(57)【要約】【課題】放射ビームの強度変動が小さく、ビームのサイズが大きくなる欠点をなくすことのできるリソグラフィ機器及びデバイスの製作方法の提供。【解決手段】リソグラフィ機器は、放射ビームが基板の表面を横切って効果的に走査する走査型のものである。この機器は、例えばフィルタの形態の、走査方向に沿った位置の関数として変化する減衰値プロフィールを有するビーム減衰器を備える。この減衰値プロフィールを適切に選択することにより、例えば、パルス照明源のパルス間変動による受光量の影響が、はるかに良好に平均化されるので、基板の照明をより均質にすることができる。【選択図】図４
2006128690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ機器において、
放射ビームを調整するように構成された照明系と、
前記放射ビームの断面にパターンを付与して、パターンの付与された放射ビームを形成できるパターン付与装置を支持するように構成された支持部と、
基板を保持するように構成された、前記支持部に対して走査方向に移動可能な基板テーブルと、
前記基板の目標部分に前記パターンの付与された放射ビームを投影するように構成された投影系と、
前記放射ビームの一部の強度を減少させるように構成された、前記走査方向に沿った位置の関数として変化する減衰値プロフィールを有するビーム減衰器とを備えるリソグラフィ機器。
【請求項２】
前記減衰値プロフィールが、実質的に位置の非矩形関数である請求項１に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項３】
前記ビーム減衰器が、前記放射ビームによって照明されるように配置された減衰部分を備え、該減衰部分は、前記走査方向に、対向する第１縁部及び第２縁部を有し、前記減衰値プロフィールが、前記第１縁部において第１減衰値を有し、前記第２縁部において第２減衰値を有する請求項１に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項４】
前記第１の値及び前記第２の値が、いずれも、前記走査方向に沿って前記減衰部分全体にわたって平均した平均減衰値よりも小さい請求項３に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項５】
前記減衰値プロフィールが、前記走査方向に直交する方向に実質的な対称軸を有する請求項１に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項６】
前記第１減衰値及び前記第２減衰値の少なくとも一方が、実質的にゼロである請求項３に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項７】
前記減衰値プロフィールが、前記減衰部分の前記第１縁部及び第２縁部からともに最も離れた位置において、前記第１及び第２の減衰値よりも大きい最大減衰値を有する請求項３に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項８】
前記第１縁部と前記最大位置との第１距離、及び前記第２縁部と前記最大位置との第２距離が、それぞれ、前記第１縁部と前記第２縁部との間で測定された第３距離の少なくとも５％である請求項７に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項９】
前記第１及び第２の距離が、それぞれ、前記第３距離の少なくとも１０％である請求項８に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項１０】
前記第１及び第２の距離の少なくとも一方が、前記第３距離の実質的に５０％である請求項８に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項１１】
前記減衰値プロフィールが、実質的に、台形、実質的にガウス分布形状、釣鐘形状、及び誤差関数形状を含む群から選択された形状を有する請求項１に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項１２】
前記減衰値プロフィールが、前記走査方向に直交する方向の追加の位置関数である請求項１に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項１３】
前記ビーム減衰器が、前記放射ビーム内での作動位置及び前記放射ビームから離れた非作動位置に移動可能に、前記リソグラフィ機器に装架されている請求項１に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項１４】
前記ビーム減衰器が、交換可能に装架されている請求項１に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項１５】
前記ビーム減衰器が、前記放射ビーム内の位置で、前記リソグラフィ機器に固定して装架されている請求項１に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項１６】
前記ビーム減衰器が、透過値プロフィールを有する透過フィルタである請求項１に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項１７】
前記フィルタが、前記パターン付与装置に隣接した位置で、或いは、前記基板に隣接した位置で位置決め可能である請求項１５に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項１８】
前記照明系が、前記放射ビームの通過する透明ロッドを備え、前記フィルタが、前記透明ロッドの射出面に隣接する位置に位置決め可能である請求項１に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項１９】
前記フィルタが、前記パターン付与装置の面の共役面である面内で、或いは、前記パターン付与装置の面の共役面である面に隣接して位置決め可能である請求項１８に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項２０】
前記ロッドが、焦点から外れたロッドであり、前記ロッドの射出面の共役面が、前記パターン付与装置の存在する面と異なっている請求項１８に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項２１】
前記放射ビームを提供する放射ビーム源をさらに備える請求項１に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項２２】
前記放射ビーム源が、パルス放射ビーム源、及び／又は双極子強度分布を有する放射ビームを提供するように構成された放射ビーム源を含む請求項２１に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項２３】
前記放射ビーム内に位置決めされた、前記放射ビームについて調節可能な減衰値を有する第２ビーム減衰器を備える請求項１に記載されたリソグラフィ機器。
【請求項２４】
請求項１に記載のリソグラフィ機器によって、基板にパターンの付与された放射ビームを投影する段階を含むデバイスの製作方法において、前記ビーム減衰器を、前記放射ビーム内に位置決めする、デバイスの製作方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法に従って製作されるデバイス。
【請求項２６】
パターンの付与された放射ビームを基板に投影する段階と、
前記投影段階中に、前記基板を走査方向に移動させる段階と、
