JPWO2013031901A1 - 空間光変調器の検査方法及び装置、並びに露光方法及び装置 - Google Patents

空間光変調器の検査方法及び装置、並びに露光方法及び装置 Download PDF

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Abstract

空間光変調器の検査方法は、ミラー要素のアレイの検査対象領域で、入射光に対する位相の変化量が０の第１の状態のミラー要素と、入射光に対する位相の変化量が１８０?（π）の第２の状態のミラー要素とが市松模様状に配列された状態になるように制御し、検査対象領域を通過した光を、一つのミラー要素の像の幅よりも解像限界の粗い投影光学系に導いて空間像を形成し、空間像から空間光変調器の特性を検査する。複数の光学要素のアレイを有する空間光変調器の特性の検査を容易に行うことができる。

Description

本発明は、複数の光学要素を有する空間光変調器の検査技術、この検査技術を用いて物体を露光する露光技術、及びこの露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。
例えば半導体素子又は液晶表示素子等のデバイス（電子デバイス又はマイクロデバイス）を製造するためのリソグラフィ工程中で、所定のパターンを投影光学系を介してウエハ又はガラスプレート等の基板の各ショット領域に形成するために、ステッパー等の一括露光型の露光装置、又はスキャニングステッパー等の走査露光型の露光装置等が使用されている。
最近では、複数種類のデバイス毎に、さらに基板の複数のレイヤ毎にそれぞれマスクを用意することによる製造コストの増大を抑制し、各デバイスを効率的に製造するために、マスクの代わりに、それぞれ傾斜角が可変の多数の微小ミラーのアレイを有する空間光変調器(spatial light modulators: SLM)を用いて、投影光学系の物体面に可変のパターンを生成するいわゆるマスクレス方式の露光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、空間光変調器としては、入射する光の位相分布を制御するために、それぞれ反射面の高さが制御可能な多数の微小ミラーのアレイを有するタイプも提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
米国特許出願公開第２００８／０３０９８９８号明細書
D. Lopez et al., "Two-dimensional MEMS array for maskless lithography and wavefront modulation,"Proc. of SPIE (米国) Vol. 6589, 65890S (2007)
多数の微小ミラーのアレイを有する空間光変調器を用いる際に、そのアレイ中に高さの制御が正確にできない微小ミラー（欠陥素子）が生じるか、又はその空間光変調器の反射面の曲がりが許容範囲を超える等の現象が発生すると、最終的に基板の表面に形成される空間像の強度分布が目標とする分布から外れる恐れがある。
また、空間光変調器の欠陥素子等の特性の検査を行う場合には、例えば露光装置から取り外すことなくオンボディで容易に検査できることが好ましい。
本発明は、このような事情に鑑み、複数の光学要素のアレイを有する空間光変調器の特性の検査を容易に行うことを目的とする。
本発明の第１の態様によれば、光が照射される複数の光学要素のアレイを有する空間光変調器の検査方法が提供される。この検査方法は、その光学素子のアレイの少なくとも一部の検査対象領域で、入射する光の位相を第１の位相だけ変化させて通過させる第１の状態の光学素子と、入射する光の位相をその第１の位相と１８０°異なる第２の位相だけ変化させて通過させる第２の状態の光学素子とが市松模様状に配列された状態になるように制御することと、その検査対象領域を通過した光を、一つの光学素子の像の幅よりも解像限界の粗い投影光学系に導いて空間像を形成することと、その投影光学系によって形成される空間像からその空間光変調器の特性を検査することと、を含むものである。
また、第２の態様によれば、光が照射される複数の光学要素のアレイを有する空間光変調器の検査装置が提供される。この検査装置は、その光学素子のアレイの少なくとも一部の検査対象領域を照明する照明装置と、その検査対象領域で、入射する光の位相を第１の位相だけ変化させて通過させる第１の状態の光学素子と、入射する光の位相をその第１の位相と１８０°異なる第２の位相だけ変化させて通過させる第２の状態の光学素子とが市松模様状に配列された状態になるように制御する制御装置と、その検査対象領域を通過した光から空間像を形成するとともに、一つの光学素子の像の幅よりも解像限界の粗い投影光学系と、その投影光学系によって形成される空間像に基づいてその空間光変調器の検査を行う演算装置と、を備えるものである。
また、第３の態様によれば、露光光で複数の光学要素のアレイを有する空間光変調器及び投影光学系を介して基板を露光する露光方法において、本発明の空間光変調器の検査方法によってその空間光変調器の検査を行う工程を含む露光方法が提供される。
また、第４の態様によれば、照明系からの露光光で投影系を介して基板を露光する露光装置が提供される。この露光装置は、その投影系の物体面側に配置されて、それぞれその露光光をその投影系に導くように制御可能な複数の光学要素のアレイを有する空間光変調器と、本発明の空間光変調器の検査装置と、を備えるものである。
また、第５の態様によれば、本発明の露光方法又は露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、そのパターンが形成されたその基板を処理することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
本発明によれば、空間光変調器の光学素子のアレイの検査対象領域で、第１の状態の光学素子と第２の状態の光学素子とを市松模様状に配列し、その検査対象領域からの光を一つの光学素子の像の幅よりも解像限界の粗い投影光学系に導いて空間像を形成することで、その光学素子のアレイの特性と目標とする特性との間に相違があると、その空間像の強度分布がほぼ一定の低レベルの分布から変化する。従って、その空間像を用いて空間光変調器の特性の検査を容易に行うことができる。
実施形態の一例の露光装置の概略構成を示す図である。 （Ａ）は図１中の空間光変調器２８の一部を示す拡大斜視図、（Ｂ）は図２（Ａ）のＢＢ線に沿う断面図である。 （Ａ）は走査露光時のウエハのショット領域を示す図、（Ｂ）はステップ・アンド・リピート方式で露光する際のウエハのショット領域を示す図である。 （Ａ）は空間光変調器２８によって設定される市松模様の第１の位相分布を示す部分拡大図、（Ｂ）は図４（Ａ）の位相分布に対応する空間像を示す拡大図、（Ｃ）は図４（Ｂ）のＣＣ線上の強度分布を示す図である。 （Ａ）は空間光変調器２８によって設定される市松模様の第２の位相分布を示す部分拡大図、（Ｂ）は図５（Ａ）の位相分布に対応する欠陥部を含む空間像を示す拡大図、（Ｃ）は図５（Ｂ）のＣＣ線上の強度分布を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、及び（Ｄ）は、それぞれ空間光変調器２８によって形成される位相分布中を矩形のパターン領域がＹ方向に移動する様子を示す部分拡大図である。 第１の実施形態の検査方法を示すフローチャートである。 （Ａ）は第２の実施形態において、空間光変調器２８の反射面の曲がりの一例を示す拡大図、（Ｂ）は空間像の強度分布の一例を示す図である。 （Ａ）は第３の実施形態において空間光変調器２８によって設定される第１の位相分布を示す部分図、（Ｂ）は空間光変調器２８によって設定される第２の位相分布を示す部分拡大図、（Ｃ）は図９（Ａ）の位相分布に対応する空間像の強度分布を示す図、（Ｄ）は図９（Ｂ）の位相分布に対応する空間像の強度分布を示す図である。 変形例の露光装置の概略構成を示す図である。 第４の実施形態の検査装置を示す図である。 第４の実施形態の空間光変調器で設定される位相分布の一例を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）はそれぞれ空間光変調器のミラー要素の高さのばらつきが１ｎｍ、２ｎｍ、及び４ｎｍの場合の高さの分布の一例を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ空間光変調器のミラー要素の高さのばらつきが１ｎｍ、２ｎｍ、及び４ｎｍの場合の空間像の一例を示す図、（Ｄ）はミラー要素の高さのばらつきと空間像のコントラストとの関係の一例を示す図である。 電子デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
［第１の実施形態］
以下、第１の実施形態につき図１〜図７を参照して説明する。
図１は、本実施形態のマスクレス方式の露光装置ＥＸの概略構成を示す。図１において、露光装置ＥＸは、パルス発光を行う露光用の光源２と、光源２からの露光用の照明光（露光光）ＩＬで被照射面を照明する照明光学系ＩＬＳと、ほぼその被照射面又はその近傍の面上に二次元のアレイ状に配列されたそれぞれ高さが可変の微小ミラーである多数のミラー要素３０を備えた空間光変調器２８と、空間光変調器２８を駆動する変調制御部４８と、空間光変調器２８の検査装置５３とを備えている。さらに、露光装置ＥＸは、多数のミラー要素３０によって生成された反射型の可変の凹凸パターン（可変の位相分布を持つマスクパターン）で反射された照明光ＩＬを受光して、その凹凸パターン（位相分布）に対応して形成される空間像（デバイスパターン）をウエハＷ（基板）の表面に投影する投影光学系ＰＬと、ウエハＷの位置決め及び移動を行うウエハステージＷＳＴと、装置全体の動作を統括制御するコンピュータよりなる主制御系４０と、各種制御系等とを備えている。
