(57)【要約】【課題】測定スケール部が測定中のデバイスに直接に関連付けられていないエンコーダを使用するシステム等を提供する。【解決手段】システム及び方法を用いてデバイスのパラメータ（例えば、角度、位置、向きなど）が決定される。第１の部分は、デバイスの反射部分に反射するように誘導される放射ビームを生成するように構成された放射源を含む。第２の部分は第１の部分に結合され、反射したビームが測定デバイスを透過して検出器に達するように測定デバイスとオプションとして検出器とを含む。デバイスのパラメータが反射したビームと測定デバイスの相互作用に基づいて決定される。一例では、第１及び第２の部分はリソグラフィ装置内のスキャンミラーの角度又はステージの向きを測定する折返し光学エンコーダを形成することができる。【選択図】図６
2011509401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスの反射部分から反射されるように誘導される放射ビームを生成する放射源を含む第１の部分と、
前記第１の部分に結合され、前記反射したビームが前記測定デバイスを透過して前記検出器に達するように測定デバイスと検出器とを含む第２の部分とを備え、
それによって前記デバイスのパラメータが前記反射したビームと前記測定デバイスの相互作用に基づいて決定されるシステム。
【請求項２】
前記第１の部分が、前記第２の部分にある角度で結合される、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項３】
前記デバイスが、スキャン、回転、旋回、又は傾斜するように構成され、
前記反射部分が前記デバイスに対して実質的に常に前記ビームを反射す位置にあるように向いている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記デバイスが、ミラー、レンズ又は光学素子である、請求項１、２又は３に記載のシステム。
【請求項５】
前記デバイスが、オブジェクトを支持するステージ又はテーブルである、請求項１、２、４又は４に記載のシステム。
【請求項６】
前記反射部分が、前記デバイス内又は前記デバイス上に形成されているか、あるいは前記デバイスに結合されている、請求項１、２、３、４又は５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
第２の放射源から受光した第２の放射ビームを調節する照明システムと、
前記第２のビームをパターニングするパターニングデバイスと、
前記第１及び第２の部分と、前記デバイスとを含み、前記デバイスが前記パターン付ビームを基板のターゲット部分に誘導する投影システムと、
をさらに備える、前記請求項のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記パターニングデバイスが、個別に制御可能な素子のアレイである、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
第２の放射源から受光した第２の放射ビームを調節する照明システムと、
パターニングデバイスを支持しスキャンするパターニングデバイステーブル上に支持され、前記第２のビームをパターニングするパターニングデバイスと、
基板を支持しスキャンする基板テーブルと、
前記パターン付ビームを前記基板に投影する投影システムと、
をさらに備え、
前記デバイスが、前記パターニングデバイステーブル又は前記基板テーブルの一方である、請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１及び第２の部分が、折返し光学エンコーダを形成する、前記請求項のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記測定デバイスが、透過型スケール部である、前記請求項のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１２】
（ａ）放射源から生成された放射ビームをデバイスの反射部分に反射させるステップと、
（ｂ）前記反射ビームが、測定デバイスを透過した後で前記反射ビームを検出するステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）に基づいて前記デバイスのパラメータを決定するステップとを含む方法。
【請求項１３】
ステップ（ａ）が、前記反射部分が前記デバイスに対して実質的に常に前記ビームを反射する位置になるような向きであるように前記デバイスをスキャンし、回転させ、枢動させ、又は傾斜させるステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ステップ（ａ）が、前記デバイスとしてスキャンミラーを使用するステップを含む、請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
ステップ（ａ）が、前記デバイスとしてオブジェクトを支持し移動させるステージ又はテーブルを使用するステップを含む、請求項１２、１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
ステップ（ａ）が、前記反射部分を前記デバイスに結合するステップを含む、請求項１２、１３、１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
ステップ（ａ）が、前記反射部分を前記デバイス内又は前記デバイス上に形成するステップを含む、請求項１２、１３、１４、１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
ステップ（ｂ）が、前記測定デバイスとして透過型スケール部を使用するステップを含む、請求項１２、１３、１４、１６又は１７に記載の方法。
【請求項１９】
ステップ（ｃ）が、前記デバイスのパラメータとして角度、位置、又は向きを決定するステップを含む、請求項１２から１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
第１の放射ビームを生成する第１の放射源と、
前記第１の放射源をパターニングする個別に制御可能な素子のアレイと、
前記パターン付ビームを基板のターゲット部分に投影する投影システムと、
を備えるシステムであって、前記投影システムが、
デバイスの反射部分に反射するように誘導される第２の放射ビームを生成する第２の放射源を含む第１の部分であって、前記デバイスが、前記パターン付ビームを前記基板の前記ターゲット部分に投影する第１の部分と、
前記第１の部分に結合され、前記反射した第２のビームが測定デバイスを透過して検出器に達するように測定デバイスと検出器とを含む第２の部分と、
を備え、
それによって前記デバイスのパラメータが、前記反射したビームと前記測定デバイスの相互作用に基づいて決定されるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、光学エンコーダに関し、リソグラフィ装置でのその使用例及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、基板又は基板の一部に所望のパターンを印加する機械である。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）及び微細な構造を含むその他のデバイスの製造に使用することができる。従来の装置では、マスク又はレチクルとも言われるパターニングデバイスを用いて、フラットパネルディスプレイ（又はその他のデバイス）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る。このパターンは、基板上に提供された放射感応性材料（例えば、レジスト）の層への結像によって、基板（例えば、ガラス板）の全体又はその一部に転写することができる。
【０００３】
[0003]  回路パターンの代わりに、パターニングデバイスを用いてカラーフィルタパターン又はドットマトリクスなどの他のパターンを生成することができる。マスクの代わりに、パターニングデバイスは、個別に制御可能な素子のアレイを備えるパターニングアレイであってもよい。マスクベースのシステムと比較した場合、このようなシステムではパターンの変更がより迅速にでき、コストが安くなる。
【０００４】
