WO2024262020A1 - 空間光変調ユニットおよび露光装置 - Google Patents

空間光変調ユニットおよび露光装置 Download PDF

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梶山比呂志
松橋佑介
山口晃輝
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Definitions

  • step-and-repeat type projection exposure apparatus known as a stepper
  • step-and-scan type projection exposure apparatus known as a scanning stepper, also called a scanner
  • a scanning stepper also called a scanner
  • This type of exposure apparatus projects and exposes a mask pattern for the electronic device onto a photosensitive layer applied to the surface of an exposed substrate (hereinafter simply called a substrate), such as a glass substrate, semiconductor wafer, printed wiring board, or resin film.
  • a substrate such as a glass substrate, semiconductor wafer, printed wiring board, or resin film.
  • an exposure device that uses a spatial light modulator (variable mask pattern generator) such as a digital mirror device (DMD) in which a large number of micromirrors that are slightly displaced are regularly arranged instead of a mask substrate (see, for example, Patent Document 1).
  • a spatial light modulator variable mask pattern generator
  • DMD digital mirror device
  • illumination light obtained by mixing light from a laser diode (LD) with a wavelength of 375 nm and light from an LD with a wavelength of 405 nm in a multimode fiber bundle is irradiated onto the digital mirror device (DMD), and the reflected light from each of the many tilt-controlled micromirrors is projected and exposed onto the substrate via an imaging optical system and a microlens array.
  • LD laser diode
  • DMD digital mirror device
  • the spatial light modulation unit comprises a spatial light modulator including a modulation section having a plurality of mirrors arranged two-dimensionally, a frame surrounding the modulation section, and a substrate on which the modulation section and the frame are mounted, and a cover located on the side of the spatial light modulator where light is incident on the modulation section, attached to the spatial light modulator, and restricting the incidence of light on the frame, the cover having an opening through which light is incident on the modulation section.
  • the exposure apparatus includes the spatial light modulation unit, an illumination unit that illuminates the spatial light modulator with illumination light, and a stage that carries the spatial light modulator and moves within a plane parallel to the surface of the substrate.
  • the exposure apparatus includes a spatial light modulator including a modulation section having a plurality of elements arranged two-dimensionally and a frame surrounding the modulation section, an illumination unit that illuminates the spatial light modulator with illumination light, a light shielding section that blocks the illumination light from entering the frame, and a projection unit that projects the light from the spatial light modulator onto an object that is scanned in the scanning direction.
  • the exposure device includes a spatial light modulator including a modulation section having a plurality of elements arranged two-dimensionally and a frame body that houses the modulation section, an illumination unit that illuminates the spatial light modulator with illumination light, a projection unit that projects the light from the spatial light modulator onto an object that is scanned in the scanning direction, and a light-shielding cover that prevents light of the illumination light reflected by the frame body from traveling to the object.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the outline of the external configuration of an exposure apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the arrangement of DMD projection areas projected onto a substrate by each projection unit of a plurality of exposure modules.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the state of continuous exposure by each of the four specific projection areas in FIG.
  • FIG. 4 is an optical layout diagram showing a specific configuration of two exposure modules aligned in the X-axis direction (scanning exposure direction) as viewed in the XZ plane.
  • FIG. 5(A) is a diagram showing a schematic diagram of a DMD
  • FIG. 5(B) is a diagram showing the DMD when the power is OFF
  • FIG. 5(C) is a diagram for explaining the mirror in the ON state
  • FIG. 5(D) is a diagram for explaining the mirror in the OFF state
  • FIG. 6A is a perspective view showing a DMD chip including a DMD
  • FIG. 6B is a view showing an X'Z' cross section of the DMD chip
  • FIG. 7A is a diagram of the mount portion on which the DMD chip is attached, as viewed from the -Z direction
  • FIG. 7B is a diagram of the mount portion with a light-shielding cover attached.
  • Figure 8(A) is a cross-sectional view for explaining the arrangement of the DMD chip and the light-shielding cover
  • Figure 8(B) is a cross-sectional view for explaining the size of the opening of the DMD chip and the positional relationship between the DMD chip and the opening
  • Figures 8(C) and 8(D) are views of the DMD and opening from the -Z direction.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the relationship between the arrangement of the aperture and the DMD, and the discarded light.
  • FIG. 10 is a diagram showing a schematic diagram of a state in which the DMD and the illumination unit are tilted by an angle ⁇ k in the XY plane.
  • FIG. 11 is a diagram showing another example of an opening of the light-shielding cover.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a light-shielding cover that blocks the progression of scattered light.
  • FIG. 13 is an optical layout diagram showing a specific configuration of an exposure module in the second embodiment as viewed in the XZ plane.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining in detail the imaging state of the micromirrors of the DMD by the projection unit.
  • Figure 15(A) is a schematic diagram showing a projection area (a group of light irradiation areas) and an exposure target area on a substrate (an area to which a line pattern is exposed), and
  • Figure 15(B) is a diagram illustrating an example of the arrangement of spot positions in the exposure target area.
  • FIG. 16A is a plan view of the field stop FS, and FIG.
  • FIG. 16B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 16A.
  • FIG. 17A is a diagram for explaining the arrangement of a field stop
  • FIG. 17B is a diagram showing the illuminance distribution of illumination light formed by the field stop.
  • FIG. 18A is a diagram showing an example of the illuminance distribution of illumination light
  • FIG. 18B shows an example in which a rectangular region is exposed using illumination light having the illuminance distribution shown in FIG. 18A.
  • FIG. 19A is a diagram for explaining how a rectangular area is exposed
  • FIG. 19B is a diagram for explaining how a rectangular area is exposed when the integrated illuminance is corrected.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a micromirror that is turned off in a DMD.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a micromirror that is turned off in a DMD.
  • FIG. 21 is a view of the substrate holder as viewed from the +Z direction.
  • FIG. 22 is a functional block diagram showing the functional configuration of the exposure control device.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating an example of a process executed by the drawing data generating unit.
  • FIG. 24A is a diagram for explaining another example of the arrangement of the field stop, and
  • FIG. 24B is a diagram showing another example of the illuminance distribution of illumination light formed by the field stop.
  • Figure 25(A) is a plan view showing an example of a field stop having an opening
  • Figure 25(B) is a side view of the field stop
  • Figure 25(C) is a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 25(A)
  • Figure 25(D) is a cross-sectional view taken along line B-B in Figure 25(B)
  • Figure 25(E) is a cross-sectional view taken along line CC in Figure 25(B).
  • FIG. 26A is a diagram illustrating a light-shielding cover according to a first modified example
  • FIG. 26B is a diagram illustrating a light-shielding cover according to a second modified example.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating a field stop according to the third modification.
  • FIG. 28 is a diagram showing a third embodiment in which pattern glass is arranged.
  • 29A and 29B are diagrams showing other examples of the light blocking pattern.
  • 30A and 30B are diagrams showing other examples of the light blocking pattern.
  • FIG. 31 is a diagram for explaining a case where the size of the illumination field is set smaller than the size of the DMD.
  • a pattern exposure apparatus (hereinafter simply referred to as an exposure apparatus) according to a first embodiment will be described with reference to the drawings.
  • [Overall configuration of exposure device] 1 is a perspective view showing an outline of the external configuration of an exposure apparatus EX according to the first embodiment.
  • the exposure apparatus EX is an apparatus that projects an exposure light, the intensity distribution of which in space is dynamically modulated by a spatial light modulator (SLM), onto an exposed substrate.
  • SLM spatial light modulator
  • Examples of spatial light modulators include a liquid crystal element, a digital micromirror device (DMD), and a magneto-optic spatial light modulator (MOSLM).
  • the exposure apparatus EX according to this embodiment includes a DMD chip including a DMD 10 as a spatial light modulator, but may include other spatial light modulators.
  • the exposure apparatus EX is a step-and-scan projection exposure apparatus (scanner) that exposes a rectangular (square) glass substrate used in display devices (flat panel displays) and the like.
  • the glass substrate is a substrate P for flat panel displays, with at least one side or diagonal length of 500 mm or more and a thickness of 1 mm or less.
  • the exposure apparatus EX exposes a projected image of a pattern created by the DMD onto a photosensitive layer (photoresist) formed with a constant thickness on the surface of the substrate P.
  • the substrate P which is removed from the exposure apparatus EX after exposure, is sent to a specified process step (film formation step, etching step, plating step, etc.) after the development step.
  • the exposure apparatus EX is equipped with a stage device that is composed of a pedestal 2 placed on active vibration isolation units 1a, 1b, 1c, 1d (1d not shown), a base plate 3 placed on the pedestal 2, an XY stage 4A that can move two-dimensionally on the base plate 3, a substrate holder 4B that holds a substrate P on a flat surface by suction on the XY stage 4A, and laser length measurement interferometers (hereinafter simply referred to as interferometers) IFX, IFY1 to IFY4 that measure the two-dimensional movement position of the substrate holder 4B (substrate P).
  • a stage device is disclosed, for example, in U.S. Patent Publication No. 2010/0018950 and U.S. Patent Publication No. 2012/0057140.
  • the XY plane of the Cartesian coordinate system XYZ is set parallel to the flat surface of the base plate 3 of the stage device, and the XY stage 4A is set so as to be able to move in translation within the XY plane.
  • the direction parallel to the X axis of the coordinate system XYZ is set as the scanning movement direction of the substrate P (XY stage 4A) during scanning exposure.
  • the movement position of the substrate P in the X-axis direction is measured sequentially by the interferometer IFX, and the movement position in the Y-axis direction is measured sequentially by at least one (preferably two or more) of the four interferometers IFY1 to IFY4.
  • the substrate holder 4B is configured to be able to move slightly in the Z-axis direction perpendicular to the XY plane relative to the XY stage 4A, and to be able to tilt slightly in any direction relative to the XY plane, and focus adjustment and leveling (parallelism) adjustment between the surface of the substrate P and the imaging plane of the projected pattern are actively performed. Furthermore, the substrate holder 4B is configured to be able to rotate slightly ( ⁇ z rotation) around an axis parallel to the Z axis in order to actively adjust the tilt of the substrate P in the XY plane.
  • the exposure apparatus EX further includes an optical base 5 that holds multiple exposure (drawing) modules MU(A), MU(B), and MU(C), and main columns 6a, 6b, 6c, and 6d (6d is not shown) that support the optical base 5 from the pedestal 2.
  • Each of the multiple exposure modules MU(A), MU(B), and MU(C) is attached to the +Z direction side of the optical base 5.
  • the multiple exposure modules MU(A), MU(B), and MU(C) may be attached to the optical base 5 individually, or may be attached to the optical base 5 in a state in which the rigidity is increased by connecting two or more exposure modules together.
  • Each of the multiple exposure modules MU(A), MU(B), and MU(C) has an illumination unit ILU that is attached to the +Z direction side of the optical base 5 and that receives illumination light from the optical fiber unit FBU, and a projection unit PLU that is attached to the -Z direction side of the optical base 5 and has an optical axis parallel to the Z axis. Furthermore, each of the exposure modules MU(A), MU(B), and MU(C) includes a DMD 10 as a modulation unit that reflects the illumination light from the illumination unit ILU in the -Z direction and makes it incident on the projection unit PLU.
  • the detailed configuration of the exposure module consisting of the illumination unit ILU, DMD 10, and projection unit PLU will be described later.
  • a plurality of alignment systems (microscopes) ALG are attached to detect alignment marks formed at a plurality of predetermined positions on the substrate P.
  • a calibration reference unit CU for calibration is provided at the end of the substrate holder 4B in the -X direction.
  • Calibration includes at least one of the following: confirmation of the relative positional relationship in the XY plane of each detection field of the alignment system ALG, confirmation of the baseline error between each projection position of the pattern image projected from each projection unit PLU of the exposure modules MU(A), MU(B), and MU(C) and the position of each detection field of the alignment system ALG, and confirmation of the position and image quality of the pattern image projected from the projection unit PLU.
  • each of the exposure modules MU(A), MU(B), and MU(C) has nine modules arranged at regular intervals in the Y-axis direction, but the number of modules may be less than or greater than nine.
  • three rows of exposure modules are arranged in the X-axis direction, but the number of rows of exposure modules arranged in the X-axis direction may be two or less, or four or more.
  • Figure 2 is a diagram showing an example arrangement of the projection areas IAn of the DMD 10 projected onto the substrate P by the projection units PLU of each of the exposure modules MU(A), MU(B), and MU(C), with the Cartesian coordinate system XYZ set to the same as in Figure 1.
  • the projection areas IAn can be said to be the irradiation range (light irradiation area group) of the illumination light reflected by the multiple micromirrors Ms of the DMD 10 and directed onto the substrate P by the projection unit PLU.
  • the first row of exposure modules MU(A), the second row of exposure modules MU(B), and the third row of exposure modules MU(C), which are spaced apart in the X-axis direction, are each composed of nine modules aligned in the Y-axis direction.
  • Exposure module MU(A) is made up of nine modules MU1 to MU9 arranged in the +Y direction
  • exposure module MU(B) is made up of nine modules MU10 to MU18 arranged in the -Y direction
  • exposure module MU(C) is made up of nine modules MU19 to MU27 arranged in the +Y direction.
  • Modules MU1 to MU27 all have the same configuration, and when exposure module MU(A) and exposure module MU(B) are arranged facing each other in the X-axis direction, exposure module MU(B) and exposure module MU(C) are arranged back-to-back in the X-axis direction.
  • the shape of the projection areas IA1, IA2, IA3, ..., IA27 (sometimes referred to as IAn, where n is 1 to 27) by each of the modules MU1 to MU27 is, as an example, a rectangle extending in the Y-axis direction with an aspect ratio of approximately 1:2.
  • patchwork exposure is performed at the -Y direction ends of each of the projection areas IA1 to IA9 in the first row and the +Y direction ends of each of the projection areas IA10 to IA18 in the second row.
  • the areas on the substrate P that are not exposed by each of the projection areas IA1 to IA18 in the first and second rows are patchwork exposed by each of the projection areas IA19 to IA27 in the third row.
  • the center point of each of the projection areas IA1 to IA9 in the first row is located on a line k1 parallel to the Y axis
  • the center point of each of the projection areas IA10 to IA18 in the second row is located on a line k2 parallel to the Y axis
  • the center point of each of the projection areas IA19 to IA27 in the third row is located on a line k3 parallel to the Y axis.
  • the distance between lines k1 and k2 in the X-axis direction is set to a distance XL1
  • the distance between lines k2 and k3 in the X-axis direction is set to a distance XL2.
  • the joint between the -Y end of projection area IA9 and the +Y end of projection area IA10 is OLa
  • the joint between the -Y end of projection area IA10 and the +Y end of projection area IA27 is OLb
  • the joint between the +Y end of projection area IA8 and the -Y end of projection area IA27 is OLc.
  • the orthogonal coordinate system XYZ is set to be the same as in Figures 1 and 2, and the coordinate system X'Y' in projection areas IA8, IA9, IA10, IA27 (and all other projection areas IAn) is set to be inclined by an angle ⁇ k (0° ⁇ k ⁇ 90°) with respect to the X and Y axes (lines k1-k3) of the orthogonal coordinate system XYZ. That is, the area (light irradiation area) on the substrate P onto which the illumination light reflected by the numerous micromirrors of the DMD 10 is projected is arranged two-dimensionally along the X' axis and the Y' axis.
  • the circular area encompassing each of the projection areas IA8, IA9, IA10, IA27 in FIG. 3 (and all other projection areas IAn as well) represents the circular image field PLf' of the projection unit PLU.
  • the projected image (light irradiation area) of the micromirrors arranged diagonally (at an angle ⁇ k) at the -Y' end of the projection area IA9 is set to overlap with the projected image (light irradiation area) of the micromirrors arranged diagonally (at an angle ⁇ k) at the +Y' end of the projection area IA10.
  • the projected image (light irradiation area) of the micromirrors arranged diagonally (at an angle ⁇ k) at the -Y' end of the projection area IA10 is set to overlap with the projected image (light irradiation area) of the micromirrors arranged diagonally (at an angle ⁇ k) at the +Y' end of the projection area IA27.
  • the projected image (light irradiation area) of the micromirrors arranged diagonally (at an angle ⁇ k) at the end of the projection area IA8 in the +Y' direction is set to overlap with the projected image (light irradiation area) of the micromirrors arranged diagonally (at an angle ⁇ k) at the end of the projection area IA27 in the -Y' direction.
  • FIG. 4 is an optical layout diagram showing the specific configuration of the module MU18 in the exposure module MU(B) shown in FIG. 1 and FIG. 2 and the module MU19 in the exposure module MU(C) as viewed in the XZ plane.
  • the orthogonal coordinate system XYZ in FIG. 4 is set to be the same as the orthogonal coordinate system XYZ in FIG. 1 to FIG. 3.
  • the module MU18 is shifted by a certain distance in the +Y direction with respect to the module MU19, and is installed back-to-back.
  • the optical fiber unit FBU shown in FIG. 1 is composed of 27 optical fiber bundles FB1 to FB27 corresponding to each of the 27 modules MU1 to MU27 shown in FIG. 2.
  • the illumination unit ILU of the module MU18 includes a mirror 100 that reflects the illumination light ILm traveling in the -Z direction from the output end of the optical fiber bundle FB18, a mirror 102 that reflects the illumination light ILm from the mirror 100 in the -Z direction, an input lens system 104 that acts as a collimator lens, an illuminance adjustment filter 106, an optical integrator 108 including a micro fly's eye (MFE) lens and a field lens, a condenser lens system 110, and an inclined mirror 112 that reflects the illumination light ILm from the condenser lens system 110 toward the DMD 10.
  • the mirror 102, the input lens system 104, the optical integrator 108, the condenser lens system 110, and the inclined mirror 112 are arranged along an optical axis AXc that is parallel to the Z axis.
  • the optical fiber bundle FB18 is composed of one optical fiber line or a bundle of multiple optical fiber lines.
  • the illumination light ILm irradiated from the output end of the optical fiber bundle FB18 (each of the optical fiber lines) is set to a numerical aperture (NA, also called the spread angle) such that it enters the input lens system 104 in the subsequent stage without being vignetted.
  • NA numerical aperture
  • the illumination light ILm is light that has a peak wavelength within a wavelength range of 10 nm or more and 410 nm or less, and the peak wavelength is, for example, any of 193 nm, 248 nm, 365 nm (i-line), 405 nm (h-line), and 436 nm (g-line).
  • the position of the front focal point of the input lens system 104 is designed to be the same as the position of the exit end of the optical fiber bundle FB18. Furthermore, the position of the rear focal point of the input lens system 104 is set so that the illumination light ILm from a single or multiple point light sources formed at the exit end of the optical fiber bundle FB18 is superimposed on the incident surface side of the MFE lens 108A of the optical integrator 108. Therefore, the incident surface of the MFE lens 108A is Koehler illuminated by the illumination light ILm from the exit end of the optical fiber bundle FB18.
  • the geometric center point in the XY plane of the exit end of the optical fiber bundle FB18 is located on the optical axis AXc, and the main ray (center line) of the illumination light ILm from the point light source at the exit end of the optical fiber line is parallel (or coaxial) to the optical axis AXc.
  • the illumination light ILm from the input lens system 104 is attenuated by an arbitrary value in the range of 0% to 90% by the illuminance adjustment filter 106, and then passes through the optical integrator 108 (MFE lens 108A, field lens, etc.) and enters the condenser lens system 110.
  • the MFE lens 108A is a two-dimensional array of many rectangular microlenses with a side length of several tens of ⁇ m, and its overall shape is set to be approximately similar to the overall shape of the mirror surface of the DMD 10 (aspect ratio is approximately 1:2) in the XY plane.
  • the position of the front focal point of the condenser lens system 110 is set to be approximately the same as the position of the exit surface of the MFE lens 108A. Therefore, each of the illumination lights from the point light sources formed on the exit side of each of the many microlenses of the MFE lens 108A is converted into an approximately parallel light beam by the condenser lens system 110, reflected by the inclined mirror 112, and then superimposed on the DMD 10 to form a uniform illuminance distribution.
  • the exit surface of the MFE lens 108A generates a surface light source in which many point light sources (light focusing points) are densely arranged in a two-dimensional manner, so it functions as a surface light source component.
  • optical axis AXc which is parallel to the Z axis and passes through condenser lens system 110, is bent by tilted mirror 112 to reach DMD 10, and the optical axis between tilted mirror 112 and DMD 10 is optical axis AXb.
  • the neutral plane including the center points of each of the numerous micromirrors of DMD 10 is set parallel to the XY plane. Therefore, the angle between the normal to that neutral plane (parallel to the Z axis) and optical axis AXb is the angle of incidence ⁇ of illumination light ILm with respect to DMD 10.
  • Fig. 5(A) is a diagram showing a schematic of the DMD 10
  • Fig. 5(B) is a diagram showing the DMD 10 when the power is OFF
  • Fig. 5(C) is a diagram for explaining the mirror in the ON state
  • Fig. 5(D) is a diagram for explaining the mirror in the OFF state. Note that in Figs. 5(A) to 5(D), mirrors in the ON state are shown by hatching.
  • the DMD 10 has multiple micromirrors Ms whose reflection angles can be changed.
  • the DMD 10 uses a roll and pitch drive system that switches between the ON and OFF states by tilting the micromirrors Ms in the roll and pitch directions.
  • each micromirror Ms when the power is OFF (micromirror Ms is in a neutral state), the reflective surface of each micromirror Ms is set parallel to the X'Y' plane.
  • Each micromirror Ms is turned ON by tilting around the Y' axis.
  • FIG. 5C shows a case where only the central micromirror Ms is turned ON, and the other micromirrors Ms are in a neutral state (neither ON nor OFF).
  • Each micromirror Ms is turned OFF by tilting around the X' axis.
  • FIG. 5D shows a case where only the central micromirror Ms is turned OFF, and the other micromirrors Ms are in a neutral state.
  • the micromirror Ms in the ON state is driven to tilt at a predetermined angle from the X'Y' plane so that the illumination light irradiated to the micromirror Ms in the ON state is reflected in the X-axis direction of the XZ plane.
  • the micromirror Ms in the OFF state is driven to tilt at a predetermined angle from the X'Y' plane so that the illumination light irradiated to the micromirror Ms in the OFF state is reflected in the Y-axis direction in the YZ plane.
  • the DMD 10 generates an exposure pattern by switching the ON and OFF states of each micromirror Ms.
  • the illumination light reflected by the mirror in the OFF state is absorbed by a light absorber (not shown).
  • the DMD 10 has been described as an example of a spatial light modulator, and therefore as a reflective type that reflects laser light, but the spatial light modulator may be a transmissive type that transmits laser light, or a diffractive type that diffracts laser light.
  • the spatial light modulator can modulate the laser light spatially and temporally.
  • illumination light ILm irradiated to micromirrors Ms of the DMD 10 that are in the ON state is reflected in the X-axis direction in the XZ plane so as to head toward the projection unit PLU.
  • illumination light ILm irradiated to micromirrors Ms of the DMD 10 that are in the OFF state is reflected in the Y-axis direction in the YZ plane so as not to head toward the projection unit PLU.
  • a movable shutter 114 is removably provided in the optical path between the DMD 10 and the projection unit PLU to block reflected light from the DMD 10 during non-exposure periods. As shown on the module MU19 side, the movable shutter 114 is rotated to an angular position where it is removed from the optical path during exposure periods, and is rotated to an angular position where it is inserted obliquely into the optical path during non-exposure periods, as shown on the module MU18 side. A reflective surface is formed on the DMD 10 side of the movable shutter 114, and the light from the DMD 10 reflected there is irradiated onto the light absorber 115.
  • the light absorber 115 absorbs light energy in the ultraviolet wavelength range (wavelengths of 400 nm or less) without re-reflecting it and converts it into heat energy. For this reason, the light absorber 115 is also provided with a heat dissipation mechanism (heat dissipation fins and a cooling mechanism). Although not shown in FIG. 4, the reflected light from the micromirror Ms of the DMD 10, which is in the OFF state during the exposure period, is absorbed by a similar light absorber (not shown in FIG. 4) installed in the Y-axis direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 4) with respect to the optical path between the DMD 10 and the projection unit PLU, as described above.
  • a similar light absorber not shown in FIG. 4 installed in the Y-axis direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 4) with respect to the optical path between the DMD 10 and the projection unit PLU, as described above.
  • the DMD 10 is used in the form of a package (chip).
