光的相位分布，也提出一种具有能够控制各自的反射面的高度的许多个微镜阵列的类型(例如，参照非专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1国际公开第2009/060745号小册子
非专利文献
非专利文献1 Yijian Chen et al.，“Design and fabrication of tiltingand piston micromirrors for maskless lithography(无掩模光刻用倾斜活塞式微镜的设计和制造)，”Proc.of SPIE(美国)Vol.5751，pp.1023-1037(2005)
发明内容
在使用以往的空间光调制器在基板上形成图案的情况下，将空间光调制器的各微镜(光学元件)的像作为最小单位形成其图案。因此，例如以比微镜像的宽度更精细的位置精度来设定其图案位置是困难的，并且，形成具有微镜像的宽度的非整数倍的间距的线和空间图案(line-and-space pattern)也是困难的。
本发明的方式鉴于这样的情况，其目的在于，在使用具有多个光学元件的阵列的空间光调制器在物体上投影出(形成)图案时，能够以比光学元件的像的宽度更精细的位置精度或者形状精度形成图案。
用于解决课题的手段
根据本发明的第一方式，提供具有能够分别将光向投影光学系统引导的多个光学元件的阵列的第一空间光调制器的驱动方法。该驱动方法是，在第一方向上邻接配置并且分别在与第一方向交叉的第二方向延伸的第一区域以及第二区域中，将在该第一区域内在该第二方向上以不被该投影光学系统析像的第一间距排列的多个光学元件设定为第一状态，将该第一区域内的其他光学元件设定为与该第一状态不同的第二状态，将在该第二区域内在该第二方向上以不被该投影光学系统析像的第二间距排列的多个光学元件设定为该第二状态，将该第二区域内的其他光学元件设定为该第一状态。
此外，根据第二方式，提供具有能够将光分别向投影光学系统引导的多个光学元件的阵列的第二空间光调制器的驱动方法。该驱动方法是，在第一方向上邻接或离开配置并且分别在与该第一方向交叉的第二方向延伸的第一区域以及第二区域中，将在该第一区域内在该第二方向上以不被该投影光学系统析像的第一间距排列的多个光学元件设定为第一状态，将该第一区域内的其他光学元件设定为与该第一状态不同的第二状态，将该第二区域内的至少一部分光学元件设定为该第一状态。
此外，根据第三方式，提供一种曝光方法，其用曝光用光经由具有多个光学元件的阵列的空间光调制器以及投影光学系统曝光基板。该曝光方法是，通过第一方式或者第二方式的空间光调制器的驱动方法，将多个光学元件的至少一部分设定为该第一状态或者所述第二状态，用该曝光用光在空间像中曝光该基板，该空间像是经由被设定为该第一状态或者该第二状态的多个光学元件以及该投影光学系统形成的。
此外，根据第四方式，提供一种曝光装置，其用来自照明光学系统的曝光用光经由投影光学系统曝光基板。该曝光装置具有：空间光调制器，其被配置在该投影光学系统的物面侧，具有能够控制成分别将该曝光用光向该投影光学系统引导的多个光学元件的阵列；以及控制装置，其驱动该空间光调制器的多个光学元件，该控制装置根据在该基板上经由该投影光学系统形成的空间像，进行如下设定，即：在第一方向上邻接或者离开配置并且分别在与该第一方向交叉的第二方向延伸的第一区域以及第二区域中，将在该第一区域内在该第二方向上以不被该投影光学系统析像的第一间距排列的多个光学元件设定为第一状态，将该第一区域内的其他光学元件设定为与该第一状态不同的第二状态，将该第二区域内的至少一部分光学元件设定为该第一状态。
此外，根据第五方式，提供一种曝光用图案的生成方法，该曝光用图案在利用投影光学系统曝光基板时使用，具有格子状地排列的多个分区。该曝光用图案的生成方法是，第一区域以及第二区域在第一方向上邻接或离开配置并且分别在与该第一方向交叉的第二方向延伸，在该第一区域以及第二区域中排列的该多个分区中，将在该第一区域内在该第二方向上以不被该投影光学系统析像的第一间距排列的该多个分区设定为第一状态，将该第一区域内的其他分区设定为与该第一状态不同的第二状态，将该第二区域内的至少一部分分区设定为该第一状态。
此外，根据第6方式，提供一种器件制造方法，包括：使用第三方式的曝光方法或者第四方式的曝光装置在基板上形成感光层的图案；和对形成有该图案的该基板进行处理。
发明的效果
根据本发明的方式，在空间光调制器中，将在第一区域内在第二方向上以不被投影光学系统析像的第一间距排列的多个光学元件设定为第一状态，将该第一区域内的其他光学元件设定为与该第一状态不同的第二状态，由此，该第一区域的分界线(光学元件的端部)的像能够在与该第二方向交叉的第一方向上以比该光学元件的像的宽度更精细的位置精度移动。因此，在使用具有多个光学元件的阵列的空间光调制器在物体上投影(形成)图案时，能够以比该光学元件的像的宽度更精细的位置精度或者形状精度形成图案。
附图说明
图1是表示实施方式的一个例子的曝光装置的概略结构图。
图2的(A)是表示图1中的空间光调制器28的一部分的放大立体图，(B)是沿着图2的(A)的BB线的剖视图。
图3的(A)是表示扫描曝光时的晶圆的照射区域的图，(B)是表示以步进重复方式(step-and-repeat)曝光时的晶圆的照射区域的图。
图4的(A)、(B)是分别表示通过空间光调制器设定的反射光的相位分布的例子的局部放大俯视图，(C)、(D)是分别表示与图4(A)、图4的(B)的相位分布对应的空间像的强度分布的图。
图5的(A)、(B)、(C)是分别表示通过空间光调制器设定的反射光的相位分布的其它例子的局部放大俯视图，(D)、(E)、(F)是分别表示与图5的(A)、图5的(B)、图5的(C)的相位分布对应的空间像的强度分布的图。
图6的(A)是表示在实施方式中设定的反射光的相位分布的例子的局部放大俯视图，(B)是表示比较例的反射光的相位分布的局部放大俯视图，(C)是表示与实施方式的相位分布的空间像对应的抗蚀图案的放大图，(D)是表示比较例的抗蚀图案的放大图。
图7的(A)是为了形成L&S图案而通过空间光调制器设定的反射光的相位分布的一个例子的局部放大俯视图，(B)是表示与图7的(A)的相位分布对应的空间像的强度分布的图。
图8是表示使用空间光调制器的曝光动作的一个例子的流程图。
图9的(A)是表示规定图案的目标移动量与实际移动量的关系的一个例子的图，(B)是表示在第一变形例中规定图案的目标移动量与实际移动量的关系的一个例子的图。
图10的(A)、(B)、(C)、(D)是分别表示通过第一变形例的空间光调制器设定的反射光的相位分布的例子的局部放大俯视图。
图11的(A)是表示图7的(A)的相位分布的空间像的强度分布等的图，(B)是表示第二变形例的相位分布的空间像的强度分布等的图。
图12是表示通过第二变形例的空间光调制器设定的反射光的相位分布的局部放大俯视图。
图13是表示第三变形例的曝光装置的概略结构的图。
图14是表示电子器件的制造工序的一个例子的流程图。
具体实施方式
关于本发明的实施方式的一个例子参照图1～图8说明。
图1表示本实施方式涉及的无掩模方式的曝光装置EX的概略结构。在图1中，曝光装置EX具有：曝光用光源2，其进行脉冲发光；照明光学系统ILS，其用来自光源2的曝光用照明光(曝光用光)IL照射被照射面；空间光调制器28，其具有许多个镜元件30，所述镜元件是大致在该被射面或者其附近的面上以二维阵列状排列的、各自的高度可变的微镜；以及调制控制部48，其驱动空间光调制器28。曝光装置EX还具有：投影光学系统PL，其接收通过由许多个镜元件30生成的反射型可变凹凸图案(具有可变相位分布的掩模图案)反射的照明光IL，将与该凹凸图案(相位分布)对应形成的空间像(器件图案)向晶圆W(基板)的表面投影；晶圆工作台WST，其进行晶圆W的定位以及移动；主控制系统40，其由统一控制装置全体的动作的计算机构成；以及各种控制系统等。
以下，在图1中，与晶圆工作台WST的底面(与未图示的引导面平行的面)垂直地设定Z轴，在与Z轴垂直的平面内，在与图1的纸面平行的方向上设置Y轴，在与图1的纸面垂直的方向上设定X轴，以进行说明。此外，也将X轴、Y轴、Z轴的旋转角度分别称为θx方向、θy方向、θz方向的角度。在本实施方式中，在曝光时向Y方向(扫描方向)扫描晶圆W。
作为光源2，使用ArF准分子激光源，其使波长193nm且脉冲宽度50ns左右的大致直线偏振激光以4～6kHz左右的频率脉冲发光。另外，作为光源2，也可以使用波长248nm的KrF准分子激光源、脉冲点亮的发光二极管、或者生成从YAG激光或者是固体激光(半导体激光等)输出的激光的高谐波的固体脉冲激光源等。固体脉冲激光源能够使例如波长193nm(可以是其以外的各种波长)且脉冲宽度1ns左右的激光以1～2MHz左右的频率脉冲发光。
在本实施方式中，在光源2上连结电源部42。主控制系统40向电源部42提供指示脉冲发光的定时以及光量(脉冲能量)的发光触发脉冲TP。与该发光触发脉冲TP同步，电源部42以被指示的定时以及光量使光源2进行脉冲发光。
