(57)【要約】      （修正有）【課題】補正中のスループットに影響を及ぼさない、および／または、他の光学的な特性を妨害しない、照明ビームおよび／またはパターニングビームの測定または検出された特性に応じて、調節可能、ことによると自動的に調節可能な動的な光学系を使用するシステムと方法を提供する。【解決手段】システムが放射ビームを形成する照明システム８０２と、放射ビームをパターニングするパターニング装置８０４と、像平面における対象のターゲットポイントにパターニングビームを投影する投影システム８０８と、像平面に投影されたパターニングビームの少なくとも一部を検出し、この検出に基づき制御信号を形成するフィードバックシステム８１８と、動的に制御可能な光学素子と、制御信号に基づき、光学素子に印加される電界を発生させるジェネレータとを包含し、光学素子に印加される電界は光学素子内の少なくとも１つの方向の屈折率を変化させる。【選択図】図８
2010093263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムにおいて、
放射ビームを形成する照明システムと、
前記放射ビームをパターニングするパターニング装置と、
像平面における対象のターゲットポイントにパターニングビームを投影する投影システムと、
前記像平面に投影された前記パターニングビームの少なくとも一部を検出し、該検出に基づき制御信号を形成するフィードバックシステムと、
動的に制御可能な光学素子と、
前記制御信号に基づき、前記光学素子に印加される電界を発生させるジェネレータとを包含し、
前記光学素子に印加される前記電界は前記光学素子内の少なくとも１つの方向の屈折率を変化させることを特徴とする、システム。
【請求項２】
前記光学素子は三ホウ酸リチウム（ＬｉＢ３Ｏ５）、リン酸二水素カリウム（ＫＨ２ＰＯ４）またはリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）の内の１つを含有する、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記屈折率の変化は前記放射ビームの少なくとも一部の強度変化を惹起する、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記強度変化は像平面にわたる一定の強度の発生を含む、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記屈折率の変化は前記放射ビームの少なくとも一部の楕円率変化を惹起する、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記楕円率変化は前記像平面にわたる一定の楕円率の発生を含む、請求項５記載のシステム。
【請求項７】
前記楕円率変化は前記像平面内の種々の位置における楕円率の変動の発生を含む、請求項５記載のシステム。
【請求項８】
前記屈折率の変化は前記放射ビームのテレセントリック性変化を惹起する、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記テレセントリック性変化は前記像平面にわたる一定のテレセントリック性の発生を含む、請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記テレセントリック性変化は前記像平面内の種々の位置におけるテレセントリック性の変動の発生を含む、請求項８記載のシステム。
【請求項１１】
前記光学素子は一体的に結合されている第１のプリズムおよび第２のプリズムを包含する、請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１のプリズムおよび前記第２のプリズムは逆の結晶軸でもって一体的に結合されている、請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記ジェネレータはさらに、
前記光学素子の第１の表面に接続されている第１の電極と、
前記光学素子の第２の表面に接続されている第２の電極とを包含する、請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１の表面および前記第２の表面は前記光学素子の対向する面に配置されている、請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１の電極および前記第２の電極の内の少なくとも１つは複数の電極を包含する、請求項１３記載のシステム。
【請求項１６】
前記光学素子はプリズムのアレイを包含する、請求項１記載のシステム。
【請求項１７】
前記プリズムのアレイは１×ｎ個のプリズムのアレイであり、ここでｎは正の整数である。請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
前記プリズムのアレイはｍ×ｎ個のプリズムのアレイであり、ここでｍおよびｎは正の整数である。請求項１６記載のシステム。
【請求項１９】
前記プリズムのアレイは１つまたは複数の同心円内で一体的に結合されている、請求項１６記載のシステム。
【請求項２０】
前記光学素子はプリズムのアレイの複数のスタックを包含し、該プリズムのアレイはスタック内の隣接するスタックにおいて相互に関して異なる配向を有する、請求項１記載のシステム。
【請求項２１】
前記光学素子は単一の入力ビームから複数の出力ビームを形成する、請求項１記載のシステム。
【請求項２２】
前記光学素子は複数の入力ビームから単一の出力ビームを形成する、請求項１記載のシステム。
【請求項２３】
前記光学素子は瞳形状を制御するために伝播ビームの出力角度を制御する、請求項１記載のシステム。
【請求項２４】
