(57)【要約】  本発明の一観点によれば、加工部材にパターンを露光するために、少なくとも第１の方向に所定の間隔を有する複数の露光ビームを用いることによって、電磁放射感応層により少なくとも部分的に被覆された加工部材にパターン付与する方法であって、前記所定の間隔が前記第１の方向における初期システム・ピッチに固定されており、前記方法が、第１の方向におけるパターン・ピッチを、システム・ピッチの整数倍となるようにスケーリングする動作と、パターンの寸法を維持するために、第１の方向における初期システム・ピッチを調整されたシステム・ピッチとなるように調整する動作と、露光ビームの所定の間隔を調整されたシステム・ピッチに調整する動作とを含む方法を含んでいる。本発明の他の観点は、詳細な説明、図面、及び特許請求の範囲に反映されている。
2007522523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工部材に初期寸法を有するパターンを露光するために、少なくとも第１の方向に所定の間隔を有する複数の露光ビームを同時に用いることによって、電磁放射感応層により少なくとも部分的に被覆された加工部材にパターンを付与する方法であって、前記所定の間隔が前記第１の方向における初期システム・ピッチに固定されている、パターンを付与する方法において、該方法が、
前記第１の方向におけるパターン・ピッチを、前記システム・ピッチの整数倍となるようにスケーリングする段階と、
前記加工部材上の前記パターンの前記初期寸法を維持するために、前記第１の方向の前記初期システム・ピッチを、調整されたシステム・ピッチとなるように調整する段階と、
前記加工部材の前記パターンにおけるＣＤ誤差を低減するために、前記露光ビームの前記所定の間隔を、前記調整されたシステム・ピッチに調整する段階とを含む、パターンを付与する方法。
【請求項２】
前記露光ビームの間隔を、前記調整されたシステム・ピッチの整数倍となるように調整する、請求項１に記載されたパターンを付与する方法。
【請求項３】
最終レンズと変調器との間に配置された視準レンズ組立体の位置及び焦点距離を変えることによって、前記第１の方向における前記露光ビームの間隔を調整する、請求項１に記載されたパターンを付与する方法。
【請求項４】
ビーム分割装置と変調器との間に配置された変調器用レンズ組立体の位置及び焦点距離を変えることによって、前記第１の方向における前記露光ビームの間隔を調整する、請求項１に記載されたパターンを付与する方法。
【請求項５】
電磁放射源と変調器との間に配置されたビーム分割装置によって、前記第１の方向における前記露光ビームの間隔を調整する、請求項１に記載されたパターンを付与する方法。
【請求項６】
加工部材に初期寸法を有するパターンを露光するために、少なくとも第１の方向に所定の間隔を有する複数の露光ビームを同時に用いることによって、電磁放射感応層により少なくとも部分的に被覆された加工部材にパターンを付与する方法であって、前記所定の間隔が前記第１の方向における初期システム・ピッチに固定された、パターンを付与する方法において、
前記露光ビームの間隔を、前記加工部材の前記パターンにおけるＣＤ誤差が低減されるように調整する段階を含む、パターンを付与する方法。
【請求項７】
前記露光ビームの間隔を、システム・ピッチの整数倍となるように調整する、請求項６に記載されたパターンを付与する方法。
【請求項８】
最終レンズと変調器との間に配置された視準レンズ組立体の位置及び焦点距離を変えることによって、前記第１の方向における前記露光ビームの間隔を調整する、請求項６に記載されたパターンを付与する方法。
【請求項９】
ビーム分割装置と変調器との間に配置された変調器用レンズ組立体の位置及び焦点距離を変えることによって、前記第１の方向における前記露光ビームの間隔を調整する、請求項６に記載されたパターンを付与する方法。
【請求項１０】
