(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）基板上に備えられた複数のマーク位置を測定することと、
（ｉｉ）基板の歪みを決定するために、測定したマーク位置を既に決定されているマーク位置と比較することと、
（ｉｉｉ）基板をパターン形成された放射光で露光することと、
を含む方法であって、
前記複数のマークは前記基板を覆うアレーであり、該マークのアレーを追跡して測定するための検出器と、当該検出器による検出結果を保証するためのフィードバック回路を有し、
第一の露光時に前記マークの位置を検出し、得られた検出値をその後の露光のための基準として用いることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記マークがピット又はホールを含む請求項１に記載された方法。
【請求項３】
前記ピットが１００〜１０００ｎｍの範囲の幅を有する請求項２に記載された方法。
【請求項４】
基板の面積部分の歪みが基板のその面積部分を露光する前に決定される請求項１乃至３の何れかに記載された方法。
【請求項５】
前記パターン形成された放射光がコントラスト装置を使用して形成される請求項４に記載された方法。
【請求項６】
基板の面積部分を露光する前に基板の前記面積部分の決定された歪みに対してコントラスト装置のパターンを調整する請求項５に記載された方法。
【請求項７】
前記基板がプラスチック層を含む請求項１乃至６の何れかに記載された方法。
【請求項８】
前記基板がガラス層を含む請求項１乃至７の何れかに記載された方法。
【請求項９】
前記基板のマークの位置測定がレーザーを使用して行われる請求項１乃至８の何れかに記載された方法。
【請求項１０】
マークが、該マークの位置測定に使用される波長の光に対して不透明で反射性である基板の層に形成され、基板の他の一つ以上の層はその波長に対して実質的に透明である請求項９に記載された方法。
【請求項１１】
マークの寸法測定をさらに含む請求項１乃至１０の何れかに記載された方法。
【請求項１２】
感光性層と、複数のマークを有すマーク層とを含む基板であって、
前記複数のマークは前記基板を覆うアレーであり、
前記マークのアレーを追跡して測定するための検出器と、当該検出器による検出結果を保証するためのフィードバック回路とによって、第一の露光時に前記マークの位置を検出し、得られた検出値をその後の露光のための基準として用いる
ことを特徴とする基板。
【請求項１３】
前記感光性層がレジスト層である請求項１２に記載された基板。
【請求項１４】
前記基板がプラスチック層を含む請求項１２又は１３に記載された基板。
【請求項１５】
前記基板が多角形基板である請求項１２乃至１４の何れかに記載された基板。
【請求項１６】
前記多角形基板の少なくとも一つの側面が少なくとも５０ｃｍの長さを有する請求項１５に記載された基板。
【請求項１７】
前記マーク層が少なくとも１００００００個のマークを含む請求項１２乃至１６の何れかに記載された基板。
【請求項１８】
（ｉ）基板上に備えられた複数のマークの位置を測定する検出器、
（ｉｉ）既に測定した基板上のマーク位置を保存するメモリー、
（ｉｉｉ）測定したマーク位置を既に測定してあるマーク位置と比較する比較器、
を含む基板の歪み測定装置であって、
前記複数のマークは前記基板を覆うアレーであり、
前記検出器が、前記マークのアレーを追跡して測定し、さらに当該検出器による検出結果を保証するためのフィードバック回路を有し、
第一の露光時に前記マークの位置を検出し、得られた検出値をその後の露光のための基準として用いる
ことを特徴とする装置。
【請求項１９】
一つ以上の光源が配置されて光を基板に照射し、その光が基板から一つ以上の光学検出器へ向けて反射されるようになされ、光は基板のマークによって変調される請求項１８に記載された装置。
【請求項２０】
一つ以上の光源の各々がサーボに取付けられ、基板のマークを追跡するように構成された請求項１８又は１９に記載された装置。
【請求項２１】
サーボが出力を与え、この出力が基板上のマーク列を追跡するときのサーボの動きを示す請求項２０に記載された装置。
【請求項２２】
サーボの出力が比較器に連結されている請求項２１に記載された装置。
【請求項２３】
各々の光検出器からの出力が比較器に連結されている請求項１９乃至２２の何れかに記載された装置。
【請求項２４】
請求項１８乃至２３の何れかの装置を含むリソグラフィ装置。
【請求項２５】
リソグラフィ装置が基板に投影すべきパターンを形成するように構成された可動ミラー・アレーを含み、可動ミラー・アレーで形成されたパターンを調整して基板の決定された歪みを補償するように構成された電子制御装置をさらに含む請求項２４に記載されたリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、基板の歪み測定、基板、およびリソグラフィに関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、リソグラフィ基板またはその一部に所望パターンを付与するために使用される。例えばリソグラフィ装置は、集積回路（ＩＣ）、フラット・パネル表示装置、および微細構造を有する他の装置の製造に使用できる。従来のリソグラフィでは、マスクや焦点板と称されるパターン形成装置はフラット・パネル表示装置（または他の装置）の個々の層に対応する回路パターンを形成するために使用される。このパターンは、例えば基板上に備えられている放射光感応物質（レジスト）の層に結像させることで、基板（例えばシリコン・ウェーハ）（またはその一部）の上に伝達される。
【０００３】