前記光学素子は慣例の環状、単一極、多重極またはクェーサーの照明モードのうちの１つを制御するために伝播ビームの出力角度を制御する、請求項１記載のシステム。
【請求項２５】
前記光学素子はプリズムを包含し、
前記ジェネレータはプリズムを介して一方向に延びる電極を包含する、請求項１記載のシステム。
【請求項２６】
前記光学素子は複数のプリズムを包含し、
前記ジェネレータは各プリズムの対向する面である第１の面および第２の面と接続されている電極の組を包含する、請求項１記載のシステム。
【請求項２７】
前記対象は基板である、請求項１記載のシステム。
【請求項２８】
前記基板は半導体基板またはフラットパネルディスプレイ基板である、請求項２７記載のシステム。
【請求項２９】
前記対象はプロジェクタのディスプレイまたは投影システムのディスプレイである、請求項１記載のシステム。
【請求項３０】
前記光学素子は一体的に結合されている第１の光学くさびおよび第２の光学くさびを包含する、請求項１記載のシステム。
【請求項３１】
前記第１の光学くさびおよび前記第２の光学くさびは所望の仕上げを有し、前記光学素子を通過して伝播するようビーム内の不均一性をスメアリングする、請求項３０記載のシステム。
【請求項３２】
方法において、
（ａ）放射ビームをパターニングするステップと、
（ｂ）パターニングビームを像平面に配置されている対象のターゲットポイントに投影するステップと、
（ｃ）像平面における前記パターニングビームの１つまたは複数の特徴を検出するステップと、
（ｄ）検出された前記１つまたは複数の特徴からフィードバック制御信号を形成するステップと、
（ｅ）前記制御信号から電界を発生させるステップと、
（ｆ）動的に制御可能な光学素子に前記電界を印加するステップとを有し、
前記光学素子に印加される前記電界は前記動的に制御可能な光学素子内の少なくとも１つの方向の屈折率を変化させることを特徴とする、方法。
【請求項３３】
前記屈折率の変化により前記放射ビームの少なくとも一部の強度変化を惹起させる、請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
前記強度変化は前記像平面にわたる所望の強度分布の発生を含む、請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
前記屈折率の変化により前記放射ビームの少なくとも一部の楕円率変化を惹起させる、請求項３２記載の方法。
【請求項３６】
前記楕円率変化は前記像平面にわたる一定の楕円率の発生を含む、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記楕円率変化は前記像平面内の種々の位置における楕円率の変動の発生を含む、請求項３５記載の方法。
【請求項３８】
前記屈折率の変化により前記放射ビームのテレセントリック性変化を惹起させる、請求項３２記載の方法。
【請求項３９】
前記テレセントリック性変化は前記像平面にわたる一定のテレセントリック性の発生を含む、請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
前記テレセントリック性変化は前記像平面内の種々の位置におけるテレセントリック性の変動の発生を含む、請求項３８記載の方法。
【請求項４１】
さらに、
（ｇ）動的に制御可能な光学素子を用いて単一の入力ビームから複数の出力ビームを形成するステップを有する、請求項３２記載の方法。
【請求項４２】
さらに、
（ｇ）動的に制御可能な光学素子を用いて複数の入力ビームから単一の出力ビームを形成するステップを有する、請求項３２記載の方法。
【請求項４３】
さらに、
（ｇ）瞳形状を制御するために動的に制御可能な光学素子を用いて伝播ビームの出力角度を制御するステップを有する、請求項３２記載の方法。
【請求項４４】
さらに、
（ｇ）慣例の環状、単一極、多重極またはクェーサーの照明モードのうちの１つを制御するために動的に制御可能な光学素子を用いて伝播ビームの出力角度を制御する、請求項３２記載の方法。
【請求項４５】
さらにプリズムのアレイを包含し、該プリズムのアレイは、
第１のプリズムのアレイと、
第２のプリズムのアレイとを包含し、該第２のプリズムのアレイは前記第１のプリズムのアレイに関して回転されている、請求項１記載のシステム。
【請求項４６】
さらに前記プリズムのアレイの付加的な１つのプリズムのアレイを包含し、プリズムのアレイの隣接する１つは他方に関して回転されている、請求項４５記載のシステム。
【請求項４７】
前記動的に制御可能な光学素子は１つまたは複数の面において反射性コーティングを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項４８】
前記反射性コーティングは、光ビームが前記光学素子に入射する際に通過する面とは反対側の面に設けられており、前記光ビームは方向が変更された後に入射面へと反射される、請求項４７記載のシステム。
【請求項４９】
前記反射性コーティングは迷光が前記光学素子内に残ることを保証するために使用される、請求項４７記載のシステム。
【請求項５０】
前記反射性コーティングは前記光学素子を通過する光を配向するために使用される、請求項４７記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学変調器を使用するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
後に対象上に投影される衝突放射ビームをパターニングするパターン形成環境においては、照明放射ビームおよび／またはパターニングビームの特性を制御することが極めて重要である。何故ならば、対象上で精確なパターンを形成するためにはビームおよび／またはパターニングビームは精密に制御されなければならないからである。
