CN111512233A - 图案描绘装置 - Google Patents

Abstract

本发明的图案描绘装置(EX)，将作为点光(SP’)投射于基板(P)的描绘光束(LBn)的强度，一边根据以多数个像素(PIC)规定的图案的描绘数据进行调变、一边将点光(SP’)的投射位置在基板(P)上沿像素(PIC)的2维排列相对扫描。图案描绘装置(EX)，具备：根据描绘数据，对相对扫描中点光(SP’)照射的曝光像素的各个射出作为描绘光束以既定周期(Tf)振荡的脉冲光的既定数，对相对扫描中不被点光(SP’)照射的非曝光像素的各个则中断既定数脉冲光的射出的光源装置(LS)，以及根据描绘数据，以使对曝光像素中对应图案边缘部的边缘部曝光像素(PIC’)射出的脉冲光的数量，相对既定数增减的方式控制光源装置(LS)的描绘控制装置(200)。

Description

图案描绘装置

技术领域

本发明为关于在被照射体上照射点光以描绘微细图案的图案描绘装置。

背景技术

于电子元件的工艺中，为进行在被处理基板选择性的涂以涂布液时的遮蔽(masking)、于被处理基板表面蒸镀材料物质时的遮蔽、或对积层在被处理基板表面的材料层选择性的进行蚀刻时的遮蔽等，使用在薄金属板(箔状)选择性的形成有微细开口图案的金属遮罩(电铸遮罩)。于金属遮罩的制造虽有若干方法，在开口图案的最小尺寸例如为20μm以下的情形时，使用所谓的微影法。此方法，于金属制母材基板上形成感光层(光阻剂)，于该感光层照射对应微细开口图案的紫外波长带(波长190～440nm程度的范围)的光图案后，通过显影处理除去感光层的开口图案的部分，于感光层的被除去的部分(开口图案部)通过电铸(电镀)分离出镍或铜等的金属，并于母材基板上剥离分离出的金属层而成为金属遮罩的方法。使用此种微影法的金属遮罩的一制造方法例，揭示于下述专利文献1。

于特开2002－187374号公报，揭示了抗蚀剂积层步骤及图案化步骤，抗蚀剂积层步骤，于作为母材基板的电铸基质表面积层高曝光感度的负型第1光阻剂层、再于其表面积层低曝光感度的负型第2光阻剂层，图案化步骤，在第2光阻剂层上配置图案薄膜(光罩)并进行曝光、显影处理以于电铸基质表面设置独立具有由相当于各通孔的向上渐窄形状的第1抗蚀剂部、与在第1抗蚀剂部上端连续形成笔直状的第2抗蚀剂部构成的多数个抗蚀剂体的图案抗蚀剂膜。专利文献1中，第1光阻剂层的曝光感度相较于第2光阻剂层的曝光感度，被设定为高3～30倍的范围。采用此方式，通过将感光层以不同曝光感度的抗蚀剂形成多层，据以将显影后形成的抗蚀剂膜层的通孔(开口部)剖面做成向上渐窄形状、亦即将抗蚀剂膜层的通孔(开口部)边缘部做成相对电铸母型(母材基板)表面从垂直状态成为往通孔(开口部)内侧倾斜的锥状(倒锥状)。

发明内容

本发明第1实施例的图案描绘装置，一边根据以多数个像素规定的图案的描绘数据对作为点光投射于基板的描绘光束的强度进行调变、一边将该点光的投射位置于该基板上沿该像素的2维的排列进行相对扫描，据以在该基板上描绘出图案，其具备：光源装置，其根据该描绘数据，对在该相对扫描中被照射该点光的曝光像素的各个，作为该描绘光束射出以既定周期振荡出的脉冲光的既定数量，对在该相对扫描中非照射该点光的非曝光像素的各个，则中断该既定数的脉冲光的射出；以及描绘控制装置，该描绘数据控制该光源装置，以使对该曝光像素中的对应该图案边缘部的边缘部曝光像素射出的该脉冲光的数量，相对该既定数增加或减少。

附图说明

图1为显示第1实施例的图案描绘装置的概略整体构成的图。

图2为显示图1所示的6个描绘单元的具体配置的立体图。

图3为显示图1、图2所示的描绘单元内的具体的光学构成的立体图。

图4为显示将来自图1所示的光源装置的光束供应至各个描绘单元的作为光束切换部而设置的6个选择用光学元件等的配置例、与光源装置、描绘控制装置(描绘控制部)及光量测量部的连接关系的方块图。

图5为显示图1、图4所示的光源装置内部具体的光学构成与控制电路部的图。

图6为说明以图1～图5所示的图案描绘装置在标准设定的描绘条件下于感光层进行图案曝光的情形时的状态的图。

图7为显示感光层反应波长的光吸收率变化特性之一例的图表。

图8为以示意方式显示通过第1实施例曝光的图案显影后的感光层边缘部分的剖面状态的图。

图9为以示意方式显示为了在图8所示的感光层的边缘部分形成倾斜的曝光用光的一强度分布例的图。

图10为以示意方式显示于图8所示的感光层形成具有倾斜边缘部的开口部时所设定的曝光用光的一强度分布例的图。

图11为模拟将描绘用的脉冲状光束的点光的直径标准设定，于基板上形成相当于2像素分(8μm线宽)的4脉冲分的未曝光部的情形时所得的规格化曝光用光的一强度分布例的图表。

图12为模拟与图11同样的将点光直径标准设定，于基板上形成相当于2像素分(8μm线宽)的4脉冲分的未曝光部的情形时，将对边缘部曝光像素的2脉冲分点光中的1脉冲分去除时的所得的规格化曝光用光的一强度分布例的图表。

图13与图12同样的，模拟将对边缘部曝光像素的2脉冲分点光中的1脉冲分去除、并将点光直径放大到标准设定值的2倍程度的情形时所得的规格化曝光用光的一强度分布例的图表。

图14为显示在基板(感光层)上描绘于主扫描方向4像素、副扫描方向5像素的矩形未曝光图案时，点光的ON脉冲光(照射)与OFF脉冲光(非照射)的2维排列图的图。

图15为显示为了使点光直径成为可变，于图3所示的描绘单元内设置的扩束器的具体构成的图。

图16为显示为了使点光直径成为可变，于图1所示的光束调整系统内设置的光学系的构成的图。

图17为用以说明投射于基板的描绘用光束的光腰状态与焦点位置的关系的图。

图18为显示相对图14所示的点光排列图，将1个曝光像素以3×3的9脉冲的点光加以描绘的方式变形的情形时的一排列图例的图。

图19为显示第2实施例中的图案描绘时的点光一照射排列例，将对对应图案边缘部的曝光像素照射的脉冲数，相对于对对应边缘部以外的曝光像素照射的脉冲数予以增加的例的图。

图20为以示意方式显示在以图19的点光照射排列对基板(感光层)赋予的曝光用光的分布中，将对应图案边缘部的曝光像素的强度较其他曝光像素增加的图。

图21为以示意方式显示在与图19相同的点光照射条件下，于图案边缘部延伸于主扫描方向的部分，对对应边缘部的曝光像素于副扫描方向增加脉冲数的状态的图。

图22为显示对排列于副扫描方向的像素，如图21所示般，为了于副扫描方向改变对曝光像素照射的点光脉冲数的一位图例的图。

图23为显示为了使描绘用光束的孔径数及光束剖面内的强度分布变形的各种构成的图。

图24为以较夸张方式显示使显影后的感光层残留作为绝缘层，于其上积层配线等图案的情形时的一例的剖面图。

图25为以示意方式显示第3实施例中的标准曝光模式时的描绘位列数据SDn与点光SP的脉冲发光时序的关系的图。

图26为显示相对图25的标准曝光模式，以描绘速度降低至1/10的多重曝光模式进行空间图案的描绘曝光的状态的图。

图27为说明使通过图26的多重曝光模式进行的空间图案的曝光变形，用以在图案边缘部的抗蚀剂像形成倾斜成倒锥状的侧壁的特殊曝光模式下的描绘曝光的状态的图。

图28为显示于图27所设定的特殊曝光模式在基板P上描绘的空间图案的累计光量(强度)分布的模拟结果得图表。

图29为以示意方式显示以图26所示的特殊曝光模式于感光层(抗蚀剂层)曝光的线与空间图案的显影后，残膜的状态的图。

图30为以图28中模拟的光量分布，于负型抗蚀剂层光出线宽14μm的图案并使其显影后，残膜的抗蚀剂像的SEM观察相片。

具体实施方式

以下，针对本发明实施例的图案描绘装置，举较佳实施例，一边参照附图一边加以详细说明之。当然，本发明的实施例不限于此等实施例，亦包含各种变更或施以改良者。亦即，于以下记载的构成要素中，包含发明所属技术领域中具有通常知识者易于设想到之物、以及实质相同之物，以下记载的构成要素可适当加以组合。又，亦可在不脱离本发明要旨范围内，进行构成要素的各种省略、置换或变更。

[第1实施例]

图1概略显示第1实施例的图案描绘装置(曝光装置)EX的全体构成的图，图2为显示图1的图案描绘装置EX中所组装的描绘单元的配置的立体图。图1、图2中，在未特别说明的情形下，设定一以重力方向为Z方向的XYZ正交座标系，依图中所示的箭头分别设定为X方向、Y方向及Z方向。

本实施例中的图案描绘装置EX，对可挠性基板P施以曝光处理，主要使用于制造电子元件的元件制造系统，但亦用作为制造精密金属硬光罩的光罩制造系统。由于基板P在制造系统内实施的各处理中会有受热的情形，因此选择热膨胀系数不会明显变大的材质较佳。例如，可通过将无机填料混入树脂薄膜中，据以抑制热膨胀系数。无机填料，可以是例如氧化钛、氧化锌、氧化铝、或氧化硅等。又，基板P，可以是以浮式法等制造的厚度100μm程度的极薄玻璃的单层体，亦可以是于此极薄玻璃贴合上述树脂薄膜或箔等的积层体。再者，基板P亦可以是不锈钢(SUS)等的金属薄板(厚度为1mm程度)。作为基板P，当使用含有纳米级纤维素(CNF)的厚度数百μm以下的薄膜(以下，亦称CNF片基板)时，与PET(聚对酞酸乙二酯)等薄膜相较不仅耐高温(例如200℃程度)处理，通过提高CNF的含有率可使线热膨胀系数达到铜或铝的程度。

如图1所示，长片状的基板P，以真空吸附等方式平坦的被保持在通过包含马达等驱动单元DU而能在XY面内2维移动的载台机构ST上。在被载台机构ST支承的基板P表面的感光层，通过从如图2所示的配置的6个描绘单元U1～U6的各个投射的各个光束LB1～LB6形成的点光描绘出所欲图案。6个描绘单元U1～U6各个的内部构成相同，如图1所示，包含多面镜PM与远心的扫描用透镜系统(例如，fθ透镜系统)FT。以各个描绘单元U1～U6的各个的多面镜PM扫描的光束LB1～LB6，通过fθ透镜系统FT在基板P上聚光成直径数μm程度的点光，于Y方向一维扫描。设以多面镜PM进行的点光的扫描方向(Y方向)为主扫描方向、与此正交的X方向为副扫描方向。在基板P描绘图案时，载台机构ST使基板P于副扫描方向(X方向)等速度移动。6个描绘单元U1～U6的各个，如图1、图2所示，在XZ面内的剖面形状为角柱状而延伸设置于Y方向的基准柱构件CF2的X方向两侧，通过延伸设置于Z轴方向的旋转轴部LEn(图2中，仅显示与描绘单元U1对应的旋转轴部LE1)被轴支。

在基准柱构件CF2的－X方向侧，于Y方向以一定间隔配置奇数号的描绘单元U1、U3、U5，于基准柱构件CF2的+X方向侧，则于Y方向以一定间隔配置偶数号描绘单元U2、U4、U6。此种将多个描绘单元U1～U6的各个，以旋转轴部Len加以轴支而能在XY面内微幅旋转的构成的具体例，例如以揭露于国际公开第2016/152758号小册子。又，如图2中代表性所示，将从描绘单元U1投射于基板P的点光于主扫描方向(Y方向)扫描时的轨迹设为描绘线SL1时，以其他奇数号描绘单元U3、U5的各个形成的点光的扫描轨迹描绘线SL3、SL5，与描绘线SL1同轴的配置在延伸于Y方向的线上，同样的，以偶数号描绘单元U2、U4、U6的各形成的点光的扫描轨迹描绘线SL2、SL4、SL6的各个，配置在延伸于Y方向的线上。以6个描绘线SL1～SL6的各个在基板P上描绘的图案，可在基板P上于Y方向接合。

如图1、图2所示，在基准柱构件CF2的Y方向两端部附近，固定有作为用以测量载台机构ST的X方向移动位置的测距用干涉仪IFSx的基准的固定镜MRx。干涉仪IFSx，对在载台机构ST的X方向端部于Y方向延伸为棒状设置的移动镜(棒状反射镜)SMx与固定镜MRx的各个投射激光光束，以固定镜MRx为基准测量移动镜SMx(亦即载台机构ST)的X方向移动位置、及在XY面内的微小旋转误差(yawing量)。又，图1中虽省略图示，但亦设有用以测量载台机构ST的Y方向移动位置的测距用干涉仪IFSy，干涉仪IFSy对在载台机构ST的Y方向端部于X方向延伸成棒状设置的移动镜(棒状反射镜)SMy、与设在基准柱构件CF2的Y方向中央内部的固定镜MRy的各个投射激光光束，以固定镜MRy为基准测量移动镜SMy(亦即载台机构ST)的Y方向移动位置。如图2所示，固定镜MRx的反射面与YZ面平行，从干涉仪IFSx朝向固定镜MRx的光束(及反射光束)IBrx设定成与X轴平行。又，设在基准柱构件CF2的Y方向中央内部的固定镜MRy的反射面与XZ面平行，从干涉仪IFSy朝向固定镜MRy的光束(及反射光束)IBry，被配置成通过从基准柱构件CF2的Y方向端部朝中央部贯穿的贯通部CF2a。除此之外，亦设有测量载台机构ST的俯仰(pitching，例如绕Y轴的微小倾斜)量与横摇(rolling，例如绕X轴的微小倾斜)量的各个的干涉仪单元，以测量载台机构ST(基板P)的3维姿势变化。

