(57)【要約】【課題】対象をパターン形成するために使用されるリソグラフィ方法及び装置を提供すること。【解決手段】照明系が放射ビームを供給する。個々に制御可能な素子のアレイがビームをパターン形成する。パターン形成後ビームが、投射系によって基板テーブル上に支持される基板に投射される。アレイの個々の素子が、基板上に投射すべきイメージを考慮に入れて、所与の瞬間にビームに付与すべきパターンに対して適切なアレイ上にイメージ・フレームをロードするように周期的にアドレス指定される。所与のフレーム・ローディング操作では、状態を変更しなければならない個々の制御可能な素子だけがアドレス指定され、フレーム・ローディング操作中に転送する必要があるデータ量が低減される。【選択図】図１
2006157017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個々に制御可能な素子のアレイを使用して放射ビームをパターン形成するステップと、
基板の対象部分にパターン形成後ビームを投射するステップと、
イメージ・フレーム・ローディング操作で前記個々に制御可能な素子のアレイの個々の素子を周期的にアドレス指定して、投射すべきパターンに対して適切な個々に制御可能な各素子の状態を設定し、それによって、所与のイメージ・フレームがロードされるときに、状態を変更しなければならない個々に制御可能な素子だけをアドレス指定するステップと
を含む装置製造方法。
【請求項２】
基板の対象部分を走査して、イメージを対象部分に投射するステップであって、走査動作が、前記基板と前記パターン形成後放射ビームの少なくとも１つを移動して、少なくとも第１の走査方向でそれらの間の相対運動を生み出すことによって実施されるステップ
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ビームが、放射のパルスを含み、新しい各イメージ・フレームが放射パルス間でロードされる請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ビームが、前記走査動作中に連続的である放射を含み、
前記パターン形成後ビームが前記基板を走査するときに新しいイメージ・フレームがロードされる
請求項２に記載の方法。
【請求項５】
任意の瞬間に前記基板上に投射された前記イメージが、イメージ・ピクセルのアレイを含む請求項２に記載の方法。
【請求項６】
各イメージ・ピクセルが、前記個々に制御可能な素子のアレイのそれぞれに対応する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
イメージ・ピクセルのアレイが、前記個々に制御可能な素子のアレイの素子がシャッタとして働く２次イメージ源のアレイに対応する請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記パターン形成後ビームが、マイクロ・レンズ・アレイを介して前記基板に投射され、対応する放射スポットのアレイが前記基板上に生成される請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記走査方向が、前記対象部分が走査されるときに任意の単一イメージ・フレームがロードされるときに状態を変更しなければならないアレイの個々に制御可能な素子の数を最小限に抑えるように選択される請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記走査方向が、前記対象部分が走査されるときに状態を変更する前記個々に制御可能な素子のアレイにわたるイメージ・フィーチャ境界を考慮に入れて、前記走査動作中に投射すべきイメージに対して選択される請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記走査方向に平行に分解され、任意の瞬間に前記パターン形成後放射ビームに露光される前記イメージ・フィーチャ境界の全長が、前記走査方向に垂直に分解され、任意の瞬間に前記パターン形成後放射ビームに露光される全イメージ境界長以上となるように前記走査方向が選択される請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記走査方向に垂直に分解され、任意の瞬間に前記パターン形成後放射ビームに露光される前記イメージ・フィーチャ境界の全長が最小限に抑えられるように前記走査方向が選択される請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記走査方向に平行に分解される前記イメージ・フィーチャ境界の全長が、前記走査方向に垂直に分解されるイメージ境界の全長以上である請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記走査方向に垂直に分解される前記イメージ境界の全長が最小限に抑えられるように前記走査方向が選択される請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記対象部分に投射すべきイメージが、少なくとも第１及び第２のイメージ部分に分割され、
前記走査動作がそれぞれの走査ステージで実施され、
少なくとも第１の走査ステージが、前記第１イメージ部分を前記基板の前記対象部分に投射し、
少なくとも第２の走査ステージが、前記第２イメージ部分を前記基板の前記対象部分に投射し、
それによって、各走査ステージ中に任意の単一フレームがロードされるときにアドレス指定しなければならない前記アレイの個々に制御可能な素子の最大数が、全体としてのイメージが単一ステージで走査される場合の、任意の単一フレームがロードされるときにアドレス指定しなければならないアレイの個々に制御可能な素子の最大数未満である
請求項２に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１イメージ部分が、任意の単一フレームが第１走査ステージ中にロードされるときに状態を変更しなければならない個々に制御される素子のアレイの素子数を最小限に抑える第１走査方向に走査される請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２イメージ部分が、前記第２走査ステージ中に任意の単一フレームがロードされるときに状態を変更しなければならないアレイの個々に制御可能な素子の数を最小限に抑えるように選択された第２走査方向に走査される請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２走査方向が前記第１走査方向に対して傾斜する請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２走査方向が前記第１走査方向と直交する請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２走査方向が前記第１走査方向と平行である請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１及び第２走査方向が、前記イメージのそれぞれの部分が走査されるときに状態を変更する前記個々に制御可能な素子のアレイにわたるイメージ・フィーチャ境界を考慮に入れて、それぞれ前記第１及び第２イメージ部分に対して選択され、
（ａ）任意の瞬間に前記パターン形成後放射ビームに露光される、前記第１走査方向に平行な方向に分解されるイメージ・フィーチャ境界の全長が、（ｂ）任意の瞬間に前記パターン形成後放射ビームに露光される、前記第１走査方向に垂直に分解される前記第１イメージ部分の全イメージ・フィーチャ境界長以上となるように前記第１走査方向が選択される
請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
（ａ）任意の瞬間に前記パターン形成後放射ビームに露光される、前記第２走査方向に平行に分解されるイメージ・フィーチャ境界の全長が、（ｂ）任意の瞬間に前記パターン形成後放射ビームに露光される、前記第２走査方向に垂直に分解される前記第２イメージ部分の全イメージ境界長以上となるように前記第２走査方向が選択される請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１及び第２走査方向が、前記イメージのそれぞれの部分が走査されるときに状態を変更する前記個々に制御可能な素子のアレイにわたるイメージ・フィーチャ境界を考慮に入れて、それぞれ前記第１及び第２イメージ部分に対して選択され、
任意の瞬間に前記パターン形成後放射ビームに露光される、前記第１走査方向に垂直な方向に分解されるイメージ・フィーチャ境界の全長が最小限に抑えられるように前記第１走査方向が選択される
請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
任意の瞬間に前記パターン形成後ビームに露光される、前記第２走査方向に垂直に分解される前記イメージ・フィーチャ境界の全長が最小限に抑えられるように前記第２走査方向が選択される請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１及び第２走査方向が、前記イメージのそれぞれの部分が走査されるときに状態を変更する前記個々に制御可能な素子のアレイにわたるイメージ・フィーチャ境界を考慮に入れて、それぞれ前記第１及び第２イメージ部分に対して選択され、
前記第１走査方向に平行な方向に分解されるイメージ・フィーチャ境界の全長が、前記第１走査方向に垂直に分解される前記第１イメージ部分の全イメージ・フィーチャ境界長以上となるように前記第１走査方向が選択され、
前記第２走査方向に平行に分解されるイメージ・フィーチャ境界の全長が、前記第２走査方向に垂直に分解される前記第２イメージ部分の全イメージ・フィーチャ境界長以上となるように前記第２走査方向が選択される
請求項１５に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１及び第２走査方向が、前記イメージのそれぞれの部分が走査されるときに状態を変更する前記個々に制御可能な素子のアレイにわたるイメージ・フィーチャ境界を考慮に入れて、それぞれ前記第１及び第２イメージ部分に対して選択され、
前記第１走査方向に垂直な方向に分解されるイメージ・フィーチャ境界の全長が最小限に抑えられるように前記第１走査方向が選択され、
前記第２走査方向に垂直な方向に分解されるイメージ・フィーチャ境界の全長が最小限に抑えられるように前記第２走査方向が選択される
請求項１５に記載の方法。
【請求項２７】
前記走査動作が、前記対象部分全体が走査されるときに前記個々に制御される素子のアレイの素子の状態の変化の合計数を最小限に抑えるように実施される請求項２に記載の方法。
【請求項２８】
前記走査方向が、任意の単一イメージ・フレームがロードされるときに状態を変更する前記アレイの個々に制御可能な素子数が所定の最大値未満となるように保証するように選択される請求項２に記載の方法。
【請求項２９】
投射すべきイメージを分割するステップと、
前記対象部分全体が走査されるときに前記個々に制御される素子のアレイの素子の状態の変化の合計数を最小限に抑えるようにそれぞれの走査方向を選択するステップと
をさらに含む請求項１５に記載の方法。
【請求項３０】
投射すべきイメージを分割するステップと、
任意の単一イメージ・フレームがロードされるときに状態を変更する前記個々に制御可能な素子のアレイの最大素子数が所定の最大値未満となるようにそれぞれの走査方向を選択するステップと
をさらに含む請求項１５に記載の方法。
【請求項３１】
投射すべきイメージを分割するステップと、
