(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ装置で使用するパルス放射ビームを調整する放射ビーム調整システムであって、
少なくとも第１、第２及び第３の光路に沿ってパルス放射ビームを分割する放射ビーム分割器と、
単一の出力パルス放射ビームを形成するために、前記少なくとも第１、第２及び第３の光路からの放射パルスを再結合する放射ビームコンバイナと、
前記第１の光路に沿って伝搬する前記放射パルスに合わせて構成され前記第１の光路内で前記放射パルスをトリミング処理する放射パルストリマと、
トリム制御信号を生成する放射パルストリマコントローラと、
前記第１、第２及び第３の光路のそれぞれの前記放射の強度を測定する別々の放射センサと、を備え、
前記放射パルストリマが、前記トリム制御信号に応答して、前記第１の光路内の放射を実質的に透過する第１の状態から前記第１の光路内の放射を実質的に透過しない第２の状態へと切り替え、
前記放射パルストリマコントローラが、前記単一の出力パルス放射ビームの総エネルギーが実質的に所定のレベルになるように、前記トリム制御信号を送信する時期を決定する、
放射ビーム調整システム。
【請求項２】
前記第１、第２及び第３の光路の光路長が、前記放射ビーム分割器と前記放射ビームコンバイナとの間で異なる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１の光路内の放射の強度を測定する第１の放射センサと、
前記第２及び第３の光路内の前記放射の強度を測定する第２の放射センサと、をさらに備え、
前記放射パルストリマコントローラが、前記第２及び第３の光路に沿って伝搬する前記放射パルスの部分の総エネルギーを決定し、前記総エネルギーと前記所定のレベルとの間の差分を決定し、前記第１の光路に沿って伝搬するパルスの部分の伝送の間に前記第１の光路に沿って伝搬する前記放射の強度をモニタし、前記第１の光路に沿って伝送される前記パルスの総エネルギーが実質的に前記差分に等しくなった時に前記トリム制御信号を送信する、
請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記放射パルストリマコントローラが、前記差分を決定してから前記第１の光路内の前記放射パルスの前記部分が前記第１の放射センサによって検出されるように、前記第１の光路が第１の光遅延を有する、
請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の放射センサの前記位置から前記放射パルストリマへ放射が移動する時間が、前記放射パルストリマコントローラが前記第１の光路内で伝送されるパルスの更新された総エネルギーを決定し、前記総エネルギーが前記差分に一致するか否かを判定し、前記放射パルストリマに前記トリム制御信号を提供し、
前記放射パルストリマが前記第２の状態へ切り替わる時間に実質的に等しいように、前記第１の光路が第２の光遅延を有する、
請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記放射パルストリマコントローラが、前記第１の光路内で伝送される前記パルスの前記総エネルギーが前記差分に一致すると判定するステップと前記トリム制御信号を送信するステップとの間に制御可能な時間遅延を含む、
請求項３から５の何れか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記リソグラフィ装置内の基板に提供することが望まれる放射ドーズ量に応じて前記所定のレベルを設定するシステムコントローラをさらに備える、
前記請求項１から６の何れか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記単一の出力パルス放射ビームの強度を測定する出力放射強度センサをさらに備え、
前記システムコントローラが、前記測定された単一の出力パルス放射ビームから単一の出力パルス放射ビームの前記総エネルギーを決定し、前記決定された総エネルギーと前記所定のレベルとの比較から前記放射ビーム調整システムの前記コンポーネントの少なくとも１つのキャリブレーション又は設定を調整する、
請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記放射パルストリマが、
印加される制御電圧に依存する程度までポッケルセルに入力される放射の偏光状態を変えるポッケルセルと、
前記放射の前記偏光状態に依存する程度まで放射を伝送する偏光フィルタと、を有する、
請求項１から８の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記放射ビーム分割器が、４つの光路に沿って前記パルス放射ビームを分割する、
請求項１から９の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記放射ビーム調整システムが、各々が前記放射ビーム分割器の前段又は前記放射ビームコンバイナの後段のいずれかに配置された、前記放射パルスを伸張する少なくとも１つの放射パルスストレッチャを備える、
請求項１から１０の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
放射ビーム調整システムと、前記単一の出力パルス放射ビームをパターニングするパターニングデバイスと、パターン付ビームを基板のターゲット部分に投影する投影システムと、を備えるリソグラフィ装置であって、
前記放射ビーム調整システムは、
少なくとも第１、第２及び第３の光路に沿ってパルス放射ビームを分割する放射ビーム分割器と、
単一の出力パルス放射ビームを形成するために、前記少なくとも第１、第２及び第３の光路からの放射パルスを再結合する放射ビームコンバイナと、
前記第１の光路に沿って伝搬する前記放射パルスに合わせて構成され前記第１の光路内で前記放射パルスをトリミング処理する放射パルストリマと、
トリム制御信号を生成する放射パルストリマコントローラと、
前記第１、第２及び第３の光路のそれぞれの前記放射の強度を測定する別々の放射センサと、を備え、
前記放射パルストリマが、前記トリム制御信号に応答して、前記第１の光路内の放射を実質的に透過する第１の状態から前記第１の光路内の放射を実質的に透過しない第２の状態へと切り替え、
前記放射パルストリマコントローラが、前記単一の出力パルス放射ビームの総エネルギーが実質的に所定のレベルになるように、前記トリム制御信号を送信する時期を決定する、
リソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記第１、第２及び第３の光路の光路長が、前記放射ビーム分割器と前記放射ビームコンバイナとの間で異なる、
請求項１２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
パターンを基板上に結像する際に使用するパルス放射ビームを調整するデバイス製造方法であって、前記調整が、
前記パルス放射ビームを少なくとも第１、第２及び第３の光路に沿って誘導するステップと、
前記第１、第２及び第３の光路のそれぞれの前記放射の強度を別々の放射センサで測定するステップと、
単一の出力パルス放射ビームを形成するために、前記第１、第２及び第３の光路からの前記放射パルスを再結合させるステップと、
前記単一の出力パルス放射ビームの総エネルギーが実質的に所定のレベルになるように、トリム制御信号を送信する時期を決定するステップと、
前記トリム制御信号に応答して、前記第１の光路内の放射を実質的に透過する第１の状態から前記第１の光路内の放射を実質的に透過しない第２の状態へと放射パルストリマが切り替えることにより、前記第１の光路内で前記放射パルスをトリミング処理するステップと、を含む、
デバイス製造方法。
【請求項１５】
前記第１、第２及び第３の光路の光路長が、分割される放射ビームと再結合する放射ビームとの間で異なる、