  • Fig. 6(A) is a perspective view showing an example of a DMD chip CHP including the DMD 10
  • Fig. 6(B) is a diagram showing an example of an X'Z' cross section of the DMD chip CHP.
  • the direction perpendicular to the neutral plane of the DMD 10 is the Z'-axis direction.
  • the DMD chip CHP includes the DMD 10, a frame body FRM that surrounds the DMD 10, and a substrate SB on which the DMD 10 and frame body FRM are mounted.
  • the frame body FRM is supported by a support part SPP.
  • the support part SPP is made of metal, glass material, resin, or the like.
  • the frame body FRM and the support part SPP may be integral.
  • the frame body FRM has an opening OPN11.
  • the DMD10 overlaps with the opening OPN11 of the frame body FRM.
  • the reflectance of the frame body FRM to the illumination light ILm is greater than the reflectance of the multiple micromirrors Ms to the illumination light ILm.
  • the DMD chip CHP also includes a cover glass CGLS that protects the DMD 10.
  • the cover glass CGLS is supported by the frame body FRM.
  • the cover glass CGLS is not limited to glass and may be, for example, quartz, as long as it is a transparent member that transmits the illumination light ILm.
  • the cover glass CGLS may be omitted.
  • the DMD chip CHP is attached to a fine movement stage 10S provided on a mount 10M fixed to a support column of the illumination unit ILU.
  • a fine movement stage 10S for example, a fine movement stage combining a parallel link mechanism and an expandable piezoelectric element as disclosed in International Patent Publication No. 2006/120927 can be used. This allows fine adjustment of the position and attitude of the DMD 10.
  • the area on the X'Y' plane illuminated by illumination light ILm at the position of the neutral plane of DMD 10 is called the illumination field area.
  • the illumination field area is set so that the entire DMD 10 is illuminated by illumination light ILm even if the position of DMD 10 is shifted in the X'-axis direction, Y'-axis direction, or ⁇ z direction by fine movement stage 10S.
  • the illumination field area is an area that is the dimension of DMD 10 plus the movable range of DMD 10 in the X'-axis direction and Y'-axis direction, and the size of the illumination field area is larger than the size of DMD 10.
  • the illumination light ILm illuminates DMD 10 and the periphery of DMD 10.
  • part of the illumination light ILm may enter the frame body FRM of the DMD chip CHP and be reflected by the frame body FRM, causing scattered light (flare light) and becoming stray light.
  • scattered light freo light
  • stray light The occurrence of stray light has a negative effect on the exposure results.
  • a light-shielding cover CVR is provided that limits the incidence of illumination light ILm on the frame body FRM (see FIG. 4).
  • the DMD chip CHP and the light-shielding cover CVR may be collectively referred to as the spatial light modulation unit SLMU.
  • the light-shielding cover CVR is located on the side of the DMD chip CHP where the illumination light ILm is incident on the DMD 10.
  • the light-shielding cover CVR is also attached to the DMD chip CHP. It is preferable that the light-shielding cover CVR is positioned away from the frame FRM and the cover glass CGLS. By positioning it in this way, the light-shielding cover CVR can be separated from the DMD 10, and the effect of heat absorbed by the light-shielding cover CVR on the DMD 10 can be suppressed.
  • the reflectance of the light shielding cover CVR to the illumination light ILm is smaller than the reflectance of the multiple micromirrors Ms to the illumination light ILm. More specifically, the light shielding cover CVR is subjected to low-reflection treatment (black chrome plating, etc.) so that the reflectance of the illumination light ILm is 20% or less, preferably about 10% or less. This makes it possible to suppress the generation of scattered light due to the illumination light ILm being reflected by the light shielding cover CVR.
  • the entire light shielding cover CVR may be subjected to low-reflection treatment, but it is sufficient that at least the surface of the light shielding cover CVR on which the illumination light ILm is incident (the surface on the -Z side) is subjected to low-reflection treatment.
  • Figure 7(A) is a view of the DMD chip CHP without the light-shielding cover CVR attached, viewed from the -Z direction
  • Figure 7(B) is a view of the DMD chip CHP with the light-shielding cover CVR attached, viewed from the -Z direction.
  • Figure 7(B) the components of the DMD chip CHP hidden by the light-shielding cover CVR are shown with dotted lines.
  • an opening OPN1 is formed in the light-shielding cover CVR (the light-shielding cover CVR has an opening OPN1).
  • the illumination light ILm is incident on the DMD 10 through the opening OPN1.
  • the opening OPN1 of the light-shielding cover CVR overlaps with the frame body FRM.
  • Figure 8(A) is a cross-sectional view for explaining the arrangement of the DMD chip CHP and the light-shielding cover CVR
  • Figure 8(B) is a cross-sectional view for explaining the size of the opening OPN1 of the DMD chip CHP and the positional relationship between the DMD chip CHP and the opening OPN1.
  • Figures 8(A) and 8(B) illustrate the case where illumination light ILm is incident on the DMD 10 from a direction parallel to the X' axis.
  • the portion of the light-shielding cover CVR other than the opening OPN1 overlaps with the frame body FRM of the DMD chip CHP.
  • the illumination light ILm1, illumination light ILm2, illumination light ILm7, and illumination light ILm8 that would be incident on the frame body FRM if the light-shielding cover CVR was not installed is prevented from entering the frame body FRM by the light-shielding cover CVR. This prevents the illumination light ILm1, illumination light ILm2, illumination light ILm7, and illumination light ILm8 from being reflected by the frame body FRM and causing scattered light.
  • the portions of the light-shielding cover CVR other than the opening OPN1 do not overlap with the DMD10 when viewed from the direction in which the illumination light ILm is incident. This allows illumination light ILm4 to illumination light ILm6 to be incident on the DMD10.
  • the distance between the +Z side surface of the light-shielding cover CVR and a plane that includes the point closest to the substrate SB on the reflective surface of the micromirror Ms and is parallel to the surface of the substrate SB, or a plane that includes the reflective surface of the micromirror Ms when the reflective surface of the micromirror Ms of the DMD 10 is parallel to the surface of the substrate SB, is Hin
  • the distance between the -Z side surface of the frame FRM and the +Z side surface of the light-shielding cover CVR is D1, then Hin > D1.
  • ⁇ in is twice the inclination angle of the reflecting surface of the micromirror Ms when the micromirror Ms is in the ON state.
  • ⁇ in may be set taking into consideration the error (e.g., ⁇ 0.5°) of the inclination angle of the reflecting surface of the micromirror Ms when the micromirror Ms is in the ON state.
  • Figures 8(C) and 8(D) are views of the DMD 10 and the opening OPN1 from the -Z direction.
  • the illumination light ILm is incident on the DMD 10 from a direction parallel to the X' axis.
  • the point where the edge EDG1 forming the opening OPN1 intersects with the line indicating the optical axis of the incident light ILm is the point PNT1.
  • the micromirror Ms closest to PNT1 is shown hatched.
  • the illumination light ILm enters the DMD 10 from a direction tilted with respect to the X' axis (or Y' axis).
  • the point where the edge EDG1 that forms the opening OPN1 intersects with the line indicating the optical axis of the incident light ILm is the point PNT1.
  • the micromirror Ms closest to PNT1 is shown hatched.
  • the illumination light ILm is not blocked from entering the DMD 10, and the illumination light ILm is prevented from reflecting off the frame FRM and causing scattered light. This makes it possible to prevent stray light from occurring.
  • PNT11 is a point on the edge EDG11 that forms the opening OPN11 of the frame body FRM of the DMD chip CHP, which is in a plane perpendicular to the surface of the substrate SB and includes a line connecting point PNT1 on the edge EDG1 of the opening OPN1 of the light-shielding cover CVR and the micromirror Ms closest to point PNT1.
  • the inclination angle ⁇ c of the line LIN11 connecting point PNT11 and point PNT1 with respect to the line LIN1 perpendicular to the surface of the substrate SB is smaller than ⁇ in. This allows the illumination light ILm to be prevented from entering the DMD10, and also prevents the illumination light ILm from being reflected by the frame body FRM and causing scattered light.
  • the distance Lin in the X'-axis direction between the side SD1 on the side where the illumination light ILm is incident and the DMD 10 is longer than the distance D2 in the X'-axis direction between the other side SD2 and the DMD 10 (see FIG. 8B). This makes it possible to prevent the illumination light ILm that is obliquely incident on the DMD 10 from being vignetted by the light-shielding cover CVR.
  • the opening OPN1 of the light-shielding cover CVR also passes illumination light (hereinafter referred to as discarded light) ILm_out reflected by the micromirror Ms in the OFF state.
  • Figure 9 is a diagram explaining the arrangement of the opening OPN1 and the DMD 10, and the relationship with the discarded light ILm_out. In Figure 9, the discarded light ILm_out travels in the Y'-axis direction.
  • Hout is the distance between the surface of the light-shielding cover CVR and a plane that includes the closest point to the substrate SB on the reflective surface of the micromirror Ms when the micromirror Ms of the DMD 10 is in the OFF state and is parallel to the surface of the substrate SB, or a plane that includes the reflective surface of the micromirror Ms when the reflective surface of the micromirror Ms of the DMD 10 is parallel to the surface of the substrate SB.
  • the angle that is formed between the optical axis AXex of the exposure light and the optical axis of the waste light ILm_out is ⁇ out. Also, the distance between the point PNT3 where the plane (X'Y' plane in FIG.
  • the direction in which the waste light ILm_out reflected by the micromirror Ms in the OFF state travels is not limited to the Y'-axis direction, but depends on the setting of the DMD 10. Even if the direction of travel of the waste light ILm_out is not the Y'-axis direction, ⁇ out is the angle between the optical axis AXex of the exposure light and the optical axis of the waste light ILm_out, and Lout is the distance between the point where a plane perpendicular to the surface of the substrate SB, which includes the optical axis AXex of the exposure light and the optical axis of the waste light ILm_out, intersects with the edge EDG1 that forms the opening OPN1, and the micromirror Ms that is closest to that point among the multiple micromirrors Ms of the DMD 10, as long as tan ⁇ out ⁇ Lout/Hout is satisfied.
  • the light-shielding cover CVR may be attached to a member other than the DMD chip CHP.
  • the light-shielding cover CVR is fixed so that the relative positional relationship between the opening OPN1 and the DMD 10 does not change.
  • the light-shielding cover CVR may be fixed to the fine movement stage 10S.
  • the light-shielding cover CVR may be fixed to a member other than the DMD chip CHP or the fine movement stage 10S, and in this case, the light-shielding cover CVR may be shifted in accordance with the shift in position of the DMD 10 by the fine movement stage 10S.
  • the projection unit PLU attached to the underside of the optical base 5 is configured as a double-telecentric imaging projection lens system composed of a first lens group 116 and a second lens group 118 arranged along an optical axis AXa parallel to the Z axis.
  • the first lens group 116 and the second lens group 118 are each configured to translate in a direction along the Z axis (optical axis AXa) by a micro-movement actuator relative to a support column fixed to the underside of the optical base 5.
  • the projection magnification Mp is set to approximately 1/6, taking into consideration the tilt angle ⁇ k in the XY plane of the projection area IAn (DMD10) described above in FIG. 3.
  • the imaging projection lens system consisting of lens groups 116 and 118 inverts/flips a reduced image of the entire mirror surface of DMD10 and images it on the projection area IA18 (IAn) on the substrate P.
  • the first lens group 116 of the projection unit PLU can be moved slightly in the direction of the optical axis AXa by an actuator to fine-tune the projection magnification Mp (approximately ⁇ several tens of ppm), and the second lens group 118 can be moved slightly in the direction of the optical axis AXa by an actuator to quickly adjust the focus. Furthermore, in order to measure the positional change in the Z-axis direction of the surface of the substrate P with an accuracy of submicron or less, multiple focus sensors 120 of the oblique incidence type are provided below the optical table 5.
  • the illumination unit ILU and projection unit PLU require the projection area IAn to be tilted by an angle ⁇ k in the XY plane, so the DMD 10 and illumination unit ILU in Figure 4 (at least the optical path portion from mirror 102 to mirror 112 along the optical axis AXc) are positioned so that they are tilted overall by an angle ⁇ k in the XY plane.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the state in which the DMD 10 and projection unit PLU are tilted by an angle ⁇ k in the XY plane.
  • the orthogonal coordinate system XYZ is the same as the coordinate systems XYZ in FIGS. 1 to 4
  • the array coordinate system X'Y' of the micromirrors Ms of the DMD 10 is the same as the coordinate system X'Y' shown in FIG. 3.
  • the circle containing the DMD 10 is the image field PLf on the object side of the projection unit PLU, and the optical axis AXa is located at its center.
  • the optical axis AXc that passes through the condenser lens system 110 of the illumination unit ILU is bent by the tilted mirror 112 to form an optical axis AXb, which is positioned so that it is tilted by an angle ⁇ k from a line Lu parallel to the X-axis when viewed in the XY plane.
  • the light beam (i.e., the spatially modulated light beam) formed only by the reflected light from the micromirrors Ms of the DMD 10 that are in the ON state is irradiated via the projection unit PLU onto an area on the substrate P that is optically conjugate with the micromirrors Ms.
  • the pattern generated by the DMD 10 is formed on the substrate P.
  • the spatial light modulation unit SLMU comprises a DMD 10 having a plurality of micromirrors Ms arranged two-dimensionally, a DMD chip CHP including a frame body FRM surrounding the DMD 10 and a substrate SB on which the DMD 10 and frame body FRM are mounted, and a light-shielding cover CVR located on the side of the DMD chip CHP where the illumination light ILm enters the DMD 10 and attached to the DMD chip CHP, which limits the incidence of the illumination light ILm on the frame body FRM, the light-shielding cover CVR having an opening OPN1, through which the illumination light ILm enters the DMD 10. This causes the illumination light ILm to be reflected by the frame body FRM, generating scattered light, and thus making it possible to suppress the generation of stray light.
  • the opening OPN1 of the light-shielding cover CVR overlaps with the frame body FRM. This prevents the illumination light ILm that should be incident on the DMD 10 from being vignetted by the light-shielding cover CVR.
  • the distance Hin between the light-shielding cover CVR and the DMD 10 is greater than the distance D1 between the light-shielding cover CVR and the frame body FRM. This makes it possible to prevent the illumination light ILm that should be incident on the DMD 10 from being vignetted by the light-shielding cover CVR.
  • the distance Hin between the light-shielding cover CVR and the DMD 10 may be equal to the distance D1 between the light-shielding cover CVR and the frame body FRM.
  • the exposure apparatus EX includes a spatial light modulation unit SLMU, an illumination unit ILU that illuminates the DMD chip CHP with illumination light ILm, and a fine movement stage 10S that carries the DMD chip CHP and moves within a plane parallel to the surface of the substrate SB. This allows the position of the DMD 10 to be shifted.
  • the illumination unit ILU illuminates the DMD 10 and the area around the DMD 10. This makes it possible to prevent areas of the DMD 10 that are not illuminated by the illumination light ILm from occurring, even if the position of the DMD 10 shifts.
  • the exposure apparatus EX is equipped with a DMD chip CHP including a DMD 10 having a plurality of micromirrors Ms arranged two-dimensionally and a frame body FRM surrounding the DMD 10, an illumination unit ILU that illuminates the DMD chip CHP with illumination light ILm, a light-shielding cover CVR that blocks the illumination light ILm from entering the frame body FRM, and a projection unit PLU that projects the light from the DMD 10 onto a substrate P that is scanned in the scanning direction. Since the light-shielding cover CVR blocks the illumination light ILm from entering the frame body FRM, it is possible to suppress the occurrence of stray light caused by the illumination light ILm being reflected by the frame body FRM and the generation of scattered light.
  • the light-shielding cover CVR is formed with a substantially rectangular opening OPN1 that allows the illumination light ILm to pass through, and when viewed from the direction in which the illumination light ILm is incident on the DMD chip CHP, the portion of the light-shielding cover CVR other than the opening OPN1 overlaps with the frame body FRM of the DMD chip CHP. This causes the illumination light ILm to be reflected by the frame body FRM, generating scattered light, which can prevent the generation of stray light.
  • the light-shielding cover CVR overlaps with the frame body FRM when viewed from the incidence direction of the illumination light ILm so that the illumination light ILm does not enter the frame body FRM of the DMD chip CHP, but this is not limited to this.
  • the light-shielding cover CVR may be omitted, and the frame body FRM may be subjected to a low-reflection treatment (black chrome plating, etc.) so that the reflectance of the illumination light ILm is 20% or less, preferably 10% or less. Even in this way, it is possible to prevent the illumination light ILm from being reflected by the frame body FRM and the generation of scattered light (flare light).
  • the light-shielding cover CVR may be provided. The effect of heat on the DMD 10 can be suppressed.
  • the size of the opening OPN1 of the light-shielding cover CVR on the DMD 10 side was approximately the same as the size of the opening OPN1 on the opposite side to the DMD 10 (the inner wall of the opening OPN1 of the light-shielding cover CVR was approximately perpendicular to the neutral plane (X'Y' plane) of the DMD 10), but this is not limited to this.
  • the size of the opening OPN1 on the opposite side to the DMD 10 may be larger than the size of the opening OPN1 on the DMD 10 side.
  • the inner wall of the opening OPN1 may be inclined. This makes it possible to prevent the illumination light ILm that should be incident on the DMD 10 from being vignetted by the light-shielding cover CVR.
  • the light-shielding cover CVR is intended to prevent the illumination light ILm from entering the frame body FRM of the DMD chip CHP, but this is not limited to the above.
  • the light-shielding cover may be arranged to prevent the scattered light (flare light) generated by the reflection of the illumination light ILm by the frame body FRM from proceeding to the substrate P.
  • the light-shielding cover may be arranged in a position that prevents the progression of the scattered light but does not prevent the progression of the exposure light reflected by the micromirror Ms in the ON state.
  • FIG. 12 is a diagram to explain the light-shielding cover CVR3 that blocks the progression of scattered light.
  • scattered light is shown by a dashed line
  • exposure light is shown by a solid line.
  • the light-shielding cover CVR3 has an opening OPN4 that passes light (exposure light) reflected by the micromirror Ms in the ON state.
  • the size of the opening OPN4 of the light-shielding cover CVR3 and the positional relationship between the DMD 10 and the light-shielding cover CVR3 are determined so as to block the progression of scattered light but not block the progression of exposure light reflected by the micromirror Ms in the ON state.
  • the size of the opening OPN4 and the positional relationship between the light-shielding cover CVR3 and the DMD 10 are determined so as to satisfy tan ⁇ NA ⁇ L/H.
  • L is the distance between the opening OPN4 of the light-shielding cover CVR3 and the DMD 10
  • H is the distance between the plane including the reflection surface of the micromirror Ms when the reflection surface of the micromirror Ms provided in the DMD 10 is parallel to the surface of the substrate SB and the +Z side surface of the light-shielding cover CVR3.
  • NA indicates the numerical aperture of the projection unit PLU
  • n indicates the refractive index of the optical path medium
  • ⁇ indicates the optical magnification.
  • a light-shielding cover CVR3 may be provided that blocks the scattered light (flare light) generated by the reflection of the illumination light ILm by the frame FRM from proceeding to the substrate P.
  • Second Embodiment 13 is an optical layout diagram showing a specific configuration of the module MU18 in the exposure module MU(B) and the module MU19 in the exposure module MU(C) in the second embodiment, viewed in the XZ plane.
  • the area on the substrate P conjugate with each micromirror Ms is called a light irradiation area, and a collection of light irradiation areas is called a light irradiation area group.
  • the projection area IAn coincides with the light irradiation area group.
  • the light irradiation area group on the substrate P has a large number of light irradiation areas arranged in two-dimensional directions (X'-axis direction and Y'-axis direction).
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that a field stop FS is disposed in the optical path of the illumination light ILm between the optical integrator 108 and the DMD 10.
  • FIG. 14 The imaging state of the micromirror Ms of the DMD 10 by the projection unit PLU (imaging projection lens system) will be described in detail with reference to Fig. 14.
  • the Cartesian coordinate system X'Y'Z in Fig. 14 is the same as the coordinate system X'Y'Z shown in Figs. 3 and 10, and Fig. 14 illustrates the optical path from the condenser lens system 110 of the illumination unit ILU to the substrate P.
  • Illumination light ILm from the condenser lens system 110 travels along the optical axis AXc, is totally reflected by the tilted mirror 112, and reaches the mirror surface of the DMD 10 along the optical axis AXb.
  • micromirror Ms located at the center of the DMD 10 is designated Msc
  • micromirrors Ms located on the periphery are designated Msa
  • these micromirrors Msc and Msa are assumed to be in the ON state.
  • the angle of incidence ⁇ (angle of optical axis AXb from optical axis AXa) of the illumination light ILm irradiated to the DMD 10 is set to 35.0° in order to make the chief rays of the reflected light Sc and Sa from each of the micromirrors Msc and Msa parallel to the optical axis AXa of the projection unit PLU.
  • the chief ray Lc of the reflected light Sc from the micromirror Msc is coaxial with the optical axis AXa
  • the chief ray La of the reflected light Sa from the micromirror Msa is parallel to the optical axis AXa
  • the reflected light Sc and Sa enter the projection unit PLU with a predetermined numerical aperture (NA).
  • a reduced image ic of the micromirror Msc reduced by the projection magnification Mp of the projection unit PLU is formed on the substrate P in a telecentric state at the position of the optical axis AXa.
  • a reduced image ia of the micromirror Msa reduced by the projection magnification Mp of the projection unit PLU is formed on the substrate P in a telecentric state at a position away from the reduced image ic in the +X' direction.
  • the first lens group 116 of the projection unit PLU is composed of two lens groups G1 and G2
  • the second lens group 118 is composed of three lens groups G3, G4, and G5.
  • An exit pupil (also simply called a pupil) Ep is set between the lens group G3 and the lens group G4 of the second lens group 118.
  • a light source image of the illumination light ILm (a collection of many point light sources formed on the exit surface side of the MFE lens 108A) is formed, forming a Koehler illumination configuration.
  • the pupil Ep is also called the aperture of the projection unit PLU, and the size (diameter) of that aperture is one of the factors that determine the resolution of the projection unit PLU.
  • the illumination light ILm irradiated onto the entire mirror surface of the DMD 10 has a uniform illuminance distribution (for example, intensity unevenness within ⁇ 1%) due to the action of the optical integrator 108.
  • the exit end side of the MFE lens 108A and the surface of the pupil Ep of the projection unit PLU are set in an optically conjugate relationship by the condenser lens system 110 and the lens groups G1 to G3 of the projection unit PLU.
  • FIG. 15A is a diagram showing a schematic diagram of a projection area (light irradiation area group) IAn and exposure target areas (areas to which a line pattern is exposed) 30a, 30b on a substrate P.
  • the exposure target areas 30a, 30b are scanned with respect to the projection area (light irradiation area group) IAn, and the DMD 10 turns on the micromirror Ms corresponding to the light irradiation area 32 at the timing when the center (called the spot position) of the light irradiation area 32 included in the projection area (light irradiation area group) IAn is located within the exposure target areas 30a, 30b.
  • rectangular area 34a which is part of line-shaped exposure target area 30a
  • rectangular area 34b which is part of exposure target area 30b (see dashed lines (symbols 34a, 34b) in FIG. 15(A)).
  • These rectangular areas 34a, 34b are, for example, square areas with sides measuring 1 ⁇ m.
  • the light irradiation area 32 corresponding to each micromirror Ms is also a square area with sides measuring 1 ⁇ m.
  • FIG. 15(B) shows the state in which rectangular areas 34a and 34b are exposed with 61 pulses and 61 spot positions arranged (staggered arrangement).
  • manufacturing errors of each component, assembly errors, and variations in the optical characteristics of the optical components may cause a difference (illuminance unevenness) between the integrated illuminance (total amount of exposure) of rectangular area 34a and the integrated illuminance of rectangular area 34b.
  • the integrated illuminance may differ depending on the position in the Y-axis direction, resulting in an uneven distribution of integrated illuminance in the Y-axis direction. It is desirable for the integrated illuminance distribution in the Y-axis direction to be uniform.
  • the integrated illuminance of rectangular area 34a is higher than the integrated illuminance of rectangular area 34b, it is conceivable to reduce the amount of exposure to rectangular area 34a and correct (reduce) the integrated illuminance of rectangular area 34a by turning off some of the micromirrors Ms that are to be turned on when exposing rectangular area 34a.
