TW201633370A - 曝光裝置 - Google Patents

Abstract

確認在曝光裝置中簡單且精確地檢出聚焦狀態。 在移動平台12的同時，藉由將由桿狀圖案PL1~PL4所構成的圖案列PT投影至形成有狹縫ST1~ST6的遮光單元40，從光感測器PD輸出光量訊號。然後，根據自光量訊號求得的振幅比M，判斷是否維持聚焦狀態。

Description

曝光裝置

本發明係關於用光學調變單元陣列等形成圖案的曝光裝置，且特別有關於焦點檢出。

無光罩曝光裝置中，沿著掃描方向移動搭載基板的平台(stage)時，藉由DMD(Digital Micro-mirror Device)等的光學調變單元陣列將圖案光投影至基板上。其中，為了以對應至搭載於平台之基板上的投影區域(曝光區域)位置的方式投影圖案光，控制2維排列的光學調變單元(微鏡等)。

為了將圖案光的焦點位置校準至塗佈或黏附感光材料的基板上面，在曝光前會進行焦點調整。舉例而言，在焦點調整時，當在光軸方向上移動聚焦透鏡的時候，以接近投影光學系統之解析度界限的週期，將線與間隙圖案(line & space pattern，L/S pattern)的光藉由DMD投影。在投影光學系統的下方設置有CCD相機，當CCD相機接受圖案光時，藉由影像處理算出L/S圖案的對比相關值。然後，將峰值檢出位置定為聚焦位置，調整基板位置(參照專利文獻1)。

曝光裝置的光學系統的焦點位置有隨時間變化的情況。因此，即使曾進行焦點調整，仍有焦點位置在聚焦位置以外的可能。特別是，近年來，隨著圖案的細微化，焦點深度 有變淺的傾向，因此容易在聚焦位置以外。為此，藉由觀察用相機，觀察投影至虛擬基板上的光束，在設定使對比最大的聚焦透鏡位置的同時，進行隨時間變化校準調整此位置上的基板與光學系統之間的距離(標準距離)的校正操作(參照專利文獻2)。

另一方面，曝光裝置中，若因為光源壽命而造成輸出下降，會無法得到所需的曝光量。此外，會有因為DMD的微鏡操作不良等而造成局部光量不均的情況。為了判斷光量是否滿足規格條件等，在曝光裝置中設置光量感測器，在曝光前投影量測用的圖案光以進行光量檢出(參照專利文獻3)。

其中，在曝光裝置中設置直接量測光源光量的光感測器、量測照射至基板之光的光量的光量感測器以及量測DMD的反射光的光感測器。在調整光源的輸出特性的情況下，藉由配置於光源與DMD之間的光感測器檢出光量。另一方面，在調整DMD的光學特性、投影光學系統的光學特性的情況下，設置於繪圖工作台的光感測器在各微鏡為ON狀態的時候接受圖案光。

【先前技術文獻】

【專利文獻】

專利文獻1 日本特開2009-246165號公報

專利文獻2 日本特開2013-77677號公報

專利文獻3 日本特開2008-242173號公報

若曝光裝置的平台機構或者投影光學系統的配置構造等中發生任何阻礙(變化)，曝光面的位置會在聚焦(焦點)範圍以外。特別是，由於圖案變得細微而使焦點深度變淺，若長時間使用曝光裝置，造成焦點移位的可能性變高

因此，在曝光開始前等的時機下，希望確認基板的位置在聚焦範圍內。舉例而言，可以在試驗用的基板上形成圖案並用目視或者用相機拍照以確認圖案精確度。

然而，若隨著光源輸出的變動而造成光量變化，圖案像的視覺性能會改變。因此，在只確認是否在聚焦狀態以外的作業中，也需要進行基板的光軸(z軸)方向的移動或者光學系統的驅動等與焦點調整類似的作業。此伴隨著聚焦確認的長作業時間會妨礙基板製造的吞吐量(throughput)改善。

因此，在曝光裝置中，需要可簡單且精確地檢出聚焦狀態的監測。

另一方面，根據曝光裝置的設置狀況，隨著長時間的使用，塵埃或者水蒸氣等會附著於透鏡表面。此外，由於將高亮度的光照射至由樹脂等形成的基板以形成圖案，樹脂成分等汽化而附著於透鏡表面。若因為塵埃等附著於透鏡表面而使光學系統的成像性能降低，圖案解析度會在所要求的解析度程度以外。

在水蒸氣等透明附著物的情況下，由於光量沒有降低僅成像性能降低，藉由監測光源的光量仍無法檢出解析度降低。因此，需要在曝光前確認是否發生解析度降低。然而， 在試驗用基板上形成圖案並根據此形成的圖案判斷解析度，為此將伴隨著長作業時間，妨礙基板製造的吞吐量改善。

因此，在曝光裝置中，需要簡單且精確地監測光學系統的解析性能。

另一方面，在因運行中的熱等而使DMD、例如光學系統之部件劣化的情況下，剛開始會在曝光區域的小範圍內部分造成光量降低，並漸漸地往周邊擴散。舉例而言，在因熱而造成部件性能劣化的情況下，光量降低最一開始在中心部分發生然後往周邊擴散。在歸因為大氣中例如灰塵之異物而造成性能劣化的情況下，光量降低在周邊部分發生並朝中心部分擴散。

然而，僅設置光感測器而只進行光量檢出，由於無法檢查曝光區域整體的光量分佈，因此難以判別是起因於部件劣化等的局部光量降低還是起因於燈輸出降低等的整體光量降低。此外，由於量測間隔受限於光量感測器的單元尺寸，所檢出的量測值係階段式地變化，難以正確檢知光量降低區域。

因此，在曝光裝置中，需要簡單且精確地監測起因於部件劣化等的光量降低。

本發明之曝光裝置，包括：複數個光學調變單元排列成矩陣形狀的光學調變單元陣列、將光學調變單元陣列的曝光區域相對於被描繪體沿著主掃描方向相對移動的掃描單元、根據對應於曝光區域之相對位置的圖案資料控制複數個光 學調變單元的曝光控制單元、將來自光學調變單元陣列的圖案光成像至被描繪體的描繪面的成像光學系統、沿著上述描繪面形成至少1個狹縫的遮光單元、接受透過狹縫的光的測光單元以及根據測光單元的輸出檢出聚焦狀態的聚焦檢出單元。

本發明之曝光控制單元，在上述曝光區域對上述遮光單元相對移動的時候，投影線與間隙(L/S)圖案光。藉由L/S圖案光在相對移動的同時通過狹縫，根據測光單元的輸出檢出波形狀光量。在此，「波形狀光量」係表示沿著掃描方向之光量變化成為週期性波形狀的空間光量分佈。雖然測光單元的輸出為具有時間序列週期性的波形輸出(稱時間序列波形狀光量)，但得到光量變化的特性與時間序列波形狀光量相應的空間光量分佈。

然後，聚焦檢出單元，根據藉由L/S圖案光的投影所檢出的波形狀光量的振幅(也就是光量變化的幅度)以及在聚焦範圍中時的標準振幅，檢出描繪面是否在聚焦範圍中。在此，「在聚焦範圍中時的標準振幅」係表示基於焦點深度判斷為聚焦的狀態下所檢出的波形狀光量的振幅。藉由根據振幅的聚焦判斷，在不驅動基板或光學系統下可確認聚焦狀態。另外，藉由觀察相對於標準振幅的振幅變化而非對比度，可經由較簡單的演算處理進行聚焦判斷。

