(57)【要約】【課題】例えば、装置のスループットを高め、維持し、または顕著には低下させない自己放射コントラストデバイスを使用するリソグラフィ装置を提供する。【解決手段】リソグラフィ装置は、パターン形成された放射ビームの一部分を各々が提供する複数の個別制御可能放射源ユニットと、個別制御可能放射源ユニットの各々の性能パラメタを監視するよう構成されている制御システムと、監視されている性能パラメタに基づく条件が満たされたと制御システムが判定したとき、個別制御可能放射源ユニットの１つを交換用ユニットと交換するよう構成されている交換機構と、を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン形成された放射ビームを基板に投影するよう構成されているリソグラフィ装置であって、
前記パターン形成された放射ビームの一部分を提供するよう構成されている放射源を各々が備える複数の放射源ユニットと、
前記放射源ユニットの性能についての少なくとも１つのパラメタを監視するよう構成されている制御システムと、
前記放射源ユニットの少なくとも１つを交換用ユニットと交換するよう前記制御システムからの指令に応じて動作するよう構成されている交換機構と、を備え、
前記制御システムは、一の放射源ユニットの性能についての監視されているパラメタに基づく条件が満たされる場合に、少なくとも１つの放射源ユニットを交換するよう前記交換機構を制御するよう構成されている、リソグラフィ装置。
【請求項２】
前記制御システムは、監視されている性能パラメタに基づく前記条件が満たされた放射源ユニットを含む複数の放射源ユニットを交換するよう前記交換機構を制御するよう構成されている、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
少なくとも１つの監視されている性能パラメタにしきい値が設定されており、前記制御システムは、ある放射源ユニットの監視されている性能パラメタが前記しきい値に達したとき、当該放射源ユニットが交換されるべきであると判定する、請求項１または２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
少なくとも１つの前記性能パラメタには、放射源ユニットごとにしきい値が設定されている、請求項３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
放射源ユニットそれぞれについての少なくとも１つの前記性能パラメタのしきい値は、当該放射源ユニットが設置された当初に決定された当該性能パラメタの初期値のある割合に設定されている、請求項４に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記リソグラフィ装置は、動作時において、放射が基板に投影される第１期間と放射が基板に投影されない第２期間とがあるよう構成されており、
前記制御システムは、該制御システムが第１期間における監視に基づいて少なくとも１つの放射源ユニットを交換すべきと判定したとき、後続する第２期間に当該少なくとも１つの放射源ユニットを交換するよう前記交換機構を制御するよう構成されている、請求項１から５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記制御システムにより監視されている少なくとも１つの性能パラメタは、放射源ユニットごとの放射源に供給されている電流の、当該放射源により出力される放射の強度に対する比を備える、請求項１から６のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記放射源ユニットの各々は、
放射源に与えられる電流を測定し、当該放射源により出力される放射の強度を測定するセンサと、
当該放射源ユニットの交換についての前記条件が満たされたか否かを前記センサの測定結果から判定するよう構成されている制御ユニットと、を備え、
前記リソグラフィ装置の前記制御システムは、放射源ユニットの制御ユニットの各々と中央コントローラとを備え、
放射源ユニットの制御ユニットは、当該放射源ユニットの交換についての前記条件が満たされたと該制御ユニットが判定したとき制御信号を前記中央コントローラに送信するよう構成され、
前記中央コントローラは、当該放射源ユニットの制御ユニットからの制御信号に基づいて放射源ユニットを交換するよう前記交換機構を制御するよう構成されている、請求項７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記放射源ユニットの各々は、個別制御可能放射源ユニットである、請求項１から８のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記交換機構は、いずれの放射源ユニットをも交換可能であるよう構成されている、請求項１から９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
対応する複数の放射源ユニットのうち１つを交換用ユニットと交換するよう前記制御システムの制御のもとで動作するよう各々が構成されている複数の交換機構を備え、
前記リソグラフィ装置は、放射源ユニットの各々が少なくとも１つの交換機構によって交換可能であるよう構成されている、請求項１から１０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
複数の交換用放射源ユニットを保管するよう構成されているマガジンをさらに備え、
前記交換機構は、前記マガジンから放射源ユニットを取り出し、それを前記リソグラフィ装置において使用されていた放射源ユニットと交換するために使用するよう構成されている、請求項１から１１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
交換された放射源ユニットを受け取るよう構成されている廃棄ユニットをさらに備え、
前記交換機構は、交換された放射源ユニットを前記廃棄ユニットに置くよう構成されている、請求項１から１２のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記放射源ユニットの各々は、少なくとも１つの外部基準表面を備え、
前記リソグラフィ装置は、放射源ユニットのうち対応する１つを受け入れるよう構成されている複数の受入部位を備え、
受入部位の各々は、当該放射源ユニットの少なくとも１つの前記基準表面と相補的である少なくとも１つの基準表面を備え、放射源ユニットが受入部位に固定されるとき放射源ユニットの受入部位に対する位置及び／または向きが所望の位置及び／または向きに一致するよう基準表面どうしが接触するよう構成されている、請求項１から１３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
前記放射源ユニットの各々は、該ユニット内の放射源の位置及び／または向きが当該放射源ユニットの前記少なくとも１つの外部基準表面に対し予め定められた精度範囲内に予め定められるように、任意選択としていかなる位置誤差でも１μｍ未満であり及び／またはいかなる放射ビームポインティング誤差でも１ｍｒａｄ未満であるように、形成されている、請求項１４に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１６】
前記交換機構は、受入部位と放射源ユニットとで基準表面どうしを接触させるように交換用放射源ユニットを受入部位に配置するよう構成されている、請求項１４または１５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１７】
前記放射源ユニットのうち対応する１つを受け入れるよう構成されている複数の受入部位を備え、
前記交換機構は、放射源ユニットから出力される放射ビームの位置及び／または向きを測定するセンサを備え、交換用放射源ユニットを受入部位に置くとき、受入部位に対する放射ビームの位置及び／または向きが予め定められた精度範囲内にて予め定められた位置及び／または向きに一致するように、任意選択としていかなる位置誤差でも１μｍ未満であり及び／またはいかなる放射ビームポインティング誤差でも１ｍｒａｄ未満であるように、当該放射源ユニットを位置決めするよう前記交換機構が前記センサからの情報を使用するよう構成されている、請求項１から１３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１８】
リソグラフィ装置をメンテナンスするための方法であって、前記リソグラフィ装置は、基板に投影されるパターン形成された放射ビームの一部分を提供するよう構成されている放射源を各々が備える複数の放射源ユニットを備えており、前記方法は、
前記放射源ユニットの性能についての少なくとも１つのパラメタを監視することと、
前記監視の結果に基づいて交換機構を使用して前記放射源ユニットの少なくとも１つを交換用ユニットと交換することと、を備え、
前記交換機構は、一の放射源ユニットの性能についての監視されているパラメタに基づく条件が満たされる場合に放射源ユニットを交換するよう動作させられる、方法。
【請求項１９】