回路パターンに代えて、パターン形成装置は他のパターン、例えばカラー・フィルタ・パターン、ドット・マトリックスを形成するために使用される。マスクに代えて、パターン形成装置はパターン形成アレーを含むことができ、これは個々に制御可能な要素の配列を含む。マスクを基本とするシステムに比べて、それらのシステムの利点はパターンをより迅速に変更することができ、また低価格ということである。
【０００４】
リソグラフィはシリコン・ウェーハにパターンを結像させるために従来より使用されているが、他のいずれかの適当な基板に対してパターンを結像させることにも使用できる。パターンが結像される基板には、例えば、フラット・パネル表示装置用の例えば比較的大きなガラス基板や、プラスチックが含まれる。この種の基板は、シリコン・ウェーハよりも歪みの影響を受け易い。リソグラフィ・システムはパターンをシリコン・ウェーハに投影するようにしばしば設計されるので、幾つかの例では、それらのシステムは限られた大きさの基板の歪みしか測定することができない。この測定では、幾つかの例において、フラット・パネル表示用基板または可撓性基板にとって不十分とされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上述した欠点の少なくとも一つを解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施例において、本発明は、
（ｉ）基板上のマーク位置を測定する、
（ｉｉ）基板の歪みを決定するために、測定したマーク位置を既に決定されているマーク位置と比較する、
（ｉｉｉ）基板をパターン形成された放射光で露光する、
ことを含む方法を提供する。
【０００７】
実施例において、本発明は感光層および少なくとも１０００個のマークを有するマーク層を含む基板を提供する。
【０００８】
また、基板の歪み測定装置が提供される。この装置は、基板に備えられている窪みまたは穴の位置を測定するために配置された一つ以上の光検出器と、それらの窪みまたは穴の予め決定されている位置を保存するために配置されたメモリーと、窪みまたは穴の測定された位置をそれらの予め決定されている位置と比較して基板の歪みを決定するために配置された比較器とを含む。
【０００９】
さらに、基板に備えられたマーク位置を測定するために配置された検出器と、予め測定されている基板のマーク位置を保存するために配置されたメモリーと、測定されたマーク位置を予め測定されているマーク位置と比較して基板の歪みを決定するために配置された比較器とを含む基板の歪み測定装置が提供される。
【００１０】
さらに、窪みまたは穴が配列して備えられた基板が提供される。この配列は、窪みまたは穴の位置を測定し、それらの窪みまたは穴の測定された位置を予め決定されている位置と比較することにより基板の歪みが決定できるように、配置される。
【００１１】
また、基板の歪みを測定する方法も提供される。この方法は、基板に備えられている窪みまたは穴の位置を測定し、それらの測定された位置を予め決定されている窪みまたは穴の位置と比較して基板の歪みを決定することを含む。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を模式的に示している。この装置は、
放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射瀬）を調整するようになされた照射系（照射装置）ＩＬと、
投影ビームを変調するパターン形成装置ＰＤ（例えば、個々に制御可能な要素の配列であるアレー）であって、一般に個々に制御可能な要素のアレーの位置は部材ＰＳに対して固定されるが、これに代えて例えば或るパラメータに応じて個々に制御可能な要素のアレーを正確に位置決めするようになされた位置決め装置に連結されることのできるパターン形成装置ＰＤと、
基板（例えば、レジスト被覆基板）Ｗを支持するように構成され、或るパラメータに応じて基板を正確に位置決めするようになされた位置決め装置ＰＷに連結された基板テーブルＷＴと、
個々に制御可能な要素のアレーよって変調された放射ビームを基板Ｗのターゲット箇所Ｃ（例えば一つ以上のダイを含む）に投影するようになされた投影系（例えば屈折投影レンズ系）ＰＳとを含む。
【００１３】
照射系は放射光の方向決め、成形または制御を行うためにさまざまな形式の光学要素、例えば屈折式、反射式、磁気式、電磁式、静電式または他の形式の光学要素、またはそれらの組合せを含む。
【００１４】
本明細書で使用する「パターン形成装置」という用語は、基板のターゲット箇所にパターンを形成するように放射ビームの横断面を変調するために使用できるあらゆる装置を指すものと広く解釈されねばならない。放射ビームに付与されたパターンは、例えばパターンが位相移動用造作いわゆる補助造作を含むならば、基板のターゲット箇所に望まれたパターンと厳密に一致しないことに留意すべきである。同様に、基板に最終的に形成されたパターンは、個々に制御可能な要素のアレーにおけるいずれかの一時に形成されたパターンと一致しない。これは、基板の各部に最終的に形成されるパターンが、所定の時間を経て、または所定の回数の露光を経て作り上げられ、その間に個々に制御可能な要素のアレーのパターンおよび（または）基板に対する相対的な位置が変化するという構成上の事情による。一般に、基板のターゲット箇所に形成されるパターンは、集積回路またはフラット・パネル表示装置（例えばフラット・パネル表示装置のカラー・フィルタ層またはフラット・パネル表示装置の薄膜トランジスタ層）のようなターゲット箇所に形成されるデバイスの特定の機能層に一致する。そのようなパターン形成装置の例として、例えば焦点板、プログラム可能ミラー・アレー、レーザー・ダイオード・アレー、発光ダイオード・アレー、回折格子光バルブ、およびＬＣＤアレーが含まれる。放射ビームの一部の強さを変調できる複数のプログラム可能要素を含むパターン形成装置のような（例えば、これまでの記述で説明した焦点板を除くすべての装置）、放射ビームの隣接する部分に対して放射ビームの一部の位相を変調することで放射ビームにパターンを与える複数のプログラム可能な要素を有する電子的にプログラム可能なパターン形成装置を含む電子手段（例えばコンピュータ）でパターンをプログラムすることができるパターン形成装置は、本明細書で集合的に「対照装置」と称される。一実施例において、このパターン形成装置は少なくとも１０個のプログラム可能な要素を含み、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個のプログラム可能な要素を含む。これらの装置の幾つかの実施例が以下に幾分詳細に説明される。