電磁放射源と変調器との間に配置されたビーム分割装置によって、前記第１の方向における前記露光ビームの間隔を調整する、請求項５に記載されたパターンを付与する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工部材にパターンを付与する方法に関するものであり、詳しくは、複数の露光ビームを用いることにより前記加工部材にパターン付与すべき画像の品質を向上させる方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＴＦＴ−ＬＣＤやプラズマ・ディスプレイなどのディスプレイの製造用の周期的パターンをマスク又はレチクルに作製する場合、重要な品質的要件は、明暗の差、即ち明視野及び暗視野、明暗の縞、明暗の線などの欠陥が前記パターンにないことである。
【０００３】
前記欠陥を引き起こす偏差、例えばＣＤ（限界寸法）誤差や位置決め誤差は、通常は非常に小さく、数百ナノメートルから１ナノメートルである。その寸法の偏差は、１５００ｍｍ×１２００ｍｍになり得るディスプレイ・フォトマスクの比較的大きな領域にわたって広がるため、測定によって検出することは不可能とは言わないまでも非常に難しいことがある。不幸にも、人間の目は系統的な変化に非常に敏感であり、したがって、このような小さい偏差を画像中の縞として感知できる。人間の目は、画像内の周期的な強度変化に極めて敏感である。視る距離が、前記周期的な強度変化の出現に影響を及ぼす。一般的に言えば、１〜２０ｍｍの範囲の空間周波数でコントラスト差が約０．５％及びそれ以上である場合に、周期的な強度変化が人間の目によって感知できる。通常の視る距離では、約１ｍｍを下回る周期的な強度変化は目につかない。
【０００４】
フォトマスク内における欠陥の出現を低減又はなくすための当技術分野で既知の方法がいくつかある。当技術分野で既知のこれらの方法は、最も一般的な欠陥である周期的な欠陥の出現を低減又はなくすのに特に適している。
【０００５】
周期的な欠陥は、ある方向におけるパターン・ピッチとシステム・ピッチとの間のうなり周波数によって引き起こされる。パターン・ピッチは、パターン内における同等のフィーチャ間の距離と定義される。パターン・ピッチは、前記パターンのＸ方向とＹ方向とで異なっていてもよい。ラスタ走査システムにおける一方のシステム・ピッチはＹピッチであり、これは、前記露光ビームの掃引方向に沿った隣接する２つの露光スポット・サイズの重心間の距離により規定される。掃引方向に沿った、数百の範囲の多数の露光スポットが１本の走査線を形成している。この露光スポットは、好ましくは走査線内で連続的にオンであるが、所望のパターン・データに従って前記露光ビームを変調している変調器に接続可能なクロック発生器の周波数によって決まる所与の任意の時間にオフに切り替わるものでもよい。もう一方のシステム・ピッチはＸピッチであり、これは、前記露光ビームの隣接する２本の平行な走査線間の距離を規定する。Ｘ方向の多数の走査線が１本のストリップを形成している。ストリップがまとまって加工部材上に所望のパターンを形成する。
【０００６】
加工部材のパターン内の周期的な欠陥をなくす又は低減するための１つの補償法は、スケーリング（拡大縮小）と呼ばれるが、これはパターン内におけるフィーチャ間の距離、即ちＸ及びＹ方向におけるパターン・ピッチが、システム・ピッチの整数倍であるべきことを意味する。１つ又は２つの方向で不整合がある場合、パターンが前記システム・ピッチと合致するように１つ又は２つの方向に再スケーリングされる。パターン・サイズは、機械内の基準スケールの調整、例えば干渉計の波長の変更、又は干渉計の初期スケールを所望の係数だけ再スケーリングすることによって維持され、この干渉計は、前記方向における位置測定装置として機能する（米国特許第５６３５９７６号参照）。
【０００７】
不幸にも、本明細書で先に述べたようにパターンを補正する場合、書込み速度を増大させるために複数の露光ビームを使用することによってパターン付与されたマスク又はレチクルは、ＣＤ（限界寸法）誤差の増加などの何らかの悪影響を示すことがある。即ち、加工部材に印刷された配線又はフィーチャの線幅がより不均一になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