如以上的构成，作为干涉仪IFSx的测量基准的固定镜MRx的反射面，在XY面内观察时，配置在奇数号描绘线SL1、SL3、SL5所通过的与Y轴平行的线、与偶数号描绘线SL2、SL4、SL6所通过的与Y轴平行的线的X方向中间位置，作为干涉仪IFSy的测量基准的固定镜MRy的反射面，在XY面内观察时，配置在将6个描绘线SL1～SL6在Y方向加以接合的全长(全宽)的中间位置。因此，以干涉仪IFSx、IFSy测量的载台机构ST的2维移动位置，在XY面内观察时，以6个描绘线SL1～SL6所围成的长方形区域(光束投射区域)的几何学中心点为基准加以测量。又，如图1所示，于载台机构ST的周边部，固定有被设定成与载置的基板P表面相同高度的基准板FM。于基准板FM的表面，形成有能以从描绘单元U1～U6的各个投射的点光扫描的基准图案、及可通过用以检测基板P上的标记的对准系统(标记检测单元)AMA、AMB检测的基准标记等。对准系统AMA、AMB，具备：将对基板P上的感光层几乎不具有感度的波长带(波长500nm以上)的照明光照射于基板P上的标记(基板标记)或基准板FM上的基准标记的照明系统、以及包含接收来自基板标记或基准标记的反射光以拍摄各标记的放大像的摄影元件的检测系统。

如图1所示，射入6个描绘单元U1～U6的各个的光束LB1～LB6，将来自安装在柱平台CF1上的光源装置LS的紫外波长带的激光光束LB高速地切换为时间分割进行供应。光源装置LS，于本实施例，虽然后续将个别说明，射出以频率(振荡频率、既定频率)Fa脉冲状发光的光束(脉冲光束、脉冲光、激光)LB。此光束LB，在240～400nm程度的紫外波长带的任一者具有峰值波长，为波长宽数十pm以下的紫外线光，对基板P的感光层具有感度。本实施例中的光源装置LS，例如，以产生红外波长带的脉冲状种光的半导体激光元件、光纤增幅器、及将经增幅的红外波长带的种光转换为355nm的紫外波长的脉冲光的波长转换元件(谐波产生元件)等构成的光纤放大激光光源。以此方式构成光源装置LS，可获得振荡频率Fa为数百MHZ(例如400MHZ)、1脉冲光的发光时间为数十皮秒以下的高亮度的紫外线脉冲光。从光源装置LS往X方向产生的光束LB，成为光束直径为1mm程度的大致平行光束而通过第1光束调整系统BMU，在反射镜M1反射向－Z方向后，被引导在与XY面平行的面内连续的穿过于柱平台CF1上对应6个描绘单元U1～U6的各个配置的6个选择用光学元件(声光调变器：AOM)。通过将该6个AOM中的任一个设定为ON状态(偏向状态)，来自光源装置LS的光束LB，即依序切换供应至6个描绘单元U1～U6中的任一个。此种将光束LB依序切换供应至多个描绘单元U1～U6中的任一个的方式，已揭露于例如国际公开第2015/166910号小册子、或国际公开第2017/057415号小册子。又，图1的反射镜M1对从第1光束调整系统BMU射出的光束LB具有98％程度的反射率与2％程度的穿透率的介电体多层膜构成的激光反射镜，穿通过反射镜M1的光束LB的一部分(2％程度)，被光电感测器DTa受光，而获得与光束LB的强度相应的信号。

在6个AOM的各个中任一个切换的光束LB1～LB6，于－Z方向穿透柱平台CF1的开口部，通过分别与描绘单元U1～U6的各个对应设置的第2光束调整系统BV1～BV6，供应至描绘单元U1～U6。光束调整系统BV1～BV6的各个，除了在内部用以调整光路长的多个折返反射镜外，亦具备、透镜元件、使光束LB1～LB6各个的行进方向于横方向微幅位移的可倾斜的石英平行平板、以及使光束LB1～LB6各个的行进方向倾斜微幅角度的可旋转的角棱镜等。光束调整系统BV1～BV6的各个，可将射入描绘单元U1～U6的光束LB1～LB6的各个，调整成与Z轴平行的状态、且通过XY面内的规定位置。6个描绘单元U1～U6的各个，如图2中以示意方式代表性的作为描绘单元U1内的光束光路所示，具备：使从光束调整系统BV1往－Z方向前进的光束LB1直角反射向－X方向的反射镜M20、使来自反射镜M20的光束LB1弯折向－Y方向的反射镜M20a、使来自反射镜M20a的光束LB1通过偏光状态弯折向－X方向的偏光分束器BS1、使来自偏光分束器BS1的光束LB1弯折向－Z方向的反射镜M21、使来自反射镜M21的光束LB1弯折向+X方向的反射镜M22、使来自反射镜M22的光束LB1朝向多面镜PM的反射面在XY面内弯折的反射镜M23、以及使被多面镜PM偏向后通过fθ透镜系统FT(图2中省略图示)的光束LB1(于XY面内往Y方向远心扫描)弯折向－Z方向的反射镜M24。

〔描绘单元Un的光学构成〕

其次，参照图3说明描绘单元Un(U1～U6)的光学构成，此处，假定奇数号描绘单元U1、U3、U5说明其构成。如图3所示，于描绘单元Un内，沿着从光束LBn的射入位置到被照射面(基板P表面)的光束LBn的进行方向，除图2所说明的反射镜M20、反射镜M20a、偏光分束器BS1、反射镜M21、反射镜M22、M23、多面镜PM、反射镜M24外，于系统框架内一体的设有透镜系统Gu1、透镜系统Gu2、孔径光阑NPA、第1柱面透镜CYa、fθ透镜系统FT及第2柱面透镜CYb。系统框架通过旋转轴部Len安装在图1、图2所示的基准柱构件CF2。被反射镜M20反射向－X方向而朝向反射镜M20a的光束LBn的光路中的2个透镜系统Gu1、Gu2，构成为将射入的光束LBn(直径1mm以下)换为剖面直径放大到数mm(例如8mm)程度的平行光束的扩束器系统。透镜系统Gu1使射入的光束LB1(平行光束)在聚光面Po1收敛成光腰，透镜系统Gu2则将从聚光面Po1发散行进的光束LBn转换为平行光束。以扩束器系统放大的光束LBn，被反射镜M20a反射向－Y方向后，射入偏光分束器BS1。光束LBn被设定为能被偏光分束器BS1有效率的反射向－X方向的直线偏光。又，于偏光分束器BS1的孔径光阑NPA侧的面设有1/4波长板。

被偏光分束器BS1反射的光束LBn(圆偏光)，通过具有圆形开口的孔径光阑NPA，将光束LB1的强度轮廓(profile)上周边部(例如范围的1/e²以下的强度部分)切除。穿透孔径光阑NPA后被反射镜M21反射向－Z方向的光束LBn，射入第1柱面透镜CYa。又，于描绘单元Un内，设有通过fθ透镜系统FT、多面镜PM及偏光分束器BS1等用以检测在基板P表面(或基准板FM表面)反射的光束LBn的反射光的透镜系统Gu4与光检测器(光电感测器)DTo。作为光电感测器DTo，可利用PIN光电二极管、崩溃光电二极管(APD)、金属－半导体－金属(MSM)光电二极管等。

射入描绘单元Un的光束LBn，以和旋转轴部Len的旋转中心轴同轴的方式往－Z方向行进，射入相对XY平面倾斜45°的反射镜M20。于反射镜M20反射的光束LBn，通过透镜系统Gu1、透镜系统Gu2朝向在－X方向分离的反射镜M20a成平行光束前进。反射镜M20a相对YZ平面倾斜45°配置，将射入的光束LBn朝偏光分束器BS1反射向－Y方向。偏光分束器BS1的偏光分离面相对YZ平面倾斜45°配置，使P偏光的光束反射，并使往与P偏光正交的方向偏光的直线偏光(S偏光)的光束穿透。当设射入描绘单元Un的光束LBn为P偏光的光束时，偏光分束器BS1将来自反射镜M20a的光束LBn反射向－X方向通过孔径光阑NPA导向反射镜M21侧。反射镜M21相对XY平面倾斜45°配置，将射入的光束LBn以通过第1柱面透镜CYa的方式朝反射镜M22反射向－Z方向。反射镜M22相对XY平面倾斜45°配置，将射入的光束LBn朝反射镜M23反射向+X方向。反射镜M23将射入的光束LBn反射向多面镜PM。

第1柱面透镜CYa，于图3中具有于X方向(副扫描方向)使光束LBn收敛的折射力、于Y方向(主扫描方向)不具有折射力的方式设定母线方向的具有非等方性折射力的折射光学元件。因此，通过柱面透镜CYa后的光束LBn，就结果而言，于副扫描方向(图3所示的多面镜PM的旋转轴AXp的方向)成为收敛光束，于主扫描方向(因多面镜PM形成的光束的偏向方向)成为平行光束。再者，从柱面透镜CYa射出、通过反射镜M22、M23照射在多面镜PM的反射面上的光束LBn，于主扫描方向细长延伸，于副扫描方向则聚光成被收敛的狭缝状。

多面镜PM使射入的光束LBn朝具有与X轴平行的光轴AXf的fθ透镜系统FT反射向+X方向侧。多面镜PM，为了使光束LBn的点光SP在基板P表面上扫描，使射入的光束LBn在与XY平面平行的面内1维偏向(反射)。多面镜PM，具有绕延伸于Z轴方向的旋转轴AXp形成的多个反射面(本实施例中为正八角形的各边)，通过与旋转轴AXp同轴的旋转马达RM而旋转。旋转马达RM，通过描绘控制装置200(于其次的图4后叙)以指定的旋转速度(例如，3万～4万rpm程度)旋转。回应图案数据而能实际描绘的描绘线SLn(SL1～SL6)的实效长度(例如50mm)，设定为通过此多面镜PM能扫描点光SP的最大扫描长(例如52mm)以下的长度，初期设定(设计上)在最大扫描长的中央设定描绘线SLn的中心点(fθ透镜系统FT的光轴AXf通过的点)。进一步的，于描绘单元Un内，为检测描绘单元Un的描绘开始时序(点光SP相对fθ透镜系统FT的光轴AXf达到特定像高位置的瞬间)，设有在多面镜PM的各反射面的角度达到既定角度位置的瞬间输出成脉冲状变化的原点信号SZn的作为原点感测器(原点检测器)的光束送光系统60a与光束受光系统60b。在多面镜PM具有8个反射面的场合，光束受光系统60b在多面镜PM的1旋转中输出8次原点信号SZn(8次的波形变化)。

通过第1柱面透镜CYa，光束LBn在多面镜PM的反射面上收敛成在与XY平面平行的方向延伸的狭缝状(长椭圆状)。通过配置在fθ透镜系统FT之后，于副扫描方向具有使光束LBn收敛的折射力而于Y方向(主扫描方向)不具有折射力的第2柱面透镜CYb与第1柱面透镜CYa，构成即使多面镜PM的各反射面从与Z轴(旋转轴AXp)平行的状态倾斜，亦能避免照射于基板P表面的光束LBn的点光SP(描绘线SLn)的照射位置往副扫描方向(X方向)偏移的面倾斜修正系统。图3所示的光束LBn的光路中，于副扫描方向，多面镜PM的各反射面与基板P表面(或光束LBn作为点光SP而聚光的最佳焦点面)通过fθ透镜系统FT与柱面透镜CYb的合成光学系设定成光学共轭的关系(成像关系)。因此，透镜系统Gu1后的聚光面Po1与基板P表面(或最佳焦点面)为光学共轭关系。从而，可通过调整透镜系统Gu1的光轴方向的配置，聚光面Po1的位置即在光轴方向被微调整，而能调整在基板P上的点光SP的焦点状态。又，基板P上的点光SP的焦点状态，亦可通过将透镜系统Gu1后的透镜系统Gu2在光轴方向进行位置调整来加以改变。

光束LBn射入fθ透镜系统FT的射入角θ(相对光轴AXf的角度)会因应多面镜PM的旋转角(θ/2)而改变。光束LBn对fθ透镜系统FT的射入角θ为0度时，射入fθ透镜系统FT的光束LBn沿着光轴AXf上前进。来自fθ透镜系统FT的光束LBn被反射镜M24反射向－Z方向，通过第2柱面透镜CYb投射向基板P。通过fθ透镜系统FT及母线与Y方向平行的柱面透镜CYb、以及扩束器系统(透镜系统Gu1、Gu2)与孔径光阑NPA的作用，投射至基板P上的光束LBn，设波长为355nm、孔径数(NA)为0.06时，在最佳焦点面收敛成直径2～3μm程度的微小点光SP。以上的图3所示的描绘单元Un的构成，针对描绘单元U1～U6的各个亦完全同样的构成。据此，一边由6个描绘单元U1～U6的各个将光束LB1～LB6的各点光SP于主扫描方向(Y方向)进行一维扫描、一边使基板P往X方向移动，基板P表面即被点光SP相对的2维扫描，于基板P上，以描绘线SL1～SL6的各个描绘的图案即以在Y方向接合的状态被曝光。

本实施例的情形，来自光源装置LS的光束LB因为数十皮秒以下的发光时间的脉冲光，因此在主扫描期间投射至描绘线SLn上的点光SP，会对应光束LB的振荡频率Fa(例如400MHZ)而成离散的。因此，必须使通过光束LB的1脉冲光所投射的点光与通过下一个1脉冲光所投射的点光，在主扫描方向(以及副扫描方向)重叠。此重叠的量，根据点光的实效尺寸

点光的主扫描的速度Vsp、及光束LB的振荡频率Fa加以设定。点光的实效尺寸(直径)

在点光的强度分布为高斯分布而近似的情形时，以点光的峰值强度为1/e²(或半值全宽)的强度的宽度尺寸决定。本实施例中，典型的(标准)装置设定，以相对实效尺寸(尺寸)

