(57)【要約】【課題】改良された放射線パルスエネルギー濃度で露光に用いるのに適した放射線パルスを提供する。【解決手段】放射線パルスのエネルギーを制御するシステムである。検出器は、パルスのエネルギーをモニターし、光シャッターは、適当なディレイラインの後に、放射線パルスをトリミングする。放射線パルスのエネルギー制御の精度は、放射線検出器の応答速度を光シャッターの応答速度と一致させることにより、改善することができる。【選択図】図５
2008066729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
当該システムを通過する放射線のパルスのエネルギーを制御するよう構成された放射線パルスエネルギー制御システムであって、
放射線のパルスのエネルギーをモニターするよう構成された放射線検出器と、
当該システムを通過する放射線のパルスの一部をトリミングするために、前記放射線検出器に応じて閉じるよう構成された光シャッターと、
を備え、
前記放射線検出器は、当該放射線検出器の応答の速度が前記光シャッターの応答の速度と等しくなるように構成されることを特徴とする放射線パルスエネルギー制御システム。
【請求項２】
前記放射線検出器は、ステップ応答曲線を生成するよう構成され、前記光シャッターは、ステップ応答曲線を生成するよう構成され、前記放射線検出器のステップ応答が、時間について反転された前記光シャッターのステップ応答と実質的に一致することを特徴とする請求項１に記載の放射線パルスエネルギー制御システム。
【請求項３】
当該システムを通過する放射線のパルスのエネルギーが所定のエネルギーレベルとなるように制御するよう構成された制御部をさらに備え、前記制御部は、前記放射線検出器に到達したパルスの全エネルギーが前記所定のエネルギーレベルとなったときに、前記光シャッターを閉じさせることを特徴とする請求項１に記載の放射線パルスエネルギー制御システム。
【請求項４】
前記シャッターを閉じるのに要する時間は、当該システムを通過する放射線のパルスの持続時間よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の放射線パルスエネルギー制御システム。
【請求項５】
前記光シャッターは、少なくとも１つのポッケルスセルと、干渉計とを備えることを特徴とする請求項１に記載の放射線パルスエネルギー制御システム。
【請求項６】
前記放射線検出器がパルスのエネルギーをモニターした後、且つパルスが前記光シャッターに到達する前に、当該システムを通過する放射線のパルスを遅延させる光ディレイラインをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の放射線パルスエネルギー制御システム。
【請求項７】
放射線のパルスのエネルギーをモニターするよう構成された放射線検出器と、
システムを通過する放射線のパルスの一部をトリミングするために、前記放射線検出器に応じて閉じるよう構成された光シャッターと、
を備え、
前記放射線検出器は、当該放射線検出器の応答の速度が前記光シャッターの応答の速度と等しくなるように構成されることを特徴とするレーザ。
【請求項８】
放射線のパルスビームを調整する照明器と、
当該システムを通過する放射線のパルスのエネルギーを制御するよう構成された放射線パルスエネルギー制御システムであって、
放射線のパルスのエネルギーをモニターするよう構成された放射線検出器と、
当該システムを通過する放射線のパルスの一部をトリミングするために、前記放射線検出器に応じて閉じるよう構成された光シャッターと、
を備え、
前記放射線検出器は、当該放射線検出器の応答の速度が前記光シャッターの応答の速度と等しくなるように構成される放射線パルスエネルギー制御システムと、
前記シャッターから出射された放射線のパルスをパターニングするよう構成されたパターニングデバイスと、
パターン付きビームを基板の目標部分に投影する投影光学系と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項９】
放射線のパルスビームを変調する工程と、変調されたビームを基板に投影する工程と、含むデバイス製造方法であって、
放射線検出器を用いて放射線のパルスのエネルギーをモニターする工程と、
光シャッターを閉じることにより放射線のパルスをトリミングする工程と、
を備え、
前記放射線検出器の応答の速度は、前記光シャッターの応答の速度に等しいことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のデバイス製造方法により製造された集積回路デバイス。
【請求項１１】
請求項９に記載のデバイス製造方法により製造されたフラットパネルディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線パルスエネルギー制御システム、露光装置およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置は、所望のパターンを基板または基板の一部に転写する機械である。露光装置はたとえばフラットパネルディスプレイや集積回路（ＩＣ）、微細構造を有する他のデバイスの製造に用いられる。通常はたとえばマスクまたはレチクルと称されるパターニング用デバイスを使用して、フラットパネルディスプレイ（または他のデバイス）の各層に対応した回路パターンを形成する。このパターンは、基板に塗布された照射感応材料（たとえばレジスト）層への像形成により基板（たとえばガラスプレート）の全体または一部に転写される。
【０００３】
パターニング手段を使用して、回路パターンではなく、たと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形成する場合もある。マスクに代えて、パターニング用デバイスは、それぞれ個別に制御可能である素子の配列（以下「個別制御可能素子アレイ」という場合もある）を備えるパターニングアレイを備えてもよい。このような方式では、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変更することができる。
【０００４】
フラットパネルディスプレイの基板は、通常長方形である。この種の基板を露光するための露光装置は、長方形基板の幅全体またはその一部（たとえば全幅の半分）をカバーする露光空間を有するように設計される。この露光空間の最下部で基板が走査されるとともに、マスク又はレチクルが基板の走査に同期してビームに対して走査される。このようにして基板にパターンが転写される。露光空間が基板の幅全体をカバーする場合には、１回の走査で露光が完了する。露光空間がたとえば基板の幅の半分をカバーする場合には、１回目の露光後に横方向に基板を移動させ、通常は基板の残りを露光するための走査をもう一度行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
露光装置に通常用いられる放射源は、パルスレーザ光源を含む。通常、マスクを使用する露光装置では、エキシマレーザが用いられ、それぞれのパターンを基板の一部に露光するために数十のレーザパルスが用いられる。エキシマレーザの問題は、各パルスの目標エネルギーのプラスマイナス約１０％の、パルスエネルギーのランダム変動があることである。しかしながら、高速制御アルゴリズムを用いることと、基板上の照射線量は、通常、約４０から６０パルスから構成されるという事実とにより、基板で受けるエネルギー線量の変動は、通常、プラスマイナス約０．１％またはそれより小さいオーダである。