  • a field stop FS is disposed on the optical path of the illumination light ILm between the optical integrator 108 and the DMD 10.
  • Fig. 16(A) is a plan view of the field stop FS
  • Fig. 16(B) is a cross-sectional view along line A-A in Fig. 16(A).
  • Fig. 17(A) is a diagram for explaining the arrangement of the field stop FS
  • Fig. 17(B) is a diagram showing the illuminance distribution of the illumination light formed by the field stop FS.
  • the field stop FS has a first member 40a and a second member 40b.
  • the first member 40a is a quadrangular prism with a substantially rectangular cross section
  • the second member 40b is a quadrangular prism with a substantially right-angled trapezoidal cross section.
  • the side surface 41b (see FIG. 17(B)) of the second member 40b facing the illumination light ILm is inclined with respect to the bottom surface so that the angle (interior angle) between the bottom surface and the side surface 41b is an acute angle. This prevents the illumination light ILm from being reflected by the side surface 41b facing the illumination light ILm of the field stop FS.
  • the field stop FS is subjected to a low-reflection treatment (black chrome plating, etc.) so that the reflectance of the illumination light ILm is 20% or less, preferably approximately 10% or less. This prevents the illumination light ILm from being reflected by the field stop FS, generating scattered light and thus stray light.
  • the field stop FS is disposed between the tilted mirror 112 and the DMD 10.
  • the field stop FS may be disposed at any position on the optical path of the illumination light ILm between the optical integrator 108 and the DMD 10.
  • the field stop FS may be disposed between the condenser lens system 110 and the tilted mirror 112, or between the optical integrator 108 and the condenser lens system 110.
  • the field stop FS is attached, for example, to the DMD chip CHP so that its relative positional relationship with the DMD 10 does not change.
  • the field stop FS may also be attached, for example, to the fine movement stage 10S.
  • the field stop FS may be fixed to a member other than the DMD chip CHP or the fine movement stage 10S, and in this case, the field stop FS may be shifted in accordance with the shift in position of the DMD 10 by the fine movement stage 10S.
  • the first member 40a and the second member 40b extend in a direction (Y'-axis direction) that is approximately perpendicular to the scanning direction (X-axis direction) of the substrate P, of the two axial directions (X'-axis direction, Y'-axis direction) that define the array coordinate system X'Y' of the micromirror Ms.
  • the first member 40a and the second member 40b block a portion of the illumination light ILm along the Y'-axis direction. This makes it possible to change the illuminance of the illumination light ILm depending on the position in the X'-axis direction.
  • the first member 40a and the second member 40b are arranged at a predetermined interval in the X'-axis direction perpendicular to the Y'-axis direction, and block a part of the illumination light ILm along both ends of the X'-axis direction of the DMD 10.
  • the illuminance distribution of the illumination light ILm in the X'-axis direction is an illuminance distribution in which the illuminance is low at both ends of the X'-axis direction of the DMD 10 and high in the center (a top-hat illuminance distribution shown in FIG. 17B).
  • the illuminance distribution includes an area of illuminance greater than 0% and less than 50% of the maximum illuminance in the illuminance distribution.
  • the illuminance distribution may include an area of illuminance greater than 0% and less than 100% of the maximum illuminance in the illuminance distribution, an area of illuminance greater than 10% and less than 90% of the maximum illuminance in the illuminance distribution, or an area of illuminance greater than 50% and less than 90% of the maximum illuminance in the illuminance distribution.
  • first member 40a and the second member 40b are arranged so that their bottom surfaces are parallel to the neutral plane of the DMD 10. This makes it possible to make the effects of telecentricity symmetrical about the center.
  • FIG. 18(A) shows an example of the illuminance distribution of illumination light ILm
  • FIG. 18(B) shows an example of exposing a rectangular area 34 using illumination light ILm having the illuminance distribution shown in FIG. 18(A).
  • spot position 342 is a spot position in the light irradiation area 32 onto which illumination light with 90% illuminance is projected.
  • Spot position 343 is a spot position in the light irradiation area 32 onto which illumination light with 70% illuminance is projected, and spot position 344 is a spot position in the light irradiation area 32 onto which illumination light with 50% illuminance is projected.
  • Spot position 345 is a spot position in the light irradiation area 32 onto which illumination light with 30% illuminance is projected.
  • Spot position 341 is a spot position in the light irradiation area 32 other than spot positions 342 to 345 onto which illumination light with 100% illuminance is projected.
  • the number of spot positions 342, 343, 344, and 345 is one each, and the number of spot positions 341 is 57.
  • FIG. 19(A) is a diagram explaining how rectangular regions 34d-34f are exposed.
  • the DMD 10 turns on the micromirror Ms corresponding to light irradiation regions 210a-210c when rectangular regions 34d-34f are at positions 34D-34F, respectively, and turns on the micromirror Ms corresponding to light irradiation regions 210d-210f when rectangular regions 34d-34f are at positions 34G-34I, respectively.
  • rectangular regions 34d-34f move by the free running distance between pulses.
  • Figure 19(B) is a diagram explaining how rectangular areas 34d to 34f are exposed when the integrated illuminance is corrected.
  • the micromirrors Ms not used for exposure in this way are continuous in the scanning direction for a distance equivalent to the free running distance, so these micromirrors Ms are set to the OFF state.
  • FIG. 19(B) the light irradiation area corresponding to the micromirrors Ms that are set to the OFF state is shown by hatching.
  • the micromirrors Ms are also set to the OFF state continuously in the Y-axis direction.
  • the micromirrors Ms that are turned OFF are continuous in the X'-axis and Y'-axis directions and form an approximately band-shaped range with a width in the scanning direction.
  • each square represents a micromirror Ms
  • the black squares represent micromirrors Ms that are in the OFF state.
  • the spot interval (also called a grid) is 1/10 of the rectangular area 34d (also called a pixel), and the ON and OFF states must be determined for each spot (for each micromirror Ms).
  • the ON and OFF states of the micromirror Ms may be determined for each pixel size, or the ON and OFF states of the micromirror Ms may be determined for each larger size (area including multiple pixels), and illuminance measurement may be performed in pixel units (rectangular area units).
  • illuminance correction with a resolution of 0.1% is possible, so if there is an overall unevenness of about 2% in the illuminance uniformity, the area for applying the illuminance distribution should be of that size (about 1/20 of the length of the DMD 10).
  • Fig. 21 is a view of the substrate holder 4B as seen from the +Z direction.
  • the measurement unit IU is provided on the opposite side of the substrate holder 4B from the calibration reference unit CU in the X-axis direction. Note that the measurement unit IU may be provided on the same side as the calibration reference unit CU.
  • multiple measurement devices 400a-400i are arranged in a direction (Y-axis direction) perpendicular to the scanning exposure direction (X-axis direction) of the substrate P.
  • the measurement devices 400a-400i measure the illuminance of each micromirror Ms of the DMD 10 of the modules MU1-MU27.
  • the multiple measurement devices 400a-400i can be arranged on the substrate holder 4B as shown in FIG. 21, but may also be arranged on the XY stage 4A or within the projection unit PLU.
  • the measuring devices 400a to 400i are provided to correspond to, for example, the modules MU1 to MU9 of the exposure module group MU(A). That is, they are arranged so that the pitch P1 between the centers of adjacent modules in the Y-axis direction is equal to the pitch P2 between the centers of adjacent measuring devices in the Y-axis direction.
  • the measuring devices 400a to 400i will be referred to as measuring devices 400.
  • the measuring devices 400 may be provided to correspond to the modules MU1 to MU27. That is, 27 measuring devices 400 may be arranged in the measuring unit IU.
  • the number of measuring devices 400 is not limited to the number shown in FIG. 21, and may be 8 or less, or 10 or more.
  • the XY stage 4A can be stepped to measure the illuminance of each micromirror Ms of the DMD 10 of the modules MU1 to MU27, so the number of measuring devices 400 can be further reduced.
  • the measurement device 400 is tilted in the XY plane by the angle ( ⁇ k: see FIG. 10) that the DMD 10 is tilted in the XY plane. Note that the measurement device 400 does not have to be positioned at an angle in the XY plane.
  • the measuring device 400 includes, for example, a photosensor 402. For example, when one of the micromirrors Ms of the DMD 10 is turned ON and the other micromirrors Ms are turned OFF, the measuring device 400 measures and stores the illuminance (power) of the pattern image (exposure light) projected by the micromirror Ms that is turned ON, and repeats this process for the number of micromirrors Ms. This provides measurement results that associate each micromirror with the illuminance of the exposure light.
  • An aperture plate that limits the measurement point such as a pinhole, may also be provided on the conjugate surface with the DMD 10.
  • the measuring device 400 may include, for example, an image sensor (CCD or CMOS) having pixels corresponding to each micromirror Ms of the DMD 10. In this case, all the micromirrors Ms are turned on, and the illuminance of the pattern image projected by the corresponding micromirror Ms is measured at each pixel.
  • CCD image sensor
  • CMOS complementary metal-oxide-semiconductor
  • the measuring device 400 may also include, for example, an imaging element having a number of pixels that is less than the number of micromirrors Ms provided in the DMD 10.
  • multiple micromirrors Ms correspond to one pixel of the imaging element.
  • the illuminance of the pattern image projected by the collection of multiple micromirrors Ms is measured at each pixel.
  • the integrated illuminance at each position in the Y-axis direction can be calculated based on the measurement results of the measuring device 400.
  • the measuring device 400 may be an integrated illuminance meter that measures the integrated illuminance at each position in the Y-axis direction.
  • a longitudinal slit may be disposed and the integrated illuminance may be measured by scanning the slit.
  • FIG. 22 is a functional block diagram showing the functional configuration of the exposure control device 300 provided in the exposure apparatus EX according to this embodiment.
  • the exposure control device 300 includes a drawing data creation unit 309, a drawing data storage unit 310, a drive control unit 304, and an exposure control unit 306.
  • the drawing data is data for switching each micromirror Ms of the DMD 10 between the ON and OFF states.
  • the drawing data creation unit 309 creates drawing data, for example, according to the flowchart shown in FIG. 23.
  • the drawing data creation unit 309 acquires the measurement results of the illuminance of the pattern image projected by each micromirror Ms from the measurement device 400.
  • step S13 the drawing data creation unit 309 predicts the integrated illuminance at each position in the Y-axis direction based on the measurement results acquired in step S11. For example, the drawing data creation unit 309 predicts the integrated illuminance for each of square regions with sides of 1 ⁇ m that are aligned in a row in the Y-axis direction.
  • step S15 the drawing data creation unit 309 determines the micromirrors Ms to be in the OFF state when exposing each square region based on the illuminance of the pattern image projected by each micromirror Ms so that the accumulated illuminance of each square region is approximately equal (so that the accumulated illuminance distribution is uniform in the Y-axis direction).
  • the illuminance of the pattern image projected by each micromirror Ms may be determined using the measurement results from the measuring device 400 used to predict the accumulated illuminance in each square region, or may be calculated based on the distance between the field stop FS and the DMD 10, the size of the DMD 10, etc.
  • step S17 the drawing data creation unit 309 creates drawing data based on the pattern for the display panel and the determination result of step S15. This makes it possible to create drawing data that improves the uniformity of the integrated illuminance distribution in the Y-axis direction.
  • the drawing data storage unit 310 stores the drawing data created by the drawing data creation unit 309.
  • the drawing data storage unit 310 sends drawing data MD1 to MD27 for pattern exposure to the DMD 10 of each of the 27 modules MU1 to MU27 shown in FIG. 2.
  • the drive control unit 304 creates control data CD1 to CD27 based on the measurement results of the interferometer IFX and sends it to the modules MU1 to MU27.
  • the drive control unit 304 also scans the XY stage 4A in the scanning direction (X-axis direction) at a predetermined speed based on the measurement results of the interferometer IFX.
  • modules MU1 to MU27 control the driving of the micromirror Ms of DMD10 based on drawing data MD1 to MD27 and control data CD1 to CD27 sent from the drive control unit 304.
  • the exposure control unit (sequencer) 306 controls the transmission of drawing data MD1 to MD27 from the drawing data storage unit 310 to modules MU1 to MU27, and the transmission of control data CD1 to CD27 from the drive control unit 304, in synchronization with the scanning exposure (movement position) of the substrate P.
  • the exposure apparatus EX is an exposure apparatus that exposes the substrate P by irradiating the substrate P moved in the scanning direction with light from the DMD chip CHP
  • the illumination unit ILU includes an optical integrator 108 into which the illumination light ILm is incident, and a field stop FS that is located on the optical path between the optical integrator 108 and the DMD 10 and forms an illuminance distribution in the scanning direction on the DMD 10.
  • the exposure apparatus EX is an exposure apparatus that exposes the substrate P to pattern light generated according to drawing data by a DMD 10 having a plurality of micromirrors Ms arranged two-dimensionally, and includes an illumination unit ILU that irradiates the DMD 10 with illumination light ILm, a projection unit PLU that projects an image of the pattern light generated by the DMD 10 onto the substrate P, and an exposure control device 300 that controls the on and off states of the micromirrors Ms.
  • the illumination light ILm has a predetermined illuminance distribution whose illuminance changes depending on the position in the X'-axis direction (also referred to as the direction corresponding to the scanning direction) close to the X-axis direction that scans the substrate P, of the two axial directions (X'-axis direction, Y'-axis direction) that define the array coordinate system X', Y' of the micromirrors Ms.
  • the exposure control device 300 controls the on and off states of the micromirrors Ms based on the illuminance distribution.
  • the illumination unit ILU has an optical integrator 108 that divides and superimposes the illumination light ILm, and a field stop FS that blocks a part of the illumination light ILm is provided on the optical path of the illumination light ILm between the optical integrator 108 and the DMD 10.
  • the field stop FS blocks a part of the illumination light ILm along the Y'-axis direction. This makes it possible to form illumination light ILm having a predetermined illuminance distribution in which the illuminance changes depending on the position in the X'-axis direction.
  • the field stop FS may also be disposed between the optical fiber bundle FBn and the optical integrator 108.
  • the field stop FS can be disposed on the conjugate plane of the optical integrator 108 with the spatial light modulator (e.g., the DMD 10) to block a part of the illumination light ILm that is incident on some of the multiple small lenses.
  • the field stop FS is disposed only for some of the multiple small lenses.
  • the field stop FS includes a first member 40a and a second member 40b, which extend in the Y'-axis direction and are arranged at a predetermined distance in the X'-axis direction. This makes it possible to form illumination light ILm having a top-hat illuminance distribution as shown in FIG. 17(B).
  • the lower surface of the field stop FS is approximately parallel to a neutral plane that includes the center points of each of the multiple micromirrors Ms. This makes it possible to make the effects of telecentricity symmetrical about the center.
  • the exposure apparatus EX includes a substrate holder 4B on which the substrate P is placed, and a measurement device 400 that is provided on the substrate holder 4B and receives at least a portion of the light of the pattern light image generated by the DMD 10 and projected via the projection unit PLU. This makes it possible to measure the illuminance of the illumination light projected onto each light irradiation area 32, and therefore to predict the integrated illuminance at each position in the Y-axis direction.
  • the exposure control device 300 determines which of the micromirrors Ms should be in the OFF state based on the illuminance measurement results by the measurement device 400. By using the illuminance measurement results by the measurement device 400, it is possible to determine which micromirrors Ms can produce the required amount of change in the integrated illuminance.
  • the first member 40a and the second member 40b of the field stop FS are arranged so that their upper and lower surfaces are parallel to the neutral plane of the DMD 10, but this is not limited to the above.
  • Fig. 24(A) is a diagram showing another example of the arrangement of the first member 40a and the second member 40b of the field stop FS
  • Fig. 24(B) is a diagram showing the illuminance distribution obtained when the first member 40a and the second member 40b are arranged as shown in Fig. 24(A).
  • the first member 40a and the second member 40b may be arranged so that their lower surfaces are perpendicular to the optical axis of the illumination light ILm.
  • FIG. 25(A) is a plan view showing an example of a field stop FS3 having an opening OPN3
  • FIG. 25(B) is a side view of the field stop FS3
  • FIG. 25(C) is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. 25(A)
  • FIG. 25(D) is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 25(B)
  • FIG. 25(E) is a cross-sectional view taken along line C-C in FIG. 25(B).
  • an opening OPN3 is formed in the field stop FS3.
  • the illumination light ILm passes through the opening OPN3 of the field stop FS3.
  • the opening OPN3 has a shape that is not circular.
  • the shape of the opening OPN3 of the field stop FS3 may be, for example, a square (rectangle) or a rounded square (rounded rectangle).
  • the shape of the opening OPN3 is preferably such that, in a cross section perpendicular to the Z direction, the two opposing sides SD11 and SD12 and the two opposing sides SD13 and SD14 are parallel (the angle ⁇ m between the two sides is 0°) or approximately parallel (0° ⁇ m ⁇ 10°, preferably 0° ⁇ m ⁇ 7°, more preferably 0° ⁇ m ⁇ 5°, and even more preferably 0° ⁇ m ⁇ 1°).
  • a portion of the inner wall surface 43 of the opening OPN3 is inclined with respect to the surface (X'Y' plane) of the substrate SB. That is, as can be seen from Figures 25 (B), 25 (D) and 25 (E), the opening OPN3 is larger on the side where the illumination light ILm exits than on the side where the illumination light ILm enters. This makes it possible to block part of the illumination light ILm and to allow part of the illumination light ILm to pass through the opening OPN3.
  • the opening OPN3 may be a hole or a slit.
  • the micromirrors Ms are turned OFF to reduce the amount of exposure light and correct the integrated illuminance, but this is not limited to the above.
  • the micromirrors Ms in the outer peripheral region of the DMD 10 are set not to be used in the exposure process (set to the OFF state), some of the micromirrors Ms in the outer peripheral region may be turned ON to increase the amount of exposure light and correct the integrated illuminance.
  • FIG. 26A is a diagram illustrating a light-shielding cover CVR1 according to the first modification.
  • the light-shielding cover CVR1 includes a first portion 401a and a second portion 401b that cover the portion of the frame body FRM that is located outside the DMD 10 in the Y'-axis direction.
  • the illumination light ILm is blocked by the field stop FS in the scanning direction (X-axis direction), so that the light that generates the scattered light (flare light) does not reach the DMD chip CHP. In this case, as shown in FIG.
  • the first portion 401a and the second portion 401b that extend in the X'-axis direction and cover the portion of the frame body FRM that is located outside the DMD 10 in the Y'-axis direction can be arranged to suppress the generation of scattered light (flare light) by the frame body FRM.
  • FIG. 26B is a diagram illustrating a light-shielding cover CVR2 according to the second modification.
  • An opening OPN2 is formed in the light-shielding cover CVR2.
  • the width of the opening OPN2 of the light-shielding cover CVR2 in the X'-axis direction is larger than the width of the opening OPN1 of the light-shielding cover CVR in the X'-axis direction.
  • the illumination light ILm is blocked by the field stop FS, so that light that generates scattered light (flare light) does not reach the DMD chip CHP.
  • the illumination light ILm can at least be prevented from entering the portion of the frame body FRM that is located outside the DMD 10 in the Y'-axis direction, the generation of scattered light (flare light) by the frame body FRM can be suppressed. If the illumination light ILm can be prevented from entering the portion of the frame body FRM that is located outside the DMD 10 in the Y'-axis direction, the width of the opening OPN2 in the X' direction may be increased.
  • the field stop FS is subjected to low-reflection treatment so that the reflectance of the illumination light ILm is 20% or less, and preferably 10% or less, but this is not limited to this.
  • Fig. 27 is a diagram illustrating a field stop FS1 according to the third modification.
  • the field stop FS1 comprises a first member 40a' and a second member 40b'.
  • the field stop FS1 has a reflective surface that reflects the illumination light ILm.
  • the lower surface (-Z side surface) 42a of the first member 40a' and the lower surface (-Z side surface) 42b of the second member 40b' are inclined with respect to the neutral plane of the DMD 10.
  • the lower surface 42a of the first member 40a' and the lower surface 42b of the second member 40b' are processed (for example, by mirror polishing, metal deposition, mirror seal attachment, etc.) so that the reflectance of the illumination light ILm is 50% or more, preferably 75% or more.
  • the lower surface 42a of the first member 40a' and the lower surface 42b of the second member 40b' reflect the illumination light ILm, so that the temperature of the field stop FS1 due to the illumination light ILm can be suppressed from rising.
  • the inclination angles of the lower surface 42a of the first member 40a' and the lower surface 42b of the second member 40b' are set so that the illumination light reflected by the lower surfaces 42a and 42b is absorbed by a light absorber (a member other than the projection unit PLU).
  • the illumination light reflected by the lower surfaces 42a and 42b may be absorbed by a light absorber that absorbs the illumination light reflected by the micromirror Ms in the OFF state.
  • a light absorber that absorbs the discarded light from the DMD 10 and the reflected light by the lower surfaces 42a and 42b may be shared. This allows the number of parts to be reduced compared to the case where a light absorber 115 that absorbs the discarded light from the DMD 10 and a light absorber that absorbs the illumination light reflected by the lower surfaces 42a and 42b are separately provided.
  • the light shielding covers CVR, CVR1, and CVR2 may also have a reflective surface that reflects the illumination light ILm.
  • the lower surface (the surface on the -Z side) of the light shielding covers CVR, CVR1, and CVR2 may be inclined with respect to the neutral plane of the DMD 10, similar to the field stop FS1, and processed so that the reflectance of the illumination light ILm is 50% or more, preferably 75% or more. This makes it possible to suppress the temperature of the light shielding covers CVR, CVR1, and CVR2 from increasing due to the illumination light ILm.
  • the illumination light reflected by the lower surface of the light shielding covers CVR, CVR1, and CVR2 may also be absorbed by a light absorber that absorbs the illumination light reflected by the micromirror Ms in the OFF state.
  • a pattern glass PG on which a light-shielding pattern LSP is formed may be used instead of the field stop FS.
  • Fig. 28 is a diagram showing a third embodiment in which the pattern glass PG is arranged. The lower diagram in Fig. 28 is a plan view of the pattern glass PG as seen from the -Z direction.
  • the pattern glass PG has a light-shielding pattern LSP that blocks a portion of the illumination light ILm.
  • the light-shielding pattern LSP in FIG. 28 is a random dot pattern.
  • the random dot pattern reduces the transmittance of the illumination light ILm in the partial shapes PS located at both ends in the X'-axis direction of the light beam of the illumination light ILm. This makes it possible to form an illuminance distribution in which the illuminance varies depending on the position in the X'-axis direction, as shown in the upper part of Figure 28.
  • the partial shape PS is the circle of confusion (ellipse) of the light beam spread by the NA at the position where the pattern glass PG is placed.
  • the pattern glass PG makes it easier to adjust the position where the pattern glass PG is placed and to control the illuminance distribution compared to the field stop FS.
  • the light-shielding pattern LSP is not limited to a random dot pattern.
  • Figures 29(A) to 30(B) are diagrams showing other examples of the light-shielding pattern LSP.
  • the light-shielding pattern LSP may be a mountain-shaped pattern arranged continuously in the Y'-axis direction. The mountain-shaped pattern allows the pattern density to decrease from both ends of the pattern glass PG toward the center, as shown in Figure 29(A).
  • the light-shielding pattern LSP may be a bar graph pattern.Also, as shown in FIG. 30(A), the light-shielding pattern LSP may be a wave pattern.Also, as shown in FIG. 30(B), the light-shielding pattern LSP may be a trapezoidal pattern.
  • the shape of the field stop FS when viewed from the bottom side may be any of the patterns shown in FIG. 29(A) to FIG. 30(B).
  • the size of the blur width of the pattern light can be controlled, and the integrated illuminance can be corrected with high resolution when exposure is performed on a layer requiring high illuminance uniformity, and the integrated illuminance can be corrected with low resolution when exposure is performed on a layer requiring a large tolerance range of illuminance uniformity.
  • the integrated illuminance of each exposure target area when the integrated illuminance is corrected with high resolution differs from the integrated illuminance of each exposure target area when the integrated illuminance is corrected with low resolution.
  • the relationship between the difference in illuminance distribution of the illumination light ILm and the integrated illuminance of each exposure target area can be obtained in advance, and the integrated illuminance of each exposure target area can be adjusted to the desired integrated illuminance.
  • the field stop FS or the pattern glass PG is used to form an illuminance distribution in which the illuminance of the illumination light ILm changes in the X'-axis direction, but this is not limited to the above.