デバイス製造方法であって、
パターン形成された放射ビームを連続的に複数の基板に投影するようリソグラフィ装置を使用することと、
前記リソグラフィ装置の使用中に前記リソグラフィ装置をメンテナンスするために請求項１８に記載の方法を使用することと、を備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年４月２１日に出願された米国特許仮出願第６１／４７７，９８０号の利益を主張し、その全体が本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、リソグラフィ装置、リソグラフィ装置をメンテナンスするための方法、及び、デバイスを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、または基板の部分に与える機械である。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、微細形状を備えるその他のデバイス又は構造の製造に用いられる。従来のリソグラフィ装置においては、マスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスが、ＩＣやフラットパネルディスプレイ、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ために使用されることがある。このパターンは例えば、（例えばシリコンウェーハまたはガラスプレート等の）基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層への結像により、基板（の部分）へと転写される。
【０００４】
パターニングデバイスを使用して、回路パターンではなく例えばカラーフィルタのパターンやドットのマトリックス状配列などの他のパターンを生成する場合もある。従来のマスクに代えて、パターニングデバイスは、回路パターンまたはその他の適用可能なパターンを生成する個別に制御可能な素子の配列を備えるパターニングアレイを備えてもよい。このような「マスクレス」方式では従来のマスクを使用する方式に比べて迅速かつ低コストにパターンを準備したり変更したりできるという利点がある。
【０００５】
故に、マスクレスシステムはプログラマブルパターニングデバイス（例えば、空間光変調器、コントラストデバイスなど）を含む。プログラマブルパターニングデバイスは、個別制御可能素子のアレイを使用して所望のパターンが与えられたビームを形成するよう（例えば電子的に、または光学的に）プログラムされている。プログラマブルパターニングデバイスの種類には、マイクロミラーアレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）アレイ、グレーティングライトバルブアレイ、自己放射可能なコントラストデバイスなどがある。
【発明の概要】
【０００６】
パターン形成された放射ビームが例えばアレイ状に配列されている複数の自己放射コントラストデバイスを使用して提供されるリソグラフィ装置においては、比較的多数の自己放射コントラストデバイスが使用されうる。一般に、リソグラフィ装置内に設置される自己放射コントラストデバイスの数が多いほど、パターンが投影される基板上の領域が各時点にて大きくなる。したがって、自己放射コントラストデバイスの数が多いほど、期待されうるリソグラフィ装置のスループットが高くなる。
【０００７】
しかし、自己放射コントラストデバイスは、放射源を含みうるのであるが、これの使用可能な寿命にはいくらかの制限がありうる。自己放射コントラストデバイスが動作を停止すると、パターン形成された放射ビームによって基板に形成されるパターンに誤差が生じうる。そのため、リソグラフィ装置の動作は、例えば、自己放射コントラストデバイスのアレイまたは個々の自己放射コントラストデバイスを交換するために、停止される。
【０００８】
この処理にはかなりの時間がかかりうる。それは、作業者がリソグラフィ装置の関連部分にアクセスし、自己放射コントラストデバイスの既存のアレイまたは個々の自己放射コントラストデバイスを取り外し、新しいアレイまたは自己放射コントラストデバイスを設置し、自己放射コントラストデバイスのアレイまたは個々の自己放射コントラストデバイスが適正に位置合わせされていることを確実にするためのアライメント処理を実行し、自己放射コントラストデバイスのアレイにアクセスするために取り外した構成要素を再び組み立て、さらに、リソグラフィ装置の動作を再開する前に較正処理を実行しなければならないからである。
【０００９】
リソグラフィ装置内の自己放射コントラストデバイスの数が多いほど、自己放射コントラストデバイスの任意の１つが故障する可能性が高まるので、高速で効果的に交換動作を実行することが望まれるようになる。
【００１０】
したがって、今のところリソグラフィ装置内で有効に使用されうる自己放射コントラストデバイスの数には制限がある。とりわけ、上述のように多数の自己放射コントラストデバイスを使用することによりリソグラフィ装置の公称スループットを高めうるにもかかわらず、実際のところリソグラフィ装置の総合的なスループットは故障した自己放射コントラストデバイスの交換で失われる時間のために低下しうる。
【００１１】
したがって、望まれることは、例えば、装置のスループットを高め、維持し、または顕著には低下させない自己放射コントラストデバイスを使用するリソグラフィ装置を提供することである。
【００１２】
本発明のある実施の形態によると、パターン形成された放射ビームを基板に投影するよう構成されているリソグラフィ装置であって、
前記パターン形成された放射ビームの一部分を提供するよう構成されている放射源を各々が備える複数の放射源ユニットと、
前記放射源ユニットの性能についての少なくとも１つのパラメタを監視するよう構成されている制御システムと、
前記放射源ユニットの少なくとも１つを交換用ユニットと交換するよう前記制御システムからの指令に応じて動作するよう構成されている交換機構と、を備え、
前記制御システムは、一の放射源ユニットの性能についての監視されているパラメタに基づく条件が満たされる場合に、少なくとも１つの放射源ユニットを交換するよう前記交換機構を制御するよう構成されている、リソグラフィ装置が提供される。
【００１３】
本発明のある実施の形態によると、リソグラフィ装置をメンテナンスするための方法であって、前記リソグラフィ装置は、基板に投影されるパターン形成された放射ビームの一部分を提供するよう構成されている放射源を各々が備える複数の放射源ユニットを備えており、前記方法は、
前記放射源ユニットの性能についての少なくとも１つのパラメタを監視することと、
前記監視の結果に基づいて交換機構を使用して前記放射源ユニットの少なくとも１つを交換用ユニットと交換することと、を備え、
前記交換機構は、一の放射源ユニットの性能についての監視されているパラメタに基づく条件が満たされる場合に放射源ユニットを交換するよう動作させられる、方法が提供される。
【００１４】
本発明のある実施の形態によると、デバイス製造方法であって、
パターン形成された放射ビームを連続的に複数の基板に投影するようリソグラフィ装置を使用することと、
前記リソグラフィ装置の使用中に前記リソグラフィ装置をメンテナンスするために本書に説明される方法を使用することと、を備える方法が提供される。
【００１５】
本発明のいくつかの実施の形態が付属の概略的な図面を参照して以下に説明されるがこれらは例示に過ぎない。対応する参照符号は各図面において対応する部分を指し示す。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の部分を示す図である。
【００１７】
【図２】本発明のある実施の形態に係る図１のリソグラフィ装置の部分の上面図である。
【００１８】
【図３】本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の部分を高度に概略的に示す斜視図である。
【００１９】
【図４】本発明のある実施の形態に係り、基板上への図３に係るリソグラフィ装置による投影を示す概略上面図である。
【００２０】
【図５】本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部を概略的に示す図である。
【００２１】
【図６】図５に示す構成の変形例を示す図である。
【００２２】
【図７】図５に示す構成の更なる変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明のある実施の形態は、リソグラフィ装置に関連し、これはプログラマブルパターニングデバイスを含んでもよく、当該デバイスは例えば自己放射コントラストデバイスのアレイからなることがある。こうしたリソグラフィ装置に関する更なる情報は国際公開第２０１０／０３２２２４号を参照してもよく、この全体が本明細書に援用される。
【００２４】