[0004]  フラットパネルディスプレイ基板は、通常、矩形の形状を有する。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、矩形の基板の幅の全体を覆う、又は幅の一部（例えば、幅の半分）を覆う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でき、その間マスク又はレチクルは、同期してビームでスキャンされる。こうして、パターンは基板に転写される。露光領域が基板の幅の全体を覆う場合、露光は１回のスキャンで完了することができる。露光領域が例えば基板の幅の半分を覆う場合、第１のスキャン後に基板を横に移動させて、通常、さらにスキャンを実行して基板の残りを露光する。
【０００５】
[0005]  マスクレスリソグラフィでは、パターニングデバイスは静止したままであるが、スキャンミラーは、スキャン基板上でパターン付ビームをスキャンするために使用される。これは、パターニングデバイスと基板の両方が移動するマスクベースのツールとは異なる。したがって、マスクレスシステムでは、パターン付ビームがスキャン基板のターゲット部分上で確実にスキャンされるように、スキャンミラーの位置及び／又は向きは所定の許容範囲内に収まる必要がある。スキャンミラーを適切な位置及び／又は向きに維持するために、リニアエンコーダを備えることができるメトロロジーシステムが通常使用される。スキャンミラーに結合されているか又はスキャンミラー上に形成されている、リニアエンコーのスケール部からビームが反射する。反射したビームが受光されるスケール部の場所を用いてスキャンミラーの位置及び／又は向きが決定される。反射したビームが受光されるスケール部の場所を決定するステップは、自動化でき（例えば、検出器を用いて）又は手動（例えば、オペレータの観察による）であってもよい。しかし、温度変化などに基づいてスキャンミラーが歪んだ場合にスケール部が歪む可能性があり、又はスケール部がスキャンミラーから外れることもある。これらの事態のいずれかによって測定値の誤りが引き起こされることがある。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]  したがって、測定スケール部が測定中のデバイスに直接に関連付けられていないエンコーダを使用するシステム及び方法が必要である。
【０００７】
[0007]  本発明の一実施形態では、第１及び第２の部分を備えるシステムが提供される。第１の部分は、デバイスの反射部分に反射するように誘導される放射ビームを生成するように構成された放射源を含む。第２の部分は、第１の部分に結合され、反射したビームが測定デバイスを透過して検出器に達するように、測定デバイスと光学検出器とを含む。デバイスのパラメータが反射したビームと測定デバイスの相互作用に基づいて決定される。
【０００８】
[0008]  一例では、第１及び第２の部分は、リソグラフィ装置内のスキャンミラーの角度又はステージの向きを測定する折返し光学エンコーダを形成することができる。
【０００９】
[0009]  別の実施形態では、以下のステップを含むデバイス製造方法が提供される。放射源から生成された放射ビームが、デバイスの反射部分に反射する。反射ビームは、反射ビームが測定デバイスを透過した後に検出される。検出ステップに基づいてデバイスのパラメータが決定される。
【００１０】
[0010]  本発明のその他の実施形態、特徴、及び利点と本発明の様々な実施形態の構造及び動作について添付の図面を参照しながら以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
[0011]  本明細書に組み込まれて本明細書の一部を形成する添付の図面は、本発明の１つ又は複数の実施形態を示し、説明と共に、本発明の原理を説明し、当業者が本発明を製造し使用できるようにするのに役立つ。
【図１】[0012]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】[0012]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図３】[0013]図２に示す本発明の一実施形態による、パターンを基板に転写するモードを示す図である。
【図４】[0014]本発明の一実施形態による光学エンジンの一構成を示す図である。
【図５】[0015]本発明の一実施形態による代替リソグラフィ装置を示す図である。
【図６】[0016]本発明の一実施形態によるリニアエンコーダを示す図である。
【図７】[0017]本発明の一実施形態による折返しリニアエンコーダを示す図である。
【図８】[0018]本発明の一実施形態による、図７の折返しリニアエンコーダを使用するリソグラフィ装置の一部を示す図である。
【図９】[0019]本発明の一実施形態による方法を示すフローチャートである。
【図１０】[0020]そのパラメータが本発明の一実施形態による、図７のシステムの一部を用いて測定される例示的なデバイスを示す図である。
【図１１】[0020]そのパラメータが本発明の一実施形態による、図７のシステムの一部を用いて測定される例示的なデバイスを示す図である。
【００１２】
[0021]  本発明の１つ又は複数の実施形態について添付の図面を参照しながら以下に説明する。図面で、類似の参照番号は、同一の要素又は機能的に類似した要素を示す。さらに、参照番号の左端の１つ又は複数の数字は、参照番号が最初に出てくる図面を識別する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
[0022]  本明細書は、本発明の様々な特徴を組み込んだ１つ又は複数の実施形態を開示する。開示された実施形態は、本発明の例示としての実施形態にすぎない。本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されない。本発明は、添付の特許請求の範囲によって規定される。
【００１４】
[0023]  本明細書に記載する実施形態及び、「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的実施形態」などの表現は、記載された実施形態が特定の機能、構造、又は特性を含むことができる旨を示すが、各実施形態は、特定の機能、構造、又は特性を必ずしも含まなくてもよい。さらに、このような字句は、必ずしも同じ実施形態に言及している訳ではない。さらに、特定の機能、構造、又は特性がある実施形態に関連して記載されている時には、明示的であるか否かを問わず、当業者であれば知識の範囲内でこのような機能、構造、又は特性を他の実施形態に関連して達成することができることを理解されたい。
【００１５】
[0024]  図１は、本発明の一実施形態のリソグラフィ装置１を概略的に示す。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とを備える。照明システム（イルミネータ）ＩＬは、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射）を調節するように構成される。
【００１６】
[0025]  パターニングデバイスＰＤ（例えば、レチクル又はマスク又は個別に制御可能な素子のアレイ）は、ビームを変調する。一般に、個別に制御可能な素子のアレイの位置は、投影システムＰＳに対して固定されている。しかし、特定のパラメータに従って個別に制御可能な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できる。
【００１７】
[0026]  基板テーブルＷＴは、基板（例えば、レジストコート基板）Ｗを支持するように構成され、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成されたポジショナＰＷに接続される。
【００１８】
[0027]  投影システム（例えば、屈折型投影レンズシステム）ＰＳは、個別に制御可能な素子のアレイによって変調された放射ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイを含む）上に投影するように構成される。
【００１９】
[0028]  照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組合せなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
