(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットに個別に制御可能なドーズを与える複数の放射ビームを生成するように構成されたプログラマブルパターニングデバイスと、
ターゲット上のそれぞれの場所に各放射ビームを投影するように構成された投影システムと、
ターゲット上に所望のドーズパターンを形成するために複数の異なる時点で複数の放射ビームによって付与されるべきターゲットドーズ値を計算するように構成されたコントローラであって、各ターゲットドーズ値は、ターゲットドーズ値が付与される放射ビームによって形成されるスポット露光のドーズ分布を定義する、コントローラと、を備え、
当該露光装置が生成可能であるスポット露光のそれぞれのドーズ分布内の特徴点の公称位置が、スポット露光グリッドのある点に存在し、
前記コントローラは、
スポット露光グリッドよりも解像度が低い低解像度グリッド上のグリッド点におけるターゲットドーズ値を、前記投影システムの特性を考慮するインバースオプティクス計算により計算し、
計算されたターゲットドーズ値のそれぞれに対し、予め定義されたカーネルを適用してスポット露光グリッド内の複数の点のそれぞれにおけるターゲットドーズ値を導出する
ことによって、スポット露光グリッドの解像度でターゲットドーズ値を提供するように構成される
ことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記プログラマブルパターニングデバイスは、個別に制御可能な強度を有する複数の放射ビームを生成するように構成され、
前記コントローラは、ターゲットドーズ値としてターゲット強度値を計算するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記プログラマブルパターニングデバイスは、個別に制御可能な露光時間を有する複数の放射ビームを生成するように構成され、
前記コントローラは、ターゲットドーズ値としてターゲット露光時間を計算するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記プログラマブルパターニングデバイスは、個別に制御可能な強度と個別に制御可能な露光時間とを有する複数の放射ビームを生成するように構成され、
前記コントローラは、前記ターゲットドーズ値としてターゲット露光時間値とターゲット強度値の組み合わせを計算するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項５】
前記プログラマブルパターニングデバイスは、放射源とターゲットの間に配置されたシャッタ要素またはシャッタ要素マトリクスの要素の一部の開閉の制御、または放射源の駆動期間の制御のうち一つまたは両方を行うことで、露光時間を個別に制御するように構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記低解像度グリッド内の点のそれぞれが、複数のスーパーピクセル領域のうち異なるものの中に存在することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の露光装置。
【請求項７】
前記複数のスーパーピクセル領域がぴったり嵌り合うことを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記複数のスーパーピクセル領域は、少なくとも一つの他のスーパーピクセル領域と重なり合う一つまたは複数のスーパーピクセル領域を含むことを特徴とする請求項６または７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記コントローラは、同一のスーパーピクセル領域内に存在するスポット露光グリッド内の各グリッドポイントに同一のターゲットドーズ値を付与するように構成されていることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、同一のスーパーピクセル領域内に存在するスポット露光グリッド内の二つ以上のグリッド点に異なるターゲットドーズ値を付与するように構成されていることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１１】
前記異なるターゲットドーズ値は、スーパーピクセル領域の横方向の周辺領域に向けて減少するドーズ分布を、前記スーパーピクセル領域のうち少なくとも一つについて定義することを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
【請求項１２】
ローカルメモリと、該ローカルメモリへのアクセスを制御するローカルコントローラと、を有するローカル計算ユニットをさらに備え、
一つのスポット露光グリッド点について導出されたターゲットドーズ値が前記ローカルメモリ内に一時的に記憶され、少なくとも一つの他のスポット露光グリッド点のターゲットドーズ値の導出に再使用されるように、前記ローカルメモリと前記ローカルコントローラが構成されることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１３】
ターゲットのレベルで各列を形成する放射ビームの強度が、その列内に異なる時間に形成されるスポット露光の間でゼロにならない列の中に、スポット露光のサブセットが形成されることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１４】
前記プログラマブルパターニングデバイスはマイクロミラーアレイを含むことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１５】
露光装置にセットポイントデータを提供する装置であって、
前記露光装置は、ターゲットに個別に制御可能なドーズを与える複数の放射ビームを生成するように構成されたプログラマブルパターニングデバイスと、ターゲット上のそれぞれの場所の上に各放射ビームを投影するように構成された投影システムと、を有しており、
当該装置は、
ターゲット上に所望のドーズパターンを形成するために複数の異なる時点で複数の放射ビームによって付与されるべきターゲットドーズ値を計算し、各ターゲットドーズ値は、ターゲットドーズ値が付与される放射ビームによって形成されるスポット露光のドーズ分布を定義し、
ターゲットドーズ値を付与するビームを提供するように前記プログラマブルパターニングデバイスを制御するための一連のセットポイントデータを計算する
ように構成されたデータ処理ユニットを備え、
当該装置が生成可能であるスポット露光のそれぞれのドーズ分布内の特徴点の公称位置が、スポット露光グリッドのある点に存在し、
前記データ処理ユニットは、
スポット露光グリッドよりも解像度が低い低解像度グリッド上のグリッド点におけるターゲットドーズ値を、前記投影システムの特性を考慮するインバースオプティクス計算により計算し、
計算されたターゲットドーズ値のそれぞれに対し、予め定義されたカーネルを適用してスポット露光グリッド内の複数の点のそれぞれにおけるターゲットドーズ値を導出する
ことによって、スポット露光グリッドの解像度でターゲットドーズ値を提供するように構成される
ことを特徴とする装置。
【請求項１６】
所望のドーズパターンでターゲットが照射されるようにするデバイス製造方法であって、
ターゲットの照射に使用されるべき複数の放射ビームのそれぞれについてターゲットドーズ値を計算し、各ターゲットドーズ値は、ターゲットドーズ値が付与される放射ビームによって形成されるスポット露光のドーズ分布を定義し、
計算されたターゲットドーズ値を持つ放射ビームを投影システムを使用して投影してスポット露光を形成する
ことを含み、
生成可能であるスポット露光のそれぞれのドーズ分布内の特徴点の公称位置が、スポット露光グリッドのある点に存在し、
スポット露光グリッドよりも解像度が低い低解像度グリッド上のグリッド点におけるターゲットドーズ値を前記投影システムの特性を考慮するインバースオプティクス計算により計算し、計算されたターゲットドーズ値のそれぞれに対し、予め定義されたカーネルを適用してスポット露光グリッド内の複数の点のそれぞれにおけるターゲットドーズ値を導出することによって、スポット露光グリッドの解像度でターゲットドーズ値が提供される
ことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１７】
露光装置用のセットポイントデータを提供する方法であって、
前記露光装置は、ターゲットに個別に制御可能なドーズを与える複数の放射ビームを生成するように構成されたプログラマブルパターニングデバイスと、ターゲット上のそれぞれの場所の上に各放射ビームを投影するように構成された投影システムと、を有しており、
当該方法は、
ターゲット上に所望のドーズパターンを形成するために複数の異なる時点で複数の放射ビームにより付与されるべきターゲットドーズ値を計算し、各ターゲットドーズ値は、ターゲットドーズ値が付与される放射ビームによって形成されるスポット露光のドーズ分布を定義し、
ターゲットドーズ値を付与するビームを提供するようにプログラマブルパターニングデバイスを制御するための一連のセットポイントデータを計算する
ことを含み、
前記露光装置が生成可能であるスポット露光のそれぞれのドーズ分布内の特徴点の公称位置が、スポット露光グリッドのある点に存在し、