点光SP以

程度重叠的方式，设定点光的扫描速度Vsp(多面镜PM的旋转速度)与振荡频率Fa的关系。因此，脉冲状点光SP沿主扫描方向的投射间隔为

因此，于副扫描方向(与描绘线SLn交叉的方向)，沿描绘线SLn的点光的一次扫描与下一次扫描之间，最好是能设定为基板P移动点光的实效尺寸

的约略1/2的距离较佳。再者，将于Y方向相邻的描绘线SLn接合于主扫描方向的情形时，亦使的重叠

较佳。本实施例下的标准装置规格，将点光在基板P上的实效尺寸(尺寸)

与在描绘数据上设定的1像素的尺寸设定为相同程度。不过，若是非标准的特别条件下的描绘模式(特殊曝光模式)的情形时，亦有将1像素的尺寸设定为相对点光的实效尺寸(尺寸)

小1/2～1/3程度的情形。

举一例而言，将描绘线SLn(SL1～SL6)的实效扫描长作为LT设定为50mm、点光SP的实效直径

为4μm、来自光源装置LS的光束LB的脉冲发光的振荡频率Fa为400MHZ，以沿描绘线SLn(主扫描方向)的点光SP各重叠直径

的1/2的方式脉冲发光的情形时，点光SP的脉冲发光的主扫描方向之间隔在基板P上为2μm，此与振荡频率Fa的周期Tf(＝1/Fa)2.5nS(1/400MHZ)对应。又，此场合，将于描绘数据上规定的像素尺寸设为Dpx时，当将Dpx在基板P上设定为4μm方形的话，1像素在主扫描方向与副扫描方向的各个以点光SP的2脉冲分曝光。因此，点光SP的主扫描方向的扫描速度Vsp与振荡频率Fa，设定为成

的关系。另一方面，扫描速度Vsp根据多面镜PM的旋转速度VR(rpm)、实效扫描长LT、多面镜PM的反射面数Np(＝8)、以及多面镜PM的1个反射面的扫描效率1/α，以下述方式决定。

Vsp＝(8·α·VR·LT)/60〔mm/秒〕…式(1)

因此，振荡频率Fa(周期Tf)与旋转速度VR(rpm)，设定成以下关系。

据上所述，将振荡频率Fa设定为400MHZ(Tf＝2.5nS)、点光SP的直径

设定为4μm时，从振荡频率Fa规定的扫描速度Vsp，为0.8μm/nS(＝2μm/2.5nS)。为对应此扫描速度Vsp，将扫描效率1/α设定为0.3

扫描长LT设定为50mm时，从式2的关系，将8面多面镜PM的旋转速度VR设定为36000rpm即可。又，于本实施例，作为标准装置规格，虽将光束LBn的2脉冲分于主扫描方向与副扫描方向的各个，重叠点光SP的直径

的1/2以作为1像素，但为提高曝光量(Dose量)，亦可设定为各重叠点光SP的直径

的2/3的3脉冲分、或各重叠点光SP的直径

的3/4的4脉冲分作为1像素。因此，将每1像素的点光SP的脉冲数设为Nsp时，先前的式2的关系式，可使之一般化而以下述式3表示。

于标准装置规格(描绘条件)中，调整光源装置LS的振荡频率Fa(周期Tf)与多面镜PM的旋转速度VR中的至少一方，以满足此式3的关系。

〔描绘控制系〕

其次，参照图4，说明进行本实施例中的描绘单元U1～U6的各个进行的图案描绘的控制、以及为调整点光SP的强度及曝光量的控制的描绘控制系统的概略构成。图4系以示意方式显示将来自图1所示的光源装置LS的光束LB选择性的供应至描绘单元U1～U6的各个的作为光束切换部而设在图1的柱平台CF1上的6个选择用光学元件(AOM)OS1～OS6、反射镜M1、M7、M8、M13、6个选择反射镜IM1～IM6等的配置，并显示光源装置LS、描绘控制装置(描绘控制部)200及光量测量部202的连接关系。描绘控制装置200，输入来自图3所示的描绘单元Un(U1～U6)的各个的光束受光系统60b的原点信号SZ1～SZ6，以决定各描绘单元Un的图案描绘时序，并将为了通过绕射使射入光束LB偏向的驱动信号DF1～DF6输出至选择用光学元件(AOM)OS1～OS6的各个。如图1所说明，通过第1光束调整系统BMU的来自光源装置LS的光束LB，被反射镜M1反射，依序通过选择用光学元件OS5、OS6、OS3、OS4、OS1、OS2。在设于柱平台CF1上的光束切换部虽设有多数个折返反射镜，但图4中仅显示光路中的反射镜M1、M7、M8，在沿光束光路的最后的选择用光学元件OS2之后，设有反射镜M13与吸收体(光阱)TR。反射镜M13，将未被最后的选择用光学元件OS2偏向而穿通过的光束LB(0次绕射光束)反射向吸收体TR。

选择用光学元件OSn的各个，被设置成使偏向后的1次绕射光描绘用的光束LBn(LB1～LB6)，相对射入的光束LB(0次光束)的中心轴偏向既定角度。被选择用光学元件OSn的各个偏向的光束LBn(LB1～LB6)，投射至设在与选择用光学元件OSn的各个分离既定距离的位置的选择反射镜IMn(IM1～IM6)。各选择反射镜IMn，通过将射入的光束LBn(LB1～LB6)反射向－Z方向，将光束LBn(LB1～LB6)通过分别对应的光束调整系统BV1～BV6(图1参照)导向描绘单元Un(U1～U6)。

各选择用光学元件OSn皆为使用构成、功能、作用等彼此相同之物。多个选择用光学元件OSn的各个，依据来自描绘控制装置200的驱动信号(高频信号)DF1～DF6的ON/OFF，对使射入的光束LB绕射的绕射光(光束LBn)的产生进行ON/OFF控制。例如，光束光路的最初的选择用光学元件OS5，在未施加驱动信号DF5的OFF状态时，不使射入的来自光源装置LS的光束LB偏向(绕射)而使之穿透。因此，穿透选择用光学元件OS5的光束LB，射入下一个选择用光学元件OS6。另一方面，被施加驱动信号DF5的选择用光学元件OS5为ON状态时，选择用光学元件OS5使射入的光束LB的1次绕射光束偏向(绕射向)选择反射镜IM5。亦即，通过驱动信号DF1～DF6的ON/OFF控制以选择用光学元件OSn进行的切换(光束选择)动作。以此方式，可使因各选择用光学元件OSn的切换动作而被偏向的来自光源装置LS的光束LB，以选择反射镜IMn(IM1～IM6)的任一个加以反射，导向对应的描绘单元Un，且能依序切换光束LBn射入的描绘单元Un。如以上所述，将多个选择用光学元件OSn串联(serial)配置成来自光源装置LS的光束LB依序通过，以时分割将光束LBn供应至对应的描绘单元Un的构成，已揭露于国际公开第2015/166910号小册子及国际公开第2017/057415号小册子。又，图4中，显示仅第4层的选择用光学元件OS4因施加驱动信号DF4而成为ON状态，将来自光源装置LS的光束LB的1次绕射光束作为描绘用光束LB4导向描绘单元U4的状态。

图4中，于图1中亦有显示，在反射镜M1的背面侧，设有检测从光源装置LS射出的光束LB的强度(光量)的光电感测器DTa，在反射镜M13的背面侧，设有检测所有的选择用光学元件OS1～OS6为OFF状态时穿透而来的光束LB的强度(光量)的光电感测器DTb。光电感测器DTa、DTb，与图3中所示的光电感测器DTo同样的，由PIN光电二极管、崩溃光电二极管(APD)、金属－半导体－金属(MSM)光电二极管的任一者构成。从光电感测器DTa输出的光电信号Sa，为监测从光源装置LS射出的光束LB的原来强度(光量)而被送至光量测量部202，从光电感测器DTb输出的光电信号Sb亦为监测6个选择用光学元件OS1～OS6的穿透率变动及绕射效率变动而被送至光量测量部202。从光电感测器DTo输出的光电信号So，亦为测量形成在载台机构ST的基准板FM的基准图案及从基准标记的反射光量被送至光量测量部202。

光源装置LS，生成为了以频率Fa脉冲发光出光束LB的时钟(clock)信号LTC(例如、400MHZ)，该时钟信号LTC被送至描绘控制装置200与光量测量部202。描绘控制装置200，将包含与点光SP的1扫描中描绘的像素数分对应的位数的描绘位列数据SDn(n为与描绘单元U1～U6的任一者对应的数)送出至光源装置LS。进一步的，光源装置LS与描绘控制装置200，通过介面汇流排(串列汇流排亦可)SJ进行各种控制信息(指令及参数)的沟通。又，于描绘控制装置200，连接有用以控制以图1说明的载台机构ST的移动位置及移动速度的载台控制装置204。载台控制装置204根据从描绘控制装置200送来的指令信息(位置信息及速度信息)、与以图1说明的干涉仪IFSx、IFSy测量的载台机构ST的位置信息，进行驱动单元DU的伺服控制。

〔光源装置LS〕

光源装置LS，为图5所示的光纤放大激光光源(通过光增幅器与波长转换元件产生紫外脉冲光的激光光源)。图5的光纤放大激光光源(LS)的构成，例如已详细揭露于国际公开第2015/166910号小册子，因此，此处仅简单说明。图5中，光源装置LS，包含：含生成为了以频率Fa脉冲发光出光束LB的时钟信号LTC的信号发生部120a的控制电路120、以及回应时钟信号LTC而生成以红外波长带脉冲发光的2种类的种光S1、S2的种光产生部135。种光产生部135包含DFB半导体激光元件130、132、透镜GLa、GLb、偏光分束器134等，DFB半导体激光元件130回应时钟信号LTC(例如、400MHZ)而产生峰值强度大的陡峭、或尖鋭的脉冲状种光S1，DFB半导体激光元件132则回应时钟信号LTC而产生峰值强度小的缓慢(时间上宽的)的脉冲状种光S2。种光S1与种光S2被设定为发光时序同步(一致)且每1脉冲的能量(峰值强度×发光时间)约略相同。进一步的，DFB半导体激光元件130所产生的种光S1的偏光状态被设定为S偏光，DFB半导体激光元件132所产生的种光S2的偏光状态被设定为P偏光。偏光分束器134使来自DFB半导体激光元件130的S偏光的种光S1穿透而导向光电元件(勃克尔斯盒(Pockels cell)、克尔盒(Kerr cell)等构成的EO元件)136，并使来自DFB半导体激光元件132的P偏光的种光S2反射导向光电元件136。

光电元件136对应从图6的描绘控制装置200送来的描绘位列数据SDn，以驱动电路136a高速地切换2种类的种光S1、S2的偏光状态。在输入驱动电路136a的描绘位列数据SDn的1像素分的逻辑信息为L(「0」)状态时，光电元件136不改变种光S1、S2的偏光状态而直接将的导至偏光分束器138，在描绘位列数据SDn的1像素分的逻辑信息为H(「1」)状态时，光电元件136使射入的种光S1、S2的偏光方向旋转90度旋转导向偏光分束器138。因此，光电元件136，在描绘位列数据SDn的像素的逻辑信息为H状态(「1」)下，将S偏光的种光S1转换为P偏光的种光S1，将P偏光的种光S2转换为S偏光的种光S2。偏光分束器138，使P偏光的光穿透后通过透镜GLc将的导向结合器(combiner)144，使S偏光的光反射导向吸收体140之物。设穿透偏光分束器138的种光(S1与S2中的任一方)为种光光束Lse。通过光纤142a被导向结合器144的来自激励光源142的激励光(pump light、charge light)，与从偏光分束器138射出来的种光光束Lse合成，射入光纤光增幅器146。

通过以激励光激励掺杂在光纤光增幅器146的激光介质，在通过光纤光增幅器146内的期间种光光束Lse被增幅。经增幅的种光光束Lse，从光纤光增幅器146的射出端146a伴随既定发散角射出，通过透镜GLd以聚光于第1波长转换光学元件148的方式射入。第1波长转换光学元件148，通过二次谐波产生(Second Harmonic Generation：SHG)相对射入的种光光束Lse(波长λ)生成波长为λ的1/2的二次谐波。种光光束Lse的二次谐波(波长λ/2)与原来的种光光束Lse(波长λ)，通过透镜GLe以聚光于第2波长转换光学元件150的方式射入。第2波长转换光学元件150，通过二次谐波(波长λ/2)与种光光束Lse(波长λ)的和频产生(SumFrequency Generation：SFG)，产生波长为λ的1/3的三次谐波。此三次谐波为在370mm以下的波长带(例如355nm)具有峰值波长的紫外脉冲光(光束LB)。从第2波长转换光学元件150产生的光束LB(发散光束)，通过透镜GLf，被转换为光束径1mm程度的平行光束而从光源装置LS射出。

施加于驱动电路136a的描绘位列数据SDn的1像素分的逻辑信息为L(「0」)的情形时(不曝光该像素的非描绘状态时)，光电元件136不改变射入的种光S1、S2的偏光状态而直接将的导向偏光分束器138。因此，射入结合器144的种光光束Lse即成为种光S2由来之源。由于光纤光增幅器146(或波长转换光学元件148、150)对此种峰值强度低、时间上宽度较钝特性的种光S2的增幅效率(或波长转换效率)低，因此从光源装置LS射出的P偏光的光束LB成为未被增幅到曝光所需能量的脉冲光。此种来自于种光S2而生成的光束LB的能量极低，照射于基板P的点光SP的强度为极低的位准。如上所述，从光源装置LS在非描绘状态时亦会持续射出虽然微弱的紫外脉冲光的光束LB，因此将此种非描绘状态时射出的光束LB称为OFF光束(OFF脉冲光)。