【００２０】
[0029]  本明細書で使用する「パターニングデバイス」又は「コントラストデバイス」という用語は、例えば、基板のターゲット部分にパターンを形成するために、放射ビームの断面を変調するために使用することができる任意のデバイスを指すものと広く解釈すべきである。デバイスは、静的パターニングデバイス（例えば、マスク又はレチクル）あるいは動的パターニングデバイス（例えば、プログラマブル素子のアレイ）のいずれでもよい。話を分かりやすくするために、説明の大半を動的パターニングデバイスに関して行うが、本発明の範囲を逸脱することなく、静的パターニングデバイスも使用することができることを理解されたい。
【００２１】
[0030]  放射ビームに付与されたパターンは、基板のターゲット部分の所望のパターンに正確に対応しないこともあることに留意されたい。例えば、パターンが位相シフト特徴又はいわゆるアシスト特徴を含む場合がこれにあたる。同様に、基板上に最終的に生成されるパターンは、個別に制御可能な素子のアレイ上にどの時点においても形成されるパターンに対応できない場合がある。これは、個別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変化する所定期間又は所定露光回数にわたって基板の各部上に形成される最終的なパターンが重ね合わされる構成の場合に起こり得る。
【００２２】
[0031]  一般に、基板のターゲット部分に作成されるパターンは、集積回路又はフラットパネルディスプレイ（例えば、フラットパネルディスプレイ内のカラーフィルタ層又はフラットパネルディスプレイ内の薄膜トランジスタ層）などの、ターゲット部分に作成されるデバイスの特定の機能層に対応する。このようなパターニングデバイスの例としては、レチクル、プログラマブルミラーアレイ、レーザダイオードアレイ、発光ダイオードアレイ、格子光弁、及びＬＣＤアレイが挙げられる。
【００２３】
[0032]  電子手段（例えば、コンピュータ）の助けを借りてパターンがプログラム可能であるパターニングデバイス、例えば、複数のプログラマブル素子を備えるパターニングデバイス（例えば、レチクルを除く上述のすべてのデバイス）を本明細書では「コントラストデバイス」と総称する。様々な例では、パターニングデバイスは、少なくとも１０のプログラマブル素子、例えば、少なくとも１００の、少なくとも１，０００の、少なくとも１０，０００の、少なくとも１００，０００の、少なくとも１，０００，０００の、又は少なくとも１０，０００，０００のプログラマブル素子を備える。
【００２４】
[0033]  プログラマブルミラーアレイは、粘弾性の制御層及び反射面を有するマトリクスアドレッサブル表面を有することができる。このような装置の基本原理は、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一方、非アドレスエリアは、入射光を非回折光として反射するというものである。適切な空間フィルタを用いて、反射ビームから非回折光をフィルタリングして基板に到達する回折光だけを残すことができる。こうして、ビームは、マトリクスアドレッサブル表面のアドレス指定パターンに従ってパターン付ビームになる。
【００２５】
[0034]  別の方法としては、フィルタは、回折光をフィルタリングして基板に到達する非回折光だけを残すことができることを理解されたい。
【００２６】
[0035]  回折光学マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスのアレイも対応する方法で使用することができる。一例では、回折光学ＭＥＭＳデバイスは、互いに対して変形して入射光を回折光として反射する格子を形成することがある複数の反射リボンから構成される。
【００２７】
[0036]  プログラマブルミラーアレイの別の代替実施例は、適切な局部電場を印加するか、又は圧電アクチュエータ手段を使用することで各々を軸周りに個別に傾けることができる小さいミラーのマトリクス配列を採用している。また、ミラーはマトリクスアドレス指定可能であるため、アドレス指定されたミラーは、非アドレスミラーとは異なる方向に入射放射ビームを反射する。こうして、反射ビームは、マトリクスアドレッサブルミラーのアドレス指定パターンに従ってパターン付ビームになる。必要なマトリクスアドレス指定は、適切な電子手段を用いて実行することができる。
【００２８】
[0037]  ＰＤの別の例は、プログラマブルＬＣＤアレイである。
【００２９】
[0038]  リソグラフィ装置は、１つ又は複数のコントラストデバイスを含んでいてもよい。例えば、リソグラフィ装置は、各々が互いに独立して制御される個別に制御可能な素子の複数のアレイを有することができる。このような構成では、個別に制御可能な素子のアレイの一部又は全部は、共通の照明システム（又は照明システムの一部）、個別に制御可能な素子のアレイの共通の支持構造及び／又は共通の投影システム（又は投影システムの一部）を有していてもよい。
【００３０】
[0039]  図１に示す実施形態のような一例では、基板Ｗは実質的に円形の形状を有し、オプションとして外周部の一部に沿った切欠き及び／又は平坦な縁部を有する。一例では、基板は、多角形、例えば矩形の形状を有する。
【００３１】
[0040]  基板が実質的に円形の形状を有する例は、基板の直径が少なくとも約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、又は少なくとも３００ｍｍである例を含む。一実施形態では、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、又は最大で７５ｍｍの直径を有する。
【００３２】
[0041]  基板が多角形、例えば矩形である例は、基板の少なくとも１辺、例えば少なくとも２辺又は少なくとも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、又は少なくとも２５０ｃｍの長さを有する例を含む。
【００３３】
[0042]  一例では、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、又は最大で７５ｃｍの長さを有する。
【００３４】
[0043]  一例では、基板Ｗは、ウェーハ、例えば、半導体ウェーハである。一例では、ウェーハ材料は、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、ＳｉＧｅＣ、ＳｉＣ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、及びＩｎＡｓからなるグループから選択される。ウェーハは、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ウェーハ、シリコンウェーハ、セラミック基板、ガラス基板、又はプラスチック基板であってもよい。基板は、透明（人間の裸眼から見て）でも、着色されていても、無色でもよい。
【００３５】
[0044]  基板の厚さは様々であり、ある程度までは、例えば基板の材料及び／又は基板の寸法に依存する。一例では、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、又は少なくとも６００μｍである。基板の厚さは、最大で５０００μｍ、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、又は最大で３００μｍであってもよい。
【００３６】
[0045]  本明細書に記載する基板は、露光前又は後に、例えば、トラック（通常、レジスト層を基板に塗布して露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。一例では、基板上にレジスト層が提供される。
【００３７】
[0046]  本明細書で使用する「投影システム」という用語は、使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因にふさわしい、屈折、反射、反射屈折、磁気、電磁気及び静電気光学システム又はこれらの任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書での「投影レンズ」という用語のいかなる使用も、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えることができる。