前記走査方向に沿った位置の関数として変化する減衰値プロフィールを有するビーム減衰器によって、前記放射ビームの一部の強度を減少させる段階とを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ機器、デバイスを製作する方法、及びそれによって製作されたデバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ機器は、基板に、通常は基板の目標部分にパターンを形成する機械である。リソグラフィ機器は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製作に使用することができる。この場合には、マスク又はレチクルとも称するパターン付与装置を使用して、ＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンを生成できる。このパターンは、基板（例えばシリコン・ウェハ）の（例えば、ダイの一部或いは１つ又は複数のダイを含む）目標部分に転写することができる。パターンの転写は、典型的には、基板に形成された放射感受性材料（レジスト）の層への結像を介して行われる。一般に、１枚の基板は、次々にパターン形成される隣接した網目状の目標部分を含む。周知のリソグラフィ機器の例は、目標部分にパターン全体を１回露光することによって各目標部分が照射されるいわゆるステッパと、所与の方向（「走査」方向）に放射ビームを通過させてパターンを走査し、この方向と平行又は逆平行に基板を同期走査することによって各目標部分が照射されるいわゆるスキャナである。基板にパターンを押し付ける（インプリント）ことによって、パターン付与装置から基板にパターンを転写することも可能である。
【０００３】
インプリンティングは、静止した基板に、静止したパターン付与装置からパターンを押し付けるなどの方法で実施できる。代替方法としては、パターンの付与されたビームで基板を走査することである。これを実施する周知の方法の１つは、パターン付与装置をパルス照明すること、したがって基板をパルス照明する方法によるものである。そのため、基板上の像は、パルス像が局所的に重なり合い、鮮明な像が形成されるように、パターン装置を多数回パルス照明することによって形成できる。以下、より詳細にこの走査型の照明法を論じる。
【０００４】
走査型の照明法の問題は、一般に、放射ビームの強度が変動することである。このような差があると必然的に、基板の目標部分の異なる部分が受け取る照明露光量の合計がそれぞれ異なることになり、これらの露光量の差異が、例えばフィーチャの寸法の変動としてはっきりわかることがある。特にパルス照明では、これらの差異は大きくなり得る。なぜなら、例えば、走査ビームに関して走査スピードが不正確であると、基板の異なる部分が、実際には異なる数のパルスによって照明されることがあるからである。さらに、パルス間変動によっても、照明が不均質になることがある。先行技術ではこの問題に対処することが試みられたが、このような試みの結果、他の望ましくない結果が生じた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
放射ビームの強度変動が小さく、ビームのサイズが大きくなる前記欠点を少なくとも部分的になくすことのできるリソグラフィ機器、デバイスの製作方法、及びそれによって製作されたデバイスを提供することが望ましい。本明細書では、放射ビームの強度は、パターン装置の影響の前に、基本放射ビーム強度に関連づけられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によれば、放射ビームを調整するように構成された照明系と、放射ビームの断面にパターンを付与して、パターンの付与された放射ビームを形成できるパターン付与装置を支持するように構成された支持部と、基板を保持するように構成された基板テーブルと、基板の目標部分にパターンの付与された放射ビームを投影するように構成された投影系とを備えるリソグラフィ機器が提供される。少なくとも基板テーブルは、支持部に対して走査方向に移動可能である。この機器はさらに、放射ビームの一部の強度を減少させるように構成されたビーム減衰器を備える。ビーム減衰器は、走査方向に沿った位置の関数として変化する減衰値プロフィールを有する。
【０００７】
本発明の一観点によれば、本発明によるリソグラフィ機器によって、基板にパターンの付与された放射ビームを投影する段階を含むデバイスの製作方法が提供される。前記ビーム減衰器は、前記放射ビーム内に位置決めされる。
【０００８】
本発明の一観点によれば、本発明の方法に従って製作されたデバイスが提供される。
【実施例】
【０００９】
以下に、添付の概略図面を参照して、単なる例として本発明の実施例を説明する。図面では、対応する参照記号はそれに対応する部分を示す。
【００１０】
すべての図において、同様の部分は、同様の参照数字で示す。
【００１１】
図１ａ、図１ｂ（先行技術）および図１ｃと、図２ａ、図２ｂ及び図２ｃとを参照して、ビーム強度プロフィールが、リソグラフィ機器でこのようなビーム強度プロフィールを用いるときに、受光量の変動に及ぼし得る影響をまず論じる。
【００１２】
図１ａに、矩形のビーム強度プロフィールを示す。このプロフィールでは、パターン装置の水準でのビーム強度が、放射ビームのどの部分についてもほぼ同じである。この応用例の状況では、放射ビームという用語は、明示的に除外しない限り常に、パターンの付与された放射ビームを包含する。換言すれば、放射ビームは、基礎となる基本放射及びその強度分布に関係する。当然のことながら、パターン付与装置は、この分布に影響を及ぼし、放射ビームに所望のパターンを付与する。このとき、この放射ビームをパターンの付与された放射ビームと呼ぶことができる。この放射ビームは、走査方向の幅ｓｗを有する。
【００１３】
図２ａに、正しい照明を得るのに１つのパルスだけで十分な状況について、走査方向の位置に対する受光量Ｄのグラフを示す。本明細書では、光の一部を遮蔽するパターン付与装置の影響は考慮に入れていない。この実施例で扱うのは、パターン付与されない基本照明だけである。この基本照明に基づいて、照明の均質性が比較的簡単に求められる。
【００１４】
光量Ｄは、以下のように形成される。リソグラフィ機器の走査モードでは、パターン付与装置及び基板が相互に特定の位置にあるところで、エキシマ・レーザなどのパルス放射源がパルスを放出する。このパルスは、照明器、パターン付与装置、及び投影系を通過し、基板の目標部分によって受け取られる。例えば、図２ａの光量曲線の左端の「ブロック（塊）」は、基板の対応する部分が受け取る光量を表す。このパルスの後に、パターン付与装置及び／又は基板は、基板の隣接した新しい部分を照明できるように、相互に、且つ放射ビームの経路に対して移動する。理想的な場合には、レーザが放出する次のパルスにより、前に照明された部分の隣に正確に位置する基板の隣接部分が照明される。これを、最初に述べた「ブロック」の右に隣接する「ブロック」により、図２ａの線図に示す。しかし、パターン付与装置及び／又は基板の移動に対して、レーザの放射時のタイミングが不規則且つ不正確であるために、このパルスが与えられる基板及びパターン装置の位置は不正確になる。その結果、基板の一部は、必ずしも１つのパルスを受け取らず、パルスをまったく受け取らないことがある。このことは、線図の「谷」又は隙間ｖ１として、第２の場合にはやはり谷ｖ２としてはっきりわかる。同様に、放射タイミングが早すぎることなどにより、基板の細長い部分が、１つのパルスではなく２つのパルスによって照明されることがある。即ち、２つのパルスにより照明された部分が部分的に重なり合い、局所的に光量が所望の倍の大きさにもなる。このことは、線図ではピークｐ１としてはっきりわかる。