請求項１４に記載のデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、リソグラフィ装置で使用する放射ビーム調整システム、リソグラフィ装置、及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、基板又は基板の一部に所望のパターンを適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、フラットパネルディスプレイ、集積回路（ＩＣ）及び微細な構造を含むその他のデバイスの製造に使用することができる。従来の装置では、マスク又はレチクルとも言われるパターニングデバイスを用いて、フラットパネルディスプレイ（又はその他のデバイス）の個々の層に対応する回路パターンを生成することができる。このパターンは、基板上に提供された放射感応性材料（例えば、レジスト）の層への結像によって、基板（例えば、ガラス板）の全体又はその一部に転写することができる。
【０００３】
[0003]  回路パターンの代わりに、パターニングデバイスを用いてカラーフィルタパターン又はドットマトリクスなどの他のパターンを生成することができる。マスクの代わりに、パターニングデバイスは、個別に制御可能な素子のアレイを備えるパターニングアレイであってもよい。マスクベースのシステムと比較した場合、このようなシステムではパターンの変更がより迅速にでき、コストが安くなる。
【０００４】
[0004]  フラットパネルディスプレイ基板は、通常、矩形の形状を有する。このタイプの基板を露光するように設計されたリソグラフィ装置は、矩形の基板の幅の全体を覆う、又は幅の一部（例えば、幅の半分）を覆う露光領域を提供できる。基板は、露光領域の下でスキャンでき、その間マスク又はレチクルは、同期してビームでスキャンされる。こうして、パターンは基板に転写される。露光領域が基板の幅の全体を覆う場合、露光は１回のスキャンで完了できる。露光領域が例えば基板の幅の半分を覆う場合、第１のスキャン後に基板を横に移動させて、通常、さらにスキャンを実行して基板の残りを露光する。
【０００５】
[0005]  リソグラフィの分野では、放射ビームを調整するために放射源といわゆるイルミネータとの間に様々なコンポーネントを提供することが一般的である。特に、ビーム全体での放射の均一性を改善し、放射ビーム内のスペックルを低減させ、パルス放射源の場合には、パルス幅、例えばパルスの継続時間を調整し、場合によっては、パルス内の放射ドーズ量を調整することが望ましい。放射ドーズ量の変動は、いわゆるクリティカルディメンション（ＣＤ）の均一性に重大な影響を与えるため、一般に、基板で受光する放射ドーズ量が所望のレベルに近いことを確保することが必要である。マスクを使用するリソグラフィ装置では、単一の放射パルス内のドーズ量の制御は、通常は重要でない。これは、多数の、例えば１００のパルスを用いて基板上にパターンの一部を結像できるためである。従って、パルス内のエネルギーの変動は、平均化される傾向がある。しかし、パターンの各々の部分を基板上に結像するために使用する放射パルス数ははるかに少なく、例えば１回のパルスだけでもよいため、マスクレスリソグラフィの分野では、各パルス内のエネルギーの制御はより重要である。従って、各放射パルス内の総エネルギーが所定のレベルまで低減するように、マスクレスリソグラフィ装置に各放射パルスをトリミング処理できるコンポーネントを提供することがこれまで提案されている。
【０００６】
[0006]  しかし、リソグラフィ装置が基板上にパターンを結像できる速度は基板上に結像可能な放射の強度によって制限されるため、あらゆるリソグラフィ装置では、放射源によって提供される放射の浪費を回避する必要がある。従って、リソグラフィ装置の処理能力を最大限にするために放射の浪費を低減させる必要がある。しかし、放射ビームを調整するために複数のコンポーネントを包含することで、システムの効率は低減する。これは、一般に、各コンポーネントが完全に透過型ではなく、放射ビームのエネルギーの一部が各コンポーネントを通過する際に浪費されることが原因である。
【０００７】
[0007]  従って、必要とされるものは、放射ビームの浪費を最小限にする放射ビームの調整を可能にするシステム及び方法である。
【発明の概要】
【０００８】
[0008]  本発明の一実施形態では、リソグラフィ装置で使用するパルス放射ビームを調整するように構成された放射ビーム調整システムであって、放射ビーム分割器と、放射ビームコンバイナと、放射ビームパルストリマとを備える放射ビーム調整システムが提供される。放射ビーム分割器は、各々の放射パルスが複数の光路に分割されるように、パルス放射ビームを少なくとも第１、第２及び第３の光路に分割するように構成されている。放射ビームコンバイナは、単一のパルス放射ビームを出力するためにパルス放射ビームを光路内で再結合させるように構成されている。放射パルストリマは、第１の光路内の放射パルスをトリミング処理するように構成されている。放射パルストリマは、放射ビームコンバイナから出力されるパルス放射の総エネルギーが実質的に所定のレベルになるように、第１の光路内で放射パルスをトリミング処理するように構成されている。第１、第２及び第３の光路の光路長は、放射ビーム分割器と放射ビームコンバイナとで異なる。
【０００９】
[0009]  そのような放射ビーム調整システムを備えるリソグラフィ装置もまた、提供される。
【００１０】
[0010]  ある実施形態では、パターンを基板上に結像する際に使用するパルス放射ビームを調整するステップを含むデバイス製造方法が提供される。この調整ステップは、各々のパルス放射ビームが複数の光路に分割されるようにパルス放射ビームを少なくとも第１、第２及び第３の光路に分割するステップと、第１の光路内で放射パルスをトリミング処理するステップと、単一のパルス放射ビームを出力するためにパルス放射ビームを光路内で再結合させるステップとを含む。第１の光路内の放射パルスは、出力放射パルスの総エネルギーが実質的に所定のレベルになるようにトリミング処理される。第１、第２及び第３の光路の光路長は、分割される放射ビームと再結合する放射ビームとで異なる。
【００１１】
[0011]  本発明のその他の実施形態、特徴、及び利点と本発明の様々な実施形態の構造及び動作について添付の図面を参照しながら以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
[0012]  本明細書に組み込まれて本明細書の一部を形成する添付の図面は、本発明の１つ又は複数の実施形態を示し、説明と共に、本発明の原理を説明し当業者が本発明を利用できるようにする役割を果たす。
【００１３】
【図１】[0013]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】[0013]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図３】[0014]図２に示す本発明の一実施形態による基板にパターンを転写するモードを示す図である。
【図４】[0015]本発明の一実施形態による光エンジンの配置構成を示す図である。
【図５】[0016]本発明のある実施形態による放射ビーム調整システムの配置構成を示す図である。
【００１４】
[0017]  本発明の１つ又は複数の実施形態について添付の図面を参照しながら以下に説明する。図面で、同様の参照番号は、同一又は機能的に同様の要素を示す。さらに、参照番号の左端の１つ又は複数の数字は、参照番号が最初に出てくる図面を識別する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[0018]  本明細書は、本発明の様々な特徴を組み込んだ１つ又は複数の実施形態を開示する。開示された実施形態は、本発明の例示としての実施形態にすぎない。本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されない。本発明は、添付の請求の範囲によって規定される。
【００１６】