【００３８】
[0047]  投影システムは、基板上にパターンがコヒーレントに形成されるように個別に制御可能な素子のアレイ上にパターンを結像できる。別の方法としては、投影システムは、個別に制御可能な素子のアレイの各素子がシャッターとしての働きをする第２の放射源を結像できる。これに関し、投影システムは、例えば、第２の放射源を形成し、基板上にスポットを結像するマイクロレンズアレイ（ＭＬＡとして知られる）又はフレネルレンズアレイなどの集束素子のアレイを備えることができる。一例では、集束素子（例えば、ＭＬＡ）のアレイは、少なくとも１０個の集束素子、例えば少なくとも１００個の集束素子、少なくとも１，０００個の集束素子、少なくとも１０，０００個の集束素子、少なくとも１００，０００個の集束素子、又は少なくとも１，０００，０００個の集束素子を備える。一例では、パターニングデバイス内の個別に制御可能な素子の数は、集束素子のアレイ内の集束素子の数に等しいか、又はそれより大きい。一例では、集束素子のアレイ内の１つ又は複数の（例えば、１，０００以上の、大多数の、又はほぼ各々の）集束素子を、個別に制御可能な素子のアレイ内の１つ又は複数の個別に制御可能な素子、例えば、個別に制御可能な素子のアレイ内の２つ以上の個別に制御可能な素子、例えば、３つ以上、５つ以上、１０以上、２０以上、２５以上、３５以上、又は５０以上の個別に制御可能な素子と光学的に関連付けることができる。一例では、ＭＬＡは、少なくとも基板へ近づく方向と基板から離れる方向に可動にできる（例えば、１つ又は複数のアクチュエータを用いて）。ＭＬＡを基板へ近づく方向と基板から離れる方向に移動させられることで、例えば、基板を動かさずに焦点調節が可能になる。
【００３９】
[0048]  本明細書の図１及び図２に示すように、この装置は、反射型（例えば、個別に制御可能な素子の反射型アレイを使用する）である。別の方法としては、この装置は、透過型（例えば、個別に制御可能な素子の透過型アレイを使用する）であってもよい。
【００４０】
[0049]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブルを有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つ又は複数のテーブルで予備工程を実行することができる。
【００４１】
[0050]  リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する「液浸液」で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばパターニングデバイスと投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体が存在するというほどの意味である。
【００４２】
[0051]  図１を再度参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受光する。一例では、放射源は、少なくとも５ｎｍ、例えば少なくとも１０ｎｍ、少なくとも１１〜１３ｎｍ、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、又は少なくとも３６０ｎｍの波長を有する放射を提供する。一例では、放射源ＳＯによって提供される放射は、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、又は最大で１７５ｎｍの波長を有する。一例では、放射は、４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ及び／又は１２６ｎｍを含む波長を有する。一例では、放射は、約３６５ｎｍ又は約３５５ｎｍの波長を含む。一例では、放射は、広帯域の波長、例えば、３６５、４０５、及び４３６ｎｍを包含する波長を含む。３５５ｎｍのレーザ源も使用することができる。放射源及びリソグラフィ装置は、例えば放射源がエキシマレーザの時には、別々のエンティティであってもよい。このような場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成するとは考えられず、放射ビームは、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けを借りて放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ渡される。別の場合、例えば放射源が水銀ランプの時、放射源はリソグラフィ装置の一体化部分であってもよい。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤと共に、放射システムと呼ぶことができる。
【００４３】
[0052]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するアジャスタＡＤを備えることができる。一般に、少なくともイルミネータの瞳面内の強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にσ−ｏｕｔｅｒ及びσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調整することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及び集光器ＣＯなどの他の様々なコンポーネントを備えることができる。イルミネータは、その断面に所望の均一性及び強度分布を有するように放射ビームを調節するために使用することができる。イルミネータＩＬ、又はそれに関連付けられた追加のコンポーネントも、各々が個別に制御可能な素子のアレイの１つ又は複数の個別に制御可能な素子に関連付けることができる複数のサブビームに放射ビームを分割するように配置することができる。例えば、２次元回折格子を用いて放射ビームをサブビームに分割できる。本明細書で、「放射のビーム」及び「放射ビーム」という用語は、これに限定はされないが、ビームが複数のこのような放射サブビームから構成されている状況を含む。
【００４４】
[0053]  放射ビームＢは、パターニングデバイスＰＤ（例えば、個別に制御可能な素子のアレイ）に入射し、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放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、これによって、ビームは、基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束する。ポジショナＰＷと位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、容量センサなど）の助けを借りて、基板テーブルＷＴは、正確に移動することができ、例えば、異なるターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に配置することができる。使用時には、個別に制御可能な素子のアレイの位置決め手段を用いて、例えばスキャン中にビームＢの経路に対して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。
【００４５】
[0054]  一例では、基板テーブルＷＴの移動は、図１に明示していないロングストロークモジュール（粗位置決め）及びショートストロークモジュール（微細位置決め）の助けを借りて実現する。別の例では、ショートストロークステージはなくてもよい。類似のシステムを用いて個別に制御可能な素子のアレイを配置することができる。ビームＢを代替的に／追加的に移動することができ、その間、オブジェクトテーブル及び／又は個別に制御可能な素子のアレイは固定位置を有して必要な相対移動を提供することができることを理解されたい。このような構成は、装置のサイズを制限する役に立つ。例えば、フラットパネルディスプレイの製造に適用可能な別の代替形態として、基板テーブルＷＴと投影システムＰＳの位置を固定し、基板Ｗを基板テーブルＷＴに対して移動するように配置することができる。例えば、基板テーブルＷＴは、実質的に一定の速度で基板Ｗ全体をスキャンするシステムを備えることができる。
