JP2008263090A - パターンジェネレータ、パターン形成装置及びパターン生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易に、種々のパターンをプレート上に精度良く生成する
【解決手段】アクティブマスク１４には、パターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅが設けられている。パターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅのそれぞれは、Ｘ軸方向に関して所定間隔で、かつＹ軸方向に関して所定距離ずつずれて配置された複数の開口パターン群を含む。また、各開口パターン群は、Ｙ軸方向に所定間隔で配置された複数の開口パターンをそれぞれ含む。従って、各パターンジェネレータには、全体として見ると、Ｙ軸方向に関して、一定間隔（所定間隔より狭い間隔）で開口パターンが存在する。また、複数の開口パターン群の照明光ＩＬの入射側には、複数の開口パターンのそれぞれに照明光ＩＬを集光するマクロレンズアレイが配置されている。プレートＰのＸ軸方向移動に同期して、複数の開口パターンは、開閉機構によって個別に開閉される。
【選択図】図１

Description

本発明は、パターンジェネレータ、パターン形成装置及びパターン生成方法に係り、更に詳しくは、照明光を部分的に透過させて所定の面上に形成すべきパターンを生成するパターンジェネレータ、所定の面上に形成すべきパターンを生成するパターン形成装置及びパターン生成方法に関する。

従来、半導体素子又は液晶表示素子等の電子デバイスを製造するリソグラフィ工程では、マスク（レチクル、フォトマスク等）に形成されたパターンを、投影光学系を介してレジスト等の感応剤が塗布された基板（ガラスプレート、ウエハ等）上に転写する投影露光装置が用いられている。

ところで、近年になって、デバイスパターンの大小にかかわらず、高価なマスク（固定のパターン原版であるマスク）に代えて、可変成形マスク（アクティブマスクとも呼ばれる）を用いたいわゆるマスクレスタイプの走査型露光装置が種々提案されている。このマスクレスタイプの走査型露光装置の一種として、反射型の空間光変調器の一種であるＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス（Digital Micro-mirror Device））を可変成形マスクとして用いる走査型露光装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。

しかるに、ＤＭＤを透過型のマスクに代えて投影露光装置で用いる場合、装置のコストダウン及び小型化が可能である反面、ＤＭＤは反射型のデバイスであるため、光学系の構成等を変更する必要がある。このため、光学系の構成等を変更せずに、投影露光装置のマスクに代わる、アクティブマスクとしても用いることが可能なパターンジェネレータ（空間光変調器とも呼ばれる）の開発が期待されていた。

特開２００４−３２７６６０号公報

本発明は、上述した事情の下になされたものであり、第１の観点からすると、照明光を部分的に透過させて所定の面上に形成すべきパターンを生成するパターンジェネレータであって、前記所定面とは異なる面上に、第１方向に所定間隔で配置された複数の開口パターンをそれぞれ含む複数の開口パターン群が、前記面内で第１方向に直交する第２方向に関して所定間隔で、かつ前記第１方向に関して所定距離ずつずれて配置されてなる開口パターン部と；前記開口パターン部の前記照明光の入射側に配置され、前記複数の開口パターンのそれぞれに前記照明光を集光する集光部と；前記複数の開口パターンを個別に開閉可能な開閉機構と；を備える第１のパターンジェネレータである。

これによれば、開口パターン部は、所定の面とは異なる面上に、第２方向に関して所定間隔で、かつ第２方向に直交する第１方向に関して所定距離ずつずれて配置された複数の開口パターン群を含む。また、各開口パターン群は、第１方向に所定間隔で配置された複数の開口パターンをそれぞれ含む。従って、開口パターン部には、全体として見ると、第１方向に関して、一定間隔（所定間隔より狭い間隔）で複数の開口パターンが存在する。また、開口パターン部の照明光の入射側には、複数の開口パターンのそれぞれに照明光を集光する集光部が配置されている。従って、例えば、集光部を介して開口パターン部に照明光を照射し、開閉機構により複数の開口パターンを個別に開閉する、あるいは開閉機構により複数の開口パターンを個別に開閉しながら、パターンを生成すべき物体を開口パターン部に対して第２方向に関して相対走査することで、その物体上に種々のパターンを精度良く生成することができる。また、第１のパターンジェネレータは、光学系の構成等を変更せずに、投影露光装置のマスクに代わる、アクティブマスクとしても用いることが可能である。

本発明は、第２の観点からすると、所定の面上にパターンを形成するパターン形成装置であって、本発明のパターンジェネレータと；前記所定の面上に形成すべきパターン情報に基づいて、前記パターンジェネレータの前記開閉機構を制御する制御装置と；を備える第１のパターン形成装置である。

これによれば、所定の面上に形成すべきパターン情報に基づいて、制御装置によって、上記第１のパターンジェネレータの開閉機構が制御される。このため、形成すべきパターン情報を種々変更する場合であっても、簡易に所定面上にパターンを形成することが可能である。

本発明は、第３の観点からすると、所定の面上に形成すべきパターンを生成するパターン生成方法であって、前記所定面とは異なる面上に、第１方向に所定間隔で配置された複数の開口パターンをそれぞれ含む複数の開口パターン群を、前記面内で第１方向に直交する第２方向に関して所定間隔で、かつ前記第１方向に関して所定距離ずつずらして配置する第１工程と；前記所定の面上に形成すべきパターン情報に基づいて、前記複数の開口パターンを個別に開閉しつつ、前記複数の開口パターンのそれぞれに集光部を介して照明光を照射する第２工程と；を含むパターン生成方法である。

これによれば、第１工程において、所定面とは異なる面上に、第１方向に所定間隔で配置された複数の開口パターンをそれぞれ含む複数の開口パターン群を、前記面内で第１方向に直交する第２方向に関して所定間隔で、かつ第１方向に関して所定距離ずつずらして配置する。従って、全体として見ると、第１方向に関して、一定間隔（所定間隔より狭い間隔）で開口パターンが配置される。そして、第２工程において、所定の面上に形成すべきパターン情報に基づいて、複数の開口パターンを個別に開閉しつつ、複数の開口パターンのそれぞれに集光部を介して照明光を照射する。これにより、形成すべきパターン情報を種々変更する場合であっても、簡易に所定面上にパターン情報に応じたパターンを形成することが可能である。

本発明は、第４の観点からすると、照明光を部分的に透過させて所定の面上に形成すべきパターンを生成するパターンジェネレータであって、前記所定の面とは異なる面上に、第１方向に所定間隔で配置された複数の光透過部を有する光透過部群を複数備え、前記光透過部群は、前記第１方向と直交する第２方向に関して互いに異なる位置に配置されるとともに、前記複数の光透過部群のうちの１つに含まれる前記光透過部が、前記第１方向に関して、前記複数の光透過部群のうちの前記１つを除いた他の光透過部群に含まれる光透過部いずれとも異なる位置に配置されている第２のパターンジェネレータである。

これによれば、所定の面とは異なる面上に、第２方向に関して互いに異なる位置に配置される複数の光透過部群を備えている。また、複数の光透過部群のうちの１つに含まれる前記光透過部が、第１方向に関して、複数の光透過部群のうちの前記１つを除いた他の光透過部群に含まれる光透過部いずれとも異なる位置に配置されている。従って、第１方向に関して、所定間隔より狭い間隔で複数の光透過部が存在する。従って、例えば、各光透過部から光を射出させたりさせなかったりするのと並行して、パターンを生成すべき物体を複数の光透過部群に対して第２方向に相対走査することにより、物体上に種々のパターンを精度良く生成することができる。

