JP2018155852A - 検査装置及び検査方法、露光装置及び露光方法、並びに、デバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学要素の状態を推定して、光学要素の欠陥を検出する。【解決手段】検査装置は、光が入射可能な入射領域に配置された複数の光学要素を備える空間光変調器を検査する検査装置であって、入射領域のうちの少なくとも一部である対象領域に検査光を照射する照射装置と、対象領域への検査光の照射により発生する回折光を検出する検出器と、検出器の検出結果を用いて、少なくとも一つの光学要素の状態を推定するコントローラとを備える。【選択図】図２

Description

空間光変調器を検査する検査装置及び検査方法、空間光変調器を用いて物体を露光する露光装置及び露光方法、並びに、露光方法を用いたデバイス製造方法の技術分野に関する。

マスクに代えて、それぞれが入射する光を反射可能な複数の光学要素（例えば、微小ミラー）を有する空間光変調器（ＳＬＭ：Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）を備える露光装置が提案されている（特許文献１参照）。更には、それぞれが入射する光を透過可能な複数の光学要素（例えば、液晶素子）を有する空間光変調器を備える露光装置もまた提案されている。このような空間光変調器では、光学要素に欠陥が生ずる可能性があるがゆえに、当該光学要素の欠陥を検出することが望まれる。

国際公開第２００４／０６３６９５号パンフレット

本発明の検査装置の第１の態様は、光が入射可能な入射領域に配置された複数の光学要素を備える空間光変調器を検査する検査装置であって、前記入射領域のうちの少なくとも一部である対象領域に検査光を照射する照射装置と、前記対象領域への前記検査光の照射により発生する回折光を検出する検出器と、前記検出器の検出結果を用いて、前記複数の光学要素のうちの少なくとも一つの光学要素の状態を推定するコントローラとを備える。

本発明の検査装置の第２の態様は、光が入射可能な入射領域に配置された複数の光学要素を備える空間光変調器を検査する検査装置であって、前記入射領域のうちの少なくとも一部である対象領域に向けて検査光を照射する照射装置と、前記対象領域への前記検査光の照射により発生する出射光の強度を検出する検出器と、前記出射光の強度の検出値と、前記出射光の強度の基準値とを用いて、前記複数の光学要素のうちの少なくとも一つの光学要素の形状を推定するコントローラとを備える。

本発明の検査方法の第１の態様は、光が入射可能な入射領域に配置された複数の光学要素を備える空間光変調器を検査する検査方法であって、前記入射領域のうちの少なくとも一部である対象領域に検査光を照射することと、前記対象領域への前記検査光の照射により発生する回折光を検出することと、前記回折光の検出結果を用いて、前記複数の光学要素のうちの少なくとも一つの光学要素の状態を推定することとを含む。

本発明の検査方法の第２の態様は、光が入射可能な入射領域に配置された複数の光学要素を備える空間光変調器を検査する検査装置であって、前記入射領域のうちの少なくとも一部である対象領域に向けて検査光を照射することと、前記対象領域への前記検査光の照射により発生する出射光の強度を検出することと、前記出射光の強度の検出値と、前記出射光の強度の基準値とを用いて、前記複数の光学要素のうちの少なくとも一つの光学要素の形状を推定することとを含む。

本発明の露光装置の第１の態様は、空間光変調器を介して露光光を物体に照射することで前記物体を露光する露光装置であって、前記空間光変調器と、前記空間光変調器を検査する上述した本発明の検査装置の第１又は第２の態様とを備える。

本発明の露光装置の第２の態様は、空間光変調器を介して露光光を物体に照射することで前記物体を露光する露光装置であって、前記空間光変調器と、前記空間光変調器を検査する上述した本発明の検査装置の第１又は第２の態様の検査結果を用いて、前記空間光変調器を制御する制御装置とを備える。

本発明の露光方法の第１の態様は、空間光変調器を介して露光光を物体に照射することで前記物体を露光する露光方法であって、上述した本発明の検査方法の第１又は第２の態様を用いた前記空間変調器の検査結果を取得することと、前記空間変調器の検査結果を用いて、前記空間光変調器を制御することとを備える。

本発明のデバイス製造方法の第１の態様は、上述した本発明の露光方法の第１の態様を用いて、感光剤が塗布された前記物体を露光し、当該物体に所望のパターンを転写し、露光された前記感光剤を現像して、前記所望のパターンに対応する露光パターン層を形成し、前記露光パターン層を介して前記物体を加工する。

上記態様の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

図１は、第１実施形態の露光装置の構造の一例を示す側面図である。 図２（ａ）は、空間光変調器の光変調面の構造を示す平面図であり、図２（ｂ）は、空間光変調器の光変調面の一部の構造を示す斜視図であり、図２（ｃ）は、空間光変調器の１つのミラー要素の構成を示す斜視図であり、図２（ｄ）は、空間光変調器が備えるミラー要素がとりえる２つの状態を示す側面図である。 図３（ａ）は、検査装置の断面（具体的には、ＹＺ平面に沿った断面）を、空間光変調器の断面と共に示す断面図であり、図３（ｂ）は、検査装置の断面（具体的には、ＸＺ平面に沿った断面）を、空間光変調器の断面と共に示す断面図であり、図３（ｃ）は、検査装置が検査光を照射する検査領域を示す平面図である。 図４は、露光装置の動作の流れを示すフローチャートである。 図５（ａ）は、ウェハの表面上における露光領域の移動経路の一例を示す平面図であり、図５（ｂ）及び図５（ｃ）の夫々は、複数のミラー要素の状態分布の一例を示す平面図である。 図６（ａ）は、理想的な状態にあるミラー要素を示す斜視図であり、図６（ｂ）は、歪んだ状態にあるミラー要素を示す斜視図であり、図６（ｃ）は、ミラー要素の歪み量を示す断面図である。 図７（ａ）は、露光光によるウェハの露光が行われている露光期間中の検査装置の位置を示す露光装置の側面図であり、図７（ｂ）は、検査装置が空間光変調器を検査する検査期間中の検査装置の位置を示す露光装置の側面図である。 図８は、第２実施形態の露光装置の構造の一例を示す側面図である。 図９（ａ）は、露光光によるウェハの露光が行われている露光期間中の空間光変調器の位置を示す露光装置の側面図であり、図９（ｂ）は、検査装置が空間光変調器を検査する検査期間中の空間光変調器の位置を示す露光装置の側面図である。 図１０（ａ）は、第３実施形態の検査装置の断面（具体的には、ＹＺ平面に沿った断面）を、空間光変調器の断面と共に示す断面図であり、図１０（ｂ）は、第２実施形態の検査装置の断面（具体的には、ＸＺ平面に沿った断面）を、空間光変調器の断面と共に示す断面図である。 図１１は、歪み量と反射光の強度との相関関係を示すグラフである。 図１２は、歪み量と＋１次回折光の強度との相関関係を示すグラフである。 図１３は、第５実施形態の露光装置の構造の一例を示す側面図である。 図１４は、第５実施形態の検査装置の断面（具体的には、ＹＺ平面に沿った断面）を、空間光変調器の断面と共に示す断面図である。 図１５は、マイクロデバイスを製造する方法を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、実施形態にかかる検査装置及び検査方法、露光装置及び露光方法、並びに、デバイス製造方法について説明する。但し、本発明が以下に説明する実施形態に限定されることはない。

以下の説明では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸から定義されるＸＹＺ直交座標系を用いて、露光装置及び検査装置の夫々を構成する各種構成要素の位置関係について説明する。尚、以下の説明では、説明の便宜上、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれが水平方向（つまり、水平面内の所定方向）であり、Ｚ軸方向が鉛直方向（つまり、水平面に直交する方向であり、実質的には上下方向）であるものとする。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸周りの回転方向（言い換えれば、傾斜方向）を、それぞれ、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向と称する。

（１）第１実施形態の露光装置１
図１から図７を参照しながら、第１実施形態の露光装置１について説明する。

（１−１）露光装置１の構造
（１−１−１）露光装置１の全体の構造
初めに、図１を参照しながら、第１実施形態の露光装置１の構造について説明する。図１は、第１実施形態の露光装置１の構造の一例を示す側面図である。

図１に示すように、露光装置１は、光源１１と、照明光学系１２と、ミラー１３と、空間光変調器（ＳＬＭ：Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１４と、投影光学系１５と、ステージ１６と、コントローラ１７と、検査装置１８と、移動装置１９とを備えている。

光源１１は、コントローラ１７によって制御され、露光光ＥＬ１を射出する。光源１１は、露光光ＥＬ１として、所定の周波数で明滅を繰り返すパルス光を射出する。つまり、光源１１は、所定の発光時間（以下、当該発光時間を“パルス幅”と称する）で発光するパルス光を所定の周波数で射出する。例えば、光源１１は、パルス幅が５０ｎｓとなるパルス光を４ｋＨｚから６ｋＨｚの周波数で射出してもよい。光源１１からパルス発光される露光光ＥＬ１は、波長が１９３ｎｍとなるＡｒＦエキシマレーザ光であってもよい。

照明光学系１２は、例えば米国特許第８，７９２，０８１号公報などに開示されるように、フライアイレンズやロッド型インテグレータ等のオプティカルインテグレータを有する照度均一化光学系、及び照野絞り（いずれも不図示）を有していてもよい。照明光学系１２は、光源１１からの露光光の光量ＥＬ１を均一化して露光光ＥＬ２として射出する。この露光光ＥＬ２によって空間光変調器１４の光変調面１４ａが照明される。尚、空間光変調器の光変調面１４ａ上には、照明光学系１２の照野絞り（マスキングシステム）で規定された矩形状の照明領域が形成される。

尚、照明光学系１２は、光変調面１４ａ上での露光光ＥＬ２の強度分布を変更するビーム強度分布変更部等を含んでいてもよい。

ミラー１３は、照明光学系１２から出力される露光光ＥＬ２を偏向して、空間光変調器１４の光変調面１４ａに導く。

空間光変調器１４は、後述するように、２次元的に配列された複数のミラー要素１４１を備える。ここで、複数のミラー要素１４１が配列されている面を光変調面１４ａと称する。この光変調面１４ａには、照明光学系１２からミラー１３を介して伝搬してくる露光光ＥＬ２が入射する。光変調面１４ａは、ＸＹ平面に平行な平面であって、露光光ＥＬ２の進行方向に交わる面である。光変調面１４ａは、矩形の形状を有している。露光光ＥＬ２は、光変調面１４ａをほぼ均一な照度分布で照明する。

空間光変調器１４は、当該空間光変調器１４の光変調面１４ａに照射された露光光ＥＬ２を、投影光学系１５に向けて反射する。空間光変調器１４は、露光光ＥＬ２を反射する際に、当該露光光ＥＬ２を、ウェハ１６１に転写するべきデバイスパターンに応じて空間変調する。ここで、「光を空間変調する」とは、当該光の進行方向を横切る断面における当該光の振幅（強度）、光の位相、光の偏光状態、光の波長及び光の進行方向（言い換えれば、偏向状態）のうちの少なくとも１つである光特性の分布を変化させることを意味していてもよい。本実施形態では、空間光変調器１４は、反射型の空間光変調器である。

次に、図２（ａ）から図２（ｄ）を参照しながら、空間光変調器１４について更に説明を加える。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、空間光変調器１４は、複数のミラー要素１４１を備えている。尚、図２（ｂ）は、図面の見易さを考慮して、図２（ａ）に示す複数のミラー要素１４１の一部を抜粋した図面である。複数のミラー要素１４１は、光変調面１４ａに平行な面であるＸＹ平面上において、二次元のアレイ状に（言い換えれば、マトリクス状に）配列されている。例えば、複数のミラー要素１４１のＹ軸方向に沿った配列数は、数百から数千である。例えば、複数のミラー要素１４１のＸ軸方向に沿った配列数は、複数のミラー要素１４１のＹ軸方向に沿った配列数の数倍から数十倍である。複数のミラー要素１４１のＸ軸方向に沿った配列数の一例は、数百から数万である。複数のミラー要素１４１は、Ｘ軸方向に沿って所定の配置間隔ｐの間隔を隔て且つＹ軸方向に沿って所定の配置間隔ｐの間隔を隔てるように、配列されている。配置間隔ｐの一例は、例えば、１０マイクロメートルから１マイクロメートルである。

各ミラー要素１４１は、正方形の形状（或いは、その他任意の板状の形状）を有している。各ミラー要素１４１の位置及び／又は姿勢が変更されるため、サイズＬは、配置間隔ｐよりも小さくなる。つまり、Ｘ軸方向に沿って隣接する２つのミラー要素１４１の間及びＹ軸方向に沿って隣接する２つのミラー要素１４１の間には、ミラー要素１４１を構成しない隙間１４２が存在する。但し、サイズＬに対して隙間１４２のサイズが十分に小さいため、第１実施形態では、説明の簡略化のために、各ミラー要素１４１のＸ軸方向及びＹ軸方向の夫々のサイズＬは、上述した配置間隔ｐと同じであるものとする。