照明光IL由从光源2射出的剖面形状为矩形且大致为平行光束的脉冲激光构成，该照明光IL经由1对透镜构成的光束扩展器4、控制照明光IL的偏振状态的偏振控制光学系统6以及镜8A而与Y轴平行地向从多个衍射光学元件(diffractive optical element)10A、10B等中选择的衍射光学元件(在图1中是衍射光学元件10A)入射。偏振控制光学系统6是能够设置为能够在照明光IL的光路中更换例如使照明光IL的偏振方向旋转的1/2波长板、用于将照明光IL变换为圆偏振光的1/4波长板、以及用于将照明光IL变换为随机偏振光(非偏振光)的楔型复折射性棱镜等。
衍射光学元件10A、10B等在旋转板12的周边部以大致相等角度间隔固定。主控制系统40通过驱动部12a控制旋转板12的角度，从而将根据照明条件选择的衍射光学元件设置在照明光IL的光路上。通过所选择的衍射光学元件衍射的照明光IL通过由透镜14a、14b构成的转像(relay)光学系统14而被引导至微透镜阵列16的入射面。向微透镜阵列16入射的照明光IL通过构成微透镜阵列16的许多个微小的透镜元件而二维分割，在作为各透镜元件的后侧焦点面的照明光学系统ILS的瞳面(照明瞳面IPP)形成二次光源(面光源)。
作为一个例子，衍射光学元件10A通常为照明用，衍射光学元件10B是生成小的相干性因子(σ值)的照明光的小σ照明用，此外还具有2极照明用、4极照明用、以及轮带照明用等的衍射光学元件(未图示)。另外，代替多个衍射光学元件10A、10B等，也可以使用具有各自的倾斜角可变的许多个微镜阵列的空间光调制器，也可以代替微透镜阵列16，使用复眼透镜等。
来自在照明瞳面IPP上形成的二次光源的照明光IL经由第一转像透镜18、视场光阑20、将光路向-Z方向折弯的镜8B、第二转像透镜22、聚光镜光学系统24、以及镜8C，向与XY平面平行的被照射面(设计上配置转印用图案的面)上沿θx方向以平均入射角α入射。换言之，相对于该被照射面，照明光学系统ILS的光轴AXI是与θx方向以入射角α交叉。入射角α是例如从几度(deg(°))至几十度(deg)。在该被照射面或者其附近的面上配置当空间光调制器28的以二位阵列状排列的许多个镜元件30的电源关闭时的反射面。包含从光束扩展器4至聚光镜光学系统24以及镜8C的光学构件而构成照明光学系统ILS。来自照明光学系统ILS的照明光IL对在空间光调制器28的许多个镜元件30的阵列上的、X方向上细长的长方形的照明区域26A以几乎均匀的照度分布进行照明。许多个镜元件30在包含照明区域26A的长方形区域上沿X方向以及Y方向以规定间距排列。照明光学系统ILS以及空间光调制器28被未图示的框架支承。
图2的(A)是表示图1中的空间光调制器28的反射面的一部分的放大立体图，图2的(B)是沿着图2的(A)的BB线的剖视图。在图2的(A)中，在空间光调制器28的反射面上，在X方向及Y方向上分别以间距(周期)px及py排列许多个镜元件30。镜元件30的X方向以及Y方向的宽度能够视为与各自的间距px以及py大致相等。作为一个例子，镜元件30是正方形，间距px、py相互相等。另外，镜元件30也可以是长方形等，间距px、py也可以相互不同。
在该反射面中，在X方向上第i个(i＝1，2，…，I)及Y方向上第j个(j＝1，2，…，J)的位置P(i，j)上分别配置镜元件30。作为一个例子，镜元件30的Y方向(与晶圆W的扫描方向对应的方向)上的排列数J为几百～几千，X方向上的排列数I为排列数J的几倍～几十倍。此外，镜元件30的排列间距(或者宽度)px(＝py)为例如10μm～1μm左右。
此外，空间光调制器28具有许多个镜元件30、将各镜元件30分别经由具有挠性的(弹性)的铰接部35(参照图2的(B))支承的底座构件32。
在图2的(B)中，底座构件32是由例如通过硅构成的平板状基材32A、在基材32A的表面形成的氮化硅(例如Si3N4)等绝缘层32B构成的。此外，在底座构件32的表面沿X方向、Y方向以规定间距形成支承部34，在邻接的Y方向的支承部34之间，经由通过弹性变形而在Z方向上具有挠性的1对二段力铰接部35来支承镜元件30的背面侧的凸部。支承部34、铰接部35、以及镜元件30例如由多晶硅一体形成。在镜元件30的反射面(表面)上，为了提高反射率，形成由金属(例如铝等)薄膜构成的反射膜31。
此外，在镜元件30的底面侧的底座构件32的表面上形成电极36A，以与电极36A对置的方式在铰接部35的底面上形成电极36B。在底座构件32的表面以及支承部34的侧面上，矩阵状地设置用于在与每个镜元件30对应的电极36A、36B间施加规定电压的信号线(未图示)。在这种情况下，在电源关闭状态或者电源打开状态下，在电极36A、36B间没有施加电压的状态(第一状态)下，以照明光IL2入射的位置P(i，j-1)的镜元件30示出那样，镜元件30的反射面与平行于XY平面的平面、即基准平面A1一致。另一方面，在电源打开时，在电极36A、36B间施加有规定的电压的状态(第二状态)下，以照明光IL1入射位置P(i，j)的镜元件30示出那样，镜元件30的反射面与平行于XY平面且从基准平面A1向Z方向移动了间隔d1而成的平面A2一致。图1的调制控制部48根据由主控制系统40设定的照明光IL的相位分布(凹凸图案)的信息，控制位置P(i，j)的每个镜元件30的电极36A、36B间的电压。各镜元件30设定为该第一状态或者该第二状态的某一个。
这样的微立体构造的空间光调制器28是例如背景技术中引用的非专利文献1所述那样，能够使用MEMS(MicroelectromechanicalSystems：微型电气机械系统)技术来制造。空间光调制器28的各镜元件30由于只要能够通过平行移动而设定为第一状态或者第二状态即可，易于镜元件30的小型化以及镜元件30的排列数的增大。
此外，在各镜元件30的反射面与基准平面A1一致的状态(第一状态)下，如果将通过该镜元件30反射的照明光IL的相位的变化量设为第一相位δ1，则在本实施方式中相位δ1为0°。此外，在各镜元件30的反射面与从基准平面A1仅移动了间隔d1而成的平面A2一致的状态(第二状态)下，如果将用该镜元件30反射的照明光IL的相位的变化量设为第二相位δ2，则相位δ2相对于相位δ1相差180°(π(rad))。即，以下的关系成立。但是，考虑由于空间光调制器28的制造误差以及调制控制部48的驱动误差等，相位δ2相对于以下的式子允许几度(deg(°))左右的误差。
δ1＝0°…(1A)，δ2＝180°＝π(rad)  …(1B)
另外，在以下，无单位的相位是指rad。此外，以位置P(i，j)的镜元件30的反射面与基准平面A1一致时的点线表示的反射光B1的波面的相位变化量、与该反射面与间隔d1的平面A2一致时的反射光B2的波面的相位变化量的差是第二相位δ2。作为一个例子，当入射角α大致为0°，向镜元件30的反射面入射的照明光IL1的波长为λ(在此λ＝193nm)时，间隔d1大致如下。
d1＝λ/4  …(2)
在图2的(A)中，空间光调制器28的各镜元件30被分别控制为使入射的照明光IL的相位变化0°并反射的第一状态、或者使入射的照明光IL的相位变化180°并反射的第二状态。以下，也将被设定为该第一状态的镜元件30称为相位0的镜元件，将被设定为该第二状态的镜元件30称为相位π的镜元件。
作为一个例子，规定脉冲数的照明光IL的每次发光，主控制系统40向调制控制部48提供通过空间光调制器28设定的照明光IL的相位分布(凹凸图案)的信息。相应地，调制控制部48将空间光调制器28的各镜元件30控制为相位0或者相位π。在晶圆W的表面上形成根据该相位分布的空间像。
在图1中，用空间光调制器28的照明区域26A内的多个镜元件30的阵列反射的照明光IL以平均的入射角α向投影光学系统PL入射。被未图示的圆柱支承的具有光轴AXW的投影光学系统PL在空间光调制器28(物面)侧是非远心的，在晶圆W(像面)侧是远心的缩小投影光学系统。投影光学系统PL在晶圆W的一个照射区域内的曝光区域26B(与照明区域26A光学共轭的区域)上形成与通过空间光调制器28设定的照明光IL的相位分布的空间像相应的缩小像。投影光学系统PL的投影倍率β是例如1/10～1/100左右。当将投影光学系统PL的像面侧的开口数设为NA，照明光IL的波长设为λ，将照明条件设为通常照明时，投影光学系统PL的分辨率Re(用周期性的图案的间距或者线宽度的2倍表示的解析极限)示出如下。
Re＝λ/NA…(3)
作为一个例子，分辨率Re是空间光调制器28的镜元件30的像宽度(β·py)的1倍～几倍左右。例如，如果镜元件30的大小(排列的间距)是几μm左右，投影光学系统PL的投影倍率β是1/100左右，则分辨率Re为几十nm～其几倍左右。晶圆W(基板)包含在例如硅或者SOI(silicon on insulator：绝缘体上硅)等圆形平板状的基材表面上，以几十nm～200nm左右的厚度涂敷光致抗蚀剂(感光材料)的情况。