另一方面，施加于驱动电路136a的描绘位列数据SDn的1像素分的逻辑信息为H(「1」)的情形时(曝光该像素的描绘状态时)，光电元件136改变射入的种光S1、S2的偏光状态将的导入偏光分束器138。因此，射入结合器144的种光光束Lse即成为种光S1由来之源。来自于种光S1的种光光束Lse的发光轮廓，因峰值强度大且尖鋭，因此种光光束Lse被光纤光增幅器146(或波长转换光学元件148、150)有效的增幅(或波长转换)，从光源装置LS输出的P偏光的光束LB具有基板P的曝光所需的能量。描绘状态时从光源装置LS输出的光束LB，为了与非描绘状态时射出的OFF光束(OFF脉冲光)区别，称为ON光束(ON脉冲光)。如上所述，在作为光源装置LS的光纤放大激光光源内，将2种类的种光S1、S2中的任一方以作为描绘用光调变器的光电元件136加以选择后进行光增幅，即能据以将光纤放大激光光源，回应描绘位列数据(SDn)作为高速爆发发光(burst light emission)的紫外脉冲光源。

图4所示的描绘控制装置200，亦具备输入来自描绘单元U1～U6各个的原点信号SZ1～SZ6，使描绘单元U1～U6各个的多面镜PM的旋转速度一致，并使其旋转角度位置(旋转的相位)彼此成既定关系的方式进行多面镜PM旋转的同步控制的功能。再者，描绘控制装置200亦包含存储根据原点信号SZ1～SZ6，以描绘单元U1～U6各个的点光SP构成的描绘线SL1～SL6描绘的描绘位列数据SDn的存储器。于描绘控制装置200，预先设定有以光束LB的几脉冲分来描绘存储在存储器的描绘位列数据SDn的1像素分的数据(1位)。例如，在设定为将1像素以光束LB的2脉冲(于主扫描方向与副扫描方向的各方向以2个点光SP)来进行描绘的情形时，描绘位列数据SDn的数据以时钟信号LTC的每2时钟脉冲各读出1像素分(1位)，将之施加于图5的驱动电路136a。

于本实施例，为了进行射入描绘单元U1～U6的各个的光束LB1～LB6的主扫描的各个多面镜PM，一边以相同旋转速度精密的旋转、一边彼此保持一定的旋转角度相位，以图4的描绘控制装置200进行同步控制。据此，即能将从描绘单元U1～U6的各个投射至基板P的各个光束LB1～LB6的主扫描时序(点光SP的主扫描期间)，设定为彼此不重复。从而，通过将设在光束切换部的选择用光学元件OSn(OS1～OS6)各个的ON/OFF切换，与6个多面镜PM各个的旋转角度位置同步进行控制，而能将来自光源装置LS的光束LB以时间分割分配至多个描绘单元Un各个的有效率的曝光处理。

又，本实施例中，多面镜PM具有8个反射面，将以该1个反射面进行的扫描效率1/α设为1/3程度，因此多面镜PM的约15°未满的旋转角度范围及对应在基板P上的点光SP的1扫描的最大扫描长(例如52mm)。因此，将6个多面镜PM相对各错开15°的角度相位使的旋转，并以各多面镜PM将8个反射面中的跳过1面扫描光束LBn的方式，控制各个选择用光学元件OSn(OS1～OS6)的ON/OFF切换。此种将多面镜PM的反射面跳过1面使用的描绘方式，亦已揭露于国际公开第2015/166910号小册子。

接着，参照图6，说明在标准装置规格(描绘条件)下使用图1的图案描绘装置EX进行图案曝光时的状态。图6，显示例如使主扫描方向的线宽为16μm且于副扫描方向直线延伸的2条线图案LTP，于主扫描方向间隔12μm进行描绘时的情形，图6中的(A)显示对应线图案LTP的描绘位列数据SDn的像素位值的排列，1像素在基板P上的尺寸设为4μm×4μm。各像素的位值「0」代表非描绘(OFF脉冲光)，位值「1」则代表描绘(ON脉冲光)。图6中的(B)显示了来自与描绘位列数据SDn的像素对应的信号产生部120a的时钟信号LTC，图6中的(C)显示以点光SP的主扫描形成的轨迹扫描线中、例如沿着副扫描方向的4条扫描线SL1a、SL1b、SL1c、SL1d的各个照射ON脉冲光的点光SP的情形。图6中的(C)中，点光SP的实效直径

被设定为与像素尺寸相同的4μm。如先前的式(1)～(3)的说明，于标准图案描绘时的设定，在主扫描方向与副扫描方向的各个，点光SP以各错开重叠实效直径

的1/2的方式脉冲照射。图6中的(D)显示了在基板P表面的感光层为单层的负抗蚀剂、厚度RT为标准1μm程度的情形时，于显影处理后在基板P上残膜的线图案LTP的抗蚀剂像LTP’的剖面，图6中的(E)中则显示了在基板P表面的感光层为单层正抗蚀剂、厚度RT为标准1μm程度的情形时，于显影处理后在基板P上残膜的线图案LTP的抗蚀剂像LTP’的剖面。

如图6中的(D)所示，负抗蚀剂的情形时被点光SP的ON脉冲光照射的部分对显影液为不溶解性而残留，如图6中的(E)所示，正抗蚀剂的情形时未被点光SP的ON脉冲光照射的部分对显影液为不溶解性而残留。无论何种情形，在感光层(抗蚀剂)的厚度RT为标准厚度程度(1μm程度)的场合，点光SP的ON脉冲光即使在感光层的光吸收率高且穿透性低，亦能从感光层上面充分到达底面，显影后的线图案LTP的抗蚀剂像LTP’的边缘部分，几乎成垂直状态。

如特开2002－187374号公报所揭露，在显影后感光层的开口部分以电镀方式沉积出作为金属遮罩的金属的情形时，以感光层形成的抗蚀剂像LTP’(残膜部)将成为间隔壁而规定金属遮罩中的开口部，因此必须对应金属遮罩的因电镀形成的厚度，设定感光层的厚度RT。金属遮罩的厚度，例如为10μm以上，感光层的厚度RT亦设定为10μm以上。进一步的，在蒸镀步骤中使用的金属遮罩虽在蒸镀装置内于被处理基板表面重叠设置，为了使被处理基板上依据金属遮罩的开口形状蒸镀的薄膜的形状特性、及该薄膜的膜厚均匀性等更佳，于金属遮罩中的开口部边缘赋予较大的倾斜。因此，基板P上以厚度RT为10μm以上形成的感光层的显影后的抗蚀剂像LTP’的边缘部(侧壁)，亦须控制成为该倾斜。为达成此之例，同时考虑因感光层种类及材质而不同的光吸收特性，对赋予至相当于感光层的图案边缘部的部分的光量(剂量)，亦赋予与边缘部延伸方向正交的方向的分布(倾斜)。

图7为显示于横轴取照射光(光束LBn)的波长(nm)、于纵轴取规格化的吸收率(0～1)的抗蚀剂光吸收特性的一例。图7的抗蚀剂的情形时，具有在波长320nm附近产生吸收的峰值、在波长320nm～450nm之间吸收率大致减少成线性的特性，在波长355nm下的吸收率约为0.55。此图7的特性仅为一例，会因抗蚀剂的材料物质而有大的差异。在感光层的厚度RT大的情形时，为了使抗蚀剂像LTP’的边缘部(侧壁)成为接近垂直的状态，于使用波长下，使用吸收率小的抗蚀剂较佳。本实施例中，使用吸收率在光束LBn的波长355nm下较大的抗蚀剂。

图8显示了通过本实施例的图案描绘装置EX曝光，显影后的部分基板P的剖面构成。图8中，基板P的母材基板LK1为不锈钢(SUS)，于其表面以既定厚度积层有以镍(Ni)形成的基极层(base layer)LK2。于基极层LK2上形成有厚度RT(10μm以上)的负型抗蚀剂层Luv，于显影后除去抗蚀剂层Luv的未曝光部(非照射部)而形成被边缘部Ewa、Ewb包夹的开口部HL。制作电镀光罩的情形时，于该开口部HL露出的基极层LK2上以电镀沉积金属层(镍或铜等)。作为抗蚀剂层Luv的边缘部Ewa、Ewb的侧壁，形成为朝向开口部HL侧倾斜的状态、亦即所谓的倒锥状。为赋予此种倾斜的一例，于本实施例中，如图9所示，对照射于边缘部Ewa、Ewb的曝光用光(光束LBn)的强度分布赋予大的倾斜。图9为以示意方式说明在图8中的作为边缘部Ewa的抗蚀剂层Luv的部分9A的曝光状态的图。当抗蚀剂层Luv的光吸收率大的情形时，因曝光用光会随着从抗蚀剂层Luv的上面Sup往底面Sbm前进而衰减，因此视曝光用光的强度，会成为无法有充分的感光能量被赋予到抗蚀剂层Luv的底面Sbm的状态。因此，如图9的上段所示，做成在边缘部Ewa的部分、使朝向开口部HL侧赋予的曝光用光的强度Ip的分布较规定值Th(赋予适当曝光量的强度)减少的特性。如此一来，如图9下段的黑圆点所示，抗蚀剂层Luv内的感光部分即成为倾斜，成为于显影后，抗蚀剂层Luv的以黑圆点显示的部分残留的倾向。

于是，为了形成如图8般的朝向开口部HL内侧倾斜的边缘部Ewa、Ewb，将在如图10所示的开口部HL的边缘附近具有大倾斜的强度分布的曝光用光照射于抗蚀剂层Luv。此图10般的曝光用光的强度分布，在将光罩图案以投影曝光方式曝光至抗蚀剂层Luv的情形时，可通过使图案的像散焦，以对边缘部的曝光用光的强度分布赋予连续的倾斜。不过，如本实施例的作为光源装置LS使用光纤放大激光光源，以多面镜PM高速扫描点光SP的ON/OFF(照射/非照射)来描绘图案的装置，就每一脉冲大幅变化作为点光SP的脉冲光(ON脉冲光)本身的峰值强度，是非常困难的。因此，于本实施例，将对应描绘的图案边缘部的像素投射的脉冲光，抽掉1脉冲(原本应将ON脉冲光切换为OFF脉冲光)。

图11、图12、图13为以模拟方式求出进行抽掉脉冲的情形时的曝光用光强度分布的变化的图表，各个的上段以示意方式显示点光SP的经规格化的强度分布，下段则以示意方式显示将上段的点光SP的强度分布合成后的经规格化的强度分布。又，图11～图13中，横轴代表基板P上的主扫描方向的位置(μm)、纵轴表示将规格化的强度Ipr。图11为设投射于基板P的光束LBn的孔径数(NA)为0.06、近似于高斯分布的点光SP在基板P上的直径

为约4μm、1像素的尺寸为4×4μm，于主扫描方向以

的节距照射点光SP的期间，于中心位置0的附近形成相当于4脉冲分的点光SP的未曝光部(2像素分的8μm线宽)的情形。如图11的上段所示，点光SP在位置－13μm、－11μm、－9μm、－7μm、－5μm、5μm、7μm、9μm、11μm、13μm的各个投射ON脉冲光，在相当于2像素分线宽的位置－3μm、－1μm、1μm、3μm的各个，则为OFF脉冲光而未曝光。如图11的下段所示，相当于以此种点光SP合成的强度分布边缘部的强度倾斜ΔIPa，较为陡峭。

因此，如图12所示，尝试于主扫描方向，对位在与未曝光的非曝光像素(「0」)相邻的曝光像素(「1」)赋予的2个点光SP的ON脉冲光中，使未曝光的像素侧的一点光SP为ON脉冲光、而使另一方的点光SP为OFF脉冲光般的控制。图12的上段，显示在与图11相同的光学条件(光束LBn的孔径数、点光SP的直径

)下，描绘与图11相同的图案时，使投射至最靠近8μm(2像素分)线宽的边缘位置的位置处的－5μm、5μm各个的点光为ON，而刻意地使投射至其相邻位置处的－7μm、7μm各个的1个点光SP为OFF的情形。此场合，如图12的下段所示，在合成后的曝光用光的强度分布边缘部附近，产生相当大的强度不均。此种强度不均，有可能造成抗蚀剂层Luv的边缘部Ewa、Ewb的侧壁轮廓(侧壁面形状)的混乱，因此不佳。

因此，如图13的上段所示，模拟在使作为光学条件的光束LBn的孔径数(NA)降低至0.03以将点光SP的直径

放大成2倍程度的约8μm的点光SP’，以和图12相同的方式控制ON脉冲光与OFF脉冲光的情形时，如图13的下段所示，相当于以点光SP’合成的强度分布边缘部的强度倾斜ΔIPb，即变得比较缓和。又，图13所示的点光SP’的峰值，虽然在与图12所示的点光SP的峰值相同规格化强度Ipr上设为1.0，但实际的强度值因放大了点光SP’的直径

因此相对于图12的点光SP的峰值为一半程度。从而，图13的下段所示的合成后的强度分布的实际强度值，在规格化强度Ipr上与图12的下段所示的合成后的强度分布的规格化强度Ipr为相同程度。根据以上的模拟，在对规定图案边缘部的像素(边缘部曝光像素)照射ON脉冲光时，控制成将对在该边缘部曝光像素于主扫描方向相邻位置的未曝光像素(非曝光像素)侧照射的点光中的一方设为ON脉冲光、另一他方设为OFF脉冲光，并做成将设定为标准光学条件的点光SP的直径

(与1像素的尺寸相同程度)放大至2倍程度的点光SP’较佳。

图14为以示意方式显示在以上条件下，将4×4μm方形的像素PIC于主扫描方向(Y方向)排列4像素、于副扫描方向(X方向)排列5像素的作为矩形开口部HL的未曝光图案描绘至抗蚀剂层(亦称感光层)Luv时的ON脉冲光与OFF脉冲光在基板P上的照射位置的排列的图。图14中，黑圆点代表作为ON脉冲光ONp的点光的中心位置，白圆点代表作为OFF脉冲光OFp的点光的中心位置，于本实施例，相对设定成标准的点光SP的直径

