(57)【要約】光学像は複数の副照射により放射線感応層（５）において形成され、それらの副照射において、光バルブ（２１乃至２５）のアレイ及び収束要素（４３）の対応するアレイ（４０）は副画像パターンに従ってレジスト層（５）においてスポットのパターンを形成するために用いられる。副照射の間で、レジスト層（５）はアレイ（２１乃至２５、４０）に対して移動される。レンズアレイ（４０）は走査領域に対して傾斜されることが可能であり、それ故、各々のレジスト層は複数のスポットにより走査される。更に、走査方向に対して垂直な方向において一部のスポットの重なり合いが又、生じる。このスポットの冗長性を、装置特徴のエッジの位置を変える、即ち、それを“微調整する”ように、冗長スポットの１つ又はそれ以上の強度を選択的に減少させる又はそれらをオフに切り換えることにより利用することができる。
2007503611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線感応層において光学像を形成する方法であって：
放射線源を備える段階；
放射線感応層を備える段階；
前記放射線源と前記放射線感応層との間に個別に制御される複数の光バルブを位置付ける段階；
前記複数の光バルブと前記放射線感応層との間に複数の放射線収束要素を位置付ける段階であって、それ故、各々の収束要素は前記光バルブの異なる一に対応し、前記放射線感応層のスポット領域において対応する前記光バルブからの放射線を収束する役割を果たす、段階；
一方で、前記放射線感応層を走査することにより放射線感応層に画像部分を同時に書き込む段階であって、他方で、関連する前記光バルブ／変換要素の対は互いに関連し、前記光バルブにより書き込まれるべき前記画像部分に応じてオン状態及びオフ状態に各々の光ブルブを切り換える段階であり、前記放射線感応層における少なくとも一部のスポット領域はそれぞれの光バルブ／収束要素の対により生成される複数のスポットにより走査される、段階；
を有する方法であり、
前記光学像のエッジ部分の前記放射線感応層における位置を調節するように、前記放射線感応層における同じスポット領域を走査する前記複数のスポットの１つ又はそれ以上の強度を選択的に減少させる又はそれらをオフに切り換える段階；
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、特徴のエッジ部分は、スポット領域に適用される放射線の閾値と総強度との間の交差部分により決定される、ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記閾値は前記放射線感応層の前記画像部分を形成するために必要は最小放射線強度であり、前記の１つ又はそれ以上のスポットは選択的にオフに切り換えられる（又は、それらの強度は減少さる）一方、前記閾値に等しい又はそれより大きいスポットにおいて総強度を保つ、ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れ一項に記載の方法であって、逐次的副照射間で、前記放射線感応層及び前記光バルブ／収束要素の対は、前記放射線感応層において形成された前記スポットのサイズにせいぜい等しい距離に対して互いに対して移動される、ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れ一項に記載の方法であって、画像特徴の境界におけるスポットの強度はその特徴の境界と隣接特徴との間の距離に対して適合される、ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れ一項に記載の方法であって、基板に装置を製造するためのリソグラフィ処理の一部の構成は、前記放射線感応層は前記基板において備えられているレジスト層であり、画像パターンは製造されるべき前記装置の特徴のパターンに一致している、ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、前記画像は製造されるべき前記装置の異なるレベルに各々属す副画像に分割され、前記異なる副画像の形成中に、前記レジスト層の表面は前記の複数の収束要素から異なる距離に設定されている、ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１乃至５の何れ一項に記載の方法であって、紙を印刷するための処理の一部の構成は、前記放射線感応層が帯電材料の層である、ことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れ一項に記載の方法であって