(57)【要約】      （修正有）【課題】マスクレスリソグラフィシステムの光学性能を改善するシステムおよび方法を提供すること。【解決手段】このリソグラフィシステム１は、放射ビームを供給する照明システムＩＬおよび投影システムＰＳを有しており、この投影システムＰＳは光学系と、ひとみ面に配置されたパターニングデバイスＰＤとを含んでおり、このパターニングデバイスＰＤにより、上記の放射ビームがパターニングされ、このパターニングされた放射ビームが、上記光学系によって基板Ｗのターゲット分に投影されるようにする。【選択図】図１
2006135332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィシステムにおいて、
該リソグラフィシステムは、放射ビームを供給する照明システムおよび投影システムを有しており、
該投影システムは、光学系と、ひとみ面に配置されたパターニングデバイスとを含んでおり、
該パターニングデバイスにより、前記放射ビームがパターニングされ、
当該のパターニングされた放射ビームが、前記光学系によって基板のターゲット部分に投影されることを特徴とする
リソグラフィシステム。
【請求項２】
前記パターニングデバイスは、個別制御可能素子のアレイを含む、
請求項１に記載のリソグラフィシステム。
【請求項３】
前記パターニングデバイスによって、前記放射ビームの振幅および位相が共に変化する、
請求項１に記載のリソグラフィシステム。
【請求項４】
前記の個別制御可能素子のアレイにおける各個別制御可能素子は、ピストン式ミラーに取り付けられた液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）セルを含む、
請求項２に記載のリソグラフィシステム。
【請求項５】
各個別制御可能素子はピストン式ミラーを含む、
請求項２に記載のリソグラフィシステム。
【請求項６】
さらに中間の画像面に配置されたフィールドストップを含んでおり、
パターニングされた放射ビームの少なくとも一部が該フィールドストップによってブロックされる、
請求項１に記載のリソグラフィシステム。
【請求項７】
前記照明システムは、
前記の放射ビームを供給する拡張された照明光源と、
当該放射ビームが通過するアパーチャとを有しており、
該アパーチャを通過した前記放射ビームがひとみ面に入射する、
請求項１に記載のリソグラフィシステム。
【請求項８】
さらに、リソグラフィシステムのオブジェクト面に配置されたパターニングデバイスを有しており、
該パターニングデバイスは、前記のひとみ面におけるパターニングデバイスが放射ビームをパターニングする前に放射ビームをパターニングし、
前記のひとみ面におけるパターニングデバイスにより、オブジェクト面におけるパターニングデバイスによってパターニングされた放射ビームに発生した収差または誤差が補正される、
請求項１に記載のリソグラフィシステム。
【請求項９】
デバイス作製方法において、
（ａ）  リソグラフィシステムのひとみ面に配置されたパターニングデバイスを使用して放射ビームを変調し、
（ｂ）  当該のパターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分に投影することを特徴とする
デバイス作製方法。
【請求項１０】
前記のステップ（ａ）は、
前記のパターニングデバイスを使用して放射ビームの振幅および位相を共に変化させることを含む、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記のステップ（ａ）はさらに
中間の画像面にフィールドストップを配置し、
前記のパターニングデバイスおよび中間の画像面におけるフィールドストップの両方を使用して前記放射ビームをパターニングすることを含む、
請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記のステップ（ａ）はさらに
アパーチャを通して放射ビームの拡張された光源を通過させることにより、前記パターニングデバイスを照明することを含む、
請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
さらに
（ｃ）  前記のリソグラフィシステムのひとみ面におけるパターニングデバイスによる放射ビームのパターニングの前に当該のリソグラフィシステムのオブジェクト面に配置されたパターニングデバイスを使用して放射ビームをパターニングする、
請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
さらに、前記のひとみ面におけるパターニングデバイスを使用して、前記のオブジェクト面に配置されたパターニングデバイスによって得られパターニングされたビームにおける収差または誤差を補正する、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
リソグラフィシステムにおいて、
該リソグラフィシステムは、
放射ビームを供給する照明システムと、
該放射ビームをパターニングするオブジェクト面に配置された第１パターニングデバイスと、
さらに前記放射ビームをパターニングするひとみ面に配置された第２パターニングデバイスと、
当該のパターニングされた放射ビームを基板のターゲット面に投影する投影システムとを有することを特徴とする
リソグラフィシステム。
【請求項１６】
前記第２パターニングデバイスは、ピストン式ミラーに取り付けられた液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）セルを含む、
請求項１５に記載のリソグラフィシステム。
【請求項１７】
前記第２パターニングデバイスにより、前記放射ビームの振幅および位相がともに変更される、
請求項１５に記載のリソグラフィシステム。
【請求項１８】
さらに中間の画像面に配置されたフィールドストップを含んでおり、
前記第２パターニングデバイスによってパターニングされた放射ビームの少なくとも一部が該フィールドストップによってブロックされる、
請求項１５に記載のリソグラフィシステム。
【請求項１９】
前記照明システムは、
前記放射ビームを供給する拡張された照明光源と、
当該放射ビームが通過するアパーチャとを有しており、
該アパーチャを通過する前記放射ビームがひとみ面に入射する、
請求項１５に記載のリソグラフィシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ひとみ面にパターニングデバイスを配置したリソグラフィシステムおよびデバイス製造方法に関する。
【０００２】
本発明は、２００４年１１月４日に提出されたLatypov等による"Placement of Spatial Light Modulator at Pupil Plane for Maskless Lithography"なる名称の米国特許第60/624,749号に優先権を主張するものであり、そのすべてがここに記載されているものとしてここにその全体を参考として組み込む。
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板または基板の一部に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、フラットパネルディスプレイ、集積回路（ＩＣ）および微細な構造を含む別のデバイスに使用可能である。慣用の装置では、マスクまたはレチクルと称することのできるパターニングデバイスを使用して、フラットパネルディスプレイ（または別のデバイス）の個々の層に相応する回路パターンを形成することができる。このパターンは、基板（例えばガラスプレート）（の一部）に転写することができ、これは、例えば、基板上に用意された放射ビーム感度材料（レジスト）の層にイメージングすることによって行われる。
【０００４】
回路パターンの代わりに、パターニング手段を使用して別のパターン、例えば、カラーフィルタパターンまたはドットのマトリクスを形成することができる。パターニングデバイスは、マスクの代わりにパターニングアレイを含むことができ、このパターニングアレイは個別制御可能素子（individually controllable element）のアレイを含む。このようなシステムでは、マスクベースのシステムに比べて、パターンをより迅速にまた少ないコストで変更することが可能である。