  • illumination light ILm having an illuminance distribution in which the illuminance changes in the X'-axis direction may be emitted from a single or multiple point light sources.
  • the field stop FS and the pattern glass PG can be omitted.
  • the field stop FS or the pattern glass PG has been used, but the present invention is not limited to these and other light-reducing members can also be used.
  • a light-reducing member a filter that reduces part of the illumination light ILm can be used.
  • Light-shielding members such as the field stop FS and the pattern glass PG are examples of light-reducing members.
  • the illumination light ILm having a top-hat illuminance distribution is described, but it is also possible to form illumination light ILm having an illuminance distribution in which the illuminance is high at both ends and low in the center.
  • a heat sink may be disposed on the substrate SB of the DMD chip CHP on the side opposite to the side on which the DMD 10 and frame body FRM are mounted. This can extend the life of the DMD 10 (suppressing a decrease in the reflectance of the DMD 10) and stabilize the illuminance of the DMD 10.
  • the light-shielding cover CVR is used to prevent the illumination light ILm from entering the frame body FRM, but this is not limited to this.
  • an aperture may be placed for each MFE element using a fine pattern filter or the like, and the size of the illumination field area may be adjusted to a size that prevents the illumination light ILm from entering the frame body FRM. This makes it possible to prevent the illumination light ILm from entering the frame body FRM and causing scattered light (flare light).
  • an optical system may be added to the illumination unit ILU to form a new conjugate plane with the DMD 10 between the MFE lens 108A and the DMD 10, and the size of the illumination field area on the new conjugate plane may be adjusted to a size such that the illumination light ILm does not enter the frame body FRM.
  • the illumination field area of the illumination light ILm emitted from the illumination unit ILU is an area that is the dimension of the DMD 10 plus the movable range of the DMD 10 in the X'-axis direction and Y'-axis direction, and a case has been described in which the size of the illumination field area is larger than the size of the DMD 10. Below, a case will be described in which the size of the illumination field area is approximately the same as or smaller than the size of the DMD 10.
  • the size of the illumination field area is approximately the same as the size of the DMD 10, there is a risk that the illumination light ILm will enter the frame body FRM when the DMD 10 is driven (moved) in the X'-axis direction, Y'-axis direction, and ⁇ z direction by the fine movement stage. In addition, there is a risk that an area of the DMD 10 that is not illuminated by the illumination light ILm will be generated.
  • the size of the illumination field area is approximately the same as the size of the DMD 10, by providing a stage that can drive the MFE lens 108A in the ⁇ x direction, ⁇ y direction, and ⁇ z direction, the illumination field area is shifted in the X-axis direction, Y-axis direction, and ⁇ z direction, and the illumination field area is made to follow the DMD 10.
  • This makes it possible to prevent the illumination light ILm from entering the frame body FRM or the generation of an area of the DMD 10 that is not illuminated by the illumination light ILm when the DMD 10 is driven (moved) in the X'-axis direction, Y'-axis direction, and ⁇ z direction by the fine movement stage 10S.
  • the position of the illumination field area may be corrected by shifting the tilted mirror 112 in the Z-axis direction and rotating it around the Z-axis.
  • a double prism and parallel plate glass may be inserted in the optical path between the MFE lens 108A and the DMD 10 to enable correction of the position of the illumination field area.
  • Fig. 31 is a diagram for explaining a case where the size of the illumination field is set smaller than the size of the DMD 10.
  • the illumination light ILm does not enter the frame body FRM of the DMD chip CHP, so that the occurrence of scattered light (flare light) is suppressed.
  • the size of the illumination field is set smaller than the size of the DMD 10
  • the micromirrors Ms provided on the DMD 10, which are hatched in FIG. 31 and located on the outer periphery of the DMD 10 are not used for pattern generation (always in the OFF state). Therefore, the area excluding the outer periphery of the DMD 10 becomes the pattern generation area 10a.
  • the size of the illumination field is set so that the pattern generated in the pattern generation area 10a is illuminated by the illumination light ILm.
  • the area obtained by adding the size of the pattern generation area 10a to the movable range of the DMD 10 is set as the illumination field ILRGN (shown by a dashed line).
  • the size of the illumination field ILRGN is larger than the size of the pattern generation area 10a and smaller than the size of the DMD 10.
  • a light-shielding cover CVR may be provided in both cases where the size of the illumination field is approximately the same as the size of the DMD 10, and where the size of the illumination field is smaller than the size of the DMD 10.

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Abstract

露光装置において、迷光の発生を抑制することを目的とする。　露光装置の空間光変調ユニット（ＣＨＰ）は、２次元配列された複数のミラーを有する変調部（１０）と、前記変調部を囲む枠体（ＦＲＭ）と、前記変調部（１０）と前記枠体（ＦＲＭ）とが搭載された基板（ＳＢ）と、を含む空間光変調器と、前記空間光変調器において光が前記変調部に入射する側に位置し、前記空間光変調器に取り付けられ、かつ、前記枠体への光の入射を制限するカバー（ＣＶＲ）と、を備え、前記カバー（ＣＶＲ）は開口部（ＯＰＮ１）を有し、光は前記開口部（ＯＰＮ１）を介して前記変調部（１０）に入射する。

Description

空間光変調ユニットおよび露光装置
　空間光変調ユニットおよび露光装置に関する。
　従来、液晶や有機ＥＬによる表示パネル、半導体素子（集積回路等）等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（いわゆるステッパ）、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが使用されている。この種の露光装置は、ガラス基板、半導体ウェハ、プリント配線基板、樹脂フィルム等の被露光基板（以下、単に基板とも呼ぶ）の表面に塗布された感光層に電子デバイス用のマスクパターンを投影露光している。
　そのマスクパターンを固定的に形成するマスク基板の作製には時間と経費を要する為、マスク基板の代わりに、微少変位するマイクロミラーの多数を規則的に配列したデジタル・ミラー・デバイス（ＤＭＤ）等の空間光変調器（可変マスクパターン生成器）を使用した露光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された露光装置では、例えば、波長３７５ｎｍのレーザダイオード（ＬＤ）からの光と波長４０５ｎｍのＬＤからの光とをマルチモードのファイバーバンドルで混合した照明光を、デジタル・ミラー・デバイス（ＤＭＤ）に照射し、傾斜制御された多数のマイクロミラーの各々からの反射光を結像光学系、マイクロレンズアレーを介して基板に投影露光している。
特開２０１９－２３７４８号公報
　露光装置においては、迷光の発生を抑制することが望まれている。
　開示の第１の態様によれば、空間光変調ユニットは、２次元配列された複数のミラーを有する変調部と、前記変調部を囲む枠体と、前記変調部と前記枠体とが搭載された基板と、を含む空間光変調器と、前記空間光変調器において光が前記変調部に入射する側に位置し、前記空間光変調器に取り付けられ、かつ、前記枠体への光の入射を制限するカバーと、を備え、前記カバーは開口部を有し、光は前記開口部を介して前記変調部に入射する。
　開示の第２の態様によれば、露光装置は、上記空間光変調ユニットと、前記空間光変調器を照明光で照明する照明ユニットと、前記空間光変調器を搭載し、前記基板の表面と平行な平面内で移動するステージと、を備える。
　開示の第３の態様によれば、露光装置は、２次元配列された複数の素子を有する変調部と、前記変調部を囲む枠体と、を含む空間光変調器と、前記空間光変調器を照明光で照明する照明ユニットと、前記枠体への前記照明光の入射を阻止する遮光部と、前記空間光変調器からの光を走査方向に走査される物体上に投影する投影ユニットと、を備える。
　開示の第４の態様によれば、露光装置は、２次元配列された複数の素子を有する変調部と、前記変調部を収容する枠体と、を含む空間光変調器と、前記空間光変調器を照明光で照明する照明ユニットと、前記空間光変調器からの光を走査方向に走査される物体上に投影する投影ユニットと、前記照明光のうち前記枠体により反射された光の前記物体への進行を阻止する遮光カバーと、を備える。
　なお、後述の実施形態の構成を適宜改良しても良く、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させても良い。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
図１は、第１実施形態に係る露光装置の外観構成の概要を示す斜視図である。 図２は、複数の露光モジュールの各々の投影ユニットによって基板上に投射されるＤＭＤの投影領域の配置例を示す図である。 図３は、図２において、特定の４つの投影領域の各々による継ぎ露光の状態を説明する図である。 図４は、Ｘ軸方向（走査露光方向）に並ぶ２つの露光モジュールの具体的な構成をＸＺ面内で見た光学配置図である。 図５（Ａ）は、ＤＭＤを概略的に示す図であり、図５（Ｂ）は、電源がＯＦＦの場合のＤＭＤを示す図であり、図５（Ｃ）は、ＯＮ状態のミラーについて説明するための図であり、図５（Ｄ）は、ＯＦＦ状態のミラーについて説明するための図である。 図６（Ａ）は、ＤＭＤを含むＤＭＤチップを示す斜視図であり、図６（Ｂ）は、ＤＭＤチップのＸ’Ｚ’断面を示す図である。 図７（Ａ）は、ＤＭＤチップが取り付けられたマウント部を－Ｚ方向から見た図であり、図７（Ｂ）は、遮光カバーを取り付けた図である。 図８（Ａ）は、ＤＭＤチップと遮光カバーとの配置について説明するための断面図であり、図８（Ｂ）は、ＤＭＤチップの開口部のサイズ及びＤＭＤチップと開口部との位置関係について説明するための断面図であり、図８（Ｃ）及び図８（Ｄ）は、ＤＭＤと開口部とを－Ｚ方向から見た図である。 図９は、開口部とＤＭＤとの配置と、捨て光と、の関係について説明する図である。 図１０は、ＤＭＤと照明ユニットとがＸＹ面内で角度θｋだけ傾いた状態を模式的に表した図である。 図１１は、遮光カバーの開口部の別例を示す図である。 図１２は、散乱光の進行を阻止する遮光カバーについて説明するための図である。 図１３は、第２実施形態における露光モジュールの具体的な構成をＸＺ面内で見た光学配置図である。 図１４は、投影ユニットによるＤＭＤのマイクロミラーの結像状態を詳細に説明する図である。 図１５（Ａ）は、投影領域（光照射領域群）と、基板上の露光対象領域（ラインパターンを露光する領域）とを模式的に示す図であり、図１５（Ｂ）は、露光対象領域におけるスポット位置の配置例を例示する図である。 図１６（Ａ）は、視野絞りＦＳの平面図であり、図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）のＡ－Ａ線断面図である。 図１７（Ａ）は、視野絞りの配置について説明するための図であり、図１７（Ｂ）は、視野絞りによって形成される、照明光の照度分布を示す図である。 図１８（Ａ）は、照明光の照度分布の一例を示す図であり、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）に示す照度分布を有する照明光を用いて矩形領域を露光した例を示している。 図１９（Ａ）は、矩形領域の露光のされ方について説明する図であり、図１９（Ｂ）は、積算照度を補正する場合の矩形領域の露光のされ方について説明する図である。 図２０は、ＤＭＤにおいてＯＦＦ状態にするマイクロミラーを例示する図である。 図２１は、基板ホルダを＋Ｚ方向から見た図である。 図２２は、露光制御装置の機能構成を示す機能ブロック図である。 図２３は、描画データ作成部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図２４（Ａ）は、視野絞りの配置の別例について説明するための図であり、図２４（Ｂ）は、視野絞りにより形成される、照明光の照度分布の別例を示す図である。 図２５（Ａ）は、開口部を有する視野絞りの一例を示す平面図であり、図２５（Ｂ）は、視野絞りの側面図であり、図２５（Ｃ）は、図２５（Ａ）のＡ－Ａ線断面図であり、図２５（Ｄ）は、図２５（Ｂ）のＢ－Ｂ線断面図であり、図２５（Ｅ）は、図２５（Ｂ）のＣ－Ｃ線断面図である。 図２６（Ａ）は、変形例１に係る遮光カバーを例示する図であり、図２６（Ｂ）は、変形例２に係る遮光カバーを例示する図である。 図２７は、変形例３に係る視野絞りを例示する図である。 図２８は、パターンガラスを配置する第３実施形態について示す図である。 図２９（Ａ）及び図２９（Ｂ）は、遮光パターンの別例を示す図である。 図３０（Ａ）及び図３０（Ｂ）は、遮光パターンの別例を示す図である。 図３１は、照野領域のサイズをＤＭＤのサイズよりも小さく設定する場合について説明するための図である。
《第１実施形態》
　第１実施形態に係るパターン露光装置（以下、単に露光装置と記載する）について、図面を参照して説明する。
〔露光装置の全体構成〕
　図１は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸの外観構成の概要を示す斜視図である。露光装置ＥＸは、空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）によって、空間内での強度分布が動的に変調される露光光を被露光基板に結像投影する装置である。空間光変調器の例としては、液晶素子、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ：Digital Micromirror Device）、磁気光学空間光変調器（ＭＯＳＬＭ：Magneto Optic Spatial Light Modulator）等が挙げられる。本実施形態に係る露光装置ＥＸは、空間光変調器としてＤＭＤ１０を含むＤＭＤチップを備えるが、他の空間光変調器を備えていてもよい。
　特定の実施形態において、露光装置ＥＸは、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（スキャナ）である。そのガラス基板は、少なくとも一辺の長さ、または対角長が５００ｍｍ以上であり、厚さが１ｍｍ以下のフラットパネルディスプレイ用の基板Ｐとする。露光装置ＥＸは、基板Ｐの表面に一定の厚みで形成された感光層（フォトレジスト）にＤＭＤで作られるパターンの投影像を露光する。露光後に露光装置ＥＸから搬出される基板Ｐは、現像工程の後に所定のプロセス工程（成膜工程、エッチング工程、メッキ工程等）に送られる。
　露光装置ＥＸは、アクティブ防振ユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ（１ｄは不図示）上に載置されたペデスタル２と、ペデスタル２上に載置された定盤３と、定盤３上で２次元に移動可能なＸＹステージ４Ａと、ＸＹステージ４Ａ上で基板Ｐを平面上に吸着保持する基板ホルダ４Ｂと、基板ホルダ４Ｂ（基板Ｐ）の２次元の移動位置を計測するレーザ測長干渉計（以下、単に干渉計とも呼ぶ）ＩＦＸ、ＩＦＹ１～ＩＦＹ４とで構成されるステージ装置を備える。このようなステージ装置は、例えば、米国特許公開第２０１０／００１８９５０号明細書、米国特許公開第２０１２／００５７１４０号明細書に開示されている。
