(57)【要約】【課題】放射源、リソグラフィック装置及びデバイス製造方法を提供すること。【解決手段】基板上に配置されたｐｎ接合を備えた放射源であって、前記ｐｎ接合を逆バイアスしてなだれ降伏を生じさせ、前記ｐｎ接合のｎ型領域中に加速された電子の減速によってＵＶ放射若しくはＤＵＶ放射を放出させることができる、リソグラフィに使用するための放射源である。  このような放射源は、その動作電圧が小さく、また、スイッチング速度が速いため、大きな設計自由度が提供される。また、たとえば出力の大きい放射源或いは複数の放射源を使用することによって高い強度が提供される。  このｐｎ接合に不純物をドーピングすることにより、所望の周波数における放射の放出を大きくし、延いてはデバイスの効率を改善することができる。また、透明な酸化物の層で被覆することにより、ｐｎ接合を保護することができる。  ｐｎ接合を少なくとも４Ｖの電位差で逆バイアスすることにより、波長が３００ｎｍ以下の放射が得られる。【選択図】図２
2005117050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配置されたｐｎ接合を備えた放射源であって、前記ｐｎ接合を逆バイアスしてなだれ降伏を生じさせ、前記ｐｎ接合のｎ型領域中に加速された電子の減速によってＵＶ放射若しくはＤＵＶ放射を放出させることができる、リソグラフィに使用するための放射源。
【請求項２】
前記ｐｎ接合が、所望の周波数における放射の放出を大きくするべく不純物でドープされた、請求項１に記載の放射源。
【請求項３】
前記ｐｎ接合が透明な酸化物の層で被覆された、請求項１に記載の放射源。
【請求項４】
前記ｐｎ接合を逆バイアスするための少なくとも４Ｖ、好ましくは５Ｖの電位差を提供する電圧源をさらに備えた、請求項１に記載の放射源。
【請求項５】
前記ｐｎ接合が放出する放射から所望する範囲の波長を選択するためのフィルタをさらに備えた、請求項１に記載の放射源。
【請求項６】
上で定義したｐｎ接合を個々に備えた、選択的にアドレスすることができる複数のエレメントを備えた、請求項１に記載の放射源。
【請求項７】
基板上に配置されたｐｎ接合を備えた放射源であって、前記ｐｎ接合を逆バイアスしてなだれ降伏を生じさせ、前記ｐｎ接合のｎ型領域中に加速された電子の減速によってＵＶ放射若しくはＤＵＶ放射を放出させることができる放射源を備えた、パターン化デバイスから基板上にパターンを転送するようになされたリソグラフィック装置。
【請求項８】
投影放射ビームを提供するための照明システムと、
前記投影ビームの断面にパターンを付与するべく機能するパターン化手段を支持するための支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン化されたビームを前記基板の目標部分に投射するための投影システムとを備えたリソグラフィック装置であって、前記照明システムが、基板上に配置されたｐｎ接合を備えた放射源であって、前記ｐｎ接合を逆バイアスしてなだれ降伏を生じさせ、前記ｐｎ接合のｎ型領域中に加速された電子の減速によってＵＶ放射若しくはＤＵＶ放射を放出させることができる放射源と、前記放射源の画像を前記投影システムのひとみ平面に投影するようになされた照明光学系とを備え、前記支持構造が、前記放射源の平面のフーリエ変換である平面で前記パターン化手段を支持するようになされたことを特徴とするリソグラフィック装置。
【請求項９】
基板上に配置されたｐｎ接合を個々に備えた、選択的にアドレスすることができる複数のエレメントを備えた、パターン化手段として機能する放射源であって、前記ｐｎ接合を逆バイアスしてなだれ降伏を生じさせ、前記ｐｎ接合のｎ型領域中に加速された電子の減速によってＵＶ放射若しくはＤＵＶ放射を放出させることができる放射源と、
基板を保持するための基板テーブルと、
前記放射源の画像を前記基板の目標部分に投影するための投影システムとを備えたリソグラフィック装置。
【請求項１０】
パターン化された放射ビームを基板に投射するステップを含むデバイス製造方法であって、前記放射ビームが、前記投影ビームを生成するべく基板上に配置されたｐｎ接合を逆バイアスすることによってなだれ降伏をもたらし、前記ｐｎ接合のｎ型領域中に加速された電子の減速によるＵＶ放射若しくはＤＵＶ放射の放出によって生成される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射源、リソグラフィック装置及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィック装置は、基板、一般的には基板の目標部分に所望のパターンを適用するマシンである。リソグラフィック装置は、たとえば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。この場合、マスク或いはレチクルとも呼ばれるパターン化デバイスを使用して、ＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンが生成され、このパターンが、基板（たとえばシリコン・ウェハ）上の目標部分（たとえば１つ又は複数のダイ部分からなる）に転送される。