以下、図１において、ウエハステージＷＳＴの底面（不図示のガイド面に平行な面）に垂直にＺ軸を設定し、Ｚ軸に垂直な平面内において図１の紙面に平行な方向にＹ軸を、図１の紙面に垂直な方向にＸ軸を設定して説明する。また、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の回りの角度をそれぞれθｘ方向、θｙ方向、θｚ方向の角度とも呼ぶ。本実施形態では、露光時にウエハＷはＹ方向（走査方向）に走査される。
光源２としては、波長１９３ｎｍでパルス幅５０ｎｓ程度のほぼ直線偏光のレーザ光を４〜６ｋＨｚ程度の周波数でパルス発光するＡｒＦエキシマレーザ光源が使用されている。なお、光源２として、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光源、パルス点灯される発光ダイオード、又は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等も使用できる。固体パルスレーザ光源は、例えば波長１９３ｎｍ（これ以外の種々の波長が可能）でパルス幅１ｎｓ程度のレーザ光を１〜２ＭＨｚ程度の周波数でパルス発光可能である。
本実施形態においては、光源２には電源部４２が連結されている。主制御系４０が、パルス発光のタイミング及び光量（パルスエネルギー）を指示する発光トリガパルスＴＰを電源部４２に供給する。その発光トリガパルスＴＰに同期して電源部４２は、指示されたタイミング及び光量で光源２にパルス発光を行わせる。
光源２から射出された断面形状が矩形でほぼ平行光束のパルスレーザ光よりなる照明光ＩＬは、１対のレンズよりなるビームエキスパンダ４、照明光ＩＬの偏光状態を制御する偏光制御光学系６及びミラー８Ａを介して、Ｙ軸に平行に、複数の回折光学素子（diffractive optical element）１０Ａ，１０Ｂ等から選択された回折光学素子（図１では回折光学素子１０Ａ）に入射する。偏光制御光学系６は、例えば照明光ＩＬの偏光方向を回転する１／２波長板、照明光ＩＬを円偏光に変換するための１／４波長板、及び照明光ＩＬをランダム偏光（非偏光）に変換するための楔型の複屈折性プリズム等を交換可能に設置可能な光学系である。
回折光学素子１０Ａ，１０Ｂ等は、回転板１２の周縁部にほぼ等角度間隔で固定されている。主制御系４０が駆動部１２ａを介して回転板１２の角度を制御して、照明条件に応じて選択された回折光学素子を照明光ＩＬの光路上に設置する。選択された回折光学素子で回折された照明光ＩＬは、レンズ１４ａ，１４ｂよりなるリレー光学系１４によってマイクロレンズアレイ１６の入射面に導かれる。マイクロレンズアレイ１６に入射した照明光ＩＬは、マイクロレンズアレイ１６を構成する多数の微小なレンズエレメントによって二次元的に分割され、各レンズエレメントの後側焦点面である照明光学系ＩＬＳの瞳面（照明瞳面ＩＰＰ）には二次光源（面光源）が形成される。
一例として、回折光学素子１０Ａは通常照明用であり、回折光学素子１０Ｂは、小さいコヒーレンスファクター（σ値）の照明光を生成する小σ照明用であり、その他に、２極照明用、４極照明用、及び輪帯照明用等の回折光学素子（不図示）も備えられている。なお、複数の回折光学素子１０Ａ，１０Ｂ等の代わりに、それぞれ傾斜角が可変の多数の微小ミラーのアレイを有する空間光変調器を使用してもよく、マイクロレンズアレイ１６の代わりにフライアイレンズ等も使用可能である。
照明瞳面ＩＰＰに形成された二次光源からの照明光ＩＬは、第１リレーレンズ１８、視野絞り２０、光路を−Ｚ方向に折り曲げるミラー８Ｂ、第２リレーレンズ２２、コンデンサ光学系２４、及びミラー８Ｃを介して、ＸＹ平面に平行な被照射面（設計上の転写用のパターンが配置される面）にθｘ方向に平均的な入射角αで入射する。言い換えると、その被照射面に対して照明光学系ＩＬＳの光軸ＡＸＩはθｘ方向に入射角αで交差している。入射角αは例えば数ｄｅｇ（°）から数１０ｄｅｇである。その被照射面又はその近傍の面に、空間光変調器２８の２次元のアレイ状に配列された多数のミラー要素３０の電源オフ時の反射面が配置される。ビームエキスパンダ４からコンデンサ光学系２４及びミラー８Ｃまでの光学部材を含んで照明光学系ＩＬＳが構成されている。照明光学系ＩＬＳからの照明光ＩＬは、空間光変調器２８の多数のミラー要素３０のアレイ上のＸ方向に細長い長方形状の照明領域２６Ａをほぼ均一な照度分布で照明する。多数のミラー要素３０は、照明領域２６Ａを含む長方形の領域にＸ方向及びＹ方向に所定ピッチで配列されている。照明光学系ＩＬＳは不図示のフレームに支持されている。
図２（Ａ）は、図１中の空間光変調器２８の反射面の一部を示す拡大斜視図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢＢ線に沿う断面図である。図２（Ａ）において、空間光変調器２８の反射面には、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれピッチ（周期）ｐｘ及びｐｙで、多数のミラー要素３０が配列されている。ミラー要素３０のＸ方向及びＹ方向の幅は、それぞれピッチｐｘ及びｐｙとほぼ等しいとみなすことができる。一例としてミラー要素３０は正方形であり、ピッチｐｘ，ｐｙは互いに等しい。なお、ミラー要素３０は長方形等でもよく、ピッチｐｘ，ｐｙは互いに異なってもよい。
その反射面において、Ｘ方向にｉ番目（ｉ＝１，２，…，Ｉ）及びＹ方向にｊ番目（ｊ＝１，２，…，Ｊ）の位置Ｐ（ｉ，ｊ）にそれぞれミラー要素３０が配置されている。一例として、ミラー要素３０のＹ方向（ウエハＷの走査方向に対応する方向）の配列数Ｊは数１００〜数１０００であり、Ｘ方向の配列数Ｉは配列数Ｊの数倍〜数１０倍である。また、ミラー要素３０の配列のピッチｐｘ（＝ｐｙ）は例えば１０〜１μｍ程度である。また、空間光変調器２８は、多数のミラー要素３０と、各ミラー要素３０をそれぞれ可撓性（弾性）を持つヒンジ部３５（図２（Ｂ）参照）を介して支持するベース部材３２とを備えている。
図２（Ｂ）において、ベース部材３２は、例えばシリコンよりなる平板状の基材３２Ａと、基材３２Ａの表面に形成された窒化ケイ素（例えばＳｉ3Ｎ4）等の絶縁層３２Ｂとから構成されている。また、ベース部材３２の表面にＸ方向、Ｙ方向に所定ピッチで支持部３４が形成され、隣接するＹ方向の支持部３４の間に、弾性変形によってＺ方向に可撓性を持つ１対の２段のヒンジ部３５を介して、ミラー要素３０の裏面側の凸部が支持されている。支持部３４、ヒンジ部３５、及びミラー要素３０は例えばポリシリコンから一体的に形成されている。ミラー要素３０の反射面（表面）には、反射率を高めるために金属（例えばアルミニウム等）の薄膜よりなる反射膜３１が形成されている。
また、ミラー要素３０の底面側のベース部材３２の表面に電極３６Ａが形成され、電極３６Ａに対向するようにヒンジ部３５の底面に電極３６Ｂが形成されている。ベース部材３２の表面及び支持部３４の側面には、ミラー要素３０毎に対応する電極３６Ａ，３６Ｂ間に所定の電圧を印加するための信号ライン（不図示）がマトリクス状に設けられている。この場合、電源オフ状態又は電源オン状態で電極３６Ａ，３６Ｂ間に電圧が印加されていない状態（第１の状態）では、照明光ＩＬ２が入射している位置Ｐ（ｉ，ｊ−１）のミラー要素３０で示すように、ミラー要素３０の反射面は、ＸＹ平面に平行な平面である基準平面Ａ１に合致している。一方、電源オン時で電極３６Ａ，３６Ｂ間に所定の電圧が印加されている状態（第２の状態）では、照明光ＩＬ１が入射している位置Ｐ（ｉ，ｊ）のミラー要素３０で示すように、ミラー要素３０の反射面は、ＸＹ平面に平行で基準平面Ａ１からＺ方向に間隔ｄ１だけ変位した平面Ａ２に合致している。図１の変調制御部４８が、主制御系４０から設定される照明光ＩＬの位相分布（凹凸パターン）の情報に応じて、位置Ｐ（ｉ，ｊ）のミラー要素３０毎の電極３６Ａ，３６Ｂ間の電圧を制御する。各ミラー要素３０は、その第１の状態又はその第２の状態のいずれかに設定される。
このような微小な立体構造の空間光変調器２８は、例えば背景技術で引用した非特許文献１に記載されているように、ＭＥＭＳ（Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム）技術を用いて製造することが可能である。空間光変調器２８の各ミラー要素３０は、平行移動によって第１の状態又は第２の状態に設定できればよいだけであるため、ミラー要素３０の小型化及びミラー要素３０の配列数の増大が容易である。
また、各ミラー要素３０の反射面が基準平面Ａ１に合致している状態（第１の状態）で、当該ミラー要素３０によって反射される照明光ＩＬの位相の変化量を第１の位相δ１とすると、本実施形態では位相δ１は０°である。また、各ミラー要素３０の反射面が基準平面Ａ１から間隔ｄ１だけ変位した平面Ａ２に合致している状態（第２の状態）で、当該ミラー要素３０で反射される照明光ＩＬの位相の変化量を第２の位相δ２とすると、位相δ２は位相δ１に対して１８０°（π（ｒａｄ））異なっている。すなわち、以下の関係が成立する。ただし、空間光変調器２８の製造誤差及び変調制御部４８による駆動誤差等を考慮して、位相δ２は、以下の式に対して数ｄｅｇ（°）程度の誤差は許容される。