【０００６】
マスクレスの装置においては、ある瞬間に基板に投影される像のサイズは比較的小さく、露光装置から基板の十分なスループットを提供するために、パターニングデバイスにより設定されるパターンは、放射システムの単一パルスを用いて基板上に結像することが可能である。しかしながら、単一パルスに対しては、上述したように、エネルギー変動は、プラスマイナス約１０％となることがある。このようなパルスエネルギーの変動は、基板上に形成される線幅に受け入れ難いほど高い変動をもたらす。たとえ各像を露光するために２つまたは３つの放射線パルスが用いられた場合でも、十分なドーズエネルギー制御（これは、プラスマイナス約０．５％かそれより良いことが要求される）は達成することができない。
【０００７】
現在まで、パルスエネルギーの安定性が改良されたエキシマレーザは、製造されていない。したがって、これまでは、量を可変とすることにより、得られる放射線パルスの変動が小さくなるように、各放射線パルスにおけるエネルギーをトリミングすることが提案されていた。これを達成するために、入力放射線パルスにおけるエネルギーを検出する「高速」検出器、光ディレイライン、および、パルスからのエネルギーの一部をトリミングする「高速」光シャッターを用いることが提案されている。実行可能なシステムに対し、「高速」検出器と光シャッターの両方がナノ秒の応答時間を有することが提案されている。光シャッターに対し、電気光学材料を用いたポッケルスセルを使用することが提案されている。しかしながら、適切な電気光学材料は、同定するのが難しい。特に、材料は、光シャッターが放射線パルスの一部をトリミングできるように、高放射線透過性、（結像に使用可能な放射線量を最大化するため、および、ポッケルスセルの加熱を防ぐために）長期的に信頼できるライフタイムおよび高スイッチング速度を有していなければならない。追加的要求として、これらの性能の全てが、露光プロセスに適した波長、たとえば約１９３ｎｍの波長の放射線で使用するために提供されなければならない。
【０００８】
従って、改良された放射線パルスエネルギー濃度（コンシステンシー）で露光に用いるのに適した放射線のパルスを提供するシステムおよび方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態では、放射線検出器と、光シャッターとを備え、システムを通過する放射線のパルスのエネルギーを制御するよう構成された放射線パルスエネルギー制御システムが提供される。放射線検出器は、放射線のパルスのエネルギーをモニターするよう構成される。光シャッターは、システムを通過する放射線のパルスの一部をトリミングするために、前記放射線検出器に応じて閉じるよう構成される。放射線検出器は、当該放射線検出器の応答の速度が光シャッターの応答の速度と同じとなるように構成される。
【００１０】
別の実施形態では、上述したような放射線パルスエネルギー制御システムを組み込んだ露光装置が提供される。
【００１１】
さらなる実施形態では、下記の工程を備えたデバイス製造方法が提供される。放射線のパルスビームを変調して、それを基板に投影する工程。放射線のパルスビームの各パルスは、以下のエネルギー制御プロセスを受ける。放射線のパルスのエネルギーは、放射線検出器によりモニターされる。放射線のパルスは、光シャッターを閉じることによりトリミングされる。放射線検出器の応答の速度は、光シャッターの応答の速度と同じである。
【００１２】
本発明の更なる実施形態や特徴、効果は、本発明のさまざまな実施形態の構成及び作用とともに添付の図面を参照して以下に詳細に説明される。
【００１３】
添付の図面は、ここに組み込まれ、本明細書の一部を構成しているが、明細書と共に本発明を説明し、さらに、本発明の原理を説明し、当業者が本発明を利用するのに役立つものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本明細書は、本発明の特徴を組み込んだ一つ以上の実施形態を開示している。開示された実施形態は、単に本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲は、開示された実施形態に限られない。本発明は、この文書に添付された特許請求の範囲によって定義される。
【００１５】
本明細書において「一実施形態」、「実施形態の一実施例」とは、説明した実施形態が特定のフィーチャ、構造、または特徴を含んでいてもよいことを表すが、すべての実施形態がその特定のフィーチャ、構造、または特徴を必ずしも含んでいるわけではない。さらにまた、上記のフレーズは必ずしも同じ実施形態を指すものではない。さらに、特定のフィーチャ、構造、または特徴を一実施形態に関して説明するとき、明示的に説明しようがしまいが、他の実施形態に関してそのような特定のフィーチャ、構造、または特徴を作用させることは、当業者の知識の範囲内であるとして理解すべきである。
【００１６】
本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施形態は、また、一つ以上のプロセッサにより読み込まれ、実行されるコンピュータ読み取り可能媒体に記憶されたインストラクションとして実現されてもよい。コンピュータ読み取り可能媒体は、機械により読み取り可能な形式の情報を記憶または伝送するメカニズムを含んでもよい（たとえば、コンピュータデバイス）。たとえば、コンピュータ読み取り可能媒体は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）；ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）；磁気ディスク記憶媒体；光記憶媒体；フラッシュメモリ装置；電気的、光学的、音響的またはその他の形式の伝搬信号などである。さらに、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、インストラクションは、特定の動作を実行できるものとして、ここで説明されてもよい。しかしながら、このような説明は、単に便宜上のためだけであり、このような動作は、実際は、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、インストラクションなどを実行するコンピュータデバイス、プロセッサ、コントローラ、その他のデバイスによって生じるものであると理解すべきである。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る露光装置を模式的に示す図である。この装置は、照明光学系ＩＬ、パターニング用デバイスＰＤ、基板テーブルＷＴ、及び投影光学系ＰＳを備える。照明光学系（照明器）ＩＬは、放射ビームＢ（たとえばＵＶ放射）を調整するよう構成されている。
【００１８】
本明細書はリソグラフィを対象としているが、パターニング用デバイスＰＤは、本発明の範囲を逸脱することなく、ディスプレイシステム（たとえば、ＬＣＤテレビジョンまたはプロジェクター）で形成可能であるものと理解されたい。
【００１９】