パターンの転送は、通常、基板上に提供された放射線感応材料（レジスト）の層への画像化を介して実施されている。通常、１枚の基板には、順次パターン化される目標部分に隣接する回路網が含まれている。知られているリソグラフィック装置には、パターン全体を１回で目標部分に露光することによって目標部分の各々が照射される、いわゆるステッパと、パターンを放射ビームで所与の方向（「走査」方向）に走査し、かつ、基板をこの方向に平行に、或いは非平行に同期走査することによって目標部分の各々が照射される、いわゆるスキャナがある。また、パターンを基板上に転写することによって、パターン化デバイスから基板へパターンを転送することも可能である。
【０００３】
リソグラフィック投影装置によって画像化することができるフィーチャのサイズは、使用する放射の波長によって制限されている。より小さいフィーチャを画像化するためには、より短い波長が必要であり、したがって紫外（ＵＶ）放射、遠紫外（ＤＵＶ）放射、極紫外（ＥＵＶ）放射が使用されている。使用可能な波長は、入手可能な放射源、たとえばＵＶの場合はＨＧ蒸気ランプによって、ＤＵＶの場合はエキシマ・レーザによって、また、ＥＵＶの場合はプラズマ放電源によって制限されている。ＬＥＤ及びレーザ・ダイオードなどの半導体光源は、極めて有効な光源であり、多くの分野で広範囲に渡って使用されているが、リソグラフィのための露光放射の提供に有用なデバイスは未だに存在していない。
【０００４】
現在のほとんどのＬＥＤが放出する光の波長は、特定の半導体のｐｎ接合バンド構造によって決定されている。ｐｎ接合に電気を供給すると、ｎ型領域に電子が注入されるが、価電子帯が満杯であるため、電子はｎ型領域の（より高いエネルギー）伝導帯を占有する。この伝導帯の占有率が増加すると、さらにｐ型領域の伝導帯に電子が押し込まれることになるが、ｐ型領域の価電子帯は若干の空孔を有しているため、電子の状態がこれらのより低いエネルギー状態になり、したがってエネルギーを保存するべくｐ型領域の禁制帯の周波数特性を有する光を放出する。
【０００５】
他のタイプのデバイスは、なだれ効果を利用してｐｎ接合から放射を生成している。なだれ効果は、適切にドーピングされたｐｎ接合ダイオードに逆バイアスを印加する、知られているプロセスである。禁止空乏領域を電子がトンネルし、厳格な制御が存在しない限り急激に電子が増加する。その結果、通常、赤外領域で熱が放射される。このような物理プロセスに関する詳細な情報については、ｗｗｗ．ｔｐｕｂ．ｃｏｍ／ｎｅｅｔｓ／ｂｏｏｋ７／２６．ｈｔｍにアクセスされたい。また、関連情報については、ＶＥ  Ｈｏｕｔｓｍａらの「Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｖｉｓｉｂｌｅ  Ｒａｎｇｅ  Ｆｒｏｍ  Ｎａｎｏｓｃａｌｅ  Ｄｉｏｄｅ  Ａｎｔｉ−ｆｕｓｅｓ」（材料科学に関する第３回国際研修会会報）を参照されたい。この会報には、なだれ降伏を生成し、引き続いてｐｎ接合における可視光放出を生成するための逆バイアスの使用について考察されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
リソグラフィ及びリソグラフィ装置に有用な新しい放射源、及び該放射源を使用したデバイス製造方法が提供されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、基板上に配置されたｐｎ接合を備えた放射源であって、前記ｐｎ接合を逆バイアスしてなだれ降伏を生じさせ、前記ｐｎ接合のｎ型領域中に加速された電子の減速によってＵＶ放射若しくはＤＵＶ放射を放出させることができる、リソグラフィに使用するための放射源が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、基板上に配置されたｐｎ接合を備えた放射源であって、前記ｐｎ接合を逆バイアスしてなだれ降伏を生じさせ、前記ｐｎ接合のｎ型領域中に加速された電子の減速によってＵＶ放射若しくはＤＵＶ放射を放出させることができる放射源を備えた、パターン化デバイスから基板上にパターンを転送するようになされたリソグラフィック装置が提供される。
【０００９】
本発明によれば、さらに、
−投影放射ビームを提供するための照明システムと、
−投影ビームの断面にパターンを付与するべく機能するパターン化手段を支持するための支持構造と、
−基板を保持するための基板テーブルと、
−パターン化されたビームを基板の目標部分に投射するための投影システムと
を備えたリソグラフィック装置であって、前記照明システムが、上で記述した複数のエレメントを備えた放射源と、前記放射源の画像を前記投影システムのひとみ平面に投影するようになされた照明光学系とを備え、前記支持構造が、前記放射源の平面のフーリエ変換である平面で前記パターン化手段を支持するようになされたことを特徴とするリソグラフィック装置が提供される。