本实施方式那样通过在物体侧使用非远心的投影光学系统PL，能够大致平行地配置空间光调制器28的许多个镜元件30的反射面与晶圆W的曝光面(光致抗蚀剂的表面)。因此，曝光装置的设计/制造容易。还能够将照明光IL的偏振状态设定为任意状态。
此外，在曝光装置EX为液浸型的情况下，例如美国专利申请公开第2007/242247号说明书公开那样，在投影光学系统PL的前端光学构件与晶圆W之间设置了局部液浸装置，该局部液浸装置提供允许照明光IL透过的液体(例如纯水)并回收。由于在液浸型的情况下开口数NA能够比1大，所以能够进一步提高分辨率。
在图1中，晶圆W经由晶圆支架(未图示)在晶圆工作台WST的上表面被吸附保持，晶圆工作台WST在未图示的引导面上向X方向、Y方向进行步进移动，并且，以恒定速度在Y方向移动。通过激光干涉仪45形成晶圆工作台WST的X方向、Y方向的位置，以及θz方向的旋转角等测量信息，并向工作台控制系统44提供该测量信息。工作台控制系统44基于来自主控制系统40的控制信息以及来自激光干涉仪45的测量信息，经由线性马达等驱动系统46控制晶圆工作台WST的位置以及速度。此外，为了进行晶圆W的校准，也具有检测晶圆W的校准标记的位置的校准系统(未图示)等。
在晶圆W曝光时，作为基本的动作，进行晶圆W的校准后，设定照明光学系统ILS的照明条件。此外，从主控制系统40向调制控制部48提供与在晶圆W的各照射区域曝光的图案对应的相位分布信息。然后，为了在例如图3的(A)示出的晶圆W表面对沿Y方向排列了一列的照射区域SA21、SA22，…进行曝光，将晶圆W定位在扫描开始位置处。然后，以恒定速度向晶圆W的+Y方向开始扫描。另外，图3的(A)的照射区域SA21等中的箭头表示曝光区域26B相对于晶圆W的相对移动方向。
接下来，主控制系统40向调制控制部48提供晶圆W的照射区域SA21相对于曝光区域26B的相对位置的信息，根据该相对位置，调制控制部48读出转印对象的部分相位分布，用空间光调制器28设定读出的部分相位分布。然后，通过主控制系统40向电源部42提供发光触发脉冲TP，在晶圆W上的曝光区域26B中，曝光根据Y方向的位置而作为目标的空间像。该动作按晶圆W每次移动规定量而反复进行，直到照射区域SA21横切曝光区域26B。
然后，为了向与晶圆W的照射区域SA21邻接的照射区域SA22曝光，将晶圆W维持向相同的方向扫描的状态，主控制系统40向调制控制部48提供照射区域SA22相对于曝光区域26B的相对位置的信息，并且，向电源部42提供发光触发脉冲TP。这样，以无掩模方式，能够从照射区域SA21至SA22进行连续曝光。然后，在移转到对包含图3的(A)的晶圆W的X方向上邻接的照射区域SA31、SA32在内的列的曝光的情况下，驱动晶圆工作台WST，使晶圆W沿X方向(与扫描方向正交的非扫描方向)步进移动。然后，将相对于用点线表示的曝光区域26B的晶圆W的扫描方向设定为相反的-Y方向，从主控制系统40向调制控制部48提供照射区域SA31相对于曝光区域26B的相对位置信息，向电源部42提供发光触发脉冲TP。因此，能够进行从照射区域SA32至SA31的连续曝光。在该曝光时，也可以在照射区域SA21、SA22等中曝光出相互不同的空间像。然后，通过进行晶圆W的光致抗蚀剂的显影，在晶圆W的各照射区域中形成与电路图案对应的抗蚀图案。
接下来，在本实施方式的曝光装置EX中，关于以比空间光调制器28的镜元件30的像的宽度更精细的位置精度以及/或者形状精度形成图案的动作说明。首先，在晶圆W的表面上，作为使向X方向延伸的一个或者多个线性图案以比镜元件30的像宽度更微小的移动量依次移动并曝光。在这种情况下的照明光学系统ILS的照明条件设定为以例如σ值为0.14左右的小σ照明，照明光IL的偏振方向在晶圆W上是X方向(线性图案的长边方向)。
首先，假定是在晶圆W的表面上形成的线性图案的中心处于多个镜元件30的像的边界部的情况。在这种情况下，空间光调制器28的镜元件30的阵列的相位分布如图4的(A)的局部放大俯视图(从底座构件3两侧观察到的配置，以下相同)示出那样，设定分布如下：在包含Y方向为多列(例如4列以上)且X方向为多行(例如15行以上)的镜元件30的矩形第一图案区域37A内，各镜元件30为第二状态(相位π)，在第一图案区域37A的-Y方向上邻接且与第一图案区域37A大致相同大小的矩形的第二图案区域37B(在图4的(A)中示出其中的+Y方向的2列)内，各镜元件30为第一状态(相位0)。另外，为便于说明，在图4的(A)以及后述的图4的(B)、图5的(A)～(C)等中，在第二状态(相位π)的镜元件30上加上阴影线。此外，镜元件30的X方向以及Y方向的排列间距(镜元件30的宽度)是px以及py(在此为px＝py)。
另外，作为一个例子，Y方向的宽度PY2(图4的(A)中是PY2＝4py)的图案区域37A、37B形成在Y方向上交替反复排列的周期性的相位分布，在图4的(A)中示出该周期性的相位分布中的Y方向上1个间距PY1(PY1＝2PY2)的相位图案MP1。在图4的(A)中，在第一图案区域37A的+Y方向上邻接排列的2列的相位0的镜元件30的阵列是下一周期的第二图案区域37B的一部分。相同地，在后述的图4的(B)、图5的(A)～(C)等中，也示出了在各自的周期性的相位分布中的Y方向上1个间距(1个周期)的相位图案MP1A、MP1B～MP1D等。
通过来自图4的(A)的相位图案MP1的照明光IL向晶圆W表面的例如正型光致抗蚀剂层投影的空间像的Y方向的强度INT的分布是如图4的(C)的强度分布C1示出那样，在Y方向的位置Y1、Y2为最小，位置Y1、Y2的间隔为β·PY2(β是投影倍率)。换言之，强度分布C1为将中心线C2R以及C2L(位置Y1以及Y2)作为中心的部分为低电平(比感光电平低的电平)，在其两侧成为高电平(超过感光电平的电平)，中心线C2R以及C2L与在图4的(A)的图案区域37A与±Y方向的图案区域37B的分界线BR以及BL共轭，且在X方向上平行。当使该光致抗蚀剂层显影时，如图6的(C)示出那样，得到由Y方向的宽度为β·2PY/2(在此为PY2＝4py)且Y方向的间隔为β·PY2/2的、X方向上细长的抗蚀图案构成的虚线示出的2个线形图案C1P。2个线形图案C1P的中心线C2R、C2L的Y方向的位置为图4的(C)的Y2以及Y1。实际上，在Y方向上周期性地形成许多个线形图案C1P。
接下来，使在晶圆W的表面上形成的线形图案的中心向Y方向移动比镜元件30的像宽度更狭窄的间隔δ1(或者，在该像的宽度的整数倍上加上比该宽度窄的尾数的间隔)。用于形成移动后的线形图案的空间像的强度INT的分布如图4的(D)的实线强度分布60A示出那样，相对于移动前的虚线的强度分布C1向Y方向移动δ1。这对于下述情况是必要的，即：在相对于与例如图4的(A)的相位图案MP1对应的抗蚀图案向X方向离开的位置处形成将该抗蚀图案仅向Y方向移动间隔δ1而成的形状的抗蚀图案的情况，或者在晶圆W的扫描曝光时配合着晶圆W向Y方向的移动而使通过空间光调制器28生成的相位图案MP1向Y方向依次移动的情况。
这样的情况下，空间光调制器28的镜元件30的阵列的相位图案MP1A如图4的(B)示出那样，只要与图4的(A)的相位图案MP1的分界线BR以及BL向Y方向移动与δ1对应的Δy(＝δ1/β)而成的分界线BR1以及BL1的内侧为相位π、其外侧为相位0这样的相位分布(作为目标的相位分布)实际上等价即可。在图4的(B)的相位图案MP1A中，与图4的(A)的第一图案区域37A中的除Y方向两端的1列镜元件30以外的部分对应的第一图案区域37C内的全部镜元件30作为相位π(第二状态)。此外，由与图4的(A)的第二图案区域37B中除Y方向两端的1列以外的部分对应的多个列(在此是2列)的镜元件30的阵列构成的第二图案区域37D内的镜元件30为相位0(第一状态)。然后，由相对于第一图案区域37C在+Y方向上邻接配置的1列镜元件30构成的第一边界区域38A中，将在X方向上不被投影光学系统PL析像的以第一间距P1排列的多个镜元件30A设定为相位0，将第一边界区域38A内的其他镜元件30B设定为相位π。进而，由相对于第一边界区域38A在+Y方向上邻接配置的1列镜元件30构成的第二边界区域38B中，将在X方向上不被投影光学系统PL析像的以第二间距P2排列的多个镜元件30D设定为相位π，将第二边界区域38B内的其他镜元件30C设定为相位0。边界区域38A、38B的边界是使相位图案移动前的分界线BR。
在此，如果设为在间距P1以及P2内分别包含N1个以及N2个(N1以及N2分别是2以上的整数)的镜元件30，则下面的关系成立。
P1＝N1·px  …(4A)，P2＝N2·px…(4B)
在此，如果使用投影光学系统PL的投影倍率β，间距P1的相位图案的像的间距为β·P1。此外，由于间距P1、P2设定为不被投影光学系统PL析像，所以只要求出来自相位图案的±1次衍射光不通过投影光学系统PL的条件即可。当使用式(3)的投影光学系统PL的分辨率Re以及式(4A)、(4B)时，间距P1、P2的相位图案不被投影光学系统PL析像的条件，即间距P1、P2的相位图案超出投影光学系统PL的析像极限的条件如下。