本発明は、第５の観点からすると、所定の面上にパターンを形成するパターン形成装置であって、複数の光透過部群に含まれる複数の光透過部それぞれに対応して設けられ、対応する前記光透過部から前記照明光を射出させる第１状態と、射出させない第２状態との間で個別にスイッチングするスイッチング機構を更に備える第２のパターンジェネレータと；前記所定の面上に形成すべきパターン情報に基づいて、前記パターンジェネレータの前記スイッチング機構を制御する制御装置と；を備える第２のパターン形成装置である。

これによれば、制御装置が、所定の面上に形成すべきパターン情報に基づいて、スイッチング機構を制御するので、所定の面上に配置された物体上にパターンを精度良く形成することが可能となる。

本発明は、第６の観点からすると、所定の面上に配置された物体にパターンを形成するパターン形成装置であって、前記所定の面とは異なる面上に所定間隔を隔てて配置された第１光透過部及び第２光透過部を含む光透過部郡と；前記第１光透過部と前記第２光透過部との両方に接する第１の線と平行な方向に、前記光透過部郡と前記物体とを相対的に駆動する駆動装置と；を備える第３のパターン形成装置である。

これによれば、第１光透過部と第２光透過部とが、第１の線に垂直な方向に関して隙間無く配置されるので、駆動装置が、第１、第２光透過部と所定の面上に配置された物体とを第１の線と平行な方向に相対的に駆動することにより、物体上にパターンを精度良く形成することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図９（Ｆ）に基づいて説明する。図１には、一実施形態の露光装置１０の概略構成が示されている。露光装置１０は、液晶表示素子製造用の露光装置である。

露光装置１０は、照明系１２、該照明系１２の図１における下方（−Ｚ側）に水平面（ＸＹ平面）に沿って配置されたアクティブマスク１４、該アクティブマスク１４の下方に配置された複数（ここでは５つ）の投影光学ユニット１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅを含む投影光学系モジュールＰＬＭ（図１では、投影光学ユニット１６Ａは不図示、図２参照）、及び該投影光学系モジュールＰＬＭの図１における下方に配置されたプレートステージ１８等を備えている。

照明系１２は、光源及び該光源から射出される光の照度を均一化する光学系などを含み、アクティブマスク１４のほぼ全面（少なくとも後述するパターンジェネレータ部分を包含する領域）を露光用照明光（以下、照明光とも呼ぶ）ＩＬで均一な照度で照明する。光源としては、一例として、紫外域の輝線（例えば波長３６５ｎｍのｉ線、波長４３６ｎｍのｇ線など）を射出する超高圧水銀ランプが用いられている。なお、光源として、例えば波長３６５ｎｍのレーザ光を射出する固体レーザ光源（例えばＮｄ−ＹＡＧレーザの３倍高調波光源）などを用いても良い。

アクティブマスク１４は、照明系１２の図１における下方に配置され、不図示の保持装置により保持されている。このアクティブマスク１４は、平面視（＋Ｚ方向から見て）矩形の透明基板１５と、該透明基板１５の一部に形成された５つのパターンジェネレータ２２Ａ、２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅとを備えている。なお、このアクティブマスク１４の具体的な構成等については後に詳述する。

プレートステージ１８上には、矩形板状の大型ガラス基板（以下、「プレート」という）Ｐが載置されている。このプレートＰは、表示デバイス用の基板である。プレートステージ１８は、リニアモータ等を含むプレートステージ駆動系１９（図１では不図示、図７参照）によって、ＸＹ平面内で自在に駆動（Ｚ軸回りの回転（θｚ回転）を含む）される。また、プレートステージ１８は、プレートステージ駆動系１９によって、Ｚ軸方向の微小駆動、ＸＹ平面に対する傾斜駆動（Ｘ軸回りの回転（θｘ回転）、及びＹ軸回りの回転（θｙ回転））が可能である。

プレートステージ１８の位置情報（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の位置情報の他、回転情報（θｚ回転、θｘ回転、及びθｙ回転）を含む）は、プレートステージ１８に形成された（又は設けられた）反射面に計測ビームをそれぞれ照射する複数の干渉計を含む干渉計システム２０（図１では不図示、図７参照）によって計測され、計測された位置情報が主制御装置３０（図１では不図示、図７参照）に供給される。また、プレートステージ１８のＺ軸方向の位置情報は、プレートＰ表面の面位置情報を計測する計測系２１（図１では不図示、図７参照）によって間接的に計測される。計測系２１としては、例えば特開２００１−２１５７１８号公報（対応米国特許第６，５５２，７７５号明細書）などに開示されるものを用いることができる。なお、干渉計システム２０を構成する少なくとも一部の干渉計の代わりに、エンコーダを用いても良いし、あるいは干渉計システム２０に加えてエンコーダシステムを設け、干渉計システム２０とエンコーダシステムとのハイブリッドシステムによって、プレートステージ１８の位置情報を計測するようにしても良い。

前記投影光学系モジュールＰＬＭの５つの投影光学ユニット１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅとしては、例えば光軸に沿って光学部品を複数配置した屈折光学系を用いることもできるが、ここでは、反射光学系を一部に有し、等倍の正立像を形成するダイソン型光学系が用いられている。このうち、投影光学ユニット１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃは、図２に示されるように、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で配置され、残りの投影光学ユニット１６Ｄ、１６Ｅはこれらの＋Ｘ側（図１及び図２における右側）に少しずれてＹ軸方向に沿って所定間隔で配置されている。すなわち、本実施形態では、５つの投影光学ユニット１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅをいわゆる千鳥状に配置することにより、投影光学ユニットのアレイを構成し、プレートステージ１８がＸ軸方向に走査されたときに、５つの投影光学ユニット１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅのイメージフィールド（投影領域）がプレートＰの露光対象の矩形領域（ショット領域）の全面を網羅することができるように構成されている。本実施形態の投影光学系モジュールＰＬＭと同様の構成については、例えば特開２００１−２１５７１８号公報（対応する米国特許第６，５５２，７７５号明細書）などに詳細に開示されている。

なお、投影光学ユニット１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅは、等倍系に限らず、縮小系は勿論、拡大系をも用いることができ、その投影像は倒立像でも構わない。

さらに、露光装置１０は、オフアクシス方式のアライメント系ＡＬＧ（図１では図示せず、図７参照）を備えている。アライメント系ＡＬＧは、複数のアライメントセンサを備え、各アライメントセンサとして、例えばプレートＰ上のレジストを感光させないブロードバンドな検出光束を対象マークに照射し、その対象マークからの反射光により受光面に結像された対象マークの像と不図示の指標の像とを撮像素子（ＣＣＤ）等を用いて撮像し、それらの撮像信号を出力する画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系のセンサがそれぞれ用いられている。

次に、アクティブマスク１４の構成等について、図１〜図６に基づいて具体的に説明する。

アクティブマスク１４は、図１に示されるように、矩形板状の透明基板１５を備えている。透明基板１５には、前述した５つの投影光学ユニット１６Ａ〜１６Ｅそれぞれに対応した位置にパターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅが設けられている。従って、パターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅも、図１及び図２の平面図に概略的に示されるように、千鳥状の配置となっている。透明基板１５の上面には、パターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅ部分を除き、そのほぼ全面に遮光膜１７が形成されている。

