WO2023282207A1 - 露光装置、露光方法およびフラットパネルディスプレイの製造方法 - Google Patents

露光装置、露光方法およびフラットパネルディスプレイの製造方法 Download PDF

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exposure
spatial light
light modulator
optical system
scanning direction
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正紀 加藤
仁 水野
恭志 水野
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株式会社ニコン
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Definitions

  • the present invention relates to an exposure apparatus, an exposure method, and a method of manufacturing a flat panel display.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2021-111806 filed on July 5, 2021, the content of which is incorporated herein.
  • an exposure apparatus that irradiates a substrate with illumination light through an optical system
  • light modulated by a spatial light modulator is passed through a projection optical system, and an image of this light is projected onto a resist coated on the substrate.
  • An exposure apparatus that forms an image and performs exposure is known (see, for example, Patent Document 1).
  • an illumination optical system a spatial light modulator illuminated by light from the illumination optical system, and a projection apparatus for irradiating an exposure target with the light emitted from the spatial light modulator.
  • An exposure target is scanned, and the spatial light modulator includes a plurality of mirrors, each of which extends around a tilt axis extending in a direction perpendicular to both the optical axis direction of the projection optical system and the scanning direction.
  • An exposure apparatus includes an adjusting angle adjustment mechanism.
  • an illumination optical system a spatial light modulator illuminated by light from the illumination optical system, and a projection apparatus for irradiating an exposure target with the light emitted from the spatial light modulator.
  • An exposure target is scanned, and the spatial light modulator includes a plurality of mirrors, each of which extends around a tilt axis extending in a direction perpendicular to both the optical axis direction of the projection optical system and the scanning direction. , the plurality of mirrors adjust their tilts with respect to the scanning direction and are turned on to emit light to the projection optical system, and the spatial light modulator rotates with respect to the scanning direction
  • a tilting exposure apparatus is provided.
  • a method of exposing the object to be exposed using the exposure apparatus described above wherein the at least one Based on the difference between the target tilt angle of the at least some mirrors and the actual tilt angle of the at least some mirrors when the mirrors in the part are rotated around the tilt axis, the space
  • An exposure method is provided that includes a first step of tilting an optical modulator with respect to the scanning direction, and a second step of exposing the exposure target using the exposure apparatus after the first step.
  • a method of manufacturing a flat panel display including exposing the exposure target by the exposure method described above and developing the exposed exposure target. .
  • an illumination optical system a spatial light modulator illuminated by light from the illumination optical system, and a projection apparatus for irradiating an exposure target with the light emitted from the spatial light modulator.
  • An exposure apparatus is provided that includes an optical system and a stage on which the exposure target is placed, and the illumination optical system and the spatial light modulator are arranged side by side in the scanning direction.
  • a stage for moving an exposure target in a scanning direction a spatial light modulator, an illumination optical system for illuminating the spatial light modulator from the scanning direction, and the spatial light modulator. and a projection optical system for irradiating the exposure target with the light reflected by the mirror of the spatial light modulator, wherein the mirror of the spatial light modulator is inclined with respect to the scanning direction.
  • FIG. 4 is a diagram showing the outline of the configuration of the light modulating section of the first example of the present embodiment, and showing the ON state of the mirror in the center of the paper.
  • FIG. 4 is a diagram showing the outline of the configuration of the light modulating section of the first example of the present embodiment, and is a diagram showing the OFF state of the mirror in the center of the paper surface. It is a figure explaining distribution of light intensity when one row of a plurality of mirrors in a spatial light modulator of this embodiment is in an ON state. It is a figure explaining distribution of light intensity when all the rows of a plurality of mirrors in a spatial light modulator of this embodiment are in an ON state. It is a figure explaining distribution of light intensity when a plurality of mirrors in a spatial light modulator of this embodiment are in an ON state every other row in a scanning direction.
  • FIG. 10 is a diagram showing the outline of the configuration of the light modulating section of the second example of the present embodiment, and is a diagram showing the ON state of the mirror in the center of the paper surface.
  • FIG. 10 is a diagram showing the outline of the configuration of the light modulating section of the second example of the present embodiment, and is a diagram showing the OFF state of the mirror in the center of the paper surface.
  • FIG. 11 is a side view showing the outline of the configuration of the light modulating unit of the second example of the present embodiment, showing the ON state of the mirror in the center of the paper and the OFF state of the mirrors on both end sides of the paper.
  • FIG. 10 is a diagram showing the outline of the configuration of the light modulating section of the second example of the present embodiment, and is a diagram showing the ON state of the mirror in the center of the paper surface.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the tilt of the spatial light modulator and the tilt of the image plane of the projection module according to the present embodiment; It is a functional block diagram showing an outline of a calibrating device of this embodiment. It is a figure explaining the outline of a simulation.
  • 7 is a graph showing simulation results when the spatial light modulator is not tilted;
  • 7 is a graph showing simulation results when the spatial light modulator is tilted by an amount corresponding to the DOF;
  • FIG. 10 is a graph showing simulation results when the spatial light modulator is tilted by a DOF equivalent to 1.5 times;
  • FIG. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an optical measurement unit provided in a calibration reference unit CU attached to an end portion of a substrate holder of an exposure apparatus;
  • FIG. 1 is a diagram showing an overview of the external configuration of an exposure apparatus 1 of this embodiment.
  • the exposure apparatus 1 is an apparatus that irradiates an exposure target with modulated light.
  • the exposure apparatus 1 is a step-and-scan projection exposure apparatus, a so-called scanner, which exposes a rectangular (square) glass substrate used in a liquid crystal display (flat panel display) or the like. is.
  • the glass substrate which is the object to be exposed, has at least one side length or diagonal length of 500 mm or more, and may be a substrate for a flat panel display.
  • An exposure target (for example, a substrate for a flat panel display) exposed by the exposure apparatus 1 is developed and provided as a product.
  • the apparatus main body of the exposure apparatus 1 is configured similarly to the apparatus main body disclosed in US Patent Application Publication No. 2008/0030702, for example.
  • the exposure apparatus 1 exposes an exposure target with an exposure pattern determined based on the inputted recipe.
  • the exposure apparatus 1 includes a base 11, an anti-vibration table 12, a main column 13, a stage 14, an optical surface plate 15, an illumination module 16, a projection module 17 (projection optical system), a light source unit 18, an optical fiber 19, and an optical modulator. 20 (not shown in FIG. 1).
  • the direction parallel to the optical axis direction of the projection module 17 that irradiates the light modulated by the light modulation section 20 onto the exposure object is defined as the Z-axis direction
  • the direction of a predetermined plane orthogonal to the Z-axis is defined as the X-axis direction
  • the X-axis direction and the Y-axis direction are directions orthogonal (intersecting) each other.
  • the base 11 is the base of the exposure apparatus 1 and is installed on the anti-vibration table 12 .
  • the base 11 supports a stage 14 on which an object to be exposed is placed so as to be movable in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the stage 14 supports the exposure object and positions the exposure object with high precision with respect to a plurality of partial images of the circuit pattern projected via the projection module 17 in scanning exposure. and drives the object to be exposed in directions with six degrees of freedom (the X-, Y-, and Z-axis directions and the ⁇ x, ⁇ y, and ⁇ z directions that are rotational directions about the respective axes).
  • the stage 14 is moved in the X-axis direction during scanning exposure, and is moved in the Y-axis direction when changing the exposure target area on the exposure target.
  • a plurality of exposure target areas are formed on the exposure target.
  • the exposure apparatus 1 can expose a plurality of exposure target areas on one exposure target.
  • the configuration of the stage 14 is not particularly limited, but may include a gantry type two-dimensional coarse motion stage and a fine motion stage for the two-dimensional coarse motion stage, as disclosed in US Patent Application Publication No. 2012/0057140.
  • a so-called coarse and fine movement configuration stage device including a driven fine movement stage can be used.
  • the coarse movement stage can move the exposure object in three degrees of freedom in the horizontal plane
  • the fine movement stage can finely move the exposure object in six degrees of freedom.
  • the main column 13 supports the optical surface plate 15 above the stage 14 (in the positive direction of the Z axis).
  • the optical platen 15 supports the illumination module 16 , the projection module 17 and the light modulation section 20 .
  • FIG. 2 is a diagram showing the outline of the configurations of the illumination module 16, the projection module 17, and the light modulation section 20 of this embodiment.
  • the illumination module 16 is arranged above the optical surface plate 15 and connected to the light source unit 18 via the optical fiber 19 .
  • the lighting modules 16 include a first lighting module 16A, a second lighting module 16B, a third lighting module 16C and a fourth lighting module 16D.
  • the first lighting module 16A to the fourth lighting module 16D are not distinguished, they are collectively referred to as the lighting module 16.
  • FIG. 1 when the first lighting module 16A to the fourth lighting module 16D are not distinguished, they are collectively referred to as the lighting module 16.
  • Each of the first lighting module 16A to the fourth lighting module 16D converts the light emitted from the light source unit 18 via the fiber 19 into a first light modulating section 20A, a second light modulating section 20B, and a third light modulating section 20C. and the fourth optical modulation section 20D.
  • the lighting module 16 illuminates the light modulating section 20 .
  • the first lighting module 16A and the first light modulating section 20A are arranged side by side in the scanning direction.
  • the second lighting module 16B and the second light modulating section 20B are arranged side by side in the scanning direction.
  • the third lighting module 16C and the third light modulating section 20C are arranged side by side in the scanning direction.
  • the fourth lighting module 16D and the fourth light modulating section 20D are arranged side by side in the scanning direction.
  • the light modulation section 20 is controlled based on the circuit pattern to be transferred to the exposure object, and modulates the illumination light from the illumination module 16, which will be described later in detail.
  • the modulated light modulated by the light modulating section 20 is guided to the projection module 17 .
  • the first optical modulating section 20A to the fourth optical modulating section 20D are arranged at different positions on the XY plane. In the following description, when the first optical modulation section 20A to the fourth optical modulation section 20D are not distinguished, they are collectively referred to as the optical modulation section 20.
  • the projection module 17 is arranged below the optical surface plate 15 and irradiates the exposure object placed on the stage 14 with modulated light modulated by the spatial light modulator 201 .
  • the projection module 17 causes the light modulated by the light modulation section 20 to form an image on the exposure target, thereby exposing the exposure target.
  • the projection module 17 projects the pattern on the light modulating section 20 onto the exposure target.
  • a plane including the optical axis of the illumination light that illuminates the light modulation section 20 and the optical axis of the projection module 17 is provided parallel to the scanning direction (X-axis direction).
  • the projection module 17 includes first projection modules 17A to A fourth projection module 17D is included. In the following description, when the first projection module 17A to the fourth projection module 17D are not distinguished, they are collectively referred to as the projection module 17.
  • a unit composed of the first illumination module 16A, the first light modulation section 20A, and the first projection module 17A is called a first exposure module.
  • a unit composed of the second illumination module 16B, the second light modulation section 20B, and the second projection module 17B is called a second exposure module.
  • Each exposure module is provided at a mutually different position on the XY plane, and can expose a pattern at a different position of the exposure target placed on the stage 14 .
  • the stage 14 can scan-expose the entire surface of the exposure target or the entire surface of the exposure target area by moving relative to the exposure module in the X-axis direction, which is the scanning direction.
  • the illumination module 16 is also called an illumination system.
  • the illumination module 16 (illumination system) illuminates a spatial light modulator 201 (spatial light modulation element) of the light modulation section 20, which will be described later.
  • the projection module 17 is also called a projection unit.
  • the projection module 17 (projection section) may be a one-to-one system that projects the image of the pattern on the light modulation section 20 at one-to-one magnification, or may be an enlargement system or a reduction system.
  • the projection module 17 is preferably made of one or two kinds of glass materials (especially quartz or fluorite).
  • a pair of light source units 18 (light source unit 18R, light source unit 18L) is provided.
  • the light source unit 18 a light source unit using a laser with high coherence as a light source, a light source unit using a light source such as a semiconductor laser type UV-LD, and a light source unit using a lens relay type retarder can be adopted.