【００１５】
プログラム可能ミラー・アレー。これはマトリックス−アドレス指定可能な表面を含み、この表面は粘弾性制御層および反射面を有する。この装置の背景となる基本原理は、（例えば）反射面のアドレス指定された面積部分が入射光を回折光として反射する一方、アドレス指定されない面積部分は入射光を非回折光として反射する。適当な空間フィルタを使用して、前記非回折光を反射ビームから除外でき、残された回折光だけを基板に到達させるようにする。この方法で、ビームはマトリックス−アドレス指定可能な面のアドレス指定パターンに応じてパターン化される。代替例として、フィルタは回折光を除外し、残された非回折光だけを基板に到達させるようにする。回折光学ＭＥＭＳアレー装置も同じように使用できる。回折光学ＭＥＭＳ装置は複数の反射リボンで構成され、それらのリボン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回折格子を形成する。プログラム可能ミラー・アレーの他の代替例は小さなミラーのマトリックス配列を使用する。それらのミラーの各々は、適当な局部的電界を作用させるか圧電作動手段を使用して、軸線のまわりに個々に傾斜される。再び述べるが、ミラーはマトリックス−アドレス指定可能で、アドレス指定されたミラーは入射する放射ビームをアドレス指定されないミラーと異なる方向へ反射する。これにより、反射ビームはマトリックス−アドレス指定可能ミラーのアドレス指定されるパターンに応じてパターン化される。要求されるマトリックスのアドレス指定は、適当な電子手段を使用して行われる。本明細書で引用するミラー・アレーの情報は、例えば米国特許第５２９６８９１号および同第５５２３１９３号、およびＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７およびＷＯ９８／３３０９６から集められ、その記載内容のすべてが本明細書で援用される。
【００１６】
プログラム可能ＬＣＤアレー。その構造の例は米国特許第５２２９８７２号に与えられており、その記載内容のすべてが本明細書で援用される。
【００１７】
リソグラフィ装置は一つ以上のパターン形成装置、例えば一つ以上のコントラスト装置を含む。例えば、それは複数の個々に制御可能な要素、例えばそれぞれ独立して各々制御される要素を有する。そのような構造において、個々に制御可能な要素のアレーの幾つかまたは全てが、少なくとも一つの共通の照射系（または照射系の一部）、個々に制御可能な要素のアレーのための共通の支持構造、および（または）共通の投影系（または投影系の一部）を有する。
【００１８】
図１に示した実施例のような実施例において、基板Ｗは実質的に円形をしており、基板には周縁の一部に沿って任意にノッチおよび（または）平坦縁を有する。一実施例において、基板は多角形、例えば四角形をなす。基板が実質的に円形である実施例は、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の直径を有する実施例を含む。一実施例において、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。基板が多角形、例えば四角形である実施例は、基板の少なくとも一つの側面が、例えば少なくとも二つの側面または少なくとも三つの側面に少なくとも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、少なくとも２５０ｃｍ、または少なくとも２５０ｃｍの長さを有する実施例を含む。一実施例において、基板の少なくとも一つの側面は最大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。一実施例において、基板は約２２５〜２７５ｃｍの長さおよび約２５０〜３００ｃｍの幅を有する四角形の基板である。基板の厚さは変化でき、また或る程度は、例えば基板材料および（または）基板寸法に応じて決まる。一実施例において、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４００ｎｍ、少なくとも５００μｍ、または少なくとも６００μｍである。一実施例において、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。本明細書で参照する基板は露光の前または後に、例えばトラック（典型的に基板にレジスト層を付与し、また露光されたレジストを現像するツール）において処理される。基板の特性は、露光の前または後に、例えば測定通路および（または）検査ツールで測定される。
【００１９】
