(57)【要約】      （修正有）【課題】描画される像の制御を向上させることができるプログラム可能なパターン形成手段の提供。【解決手段】パターン形成手段ＰＰＭが、複数の個別アドレスによって指定可能なピクセルを含み、その各々が、入射放射線の振幅と位相の両方を変調するために使用可能な単一の独立素子で形成され、さらに、少なくとも一つのピクセル素子１が、光電材料層２，３と、複屈折を変化させるための電圧を光電材料に選択的に印加するための電極とを含む。本発明リソグラフ装置では、エッジがより精密に制御された形状構成を有するデバイスを基板上に形成することができる。【選択図】図２
2004214625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影放射線ビームを供給する放射系と、
前記投影ビームを所望のパターンに形成するプログラム可能なパターン形成手段と、
基板を保持する基板テーブルと、
パターンが形成された前記ビームを前記基板の目標部分に投影する投影系とを含むリソグラフ用投影装置において、
前記プログラム可能なパターン形成手段が、個別にアドレス指定可能な複数のピクセルを含み、その各々が、入射放射線の振幅と位相の両方を変調するために使用可能な単一の独立素子で形成され、さらに、少なくとも一つのピクセル素子が、光電材料層と、複屈折を変化させるための電圧を前記光電材料に選択的に印加するための電極とを含むことを特徴とするリソグラフ用投影装置。
【請求項２】
前記少なくとも一つのピクセル素子が、光電材料から成る第二層と、複屈折を変化させるための第二の電圧を前記光電材料から成る第二層に選択的に印加するための電極とをさらに含み、前記第二層の異常光軸が、前記光電材料から成る第一層の異常光軸に対して直角である請求項１に記載されたリソグラフ用投影装置。
【請求項３】
前記少なくとも一つのピクセル素子が、前記ピクセル素子の位置を、入射放射線ビームに対して少なくとも平行方向に調整するためのアクチュエータをさらに含む請求項１に記載されたリソグラフ用投影装置。
【請求項４】
前記少なくとも一つのピクセル素子の前記光電材料に付着された反射材層をさらに含み、前記光電材料を通過して伝送された放射線を反射する請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載されたリソグラフ用投影装置。
【請求項５】
前記光電材料層のうちの少なくとも一層が、ＡＤＰ、ＡＤ＊Ｐ、ＫＤＴ、およびＫＤ＊Ｐのいずれかを用いて形成される請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載されたリソグラフ用投影装置。
【請求項６】
少なくとも一つのピクセルからの放射線を、その偏光に応じて減衰させる偏光フィルタをさらに含む請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載されたリソグラフ用投影装置。
【請求項７】
前記光電材料層のうちの少なくとも一層の温度を、キュリー温度よりも僅かに高い温度にするための制御手段をさらに含む請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載されたリソグラフ用投影装置。
【請求項８】
個別にアドレス指定可能な複数のピクセルを含み、その各々が、入射放射線の振幅と位相の両方を変調するために使用可能な単一の独立素子で形成されているプログラム可能なパターン形成手段において、少なくとも一つのピクセル素子が、光電材料層と、複屈折を変化させるための電圧を前記光電材料に選択的に印加するための電極とを含むプログラム可能なパターン形成手段。
【請求項９】
基板を配置する段階と、
放射系を用いて投影放射線ビームを投影する段階と、
投影ビームにパターンを形成するためにプログラム可能なパターン形成手段を使用する段階と、
パターンが形成された放射線ビームを基板の目標部分に投影する段階とを含むデバイス製造方法において、
前記プログラム可能なパターン形成手段が、個別にアドレス指定可能な複数のピクセルを含み、その各々が、入射放射線の振幅と位相の両方を変調するために使用可能な単一の独立素子で形成され、