  • Examples of the light source 18a included in the light source unit 18 include lamps and laser diodes that emit light with wavelengths of 405 nm and 365 nm.
  • the exposure apparatus 1 includes a position measuring unit (not shown) including an interferometer, an encoder, and the like, which measures the relative position of the stage 14 with respect to the optical surface plate 15 .
  • the exposure apparatus 1 includes an AF (Auto Focus) section (not shown) that measures the position of the stage 14 or the exposure target on the stage 14 in the Z-axis direction, in addition to the above-described sections.
  • the exposure apparatus 1 includes an alignment unit (not shown) that measures the relative positions of each pattern when another pattern is superimposed on the already exposed pattern on the exposure target.
  • the AF section and/or the alignment section may have a TTL (Through the lens) configuration for measurement via the projection module 17 .
  • FIG. 3 is a diagram showing the outline of the configuration of the exposure module of this embodiment. Taking the first exposure module as an example, an example of specific configurations of the illumination module 16, the light modulation section 20, and the projection module 17 will be described.
  • the illumination module 16 has a module shutter 161 and an illumination optical system 162 .
  • the module shutter 161 switches whether to guide the pulsed light supplied from the optical fiber 19 to the illumination optical system 162 .
  • the illumination optical system 162 emits the pulsed light supplied from the optical fiber 19 to the light modulation section 20 through a collimator lens, a fly-eye lens, a condenser lens, etc., thereby illuminating the light modulation section 20 substantially uniformly. do.
  • the fly-eye lens wavefront-divides the pulsed light incident on the fly-eye lens, and the condenser lens superimposes the wavefront-divided light onto the light modulation section.
  • the illumination optical system 162 may have a rod integrator instead of the fly-eye lens.
  • the illumination optical system 162 and the light modulation section 20 are arranged side by side in the scanning direction.
  • the light modulation section 20 has a mask.
  • the mask is a spatial light modulator (SLM).
  • the light modulation section 20 includes a spatial light modulator 201 and an off light absorption plate 202 .
  • the spatial light modulator 201 is a digital mirror device (digital micromirror device, DMD).
  • the spatial light modulator 201 can spatially and temporally modulate the illumination light.
  • FIG. 4 is a diagram showing an overview of the configuration of the spatial light modulator 201 of this embodiment. Description will be made using a three-dimensional orthogonal coordinate system of Xm-axis, Ym-axis, and Zm-axis in FIG.
  • the spatial light modulator 201 comprises a plurality of micromirrors 203 (mirrors) arranged on the XmYm plane.
  • the micromirrors 203 constitute elements (pixels) of the spatial light modulator 201 .
  • the spatial light modulator 201 can change the tilt angle around the Xm axis and around the Ym axis. For example, the spatial light modulator 201 is turned on by tilting around the Ym axis as shown in FIG. 5, and turned off by tilting around the Xm axis as shown in FIG.
  • the spatial light modulator 201 controls the direction in which incident light is reflected for each element by switching the tilt direction of the micromirror 203 for each micromirror 203 .
  • the digital micromirror device of the spatial light modulator 201 has a pixel count of about 4 Mpixels, and can switch the on state and off state of the micromirror 203 at a period of about 10 kHz.
  • a plurality of elements of the spatial light modulator 201 are individually controlled at predetermined time intervals.
  • the spatial light modulator 201 is a DMD
  • the element is the micromirror 203
  • the predetermined time interval is the period (for example, period 10 kHz) at which the micromirror 203 is switched between the ON state and the OFF state.
  • the off-light absorption plate 202 absorbs light (off-light) emitted (reflected) from the elements of the spatial light modulator 201 that are turned off. Light emitted from the ON-state elements of the spatial light modulator 201 is guided to the projection module 17 .
  • the projection module 17 projects the light emitted from the turned-on elements of the spatial light modulator 201 onto the exposure object.
  • the projection module 17 includes a magnification adjustment section 171 and a focus adjustment section 172 .
  • Light modulated by the spatial light modulator 201 enters the magnification adjustment unit 171 .
  • the magnification adjustment unit 171 adjusts the magnification of the image on the focal plane 163 of the modulated light emitted from the spatial light modulator 201, that is, the surface of the exposure object, by driving some lenses in the optical axis direction.
  • the focus adjustment unit 172 drives the entire lens group in the optical axis direction so that the modulated light emitted from the spatial light modulator 201 forms an image on the surface of the exposure object measured by the AF unit described above. Then, adjust the imaging position, that is, the focus.
  • the projection module 17 projects only the light image emitted from the turned-on element of the spatial light modulator 201 onto the surface of the exposure object. Therefore, the projection module 17 can project and expose the image of the pattern formed by the ON elements of the spatial light modulator 201 onto the surface of the exposure object. That is, the projection module 17 can form spatially modulated light on the surface of the exposure object.
  • the spatial light modulator 201 can switch the micromirror 203 between the ON state and the OFF state at a predetermined cycle (frequency) as described above, the projection module 17 can transmit temporally modulated light to It can be formed on the surface of the exposure object. That is, the exposure apparatus 1 performs exposure by changing the substantial pupil state at an arbitrary exposure position.
  • FIGS. 7 to 9 are diagrams for explaining the relationship between the state of the spatial light modulator 201 and the light intensity distribution.
  • Each of these figures includes three figures, upper, middle and lower.
  • the upper part of each figure shows the position of the micromirror 203 in the ON state in the spatial light modulator 201 .
  • the middle and lower parts of each figure show the distribution of light intensity on the image plane.
  • These upper, middle and lower figures are adjusted in position in the left-right direction of the paper surface with the optical axis of the projection module 17 as a reference.
  • a spatial light modulator 201 such as a DMD, in which each micromirror 203 is tilted is treated as a blazed diffraction grating.
  • the spatial light modulator 201 reflects light in the same way as when the whole is one mirror.
  • the light intensity is determined by the sinc 2 function, as shown in the middle and lower parts of FIG. This sinc 2 function has a peak position at the regular reflected light determined by the tilt angle of the micromirror 203 .
  • the light intensity becomes discrete as shown in the middle and lower stages of FIG. 8 and the middle and lower stages of FIG. 9, respectively.
  • the light intensity of the diffracted light generated at this time increases locally at the position of the diffraction angle determined by the pitch p of the micromirrors 203 .
  • the light intensity distribution of the discrete diffracted light as shown in FIGS. 8 and 9 is determined based on the specularly reflected zero-order light and the pitch p of the micromirror 203 .
  • the peak position of the sinc 2 function indicating the light intensity of the diffracted light depends on the tilt angle of the micromirror 203 . If the tilt of each micromirror 203 deviates from the target angle by ⁇ , the reflected light is incident on the projection module 17 with a deviation of 2 ⁇ from the target angle. In this way, when each micromirror 203 of the spatial light modulator 201 itself has a tilt error, a method of tilting the illumination module 16 (incident light) can be considered as a method of canceling the error. However, when the tilt error of the micromirror 203 is large, the range in which the illumination system can be adjusted is limited.
  • the micromirror 203 itself is tilted in the X-axis direction, which is the scanning direction, and the spatial light modulator 201 itself is also tilted in the scanning direction.
  • the tilt error of the micromirror 203 can be measured, for example, by applying light to one mirror and observing the angle of the reflected light before mounting the micromirror 203 on the exposure apparatus 1 .
  • the fact that the Ym-axis is substantially parallel to the Y-axis also includes the case where the Ym-axis is rotated about ⁇ 5 degrees around the Zm-axis with respect to the Y-axis.
  • Such an arrangement can increase the resolution of the spatial light modulator 201A.
  • the Xm-axis may be completely parallel to the X-axis and the Ym-axis may be completely parallel to the Y-axis.
  • the Ym axis is also referred to as the first tilt axis T1.
  • the plurality of micromirrors 203 each rotates around the first tilt axis T1 (Ym axis), and the plurality of micromirrors 203 adjusts their tilts with respect to the scanning direction to turn them on. As a result, light is emitted to the projection module 17 .
  • the plurality of micromirrors 203 are arranged linearly in the scanning direction, and the plurality of micromirrors 203 are also arranged in the direction of the first tilt axis T1.
  • the spatial light modulator 201 instead of the spatial light modulator 201A of the first example shown in FIGS. 4 to 6, the spatial light modulator 201B of the second example shown in FIGS. 10 to 12 is adopted.
  • the spatial light modulator 201B of the second example the micromirror 203 is rotatable around the first tilt axis T1 extending in the diagonal direction of the micromirror 203 .
  • the micromirror 203 is turned on by rotating the micromirror 203 to the first side (eg, + side) about the first tilt axis T1.
  • the micromirror 203 is turned off by rotating the micromirror 203 about the first tilt axis T1 to the second side (for example, the minus side).
  • the micromirror 203 in the ON state (the micromirror 203 tilted about the first tilt axis T1) is tilted with respect to the X-axis direction, which is the scanning direction. to tilt.
  • the fact that the first tilt axis T1 is substantially parallel to the Y axis includes the case where the first tilt axis T1 rotates around the Z axis by about ⁇ 5 degrees with respect to the Y axis.
  • the first tilt axis T1 may be completely parallel to the Y-axis.
  • the plurality of micromirrors 203 are rotated around the first tilt axis T1, and the plurality of micromirrors 203 are turned on by adjusting their tilts with respect to the scanning direction. By entering the state, light is emitted to the projection module 17 . Moreover, in this case, by rotating each of the plurality of micromirrors 203 around the first tilt axis T1, the ON state and the OFF state are switched.
  • a plurality of micro-micromirrors are linearly arranged in two directions inclined at 45° with respect to both the scanning direction and the first tilt axis T1 direction.
  • the micromirror 203 of the spatial light modulator 201B of the second example is rotated by approximately 45° around the Z-axis with respect to the micromirror 203 of the spatial light modulator 201A of the first example.
  • the plurality of micromirrors 203 are arranged in the scanning direction also in the spatial light modulator 201B of the second example.
  • the spatial light modulator 201A of the first example and the spatial light modulator 201B of the second example are not distinguished, they are collectively referred to as the spatial light modulator 201.
  • the light modulation section 20 further includes an angle adjustment mechanism 204.
  • the angle adjusting mechanism 204 adjusts the tilt angle ⁇ of the spatial light modulator 201 with respect to the scanning direction.
  • the angle adjustment mechanism 204 has, for example, the following configuration. That is, the angle adjustment mechanism 204 includes a stage 14 for the spatial light modulator 201 (not shown), and the stage 14 for the spatial light modulator 201 rotatably supports the spatial light modulator 201 around the second tilt axis T2. configuration.
  • the second tilt axis T2 extends in the Y-axis direction (the direction of the first tilt axis T1).
  • the stage 14 for the spatial light modulator 201 may, for example, support the spatial light modulator 201 so as to be movable in the X-axis direction, the Y-axis direction, and around the Z-axis ( ⁇ Z direction).
  • the spatial light modulator 201 is tilted with respect to the scanning direction.
  • the spatial light modulator 201 is tilted with respect to the XY plane.
  • the spatial light modulator 201 is tilted with respect to the scanning direction in a side view of the exposure apparatus 1 viewed from the Y-axis direction (first tilt axis T1 direction).
  • the light modulation section 20 further includes a calibration device 50 .
  • the calibration device 50 calibrates the tilt angle ⁇ of the spatial light modulator 201 .
  • the calibration device 50 has a device body 60 and a sensor 70 .
  • the device main body 60 is realized by a device such as a personal computer, a server, or an industrial computer, for example.
  • the apparatus main body 60 may also be used by the control device of the exposure apparatus 1 that controls the entire exposure apparatus 1 .
  • the device main body 60 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and memory connected via a bus, and executes programs.
  • the device body 60 functions as a device having a control section 61, a communication section 62, an input section 63, and a storage section 64 by executing a program.
  • the device main body 60 causes the processor to read the program stored in the storage unit 64 and store the read program in the memory.
  • the device body 60 functions as a device including a control section 61 , a communication section 62 , an input section 63 and a storage section 64 by the processor executing a program stored in the memory.