　図１において、直交座標系ＸＹＺのＸＹ面はステージ装置の定盤３の平坦な表面と平行に設定され、ＸＹステージ４ＡはＸＹ面内で並進移動可能に設定される。また、本実施形態では、座標系ＸＹＺのＸ軸と平行な方向がスキャン露光時の基板Ｐ（ＸＹステージ４Ａ）の走査移動方向に設定される。基板ＰのＸ軸方向の移動位置は干渉計ＩＦＸで逐次計測され、Ｙ軸方向の移動位置は、４つの干渉計ＩＦＹ１～ＩＦＹ４の内の少なくとも１つ（好ましくは２つ）以上によって逐次計測される。基板ホルダ４Ｂは、ＸＹステージ４Ａに対して、ＸＹ面と垂直なＺ軸の方向に微少移動可能、且つＸＹ面に対して任意の方向に微少傾斜可能に構成され、基板Ｐの表面と投影されたパターンの結像面とのフォーカス調整とレベリング（平行度）調整とがアクティブに行われる。更に基板ホルダ４Ｂは、ＸＹ面内での基板Ｐの傾きをアクティブに調整する為に、Ｚ軸と平行な軸線の回りに微少回転（θｚ回転）可能に構成されている。
　露光装置ＥＸは、更に、複数の露光（描画）モジュールＭＵ（Ａ）、ＭＵ（Ｂ）、ＭＵ（Ｃ）を保持する光学定盤５と、光学定盤５をペデスタル２から支持するメインコラム６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ（６ｄは不図示）とを備える。複数の露光モジュールＭＵ（Ａ）、ＭＵ（Ｂ）、ＭＵ（Ｃ）の各々は、光学定盤５の＋Ｚ方向側に取り付けられている。なお、複数の露光モジュールＭＵ（Ａ）、ＭＵ（Ｂ）、ＭＵ（Ｃ）は、それぞれ個別に光学定盤５に取り付けられても良いし、２つ以上の露光モジュール同士の連結により剛性を上げた状態で、光学定盤５に取り付けられても良い。複数の露光モジュールＭＵ（Ａ）、ＭＵ（Ｂ）、ＭＵ（Ｃ）の各々は、光学定盤５の＋Ｚ方向側に取り付けられて、光ファイバーユニットＦＢＵからの照明光を入射する照明ユニットＩＬＵと、光学定盤５の－Ｚ方向側に取り付けられてＺ軸と平行な光軸を有する投影ユニットＰＬＵとを有する。更に露光モジュールＭＵ（Ａ）、ＭＵ（Ｂ）、ＭＵ（Ｃ）の各々は、照明ユニットＩＬＵからの照明光を－Ｚ方向に向けて反射させて、投影ユニットＰＬＵに入射させる変調部としてのＤＭＤ１０を備える。照明ユニットＩＬＵ、ＤＭＤ１０、投影ユニットＰＬＵによる露光モジュールの詳細な構成は後述する。
　露光装置ＥＸの光学定盤５の－Ｚ方向側には、基板Ｐ上の所定の複数位置に形成されたアライメントマークを検出する複数のアライメント系（顕微鏡）ＡＬＧが取り付けられている。また、基板ホルダ４Ｂ上の－Ｘ方向の端部には、キャリブレーション用の較正用基準部ＣＵが設けられている。キャリブレーションは、アライメント系ＡＬＧの各々の検出視野のＸＹ面内での相対的な位置関係の確認（較正）、露光モジュールＭＵ（Ａ）、ＭＵ（Ｂ）、ＭＵ（Ｃ）の各々の投影ユニットＰＬＵから投射されるパターン像の各投影位置とアライメント系ＡＬＧの各々の検出視野の位置とのベースライン誤差の確認（較正）、及び投影ユニットＰＬＵから投射されるパターン像の位置や像質の確認の少なくとも１つを含む。なお、図１では一部を不図示としたが、露光モジュールＭＵ（Ａ）、ＭＵ（Ｂ）、ＭＵ（Ｃ）の各々は、本実施形態では、一例として９つのモジュールがＹ軸方向に一定間隔で並べられるが、そのモジュール数は９つよりも少なくてもよいし、多くてもよい。また、図１では、Ｘ軸方向に露光モジュールを３列配置しているが、Ｘ軸方向に配置する露光モジュールの列の数は、２列以下でもよいし、４列以上であってもよい。
　図２は、露光モジュールＭＵ（Ａ）、ＭＵ（Ｂ）、ＭＵ（Ｃ）の各々の投影ユニットＰＬＵによって基板Ｐ上に投射されるＤＭＤ１０の投影領域ＩＡｎの配置例を示す図であり、直交座標系ＸＹＺは図１と同じに設定される。投影領域ＩＡｎは、ＤＭＤ１０が有する複数のマイクロミラーＭｓで反射され、投影ユニットＰＬＵによって基板Ｐ上に導かれる照明光の照射範囲（光照射領域群）であるといえる。本実施形態では、Ｘ軸方向に離間して配置される１列目の露光モジュールＭＵ（Ａ）、２列目の露光モジュールＭＵ（Ｂ）、３列目の露光モジュールＭＵ（Ｃ）の各々は、Ｙ軸方向に並べられた９つのモジュールで構成される。露光モジュールＭＵ（Ａ）は、＋Ｙ方向に配置された９つのモジュールＭＵ１～ＭＵ９で構成され、露光モジュールＭＵ（Ｂ）は、－Ｙ方向に配置された９つのモジュールＭＵ１０～ＭＵ１８で構成され、露光モジュールＭＵ（Ｃ）は、＋Ｙ方向に配置された９つのモジュールＭＵ１９～ＭＵ２７で構成される。モジュールＭＵ１～ＭＵ２７は全て同じ構成であり、露光モジュールＭＵ（Ａ）と露光モジュールＭＵ（Ｂ）とをＸ軸方向に関して向かい合わせの関係としたとき、露光モジュールＭＵ（Ｂ）と露光モジュールＭＵ（Ｃ）とはＸ軸方向に関して背中合わせの関係になっている。
　図２において、モジュールＭＵ１～ＭＵ２７の各々による投影領域ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３、・・・、ＩＡ２７（ｎを１～２７として、ＩＡｎと表すこともある）の形状は、一例として、ほぼ１：２の縦横比を持ってＹ軸方向に延びた長方形になっている。本実施形態では、基板Ｐの＋Ｘ方向の走査移動に伴って、１列目の投影領域ＩＡ１～ＩＡ９の各々の－Ｙ方向の端部と、２列目の投影領域ＩＡ１０～ＩＡ１８の各々の＋Ｙ方向の端部とで継ぎ露光が行われる。そして、１列目と２列目の投影領域ＩＡ１～ＩＡ１８の各々で露光されなかった基板Ｐ上の領域は、３列目の投影領域ＩＡ１９～ＩＡ２７の各々によって継ぎ露光される。１列目の投影領域ＩＡ１～ＩＡ９の各々の中心点はＹ軸と平行な線ｋ１上に位置し、２列目の投影領域ＩＡ１０～ＩＡ１８の各々の中心点はＹ軸と平行な線ｋ２上に位置し、３列目の投影領域ＩＡ１９～ＩＡ２７の各々の中心点はＹ軸と平行な線ｋ３上に位置する。線ｋ１と線ｋ２のＸ軸方向の間隔は距離ＸＬ１に設定され、線ｋ２と線ｋ３のＸ軸方向の間隔は距離ＸＬ２に設定される。
　ここで、投影領域ＩＡ９の－Ｙ方向の端部と投影領域ＩＡ１０の＋Ｙ方向の端部との継ぎ部をＯＬａ、投影領域ＩＡ１０の－Ｙ方向の端部と投影領域ＩＡ２７の＋Ｙ方向の端部との継ぎ部をＯＬｂ、そして投影領域ＩＡ８の＋Ｙ方向の端部と投影領域ＩＡ２７の－Ｙ方向の端部との継ぎ部をＯＬｃとしたとき、その継ぎ露光の状態を図３にて説明する。図３において、直交座標系ＸＹＺは図１、図２と同一に設定され、投影領域ＩＡ８、ＩＡ９、ＩＡ１０、ＩＡ２７（及び、他の全ての投影領域ＩＡｎ）内の座標系Ｘ’Ｙ’は、直交座標系ＸＹＺのＸ軸、Ｙ軸（線ｋ１～ｋ３）に対して、角度θｋ（０°＜θｋ＜９０°）だけ傾くように設定される。すなわち、ＤＭＤ１０の多数のマイクロミラーで反射した照明光が投影される基板Ｐ上の領域（光照射領域）は、Ｘ’軸及びＹ’軸に沿って２次元配列されている。
　図３中の投影領域ＩＡ８、ＩＡ９、ＩＡ１０、ＩＡ２７（及び、他の全ての投影領域ＩＡｎも同じ）の各々を包含する円形の領域は、投影ユニットＰＬＵの円形イメージフィールドＰＬｆ’を表す。継ぎ部ＯＬａでは、投影領域ＩＡ９の－Ｙ’方向の端部の斜め（角度θｋ）に並ぶマイクロミラーの投影像（光照射領域）と、投影領域ＩＡ１０の＋Ｙ’方向の端部の斜め（角度θｋ）に並ぶマイクロミラーの投影像（光照射領域）とがオーバーラップするように設定される。また、継ぎ部ＯＬｂでは、投影領域ＩＡ１０の－Ｙ’方向の端部の斜め（角度θｋ）に並ぶマイクロミラーの投影像（光照射領域）と、投影領域ＩＡ２７の＋Ｙ’方向の端部の斜め（角度θｋ）に並ぶマイクロミラーの投影像（光照射領域）とがオーバーラップするように設定される。同様に、継ぎ部ＯＬｃでは、投影領域ＩＡ８の＋Ｙ’方向の端部の斜め（角度θｋ）に並ぶマイクロミラーの投影像（光照射領域）と、投影領域ＩＡ２７の－Ｙ’方向の端部の斜め（角度θｋ）に並ぶマイクロミラーの投影像（光照射領域）とがオーバーラップするように設定される。
〔照明ユニットの構成〕
　図４は、図１、図２に示した露光モジュールＭＵ（Ｂ）中のモジュールＭＵ１８と、露光モジュールＭＵ（Ｃ）中のモジュールＭＵ１９との具体的な構成をＸＺ面内で見た光学配置図である。図４の直交座標系ＸＹＺは図１～図３の直交座標系ＸＹＺと同じに設定される。また、図２に示した各モジュールのＸＹ面内での配置から明らかなように、モジュールＭＵ１８はモジュールＭＵ１９に対して＋Ｙ方向に一定間隔だけずらされると共に、互いに背中合わせの関係で設置されている。モジュールＭＵ１８内の各光学部材とモジュールＭＵ１９内の各光学部材は、それぞれ同じ材料で同じに構成されるので、ここでは主にモジュールＭＵ１８の光学構成について詳細に説明する。なお、図１に示した光ファイバーユニットＦＢＵは、図２に示した２７個のモジュールＭＵ１～ＭＵ２７の各々に対応して、２７本の光ファイバー束ＦＢ１～ＦＢ２７で構成される。
　モジュールＭＵ１８の照明ユニットＩＬＵは、光ファイバー束ＦＢ１８の出射端から－Ｚ方向に進む照明光ＩＬｍを反射するミラー１００、ミラー１００からの照明光ＩＬｍを－Ｚ方向に反射するミラー１０２、コリメータレンズとして作用するインプットレンズ系１０４、照度調整フィルター１０６、マイクロ・フライ・アイ（ＭＦＥ）レンズやフィールドレンズ等を含むオプティカルインテグレータ１０８、コンデンサーレンズ系１１０、及びコンデンサーレンズ系１１０からの照明光ＩＬｍをＤＭＤ１０に向けて反射する傾斜ミラー１１２を備える。ミラー１０２、インプットレンズ系１０４、オプティカルインテグレータ１０８、コンデンサーレンズ系１１０、並びに傾斜ミラー１１２は、Ｚ軸と平行な光軸ＡＸｃに沿って配置される。
　光ファイバー束ＦＢ１８は、１本の光ファイバー線、又は複数本の光ファイバー線を束ねて構成される。光ファイバー束ＦＢ１８（光ファイバー線の各々）の出射端から照射される照明光ＩＬｍは、後段のインプットレンズ系１０４でけられること無く入射するような開口数（ＮＡ、広がり角とも呼ぶ）に設定されている。ここで、照明光ＩＬｍは、１０ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以内の波長レンジ内にピーク波長をもつ光であり、ピーク波長は、例えば、１９３ｎｍ、２４８ｎｍ、３６５ｎｍ（ｉ線）、４０５ｎｍ（ｈ線）、及び４３６ｎｍ（ｇ線）のいずれかである。
　インプットレンズ系１０４の前側焦点の位置は、設計上では光ファイバー束ＦＢ１８の出射端の位置と同じになるように設定される。さらに、インプットレンズ系１０４の後側焦点の位置は、光ファイバー束ＦＢ１８の出射端に形成される単一又は複数の点光源からの照明光ＩＬｍをオプティカルインテグレータ１０８のＭＦＥレンズ１０８Ａの入射面側で重畳させるように設定されている。従って、ＭＦＥレンズ１０８Ａの入射面は光ファイバー束ＦＢ１８の出射端からの照明光ＩＬｍによってケーラー照明される。なお、初期状態では、光ファイバー束ＦＢ１８の出射端のＸＹ面内での幾何学的な中心点が光軸ＡＸｃ上に位置し、光ファイバー線の出射端の点光源からの照明光ＩＬｍの主光線（中心線）は光軸ＡＸｃと平行（又は同軸）になっているものとする。
　インプットレンズ系１０４からの照明光ＩＬｍは、照度調整フィルター１０６で０％～９０％の範囲の任意の値で照度を減衰された後、オプティカルインテグレータ１０８（ＭＦＥレンズ１０８Ａ、フィールドレンズ等）を通って、コンデンサーレンズ系１１０に入射する。ＭＦＥレンズ１０８Ａは、数十μｍ角の矩形のマイクロレンズを２次元に多数配列したものであり、その全体の形状はＸＹ面内で、ＤＭＤ１０のミラー面全体の形状（縦横比が約１：２）とほぼ相似になるように設定される。また、コンデンサーレンズ系１１０の前側焦点の位置は、ＭＦＥレンズ１０８Ａの射出面の位置とほぼ同じになるように設定される。その為、ＭＦＥレンズ１０８Ａの多数のマイクロレンズの各射出側に形成される点光源からの照明光の各々は、コンデンサーレンズ系１１０によってほぼ平行な光束に変換され、傾斜ミラー１１２で反射された後、ＤＭＤ１０上で重畳されて均一な照度分布となる。ＭＦＥレンズ１０８Ａの射出面には、多数の点光源（集光点）が２次元的に密に配列した面光源が生成されることから、面光源化部材として機能する。
　図４に示すモジュールＭＵ１８内において、コンデンサーレンズ系１１０を通るＺ軸と平行な光軸ＡＸｃは、傾斜ミラー１１２で折り曲げられてＤＭＤ１０に至るが、傾斜ミラー１１２とＤＭＤ１０の間の光軸を光軸ＡＸｂとする。本実施形態において、ＤＭＤ１０の多数のマイクロミラーの各々の中心点を含む中立面は、ＸＹ面と平行に設定されているものとする。従って、その中立面の法線（Ｚ軸と平行）と光軸ＡＸｂとの成す角度が、ＤＭＤ１０に対する照明光ＩＬｍの入射角θαとなる。
［ＤＭＤの構成］
　図５（Ａ）は、ＤＭＤ１０を概略的に示す図であり、図５（Ｂ）は、電源がＯＦＦの場合のＤＭＤ１０を示す図であり、図５（Ｃ）は、ＯＮ状態のミラーについて説明するための図であり、図５（Ｄ）は、ＯＦＦ状態のミラーについて説明するための図である。なお、図５（Ａ）～図５（Ｄ）において、ＯＮ状態にあるミラーをハッチングで示している。
　ＤＭＤ１０は、反射角変更制御可能なマイクロミラーＭｓを複数有する。本実施形態において、ＤＭＤ１０は、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とをマイクロミラーＭｓのロール方向傾斜とピッチ方向傾斜とで切り換えるロール＆ピッチ駆動方式のものとする。
　図５（Ｂ）に示すように、電源がＯＦＦのとき（マイクロミラーＭｓはニュートラルな状態）、各マイクロミラーＭｓの反射面は、Ｘ’Ｙ’面と平行に設定される。各マイクロミラーＭｓのＸ’軸方向の配列ピッチをＰｄｘ（μｍ）、Ｙ’軸方向の配列ピッチをＰｄｙ（μｍ）とするが、実用上はＰｄｘ＝Ｐｄｙに設定される。
　各マイクロミラーＭｓは、Ｙ’軸周りに傾斜することでＯＮ状態となる。図５（Ｃ）では、中央のマイクロミラーＭｓのみをＯＮ状態とし、他のマイクロミラーＭｓはニュートラルな状態（ＯＮでもＯＦＦでもない状態）とした場合を示している。また、各マイクロミラーＭｓは、Ｘ’軸周りに傾斜することでＯＦＦ状態となる。図５（Ｄ）では、中央のマイクロミラーＭｓのみをＯＦＦ状態とし、他のマイクロミラーＭｓはニュートラルな状態とした場合を示している。なお、簡略化のため図示していないが、ＯＮ状態のマイクロミラーＭｓは、ＯＮ状態のマイクロミラーＭｓに照射された照明光がＸＺ平面のＸ軸方向に反射されるよう、Ｘ’Ｙ’平面から所定の角度傾くように駆動される。また、ＯＦＦ状態のマイクロミラーＭｓは、ＯＦＦ状態のマイクロミラーＭｓに照射された照明光がＹＺ面内のＹ軸方向に反射されるよう、Ｘ’Ｙ’平面から所定の角度傾くように駆動される。ＤＭＤ１０は、各マイクロミラーＭｓのＯＮ状態及びＯＦＦ状態を切り替えることで、露光パターンを生成する。
　ＯＦＦ状態のミラーによって反射された照明光は、不図示の光吸収体により吸収される。
　なお、ＤＭＤ１０を空間光変調器の一例として説明をしたため、レーザ光を反射する反射型として説明をしたが、空間光変調器は、レーザ光を透過する透過型でも良いし、レーザ光を回折する回折型でも良い。空間光変調器は、レーザ光を空間的に、且つ、時間的に変調することができる。
　図４に戻り、ＤＭＤ１０のマイクロミラーＭｓのうちのＯＮ状態のマイクロミラーＭｓに照射された照明光ＩＬｍは、投影ユニットＰＬＵに向かうようにＸＺ面内のＸ軸方向に反射される。一方、ＤＭＤ１０のマイクロミラーＭｓのうちのＯＦＦ状態のマイクロミラーＭｓに照射された照明光ＩＬｍは、投影ユニットＰＬＵに向かわないようにＹＺ面内のＹ軸方向に反射される。
　ＤＭＤ１０から投影ユニットＰＬＵの間の光路中には、非露光期間中にＤＭＤ１０からの反射光を遮蔽する為の可動シャッター１１４が挿脱可能に設けられている。可動シャッター１１４は、モジュールＭＵ１９側で図示したように、露光期間中は光路から退避する角度位置に回動され、非露光期間中はモジュールＭＵ１８側に図示したように、光路中に斜めに挿入される角度位置に回動される。可動シャッター１１４のＤＭＤ１０側には反射面が形成され、そこで反射されたＤＭＤ１０からの光は光吸収体１１５に照射される。光吸収体１１５は、紫外波長域（４００ｎｍ以下の波長）の光エネルギーを再反射させることなく吸収して熱エネルギーに変換する。その為、光吸収体１１５には放熱機構（放熱フィンや冷却機構）も設けられる。なお、図４では不図示ではあるが、露光期間中にＯＦＦ状態となるＤＭＤ１０のマイクロミラーＭｓからの反射光は、上述したように、ＤＭＤ１０と投影ユニットＰＬＵの間の光路に対してＹ軸方向（図４の紙面と直交した方向）に設置された同様の光吸収体（図４では不図示）によって吸収される。
［ＤＭＤチップ］
　ＤＭＤ１０は、パッケージ（チップ）の形で利用される。図６（Ａ）は、ＤＭＤ１０を含むＤＭＤチップＣＨＰの一例を示す斜視図であり、図６（Ｂ）は、ＤＭＤチップＣＨＰのＸ’Ｚ’断面の一例を示す図である。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、ＤＭＤ１０の中立面に直交する方向をＺ’軸方向としている。
　図６（Ｂ）に示すように、ＤＭＤチップＣＨＰは、ＤＭＤ１０と、ＤＭＤ１０を囲む枠体ＦＲＭと、ＤＭＤ１０と枠体ＦＲＭとが搭載された基板ＳＢと、を備える。本実施形態において、枠体ＦＲＭは、支持部ＳＰＰに支持されている。支持部ＳＰＰは、金属、ガラス材料、または樹脂等からなる。なお、枠体ＦＲＭと支持部ＳＰＰとは一体であってもよい。
　枠体ＦＲＭは、開口部ＯＰＮ１１を有する。ＤＭＤ１０は、枠体ＦＲＭの開口部ＯＰＮ１１と重複する。また、枠体ＦＲＭの照明光ＩＬｍに対する反射率は、照明光ＩＬｍに対する複数のマイクロミラーＭｓの反射率よりも大きい。
　また、本実施形態において、ＤＭＤチップＣＨＰは、ＤＭＤ１０を保護するカバーガラスＣＧＬＳを含む。カバーガラスＣＧＬＳは、枠体ＦＲＭに支持されている。カバーガラスＣＧＬＳは、照明光ＩＬｍを透過する透明部材であれば、ガラスに限られるものではなく、例えば、石英等であってもよい。なお、カバーガラスＣＧＬＳを省略してもよい。
　図４では、ＤＭＤ１０のみを図示しているが、実際には、ＤＭＤチップＣＨＰが、照明ユニットＩＬＵの支持コラムに固設されたマウント部１０Ｍに設けられた微動ステージ１０Ｓに取り付けられる。微動ステージ１０Ｓとしては、例えば、国際公開特許２００６／１２０９２７号に開示されているようなパラレルリンク機構と伸縮可能なピエゾ素子を組み合わせた微動ステージを用いることができる。これにより、ＤＭＤ１０の位置や姿勢を微調整することができる。
　ＤＭＤ１０の中立面の位置において、照明光ＩＬｍにより照明されるＸ’Ｙ’平面上の領域を、照野領域と呼ぶ。本実施形態では、微動ステージ１０ＳによってＤＭＤ１０の位置がＸ’軸方向、Ｙ’軸方向、及びθｚ方向にシフトした場合であっても、ＤＭＤ１０全体が照明光ＩＬｍで照明されるよう、照野領域が設定されている。すなわち、照野領域は、Ｘ’軸方向及びＹ’軸方向において、ＤＭＤ１０の寸法に、ＤＭＤ１０の可動範囲を加えた領域となっており、照野領域のサイズはＤＭＤ１０のサイズよりも大きい。言い換えると、照明光ＩＬｍは、ＤＭＤ１０と、ＤＭＤ１０の周辺とを照明する。
　照野領域のサイズがＤＭＤ１０のサイズよりも大きい場合、照明光ＩＬｍの一部がＤＭＤチップＣＨＰの枠体ＦＲＭに入射して、枠体ＦＲＭに反射され、散乱光（フレア光）が発生し、迷光となるおそれがある。迷光の発生は、露光結果に悪影響を及ぼす。
　そこで、本実施形態では、迷光の発生を抑制するために、枠体ＦＲＭへの照明光ＩＬｍの入射を制限する遮光カバーＣＶＲを設けている（図４参照）。なお、以下の説明において、ＤＭＤチップＣＨＰと、遮光カバーＣＶＲと、を合わせて空間光変調ユニットＳＬＭＵと記載する場合がある。
　図４に示すように、遮光カバーＣＶＲは、ＤＭＤチップＣＨＰにおいて照明光ＩＬｍがＤＭＤ１０に入射する側に位置する。また、遮光カバーＣＶＲは、ＤＭＤチップＣＨＰに取り付けられている。遮光カバーＣＶＲは、枠体ＦＲＭやカバーガラスＣＧＬＳから離して配置されるのが好ましい。このように配置することで、遮光カバーＣＶＲをＤＭＤ１０から離すことができ、遮光カバーＣＶＲが吸収した熱のＤＭＤ１０に対する影響を抑制することができる。
　本実施形態において、遮光カバーＣＶＲの照明光ＩＬｍに対する反射率は、複数のマイクロミラーＭｓの照明光ＩＬｍに対する反射率よりも小さい。より詳細には、照明光ＩＬｍの反射率を２０％以下、好ましくは１０％以下程度とするよう遮光カバーＣＶＲに低反射処理（黒色クロムめっき等）が施されている。これにより、遮光カバーＣＶＲに照明光ＩＬｍが反射されることにより散乱光が発生することを抑制できる。なお、遮光カバーＣＶＲ全体が低反射処理されていてもよいが、遮光カバーＣＶＲの少なくとも照明光ＩＬｍが入射する面（－Ｚ側の面）が低反射処理されていればよい。
　図７（Ａ）は、遮光カバーＣＶＲが取り付けられていないＤＭＤチップＣＨＰを－Ｚ方向から見た図であり、図７（Ｂ）は、遮光カバーＣＶＲを取り付けたＤＭＤチップＣＨＰを－Ｚ方向から見た図である。図７（Ｂ）において、遮光カバーＣＶＲに隠れるＤＭＤチップＣＨＰの構成要素を点線で示している。
　図７（Ｂ）に示すように、遮光カバーＣＶＲには、開口部ＯＰＮ１が形成されている（遮光カバーＣＶＲは、開口部ＯＰＮ１を有する）。照明光ＩＬｍは、開口部ＯＰＮ１を介して、ＤＭＤ１０に入射する。図７（Ｂ）に示すように、遮光カバーＣＶＲの開口部ＯＰＮ１は、枠体ＦＲＭと重複する。
　図８（Ａ）は、ＤＭＤチップＣＨＰと遮光カバーＣＶＲとの配置について説明するための断面図であり、図８（Ｂ）は、ＤＭＤチップＣＨＰの開口部ＯＰＮ１のサイズ及びＤＭＤチップＣＨＰと開口部ＯＰＮ１との位置関係について説明するための断面図である。なお、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、照明光ＩＬｍがＸ’軸と平行な方向からＤＭＤ１０に入射する場合を図示している。
　図８（Ａ）に示すように、照明光ＩＬｍの入射方向から見た場合に、遮光カバーＣＶＲの開口部ＯＰＮ１以外の部分はＤＭＤチップＣＨＰの枠体ＦＲＭと重複している。
　これにより、遮光カバーＣＶＲが設置されていなければ枠体ＦＲＭに入射する照明光ＩＬｍ１、照明光ＩＬｍ２、照明光ＩＬｍ７、及び照明光ＩＬｍ８は、遮光カバーＣＶＲにより枠体ＦＲＭへの入射が阻止される。これにより、照明光ＩＬｍ１、照明光ＩＬｍ２、照明光ＩＬｍ７、及び照明光ＩＬｍ８が枠体ＦＲＭに反射されて散乱光が発生してしまうことを抑制できる。
　また、遮光カバーＣＶＲの開口部ＯＰＮ１以外の部分は、照明光ＩＬｍの入射方向から見た場合に、ＤＭＤ１０と重複しない。これにより、照明光ＩＬｍ４～照明光ＩＬｍ６がＤＭＤ１０へ入射できる。
　図８（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ１０が備えるマイクロミラーＭｓをＯＮ状態としたときのマイクロミラーＭｓの反射面における基板ＳＢに最も近い点を含み、基板ＳＢの表面と平行な平面、または、ＤＭＤ１０が備えるマイクロミラーＭｓの反射面を、基板ＳＢの表面と平行としたときのマイクロミラーＭｓの反射面を含む平面と、遮光カバーＣＶＲの＋Ｚ側の面との距離をＨｉｎとし、枠体ＦＲＭの－Ｚ側の面と、遮光カバーＣＶＲの＋Ｚ側の面との間隔をＤ１とすると、Ｈｉｎ＞Ｄ１となっている。