少なくとも一つのピクセル素子が、光電材料層と、複屈折を変化させるための電圧を前記光電材料に選択的に印加するための電極とを含み、
さらに、入射放射線の振幅と位相の両方を変調するために、前記ピクセル素子の各々を制御する段階がさらに含まれることを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影放射線ビームを供給する放射系と、投影ビームを所望のパターンに形成するプログラム可能なパターン形成手段と、基板を保持する基板テーブルと、パターンが形成されたビームを基板の目標部分に投影する投影系とを含むリソグラフ用投影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフ用投影装置は、集積回路（ＩＣ）、フラットパネルディスプレイ、およびその他微細構造を有するデバイスの製作に使用される。プログラム可能な形成手段は、例えば、ＩＣの各層に対応するパターンを形成し、このパターンが、放射線感応性材料（レジスト）の層によって被覆された基板（例えば、シリコンウェハやガラス基板）上の（例えば、一つまたは複数のダイの部分を含む）目標部分に画像投影される。
【０００３】
この画像投影段階の前に、基板には下地処理、レジスト塗布、およびソフト焼成（bake）のような種々の処理が施される。露光後の基板には、露光後焼成（ＰＥＢ）、現像、ハード焼成、および画像投影された形状の計測・検査のような別の処理が施される。これらの転写処理により、レジストのパターン化された層が基板上に形成される。各々のデバイスの層を完成させる、追加加工する、または修正することを目的として、蒸着、エッチング、イオン注入（ドーピング）、金属化、酸化、ＣＭＰ（chemo-mechanical polishing）等のパターン形成段階が続けて実施される。複数の層が必要な場合には、これら全ての処理、またはそれらの変形処理が新しい層に繰り返される。最終的には、一群のデバイスが基板（ウェハ）上に形成される。次に、これらのデバイスは、ダイシングまたは鋸断のような技術により個々に分離され、分離されたデバイスは、担持体に装着されたり、ピンに結合される。これらの処理に関するこれ以上の情報は、例えば、マックグロー・ヒル出版社の「マイクロチップ制作−半導体プロセス技術に関する実用ガイド」、第三版１９９７年、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４、から入手可能であり、その全記載内容を本明細書の記載として援用する。
【０００４】
リソグラフ用投影装置を用いて基板上に投影されるパターンを最適化するためには、グレースケール露光を形成できることが望ましい。また、隣接する構成要素との間に、位相変化を作り出すことができることも望ましい。これらの特徴を利用することにより、基板上に形成される形状構成のエッジ位置を精密に制御することができる。現在公知の空間光変調器は、グレースケール像を画像投影することができる。別の現在公知の空間光変調器は、位相変調を実施することができる。しかし、画像投影される像をさらに精密に制御することができる空間光変調器を製作することが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、画像投影される像の制御を向上させることができるプログラム可能なパターン形成手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、この目的および他の目的は、冒頭で述べたリソグラフ装置により達成され、上記のプログラム可能なパターン形成手段が、個別にアドレスによって指定可能な複数のピクセルを含み、その各々が、入射放射線の振幅と位相の両方を変調するために使用可能な単一の独立素子で形成され、さらに、少なくとも一つのピクセル素子（Pixel element）が、光電材料層と、複屈折を変化させるための電圧を光電材料に選択的に印加するための電極とを含むことを特徴とする。
【０００７】
それ故に、プログラム可能なパターン形成手段を有するリソグラフ装置は、エッジがより精密に制御された形状構成（features）を有するデバイスを基板上に形成することができる。結果として、その形状構成の品質が向上する。
【０００８】
