(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線のビームを供給する照明系を有し、前記放射線のビームは、複数のビーム成分を有し、これは、
第一周波数の周囲に第一周波数スペクトルを有する第一ビーム成分と、
第二周波数の周囲に第二周波数スペクトルを有する第二ビーム成分とを含み、前記第二周波数が前記第一周波数とは異なり、さらに、
前記放射線のビームにパターンを付与する個々に制御可能なエレメントのアレイと、
基板を支持する基板テーブルと、
前記パターン付与されたビームを基板の目標部分に投影する投影系とを有し、前記投影系は、前記第一および第二ビーム成分を前記基板テーブルに対して異なる高さに収束するものであり、
前記投影系が、前記パターン付与されたビームを受け取るように構成されたマイクロレンズアレイを有し、
前記投影系が、前記マイクロレンズアレイに基づく放射線スポットのアレイとして前記パターン付与されたビームを投影し、
前記個々に制御可能なエレメントのアレイが、前記マイクロレンズアレイより小さい開口数を有する、リソグラフィ装置。
【請求項２】
前記放射線のビームがさらに、第三、第四および第五ビーム成分を有する請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記投影系が、前記第一および第二ビーム成分の少なくとも１つを、前記目標部分の表面に対応する高さに収束するように構成される請求項１または２に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記第一ビーム成分と前記第二ビーム成分との前記周波数スペクトルが重なる請求項１から３のいずれかに記載されたリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記第一周波数が約３５５ｎｍである場合に、前記第一周波数と前記第二周波数との差が約４×１０15Ｈｚ未満である請求項１から４のいずれかに記載されたリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記照明系が前記複数のビーム成分を同時に供給する請求項１から５のいずれかに記載されたリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記照明系が前記複数のビーム成分を順番に供給する請求項１から５のいずれかに記載されたリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記照明系が一連の放射線のパルスを供給し、放射線の各パルスが前記複数のビーム成分のそれぞれを有する請求項１から７のいずれかに記載されたリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記照明系が複数の放射線ソースを有し、前記複数の放射線ソースの各放射線ソースが、前記ビーム成分のそれぞれを提供するように構成される請求項１から８のいずれかに記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１０】
各放射線ソースが個々のレーザを有する請求項９に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記照明系が、前記複数のビーム成分を受け取って、前記複数のビーム成分のそれぞれを単一共通ビーム経路に沿って配向するビーム偏向系を更に有する請求項９または１０に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記照明系が、前記放射線のビームを複数の個々に制御可能なエレメントの前記アレイに供給する請求項１から１１のいずれかに記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１３】
一定のパターンを前記ビームに与えながら、焦点高さを変動するために前記基板テーブルを制御する制御系を更に有する請求項１から１２のいずれかに記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１４】
第一周波数の周囲に第一周波数スペクトルを有する第一ビーム成分、および第二周波数の周囲に第二周波数スペクトルを有する少なくとも第二のビーム成分を含む複数のビーム成分を有する照明系から放射線ビームを供給することを含み、前記第二周波数が前記第一周波数と異なり、さらに、
前記ビームにパターンを付与するために、個々に制御可能なエレメントのアレイを使用することと、
投影系を用いて、前記第一および第二ビーム成分が基板テーブルに対して異なる高さに収束するように、前記パターン付与されたビームを前記基板テーブルによって支持された基板の目標部分に投影することとを含み、
前記投影系が、前記パターン付与されたビームを受け取るように構成されたマイクロレンズアレイを有し、
前記投影系が、前記マイクロレンズアレイに基づく放射線スポットのアレイとして前記パターン付与されたビームを投影し、
前記個々に制御可能なエレメントのアレイが、前記マイクロレンズアレイより小さい開口数を有する、デバイス製造方法。
【請求項１５】
前記投影するステップが、前記複数のビーム成分を同時に投影することを含む請求項１４に記載されたデバイス製造方法。
【請求項１６】
前記投影するステップが、前記複数のビーム成分を順番に投影することを含む請求項１４に記載されたデバイス製造方法。
【請求項１７】
前記放射線のビームが一連の放射線のパルスを有し、放射線の各パルスが前記複数ビーム成分のうち独立成分を有する請求項１４から１６のいずれかに記載されたデバイス製造方法。
【請求項１８】
複数の個々の放射線ソースから前記複数のビーム成分を受け取ることと、
前記複数のビーム成分のそれぞれを単一共通ビーム経路に沿って個々に制御可能なエレメントの前記アレイへと偏向することとを更に含む請求項１４から１７のいずれかに記載されたデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、所望パターンを、基板または基板の一部に付与する機械である。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）および微細構造を含むその他のデバイスの製造で使用できる。従来装置では、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターン付与デバイスは、フラットパネルディスプレイ（また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の形成に使用できる。このパターンを、基板上に設けた放射線感光材料（レジスト）の層への画像形成を経て、基板（例えば、ガラス板）（の一部）に転写できる。
【０００３】
パターン付与手段は、回路パターンに代えて、その他のパターン、例えばカラーフィルタパターンまたはドット・マトリクスを形成するために使用可能である。パターン付与デバイスは、マスクに代えて、個々に制御可能な要素の配列を有するパターン付与アレイを含むことができる。このようなシステムでは、マスクに基づくシステムより迅速かつ低コストで、パターンを変えることができる。