【０００３】
一般的にパターニングシステムは静的な光学系を使用しており、そのような光学系は典型的には所望の特性を有する光ビームを形成するために各用途に関して設計されて製造される。例えば静的な光学系において、照明特性の変更が所望されるか必要とされる場合には新たな光学系を設計して製造しなければならず、このことはお金と時間を要する。また、照明源の出力は時が経つに連れ変化するが、このことを通常は考慮することができず、これにより所望するよりも劣る結果が生じる可能性がある。
【０００４】
別の例では、補正は不所望な光特性を有する光が領域に放射されることによって行われるので、および／または、補正が比較的緩慢な機械装置によって実施されているので、現行の方法で得られるスループットは低い。
【０００５】
さらに幾つかの例では、１つの光学的な特性、例えば光強度の均一性に関して補正を行うことによって、他の特性、例えば楕円率および／またはテレセントリック性が不所望なものとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって本発明の課題は、補正中のスループットに影響を及ぼさない、および／または、他の光学的な特性を妨害しない、照明ビームおよび／またはパターニングビームの測定または検出された特性に応じて、調節可能、ことによると自動的に調節可能な動的な光学系を使用するシステムと方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
システムに関する課題は、システムが放射ビームを形成する照明システムと、放射ビームをパターニングするパターニング装置と、像平面における対象のターゲットポイントにパターニングビームを投影する投影システムと、像平面に投影されたパターニングビームの少なくとも一部を検出し、この検出に基づき制御信号を形成するフィードバックシステムと、動的に制御可能な光学素子と、制御信号に基づき、光学素子に印加される電界を発生させるジェネレータとを包含し、光学素子に印加される電界は光学素子内の少なくとも１つの方向の屈折率を変化させることによって解決される。
【０００８】
方法に関する課題は、方法が、（ａ）放射ビームをパターニングするステップと、（ｂ）パターニングビームを像平面に配置されている対象のターゲットポイントに投影するステップと、（ｃ）像平面におけるパターニングビームの１つまたは複数の特徴を検出するステップと、（ｄ）検出された１つまたは複数の特徴からフィードバック制御信号を形成するステップと、（ｅ）制御信号から電界を発生させるステップと、（ｆ）動的に制御可能な光学素子に電界を印加するステップとを有し、光学素子に印加される電界は動的に制御可能な光学素子内の少なくとも１つの方向の屈折率を変化させることによって解決される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の１つの実施形態による電気光学変調器。
【図２】本発明の実施形態による電気光学変調器のアレイ。
【図３】本発明の実施形態による電気光学変調器のアレイ。
【図４】本発明の実施形態による電気光学変調器のアレイ。
【図５】本発明の実施形態による電気光学変調器における電極の種々の配置構成。
【図６】本発明の実施形態による電気光学変調器における電極の種々の配置構成。
【図７】本発明の実施形態による電気光学変調器における電極の種々の配置構成。
【図８】本発明の実施形態による電気光学変調器を有する種々のリソグラフィシステム。
【図９】本発明の実施形態による電気光学変調器を有する種々のリソグラフィシステム。
【図１０】本発明の実施形態による電気光学変調器を有する種々のリソグラフィシステム。
【図１１】本発明の１つの実施形態による電気光学変調器を使用する光ビームの偏向グラフ。
【図１２】本発明の１つの実施形態による方法を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明による実施形態は、照明システム、パターニング装置、投影システム、フィードバックシステム、光学素子およびジェネレータを包含するシステムを提供する。照明システムは放射ビームを形成する。パターニング装置は放射ビームをパターニングする。投影システムはパターニングビームを像平面における対象のターゲットポイントに投影する。フィードバックシステムは像平面に入射する投影されたパターニングビームの少なくとも一部を検出し、その検出に基づき制御信号を形成する。ジェネレータは制御信号に基づき電界を発生させる。電界は光学素子に印加され、この印加された電界は光学素子を通過するビームの伝播を制御するために光学素子内の少なくとも１つの方向の屈折率を変化させる。
【００１１】
本発明の別の実施形態は以下のステップを包含する方法を提供する：パターンジェネレータを用いて放射ビームをパターニングするステップ；像平面内に位置する対象のターゲットポイント上にパターニングビームを投影するステップ；像平面に入射した投影されているパターニングビームの少なくとも一部を検出して、その検出から制御信号を形成するフィードバックシステムを使用してビームまたはパターニングビームの伝播を制御するステップ；パターンジェネレータまたは対象の近傍における所望の位置に光学素子を位置決めするステップ；制御信号に基づき電界を発生させるステップ；電界を光学素子に印加し、この印加された電界が光学素子を通過するビームの伝播を制御するために光学素子内の少なくとも１つの方向の屈折率を変化させるステップ。
【００１２】
次に、本発明の別の実施形態、特徴および利点ならびに本発明の種々の実施形態の構造および動作について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