前記対象部分が走査されるときに状態を変更する前記個々に制御される素子のアレイの特定の素子が走査される回数を最小限に抑えるようにそれぞれの走査方向を選択するステップと
をさらに含む請求項１５に記載の方法。
【請求項３２】
前記走査動作が、前記対象部分が走査されるときに状態を変更する前記個々に制御可能な素子のアレイの特定素子が走査される回数を最小限に抑えるように実施される請求項２に記載の方法。
【請求項３３】
前記イメージ・フィーチャ境界が、露光すべき対象部分のエリアと、対象部分が走査されるときに露光されない、対象部分の隣接エリアとの間で画定されるハード境界を含む請求項１０に記載の方法。
【請求項３４】
前記イメージ・フィーチャ境界が、露光すべき対象部分のエリアと、対象部分が走査されるときに異なる放射線量で露光されない、対象部分の隣接エリアとの間で画定されるソフト境界を含む請求項１０に記載の方法。
【請求項３５】
前記イメージ・フィーチャ境界が、露光すべき対象部分のエリアと、対象部分が走査されるときに露光されない、対象部分の隣接エリアとの間で画定されるハード境界を含む請求項２１に記載の方法。
【請求項３６】
前記イメージ・フィーチャ境界が、露光すべき対象部分のエリアと、対象部分が走査されるときに異なる放射線量で露光されない、対象部分の隣接エリアとの間で画定されるソフト境界を含む請求項２１に記載の方法。
【請求項３７】
前記パターン形成後放射ビームが、対象部分全体に単一の露光で投射され、新しい各イメージ・フレームが、露光間で個々に制御可能な素子のアレイ上にロードされる請求項１に記載の方法。
【請求項３８】
前記個々に制御可能な素子のアレイ及び前記ビームのうちの少なくとも１つが、第１の方向でそれらの間の相対運動を生み出すように移動し、それによって前記ビームが前記アレイの上を走査し、
前記基板が前記第１方向に平行な方向に移動し、それによって前記パターン形成後ビームが対象部分にわたって走査される
請求項１に記載の方法。
【請求項３９】
放射ビームを供給する照明系と、
前記ビームをパターン形成する個々に制御可能な素子のアレイと、
基板の対象部分上にパターン形成後ビームを投射する投射系と、
イメージ・フレーム・ローディング操作で前記個々に制御可能な素子のアレイの素子を周期的にアドレス指定して、投射すべきパターンに対して適切な個々に制御可能な各素子の状態を設定する手段とを備えるリソグラフィ装置であって、
所与のイメージ・フレームがロードされるときに、状態を変更する個々に制御可能な素子だけがアドレス指定されるリソグラフィ装置。
【請求項４０】
個々に制御可能な素子のアレイをアドレス指定する前記手段が、マトリックス・アドレス指定操作でアレイの各素子をアドレス指定するためのデータ経路及び駆動電子回路を備える請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記基板及び前記パターン形成後放射ビームの少なくとも１つを移動して、少なくとも第１の方向でそれらの間の相対運動を生み出す手段
をさらに備える請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記照明系が放射のパルスを含むビームを供給し、
前記個々に制御可能な素子のアレイをアドレス指定する前記手段が、放射パルス間で新しい各イメージ・フレームをロードするように動作する
請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記照明系が、走査動作中に連続的であるビームを生成し、
前記個々に制御可能な素子のアレイをアドレス指定する前記手段が、前記パターン形成ビームが前記基板の対象部分を走査するときに新しい各イメージ・フレームをロードするように動作する
請求項４１に記載の装置。
【請求項４４】
前記パターン形成後放射ビームを放射スポットのアレイとして前記基板上に投射するマイクロ・レンズ・アレイをさらに備える請求項４１に記載の装置。
【請求項４５】
投射すべきイメージを分析し、任意の単一イメージ・フレームが前記対象部分の走査中にロードされるときに状態を変更する前記アレイの個々に制御可能な素子数を最小限に抑える走査方向を決定する手段をさらに備える請求項４１に記載の装置。
【請求項４６】
分析する前記手段が、前記対象部分が走査されたときに状態を変更する前記個々に制御可能な素子のアレイにわたるイメージ・フィーチャ境界を考慮に入れて前記走査方向を決定する請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
分析する前記手段が、前記イメージを分析し、（ａ）任意の瞬間に前記パターン形成後放射ビームに露光される、前記走査方向に平行な方向に分解されるイメージ・フィーチャ境界の全長が、（ｂ）任意の瞬間に前記パターン形成後放射ビームに露光される、前記走査方向に垂直に分解される全イメージ境界長以上となるように前記走査方向を選択する請求項４６に記載の装置。
【請求項４８】
分析する前記手段が、前記イメージを分析し、任意の瞬間に前記パターン形成後放射ビームに露光される、前記走査方向に垂直に分解されるイメージ・フィーチャ境界の全長が最小限に抑えられる走査方向を決定する請求項４６に記載の装置。
【請求項４９】
前記基板とパターン形成後放射ビームの間の相対運動を生成する前記手段が、少なくとも第１走査方向及び第２走査方向を含む複数の方向の相対運動を与え、
前記対象部分上に投射すべき前記イメージの第１イメージ部分がそれぞれの第１走査方向で走査され、
前記対象部分上に投射すべき前記イメージの第２イメージ部分がそれぞれの第２走査方向で走査される
請求項４１に記載の装置。
【請求項５０】
前記第１走査方向が前記第２走査方向と垂直である請求項４９に記載の装置。
【請求項５１】
個々に制御可能な素子のアレイを備えるパターン装置を使用して放射ビームをパターン形成するステップと、
基板の対象部分上にパターン形成後放射ビームを投射するステップと、
前記パターン装置にイメージ・データを与えて、投射すべきパターンを周期的に更新するステップと、
イメージ・フレーム・ローディング操作で前記個々に制御可能な素子のアレイの個々の素子を周期的にアドレス指定して、前記イメージ・データに従って投射すべきパターンに対して適切な個々に制御可能な各素子の状態を設定するステップとを含む装置製造方法であって、
前記パターン装置に与えられる前記イメージ・データが、あるイメージ・フレームから次のイメージ・フレームに状態を変更する個々に制御可能な素子だけに関するデータを含む装置製造方法。
【請求項５２】
状態を変更する個々に制御可能な素子だけが、イメージ・フレームがロードされるごとにアドレス指定される請求項５１に記載の装置製造方法。
【請求項５３】
前記パターン装置がバッファを含み、
前記イメージ・データが前記バッファに供給され、
前記イメージ・データが前記バッファに格納され、
前記イメージ・データが、前記個々に制御可能な素子のアレイを周期的に更新するのに使用され、
前記アレイの個々に制御可能な各素子が、イメージ・フレームがロードされるごとにアドレス指定される
請求項５１に記載の装置製造方法。
【請求項５４】
あるイメージ・フレームに関する前記バッファに供給されるイメージ・データが、先行するイメージ・フレームに関するバッファに以前に供給されたデータに追加され、次いで累積データが、前記個々に制御可能な素子のアレイを更新するのに使用される請求項５３に記載の装置製造方法。
【請求項５５】
前記累積データが、前記累積データに従って前記アレイの前記個々に制御可能な素子のそれぞれをアドレス指定するために前記アレイのドライバに供給される請求項５４に記載の装置製造方法。
【請求項５６】
放射ビームを供給する照明系と、
前記ビームをパターン形成する個々に制御可能な素子のアレイを備えるパターン装置と、
基板の対象部分上にパターン形成後ビームを投射する投射系と、
投射すべきパターンの周期的更新のために前記パターン装置にイメージ・データを供給する手段とを備えるリソグラフィ装置であって、
前記個々に制御可能な素子のアレイが、イメージ・フレーム・ローディング操作でアレイの素子を周期的にアドレス指定して、投射すべきパターンにとって適切な個々に制御可能な各素子の状態を設定する手段を含み、
イメージ・データを供給する前記手段が、あるイメージ・フレームから別のイメージ・フレームに状態を変更するアレイの素子だけに関するデータを供給するリソグラフィ装置。
【請求項５７】
前記アレイの素子を周期的にアドレス指定する前記手段が、イメージ・フレームがロードされるごとに状態を変更するアレイの素子だけをアドレス指定する請求項５６に記載の装置。
【請求項５８】
前記アレイの素子を周期的にアドレス指定する前記手段が、イメージ・フレームがロードされるごとに前記アレイの各素子をアドレス指定する請求項５６に記載の装置。
【請求項５９】
前記パターン装置が、前記イメージ・データを受け取るバッファをさらに備える請求項５８に記載の装置。
【請求項６０】
あるイメージ・フレームに関する前記バッファに供給されるイメージ・データが、先行するイメージ・フレームに関するバッファに以前に供給され、前記バッファ内に追加されたデータに追加されて累積イメージ・データが提供され、次いで累積イメージ・データが、前記個々に制御可能な素子のアレイを更新するのに使用される請求項５９に記載の装置。
【請求項６１】
前記個々に制御可能な素子のアレイをアドレス指定するドライバであって、前記累積データが、前記バッファから前記アレイのドライバに供給されるドライバをさらに備える請求項５４に記載の装置。
【請求項６２】
個々に制御可能な素子のアレイを使用して放射ビームをパターン形成するステップと、
基板の対象部分にパターン形成後ビームを投射するステップと、
投射すべきパターンを周期的に更新するためにデジタル・イメージ記憶装置から前記アレイにイメージ・データを供給するステップと、
イメージ・フレーム・ローディング操作で前記個々に制御可能な素子のアレイの個々の素子を周期的にアドレス指定して、前記イメージ・データに従って投射すべきパターンに対して適切な個々に制御可能な各素子の状態を設定するステップとを含む装置製造方法であって、
前記イメージ・データが、あるイメージ・フレームから次のイメージ・フレームに状態を変更する前記アレイの素子だけに関係する装置製造方法。
【請求項６３】
放射ビームを供給する照明系と、
前記ビームをパターン形成する個々に制御可能な素子のアレイと、
基板の対象部分にパターン形成後ビームを投射する投射系と、
投射すべきパターンを周期的に更新するためにデジタル・イメージ記憶装置からアレイにイメージ・データを供給するデータ経路とを備えるリソグラフィ装置であって、
前記個々に制御可能な素子のアレイが、イメージ・フレーム・ローディング操作で前記アレイの素子を周期的にアドレス指定し、投射すべきパターンに対して適切な個々に制御可能な各素子の状態を設定する手段を含み、
前記イメージ・データが、あるイメージ・フレームから次のイメージ・フレームに状態を変更する前記アレイの素子だけに関するデータを含むリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリソグラフィ装置及び装置製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板の対象部分に当てる機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）、フラット・パネル・ディスプレイ、及び微細構造を含むその他の装置の製造で使用することができる。従来のリソグラフィ装置では、マスクやレチクルと呼ばれるパターン形成手段を使用して、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成することができ、このパターンを、放射線感応材料（例えばレジスト）の層を有する基板（例えばシリコン・ウェハ又はガラス板）上の（例えば１つ又は複数のダイの一部を含む）対象部分に結像することができる。マスクの代わりに、パターン形成手段は、回路パターンを生成する個々に制御可能な素子のアレイを備えることができる。
