(57)【要約】【課題】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】照明システムからの放射ビームをパターニングするための複数のパターニング手段へ放射を分配するための放射分配システムが提供される。パターニングされた放射ビームは、引き続いて基板に投射される。【選択図】図１
2005236291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィック装置であって、
投影放射ビームを供給する照明システムと、
前記投影ビームの断面にパターンを付与するためのパターニング手段と、
前記照明システムによって供給される第２の放射ビームに第２のパターンを付与するための第２のパターニング手段と、
基板を支持する基板テーブルと、
パターニングされたビームを前記基板の目標部分に投射する投影システムと、
前記照明システムからの前記放射を前記パターニング手段に分配する放射分配デバイスとを備え、前記放射分配デバイスが一定のデューティ・サイクルを有し、そのデューティ・サイクルの間、前記照明システムからの実質的にすべての前記放射を、前記パターニング手段に前記放射ビームを提供する複数の放射分配チャネルの各々に逐次導くリソグラフィック装置。
【請求項２】
前記装置が、前記照明システムによって供給される放射ビームにパターンを付与するための少なくとも３つのパターニング手段を備え、前記放射分配チャネルの各々に放射が提供される、請求項１に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項３】
前記放射分配チャネルの少なくとも１つが前記パターニング手段の単独の１つに放射を導く、請求項２に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項４】
前記放射分配チャネルの少なくとも１つが、前記放射分配チャネルに導かれる前記放射を分割し、且つ、複数のパターニング手段に分配するビーム・スプリッタを備えた、請求項１に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項５】
反射器を回転させるドライバをさらに備え、前記放射分配デバイスが、前記照明システムからの前記放射ビームの光路内に回転可能に取り付けられた反射器を備え、前記反射器が、前記反射器が回転すると放射ビームの反射方向が変化し、前記放射分配チャネルの各々に反射した放射ビームを分配するように配置された、請求項１に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項６】
前記照明システムが、実質的に一定の間隔で放射パルスを提供するようになされ、前記ドライバが、個々のパルスの間、反射した放射ビームが前記放射分配チャネルの１つに向かって反射するよう、前記照明システムのパルス・レートに同期した実質的に一定の速度で前記反射器を回転させる、請求項５に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項７】
複数の反射器を回転させるドライバをさらに備え、前記放射分配デバイスが、前記放射分配デバイスが回転すると、反射器の各々が、所与の時間の間、前記照明システムからの前記放射ビームの光路を通過し、その間、反射した放射ビームの方向が変化し、前記放射分配チャネルの各々に反射した放射ビームが分配されるよう、１つの軸の周りに回転可能に取り付けられた複数の反射器を備えた、請求項１に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項８】
前記照明システムが、実質的に一定の間隔で放射パルスを提供するようになされ、前記ドライバが、個々のパルスの間、反射した放射ビームが前記反射器の１つによって前記放射分配チャネルの１つに向かって反射するよう、前記照明システムのパルス・レートに同期した実質的に一定の速度で前記複数の反射器を回転させる、請求項７に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項９】
前記照明システムの連続するパルスの間、前記照明システムからの前記放射ビームが前記複数の反射器の異なる反射器に入射し、反射器の各々が前記放射分配チャネルの１つに結合され、且つ、前記反射器に結合された前記照明システムの前記パルスの所与の１つの間、前記ビームが前記放射分配チャネルの前記結合された１つに向かって反射するよう、前記反射器が前記照明システムからの前記放射ビームに対して一定の角度になる、請求項８に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項１０】
前記複数の反射器が、連続する放射パルスが異なる反射器に入射し、また、前記放射が異なる放射分配チャネルに向かって導かれるよう、反射器の各々に入射する前記照明システムの連続するパルスにおける前記反射器の前記放射ビームに対する角度が異なるように回転する、請求項８に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項１１】
前記パターニング手段の少なくとも１つが、放射ビームの断面に所望のパターンを付与するべくセットすることができる個別制御可能エレメントのアレイである、請求項１に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項１２】
前記投影システムが、前記パターニングされた放射ビームを前記基板の個別の目標部分に個々に投射するための少なくとも第１及び第２の投影システム・サブユニットを備えた、請求項１に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項１３】
前記投影システムが、前記パターニングされたビームを前記基板に投射するための共通エレメントを備えた、請求項１に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項１４】
少なくとも１つの放射分配チャネルが、前記放射分配システムからの光を集光し、且つ、前記パターニング手段の１つに導くための液体ライト・ガイドと光学手段とを備えた、請求項１に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項１５】
前記照明システムが、それぞれソース放射ビームを提供する少なくとも２つの放射源と、前記照明システムによって提供される前記放射ビームを形成するべく前記ソース放射ビームを結合するビーム結合器とを備えた、請求項１に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項１６】
前記ビーム結合器が、前記ソース・ビームの強度が互いに異なる場合であっても、前記ソース放射ビームを結合することによって形成される前記放射ビームの実質的に一様な強度を保証する放射ビーム・インテグレータを備えた、請求項１５に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項１７】
投影放射ビームを供給する照明システムと、
前記投影ビームの断面にパターンを付与するためのパターニング手段と、
前記照明システムによって供給される第２の放射ビームに第２のパターンを付与するための第２のパターニング手段と、
基板を支持する基板テーブルと、
パターニングされたビームを前記基板の目標部分に投射する投影システムと、
前記照明システムからの前記放射を前記パターニング手段に分配する放射分配デバイスとを備えたリソグラフィック装置であって、前記放射分配デバイスが、前記照明システムからの前記放射ビームを複数の部分に分割するビーム分割器を備え、分割された複数の部分の各々が、前記パターニング手段に前記放射ビームを提供する放射分配チャネルに導かれ、前記ビーム分割器が複数の部分反射表面を備え、前記表面を通して前記照明システムからの前記放射ビームが逐次導かれ、前記部分反射表面の各々が前記放射分配チャネルの１つに結合され、前記放射ビームの一部を前記放射分配チャネルに向かって反射するリソグラフィック装置。
【請求項１８】
前記連続する部分反射表面の各々で前記結合された放射分配チャネルに向かって反射する前記照明システムからの前記放射ビームの比率が、前記照明システムからの前記放射ビームが実質的に等しい比率の強度で放射分配チャネルの各々に導かれるようになされた、請求項１７に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項１９】