【００４６】
[0055]  図１に示すように、放射が最初にビームスプリッタによって反射されてからパターニングデバイスＰＤへ誘導されるように構成されたビームスプリッタＢＳによって、放射ビームＢはパターニングデバイスＰＤへ誘導することができる。ビームスプリッタを使用せずに放射ビームＢをパターニングデバイスへ誘導することもできることを理解されたい。一例では、放射ビームは、０〜９０°、例えば５〜８５°、１５〜７５°、２５〜６５°、又は３５〜５５°の角度でパターニングデバイスへ誘導する（図１に示す実施形態では、角度は９０°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、変調された放射ビームＢを反射してビームスプリッタＢＳへ戻し、ビームスプリッタＢＳは変調されたビームを投影システムＰＳへ伝達する。しかし、放射ビームＢをパターニングデバイスＰＤへ誘導してから投影システムＰＳへ誘導する別の構成も使用することができることを理解されたい。特に、透過型パターニングデバイスを使用する場合、図１に示すような構成は必要としない場合がある。
【００４７】
[0056]  図示の装置は、以下のいくつかのモードで使用することができる。
【００４８】
[0057]  １．ステップモードでは、個別に制御可能な素子のアレイと基板は基本的に静止しているが、放射ビームに付与されたパターン全体は１回で（すなわち、１回の静的露光で）ターゲット部分Ｃに投影される。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、１回の静止露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
【００４９】
[0058]  ２．スキャンモードでは、個別に制御可能な素子のアレイと基板は同期してスキャンされるが、放射ビームに付与されたパターンは、ターゲット部分Ｃに投影される（すなわち、１回の動的露光）。個別に制御可能な素子のアレイに対する基板の速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性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って、１回の動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。
【００５０】
[0059]  ３．パルスモードでは、個別に制御可能な素子のアレイは、基本的に静止しており、パターン全体は、パルス放射源を用いて基板Ｗのターゲット部分Ｃに投影される。基板テーブルＷＴは、ビームＢが基板Ｗ全体にわたり線をスキャンするように基本的に一定の速度で移動する。個別に制御可能な素子のアレイ上のパターンは、放射システムのパルスの間に必要に応じて更新され、連続したターゲット部分Ｃが基板Ｗ上の必要な場所で露光されるようにパルスがタイミング調整されている。従って、ビームＢは、基板Ｗ全体をスキャンして基板のストリップに対して完全なパターンを露光することができる。この工程は、線ごとに基板Ｗ全体が露光されるまで繰り返される。
【００５１】
[0060]  ４．連続スキャンモードは、基本的にパルスモードと同じである。異なる点として、基板Ｗは、実質的に一定の速度で変調された放射ビームＢに対してスキャンされ、個別に制御可能な素子のアレイ上のパターンは、ビームＢが基板Ｗ全体をスキャンし露光するにつれて更新される。個別に制御可能な素子のアレイ上のパターンの更新に同期した実質的に一定の放射源又はパルス放射源を使用することができる。
【００５２】
[0061]  ５．図２のリソグラフィ装置を用いて実行されるピクセルグリッド結像モードでは、基板Ｗ上に形成されるパターンは、パターニングデバイスＰＤ上へ誘導されるスポットジェネレータによって形成されるその後のスポットの露光によって実現する。露光されたスポットは、実質的に同じ形状を有する。基板Ｗ上でスポットは、実質的にグリッドとして印刷される。一例では、スポットのサイズは、印刷されたピクセルグリッドのピッチよりも大きいが、露光されたスポットグリッドよりもはるかに小さい。印刷されたスポットの強度を変化させることで、パターンが実現する。露光のフラッシュの間にスポットの強度分布が変化する。
【００５３】
[0062]  上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
【００５４】
[0063]  図５は、本発明の別の実施形態によるリソグラフィ装置を示す。上記の図１及び図２と同様、図５の装置は、照明システムＩＬと、支持構造ＭＴと、基板テーブルＷＴと、投影システムとを備える。
【００５５】
[0064]  照明システムＩＬは、放射ビームＢ（例えば、水銀アークランプによって提供されるＵＶ放射ビーム、又はＫｒＦエキシマレーザ又はＡｒＦエキシマレーザによって生成されるＤＵＶ放射ビーム）を調節するように構成される。
【００５６】
[0065]  支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴは、マスクパターンＭＰを有するパターニングデバイス（例えば、マスク）を支持するように構成され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続される。
【００５７】
[0066]  基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴは、基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続される。
【００５８】
[0067]  投影システム（例えば、屈折型投影レンズシステム）ＰＳは、パターニングデバイスＭＡのパターンＭＰによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイを含む）上に投影するように構成される。
【００５９】
[0068]  照明システムＩＬは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、及び回折型光学コンポーネント、又はその任意の組合せなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。
【００６０】
[0069]  支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを支持する、すなわち、パターニングデバイスＭＡの重量を支える。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの向き、リソグラフィ装置の設計、及び例えば、パターニングデバイスＭＡが真空環境中で保持されているか否かなどのその他の条件に応じた方法でパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造ＭＴは、例えば、必要に応じて固定又は移動させることができるフレーム又はテーブルであってもよい。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを例えば投影システムＰＡに対して所望の位置に確実に配置することができる。本明細書における「レチクル」又は「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語の同義語と見なすことができる。
【００６１】
[0070]  上記のように、本明細書で使用する「パターニングデバイス」という用語は、放射ビームＢの断面にパターンを付与し、それによって基板Ｗのターゲット部分Ｃにパターンを生成するために使用することができる任意のデバイスを意味するものとして広義に解釈すべきである。放射ビームＢに付与されるパターンは、例えばそのパターンＭＰが位相シフト特徴又はいわゆるアシスト特徴を含む場合、基板Ｗのターゲット部分Ｃ内の所望のパターンに正確に対応してない場合もあることに留意されたい。一般に、放射ビームＢに付与されるパターンは、ターゲット部分Ｃ内に生成されるデバイス、例えば集積回路などのデバイス中の特定の機能層に対応する。
【００６２】