将描绘时设定的点光SP’的直径

设定为2倍程度，并将于主扫描方向的点光SP’的脉冲光的照射节距设定为

(即标准设定的节距的状态)。又，图14中，于副扫描方向以一定节距

排列的扫描线SLnA、SLnB、SLnC、…SLnR，因多面镜PM的各反射面而偏向扫描的点光SP’的轨迹。

如图14所示，与排列于主扫描方向的4个像素PIC(非曝光像素)的Y方向外侧两端相邻的各个像素PIC，对应图案边缘部的边缘部曝光像素PIC’(一部分赋予斜线以虚线显示)，因此照射于此边缘部曝光像素PIC’的排列于主扫描方向的2个点光SP’，于主扫描方向与非曝光像素相邻的侧为ON脉冲光ONp(黑圆点)，而与非曝光像素分离的侧为OFF脉冲光OFp(白圆点)。亦即，图14的情形时，照射于于X方向以等节距

排列的扫描线SLnA、SLnB、SLnC、…SLnR中，通过于X方向排列的5像素的未曝光图案的扫描线SLnE～SLnM的Y方向位置Yp1、Yp2的各个的点光SP’为OFF脉冲光OFp(白圆点)。进一步的，对排列于副扫描方向的5个像素PIC(非曝光像素)于副扫描方向的X方向外侧相邻的曝光像素为边缘部曝光像素PIC’(一部分赋予斜线而以虚线显示)，对X方向两端的边缘部曝光像素PIC’的各个照射的排列于副扫描方向的2个点光SP’，于副扫描方向与非曝光像素相邻的侧为ON脉冲光ONp(黑圆点)，而与非曝光像素分离的侧为OFF脉冲光OFp(白圆点)。亦即，图14的情形时，在通过与4×5像素的未曝光图案的X方向两端外侧相邻的边缘部曝光像素PIC’的2条扫描线SLnC、SLnD、与2条扫描线SLnO、SLnP中、与4×5像素的未曝光图案分离之侧的扫描线SLnC上与扫描线SLnP上，与排列于Y方向的非曝光像素PIC对应的范围为OFF脉冲光OFp(白圆点)。

如先前的图6所说明，本实施例中，1像素(PIC、PIC’)以描绘位列数据SDn的1位表示，对应此1位，设定成来自光源装置LS的时钟信号LTC的2时钟脉冲(亦即点光SP’的2脉冲分)与之对应。因此，于本实施例，为了于时钟信号LTC的每1时脉，将振荡出的光束LB切换为ON脉冲光与OFF脉冲光，在图4的描绘控制装置200内、或图5的控制电路120内，设置根据描绘位列数据SDn，做成于主扫描方向将1像素以2位显示的脉冲发光用图数据(图14中的ON脉冲光ONp或OFF脉冲光OFp的配置列数据)并加以存储的存储器部。亦即，与该脉冲发光用图数据的1条扫描线对应的总位数，与描绘位列数据SDn的1条扫描线对应的总位数的2倍。于光源装置LS内的驱动电路136a(图5)，取代描绘位列数据SDn，施加从存储器部回应时钟信号LTC的时钟脉冲而读出的脉冲发光用图数据的串列的位流信号，来自光源装置LS的光束LB，控制成就每一时钟信号LTC的1时钟脉冲切换为ON脉冲光与OFF脉冲光中的任一种。

进一步的，于本实施例，为了将作为光学条件的点光SP’的直径

做成设定为标准的直径

的约2倍，设置有将投射至基板P的光束LBn的孔径数(NA)设定为标准的0.06调整至大致一半的0.03的机构。图15中显示了以先前的图3所示的描绘单元Un内的透镜系统Gu1与透镜系统Gu2形成的从扩束器系统到孔径光阑NPA的光路，图15中的(A)显示将投射至基板P的光束LBn的孔径数(NA)设定为标准的0.06的状态，图15中的(B)则为显示将投射至基板P的光束LBn的孔径数(NA)设定为0.03的状态。本实施例中，为进行光束LBn的孔径数(NA)的调整，设置可将构成扩束器系统的透镜系统Gu1的多片(例如2片)透镜元件中至少一部分的位置于光轴方向加以调整的可动机构，以做成可改变从透镜系统Gu2后的孔径光阑NPA射出的光束LBn的直径。如图15中的(A)所示，于标准光学条件下，通过在孔径光阑NPA的位置，将光束LBn的强度分布范围的1/e²(峰值强度的约13.5％)的强度以孔径光阑NPA的开口径

去除(cut)，将孔径数(NA)设为0.06。又，在透镜系统Gu1后光束LBn成为光腰的聚光面Po1，因设定在透镜系统Gu2的前侧焦距的位置，因此从透镜系统Gu2朝向孔径光阑NPA的光束LBn成为平行光束。又，孔径光阑NPA配置在透镜系统Gu2之后侧焦距的位置。

将孔径数(NA)从标准设定条件0.06降低至0.03时，如图15中的(B)所示，变更构成透镜系统Gu1的多片透镜元件于光轴AXe方向的位置，以使从透镜系统Gu1’射出的光束LBn在光轴AXe上、在与图15中的(A)的聚光面Po1相同位置成光腰的方式使之收敛，并调整为使其收敛度(或从聚光面Po1的发散度)较图15中的(A)的场合小。据此，如图15中的(B)所示，从孔径光阑NPA的开口射出的光束LBn，即被调整为较图15中的(A)的情形时的直径

更小的直径

设通过孔径光阑NPA的光束LBn的直径为

图3所示的描绘单元Un的fθ透镜系统FT的焦点距离为Fft时，光束LBn在基板P上投射时的孔径数(NA)即近似的以

/Fft表示，点光SP’的直径

即表示为

(λ为光束LBn的波长)。因此，通过缩小孔径数(NA)(缩小直径

)，即能加大点光SP’的直径

通过以上的光学条件(孔径数或点光的直径)的调整、与图14所示的点光SP’的ON脉冲光与OFF脉冲光设定，对曝光于基板P的感光层Luv的图案边缘部，赋予倾斜的强度分布的曝光用光。

以上，本实施例中，在将作为点光SP’投射于基板P上的描绘光束LBn的强度，一边根据以多数个像素PIC规定的图案的描绘数据(描绘位列数据SDn)调变为ON脉冲光ONp或OFF脉冲光OFp的任一种、一边将点光SP’的投射位置在基板P上沿像素PIC的2维排列相对扫描于主扫描方向(Y方向)与副扫描方向(X方向)，以于基板P上描绘图案的图案描绘装置，设有：根据描绘位列数据SDn，对相对扫描中被照射点光SP’的曝光像素的各个射出作为描绘光束LBn以既定周期Tf振荡出的脉冲光的既定数、而对相对扫描中不被点光SP’照射的非曝光像素的各个则中断既定数脉冲光的射出的光源装置LS，以及根据描绘位列数据SDn，以使对曝光像素中对应图案边缘部的边缘部曝光像素PIC’射出的脉冲光(ON脉冲光ONp)之数，相对既定数增减的方式控制光源装置LS的描绘控制装置200。

〔变形例1〕

以上的第1实施例，为放大作为光学条件的点光SP的直径(亦即，缩小光束LBn的孔径数)，如图15所示，必须进行设于6个描绘单元U1～U6的各个的透镜系统Gu1的位置调整。本变形例1中，则通过图1、图4所示的第1光束调整系统BMU，调整射入描绘单元U1～U6的各个的光束LBn(平行光束)的直径。图16显示作为变形例1的光束调整系统BMU的概略构成，沿着光源装置LS射出的光束LB的光路(光轴)，设有构成扩束器的透镜系统LG1(凹透镜)与透镜系统LG2(凸透镜)、能绕光轴旋转的波长板QPP、偏光分束器BSp、以及缩小变焦光学系VBC。从光源装置LS射出的光束LB，从直径为1mm程度的平行光束，因由透镜系统LG1、LG2构成的扩束器被转换为直径数mm程度的平行光束。波长板QPP，可通过旋转机构210使从透镜系统LG2射出的光束LB的偏光状态，从纵的直线偏光状态到横的直线偏光状态之间旋转。偏光分束器BSp具有相对XY面倾斜45°的偏光分离面，将通过波长板QPP的光束LB，因应其偏光状态分割成穿透偏光分离面的成分与被偏光分离面反射向－Z方向的成分。其分割比率，可视波长板QPP的旋转角度位置任意调整，据此，可调整穿透偏光分束器BSp的偏光分离面朝向缩小变焦光学系VBC的光束LB的强度。又，在偏光分束器BSp的偏光分离面反射的光束LB的成分，被光吸收体(trap)LTR吸收。

穿通过偏光分束器BSp的光束LB(平行光束)，被缩小变焦光学系VBC转换成将射入时的光束径以既定倍率缩小的平行光束后射出。缩小变焦光学系VBC，具备将先前的图15所示的扩束器的透镜系统Gu1、Gu2的配置做成相反的透镜系统，部分透镜元件(1片或2片)的光轴方向位置能以移动机构212加以调整。据此，从缩小变焦光学系VBC射出的光束LB(平行光束)，以直径在既定范围内被变更为任意直径的状态，被反射镜M1反射，射入串联在图4所示的光束切换部的6个选择用光学元件OSn(OS1～OS6)。因选择用光学元件OSn的各个而绕射偏向，射入描绘单元Un(U1～U6)的各个的光束LBn(LB1～LB6)，设定为与从缩小变焦光学系VBC射出的光束LB相同直径。，如图15中的(A)所示，即使描绘单元Un内的扩束器(透镜系统Gu1、Gu2)的放大倍率为标准值(固定值)，亦能因为将射入透镜系统Gu1的光束LBn的直径从标准值缩小，因此能如图15中的(B)所示，将通过孔径光阑NPA的光束LBn从标准直径

缩小至直径

如以上所述，根据本变形例1，无需个别调整多个描绘单元Un(U1～U6)各个的透镜系统Gu1的配置(扩束器的倍率)，仅需调整1处的缩小变焦光学系VBC，即能共通的降低从描绘单元Un(U1～U6)的各个投射至基板P的光束LBn(LB1～LB6)的孔径数(NA)。

〔变形例2〕

以上的第1实施例或变形例1，将作为光学条件的点光SP的直径，通过光束LBn的孔径数的缩小，在最佳焦点位置(光腰位置)放大，但亦可不改变光束LBn的孔径数而通过改变焦点位置，据以放大点光SP的直径

图17为夸张显示点光SP在基板P上以最佳焦点状态投射的状态，光束LBn以既定开角θna决定的孔径数NA(＝sinθna)收敛，到达基板P。于光束LBn，相对光腰位置存在一定宽度的焦深(DOF)范围，在基板P表面位于该DOF范围内的情形时，点光SP即被视为以焦点状态投射于基板P表面。为了于标准设定，基板P表面能位于DOF范围内，在例如图1所示的载台机构ST内设有对基板P的高度位置(Z方向位置)进行微调整的焦点调整机构。在进行图14所示的曝光时，在将光束LBn的孔径数(NA)设为标准值0.06的情形下，通过载台机构ST内的焦点调整机构，设定成基板P表面位在图17中所示的DOF范围外侧的Z位置+PZ、或Z位置－PZ。如此，投射在基板P表面的点光SP即成为散焦状态，而能放大点光SP的直径

此种散焦状态，亦可通过将例如图3、图15所示的扩束器(透镜系统Gu1、Gu2)内的聚光面Po1的位置(光束LBn的光腰位置)从设计上的位置往光轴方向错开来达成。散焦状态，可通过做成使图15中的(A)所示的描绘单元Un内的透镜系统Gu1全体的位置往光轴方向移动的构成、或使图16所示的第1光束调整系统BMU内的透镜系统LG1的位置往光轴方向移动的构成来轻易达成。

〔变形例3〕

另一与上述变形例2类似的方法，亦可为了放大投射至基板P上的点光SP的直径

而使从光源装置LS射出的光束LB的中心波长λo些微的位移、或略微扩大光束LB的波长宽(频谱宽度)Δλ，据以意图性的产生色像差。图3所示的描绘单元Un内的折射光学元件(特别是透镜系统Gu1、Gu2、柱面透镜CYa、CYb、fθ透镜系统FT)的玻璃材质，因是对波长355nm的高穿透率石英，因此当使光束LBn的中心波长λo些微的位移时，即会因石英的色像差特性使焦点位置(光腰位置)往光轴方向偏移，基板P上的点光SP即成为散焦状态。又，由于在不改变中心波长λo而仅扩大波长宽Δλ的情形时，亦会因石英的色像差特性使得在光腰位置的光束直径变粗，因此在基板P上的点光SP的直径会放大。此种意图性的调整光束LB的中心波长λo或波长宽Δλ，因以图5所示的光纤放大激光光源构成光源装置LS上的限制而非常困难。

不过，若控制成使2台光纤放大激光光源的各个回应1个时钟信号LTC而同步振荡，从各光纤放大激光光源以相同时序产生ON脉冲光或OFF脉冲光，将从来自各光纤放大激光光源的光束LB合成为同轴，供应至图1或图4的光束调整系统BMU，则是容易的。此种使用2台光纤放大激光光源的情形时，通过使从DFB半导体激光元件130、132脉冲发光出的种光S1、S2的波长、来自激励光源142的激励光(pump light、charge light)的波长、以及在波长转换光学元件148、150的匹配条件，在2台光纤放大激光光源间些微的不同，即能于同轴获得中心波长λo些为不同的2本条光束LB。中心波长λo之差，设定为例如与平均波长宽Δλ(例如为40pm)相同程度、或较其大。当同时使用此种中心波长λo些微不同的2条光束LB的ON脉冲光时，作为光束整体的波长宽变宽，因色像差的影响而使得点光SP的直径被放大。又，于本变形例，由于将从2台光纤放大激光光源的各个射出的光束LB合成为同轴供应至描绘单元Un的各个，因此能使投射至基板P的光束LBn的光能量成为2倍，在感光层Luv的感度低的情形时、感光层Luv的光吸收率高的情形时、或感光层Luv的厚度RT大的情形时，皆能对感光层Luv赋予适当的曝光量。