基板テーブルＷＴは、基板（たとえばレジストが塗布された基板）Ｗを支持するよう構成されており、あるパラメータに従って基板を正確に位置決めする位置決め装置ＰＷに接続されている。
【００２０】
投影光学系（たとえば屈折投影レンズ光学系）ＰＳは、個別制御可能素子アレイにより変調された放射ビームを基板Ｗの（たとえば１つ又は複数のダイからなる）目標部分Ｃに投影するよう構成されている。本明細書では投影光学系または投影系という用語は、使用される露光光、あるいは液浸露光用液体や真空の利用などの他の要因に関して適切とされるいかなる投影光学系をも包含するよう広く解釈されるべきである。投影光学系にはたとえば屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、静電的光学系、またはこれらの任意の組み合わせなどが含まれる。以下では「投影レンズ」という用語は、より一般的な用語である投影光学系または投影系という用語と同義に用いられ得る。
【００２１】
照明光学系は、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、またはこれらの組合せを含み、放射ビームの向きや形状、あるいは他の特性を制御するためのものである。
【００２２】
パターニング用デバイスＰＤ（たとえばレチクル、マスク、または個別制御可能素子アレイ）はビームを変調する。普通は個別制御可能素子アレイは投影光学系ＰＳに対して位置が固定されるが、あるパラメータに従って正確に位置決めする位置決め装置に接続されていてもよい。
【００２３】
本明細書において「パターニング用デバイス」または「コントラストデバイス」なる用語は、たとえば基板の目標部分にパターンを生成する等、放射ビーム断面を変調するのに用い得るいかなるデバイスをも示すよう広く解釈されるべきである。これらのデバイスは静的なパターニング用デバイス（たとえばマスクやレチクル）であってもよいし、動的なパターニング用デバイス（たとえばプログラム可能な素子の配列）であってもよい。簡単のために本説明のほとんどは動的パターニング用デバイスの観点でなされているが、本発明の範囲を逸脱することなく静的パターニング用デバイスを用いることも可能であるものと理解されたい。
【００２４】
放射ビームに付与されるパターンは、パターンが位相シフトフィーチャあるいはいわゆるアシストフィーチャをたとえば含む場合には基板の目標部分に所望されるパターンと厳密に一致していなくてもよい。また、基板に最終的に形成されるパターンは、個別制御可能素子アレイ上に形成されるパターンにどの時点においても一致しないようになっていてもよい。このような事態は、基板の各部に形成される最終的なパターンが所定時間または所定回数の露光の重ね合わせにより形成され、かつこの所定の露光中に個別制御可能素子アレイ上のパターン及び／またはアレイと基板との相対位置が変化する場合に起こりうる。
【００２５】
通常、基板の目標部分に生成されるパターンは、その目標部分に生成されるデバイスたとえば集積回路やフラットパネルディスプレイの特定の機能層に対応する（たとえばフラットパネルディスプレイのカラーフィルタ層や薄膜トランジスタ層）。パターニング用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、ＬＥＤアレイ、グレーティングライトバルブ、及びＬＣＤアレイなどがある。
【００２６】
電子的手段（たとえばコンピュータ）によりパターンをプログラム可能であるパターニング用デバイスは、たとえば複数のプログラム可能な素子を含むパターニング用デバイス（たとえば１つ前の文章に挙げたものではレチクルを除くすべてのものが該当する）であり、本明細書では総称して「コントラストデバイス」と呼ぶこととする。パターニング用デバイスは少なくとも１０個、少なくとも１００個、少なくとも１，０００個、少なくとも１０，０００個、少なくとも１００，０００個、少なくとも１，０００，０００個、または少なくとも１０，０００，０００個のプログラム可能な素子を備えてもよい。
【００２７】
プログラマブルミラーアレイは、粘弾性制御層と反射表面とを有するマトリックス状のアドレス指定可能な表面を備えてもよい。この装置の基本的な原理はたとえば、反射表面のうちアドレス指定されている区域が入射光を回折光として反射する一方、アドレス指定されていない区域が入射光を非回折光として反射するというものである。適当な空間フィルタを用いることにより、反射光ビームから非回折光を取り除いて回折光だけを基板に到達させるようにすることができる。このようにして、マトリックス状のアドレス指定可能表面にアドレス指定により形成されるパターンに従ってビームにパターンが付与される。
【００２８】
なお代替例として、フィルタにより回折光を取り除いて基板に非回折光を到達させるようにしてもよい。
【００２９】
同様にして回折光学ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）デバイスを用いることもできる。一例としては、回折光学ＭＥＭＳデバイスは、入射光を回折光として反射する回折格子を形成するよう変形される複数の反射性のリボン状部位を備える。
【００３０】
プログラマブルミラーアレイの他の例においては、マトリックス状の微小ミラーの配列が用いられる。各微小ミラーは局所的に電界を適宜付与されることによりまたは圧電駆動手段を使用することにより各々が独立に軸周りに傾斜しうる。繰り返しになるが、ミラーはマトリックス状にアドレス指定可能に構成されており、アドレス指定されたミラーは入射する放射ビームをアドレス指定されていないミラーとは異なる方向に反射する。このようにしてマトリックス状のアドレス指定可能なミラーにより形成されるパターンに従って反射ビームにパターンが付与されうる。必要とされるマトリックス状アドレス指定は、適宜の電子的手段を使用して実行することができる。
【００３１】
パターニング用デバイスＰＤの他の例はプログラム可能なＬＣＤアレイである。
【００３２】
露光装置は１つ以上のコントラストデバイスを備えてもよい。たとえば、露光装置は、複数の個別制御可能素子アレイを有し、それぞれの素子が互いに独立に制御されるものであってもよい。この構成においては、個別制御可能素子アレイのうちのいくつかのアレイまたはすべてのアレイが少なくとも１つの照明光学系（または照明光学系の一部）を共有していてもよい。斯かるアレイは当該アレイ用の支持構造及び／または投影光学系（または投影光学系の一部）を共有していてもよい。
【００３３】
一実施例としては、図１に示される実施形態のように、基板Ｗは実質的に円形状である。基板Ｗは周縁部にノッチ及び／または平坦部を有していてもよい。他の実施例としては、基板はたとえば長方形などの多角形形状でもよい。
【００３４】
基板の形状が実質的に円形の場合、基板の直径は少なくとも２５ｍｍ、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、または少なくとも３００ｍｍである。あるいは、基板の直径は長くても５００ｍｍ、長くても４００ｍｍ、長くても３５０ｍｍ、長くても３００ｍｍ、長くても２５０ｍｍ、長くても２００ｍｍ、長くても１５０ｍｍ、長くても１００ｍｍ、または長くても７５ｍｍである。
【００３５】