ピクセル構成要素の少なくとも一つは、光電材料層と、光電材料に選択的に電圧を印加して複屈折を変化させるための電極とを含む。この材料の複屈折により、それを通過する放射線の偏光が変化する。この偏光の変化の大きさは、材料の複屈折に依存し、そのことは代わって、光電材料に印加される電圧に依存する。それ故に、偏光した光をプログラム可能なパターン形成手段に照射し、さらに、プログラム可能なパターン形成手段から放射された光を基板に投影する前に偏光フィルターを通過させることにより、各ピクセルからの光の振幅を変調することができる。
【０００９】
ピクセル素子は、第二の電圧を加えて複屈折を変化させるための電極を有する、光電材料から成る第二層を含むことができる。第二層の異常光軸の方向は、光電材料から成る第一層の異常光軸方向に対して直角である。両層の常光軸方向は、プログラム可能なパターン形成手段に入射する放射線ビームに対して概ね平行である。第一層と第二層に印加される電圧が同じ場合、光電材料から成る第二層は、光電材料から成る第一層の偏光の変化を補正する。光電材料から成る第一層と第二層に印加される電圧に違いがあると、ピクセルから放射される放射線ビームの偏光が、入射放射線ビームに対して正味変化を起こす。それ故に、適切な偏光フィルタを用いることによって、放射線をピクセル素子によって振幅変調することができる。また、光電層の複屈折によって放射線に位相変化が起きる。しかし、この二層によって作り出された位相変化は累積する、すなわち、一層によって作り出された位相変化は、他の層によって作り出された位相変化を補正しない。それ故に、ピクセル素子を放射線ビームの位相変調にも用いることができる。両層にほとんど、または、全く電圧が印加されていないときには、放射線に事実上の位相変化と偏光の変化はない。両層の一方に電圧が印加されると、放射線ビームの位相と偏光に変化が起きる。両層共に電圧が印加されると、放射線の位相が変化するが、偏光は変化しない。それ故に、放射線の位相と振幅を独立して変調することが可能である。
【００１０】
別の例では、ピクセル素子が、放射線の偏光を調整する（したがって、放射線の振幅変調を行う）ための光電材料の単一層を含む。この単一層は、ピクセル素子の位置を入射放射線ビームに対して平行方向に調整するためのアクチュエータに装着されている。したがって、ピクセル素子の位置調整を、放射線の位相変調に用いることができる。
【００１１】
これらの形態は、透過型ＳＬＭを構成するために用いることができる。代替として、光電材料を通過して伝送された放射線を反射させるための反射材料層を光電材料に付着させることによって、反射型ＳＬＭを構成することができる。
【００１２】
光電材料は、ＡＤＰ、ＡＤ＊Ｐ、ＫＤＴ、およびＫＤ＊Ｐのいずれかを用いて形成されることが好ましい。光電材料を最適制御するためには、キュリー温度より僅かに高い温度で動作させるべきである。それ故に、ＳＬＭには、温度が制御された冷却手段が設けられる。
【００１３】
本発明で使用される光電材料は、一般にＬＣＤと呼ばれるディスプレイに用いられる液晶デバイスに幾つかの特性において類似している。しかし、光電材料は、液体ではなく固体である。そのような光電材料の利点は、液晶のように紫外線（ＵＶ）や深紫外線（ＤＵＶ）の放射のもとで劣化しないこと、光電材料はより早いスピードで異なる状態に転換できること（能力としてはＧＨｚのスピードで転換可能であり、液晶デバイスは一般的には４ｋＨｚ以下のスピードで転換できる）、光電材料を用いるデバイス製作にはリソグラフ技術を使用することができること、それ故に、光電デバイスは、類似の液晶デバイスより大幅な小型化を達成する可能性を有することである。
【００１４】
本発明の別の観点によると、基板を配置する段階と、放射系を用いて投影放射線ビームを投影する段階と、投影ビームにパターンを形成するためにプログラム可能なパターン形成手段を使用する段階と、パターンが形成された放射線ビームを基板の目標部分に投影する段階とを含み、上記のプログラム可能なパターン形成手段が、個別にアドレス指定可能な複数のピクセルを含み、その各々が、入射放射線の振幅と位相の両方を変調するために使用可能な単一の独立素子で形成され、また、少なくとも一つのピクセル素子が、光電材料層と、複屈折を変化させるための電圧を光電材料に選択的に印加するための電極とを含み、さらに、上記の方法が、入射放射線の振幅と位相の両方を変調するためにピクセル素子の各々を制御する段階を含むことを特徴とするデバイス製造方法が提供される。