〔变形例4〕

于以上的第1实施例及变形例1～3中，如图14所说明般，作为基板P上尺寸所设定的1个像素PIC的XY方向尺寸、与设定为标准的点光SP的直径

设定为相同程度，1个像素PIC被经放大的直径

的点光SP’的ON脉冲光ONp、或OFF脉冲光OFp，于主扫描方向(Y方向)与副扫描方向(X方向)的各个以

的节距照射。然而，相对像素PIC的尺寸，设定为标准的点光SP的直径

小的情形亦是可以的。图18为以示意方式显示与图14同样的，在以直径

的点光SP’的ON脉冲光ONp(黑圆点)或OFF脉冲光OFp(白圆点)的任一种照射时，设定在X方向与Y方向的尺寸为Dpx(μm)的正方形像素PIC的多中，以斜线部所示的像素为非曝光像素、其周围的像素为曝光像素的图案，在基板P上的照射位置的排列的图。本变形例4中，相对像素PIC的尺寸Dpx，设定为标准的点光SP的直径

设定为

/3)Dpx，沿扫描线SLnA～SLnH各个的主扫描方向的ON脉冲光ONp或OFF脉冲光OFp的照射节距设定为

扫描线SLnA～SLnH的副扫描方向的节距亦设定为

因此，在标准的设定条件下，1个曝光像素PIC以3×3的9个点光SP(直径

)描绘。

如先前的图14的说明，将直径

的点光SP调整为经放大的直径

的点光SP’，与边缘部曝光像素PIC’相邻存在非曝光像素时，控制成照射在该边缘部曝光像素PIC’内最接近非曝光像素的位置的点光SP’为ON脉冲光ONp，照射在从位置往边缘部曝光像素PIC’的内侧错开一列分的位置的点光SP’为OFF脉冲光OFp。如上所述，当将设定为标准的点光SP的直径

缩小至较1像素的尺寸Dpx小时，照射于曝光像素的每1像素的ON脉冲光ONp为9个，因此可增加对感光层Luv赋予的曝光量。不过，当从光源装置LS射出的光束LB的脉冲振荡的频率Fa(周期Tf)固定时，在如图18所示的描绘控制之际，须将多面镜PM的旋转速度设定为如图14般的以4个ON脉冲光ONp描绘1个曝光像素时的旋转速度的2/3，以载台机构ST进行的基板P的副扫描方向的移动速度亦须设定为2/3。

〔第2实施例〕

于以上的第1实施例及变形例1～4中，为根据图13所示的模拟结果，如图14及图18般，通过使照射在最接近受曝光用光照射的图案边缘位置的位置的点光为ON脉冲光ONp，而其内侧本应作为ON脉冲光ONp照射的点光设为OFF脉冲光OFp，据以使横切过图案边缘部分的方向的曝光用光的强度分布，如图9或图10般的倾斜。然而，亦有因感光层Luv的化学构造或成分的差异，即使以图10般的强度分布的曝光用光来描绘图案，如图8所示，会有显影后的感光层Luv中的开口部HL两侧的边缘部Ewa、Ewb无法成为期待的倒锥状的情形。对于部分光阻剂、例如化学增幅型的光阻剂，若将光罩上的线与空间状图案以高对比像进行投影曝光的话，会有显影后残留的线图案的抗蚀剂像的厚度方向线宽，在表面侧粗、而在底面侧变细的倾向。亦即，与第1实施例相反的，对待描绘图案的边缘部的像素，必须进行提高曝光用光强度的控制。

因此，于本实施例，为了使在以具有此种特性的光阻剂作为感光层Luv而形成的基板P曝光的情形时，在显影后形成的边缘部为倒锥状的侧壁、或几乎没有锥状的垂直的侧壁，而进行描绘条件及光学条件的调整。图19，与先前的图14同样的，以示意方式显示像素尺寸Dpx为4×4μm方形的像素PIC排列于主扫描方向(Y方向)与副扫描方向(X方向)，对斜线部的非曝光像素以外的曝光像素，照射直径

与像素PIC的尺寸Dpx同程度的点光SP(光束LBn的孔径数为0.06)的ON脉冲光的状态的图。于本实施例，根据光源装置LS的时钟信号LTC(周期Tf)调整多面镜PM的旋转速度，以使沿扫描线SLnA～SLnE…各个的点光SP的ON脉冲光(或OFF脉冲光)的照射时序，于点光SP的每1/4直径

产生，进一步的，同步控制多面镜PM的旋转速度与载台机构ST的副扫描方向的移动速度，以使扫描线SLnA～SLnE…于副扫描方向以

的节距排列。此外，描绘位列数据SDn的1像素的位数据，设定为与时钟信号LTC的周期Tf的4个分对应。又，本实施例中，曝光像素于副扫描方向连续时，设定成各描绘单元Un的多面镜PM跳过8个反射面的1面以偏向扫描光束LBn，如图19般相对排列于副扫描方向的像素PIC的各个对应2条扫描线。

在图4所示的描绘控制装置200或图5所示的光源装置LS内，设有脉冲生成电路，此脉冲生成电路根据描绘位列数据SDn，生成将时钟信号LTC的时钟脉冲以每次跳过1个(每次跳过1脉冲)的方式分配的脉冲发光用位图信息，并输出将该位图信息与时钟信号LTC的各时钟脉冲同步加以读出的脉冲发光用位流信号PTS。此脉冲生成电路，先读出描绘位列数据SDn，在着眼的像素为逻辑值「1」的曝光像素、且主扫描方向的前后亦为逻辑值「1」的曝光像素时，生成将着眼的像素于主扫描方向以

间隔的2个ON脉冲光照射般的位列，而在着眼的像素为逻辑值「1」的曝光像素、且在主扫描方向前后任一方有逻辑值「0」的非曝光像素时，则生成将着眼的像素于主扫描方向以

间隔的3个ON脉冲光照射般的位列。因此，如图19所示，对边缘部以外的曝光像素，虽为每隔1个时钟信号LTC的时钟脉冲(跳过1脉冲)的齿梳状态照射ON脉冲光ONp，但对相当于图案主扫描方向边缘部的曝光像素则以无齿梳的方式追加ON脉冲光ONp。

如以上所述，对多数个像素PIC中的曝光像素中、作为图案的主扫描方向边缘部的像素以外的曝光像素的各个，为回应位流信号PTS于时钟信号LTC的时钟脉冲的每隔1个照射点光SP的2个ON脉冲光ONp，对作为主扫描方向边缘部的曝光像素的各个，则回应位流信号PTS，通过时钟信号LTC的连续3个时钟脉冲照射3个ON脉冲光ONp，据以增大对应边缘部的曝光像素所赋予的曝光用光强度，进行提高图案边缘部的对比的边缘强调。图20为以示意方式显示对于主扫描方向连续4个曝光像素、与连续的4个非曝光像素交互排列的线与空间图案，以图19般的描绘控制的演算法照射ON脉冲光ONp时所得的于主扫描方向的曝光用光强度分布的图。据此，在以化学增幅型或含有丙烯酸树脂的特定光阻剂(负型)形成感光层Luv的情形，显影后将残留曝光像素的部分，而感光层Luv的边缘部(侧壁)则是倒锥状的倾斜更为强调出现。不过，视感光层Luv的种类，亦有侧壁接近垂直角度的情形。

以上的图19中，对排列于主扫描方向的多数个像素PIC中的对应图案边缘部的曝光像素，照射以像素PIC的尺寸Dpx(＝点光SP的直径

)的1/4的节距排列于主扫描方向的3个ON脉冲光ONp，对其他曝光像素则照射了以像素PIC的尺寸Dpx的1/2之间隔排列于主扫描方向的2个ON脉冲光ONp。另一方面，图案的边缘部亦存在于列于副扫描方向的多数个像素PIC中。亦即，存在作为边缘部的曝光像素(或非曝光像素)于主扫描方向连续排列的部分。图21显示在此种部分的一描绘控制例的图。图21中，点光SP的直径

像素PIC的尺寸Dpx及沿扫描线SLnA～SLnG的主扫描方向的ON脉冲光ONp与OFF脉冲光OFp的照射的排列控制，与图19的情形相同。图21中，作为图案边缘部的以斜线部所示的非曝光像素于主扫描方向连续排列，相对该非曝光像素于副扫描方向相邻的曝光像素于主扫描方向连续排列。作为图案边缘部的像素以外的像素PIC，则于副扫描方向以2条扫描线描绘。

然而，对作为图案副扫描方向边缘部的曝光像素，于副扫描方向的曝光用光的强度分布必须设定为较一般大。因此，于本实施例，进行将于副扫描方向作为边缘部的曝光像素以3个扫描线加以描绘的控制。图21中，如图19所示，在以节距

排列于副扫描方向的扫描线SLnA～SLnG…中、对应边缘部的曝光像素的2条扫描线SLnC、SLnD之间设定了追加的扫描线SLnC’，根据与扫描线SLnC(或SLnD)对应的位流信号PTS相同的位数据，进行在扫描线SLnC’上亦能照射点光SP的ON脉冲光ONp与OFF脉冲光OFp的控制。为进行此控制，如先前的图19所说明般，就每一扫描线SLnA～SLnE…设定的时钟信号LTC的时钟脉冲的每1脉冲，生成设定ON脉冲光ONp(逻辑值「1」)或OFF脉冲光OFp(逻辑值「0」)的位流信号PTS。然而，如图21所示，因存在以间隔

追加的扫描线SLnC’，因此本实施例中，如图22所示，在其他的扫描线SLnA与SLnB之间、扫描线SLnB与SLnC之间、扫描线SLnD与SLnE之间、扫描线SLnE与SLnF之间、…的各个，以间隔

设定追加的扫描线SLnA’、扫描线SLnB’、扫描线SLnD’、扫描线SLnE’…，对追加的扫描线SLnA’、扫描线SLnB’、扫描线SLnD’、扫描线SLnE’…的各个亦生成位流信号PTS(PTS－A、PTS－A’、PTS－B、PTS－B’、PTS－C、PTS－C’、PTS－D、PTS－D’、PTS－E、PTS－E’、PTS－F、…)。

图21中，由于2条扫描线SLnA、SLnB于副扫描方向皆位于非曝光像素上，因此与该扫描线SLnA、SLnB的各个对应的位流信号PTS－A、PTS－B的位列为「0」。从而，与在扫描线SLnA与SLnB之间及扫描线SLnB与SLnC之间追加的扫描线SLnA’、SLnB’的各个对应的位流信号PTS－A’、PTS－B’的各位列，皆被设定为「0」。2条扫描线SLnC、SLnD于副扫描方向皆位于作为边缘部的曝光像素上，因此与扫描线SLnC、SLnD的各个对应的位流信号PTS－C、PTS－D的位列，如图22所示，为「0」与「1」反复排列者。扫描线SLnC、SLnD上的曝光像素由于是边缘部，因此与在扫描线SLnC与SLnD之间追加的扫描线SLnC’对应的位流信号PTS－C’的位列，复制与前一个扫描线SLnC对应的位流信号PTS－C(或PTS－D)的位数据的物。进一步的，与位于作为边缘部的曝光像素往内侧的1个曝光像素上的扫描线SLnE、SLnF的各个对应的位流信号PTS－E、PTS－F的位列，如图22所示，为设定为「0」与「1」反复而成者，与在扫描线SLnD与SLnE之间追加的扫描线SLnD’、以及与在扫描线SLnE与SLnF之间追加的扫描线SLnE’的各个对应的位流信号PTS－D’、PTS－E’的各位列，则设定为「0」。

以多面镜PM的8个反射面的各个进行的每一光束LBn的扫描开始的时序，依序读出位流信号PTS－A、PTS－A’、PTS－B、PTS－B’、PTS－C、…，将的施加于光源装置LS内的驱动电路136a。光源装置LS，就时钟信号LTC的每1时钟脉冲回应位流信号PTS的位列的各位值(「0」或「1」)，将光束LB切换为ON脉冲光ONps与OFF脉冲光OFp的任一者进行振荡。据此，于副扫描方向作为边缘部的曝光像素，即被3条扫描线(SLnC、SLnC’、SLnD)的各个曝光，非边缘部的内侧的曝光像素被2条扫描线(SLnE、SLnF)的各个曝光，因此，可使对与图21所示的副扫描方向的边缘部对应的曝光像素赋予的曝光用光的强度较对其他曝光像素赋予的曝光用光的强度大。关于在描绘非边缘部的内侧曝光像素的2条扫描线SLnE、SLnF之间追加的扫描线SLnE’，因对应的位流信号PTS－E’的位列全部为「0」，因此，点光SP作为OFF脉冲光OFp对沿扫描线SLnE’的所有曝光像素照射。此事，于图22中，代表在追加的扫描线SLnA’、SLnB’、SLnD’、SLnE’的各个的扫描期间中，来自光源装置LS的光束LB对对应的描绘单元Un并未成ON脉冲光ONp而供应，多面镜PM跳过1面扫描光束LBn。

又，如图22般生成的位流信号PTS的数据量(位数)，与将待描绘图案的形状分解为正方形像素PIC，将1个像素PIC以1个位表示的描绘位列数据SDn的数据量(位数)相较，约为16(4×4)倍，暂时存储位流信号PTS的位图存储器，其容量可存储于副扫描方向一定像素数、例如100像素(扫描线为400条)分，在每次结束1条扫描线的描绘动作时，即写入新的位流信号PTS较佳。

以上，本实施例亦与先前的第1实施例同样的，图案描绘装置，将作为点光SP投射于基板P上的描绘光束LBn的强度，根据以多数个像素规定的图案的描绘数据(描绘位列数据SDn)调变为ON脉冲光ONp或OFF脉冲光OFp中之一，通过在基板P上沿像素的2维排列于主扫描方向(Y方向)与副扫描方向(X方向)相对扫描点光SP的投射位置，据以在基板P上描绘图案，其设有：光源装置LS，根据描绘位列数据SDn，对相对扫描中照射点光SP的曝光像素的各个，作为描绘光束LBn射出以既定周期Tf振荡的脉冲光的既定数(图19中为2脉冲)，对相对扫描中不照射点光SP的非曝光像素的各个则中断既定数的脉冲光的射出；以及描绘控制装置200，根据描绘位列数据SDn，以使对曝光像素中对应图案边缘部的边缘部曝光像素PIC’射出的脉冲光(ON脉冲光ONp)的数，相对既定数(图19中为2脉冲)增加(设为3脉冲)的方式控制光源装置LS。