各ミラー要素１４１のうち露光光ＥＬ２が照射される面は、露光光ＥＬ２を反射する反射面１４１ａとなっている。各ミラー要素１４１のＸＹ平面に平行な２つの表面のうち−Ｚ方向側に位置する表面は、反射面１４１ａとなっている。反射面１４１ａには、例えば反射膜が形成されている。反射面１４１ａの反射膜としては、例えば金属膜や誘電体多層膜を用いてもよい。複数のミラー要素の１４１の反射面１４１ａの集合が、実質的には、露光光ＥＬ２が照射される光変調面１４ａとなる。

図２（ｃ）に示すように、空間光変調器１４の各ミラー要素１４１は、第１接続部材１４３によってヒンジ部１４４と接続されている。ヒンジ部１４４は、弾性変形を利用してＺ軸方向に撓むことが可能な可撓性を有している。このヒンジ部１４４は、支持基板１４９上に設けられた一対のポスト部１４５によって支持されている。また、ヒンジ部１４４には、後述する電極１４８によって静電力（引力又は斥力）の作用を受けるアンカー部１４６とヒンジ部１４４とを接続する第２接続部材１４７が設けられている。このように、アンカー部１４６とミラー要素１４１とは、第１接続部材１４３及び第２接続部材１４７並びにヒンジ部１４４を介して機械的に接続されている。そして、支持基板１４９の表面には電極１４８が形成されている。なお、ポスト部１４５は一対には限定されず、２以上の数であってもよい。

電極１４８に所定の電圧が印加されると、アンカー部１４６の裏面と電極１４８との間に静電力が作用する。上述の通り、アンカー部１４６の裏面と電極１４８との間に静電力を作用させると、アンカー部１４６が支持基板１４９側に移動し、この移動に伴ってミラー要素１４１も支持基板１４９側に移動する。

各ミラー要素１４１の状態は、アンカー部１４６と電極１４８との間に作用する静電力及びヒンジ部１４４の弾性力に起因して、反射面１４１ａに直交する方向（つまり、Ｚ軸方向）に沿った位置が異なる２つの状態の間で切り替わる。例えば、図２（ｄ）の左側に示すように、アンカー部１４６と電極１４８との間に静電力が作用していない場合（つまり、ヒンジ部１４４が撓んでいない場合）には、各ミラー要素１４１は、各ミラー要素１４１の反射面１４１ａが基準平面Ａ１に一致する第１状態となる。例えば、図２（ｄ）の右側に示すように、アンカー部１４６と電極１４８との間に静電力が作用している場合（つまり、ヒンジ部１４４が撓んでいる場合）には、各ミラー要素１４１は、各ミラー要素１４１の反射面１４１ａが基準平面Ａ１から＋Ｚ方向側に向かって距離ｄ１だけシフトした変位平面Ａ２に一致する第２状態となる。

第２状態にあるミラー要素１４１の反射面１４１ａは、第１状態にあるミラー要素１４１の反射面１４１ａから＋Ｚ方向側に向かって距離ｄ１だけシフトした位置にある。このため、第２状態にあるミラー要素１４１が露光光ＥＬ２を反射することで得られる露光光ＥＬ３の波面の位相と、第１状態にあるミラー要素１４１が露光光ＥＬ２を反射することで得られる露光光ＥＬ３の波面の位相とは異なる。この位相差は、距離ｄ１の倍の長さに相当する。第１実施形態では、距離ｄ１は、露光光ＥＬ１の波長λの１／４と一致する。つまり、ｄ１は、ｄ１＝λ／４という数式にて表現される。この場合、第２状態にあるミラー要素１４１が露光光ＥＬ２を反射することで得られる露光光ＥＬ３の波面の位相は、第１状態にあるミラー要素１４１が露光光ＥＬ２を反射することで得られる露光光ＥＬ３の波面の位相と比較して、１８０度（πラジアン）だけ異なる。尚、以下では、説明の便宜上、第１状態を「０状態」と称し、第２状態を「π状態」と称する。

空間光変調器１４は、コントローラ１７の制御下で、ウェハ１６１に転写するべきデバイスパターンに応じて、複数のミラー要素１４１の状態を制御する。具体的には、不図示のパターン設計装置は、ウェハ１６１に転写するべきデバイスパターンに応じて、複数のミラー要素１４１の状態の分布（言い換えれば、配列）を決定する。例えば、パターン設計装置は、複数のミラー要素１４１のそれぞれが０状態となるべきか又はπ状態となるべきかを決定することで、複数のミラー要素１４１の状態の分布を決定する。これにより、複数のミラー要素１４１で反射される露光光ＥＬ３の、当該露光光ＥＬ３の進行方向に直交する（或いは、交わる）面における位相分布が決定される。コントローラ１７は、パターン設計装置から、複数のミラー要素１４１の状態の分布を規定する変調パターンデータを取得する。コントローラ１７は、変調パターンデータを用いて、複数のミラー要素１４１の状態を制御する。

尚、このような空間光変調器１４の一例は、例えば、米国特許出願公開第２０１３／０２２２７８１号明細書に記載されている。

再び図１において、投影光学系１５は、空間光変調器１４によって空間変調された露光光ＥＬ３でウェハ１６１に明暗パターンを投影する。投影光学系１５は、露光光ＥＬ３でウェハ１６１の表面（具体的には、ウェハ１６１に塗布されているレジスト膜の表面）に、空間光変調器１４による空間変調に応じた明暗パターンを投影する。

投影光学系１５は、露光光ＥＬ３を、ウェハ１６１の表面に設定される面状の露光領域ＥＬＡに投影する。つまり、投影光学系１５は、ウェハ１６１の表面に設定される面状の露光領域ＥＬＡが露光光ＥＬ３によって露光されるように、露光領域ＥＬＡに露光光ＥＬ３を投影する。投影光学系１５の光軸ＡＸは、面状の露光領域ＥＬＡに直交する。面状の露光領域ＥＬＡは投影光学系１５の光軸ＡＸから外れた位置に形成される。ウェハ１６１の表面と投影光学系１５の光軸ＡＸとが一致する部分から外れた所定領域が、面状の露光領域ＥＬＡとなる。

投影光学系１５は、デバイスパターンに基づく位相分布を有する露光光ＥＬ３を、位相分布に応じた強度分布を持つ空間像としてウェハ１６１の表面に投影する。

投影光学系１５は、縮小系である。第１実施形態では、投影光学系１５の投影倍率は、一例として１／２００である。第１実施形態における投影光学系１５の解像度は、空間光変調器１４の各ミラー要素１４１のサイズＬに投影倍率を乗じた値よりも大きくなるように設定されている。従って、単一のミラー要素１４１によって反射された露光光ＥＬ３は、露光領域ＥＬＡ上では解像されることはない。尚、投影光学系１５の投影倍率は、１／２００の縮小倍率には限定されず、例えば１／４００の縮小倍率であってもよく、等倍や拡大倍率であってもよい。

ステージ１６は、ウェハ１６１を保持可能であり、保持したウェハ１６１をリリース可能である。ステージ１６は、コントローラ１７の制御下で、ウェハ１６１を保持した状態で、露光領域ＥＬＡを含む平面（例えば、ＸＹ平面）に沿って移動可能である。ステージ１６は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向のうちの少なくとも一つに沿って移動可能である。例えば、ステージ１６は、平面モータを含むステージ駆動系１６２の動作により移動してもよい。尚、平面モータを含むステージ駆動系１６２の一例は、例えば、米国特許第６，４５２，２９２号に開示されている。但し、ステージ駆動系１６２は、平面モータに加えて又は代えて、他のモータ（例えば、リニアモータ）を含んでいてもよい。

ステージ１６のＸＹ平面内での位置（但し、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向のうちの少なくとも一つに沿った回転角度を含んでいてもよい）は、レーザ干渉計１６３によって、例えば０．２５ｎｍ程度の分解能で常時計測されている。レーザ干渉計１６３の計測結果は、コントローラ１７に出力される。但し、露光装置１は、レーザ干渉計１６３に加えて又は代えて、ステージ１６のＸＹ平面内での位置を計測可能なその他の計測装置（例えば、エンコーダ）を備えていてもよい。

コントローラ１７は、露光装置１の動作を制御する。コントローラ１７は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）や、メモリを含んでいてもよい。例えば、コントローラ１７は、光源１１による露光光ＥＬ１の射出動作を制御する。具体的には、コントローラ１７は、所定のパルス幅を有すると共に所定の周波数でパルス発光するパルス光を露光光ＥＬ１として適切なタイミングで射出するように光源１１を制御する。更に、コントローラ１７は、空間光変調器１４による露光光ＥＬ２の空間変調動作を制御する。具体的には、コントローラ１７は、パターン設計装置から取得した変調パターンデータを用いて、複数のミラー要素１４１の状態を制御する。更に、コントローラ１７は、ステージ１６の移動を制御する。具体的には、コントローラ１７は、露光領域ＥＬＡがウェハ１６１の表面上を所望の移動経路を通って相対的に移動していくように、ステージ駆動系１６２を制御する。

検査装置１８は、空間光変調器１４を検査する。検査装置１８は、空間光変調器１４が備える各ミラー要素１４１を検査する。具体的には、検査装置１８は、各ミラー要素１４１の状態を推定する（言い換えれば、特定する）ことで、空間光変調器１４を検査する。検査装置１８の検査結果は、コントローラ１７に対して出力される。コントローラ１７は、検査装置１８の検査結果を用いて、所望のデバイスパターンがウェハ１６１に適切に転写されるように、露光装置１の動作を制御する。

検査装置１８は、コントローラ１７の制御下で、移動可能である。検査装置１８は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向のうちの少なくとも一つに沿って移動可能である。例えば、検査装置１８は、平面モータを含む移動装置１９の動作により移動してもよい。但し、移動装置１９は、平面モータに加えて又は代えて、他のモータ（例えば、リニアモータ）を含んでいてもよい。

尚、照明光学系１２は、露光光ＥＬ２が光変調面１４ａの一部に照射されるように露光光ＥＬ１を調整してもよい。照明光学系１２は、光変調面１４ａ上での露光光ＥＬ２が照射される照射領域が光変調面１４ａよりも小さくなるように、露光光ＥＬ１を調整してもよい。照明光学系１２は、光変調面１４ａ上での露光光ＥＬ１が照射される照射領域の形状が光変調面１４ａの形状と一致しないように、露光光ＥＬ１を調整してもよい。また、照明光学系１２は、露光光ＥＬ２のビーム断面内での強度分布を変更して、光変調面１４ａに達する露光光ＥＬ２の照度分布をほぼ均一にしてもよい。この場合、照明光学系１２は、照明光学系１２が備えるオプティカルインテグレータの射出側の光路に配置されるビーム強度分布変更部を備えていてもよい。

空間光変調器１４は、露光光ＥＬ３の位相分布を制御することに加えて又は代えて、露光光ＥＬ３の強度分布（つまり、露光光ＥＬ３の進行方向に直交する（或いは、交わる）方向に沿った面上における強度分布）を制御してもよい。空間光変調器１４は、複数のミラー要素１４１に代えて、露光光ＥＬ２を空間変調することが可能な任意の装置（例えば、液晶パネル等）を備えていてもよい。

上述の例における空間光変調器１４は、それぞれの上下方向（つまり、露光光ＥＬ２の進行方向）に沿った位置が可変である複数のミラー要素１４１を備える位相型（ピストン型）の空間光変調器である。しかしながら、空間光変調器１４は、それぞれが傾斜可能な（例えば、Ｘ軸又はＹ軸に対して傾斜可能な）複数のミラー要素を備える傾斜型の空間光変調器であってもよい。また、空間光変調器１４は、傾斜型の空間光変調器が備える複数のミラー要素の反射面に段差を設けた位相段差傾斜ミラー型の空間光変調器であってもよい。位相段差傾斜ミラー型の空間光変調器は、光変調面１４ａに平行な反射面１４１ａが反射する光と光変調面１４ａに対して傾斜している反射面１４１ａが反射する光との間の位相差をλ／２（１８０度（πラジアン））に設定する空間光変調器である。また、国際公開第２０１４／１０４００１号パンプレットに開示されている、それぞれの上下方向の位置が可変である複数のミラー要素と、当該複数のミラー要素の間に位置する固定反射面とを備え、ミラーの上下方向の移動によって光強度を空間変調する空間光変調器が用いられてもよい。

（１−１−２）検査装置１８の構造
続いて、図３（ａ）から図３（ｃ）を参照しながら、検査装置１８の構造について説明する。図３（ａ）は、検査装置１８の断面（具体的には、ＹＺ平面に沿った断面）を、空間光変調器１４の断面と共に示す断面図である。図３（ｂ）は、検査装置１８の断面（具体的には、ＸＺ平面に沿った断面）を、空間光変調器１４の断面と共に示す断面図である。図３（ｃ）は、検査装置１８が検査光ＤＬ１を照射する検査領域１４ｂを示す平面図である。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、検査装置１８は、光源１８１と、ビームスプリッタ１８２と、複数の受光器１８３と、コントローラ１８４とを備えている。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す例では、検査装置１８は、５つの受光器１８３を備えている。具体的には、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す例では、検査装置１８は、複数の受光器１８３として、受光器１８３（０）と、受光器１８３（＋１Ｘ）と、受光器１８３（−１Ｘ）と、受光器１８３（＋１Ｙ）と、受光器１８３（−１Ｙ）とを備えている。

