(57)【要約】【課題】マスク・ベース・システムに比べてパターンがより迅速にかつより少ないコストで変更できるシステムを提供すること。【解決手段】個別制御可能な要素の傾斜と位置が同時に調整されて、広い範囲のコントラストが達成可能となる。これは、個別制御可能な要素のカッピングを補償するのに用いることもできる。個別制御可能な要素の位置及び傾斜を共に同時に調整することは、値の範囲にわたって動作可能な２つの電極によって達成することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームを調節する照明システムと、
前記放射ビームを調節する個別制御可能な要素と、前記個別制御可能な要素のそれぞれの直線的位置と傾斜を同時に調整して前記個別制御可能な要素のそれぞれの非平坦性を補償する調整機器とを含むパターン形成アレイと、
基板の標的部分の上に前記調節されたビームを投影する投影システムとを備えるリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記個別制御可能な要素の前記直線的位置が、前記個別制御可能な要素のアレイが置かれる面に垂直な方向に調整可能である、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記調整機器が、少なくとも前記放射ビームの波長λの直線的位置調整範囲を有する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記調整機器が、少なくとも３λ／２Ｌラジアンの角度の傾斜調整範囲を有し、ここでＬは前記個別制御可能な要素の長さであり、λは前記放射ビームの波長である、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記調整機器が、同時に、前記放射ビームの波長λの範囲に直線的に直線的位置をも調整し、且つλ／Ｌラジアンの角度範囲にわたって前記傾斜を調整する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
単一の制御信号が前記調整機器を制御し、それによって前記個別制御可能な要素のそれぞれによって生成された強度の範囲が最大化される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記個別制御可能な要素がそれぞれ、その面内に位置するヒンジ・ラインを含み、前記ヒンジ・ラインは前記個別制御可能な要素を２つの部分に分割し、
前記装置がさらに２つの電極を含み、各電極は少なくとも３つの値の範囲にわたって前記個別制御可能な要素の前記傾斜を調整するように配置され、且つ各電極は前記個別制御可能な要素の異なる部分の向かい側に配置されている、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記電極の両方が、前記個別制御可能な要素の同じ面の向かい側に位置する、請求項７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記電極を用いて前記個別制御可能な要素の前記直線的位置を変えることによって前記個別制御可能な要素のそれぞれの非平面の程度を補償するために前記調整機器に対して加えられる補償値を記憶するメモリをさらに含む、請求項７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの個別制御可能な要素がその平面内にヒンジ・ラインを含み、前記個別制御可能な要素の一部分は前記ヒンジ・ラインに沿って取り除かれている、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記個別制御可能な要素が、その平面内にヒンジを含み、
前記リソグラフィ装置がさらに前記ヒンジの位置を制御する電極を含む、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
２つの電極をさらに含み、前記電極の１つが、少なくとも３つの値の範囲にわたる前記個別制御可能な要素の前記傾斜を調整するために配置され、各電極は前記個別制御可能な要素の異なる部分の向かい側に配置されている、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
放射ビームを調整する個別制御可能な要素と、
前記個別制御可能な要素のそれぞれの直線的位置と傾斜を同時に調整して前記個別制御可能な要素のそれぞれの非平坦性を補償するよう構成された調整機器とを含む、パターン形成アレイ。
【請求項１４】
前記個別制御可能な要素がそれぞれその面内にヒンジ・ラインを含み、前記ヒンジ・ラインは前記個別制御可能な要素を２つの部分に分割し、
前記装置は、さらに２つの電極を含み、前記２つの電極のそれぞれは少なくとも３つの値の範囲にわたる前記個別制御可能な要素の前記傾斜を調整し、前記個別制御可能な要素の異なる部分の向かい側に配置されている、請求項１３に記載のパターン形成アレイ。
【請求項１５】
少なくとも１つの前記個別制御可能な要素がその面内にヒンジ・ラインを含み、前記個別制御可能な要素の一部分は前記ヒンジ・ラインに沿って取り除かれている、請求項１３に記載のパターン形成アレイ。