〔变形例5〕

以上的第2实施例中，虽将点光SP的直径

与像素PIC的尺寸Dpx设定为

但在能使对1个曝光像素照射的ON脉冲光ONp的数，如先前的图18般设定为较多的3×3个的情形时，亦可加大光束LBn的孔径数(NA)，而做成(Dpx/2)＜

＜Dpx的关系。此场合，因光束LBn的孔径数(NA)变大，而能提高曝光于感光层Luv的图案边缘部的对比(强度分布)。光束LBn的孔径数(NA)的最大值，在如图3、图15所示的描绘单元Un内的孔径光阑NPA将光束LBn的范围的1/e²强度以下去掉的情形时，将受孔径光阑NPA的开口的直径

多面镜PM的各反射面对应主扫描方向的方向(旋转的周方向)的尺寸、fθ透镜系统FT的焦距等限制。然而，若以提高通过孔径光阑NPA的开口的光束LBn剖面内的强度分布中的径方向周边强度的方式进行调整时，即能将投射于基板P上的光束LBn的孔径数(NA)在外观上予以加大。

图23中的(A)为显示先前的图15所示的孔径光阑NPA与透镜系统Gu2的配置，本变形例中，如以图15中的(B)所说明般，利用调整透镜系统Gu1的配置以使从透镜系统Gu2朝向孔径光阑NPA的光束LBn(平行光束)的直径为可变的功能。于标准的光学条件的设定，将光束LBn的直径设定为在光束LBn的强度分布上范围的1/e²强度以下被去掉，孔径数(NA)则被设定为大致0.06。相对于此，当改变透镜系统Gu1的配置，调整光束LBn使其成为较标准设定大的直径时，通过孔径光阑NPA的开口后的光束LBn’，强度分布上的周边部较1/e²强度高。因此，于通过孔径光阑NPA的开口后的光束LBn’中产生了因绕射现象造成的绕射光的扩张(粗)，而能提高孔径数(NA)。

图23中的(B)为配置在图23中的(A)的孔径光阑NPA的位置的环状光阑NPA’的俯视图。环状光阑NPA’，具备：距离光轴AXe通过的中心点一定半径的圆形遮光部NSa、距离光轴AXe通过的中心点一定半径并切掉光束LBn(或LBn’)的周边部的环状遮光部NSb、以及在圆形遮光部NSa与环状遮光部NSb之间形成为环状的穿透部NSc。当使用此种环状光阑NPA’时，在通过环状光阑NPA’的穿透部NSc的光束LBn(或LBn’)的剖面内的强度分布，其周边部较高，最终结果，可提高投射于基板P(感光层Luv)的光束的孔径数(NA)。

图23中的(C)显示为了如图23中的(B)般将来自光源装置LS的光束LB的剖面内的强度分布做成环状，而在图16所示的第1光束调整系统BMU内的偏光分束器BSp与缩小变焦光学系VBC间的光路中设置的环状化光学系统的构成。环状化光学系统，由将来自偏光分束器BSp的光束LB(平行光束)整形为剖面内强度分布Ds1中的范围的1/e²强度以下切掉的强度分布Ds2的环状光阑NPA’、与沿光轴Axe以适当间隔配置的2个平凸状的圆锥角棱镜(圆锥角棱镜)CP1、CP2构成。2个圆锥角棱镜CP1、CP2各个的顶点配置在光轴AXe上，前段的圆锥角棱镜CP1，使射入的光束LB的光轴AXe上的中心光线到光束LB的通过外周附近的周边光线，通过圆锥状的射入面往光轴Axe的方向以一定角度折射(偏向)。后段的圆锥角棱镜CP2，则使被圆锥角棱镜CP1偏向的中心光线到周边光线，通过圆锥状的射出面而回到与原来的光轴AXe平行的状态。因此，圆锥角棱镜CP1的圆锥状射入面的顶角与圆锥角棱镜CP2的圆锥状射出面的顶角设定为相等。当将圆锥角棱镜CP1、CP2于光轴AXe方向以适当间隔配置时，通过圆锥角棱镜CP2的光束LB的剖面内的强度分布Ds3，成为中心部的强度低而周边部的强度高的环状。当使圆锥角棱镜CP1、CP2中的任一方，从图23中的(C)的位置往沿光轴Axe的方向移动时，即能将环状的强度分布Ds3的中心部与周边部的强度的平衡或环状的直径，以整体的光能量无损失的状态加以调整。

以上，于第1实施例、第2实施例及变形例1～5中，作为感光层Luv的光阻剂虽设定为负型，但即使是正型，在点光扫描的直接描绘方式的曝光机中，亦能将与显影后图案的边缘对应的抗蚀剂像LTP’的侧壁的倾斜量控制成所欲状态。特别是在将待描绘的图案以像素单位且以脉冲状点光进行描绘时，通过调整相对于像素尺寸(Dpx)的点光尺寸(直径

)，使对作为图案边缘部的边缘部曝光像素PIC’赋予的多个脉冲状点光的数量，相对对其他曝光像素赋予的点光数量加以增减，即能将对对应边缘部的像素PIC’、或其周围像素赋予的曝光用光的强度分布以任意状态加以改变。因此，在感光层Luv的厚度RT大于1像素的尺寸(Dpx)、或待描绘的图案的最小线宽的情形时，亦能将感光层Luv的残留部分的边缘部(图8中的Ewa、Ewb)的侧壁，做成经控制的倾斜量(可以是倒锥状与正锥状的任一种、或几乎垂直的状态)。

又，将感光层Luv作为在电镀光罩制造时或配线层形成时的镀敷工艺时的遮蔽的情形时，可利用游东京应化工业株式会社作为镀敷用光阻剂贩售的商品名为PMER P－CS系列、PMER P－LA系列、PMER P－HA系列、PMER P－CE系列、或萘酚醌(naphthoquinone)型或化学增幅型的PMER P－WE系列、PMER P－CY系列的光阻剂、商品名PMER－N－HC600PY的负型光阻剂等。除此之外，亦可利用游山荣化学株式会社贩售的商品名为SPR－558C－1、SPR－530CMT－A的镀敷用抗蚀剂。又，亦可作为感光层Luv涂布在图案描绘用光束LBn的波长λ具有适当光吸收率并以紫外线硬化型单体寡聚合物(环氧丙烯酸酯(epoxy acrylate)、聚氨酯丙烯酸酯(Urethane acrylate)、聚酯丙烯酸酯(Polyester acrylate))、光聚和反应起始剂、光增感剂、添加剂等为组成的紫外线硬化型树脂。

进一步的，在可挠性树脂薄膜或极薄玻璃板制成的基板上直接形成电子元件的工艺中，为了基板上形成的薄膜电晶体电极间的绝缘或多层配线间的绝缘，会有仅在微细区域(局部区域)选择性的形成绝缘层的情形，亦有作为此种绝缘层而利用的光阻剂。绝缘层会视电子元件的动作性能而以各种厚度形成，但如图24所示，在以跨于局部绝缘层ISL的方式将配线图案层PLc形成在局部绝缘层ISL上的情形时，该绝缘层ISL的周边边缘的侧壁Ewa、Ewb，最好是朝向绝缘层ISL的内侧较大幅度的倾斜较佳。此种在将显影后的感光层Luv利用为电子元件的绝缘层ISL的情形时，根据第1实施例、第2实施例及变形例1～5所示的图案描绘方法，亦能将绝缘层ISL的周边边缘部形成为较大的正锥状，以避免在绝缘层ISL上以横越过边缘部(Ewa、Ewb)的方式积层形成的图案层(配线层或电极层)PLc的断线或裂痕。

如以上所述，作为感光层Luv可利用各种之物，但光阻剂及紫外线硬化型树脂，视其材料成分的不同，感光感度或光吸收特性会有所差异，因此须适当调整描绘用的光束LBn的强度以调整对感光层Luv赋予的曝光量。如先前的图5所示，将光源装置LS作为光纤放大激光光源的情形时，欲大幅变更从光源装置LS射出的光束LB的强度(power)本身是非常困难的。因此，在降低描绘用光束LBn的强度(减少曝光量)的情形时，以旋转机构210使图16所示的光束调整系统BMU内的波长板QPP旋转，以使穿透偏光分束器BSp的光束LB的强度降低即可。相反的，在使对感光层Luv赋予的曝光量增加的情形时，则采用增加为描绘1个曝光像素所需的副扫描方向的扫描线的数量的多重曝光模式。于多重曝光模式，相对于以根据多面镜PM的旋转速度最少扫描线的数量描绘曝光像素的方式设定的基板P(载台机构ST)的副扫描方向移动速度(设为规定速度)，不改变多面镜PM的旋转速度，而通过使基板P的移动速度降低至规定速度的2/3、1/2、1/3、1/4、…的任一者，对曝光像素的各个分配较多的扫描线(更多的ON脉冲光ONp)以增加曝光量。于多重曝光模式中，基板P(载台机构ST)的移动速度为规定速度的1/2时，对感光层Luv赋予的曝光量即成为2倍，为1/4时曝光量即为4倍。

〔第3实施例〕

以上的第1实施例或第2实施例中，待曝光于基板P的感光层Luv的图案于主扫描方向(Y方向)或副扫描方向(X方向)的尺寸，以设计上预先决定的正方形像素PIC(PIC’)的XY方向尺寸Dpx(例如、2μm方形)的整数倍关系设定。因此，将设计上线宽为14μm所规定的图案一般的描绘于基板P的感光层Luv的情形时，于主扫描方向(Y方向)或副扫描方向(X方向)连接的7像素分的描绘数据设定为成为ON脉冲光ONp(或OFF脉冲光OFp)。然而，如图8所示，将感光层Luv的显影后图案像的边缘部Ewa、Ewb形成为倒锥状的特殊曝光模式的情形时，对于位在待描绘图案边缘部的边缘部曝光像素PIC’，如先前的图19～图21中所说明般，会有脉冲照射更多数的点光SP的情形。

亦即，由于对描绘的图案边缘部的感光层Luv的部分，赋予大的累积曝光量(DOSE量)，因此显影后形成在感光层Luv的抗蚀剂像LTP’的线宽(边缘部Ewa、Ewb的间隔等)相对设计上规定的线宽(例如14μm)，会有产生误差的情形。在感光层Luv为负型抗蚀剂的情形，当曝光量过多(over dose)时，残膜部扩张到受描绘用的曝光用光(点光SP)照射到的感光层Luv部分的外侧(非曝光部)，因此显影后被除去的感光层Luv的线宽，于图8中为边缘部Ewa与边缘部Ewb之间的线宽，会相对设计上目标值减少。此外，在使负型抗蚀剂的厚度加厚至一般厚度(约1μm)的10倍以上时，亦产生须整体的增加DOSE量的情形。

因此，于本实施例中，为了使描绘数据上设定的1像素与标准曝光模式时设定的点光SP(SP’)的扫描次数(2次)相较，能以增大MP倍(MP系例如2、3、…8、10等的整数)的扫描次数被描绘，使点光SP(SP’)的主扫描方向的扫描速度与基板P的副扫描方向的移动速度，相较于标准曝光模式时降低1/MP倍。同时，从图案的CAD数据生成的描绘位列数据SDn(或脉冲发光用绘图(map)数据)，被修正为能在一边确保线宽忠实度的同时、使感光层Luv的显影后图案的边缘部Ewa、Ewb成为倒锥状的条件，生成在图4的描绘控制装置200内、或图5的控制电路120内的存储器部。

图25为以示意方式显示，例如点光SP的主扫描方向(Y方向)的线宽Ly为14μm、将于副扫描方向(X方向)直线延伸的线与空间图案在标准设定的描绘条件下加以曝光的标准曝光模式时的描绘位列数据SDn与点光SP的脉冲发光时序的关系的图。图25中的(A)为显示负型抗蚀剂作为感光层Luv的情形时，显影后作为抗蚀剂像残留的线图案部LTPa、与显影后被除去的空间图案部LTPb(斜线部)的配置。负型抗蚀剂的情形时，沿扫描线SLn扫描的点光SP成为ON脉冲光ONp(黑点)的部分在显影后被除去，成为OFF脉冲光OFp(白点)的部分在显影后亦残留。

图25中的(B)为显示将描绘数据上被规定的在基板P上的像素尺寸Dpx，于X方向与Y方向分别为2μm的情形时的空间图案部(斜线部)LTPb的描绘位列数据SDn的每一像素的位图案(「0」或「1」)、与从图5的光源装置LS的信号发生部120a送出的时钟信号LTC、与点光SP的脉冲发光的状态的图。本实施例中，由于像素尺寸Dpx设为2μm，因此空间图案部(斜线部)LTPb与线图案部LTPa，于主扫描方向以7像素(在描绘位列数据SDn上为7位分)加以规定，与描绘位列数据SDn中的空间图案部LTPb对应的7像素(7位)被设定为逻辑值「1」，与线图案部LTPa对应的7像素(7位)被设定为逻辑值「0」。又，为使点光SP脉冲发光的时钟信号LTC的频率Fa为400MHz(周期Tf＝2.5nS)。

标准曝光模式的情形时，当设1像素在主扫描方向与副扫描方向的各个以点光SP的2脉冲(ON脉冲光ONp)分曝光时，根据沿扫描线SLn的点光SP的扫描速度Vsp、点光SP的脉冲振荡的周期Tf、点光SP的实效直径

多面镜PM的旋转速度VR(rpm)、多面镜PM的反射面数Np、多面镜PM的1个反射面的扫描效率1/α、及扫描线SLn的实效扫描长LT，如以先前的式(2)导出般，设定为

的关系。

然而，当感光层Luv(负型抗蚀剂等)的厚度厚至10μm以上(例如、10～20μm)时，亦必须考虑在感光层Luv的曝光波长的吸收的影响，而将对曝光像素赋予的ON脉冲光ONp的剂量设定为相当大。当不易使从光源装置LS射出的光束LB的功率(ON脉冲光ONp的峰值强度)倍增，进而亦不易使振荡频率Fa倍增的情形时，为增大剂量，进行不改变振荡频率Fa，而使点光SP的扫描速度Vsp与基板P的移动速度(副扫描速度)相对标准设定值降低至1/MP的多重曝光模式的描绘。