【０００４】
フラットパネルディスプレイの基板は、通常は長方形の形状である。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、長方形基板の全幅をカバーする、または幅の一部（例えば、幅の半分）をカバーする露光領域を提供することができる。基板は、マスクまたはレチクルを同時にビームを通して走査する間に、露光領域の下で走査することができる。この方法で、パターンが基板に転写される。露光領域が基板の全幅をカバーする場合、露光は１回の走査で終了することができる。露光領域が、例えば、基板の幅の半分をカバーする場合、基板は第一走査の後、横方向に移動し、通常はさらなる走査を実行して、基板の残りの部分を露光する。
【０００５】
リソグラフィ装置は、回路パターンを基板上の目標部分に描像する投影系を有することができる。投影系は、パターンを基板の上面に収束するように構成された１つ以上のレンズを有することができる。個々に制御可能なエレメントのアレイを有するリソグラフィ装置の場合は、ビームにパターンを与えるために予備成形したマスクに頼るのではなく、これらのエレメントの状態を制御するように、制御可能エレメントのアレイに制御信号を供給し、それによってビームにパターンを付与する。したがって、ビームに与えられたパターンは、スポットのアレイを有することができる。各スポットは、アレイ内の単一エレメントまたはエレメントのグループに対応するか、それによって制御することができる。投影系は、基板の上面に収束するように、スポットのアレイを描像するために構成することができる。スポットは円形または円盤形、または任意のその他の形状でよい。
【０００６】
リソグラフィ装置は、放射線のビームを供給する照明系を含むことができる。このビームを使用して、個々に制御可能なエレメントのアレイ、あるいはマスクを照明することができる。パターン付与されたビームは、投影系によって基板の上面に収束することができる。
【０００７】
収束した放射線ビームの焦点深さは、ビームの経路に配置した基板の表面に許容できるほど鮮明な像を描像できるビームの軸線（Ｚ軸線）に沿った距離の範囲と定義される。
【０００８】
放射線のビームは、放射線ソース、例えばレーザから生成することができる。レーザの帯域幅を増加させると、ビームを表面に収束した場合にＺ軸線に沿ったフェージング（Ｚフェージング）を導入することができる。妥当な程度のＺフェージングは、リソグラフィの基板の上面に描像されるパターンの焦点深さを増加させることができる。しかし、制御されていない過度のＺフェージングは、像をぼやけさせることがある。
【０００９】
リソグラフィ装置の焦点収支とは、許容できるほど鮮明なパターンが描像されるＺ軸線に沿った必要な範囲である。幾つかのリソグラフィ装置の用途、例えば、フラットパネルディスプレイの製造では、焦点収支はリソグラフィ装置の焦点深さに非常に近いことがある。したがって、基板を位置決めする場合に、Ｚ軸線に沿った誤差限界を増加するために、ビームの焦点深さを増加することが望ましいことがある。
【００１０】
焦点収支は、リソグラフィ装置の用途に固有の様々なパラメータから影響を受けることがある。それは、基板のベーキング温度、基板の露光とベーキングの間の時間、基板に適用するフォトレジスト層の厚さ、および後の処理ステップで基板をエッチングする方法を含む。したがって、往々にしてリソグラフィ装置の焦点深さは、可能な限り大きいことが望ましい。そうすることにより、各線の幅の精度は、処理パラメータの変動に対して強くなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、必要とされているのは、パターン付与された放射線のビームを基板の目標部分に描像するために、従来のリソグラフィ装置と比較して増大した焦点深さを有するリソグラフィ装置を提供する装置と方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一特徴によると、照明系、個々に制御可能なエレメントのアレイ、基板テーブル、および投影系を有するリソグラフィ装置が提供される。照明系は放射線のビームを供給する。個々に制御可能なエレメントのアレイは、ビームにパターンを付与する。基板テーブルは基板を支持する。投影系は、パターン付与されたビームを基板の目標部分に投影する。放射線のビームは、第一周波数の周囲に第一周波数スペクトルを有する第一ビーム成分、および第二周波数の周囲に第二周波数スペクトルを有する少なくとも第二ビーム成分を含む複数のビーム成分を有し、第二周波数は第一周波数とは異なる。投影系は、第一および第二ビーム成分を基板テーブルに対して異なる高さに収束される。
【００１３】
一例では、異なる周波数の周囲に周波数スペクトルを有する複数のビーム成分を有するビームを提供することにより、パターン付与されたビームの焦点深さが増加する。これは、ビームの焦点深さとリソグラフィ装置の焦点収支との間の余地を増加させ、Ｚ軸線に沿った基板の位置決めの重大性を低下させることができる。さらに、本発明の発明者は、マスクなしリソグラフィの場合、焦点深さの増加は、基板の表面に描像されるパターンの精度を上げるために特に望ましいことを認識した。例えば、線の幅の変動を減少させることができる。
【００１４】
したがって、放射線のビームは少なくとも２つのビーム成分を有し、それぞれが異なる個々の周波数の周囲に個々の周波数スペクトルを有する。或る例では、ビームは３つ以上の成分を有し、例えば、放射線のビームは、３つ、４つ、または５つのビーム成分、あるいはそれ以上もの成分を有することができる。投影系は、１つのビーム成分を目標部分の表面に対応する高さに収束するように構成することができる。少なくとも３つのビーム成分を提供することにより、基板の表面に収束した少なくとも１つのビーム、および基板の表面より上および下に収束した少なくとも１つのビームを提供することが可能である。これは広い焦点深さを提供する。
【００１５】
一例では、ビーム成分の周波数スペクトルは重なってよい。例えば、第一周波数と第二周波数との差は、約４×１０15Ｈｚ未満でよい。各ビーム成分の公称周波数の差は、複合ビームが、焦点深さの増加した基板の表面に１つのパターンを効果的に描像するために小さいことが望ましい。
【００１６】
一例では、投影系は、パターン付与されたビームを放射線スポットのアレイとして投影するように構成することができる。投影系は、パターン付与されたビームを受けるように構成したレンズのアレイを有してよい。
【００１７】
一例では、照明系は、放射線のビームが全部のビーム成分を同時に有するように構成することができる。あるいは、照明系は、複数のビーム成分を順番に供給するように構成することができる。複数のビーム成分を順番に供給するように構成した場合、照明系は、放射線のビームが一連の放射線のパルスを有し、各放射線パルスが異なるビーム成分を有するように構成することができる。
【００１８】