δ１＝０°…（１Ａ）， δ２＝１８０°＝π（ｒａｄ） …（１Ｂ）
なお、以下では、単位のない位相はｒａｄを意味する。また、位置Ｐ（ｉ，ｊ）のミラー要素３０の反射面が基準平面Ａ１に合致しているときの点線で示す反射光Ｂ１の波面の位相の変化量と、その反射面が間隔ｄ１の平面Ａ２に合致しているときの反射光Ｂ２の波面の位相の変化量との差分が第２の位相δ２である。一例として、入射角αを０°として、ミラー要素３０の反射面に入射する照明光ＩＬ１の波長をλ（ここではλ＝１９３ｎｍ）とすると、間隔ｄ１は次のようになる。
ｄ１＝λ／４ …（２）
図２（Ａ）において、空間光変調器２８の各ミラー要素３０はそれぞれ入射する照明光ＩＬの位相を０°変化させて反射する第１の状態、又は入射する照明光ＩＬの位相を１８０°変化させて反射する第２の状態に制御される。以下では、その第１の状態に設定されたミラー要素３０を位相０のミラー要素、その第２の状態に設定されたミラー要素３０を位相πのミラー要素とも呼ぶこととする。
一例として、所定パルス数の照明光ＩＬの発光毎に、主制御系４０が変調制御部４８に、空間光変調器２８によって設定される照明光ＩＬの位相分布（凹凸パターン）の情報を供給する。これに応じて変調制御部４８が空間光変調器２８の各ミラー要素３０を位相０又は位相πになるように制御する。ウエハＷの表面にはその位相分布に応じた空間像が形成される。
図１において、空間光変調器２８のベース部材３２は、例えば同一直線上にない３箇所に配置された支持部材５６（３番目の支持部材は図示省略）及びナット５７によってフレームＦＬに支持されている。さらに、ベース部材３２の反射面（ミラー要素３０のアレイの反射面）に対向する裏面が、複数箇所でボルト５８及びナット５７を介してフレームＦＬに連結されている。この場合、ボルト５８の軸方向における２箇所のナット５７の位置を調整することで、ベース部材３２の裏面の応力分布を調整して、空間光変調器２８の反射面の平面度を調整することが可能である。
空間光変調器２８の照明領域２６Ａ内の多数のミラー要素３０のアレイで反射された照明光ＩＬは、平均的な入射角αで投影光学系ＰＬに入射する。不図示のコラムに支持された光軸ＡＸＷを持つ投影光学系ＰＬは、空間光変調器２８（物体面）側に非テレセントリックであり、ウエハＷ（像面）側にテレセントリックの縮小投影光学系である。投影光学系ＰＬは、空間光変調器２８によって設定される照明光ＩＬの位相分布に応じた空間像の縮小像を、ウエハＷの１つのショット領域内の露光領域２６Ｂ（照明領域２６Ａと光学的に共役な領域）に形成する。投影光学系ＰＬの投影倍率βは例えば１／１０〜１／１００程度である。投影光学系ＰＬの像面側の開口数をＮＡ、照明光ＩＬの波長をλとして、照明条件を通常照明とすると、投影光学系ＰＬの解像度Ｒｅ（周期的パターンの線幅で表した解像限界）は、次のようになる。
Ｒｅ＝λ／（２・ＮＡ） …（３）
本実施形態では、解像度Ｒｅは、空間光変調器２８のミラー要素３０の像の幅（β・ｐｙ）よりも大きく設定されている。一例として、解像度Ｒｅは、ミラー要素３０の像の幅の２倍程度である。例えば、ミラー要素３０の大きさ（配列のピッチ）が数μｍ程度、投影光学系ＰＬの投影倍率βが１／１００程度であれば、解像度Ｒｅは数１０ｎｍの２倍程度である。なお、投影光学系ＰＬは開口絞り（不図示）を備えているため、後述の空間光変調器２８の検査時に、その開口絞りによって、投影光学系ＰＬの解像度を露光時の解像度より低く設定してもよい。
また、ウエハＷ（基板）は、例えばシリコン又はＳＯＩ(silicon on insulator)等の円形の平板状の基材の表面に、フォトレジスト（感光材料）を数１０ｎｍ〜２００ｎｍ程度の厚さで塗布したものを含む。
本実施形態のように物体側に非テレセントリックの投影光学系ＰＬを用いることによって、空間光変調器２８の多数のミラー要素３０の反射面とウエハＷの露光面（フォトレジストの表面）とをほぼ平行に配置できる。従って、露光装置の設計・製造が容易である。
また、露光装置ＥＸが液浸型である場合には、例えば米国特許出願公開第２００７／２４２２４７号明細書に開示されているように、投影光学系ＰＬの先端の光学部材とウエハＷとの間に照明光ＩＬを透過する液体（例えば純水）を供給して回収する局所液浸装置が設けられる。液浸型の場合には開口数ＮＡを１より大きくできるため、解像度をさらに高めることができる。
図１において、ウエハＷはウエハホルダ（不図示）を介してウエハステージＷＳＴの上面に吸着保持され、ウエハステージＷＳＴは、不図示のガイド面上でＸ方向、Ｙ方向にステップ移動を行うとともに、Ｙ方向に一定速度で移動する。ウエハステージＷＳＴのＸ方向、Ｙ方向の位置、及びθｚ方向の回転角等はレーザ干渉計４５によって形成され、この計測情報がステージ制御系４４に供給されている。ステージ制御系４４は、主制御系４０からの制御情報及びレーザ干渉計４５からの計測情報に基づいて、リニアモータ等の駆動系４６を介してウエハステージＷＳＴの位置及び速度を制御する。なお、ウエハＷのアライメントを行うために、ウエハＷのアライメントマークの位置を検出するアライメント系（不図示）等も備えられている。
また、ウエハステージＷＳＴの上部のウエハＷの近傍に、露光領域２６Ｂに形成される空間像の強度分布を計測する空間像計測装置５４が設けられている。空間像計測装置５４は、一例として、空間像を拡大する拡大光学系と、拡大された空間像を撮像する２次元の撮像素子とを備えている。空間像計測装置５４から出力される検出信号は演算装置５５に供給され、演算装置５５は、その検出信号を処理して後述のように空間光変調器２８の特性を求め、求めた特性を主制御系４０に供給する。主制御系４０には、各種情報を入出力する入出力装置（不図示）も接続されている。照明光学系ＩＬＳ、変調制御部４８、投影光学系ＰＬ、空間像計測装置５４、及び演算装置５５を含んで、空間光変調器２８の検査装置５３が構成されている。なお、空間像計測装置５４としては、ピンホールと、このピンホールに入射する光を集光する集光光学系と、集光された光を受光する光電検出器とを含む走査型の計測装置を使用することも可能である。
ウエハＷの露光時には、基本的な動作として、ウエハＷのアライメントを行った後、照明光学系ＩＬＳの照明条件を設定する。また、主制御系４０から変調制御部４８に、ウエハＷの各ショット領域に露光されるパターンに対応する位相分布の情報が供給される。そして、例えば図３（Ａ）に示すウエハＷの表面でＹ方向に一列に配列されたショット領域ＳＡ２１，ＳＡ２２，…に露光を行うために、ウエハＷを走査開始位置に位置決めする。その後、ウエハＷの＋Ｙ方向への一定速度での走査を開始する。なお、図３（Ａ）のショット領域ＳＡ２１等の中の矢印は、ウエハＷに対する露光領域２６Ｂの相対的な移動方向を示している。
次に、主制御系４０は、露光領域２６Ｂに対するウエハＷのショット領域ＳＡ２１の相対位置の情報を変調制御部４８に供給し、その相対位置に応じて変調制御部４８は、転写対象の部分位相分布を読み出し、読み出した部分位相分布を空間光変調器２８で設定する。そして、主制御系４０が電源部４２に発光トリガパルスＴＰを供給することによって、ウエハＷ上の露光領域２６Ｂには、Ｙ方向の位置に応じて目標とする空間像が露光される。この動作は、ウエハＷが所定量移動する毎に、かつショット領域ＳＡ２１が露光領域２６Ｂを横切るまで繰り返される。
その後、ウエハＷのショット領域ＳＡ２１に隣接するショット領域ＳＡ２２に露光するために、ウエハＷを同じ方向に走査したまま、主制御系４０は、変調制御部４８に露光領域２６Ｂに対するショット領域ＳＡ２２の相対位置の情報を供給するとともに、電源部４２に発光トリガパルスＴＰを供給する。このようにして、マスクレス方式で、ショット領域ＳＡ２１からＳＡ２２にかけて連続的に露光を行うことができる。そして、図３（Ａ）のウエハＷのＸ方向に隣接するショット領域ＳＡ３１，ＳＡ３２を含む列の露光に移行する場合には、ウエハステージＷＳＴを駆動してウエハＷをＸ方向（走査方向に直交する非走査方向）にステップ移動する。そして、点線で示す露光領域２６Ｂに対するウエハＷの走査方向を逆の−Ｙ方向に設定し、主制御系４０から変調制御部４８に露光領域２６Ｂに対するショット領域ＳＡ３１等の相対位置の情報を供給し、電源部４２に発光トリガパルスＴＰを供給する。これによって、ショット領域ＳＡ３２からＳＡ３１にかけて連続的に露光を行うことができる。この露光に際して、ショット領域ＳＡ２１，ＳＡ２２等に互いに異なる空間像を露光することも可能である。その後、ウエハＷのフォトレジストの現像を行うことで、ウエハＷの各ショット領域に回路パターンに対応するレジストパターンが形成される。
次に、本実施形態の露光装置ＥＸにおいて、空間光変調器２８の検査方法の一例として、空間光変調器２８のミラー要素３０中の欠陥要素を特定する方法につき図７のフローチャートを参照して説明する。欠陥要素とは、変調制御部４８から第１の状態（位相０）又は第２の状態（位相π）になるように制御を行っても、それぞれ第１の状態又は第２の状態に設定されないミラー要素３０を意味する。この検査方法は主制御系４０の制御のもとで実行される。