【００１０】
本発明によれば、さらに、
−基板上に配置されたｐｎ接合を個々に備えた、選択的にアドレスすることができる複数のエレメントを備えた、パターン化手段として機能する放射源であって、前記ｐｎ接合を逆バイアスしてなだれ降伏を生じさせ、前記ｐｎ接合のｎ型領域中に加速された電子の減速によってＵＶ放射若しくはＤＵＶ放射を放出させることができる放射源と、
−基板を保持するための基板テーブルと、
−放射源の画像を基板の目標部分に投影するための投影システムと
を備えたリソグラフィック装置が提供される。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、パターン化された放射ビームを基板に投射するステップを含むデバイス製造方法であって、前記放射ビームが、前記投影ビームを生成するべく基板上に配置されたｐｎ接合を逆バイアスすることによってなだれ降伏をもたらし、前記ｐｎ接合のｎ型領域中に加速された電子の減速によるＵＶ放射若しくはＤＵＶ放射の放出によって生成される方法が提供される。
【００１２】
以下、本発明の実施例について、単なる実施例に過ぎないが、添付の略図を参照して説明する。図において、対応する参照記号は、対応する部品を表している。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例によるリソグラフィック装置を略図で示したものである。この装置は、
−放射ビームＢ（たとえばＵＶ放射若しくはＤＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
−パターン化デバイス（たとえばマスク）ＭＡを支持するように構築された、特定のパラメータに従ってパターン化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に接続された支持構造（たとえばマスク・テーブル）ＭＴと、
−基板（たとえばレジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するように構築された、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に接続された基板テーブル（たとえばウェハ・テーブル）ＷＴと、
−パターン化デバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（たとえば１又は複数のダイからなる）に投影するように構成された投影システム（たとえば屈折型投影レンズ系）ＰＳと
を備えている。
【００１４】
照明システムは、放射を導き、整形し若しくは制御するための屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネント、静電光学コンポーネント或いは他のタイプの光学コンポーネント、若しくはそれらの任意の組合せなど、様々なタイプの光学コンポーネントを備えることができる。
【００１５】
支持構造は、パターン化デバイスを支持している。つまり、支持構造は、パターン化デバイスの重量を支えている。支持構造は、パターン化デバイスの配向、リソグラフィック装置の設計及び他の条件、たとえばパターン化デバイスが真空環境中で保持されているか否か等に応じた方法でパターン化デバイスを保持している。支持構造には、パターン化デバイスを保持するための機械式締付け技法、真空締付け技法、静電締付け技法若しくは他の締付け技法を使用することができる。支持構造は、たとえば必要に応じて固定若しくは移動させることができるフレームであっても、或いはテーブルであっても良い。支持構造は、たとえば投影システムに対して、パターン化デバイスを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」若しくは「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターン化デバイス」という用語の同義語と見なすことができる。
【００１６】
本明細書に使用されている「パターン化デバイス」という用語は、放射ビームの断面にパターンを付与し、それにより基板の目標部分にパターンを生成するべく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されたい。放射ビームに付与されるパターンは、たとえばそのパターンに移相フィーチャ若しくはいわゆる補助フィーチャが含まれている場合、基板の目標部分における所望のパターンに厳密に対応している必要はないことに留意されたい。放射ビームに付与されるパターンは、通常、目標部分に生成される、たとえば集積回路などのデバイス中の特定の機能層に対応している。
【００１７】