一例では、照明系は複数の放射線ソースを有することができ、各ソースは、個々のビーム成分を提供するように構成される。各放射線ソースは個々のレーザを有することができる。照明系が複数の放射線ソースを有する場合、照明系はさらに、複数のビーム成分を受け取り、各ビーム成分を単一共通ビーム経路に沿って配向するように構成されたビーム偏向系を有することができる。一例では、各ビーム成分を単一共通ビーム経路に沿って配向することにより、焦点深さが増加したパターン付与システムに単一ビームを提供することができる。したがって、これには投影系の改造が必要ない。
【００１９】
一例では、照明系は、放射線のビームを個々に制御可能なエレメントの複数のアレイに供給するように構成することができる。これによって、ＦＰＤのような大きい面積の基板を使用してデバイスを製造することができ、それには多数のパターン付与システムが走査システム内で基板の全幅をカバーする必要がある。これは、リソグラフィ装置の費用を削減する。
【００２０】
本発明の別の特徴によれば、以下のステップを含むデバイス製造方法が提供される。ビームの断面にパターンを与えるために、個々に制御可能なエレメントのアレイを使用する。パターン付与された放射線のビームを、基板の目標部分に投影する。放射線のビームは、第一周波数の周囲に第一周波数スペクトルを有する第一ビーム成分、および第二周波数の周囲に第二周波数スペクトルを有する第二ビーム成分を含む複数のビーム成分を有する。第二周波数は第一周波数と異なる。第一および第二ビーム成分は、基板テーブルに対して異なる高さに収束する。
【００２１】
一例では、デバイス製造方法は、複数のビーム成分を同時に投影することを含んでよい。あるいは、デバイス製造方法は、複数のビーム成分を順番に投影することを含んでよい。デバイス製造方法で順番に動作する場合、放射線のビームは一連の放射線のパルスを有することができ、各放射線パルスが独立ビーム成分を有する。
【００２２】
一例では、デバイス製造方法はさらに、複数のビーム成分を複数の個々の放射線ソースから受け取ること、および各ビーム成分を単一共通ビーム経路に沿って個々に制御可能なエレメントのアレイへと偏向することとを含んでよい。
【００２３】
本発明の別の特徴によると、照明系、個々に制御可能なエレメントのアレイ、基板テーブル、制御系、および投影系を有するリソグラフィ装置が提供される。照明系は放射線のビームを供給する。個々に制御可能なエレメントのアレイは、ビームにパターンを付与する。基板テーブルは基板を支持する。投影系は、パターン付与されたビームを基板の目標部分に投影する。投影系と基板テーブルの少なくとも一方が、基板に対する投影ビームの焦点高さを調節するために、投影系と支持された基板との間隔を調節するように制御可能である。制御系は、基板テーブルを制御して、一定のパターンをビームに与えながら、焦点高さを変化させる。
【００２４】
一例では、マスクなしリソグラフィ装置の焦点深さの増加は、単一周波数の周囲に単一周波数スペクトルを有するビームを使用して達成することができる。
【００２５】
本発明の別の特徴によると、以下のステップを含むデバイス製造方法が提供される。ビームの断面にパターンを与えるために、個々に制御可能なエレメントのアレイを使用する。パターン付与された放射線のビームを基板の目標部分に投影する。基板の表面に対して異なる複数の高さで、パターン付与されたビームを順番に収束し、焦点高さ毎に、パターン付与されたビームを、放射線スポットの対応するアレイとして基板の共通の目標部分に投影する。
【００２６】
一例では、デバイス製造方法はさらに、パターン付与されたビームを収束し、投影するために投影系を使用することと、パターン付与されたビームを複数の異なる高さに収束するために、投影系と基板の間の相対運動を実行することとを含んでよい。代替的または追加的に、デバイス製造方法はさらに、基板テーブル上で基板を支持することと、相対運動を達成するために基板テーブルを移動させることとを含んでよい。
【００２７】
本発明のさらなる態様によると、上述したような方法を使用して製造したフラットパネルディスプレイが提供される。
【００２８】
本発明のその他の例、特徴および利点、さらに本発明の各種例の構造および動作について、以下、添付図面を見ながら詳細に説明する。
【００２９】
本明細書に組み込まれて本明細書の一部を成す添付図面は、本発明の１つ以上の例を示し、説明とともに、さら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。
【００３０】
次に、添付図面を見ながら本発明の説明を行なう。図面では、類似符号は、同一または機能的に類似した部材を示すことができる。また、符号の最左桁は、その符号が最初に現れた図面を識別することができる。
【実施例】
【００３１】
特別な形状と構成について議論するが、これは単なる例示目的に過ぎないことを理解すべきである。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、その他の構成および構成を使用できることが、当業者には認識される。本発明は様々なその他の用途にも使用できることが、当業者には明白である。
【００３２】
図１は、本発明の１例によるリソグラフィ装置を模式的に示す。この装置は、照明系ＩＬ、パターン付与デバイスＰＤ、基板テーブルＷＴ、および投影系ＰＳを有する。照明系（照明装置）ＩＬは、放射線ビームＢ（例えば、ＵＶ放射線）を調整するように構成される。
【００３３】
パターン付与デバイスＰＤ（例えば、レチクルまたはマスクまたは個々に制御可能なエレメントのアレイ）はビームを変調する。一般的に、個々に制御可能なエレメントのアレイの位置は、投影系ＰＳに対して固定される。しかし、代わりに特定のパラメータに従って個々に制御可能なエレメントのアレイを正確に位置決めするように構成された位置決め装置に接続することができる。
【００３４】
基板テーブルＷＴは、基板（例えば、レジスト塗布したウェハ）Ｗを支持するように構築され、かつ、特定のパラメータに従って正確に基板の位置決めを行うように構成された第二位置決め装置ＰＷに接続される。
【００３５】
投影系（例えば、屈折性投影レンズシステム）ＰＳは、個々に制御可能なエレメントのアレイによって変調された放射線のビームを基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを有する）に投影するように構成される。
【００３６】
照明系は、放射線の誘導、成形、あるいは制御を行うために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気、またはその他のタイプの光学構成要素、またはその組み合わせ等の様々なタイプの光学構成要素を含むことができる。
【００３７】
本明細書で使用する「パターン付与デバイス」または「コントラストデバイス」なる用語は、基板の目標部分にパターンを生成するように、放射線ビームの断面を変調するために使用可能な任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。デバイスは、静止パターン付与デバイス（例えば、マスクまたはレチクル）または動的パターン付与デバイス（例えば、プログラマブルエレメントのアレイ）でよい。簡潔のために、説明の大部分は動的パターン付与デバイスに関するものであるが、本発明の範囲から逸脱することなく、静止パターンデバイスも使用可能であることを理解されたい。