前記部分反射表面の各々が、前記放射に対して実質的に透過性の材料のセクションの一方の端部に、前記部分反射表面の各々に入射する前記放射のうちの一定の比率の放射が前記結合された放射分配チャネルに向かって偏向し、残りの部分が透過性材料の次のセクションに向かって透過するよう、前記照明システムからの前記放射ビームに対して一定の角度で配置された、請求項１７に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項２０】
透過性材料の最後のセクションが、前記セクションに導かれる実質的にすべての前記放射を前記放射分配チャネルの１つに向けて反射する全反射表面を備えた、請求項１９に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項２１】
前記放射分配チャネルの各々が前記パターニング手段の単独の１つに前記放射を導く、請求項１７に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項２２】
前記パターニング手段の少なくとも１つが、放射ビームの断面に所望のパターンを付与するべくセットすることができる個別制御可能エレメントのアレイである、請求項１７に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項２３】
前記投影システムが、前記パターニングされた放射ビームを前記基板の個別の目標部分に個々に投射する少なくとも第１及び第２の投影システム・サブユニットを備えた、請求項１７に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項２４】
前記投影システムが、前記パターニングされたビームを前記基板に投射する共通エレメントを備えた、請求項１７に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項２５】
少なくとも１つの放射分配チャネルが、前記放射分配システムからの光を集光し、且つ、前記パターニング手段の１つに導くための液体ライト・ガイドと光学手段とを備えた、請求項１７に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項２６】
前記照明システムが、それぞれソース放射ビームを提供する少なくとも２つの放射源と、前記照明システムによって提供される前記放射ビームを形成するべく前記ソース放射ビームを結合するビーム結合器とを備えた、請求項１７に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項２７】
前記ビーム結合器が、前記ソース・ビームの強度が互いに異なる場合であっても、前記ソース放射ビームを結合することによって形成される前記放射ビームの実質的に一様な強度を保証する放射ビーム・インテグレータを備えた、請求項２６に記載のリソグラフィック投影装置。
【請求項２８】
照明システムを使用して投影放射ビームを提供するステップと、
前記投影ビームの断面にパターンを付与するべくパターニング手段を使用するステップと、
前記照明システムによって供給される第２の投影放射ビームの断面に第２のパターンを付与するべく第２のパターニング手段を使用するステップと、
パターニングされたビームを基板の目標部分に投射するステップと、
前記照明システムからの前記放射を前記パターニング手段へ分配するべく放射分配デバイスを使用するステップとを含むデバイス製造方法であって、前記放射分配デバイスが一定のデューティ・サイクルを有し、そのデューティ・サイクルの間、前記照明システムからの実質的にすべての前記放射を、前記パターニング手段に前記放射ビームを提供する複数の放射分配チャネルの各々に逐次導くデバイス製造方法。
【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）、フラット・パネル・ディスプレイ及び微細構造を必要とする他のデバイスの製造に使用することができる。従来のリソグラフィック装置では、マスク或いはレチクルとも呼ばれているパターニング手段を使用して、ＩＣ（或いはフラット・パネル・ディスプレイなどの他のデバイス）の個々の層に対応する回路パターンが生成され、このパターンが、放射線感応材料（レジスト）の層を有する基板（たとえばシリコン・ウェハ或いはガラス板）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）に画像化される。このパターニング手段には、回路パターンを生成するべく機能する個別制御可能エレメントのアレイをマスクの代わりに使用することも可能である。
【０００３】
通常、１枚の基板には、順次露光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、パターンを投影ビームで所与の方向（「走査」方向）に走査し、且つ、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。
【０００４】
個別制御可能エレメントのアレイを使用したリソグラフィック投影装置の場合、リソグラフィック投影装置内における基板の露光スループット時間が経済的に見合うだけの十分な速さでパターンを基板に露光するためには、複数のこのようなアレイを使用しなければならないことがしばしばである。また、アレイの各々には、個々のアレイにパターンを設定するために必要なデータ或いは制御ラインなどのサービスをサポートするための比較的大量の空間がアレイの周りに必要である。したがって、すべてのアレイを単純に単一照射視野を使用して同時に照射することは適切ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、個別制御可能エレメントのアレイの各々に放射を供給するための、経済的で、且つ、パターンを基板に露光する際の追加誤差生成源をもたらすことのない構造を提供する手法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書において具体化し、且つ、広範囲にわたって説明する本発明の原理に無矛盾の装置は、投影放射ビームを供給するための照明システムと、投影ビームの断面をパターニングするべく機能するパターニング手段と、照明システムによって供給される第２の放射ビームに第２のパターンを付与するべく機能する第２のパターニング手段とを備えている。また、この装置は、基板を支持するための基板テーブルと、パターニング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、照明システムからの放射をパターニング手段に分配する放射分配デバイスとを備えている。放射分配デバイスは一定のデューティ・サイクルを有しており、そのデューティ・サイクルの間、照明システムからの実質的にすべての放射を、パターニング手段に放射ビームを提供する複数の放射分配チャネルの各々に逐次導いている。
【０００７】
このような構造を使用することにより、単一の放射源を使用して複数のパターニング手段に効果的に放射を提供することができる。したがって、パターニング手段の各々に個別の照明システムを持たせることにより、装置のコストが低減される。また、単一の照明システムを使用することにより、装置の全体サイズが縮小される。他の利点として、単一の照明システムを使用することにより、独立した照明システムを使用して個々のパターニング手段に供給する場合と比較して、パターニング手段の各々に提供する強度の変化を小さくすることができる。したがって、異なるパターニング手段によって提供される放射量がより不変になり、基板に生成されるパターンに対する、わずかに異なる強度で照射された異なる領域間の変化に起因するあらゆる影響を小さくすることができる。
【０００８】
このような構造は、当然のことではあるが、１つの照明システムからの放射を３つ以上のパターニング手段に分配するべく拡大することができる。放射分配チャネルの各々の好ましい構造では、パターニング手段の単独の１つに放射を導いている。この手法には、パターニングされた個々のビームが照明システムの全放射強度を有するという利点があり、それにより所与の放射量を提供するために必要な時間が短縮される。
【０００９】