図１は、リソグラフィ装置の部分の概略側断面図を概略的に示す。この実施形態においては、リソグラフィ装置は、後述するようにＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子を有するが、そうである必要はない。リソグラフィ装置１は、基板を保持する基板テーブル２と、基板テーブル２を最大６自由度で移動させる位置決め装置３と、を備える。基板は、レジストで被覆された基板であってもよい。ある実施の形態においては、基板はウェーハである。ある実施の形態においては、基板は多角形（例えば矩形）の基板である。ある実施の形態においては、基板はガラスプレートである。ある実施の形態においては、基板はプラスチック基板である。ある実施の形態においては、基板は箔である。ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、ロールトゥロール製造に適する。
【００２５】
リソグラフィ装置１は、複数のビームを発するよう構成されている複数の個別に制御可能な自己放射可能なコントラストデバイス４をさらに備える。ある実施の形態においては、自己放射コントラストデバイス４は、放射発光ダイオード（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、高分子ＬＥＤ（ＰＬＥＤ））、または、レーザダイオード（例えば、固体レーザダイオード）である。ある実施の形態においては、個別制御可能素子４の各々は青紫レーザダイオード（例えば、三洋の型式番号DL-3146-151）である。こうしたダイオードは、三洋、日亜、オスラム、ナイトライド等の企業により供給される。ある実施の形態においては、ダイオードは、例えば約３６５ｎｍまたは約４０５ｎｍの波長を有するＵＶ放射を発する。ある実施の形態においては、ダイオードは、０．５ｍＷないし２００ｍＷの範囲から選択される出力パワーを提供することができる。ある実施の形態においては、レーザダイオードの（むき出しのダイの）サイズは、１００μｍないし８００μｍの範囲から選択される。ある実施の形態においては、レーザダイオードは、０．５μｍ２ないし５μｍ２の範囲から選択される発光領域を有する。ある実施の形態においては、レーザダイオードは、５度ないし４４度の範囲から選択される発散角を有する。ある実施の形態においては、それらのダイオードは、合計の明るさを約６．４×１０８Ｗ／（ｍ２・ｓｒ）以上にするための構成（例えば、発光領域、発散角、出力パワーなど）を有する。
【００２６】
自己放射コントラストデバイス４は、フレーム５に配設されており、Ｙ方向に沿って及び／またはＸ方向に沿って延在してもよい。１つのフレーム５が図示されているが、リソグラフィ装置は、図２に示すように複数のフレーム５を有してもよい。フレーム５には更に、レンズ１２が配設されている。フレーム５、従って、自己放射コントラストデバイス４及びレンズ１２はＸＹ面内で実質的に静止している。フレーム５、自己放射コントラストデバイス４、及びレンズ１２は、アクチュエータ７によってＺ方向に移動されてもよい。それに代えて又はそれとともに、レンズ１２はこの特定のレンズに関係づけられたアクチュエータによってＺ方向に移動されてもよい。任意選択として、各レンズ１２にアクチュエータが設けられていてもよい。
【００２７】
自己放射コントラストデバイス４はビームを発するよう構成されていてもよく、投影系１２、１４、１８はそのビームを基板の目標部分に投影するよう構成されていてもよい。自己放射コントラストデバイス４及び投影系が光学コラムを形成する。リソグラフィ装置１は、光学コラム又はその一部を基板に対して移動させるためのアクチュエータ（例えばモータ１１）を備えてもよい。フレーム８には視野レンズ１４及び結像レンズ１８が配設されており、そのアクチュエータを用いてフレーム８は回転可能であってもよい。視野レンズ１４と結像レンズ１８との結合が可動光学系９を形成する。使用時においては、フレーム８は自身の軸１０まわりを、例えば図２に矢印で示す方向に、回転する。フレーム８は、アクチュエータ（例えばモータ１１）を使用して軸１０まわりに回転させられる。また、フレーム８はモータ７によってＺ方向に移動されてもよく、それによって可動光学系９が基板テーブル２に対し変位させられてもよい。
【００２８】
内側にアパーチャを有するアパーチャ構造１３がレンズ１２の上方でレンズ１２と自己放射コントラストデバイス４との間に配置されてもよい。アパーチャ構造１３は、レンズ１２、それに関連する自己放射コントラストデバイス４、及び／または、隣接するレンズ１２／自己放射コントラストデバイス４の回折効果を限定することができる。
【００２９】
図示される装置は、フレーム８を回転させると同時に光学コラム下方の基板テーブル２上の基板を移動させることによって、使用されてもよい。自己放射コントラストデバイス４は、レンズ１２、１４、１８が互いに実質的に整列されたときこれらのレンズを通じてビームを放つことができる。レンズ１４、１８を移動させることによって、基板上でのビームの像が基板の一部分を走査する。同時に光学コラム下方の基板テーブル２上の基板を移動させることによって、自己放射コントラストデバイス４の像にさらされる基板の当該部分も移動する。光学コラム又はその一部の回転を制御し、自己放射コントラストデバイス４の強度を制御し、且つ基板速度を制御するコントローラにより自己放射コントラストデバイス４の「オン」と「オフ」とを高速に切り換える制御をすることによって（例えば、「オフ」であるとき出力がないか、しきい値を下回る出力を有し、「オン」であるときしきい値を上回る出力を有する）、所望のパターンを基板上のレジスト層に結像することができる。
【００３０】
図２は、自己放射コントラストデバイス４を有する図１のリソグラフィ装置の概略上面図である。図１に示すリソグラフィ装置１と同様に、リソグラフィ装置１は、基板１７を保持する基板テーブル２と、基板テーブル２を最大６自由度で移動させる位置決め装置３と、自己放射コントラストデバイス４と基板１７とのアライメントを決定し、自己放射コントラストデバイス４の投影に対して基板１７が水平か否かを決定するためのアライメント／レベルセンサ１９と、を備える。図示されるように基板１７は矩形形状を有するが、追加的に又は代替的に円形の基板が処理されてもよい。
【００３１】
自己放射コントラストデバイス４はフレーム１５に配設されている。自己放射コントラストデバイス４は、放射発光ダイオード、例えばレーザダイオード、例えば青紫レーザダイオードであってもよい。図２に示されるように、自己放射コントラストデバイス４はＸＹ面内に延在するアレイ２１に配列されていてもよい。
【００３２】
アレイ２１は細長い線であってもよい。ある実施の形態においては、アレイ２１は、自己放射コントラストデバイス４の一次元配列であってもよい。ある実施の形態においては、アレイ２１は、自己放射コントラストデバイス４の二次元配列であってもよい。
【００３３】
回転フレーム８が設けられていてもよく、これは、矢印で図示される方向に回転してもよい。回転フレームには、各自己放射コントラストデバイス４の像を与えるためのレンズ１４、１８（図１参照）が設けられていてもよい。本装置には、フレーム８及びレンズ１４、１８を備える光学コラムを基板に対して回転させるためのアクチュエータが設けられていてもよい。
【００３４】
図３は、周辺部にレンズ１４、１８が設けられている回転フレーム８を高度に概略的に示す斜視図である。複数のビーム、本実施例では１０本のビームが、それらレンズの一方へと入射し、基板テーブル２により保持された基板１７のある目標部分に投影されている。ある実施の形態においては、複数のビームは直線に配列されている。回転可能フレームは、アクチュエータ（図示せず）によって軸１０まわりに回転可能である。回転可能フレーム８の回転の結果として、それらビームは、一連のレンズ１４、１８（視野レンズ１４及び結像レンズ１８）に入射する。一連のレンズの各々に入射してビームは偏向され、それによりビームは基板１７の表面の一部分に沿って動く。詳しくは図４を参照して後述する。ある実施の形態においては、各ビームが対応する源によって、すなわち自己放射コントラストデバイス、例えばレーザダイオードによって、生成される（図３には図示せず）。図３に示される構成においては、ビームどうしの距離を小さくするために、それらビームはともに、あるセグメントミラー３０によって偏向されかつ運ばれる。それによって、後述するように、より多数のビームを同一のレンズを通じて投影し、要求解像度を実現することができる。
【００３５】