【００３８】
放射線ビームに与えられるパターンは、例えば、パターンが移相形体またはいわゆるアシスト形体を含む場合、基板の目標部分における所望のパターンに正確に対応しないことがあることに留意されたい。同様に、基板上に最終的に生成されるパターンは、個々に制御可能なエレメントのアレイ上に任意のある瞬間に形成されるパターンと対応しないことがある。これは、基板の各部分に形成される最終的なパターンが、ある期間にわたって、または任意の露光回数にわたって構築され、その間に個々に制御可能なエレメントのアレイ上のパターンおよび／または基板の相対的位置が変化する場合に当てはまる。
【００３９】
一般的に、基板の目標部分に生成されるパターンは、集積回路またはフラットパネルディスプレイ等の目標部分に生成されるデバイスの特別な機能層（例えば、フラットパネルディスプレイのフィルタ層またはフラットパネルディスプレイの薄膜トランジスタ層）に相当する。このようなパターン付与デバイスの例は、例えば、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、およびＬＣＤアレイを含む。
【００４０】
複数のプログラマブルエレメントを有するパターン付与デバイスのように、電子的手段（例えば、コンピュータ）の補助でプログラム可能であるパターンを有するパターン付与デバイス（例えば、レチクルを除き、以前の文章で言及した全てのデバイス）を、本明細書ではまとめて「コントラストデバイス」と呼ぶ。一例では、パターン付与デバイスは、少なくとも１０のプログラマブルエレメント、例えば、少なくとも１００個、少なくとも１０００個、少なくとも１００００個、少なくとも１０００００個、少なくとも１００００００個、または少なくとも１０００００００個のプログラマブルエレメントを有する。
【００４１】
プログラマブルミラーアレイは、粘弾性制御層および反射層を有するマトリクスアドレス可能表面を有することができる。このような装置の基本的原理は、反射性表面のアドレスされた区域は入射光を回折光として反射し、アドレスされない区域は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して、非回折光を反射ビームから除去し、回折光のみを基板に到達させることができる。この方法で、ビームは、マトリクスアドレス可能表面のアドレッシングパターンに従ってパターンが付与される。
【００４２】
代替法として、フィルタは回折光を除去し、非回折光を基板に到達させることが可能であることが理解される。
【００４３】
回折性光学ＭＥＭＳデバイス（超小型電気機械システムデバイス）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、回折性光学ＭＥＭＳデバイスは、入射光を回折光として反射する格子を形成するために、相互に対して変形可能な複数の反射性リボンで構成される。
【００４４】
プログラマブルミラーアレイのさらなる代替例は、小さなミラーのマトリクス配列を用いる。そのミラーの各々は、適切な局所的電界を加えるか、圧電起動手段を使用することによって、軸線の周囲で個々に傾斜することができる。この場合も、ミラーはマトリクスアドレス可能であり、したがってアドレスされたミラーは、入射放射線ビームを非アドレスミラーとは異なる方向で反射し、この方法で、反射ビームは、マトリクスアドレス可能ミラーのアドレッシングパターンに従ってパターンを付与することができる。必要なマトリクスアドレッシングは、適切な電子的手段を使用して実行することができる。
【００４５】
別の例のＰＤは、プログラマブルＬＣＤアレイである。
【００４６】
リソグラフィ装置は、１つ以上のコントラストデバイスを有してよい。例えば、それぞれが相互とは別個に制御される個々に制御可能なエレメントの複数のアレイを有することができる。このような構成では、個々に制御可能なエレメントのアレイの幾つか、または全部が、共通照明系（または照明系の一部）、個々に制御可能なエレメントのアレイの共通支持構造および／または共通投影系（または投影系の一部）のうち少なくとも１つを有することができる。
【００４７】
図１で示す例では、基板Ｗはほぼ円形の形状を有し、任意選択でその周囲の一部に沿って切り欠きおよび／または平坦な縁部がある。ある例では、基板は、例えば長方形のような多角形の形状を有する。
【００４８】
基板がほぼ円形の形状を有する例は、基板が少なくとも２５ｍｍ、例えば、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の直径を有する例を含む。ある例では、基板は最大５００ｍｍ、最大４００ｍｍ、最大３５０ｍｍ、最大３００ｍｍ、最大２５０ｍｍ、最大２００ｍｍ、最大１５０ｍｍ、最大１００ｍｍ、または最大７５ｍｍの直径を有する。
【００４９】
基板が長方形等の多角形である例は、基板の少なくとも１辺、例えば少なくとも２辺または少なくとも３辺が少なくとも５ｃｍ、例えば少なくとも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の長さを有する例を含む。
【００５０】
一例では、基板の少なくとも１辺が、最大１０００ｃｍ、例えば最大７５０ｃｍ、最大５００ｃｍ、最大３５０ｃｍ、最大２５０ｃｍ、最大１５０ｃｍ、または最大７５ｃｍの長さを有する。
【００５１】
一例では、基板Ｗはウェハ、例えば半導体ウェハである。一例では、ウェハ材料は、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、ＳｉＧｅＣ、ＳｉＣ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、およびＩｎＡｓで構成されたグループから選択される。一例では、ウェハはＩＩＩ／Ｖ化合物の半導体ウェハである。一例では、ウェハはシリコンウェハである。ある例では、基板はセラミック基板である。一例では、基板はガラス基板である。一例では、基板はプラスチック基板である。一例では、基板は（人間の肉眼にとって）透明である。一例では、基板は着色される。一例では基板に色がない。
【００５２】
基板の厚さは変化してよく、ある程度、例えば、基板材料および／または基板の寸法に依存してよい。一例では、厚さは少なくとも５０μｍ、例えば少なくとも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。一例では、基板の厚さは最大５０００μｍ、例えば最大３５００μｍ、最大２５００μｍ、最大１７５０μｍ、最大１２５０μｍ、最大１０００μｍ、最大８００μｍ、最大６００μｍ、最大５００μｍ、最大４００μｍ、または最大３００μｍである。
【００５３】
本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、計測ツールおよび／または検査ツールで処理することができる。一例では、基板上にレジスト層を設ける。