光源１８１は、コントローラ１８４の制御下で、空間光変調器１４を検査するための検査光ＤＬ１を射出する。検査光ＤＬ１は、複数のミラー要素１４１が反射可能な光である限りは、どのような光であってもよい。例えば、検査光ＤＬ１は、可視光であってもよいし、紫外光であってもよい。

光源１８１は、ビームスプリッタ１８２に向けて、検査光ＤＬ１を射出する。ビームスプリッタ１８２は、検査光ＤＬ１を、空間光変調器１４の光変調面１４ａの少なくとも一部に相当する検査領域１４ｂに導くための導光光学系である。ビームスプリッタ１８２は、光源１８１から射出された検査光ＤＬ１の少なくとも一部を、検査領域１４ｂに向けて反射する。従って、ビームスプリッタ１８２は、検査光ＤＬ１を検査領域１４ｂに向けて照射する。特に、ビームスプリッタ１８２は、検査光ＤＬ１が検査領域１４ｂに垂直入射するように、検査光ＤＬ１を検査領域１４ｂに向けて照射する。但し、ビームスプリッタ１８２は、検査光ＤＬ１が検査領域１４ｂに斜入射するように、検査光ＤＬ１を検査領域１４ｂに向けて照射してもよい。

なお、光源１８１と空間光変調器１４との間の光路中と空間光変調器１４と受光器１８３との間の光路中との少なくとも一方に、集光光学系等の光学系を配置してもよい。

検査領域１４ｂは、光変調面１４ａのうち少なくとも一部の領域である。検査領域１４ｂは、隣接する２つ以上のミラー要素１４１（特に、その反射面１４１ａ）を包含する領域である。具体的には、検査領域１４ｂは、Ｘ軸方向に沿って隣接する（言い換えれば、配列される）少なくとも２つのミラー要素１４１と、Ｙ軸方向に沿って隣接する（言い換えれば、配列される）少なくとも２つのミラー要素１４１とを少なくとも包含する領域である。図３（ｃ）に示す例では、検査領域１４ｂは、Ｘ軸方向に沿って隣接する２つのミラー要素１４１−１及び１４１−２と、Ｙ軸方向に沿って隣接する２つのミラー要素１４１−１及び１４１−３とを包含する領域である。

検査光ＤＬ１が照射された検査領域１４ｂからは、検査光ＤＬ１の照射に起因して発生する出射光ＤＬ２が出射する。複数の受光器１８３は、出射光ＤＬ２を検出する（つまり、受光する）。

具体的には、検査領域１４ｂからは、出射光ＤＬ２の少なくとも一部として、検査光ＤＬ１の反射光ＤＬ２（０）が出射する。受光器１８３（０）は、反射光ＤＬ２（０）を検出する。

更に、上述したように、検査領域１４ｂは、Ｘ軸方向に沿って隣接する少なくとも２つのミラー要素１４１を包含している。このため、検査領域１４ｂからは、出射光ＤＬ２の少なくとも一部として、Ｘ軸方向に沿った少なくとも２つのミラー要素１４１の配列に起因して発生する＋Ｎ（但し、Ｎは１以上の整数）次回折光ＤＬ２（＋ＮＸ）及び−Ｎ次回折光ＤＬ２（−ＮＸ）が出射する。＋Ｎ次回折光ＤＬ２（＋ＮＸ）及び−Ｎ次回折光ＤＬ２（−ＮＸ）は、検査領域１４ｂからＸＺ平面（つまり、検査領域１４ｂに直交する平面）に沿って伝搬する。第１実施形態では、図３（ｂ）に示すように、受光器１８３（＋１Ｘ）は、＋Ｎ次回折光ＤＬ２（＋ＮＸ）のうちの＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）を検出する。更に、受光器１８３（−１Ｘ）は、図３（ｂ）に示すように、−Ｎ次回折光ＤＬ２（−ＮＸ）のうちの−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）を検出する。このため、受光器１８３（＋１Ｘ）及び１８３（−１Ｘ）は、ＸＺ平面に沿って（或いは、Ｘ軸に沿って）並ぶように配列される。

更に、上述したように、検査領域１４ｂは、Ｙ軸方向に沿って隣接する少なくとも２つのミラー要素１４１を包含している。このため、検査領域１４ｂからは、出射光ＤＬ２として、Ｙ軸方向に沿った少なくとも２つのミラー要素１４１の配列に起因して発生する＋Ｎ次回折光ＤＬ２（＋ＮＹ）及び−Ｎ次回折光ＤＬ２（−ＮＹ）が出射する。＋Ｎ次回折光ＤＬ２（＋ＮＹ）及び−Ｎ次回折光ＤＬ２（−ＮＹ）は、検査領域１４ｂからＹＺ平面（つまり、検査領域１４ｂに直交し且つ＋Ｎ次回折光ＤＬ２（＋ＮＸ）及び−Ｎ次回折光ＤＬ２（−ＮＸ）が伝搬するＸＺ平面に直交する平面）に沿って伝搬する。第１実施形態では、図３（ａ）に示すように、受光器１８３（＋１Ｙ）は、＋Ｎ次回折光ＤＬ２（＋ＮＹ）のうちの＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）を検出する。更に、受光器１８３（−１Ｙ）は、図３（ａ）に示すように、−Ｎ次回折光ＤＬ２（−ＮＹ）のうちの−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）を検出する。このため、受光器１８３（＋１Ｙ）及び１８３（−１Ｙ）は、ＹＺ平面に沿って（或いは、Ｙ軸に沿って）並ぶように配列される。

コントローラ１８４は、複数の受光器１８３の検出結果を用いて、空間光変調器１４が備える複数のミラー要素１４１の状態を推定する。尚、コントローラ１８４が複数のミラー要素１４１の状態を推定する動作については、後に詳述するため（図４等参照）、ここでの説明を省略する。

（１−２）露光装置１の動作
続いて、図４を参照しながら、露光装置１の動作について説明する。図４は、露光装置１の動作の流れを示すフローチャートである。

図４に示すように、まず、レジストが塗布された未露光のウェハ１６１が露光装置１にローディングされる（ステップＳ１１）。つまり、ステージ１６上にウェハ１６１が搭載される。その後、コントローラ１７は、ウェハ１６１を露光するように露光装置１を制御する（ステップＳ１２）。

ここで、図５（ａ）から図５（ｃ）を参照しながら、ウェハ１６１を露光する動作について更に詳細に説明する。図５（ａ）は、ウェハ１６１の表面上における露光領域ＥＬＡの移動経路の一例を示す平面図である。図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、それぞれ、複数のミラー要素１４１の状態分布の一例を示す平面図である。

図５（ａ）に示すように、露光光ＥＬ３は、ウェハ１６１の表面に設定される面状の露光領域ＥＬＡに照射される。露光光ＥＬ３は、露光領域ＥＬＡを露光する。露光領域ＥＬＡは、露光光ＥＬ３であるパルス光のうちの１回又は複数回のパルス発光によって露光される。その結果、露光光ＥＬ３は、ウェハ１６１の表面のうち露光領域ＥＬＡと重なる少なくとも一部の面部分である露光対象面１１０に照射される。

露光領域ＥＬＡがウェハ１６１の表面上を所望の移動経路を通って相対的に移動していくようにステージ１６が移動する。図５（ａ）中に示す矢印は、露光領域ＥＬＡの移動経路の一例を示している。図５（ａ）に示す例では、ステージ１６は、あるタイミングで露光領域ＥＬＡが＋Ｙ方向に向かって移動するように、−Ｙ方向に向かって移動する。その後、ステージ１６は、露光領域ＥＬＡが−Ｘ方向に向かって移動するように、＋Ｘ方向に向かって移動する。その後、ステージ１６は、露光領域ＥＬＡが−Ｙ方向に向かって移動するように、＋Ｙ方向に向かって移動する。その後、ステージ１６は、露光領域ＥＬＡが−Ｘ方向に向かって移動するように、＋Ｘ方向に向かって移動する。以降、ステージ１６は、−Ｙ方向に向かう移動、＋Ｘ方向に向かう移動、＋Ｙ方向に向かう移動及び＋Ｘ方向に向かう移動を繰り返す。その結果、露光領域ＥＬＡは、ウェハ１６１の表面を図５（ａ）中の矢印が示す経路を通って相対的に移動する。

ウェハ１６１の表面は、複数の露光対象面１１０に区分可能である。この場合、ステージ１６は、露光領域ＥＬＡが複数の露光対象面１１０に順次重なるように移動する。ステージ１６は、露光領域ＥＬＡが複数の露光対象面１１０を順次トレースするように移動する。図５（ａ）に示す例では、ステージ１６は、露光領域ＥＬＡが露光対象面１１０−１に重なるように−Ｙ方向に向かって移動する。露光領域ＥＬＡが露光対象面１１０−１に重なるタイミングで露光光ＥＬ３が露光領域ＥＬＡ（つまり、露光対象面１１０−１）を露光するように、光源１１は、露光光ＥＬ１を射出する。つまり、光源１１は、露光領域ＥＬＡが露光対象面１１０−１に重なるタイミングと光源１１が射出するパルス光のうちの１回のパルス発光のタイミングとが一致するように、露光光ＥＬ３を射出する。その後、ステージ１６は、Ｙ軸方向に沿って露光対象面１１０−１に隣接する露光対象面１１０−２ａに露光領域ＥＬＡが重なるように−Ｙ方向に向かって移動する。露光領域ＥＬＡが露光対象面１１０−１から露光対象面１１０−２に向かって移動している間は、光源１１は、露光光ＥＬ１を射出しない。つまり、露光領域ＥＬＡが露光対象面１１０−１から露光対象面１１０−２に向かって移動している間は、パルス発光が行われることはない。露光領域ＥＬＡが露光対象面１１０−２に重なるタイミングで露光光ＥＬ３が露光領域ＥＬＡ（つまり、露光対象面１１０−２）を露光するように、光源１１は、露光光ＥＬ１を射出する。以降、Ｙ軸に沿って並ぶ一連の露光対象面１１０に対しても同様の動作が繰り返される。その後、Ｙ軸に沿って並ぶ一連の露光対象面１１０に対する露光が終了する（つまり、露光対象面１１０−３に対する露光が終了する）と、ステージ１６は、露光対象面１１０−３にＸ軸方向に沿って隣接する露光対象面１１０−４に露光領域ＥＬＡが重なるように−Ｘ方向に向かって移動する。以降、露光対象面１１０−４を起点として、Ｙ軸に沿って並ぶ一連の露光対象面１１０に対しても同様の動作が繰り返される。以降は、図５（ａ）に示す移動経路を通って露光対象面ＥＬＡが移動するように、上述した動作が繰り返される。

空間光変調器１４が備える複数のミラー要素１４１は、１回の露光（つまり、１回のパルス発光）毎に、１回のパルス発光による露光によってウェハ１６１に転写されるべきデバイスパターンに基づく状態に遷移する。つまり、複数のミラー要素１４１は、変調パターンデータが規定する、１回のパルス発光による露光を行う際の複数のミラー要素１４１の状態に遷移する。

図５（ａ）に示す例では、露光対象面１１０−１が露光される場合には、複数のミラー要素１４１は、露光対象面１１０−１に対する１回の露光によってウェハ１６１に転写されるべきデバイスパターン（つまり、露光対象面１１０−１の下部に位置するウェハ１６１に転写されるべきデバイスパターン）に基づく状態に遷移する。その後、露光対象面１１０−１に続いて露光対象面１１０−２が露光される場合には、複数のミラー要素１４１は、露光対象面１１０−２に対する１回の露光によってウェハ１６１に転写されるべきデバイスパターン（つまり、露光対象面１１０−２の下部に位置するウェハ１６１に転写されるべきデバイスパターン）に基づく状態に遷移する。例えば、図５（ｂ）は、露光対象面１１０−１を露光するための複数のミラー要素１４１の状態の一例を示す。例えば、図５（ｃ）は、露光対象面１１０−２を露光するための複数のミラー要素１４１の状態の一例を示す。

尚、図５（ｂ）及び図５（ｃ）中の白抜き領域で示すミラー要素１４１は、０状態にあるミラー要素１４１を示している。一方で、図５（ｂ）及び図５（ｃ）中の網掛け領域で示すミラー要素１４１は、π状態にあるミラー要素１４１を示している。

再び図４において、その後、コントローラ１７は、ウェハ１６１の露光が完了したか否かを判定する（ステップＳ１３）。つまり、コントローラ１７は、ウェハ１６１上の全ての露光対象面１１０の露光が完了したか否かを判定する。ステップＳ１３の判定の結果、ウェハ１６１の露光が完了していないと判定される場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、コントローラ１７は、ウェハ１６１の露光を継続するように露光装置１を制御する（ステップＳ１２）。他方で、ステップＳ１３の判定の結果、ウェハ１６１の露光が完了したと判定される場合には（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、露光済みのウェハ１６１が露光装置１からアンローディングされる（ステップＳ１４）。アンローディングされたウェハ１６１は、不図示のデベロッパーによって現像される。その後、ウェハ１６１は、不図示のエッチング装置によってエッチングされる。その結果、ウェハ１６１上に、デバイスパターンが転写（言い換えれば、形成）される。