【０００５】
フラットパネルディスプレイ基板の形状は矩形とすることができる。このタイプの基板を露光するように設計されたリソグラフィ装置は、矩形の基板の全幅をカバーする露光領域か、または幅の一部（例えば幅の半分）をカバーする露光領域を提供することができる。基板は、露光領域の下でスキャンすることができ、その間にマスクまたはレチクルは、投射ビームを介して同期的にスキャンされる。このようにしてパターンが基板に転写されるのである。露光領域によって基板の全幅がカバーされる場合、露光は１回のスキャンで終了することができる。露光領域により、例えば、基板の半分がカバーされる場合、この基板は、最初のスキャンの後、横方向に移動することができ、通例さらなるスキャンが行われて基板の残りが露光される。
【０００６】
既存のマスクレスリソグラフィのラスタライズアルゴリズムの多くは、個別プログラム可能素子ピクセルのアレイの状態を決定することに基づいており、ここでこれが行われるのは、フィールド面または画像面に所望のパターンを描画するアレイがオブジェクト面に配置される場合である。これらのラスタライズアルゴリズムは最大の効率を有しないことがあり、無効なまたは破損したピクセルの影響を受けやすく、またリソグラフィシステムの最適な光学性能に結びつかないことがある。
【０００７】
したがってマスクレスリソグラフィシステムの光学性能を改善するシステムおよび方法が必要なのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、マスクレスリソグラフィシステムの光学性能を改善するシステムおよび方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記のシステムについての課題は、本発明の請求項1により、リソグラフィシステムにおいて、このリソグラフィシステムは、放射ビームを供給する照明システムおよび投影システムを有しており、この投影システムは、光学系と、ひとみ面に配置されたパターニングデバイスとを含んでおり、このパターニングデバイスにより、上記の放射ビームがパターニングされ、このパターニングされた放射ビームが、上記光学系によって基板のターゲット分に投影されるようにすることによって解決される。
【００１０】
また上記のシステムについての課題は、本発明の請求項１５により、リソグラフィシステムにおいて、このリソグラフィシステムが、放射ビームを供給する照明システムと、この放射ビームをパターニングするオブジェクト面に配置された第１パターニングデバイスと、さらにこの放射ビームをパターニングするひとみ面に配置された第２パターニングデバイスと、このパターニングされた放射ビームを基板のターゲット面に投影する投影システムとを有するようにすることによっても解決される。
【００１１】
また上記の方法に対する課題は、本発明の請求項９により、デバイス作製方法において、（ａ）リソグラフィシステムのひとみ面に配置されたパターニングデバイスを使用して放射ビームを変調し、（ｂ）このパターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分に投影することによって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の別の実施形態、機能、利点ならびに本発明のさまざまな実施形態の構造および動作を、添付の図面に関連して以下に詳しく説明する。
【実施例】
【００１３】
ここに組み込まれ、明細書の一部をなす添付の図面は、本発明の１つ以上の実施形態を示しており、明細書の説明と共に本発明の基本原理をさらに説明し、当業者に本発明を実施し使用できるようにするものである。
【００１４】
以下、本発明を添付の図面に関連して説明する。図面において類似の参照符号は同じ素子または機能的に類似の素子を示すことができる。また、参照符号の最も左の桁は、この参照符号が最初に現れた図面を識別することがある。
I．  導入および概要
特定の構成および装置について説明するが、これは説明のためにだけにそのようにしたと理解されたい。当業者には、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、別の構成および装置を使用できることがわかるはずである。また当業者には本発明が別の多くの応用にも使用できることがわかるはずである。
【００１５】
図１は、本発明の１実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示している。この装置は、照明システムＩＬと、パターニングデバイスＰＤと、基板テーブルＷＴと、投影システムＰＳとを含んでいる。照明システム（照明装置）ＩＬは、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射ビーム）を調整するように構成されている。
【００１６】
パターニングデバイスＰＤ（例えば、レチクルまたはマスクまたは個別制御可能素子のアレイ）により、投影ビームが変調される。一般的に、個別制御可能素子のアレイの位置は、投影システムＰＳに対して固定される。しかしながらこれとは異なり、所定のパラメタにしたがって、個別制御可能素子のアレイを正確に位置決めするように構成されたポジショナに接続することも可能である。１実施例ではパターニングデバイスＰＤに付加的にまたはこれの代わりに、パターニングデバイス１００（例えば、個別プログラム可能素子のアレイ）を、投影システムＰＳのひとみまたはひとみ面に配置することができる。これらのデバイスのうちの１つまたは両方を互いに他に関連して使用することについては、以下にさらに詳しく説明する。
【００１７】
基板テーブルＷＴは、基板Ｗ（例えばレジストがコーティングされた基板）を支持するように構成されており、また所定のパラメタにしたがって基板を正確に位置決めするように構成されたポジショナＰＷに接続されている。
【００１８】
投影システム（例えば、屈折式投影レンズシステム）ＰＳは、個別制御可能素子のアレイによって変調された放射ビームを、基板Ｗの（例えば1つ以上のダイスを含む）ターゲット部分Ｃに投影するように構成されている。
【００１９】
上記の照明システムは、さまざまなタイプの光学コンポーネント、例えば、屈折式、反射式、磁気式、電磁式、静電気式または別のタイプの光学コンポーネントまたはそれらの任意の組み合わせを含むことができ、これによって放射ビームが配向され、その形状が決定され、または制御される。
【００２０】
ここで使用される「パターニングデバイス」または「コントラストデバイス」という語は、放射ビームの断面を変調して、基板のターゲット部分にパターンを作成するために使用できる任意のデバイスと広く解釈すべきである。これらのデバイスは、ダイナミック（例えば、プログラム可能素子のアレイ）パターニングデバイス、および／またはスタティックパターニングデバイス（例えばマスクまたはレチクル）に結合されるダイナミックパターニングデバイスを含むことができる。簡略のため、ほとんどの説明は、ダイナミックパターニングデバイスの点からなされるが、本発明の範囲を逸脱することなくスタティックパターンデバイスも使用できることを理解されたい。
【００２１】
放射ビームに付与されるパターンは、例えばパターンが位相シフト機能またはいわゆるアシスト機能を有する場合には、基板のターゲット部分における所望のパターンに正確に一致する必要はないことに注意されたい。同様に基板に最終的に形成されるパターンは、個別制御可能素子のアレイにおいて任意の瞬間に形成されるパターンに一致する必要はない。これは、つぎのような装置の場合である。すなわち、この装置では、基板の各部分に形成される最終的なパターンが、所定の時間にわたって、または所定の回数の露光にわたって形成され、これらの間に、個別制御可能素子のアレイにおけるパターンおよび／または基板の相対位置が変更される装置の場合である。
【００２２】