舉例而言，聚焦檢出單元，根據相當於光量振幅與標準振幅之比的振幅比，判斷是否在聚焦範圍中。藉由振幅比的簡單演算處理，可進行聚焦判斷。特別是，在聚焦狀態與非聚焦狀態下的波形狀光量的中心光量(平均光量)相等的情況 下，聚焦檢出單元根據L/S圖案光的平均光量以及沒投影L/S圖案光時的基本光量可算出標準振幅。對於波形狀光量振幅，可檢出最大光量與最小光量(Peak to Peak)。

聚焦檢出單元，可在預先驅動光學系統與基板的焦點調整時，量測各焦點位置的振幅比，作為焦點檢出用資料而保存於記憶體。在此情況下，根據資料所決定的聚焦範圍，聚焦檢出單元可判斷是否在聚焦範圍中。聚焦範圍可根據感光材料的感光特性、所要求的圖案精確度其中至少一者而定。

在算出平均光量的情況下，可設置專用的開口單元以及受光單元。舉例而言，遮光單元具有平均光量量測用開口單元，而測光單元具有接受通過平均光量量測用開口單元的L/S圖案光的平均光量量測用受光單元。

若考慮到迅速將不在聚焦範圍通知給操作者，在聚焦範圍以外的情況下，可設置通知在聚焦範圍以外之事的通知單元。

曝光裝置可設置在曝光區域對遮光單元相對移動的時候，根據藉由投影曝光位置檢出用的L/S圖案光而從測光單元輸出的光量，檢出曝光位置的曝光位置檢出單元。在此情況下，可藉由相同機構進行曝光位置檢出與焦點檢出兩者。

本發明其他態樣的曝光裝置的焦點檢出裝置，包括：接受線與間隙(L/S)圖案光的測光單元，根據藉由L/S圖案光的投影所檢出的波形狀光量的振幅以及對應於聚焦範圍的標準振幅檢出被描繪面是否在聚焦範圍中的聚焦檢出單元。另外，本發明其他態樣的曝光裝置的焦點檢出方法，接受線與間 隙(L/S)圖案光，根據藉由L/S圖案光的投影所檢出的波形狀光量的振幅以及對應於聚焦範圍的標準振幅檢出被描繪面是否在聚焦範圍中。

另一方面，本發明其他態樣的曝光裝置，包括：複數個光學調變單元排列成矩陣形狀的光學調變單元陣列、將光學調變單元陣列的曝光區域相對於被描繪體沿著主掃描方向相對移動的掃描單元、根據對應於上述曝光區域之相對位置的圖案資料控制複數個光學調變單元的曝光控制單元、將來自光學調變單元陣列的圖案光成像至上述被描繪體的描繪面的成像光學系統、沿著描繪面形成至少1個狹縫的遮光單元、接受透過狹縫的光的測光單元以及根據來自測光單元的輸出檢出成像光學系統的解析能力的解析能力檢出單元。

本發明之曝光控制單元，在曝光區域對遮光單元相對移動的時候，投影線與間隙(L/S)圖案光。藉由L/S圖案光在相對移動的同時通過狹縫，根據測光單元的輸出檢出波形狀光量。在此，「波形狀光量」係表示沿著掃描方向之光量變化成為週期性波形狀的空間光量分佈。雖然測光單元的輸出為具有時間序列週期性的波形輸出(稱時間序列波形狀光量)，但得到光量變化的特性與時間序列波形狀光量相應的空間光量分佈。

然後，解析能力檢出單元，根據藉由L/S圖案光的投影所檢出的波形狀光量的振幅(也就是光量變化的幅度)以及具有預定的界限解析能力以上的解析能力時的標準振幅，檢出解析能力是否比界限解析能力低。在此，「在聚焦範圍中時 的標準振幅」係表示基於焦點深度判斷為聚焦的狀態下所檢出的波形狀光量的振幅。僅藉由檢出波形狀光量的振幅，即可檢知解析能力的降低。

舉例而言，解析能力檢出單元，根據相當於所檢出之振幅與標準振幅之比的振幅比，可判斷解析能力是否比界限解析能力低。藉由振幅比算出的簡單演算處理，可監測解析能力。

特別是，在具有解析能力時與解析能力降低時兩者的波形狀光量的中心光量(平均光量)相等的情況下，解析能力檢出單元根據L/S圖案光的平均光量以及沒投影L/S圖案光時的基本光量可算出標準振幅。對於波形狀光量振幅，可檢出最大光量與最小光量(Peak to Peak)。

聚焦檢出單元，根據振幅比與成像光學系統的解析能力之間的對應關係，可判斷解析能力是否比界限解析能力低。舉例而言，在焦點調整時，或者在出貨等時，將表示成像光學系統的解析能力與振幅比之間的關係的資料儲存於記憶體，在解析能力檢出時，根據資料可進行判斷。成像光學系統的界限解析能力，可根據成像光學系統的光學性能而定。

在算出平均光量的情況下，可設置專用的開口單元以及受光單元。舉例而言，遮光單元具有平均光量量測用開口單元，而測光單元具有接受通過平均光量量測用開口單元的L/S圖案光的平均光量量測用受光單元。

若考慮到迅速將不在聚焦範圍通知給操作者，在聚焦範圍以外的情況下，可設置通知在聚焦範圍以外之事的通 知單元。

曝光裝置可設置在曝光區域對遮光單元相對移動的時候，根據藉由投影曝光位置檢出用的L/S圖案光而從測光單元輸出的光量，檢出曝光位置的曝光位置檢出單元。在此情況下，可藉由相同機構進行曝光位置檢出與焦點檢出兩者。

本發明其他態樣的曝光裝置的解析能力檢出裝置，包括：接受透過狹縫的線與間隙(L/S)圖案光的測光單元，根據藉由L/S圖案光的投影所檢出的波形狀光量的振幅以及具有預定的界限解析能力以上的解析能力時的標準振幅檢出所檢出之解析能力是否比界限解析能力低的解析能力檢出單元。另外，本發明其他態樣的曝光裝置的曝光方法，接受透過狹縫的線與間隙(L/S)圖案光，根據藉由L/S圖案光的投影所檢出的波形狀光量的振幅以及具有預定的界限解析能力以上的解析能力時的標準振幅，檢出解析能力是否比界限解析能力低。

另一方面，本發明其他態樣的本發明的曝光裝置，包括：複數個光學調變單元排列成矩陣形狀的光學調變單元陣列、將光學調變單元陣列的曝光區域相對於被描繪體沿著主掃描方向相對移動的掃描單元、控制複數個光學調變單元並將沿著主掃描方向排列的線與間隙(L/S)圖案的光投影至被描繪體的曝光控制單元、接受通過相對於L/S圖案之線方向傾斜的細長的測光區域的光的測光單元以及根據L/S圖案對測光區域相對移動時來自測光單元的輸出檢出曝光區域的光量分佈的光量檢出單元。舉例而言，測光單元包括形成具有對應於測 光區域之尺寸的狹縫的遮光單元。

在本發明中，L/S圖案的間距係決定為使L/S圖案的各線狀圖案的光量依序被量測。也就是說，決定使用於與其間距一致的線狀圖案光投影的光學調變元件。在此，「光量依序被量測」係表示，某線狀圖案通過測光區域時下一個線狀圖案不會前進至測光區域，各線狀圖案各自通過時的光量變化係表示一個接一個依序量測。