次に、図面を参照しながら本発明を説明する。図中、同一の要素または機能的に類似の要素には同じ参照番号を付すものとする。また、参照番号のうち一番左側の数字は、その参照番号が最初に現れた図面を表すものとする。
【００１４】
概観
以下では特別な構成や装置について論じるが、これは単に例示を目的としていると理解すべきである。当業者であれば、本発明の着想や範囲を逸脱することなく他の構成や装置も使用できる。また、本発明を種々の他の用途において採用できることも当業者であれば自明である。
【００１５】
本発明の実施形態は、光学素子内の少なくとも１つの方向の屈折率を変化させる電界によって制御される光学素子を使用するシステムと方法を提供する。屈折率の変化は光学素子を通過する放射ビームに変化をもたらす。電界はシステム内の像平面の近傍に配置されている検出器を包含するフィードバックシステムからのフィードバック／制御信号によって制御される。調節されるべき光特性に依存して、光学素子をシステム内の種々の位置、例えば照明システムの後方または光パターニングシステムの後方に配置することができる。１つの例では光学素子が照明光学系内に配置されている。このようにして、光学素子は動的な電界の制御下でその伝播特性を変化させ、照明システムからの照明ビームおよび／またはパターニングシステムからのパターニング放射ビームを動的に変化させ、その結果これらのビームは所望の光特性を示す。
【００１６】
種々の例においては、光特性を局所的（例えば像平面におけるフィールド内の所望の位置）または全体的（例えば像平面における全体のフィールドにわたって）に調節することができる。
【００１７】
動的に制御可能な光特性の例には強度、楕円率、テレセントリック性、指向性、均一性などが含まれるが、動的に制御可能な光特性はこれらに制限されるものではない。例えばこれらの特性を、強度制御を用いたパターンフィーチャの寸法、例えば線幅や、楕円率制御を用いたＨＶバイアス（例えば配向以外は同一であるべき、水平方向に配向されているレジストフィーチャと垂直方向に配向されているレジストフィーチャとの差）や、テレセントリック性制御を用いたオーバーレイ（例えば先行して成形されたパターンの上へのパターンの位置決め）の制御に使用することができる。別の例として、これらの特徴を瞳の充填（pupil fill）または瞳形状を制御するために使用することができる。
【００１８】
電気光学変調器に関する実施例
図１は本発明の１つの実施形態によるシステム１００を示す。例えば、システム１００は電気光学変調器でよい。システム１００は第１の部分１０２Ａおよび第２の部分１０２Ｂ（例えば第１のプリズムおよび第２のプリズム、第１の光学くさびおよび第２の光学くさびなど）を包含する光学素子１０２を有し、この光学素子１０２は電界をジェネレータ１０４から受け取る。１つの例においては、光学素子１０２の第１の部分１０２Ａおよび第２の部分１０２Ｂは逆の光学軸でもって一体的に結合されている。Ｘ，ＹおよびＺ方向における光学素子１０２の配向は光学素子１０２の隣に示してある。ジェネレータ１０４を使用した電界Ｅ’の光学素子１０２への印加により電気光学変調器が形成される。投射図においては、ジェネレータ１０４が、紙の平面に対して平行である第１の面および第２の面に接続されている。例えばこのことはビーム１０６の進路を変えるために行うことができ、これによりビーム１０６に関して角度θの方向に伝播する出力ビーム１０８が形成される。この実施形態においては、光学素子１０２が電界により制御可能な１つまたは複数の性質を有する材料からなり、これを以下詳細に説明する。
【００１９】
ビーム１０６は単一の出力ビーム１０８を形成するために、または別個に複数の出力ビーム１０８を形成するために、一緒に偏向させることができる種々のサブビームを包含できることは自明である。別の例においては、複数のビーム１０６を光学素子１０２によって受光することができ、光学素子１０２を多数の入力ビーム１０６から１つまたは複数の出力ビーム１０８を形成するために使用することができる。
【００２０】
１つの実施例においては、各部分１０２Ａおよび１０２Ｂが同様の寸法を有する。すなわち角度α、βおよびγが各部分１０２Ａおよび１０２Ｂについて同様である。例えば、αおよびγを４５°としβを９０°とすることができる（例えば４５°・４５°・９０°の三角形）、もしくは別の例ではαおよびγをそれぞれ３０°と６０°としβを９０°とすることができる（例えば３０°・６０°・９０°の三角形）。部分１０２Ａおよび１０２Ｂの寸法は用途固有であり、所望の伝播特性に依存するものである。
【００２１】
１つの実施例においては、部分１０２Ａの表面および部分１０２Ｂの表面は、ビーム１０６が光学素子１０２を通過して伝播するように、ビーム１０６における不均一性をスメアリングできるよう所望のあらゆる仕上げを有することができる。
【００２２】
１つの実施例においては、ジェネレータ１０４のノード１１０が、例えば像平面（図示せず）の近傍に配置されているフィードバックシステム（図示せず）から制御信号１１２を受信する。フィードバックシステム装置は例えば後述する図８，９および１０に示されている。
【００２３】
図１の実施例においては、光学素子１０２（例えば電気光学結晶）はビーム１０６を偏向するために使用される。１つの実施例においては、光学素子１０２の２つの部分１０２Ａおよび１０２Ｂは逆の結晶軸でもって一体的に結合されている。ジェネレータ１０４を使用して第１の部分１０２Aおよび第２の部分１０２Bに電圧を印加することによって、第１の部分１０２Aおよび第２の部分１０２Bそれぞれの屈折率が相互に変化され、これにより偏向された出力ビーム１０８が得られる。部分１０２Aおよび１０２Bを通過する偏向角度（θ）は、（１）使用される電気光学テンソル要素の大きさ（例えば結晶配向に依存する）、（２）ジェネレータ１０４によって供給される制御信号１１０の値（例えば電圧信号の値）、また（３）光学素子１０２の寸法に依存する。