[0071]  図５を参照すると、照明システムＩＬは、例えば、ｇライン又はｉラインＵＶ放射を提供する水銀アークランプ又は、約２７０ｎｍ未満、例えば、２４８、１９３、１５７、及び１２６ｎｍの波長のＤＵＶ放射を提供するエキシマレーザなどの放射源ＳＯから放射ビームを受光する。放射源ＳＯ及びリソグラフィ装置は、例えば、放射源がエキシマレーザである場合に、別々のエンティティであってもよい。そのような場合、放射ビームＢは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けを借りて、放射源ＳＯから照明システムＩＬへ通過する。他の事例では、例えば放射源ＳＯが水銀ランプの場合、放射源ＳＯはリソグラフィ装置の一体化部分であってもよい。放射源ＳＯ及び照明システムＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤと共に、放射システムと呼ぶことができる。
【００６３】
[0072]  照明システムＩＬは、マスクレベルの放射ビームＢの角強度分布を調整するように構成されたアジャスタＡＤを含んでいてもよい。一般的には、照明システムの瞳孔ＩＰＵ内の強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（通常、それぞれσ−ｏｕｔｅｒ及びσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）が、調整可能である。さらに、照明システムＩＬは、インテグレータＩＮ及び集光器ＣＯなどの他の様々なコンポーネントを備えていてもよい。照明システムＩＬを用いて放射ビームＢを調節し、その断面にわたってマスクレベルで所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
【００６４】
[0073]  放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されたパターニングデバイス（例えば、マスクＭＡ）に入射し、パターンＭＰに従ってパターニングデバイスＭＡによってパターニングされる。マスクＭＡを横断した放射ビームＢは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームＢを集束させる投影システムＰＳを通過する。
【００６５】
[0074]  投影システムは、照明システムの瞳孔ＩＰＵと対になった瞳孔ＰＰＵを有する。放射の各部分は、照明システムの瞳孔ＩＰＵの強度分布から発して、マスクパターンでの回折によって影響されることなくマスクパターンを横断し、照明システムの瞳孔ＩＰＵの強度分布の画像を生成する。
【００６６】
[0075]  第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ）の助けにより、基板テーブルＷＴを、例えば様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように正確に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサ（図５には明示されていない）を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後に、又はスキャン中に、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現することができる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。図示のような基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は、専用のターゲット部分を占有するが、それらはターゲット部分間の空間に配置してもよい（スクライブレーンアライメントマークとして知られる）。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、マスクアライメントマークＭ１及びＭ２をダイ間に配置してもよい。
【００６７】
[0076]  図５に示すリソグラフィ装置は、以下のモードのうち少なくとも１つで使用可能である。
【００６８】
[0077]  １．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
【００６９】
[0078]  ２．スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。
【００７０】
[0079]  ３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。
【００７１】
[0080]  上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
【００７２】
[0081]  リソグラフィ分野では、基板上のレジスト層にパターンが露光される。次に、レジストは現像される。その後、基板上で追加の処理ステップが実行される。基板の各部分上のこれらの後続の処理ステップの効果はレジストの露光に依存する。特に、所与のドーズしきい値を超える放射ドーズを受ける基板の各部分がドーズしきい値に満たない放射ドーズを受ける基板の各部分に対して異なる応答をするように各工程が調整されている。例えば、エッチング工程では、しきい値を超える放射ドーズを受ける基板のエリアは、現像されたレジストの層によってエッチングから保護されている。しかし、露光後の現像では、しきい値に満たない放射ドーズを受けるレジストの各部分は除去され、これらのエリアはエッチングから保護されない。従って、所望のパターンをエッチングすることができる。特に、パターニングデバイス内の個別に制御可能な素子は、基板上のパターンフィーチャ内のあるエリアに伝達される放射が十分に強度が高く、このエリアが露光中にドーズしきい値を超える放射ドーズを受けるように設定されている。基板上の残りのエリアは、対応する個別に制御可能な素子がゼロ又は十分に低い放射強度を提供するように設定することで、ドーズしきい値に満たない放射ドーズを受ける。
【００７３】
[0082]  実際、個別に制御可能な素子がフィーチャの境界の一方の側に最大放射強度を提供し、他方の側に最小放射強度を提供するように設定されている場合でも、パターンフィーチャの縁部の放射ドーズ量は、所与の最大ドーズ量からゼロドーズ量に急激に変化するわけではない。逆に、回折効果のために、放射ドーズ量のレベルは遷移帯を超えて低下する。現像されたレジストによって最終的に形成されたパターンフィーチャの境界の位置は、受光したドーズ量が放射ドーズしきい値を下回る位置によって決定される。遷移帯を超えた放射ドーズ量の低下のプロファイル、すなわち、パターンフィーチャの境界の正確な位置は、パターンフィーチャの境界上又はその近くの基板上のポイントに放射を提供する個別に制御可能な素子を設定することでより正確に制御することができる。個別に制御可能な素子は、最大又は最小強度レベルだけでなく、最大及び最小強度レベルの間の各強度レベルに設定することができる。これを一般に「グレースケーリング」と呼ぶ。
【００７４】
[0083]  グレースケーリングは、所与の個別に制御可能な素子によって基板に提供される放射強度が２つの値（例えば、最大値と最小値のみ）にしか設定できないリソグラフィシステムで可能な制御と比較して、パターンフィーチャの境界の位置の制御をはるかに広げている。一実施形態では、少なくとも３つの異なる放射強度値、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、又は少なくとも２５６個の放射強度値を基板に投影することができる。
【００７５】
[0084]  グレースケーリングは、上述した目的の追加又は代替の目的のためにも使用することができることを理解されたい。例えば、露光後の基板の処理は、受光した放射ドーズレベルに応じて基板の領域の３つ以上の潜在的な応答があるように調整することができる。例えば、第１のしきい値に満たない放射ドーズ量を受ける基板の部分は第１の方法で応答し、第１のしきい値を超えているが第２のしきい値に満たない放射ドーズ量を受ける基板の部分は第２の方法で応答し、第２のしきい値を超えた放射ドーズ量を受ける基板の部分は第３の方法で応答する。従って、グレースケーリングは、３つ以上の所望のドーズレベルを有する基板全体に放射ドーズプロファイルを提供するために使用することができる。一実施形態では、放射ドーズプロファイルは、少なくとも２つの所望のドーズレベル、例えば少なくとも３つの所望の放射ドーズレベル、少なくとも４つの所望の放射ドーズレベル、少なくとも６つの所望の放射ドーズレベル、又は少なくとも８つの所望の放射ドーズレベルを有する。