【請求項１６】
個別制御可能な要素のアレイを用いて放射ビームを調整することと、
基板の上に前記調整された放射ビームを投影することと、
前記個別制御可能な要素のそれぞれの位置と傾斜を同時に調整して前記個別制御可能な要素のそれぞれの非平坦性を補償することを含む、デバイス製造方法。
【請求項１７】
前記個別制御可能な要素のそれぞれの前記位置と傾斜は２つの電極を用いて調整され、前記２つの電極のそれぞれはある値の範囲にわたって動かされる、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、参照により全体が本明細書に援用される米国特許出願第１１／０７８７１１号（２００５年３月１４日出願）の継続出願である。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法に関する。
【０００３】
リソグラフィ装置は、基板の上に、通常は基板の標的部分の上に所望のパターンを適用する装置である。リソグラフィ装置は、例えば、フラット・パネル・ディスプレイ、集積回路（ＩＣ）、マイクロ・マシーン（ＭＥＭＳ）及び微細構造を含む他のデバイスの製造に使用される。従来の装置では、マスク又はレチクルと称されるコントラスト機器又はパターン機器が、フラット・パネル・ディスプレイ又は他のデバイスの個々の層に対応する回路パターンを生成するのに使用される。このパターンは、基板（例えば、ガラス板）上の標的部分（例えば、１つ又は複数のダイの部分を含む）上に転写される。パターンの転写は、一般に基板上に提供される放射感応材料（例えば、レジスト）層上への結像を介してなされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回路パターンの代わりに、パターン機器が、他のパターン、例えばカラー・フィルタ・パターン又はドット・マトリックスを生成するのに使用されうる。マスクの代わりに、パターン形成装置は、個別制御可能な要素のアレイを含むパターン形成アレイを備えることができる。マスク・ベース・システムに比べてこのようなシステムの利点は、パターンがより迅速にかつより少ないコストで変更できることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一般に、フラット・パネル・ディスプレイ基板は、形状において矩形である。一般に、この種の基板を露光するように設計されている既知のリソグラフィ装置は、矩形基板の幅全体をカバーするか、幅の一部分（例えば、ほぼ幅の半分）をカバーする露光領域を提供する。基板は露光領域の真下でスキャンされ、一方マスク又はレチクルはビームを通して同期的にスキャンされる。このようにしてパターンが基板に転写される。露出領域が、基板の幅全体をカバーする場合は、露光は単一スキャンで完了する。露光領域が、例えば、基板の幅の半分である場合、第１スキャン後、基板は横方向に動かされ、第２スキャンが実行されて基板の残りの部分を露光する。
【０００６】
結像の別の方法は、パターンが連続的なスポットの露光によって実現されるピクセル・グリッド・イメージングを含む。
【０００７】
個別制御可能な要素は、２つのうちどちらかの方法、（１）個別制御可能な要素の傾斜を制御することによるか、（２）個別制御可能な要素の位置を（個別制御可能な要素の平面に垂直な方向に）制御するかによって制御される。個別制御可能な要素の傾斜は、放射ビームの一部を基板に向かうビーム、又は基板から離れるビームのいずれかに偏向させるのに使用される。個別制御可能な要素の位置は、放射ビームの一部の経路長さを変え、相殺的干渉の生成に使用される。これらの方法のそれぞれは、異なる利点を有する。例えば、鏡の位置の調整は、反射されたビームにいかなる位相を付与することを可能にし、したがって、いかなる種類のマスク（例えば、バイナリ・マスク、ハーフ・トーン型位相シフト・マスク、任意の位相のマスク例えば渦マスク（ｖｏｒｔｅｘ ｍａｓｋ）等）のエミュレータ使用を可能にする、一方、傾斜の調整は、入射ビームに一致した位相か或いは（一定の限られた振幅を有した）厳密に逆位相の反射強度を作り出せる。
【０００８】
そのため、必要なことは、個別制御可能な要素の傾斜と位置を共に調整することの有益な効果を用いるシステム及び方法である。
【０００９】
本発明の一実施例は、照射システム、パターン形成アレイ、投影システムを含むリソグラフィ装置を提供する。照射システムは、放射ビームを調整するように構成されている。パターン形成アレイは、放射ビームの断面を調節可能である個別制御可能な要素を含む。投影システムは、基板の標的部分の上に調節された放射ビームを投影するように構成されている。パターン形成アレイは、個別制御可能な要素のそれぞれの直線的位置及び傾斜を同時に調整するように組み立てられた機器を含む。
【００１０】
本発明の他の実施例は、個別制御可能な要素のアレイを用いて放射ビームを調節することと、基板の上に調節されたビームを投影することと、個別制御可能な要素のそれぞれの位置及び傾斜を同時に調整することを含むデバイス製造方法を提供する。