パターンジェネレータ２２Ａは、図２のＡ−Ａ線断面図（パターンジェネレータ２２Ａ部分の断面図）である図３（Ａ）に示されるように、透明基板１５の上面（＋Ｚ側の面）にエッチングなどの加工を施して形成された集光部３１と、該集光部３１に対向して透明基板１５の下面（−Ｚ側の面）に設けられた素子部２２４とを有する。

素子部２２４は、パターンジェネレータ２２Ａの底面図である図３（Ｂ）に示されるように、透明基板１５の下面に、中心間距離が一定となるようにＹ軸方向に所定ピッチで配置された複数の表示素子２４をそれぞれ含む表示素子群１２４₁〜１２４_N（こここでは、Ｎ＝１６）が、中心のＸ軸方向に関する間隔が一定となるようにＸ軸方向に関して所定ピッチで、Ｙ軸方向に関して所定距離ずつ順次ずれて配置されて成る。

各表示素子２４は、図５（Ａ）に示されるように、略正方形の遮光パターンの中心にほぼ正方形の開口パターン３２ａが形成されて成るパターン領域３２と、該パターン領域３２が形成された透明基板１５の下面（−Ｚ側の面）に一対の線バネ２８を介して設けられたシャッタ２７と、シャッタ２７の裏面（＋Ｚ側の面）に設けられた可動電極３３と、パターン領域３２表面（透明基板１５の下面）の開口パターン３２ａの＋Ｙ側に固定された固定電極２９と、を含んでいる。一対の線バネ２８は、それぞれの一端が、シャッタ２７の長手方向（Ｘ軸方向）の一端と他端にそれぞれ接続され、それぞれの他端が透明基板１５の下面のパターン領域３２のＸ軸方向の一側と他側の端部でかつ開口パターン３２ａの−Ｙ側の位置に接続されている。

パターン領域３２（遮光パターン）は、例えば、一辺がＬａ（Ｌａは、例えば１６μｍ）の正方形状を有し、中心部には、一辺がＬｂ（Ｌｂは、例えば１μｍ）の正方形状の開口パターン３２ａが形成されている。従って、パターン領域３２では、開口パターン３２ａ以外の部分からは、光が透過しないようになっている。

本実施形態では、透明基板１５の下面（−Ｚ側の面）の各表示素子２４部分のほぼ全面をクロム等の金属から成る遮光膜で覆い、その中央部にパターニング等によって開口を形成することで、パターン領域３２を形成している。しかし、これに限らず、透明基板１５の下面に透明基板、例えばガラス基板を貼り付け、該透明基板の表面に上記と同様のパターン領域３２を形成しても良いし、あるいは、透明基板１５の下面に例えばシリコン基板を貼り付け、該シリコン基板に貫通孔（開口）を形成することで、パターン領域３２を形成しても良い。

上述のようにして構成された表示素子２４では、可動電極３３と固定電極２９との間に、不図示の電圧源（電源）からの電圧が印加されると、両電極２９，３３の間に静電力（静電吸引力）が生じ、図５（Ｂ）に示されるように、シャッタ２７が＋Ｙ方向に移動する。これにより、シャッタ２７が開口パターン３２ａを閉塞する。以下では、このシャッタ２７により開口パターン３２ａが閉塞された状態を、表示素子２４のオフ状態と呼ぶ。

一方、可動電極３３と固定電極２９との間の電圧印加が停止されると、線バネ２８の元位置復帰力によりシャッタ２７が−Ｙ方向に移動し、図５（Ａ）の状態（シャッタ２７が開口パターン３２ａを塞がない状態）に戻る。以下では、このシャッタ２７により開口パターン３２ａが閉塞されていない状態を、表示素子２４のオン状態と呼ぶ。

本実施形態では、表示素子２４毎に、可動電極３３及び固定電極２９を含む、シャッタ２７の駆動機構２６（図７参照）が設けられている。

なお、ここでは、表示素子２４として、可動電極３３と固定電極２９との間に電圧を印加したときに、シャッタ２７が開口パターン３２ａを閉塞する構成を採用したが、これに限らず、可動電極３３と固定電極２９との間に電圧を印加しないときに、シャッタ２７が開口パターン３２ａを閉塞するような構成を採用することとしても良い。

本実施形態では、上記のように構成された表示素子２４が、透明基板１５の下面にＹ軸方向に所定ピッチ（中心間距離）Ｌａで（Ｙ軸方向に関して隙間無く）、Ｍ個、例えば１００００個配列されることで、各表示素子群１２４_i（ｉ＝１〜Ｎ（＝１６））が構成されている。また、表示素子群１２４₁〜１２４₁₆が、透明基板１５の下面にＸ軸方向に関して隙間無く、かつＹ軸方向に関して、開口パターン３２ａの一辺と同一距離Ｌｂ（例えば、１μｍ）ずつ順次ずれた状態で、（Ｌａ／Ｌｂ）列（本実施形態では１６列）配列されることで、素子部２２４が構成されている。

したがって、素子部２２４全体としては、Ｙ軸方向に平行な一対の対向辺が、１００００×Ｌａ（Ｌａが１６μｍである場合には、１６ｃｍ）で、Ｘ軸方向に関する寸法が、１６×Ｌａ（Ｌａが１６μｍである場合には、２５６μｍ）という、Ｙ軸方向に極端に長い略平行四辺形状の形状を有している。ただし、図１等においては、図示の便宜上から、素子部２２４のＸ軸方向に関する寸法が実際より大きく示されている。

また、上述の説明から明らかなように、本実施形態では、開口パターン３２ａは、Ｙ軸方向に関して、所定間隔Ｌａ（例えば、１６μｍ）でＭ個（例えば１００００個）配列されることにより開口パターン群を構成し、その開口パターン群が、Ｘ軸方向に関して所定間隔Ｌａ（例えば１６μｍ）、かつＹ軸方向に関して所定距離Ｌｂ（例えば、１μｍ）ずつ順次ずれた状態で、（Ｌａ／Ｌｂ）列（例えば、１６列）だけ配列されている。このような配列方法が採用された結果、２列分の開口パターン群（パターン領域３２の群）を取り出して示す、図４からも分かるように、開口パターン３２ａは、Ｙ軸方向に関して見れば、隙間無くかつ重複無く、配列されている。換言すれば、図４中に符号３２ａを付して示されている２つの開口パターン３２ａは、Ｘ軸に平行な同一の直線に接している。

ここで、素子部２２４の各表示素子２４は、ＭＥＭＳ技術で製造することができる。本実施形態では、多数の表示素子２４を有する素子部２２４は、１枚のガラス基板上に一括して製造されている。

図３（Ａ）に戻り、集光部３１は、透明基板１５の上面（＋Ｚ側の面）にエッチング処理を施すなどして形成された複数の球面状の凸面２５を含む。複数の凸面２５は、直径が表示素子２４の一辺と同一（Ｌａ）の、平面視（＋Ｚ方向から見て）円形の形状を有しており、前述した多数の表示素子２４と１対１で対応する位置関係となっている。本実施形態では、照明系１２から集光部３１に照射される照明光ＩＬは、複数の凸面２５によって対応する開口パターン３２ａの内部にそれぞれ集光される。すなわち、透明基板１５における複数の凸面２５と下面との間の部分によって、マイクロレンズアレイが構成され、各マイクロレンズの焦点面が透明基板１５の下面に一致している。