【００１５】
本明細書で使用される「プログラム可能なパターン形成手段」という用語は、入射放射線ビームをパターン化された断面形状に形成することによって、所望のパターンを基板の目標部分に画像投影するために用いられる全ての手段に言及していると幅広く解釈されるものとし、また、「光バルブ」と「空間光変調器」（ＳＬＭ）も、また、上記のように使用されているものとする。そのようなパターン形成手段は、以下の例を含む。
＊プログラム可能なミラー配列。これは、粘弾性制御層と反射面とを有するマトリックス状アドレスによって指定可能な面を含む。そ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領域が入射光を回析光として反射し、指定されなかった領域が入射光を非回析光として反射することである。適切な空間フィルタを用いることによって、この非回析光を反射ビームから除去し、回析光だけを残して基板に到達させることができる。このようにして、ビームは、マトリックス状アドレスによって指定可能な面のアドレス指定パターンに従ったパターンに形成される。格子状光バルブ（ＧＬＶ）の配列を同様な方法で用いることも可能である。各々のＧＬＶは、入射光を回析光として反射する格子を形成するために、互いに変形可能な複数の反射リボンを含む。プログラム可能なミラー配列のさらに別の形態は、小型ミラーのマトリックス状配置を採用しており、各小型ミラーは、適当な局部電界を印加する、または、圧電駆動手段を採用することによって、軸を中心にして個別に傾斜することができる。ここでもミラーはマトリックス状アドレスによって指定可能であり、アドレス指定されたミラーは、入射放射線ビームを異なる方向の、アドレス指定されなかったミラーに向けて反射する。このようにして、反射ビームは、マトリックス状アドレスによって指定可能なミラーのアドレス指定パターンに従ったパターンに形成される。必要なマトリックスによるアドレス指定は、適当な電子手段を用いることにより実施可能である。上に説明した両方の場合に、プログラム可能なパターン形成手段は一以上のプログラム可能なミラー配列を含むことができる。ここで説明したミラー配列に関するさらなる情報については、例えば、米国特許第５２９６８９１号と同第５５２３１９３号、および、ＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７号と同ＷＯ９８／３３０９６号から調べ出すことが可能であり、それらの全記載内容を本明細書の記載内容としてここに援用する。
＊プログラム可能なＬＣＤ配列。そのような構成の例は米国特許第５２２９８７２号に記載されており、その全記載内容を本明細書の記載内容としてここに援用する。
【００１６】
形状構成の予傾斜、光近接効果補正、位相変更技術、および多重露光技術が用いられようとも、プログラム可能なパターン形成手段上に表示されたパターンは、最終的に基板の層または基板上に転写されるパターンとは大幅に異なると了解されるものとする。
【００１７】
簡単にするために、投影系をレンズと呼称するが、この用語は、例えば、屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、およびマイクロレンズ配列を含む種々の種類の投影系を包含すると広く解釈されるものとする。この出願で用いられる投影系の用語は、パターン化されたビームをプログラム可能なパターン形成手段から基板に伝送する全ての装置を単に指していると了解されるものとする。また、放射系は、投影放射線ビームを伝送する、形成する、または制御するためのこれら全ての設計様式に従って作動する構成要素を含み、それらの構成要素も、また、以下では集合的に、または個別に、レンズと呼称される。
【００１８】
リソグラフ装置は、二つ（二段）以上の基板テーブル（および／または二つ以上のマスクテーブル）を有する種類であってもよい。そのような多段式機械では、追加されたテーブルは平行して使用される、または、準備段階がテーブル上で実施されているときに、他のテーブルが露光のために使用される。