β·P1＝β·N1·px＜λ/NA  …(5A)，
β·P2＝β·N2·px＜λ/NA  …(5B)
根据这些条件，整数N1、N2的条件如下。其中，将β·px(镜元件30的像的宽度)设为D。
N1＜λ/(NA·D)  …(6A)，
N2＜λ/(NA·D)  …(6B)
作为一个例子，当设λ＝193nm，NA＝1.35(采用液浸法时)，D＝β·px＝20(nm)时，由于式(6A)以及(6B)的右边大致为7.15，所以间距P1、P2的相位图案通过投影光学系统PL析像的条件如下那样整数N1、N2为7以下即可。
N1≦7  …(7A)，N2≦7  …(7B)
此外，在图4的(B)中，将在第一边界区域38A内间距P1内的相位0的镜元件30A的个数设为n1(n1是比N1小的整数)，将在第二边界区域38B内的间距P2内的相位π的镜元件30D的个数设为n2(n2是比N2小的整数)时，与具有相对于分界线BR仅移动Δy而成的分界线BR1的相位分布等价的相位图案MP1A的形成条件是，使用边界区域38A、38B的Y方向的宽度(在此是与镜元件30的Y方向的宽度相同的)py构成如下。
Δy＝{-(n1/N1)+(n2/N2)}py  …(8A)
此外，从与移动量Δy对应的图4的(D)的强度分布60A为最小的位置(与分界线BR1共轭的像C3R)相对于位置Y1的移动量δ1是，使用投影倍率β构成如下。其中，将β·py(镜元件30的像的Y方向的宽度)设为D。
δ1＝{-(n1/N1)+(n2/N2)}D  …(8B)
在本实施方式中，通过在规定间距P1、P2的整数N1、N2满足式(6A)以及(6B)的范围内改变整数N1、N2以及整数n1、n2的值的至少一个，来调整与相位图案MP1A等价的相位分布中的分界线BR1的移动量Δy，进而调整与分界线BR1共轭的像的移动量δ1。此外，如果不考虑光学的邻近效果引起的误差OPE(Optical ProximityError)等，在使用2个边界区域38A、38B的情况下，原则上间距P1与间距P2不同。即，在间距P1、P2相互相等时，由于相位0的镜元件30A与相位π的镜元件30D的一方通过抵消被省略，所以边界区域38A、38B中的一方被省略。
作为一个例子，在镜元件30的像的宽度D为20nm的情况下，在将移动量δ1设定为1nm的情况下，如图4的(B)所示，设定为N1＝5，n1＝1，N2＝4，n2＝1即可。当将这些值代入式(8B)时，如下所示移动量δ1为1nm。
δ1＝(-1/5+1/4)20＝1(nm)  …(9A)
此外，在本实施方式中，与图4的(B)的相位图案MP1A等价的相位分布-Y方向的分界线BL1相对于原来的分界线BL，以第一图案区域37C侧为正符号移动Δy。因此，在相位图案MP1A中，将由相对于第二图案区域37D在+Y方向上邻接配置的1列镜元件30构成的第三边界区域39A的相位分布为将第一边界区域38A的相位分布反转而成的分布，由相对于第三边界区域39A在+Y方向上邻接配置的(相对于第一图案区域37C在-Y方向上邻接配置)1列镜元件30构成的第四边界区域39B的相位分布为将第二边界区域38B的相位分布反转而成的分布。边界区域39A、39B的边界是使相位图案移动前的分界线BL。
具体来说在N1＝5，n1＝1，N2＝4，n2＝1的情况下，在第三边界区域39A中，将在X方向上以间距5px且各自宽度为px排列的多个镜元件30B设定为相位π，其他的镜元件30A设定为相位0。而且，在第四边界区域39B中，将在X方向上以间距4px且分别以宽度为px排列的多个镜元件30C设定为相位0，其他的镜元件30D设定为相位π。通过使用该相位图案MP1A，可以形成使图4的(A)的相位图案MP1的空间像向Y方向仅移动1nm的空间像。
相同地，为了形成将图4的(A)的相位图案MP1的像的强度分布C1在Y方向上仅移动2nm、3nm、以及4nm的图5的(D)的强度分布60B、图5的(E)的强度分布60C、以及图5的(F)的强度分布60D，只要将空间光调制器28的镜元件30的阵列的相位分布分别设定为图5的(A)的相位图案MP1B、图5的(B)的相位图案MP1C、以及图5的(C)的相位图案MP1D即可。在图5的(A)的相位图案MP1B中，在第一图案区域37C的+Y方向的第一边界区域38C中，将在X方向上以间距5px且分别以宽度2px排列的多个镜元件30A设定为相位0(第一状态)，其他的镜元件30B设定为相位π(第二状态)，与第一边界区域38C邻接的第二边界区域38D中，将在X方向上以间距2px且各自的宽度px排列的多个镜元件30D设定为相位π，其他的镜元件30C设定为相位0。此外，在与第二图案区域37D在+Y方向上邻接的第三边界区域39C以及与该第三边界区域39C在+Y方向上邻接的(与第一图案区域37C在-Y方向上邻接)第四边界区域39D的相位分布分别为将边界区域38C以及38D的分布反转而成的分布。该相位分布由于与在图4的(B)中作为N1＝5，n1＝2，N2＝2，n2＝1的分布相当，所以根据式(8B)如下所示移动量δ1为2nm。
δ1＝(-2/5+1/2)20＝2(nm)  …(9B)
此外，图5的(B)的相位图案MP1C是，在第一图案区域37C的+Y方向的第一边界区域38E中，将在X方向上以间距4px且分别以宽度px排列的多个镜元件30A设定为相位0，将其他镜元件30B设定为相位π，在与第一边界区域38E邻接的第二边界区域38F中，将在X方向上以间距5px且分别以宽度2px排列的多个镜元件30D设定为相位π，将其他的镜元件30C设定为相位0。而且，与第二图案区域37D在+Y方向上依次邻接的第三边界区域39E以及第四边界区域39F的相位分布分别是将边界区域38E以及38F的分布反转而成的分布。该相位分布由于与在图4的(B)中作为N1＝4，n1＝1，N2＝5，n2＝2的分布相当，根据式(8B)，移动量δ1为3nm。
此外，在图5的(C)的相位图案MP1D中，与由3列的相位π的镜元件30构成的第一图案区域37E在+Y方向上邻接的边界区域62A中，将在X方向以间距5px且分别以宽度px排列的多个镜元件30D设定为相位π，将其他的镜元件30C设定为相位0，与由3列的相位0的镜元件30构成的第二图案区域37F在+Y方向(第一图案区域37E的-Y方向)上邻接的边界区域64A的相位分布设定为将边界区域62A的分布反转而成的分布。该相位分布由于与在图4(B)中为n1＝0，N2＝5，n2＝1的分布相当，所以根据式(8B)，移动量δ1设定4nm。相同地，通过调整式(8B)的整数N1、n1、N2、n2的值，能够形成具有将图4(A)的相位图案MP1的像的强度分布在Y方向上在5nm～19nm的范围内每次1nm或者每次大致1nm移动后的强度分布的相位图案。
此外，在假设图4的(B)的相位图案MP1A的空间像中曝光晶圆W的情况下，如图6的(C)示出那样，得到与X轴平行的2个线形图案60AP，与X轴平行的2个线形图案60AP由具有中心线C3R，C3L的抗蚀图案构成，所述中心线C3R，C3L相对于从图4的(A)的相位图案MP1的空间像得到的线形图案C1P的中心线C2R、C2L在Y方向上仅移动δ1。线形图案60AP的中心线C3R以及C3L分别是与图4的(B)的相位图案MP1A等价的相位分布的分界线BR1以及BL1共轭(分界线BR1以及BL1的像)。
此外，图6的(A)示出了图4的(B)的相位图案MP1A中N1＝5，n1＝1，N2＝4，n2＝1时的相位图案MP1A。因此，当对图6的(A)的相位图案MP1A的空间像曝光并显影时，得到在图6的(C)中移动量δ1为1nm的线形图案60AP。其中，将镜元件30的像的宽度D设为20nm。与此相对的，为了得到1nm的移动量，如通过图6的(B)的比较例的空间光调制器28L设定的相位图案MP2示出那样，还考虑在与由3列的相位π的镜元件30构成的第一图案区域37E在+Y方向上邻接的边界区域62B中，将在X方向以间距20px且分别以宽度px排列的多个镜元件30D设定为相位π，将其他的镜元件30C设定为相位0，并将与第一图案区域37E在-Y方向上邻接的边界区域64B的相位分布设定为使边界区域62A的分布反转而成的分布。
图6的(B)的相位图案MP2由于与在图4的(B)中n1＝0，N2＝20，n2＝1的分布相当，根据式(8B)，移动量δ1为1nm。然而，由于整数N2的值20超过作为不被投影光学系统PL析像的极限的式(7B)的上限值7，所以，边界区域62B以及64B的像在晶圆W中被曝光。因此，对相位图案MP2的空间像曝光而得到的抗蚀图案如图6的(D)的2个抗蚀图案61P示出那样，成为在X方向上周期性弯曲那样的形状，图案保真度降低，所以不优选。
在本实施方式中，例如图4的(B)示出那样在相位图案MP1A中，通过设置2个边界区域38A、38B以及/或者39A、39B，能够一边满足不被投影光学系统PL析像的条件(例如式(7A)以及(7B))，一边将得到的线形图案的Y方向上的移动量设定为相对于镜元件30的像的宽度D为例如1/20以下左右的微小量。