[0019]  本明細書に記載する実施形態及び、「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的実施形態」などの表現は、記載された実施形態が特定の特徴、構造、又は特性を含むことができる旨を示すが、各実施形態は、特定の特徴、構造、又は特性を必ずしも含まなくてもよい。さらに、そのような字句は、必ずしも同じ実施形態に言及している訳ではない。さらに、特定の特徴、構造、又は特性がある実施形態に関連して記載されている時には、明示的であるか否かを問わず、当業者であれば知識の範囲内でそのような特徴、構造、又は特性を他の実施形態に関連して扱うことができることを理解されたい。
【００１７】
[0020]  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、又はそれらの任意の組合せで実施することができる。また、本発明の実施形態は、１つ又は複数のプロセッサによって読み出して実行することができる機械読み取り可能媒体に記憶された命令として実施することができる。機械読み取り可能媒体は、機械（例えば、コンピュータ装置）が読み取れる形式で情報を記憶又は伝送できる任意の機構を含むことができる。例えば、機械読み取り可能媒体は、読出し専用メモリ（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、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音声又はその他の形態の伝搬信号（例えば、搬送波、赤外線信号、ディジタル信号など）、その他を含むことができる。さらに、本明細書に一定の動作を実行するファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令を記載できる。しかし、そのような記載は便宜のためだけであり、そのような動作は、実際には、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令などを実行するコンピュータ装置、プロセッサ、コントローラ、又はその他のデバイスによって行われる。
【００１８】
[0021]  図１は、本発明の一実施形態のリソグラフィ装置１を概略示す。この装置は、照明システムＩＬと、パターニングデバイスＰＤと、基板テーブルＷＴと、投影システムＰＳとを備える。照明システム（イルミネータ）ＩＬは、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射）を調整するように構成されている。
【００１９】
[0022]  説明は、リソグラフィに関するものではあるが、本発明の範囲から逸脱することなく、パターニングデバイスＰＤは、ディスプレイシステム内（例えば、ＬＣＤテレビジョン又はプロジェクタ内）に形成できることを理解されたい。従って、投影されたパターン付ビームを、基板、ディスプレイ装置などの多くの様々なタイプのオブジェクト上に投影することができる。
【００２０】
[0023]  基板テーブルＷＴは、基板（例えば、レジストコート基板）Ｗを支持するように構成され、一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ポジショナＰＷに接続されている。
【００２１】
[0024]  投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳは、個別に制御可能な素子のアレイによって変調された放射ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイを含む）に投影するように構成されている。本明細書で使用する「投影システム」という用語は、使用する露光放射又は液浸液の使用もしくは真空の使用などのその他の要因にふさわしい、屈折、反射、反射屈折、磁気、電磁気及び静電光学系又はそれらの任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを包含すると広く解釈すべきである。本明細書での「投影レンズ」という用語のいかなる使用も、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えることができる。
【００２２】
[0025]  照明システムは、放射を方向付け、整形し、又は制御する、屈折、反射、磁気、電磁気、静電又はその他のタイプの光学コンポーネントあるいはそれらの任意の組合せのような様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
【００２３】
[0026]  パターニングデバイスＰＤ（例えば、レチクル又はマスク又は個別に制御可能な素子のアレイ）は、ビームを変調する。一般に、個別に制御可能な素子のアレイの位置は、投影システムＰＳに対して固定されている。しかし、一定のパラメータに従って個別に制御可能な素子のアレイを正確に位置決めするように構成されたポジショナに接続することもできる。
【００２４】
[0027]  本明細書で使用する「パターニングデバイス」又は「コントラストデバイス」という用語は、例えば、基板のターゲット部分にパターンを形成するために、放射ビームの断面を変調するために使用することができる任意のデバイスを指すものと広く解釈すべきである。デバイスは、静的パターニングデバイス（例えば、マスク又はレチクル）あるいは動的パターニングデバイス（例えば、プログラマブル素子のアレイ）のいずれでもよい。話を分かりやすくするために、説明の大半を動的パターニングデバイスに関して行うが、本発明の範囲を逸脱することなく、静的パターニングデバイスも使用することができることを理解されたい。
【００２５】
[0028]  放射ビームに付与されたパターンは、基板のターゲット部分の所望のパターンに正確に対応しないこともあることに留意されたい。例えば、パターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合がこれにあたる。同様に、基板上で最終的に生成されるパターンは、個別に制御可能な素子のアレイ上に任意の１つの瞬間に形成されえるパターンに対応できない。これは、個別に制御可能な素子のアレイ上のパターン及び／又は基板の相対位置が変化する所与の期間又は所与の露光回数にわたって基板の各部の上に形成される最終的なパターンが堆積される配置構成のケースである。
【００２６】
[0029]  一般に、基板のターゲット部分に作成されるパターンは、集積回路又はフラットパネルディスプレイ（例えば、フラットパネルディスプレイ内のカラーフィルタ層又はフラットパネルディスプレイ内の薄膜トランジスタ層）などの、ターゲット部分に作成されるデバイスの特定の機能層に対応する。そのようなパターニング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、発光ダイオードアレイ、格子光弁、及びＬＣＤアレイが挙げられる。
【００２７】
[0030]  電子手段（例えば、コンピュータ）の助けを借りてパターンがプログラマブルであるパターニングデバイス、例えば、複数のプログラマブル素子を備えるパターニングデバイス（例えば、レチクルを除く上述のすべてのデバイス）を本明細書では「コントラストデバイス」と総称する。パターニングデバイスは、少なくとも１０の、少なくとも１００の、少なくとも１，０００の、少なくとも１０，０００の、少なくとも１００，０００の、少なくとも１，０００，０００の、又は少なくとも１０，０００，０００のプログラマブル素子を備える。
【００２８】
[0031]  プログラマブルミラーアレイは、粘弾性の制御層及び反射面を有するマトリクスアドレス指定可能な表面を有することができる。そのような装置の基本原理は、反射面のアドレス指定された領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領域は、入射光を非回折光として反射するというものである。適切な空間フィルタを用いて、反射ビームから非回折光を除去して基板に到達する回折光だけを残すことができる。こうして、ビームは、マトリクスアドレス指定可能な表面のアドレス指定パターンに従ってパターン付ビームになる。
【００２９】
[0032]  別の方法としては、フィルタは、回折光を除去して基板に到達する非回折光だけを残すことができることを理解されたい。
【００３０】