回転可能フレームが回転すると、ビームが連続する複数のレンズへと入射する。このときあるレンズがビームに照射されるたびに、レンズ表面上でビームが入射する場所が移動する。レンズ上のビーム入射場所に依存してビームが異なって（例えば、異なる偏向をもって）基板に投影されるので、（基板に到達する）ビームは後続のレンズが通過するたびに走査移動をすることになる。この原理について図４を参照して更に説明する。図４は、回転可能フレーム８の一部を高度に概略的に示す上面図である。第１ビームセットをＢ１と表記し、第２ビームセットをＢ２と表記し、第３ビームセットをＢ３と表記する。ビームセットのそれぞれが、回転可能フレーム８の対応するレンズセット１４、１８を通じて投影される。回転可能フレーム８が回転すると、複数ビームＢ１が基板１７に投影され、走査移動によって領域Ａ１４を走査する。同様に、ビームＢ２は領域Ａ２４を走査し、ビームＢ３は領域Ａ３４を走査する。対応するアクチュエータによる回転可能フレーム８の回転と同時に、基板１７及び基板テーブルが（図２に示すＸ軸に沿う方向であってもよい）方向Ｄに移動され、そうして領域Ａ１４、Ａ２４、Ａ３４におけるビームの走査方向に実質的に垂直に移動される。方向Ｄの第２のアクチュエータによる移動（例えば、対応する基板テーブルモータによる基板テーブルの移動）の結果、回転可能フレーム８の一連のレンズによって投影されるとき連続する複数回のビーム走査が互いに実質的に隣接するよう投影されて、実質的に隣接する領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４がビームＢ１の走査のたびに生じ（図４に示すように、領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３は以前に走査され、領域Ａ１４は今回走査されている）、領域Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４がビームＢ２の走査のたびに生じ（図４に示すように、領域Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３は以前に走査され、領域Ａ２４は今回走査されている）、領域Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３４がビームＢ３の走査のたびに生じる（図４に示すように、領域Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３は以前に走査され、領域Ａ３４は今回走査されている）。このようにして、基板表面の領域Ａ１、Ａ２、Ａ３が、回転可能フレーム８を回転させる間に基板を方向Ｄに移動させることにより、覆われてもよい。多数のビームを同一のレンズを通じて投影することにより、（回転可能フレーム８をある同一の回転速度とすると）より短い時間で基板全体を処理することができる。レンズ通過のたびに各レンズにより基板を複数のビームが走査するので、連続する複数回の走査に際して方向Ｄの変位量を大きくすることができるからである。見方を変えると、多数のビームを同一のレンズを通じて基板に投影するとき、ある所与の処理時間における回転可能フレームの回転速度を小さくしてもよいということである。こうして、回転可能フレームの変形、摩耗、振動、乱流などといった高回転速度による影響を軽減してもよい。ある実施の形態においては、図４に示すように、複数のビームは、レンズ１４、１８の回転の接線に対してある角度をなして配列されている。ある実施の形態においては、複数のビームは、各ビームが重なるか、又は各ビームが隣接ビームの走査経路に隣接するように配列されている。
【００３６】
多数のビームを一度に同一レンズにより投影する態様の更なる効果は、公差の緩和に見ることができる。レンズの公差（位置決め、光学投影など）があるために、連続する領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４（及び／または領域Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４及び／またはＡ３１、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３４）の位置には、互いの位置決めにいくらかの不正確さが現れ得る。したがって、連続する領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４間にいくらかの重なりが必要とされるかもしれない。１本のビームの例えば１０％を重なりとする場合、同一レンズに一度にビームが一つであると、同様に１０％の係数で処理速度が遅くなるであろう。一方、同一レンズを通じて一度に５本又はそれより多数のビームが投影される状況においては、（上記同様１本のビームについて）同じ１０％の重なりが５本又はそれより多数の投影線ごとにあるとすると、重なりの総計は概ね５（又はそれより多数）分の１である２％（又はそれ未満）へと小さくなるであろう。これは、全体的な処理速度を顕著に小さくする効果をもつ。同様に、少なくとも１０本のビームを投影することにより、重なりの総計をおよそ１０分の１に小さくしうる。したがって、多数のビームを同時に同一レンズにより投影するという特徴によって、基板の処理時間に生じる公差の影響を小さくしうる。それに加えて又はそれに代えて、より大きな重なり（従って、より大きな公差幅）が許容されてもよい。一度に同一レンズにより多数のビームを投影するのであれば、重なりが処理に与える影響が小さいからである。
【００３７】
多数のビームを同一レンズを通じて同時に投影することに代えて又はそれとともに、インタレース技術を使用することができるかもしれない。しかしながらそのためには、より厳格にレンズどうしを整合させることが必要になるかもしれない。従って、それらレンズのうちある同一レンズを通じて一度に基板に投影される少なくとも２つのビームは相互間隔を有し、リソグラフィ装置は、その間隔の中に後続のビーム投影がなされるように光学コラムに対して基板を移動させるよう第２アクチュエータを動作させるよう構成されていてもよい。
【００３８】
１つのグループにおいて連続するビームどうしの方向Ｄにおける距離を小さくするために（それによって、例えば方向Ｄに解像度を高くするために）、それらビームは方向Ｄに対して、互いに斜めに配列されていてもよい。そうした間隔は、各セグメントが複数ビームのうち対応する１つのビームを反射するセグメントミラー３０を光路に設けることによって更に縮小されてもよい。それらセグメントは、それらミラーに入射するビームどうしの間隔よりもミラーで反射されたビームどうしの間隔を狭くするよう配設されている。そうした効果は、複数の光ファイバによっても実現しうる。この場合、ビームのそれぞれが複数ファイバのうち対応する１つのファイバに入射し、それらファイバが、光路に沿って光ファイバ上流側でのビームどうしの間隔よりも光ファイバ下流側でのビームどうしの間隔を狭くするよう配設されている。
【００３９】
また、そうした効果は、複数ビームのうち対応する１つのビームを各々が受光する複数の入力を有する集積光学導波路回路を使用して実現されてもよい。この集積光学導波路回路は、光路に沿って集積光学導波路回路の上流側でのビームどうしの間隔よりも集積光学導波路回路の下流側でのビームどうしの間隔を狭くするよう構成されている。
【００４０】
基板に投影される像のフォーカスを制御するためのシステムが提供されてもよい。上述のある構成において、ある光学コラムの部分又は全体により投影される像のフォーカスを調整するための構成が提供されてもよい。
【００４１】
本発明のある実施の形態においては、自己放射コントラストデバイスの各々は、対応する個別制御可能放射源ユニット内に設けられていてもよい。こうした個別制御可能放射源ユニットはそれぞれ、基板に投影されるパターン形成された放射ビームの一部分を提供するよう構成されている放射源を、上述のように、備えてもよい。
【００４２】
リソグラフィ装置は、後述するように、個別制御可能放射源ユニットの性能についての少なくとも１つのパラメタを使用中に監視する制御システムを含んでもよい。制御システムは、個別制御可能放射源ユニットの性能についての監視されているパラメタに基づく条件が満たされる場合に当該ユニットが交換対象であると特定するよう構成されていてもよい。言い換えると、制御システムは、故障前に交換できるよう放射源ユニットの故障可能性を予測するために、個別制御可能放射源ユニットの性能を監視してもよい。
【００４３】
これが有利でありうるのは、少なくともほとんどの状況においては故障前に個別制御可能放射源ユニットが交換されることを確実にするのに役立ちうるからである。故障の前に個別制御可能放射源ユニットを交換することが有利でありうるのは、こうしたユニットが基板へのパターンの露光中に故障した場合には、基板に形成されたパターンに１つ又は複数のエラーが含まるかもしれず、その結果、基板または基板上に形成されるデバイスを処分し又は再加工しなければならないか、または１つ又は複数のデバイスが正常に動作しないことになりうるからである。
【００４４】
また、個別制御可能放射源ユニットそれぞれの少なくとも１つの性能パラメタを監視することにより、制御システムはいつ故障が生じうるかを効果的に予測することができる。したがって、基板に放射が投影される第１期間における監視の結果として個別制御可能放射源ユニットを交換すべきと特定された場合には、その個別制御可能放射源ユニットは、リソグラフィ装置がパターン形成された放射ビームを基板に投影していない何らかの状況である第２期間において交換されてもよい。このようにすれば、リソグラフィ装置にとっての追加のダウンタイムが発生しない。これにより、リソグラフィ装置のスループットは、一の個別制御可能放射源ユニットが動作を停止するたびにリソグラフィ装置の動作が中断される装置と比較して、増加されうる。
【００４５】