一実施例において、レジスト層が基板に備えられる。一実施例において、基板Ｗはウェーハ、例えば半導体ウェーハである。一実施例において、ウェーハ材料はＳｉ，ＳｉＧｅ，ＳｉＧｅＣ，ＳｉＣ，Ｇｅ，ＧａＡｓ，ＩｎＰ，およびＩｎＡｓで構成されるグループから選ばれる。一実施例において、ウェーハはＩＩＩ／Ｖ化合物の半導体ウェーハである。一実施例において、ウェーハはシリコン・ウェーハである。一実施例において、基板はセラミックス基板である。一実施例において、基板はガラス基板である。ガラス基板は、例えばフラット・パネル表示装置および液晶表示装置の製造に有用である。一実施例において、基板はプラスチック基板である。一実施例において、基板は可撓性とされる。一実施例において、基板は透明（人の肉眼用）とされる。一実施例において、基板は着色される。一実施例において、基板は無色とされる。
【００２０】
本明細書で使用する「投影系」という用語は、使用される露光用放射光、または浸漬液体の使用や真空の使用などの他の要因に対して適当であれば、屈折式、反射式、屈折反射式、磁気式、電磁式、および静電式の光学系、ままそれらのいずれかの組合せを含むあらゆる形式の投影系を包含するものと広く解釈しなければならない。本明細書で使用する「レンズ」という用語は、より一般的な「投影系」という用語と同意語とみなせる。
【００２１】
投影系は、個々に制御可能な要素のアレーにパターンを結像して、パターンがコヒーレント状態で基板に形成されるようにする。これに代えて、投影系は、個々に制御可能な要素のアレーの要素がシャッターとして作用する二次光源を結像する。これに関して、例えば二次光源を形成し、スポットを基板に結像させるために、投影系はマイクロ・レンズ・アレー（ＭＬＡとして知られている）またはフレネル・レンズ・アレーのような結像作用を果たす要素アレーを含む。一実施例において、結像要素アレー（例えばＭＬＡ）は少なくとも１０個の結像要素、例えば少なくとも１００個の結像要素、少なくとも１０００個の結像要素、少なくとも１００００個の結像要素、少なくとも１０００００個の結像要素、または少なくとも１００００００個の結像要素を含む。一実施例において、パターン形成装置の個々に制御可能な要素の個数は結像要素アレーの結像要素の個数に等しいかそれより多い。一実施例において、結像要素アレーは個々に制御可能な要素のアレーの一つ以上の個々に制御可能な要素と、例えば個々に制御可能な要素のアレーにおける２個以上、例えば３個以上、５個以上、１０個以上、２０個以上、２５個以上、３５個以上、または５０個以上の個々に制御可能な要素と光学的に組合う一つの結像要素を含む。一実施例において、結像要素は５０００個未満、例えば２５００個未満、１０００個未満、５００個未満または１００個未満の個々に制御可能な要素と光学的に組合う。一実施例において、結像要素のアレーは二つ以上の結像要素（例えば１０００個よりも多く、その大部分、またはほぼ全て）を含む。それらの要素は個々に制御可能な要素のアレーにおける一つ以上の個々に制御可能な要素と光学的に組合う。一実施例において、ＭＬＡは例えば一つ以上のアクチュエータを使用して基板に対して少なくとも接近する方向および離れる方向へ移動可能（例えばアクチュエータにより）である。ＭＬＡを基板に対して接近する方向および離れる方向へ移動可能にすることは、例えば、基板を移動させることなく焦点の調整を可能にする。
【００２２】
本明細書で示すように、この装置は反射式（例えば、反射式の個々に制御可能な要素のアレーを使用）である。これに代えて、この装置は透過式（例えば、透過式の個々に制御可能な要素のアレーを使用）とすることができる。
【００２３】
このリソグラフィ装置は二つ（デュアル・ステージ）以上の基板テーブルを有する形式とすることができる。そのような「多段ステージ」機では、追加されるテーブルは平行して使用され、すなわち一つ以上のテーブルが露光で使用される間に、他の一つ以上のテーブルが準備段階を遂行される。
【００２４】
このリトグラフ装置はまた、基板の少なくとも一部が比較的大きな屈折率を有する「浸漬液体」、例えば水で覆われて、投影系と基板との間隔空間が充満されるようになされる形式の装置とすることができる。浸漬液体はリトグラフ装置の他の空間、例えばパターン形成装置と投影系との間に与えることもできる。浸漬技術は投影系の開口数を大きくするために当分野でよく知られている。本明細書で使用する「浸漬」という用語は、基板のような構造が液体中に沈められることを意味するのではなく、むしろ液体が露光時に投影系と基板との間に位置されることのみを意味する。
【００２５】
図１を参照すれば、照射装置ＩＬは放射光源ＳＯから放射ビームを受入れる。一実施例において、放射光源は少なくとも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２０ｎｍ、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光を与える。一実施例において、放射光源ＳＯにより与えられる放射光は、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。一実施例において、放射光は４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、１２６ｎｍ、および（または）１３．５ｎｍを含む波長を有する。一実施例において、放射光は約３６５ｎｍまたは約３５５ｎｍの波長を含む。一実施例において、放射光は例えば３６５ｎｍ、４０５ｎｍおよび４３６ｎｍを包含する広帯域の波長を含む。３５５ｎｍのレーザー光源が使用できる。この光源およびリソグラフィ装置は、例えば光源が励起レーザーである場合には、完全に分離できる。その場合、光源はリソグラフィ装置の一部を形成するものとみなされず、放射ビームは放射光源ＳＯから、例えば適当な方向決めミラーおよび（または）ビーム拡張機を含むビーム導入システムＢＤによって照射装置ＩＬへ送られる。他の例では、例えば光源が水銀ランプであるときは、光源は装置と一体の部分とされる。光源ＳＯおよび照射装置ＩＬは、必要ならばビーム導入システムＢＤと一緒にして放射系と称することができる。パターン形成装置はそれ自体が例えばレーザー・ダイオード・アレーまたは発光ダイオード・アレーのような光源であるならば、この装置は照射系を備えずに、または少なくとも簡略化された照射系（例えば放射光源ＳＯの必要性はなくなる）を有して設計される。