　また、マイクロミラーＭｓの反射面を基板ＳＢの表面と平行としたときの、マイクロミラーＭｓの反射面への照明光ＩＬｍの入射角をθｉｎ（＝θα）とする。本実施形態において、θｉｎは、マイクロミラーＭｓをＯＮ状態としたときのマイクロミラーＭｓの反射面の傾斜角度の２倍である。θｉｎは、マイクロミラーＭｓをＯＮ状態としたときのマイクロミラーＭｓの反射面の傾斜角度の誤差（例えば、±０．５°）を考慮して設定してもよい。また、基板ＳＢの表面に垂直な方向（Ｚ軸方向）から見た場合に、開口部ＯＰＮ１を形成する縁上のある点ＰＮＴ１と、複数のマイクロミラーＭｓのうち、点ＰＮＴ１に最も近いマイクロミラーＭｓとの間隔をＬｉｎとすると、ｔａｎθｉｎ＜Ｌｉｎ／Ｈｉｎを満たす。ここで、開口部ＯＰＮ１を形成する縁上のある点ＰＮＴ１について図８（Ｃ）と図８（Ｄ）を参照して説明する。
　図８（Ｃ）及び図８（Ｄ）は、ＤＭＤ１０と開口部ＯＰＮ１とを－Ｚ方向から見た図である。図８（Ｃ）において、照明光ＩＬｍはＸ’軸と平行な方向からＤＭＤ１０に入射する。このとき、Ｘ’Ｙ’平面において、開口部ＯＰＮ１を形成する縁ＥＤＧ１と、入射光ＩＬｍの光軸を示す線とが交差する点が、点ＰＮＴ１となる。図８（Ｃ）では、ＰＮＴ１に最も近いマイクロミラーＭｓをハッチングで示している。
　また、図８（Ｄ）において、照明光ＩＬｍはＸ’軸（または、Ｙ’軸）に対して傾斜した方向からＤＭＤ１０に入射する。このとき、Ｘ’Ｙ’平面において、開口部ＯＰＮ１を形成する縁ＥＤＧ１と、入射光ＩＬｍの光軸を示す線とが交差する点が、点ＰＮＴ１となる。図８（Ｄ）では、ＰＮＴ１に最も近いマイクロミラーＭｓをハッチングで示している。
　ｔａｎθｉｎ＜Ｌｉｎ／Ｈｉｎを満たすことにより、照明光ＩＬｍのＤＭＤ１０への入射を阻止せず、かつ、照明光ＩＬｍが枠体ＦＲＭに反射して散乱光が発生することを抑制することができる。これにより、迷光の発生が抑制できる。
　また、ＤＭＤチップＣＨＰの枠体ＦＲＭの開口部ＯＰＮ１１を形成する縁ＥＤＧ１１上のある点であって、遮光カバーＣＶＲの開口部ＯＰＮ１の縁ＥＤＧ１上の点ＰＮＴ１と点ＰＮＴ１に最も近いマイクロミラーＭｓを結ぶ線を含み基板ＳＢの表面と垂直な平面内に存在する点をＰＮＴ１１とする。この場合、点ＰＮＴ１１と点ＰＮＴ１とを結ぶ線ＬＩＮ１１の、基板ＳＢの表面に垂直な線ＬＩＮ１を基準とする傾斜角度θｃは、θｉｎより小さい。これにより、照明光ＩＬｍのＤＭＤ１０への入射を阻止せず、かつ、照明光ＩＬｍが枠体ＦＲＭに反射して散乱光が発生することを抑制することができる。
　また、開口部ＯＰＮ１のＹ’軸方向に延びる２辺ＳＤ１，ＳＤ２（図８（Ａ）参照）のうち、照明光ＩＬｍの入射側の辺ＳＤ１とＤＭＤ１０との間のＸ’軸方向における距離Ｌｉｎが、他方の辺ＳＤ２とＤＭＤ１０との間のＸ’軸方向における距離Ｄ２よりも長くなっている（図８（Ｂ）参照）。これにより、ＤＭＤ１０に対して斜めに入射する照明光ＩＬｍが遮光カバーＣＶＲにケラレてしまうことを抑制できる。
　また、遮光カバーＣＶＲの開口部ＯＰＮ１は、ＯＦＦ状態のマイクロミラーＭｓに反射された照明光（以下、捨て光という）ＩＬｍ＿ｏｕｔを通過させる。図９は、開口部ＯＰＮ１とＤＭＤ１０との配置と、捨て光ＩＬｍ＿ｏｕｔとの関係について説明する図である。図９では、捨て光ＩＬｍ＿ｏｕｔは、Ｙ’軸方向に進行するものとする。
　ＤＭＤ１０が備えるマイクロミラーＭｓをＯＦＦ状態としたときのマイクロミラーＭｓの反射面における基板ＳＢに最も近い点を含み、基板ＳＢの表面と平行な平面、またはＤＭＤ１０が備えるマイクロミラーＭｓの反射面を、基板ＳＢの表面と平行としたときのマイクロミラーＭｓの反射面を含む平面と、遮光カバーＣＶＲの＋Ｚ側の面との距離をＨｏｕｔとする。また、露光光の光軸ＡＸｅｘと、捨て光ＩＬｍ＿ｏｕｔとの光軸とを含む、基板ＳＢの表面に垂直な平面（図９では、Ｘ’Ｙ’平面）において、露光光の光軸ＡＸｅｘと、捨て光ＩＬｍ＿ｏｕｔの光軸とがなす角度をθｏｕｔとする。また、露光光の光軸ＡＸｅｘと、捨て光ＩＬｍ＿ｏｕｔとの光軸とを含む、基板ＳＢの表面に垂直な平面（図９では、Ｘ’Ｙ’平面）が、開口部ＯＰＮ１を形成する縁ＥＤＧ１と交差する点ＰＮＴ３と、ＤＭＤ１０の複数のマイクロミラーＭｓのうち、点ＰＮＴ３に最も近いマイクロミラーＭｓとの間隔をＬｏｕｔとする。このとき、ｔａｎθｏｕｔ＜Ｌｏｕｔ／Ｈｏｕｔを満たす。これにより、ＯＦＦ状態のマイクロミラーＭｓに反射された照明光ＩＬｍ＿ｏｕｔの進行を阻止することなく、捨て光ＩＬｍ＿ｏｕｔを不図示の光吸収部材に入射させることができる。なお、ＯＦＦ状態のマイクロミラーＭｓに反射された捨て光ＩＬｍ＿ｏｕｔが進行する方向は、Ｙ’軸方向に限られるものではなく、ＤＭＤ１０の設定に依存する。捨て光ＩＬｍ＿ｏｕｔの進行方向がＹ’軸方向でない場合であっても、露光光の光軸ＡＸｅｘと、捨て光ＩＬｍ＿ｏｕｔの光軸とがなす角度をθｏｕｔとし、露光光の光軸ＡＸｅｘと、捨て光ＩＬｍ＿ｏｕｔとの光軸とを含む、基板ＳＢの表面に垂直な平面が、開口部ＯＰＮ１を形成する縁ＥＤＧ１と交差する点と、ＤＭＤ１０の複数のマイクロミラーＭｓのうち、当該点に最も近いマイクロミラーＭｓとの間隔をＬｏｕｔとして、ｔａｎθｏｕｔ＜Ｌｏｕｔ／Ｈｏｕｔを満たせばよい。
　なお、遮光カバーＣＶＲをＤＭＤチップＣＨＰに取り付ける場合について説明したが、遮光カバーＣＶＲをＤＭＤチップＣＨＰ以外の部材に取り付けてもよい。この場合、開口部ＯＰＮ１とＤＭＤ１０との位置関係が相対的に変化しないように、遮光カバーＣＶＲを固定する。例えば、遮光カバーＣＶＲを微動ステージ１０Ｓに固定してもよい。または、遮光カバーＣＶＲをＤＭＤチップＣＨＰや微動ステージ１０Ｓ以外の部材に固定してもよく、このとき、微動ステージ１０ＳによってＤＭＤ１０の位置がシフトするのにあわせて、遮光カバーＣＶＲをシフトさせるとよい。
〔投影ユニットの構成〕
　図４に戻り、光学定盤５の下側に取り付けられた投影ユニットＰＬＵは、Ｚ軸と平行な光軸ＡＸａに沿って配置される第１レンズ群１１６と第２レンズ群１１８とで構成される両側テレセントリックな結像投影レンズ系として構成される。第１レンズ群１１６と第２レンズ群１１８は、それぞれ光学定盤５の下側に固設される支持コラムに対して、Ｚ軸（光軸ＡＸａ）に沿った方向に微動アクチュエータで並進移動するように構成される。第１レンズ群１１６と第２レンズ群１１８による結像投影レンズ系の投影倍率Ｍｐは、ＤＭＤ１０上のマイクロミラーの配列ピッチＰｄｘ、Ｐｄｙと、基板Ｐ上の投影領域ＩＡｎ（ｎ＝１～２７）内に投影されるパターンの最小線幅（最小画素寸法）Ｐｇとの関係で決められる。
　一例として、必要とされる最小線幅（最小画素寸法）Ｐｇが１μｍで、マイクロミラーの配列ピッチＰｄｘ、Ｐｄｙがそれぞれ５．４μｍの場合、先の図３で説明した投影領域ＩＡｎ（ＤＭＤ１０）のＸＹ面内での傾き角θｋも考慮して、投影倍率Ｍｐは約１／６に設定される。レンズ群１１６、１１８による結像投影レンズ系は、ＤＭＤ１０のミラー面全体の縮小像を倒立／反転させて基板Ｐ上の投影領域ＩＡ１８（ＩＡｎ）に結像する。
　投影ユニットＰＬＵの第１レンズ群１１６は、投影倍率Ｍｐを微調整（±数十ｐｐｍ程度）する為にアクチュエータによって光軸ＡＸａ方向に微動可能とされ、第２レンズ群１１８はフォーカスの高速調整の為にアクチュエータによって光軸ＡＸａ方向に微動可能とされる。さらに、基板Ｐの表面のＺ軸方向の位置変化をサブミクロン以下の精度で計測する為に、光学定盤５の下側には、斜入射光式のフォーカスセンサー１２０が複数設けられている。複数のフォーカスセンサー１２０は、基板Ｐの全体的なＺ軸方向の位置変化、投影領域ＩＡｎ（ｎ＝１～２７）の各々に対応した基板Ｐ上の部分領域のＺ軸方向の位置変化、或いは基板Ｐの部分的な傾斜変化等を計測する。
　以上のような照明ユニットＩＬＵと投影ユニットＰＬＵとは、先の図３で説明したように、ＸＹ面内で投影領域ＩＡｎを角度θｋだけ傾ける必要があるので、図４中のＤＭＤ１０と照明ユニットＩＬＵ（少なくとも光軸ＡＸｃに沿ったミラー１０２～ミラー１１２の光路部分）とが、全体的にＸＹ面内で角度θｋだけ傾くように配置されている。
　図１０は、ＤＭＤ１０と投影ユニットＰＬＵとがＸＹ面内で角度θｋだけ傾いた状態をＸＹ面内で模式的に表した図である。図１０において、直交座標系ＸＹＺは先の図１～図４の各々の座標系ＸＹＺと同一であり、ＤＭＤ１０のマイクロミラーＭｓの配列座標系Ｘ’Ｙ’は図３に示した座標系Ｘ’Ｙ’と同一である。ＤＭＤ１０を内包する円は、投影ユニットＰＬＵの物面側のイメージフィールドＰＬｆであり、その中心に光軸ＡＸａが位置する。一方、照明ユニットＩＬＵのコンデンサーレンズ系１１０を通った光軸ＡＸｃが傾斜ミラー１１２により折り曲げられた光軸ＡＸｂは、ＸＹ面内で見ると、Ｘ軸と平行な線Ｌｕから角度θｋだけ傾くように配置される。
　ＤＭＤ１０の各マイクロミラーＭｓのうちＯＮ状態にあるマイクロミラーＭｓからの反射光のみにより形成される光ビーム（すなわち、空間変調された光ビーム）は、投影ユニットＰＬＵを介して、マイクロミラーＭｓに対して光学的に共役な基板Ｐ上の領域へと照射される。これにより、ＤＭＤ１０により生成されたパターンが、基板Ｐ上に形成される。
　以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る空間光変調ユニットＳＬＭＵは、２次元配列された複数のマイクロミラーＭｓを有するＤＭＤ１０と、ＤＭＤ１０を囲む枠体ＦＲＭと、ＤＭＤ１０と枠体ＦＲＭとが搭載された基板ＳＢと、を含むＤＭＤチップＣＨＰと、ＤＭＤチップＣＨＰにおいて照明光ＩＬｍがＤＭＤ１０に入射する側に位置し、ＤＭＤチップＣＨＰに取り付けられ、かつ、枠体ＦＲＭへの照明光ＩＬｍの入射を制限する遮光カバーＣＶＲと、を備え、遮光カバーＣＶＲは開口部ＯＰＮ１を有し、照明光ＩＬｍは開口部ＯＰＮ１を介してＤＭＤ１０に入射する。これにより、枠体ＦＲＭにより照明光ＩＬｍが反射されて散乱光が発生し、迷光が発生することを抑制することができる。
　また、本実施形態において、遮光カバーＣＶＲの開口部ＯＰＮ１は、枠体ＦＲＭと重複する。これにより、ＤＭＤ１０に入射すべき照明光ＩＬｍが、遮光カバーＣＶＲによってケラレてしまうことを抑制できる。
　また、本実施形態において、遮光カバーＣＶＲとＤＭＤ１０との間隔Ｈｉｎは、遮光カバーＣＶＲと枠体ＦＲＭとの間隔Ｄ１より大きい。これにより、ＤＭＤ１０に入射すべき照明光ＩＬｍが、遮光カバーＣＶＲによってケラレてしまうことを抑制できる。なお、開口部ＯＰＮ１のサイズによっては、遮光カバーＣＶＲとＤＭＤ１０との間隔Ｈｉｎを、遮光カバーＣＶＲと枠体ＦＲＭとの間隔Ｄ１と等しくてもよい。
　また、本実施形態において、露光装置ＥＸは、空間光変調ユニットＳＬＭＵと、ＤＭＤチップＣＨＰを照明光ＩＬｍで照明する照明ユニットＩＬＵと、ＤＭＤチップＣＨＰを搭載し、基板ＳＢの表面と平行な平面内で移動する微動ステージ１０Ｓと、を備える。これにより、ＤＭＤ１０の位置をシフトさせることができる。
　また、本実施形態において、照明ユニットＩＬＵは、ＤＭＤ１０と、ＤＭＤ１０の周辺とを照明する。これにより、ＤＭＤ１０の位置がシフトした場合でも、ＤＭＤ１０において照明光ＩＬｍによって照明されない領域が生じることを抑制することができる。
　また、本実施形態において、露光装置ＥＸは、２次元配列された複数のマイクロミラーＭｓを有するＤＭＤ１０と、ＤＭＤ１０を囲む枠体ＦＲＭと、を含むＤＭＤチップＣＨＰと、ＤＭＤチップＣＨＰを照明光ＩＬｍで照明する照明ユニットＩＬＵと、枠体ＦＲＭへの照明光ＩＬｍの入射を阻止する遮光カバーＣＶＲと、ＤＭＤ１０からの光を走査方向に走査される基板Ｐ上に投影する投影ユニットＰＬＵと、を備える。遮光カバーＣＶＲにより、枠体ＦＲＭへの照明光ＩＬｍの入射が阻止されるため、枠体ＦＲＭにより照明光ＩＬｍが反射されて散乱光が発生し、迷光が発生することを抑制することができる。
　また、本実施形態において、遮光カバーＣＶＲには、照明光ＩＬｍを通過させる略四角形状の開口部ＯＰＮ１が形成されており、照明光ＩＬｍのＤＭＤチップＣＨＰへの入射方向から見た場合に、遮光カバーＣＶＲの開口部ＯＰＮ１以外の部分はＤＭＤチップＣＨＰの枠体ＦＲＭと重複する。これにより、枠体ＦＲＭにより照明光ＩＬｍが反射されて散乱光が発生し、迷光が発生することを抑制することができる。
　なお、上記第１実施形態では、ＤＭＤチップＣＨＰの枠体ＦＲＭに照明光ＩＬｍが入射しないように、照明光ＩＬｍの入射方向から見た場合に、遮光カバーＣＶＲを枠体ＦＲＭと重複させていたが、これに限られるものではない。例えば、遮光カバーＣＶＲを省略し、枠体ＦＲＭに、照明光ＩＬｍの反射率が２０％以下、好ましくは１０％以下程度となるような低反射処理（黒色クロムめっき等）を施してもよい。このようにしても、枠体ＦＲＭにより照明光ＩＬｍが反射されて、散乱光（フレア光）が発生することを抑制することができる。また、枠体ＦＲＭが低反射であっても、遮光カバーＣＶＲを設けてもよい。熱のＤＭＤ１０に対する影響を抑制することができる。
　また、上記実施形態において、遮光カバーＣＶＲの開口部ＯＰＮ１のＤＭＤ１０側のサイズは、開口部ＯＰＮ１のＤＭＤ１０と反対側のサイズと、略同一であった（遮光カバーＣＶＲの開口部ＯＰＮ１の内壁は、ＤＭＤ１０の中立面（Ｘ’Ｙ’平面）に対して略垂直であった）が、これに限られるものではない。例えば、図１１に示すように、開口部ＯＰＮ１のＤＭＤ１０と反対側のサイズが、開口部ＯＰＮ１のＤＭＤ１０側のサイズよりも大きくてもよい。すなわち、開口部ＯＰＮ１の内壁は、傾斜していてもよい。これにより、ＤＭＤ１０に入射すべき照明光ＩＬｍが遮光カバーＣＶＲにケラレてしまうことを抑制することができる。
　また、上記実施形態では、遮光カバーＣＶＲは、ＤＭＤチップＣＨＰの枠体ＦＲＭに照明光ＩＬｍが入射しないようにするためのものであったが、これに限られるものではない。例えば、遮光カバーを、枠体ＦＲＭにより照明光ＩＬｍが反射されることにより発生した散乱光（フレア光）が基板Ｐへと進行することを阻止するために配置してもよい。この場合、散乱光の進行を阻止するが、ＯＮ状態のマイクロミラーＭｓにより反射された露光光の進行を阻止しない位置に、遮光カバーを配置すればよい。
　図１２は、散乱光の進行を阻止する遮光カバーＣＶＲ３について説明するための図である。図１２において、散乱光を破線で示し、露光光を実線で示している。
　遮光カバーＣＶＲ３は、ＯＮ状態のマイクロミラーＭｓに反射された光（露光光）を通過させる開口部ＯＰＮ４を有する。遮光カバーＣＶＲ３の開口部ＯＰＮ４のサイズと、ＤＭＤ１０と遮光カバーＣＶＲ３との位置関係は、散乱光の進行を阻止するが、ＯＮ状態のマイクロミラーＭｓにより反射された露光光の進行を阻止しないように決定される。具体的には、ｔａｎθＮＡ＜Ｌ／Ｈを満たすように、開口部ＯＰＮ４のサイズおよび遮光カバーＣＶＲ３とＤＭＤ１０との位置関係が決定される。ここで、Ｌは、遮光カバーＣＶＲ３の開口部ＯＰＮ４とＤＭＤ１０との距離をＬであり、Ｈは、ＤＭＤ１０が備えるマイクロミラーＭｓの反射面を、基板ＳＢの表面と平行としたときのマイクロミラーＭｓの反射面を含む平面と、遮光カバーＣＶＲ３の＋Ｚ側の面との距離である。θＮＡは、以下の式で定義される。
θＮＡ＝ｓｉｎ－１（ＮＡ×β／ｎ）
　ここで、ＮＡは、投影ユニットＰＬＵの開口数を示し、ｎは光路媒質屈折率を示し、βは光学倍率を示す。このように、枠体ＦＲＭにより照明光ＩＬｍが反射されることにより発生した散乱光（フレア光）が基板Ｐへと進行することを阻止する遮光カバーＣＶＲ３を設けてもよい。
《第２実施形態》
　図１３は、第２実施形態における露光モジュールＭＵ（Ｂ）中のモジュールＭＵ１８と、露光モジュールＭＵ（Ｃ）中のモジュールＭＵ１９との具体的な構成をＸＺ面内で見た光学配置図である。なお、以下においては、各マイクロミラーＭｓと共役な基板Ｐ上の領域を光照射領域と呼び、光照射領域の集合を光照射領域群と呼ぶものとする。なお、投影領域ＩＡｎは、光照射領域群と一致する。すなわち、基板Ｐ上の光照射領域群は、２次元方向（Ｘ’軸方向及びＹ’軸方向）に並ぶ多数の光照射領域を有する。
　第２実施形態では、オプティカルインテグレータ１０８とＤＭＤ１０との間の照明光ＩＬｍの光路中に視野絞りＦＳを配置している点が、第１実施形態と異なる。
〔ＤＭＤによる結像光路〕
　図１４を参照して、投影ユニットＰＬＵ（結像投影レンズ系）によるＤＭＤ１０のマイクロミラーＭｓの結像状態を詳細に説明する。図１４の直交座標系Ｘ’Ｙ’Ｚは、先の図３、図１０に示した座標系Ｘ’Ｙ’Ｚと同じであり、図１４では照明ユニットＩＬＵのコンデンサーレンズ系１１０から基板Ｐまでの光路を図示する。コンデンサーレンズ系１１０からの照明光ＩＬｍは、光軸ＡＸｃに沿って進み、傾斜ミラー１１２で全反射されて光軸ＡＸｂに沿ってＤＭＤ１０のミラー面に達する。ここで、ＤＭＤ１０の中心に位置するマイクロミラーＭｓをＭｓｃ、周辺に位置するマイクロミラーＭｓをＭｓａとし、それらのマイクロミラーＭｓｃ、ＭｓａがＯＮ状態であるとする。
　マイクロミラーＭｓのＯＮ状態のときの傾斜角は、Ｘ’Ｙ’面（ＸＹ面）に対して、例えば規格値として１７．５°とすると、マイクロミラーＭｓｃ、Ｍｓａの各々からの反射光Ｓｃ、Ｓａの各主光線を投影ユニットＰＬＵの光軸ＡＸａと平行にする為に、ＤＭＤ１０に照射される照明光ＩＬｍの入射角（光軸ＡＸｂの光軸ＡＸａからの角度）θαは、３５．０°に設定される。従って、この場合、傾斜ミラー１１２の反射面もＸ’Ｙ’面（ＸＹ面）に対して１７．５°（＝θα／２）だけ傾斜して配置される。マイクロミラーＭｓｃからの反射光Ｓｃの主光線Ｌｃは光軸ＡＸａと同軸になり、マイクロミラーＭｓａからの反射光Ｓａの主光線Ｌａは光軸ＡＸａと平行になり、反射光Ｓｃ、Ｓａは所定の開口数（ＮＡ）を伴って投影ユニットＰＬＵに入射する。
　反射光Ｓｃによって、基板Ｐ上には投影ユニットＰＬＵの投影倍率Ｍｐで縮小されたマイクロミラーＭｓｃの縮小像ｉｃが光軸ＡＸａの位置にテレセントリックな状態で結像される。同様に、反射光Ｓａによって、基板Ｐ上には投影ユニットＰＬＵの投影倍率Ｍｐで縮小されたマイクロミラーＭｓａの縮小像ｉａが縮小像ｉｃから＋Ｘ’方向に離れた位置にテレセントリックな状態で結像される。一例として、投影ユニットＰＬＵの第１レンズ群１１６は２つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２で構成され、第２レンズ群１１８は、３つのレンズ群Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５で構成される。第２レンズ群１１８のレンズ群Ｇ３とレンズ群Ｇ４との間には射出瞳（単に瞳とも呼ぶ）Ｅｐが設定される。その瞳Ｅｐの位置には、照明光ＩＬｍの光源像（ＭＦＥレンズ１０８Ａの射出面側に形成される多数の点光源の集合）が形成され、ケーラー照明の構成となっている。瞳Ｅｐは、投影ユニットＰＬＵの開口とも呼ばれ、その開口の大きさ（直径）が投影ユニットＰＬＵの解像力を規定する１つの要因になっている。
　ＤＭＤ１０のＯＮ状態のマイクロミラーＭｓからの正反射光は、瞳Ｅｐの最大口径（直径）で遮られることなく通過するように設定されており、瞳Ｅｐの最大口径と投影ユニットＰＬＵ（結像投影レンズ系としてのレンズ群Ｇ１～Ｇ５）の後側（像側）焦点の距離によって、解像度Ｒを表す式、Ｒ＝ｋ１・（λ／ＮＡｉ）における像側（基板Ｐ側）の開口数ＮＡｉが決まる。また、投影ユニットＰＬＵ（レンズ群Ｇ１～Ｇ５）の物面（ＤＭＤ１０）側の開口数ＮＡｏは、投影倍率Ｍｐと開口数ＮＡｉの積で表され、投影倍率Ｍｐが１／６の場合、ＮＡｏ＝ＮＡｉ／６となる。
　図１３及び図１４に示した照明ユニットＩＬＵと投影ユニットＰＬＵの構成において、各モジュールＭＵｎ（ｎ＝１～２７）に接続される光ファイバー束ＦＢｎ（ｎ＝１～２７）の射出端は、インプットレンズ系１０４によってオプティカルインテグレータ１０８のＭＦＥレンズ１０８Ａの射出端側と光学的に共役な関係に設定され、ＭＦＥレンズ１０８Ａの入射端側は、コンデンサーレンズ系１１０によってＤＭＤ１０のミラー面（中立面）の中央と光学的に共役な関係に設定される。それによって、ＤＭＤ１０のミラー面全体に照射される照明光ＩＬｍは、オプティカルインテグレータ１０８の作用によって均一な照度分布（例えば、±１％以内の強度ムラ）になる。また、ＭＦＥレンズ１０８Ａの射出端側と投影ユニットＰＬＵの瞳Ｅｐの面とは、コンデンサーレンズ系１１０と投影ユニットＰＬＵのレンズ群Ｇ１～Ｇ３とによって光学的に共役な関係に設定される。
［ラインパターンの露光処理］
　図１５（Ａ）は、投影領域（光照射領域群）ＩＡｎと、基板Ｐ上の露光対象領域（ラインパターンを露光する領域）３０ａ，３０ｂを模式的に示す図である。本実施形態では、露光対象領域３０ａ，３０ｂが投影領域（光照射領域群）ＩＡｎに対して走査され、ＤＭＤ１０は、投影領域（光照射領域群）ＩＡｎに含まれる光照射領域３２の中心（スポット位置と呼ぶ）が露光対象領域３０ａ，３０ｂ内に位置するタイミングで、当該光照射領域３２に対応するマイクロミラーＭｓをＯＮ状態にする。
　ここで、図１５（Ｂ）に示すように、ライン状の露光対象領域３０ａの一部である矩形領域３４ａと、露光対象領域３０ｂの一部である矩形領域３４ｂと、に着目する（図１５（Ａ）の破線枠（符号３４ａ，３４ｂ）参照）。この矩形領域３４ａ，３４ｂは、例えば一辺が１μｍの正方形領域である。また、各マイクロミラーＭｓに対応する光照射領域３２も一辺が１μｍの正方形領域であるとする。
　図１５（Ｂ）は、６１パルスで、６１箇所にスポット位置が配置（千鳥配置）された状態で矩形領域３４ａ，３４ｂが露光された状態を示している。ここで、各部品の製造誤差、組立誤差、光学部品の光学特性のばらつきにより、矩形領域３４ａの積算照度（露光量の総和）と矩形領域３４ｂの積算照度との間に差（照度むら）が発生する場合がある。すなわち、Ｙ軸方向における位置によって積算照度が異なり、Ｙ軸方向における積算照度分布が不均一となる場合がある。Ｙ軸方向における積算照度分布は均一であることが望ましい。
　そこで、例えば、矩形領域３４ａの積算照度が矩形領域３４ｂの積算照度よりも高い場合、矩形領域３４ａを露光するときにＯＮ状態とされる予定のマイクロミラーＭｓの一部をＯＦＦ状態とすることによって、矩形領域３４ａの露光量を低減し、矩形領域３４ａの積算照度を補正（低減）することが考えられる。
　しかしながら、例えば、６１パルスで矩形領域３４ａを露光し、６１パルス全ての照度が等しい場合には、１つのマイクロミラーＭｓをＯＦＦ状態にすることによる積算照度の変化は１．６４％（＝１／６１×１００）となる。積算照度分布の均一性の観点からは、より高い分解能で積算照度を補正できることが望ましい。
　そこで、本実施形態では、オプティカルインテグレータ１０８とＤＭＤ１０との間の照明光ＩＬｍの光路上に視野絞りＦＳを配置している。図１６（Ａ）は、視野絞りＦＳの平面図であり、図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）のＡ－Ａ線断面図である。また、図１７（Ａ）は、視野絞りＦＳの配置について説明するための図であり、図１７（Ｂ）は、視野絞りＦＳにより形成される照明光の照度分布を示す図である。
　図１６（Ａ）に示すように、視野絞りＦＳは、第１部材４０ａと、第２部材４０ｂと、を有する。第１部材４０ａは断面が略長方形の四角柱であり、第２部材４０ｂとは、断面が略直角台形の四角柱である。