【００２４】
図１１は本発明の１つの実施形態による、例えば電気光学変調器１００を使用する光ビーム偏向対電位差のグラフ１１００を示す。
【００２５】
１つの実施例においては、ビーム１０６が出力ビーム１０８を形成するために次式にしたがい偏向される。
【００２６】
【数１】
2010093263.tif 000003
この式においてｌは結晶の深度であり、Ｅは電界であり、ｒは電気光学係数であり、η０は屈折率であり、Ｄは結晶の高さである。グラフ１１００中の直線１１０２は後述するＡＤＰからなる電気光学変調器についてのものであり、グラフ１１００中の直線１１０４は後述するＫＤＰからなる電気光学変調器についてのものである。
【００２７】
光学素子およびジェネレータの他の装置も電気光学変調器を形成するために使用できることは自明であり、このことは例えば２００４年１０月２６日付けのＵ．Ｓ第10/972,582号「電気光学変調器を使用するシステムと方法（System and Method Utilizing an Electrooptical Modulator）」に記載されており、その記載内容は参照によりその全てが本明細書に取り入れられる。
【００２８】
１つの実施例においては光学素子１０２が結晶材料である。例えば、使用できる結晶材料の１つとしてLithuania，VilniusのEKSMA Co.によって製造されている三ホウ酸リチウム（ＬｉＢ３Ｏ５）が挙げられる。別の実施例においては、（ＫＤＰとして公知である）リン酸二水素カリウム（ＫＨ２ＰＯ４）または（ＡＤＰとして公知である）リン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）を使用することができ、これらの材料はＬＢＯと同様の電気光学特性を示すが、ＬＢＯに比べて伝送効率は低い。しかしながら他の公知の材料も本発明の範囲から逸脱することなく使用することができる。典型的には両方の部分１０２Ａおよび１０２Ｂが同一の材料からなるものではあるが、幾つかの実施形態においては各部分に対して異なる材料を使用できることは自明である。
【００２９】
上述の実施形態においては、電気光学変調器１００は線形の電気光学効果を使用し、このことは印加される電界に基づき光学素子（例えば結晶）内の種々の方向における屈折率の変化をもたらす。効果は反対対称性を有さない結晶内でのみ存在する。このことを楕円の方程式の指数で表すことができ、これは電界による結晶の異方性の変化を表す。下記の式は、結晶内の任意に選択された直交座標系に関する楕円の指数の式についての一般形を表す。
【００３０】
【数２】
2010093263.tif 000004
【００３１】
ここでｎは使用される材料に関する屈折率についての定数である。電界（Ｅ）が印加されることによる屈折率（ｎ）の変化を以下のように行列の形で表すことができる。
【００３２】
【数３】
2010093263.tif 000005
【００３３】
この式における第２の行列は、上記において図１に関連させて説明した電気光学テンソルである。ゼロ以外の要素がこのテンソルに存在する場合には、材料は電気光学的な効果を示す。
【００３４】
通常の場合座標形は、電界が印加されている状態で式１が以下のように減少するようにして決定される。
【００３５】
【数４】
2010093263.tif 000006
【００３６】
電気光学テンソルの正確な性質に依存して、垂直方向における屈折率の変化を惹起する、印加される電界に関する方向を決定することができる。したがって電気光学変調器１００の性質を動的に制御することができる。何故ならば、屈折率の電圧依存性は垂直方向における入射電界成分間のリターディションを惹起するからである。選択された方向は該当する結晶の対称性に依存する。リターディションは印加される電圧と対応する電気光学テンソル成分に比例する。この正味効率は２つの方向間の位相差を変化させる電圧を発生させることができ、これを異なる用途に使用することができる。
【００３７】
別の実施例においては、プリズム１０２Ａとプリズム１０２Ｂの接触面が所望のプロフィールを有し、このプロフィールは印加される電圧を最適化することができる。例えば、一定のプロフィールが存在し且つ外部電圧を使用して変調できる場合には比較的低い電圧を使用することができる。
【００３８】
別の実施例においては、１つの電気光学変調器１００が光の角分布を制御するために使用されるので、順次配置されており且つ他方に関してｙ軸を中心に例えば９０°回転されている第１および第２の光学変調器１００はビームの開きを除去するため、もしくは直交方向においてビームの開きを等しくするために２つの方向におけるレーザビームの開きを制御することができ、このような電気光学変調器は瞳充填の楕円率が所望の許容差内にあることを保証することができる、および／または、ビーム方向の変更が望まれるあらゆる用途に使用することができる。
【００３９】
別の実施例においては、電気光学変調器１００はＨＶバイアスを補正するために全体的（例えば像平面の全体のフィールドにわたって）もしくは局所的（例えば像平面のフィールド内の１つまたは複数の位置）に楕円率を変化させることができる。
【００４０】
１つの実施例においては、電気光学変調器１００のための電気光学システムが、慣例のシステムにおける機械装置に比べて、均一性の変動を補正するために非常に短い時間で応答することができる。この短時間での応答は、放射線量の均一性を著しく改善するために、走査中にリアルタイムで補正を行うことができる。