しかしながら、別法としては、放射分配チャネルの少なくとも１つに、その放射分配チャネルに導かれた放射を分割し、複数のパターニング手段に分配するためのビーム・スプリッタを持たせることも可能である。この構造により、単一の照明システムを使用して、より多くのパターニング手段を照射することができる。
【００１０】
放射分配デバイスは、回転可能に取り付けられた反射器及び反射器を回転させるためのドライバを備えることができる。このデバイスは、照明システムからの放射ビームの光路内に、反射器が回転すると放射ビームが反射する方向が変化するように配置されている。放射ビームが反射する方向が変化することにより、放射分配チャネルの各々にビームが導かれる。このような構造により、照明システムからの実質的にすべての放射を放射分配チャネルの各々、延いてはパターニング手段の各々に異なる時間で導くための単純な装置が提供される。照明システムは、一定の間隔で放射パルスを提供するパルス放射源を備えることができる。この場合、反射器は、パルス放射源のレートに同期した実質的に一定の速度で回転するように構成することができる。この同期は、反射器がパルス毎に照明システムからの放射ビームを放射分配チャネルのうちの必要なチャネルに反射させるために必要な角度になるように同期化されている。
【００１１】
放射分配デバイスは、回転軸（及び関連するドライバ）の周りに取り付けられた複数の反射器を備えることができる。この複数の反射器は、それらが回転すると、個々の反射器と照明システムからの放射ビームの光路が交差するように取り付けられている。照明システムからの放射ビームの光路内にある間、個々の反射器が回転し、放射ビームの反射方向を変化させる。したがって、個々の反射器を使用して放射分配チャネル間で放射を分配することができる。この場合も、照射システムは、一定の間隔で放射パルスを提供するパルス源を備えることができる。その場合、個々のパルスの間、放射分配チャネルの１つに放射を反射させるべく反射器の１つが適切な角度になるよう、複数の反射器の回転を放射源のパルス・レートに同期させることができる。
【００１２】
この装置は、放射分配デバイスに取り付けられる反射器の数が放射分配チャネルの数の整数倍になるように構成することができる。反射器の各々は、放射分配チャネルの１つに結合される。この場合、パルス照明システムは、個々の反射器が照明システムからの放射ビームの光路と交差している間、１つのパルスが放出されるように構成することができる。この場合、個々の反射器は、対応するパルスの間、反射器が照明システムからの放射ビームに対して必要な角度になるよう適切な角度で取り付けることができる。この手法は、放射分配チャネルの関連する１つに放射ビームを反射させている。
【００１３】
つまり、放射分配デバイスは、照明システムの各パルス間で同じ角度だけ回転するが、反射器が提供する照明システムからの放射ビームに対する角度は、連続するパルスに毎に異なっている。したがって、照明システムのパルス・レートと同期した一定の速度で放射分配デバイスを単純に回転させることにより、照明システムの連続するパルスが異なる放射チャネルに導かれる。
【００１４】
代替構造では、反射器は、放射分配デバイスに、３６０度を反射器の数で割った角度に等しい角度だけ放射分配デバイスが回転するように取り付けられている。この方法で回転させることにより、その瞬間にビーム光路と交差する連続する反射器の照明システムからの放射ビームに対する角度が一定に維持される。つまり、これらの時間にパルスを提供するように照明システムを構成することにより、個々の反射器で反射するビームに同じ光路を辿らせることができる。しかしながら、この場合、上で参照した角度だけ回転させるべく実質的に一定の速度で回転する時分割エレメントに要する時間に対応しない一定の間隔でパルスを放出するよう放射源を構成することも可能である。
【００１５】
したがって照明システムからの放射ビームは、照明システムのパルス毎に異なる反射器に入射する。また、連続するパルスにおける反射器の放射ビームに対する角度が異なり、異なる放射分配チャネルにビームが反射する。この構造の利点は、単純な形状の反射器、たとえば断面が正多角形の形状の反射器を使用することができることである。それとは対照的に、上で考察した構造の反射器の断面は不規則である。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、投影放射ビームを供給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ニング手段とを備えたリソグラフィック装置が提供される。このリソグラフィック装置は、さらに、第２のパターニング手段を備えている。この第２のパターニング手段は、照明システムによって供給される第２の放射ビームに第２のパターンを付与するべく機能している。また、このリソグラフィック装置は、基板を支持するための基板テーブルと、パターニング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ている。
【００１７】
このリソグラフィック装置は、さらに、照明システムからの放射をパターニング手段に分配する放射分配デバイスを備えている。放射分配デバイスは、照明システムからの放射ビームを複数の部分に分割するビーム分割器を備えている。分割された複数の部分の各々が、パターニング手段に放射ビームを提供する放射分配チャネルに導かれる。ビーム分割器は複数の部分反射表面を備えており、この表面を通して照明システムからの放射ビームが逐次導かれる。部分反射表面の各々は、放射分配チャネルの１つに結合され、放射ビームの一部を前記放射分配チャネルに反射している。
【００１８】
この構造により、照明システムの個々のパルスを、たとえばパターニング手段の間で分割するための容易に制御することができる手段が提供される。たとえば、放射分配チャネルの各々に導かれる放射ビームの強度が同じ強度になるように、連続する部分反射表面の各々で関連する放射分配チャネルに向かって反射する放射ビームの比率を選択することができる。これらの比率は実質的に時定数であるため、照明システムからの放射ビームの放射強度の完全に一様な分布からの変化を測定することができ、したがって測定に引き続いて補償することができる。
【００１９】
ビーム分割器は、照明システムによって生成される放射に対して透明な複数の材料片、たとえば水晶若しくはガラスから形成されていることが好ましい。透明材料片の各々には、一方の端部が放射を受け取る端部であり、もう一方の端部が部分反射表面である細長い形状を持たせることができる。部分反射表面は、放射ビームの一部が関連する放射分配チャネルに向かってビーム分割器で反射し、且つ、残りの部分が次の透明材料片に向かって透過するよう、放射ビームの方向に対して一定の角度で配置することができる。
【００２０】
適切な場合、放射分配チャネルに向かって反射する放射の比率を調整するべく、部分反射表面に被覆剤を塗布することができる。最後の透明材料片には、照明システムによって生成されるビームの残りのすべての放射が関連する放射分配チャネルへ導かれるよう、放射を受け取る端部とは反対側の端部に全反射性の表面を持たせることができる。
【００２１】
上で考察したいずれの構造においても、パターニング手段は、個別制御可能エレメントのアレイであることが好ましく、したがって、関連する放射ビームの断面に任意の所望パターンを付与するべく、個別制御可能エレメントのアレイを設定することができる。したがって、たとえば本発明の第１の態様による装置の場合、放射分配デバイスを使用することにより、１つのアレイのパターンを更新している間（つまり、新しいパターンを設定している間）、他のアレイに設定されているパターンを使用して、そのパターンを基板に露光する放射ビームをパターニングすることができる利点が得られる。
【００２２】
また、投影システムは、パターニングされたすべてのビームを基板に投射するための共通エレメントを備えることができる。つまり、単一の統一投影システムを使用することができる。個別制御可能エレメントのアレイをパターニング手段としてこのような構造と共に使用する場合、個別制御可能エレメントのアレイを６つないし９つ使用することが好ましい。別法としては、投影システムは、パターニング手段の１つからの放射を個々に基板の個別目標部分に投射する複数の投影システム・サブユニットを備えることもできる。したがってこのようなシステムの場合、パターニングされたビームの各々の投射を個別に制御することができる。
【００２３】