スポット露光グリッドよりも解像度が低い低解像度グリッド上のグリッド点におけるターゲットドーズ値を前記投影システムの特性を考慮するインバースオプティクス計算により計算し、計算されたターゲットドーズ値のそれぞれに対し、予め定義されたカーネルを適用してスポット露光グリッド内の複数の点のそれぞれにおけるターゲットドーズ値を導出することによって、スポット露光グリッドの解像度でターゲットドーズ値が提供される
ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
露光装置用のセットポイントデータを提供するコンピュータプログラムであって、
前記露光装置は、ターゲットに個別に制御可能なドーズを与える複数の放射ビームを生成するように構成されたプログラマブルパターニングデバイスと、ターゲット上のそれぞれの場所の上に各放射ビームを投影するように構成された投影システムと、を有しており、
当該コンピュータプログラムは、
ターゲット上に所望のドーズパターンを形成するために複数の異なる時点で複数の放射ビームにより付与されるべきターゲットドーズ値を計算し、各ターゲットドーズ値は、ターゲットドーズ値が付与される放射ビームによって形成されるスポット露光のドーズ分布を定義し、
ターゲットドーズ値を付与するビームを提供するようにプログラマブルパターニングデバイスを制御するための一連のセットポイントデータを計算する
ことを実行するようにプロセッサに命令するコードを含み、
前記露光装置が生成可能であるスポット露光のそれぞれのドーズ分布内の特徴点の公称位置が、スポット露光グリッドのある点に存在し、
スポット露光グリッドよりも解像度が低い低解像度グリッド上のグリッド点におけるターゲットドーズ値を前記投影システムの特性を考慮するインバースオプティクス計算により計算し、計算されたターゲットドーズ値のそれぞれに対し、予め定義されたカーネルを適用してスポット露光グリッド内の複数の点のそれぞれにおけるターゲットドーズ値を導出することによって、スポット露光グリッドの解像度でターゲットドーズ値が提供される
ことを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１２年１月１２日に出願された米国特許仮出願第６１／５８６，０５３号の利益を主張し、その全体が本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、リソグラフィ装置または露光装置、セットポイントデータを提供する装置、デバイス製造方法、セットポイントデータを提供する方法、およびコンピュータプログラムに関する
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置または露光装置は、所望のパターンを基板に、または基板の部分に与える機械である。装置は例えば、集積回路（ＩＣ）、フラットパネルディスプレイ、微細形状を備えるその他のデバイス又は構造の製造に用いられる。従来のリソグラフィ装置または露光装置においては、マスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスが、ＩＣやフラットパネルディスプレイ、その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ために使用されることがある。このパターンは例えば、（例えばシリコンウェーハまたはガラスプレート等の）基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層への結像により、基板（の部分）へと転写される。同様に、露光装置は、基板（またはその一部）の中またはその上に所望のパターンを形成するときに放射ビームを使用する装置である。
【０００４】
パターニングデバイスを使用して、回路パターンではなく例えばカラーフィルタのパターンやドットのマトリックス状配列などの他のパターンを生成する場合もある。従来のマスクに代えて、パターニングデバイスは、回路パターンまたはその他の適用可能なパターンを生成する個別に制御可能な素子の配列を備えるパターニングアレイを備えてもよい。このような「マスクレス」方式では従来のマスクを使用する方式に比べて迅速かつ低コストにパターンを準備したり変更したりできるという利点がある。
【０００５】
故に、マスクレスシステムはプログラマブルパターニングデバイス（例えば、空間光変調器、コントラストデバイスなど）を含む。プログラマブルパターニングデバイスは、個別制御可能素子のアレイを使用して所望のパターンが与えられたビームを形成するよう（例えば電子的に、または光学的に）プログラムされている。プログラマブルパターニングデバイスの種類には、マイクロミラーアレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）アレイ、グレーティングライトバルブアレイ、自発光型コントラストデバイス、シャッタ要素／マトリクスなどがある。基板上に投影される放射のスポットを例えば移動させるか、または基板から離れて、例えば放射ビームアブソーバに放射ビームを断続的に偏向するように構成された電気−光偏光器から、プログラマブルパターニングデバイスを形成することも可能である。このような装置ではいずれも、放射ビームは連続的である。
【発明の概要】
【０００６】
ＧＤＳＩＩなどのベクタ設計パッケージを使用して、基板などのターゲット上に形成すべき所望のデバイスパターンを規定してもよい。このような設計パッケージからの出力ファイルは、所望のデバイスパターンのベクタ形式表現と呼ばれることがある。マスクレスシステムでは、ベクタ形式表現が処理されて、プログラマブルパターニングデバイスを駆動する制御信号を提供する。制御信号は、例えば複数の自発光型コントラストデバイスまたはマイクロミラーアレイに適用される一連のセットポイント（例えば、電圧または電流）を含んでもよい。
【０００７】
ベクタ形式表現を制御信号に変換する処理は、ベクタ形式表現をドーズパターンのラスタ化表現に変換する一つまたは複数のステップを含んでもよい。この処理は、パターニングデバイスに対する、基板および／または基板上に以前に形成されたパターンのアライメント変動を訂正する一つまたは複数のステップを含んでもよい。この処理は、ラスタ化表現を一連のセットポイント値に変換する一つまたは複数のステップを含んでもよい。この処理は、複雑な計算および／または大規模のデータボリュームを必要としてもよい。例えば、ラスタ化グリッドと（個々の放射ビームがスポット露光を形成する公称位置（nominal position）を規定する）スポット露光グリッドとの間のマッピングを実行する必要がある場合がある。スポット露光グリッドは、複雑および／または不規則であってもよい。リアルタイムで（例えば、基板が露光されるのと同時に）実行される処理内のステップについて、計算を迅速に完了することが重要な場合がある。
【０００８】
スポット露光グリッドの解像度は、用途によって決まる。高解像度の用途については、スポット露光グリッドの解像度は、通常、生成すべきドーズパターン解像度によって決まる。低解像度の用途については、スポット露光グリッドの解像度は、通常、特定の期間内に基板全体を照射する合計出力によって決まる。
【０００９】
したがって、低解像度用途では、スポット露光グリッドの解像度がドーズパターンの解像度よりかなり高くなってもよい。一般に、高解像度のスポット露光グリッドを生成可能であるシステムと共に使用するのに適した制御信号を提供するには、低解像度のシステムとともに使用するのに適した制御信号を提供するよりも、より多くの計算資源が必要になる。これは、コストを増加させおよび／またはスループットを制限する。
【００１０】
低解像度のスポット露光グリッドの文脈で高出力が提供できるように、プログラマブルパターニングデバイスを再構成することも可能である。しかしながら、プログラマブルパターニングデバイスの性質を変更すると、低解像度システムおよび高解像度システムの間で共通する部品の数が減少する。これは望ましくない。
【００１１】
例えば、名目上は高解像度リソグラフィ用に構成されたシステムを、低解像度の用途で使用できるようにする一方で、プログラマブルパターニングデバイス用の制御信号の提供に関連するコストを削減または最小化する方法および／または装置を提供することが望ましい。
【００１２】
本発明の一実施形態によると、ターゲットに個別に制御可能なドーズを与える複数の放射ビームを生成するように構成されたプログラマブルパターニングデバイスと、ターゲット上のそれぞれの場所に各放射ビームを投影するように構成された投影システムと、ターゲット上に所望のドーズパターンを形成するために複数の異なる時点で複数の放射ビームによって付与されるべきターゲットドーズ値を計算するように構成されたコントローラであって、各ターゲットドーズ値は、ターゲットドーズ値が付与される放射ビームによって形成されるスポット露光のドーズ分布を定義する、コントローラと、を備える露光装置が提供される。露光装置が生成可能であるスポット露光のそれぞれのドーズ分布内の特徴点の公称位置が、スポット露光グリッドのある点に存在する。コントローラは、スポット露光グリッドよりも解像度が低い低解像度グリッド上のグリッド点におけるターゲットドーズ値を計算し、計算されたターゲットドーズ値のそれぞれに対し、スポット露光グリッド内の複数の点のそれぞれにおけるターゲットドーズ値を導出することによって、スポット露光グリッドの解像度でターゲットドーズ値を提供するように構成される。
【００１３】