接下来，在晶圆W的表面上，形成将在X方向延伸的线形图案在Y方向上以镜元件30的像的宽度的非整数倍的间距排列的线和空间图案(以下，称为L&S图案。)。这种情况下的照明条件也设定为例如σ值为0.14左右的小σ照明，偏振条件也设定为照明光IL的偏振方向在晶圆W上为X方向(线图案的长边方向)。此外，将镜元件30的像的宽度D设为20nm，在晶圆W上形成间距为78nm的L&S图案。
为此，使用空间光调制器28微镜元件30的阵列，如图7的(A)的局部放大俯视图所示，生成相位图案MP3，该相位图案MP3包括：包含Y方向上为7列X方向上为多行(例如20行以上)的镜元件30的第一部分图案SP1；与该第一部分图案SP1在+Y方向上依次邻接并且分别包含Y方向上8行、X方向多行(例如20行以上)的镜元件30的第二、第三、第四、以及第五部分图案SP2、SP3、SP4、SP5。将与第一部分图案SP1在-Y方向上邻接的区域的镜元件30设定为相位0。另外，在图7的(A)中与图4的(A)～图5的(C)对应的部分标注相同的附图标记，省略其详细的说明。
在图7的(A)的相位图案MP3中，第一部分图案SP1具有：由在Y方向上为3列的相位π的镜元件30的阵列构成的第一图案区域37E；相对于该区域在+Y方向上邻接配置，具有在X方向上以间距2px配置的宽度px的相位0(第一状态)的镜元件30A以及其以外的相位π(第二状态)的镜元件30B的第一边界区域38G；相对于该第一边界区域38G在+Y方向上邻接配置，具有在X方向上以间距5px配置的宽度2px(2个)的镜元件30D以及其以外的相位0的镜元件30C的第二边界区域38H；由相对于该第二边界区域38H在+Y方向上邻接配置且在Y方向上为2行的相位0的镜元件30的阵列构成的第二图案区域37D。在该情况下，镜元件30A、30D的排列的间距是不被影光学系统PL析像的值，在式(8B)中，通过预先设为N1＝2，n1＝1，N2＝5，n2＝2，相对于边界区域38G、38H的分界线BR的像，等价的相位分布(分界线BR1的-Y方向的相位为π且+Y方向的相位为0的分布)的分界线BR1的像向-Y方向的移动量δ1为2nm。
此外，对第一图案区域37E的-Y方向的端部与其分界线BR1的间隔PY3乘以投影倍率β而成的值β·PY3为78nm，该值β·PY1为在晶圆W上形成的L&S图案的Y方向上的间距。进而，第二部分图案SP2、SP3、SP4、SP5具有：分别与第一图案区域37E或者37C在-Y方向上邻接配置且用于使等价的相位分布的分界线的像在-Y方向上移动4nm、8nm、12nm、16nm的边界区域64D、64C、64E、64A；分别与第一图案区域37E或者37C在+Y方向上邻接配置且用于使等价的相位分布的分界线像在-Y方向上移动6nm、10nm、14nm、18nm的边界区域38G、38I、边界区域62C、边界区域38A、38D、以及边界区域38C、38D。因此，相位图案MP3的空间像的强度INT如图7的(B)示出那样，成为间距β·PY3均匀地为78nm的L&S图案的分布。因此，当将L&S图案的间距的精度视为一个形状精度时，能够以比空间光调制器28的镜元件30的像的宽度更精细的形状精度形成周期性的图案。
接下来，在图1的曝光装置EX中，关于在以比空间光调制器28的镜元件30的宽度的像更精细的位置精度以及/或者形状精度形成图案的情况下的、包括空间光调制器28的驱动方法在内的曝光方法的一个例子，参照图8的流程图进行说明。首先，在图8的步骤102中，在曝光装置EX的晶圆工作台WST上装载涂敷了光致抗蚀剂的晶圆W，在接下来的步骤104中，主控制系统40从曝光数据文件读出通过空间光调制器(SLM)28设定的全体相位分布的信息，并将读出的信息提供给调制控制部48。在接下来的步骤106中开始向晶圆工作台WST的Y方向的扫描，在晶圆W的曝光对象的照射区域的前端部到达作为曝光区域26B的部分时，从主控制系统向调制控制部48提供该照射区域的相对位置的信息。
在接下来的步骤108中，调制控制部48在全体相位分布的数据中读出要向曝光区域26B转印的区域(转印对象区域)的局部相位分布。在接下来的步骤110中，调制控制部48以空间光调制器28的镜元件30为单位，与局部相位分布对应地将镜元件30设定为第一状态(相位0)或者设定为第二状态(相位π)。因此，在转印对象的相位分布为图4的(B)的情况下，第一图案区域37C的镜元件30被设定为相位π，第二图案区域37D的镜元件30被设定为相位0。
在接下来的步骤112中，调制控制部48判断该局部相位分布是否包含设定在镜元件30的宽度内部的分界线(相位0的区域与相位π的区域的分界线)，在不包含该分界线时移至步骤120。另一方面，在包含设定在镜元件30的宽度的内部的分界线的情况下，移至步骤114。在步骤114中，调制控制部48在该分界线通过的区域以及与该区域邻接的区域(分界线附近的区域)(在图4的(B)的例中是分界线BR1、BL1通过的边界区域38A、38B以及39A、39B)中的第一边界区域38A(第一区域)中以第一间距P1将多个镜元件30A的相位设定为0，将其他镜元件30B的相位设定为π。
在接下来的步骤116中，调制控制部48在图4的(B)的第二边界区域38B(第二区域)中以第二间距P2将多个镜元件30D的相位设定为π，将其他镜元件30C的相位设定为0。另外，在仅通过调整一个边界区域内的镜元件30的相位分布就能够进行分界线BR相对于分界线BR1的移动的情况下，可以省略步骤116。在接下来的步骤118中，调制控制部48将第三边界区域39A(第三区域)以及第四边界区域39B(第四区域)的相位分布分别设定为将边界区域38A以及38B的分布反转而成的分布(相反的分布)。另外，在分界线BL1与分界线BL一致的情况下，能够省略步骤118。进而，在分界线BL1相对于分界线BL的移动量与分界线BR1的移动量不同的情况下，步骤118的动作与步骤114(或者步骤114、116)相同地独立执行。
在接下来的步骤120中，主控制系统40从光源2经由照明光学系统ILS向空间光调制器28以规定脉冲数供给照明光IL。因此，在晶圆W上曝光与通过空间光调制器28设定的相位分布对应的空间像。在接下来的步骤122中扫描曝光未结束的情况下，动作移至步骤124，从主控制系统40提供相对于曝光区域26B的曝光对象的照射区域被更新了的相对位置的信息。与此相应地，调制控制部48将全体相位分布中的转印对象区域向与扫描方向对应的方向移动。然后，动作回到步骤108，在步骤108～120中，在晶圆W上曝光与移动了的转印对象区域内的部分相位分布对应的空间像。该曝光动作在步骤122中扫描曝光结束之前继续。
根据这样的本实施方式，能够分别以比镜元件30的像的宽度更精细的位置精度或者形状精度且以无掩模方式形成独立的线状空间像或者L&S图案的空间像。因此，能够在晶圆W的表面上高精度地形成各种图案(空间像)。
本实施方式的效果等如下。
本实施方式的曝光装置EX具有空间光调制器28以及调制控制部48。此外，通过调制控制部48进行的空间光调制器28的驱动方法是具有分别将照明光IL向投影光学系统PL引导的多个镜元件30(光学元件)的阵列的空间光调制器28的驱动方法。该驱动方法具有：步骤114，在Y方向(第一方向)上邻接配置并分别向与Y方向正交的X方向(第二方向)延伸的第一边界区域38A以及第二边界区域38B中，在第一边界区域38A内将在X方向上以不被投影光学系统PL析像(超过析像极限)的间距P1排列的多个镜元件30A设定为相位0的状态(第一状态)，将其他的镜元件30B设定为相位π的状态(第二状态)；步骤116，在第二边界区域38B内将在X方向上以不被投影光学系统PL析像的间距P2排列的多个镜元件30D设定为相位π的状态，将其他镜元件30C设定为相位0的状态。
该空间光调制器28的驱动方法也是曝光用图案的生成方法。在此，空间光调制器28的多个镜元件30(光学元件)的阵列能够视为格子状排列的多个分区，被设定为第一状态(相位0)以及第二状态(相位π)的空间光调制器28的多个镜元件30(分区)的排列可以视为曝光用图案。
根据本实施方式，在空间光调制器28中，由于将在第一边界区域38A内以间距P1排列的多个镜元件30A设定为相位0，将在第二边界区域38B内以间距P2排列的多个镜元件30D设定为相位π，所以，边界区域38A、38B间的分界线BR的像实质上基于式(8B)沿Y方向以比镜元件30的像的宽度D更精细的位置精度移动。因此，在使用空间光调制器28向晶圆W投影图案时，能够以比镜元件30的像的宽度更精细的位置精度或者形状精度形成图案。
进而，由于镜元件30A、30D的排列间距是不被投影光学系统PL析像的间距，所以在晶圆W上形成线形图案时，通过维持线形图案的直线性，并且设定在2个邻接的边界区域38A、38B内以不同间距P1、P2排列的镜元件30A、30D的相位，能够以更精细的精度控制分界线BR的像的移动量。