【００４１】
１つの実施例においては１つまたは複数の面が非反射性コーティングまたは高反射性コーティングなどを有することができ、それに基づいてビーム１０６が特定の面から反射されるか、反射されないかが制御される。このことは、迷光が特定の面を通過して電気光学変調器１００から放射されないこと、および／または、電気光学変調器１００を通過する光を適切に配向させることを保証できる。
【００４２】
電気光学変調器のアレイに関する実施例
図２，３および４は本発明の種々の実施形態による電気光学変調器２００，３００および４００のアレイ２２０，３２０および４２０を示す。電気光学変調器２００，３００および４００はそれぞれ、部分１０２Ａおよび部分１０２Ｂと同様に第１の部分および第２の部分を有するが（図示せず）、便宜上この第１の部分と第２の部分との間の傾斜面は図２，３および４には示していない。
【００４３】
図２，３および４に示されている数、大きさおよび／またはビームの形状は単に例示的なものであって、電気光学変調器のアレイを使用する固有の用途に基づく種々の実施形態によれば、異なる形状および大きさ、または複数のビームが考えられることは自明である。
【００４４】
図２は本発明の１つの実施形態による、電気光学変調器２００の１×ｎ（ｎは１より大きい正の整数）個のアレイ２２０を示す。各変調器２００は、対向する２つの面に接続されている電極２２２と、変調器２００の対向する２つの端部に接続されている支持体２２４を有する。この投射図において電極２２２は垂直電極である。この装置はアレイ２２０を介して伝播するビーム２０６の単一方向変調を行うことができる。この例ではビーム２０６が矩形の横断面を有する。したがってビーム２０６の横断面を考慮したアレイ２２０および電極２２２の配向に依存して、Ｘ方向またはＹ方向のいずれかの方向においてこのビーム２０６を変調することができる。４つの電気光学変調器２００が示されているが、本発明の範囲内で意図されている限り、あらゆる個数の電気光学変調器を使用することができる。
【００４５】
図３は本発明の１つの実施形態による、電気光学変調器３００のスタック状のｎ×ｍ（ｎおよびｍは１より大きい正の整数か１である）個のアレイ３２０を示す。この実施形態においては、第１のスタックであるスタックＡが電気光学変調器３００Ａを包含し、第２のスタックであるスタックＢが電気光学変調器３００Ｂを包含する。第１のスタックおよび第２のスタックが隣接していることが波線３２８で表されている。付加的なスタックも使用できることは自明である。図１における電気光学変調器１００に関して、スタックＡは電気光学変調器１００と同様に配向されているが、スタックＢにおける電気光学変調器３００Ｂは電気光学変調器３００Ａに関してｙ軸を中心に９０°回転されている、もしくはこれとは反対のことが行われている。これにより上述したように、また後述するように２方向制御を行うことができる。
【００４６】
各変調器３００は対向する２つの面に電極３２６を有する。またアレイ３２０は変調器３００の対向する２つの端部に接続されている支持体３２４を包含する。この装置はアレイ３２０を介して伝播するビーム３０６の２方向変調を行うことができる。この例ではビーム３０６が矩形の横断面を有し、このビーム３０６の横断面を考慮したアレイ３２０および電極３２６の配向に基づき、Ｘ方向およびＹ方向においてビーム３０６を変調することができる。２４個の電気光学変調器３００が示されているが、本発明の範囲内で意図されている限り、あらゆる個数の電気光学変調器を使用できることは自明である。
【００４７】
図４は本発明の１つの実施形態による電気光学変調器４００の同心のアレイ４２０を示す。上述したアレイ２２０およびアレイ３２０内の変調器２００および３００と同様に、変調器４００は上述した機能性を許容するためにその面に接続されている電極４２２／４２６を有する。単一の円形アレイ４２０が示されているが、１つまたは複数の同心円アレイ４２０を使用できることは当業者には自明である。
【００４８】
１つの実施例においては、上述のアレイのうちの１つに衝突する入射ビームの種々のサブビームを別個に制御できる調節可能な方向に偏向させることができる。１つの実施例においては、サブビームを比較的高い強度を有する領域から比較的低い強度を有する領域に偏向させることによって、均一性のばらつきを平滑にすることができる。したがって実質的に光損失は殆ど無い、もしくは存在しない。
【００４９】
別の実施例においては、多数の入射ビームを変調器の出力側の端部において、または変調器を通過した後において、単一のビームに結合される前に別個に偏向させることができる。
【００５０】
１つの実施例においては、この装置は高い空間周波数の均一性の変動を補正することができる。
【００５１】
１つの実施例においては、アレイが比較的高速に動作し、これにより像平面のフィールドのスキャン中に空間的な均一性を補正することができる。
【００５２】
１つの実施例においては、図１に示されているような単一の素子、または図２から４に示されているような素子のアレイを、ポジションエラーを補正するために、マイクロリソグラフィーツールでのレーザビームの向きの変更に使用することができる。
【００５３】
電極装置に関する実施例
図５，６および７は本発明の種々の実施形態による電気光学変調器７００における電極７２２／７２６の種々の配置構成の端部、側面および投射図をそれぞれ示している。上述の実施形態においては、電極が対向する２つの面に接続されているか、１つまたは複数の電気光学変調器の向かい合う２組の面に接続されていた。しかしながら図５，６および７に示されているように、１つ以上の電極７２２／７２６を電気光学変調器７００の各面に接続することができる。このことは変調器７００を介して伝播する１つまたは複数の放射ビーム（図示せず）の可制御性を高めるために行うことができる。また、この投射図においては水平方向に接続されている電極が示されているが、垂直方向に接続されている電極も使用することができる。