基板がたとえば長方形などの多角形の場合、基板の少なくとも１辺の長さ、またはたとえば少なくとも２辺または少なくとも３辺の長さが、少なくとも５ｃｍ、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、または少なくとも２５０ｃｍである。
【００３６】
基板の少なくとも１辺の長さは、長くても１０００ｃｍ、長くても７５０ｃｍ、長くても５００ｃｍ、長くても３５０ｃｍ、長くても２５０ｃｍ、長くても１５０ｃｍ、または長くても７５ｃｍである。
【００３７】
一実施例においては、基板Ｗはウエハであり、たとえば半導体ウエハである。ウエハの材料は、Ｓｉ（ケイ素）、ＳｉＧｅ（シリコンゲルマニウム）、ＳｉＧｅＣ（シリコンゲルマニウムカーボン）、ＳｉＣ(炭化ケイ素)、Ｇｅ（ゲルマニウム）、ＧａＡｓ(ガリウムヒ素)、ＩｎＰ（インジウムリン）、ＩｎＡｓ（インジウムヒ素）から成るグループから選択される。一実施例ではウエハはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ウエハである。一実施例ではウエハはシリコンウエハである。一実施例では基板はセラミック基板である。一実施例では基板はガラス基板である。一実施例では基板はプラスチック基板である。一実施例では基板は（ヒトの裸眼で）透明である。一実施例では基板は有色である。一実施例では基板は無色である。
【００３８】
この基板の厚さは、基板材料及び／または基板寸法に応じてある程度変更される。基板の厚さは、少なくとも５０μｍ、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。あるいは、基板の厚さは、厚くても５０００μｍ、たとえば厚くても３５００μｍ、厚くても２５００μｍ、厚くても１７５０μｍ、厚くても１２５０μｍ、厚くても１０００μｍ、厚くても８００μｍ、厚くても６００μｍ、厚くても５００μｍ、厚くても４００μｍ、または厚くても３００μｍである。
【００３９】
基板は露光前または露光後においてたとえばトラック（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）、計測装置、及び／または検査装置により処理されてもよい。一実施例ではレジスト層が基板に設けられる。
【００４０】
投影系は、個別制御可能素子アレイにおけるパターンが基板上にコヒーレントに形成されるように当該パターンの像を形成する。これに代えて投影系は二次光源の像を形成してもよく、この場合個別制御可能素子アレイの各素子はシャッタとして動作してもよい。この場合には投影系は、たとえば二次光源を形成し基板上にスポット状に像形成するために、たとえばマイクロレンズアレイ（ｍｉｃｒｏ  ｌｅｎｓ  ａｒｒａｙ、ＭＬＡとして知られている）やフレネルレンズアレイなどの合焦用素子のアレイを含んでもよい。合焦用素子のアレイ（たとえばＭＬＡ）は少なくとも１０個、少なくとも１００個、少なくとも１，０００個、少なくとも１０，０００個、少なくとも１００，０００個、または少なくとも１，０００，０００個の合焦用素子を備えてもよい。
【００４１】
パターニング用デバイスにおける個別制御可能素子の数と合焦用素子のアレイにおける合焦用素子の数とは等しいか、あるいは、パターニング用デバイスにおける個別制御可能素子の数が合焦用素子のアレイにおける合焦用素子の数よりも多い。合焦用素子のアレイにおける１つ以上（たとえばたいていは各アレイにつき１０００以上）の合焦用素子は、個別制御可能素子アレイにおける１つ以上（たとえば２つ以上、または３つ以上、５つ以上、１０以上、２０以上、２５以上、３５以上、または５０以上）の個別制御可能素子に光学的に連関していてもよい。
【００４２】
ＭＬＡは、少なくとも基板に近づく方向及び遠ざかる方向にたとえば１以上のアクチュエータを用いて移動可能である。基板に近づく方向及び遠ざかる方向にＭＬＡを移動させることができる場合には、基板を動かすことなくたとえば焦点合わせをすることが可能となる。
【００４３】
図１及び図２に示されるように本装置は反射型（たとえば反射型の個別制御可能素子アレイを用いる）である。透過型（たとえば透過型の個別制御可能素子アレイを用いる）の装置を代替的に用いてもよい。
【００４４】
露光装置は２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブルを備えてもよい。このような多重ステージ型の装置においては、追加されたテーブルは並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルで露光が行われている間に１以上の他のテーブルで準備工程が実行されるようにしてもよい。
【００４５】
露光装置は、基板の少なくとも一部が「液浸露光用の液体」で覆われるものであってもよい。この液体は比較的高い屈折率を有するたとえば水などの液体であり、投影系と基板との間の空隙を満たす。液浸露光用の液体は、たとえばパターニング用デバイスと投影系との間などの露光装置の他の空間に適用されるものであってもよい。液浸技術は投影系の開口数を増大させる技術として周知である。本明細書では「液浸」という用語は、基板等の構造体が液体に完全に浸されているということを意味するのではなく、露光の際に投影系と基板との間に液体が存在するということを意味するに過ぎない。
【００４６】
図１に示されるように照明器ＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源により、少なくとも５ｎｍ、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、または少なくとも３６０ｎｍの波長を有する放射が供される。あるいは、放射源ＳＯにより供される放射は、長くても４５０ｎｍ、長くても４２５ｎｍ、長くても３７５ｎｍ、長くても３６０ｎｍ、長くても３２５ｎｍ、長くても２７５ｎｍ、長くても２５０ｎｍ、長くても２２５ｎｍ、長くても２００ｎｍ、または長くても１７５ｎｍの波長を有する。この放射は、４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、及び／または１２６ｎｍの波長を含んでもよい。
【００４７】
たとえば光源がエキシマレーザである場合には、光源と露光装置とは別体であってもよい。この場合、光源は露光装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは光源ＳＯから照明器ＩＬへとビーム搬送系ＢＤを介して受け渡される。ビーム搬送系ＢＤはたとえば適当な方向変更用ミラー及び／またはビームエキスパンダを含んで構成される。あるいは光源が水銀ランプである場合には、光源は露光装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯと照明器ＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系と総称される。
【００４８】