本発明の一実施形態によると、露光装置にセットポイントデータを提供する装置が提供される。露光装置は、ターゲットに個別に制御可能なドーズを与える複数の放射ビームを生成するように構成されたプログラマブルパターニングデバイスを有し、ターゲット上のそれぞれの場所の上に各放射ビームを投影するように構成される。本装置は、ターゲット上に所望のドーズパターンを形成するために複数の異なる時点で複数の放射ビームによって付与されるべきターゲットドーズ値を計算し、各ターゲットドーズ値は、ターゲットドーズ値が付与される放射ビームによって形成されるスポット露光のドーズ分布を定義し、ターゲットドーズ値を付与するビームを提供するようにプログラマブルパターニングデバイスを制御するための一連のセットポイントデータを計算するように構成されたデータ処理ユニットを備える。本装置が生成可能であるスポット露光のそれぞれのドーズ分布内の特徴点の公称位置が、スポット露光グリッドのある点に存在する。データ処理ユニットは、スポット露光グリッドよりも解像度が低い低解像度グリッド上のグリッド点におけるターゲットドーズ値を計算し、計算されたターゲットドーズ値のそれぞれに対し、スポット露光グリッド内の複数の点のそれぞれにおけるターゲットドーズ値を導出することによって、スポット露光グリッドの解像度でターゲットドーズ値を提供するように構成される。
【００１４】
本発明の一実施形態によると、所望のドーズパターンでターゲットが照射されるようにするデバイス製造方法が提供される。本方法は、ターゲットの照射に使用されるべき複数の放射ビームのそれぞれについてターゲットドーズ値を計算し、各ターゲットドーズ値は、ターゲットドーズ値が付与される放射ビームによって形成されるスポット露光のドーズ分布を定義し、計算されたターゲットドーズ値を持つ放射ビームを投影してスポット露光を形成することを含む。生成可能であるスポット露光のそれぞれのドーズ分布内の特徴点の公称位置が、スポット露光グリッドのある点に存在する。スポット露光グリッドよりも解像度が低い低解像度グリッド上のグリッド点におけるターゲットドーズ値を計算し、計算されたターゲットドーズ値のそれぞれに対し、スポット露光グリッド内の複数の点のそれぞれにおけるターゲットドーズ値を導出することによって、スポット露光グリッドの解像度でターゲットドーズ値が提供される。
【００１５】
本発明の一実施形態によると、露光装置用のセットポイントデータを提供する方法が提供される。露光装置は、ターゲットに個別に制御可能なドーズを与える複数の放射ビームを生成するように構成されたプログラマブルパターニングデバイスを有し、ターゲット上のそれぞれの場所の上に各放射ビームを投影するように構成される。本方法は、ターゲット上に所望のドーズパターンを形成するために複数の異なる時点で複数の放射ビームにより付与されるべきターゲットドーズ値を計算し、各ターゲットドーズ値は、ターゲットドーズ値が付与される放射ビームによって形成されるスポット露光のドーズ分布を定義し、ターゲットドーズ値を付与するビームを提供するようにプログラマブルパターニングデバイスを制御するための一連のセットポイントデータを計算することを含む。露光装置が生成可能であるスポット露光のそれぞれのドーズ分布内の特徴点の公称位置が、スポット露光グリッドのある点に存在する。スポット露光グリッドよりも解像度が低い低解像度グリッド上のグリッド点におけるターゲットドーズ値を計算し、計算されたターゲットドーズ値のそれぞれに対し、スポット露光グリッド内の複数の点のそれぞれにおけるターゲットドーズ値を導出することによって、スポット露光グリッドの解像度でターゲットドーズ値が提供される。
【００１６】
本発明の一実施形態によると、露光装置用のセットポイントデータを提供するコンピュータプログラムが提供される。露光装置は、ターゲットに個別に制御可能なドーズを与える複数の放射ビームを生成するように構成されたプログラマブルパターニングデバイスを有し、ターゲット上のそれぞれの場所の上に各放射ビームを投影するように構成される。本コンピュータプログラムは、ターゲット上に所望のドーズパターンを形成するために複数の異なる時点で複数の放射ビームにより付与されるべきターゲットドーズ値を計算し、各ターゲットドーズ値は、ターゲットドーズ値が付与される放射ビームによって形成されるスポット露光のドーズ分布を定義し、ターゲットドーズ値を付与するビームを提供するようにプログラマブルパターニングデバイスを制御するための一連のセットポイントデータを計算することを実行するようにプロセッサに命令するコードを含む。露光装置が生成可能であるスポット露光のそれぞれのドーズ分布内の特徴点の公称位置が、スポット露光グリッドのある点に存在する。スポット露光グリッドよりも解像度が低い低解像度グリッド上のグリッド点におけるターゲットドーズ値を計算し、計算されたターゲットドーズ値のそれぞれに対し、スポット露光グリッド内の複数の点のそれぞれにおけるターゲットドーズ値を導出することによって、スポット露光グリッドの解像度でターゲットドーズ値が提供される。
【００１７】
本発明のいくつかの実施の形態が付属の概略的な図面を参照して以下に説明されるがこれらは例示に過ぎない。対応する参照符号は各図面において対応する部分を指し示す。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置または露光装置の部分を示す図である。
【００１９】
【図２】本発明のある実施の形態に係る図１のリソグラフィ装置または露光装置の部分の上面図である。
【００２０】
【図３】本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置または露光装置の部分を高度に概略的に示す斜視図である。
【００２１】
【図４】本発明のある実施の形態に係り、基板上への図３に係る装置による投影を示す概略上面図である。
【００２２】
【図５】本発明の一実施形態の一部の断面図である。
【００２３】
【図６】所望のデバイスパターンのベクタ形式の（vector-based）表現を制御信号に変換するためのデータパスの一部を示す図である。
【００２４】
【図７】スポット露光グリッドの一部を示す図である。
【００２５】
【図８】ラスタ化グリッドの一部を示す図である。
【００２６】
【図９】モザイク状の（tessellating）スーパーピクセル領域を持つ低解像度グリッドの一部を示す図である。
【００２７】
【図１０】重なり合う（モザイク状でない）スーパーピクセル領域を持つ、図１０の低解像度グリッドの一部を示す図である。
【００２８】
【図１１】スーパーピクセル領域内に配置されたスポット露光による所望のドーズパターン構造内の列を示す図である。
【００２９】
【図１２】ローカル計算ユニットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明のある実施の形態は、プログラマブルパターニングデバイスを含んでもよい装置に関連し、当該デバイスは例えば自発光型コントラストデバイスのアレイからなることがある。こうした装置に関する更なる情報は国際公開第２０１０／０３２２２４号、米国特許出願公開第２０１１−０１８８０１６号、米国特許出願第６１／４７３６３６号、米国特許出願第６１／５２４１９０号を参照してもよく、この全体が本明細書に援用される。しかしながら、例えば上述したものを含む任意の形態のプログラマブルパターニングデバイスとともに本発明の一実施形態を使用してもよい。
【００３１】
図１は、リソグラフィ装置または露光装置の部分の概略側断面図を概略的に示す。この実施形態においては、装置は、後述するようにＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子を有するが、そうである必要はない。装置１は、基板を保持する基板テーブル２と、基板テーブル２を最大６自由度で移動させる位置決め装置３と、を備える。基板は、レジストで被覆された基板であってもよい。ある実施の形態においては、基板はウェーハである。ある実施の形態においては、基板は多角形（例えば矩形）の基板である。ある実施の形態においては、基板はガラスプレートである。ある実施の形態においては、基板はプラスチック基板である。ある実施の形態においては、基板は箔である。ある実施の形態においては、装置は、ロールトゥロール製造に適する。
【００３２】
装置１は、複数のビームを発するよう構成されている複数の個別に制御可能な自発光型コントラストデバイス４をさらに備える。ある実施の形態においては、自発光型コントラストデバイス４は、放射発光ダイオード（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、高分子ＬＥＤ（ＰＬＥＤ））、または、レーザダイオード（例えば、固体レーザダイオード）である。ある実施の形態においては、個別制御可能素子４の各々は青紫レーザダイオード（例えば、三洋の型式番号DL-3146-151）である。こうしたダイオードは、三洋、日亜、オスラム、ナイトライド等の企業により供給される。ある実施の形態においては、ダイオードは、例えば約３６５ｎｍまたは約４０５ｎｍの波長を有するＵＶ放射を発する。ある実施の形態においては、ダイオードは、０．５ｍＷないし２００ｍＷの範囲から選択される出力パワーを提供することができる。ある実施の形態においては、レーザダイオードの（むき出しのダイの）サイズは、１００μｍないし８００μｍの範囲から選択される。ある実施の形態においては、レーザダイオードは、０．５μｍ２ないし５μｍ２の範囲から選択される発光領域を有する。ある実施の形態においては、レーザダイオードは、５度ないし４４度の範囲から選択される発散角を有する。ある実施の形態においては、それらのダイオードは、合計の明るさを約６．４×１０８Ｗ／（ｍ２・ｓｒ）以上にするための構成（例えば、発光領域、発散角、出力パワーなど）を有する。