複数の露光ビームを用いることによって加工部材上にパターンを作製する際に、ＣＤ誤差を増大させずに周期的な欠陥に対する前記の補償法を使用することのできる方法及び機器が必要とされている。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、複数ビーム・パターン作製装置における周期的な欠陥を補償する際に、前記のＣＤ誤差の増加という前記の問題を克服する又は少なくとも低減する、加工部材にパターン付与する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、とりわけ本発明の第１の観点により、すなわち、加工部材にパターンを露光するために、少なくとも第１の方向に所定の間隔を有する複数の露光ビームを用いることによって、電磁放射感応層により少なくとも部分的に被覆された加工部材にパターン付与する方法であって、前記所定の間隔が前記第１の方向における初期システム・ピッチに固定されており、前記方法が、前記第１の方向におけるパターン・ピッチを、前記システム・ピッチの整数倍となるようにスケーリングする動作と、前記第１の方向における初期システム・ピッチを、調整されたシステム・ピッチとなるように調整する動作と、前記露光ビームの所定の間隔を、前記調整されたシステム・ピッチ（の整数倍となるよう）に調整する動作とを含む方法によって達成される。
本発明はまた、加工部材上にパターンを露光するために、少なくとも第１の方向に所定の間隔を有する複数の露光ビームを用いることによって、電磁放射感応層により少なくとも部分的に被覆された加工部材にパターン付与する方法であって、前記所定の間隔が前記第１の方向における初期システム・ピッチに固定されており、前記露光ビームの間隔を、前記加工部材の前記パターンにおけるＣＤ誤差が低減されるように最適化する動作を含む方法に関するものである。
【００１１】
本発明の別の特徴及びその利点は、以下に示す本発明の好ましい諸実施例についての詳細な説明及び添付の図１〜図４から明らかになるであろう。これらは説明のために示したものにすぎず、したがって本発明を限定するものではない。
【実施例】
【００１２】
図を参照して以下の詳細な説明を行う。特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を限定するためではなく、本発明を説明するために好ましい実施例を記載する。以下の説明において、様々な同等の変形形態を当業者なら認識するであろう。
【００１３】
さらに、好ましい実施例をレーザ走査パターン作成装置に関して説明する。ＩＲからＥＵＶまでの光、Ｘ線、又は電子、イオン、原子ビームのような粒子ビームなどのいかなる露光手段も同様に適用可能であることが当業者には明らかであろう。
【００１４】
例えばディスプレイに周期的パターンを生成するためのマスク又はレチクルの作製に関して本発明をさらに説明する。本発明の方法及び機器が、ディスプレイ又は他の半導体構成要素にこのような周期的パターンを直接書き込む際に、同様に適用可能であることが当業者には明らかであろう。
【００１５】
図４は、従来技術によるレーザ・パターン作成装置の一実施例を示す。この実施例において、支持構造体１３が加工部材１０を支えている。前記加工部材１０に対象画素を生成するための光学系２及び最終レンズ３を有する書込みヘッドが、基本的にＸ方向１５に沿ったガイド・レール１６に沿って滑走するキャリッジ（往復台）１４に設置される。キャリッジ１４と共に移動する部品は、図１に網掛けにより示してある。ガイド・レール１６は基本的にＹ方向９に沿って移動する。一実施例においては、前記ガイド・レールが段階的に移動し、前記キャリッジ１４が連続的に移動する。ここで段階的な移動は遅い動きに対応し、連続的な移動は速い動きに対応する。別の実施例においては、前記ガイド・レール１６が連続的に移動し、前記キャリッジ１４が段階的に移動する。さらに別の実施例においては、前記ガイド・レール１６が連続的に移動し、前記キャリッジ１４も連続的に移動する。上記の実施例において、加工部材１０はパターン付与される間、固定位置に保たれる。支持構造体１３を振動減衰構造体１８上に配置できる。前記振動減衰構造体は、好ましくは高密度材料製であり、振動をさらに減衰させるためにエア・クッションにより支持できる。
【００１６】