【００７６】
[0085]  さらに、上記のように、放射ドーズプロファイルは、基板上の各ポイントで受ける放射の強度を制御するだけではないその他の方法によって制御することができることを理解されたい。例えば、基板上の各ポイントで受ける放射ドーズ量は、そのポイントの露光時間を制御することで、代替的に又は追加的に制御することができる。別の例として、基板上の各ポイントは、潜在的に複数の連続露光で放射を受けることができる。従って、各ポイントが受ける放射ドーズ量は、複数の連続露光の選択したサブセットを用いてそのポイントを露光することで、代替的に又は追加的に制御することができる。
【００７７】
[0086]  基板上に必要なパターンを形成するには、パターニングデバイス内の個別に制御可能な素子の各々を露光工程の各ステージで必要な状態に設定することが必要である。従って、必要な状態を表す制御信号を個別に制御可能な素子の各々に伝送しなければならない。一例では、リソグラフィ装置は、制御信号を生成するコントローラを含む。基板上に形成されるパターンは、ＧＤＳＩＩなどのベクトル定義形式でリソグラフィ装置に供給することができる。設計情報を各々の個別に制御可能な素子に対する制御信号に変換するために、コントローラは、１つ又は複数のデータ操作デバイスを含み、各々は、パターンを表すデータストリーム上で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、「データ経路」と総称することができる。
【００７８】
[0087]  データ経路のデータ操作デバイスは、１つ又は複数の以下の機能を実行するように構成することができる。その機能とは、ベクトルベースの設計情報をビットマップパターンデータに変換する機能、ビットマップパターンデータを必要な放射ドーズ量マップ（例えば、基板上の必要な放射ドーズ量プロファイル）に変換する機能、必要な放射ドーズ量マップを各々の個別に制御可能な素子に対する必要な放射強度値に変換する機能、及び各々の個別に制御可能な素子に対する必要な放射強度値を対応する制御信号に変換する機能である。
【００７９】
[0088]  図２は、例えば、フラットパネルディスプレイの製造に使用することができる本発明の装置の一構成を示す。図１及び図５のコンポーネントに対応するコンポーネントは、同じ参照番号で示されている。また、様々な実施形態、例えば、基板の様々な構成、パターニングデバイス、ＭＬＡ、放射ビームなどについての上記説明は適用可能である。
【００８０】
[0089]  図２に示すように、投影システムＰＳは、２つのレンズＬ１、Ｌ２を備えるビームエキスパンダを含む。第１のレンズＬ１は、開口絞りＡＳ内の開口を通して変調放射ビームＢを受光して集束させるように配置されている。開口内に別のレンズＡＬを配置してもよい。次に、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）によって集束する。
【００８１】
[0090]  投影システムＰＳは、拡張された変調放射Ｂを受光するように配置されたレンズのアレイＭＬＡをさらに備える。パターニングデバイスＰＤ内の個別に制御可能な素子の１つ又は複数に対応する変調放射ビームＢの異なる部分は、レンズのアレイＭＬＡ内のそれぞれの異なるレンズを通過する。各レンズは、変調放射Ｂのそれぞれの部分を基板Ｗ上にあるポイントに集束させる。こうして、放射スポットＳのアレイが基板Ｗ上に露光される。レンズ１４の図示のアレイのうち８個のレンズしか示していないが、レンズのアレイは数千のレンズを備えることができる（同じことがパターニングデバイスＰＤとして使用される個別に制御可能な素子のアレイにもあてはまる）ことを理解されたい。
【００８２】
[0091]  図３は、本発明の一実施形態による、図２のシステムを用いて基板Ｗ上のパターンを生成する方法を概略的に示す。黒く塗りつぶした円は、投影システムＰＳ内のレンズのアレイＭＬＡによって基板Ｗ上に投影されるスポットＳのアレイを表す。基板Ｗ上で一連の露光が実行される間に、基板Ｗは、投影システムＰＳに対してＹ方向に移動する。白抜きの円は、基板Ｗ上ですでに実行されたスポット露光ＳＥを表す。図示のように、投影システムＰＳ内のレンズのアレイによって基板上に投影される各スポットは、基板Ｗ上にスポット露光の行Ｒを露光する。基板の完全なパターンは、各スポットＳによって露光されるスポット露光ＳＥのすべての行Ｒの合計によって生成される。このような構成を一般に上述した「ピクセルグリッド結像」と呼ぶ。
【００８３】
[0092]  放射スポットＳのアレイは、基板Ｗに対してある角度θで配置されている（基板の縁部はＸ及びＹ方向に平行である）ことが分かる。すなわち、基板がスキャン方向（Ｙ方向）に移動すると、各放射スポットは、基板の異なるエリア上を通過し、それによって基板全体が放射スポットのアレイ１５で覆われるように実行される。一例では、角度θは、最大で２０°、最大で１０°、例えば最大で５°、最大で３°、最大で１°、最大で０．５°、最大で０．２５°、最大で０．１０°、最大で０．０５°、又は最大で０．０１°である。一例では、角度θは、少なくとも０．００１°である。
【００８４】
[0093]  図４は、本発明の一実施形態による、複数の光学エンジンを用いて１回のスキャンでフラットパネルディスプレイ基板Ｗ全体を露光する方法を概略的に示す。図示の例では、放射スポットＳの８つのアレイＳＡが、放射スポット（例えば、図３のスポットＳ）の１つのアレイの縁部が放射スポットの隣接するアレイの縁部にわずかに重なる（スキャン方向Ｙに）ように「チェス盤」構成の２つの行Ｒ１、Ｒ２に配置された８つの光学エンジン（図示せず）によって生成される。一例では、光学エンジンは、少なくとも３つの行、例えば、４つの行又は５つの行に配置される。こうして、放射の帯が基板Ｗの幅一杯に延在し、１回のスキャンで基板全体の露光を実行することができる。任意の適切な数の光学エンジンを使用することができることを理解されたい。一例では、光学エンジンの数は、少なくとも１、例えば、少なくとも２、少なくとも４、少なくとも８、少なくとも１０、少なくとも１２、少なくとも１４、又は少なくとも１７である。一例では、光学エンジンの数は、４０未満、例えば３０未満又は２０未満である。
【００８５】
[0094]  上記のように、各々の光学エンジンは、別々の照明システムＩＬ、パターニングデバイスＰＤ及び投影システムＰＳを備えることができる。しかし、２つ以上の光学エンジンが、照明システム、パターニングデバイス及び投影システムのうちの１つ以上の少なくとも一部を共用できることを理解されたい。
【００８６】
[0095]  図６は、第１の部分６０２と第２の部分６０４とを含むリニアエンコーダ６００を示す。第１の部分６０２は放射源６０３を含み、第２の部分６０４は測定デバイス（図示せず）、例えば、測定スケール部を含む。この例では、第２の部分６０４は、デバイス６０６、例えば、矢印６０５の方向に回転するスキャンミラーに結合しているか又はその上に形成されている。例えば、スキャンミラーの例示的な説明については、参照により全体を本明細書に組み込むものとする、２００６年６月２３日出願の米国特許出願第１１／４７３，３２６号並びに米国公開特許出願第２００７−０１５０７７８Ａ１号及び第２００７−０１５０７７９Ａ１号を参照されたい。追加的に又は代替的に、デバイス６０６は、スキャン、回転、旋回、傾斜するように構成され、又は固定されてもよい。
【００８７】
[0096]  動作時に、放射源６０３によって生成されたビーム６０８は、第２の部分６０４によって受光される。ビーム６０８が第２の部分６０４と相互作用する場所に基づいて、デバイス６０６のパラメータ、例えば、デバイス６０６の位置、向き、角度などに関する決定ができる。例えば、デバイス６０６のパラメータは、第２の部分６０４のどの場所でビーム６０８が受光されるかを手動で書き留めることで可視的に検出することができる。別の例では、反射したビーム（図示せず）を検出器（図示せず）上で受光してデバイス６０６のパラメータを決定することができる。
【００８８】