ウェハ１６１がアンローディングされた後又はウェハ１６１のアンローディングと並行して、検査装置１８は、空間光変調器１４を検査する（ステップＳ２１からステップＳ２５）。つまり、検査装置１８は、露光光ＥＬ３によるウェハ１６１の露光が行われていない（言い換えれば、ステージ１６がウェハ１６１を保持していない）非露光期間中に、空間光変調器１４を検査する。

第１実施形態では、検査装置１８は、空間光変調器１４を検査する動作として、各ミラー要素１４１の反射面１４１ａの傾き（言い換えれば、向き）を推定する動作を行う。具体的には、検査装置１８は、反射面１４１ａのチルト量（言い換えれば、基準平面に対する反射面１４１ａの回転量）Ｃ_ｔｉｌｔを推定することで、反射面１４１ａの傾きを推定する。チルト量Ｃ_ｔｉｌｔは、基準平面であるＸＹ平面に対する反射面１４１ａのＸ軸周りのチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}と、基準平面であるＸＹ平面に対する反射面１４１ａのＹ軸周りのチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}とを含む。従って、検査装置１８は、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}及びＣ_{ｔｉｌｔＹ}を推定する。

更に、第１実施形態では、検査装置１８は、空間光変調器１４を検査する動作として、各ミラー要素１４１の形状（より具体的には、反射面１４１ａの形状）を推定する動作を行う。具体的には、検査装置１８は、ミラー要素１４１の歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定することで、ミラー要素１４１の形状を推定する。ここで、図６（ａ）から図６（ｃ）を参照しながら、ミラー要素１４１の歪み量Ｃ_ｂｏｗについて説明する。

図６（ａ）は、理想的な状態（言い換えれば、歪んでいない状態）にあるミラー要素１４１を示す斜視図である。理想的な状態にあるミラー要素１４１の反射面１４１ａは、ＸＹ平面に平行な平面となる。一方で、図６（ｂ）は、歪んだ状態にあるミラー要素１４１を示す斜視図である。図６（ｂ）は、反射面１４１ａの外縁に対して反射面１４１ａの中心部が弓なりに膨らむ（つまり、−Ｚ方向に向かって膨らむ）ように歪んだミラー要素１４１を示している。但し、反射面１４１ａの外縁に対して反射面１４１ａの中心部が弓なりに窪む（つまり、＋Ｚ方向に向かって窪む）ようにミラー要素１４１が歪む可能性もある。尚、図６（ａ）及び図６（ｂ）の夫々は、ミラー要素１４１の弓なりの膨らみを分かりやすく図示するために、ミラー要素１４１の反射面１４１ａに仮想的な補助線（点線）を記載している。

このようなミラー要素１４１の歪みが発生する原因の一つは、ミラー要素１４１に対する露光光ＥＬ２の照射である。ミラー要素１４１に露光光ＥＬ２が照射されると、ミラー要素１４１には、露光光ＥＬ２の照射に起因して、熱が発生する。ミラー要素１４１に発生した熱は、ミラー要素１４１の熱変形を引き起こす可能性がある。このような熱変形が、図６（ｂ）に示すミラー要素１４１の歪みを引き起こす。

第１実施形態では、図６（ｃ）に示すように、歪み量Ｃ_ｂｏｗは、反射面１４１ａの外縁に対する反射面１４１ａの中心部の膨らみ量（或いは、窪み量）を示す。つまり、歪み量Ｃ_ｂｏｗは、反射面１４１ａの外縁と反射面１４１ａの中心部との間の、Ｚ軸方向に沿った距離を示すものとする。以下では、説明の便宜上、反射面１４１ａの外縁に対して反射面１４１ａの中心部が膨らんでいる場合に、歪み量Ｃ_ｂｏｗが正の値をとり、反射面１４１ａの外縁に対して反射面１４１ａの中心部が窪んでいる場合に、歪み量Ｃ_ｂｏｗが負の値をとるものとする。

第１実施形態では、検査動作を簡略化するために、複数のミラー要素１４１は、全て同じように歪むものとする。つまり、複数のミラー要素１４１の歪み量Ｃ_ｂｏｗは、全て同じであるものとする。というのも、上述したように、露光光ＥＬ２は、複数のミラー要素１４１の反射面１４１ａから構成される光変調面１４ａをほぼ均一な照度分布で照明する。従って、露光光ＥＬ２の照射に起因して複数のミラー要素１４１に発生する熱は、複数のミラー要素１４１の間で同じになる可能性が高い。その結果、露光光ＥＬ２の照射に起因した複数のミラー要素１４１の熱変形の態様もまた、複数のミラー要素１４１の間で同じになる可能性が高い。このため、複数のミラー要素１４１の歪み量Ｃ_ｂｏｗは、全て同じになる可能性が高い。

尚、同じく検査動作を簡略化するために、複数のミラー要素１４１は、全て同じように傾くものとする。つまり、複数のミラー要素１４１のチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＸ}は、全て同じであり、且つ、複数のミラー要素１４１のチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}は、全て同じであるものとする。

再び図４において、空間光変調器１４を検査するために、コントローラ１７は、まず、空間光変調器１４（特に、その検査領域１４ｂ）に対して検査装置１８が検査光ＤＬ１を照射することが可能な検査位置に位置するようになるまで検査装置１８が移動するように、移動装置１９を制御する（ステップＳ２１）。その結果、検査装置１８は、検査位置に位置することになる。

ここで、図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照しながら、検査装置１８の移動について更に説明する。

図７（ａ）は、露光光ＥＬ３によるウェハ１６１の露光が行われている（言い換えれば、ステージ１６がウェハ１６１を保持している）露光期間中の検査装置１８の位置を示す。図７（ａ）に示すように、露光期間中は、空間光変調器１４の光変調面１４ａには、露光光ＥＬ２が照射される。更に、空間光変調器１４が空間変調した露光光ＥＬ３は、投影光学系１５を介してウェハ１６１に照射される。一方で、露光期間中は、検査装置１８は、検査領域１４ｂに対して検査光ＤＬ１を照射しなくてもよい。このため、図７（ａ）に示すように、露光期間中は、検査装置１８は、ウェハ１６１への露光光ＥＬ３の照射を検査装置１８が妨げることがない非検査位置に位置する。具体的には、検査装置１８は、露光光ＥＬ１、ＥＬ２及びＥＬ３の光路に重ならない非検査位置に位置する。

一方で、図７（ｂ）は、検査装置１８が空間光変調器１４を検査する検査期間中の検査装置１８の位置を示す。尚、検査期間は、露光光ＥＬ３によるウェハ１６１の露光が行われていない非露光期間の少なくとも一部である。図７（ｂ）に示すように、検査期間中は、ウェハ１６１に露光光ＥＬ３が照射されない。このため、検査期間中は、検査装置１８は、ウェハ１６１への露光光ＥＬ３の照射を妨げることがない非検査位置に位置していなくてもよい。従って、露光期間中は非検査位置に位置していた検査装置１８は、移動装置１９の動作により、空間光変調器１４（特に、その検査領域１４ｂ）に対して検査光ＤＬ１を照射することが可能な検査位置に位置するようになるまで移動する。

再び図４において、その後、コントローラ１８４は、検査光ＤＬ１を検査領域１４ｂに照射するように、光源１８１を制御する。第１実施形態では、光変調面１４ａ上には、単一の検査領域１４ｂが設定されればよい。このため、コントローラ１８４は、検査光ＤＬ１をこの単一の検査領域１４ｂに照射するように、光源１８１を制御する。その結果、光源１８１は、検査領域１４ｂに対して検査光ＤＬ１が照射されるように、検査光ＤＬ１を射出する（ステップＳ２２）。光源１８１が検査光ＤＬ１を照射する間は、コントローラ１７は、検査領域１４ｂに含まれるミラー要素１４１の全て（或いは、空間光変調器１４が備える複数のミラー要素１４１の全て）を同じ状態にするための制御信号を空間光変調器１４に出力する。つまり、コントローラ１７は、検査領域１４ｂに含まれるミラー要素１４１の全て（或いは、空間光変調器１４が備える複数のミラー要素１４１の全て）が０状態及びπ状態のいずれかになるように、空間光変調器１４を制御する。

その結果、検査光ＤＬ１の照射に起因して、検査領域１４ｂからは、反射光ＤＬ２（０）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）が出射する。受光器１８３（０）、受光器１８３（＋１Ｘ）、受光器１８３（−１Ｘ）、受光器１８３（＋１Ｙ）及び受光器１８３（−１Ｙ）は、夫々、反射光ＤＬ２（０）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）を検出する（ステップＳ２３）。

その後、コントローラ１８４は、ステップＳ２３の検出結果を用いて、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}及びＣ_{ｔｉｌｔＹ}を推定する（ステップＳ２４）。具体的には、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}がゼロである（つまり、ミラー要素１４１がＸ軸周りに傾いていない）場合には、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の対称性が維持される。つまり、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}がゼロである場合には、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度と−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の強度とが概ね同じになる。一方で、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}がゼロでない（つまり、ミラー要素１４１がＸ軸周りに傾いている）場合には、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の対称性が維持されない。つまり、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}がゼロでない場合には、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度と−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の強度とが一致しない。特に、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}の絶対値が大きくなるほど、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度と−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の強度との差分が大きくなる。同様の理由から、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}の絶対値が大きくなるほど、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）の強度と−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の強度との差分が大きくなる。

そこで、第１実施形態では、コントローラ１８４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の検出結果と−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の検出結果とを用いて、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}を推定する。具体的には、コントローラ１８４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度と−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の強度との差分を用いて、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}を推定する。例えば、コントローラ１８４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度と−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の強度との差分が大きくなるほどチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＸ}の絶対値が大きくなるように、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}を推定する。尚、検査光ＤＬ１の強度のバラつきに起因した検査精度の悪化を防止するために、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}を推定するために参照される＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の夫々の強度は、反射光ＤＬ２（０）の強度で規格化された強度である。後述する＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の夫々の強度についても同様に、反射光ＤＬ２（０）の強度で規格化された強度である。

同様に、コントローラ１８４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）の検出結果と−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の検出結果とを用いて、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}を推定する。具体的には、コントローラ１８４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）の強度と−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の強度との差分を用いて、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}を推定する。例えば、コントローラ１８４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）の強度と−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の強度との差分が大きくなるほどチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}の絶対値が大きくなるように、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}を推定する。

コントローラ１８４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の検出結果及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の検出結果とチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}との相関関係を規定するＸチルト相関情報を用いて、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＸ}を推定してもよい。例えば、コントローラ１８４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度と−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の強度との差分が大きくなるほどチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＸ}の絶対値が大きくなるという相関関係を規定するＸチルト相関情報を用いて、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＸ}を推定してもよい。

このようなＸチルト相関情報の一具体例は、数式１に示される。尚、数式１において、Ｌは、上述したようにミラー要素１４１のサイズを示す。λは、検査光ＤＬ１の波長を示す。θは、検査領域１４ｂに対する検査光ＤＬ１の入射角度を示す。η_＋Ｘは、反射光ＤＬ２（０）の強度で規格化した、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の回折効率を示す。η_−Ｘは、反射光ＤＬ２（０）の強度で規格化した、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の回折効率を示す。尚、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の回折効率は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度に応じて定まる。具体的には、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の回折効率は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度が大きくなるほど大きくなる。このため、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の回折効率は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度と実質的には等価である。−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の回折効率及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の強度についても同様である。

同様に、コントローラ１８４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）の検出結果及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の検出結果とチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}との相関関係を規定するＹチルト相関情報を用いて、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}を推定してもよい。つまり、コントローラ１８４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）の強度と−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の強度との差分が大きくなるほどチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}の絶対値が大きくなるという相関関係を規定するＹチルト相関情報を用いて、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}を推定してもよい。

このようなＹチルト相関情報の一具体例は、数式２に示される。尚、数式２において、η_＋Ｙは、反射光ＤＬ２の強度で規格化した、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）の回折効率を示す。η_−Ｙは、反射光ＤＬ２の強度で規格化した、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の回折効率を示す。尚、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）の回折効率は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）の強度に応じて定まる。具体的には、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）の回折効率は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）の強度が大きくなるほど大きくなる。このため、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）の回折効率は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）の強度と実質的には等価である。−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の回折効率及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の強度についても同様である。

チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}及びＣ_{ｔｉｌｔＹ}を推定する動作に続いて又は並行して、コントローラ１８４は、ステップＳ２３の検出結果を用いて、歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定する（ステップＳ２５）。具体的には、上述したように、複数のミラー要素１４１は、所定の配置間隔ｐで周期的に配列されている。このため、複数のミラー要素１４１は、検査光ＤＬ１に対して回折格子（いわゆる、位相グレーティング）として機能し得る。更には、複数のミラー要素１４１から構成される回折格子の光学的特性は、複数のミラー要素１４１の歪みに応じて変動する。従って、回折格子として機能し得る複数のミラー要素１４１を包含する検査領域１４ｂから出射する＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）は、複数のミラー要素１４１の歪み量Ｃ_ｂｏｗに関する情報を含んでいる。具体的には、歪み量Ｃ_ｂｏｗの絶対値が大きくなるほど、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度（つまり、回折効率）が大きくなる。−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）についても同様のことが言える。そこで、第１実施形態では、コントローラ１８４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の少なくとも一つの検出結果を用いて、歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定する。具体的には、コントローラ１８４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の少なくとも一つの強度を用いて、歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定する。例えば、コントローラ１８４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の少なくとも一つの強度が大きくなるほど歪み量Ｃ_ｂｏｗの絶対値が大きくなるように、歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定する。

コントローラ１８４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の少なくとも一つの検出結果と歪み量Ｃ_ｂｏｗとの相関関係を規定する歪み相関情報を用いて、歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定してもよい。例えば、コントローラ１８４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の少なくとも一つの強度が大きくなるほど歪み量Ｃ_ｂｏｗの絶対値が大きくなるという相関関係を規定する歪み相関情報を用いて、歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定してもよい。

このような歪み相関情報の一具体例は、数式３から数式に示される。尚、数式３は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定するための歪み相関情報の一例を示している。一方で、上述したように、検査装置１８は、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の少なくとも一つの強度を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定可能である。この場合には、数式３における「η_＋Ｘ」は、「η_−Ｘ」、「η_＋Ｙ」又は「η_−Ｙ」に置き換えられてもよい。数式３における「η_＋Ｘ」が「η_−Ｘ」に置き換えられる場合には、更に、数式３における「＋２ＬＣ_{ｔｉｌｔＸ}」が「−２ＬＣ_{ｔｉｌｔＸ}」に置き換えられる。数式３における「η_＋Ｘ」が「η_＋Ｙ」に置き換えられる場合には、更に、数式３における「Ｃ_{ｔｉｌｔＸ}」が「Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}」に置き換えられる。数式３における「η_＋Ｘ」が「η_−Ｙ」に置き換えられる場合には、更に、数式３における「＋２ＬＣ_{ｔｉｌｔＸ}」及び「Ｃ_{ｔｉｌｔＸ}」が、夫々、「−２ＬＣ_{ｔｉｌｔＹ}」及び「Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}」に置き換えられる。

ここで、数式１から数式３の導出理由について説明する。まず、複数のミラー要素１４１の形状を、数式４が規定するシミュレーションモデルによって定義する。尚、数式４において、（ｘ、ｙ）は、ＸＹ平面上での座標を示す。数式４において、ｈ（ｘ、ｙ）は、複数のミラー要素１４１の形状（特に、ミラー要素１４１の各部のＺ軸方向の位置によって実質的に特定される形状）をＸＹ平面上の分布関数として示す関数である。つまり、ｈ（ｘ、ｙ）は、座標（ｘ、ｙ）におけるミラー要素１４１の形状を示す。数式４において、ｈ１（ｘ、ｙ）は、数式５が満たされる場合には数式６が示す数値をとる一方で、数式５が満たされない場合にはゼロになる関数（いわゆる、くし型関数）である。このため、ｈ１（ｘ、ｙ）は、実質的には、各ミラー要素１４１の形状（特に、Ｚ軸方向の位置）を、ミラー要素１４１の分布に合わせて離散的に示す関数であると言える。数式４におけるδ_∞（ｘ）及びδ_∞（ｙ）は、夫々、数式７及び８で定義される。数式４における「＊」という演算子は、畳み込みを示す演算子である。

このような数式４によって形状が示される複数のミラー要素１４１からの＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の回折効率η_＋Ｘは、数式９によって特定可能である。同様に、このような数式４によって形状が示される複数のミラー要素１４１からの−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の回折効率η_−Ｘは、数式１０によって特定可能である。尚、数式９及び１０における「Ａ_＋」、「Ａ₋」、「Ｂ_＋」、「Ｂ₋」、「Ｃ」及び「Ｄ」は、夫々、数式１１から数式１６によって定義される。ここで、ｅｒｆ（ｘ）は誤差関数である。

更に、数式９及び１０は、夫々、数式１７及び１８によって近似可能である。この近似式から分かるように、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の回折効率η_＋Ｘ及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の回折効率η_−Ｘの夫々は、Ｘ軸周りのチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＸ}に依存して変動する一方で、Ｙ軸周りのチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}に依存して変動することはない。

ここで、数式１７と数式１８との差分は、数式１９によって示される。数式１９をチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＸ}について解くと、上述した数式１が得られる。但し、上述した数式１には、近似式に相当する数式１９を実測値に近づけるための所定の係数（具体的には、“１．２”という係数）が付加されている。尚、数式２も同様の手順で導出可能である。更に、数式１７を歪み量Ｃ_ｂｏｗについて解くと、上述した数式３が得られる。

再び図４において、チルト量Ｃ_ｔｉｌｔ及び歪み量Ｃ_ｂｏｗが推定された後には、コントローラ１７は、検査装置１８がウェハ１６１への露光光ＥＬ３の照射を妨げない非検査位置に位置するまで検査装置１８が移動するように、移動装置１９を制御する（ステップＳ２６）。その結果、検査装置１８は、非検査位置に位置することになる。

その後、コントローラ１７は、露光装置１が新たなウェハ１６１を露光するか否かを判定する（ステップＳ２７）。ステップＳ２７の判定の結果、露光装置１が新たなウェハ１６１を露光しないと判定される場合には（ステップＳ２７：Ｎｏ）、図４に示す動作が終了する。

他方で、ステップＳ２７の判定の結果、露光装置１が新たなウェハ１６１を露光すると判定される場合には（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１以降の動作が繰り返される。つまり、露光装置１は、新たなウェハ１６１に対して露光光ＥＬ３を照射することで、新たなウェハ１６１を露光する。このとき、コントローラ１７は、検査装置１８の検査結果（つまり、チルト量Ｃ_ｔｉｌｔ及び歪み量Ｃ_ｂｏｗ）を用いて、露光光ＥＬ３でウェハ１６１を露光する動作を制御してもよい。具体的には、コントローラ１７は、チルト量Ｃ_ｔｉｌｔ及び歪み量Ｃ_ｂｏｗを用いて、所望のデバイスパターンをウェハ１６１に適切に転写可能な適切な露光光ＥＬ３がウェハ１６１に照射されるように、光源１１、照明光学系１２、空間光変調器１４、投影光学系１５及びステージ１６の少なくとも一つを制御してもよい。例えば、チルト量Ｃ_ｔｉｌｔがゼロでない場合には、チルト量Ｃ_ｔｉｌｔがゼロである場合と比較して、ウェハ１６１上の各領域部分に対する露光光ＥＬ３の露光量が変わる可能性がある。同様に、歪み量Ｃ_ｂｏｗがゼロでない場合には、歪み量Ｃ_ｂｏｗがゼロである場合と比較して、ウェハ１６１上の各領域部分に対する露光光ＥＬ３の露光量が変わる可能性がある。このため、コントローラ１７は、チルト量Ｃ_ｔｉｌｔ及び歪み量Ｃ_ｂｏｗに依存することなく、ウェハ１６１上の各領域部分に対する露光光ＥＬ３の露光量が適切な露光量となるように、光源１１、照明光学系１２、空間光変調器１４、投影光学系１５及びステージ１６の少なくとも一つを制御してもよい。

以上説明したように、第１実施形態の露光装置１は、空間光変調器１４に対して検査光ＤＬ１を照射すると共に、当該検査光ＤＬ１の照射に起因して発生する出射光ＤＬ２を検出することで、空間光変調器１４を検査することができる。このため、露光装置１は、区間光変調器１４を比較的容易に検査することができる。

尚、上述した説明では、検査装置１８は、チルト量Ｃ_ｔｉｌｔとして、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}及びＣ_{ｔｉｌｔＹ}の双方を推定している。しかしながら、検査装置１８は、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}を推定する一方で、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}を推定しなくてもよい。この場合には、検査装置１８は、主としてチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}を推定するために用意されている受光器１８３（＋１Ｙ）及び１８３（−１Ｙ）を備えていなくてもよい。更に、この場合には、検査領域１４ｂは、Ｘ軸方向に沿って隣接する少なくとも２つのミラー要素１４１を包含する一方で、Ｙ軸方向に沿って隣接する少なくとも２つのミラー要素１４１を包含していなくてもよい。

或いは、検査装置１８は、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＹ}を推定する一方で、チルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}を推定しなくてもよい。この場合には、検査装置１８は、主としてチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔｘ}を推定するために用意されている受光器１８３（＋１Ｘ）及び１８３（−１Ｘ）を備えていなくてもよい。更に、この場合には、検査領域１４ｂは、Ｙ軸方向に沿って隣接する少なくとも２つのミラー要素１４１を包含する一方で、Ｘ軸方向に沿って隣接する少なくとも２つのミラー要素１４１を包含していなくてもよい。

上述した説明では、検査装置１８は、チルト量Ｃ_ｔｉｌｔ及び歪み量Ｃ_ｂｏｗの双方を推定している。しかしながら、検査装置１８は、チルト量Ｃ_ｔｉｌｔを推定する一方で、歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定しなくてもよい。或いは、検査装置１８は、歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定する一方で、チルト量Ｃ_ｔｉｌｔを推定しなくてもよい。検査装置１８がチルト量Ｃ_ｔｉｌｔを推定しない場合には、検査装置１８は、受光器１８３（＋１Ｘ）、１８３（−１Ｘ）、１８３（＋１Ｙ）及び１８３（−１Ｙ）の少なくとも一つを備えていればよい。更に、検査装置１８がチルト量Ｃ_ｔｉｌｔを推定しない場合には、検査領域１４ｂは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のいずれか一方に沿って隣接する少なくとも２つのミラー要素１４１を包含する一方で、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のいずれか他方に沿って隣接する少なくとも２つのミラー要素１４１を包含していなくてもよい。また、チルト量Ｃ_ｔｉｌｔを推定することなく上述の数式３に示す歪み相関情報を用いて歪み量チルト量Ｃ_ｂｏｗを推定する場合には、コントローラ１８４は、チルト量Ｃ_ｔｉｌｔがゼロ（或いは、その他任意の定数）であるものと仮定してもよい。

上述した説明では、反射光ＤＬ２（０）は、主として、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の強度（言い換えれば、回折効率）を規格化するために用いられている。但し、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の強度が、反射光ＤＬ２（０）の強度によって規格化されていなくてもよい。この場合には、検査装置１８は、反射光ＤＬ２（０）を検出するための受光器１８３（０）を備えていなくてもよい。

上述した説明では、検査装置１８は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の少なくとも一つの検出結果を用いて、チルト量Ｃ_ｔｉｌｔ及び歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定している。しかしながら、検査装置１８は、より高次の回折光ＤＬ２の検出結果を用いて、チルト量Ｃ_ｔｉｌｔ及び歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定してもよい。

上述した説明では、光変調面１４ａ上には、単一の検査領域１４ｂが設定されている。しかしながら、光変調面１４ａ上には、複数の検査領域１４ｂが設定されていてもよい。この場合、検査装置１８は、複数の検査領域１４ｂに対して順に検査光ＤＬ１を照射してもよい。更に、検査装置１８は、各検査領域１４ｂからの出射光ＤＬ２の検出結果を用いて、各検査領域１４ｂ内に位置する又は各検査領域１４ｂを含む所定領域内に位置するミラー要素１４１の状態を推定してもよい。この場合には、検査装置１８は、複数のミラー要素１４１が全て同じように歪むものとみなさなくてもよいし、複数のミラー要素１４１が全て同じように傾くものとみなさなくてもよい。

上述した説明では、検査装置１８は、露光光ＥＬ３によって露光されたウェハ１６１がアンロードされた後に又は露光光ＥＬ３によって露光されたウェハ１６１のアンロードと並行して、空間光変調器１４を検査している。しかしながら、検査装置１８は、露光光ＥＬ３がウェハ１６１に照射されていない任意の期間中に、空間光変調器１４を検査してもよい。例えば、検査装置１８は、ウェハ１６１がローディングされる前に、空間光変調器１４を検査してもよい。例えば、検査装置１８は、ウェハ１６１がローディングされてからウェハ１６１の露光を開始するまでの期間の少なくとも一部において、空間光変調器１４を検査してもよい。例えば、検査装置１８は、ウェハ１６１の露光が完了してからウェハ１６１がアンローディングされるまでの期間の少なくとも一部において、空間光変調器１４を検査してもよい。例えば、ウェハ１６１が露光される露光期間中であっても、ステージ１６がＸ軸方向に沿って移動している期間（つまり、ステップ移動期間、図３（ａ）参照））中は、ウェハ１６１に対する露光光ＥＬ３の照射が一時的に中断される。このため、検査装置１８は、ステップ移動期間の少なくとも一部において、空間光変調器１４を検査してもよい。