図４において、ガイド・レールの遠端の脚部は、見やすいように省略されている。光学系２は走査線を生成する。即ち、ガイド・レールに沿った各Ｘ位置ごとに、典型的には数百の画素がＹ方向に書き込まれる。多数の走査線が１本のストリップを形成する。完成したパターンは、選択された書込み戦略に応じて、互いに部分的に重なっているか又は互いに重なっていない多数のストリップを含む。前記光学系は、一実施例において、変調器１３８、視準レンズ組立体１４４及び偏向器１３９を含む（図１参照）。変調器１３８は、線源１７からの電磁放射の照射時間の周期及び／又は強度を変えるために使用される。前記変調器１３８は、例えば従来の音響光学変調器又は基本的に同じ機能を有する他の任意の変調器にできる。偏向器は、前記走査線を作り出すために放射ビームを偏向させるために使用する。偏向器は、音響光学偏向器にできる。クロック発生器がこの変調器に接続可能であり、５０ＭＨｚの周波数を用いることができる。走査線の長さ、即ちストリップの幅は２００μｍにできる。前記走査線は約８００個の画素を含むことができる。
【００１７】
別の実施例においては、前記光学ヘッド２は前記偏向器１３９のみを含む。前記実施例において、変調器１３８はレーザ源１７から一定の位置に配置される。
【００１８】
ガイド・レールに固定されている又は前記ガイド・レールから分離されているレーザ源１７によってこの放射を生成できる。この放射は、光学系１９によってガイド・レール１６と平行な方向に、拡大され、視準され、均質化され、放出され、したがってレールに沿って移動する間、横方向の位置、角度及び断面を事実上変えずに、キャリッジ１４上のピックアップ光学系２１に当たる。
【００１９】
レーザ源は、連続又はパルス・レーザ源にできる。このレーザの波長は、例えば４１３ｎｍにできる。
【００２０】
ガイド・レール１６の加工部材との位置合わせは、従来のやり方で干渉計を使用して行うことができる。例えば、本発明と同じ出願人に譲渡された米国特許第５６３５９７６号を参照のこと。要約すれば、図示されていない制御ユニットが、記憶装置からパターン・データを読み取る動作を開始し、ガイド・レール１６の動きを制御するための命令又はコマンド信号をサーボ・ユニットに送る。クロック発生器は、データ供給装置、即ち変調器１３８及び偏向器１３９の動作を同期させるクロック信号を生成する。制御ユニットは、加工部材１０に対するガイド・レールの精密な位置決めを提供する。変調器１３８及び偏向器は、同じクロック信号によって駆動させることができ、それにより高精度が提供される。移動装置（ここではガイド・レール１６）に取り付けられた干渉計、検出器、ミラーなどの位置監視装置が、加工部材１０及び最終レンズ３に対するガイド・レール１６の位置を監視する。前記位置監視装置は、ガイド・レール１６を動かす電気モータと共にサーボ機構を形成し、これはガイド・レール１６の精密に制御された動きを生じさせる。ある周波数のクロック発生器は、ある波長の干渉計と共に初期システム・グリッドを規定している。複数の干渉計のうちの１つの干渉計の周波数を変えることにより、又は１つの干渉計をビーム分割器と共に使用して、２つの方向における位置決め制御のために前記レーザ・ビームを２つに分岐させる場合には、一方の分岐ビームの波長を変える、若しくは初期スケールをある係数だけ再スケーリングするだけで（この干渉計はＸ方向又はＹ方向における位置を制御しているが）、Ｘ方向又はＹ方向におけるスケールを拡大又は縮小することができる。このようにして、初期システム・ピッチを変えることができる。
【００２１】
加工部材１０は、適切なやり方で、例えば、前記支持構造体１３の少なくとも１つの端部に配置された圧電アクチュエータにより平行移動させることができる。
【００２２】
図４に示す実施例において、前記加工部材１０は基本的にＸＹ平面と平行に配置される。このＸＹ平面は、水平面でも鉛直面でもよい。前記ＸＹ平面が鉛直面と平行な場合、前記加工部材は直立基板であるといわれる。直立基板を有する機器は、水平基板を有する機械よりも基本的により小さいクリーン・ルーム面積、フットプリントしか必要としないが、どちらの実施例も、従来使用されている機械よりも小さいクリーン・ルーム面積しか必要としない。直立基板の場合は、落下粒子に露出される領域が水平面に平行な基板と比べて劇的に低減されるので、前記基板は汚染をより受けにくい。別の実施例においては、前記基板が水平面から０°〜９０°の間の任意の角度に傾いている。
【００２３】