照明器ＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを備えてもよい。一般にはアジャスタＡＤにより、照明器の瞳面における強度分布の少なくとも半径方向外径及び／または内径（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）」、「シグマ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）」と呼ばれる）が調整される。加えて照明器ＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の要素を備えてもよい。照明器はビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。照明器ＩＬ及び追加の関連構成要素は放射ビームを複数の分割ビームに分割するように構成されていてもよい。たとえば各分割ビームが個別制御可能素子アレイにおける１つまたは複数の個別制御可能素子に対応するように構成してもよい。放射ビームを分割ビームに分割するのにたとえば二次元の回折格子を用いてもよい。本明細書においては「放射ビーム」という用語は、放射ビームがこれらの複数の分割ビームを含むという状況も包含するが、これに限定されないものとする。
【００４９】
放射ビームＢは、パターニング用デバイスＰＤ（たとえば、個別制御可能素子アレイ）に入射して、当該パターニング用デバイスにより変調される。放射ビームはパターニング用デバイスＰＤにより反射され、投影系ＰＳを通過する。投影系ＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ（たとえば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴは正確に移動され、たとえば放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃをそれぞれ位置決めするように移動される。また、個別制御可能素子アレイ用の位置決め手段が設けられ、たとえば走査中にビームＢの経路に対してパターニング用デバイスＰＤの位置を正確に補正するために用いられてもよい。
【００５０】
一実施例においては、ロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により基板テーブルＷＴの移動を実現する。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は図１には明示されていない。一実施例では基板テーブルＷＴを移動させるためのショートストロークモジュールを省略してもよい。個別制御可能素子アレイを位置決めするためにも同様のシステムを用いることができる。必要な相対運動を実現するために、対象物テーブル及び／または個別制御可能素子アレイの位置を固定する一方、放射ビームＢを代替的にまたは追加的に移動可能としてもよいということも理解されよう。この構成は装置の大きさを小さくするのに役立ち得る。たとえばフラットパネルディスプレイの製造に適用可能な更なる代替例として、基板テーブルＷＴ及び投影系ＰＳを固定し、基板Ｗを基板テーブルＷＴに対して移動させるように構成してもよい。たとえば基板テーブルＷＴは、実質的に一定の速度で基板Ｗを走査させるための機構を備えてもよい。
【００５１】
図１に示されるように放射ビームＢはビームスプリッタＢＳによりパターニング用デバイスＰＤに向けられるようにしてもよい。このビームスプリッタＢＳは、放射ビームがまずビームスプリッタＢＳにより反射されてパターニング用デバイスＰＤに入射するように構成される。ビームスプリッタを使わずに放射ビームをパターニング用デバイスに入射させるようにすることもできる。放射ビームは０度から９０度の間の角度でパターニング用デバイスに入射する。またはたとえば５度から８５度の間、１５度から７５度の間、２５度から６５度の間、または３５度から５５度の間の角度であってもよい（図１には９０度の例が示されている）。パターニング用デバイスＰＤは放射ビームＢを変調し、再度ビームスプリッタＢＳに向かって戻るように放射ビームＢを反射する。ビームスプリッタＢＳは変調されたビームを投影系ＰＳへと伝達する。しかしながら放射ビームＢをパターニング用デバイスＰＤに入射させ、そのまま更に投影系ＰＳに入射させるという代替的な構成も可能であることも理解されよう。特に透過型のパターニング用デバイスが用いられる場合には図１に示される構成は必要とはされない。
【００５２】
図示の装置はいくつかのモードで使用することができる。
【００５３】
１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射で目標部分Ｃに投影される間、個別制御可能素子アレイ及び基板は実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。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回の静的露光で結像される目標部分Ｃの寸法が制限されることになる。
【００５４】
２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、個別制御可能素子アレイ及び基板は同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。個別制御可能素子アレイに対する基板の速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが１回の動的露光での目標部分Ｃの（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離が目標部分の（走査方向の）長さを決定する。
【００５５】
３．パルスモードにおいては、個別制御可能素子アレイは実質的に静止状態とされ、パルス放射源により基板Ｗの目標部分Ｃにパターンの全体が投影される。基板テーブルＷＴが実質的に一定の速度で移動して、ビームＢは基板上を線状に走査させられる。個別制御可能素子アレイ上のパターンは放射系からのパルス間に必要に応じて更新される。パルス照射のタイミングは、基板上の複数の目標部分Ｃが連続して露光されるように調整される。その結果、基板上の１つの短冊状領域にパターンが完全に露光されるようビームＢにより基板Wが走査されることになる。この短冊状領域の露光を順次繰り返すことにより基板Ｗは完全に露光される。
【００５６】
４．連続スキャンモードは基本的にパルスモードと同様である。異なるのは、変調された放射ビームＢに対して基板Ｗが実質的に等速で走査され、ビームＢが基板Ｗ上を走査し露光しているときに個別制御可能素子アレイ上のパターンが更新されることである。個別制御可能素子アレイのパターンの更新に同期させるようにした、実質的に一定の放射源またはパルス放射源を用いることができる。
【００５７】
５．ピクセルグリッド結像モードでは、基板Ｗに形成されるパターンはスポット状の露光を連続的に行うことにより実現される。このモードは図２の露光装置を使用して実現することができる。このスポット状の露光はスポット発生器により形成され、スポット発生器はパターニング用デバイスＰＤに適切に方向付けられて配置されている。スポット状の露光はそれぞれ実質的に同形状である。基板Ｗ上には露光スポットにより最終的に実質的に格子が描かれる。一実施例では、このスポットの寸法は最終的に基板上に描かれる格子のピッチよりも大きいが、毎回の露光時に露光スポットが形成する格子の大きさよりもかなり小さい。転写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形成される。露光照射の合間に各スポットの強度分布が変更される。
【００５８】