【００１５】
上記の実施例では、目標部分を正確且つ完全に照明するのに必要とされるパルスは１つだけであることに留意されたい。この実施例では、基板の一部が、意図するよりも１つ多くのパルスを受け取る、又は１つ少ないパルスを受け取る（そのため、この実施例ではまったくパルスを受け取らない）ことの影響は極めて明確である。この段差状の全光量変動を、パルス量子化と呼ぶことがある。明らかなように、目標部分の各部分を照明する、より目的にかなった一般の手法では、例えば３０〜１００個の複数のパルスを使用して、パルスが１つ多い、又は１つ少ないことの影響があまりはっきりとはわからなくなるように、即ち、全受光量の１％〜±３．３％の変動に相当するように、完全な照明を形成する。このようにすると、不規則性が不鮮明になる。そうではあるが、例えばリソグラフィによる方法では、このような変動が依然として大きいと判明することがある。ただ１つのパルスでなく、複数のパルスを使用するもう１つの重要な理由は、平均値を適度に良好に制御することができても、放射源が示すパルス間エネルギー変動が大きいことがあるからである。したがって、複数のパルスを使用することによって、個々のパルスのエネルギー変動が平均化され、光量を良好に制御することができる。
【００１６】
図１ｂに、別の先行技術のビーム強度プロフィールを示し、図２ｂに、このプロフィールが、受光量に及ぼす影響を示す。このプロフィールは、焦点を外すことによって得られる。
【００１７】
図１ｂでは、台形形状のビーム強度プロフィールを示す。即ち、このプロフィールは、第１縁部Ｅ１でビーム強度値ゼロから始まり、このプロフィールの中央の平坦部Ｐに向かって第１の傾きＳ１で増加する。前記平坦部Ｐでは、ビーム強度が、最大強度値Ｉ０’で一定になる。このプロフィールの右側では、強度値は、第２縁部Ｅ２に向かって第２の傾きＳ２でビーム強度値ゼロに減少する。全ビーム・プロフィールの有効幅（即ち、半値全幅）は、図１ａの場合とほぼ同じである。ただし、全幅は、傾きのためにｓｗよりも大きい。このため、全走査長は長くなる。
【００１８】
本発明による図１ｃのビーム強度プロフィールは、放射ビームの経路内で作動されるビーム減衰器を使用して作製したものである。このビーム減衰器は、前記走査方向に沿った位置の関数として変化する減衰値プロフィールを有する。これは、以下で別に詳細に説明する。こうすると、目標部分のパルス又は照明の他の部分の相対的な寄与に影響を及ぼし、それによって、この目標部分の一部で受け取られる全光量を制御できる可能性が得られると同時に、この目標部分の別の部分ではそれと異なる補正を行うことができる。このようにして、照明の均質性を向上させることができる。特に、位置の非矩形関数である減衰値プロフィールは、このような機能を既に提供するものである。
【００１９】
図１ｃのプロフィールは、傾きＳ１’及びＳ２’を有する。これらの傾いた部分は、図１ｂのプロフィールの傾きよりも広い。全スリット幅はｓｗであり、有効スリット幅はｓｗよりも狭い。図１ｂでは傾いた部分を広くすると問題になることに留意されたい。というのは、図１ｂでは、スリット幅が極めて大きく広がるからであり、図１ｃではそうならない。
【００２０】
図２ｃでは、傾いた部分をより大きくした効果がはっきりわかる。図２ｃでは、類似の谷ｖ１”及びｖ２”並びにピークｐ１”は、あまり深くも高くもなく、より広がっている。したがって、傾いた部分をより広くすると、二重の効果がある。谷及びピーク、即ち光量の変動があまり大きくならないだけでなく、これらはより広くなり、したがってより不鮮明になることに留意されたい。特に、スリット内に複数のパルスがあると、受光量をさらに均質にする助けになる。
【００２１】
ここで、すべての考察の場合と同様に、減衰値プロフィールは、機器の使用中に放射ビームが照明する減衰器部分の減衰値プロフィールに関係することに留意されたい。減衰器部分の外側のビーム減衰器部分は、照明には関係せず、この考察には関与しない。
【００２２】
前記走査方向に沿った位置の関数、特に非矩形関数として変化する減衰プロフィールでは、減衰プロフィールに傾きを設けるようにする。この傾きは、下側減衰値（さらには最小減衰値）と上側減衰値（さらには最大減衰値）の間のプロフィール部分として記述できる。このように傾きを設けることにより、放射ビーム径が大きくなるという欠点なしに、光量の均質性が改善されるという利点が得られる。これらの傾きの厳密な形状は、傾いた直線に限定されない。実際、より滑らかな曲線により、場合によってはさらに均質性が改善されるという利点が得られる。台形形状の他の有利なプロフィール形状は、実質的にガウス分布の形状、釣鐘形状、誤差関数形状などであるが、このような形状に限定されるものではない。
【００２３】
具体的には、この減衰値プロフィールは、前記減衰器部分の第１縁部において第１減衰値を有し、前記減衰器部分の第２縁部において第２減衰値を有する関数である。前記第１及び第２の縁部は、前記走査方向に互いに反対側に位置する。
【００２４】
一実施例では、前記第１減衰値及び前記第２減衰値は、それぞれ、前記走査方向に沿って前記減衰器部分全体にわたって平均した平均減衰値よりも小さい。こうすると、これらの傾きのところで、即ち縁部又はその付近のところで伝達される（パルス化された、又は連続的な）照明の全光量に及ぼす影響は、減衰値がより大きい他のプロフィール部分のところで伝達される照明の及ぼす影響よりも小さくなり、それによって、より均質な光量が得られる。この平均値は、ビームを横切って走査方向に平均した減衰値である。この減衰プロフィールは、これらの傾きの外側の位置で、減衰値が前記第１又は第２の減衰値よりもさらに小さくなるように変化してもよいが、ある種の実施例では、この関数は、実質的に１つ又は２つの極小値しか有さない。
【００２５】
前記第１及び／又は第２の減衰値は、実質的にゼロであることが有利である。こうすると確実に、これらの傾きの少なくとも一方の値がゼロになり、これにより確実に、この傾きにおけるパルス化された、又は連続的な照明の相対的な寄与もゼロになる。そのため、傾きを部分的に重ね合わせると、均質性を改善する良好な効果が得られる。
【００２６】
第１及び第２の縁部にそれぞれ隣接する各傾きの相対的な幅、即ち、傾きの幅と走査方向のビーム全幅との比は、少なくとも０．０５であるが、０．１、或いは、上限では約０．５などのより大きい値とすることもできる。このような傾きの幅はかなり大きくなり、したがって、照明の少なくとも一部、即ちいくつかのパルス又は連続照明の一部の強度を減衰できる可能性がより大きくなる。これにより、均質性が向上する。これらの傾きは、直線又は滑らかな曲線である必要はないことに留意されたい。いくつかの階段状の減衰値の変化から形成された傾きでさえ、均質性を改善する効果が得られる。
【００２７】
特に、リソグラフィ機器を使用して、ダイ内部構造での光量変動が１つ又は複数の層にとって重要になることのあるＩＣを製作するときに、生産工程及びそれによって得られるＩＣは、ここで説明したように、ビーム強度の変動の影響を大きく受ける。この種類の変動は、ＩＣの表面上又は構造内でのフィーチャの変動の帯状の線として、（例えば、人間の目に）見えることがあることがわかっている。これは、局所的に照明強度が低すぎ（又は高すぎ）、それによって受光量が異なることに起因する。人間の目は、このような帯状のものに極めて感度がよく、分散した個々の点の集合と比べるとさらに感度がよい。このため、本発明によるリソグラフィ機器及び本発明による方法の実施例では、製作されるデバイス又は基板はＩＣである。例えば、メモリ・チップは、照明の均質性の改善された状態で使用又は作製することができる。具体的には、以下で説明するリソグラフィ機器及びそれに関連する使用法によれば、エキシマ・レーザその他のパルス放射源でさえ、走査ビームの幅内の例えば３０個以上のパルスについて、表面領域全体にわたって照明均質性が例えば０．１％よりも良好な状態で、デバイスを得ることがより容易に可能である。即ち、走査方向のラインに沿って、全受光量の最大値と最小値との差を０．１％未満にできる。