直立基板に伴う別の特徴は、基板が水平面と平行な場合には多かれ少なかれ避けられないいわゆるたわみ（ｓａｇ）を、基板が鉛直面と基本的に平行であれば多かれ少なかれ無くせることである。たわみは、加工部材のその重さによる変形と定義される。たわみのパターンは、基板用の支持構造体のタイプ、支持構造体の数並びに前記基板自体の寸法及び幾何形状に依存する。
【００２４】
ステッピング・モータ又はリニア・モータにより、ガイド・レールを動かすことができる。ガイド・レールは、空気軸受上を滑走できる。ガイド・レール１６の各脚部の下に１つの空気軸受を設けることができる。別の実施例においては、前記ガイド・レールの前記脚部を互いに結合し、それによって、その上を前記キャリッジがＸ方向に移動する上部と、Ｙ方向に沿って空気軸受を有する下部とを含む枠台構造体を形成する。前記下部は前記振動減衰構造体１８よりも下方にある。即ち上部は前記加工部材よりも上方にあり、下部は前記加工部材よりも下方にあり、前記枠台構造体の中空部分が加工部材上の一面を移動する。
【００２５】
精密位置決め機構は、前記ガイド・レール又は前記支持構造体１３上に存在できる。前記精密位置決め機構は機械サーボ及び電子サーボの形態をとることができる。一実施例においては、Ｙ方向における前記移動を行うための、前記ガイド・レール上で動作する２つのリニア・モータがある。前記リニア・モータは、ガイド・レールを回転させるように動作することによって精密位置決めを行う。この回転は、前記Ｙ方向の前記移動のための前記ガイド・レールに取り付けられた空気軸受によって制限できる。
【００２６】
支持構造体１３の端部支持体には、支持構造体１３をＹ方向に変位させる圧電アクチュエータを取り付けることができる。前記アクチュエータは、前記干渉計、検出器及びミラーを含む制御システム並びにガイド・レール１６の位置に対する支持構造体１３の相対位置を感知するフィードバック回路からのアナログ電圧によって駆動させることができる。これらのアクチュエータは一緒になって、ステッピング・モータの限られた分解能及びガイド・レール１６の非直線的な進み方を補正できる。各アクチュエータは１００μｍの移動範囲を有することができる。
【００２７】
前記支持構造体１３に取り付けられたアクチュエータによってガイド・レールの前記非直線的な進み方を補償する代わりに、前記ステッピング・モータ又はリニア・モータの限られた分解能を補償できるように前記ガイド・レール自体を調整することもできる。同様に、アクチュエータを前記ガイド・レールに取り付けることができ、ガイド・レールに対する支持構造体の位置を干渉法によって絶えず監視できる。
【００２８】
図４に示すこれらの実施例において、キャリッジ１４はガイド・レール１６に沿って空気軸受２２上を滑走する。キャリッジ１４はリニア電気モータ２３により駆動でき、電気ケーブル及び給気筒を除けば、レール１６とキャリッジ１４との間に物理的接触はない。キャリッジ１４に作用する力は、非接触モータ２３及び慣性力によるもののみである。
【００２９】
ガイド・レール１６の真直度に関する誤差を補償するために、較正が可能である。機械を組み立てた後、試験板に書き込み、その書込み誤差を測定しなければならない。この誤差は較正ファイルに保存され、次の書込み中の補償として制御システムに送られる。
【００３０】
前記最終レンズ３の真上に取り付けられた前記光学系２内の前記音響光学偏向器は、走査線を形成できる。画素は３００ｎｍ×３００ｎｍでよく、各走査線は２００μｍの幅でよい。レンズは、４ｍｍの焦点距離を有するＮＡ＝０．５の平坦視野補正レンズでよい。
【００３１】
Ｘ方向における精密位置決めは、最終レンズ３がその正しい位置にある場合、走査パルス開始のタイミングに基づいて行うことができる。ドイツ特許出願公開第４０２２７３２号に記載されているように音響光学走査に沿ってデータを動かすデータ遅延機構によって、Ｙ方向において上述の機械サーボを補完できる。これは、位置制御の帯域幅を１００Ｈｚよりも大きく上昇させる無慣性フィード・フォワード（正方向送り）制御システムと同等である。
【００３２】