一般的には基板のターゲット部分に形成されるパターンは、このターゲット部分に形成されるデバイス、例えば集積回路またはフラットパネルディスプレイにおける所定の機能層（例えばフラットパネルディスプレイにおけるカラーフィルタまたはフラットパネルディスプレイにおける薄膜トランジスタ層）に一致する。このようなパターニングデバイスの例に含まれるのは、例えば、レチクル、プログラム可能ミラーアレイ、レーザーダイオードアレイ、発光ダイオードアレイ、グレーティングライトバルブ（grating light valve）およびＬＣＤアレイである。
【００２３】
パターンが電子的な手段（例えばコンピュータ）を用いてプログラム可能であるパターニングデバイス、例えば複数のプログラム可能素子を含むパターニングデバイス（例えばレチクルを除いた上述のすべてのデバイス）は、ここで総称して「コントラストデバイス」と呼ばれる。１実施例においてパターニングデバイスは、少なくとも１０個のプログラム可能素子、例えば少なくとも１００個、少なくとも１０００個、少なくとも10000個、少なくとも100000個、少なくとも1000000個、または少なくとも10000000個のプログラム可能素子を有する。
【００２４】
プログラム可能なミラーアレイは、粘弾性の制御層と反射面とを有する行列でアドレス可能な面を含むことができる。このような装置の基本原理の背後にあるのは、反射面のアドレッシングされたエリアが、回折光として入射光を反射するのに対して、アドレッシングされていないエリアが、回折されていない光として入射光を反射することである。適切な空間フィルタを使用することにより、回折されていない光は、反射ビームから濾波されて取り除かれ、回折光だけが残って基板に到達する。このようにして、ビームは、行列でアドレッシング可能な表面のアドレッシングパターンにしたがって、パターニングされるのである。
【００２５】
択一的にはフィルタにより、回折光を濾波して取り除き、回折されていない光だけを残して基板に到達させることができる。
【００２６】
回折式光ＭＥＭＳ（micro-electro-mechanical system）デバイスのアレイも相応に使用可能である。１実施例では、回折式光ＭＥＭＳデバイスは複数の反射性リボンからなり、ここでこのリボンは、他のリボンに対して互いに変形させて回折光として入射光を反射する格子を形成することができる。
【００２７】
プログラム可能ミラーアレイのさらに択一的な例では、極めて小さいミラーからなるマトリクス装置を使用し、ここで各ミラーは、適切な局所化された電場を加えることによって、または圧電アクチュエータ手段を使用することによって軸のまわりで個別に傾けることができる。ここでもミラーは行列でアドレッシング可能であり、アドレッシングされたミラーは、入射する放射ビームを、アドレッシングされていないミラーとは異なる方向に反射して、反射されたビームが、行列でアドレッシング可能なミラーのアドレッシングパターンにしたがってパターニングされるようにすることが可能である。必要な行列のアドレッシングは、適切な電子的手段を使用して行うことができる。
【００２８】
別の例示的なＰＤは、プログラム可能ＬＣＤアレイである。
【００２９】
リソグラフィ装置は、１つ以上のコントラストデバイスを含むことができる。例えば、これは、個別制御可能素子の複数のアレイを有することができ、ここでこれらの素子はそれぞれ互いに独立して制御可能である。このような装置では、個別制御可能素子のアレイのうちのいくつかまたはすべては、共通照明システム（または照明システムの一部）、個別制御可能素子のアレイに対する共通支持構造、および／または共通投影システム（または投影システムの一部）のうちの少なくとも１つを有することができる。
【００３０】
１実施例、例えば図１に示した１実施形態において基板Wは実質的に円形であり、オプションでは刻み目および／またはその外周の部分に沿って平らにされたエッジを有する。１実施例において基板は多角形、例えば四角形の形状を有する。
【００３１】
基板が実質的に円形である例には、基板が少なくとも２５ｍｍ、例えば少なくとも５０ｍｍ，少なくとも７５ｍｍ，少なくとも１００ｍｍ，少なくとも１２５ｍｍ，少なくとも１５０ｍｍ，少なくとも１７５ｍｍ，少なくとも２００ｍｍ，少なくとも２５０ｍｍ，少なくとも３００ｍｍの直径を有する例が含まれる。１実施形態において基板は、最大で５００ｍｍ，最大で４００ｍｍ，最大で３５０ｍｍ，最大で３００ｍｍ，最大で２５０ｍｍ，最大で２００ｍｍ，最大で１５０ｍｍ，最大で１００ｍｍ，または最大で７５ｍｍの直径を有する例が含まれる。
【００３２】
基板が多角形、例えば四角形である例において、基板の少なくとも１辺は、例えば、少なくとも２辺または少なくとも３辺が、少なくとも５ｃｍ，例えば少なくとも２５ｃｍ，少なくとも５０ｃｍ，少なくとも１００ｃｍ，少なくとも１５０ｃｍ，少なくとも２００ｃｍ，少なくとも２５０ｃｍの長さを有する例が含まれる。
【００３３】
１実施例において基板の少なくとも1辺は、最大で１０００ｃｍ，例えば最大で７５０ｃｍ，最大で５００ｃｍ，最大で３５０ｃｍ，最大で２５０ｃｍ，最大で１５０ｃｍ，または最大で７５ｃｍの長さを有する。
【００３４】
１実施例において基板Ｗはウェーハであり、例えば半導体ウェーハである。１実施例においてウェーハ材料は、Ｓｉ，ＳｉＧｅ，ＳｉＧｅＣ，ＳｉＣ，Ｇｅ，ＧａＡｓ，ＩｎＰおよびＩｎＡｓからなるグループから選択される。１実施例においてウェーハは、III／IV化合物半導体ウェーハである。１実施例においてウェーハはシリコンウェーハである。１実施形態において基板はセラミック基板である。１実施例において基板はガラス基板である。１実施例において基板はプラスティック基板である。１実施例において基板は（人間の裸眼に対して）透明である。１実施例において基板は色つきである。１実施例において基板は無色である。
【００３５】
基板の厚さは変更することができ、またある程度、例えば、基板材料および／または基板サイズに依存することが可能である。１実施例において厚さは少なくとも５０μｍ，例えば少なくとも１００μｍ，少なくとも２００μｍ，少なくとも３００μｍ，少なくとも４００μｍ，少なくとも５００μｍ，または少なくとも６００μｍである。１実施例において基板の厚さは最大で５０００μｍ，例えば最大で３５００μｍ，最大で２５００μｍ，最大で１７５０μｍ，最大で１２５０μｍ，最大で１０００μｍ，最大で８００μｍ，最大で６００μｍ，最大で５００μｍ，最大で４００μｍまたは最大で３００μｍである。
【００３６】
ここでの基板は、露光の前または後、例えばトラック（基板にレジストの層を施し、露光されたレジストを現像するふつうのツール）、計測ツールおよび／または検査ツールにおいて処理することできる。１実施例においてレジスト層は基板に設けられる。
【００３７】
ここで使用される「投影システム」という語は、使用する露光放射ビームに有利であるか、または浸し液の使用または真空の使用などの他の要因に有利である屈折式、反射式、反射屈折式、磁気式、電磁式および静電式光システムまたはこれらの任意の組み合わせを含む任意のタイプの投影システムを包含するように広く解釈すべきである。ここでの「投影レンズ」という語の使用はいずれも、より一般的な語である「投影システム」の同義語と考えることができる。
【００３８】
図１および２に示したようにこの装置は反射形である（例えば、個別制御可能素子の反射式アレイを使用する）。
【００３９】
択一的にはこの装置は透過形とすることも可能である（例えば、個別制御可能素子の透過形アレイを使用する）。
【００４０】
このリソグラフィ装置は、２つの基板テーブルを有する（デュアルステージ）タイプまたはそれ以上の基板テーブルを有するタイプとすることが可能である。このような「マルチステージ」マシンにおいて、付加的なテーブルは並行して使用できるか、または１つ以上のテーブルを露光に使用している間に１つ以上のテーブルにおいて準備ステップを実行することができる。
【００４１】