まず、図７のステップ１０２において、ウエハステージＷＳＴを駆動して、空間像計測装置５４の受光面を露光領域２６Ｂ（この段階では照明光ＩＬは照射されていない）を覆う位置に移動する。さらに、照明光学系ＩＬＳの照明条件は、一例としてσ値が０．１程度の小σ照明で、偏光条件は非偏光に設定される。次のステップ１０４において、図４（Ａ）に示すように、空間光変調器２８のミラー要素３０のアレイ中の照明領域２６Ａが設定される部分を検査対象領域ＤＡとする。そして、主制御系４０からの制御情報に応じて、変調制御部４８は、検査対象領域ＤＡにおいて、第１の状態（位相０）のミラー要素３０と第２の状態（位相π）のミラー要素３０とが第１の市松模様状に配列されるように各ミラー要素３０を駆動する。
市松模様状の配列とは、検査対象領域ＤＡのＸ軸に平行な１行目のミラー要素３０において、位置Ｐ（１，１）を含む奇数番目のミラー要素３０が第２の状態（位相π）で、偶数番目のミラー要素３０が第１の状態（位相０）になる場合、２行目のミラー要素３０においては、奇数番目のミラー要素３０が位相０で、偶数番目のミラー要素３０が位相πになり、以下の行では、１行目及び２行目と同じ配列が繰り返されることを意味する。なお、市松模様とは、市松格子又はチェッカーボードパターン(Checkerboard Pattern)）とも言う。さらに、図４（Ａ）の配列のように、位置Ｐ（１，１）のミラー要素３０が位相πである市松模様を、本実施形態では第１の市松模様と呼んでいる。
次のステップ１０６において、主制御系４０が電源部４２に発光トリガパルスＴＰを供給することによって、ミラー要素３０のアレイの照明領域２６Ａに照明光ＩＬが照射され、投影光学系ＰＬを介して露光領域２６Ｂに、図４（Ａ）の位相分布に対応する図４（Ｂ）の空間像２８Ｐ（拡大して示されている）が形成される。なお、説明の便宜上、空間像２８Ｐは正立像としている。そして、空間像計測装置５４によって空間像２８ＰのＸ方向、Ｙ方向の強度分布を計測し、計測された画像データを演算装置５５に取り込む。
次のステップ１０８において、主制御系４０からの制御情報に応じて、変調制御部４８は、検査対象領域ＤＡにおいて、第１の状態（位相０）のミラー要素３０と第２の状態（位相π）のミラー要素３０とが図５（Ａ）に示す第２の市松模様状に配列されるように各ミラー要素３０を駆動する。第２の市松模様とは、第１の市松模様の位相０の部分と位相πの部分とを入れ替えた配列であり、図５（Ａ）の位置Ｐ（１，１）のミラー要素３０は位相０である。次のステップ１１０において、照明領域２６Ａに照明光ＩＬが照射され、投影光学系ＰＬを介して露光領域２６Ｂに、図５（Ａ）の位相分布に対応する図５（Ｂ）の空間像２８Ｐが形成される。そして、空間像計測装置５４によって空間像２８Ｐの強度分布を計測し、計測された画像データを演算装置５５に取り込む。
次のステップ１１２において、演算装置５５は、ステップ１０６及び１１０で計測された空間像２８Ｐの画像データ（強度分布）を順次処理して、強度が予め定められている閾値よりも高い部分を検出する。この場合、図４（Ａ）の第１の市松模様の配列では、全部のミラー要素３０の状態が設定された状態であり、かつ投影光学系ＰＬの解像度はミラー要素３０の像の幅よりも大きい（粗い）。そのため、図４（Ｂ）の空間像２８Ｐは、全面が低レベルとなり、図４（Ｂ）のＣＣ線（中央付近のミラー要素３０の仮想的な像の中心を通りＹ軸に平行な直線）に沿う強度分布ＩＮＴは、図４（Ｃ）に示すようにほぼ一定の低レベルである。
一方、図５（Ａ）の第２の市松模様の配列では、位置Ｐ（ｉ１，ｊ１）（一例として、ｉ１＝１１，ｊ１＝８）のミラー要素３０の状態（位相０）が設定された状態（位相π）とは異なっている。このとき、位置Ｐ（ｉ１，ｊ１）を中心とするＸ方向に３個のミラー要素３０及びＹ方向に３個のミラー要素３０の像の幅は、１つのミラー要素３０の像の幅の３倍になるため、位置Ｐ（ｉ１，ｊ１）のミラー要素３０を含む部分の像は投影光学系ＰＬによって解像される。そのため、図５（Ｂ）の空間像２８Ｐは、位置Ｐ（ｉ１，ｊ１）のミラー要素３０の仮想的な像３０Ｐの部分で高レベルとなり、それ以外の部分で低レベルとなる。従って、図５（Ｂ）のＣＣ線（像３０Ｐの中心を通りＹ軸に平行な直線）に沿う強度分布ＩＮＴは、図５（Ｃ）に示すように、像３０Ｐに対応する部分で高レベルである。この場合、ステップ１１２の閾値は、一例として図５（Ｃ）の強度分布ＩＮＴの低レベルと高レベル（例えば予め実測で定められるレベル）との中間に設定されている。そのため、演算装置５５では、像３０Ｐの部分を強度がその閾値よりも高い部分として検出できる。なお、強度が閾値より高い部分がない場合には、動作はステップ１２０に移行する。
ここでは、像３０Ｐの部分の強度が閾値よりも高いため、動作はステップ１１４に移行する。そして、演算装置５５は、空間像２８Ｐ中で強度が閾値よりも高い部分（像３０Ｐ）に対応する空間光変調器２８の位置Ｐ（ｉ１，ｊ１）のミラー要素３０を欠陥要素３８（図６（Ａ）参照）として特定する。欠陥要素３８の位置の情報は、主制御系４０から変調制御部４８に供給される。
次のステップ１１６において、変調制御部４８は、図６（Ａ）に示すように、ミラー要素３０のアレイ中の検査対象領域ＤＡ（照明領域２６Ａ）を、Ｙ方向（ウエハＷの走査方向に対応する方向ＳＤ）に、欠陥要素３８を含む通常領域３７Ａと、欠陥要素のないＹ方向に複数行（図６（Ａ）では４行）の予備領域３７Ｂとに分ける。予備領域３７Ｂは通常領域３７Ｂよりも狭い領域である。次のステップ１１８において、変調制御部４８は、予備領域３７Ｂ内で、欠陥要素３８に対して方向ＳＤに離れて配置されたミラー要素３０を代替要素３９（予備要素）として設定して記憶する。
その後、ステップ１２０の露光工程において、ウエハＷの表面に形成される空間像に対応するミラー要素３０のアレイの位相分布が欠陥要素３８によって位相πに設定される部分を含む場合、変調制御部４８は、欠陥要素３８の代わりに代替用度３９を使用する。一例として、図６（Ａ）のＸ方向に細長いパターン領域６０内の全部のミラー要素３０の位相がπの位相分布に対応する空間像をウエハＷの表面に形成するものとする。このとき、パターン領域６０以外の部分では、ミラー要素３０の位相分布は、位相０のミラー要素３０と位相πのミラー要素３０とが市松模様状に設定され、パターン領域６０以外の部分の空間像は低レベルとなる。また、予備領域３７Ｂも、通常は位相０のミラー要素３０と位相πのミラー要素３０とが市松模様状に設定され、代替要素３９は位相０に設定されて、予備領域３７Ｂの部分の空間像は低レベルとなる。
この場合、走査露光時には、照明領域２６Ａの全体に照明光ＩＬがパルス的に照射されるとともに、ウエハＷが次第にＹ方向に走査されるのに同期して、パターン領域６０も次第にＹ方向に移動する。そして、図６（Ｂ）に示すように、パターン領域６０内に欠陥要素３８が含まれる状態では、欠陥要素３８の位相は０であるため、その部分に対応するウエハＷの表面では露光量が減少する。その後、図６（Ｃ）に示すように、パターン領域６０が欠陥要素３８を過ぎて、図６（Ｄ）に示すように、パターン領域６０が予備領域３７Ｂ内の代替要素３９を含む領域６１に達すると、変調制御部４８は代替要素３９の位相をπに設定する。このときに、代替要素３９を含む部分の像によるウエハＷに対する露光量は、欠陥要素３８で減少した露光量を相殺するように設定される。これによって、欠陥要素３８が発生しても、ウエハＷの表面の露光量の均一性が確保され、パターン領域６０に対応する空間像をウエハＷの表面に正確に形成できる。従って、ウエハＷのフォトレジストの現像によって目標とするパターンを高精度に形成できる。
なお、欠陥要素３８が予備領域３７Ｂ内に発生したときには、一例として、例えば視野絞り２０によって照明領域２６ＡのＹ方向の幅を欠陥要素を含まないように設定してもよい。また、欠陥要素３８の個数は２個以上であってもよく、一つの代替要素３９で複数個の欠陥要素の代替を行うことも可能である。
本実施形態の効果等は以下の通りである。
（１）本実施形態の露光装置ＥＸは、複数のミラー要素３０（光学要素）のアレイを有する空間光変調器２８を備えている。また、空間光変調器２８の検査方法は、ミラー要素３０のアレイの検査対象領域ＤＡで、入射光の位相を第１の位相（０°）だけ変化させて反射する第１の状態のミラー要素３０と、入射光の位相を第２の位相（１８０°）だけ変化させて反射する第２の状態のミラー要素３０とが市松模様状に配列された状態になるように制御するステップ１０４，１０８と、検査対象領域ＤＡを通過した光を、一つのミラー要素３０の像の幅よりも解像限界の粗い投影光学系ＰＬに導いて空間像を形成するステップ１０６，１１０と、投影光学系ＰＬによって形成される空間像から空間光変調器２８の特性を検査するステップ１１２，１１４と、を含んでいる。
また、空間光変調器２８の検査装置５３は、ミラー要素３０のアレイの検査対象領域ＤＡを照明する照明光学系ＩＬＳと、検査対象領域ＤＡで、その第１の状態のミラー要素３０と、その第２の状態のミラー要素３０とが市松模様状に配列された状態になるように制御する変調制御部４８（制御装置）と、検査対象領域ＤＡを通過した光から空間像を形成する投影光学系ＰＬと、投影光学系ＰＬによって形成される空間像に基づいて空間光変調器２８の検査を行う演算装置５５と、を備えている。
本実施形態によれば、空間光変調器２８のミラー要素３０のアレイの検査対象領域ＤＡで、第１の状態のミラー要素３０と第２の状態のミラー要素３０とを市松模様状に配列し、検査対象領域ＤＡからの光を一つのミラー要素３０の像の幅よりも解像限界の粗い投影光学系ＰＬに導いて空間像を形成することで、そのミラー要素３０のアレイの特性と目標とする特性との間に相違があると、その空間像がほぼ一定の低レベルの状態から変化する。従って、その空間像を用いて空間光変調器２８の特性の検査をオンボディで容易に行うことができる。