  • the controller 61 controls the operation of the spatial light modulator 201 and the operation of the angle adjusting mechanism 204 .
  • the control unit 61 is configured by, for example, a processor and memory.
  • the controller 61 functions as a first controller 65 , a calculator 66 and a second controller 67 .
  • the first controller 65 controls the operation of the spatial light modulator 201 .
  • the first control unit 65 transmits to the micromirror 203 an operation amount for setting the micromirror 203 to the target angle to tilt the micromirror 203 .
  • the target angle is a target tilt angle of the micromirror 203 when the micromirror 203 is turned on. Note that the number of micromirrors 203 controlled by the first control unit 65 may be a part of the plurality of micromirrors 203 or all of the plurality of micromirrors 203 .
  • the calculator 66 calculates the difference between the target angle of the micromirror 203 and the actual tilt angle of the micromirror 203 .
  • the actual tilt angle of the micromirror 203 is the actual tilt angle of the micromirror 203 in the ON state.
  • the actual tilt angle of micromirror 203 is detected by sensor 70 .
  • a second control unit 67 controls the operation of the angle adjustment mechanism 204 .
  • the second control section 67 controls the operation of the angle adjustment mechanism 204 based on the difference calculated by the calculation section 66 .
  • the second controller 67 tilts the spatial light modulator 201 by controlling the angle adjustment mechanism 204 so as to correct the deviation (error) of the actual tilt angle from the target angle of the micromirror 203 .
  • the calculation unit 66 can calculate the difference for each micromirror 203 .
  • the second control unit 67 since the angle adjustment mechanism 204 tilts the entire spatial light modulator 201 , the second control unit 67 only needs to transmit one operation amount to the angle adjustment mechanism 204 . Therefore, when the first control unit 65 controls the plurality of micromirrors 203, the second control unit 67 controls the angle adjustment mechanism 204 using the representative value of the plurality of differences calculated by the calculation unit 66. can be done.
  • the representative value may be, for example, the average value of the plurality of differences or the median value of the plurality of differences.
  • the communication unit 62 includes a communication interface for connecting the device body 60 to an external device.
  • the communication unit 62 communicates with an external device via wire or wireless.
  • the external devices are, for example, the spatial light modulator 201, the angle adjustment mechanism 204, and the sensor 70.
  • the input unit 63 includes input devices such as a mouse, keyboard, and touch panel.
  • the input unit 63 may be configured as an interface that connects these input devices to the device body 60 .
  • the input unit 63 receives input of various kinds of information to the device body 60 . For example, the operator inputs an instruction to start calibration to the input unit 63 .
  • the storage unit 64 is configured using a computer-readable storage medium device such as a magnetic hard disk device or a semiconductor storage device.
  • the storage unit 64 stores various information about the calibration device 50 .
  • the storage unit 64 stores information input via the communication unit 62 or the input unit 63, for example.
  • the storage unit 64 stores, for example, various information generated by execution of processing by the control unit 61 .
  • the storage unit 64 stores, for example, detection results detected by the sensor 70 .
  • the storage unit 64 stores, for example, the target angle of the micromirror 203 when the micromirror 203 is turned on.
  • a sensor 70 detects the tilt angle of the micromirror 203 .
  • the sensor 70 detects the tilt angle of the micromirror 203 controlled by the first controller 65 .
  • As the sensor 70 a known configuration can be adopted.
  • the calibration device 50 performs pre-exposure calibration of the exposure target.
  • the input unit 63 receives an input from the operator to start calibration.
  • the first control unit 65 transmits to the micromirror 203 an operation amount for setting the micromirror 203 to the target angle to tilt the micromirror 203 .
  • the sensor 70 detects the actual tilt angle of the micromirror 203 .
  • the calculation unit 66 calculates the difference between the target angle of the micromirror 203 and the actual tilt angle of the micromirror 203 based on the target angle stored in the storage unit 64 and the detection result of the sensor 70. do.
  • the second control section 67 controls the angle adjustment mechanism 204 based on the difference calculated by the calculation section 66 .
  • All or part of each function of the calibration device 50 may be implemented using hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a PLD (Programmable Logic Device), or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the program may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • Computer-readable recording media include portable media such as flexible disks, magneto-optical disks, ROMs and CD-ROMs, and storage devices such as hard disks incorporated in computer systems.
  • the program may be transmitted over telecommunications lines.
  • part or all of the calibration device 50 may be omitted. For example, it is possible for the operator of the exposure apparatus 1 to calibrate the tilt angle ⁇ of the spatial light modulator 201 .
  • the exposure target is exposed using the exposure apparatus 1 (second step).
  • Calibration may be performed periodically after a fixed number of exposures. Calibration may be performed periodically after a certain period of time.
  • the spatial light modulator 201 tilted in the scanning direction forms an image so as to satisfy the following formula (1) from the so-called Scheimpflug relationship.
  • tan ⁇ ' ⁇ tan ⁇ (1)
  • ⁇ tilt angle of spatial light modulator 201
  • ⁇ ′ magnification of projection module 17
  • ⁇ ′ tilt angle of image plane
  • the image plane is tilted in the scanning direction.
  • the image plane of the projection module 17 is tilted with respect to the scanning direction so as to contain the best focus for the surface of the object to be exposed parallel to the scanning direction.
  • this inclination of the image plane is not, for example, an inclination with respect to the Y-axis direction, but an inclination with respect to the scanning direction (X-axis direction). Therefore, the scanning exposure averages the image across the exposure width, and the effect of defocus is mitigated.
  • the exposure apparatus 1 includes a plurality of exposure modules.
  • each of the plurality of exposure modules includes the angle adjustment mechanism 204 and the calibration device 50 described above.
  • the tilt angle ⁇ of the spatial light modulator 201 in each exposure module is adjusted so that the average positions of the image planes of the plurality of projection modules 17 in the scanning direction are approximately the same.
  • one projection module 17 for example, the first projection module 17A
  • another projection module 17 for example, the second projection module 17B
  • one projection module 17 itself may be used to perform scanning exposure at different positions in the Y-axis direction, thereby performing stitch exposure. By averaging the image plane in the scanning direction in this way, sharp contrast changes can be suppressed, and contrast changes in the joint exposure portion can be smoothed.
  • the exposure apparatus 1 may be capable of adjusting the tilt angle of the spatial light modulator 201 for each pattern to be exposed.
  • the tilt angle of the spatial light modulator 201 may be adjusted for each pattern to be exposed.
  • the adjustment of the tilt angle as described above may be performed by the calibration device 50 controlling the angle adjustment mechanism 204, and the control device of the exposure apparatus 1 that controls the entire exposure apparatus 1 controls the angle adjustment mechanism 204. It may be controlled and implemented. This makes it possible to correct the so-called telecentric deviation.
  • FIGS. 7, 8, and 9 show the case where the vertices of the sinc 2 function coincide with each other due to the diffraction pitch.
  • the angle adjustment mechanism 204 adjusts the tilt angle to correct the amount of deviation. Furthermore, since the direction of the diffracted light emitted from the spatial light modulator 201 differs for each recipe (for each exposure pattern), the deviation amount also changes for each exposure pattern. That is, there is a difference in the amount of deviation between the angle deviation generated by the isolated mirror as shown in FIG. 7 and the angle deviation generated by the L/S as shown in FIG.
  • the exposure apparatus 1 preferably changes the adjustment amount of the tilt angle of the spatial light modulator 201 for each pattern. In other words, it is preferable to set and adjust the tilt angle of the spatial light modulator 201 for each recipe so as to correct the telecentric deviation with respect to the important exposure pattern.
  • [simulation] 16 to 18 are diagrams showing results of simulations on the relationship between the tilt of the spatial light modulator 201 and the optical spatial image.
  • the simulation corresponds to an inclination angle of about 1 degree on the DMD. That is, in this case, the tilt angle ⁇ ' of the image plane is 3.43 mrad, and the tilt angle ⁇ of the spatial light modulator 201 is 17.15 mrad, which is five times the tilt angle ⁇ ' of the image plane. 17.15 mrad is approximately 0.98°.
  • FIG. 16 shows the results of (1) above.
  • FIG. 17 shows the results of (2) above.
  • FIG. 18 shows the results of (3) above.
  • the cases of different defocus (cases ⁇ 1> to ⁇ 3> above) are represented by solid lines ( ⁇ 1>), dashed lines ( ⁇ 2>), and dashed-dotted lines ( ⁇ 3>).
  • the illumination device and exposure device of the present invention are suitable for irradiating an object with illumination light and exposing it in a lithography process.
  • the flat panel display manufacturing method of the present invention is suitable for the production of flat panel displays.
  • the senor 70 may be, for example, an illuminance sensor.
  • the illuminance takes a normal value.
  • the tilt angle of the micromirror 203 is misaligned, part of the reflected light from the micromirror 203 is blocked by the pinhole (does not pass through the pinhole), and the detected illuminance decreases.
  • the difference between the target angle and the actual tilt angle of the micromirror 203 can be calculated from the degree of this decrease.
  • the stage 14 is mentioned as an installation place of the sensor 70, for example.
  • FIG. 19 is a diagram showing a schematic configuration of an optical measurement unit provided in a calibration reference unit CU attached to the edge of the substrate holder of the exposure apparatus 1.
  • the reflected light (imaging light beam) Sa from the spatial light modulator 201 is focused on the best focus plane (best imaging plane) IPo through the lens groups G4 and G5 on the image plane side of the projection unit PLU (17). It is assumed that the chief ray La of the imaged reflected light Sa is parallel to the optical axis AXa.
  • the first optical measurement unit magnifies and forms a pattern image formed by the spatial light modulator 201 projected from the quartz plate 320 attached to the upper surface of the calibration reference unit CU and the projection unit PLU through the quartz plate 320.
  • an imaging system 322 (objective lens 322a and lens group 322b), a reflecting mirror 324, and a CCD or CMOS imaging element 326 for imaging an enlarged pattern image. Note that the surface of the quartz plate 320 and the imaging surface of the imaging device 326 are in a conjugate relationship.
  • the second optical measurement unit uses a pinhole plate 340 attached to the upper surface of the calibration reference unit CU, and the reflected light (imaging light flux) Sa from the spatial light modulator 201 projected from the projection unit PLU to be captured by a pin.
  • An objective lens 342 that enters through the hole plate 340 and forms an image of the pupil Ep of the projection unit PLU (the intensity distribution of the imaging light flux and the light source image within the pupil Ep), and a CCD that captures the image of the pupil Ep.
  • it is configured with an imaging device 344 by CMOS. That is, the imaging surface of the imaging element 344 of the second optical measurement section is in a conjugate relationship with the position of the pupil Ep of the projection unit PLU.
  • the substrate holder (calibration reference unit CU) can be moved two-dimensionally within the XY plane by the stage 14, the quartz plate 320 of the first optical measurement unit or the second The pinhole plate 340 of the optical measurement unit is arranged, and the spatial light modulator 201 generates the reflected light Sa corresponding to various test patterns for measurement.
  • the substrate holder (calibration reference unit CU ), or move the entire projection unit PLU or the lens groups G4 and G5 up and down.
  • the micromirror based on the amount of lateral deviation of the image of the test pattern captured by the imaging element 326 at the time of defocusing in the +Z direction and the defocusing in the ⁇ Z direction and the amount of defocus ( ⁇ Z fine movement range), the micromirror The difference between the target angle of 203 and the actual tilt angle can be calculated. Since the imaging device 326 of the first optical measurement unit is imaging the mirror surface of the spatial light modulator 201 via the projection unit PLU, out of the many micromirrors 203 of the spatial light modulator 201 , it can also be used to check the malfunctioning micromirror 203 .
  • the eccentricity of the intensity distribution within the pupil Ep of the imaging light flux (Sa) formed in the pupil Ep of the projection unit PLU during projection of the test pattern, etc. is measured by the imaging device 344. be done.
  • the difference between the target angle and the actual tilt angle of the micromirror 203 can be calculated based on the eccentricity of the intensity distribution in the pupil Ep and the focal length of the projection unit PLU on the image plane side.