ある実施の形態によると、リソグラフィ装置は、個別制御可能放射源ユニットを取り外し、その定位置に交換用ユニットを設置するよう構成されている交換機構を含んでもよい。とりわけ、交換機構は、一の個別制御可能放射源ユニットの監視されている性能パラメタに基づく条件が満たされたとき当該個別制御可能放射源ユニットを交換するよう制御システムからの指令に応じて動作するよう構成されていてもよい。このようにすれば、交換されるべき１つ又は複数の個別制御可能放射源ユニットを特定し、特定されたユニットの交換を実行する自動システムが提供される。
【００４６】
ある構成においては、個別制御可能放射源ユニットは、個々に交換されてもよい。その場合、交換機構は、ある特定の個別制御可能放射源ユニットが交換されるべきと特定されたとき、その特定の個別制御可能放射源ユニットを交換するために、使用されてもよい。
【００４７】
ある構成においては、複数の個別制御可能放射源ユニットがリソグラフィ装置内において、一体化されたユニットとして設置されていてもよい。こうした構成においては、交換機構は、こうした一体化ユニット内の任意の１つの個別制御可能放射源ユニットが交換されるべきと判定されたとき、その一体化ユニットを交換するよう構成されていてもよい。交換された一体化ユニットはオフラインで処分されてもよい。あるいは、交換対象と特定された個別制御可能放射源ユニットが交換され、そうして一体化ユニットはリソグラフィ装置に再設置可能とされてもよい。こうした構成においては、他の１つ又は複数の個別制御可能放射源ユニットが同時に交換されてもよい。それは例えば使用可能な寿命がしきい値を下回る可能性があると判定される場合である。この判定は、上述の監視されている性能パラメタに基づいて行われてもよいし、一体化ユニットの取り外しまでのその個別制御可能放射源ユニットの動作時間に基づいて行われてもよい。
【００４８】
こうした自動交換機構を設けることにより、個別制御可能放射源ユニットの交換所要時間を、作業者が行うのに比べて、顕著に低減しうる。例えば、ロボットシステムが人間の作業者にはアクセスしがたい場所を含むリソグラフィ装置の内部に設けられていてもよく、これは個別制御可能放射源ユニットのリソグラフィ装置との接続を迅速に解除してその場所に交換用ユニットを挿入するよう構成されていてもよい。
【００４９】
リソグラフィ装置内のこうした交換機構を手助けするために、１つ又は複数の個別制御可能放射源ユニットと、リソグラフィ装置内で個別制御可能放射源ユニットを受け入れる１つ又は複数の受入部位とが適切に構成されていてもよい。
【００５０】
例えば、適切なクランプ機構が、個別制御可能放射源ユニットを使用中のリソグラフィ装置に物理的に固定するために、個別制御可能放射源ユニットに、または受入部位に、または両方に設けられていてもよい。こうしたクランプ機構は、例えば、駆動可能な物理的クランプ、電磁的クランプ、真空クランプ、またはその他任意の適切な機構を備えてもよい。
【００５１】
また、個別制御可能放射源ユニット及び受入部位には、個別制御可能放射源ユニットに電力を提供し放射源を動作させるために、適切に構成された電気接点が設けられていてもよい。さらに、１つ又は複数の追加の電気接点が、個別制御可能放射源ユニットとリソグラフィ装置の他の部位との間で制御信号を与えるために設けられていてもよい。
【００５２】
リソグラフィ装置は、複数種類の個別制御可能放射源ユニットを使用していてもよい。こうした構成においては、一種類の個別制御可能放射源ユニットが他に比べて顕著に短い寿命を有するかもしれない。その場合、一種類の個別制御可能放射源ユニットを監視し交換することが必要であるだけかもしれない。
【００５３】
本書においては放射源として放射発光ダイオードを例えば備えうる個別制御可能放射源ユニットの監視及び交換に言及するが、本書に説明される実施の形態において代替構成の放射源が監視され交換されてもよい。したがって、特に、本発明のある実施の形態は、必ずしも個別に制御可能ではない複数の放射源を有するリソグラフィ装置に適用可能である。例えば、放射源のアレイが別個の変調器とともに使用されてもよい。また、代替的な放射源が、リソグラフィ装置の他の部位を適切に修正することにより、使用されてもよい。例えば、放射源ユニットは、電子源またはイオン源を含んでもよい。
【００５４】
図５は、本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の部分の一構成を概略的に示す。図示されるように、個別制御可能放射源ユニット４０は、各々がリソグラフィ装置内の受入部位４１に設置されていてもよい。図示されるように、受入部位４１は、ある個別制御可能放射源ユニット４０をリソグラフィ装置の使用時に当該受入部位に固定するクランプ４２を含んでもよい。
【００５５】
個別制御可能放射源ユニット４０に設けられている１つ又は複数の電極４３が、受入部位４１に設けられている１つ又は複数の電極４４と接触するよう構成されていてもよい。電極４４は例えば、個別制御可能放射源ユニット４０内の放射源４７に電源４５から電力を提供するためにある。電源４５は、後述するように、制御システム４６により制御されてもよい。図５には示されていないが、望まれる場合には、制御システム４６と個別制御可能放射源ユニット４０との間で制御信号を与えるために、１つ又は複数の追加の電極が設けられていてもよい。
【００５６】
交換機構５０が設けられていてもよく、これは、制御システム４６の指令の下で、個別制御可能放射源ユニット４０を受入部位４１から取り外すよう動作するように構成されている。例えば、こうした個別制御可能放射源が取り外されるとき、交換機構５０はそれを廃棄ユニット５１へと取り外してもよい。続いて、交換機構は、リソグラフィ装置の動作を再開し又は継続することができるように、交換用の個別制御可能放射源ユニット４０’を、例えば、複数の交換用個別制御可能放射源ユニットを収容するマガジン５２から取り出し、その交換用個別制御可能放射源ユニット４０’を受入部位４１に設置してもよい。
【００５７】
上記説明においては１つの個別制御可能放射源ユニット４０が取り外されてから交換用のユニット４０’がマガジン５２から取り出されてその交換用ユニット４０’が受入部位４１に設置されているが、これらの工程がこのような順序で実行されることは必須ではない。例えば、交換機構５０は、新しい個別制御可能放射源ユニット４０’をマガジン５２から取り出すよう構成されていてもよく、これが受入部位４１に設置されるのと同時に既存の個別制御可能源ユニット４０が取り外されてもよい。このようにすれば、交換処理をより速く行うことが可能である。
【００５８】
図５に示されるように、交換機構５０及び個別制御可能放射源ユニット４０にはそれぞれ解放可能コネクタ５３、５４が設けられていてもよく、これにより、受入部位４１から廃棄ユニット５１への移動、及び、マガジン５２から受入部位４１への移動のために個別制御可能放射源ユニット４０を交換機構５０に一時的に接続することが可能であってもよい。例えば、物理的クランプ、電磁的クランプ、または真空クランプなど任意の適切な解放可能コネクタを使用することが可能である。
【００５９】
ある構成においては、個別制御可能放射源ユニット４０は互換性を有してもよい。例えば、マガジン５２に供給されている個別制御可能放射源ユニット４０のうちいずれか１つが、任意の受入部位４１の任意の個別制御可能放射源ユニット４０と交換するために使用されてもよい。こうした構成は、例えば異なる部位ごとに異なる種類というように、マガジン５２内に多数の交換用個別制御可能放射源ユニット４０を保管する必要性を低減しうる。
【００６０】
図５に示して説明したように、交換されるべき個別制御可能放射源ユニットを特定し交換するための自動システムを提供することにより、故障した個別制御可能放射源ユニットの交換に起因するダウンタイムを顕著に防止し又は低減しうる。例えば、上述のような交換機構５０を使用することにより、個別制御可能放射源ユニット４０の交換を１０秒程度の時間幅、最大でも約３０秒以内で行いうる。こうした構成においては、交換されるべき任意の個別制御可能放射源ユニットの交換を、リソグラフィ装置に新しい基板が搬入される時間内に実行することが可能となりうる。言い換えれば、放射ビームが基板に投影されない時間に個別制御可能放射源ユニットの１つが交換されうるということである。したがって、個別制御可能放射源ユニットの交換は、リソグラフィ装置のダウンタイムを追加的に発生させることなく実行されうる。
【００６１】
こうした構成においては、故障した個別制御可能放射源ユニットに起因するリソグラフィ装置のダウンタイムを増すことなく、使用されうる個別制御可能放射源ユニットの数を増やすことができる（これにより、リソグラフィ装置の潜在的なスループットを高められる）。例えば、リソグラフィ装置は、比較的多数の個別制御可能放射源ユニットを含んでいてもよく、個々の個別制御可能放射源ユニットを交換する必要が比較的頻繁にあるかもしれないと予想される。したがって、性能パラメタの監視により、ある個別制御可能放射源ユニットを交換する必要があるかもしれないことが示されるときに、この交換の予定が、新たな基板の搬入といった都合のよい次の機会に組み入れられる。このようにして、リソグラフィ装置にダウンタイムを追加的に生じさせることなく、ユニットを故障前に交換することが可能となる。