【００２８】
これは、全受光量が、正確な現像に必要とされる光量付近で極めてわずかしか変化しないことになるので有利である。より重要には、使用するパルスが同数の場合には、照明の均質性、又は強度分布が改善される。或いは、使用するパルス数をより少なくして、所望の均質性を得ることができる。こうすると、パルス数が節約され、それによって、可能な生産性も向上するだけでなく、照明の変動のために過剰露光される領域内で光量が大きすぎることにより生じ得る影響が軽減される。
【００２９】
プロフィールの少なくとも一方の縁部及びその付近のビーム強度値は、ある実施例ではプロフィールの両方の縁部及びその付近のビーム強度は、実質的にゼロである。特に、傾きの効果と組み合わせると、放射ビームの最初と最後の部分、例えば最初と最後のパルスの全受光量への寄与が、徐々にゼロに減少する。
【００３０】
全受光量を位置の関数として示す図２ｃでは、このより滑らかなプロフィールの効果がはっきりとわかる。ここで、図１ａの光量線図における不規則性に対応する部分は、いまやはるかに小さく見えており、谷ｖ１”、ｖ２”、及びピークｐ１”などの小さな変動しかない。この効果は、異なるパルス（又は照明の対応する部分）について傾きが重なり合うことによるものである。必要とされるパルスが１つしかない場合にはこの効果が既にはっきりと示されており、正しい照明を行うのに２つ以上のパルスが必要とされるときには、これらの効果はさらに良好になる。
【００３１】
図１ａの強度プロフィールから始めて、放射ビームの所望の強度プロフィールに類似の減衰値プロフィールを有するビーム減衰器を導入することによって、図１ｃの強度プロフィールが得られる。本発明では、減衰値は、ビーム減衰器を通過した後の、或いはビーム減衰器に当たった後の、即ち下流のビーム強度を、ビーム減衰器の前の、即ち上流の元の強度で割り算した比と理解することに留意されたい。これは、例えば減衰器が、減衰値を透過率の値に等しくできるビームフィルタを備える場合を含む。また、減衰値を反射率の値に等しくできるミラーの場合も含む。（１００％に等しい）減衰値１は、まったく減衰がないことであり、減衰値０は、完全な消光であり、常に１つの関連する測定位置に関係していることに留意されたい。
【００３２】
減衰値プロフィールは、リソグラフィ機器の走査方向に直交する方向に、実質的な対称軸を有することが有利である。こうすると、基板が、異なる角度分布で照明されることなどがなくなる。そうではあるが、多くの場合、これらの影響は無視することができ、非対称プロフィールでも十分良好に機能する。
【００３３】
図３ａ及び図３ｂにそれぞれ、従来型リソグラフィ機器の一部を、それらに関連するビーム強度プロフィールとともに極めて概略的に示し、図４に、本発明によるリソグラフィ機器の一部を、それに関連するビーム強度プロフィールとともに示す。
【００３４】
具体的には、図３ａの上側に、石英ロッド１、マスキング・ブレード２、レンズ３、及びパターン付与装置４を含む光学系を備えた先行技術のリソグラフィ機器の一部を示す。
【００３５】
石英ロッド１は、ロッドの内壁で元の放射源を内部反射させることによって放射分布の均一性を改善するための要素の実施例である。別の実施例は、フライアイ・レンズである。さらに、この透明なロッドは、石英でできている必要がないことに留意されたい。例えば、ある種の波長では、フッ化カルシウムなどの他の透明な材料が有利なことがある。（ここでは図示しない）使用中の放射ビームは、射出面５のロッド１から出射する。この射出放射ビームは、レンズ３によって、例えばマスクなどのパターン付与装置４に結像される。パターン付与装置４の表面は、面６内にある。面６が射出面５の結像面であるときは、良好な結像精細度が得られる。
【００３６】
ビーム、マスキング・ブレード２、及び結像による照明の結果、パターン付与装置４上に、具体的には、面６におけるパターン付与装置４の表面に矩形のビーム強度プロフィールが得られる。図３ａの下側に、この強度プロフィールを示す。この強度は、任意の単位で示されている。放射ビームの有効幅、即ちスリット幅を「ｓｗ」と示す。このような矩形の強度プロフィールでは、図１ａ、図１ｂに関して上記ですでに論じたように、パルス量子化などの均質性の問題が生じる。
【００３７】
図３ｂに、これらの問題を軽減する周知の解決策を示すが、これには依然として欠点がある。この場合も、石英ロッド１、マスキング・ブレード２、レンズ３、及びパターン付与装置４が示されているが、ロッド１の射出面はもはや、依然としてパターン付与装置４の表面６の面の結像面である面５内にないことに留意されたい。即ち、石英ロッド１は、光学系の残りの部分に関して焦点から外れている。
【００３８】
このように焦点から外すことにより、図３ｂの下側に示すもののような、中央の平坦部の強度が最も大きく、２つの傾きで強度が減少する強度プロフィールが得られる。この場合も、有効スリット幅が示されており、実際、ロッド１の焦点が外れても、この幅は、図３ａの有効スリット幅ｓｗに関して実質的に変化しない。図１に関して上記で論じたように、これらの傾きの存在によってパルス量子化の問題が軽減されても、放射ビームの寸法が大きくなるという問題が生じる。具体的には、放射ビームの全幅は、有効幅ｓｗよりも大きい。この大きくなったビーム径は、レンズ３を通過しなければならず、したがって、径がより大きくなるはずである。光学的な品質及びコストに関する仕様を維持するという制限の下で、これを実現することは難しい。さらに、ビームの全幅と有効ビーム幅ｓｗに差があることから走査全長が長くなり、そのため、機械的な適合が必要とされ、走査時間が長くなる。さらに、焦点から外すことにより、ビームが、図に示すｙ方向だけでなく、直交するｘ方向にも延びる。このため、単純に強度が減少し、これら２つの方向のいずれにビームが拡張されても、基板の目標部分の外側の基板部分への望ましくない照明がなくなるように遮蔽が必要となる。ところで、この遮蔽により、放射ビームの境界が急峻になり、そのため、パルス量子化の問題が再度導入されることになる。
【００３９】
図４に、本発明による解決策を概略的に示す。本明細書では、フィルタ７は、ロッド１の射出面近くの面５内に位置決めされる。相対的な厚さは原寸に比例していないことに留意されたい。フィルタ７は、得られるビーム強度プロフィールが図４の下側に示すものになる透過プロフィールを有する。この図で、ビームの全幅は、図３ａの元の有効ビーム幅に等しいことがわかる。したがって、レンズ３に対してビーム径が大きすぎること、或いは、ビーム径をさらに遮蔽しなければならないことなどによる問題はない。しかし、強度プロフィールの端部のところに傾きＳ１’及びＳ２’が存在することにより、パルス量子化の影響が大きく減少し、そのため、はるかに均質な強度分布が得られ、受光量がはるかに均質になるという利点が得られる。実際、この場合には、各傾きの幅は、ｓｗの約０．５倍に等しい。或いは、これらの傾きの幅をより狭くし、これらの傾きと傾きの間に、減衰値がほぼ一定の平坦部があるようにすることも可能である。
【００４０】
フィルタ処理を行うごとに強度の一部が失われることに留意されたい。ただし、これは、均質なグレイ・フィルタなどの第２ビーム減衰器を全体として調節することによって、或いは、放射源のパルス・エネルギーを調節することによって容易に補正できる。したがって、リソグラフィ機器は、放射ビーム内に位置決めされ、且つこの放射ビームについて調節可能な減衰値を有する第２ビーム減衰器を備えることが有利である。