  • the tilt angle ⁇ d of the specific ON-state micromirror 203a has an error from the standard value (for example, 17.5°).
  • Measurement time is required, but by turning on all the micromirrors 203 of the spatial light modulator 201 one by one and measuring with the imaging device 344, the error of the tilt angle ⁇ d of each micromirror 203 (driving error ) can also be requested.
  • the exposure apparatus (1) comprises an illumination optical system (16, 162), a spatial light modulator (201) illuminated by light from the illumination optical system (16, 162), and the spatial light It comprises a projection optical system (17) that irradiates an exposure target with light emitted from a modulator (201), and a stage (14) on which the exposure target is placed.
  • the projection optical system (17) irradiates the exposure object with light to scan the exposure object.
  • the spatial light modulator (201) comprises a plurality of mirrors (203).
  • Each of the plurality of mirrors (203) rotates around a tilt axis extending in a direction perpendicular to both the optical axis direction of the projection optical system (17) and the scanning direction.
  • An angle adjusting mechanism that adjusts the tilt with respect to the scanning direction and is turned on to emit light to the projection optical system (17) and adjusts the tilt angle of the spatial light modulator (201) with respect to the scanning direction. (204).
  • the exposure apparatus (1) further comprises a calibrating device (50) for calibrating the tilt angle of the spatial light modulator (201).
  • the calibration device (50) includes a storage unit (64) for storing target angles of at least some of the plurality of mirrors (203) when turning on at least some of the mirrors; a first controller (65) for transmitting an operation amount for setting at least some of the mirrors to the target angle to the at least some of the mirrors to tilt the at least some of the mirrors; Based on the sensor (70) that detects the tilt angle of the at least one mirror, the target angle stored in the storage unit (64), and the detection result of the sensor, the target angle of the at least a portion of the mirrors and the a calculator (66) for calculating the difference between the actual tilt angles of at least some of the mirrors; and a second controller for controlling the angle adjustment mechanism (204) based on the difference calculated by the calculator (66) and a control unit (67).
  • the exposure apparatus (1) comprises an illumination optical system (16, 162), a spatial light modulator (201) illuminated by light from the illumination optical system (16, 162), and the spatial light It comprises a projection optical system (17) that irradiates an exposure target with light emitted from a modulator (201), and a stage (14) on which the exposure target is placed.
  • the projection optical system (17) irradiates the exposure object with light to scan the exposure object.
  • the spatial light modulator (201) comprises a plurality of mirrors (203).
  • Each of the plurality of mirrors (203) rotates around a tilt axis extending in a direction perpendicular to both the optical axis direction of the projection optical system (17) and the scanning direction.
  • Light is emitted to the projection optical system (17) by adjusting the inclination with respect to the scanning direction and turning it on.
  • the spatial light modulator (201) is tilted with respect to the scanning direction.
  • the image plane of the projection optical system (17) is tilted with respect to the scanning direction so as to include the best focus for the surface of the exposure object.
  • the tilt angle of the spatial light modulator (201) can be adjusted for each recipe for exposure.
  • the exposure method exposes the exposure target using the exposure apparatus (1) described above.
  • the exposure method when at least some of the plurality of mirrors (203) are rotated about the tilt axis in order to turn on at least some of the mirrors, a first step of tilting the spatial light modulator (201) with respect to the scanning direction based on a difference between a target tilt angle and an actual tilt angle of the at least one mirror; and a second step of exposing the object to be exposed using the exposure apparatus (1) after one step.
  • the first step is performed again.
  • a method of manufacturing a flat panel display includes exposing the exposure target by the exposure method described above and developing the exposed exposure target.
  • the exposure device (1) exposes the exposure target while moving the exposure target in the scanning direction.
  • the exposure apparatus (1) includes an illumination optical system (16, 162), a spatial light modulator (201) illuminated by light from the illumination optical system (16, 162), and the spatial light modulator (201).
  • the illumination optical system (16, 162) and the spatial light modulator (201) are arranged side by side in the scanning direction.
  • the exposure apparatus (1) includes a stage (14) that moves an exposure target in a scanning direction, a spatial light modulator (201), and an illumination optical system ( 16, 162), and a projection optical system (17) for irradiating the exposure target with the light reflected by the mirror (203) of the spatial light modulator (201), wherein the spatial light modulator (201) and the optical axis of the projection optical system (17) are provided parallel to the scanning direction.
  • the mirror (203) of the spatial light modulator (201) is tilted with respect to the scanning direction.

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Abstract

露光装置は、照明光学系と、前記照明光学系からの光によって照明される空間光変調器と、前記空間光変調器から出射される光を露光対象に照射する投影光学系と、前記露光対象が載置されるステージと、を備え、前記ステージが前記露光対象を所定の走査方向に移動させることにより、前記投影光学系によって前記露光対象に照射される光が前記露光対象上を走査し、前記空間光変調器は、複数のミラーを備え、前記複数のミラーはそれぞれ、前記投影光学系の光軸方向および前記走査方向の両方向に直交する方向に延びるチルト軸回りに回転し、前記複数のミラーはそれぞれの前記走査方向に対する傾斜を調整してオン状態となることで、前記投影光学系へ光を出射させ、前記空間光変調器の前記走査方向に対する傾斜角を調整する角度調整機構を備えている。