[0033]  回折光学マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスのアレイも対応する方法で使用することができる。一例では、回折光学ＭＥＭＳデバイスは、互いに対して変形して入射光を回折光として反射する格子を形成できる複数の反射リボンから構成される。
【００３１】
[0034]  プログラマブルミラーアレイの別の代替実施例は、適切な局部電場を印加するか、又は圧電アクチュエータ手段を使用することで各々を軸周りに個別に傾けることができる小さいミラーのマトリクス構成を採用している。また、ミラーはマトリクスアドレス指定可能であるため、アドレス指定されたミラーは、アドレス指定されていないミラーとは異なる方向に入射放射ビームを反射する。こうして、反射ビームは、マトリクスアドレス指定可能なミラーのアドレス指定パターンに従ってパターン付ビームになる。必要なマトリクスアドレス指定は、適切な電子手段を用いて実行することができる。
【００３２】
[0035]  ＰＤの別の例は、プログラマブルＬＣＤアレイである。
【００３３】
[0036]  リソグラフィ装置は、１つ又は複数のコントラストデバイスを含んでいてもよい。例えば、リソグラフィ装置は、各々が互いに独立して制御される個別に制御可能な素子の複数のアレイを有することができる。そのような配置構成では、個別に制御可能な素子のアレイの一部又は全部は、共通の照明システム（又は照明システムの一部）、個別に制御可能な素子のアレイの共通の支持構造及び／又は共通の投影システム（又は投影システムの一部）を有していてもよい。
【００３４】
[0037]  図１に示す実施形態のような一例では、基板Ｗは実質的に円形の形状を有し、オプションとして円周上に切欠き及び／又は平坦な縁部を有する。別の例では、基板は、多角形、例えば矩形の形状を有する。
【００３５】
[0038]  基板が実質的に円形の形状を有する例は、基板の直径が少なくとも約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、又は少なくとも３００ｍｍである例を含む。あるいは、基板は、最大で５００ｍｍ、最大で４００ｍｍ、最大で３５０ｍｍ、最大で３００ｍｍ、最大で２５０ｍｍ、最大で２００ｍｍ、最大で１５０ｍｍ、最大で１００ｍｍ、又は最大で７５ｍｍの直径を有する。
【００３６】
[0039]  基板が多角形、例えば矩形である例は、基板の少なくとも１辺、少なくとも２辺又は３辺が、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、又は少なくとも２５０ｃｍの長さを有する例を含む。
【００３７】
[0040]  基板の少なくとも１辺は、最大で１０００ｃｍ、最大で７５０ｃｍ、最大で５００ｃｍ、最大で３５０ｃｍ、最大で２５０ｃｍ、最大で１５０ｃｍ、又は最大で７５ｃｍの長さを有する。
【００３８】
[0041]  一例では、基板Ｗは、ウェーハ、例えば、半導体ウェーハである。ウェーハ材料は、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、ＳｉＧｅＣ、ＳｉＣ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、及びＩｎＡｓからなるグループから選択できる。ウェーハは、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ウェーハ、シリコンウェーハ、セラミック基板、ガラス基板、又はプラスチック基板であってもよい。基板は、（人間の裸眼から見て）透明でも、着色されていても、無色でもよい。
【００３９】
[0042]  基板の厚さは様々であり、ある程度までは、基板の材料及び／又は基板の寸法に依存する。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、又は少なくとも６００μｍであってもよい。あるいは、基板の厚さは、最大で５０００μｍ、最大で３５００μｍ、最大で２５００μｍ、最大で１７５０μｍ、最大で１２５０μｍ、最大で１０００μｍ、最大で８００μｍ、最大で６００μｍ、最大で５００μｍ、最大で４００μｍ、又は最大で３００μｍであってもよい。
【００４０】
[0043]  本明細書に記載する基板は、露光前又は後に、例えば、トラック（通常、レジスト層を基板に塗布して露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツール内で処理される。一例では、基板上にレジスト層が提供される。
【００４１】
[0044]  投影システムは、基板上にパターンがコヒーレントに形成されるように複数の個別に制御可能な素子のアレイ上にパターンを結像できる。別の方法としては、投影システムは、個別に制御可能な素子のアレイの各素子がシャッターとして働く第２の放射源を結像できる。これに関し、投影システムは、第２の放射源を形成し基板上にスポットを結像するマイクロレンズアレイ（ＭＬＡとして知られる）又はフレネルレンズアレイなどの集束素子のアレイを備えることができる。集束素子（例えば、ＭＬＡ）のアレイは、少なくとも１０個の集束素子、少なくとも１００個の集束素子、少なくとも１，０００個の集束素子、少なくとも１０，０００個の集束素子、少なくとも１００，０００個の集束素子、又は少なくとも１，０００，０００個の集束素子を備える。
【００４２】
[0045]  パターニングデバイス内の個別に制御可能な素子の数は、集束素子のアレイ内の集束素子の数に等しいか、又はそれより大きい。集束素子のアレイ内の１つ又は複数の（例えば、１，０００以上の、大多数の、又は各々の）集束素子は、オプションとして、個別に制御可能な素子のアレイ内の１つ又は複数の、２つ以上、３つ以上、５つ以上、１０以上、２０以上、２５以上、３５以上、又は５０以上の個別に制御可能な素子と関連付けることができる。
【００４３】
[0046]  ＭＬＡは、少なくとも基板へ近づく方向と基板から離れる方向に可動にできる（例えば、１つ又は複数のアクチュエータを用いて）。ＭＬＡを少なくとも基板へ近づく方向と基板から離れる方向に移動させられることで、例えば、基板を動かさずに焦点調節が可能になる。
【００４４】
[0047]  本明細書の図１及び図２に示すように、この装置は、反射型（例えば、個別に制御可能な素子の反射型アレイを使用する）である。別の方法としては、この装置は、透過型（例えば、個別に制御可能な素子の透過型アレイを使用する）であってもよい。
【００４５】
[0048]  リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブルを有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つ又は複数のテーブルで予備工程を実行することができる。
【００４６】
[0049]  リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する「液浸液」で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばパターニングデバイスと投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体が存在するというほどの意味である。
【００４７】
[0050]  図１を再度参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受光する。放射源は、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、又は少なくとも３６０ｎｍの波長を有する放射を提供する。あるいは、放射源ＳＯによって提供される放射は、最大で４５０ｎｍ、最大で４２５ｎｍ、最大で３７５ｎｍ、最大で３６０ｎｍ、最大で３２５ｎｍ、最大で２７５ｎｍ、最大で２５０ｎｍ、最大で２２５ｎｍ、最大で２００ｎｍ、又は最大で１７５ｎｍの波長を有する。放射は、４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ及び／又は１２６ｎｍを含む波長を有することができる。
【００４８】