また、パターニング手段は、それぞれ独自の投影システムを有しているため、使用するパターニング手段の数が、投影システム用に製造される光エレメントのサイズによって制限されることはない。したがってより多くのパターニング手段を使用することができる。個別制御可能エレメントのアレイを使用したこのような構造の場合、たとえば２０ないし３０若しくはそれ以上の個別制御可能エレメントのアレイを使用することができる。
【００２４】
また、上で考察したいずれの構造においても、放射分配チャネルは、液体ライト・ガイド、ガラス・ファイバ或いは他の光ファイバ・ケーブル若しくは放射分配システムから光を集光し、且つ、集光した光をパターニング手段の１つに導くためのミラー及びレンズを備えた任意の光ビーム整形システムを備えることができる。これは、たとえば放射分配デバイスからの放射の方向とパターニング手段の光軸が整列していない場合に必要である。また、必要な分離をパターニング手段の各々の間に提供することは有用である（たとえばパターニング手段が個別制御可能エレメントのアレイである場合、サポート・サービス等が必要である）。最後に、このような構造により、照明システム及び放射分配デバイスを必要に応じて装置の他の部分から分離して収納することもできる。
【００２５】
また、上で説明したいずれの構造においても、照明システムは、パターニング手段の各々に分配される放射ビームを提供する単一放射源を備えることができる。別法としては、照明システムは、独立した複数の放射源を備えることもできる。放射源の各々は、放射ビームを生成することができる。また、個別の放射ビームを結合し、続いてパターニング手段の各々の間に分配される照明システムからの放射ビームを形成するためのビーム結合器を備えることもできる。
【００２６】
この構造により、照明システムを使用して強度のより大きい放射ビームを生成することができる。また、動作中、放射源はその強度が変化するが、独立した放射源によって生成される放射ビームの強度の総和の変化は小さい。ビーム結合器は、放射源の各々によって生成される放射ビームの強度が異なる場合であっても、照明システムからの結合放射ビームの断面の強度分布は実質的に一様であることを保証するための放射ビーム・インテグレータを備えることができる。
【００２７】
本発明のさらに他の態様によれば、基板を提供するステップと、照明システムを使用して投影放射ビームを提供するステップと、投影ビームの断面にパターンを付与するべくパターニング手段を使用するステップとを含むデバイス製造方法が提供される。次に、第２のパターニング手段を使用して、照明システムによって供給される第２の投影放射ビームの断面に第２のパターンが付与され、パターニングされたビームが基板の目標部分に投射される。放射分配デバイスを使用して、照明システムからの放射がパターニング手段へ分配される。放射分配デバイスは一定のデューティ・サイクルを有しており、そのデューティ・サイクルの間、照明システムからの実質的にすべての放射を、パターニング手段に放射ビームを提供する複数の放射分配チャネルの各々に逐次導いている。放射分配チャネルはパターニング手段に放射ビームを与える。
【００２８】
本発明の他の実施例、特徴及び利点並びに本発明の様々な実施例の構造及び動作について、以下、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
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】
【００３０】
本発明についての以下の詳細な説明には、本発明に矛盾しない例示的実施例を示す添付の図面が参照されている。他の実施例も可能であり、また、実施例には、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく改変を加えることができる。したがって以下の詳細な説明は、本発明の制限を意味するものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲に定義されている。
【００３１】
本発明は、以下で説明するように、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア及び／又は図に示す主体の多くの異なる実施例の中で具体化することができることは、当分野の技術者には明らかであろう。本発明を具体化するための専用のハードウェア・コントロールを備えた任意の実際のソフトウェア・コードは、本発明を制限するものではない。したがって本発明の動作挙動は、本明細書に示されているレベルの詳細によって実施例の改変及び変形例が可能である、という理解の下に説明する。
【００３２】
前置き事項として、本明細書に使用されている「個別制御可能エレメントのアレイ」という用語は、入射する放射ビームの断面をパターニングし、それにより所望のパターンを基板の目標部分に生成するべく使用することができる任意の手段を意味するものとして広義に解釈されたい。このコンテキストの中では、「光バルブ」及び「空間光変調器」（ＳＬＭ）という用語を使用することも可能である。このようなパターニング手段の実施例を以下に示しておく。
【００３３】
プログラム可能ミラー・アレイ：
プログラム可能ミラー・アレイは、粘弾性制御層及び反射表面を有するマトリックス処理可能表面を備えている。このような装置の基礎をなしている基本原理は、（たとえば）反射表面の処理領域が入射光を回折光として反射し、一方、未処理領域が入射光を非回折光として反射することである。適切な空間フィルタを使用することにより、前記非回折光を反射ビームからフィルタ除去し、回折光のみを残して基板に到達させることができるため、この方法により、マトリックス処理可能表面の処理パターンに従ってビームがパターニングされる。このフィルタは、非回折光をフィルタ除去する代わりに回折光をフィルタ除去し、非回折光のみを残して基板に到達させることができることは理解されよう。
【００３４】
回折型光超小型電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスのアレイ：
同じく回折型光超小型電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスのアレイを対応する方法で使用することができる。回折型光ＭＥＭＳデバイスの各々は、入射する光を回折光として反射する回折格子を形成するべく互いに変形可能な複数の反射型リボンからなっている。プログラム可能ミラー・アレイの他の代替実施例には、マトリックスに配列された極めて微小なミラーが使用されている。これらの微小ミラーの各々は、適切な局部電界を印加することによって、或いは圧電駆動手段を使用することによって、１つの軸の周りに個々に傾斜させることができる。この場合も、入射する放射ビームを反射する方向が、処理済みミラーと未処理ミラーとでそれぞれ異なるように微小ミラーをマトリックス処理することが可能であり、この方法により、マトリックス処理可能ミラーの処理パターンに従って反射ビームがパターニングされる。必要なマトリックス処理は、適切な電子手段を使用して実行される。
【００３５】
上で説明したいずれの状況においても、個別制御可能エレメントのアレイは、１つ又は複数のプログラム可能ミラー・アレイを備えることができる。上で参照したミラー・アレイに関する詳細な情報については、たとえば、いずれも参照により本明細書に組み込まれている米国特許ＵＳ  ５，２９６，８９１号及びＵＳ  ５，５２３，１９３号、並びにＰＣＴ特許出願ＷＯ  ９８／３８５９７号及びＷＯ  ９８／３３０９６号を参照されたい。
【００３６】
参照により本明細書に組み込まれている米国特許ＵＳ  ５，２２９，８７２号に、このような構造のプログラム可能ＬＣＤアレイの実施例の１つが記載されている。
【００３７】
フィーチャの予備バイアス化、光学近似補正フィーチャ、位相変分技法及び多重露光技法を使用する場合、たとえば、個別制御可能エレメントのアレイ上に「表示される」パターンは、基板の層若しくは基板上に最終的に転写されるパターンとは実質的に異なっていても良いことを理解されたい。同様に、基板上に最終的に生成されるパターンは、個別制御可能エレメントのアレイ上に任意の瞬間に形成されるパターンに対応している必要はない。これは、基板の個々の部分に最終的に形成されるパターンが、所与の時間周期若しくは所与の露光回数で積み上げられ、その間に、個別制御可能エレメントのアレイ上のパターン及び／又は基板の相対位置が変更される構造の場合がそうである。