上記で記載したモードを組み合わせて動作させてもよいし、モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別のモードで使用してもよい。
【００５９】
リソグラフィでは基板上のレジスト層にパターンが露光される。そしてレジストが現像される。続いて追加の処理工程が基板に施される。基板の各部分へのこれらの追加の処理工程の作用は、レジストへの露光の程度によって異なる。特にこの処理は、所与の線量閾値を超える照射量を受けた基板の部位が示す反応と、その閾値以下の照射量を受けた部位が示す反応とが異なるように調整されている。たとえば、エッチング工程においては上記の閾値を超える照射量を受けた基板上の区域は、レジスト層が現像されることによりエッチングから保護される。一方、この閾値以下の照射量を受けたレジストは露光後の現像工程で除去され、基板のその区域はエッチングから保護されない。このため、所望のパターンにエッチングがなされる。特に、パターニング用デバイス内の個別制御可能素子は、パターン図形内部となる基板上の区域での露光中の照射量が線量閾値を超えるように実質的に高強度であるように設定される。基板の他の領域は、ゼロまたはかなり低い放射強度を受けるように対応の個別制御可能素子が設定されることにより、線量閾値以下の放射を受ける。
【００６０】
実際には、パターン図形端部での照射量は所与の最大線量からゼロへと急激に変化するわけではない。この照射量は、たとえ図形の境界部分の一方の側への放射強度が最大となり、かつその図形境界部分の他方の側への放射強度が最小となるように個別制御可能素子が設定されていたとしても急激には変化しない。回折の影響により、照射量の大きさは移行領域を介して低下するからである。パターン図形の境界位置は最終的にレジストの現像により形成される。その境界位置は、照射された線量が閾値を下回る位置によって定められる。この移行領域での線量低下のプロファイル、ひいてはパターン図形の境界の正確な位置は、当該図形境界上または近傍に位置する基板上の各点に放射を与える個別制御可能素子の設定により、より正確に制御できるであろう。これは、強度レベルの最大値または最小値を制御するだけではなく、当該最大値及び最小値の間の強度レベルにも制御することによっても可能となるであろう。これは通常「グレイスケーリング」と呼ばれる。
【００６１】
グレイスケーリングによれば、個別制御可能素子により基板に２値の放射強度（つまり最大値と最小値）だけが与えられるリソグラフィーシステムよりも、パターン図形の境界位置の制御性を向上させることができる。少なくとも３種類、少なくとも４種類の放射強度、少なくとも８種類の放射強度、少なくとも１６種類の放射強度、少なくとも３２種類の放射強度、少なくとも６４種類の放射強度、少なくとも１２８種類の放射強度、または少なくとも２５６種類の放射強度が基板に投影されてもよい。
【００６２】
グレイスケーリングは上述の目的に加えてまたは上述の目的に代えて使用されてもよい。たとえば、照射された線量レベルに応じて基板の各領域が２種以上の反応を可能とするように、露光後の基板への処理が調整されていてもよい。たとえば、第１の線量閾値以下の放射を受けた基板の部位では第１の種類の反応が生じ、第１の線量閾値以上で第２の線量閾値以下の放射を受けた基板の部位では第２の種類の反応が生じ、第２の線量閾値以上の放射を受けた基板の部位では第３の種類の反応が生じるようにしてもよい。したがって、グレイスケーリングは、基板上での線量のプロファイルが２以上の望ましい線量レベルを有するようにするのに用いることができる。この線量プロファイルは少なくとも２つの所望の線量レベル、少なくとも３つの所望の線量レベル、少なくとも４つの所望の線量レベル、少なくとも６つの所望の線量レベル、または少なくとも８つの所望の線量レベルを有してもよい。
【００６３】
線量プロファイルの制御は、上述のように基板上の各点が受ける放射強度を単に制御するという方法以外の方法によっても可能である。たとえば、基板上の各点が受ける照射量は、各点への露光時間を代替的にまたは追加的に制御することによっても制御することができる。他の例として、基板上の各点は、連続的な複数の露光により放射を受けてもよい。このような連続的複数露光から一部の露光を選択して用いることにより代替的にまたは追加的に各点が受ける照射量を制御することが可能となる。
【００６４】
図２は、本発明に係る露光装置の一例を示す図である。この実施例はたとえばフラットパネルディスプレイの製造に用いることができる。図１に示される構成要素に対応するものには図２においても同じ参照符号を付している。また、基板やコントラストデバイス、ＭＬＡ、放射ビームなどについてののさまざまな構成例などを含む上述のさまざまな変形例は同様に適用可能である。
【００６５】
図２に示されるように、投影系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、変調された放射ビームＢを受け、開口絞りＡＳの開口部で合焦させる。開口部には他のレンズＡＬを設けてもよい。そして放射ビームＢは発散し、第２のレンズＬ２（たとえばフィールドレンズ）により合焦させられる。
【００６６】
投影系ＰＳは、拡大された変調放射ビームＢを受けるように構成されているレンズアレイＭＬＡをさらに備える。変調放射ビームＢの異なる部分はそれぞれレンズアレイＭＬＡの異なるレンズＭＬを通過する。この変調放射ビームＢの異なる部分はそれぞれ、パターニング用デバイスＰＤの１つ以上の個別制御可能素子に対応している。各レンズは変調放射ビームＢの各部分を基板Ｗ上の点に合焦させる。このようにして基板Ｗ上に照射スポットＳの配列が露光される。図示されているレンズアレイには８つのレンズ１４が示されているだけであるが、レンズアレイは数千のレンズを含んでもよい（パターニング用デバイスＰＤとして用いられる個別制御可能素子アレイについても同様である）。
【００６７】
図３は、本発明の一実施形態に係り、図２のシステムを用いて基板Ｗ上にどのようにパターンが生成されるのかを模式的に示す図である。図中の黒丸は、投影系ＰＳのレンズアレイＭＬＡによって基板に投影されるスポットＳの配列を示す。基板は、基板上での露光が進むにつれて投影系に対してＹ方向に移動する。図中の白丸は、基板上で既に露光されている露光スポットＳＥを示す。図示されるように投影系ＰＳのレンズアレイＭＬＡによって基板に投影された各スポットは基板上に露光スポット列Ｒを形成する。各スポットＳＥの露光により形成される露光スポット列Ｒがすべて合わさって、基板にパターンが完全に形成される。上述のようにこのような方式はよく「ピクセルグリッド結像」と称される。
【００６８】
照射スポットＳの配列が基板Ｗに対して角度θをなして配置されている様子が示されている（基板Ｗの端部はそれぞれＸ方向及びＹ方向に平行である）。これは、基板が走査方向（Ｙ方向）に移動するときに、各照射スポットが基板の異なる領域を通過するようにするためである。これにより、照射スポット１５の配列により基板の全領域がカバーされることになる。角度θは大きくても２０°、大きくても１０°、大きくても５°、大きくても３°、大きくても１°、大きくても０．５°、大きくても０．２５°、大きくても０．１０°、大きくても０．０５°、または大きくても０．０１°であってよい。あるいは、角度θは小さくても０．００１°である。