　また、第２部材４０ｂの照明光ＩＬｍ側の側面４１ｂ（図１７（Ｂ）参照）は、下面と側面４１ｂとがなす角（内角）が鋭角となるように、下面に対して傾いている。これにより、照明光ＩＬｍが視野絞りＦＳの照明光ＩＬｍ側の側面４１ｂによって反射されることが抑制される。また、本実施形態において、視野絞りＦＳは照明光ＩＬｍの反射率が２０％以下、好ましくは１０％以下程度となるよう、低反射処理（黒色クロムめっき等）が施されている。これにより、視野絞りＦＳに照明光ＩＬｍが反射されて散乱光が発生し、迷光が発生することを抑制できる。
　本実施形態において、視野絞りＦＳは、傾斜ミラー１１２とＤＭＤ１０との間に配置されている。なお、視野絞りＦＳは、オプティカルインテグレータ１０８とＤＭＤ１０との間の照明光ＩＬｍの光路上のいずれかの位置に配置されていればよい。例えば、視野絞りＦＳは、コンデンサーレンズ系１１０と傾斜ミラー１１２との間に設けられていてもよいし、オプティカルインテグレータ１０８とコンデンサーレンズ系１１０との間に設けられていてもよい。
　本実施形態では、視野絞りＦＳは、ＤＭＤ１０との相対的な位置関係が変化しないよう、例えば、ＤＭＤチップＣＨＰに取り付けられる。視野絞りＦＳは、例えば、微動ステージ１０Ｓに取り付けられてもよい。または、視野絞りＦＳをＤＭＤチップＣＨＰや微動ステージ１０Ｓ以外の部材に固定してもよく、このとき、微動ステージ１０ＳによってＤＭＤ１０の位置がシフトするのにあわせて、視野絞りＦＳをシフトさせるとよい。
　図１７（Ｂ）に示すように、第１部材４０ａと、第２部材４０ｂとは、マイクロミラーＭｓの配列座標系Ｘ’Ｙ’を規定する２つの軸方向（Ｘ’軸方向、Ｙ’軸方向）のうち基板Ｐの走査方向（Ｘ軸方向）と略直交する方向（Ｙ’軸方向）に延在している。これにより、第１部材４０ａと、第２部材４０ｂと、は、Ｙ’軸方向に沿って照明光ＩＬｍの一部を遮光する。これにより、Ｘ’軸方向の位置に応じて照明光ＩＬｍの照度を変化させることができる。
　また、第１部材４０ａと第２部材４０ｂとは、Ｙ’軸方向と直交するＸ’軸方向において所定の間隔をあけて配置され、ＤＭＤ１０のＸ’軸方向における両端の辺に沿って、照明光ＩＬｍの一部を遮光する。これにより、図１７（Ｂ）に示すように、Ｘ’軸方向における照明光ＩＬｍの照度分布が、ＤＭＤ１０のＸ’軸方向の両端では照度が低く中央部において照度が高い照度分布（図１７（Ｂ）に示すトップハット型の照度分布）となる。照度分布は、照度分布における最大照度の０％より大きく５０％より小さい照度の領域を含む。また、例えば、照度分布は、照度分布における最大照度の０％より大きく１００％より小さい照度の領域を含んでもよく、照度分布における最大照度の１０％より大きく９０％より小さい照度の領域を含んでもよく、照度分布における最大照度の５０％より大きく９０％より小さい照度の領域を含んでもよい。
　また、本実施形態では、第１部材４０ａと第２部材４０ｂとは、下面がＤＭＤ１０の中立面と平行となるように配置されている。これにより、テレセントリックによる影響も中心対称にすることが可能となる。
　図１８（Ａ）は、照明光ＩＬｍの照度分布の一例を示す図であり、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）に示す照度分布を有する照明光ＩＬｍを用いて矩形領域３４を露光した例を示している。図１８（Ａ）に示す照度分布を有する照明光ＩＬｍをＤＭＤ１０に照射することにより、各光照射領域３２に投影される照明光の照度を異ならせることができる。
　図１８（Ｂ）において、スポット位置３４２は、９０％の照度の照明光が投影される光照射領域３２のスポット位置である。スポット位置３４３は、７０％の照度の照明光が投影される光照射領域３２のスポット位置であり、スポット位置３４４は、５０％の照度の照明光が投影される光照射領域３２のスポット位置である。スポット位置３４５は、３０％の照度の照明光が投影される光照射領域３２のスポット位置である。スポット位置３４１は、スポット位置３４２～３４５以外の、１００％の照度の照明光が投影される光照射領域３２のスポット位置である。
　図１８（Ｂ）において、６１個のスポット位置のうち、スポット位置３４２、３４３、３４４、３４５の数はそれぞれ１個であり、スポット位置３４１の数は、５７個である。この場合、例えば、５０％の照度の照明光が投影される光照射領域３２に対応するマイクロミラーＭｓをＯＦＦ状態とすると、矩形領域３４での積算照度は０．８４％（＝０．５／（５７＋０．９＋０．７＋０．５＋０．３）×１００）減少する。また、例えば、３０％の照度の照明光が投影される光照射領域３２に対応するマイクロミラーＭｓをＯＦＦ状態とすると、矩形領域３４での積算照度は０．５０５％（＝０．３／（５７＋０．９＋０．７＋０．５＋０．３）×１００）減少する。したがって、Ｘ’軸方向に照度が変化しない（Ｘ’軸方向において照度が一定である）照度分布を有する照明光を用い、ＤＭＤ１０のマイクロミラーＭｓの一部をオフ状態とすることによって矩形領域３４での積算照度を補正する場合と比較して、より高い分解能で積算照度を補正することができる。また、ＯＦＦ状態とするマイクロミラーＭｓの組み合わせを変更することで、所望の変化量で積算照度を補正することができる。
　図１９（Ａ）は、矩形領域３４ｄ～３４ｆの露光のされ方について説明する図である。例えば、ＤＭＤ１０は、矩形領域３４ｄ～３４ｆがそれぞれ位置３４Ｄ～３４Ｆにあるタイミングで、光照射領域２１０ａ～２１０ｃに対応するマイクロミラーＭｓをＯＮ状態とし、矩形領域３４ｄ～３４ｆがそれぞれ位置３４Ｇ～３４Ｉにあるタイミングで、光照射領域２１０ｄ～２１０ｆに対応するマイクロミラーＭｓをＯＮ状態とする。この場合、矩形領域３４ｄ～３４ｆは、パルス間において空走距離分だけ移動することになる。
　ここで、例えば、矩形領域３４ｄの積算照度を計測した結果、光照射領域２１０ａに対応するマイクロミラーＭｓをＯＦＦ状態として、積算照度を補正すると決定したとする。図１９（Ｂ）は、積算照度を補正する場合の、矩形領域３４ｄ～３４ｆの露光のされ方について説明する図である。
　この場合、図１９（Ｂ）に示すように、矩形領域３４ｄが位置３４Ｄにあるタイミングでは光照射領域２１０ａに対応するマイクロミラーＭｓをＯＦＦ状態とし、矩形領域３４ｄが位置３４Ｇにあるタイミングで光照射領域２１０ｄに対応するマイクロミラーＭｓをＯＮ状態とする。矩形領域３４ｄが位置３４Ｄにあるタイミングの後、基板Ｐが空走距離分移動し、矩形領域３４ａが位置３４Ｄから位置３４Ｇに移動するまでは露光は行われない。そのため、露光に用いられないマイクロミラーＭｓが存在することになる。
　このように露光に用いられないマイクロミラーＭｓは、空走距離分に相当する分の走査方向に連続するマイクロミラーＭｓとなるため、これらのマイクロミラーＭｓをＯＦＦ状態とする。図１９（Ｂ）では、ＯＦＦ状態とされたマイクロミラーＭｓに対応する光照射領域をハッチングで示している。
　また、走査方向と直交する方向（Ｙ軸方向）の照度分布についても急激に変化することは考えづらいことから、Ｙ軸方向についてもマイクロミラーＭｓが連続してＯＦＦ状態に設定される。これにより、図２０に示すように、ＯＦＦ状態にするマイクロミラーＭｓは、Ｘ’軸方向及びＹ’軸方向に連続し、走査方向に幅を持った略帯状の範囲となる。なお、図２０において、各正方形はマイクロミラーＭｓを表し、黒塗りの正方形はＯＦＦ状態にあるマイクロミラーＭｓを表している。
　例えば、スポット間隔（グリッドともいう）は、矩形領域３４ｄ（ピクセルともいう)の１／１０であり、スポット毎（マイクロミラーＭｓ毎）にＯＮ状態及びＯＦＦ状態を決める必要がある。しかし、スポット間隔の１０倍であるピクセルサイズは小さいので、ピクセルサイズごとにマイクロミラーＭｓのＯＮ状態及びＯＦＦ状態を決めてもよく、さらに大きいサイズ（複数のピクセルを含む領域）ごとにマイクロミラーＭｓのＯＮ状態及びＯＦＦ状態を決めてもよく、照度計測はピクセル単位（矩形領域単位）で行ってもよい。例えば、ＤＭＤ１０の長さの１／２０に照度分布を付けると、０．１％の分解能での照度補正が可能であるので、照度均一性に全体で２％程度のムラがあるのであれば、照度分布をつける領域は、その程度（ＤＭＤ１０の長さの１／２０程度）で十分である。
［計測部ＩＵの構成］
　次に、計測部ＩＵの構成について説明する。図２１は、基板ホルダ４Ｂを＋Ｚ方向から見た図である。本実施形態において、計測部ＩＵは、Ｘ軸方向において基板ホルダ４Ｂの較正用基準部ＣＵとは反対側に設けられている。なお、計測部ＩＵを較正用基準部ＣＵと同じ側に設けてもよい。
　図２１に示すように、計測部ＩＵには、複数の計測装置４００ａ～４００ｉが基板Ｐの走査露光方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に配置されている。計測装置４００ａ～４００ｉは、モジュールＭＵ１～ＭＵ２７のＤＭＤ１０の各マイクロミラーＭｓの照度を計測する。複数の計測装置４００ａ～４００ｉは、図２１に示すように、基板ホルダ４Ｂ上に配置することができるが、ＸＹステージ４Ａ上、または、投影ユニットＰＬＵ内に配置してもよい。
　計測装置４００ａ～４００ｉは、例えば、露光モジュール群ＭＵ（Ａ）が備えるモジュールＭＵ１～ＭＵ９と対応するように設けられる。すなわち、Ｙ軸方向において隣り合うモジュールの中心間のピッチＰ１と、Ｙ軸方向において隣り合う計測装置の中心間のピッチＰ２と、が等しくなるように配置されている。なお、以下の説明において、特に区別する必要のない限り、計測装置４００ａ～４００ｉを計測装置４００と記載する。なお、計測装置４００を、モジュールＭＵ１～ＭＵ２７と対応するように設けてもよい。すなわち、２７の計測装置４００を計測部ＩＵに配置してもよい。また、計測装置４００の数は、図２１に示した数に限られるものではなく、８以下でもよいし、１０以上であってもよい。例えば、ＸＹステージ４Ａのストローク内であれば、ＸＹステージ４ＡをステップしてモジュールＭＵ１～ＭＵ２７のＤＭＤ１０の各マイクロミラーＭｓの照度を計測することができるので、計測装置４００の数を更に少なくすることもできる。
　本実施形態において、図２１に示すように、計測装置４００は、ＤＭＤ１０がＸＹ平面内で傾けられている角度（θｋ：図１０参照）分、ＸＹ平面内で傾けられている。なお、計測装置４００をＸＹ平面内で傾けて配置しなくてもよい。
　計測装置４００は、例えば、フォトセンサ４０２を含む。計測装置４００は、例えば、ＤＭＤ１０のマイクロミラーＭｓの１つをＯＮ状態にし、他のマイクロミラーＭｓをＯＦＦ状態にしたときに、ＯＮ状態とされたマイクロミラーＭｓにより投影されるパターン像（露光光）の照度（パワー）を計測し記憶する処理をマイクロミラーＭｓの数だけ繰り返す。これにより、各マイクロミラーと露光光の照度とを対応付けた計測結果が得られる。また、ＤＭＤ１０との共役面にピンホールなどの計測点を限定する開口板を設けてもよい。
　なお、計測装置４００は、例えば、ＤＭＤ１０の各マイクロミラーＭｓに対応する画素を有する撮像素子（ＣＣＤまたはＣＭＯＳ）を含んでもよい。この場合、全てのマイクロミラーＭｓをＯＮ状態にし、各画素において、対応するマイクロミラーＭｓにより投影されるパターン像の照度を計測すればよい。
　また、計測装置４００は、例えば、ＤＭＤ１０が備えるマイクロミラーＭｓの数よりも少ない画素数を有する撮像素子を含んでいてもよい。この場合、撮像素子の１つの画素に複数のマイクロミラーＭｓを対応させる。この場合、複数のマイクロミラーＭｓの集合により投影されるパターン像の照度を各画素において計測することになる。
　計測装置４００の計測結果に基づいて、Ｙ軸方向の各位置における積算照度を算出することができる。なお、例えば、計測装置４００を積算照度計とし、Ｙ軸方向の各位置における積算照度を計測するようにしてもよい。また、長手のスリットを配置し、当該スリットを走査することによって積算照度を計測してもよい。
［露光制御装置の構成］
　上記構成を有する露光装置ＥＸにおいて行われる、走査露光処理を含む各種処理は、露光制御装置３００によって制御される。図２２は、本実施形態に係る露光装置ＥＸが備える露光制御装置３００の機能構成を示す機能ブロック図である。
　露光制御装置３００は、描画データ作成部３０９と、描画データ記憶部３１０と、駆動制御部３０４と、露光制御部３０６と、を備える。
　描画データ作成部３０９は、複数のモジュールＭＵｎ（ｎ＝１～２７）の各々で露光される表示パネル用のパターンの描画データを作成する。描画データは、ＤＭＤ１０の各マイクロミラーＭｓのＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切り換えさせるデータである。
　描画データ作成部３０９は、例えば、図２３に示すフローチャートに沿って描画データを作成する。まず、ステップＳ１１において、描画データ作成部３０９は、計測装置４００から各マイクロミラーＭｓにより投影されるパターン像の照度の計測結果を取得する。
　次に、ステップＳ１３において、描画データ作成部３０９は、ステップＳ１１で取得した計測結果に基づいて、Ｙ軸方向の各位置における積算照度を予測する。例えば、描画データ作成部３０９は、Ｙ軸方向に一列に並んだ一辺が１μｍの正方形領域のそれぞれについて、積算照度を予測する。
　次に、ステップＳ１５において、描画データ作成部３０９は、各正方形領域の積算照度が略等しくなるように（積算照度分布がＹ軸方向において均一になるように）、各正方形領域を露光するときにＯＦＦ状態とするマイクロミラーＭｓを、各マイクロミラーＭｓによって投影されるパターン像の照度に基づいて決定する。各マイクロミラーＭｓによって投影されるパターン像の照度は、各正方形領域における積算照度を予測するのに使用した計測装置４００による計測結果を用いてもよいし、視野絞りＦＳとＤＭＤ１０との距離、ＤＭＤ１０のサイズ等に基づいて、計算により求めてもよい。
　次に、ステップＳ１７において、描画データ作成部３０９は、表示パネル用のパターンと、ステップＳ１５の決定結果とに基づいて、描画データを作成する。これにより、Ｙ軸方向における積算照度分布の均一性を向上させる描画データを作成することができる。
　描画データ記憶部３１０には、描画データ作成部３０９が作成した描画データを記憶する。描画データ記憶部３１０は、図２に示した２７のモジュールＭＵ１～ＭＵ２７の各々のＤＭＤ１０に、パターン露光用の描画データＭＤ１～ＭＤ２７を送出する。モジュールＭＵｎ（ｎ＝１～２７）は、描画データＭＤｎに基づいてＤＭＤ１０のマイクロミラーＭｓを選択的に駆動して描画データＭＤｎに対応したパターンを生成し、基板Ｐに投影露光する。
　駆動制御部３０４は、干渉計ＩＦＸの計測結果に基づいて、制御データＣＤ１～ＣＤ２７を作成し、モジュールＭＵ１～ＭＵ２７に送出する。また、駆動制御部３０４は、干渉計ＩＦＸの計測結果に基づいて、ＸＹステージ４Ａを走査方向（Ｘ軸方向）に所定速度で走査する。
　モジュールＭＵ１～ＭＵ２７は、走査露光中、描画データＭＤ１～ＭＤ２７と、駆動制御部３０４から送出された制御データＣＤ１～ＣＤ２７に基づいて、ＤＭＤ１０のマイクロミラーＭｓの駆動を制御する。
　露光制御部（シーケンサー）３０６は、基板Ｐの走査露光（移動位置）に同期して、描画データ記憶部３１０からの描画データＭＤ１～ＭＤ２７のモジュールＭＵ１～ＭＵ２７への送出と、駆動制御部３０４からの制御データＣＤ１～ＣＤ２７の送出とを制御する。
　その他の構成は、第１実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
　以上、詳細に説明したように、第２実施形態によると、露光装置ＥＸは、走査方向に移動される基板ＰにＤＭＤチップＣＨＰからの光を照射して、基板Ｐを露光する露光装置であって、照明ユニットＩＬＵは、照明光ＩＬｍが入射するオプティカルインテグレータ１０８と、オプティカルインテグレータ１０８とＤＭＤ１０の間の光路上に位置し、ＤＭＤ１０上に走査方向において照度分布を形成する視野絞りＦＳと、を含む。これにより、走査方向に照度が変化しない照度分布を有する照明光ＩＬｍを用いる場合と比較して、ＤＭＤ１０のマイクロミラーＭｓの１つをオフ状態とすることによる積算照度の変化量を小さくすることができる。したがって、より高い分解能で積算照度を補正することができる。
　また、本実施形態において、露光装置ＥＸは、２次元に配列された複数のマイクロミラーＭｓを有するＤＭＤ１０によって描画データに応じて生成されるパターン光を基板Ｐに対して露光する露光装置であって、ＤＭＤ１０に照明光ＩＬｍを照射する照明ユニットＩＬＵと、ＤＭＤ１０により生成されたパターン光の像を基板Ｐに投影する投影ユニットＰＬＵと、マイクロミラーＭｓのオン状態及びオフ状態を制御する露光制御装置３００と、備える。照明光ＩＬｍは、マイクロミラーＭｓの配列座標系Ｘ’、Ｙ’を規定する２つの軸方向（Ｘ’軸方向、Ｙ’軸方向）のうち、基板Ｐを走査するＸ軸方向と近いＸ’軸方向（走査方向に対応する方向ともいう）における位置に応じて照度が変化する所定の照度分布を有する。露光制御装置３００は、照度分布に基づいて、マイクロミラーＭｓのオン状態及びオフ状態を制御する。これにより、Ｘ’軸方向に照度が変化しない照度分布を有する照明光ＩＬｍを用いる場合と比較して、ＤＭＤ１０のマイクロミラーＭｓの１つをオフ状態とすることによる積算照度の変化量を小さくすることができる。したがって、より高い分解能で積算照度を補正することができる。
　また、本実施形態において、照明ユニットＩＬＵは、照明光ＩＬｍを分割して重畳するオプティカルインテグレータ１０８を有し、オプティカルインテグレータ１０８とＤＭＤ１０との間の照明光ＩＬｍの光路上には、照明光ＩＬｍの一部を遮光する視野絞りＦＳが設けられている。視野絞りＦＳは、Ｙ’軸方向に沿って照明光ＩＬｍの一部を遮光する。これにより、Ｘ’軸方向における位置に応じて照度が変化する所定の照度分布を有する照明光ＩＬｍを形成することができる。また、視野絞りＦＳは、光ファイバー束ＦＢｎとオプティカルインテグレータ１０８の間に配置してもよい。このとき、例えば、オプティカルインテグレータ１０８に複数の小レンズからなるフライアイレンズを用いる場合、オプティカルインテグレータ１０８の空間光変調器（例えば、ＤＭＤ１０）との共役面に、視野絞りＦＳを配置して、複数の小レンズのうち一部の小レンズに入射する照明光ＩＬｍの一部を遮光することができる。つまり、複数の小レンズのうち一部の小レンズに対してのみ視野絞りＦＳを配置する構成となる。
　また、本実施形態において、視野絞りＦＳは第１部材４０ａと第２部材４０ｂとを含み、は第１部材４０ａと第２部材４０ｂとは、Ｙ’軸方向に延在するとともに、Ｘ’軸方向において所定間隔をあけて配置されている。これにより、図１７（Ｂ）に示すトップハット型の照度分布を有する照明光ＩＬｍを形成することができる。
　また、本実施形態において、視野絞りＦＳの下面は、複数のマイクロミラーＭｓの各々の中心点を含む中立面と略平行である。これにより、テレセントリックによる影響を中心対称にすることが可能となる。
　また、本実施形態において、露光装置ＥＸは、基板Ｐを載置する基板ホルダ４Ｂと、基板ホルダ４Ｂ上に設けられ、投影ユニットＰＬＵを介して投影されるＤＭＤ１０により生成されたパターン光の像の少なくとも一部の光を受光する計測装置４００と、を備える。これにより、各光照射領域３２に投影される照明光の照度を計測することができるため、Ｙ軸方向の各位置における積算照度を予測することができる。
　また、本実施形態において、露光制御装置３００は、計測装置４００による照度の計測結果に基づいて、マイクロミラーＭｓのうちＯＦＦ状態とするマイクロミラーＭｓを決定する。計測装置４００による照度の計測結果を用いることで、積算照度において必要な変化量を生じさせることができるマイクロミラーＭｓを決定することができる。
　なお、上記実施形態において、視野絞りＦＳの第１部材４０ａと第２部材４０ｂとは上面及び下面がＤＭＤ１０の中立面と平行となるように配置されていたが、これに限られるものではない。
　図２４（Ａ）は、視野絞りＦＳの第１部材４０ａ及び第２部材４０ｂの配置の別例を示す図であり、図２４（Ｂ）は、図２４（Ａ）に示すように第１部材４０ａと第２部材４０ｂとを配置した場合に得られる照度分布を示す図である。図２４（Ａ）に示すように、第１部材４０ａと第２部材４０ｂとを、その下面が照明光ＩＬｍの光軸と直交するように配置してもよい。
　また、上記実施形態において、視野絞りＦＳが備える第１部材４０ａと第２部材４０ｂとのうち、いずれか一方のみを配置してもよい。また、開口部を有する視野絞りを用いることもできる。図２５（Ａ）は、開口部ＯＰＮ３を有する視野絞りＦＳ３の一例を示す平面図であり、図２５（Ｂ）は、視野絞りＦＳ３の側面図であり、図２５（Ｃ）は、図２５（Ａ）のＡ－Ａ線断面図であり、図２５（Ｄ）は、図２５（Ｂ）のＢ－Ｂ線断面図であり、図２５（Ｅ）は、図２５（Ｂ）のＣ－Ｃ線断面図である。
　図２５（Ａ）に示すように、視野絞りＦＳ３には、開口部ＯＰＮ３が形成されている。照明光ＩＬｍは、視野絞りＦＳ３の開口部ＯＰＮ３を通過する。開口部ＯＰＮ３は、円形ではない形状を有する。視野絞りＦＳ３の開口部ＯＰＮ３の形状は、例えば、四角形（長方形）でもよいし、角丸四角形（角丸長方形）でもよい。このとき、開口部ＯＰＮ３の形状は、Ｚ方向に直交する断面において、対向する２辺ＳＤ１１及びＳＤ１２と、対向する２辺ＳＤ１３及びＳＤ１４と、がそれぞれ平行（２辺のなす角θｍが０°）または略平行（０°＜θｍ＜１０°、好ましくは０°＜θｍ＜7°、より好ましくは０°＜θｍ＜５°、さらに好ましくは０°＜θｍ＜1°）であるとよい。
　図２５（Ｃ）に示すように、開口部ＯＰＮ３の内壁面４３の一部は、基板ＳＢの表面（Ｘ’Ｙ’平面）に対して傾斜している。すなわち、図２５（Ｂ）、図２５（Ｄ）及び図２５（Ｅ）からわかるように、開口部ＯＰＮ３は、照明光ＩＬｍが入射する側よりも、照明光ＩＬｍが出射する側の方が大きい。これにより、照明光ＩＬｍの一部を遮光することができ、開口部ＯＰＮ３を介して、照明光ＩＬｍの一部を通過させることができる。開口部ＯＰＮ３は、孔でもよいし、スリットでもよい。
　また、上記実施形態では、マイクロミラーＭｓをＯＦＦ状態とすることで露光量を減少させて積算照度を補正していたが、これに限られるものではない。例えば、ＤＭＤ１０の外周領域にあるマイクロミラーＭｓを露光処理に使用しない設定（ＯＦＦ状態とする設定）となっている場合において、外周領域にあるマイクロミラーＭｓの一部をＯＮ状態とし露光量を増加させることによって積算照度を補正してもよい。
（変形例１）
　図２６（Ａ）は、変形例１に係る遮光カバーＣＶＲ１を例示する図である。遮光カバーＣＶＲ１は、枠体ＦＲＭのうちＹ’軸方向においてＤＭＤ１０の外側に位置する部分を覆う第１部分４０１ａと第２部分４０１ｂとを備える。上記第２実施形態において、走査方向（Ｘ軸方向）において、照明光ＩＬｍは視野絞りＦＳにより遮られるため、散乱光（フレア光）を発生させる光がＤＭＤチップＣＨＰまで到達しない。この場合、図２６（Ａ）に示すように、枠体ＦＲＭのうちＹ’軸方向においてＤＭＤ１０の外側に位置する部分への照明光ＩＬｍの入射を少なくとも阻止できればよいため、Ｘ’軸方向に延伸し、枠体ＦＲＭのうちＹ’軸方向においてＤＭＤ１０の外側に位置する部分を覆う第１部分４０１ａ及び第２部分４０１ｂを配置することにより、枠体ＦＲＭによる散乱光（フレア光）の発生を抑制することができる。
（変形例２）