このリソグラフィ装置は、比較的高い屈折率を有する「浸し液」、例えば水で少なくとも基板の１部分を覆うことができ、これによって投影システムと基板との間の空間を埋めることのできるタイプとすることも可能である。浸し液は、リソグラフィ装置の別の空間、例えばパターニングデバイスと投影システムとの間に適用することも可能である。液浸し法は当業者にはよく知られており、投影システムの開口数を増大させるために使用される。ここで使用される「液浸し」という語は、基板のような構造体を液体に浸さなければならないこと意味するのではなく、露光中に投影システムと基板との間に液体が配置されていることだけを意味する。
【００４２】
再度図１を参照すると、照明装置ＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受光する。１実施例においてこの放射源は、少なくとも５ｎｍ、例えば少なくとも１０ｎｍ，少なくとも５０ｎｍ，少なくとも１００ｎｍ，少なくとも１５０ｎｍ，少なくとも１７５ｎｍ，少なくとも２００ｎｍ，少なくとも２５０ｎｍ，少なくとも２７５ｎｍ，少なくとも３００ｎｍ，少なくとも３２５ｎｍ，少なくとも３５０ｎｍまたは少なくとも３６０ｎｍの波長を有する放射ビームを供給する。１実施例において放射源ＳＯによって供給される放射ビームは、最大で４５０ｎｍ，例えば最大で４２５ｎｍ，最大で３７５ｎｍ，最大で３６０ｎｍ，最大で３２５ｎｍ，最大で２７５ｎｍ，最大で２５０ｎｍ，最大で２２５ｎｍ，最大で２００ｎｍ，または最大で１７５ｎｍの波長を有する。１実施例においてこの放射ビームは、４３６ｎｍ，４０５ｎｍ，３６５ｎｍ，３５５ｎｍ，２４８ｎｍ，１９３ｎｍ，１５７ｎｍおよび／または１２６ｎｍを含む波長を有する。１実施例においてこの放射ビームは３６５ｎｍあたりまたは３５５ｎｍあたりの波長を含む。１実施例においてこの放射ビームには、例えば３６５，４０５および４３６ｎｍを含む波長の広帯域が含まれる。ここでは３５５ｎｍのレーザ源を使用することができる。この光源とリソグラフィ装置とはそれぞれ独立したものとすることができ、これは例えばこの光源がエキシマレーザの場合である。このような場合、光源はリソグラフィ装置の一部をなすとはみなされず、放射ビームは、ビーム供給システムＢＤによって光源ＳＯから照明装置ＩＬに渡される。ここでこのビーム供給システムは、例えば、有利な配向ミラーおよび／またはビームエクスパンダを含む。別のケースにおいてこの光源はリソグラフィ装置の内蔵部分とすることができる。これは例えば光源が水銀ランプの場合である。光源ＳＯおよび照明装置ＩＬは、ビーム供給システムＢＤと共に、必要であれば放射システムと称することができる。
【００４３】
照明装置ＩＬは、放射ビームの角度方向の強度分布を調整するため、アジャスタＡＤを含むことができる。一般的には照明装置のひとみ面における強度分布の少なくとも外側および／または内側の半径方向範囲（ふつうそれぞれσアウターおよびσインナーと称される）を調整することができる。さらに照明装置ＩＬは、積分器ＩＮおよび集光レンズＣＯなどの別のさまざまなコンポーネントを含むことができる。この照明装置は、放射ビームを調整して、この放射ビームがその断面において所望の均一性および強度分布を有するようにするために使用可能である。照明装置ＩＬまたはこれに付随する付加的なコンポーネントを配置して、これらのコンポーネントにより、放射ビームが複数のサブビームに分割され、これらのサブビームが、例えば個別制御可能素子のアレイに属する複数の個別制御可能素子にそれぞれ関連づけられるようにすることも可能である。例えば、２次元回折格子を使用して放射ビームをサブビームに分割することができる。ここの説明において「放射のビーム」および「放射ビーム」という語は、ビームが放射のこのような複数のサブビームからなる状況を含んでいるが、これに限定されるわけではない。
【００４４】
１実施例において放射ビームＢはパターニングデバイスＰＤ（例えば、個別制御可能素子のアレイ）に入射し、このパターニングデバイスによって変調される。パターニングデバイスＰＤによって反射された後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過する。この投影システムは、ビームを基板Wのターゲット部分Ｃに集束する。
【００４５】
１実施例において放射ビームＢは、パターニングデバイス１００（例えば個別制御可能素子のアレイ）に直接入射し、パターニングデバイス１００によって変調される。パターンニングデバイス１００を通して伝送された後、放射ビームＢは、投影システムＰＳの残りの部分を通過する。この残りの部分は、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束する。
【００４６】
ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、容量式センサなど）を用いて、基板テーブルＷＴを正確に移動して、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢのパスに位置決めすることができる。個別制御可能素子のアレイに対する位置決め手段を使用する場合、これを利用して、例えばスキャン中に、ビームＢのパスに対するパターニングデバイスＰＤの位置を正確に補正することができる。
【００４７】
１実施例において基板テーブルＷＴの移動は、ストロークの長いモジュール（粗な位置決め）およびストロークの短いモジュール（細かな位置決め）によって実現されるが、これは図1には明示的に示されていない。１実施例においてこの装置は、基板テーブルＷＴを移動するための少なくともストロークの短いモジュールを欠いている。類似のシステムを使用して、個別制御可能素子のアレイを位置決めすることも可能である。択一的／付加的にはオブジェクトテーブルおよび／または個別制御可能素子のアレイが固定の位置を有し得るのに対して、投影ビームＢが移動可能であり、これによって所要の相対移動ができるようにすることも可能である。このような配置構成は、装置のサイズを制限するのに役立つ。例えばフラットパネルディスプレイの作製に適用可能となり得るさらなる択一的な例として、基板テーブルＷＴおよび投影システムＰＳの位置を固定することができ、また基板テーブルＷＴに対して基板Ｗを移動するように配置することが可能である。例えば、基板テーブルＷＴは、実質的に一定の速度で基板テーブルにわたって基板Ｗをスキャンするシステムを有することができる。
【００４８】
図１に示したように放射ビームＢは、ビームスプリッタＢＳによってパターニングデバイスＰＤに配向することができる。ここでこのビームスプリッタは、放射ビームがまずこのビームスプリッタによって反射され、パターニングデバイスＰＤに配向されるように構成されている。放射ビームＢはビームスプリッタを使用しなくもパターニングデバイスに配向できることに注意されたい。１実施例において放射ビームは、０〜９０°，例えば５〜８５°，１５〜７５°，２５〜６５°または３５〜５５°の間の角度でパターニングデバイスに配向される（図１に示した実施形態では９０°の角度である）。パターニングデバイスＰＤは放射ビームＢを変調し、これを反射してビームスプリッタＢＳに戻す。このビームスプリッタは、変調されたビームを透過させて投影システムＰＳに向かわせる。しかしながら択一的な配置構成を使用して、放射ビームＢをパターニングデバイスＰＤに配向し、引き続いて投影システムＰＳに配向することができることに注意されたい。殊に、図１に示したような配置は、透過形のパターニングデバイスを使用する場合には不要である。またパターニングデバイス１００を使用する例では、ビームスプリッタＢＳを（図示しない）フォールディングミラーによって置き換えることができるか、または図１においてパターニングデバイスＰＤが示されている位置に配置された照明装置ＩＬから放射ビームＢが到来し得るようにすることができる。
【００４９】
図示の装置は以下のいくつかのモードにおいて使用可能である。
【００５０】
１．  ステップモードでは、個別制御可能素子のアレイおよび基板は実質的に制止したままである。これに対して放射ビームに付与される全体パターンは、1回で（すなわち1回の静的な露光）でターゲット部分Ｃに投影される。つぎに基板テーブルＷＴはＸおよび／またはＹ方向にシフトされて、別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードでは露光フィールドの最大サイズにより、1回の静的な露光においてイメージングされるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