舉例而言，測光區域相對於線方向傾斜的角度可滿足下列式子：Lytanθ<PP，其中，Ly表示L/S圖案沿著副掃描方向的長度，θ表示傾斜角度，PP表示L/S圖案的間距。

另外，測光區域相對於線方向傾斜的角度，對應光學調變單元陣列的垂直水平尺寸，可將此傾斜角度定為37°或者30°以下。舉例而言，可將傾斜角度θ定為1.2°<θ<2.8°。

光量檢出單元，根據光量分佈，可判斷曝光區域中的光量比是否在預定的閾值以下。在光量為閾值以下的情況下，可設置通知此結果的通知單元。另外，光量檢出單元可作成曝光區域的光量分佈圖。

本發明其他態樣中的曝光方法，將複數個光學調變單元排列成矩陣形狀的光學調變單元陣列的曝光區域相對於被描繪體沿著主掃描方向相對移動的掃描單元，控制複數個光學調變單元，將沿著主掃描方向排列的線與間隙(L/S)圖案的光投影至被描繪體，接受通過相對於L/S圖案之線方向傾斜的 細長的測光區域的光，根據L/S圖案對測光區域相對移動時來自測光單元的輸出，檢出曝光區域的光量分佈。L/S圖案的間距係決定為使L/S圖案的各線狀圖案的光量依序被量測。

本發明其他態樣中的曝光裝置用測光裝置，包括：設置於搭載包括複數個光學調變單元排列成矩陣形狀的光學調變單元陣列的曝光裝置的被描繪體的平台，並且具有相對於規定至平台的副掃描方向傾斜的狹縫的遮光單元，以及接受通過狹縫的光的測光單元，其中，狹縫相對副掃描方向的傾斜角度定為37°以下。另外，與此測光裝置連動動作曝光裝置，包括：複數個光學調變單元排列成矩陣形狀的光學調變單元陣列、將光學調變單元陣列的曝光區域相對於被描繪體沿著主掃描方向相對移動的掃描單元、控制複數個光學調變單元並且將沿著主掃描方向排列的間距定為使各線狀圖案光量依序被量測的線與間隙(L/S)圖案的光投影至上述被描繪體的曝光控制單元、根據來自測光單元的輸出檢出曝光區域的光量分佈的光量檢出單元。

根據本發明，在曝光裝置中，可以簡單且精確地檢出或確認聚焦狀態。

另外，根據本發明，可以簡單且精確地監測光學系統的解析性能。

再者，根據本發明，可以簡單且精確地監測光學系統性能。

10‧‧‧曝光裝置

12‧‧‧平台

15‧‧‧平台驅動機構

18‧‧‧曝光頭

20‧‧‧光源

21‧‧‧光源驅動單元

22‧‧‧DMD(光學調變單元陣列)

23‧‧‧成像光學系統

24‧‧‧DMD驅動電路

25‧‧‧稜鏡

26‧‧‧光柵轉換電路

27‧‧‧演算單元(光量檢出單元)

28‧‧‧光檢出單元(測光單元)

29‧‧‧脈衝訊號產生單元

30‧‧‧控制器(曝光控制單元、光量檢出單元、通知單元)

32‧‧‧記憶體

33‧‧‧稜鏡驅動單元

40‧‧‧遮光單元

50‧‧‧支持機構

60‧‧‧支持機構

A‧‧‧振幅

AL‧‧‧光量訊號分佈

AR‧‧‧聚焦範圍

AR0‧‧‧振幅比最大之聚焦範圍

B‧‧‧標準振幅

BE‧‧‧有效範圍

C‧‧‧中心位置

CG‧‧‧曲線

d‧‧‧移動間距

DPL、DPL1、DPLm‧‧‧光量分佈

D0‧‧‧界限振幅比

EL‧‧‧端部

FP‧‧‧聚焦位置

GD、GD’、GD1、GD2‧‧‧光量分佈

K‧‧‧圖案寬度

L‧‧‧量測長度

LG‧‧‧光量分佈

LT1、LT2‧‧‧長度方向側

Lx‧‧‧寬度

Ly‧‧‧圖案長度

M‧‧‧振幅比

ML‧‧‧最小光量

MM‧‧‧最大光量

P、P’‧‧‧光量峰值

PD‧‧‧光感測器

PDS‧‧‧測光區域

PDW‧‧‧光感測器寬度

PL1、PL2、PL3、PL4‧‧‧桿狀圖案

PP‧‧‧間距

PS‧‧‧受光面

PT‧‧‧圖案

PW‧‧‧整體寬度

R‧‧‧相交範圍

S‧‧‧振幅

SB‧‧‧長度

SL‧‧‧狹縫(測光區域)

SLB‧‧‧狹縫寬度

SLL‧‧‧長度

SP‧‧‧狹縫間距

ST、ST1、ST2、ST3、ST4、ST5、ST6‧‧‧狹縫

S101、S102、...、S104、S201、S202、...、S204‧‧‧步驟

T‧‧‧厚度

T1、T2‧‧‧點

W‧‧‧基板

X‧‧‧主掃描方向

Y‧‧‧副掃描方向

Z‧‧‧狹縫寬度

第1圖係第1實施形態之曝光裝置的示意圖。

第2圖係表示遮光單元與焦點調整以及焦點檢出用的圖案列的圖。

第3圖係表示光感測器與遮光單元之配置的概略側視圖。

第4圖係表示1個桿狀圖案的光通過1個狹縫時的空間光量分佈以及時間序列光量分佈的圖形的示意圖。

第5圖係1個桿狀圖案的光通過1個狹縫時的空間光量分佈的圖形的示意圖。

第6圖係表示對應至桿狀圖案列的空間光量分佈的圖。

第7圖係表示不同振幅比的空間光量分佈的圖。

第8圖係表示焦點移動量與振幅比的相關關係的圖形的示意圖。

第9圖係表示聚焦狀態監測處理的流程的圖。

第10圖係表示維持解析性能的情況下的光量分佈與解析性能降低的情況下的光量分佈的圖。

第11圖係表示解析能力與振幅比之間的相關關係的圖形的示意圖。

第12圖係表示標準振幅的空間光量分佈的圖。

第13圖係表示解析性能的監測處理的流程的圖。

第14圖係表示遮光單元與光量分佈量測用的圖案列的圖。

第15A圖係表示1個桿狀圖案PL1通過狹縫SL之過程的圖。

第15B圖係表示1個桿狀圖案PL1通過狹縫SL之過程的 圖。

第15C圖係表示1個桿狀圖案PL1通過狹縫SL之過程的圖。

第15D圖係表示1個桿狀圖案PL1通過狹縫SL之過程的圖。

第16圖係1個桿狀圖案PL1通過狹縫SL時所取得的沿著副掃描方向的光量分佈。

第17圖係表示與光感測器的光量檢出時間間隔一致的狹縫的移動間距的圖。

第18圖係表示重疊對應各桿狀圖案的光量分佈的圖。

第19圖係3維表示對應曝光區域整體的光量分佈的圖。

第20圖係表示光量分佈量測與警告處理的流程圖。

以下參照圖式說明本發明的實施型態。

第1圖係第1實施形態之曝光裝置的示意圖。

曝光裝置10為藉由向塗佈或貼附光阻等感光材料之基板W照射光以形成圖案的無光罩曝光裝置，搭載基板W的平台12設置為可沿著掃描方向移動。平台驅動機構15可沿著主掃描方向X、副掃描方向Y移動平台12。