[0051]  放射源及びリソグラフィ装置は、例えば放射源がエキシマレーザの時には、別体であってもよい。そのような場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成するとは考えられず、放射ビームは、例えば、適切な誘導及び／又はビームエキスパンダを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けを借りて放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ伝達される。別の場合、例えば放射源が水銀ランプの時、放射源はリソグラフィ装置の一体化部分であってもよい。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤと共に、放射システムと呼ぶことができる。
【００４９】
[0052]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するアジャスタＡＤを備えることができる。一般に、少なくともイルミネータの瞳面内の強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にσ−ｉｎｎｅｒ及びσ−ｏｕｔｅｒと呼ばれる）を調整することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及び集光器ＣＯなどの他の様々なコンポーネントを備えることができる。イルミネータは、その断面に所望の均一性及び強度分布を有するように放射ビームを調節するために使用することができる。イルミネータＩＬ、又はそれに関連付けられた追加のコンポーネントも、各々が個別に制御可能な素子のアレイの１つ又は複数の個別に制御可能な素子に関連付けることができる複数のサブビームに放射ビームを分割するように配置することができる。例えば、２次元回折格子を用いて放射ビームをサブビームに分割できる。本明細書で、「放射のビーム」及び「放射ビーム」という用語は、これに限定はされないが、ビームが複数のそのような放射サブビームから構成されている状況を含む。
【００５０】
[0053]  放射ビームＢは、パターニングデバイスＰＤ（例えば、複数の個別に制御可能な素子のアレイ）に入射し、パターニングデバイスによって変調される。パターニングデバイスＰＤによって反射された放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、これによって、ビームは、基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束する。ポジショナＰＷと位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、容量センサなど）との助けを借りて、基板テーブルＷＴは、正確に移動でき、例えば、異なるターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に配置することができる。使用時には、複数の個別に制御可能な素子のアレイの位置決め手段を用いて、例えばスキャン中にビームＢの経路に対してパターニングデバイスＰＤの位置を正確に修正するために使用することができる。
【００５１】
[0054]  一例では、基板テーブルＷＴの移動は、図１に明示していないロングストロークモジュール（粗位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けを借りて実現する。別の例では、ショートストロークステージは存在しない。同様なシステムを用いて複数の個別に制御可能な素子のアレイを配置することができる。ビームＢを代替的に／追加的に移動でき、その間、オブジェクトテーブル及び／又は複数の個別に制御可能な素子のアレイは固定位置を有して必要な相対移動を提供することができることを理解されたい。そのような配置構成は、装置のサイズを制限する役に立つ。フラットパネルディスプレイの製造に適用可能な別の代替形態として、基板テーブルＷＴと投影システムＰＳの位置を固定し、基板Ｗを基板テーブルＷＴに対して移動するように配置することができる。例えば、基板テーブルＷＴは、実質的に一定の速度で基板Ｗ全体をスキャンするシステムを備えることができる。
【００５２】
[0055]  図１に示すように、放射が最初にビームスプリッタによって反射されてからパターニングデバイスＰＤへ誘導されるように構成されたビームスプリッタＢＳによって、放射ビームＢはパターニングデバイスＰＤへ誘導できる。ビームスプリッタを使用せずに放射ビームＢをパターニングデバイスへ誘導することもできることを理解されたい。放射ビームは、０〜９０°、５〜８５°、１５〜７５°、２５〜６５°、又は３５〜５５°の角度でパターニングデバイスへ誘導することができる（図１に示す実施形態では、角度は９０°である）。パターニングデバイスＰＤは放射ビームＢを変調し、変調された放射ビームＢを反射してビームスプリッタＢＳへ戻し、ビームスプリッタＢＳは変調されたビームを投影システムＰＳへ伝達する。しかし、放射ビームＢをパターニングデバイスＰＤへ誘導してから投影システムＰＳへ誘導する別の配置構成も使用することができる。特に、透過型パターニングデバイスを使用する場合、図１に示すような配置構成は不要である。
【００５３】
[0056]  図示の装置は、以下のいくつかのモードで使用することができる。
【００５４】
[0057]  １．ステップモードでは、複数の個別に制御可能な素子のアレイと基板は基本的に静止しているが、放射ビームに付与されたパターン全体は１回で（すなわち、１回の静的露光で）ターゲット部分Ｃに投影される。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。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回の静止露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
【００５５】
[0058]  ２．スキャンモードでは、複数の個別に制御可能な素子のアレイと基板は同期してスキャンされるが、放射ビームに付与されたパターンは、ターゲット部分Ｃに投影される（すなわち、１回の動的露光）。複数の個別に制御可能な素子のアレイに対する基板の速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大縮小及び画像反転特性によって決定することができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、１回の動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決まる。
【００５６】
[0059]  ３．パルスモードでは、複数の個別に制御可能な素子のアレイは、基本的に静止しており、パターン全体は、パルス放射源を用いて基板Ｗのターゲット部分Ｃに投影される。基板テーブルＷＴは、ビームＢが基板Ｗ全体にわたり線をスキャンするように基本的に一定の速度で移動する。複数の個別に制御可能な素子のアレイ上のパターンは、放射システムのパルスの間に必要に応じて更新され、連続したターゲット部分Ｃが基板Ｗ上の必要な場所で露光されるようにパルスがタイミング調整されている。従って、ビームＢは、基板Ｗ全体をスキャンして基板のストリップについて完全なパターンを露光することができる。この工程は、線ごとに基板Ｗ全体が露光されるまで繰り返される。
【００５７】
[0060]  ４．連続スキャンモードは、基本的にパルスモードと同じである。異なる点として、基板Ｗは、実質的に一定の速度で変調された放射ビームＢに対してスキャンされ、複数の個別に制御可能な素子のアレイ上のパターンは、ビームＢが基板Ｗ全体をスキャンし露光するにつれて更新される。複数の個別に制御可能な素子のアレイ上のパターンの更新に同期した実質的に一定の放射源又はパルス放射源を使用することができる。
【００５８】