【００４１】
先に述べたように、射出面又は石英ロッドなどの面を、焦点から外して、即ち、結像面を外して設けることが有利になることがある。なぜなら、こうすると、ロッド又はロッドの表面構造上のごみ粒子が鮮明に結像されず、不鮮明になるからである。さらに、焦点から外すことが、受光量の均一性に及ぼす有利な効果は、それに関係する欠点があるとしても、やはり行うだけの価値がある。したがって、本発明によるフィルタ、より一般にはビーム減衰器と、焦点から外した石英ロッドとの組合せにより、場合によってはさらに良好な結果が得られる。このビーム減衰器はやはり、パターン付与装置の共役面、又はその近くに位置決めすることができる。
【００４２】
上記の考察は、パルス放射源及びパルス量子化などの問題に関係するものであった。しかし、放射源の放射が連続的であるときも、類似の利点が得られることに留意されたい。この連続放射は、無限数の無限に短いパルスの境界の場合とみなすことができ、これは、正しい照明を行うのに必要とされるパルス数を増やすことによって、パルス放射源の場合に近似される。
【００４３】
図５に、本発明によるビーム強度プロフィールの実施例を２次元で示す。強度Ｉは、任意の正規化した単位で記入し、ｘ及びｙは、ミリメートルで記入する。
【００４４】
この場合、走査方向は、ｙ軸に沿うことになる。図からわかるように、強度は、ｘの関数としては一定であり、即ち、ｘ軸方向に沿っては変化しない。ｘ方向の関数として光量を制御するように走査／補正を行うなどの機構は設けられないので、ｘ方向に強度が一定であることは有利である。ただし、例えばｘ方向（即ち、走査方向に直交する方向）に強度プロフィールを調節することが望ましいなどの場合には、本発明のビーム減衰器と他の機能を極めて良好に組み合わせることができることに留意されたい。例えば、何らかの理由から、ビーム強度が、例えば負のｘから正のｘに向かって増加するなどのようにｘ方向に傾くなど、ビーム強度が変動を示す場合は、本発明のビーム減衰器に第２フィルタを追加して、このような強度の傾きを補正することが可能である。或いは、このような追加のフィルタ、又は追加のビーム減衰器機能と、本発明によるビーム減衰器とを組み合わせることも可能である。こうすると、このようなビーム減衰器の減衰プロフィール値はもはや、意図する走査方向に直交する方向に一定ではない。むしろ、前記減衰値プロフィールは、前記走査方向に直交する方向の位置の追加の関数になる。
【００４５】
図６及び図７に、２つのビーム強度プロフィールＩ（ｙ）（実線）を、これらのそれぞれの受光量誤差Ｄ．Ｅ．（破線）とともに概略的に示す。
【００４６】
図６には、ほぼ矩形のビーム強度プロフィールを示す。このプロフィールの中央には平坦部があり、傾きはそれぞれ、このビーム・プロフィールの全幅の約１０％よりもはるかに小さい。有効ビーム幅内のパルス数は４０であった。図６のこの線図について、また図７についても、所定のパルス間変動スペクトルを使用した。この線図から得られた結果は、この光量誤差から得られた走査均一性が約０．１８％であったことであった。
【００４７】
図７に、本発明によるビーム強度プロフィールを示す。ビーム幅内のパルス数は、やはり４０である。
【００４８】
図７のビーム減衰器によるビーム強度プロフィールは、図６のビーム減衰器のないビーム強度プロフィールよりもはるかに滑らかであり、過度にビームを拡げることなく単純に焦点から外すことによって実現できるはずのビーム強度プロフィールよりもはるかに滑らかであることがわかる。プロフィールのはるかに滑らかな曲線及びはるかに広く緩やかな傾きの効果が、光量誤差の形ではっきりとわかり、このとき走査均一性は約０．０４％であった。或いは、図７で、パルス数をはるかに少なくして、約０．１７％の類似の走査均一性を実現できたはずである。
【００４９】
減衰値プロフィールが傾きを有する場合、走査方向に沿って見ると、縁部における最小減衰値から前記最大減衰値の半分の減衰値になるときに、各傾きの幅が、このプロフィールの有効幅の少なくとも５％、好ましくは１０％、より好ましくは少なくとも２０％、最も好ましくは約５０％になるようにすることが有利である。後者の場合、これは、中央の「最大値」が、或いは、適切な場合には、フィルタ最大透過率などの減衰値の「平坦部」が線に、即ち、１本の線に沿ってしか見ないときには、線にまで小さくなることを意味する。全減衰値プロフィールは、図７に示すような滑らかな曲線になる。図１ｂとも比較されたい。いくつかの例では一般に、傾き部分の広い滑らかな減衰値プロフィールが有用である。一方、可能な場合には、傾き部分を狭くすると、失われる放射がより少なくなるという利点が得られることがある。
【００５０】
図８に、本発明の一実施例によるリソグラフィ機器を概略的に示す。この機器は、
いずれも任意である、放射源ＳＯ及びビーム伝達系と、
放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又は可視放射）を調整するように構成された照明系（照明器）ＩＬと、
パターン付与装置（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構成された支持構造体（例えば、マスク・テーブル）ＭＴであって、ある種のパラメータに従ってパターン付与装置を正確に位置決めするように構成された第１位置決め装置ＰＭに結合された支持構造体ＭＴと、
基板（例えば、レジストを塗布したウェハ）Ｗを保持するように構成された基板テーブル（例えば、ウェハ・テーブル）ＷＴであって、ある種のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２位置決め装置ＰＷに結合された基板テーブルＷＴと、
基板Ｗの（例えば、１つ又は複数のダイを含む）目標部分Ｃに、パターン付与装置ＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを投影するように構成された投影系（例えば、屈折型投影レンズ系）ＰＳとを備える。
【００５１】
図８には、本発明で使用するビーム減衰器について可能な３つの位置を、それぞれ破線Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３で示す。
【００５２】
これらの面は、照明系の結像面、又はその近くに、即ち、鮮明な像が存在するところに位置することに留意されたい。言い換えれば、これらの面Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３は、パターン付与装置の面（又はその極めて近くの面）及びその共役面に関係する。
【００５３】
具体的には、面Ｌ１は、例えば石英ロッドの射出面（図３も参照されたい）、或いは、照明器ＩＬの任意の対応する面に関係する。例えば、ビーム減衰器は、石英ロッドのこのような射出面のところに直接存在できる。
【００５４】
Ｌ２は、パターン付与装置の面に関係する。こうすると、パターン付与装置の照明が良好に制御される。さらに、ビーム減衰器と、この位置又はその近くにすでに存在する他の部分、例えばグレイ・フィルタ又は（例えば、非走査方向にビームの均一性を補正する）均一性補正モジュールとを組み合わせることができる。
【００５５】
面Ｌ３は、ウェハその他の基板の面に関係する。これは可能な位置ではあるが、この実施例は、この位置におけるビームのサイズをより小さくすると、Ｌ１又はＬ２に位置決めするときよりもわずかに複雑になる。
【００５６】