曝光裝置10包括投影圖案光的複數個曝光頭(此處僅圖示1個曝光頭18)，曝光頭18包括DMD 22、照明光學系統(未圖示)、成像光學系統23。光源20由例如放電燈(未圖示)所構成，由光源驅動單元21驅動。

當由向量資料構成的CAD/CAM資料輸入至曝光 裝置10時，向量資料送至光柵(raster)轉換電路26，向量資料被轉換為光柵資料。所生成的光柵資料在暫時儲存於緩衝記憶體(未圖示)之後送至DMD驅動電路24。

DMD 22為2維排列微小微鏡的光學調變單元陣列(光調變器)，各微鏡藉由變化姿勢選擇性地切換光的反射方向。由DMD驅動電路24對各微鏡進行姿勢控制，藉此，將對應至圖案的光透過成像光學成像系統23投影(成像)至基板W的表面。據此，形成圖案像於基板W。

平台驅動機構15根據來自控制器30的訊號移動平台12。平台驅動機構15中包括未圖示的線性編碼器，其量測平台12的位置並回饋至控制器30。控制器30控制曝光裝置10的動作，輸出控制訊號至平台驅動機構15、DMD驅動電路24。另外，執行用於將功能表畫面等顯示至未圖示的螢幕的顯示控制處理。與曝光動作有關的程式係預先儲存於記憶體32。

光檢出單元28係設置於平台12的端部附近，包括光感測器PD以及脈衝訊號產生單元29。在光檢出單元28的上方，設置通過部分光的遮光單元40。光檢出單元28係在焦點調整以及校準調整時使用。演算單元27，基於送自光檢出單元28的訊號，算出作為用於監測聚焦狀態之參數的光量振幅比。另外演算單元27可算出曝光位置，即相對於曝光頭的基板W(平台12)的位置。

在成像光學系統23與遮光單元40之間的光路上設置的焦點調整用稜鏡25為對向配置2個楔型稜鏡以互相用斜面相接而成的光學系統，稜鏡驅動單元33互相相對移動2 個稜鏡以使光軸方向厚度改變。成像光學系統23的焦點位置，藉由驅動稜鏡25，沿著基板垂直方向(z軸方向)移動。

曝光動作中，平台12沿著掃描方向X以一定速度移動。DMD 22整體的投影區域(以下稱為曝光區域)，伴隨著基板W的移動，在基板W上相對地移動。曝光動作根據預定的曝光間距進行，控制微鏡與曝光間距一致地投影圖案光。

根據曝光區域的相對位置調整DMD 22的各微鏡的控制時機，藉此依序投影待描繪至曝光區域之位置的圖案光。然後，經由包括曝光頭18的複數個曝光頭描繪基板W整體，藉此，在基板W整體形成圖案。

另外，關於曝光方式，不只是以一定速度移動的連續移動方式，也可以是間歇移動的步進重複(step and repeat)。再者，也可以是部分重疊微鏡之像並曝光的多重曝光(重疊曝光)。

在進行基板種類變更等情況下，在曝光前使用焦點調整用稜鏡25進行焦點調整。具體而言，對應基板W或光阻厚度的變更計算焦點調整量，對應焦點調整量驅動焦點調整用稜鏡25，使成像光學系統23的焦點位置與基板W的繪圖面一致。

進行焦點調整時，在對各基板進行曝光動作前，或者曝光作業時間每經過預定時間的時候，檢出/監測是否維持聚焦狀態。具體而言，以一定速度移動平台12的同時，投影焦點檢出用的圖案光。控制器30基於來自光檢出單元28的輸出訊號，判斷是否在聚焦狀態。

另外，為了在正確位置上形成圖案，在曝光動作開始前進行與曝光開始位置有關的校正處理。具體而言，以一定速度移動平台12的同時投影位置檢出用的圖案光。此處的位置檢出用的圖案光為與焦點檢出用的圖案光不同的圖案列。控制器30根據送自演算單元27的位置資訊，校正曝光開始位置。

以下，使用第2~6圖，說明聚焦狀態的檢出、監測。

第2圖係表示遮光單元、焦點調整以及焦點檢出用的圖案列的圖。第3圖係表示光感測器與遮光單元之配置的概略側視圖。

遮光單元40係配置於光感測器PD的光源側上方，狹縫ST係沿著主掃描方向X形成。在此，垂直於主掃描方向X，即，平行於副掃描方向Y的6個桿狀狹縫ST1~ST6係以狹縫間距SP等間隔形成。遮光單元40的尺寸，比光感測器PD整體的尺寸大，配置於遮光單元40正下方的光感測器PD僅接受通過狹縫ST的光。

如第3圖所示，檢知光強度/光量的光感測器PD係由支持機構60保持，支持機構60係安裝於平台12。支持機構50支持平行於光感測器之受光面PS與基板W之描繪面的遮光單元40的兩端，並藉由支持機構60保持。

焦點調整以及檢出聚焦狀態的時候，隨著平台12的移動曝光區域通過遮光單元40。此時，向遮光單元40投影第2圖所示的圖案列PT的光。圖案列PT，即所謂的線與間隙 (L/S)圖案，為複數並列垂直於主掃描方向X也就是平行於副掃描方向Y之桿狀圖案的圖案列。在此，藉由以圖案間距PP等間隔並排4個桿狀圖案PL1、PL2、PL3、PL4所構成。在此，圖案列PT的線寬度K與線之間間隙的寬度相等。也就是說，圖案間距PP為線寬度K的2倍。

桿狀圖案PL1、PL2、PL3、PL4的各線寬度K比形成於遮光單元40的各狹縫ST1~ST6的狹縫寬度Z寬。並且，圖案間距PP也比狹縫寬度Z寬。因此，1個桿狀圖案以預定速度完全通過1個狹縫之後，下一個桿狀圖案開始通過狹縫。此外，桿狀圖案PL1、PL2、PL3、PL4的各線寬度K係設定為接近成像光學系統23之解析性能上限的寬度。舉例而言，圖案列PT的圖案寬度K係設定為2個鄰接的2個微鏡像(2單元)的寬度。

如第2圖所示，圖案列PT沿著主掃描方向X的整體寬度PW比狹縫間距SP小。因此，當圖案列PT的最後端桿狀圖案PL4以一定速度完成通過1個狹縫時，前頭的桿狀圖案PL1開始通過下一個狹縫。

當圖案列PT的光以一定速度通過遮光單元40時，桿狀圖案PL1透過狹縫ST6時從光感測器PD輸出的訊號(以下稱為光量訊號)在時間序列上連續變化。此起因於如上所述的狹縫寬度Z比桿狀圖案PL1的圖案寬度K短。因此，其他桿狀圖案PL2、PL3、PL4依序通過狹縫SL6時也是在時間序列上連續變化。

第4圖、第5圖係分別表示1個桿狀圖案的光通 過1個狹縫時的空間光量分佈以及時間序列光量分佈為聚焦狀態、失焦狀態的圖形。但是，此處的「空間光量分佈」係表示沿著X方向的光量變化的樣子，並不包括沿著Y方向的光量。

接近成像光學系統23的解析度界限的桿狀圖案PL1的沿著主掃描方向X的光強度分佈/光量分佈大致為高斯分佈，以峰值為中心光量往前往後地減少。其結果，藉由光感測器PD檢出的光量的時間序列分佈(以下稱為光量訊號分佈)AL也大致為高斯分佈，時間序列的光量訊號分佈AL與空間的光量分佈GD具有互相相似的相關關係(參照第4圖)。但是，此處的光量訊號分佈AL係表示相對於平台12的移動根據狹縫寬度Z連續繪製所檢出的光量訊號而成的軌跡。