パターン化デバイスは、透過型であっても或いは反射型であっても良い。パターン化デバイスの実施例には、マスク、プログラム可能ミラー・アレイ及びプログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクについてはリソグラフィにおいては良く知られており、バイナリ、交番移相及び減衰移相などのマスク・タイプ、及び様々なハイブリッド・マスク・タイプが知られている。プログラム可能ミラー・アレイの実施例には、マトリックスに配列された微小ミラーが使用されている。微小ミラーの各々は、入射する放射ビームが異なる方向に反射するよう、個々に傾斜させることができる。傾斜したミラーによって放射ビームにパターンが付与され、ミラー・マトリックスによって反射する。
【００１８】
本明細書に使用されている「投影システム」という用語には、たとえば使用する露光放射に適した、或いは液浸液の使用若しくは真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学系、反射光学系、カタディオプトリック光学系、磁気光学系、電磁光学系及び静電光学系、若しくはそれらの任意の組合せを始めとする任意のタイプの投影システムが包含されているものとして広義に解釈されたい。本明細書における「投影レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影システム」という用語の同義語と見なすことができる。
【００１９】
図に示すように、このリソグラフィック装置は、透過型（たとえば透過型マスクを使用した）タイプの装置である。別法としては、このリソグラフィック装置は、反射型（たとえば上で参照したタイプのプログラム可能ミラー・アレイを使用した、或いは反射型マスクを使用した）タイプの装置であっても良い。
【００２０】
リソグラフィック装置は、場合によっては２つ（二重ステージ）以上の基板テーブル（及び／又は複数のマスク・テーブル）を有するタイプの装置であり、このような「多重ステージ」マシンの場合、追加テーブルを並列に使用することができ、或いは１つ又は複数の他のテーブルを露光のために使用している間、１つ又は複数のテーブルに対して予備ステップを実行することができる。
【００２１】
また、リソグラフィック装置は、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の大きい液体、たとえば水で覆われ、投影システムと基板の間の空間が充填されるタイプの装置であっても良い。また、リソグラフィック装置内の他の空間、たとえばマスクと投影システムの間に液浸液を充填することも可能である。液浸技法は、当分野においては、投影システムの開口数を大きくすることで良く知られている。本明細書に使用されている「液浸」という用語は、基板などの構造物を液体中に浸すことを意味しているのではなく、単に、露光の間、投影システムと基板の間に液体が充填されることを意味している。
【００２２】
図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取っている。放射源がたとえばエキシマ・レーザである場合、放射源及びリソグラフィック装置は、個別の構成要素にすることができる。その場合、放射源は、リソグラフィック装置の一部を形成しているとは見なされず、放射ビームは、たとえば適切な誘導ミラー及び／又はビーム拡大器からなるビーム引渡しシステムＢＤを使用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ引き渡される。それ以外のたとえば放射源が水銀灯などの場合、放射源は、リソグラフィック装置の一構成要素である。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビーム引渡しシステムＢＤと共に放射システムと呼ぶことができる。
【００２３】
イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するための調整器ＡＤを備えることができる。通常、イルミネータのひとみ平面内における強度分布の少なくとも外部及び／又は内部ラジアル・エクステント（一般に、それぞれσ−外部及びσ−内部と呼ばれている）は調整が可能である。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなど、他の様々なコンポーネントを備えることができる。イルミネータを使用して放射ビームを調整し、所望する一様な強度分布をその断面に持たせることができる。
【００２４】