【００５４】
本明細書において使用する「投影系」なる用語は、使用する露光放射線、または浸漬流体の使用や真空の使用などのその他の要因に合わせて適宜、例えば、屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システムおよび静電気光学システムを含むさまざまなタイプの投影系を網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」なる用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影系」なる用語と同義と見なされる。
【００５５】
投影系は、基板上にパターンが一貫して形成されるように、個々に制御可能なエレメントのアレイ上にパターンを描像することができる。あるいは、投影系は、個々に制御可能な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２次ソースを描像することができる。これに関して、投影系は、例えば、２次ソースを形成して、スポットを基板上に描像するために、マイクロレンズアレイ（ＭＬＡとして知られる）またはフレネルレンズアレイのような集束エレメントのアレイを有することができる。一例では、集束エレメント（例えば、ＭＬＡ）のアレイは、少なくとも１０個の焦点エレメント、例えば少なくとも１００個の焦点エレメント、少なくとも１０００個の焦点エレメント、少なくとも１０００個の焦点エレメント、少なくとも１０００００個の焦点エレメント、または少なくとも１００００００個の焦点エレメントを有する。一例では、パターン付与デバイス内の個々に制御可能なエレメントの数は、集束エレメントのアレイにある集束エレメントの数と等しいか、それより多い。一例では、集束エレメントのアレイにある１つ以上（例えば、１０００個以上、大部分、またはほぼ各々）の集束エレメントは、個々に制御可能なエレメントのアレイにある１つ以上の個々に制御可能なエレメント、例えば、個々に制御可能なエレメントのアレイにある２つ以上の個々に制御可能なエレメント、３つ以上、５つ以上、１０個以上、２０個以上、２５個以上、３５個以上、または５０個以上を光学的に伴うことができる。一例では、ＭＬＡは、例えば、１つ以上のアクチュエータを使用して、少なくとも基板に向かう、および基板から離れる方向に（例えば、アクチュエータを使用して）動作可能である。ＭＬＡを基板に近づけ、そこかな離すことができるので、例えば、基板を移動させる必要なく、焦点を調節することができる。
【００５６】
本明細書の図１、図２で示すように、本装置は反射タイプである（例えば、個々に制御可能なエレメントの反射性アレイを使用する）。あるいは、装置は透過タイプでもよい（例えば、個々に制御可能なエレメントの透過性アレイを使用する）。
【００５７】
リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）あるいはそれ以上の基板テーブルを有するタイプのものでよい。このような「多段」機械においては、追加のテーブルが並列して使用される。もしくは、１つ以上のその他のテーブルが露光に使用されている間に予備工程が１つ以上のテーブルにて実行される。
【００５８】
リソグラフィ装置は、投影系と基板との間の空間を充填するよう、基板の少なくとも一部を水等の比較的高い屈折率を有する「浸漬液」で覆うことができるタイプでもよい。浸漬液は、例えば、パターン付与デバイスと投影系の間など、リソグラフィ装置のその他の空間に適用してもよい。浸漬技術は、投影系の開口数を増加させるために当技術分野でよく知られている。本明細書で使用する「浸漬」なる用語は、基板等の構造を液体に浸さなければいけないという意味ではなく、露光中に投影系と基板の間に液体を配置するというだけの意味である。
【００５９】
再び図１を参照すると、照明装置ＩＬは放射線ソースＳＯから放射線ビームを受け取る。一例では、放射線ソースは少なくとも５ｎｍ、例えば少なくとも１０ｎｍ、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線を提供する。一例では、放射線ソースＳＯによって提供される放射線は、最大４５０ｎｍ、例えば最大４２５ｎｍ、最大３７５ｎｍ、最大３６０ｎｍ、最大３２５ｎｍ、最大２７５ｎｍ、最大２５０ｎｍ、最大２２５ｎｍ、最大２００ｎｍ、または最大１７５ｎｍの波長を有する。一例では、放射線は４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍおよび／または１２６ｎｍを含む波長を有する。一例では、放射線は約３６５ｎｍまたは約３５５ｎｍの波長を含む。一例では、放射線は、例えば３６５ｎｍ、４０５ｎｍおよび４３６ｎｍ等を含む波長の広い帯を含む。３５５ｎｍのレーザソースを使用することができた。放射線ソースとリソグラフィ装置とは、例えば、放射線ソースがエキシマレーザである場合に、別体でよい。このような場合、放射線ソースはリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射線ビームは、例えば適切な集光ミラーおよび／またはビーム拡大器等を含むビーム供給系ＢＤの助けにより、放射線ソースＳＯから照明装置ＩＬへと渡される。その他の場合、例えば、放射線ソースが水銀ランプの場合は、放射線ソースが装置の一体部品でもよい。放射線ソースＳＯおよび照明装置ＩＬは、必要に応じてビーム供給系ＢＤとともに放射線システムと呼ぶことができる。
【００６０】
照明装置ＩＬは、放射線ビームの角度強度分布を調節する調節装置ＡＤを含んでよい。一般的に、照明装置の瞳面における強度分布の少なくとも外部および／あるいは内部放射範囲（一般的にそれぞれ、σ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調節することができる。また、照明装置ＩＬは、積分器ＩＮおよびコンデンサＣＯのようなその他の様々な構成要素を含む。照明装置は、その断面に亘り所望する均一性と強度分布とを有するように、放射線ビームの調整に使用することができる。照明装置ＩＬ、またはそれに関連する追加の構成要素は、放射線ビームを複数のサブビームに分割するようにも構成することができ、サブビームは、例えば、個々に制御可能なエレメントのアレイにある１つ以上の個々に制御可能なエレメントに関連することができる。例えば、２次元回折格子を使用して、放射線ビームをサブビームに分割することができる。本明細書の説明では、「放射線のビーム」および「放射線ビーム」は、ビームが複数のこのような放射線のサブビームで構成されている状況を含むが、それに制限されない。
【００６１】
放射線ビームＢは、パターン付与デバイスＰＤ（例えば、個々に制御可能なエレメントのアレイ）に入射し、パターン付与デバイスによって調整される。放射線ビームＢは、パターン付与デバイスＰＤで反射すると、ビームを基板Ｗの目標部分に集束する投影系ＰＳを通過する。位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、容量性センサ等）の助けにより、基板テーブルＷＴは、例えば、放射線ビームＢの経路における異なる目標部分Ｃに位置を合わせるために正確に運動可能である。使用する場合、個々に制御可能なエレメントのアレイの位置決め手段は、例えば、走査中にビームＢの経路に対してパターン付与デバイスＰＤの位置を正確に補正するために使用することができる。