【００６２】
上述のある構成においては、単一の交換機構５０で充分でありうる。その場合、交換機構５０は、リソグラフィ装置内の複数の受入部位４１のいずれにおいても個別制御可能放射源ユニット４０を交換することができるよう構成されていてもよい。
【００６３】
ある代替構成においては、複数の交換機構５０が設けられていてもよい。こうした構成においては、交換機構５０の各々がリソグラフィ装置内の対応する受入部位４１から個別制御可能放射源ユニット４０を交換することができるよう構成されていてもよい。このようにすれば、各交換機構５０の移動範囲を小さくすることが可能である。
【００６４】
更なる代替構成として、複数の交換機構５０の各々は、任意の受入部位４１から個別制御可能放射源ユニットを交換することができるよう構成されていてもよい。その場合、複数の交換機構５０を設けることにより、同時に複数の個別制御可能放射源ユニット４０を交換することが可能となりうる。これが望まれうるのは、交換が要求される個別制御可能放射源ユニット４０が複数同時に特定されうると予想される場合である。こうして、複数の個別制御可能放射源ユニット４０を同時に交換することは、利用可能な時間内に、例えば新たな基板のリソグラフィ装置への搬入中に、必要な交換をすべて確実に実行することに役立つ。
【００６５】
ある実施の形態においては、制御システム４６は、電源４５により個別制御可能放射源ユニット４０に与えられる電流を監視するよう構成されていてもよい。とりわけ、制御システム４６は、ある特定の強度の放射ビーム出力を与えるために個別制御可能放射源ユニット４０の放射源に供給される電流を監視するよう構成されていてもよい。
【００６６】
例えば、ダイオードのような放射強度検出器６０が、個別制御可能放射源ユニット４０により出力される放射ビームの強度を測定するために設けられていてもよい。ある実施の形態においては、個別制御可能放射源ユニット４０は、放射ビームが個別制御可能放射源ユニット４０から出力されるとき実質的に一定の放射強度を有するように放射強度検出器６０からのフィードバックを使用して制御システム４６により制御されてもよい。この場合、制御システム４６により監視される性能パラメタは、放射ビーム出力の要求強度を与えるのに必要な電流であってもよい。
【００６７】
放射強度検出器６０は、本システム内の任意の適切な場所に設けられていてもよい。一例としては、放射強度検出器６０は、基板支持部に配置され、複数の放射源ユニットについて出力を監視することができるよう構成されていてもよい。ある追加的又は代替的な構成においては、放射強度検出器６０は、光学コラム内に配置され、その光学コラム内のすべての個別制御可能放射源ユニットの出力を監視することができるよう構成されていてもよい。複数の光学コラムを別々に有するリソグラフィ装置においては、光学コラムごとに放射強度検出器６０が設けられていてもよい。
【００６８】
一般に、個別制御可能放射源ユニット４０内の放射源４７に与えられる必要のある電流は放射源４７が故障するまで時間とともに増加するものと考えられている。したがって、制御システム４６は、ある強度の放射ビーム出力を提供するために個別制御可能放射源ユニット４０に与えられる電流が所与のしきい値を超えたときに、その個別制御可能放射源ユニット４０は交換の必要があると特定するよう構成されていてもよい。
【００６９】
ある実施の形態においては、当該しきい値は、リソグラフィ装置内のすべての個別制御可能放射源ユニット４０について設定されていてもよい。例えば、しきい値は、ある個別制御可能放射源ユニット４０が設置された当初においてある強度の放射ビーム出力を提供するのに必要とされると予想される電流（これは例えば、ある個別制御可能放射源ユニット４０が設置された当初において必要とされる平均電流に一致していてもよい。）の所与の割合に設定されていてもよい。
【００７０】
一例として、しきい値は、予想される必要初期電流の１３０％に設定されていてもよい。したがって、このしきい値は、個別制御可能放射源ユニット４０が設置される前に予め決定されている。このようにして、いずれかの個別制御可能放射源ユニット４０について放射ビーム出力の必要強度を与えるために必要とされる電流がしきい値を超えたときはいつでも、個別制御可能放射源ユニット４０に交換を要すると特定されてもよい。
【００７１】
ある代替構成においては、制御システム４６は、個別制御可能放射源ユニット４０ごとにリソグラフィ装置に設置された当初に必要とされる電流を特定し、個別制御可能放射源ユニット４０ごとに対応するしきい値を、個別制御可能放射源ユニット４０ごとに必要とされる初期電流値に基づいて保持してもよい。
【００７２】
例えば、制御システム４６は、放射ビーム出力に所望の放射強度を与えるために個別制御可能放射源ユニット４０ごとに設置当初に必要とされる初期電流を、及び／または、個別制御可能放射源ユニット４０ごとに交換すべきときのしきい値電流を、記憶するよう構成されているメモリを含んでもよい。
【００７３】
これに代えて又はこれとともに、制御システム４６により監視される各個別制御可能放射源ユニット４０の性能パラメタは、各個別制御可能放射源ユニット４０内で放射源４７に与えられる電流の、その結果得られる放射ビーム出力の放射強度に対する比であってもよい。これがより有用な性能パラメタでありうるのは、リソグラフィ装置が個別制御可能放射源ユニット４０ごとに異なる放射ビーム強度を提供するよう構成されている場合である。
【００７４】
放射源４７に与えられる電流と出力放射強度との関係は非線形であり得る。そのため、上記の比が監視されるのは、放射源４７に与えられる電流がある特定の大きさであるとき、放射強度がある特定の大きさであるとき、または、これらのいずれかがある範囲にあるときであってもよい。
【００７５】
ある個別制御可能放射源ユニット４０が交換されるべきであると制御システム４６が特定してもよい上記比のしきい値は、リソグラフィ装置内のすべての個別制御可能放射源ユニット４０について共通であってもよく、例えば、ある個別制御可能放射源ユニット４０がリソグラフィ装置に設置された当初に予想される比のある固定されたパーセンテージに設定されていてもよい。あるいは、個別制御可能放射源ユニット４０がリソグラフィ装置に設置された当初における比の初期値に基づいて、個別制御可能放射源ユニット４０ごとにしきい値が記憶されていてもよい。
【００７６】
図６は、図５に示される構成の変形例を示す。図示されるように、この実施形態においては、放射強度検出器６０が個別制御可能放射源ユニット４０の内部または表面に取り付けられており、これにより、各個別制御可能放射源ユニット４０の放射源４７により提供される放射ビーム強度を決定するための構成を簡素化してもよい。
【００７７】
図７は、図５及び図６に示される構成の更なる変形例を示す。図示されるように、この実施形態においては、放射強度検出器６０は、図６に示される構成と同様に、放射強度検出器６０が個別制御可能放射源ユニット４０の内部または表面に取り付けられている。しかし、測定された強度を外部の制御システム４６に与えることに代えて又はそれに加えて、この実施形態においては、個別制御可能放射源ユニット４０は、放射強度検出器６０により検出された測定放射強度に応じて放射源４７に与える電流を制御する制御ユニット６１を含む。したがって、例えば、制御ユニット６１は、使用時に放射源４７に供給される電流が個別制御可能放射源ユニット４０により出力される放射ビームに実質的に一定の放射強度を与えることを保証するのに役立つフィードバック機構を提供するよう構成されていてもよい。
【００７８】
図７に示されるように、制御ユニット６１は、リソグラフィ装置の中央コントローラ６２に制御信号を与えるよう構成されていてもよい。一構成においては、中央コントローラ６２に与えられる制御信号は、放射源４７に与えられている電流に相当していてもよい。このようにして、中央コントローラ６２は、個別制御可能放射源ユニットが交換されるべき時を決定するために上述のように電流を監視してもよい。
【００７９】
これに代えて又はこれとともに、個別制御可能放射源ユニット４０内の制御ユニット６１は、放射源４７に与えられる電流を監視してもよく、上述のように、リソグラフィ装置全体について設定されたしきい値または個別制御可能放射源ユニットについて設定された個別のしきい値のいずれかに基づいて、例えばユニット設置当初の必要電流に基づいて、個別制御可能放射源ユニット４０が交換されるべき時を特定してもよい。この場合、制御ユニット６１から中央コントローラ６２への制御信号は単に、個別制御可能放射源ユニット４０が交換されるべきであることを特定するフラグであってもよい。
【００８０】
したがって、中央コントローラ６２はそれに従い交換機構５０に個別制御可能放射源ユニット４０を交換するよう指令してもよい。こうした構成によると有利には個別制御可能放射源ユニット４０と中央コントローラ６２との通信をより簡単にすることができる。しかし、こうした構成の個別制御可能放射源ユニット４０は、より複雑であり、従って、より高価となりうる。
【００８１】