【００１１】
本発明の様々な実施例の構成及び実行はもとより本発明の他の実施例、特徴及び利点も添付の図面を参照して以下に詳細に説明される。
【００１２】
本明細書に組み込まれ本明細書の一部分を構成する添付の図面は、本発明の１つ又は複数の実施例を図示しており、説明と合わせて、さらに本発明の１つ又は複数の実施例の原理を明らかにするのに役立ち、且つ当業者には本発明の実施例の１つ又は複数を作製し使用することを可能にしている。
【００１３】
以下に、本発明を添付図面を参照して説明する。図面において、同様の参照番号は同じか機能的に類似の要素を指す。
【００１４】
概要と用語
本明細書で用いられる用語「コントラスト機器」「パターン形成装置」「パターン形成アレイ」或いは「個別制御可能な要素のアレイ」は、基板の標的部分にパターンを生成するような放射ビームの断面を調節するのに使用されてよいいかなる機器も指すものと広く解釈されるべきである。放射ビームに付与されるパターンは、例えば、パターンが位相シフト・フィーチャ又はいわゆるアシスト・フィーチャを含む場合、基板の標的部分内の所望のパターンに正確に一致しないことがあることに留意されたい。同様に、場合により、基板上に生成されるパターンが、どの時点においても個別制御可能な要素のアレイ上に形成されるパターンに一致しないことがある。これは、個別制御可能な要素のアレイ及び／又は基板の相対的位置上のパターンが変化する際に、所与の期間又は所与の数の露光を通して、基板の各部分上に形成されるパターンが積み上げられる構成の場合である。一般に、基板の標的部分上に生成されるパターンは、集積回路などの標的部分内に作製されるデバイス中の特定の機能層に一致することになる。用語「光弁」「空間光変調器（ＳＬＭ）」も、やはり、このような文脈において使用される。
【００１５】
プログラマブル・ミラー・アレイ
これは粘弾性の（例えば、弾性特性と同時に粘性を有する）制御層及び反射面を有するアドレス可能なマトリクス面を含むことができる。このような装置の背後の基本原理は、例えば、反射面のアドレス指定された領域が回折光として入射光を反射するのに対し、アドレス指定されない領域は非回折光として入射光を反射するというものである。適切な空間フィルタを用いることにより、非回折光は、反射ビームから遮られ、回折光だけを残して基板に到達する。このようにして、ビームがアドレス指定可能なマトリクス面のアドレス・パターンによってパターン形成される。
【００１６】
代替として、フィルタが回折光を遮り、非回折光だけを基板に到達させてもよいことを理解されたい。
【００１７】
やはり、光回折ＭＥＭＳデバイス（マイクロ・マシーン）のアレイが対応する態様で使用されてよい。各光回折ＭＥＭＳデバイスは、入射光を回折光として反射する格子を形成するために互いに相対的に変形させることができる複数の反射リボンからなるデバイスである。
【００１８】
さらに代替の実施例のプログラマブル・ミラー・アレイは、適切な局在電界を加えるか、又は圧電作動手段を使用することによってそれぞれが個別に軸の周りに傾斜されることが可能な小さなミラーの行列アレイを採用している。この場合も、これらのミラーは、行列アドレス指定可能であり、アドレス指定されたミラーがアドレス指定されていないミラーとは異なる方向に入射放射ビームを反射することになり、このようにして、反射されたビームが、行列アドレス指定可能なミラーのアドレス指定パターンによってパターン形成される。必要な行列アドレス指定は、適切な電子手段を使用して実行される。ミラー・アレイについては、例えば米国特許第５，２９６，８９１号、及び第５，５２３，１９３号、並びにＰＣＴ国際出願ＷＯ９８／３８５９７号、及びＷＯ９８／３３０９６号に説明されており、参照によりこれら全体が本明細書に援用される。
【００１９】
プログラマブルＬＣＤアレイが別の例である。プログラマブルＬＣＤアレイは、例えば米国特許第５，２２９，８７２号に説明されており、参照により全体が本明細書に援用される。
【００２０】
リソグラフィ装置は、１つ又は複数のパターン形成アレイを含むことができる。例えば、リソグラフィ装置は、それぞれが互いに独立に制御される、複数の個別制御可能な要素のアレイを有することができる。そのような構成では、個別制御可能な要素のアレイの幾つか、又は全てが、共通の照明システム（又は、照明システムの一部）、個別制御可能な要素のアレイに対する共通の支持構造、及び共通の投影システム（又は、投影システムの一部）の少なくとも１つを有することができる。
【００２１】
本明細書で、用語「投影システム」は、屈折式光学システム、反射式光学システム、反射屈折式光学システム、磁気的光学システム、電磁的光学システム、及び静電的光学システムを含み、或いは、使用される露光放射に適した、又は液浸液を使用するのか、真空を使用するのかなど他の要因に適した、それらのいかなる組合せをも含む、いかなる種類の投影システムも包含するものと広く解釈されるべきである。本明細書で、用語「投影レンズ」を使用する場合はどれも、より一般的な用語「投影システム」と同義と見なされてよい。
【００２２】