【００１９】
リソグラフ装置は、また、投影系の最終要素と基板との間の空間を充填するために、比較的高い屈折率を有する液体、例えば水、に基板が浸漬されている種類であってもよい。また、浸漬液体を、リソグラフ装置の、例えば、マスクと投影系の最初の要素との間のような他の空間に適用してもよい。液浸技術は、投影系の開口数を増加させるために当業者にはよく知られている。
【００２０】
この文脈では、本発明による装置を特にＩＣの製造に用いるように言及しているが、そのような装置は、その他多くの適用の可能性を有していると明確に了解されるものとする。例えば、集積光学系、磁区メモリー用案内パターンおよび検出パターン、液晶ディスプレイパネル、薄膜磁気ヘッド、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ、プリント配線板（ＰＣＢ）等の製造に採用することができる。
【００２１】
本明細書では、放射とビームという用語は、紫外線（例えば、波長が３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍの紫外線）、およびＥＵＶ（極紫外線）（例：波長５〜２０ｎｍ）を含む全ての種類の電磁放電、およびイオンビームまたは電子ビームのような粒子ビームを包含する。
【００２２】
本発明の例示形態が、添付模式図面を見ながら、単に例として以下に説明される。図面において、類似の参照符号は類似の構成要素を指す。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の具体例によるリソグラフ用投影装置を模式的に示す。リソグラフ用投影装置は、以下の手段を含む。
（１）放射線の投影ビームＰＢ（例えば、ＵＶ放射）を供給するための放射系Ｅｘ，ＩＬ。本具体例では、放射源ＬＡも含む。
（２）投影ビームにパターンを形成するためのプログラム可能なパターン形成手段ＰＰＭ（例えば、プログラム可能なミラー配列）。一般に、プログラム可能なパターン形成手段の位置は、構成要素ＰＬに対して固定されるが、代わって、構成要素ＰＬに対して正確に位置決めするための位置決め手段に結合してもよい。
（３）基板Ｗ（例えば、レジスト被覆シリコンウェハ）を保持する基板保持部材を有し、構成要素ＰＬに対して基板を正確に位置決めするための位置決め手段に結合される目標物テーブル（基板テーブル）ＷＴを含む。
（４）パターン化されたビームを、基板Ｗの（例えば、ダイを含む）目標部分Ｃに投影するための投影系（レンズ）ＰＬ（例えば、クォーツおよび／またはＣａＦ2レンズ系、または、そのような材料で作られたレンズ素子またはミラー系を含む反射屈折光学系）。投影系は、プログラム可能なパターン形成手段の像を基板上に投影してもよい。代替的に、プログラム可能なパターン形成手段の素子をシャッターとして働かせることにより、二次光源の像を、投影系が投影してもよい。また、投影系は、例えば二次光源を形成してマイクロスポットを基板上に投影するための（ＭＬＡとして知られる）マイクロレンズ配列を含んでもよい。
【００２４】
図示されるように、リソグラフ用投影装置は反射型である（すなわち、反射方式のプログラム可能なパターン形成手段を有する）。しかし、一般的には、透過型（例えば、透過式のプログラム可能なパターン形成手段を有する）であってもよい。
【００２５】
光源ＬＡ（例えば、エキシマレーザー）は放射線ビームを発生する。このビームは、直接、または、例えばビーム拡長器（a beam expander）Ｅｘのような調整手段を通過した後に照明系（照明器）ＩＬに供給される。照明器ＩＬは、ビームの照度分布の半径方向外側限界および／または半径方向内側限界（一般に、各々外側σ、内側σと呼ばれる）を設定するための調整手段ＡＭを含む。さらに、一般的には、インテグレータ（積分器）ＩＮやコンデンサＣＯのようなその他の各種構成部品が含まれる。このようにして、プログラム可能なパターン形成手段ＰＰＭに衝突するビームＰＢは、その断面において所望の均一性と照度分布を有する。
【００２６】
図１で、光源ＬＡは、（例えば、光源ＬＡが水銀灯の場合にしばしば見られるように）リソグラフ用投影装置のハウジング内部に配置されているが、リソグラフ用投影装置から離れて配置し、発生した放射線ビームを（例えば、適当は誘導ミラーを用いて）装置に導入してもよく、後者のケースは、光源ＬＡがエキシマレーザーの場合にしばしば見られるということに注目すべきである。本発明と請求項は、これら両ケースを包含する。