【００６２】
一例では、基板テーブルＷＴの運動は、図１に明示的に図示されていないロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）にて行われる。一例では、装置には少なくとも基板テーブルＷＴを運動させるショートストロークモジュールがない。同様のシステムを、個々に制御可能なエレメントのアレイの位置決めに使用することができる。必要な相対的運動を提供するために、オブジェクトテーブルおよび／または個々に制御可能なエレメントのアレイが固定位置を有する一方、投影ビームＢを代替的／追加的に動作可能にすることができることが理解される。このような構成は、装置のサイズの制限に役立てることができる。例えば、フラットパネルディスプレイの製造に適用可能であるようなさらなる代替方法として、基板テーブルＷＴおよび投影系ＰＳの位置を固定し、基板Ｗは、基板テーブルＷＴに対して動作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に、ほぼ一定の速度で基板Ｗを走査するシステムを設けることができる。
【００６３】
図１で示すように、放射線ビームＢは、放射線が最初にビーム分割器で反射し、パターン付与デバイスＰＤへと配向されるように構成されたビーム分割器ＢＳによって、パターン付与デバイスＰＤに配向することができる。放射線ビームＢは、ビーム分割器を使用せずに、パターン付与デバイスへと配向することもできる。一例では、放射線のビームは、０°と９０°の間、例えば、５°と８５°の間、１５°と７５°の間、２５°と６５°の間、またｈ３５°と５５°の間の角度でパターン付与デバイスへと配向される（図１で示す例は、９０°の角度である）。パターン付与デバイスＰＤは放射線のビームＢを変調し、反射してビーム分割器ＢＳへと戻し、これは変調されたビームを投影系ＰＳへと送る。しかし、放射線のビームＢをパターン付与デバイスＰＤへと、その後に投影系ＰＳへと配向するために、代替構成を使用できることが理解される。特に、図１で示すような構成は、透過性パターン付与デバイスを使用する場合は必要でないことがある。
【００６４】
ここに表した装置は幾つかのモードにて使用可能である。
１．ステップモードにおいては、個々に制御可能なエレメントのアレイおよび基板は、基本的に静止状態に保たれている。そして、放射線ビームに与えたパターン全体が１回で目標部分Ｃに投影される（すなわち１回の静止露光）。次に基板テーブルＷＴがＸ方向および／あるいはＹ方向にシフトされ、異なる目標部分Ｃが照射され得る。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の静止露光で描像される目標部分Ｃのサイズを制限する。
２．走査モードにおいては、個々に制御可能なエレメントのアレイおよび基板を同期走査する一方、放射線ビームに与えられたパターンを目標部分Ｃに投影する（つまり１回の動的露光）。個々に制御可能なエレメントのアレイに対する基板の速度および方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）および像反転特性によって決定される。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の動的露光で目標部分の（非走査方向における）幅を制限し、走査動作の長さが目標部分の（走査方向における）高さを決定する。
３．パルスモードでは、個々に制御可能なエレメントのアレイが基本的に静止状態に維持され、パルス状放射線ソースを使用して、パターン全体を基板Ｗの目標部分Ｃに投影する。基板テーブルＷＴは、基本的に一定の速度で動作し、したがって投影ビームＢが基板Ｗ全体で線を走査する。基板Ｗの必要な位置で連続的な目標部分Ｃが露光されるように、放射線システムのパルスの間に、必要に応じて個々に制御可能なエレメントのアレイ上にあるパターンを更新し、パルスのタイミングをとる。その結果、投影ビームＢは基板Ｗを走査し、１片の基板で完全なパターンを露光することができる。完全な基板Ｗが線１本ずつ露光されるまで、このプロセスを繰り返す。
４．連続走査モードでは、基本的にパルスモードと同じであるが、変調した放射線のビームＢに対して基板Ｗをほぼ一定の速度で走査し、投影ビームＢが基板Ｗを走査して、それを露光するにつれ、個々に制御可能なエレメントのアレイ上にあるパターンを更新する。ほぼ一定の放射線ソース、または個々に制御可能なエレメントのアレイ上にあるパターンの更新と同期したパルス状放射線ソースを使用することができる。
５．図２のリソグラフィ装置を使用して実行可能なピクセルグリッド描像モードでは、基板Ｗ上に形成されるパターンは、パターン付与デバイスＰＤへと配向されたスポット生成器によって形成されたスポットを、その後に露光することによって実現される。基板Ｗ上には、スポットがほぼグリッド状に印刷される。一例では、スポットのサイズは、印刷されたピクセルグリッドのピッチより大きいが、露光スポットグリッドより非常に小さい。印刷されるスポットの強度を変更することによって、パターンが実現される。露光フラッシュとフラッシュの間で、スポットの強度分布を変更する。
【００６５】
上述した使用モードの組合せおよび／または変形、または全く異なる使用モードも使用することができる。
【００６６】
基板テーブルＷＴはさらに、投影系ＰＬに対してＺ方向にシフトすることができる。この方法で、パターンを基板Ｗ上に集束するために、投影系ＰＬと基板テーブルＷＴとの間の相対距離を調節することができる。
【００６７】
本発明の発明者は、ビームの焦点深さを増すことによって、パターン描像の精度の改善を達成できることに気づいた。
【００６８】
一例では、ビームＰＢの焦点深さを増す手段である。ビームＰＢは、複数のビーム成分から構築され、各ビーム成分は異なる公称周波数の周囲に周波数スペクトルを有する。本明細書で使用する「周波数の周囲」という表現は、ビーム成分を単一周波数に制限すると解釈すべきではない。実際、各ビーム成分は、通常、その公称周波数の周囲に狭い帯域幅を有する。通常、この帯域幅は公称振幅分布を有することができ、ピーク周波数が公称周波数にある。しかしながら、各ビーム成分の周波数スペクトルは、公称周波数の周囲に対称的に分布する必要はない。
【００６９】
一例では、各ビーム成分は、別体放射線ソースＳＯによって放射される独立ソース放射線ビームによって提供される。ビーム供給系は、各ソース放射線ビームを共通経路に沿って偏向し、ビームＰＢを提供するように構成される。複数のビーム成分は、第一周波数の周囲に第一ビーム成分を有する。その他のビーム成分は、小さい周波数偏移だけ第一周波数からずれた周波数の周囲に周波数スペクトルを有する。周波数偏移の最大サイズは、必要な焦点深さのサイズによって決定される。例えば、１つの例では、必要な焦点深さは、基板の目標部分のパターン解像度が約３μｍであるように、約５０μｍである。２つのビーム成分間で有用な焦点深さの最大差は、約２５μｍ（必要な焦点深さの半分）である。これは、（第一ビーム成分が約３５５ｎｍの波長を有する場合に）約７５ｎｍの波長の最大偏移に相当する。これは、約４×１０15Ｈｚの最大周波数シフトと等しい。本発明のその他の例では、最大周波数偏移は約１×１０15Ｈｚから約１０×１０15Ｈzでよい。