此外，曝光装置EX是用照明光IL(曝光用光)经由投影光学系统PL曝光晶圆W(基板)的曝光装置，具有：空间光调制器28，其配置在投影光学系统PL的物面侧，具有能够控制成分别将照明光IL向投影光学系统PL引导的多个镜元件30的阵列；调制控制部48(控制装置)，其驱动空间光调制器28的多个镜元件30。而且，调制控制部48根据向晶圆W表面经由投影光学系统PL形成的空间像，在Y方向上邻接配置的边界区域38A以及38B中的第一边界区域38A内，将在X方向上以不被投影光学系统PL析像的间距P1排列的多个镜元件30A设定为相位0的状态，将其他镜元件30B设定为相位π的状态，在第二边界区域38B内将在X方向上以不被投影光学系统PL析像的间距P2排列的多个镜元件30D设定为相位π的状态，将其他镜元件30C设定为相位0的状态。
因此，在使用空间光调制器28向晶圆W投影(形成)图案时，能够以比镜元件30的像的宽度更精细的位置精度或者形状精度形成图案(抗蚀图案等)。
另外，步骤116与步骤118也能够实际上同时执行。此外，也能够将步骤118比步骤116先执行。进而，本实施方式也能够适用于下述情况，即：相对于镜元件30阵列的与Y轴平行的分界线(镜元件30间的区域)，设定与实际上用在X方向上移动了比镜元件30的宽度更微小的量而成的分界线分成相位0的区域与相位π的区域的相位分布等价的相位分布的情况。在这种情况下，在镜元件30的阵列中，将在X方向上邻接的2个边界区域内，以在投影光学系统PL中未析像的间距排列的多个镜元件30的相位设定为0或者π即可。
此外，空间光调制器28由于具有作为光学元件的镜元件30(反射元件)，照明光IL的利用效率高。然而，代替空间光调制器28，也能够使用各个光学元件使分别透过的光的相位变化规定的φ1或者(φ1+180°)的透射式空间光调制器。作为这样的光学元件可以使用根据电压而折射率变化的电气光学元件或者液晶元件等。
此外，本实施方式的曝光装置EX的曝光方法是用照明光IL(曝光用光)经由具有多个镜元件30的阵列的空间光调制器28以及投影光学系统PL对晶圆W(基板)进行曝光的曝光方法，具有：步骤114、116，其通过上述空间光调制器28的驱动方法将多个镜元件30的至少一部分(照明区域26A内的镜元件30)设定为相位0或者π的状态；步骤120，用照明光IL在经由被设定为相位0或者π的状态的多个镜元件30以及投影光学系统PL形成的空间像中曝光晶圆W。
根据该曝光方法或者曝光装置EX，由于能够以比镜元件30的像的宽度更精细的精度形成图案(空间像)，所以能够以无掩模方式形成更精细且复杂的图案。
另外，空间光调制器28的各镜元件30也可以设定为包含相位0的状态(第一状态)以及相位π的状态(第二状态)以外的第三状态(使相位变化π/2的状态等)等的多个状态。
此外，来自照明光学系统ILS的照明光IL大致以入射角α向多个镜元件30(反射元件)倾斜入射，来自镜元件30的反射光相对于投影光学系统PL以与投影光学系统PL的光轴AXW交叉的方式入射。因此，由于投影光学系统PL在物面侧是非远心的，因此能够经由投影光学系统PL向晶圆W照射来自空间光调制器28的所有反射光，从而照明光IL利用效率高。进而，能够在晶圆W的表面正确地再现用偏振控制光学系统6设定的照明光IL的偏振状态。
此外，镜元件30设置在将X方向(第二方向)设为长边方向的长方形区域中，曝光装置EX具有晶圆工作台WST(基板工作台)，晶圆工作台WST(基板工作台)将晶圆W在投影光学系统PL的像面上向与正交于X方向的Y方向(第一方向)对应的扫描方向移动，调制控制部48根据晶圆工作台WST所实现的晶圆W的移动，将通过多个镜元件30形成的图案(相位分布)向Y方向移动。因此，能够全面高效地曝光晶圆W。
另外，在上述实施方式中能够如下变形。
在上述实施方式的空间光调制器28的镜元件30的阵列中，如图4的(B)示出那样，通过将边界区域38A以及/或者38B内的相位0或者π的镜元件30A、30D的间距P1、P2调整为规定的整数N1、N2以及将1间距内的镜元件30A、30D的个数调整为规定的整数n1、n2，能够生成与分界线BR1的-Y方向上相位为π且+Y方向上相位为0的相位分布等价的相位分布，分界线BR1是相对于边界区域38A、38B的分界线BR向Y方向仅移动Δy而成的。此时，考虑例如因光学的接近效果的误差OPE(Optical Proximity Error)等，通过模拟求得利用来自图4的(B)的相位图案MP1A的照明光IL经由投影光学系统PL而在像面上形成的强度分布，当求得该强度分布相对于图4的(D)的作为基准的强度分布C1的移动量(实际的移动量)时，可知该实际的移动量如图9的(A)所示相对于将整数N1、N2以及n1、n2的值代入到式(8B)中计算的值(目标移动量)具有一定误差。在图9的(A)中，虚线的直线C4T表示与目标移动量(nm)相同的纵轴的值，实线的曲线C4R表示相对于目标移动量的实际的移动量(nm)。因此，折线C4R相对于直线C4T的差作为移动量的误差er1。误差er1尤其是在目标移动量为9nm时最大，为1.6nm。
因此，在本实施方式的第一变形例中，例如图10的(A)～(D)的例子所示，在维持不被投影光学系统PL析像的条件的基础上，改变邻接的2个边界区域内的相位0或者π的镜元件30A、30D的间距P1、P2(整数N1、N2)以及1间距内的镜元件30A、30D的个数(整数n1、n2)，以使得空间像的强度分布的实际移动量尽量向目标移动量靠近。图10的(A)的实际移动量为2nm的相位图案MP42是，在与第一图案区域37C在+Y方向上邻接的第一边界区域38J中采用N1＝6，n1＝1，在与第一边界区域38J邻接的第二边界区域38B中采用N2＝4，n2＝1，并使第一图案区域37C的-Y方向侧的边界区域39J、39B的相位分布为将边界区域38J、38B的分布反转而成的分布。从相位图案MP44的式(8B)得到的移动量大致是1.7(＝+5-3.3)nm。此外，图10的(B)的实际移动量是6nm的相位图案MP46是，在与第一图案区域37C在+Y方向上邻接的第一边界区域38K中采用N1＝5，n1＝3，在与第一边界区域38K邻接的第二边界区域38L中采用N2＝5，n2＝4，使第一图案区域37C的-Y方向侧的边界区域39K、39L的相位分布为将边界区域38K、38L的分布反转而成的分布。在该例中，整数N1与整数N2设定为相等，并且，从式(8B)得到的移动量大致是4(＝+16-12)nm。
相同地，图10的(C)的实际移动量为7nm的相位图案MP47是，在与第一图案区域37C在+Y方向上邻接的第一边界区域38J中采用N1＝6，n1＝1，在与第一边界区域38J邻接的第二边界区域38D中采用N2＝2，n2＝1，使第一图案区域37C的-Y方向侧的边界区域39J、39D的相位分布为将边界区域38J、38D的分布反转而成的分布。在该例中，从式(8B)得到的移动量大致为6.66(＝+10-3.33)nm。此外，图10的(D)的实际移动量为9nm的相位图案MP49是，在与第一图案区域37C在+Y方向上邻接的第一边界区域38A中采用N1＝5，n1＝1，在与第一边界区域38A邻接的第二边界区域38M采用N2＝5，n2＝3，使第一图案区域37C的-Y方向侧的边界区域39A、39M的相位分布为将边界区域38A、38M的分布反转而成的分布。在该例中，整数N1与整数N2设定为相等，并且从式(8B)得到的移动量大致为8(＝+12-4)nm。
图9的(B)的虚线直线C5T表示与目标移动量(nm)相同的纵轴的值，实线的折线C5R表示的是使用移动量为2nm、6nm、7nm、以及9nm的情况下图10的(A)～(D)的相位图案MP42～MP49且关于其他移动量使用通过式(8B)计算移动量的相位图案的情况的实际移动量(nm)。因此，折线C5R相对于直线C5T的差是移动量的误差er2。误差er2在目标移动量为2nm时最大，为0.3nm，该误差er2与不调整整数N1、N2以及n1、n2的值的情况下的图9的(A)的误差er1相比颇小。因此，根据该第一变形例，能够更高精度地形成作为目标的图案。
接下来，将通过模拟计算出使用上述实施方式的图7的(A)的相位图案MP3而形成的L&S图案的空间像的强度分布的结果在图11的(A)中示出。在图11的(A)中，横轴是像面的Y坐标(nm)，曲线C6表示L&S图案的强度INT(相对值)的10个峰值(明线)，折线ΔCD表示针对相对于该曲线C6设定某阈值而形成抗蚀图案时的目标值的、线宽度CD(critical dimension：临界尺寸)的误差(nm)。从曲线C6已知存在L&S图案的空间像的峰值强度的波动，从折线ΔCD已知产生2nm左右线宽度的误差的波动。