【００３３】
自発光型コントラストデバイス４は、フレーム５に配設されており、Ｙ方向に沿って及び／またはＸ方向に沿って延在してもよい。１つのフレーム５が図示されているが、装置は、図２に示すように複数のフレーム５を有してもよい。フレーム５には更に、レンズ１２が配設されている。フレーム５、従って、自発光型コントラストデバイス４及びレンズ１２はＸＹ面内で実質的に静止している。フレーム５、自発光型コントラストデバイス４、及びレンズ１２は、アクチュエータ７によってＺ方向に移動されてもよい。それに代えて又はそれとともに、レンズ１２はこの特定のレンズに関係づけられたアクチュエータによってＺ方向に移動されてもよい。任意選択として、各レンズ１２にアクチュエータが設けられていてもよい。
【００３４】
自発光型コントラストデバイス４はビームを発するよう構成されていてもよく、投影系１２、１４、１８はそのビームを基板の目標部分に投影するよう構成されていてもよい。自発光型コントラストデバイス４及び投影系が光学コラムを形成する。装置１は、光学コラム又はその一部を基板に対して移動させるためのアクチュエータ（例えばモータ）１１を備えてもよい。フレーム８には視野レンズ１４及び結像レンズ１８が配設されており、そのアクチュエータを用いてフレーム８は回転可能であってもよい。視野レンズ１４と結像レンズ１８との結合が可動光学系９を形成する。使用時においては、フレーム８は自身の軸１０まわりを、例えば図２に矢印で示す方向に、回転する。フレーム８は、アクチュエータ（例えばモータ）１１を使用して軸１０まわりに回転させられる。また、フレーム８はモータ７によってＺ方向に移動されてもよく、それによって可動光学系９が基板テーブル２に対し変位させられてもよい。
【００３５】
内側にアパーチャを有するアパーチャ構造１３がレンズ１２の上方でレンズ１２と自発光型コントラストデバイス４との間に配置されてもよい。アパーチャ構造１３は、レンズ１２、それに関連する自発光型コントラストデバイス４、及び／または、隣接するレンズ１２／自発光型コントラストデバイス４の回折効果を限定することができる。
【００３６】
図示される装置は、フレーム８を回転させると同時に光学コラム下方の基板テーブル２上の基板を移動させることによって、使用されてもよい。自発光型コントラストデバイス４は、レンズ１２、１４、１８が互いに実質的に整列されたときこれらのレンズを通じてビームを放つことができる。レンズ１４、１８を移動させることによって、基板上でのビームの像が基板の一部分を走査する。同時に光学コラム下方の基板テーブル２上の基板を移動させることによって、自発光型コントラストデバイス４の像にさらされる基板の当該部分も移動する。光学コラム又はその一部の回転を制御し、自発光型コントラストデバイス４の強度を制御し、かつ基板速度を制御するコントローラにより自発光型コントラストデバイス４の「オン」と「オフ」とを高速に切り換える制御をすることによって（例えば、「オフ」であるとき出力がないか、しきい値を下回る出力を有し、「オン」であるときしきい値を上回る出力を有する）、所望のパターンを基板上のレジスト層に結像することができる。
【００３７】
図２は、自発光型コントラストデバイス４を有する図１の装置の概略上面図である。図１に示す装置１と同様に、装置１は、基板１７を保持する基板テーブル２と、基板テーブル２を最大６自由度で移動させる位置決め装置３と、自発光型コントラストデバイス４と基板１７とのアライメントを決定し、自発光型コントラストデバイス４の投影に対して基板１７が水平か否かを決定するためのアライメント／レベルセンサ１９と、を備える。図示されるように基板１７は矩形形状を有するが、追加的に又は代替的に円形の基板が処理されてもよい。
【００３８】
自発光型コントラストデバイス４はフレーム１５に配設されている。自発光型コントラストデバイス４は、放射発光ダイオード、例えばレーザダイオード、例えば青紫レーザダイオードであってもよい。図２に示されるように、自発光型コントラストデバイス４はＸＹ面内に延在するアレイ２１に配列されていてもよい。
【００３９】
アレイ２１は細長い線であってもよい。ある実施の形態においては、アレイ２１は、自発光型コントラストデバイス４の一次元配列であってもよい。ある実施の形態においては、アレイ２１は、自発光型コントラストデバイス４の二次元配列であってもよい。
【００４０】
回転フレーム８が設けられていてもよく、これは、矢印で図示される方向に回転してもよい。回転フレームには、各自発光型コントラストデバイス４の像を与えるためのレンズ１４、１８（図１参照）が設けられていてもよい。本装置には、フレーム８及びレンズ１４、１８を備える光学コラムを基板に対して回転させるためのアクチュエータが設けられていてもよい。
【００４１】
図３は、周辺部にレンズ１４、１８が設けられている回転フレーム８を高度に概略的に示す斜視図である。複数のビーム、本実施例では１０本のビームが、それらレンズの一方へと入射し、基板テーブル２により保持された基板１７のある目標部分に投影されている。ある実施の形態においては、複数のビームは直線に配列されている。回転可能フレームは、アクチュエータ（図示せず）によって軸１０まわりに回転可能である。回転可能フレーム８の回転の結果として、それらビームは、一連のレンズ１４、１８（視野レンズ１４及び結像レンズ１８）に入射する。一連のレンズの各々に入射してビームは偏向され、それによりビームは基板１７の表面の一部分に沿って動く。詳しくは図４を参照して後述する。ある実施の形態においては、各ビームが対応する源によって、すなわち自発光型コントラストデバイス、例えばレーザダイオードによって、生成される（図３には図示せず）。図３に示される構成においては、ビームどうしの距離を小さくするために、それらビームはともに、あるセグメントミラー３０によって偏向されかつ運ばれる。それによって、後述するように、より多数のビームを同一のレンズを通じて投影し、要求解像度を実現することができる。
【００４２】
回転可能フレームが回転すると、ビームが連続する複数のレンズへと入射する。このときあるレンズがビームに照射されるたびに、レンズ表面上でビームが入射する場所が移動する。レンズ上のビーム入射場所に依存してビームが異なって（例えば、異なる偏向をもって）基板に投影されるので、（基板に到達する）ビームは後続のレンズが通過するたびに走査移動をすることになる。この原理について図４を参照して更に説明する。図４は、回転可能フレーム８の一部を高度に概略的に示す上面図である。第１ビームセットをＢ１と表記し、第２ビームセットをＢ２と表記し、第３ビームセットをＢ３と表記する。ビームセットのそれぞれが、回転可能フレーム８の対応するレンズセット１４、１８を通じて投影される。回転可能フレーム８が回転すると、複数ビームＢ１が基板１７に投影され、走査移動によって領域Ａ１４を走査する。同様に、ビームＢ２は領域Ａ２４を走査し、ビームＢ３は領域Ａ３４を走査する。対応するアクチュエータによる回転可能フレーム８の回転と同時に、基板１７及び基板テーブルが（図２に示すＸ軸に沿う方向であってもよい）方向Ｄに移動され、そうして領域Ａ１４、Ａ２４、Ａ３４におけるビームの走査方向に実質的に垂直に移動される。方向Ｄの第２のアクチュエータによる移動（例えば、対応する基板テーブルモータによる基板テーブルの移動）の結果、回転可能フレーム８の一連のレンズによって投影されるとき連続する複数回のビーム走査が互いに実質的に隣接するよう投影されて、実質的に隣接する領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４がビームＢ１の走査のたびに生じ（図４に示すように、領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３は以前に走査され、領域Ａ１４は今回走査されている）、領域Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４がビームＢ２の走査のたびに生じ（図４に示すように、領域Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３は以前に走査され、領域Ａ２４は今回走査されている）、領域Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３４がビームＢ３の走査のたびに生じる（図４に示すように、領域Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３は以前に走査され、領域Ａ３４は今回走査されている）。このようにして、基板表面の領域Ａ１、Ａ２、Ａ３が、回転可能フレーム８を回転させる間に基板を方向Ｄに移動させることにより、覆われてもよい。多数のビームを同一のレンズを通じて投影することにより、（回転可能フレーム８をある同一の回転速度とすると）より短い時間で基板全体を処理することができる。レンズ通過のたびに各レンズにより基板を複数のビームが走査するので、連続する複数回の走査に際して方向Ｄの変位量を大きくすることができるからである。見方を変えると、多数のビームを同一のレンズを通じて基板に投影するとき、ある所与の処理時間における回転可能フレームの回転速度を小さくしてもよいということである。こうして、回転可能フレームの変形、摩耗、振動、乱流などといった高回転速度による影響を軽減してもよい。ある実施の形態においては、図４に示すように、複数のビームは、レンズ１４、１８の回転の接線に対してある角度をなして配列されている。ある実施の形態においては、複数のビームは、各ビームが重なるか、又は各ビームが隣接ビームの走査経路に隣接するように配列されている。