（２）また、本実施形態では、空間光変調器２８の特性として、ミラー要素３０中の欠陥要素３８の有無を検査しているため、欠陥要素３８が存在することによって、ウエハＷに形成されるパターンに形状誤差が生じることを抑制できる。なお、本実施形態では、欠陥要素３８が存在する場合には、代替要素３９を割り当てているが、欠陥要素３８が存在する場合に空間光変調器２８を交換してもよい。この場合、露光装置ＥＸの主制御系４０は、露光装置ＥＸのコンソールに設けられた表示部（モニター）に空間光変調器の交換を促す警告を表示させても良い。なお、欠陥要素３８が存在する場合に代替要素３９を割り当てる際にも、代替要素を割り当てている旨の注意情報を表示部に表示させても良い。また、上記の警告或いは注意情報は、製造プラントにおける多数のリソグラフィユニットに関して管理機能を有するマスターコンピュータシステムに通知されるものであっても良い。
（３）また、空間光変調器２８は光学要素としてミラー要素３０（反射要素）を有するため、照明光ＩＬの利用効率が高い。しかしながら、空間光変調器２８の代わりに、個々の光学要素がそれぞれ透過する光の位相を所定のφ１又は（φ１＋１８０°）変化させる透過型の空間光変調器を使用することも可能である。このような光学要素としては、電圧によって屈折率が変化する電気光学素子又は液晶セル等を使用できる。
（４）また、本実施形態の露光装置ＥＸの露光方法は、照明光ＩＬ（露光光）で複数のミラー要素３０のアレイを有する空間光変調器２８及び投影光学系ＰＬを介してウエハＷ（基板）を露光する露光方法において、上記の空間光変調器２８の検査方法によって空間光変調器２８の検査を行う工程を含んでいる。
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、照明光学系ＩＬＳ（照明系）からの照明光ＩＬ（露光光）で投影光学系ＰＬ（投影系）を介してウエハＷを露光する露光装置において、投影光学系ＰＬの物体面側に配置されて、それぞれ照明光ＩＬを投影光学系ＰＬに導くように制御可能な複数のミラー要素３０のアレイを有する空間光変調器２８と、上記の空間光変調器の検査装置５３と、を備えている。
その露光方法又は露光装置ＥＸによれば、空間光変調器２８を用いて種々のパターンをマスクレス方式でウエハＷの表面に形成できる。さらに、空間光変調器２８の特性の検査をオンボディで容易に行うことができるため、空間光変調器２８の特性の検査に際して、露光工程のスループットの低下を抑制できる。
また、露光装置ＥＸの照明光学系ＩＬＳ及び投影光学系ＰＬが検査装置５３の照明光学系ＩＬＳ及び投影光学系ＰＬとして兼用されている。従って、検査装置５３の構成が簡単である。なお、検査装置５３の照明装置及び投影光学系の少なくとも一方を、照明光学系ＩＬＳ及び投影光学系ＰＬとは別に着脱可能に設けてもよい。また、検査装置５３は、露光装置ＥＸとは独立に空間光変調器２８の専用の検査装置として設けてもよい。
（５）また、照明光学系ＩＬＳからの照明光ＩＬは、複数のミラー要素３０（反射要素）にほぼ入射角αで斜めに入射し、ミラー要素３０からの反射光が、投影光学系ＰＬに対して投影光学系ＰＬの光軸ＡＸＷに交差するように入射している。従って、投影光学系ＰＬは物体面側に非テレセントリックであるため、空間光変調器２８からの反射光の全部を投影光学系ＰＬを介してウエハＷに照射でき、照明光ＩＬの利用効率が高い。さらに、偏光制御光学系６で設定される照明光ＩＬの偏光状態をウエハＷの表面で正確に再現できる。
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態につき図１及び図８を参照して説明する。本実施形態においても、図１の露光装置ＥＸを使用するが、空間光変調器２８の特性として反射面の平面度を検査する点が異なっている。これに伴い演算装置５５の動作が第１の実施形態とは異なっている。
本実施形態の空間光変調器２８の特性の検査時には、図７のステップ１０２，１０４，１０６と同じ動作を実行する。すなわち、空間光変調器２８のミラー要素３０の照明領域２６Ａ内のアレイは、図４（Ａ）に示すように、位相０のミラー要素３０と位相πのミラー要素３０とが市松模様状に配列され、図４（Ａ）の位相分布に対応する空間像の強度分布が空間像計測装置５４によって計測される。
図８（Ｂ）の実線の強度分布６４は、空間像計測装置５４によって計測される空間像のＸ軸に平行な直線に沿う部分の強度分布ＩＮＴである。実際には、その空間像の全面にＹ方向に所定間隔で配置された複数のＸ軸に平行な直線に沿う強度分布が計測され、計測結果が演算装置５５に供給される。本実施形態では、予め空間像の強度分布ＩＮＴと対応する空間光変調器２８の反射面の曲がりとの関係の情報が求められ、この情報が演算装置５５内の記憶装置に記憶されている。ベース部材３２の歪み情報を含む強度分布６４が、一例として図８（Ｂ）のような球面状の分布であるときには、図８（Ａ）に示すように、空間光変調器２８のベース部材３２（ひいてはミラー要素３０のアレイの反射面）が球面状に湾曲していると推定される。そこで、演算装置５５は、強度分布６４及びミラー要素３０のアレイの反射面が平坦である場合の既知の強度分布（例えば強度分布６５Ａのような平坦な分布）の情報を、例えば２次元の画像のような形で主制御系４０を介して不図示のモニターに表示する。
これに応じて、例えばオペレータは、図１の空間光変調器２８のベース部材３２の裏面のボルト５８に沿ったナット５７の位置を調整して、ベース部材３２に作用する応力分布を制御して、計測された強度分布６４が強度分布６５Ａに近づくようにベース部材３２の平坦度を調整する。この場合、ベース部材３２の平坦度を調整する毎に、ステップ１０４，１０６の動作を実行して、空間像の強度分布ＩＮＴを計測することが好ましい。この動作を繰り返すことによって、空間光変調器２８のベース部材３２、ひいてはミラー要素３０のアレイの反射面を２点鎖線の位置６５Ｂで示すように平坦にすることができる。
なお、演算装置５５からは、ベース部材３２に付加する応力分布の情報を供給してもよい。
また、空間光変調器２８のベース部材３２の裏面に、ベース部材３２に作用する応力分布を可変にするための１つまたは複数のアクチュエータを設け、演算装置５５からのベース部材３２の平坦度に関する情報、空間光変調器２３の反射面の曲がりに関する情報、または空間像の位置での光強度分布に関する情報に基づいて、ミラー要素３０のアレイの反射面が平坦となるように、アクチュエータを駆動させても良い。
この第２の実施形態においても、露光装置ＥＸの主制御系４０は、露光装置ＥＸのコンソールに設けられた表示部（モニター）に、ミラー要素３０のアレイの反射面が平坦度に関する情報を表示させても良く、マスターコンピュータシステムにその情報を通知しても良い。なお、ミラー要素３０のアレイの反射面を平坦に補正できない場合は、その情報を表示部に表示させるか、マスターコンピュータシステムに通知しても良い。
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態につき図１及び図９を参照して説明する。本実施形態においても、図１の露光装置ＥＸを使用するが、空間光変調器２８の特性として迷光を検査し、この検査結果を用いて投影光学系ＰＬのフレアを検査（計測）する点が異なっている。これに伴い演算装置５５の動作が第１の実施形態とは異なっている。
本実施形態の空間光変調器２８の特性の検査時には、まず、図７のステップ１０２，１０４，１０６と同じ動作を実行する。すなわち、空間光変調器２８のミラー要素３０の照明領域２６Ａ内のアレイは、図９（Ａ）に示すように、位相０のミラー要素３０と位相πのミラー要素３０とが市松模様状に配列され、図９（Ａ）の位相分布に対応する空間像の強度分布が空間像計測装置５４によって計測される。
図９（Ｃ）の実線の強度分布６８Ｂは、空間像計測装置５４によって計測される空間像のＸ方向の中央の部分でＹ軸に平行な直線（計測軸）に沿う部分の強度分布ＩＮＴである。実際には、その空間像の全面にＸ方向に所定間隔で配置された複数のＹ軸に平行な直線に沿う強度分布を計測してもよい。その計測結果が演算装置５５に供給される。本実施形態では、予め照明光ＩＬを照射しない状態でも、図９（Ａ）の位相分布に対応する空間像の強度分布６８Ａが計測され、計測結果が演算装置５５に記憶されている。演算装置５５は、強度分布６８Ｂと強度分布６８Ａとの差分を位置Ｙ毎に計算し、計算結果を空間光変調器２８の迷光として記憶するとともに、主制御系４０に供給する。
次に、ミラー要素３０の照明領域２６Ａ内のアレイの位相分布を、図９（Ｂ）に示すように、中央の長方形の第１領域６６内の全部のミラー要素３０が位相πになり、第１領域６６を囲む枠状の第２領域６７内で位相０のミラー要素３０と位相πのミラー要素３０とが市松模様状に配列されるように設定する。そして、図９（Ｂ）の位相分布に対応する検査用空間像の強度分布を空間像計測装置５４によって計測する。このときの上記の計測軸に沿う強度分布は、図９（Ｄ）の台形状の強度分布６８Ｃで示すように、第１領域６６に対応する部分で高レベルになる。計測結果は演算装置５５に供給される。