【００３８】
本明細書においては、リソグラフィック装置の、とりわけＩＣの製造における使用が参照されているが、本明細書において説明するリソグラフィック装置は、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。このような他のアプリケーションの１つは、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、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。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、当分野の技術者には理解されよう。
【００３９】
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、且つ、露光済みレジストを現像するツール）或いは度量衡学ツール若しくは検査ツール中で、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わたって処理することができるため、本明細書に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。
【００４０】
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３６５ｎｍ、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５２０ｎｍ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。
【００４１】
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、反射光学系及びカタディオプトリック光学系を始めとする様々な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「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。
【００４２】
また、照明システムには、投影放射ビームを導き、整形し、或い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及びカタディオプトリック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が包含されており、このようなコンポーネントについても、以下、集合的若しくは個々に「レンズ」と呼ぶ。
【００４３】
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。
【００４４】
また、リソグラフィック装置は、基板が比較的屈折率の大きい液体中、たとえば水中に浸され、それにより投影システムの最終エレメント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第１のエレメント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。
【００４５】
図１は、本発明の特定の実施例によるリソグラフィック投影装置を略図で示したものである。この装置は、投影放射ビームＰＢ（たとえばＵＶ放射）を提供するための照明システム（イルミネータ）ＩＬ、及び投影ビームにパターンを適用するための個別制御可能エレメントのアレイＰＰＭ（たとえばプログラム可能ミラー・アレイ）を備えている。通常、個別制御可能エレメントのアレイの位置は、アイテムＰＬに対して固定されているが、アイテムＰＬに対して固定する代わりに、個別制御可能エレメントのアレイをアイテムＰＬに対して正確に位置決めするための位置決め手段に接続することも可能である。また、この装置は、基板（たとえばレジスト被覆ウェハ）Ｗを支持するための、基板をアイテムＰＬに対して正確に位置決めするための位置決め手段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を備えている。最後に、投影システム（「レンズ」）ＰＬは、個別制御可能エレメントのアレイＰＰＭによって投影ビームＰＢ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つ又は複数のダイからなっている）に画像化するためのものである。
【００４６】
投影システムは、個別制御可能エレメントのアレイを基板上に画像化することができる。別法としては、投影システムは、個別制御可能エレメントのアレイのエレメントがシャッタとして作用する二次ソースを画像化することができる。また、投影システムは、たとえば二次ソースを形成し、且つ、基板上にマイクロスポットを画像化するべく微小レンズ・アレイ（ＭＬＡとして知られている）を備えることができる。
【００４７】
図に示す装置は、反射型（つまり、反射型の個別制御可能エレメントのアレイを有する）タイプの装置であるが、一般的にはこの装置は、たとえば透過型（つまり、透過型の個別制御可能エレメントのアレイを備えた）タイプの装置であっても良い。
【００４８】
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。このような場合、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・エキスパンダを備えた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。
【００４９】
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手段ＡＭ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ｃｙ−外部及びａ−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、通常、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の様々なコンポーネントを備えている。イルミネータは、投影ビームＰＢと呼んでいる、所望する一様な強度分布をその断面に有する調節済み放射ビームを提供している。
【００５０】
投影ビームＰＢは、次に、個別制御可能エレメントのアレイＰＰＭで遮られる。個別制御可能エレメントのアレイＰＰＭで反射した投影ビームＰＢは、投影ビームＰＢを基板Ｗの目標部分Ｃに集束させる投影システムＰＬを通過する。基板テーブルＷＴは、位置決め手段ＰＷ（及び干渉測定手段ＩＦ）を使用して正確に移動させることができる（それにより、たとえば異なる目標部分Ｃを投影ビームＰＢの光路内に配置することができる）。
【００５１】
使用されている場合、個別制御可能エレメントのアレイのための位置決め手段を使用して、投影ビームＰＢの光路に対する個別制御可能エレメントのアレイＰＰＭの位置を正確に修正することができる（たとえば走査中に）。通常、対物テーブルＷＴの移動は、図１には明確に示されていないが、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。また、同様のシステムを使用して、個別制御可能エレメントのアレイを配置することも可能である。
【００５２】
別法として、或いは追加として、必要な相対移動を提供するべく、投影ビームを移動させ、且つ、対物テーブル及び／又は個別制御可能エレメントのアレイに固定位置を持たせることができることは理解されよう。とりわけフラット・パネル・ディスプレイの製造に適用することができる他の代替として、基板テーブル及び投影システムの位置を固定し、且つ、基板を基板テーブルに対して移動するように配置することも可能である。たとえば、実質的に一定の速度で基板の両端間を走査するためのシステムを基板テーブルに備えることができる。
【００５３】
本明細書においては、本発明によるリソグラフィック装置は、基板上のレジストを露光するための装置として記述されているが、本発明はこのような使用に限定されないこと、また、本発明によるリソグラフィック装置を使用して、パターニングされた投影ビームをレジストレス・リソグラフィに使用するべく投射することができることは理解されよう。
【００５４】