【０００３】
一般には、単一の基板は、次々に露光される隣接する各対象部分の回路網を含むことになる。周知のリソグラフィ装置には、パターン全体を対象部分に一度に照射することによって各対象部分を照射するステッパ、及び所与の方向（「走査」方向）にビームを介してパターンを走査すると同時に、基板をこの方向に平行又は逆平行に走査することによって各対象部分を照射するスキャナが含まれる。
【０００４】
前述の個々に制御可能な素子のアレイを備えるパターン形成手段を含む装置に適用可能なパルス・モード及び連続スキャン・モードを含む、リソグラフィ装置のその他の可能な動作モードを以下で議論する。そのような装置では、アレイ（しばしば空間光モジュレータ−ＳＬＭとも呼ばれる）を周期的に更新して、生成された瞬間パターンが基板に転写すべきイメージにとって適切であるように保証することが望ましい。例えば、パルス・モード（以下で説明する）で動作するとき、放射システムのパルス間で必要に応じてＳＬＭを更新することができる。連続スキャン・モードでは、ビームが基板を走査するときにＳＬＭの迅速な更新を行うことができる。
【０００５】
ＳＬＭを更新するのに必要な時間、すなわち新しいイメージ・フレームをＳＬＭにロードするのに必要な時間は、装置のスループットに関する決定因子である。例えば、フラット・パネル・ディスプレイ（ＦＰＤ）製造の場合、装置は通常、パルス持続時間１０／２０ｎｓｅｃ、５０ＫＨｚでパルシングするレーザで、パルス走査モードで動作することができる。特に、ＦＰＤを製造するために通常走査される基板面積が広いため、そのような高い周波数は、許容できる装置スループットを与える。パルス間でＳＬＭフレームをロードするために、個々に制御可能な素子の数が多いことに鑑みて、１０〜１００Ｇピクセル／秒以上のデータ転送速度が必要である。これにより、複雑で費用のかかるデータ処理システム及びイメージ・ドライバ・システムが必要となる可能性がある。さらに、そのような高いデータ転送速度では、データ・エラー発生の可能性が比較的高くなる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、マスクレス・リソグラフィに必要なデータ量を低減するシステム及び方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、以下のステップを含む装置製造方法が提供される。個々に制御可能な素子のアレイで放射ビームをパターン形成するステップ。基板の対象部分にパターン形成後ビームを投射するステップ。イメージ・フレーム・ローディング操作で個々に制御可能な素子のアレイの個々の素子を周期的にアドレス指定して、投射すべきパターンに対して適切な個々に制御可能な各素子の状態を設定するステップ。状態を変更しなければならない個々に制御可能な要素だけが、フレームがロードされるごとにアドレス指定される。
【０００８】
任意の２つの連続するイメージ・フレーム間の状態を変更するのに実際に必要なのは、アレイの個々に制御可能な要素の合計数のうちのわずかだけでよい。例えば、複数の連続するイメージ・フレームについてある要素は「ｏｎ」状態にとどまる必要があることがあり、一方複数の連続するイメージ・フレームについて別の要素は「ｏｆｆ」状態にとどまる必要があることがある。本発明に従って新しいイメージ・フレームがアレイにロードされるごとに状態を変更しなければならない要素だけをアドレス指定することにより、データ要件を著しく低減することができる。これにより、新しいフレームをロードするのに必要な時間を所与のデータ転送に対して著しく低減することが可能となり、又は必要な時間でイメージ・フレームを更新するために必要なデータ転送を低減することが可能となる。
【実施例】
【０００９】
一実施例では、基板の対象部分を走査して、イメージを対象部分に投射することが実施される。走査オペレーションは、基板及び／又はパターン形成後放射ビームを移動して、少なくとも最初のスキャン方向でその２つの間の相対的移動を生み出すことによって実施される。例えば、ビームが放射パルスを含む場合、新しい各イメージ・フレームを放射パルス間でロードすることができる。或いは、ビームが走査動作中に連続的である放射を含む場合、パターン形成後ビームが基板を走査するときに新しいイメージ・フレームをロードすることができる。
【００１０】
一実施例では、任意の単一イメージ・フレームがロードされたときに状態を変更しなければならないアレイの素子数を最小限に抑える対象部分走査方向を選択することにより、データ転送要件を最小限に抑えることが可能である。走査すべき大部分のイメージについて、いくつかの可能な走査方向は、他のスキャン方向よりも多くの個々の制御可能な素子のアレイの素子の状態の変更数を必要とする。例えば、イメージ・フレームがロードされるごとに、状態を変更しなければならない素子だけがアドレス指定される。このことは、必要な変更数を最小限に抑える走査方向を選択することによって行われる。データ転送要件も同様に最小限に抑えられる。
【００１１】
一実施例では、走査方向は、例えば、対象部分が走査されるときのアレイのその個々に制御可能な素子にわたるイメージ・フィーチャ境界を考慮に入れて、走査動作中に投射すべきイメージに対して選択することができる。例えば、走査方向に平行に分解され、任意の瞬間にパターン形成後放射ビームに露光することのできるイメージ・フィーチャ境界の全長が、走査方向に垂直に分解され、任意の瞬間にパターン形成後放射ビームに露光することのできる全イメージ境界長以上となるように走査方向を選択することができる。イメージ・フィーチャ境界は、例えば、基板の露光エリアと非露光エリアの間のハード境界でよく、又は異なる放射線量で露光される基板のエリア間のソフト境界でよい（いわゆる「グレイ・スケーリング」）。
【００１２】
イメージ・フィーチャ境界の全長を走査方向と垂直に分解するように走査方向を選択することができる。
【００１３】
一実施例では、任意の単一イメージ・フレーム・ローディング操作に対するデータ転送要件を最小限に抑える走査方向を選択する代わりに、対象部分を走査するのに必要なすべてのフレーム・ローディング操作についての全データ要件を最小限に抑える走査方向を選択することが可能である。例えば、走査方向に平行に分解されるイメージ境界の全長が、走査方向に垂直に分解されるイメージ境界の全長以上となるように走査方向を選択することができる。
【００１４】
一実施例では、基板の対象部分に転写すべきイメージを、それぞれの走査ステージで別々に走査される２つ以上のイメージ部分に分割することによってデータ転送要件を低減することができる。複数の走査ステージで走査を実施する結果としての、イメージを走査するのに必要な時間の増加よりも、データ転送要件の低減の結果の方が重要である。したがって、対象部分に投射すべきイメージを少なくとも第１及び第２のイメージ部分に分割することができる。走査オペレーションをそれぞれの走査ステージで実施することができる。例えば、第１イメージ部分を基板の対象部分に投射する少なくとも第１の走査ステージと、第２イメージ部分を基板の対象部分に投射する少なくとも第２の走査ステージである。一実施例では、任意の単一フレームが各走査ステージ中にロードされるときにアドレス指定されるアレイの個々に制御可能な素子の最大数は、全体としてのイメージが単一ステージで走査される場合の、任意の単一フレームがロードされるときにアドレス指定されるアレイの個々に制御可能な素子の最大数未満である。
【００１５】
一実施例では、第１イメージ部分が、任意の単一フレームが第１走査ステージ中にロードされるときに状態を変更する個々に制御される素子のアレイの素子数を最小限に抑える第１走査方向に走査される。
【００１６】
一実施例では、第２イメージ部分が、任意の単一フレームが第２走査ステージ中にロードされるときに状態を変更する個々に制御される素子のアレイの素子数を最小限に抑える第２走査方向に走査される。
【００１７】
ある場合には、互いに平行な方向で異なるイメージ部分を走査することが適切であることがあり、別の場合には、適切な走査方向が互いに傾斜することがある。多くの場合、適切な走査方向は互いに垂直であると予想される。多くの典型的イメージは、２つの直交する方向に延びる直線的フィーチャを有するからである。
【００１８】
適切な走査方向は、前述の方式でイメージ・フィーチャ境界に対して選択することができる。
【００１９】
同様に、任意の単一イメージ・フレームをロードするための最大データ転送要件を最小限に抑えるように、或いはイメージを全体として転送するための全データ転送要件を低減するように走査方向を選択することができる。例えば、必要な速度でデータを送達する能力はそれ自体問題ではないが、それでも、アレイの素子のエージングを最小限に抑え、場合によってはアレイの異なる素子間のエージングの著しい差を最小限に抑えるために、アレイ内の個々の素子の状態の変化数を低減することが望ましい場合がある。
【００２０】
一実施例では、イメージがイメージ・ピクセルのアレイとして基板上に投射される点で、本発明がピクセル・グリッド結像方法に特に適していると考えることができる。例えば、所望のイメージを「書き込む」ために基板の表面にわたって走査されるマイクロ・レンズ・アレイのそれぞれのレンズによって投射される照明マクロ・スポットである。しかし、上述のステップ及び走査露光方法を使用することもできる。例えば、ステップ露光方法では、個々に制御可能な素子のアレイの素子を２つの連続する露光ステップの間にアドレス指定することができる。
【００２１】
本発明の別の実施例によれば、照明系、個々に制御可能な素子のアレイ、投射系、及びアドレス指定装置を備えるリソグラフィ装置が提供される。照明系は、放射ビームを供給する。個々に制御可能な素子のアレイがパターン形成される。投射系は、パターン形成後ビームを基板の対象部分に投射する。アドレス指定装置は、イメージ・フレーム・ローディング・オペレーションで個々に制御可能な素子のアレイの素子を周期的にアドレス指定し、投射すべきパターンにとって適切な個々に制御可能な各素子の状態を設定する。状態を変更しなければならない個々に制御可能な素子だけが、イメージ・フレームがロードされるごとにアドレス指定される。
【００２２】
一実施例では、アドレス指定装置は、アレイの素子が任意の２つのイメージ・フレーム間で状態を変更しなければならないことを判定し、対応する素子を適切にアドレス指定するように適合されたマトリックス・アドレス指定装置である。
【００２３】
本発明の別の実施例によれば、以下のステップを含む装置製造方法が提供される。個々に制御可能な素子のアレイを使用して放射ビームをパターン形成するステップ。基板の対象部分にパターン形成後ビームを投射するステップ。投射すべきパターンを周期的に更新するために個々に制御可能な素子のアレイにイメージ・データを供給するステップ。イメージ・フレーム・ローディング操作で個々に制御可能な素子のアレイの個々の素子を周期的にアドレス指定し、イメージ・データに従って、投射すべきパターンにとって適切な個々に制御可能な各素子の状態を設定するステップ。あるイメージ・フレームから次のイメージ・フレームに状態を変更しなければならない個々に制御可能な素子だけに関するデータを含むイメージ・データ。
【００２４】