投影システムは、個別制御可能な要素のアレイ上にパターンを結像でき、したがって、そのパターンは、基板上にコヒーレントに形成される。代替的に、投影システムは、個別制御可能な要素のアレイ内の要素がシャッタとして働く第２のソースを結像できる。この点については、投影システムは、例えば、第２のソースを形成するためと、基板の上にスポットを結像するための（ＭＬＡとして既知の）マイクロレンズ・アレイ、又はフレネルレンズ・アレイ等のような焦点合わせ要素のアレイを含むことができる。このようなアレイでは、焦点合わせ要素のアレイ内の各焦点合わせ要素が、個別制御可能な要素のアレイ内の個別制御可能な要素の１つに関連付けられる。代替的に、投影システムは、放射が、個別制御可能な要素のアレイ内の複数の個別制御可能な要素から焦点合わせ要素のアレイ内の焦点合わせ要素の１つに、且つ焦点合わせ要素の１つから基板の上に誘導されるように構成されてよい。
【００２３】
本明細書の後の図に示されているように、装置は（例えば、個別制御可能な要素の反射式アレイを使用する）反射型である。代替的に、装置は（例えば、個別制御可能な要素の透過式アレイを使用する）透過型でもよい。
【００２４】
リソグラフィ装置は、２つ（例えば、２ステージ）、又はそれより多い基板テーブル（例えば、複数ステージ）を有する形式でもよい。このような「複数ステージ」の装置では追加のテーブルは並行して用いられ、つまり、予備的なステップが１つ又は複数のテーブル上で実行され、一方、他の１つ又は複数のテーブルが露光のために使用される。
【００２５】
リソグラフィ装置は、投影システムと基板の間の空間を満たすように、少なくとも基板の一部分を相対的に高い屈折率を有する「液浸液」、例えば、水で覆うことができる形式のものでもよい。液浸液は、リソグラフィ装置内の他の空間、例えばコントラスト機器と投影システムの間にも適用できる。投影システムの開口数を増大させるための液浸技術は当技術分野で良く知られている。本明細書で使用される用語「液浸」は、一構成、例えば基板が液中に浸漬されなければならないことを意味しているのではなく、むしろ露光の間に投影システムと基板の間に液体が配置されることだけを意味する。
【００２６】
別の実施例では、本発明は、上で開示された方法を説明する１つ又は複数の一連の機械読取り可能なインストラクションを含むコンピュータ・プログラム、或いは、こういったコンピュータ・プログラムを記憶したデータ記憶媒体（例えば、半導体記憶装置、磁気ディスク又は光ディスク）の形をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】本発明の一実施例による、例えばフラット・パネル・ディスプレイの製造に使用することができるリソグラフィ装置を示す図である。
【図３】本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を使用する基板へのパターン転写モードを示す図である。
【図４】本発明の一実施例による、例えばフラット・パネル・ディスプレイ製造に使用される基板上にパターンを露光するためのオプティカル・エンジンの配置を示す図である。
【図５Ａ】本発明の一実施例による、個別制御可能な要素の異なる配置を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施例による、個別制御可能な要素の異なる配置を示す図である。
【図５Ｃ】本発明の一実施例による、個別制御可能な要素の異なる配置を示す図である。
【図６】本発明の一実施例による、個別制御可能な要素の異なる調整によってもたらされるコントラスト範囲を示す図である。
【図７】本発明の一実施例によるパターン形成装置を示す図である。
【図８】本発明の一実施例による、個別制御可能な要素の様々な態様を示す図である。
【図９】本発明の一実施例による、個別制御可能な要素の様々な態様を示す図である。
【図１０】本発明の一実施例による、個別制御可能な要素の様々な態様を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例による、個別制御可能な要素の様々な態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、本発明の一実施例によるリソグラフィ投影装置１００を概略的に示す。装置１００は、少なくとも１つの放射システム１０２、個別制御可能な要素のアレイ１０４（例えば、コントラスト機器、又はパターン形成装置）、対象物テーブル１０６（例えば、基板テーブル）、及び投影システム（「レンズ」）１０８を含む。
【００２９】
放射システム１０２は、この特別な場合として、放射源１１２も含む放射のビーム１１０（例えば、ＵＶ放射、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ等）を供給するのに使用される。
【００３０】
個別制御可能な要素のアレイ１０４（例えば、プログラマブル・ミラー・アレイ）は、ビーム１１０に対してパターンを適用するのに使用される。一般に、個別制御可能な要素のアレイ１０４の位置は、投影システム１０８に対して固定される。しかし、代替の構成では（図示されていない）、個別制御可能な要素のアレイ１０４が、投影システム１０８に関してそれを正確に位置決めするために位置決め機器（図示されていない）に接続される。ここに示したように、個別制御可能な要素のアレイ１０４は、（例えば、個別制御可能な要素の反射式アレイを有する）反射型である。