上述した説明では、検査装置１８は、１枚のウェハ１６１の露光が完了する都度、空間光変調器１４を検査している。しかしながら、検査装置１８は、２枚以上の（或いは、所定枚数の）ウェハ１６１の露光が完了する都度、空間光変調器１４を検査してもよい。

上述した説明では、コントローラ１７は、検査装置１８の出力を用いて、ウェハ１６１上の各領域部分に対する露光光ＥＬ３の露光量が適切な露光量となるように、光源１１、照明光学系１２、空間光変調器１４、投影光学系１５及びステージ１６の少なくとも一つを制御している。しかしながら、コントローラ１７は、検査装置１８の出力に基づいて、空間光変調器１４の交換を促す警告を不図示の表示装置に出力させてもよい。また、コントローラ１７は、検査装置１８の出力に基づいて、空間光変調器１４の交換時期を推測してもよい。

上述した説明では、露光装置１が検査装置１８を備えている。しかしながら、露光装置１は、検査装置１８を備えていなくてもよい。この場合には、空間光変調器１４を検査するタイミングで、露光装置１の外部から検査装置１８が露光装置１の内部（特に、検査位置）に搬送されてもよい。

（２）第２実施形態の露光装置２
続いて、図８を参照しながら、第２実施形態の露光装置２について説明する。図８に示すように、第２実施形態の露光装置２は、第１実施形態の露光装置１と比較して、検査装置１８を移動するための移動装置１９に代えて、空間光変調器１４を移動するための移動装置２９を備えているという点で異なっている。第２実施形態の露光装置２のその他の構成要件は、第１実施形態の露光装置１のその他の構成要件と同一であってもよい。このため、第１実施形態の露光装置１の構成要件と同一の構成要件については、同一の参照符号を付することでその詳細な説明を省略する。

空間光変調器１４は、コントローラ１７の制御下で、移動可能である。空間光変調器１４は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向のうちの少なくとも一つに沿って移動可能である。例えば、空間光変調器１４は、平面モータを含む移動装置２９の動作により移動してもよい。但し、移動装置２９は、平面モータに加えて又は代えて、他のモータ（例えば、リニアモータ）を含んでいてもよい。尚、第２実施形態では、検査装置１８は、移動可能ではないが、移動可能であってもよい。

空間光変調器１４は、露光光ＥＬ３によるウェハ１６１の露光が行われている露光期間中は、図９（ａ）に示すように、照明光学系１２からの露光光ＥＬ２が照射され且つ投影光学系１５を介してウェハ１６１に露光光ＥＬ３を照射可能な露光位置に位置する。一方で、空間光変調器１４は、検査装置１８が空間光変調器１４を検査する検査期間中は、図９（ｂ）に示すように、検査装置１８からの検査光ＤＬ１が照射され且つ出射光ＤＬ２を検査装置１８に向けて出射可能な被検査位置に位置する。つまり、検査期間の開始に伴い、露光期間中は露光位置に位置していた空間光変調器１４は、移動装置２９の動作により被検査位置に位置するようになるまで移動する。同様に、露光期間の開始に伴い、検査期間中は被検査位置に位置していた空間光変調器１４は、移動装置２９の動作により露光位置に位置するようになるまで移動する。

このような第２実施形態の露光装置２もまた、第１実施形態の露光装置１が享受可能な効果と同様の効果を享受可能である。

尚、露光装置２は、移動装置２９に加えて、第１実施形態で説明した移動装置１９も備えていてもよい。

（３）第３実施形態の露光装置３
続いて、第３実施形態の露光装置３について説明する。第３実施形態の露光装置３は、第１実施形態の露光装置１と比較して、検査装置１８に代えて検査装置３８を備えているという点で異なる。従って、以下では、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を参照しながら、検査装置３８について説明を進める。尚、第３実施形態の露光装置３のその他の構成要件は、第１実施形態の露光装置１のその他の構成要件と同一であってもよい。このため、第１実施形態の露光装置１の構成要件と同一の構成要件については、同一の参照符号を付することでその詳細な説明を省略する。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、検査装置３８は、検査装置１８と同様に、光源１８１と、受光器１８３（０）と、受光器１８３（＋１Ｘ）と、受光器１８３（−１Ｘ）と、受光器１８３（＋１Ｙ）と、受光器１８３（−１Ｙ）と、コントローラ１８４（但し、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）では不図示）とを備えている。検査装置３８は、ビームスプリッタ１８２を備えていなくてもよい。

検査装置３８は、光源１８１が出射した検査光ＤＬ１が検査領域１４ｂに対して斜入射するという点で、光源１８１が出射した検査光ＤＬ１が検査領域１４ｂに対して斜入射しなくてもよい（つまり、垂直入射する）検査装置１８とは異なる。検査光ＤＬ１が検査領域１４ｂに対して斜入射する場合であっても、検査光ＤＬ１が検査領域１４ｂに対して垂直入射する場合と同様に、検査領域１４ｂからは、反射光ＤＬ（０）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）が出射する。逆に言えば、検査光ＤＬ１は、検査領域１４ｂから反射光ＤＬ（０）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）を出射させることが可能な適切な入射角で検査領域１４ｂに対して入射する。光源１８１は、このような適切な入射角で検査光ＤＬ１を検査領域１４ｂに対して入射させることが可能な適切な位置に配置される。受光器１８３（０）、受光器１８３（＋１Ｘ）、受光器１８３（−１Ｘ）、受光器１８３（＋１Ｙ）及び受光器１８３（−１Ｙ）は、夫々、検査光ＤＬ１の斜入射に起因して発生する反射光ＤＬ（０）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）を検出可能な適切な位置に配置される。

このような第３実施形態の露光装置３もまた、第１実施形態の露光装置１が享受可能な効果と同様の効果を享受可能である。

加えて、斜入射に起因して、光源１８１及び複数の受光器１８３を、露光光ＥＬ２及びＥＬ３の光路に重ならないように配置することも可能である。具体的には、図１０（ａ）は、露光光ＥＬ２及びＥＬ３の光路を避けて、光源１８１、受光器１８３（０）、受光器１８３（＋１Ｙ）及び受光器１８３（−１Ｙ）を配置する例を、ＹＺ平面に沿った断面内で示している。図１０（ｂ）は、露光光ＥＬ２及びＥＬ３の光路を避けて、光源１８１、受光器１８３（＋１Ｘ）及び受光器１８３（−１Ｘ）を配置する例を、ＸＺ平面に沿った断面内で示している。この場合には、露光光ＥＬ３によるウェハ１６１の露光が行われる露光期間中の検査装置３８の位置と、検査装置３８が空間光変調器１４を検査する検査期間中の検査装置３８の位置とが同じであっても、露光光ＥＬ３によるウェハ１６１の露光が検査装置３８によって妨げられることはない。つまり、検査装置３８が移動しない場合であっても、露光光ＥＬ３によるウェハ１６１の露光が検査装置３８によって妨げられることはない。このため、この場合には、露光装置３は、移動装置１９を備えていなくてもよい。その結果、露光装置３の構造が相対的に簡易になる。

（４）第４実施形態の露光装置４
続いて、第４実施形態の露光装置４について説明する。第４実施形態の露光装置４は、上述した第１実施形態の露光装置１と比較して、空間光変調器１４を検査する動作の一部が異なる。第４実施形態の露光装置４のその他の構成要件は、第１実施形態の露光装置１のその他の構成要件と同一であってもよい。

具体的には、上述した露光装置１は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度と−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）の強度との差分を用いてチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＸ}を推定し、その後、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の少なくとも一つの強度と推定したチルト量Ｃ_{ｔｉｌｔＸ}とを用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定している。つまり、露光装置１は、少なくとも２種類の出射光ＤＬ２の検出結果を用いて、歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定している。一方で、露光装置４は、露光装置１と比較して、単一の出射光ＤＬ２の検出結果を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定可能であるという点で異なっている。例えば、露光装置４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の検出結果を用いることなく、反射光ＤＬ２（０）の検出結果を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定可能である。例えば、露光装置４は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）のうちのいずれか他の３つの検出結果並びに反射光ＤＬ２（０）の検出結果を用いることなく、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）のうちのいずれか１つの検出結果を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定可能である。

以下、反射光ＤＬ２（０）の検出結果を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定する動作、及び、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）のうちのいずれか１つの検出結果を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定する動作について順に説明する。尚、以下では、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）のうちのいずれか１つの検出結果を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定する動作として、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の検出結果を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定する動作を例にあげて説明する。

（４−１）反射光ＤＬ２の検出結果を用いて歪み量Ｃ _ｂｏｗ を推定する動作
まず、反射光ＤＬ２（０）の検出結果を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定する動作について説明する。複数のミラー要素１４１のチルト量Ｃ_ｔｉｌｔがゼロである場合には、反射光ＤＬ２の強度Ｉ_０は、数式２０で示される。尚、数式２０において、変数ｃは、数式２１によって定義される。

数式２０が示す反射光ＤＬ２（０）の強度Ｉ_０は、図１１に示すように、変数ｃがゼロとなる（つまり、歪み量Ｃ_ｂｏｗがゼロとなる）場合に最大値Ｉ_０（ｍａｘ）となる。更に、反射光ＤＬ２（０）の強度Ｉ_０は、変数ｃの絶対値が小さくなる（つまり、歪み量Ｃ_ｂｏｗの絶対値が小さくなる）ほど小さくなる。このため、検査装置１８は、反射光ＤＬ２（０）の実際の検出結果（つまり、実際に検出された強度Ｉ_０）と反射光ＤＬ２（０）の強度Ｉ_０の最大値Ｉ_０（ｍａｘ）との関係から、変数ｃ（更には、変数ｃを規定する歪み量Ｃ_ｂｏｗ）を一意に推定することができる。具体的には、検査装置１８は、最大値Ｉ_０（ｍａｘ）に対する反射光ＤＬ２（０）の実際の強度Ｉ_０の比を用いて、変数ｃ（更には、変数ｃを規定する歪み量Ｃ_ｂｏｗ）を一意に推定することができる。

但し、図１１から分かるように、変数ｃが正の値をとる場合における反射光ＤＬ２（０）の強度Ｉ_０の分布と、変数ｃが負の値をとる場合における反射光ＤＬ２（０）の強度Ｉ_０の分布とは、変数ｃがゼロとなる軸を中心に対称となる関係にある。従って、実際には、検査装置１８は、反射光ＤＬ２の実際の強度Ｉ_０と反射光ＤＬ２（０）の強度Ｉ_０の最大値Ｉ_０（ｍａｘ）との関係から、歪み量Ｃ_ｂｏｗの絶対値を推定することができる。例えば、図１１は、反射光ＤＬ２の実際の強度Ｉ_０がＩ_０（１）である場合には、変数ｃが＋ｃ（１）又は−ｃ（１）であると推定され、歪み量Ｃ_ｂｏｗが＋ｃ（１）／λ又は−ｃ（１）／λである（つまり、歪み量Ｃ_ｂｏｗの絶対値が｜ｃ（１）／λ｜である）と推定される例を示している。

このため、検査装置１８は、歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定するために参照する基準値として最大値Ｉ_０（ｍａｘ）を予め記憶しておけば、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の検出結果を用いることなく、反射光ＤＬ２（０）の検出結果を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗ（特に、その絶対値）を推定することができる。

尚、検査装置１８が＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の検出結果を用いることなく、反射光ＤＬ２（０）の検出結果を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定する場合には、検査装置１８は、受光器１８３（＋１Ｘ）、１８３（−１Ｘ）、１８３（＋１Ｙ）及び１８３（−１Ｙ）を備えていなくてもよい。更には、検査領域１４ｂは、隣接する２つ以上のミラー要素１４１（特に、その反射面１４１ａ）を包含する領域でなくてもよい。

また、図１１に示すグラフから分かるように、変数ｃが−ｃ（２）から＋ｃ（２）の範囲にある場合には、反射光ＤＬ２（０）の強度Ｉ_０に対する変数ｃの変化量が相対的に大きくなる。このため、変数ｃが−ｃ（２）から＋ｃ（２）の範囲にある場合には、反射光ＤＬ２（０）の強度Ｉ_０に基づく変数ｃの推定精度が相対的に高い。つまり、歪み量Ｃ_ｂｏｗが−ｃ（２）／λから＋ｃ（２）／λの範囲にある場合には、反射光ＤＬ２（０）の強度Ｉ_０に基づく歪み量Ｃ_ｂｏｗの推定精度が相対的に高い。一方で、変数ｃが−ｃ（２）より小さい又は＋ｃ（２）よりも大きい範囲にある場合には、反射光ＤＬ２（０）の強度Ｉ_０に対する変数ｃの変化量が相対的に小さくなる。このため、変数ｃが−ｃ（２）より小さい又は＋ｃ（２）よりも大きい範囲にある場合には、反射光ＤＬ２（０）の強度Ｉ_０に基づく変数ｃの推定精度が相対的に低い。つまり、歪み量Ｃ_ｂｏｗが−ｃ（２）／λより小さい又は＋ｃ（２）／λより大きい範囲にある場合には、反射光ＤＬ２（０）の強度Ｉ_０に基づく歪み量Ｃ_ｂｏｗの推定精度が相対的に低くなる。このため、検査装置１８は、（ｉ）反射光ＤＬ２（０）の強度Ｉ_０が変数ｃが−ｃ（２）又は＋ｃ（２）となる場合の強度Ｉ_０（２）より大きい場合には、反射光ＤＬ２（０）の強度Ｉ_０を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定し、（ｉｉ）反射光ＤＬ２（０）の強度Ｉ_０が強度Ｉ_０（２）より小さい場合には、反射光ＤＬ２（０）の強度Ｉ_０を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定しなくてもよい。