光量訊號分佈AL與光量分佈GD具有相似的關係，若狹縫寬度Z比桿狀圖案寬度K短，藉由足夠短的狹縫寬度Z，光量訊號分佈AL的山形形狀會變得更接近光量分佈GD的山形形狀。在此，狹縫寬度Z係設定為相對於桿狀圖案寬度K的0.1~0.5倍。為了變成此種比率，調整投影桿狀圖案PL1之光的微鏡的區域設定或者狹縫寬度Z的調整其中任一者，或者進行兩者。

另一方面，在第5圖中，係表示失焦狀態下的空間光量分佈。在此情況下，雖然光量分佈是緩緩增加的同時經過光量峰值P’後緩緩減少的分佈形狀，但光量峰值P’與聚焦狀態的光量峰值P相比之下較小。這是因為焦點位置與遮光單元40的表面，即，基板W的表面不一致，光量分佈的範圍擴大，因此中心附近的光強度降低。

第6圖係表示對應至桿狀圖案列PT的空間光量分佈的圖。

在第6圖中，表示連接4個桿狀圖案PT1~PT4的狹縫通過後的空間光量分佈而成的光量分佈。儘管如此，此分佈是在狹縫形成為與各桿狀圖案位置一致的情況下得到的光量分佈，實際上，是與各桿狀圖案通過一致且依序得到的空間光量分佈。

如此所示的一系列光量分佈，係以週期性的波形(波狀)表示，具有自中心的振幅S。在焦點位置得到的振幅S，比失焦時的振幅S’大。儘管如此，如上所述，由於圖案列PT的線/間隙寬度相同(=K)，焦點位置與失焦位置兩者波形的中心皆一致。因此，空間光量分佈的振幅大小，成為表示是否在焦點位置也就是聚焦位置的參數。

第7圖係表示具有不同振幅比的空間光量分佈的圖。

如第7圖所示，在聚焦狀態之情況與在聚焦狀態以外之情況下，波形的振幅上產生差異。另外，根據焦點深度的範圍，在聚焦狀態中也會得到不同的振幅。另一方面，如上所述，即使振幅不同波形中心位置C實質上沒有變化。這是因為，在光量峰值附近(波形的山部分)發生光量減少部分的同時，光量底部附近(波形的其他部分)發生互補的光量增加部分。

因此，將聚焦狀態下的振幅設定為標準，藉由比較作為標準的振幅以及所檢出的空間光量分佈的振幅，即使沒有進行隨著焦點位置變動的焦點調整作業，也可監測是否在聚 焦狀態。舉例而言，求出標準振幅與所檢出的振幅的比，決定落在聚焦狀態也就是焦點深度範圍內的振幅比，藉此可監測聚焦狀態。

順帶一提，如第4圖所示，由於空間光量分佈與時間序列光量分佈有相似關係，藉由在移動平台12的同時將位置檢出用的圖案列PT的光投影至遮光單元40，可得到與第7圖相同的時間序列光量分佈。另外，由於光感測器PD所檢出的時間序列光量分佈的振幅大小係對應至空間光量分佈的振幅大小，時間序列光量分佈的振幅比相當於空間光量分佈的振幅比。因此，根據時間序列光量分佈中的振幅比判斷聚焦狀態成為可能。

位置檢出用的圖案列PT的光量為一定時，由於空間光量分佈的中心位置C不論聚焦狀態、非聚焦狀態皆為一定，藉由檢出中心位置與最小或最大光量算出振幅A是可能的。中心位置C，舉例而言，可從空間分佈的峰值光量(最大光量)與底部光量(最小光量)算出。

或者，由於中心位置C等於圖案列PT的1週期(1個線與1個間隙的對)的平均光量，也可設置光感測器等的測光單元以量測光量並求出所量測的圖案列PT的光量的平均值以算出中心位置C。在此，藉由將根據透過各狹縫的光所得到的時間序列光量值對週期積分或平均化，求出中心位置C。

另一方面，關於成像光學系統23的焦點位置與基板W的表面一致時的振幅(標準振幅)B，藉由檢出沒有投影圖案時所檢出的光量訊號位準(基本光量)，可得到中心位置C與 所檢出的光量訊號位準之間的振幅B以作為標準振幅。

另外，在設置用於算出平均光量的測光單元的情況中，可設置與上述遮光單元和光感測器不同的獨立的測光部，或者，可由上述遮光單元和/或光感測器兼用測光單元而構成。在此情況下，也可在遮光單元中與上述狹縫不同的位置上另外設置開口單元，以量測通過開口單元的光的光量。開口單元至少比圖案列PT的線寬度K寬，較佳可提供具有比圖案列PT整體寬度PW寬之透光部分的開口單元。再者，可另外設置用於量測光量的光感測器，或者，也可藉由上述光感測器測光。

第8圖係表示焦點移動量與振幅比的相關關係的圖形的示意圖。

在第8圖中，表示在改變焦點位置的同時畫出根據所檢出的光量分佈算出的振幅比。振幅比A/B越大，也就是所檢出的振幅A越接近最大振幅B，越接近聚焦位置，而焦點位置越遠離成像光學系統23的焦點深度，則振幅比A/B越小。

因此，在例如出貨時，預先算出焦點移動可能的全部範圍內的振幅比，並將對應至振幅比以及當時成像光學系統23的焦點位置的資料(主資料)儲存至記憶體32。具體而言，以一定速度移動平台12的同時，投影焦點調整用圖案的光。然後，驅動焦點調整用稜鏡25以在移動可能的距離範圍內改變焦點位置的同時，重複進行此操作。

控制器30根據自光檢出單元28輸出的訊號算出振幅比，並建立主資料。並且，基板W的聚焦位置FP係儲存 至記憶體32。然後，以聚焦位置FP為中心定義聚焦範圍AR。

聚焦位置FP係定義為自振幅比最大之聚焦範圍AR0偏移的位置。這是因為，遮光單元40的位置與基板W的繪圖面位置僅相差基板W的厚度T(參照第1圖)，並且，遮光單元40的光入射面係設置於比基板W的搭載面(平台表面)稍微低的位置。聚焦範圍AR的寬度(上限、下限)係根據成像光學系統23的焦點深度連同基板W的厚度T、形成於基板W表面的感光材料的種類、所要求的圖案等級等。

第9圖係表示聚焦狀態監測處理的流程的圖。在此，調整焦點調整用稜鏡25至匹配使用的基板W等而算出的焦點位置之後，各基板的曝光動作開始之前，或者，每經過預定時間時，進行處理。

控制器30，在移動平台12的同時，為了向遮光單元40照射桿狀圖案列PT，控制DMD驅動電路24(S101)。然後，根據自光感測器PD輸出的光量訊號，算出振幅比M(S102)，並判斷來自儲存於記憶體32之主資料中的振幅比M所對應的焦點位置是否包含於聚焦範圍R(S103)。另外，關於振幅比的演算，也可在控制器30處執行。

若所檢出的振幅比M所對應的焦點位置在聚焦範圍R以外，控制器30執行用於對顯示器警告顯示的顯示控制處理(S104)。藉此，使用者可知道焦點位置係在聚焦範圍R以外。另外，也可藉由警告顯示以外的蜂鳴聲產生等其他告知手段通知操作者。