【００４３】
多数のビームを一度に同一レンズにより投影する態様の更なる効果は、公差の緩和に見ることができる。レンズの公差（位置決め、光学投影など）があるために、連続する領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４（及び／または領域Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４及び／またはＡ３１、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３４）の位置には、互いの位置決めにいくらかの不正確さが現れ得る。したがって、連続する領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４間にいくらかの重なりが必要とされるかもしれない。１本のビームの例えば１０％を重なりとする場合、同一レンズに一度にビームが一つであると、同様に１０％の係数で処理速度が遅くなるであろう。一方、同一レンズを通じて一度に５本又はそれより多数のビームが投影される状況においては、（上記同様１本のビームについて）同じ１０％の重なりが５本又はそれより多数の投影線ごとにあるとすると、重なりの総計は概ね５（又はそれより多数）分の１である２％（又はそれ未満）へと小さくなるであろう。これは、全体的な処理速度を顕著に小さくする効果をもつ。同様に、少なくとも１０本のビームを投影することにより、重なりの総計をおよそ１０分の１に小さくしうる。したがって、多数のビームを同時に同一レンズにより投影するという特徴によって、基板の処理時間に生じる公差の影響を小さくしうる。それに加えて又はそれに代えて、より大きな重なり（従って、より大きな公差幅）が許容されてもよい。一度に同一レンズにより多数のビームを投影するのであれば、重なりが処理に与える影響が小さいからである。
【００４４】
多数のビームを同一レンズを通じて同時に投影することに代えて又はそれとともに、インタレース技術を使用することができるかもしれない。しかしながらそのためには、より厳格にレンズどうしを整合させることが必要になるかもしれない。従って、それらレンズのうちある同一レンズを通じて一度に基板に投影される少なくとも２つのビームは相互間隔を有し、装置は、その間隔の中に後続のビーム投影がなされるように光学コラムに対して基板を移動させるよう第２アクチュエータを動作させるよう構成されていてもよい。
【００４５】
１つのグループにおいて連続するビームどうしの方向Ｄにおける距離を小さくするために（それによって、例えば方向Ｄに解像度を高くするために）、それらビームは方向Ｄに対して、互いに斜めに配列されていてもよい。そうした間隔は、各セグメントが複数ビームのうち対応する１つのビームを反射するセグメントミラー３０を光路に設けることによって更に縮小されてもよい。それらセグメントは、それらミラーに入射するビームどうしの間隔よりもミラーで反射されたビームどうしの間隔を狭くするよう配設されている。そうした効果は、複数の光ファイバによっても実現しうる。この場合、ビームのそれぞれが複数ファイバのうち対応する１つのファイバに入射し、それらファイバが、光路に沿って光ファイバ上流側でのビームどうしの間隔よりも光ファイバ下流側でのビームどうしの間隔を狭くするよう配設されている。
【００４６】
また、そうした効果は、複数ビームのうち対応する１つのビームを各々が受光する複数の入力を有する集積光学導波路回路を使用して実現されてもよい。この集積光学導波路回路は、光路に沿って集積光学導波路回路の上流側でのビームどうしの間隔よりも集積光学導波路回路の下流側でのビームどうしの間隔を狭くするよう構成されている。
【００４７】
基板に投影される像のフォーカスを制御するためのシステムが提供されてもよい。上述のある構成において、ある光学コラムの部分又は全体により投影される像のフォーカスを調整するための構成が提供されてもよい。
【００４８】
一実施形態では、投影システムは、基板１７の上方の物質層から形成された基板上に少なくとも一つの放射ビームを投影する。基板上で、レーザ誘起された物質の移動によって材料（例えば金属）の液滴の局所堆積を生じさせるように、デバイスが形成されている。
【００４９】
図５を参照すると、レーザ誘起物質移動の物理的なメカニズムが描かれている。一実施形態では、材料２０２（例えばガラス）のプラズマブレークダウンより低い強度で、実質的に透明な材料２０２を通して放射ビーム２００が集中される。材料２０２を覆っているドナー材料層２０４（例えば金属膜）で形成された基板上で、表面熱吸収が発生する。熱吸収により、ドナー材料２０４が溶解する。さらに、熱によって前方方向への誘起圧力勾配が生じ、ドナー材料層２０４から、ひいてはドナー構造（例えばプレート）２０８からドナー材料の液滴２０６を前方に加速させる。こうして、ドナー材料層２０４からドナー材料の液滴２０６が解放され、その上にデバイスが形成される基板１７に向けて基板上に（重力の助けでまたは重力の助けなしに）移動する。ドナープレート２０８上の適切な位置にビーム２００を向けることによって、基板１７上にドナー材料パターンを堆積させることができる。一実施形態では、ドナー材料層２０４上にビームが集中される。
【００５０】
一実施形態では、ドナー材料の移動を引き起こすために、一つまたは複数の短パルスが使用される。一実施形態では、溶解物質の準１次元の前方への熱および質量の移動を行うためのパルスの長さは数ピコ秒または数フェムト秒であってもよい。このような短パルスは、材料層２０４内の横方向の熱の流れをなくすことを促進することは殆どなく、ドナー構造２０８上の熱負荷はわずかであるか全くない。短パルスにより、物質の急速な溶解および前方加速が可能になる（例えば、金属などの蒸発した物質は前方の方向性を失い、スプラッタ状の堆積につながる）。短パルスにより、加熱温度のすぐ上であるが蒸発温度よりは低い温度に物質を加熱することができる。例えば、アルミニウムでは、約９００−１０００°Ｃの温度が望ましい。
【００５１】
一実施形態では、レーザパルスの使用中に、ある量の材料（例えば金属）が１００−１０００ｎｍの液滴の形態でドナー構造２０８から基板１７に移動される。一実施形態では、ドナー材料は金属を含むか本質的に金属からなる。一実施形態では、金属はアルミニウムである。一実施形態では、材料層２０４はフィルムの形態である。一実施形態では、フィルムが別の本体または層に取り付けられる。上述したように、本体または層はガラスであってもよい。
【００５２】
基板上に形成されるべき所望のデバイスパターンのベクタ形式表現を、プログラマブルパターニングデバイスの駆動に適した制御信号に変換するために、「データパス」と呼ばれることもあるデータ処理システム１００を構成するハードウェアおよび／またはソフトウェアを設けてもよい。こうして、所望のデバイスパターンを形成するのに適した放射のドーズパターンがターゲット（例えば基板）に付与される。図６は、一実施形態に係るこのようなデータパスに含められる例示的な処理ステージ１００を示す模式図である。一実施形態では、ステージはそれぞれ隣接するステージに直接接続される。しかしながら、必ずしもこうである必要はない。一実施形態では、図示のステージのうちの任意のものの間に、一つまたは複数の追加処理ステージが設けられる。加えてまたは代替的に、一つまたは複数のステージのそれぞれが複数のステージを備える。一実施形態では、単一の物理処理ユニット（例えば、計算操作を実行可能なコンピュータまたはハードウェア）または異なる処理ユニットを使用して、ステージが実装される。
【００５３】
図６に示す例では、所望のデバイスパターンのベクタ形式表現が記憶ステージ１０２で提供される。一実施形態では、ベクタ形式表現は、ＧＤＳＩＩなどのベクタ設計パッケージを用いて構築される。記憶されたベクタ形式表現は、記憶ステージ１０２から、直接にあるいは中間ステージを経由して、ラスタ化ステージ１０４に送られる。中間ステージの例には、ベクタプリプロセッシングステージおよび／またはローパスフィルタステージが含まれる。一実施形態では、ローパスフィルタステージは、例えばアンチエイリアス処理を実行する。
【００５４】
ラスタ化ステージ１０４は、所望のデバイスパターンのベクタ形式表現（または、ベクタ形式表現の処理済みバージョン）を、所望のデバイスパターンに対応する所望のドーズパターンのラスタ化表現（例えば、基板の露光後処理によって所望のデバイスパターンを形成するのに適した表現）に変換する。一実施形態では、ラスタ化表現はビットマップデータを含む。ビットマップデータは、「ピクセルマップ」データとも呼ばれることがある。一実施形態では、ビットマップデータは、グリッド点の各点において、所望のドーズ（例えば、単位面積当たりのドーズ）を示す一連の値を含む。グリッド点はラスタ化グリッドと呼ばれることもある。
【００５５】
一実施形態では、（ラスタ化ステージ１０４からの直接的なまたはさらなる処理後の出力としての）ラスタ化表現が、制御信号生成ステージ１０６に提供される。制御信号生成ステージ１０６は、（図示のように）単一ステージとして実装されてもよいし、複数の別個のステージとして実装される。
【００５６】