【００３１】
対象物テーブル１０６には、基板１１４（例えば、レジストで覆われたシリコン・ウェーハ、又はガラス基板）を支持する基板支持部（明示されていない）が設けられていて、対象物テーブル１０６は、投影システム１０８に関して基板１１４を位置決めするために位置決め機器１１６に接続される。
【００３２】
投影システム１０８（例えば、石英、及び／又はＣａＦ２レンズ・システム、或いはそのような材料でできているレンズ要素を含む反射屈折式システム、或いはミラー・システム）は、方向付け機器１１８（例えば、ビーム・スプリッタ）から受け取ったパターン形成されたビームを投影するのに使用される。
【００３３】
光線は、方向付け機器１１８で方向付けされ、基板１１４の標的部分１２０（例えば、１つ又は複数のダイ）の上に到る。投影システム１０８は、基板１１４の上に個別制御可能な要素のアレイ１０４の像を投影する。代替的に、投影システム１０８は、個別制御可能な要素のアレイ１０４の要素が第２のソースのためのシャッタとして働く第２のソースの像を投影することもできる。
【００３４】
イメージング・グリッド・アレイの実施例では、投影システム１０８は、マイクロ・レンズ・アレイ（ＭＬＡ）も含み、第２のソースを形成し、基板１１４の上にマイクロ・スポットを投影する。例えば、図２を参照されたい。
【００３５】
ソース１１２（例えば、ピクセル・グリッド・イメージ・モード内のＮｄ：ＹＡＧレーザの周波数３倍波、又は他のモードのエキシマ・レーザ）が、放射１２２のビームを生成する。ビーム１２２が、直接に、又は例えばビーム・エキスパンダ等の調整機器１２６を横断した後に照明システム（例えば、照明装置）１２４に導入される。
【００３６】
一実施例では、装置１００がピクセル・グリッド・イメージ・モードで動作している時、照明装置１２４は、ズーム設定することでビーム１２２のスポット・サイズを調整する調整機器１２８を含む。さらに、一般に照明装置１２４は、スポット・ジェネレータ１３０及びコンデンサ１３２等の様々な他の構成要素を含む。例えば、スポット・ジェネレータ１３０は、限定されないが、屈折又は回折格子、セグメント・ミラー・アレイ、導波路、或いは同様のものでよい。このようにして、個別制御可能な要素のアレイ１０４上に当たるビーム１１０が、所望のズーム、スポット・サイズ、断面内の一様性及び強度分布を有すことになる。
【００３７】
他の実施例では、装置１００が他のモードで動作している時、照明装置１２４は、ビーム１２２内の強度分布の外側及び／又は内側の動径範囲（一般にそれぞれσアウター及びσインナと呼ばれる）を設定するための調整機器１２８を含む。さらに照明装置１２４は、一般に他の様々な構成要素を含む。この例では、前述の例と比べると、要素１３０はインテグレータ１３０で、要素１３２はコンデンサ１３２でよい。このようにして、個別制御可能な要素のアレイ１０４の上に当たるビーム１１０が断面内に所望の一様性及び強度分布を有している。
【００３８】
図１に関して、ソース１１２は、リソグラフィ投影装置１００のハウジング内にあることに留意されたい。代替の実施例では、ソース１１２は、リソグラフィ投影装置１００から離れていてもよい。この場合には、放射ビーム１２２は、（例えば、適切な誘導ミラーを用いて）装置１００の方に導かれる。これらの事例は共に本発明の範囲に意図されていることを理解されたい。
【００３９】
ビーム１１０は、その後、誘導機器１１８を用いて誘導された後、個別制御可能な要素のアレイ１０４を捕らえる。個別制御可能な要素のアレイ１０４によって反射されて、ビーム１１０は、投影システム１０８を通過し、投影システムは、ビーム１１０を基板１１４の標的部分１２０の上に集束させる。
【００４０】
位置決め機器１１６（及び場合によりビーム・スプリッタ１４０を経て干渉ビーム１３８を受け取るベ−ス・プレート１３６上の干渉測定機器１３４）を用いて、基板テーブル１０６は動かされ、ビーム１１０の経路内に別の標的部分１２０を位置決めする。使用される場合、個別制御可能な要素のアレイ１０４に対する位置決め機器（図示されていない）が使用され、例えばスキャンの間にビーム１１０の経路に対して個別制御可能な要素のアレイ１０４の位置を修正する。一般に、対象物テーブル１０６の移動は、ロング・ストローク・モジュール（粗い位置決め）とショート・ストローク・モジュール（精密位置決め）を用いて実現されるが、図１には明示されていない。同様のシステムは、個別制御可能な要素のアレイ１０４を位置決めするのにも使用できる。ビーム１１０が、代わりに／追加的に移動することもでき、一方、対象物テーブル１０６及び／又は個別制御可能な要素のアレイ１０４が固定された位置を有して必要とされる相対的移動を提供することができることも理解されよう。
【００４１】