前記キャリッジのストローク間の許容角度偏差は、１０マイクロラジアン未満であり、前記ストロークに沿って焦点シフトがあってはならない。これは、いくつかの方法で解決することができる。まず、非常に堅くなるまで（高剛性になるまで）、あらかじめ荷重を加えられた空気軸受上にキャリッジ１４を走行させる。それによりガイド・レール１６に対するキャリッジ１４の位置は明確になり、外部の空気圧及び気温には依存しなくなる。完全でないガイド・レールは走査線に沿って書込み誤差を生じることがある。しかしながら、この誤差を較正中に測定し、補正曲線として保存し、書込み中に補償を行うために位置フィードバック・システムに送ることができる。視準（コリメート）したレーザ・ビーム及びビーム成形光学系１９を操作することにより焦点を一定に保つことができる。
【００３３】
次に図１を参照すると、加工部材にパターン付与するための複数ビーム光学系１００が、本発明の恩恵を受けることのできるシステムの一例である。この複数ビーム光学系は、レーザ源１７、レーザ・ビーム１０１、回折光学素子（ＤＯＥ）１２８、変調器用レンズ組立体１３０、変調器１３８、視準レンズ組立体１４４、プリズム１２４、音響光学偏向器１３９、最終レンズ３及び加工部材１５０を含む。
【００３４】
レーザ源１７は、４１３ｎｍの出力波長を有することができるが、他の波長を使用することもできる。このレーザ源は、連続的に又はパルス式にレーザ放射を出力する。
【００３５】
回折光学素子ＤＯＥ１２８は、単一のレーザ・ビームを複数のレーザ・ビーム、例えば３本、５本又は９本のビームに分離しているが、１つ又は複数のＤＯＥ１２８を挿入することによりいかなる本数のレーザ・ビームも作り出すことが可能である。
【００３６】
変調器用レンズ組立体１３０は、個々のレーザ・ビームのそれぞれを変調器１３８に合焦させる。
【００３７】
変調器１３８は、入射してくる複数の集束レーザ・ビームを変調する。この変調器１３８は音響光学変調器にできる。
【００３８】
プリズム１２４は、レーザ・ビームの光路の伸張（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）を圧縮するためだけにこの構成に挿入される。
【００３９】
視準レンズ組立体１４４は、変調器から来る個々の発散レーザ・ビームのそれぞれを視準する。この視準レンズ組立体は、この構成における１つの特徴であり、これにより加工部材１５０、１０上にレーザ・ビームが正確な間隔で提供される。
【００４０】
音響光学偏向器は、レーザ・ビームを加工部材１０上へ偏向させて前記走査線を形成する。最終レンズは、複数のレーザ・ビームを加工部材１５０、１０上に合焦させる。
【００４１】
最終レンズ３および変調器１３８は、互いに固定した間隔で配置されている。少なくとも２つのレンズを有する視準レンズ組立体１４４を、電動レール上に配置でき、或いは圧電機構などの他の適切な手段により、その内部位置を変える又は絶対位置を変えることもできる。視準レンズ組立体の加工部材１５０からの距離及び前記視準レンズ組立体の焦点距離を変えることにより、加工部材１０上でのレーザ・ビームの間隔が変化する。
【００４２】
加工部材１０上での個々のレーザ・ビームの間隔を変える別の方法は、変調器用レンズ組立体を調整し、それにより個々のレーザ・ビームの間隔を変調器内で変えることである。
【００４３】
加工部材上での個々のレーザ・ビームの間隔を変えるさらに別の方法は、ＤＯＥ１２８を機械的に伸ばし、それによって回折格子のピッチを変えることであり、その結果加工部材上でのビーム間隔に所望の変化がもたらされる。
【００４４】
図２は、ＡＯＤ１３９及び最終レンズ３を備える光学系２の拡大図を、個々のレーザ・ビーム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ間の初期間隔と共に示すものである。ここでは３本のレーザ・ビームが使用され、図２でａ又はｂで示される隣接する２本のレーザ・ビームの間隔は９．７５μｍであり、図２にｂで示される隣接しない２本のレーザ・ビーム、即ち左側のレーザ・ビーム１０１ａと右側のレーザ・ビーム１０１ｃとの間隔は１９．５μｍである。ビームの間隔は、前記ＡＯＤ１３９により、ビームの掃引方向に垂直となる。即ち、前記間隔がＸ方向に延びている場合、前記レーザ・ビームの掃引はＹ方向に延びており、これは、走査線はＹ方向に、ストリップはＸ方向に延びていることを意味する。複数のビームによる書込み戦略においては、個々のレーザ・ビーム又は露光ビームの初期間隔が、Ｘ方向におけるシステム・ピッチのちょうど整数倍であり、或いは整数倍に近い。