これにより、上方から集光部３１に入射され、各開口パターン３２ａを通過する照明光ＩＬの光量を増加させることが可能となっている。以下においては、集光部３１をマイクロレンズアレイ３１とも呼び、凸面２５をマイクロレンズ２５とも呼ぶものとする。各マイクロレンズ２５の開口数（Ｎ．Ａ．）は、投影光学ユニット１６Ａの開口数よりも大きく設定されている。

その他のパターンジェネレータ２２Ｂ〜２２Ｅも、上記のパターンジェネレータ２２Ａと同様に構成されている。これらパターンジェネレータ２２Ｂ〜２２Ｅを構成する多数の表示素子２４も上記と同様に、ＭＥＭＳ技術で製造することができる。本実施形態では、パターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅを構成する全ての表示素子が、１枚のガラス基板に一括して形成されている。

パターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅは、概略的には、図２に示されるような千鳥状の配置となっているが、正確には、図６に、パターンジェネレータ２２Ａ，２２Ｄを採り上げて示されるように、パターンジェネレータ２２Ａの最も−Ｙ側に位置する開口パターン３２ａの−Ｙ端のＹ軸方向の位置（Ｙ位置）と、パターンジェネレータ２２Ｄの最も＋Ｙ側に位置する開口パターン３２ａの＋Ｙ端のＹ位置とが一致している。同様に、パターンジェネレータ２２Ｄの最も−Ｙ側に位置する開口パターン３２ａの−Ｙ端のＹ位置と、パターンジェネレータ２２Ｂの最も＋Ｙ側に位置する開口パターン３２ａの＋Ｙ端のＹ位置とが一致している。同様に、パターンジェネレータ２２Ｂの最も−Ｙ側に位置する開口パターン３２ａの−Ｙ端のＹ位置と、パターンジェネレータ２２Ｅの最も＋Ｙ側に位置する開口パターン３２ａの＋Ｙ端のＹ位置とが一致している。同様に、パターンジェネレータ２２Ｅの最も−Ｙ側に位置する開口パターン３２ａの−Ｙ端のＹ位置と、パターンジェネレータ２２Ｃの最も＋Ｙ側に位置する開口パターン３２ａの＋Ｙ端のＹ位置とが一致している。

本実施形態では、パターンジェネレータ２２Ｂ〜２２Ｅの素子部２２４も、表示素子２４毎に電極を含むシャッタ２７の駆動機構２６を有している。そして、全てのパターンジェネレータ２２Ｂ〜２２Ｅがそれぞれ備える各ＭＮ個（例えば１６００００個）の駆動機構２６、合計５ＭＮ個（例えば８０００００個）の駆動機構２６が、主制御装置３０からの指示に応じ、シャッタ制御装置４０（図７参照）によって個別に制御されるようになっている。すなわち、シャッタ制御装置４０と、５ＭＮ個（例えば８０００００個）の駆動機構２６とを含んで、全ての開口パターン３２ａの開閉のためのシャッタ２７の駆動（各表示素子２４のオン・オフ状態の設定）を個別に行うことが可能な開閉機構５０（図７参照）が構成されている。

図７には、露光装置１０の制御系の主要な構成がブロック図にて示されている。

次に、露光装置１０のアクティブマスク１４を用いた露光動作の原理について、図８（Ａ）〜図８（Ｆ）に基づいて説明する。これら図８（Ａ）〜図８（Ｆ）には、アクティブマスク１４及びプレートＰが簡略化して模式的に示されている。また、本実施形態のアクティブマスク１４は、パターンジェネレータを５つ有しているが、図８（Ａ）〜図８（Ｆ）には、そのうちの２つのみが符号「２２₁、２２₂」を付して示されている。また、パターンジェネレータ２２₁、２２₂は、実際には、多数（例えば、１６００００個）の開口パターン３２ａを有しているが、８つの開口パターンのみ有するものとして示されている。ただし、開口パターンの配列方法（Ｙ軸方向に関しては、隙間無くかつ重複無く、配列する配列方法）は図３（Ｂ）の場合と同様となっている。

また、プレートＰ表面には、ポジ型のフォトレジストが塗布されているものとし、照明光ＩＬが照射された部分が現像液によって溶解されるものとする。また、以下においては、照明光ＩＬをプレートＰ上のフォトレジストに照射することを、露光又は描画と呼ぶものとする。

露光動作の際には、図８（Ａ）〜図８（Ｆ）に示されるように、アクティブマスク１４の位置を固定したまま、プレートＰをＸ軸方向に走査する。そして、この走査を行っている間に、例えば、図８（Ｂ）に示されるように、プレートＰ上に描画したいパターン（図８（Ａ）〜図８（Ｆ）では、描画したいパターンがアルファベット「Ｆ」形状を有するパターン（抜きパターン）であるものとする）上方に位置する開口パターン（図８（Ｂ）では、パターンジェネレータ２２₂の最も−Ｘ側に位置する開口パターン（この開口パターンが、図８（Ｂ）では白抜き正方形にて示されている））から照明光を透過させる。すなわち、主制御装置３０の指示の下、これら開口パターン以外の開口パターンを閉塞すべく、対応するシャッタを駆動する。

更に、図８（Ｃ）〜図８（Ｆ）に示されるように、プレートＰを走査する間に、描画したいパターン上方に位置する開口パターンを開放するとともに、それ以外の開口パターンをシャッタで閉塞する。これにより、プレートＰ上に所望のパターン（アルファベット「Ｆ」形状のパターン（現像後にレジストが除去された部分に形成される））を描画することが可能である。

ここで、図８（Ａ）〜図８（Ｆ）では、プレートＰがＸ軸方向に走査されるとともに、パターンジェネレータ２２_１、２２₂に設けられた開口パターンが、Ｙ軸方向に関しては、重複無くかつ隙間無く配列されているので、機能的には、図９（Ａ）〜図９（Ｆ）に示されるように開口パターンがＹ軸方向に沿って配列されたものと等価であるとみなすことができる。すなわち、図９（Ａ）〜図９（Ｆ）に示されるように、アクティブマスク１４には、開閉可能な開口パターンがＹ軸方向に沿って重複無く、かつ隙間無く配列されていると看做すことができる。従って、アクティブマスク１４とプレートＰの位置関係に応じて、開口パターンの開閉を行うだけで、プレートＰ上に様々なパターンを簡易に描画することができる。

本実施形態のアクティブマスク１４を用いることで、図８（Ａ）〜図８（Ｆ）、及び図９（Ａ）〜図９（Ｆ）で説明した場合と同様に露光動作を行うことが可能である。すなわち、本実施形態では、１つのパターンジェネレータ（例えばパターンジェネレータ２２Ａ）には、一辺がＬｂ（例えば、１μｍ）の正方形状の開閉可能な開口パターン３２ａが、Ｙ軸方向にＭＮ個（例えば１６００００）個配列されたものと看做すことができ（図４参照）、更に、アクティブマスク１４全体では、５つのパターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅにより、開口パターン３２ａがＹ軸方向に５ＭＮ個（例えば８０００００（＝１６００００×５）個）配列されたものと看做すことができる。従って、主制御装置３０は、プレートステージ１８のＸ軸方向の走査に同期して、開閉機構５０（シャッタ制御装置４０）を介して、５ＭＮ個（例えば８００００個）の開口パターン３２ａのうち、描画すべき所望のパターンに対応する開口パターン３２ａをシャッタ２７で閉塞し、残りの開口パターン３２ａを開放状態のままとするように、各表示素子２４のオフ状態とオン状態とを適宜設定することで、プレートＰ上に所望のパターンを描画することが可能である。