（４−２）＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の検出結果を用いて歪み量Ｃ _ｂｏｗ を推定する動作
続いて、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の検出結果を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定する動作について説明する。複数のミラー要素１４１のチルト量Ｃ_ｔｉｌｔがゼロである場合には、＋Ｎ次回折光ＤＬ２（＋ＮＸ）及びＤＬ２（＋ＮＹ）並びに−Ｎ次回折光ＤＬ２（−ＮＸ）及びＤＬ２（−ＮＹ）の夫々の強度Ｉ_Ｎは、数式２２で示される。従って、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度Ｉ_＋１Ｘは、数式２２の変数Ｎに１を代入することで得られる。

数式２２が示す＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度Ｉ_＋１Ｘは、図１２に示すように、変数ｃがゼロとなる（つまり、歪み量Ｃ_ｂｏｗがゼロとなる）場合に極小値Ｉ_＋１Ｘ（ｍｉｎ）となる。更に、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度Ｉ_＋１Ｘは、図１２に示すように、変数ｃの絶対値がある値ｃ（３）となる場合に極大値Ｉ_＋１Ｘ（ｍａｘ）となる。このため、検査装置１８は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の実際の検出結果（つまり、実際に検出された強度Ｉ_＋１Ｘ）と＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度Ｉ_＋１Ｘの極小値Ｉ_＋１Ｘ（ｍｉｎ）又は極大値Ｉ_＋１Ｘ（ｍａｘ）との関係から、変数ｃ（更には、変数ｃを規定する歪み量Ｃ_ｂｏｗ）を一意に推定することができる。具体的には、検査装置１８は、極小値Ｉ_＋１Ｘ（ｍｉｎ）又は極大値Ｉ_＋１Ｘ（ｍａｘ）に対する＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の実際の強度Ｉ_＋１Ｘの比を用いて、変数ｃ（更には、変数ｃを規定する歪み量Ｃ_ｂｏｗ）を一意に推定することができる。

但し、図１２から分かるように、変数ｃが正の値をとる場合における＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度Ｉ_＋１Ｘの分布と、変数ｃが負の値をとる場合における＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度Ｉ_＋１Ｘの分布とは、変数ｃがゼロとなる軸を中心に対称となる関係にある。従って、実際には、検査装置１８は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の実際の強度Ｉ_＋１Ｘと＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度Ｉ_＋１Ｘの極小値Ｉ_＋１Ｘ（ｍｉｎ）又は極大値Ｉ_＋１Ｘ（ｍａｘ）との関係から、歪み量Ｃ_ｂｏｗの絶対値を推定することができる。例えば、図１２は、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の実際の強度Ｉ_＋１ＸがＩ_＋１Ｘ（４）である場合には、変数ｃが＋ｃ（４）又は−ｃ（４）であると推定され、歪み量Ｃ_ｂｏｗが＋ｃ（４）／λ又は−ｃ（４）／λである（つまり、歪み量Ｃ_ｂｏｗの絶対値が｜ｃ（４）／λ｜である）と推定される例を示している。

このため、検査装置１８は、歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定するために参照する基準値として極小値Ｉ_＋１Ｘ（ｍｉｎ）又は極大値Ｉ_＋１Ｘ（ｍａｘ）を予め記憶しておけば、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の検出結果を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗ（特に、その絶対値）を推定することができる。但し、第２変形例で用いる「極小値Ｉ_＋１Ｘ（ｍｉｎ）又は極大値Ｉ_＋１Ｘ（ｍａｘ）と実際の強度Ｉ_＋１Ｘとの関係」は、実質的には、強度Ｉ_＋１Ｘの比例係数であるとも言える。このため、比例係数の精度（或いは、分解能）を向上させるために、検査装置１８は、実際の強度Ｉ_＋１Ｘと極大値Ｉ_＋１Ｘ（ｍａｘ）との関係から、歪み量Ｃ_ｂｏｗの絶対値を推定してもよい。

尚、検査装置１８が反射光ＤＬ２（０）、−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）及び−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の検出結果を用いることなく、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の検出結果を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定する場合には、検査装置１８は、受光器１８３（０）、１８３（−１Ｘ）、１８３（＋１Ｙ）及び１８３（−１Ｙ）を備えていなくてもよい。更には、検査領域１４ｂは、隣接する２つ以上のミラー要素１４１（特に、その反射面１４１ａ）を包含する領域でなくてもよい。検査装置１８が−１次回折光ＤＬ２（−１Ｘ）、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｙ）又は−１次回折光ＤＬ２（−１Ｙ）の検出結果を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定する場合についても、同様のことが言える。

また、図１２に示すグラフから分かるように、変数ｃが０から＋ｃ（３）の範囲にある場合には、変数ｃが増加するにつれて＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度Ｉ_＋１Ｘが増加する。一方で、変数ｃが＋ｃ（３）よりも大きい範囲にある場合には、変数ｃが増加するにつれて＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の強度Ｉ_＋１Ｘが減少する。このため、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の実際の検出結果だけでは、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の実際の検出結果が、０から＋ｃ（３）／λの範囲の歪み量Ｃ_ｂｏｗに対応している検出結果であるのか、又は、＋ｃ（３）／λより大きい範囲の歪み量Ｃ_ｂｏｗに対応している検出結果であるのか判別することができない。変数ｃが０より小さい場合も同様に、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の実際の検出結果だけでは、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の実際の検出結果が、０から−ｃ（３）／λの範囲の歪み量Ｃ_ｂｏｗに対応している検出結果であるのか、又は、−ｃ（３）／λより小さい範囲の歪み量Ｃ_ｂｏｗに対応している検出結果であるのか判別することができない。このため、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の検出結果を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗを推定する動作は、歪み量Ｃ_ｂｏｗが＋ｃ（３）／λよりも大きいか否か（或いは、−ｃ（３）／λよりも小さいか否か）が予め判明している場合に行われてもよい。この場合、＋１次回折光ＤＬ２（＋１Ｘ）の検出結果を用いて歪み量Ｃ_ｂｏｗが適切に推定可能である。

（５）第５実施形態の露光装置５
続いて、図１３を参照しながら、第５実施形態の露光装置５について説明する。図１３に示すように、第５実施形態の露光装置５は、第１実施形態の露光装置１と比較して、光変調面１４ａがカバーガラス５１によって保護されているという点で異なっている。第５実施形態の露光装置５のその他の構成要件は、第１実施形態の露光装置１のその他の構成要件と同一であってもよい。このため、第１実施形態の露光装置１の構成要件と同一の構成要件については、同一の参照符号を付することでその詳細な説明を省略する。

光変調面１４ａがカバーガラス５１によって保護されている場合は、露光光ＥＬ２は、カバーガラス５１を介して光変調面１４ａに照射される。更に、光変調面１４ａによって空間変調された露光光ＥＬ３は、カバーガラス５１を介して投影光学系１５に入射する。更に、検査光ＤＬ１は、カバーガラス５１を介して検査領域１４ｂに照射される。

このようなカバーガラス５１を露光装置５が備えている場合には、露光装置５は、検査装置１８に代えて、検査装置５８を備える。検査装置５８は、図１４に示すように、検査装置１８と同様に、光源１８１と、受光器１８３（０）と、受光器１８３（＋１Ｘ）と、受光器１８３（−１Ｘ）と、受光器１８３（＋１Ｙ）と、受光器１８３（−１Ｙ）と、コントローラ１８４とを備えている。但し、図１４では、図面の簡略化のために、受光器１８３（＋１Ｘ）と、受光器１８３（−１Ｘ）と、コントローラ１８４とは図示されていない。更に、検査装置３８は、ビームスプリッタ１８２を備えていなくてもよい。

第５実施形態では、検査装置５８は、偏光板５８１を更に備えている。偏光板５８１は、光源１８１とカバーガラス５１との間における検査光ＤＬ１の光路上に配置される。偏光板５８１は、検査光ＤＬ１をｐ偏光に変換する。第５実施形態では更に、カバーガラス５１に対する検査光ＤＬ１（つまり、ｐ偏光に変換された検査光ＤＬ１）の入射角θｉが、ブルースター角（言い換えれば、偏光角）となるように、光源１８１及び偏光板５８１が位置合わせされている。その結果、第５実施形態では、検査光ＤＬ１がカバーガラス５１の表面で殆ど反射しなくなる。このため、検査光ＤＬ１のカバーガラス５１での反射に起因したノイズが、出射光ＤＬ２に重畳されることがない。従って、検査光ＤＬ１のカバーガラス５１での反射に起因した検査精度の悪化が適切に防止される。

（６）その他の変形例
尚、図１から図１４を用いて説明した露光装置１及び検査装置１８の構造及び動作は一例である。従って、露光装置１及び検査装置１８の構造及び動作の少なくとも一部が適宜改変されてもよい。以下、露光装置１及び検査装置１８の構造及び動作の少なくとも一部の改変の例について説明する。

上述の説明では、露光装置１は、液体を介することなくウェハ１６１を露光するドライタイプの露光装置である。しかしながら、露光装置１は、露光光ＥＬ３の光路を含む液浸空間を投影光学系１５とウェハ１６１との間に形成すると共に、投影光学系１５及び液浸空間を介してウェハ１６１を露光する液浸露光装置であってもよい。尚、液浸露光装置の一例は、例えば、欧州特許出願公開第１，４２０，２９８号明細書、国際公開第２００４／０５５８０３号及び米国特許第６，９５２，２５３号明細書等に開示されている。

露光装置１は、複数のステージ１６を備えるツインステージ型又はマルチステージ型の露光装置であってもよい。露光装置１は、複数のステージ１６及び計測ステージを備えるツインステージ型又はマルチステージ型の露光装置であってもよい。ツインステージ型の露光装置の一例は、例えば、援用によって本願明細書に取り込まれる米国特許第６，３４１，００７号、米国特許第６，２０８，４０７号及び米国特許第６，２６２，７９６号に開示されている。

光源１１は、露光光ＥＬ１として、波長が１９３ｎｍであるＡｒＦエキシマレーザ光とは異なる任意の光を射出してもよい。例えば、光源１１は、波長が２４８ｎｍであるＫｒＦエキシマレーザ光等の遠紫外光（ＤＵＶ光：Ｄｅｅｐ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ光）を射出してもよい。光源１１は、Ｆ_２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光：Ｖａｃｕｕｍ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ光）を射出してもよい。光源１１は、所望の波長を有する任意のレーザ光又はその他任意の光（例えば、水銀ランプから射出される輝線であり、例えば、ｇ線、ｈ線若しくはｉ線等）を射出してもよい。光源１１は、米国特許第７，０２３，６１０号明細書に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（或いは、エルビウムとイットリウムの双方）がドープされたファイバアンプで増幅すると共に非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換することで得られる高調波を射出してもよい。光源１１は、波長が１００ｎｍ以上の光に限らず、波長が１００ｎｍ未満の光を射出してもよい。例えば、光源１１は、軟Ｘ線領域（例えば、５から１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を射出してもよい。露光装置１は、光源１１に加えて又は代えて、露光光ＥＬ１として用いることが可能な電子線ビームを射出する電子線ビーム源を備えていてもよい。露光装置１は、光源１１に加えて又は代えて、ＹＡＧレーザ若しくは固体レーザ（半導体レーザ等）から出力されるレーザ光の高調波を生成する固体パルスレーザ光源を備えていてもよい。固体パルスレーザ光源は、露光光ＥＬ１として用いることが可能な波長が１９３ｎｍ（これ以外の種々の波長、例えば２１３ｎｍ、２６６ｎｍ、３５５ｎｍ等の波長が可能）でパルス幅１ｎｓ程度のパルスレーザ光を１〜２ＭＨｚ程度の周波数で射出可能である。露光装置１は、光源１１に加えて又は代えて、露光光ＥＬ１として用いることが可能な任意のエネルギビームを射出するビーム源を備えていてもよい。