【００２７】
次に、ビームＰＢはプログラム可能なパターン形成手段ＰＰＭに向かう。プログラム可能なパターン形成手段ＰＰＭで反射されたビームＰＢは、投影系ＰＬを通過し、ビームＰＢの焦点が基板Ｗの目標部分Ｃに合わされる。位置決め手段（および干渉計測手段ＩＦ）により、基板テーブルＷＴは、例えば、別の目標部分ＣをビームＰＢの光路に配置するために正確に動かされる。使用時、プログラム可能なパターン形成手段ＰＰＭの位置を、例えば走査中に、ビームＰＢの光路に対して正確に補正するために、プログラム可能なパターン形成手段の位置決め手段を使用することができる。一般に、目標物テーブルＷＴの移動は、図１に明確には示されていないが、長行程モジュール（粗動位置決め）と短行程モジュール（微動位置決め）を用いて実現される。また、プログラム可能なパターン形成手段を位置決めするために類似の系を用いてもよい。目標物テーブルおよび／またはプログラム可能なパターン形成手段が固定されているときに必要な相対移動をさせるために、投影ビームを代替的／追加的に可動にしてもよいことは分かるであろう。
【００２８】
本発明によるリソグラフ装置は、基板上のレジストを露光するための装置としてここでは示されているが、本発明はこの使用に限定されるものではなく、装置は、パターン化された投射ビームをレジストレスリソグラフのために投影することにも使用できる。
【００２９】
図示した装置は、四つの好適モードで使用することができる。
１．ステップ方式：プログラム可能なパターン形成手段の全パターンが、一回（すなわち、一回のフラッシュ）で目標部分Ｃに投影される。次に、基板テーブルＷＴが、ｘ方向および／またはｙ方向に移動させられて異なる位置に配置され、別の目標部分ＣにビームＰＢが照射される。
２．走査方式：本質的にはステップ方式と同じであるが、所定の目標部分Ｃの露光は一回のフラッシュだけではない。プログラム可能なパターン形成手段が、所定の方向（いわゆる走査方向、例えば、ｙ方向）にスピードｖで移動可能であり、投影ビームＰＢがプログラム可能なパターン形成手段を走査するとともに、基板テーブルＷＴが、同時に、同一方向または反対方向にスピードＶ＝Ｍｖで動かされる。ここに、ＭはレンズＰＬの倍率である。このようにして、解像度を犠牲にすることなく、比較的大きい目標部分Ｃを露光することできる。
３．パルス方式：プログラム可能なパターン形成手段が本質的には静止状態に維持され、パルスを発生する放射源を用いて、全パターンが基板の目標部分Ｃに投影される。基板テーブルＷＴは本質的には一定のスピードで動かされ、投影ビームＰＢが、基板Ｗを横断する線を走査する。プログラム可能なパターン形成手段のパターンは、放射系のパルスの間に必要に応じて更新され、また、パルスの間隔は、連続した目標部分Ｃが基板の必要位置に露光されるように設定されている。それ故に、投影ビームが、基板Ｗを横断するように走査し、基板の一線について完全なパターンを転写露光する。この工程は、一線づつの露光により基板全体の露光が完了するまで繰り返される。
４．連続走査方式：本質的にはパルス方式と同じであるが、概ね一定の放射源が用いられ、また、投影ビームが基板全体を走査して露光する間にプログラム可能なパターン形成手段のパターンが更新されるという点が異なる。
【００３０】
上に説明した使用方式の組み合わせおよび／または変形、または、全く異なった使用方式を採用してもよい。
【００３１】