一実施形態では、制御信号生成ステージ１０６は、ラスタ化グリッドと、ターゲット（例えば基板）レベルでパターニングデバイスがスポット露光を形成できる「位置」を規定するグリッド（「スポット露光グリッド」と呼ばれることもある）と、の間のマッピング操作を実行する。各スポット露光は、ドーズ分布を含む。ドーズ分布は、スポットによってターゲットに与えられる単位面積当たりのエネルギー（例えば、単位面積当たりのドーズ）が、スポット内の位置の関数としてどのように変化するかを特定する。ドーズ分布は、「ポイントスプレッド関数」と呼ばれることもある。一実施形態では、スポット露光の位置は、ドーズ分布内の特徴点の参照によって規定される。一実施形態では、特徴点は、単位面積当たりの最大ドーズの位置である。一実施形態では、単位面積当たりの最大ドーズの位置は、スポットの中央領域である。一実施形態では、単位面積当たりの最大ドーズの位置は、スポットの中央領域ではない。一実施形態では、ドーズ分布は円対称である。このような実施形態では、スポットは円形スポットとも呼ばれる。このような実施形態では、単位面積当たりの最大ドーズの位置は、円の中心に位置してもよい。一実施形態では、ドーズ分布は円形ではない。一実施形態では、ドーズ分布内の特徴点は、ドーズ分布の「質量中心」である（変化する密度を有する平坦な物体の質量中心の直喩によって規定される。例えば、スポット露光の単位面積当たりのドーズは、平坦な物体の単位面積当たりの質量と等価である）。したがって、ドーズ分布の「質量中心」は、ドーズの平均位置を表している。一実施形態では、スポット露光グリッド内の各グリッド点は、パターニングデバイス（および／または投影システム）がターゲットに付与することができるスポット露光の異なるものの位置（例えば、特徴点の位置）を表している。
【００５７】
一実施形態では、個別の「スポット」（例えば円形スポット）からなるスポット露光を生成するように装置が構成される。このような実施形態の一例では、ターゲットのレベルにおける所与の放射ビームの強度が、その放射ビームによる異なるスポットの露光の間で時々ゼロになる。一実施形態では、連続線状にスポット露光を生成するように装置が構成される。連続線は、基板のレベルでの所与の放射ビームの強度が、その放射ビームによるシーケンス内の異なるスポットの露光の間でゼロにならない一連のスポット露光とみなすことができる。このタイプの例示的な実施形態は、図４を参照して上述した。
【００５８】
一実施形態では、各スポット露光は、例えば略一定のパワーで駆動されているコントラストデバイスの単一期間中に、単一の自発光型コントラストデバイスから生じるターゲット上の放射ドーズの領域に対応する。一実施形態では、各スポット露光は、マイクロミラーアレイ内の単一のミラーまたは一群のミラーから生じる基板上の放射ドーズの領域に対応する。一実施形態では、マッピング操作は、ラスタ化グリッドとスポット露光グリッドの間の内挿を含む。一実施形態では、マッピング操作は、メトロロジデータ記憶ステージ１０８からメトロロジデータを受け取るように構成される。一実施形態では、メトロロジデータは、搭載される基板および／または搭載される基板上の以前に形成されたデバイスパターンの、パターニングデバイスに対する位置および／または向き（orientation）を特定する。一実施形態では、メトロロジデータは、搭載される基板または以前に形成されたデバイスパターンの測定された歪みを特定する。一実施形態では、歪みには、ずれ、回転、スキューおよび／または拡大のうち一つまたは複数が含まれる。したがって、メトロロジデータは、ターゲット上の所望のドーズパターンの適切な位置決めを確保するために、ラスタ化グリッドとスポット露光グリッドの間の内挿／マッピングをいかに実行すべきかについての情報を提供する。
【００５９】
一実施形態では、制御信号生成ステージ１０６は、スポット露光のそれぞれによって付与されるべき全ドーズ（またはエネルギー）を表す一連のターゲットドーズ値を計算する。一実施形態では、ターゲットドーズ値が、プログラマブルパターニングデバイスを駆動するためのセットポイント値に変換される。
【００６０】
一実施形態では、例えば、入力信号のサイズに依存する出力強度をそれぞれ有する複数の自発光型コントラストデバイスによって、個別に制御可能な強度を有する複数の放射ビームを生成するように、プログラマブルパターニングデバイスが構成される。このような実施形態の一例では、制御信号生成ステージ１０６は、一連のターゲットドーズ値を達成するのに適した強度を表す一連のターゲット強度値を計算する。スポット露光を形成する放射ビームの強度のみによってスポット露光の合計ドーズが決まる場合には、「ターゲットドーズ値」と「ターゲット強度値」という用語は同じ意味で使用することができる。一実施形態では、自発光型コントラストデバイスなどの放射源に、特定の時間だけ駆動信号（例えば電圧または電流）を付与することによって、各スポット露光が生成される。一実施形態では、セットポイント値は、付与する信号レベルを定義している。一実施形態では、信号レベルは、自発光型コントラストデバイスなどの放射源の出力を決定する。パターニングデバイスがマイクロミラーアレイを含む一実施形態では、セットポイント値は、マイクロミラーアレイ内のミラーの作動状態を規定する。マイクロミラーアレイがグレースケールデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）である一実施形態では、セットポイント値は、ミラーによって付与されるグレースケールレベルを規定する。一実施形態では、少なくとも二つの異なる傾き位置の間で個別のミラーを高速スイッチングするプロセスを制御することによって、グレースケールレベルが規定される。マイクロミラーアレイが、複数の異なる傾き角のうち一つに選択的に作動可能であるミラーを含む実施形態では、セットポイント値は、ミラーに適用される傾き角を規定する。
【００６１】
一実施形態では、個別に制御可能な露光時間を有する複数の放射ビームを生成するように、プログラマブルパターニングデバイスが構成される。各露光時間は、所与のスポット露光に対応する放射が付与される期間に対応する。このような実施形態の一例では、制御信号生成ステージ１０６は、ターゲットドーズ値を実現するのに適した一連のターゲット露光時間を計算する。スポット露光の合計ドーズが露光時間のみによって決まる場合には、「ターゲットドーズ値」と「ターゲット露光時間」という用語は同じ意味で使用することができる。一実施形態では、放射源（単数または複数、例えば一つまたは複数の自発光型コントラストデバイス）とターゲットとの間に配置されたシャッタ要素またはシャッタ要素のマトリクスを用いて、露光時間が制御される。このような実施形態の一例では、異なるスポットの露光の間、放射源が「オン」のままとなるように構成される。シャッタ要素またはシャッタ要素のマトリクスの関連部分が「開いて」いる時間の長さによって、露光時間が決定される。代替的にまたは追加して、放射源（単数または複数、例えば自発光型コントラスト要素）の駆動期間を制御することによって、露光時間が制御される。
【００６２】
一実施形態では、個別に制御可能な強度および個別に制御可能な露光時間を有する複数の放射ビームを生成するように、プログラマブルパターニングデバイスが構成される。このような実施形態の一例では、制御信号生成ステージ１０６は、ターゲットドーズ値を実現するのに適したターゲット強度値およびターゲット露光時間の組み合わせを計算する。
【００６３】
一実施形態では、一連のターゲットドーズ値（強度値および／または露光時間値）の計算は光投影システムの特性を考慮する。したがって「インバースオプティクス（inverse-optics）」計算と呼ばれてもよい。この計算は、個々のスポットのサイズおよび／または形状を考慮する。一実施形態では、この計算は、光投影システムの特性によって少なくとも部分的に決定される個別のスポットのサイズおよび／または形状を考慮する。一実施形態では、スポットの取り得る付与強度または露光時間の所与のセットのそれぞれについて、サイズおよび／または形状が規定される。上述したように、スポットサイズおよび／またはスポット形状は、ドーズ分布またはスポットの点広がり関数によって規定される。一実施形態では、理想的な（すなわち、工学的な誤差および／または製造上の誤差のない）スポット露光グリッドジオメトリによって規定される公称位置からのスポットの位置の変動を考慮に入れて、この計算が行われる。
【００６４】
一実施形態では、ターゲットレベルでスポットが互いに重なり合う（すなわち、一つまたは複数のスポットのドーズ分布が、一つまたは複数の他のスポットのドーズ分布と重なるように広がる）結果、スポット露光グリッド内の基準位置で達成される最終的なドーズは、複数の近隣スポットに関連する付与済みのドーズによって決まる。この影響は、数学的にはコンボリューション（またはデコンボリューション）演算によって記述（処理／モデル化）することができる。一実施形態では、制御信号生成ステージ１０６は、リバースプロセスを実行して、所与の所望のドーズパターンに対して各位置に付与するべきスポット露光ドーズを（例えば、複数のスポット露光を形成する複数の放射ビームのそれぞれについてのターゲット強度値および／または露光時間値を決定することによって）決定する。したがって、このような実施形態では、制御信号生成ステージ１０６はデコンボリューション（またはコンボリューション）演算を実行する。この演算は、コンボリューション演算およびデコンボリューション演算として等価に記述することができるという事実を反映して、以下では（デ−）コンボリューション演算と呼ばれる。一実施形態では、（デ−）コンボリューション演算は（デ−）コンボリューションカーネルによって規定される。一実施形態では、（デ−）コンボリューションカーネルは（デ−）コンボリューション行列によって表現される。一実施形態では、このような（デ−）コンボリューション行列の係数は、スポット露光グリッド内の対応する点でスポット露光を形成するためのスポット露光ドーズ値（例えば強度値および／または露光時間値）を計算するときに、所望のドーズパターン内の基準点の領域内の点における単位面積当たりのドーズを考慮に入れるべき程度を規定する重みとして解釈される。