【００５１】
２．  スキャンモードでは、個別制御可能素子のアレイおよび基板は同期的にスキャンされ、これに対して放射ビームに付与されるパターンはターゲット部分Ｃに投影される（すなわち１回の動的な露光）。個別制御可能素子のアレイに対する基板の速度および方向は、投影システムＰＳの画像反転特性および拡大率（縮小率）によって決定することができる。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズにより、１回の動的な露光におけるターゲット部分の（スキャンニング方向でない）幅が制限されるのに対して、スキャン移動の長さにより、（スキャンニング方向における）ターゲット部分の高さが決定される。
【００５２】
３．  パルスモードでは、個別制御可能素子のアレイは実質的に制止したままであり、パルス化された放射源を使用して、基板Ｗのターゲット部分Ｃに全体パターンが投影される。基板テーブルＷＴは実質的に一定の速度で移動され、これによって投影ビームＢは基板Ｗにわたって１本の線をスキャンすることになる。個別制御可能素子のアレイにおけるパターンは必要に応じて放射システムのパルス間で更新され、また連続するターゲット部分Ｃが、基板Ｗの所望の位置で露光されるようにパルスのタイミングが決定される。これにより、投影ビームＢは、基板Ｗにわたってスキャンし、基板のストリップに対し、完全なパターンを露光することができる。このプロセスは、完全な基板Ｗがライン毎に露光されるまで繰り返される。
【００５３】
４．  連続スキャンモードでは、つぎを除いて実質的にパルスモードと同じである。すなわち、基板Ｗが、変調された放射ビームＢに対して実質的に一定の速度でスキャンされ、また投影ビームＢが基板Ｗにわたってスキャンしてこれを露光するのに連れて、個別制御可能素子のアレイにおけるパターンが更新されることを除いて、実質的にパルスモードと同じである。実質的に一定の放射源、または個別制御可能素子のアレイにおけるパターンの更新に同期化されたパルス化放射源を使用可能である。
【００５４】
５．  図２のリソグラフィ装置を使用して実行することのできるピクセルグリッドイメージングモードでは、基板Ｗに形成されるパターンは、スポット発生器によって形成されるスポットを引き続いて露光することによって実現される。ここでこのスポットはパターニングデバイスＰＤに配向される。露光されるスポットの形状は実質的に同じである。基板Ｗにおいてスポットは実質的にピクセルグリッドに印刷される。１実施例においてスポットサイズは、印刷されるピクセルグリッドのピッチよりも大きいが、露光スポットグリッドよりもはるかに小さい。印刷されるスポットの強度を変化させることにより、パターンが実現される。露光フラッシュの間にスポットにわたる強度分布が変更される。
【００５５】
上記の使用モードまたはまったく異なる使用モードの組み合わせおよび／または変形形態も使用可能である。
【００５６】
リソグラフィにおいてパターンは基板のレジスト層に露光される。つぎにレジストが現像される。このため、付加的な処理ステップが基板に行われる。これらの引き続きの処理ステップが基板の各部分に与える作用は、レジストの露光に依存する。殊に、これらの処理は調整されて、所定の放射ビーム量閾値以上の放射ビーム量を受光する基板の部分が、このビーム量閾値以下の放射ビーム量を受光する部分とは異なる反応を示すようにされる。例えば、エッチング処理において、上記の閾値以上の放射ビーム量を受光する基板の領域は、現像されるレジストの層によってエッチングから保護される。しかしながら事後の露光現像において、この閾値以下の放射ビーム量を受光する部分は除去されるため、これらの領域はエッチングから保護されない。したがって所望のパターンをエッチングできるのである。殊に、パターニングデバイスにおける個別制御可能素子を設定して、パターンフィーチャ内で基板の領域に転写される放射ビームの強度が十分に大きく、露光中にこの領域によって放射ビーム量閾値以上の放射ビーム量が受光されるようにする。基板の残りの領域は、この放射ビーム量閾値以下の放射ビーム量を受光する。ここでこれは、対応する個別制御可能素子を設定して、ゼロまたは極めて小さな放射強度が供給されるようにすることによって行われる。
【００５７】
実践的にはパターンフィーチャのエッジにおける放射ビーム量は、所定の最大のビーム量からゼロのビーム量に急峻に変化しない。これは個別制御可能素子が設定されて、フィーチャ境界の一方の側で最大放射強度を供給し、他方の側で最小放射強度を供給するように設定される場合であっても同じである。そうではなく回折作用に起因して、放射ビーム量のレベルは、遷移ゾーンにわたって降下するのである。現像されたレジストによって最終的に形成されるパターンフィーチャの境界の位置は、受光されるビーム量が放射ビーム量閾値以下に低下する位置によって決定されるのである。上記の遷移ゾーンにわたる放射ビーム量の降下のプロフィール、したがってパターンフィーチャ境界の正確な位置は、個別制御可能素子のつぎのような設定によってさらに正確に制御することができる。すなわち、最大または最小の強度レベルだけでなく、これらの最大および最小の強度レベルの間の強度レベルでも、パターンフィーチャ境界上またはその近傍にある基板上の点に放射が行われる設定によってさらに正確に制御できるのである。これはふつう「グレイスケーリング」と称される。
【００５８】
グレイスケーリングにより、与えられた個別制御可能素子によって基板に供給される放射強度が2値だけ（すなわち最大値および最小値だけ）にしか設定できないリソグラフィシステムにおいて可能であるよりも、パターンフィーチャ境界の位置をはるかに良好に制御することができる。１実施形態では、相異なる少なくとも３つの放射強度値、例えば少なくとも４つの放射強度値、少なくとも８つの放射強度値、少なくとも１６個の放射強度値、少なくとも３２個の放射強度値、少なくとも６４個の放射強度値、少なくとも１２８個の放射強度値、少なくとも２５６個の放射強度値を基板に投影することできる。
【００５９】
上記のグレイスケーリングは、上に説明したものとは付加的または択一的な目的に使用できることに注意されたい。例えば、露光後の基板の処理を調整して、受光した放射ビーム量レベルに依存して、基板の領域の２つ以上の反応が得られるようにすることができる。例えば、第１閾値以下の放射ビーム量を受光する基板の部分が第１の反応を示し、この第1閾値以上第2閾値以下の放射ビーム量を受光する基板の部分が第２の反応を示し、第２閾値以上の放射ビーム量を受光する基板の部分が第３の反応を示すのである。したがってグレイスケーリングを使用して、基板にわたって２つ以上の所望のビーム量レベルを有するビーム量プロフィールを得ることができる。１実施形態において放射ビーム量プロフィールは、少なくとも２つの所望のビーム量レベル、例えば少なくとも３つの所望のビーム量レベル、少なくとも４つの所望のビーム量レベル、少なくとも６つの所望のビーム量レベル、または少なくとも８つの所望のビーム量レベルを有する。
【００６０】
この放射ビーム量プロフィールは、上記のように基板の各点において受光される放射強度を単に制御するのとは異なる方法によって制御できることにも注意されたい。例えば、基板の各点において受光される放射ビーム量は択一的にまたは付加的に、点を露光する持続時間を制御することによって制御することができる。別の例として基板の各点は、連続する複数の露光において放射ビームを受光できる。したがって各点によって受光される放射ビーム量は択一的または付加的に、連続する複数の露光の選択した部分集合を使用して、点を露光することによって制御することができるのである。
【００６１】