因此，在本实施方式的第二变形例中，为了减少L&S图案的空间像的峰值强度(明线的强度)的波动，将空间光调制器28的多个镜元件30的阵列的相位分布设定为图12的相位图案MP5。在图12中与图7的(A)对应的部分中标注相同的附图标记，省略其详细的说明。图12的相位图案MP5是，在各部分图案SP1A～SP5A中的第一图案区域37E(或者37C)内，将在X方向以不被投影光学系统PL析像的间距(在此为间距5px或者6px)排列的多个镜元件30A设定为相位0，在第二图案区域37D(或者37F)内，将在X方向上以不被投影光学系统PL析像的间距(在此是间距6px或者5px)排列的多个镜元件30D设定为相位π。另外，在第一图案区域37E(或者37C)内，将镜元件30A以外的镜元件30的相位设定为π，将在第二图案区域37D(或者37F)内镜元件30D以外的镜元件30的相位设定为0。在这种情况下，第一图案区域37E(或者37C)内的镜元件30A的间距，以及第二图案区域37D(或者37F)内的镜元件30D的间距也可以以使得该部分的空间像的强度分布的峰值电平相互几乎相等的方式设定。
图11的(B)示出将使用图12的相位图案MP5形成的L&S图案的空间像的强度分布通过模拟计算的结果。在图11的(B)中，横轴是像面的Y坐标(nm)，曲线C7表示L&S图案的强度INT(相对值)的10个峰值(明线)，折线ΔCD表示针对相对于该曲线C7设定某阈值而形成抗蚀图案时的目标值的、线宽度的误差(nm)。从曲线C7已知L&S图案的空间像的峰值强度的差别被减少，从图11的(B)的折线ΔCD已知线宽度的误差的差别减少0.5nm左右。
这样，该第二变形例的曝光装置EX的调制控制部48所进行的空间光调制器28的驱动方法是，在沿Y方向(第一方向)离开配置并且分别向X方向(第二方向)延伸的第一图案区域37E以及第二图案区域37D中的第一图案区域37E内，将在X方向上以不被投影光学系统PL析像的间距(5px)排列的多个镜元件30A设定为相位0(第一状态)，将第一图案区域37E内的其他镜元件30设定为相位π，将第二图案区域37D内的至少一部分(镜元件30D以外)的镜元件30设定为相位0。
根据该变形例，由于在第一图案区域37E内以不被投影光学系统PL析像的间距配置与其他的镜元件30相位不同的镜元件30A，所以能够调整与该第一图案区域37E对应的部分的空间像的峰值电平。因此，能够使最终形成的线形图案的线宽度等最佳化。进而，通过将该镜元件30A配置在例如第一图案区域37E的端部，能够以比镜元件30的像的宽度更精细的精度控制最终形成的线图案的线宽度等。
该空间光调制器28的驱动方法也是曝光用图案的生成方法。因此，空间光调制器28的多个镜元件30(光学元件)的阵列能够视为格子状排列的多个分区，设定为第一状态(相位0)以及第二状态(相位π)的空间光调制器28的多个镜元件30(划区)的排列能够视为曝光用图案。
接下来，在上述的实施方式中，将晶圆W连续移动，扫描曝光晶圆W。此外，如图3的(B)所示，将晶圆W的各照射区域(例如SA21)在Y方向上分割为多个局部区域SB1～SB5等，当局部区域SB1等到达在投影光学系统PL的曝光区域26B时，也可以使照明光IL仅发光规定脉冲数，用来自空间光调制器28的镜元件30的阵列的反射光曝光局部区域SB1等。然后，使晶圆W向Y方向步进移动，下一局部区域SB2等到达曝光区域26B之后，同样地在局部区域SB2等进行曝光。该方式实际上是步进重复方式(step-and-repeat)，在局部区域SB1～SB5等中曝光相互不同的图案。
接下来，上述实施方式的空间光调制器28的镜元件30平行移动，使照明光IL的相位仅变化第一相位或者第二相位。然而，在例如图1中，代替空间光调制器28，像例如美国专利第5,312,513号说明书、或者美国专利第6,885,493号说明书中公开那样，也可以使用具有倾斜角可变的多个镜元件(反射元件)的阵列的空间光调制器。
使用这样的倾斜角可变方式的空间光调制器的情况下，镜元件的第一状态是将来自照明光学系统ILS的照明光向投影光学系统PL引导的状态(成为明部的状态)，镜元件的第二状态是不将来自照明光学系统ILS的照明光向投影光学系统PL入射的状态(成为暗部的状态)。在这种情况下，在镜元件的阵列中，在第一区域与第二区域的例如沿X方向延伸的边界区域中，将以比投影光学系统PL的析像极限更精细的间距排列的多个镜元件的状态设定为第一状态或者第二状态，由此能够在Y方向上以比镜元件的像的宽度更精细的位置精度或者形状精度形成图案。
此外，也可以使用使多个镜元件的倾斜角与照明光IL的相位两方都变化的空间光调制器。在这种情况下，多个镜元件与多个镜元件排列的面的法线方向平行移动，并且，改变多个镜元件反射面相对于该法线的倾斜角而倾斜。
接下来，在上述实施方式中，在物体侧使用非远心的投影光学系统PL。此外，如图13的第三变形例的曝光装置EXA中所示，也能够在物体侧以及像面侧这两侧使用远心的投影光学系统PLA。在图13中，曝光装置EXA具有：光源(未图示)；照明光学系统ILSA，其使用来自该光源的激光向大致+Y方向产生S偏振的照明光IL；偏振光束分光器51，其将照明光IL向+Z方向上反射；1/4波长板52，其将来自偏振光束分光器51的照明光IL变换为圆偏振光；许多个倾斜角可变的镜元件56的二维阵列，其将圆偏振光的照明光IL向-Z方向或者其他方向反射；空间光调制器54，其具有支承这些阵列的底座构件58；以及投影光学系统PLA，其接收被镜元件56反射后透过了1/4波长板52以及偏振光束分光器51的照明光IL，并向晶圆W的表面的曝光区域26B投影空间像(图案)。照明光学系统ILSA是从图1的照明光学系统ILS除去了镜8B、8C以外的光学系统。在镜元件56中，通过第一状态(向投影光学系统PL入射反射光的状态)的镜元件56P与第二状态(不向投影光学系统PL入射反射光的状态)的镜元件56N的组合能够在晶圆W上以无掩模方式形成图案。
在该第三变形例中，在镜元件56的阵列中，在第一区域与第二区域的例如沿X方向延伸的边界区域中，将以比投影光学系统PL的析像极限更精细的间距排列的多个镜元件56的状态设定为第一状态或者第二状态，由此能够在Y方向上以比镜元件56的像的宽度(间距)更精细小的位置精度或者形状精度形成图案。根据该第三变形例的曝光装置EXA，由于能够使用两侧远心的投影光学系统PLA，所以能够简化曝光装置的构成。
此外，在该第三变形例中，作为空间光调制器54也可以使用图1的相位可变型的空间光调制器28。
此外，在照明光IL的利用效率降低至1/2也可以的情况下，可以代替偏振光束分光器51而使用通常的光束分光器，并省略1/4波长板52。在这种情况下能够使用偏振照明。
此外，代替图1的作为波面分割型的光积分仪的微透镜阵列16，也可以使用作为内面反射型的光积分仪的杆型积分仪。
此外，在制造电子器件(或者微器件)的情况下，电子器件如图14所示，经由如下步骤制造：步骤221，其进行电子器件的功能/性能设计；步骤222，其将基于该设计步骤的掩模的图案数据存储在上述实施方式的曝光装置EX、EXA的主控制系统中；步骤223，其制造作为器件的基材的基板(晶圆)，并涂覆抗蚀剂；基板处理步骤224，其包括在基板(感应基板)上曝光通过所述的曝光装置EX、EXA(或者曝光方法)用空间光调制器28生成的相位分布(或者用空间光调制器54生成的强度分布)的空间像的工序、对曝光的基板进行显影的工序、已显影的基板的加热(固化)以及蚀刻工序等；器件组装步骤(包含切割工序，焊线工序，封装工序等加工工序)225；以及检查步骤226等。
该装置的制造方法包含使用上述实施方式的曝光装置(或者曝光方法)曝光晶圆W的工序、和处理被曝光的晶圆W的工序(步骤224)。因此，能够高精度地制造具有微电路图案的电子器件。
此外，本发明不限定于用于半导体装置的制造工序，例如，也能够广泛用于液晶显示元件、等离子显示器等的制造工序、拍摄元件(CMOS型，CCD等)、微机械、MEMS(MicroelectromechanicalSystems：微型电气机械系统)、薄膜磁头、以及DNA芯片等各种器件(电子器件)的制造工序中。
此外，本发明不限定于上述实施方式，能够获得在不脱离本发明的主旨的范围内获得各种构成。
此外，引用本申请所记载的上述公报，各国际公开小册子，美国专利，或者美国专利申请公开说明书中的公开内容，作为本说明书记载的一部分。此外，直接引用包括说明书、权利要求书、附图以及摘要在内的、于2012年1月18日提出的日本专利申请第2012-007727号的全部公开内容，并编入本申请中。
附图标记的说明
EX、EXA：曝光装置；ILS、ILSA：照明光学系统；PL、PLA：投影光学系统；W：晶圆；28：空间光调制器；30：镜元件；30A、30C：相位0的镜元件；30B、30D：相位π的镜元件；37C：第一图案区域；37D：第二图案区域；38A：第一边界区域；38B：第二边界区域；39A：第三边界区域；39A、39B：第四边界区域；48：调制控制部

Claims (25)

1.一种空间光调制器的驱动方法，所述空间光调制器具有能够分别将光向投影光学系统引导的多个光学元件的阵列，所述驱动方法的特征在于，
在第一方向上邻接配置并且分别在与所述第一方向交叉的第二方向延伸的第一区域以及第二区域中，将在所述第一区域内在所述第二方向上以不被所述投影光学系统析像的第一间距排列的多个所述光学元件设定为第一状态，将所述第一区域内的其他所述光学元件设定为与所述第一状态不同的第二状态，