なお、説明は前後するが、本実施形態では、上記露光動作に先立って、プレートＰのプレートステージ１８に対するロード（又は交換）、アライメント系ＡＬＧを用いた、プレートＰ上の対象マークの位置情報の検出動作（アライメント動作）等が、主制御装置３０によって行われる。

以上詳細に説明したように、本実施形態によると、プレートＰ表面と平行な面上に配置されたアクティブマスク１４には、パターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅが前述した千鳥状の配置で設けられている。パターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅそれぞれの透明基板１５の下面（−Ｚ側の面）には、Ｙ軸方向に所定間隔（Ｌａ）で配置されたＭ個（Ｍは、例えば１００００）の開口パターン３２ａをそれぞれ含むＮ個（Ｎは、例えば１６個）の開口パターン群（表示素子群１２４_iに含まれる開口パターン群）が、Ｘ軸方向に所定間隔（Ｌａ）で、かつＹ軸方向に関して所定距離（Ｌｂ）ずつ順次ずれて配置されている。すなわち、透明基板１５の下面に、Ｎ個の開口パターン群（ＭＮ個の開口パターン３２ａを含む）を含む素子部２２４（開口パターン部）が設けられている。この素子部２２４には、全体として見ると、Ｙ軸方向に関して、一定間隔（所定間隔Ｌａより狭い間隔Ｌｂ）で開口パターン３２ａが存在する。本実施形態では、Ｌｂは、正方形の開口パターン３２ａの一辺の長さに一致しており、かつＮが、Ｌａ／Ｌｂ（Ｌａ＝１６μｍ、Ｌｂ＝１μｍとして、Ｌａ／Ｌｂ＝１６）に一致しているので、素子部２２４には、開口パターン３２ａが、Ｙ軸方向に関しては、隙間無くかつ重複することなく配置されている。

また、素子部２２４の照明光ＩＬの入射側には、ＭＮ個の開口パターン３２ａのそれぞれに照明光ＩＬを集光する集光部３１（すなわちマイクロレンズアレイ３１）が配置されている。

また、アクティブマスク１４のパターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅのそれぞれは、ＭＮ個の開口パターン３２ａを個別に開閉可能なＭＮ個のシャッタ２７及び各シャッタ２７をそれぞれ駆動するＭＮ個の駆動機構２６を備えている。各駆動機構２６は、主制御装置３０の指示に応じシャッタ制御装置４０によって制御される。

さらに、本実施形態では、パターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅ相互の位置関係が、前述したような位置関係になっており、開口パターン３２ａがＹ軸方向に５×ＭＮ（８０００００（＝１６００００×５））個配列されたものと看做すことができる。

従って、主制御装置３０は、集光部３１を介して素子部２２４に照明系１２からの照明光ＩＬを照射し、駆動機構２６により、ＭＮ個の開口パターン３２ａを個別に開閉しながら、プレートステージ１８をアクティブマスク１４に対してＸ軸方向に関して相対走査することで、オン状態にある表示素子２４の開口パターン３２ａを通過した照明光ＩＬにより投影光学系ユニット１６Ａ〜１６Ｅをそれぞれ介してプレートＰが露光され、プレートステージ１８に保持されたプレートＰ上に、種々のパターンを精度良く生成することができる。

また、本実施形態の露光装置１０によると、主制御装置３０によって、プレートＰ上に形成すべきパターン情報に基づいて、プレートステージ１８のＸ軸方向の走査と同期して、アクティブマスク１４のパターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅの各駆動機構２６を個別に制御する、シャッタ制御装置４０が制御される。このため、形成すべきパターン情報を種々変更する場合であっても、簡易にプレートＰ上にパターンを形成することが可能である。

なお、上記実施形態における素子部２２４の各部の寸法、個数、配置等は例示であって、本発明がこれらに限定されるものではない。例えば、パターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅのそれぞれで、ＭＮ個の開口パターン３２ａが、必ずしもＹ軸方向に関して隙間無く配置されている必要はない。例えば、ＭＮ個の開口パターン３２ａが、Ｙ軸方向に関して所定の隙間を隔てて配置されている場合には、プレートＰをＸ軸方向に走査する動作と、Ｙ軸方向に所定距離だけステップ移動する動作とを、交互に繰り返すことで、上記実施形態と同様に、プレートＰ上に種々のパターンを精度良く生成することができる。

また、上記実施形態では、Ｍ個（Ｍは、例えば１００００）の開口パターン３２ａをそれぞれ含むＮ個（Ｎは、例えば１６個）の開口パターン群（表示素子群１２４_iに含まれる開口パターン群）が、Ｘ軸方向に所定間隔（Ｌａ）で、かつＹ軸方向に関して所定距離（Ｌｂ）ずつ順次ずれて配置される場合について説明したが、これに限らず、Ｎ個（Ｎは、例えば１６個）の開口パターン群は、順不同で所定距離Ｌｂずつずれていても良い。要は、Ｎ個の開口パターン群相互間のずれ量が最大でＬａを超えず、Ｎ個の開口パターン群のそれぞれでＹ軸方向に関する位置がお互いに一致しないようになっていれば良い。また、開口パターン３２ａは、平面視（Ｚ軸方向から見て）正方形に限らず、円形は勿論、その他の形状、例えば長方形又は楕円形であっても良い。開口パターンが平面視長方形又は楕円形である場合には、開口パターン群同士は、その開口パターンのＹ軸方向のサイズの自然数倍の距離だけずれていることが望ましい。

また、開口パターンとして、正方形又は円形の開口パターンを用いる場合に、開口パターンの１辺の長さ又は直径は、１μｍに限られるものではなく、要求される解像度（最小線幅）に応じて定めれば良い。

なお、上記実施形態では、開口パターン３２ａによって光透過部が形成される場合ついて説明したが、これに限らず、光透過部は、プレートＰの面と異なる面上の異なる位置に配置され、光が透過する部材（又はその部分）であれば良い。

また、上記実施形態では、２つの開口パターン３２ａに接する接線の方向が、Ｘ軸と平行な方向であり、プレートＰをＸ軸方向に走査することにより、プレートＰ上にパターンを隙間無く形成する場合について説明した。しかし、これに限らず、任意に配置された２つの光透過部（開口パターンなど）に接する接線方向にプレートＰを走査することで、接線方向と交差する方向に少なくとも２つの光透過部分のサイズを持つパターンをプレートＰ上に形成することができる。

なお、上記実施形態では、アクティブマスク１４が、５つのパターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅを有する場合について説明したが、これに限らず、アクティブマスク１４は、１つ、２つ、３つ、４つ、又は６つ以上のパターンジェネレータを有していても良い。また、上記実施形態では、投影光学系モジュールＰＬＭを構成する投影光学ユニット１６Ａ〜１６Ｅの配置に合わせて、アクティブマスク１４上に図１、図２に示されるような千鳥状の配置で５つのパターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅが設けられるものとした。しかし、投影光学ユニット及びパターンジェネレータは、５つ設ける必要は無く、その配置も上述のような配置に限られるものでない。例えば、パターンジェネレータ及び投影光学ユニットを、Ｙ軸方向に複数所定間隔で並べることとしても良いし、Ｘ軸方向に複数所定間隔で並べることとしても良い。これらの場合には、１度のスキャン動作（プレートＰのＸ軸方向に沿った移動）によっては、プレートＰ全面を露光できない場合も考えられるが、プレートＰをＹ軸方向にずらして、複数回スキャン動作を行うことで、プレートＰ全面を露光すれば良い。特に後者では、プレートＰのＸ軸方向のスキャン長を短くすることが可能となる。