ある場合には、各イメージ・フレーム・ローディング操作で個々に制御可能な素子のアレイのあらゆる単一素子をアドレス指定するために、（例えばバッファを含む）個々に制御可能な素子のアレイのドライバから、必要なデータを転送することが難しくないことがある。しかし、各フレーム更新についてのイメージ・データがアレイのあらゆる単一素子に関するデータを含む場合、必要なデータをアレイに送達する際にまだ問題がある可能性がある。
【００２５】
一実施例では、アレイに供給されるイメージは、あるイメージ・フレームから次のイメージ・フレームに状態を変更しなければならないアレイの素子に関するデータだけを含む。したがって、フレームがロードされるごとに、アレイの各素子を実際にアレイ・ドライバによってアドレス指定することができるが、例えばイメージ・ファイル記憶装置からアレイに転送されるデータは、フレーム間で状態を変更しなければならないアレイの素子に関するデータだけを含む。
【００２６】
ある環境では、各フレーム・ローディング操作でアレイの各素子をアドレス指定するために、必要なデータをアレイのドライバから供給することに特定の困難がない。そうであっても、アレイの持続時間を最大にするために、あるフレームから次のフレームに状態を変更することが必要なアレイの素子だけをアドレス指定することが望ましいことがある。
【００２７】
本発明の別の実施例は、照明系、個々に制御可能な素子のアレイ、投射系、及びイメージ供給装置を備えるリソグラフィ装置を提供する。照明系は放射ビームを供給する。個々に制御可能な素子のアレイは、ビームをパターン形成する。投射系は、パターン形成後ビームを基板の対象部分に投射する。イメージ供給装置は、投射すべきパターンを周期的に更新するために、個々に制御可能な素子のアレイにイメージ・データを供給する。個々に制御可能な素子のアレイは、イメージ・フレーム・ローディング操作でアレイの素子を周期的にアドレス指定し、投射すべきパターンに適切な個々に制御可能な各素子の状態を設定するアドレス指定装置を含む。イメージ供給装置は、あるイメージ・フレームから次のイメージ・フレームに状態を変更しなければならないアレイの素子だけに関係するイメージ・データを供給する。
【００２８】
例えば、本発明のこの態様による装置では、個々に制御可能な素子のアレイの各素子は、新しいイメージ・フレームがアレイにロードされるごとに状態を変更することができる。しかし、あるイメージ・フレームから次のイメージ・フレームに状態を変更しなければならないアレイの素子に関係するデータだけを、パターン・データ記憶装置から（バッファを含む）アレイのドライバに送ることができる。次いでこのデータを、アレイのあらゆる素子を先行するイメージ・フレームに適切な状態に駆動するためのデータを含むドライバ回路のバッファに存在するデータに追加することができる。したがって、アレイに転送されるデータ量（すなわちイメージ・データ要件）が著しく削減される。
【００２９】
本発明の一実施例は、以下のステップを含む装置製造方法を提供する。個々に制御可能な素子のアレイを使用して放射ビームをパターン形成するステップ。基板の対象部分にパターン形成後ビームを投射するステップ。投射すべきパターンを周期的に更新するためにデジタル・イメージ記憶装置からアレイにイメージ・データを供給するステップ。イメージ・フレーム・ローディング操作で個々に制御可能な素子のアレイの個々の素子を周期的にアドレス指定し、イメージ・データに従って、投射すべきパターンにとって適切な個々に制御可能な各素子の状態を設定するステップ。イメージ・データは、あるイメージ・フレームから次のイメージ・フレームに状態を変更しなければならないアレイの素子だけに関係する。
【００３０】
本発明の別の実施例では、照明系、個々に制御可能な素子のアレイ、投射系、及びデータ経路を備えるリソグラフィ装置が提供される。照明系は放射ビームを供給する。個々に制御可能な素子のアレイはビームをパターン形成する。投射系は、基板の対象部分にパターン形成後ビームを投射する。データ経路は、投射すべきパターンを周期的に更新するためにデジタル・イメージ記憶装置からアレイにイメージ・データを供給する。個々に制御可能な素子のアレイは、イメージ・フレーム・ローディング操作でアレイの素子を周期的にアドレス指定し、投射すべきパターンにとって適切な個々に制御可能な各素子の状態を設定する装置を含む。イメージ・データは、あるイメージ・フレームから別のイメージ・フレームに状態を変更しなければならないアレイの素子だけに関係するデータを含む。
【００３１】
本発明の別の実施例、特徴、及び利点、並びに本発明の様々な実施例の構造及びオペレーションを添付の図面を参照しながら以下で詳細に説明する。
【００３２】
概要は、本発明のすべての実施例を説明しているのではなく、本発明の１つ又は複数の例示的実施例を説明しており、したがってどんな形でも本発明又は添付の特許請求の範囲を限定するものと理解すべきでないことを理解されたい。
【００３３】
本明細書に組み込まれ、明細書の一部を形成する添付の図面は、本発明を図示し、説明と共に、本発明の原理を説明する働きをし、関連技術の技術者が本発明を作成及び使用することを可能にする働きをする。
【００３４】
これから、添付の図面を参照しながら本発明を説明する。図面では、同様の参照番号は同一又は機能的に類似の要素を示す。
【００３５】
概要及び用語
本文では、集積回路（ＩＣ）の製造におけるリソグラフィ装置の使用に対して特定の参照を行うことがあるが、本明細書に記載のリソグラフィ装置は、集積光学系の、磁気ドメイン・メモリ用の誘導パターン及び検出パターン、フラット・パネル・ディスプレイ、薄膜磁気ヘッド、ミクロ及びマクロ流体装置の製造などの他の応用例を有することができることを理解されたい。こうした代替応用例の状況では、本明細書での「ウェハ」又は「ダイ」という用語の使用は、それぞれより一般的な「基板」又は「対象部分」という用語と同義とみなせることを当業者は理解されよう。本明細書で参照される基板は、露光の前又は後に、例えばトラック工具（通常はレジスト層を基板に付着させ、露光したレジストを現像する工具）或いは測定工具又は検査工具で処理することができる。適用可能なら、本明細書での開示は、そのような基板処理工具又はその他の基板処理工具に適用することができる。さらに、基板を、例えば多層ＩＣを作成するために複数回処理することができ、したがって、本明細書で使用する基板という用語は、複数回処理した層を既に含む基板も指すことがある。
【００３６】
ここで使用する「個々に制御可能な素子のアレイ」という用語は、基板の対象部分内に所望のパターンを作成することができるように、入射ビームにパターン形成された断面を付与することのできる任意の装置を指すものとして広く解釈すべきである。「光弁」及び「空間光モジュレータ」（ＳＬＭ）という用語もこの状況で使用することができる。そのようなパターン形成装置の例を以下で論じる。
【００３７】
プログラム可能ミラー・アレイは、粘弾性制御層及び反射面を有するマトリックス・アドレス指定可能表面を有することができる。このような装置の背後にある基本原理は、例えば反射面のアドレス指定されたエリアが入射光を回折光として反射するのに対して、アドレス指定されないエリアが入射光を非回折光として反射することである。適切な空間フィルタを使用して、非回折光を除去し、回折光だけが基板に達するようにすることができる。このようにして、マトリックス・アドレス可能表面のアドレス指定パターンに従ってビームがパターン形成される。
【００３８】
代替方法として、フィルタが回折光を除去し、非回折光だけが基板に達するようにすることができることを理解されよう。回折光マイクロ・エレクトリカル・メカニカル・システム（ＭＥＭＳ）装置のアレイも、対応する方式で使用することができる。各回折光ＭＥＭＳ装置は、互いに対して変形させて入射光を回折光として反射する格子を形成することのできる複数の反射リボンを含むことができる。
【００３９】
別の代替実施例は、適切な局所電場を印加することによって、又は圧電作動手段を使用することによって軸の周りに個々に傾斜することができる非常に小型のミラーのマトリックス構成を使用するプログラム可能ミラー・アレイを含むことができる。この場合も、ミラーはマトリックス・アドレス指定可能であり、それによって、アドレス指定されたミラーは、アドレス指定されないミラーと異なる方向に入射ビームを反射する。このようにして、反射ビームは、マトリックス・アドレス指定可能ミラーのアドレス指定パターンに従ってパターン形成される。必要なマトリックス・アドレス指定は、適切な電子的手段を使用して実施することができる。
【００４０】
上述の状況のどちらでも、個々に制御可能な素子のアレイは、１つ又は複数のプログラム可能ミラー・アレイを含むことができる。ここで参照したミラー・アレイに関するより詳しい情報は、例えば、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許第５２９６８９１号及び第５５２３１９３号、並びにＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７及びＷＯ９８／３３０９６から得ることができる。
【００４１】
プログラム可能ＬＣＤアレイも使用することができる。そのような構成の一例は、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許第５２２９８７２号で与えられる。
【００４２】
フィーチャの事前バイアシング、光近接補正機能、位相変化技法、及び多重露光技法が使用される場合、例えば、個々に制御可能な素子のアレイ上に「表示」されるパターンは、基板の層又は基板上の層に最終的に転写されるパターンとは実質上異なる可能性があることを理解されたい。同様に、基板上に最終的に生成されるパターンが、個々に制御可能な素子のアレイ上に任意の瞬間に形成されるパターンに対応しない可能性がある。これは、基板の各部分上に形成される最終的パターンが、個々に制御可能な素子のアレイ上のパターン及び／又は基板の相対位置がその間に変化する所与の期間又は所与の露光数にわたって構築される構成の場合であることがある。
【００４３】
本文では、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に対して特定の参照を行うことがあるが、本明細書に記載のリソグラフィ装置は、例えばＤＮＡチップの製造、ＭＥＭＳ、ＭＯＥＭＳ、集積光学系、磁気ドメイン・メモリ用の誘導パターン及び検出パターン、フラット・パネル・ディスプレイ、薄膜磁気ヘッドの製造などの他の応用例を有することができることを理解されたい。こうした代替応用例の状況では、本明細書での「ウェハ」又は「ダイ」という用語の使用は、それぞれより一般的な「基板」又は「対象部分」という用語と同義とみなせることを当業者は理解されよう。本明細書で参照される基板は、露光の前又は後に、例えばトラック工具（通常はレジスト層を基板に付着させ、露光したレジストを現像する工具）或いは測定工具又は検査工具で処理することができる。適用可能なら、本明細書での開示は、そのような基板処理工具又はその他の基板処理工具に適用することができる。さらに、基板を、例えば多層ＩＣを作成するために複数回処理することができ、したがって、本明細書で使用する基板という用語は、複数回処理した層を既に含む基板も指すことがある。
【００４４】
本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、（例えば波長３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍを有する）紫外（ＵＶ）放射、（例えば５２０ｎｍの範囲の波長を有する）極紫外（ＥＵＶ）放射、並びにイオン・ビームや電子ビームなどの粒子ビームを含むすべてのタイプの電磁放射を包含する。