その実施例の代わりの構成では、基板テーブル１０６は固定され、基板１１４が、基板テーブル１０６上を移動することができる。この場合には、基板テーブル１０６は、平坦な一番上の表面に多数の開口が設けられ、基板１１４を支持できるガス・クッションを提供するために開口を通してガスが供給される。これは、従来的にエア・ベアリング構成と呼ばれる。基板１１４は、ビーム１１０の経路に対して基板１１４を位置決めできる１つ又は複数のアクチュエータ（図示されていない）を用いて基板テーブル１０６上を移動させる。あるいは、基板１１４は、開口を通るガスの通路を選択的に始動及び停止することによって、基板テーブル１０６上を動かされる。
【００４２】
本発明によるリソグラフィ装置１００は、本明細書で基板上のレジストに露光するためのものとして説明されているが、本発明は、この使用に限定されず、装置１００は、レジストレス・リソグラフィに使用するためにパターン形成ビーム１１０を投影するために使用することができることも理解されよう。
【００４３】
図示された装置１００は、複数のモードで使用することができる。
【００４４】
１．ステップ・モード：個別制御可能な要素のアレイ１０４上の全パターンは、標的部分１２０の上に一度（即ち単一「フラッシュ」）に投影される。次いで、基板テーブル１０６が異なる標的部分１２０のための異なる位置へｘ及び／又はｙ方向に動かされ、パターン形成ビーム１１０によって照射される。
【００４５】
２．スキャン・モード：所与の標的部分１２０は、単一「フラッシュ」で露光されないことを除けば、ステップモードと同様である。代わりに、個別制御可能な要素のアレイ１０４は、速度ｖで所与の方向（いわゆる「スキャン方向」、例えばｙ方向）に動かされ、その結果パターン形成ビーム１１０が、個別制御可能な要素のアレイ１０４上でスキャンさせられる。これと並行して、基板テーブル１０６は、同じ方向又は反対方向に速度Ｖ＝Ｍｖで同時に動かされる。ここで、Ｍは、投影システム１０８の倍率である。このようにして、相対的に広い標的部分１２０が、解像度を妥協せずに露光可能となる。
【００４６】
３．パルス・モード：個別制御可能な要素のアレイ１０４は、基本的には静止状態に保たれ、全体パターンが、パルス化放射システム１０２を使用して基板１１４の標的部分１２０の上に投影される。基板テーブル１０６は、基本的にほぼ一定スピードで動かされ、したがってパターン形成ビーム１１０は、基板１０６を横切って直線スキャンさせられる。個別制御可能な要素のアレイ１０４上のパターンは、放射システム１０２のパルスの間に必要に応じて更新され、パルスは、連続した標的部分１２０が基板１１４上の必要な位置に露光されるように時間が決められる。したがって、パターン形成ビーム１１０は、基板１１４を横切ってスキャンさせられ、基板１１４の帯に対して全体のパターンの露光が可能である。このプロセスが基板１１４全体が線ごとに露光されるまで反復される。
【００４７】
４．連続スキャン・モード：ほぼ一定の放射システム１０２が使用され、且つ個別制御可能な要素のアレイ１０４上のパターンが、パターン形成ビーム１１０が基板１１４を横後ってスキャンし、基板を露光するときに更新されることを除けば、パルス・モードと同様である。
【００４８】
これら最初の４つのモードでは、集積回路形成用に「部分的にコヒーレントの結像」が概ねなされる。この結像を用いることで、個別制御可能な要素のアレイ内の各要素は特有の傾斜を有する。そのアレイは対象物面に配置され、基板は結像投影光学の結像面に位置決めされる。環状、一般的、四重極、二重極、等の様々な照明モードが適用されてよい。フェイズ・ステップ・ミラー、大きな傾斜の適用、ミラー形状（バタフライ、Ｈ字形）等のやはり異なる構成が「ネガティブ・ブラック」値を増大させるために使用されてよい。
【００４９】
５．ピクセル・グリッド・イメージング・モード：基板１１４上に形成されたこのパターンは、スポット・ジェネレータ１３０によって形成され、アレイ１０４の上に誘導されるスポットの引き続く露光によって実現される。露光されたスポットはほぼ同じ形状を有する。基板１１４上にスポットは、ほぼ格子をなして印画される。一実施例では、そのスポット・サイズは、印画されたピクセル・グリッドのピッチより大きいが、露光スポット格子よりは小さい。印画されたスポットの強度を変えることによって、パターンが実現される。露光閃光の合間に、スポット面の強度分布が変えられる。一般にフラット・パネル・ディスプレイの形成用に用いられるこのモードでは、個別制御可能な要素は、上位ピクセル中でグループをなすことができる。１つの上位ピクセルが基板の所の１つのスポットの光を調節する。上位ピクセルは、印画される各スポットの瞳出口内のＭＬＡの入口の所で結像される。そのスポット形状は、スポット定義要素（例えば、スポット・ジェネレータ）、ブレーズ機能の拡大（ｚｏｏｍ）、等の使用を通して照明装置によって影響されることがある。
【００５０】
前述のモードを用いる際にそれらの組合せ及び／又は変形、或いは全く異なるモードの使用も利用されてよい。
【００５１】
図２は本発明の一実施例によるリソグラフィ装置２００を示す。例えば、装置２００は特に、前述のピクセル・グリッド・イメージング・モードを用いてフラット・パネル・ディスプレイを製造するのに有用である。
【００５２】