また、投影光学ユニット及びパターンジェネレータの少なくとも一方は、１つのみ設けられていても良い。投影光学ユニットのイメージフィールドの非走査方向の長さが、パターンジェネレータの非走査方向の長さの数倍あれば、投影ユニットは１つのみ設ければ良い。反対に、パターンジェネレータの非走査方向の長さが、投影光学ユニットのイメージフィールドの非走査方向の長さの数倍あれば、パターンジェネレータは１つのみ設ければ良い。

なお、上記実施形態において、素子部２２４の表示素子として、表示素子２４に代えて、例えば、図１０（Ａ）に示される表示素子２４’を採用しても良い。表示素子２４’は、表示素子２４におけるパターン領域３２の開口パターン３２ａの−Ｙ側（シャッタ２７の原位置の−Ｙ側）の位置にも固定電極３９が設けられている。このように、固定電極２９及び固定電極３９を設け、これらの固定電極２９，３９と可動電極３３とを含んで、シャッタ２７の駆動機構２６を構成することで、シャッタ２７による開口パターン３２ａの開閉を高速で行うことが可能になる。また、固定電極２９，３９と可動電極３３との間に印加する電圧値を調整することにより、開口パターン３２ａの開度を調整することが可能となる。

また、上記実施形態において、素子部２２４の表示素子として、図１０（Ｂ）に示されるような表示素子２４”を採用することも可能である。この表示素子２４”は、パターン領域３２が形成された透明基板の下面に固定部材４１を介してその一部が固定されたシート状のシャッタ２７’と、該シャッタ２７’に固定された２つの可動電極３３Ａ、３３Ｂと、該可動電極３３Ａ，３３Ｂに対応して、透明基板（パターン領域３２）の下面に固定された固定電極４９Ａ，４９Ｂとを有している。シャッタ２７’は、例えば形状記憶合金等からなり、いずれの電極間にも電圧が印加されていない状態では、図１０（Ｂ）に示されるように、丸まった状態となり、開口パターン３２ａから射出される照明光ＩＬの進行を妨げないようになっている。

この表示素子２４”によると、固定電極４９Ａと可動電極３３Ａとの間に電圧が印加されることにより、図１０（Ｃ）に示されるように、固定電極４９Ａに可動電極３３Ａが引き付けられる。そして、図１０（Ｃ）の状態から、固定電極４９Ｂと可動電極３３Ｂとの間に電圧が印加されることにより、図１０（Ｄ）に示されるように、固定電極４９Ｂに可動電極３３Ｂが引き付けられ、シャッタ２７’によって、開口パターン３２ａが閉塞される。

また、上記実施形態において、素子部２２４の表示素子として、図１１（Ａ）に示されるような表示素子１２４Ａを採用することも可能である。この表示素子１２４Ａでは、シャッタ２７がヒンジ５１及び不図示のねじりバネを介して透明基板（パターン領域３２）の下面（−Ｚ側の面）に固定されている。シャッタ２７の一方の面，他方の面に、可動電極１３３Ａ，１３３Ｂがそれぞれ固定され、これらに対応して固定電極１４９Ａ，１４９Ｂが、パターン領域３２（透明基板）に固定されている。シャッタ２７は、いずれの電極間にも電圧が印加されていない状態では、図１１（Ａ）に示されるように、ＸＺ面に平行な状態となるように設定されている。

そして、例えば、固定電極１４９Ａと可動電極１３３Ａとの間に電圧が印加されると、図１１（Ｂ）に実線で示されるように、シャッタ２７が開口パターン３２ａを閉塞する、表示素子１２４Ａのオフ状態となる。一方、固定電極１４９Ｂと可動電極１３３Ｂとの間に電圧が印加されると、シャッタ２７がヒンジ５１を中心に反時計回りに回転し、図１１（Ｂ）に破線で示される状態となって、開口パターン３２ａが開放状態（表示素子１２４Ａのオン状態）となる。なお、不図示のねじりバネの原位置復帰力が強い場合には、固定電極１４９Ｂ及び可動電極１３３Ｂは、必ずしも設けなくても良い。

また、上記実施形態において、素子部２２４の表示素子として、図１１（Ｃ）に示されるような表示素子１２４Ｂを採用することも可能である。表示素子１２４Ｂは、表示素子１２４Ａにおいて、−Ｘ側から見て直角二等辺三角形状のブロック５２が、透明基板（パターン領域３２）に設けられ、このブロックの斜面５２ａに固定電極１４９Ｂが固定されているものに相当する。このような構成を採用することにより、図１１（Ａ）の表示素子１２４Ａよりも、シャッタ２７の移動範囲（移動角度）を小さくすることができるので、シャッタの開閉に関する応答性を高くすることが可能となる。

この他、素子部２２４の表示素子として、例えば、開口パターンの開口の大きさ（開度）を調整するためのシャッタと、その調整後の開口パターンを開閉するシャッタとの、２枚のシャッタを備える構成を採用することも可能である。

なお、上記実施形態及び上記各変形例では、アクティブマスク１４の透明基板１５にパターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅが一体的に形成された場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。アクティブマスク１４を、１又２以上の開口が形成された遮光性の板部材と、該板部材の開口部に装着された１又は２以上のパターンジェネレータとを含んで構成しても良い。

また、上記実施形態では、透明基板１５の上面にマイクロレンズアレイ３１を形成し、透明基板１５の下面に直接素子部２２４を形成するものとしたが、本発明がこれに限定されるものでない。すなわち、素子部２２４を、マイクロレンズアレイとは別の基板、例えばガラスプレート又はウエハなどの基板に形成し、その基板とマイクロレンズアレイとを所定の位置関係を保って、保持部材で保持することとしても良い。この場合には、素子部２２４の各開口パターンに対応する基板部分に貫通孔が形成されることとなる。

なお、上記実施形態では、パターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅ同士（より正確には開口パターン３２ａ同士）が、図６に示されるように、Ｙ軸方向に関して重ならないように配置された場合について説明したが、本発明がこれに限定されないことは勿論である。例えば、パターンジェネレータ２２Ａ〜２２Ｅそれぞれを、図１２（Ａ）に示されるように、開口パターン３２ａ同士が、Ｙ軸方向に関して重なるように配置することとしても良い。この場合、Ｙ軸方向に関して重なる部分（図１２（Ａ）においてハッチングが付されている部分）では、相互に重なる開口パターン３２ａ（Ｙ軸方向の位置が一致する開口パターン３２ａ）を透過する照明光ＩＬの光量Ｉの総和が、その他の開口パターン３２ａを通過する照明光ＩＬの光量Ｉと一致するようにすれば良い。

図１２（Ｂ）には、プレートＰの全面を均等に露光する場合における、パターンジェネレータ２２Ａ，２２Ｄを透過する照明光ＩＬの光量分布（図１２（Ａ）の範囲Ｆ内の照明光ＩＬの光量分布）が示されている。この図１２（Ｂ）から分かるように、パターンジェネレータ２２Ａの−Ｙ側端部近傍（範囲ｄ内）では、−Ｙ側端部に近づくにしたがって、開口パターン３２ａを透過する照明光ＩＬの光量Ｉを小さくし、パターンジェネレータ２２Ｄの＋Ｙ側端部近傍（範囲ｄ内）では、＋Ｙ側端部に近づくにしたがって、開口パターン３２ａを透過する照明光ＩＬの光量Ｉを小さくすることで、範囲ｄ内の光量Ｉの総和を、その他の部分の光量Ｉと一致させることができる。この光量の調整方法としては、例えば、シャッタ２７（開口パターン３２ａ）の開度をフレキシブルに調整可能な構成を採用することとしても良いし、予め、範囲ｄ内に位置する開口の大きさを徐々に小さくなるように設定しておくこととしても良い。開度をフレキシブルに調整可能とするためには、固定電極を複数用意しておき、開度に合わせて、電圧を印加する固定電極を選択することとすれば良い。