、前記複数の光バルブは前記複数の収束要素において配置されている、ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れ一項に記載の方法であって、前記光バルブは対応する二次元アレイ状に配置されている、ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１乃至８及び１０の何れ一項に記載の方法であって、前記複数の光バルブは前記複数の収束要素において撮像される、ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１に記載の方法を実行するための装置であって：
放射線源；
前記放射線源に関連して放射線感応層を位置付けるための位置付け手段；
前記放射線源と前記放射線感応層の位置との間に配置された個別に制御される複数の光バルブ；
前記複数の光バルブと前記放射線感応層の前記位置との間に配置された複数の放射線収束要素を有する撮像素子であって、それ故、各々の収束要素は前記光バルブの異なる一に対応し、前記放射線感応層のスポット領域において対応する前記光バルブからの放射線を収束する役割を果たす、撮像素子；
一方で、前記放射線感応層を走査することにより放射線感応層に画像部分を同時に書き込む書き込み手段であって、他方で、関連する前記光バルブ／変換要素の対は互いに関連し、前記光バルブにより書き込まれるべき前記画像部分に応じてオン状態及びオフ状態に各々の光ブルブを切り換える書き込み手段であり、前記放射線感応層における少なくとも一部のスポット領域はそれぞれの光バルブ／収束要素の対により生成される複数のスポットにより走査される、書き込み手段；
を有する装置であり、
前記光学像のエッジ部分の前記放射線感応層における位置を調節するように、前記放射線感応層における同じスポット領域を走査する前記複数のスポットの１つ又はそれ以上の強度を選択的に減少させる又はそれらをオフに切り換えるための制御手段；
を有することを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置であって、基板においてレジスト層に画像を形成するための装置であり、その画像は前記基板において構成されるべき装置特徴に対応する特徴を有し、前記放射線感応層はレジスト層であり、前記位置付け手段は基板ステージにより支持されている基板ホルダである、ことを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置であって、該装置は、前記基板の異なる面において異なる副画像を形成するとき、前記レジスト層の表面と前記撮像素子との間の距離を適合させるための手段を有する、ことを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１２に記載の装置であって、紙にデータを印刷するための装置であり、前記放射線感応層は帯電放射線感応層であり、前記位置付け手段は、前記複数の光バルブ及び前記複数の収束手段に関連して前記層を移動させるための及び前記光バルブ／収束要素の対のイメージフィールドの位置に前記層を保つための手段である、ことを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１２乃至１５の何れ一項に記載の装置であって、前記撮像素子は、撮像要素を干渉することなく前記複数の光バルブの背後に配置されている、ことを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１２乃至１６の何れ一項に記載の装置であって、前記光バルブ及び収束要素は対応する二次元アレイ状に配置されている、ことを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１２乃至１７の何れ一項に記載の装置であって、前記複数の光バルブはＬＣＤを有し、偏光アナライザは前記複数の光バルブと前記撮像素子との間に配置されている、ことを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項１２乃至１７の何れ一項に記載の装置であって、投射レンズは前記複数の光バルブと前記撮像素子との間に配置されている、ことを特徴とする装置。
【請求項２０】
基板の少なくとも１つの処理層において装置を製造する方法であって：
前記処理層に備えられるレジスト層において、前記処理層において構成されるべき装置特徴に一致する特徴を有する画像を形成する段階；及び