上記で説明したたように放射ビーム内の位置に、ビーム減衰器を固定して位置決めすることが可能である。こうすると、信頼性の高い位置決めが可能になる。しかし、より一般には、放射ビーム内の位置に移動可能にビーム減衰器を装架することが可能である。こうすると、減衰が望まれるときに、ビーム減衰器が放射ビーム内で、パターン付与装置に隣接する位置及び／又は基板に隣接する位置などの所望の位置に位置決めされるという点で、リソグラフィ機器がより柔軟なものになる。この状況は、例えば、ＩＣの製作に関係することがある。その後、ビーム強度を最大にするなどのために、減衰がもはや望まれないときには、ビーム減衰器を放射ビームの外に位置決めすることができる。この目的のため、ビーム減衰器は、例えば、走査方向に直交する方向のビーム均質性を補正するビーム減衰器など、他の種類のビーム減衰器も位置決め可能な位置に位置決め可能にできる。さらに、本発明によるビーム減衰器と、均質性をさらに改善する拡散器（ディフューザ）などの他の光学要素とを組み合わせることも可能である。
【００５７】
さらに、ビーム減衰器は、交換可能に装架することができる。交換可能なビーム減衰器により、設計の柔軟性がより大きくなる。なぜなら、第１のビーム減衰器から第２の異なるビーム減衰器に交換することによって、減衰値プロフィールを所望のとおりに調節できるからである。
【００５８】
照明系は、放射を方向づけ、整形し、また制御する屈折型、反射型、磁気型、電磁気型、静電気型その他の型の光学要素、或いはこれらの任意の組合せなど、様々な型の光学要素を含むことができる。
【００５９】
支持構造体は、パターン付与装置を支持し、即ち、パターン付与装置の重量を支える。この支持構造体は、パターン付与装置の向き、リソグラフィ機器の設計、及び、例えばパターン付与装置が真空環境内で保持されるか否かなどの他の条件によって決まる方法で、パターン付与装置を保持する。この支持構造体は、機械、真空、静電気その他のクランプ技術を利用して、パターン付与装置を保持できる。この支持構造体は、例えばフレーム（枠台）又はテーブルとすることができ、これらは必要に応じて固定又は移動可能にできる。この支持構造体は、例えば投影系に関してパターン付与装置が所望の位置にくるようにすることができる。本明細書で用いる「レチクル」又は「マスク」という用語は、「パターン付与装置」というより一般の用語と同義とみなし得る。
【００６０】
本明細書で用いる「パターン付与装置」という用語は、基板の目標部分にパターンを形成するために、放射ビームの横断面にパターンを付与するために使用できる任意の装置を指すと広く解釈すべきである。放射ビームに付与されるパターンは、例えば、このパターンが位相シフト用のフィーチャ、即ち、いわゆるアシスト・フィーチャを含む場合、基板の目標部分における所望のパターンに厳密に対応しない場合があることに留意されたい。一般に、放射ビームに付与されるパターンは、目標部分に形成中の集積回路などのデバイス内の特定の機能層に対応する。
【００６１】
パターン付与装置は、透過型又は反射型にすることができる。パターン付与装置の実施例には、マスク、プログラム可能なミラー・アレイ、及びプログラム可能なＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは周知のものであり、その例には、バイナリ型、交互配置位相シフト型、及びハーフトーン位相シフト型などのマスク・タイプ、並びに様々なハイブリッド型のマスク・タイプが含まれる。プログラム可能なミラー・アレイの実施例では、入射する放射ビームが異なる方向に反射されるように、それぞれ個々に傾けることのできるマトリックス（行列）配置の小ミラーを使用する。これらの傾いたミラーにより、ミラー・マトリックスによって反射した放射ビームにパターンが付与される。
【００６２】
本明細書で用いる「投影系」という用語は、用いられる露光放射、或いは浸漬液の使用又は真空の使用などの他の要因に対して適宜、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁気型、及び静電気型の光学系、又はこれらの任意の組合せを含めて、任意の種類の投影系を包含すると広く解釈すべきである。本明細書で用いる「投影レンズ」という用語は、「投影系」というより一般の用語と同義とみなし得る。
【００６３】
ここで示すように、この機器は、（例えば、透過性マスクを使用する）透過型のものである。したがって、図に示す有利な実施例では、ビーム減衰器は、所望の減衰値プロフィール、即ち透過プロフィールを有する透過フィルタである。このフィルタは、先に示した面のいずれかのところ、或いは、それらの他の共役面のところに位置決めできる。
【００６４】
或いは、この機器は、（例えば、上記で言及した種類のプログラム可能なミラー・アレイを使用するか、又は反射性マスクを使用する）反射型のものにできる。この場合、ビーム減衰器は、やはり反射型のもの、例えば、所望の減衰値プロフィール、即ち反射率プロフィール又は対応する吸収率プロフィールを有するミラーにできる。このようなミラーの反射面は、パターン付与装置の共役面のところに位置決めできる。
【００６５】
ビーム減衰器は、（他の点で）透過型の機器の場合でさえ、反射型にできることに留意されたい。逆に、反射型の機器では、ビーム減衰器は、極めて満足に透過型、即ちフィルタにできるが、これは、このフィルタ自体が用いられる放射を十分に透過させる場合に限られる。
【００６６】
リソグラフィ機器は、２つ（２ステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスク・テーブル）を有する種類のものにできる。このような「複数ステージ」型の機械では、追加のテーブルを並列で使用できる。即ち、１つ又は複数のテーブルで準備工程を実施しながら、１つ又は複数の他のテーブルを使用して露光を行うことができる。
【００６７】
リソグラフィ機器は、比較的高屈折率の液体、例えば水で基板の少なくとも一部を覆って、投影系と基板の間の空間を満たす種類のものにすることもできる。浸漬液は、リソグラフィ機器内の他の空間、例えばマスクと投影系との間に適用することもできる。投影系の開口数を大きくする液浸技術は、当技術分野では周知のものである。本明細書で用いる「浸漬」という用語は、基板などの構造体を液体中に浸さなければならないという意味ではなく、露光中に、投影系と基板との間に液体を配置するというだけの意味である。
【００６８】
図８を参照すると、照明器ＩＬは、放射ビーム源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源とリソグラフィ機器は、例えば放射源がエキシマ・レーザのときは別々の要素にできる。このような場合には、放射源がリソグラフィ機器の一部を形成するとはみなさず、放射ビームは、放射源ＳＯから、例えば適当な方向づけミラー及び／又はビーム拡大器（エキスパンダ）を含むビーム伝達系ＢＤを使用して照明器ＩＬに至る。他の場合には、例えば放射源が水銀ランプのとき、リソグラフィ機器は放射ビーム源を備える。このとき、位置決めなどの光学特性は、リソグラフィ機器の残りの部分に最適に適合させることができる。放射源ＳＯ及び照明器ＩＬは、必要な場合には、ビーム伝達系ＢＤとともに放射系と称することがある。
【００６９】
放射源ＳＯ又は放射系は全体として、連続放射ビームを提供できる。即ち、基板を照明している間はこの照明は連続的であるが、基板のある部分の照明と、基板の別の部分の照明との間は、当然のことながら、放射ビームを遮断できる。本発明によるビーム減衰器により、下記のように、光量の制御が改善される。基板の照明は、減衰値が大きいために低強度から開始される。その後、ビームがパターン付与装置の表面を走査し、それに従ってビームに関して基板を移動させる場合に、このビームは、減衰値が小さいビーム減衰器の一部を通過し（或いは、ビーム減衰器の一部で反射などが行われ）、そのため、基板に当たるパターン付与されたビームの強度がより大きくなる。