支持構造（たとえばマスク・テーブルＭＴ）上に保持されているパターン化デバイス（たとえばマスクＭＡ）に投影ビームＢが入射し、パターン化デバイスによってパターン化される。マスクＭＡを透過した放射ビームＢは、ビームを基板Ｗの目標部分Ｃに集束させる投影システムＰＳを通過する。基板テーブルＷＴは、第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（たとえば干渉デバイス、直線エンコーダ若しくは容量センサ）を使用して正確に移動させることができ、それによりたとえば異なる目標部分Ｃを放射ビームＢの光路内に位置決めすることができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及びもう１つの位置センサ（図１には明確に示されていない）を使用して、たとえばマスク・ライブラリから機械的に検索した後、若しくは走査中に、マスクＭＡを放射ビームＢの光路に対して正確に位置決めすることができる。通常、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部を形成している長ストローク・モジュール（粗位置決め）及び短ストローク・モジュール（精密位置決め）を使用して実現されている。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの一部を形成している長ストローク・モジュール及び短ストローク・モジュールを使用して実現されている。ステッパ（スキャナではなく）の場合、マスク・テーブルＭＴは、短ストローク・アクチュエータのみに接続することができ、或いは固定することも可能である。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置合せマークＭ１、Ｍ２及び基板位置合せマークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。図には、専用目標部分を占有している基板位置合せマークが示されているが、基板位置合せマークは、目標部分と目標部分の間の空間に配置することも可能である（このような基板位置合せマークは、スクライブ・レーン位置合せマークとして知られている）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に提供される場合、ダイとダイの間にマスク位置合せマークを配置することができる。
【００２５】
図に示す装置は、以下に示すモードのうちの少なくとも１つのモードで使用することができる。
１．ステップ・モードでは、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、放射ビームに付与されたパターン全体が目標部分Ｃに１回の照射（すなわち単一静止露光）で投影される。次に、基板テーブルＷＴがＸ及び／又はＹ方向にシフトされ、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップ・モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一静止露光で画像化される目標部分Ｃのサイズが制限される。
２．走査モードでは、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが同期走査される（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の倍率（縮小率）及び画像反転特性によって決定される。走査モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一動的露光における目標部分の幅（非走査方向の）が制限され、また、走査運動の長さによって目標部分の高さ（走査方向の）が左右される。
３．他のモードでは、プログラム可能パターン化デバイスを保持するべくマスク・テーブルＭＴが基本的に静止状態に維持され、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、基板テーブルＷＴが移動若しくは走査される。このモードでは、通常、パルス放射源が使用され、走査中、基板テーブルＷＴが移動する毎に、或いは連続する放射パルスと放射パルスの間に、必要に応じてプログラム可能パターン化デバイスが更新される。この動作モードは、上で参照したタイプのプログラム可能ミラー・アレイなどのプログラム可能パターン化デバイスを利用しているマスクレス・リソグラフィに容易に適用することができる。
【００２６】
上で説明した使用モードの組合せ及び／又はその変形形態若しくは全く異なる使用モードを使用することも可能である。
【００２７】
図２は、本発明による実施例の放射源ＳＯとして使用される逆バイアスｐｎ接合のエネルギー準位図を示したものである。このような放射源は、その動作電圧が小さく、また、スイッチング速度が速く、大きな設計自由度を提供している。たとえば出力の大きい放射源或いは複数の放射源を使用することによって高い強度が提供される。
【００２８】
このｐｎ接合に不純物をドーピングすることにより、所望の周波数における放射の放出を大きくし、延いてはデバイスの効率を改善することができる。透明な酸化物の層で被覆することにより、ｐｎ接合を保護することができる。
【００２９】
ｐｎ接合を少なくとも４Ｖ、好ましくは５Ｖの電位差で逆バイアスすることにより、波長が３００ｎｍ以下の放射が得られる。可能な限り波長の短い放射を生成するためには、デバイスは、可能な限り大きい電位差を許容することが好ましい。
【００３０】
前記ｐｎ接合が放出する放射から所望する範囲の波長を選択するためのフィルタを使用して、（擬似）単色源を生成することができる。
【００３１】