[0061]  ５．図２のリソグラフィ装置を用いて実行されるピクセル格子結像モードでは、基板Ｗ上に形成されるパターンは、パターニングデバイスＰＤ上へ誘導されるスポットジェネレータによって形成されるその後のスポットの露光によって実現する。露光されたスポットは、実質的に同じ形状を有する。基板Ｗ上でスポットは、実質的に格子として印刷される。一例では、スポットのサイズは、印刷されたピクセル格子のピッチよりも大きいが、露光されたスポット格子よりもはるかに小さい。印刷されたスポットの強度を変化させることで、パターンが実現する。露光のフラッシュの間にスポットの強度分布が変化する。
【００５９】
[0062]  上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
【００６０】
[0063]  リソグラフィ分野では、基板上のレジスト層にパターンが露光される。次に、レジストは現像される。その後、基板上で追加の処理ステップが実行される。基板の各部上のこれらの後続の処理ステップの効果はレジストの露光に依存する。特に、所与のドーズしきい値を超える放射ドーズを受ける基板の各部がドーズしきい値に満たない放射ドーズを受ける基板の各部に対して異なる応答をするように各工程が調整されている。例えば、エッチング工程では、しきい値を超える放射ドーズを受ける基板の各領域は、現像されたレジストの層によってエッチングから保護されている。しかし、露光後の現像では、しきい値に満たない放射ドーズを受けるレジストの各部は除去され、これらの領域はエッチングから保護されない。従って、所望のパターンをエッチングできる。特に、パターニングデバイス内の個別に制御可能な素子は、基板上のパターンフィーチャ内のある領域に伝達される放射が十分に強度が高く、この領域が露光中にドーズしきい値を超える放射ドーズを受けるように設定されている。基板上の残りの領域は、対応する個別に制御可能な素子がゼロ又は十分に低い放射強度を提供するように設定することで、ドーズしきい値に満たない放射ドーズを受ける。
【００６１】
[0064]  実際、個別に制御可能な素子がフィーチャの境界の一方の側に最大放射強度を提供し、他方の側に最小放射強度を提供するように設定されている場合でも、パターンフィーチャの縁部の放射ドーズ量が、所与の最大ドーズ量からゼロドーズ量に急激に変化するわけではない。逆に、回折効果によって、放射ドーズ量のレベルは遷移帯を超えて低下する。現像されたレジストによって究極的に形成されたパターンフィーチャの境界の位置は、受光したドーズ量が放射ドーズしきい値を下回る位置によって決定される。遷移帯を超えた放射ドーズ量の低下のプロファイル、すなわち、パターンフィーチャの境界の正確な位置は、パターンフィーチャの境界上又はその近くの基板上のポイントに放射を提供する個別に制御可能な素子を設定することでより正確に制御可能である。個別に制御可能な素子は、最大又は最小強度レベルだけでなく、最大及び最小強度レベルの間の各強度レベルに設定することができる。これを一般に「グレースケーリング」と呼ぶ。
【００６２】
[0065]  グレースケーリングは、所与の個別に制御可能な素子によって基板に提供される放射強度が２つの値（例えば、最大値と最小値のみ）にしか設定できないリソグラフィシステムで可能な制御と比較して、パターンフィーチャの境界の位置の制御をはるかに広げている。少なくとも３つの、少なくとも４つの放射強度値、少なくとも８つの放射強度値、少なくとも１６個の放射強度値、少なくとも３２個の放射強度値、少なくとも６４個の放射強度値、少なくとも１２８個の放射強度値、又は少なくとも２５６個の異なる放射強度値を基板に投影できる。
【００６３】
[0066]  グレースケーリングは、上述した目的の追加又は代替の目的のためにも使用することができることを理解されたい。例えば、露光後の基板の処理は、受光した放射ドーズレベルに応じて基板の領域の３つ以上の潜在的な応答があるように調整することができる。例えば、第１のしきい値に満たない放射ドーズ量を受ける基板の部分は第１の方法で応答し、第１のしきい値を超えているが第２のしきい値に満たない放射ドーズ量を受ける基板の部分は第２の方法で応答し、第２のしきい値を超えた放射ドーズ量を受ける基板の部分は第３の方法で応答する。従って、グレースケーリングは、３つ以上の所望のドーズレベルを有する基板全体に放射ドーズプロファイルを提供するために使用することができる。放射ドーズプロファイルは、少なくとも２つの所望のドーズレベル、少なくとも３つの所望のドーズレベル、少なくとも４つの所望のドーズレベル、少なくとも６つの所望のドーズレベル、又は少なくとも８つの所望のドーズレベルを有する。
【００６４】
[0067]  さらに、上記のように、放射ドーズプロファイルは、基板上の各ポイントで受ける放射の強度を制御するだけではないその他の方法によって制御することができる。例えば、基板上の各ポイントで受ける放射ドーズ量は、そのポイントの露光時間を制御することで、代替的に又は追加的に制御することができる。別の例として、基板上の各ポイントは、複数の連続露光で放射を受けることができる。従って、各ポイントが受ける放射は、複数の連続露光の選択したサブセットを用いてそのポイントを露光することで、代替的に又は追加的に制御することができる。
【００６５】
[0068]  図２は、例えば、フラットパネルディスプレイの製造に使用することができる本発明の装置の配置構成を示す。図１のコンポーネントに対応するコンポーネントは、同じ参照番号で示されている。また、様々な実施形態、例えば、基板、コントラストデバイス、ＭＬＡ、放射ビームなどについての上記説明は適用可能である。
【００６６】
[0069]  図２に示すように、投影システム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、開口止めＡＳ内の開口を通して変調放射ビームＢを受光して集束させるように配置されている。開口内に別のレンズＡＬを配置してもよい。次に、放射ビームＢは、発散し、第２のレンズＬ２（例えば、フィールドレンズ）によって集束する。
【００６７】
[0070]  投影システムＰＳは、拡張された変調放射Ｂを受光するように構成されたレンズのアレイＭＬＡをさらに備える。パターニングデバイスＰＤ内の個別に制御可能な素子の１つ又は複数に対応する変調放射ビームＢは、レンズのアレイＭＬＡ内のそれぞれの異なるレンズＭＬを通過する。各レンズは、変調放射Ｂのそれぞれの部分を基板Ｗ上にあるポイントに集束させる。こうして、放射スポットＳのアレイが基板Ｗ上に露光される。レンズ１４の図示のアレイのうち８個のレンズしか示していないが、レンズのアレイは数千のレンズを備えることができる（同じことがパターニングデバイスＰＤとして使用される個別に制御可能な素子のアレイにもあてはまる）。
【００６８】
[0071]  図３は、本発明の一実施形態による、図２のシステムを用いて基板Ｗ上のパターンを生成する方法の概略図である。黒く塗りつぶした円は、投影システムＰＳ内のレンズのアレイＭＬＡによって基板Ｗ上に投影されるスポットＳのアレイを表す。基板Ｗ上で一連の露光が実行される間に、基板Ｗは、投影システムＰＳに対してＹ方向に移動する。白抜きの円は、基板Ｗ上ですでに実行されたスポット露光ＳＥを表す。図示のように、投影システムＰＳ内のレンズのアレイによって基板上に投影される各スポットは、基板Ｗ上にスポット露光の行Ｒを露光する。基板の完全なパターンは、各スポットＳによって露光されるスポット露光ＳＥのすべての行Ｒの合計によって生成される。そのような配置構成を一般に上述した「ピクセル格子結像」と呼ぶ。
【００６９】
[0072]  放射スポットＳのアレイは、基板Ｗに対して角度θで配置されている（基板の縁部はＸ及びＹ方向に平行である）ことが分かる。すなわち、基板がスキャン方向（Ｙ方向）に移動すると、各放射スポットは、基板の異なる領域上を通過し、それによって基板全体が放射スポットのアレイ１５で覆われる。角度θは、最大で２０°、最大で１０°、最大で５°、最大で３°、最大で１°、最大で０．５°、最大で０．２５°、最大で０．１０°、最大で０．０５°、又は最大で０．０１°であってよい。あるいは、角度θは、少なくとも０．００１°である。
【００７０】