【００４５】
本明細書で使用する「投射系」という用語は、例えば使用する露光放射にとって、又は液浸流体の使用や真空の使用などの他の因子にとって適切な屈折光学系、反射光学系、及びカタディオプトリック光学系を含む様々なタイプの投射系を包含するものとして広い意味で解釈すべきである。本明細書での「レンズ」という用語の使用は、より一般的な「投射系」という用語と同義とみなすことができる。
【００４６】
照明系もまた、放射ビームを誘導、成形、又は制御する屈折光学構成部品、反射光学構成部品、及びカタディオプトリック光学構成部品を含む様々なタイプの光学構成部品を包含することができ、以下ではそのような構成部品も、集合的に又は単独で「レンズ」と呼ぶことがある。
【００４７】
リソグラフィ装置は、２つ（例えば２重ステージ）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）を有するタイプでよい。このような「多重ステージ」マシンでは、追加のテーブルを並行して使用することができ、或いは露光のために１つ又は複数のテーブルを使用中に、１つ又は複数の他のテーブルに対して予備ステップを実施することができる。
【００４８】
リソグラフィ装置は、基板が比較的高い屈折率を有する液体（例えば水）中に浸され、それによって投射系の最終要素と基板との間の空間が埋められるタイプでもよい。浸液をリソグラフィ装置内の他の空間、例えば基板と投射系の第１要素との間にも適用することができる。液浸技法を使用して、投射系の開口数を向上させることができる。
【００４９】
さらに、装置は、（例えば、化学物質を基板に選択的に付け、又は基板の表面構造を選択的に変更するために）流体と基板の放射される部分との間の相互作用を可能にする流体処理セルを備えることができる。
【００５０】
リソグラフィ投影装置
図１に、本発明の一実施例によるリソグラフィ投影装置１００の略図を示す。装置１００は、少なくとも、放射系１０２、個々に制御可能な素子のアレイ１０４、対象テーブル１０６（例えば基板テーブル）、及び投射系（「レンズ」）１０８を含む。
【００５１】
放射系１０２を使用して放射（例えばＵＶ放射）のビーム１１０を供給することができる。この特定のケースでは、放射系１０２は放射源１１２も含む。
【００５２】
個々に制御可能な素子のアレイ１０４（例えばプログラム可能ミラー・アレイ）を使用して、ビーム１１０にパターンを加えることができる。一般には、個々に制御可能な素子のアレイ１０４の位置を投射系１０８に対して固定することができる。しかし、代替構成では、個々に制御可能な素子のアレイ１０４を位置決め装置（図示せず）に接続して、投射系１０８に対して正確に位置決めすることができる。ここで図示するように、個々に制御可能な素子１０４は反射型である（例えば、個々に制御可能な素子の反射アレイを有する）。
【００５３】
対象テーブル１０６は、基板１１４（例えばレジスト被覆シリコン・ウェハ又はガラス基板）を保持する基板ホルダ（具体的には図示せず）を備えることができ、対象テーブル１０６を位置決め装置１１６に接続して、投射系１０８に対して基板１１４を正確に位置決めすることができる。
【００５４】
投射系１０８（例えば水晶及び／又はＣａＦ２レンズ系、或いはそのような材料から作成されたレンズ素子を備えるカタディオプトリック系、或いはミラー系）を使用して、ビーム・スプリッタ１１８から受け取ったパターン形成後ビームを基板１１４の対象部分１２０（例えば、１つ又は複数のダイ）上に投射することができる。投射系１０８は、個々に制御可能な素子のアレイ１０４のイメージを基板１１４上に投射することができる。或いは、投射系１０８は、２次放射源のイメージを投射することもできる。２次放射源のイメージに対して、個々に制御可能な素子のアレイ１０４の各素子はシャッタとして振る舞う。投射系１０８はまた、２次放射源を形成し、マイクロ・スポットを基板１１４上に投射するためのマイクロ・レンズ・アレイ（ＭＬＡ）も備える。
【００５５】
放射源１１２（例えばエキシマ・レーザ）は放射ビーム１２２を生成することができる。ビーム１２２は、直接的に、又は例えばビーム拡大器などのコンディショニング装置１２６を横切った後に、照明系（照明器）１２４に供給される。照明器１２４は、ビーム１２２中の輝度分布の外径及び／又は内径範囲（一般にそれぞれσ外径及びσ内径と呼ぶ）を設定する調節装置１２８を備えることができる。加えて、照明器１２４は一般に、積分器１３０やコンデンサ１３２などの様々な他の構成部品を含む。このようにして、個々に制御可能な素子のアレイ１０４に入射するビーム１１０は、その断面内で所望の一様性及び輝度分布を有する。
【００５６】
図１に関して、放射源ソース１１２は、（例えば放射源１１２が水銀ランプであるときにそうであるのと同様に）リソグラフィ投射装置１００のハウジング内でよい。代替実施例では、放射源１１２はリソグラフィ投射装置１００から離れていてもよい。この場合、放射ビーム１２２は、（例えば適切な配向ミラーによって）装置１００に向けて送られる。この後者のシナリオはしばしば、放射源１１２がエキシマ・レーザである場合である。これらのシナリオの両方が本発明の範囲内に企図されることを理解されたい。
【００５７】
その後で、ビーム１１０は、ビーム・スプリッタ１１８を使用して配向された後、個々に制御可能な素子のアレイ１０４を遮る。個々に制御可能な素子のアレイ１０４によって反射された後、ビーム１１０は投射系１０８を通過し、投射系１０８は、ビーム１１０を基板１１４の対象部分１２０上に集束させる。
【００５８】
位置決め装置１１６（及び任意選択で、干渉ビーム１３８をビーム・スプリッタ１４０を介して受けるベース・プレート１３６上の干渉測定装置１３４）により、基板テーブル６を正確に移動することができ、それによって、異なる対象部分１２０をビーム１１０の経路内に位置合せすることができる。使用する場合、個々に制御可能な素子のアレイ１０４用の位置決め装置を使用して、例えば走査中にビーム１１０の経路に対して個々に制御可能な素子のアレイ１０４の位置を正確に補正することができる。一般には、対象テーブル１０６の移動は、図１には明示的に図示していないロング・ストローク・モジュール（粗い位置決め）及びショート・ストローク・モジュール（細かい位置決め）によって実現することができる。類似のシステムを使用して、個々に制御可能な素子のアレイ１０４を位置決めすることもできる。別法として／加えて、ビーム１１０は可動にすることができ、一方、対象テーブル１０６及び／又は個々に制御可能な素子のアレイ１０４は固定の位置を有して、必要な相対運動を実現できることを理解されよう。
【００５９】
実施例の代替構成では、基板テーブル１０６を固定して、基板１１４を基板テーブル１０６上で可動とすることができる。これが行われる場合、基板テーブル１０６は、平坦な最上面上に多数の開口を備え、その開口を通じてガスが供給され、基板１１４を支持することのできるガス・クッションが設けられる。これは通常、空気支承構成と呼ばれる。基板１１４は、基板１１４をビーム１１０の経路に対して正確に位置決めすることのできる１つ又は複数のアクチュエータ（図示せず）を使用して、基板テーブル１０６上を移動する。或いは、開口を通るガスの通路を選択的に開始及び停止することによって基板１１４を基板テーブル１０６上で移動することもできる。
【００６０】
本明細書では本発明によるリソグラフィ装置１００を基板上のレジストを露光するためのものとして説明するが、本発明はこの使用法に限定されず、装置１００を使用してパターン形成後ビーム１１０を投射してレジストレス・リソグラフィで使用できることを理解されよう。
【００６１】
図示する装置１００を４つの好ましいモードで使用することができる。
【００６２】
１．ステップ・モード：個々に制御可能な素子のアレイ１０４上のパターン全体が対象部分１２０に１回で（すなわち単一「フラッシュ」で）投射される。次いで、異なる対象部分１２０をパターン形成後ビーム１１０で照射するために、基板テーブル１０６が異なる位置までＸ方向及び／又はＹ方向に移動する。
【００６３】
２．走査モード：所与の対象部分１２０が単一の「フラッシュ」で露光されないことを除いて、本質的にステップ・モードと同一である。その代わりに、個々に制御可能な素子のアレイ１０４が所与の方向（いわゆる「走査」、例えばｙ方向）に速度ｖで可動であり、その結果、パターン形成後ビーム１１０が、個々に制御可能な素子のアレイ１０４の上を走査する。それと同時に、基板テーブル１０６が速度Ｖ＝Ｍｖで同一方向又は反対方向に同時に移動する。ただしＭは投射系１０８の倍率である。このようにして、解像度を損なうことなく比較的大きな対象部分１２０を露光することができる。
【００６４】
３．パルス・モード：個々に制御可能な素子のアレイ１０４が本質的に静止状態に保たれ、パターン全体が、パルス放射系１０２を使用して基板１１４の対象部分１２０上に投射される。基板テーブル１０６が本質的に一定速度で移動し、それによってパターン形成後ビーム１１０が、基板１０６を横切る直線を走査する。個々に制御可能な素子のアレイ１０４上のパターンは、放射系１０２のパルス間で必要に応じて更新され、パルスは、連続する対象部分１２０が基板１１４上の必要な位置で露光されるような時間間隔にされる。したがって、パターン形成後ビーム１１０は、基板１１４のストリップに関する完全なパターンを露光するように、基板１１４を走査することができる。完全な基板１１４が線ごとに露光されるまでこの工程が反復される。
【００６５】
４．連続的走査モード：ほぼ一定の放射系１０２が使用され、パターン形成後ビーム１１０が基板１１４を走査し、基板１１４を露光するときに、個々に制御可能な素子のアレイ１０４上のパターンが更新されることを除いて、パルス・モードと本質的に同一である。
【００６６】
上述の使用のモードに関する組合せ及び／又は変形形態、或いは完全に異なる使用のモードも使用することができる。
【００６７】
上記で論じたように、現在の技術は、多くの応用例で必要なスループットを与えるのに必要なピクセルの大規模なアレイを提供することのできる単一ＳＬＭの構築を可能にしないことがある。したがって、通常は、必要なピクセル数を提供するために複数のＳＬＭアレイ（ＭＳＡ）が並行して使用される。例えば、基板上に結合イメージを形成するために、ＭＳＡの異なるＳＬＭからのピクセルが「縫い合わ」される。このことは、運動制御技法及びグレイ・スケーリング技法を使用して行うことができる。以下の説明では、ほとんどの場合、ＳＬＭへの参照はＭＳＡを含むと解釈することもできる。
【００６８】
使用する動作モードの如何に関わらず、ＳＬＭによって生成されるパターン（すなわち個々に制御可能な各素子の「オン」又は「オフ」状態−以後「ＳＬＭピクセル」と呼ぶ）が周期的に更新され、所望のイメージが基板に転写される。例えば、上述のように、パルス・モードでは、放射系のパルス間で必要に応じてＳＬＭパターンが更新される。連続的走査モードでは、ビームが基板を走査するときにＳＬＭパターンが更新される。ステップ・モード及び走査モードでは、各ステップ又は走査オペレーション間でパターンを更新することができる。
【００６９】
ＳＬＭは、従来のレチクルを置き換えるパターン生成サブシステムの一部とみなすことができる。ＳＬＭに加えて、イメージ生成サブシステムは、ＳＬＭピクセル及びデータ経路用の駆動電子回路を備える。入力イメージ・データは適切なフォーマットに変換され、データ経路によってＳＬＭに供給される。駆動電子回路は、ＳＬＭパターンが更新されるときに各ＳＬＭピクセルを次々にアドレス指定し、すなわち、新しい各ＳＬＭイメージ・フレームを通常のマトリックス・アドレス指定によってロードすることができる。フレーム・レート、すなわち新しい各フレームをＳＬＭ上にロードするのに必要な時間は、装置のスループットに関する決定因子である。