デバイスパターンが転写される物体は、ウェハ１６１に限らず、ガラス板や、セラミック基板や、フィルム部材や、マスクブランクス等の任意の物体であってもよい。露光装置１は、ウェハ１６１に半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置であってもよい。露光装置１は、液晶表示素子製造用の又はディスプレイ製造用の露光装置であってもよい。露光装置１は、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（例えば、ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ及びフォトリソグラフィーに用いられるマスク若しくはレチクルのうちの少なくとも一つを製造するための露光装置であってもよい。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１５に示す各ステップを経て製造されてもよい。マイクロデバイスを製造するためのステップは、マイクロデバイスの機能及び性能設計を行うステップＳ２０１、機能及び性能設計を用いて空間光変調器１４を制御するための制御データ（つまり、複数のミラー要素１４１の状態の分布を規定する変調パターンデータ）を生成するステップＳ２０２、デバイスの基材であるウェハ１６１を製造するステップＳ２０３、空間光変調器１４が露光光ＥＬ２を反射することで得られる露光光ＥＬ３を用いてウェハ１６１を露光し且つ露光されたウェハ１６１を現像するステップＳ２０４、デバイス組み立て処理（ダイシング処理、ボンディング処理、パッケージ処理等の加工処理）を含むステップＳ２０５及びデバイスの検査を行うステップＳ２０６を含んでいてもよい。

上述の各実施形態の構成要件の少なくとも一部は、上述の各実施形態の構成要件の少なくとも他の一部と適宜組み合わせることができる。上述の各実施形態の構成要件のうちの一部が用いられなくてもよい。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態で引用した露光装置等に関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。

本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う検査装置及び検査方法、露光装置及び露光方法、並びに、デバイス製造方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１ 露光装置
１１ 光源
１２ 照明光学系
１４ 空間光変調器
１４ａ 光変調面
１４１ ミラー要素
１５ 投影光学系
１６ ステージ
１６１ ウェハ
１７ コントローラ
１８ 検査装置
１８１ 光源
１８２ ビームスプリッタ
１８３ 受光器
ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３ 露光光

Claims (45)

1. 光が入射可能な入射領域に配置された複数の光学要素を備える空間光変調器を検査する検査装置であって、
   前記入射領域のうちの少なくとも一部である対象領域に検査光を照射する照射装置と、
   前記対象領域への前記検査光の照射により発生する回折光を検出する検出器と、
   前記検出器の検出結果を用いて、前記複数の光学要素のうちの少なくとも一つの光学要素の状態を推定するコントローラと
   を備える検査装置。
2. 前記コントローラは、前記少なくとも一つの光学要素の光入射面の形状を推定する
   請求項１に記載の検査装置。
3. 前記コントローラは、前記少なくとも一つの光学要素の光入射面の傾きを推定する
   請求項１又は２に記載の検査装置。
4. 前記検出器は、前記回折光として、＋ｎ（但し、ｎは１以上の整数）次回折光及び−ｎ次回折光の少なくとも一方を検出する
   請求項１から３のいずれか一項に記載の検査装置。
5. 前記検出器は、前記対象領域への前記検査光の照射により発生する０次反射光と、前記＋ｎ次回折光及び前記−ｎ次回折光の少なくとも一方とを独立に検出する
   請求項４に記載の検査装置。
6. 前記コントローラは、前記＋ｎ次回折光及び前記−ｎ次回折光の少なくとも一方の強度を用いて、前記少なくとも一つの光学要素の光入射面の形状を推定する
   請求項４又は５に記載の検査装置。
7. 前記コントローラは、前記対象領域からの前記検査光の０次反射光の強度で規格化された前記＋ｎ次回折光及び前記−ｎ次回折光の少なくとも一方の強度を用いて、前記形状を推定する
   請求項６に記載の検査装置。
8. 前記検出器は、前記０次反射光を更に検出する
   請求項７に記載の検査装置。
9. 前記コントローラは、前記＋ｎ次回折光及び前記−ｎ次回折光の少なくとも一方の強度と前記形状との相関関係を規定する第１相関情報を用いて、前記形状を推定する
   請求項６から８のいずれか一項に記載の検査装置。
10. 前記第１相関情報は、前記＋ｎ次回折光及び前記−ｎ次回折光の少なくとも一方の強度が大きくなるほど前記形状の歪み量が大きくなるという相関関係を規定する
    請求項９に記載の検査装置。
11. 前記＋ｎ次回折光及び前記−ｎ次回折光の少なくとも一方の強度に応じて定まる前記＋ｎ次回折光及び前記−ｎ次回折光の少なくとも一方の回折効率をｎ_±とし、前記対象領域に対する前記検査光の入射角度をθとし、前記検査光の波長をλとし、前記光入射面の傾きの量をＣ_ｔｉｌｔとし、前記光入射面のサイズをＬとし、前記形状の歪み量をＣ_ｂｏｗとすると、第１相関情報は、前記＋ｎ次回折光及び前記−ｎ次回折光の少なくとも一方の強度と前記形状との相関関係を、数式１で規定する
    請求項９又は１０に記載の検査装置。
    

    
12. 前記検出器は、前記回折光として、＋ｎ（但し、ｎは１以上の整数）次回折光及び−ｎ次回折光を検出する
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の検査装置。
13. 前記検出器は、前記＋ｎ次回折光及び前記−ｎ次回折光を独立に検出する
    請求項１２に記載の検査装置。
14. 前記検出器は、前記対象領域への前記検査光の照射により発生する０次反射光と、前記＋ｎ次回折光と、前記−ｎ次回折光とを独立に検出する
    請求項１３に記載の検査装置。
15. 前記コントローラは、前記＋ｎ次回折光の強度と前記−ｎ次回折光の強度との差分を用いて、前記少なくとも一つの光学要素の光入射面の傾きを推定する
    請求項１３又は１４に記載の検査装置。
16. 前記コントローラは、前記対象領域からの前記検査光の０次反射光の強度で規格化された前記＋ｎ次回折光の強度と前記反射光の強度で規格化された前記−ｎ次回折光の強度との差分を用いて、前記傾きを推定する
    請求項１５に記載の検査装置。
17. 前記検出器は、前記０次反射光を更に検出する
    請求項１６に記載の検査装置。
18. 前記コントローラは、前記差分と前記傾きとの相関関係を規定する第２相関情報を用いて、前記傾きを推定する
    請求項１５から１７のいずれか一項に記載の検査装置。
19. 前記第２相関情報は、前記差分が大きくなるほど前記傾きの量が大きくなるという相関関係を規定する
    請求項１８に記載の検査装置。
20. 前記＋ｎ次回折光の強度に応じて定まる前記＋ｎ次回折光の回折効率をｎ_＋とし、前記−ｎ次回折光の強度に応じて定まる前記−ｎ次回折光の回折効率をｎ₋とし、前記対象領域に対する前記検査光の入射角度をθとし、前記検査光の波長をλとし、前記光入射面のサイズをＬとし、前記光入射面の傾きの量をＣ_ｔｉｌｔとすると、第２相関情報は、前記差分と前記傾きとの相関関係を、数式２で規定する
    請求項１８又は１９に記載の検査装置。
    

    
21. 前記検出器は、第１の±ｎ（但し、ｎは１以上の整数）次回折光と、前記第１の±ｎ次回折光とは異なる方向に伝搬する伝搬する第２の±ｎ次回折光を検出し、
    前記コントローラは、前記第１の±ｎ次回折光の強度の差分を用いて、第１方向に沿った軸周りの前記傾きを検出し、前記第２の±ｎ次回折光の強度の差分を用いて、第２方向に沿った軸周りの前記傾きを検出する
    請求項１５から２０のいずれか一項に記載の検査装置。
22. 前記検出器は、前記対象領域からの前記検査光の反射光を検出する第１検出素子と、第１の±ｎ（但し、ｎは１以上の整数）次回折光を夫々検出する第２及び第３検出素子と、前記第１の±ｎ次回折光とは異なる方向に伝搬する伝搬する第２の±ｎ次回折光を夫々検出する第４及び第５検出素子とを含む
    請求項１から２１のいずれか一項に記載の検査装置。
23. 前記入射領域は、光透過性を有する保護部材で保護されており、
    前記照射装置は、ｐ偏光である前記検査光を、前記保護部材に対する入射角がブルースター角となるように照射する
    請求項１から２２のいずれか一項に記載の検査装置。
24. 前記対象領域は、前記複数の光学要素のうちの少なくとも２つの隣接する光学要素を含む領域である
    請求項１から２３のいずれか一項に記載の検査装置。
25. 前記対象領域は、前記複数の光学要素のうち、第１方向に沿って隣接する少なくとも２つの光学要素と、前記第１方向に交差する第２方向に沿って隣接する少なくとも２つの光学要素とを含む領域である
    請求項１から２４のいずれか一項に記載の検査装置。
26. 光が入射可能な入射領域に配置された複数の光学要素を備える空間光変調器を検査する検査装置であって、
    前記入射領域のうちの少なくとも一部である対象領域に向けて検査光を照射する照射装置と、
    前記対象領域への前記検査光の照射により発生する出射光の強度を検出する検出器と、
    前記出射光の強度の検出値と、前記出射光の強度の基準値とを用いて、前記複数の光学要素のうちの少なくとも一つの光学要素の形状を推定するコントローラと
    を備える検査装置。
27. 前記出射光は、反射光又は回折光である
    請求項２６に記載の検査装置。
28. 前記基準値は、前記対象領域内に含まれる光学要素の形状が理想的な形状となる状況下で発生する前記出射光の強度である
    請求項２６又は２７に記載の検査装置。
29. 前記コントローラは、前記基準値に対する前記検出値の比を用いて、前記形状を推定する
    請求項２６から２８のいずれか一項に記載の検査装置。
30. 前記コントローラは、前記比と前記形状との相関関係を規定する第３相関情報を用いて、前記形状を推定する
    請求項２９に記載の検査装置。
31. 前記出射光は、前記対象領域への前記検査光の照射により発生する＋ｎ（但し、ｎは１以上の整数）次回折光及び−ｎ次回折光の少なくとも一方を含む
    請求項２６から３０のいずれか一項に記載の検査装置。
32. 前記出射光は、前記対象領域への前記検査光の照射により発生する０次反射光を含む
    請求項３１に記載の検査装置。
33. 前記検出器は、前記０次反射光と前記＋ｎ次回折光及び前記−１次回折光とを独立に検出する
    請求項３２に記載の検査装置。
34. 光が入射可能な入射領域に配置された複数の光学要素を備える空間光変調器を検査する検査方法であって、
    前記入射領域のうちの少なくとも一部である対象領域に検査光を照射することと、
    前記対象領域への前記検査光の照射により発生する回折光を検出することと、
    前記回折光の検出結果を用いて、前記複数の光学要素のうちの少なくとも一つの光学要素の状態を推定することと
    を含む検査方法。
35. 光が入射可能な入射領域に配置された複数の光学要素を備える空間光変調器を検査する検査装置であって、
    前記入射領域のうちの少なくとも一部である対象領域に向けて検査光を照射することと、
    前記対象領域への前記検査光の照射により発生する出射光の強度を検出することと、
    前記出射光の強度の検出値と、前記出射光の強度の基準値とを用いて、前記複数の光学要素のうちの少なくとも一つの光学要素の形状を推定することと
    を含む検査方法。
36. 空間光変調器を介して露光光を物体に照射することで前記物体を露光する露光装置であって、
    前記空間光変調器と、
    前記空間光変調器を検査する請求項１から３３のいずれか一項に記載の検査装置と
    を備える露光装置。
37. 前記検査装置は、前記物体に前記露光光が照射されない第１期間中に、前記空間光変調器を検査する
    請求項３６に記載の露光装置。
38. 前記検査装置は、前記第１期間中に、前記対象領域に前記検査光を照射可能な第１位置に配置され、前記物体に前記露光光が照射される第２期間中に、前記物体への前記露光光の照射を妨げない第２位置に配置される
    請求項３７に記載の露光装置。
39. 前記第１及び第２位置の間で前記検査装置を移動可能な第１移動装置を備える
    請求項３８に記載の露光装置。
40. 前記空間光変調器は、前記第１期間中に、前記検査光が照射される第３位置に配置され、前記物体に前記露光光が照射される第２期間中に、前記露光光が照射される第４位置に配置される
    請求項３６から３９のいずれか一項に記載の露光装置。
41. 前記第３及び第４位置の間で前記空間光変調器を移動可能な第２移動装置を備える
    請求項４０に記載の露光装置。
42. 前記検査装置の検査結果を用いて前記空間光変調器を制御する制御装置を備える
    請求項３６から４１のいずれか一項に記載の露光装置。
43. 空間光変調器を介して露光光を物体に照射することで前記物体を露光する露光装置であって、
    前記空間光変調器と、
    前記空間光変調器を検査する請求項１から３３のいずれか一項に記載の検査装置の検査結果を用いて、前記空間光変調器を制御する制御装置と
    を備える露光装置。
44. 空間光変調器を介して露光光を物体に照射することで前記物体を露光する露光方法であって、
    請求項３４又は３５に記載の検査方法を用いた前記空間変調器の検査結果を取得することと、
    前記空間変調器の検査結果を用いて、前記空間光変調器を制御することと
    を備える露光方法。
45. 請求項４４に記載の露光方法を用いて、感光剤が塗布された前記物体を露光し、当該物体に所望のパターンを転写し、
    露光された前記感光剤を現像して、前記所望のパターンに対応する露光パターン層を形成し、
    前記露光パターン層を介して前記物体を加工するデバイス製造方法。

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