【００６９】
図４は、本発明の一実施形態において、どのようにしてフラットパネルディスプレイの基板Ｗ全体が複数の光学エンジンを用いて１回の走査で露光されるのかを模式的に示す図である。この例では照射スポットＳの配列ＳＡが８つの光学エンジン（図示せず）により形成される。光学エンジンはチェス盤のように２つの列Ｒ１、Ｒ２に配置されている。照射スポットの配列の端部が隣接の照射スポット配列の端部に（走査方向であるＹ方向において）少し重なるように形成される。一実施例では光学エンジンは少なくとも３列、たとえば４列または５列に配列される。このようにして、照射の帯が基板Ｗの幅を横切って延び、１回の走査で基板全体の露光が実現されることとなる。光学エンジンの数は適宜変更してもよい。一実施例では、光学エンジンの数は少なくとも１個、少なくとも２個、少なくとも４個、少なくとも８個、少なくとも１０個、少なくとも１２個、少なくとも１４個、または少なくとも１７個である。あるいは、光学エンジンの数は４０個未満、３０個未満または２０個未満である。
【００７０】
各光学エンジンは、上述の照明系ＩＬ、パターニング用デバイスＰＤ、及び投影系ＰＳを別個に備えてもよい。あるいは２個以上の光学エンジンが１以上の照明系、パターニング用デバイス、及び投影系の少なくとも一部を共有してもよい。
【００７１】
図５は、本発明の一実施形態に係る放射線パルスエネルギー制御システムを示す図である。放射線パルスは、入力１０に入力され、出力１１で出力される。検出器１５は、放射線パルスのエネルギーをモニターするために設けられる。部分反射ミラー１６は、入力パルスの一部を検出器１５に向かわせるために設けられる。パルスの残りは、光ディレイ１７を通過する。パルスの残りは、パルスエネルギーの大部分であることが期待される。光ディレイ１７は、たとえば、放射線パルスを遅延（ディレイ）させるため、放射線パルスが反射面の間を複数回前後に反射するように配置された一組の平行な反射面で構成することができる。光ディレイライン１７から、放射線パルスは、放射線パルスからエネルギーの一部をトリミングするために制御される光シャッター２０に向けられる。たとえば、放射線パルスは、強度が比較的急速に上昇し、その後よりゆっくりと下降して、比較的正確にトリミングされた「テイル（ｔａｉｌ）」を供給するように、時間−強度プロファイルを有するよう形成される。
【００７２】
光シャッター２０は、放射線検出器１５により測定された測定値に基づいて制御される。図５に示す例においては、放射線検出器１５は、連続的に各パルスにおける放射線の強度を測定し、放射線パルスエネルギー制御システムは、検出器１５によりある任意の瞬間まで受信されたパルスにおける全エネルギーを測定する積分器２１を備える。積分器２１の出力は、比較器２２により放射線パルスの目標エネルギーと比較される。積分器２１により測定された放射線パルスにおける全エネルギーが目標値に到達したとき、比較器２２は、光シャッター２０に信号を出力し、光シャッター２０に閉じるよう指示し、パルスの残りをトリミングする。その結果、出力パルスのエネルギーは、目標エネルギーと一致する。明らかなように、光ディレイライン１７の遅延（ディレイ）は、検出器１５、積分器２１および比較器２２の電子機器によりもたらされるディレイと一致するよう設定される必要がある。
【００７３】
図５に示されたものと類似する従来の放射線パルスエネルギー制御システムの限界は、放射線パルスエネルギーの制御の精度が、自身の光シャッターのスイッチング速度により制限されていたことである。明らかに、たとえ光シャッターのトリガーが、放射線のパルス内における特定の瞬間に正確に時間が調節されていたとしても、光シャッターのスイッチング時間がパルスの持続時間と同じオーダ（またはさらに長いオーダ）である場合、パルス内におけるエネルギーの制御は、悪くなるであろう。常に光シャッターのスイッチング速度を補償することは不可能であるので、放射線パルスの時間−強度曲線が変化する場合には、状況はさらに悪くなる可能性がある。
【００７４】
しかしながら、この本発明の実施形態または実施例は、放射線検出器１５の応答速度を光シャッター２０の応答速度と同じに設定することにより、上記の問題を克服する。したがって、たとえばライフタイムが長く、オープン時に比較的高い透過率を有する材料を用いるために、応答時間の遅い光シャッター２０を用いる必要がある場合には、同等に遅い放射線検出器１５が用いられる。放射線検出器１５の反応速度は、検出器１５を含む電気部品をチューニングすることにより制御することができる。一実施例では、検出器１５は、そのステップ応答の形状が、光シャッターのそれと一致しているが、時間については反転しているようにチューニングされるべきである。
【００７５】
図６ａおよび図６ｂは、それぞれ、検出器１５と光シャッター２０の典型的なステップ応答を示す図である。本発明の予期せぬ結果、すなわち、低いパフォーマンスの光シャッター２０（すなわち、低応答速度を有するもの）を用いようとする場合、低い（そして高くない）パフォーマンスの検出器１５を用いるべきであることは、下記のように証明される。
Ｉ（ｔ）＝時間の関数としての放射線パルスの強度
Ｉ’（ｔ）＝光ディレイラインτＯＰＴＩＣＳ後の放射線パルス
Ｉ’（ｔ）＝Ｉ（ｔ−τＯＰＴＩＣＳ）
ＩＯＵＴ（ｔ）＝トリミングされた放射線パルス
Ｓ（ｔ）＝光シャッターの透過率のステップ応答
Ｓ（ｔ）＝１，ｔ＜０
Ｓ（ｔ）＝０，ｔ＞τＣＬＯＳＥＤ
Ｒ（ｔ）＝検出器のインパルス応答
ＲＳＴＥＰ（ｔ）＝検出器のステップ応答
【数１】
2008066729.tif 000003
Ｄ（ｔ）＝検出器からの出力信号
Ｅ（ｔ）＝積分された検出器信号
ＥＴＡＲＧＥＴ＝出力パルスの目標エネルギー
ｔＳＷＩＴＣＨ＝積分された検出信号Ｅ（ｔ）がＥＴＡＲＧＥＴに到達する時間
τＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ＝電子機器のディレイ時間
【００７６】
スイッチング時間ｔＳＷＩＴＣＨに応じて、出力パルスの全エネルギーは、以下の式で与えられる。
【数２】
2008066729.tif 000004
【００７７】
検出器出力信号Ｄ（ｔ）は、レーザパルスＩ（ｔ）と検出器インパルス応答Ｒ（ｔ）のコンボリューションにより与えられる。
【数３】
2008066729.tif 000005
【００７８】
そして、積分された検出器信号Ｅ（ｔ）は、以下の式で与えられる。
【数４】
2008066729.tif 000006
【００７９】
積分の順番を変更することにより、以下の式となる。
【数５】
2008066729.tif 000007
【００８０】
検出器インパルス応答の積分は、検出器ステップ応答（式１）と等しい。これを式５に代入することにより以下の式が得られる。
【数６】
2008066729.tif 000008
【００８１】
時間をｔＳＷＩＴＣＨとすることにより、積分された信号Ｅ（ｔ）は、ＥＴＡＲＧＥＴと等しくなる。
【数７】
2008066729.tif 000009
【００８２】
ＲＳＴＥＰ（ｔ）がＳ（ｔ）の時間反転の場合、以下のようになる。
【数８】
2008066729.tif 000010
【００８３】
式７においてＲＳＴＥＰをＳで置き換えることにより、以下の式が得られる。
【数９】
2008066729.tif 000011
【００８４】