【００５４】
１つの実施例においては、多数の電極７２２／７２６を備えた２つのプリズム光学素子７００を使用することによって、この光学素子７００に衝突するビームの一部の進路を異なる方向へと変えることができる。このことは角分布における極めて高い解像度を提供することができる。
【００５５】
したがって、異なる配置構成において光学素子１０２または光学素子１０２のアレイの側面に接続されている電極７２２／７２６を使用することによって、光学素子１０２または光学素子１０２のアレイを介して伝播する光を非常に精確に制御することができるか、必要に応じてまたは所望のように修正することができる。したがって光の特性、例えば均一性、楕円率、テレセントリック性などを必要に応じてまたは所望のように修正することができる。上述したように、また後述するように、このことを例えば照明システムまたは投影システムにおける瞳充填または瞳形状を制御するために使用することができる。
【００５６】
上記の実施形態および実施例ではビームが入射側から放射側へと電気光学変調器を通過して放射されるが、他の実施形態においては入射側の面とは反対側の面が反射性のコーティング、層、物質または材料を有していてもよいことは自明である。したがって、ビームが電気光学変調器を通過して伝送される代わりに、電界の使用により特性が変化した後に、ビームは入射側の面とは反対側の面から入射面へと反射される。別の実施例においては、反射面は入射側の面とは反対側にある必要はない、もしくは光は３つの異なる面から入射、反射、放射してもよい。
【００５７】
適用事例に関する実施形態：リソグラフィ
図８，９および１０は本発明の種々の実施形態による電気光学変調器を有する種々のリソグラフィシステム８００，９００，１０００を示す。これらのシステムにおいては、照明システム８０２／９０２／１００２からの放射がパターニング光を形成するパターンジェネレータ８０４／９０４／１００４を照明し、このパターニング光がパターンジェネレータ８０４／９０４／１００４から投影システム８０８／９０８／１００８を介してワークピース８０６／９０６／１００６に向かって配向される。
【００５８】
システム９００においては、光がパターンジェネレータ９０４に配向され、このパターンジェネレータ９０４からビームスプリッタ９０５を介して配向される。
【００５９】
１つの実施例においては、パターニング光８１６／９１６／１０１６をフィードバックシステム８１８／９１８／１０１８において検出器８２０／９２０／１０２０によって受光することができる。受光したパターニング光８１６／９１６／１０１６を表す信号８２４／９２４／１０２４は検出器８２０／９２０／１０２０から制御装置８２２／９２２／１０２２へと伝送され、制御信号８２４／９２４／１０２４を形成するために使用される。制御信号８２４／９２４／１０２４は上述したような光学的な特性、例えば強度、均一性、楕円率、テレセントリック性などに関する目下の（測定された）値と所望の値を基礎とする補償または調節信号でよい。例えば図１に示した実施形態では、制御信号８２４はジェネレータ１０４のノード１１０において受信された制御信号１１２であり、この制御信号１１２は光学素子１０２を通過する光ビーム１０６の伝播を動的に制御するための電界の発生を動的に制御するために使用される。
【００６０】
種々の実施形態において、ワークピース８０６／９０６／１００６は基板、ウェハ、フラットパネルディスプレイ基板、プリントヘッド、マイクロ流体装置またはナノ流体装置であるが、ワークピース８０６／９０６／１００６はこれらに制限されるものではない。
【００６１】
照明システム８０２／９０２／１００２は光源８１０／９１０／１０１０および照明光学系８１２／９１２／１０１２を包含することができる。パターンジェネレータ８０４／９０４／１００４は光学系８１４／９１４／１０１４を有することができる。これらのうちの一方または両方が１つまたは複数の光学素子（例えばレンズ、ミラーなど）を包含することができる。例えば、光学系８１２／９１２／１０１２または光学系８１４／９１４／１０１４のうちの一方または両方が、上記の電気光学変調器または電気光学変調器のアレイのいずれか１つを包含することができ、これらの光学系は照明光８２６／９２６／１０２６がパターンジェネレータ８０４／９０４／１００４に到達する前にこの照明光８２６／９２６／１０２６を動的に制御するために使用することができる。これを慣例の環状、単一極、多重極またはクェーサーの照明モードのうちの１つを制御するために使用することができる。
【００６２】
１つの実施例においては、投影システム８０８／９０８／１００８が１つまたは複数の光学素子（例えばレンズ、ミラーなど）を包含する。例えば、投影システム８０８／９０８／１００８が上述したような電気光学変調器または電気光学変調器のアレイのいずれかを包含することができ、この投影システムはパターニング光８１６／９１６／１０１６がワークピース８０６／９０６／１００６に到達する前にこのパターニング光８１６／９１６／１０１６を動的に制御するために使用することができる。
【００６３】
種々の実施例においては、パターンジェネレータ８０４／９０４／１００４がマスクベースのパターンジェネレータまたはマスクレスのパターンジェネレータでよく、このことは当業者には自明である。マスクベースのシステムまたはマスクレスのシステムをリソグラフィ、フォトリソグラフィ、マイクロリソグラフィまたは液浸リソグラフィシステムと関連付けることができる。
【００６４】