【００７０】
具体的には、放射ビーム源ＳＯは、パルス化した放射ビーム源、及び／又は双極子強度を有する放射ビームを提供するように構成された放射ビーム源を含むことができる。パルス照明は、例えばパルス量子化のために、不規則な照明の影響をより大きく受ける。さらに、双極子強度の放射ビームによる照明は、一方向に先鋭且つ明瞭な影があり、直交する第２の方向に傾き部分が広い不鮮明な柔らかい影があるために、パルス間変動の影響を極めて大きく受ける。したがって、このような場合には、本発明によるビーム減衰器を備えたリソグラフィ機器により、照明の均質性を改善できる。
【００７１】
パルス照明の場合、全光量は、所定の数のパルスで形成され、本発明により、周知の機器と比べて大きく改善されることになる。
【００７２】
照明器ＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節する調節装置ＡＤを含むことができる。一般に、照明器の瞳面内の強度分布の少なくとも（一般に、それぞれ外側σ及び内側σと称する）外側及び／又は内側の径方向範囲を調節できる。照明器ＩＬはさらに、統合器ＩＮ及びコンデンサＣＯなど、他の様々な構成要素を備えることがある。この照明器を使用して放射ビームを調整し、それによってビーム断面において所望の均一性及び強度分布を得ることができる。
【００７３】
放射ビームＢは、支持構造体（例えば、マスク・テーブルＭＴ）上で保持されたパターン付与装置（例えば、マスクＭＡ）に入射し、パターン付与装置によってパターン付与される。マスクＭＡを横切った後で、放射ビームＢは、投影系ＰＳを通過し、投影系ＰＳによって基板Ｗの目標部分Ｃで焦点を結ぶ。第２位置決め装置ＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計測装置、リニア・エンコーダ、又は容量センサ）を使用して、基板テーブルＷＴを正確に移動させて、例えば、放射ビームＢの経路内に異なる目標部分Ｃを位置決めできる。同様に、第１位置決め装置ＰＭ及び（図１には明示的に示さない）別の位置センサを使用して、例えば、マスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に取り出した後で、或いは走査中に、放射ビームＢの経路に関してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１位置決め装置ＰＭの一部を形成する（粗い位置決め用の）長ストローク・モジュール及び（精密位置決め用の）短ストローク・モジュールを使用して実現できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２位置決め装置ＰＷの一部を形成する長ストローク・モジュール及び短ストローク・モジュールを使用して実現できる。（スキャナと異なり）ステッパの場合には、マスク・テーブルＭＴを短ストローク・アクチュエータだけに連結するか、或いは固定とすることができる。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置調整用マークＭ１、Ｍ２及び基板位置調整用マークＰ１、Ｐ２を使用して位置調整できる。図に示す基板位置調整用マークは、専用の目標部分を占めているが、これらは、目標部分間の空間に配置できる（これらは、スクライブ・レーン位置調整用マークとして知られている）。同様に、マスクＭＡに２つ以上のダイが設けられる状況では、マスク位置調整用マークは、これらのダイとダイとの間に配置できる。
【００７４】
図に示す機器は、以下のモードの少なくとも１つのモードで使用できるはずである。
【００７５】
１．スキャン・モードでは、マスク・テーブルＭＴと基板テーブルＷＴを同期走査しながら、放射ビームに付与されたパターンを目標部分Ｃに投影する（即ち、１回の動的な露光）。マスク・テーブルＭＴに対する相対的な基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影系ＰＳの倍率（縮小率）及び像の反転特性によって決めることができる。スキャン・モードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の動的な露光における目標部分の（非走査方向の）幅を制限し、走査移動長により、目標部分の（走査方向の）高さが決まる。
【００７６】
２．別のモードでは、プログラム可能なパターン付与装置を保持するマスク・テーブルＭＴを本質的に固定し、基板テーブルＷＴを移動即ち走査しながら、放射ビームに付与されたパターンを目標部分Ｃに投影する。このモードでは一般に、パルス化された放射源を使用し、基板テーブルＷＴの各移動動作後に、或いは走査中に連続放射パルス間で、プログラム可能なパターン付与装置を必要に応じて更新する。この動作モードは、上記で言及した種類のプログラム可能なミラー・アレイなどのプログラム可能なパターン付与装置を利用するマスクレス・リソグラフィに容易に適用できる。
【００７７】
上記で説明した使用モードの組合せ及び／又は変形、或いはまったく異なる使用モードを用いることもできる。
【００７８】
図９ａ、図９ｂ、及び図１０ａ、図１０ｂに、第１プロフィール及び第２プロフィールについてそれぞれ、ビーム減衰器を備えた系及びビーム減衰器を備えない系の周波数応答を概略的に示す。
【００７９】
図９ａに、減衰値プロフィールに対応する第１ビーム強度プロフィールをこのビーム内の位置の関数として示す。強度、即ち減衰は正規化されており、３０個のパルスがスリット内にあることに基づいている。傾きはほぼ直線であり、中央にほぼ平らな平坦部がある。
【００８０】
図９ｂに、例示システムの正規化した周波数応答を、実線で概略的に示す。破線は、図９ａのビーム減衰器が放射ビーム内に追加されたときの応答を示すものである。
【００８１】
基本周波数応答は、パルスごとに変化するレーザ・パルス・エネルギーの変動に関係する。この応答では、使用したレーザ・システムのある特徴に関係する明確で先鋭な落込みがはっきりわかる。例えば、これは、ガス・ポンプなどのレーザ媒質系の共振に関係することがある。即ち、レーザ・パルス・エネルギーの変動は、例えば２００パルスごとに、又はこの特定のレーザ・システムに関係する他の任意の数のパルスごとに、ある種の落込みを示すことがある。このような変動は、通常のランダムな変動よりも大きい。
【００８２】
図９ｂの下側の破線は、図９ａに示す減衰値プロフィールを有するビーム減衰器を含むシステムの周波数応答を示す。図からわかるように、この周波数応答は、ある周波数範囲でははるかに小さい。具体的には、このような範囲では、ピークが大きく抑制される。即ち、レーザ・システムに固有のパルス間変動は、これらの周波数で減衰をもたらす減衰値プロフィールを有するビーム減衰器を選択することによって抑えることができる。
【００８３】
しかし、この減衰挙動は依然として理想状態から程遠い。例えば、この抑制はあまり大きいものではなく、さらに抑制自体が、即ち、これら２つの曲線の比が、望ましくない極小値及び極大値を示す。例えば、０．２Ｈｚの正規化周波数付近では、抑制はかなり大きく、約０．１Ｈｚ及び約０．３Ｈｚでは、抑制ははるかに小さい。
【００８４】
図１０ａに、本発明によるビーム減衰器の別の減衰値プロフィールを示す。このプロフィールは、ほぼ釣鐘形状を有し、その傾き部分は、図９ａの場合よりもはるかに広い。
【００８５】