そして、演算装置５５では、強度分布６８Ｃのレベルが低下した部分で、強度分布６８Ｃと図９（Ａ）の位相分布に対応する空間像の強度分布６８Ｂとの差分ＦＲ１，ＦＲ２を計算する。その差分ＦＲ１，ＦＲ２は投影光学系ＰＬのフレアを表している。演算装置５５は、その差分ＦＲ１，ＦＲ２を投影光学系ＰＬのフレア情報として主制御系４０に供給する。このように本実施形態によれば、空間光変調器２８の迷光及び投影光学系ＰＬのフレアを効率的に検査できる。
ここで、空間光変調器２８の迷光の量または分布、或いは投影光学系ＰＬのフレアの量または分布が許容値を超える場合には、露光装置ＥＸの主制御系４０は、露光装置ＥＸのコンソールに設けられた表示部（モニター）に、許容値を超えている旨の情報を表示させても良く、マスターコンピュータシステムにその情報を通知しても良い。
ここで、上記の迷光またはフレアの許容値は、そのプロセスにおいて許容される線幅誤差（ＯＰＣ誤差を含む）によって定めることができる。この線幅誤差（ＯＰＣ誤差）は、例えば露光量の変更、瞳輝度分布などの照明条件の変更等によってある程度は補正することが可能であるため、露光装置ＥＸの主制御系４０は、計測された迷光・フレアに関する情報に基づいて、露光量の変更や、瞳輝度分布などの照明条件の変更を行っても良い。この場合においても、露光装置ＥＸの主制御系４０は、露光装置ＥＸのコンソールに設けられた表示部（モニター）に、これらの情報を表示させても良く、マスターコンピュータシステムにその情報を通知しても良い。
また、露光量の変更や、瞳輝度分布などの照明条件の変更を行っても、空間光変調器２８の迷光の量または分布、或いは投影光学系ＰＬのフレアの量または分布が許容値を超えてしまう場合には、補正不可能である旨の情報（空間光変調器２８の交換等を促す情報）を表示させても良く、マスターコンピュータシステムにその情報を通知しても良い。
なお、上記の実施形態では以下のような変形が可能である。
上記の実施形態では、投影光学系ＰＬの空間像を空間像計測装置５４によって計測しているため、効率的に空間光変調器２８の検査を行うことができる。なお、投影光学系ＰＬの空間像の状態を計測するために、実際にウエハＷのフォトレジストを露光し、フォトレジストの現像後に形成されるレジストパターンの形状等を例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等を用いて計測してもよい。
また、上記の実施形態では、ウエハＷを連続的に移動してウエハＷを走査露光している。その他に、図３（Ｂ）に示すように、ウエハＷの各ショット領域（例えばＳＡ２１）をＹ方向に複数の部分領域ＳＢ１〜ＳＢ５等に分割し、投影光学系ＰＬの露光領域２６Ｂに部分領域ＳＢ１等が達したときに、照明光ＩＬを所定パルス数だけ発光させて、空間光変調器２８のミラー要素３０のアレイからの反射光で部分領域ＳＢ１等を露光してもよい。この後、ウエハＷをＹ方向にステップ移動させて、次の部分領域ＳＢ２等が露光領域２６Ｂに達してから、同様に部分領域ＳＢ２等に露光が行われる。この方式は実質的にステップ・アンド・リピート方式であるが、部分領域ＳＢ１〜ＳＢ５等には互いに異なるパターンが露光される。
次に、上記の実施形態では、物体側に非テレセントリックの投影光学系ＰＬを用いている。それ以外に、図１０の変形例の露光装置ＥＸＡで示すように、物体側及び像面側に両側テレセントリックの投影光学系ＰＬＡを用いることも可能である。図１０において、露光装置ＥＸＡは、Ｓ偏光の照明光ＩＬをほぼ＋Ｙ方向に発生する照明光学系ＩＬＳＡと、照明光ＩＬを＋Ｚ方向に反射する偏光ビームスプリッタ５１と、偏光ビームスプリッタ５１からの照明光ＩＬを円偏光に変換する１／４波長板５２と、円偏光の照明光ＩＬを−Ｚ方向に反射する多数のミラー要素３０の２次元のアレイを有する空間光変調器２８と、ミラー要素３０で反射されてから、１／４波長板５２及び偏光ビームスプリッタ５１を透過した照明光ＩＬを受光してウエハＷの表面の露光領域２６Ｂに空間像（パターン）を投影する投影光学系ＰＬＡと、を備えている。照明光学系ＩＬＳＡは、図１の照明光学系ＩＬＳからミラー８Ｂ，８Ｃを除いた光学系である。空間光変調器２８の構成及び作用は図１の実施形態と同様である。
ただし、この変形例では、空間光変調器２８のミラー要素３０に対して照明光ＩＬがほぼ入射角０で入射する。そのため、小σ照明の場合には、ミラー要素３０からの反射光は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸにほぼ平行に投影光学系ＰＬに入射する。この変形例の露光装置ＥＸＡによれば、両側テレセントリックの投影光学系ＰＬＡを使用できるため、露光装置の構成が簡素化できる。
なお、照明光ＩＬの利用効率が１／２に低下してもよい場合には、偏光ビームスプリッタ５１の代わりに通常のビームスプリッタを使用し、１／４波長板５２を省略してもよい。この場合には、偏光照明が使用できる。
また、図１の波面分割型のインテグレータであるマイクロレンズアレイ１６に代えて、内面反射型のオプティカル・インテグレータとしてのロッド型インテグレータを用いることもできる。
［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態につき図１１〜図１４を参照して説明する。本実施形態においては、独立の検査装置を用いて空間光変調器の各ミラー要素の高さ（反射光の位相）の平均的な設定誤差（目標値に対する実際の設定値のばらつき）ΔＺを計測する。
図１１は、本実施形態の検査装置７０を示す。検査装置７０は、検査用の照明光ＩＬＤを発生する照明系７１と、照明光ＩＬＤを折り曲げるハーフミラー７２と、折り曲げられた照明光ＩＬＤを検査対象の空間光変調器２８のミラー要素３０のアレイに照射する第１対物レンズ７３Ａと、を有する。さらに、検査装置７０は、ミラー要素３０のアレイで反射されて第１対物レンズ７３Ａ及びハーフミラー７２を通過した照明光からミラー要素３０のアレイの空間像を形成する第２対物レンズ７３Ｂと、対物レンズ７３Ａ，７３Ｂよりなる検査光学系（結像光学系）の瞳面（射出瞳と共役な面）又はこの近傍の面に配置される可変開口絞り７４と、その空間像を撮像する例えばＣＣＤ型の２次元の撮像素子７５と、撮像素子７５の撮像信号を処理して各ミラー要素３０の高さの平均的な設定誤差ΔＺを求める演算装置５５Ａと、を有する。空間光変調器２８には変調制御部４８が接続されている。その検査光学系の倍率は低倍であり、例えば１倍である。また、その検査光学系の開口数ＮＡは可変である。
本実施形態では、空間光変調器２８のミラー要素３０のアレイの高さの分布（反射光の位相分布）は、図１２に示すように、一例としてＸ方向にＮ列でＹ方向にＮ行のＮ×Ｎ画素（Ｎは１以上の整数）のミラー要素３０を単位として市松模様状に設定される。図１２において、全部でＭ×Ｍ画素（ＭはＮの整数倍）の検査対象のミラー要素３０のアレイをＮ×Ｎ個ずつのミラー要素３０を含み市松模様状に配列された画素群７６Ａ，７６Ｂに分けたとき、画素群７６Ａ内の全部のミラー要素３０は、反射光の位相を第１の位相（ここでは０°とする）だけ変化させる第１の状態に設定される。そして、画素群７６ＡとＸ方向及びＹ方向に交互に配置される画素群７６内の全部のミラー要素３０は、反射光の位相を第１の位相と１８０°異なる第２の位相（ここでは１８０°＝π）だけ変化させる第２の状態に設定される。
この場合、図１１の検査光学系の開口ＮＡは、各画素群７６Ａ，７６Ｂの像を解像しないように設定される。具体的に、照明光ＩＬＤの波長をλ、ミラー要素３０の配列のピッチをｐｘとすると、開口数ＮＡは次の範囲であればよい。
ＮＡ＜λ／（２1/2・Ｎ・ｐｘ） …（４）
そして、図１１の照明系７１の照明条件を、一例としてコヒーレンスファクタ（σ値）が極めて小さい（ほぼ０）とともに、ランダム偏光であるとして、図１２の整数Ｎを１０、整数Ｍを１００として、ミラー要素３０のアレイの空間像をシミュレーションによって評価した。この際に、各ミラー要素３０の高さの目標値に対する実際の設定値の設定誤差（ばらつき）ΔＺをガウス分布であると仮定し、設定誤差ΔＺの標準偏差の３倍（以下、ΔＺ３σという。）が図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す値である場合についてそれぞれ図１１の撮像素子７５で検出される空間像をシミュレーションによって求めた。図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれΔＺ３σが１ｎｍ、２ｎｍ、及び４ｎｍの場合の図１２のミラー要素３０のアレイの設定誤差Δの分布の一例を示す。設定誤差ΔＺの分布の形は互いに同じであるが、設定誤差ΔＺの絶対値がΔＺ３σに比例して大きく設定されている。また、図１１の検査光学系の開口数ＮＡは、式（４）を満たす範囲でほぼ最も大きい値である０．６に設定した。
図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ空間光変調器２８のミラー要素３０の高さの設定誤差の標準偏差の３倍（ΔＺ３σ）が１ｎｍ、２ｎｍ、及び４ｎｍの場合に、図１１の検査装置７０によって得られる空間像（光強度分布）をシミュレーションで求めた結果を示す。図１４（Ａ）〜（Ｃ）より、ΔＺ３σが増加すると、空間像の最大値を平均値で割って得られるコントラストが大きくなっていることが分かる。
図１４（Ｄ）は、図１４（Ａ）〜（Ｃ）の空間像の光強度の平均値（％）（折れ線７７Ｃ）、それらの空間像の光強度の最大値（％）（折れ線７７Ｂ）、及びその光強度の最大値を平均値で割ったコントラスト（％）（折れ線７７Ａ）を示す。図１４（Ｄ）の折れ線７７Ａが示すコントラストは、ほぼΔＺ３σに比例して変化していることが分かる。そこで、図１１の演算装置５５Ａの記憶部には、図１４（Ｄ）の折れ線７７Ａの情報が記憶されている。