[0097]  一例では、決定されたパラメータを使用して、図１、図２、及び図５に関連して上述したシステムの１つ以上又は米国特許出願第１１／４７３，３２６号並びに米国公開特許出願第２００７−０１５０７７８Ａ１号及び第２００７−０１５０７７９号に記載されているシステムの１つ以上を用いて、デバイス６０６のその後の移動及び／又は位置決めを制御することができる。
【００８９】
[0098]  しかし、デバイス６０６が屈曲しているか又は歪んでいる場合に、第２の部分６０４をデバイス６０６に関連付けたことで、第２の部分６０６は、歪むか又はデバイス６０６から外れることがある。したがって、デバイス６０６のパラメータの正確な決定は不可能になる可能性がある。
【００９０】
[0099]  図７は、折返しリニアエンコーダ７００を示す。折返しリニアエンコーダ７００は、第１の部分７０２と第２の部分７０４とを含む。例えば、第１及び第２の部分７０２及び７０４は、例えばある角度で結合していてもよく、単体のユニットとして形成されてもよい。図示の例では、第１の部分７０２は、放射ビーム７０８を生成する放射源７０３を備える。また、この例では、第２の部分７０４は、測定デバイス７１０と、オプションの検出器７１２とを備える。一例では、測定デバイス７１０は、反射したビーム７１６が透過してからオプションの検出器７１２上で受光される透過型スケール部であってもよい。別の例では、測定デバイス７１０は、ビーム７１６がスケール部に反射した後の反射ビームの手動又は自動検出のいずれかを可能にする反射型スケール部であってもよい。
【００９１】
[0100]  また図７には、反射部分７１４を含むデバイス７０６が示されている。光学デバイス７０６は、デバイス６０６に関連して上述したスキャンミラーであってもよい。追加的に又は代替的に、デバイス７０６はスキャン、回転、枢動、傾斜するように構成され、又は固定されてもよい。図７に示すように、デバイス７０６が矢印７０５の方向に回転すると、反射ビーム７１６が測定デバイス７１０の様々な部分に誘導される（様々な位置を想像線で示す）。したがって、一例では、反射ビーム７１６が受光される測定デバイス７１０の部分に基づいて、デバイス７０６のパラメータ、例えば、デバイス６０６の向き、位置、角度などを決定することができる。例えば、この決定は、オプションの検出器７１２上で受信した信号の処理によって実行することができる。
【００９２】
[0101]  したがって、エンコーダ７００を使用することで、第２の部分７０４はもはやデバイス７０６に直接関連付けられていないため、デバイス７０６の歪み又は変化がデバイス７０６のパラメータの決定に与える影響は実質的に低減するか又は解消される。
【００９３】
[0102]  追加的に又は代替的に、反射部分７１４は、デバイス７０６上に形成するか、又はそれに結合することができる。また、反射部分７１４は、実質的に常にビーム７０８を反射する向きにあるように光学デバイス７０６上に配置されていてもよい。
【００９４】
[0103]  図８は、図７の折返しリニアエンコーダ７００を使用することができるリソグラフィ装置の別の例示的な部分８２０を示す。図１、図２及び図５に関連して上述したように、例えば、部分８２０は、ステージ又はテーブル、例えば、パターニングデバイスのステージ又はテーブル又はウェーハ又は基板ステージ又はテーブルであってもよい。したがって、図１、図２及び図５に関連して上述した要素同様、これらの例では、部分８２０は、パターニングデバイスＰＤ又はウェーハ／基板Ｗを支持する。部分８２０は、反射部分８１４を含む。図７に関連して上述したのと同様、ビーム７０８は、反射部分８１４に反射して反射ビーム７１６を形成する。反射ビーム７１６は、測定デバイス７１０とオプションの検出器７１２で受光される。したがって、上記と同様、部分８２０のパラメータ、例えば、角度、位置、又は向きを決定することができる。
【００９５】
[0104]  他の光学システム、又は他のリソグラフィシステム内の他の要素もシステム７００を用いて検出することができることを理解されたい。
【００９６】
[0105]  図１０及び図１１は、そのパラメータが本発明の様々な実施形態による図７のシステム７００の一部を用いて測定される例示的なデバイス１００６及び１１０６を示す。図１０で、凹状光学素子１００６（例えば、ミラー又はレンズ）は、ビーム１００８を反射して反射ビーム１０１６を生成する反射部分１０１４を含む。同様に、図１１で、凸状光学素子１１０６（例えば、ミラー又はレンズ）は、ビーム１１０８を反射して反射ビーム１１１６を生成する反射部分１１１４を含む。
【００９７】
[0106]  図９は、方法９３０を示すフローチャートである。ステップ９３２において、放射源から生成された放射ビームがデバイスの反射部分に反射する。ステップ９３４において、反射ビームは、反射ビームが測定デバイスを透過した後に検出される。ステップ９３６において、デバイスのパラメータが検出ステップに基づいて決定される。
【００９８】
[0107]  本明細書では、特定のデバイス（例えば、集積回路又はフラットパネルディスプレイ）の製造におけるリソグラフィ装置の使用について特に言及してきたが、本明細書に記載するリソグラフィ装置は、別の用途を有することができることを理解されたい。それらの用途は、これに限定はされないが、集積回路、集積光学システム、磁気ドメインメモリの案内及び検出パターン、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、マイクロ電気機械デバイス（ＭＥＭＳ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの製造を含む。また、例えばフラットパネルディスプレイでは、本発明の装置を用いて、様々な層、例えば、薄膜トランジスタ層及び／又はカラーフィルタ層の作成の支援にあてることができる。
【００９９】
[0108]  光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明は文脈によってはその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。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たレジスト層内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組合せを印加することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると内部にパターンが残される。
【０１００】
結論
[0109]  以上、本発明の様々な実施形態について説明してきたが、それらの実施形態は、限定的ではなく例示としてのものに過ぎないことを理解されたい。本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、本発明の形態及び詳細を様々に変更することができることは当業者には明らかであろう。それ故、本発明の範囲は、上述した例示的実施形態によって限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲及びその等価物によってのみ規定される。
【０１０１】
[0110]  なお、「発明の概要」及び「要約書」の項ではなく、「発明を実施するための形態」の項を用いて特許請求の範囲を解釈するように企図されていることを理解されたい。「発明の概要」及び「要約書」の項は、発明者（ら）が考える本発明の１つ又は複数の例示的実施形態を記載できるがそのすべては記載できないため、本発明及び添付の特許請求の範囲を決して限定するものではない。
【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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【図７】
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【図１０】
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【図１１】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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