【００７０】
したがって、データを十分高いレートで送達する能力は、所望の基板走査速度、すなわち製造速度を達成する際の重要な考慮すべき点である。例えば、フラット・パネル・ディスプレイ（ＦＰＤ）の製造の場合、装置は通常、パルス持続時間１０／２０ｎｓｅｃで５０ＫＨｚでパルシングするレーザで、パルス・スキャン・モードで動作する。ＦＰＤを製造するために走査しなければならない基板面積が広いため、受け入れられるスループットを提供するために高周波数が使用される。この周波数のパルス間でＳＬＭフレームをロードすることは、約１０から１００Ｇピクセル／秒程度以上のデータ転送速度を必要とする可能性がある。そのような高データ転送速度を処理するのに、非常に複雑かつ費用のかかるデータ処理及びドライバ・システムが必要となる。さらに、そのような高データ転送速度では、データ・エラー発生の可能性が比例的に無視できなくなる。
【００７１】
以下で論じるように、本発明の１つ又は複数の実施例は、データ転送要件を低減することによってこの問題に対処する。
【００７２】
別段の指定がない限り、この説明の以下の部分全体を通して、「データ転送要件」という用語は、イメージ・フレームを更新するためにＳＬＭに転送しなければならないデータ量を意味することを理解されたい。
【００７３】
図２に、本発明の一実施例によるリソグラフィ・システムを示す。データ転送要件を低減することにより、フレーム・レートを増加させることなく必要なデータ転送速度を低減することが可能となり、或いは所与のデータ転送速度に対するフレーム・レートを低減することが可能となる。図２に示す装置は、コントローラ２からイメージ・データを受け取るＳＬＭ１を備える。ビーム・スプリッタ３がＳＬＭ１の下に配置され、照明源４から放射５を受ける。放射ビーム５はＳＬＭ１の下面に反射する。単一のＳＬＭピクセルを「オン」状態、すなわち、ビームの成分を、ビーム・スプリッタ３とレンズ６、７、及び８によって画定される投射光学系とを通じて反射するものとして示す。最下部のレンズ８は、ほぼテレセントリックのビームを生成する視野レンズであり、ビームは、マイクロ・レンズ・アレイ９に向けて送られる。マイクロ・レンズ・アレイ９は、小型レンズの２次元アレイを備え、各小型レンズは、入射する光を基板１０の上面に集束するように構成される。したがって、「オン」状態の（すなわちミラーとして振る舞う）各ＳＬＭピクセルについて、アレイ９中のレンズの１つが照射され、光のそれぞれのスポットが、アレイ９中のそのレンズによって基板１０の上面に投射される。
【００７４】
イメージ・コントローラ２はデータ経路を含み、通常は、「マスク・ファイル」及びラスタライザを格納する格納装置を含む。格納装置は、基板上に印刷すべきイメージ全体を含む。ラスタライザは、ＳＬＭにロードするイメージの適切な部分を、所望のイメージを基板に転送するのに必要なパターンを表すＳＬＭピクセル値のビット・マップに変換する。コントローラは通常、新しいＳＬＭフレームがロードされるごとのＳＬＭのマトリックス・アドレス指定に必要な１つ又は複数のフレーム・バッファ及びその他の従来型構成部品も含む。適切なイメージ・デジタル化及びＳＬＭ駆動電子回路は、当業者には明らかとなるであろう。例えば、イメージ・コントローラはビット・マップ・ベースのマスク・ライタと非常に類似していることがあるが、使用される特定のタイプのＳＬＭの個々のＳＬＭピクセルをアドレス指定する適切なマトリックス・アドレス指定駆動回路が使用される。
【００７５】
図３に、本発明の一実施例による、図２のマイクロ・レンズ・アレイ９中の個々のレンズの配置と、基板が走査されるときの基板１０の相対運動方向Ｓとの間の関係を概略的に示す。方向Ｓは、直線１１と平行であり、直線１１は、マイクロ・レンズ・アレイ９中のレンズの行と平行に延びる別の直線１２に対して傾斜する。各レンズは、基板上のスポットの矩形アレイのうちの異なるスポットに光を投射する。その１つが番号１３で識別される。スポットのアレイは、基板ピクセルを画定するとみなすことができる。レンズは、正２次元アレイとして配置され、正２次元アレイは、図示する方向Ｓに対してわずかに傾斜し、それによって基板の表面全体を、それぞれのＳＬＭピクセルによってそれぞれのレンズに送達される照射ビームの適切な制御によって露光することができる。各レンズは、実際には基板１０の表面上の連続的直線を「書き込む」ことができ、基板の移動方向に対するレンズの配置が与えられた場合、それらの直線は重複するのに互いに十分近い。基板の選択された２次元エリアを露光するために、基板がマイクロ・レンズ・アレイ９及び個々のレンズの下に進められ、その下で、ある時間に配置された露光すべきエリアが、関連するＳＬＭピクセルの反射率をレンダリングすることによって照射される。
【００７６】
一実施例では、したがって、所与の瞬間で基板１０に投射される瞬間パターンは、その瞬間にＳＬＭによって生成されたパターンに対応する照射スポットのアレイ、すなわちＳＬＭ上にロードされるフレームを含む。上述のように、ＳＬＭフレームは、所与の瞬間で、その時間に「書き込まれる」イメージの部分に対応する正しいパターンが、基板１０がＭＬＡ９に対して方向Ｓに移動するときに基板の適切なエリア上に投射されるように保証するために周期的に更新される。
【００７７】
図４ａから４ｄは、本発明の様々な実施例による、基板上の単純な白黒矩形イメージ１４を走査する４つの順次ステージを示す４つの瞬間の「スナップ・ショット」である。イメージは、イメージのすべてのエリアを露光すべきであるという意味で「白黒」である。例えば、図示する「黒い」エリアは、同一の放射線量を受ける。イメージ１４は幅Ｌ、長さ３Ｌである。イメージ１４は、イメージに対して画定される走査方向Ｘに走査される。すなわち、基板１０は、基板上のイメージの適切な向きを考慮に入れて、走査方向Ｘが方向Ｓと一致するように基板テーブル上に配置される。したがって、「走査方向」という用語は、走査すべきイメージに対して定義される方向であり、ＭＬＡに対する基板の移動方向と揃えられることを理解されたい。
【００７８】
図４ａから４ｄは略図であり、イメージ１４のサイズに対するスポットのアレイ（すなわち基板ピクセル）の縮尺又は個々のスポット１３のサイズを正確に表す試みは行っていないことを理解されたい。例えば、アレイは通常、約１．５０μｍの直径をそれぞれ有する６１２×１０２４程度のスポットを有し、各スポットは隣接するスポットから約３００μｍ離れて配置される。アレイは通常、基板の移動方向Ｓに対して非常に小さい角度、例えば約０．１５°だけ傾斜する。印刷すべき典型的パターンの線幅は、ＦＰＤ加工物では例えば約３から１０μｍ程度である。
【００７９】
図４ａから４ｄに示す実施例では、４つの瞬間のそれぞれで「ｏｎ」状態にあるＳＬＭピクセルに対応する照射スポットにそれぞれ陰影が付けられている。適切なＳＬＭピクセルを「オン」及び「オフ」にすることによって基板がＭＬＡの下で走査されるときにどのようにイメージが基板の対象部分に転写されるかを明確に示すために、その瞬間に照射されないスポットも図示されているが、図示する陰影を付けたスポットは実際には「オン」であり、したがって所与の瞬間に基板１０に投射されることを理解されたい。
【００８０】
図４ａは、イメージ１４で露光すべき基板１０の対象部分がＭＬＡ９の下を通過し始めてすぐ後の位置を示す。図４ｂは、基板１４の対象部分のすべてがＭＬＡ９の下にある後続の瞬間での位置を示す。図４ｃは、少し後の時間での位置を示す。図４ｄは、基板１０の対象部分がＭＬＡ９の下から出始める別の瞬間での位置を示す。図が見やすいように、イメージ１４及び基板の対象部分を輪郭線だけで示す。
【００８１】
図５に、本発明の一実施例による、重ね合わされる図４ｂ及び４ｃに示す基板対象部分の位置を示す。この場合もイメージ１４を輪郭線だけで示す。基板１０がＭＬＡ９の下を移動するときにＳＬＭパターンを継続的に更新することが必要な可能性があるが、あらゆるＳＬＭピクセルが、連続するＳＬＭフレーム間で状態を変更しなければならないわけではない。図示するように、十字で示す（各ＳＬＭピクセルに対応する）スポットは、それらの２つの位置に対応する位置に対応するＳＬＭフレーム間で状態を変更しなければならない。これらの２つの対象部分の位置に対応するフレーム、及びその間の任意のフレームについて、両者の位置に共通するＳＬＭピクセル（強調表示したスポットとして示す）は状態を変更する必要はなく、「オン」のままでよい。同様に、両者のイメージ位置の外側にあるスポットに対応するＳＬＭピクセルは状態を変更する必要がなく、図示するようにオフのままでよい。
【００８２】
上記の実施例のうちの１つ又は複数は、新しいＳＬＭフレームがロードされるごとに状態を変更する必要のあるＳＬＭピクセルだけがアドレス指定される。２つの連続するフレーム間で状態を変更ピクセルの数は、全ＳＬＭピクセルのうちの小さな割合である可能性がある（ある場合にはゼロである可能性がある）。したがって、こうした実施例は、各フレームがロードされるときにＳＬＭに転送すべきデータ量を著しく低減することができ、すなわち、必要なデータ転送速度及び／又はフレーム・レートを著しく低減することができる。
【００８３】
例えば、上記で参照した従来型マトリックス・アドレス指定では、ＳＬＭピクセルを表す１及び０のデータ・マトリックスとしてイメージ・フレームを表すことができる。それぞれの「１」は、「オン」状態に設定すべきＳＬＭピクセルを表し、それぞれの「０」は、「オフ」状態に設定すべきＳＬＭピクセルを表す。次いでＳＬＭの各ピクセルが、データ・マトリックスに従ってアドレス指定される。一方、本発明の１つ又は複数の実施例では、類似のデータ・マトリックスが存在することができるが、この場合、それぞれの「１」は、状態を変更すべきＳＬＭピクセル、すなわちアドレス指定すべきＳＬＭピクセルを表すことができる。データ・マトリックスのそれぞれの「０」は、状態を変更する必要のないＳＬＭピクセル、すなわちアドレス指定する必要のないＳＬＭピクセルを表す。
【００８４】
イメージが走査されるとき、本発明のこの実施例に従ってアドレス指定されるＳＬＭピクセルだけが、連続するＳＬＭフレーム間のイメージ境界を横切るＳＬＭピクセルである。任意の１フレームがロードされるときにアドレス指定しなければならないピクセル数、すなわち必要なデータ送達速度及び／又はフレーム・レートは、走査方向と垂直な方向に延び、そのフレームがロードされるときにＭＬＡ９の下を通過するイメージ境界の全長に対応する。したがって、単一フレームをロードするための最大データ転送要件（すなわち、任意の２つの連続するフレーム間で状態を変更しなければならず、したがってＳＬＭを更新するときにアドレス指定する必要がある最大ＳＬＭピクセル数）が、（イメージのサイズに対する、ＭＬＡ９によって覆われる基板の面積を考慮して）所与の時間にＭＬＡ９の下にあることのできる走査方向に垂直な最大イメージ境界長によって求められる。図４及び図５を参照すると、これは６Ｌに等しい（３Ｌは矩形イメージ１４の長さである）。
【００８５】
一実施例では、所与のイメージを基板に転送するのに必要なデータ転送要件、すなわち最大データ転送速度及び／又はフレーム・レートをさらに低減することができる。このことは、単一のＳＬＭフレームがロードされるときに状態を変更しなければならない（したがってアドレス指定しなければならない）ＳＬＭピクセル数を低減し、望ましくは最小限に抑えるようにイメージ走査方向を選択することによって行うことができる。このことは、所与の瞬間にＭＬＡの下を走査方向に垂直に延びることのできる最大イメージ境界長を低減し、場合によっては最小限に抑えるように走査方向を選択することによって達成することができる。図４及び図５に示す単純な矩形イメージでは、このことは、図４及び図５の走査方向Ｘに垂直な方向Ｙでイメージを走査することによって行われる。