【００２６】
照射装置ＩＬは、放射ビームの角度の大きさ分布を調整する調整装置ＡＤを含むことができる。一般に、照射装置の瞳面におけるその大きさ分布の半径方向の少なくとも外側範囲および（または）内側範囲（一般にそれぞれσ−アウターおよびσ−インナーと称される）は調整することができる。さらに、照射装置ＩＬは積分装置ＩＮおよびコンデンサーＣＯのような他のさまざまな構成部材を一般に含む。照射装置は、放射ビームが横断面に所望される均一性および強さ分布を有するように調整するために使用される。照射装置ＩＬ、またはそれと組合わされる追加の部材は、放射ビームを複数の副ビームに分割するようにも構成されることができ、副ビームはそれぞれ、例えば個々に制御可能な要素のアレーにおける一つまたは複数の個々に制御可能な要素と組合わされる。二次元回折格子が、例えば、放射ビームを副ビームに分割するために使用される。本明細書の説明で、「放射されるビーム」および「放射ビーム」という用語は、限定するわけではないがビームが複数のそのような放射光の副ビームで構成された状態を包含する。
【００２７】
放射ビームＢはパターン形成装置ＰＤ（例えば個々に制御可能な要素のアレー）に入射し、そのパターン形成装置によって変調される。パターン形成装置ＰＤで反射された放射ビームＢは投影系ＰＳを通過し、その投影系ＰＳが基板Ｗのターゲット箇所Ｃ上にビームの焦点を結ぶ。位置決め装置ＰＷおよび位置センサーＩＦ２（例えば干渉装置、リニア・エンコーダまたは容量式センサー）によって、例えば放射ビームＢの光路内に別のターゲット箇所Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴは正確に移動されることができる。使用された場合には、個々に制御可能な要素のアレーを位置決めする装置は、例えば走査時にビームの光路に対するパターン形成装置ＰＤの位置を正確に修正するために使用できる。一実施例において、基板テーブルＷＴの動作は、図１に明確には示されていない長ストローク用モジュール（粗い位置決め）および短ストローク用モジュール（微細な位置決め）によって行われる。一実施例において、この装置は基板テーブルＷＴを移動させる少なくとも一つの短ストローク用モジュールを省略される。同様なシステムは個々に制御可能な要素のアレーを位置決めするためにも使用される。これに代えて／追加して、要求される相対移動を与えるために、放射ビームＢが移動可能とされる一方、物品テーブルおよび（または）個々に制御可能な要素のアレーが定位置を有するようにできることは認識されるであろう。そのような構造は、装置の寸法を制限するうえで助けとなる。例えばフラット・パネル表示装置の製造に適用できる他の代替例として、基板テーブルＷＴおよび投影系ＰＳの位置が固定され、基板Ｗが基板テーブルＷＴに対して移動されるように構成される。例えば、基板テーブルＷＴは実質的に一定の速度で基板Ｗを横断して走査するシステムを備えることができる。
【００２８】
図１に示されたように、放射ビームを先ず反射してパターン形成装置ＰＤへ向けるようになされているビーム分割器ＢＳによって放射ビームＢはパターン形成装置ＰＤへ向けられる。放射ビームＢはビーム分割器を使用せずにパターン形成装置へ向けることができることも理解すべきである。パターン形成装置ＰＤは放射ビームＢを変調し、ビーム分割器ＢＳへ向けて戻すように反射する。ビーム分割器ＢＳは変調されたビームを投影系ＰＳへ伝達する。しかしながら、放射ビームＢをパターン形成装置ＰＤへ向け、その後に投影系ＰＳへ向けるために代替構造を使用できることも認識されるであろう。特に、図１に示された構造は、透過式パターン形成装置が使用される場合には必要とされない。
【００２９】
図示装置は四つの好ましいモードで使用できる。
【００３０】
１．ステップ・モードでは、放射ビームに与えられたパターン全体が一度に（すなわち、一回の静止露光で）ターゲット箇所Ｃ上に投影される間、個々に制御可能な要素のアレーおよび基板は基本的に静止状態に保持される。その後基板テーブルＷＴはＸおよび（または）Ｙ方向へ移動されて、別のターゲット箇所Ｃが露光できるようになされる。ステップ・モードでは、露光フィールドの最大サイズが一回の静止露光で像形成されるターゲット箇所Ｃのサイズを制限する。
【００３１】
２．走査モードでは、放射ビームに与えられたパターンがターゲット箇所Ｃ上に投影（すなわち、一回の動的露光）される間、個々に制御可能な要素のアレーおよび基板は同期して走査される。個々に制御可能な要素のアレーに対する基板の速度および方向は、投影系ＰＳの倍率（縮小率）および像転倒特性によって決まる。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズが一回の動的露光でのターゲット箇所の幅（非走査方向）を制限するのに対して、走査動作の長さがターゲット箇所の高さ（走査方向）を決定する。
【００３２】
３．パルス・モードでは、個々に制御可能な要素のアレーは基本的に静止状態に保持され、パルス放射光源を使用してパターン全体が基板Ｗのターゲット箇所Ｃに投影される。基板テーブルＷＴは基本的に一定の速度で移動されて、投影ビームＢが基板Ｗを横断する線を走査するようになされる。個々に制御可能な要素のアレーのパターンは放射系のパルスの間に必要に応じてアップデートされ、パルスは連続するターゲット箇所Ｃが基板Ｗの要求される位置で露光されるように調時される。したがって、投影ビームＢは基板の帯状部に関する完全なパターンを露光するように基板Ｗを横断して露光できる。この過程は基板Ｗが完全に平行線状に露光され終わるまで繰返される。