図２に示されたように、投影システム２０８は、２つのレンズ２５０及び２５２を有するビーム・エキスパンダを含む。第１レンズ２５０は、調節された放射ビーム２１０を受け取るように配置され、アパーチャ・ストップ２５４内のアパーチャを通って焦点を結ぶ。一実施例では、レンズ２５６がアパーチャ内に位置している。次いで、放射ビーム１１０は発散し、第２レンズ２５２（例えば、フィールド・レンズ）によって焦点を結ぶ。
【００５３】
投影システム２０８は、発散され、調節された放射１１０を受け取るように配置されたレンズ・アレイ２５８（例えば、マイクロレンズ・アレイ（ＭＬＡ））を含む。パターン又はコントラスト機器２０４の個別制御可能な要素の１つ又は複数に対応して調整された放射ビーム１１０の異なる部分が、ＭＬＡ２５８内のそれぞれのレンズ２６０を通過する。各レンズ２６０は、基板２１４上に置かれた点に調整された放射ビーム１１０のそれぞれの部分を集束させる。このようにして、放射スポットのアレイ２６２が基板２１４の上に露光される。８個のレンズ２６０だけが示されているが、ＭＬＡ２５８は、何千ものレンズを含むことができ、その数は、パターン又はコントラスト機器２０４として使用される個別制御可能な要素のアレイ内の個別制御可能な要素の数にも当てはまる。
【００５４】
図３は、本発明の一実施例に従って基板３１４上にパターンがどのように生成されるかを概略的に示す。例えば、この実施例は、ピクセル・グリッド・イメージングを用いてなされてよい。
【００５５】
黒丸３６２は、最近に、投影システム内の、例えば図２に示された投影システム内のＭＬＡによって基板３１４の上に投影されたスポットを示す。基板３１４は、一連の露光が基板３１４上になされるにつれて投影システムに対してＹ方向に動かされる。
【００５６】
白丸３６４は、先に基板３１４上に露光されているスポットを示す。示されているように、投影システム内にレンズ・アレイを使用して基板３１４の上に投影される各スポット３６２は、基板３１４上のスポット露光部３６２／３６４の行３６６を露光する。基板３１４上の全体パターンは、スポット３６２のそれぞれによって露光されるスポット露光部３６４の全ての行３６６の和によって生成される。上述された、このような配置が一般に「ピクセル・グリッド・イメージング」と呼ばれる。
【００５７】
放射スポット３６２のアレイは、基板３１４に対して角度θで配置（即ち、基板３１４の端部がＸ及びＹ方向に平行に置かれている場合）されると理解できる。これは基板３１４が、スキャン方向（例えばＹ方向）に動かされる場合、各放射スポット３６２が、基板３１４の異なる領域の上を通過するように実施され、それによって全体の基板が放射スポットのアレイによって覆われることを可能にする。図３では、図示を容易にするために角度θが誇張されていることが理解されよう。
【００５８】
ＭＬＡの２つの隣り合うスポットの間に５×５のスポットが示されているが、一実施例では約１００×１００のスポットまで使用することができることを理解されたい。
【００５９】
一実施例では、基板の所でスポット・グリッドは、印画されるべき最小線幅（例えば、約０．１μｍから数μｍまで）の約半分で、一方ＭＬＡの所でスポット・ピッチは、約１００μｍから数１００μｍまでである。
【００６０】
図４は、全体のフラット・パネル・ディスプレイ基板４１４が、いかにして本発明の一実施例による複数のオプティカル・エンジンを用いることにより、単一のスキャン内で露光されるかを概略的に示している。放射スポットの８つのアレイ４６８は、８つのオプティカル・エンジン（図示されていない）によって、放射スポットの１つのアレイの端部が隣接する放射スポットのアレイの端部と僅かに重なる（例えば、スキャン方向Ｙ）ようにして、「市松模様」構成に２列４７０、４７２に配置されて生成される。この例では１つの放射のバンドが基板４１４の幅を横切って延在し、全体の基板の露光が単一のスキャンで実施可能となる。いかなる適切な数のオプティカル・エンジンが使用されてもよいことを理解されよう。
【００６１】
一実施例では、各オプティカル・エンジンは、前述のように、別個の照明システム、パターン形成装置及び／又は投影システムを含むことができる。しかし、２つ以上のオプティカル・エンジンが、照明システム、パターン形成装置及び投影システムの１つ又は複数の少なくとも一部分を分担することができることを理解されたい。
【００６２】
図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、本発明の一実施例による個別制御可能な要素の異なる配置を示している。
【００６３】
図５Ａは、個別制御可能な要素２０の傾斜が、調整されてλ／２（λ割る２、ここで、λ＝用いる光の波長）の経路差となり、したがってゼロの反射強度をもたらすことを示す。
【００６４】
図５Ｂは、個別制御可能な要素２０の配置が調整されてλ／２の経路差となることを示す。
【００６５】
図５Ｃは、ミラーの傾斜と配置が共に調整されることを示す。この実施例では、個別制御可能な要素の傾斜と配置を共に組合せた調整で、ただ１つだけの調整よりもっと大きな望ましい範囲のコントラストをもたらし、且つそのコントラストはより直線的に調整可能である。