前記処理層の領域から材料を除去し、前記処理層の領域に材料を付加する段階であって、それらの領域は前記レジスト層において形成された画像により描かれ、前記画像は請求項１乃至１１の何れ一項に記載の方法により形成される；
ことを特徴とする装置。
【請求項２１】
請求項１乃至１１に記載の方法で用いられる制御回路であって、該制御回路は、エッジの光学像の放射線感応層における位置を調整するように、前記放射線感応層の同じ領域を走査する複数のスポットの１つ又はそれ以上の強度を選択的に減少する、又はそれらをオフに切り換える、ことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線感応層に光学像を形成する方法であって：
−  放射線源を備える段階；
−  放射線感応層を備える段階；
−  放射線源と放射線感応層との間に複数の個々に制御される光バルブを位置付ける段階；
−  複数の光バルブと放射線感応層との間に複数の放射線変換要素を位置付け、それ故、各々の変換要素は光バルブの異なる一に対応し、放射線感応層におけるスポット領域における対応する光バルブからの収束放射線に対して用いられる、段階；
−  一方で、前記層を走査することにより放射線感応層領域に画像部分を同時に書き込み、他方で、関連光バルブ／変換要素の対は互いに関連し、光バルブにより書き込まれるべき画像部分に応じてオン状態とオフ状態の間で各々の光バルブを切り換える段階；
を有する、方法に関する。
【０００２】
本発明は又、このような方法を実行するための装置、この方法を用いるための制御回路及びこの方法を用いる装置を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
光バルブ及び放射線変換要素は、好適には、二次元アレイの状態に配列される。光バルブのアレイ又は光学シャッタは制御可能要素のアレイを意味するとして理解され、２つの状態間で切り換えられる。そのような要素に入射するそれらの状態の放射線の一の状態において及び他の状態において、入射放射線は、アレイが一部を構成する装置において規定された経路に従って送信され又は反射される。
【０００４】
そのようなアレイは、透過型又は反射型液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又はデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）であることが可能である。放射線感応層は、例えば、光リソグラフィで用いられるレジスト層又は印刷装置で用いられる帯電層である。
【０００５】
この方法及び装置を、特に、例えば、液晶でヒスプレイ（ＬＣＤ）パネル、カスタムＩＣ（集積回路）及びＰＣＢ（プリント基板）等の製造において用いることが可能である。今日、プロキシミティ装置の印刷は、装置の基板上の放射線感応層において画像を形成する高速な且つ安価な方法であり、その画像は基板の層において構成される装置の特徴に対応する特徴を有する。基板から、プロキシミティギャップと呼ばれる短い距離を置いて配置されている大きいフォトマスクを使用し、基板は、例えば、紫外線（ＵＶ）放射線によりフォトマスクを介して照射される。その方法の重要な有利点は大きいイメージフィールドであり、それ故、大きい装置パターンを１つの画像段階で撮像することができる。プロキシミティ印刷のため、従来のフォトマスクのパターンは基板上で必要な画像の真の１対１対応コピーであり、それ故、この画像の各々のピクチャ要素（画素）はマスクパターンにおける対応する画素と同じである。
【０００６】
プロキシミティ印刷は制限された分解能を有し、それ故、基板上の感応層における個別のエントリとしてのマスクパターンのポイント、ライン等の、一般に、特徴を再生するための能力を有する。これは、特徴の寸法が撮像に対して用いられる放射線の波長に関して減少するときに生じる回折効果によるものである。例えば、近視外領域の波長及び１００μｍのプロキシミティギャップ幅については、分解能は１０μｍであり、そのことは、１０μｍの相互距離にあるパターン特徴が分離された要素として撮像されることを意味する。
【０００７】