図１２（Ｂ）のようにパターンジェネレータ２２Ａ，２２Ｄの範囲ｄ内における開口パターン３２ａを透過する照明光ＩＬの光量Ｉを徐々に小さくする（又は大きくする）代わりに、図１２（Ｃ）に示されるように、パターンジェネレータ２２Ａ，２２Ｄの範囲ｄ内における開口パターン３２ａを透過する照明光ＩＬの光量Ｉを、その他の部分における光量Ｉの１／２とすることとしても良い。また、パターンジェネレータ２２Ａ，２２Ｄの一方で、範囲ｄ内における開口パターン３２ａを透過する照明光ＩＬの光量Ｉをその他の部分における光量Ｉの１／ｎ（ｎは２よりも大きい数）とし、パターンジェネレータ２２Ａ，２２Ｄの他方で、範囲ｄ内における開口パターン３２ａを透過する照明光ＩＬの光量Ｉをその他の部分における光量Ｉの（ｎ−１）／ｎとすることとしても良い。

いずれの場合においても、パターンジェネレータ２２Ａ，２２Ｄの一部で、シャッタの駆動により開口パターンの開度を調整する場合には、そのシャッタの駆動は、主制御装置３０の指示に応じ、シャッタ制御装置４０によって行われる。

なお、上記実施形態及び各変形例では、シャッタ２７を静電力を用いて駆動することとしたが、これに限らず、シャッタ２７の開閉に、例えば、電磁力（ローレンツ力）を用いる駆動機構や、圧電素子を用いる駆動機構などを採用することも可能である。

また、本発明は、液晶表示素子を製造するための露光装置への適用に限定されることなく、例えば、プラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、半導体デバイス製造用の露光装置、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をリソグラフィ工程を用いて製造する露光装置にも適用することができる。以上のように、上記実施形態で照明光ＩＬが照射される露光対象の物体はガラスプレートに限られるものではなく、ウエハ、セラミック基板、あるいはマスクブランクスなど他の物体でも良い。

なお、これまでは、本発明が、プレート（基板）のスキャン動作を伴う走査型露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（いわゆるステッパ）あるいはステップ・アンド・スティッチ方式などの、静止露光を行う露光装置にも適用することができる。これらの露光装置に本発明を適用する場合、本発明のパターンジェネレータが複数、相互に重ならない位置関係で同一の部材上に配置されたアクティブマスクを用意し、このアクティブマスクを用いて基板の露光を行う動作と、その基板をステップ移動する動作とを交互に繰り返し行うこととすれば良い。また、本発明は、投影光学系を用いない、プロキシミティ方式の露光装置にも適用することができる。

この他、例えば国際公開第２００４／０５３９５５号パンフレット（対応する米国特許出願公開第２００５／０２５９２３４号明細書）などに開示される、投影光学系とウエハとの間に液体が満たされる液浸型露光装置などに本発明を適用しても良い。

これまでの説明から明らかなように、本発明のパターンジェネレータは、光学系の構成等を変更せずに、投影露光装置のマスクに代わる、アクティブマスクとしても用いることが可能である。

以上説明したように、本発明のパターンジェネレータは、照明光を部分的に透過させて所定の面上に形成すべきパターンを生成するのに適している。また、本発明のパターン生成方法及びパターン生成装置は、所定の面上に形成すべきパターンを生成するのに適している。

一実施形態に係る露光装置を示す概略図である。 アクティブマスク１４、投影光学ユニット及びプレートのＸＹ平面内における位置関係を示す図である。 図３（Ａ）は、図２のＡ−Ａ線断面図であり、図３（Ｂ）は、表示素子の配列を示す図である。 図３（Ｂ）の表示素子（パターン領域）の２列分を取り出して示す図である。 図５（Ａ）は、表示素子の構成を示す図であり、図５（Ｂ）は、表示素子を構成するシャッタ２７による開口パターンの開閉動作を説明するための図である。 パターンジェネレータ２２Ａと２２Ｄの位置関係を示す図である。 一実施形態の露光装置の制御系の主要な構成を示すブロック図である。 図８（Ａ）〜図８（Ｆ）は、一実施形態の露光原理を説明するための図（その１）である。 図９（Ａ）〜図９（Ｆ）は、一実施形態の露光原理を説明するための図（その２）である。 図１０（Ａ）は、表示素子の第１の変形例を示す図であり、図１０（Ｂ）〜図１０（Ｄ）は、表示素子の第２の変形例を示す図である 図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）は、表示素子の第３の変形例を示す図であり、図１１（Ｃ）は、表示素子の第４の変形例を示す図である。 図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）は、アクティブマスクの変形例を説明するための図である。

符号の説明

１０…露光装置、１４…アクティブマスク、１５…透明基板、１６Ａ〜１６Ｅ…投影光学ユニット、１８…プレートステージ、２５…マイクロレンズ、２６…駆動機構、２７…シャッタ、３１…マイクロレンズアレイ、３２ａ…開口パターン、３０…主制御装置、５０…開閉機構、Ｐ…プレート。

Claims (36)