【００６６】
図６は、本発明の一実施例による個別制御可能な要素２０に対して異なる調整で得られたコントラストの範囲を示す。個別制御可能な要素の傾斜調整（倣い軌線１）は、個別制御可能な要素２０の位置だけの調整（倣い軌線２）のように制限されたコントラスト範囲となる。しかし、ミラー２０の傾斜と位置が共に調整される（倣い軌線４）と、より大きな範囲のコントラストを達成することができる。さらに傾斜と位置の同時調整は、ほぼ直線的なコントラスト調整となる。
【００６７】
図７は、本発明の一実施例によるパターン形成装置ＰＤを示す。パターン形成装置ＰＤを形成する個別制御可能な要素２０は、個別制御可能な要素２０の傾斜と位置が同時に直線的に調整されることを確実にする制御／調整機器２５によって制御／調整される。例えば、図６の倣い軌線４を参照のこと。
【００６８】
一実施例では、調整機器２５は、少なくとも３λ／２Ｌラジアンの角度範囲の傾斜調整範囲を有し、ここでＬは個別制御可能な要素の長さであり、λは放射ビームの波長である。他の実施例では、調整機器２５は、放射ビーム波長λの範囲内の直線的位置をやはり同時に直線的に調整し、且つλ／Ｌラジアンの角度範囲にわたって傾斜を調整する。
【００６９】
一実施例では、単一の制御信号によって、調整機器２５を制御し、それによって個別制御可能な要素の各々によって生成された強度の範囲を最大化する。
【００７０】
図８、図９、図図１０及び１１は、本発明の一実施例による個別制御可能な要素の様々な態様を示す。
【００７１】
図８は、個別制御可能な要素２０を二分するヒンジ２１の両側上の２つの電極２２、２３を用いる個別制御可能な要素２０の傾斜及び位置の調整を示す。それぞれの電極２２、２３は値の範囲にわたって動作可能で、つまり各電極は複数の濃淡階調を提供することが可能である。例えば、両電極が１から１００の範囲にわたって動作可能で、且つ両電極が５０で（図５Ｂに示されたように）動かされると、個別制御可能な要素２０の位置が変化することになる。他の実施例では、１つの電極が５０で他方が０で動かされると、（図５Ａに示されたように）傾斜がもたらされることになる。他の実施例では、１つの電極が１００で他方が５０で動かされると、（図５Ｃに示されたように）個別制御可能な要素２０の位置と傾斜が共に変化することになる。
【００７２】
一実施例では、図８に示された電極を基板Ｗの露光のために使用する前に、オプティカル・センサと制御装置２５（図７）の記憶部に記憶された結果を用いて、電極の使用が較正される。
【００７３】
図９は、１つ又は複数の個別制御可能な要素２０が完全には平坦でない場合の例の個別制御可能な要素２０を示す。例えば、図９に示されたようなカップ形状の場合である。個別制御可能な要素の縁が入射ビームに向かってしばしば丸まっていて、いわゆる「カッピング（ｃｕｐｐｉｎｇ）」と呼ばれる。これは、個別制御可能な要素の加工の結果として、個別制御可能な要素の上層内の歪によって引き起こされる。その結果、対象となる個別制御可能な要素２０からの反射が変化する。このための補償としても個別制御可能な要素２０位置が調整される。
【００７４】
図１０は、図８に示された実施例に対する代替的実施例を示し、そこでは追加の電極２４が使用されている。カッピングを補償するためにその電極が個別制御可能な要素２０を引き寄せる。ヒンジ２１の剛性のために、個別制御可能な要素の位置の調整が困難であることがある。
【００７５】
図１１は、ヒンジ２１の方向内の剛性がヒンジの部分の切取りによって低減されることがある実施例を示す。
【００７６】
一実施例では、一定程度のカッピングの結果として、個別制御可能な要素の位置が、調整される必要がある、その量が制御装置２５内に記憶されており、したがって必要な場合に適切な値が適用されてよい。さらにカッピングの量は、個別制御可能な要素の傾斜によって変えられてよい。カッピングが傾斜に従って変わる量も較正され且つ制御装置２５に記憶される。
【００７７】
結論
本発明の様々な実施例が上述されたが、例としてのみ提示されたものであり、限定ではないと理解されたい。本発明の趣旨と範囲を逸脱せずに形状及び細部にわたる様々な変更例がなされてよいことが当業者には明らかであろう。したがって、本発明の範囲はいかなる前述の例示的実施例によっても限定されず、添付の特許請求の範囲及びその等価物によってのみ限定されるべきである。
【００７８】
本明細書の詳細説明の部分並びに概要及び要約でない部分が、特許請求の範囲の解釈に用いられると意図されることは理解されよう。本明細書の概要及び要約は１つ又は複数を説明できる、しかし、発明者達によって熟慮された本発明の例示的実施例全てではない、したがって、多少なりとも本発明や添付の特許請求範囲の範囲を限定することを意図したものでない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図６】
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【外国語明細書】
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