図２は、本発明で使用される種類のＳＬＭに用いられるピクセル素子１を示す。一般に、ＳＬＭはそのようなピクセル素子の配列を含む。例えば、その配列は、５×１０μｍ四方に、１〜８百万のピクセルを含む。ピクセル素子１は、第二層としての光電材料３に付着された第一層としての光電材料２を含む。光電材料層２，３は、単軸の複屈折材料として機能する（三直交軸を有し、二軸が、第一の値の屈折率を有する常光軸であり、残りの軸が、第二の異なる値の屈折率を有し、しばしば光軸と呼ばれる異常光軸である）。光電材料層２，３の各々は、図２に示す状態では、常光軸の一つがリソグラフ装置の光軸に平行、すなわち、ＳＬＭに入射する放射線の方向に平行である。しかし、別の適用例では、入射放射線がテレセントリック（telecentric：望遠鏡光学的）（この場合、入射放射線がリソグラフ装置の光軸に平行ではない）でなくてもよい。リソグラフ装置。図２に示すように、光電材料層２，３は、光電材料から成る第一層２が光電材料から成る第二層３の異常光軸に直角となるように配置されている。光電材料から成る各々の層２には、この材料に電圧を印加することができるように電極が設けられている。第一層２に印加される電圧にはＶ１の符号が、第二層３に印加される電圧にはＶ２の符号が付されている。各々の層に印加される電圧Ｖ１，Ｖ２は個別に制御可能である。
【００３２】
光電層２，３の複屈折は、層の各々に印加される各々の電圧Ｖ１，Ｖ２に依存する。二層２，３の異常光軸は互いに直交するために、第一層２の常光線（Ｏ光線）は、第二層３では異常光線（Ｅ光線）となり、この逆も言える。この材料の複屈折が、常光線に対する異常光線の遅れ（または、進み）を引起す。その差異の大きさは複屈折に依存し、さらに、印加される電圧に依存する。それ故に、出射面では、常光線と異常光線との間に位相変化が存在し、この変化は印加電圧に依存する。これにより、結果として、偏光の変化が起こる。第二層３では、常光線と異常光線の役割が交代される。それ故に、必要であれば、偏光の変化量を補正することもできる。各々の層２，３に印加される電圧Ｖ１，Ｖ２が同じであれば、偏光の正味変化量を無視することができる。しかし、結果としての放射線ビームは、両層に電圧が印加されていないピクセル素子に比べると全体的な位相変化を有する。それ故に、第一のピクセル素子の両層に同じ電圧を印加し、隣接するピクセル素子の両層に全く電圧を印加しないようにすることによって、両方からの結果としての放射線は、両者の間に偏光には変化がないものの、位相差が存在する。一方の層に電圧を印加し、他方には印加しないようにすることによって、放射線ビームの偏光に変化を引起すことができる。放射線ビームの位相変化は、両層に印加される合計電圧に依存する。それ故に、両層に印加される電圧を個別に制御することにより、ピクセル素子１は、放射線ビームの位相と偏光の変化の両方を制御することができる。オフセット電圧を両層２，３に印加してもよい。一層の電圧を高くし、他層の電圧を下げることにより、ピクセル素子からの結果としての放射線ビームは、オフセット電圧が印加されたピクセル素子からの放射線ビームと同じ位相を有するが、放射線ビームの偏光は変わっている。
【００３３】
ピクセル素子１に入射する放射線４は、放射系の結果として本質的に偏光している、または、放射系とＳＬＭの間に偏光フィルタが配置されたことにより偏光している。ピクセル素子１から放射される放射線５は、また、偏光している。しかし、偏光角は、光電層２，３に印加された電圧Ｖ１，Ｖ２の差に相当する角度だけシフトしている。第二の偏光フィルタが、ＳＬＭと放射線が投影される基板の間に配置されている。偏光フィルタは、放射線５の出射ビームの偏光のシフト量に応じて、放射線の照度を減衰させる。それ故に、各々のピクセル素子内における偏光のシフト量を変化させることによって、グレースケールを作り出すことができる。要約すると、各々のピクセル素子に対する二電圧を調節することによって、各々のピクセル素子が、位相変調と振幅変調を同時に有するようにすることができる。
【００３４】
図３は、図２に示した実施例の変形形態を示し、反射層７が第二の光電層３に付着されている。反射層７は、入射放射線ビーム４を光電層を通過して反射し、これにより、図２に示す透過型ＳＬＭを用いることが適切ではない状況下で使用される反射型ＳＬＭが形成される。光が光電層を二度通過するために、光電層によって引起される振幅と偏光のシフト量が、実質二倍になる。それ故に、低い電圧が、同等の効果を達成するため、または、光電材料から成る層を薄くするために両層に印加される。
【００３５】
本発明による第一の実施例において、第一の光電層２の上面に反射防止コーティングを施す、および／または、反射層１１と第二の光電層３との間に反射向上コーティングを施すことによって、この変形形態の効率を向上させることができる。
【００３６】