図に示す装置は、４つの好ましいモードで使用することができる。ステップ・モードでは、個別制御可能エレメントのアレイによってパターン全体が投影ビームに付与され、目標部分Ｃに１回の照射で投影される（すなわち単一静止露光）。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。
【００５５】
走査モードでは、個別制御可能エレメントのアレイを速度ｖで所与の方向（いわゆる「走査方向」、たとえばＹ方向）に移動させることができるため、投影ビームＰＢを使用して個別制御可能エレメントのアレイが走査され、同時に基板テーブルＷＴが速度Ｖ＝Ｍｖで同じ方向若しくは反対方向へ移動する。ＭはレンズＰＬの倍率である。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。
【００５６】
パルス・モードでは、個別制御可能エレメントのアレイが基本的に静止状態に維持され、パルス放射源を使用してパターン全体が基板の目標部分Ｃに投影される。投影ビームＰＢを使用して基板Ｗの両端間のラインを走査することができるよう、基板テーブルＷＴは基本的に一定の速度で移動する。個別制御可能エレメントのアレイ上のパターンは、必要に応じて放射システムのパルスとパルスの間に更新され、パルスは、連続する目標部分Ｃが基板上の必要な位置で露光されるように計時されている。したがって投影ビームは、細長い基板の完全なパターンを露光するべく基板Ｗの両端間を走査することができる。このプロセスは、基板全体がライン毎に露光されるまで繰り返される。
【００５７】
また、連続走査モードが提供されている。この連続走査モードは、パルス・モードと基本的に同じであるが、実質的に一定の放射源が使用され、投影ビームが基板の両端間を走査し、基板を露光すると、個別制御可能エレメントのアレイ上のパターンが更新される点が異なっている。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。
【００５８】
図２は、リソグラフィック投影装置の一部を略図で示したものである。照明システム５は、放射分配システム７によって、放射ビームをパターニングし、且つ、パターニングした放射ビームを基板９に投射する複数の光エンジン８に分配される放射ビーム６を生成している。光エンジン８の各々には、放射ビームを所望のパターンに従ってパターニングするための個別制御可能エレメントのアレイ、及びパターニングされたビームを基板に投射するための投影システムが含まれている。また、光エンジン８は、個別制御可能エレメントのアレイへの入射に先立って放射ビームを準備するための追加エレメントを備えることができる。
【００５９】
たとえば、光エンジン８が放射分配システム７から受け取る放射ビームの角度を補償するためのコンポーネントを備えることができる。個別の投影システムを有する代わりに、個別制御可能エレメントのアレイによって生成されるパターニングされたビームを基板に同時に投射するための複数の光エンジンを共通の投影システムと共に配置することができることは理解されよう。また、放射ビームをパターニングするための個別制御可能エレメントのアレイとの使用に本発明が制限されないことは認識されよう。一般的には、上で説明した個別制御可能エレメントのアレイの代わりに、放射ビームの断面にパターンを付与するための任意のパターニング手段を使用することができる。
【００６０】
図２に示すように、放射分配システム７は、照明システム５からの放射ビーム６の光路内に回転可能に取り付けられた反射器からなっている。反射器は、照明システムからの放射ビーム６を異なる光エンジン８に向けて異なる回転角度で反射している。したがって、ドライバ（図示せず）が反射器を回転させると、照明システム５からの放射ビームが光エンジン８の各々へ導かれる。反射器は、放射が光エンジン８のラインに沿って前後に導かれるよう、往復回転するべく構成することができる。この目的を達成するべく、圧電アクチュエータ、静電アクチュエータ、ローレンツ・アクチュエータ若しくは適切な他の任意の手段を使用して反射器を駆動することができる。
【００６１】
別法としては、放射が１行の光エンジン８に沿って反復して導かれるよう、１つの軸の周りに一定の速度で回転するべく反射器を構成することも可能である。放射分配システム７の回転反射器には、図２に示すような平らなエレメントを使用することができる。このような構造の場合、エレメントが半回転する毎に放射が光エンジン８の各々に分配されるよう、平らなエレメントの両側を反射性の表面で構成することができる。
【００６２】
図２には、一行に配列された光エンジン８が示されているが、実際には任意の方法、たとえば、便宜上、複数の行に光エンジンを配列することができることは理解されよう。したがって、さらに、図２の平面に対して直角の方向に照明システム５からの放射を分配しなければならない。この直角の方向への分配は、放射分配システム７の反射器を図２の平面に対して直角をなす軸の周りだけでなく、恐らく回転範囲がより制限されることになるが、この軸に対して直角の第２の軸の周りに回転させることによって達成される。別法としては、図２に示すようにこの反射器に単一軸の周りに放射を分配させ、且つ、放射を光エンジン８に運ぶための分配エレメントを提供することも可能である。図６は、これを示したものである。
【００６３】
図６では、図に示すように光エンジン８は２行に配列されている。放射分配ユニット４５は、照明システム５からの放射を複数の放射分配チャネル４６に分配している。分配エレメント４７は、放射を分配チャネル４６から光エンジン８へ運んでいる。この分配エレメントは、さらに、分配エレメントの光軸に平行の方向に整列した光エンジン８に放射が到達することを保証することが好ましい。
【００６４】
図７は、同様の構造を示したものであるが、図６に示す放射状の構造に代わって、放射ビームを平行に出力する放射分配ユニット５０が配置されている。放射分配エレメント４７は、適切な液体ライト・ガイド、ガラス・ファイバ若しくは他の光ファイバ・ケーブルから形成することができる。したがって、放射分配ユニットからの出力の任意の構成を、光エンジン８の任意のレイアウトと共に使用することができる。また、リソグラフィック装置の他の部分のハウジングとは別のハウジングに照明システム及び放射分配システムを収納することができる。
【００６５】
また、放射分配システム７は、必要に応じて、光エンジン８の１つに接続されていない放射分配チャネルに放射を導くこともできる。たとえば、放射分配チャネルの１つを、たとえば放射強度レベルを測定するためのセンサに接続することができる。放射源の多くは常にその強度が変化するため、放射分配チャネルの１つを放射強度レベル・センサに接続することは有利であるが、強度レベルの変化は一般的に漸進的であるため、必要なことは、定期的に放射の強度をモニタすることのみである。
【００６６】
他の変形例として、放射分配システム７からの放射を光エンジンの各々に直接導かないようにすることも可能である。この場合、放射分配チャネルの各々は、所与の任意の瞬間にそのチャネルに導かれる放射を分割し、且つ、複数の光エンジンに分配するための１つ又は複数の放射ビーム・スプリッタを備えることができる。同様に、光エンジンの各々は、同じ視野内で照射され、且つ／又は共通の投影システムを共有する１つ又は複数の個別制御可能エレメントのアレイを備えることができる。
【００６７】
好ましい構造では、照明システム５が一定の間隔で放射パルスを生成している。つまり、照明システム５はパルス放射源を備えている。この場合、放射分配システム７の回転は、照明システム５のパルス・レートと同期している。たとえば、この同期は、放射分配システム７が１回転（或いは、たとえばエレメントが連続速度で回転し、且つ、両面化されている場合は半回転）している間、反射器が放射分配チャネルの各々へ放射を反射するために必要な角度にある各々のポイントで照明システムが放射パルスを提供するように（或いは図２に示すように光エンジン８に直接提供するように）同期化することができる。
【００６８】
別法としては、たとえば１回転毎に、１回転している間、照明システムが放射分配チャネルの１つのみにパルスを提供するように、或いは１回転毎にチャネルに交互に放射を提供するように同期化することも可能である。他のデューティ・サイクルを考慮することも可能であることは理解されよう。たとえば、上で考察したように、光エンジン８が複数の行にわたって配列されている場合、放射分配システム７が図２の平面に直角をなす軸の周りを１回転する毎に、照明システムが１行の光エンジン８の各々に放射パルスを提供するように同期化することができる。続いて放射分配エレメントが第２の軸の周りを移動し、放射分配システム７の次の回転で他の行の光エンジンに放射が引き渡される。