【００８６】
図６に、本発明の一実施例による、単一フレームをロードするための最大データ転送要件を最小限に抑える走査方向Ｙの選択を示す。この図は、走査方向Ｙが基板移動方向Ｓと揃えられることを示す。この図はまた、所与の瞬間にＭＬＡ９の下にある走査方向Ｙに垂直な最大境界長が２Ｌに対応することも示す。ただしＬは矩形イメージ１４の幅である。
【００８７】
図７に、本発明の一実施例による、Ｘ方向に対して３０°に延びる走査方向Ｄでのイメージ１４の走査を示す。ＸとＹの間にある他の走査方向は、走査方向Ｘに比べてデータ転送要件が低減されることを理解されよう。この場合、所与のフレーム・ローディング操作でアドレス指定しなければならない最大ＳＬＭピクセル数は、走査方向と垂直な方向に分解されるＭＬＡ９の下の境界の長さによって決定される。したがって、関連する分解境界長は、走査方向Ｘの場合の６Ｌに対して、２Ｌｃｏｓ３０°＋６Ｌｓｉｎ３０°であり、これはほぼ４．７Ｌに等しい。
【００８８】
任意の形状の特定のイメージについて、任意の２つの連続するフレーム間でアドレス指定する必要がある可能性のある最大ピクセル数を最小限に抑える走査方向を、又はある場合には複数の方向を選択することが可能となる。このことは、任意の時間にＭＬＡの下にある可能性のある、走査方向に垂直な方向に分解される全イメージ境界長を最小限に抑える走査方向を選択することによって行うことができる。ＭＬＡがイメージに対してイメージ全体を覆うのに十分な大きさである場合、これは単に、やはり走査方向に垂直な方向に分解される、イメージ全体としての全境界長である。
【００８９】
一実施例では、イメージ全体を走査するのに必要なＳＬＭピクセル・アドレス操作の合計数を最小限に抑える走査方向は、必ずしも、単一フレームをロードするときにアドレス指定する必要がある可能性のある最大ＳＬＭピクセル数を最小限に抑える走査方向に対応しない。例えば、辺Ｌの単純な正方形イメージを走査するのに使用される、基板の移動方向Ｓに距離ｄだけ延びるＭＬＡアレイを考える。長さＬがｄ未満である場合、任意の単一ＳＬＭフレームをロードする最大データ転送を低減する最適な走査方向（又はこのケースでは各方向）は、正方形の一辺に平行となる。これは、ＭＬＡがこの場合は正方形イメージ全体をカバーするのに十分な大きさであるからであり、２Ｌである走査方向に垂直な全境界長である。
【００９０】
一実施例では、走査方向は、正方形イメージの対角線に平行でよい。正方形の対角線がｄよりも長い場合、走査方向に垂直な方向に分解され、任意の時間にＭＬＡの下にある可能性のある境界の最大長は２ｄに等しくなる（すなわち２ｄｔａｎ４５°）。したがって、この場合、Ｌが２ｄより大きい場合、所与の時間にＭＬＡの下にある可能性のある走査方向に垂直な最大境界長は、正方形の対角線に平行な方向にイメージを走査することによって最小限に抑えられる。したがって、そのような場合、必要な最大データ転送速度及び／又はフレーム・レートは、この特定のイメージを対角線方向に走査することによって最小限に抑えられる。しかし、これにより、イメージ全体を走査するための全データ要件が増大する可能性がある。例えば、全体としてのイメージに関する、対角線走査方向に垂直な合計境界長は４Ｌｃｏｓ４５°、すなわち約２．８Ｌである。
【００９１】
一実施例では、基板に転写すべきイメージは一般に、いくつかの反復イメージ単位を含む。さらに、イメージ又は各イメージ単位は、単一のイメージ素子を有することができ、単一のイメージ素子は、いくつかの離散的イメージ素子の複合物でよい。データ転送要件を低減し、又は最小限に抑える本発明の１つ又は複数の実施例の応用例は、一般に単一のイメージ単位の考慮に基づく。
【００９２】
図８は、本発明の一実施例による、ＦＰＤの製造中に基板上に形成することのできるイメージの一部を略図で表す。例えば、ＴＦＴ  ＬＣＤなどのＦＰＤを作成するためのアクティブ・マトリックス薄膜トランジスタ・ピクセル・アレイである。走査すべき典型的なイメージは、大部分は直線的であり、例えば、直線的イメージ素子からそれぞれ構成される複合イメージ単位である。イメージ全体は、データ線１６の一部、ゲート線１７の一部、薄膜トランジスタ１８、及びＦＰＤピクセル電極１９をそれぞれ含む複数の反復イメージ単位１５（破線で示す）から構成される。様々なイメージ・フィーチャの相対的寸法に応じて、必要な最大データ転送速度を低減する単一走査方向は、データ線１６又はゲート線１７に平行となる。この実施例では、イメージ単位１５はデータ線１６の方向に延びるので、走査方向はこの方向に平行となる。
【００９３】
図９に、本発明の一実施例による、それぞれ幅Ｌ及び長さ３Ｌを有する２つの矩形イメージ素子１９、２０を含む単純な複合イメージを示す。この実施例では、第１イメージ素子１９が第２イメージ素子２０に対して垂直に延びる。２つの可能な直交走査方向Ｘ及びＹは、それぞれ矩形イメージ素子１９、２０の各長辺に平行である。上記から、イメージがＸ方向に走査されるか、それともＹ方向に走査されるかに関わらず、イメージ全体を走査するようにアドレス指定されるＳＬＭピクセルの合計数、さらには特定のフレームをロードするときにアドレス指定される最大ピクセル数は同一であることを理解されよう。しかし、Ｘ走査方向でイメージ素子１９だけを走査する第１走査ステージと、Ｙ方向でイメージ素子２０だけを走査する第２走査ステージの２ステージでイメージを走査することによってデータ転送要件を最小限に抑えることができる。
【００９４】
一実施例では、イメージが全体として１走査で走査方向に対して垂直に走査される。例えば、それはＸ又はＹ走査方向であり、任意の時間にＭＬＡの下にあることができる。これは、任意の時間でアドレス指定しなければならない最大ピクセル数に対応する。これは少なくとも４Ｌであり、イメージ及びＭＬＡの相対サイズに応じて２×３Ｌ＋２×Ｌ、すなわち８Ｌもの大きさにすることができる。しかし、イメージを２ステージで走査することにより、各走査ステージで走査方向に垂直に延びる境界の最大長は２Ｌに等しく、その結果、単一フレームをロードする最大データ転送要件が著しく低減される。さらに、イメージ全体を走査するためにアドレス指定されるＳＬＭピクセルの合計数も削減され、これは、それぞれの走査方向４Ｌに垂直な各イメージ素子の全境界長に対応する。
【００９５】
この実施例はイメージを２回走査するものであり、イメージ部分の位置合せは問題ではない。基板上に配置された従来の位置合せマークを、各走査方向について基板を適切に位置合せするために利用することができ、高い位置合せ精度が保証されるからである。
【００９６】
一実施例では、イメージ・フィーチャ忠実度又は解像度を多くの場合で改善することができる。上記の説明から、基板上に投射された各ピクセルが、走査方向に基板に沿って本質的に連続的な直線を書くことができることを理解されよう。したがって、走査方向に対して傾斜した境界線よりも高い忠実度で、走査方向に位置合せされるイメージ・フィーチャの境界を生成することができる。この結果、一般には、走査方向に位置合せされるイメージ境界が長くなり、したがって、別の方向で走査した場合よりも高い忠実度を有する。
【００９７】
上記の例では、２つの所望の走査方向は互いに直交する。これは、必ずしもすべてのイメージについて事実ではない。本質的に、この実施例は、イメージ（又はイメージ単位）を２つの部分に分割することを必要とし、これは、図９の場合の２つの離散的イメージ素子に対応する。次いで、各部分がそれぞれの走査で別々に走査され、それにより、どちらかの走査ステージの２つの連続するＳＬＭフレーム間でアドレス指定する必要のある最大ＳＬＭピクセル数が最小限に抑えられる。
【００９８】
図１０に、図９に示すイメージのわずかな変形である本発明の一実施例を示す。この実施例では、イメージ素子２０はイメージ素子１９に対して４５°に延びる。この場合、所望の走査方向が矢印Ａ及びＢで示され、互いに９０°ではなく４５°傾斜する。しかし、上述のように、実際には、大部分のイメージが、２つの直交する方向に延びる１つ又は複数のイメージ素子を主に含む本質的に直線的なものとなる。この場合、２つの別々の直交する方向で走査するためにイメージを２つの部分に分割することが可能となる。第１の部分は、走査方向と垂直に延びる全イメージ境界長ほど長い、それぞれの走査方向に延びる全イメージ境界長を有することができる。第２の部分は、走査方向に垂直に延びる全イメージ境界長ほど長い、それぞれの走査方向に延びる全イメージ境界長を有することができる。
【００９９】
一実施例では、同じ（又は逆の）方向で走査される２つの部分にイメージを分割することができる。例えば、互いに平行に配置された、図９及び図１０に示す２つの矩形イメージ素子を考える。この場合、各矩形イメージ素子を互いに別々に、同じ（適切ならば逆の）方向で走査することによってデータ転送要件を最小限に抑えることができる。
【０１００】
この実施例では、２つの異なる走査ステージで、場合によっては２つの異なる方向で走査される２つの別々の部分として走査されるようにイメージが分割される。与えられた単純な例では、イメージの２つの部分は、完全なイメージ（又は反復イメージ単位）を構成する離散的イメージ素子を含む。
【０１０１】
図１１、図１２ａ、及び図１２ｂに、本発明の実施例による、サブ素子に分割される２つの異なる方向に延び、異なる方向に走査される別々のイメージ部分に分割されるフィーチャを有する個々のイメージ素子を示す。図１１は、単純な「Ｌ」形イメージを示す。このイメージは、２つの矩形が重なり合い、単一のＬ形イメージ素子２１の枝を形成することを除いて、図９のイメージに対応する。各枝は、長さ３Ｌ及び幅Ｌを有する。この実施例では、図１２ａ及び図１２ｂに示すようにイメージを２つの部分２２、２３に分割することによってデータ転送要件を最小限に抑えることができる。次いでイメージ部分２２、２３は、矢印Ｘ及びＹで示すように、互いに直交する方向で走査される。図１２ａ及び図１２ｂのイメージ部分２１及び２２は、図１１に示す点線２４に沿って図１１のイメージを分割することによって生成される。他の分割線はデータ転送要件に対して同じ効果を生み出すことを理解されよう。例えば、代替分割線２５も図１１に示す。
【０１０２】
図１３ａ、図１３ｂ、及び図１３ｃに、図８に示すＦＰＤイメージを対象とする本発明の実施例を示す。図１３ａに、図８で識別される単一イメージ単位１５を示す。図１３ｂ及び図１３ｃでは、図１３ａのイメージ単位が、図示するようにそれぞれの走査方向Ｘ及びＹで走査される２つの部分に分割される。全体として、図１３ｂ及び図１３ｃの２つのイメージ部分が図１３ａの完全なイメージ単位１５を形成する。図１３ｂ及び１３ｃに示す各イメージ部分は、いくつかのイメージ素子の複合物である。図１３ｂを参照すると、イメージ素子は、ピクセル電極１９、薄膜トランジスタ部分１８、及びデータ線１６である。図１３ｃを参照すると、イメージ素子は、ゲート線１７の部分及び薄膜トランジスタ１８ａ／１８ｂの部分である。わずかに異なるがそれでも図１３ｂ及び図１３ｃに示す部分と同じデータ要件の低減を実現するイメージ部分を生成するように図１３ａのイメージを代替の方式で分割できることを理解されよう。例えば、薄膜トランジスタ部分１８ｂは正方形であり、どちらかのイメージ部分に含めることができる。同様に、ゲート線１７と重なり合うトランジスタ１８の部分が１３ｂのイメージ部分に含まれるが、別法として１３ｃに示すイメージ部分と共に含めることもできる。
【０１０３】