【００７０】
一例では、相互からずれた周波数を有する複数のビーム成分を使用すると、色収差または色誤差を生じる。色誤差は、（ビームの方向に沿った）軸方向および（ビームの方向を横切る）横方向の両方で生じる。軸方向の色誤差は、焦点深さの増加の原因となる。横方向の色誤差は、投影されたビームの倍率を変動させ、したがって望ましくない。マイクロレンズアレイを含む本発明の１つの例では、横方向の色誤差が最小となる。これは、個々に制御可能なエレメントのアレイが、マクロレンズアレイより小さい開口数、例えば、それぞれ約０．００１および約０．１を有するからである。典型的な約３５５μｍという第一波長では、軸方向の色誤差は、ビーム成分間の１ｎｍの波長の偏移ごとに約０．３４μｍである。この軸方向の色誤差は、（通常はクォーツで作成した）マイクロレンズアレイ内の分散によって増加することがある。マイクロレンズアレイに異なる材料を使用し、マイクロレンズアレイがさらに高い開口数を有するように構成することによって、より高い軸方向の色誤差を獲得することができる。
【００７１】
本発明の１つの例では、５つのソース放射線ビームによって複数のビーム成分が供給され、各ソース放射線ビームが異なる公称周波数を有する。
【００７２】
本発明の１つ以上の実施形態は、さらにビーム供給系、さらにこのようなビーム供給系を有するリソグラフィ装置、および関連するデバイス製造方法とそれによって製造されるＦＰＤのようなデバイスに関する。
【００７３】
一例では、ソース放射線ビームはそれぞれレーザによって供給される。レーザは、回折性光学素子または反射性光学素子を使用することによってビーム供給系内で組み合わせられる。
【００７４】
図２は、本発明の１例による図１の投影系ＰＬの一部の概略側断面図を示す。パターン形成したビーム１は、平行なパターン形成ビーム３を形成するように、レンズ２（視野レンズ）によって収束される。平行なパターン形成ビーム３はマイクロレンズアレイ４を照明する。マイクロレンズアレイ４は、個々に制御可能なエレメントのアレイに対応するマイクロレンズ５のアレイを有する。各マイクロレンズ５は、個々のエレメントに対応するパターン形成ビームの部分をエレメントのアレイ内で収束し、ウェハＷの上面６にスポットを形成する。
【００７５】
図３は、本発明の１例による１つのマイクロレンズ５の拡大概略側面図を示す。上述したように、ビームは複数のビーム成分を有する。各ビーム成分は、異なる公称周波数の周囲に周波数スペクトルを有する。したがって、平行なパターン形成ビーム３は、異なる周波数に５つの成分ビームを有する複合ビームと見なすことができる。マイクロレンズ５は各ビーム成分をＺ軸線に沿って異なる焦点長さに収束する。例えば、第一成分１０は焦点長さＺ10に収束され、したがってウェハＷの上面６に正確に収束する。その他の各成分（１１、１２、１３、１４）は、異なる焦点長さ（それぞれＺ11、Ｚ12、Ｚ13、Ｚ14）で収束するように選択される。焦点長さの変化は、明快さのために誇張されている。その結果、各成分は、ウェハＷの表面６上（成分１０）、表面６のすぐ上（成分１１および１２）、またはビーム成分の焦点長さが表面６のすぐ下になるような距離（成分１３および１４）に収束される。
【００７６】
各成分１０〜１４は、個々に制御可能なエレメントのアレイ内の同じエレメントに対応するスポットを、ウェハＷの表面６に描像する。この方法で、スポットの複合像が表面６上に構築される。
【００７７】
パターン形成されたビームは、これを形成する個々のソース放射線ビーム成分それぞれより大きい焦点深さを有する。複合ビームの焦点深さを矢印１５で示す。これは、ビーム成分のビームの最長焦点長さと最短焦点長さとの差に等しい。
【００７８】
図４は、本発明の１例により、図３のビームの周波数スペクトルを、周波数ｆに対してプロットしたビームの振幅Ａとともに示す。周波数スペクトルは、図３の５つの成分ビーム１０〜１４それぞれに対応する５つのビーム成分４０〜４４を有する。各ビーム成分４０〜４４は、ほぼ正規分布であり、それぞれほぼピーク周波数４５〜４９を中心とする。ピーク周波数４５〜４９は、各ビーム成分の公称周波数と見なすことができる。各ビーム成分は、影の領域５０で隣接するビーム成分と重なる。各ビーム成分４１〜４４は、ピーク周波数４６〜４９から第一ビーム成分４０のピーク周波数４５までの周波数偏移を有する。
【００７９】
図５は、本発明の１例によるビーム供給系ＢＤを示す。例えば、ビーム供給系ＢＤは、図１のリソグラフィ装置で使用して、図３で示すように焦点深さが増加した複合ビーム、および図４で示すような周波数スペクトルを提供することができる。５つの放射線ソース６０〜６４がそれぞれ、ソース放射線ビーム６５〜６９を放射する。ビーム供給系７０は、５つのソース放射線ビームを受け取る。ビーム偏向系７０は、複合ビーム７１を照明系ＩＬへと出力する。照明系ＩＬは、次にビーム７１を変更して、ビームＰＢを生成する。
【００８０】
ビーム偏向系７０は、当技術分野で知られている任意の形態でよい。例えば、個々のソース放射線ビームを選択的に偏向し、結合するために１つ以上のポッケルスセルを使用することができる。あるいは、当業者に知られている任意の形態のビーム偏向系、例えば、回折、屈折または反射性エレメントを使用することができる。ビーム偏向系は、単一共通ビーム経路に沿って各ビームを偏向してビームを提供するように構成される。
【００８１】
本発明の１つ以上の前記例では、５つのビーム成分のそれぞれが、異なる周波数の周囲に周波数スペクトルを有するように説明されている。本明細書の教示から、ビーム内の異なる周波数に少なくとも２つのビーム成分がある限り、全てのビーム成分が異なる周波数である必要はないことが容易に明白である。各周波数偏移のサイズは変動してよい。
【００８２】
さらに、任意の数のビーム成分があってよく、その結果、任意の数のソース放射線ビームがあってよいことも容易に明白である。５つのソース放射線ビームというのは、本発明の少なくとも１つの実施例では、焦点深さの増加とビーム供給系の複雑さの増大との間で妥協したことを示すという点で、例示にすぎない。
【００８３】
１つ以上の前記例では、第一ビーム成分は、これが描像するスポットがウェハの表面と一致するように収束する。しかし、ビームを構成する全ての異なるビーム成分が、全てのビーム成分がウェハの表面のすぐ上および／またはすぐ下に収束するように選択されたピーク周波数を有することができる。
【００８４】
ソース放射線ビームの数、各ビーム成分間の周波数偏移、およびその結果のビームの焦点深さは、基板の表面の測定値に応答して変動することができる。特に、ウェハの表面の焦点収支を計算することができる。焦点収支の増加がある場合は、ソース放射線ビームの数および／または周波数偏移のサイズを増大させることができる。その結果、焦点深さと焦点収差の間に十分な余裕があるように、焦点深さが増加する。