【００６９】
したがって、上で説明したように、放射分配システム７は一定のデューティ・サイクルを有しており、その間、照明システムからの放射が複数の放射分配チャネルに分配される。続いて、放射分配チャネルの各々によって、放射ビームをパターニングするための個別制御可能エレメントのアレイを備えた１つ又は複数の光エンジンに放射が導かれる。したがって、個別制御可能エレメントのアレイの１つが照射され、それによってパターニングされた放射ビームが基板に投射されている間、個別制御可能エレメントの他のアレイに次のパターンをセットすることができる。
【００７０】
パルス放射源は、新しいパターンを個別制御可能エレメントのアレイにセットすることができる速度より速く放射パルスを提供することができるため、この手法は有用である。したがって、単一の照明システムからの放射パルスを複数の個別制御可能エレメントのアレイに分配することにより、たとえば個々の光エンジンに独立した照明システムを必要とする場合と比較すると、照明システムをより効果的に使用することができ、且つ、装置のサイズを縮小し、コストを下げることができる。
【００７１】
放射分配システムとパルス放射源を同期化する以外に、個別制御可能エレメントのアレイの各々に対するパターンの更新をこれらの両方に同期化させる必要があることは理解されよう。
【００７２】
照明システムは、単一の放射源を備えることができるが、照明システムの個々のパルスに十分な放射強度を提供するべく複数の放射源を備えることも可能である。これは、たとえば、設定レベル未満の所与の放射量を達成するために必要な露光時間を維持するために必要である。複数の放射源を使用することにより、放射強度の一貫性を常に改善することができ、それにより基板上で照射される個々の領域が受け取る放射量の制御を改善することも可能である。
【００７３】
したがって、パターニングされた放射ビームを基板に投射するために使用されている所与の数の光エンジンに対して、装置は、存在している光エンジンの数と同じ数の放射源を備えた照明システム、放射源の各々によって生成される放射ビームを結合するためのシステム、及び光エンジンの各々の間で放射を再分配するための、上で説明した、或いは以下で説明する放射分配システムを備えることができる。一般的に、任意の数の放射源を任意の数の光エンジンと共に使用することができることは理解されよう。もう１つの利点は、結合された放射ビームの強度が依然としてある程度変化しても、個々の光エンジンと結合した独立した複数の照明システムを使用した装置と比較して、所与の時間にパターニングされる放射ビームの強度と基板に投射される放射ビームの強度の間の変化が小さいことである。
【００７４】
図８は、２つの放射源からの放射ビームを結合するための簡単な構造を示したものである。結合ユニット６０は、それぞれ放射ビーム６３及び６４を生成している２つの放射源６１及び６２を備えている。放射ビームは、反射器６５及び６６に入射し、結合ビーム６７を生成している。結合ビーム６７は、結合ビーム６７全体の強度分布の一様性を改善するために使用されるインテグレータ６８を通過することが好ましい。積分ビーム６９は、次に、結合ビームのサイズを縮小し、それにより結合ビームの強度を増すためのコンデンサ７０を通過する。しかしながら、他のビーム結合ユニットを本発明に使用することも可能であることは理解されよう。
【００７５】
また、照明システムは、さらにシャッタを備えることができる。シャッタを使用することにより、パルス照明システムを使用する際のパルスの制御を改善することができる。たとえばシャッタを使用して、必要な放射強度プロファイルを常に提供することができる。
【００７６】
図３は、本発明による第２の実施例を略図で示したものである。この実施例では、放射分配エレメントの平らな反射器は、複数の反射表面１６が軸１７の周りに取り付けられた放射分配エレメント１５に置換されている。放射分配エレメント１５が回転すると、反射表面１６の各々が照明システム５からの放射ビーム６と交差する。このような個々の引渡しの間、照明システム５からの放射ビーム６に対する反射表面１６の各々の角度が変化する。したがって、その間、反射表面１６で反射する放射ビームの方向も同じく変化する。したがって、反射表面１６の各々と照明システム５からの放射ビーム６が交差している間に放射分配チャネルの各々の間で放射を分配するべく、第１の実施例に関連して上で説明した方法に対応する方法で個々の反射表面１６を使用することができる。
【００７７】
たとえば、パルス照明システムを使用した装置は、反射表面１６の各々が放射ビーム６と交差している間、それぞれ複数の放射分配チャネルの１つに対応し、且つ、該チャネルに向かって反射する複数のパルスを照明システム５が生成するように同期化することができる。このような構造により、反射表面１６の組合せの断面が図３に示すような正多角形を形成するよう、放射分配エレメント１５の回転軸１７の周りに一様に反射表面１６を分布させることができる。
【００７８】
この実施例による代替構造では、反射表面１６の各々が照明システム５からの放射ビーム６のラインと交差している間、パルス照明システム５が単一放射パルスのみを生成するように装置を構成することができる。この構造の場合、照明システム５のパルス・レートと整合しない一定の速度で放射分配エレメント１５を回転させることができる。たとえば、このような構成の場合、照明システムの任意の所与の数のパルスの間に放射分配エレメント１５が完全に１回転しないため、照明システム５のパルスの各々が放射分配エレメント１５の異なる反射表面１６に入射し、連続するパルスにおける放射分配エレメント１５の連続する反射面１６が提供する角度が異なり、反射ビームは、連続するパルスで異なる放射分配チャネルに向かって導かれる。
【００７９】
図４は、本発明の第２の実施例の他の変形態様に使用される放射分配エレメント２０を示したものである。この場合、反射表面２２、２３、２４、２５、２６及び２７は、正多角形を形成するようには配置されていない。正多角形を形成する代わりに、略図で示すように、正多角形を形成することになる位置に、他の反射表面に対して異なる角度で個々の反射器が配置されている（破線は、比較のためにこのような正多角形２１を示したものである）。
【００８０】
分かり易くするために、図に示す反射表面は、互いに結合されていないが、実際には、たとえば放射分配エレメント２０が固体材料片でできている場合、反射表面を互いに結合することができることは理解されよう。このような構造を使用することにより、照明システム５のパルス・レートと同じ速度（若しくはその整数倍の速度）で回転するように放射分配エレメント２０を配置することができる。詳細には、照明システムの個々のパルスとパルスの間に、一定の量だけ放射分配エレメントが回転するが、反射器の各々が照明システムからの放射ビーム６に対して示す角度が異なるため、ビームは、放射分配チャネルの各々に導かれる。
【００８１】
上で説明した構造を組み合わせて一体構造として使用することができることは理解されよう。たとえば図４に示す放射分配エレメントと同様の放射分配エレメントを使用して、さらに１つ又は複数の反射表面を図４の平面内の１つの軸の周りに回転させることができる。したがって、隣接する複数の行に配列された放射分配チャネル（若しくは光エンジン）に向かって放射を反射させることができる。追加として、或いは別法として、図４に示す放射分配エレメント２０を使用した装置を、反射表面の各々が照明システムからの放射ビームと整列している間、放射分配エレメント２０が回転する際に複数の放射パルスが反射表面の各々に入射するように配置することができる。したがって放射分配エレメントのデューティ・サイクルのこのような部分毎に、対応する複数の放射分配チャネルに放射ビームが分配される。
【００８２】
表面が平らな反射器を使用する代わりに、たとえば湾曲した表面を１つ又は複数の反射器に持たせることも可能である。その場合、反射器が回転する所与の時間継続期間の間、照明システムからの放射ビームに対する全体としての反射器の角度が変化しても、放射ビームが入射する反射器の表面の個々のポイントに対する放射ビームの角度が一定の角度を維持するように反射器のプロファイルを選択することができる。したがって、その時間継続期間の間、反射する放射ビームも同じ方向を維持し、たとえば放射分配チャネルのうちの適切な１つに向かって反射する。