光リソグラフィにおける分解能を増加させるためには、実投影装置であって、即ち、レンズ投影系又はミラー投影系のような実投影装置を有する装置が用いられる。そのような装置の例はウェーハステッパ又はウェーハステッパ−スキャナである。ウェーハステッパにおいては、全体のマスクパターン、例えば、ＩＣパターンは、基板の第１ＩＣ領域において投射レンズ系により一度に撮像される。次いで、マスク及び基板は、第２ＩＣ領域が投射レンズの下方に位置付けられるまで、互いに関して移動（逐次移動）される。マスクパターンは、次いで、第２ＩＣ領域において撮像される。それらの段階は、基板の全てのＩＣ領域がマスクパターンの画像を与えられるまで繰り返される。これは、移動、アライメント及び照射の副段階のために、時間を要する処理である。ステッパ−スキャナにおいては、マスクパターンの僅かな一部のみが一度に照射される。照射中、マスク及び基板は、全体のマスクパターンが照射され、このパターンの完全な画像が基板のＩＣ領域において形成されるまで、照射ビームに関して同期して移動される。次いで、マスク及び基板は、次のＩＣ領域が投射レンズの下方に位置付けられ、マスクパターンが再び、走査され、照射されるまで、互いに関して移動される。それらの段階は、基板の全てのＩＣ領域がマスクパターンの完全な画像を与えられるまで繰り返される。ステッパ−スキャナ処理は、ステッパ処理に比べて更に時間を要する。
【０００８】
フォトマスクの製造は時間を要する扱い難い処理であり、そのようなマスクを高価なものとしている。フォトマスクには多くの再設計が必要であり、又は、顧客専用の装置の場合、即ち、比較的少量の同じ装置を製造する必要がある場合、フォトマスクを用いるリソグラフィ製造方法は高コストな方法である。
【０００９】
文献“Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ  ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ  ａｎｄ  ｃｏｎｆｏｃｕｌ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ｚｏｎｅ  ｐｌａｔｅ”，Ｄ．Ｇｉｌ  ｅｔ  ａｌ，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂ  １８（６），Ｎｏｖ／Ｄｅｃ  ２０００，ｐ．２８８１−２８８５においては、フォトマスクに代えて、ＤＭＤアレイ及びゾーンプレートのアレイの組み合わせを用いるリソグラフィ方法について記載されている。フレネルレンズとも呼ばれるゾーンプレートのアレイが照射される場合、放射線スポットのアレイであって、その文献に記載されている実験においては、基板上に３ｘ３のＸ線スポットのアレイが形成される。スポットサイズは、最小の特徴サイズ、即ち、ゾーンプレートの外側のゾーン幅に略等しい。各々のゾーンプレートへの放射線は、ＤＶＤ装置のマイクロメカニカル手段により別個にオン及びオフに切り換えられ、ゾーンプレートの単位セルにより基板をラスタスキャンすることにより任意のパターンを書き込むことができる。このようにして、マスクレスリソグラフィの有利点は、スポットのアレイを用いる平行書き込みによる高スループットと結び付けられる。
【００１０】
多くのフレキシブルなリソグラフィシステム（即ち、変化可能光パターンを有するリソグラフィシステム）においては、レンズアレイは走査領域に関して傾斜され、それ故、各々の基板領域は複数のスポットにより走査される。更に、一部のスポットの重なりが又、走査方向に垂直な方向において生じる。それらの状態の両方は、得られる光学画像の分解能に悪影響を与え、特に、製造される装置の特徴のエッジにおいて、装置により達成することができるアライメント性能に悪影響を与える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、上記の問題点を解決するため及び正確で高放射線効率のリソグラフィ撮像方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に従って、放射線感応層に光学像を形成する方法であって：
−  放射線源を備える段階；
−  放射線感応層を備える段階；
−  放射線源と放射線感応層との間に複数の個別に制御される光バルブを位置付ける段階；
−  複数の光バルブと放射線感応層との間に複数の放射線変換要素を位置付け、それ故、各々の変換要素は光バルブの異なる一に対応し、放射線感応層におけるスポット領域における対応する光バルブからの収束放射線に対して用いられる、段階；
−  一方で、前記層を走査することにより放射線感応層領域に画像部分を同時に書き込み、他方で、関連光バルブ／変換要素の対は互いに関連し、光バルブにより書き込まれるべき画像部分に応じてオン状態とオフ状態の間で各々の光バルブを切り換える段階であり、放射線感応層における少なくとも数個のスポット領域はそれぞれの光バルブ／収束要素の対により生成される複数のスポットにより走査される、段階；
を有する方法であり、その方法は：