Description

露光装置、露光方法およびフラットパネルディスプレイの製造方法
　本発明は、露光装置、露光方法およびフラットパネルディスプレイの製造方法に関する。
　本願は、２０２１年７月５日に出願された特願２０２１－１１１８０６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来、光学系を介して基板に照明光を照射する露光装置として、空間光変調器を利用して変調した光を投影光学系に通し、この光による像を基板に塗布されているレジスト上に結像させて露光する露光装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２００５－２６６７７９号公報
　本発明の第１の態様によれば、照明光学系と、前記照明光学系からの光によって照明される空間光変調器と、前記空間光変調器から出射される光を露光対象に照射する投影光学系と、前記露光対象が載置されるステージと、を備え、前記ステージが前記露光対象を所定の走査方向に移動させることにより、前記投影光学系によって前記露光対象に照射される光が前記露光対象上を走査し、前記空間光変調器は、複数のミラーを備え、前記複数のミラーはそれぞれ、前記投影光学系の光軸方向および前記走査方向の両方向に直交する方向に延びるチルト軸回りに回転し、前記複数のミラーはそれぞれの前記走査方向に対する傾斜を調整してオン状態となることで、前記投影光学系へ光を出射させ、前記空間光変調器の前記走査方向に対する傾斜角を調整する角度調整機構を備えている露光装置が提供される。
　本発明の第２の態様によれば、照明光学系と、前記照明光学系からの光によって照明される空間光変調器と、前記空間光変調器から出射される光を露光対象に照射する投影光学系と、前記露光対象が載置されるステージと、を備え、前記ステージが前記露光対象を所定の走査方向に移動させることにより、前記投影光学系によって前記露光対象に照射される光が前記露光対象上を走査し、前記空間光変調器は、複数のミラーを備え、前記複数のミラーはそれぞれ、前記投影光学系の光軸方向および前記走査方向の両方向に直交する方向に延びるチルト軸回りに回転し、前記複数のミラーはそれぞれの前記走査方向に対する傾斜を調整してオン状態となることで、前記投影光学系へ光を出射させ、前記空間光変調器は、前記走査方向に対して傾斜している露光装置が提供される。
　本発明の第３の態様によれば、上述の露光装置を用いて前記露光対象を露光する方法であって、前記複数のミラーのうちの少なくとも一部のミラーをオン状態とするため前記少なくとも一部のミラーを前記チルト軸回りに回転させたときにおける、前記少なくとも一部のミラーの目標とする傾斜角と、前記少なくとも一部のミラーの実際の傾斜角と、の差分に基づいて、前記空間光変調器を前記走査方向に対して傾斜させる第１工程と、前記第１工程の後、前記露光装置を用いて前記露光対象に露光する第２工程と、を含む露光方法が提供される。
　本発明の第４の態様によれば、上述の露光方法により前記露光対象を露光することと、前記露光された前記露光対象を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法が提供される。
　本発明の第５の態様によれば、照明光学系と、前記照明光学系からの光によって照明される空間光変調器と、前記空間光変調器から出射される光を露光対象に照射する投影光学系と、前記露光対象が載置されるステージと、を備え、前記照明光学系と前記空間光変調器とは、前記走査方向に並んで配置される、露光装置が提供される。
　本発明の第６の態様によれば、露光対象を走査方向に移動させるステージと、空間光変調器と、前記走査方向から前記空間光変調器を照明する照明光学系と、前記空間光変調器のミラーで反射される光を前記露光対象に照射する投影光学系と、を備え、前記空間光変調器の前記ミラーは、前記走査方向に対して傾斜する、露光装置が提供される。
本実施形態の露光装置の外観構成の概要を示す図である。 本実施形態の照明モジュール及び投影モジュールの構成の概要を示す図である。 本実施形態の照明モジュールの構成の概要を示す図である。 本実施形態の第１例の光変調部の構成の概要を示す図である。 本実施形態の第１例の光変調部の構成の概要を示す図であって、紙面中央のミラーのオン状態を示す図である。 本実施形態の第１例の光変調部の構成の概要を示す図であって、紙面中央のミラーのオフ状態を示す図である。 本実施形態の空間光変調器における複数のミラーのうちの１列がオン状態となった場合における光強度の分布を説明する図である。 本実施形態の空間光変調器における複数のミラーの全列がオン状態となった場合における光強度の分布を説明する図である。 本実施形態の空間光変調器における複数のミラーが走査方向に１列おきにオン状態となった場合における光強度の分布を説明する図である。 本実施形態の第２例の光変調部の構成の概要を示す図であって、紙面中央のミラーのオン状態を示す図である。 本実施形態の第２例の光変調部の構成の概要を示す図であって、紙面中央のミラーのオフ状態を示す図である。 本実施形態の第２例の光変調部の構成の概要を示す側面図であって、紙面中央のミラーのオン状態、かつ、紙面両端側のミラーのオフ状態を示す図である。 本実施形態の空間光変調器の傾斜と投影モジュールの像面の傾斜との関係を示す図である。 本実施形態の校正装置の概略を示す機能ブロック図である。 シミュレーションの概略を説明する図である。 空間光変調器を傾斜させない場合におけるシミュレーションの結果を示すグラフである。 空間光変調器をＤＯＦ相当分、傾斜させた場合におけるシミュレーションの結果を示すグラフである。 空間光変調器を１．５倍のＤＯＦ相当分、傾斜させた場合におけるシミュレーションの結果を示すグラフである。 露光装置の基板ホルダの端部に付設された較正用基準部ＣＵに設けられる光学計測部の概略構成を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本発明の以下の詳細な説明は、例示的なものに過ぎず、限定するものではない。図面及び以下の詳細な説明の全体にわたって、同じ又は同様の参照符号が使用される。
［露光装置の構成］
　図１は、本実施形態の露光装置１の外観構成の概要を示す図である。露光装置１は、露光対象物に変調光を照射する装置である。特定の実施形態において、露光装置１は、液晶表示装置（フラットパネルディスプレイ）などに用いられる矩形（角型）のガラス基板を露光対象物とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。露光対象物であるガラス基板は、少なくとも一辺の長さ、または対角長が５００ｍｍ以上であり、フラットパネルディスプレイ用の基板であってもよい。露光装置１によって露光された露光対象物（例えば、フラットパネルディスプレイ用の基板）は、現像されることによって製品に供される。
　露光装置１の装置本体は、例えば、米国特許出願公開第２００８／００３０７０２号明細書に開示される装置本体と同様に構成されている。露光装置１は、投入されたレシピに基づいて決定される露光パターンを、露光対象物に露光する。
　露光装置１は、ベース１１、防振台１２、メインコラム１３、ステージ１４、光学定盤１５、照明モジュール１６、投影モジュール１７（投影光学系）、光源ユニット１８、光ファイバ１９、及び光変調部２０（図１には不図示）を備える。
　以下において、光変調部２０で変調された光を露光対象物に照射する投影モジュール１７の光軸方向に平行な方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸に直交する所定平面の方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向とする三次元直交座標系を必要に応じて用いて説明する。Ｘ軸方向とＹ軸方向とは互いに直交（交差）する方向である。
　ベース１１は、露光装置１の基台であり、防振台１２の上に設置される。ベース１１は、露光対象物が載置されるステージ１４を、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に支持する。
　ステージ１４は、露光対象物を支持するものであり、走査露光において、投影モジュール１７を介して投影される回路パターンの複数の部分像に対して露光対象物を高精度に位置決めするためのものであり、露光対象物を６自由度方向（上述のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向およびそれぞれの軸に対する回転方向であるθｘ、θｙ及びθｚ方向）に駆動する。なお、ステージ１４は、走査露光時にＸ軸方向に移動され、露光対象物上の露光対象領域を変更する際にＹ軸方向に移動される。なお、露光対象物は、複数の露光対象領域が形成される。露光装置１は、１枚の露光対象物上で、複数の露光対象領域をそれぞれ露光することが可能である。ステージ１４の構成は、特に限定されないが、米国特許出願公開第２０１２／００５７１４０号明細書などに開示されるような、ガントリタイプの２次元粗動ステージと、該２次元粗動ステージに対して微少駆動される微動ステージとを含む、いわゆる粗微動構成のステージ装置を用いることができる。この場合、粗動ステージによって露光対象物が水平面内の３自由度方向に移動可能、かつ微動ステージによって露光対象物が６自由度方向に微動可能となっている。
　メインコラム１３は、ステージ１４の上部（Ｚ軸の正方向）に光学定盤１５を支持する。光学定盤１５は、照明モジュール１６と投影モジュール１７と光変調部２０とを支持する。
　図２は、本実施形態の照明モジュール１６と投影モジュール１７と光変調部２０との構成の概要を示す図である。
　照明モジュール１６は、光学定盤１５の上部に配置され、光ファイバ１９を介して光源ユニット１８に接続される。本実施形態の一例において、照明モジュール１６には、第１照明モジュール１６Ａ、第２照明モジュール１６Ｂ、第３照明モジュール１６Ｃ及び第４照明モジュール１６Ｄが含まれる。以下の説明において、第１照明モジュール１６Ａ～第４照明モジュール１６Ｄを区別しない場合には、これらを総称して照明モジュール１６と記載する。
　第１照明モジュール１６Ａ～第４照明モジュール１６Ｄの各々は、ファイバ１９を介した光源ユニット１８から出射される光を、第１光変調部２０Ａ、第２光変調部２０Ｂ、第３光変調部２０Ｃ及び第４光変調部２０Ｄの各々へ導光する。照明モジュール１６は、光変調部２０を照明する。第１照明モジュール１６Ａと、第１光変調部２０Ａとは、走査方向に並んで配置される。第２照明モジュール１６Ｂと、第２光変調部２０Ｂとは、走査方向に並んで配置される。第３照明モジュール１６Ｃと、第３光変調部２０Ｃとは、走査方向に並んで配置される。第４照明モジュール１６Ｄと、第４光変調部２０Ｄとは、走査方向に並んで配置される。
　光変調部２０は、後段でさらに詳述するが、露光対象物に転写すべき回路パターンに基づいて制御され、照明モジュール１６からの照明光を変調する。光変調部２０により変調された変調光は、投影モジュール１７に導かれる。第１光変調部２０Ａ～第４光変調部２０Ｄは、ＸＹ平面上内で互いに異なる位置に配置される。以下の説明において、第１光変調部２０Ａ～第４光変調部２０Ｄを区別しない場合には、これらを総称して光変調部２０と記載する。
　投影モジュール１７は、光学定盤１５の下部に配置され、空間光変調器２０１により変調された変調光をステージ１４上に載置された露光対象物に照射する。投影モジュール１７は、光変調部２０で変調された光を、露光対象物上で結像させ、露光対象物を露光する。換言すると、投影モジュール１７は、光変調部２０上のパターンを露光対象物に投影する。光変調部２０を照明する照明光の光軸と投影モジュール１７の光軸とを含む平面が走査方向（Ｘ軸方向）に平行に設けられる。本実施形態の一例において、投影モジュール１７には、上述した第１照明モジュール１６Ａ～第４照明モジュール１６Ｄおよび第１光変調部２０Ａ～第４光変調部２０Ｄに対応する、第１投影モジュール１７Ａ～第４投影モジュール１７Ｄが含まれる。以下の説明において、第１投影モジュール１７Ａ～第４投影モジュール１７Ｄを区別しない場合には、これらを総称して投影モジュール１７と記載する。
　第１照明モジュール１６Ａと、第１光変調部２０Ａと、第１投影モジュール１７Ａとより構成されるユニットを、第１露光モジュールと呼ぶ。同様に、第２照明モジュール１６Ｂと、第２光変調部２０Ｂと、第２投影モジュール１７Ｂとより構成されるユニットを、第２露光モジュールと呼ぶ。各露光モジュールは、ＸＹ平面上で互いに異なる位置に設けられ、ステージ１４に載置された露光対象物の異なる位置に、パターンを露光することができる。ステージ１４は、露光モジュールに対して走査方向であるＸ軸方向へ、相対的に移動することで、露光対象物の全面もしくは露光対象領域の全面を走査露光することができる。
　なお、照明モジュール１６を照明系ともいう。照明モジュール１６（照明系）は、光変調部２０の後述する空間光変調器２０１（空間光変調素子）を照明する。
　また、投影モジュール１７は、投影部ともいう。投影モジュール１７（投影部）は、光変調部２０上のパターンの像を等倍で投影する等倍系であってもよく、拡大系または縮小系であってもよい。また、投影モジュール１７は、単一もしくは２種の硝材（特に石英もしくは蛍石）により構成されることが好ましい。