【００８３】
パルス放射源を使用する場合、上で説明したように、反射器が全体として、そのパルスの間、照明システムからの放射ビームに対してかなりの量を回転する場合であっても、照明システムからの全放射パルスの間、放射分配チャネルの１つに向かって放射が導かれるように反射器（若しくは反射器の一部）のプロファイルを選択することができる。
【００８４】
別法としては、非パルス照明システムが使用されている場合、放射ビームが所与の反射器に入射する（放射分配エレメントが回転する際に）時間期間の間、関連する放射分配チャネルに向かって放射ビームが反射するようなプロファイルに個々の反射器のプロファイルを構築することも可能である。放射分配エレメントがさらに回転すると、照明システムからの放射ビームは、放射ビームを他の放射分配チャネルに導くプロファイルを備えた他の反射器に入射する。
【００８５】
図５は、本発明の第３の実施例を示したものである。複数の放射分配チャネル（若しくは光エンジン８）に同時に放射を提供することができる放射分配システムが提供されている。詳細には、パルス照明システムが使用されている場合、放射分配エレメント３０は、個々のパルスを放射分配チャネル間で分割することができる。また、図に示す構造は、上で説明したように、放射分配チャネルの１つにビーム分割器として使用することができる。
【００８６】
図５に示すように、放射分配エレメント３０は、それぞれ放射分配チャネル若しくは光エンジン８に結合された複数のセクション３１、３２、３３、３４、３５及び３６からなっている。セクションの各々は、使用する放射に対して実質的に透過性の材料からなっており、詳細にはガラス若しくは水晶のロッドから形成することができるが、これらのセクションの断面の形状は、都合の良い任意の形状にすることができることは理解されよう。
【００８７】
第１のセクション３１は、照明システム５から放射ビーム６を受け取る第１の端部３１ｂを有している。第１のセクションは、放射ビーム６に対して一定の角度で配置された部分反射表面３１ａをそのもう一方の端部に有している。放射分配エレメント３０で関連する放射分配チャネル若しくは光エンジン８に向かって放射ビーム６の一部が反射する。残りの放射ビームは、部分反射表面を透過して放射分配エレメント３０の第２のセクション３２に入射する。図に示すように、第２のセクションは、放射を受け取る方の端部が第１のセクションの部分反射表面３１ａに対応する形状を有するよう、都合良く形状化されているが、必ずしもその必要はない。
【００８８】
第２のセクション３２も、部分反射表面をその反対側の端部に有しており、第１のセクションの部分反射表面と同様、放射分配エレメント３０で上記残りの放射ビームの一部を反射し、その残りの放射を第３のセクションに引き渡している。これは、図に示す実施例では第６のセクション３６である、照明システム５からの放射ビーム６の残りのすべての部分を関連する放射分配チャネル若しくは光エンジン８に向けて反射させるための全反射表面３６ａを有する最後のセクションまで必要に応じて繰り返される。
【００８９】
部分反射表面を適切な構造にすることにより、照明システム５からの放射ビーム６を放射分配チャネルの各々に対して強度が等しい複数のビームに分割するべく放射分配エレメント３０を構成することができる。たとえば異なる被覆剤を部分反射表面の各々に使用することができる。このような被覆剤に適した材料には、氷晶石などのフッ化物がある。また、放射分配チャネルの各々に導く放射ビーム６の比率を常に一定に維持することができる。したがって、放射強度の分布が完全に一様ではない場合、個々の放射分配チャネルの相対強度を測定し、装置の残りの部分で適切に補償することができる。
【００９０】
既に説明した実施例の場合と同様、放射分配チャネル若しくは光エンジン８は、図５に示すような１行の配置以外の他の配置が可能であることは理解されよう。したがって、その場合、図７に示すような放射分配エレメントを使用して放射を導くことができ、或いは図５に示す放射分配エレメント３０の変形例を使用することができる。たとえば、放射分配エレメント３０の個々のセクションを整列させる必要がないよう、放射分配エレメント３０の１つ又は複数のセクションの間に全反射器を配置することができる。
【００９１】
同様に、セクション３１、３２、３３、３４、３５及び３６の代替構成を使用することも可能である。たとえば、１つ置きのセクションの部分反射表面の角度を反対方向の角度にし、放射分配エレメントの第１の部分反射表面とは反対側に放射を反射させることができる。この場合、平面反射器を配置し、放射ビームのすべての部分を９０°の角度で反射させ（たとえば図５の平面に向かって）、２行の光エンジンに直接投射することができる平行な２行の放射ビームを生成することができる。
【００９２】
結論
以上、本発明について、特定の機能の性能及び関係を示す機能ビルディング・ブロックを使用して説明した。これらの機能ビルディング・ブロックの境界は、説明上の便宜のため、本明細書においては任意に定義されている。特定の機能及びその関係が適切に実施される限り、他の境界を定義することができる。
【００９３】
したがって、このような他のすべての境界は、特許請求する本発明の範囲及び精神の範疇である。これらの機能ビルディング・ブロックは、アナログ回路及び／又はディジタル回路、個別部品、専用集積回路、ファームウェア、プロセッサ実行適正ソフトウェア等若しくはそれらの任意の組合せによって実施することができることは、当分野の技術者には認識されよう。したがって、本発明の見解及び範囲を上で説明したいかなる例示的実施例にも制限してはならない。本発明の見解及び範囲は、特許請求の範囲の各請求項及びそれらの等価物によってのみ定義されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【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】本発明の第１の実施例によるリソグラフィック装置の一部の構造を示す図である。
【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一部の構造を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施例の変形態様におけるリソグラフィック装置の一部を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施例によるリソグラフィック装置の一部の構造を示す図である。
【図６】本発明の第２の態様によるリソグラフィック装置の一部の構造を示す図である。
【図７】リソグラフィック装置の図６に示す部分の代替構造を示す図である。
【図８】本発明の第３の態様によるリソグラフィック装置の一部の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
５  照明システム
６、６３、６４、ＰＢ  投影放射ビーム（投影ビーム、放射ビーム）
７  放射分配システム
８  光エンジン
９、Ｗ  基板
１５、２０、３０、４７  放射分配エレメント
１６、２２、２３、２４、２５、２６、２７  反射表面
１７  軸（回転軸）
２１  正多角形
３１、３２、３３、３４、３５、３６  セクション
３１ａ  部分反射表面
３１ｂ  第１のセクション３１の第１の端部
３６ａ  全反射表面
４５、５０  放射分配ユニット
４６  放射分配チャネル
６０  結合ユニット
６１、６２、ＳＯ  放射源
６５、６６  反射器
６７  結合ビーム
６８、ＩＮ  インテグレータ
６９  積分ビーム
７０、ＣＯ  コンデンサ
ＡＭ  調整手段
ＢＤ  ビーム引渡しシステム
Ｃ  目標部分
ＩＦ  干渉測定手段
ＩＬ  照明システム（イルミネータ）
ＰＬ  投影システム（レンズ）
ＰＰＭ  個別制御可能エレメントのアレイ
ＰＷ  位置決め手段
ＷＴ  基板テーブル（対物テーブル）
【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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【図８】
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