−  前記光学像のエッジ部分の前記放射線感応層の位置を調節するように、前記放射線感応層における同じスポット領域を走査する前記複数のスポットの１つ又はそれ以上の強度を選択的に低減する又はそれらを選択的にオフにする段階；
により特徴付けられる。
【００１３】
それ故、放射線感応層に書き込まれる特徴のエッジは効果的に“微調整”されることが可能であり。それ故、放射線変換要素のピッチにより規定される書き込みグリッド及び基板に関する変換要素の集合の角度は改善され、より良好なアライメント性能が達成される。
【００１４】
しばしば、フォトリソグラフィで用いられるレジストは“クリアする”（即ち、画像部分を書き込む）ために最小“ドーズ”（即ち、スポット強度）を必要とする。それ故、特徴のエッジは、この場合、スポット領域に適用される閾値と総強度との間の交差部分（グラフィックに示される場合）により決定される。それ故、好適な実施形態においては、１つ又はそれ以上のスポットが選択的にオフに切り換えられる（又は、それらの強度が低減される）一方、スポット領域において総強度を維持することは閾値に等しいか又はそれより大きいことである。
【００１５】
本発明の方法は、連続する副照射の間で、放射線感応層及びアレイが、放射線感応層において形成されたスポットのサイズにせいぜい等しい距離に対して互いに対して表示される。
【００１６】
このようにして、画像の特徴、即ち、パターンの特徴は、全体の特徴に亘って一定の強度で書き込まれる。それらのスポットは、装置に存在するビーム整形装置のデザインに応じて、円形、正方形、ひし形又は矩形形状であることが可能である。スポットサイズは、そのスポットにおける最も大きい寸法を意味するとして理解される。
【００１７】
書き込まれるべき特徴が互いに非常に近い場合、それらの特徴は互いに広くなる及び一体となり得、その現象はポロキシミティ効果として知られている。プロキシミティ効果が起こらないようにされたその方法の実施形態は、画像の特徴の境界におけるスポットの強度は特徴の境界と隣接する特徴との間の距離に対して用いることができる。
【００１８】
その方法は幾つかのアプリケーションにおいて用いられる。第１アプリケーションは光リソグラフィの分野におけるものである。その方法の実施形態は、基板に装置を製造するためのリソグラフィ処理の一部を形成するために適切であり、放射線感応層は基板上に備えられるレジスト層であり、画像パターンは製造されるべき装置の特徴のパターンに対応していることを特徴とする。
【００１９】
このような方法の実施形態は、画像が製造されるべき装置の異なるレベルに各々属す副画像に分割され、異なる副画像の形成中、レジスト層表面は複数の収束要素（屈折レンズのアレイを有することが可能である）から異なる距離に設定されることを更に特徴とすることが可能である。
【００２０】
このような方法の実施形態は、基板の異なる平面における撮像を可能にし、それ故、複数のレベルの装置の製造を可能にする。
【００２１】
第２アプリケーションは印刷の分野にある。その方法の実施形態は、紙に印刷するための処理の一部を構成するために適切であり、放射線感応層は帯電材料の層であることを特徴とする。
【００２２】
光バルブ及び変換要素は、好適には、対応する二次元アレイの状態で配置されている。
【００２３】
その方法は、光バルブの二次元アレイが収束要素（例えば、屈折レンズ）の対応するレンズに直接対向していることを更に特徴とする。
【００２４】
２つのアレイは、それらのアレイ間に配置される撮像素子を用いないで、互いに近くに位置付けられ、それ故、その方法はコンパクトな手段により実行されることができる。光バルブのアレイが、入射放射線の偏光を変調するＬＣＤセルのアレイである場合、偏光アナライザはＬＣＤと収束要素のアレイ（例えば、回折セル又は屈折レンズ）との間に配置される。
【００２５】
代替として、その方法は、光バルブのアレイが収束要素のアレイにおいて撮像されることを特徴とする。
【００２６】
投射レンズにより他のアレイにおいて１つのアレイを撮像することは、安定性、熱影響及びクロストークに関して優位性を与える。
【００２７】
本発明は又、上記の方法を実行するための装置に関する。この装置は：
−  放射線源；
−  放射線源に関して放射線感応層を位置付けるための位置付け手段；
−  放射線源と放射線感応層に対する位置との間に配置されている個別に制御可能な複数の光バルブ；
−  複数の光バルブと放射線感応層の位置との間に配置された複数の放射線変換要素を有する撮像素子であって、それ故、各々の変換要素は光バルブの異なる一に対応し、放射線感応層におけるスポット領域における対応する光バルブからの収束放射線に対して用いられる、撮像素子；