　図２６（Ｂ）は、変形例２に係る遮光カバーＣＶＲ２を例示する図である。遮光カバーＣＶＲ２には、開口部ＯＰＮ２が形成されている。遮光カバーＣＶＲ２の開口部ＯＰＮ２のＸ’軸方向の幅は、遮光カバーＣＶＲの開口部ＯＰＮ１のＸ’軸方向の幅よりも大きくなっている。上述したように、走査方向（Ｘ軸方向）において、照明光ＩＬｍは視野絞りＦＳにより遮られるため、散乱光（フレア光）を発生させる光がＤＭＤチップＣＨＰまで到達しない。したがって、枠体ＦＲＭのうちＹ’軸方向においてＤＭＤ１０の外側に位置する部分への照明光ＩＬｍの入射を少なくとも阻止できれば、枠体ＦＲＭによる散乱光（フレア光）の発生を抑制することができる。枠体ＦＲＭのうちＹ’軸方向においてＤＭＤ１０の外側に位置する部分への照明光ＩＬｍの入射を阻止することができれば、開口部ＯＰＮ２のＸ´方向の幅を大きくしてもよい。
（変形例３）
　上記第２実施形態において、視野絞りＦＳは、照明光ＩＬｍの反射率が２０％以下、好ましくは１０％以下程度となるよう低反射処理が施されていたが、これに限られるものではない。図２７は、変形例３に係る視野絞りＦＳ１を例示する図である。
　視野絞りＦＳ１は、第１部材４０ａ’と第２部材４０ｂ’と、を備える。視野絞りＦＳ１は、照明光ＩＬｍを反射する反射面を有する。具体的には、視野絞りＦＳ１において、第１部材４０ａ’の下面（－Ｚ側の面）４２ａと、第２部材４０ｂ’の下面（－Ｚ側の面）４２ｂと、は、ＤＭＤ１０の中立面に対して傾斜している。さらに、第１部材４０ａ’の下面４２ａと、第２部材４０ｂ’の下面４２ｂと、は、照明光ＩＬｍの反射率が５０％以上、好ましくは７５％以上程度になるように加工（例えば、鏡面研磨、金属蒸着、鏡面シール貼り付け等）されている。これにより、第１部材４０ａ’の下面４２ａと、第２部材４０ｂ’の下面４２ｂと、は、照明光ＩＬｍを反射するので、照明光ＩＬｍにより視野絞りＦＳ１の温度が上昇することを抑制することができる。なお、第１部材４０ａ’の下面４２ａ及び第２部材４０ｂ’の下面４２ｂの傾斜角度は、下面４２ａおよび４２ｂによって反射された照明光を吸収する光吸収体（投影ユニットＰＬＵ以外の部材）に吸収されるように設定される。なお、下面４２ａおよび４２ｂによって反射された照明光が、ＯＦＦ状態のマイクロミラーＭｓによって反射された照明光を吸収する光吸収体に吸収されるようにしてもよい。すなわち、ＤＭＤ１０からの捨て光と、下面４２ａおよび４２ｂによる反射光と、を吸収する光吸収体を共通化してもよい。これにより、ＤＭＤ１０からの捨て光を吸収する光吸収体１１５と、下面４２ａおよび４２ｂによって反射された照明光を吸収する光吸収体と、を別途設ける場合と比較して、部品点数を少なくすることができる。
　また、図示しないが、遮光カバーＣＶＲ、ＣＶＲ１、及びＣＶＲ２についても、照明光ＩＬｍを反射する反射面を有していてもよい。具体的には、遮光カバーＣＶＲ、ＣＶＲ１、及びＣＶＲ２において、視野絞りＦＳ１と同様に下面（－Ｚ側の面）をＤＭＤ１０の中立面に対して傾斜させ、照明光ＩＬｍの反射率が５０％以上、好ましくは７５％以上となるように加工してもよい。これにより、照明光ＩＬｍにより遮光カバーＣＶＲ、ＣＶＲ１、及びＣＶＲ２の温度が上昇することを抑制することができる。なお、遮光カバーＣＶＲ、ＣＶＲ１、及びＣＶＲ２についても、下面によって反射された照明光が、ＯＦＦ状態のマイクロミラーＭｓによって反射された照明光を吸収する光吸収体に吸収されるようにしてもよい。
《第３実施形態》
　上記第２実施形態において、視野絞りＦＳに代えて、遮光パターンＬＳＰが形成されたパターンガラスＰＧを用いてもよい。図２８は、パターンガラスＰＧを配置する第３実施形態について示す図である。図２８の下方の図は、パターンガラスＰＧを－Ｚ方向から見た平面図である。
　図２８に示すように、パターンガラスＰＧは、照明光ＩＬｍの一部を遮光する遮光パターンＬＳＰを有する。図２８における遮光パターンＬＳＰは、ランダムなドットパターンである。
　ランダムなドットパターンによって、照明光ＩＬｍの光線のパーシャル形状ＰＳのうち、Ｘ’軸方向において両端に位置するパーシャル形状ＰＳにおける照明光ＩＬｍの透過率を低くする。これにより、図２８の上方に示すように、Ｘ’軸方向の位置に応じて照度が異なる照度分布を形成することができる。なお、パーシャル形状ＰＳとは、パターンガラスＰＧを置いた位置において、ＮＡにより広がった光線の錯乱円（楕円）のことである。パターンガラスＰＧは、遮光パターンＬＳＰのパターン密度を変数とすることで、視野絞りＦＳと比較して、パターンガラスＰＧを配置する位置の調整及び照度分布のコントロールが容易である。
　その他の構成は、第２実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
　なお、遮光パターンＬＳＰはランダムなドットパターンに限られるものではない。図２９（Ａ）～図３０（Ｂ）は、遮光パターンＬＳＰの別例を示す図である。図２９（Ａ）に示すように、遮光パターンＬＳＰは、Ｙ’軸方向に連続して配置された山状のパターンであってもよい。山状のパターンによって、図２９（Ａ）に示すように、パターンガラスＰＧの両端から中央に向かってパターン密度を小さくすることができる。
　また、図２９（Ｂ）に示すように、遮光パターンＬＳＰは、棒グラフ状のパターンであってもよい。また、図３０（Ａ）に示すように、遮光パターンＬＳＰは、波状のパターンであってもよい。また、図３０（Ｂ）に示すように、遮光パターンＬＳＰは、台形状のパターンであってもよい。なお、視野絞りＦＳを下面側から見たときの形状を図２９（Ａ）～図３０（Ｂ）のパターンの形状としてもよい。
　なお、視野絞りＦＳ又はパターンガラスＰＧを照明光ＩＬｍの光軸方向に移動させることで、パターン光のボケ幅の大小をコントロールし、高い照度均一性が求められるレイヤーについて露光を行う場合には高分解能で積算照度を補正し、求められる照度均一性の許容範囲が大きいレイヤーについて露光を行う場合には低分解能で積算照度を補正してもよい。この時、高分解能で積算照度を補正する場合には、照明光ＩＬｍの照度分布において照度が１００％の領域が狭くなり、低分解能で積算照度を補正する場合には、照明光ＩＬｍの照度分布において照度が１００％の領域が広くなる。そのため、高分解能で積算照度を補正する場合における各露光対象領域の積算照度と、低分解能で積算照度を補正する場合における各露光対象領域の積算照度と、が異なる。これについては、照明光ＩＬｍの照度分布の違いと各露光対象領域の積算照度との関係を予め取得しておくことで、各露光対象領域の積算照度を所望の積算照度とするよう調整すればよい。
　なお、上記実施形態及び変形例では、視野絞りＦＳ又はパターンガラスＰＧを用いてＸ’軸方向において照明光ＩＬｍの照度が変化する照度分布を形成していたがこれに限られるものではない。例えば、単一の又は複数の点光源からＸ’軸方向において照度が変化する照度分布を有する照明光ＩＬｍを出射するようにしてもよい。この場合、視野絞りＦＳ及びパターンガラスＰＧを省略することができる。
　なお、上記実施形態及び変形例では、視野絞りＦＳ又はパターンガラスＰＧを用いて説明したが、これらに限られず、その他の減光部材を用いることもできる。減光部材としては、照明光ＩＬｍの一部を減光するフィルターなどを用いることができる。視野絞りＦＳ、パターンガラスＰＧ等の遮光部材は、減光部材の一例である。
　なお、上記第２及び第３実施形態では、トップハット型の照度分布を有する照明光ＩＬｍを形成する場合について説明したが、両端部の照度が高く中央部の照度が低い照度分布を有する照明光ＩＬｍを形成してもよい。
　また、上記実施形態及び変形例において、ＤＭＤチップＣＨＰの基板ＳＢにおいてＤＭＤ１０と枠体ＦＲＭとが搭載された側とは反対側に、ヒートシンクを配置してもよい。これにより、ＤＭＤ１０の寿命を延ばすことができる（ＤＭＤ１０の反射率の低下を抑制できる）とともに、ＤＭＤ１０の照度を安定化させることができる。
　また、上記実施形態及び変形例では、照野領域のサイズがＤＭＤ１０のサイズよりも大きい場合に、遮光カバーＣＶＲを用いて、照明光ＩＬｍが枠体ＦＲＭに入射することを阻止していたが、これに限られるものではない。例えば、ＤＭＤ１０との共役面、すなわち、ＭＦＥレンズ１０８Ａの入射面において、微細パターンフィルタなどによりＭＦＥエレメント一つ一つに対して絞りを配置して、照野領域のサイズを照明光ＩＬｍが枠体ＦＲＭに入射しないようなサイズに調整してもよい。これにより、照明光ＩＬｍが枠体ＦＲＭに入射して散乱光（フレア光）が発生することを抑制することができる。
　また、例えば、照明ユニットＩＬＵに光学系を追加して、ＤＭＤ１０との共役面をＭＦＥレンズ１０８ＡとＤＭＤ１０との間に新たに形成し、当該新たな共役面において、照野領域のサイズを照明光ＩＬｍが枠体ＦＲＭに入射しないようなサイズに調整できるようにしてもよい。
　なお、上記実施形態及び変形例では、照明ユニットＩＬＵから射出される照明光ＩＬｍの照野領域が、Ｘ’軸方向及びＹ’ 軸方向において、ＤＭＤ１０の寸法に、ＤＭＤ１０の可動範囲を加えた領域となっており、照野領域のサイズがＤＭＤ１０のサイズよりも大きい場合について説明した。以下では、照野領域のサイズがＤＭＤ１０のサイズと略同一又は小さい場合について説明する。
［照野領域のサイズがＤＭＤ１０のサイズと略同一の場合］
　最初に、照野領域のサイズがＤＭＤ１０のサイズと略同一の場合について説明する。
　照野領域のサイズがＤＭＤ１０のサイズと略同一の場合、ＤＭＤ１０を微動ステージによりＸ’軸方向、Ｙ’軸方向、及びθｚ方向に駆動（移動）させたときに、照明光ＩＬｍが枠体ＦＲＭに入射してしまうおそれがある。また、ＤＭＤ１０において照明光ＩＬｍによって照明されない領域が生じてしまうおそれがある。したがって、照野領域のサイズがＤＭＤ１０のサイズと略同一の場合、ＭＦＥレンズ１０８Ａをθｘ方向、θｙ方向、及びθｚ方向に駆動可能なステージを設けることで、照野領域をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθｚ方向にシフトさせ、照野領域をＤＭＤ１０に追従させる。これにより、ＤＭＤ１０を微動ステージ１０ＳによりＸ’軸方向、Ｙ’軸方向、及びθｚ方向に駆動（移動）させたときに、照明光ＩＬｍが枠体ＦＲＭに入射したり、ＤＭＤ１０において照明光ＩＬｍによって照明されない領域が生じてしまうことを抑制することができる。
　なお、ＭＦＥレンズ１０８Ａを駆動するのではなく、傾斜ミラー１１２をＺ軸方向にシフト及びＺ軸まわりに回転させることで、照野領域の位置を補正してもよい。また、ダブルプリズムと平行平板ガラスとを、ＭＦＥレンズ１０８ＡとＤＭＤ１０との間の光路中に挿入して、照野領域の位置を補正できるようにしてもよい。
［照野領域のサイズがＤＭＤ１０のサイズよりも小さい場合］
　次に、照野領域のサイズをＤＭＤ１０のサイズよりも小さく設定する場合について説明する。図３１は、照野領域のサイズをＤＭＤ１０のサイズよりも小さく設定する場合について説明するための図である。照野領域のサイズをＤＭＤ１０のサイズよりも小さく設定する場合、照明光ＩＬｍはＤＭＤチップＣＨＰの枠体ＦＲＭには入射しないため、散乱光（フレア光）の発生が抑制される。
　照野領域のサイズをＤＭＤ１０のサイズよりも小さく設定する場合、ＤＭＤ１０が備えるマイクロミラーＭｓのうち、図３１においてハッチングで示すＤＭＤ１０の外周部に設けられたマイクロミラーＭｓをパターン生成に用いない（常にＯＦＦ状態とする）。したがって、ＤＭＤ１０の外周部を除く領域が、パターン生成領域１０ａとなる。この場合、パターン生成領域１０ａに生成されたパターンが照明光ＩＬｍに照明されるよう、照野領域のサイズを設定する。具体的には、パターン生成領域１０ａのサイズに、ＤＭＤ１０の可動範囲を加えた領域を、照野領域ＩＬＲＧＮ（一点鎖線で示す）とする。したがって、照野領域ＩＬＲＧＮのサイズは、パターン生成領域１０ａのサイズよりも大きく、ＤＭＤ１０のサイズよりも小さくなる。このように、照野領域のサイズを設定することで、散乱光（フレア光）の発生を抑制しつつ、基板Ｐにパターンを露光することが可能である。
　なお、照野領域のサイズがＤＭＤ１０のサイズと略同一の場合、及び、照野領域のサイズがＤＭＤ１０のサイズよりも小さい場合、のいずれの場合においても、遮光カバーＣＶＲを設けてもよい。
　上述した実施形態及び変形例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。また、実施形態及び変形例は、適宜、互いに組み合わせることができる。
　　４Ｂ　基板ホルダ
　　１０　ＤＭＤ
　　４０ａ，４０ａ’　第１部材
　　４０ｂ，４０ｂ’　第２部材
　　１０８　オプティカルインテグレータ
　　３００　露光制御装置
　　４００　計測装置
　　ＣＨＰ　ＤＭＤチップ
　　ＣＶＲ，ＣＶＲ１，ＣＶＲ２，ＣＶＲ３　遮光カバー
　　ＥＸ　露光装置
　　ＦＳ，ＦＳ１，ＦＳ３　視野絞り
　　ＦＲＭ　枠体
　　ＩＬｍ　照明光
　　ＩＬＵ　照明ユニット
　　Ｍｓ　マイクロミラー
　　ＯＰＮ１，ＯＰＮ２，ＯＰＮ４　遮光カバーの開口部
　　ＯＰＮ３　視野絞りの開口部
　　ＯＰＮ１１　枠体の開口部
　　Ｐ　基板
　　ＰＬＵ　投影ユニット

Claims (30)

  1. 　２次元配列された複数のミラーを有する変調部と、前記変調部を囲む枠体と、前記変調部と前記枠体とが搭載された基板と、を含む空間光変調器と、
    　前記空間光変調器において光が前記変調部に入射する側に位置し、前記空間光変調器に取り付けられ、かつ、前記枠体への光の入射を制限するカバーと、
    を備え、
    　前記カバーは開口部を有し、光は前記開口部を介して前記変調部に入射する、
    空間光変調ユニット。
  2. 　前記カバーの前記開口部は、前記枠体と重複する、請求項１に記載の空間光変調ユニット。
  3. 　前記カバーの前記開口部は、前記空間光変調器が位置する側が、前記空間光変調器が位置する側とは反対側よりも小さい、請求項１に記載の空間光変調ユニット。
  4. 　前記カバーと前記変調部との間隔は、前記カバーと前記枠体との間隔と等しい、または、前記カバーと前記枠体との間隔より大きい、請求項１に記載の空間光変調ユニット。
  5. 　ｔａｎθｉｎ＜Ｌｉｎ／Ｈｉｎを満たし、
    　θｉｎは、前記複数のミラーのうちの第１ミラーの反射面を前記基板の表面と平行としたときの前記第１ミラーの前記反射面への前記光の入射角であり、
    　θｉｎは、前記第１ミラーをオン状態としたときの前記第１ミラーの前記反射面の傾斜角度の２倍であり、
    　Ｌｉｎは、前記基板の前記表面に垂直な方向から見た場合に、前記開口部を形成する前記カバーの縁のある点と、前記複数のミラーのうち前記ある点に最も近い第２ミラーとの間隔であり、
    　Ｈｉｎは、前記第１ミラーをオン状態としたときの前記第１ミラーの前記反射面における前記基板に最も近い点を含み、前記基板の前記表面と平行な平面と、前記カバーの表面を含む平面との距離である、
    　請求項１に記載の空間光変調ユニット。
  6. 　前記変調部は、前記枠体の開口部と重複し、
    　前記枠体の前記開口部を形成する前記枠体の縁のある点であって、前記カバーの前記縁の前記ある点と前記第２ミラーを結ぶ線を含み前記基板の前記表面と垂直な平面内に存在する点と、前記カバーの前記縁の前記ある点を結ぶ線の、前記基板の前記表面に垂直な線を基準とする傾斜角度は、θｉｎより小さい、
    　請求項５に記載の空間光変調ユニット。
  7. 　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の空間光変調ユニットと、
    　前記空間光変調器を照明光で照明する照明ユニットと、
    　前記空間光変調器を搭載し、前記基板の表面と平行な平面内で移動するステージと、
    を備える露光装置。
  8. 　前記照明ユニットは、前記変調部と、前記変調部の周辺とを照明する、
    　請求項７に記載の露光装置。
  9. 　走査方向に移動される物体に前記空間光変調器からの光を照射して、前記物体を露光する露光装置であって、
    　前記照明ユニットは、
    　　照明光が入射するオプティカルインテグレータと、
    　　前記オプティカルインテグレータと前記空間光変調器の間の光路上に位置し、前記空間光変調器上に前記走査方向において照度分布を形成する減光部材と、を含む、
    　請求項７または請求項８に記載の露光装置。
  10. 　前記減光部材は、開口部を有し、
    　前記減光部材の前記開口部は、前記照明光が入射する側よりも、前記照明光が出射する側の方が大きい、
    請求項９に記載の露光装置。
  11. 　前記照度分布は、前記照度分布における最大照度の０％より大きく５０％より小さい照度の領域を含む、
    請求項９または請求項１０に記載の露光装置。
  12. 　前記減光部材は、開口部を有し、
    　前記減光部材の前記開口部は、円形ではない形状を有し、
    　前記照明光は、前記減光部材の前記開口部を通過する、請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の露光装置。
  13. 　前記減光部材は、開口部を有し、
    　前記減光部材の前記開口部の内壁面は、前記基板の前記表面に対して傾いている、
    　請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の露光装置。
  14. 　前記減光部材は、前記空間光変調器に取り付けられている、
    請求項９から請求項１３のいずれか一項に記載の露光装置。
  15. 　前記空間光変調器からの光を前記基板に投影する投影ユニットを備え、
    　前記減光部材は、前記照明光を反射する反射面を有し、
    　前記減光部材の前記反射面からの光は前記投影ユニット以外の部材に入射する、
    　請求項９から請求項１４のいずれか一項に記載の露光装置。
  16. 　前記減光部材の前記反射面からの光と、前記複数のミラーのうちオフ状態のミラーからの光とが入射する光吸収部材を備える、
    請求項１５に記載の露光装置。
  17. 　前記カバーの前記開口部は、前記複数のミラーの隙間と重複する、
    請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の空間光変調ユニット。
  18. 　１０ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以内の波長レンジ内にピーク波長をもつ光に対する前記枠体の反射率は、前記光に対する前記複数のミラーのうちのあるミラーの反射率よりも大きい、
    請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の空間光変調ユニット。
  19. 　前記基板において前記変調部と前記枠体とが搭載された側とは反対側に配置されたヒートシンクを有し、
    　１０ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以内の波長レンジ内にピーク波長をもつ光に対する前記カバーの反射率は、前記光に対する前記複数のミラーのうちのあるミラーの反射率よりも小さい、
    請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の空間光変調ユニット。
  20. 　２次元配列された複数の素子を有する変調部と、前記変調部を囲む枠体と、を含む空間光変調器と、
    　前記空間光変調器を照明光で照明する照明ユニットと、
    　前記枠体への前記照明光の入射を阻止する遮光部と、
    　前記空間光変調器からの光を走査方向に走査される物体上に投影する投影ユニットと、
    を備える露光装置。
  21. 　前記遮光部は、前記照明光を通過させる略四角形状の開口部が形成された遮光カバーを備え、
    　前記照明光の前記空間光変調器への入射方向から見た場合に、前記遮光カバーの前記開口部以外の部分は前記空間光変調器の前記枠体と重複する、
    請求項２０に記載の露光装置。
  22. 　前記開口部の大きさと、前記開口部の位置と、前記複数の素子の中立面と直交する第１方向における前記変調部と前記遮光カバーとの間の距離と、は、前記照明光の前記変調部への入射を阻止せず、オフ状態の前記複数の素子で反射された光を遮らないように設定される、
    請求項２１に記載の露光装置。
  23. 　前記照明光は前記変調部に対して斜めに入射し、
    　前記遮光カバーの前記開口部は、前記走査方向と略平行な第２方向において対向し、水平面内において前記第２方向と略直交する第３方向に延伸する２つの辺を有し、
    　前記開口部の前記２つの辺のうち前記照明光の入射側の一方の辺と前記変調部との間の前記第２方向における第１距離は、前記開口部の前記２つの辺のうち他方の辺と前記変調部との間の前記第２方向における第２距離よりも長い、
    請求項２２に記載の露光装置。
  24. 　前記第１距離をＬｉｎとし、前記中立面と前記遮光カバーの前記一方の辺を有する第１部分との間の前記第１方向における距離をＨｉｎとし、前記照明光が前記複数の素子に入射する入射角をθｉｎとした場合、ｔａｎθｉｎ＜Ｌｉｎ／Ｈｉｎを満たす、
    請求項２３に記載の露光装置。
  25. 　前記遮光部は、
    　　前記空間光変調器に照射される光の少なくとも一部を減光し、前記変調部上の照明領域の少なくとも一部に、前記投影ユニットを介して前記走査方向に対応する第１方向に沿って照度分布を形成する減光部材と、
    　　前記枠体のうち、水平面内において前記走査方向と略平行な第２方向と直交する第３方向において前記変調部の外側に位置する部分への前記照明光の入射を少なくとも阻止する遮光カバーと、
    を備える、請求項２０に記載の露光装置。
  26. 　前記減光部材の前記空間光変調器と反対側の第１面の前記照明光の反射率は、５０％以上であり、
    　前記第１面は前記複数の素子の中立面に対して傾斜している、
    請求項２５に記載の露光装置。
  27. 　前記複数の素子のうちオフ状態の素子で反射された光と、前記減光部材の前記第１面により反射された光と、を吸収する光吸収部材を備える、
    請求項２６に記載の露光装置。
  28. 　前記遮光カバーの前記空間光変調器と反対側の第２面の前記照明光の反射率は２０％以下である、
    請求項２１から請求項２７のいずれか一項記載の露光装置。
  29. 　前記遮光カバーの前記空間光変調器と反対側の第２面の前記照明光の反射率は、５０％以上であり、
    　前記第２面は前記複数の素子の中立面に対して傾斜している、
    請求項２１から請求項２７のいずれか一項記載の露光装置。
  30. 　２次元配列された複数の素子を有する変調部と、前記変調部を収容する枠体と、を含む空間光変調器と、
    　前記空間光変調器を照明光で照明する照明ユニットと、
    　前記空間光変調器からの光を走査方向に走査される物体上に投影する投影ユニットと、
    　前記照明光のうち前記枠体により反射された光の前記物体への進行を阻止する遮光カバーと、
    を備える露光装置。
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