要求されるパターンを基板に形成するためには、露光処理中の各段階において、パターニングデバイスにおける各個別制御可能素子を設定して、所要の状態する必要がある。したがってこの所要の状態を表す制御信号を、各個別制御可能素子に伝送しなければならない。１実施例においてリソグラフィ装置は、これらの制御信号を生成する制御器を有する。基板に形成されるパターンは、ベクトルで定義される形式、例えばGDSIIでリソグラフィ装置に供給することができる。個別制御可能素子毎の制御信号にデザイン情報を変換するため、上記の制御器は１つ以上のデータ操作デバイスを含み、ここでこのデータ操作デバイスはそれぞれ、パターンを表すデータストリームに処理ステップを実行するように構成されている。データ操作デバイスは、総称して「データパス」と呼ばれることがある。
【００６２】
データパスのデータ操作デバイスは、以下の１つ以上の機能を実行するように構成することができる。すなわち、ベクトルベースのデザイン情報をビットマップパターンデータに変換する；ビットマップパターンデータを所要の放射ビーム量マップ（すなわち基板にわたる放射ビーム量プロフィール）に変換する；個別制御可能素子毎の所要の放射強度値に、所要の放射ビーム量マップを変換する；また個別制御可能素子毎の所要の放射強度値を、対応する制御信号に変換するように構成することができるのである。
【００６３】
図２は本発明による装置の配置構成を示しており、これは例えばフラットパネルディスプレイの作製に使用可能である。図１に示したコンポーネントに対応するコンポーネントは同じ参照符号で示されている。またさまざまな実施形態、例えば基板のさまざまな構成、コントラストデバイス、放射ビームなどについて上記の説明はここでも引き続き適用可能である。
【００６４】
図2に示したように投影システムＰＳは、２つのレンズＬ１，Ｌ２を含むビームエクスパンダを有する。第1のレンズＬ１は、変調された放射ビームＢを受光して、アパーチャストッパＡＳにあるアパーチャを通してこの放射ビームを集束させるように配置されている。さらなるレンズＡＬをこのアパーチャに配置することができる。つぎに放射ビームＢは発散し、第２のレンズＬ２（例えば、フィールドレンズ）によって集束される。
【００６５】
図１を参照すると、本発明の１実施形態によれば、個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００は、投影システムＰＳのひとみ面において配向されている。当業者には公知のようにひとみ面の位置は、投影システムに含まれている光学機械の機能によって決定される。したがって個別制御可能素子のひとみ面アレイ１００の位置は、投影システムＰＳのひとみ面の位置によって決定されるのである。例えば、１実施形態において、個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００は、（図１に示した）投影システムＰＳのケーシング内に配置されている。別の実施形態では、個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００は、投影システムＰＳのケーシング内に配置されない（図示せず）。
【００６６】
１実施例において、例えばスキャン中に、個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００用の（図示しない）ポジショニングデバイスを使用して、個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００の位置を、ビームＢのパスに対して正確に補正することができる。反射デバイスＰＤも個別プログラム可能素子のアレイ「個別プログラム可能素子のオブジェクト面アレイ」）を含む１実施形態では、第2のポジショニングデバイスＰＤ（図示せず）を使用して、個別プログラム可能素子のオブジェクト面アレイＰＤの位置を、ビームＢのパスに対して正確に補正することができる。
【００６７】
別の実施例において基板テーブルＷＴの移動は、ストロークの長いモジュール（粗いポジショニング）およびストロークの短いモジュール（細かなポジショニング）によって実現される。これは図１に明示的に示されていない。同様のシステムを個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００および／またはパターニングデバイスＰＤを位置決めするために使用することも可能である。基板テーブルＷＴおよび／または個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００および／または個別プログラム可能素子のオブジェクト面アレイＰＤ（適用可能な場合）の位置が固定であるのに対して、ビームＢが択一的／付加的に移動可能であり、これによって所要の相対移動を行うこともできることに注意されたい。
II．本発明の１実施形態による個別プログラム可能素子のひとみ面アレイの例
上記のように本発明の１実施形態による例示的なリソグラフィシステムには、個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００が含まれている。個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００は、反射形または透過形とすることができるが、図1では透過形として示されている。個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００の例は、上に詳細に述べたように傾斜形のミラー、位相ステップミラー、ピストン式ミラーまたは類似のものを含むことができるが、これに制限されるわけではない。
【００６８】
個別プログラム可能素子のひとみ面アレイは、いくつかの手法で配置することができる。例えば、図３Ａには個別プログラム可能素子のアレイ１００により、ひとみ３００が完全に満たしているのが示されており、ここでひとみ３００は、装置１の投影システムＰＳのひとみとすることが可能である。拡大図３１０からわかるようにアレイ１００は複数の個別プログラム可能素子、例えば素子３０１Ａおよび素子３０１Ｂを含んでいる。各個別プログラム可能素子は、入射する放射ビーム（例えば、放射ビームＢ（図１））を変調することができる。上記のようにまた以下に説明するように、個別プログラム可能素子のアレイ１００は、ピストン式ミラー、傾斜形ミラー、位相ステップ傾斜形ミラー、および／またはＬＣＤセルがそれぞれ配置されたピストン式ミラーを含むことができる。
【００６９】
図３Ｂには個別プログラム可能素子のいくつかのアレイがひとみ３００内に配置されている様子が示されている。各アレイは、入射する放射ビームを変調可能な複数のプログラム可能素子を含んでいる。例えば、図３Ｂに示したように個別プログラム可能素子のアレイ１００Ａは、例えばプログラム可能素子３０１Ａおよびプログラム可能素子３０１Ｂを含んでいる。
【００７０】
本発明の１実施形態によれば、個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００は、放射ビームＢの２つの光学的パラメタ（例えば振幅および位相）を変更可能なピクセルを含んでいる。２つの光学的パラメタを変更可能な個別プログラム可能素子のアレイは、ひとみにおけるフィールドの分布を一層正確に再構成することができる。以下に説明するように振幅および位相の両方を変調するために使用可能な装置の例がいくつかある。しかしながら以下に示す例示的な装置は説明だけを目的としたものであり、制限を目的としたものでないことを理解されたい。ビームＢの振幅および位相を変調する別の装置は、当業者には明らかなように本発明の範囲内で考えることが可能である。
【００７１】
位相および振幅の両方を変調するために使用可能な装置の１例には、ピストン式ミラーのアレイが含まれている（以下に説明するようにここで前提とするのは、各ピストン式ミラーがひとみのサイズに対して小さいことである）。個々のピストン式ミラーは放射ビームＢ（図１）の位相を変調するために使用可能であり、また２つ以上のピストン式ミラーを結合したものは、放射ビームＢの振幅を変調するために使用可能である。例えば、図４は、ピストン式ミラー３０１Ａ〜３０１Ｈの例示的な配置の側面図を示している。入射する放射ビームＢの位相は、軸４１０の上または下に個別のミラー３０１をピストン運動させることによって変調可能である。入射する放射ビームＢの振幅は、１つ以上のピストン式ミラー（例えばピストン式ミラー３０１Ａ〜３０１Ｄ）から回折された放射ビームと、１つ以上のピストン式ミラー（例えばピストン式ミラー３０１Ｅ〜３０１Ｈ）から回折された放射ビームとを干渉させることによって変調可能である。すなわち、ピストン式ミラーの結合を使用して、傾斜形ミラーとまったく同様に、入射する放射ビームを変調するのである。