[0073]  図４は、本発明の一実施形態による、複数の光エンジンを用いて１回のスキャンでフラットパネルディスプレイ基板Ｗ全体を露光する方法の概略図を示す。図示の例では、放射スポットＳの８つのアレイＳＡが、放射スポット（例えば、図３のスポットＳ）の１つのアレイの縁部が放射スポットの隣接するアレイの縁部に（スキャン方向Ｙで）わずかに重なるように「チェス盤」構成の２つの行Ｒ１、Ｒ２に配置された８つの光エンジン（図示せず）によって生成される。一例では、光エンジンは、少なくとも３つの行、例えば、４つの行又は５つの行に配置される。こうして、放射の帯が基板Ｗの幅一杯に延在し、１回のスキャンで基板全体の露光を実行することができる。任意の適切な数の光エンジンを使用することができることを理解されたい。一例では、光エンジンの数は、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも４、少なくとも８、少なくとも１０、少なくとも１２、少なくとも１４、又は少なくとも１７である。あるいは、光エンジンの数は、４０未満、３０未満、又は２０未満である。
【００７１】
[0074]  上記のように、各々の光エンジンは、別々の照明システムＩＬ、パターニングデバイスＰＤ及び投影システムＰＳを備えることができる。しかし、複数の光エンジンが、照明システム、パターニングデバイス及び投影システムのうちの１つ又はそれ以上の少なくとも一部を共用できることを理解されたい。
【００７２】
[0075]  図５は、本発明による放射ビーム調整システムの配置構成を示す。放射ビーム調整システムは、入力放射ビーム１０、特にパルス放射ビームを受光し調整された放射ビーム１００を出力するように構成されている。放射ビーム調整システムは、少なくとも３つの光路２１、２２、２３、２４に入力放射ビーム１０からの放射を分割するように配置された放射ビームスプリッタ２０を含む。図５に示す配置構成には、４つの光路がある。しかし、異なる数の光路を使用してもよい。放射ビーム調整システムは、光路２１、２２、２３、２４を再結合して単一の放射ビーム１００を出力する放射ビームコンバイナ２５をさらに含む。従って、各放射パルスは、光路２１、２２、２３、２４に分割されてから放射ビームコンバイナ２５内で再結合される。放射ビーム分割器２０及び放射ビームコンバイナ２５は、部分的に反射型の表面又はハーフミラーなどの従来の任意のビーム分割器から形成できる。さらに、光路は、光路が再結合されると、互いに隣り合って伝搬してからプレートホモジナイザなどの均質化ユニット内に入力されて別々のビームを単一の放射ビームに混成するように簡単に配置することができる。
【００７３】
[0076]  光路２１の１つは、第１の光路２１へ誘導される入力放射パルスの一部をトリミング処理するように構成された放射パルストリマ３１を含む。特に、放射ビームコンバイナ２５から出力される放射パルス内の総エネルギーが実質的に所定のレベルになるように、第１の光路２１内の放射パルスは、放射パルストリマ３１によってトリミング処理される。従って、放射ビーム調整システムは、出力放射ビーム１００内の各パルス内の総エネルギーを制御する。しかし、第１の光路２１を通して伝送されるパルスの一部しか放射パルストリマ３１を通過しない。従って、パルスのこの部分だけが、放射パルストリマ３１に関連付けられた伝送損失をこうむる。これは、調整されるビーム全体が放射パルストリマを通過し、その結果、伝送損失によってより大量の放射が失われた以前に提案されていたシステムとは対照的である。
【００７４】
[0077]  この実施形態の配置構成の別の利点は、放射パルストリマ３１を通過する放射の総エネルギーが低く、放射のピーク強度が低いということである。放射パルストリマ３１の動作寿命は、それを通過する放射パルスのエネルギー及び／又はそれを通過する放射のピーク強度に依存する可能性があるため、このことは有益である。従って、この実施形態による放射ビーム調整システムは、以前に提案されたシステムよりも寿命が長く、及び／又は保守及び／又は再キャリブレーションが必要になるまでより長い時間動作することができる。
【００７５】
[0078]  放射パルストリマ３１は、特に、ポッケルセル３１ａ及び偏光フィルタ３１ｂから構成することができる。ポッケルセル３１ａは、電気光学材料に印加される電圧に依存する量だけ放射の偏光状態を変える電気光学材料を含む。偏光フィルタ３１ｂは、放射の偏光状態に応じてパルスから放射をフィルタリングする。従って、例えば、ポッケルセル３１ａに印加される電圧が高いほど、放射の偏光状態の変化は大きく、偏光フィルタ３１ｂによって第１の光路２１からフィルタリングされる放射量は増加する。図５に示すように、偏光フィルタ３１ｂは偏光ビームスプリッタでもよく、その場合、第１の光路２１からフィルタリングされる放射を放射ダンプ３２へ誘導できる。システムを逆の意味で構成して、例えば、ポッケルセル３１ａに印加される電圧が高いほど、偏光フィルタ３１ｂによってフィルタリングされる放射量は減少するようにすることができることを理解されたい。いずれにせよ、放射パルストリマ３１は、放射パルストリマ３１が第１の光路内の放射を実質的に透過する第１の状態と、放射パルストリマ３１が第１の光路内の放射を実質的に透過しない第２の状態との２つの状態のいずれかで動作するように構成することができる。２つの状態の切り替えは、放射パルストリマコントローラ３５からのトリム制御信号に応答して実行することができる。
【００７６】
[0079]  トリム制御信号は、ポッケルセル３１ａ内の電気光学材料に印加される電圧自体であってもよいことを理解されたい。別の方法としては、トリム制御信号は、電気光学材料に接続された電圧供給をオフ状態とオン状態との間で切り替える簡単な論理信号であってもよい。ポッケルセル３１ａの十分に高速の切り替え速度を提供し、ポッケルセル３１ａが第１の状態と第２の状態との間で完全に確実に切り替わるようにするために、電気光学材料に印加される電圧が比較的高くできるため、このことは有益である。
【００７７】
[0080]  従って、放射パルストリマコントローラ３５は、第１の光路２１内の放射パルスの一部が適当にトリミング処理されて放射ビームコンバイナ２５から放出される放射パルスが確実に所定の総エネルギーを有するように、放射パルストリマ３１にトリム制御信号を送信する適切な瞬間を決定するように構成されている。そのために、一例では、放射パルストリマコントローラは、光路２１、２２、２３、２４内の放射の強度を測定する放射強度センサ４１、４２に接続されている。例えば、図５に示す配置構成では、第１の光路２１内の放射の周知の割合の進路を第１の放射強度センサ４１の方へ変える部分リフレクタ４３が提供される。従って、第１の放射強度センサ４１によって検出された放射の強度を測定し、適切なキャリブレーションを使用することで、第１の光路２１内の放射の強度を決定することができる。同様に、他の光路２２、２３、２４の各々について、これらの光路の各々の放射の周知の割合の進路を変える部分リフレクタ４４、４５、４６が提供される。図５に示す配置構成では、第１の光路以外の各光路内の放射の総強度を測定する第２の放射強度センサ４２が提供される。しかし、各光路内の放射の強度を測定する別々の放射強度センサを提供してもよいことを理解されたい。
【００７８】
[0081]  放射パルストリマコントローラ３５は、放射強度センサ４２によって実行される測定から第１の光路２１以外の光路２２、２３、２４内の放射の入力パルスの各部分の総エネルギーを決定するように配置されている。例えば、放射パルストリマコントローラ３５は、第１の光路２１以外の光路２２、２３、２４のすべての内部の放射の強度を検出する放射強度センサ４２によって検出された放射強度を集約するインテグレータを含むことができる。従って、放射パルストリマコントローラ３５は、第１の光路２１以外の光路２２、２３、２４の放射ビームコンバイナ２５から出力されたパルスの総エネルギーへの寄与を決定することができる。このことと、所望の総放射ドーズ量の周知の所定値とから、放射パルストリマコントローラ３５は、第１の光路２１内を伝送されるパルスの部分に必要なエネルギーの総ドーズ量、すなわち、２つの値の差分を決定することができる。
【００７９】