式９においてτをｔ−τＯＰＴＩＣＳで置き換えることにより、以下の式が得られる。
【数１０】
2008066729.tif 000012
【００８５】
光のディレイ時間τＯＰＴＩＣＳが電子機器と光シャッターに一致するように調整されるとき、以下のようになる。
【数１１】
2008066729.tif 000013
【００８６】
そして、式１０は、以下のように書き直すことができる。
【数１２】
2008066729.tif 000014
【００８７】
式１２の積分は、式２の積分と等しく、結果として、
【数１３】
2008066729.tif 000015
であることが証明される。
【００８８】
したがって、放射線パルスエネルギー制御システムからの放射線パルス出力のエネルギーは、所望のエネルギーと一致しており、制御システムへの放射線パルス入力のエネルギーから独立しており、パルスの強度−時間プロファイルの形状から独立していることが示される。さらに、放射線の出力パルスにおけるエネルギー制御の精度は、光シャッターの絶対的なスイッチング速度に依存しなくなるが、その代わりに、検出器の応答を光シャッターの応答と一致させる（マッチングさせる）精度に依存する。
【００８９】
一実施例においては、放射線の出力パルスのエネルギーを一貫させるために、放射線パルスエネルギー制御システムへの放射線入力パルスのエネルギーは、常に目標エネルギーより高くなければならないことを理解されたい。したがって、目標エネルギーは、放射線パルスエネルギー制御システムへ入力が予期される最も低いパルスエネルギーよりも小さい値に設定しなければならない。
【００９０】
検出器の応答が光シャッターの応答と一致している、この本発明の実施例のアレンジメントの主な利点は、放射線パルスのエネルギー制御の精度に影響を及ぼすことなく、要求される光シャッターのスイッチング速度を緩和できることである。したがって、光シャッターは、他の特徴向けに最適化することができる。さらに、低速の光シャッターメカニズムを検討することができる。
【００９１】
一実施例では、放射線出力パルスのエネルギー制御の精度は、光シャッターの絶対的なスイッチング速度に依存しなくなるので、シャッターが閉じるのに要する時間が放射線パルスの持続時間よりも大きくなる放射線パルスのエネルギー制御が可能となる。たとえば、光シャッターとしてシャッター時間が１０から２０ｎｓのポッケルスセルを用いて、ステップ応答が一致した検出器を用いたとき、サブナノ秒またはさらにサブピコ秒のレジーム（ｒｅｇｉｍｅ）で、放射線パルスのエネルギーをトリミングすることが可能となる。
【００９２】
この本発明の実施例の放射線パルスエネルギー制御システムは、一貫したエネルギーレベルを有する放射線のパルスを生成する放射源を提供するために、放射源の一部として、特にレーザとして、さらには特にエキシマレーザとして用いることが可能であることを理解されたい。さらに、放射線パルスエネルギー制御システムは、露光装置の一部として用いることが可能である。たとえば、放射線パルスエネルギー制御システムは、照明器に入力され、または照明器から出力される放射線パルスのエネルギーを調整するために構成することができる。
【００９３】
本説明においては露光装置の用途を特定の装置（たとえば集積回路やフラットパネルディスプレイ）の製造としているが、ここでの露光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、集積回路や光集積回路システム、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、微小電気機械素子（ＭＥＭＳ）、ＬＥＤなどの製造に用いることが可能であり、これらに限られない。また、たとえばフラットパネルディスプレイに関しては、本発明に係る装置は、たとえば薄膜トランジスタ層及び／またはカラーフィルター層などのさまざまな層の製造に用いることができる。
【００９４】
ここでは特に光学的なリソグラフィーを本発明に係る実施形態に適用したものを例として説明しているが、本発明はたとえばインプリントリソグラフィーなど文脈が許す限り他にも適用可能であり、光学的なリソグラフィーに限られるものではない。インプリントリソグラフィーでは、パターニング用デバイスのトポグラフィーが基板に生成されるパターンを決める。パターニング用デバイスのトポグラフィーが基板に塗布されているレジスト層に押し付けられ、電磁放射や熱、圧力、あるいはこれらの組み合わせによってレジストが硬化される。レジストが硬化されてから、パターニング用デバイスは、パターンが生成されたレジストから外されて外部に移動される。
【００９５】
結語
本発明の種々の実施例を上に記載したが、それらはあくまでも例示であって、それらに限定されるものではない。本発明の精神と範囲に反することなく種々に変更することができるということは、関連技術の当業者には明らかなことである。本発明の範囲と精神は上記で述べた例示に限定されるものではなく、請求項とその均等物によってのみ定義されるものである。
【００９６】
「課題を解決する手段」及び「要約書」の項ではなく「発明の詳細な説明」の項が請求項を解釈するのに使用されるように意図されている。「課題を解決する手段」及び「要約書」の欄は本発明者が考えた本発明の実施例の１つ以上を示すものであるが、すべてを説明するものではない。よって、本発明及び請求項をいかなる形にも限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の各実施形態に係る露光装置を示す図である。
【図２】本発明の各実施形態に係る露光装置を示す図である。
【図３】図２に示される本発明の一実施形態により基板にパターンを転写する１つのモードを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る光学エンジンの配置を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る放射線パルスエネルギー制御システムを示す図である。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは、それぞれ、本発明の一実施形態に係る放射線パルスエネルギー制御システムにおける、放射線検出器および光シャッターのインパルス応答の検出を示す図である。
【符号の説明】
【００９８】
１０  入力、  １１  出力、  １５  放射線検出器、１６  部分反射ミラー、  １７  光ディレイライン、  ２０  光シャッター、  ２１  積分器、  ２２  比較器、  Ｂ  放射ビーム、  Ｃ  目標部分、  ＩＬ  照明光学系、  ＰＤ  パターニング用デバイス、  ＰＳ  投影光学系、  ＳＯ  放射源、  Ｗ  基板、  ＷＴ  基板テーブル。
【図１】
2008066729.tif 000016
【図２】
2008066729.tif 000017
【図３】
2008066729.tif 000018
【図４】
2008066729.tif 000019
【図５】
2008066729.tif 000020
【図６】
2008066729.tif 000021
【外国語明細書】
2008066729.tif 000022
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