−  一方で、その層を走査することにより放射線感応層領域に画像部分を同時に書き込むための書き込み手段であって、他方で、関連光バルブ／変換要素の対は互いに関連し、光バルブにより書き込まれるべき画像部分に応じてオン状態とオフ状態の間で各々の光バルブを切り換える書き込み手段であり、放射線感応層における少なくとも数個のスポット領域はそれぞれの光バルブ／収束要素の対により生成される複数のスポットにより走査される、書き込み手段；
を有する装置であり、その装置は：
−  前記光学像のエッジ部分の前記放射線感応層の位置を調節するように、前記放射線感応層における同じスポット領域を走査する前記複数のスポットの１つ又はそれ以上の強度を選択的に低減する又はそれらを選択的にオフにするための制御手段；
により特徴付けられる。
【００２８】
その装置の第１実施形態は、基板上のレジスト層に画像を形成することについて適し、その画像は前記基板において構成されるべき装置特徴に対応する特徴を有し、放射線感応層はレジスト層であり、位置付け手段は基板ステージにより支持されている基板ホルダである、ことを特徴とする
この実施形態は、副画像は基板の異なる平面において形成されるように適合されることが可能であり、異なる副画像を形成するとき、レジスト層表面と撮像素子との間の距離を適合させるための手段を有することを特徴とする。
【００２９】
その装置の第２実施形態は、紙にデータを印刷することについて適し、放射線感応層は帯電放射線感応材料の層であり、位置付け手段は、屈折レンズのアレイ及び光バルブのアレイに関して前記層を移動させるため及びそれらのアレイのイメージフィールドの位置に前記層を維持するための手段であることを特徴とする。
【００３０】
用語、データは、撮像素子が撮像手段に干渉することなく、複数の光バルブ（好適には、アレイ）の後方に配置されている。
【００３１】
ギャップ、例えば、エアギャップは、この実施形態がサンドイッチ形状を有するように、非常に狭いことが可能である。光バルブのアレイがＬＣＤである場合、偏光アナライザが光バルブと撮像素子との間に配置されている。
【００３２】
その装置の実施形態においては、サンドイッチ形状で代替され、投射レンズが光バルブと撮像素子との間に配置されていることを特徴とする。
【００３３】
投射レンズは、クロストーク、光学収差及び温度影響が低減されるように、撮像素子に関連屈折レンズにおいて各々の光バルブを撮像する。更に、撮像素子の基板は、その装置が更に安定的であるように、比較的厚いことが可能である。
【００３４】
本発明は又、基板の少なくとも１つの処理層において装置を製造する方法であって：
−  処理層に備えられているレジスト層において、その処理層において構成されるべき装置特徴に対応する特徴を有する画像を形成する段階；及び
−  領域がレジスト層において形成される画像により描かれる処理層の領域から材料を除去し、その領域に材料を付加する段階；
を有する方法に関する。
【００３５】
この方法は、画像が上記の方法により形成されることを特徴とする。
【００３６】
上記の方法及び装置により製造される装置は、液晶ディスプレイ装置、カスタムＩＣ，電子モジュール、プリント基板及びＭＯＥＭＳ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ＭＩｃｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ−Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）等である。そのような装置の例は、ダイオードレーザ及び／又は検出器、光導波路、光スイッチ、光導波路とダイオードレーザとの間のレンズ又は検出器を有する集積光通信装置である。
【００３７】
本発明については、上記の装置及び方法で用いられる制御回路に更に及び、その制御回路は、エッジの光学像の放射線感応層の位置を調節するように放射線感応層における同じ領域を走査する１つ又はそれ以上の複数のスポットの強度を選択的に低減するように構成される、又はそれらをオフに切り換えることを特徴とする。
【００３８】
本発明の上記の及び他の特徴は、以下、詳述する実施形態に関連して、非制限的実施例として明らかになり、理解されるであろう。
【００３９】
本発明の実施形態は、以下、添付図面を参照しながら、実施例としてのみ説明することにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