例えば、上記の電気光学変調器のアレイの１つのような電気光学変調器のアレイを使用することにより、リソグラフィシステム８００，９００または１０００の内の１つにおいては、均一性の変動の能動的な制御が光分布の再配向（redirecting）によって実施され、これによりアレイ内の各電気光学変調器にわたる電圧の変化を介して光損失の量が低減される。
【００６５】
１つの実施例においては、システム８００，９００または１０００において使用される電気光学変調器をパターンジェネレータ８０４／９０４／１００４またはワークピース８０６／９０６／１００６が配置されている平面における光の角分布を制御するために使用することができ、瞳充填を発生させるための異なる回折アレイの必要性が排除される。
【００６６】
１つの実施例においては、システム８００，９００または１０００において使用される電気光学変調器を投影系８０８／９０８／１００８における瞳充填を制御するために使用することができる。
【００６７】
動作に関する実施形態
図１２は本発明の１つの実施形態による方法１２００を説明するフローチャートを示している。方法１２００を上記のシステムの１つまたは複数を用いて実施することができる。ステップ１２０２においては、放射ビームがパターンジェネレータを用いてパターニングされる。ステップ１２０４においては、パターニングビームが像平面に配置されている対象のターゲットポイントに投影される。ステップ１２０６においては、ビームまたはパターニングされたビームの伝播が、像平面に入射した投影されているパターニングビームの少なくとも一部を検出し、その検出に基づき制御信号を形成するフィードバックシステムを使用して制御される。ステップ１２０８においては、電界が制御信号に基づき発生される。ステップ１２１０においては、電界がパターンジェネレータまたは対象の近傍に配置されている光学素子に印加され、この印加された電界は光学素子を通過するビームまたはパターニングビームの伝播を制御するために光学素子内の少なくとも１つの方向の屈折率を変化させる。
【００６８】
結論
これまで本発明の様々な実施形態について説明してきたが、それらは例示にすぎず、限定を意味するものではない。形態や詳細について本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更を行えることは、当業者にとって自明である。したがって本発明の範囲は上記の実施形態によって制限されるものではなく、特許請求の範囲および同等のものによってのみ規定される。
概要および要約の部分ではなく、発明の詳細な説明の部分が請求項を解釈するために用いられることを意図していることは自明である。概要および要約は発明者によって考えつく限り本発明の１つまたは複数の実施例を記載することができるが、全ての実施例を記載しているものではなく、したがって本発明および請求項を決して何らかの形で制限することを意図していない。
【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５】
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【図６】
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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１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年10月8日(2009.10.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームを形成する照明システムと、
前記放射ビームをパターニングするパターニング装置と、
像平面における対象のターゲットポイントにパターニングビームを投影する投影システムと、
前記照明システム内、前記投影システム内、または前記照明システムと前記投影システムとの間の光学系に配置された電気光学変調器と、
前記像平面に投影された前記パターニングビームの少なくとも一部を検出し、該検出に基づき制御信号を形成するフィードバックシステムと、
前記制御信号に基づき、前記電気光学変調器に印加される電圧を生成するジェネレータとを包含し、
前記電気光学変調器は、
電圧の印加により少なくとも１つの方向の屈折率が変化する２つのプリズムが逆の結晶軸でもって一体的に結合された電気光学結晶と、
前記電気光学結晶における互いに対向する２つの面に配置され、かつ各面において複数の電極が配置された電極群と、を備える
システム。
【請求項２】
前記電気光学結晶は三ホウ酸リチウム（ＬｉＢ３Ｏ５）、リン酸二水素カリウム（ＫＨ２ＰＯ４）またはリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）の内の１つを含有する、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記電気光学変調器は１つまたは複数の面において反射性コーティングを有する、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記反射性コーティングは、光ビームが前記電気光学変調器に入射する際に通過する面とは反対側の面に設けられており、前記光ビームは方向が変更された後に入射面へと反射される、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記反射性コーティングは迷光が前記電気光学変調器内に残ることを保証するために使用される、請求項３記載のシステム。
【請求項６】
前記反射性コーティングは前記電気光学変調器を通過する光を配向するために使用される、請求項３記載のシステム。