本発明の好ましい実施例では、放射源は、上で定義したｐｎ接合を個々に備えた、選択的にアドレスすることができる複数のエレメントを備えている。
【００３２】
この放射源は、リソグラフィック投影装置の照度を制御するために使用することができ、或いはリソグラフィック装置のパターン化手段として使用することができる空間アドレス可能光源を提供している。
【００３３】
このｐｎ接合は、浅く、たとえば厚さＴＯＸが約２０ｎｍの透明な酸化物ｏｘの薄層で被覆されている。ｎ型領域ｎは、表面の近傍に位置している。ｐｎ接合を電位差が約５Ｖの電圧源（図示せず）で逆バイアスすると、広帯域放射が放出される。この広帯域放射の放出は、なだれ降伏が存在し、それにより電子がｎ型領域中に加速され、ｎ型領域で電子が減速して「制動放射」（ブレーキング放射）を放出することによるものである。放出される放射は、下側の遮断波長が電子のエネルギーで決まる連続スペクトルである。下側の遮断波長は次の式で与えられる。
【００３４】
【数１】
2005117050.tif 000003
λｍｉｎは下側の遮断波長であり、ｃは光速である。また、ｈはプランク定数であり、Ｕはｐｎ接合の両端間の電位差である。
【００３５】
したがって、５Ｖの電位差によって２４８ｎｍの放射が生成される。ｐｎ接合に適当な不純物をドーピングすることにより、放出スペクトルにピークを生成することができるため、所望する波長における放出の効率が向上する。フィルタを使用して、投影ビームの形成に使用するための所望の波長帯域を選択することができる。デバイスの出力は、デバイスの面積を広くすることによって、及び／又は放射源のアレイを使用することによって大きくすることができる。後者の構造の場合、アレイ中のいくつかの放射源或いはすべての放射源を選択的に適用することによって出力を制御することができる。ディスプレイに使用されている電極及びアドレス指定スキームを使用して、アレイ中の個々の放射源を選択的に起動することができる。
【００３６】
本発明の第２の実施例には、図３に示すように、マスク（若しくは他のパターン化手段）の照明角度の制御を可能にするべく、放射源のアレイが使用されている。
【００３７】
良く知られているコーラ照明構造では、照明システムＩＬは、二次光源を投影システムＰＬのひとみ平面に画像化するようになされている。この二次光源は、投影システムの物体平面であるマスク平面のフーリエ変換である照明システムの平面内に配置されている。このような構造の場合、マスクを照射する放射の角分布は、二次光源中の光の空間分布によって決定される。ズーム−アキシコン、マスク、回折光学エレメント及び光ファイバ導波路などの様々な手段を使用して、二次光源中の光の空間分布が画定されている。
【００３８】
本発明のこの実施例によれば、照明システムＩＬの物体表面に、上で説明した個々に切換え可能な、それぞれ事実上ピクセルを形成している逆バイアスｐｎ接合のアレイによって形成された光源１０が置かれ、また、照明システムのひとみ平面にマスク（若しくは他のパターン化手段）ＭＡが置かれている。照明システムの像平面は、投影システムＰＬのひとみ平面と一致するようになされている。事実上、コーラ照明は、マスク平面のフーリエ変換である平面に逆バイアスｐｎ接合のアレイで形成された一次光源を使用して達成されている。したがって、空間分布ｐを有する光源１０のピクセルを選択的に活性化することにより、所望する任意の角照度分布をマスクＭＡに得ることができる。したがって、遅延することなく、思うままに角分布を設定することができるため、スループット損失及び遅延を招くことなく、また、特注の回折光学エレメントを製造するための費用を必要とすることなく、露光毎に照明を最適化することができる。
【００３９】
本発明の第３の実施例には、図４に示すように、逆バイアスｐｎ接合のアレイがパターン化手段として使用されている。
【００４０】
パターン化手段２０は、上で説明したように、ＵＶ放射若しくはＤＵＶ放射を放出するようになされた逆バイアスｐｎ接合によってそれぞれ形成された、個々にアドレス可能なピクセルのアレイからなっている。ｐｎ接合の各々は、ピクセルと見なすことができる。アレイ２０のピクセルを選択的に活性化させることにより、オンつまり放射を放出しているピクセルとオンしていないピクセルの間のコントラストによってパターン化手段２０上にマスク・パターンを表示することができる。次にこの画像が基板Ｗに投影され、基板上の放射線感応層がこのマスク・パターンで露光される。投影システムＰＬは、１／４若しくは１／５以下の倍率を有しており、したがって２５０ｎｍ未満の最小フィーチャ・サイズを有するパターンを、ピクセル・サイズが約１μｍ２以下のパターン化手段から投影することができる。マスク・パターンを縮小する必要がない場合は、投影システムを省略することができ、単純な密着若しくは密着に近いプリンタとしてリソグラフィ装置を構成することができる。
【００４１】