図１は、例えば、ＬＣＤ装置の製造のための従来の近接印刷装置を非常に模式的に示している。この近接印刷装置は、装置が製造される基板３を保持するための基板ホルダ１を有する。基板は、装置の特徴に対応する特徴を有する画像が形成されるようになっている放射線感応性層又はレジスト層５をコーティングされる。画像情報は、マスクホルダ７内に配置されるマスク８に含まれる。マスクは透明基板９であって、その下部表面には、画像情報を表す、透明な及び不透明なストリップ及び領域より成るパターン１０を備えている。１００μｍのオーダーのギャップ幅ｗを有する小さいエアギャップ１１はパターン１０をレジスト層５から離れさせている。その装置は、放射線源１２を更に有している。この放射線源は、例えば、水銀アークランプ等のランプとリフレクタ１５とを有することが可能である。このリフレクタはランプの放射線を反射し、その放射線は、マスクの方に向かって後方から及び横方向から放射される。リフレクタは放物線形リフレクタであることが可能であり、ランプはそのリフレクタの焦点に位置付けられることが可能であり、それ故、放射線源からの放射線ビーム１７は実質的にコリメートビームである。１つ又はそれ以上のレンズのような、他の又は付加的な光学要素は、ビーム１７が実質的にコリメートされることを確実にするように放射線源において配置されていることが可能である。このビームはかなり広く、７．５ｘ７．５ｃｍ２乃至４０ｘ４０ｃｍ２の寸法を有することが可能である全体のマスクパターン１０を照射することができる。例えば、照射段階は１０秒のオーダーの持続時間を有する。マスクパターンがレジスト層に撮像された後、このレジスト層は周知の方法で処理され、即ち、その層は露光及びエッチングされ、それ故、光学像は処理される基板の層の表面構造に転写される。
【００４１】
図１の装置は比較的簡単な構成を有し、レジスト層に大きい面積のマスクパターンを一度に撮像するために非常に適切である。しかしながら、フォトマスクは高価な構成要素であり、そのようなマスクにより製造される装置の価格は、大量の同じデバイスが製造される場合にのみ、適正に安価に維持される。マスク製造は特別な技術であり、その技術は、比較的少ない数のマスク製造メーカの手中にある。新しいデバイスを開発し、製造するため又は既存のデバイスを修正するためにデバイス製造に必要な時間は、マスク製造メーカにより設定された納期に非常に依存している。特に、デバイスの開発フェーズにおいて、マスクの再設計がしばしば必要とされるとき、マスクは能力制限要素である。これは又、ボリュームの少ない、顧客特定デバイスの事例である。
【００４２】
例えば、電子ビームライタ又はレーザビームライタによるレジスト層へのパターンの直接書き込みは、必要なフレキシビリティを与えることが可能であるが、これは非常に多くの時間を要するため、実際的な選択肢ではない。
【００４３】
図２は、マスクレスの方法及び装置の原理を示していて、その方法及び装置により、任意の及び容易に変更可能な画像パターンを妥当な時間の範囲内にレジスト層に形成することができる。図２は、その装置の一部を構成し、その方法を実行するために用いられる手段の小さい部分を垂直方向の断面図として、非常に模式的に示している。その装置は、基板３を収容するための基板ホルダ１を有し、そのホルダにはレジスト層がコーティングされている。参照番号２０は、ライトバルブ装置、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を示していて、そのライトバルブは、今日、直接ビュー型又は投射型により情報を表示するためのディスプレイ装置において使用されている。装置２０は、非常に多数のライトバルブであって、又、画素（ピクチャ要素）と呼ばれ、それらの数個のみが図２に示され、参照番号２１乃至２５により表されている。ライトバルブ装置はコンピュータ構成３０（スケーリングされていない）により制御され、基板の層において構成されるべきパターンはソフトウェアに導入される。そのコンピュータは、それ故、書き込み処理の何れの時間に且つ全てのライトバルブに対して、ライトバルブが閉状態にある、即ち、その光バルブに入射する照射ビーム１７の一部を遮断するか、開状態にある、即ち、レジスト層にその一部を透過させるかを判定する。撮像素子４０は、ライトバルブのアレイ２０とレジスト層５との間に配置されている。この撮像素子は透明基板４１と放射線集中要素４３のアレイ４２とを有する。それらの要素の数はライトバルブの数に対応し、そのアレイ４２は、各々の放射線集中要素がライトバルブの異なる一に属すように、ライトバルブのアレイと位置合わせされる。
【００４４】