【００３３】
４．連続走査モードでは、基板Ｗが変調された放射ビームＢに対して実質的に一定の速度で走査されること、および投影ビームＢが基板Ｗを横断的に走査してそれを露光させるときに個々に制御可能な要素のアレーのパターンがアップデートされることを除いて、基本的にはパルス・モードと同じである。個々に制御可能な要素のアレーのパターンのアップデートと同期された実質的に一定の放射光源またはパルス放射光源が使用される。
【００３４】
上述した使用モードの組合せおよび（または）変更形、またはまったく異なる使用モードも使用することができる。
【００３５】
コントラスト装置がパターン形成装置として使用された場合に要求されるパターンを基板に形成するために、パターン形成装置の個々に制御可能な要素は露光処理のさまざまな段階で必要状態に設定される。したがって、その必要状態を表す制御信号が個々に制御可能な要素に伝達される。リソグラフィ装置は、制御信号を発信する制御装置を含むことが好ましい。基板に形成されるべきパターンは、ＧＤＳＩＩのようなベクトル定義フォーマットでリソグラフィ装置に与えられる。設計された情報を個々に制御可能な要素のための制御信号に変換するために、制御装置は一つ以上のデータ操作装置を含む。それぞれのデータ操作装置はパターンをあらわすデータの流れ（データストリーム）に対して処理を行うようになされる。データ操作装置はまた、しばしば「データパス」と正確に称される。
【００３６】
データパスの伝達操作装置は次にあげる機能、すなわちベクトル・ベースの設計情報をビットマップのパターン・データに変換する機能、ビットマップのパターン・データを要求される放射光量マップ（すなわち基板を横断する必要な放射光量プロファイル）に変換する機能、必要な放射光量マップを個々に制御可能な要素に必要な放射光の強さ値に変換する機能、および個々に制御可能な要素に必要な放射光の強さ値を対応する制御信号に変換する機能、の一つ以上を遂行するようになされる。
【００３７】
図２は、例えばフラット・パネル表示装置の製造に使用される本発明による装置の一実施例を示している。図１に示された部材と同じ部材は同じ符号で示されている。また、例えば基板、コントラスト装置、ＭＬＡ、放射ビームなどのさまざまな実施例に関する上述した説明はそのまま適用される。
【００３８】
図２に示されるように、装置は放射光源ＳＯと、ビーム導入システムＢＤと、照射装置ＩＬと、投影系ＰＳとを含む。投影系ＰＳはビーム拡張機を含み、そのビーム拡張機は二つのレンズＬ１，Ｌ２を含む。第一のレンズＬ１は変調された放射ビームＢを受入れ、開口ストップＡＳの開口を通してその焦点を結ぶように配置される。他のレンズＡＬも開口に配置され得る。放射ビームＢはその後発散して、第二のレンズＬ２（例えばフィールド・レンズ）によって結像される。
【００３９】
投影系ＰＳはさらに、拡張された変調されている放射ビームＢを受入れるように配置されたレンズ・アレーＭＬＡを含む。パターン形成装置ＰＤにおける一つ以上の個々に制御可能な要素に対応する変調された放射ビームＢの異なる部分がレンズ・アレーＭＬＡにおけるそれぞれの異なるレンズを通過する。それぞれのレンズＭＬは変調された放射ビームＢのそれぞれの部分を基板Ｗ上に位置する点部分にて焦点を結ぶ。このようにして放射光スポットＳのアレーが基板Ｗ上に露光される。図示したレンズ・アレーＭＬＡの８個のレンズＭＬだけが示されているが、レンズのアレーは数千個のレンズを含み得る（パターン形成装置ＰＤとして使用される個々に制御可能な要素のアレーで同じことが言える）ことが認識されるであろう。
【００４０】
図３は、基板Ｗにパターンが形成される様子を模式的に示している。塗りつぶした丸は投影系ＰＳのレンズ・アレーＭＬＡにより基板上に投影されたスポットＳのアレーを表す。基板は、一連の露光が基板に対して行われるときに、投影系に対してＹ方向に移動される。塗りつぶしていない丸は基板上で既に露光されている露光スポットＳＥを表す。図示したように、投影系ＰＳ内のレンズ・アレーで基板に投影された各スポットは、基板Ｗの上の露光スポットＳＥの列Ｒを露光する。基板の完全なパターンは、各々のスポットＳで露光された露光スポットＳＥの列Ｒの全ての総和として形成される。そのような構造は一般に「ピクセル・グリッド・イメージング」と称される。当業者には、実際にはスポットＳの間に重なり合いが起こり、基板Ｗの表面が適当に露光できることを認識されるであろう。この重なり合いは、図示の簡明かのために図３には示されていない。
【００４１】
放射光スポットＳのアレーは基板Ｗに対して角度θで配列されている（基板の縁はＸおよびＹ方向に平行に位置されている）ことが見られる。これは、基板が走査方向（Ｙ方向）に移動されるときに、各々の放射光スポットが基板の異なる面積部分の上を通過し、これにより基板全体が放射光スポットＳのアレーによって覆われるようにして、行われる。一実施例において、確度θは最大２０゜、１０゜、例えば最大５゜、最大３゜、最大１゜、最大０．５゜、最大０．２５゜、最大０．１０゜、最大０．０５゜、または最大０．０１゜である。一実施例において確度θは最小少なくとも０．０００１゜、例えば少なくとも０．００１゜である。
【００４２】