因此，根據第1實施形態，在移動平台12的同時， 藉由將桿狀圖案PT1~PT4所構成的圖案列PT投影至狹縫ST1~ST6形成的遮光單元40，自光感測器PD輸出光量訊號。然後，根據自光量訊號求得的振幅比M，判斷是否維持在聚焦狀態。

由於不使用解析度受像素尺寸等限制的CCD，而是藉由對基板W掃描焦點檢出用的圖案光以判斷成像光學系統23的聚焦或失焦，可精確檢出聚焦狀態。並且，相對於儲存在記憶體的主資料所決定的聚焦範圍R，由於振幅比的變化率係單調減少，在發生失焦的情況下，可確實檢出焦點偏離聚焦範圍R的方向。另一方面，由於光檢出單元28係與曝光位置檢出共同使用，不需要設置焦點檢出專用的CCD，而可降低成本。

另外，圖案光通過複數個狹縫，並根據其相對移動量算出平均中心值，藉此，即使在發生光源振動和光感測器敏感度不均的情況中，仍可抑制其影響。此外，藉由複數個桿狀圖案通過複數個狹縫，擴大平均值的母數，更精確地量測振幅比。

焦點檢出用圖案列的桿狀圖案可不垂直於主掃描方向，與狹縫形成方向一致地決定圖案形狀，也可決定狹縫的主掃描方向寬度、圖案光的主掃描方向寬度以得到上述的連續光量分佈。關於光感測器，可對各掃描帶皆設置光感測器。

接著，用第10~13圖說明第2實施形態。在第2實施形態中，監測成像光學系統的解析性能。其以外的構成係與第1實施形態實質相同。

第10圖係表示維持解析性能的情況下的光量分佈與解析性能降低的情況下的光量分佈的圖。

在成像光學系統23的解析性能高(沒有問題)情況下，如第1實施形態中所說明，接近解析性能上限的桿狀圖案光通過1個狹縫所得到的空間光量分佈GD是以其峰值為中心的高斯分佈，桿狀圖案邊緣部分的光量變化(傾斜)相對地大。儘管如此，若解析性能降低，空間光亮分佈GD1中，桿狀圖案邊緣部分的光量變化變緩和，並且，峰值光量降低，成為平緩的波形狀光量分佈。

結果，根據圖案列PT的連續空間光量分佈中，波形的山(峰值光量)與谷(底部光量)兩者與中心位置之間的距離變小。也就是說，空間光量分佈的振幅變小。因此，將所要求的最低解析性能所對應的振幅定義為作為標準之振幅，與第1實施形態一樣，藉由檢出空間光量分佈的振幅以計算振幅比，可監控解析性能。

第11圖係表示解析能力與振幅比之間的關係的圖形的示意圖。第12圖係表示作為標準之振幅的空間光量分佈的圖。

第11圖中描繪表示解析能力與振幅比之間的對應關係的曲線CG。但是，表示第11圖的圖形橫軸的解析能力，係表示對於成像光學系統23每單位長度(1mm)可成像的直線數目。由於若解析性能降低則振幅減少，隨著振幅比的值變小則解析能力降低。因此，若所量測的振幅比大於作為界限(下限)的振幅比D0，則維持所要求的解析性能。

第12圖所示的空間光量分佈GD’表示連接所要求的解析性能界限所對應的1個桿狀圖案的空間光量分佈GD1、GD2時所得到的光量分佈。對應至解析性能界限的空間光量分佈GD1、GD2的波形係根據曝光裝置的規格、成像光學系統23等的光學性能而定。

空間光量分佈GD’的振幅A0與解析性能為最高時的最大振幅B的比(A0/B)係定義為界限振幅比D0，若所檢出的振幅A與標準振幅B的比A/B為D0以上，可判斷為滿足所必須的解析性能。與界限振幅比D0以及曲線CG相關的資料係預先儲存於記憶體32。

第13圖係表示解析性能的監測處理的流程的圖。與第1實施形態一樣，在任意的時機(批次生產開始時，或者每經過預定時間時等等)進行處理。

控制器30，在移動平台12的同時，為了向遮光單元40照射桿狀圖案列PT，控制DMD驅動電路24(S201)。然後，根據自光感測器PD輸出的光量訊號，算出振幅比M(S202)，並判斷振幅比M是否為界限振幅比D0以上(S203)。當振幅比M未滿界限振幅比D0時，藉由警告音蜂鳴等將解析性能降低通知給操作者(S204)。

根據上述第2實施形態，在移動平台12的同時，藉由將桿狀圖案PL1~PL4所構成的圖案列PT投影至狹縫ST1~ST6形成的遮光單元40，自光感測器PD輸出光量訊號。然後，根據自光量訊號求得的振幅比M，判斷解析力是否低於界限解析力。

在第1、第2實施形態中，藉由使圖案列的線/間隙寬度相等而將光量振幅的中心位置(平均光量)視為一定，雖然聚焦狀態下的標準振幅係從平均光量與圖案非投影狀態的光量算出，但也可藉由此外的方法算出標準振幅，另外，即使在圖案列的線/間隙寬度不相等的情況下，也可求得振幅比。舉例而言，也可在移動光學系統或者基板的同時所進行的焦點調整中，算出聚焦狀態下或者具有解析力之狀態下的波形狀光量，並在基於光源輸出變動等的同時決定焦點檢出時的標準振幅。

另外，也可在移動平台的同時不投影桿狀圖案列，而對CCD等影像感測器投影L/S圖案光，並從其空間光量分佈判斷聚焦狀態或解析性能的狀態。

接著，用第14~20圖說明第3實施形態。在第3實施形態中，檢出曝光區域整體的光量分佈，監測是否光量降低。

第3實施形態之曝光裝置，採用與如第1圖所示之第1實施形態相同的構成。但是，不設置稜鏡以及稜鏡驅動單元。

為檢查是否沒有光學系統的劣化，在批次的間隔或曝光作業時間每經過預定時間時，進行光量量測。具體而言，在以一定速度移動平台12的同時，投影光量分佈檢出用的圖案光。控制器30，根據來自光檢出單元28的輸出訊號，判斷是否發生光量降低。

另外，為在正確的位置形成圖案，在曝光動作開 始前進行與曝光開始位置相關的校正處理。具體而言，在以一定速度移動平台12的同時，投影位置檢出用的圖案光。控制器30，根據傳送自演算單元27的位置資訊，校正曝光開始位置。

以下，用第14~15圖說明聚焦狀態的檢出、監測。

第14圖係表示光量分佈量測用的圖案列與遮光單元的圖。

光量分佈量測用的圖案PT為分別具有圖案長度Ly的複數個桿狀圖案PL1、PL2、...沿著主掃描方向等間隔並排的圖案列(以下也稱為線與間隙(L/S)圖案)，平行於副掃描方向的各桿狀圖案係以間距PP等間隔並排。每個此處的桿狀圖案的寬度相當於沿著副掃描方向的1行微鏡的微小投影區域寬度。

形成於遮光單元40的狹縫SL，具有比圖案PT沿著副掃描方向的長度Ly大的沿著副掃描方向的長度SLL。另外，狹縫SL，相對於圖案PT的線方向(長度方向)，僅傾斜微小角度θ。在此，圖案PT，係形成為相對於規定至上述平台12之X-Y座標系統的Y方向(副掃描方向)僅傾斜微小角度θ0(第3圖中未表示)。因此，狹縫SL相對於副掃描方向Y係僅傾斜θ±θ0。