放射線源（紫外線（ＵＶ）であることが可能であるが、多くの他の種類の放射線の１つであることが可能である）のように、基板ホルダ及びマスクホルダはその新しい方法を理解する上では関連性が少ないため、それらの要素についての詳細説明は省略する。
【００４５】
しばしば、レンズアレイ４２（及びライトバルブ２０）の構成は走査方向に対して傾けられ、それ故、レジスト層５における少なくとも幾つかのスポット領域がレンズ／ライトバルブの対により生成される複数のスポットにより走査される。換言すれば、冗長な放射線（例えば、ＵＶ）スポットは、基板３における同じ走査ラインをカバーして利用可能である。アレイ４２、２０の傾斜に応じて、冗長スポットの数（例えば、３乃至２０）が正確に同じ位置において利用可能である。それらのスポットは、“仮想ピッチ”より大きい可能性があり、それ故、スポットの重なり合いが又、図３に示すように、操作方向に対して横断する方向に生じる傾向にある。
【００４６】
図３を参照するに、ＭｘＮのレンズレットの傾斜したマイクロレンズアレイにおいて、各々のレンズレットはＰ・ｓｉｎ（Ｑ）だけＸ方向にシフトしている。ここで、Ｑは傾斜角である。図４においては、スポットの重なり合いについて模式的に示している。
【００４７】
レジスト層のスポット領域に当たる総強度は個々のスポット強度の合計である。図５を参照するに、スポット領域がガウス分布で表される場合、総強度は曲線５００で示されるようになる。
【００４８】
しばしば、フォトリソグラフィで用いられるレジストは“クリアする”ために最小ドーズ（即ち、強度）を必要とする（即ち、書き込まれるべき画像部分に対して）。それ故、特徴のエッジは、所謂、“閾値”（ライン５０２）と総強度との交点により決定される。全てのスポットが等しい強度である場合、総強度（曲線５００）は対称的であり、閾値５０２との交点にあり、特徴のエッジが結果的に得られる。
【００４９】
しかしながら、スポット数３（図４参照）がオフに切り換えられる（又は、他のスポットより小さい強度を有する）場合、結果として得られた曲線５０４（即ち、それらのスポットの総強度）は非対称になる。それ故、左側の特徴のエッジ（曲線５０４と閾値５０２との間の強度により規定される）は右方向に僅かにシフトする。右側のエッジは、スポット３がこのエッジから十分な距離を有するため、影響されない。
【００５０】
それ故、上記の実施例は、本発明が精細で高分解能の（スポットのピッチより小さい）方式で特徴のエッジ位置を調節する可能性を提供し、特徴の幅が十分に大きい場合、反対のエッジは影響されない。
【００５１】
残りの総強度が特徴を“クリアする”ために十分であることを条件として、エッジ位置を調節するように２つ以上のスポットをオフに切り換えることができる。
【００５２】
本発明は、マスクが光バルブのアレイ及び基板に近い放射線収束要素（好適には、マイクロレンズ）の対応するアレイにより形成されている、何れのフレキシブルなリソグラフィシステムに適用することが可能である。
【００５３】
上記の実施形態は本発明を限定するものではなく、例示するものであり、当業者は、同時提出の特許請求の範囲により規定される発明の範囲から逸脱することなく、多くの代替の実施形態をデザインすることができることに留意する必要がある。表現“を有する”及びそれから派生する表現は、何れの請求項又は全体としての明細書に挙げられている要素又は段階以外の要素又は段階の存在を排除するものではない。要素の単数表現はそれらの要素の複数を排除するものではなく、その逆も然りである。本発明は、幾つかの個別の要素を有するハードウェアにより、及び適切にプログラムされたコンピュータにより実施されることが可能である。幾つかの手段を挙げている装置請求項においては、それらの手段の幾つかはハードウェアの全く同じハードウェアにより具現されることが可能である。特定の手段が互いに異なる従属請求項に列挙されているということのみがそれらの手段の組み合わせを有利に用いることができないということを示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】従来のプロキシミティ印刷装置の模式図である。
【図２】本発明に従った撮像装置の実施形態を示す図である。
【図３】スポットの重なり合いが生じた様子を示す図である。
【図４】図３に関連して記載されたるスポットの重なり合いの拡大図である。
【図５】放射線感応層におけるスポットの位置に対する典型的な総スポット領域強度を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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