前述の本発明のある実施例では、イメージが２つの走査ステージで走査され、図示するケースでは、２つの異なる走査方向で走査される。原理上は、イメージを３つ以上のステージ及び／又は３つ以上の方向で走査することにより、所与のイメージを走査するためのデータ転送要件をさらに低減することが可能である。しかし、実際には、追加の走査ステージが必要となるので、データ転送要件のさらなる低減よりも、スループットの遅延の方が重要である。
【０１０４】
上記の説明では、ＳＬＭピクセルが変化する必要があるのは２つの状態間のみである白黒イメージの走査を参照して本発明を例示した。この２つの状態は、それぞれのピクセルが基板に投射される「オン」状態と、それぞれのピクセルが基板上に投射されない「オフ」状態である。ＳＬＭの個々に制御可能な素子を制御して、イメージ「グレイ・スケーリング」を提供することも知られており、言い換えれば、所与のＳＬＭピクセルによって基板に投射される放射線量は、最大と最小の間で変化することができる。明らかに、特定のピクセルのグレイ・スケール値が変化すべきであるごとに、それぞれのＳＬＭフレームがロードされるときにそのピクセルをアドレス指定しなければならない。したがって、ピクセルの状態の変化に対する上記の参照は、ピクセルのグレイ・スケール値の変化を含む任意のピクセル状態の変化を含むことを理解されたい。
【０１０５】
グレイ・スケーリングを含むイメージを投射するとき、最適な走査方向を決定する際にハード・イメージ・フィーチャ境界（すなわち、基板の露光部分と非露光部分の間の境界）だけを考慮に入れることは必ずしも適切ではない。むしろ、ピクセル・グレイ・スケール値が変化するイメージの領域を考慮することが必要である。しかし、異なるグレイ・スケール値を有するイメージの異なるエリアを、グレイ・スケール値が変化する境界で分離されるものとして扱うことができる。したがって、本発明の１つ又は複数の実施例をそのようなグレイ・スケール・イメージに適用するとき、上記で使用した「境界」という用語は、基板の露光エリアと非露光エリアの間のハード境界だけでなく、異なるグレイ・スケール値の領域間の境界も含むことを理解されたい。
【０１０６】
基板に転写すべきイメージ又はイメージ単位を走査することに対して参照を行った。複数のイメージ層から所与の装置を形成することが通常は必要であることが当業者には明らかとなるであろう。したがって、本明細書での基板上のイメージの走査に対する参照は、別段の指定がない限り、単一イメージ層を指すと理解することができる。言い換えれば、イメージの各層は異なっていてよく、異なる方式で走査することができる。最適なイメージ分割及び／又は走査方向は、異なるイメージ層間で異なることが完全に可能である。
【０１０７】
本発明の１つ又は複数の実施例では、最大単一フレーム・データ転送要件を低減するために、任意の単一フレームをロードするのに必要な最大ピクセル・アドレス走査数の低減が望ましい。しかし、データ送達が問題ではない状況が存在する可能性がある。例えば、将来、フレームがロードされるごとにＳＬＭのあらゆるピクセルがアドレス指定される場合であっても、データ転送速度が走査時間における速度制限因子をもはや表さない範囲にまでデータ転送技法が進歩する可能性が十分にある。
【０１０８】
本発明の一実施例では、ＳＬＭの個々に制御可能な素子（例えばミラー）が状態を変更しなければならない回数も低減することができる。これにより、例えば、特定の個々の制御可能素子可動部の摩耗が低減される。この場合、これにより、イメージを全体として走査するＳＬＭピクセル・アドレス操作の合計数、すなわち全イメージ・データ転送要件が最小限に抑えられる。例えば、走査方向に垂直に延びるイメージ境界の全長を最小限に抑える方向でイメージを走査し、又はイメージを２つ以上の方向で走査する結果、各走査方向に垂直に延びる全イメージ境界長の和は、単一走査方向に垂直に延びる全体としてのイメージよりも小さい。或いは、ＳＬＭの異なるピクセル間のエージングの著しい差を回避するために、ＳＬＭの任意の単一ピクセルの状態変化の最大数を最小限に抑えるように所望の走査方向を選択することができる。
【０１０９】
上述の本発明の１つ又は複数の実施例では、各イメージ・フレーム・ローディング操作は、所望のパターンを表示するためにアレイのあらゆる単一ピクセルを２つの連続するイメージ・フレーム間で更新しなければならないことをもちろん除いて、全ＳＬＭピクセル数のサブセットのみをアドレス指定するものである。しかし、ある場合には、新しいイメージ・フレームがロードされるごとにＳＬＭのあらゆる単一素子をアドレス指定するために、必要なデータ量をＳＬＭに対してローカルなイメージ・ドライバからＳＬＭピクセルに転送する際に困難がないことがある。この場合、それでも本発明の１つ又は複数の実施例を適用して、ＳＬＭに転送するのに必要なデータ量を低減することができる。例えば、ＳＬＭは、各ＳＬＭピクセル用のドライバ及びイメージ・ファイル記憶装置からイメージ・データを受け取るイメージ・バッファを備えることができる。駆動回路（バッファを含む）は、新しいフレームがロードされるごとにＳＬＭの各ピクセルをアドレス指定するように動作することができるが、本発明の１つ又は複数の実施例によれば、あるフレームから次のフレームに状態を変更しなければならないＳＬＭピクセルだけに関係するデータを転送することにより、イメージ・ファイル記憶装置とＳＬＭ（すなわちこの場合はバッファ）の間のデータ転送要件を低減することができる。次いで、このデータを（前のイメージ・フレームからの）バッファに既に存在するデータに追加することができ、次いで複合データがＳＬＭドライバに送られ、各調節可能素子がアドレス指定され、それに応じてその状態が設定される。
【０１１０】
上記の説明は、基板ピクセルを画定するスポットのアレイを投射するＭＬＡを含むリソグラフィ装置に適用される本発明の１つ又は複数の実施例を例示する。しかし、マイクロ・スポットがＭＬＡを介して投射されるのではなくＳＬＭピクセルがそれ自体基板上に投射されて基板イメージ・ピクセルが画定される装置に対して本発明を等しく適用できることを理解されよう。そのようなシステムはしばしば「コヒーレント」イメージング・システムと呼ばれ、原理上はＭＬＡベースのシステムと同様に走査モードで動作することができる。本発明の１つ又は複数の実施例は、ＭＬＡを組み込む投射系に適用されるのと全く同様にそのようなシステムに適用される。
【０１１１】
結論
本発明の様々な実施例を上記で説明したが、それらは、限定的にではなく、例示によって提示したに過ぎない。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形態及び細部の様々な変更をその中で行えることは関連技術の技術者には明らかであろう。したがって、本発明の広さ及び範囲は、上述の例示的実施例のいずれによっても限定されず、添付の特許請求の範囲及びその均等物のみによって定義されるべきである。
【０１１２】
概要及び要約の部分ではなく、詳細な説明の部分は、特許請求の範囲を解釈するために使用されるものとすることを理解されたい。概要及び要約の部分は、本発明によって企図される本発明のすべての例示的実施例ではなく、１つ又は複数の例示的実施例を説明し、したがって、どんな形でも本発明及び添付の特許請求の範囲を限定しないものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィ投射装置を示す図である。
【図２】本発明の一実施例による、放射のスポットを基板上に投射するようにそれぞれ構成されたレンズのアレイを組み込むリソグラフィ投射装置の構成部品を示す略図である。
【図３】本発明の一実施例による、図２のレンズ・アレイによって投射される放射のスポットの配置を表す略図である。
【図４ａ】本発明の一実施例による、基板に矩形イメージを転写するための図２のレンズ・アレイの下で走査される基板の露光の４つのステージの１つを表す略図である。
【図４ｂ】本発明の一実施例による、基板に矩形イメージを転写するための図２のレンズ・アレイの下で走査される基板の露光の４つのステージの１つを表す略図である。
【図４ｃ】本発明の一実施例による、基板に矩形イメージを転写するための図２のレンズ・アレイの下で走査される基板の露光の４つのステージの１つを表す略図である。
【図４ｄ】本発明の一実施例による、基板に矩形イメージを転写するための図２のレンズ・アレイの下で走査される基板の露光の４つのステージの１つを表す略図である。
【図５】本発明の一実施例による、図４ａから４ｄに示す露光ステージのうちの２つのオーバーレイである。
【図６】本発明の一実施例による、代替走査方向で走査される図４及び図５のイメージの転写を示す略図である。
【図７】本発明の一実施例による、代替走査方向で走査されるときの図４及び図５のイメージの転写を示す略図である。
【図８】本発明の一実施例による、ＴＦＴ  ＬＣＤなどのＦＰＤの製造中に基板上に形成されるアクティブ薄膜トランジスタ・ピクセル・アレイの反復イメージ単位の構成の一例を示す略図である。
【図９】本発明の一実施例による、異なる走査方向でイメージの異なる部分を走査することによる２つの別々のイメージ素子を含むイメージの転写を示す略図である。
【図１０】本発明の一実施例による、２つの異なる走査方向でイメージの異なる部分を走査することによる２つの別々のイメージ素子を含むイメージの転送を示す略図である。
【図１１】本発明の一実施例による、走査すべき単純な「Ｌ」形イメージ素子を示す略図である。
【図１２ａ】本発明の一実施例による、１１のイメージを転写するための走査ステージでの基板の露光を示す略図である。
【図１２ｂ】本発明の一実施例による、１１のイメージを転写するための走査ステージでの基板の露光を示す略図である。
【図１３ａ】本発明の一実施例による、図８の反復イメージの単一イメージ単位を示す略図である。
【図１３ｂ】本発明の一実施例による、２つの異なる方向で走査するためにイメージを２つの部分に分割することによる図１３ａのイメージ単位の基板への転写の一部分を示す略図である。
【図１３ｃ】本発明の一実施例による、２つの異なる方向で走査するためにイメージを２つの部分に分割することによる図１３ａのイメージ単位の基板への転写の一部分を示す略図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１００  リソグラフィ投影装置
１０２  放射系
１０４  個々に制御可能な素子のアレイ
１０６  対象テーブル
１０８  投射系（「レンズ」）
１１２  放射源
１１４  基板
１１６  位置決め装置
１１８  ビーム・スプリッタ
１２０  対象部分
１２４  照明系
１２８  調節装置
１３０  積分器
１３２  コンデンサ
１３４  干渉測定装置
１３６  ベース・プレート
１３８  干渉ビーム
【図１】
2006157017.tif 000003
【図２】
2006157017.tif 000004
【図３】
2006157017.tif 000005
【図４ａ】
2006157017.tif 000006
【図４ｂ】
2006157017.tif 000007
【図４ｃ】
2006157017.tif 000008
【図４ｄ】
2006157017.tif 000009
【図５】
2006157017.tif 000010
【図６】
2006157017.tif 000011
【図７】
2006157017.tif 000012
【図８】
2006157017.tif 000013
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【外国語明細書】
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