图26为显示相对于图25所示的标准曝光模式下的描绘条件，使点光SP的扫描速度Vsp与基板P的移动速度(副扫描速度)降低至1/10(MP＝10)，对空间图案LTPb增大剂量时的脉冲发光用位列数据Sen的生成状态、与点光SP的脉冲发光时序的状态的图。将点光SP的扫描速度Vsp(亦即，多面镜PM的旋转速度VR)相对标准设定值降低至1/10的情形时，根据将1像素的尺寸Dxp以2μm方形规定的描绘位列数据SDn，生成将描绘位列数据SDn的1像素(1位)分当成10位分(10像素分)的脉冲发光用位列数据SEn。因此，于描绘位列数据SDn以7像素(7位)规定的空间图案LTPb的主扫描方向的线宽Ly(14μm)，于脉冲发光用位列数据Sen以70位(70像素)加以规定。从而，于标准曝光模式，像素尺寸Dpx为2μm方形、点光SP的实效扫描长LT为50mm的情形时，相对于于扫描长LT全长的1条扫描线SLn的描绘位列数据SDn的全像素数(全位数)为2万5千(3125byte)，脉冲发光用位列数据Sen的全像素数(全位数)则为其10倍。

于脉冲发光用位列数据Sen的70像素分(70位分)的全部设定逻辑值「1」，以使脉冲发光用位列数据Sen的1像素(1位)分对应点光SP的1脉冲。如此，线宽Ly为14μm的空间图案LTPb，即被回应时钟信号LTC的连续70个时钟脉冲的各个而投射的点光SP的ON脉冲光ONp，如图26所示般每次错开点光SP的直径

的1/10程度而多重曝光，能大幅增大剂量。又，于图26中，为便于图示，将点光SP的实效直径

(亦称为以峰值强度的1/e²强度规定的空气环直径)，显示为与以描绘位列数据SDn规定的像素的尺寸Dpx(2μm方形)相同程度。然而，亦如以先前图14、图15所说明般，点光SP的直径

因投射于基板P的光束LBn的孔径数(NA)与光束LBn的波长λ(例如、355nm)而为

的关系，因此可大致无歧异的决定。因此，在设波长λ为355nm、孔径数(NA)为0.06的标准设定的情形时，实际的点光SP的实效直径

成为约3.55μm，被设定为相对像素尺寸Dpx(2μm方形)大1.8倍程度。缩小点光SP的直径

的情形时，则进行孔径数(NA)的增大与波长λ的短波长化中的至少一方。

如图26所示，相对于以描绘位列数据SDn规定的1像素的像素尺寸Dpx(2μm)，以脉冲发光用位列数据SEn规定的1像素(1位)的尺寸，被设定为点光SP的扫描速度Vsp(多面镜PM的旋转速度VR)为标准设定值的1/10，因此在基板P上相当于0.2μm。假设，在标准曝光模式的状态，根据脉冲发光用位列数据Sen将点光SP的ON脉冲光ONp照射于基板P时，即于基板P上描绘出主扫描方向的线宽为140μm的空间图案LTPb。如上所述，将对在标准曝光模式时设定的像素尺寸Dpx(例如2μm方形)的1像素赋予的点光SP的ON脉冲光ONp(或OFF脉冲光OFp)的数量，较标准设定值增多的多重曝光模式下，能与其多重次数MP(2、3、4、…的整数)成正比的，增大累积曝光量。此多重曝光模式，将图案描绘所需的时间(takt time)相较于标准曝光模式增大至MP倍，但在以下说明的特殊曝光模式的情形时，有易于将感光层Luv的图案的边缘部Ewa、Ewb(参照图8)的侧壁控制成所欲倾斜角的优点。

图27为用以说明以图26说明的修正多重曝光模式用的脉冲发光用位列数据SEn中的位图案(逻辑值「1」、「0」的排列)，使感光层Luv的边缘部Ewa、Ewb的侧壁成为倒锥状的特殊曝光模式的状态的图。图27中，点光SP的扫描速度Vsp与基板P的移动速度(副扫描速度)，亦相对标准曝光模式时的设定降低至1/10(MP＝10)，于基板P上描绘主扫描方向的线宽Ly为14μm的空间图案LTPb。图26中，与脉冲发光用位列数据SEn中的空间图案LTPb对应的70像素(70位)全部设定于逻辑值「1」(ON脉冲光ONp)。然而，特殊曝光模式下，如图27所示，则生成于该70像素(70位)中的特定像素位置(位位置)混有逻辑值「0」(OFF脉冲光OFp)的脉冲发光用位列数据SEn。模拟结果，于本实施例，为了将空间图案LTPb的线宽Ly设定为14μm，以形成倒锥状的侧壁，而将脉冲发光用位列数据SEn中的70像素(70位)的左端设定为第1像素(1位)、将右端设定为第70像素(70位)时，像素位置的1～5像素(5位分)、16～25像素(10位分)、31～40像素(10位分)、46～55像素(10位分)、66～70像素(5位分)的各个设定于逻辑值「0」，6～15像素(10位分)、26～30像素(5位分)、41～45像素(5位分)、56～65像素(10位分)的各个则设定于逻辑值「1」。又，于对应空间图案LTPb的两侧边缘部的最左端的像素位置1～5像素(5位分)与最右端的像素位置66～70像素(5位分)的各个，为了使显影后的抗蚀剂像(残膜像)的线宽设定为目标值(14μm)，从模拟过程即刻意的设定为逻辑值「0」(OFF脉冲光OFp)。

如图27所示，标准曝光模式时设定的像素尺寸Dpx为2μm方形的7像素钟，对应边缘部的左端的像素1与右端的像素7，相当于边缘部曝光像素PIC’。本实施例中，回应设定于与脉冲发光用位列数据SEn中的空间图案LTPb对应的70像素(70位)分的各个的逻辑值「0」、「1」形成的串列的位图案，来自光源装置LS的光束LB，以时钟信号LTC的时钟脉冲的周期Tf被切换为OFF脉冲光OFp与ON脉冲光ONp。又，图27中，亦为便于图示，而将点光SP的实效直径

设定为与标准曝光模式时设定的像素尺寸Dpx的2μm方形相同程度，但实际的模拟中，将点光SP的直径

以半值全宽(峰值强度的1/2强度的直径)加以规定而设定为3.6μm。

图28为显示与图27所示的脉冲发光用位列数据SEn中的空间图案LTPb(线宽14μm)对应的70像素(70位)分的ON脉冲光ONp与OFF脉冲光OFp的累积的光量(强度)分布的模拟结果的图表。图28中，横轴代表将空间图案LTPb的主扫描方向(Y方向)的中心位置设为原点0的线宽值(μm)，纵轴代表与图11～图13相同的规格化强度Ipr。图28中，阈值为预期使曝光后的感光层(负型抗蚀剂)Luv显影后出现的做为抗蚀剂像的线宽的相对强度。图28中的光量分布SCb，表示以根据图27所示的脉冲发光用位列数据Sen的位图案脉冲发光的点光SP的ON脉冲光ONp累积的分布。于本实施例中的特殊曝光模式，可获得在空间图案LTPb的边缘部附近(±5μm的位置)光量为最大(规格化强度Ipr约9.0)、中央部分(±2μm的范围)光量减少(规格化强度Ipr约5.9)般的双峰值状(猫耳状)分布。又，图28中的光量分布SCa，为与以图25中的(B)的标准曝光模式曝光的空间图案LTPb对应的光量分布的模拟结果的图表，为了与特殊曝光模式所得的光量分布SCb比较而一并做了记载。

在将图25中的(A)所示的线与空间图案(LTPa、LTPb)曝光(描绘)于基板P上时，若将对应空间图案部LTPb的累积光量的分布做成如图28的光量分布SCb般的双峰值状的话，显影后残留在基板P上的感光层(抗蚀剂层)Luv的剖面形状，即成为如图29所示的轮廓。图29中的(A)显示与先前的图25中的(A)相同的线与空间图案(LTPa、LTPb)，图29中的(B)为以示意方式显示显影后残留在基板P上的感光层(负型抗蚀剂)Luv的剖面形状。于本实施例，设感光层Luv具有与空间图案部LTPb的线宽(14μm)同等厚度(例如15μm)，残留的感光层Luv的边缘部Ewa、Ewb的侧壁，如图28中的光量分布SCb般，通过使空间图案部LTPb的边缘部附近的光量相对中央部的光量增大，即能倾斜成倒锥状。

图30为实际的将具有图28中的光量分布SCb的空间图案部LTPb曝光于感光层Luv并使的显影后的抗蚀剂像的剖面形状，以扫描型电子显微镜(SEM)测量的SEM观察图。此曝光实验中，基板P为于不锈钢制的薄板表面镀以镍(Ni)，于其表面以既定厚度(例如15μm)涂布负型光阻的PMER－N－HL600PY(东京应化工业株式会社制，商品名)作为感光层Luv，于既定干燥时间后，使用图3的描绘单元Un，以特殊曝光模式曝光出图25中的(A)所示的线与空间图案(LTPa、LTPb)。曝光时的剂量(从图27中的脉冲发光用位列数据Sen的位图案与ON脉冲光ONp的强度算出)设为约140mJ/cm²。进一步的，将曝光后的基板P浸渍于显影液N－A5(东京应化工业株式会社制，商品名)210秒，以进行感光层Luv的光蚀刻。通过此条件，与基板P上残留的空间图案部LTPb对应的感光层Luv的边缘部Ewa、Ewb的侧壁的倾斜角θR，实测结果，为约29°。又，图30中，在残留的感光层Luv底部部分的线宽，虽与目标的14μm略短，但此可通过剂量的微调整或显影时间的最佳化等来加以改善。

〔变形例6〕

以上的第3实施例，于图26所说明的多重曝光模式、或于图27所说明的特殊曝光模式中，在将来自光源装置LS的光束BM的振荡频率Fa设为400MHz的条件下，将点光SP的扫描速度Vsp(多面镜PM的旋转速度VR)与基板P往副扫描方向的移动速度，设定为标准曝光模式时设定的标准值的1/MP(例如MP＝10)。若能使光束LB的振荡频率Fa为2倍的800MHz的话，即能将点光SP的扫描速度Vsp与基板P的移动速度设定为标准值的2/MP(＝1/5)，将基板P的每片的的曝光处理时间减半。

然而，如图5所示的以光纤增幅激光光源(使用波长转换光学元件输出紫外波长带的激光光的谐波激光光源)作为光源装置LS的情形时，会随着振荡频率的增大，而有所得的激光功率(ON脉冲光ONp的峰值强度)降低的情形。因此，可例如特开2017－067823号公报的揭露，准备2台将光束BM的振荡频率Fa设为400MHz的光源装置LS，以来自第1光源装置LS的光束BM的脉冲光(ON脉冲光ONp与OFF脉冲光OFp)的振荡周期的1/2的时序，使来自第2光源装置LS的光束BM的脉冲光(ON脉冲光ONp与OFF脉冲光OFp)振荡出的方式进行同步控制，并将来自第1光源装置LS的光束BM与第2光源装置LS的光束BM合成为同轴，以获得以800MHz振荡的光束BM。

Claims (8)

1.一种图案描绘装置，一边根据以多数个像素规定的图案的描绘数据对作为点光投射于基板的描绘光束的强度进行调变、一边将所述点光的投射位置于所述基板上沿所述像素的2维的排列进行相对扫描，据以在所述基板上描绘出图案，其具备：

光源装置，其根据所述描绘数据，对在所述相对扫描中被照射所述点光的曝光像素的各个，作为所述描绘光束射出以既定周期振荡出的脉冲光的既定数量，对在所述相对扫描中不被照射所述点光的非曝光像素的各个，则中断所述既定数的脉冲光的射出；以及

描绘控制装置，根据所述描绘数据，以使对所述曝光像素中对应所述图案边缘部的边缘部曝光像素射出的所述脉冲光的数量，相对所述既定数增加或减少的方式控制所述光源装置。

2.根据权利要求1所述的图案描绘装置，其进一步具备：

描绘单元，其包含使所述点光在所述基板上于主扫描方向进行1维扫描的方式使所述描绘光束偏向的光学偏向构件、与将偏向后的所述描绘光束聚光作为所述点光的扫描用透镜系统；以及

移动机构，使所述基板与所述描绘单元往与所述主扫描方向正交的副扫描方向相对移动。

3.根据权利要求2所述的图案描绘装置，其中，对所述曝光像素的各个射出的所述脉冲光的所述既定数，于所述像素的排列方向设定为2、且将对所述边缘部曝光像素射出的所述脉冲光较所述既定数减少的情形时，相对像素在所述基板上的尺寸将所述点光的实效直径设定的较大。

4.根据权利要求3所述的图案描绘装置，其中，对所述曝光像素的各个射出的所述脉冲光的所述既定数，于所述主扫描方向及所述副扫描方向的各方向设定为相同值。

5.根据权利要求2所述的图案描绘装置，其中，所述描绘控制装置，在将于所述主扫描方向对所述边缘部曝光像素射出的所述脉冲光较所述既定数增加的情形时，以对所述边缘部曝光像素以所述既定周期连续射出所述脉冲光，对所述边缘部曝光像素以外的所述曝光像素则中断所述既定周期的每2以上整数倍的周期的所述脉冲光的射出的方式控制所述光源装置。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的图案描绘装置，其中，所述描绘单元包含用以调整从所述光源装置射出朝向所述光学偏向构件的所述描绘光的强度分布的光学构件。

7.根据权利要求6所述的图案描绘装置，其中，所述光学构件为了使通过所述扫描用透镜系统照射于所述基板的所述点光的直径为可变，而能于光轴方向调整位置的透镜系统。

8.根据权利要求2至5中任一项所述的图案描绘装置，其进一步具备焦点调整机构，此焦点调整机构为改变照射于所述基板上的所述点光的直径，而调整所述描绘单元的被所述扫描用透镜系统聚光的所述描绘光束的光腰位置与所述基板的焦点方向相对位置。

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