在此，配置於狹縫SL下方的光感測器PD，係由具有1個受光面的1個光二極體所構成，僅接受通過具有桿狀細長區域(測光區域)PDS的狹縫SL的光。也就是說，在光感測器PD的受光面整體區域PDS之中，透過狹縫SL的光係入 射至一部分的區域。另外，光感測器PD，為使透過狹縫SL的光全部到達光感測器PD，其沿著副掃描方向的長度SB比圖案長度Ly長，並具有比狹縫SL之寬度大的光感測器寬度PDW。另一方面，如下所述，狹縫寬度SLB比各桿狀圖案的寬度小。

圖案PT的間距PP係定為比狹縫SL沿著主掃描方向的佔有長度B大。在此，佔有長度B表示狹縫SL的任意點T1(在此為與圖案PT一致的狹縫位置)與在副掃描方向上距離Ly之點T2之間沿著主掃描方向所佔據的長度(投射時的長度)，由於傾斜角度θ微小，可表示為主掃描方向佔有長度B≒Lytanθ。

如此一來，藉由將圖案間距PP定為比狹縫SL主掃描方向的佔有長度B大，圖案PT通過狹縫SL時，從1個桿狀圖案開始通過狹縫SL，在通過完成之前，下一個桿狀圖案不會開始通過狹縫SL，也就是說，線感測器之光感測器PD係時序地一個接一個依序接受桿狀圖案光。

第15A~15D圖係表示1個桿狀圖案PL1通過狹縫SL之過程的圖。第16圖係1個桿狀圖案PL1通過狹縫SL時所取得的沿著副掃描方向的光量分佈。另外，為說明起見，係誇張地描繪狹縫SL相對於圖案PT的傾斜角度。

由於狹縫SL相對於桿狀圖案PL1傾斜，桿狀圖案PL1其中一長度方向側LT1在其端部EL開始與狹縫SL相交(參照第15A圖)。隨著桿狀圖案PL1相對移動，圖案PL1與狹縫SL的相交範圍R變大(參照第15B圖)，變成狹縫SL與桿狀圖案PL的兩側LT1、LT2相交。

持續狹縫SL與桿狀圖案PL1的兩側LT1、LT2相交的狀態之後(參照第15C圖)，移轉至僅LT2側與桿狀圖案PL相交的階段，最後，桿狀圖案PL1整體超出狹縫SL(參照第15D圖)。

第16圖中係表示桿狀圖案PL1通過狹縫SL時所檢出的沿著副掃描方向的光量分佈。線感測器之光感測器PD，雖然時序地檢出光量，但如上所述，在1個桿狀圖案PL1與狹縫SL的相交開始與相交結束之間，相鄰的桿狀圖案PL2不會與狹縫SL相交。

因此，光感測器PD時序地檢出的1個桿狀圖案的光量分佈，相當於沿著副掃描方向的光量分佈。第16圖的(A)~(D)分別表示第15A~15D圖所示的位置下桿狀圖案PL1當時的光量。

第17圖係表示與光感測器的光量檢出時間間隔一致的狹縫的移動間距的圖。

若每次狹縫SL沿著主掃描方向移動移動間距d時光量在光感測器PD中檢出，則量測長度L(=Lx/tanθ)沿著副掃描方向移動間距P(=d/tanθ)。但是，量測長度L係表示光量在光感測器PD中檢出所沿著副掃描方向的狹縫長。

在此，圖案PL1的寬度Lx相較於沿著主掃描方向的移動間距d越充分大，則量測長度L相對於沿著副掃描方向的間距P越充分長(L>>P)。由於間距P表示沿著副掃描方向的解析能力，間距P比1個微鏡微小投影區域尺寸(單元尺寸)小。

結果，當每移動間距d檢出的光量分佈被視為沿 著副掃描方向的光量分佈時，其光量變化係以單元尺寸以下的變化表示，光量分佈曲線變得平滑。也就是說，可得到第16圖所示的沒有階差的光量分佈曲線。每次桿狀圖案依序通過狹縫SL時檢出沿著副掃描方向的光量分佈的結果，可得到對應曝光區域EA整體的光量分佈。

第18圖係表示重疊對應各桿狀圖案的光量分佈的圖。第19圖係3維表示對應曝光區域整體的光量分佈的圖。

在第19圖中表示對應曝光區域整體的光量分佈LG。在此，周圍附近沒有發生光量減少，但在中心部分光量減少。如第18圖所示，在曝光區域周圍的光量分佈DPL1中檢出最大光量MM而中心附近的光量分佈DPLm中檢出最小光量ML的情況下，可根據其光量比(ML/MM)檢知光學系統等的劣化。但是，對於光量檢出，係以檢出中的有效範圍BE為對象算出光量比。

第20圖係表示光量分佈量測與警告處理的流程圖。在此，每預定的操作時間即執行。

在對狹縫SL相對移動曝光區域的同時，投影桿狀圖案PT，並藉由光感測器PD檢出光量(S301)。然後，根據來自光感測器PD的輸出訊號，算出光量比。並且，連同光量比的算出，作成3維的光量分佈資料，並保存於未圖示的記憶體等之中(S302)。

若光量比在預先設定的閾值以下，在例如操作畫面上藉由警告顯示等通知光量降低(S303、S304)。此時，也可在生產管理用的檔案中紀錄表明此結果的情報。另外，將藉由 演算處理所取得的3維光量分佈資料與部件沒有劣化的初期光量分佈資料相比較，也可判斷是否發生光量降低。

因此，根據第3實施形態，曝光裝置10的平台12中，在光感測器PD上方設置形成狹縫SL的光檢出單元28。然後，在相對於副掃描方向傾斜狹縫SL的狀態下投影桿狀圖案PT，並通過狹縫SL。此時，桿狀圖案PT的間距PP係定為比狹縫SL沿著主掃描方向的佔有長度B小。

圖案PT通過狹縫SL期間，各桿狀圖案PT1、PT2...一個一個依序替換的同時被投影至光感測器PD。1個桿狀圖案通過狹縫SL期間，下一個圖案不會開始通過狹縫SL。然後，藉由在光感測器PD中依微小角度θ移動其投影區域，可檢出沿著副掃描方向的光量分佈，而可獲得曝光區域整體的光量分佈。

為形成曝光區域的光量分佈，由於曝光區域的狹縫通過時各桿狀圖案的光全部受光為必要，藉由將傾斜角度定為曝光區域的對角線角度以下，可實現曝光區域的光量分佈量測。舉例而言，若根據視頻規格等光學調變單元陣列(微鏡陣列)的垂直水平尺寸為4：3，傾斜角度θ可定為37°以下。另外，若光學調變單元陣列的垂直水平尺寸為16：9，傾斜角度θ可定為30°以下。

此外，若以微小角度傾斜地相對移動曝光區域，其角度為微小。因此，藉由將相對於描繪工作台所規定之副掃描方向的狹縫傾斜角度定為37°以下，可求得類似的光量分佈。

雖然相對於圖案PT的狹縫SL傾斜角度θ可設定 為不同的角度，但當考慮精確度層面時，希望盡可能地增加L/S圖案的圖案陣列數目。此意味著，希望以微鏡的1行投影各桿狀圖案。在此情況下，由於圖案PT的寬度等受微鏡的微小投影區域(單元尺寸)等影響，為了滿足B<PP，可定為預定的傾斜角度以下。

另一方面，在滿足B<PP的範圍內，使θ盡可能大者可提高解析能力。另外，若隨著量測長度L變長而光量上升/下降區域的長度變長，則對應地檢出有效範圍BE會變窄。為了盡可能使有效範圍BE變廣，較佳為使θ盡可能大。