【００６５】
図７および８は、このような（デ−）コンボリューション演算のステップを高度に模式的に示した図である。
【００６６】
図７は、高度に模式化された例示的なスポット露光グリッド１２０の一部を示す。グリッド１２０内の各点１２５は、パターニングデバイスによって制御される複数のビームのうちの一つによって形成される基板上のスポットの公称位置（例えば、スポットのドーズ分布における特徴点の位置）を表している。（デ−）コンボリューション演算は、点１２５のそれぞれにおいてスポット露光を形成する放射ビームのスポット露光ドーズ値（強度値および／または露光時間値）を決定することを目的とする。スポット露光グリッド１２０は、ターゲット上にパターニングデバイスが形成することができるスポット露光のパターンに対応するジオメトリを有することになる。一実施形態では、スポット露光グリッドのジオメトリは不規則である。不規則なグリッドでは、本願の意味の範囲内で、グリッド点の密度が位置の関数として変化する。そのため、単一のグリッド点のみを含む単一のユニットセルをモザイク状にする（tessellate）ことによってグリッドを完全に構成することは不可能である。図７は、不規則なグリッドのジオメトリを高度に模式的に表している。図示のグリッド１２０のジオメトリは、かなり複雑になることもある商用デバイスに関連するスポット露光グリッドとは必ずしも似ていない。
【００６７】
図８は、ラスタ化グリッド１３２の例示部分を示す。黒丸グリッド点１２７は、図７のグリッド内の（ランダムに選択された）位置１２３におけるスポット露光のターゲットドーズ値を決定するために、（デ−）コンボリューション演算と関与しうるグリッド点を模式的に表している。黒丸グリッド点１２３におけるスポット露光のドーズ値を導出するための（デ−）コンボリューション演算の適用は、基準グリッド点１２３の位置に対応するラスタ化グリッドの領域内の、ラスタ化グリッド内の複数のグリッド点における所望のドーズパターン（「ドーズ値」）のサンプルの重み付けされた寄与を必要とする。一実施形態では、行列として表現される（デ−）コンボリューションカーネルは、（行列内の非ゼロの係数の位置によって）いずれのグリッド点１２６が関与するかを規定し、かつ（行列内の非ゼロの係数の値によって）グリッド点が関与する程度を規定する行列として表現される。
【００６８】
一実施形態では、（デ−）コンボリューション演算の性質は、スポット露光グリッド内の異なる点で（または、異なる点同士の間でさえ）異なっている。一実施形態では、この変動は、例えばパターニングデバイスの光学性能の変動を考慮する。一実施形態では、キャリブレーション測定を用いて光学性能の変動が求められる。一実施形態では、キャリブレーション測定から選択的に取得される、（デ−）コンボリューションカーネルのライブラリが記憶されており、必要に応じてアクセスされる。
【００６９】
一実施形態では、制御信号生成ステージ１０６は、制御信号を生成するために、放射ビームの一連のターゲット強度値をセットポイント値に変換する。一実施形態では、セットポイント値は、パターニングデバイスの性質を考慮する。例えば、パターニングデバイスが複数の自発光型コントラストデバイスを含む場合、このような実施形態におけるセットポイント値は、自発光型コントラストデバイスの応答における非線形性（例えば、与えられたセットポイント／電圧／電流の関数としての、出力変動の非線形性）を考慮する。一実施形態では、セットポイント値は、公称的に同一であるコントラストデバイスの一つまたは複数の特性における変動を、例えばキャリブレーション測定によって考慮する。パターニングデバイスがマイクロミラーアレイを含む実施形態では、セットポイント値はミラーの応答性（例えば、所与のミラーまたは一群のミラーに与えられたセットポイント値と、関連する放射ビーム強度との間の関係）を考慮する。
【００７０】
制御信号出力ステージ１１０は、制御信号生成ステージから制御信号を受け取り、その信号をパターニングデバイスに供給する。制御信号生成ステージ１０６と制御信号出力ステージ１１０は、ターゲット上の所望のドーズパターンを生成するのに必要なターゲットドーズ値を付与するビームを放出させるように装置のプログラマブルパターニングデバイスを制御する「コントローラ」と呼ばれることもある。
【００７１】
最初の概要で述べたように、低解像度の用途では、ターゲット上に所望のドーズパターンを画成するのに必要である解像度よりも、スポット露光グリッドの解像度がかなり大きくてもよい。この文脈では、より少数の独立ターゲットドーズ値の計算によって、計算要求を軽減することができる。
【００７２】
一実施形態では、スポット露光グリッドの解像度のターゲットドーズ値を二段階で提供することによって、計算要求が削減される。第１段階では、スポット露光グリッドよりも解像度が低いグリッド上のグリッド点におけるターゲットドーズ値が計算される。第２段階では、低解像度グリッドに対して定義されるターゲットドーズ値のそれぞれを使用して、複数のターゲットドーズ値を導出する。このようにして、スポット露光グリッドの解像度でのターゲットドーズ値を提供するのに十分なターゲットドーズ値（すなわち、スポット露光グリッド内の各位置に対して一つのターゲットドーズ値）が求められる。一実施形態では、求められるターゲットドーズ値の数が、スポット露光グリッド内のグリッド点の数よりも多い。このような実施形態では、求められたターゲットドーズ値のサブセットが組み合わせられて（例えば合計されて）、スポット露光グリッド上の各位置における単一の「最終的な」ターゲットドーズ値が生成される。
【００７３】
一実施形態では、低解像度グリッド内のグリッド点はそれぞれ、複数のスーパーピクセル領域のうちの異なるものの中に存在する。一実施形態では、各スーパーピクセル領域は同一形状である。
【００７４】
図９および１０は、グリッド点３００とスーパーピクセル領域３０２とを備える例示的な低解像度グリッドの一部を模式的に示している。図示の例では、低解像度グリッドは、長方形の単位セルを持つ規則的な形状である。一実施形態では、低解像度グリッドは規則的であるが長方形ではない。一実施形態では、低解像度グリッドは不規則である。
【００７５】
一実施形態では、スーパーピクセル領域３０２はぴったりとくっつき合う（tesselate）。スーパーピクセル領域３０２は、隙間がなく重なりがないように互いに嵌り合う。図９は、このような実施形態の一例を示す。図９の実施形態では、ぴったりと嵌り合うスーパーピクセル領域３０２は正方形であるが、他の嵌り合う形状も使用することができる。
【００７６】
一実施形態では、スーパーピクセル領域３０２は、隣のスーパーピクセル領域との間で重なりがあるように構成される。図１０は、そのような実施形態の一例を示す。例示のラベル付きスーパーピクセル領域３０２のうち一つの４つの辺に、符号３０４が付けられている。直接隣接するスーパーピクセル領域３０２の４つの辺には、重なりを表すために符号３０５が付けられている。
【００７７】
一実施形態では、各スーパーピクセル領域３０２は、スポット露光グリッドの複数のグリッド点を含む。スーパーピクセル領域３０２内の全てのグリッド点に対するターゲットドーズ値は、そのスーパーピクセル領域３０２内に存在する低解像度グリッドのグリッド点３００について計算された単一のターゲットドーズ値から導出される。一実施形態では、単一の計算されたターゲットドーズ値から導出されるターゲットドーズ値は、スーパーピクセル領域３０２内の全てのスポット露光グリッド点について同一である。一実施形態では、単一の計算されたターゲットドーズ値から導出されるターゲットドーズ値は、スーパーピクセル領域３０２内のスポット露光グリッド点のうち少なくとも二つに対して異なる。一実施形態では、導出されるターゲットドーズ値が、スーパーピクセル領域３０２の中央領域に向けて大きくなり、スーパーピクセル領域３０２の横方向の周辺領域に向けて徐々に減少する。一実施形態では、この減少がガウス関数に近似していてもよい。
【００７８】
一実施形態では、低解像度グリッド上の計算されたターゲットドーズ値からの、スポット露光グリッド点についてのターゲットドーズ値の導出が、カーネルを用いて実装されてもよい。
一実施形態では、カーネルは行列として実装される。
一実施形態では、行列の要素は、カーネルが適用されるスーパーピクセル領域３０２内に存在する複数のスポット露光グリッド点のそれぞれに付与されるべき相対的な重みを定義する。
【００７９】
例えば、スーパーピクセル領域３０２がそれぞれ（後述する図１１の例のように）３×３のスポット露光グリッド点のアレイを含む場合、以下の行列カーネルを使用することができる。
【数１】
0005916895.tif 000002
【００８０】
このような行列カーネルは、中央のスポット露光グリッド点で、スーパーピクセル領域について計算されたターゲットドーズ値の４／１６、四つの角位置で、スーパーピクセル領域について計算されたターゲットドーズ値の１／１６を適用する。行列カーネルの要素は、スーパーピクセル領域のそれぞれに関連するドーズ分布を効率的に定義する。行列の中央で大きく、角で小さくなるように要素を配置することで、丸みのある外形を提供する。特定の結像性能要件を満たすように要素を調整することができる。
【００８１】