　図１に示すように、光源ユニット１８は、一対（光源ユニット１８Ｒ、光源ユニット１８Ｌ）設けられている。光源ユニット１８としては、干渉性の高いレーザを光源とする光源ユニット、半導体レーザタイプのＵＶ－ＬＤのような光源を用いた光源ユニット、およびレンズリレー式のリターダによる光源ユニットを採用することができる。光源ユニット１８が備える光源１８ａとしては、４０５ｎｍや３６５ｎｍといった波長を出射するランプやレーザダイオードなどが挙げられる。
　露光装置１は、上述した各部に加えて、干渉計やエンコーダなどで構成される位置計測部（不図示）を備えており、光学定盤１５に対するステージ１４の相対位置を計測する。
露光装置１は、上述した各部に加えて、ステージ１４もしくはステージ１４上の露光対象物のＺ軸方向の位置を計測するＡＦ（Auto Focus）部（不図示）を備えている。さらに露光装置１は、露光対象物上に既に露光されたパターンに対して別のパターンを重ねて露光する際に、それぞれのパターンの相対位置を計測するアライメント部（不図示）を備える。ＡＦ部および／またはアライメント部は、投影モジュール１７を介して計測するＴＴＬ（Through the lens）の構成であってもよい。
　図３は、本実施形態の露光モジュールの構成の概要を示す図である。第１露光モジュールを一例にして、照明モジュール１６と光変調部２０と投影モジュール１７との具体的な構成の一例について説明する。
　照明モジュール１６は、モジュールシャッタ１６１と、照明光学系１６２とを備える。
　モジュールシャッタ１６１は、光ファイバ１９から供給されるパルス光を、照明光学系１６２に導光するか否かを切り替える。
　照明光学系１６２は、光ファイバ１９から供給されるパルス光を、コリメータレンズ、フライアイレンズ、コンデンサーレンズなどを介して、光変調部２０に出射することにより、光変調部２０をほぼ均一に照明する。フライアイレンズは、フライアイレンズに入射されるパルス光を波面分割し、コンデンサーレンズは、波面分割された光を光変調部上に重畳させる。なお、照明光学系１６２は、フライアイレンズに代わり、ロッドインテグレータを備えていてもよい。照明光学系１６２と、光変調部２０とは、走査方向に並んで配置される。
　光変調部２０は、マスクを備える。マスクは空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）である。
　光変調部２０は、空間光変調器２０１とオフ光吸収板２０２を備える。空間光変調器２０１は、デジタルミラーデバイス（デジタルマイクロミラーデバイス、ＤＭＤ）である。空間光変調器２０１は、照明光を空間的に、且つ、時間的に変調することができる。
　図４は、本実施形態の空間光変調器２０１の構成の概要を示す図である。同図においてＸｍ軸・Ｙｍ軸・Ｚｍ軸の三次元直交座標系を用いて説明する。空間光変調器２０１は、ＸｍＹｍ平面に配列された複数のマイクロミラー２０３（ミラー）を備える。マイクロミラー２０３は、空間光変調器２０１の素子（画素）を構成する。空間光変調器２０１は、Ｘｍ軸周り及びＹｍ軸周りに傾斜角をそれぞれ変更可能である。空間光変調器２０１は、例えば図５に示すように、Ｙｍ軸周りに傾斜することでオン状態になり、図６に示すようにＸｍ軸周りに傾斜することでオフ状態になる。
　空間光変調器２０１は、マイクロミラー２０３の傾斜方向をマイクロミラー２０３ごとに切り替えることにより、入射光が反射される方向を素子ごとに制御する。一例として、空間光変調器２０１のデジタルマイクロミラーデバイスは、４Ｍｐｉｘｅｌ程度の画素数を有しており、１０ｋＨｚ程度の周期でマイクロミラー２０３のオン状態とオフ状態とを切り替え可能である。
　空間光変調器２０１は、複数の素子が所定時間間隔で個別に制御される。空間光変調器２０１がＤＭＤである場合、素子とは、マイクロミラー２０３であり、所定時間間隔とは、マイクロミラー２０３のオン状態とオフ状態とを切り替える周期（例えば、周期１０ｋＨｚ）である。
　図３に戻り、オフ光吸収板２０２は、空間光変調器２０１のオフ状態にされた素子から出射（反射）される光（オフ光）を吸収する。空間光変調器２０１のオン状態にされた素子から出射される光は、投影モジュール１７に導光される。
　投影モジュール１７は、空間光変調器２０１のオン状態にされた素子から射出された光を、露光対象物上に投影する。投影モジュール１７は、倍率調整部１７１とフォーカス調整部１７２とを備える。倍率調整部１７１には、空間光変調器２０１によって変調された光（変調光）が入射する。
　倍率調整部１７１は、一部のレンズを光軸方向に駆動することで、空間光変調器２０１から出射された変調光の焦点面１６３、つまり露光対象物の表面における像の倍率を調整する。
　フォーカス調整部１７２は、レンズ群全体を光軸方向に駆動することで、空間光変調器２０１から出射された変調光が、先述したＡＦ部により計測された露光対象物の表面に結像するように、結像位置、つまりフォーカスを調整する。
　投影モジュール１７は、空間光変調器２０１のオン状態にされた素子から射出される光の像のみを、露光対象物の表面に投影する。そのため、投影モジュール１７は、空間光変調器２０１のオン素子により形成されたパターンの像を、露光対象物の表面に投影露光することができる。つまり、投影モジュール１７は、空間的に変調された変調光を、露光対象物の表面に形成することができる。また空間光変調器２０１は、先述のとおり所定の周期（周波数）でマイクロミラー２０３のオン状態とオフ状態とを切り替えることができるため、投影モジュール１７は、時間的に変調された変調光を、露光対象物の表面に形成することができる。
　すなわち、露光装置１は、任意の露光位置で実質的な瞳の状態を変化させて露光を行う。
［空間光変調器のマイクロミラーの傾斜］
　図７から図９は、空間光変調器２０１の状態と光強度の分布との関係を説明する図である。これらの各図はいずれも、上段、中段、下段と３つの図を含む。各図における上段は、空間光変調器２０１のうち、オン状態となっているマイクロミラー２０３の位置を示す図である。各図における中段および下段は、像面における光強度の分布を示す図である。これらの上段、中段および下段の図は、投影モジュール１７の光軸を基準として紙面左右方向の位置が調節されている。
　本実施形態のように、ＤＭＤのような各マイクロミラー２０３が傾斜する空間光変調器２０１は、ブレーズド回折格子として扱われる。図７の上段に示すように、ＤＭＤの１列のマイクロミラー２０３のみオンとする場合、空間光変調器２０１は、全体が１つのミラーである場合と同様に光を反射する。この場合、光強度は、図７の中段および下段に示すように、ｓｉｎｃ２関数で決定される。このｓｉｎｃ２関数は、マイクロミラー２０３の傾斜角で決まる正反射光がピーク位置となっている。
　一方、図８の上段に示すように、ＤＭＤの全てのマイクロミラー２０３をオンとする場合や、図９の上段に示すように、ＤＭＤの１列ごとにマイクロミラー２０３をオンとする場合（すなわち、Ｌ／Ｓ（ラインアンドスペース）のようなパターン）には、図８の中段および下段や、図９の中段および下段にそれぞれ示すように、光強度が離散的になる。このとき発生する回析光の光強度は、マイクロミラー２０３のピッチｐで決定される回析角の位置において局所的に高まる。図８および図９に示すような離散的な回折光の光強度の分布は、正反射するゼロ次光と、マイクロミラー２０３のピッチｐと、に基づいて決定される。
　ここで、前記回析光の光強度を示すｓｉｎｃ２関数のピーク位置は、マイクロミラー２０３の傾斜角に依存する。そして、個々のマイクロミラー２０３の傾きが、目標角に対して仮にδずれた場合、反射光は、目標角に対して２δずれて投影モジュール１７に入射する。このように、空間光変調器２０１の個々のマイクロミラー２０３自体が傾斜誤差をもっている場合、その誤差を相殺する方法として、照明モジュール１６（入射光）を傾斜させる方策が考えられる。しかしながら、マイクロミラー２０３の傾斜誤差が大きい場合、照明系を調整できる範囲が有限となる。そのため、場合によっては、例えば複数配置された照明モジュール１６の各構成部品が干渉して並ばなくなる等の不都合が発生する。
　このような不都合を解消するために、本実施形態では、マイクロミラー２０３自体が走査方向であるＸ軸方向に傾斜し、空間光変調器２０１自体も走査方向に傾斜する。なお、マイクロミラー２０３の傾斜誤差の計測は、例えば、露光装置１に搭載する前に、１つのミラーに光を当てて反射光の角度を観測することで行うことができる。
［光変調部の構成］
　上記のような本実施形態に係る構成を実現するため、図４から図６に示す第１例の空間光変調器２０１Ａでは、Ｘｍ軸がＸ軸とほぼ平行となり、Ｙｍ軸がＹ軸とほぼ平行になる。これにより、オン状態のマイクロミラー２０３（Ｙｍ軸回りに傾斜したマイクロミラー２０３）が、走査方向であるＸ軸方向に対して傾斜する。なお、Ｘｍ軸がＸ軸とほぼ平行であることには、Ｘｍ軸がＸ軸に対して、Ｚｍ軸回りに±５度程度回転している場合が含まれる。Ｙｍ軸がＹ軸とほぼ平行であることにも、同様に、Ｙｍ軸がＹ軸に対して、Ｚｍ軸回りに±５度程度回転している場合が含まれる。このような配置によれば、空間光変調器２０１Ａの分解能を稼ぐことができる。ただし、Ｘｍ軸がＸ軸と完全に平行であり、かつ、Ｙｍ軸がＹ軸と完全に平行であってもよい。
　ここで以下、Ｙｍ軸を第１チルト軸Ｔ１ともいう。第１例の空間光変調器２０１Ａでは、複数のマイクロミラー２０３がそれぞれ第１チルト軸Ｔ１（Ｙｍ軸）回りに回転し、複数のマイクロミラー２０３がそれぞれの走査方向に対する傾斜を調整してオン状態となることで、投影モジュール１７へ光を出射させる。
　なお、この第１例の空間光変調器２０１Ａでは、複数のマイクロミラー２０３が走査方向に直線状に並び、かつ、複数のマイクロミラー２０３が第１チルト軸Ｔ１方向にも並ぶ。
　一方、空間光変調器２０１としては、図４から図６に示す第１例の空間光変調器２０１Ａに代えて、図１０から図１２に示す第２例の空間光変調器２０１Ｂを採用することもできる。
　第２例の空間光変調器２０１Ｂでは、マイクロミラー２０３が、マイクロミラー２０３の対角線方向に延びる第１チルト軸Ｔ１回りに回転可能である。そして、マイクロミラー２０３が第１チルト軸Ｔ１回りの第１側（例えば＋側）に回転することで、マイクロミラー２０３がオン状態となる。マイクロミラー２０３が第１チルト軸Ｔ１回りの第２側（例えば－側）に回転することで、マイクロミラー２０３がオフ状態となる。
　この場合、第１チルト軸Ｔ１がＹ軸とほぼ平行であることで、オン状態のマイクロミラー２０３（第１チルト軸Ｔ１回りに傾斜したマイクロミラー２０３）が、走査方向であるＸ軸方向に対して傾斜する。なお、第１チルト軸Ｔ１がＹ軸とほぼ平行であることには、第１チルト軸Ｔ１がＹ軸に対して、Ｚ軸回りに±５度程度回転している場合が含まれる。このような配置によれば、空間光変調器２０１Ｂの分解能を稼ぐことができる。ただし、第１チルト軸Ｔ１がＹ軸と完全に平行であってもよい。
　以上のような第２例の空間光変調器２０１Ｂにおいても、複数のマイクロミラー２０３がそれぞれ第１チルト軸Ｔ１回りに回転し、複数のマイクロミラー２０３はそれぞれの走査方向に対する傾斜を調整してオン状態となることで、投影モジュール１７へ光を出射させる。しかもこの場合、複数のマイクロミラー２０３がそれぞれ第１チルト軸Ｔ１回りに回転することで、オン状態とオフ状態とが切り替えられる。
　なお、この第２例の空間光変調器２０１Ｂでは、複数のマイクロマイクロミラーが走査方向および第１チルト軸Ｔ１方向の両方向に対して４５°傾斜する２つの方向それぞれに直線状に並ぶ。言い換えると、第２例の空間光変調器２０１Ｂのマイクロミラー２０３は、第１例の空間光変調器２０１Ａのマイクロミラー２０３に対して、Ｚ軸回りにほぼ４５°回転して配置されている。なお、第２例の空間光変調器２０１Ｂにおいても、マイクロミラー２０３は走査方向に複数並んでいるといえる。
　以下では、第１例の空間光変調器２０１Ａと第２例の空間光変調器２０１Ｂとを区別しない場合には、これらを総称して空間光変調器２０１と記載する。
　そして本実施形態では図３に示すように、光変調部２０は、角度調整機構２０４を更に備えている。角度調整機構２０４は、空間光変調器２０１の走査方向に対する傾斜角Δを調整する。角度調整機構２０４としては、例えば、以下の構成が挙げられる。すなわち、角度調整機構２０４が、図示しない空間光変調器２０１用のステージ１４を備え、空間光変調器２０１用のステージ１４が、空間光変調器２０１を第２チルト軸Ｔ２回りに回転可能に支持する構成が挙げられる。第２チルト軸Ｔ２は、Ｙ軸方向（第１チルト軸Ｔ１方向）に延びる。なお、空間光変調器２０１用のステージ１４は、例えば、空間光変調器２０１をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸回り（θＺ方向）に移動可能に支持してもよい。
　図１３に示すように、空間光変調器２０１は、走査方向に対して傾斜している。空間光変調器２０１は、ＸＹ平面に対して傾斜している。空間光変調器２０１は、Ｙ軸方向（第１チルト軸Ｔ１方向）から露光装置１を見る露光装置１の側面視において、走査方向に対して傾斜している。
［空間光変調器の校正（キャリブレーション）］
　ここで図１４に示すように、本実施形態では、光変調部２０が、校正装置５０を更に備えている。校正装置５０は、空間光変調器２０１の傾斜角Δを校正する。
　校正装置５０は、装置本体６０と、センサ７０と、を備えている。
　装置本体６０は、例えば、パーソナルコンピュータ、サーバー、又は産業用コンピュータ等の装置によって実現される。装置本体６０は、露光装置１全体を制御する露光装置１の制御装置によって兼用されていてもよい。