こうした構成においては、制御システムは、各個別制御可能放射源ユニット４０の制御ユニット６１と中央コントローラ６２との組み合わせから成る分散制御システムであるかもしれない。
【００８２】
交換機構５０、個別制御可能放射源ユニット４０、及び受入部位４１は、個別制御可能放射源ユニット４０がある所望の精度でリソグラフィ装置内に設置可能であるように構成されていてもよい。特に、個別制御可能放射源ユニット４０により提供される出力放射ビームの位置がリソグラフィ装置の他の部位に対し約１μｍ以内の精度で位置決めされることを保証することが望まれうる。放射ビームポインティングの精度を制御することが必要とされることもある。例えば放射ビームポインティングの角度は約１ｍｒａｄ以内の精度で制御されてもよい。
【００８３】
ある実施の形態においては、個別制御可能放射源ユニット４０は、１つ又は複数の外部基準表面４８を備えてもよい。これは、リソグラフィ装置の受入部位４１ごとの対応する基準表面４９と協働するよう構成されていてもよい。したがって、例えば、基準表面４８、４９は、個別制御可能放射源ユニット４０が受入部位４１に設置されるとき個別制御可能放射源ユニット４０の外表面の位置及び向きが所望の精度内で正確に規定されるように協働し（すなわち接触し）てもよい。
【００８４】
図５に概略的に示される構成は受入部位ごとに二つの基準表面４９を含み、これらが個別制御可能放射源ユニット４０上の対応する一対の外部基準表面４８と協働するが、代替構成が使用されてもよい。特に、個別制御可能放射源ユニットが受入部位４１に設置されるとき個別制御可能放射源ユニットの外表面の位置及び向きを規定するために、互いに対応する基準表面４８、４９の組が追加的に１つ又は複数設けられていてもよい。例えば、図５に概略的に示される構成においては、個別制御可能放射源ユニット４０の受入部位４１に対する位置を紙面に垂直及び／または平行な方向に規定するために、もう１つの基準表面４９が受入部位４１に設けられ、これは紙面に平行に配設され、個別制御可能放射源ユニット４０上に設けられた対応する外部基準表面４８と協働するよう配設されていてもよい。
【００８５】
こうした構成においては、個別制御可能放射源ユニット４０の１つ又は複数の外部基準表面４８に対する出力放射ビームの位置及び／または向きが要求される公差以内であるように、各個別制御可能放射源ユニット４０が構成されていてもよい。その結果として、個別制御可能放射源ユニット４０が受入部位４１に設置されるとき、出力放射ビームの位置が、受入部位４１の基準表面４９に対して、従ってリソグラフィ装置の他の部位に対して、所望の精度範囲内にあってもよい。
【００８６】
個別制御可能放射源ユニット４０の出力放射ビームの１つ又は複数の外部基準表面４８に対する位置及び／または向きが要求される公差以内にあることを保証するのに役立つように、個別制御可能放射源ユニット４０は、使用前に、つまりリソグラフィ装置のマガジン５２に供給される前に、検査されてもよい。また、個別制御可能放射源ユニット４０は、調整機構を備えてもよく、これは、１つ又は複数の外部基準表面４８に対し測定されたとき上記要求される公差以内にあるように、個別制御可能放射源ユニットにより出力される放射ビームの位置及び／または向きを検査に基づいて調整可能としうる１つ又は複数の可動光学素子を例えば備えてもよい。
【００８７】
これに代えて又はこれとともに、交換機構５０は、個別制御可能放射源ユニット４０から出力される放射ビームの位置及び／または向きを測定するセンサ７０を備えてもよい。例えば、センサ７０は、リソグラフィ装置内でのある固定点に対する位置を測定してもよい。したがって、個別制御可能放射源ユニット４０をリソグラフィ装置内で受入部位４１に設置する処理の間に、交換機構５０は、設置されるユニットから出力される放射ビームの位置及び／または向きを測定してもよい。
【００８８】
交換機構５０は、個別制御可能放射源ユニット４０の位置が受入部位４１に対し固定される前に、出力放射ビームの位置及び／または向きが要求される公差以内となるまで、その個別制御可能放射源ユニット４０の全体の位置及び／または向きを調整するよう構成されていてもよい。上述の構成に比べて、こうした構成は個別制御可能放射源ユニット４０を設置するコストを低減しうるが、交換機構５０のコスト及び複雑さは高くなりうる。
【００８９】
上述のシステムにより、リソグラフィ装置がメンテナンスされてもよい。特に、必要とされる場合には、個別制御可能放射源ユニット４０が交換されてもよい。特に、本システムは、交換されるべき個別制御可能放射源ユニット４０をその故障前に特定することを可能としうる。同時に、放射源ユニット４０を適切な機会に、例えば、リソグラフィ装置の他のダウンタイムの間に、または、パターン形成された放射ビームが基板に投影されていない期間（例えば、新たな基板の搬入中）に、交換することを確実にするのに役立つ。したがって、リソグラフィ装置は、メンテナンスされるとともに、基板にデバイスを形成するために、パターン形成された放射ビームを基板に投影するよう使用されうる。
【００９０】
あるデバイス製造方法によると、パターンが投影された基板から、ディスプレイ、集積回路、又はその他の任意の品目等のデバイスが製造されうる。
【００９１】
本発明に係る更なる実施の形態は後記の番号付けされた節に与えられる。
１．パターン形成された放射ビームを基板に投影するよう構成されているリソグラフィ装置であって、
前記パターン形成された放射ビームの一部分を提供するよう構成されている放射源を各々が備える複数の放射源ユニットと、
前記放射源ユニットの性能についての少なくとも１つのパラメタを監視するよう構成されている制御システムと、
前記放射源ユニットの少なくとも１つを交換用ユニットと交換するよう前記制御システムからの指令に応じて動作するよう構成されている交換機構と、を備え、
前記制御システムは、一の放射源ユニットの性能についての監視されているパラメタに基づく条件が満たされる場合に、少なくとも１つの放射源ユニットを交換するよう前記交換機構を制御するよう構成されている、リソグラフィ装置。
２．前記制御システムは、監視されている性能パラメタに基づく前記条件が満たされる放射源ユニットのみを交換するよう前記交換機構を制御するよう構成されている、節１に記載のリソグラフィ装置。
３．前記制御システムは、監視されている性能パラメタに基づく前記条件が満たされる放射源ユニットを含む複数の放射源ユニットを交換するよう前記交換機構を制御するよう構成されている、節１に記載のリソグラフィ装置。
４．少なくとも１つの監視されている性能パラメタにしきい値が設定されており、前記制御システムは、ある放射源ユニットの監視されている性能パラメタが前記しきい値に達したとき、当該放射源ユニットが交換されるべきであると判定する、節１から３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
５．少なくとも１つの前記性能パラメタには、前記リソグラフィ装置におけるすべての放射源ユニットについて共通のしきい値が設定されている、節４に記載のリソグラフィ装置。
６．少なくとも１つの前記性能パラメタには、放射源ユニットごとにしきい値が設定されている、節４に記載のリソグラフィ装置。
７．放射源ユニットそれぞれについての少なくとも１つの前記性能パラメタのしきい値は、当該放射源ユニットが設置された当初に決定された当該性能パラメタの初期値のある割合に設定されている、節６に記載のリソグラフィ装置。
８．前記リソグラフィ装置は、動作時において、放射が基板に投影される第１期間と放射が基板に投影されない第２期間とがあるよう構成されており、
前記制御システムは、該制御システムが第１期間における監視に基づいて少なくとも１つの放射源ユニットを交換すべきと判定したとき、後続する第２期間に当該少なくとも１つの放射源ユニットを交換するよう前記交換機構を制御するよう構成されている、節１から７のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
９．前記制御システムにより監視されている少なくとも１つの性能パラメタは、各放射源ユニットの放射源が所与の強度の放射を出力するために当該放射源に与えることが必要とされる電流の大きさを備える、節１から８のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１０．前記制御システムにより監視されている少なくとも１つの性能パラメタは、放射源ユニットごとの放射源に供給されている電流の、当該放射源により出力される放射の強度に対する比を備える、節１から９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１１．前記制御システムは、当該放射源ユニットに与えられる電流を測定するよう構成されている電流センサを当該放射源ユニットの外部に備える、節９または１０に記載のリソグラフィ装置。