1. 照明光を部分的に透過させて所定の面上に形成すべきパターンを生成するパターンジェネレータであって、
   前記所定面とは異なる面上に、第１方向に所定間隔で配置された複数の開口パターンをそれぞれ含む複数の開口パターン群が、前記面内で第１方向に直交する第２方向に関して所定間隔で、かつ前記第１方向に関して所定距離ずつずれて配置されてなる開口パターン部と；
   前記開口パターン部の前記照明光の入射側に配置され、前記複数の開口パターンのそれぞれに前記照明光を集光する集光部と；
   前記複数の開口パターンを個別に開閉可能な開閉機構と；を備えるパターンジェネレータ。
2. 前記開口パターン部の複数の開口パターン群は、前記集光部の前記照明光の射出側に配置された基板に形成されている請求項１に記載のパターンジェネレータ。
3. 前記基板は、透明基板であり、
   前記複数の開口パターン群は、前記透明基板の一方の面に形成されている請求項２に記載のパターンジェネレータ。
4. 前記複数の開口パターン群と前記集光部とは、同一の透明基板の一方の面と他方の面にそれぞれ形成されている請求項１に記載のパターンジェネレータ。
5. 前記複数の開口パターン群は、前記透明基板の一方の面に形成された遮光膜中に形成されている請求項３又は４に記載のパターンジェネレータ。
6. 前記集光部は、前記複数の開口パターンに対応する配置の複数の集光素子部を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のパターンジェネレータ。
7. 前記集光部は、前記各集光素子部としてマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイである請求項６に記載のパターンジェネレータ。
8. 前記複数の開口パターン群同士のずれ量である前記所定距離は、前記各開口パターン群に含まれる各開口パターンの前記第１方向のサイズに応じた距離である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のパターンジェネレータ。
9. 前記開口パターン部には、前記各開口パターン群に含まれる複数の開口パターンの配列ピッチを、各開口パターンの前記第１方向のサイズで除した数の開口パターン群が含まれる請求項１〜８のいずれか一項に記載のパターンジェネレータ。
10. 前記開口パターン部の複数の開口パターン群と、前記開閉機構とは、同一の基板上に形成されている請求項１〜９のいずれか一項に記載のパターンジェネレータ
11. 前記開閉機構は、前記複数の開口パターンに個別に対応する複数のシャッタ部材と、該複数のシャッタ部材を個別に駆動する駆動機構を含む請求項１〜１０のいずれか一項に記載のパターンジェネレータ。
12. 前記駆動機構は、静電力により前記シャッタ部材を駆動する請求項１１に記載のパターンジェネレータ。
13. 前記所定面とは異なる面上に、前記開口パターン部は、前記第１方向に所定距離離れて複数配置され、
    各開口パターン部の前記照明光の入射側に、それぞれ対応する複数の集光部が配置され、
    前記開閉機構は、前記複数の開口パターン部にそれぞれ含まれる複数の開口パターンを個別に開閉可能である請求項１〜１２のいずれか一項に記載のパターンジェネレータ。
14. 前記所定面とは異なる面上に、前記開口パターン部は、前記第２方向に離れて複数配置され、
    各開口パターン部の前記照明光の入射側に、それぞれ対応する複数の集光部が配置され、
    前記開閉機構は、前記複数の開口パターン部にそれぞれ含まれる複数の開口パターンを個別に開閉可能である請求項１〜１３のいずれか一項に記載のパターンジェネレータ。
15. 所定の面上にパターンを形成するパターン形成装置であって、
    請求項１〜１４のいずれか一項に記載のパターンジェネレータと；
    前記所定の面上に形成すべきパターン情報に基づいて、前記パターンジェネレータの前記開閉機構を制御する制御装置と；を備えるパターン形成装置。
16. 前記パターンジェネレータで生成されたパターンを前記所定の面上に形成する光学系をさらに備える請求項１５に記載のパターン形成装置。
17. 前記所定の面上で物体を保持する移動体と；
    該移動体と前記パターンジェネレータとを前記第２方向へ相対移動させる相対移動装置と；
    をさらに備え、
    前記制御装置は、前記パターン情報に基づいて、前記開閉機構と前記相対移動装置とを同期して制御する請求項１５又は１６に記載のパターン形成装置。
18. 前記制御装置は、前記パターン情報に基づいて、前記開閉機構と前記相対移動装置とを同期して制御するとともに、複数の特定開口パターンの開度を調整する請求項１７に記載のパターン形成装置。
19. 所定の面上に形成すべきパターンを生成するパターン生成方法であって、
    前記所定面とは異なる面上に、第１方向に所定間隔で配置された複数の開口パターンをそれぞれ含む複数の開口パターン群を、前記面内で第１方向に直交する第２方向に関して所定間隔で、かつ前記第１方向に関して所定距離ずつずらして配置する第１工程と；
    前記所定の面上に形成すべきパターン情報に基づいて、前記複数の開口パターンを個別に開閉しつつ、前記複数の開口パターンのそれぞれに集光部を介して照明光を照射する第２工程と；を含むパターン生成方法。
20. 前記集光部として、前記複数の開口パターンに対応する配置の複数の集光素子部を有する光学部材が用いられる請求項１９に記載のパターン生成方法。
21. 前記複数の開口パターン群同士のずれ量である前記所定距離は、前記各開口パターン群に含まれる各開口パターンの前記第１方向のサイズに応じた距離である、請求項１９又は２０に記載のパターン生成方法。
22. 前記複数の開口パターン群には、各開口パターン群に含まれる複数の開口パターンの配列ピッチを、各開口パターンの前記第１方向のサイズで除した数の開口パターン群が含まれる請求項１９〜２１のいずれか一項に記載のパターン生成方法。
23. 前記第２工程の結果、前記複数の開口パターンの一部を透過した照明光を、光学系を介して前記所定の面上に投射する第３工程をさらに含む請求項１９〜２２のいずれか一項に記載のパターン生成方法。
24. 前記第２工程では、前記複数の開口パターンを個別に開閉するのと同期して、前記複数の開口パターン群と物体とを前記第２方向に相対移動する請求項１９〜２３のいずれか一項に記載のパターン生成方法。
25. 前記第２工程では、前記複数の開口パターンの一部で、その開度が調整されるように前記複数の開口パターンを個別に開閉する請求項１９〜２４のいずれか一項に記載のパターン生成方法。
26. 前記所定の面上で複数のパターン同士を繋ぎ合わせて形成する際に、前記複数のパターン同士のつなぎ部に対応する一部の複数の開口パターンで、その開度が調整されるように、前記複数の開口パターンを個別に開閉する請求項２５に記載のパターン生成方法。
27. 照明光を部分的に透過させて所定の面上に形成すべきパターンを生成するパターンジェネレータであって、
    前記所定面とは異なる面上に、第１方向に所定間隔で配置された複数の光透過部を有する光透過部群を複数備え、
    前記光透過部群は、前記第１方向と直交する第２方向に関して互いに異なる位置に配置されるとともに、前記複数の光透過部群のうちの１つに含まれる前記光透過部が、前記第１方向に関して、前記複数の光透過部群のうちの前記１つを除いた他の光透過部群に含まれる光透過部いずれとも異なる位置に配置されているパターンジェネレータ。
28. 前記光透過部群内において、前記光透過部同士の間隔が等間隔である請求項２７に記載のパターンジェネレータ。
29. 前記光透過部から射出される前記照明光を発生する光源を更に備える請求項２７又は２８に記載のパターンジェネレータ。
30. 前記光源と、前記複数の光透過部群との間に設けられ、前記光源からの前記照明光を前記複数の光透過部のそれぞれに集光する集光部を更に備える請求項２９に記載のパターンジェネレータ。
31. 前記各光透過部は、開口パターンである請求項２７〜２９のいずれか一項に記載のパターンジェネレータ。
32. 前記複数の光透過部群に含まれる複数の光透過部それぞれに対応して設けられ、対応する前記光透過部から前記照明光を射出させる第１状態と、射出させない第２状態との間で個別にスイッチングするスイッチング機構を更に備える請求項２７〜３１のいずれか一項に記載のパターンジェネレータ。
33. 所定の面上にパターンを形成するパターン形成装置であって、
    請求項３２に記載のパターンジェネレータと；
    前記所定の面上に形成すべきパターン情報に基づいて、前記パターンジェネレータの前記スイッチング機構を制御する制御装置と；を備えるパターン形成装置。
34. 前記パターンジェネレータで生成されたパターンを前記所定の面上に形成する光学系をさらに備える請求項３３に記載のパターン形成装置。
35. 前記所定の面上で物体を保持する移動体と；
    該移動体と前記パターンジェネレータとを前記第２方向へ相対移動させる相対移動装置と；
    をさらに備え、
    前記制御装置は、前記パターン情報に基づいて、前記スイッチング機構と前記相対移動装置とを同期して制御する請求項３３又は３４に記載のパターン形成装置。
36. 所定の面上に配置された物体にパターンを形成するパターン形成装置であって、
    前記所定の面とは異なる面上に所定間隔を隔てて配置された第１光透過部及び第２光透過部を含む光透過部郡と；
    前記第１光透過部と前記第２光透過部との両方に接する第１の線と平行な方向に、前記光透過部郡と前記物体とを相対的に駆動する駆動装置と；を備えるパターン形成装置。

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