[0082]  従って、放射パルストリマコントローラ３５は、パルスの所望の部分をトリミング処理するために適切な瞬間に放射パルストリマ３１にトリム制御信号を提供することができる。例えば、放射パルストリマコントローラ３５は、放射強度センサ４１によって測定される第１の光路２１内の放射の放射強度を集約する第２のインテグレータを含むことができる。放射パルストリマコントローラ３５内の第２のインテグレータによって決定される第１の光路２１内で伝達される総エネルギーが、他の光路２２、２３、２４内の総エネルギーと、パルスに必要な所定のエネルギーレベルとの必要な差分に達するトリガポイントで、放射パルストリマコントローラ３５はトリガされて、放射パルストリマ３１にトリム制御信号を送信する。
【００８０】
[0083]  放射パルストリマコントローラ３５が第１の光路２１内のパルスの部分の必要なエネルギーを決定するのに十分な時間を提供するために、放射ビームスプリッタ２０と放射強度センサ４１との間の第１の光路２１内に光遅延５０を提供してもよい。
【００８１】
[0084]  さらに、放射パルストリマコントローラ３５が放射パルストリマ３１が第２の状態に切り替わるべきポイントを決定するのに十分な時間を提供し、必要な制御信号が生成され、放射パルストリマ３１へ送信されるのに十分な時間を提供し、放射パルストリマ３１が第１の状態から第２の状態に切り替わるのに十分な時間を提供するために、放射強度センサ４１と放射パルストリマ３１との間の第１の光路２１内に第２の光遅延５１を提供してもよい。これらのコンポーネント間のタイミングの配置構成が重要であることを理解されたい。従って、放射パルストリマコントローラ３５は、第１の放射強度センサ４１によって実行される測定から、第１の光路２１内の放射パルスの部分の総エネルギーが必要なレベルに達したことが決定されるポイントと制御信号が放射パルストリマ３１へ送信されるポイントとの間の制御可能な電子遅延を含むことができる。こうして、第２の光遅延５１の光遅延の程度は固定されるが、様々なコンポーネントの相対的なタイミングは放射パルストリマコントローラ３５内の電子遅延を変化させることで調整可能である。相対的なタイミングは、例えば、放射ビーム調整システム内の環境の変化のため及び／又は第１の放射強度センサ４１及び放射パルストリマ３１の経年変化に伴う応答速度の変化のために変化することがあるので、このことは特に有益である。
【００８２】
[0085]  従って、第１の光路２１内にも光遅延を組み込むことができる。さらに、光遅延５２、５３、５４を第１の光路２１以外の光路２２、２３、２４内に含めることができる。光遅延は、例えば、１対の反射面の間で放射を数回反射させることで、光路長を増加させるなどの任意の便利な方法によって提供できる。光路２１、２２、２３、２４の各々の光遅延は、各々の光路の放射ビームスプリッタ２０と放射ビームコンバイナ２５との間の総経路長が他と異なるように選択できる。従って、光路２１、２２、２３、２４の各々から放射ビームコンバイナ２５に到着する放射パルスの部分は、わずかに時間差がある可能性がある。その結果、放射ビームコンバイナ２５から出力される放射パルスは固有に伸張されている。
【００８３】
[0086]  従って、放射ビームが別々の光軸に分割され異なる処理を受けるこの実施形態のような実施形態を提供することで、放射パルスは伸張される。従って、必要な所与の伸張量に必要な放射パルスを伸張するために特に提供されるユニットの数はより少なくてすみ、そのようなストレッチャに関連付けられた伝送損失は低減する。しかし、図５に示すように、スペックルなどの干渉効果を低減させるためにいかなる場合でも追加のパルスストレッチャ６１、６２を提供することができる。パルスストレッチャ６１、６２は、放射ビームスプリッタ２０の前段及び／又は放射ビームコンバイナ２５の後段に配置することができる。
【００８４】
[0087]  図５に示すように、放射ビームコンバイナ２５の出力に出力放射強度センサ７２を提供できる。例えば、図５に示すように、出力放射強度センサ７２は、部分リフレクタ７１によって誘導される出力放射ビームの周知の部分の放射強度を測定するように構成することができる。従って、システムコントローラ７３は、出力放射ビームをモニタでき、例えば、別のインテグレータを用いて、放射ビームコンバイナ２５から出力される放射パルスの総エネルギーを決定することができる。従って、システムコントローラ７３は、放射パルスに必要なエネルギーの所定のレベルを実際の出力放射パルスエネルギーと比較することができる。これらの測定値に基づいて、システムコントローラ７３は、その後のパルスに関する放射ビーム調整装置の性能を向上させるために、放射ビーム調整装置内の１つ又は複数のコンポーネントのキャリブレーション及び／又は設定、例えば、放射パルストリマコントローラの電子遅延及びトリガポイントなどを更新することができる。さらに、システムコントローラ７３は、例えば、基板で必要な周知の放射ドーズ量及びリソグラフィ装置の残りの部分での周知の伝送損失に基づいて、放射パルスの所定のエネルギーレベルを決定することができる。
【００８５】
[0088]  放射ビーム調整装置を放射パルストリマコントローラ３５及びシステムコントローラ７３を有するものとして説明してきたが、両方のコントローラは単一のユニットに結合でき、別の方法としては、これらの１つ又はそれ以上を別々の制御機能を提供する別のコントローラに分割することもできる。
【００８６】
[0089]  本明細書では、特定のデバイス（例えば、集積回路又はフラットパネルディスプレイ）の製造におけるリソグラフィ装置の使用について特に言及してきたが、本明細書に記載するリソグラフィ装置は、別の用途を有することができる。それらの用途は、これに限定はされないが、集積回路、集積光システム、磁気ドメインメモリの案内及び検出パターン、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、マイクロ電気機械デバイス（ＭＥＭＳ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの製造を含む。また、例えばフラットパネルディスプレイでは、本発明の装置を用いて、様々な層、例えば、薄膜トランジスタ層及び／又はカラーフィルタ層の作成の支援にあてることができる。
【００８７】
[0090]  光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明は文脈によってはその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内の微細構成（ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ）が基板上に作成されたパターンを画定する。パターニングデバイスの微細構成は基板に供給されたレジスト層内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組合せを印加することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると内部にパターンが残される。
【００８８】
結論
[0091]  以上、本発明の様々な実施形態について説明してきたが、それらの実施形態は、限定的ではなく例示的であることを理解されたい。本発明の範囲を逸脱することなく本発明の形態及び詳細を様々に変更することができることは、当業者には明らかであろう。それ故、本発明の範囲は、上述した例示的実施形態によって限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に従ってのみ規定されなければならない。
【００８９】
[0092]  発明の概要及び要約書の項ではなく、発明を実施するための形態の項を用いて特許請求の範囲を解釈するように企図されていることを理解されたい。発明の概要及び要約書の項は、発明者らが考える本発明の１つ又は複数の例示的実施形態を記載できるがそのすべては記載できないため、本発明及び添付の特許請求の範囲を限定するものではない。
【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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