そして、実際に空間光変調器２８のミラー要素３０の高さの設定誤差を評価するときには、演算装置５５Ａは、図１１の撮像素子７５の撮像信号から図１２のミラー要素３０のアレイの像のコントラストを求める。さらに、そのコントラストを折れ線７７Ａに適用することで、容易にミラー要素３０のアレイの高さの設定誤差の標準偏差の３倍（ΔＺ３σ）を求めることができる。
なお、図１１の検査装置７０の動作を図１の実施形態の検査装置５４で行うことも可能である。図１の実施形態の検査装置５４を用いる場合には、ミラー要素３０のアレイの高さの設定誤差に関する情報を、露光装置ＥＸの表示部に表示、或いはマスターコンピュータシステムに通知しても良い。
また、電子デバイス（又はマイクロデバイス）を製造する場合、電子デバイスは、図１１に示すように、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ２２１、この設計ステップに基づいたマスクのパターンデータを実施形態の露光装置ＥＸ，ＥＸＡの主制御系に記憶するステップ２２２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造してレジストを塗布するステップ２２３、前述した露光装置ＥＸ，ＥＸＡ（又は露光方法）により空間光変調器２８で生成される位相分布の空間像を基板（感応基板）に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２２４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２２５、並びに検査ステップ２２６等を経て製造される。
このデバイスの製造方法は、上記の実施形態のマスクレス方式の露光装置（又は露光方法）を用いてウエハＷを露光する工程と、露光されたウエハＷを処理する工程（ステップ２２４）とを含んでいる。従って、微細な回路パターンを備える電子デバイスを高精度に安価に製造できる。
また、本発明は、半導体デバイスの製造プロセスへの適用に限定されることなく、例えば、液晶表示素子、プラズマディスプレイ等の製造プロセスや、撮像素子（ＣＭＯＳ型、ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、ＭＥＭＳ(Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム)、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイス（電子デバイス）の製造プロセスにも広く適用できる。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
また、本発明は、以下の条項に従って記述することもできる。
１． 光が照射される複数の光学要素のアレイを有する空間光変調器の検査方法であって、 前記光学素子のアレイの少なくとも一部の検査対象領域で、第１の状態の光学素子と、入射する光の位相を、前記第１の状態の光学素子を通過した光の位相である第１の位相とは１８０°異なる第２の位相だけ変化させて通過させる第２の状態の光学素子とが市松模様状に配列された状態になるように制御することと、
前記検査対象領域を通過した光を、投影光学系の像面に導くことと、
一つの前記光学素子の像の幅よりも解像限界の粗い投影光学系に導いて空間像を形成することと、
前記投影光学系を通過した光から前記空間光変調器の特性を検査することと、
を含み、
λ／（２・ＮＡ）＞β・ｐｙ
を満足する空間光変調器の検査方法。
但し、
λ ：前記光の波長、
ＮＡ：前記投影光学系の像面に光を導く際の前記投影光学系の前記像面の側の開口数、 β ：前記投影光学系の倍率、
ｐｙ：前記複数の光学要素のアレイの幅、
である。
２． 前記空間光変調器の特性を検査するために、前記投影光学系によって形成される空間像から前記検査対象領域内の欠陥のある光学素子を特定する条項１に記載の空間光変調器の検査方法。
３． 前記欠陥のある光学素子を特定するために、前記検査対象領域内で、前記空間像のうちの光強度が所定の閾値よりも強い部分に対応する光学素子の位置を求める条項２に記載の空間光変調器の検査方法。
４． 前記検査対象領域をそれぞれ複数の前記光学素子を含み、前記光学素子の配列方向である第１方向に隣接する第１領域及び第２領域に分割することと、
前記第１領域内に前記欠陥のある光学素子が配置されているときに、前記第２領域内で前記欠陥のある光学素子から前記第１方向に離れた光学素子を前記欠陥のある光学素子の代替の光学素子とすることと、
を含む条項２又は３に記載の空間光変調器の検査方法。
５． 前記空間光変調器の特性を検査するために、前記投影光学系によって形成される空間像から前記検査対象領域内の複数の前記光学素子の反射面の歪み情報を求める条項１に記載の空間光変調器の検査方法。
６． 前記反射面の歪み情報に基づいて、前記空間光変調器の前記検査対象領域に応力を加えることを含む条項５に記載の空間光変調器の検査方法。
７． 前記空間光変調器の特性を検査するために、前記投影光学系によって形成される空間像から前記空間光変調器に起因する迷光量を求める条項１に記載の空間光変調器の検査方法。
８． 前記検査対象領域を、第１照明領域とこれを囲む第２照明領域とに分け、
前記第１照明領域内の複数の前記光学要素を前記第１の状態に設定し、前記第２照明領域を、前記第１の状態の光学素子と、前記第２の状態の光学素子とが市松模様状に配列された状態に設定することと、
前記検査対象領域を通過した光によって前記投影光学系を介して検査用空間像を形成することと、
前記投影光学系によって形成される前記空間像と前記検査用空間像とから前記投影光学系のフレア情報を求めることと、
を含む条項７に記載の空間光変調器の検査方法。
９． 前記空間光変調器の特性を検査するために、前記投影光学系によって形成される空間像の光強度のコントラストから前記空間光変調器の前記光学要素を通過する光の位相のばらつきを求める条項１に記載の空間光変調器の検査方法。
１０． 前記空間像から前記空間光変調器の特性を検査することは、前記空間像を光学的に検出することを含む条項１〜９のいずれか一項に記載の空間光変調器の検査方法。
１１． 露光光で複数の光学要素のアレイを有する空間光変調器及び投影光学系を介して基板を露光する露光方法において、
条項１〜１０のいずれか一項に記載の空間光変調器の検査方法によって前記空間光変調器の検査を行う工程を含む露光方法。
１２． 前記投影光学系の像面に光を導く際の前記投影光学系の前記像面の側の開口数は、前記基板を露光する際の前記投影光学系の前記像面の側の開口数よりも低く設定する条項１１に記載の露光方法。
１３． 光が照射される複数の光学要素のアレイを有する空間光変調器の検査装置であって、
前記光学素子のアレイの少なくとも一部の検査対象領域を照明する照明装置と、
前記検査対象領域で、第１の状態の光学素子と、入射する光の位相を、前記第１の状態の光学素子を通過した光の位相である第１の位相と１８０°異なる第２の位相だけ変化させて通過させる第２の状態の光学素子とが市松模様状に配列された状態になるように制御する制御装置と、
前記検査対象領域を通過した光を像面に導く投影光学系と、
前記投影光学系を通過した光を用いて前記空間光変調器の検査を行う演算装置と、
を備え、
λ／（２・ＮＡ）＞β・ｐｙ
を満足する空間光変調器の検査装置。
但し、
λ ：前記光の波長、
ＮＡ：前記投影光学系の像面に光を導く際の前記投影光学系の前記像面の側の開口数、
β ：前記投影光学系の倍率、
ｐｙ：前記複数の光学要素のアレイの幅、
である。
１４． 前記演算装置は、前記検査対象領域内の欠陥のある光学素子を特定する条項１３に記載の空間光変調器の検査装置。
１５． 前記制御装置は、
前記検査対象領域をそれぞれ複数の前記光学素子を含み、前記光学素子の配列方向である第１方向に隣接する第１領域及び第２領域に分割し、
前記第１領域内に前記欠陥のある光学素子が配置されているときに、前記第２領域内で前記欠陥のある光学素子から前記第１方向に離れた光学素子を前記欠陥のある光学素子の代替の光学素子とする条項１４に記載の空間光変調器の検査装置。
１６． 前記演算装置は、前記検査対象領域内の複数の前記光学素子の反射面の歪み情報を求める条項１３に記載の空間光変調器の検査装置。
１７． 前記演算装置は、前記空間光変調器に起因する迷光量を求める条項１３に記載の空間光変調器の検査装置。
１８． 前記制御装置は、
前記検査対象領域を、第１領域とこれを囲む第２領域とに分け、
前記第１領域内の複数の前記光学要素を前記第１の状態に設定し、前記第２領域を、前記第１の状態の光学素子と、前記第２の状態の光学素子とが市松模様状に配列された状態に設定し、
前記演算装置は、前記第１領域及び第２領域を通過した光によって前記投影光学系を介して形成される検査用空間像と前記空間像とに基づいて前記投影光学系のフレア情報を求める条項１７に記載の空間光変調器の検査装置。
１９． 前記演算装置は、前記投影光学系によって形成される空間像の光強度のコントラストから前記空間光変調器の前記光学要素を通過する光の位相のばらつきを求める条項１３に記載の空間光変調器の検査装置。
２０． 照明系からの露光光で投影系を介して基板を露光する露光装置において、