図４は複数の光学エンジンを使用して一回の走査で基板Ｗの全体が露光される様子を模式的に示している。８個の光学エンジン３１は放射光スポットのアレー（図示せず）を形成するために配置されている。光学エンジン３１は「チェス盤」形状に二列３２，３３に配列され、放射光スポットの一つのアレーの縁は隣接する放射光スポットのアレーの縁と重なり合っている（Ｘ方向）。一実施例において、レーザーおよび組合う検出器３４の列が基板の下側に備えられている。レーザーおよび組合う検出器３４の列は以下にさらに詳細に説明される。一実施例において、光学エンジンは少なくとも三列、例えば四列または五列に配列される。このようにして、放射光の帯状部分は基板Ｗの幅を横断して延在して、基板全体の露光が一回の走査で遂行できるようにする。いずれかの適当数の光エンジンを使用できることは認識されるであろう。一実施例において、光学エンジンの個数は少なくとも一つ、例えば少なくとも２個、少なくとも４個、少なくとも８個、少なくとも１０個、少なくとも１２個、少なくとも１４個、または少なくとも１７個である。一実施例において、光学エンジンの個数は、４０個未満、例えば３０個未満または２０個未満とされる。
【００４３】
各々の光学エンジンは、別個の照射装置ＩＬ、パターン形成装置ＰＤおよび投影系ＰＳを上述したように含む。しかしながら、二つ以上の光学エンジンは照射系、パターン形成装置および投影系の少なくとも一つ以上を共有することを認識しなければならない。
【００４４】
図５に模式的に示される本発明の一実施例は、基板テーブル１００上に備えられた全体的に９９で示される基板を含む。図示を簡略化するために、基板９９の小さな一部しか示されていない。基板９９は頂部に反射層１０２を備えた基礎層１０１を含む。保護層１０３は反射層１０２の上に備えられている。最終的にレジスト層１０４が保護層１０３の上に備えられる。
【００４５】
基礎層１０１はピット１０５を備えている。アレーはその一次元だけが図５に示されているが、二次元である。一つの製造方法において、例えばインプリントまたはリソグラフィ処理によってピット１０５のアレーが基礎層１０１に形成される。その後、基礎層１０１上に反射層１０２が付与されてピット１０５を充満すると共にレベル（ピットの形成されていない）上面が形成されて、保護層１０３を受取るようになされる。代替製造方法において、保護層１０３および反射層１０２が先ず備えられ、ピット１０５が例えばインプリントまたはリソグラフィ処理によって反射層１０２に形成される。次に、基礎層１０１が反射層１０２上に備えられ、基礎層１０１がピット１０５のアレーを充満する。他の製造方法は当業者に明白となるであろう。
【００４６】
基板９９は別の構造を含む、例えば異なるまま追加の層を含むことが認識されるであろう。同様に、ピット１０５のアレーは基板９９の別の層、または基板が図５に示された構造とと相違する構造を有するならば図５に示されていない追加の層を備えられることは認識されるであろう。
【００４７】
図６は図５に示されている基板９９の下側から見た模式図である。ピットのアレーの一部を形成する二列のピット１０５ａ，１０５ｂが図６に示されている。第一の列のピット１０５ａは図５に示されたピットと同じである。直交座標が図５および図６に印されており、対照を容易にしている（これらの座標はリソグラフィ・システムで鼓膜使用されている座標と同じである）。
【００４８】
一実施例において、ピット１０５ａ，１０５ｂは５００ｎｍの幅を有する。ピットは長さを５００ｎｍとされ、または５００ｎｍの数倍とされる。例えば、図６は、長さが５００ｎｍの四つのピット１０５ｃ、長さが１０００ｎｍの三つのピット１０５ｄ、長さが１５００ｎｍの三つのピット１０５ｅを示している。他のピットは、５００ｎｍのより大きい倍数の長さを有する。図６は正確な尺度の図面を意図していないこと、また模式図を合えることだけを意図していることが認識されるであろう。ピット１０５は幾つかの例では四角形とされず、例えばその代わりにいずれかの端部が湾曲される。５００ｎｍのピット幅は例として使用されており、他の幅も使用できることは認識されるであろう。一実施例において、ピット幅は１００〜１５００ｎｍ、例えば３００〜８００ｎｍの範囲とされる。同様に、ピットは５００ｎｍ以外の長さおよびその倍数を有することができる。一実施例において、ピット長さは１００〜１５００ｎｍ、例えば３００〜８００ｎｍの範囲、またはその倍数とされる。
【００４９】
図６を参照すれば、基板テーブル１００は、ピット１０５のアレーを照射するために使用される波長の光に対して実質的に透明な材料で形成される。ピットのアレーを照射することに使用される光は、例えば６４０ｎｍ（赤色光）の波長を有する。基板テーブル１００を形成することに使用される適当な材料の例は、例えば石英、ガラス、および二酸化シリコンを含む。一実施例において、基板９９の基礎層１０１はまた、当該波長に対して実質的に透明である。一実施例において、基礎層１０１は当該波長に対して透明な例えばポリマーで形成される。一実施例において、基礎層１０１はポリカーボネートである。一実施例において、基礎層１０１はそれに代えて石英、ガラスまたは二酸化シリコンで形成される。一実施例において、基礎層の厚さは１０００μｍ未満、例えば５００μｍ、２５０μｍ未満または１００μｍ未満である。一実施例において、基礎層の厚さは少なくとも１０μｍである。反射層１０２は当該波長の光に対して不透明で反射性であることが好ましい。反射層１０２は例えばアルミニュウム、クロム、または当該波長の光を反射する他の材料で形成される。保護層１０３は例えばポリカーボネートのようなポリマーで形成される。また、比較的強力で透明材料の二酸化シリコンも使用できる。一実施例において、５０〜１００μｍの二酸化シリコン層が使用される。
【００５０】