【００４５】
Ｘ方向における個々のレーザ・ビームの間隔が、Ｘ方向における前記システム・ピッチ寸法の整数倍でない場合、エッジ粗さ及びパターン依存性ＣＤ（限界寸法）の変化がパターンに現れることになる。
【００４６】
スケーリングは、加工部材１０、１５０上のパターンの欠陥を補償するための１つの方法である。この方法においては、パターンを書き込む際に、例えばＸ方向におけるシステム・ピッチの寸法を変える。個々のレーザ・ビームの公称間隔がＸ方向における初期システム・ピッチの整数倍に合わされるので、その結果は、前記パターン内エッジ粗さ及びパターンに依存したＣＤの変化となる。
【００４７】
図３ａには、Ｘ及びＹにおけるシステム・ピッチのグリッド（格子）にフィーチャ３１０ａ、３１０ｂの繰返し可能なパターンが示してある。ここではＸ及びＹのシステム・ピッチが等しく、したがって正方形グリッドを形成する。図３ａから、前記繰返し可能なパターンは、同じグリッド位置からは始まらないことがわかる。フィーチャ３１０ａは、前記システム・ピッチの出発点からＸ方向に始まる左側フィーチャ端３１２ａを有し、一方、フィーチャ３１０ｂの左側のフィーチャ端３１２ｂは、Ｘ方向には前記システム・ピッチの出発点からは始まらない。フィーチャ３１０ａ及び３１０ｂは、そのＸ方向のピッチが、Ｘ方向におけるシステム・ピッチの整数倍ではない。ほぼ確実に、このピッチの不整合が、パターン内の強度変化、即ち縞を引き起こすことになる。
【００４８】
図３ｂでは、Ｘ方向のパターン・ピッチをＸ方向のシステム・ピッチに合致させるために、Ｘ方向のパターンの初期寸法のスケーリングが行われている。図３ｂからわかるように、フィーチャ３１０ａの左側のフィーチャ端３１２ａは、システム・ピッチの出発点と一致し、フィーチャ３１０ｂの左側のフィーチャ端３１２ｂでもそうである。パターンのスケーリングは、例えばある定数を１つの方向におけるフィーチャに適用することによりパターン・データ内で行われる。
【００４９】
図３ｂでは、強度変化が検出されないことはほぼ確実である。図３ｂに示すとおりにパターンが書き込まれた場合、意図された元の設計に比較してフィーチャが小さすぎるようになるはずである。したがって、図３ｃでは、フィーチャ３１０ａ及び３１０ｂが正確な寸法で書き込まれるように、Ｘ方向のシステム・ピッチを増大させる。
【００５０】
図３ａ及び図３ｂにおける正方形３２０は、Ｘ方向及びＹ方向のシステム・ピッチと同じ寸法を表している。図３ｃにおける長方形３３０は、Ｘ方向においては、図３ａ及び図３ｂの前記正方形にたいして係数ｆ倍大きくなっている。係数ｆは、図３ｂでＸ方向のシステム・ピッチに合わせるためにＸ方向にパターンを調整又は再スケーリングした係数と同じである。
【００５１】
先に述べたように、干渉計の波長を変える、又は干渉計の初期スケールを適当な係数だけ再スケーリングすることによって、走査方向と垂直な方向においてシステム・ピッチを変えることができる。この干渉計は前記方向における位置を制御している。
【００５２】
図３ｃのパターンは、Ｘ方向においてもＹ方向においても強度変化がないことはほぼ確実であるが、システム・ピッチがもはや個々のレーザ・ビームの間隔の整数倍でないため、ＣＤ誤差が生じる。本発明の方法では、前記ＣＤ誤差がなくなるか又は少なくとも低減されるように、個々のレーザ・ビームの前記間隔を調整する。例えば、先に開示したように、視準レンズ組立体の焦点距離及び位置を使用して、前記ＣＤ誤差がなくなるか又は低減されるように加工部材上でレーザ・ビームの間隔を調整できる。
【００５３】
システム・ピッチが０．７５μｍ、複数ビーム・ピッチが（３本のビームの場合）２．２５μｍ、個々の２本のレーザ・ビームの間隔が、図２で示すように９７５０ｎｍ、パターン・ピッチが１００μｍであると仮定する。パターン・ピッチのこの寸法は、複数ビーム・ピッチのちょうど整数倍ではない（１００／２．２５＝４４．４４）。４４個の複数ビーム・ピッチが使用されるようにＸ方向にスケーリングを行い、その後システム・ピッチを調整することにより正確な寸法に再スケール・バックを行った場合、パターン内の強度変化はなくなる。中間パターン・ピッチは、この場合９９μｍであり、これはシステム・ピッチの偶数倍である。９９μｍから１００μｍへのパターン・ピッチの再スケール・バックには、システム・ピッチを１００／９９＝１．０１０１０１０１０だけ増大させることが必要である。これは、１．０１０１０１０１０×９７５０−９７５０＝９８ｎｍという、２本のレーザ・ビームの間隔の誤差に対応する。２本のレーザ・ビームの間隔のこのような誤差は、ほぼ確実にパターン内にＣＤ誤差をもたらすことになる。