図１０ｂに、この場合も、スリット内に３０個のパルスがある同じシステムの正規化した周波数応答（実線）を示す。図９ｂの実線に比べて、プロフィールが異なることの効果は、曲線が全体として上側にシフトし、且つ周波数尺度に関して左側にシフトしていることである。破線は、放射ビーム内にビーム減衰器を備えたレーザ・システムの正規化した周波数応答を示すものである。この図から明確にわかるように、はるかに広い周波数範囲について、落込みの減衰及び抑制がはるかに良好になる。即ち、図１０ａのビーム減衰器を使用すると、レーザ・システムのパルス間変動をはるかに大きく抑制できる。さらに、この抑制では、経過がはるかに規則正しく示される。即ち、ビーム減衰器が存在する場合の応答と、存在しない場合の応答との比がはるかに一定になる。こうすると、スリット内で異なる数のパルスを選択することによって、応答曲線をシフトさせる自由度が大きくできる。
【００８６】
図９ａ、図９ｂ、及び図１０ａ、図１０ｂに、ビーム減衰値曲線の形状が、パルス間変動の抑制に大きな影響を及ぼすところを示す。したがって、前記プロフィールの形状を適切に選択することによって、使用するレーザ・システムのパルス間変動を効果的に抑制できる。当然のことながら、実際に用いる特定の形状は、使用するレーザ・システムの特徴によって決まる。ただし、本発明によるビーム減衰器により、このような変動をはるかに良好に抑制できることに留意されたい。このこと自体により、照明の均質性が向上する。
【００８７】
本発明の利益の１つは、とりわけ、ビーム強度の変動が比較的低くなることであり、これが、放射ビーム径を、拡げたとしても大きく拡げずに行われることである。
【００８８】
本明細書では、ＩＣの製造でリソグラフィ機器を使用することを具体的に参照することがあるが、本明細書で説明するリソグラフィ機器は、集積光学系、磁気ドメイン・メモリ用の誘導／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の製造など、他の応用が可能であることを理解されたい。このような代替応用例の状況では、本明細書で用いる「ウェハ」又は「ダイ」という用語は、それぞれより一般の用語である「基板」又は「目標部分」と同義とみなし得ることが当業者には理解されよう。本明細書で言及する基板は、例えば、トラック（典型的には、基板にレジストの層を塗布し、露光されたレジストを現像するツール）、計測ツール、及び／又は検査ツール内で、露光前又は露光後に処理することがある。該当する場合には、上記その他の基板処理ツールに本明細書の開示を適用することができる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために２回以上処理することがある。そのため、本明細書で用いる基板という用語は、複数の処理済み層をすでに含む基板を指すこともある。
【００８９】
以上、光リソグラフィの状況で本発明の実施例を利用することを具体的に参照したが、本発明は、例えばインプリント・リソグラフィなどの他の応用例で利用することができ、状況次第では、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリント・リソグラフィでは、パターン付与装置の凹凸形状が、基板に生成されるパターンを規定する。パターン付与装置の凹凸形状は、基板に供給されたレジスト層に押し付けることができ、その後、電磁放射、熱、圧力、又はこれらの組合せを適用することによってレジストを硬化させる。パターン付与装置をレジストから取り外し、それによって、レジストが硬化した後にレジスト中にパターンが残る。
【００９０】
本明細書で用いる「放射」及び「ビーム」という用語は、（例えば、約３６５、３５５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）紫外（ＵＶ）放射、及び（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）極紫外（ＥＵＶ）放射、並びにイオン・ビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを含めて、あらゆる種類の電磁放射を包含する。
【００９１】
「レンズ」という用語は、状況次第では、屈折型、反射型、磁気型、電磁気型、及び静電気型の光学要素を含めて、様々な種類の光学要素のいずれか１つ又はこれらの組合せを指すことがある。
【００９２】
以上、本発明の特定の実施例を説明してきたが、上記で説明した以外の形でも本発明を実施できることを理解されたい。上記の説明は、例示するためのものであり、限定するためのものではない。そのため、添付の特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく、上記で説明した本発明に改変を加えることができることが当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１ａ】先行技術のビーム強度プロフィールを概略的に示す図。
【図１ｂ】先行技術のビーム強度プロフィールを概略的に示す図。
【図１ｃ】本発明によるビーム強度プロフィールを示す図。
【図２ａ】図１ａのプロフィールについて、照明（走査）が不規則な場合の受光量を位置の関数として概略的に示す図。
【図２ｂ】図１ｂのプロフィールについて、照明（走査）が不規則な場合の受光量を位置の関数として概略的に示す図。
【図２ｃ】同様に、図１ｃのプロフィールについて、走査が不規則なときの光量を位置の関数として示す図。
【図３ａ】従来型のリソグラフィ機器の一部を、それに関連するビーム強度プロフィールとともに極めて概略的に示す図。
【図３ｂ】従来型のリソグラフィ機器の一部を、それに関連するビーム強度プロフィールとともに極めて概略的に示す図。
【図４】本発明によるリソグラフィ機器の一部を、それに関連するビーム強度プロフィールとともに示す図。
【図５】本発明によるビーム強度プロフィールの実施例を示す図。
【図６】ビーム強度プロフィールを、その受光量誤差及びパルス間変動とともに示す図。
【図７】ビーム強度プロフィールを、その受光量誤差及びパルス間変動とともに示す図。
【図８】本発明の実施例によるリソグラフィ機器を示す図。
【図９ａ】第１ビーム減衰器の第１減衰値プロフィールを概略的に示す図。
【図９ｂ】このようなビーム減衰器を備えたシステムと、備えないシステムの周波数応答を示す図。
【図１０ａ】第２ビーム減衰器の第２減衰値プロフィールを概略的に示す図。
【図１０ｂ】このようなビーム減衰器を備えたシステムと、備えないシステムの周波数応答を示す図。
【符号の説明】
【００９４】
１  石英ロッド
２  マスキング・ブレード
３  レンズ
４  パターン付与装置
５  射出面
６  パターン付与装置の表面
７  フィルタ
【図１ａ】
2006128690.tif 000003
【図１ｂ】
2006128690.tif 000004
【図１ｃ】
2006128690.tif 000005
【図２ａ】
2006128690.tif 000006
【図２ｂ】
2006128690.tif 000007
【図２ｃ】
2006128690.tif 000008
【図３ａ】
2006128690.tif 000009
【図３ｂ】
2006128690.tif 000010
【図４】
2006128690.tif 000011
【図５】
2006128690.tif 000012
【図６】
2006128690.tif 000013
【図７】
2006128690.tif 000014
【図８】
2006128690.tif 000015
【図９ａ】
2006128690.tif 000016
【図９ｂ】
2006128690.tif 000017
【図１０ａ】
2006128690.tif 000018
【図１０ｂ】
2006128690.tif 000019
【外国語明細書】
2006128690000001.pdf