前記投影系の物体面側に配置されて、それぞれ前記露光光を前記投影系に導くように制御可能な複数の光学要素のアレイを有する空間光変調器と、
条項１３〜１９のいずれか一項に記載の空間光変調器の検査装置と、
を備える露光装置。
２１． 前記照明系は、前記検査装置の前記照明装置の少なくとも一部を兼用し、
前記投影系は、前記検査装置の前記投影光学系を兼用する条項２０に記載の露光装置。
２２． 前記投影光学系の像面に光を導かれた光を用いて前記空間光変調器を検査を行う際の前記投影光学系の前記像面の側の開口数は、前記基板を露光する際の前記投影光学系の前記像面の側の開口数よりも低く設定する条項２０または２１に記載の露光装置。
２３． 条項１１または１２に記載の露光方法を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
前記パターンが形成された前記基板を処理することと、
を含むデバイス製造方法。
２４． 条項２０〜２２のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
前記パターンが形成された前記基板を処理することと、
を含むデバイス製造方法。
また、本願に記載した上記公報、各国際公開パンフレット、米国特許、又は米国特許出願公開明細書における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。また、明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約を含む２０１１年９月２日付け提出の日本国特許出願第２０１１−１９１３１９号の全ての開示内容は、そっくりそのまま引用して本願に組み込まれている。
ＥＸ，ＥＸＡ…露光装置、ＩＬＳ，ＩＬＳＡ…照明光学系、ＰＬ，ＰＬＡ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、２８…空間光変調器、３０…ミラー要素、３７Ａ…通常領域、３７Ｂ…予備領域、３８…欠陥要素、３９…代替要素、４８…変調制御部、５３…検査装置、５４…空間像計測装置

Claims (22)

  1. 光が照射される複数の光学要素のアレイを有する空間光変調器の検査方法であって、
    前記光学素子のアレイの少なくとも一部の検査対象領域で、入射する光の位相を第１の位相だけ変化させて通過させる第１の状態の光学素子と、入射する光の位相を前記第１の位相と１８０°異なる第２の位相だけ変化させて通過させる第２の状態の光学素子とが市松模様状に配列された状態になるように制御することと、
    前記検査対象領域を通過した光を、一つの前記光学素子の像の幅よりも解像限界の粗い投影光学系に導いて空間像を形成することと、
    前記投影光学系によって形成される空間像から前記空間光変調器の特性を検査することと、
    を含む空間光変調器の検査方法。
  2. 前記空間光変調器の特性を検査するために、前記投影光学系によって形成される空間像から前記検査対象領域内の欠陥のある光学素子を特定する請求項１に記載の空間光変調器の検査方法。
  3. 前記欠陥のある光学素子を特定するために、前記検査対象領域内で、前記空間像のうちの光強度が所定の閾値よりも強い部分に対応する光学素子の位置を求める請求項２に記載の空間光変調器の検査方法。
  4. 前記検査対象領域をそれぞれ複数の前記光学素子を含み、前記光学素子の配列方向である第１方向に隣接する第１領域及び第２領域に分割することと、
    前記第１領域内に前記欠陥のある光学素子が配置されているときに、前記第２領域内で前記欠陥のある光学素子から前記第１方向に離れた光学素子を前記欠陥のある光学素子の代替の光学素子とすることと、
    を含む請求項２又は３に記載の空間光変調器の検査方法。
  5. 前記空間光変調器の特性を検査するために、前記投影光学系によって形成される空間像から前記検査対象領域内の複数の前記光学素子の反射面の歪み情報を求める請求項１に記載の空間光変調器の検査方法。
  6. 前記反射面の歪み情報に基づいて、前記空間光変調器の前記検査対象領域に応力を加えることを含む請求項５に記載の空間光変調器の検査方法。
  7. 前記空間光変調器の特性を検査するために、前記投影光学系によって形成される空間像から前記空間光変調器に起因する迷光量を求める請求項１に記載の空間光変調器の検査方法。
  8. 前記検査対象領域を、第１照明領域とこれを囲む第２照明領域とに分け、
    前記第１照明領域内の複数の前記光学要素を前記第１の状態に設定し、前記第２照明領域を、前記第１の状態の光学素子と、前記第２の状態の光学素子とが市松模様状に配列された状態に設定することと、
    前記検査対象領域を通過した光によって前記投影光学系を介して検査用空間像を形成することと、
    前記投影光学系によって形成される前記空間像と前記検査用空間像とから前記投影光学系のフレア情報を求めることと、
    を含む請求項７に記載の空間光変調器の検査方法。
  9. 前記空間光変調器の特性を検査するために、前記投影光学系によって形成される空間像の光強度のコントラストから前記空間光変調器の前記光学要素を通過する光の位相のばらつきを求める請求項１に記載の空間光変調器の検査方法。
  10. 前記空間像から前記空間光変調器の特性を検査することは、前記空間像を光学的に検出することを含む請求項１〜９のいずれか一項に記載の空間光変調器の検査方法。
  11. 露光光で複数の光学要素のアレイを有する空間光変調器及び投影光学系を介して基板を露光する露光方法において、
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載の空間光変調器の検査方法によって前記空間光変調器の検査を行う工程を含む露光方法。
  12. 光が照射される複数の光学要素のアレイを有する空間光変調器の検査装置であって、
    前記光学素子のアレイの少なくとも一部の検査対象領域を照明する照明装置と、
    前記検査対象領域で、入射する光の位相を第１の位相だけ変化させて通過させる第１の状態の光学素子と、入射する光の位相を前記第１の位相と１８０°異なる第２の位相だけ変化させて通過させる第２の状態の光学素子とが市松模様状に配列された状態になるように制御する制御装置と、
    前記検査対象領域を通過した光から空間像を形成するとともに、一つの前記光学素子の像の幅よりも解像限界の粗い投影光学系と、
    前記投影光学系によって形成される空間像に基づいて前記空間光変調器の検査を行う演算装置と、
    を備える空間光変調器の検査装置。
  13. 前記演算装置は、前記検査対象領域内の欠陥のある光学素子を特定する請求項１２に記載の空間光変調器の検査装置。
  14. 前記制御装置は、
    前記検査対象領域をそれぞれ複数の前記光学素子を含み、前記光学素子の配列方向である第１方向に隣接する第１領域及び第２領域に分割し、
    前記第１領域内に前記欠陥のある光学素子が配置されているときに、前記第２領域内で前記欠陥のある光学素子から前記第１方向に離れた光学素子を前記欠陥のある光学素子の代替の光学素子とする請求項１３に記載の空間光変調器の検査装置。
  15. 前記演算装置は、前記検査対象領域内の複数の前記光学素子の反射面の歪み情報を求める請求項１２に記載の空間光変調器の検査装置。
  16. 前記演算装置は、前記空間光変調器に起因する迷光量を求める請求項１２に記載の空間光変調器の検査装置。
  17. 前記制御装置は、
    前記検査対象領域を、第１領域とこれを囲む第２領域とに分け、
    前記第１領域内の複数の前記光学要素を前記第１の状態に設定し、前記第２領域を、前記第１の状態の光学素子と、前記第２の状態の光学素子とが市松模様状に配列された状態に設定し、
    前記演算装置は、前記第１領域及び第２領域を通過した光によって前記投影光学系を介して形成される検査用空間像と前記空間像とに基づいて前記投影光学系のフレア情報を求める請求項１６に記載の空間光変調器の検査装置。
  18. 前記演算装置は、前記投影光学系によって形成される空間像の光強度のコントラストから前記空間光変調器の前記光学要素を通過する光の位相のばらつきを求める請求項１２に記載の空間光変調器の検査装置。
  19. 照明系からの露光光で投影系を介して基板を露光する露光装置において、
    前記投影系の物体面側に配置されて、それぞれ前記露光光を前記投影系に導くように制御可能な複数の光学要素のアレイを有する空間光変調器と、
    請求項１２〜１８のいずれか一項に記載の空間光変調器の検査装置と、
    を備える露光装置。
  20. 前記照明系は、前記検査装置の前記照明装置の少なくとも一部を兼用し、
    前記投影系は、前記検査装置の前記投影光学系を兼用する請求項１９に記載の露光装置。
  21. 請求項１１に記載の露光方法を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
    前記パターンが形成された前記基板を処理することと、
    を含むデバイス製造方法。
  22. 請求項１９又は２０に記載の露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
    前記パターンが形成された前記基板を処理することと、
    を含むデバイス製造方法。
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