一実施形態では、スポット露光グリッド内の隣接するグリッド点は連続して露光されない。このような構成の単純化された模式的な図が図１１に示されている。例えば、プログラマブルパターニングデバイスを支持する「ブラシ」３１０に対して、ターゲット（例えば基板）が移動される。一実施形態では、ターゲットが移動する間、ブラシ３１０はほぼ静止状態を保つ。一実施形態では、ターゲットがほぼ静止状態に保持される一方、ブラシ３１０が移動される。一実施形態では、ターゲットとブラシ３１０の両方が移動される。このタイプの例示的な実施形態では、ブラシ３１０が回転フレーム（例えば図２の構成を参照）によって移動される一方、ターゲットはフレームの下方で線形に移動される。相対運動によって、ターゲット表面の延長領域にブラシがスポット露光を適用することが可能になる。ブラシの角度を斜めにすることで、任意の所与の時点で、スポット露光グリッド点同士の間の間隔を、ブラシから生じる個々の放射ビーム同士の間の間隔よりも小さくすることができる。矢印３１４は、この実施形態における移動方向を表している。例えば図４を参照して上述したように、他の形状も可能である。図示の構成では、ハッチングされたグリッド点３０６は、既に露光されたスポット露光グリッド点を示し、空白のグリッド点３０８はまだ露光されていないスポット露光グリッド点を示し、ハッチングされた太線のグリッド点３１２は、現在露光されているスポット露光グリッド点を示している。ハッチングされた太線のグリッド点３１２の位置は、所与の時点において複数の放射ビームがターゲット上に入射する位置に対応している。この例のスポット露光グリッドは、嵌り合うスーパーピクセル領域３０２に分割される。各スーパーピクセル領域３０２は、３×３のアレイ状の９つのスポット露光グリッド点を含む。
【００８２】
参考のために、ハッチングされた太線の４つのグリッド点３１２には符号３２１、３２２、３２３、３２４が付けられている。一実施形態では、これらのハッチングされた太線のグリッド点３１２はそれぞれ、ブラシ／プログラマブルパターニングデバイス３１０からの個々の放射ビームの位置に対応している。スーパーピクセル領域のうちの一つの中のスポット露光を露光するとき、ハッチングされた太線のグリッド点３２４に対応する放射ビームを供給するデバイス（例えば自発光型コントラストデバイス）は、ブラシ３１０の三つの連続位置にある上の三つのグリッド点を最初に露光する。続いて、ブラシ３１０の後続の三つの連続位置にあるハッチングされた太線のグリッド点３２３に対応する放射ビームを供給するデバイスによって、中間の三つのグリッド点が露光される。最後に、ブラシ３１０の後続の三つの連続位置にあるハッチングされた太線のグリッド点３２２に対応する放射ビームを供給するデバイスによって、最下部の三つのグリッド点が露光される。ブラシ３１０のこれら９つの連続位置の間、ハッチングされた太線グリッド点３２２、３２３、３２４で放射ビームを供給するデバイスは、左の二つのスーパーピクセル領域および右の二つのスーパーピクセル領域内のスポット露光グリッド点も露光する。同一のスーパーピクセル領域に関するターゲットドーズデータの送信および／または処理の繰り返しを回避するかまたは削減することによって（例えば、同一のスーパーピクセル領域内の異なるスポット露光グリッド位置で付与されるべきターゲットドーズデータを別々に送信および／または処理することによって）、処理効率を改善することができる。
【００８３】
この機能を実現する例示的な構成が、図１２に示されている。ここで、ローカル計算ユニット３３４は、ターゲットドーズ値、ターゲット強度値、ターゲット露光時間値および／またはセットポイント値を含む入力データストリーム３３６を受け取り、プログラマブルパターニングデバイスによって要求されるタイミングで、ターゲットドーズ値、ターゲット強度値、ターゲット露光時間値および／またはセットポイント値を含む出力データストリーム３３８を提供するように構成される。ローカル計算ユニット３３４は、ローカルメモリ３３０と、ローカルメモリ３３０へのアクセスを制御するローカルコントローラ３３２と、を備えている。
【００８４】
ローカルメモリ３３０とローカルコントローラ３３２は、協働して、スーパーピクセル領域内の一つのスポット露光グリッド点について導出された、受け取ったターゲットドーズ値、ターゲット強度値、ターゲット露光時間値および／またはセットポイント値を、一時的に記憶して必要なときに再利用して、より遅い時間に露光されるスーパーピクセル領域内の他のスポット露光グリッド点におけるターゲットドーズ値、ターゲット強度値、ターゲット露光時間値および／またはセットポイント値を出力できるようにする。このようにして、入力データストリーム３３６を供給するための帯域幅および／または処理要件を削減することができる。図１１を参照して上述した例では、例えばスーパーピクセル領域の一つの中の左上のスポット露光グリッド点について導出されたターゲットドーズ値、ターゲット強度値、ターゲット露光時間値および／またはセットポイント値を記憶および再利用して、同じ行の次の二つのスポット露光グリッド点についてのターゲットドーズ値、ターゲット強度値、ターゲット露光時間値および／またはセットポイント値を導出することができる。続いて、同一のスーパーピクセル領域内の次の二つの行について、同一のデータを再利用することができる。一実施形態では、スーパーピクセル領域が完全に露光されたとき、所与のスーパーピクセル領域についてのデータが消去される。
【００８５】
一実施形態では、代替的にまたは追加して、ローカルメモリ３３０は、スーパーピクセル領域内のスポット露光グリッド位置の全てにおけるターゲットドーズ値を導出するために、一つのスーパーピクセル領域について計算されたターゲットドーズ値（すなわち、低解像度グリッド上の一つの位置）をどのように使用できるかを定義する情報を、選択的にカーネルの形態で記憶する。
【００８６】
図６に示す例では、ステージ１０２、１０４がデータパスのオフライン部１１２にて作動し、ステージ１０６−１１０がデータパスのオンライン（すなわちリアルタイム）部１１４にて作動する。しかしながら、一実施形態では、ステージ１０４に関連する機能の全てまたは一部がオンラインで実行されてもよい。代替的にまたは追加して、ステージ１０６および／またはステージ１０８の機能の全てまたは一部がオフラインで実行されてもよい。
【００８７】
あるデバイス製造方法によると、パターンが付与された基板から、ディスプレイ、集積回路、又はその他の任意の品目等のデバイスが製造されうる。
【００８８】
本書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置または露光装置の使用を例として説明しているが、本明細書に説明した装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用案内パターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどがある。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウェーハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。本書に言及された基板は露光前または露光後において、例えばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにより処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は既に処理されている多数の処理層を含む基板をも意味し得る。
【００８９】
本発明の特定の実施形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよい。例えば、本発明は、上述の方法を記述する機械で読み取り可能な命令の１つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、または、そうしたコンピュータプログラムを記録したデータ記録媒体（例えば半導体メモリ、磁気ディスク、または光ディスク）の形式をとってもよい。また、機械で読み取り可能な命令は、２以上のコンピュータプログラムにより具現化されていてもよい。それら２以上のコンピュータプログラムは、１つ又は複数の異なるメモリ及び／またはデータ記録媒体に記録されていてもよい。
【００９０】
「レンズ」という用語は、文脈が許す限り、屈折光学部品、回折光学部品、反射光学部品、磁気的光学部品、電磁気的光学部品、静電的光学部品、またはこれらの組み合わせを含む各種の光学部品のいずれかを指し示してもよい。
【００９１】
上述の説明は例示であり、限定を意図しない。よって、以下に述べる請求項の範囲から逸脱することなく既述の本発明に変更を加えることができるということは、当業者には明らかなことである。
【図１】
0005916895.tif 000003
【図２】
0005916895.tif 000004
【図３】
0005916895.tif 000005
【図４】
0005916895.tif 000006
【図５】
0005916895.tif 000007
【図６】
0005916895.tif 000008
【図７】
0005916895.tif 000009
【図８】
0005916895.tif 000010
【図９】
0005916895.tif 000011
【図１０】
0005916895.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
0005916895.tif 000014