作為一例，若使用由根據XGA規格的1024×768的微鏡組成的DMD(線方向(line direction)上1024像素)，線間距PP可藉由L/S圖案的線數目決定。考慮到光量分佈資料的精確度層面，當設定16條以上的線數目時，線16條時的間距PP為768/15=51像素，由於必須要滿足B(=1024tanθ)<PP(=51)，傾斜角度θ定為比2.8°小。由於Y方向的解析能力P係以d/tanθ表示，當移動間距d=1μm時，θ=2.8°時解析能力P=20μm。

另一方面，在使檢出有效範圍BE超過圖案長Ly的90%(換句話說，使L為Ly的5%以下)的情況下，當圖案光的線的寬度Lx為1像素，由於L=Lx/tanθ<Ly×0.05，導出tanθ>1/51.2。也就是說，傾斜角度θ定為比1.2°大的角度。在此情況下，θ=1.2°下分解能力P=48μm。

根據上述，可在1.2°<θ<2.8°的範圍中決定狹縫SL與圖案PT之間的角度θ，更佳為在2.0°<θ<2.8°的範圍中決定 θ。另外，在具有曝光區域的傾斜角度θ0的情況下，若傾斜至與狹縫相同側則減算其量，若與傾斜至與狹縫相反側則可加算其量。

此外，關於光感測器PD，也可由上述沿著長度方向的細長光二極體以外的感測器構成，可為具有桿狀圖案受光可能之受光面感測器的光感測器。藉由以光感測器PD形狀設置狹縫的遮光單元以外的構成，也可檢出光量分佈。另外，投影圖案也可適用上述圖案以外的L/S圖案。為依序量測L/S圖案的各線狀圖案的光量，藉由決定L/S圖案光的間距，可量測曝光區域整體的光量分佈。另外，在曝光頭為複數的情況下，可對各曝光頭形成狹縫。

測光單元的構成並不限定於上述構成，舉例而言，可構成為遮光單元和與光感測器一體成形的測光單元可拆卸地安裝至曝光裝置或者一體設置。設置具有可接受通過相對於線圖案傾斜的細長(於長度方向延伸)測光區域的光的受光區域的光感測器，可構成為圖案光通過時光入射至受光區域整體中對應至測光區域的區域。

另外，也可求得光量差而非光量比，在差為預定閾值以上時判斷發生光學系統的劣化。也可藉由光量比、光量差以外的參數檢出光量變化。

AR‧‧‧聚焦範圍

AR0‧‧‧振幅比最大之聚焦範圍

FP‧‧‧聚焦位置

M‧‧‧振幅比

Claims (13)

1. 一種曝光裝置，其特徵為包括：複數個光學調變單元排列成矩陣形狀的光學調變單元陣列；將上述光學調變單元陣列的曝光區域相對於被描繪體沿著主掃描方向相對移動的掃描單元；根據對應於上述曝光區域之相對位置的圖案資料控制上述複數個光學調變單元的曝光控制單元；將來自上述光學調變單元陣列的圖案光成像至上述被描繪體的描繪面的成像光學系統；沿著上述描繪面形成至少1個狹縫的遮光單元；接受透過上述狹縫的光的測光單元；以及根據上述測光單元的輸出檢出聚焦狀態的聚焦檢出單元；其中，上述曝光控制單元，在上述曝光區域對上述遮光單元相對移動的時候，投影線與間隙(L/S)圖案光；其中，上述聚焦檢出單元，根據藉由L/S圖案光的投影所檢出的波形狀光量的振幅以及在聚焦範圍中時的標準振幅，檢出上述描繪面是否在聚焦範圍中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之曝光裝置，其中，上述聚焦檢出單元，根據相當於光量振幅與標準振幅之比的振幅比，判斷是否在聚焦範圍中。
3. 如申請專利範圍第2項所述之曝光裝置，其中，上述聚焦檢出單元，根據上述振幅比與上述成像光學系統的焦點位置之間的對應關係，判斷是否在聚焦範圍內。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之曝光裝置，其中，上述聚焦檢出單元，根據L/S圖案光的平均光量與沒投影L/S圖案光時的基本光量，算出標準振幅。
5. 如申請專利範圍第4項所述之曝光裝置，其中，上述遮光單元具有平均光量量測用之開口單元，上述測光單元具有接受通過上述平均光量量測用之開口單元L/S圖案光的平均光量量測用受光單元。
6. 一種曝光裝置，其特徵為包括：複數個光學調變單元排列成矩陣形狀的光學調變單元陣列；將上述光學調變單元陣列的曝光區域相對於被描繪體沿著主掃描方向相對移動的掃描單元；根據對應於上述曝光區域之相對位置的圖案資料控制上述複數個光學調變單元的曝光控制單元；將來自上述光學調變單元陣列的圖案光成像至上述被描繪體的描繪面的成像光學系統；沿著上述描繪面形成至少1個狹縫的遮光單元；接受透過上述狹縫的光的測光單元；以及根據來自上述測光單元的輸出檢出上述成像光學系統的解析能力的解析能力檢出單元；其中，上述曝光控制單元，在上述曝光區域對上述遮光單元相對移動的時候，投影線與間隙(L/S)圖案光；其中，上述解析能力檢出單元，根據藉由L/S圖案光的投影所檢出的波形狀光量的振幅以及具有預定的界限解析能 力以上的解析能力時的標準振幅，檢出解析能力是否比界限解析能力低。
7. 如申請專利範圍第6項所述之曝光裝置，其中，上述聚焦檢出單元，根據相當於所檢出之振幅與標準振幅之比的振幅比，判斷解析能力是否比界限解析能力低。
8. 如申請專利範圍第7項所述之曝光裝置，其中，上述解析能力檢出單元，根據振幅比與上述成像光學系統的解析能力之間的對應關係，判斷解析能力是否比界限解析能力低。
9. 一種曝光裝置，其特徵為包括：複數個光學調變單元排列成矩陣形狀的光學調變單元陣列；將上述光學調變單元陣列的曝光區域相對於被描繪體沿著主掃描方向相對移動的掃描單元；控制上述複數個光學調變單元，將沿著主掃描方向排列的線與間隙(L/S)圖案的光投影至上述被描繪體的曝光控制單元；接受通過相對於L/S圖案之線方向傾斜的細長的測光區域的光的測光單元；以及根據L/S圖案對上述測光區域相對移動時來自上述測光單元的輸出，檢出曝光區域的光量分佈的光量檢出單元；其中，L/S圖案的間距係決定為使L/S圖案的各線狀圖案的光量依序被量測。
10. 如申請專利範圍第9項所述之曝光裝置，其中，上述測光區域相對於線方向傾斜的角度滿足下列式子： Lytanθ<PP，其中，Ly表示L/S圖案沿著副掃描方向的長度，θ表示傾斜角度，PP表示L/S圖案的間距。
11. 如申請專利範圍第9至10項中任一項所述之曝光裝置，其中，上述測光區域相對於線方向傾斜的角度滿足下列式子：θ≦37°，其中，θ表示傾斜角度。
12. 如申請專利範圍第11項所述之曝光裝置，其中，上述測光區域相對於線方向傾斜的角度滿足下列式子：1.2°<θ<2.8°，其中，θ表示傾斜角度。
13. 如申請專利範圍第9至12項中任一項所述之曝光裝置，其中，上述光量檢出單元作成曝光區域的光量分佈。