１２．前記制御システムは、当該放射源ユニットにより出力される放射の強度を測定するよう構成されている放射強度センサを当該放射源ユニットの外部に備える、節９から１１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１３．前記放射源ユニットの各々は、放射源により出力される放射の強度を測定し、測定された放射強度を表す制御信号を前記制御システムに与えるよう構成されている放射強度センサを備える、節９から１１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１４．前記放射源ユニットの各々は、
放射源に与えられる電流を測定し、当該放射源により出力される放射の強度を測定するセンサと、
当該放射源ユニットの交換についての前記条件が満たされたか否かを前記センサの測定結果から判定するよう構成されている制御ユニットと、を備え、
前記リソグラフィ装置の前記制御システムは、放射源ユニットの制御ユニットの各々と中央コントローラとを備え、
放射源ユニットの制御ユニットは、当該放射源ユニットの交換についての前記条件が満たされたと該制御ユニットが判定したとき制御信号を前記中央コントローラに送信するよう構成され、
前記中央コントローラは、当該放射源ユニットの制御ユニットからの制御信号に基づいて放射源ユニットを交換するよう前記交換機構を制御するよう構成されている、節９または１０に記載のリソグラフィ装置。
１５．前記放射源ユニットの各々は、個別制御可能放射源ユニットである、節１から１４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１６．前記交換機構は、いずれの放射源ユニットをも交換可能であるよう構成されている、節１から１５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１７．対応する複数の放射源ユニットのうち１つを交換用ユニットと交換するよう前記制御システムの制御のもとで動作するよう各々が構成されている複数の交換機構を備え、
前記リソグラフィ装置は、放射源ユニットの各々が少なくとも１つの交換機構によって交換可能であるよう構成されている、節１から１６のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
１８．前記リソグラフィ装置は、少なくとも１つの放射源ユニットが前記複数の交換機構の１つによって交換されうるよう構成されている、節１７に記載のリソグラフィ装置。
１９．複数の交換用放射源ユニットを保管するよう構成されているマガジンをさらに備え、
前記交換機構は、前記マガジンから放射源ユニットを取り出し、それを前記リソグラフィ装置において使用されていた放射源ユニットと交換するために使用するよう構成されている、節１から１８のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２０．前記リソグラフィ装置は、前記マガジン内の任意の１つの放射源ユニットが前記リソグラフィ装置内で使用された任意の１つの放射源ユニットと交換するために使用されうるよう構成されている、節１９に記載のリソグラフィ装置。
２１．交換された放射源ユニットを受け取るよう構成されている廃棄ユニットをさらに備え、
前記交換機構は、交換された放射源ユニットを前記廃棄ユニットに置くよう構成されている、節１から２０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２２．前記放射源ユニットの各々は、少なくとも１つの外部基準表面を備え、
前記リソグラフィ装置は、放射源ユニットのうち対応する１つを受け入れるよう構成されている複数の受入部位を備え、
受入部位の各々は、当該放射源ユニットの少なくとも１つの前記基準表面と相補的である少なくとも１つの基準表面を備え、放射源ユニットが受入部位に固定されるとき放射源ユニットの受入部位に対する位置及び／または向きが所望の位置及び／または向きに一致するよう基準表面どうしが接触するよう構成されている、節１から２１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２３．前記放射源ユニットの各々は、該ユニット内の放射源の位置及び／または向きが当該放射源ユニットの前記少なくとも１つの外部基準表面に対し予め定められた精度範囲内に予め定められるように、任意選択としていかなる位置誤差でも１μｍ未満であり及び／またはいかなる放射ビームポインティング誤差でも１ｍｒａｄ未満であるように、形成されている、節２２に記載のリソグラフィ装置。
２４．前記交換機構は、受入部位と放射源ユニットとで基準表面どうしを接触させるように交換用放射源ユニットを受入部位に配置するよう構成されている、節２２または２３に記載のリソグラフィ装置。
２５．前記放射源ユニットのうち対応する１つを受け入れるよう構成されている複数の受入部位を備え、
前記交換機構は、放射源ユニットから出力される放射ビームの位置及び／または向きを測定するセンサを備え、交換用放射源ユニットを受入部位に置くとき、受入部位に対する放射ビームの位置及び／または向きが予め定められた精度範囲内にて予め定められた位置及び／または向きに一致するように、任意選択としていかなる位置誤差でも１μｍ未満であり及び／またはいかなる放射ビームポインティング誤差でも１ｍｒａｄ未満であるように、当該放射源ユニットを位置決めするよう前記交換機構が前記センサからの情報を使用するよう構成されている、節１から２１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
２６．リソグラフィ装置をメンテナンスするための方法であって、前記リソグラフィ装置は、基板に投影されるパターン形成された放射ビームの一部分を提供するよう構成されている放射源を各々が備える複数の放射源ユニットを備えており、前記方法は、
前記放射源ユニットの性能についての少なくとも１つのパラメタを監視することと、
前記監視の結果に基づいて交換機構を使用して前記放射源ユニットの少なくとも１つを交換用ユニットと交換することと、を備え、
前記交換機構は、一の放射源ユニットの性能についての監視されているパラメタに基づく条件が満たされる場合に放射源ユニットを交換するよう動作させられる、方法。
２７．デバイス製造方法であって、
パターン形成された放射ビームを連続的に複数の基板に投影するようリソグラフィ装置を使用することと、
前記リソグラフィ装置の使用中に前記リソグラフィ装置をメンテナンスするために節２６に記載の方法を使用することと、を備える方法。
【００９２】
本書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、本明細書に説明したリソグラフィ装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用案内パターン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）、薄膜磁気ヘッドなどがある。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウェーハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。本書に言及された基板は露光前または露光後において、例えばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにより処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は既に処理されている多数の処理層を含む基板をも意味し得る。
【００９３】
「レンズ」という用語は、文脈が許す限り、屈折光学部品、回折光学部品、反射光学部品、磁気的光学部品、電磁気的光学部品、静電的光学部品、またはこれらの組み合わせを含む各種の光学部品のいずれかを指し示してもよい。
【００９４】
本発明の特定の実施形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよい。例えば、本発明は、上述の方法を記述する機械で読み取り可能な命令の１つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、または、そうしたコンピュータプログラムを記録したデータ記録媒体（例えば半導体メモリ、磁気ディスク、または光ディスク）の形式をとってもよい。また、機械で読み取り可能な命令は、２以上のコンピュータプログラムにより具現化されていてもよい。それら２以上のコンピュータプログラムは、１つ又は複数の異なるメモリ及び／またはデータ記録媒体に記録されていてもよい。
【００９５】
上述の説明は例示であり、限定を意図しない。よって、以下に述べる請求項の範囲から逸脱することなく既述の本発明に変更を加えることができるということは、当業者には明らかなことである。
【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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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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