【００５４】
先に詳しく述べた好ましい実施例及び例に関して本発明を開示したが、これらの例は、限定的ではなくむしろ例示的であるものと理解される。改変及び組合せが当業者には容易に想到されようことが企図されており、これらの改変及び組合せは本発明の趣旨及び添付の特許請求の範囲に含まれる。例えば、米国特許第５６３５９７６号に開示されているように、支持構造体が１つの方向に移動し、ガイド・レールを固定した位置で光学系が垂直方向に移動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】複数ビーム光学系の概略図。
【図２】偏向器及び最終レンズを３本の露光ビームと共に示す図。
【図３ａ】加工部材上のパターン内の強度変化をなくすためにどのようにしてパターン・ピッチ及びシステム・ピッチを調整するかを示す図。
【図３ｂ】加工部材上のパターン内の強度変化をなくすためにどのようにしてパターン・ピッチ及びシステム・ピッチを調整するかを示す図。
【図３ｃ】加工部材上のパターン内の強度変化をなくすためにどのようにしてパターン・ピッチ及びシステム・ピッチを調整するかを示す図。
【図４】従来技術によるレーザ・パターン発生器の一実施例を示す図。
【図１】
2007522523.tif 000003
【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
2007522523.tif 000006
【図３ｃ】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年4月6日(2006.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工部材に初期寸法を有するパターンを露光するために、少なくとも第１の方向に所定の間隔を有する複数の露光ビームを同時に用いることによって、電磁放射感応層により少なくとも部分的に被覆された加工部材にパターンを付与する方法であって、前記所定の間隔が前記第１の方向における初期システム・ピッチに固定されている、パターンを付与する方法において、該方法が、
前記第１の方向におけるパターン・ピッチを、前記システム・ピッチの整数倍となるようにスケーリングする段階と、
前記加工部材上の前記パターンの前記初期寸法を維持するために、前記第１の方向の前記初期システム・ピッチを、調整されたシステム・ピッチとなるように調整する段階と、
前記加工部材の前記パターンにおけるＣＤ誤差を低減するために、前記露光ビームの前記所定の間隔を、前記調整されたシステム・ピッチに調整する段階とを含む、パターンを付与する方法。
【請求項２】
前記露光ビームの間隔を、前記調整されたシステム・ピッチの整数倍となるように調整する、請求項１に記載されたパターンを付与する方法。
【請求項３】
最終レンズと変調器との間に配置された視準レンズ組立体の位置及び焦点距離を変えることによって、前記第１の方向における前記露光ビームの間隔を調整する、請求項１に記載されたパターンを付与する方法。
【請求項４】
ビーム分割装置と変調器との間に配置された変調器用レンズ組立体の位置及び焦点距離を変えることによって、前記第１の方向における前記露光ビームの間隔を調整する、請求項１に記載されたパターンを付与する方法。
【請求項５】
電磁放射源と変調器との間に配置されたビーム分割装置によって、前記第１の方向における前記露光ビームの間隔を調整する、請求項１に記載されたパターンを付与する方法。
【請求項６】
電磁放射源と変調器との間に配置されたビーム分割装置によって、前記第１の方向における前記露光ビームの間隔を調整する、請求項５に記載されたパターンを付与する方法。
【国際調査報告】
2007522523.tif 000009
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2007522523.tif 000011