　装置本体６０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサとメモリとを備え、プログラムを実行する。装置本体６０は、プログラムの実行によって制御部６１、通信部６２、入力部６３、記憶部６４を備える装置として機能する。
　より具体的には、装置本体６０は、プロセッサが記憶部６４に記憶されているプログラムを読み出し、読み出したプログラムをメモリに記憶させる。プロセッサが、メモリに記憶させたプログラムを実行することによって、装置本体６０は、制御部６１、通信部６２、入力部６３、記憶部６４を備える装置として機能する。
　制御部６１は、空間光変調器２０１の動作および角度調整機構２０４の動作を制御する。制御部６１は、例えば、プロセッサおよびメモリによって構成される。制御部６１は、第１制御部６５、算出部６６および第２制御部６７として機能する。
　第１制御部６５は、空間光変調器２０１の動作を制御する。第１制御部６５は、マイクロミラー２０３を目標角とするための操作量をマイクロミラー２０３に送信してマイクロミラー２０３を傾斜させる。前記目標角は、マイクロミラー２０３をオン状態とするときにおけるマイクロミラー２０３の傾斜角の目標である。なお、第１制御部６５が制御するマイクロミラー２０３の数は、複数のマイクロミラー２０３の一部であってもよく、複数のマイクロミラー２０３の全部であってもよい。
　算出部６６は、マイクロミラー２０３の目標角と、マイクロミラー２０３の実際の傾斜角と、の差分を算出する。マイクロミラー２０３の実際の傾斜角は、オン状態のマイクロミラー２０３の実際の傾斜角である。マイクロミラー２０３の実際の傾斜角は、センサ７０によって検出される。
　第２制御部６７は、角度調整機構２０４の動作を制御する。第２制御部６７は、算出部６６が算出した差分に基づいて、角度調整機構２０４の動作を制御する。第２制御部６７は、マイクロミラー２０３の目標角に対する実際の傾斜角のずれ（誤差）を補正するように、角度調整機構２０４を制御して空間光変調器２０１を傾斜させる。
　なお第１制御部６５が、複数のマイクロミラー２０３を制御する場合、算出部６６は、前記差分をマイクロミラー２０３毎に算出することができる。一方、角度調整機構２０４は、空間光変調器２０１の全体を傾斜させるため、第２制御部６７が角度調整機構２０４に送信する操作量は１つでよい。
　そのため、第１制御部６５が、複数のマイクロミラー２０３を制御する場合、第２制御部６７は、算出部６６が算出した複数の前記差分の代表値を用いて角度調整機構２０４を制御することができる。前記代表値としては、例えば、複数の前記差分の平均値であったりしてもよく、複数の前記差分の中央値であったりしてもよい。
　通信部６２は、装置本体６０を外部装置に接続するための通信インタフェースを含んで構成される。通信部６２は、有線又は無線を介して外部装置と通信する。外部装置は、例えば、空間光変調器２０１であり、角度調整機構２０４であり、センサ７０である。
　入力部６３は、マウスやキーボード、タッチパネル等の入力装置を含んで構成される。
入力部６３は、これらの入力装置を装置本体６０に接続するインタフェースとして構成されてもよい。入力部６３は、装置本体６０に対する各種情報の入力を受け付ける。入力部６３には、例えば、オペレーターから校正の開始の指示が入力される。
　記憶部６４は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などのコンピュータ読み出し可能な記憶媒体装置を用いて構成される。記憶部６４は、校正装置５０に関する各種情報を記憶する。記憶部６４は、例えば通信部６２又は入力部６３を介して入力された情報を記憶する。記憶部６４は、例えば制御部６１による処理の実行により生じた各種情報を記憶する。記憶部６４は、例えばセンサ７０が検出した検出結果を記憶する。記憶部６４は、例えば、マイクロミラー２０３をオン状態とするときにおけるマイクロミラー２０３の目標角を記憶する。
　センサ７０は、マイクロミラー２０３の傾斜角を検出する。センサ７０は、第１制御部６５が制御するマイクロミラー２０３の傾斜角を検出する。センサ７０としては、公知の構成を採用することができる。
　以上のような校正装置５０は、露光対象物の露光前の校正を実施する。
　校正に際しては、例えば、まず、入力部６３が、オペレーターから校正を開始する入力を受け付ける。その後、第１制御部６５が、マイクロミラー２０３を目標角とするための操作量をマイクロミラー２０３に送信してマイクロミラー２０３を傾斜させる。このとき、センサ７０が、マイクロミラー２０３の実際の傾斜角を検出する。そして、算出部６６が、記憶部６４が記憶する目標角と、センサ７０の検出結果と、に基づいて、マイクロミラー２０３の目標角と、マイクロミラー２０３の実際の傾斜角と、の差分を算出する。第２制御部６７は、算出部６６が算出した前記差分に基づいて、角度調整機構２０４を制御する。
　なお、校正装置５０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
　ただし、上記校正装置５０の一部または全部がなくてもよい。例えば、露光装置１のオペレーターが空間光変調器２０１の傾斜角Δを校正することも可能である。
　上記露光装置１を用いた露光方法では、校正（第１工程）を実施した後、露光装置１を用いて露光対象物に露光する（第２工程）。
　なお校正は、露光を複数回実施した後、改めて実施することが好ましい。校正は、一定回数の露光ごと、定期的に実施してもよい。校正は、一定時間の経過ごと、定期的に実施してもよい。これにより、マイクロミラー２０３の経年変化が発生し、マイクロミラー２０３の目標角に対する実際の傾斜角の差分（誤差）が変化した場合であっても、その差分が適切に補正される。
　ここで図１３に示すように、走査方向に傾斜した空間光変調器２０１では、いわゆるシャインプルーフの関係から、下記（１）式を満たすように結像する。
　ｔａｎΔ’＝β・ｔａｎΔ　…　（１）
　　Δ：空間光変調器２０１の傾斜角
　　β：投影モジュール１７の倍率
　　Δ’：像面の傾斜角
　つまり像面は、走査方向に傾斜した状態となる。この場合、投影モジュール１７の像面は、走査方向に平行な露光対象物の表面に対するベストフォーカスを含むように走査方向に対して傾斜する。このように像面が傾斜すると、像面の一部が露光対象物の表面に対してデフォーカスすることとなる。しかしながら、この像面の傾斜が、例えばＹ軸方向に対する傾斜などではなく、走査方向（Ｘ軸方向）に対する傾斜である。そのため、走査露光によって像が露光幅で平均化され、デフォーカスの影響が緩和される。
　ここで本実施形態では、露光装置１は、露光モジュールを複数備えている。本実施形態では、この複数の露光モジュールそれぞれが、前述の角度調整機構２０４や校正装置５０を備えている。
　この場合において、複数の投影モジュール１７の走査方向の像面の平均位置がほぼ一致するように、各露光モジュールにおける空間光変調器２０１の傾斜角Δが調整されていることが好ましい。また、一の投影モジュール１７（例えば、第１の投影モジュール１７Ａ）と他の投影モジュール１７（例えば、第２の投影モジュール１７Ｂ）とが継ぎ露光を行ってもよい。さらに、一の投影モジュール１７自身で、Ｙ軸方向の位置を異ならせて走査露光することで、継ぎ露光を行ってもよい。このように走査方向に平均像面を取ることによって、急峻なコントラスト変化を抑制することができ、継ぎ露光部のコントラスト変化もなだらかにすることができる。
　なお上記露光装置１は、露光を行うパターンごとに空間光変調器２０１の傾斜角が調整可能であってもよい。上記露光方法では、露光を行うパターンごとに空間光変調器２０１の傾斜角が調整されてもよい。以上のような傾斜角の調整は、例えば、前記校正装置５０が角度調整機構２０４を制御して実施してもよく、露光装置１全体を制御する露光装置１の制御装置が角度調整機構２０４を制御して実施してもよい。これにより、いわゆるテレセンずれを補正することができる。
　図７や図８、図９には、ｓｉｎｃ2関数の頂点が離散的に発生している回折ピッチによる櫛形関数が一致している場合が記載されている。しかしながら、実際にマイクロミラー２０３の角度ずれ（誤差）が発生した場合には、その角度ずれ分、ｓｉｎｃ2関数の頂点の位置と櫛形関数の位置とがずれてしまう。このずれにより、テレセンずれが生じる。角度調整機構２０４は、そのずれ量を補正するため傾斜角度を調整する。さらに、レシピごと（露光パターンごと）に、空間光変調器２０１から出射する回折光の方向が異なることから、露光パターンごとに、そのずれ量も変わる。つまり、図７のような孤立ミラーで発生する角度ずれと、図９のようなＬ／Ｓで発生する角度ずれとでは、そのずれ量に差が生ずることになる。このように、露光パターンによってずれ量が異なることから、露光装置１はパターンごとに空間光変調器２０１の傾斜角の調整量を変更すると良い。換言すると、重要な露光パターンに対するテレセンずれを補正するように、レシピ毎に空間光変調器２０１の傾斜角を設定、調整可能とすることが好ましい。
［シミュレーション］
　図１６～図１８は、空間光変調器２０１の傾斜と光学的な空間像との関係についてのシミュレーションを行った結果を示した図である。
　図１６～図１８は、（１）空間光変調器２０１を傾斜させない場合、（２）図１５に示すように、像面が投影モジュール１７の焦点深度ＤＯＦ（Depth of Focus）相当分傾斜するように空間光変調器２０１を傾斜させた場合、（３）像面が１．５倍のＤＯＦ相当分傾斜するように空間光変調器２０１を傾斜させた場合、の３つの場合のシミュレーション結果を示した図である。
　さらにシミュレーションは、上記（１）～（３）の各場合において、デフォーカスを＜１＞０、＜２＞ＤＯＦ相当、＜３＞１．５倍のＤＯＦ相当とした３つの場合について実施された。
　すなわち、シミュレーションは、全体で９つの場合について実施された。
　シミュレーションの前提条件は以下の通りである。
・投影モジュール１７の開口数：ＮＡ＝０．２４３
・照明光学系１６２の開口数／投影モジュール１７の開口数：σ＝０．７
・光の波長：λ＝４０５ｎｍ
・ラインアンドスペースパターン：１μｍＬ／Ｓ（ｋ＝０．６）
・空間光変調器２０１の各マイクロミラー２０３のサイズ（一辺の長さ）：５μｍ
・走査方向への露光幅：１０ｍｍ
・投影モジュール１７の投影倍率：１／５
・投影モジュール１７の焦点深度：ＤＯＦ＝±３．４３μｍ
　上記（２）の場合において、マイクロミラー２０３のサイズ、光学倍率などを上記前提条件の通りとすると、ＤＭＤ上で約１度の傾斜角相当のシミュレーションとなる。すなわちこの場合、像面の傾斜角Δ’は、３．４３ｍｒａｄとなり、空間光変調器２０１の傾斜角Δは、像面の傾斜角Δ’の５倍の１７．１５ｍｒａｄとなる。１７．１５ｍｒａｄは、約０．９８°である。
　図１６は上記（１）の結果を表す。図１７は上記（２）の結果を表す。図１８は上記（３）の結果を表す。各グラフにおいて、デフォーカスが異なる場合（上記＜１＞～＜３＞それぞれの場合）を実線（＜１＞）、破線（＜２＞）、一点鎖線（＜３＞）として表している。
　これらの結果から、ＤＯＦ相当以上のデフォーカスによってもコントラストが低下せずに結像することがわかる。また、空間光変調器２０１の傾斜角Δが大きくなるほど、像変化は、明らかに小さくなっていることがわかる。
　ここで、一般にスキャン露光にて大画面を形成する場合の継ぎ露光においては、その継いでいる部分の像のコントラスト変化が大きい場合に顕著にムラとして認識される場合が多い。これに対して、本実施形態に係る露光装置１によれば、通常の露光よりも、複数の露光モジュールでの継ぎ露光を行う場合や、単一の露光モジュールでの継ぎ露光を行う場合の像のコントラスト変化を小さくすることができる。よって、上記ムラに対して大きなメリットとなる。
　なお、上記実施形態で引用した露光装置などに関する全ての米国特許出願公開明細書及び米国特許明細書の開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
　以上説明したように、本発明の照明装置、露光装置は、リソグラフィ工程において物体に照明光を照射して露光するのに適している。また、本発明のフラットパネルディスプレイ製造方法は、フラットパネルディスプレイの生産に適している。
　なおセンサ７０は、例えば照度センサでもよい。このような構成の場合、照度センサの上にピンホールがあってもよい。正しい角度にマイクロミラー２０３がある場合、照度は正常値をとる。ただし、マイクロミラー２０３の傾斜角がずれていると、マイクロミラー２０３からの反射光の一部がピンホールで蹴られ（ピンホールを通過せず）、検出される照度が下がる。この下がり具合から、マイクロミラー２０３の目標角と実際の傾斜角との差分を算出することができる。センサ７０としてこのような照度センサを採用する場合、センサ７０の設置場所としては、例えばステージ１４が挙げられる。
　図１９は、露光装置１の基板ホルダ上の端部に付設された較正用基準部ＣＵに設けられる光学計測部の概略構成を示す図である。図１９では、空間光変調器２０１からの反射光（結像光束）Ｓａが投影ユニットＰＬＵ（１７）の像面側のレンズ群Ｇ４、Ｇ５を通して、ベストフォーカス面（最良結像面）ＩＰｏに結像され、反射光Ｓａの主光線Ｌａは光軸ＡＸａと平行になっているものとする。第１の光学計測部は、較正用基準部ＣＵの上面に取り付けられた石英板３２０と、投影ユニットＰＬＵから石英板３２０を介して投影された空間光変調器２０１によるパターン像を拡大結像する結像系３２２（対物レンズ３２２ａとレンズ群３２２ｂ）と、反射ミラー３２４と、拡大されたパターン像を撮像するＣＣＤＤ又はＣＭＯＳによる撮像素子３２６とで構成される。なお、石英板３２０の表面と撮像素子３２６の撮像面とは共役関係になっている。