本明細書においては、とりわけＩＣの製造におけるリソグラフィック装置の使用が参照されているが、本明細書において説明したリソグラフィック装置は、集積光学系、磁気領域メモリのための誘導及び検出パターン、フラット・パネル・ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造などの他のアプリケーションを有していることを理解されたい。このような代替アプリケーションのコンテキストにおいては、本明細書における「ウェハ」或いは「ダイ」という用語の使用はすべて、それぞれより一般的な「基板」或いは「目標部分」という用語の同義語と見なすことができることは、当業者には理解されよう。本明細書において参照されている基板は、たとえばトラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ、露光済みレジストを現像するツール）、度量衡学工具及び／又は検査工具中で、露光前若しくは露光後に処理することができる。適用可能である場合、本明細書における開示は、このような基板処理ツール及び他の基板処理ツールに適用することができる。また、基板は、たとえば多層ＩＣを生成するべく複数回に渡って処理することができるため、本明細書において使用されている基板という用語は、処理済みの複数の層が既に含まれている基板を指している場合もある。
【００４２】
また、本発明による実施例の使用について、とりわけ光リソグラフィのコンテキストの中で参照したが、本発明は、他のアプリケーション、たとえば転写リソグラフィに使用することができ、コンテキストが許容する場合、光リソグラフィックに限定されないことは理解されよう。転写リソグラフィの場合、パターン化デバイスのトポグラフィによって、基板に生成されるパターンが画定される。パターン化デバイスのトポグラフィが、基板に塗布されたレジストの層にプレスされ、レジストを硬化させるべく、基板に電磁放射、熱、圧力若しくはそれらの組合せが印加される。レジストが硬化すると、パターン化デバイスがレジストから除去され、後にパターンが残る。
【００４３】
本明細書に使用されている「放射」及び「ビーム」という用語には、紫外（ＵＶ）放射（たとえば、波長が約３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍの放射）、極紫外（ＥＵＶ）放射（たとえば、波長の範囲が５〜２０ｎｍの放射）、及びイオン・ビーム或いは電子ビームなどの粒子線を含むあらゆるタイプの電磁放射が包含されている。
【００４４】
このコンテキストが許容する場合、「レンズ」という用語は、屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネント及び静電光学コンポーネントを始めとする様々なタイプの光学コンポーネントのうちの任意の１つ或いは組合せを意味している。
【００４５】
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、説明した以外の方法で本発明を実践することができることは理解されよう。たとえば、本発明は、上で開示した方法を記述した１つ又は複数の機械可読命令シーケンスを含んだコンピュータ・プログラムの形態、或いはこのようなコンピュータ・プログラムが記憶されているデータ記憶媒体（たとえば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態を取ることができる。
【００４６】
以上の説明は、例証を意図したものであり、本発明を制限するものではない。したがって、特許請求の範囲に示す各請求項の範囲を逸脱することなく、上で説明した本発明に改変を加えることができることは、当業者には理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィック装置を示す図である。
【図２】図１に示すリソグラフィック装置の光源のエネルギー準位図である。
【図３】本発明の第２の実施例によるリソグラフィック装置の光学構造を示す略図である。
【図４】本発明の第３の実施例によるリソグラフィック装置の光学構造を示す略図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  光源
２０  パターン化手段
ＡＤ  調整器
Ｂ  放射ビーム
ＢＤ  ビーム引渡しシステム
Ｃ  目標部分
ＣＯ  コンデンサ
ＩＦ  位置センサ
ＩＬ  照明システム（イルミネータ）
ＩＮ  インテグレータ
Ｍ１、Ｍ２  マスク位置合せマーク
ＭＡ  パターン化デバイス
ＭＴ  支持構造
ｎ  ｎ型領域
ｏｘ  酸化物
ｐ  空間分布
Ｐ１、Ｐ２  基板位置合せマーク
ＰＭ  第１のポジショナ
ＰＬ、ＰＳ  投影システム
ＰＷ  第２のポジショナ
ＳＯ  放射源
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル
【図１】
2005117050.tif 000004
【図２】
2005117050.tif 000005
【図３】
2005117050.tif 000006
【図４】
2005117050.tif 000007