【００８５】
本発明の１つ以上の前記例では、ビームは、ウェハの表面に同時にパターンを投影するように結合され、使用される複数のビーム成分から形成した複合ビームを有する。あるいは、各ソース放射線ビームを順番に供給し、ビームの幾つかのパルスで描像パターンを構築することができる。ビームの各パルスで、ビームは独立ビーム成分、またはビーム成分の総数のサブセットから形成される。各パルスおよび／またはパルスの各シリーズの継続時間は、リソグラフィ装置とウェハとの間の重大な相対運動を回避できるほど十分に短いことが好ましい。
【００８６】
１つ以上の前記例では、各ビーム成分は独立ソース放射線ビームに対応する。ビーム供給系は、ソース放射線ビームを結合して複合ビームにし、この複合ビームを照明系に供給して、放射線のビームを生成するように構成される。しかし、本発明の代替例では、２つ以上のビーム成分を１つのソース放射線ソースからの１つのソース放射線ビームによって供給する。ビーム成分を順番に供給すべき場合は、放射線ソースを、放射された放射線の制御可能な周波数を有するように構成する。ソース放射線ビームの周波数は、各パルス間で変更する。しかし、ビーム成分を同時に供給すべき場合は、例えば、図４に示すものに対応する複雑な周波数スペクトルを有するソース放射線ビームを放射するように、１つの放射線ソースを構成する。
【００８７】
複合ビームを、複数のパターン付与システムに供給することができる。例えば、ＦＰＤを作成するリソグラフィ装置では、例えば、個々に制御可能なエレメントのアレイのような複数のパターン付与システムを、その組み合わせた幅が、アレイの下で走査するＦＰＤ基板のそれより大きくはるように構成することができる。
【００８８】
図６は、本発明の代替例を示す。図６は、１つのマイクロレンズ５の略側面図である。この本発明例では、パターン付与システムＰＰＭは個々に制御可能なエレメントのアレイを有する。本発明の発明者は、一例ではマスクなしリソグラフィ装置の焦点深さの増大が、パターンの焦点を合わせた先の基板テーブルに対する高さを変動させることによって達成可能であることに気づいた。この方法で、図３の例で作られたものと連続して、同様の複合パターンを作ることができる。
【００８９】
図６では、ビームは、単一公称周波数の周囲に周波数スペクトルを有する単一ビーム成分を有する。パターン付与された平行なビーム３をマイクロレンズ５のアレイに収束する。明快さを期して、図６には１つのマイクロレンズ５しか図示されていない。最初に、マイクロレンズ５は第一位置にあり、したがってマイクロレンズ５と基板テーブルＷＴ間の相対的距離は、矢印８０で示されている。パターン付与されたビーム３を、基板Ｗの表面６に投影する。次に、マイクロレンズ５と基板テーブルＷＴ間の相対的距離が変化するように、マイクロレンズ５を少なくとも１つのさらなる位置へと移動する。図６は、矢印８１〜８４で図示されているさらなる４つの位置にあるマイクロレンズ５を示す。これは、矢印８５で示すように、焦点深さを増加させる。
【００９０】
位置毎に、マイクロレンズ５の焦点長さは同じであり、したがってパターン付与されたビームが収束する高さが、例えば、基板Ｗの表面６のすぐ上およびすぐ下へと変化する。このようなパターンの順次構築は、マイクロレンズ５のアレイの動作中にビームＰＢをオフにした状態で実行することができる。あるいは、ビームＰＢを連続的に供給することができる。
【００９１】
マイクロレンズ５のアレイを動作することの代わりに、あるいはそれに加えて、基板Ｗ（および基板テーブルＷＴ）をＺ方向に動作させ、投影系ＰＬと基板テーブルＷＴ間の相対的距離の変動を達成できることが理解される。また、代替法として、ビーム周波数が単一であるこの例では、焦点深さの変動は、投影系ＰＬと基板テーブルＷＴ間に固定距離を維持しながら、焦点長さが変動するように投影系を変更することによって達成できることが理解される。
【００９２】
本文では特定のデバイス（例えば、集積回路また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特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置にはその他の用途も有することは理解されるべきである。用途は、集積回路、集積光学システム、磁気ドメイン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、超小型電子機械式デバイス（ＭＥＭＳ）等を含む。また、例えばフラットパネルディスプレイの場合は、この装置を使用して、例えば、薄膜トランジスタ層および／またはカラーフィルタ層等の様々な層の生成を補助することができる。
【００９３】
以上では、光学リソグラフィという文脈で本発明の具体例の使用に特に言及しているが、本発明は、インプリント・リソグラフィ等のその他の用途においても使用可能であり、状況が許せば、光学リソグラフィに制限されないことが分かる。インプリント・リソグラフィでは、パターン付与デバイスの構造が、基板上に生成されるパターンを画定する。パターン付与デバイスの構造を、基板に供給されたレジストの層に押しつけ、その後に電磁放射線、熱、圧力またはその組み合わせを適用して、レジストを硬化する。パターン付与デバイスをレジストから離し、レジストを硬化した後にパターンを残す。
【００９４】
結論
以上、本発明の各種例について説明したが、これは例示によってのみ提示されたもので、制限的ではないことを理解されたい。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および細部の様々な変更が可能であることが、当業者には明白である。したがって、本発明の幅および範囲は、前記実例のいずれにも制限されず、特許請求の範囲およびその均等物によってのみ定められるべきである。
【００９５】
発明の開示および要約の欄ではなく、詳細な説明の欄が特許請求の範囲の解釈に使用するよう意図されていることを認識されたい。発明の開示および要約の欄は、本発明の発明者が想定する本発明の全ての具体例ではなく、１つ以上の例示的具体例について述べており、したがって本発明および特許請求の範囲をいかなる意味でも制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の１例によるリソグラフィ装置を示したものである。
【図２】本発明の１例による投影系の一部を示したものである。
【図３】本発明の１例によるビームの焦点深さを示したものである。
【図４】本発明の１例によるビームの周波数スペクトルを示したものである。
【図５】本発明の１例によるビーム供給系を示したものである。
【図６】本発明の１例によるビームの焦点深さを示したものである。
【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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