　第２の光学計測部は、較正用基準部ＣＵの上面に取り付けられたピンホール板３４０と、投影ユニットＰＬＵから投影された空間光変調器２０１からの反射光（結像光束）Ｓａを、ピンホール板３４０を介して入射して、投影ユニットＰＬＵの瞳Ｅｐの像（瞳Ｅｐ内での結像光束や光源像の強度分布）を形成する対物レンズ３４２と、瞳Ｅｐの像を撮像するＣＣＤＤ又はＣＭＯＳによる撮像素子３４４とで構成される。すなわち、第２の光学計測部の撮像素子３４４の撮像面は、投影ユニットＰＬＵの瞳Ｅｐの位置と共役な関係になっている。
　基板ホルダ（較正用基準部ＣＵ）は、ステージ１４によってＸＹ面内で２次元移動できる為、計測したいいずれかの投影ユニットＰＬＵの直下に、第１の光学計測部の石英板３２０、或いは第２の光学計測部のピンホール板３４０を配置し、空間光変調器２０１で計測用の各種のテストパターンに対応した反射光Ｓａを生成する。第１の光学計測部による計測では、石英板３２０の表面が、ベストフォーカス面ＩＰｏに対して＋Ｚ方向と－Ｚ方向の各々に一定量だけデフォーカスするように、基板ホルダ（較正用基準部ＣＵ）、或いは投影ユニットＰＬＵの全体又はレンズ群Ｇ４、Ｇ５を上下動させる。
　そして、＋Ｚ方向デフォーカス時と－Ｚ方向デフォーカス時の各々で撮像素子３２６によって撮像されたテストパターンの像の横ずれ量と、デフォーカス量（±Ｚの微動範囲）とに基づいて、マイクロミラー２０３の目標角と実際の傾斜角との差分を算出できる。第１の光学計測部の撮像素子３２６は、投影ユニットＰＬＵを介して、空間光変調器２０１のミラー面を撮像していることになるので、空間光変調器２０１の多数のマイクロミラー２０３のうち、動作不良となったマイクロミラー２０３を確認する為にも利用できる。
また、第２の光学計測部による計測では、テストパターンの投影時に投影ユニットＰＬＵの瞳Ｅｐに形成される結像光束（Ｓａ）の瞳Ｅｐ内での強度分布の偏心等が撮像素子３４４によって計測される。この場合、瞳Ｅｐ内での強度分布の偏心量と投影ユニットＰＬＵの像面側の焦点距離等に基づいて、マイクロミラー２０３の目標角と実際の傾斜角との差分を算出できる。また、空間光変調器２０１の多数のマイクロミラー２０３のうち、特定の単一のマイクロミラー２０３のみをオン状態にして、第２の光学計測部の撮像素子３４４によって瞳Ｅｐに形成される強度分布の重心と光軸ＡＸａとの位置関係を計測する。その位置関係にずれが生じている場合は、特定のオン状態のマイクロミラー２０３ａの傾き角度θｄが、規格上の値（例えば、１７．５°）から誤差を持つことが判る。
計測時間は要するが、このように空間光変調器２０１の全マイクロミラー２０３を１つずつオン状態にしては撮像素子３４４で計測することにより、各マイクロミラー２０３の傾き角度θｄの誤差（駆動誤差）を求めることもできる。
　以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
　一実施形態において、露光装置（１）は、照明光学系（１６、１６２）と、前記照明光学系（１６、１６２）からの光によって照明される空間光変調器（２０１）と、前記空間光変調器（２０１）から出射される光を露光対象に照射する投影光学系（１７）と、前記露光対象が載置されるステージ（１４）と、を備える。前記ステージ（１４）が前記露光対象を所定の走査方向に移動させることにより、前記投影光学系（１７）によって前記露光対象に照射される光が前記露光対象上を走査する。前記空間光変調器（２０１）は、複数のミラー（２０３）を備える。前記複数のミラー（２０３）はそれぞれ、前記投影光学系（１７）の光軸方向および前記走査方向の両方向に直交する方向に延びるチルト軸回りに回転し、前記複数のミラー（２０３）はそれぞれの前記走査方向に対する傾斜を調整してオン状態となることで、前記投影光学系（１７）へ光を出射させ、前記空間光変調器（２０１）の前記走査方向に対する傾斜角を調整する角度調整機構（２０４）を備えている。
　一例において、露光装置（１）は、前記空間光変調器（２０１）の傾斜角を校正する校正装置（５０）を更に備える。前記校正装置（５０）は、前記複数のミラー（２０３）のうちの少なくとも一部のミラーをオン状態とするときにおける前記少なくとも一部のミラーの目標角を記憶する記憶部（６４）と、前記少なくとも一部のミラーを前記目標角とするための操作量を前記少なくとも一部のミラーに送信して前記少なくとも一部のミラーを傾斜させる第１制御部（６５）と、前記少なくとも一部のミラーの傾斜角を検出するセンサ（７０）と、前記記憶部（６４）が記憶する前記目標角と、前記センサの検出結果と、に基づいて、前記少なくとも一部のミラーの前記目標角と、前記少なくとも一部のミラーの実際の傾斜角と、の差分を算出する算出部（６６）と、前記算出部（６６）が算出した前記差分に基づいて前記角度調整機構（２０４）を制御する第２制御部（６７）と、を備えている。
　一実施形態において、露光装置（１）は、照明光学系（１６、１６２）と、前記照明光学系（１６、１６２）からの光によって照明される空間光変調器（２０１）と、前記空間光変調器（２０１）から出射される光を露光対象に照射する投影光学系（１７）と、前記露光対象が載置されるステージ（１４）と、を備える。前記ステージ（１４）が前記露光対象を所定の走査方向に移動させることにより、前記投影光学系（１７）によって前記露光対象に照射される光が前記露光対象上を走査する。前記空間光変調器（２０１）は、複数のミラー（２０３）を備える。前記複数のミラー（２０３）はそれぞれ、前記投影光学系（１７）の光軸方向および前記走査方向の両方向に直交する方向に延びるチルト軸回りに回転し、前記複数のミラー（２０３）はそれぞれの前記走査方向に対する傾斜を調整してオン状態となることで、前記投影光学系（１７）へ光を出射させる。前記空間光変調器（２０１）は、前記走査方向に対して傾斜している。
　一例において、前記投影光学系（１７）の像面は、前記露光対象の表面に対するベストフォーカスを含むように前記走査方向に対して傾斜する。
　一例において、露光を行うレシピごとに前記空間光変調器（２０１）の傾斜角が調整可能である。
　一実施形態において、露光方法は、上記の露光装置（１）を用いて前記露光対象を露光する。露光方法は、前記複数のミラー（２０３）のうちの少なくとも一部のミラーをオン状態とするため前記少なくとも一部のミラーを前記チルト軸回りに回転させたときにおける、前記少なくとも一部のミラーの目標とする傾斜角と、前記少なくとも一部のミラーの実際の傾斜角と、の差分に基づいて、前記空間光変調器（２０１）を前記走査方向に対して傾斜させる第１工程と、前記第１工程の後、前記露光装置（１）を用いて前記露光対象に露光する第２工程と、を含む。
　一例において、前記第２工程を複数回実施した後、前記第１工程を改めて実施する。
　一実施形態において、フラットパネルディスプレイの製造方法は、上記の露光方法により前記露光対象を露光することと、前記露光された前記露光対象を現像することと、を含む。
　一実施形態において、露光装置（１）は、走査方向に露光対象を移動させながら前記露光対象を露光する。露光装置（１）は、照明光学系（１６、１６２）と、前記照明光学系（１６、１６２）からの光によって照明される空間光変調器（２０１）と、前記空間光変調器（２０１）から出射される光を露光対象に照射する投影光学系（１７）と、前記露光対象が載置され前記走査方向に移動するステージ（１４）と、を備える。前記照明光学系（１６、１６２）と前記空間光変調器（２０１）とは、走査方向に並んで配置される。
　一実施形態において、露光装置（１）は、露光対象を走査方向に移動させるステージ（１４）と、空間光変調器（２０１）と、前記空間光変調器（２０１）を照明する照明光学系（１６、１６２）と、前記空間光変調器（２０１）のミラー（２０３）で反射される光を前記露光対象に照射する投影光学系（１７）と、を備え、前記空間光変調器（２０１）を照明する照明光の光軸と前記投影光学系（１７）の光軸とを含む平面が前記走査方向に平行に設けられる。
　一例において、前記空間光変調器（２０１）の前記ミラー（２０３）は、前記走査方向に対して傾斜する。
１　露光装置
１４　ステージ
１７　投影モジュール（投影光学系）
５０　校正装置
６１　制御部
６４　記憶部
６５　第１制御部
６６　算出部
６７　第２制御部
７０　センサ
１６２　照明光学系
２０１、２０１Ａ、２０１Ｂ　空間光変調器
２０３　マイクロミラー（ミラー）
２０４　角度調整機構

Claims (11)

  1. 　照明光学系と、
    　前記照明光学系からの光によって照明される空間光変調器と、
    　前記空間光変調器から出射される光を露光対象に照射する投影光学系と、
    　前記露光対象が載置されるステージと、を備え、
    　前記ステージが前記露光対象を所定の走査方向に移動させることにより、前記投影光学系によって前記露光対象に照射される光が前記露光対象上を走査し、
    　前記空間光変調器は、複数のミラーを備え、
    　前記複数のミラーはそれぞれ、前記投影光学系の光軸方向および前記走査方向の両方向に直交する方向に延びるチルト軸回りに回転し、前記複数のミラーはそれぞれの前記走査方向に対する傾斜を調整してオン状態となることで、前記投影光学系へ光を出射させ、
    　前記空間光変調器の前記走査方向に対する傾斜角を調整する角度調整機構を備えている、露光装置。
  2. 　前記空間光変調器の傾斜角を校正する校正装置を更に備え、
    　前記校正装置は、
    　　前記複数のミラーのうちの少なくとも一部のミラーをオン状態とするときにおける前記少なくとも一部のミラーの目標角を記憶する記憶部と、
    　　前記少なくとも一部のミラーを前記目標角とするための操作量を前記少なくとも一部のミラーに送信して前記少なくとも一部のミラーを傾斜させる第１制御部と、
    　　前記少なくとも一部のミラーの傾斜角を検出するセンサと、
    　　前記記憶部が記憶する前記目標角と、前記センサの検出結果と、に基づいて、前記少なくとも一部のミラーの前記目標角と、前記少なくとも一部のミラーの実際の傾斜角と、の差分を算出する算出部と、
    　　前記算出部が算出した前記差分に基づいて前記角度調整機構を制御する第２制御部と、を備えている、請求項１に記載の露光装置。
  3. 　照明光学系と、
    　前記照明光学系からの光によって照明される空間光変調器と、
    　前記空間光変調器から出射される光を露光対象に照射する投影光学系と、
    　前記露光対象が載置されるステージと、を備え、
    　前記ステージが前記露光対象を所定の走査方向に移動させることにより、前記投影光学系によって前記露光対象に照射される光が前記露光対象上を走査し、
    　前記空間光変調器は、複数のミラーを備え、
    　前記複数のミラーはそれぞれ、前記投影光学系の光軸方向および前記走査方向の両方向に直交する方向に延びるチルト軸回りに回転し、前記複数のミラーはそれぞれの前記走査方向に対する傾斜を調整してオン状態となることで、前記投影光学系へ光を出射させ、
    　前記空間光変調器は、前記走査方向に対して傾斜している、露光装置。
  4. 　前記投影光学系の像面は、前記露光対象の表面に対するベストフォーカスを含むように前記走査方向に対して傾斜する、請求項１から３のいずれか１項に記載の露光装置。
  5. 　露光を行うレシピごとに前記空間光変調器の傾斜角が調整可能である、請求項１から４のいずれか１項に記載の露光装置。
  6. 　請求項１から５のいずれか１項に記載の露光装置を用いて前記露光対象を露光する方法であって、
    　前記複数のミラーのうちの少なくとも一部のミラーをオン状態とするため前記少なくとも一部のミラーを前記チルト軸回りに回転させたときにおける、前記少なくとも一部のミラーの目標とする傾斜角と、前記少なくとも一部のミラーの実際の傾斜角と、の差分に基づいて、前記空間光変調器を前記走査方向に対して傾斜させる第１工程と、
    　前記第１工程の後、前記露光装置を用いて前記露光対象に露光する第２工程と、
    　を含む露光方法。
  7. 　前記第２工程を複数回実施した後、前記第１工程を改めて実施する、請求項６に記載の露光方法。
  8. 　請求項６または７に記載の露光方法により前記露光対象を露光することと、
    　前記露光された前記露光対象を現像することと、
    　を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
  9. 　走査方向に露光対象を移動させながら前記露光対象を露光する露光装置であって、
    　照明光学系と、
    　前記照明光学系からの光によって照明される空間光変調器と、
    　前記空間光変調器から出射される光を露光対象に照射する投影光学系と、
    　前記露光対象が載置され前記走査方向に移動するステージと、を備え、
    　前記照明光学系と前記空間光変調器とは、走査方向に並んで配置される、
    　露光装置。
  10. 　露光対象を走査方向に移動させるステージと、
    　空間光変調器と、
    　前記空間光変調器を照明する照明光学系と、
    　前記空間光変調器のミラーで反射される光を前記露光対象に照射する投影光学系と、を備え、
    　前記空間光変調器を照明する照明光の光軸と前記投影光学系の光軸とを含む平面が前記走査方向に平行に設けられる、
    　露光装置。
  11. 　前記空間光変調器の前記ミラーは、前記走査方向に対して傾斜する、請求項１０に記載の露光装置。
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