【００７２】
上述のようにアレイの各ピストン式ミラーは、ひとみのフルサイズに対して小さくなければならない。例えば、各個別プログラム可能素子３０１は約１５μｍ×１５μｍとし、アレイ１００のサイズを約８ｍｍ×３３ｍｍとすることが可能である。言い換えると、アレイ１００は、第1の次元に沿って約５１２個の素子を、また第２の次元に沿って約２０４８個の素子を含んでいるのである。図３Ａおよび３Ｂに示したようにひとみ３００は、少なくともアレイ１００の最小サイズと同じである（例えばひとみ３００の最小直径は８ｍｍである）。これらの例示的なサイズによると、各個別プログラム可能素子３０１は、少なくとも200,000倍、ひとみ３００よりも小さい。
【００７３】
振幅および位相の両方を変調するために使用可能な別の例示的な装置に含まれるのは、オブジェクト面における傾斜形ミラーのアレイと、対応するひとみ面におけるピストン式ミラーのアレイとである。オブジェクト面における傾斜形ミラー（例えば、図１においてパターニングデバイスＰＤとして図示されている）は放射ビームの振幅を変調するために使用可能であり、またひとみ面におけるミラー（例えば、図１において個別プログラム可能素子１００のアレイとして図示されている）は放射ビームの位相を変調するために使用可能である。
【００７４】
振幅および位相の両方を変調するために使用可能なさらに別の例示的な装置にはピストン式ミラーのアレイが含まれており、ここで各ピストン式ミラーには、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ liquid crystal display）セルが配置されている。例えば、図５にはピストン式ミラー５１０と、そこに配置されたＬＣＤセル５２０とを含む個別プログラム可能素子３０１が示されている。個別プログラム可能素子のアレイにおける各ピストン式ミラー５１０は、放射ビームＢの振幅を変調するために使用可能であり、また各ＬＣＤセル５２０は放射ビームＢの位相を変調するために使用可能である。
【００７５】
択一的な実施形態において、個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００は、ただ１つの光学的パラメタを変更するピクセルを有している。これらの１パラメトリックピクセルはひとみにおけるフィールドを変調するために使用される。例えば、個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００は、傾斜式ミラーとすることが可能である。このような個別プログラム可能素子のアレイの変調は、フィールドストップを使用して、回折光の少なくとも一部をブロックする。このフィールドストップは通例、レジストコーティングされたウェーハの最上部には配置できないため、中間の画像面を作製することができ、またフィールドストップをその中に配置することができる。
【００７６】
上で述べたようにパターニングデバイスＰＤは、個別プログラム可能素子のアレイを含むことができ、これをここでは「個別プログラム可能素子のオブジェクト面アレイ」と称する。例示的な１実施形態では、個別プログラム可能素子のオブジェクト面アレイＰＤは、個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００と一緒に使用される。例えば、個別プログラム可能素子のオブジェクト面アレイＰＤは、既知のタイプの個別プログラム可能素子の画像形成アレイとすることができ、また個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００は、個別プログラム可能素子のピストン式ミラーアレイとすることができる。この例示的な実施形態では、個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００は、収差を補償するため、および／または個別プログラム可能素子のオブジェクト面アレイＰＤによって形成される画像に所望の収差（歪み）を発生させるために使用可能である。
【００７７】
III．個別プログラム可能素子のひとみ面アレイを有するリソグラフィシステムを使用する例示的な方法
図６は、本発明の１実施形態にしたがってリソグラフィシステムを使用する例示的な方法を示すフローチャート６００である。例えば、このリソグラフィシステムは図１のリソグラフィシステム１と類似のものとすることが可能である。フローチャート６００の方法はステップ６１０ではじまり、ここではリソグラフィシステムのひとみ面に配置される個別プログラム可能素子のアレイまたは投影システムが放射ビームによって照明される。個別プログラム可能素子のアレイは、例えば、例示的なリソグラフィシステム１に関連して上述した個別プログラム可能素子のひとみ面アレイ１００とすることができる。このひとみ面は、例えば、投影システムＰＳのひとみ面とすることが可能である。個別プログラム可能素子のアレイは、リソグラフィ装置の照明システムＩＬ（図１）からの放射ビームによって照明することができるか、または個別プログラム可能素子のアレイは、上述または以下の述べるように択一的な照明システムによって照明することができる。
【００７８】
ステップ６２０においてこの放射ビームは、ひとみ面に配置されている個別プログラム可能素子のアレイを使用して変調される。例えば、個別プログラム可能素子のこのアレイは、（図１の）個別プログラム可能素子のアレイ１００とすることが可能である。この放射ビームは、当業者には公知のテクニックを使用してパターニングすることができ、これには例えばフィールドストップを使用して、パターニングされた放射ビームを変調することが含まれる。さらに、上述したように放射ビームのパターニングには、上記の個別プログラム可能素子のアレイを使用することによって放射ビームの振幅および位相を変調することが含まれる。
【００７９】
ステップ６３０において、パターニングされた放射ビームは、画像面に配置されている基板のターゲット部分に投影される。例えば、投影システムＰＳは、パターニングされた放射ビームを基板の目標部分に投影する光学系を含むことができる。当該技術分野においてよく知られているようにひとみ面におけるフィールド分布（field distribution）は、画像面におけるフィールド分布のフーリエ変換である。
【００８０】
１実施例において、個別プログラム可能素子のアレイをひとみ面において配向することによって投影システムの開口数は通例、つぎのようにする必要がある。すなわち、個別プログラム可能素子のアレイのピクセルが極めて未分解状態（under-resolve）になるようにする必要がある。つまり、個別プログラム可能素子ピクセルの各アレイのゼロ次回折が、通例、基板におけるフィールド（例えば画像面）を溢れるすようにしなければならないのである。このような未分解状態は、以下に示すようにさまざまな手段によって達成可能である。
【００８１】
１実施例では従来のKohler照明装置の変形形態（例えば、顕微鏡の照明装置に使用されている）を使用して、ひとみ面における個別プログラム可能素子のアレイを照明する。すなわち、この実施例では、拡張された光源によって放射ビームが供給されるのである。この放射ビームは、アパーチャを通り、ひとみ面における個別プログラム可能素子のアレイを照明するのに使用されるのである。拡張された光源を使用することの利点の例は、最初に点光源を考察することによって明らかになる。点光源がアパーチャを通り、ひとみ面を照明するために使用される場合、比較的限られた個数の個別プログラム可能素子ピクセルのひとみアレイしか照明されないことになる。すなわち、個別プログラム可能素子のひとみ面アレイの比較的限られた個数のピクセルしか利用できないのである。これに対して、アパーチャを通し、拡張された光源から放射ビームを送出することによって、この拡張された光源の各点は、ひとみ面においてにじみ、結果的に多くのピクセルを同時に照明することになる。これにより、個別プログラム可能素子のひとみ面アレイの比較的多くのピクセルを利用することができるのである。