光電層は、ＡＤＰ、ＡＤ＊Ｐ、ＫＤＰ、およびＫＤ＊Ｐのようによく知られた光電材料で形成される。光電材料から最良の応答性を引出すためには、使用される材料のキュリー温度に近接するも、それより高い温度で動作させることが好ましい。これらの温度は、一般に環境温度より低い。例えば、ＫＤＰのキュリー温度は１２３Ｋであり、ＫＤ＊Ｐのキュリー温度は２１３Ｋまたは２２２Ｋと報告されており、さらに、ＡＤＰのキュリー温度は１４８Ｋである。それ故に、温度制御型冷却装置（図示せず）が、光電層を冷却するために設けられている。冷却は、光電層と熱接触している冷却要素によって、または光電層上に冷却ガス流を導入して実施される。
【実施例２】
【００３７】
図４は、本発明の第二の実施例によるリソグラフ用投影装置のためのＳＬＭに用いられるピクセル素子２０を示す。単一の光電層３が配置されている。層に取り付けられた電極が、この層に電圧Ｖを印加するために用いられる。反射層１１が、光電層３に付着されている。第一の実施例同様に、放射線ビーム４が、ピクセル素子２０に入射し、次に、光電層３を横断して反射層１１によって反射され、さらに、光電層３を再度横断してピクセル素子から放射線ビーム１５として放射される。光電層３に印加される電圧Ｖを、放射線ビームの偏光シフトを調整するために用いてもよい。先の例と同様に、偏光フィルタを用いて偏光シフトを制御することによって、グレースケールを作り出すことができる。
【００３８】
光電層３と反射層１１は、電極２２によって制御されるアクチュエータ２１に装着されている。アクチュエータ２１を駆動するために、例えば、圧電効果または静電効果を用いてもよい。アクチュエータ２１は、光電層３と反射層１１の位置を、入射放射線ビームに対して概ね平行方向に制御するために用いられる（ビームがテレセントリックではない場合には、放射線ビームの方向に対して角度を有して動かされる）。光電層３と反射層１１の位置を調整することによって光路長が変更され、ピクセル素子から放射される放射線の位相を制御することができる。このことを、隣接するピクセル素子から放射される放射線間に位相差を作り出すために用いてもよい。電圧Ｖを変化させて作り出された光電層３の複屈折率の変化はビームに位相シフトも発生させるため、ピクセル素子２０によって生成された放射線の位相と振幅を独立して制御するためには、光電層３によって生成された位相シフトをアクチュエータ２１を用いて補正することが必要であることに留意すべきである。
【００３９】
先の実施例を、リソグラフ用投影装置の投影ビームにパターンを形成するためのＳＬＭと関連させて説明したが、本発明は、この使用に限定されるものではなく、他の用途用のＳＬＭを製作するために用いることもできる。
【００４０】
本発明の特定の実施例について先に説明したが、本発明は、説明とは異なる適用が可能であることは分かるであろう。この説明によって、本発明を制限する意図はない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフ用投影装置。
【図２】本発明の第一の実施例によるプログラム可能なパターン形成手段のピクセル素子。
【図３】図２の実施例の変形形態。
【図４】本発明の第二の実施例によるプログラム可能なパターン形成手段のピクセル素子。
【符号の説明】
【００４２】
Ｅｘ、ＩＬ  放射系
Ｅｘ  伸長器
ＩＬ  照明系（照明器）
ＰＢ  投影ビーム
ＬＡ  放射源
ＰＰＭ  プログラム可能なパターン形成手段
ＰＬ  投影系（レンズ）
ＷＴ  目標物テーブル（基板テーブル）
Ｗ  基板
Ｃ  目標部分
ＡＭ  調整手段
ＩＮ  インテグレータ
ＣＯ  コンデンサ
ＩＦ  干渉計測手段
Ｖ１  電圧
Ｖ２  電圧
Ｖ  電圧
１  ピクセル素子
２  光電材料から成る第一層
３  光電材料から成る第二層
４  放射線ビーム
５  放射線ビーム
７  反射層
１１  反射層（面）
１５  放射線ビーム
２０  ピクセル素子
２１  アクチュエータ
２２  電極
【図１】
2004214625.tif 000003
【図２】
2004214625.tif 000004
【図３】
2004214625.tif 000005
【図４】
2004214625.tif 000006
【外国語明細書】
2004214625000001.pdf