将在所述第二区域内在所述第二方向上以不被所述投影光学系统析像的第二间距排列的多个所述光学元件设定为所述第二状态，将所述第二区域内的其他所述光学元件设定为所述第一状态。
2.根据权利要求1所述的空间光调制器的驱动方法，其特征在于，
多个所述光学元件是分别使反射面向所述反射面的垂直方向移动并对入射光进行反射的反射元件。
3.根据权利要求1或2所述的空间光调制器的驱动方法，其特征在于，
经由所述投影光学系统在像面上形成的图案具有与所述第一区域和所述第二区域的边界部对应的边界图案部，
在所述第一区域内将所述第一间距内的所述第一状态的光学元件的个数设为n1，将所述第一间距设为P1，在所述第二区域内将所述第二间距内的所述第二状态的光学元件的个数设为n2，将所述第二间距设为P2，改变所述光学元件的个数n1和n2以及所述间距P1和P2中的至少一个值，来控制所述边界图案部的与所述第一方向对应的方向上的位置。
4.根据权利要求3所述的空间光调制器的驱动方法，其特征在于，
所述第一间距与所述第二间距互不相同，
将所述第一间距的宽度内的所述光学元件的个数设为N1，将所述第二间距的宽度内的所述光学元件的个数设为N2，将通过所述光学元件的所述投影光学系统所成的像的、与所述第一方向对应的方向上的宽度设为D，所述像面中的所述边界图案部在与所述第一方向对应的方向上的移动量为
{-(n1/N1)+(n2/N2)}D。
5.根据权利要求3所述的空间光调制器的驱动方法，其特征在于，
根据所述投影光学系统的成像特性，以及所述像面中的所述边界图案部在与所述第一方向对应的方向上的移动量的目标值，来改变所述间距P1和P2以及所述光学元件的个数n1和n2中的至少一个。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的空间光调制器的驱动方法，其特征在于，
将在第三区域内在所述第二方向上以不被所述投影光学系统析像的第三间距排列的多个所述光学元件设定为所述第一状态，将所述第三区域内的其他所述光学元件设定为所述第二状态，所述第三区域相对于所述第一区域在与所述第二区域相反的方向上邻接。
7.一种空间光调制器的驱动方法，所述空间光调制器具有能够分别将光向投影光学系统引导的多个光学元件的阵列，所述驱动方法的特征在于，
在第一方向上邻接或离开配置并且分别在与所述第一方向交叉的第二方向延伸的第一区域以及第二区域中，将在所述第一区域内在所述第二方向上以不被所述投影光学系统析像的第一间距排列的多个所述光学元件设定为第一状态，将所述第一区域内的其他所述光学元件设定为与所述第一状态不同的第二状态，
将所述第二区域内的至少一部分所述光学元件设定为所述第一状态。
8.根据权利要求7所述的空间光调制器的驱动方法，其特征在于，
多个所述光学元件是分别使反射面向所述反射面的垂直方向移动并对入射光进行反射的反射元件。
9.根据权利要求7或8所述的空间光调制器的驱动方法，其特征在于，
经由所述投影光学系统而在像面上形成的图案具有与所述第一区域以及所述第二区域对应的第一图案部以及第二图案部，
根据所述第一图案部的光强度的峰值，在所述第一区域内改变所述第一间距内的所述第一状态的光学元件的个数N1以及所述第一间距P1的至少一个值。
10.根据权利要求7～9中任一项所述的空间光调制器的驱动方法，其特征在于，
将在所述第二区域内在所述第二方向上以不被所述投影光学系统析像的第二间距排列的多个所述光学元件设定为所述第二状态，将所述第二区域内的其他所述光学元件设定为所述第一状态。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的空间光调制器的驱动方法，其特征在于，
所述光学元件的所述第一状态是使所入射的光的相位以第一相位变化而向所述投影光学系统引导的状态，所述第二状态是使所入射的光的相位以与所述第一相位相差180°的第二相位变化而向所述投影光学系统引导的状态。
12.根据权利要求1～10中任一项所述的空间光调制器的驱动方法，其特征在于，
多个所述光学元件分别是倾斜角能够变化的反射元件，
所述反射元件的所述第一状态是使通过所述反射元件反射的光向所述投影光学系统入射的状态，所述第二状态是使通过所述反射元件反射的光不向所述投影光学系统入射的状态。
13.一种曝光方法，用曝光用光经由具有多个光学元件的阵列的空间光调制器以及投影光学系统曝光基板，其特征在于，
通过权利要求1～12的任一项所述的空间光调制器的驱动方法，将多个所述光学元件的至少一部分设定为所述第一状态或者所述第二状态，
用所述曝光用光在空间像中曝光所述基板，该空间像是经由被设定为所述第一状态或者所述第二状态的多个所述光学元件以及所述投影光学系统形成的。
14.一种曝光装置，用来自照明光学系统的曝光用光经由投影光学系统曝光基板，其特征在于，
具有：空间光调制器，其被配置在所述投影光学系统的物面侧，具有能够控制成分别将所述曝光用光向所述投影光学系统引导的多个光学元件的阵列；以及
控制装置，其驱动所述空间光调制器的多个所述光学元件，
所述控制装置根据在所述基板上经由所述投影光学系统形成的空间像，进行如下设定，即：
在第一方向上邻接或者离开配置并且分别在与所述第一方向交叉的第二方向延伸的第一区域以及第二区域中，将在所述第一区域内在所述第二方向上以不被所述投影光学系统析像的第一间距排列的多个所述光学元件设定为第一状态，将所述第一区域内的其他所述光学元件设定为与所述第一状态不同的第二状态，
将所述第二区域内的至少一部分所述光学元件设定为所述第一状态。
15.根据权利要求14所述的曝光装置，其特征在于，
多个所述光学元件是分别使反射面向所述反射面的垂直方向移动并对入射光进行反射的反射元件。
16.根据权利要求14或15所述的曝光装置，其特征在于，
所述第一区域在所述第一方向上与所述第二区域邻接配置，
所述控制装置将在所述第二区域内在所述第二方向上以不被所述投影光学系统析像的第二间距排列的多个所述光学元件设定为所述第二状态，将所述第二区域内的其他所述光学元件设定为所述第一状态。
17.根据权利要求14～16中任一项所述的曝光装置，其特征在于，
多个所述光学元件分别是反射元件，
来自所述照明光学系统的所述曝光用光向多个所述反射元件倾斜地入射，来自多个所述反射元件的反射光相对于所述投影光学系统以与所述投影光学系统的光轴交叉的方式入射。
18.根据权利要求14～16中任一项所述的曝光装置，其特征在于，
具有配置在所述空间光调制器与所述投影光学系统之间的光束分光器，
来自所述照明光学系统的所述曝光用光经由所述光束分光器、所述空间光调制器，以及所述光束分光器向所述投影光学系统入射。
19.根据权利要求14～18中任一项所述的曝光装置，其特征在于，
多个所述光学元件的阵列是将第三方向作为长边方向的长方形区域，
所述曝光装置具有使所述基板在所述投影光学系统的像面上沿与所述第一方向对应的扫描方向移动的基板工作台，
所述控制装置根据通过所述基板工作台所实现的所述基板的移动，使通过多个所述光学元件形成的图案向所述第一方向移动。
20.一种曝光用图案的生成方法，所述曝光用图案在利用投影光学系统曝光基板时使用，具有格子状地排列的多个分区，所述生成方法的特征在于，
第一区域以及第二区域在第一方向上邻接或离开配置并且分别在与所述第一方向交叉的第二方向延伸，在该第一区域以及第二区域中排列的所述多个分区中，将在所述第一区域内在所述第二方向上以不被所述投影光学系统析像的第一间距排列的多个所述分区设定为第一状态，将所述第一区域内的其他所述分区设定为与所述第一状态不同的第二状态，
将所述第二区域内的至少一部分所述分区设定为所述第一状态。
21.根据权利要求20所述的曝光装置，其特征在于，
被设定为所述第一状态的多个所述分区与被设定为所述第二状态的多个所述分区的、与供所述多个分区以所述格子状排列的面垂直的方向上的位置不同。
22.根据权利要求21所述的曝光用图案的生成方法，其特征在于，
所述第一区域在所述第一方向上与所述第二区域邻接配置，
将在所述第二区域内在所述第二方向上以不被所述投影光学系统析像的第二间距排列的多个所述分区设定为所述第二状态，将所述第二区域内的其他所述分区设定为所述第一状态。
23.根据权利要求20～22中任一项所述的曝光用图案的生成方法，其特征在于，
所述第一状态是使所入射的光的相位以第一相位变化而向所述投影光学系统引导的状态，所述第二状态是使所入射的光的相位以与所述第一相位不同的第二相位变化而向所述投影光学系统引导的状态。
24.一种器件制造方法，其特征在于，包括：
使用权利要求13所述的曝光方法在基板上形成感光层的图案；和
对形成有所述图案的所述基板进行处理。
25.一种器件制造方法，其特征在于，包括：
使用权利要求14～19的任一项所述的曝光装置在基板上形成感光层的图案；和
对形成有所述图案的所述基板进行处理。
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