【００８２】
別の例では、オブジェクト面にインコヒーレントな拡張された光源が配置される。点光源（完全にコヒーレントな照明）の特別なケースにおいて、これにより、個別プログラム可能素子のひとみ面アレイに当たる平面波が得られ、このひとみ面アレイにより、この平面波が所望のように変調される。
【００８３】
ふつう個別プログラム可能素子のオブジェクト面アレイのサイズに限りがあることによってリソグラフィシステムの解像度が制限される。これとは逆に１実施例によれば、個別プログラム可能素子のひとみ面アレイのサイズに限りがあることによって、リソグラフィシステムの解像度が制限されない。例えば、個別プログラム可能素子のひとみ面アレイのピクセルは、オブジェクト面で使用される個別プログラム可能素子のアレイの標準的なピクセルよりもサイズを大きくすることができる。この結果、ひとみ面ピクセルがオブジェクト面ピクセルよりも大きくされている場合、ひとみ面ピクセルによって形成される画像は、オブジェクト面ピクセルによって形成される画像よりも大きな領域にわたって変調することが可能である。
【００８４】
ここでは特定のデバイス（例えば、集積回路またはフラットパネルディスプレイ）の作製におけるリソグラフィ装置の使用について特に言及することもあり得るが、ここに記載したリソグラフィ装置は別の応用を有し得ることに注意されたい。このような応用に含まれるのは、集積回路、集積光学系、磁区メモリ用ガイダンス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、ＭＥＭＳデバイスその他の作製であるが、これらに限定されるわけではない。また例えばフラットパネルディスプレイにおいて本発明の装置は、さまざまの層、例えば薄膜トランジスタ層および／またはカラーフィルタ層の形成を補助するために使用可能である。
【００８５】
上では光リソグラフィのコンテキストにおける本発明の実施形態の使用が特に言及されていることがあり得たが、本発明は別の応用、コンテキスト的に可能であれば例えばインプリントリソグラフィに使用可能であり、光リソグラフィには限定されないことに注意されたい。インプリントリソグラフィではパターニングデバイスにおけるトポグラフィによって、基板に形成されるパターンが決まる。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されるレジストの層にプレスすることができ、その後、レジストは、電磁放射、熱、圧力またはこれらの組み合わせを加えることによって硬化される。パターニングデバイスはレジスト範囲外に移動され、このレジストが硬化した後、これにパターンが残る。
【００８６】
上では本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明は説明したのとは異なって実施できることに注意されたい。例えば、本発明は、上述の方法を表す１つ以上の機械読み取り可能な命令の列を含むコンピュータプログラムまたはこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気または光ディスク）の形態をとることができる。
IV．利点の例
ひとみ面における個別プログラム可能素子のアレイを利用するリソグラフィシステムは、いくつかの利点を有する。例えば、ひとみに個別プログラム可能素子のアレイを配置することによって光学系が簡単になる。上記のようにまた当業者にはよく知られているようにひとみ面におけるフィールド分布は、オブジェクト面におけるフィールド分布のフーリエ変換であり、また画像面におけるフィールド分布は、ひとみ面におけるフィールド分布のフーリエ変換である。言い換えると、オブジェクト面におけるフィールド分布と比べると、ひとみ面におけるフィールド分布は、画像面におけるフィールド分布に一層密に関係しているのである。したがって個別プログラム可能素子のアレイをひとみ面に配置することによって光学系が簡単にすることができるのである。
【００８７】
オブジェクト面に配置される個別プログラム可能素子のアレイと比較して、ひとみ面に個別プログラム可能素子のアレイを配置することの利点の別の例は、無効または破損した個別プログラム可能素子（例えばミラー）の影響を受けにくいことである。オブジェクト面アレイについては、オブジェクト面の各部分と、画像面の各部分との間に１対１対応がある。このため、オブジェクト面アレイにおける無効または破損した素子は、パターニングされない画像面の部分に対応するのである。例えば、チップの作製中、オブジェクト面における破損または無効の素子は、導電性トレースがチップに得られないことになってしまうのである。これとは異なり、ひとみ面アレイについては、ひとみ面の各部分は、画像全体に広がる（画像面におけるフィールドは、ひとみ面におけるフィールドのフーリエ変換であるという事実に起因する）。このため、ひとみ面アレイにおける無効または破損した素子は、背景の放射に起因して、全画像フィールドにわたって影響の受けやすさを低減し得るのである。その一方でひとみ面アレイにおける無効または破損した素子は、画像の部分全体がパターニングされないことにはならないのである。
【００８８】
Ｖ．結論
上では本発明のさまざまな実施形態を説明したが、これらは例として示したのであり、制限のためでないことを了解されたい。また当業者に明らかであるのは、本発明の精神および範囲を逸脱することなく形態および詳細においてさまざまな変更をなし得ることである。したがって本発明の範囲は、上で説明した例示的などの実施形態によっても制限されるべきでなく、添付の請求項およびそれと同等のものだけにしたがって定められるべきである。
【００８９】
請求項を解釈するために使用することを意図したものは、要約書ではなく明細書であることに注意されたい。要約書は、１つ以上の本発明の例示的な実施形態を示し得るが、発明者が考えた本発明の例示的な実施形態のすべてを示すことはできず、したがって本発明および添付の請求項を制限することをまったく意図していないのである。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】本発明の別の実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図３】本発明の実施形態による、ひとみ面に配置された個別制御可能素子のアレイの配置構成を示す図である。
【図４】本発明の１実施形態に使用されるピストン式ミラーの側面図である。
【図５】入射した放射ビームの振幅および位相を変調することができる、本発明の１実施形態による個別制御可能素子を示す図である。
【図６】本発明の１実施形態による例示的な方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９１】
ＡＤ  アジャスタ、  ＡＳ  アパーチャストッパ、  ＡＬ  レンズ  Ｂ  放射ビーム、  ＢＤ  ビーム供給システム、  ＢＳ  ビームスプリッタ、  Ｃ  ターゲット部分、  ＣＯ  集光レンズ、  ＩＦ２  位置センサ、  ＩＬ  照明システム、  ＩＮ  積分器、  Ｌ１，Ｌ２  レンズ、  Ｗ  基板、  ＷＴ  基板テーブル、  ＰＤ  パターニングデバイス、  ＰＳ  投影システム、  ＰＷ  ポジショナ、  ＳＯ  放射源、  １  装置、  １００  パターニングデバイス（個別制御可能素子のひとみ面アレイ）、  ３００  ひとみ、  ３０１Ａ〜３０１Ｈ  個別プログラム可能素子（ピストン式ミラー）、  ４０１  軸、  ５１０  ピストン式ミラー、  ５２０  ＬＣＤセル、  ６００  本発明のリソグラフィシステムを使用する方法のフローチャート
【図１】
2006135332.tif 000003
【図２】
2006135332.tif 000004
【図３】
2006135332.tif 000005
【図４】
2006135332.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006135332.tif 000008