レーザー１１０が基礎層１０１の下側にレンズ１１１と共に備えられている。レーザー１１０はビーム１１２を発生し、ビーム１１２はレンズ１１１によって焦点面に焦点を結ばれる。この焦点面は反射層１０２に備えられたピット１０５と対応する。ビーム分割器１１３はレンズ１１１と基板９９との間に配置され、ビーム１１２がピット１０５に入射するように伝達する。ビーム分割器１１３はさらに、反射層１０２で反射された光を反射するように配置され、光を検出器１１４に入射させるようにする。このようなビーム分割器の使用は、ビーム１１２が基板９９に対して直角に向けられるようにする。図５に示された構造は、ビーム１１２がピット１０５に入射するときに、したがって光ビームがピットのない反射層１０２の面積部分に入射するときに、検出器１１４に入射する光の強さが大きくなるようになされている。これは、ビーム１１２の焦点面がピット１０５と対応し、ピット間の面積部分と対応するのではないために達成され、ピット間の面積部分で反射された光はより大きな拡散を有し、したがって検出器１１４に達したときには強さは小さくなる効果を有する。これにより反射層１０２にピット１０５が存在することは検出器１１４により検出される。焦点板を使用し、例えば回折光の程度を調べる代替の検出スキームも使用できる。
【００５１】
代替構造（図示せず）において、レーザーは光ビームを基板９９に対して或る角度で方向決めするために配置され、光ビームは基板から（対応する角度で）検出器へ反射される。この構造は、ビーム分割装置を使用する必要がないという利点を有するが、基板テーブル１００または基礎層１０１の厚さの変化が反射ビームに偏向を引き起こし、これにより測定誤差をもたらすという欠点の影響を受ける。
【００５２】
レーザー１１０はレーザーをＸ方向へ移動させるために配置されたサーボ１１５上に取付けられる。サーボ１１５は検出器１１４に連結されて、たとえＸ方向においてピット列に歪みがあっても、与えられたピット１０５ａの列を追跡することを保証するように構成されたフィードバック回路１１６を含む。第二のサーボ（図示せず）がレーザー１１０およびレンズ１１１をＺ方向に移動させるために使用できる（特にレーザーおよびレンズは単一体として備えられる）。これはビーム１１２の焦点面の位置の調整を可能にする。
【００５３】
一実施例において、別個のレーザー１１０および別個の検出器１１４がそれぞれピット１０５ａ，１０５ｂの各列のために備えられる。実際には、数千列のピットが備えられ、同じ個数のレーザーおよび検出器が使用されることは認識されるであろう。代替構造において、各景色は幾つかのピット１０５の列からの光を検出するために配置される（例えば像検出器を使用する）。さらに他の代替実施例において、一組のレーザーおよび組合う検出器がサーボ上に取付けられて、それらがユニットとして移動できるようになされる。この対をなすレーザーおよび検出器は、基板の一部分だけの下側をＸ方向に延在する。基板は対をなすレーザーおよび検出器の上を送られ、これにより基板の一部分のピットが検出できるようになされる。対をなすレーザーおよび検出器はその後にサーボを使用してＸ方向へ移動され、また基板の第二の部分のピットを検出するために使用される。これは、基板の全表面にわたってピットが検出されるまで繰返される。
【００５４】
基板のいかなる歪みも、ピット・アレーに相応の歪みをもたらす。このピット１０５のアレーの歪みが本発明の実施例により測定される。例えば、基礎層１０１のＸ方向の歪みは、その歪みの箇所でピットをＸ方向に変位させる。レーザー１１０の取付けられたサーボ１１５は、そのレーザーの上を基板９９が走査されるとき、ピット１０５ａの列の下側にレーザーを保持するために、自動的にレーザーの位置をＸ方向において調整する。サーボ１１５からの出力信号はＸ方向のレーザー１１０の移動を示し、したがってＸ方向における基板の歪みを示す。
【００５５】
Ｙ方向の基板の歪みは、その歪み領域でピット１０５をＹ方向に長くするか短くする。この歪みはピット１０５の寸法および位置を予め記録したピットの寸法および位置と比較することで測定できる。
【００５６】
図５は基板９９上のパターンの露光を制御するために使用される装置を示している。これらはパターンをレジスト層１０４に投影するために使用される投影レンズ１２０と、投影されるパターンを形成する可動ミラー・アレー１２１と、可動ミラー・アレーを照射するように構成された光源１２２とを含む。可動ミラー・アレーは電子制御装置１２３により制御される。投影レンズ１２０、可動ミラー・アレー１２１および光源１２２は非常に模式的に示されているが、それらの適当な形状は当業者には明白となるであろう（例えば図１および図２に示された形状が使用できる）。
【００５７】
検出器１１４の出力は比較器１２４およびメモリー１２５に連結される。比較器１２４はメモリー１２５にも連結される。比較器１２４の出力は電子制御装置１２３に連結される。
【００５８】
サーボ１１５の出力はメモリー１２５および第二の比較器１２６に連結される。第二の比較器１２６の出力は電子制御装置１２３に連結される。
【００５９】
使用において、基板９９は基板テーブル１００上に備えられる。第一のパターン層は光源１２２、可動ミラー・アレー１２１および投影レンズ１２０を使用してレジスト層１０４上に露光される。これは、基板９９のあらゆる歪みを考慮するために可動ミラー・アレー１２１によって形成されたパターンを調整することなく行われる。これは、投影すべきパターンを整合させるべきパターンが基板９９上に予め存在していないからである。
【００６０】
基板９９上にパターンを露光する間、レーザー・ビーム上をピット１０５が通過することでビームの変調を生じ、これが検出器１１４で検出される。検出器１１４の出力信号はメモリー１２５に保存される。保存データは、検出器１１４で検出されたピット１０５ａの列（図６参照）における全てのピット１０５の長さおよび離れ寸法を含む。この保存されたパターンは基板９９の歪みのない元の配置として定義される。なぜなら、基板上に投影されたパターンは基板９９がこの形態を有するときは歪みがないからである。ピット１０５の長さおよび離れ寸法の測定は、基板９９上のピット１０５のアレーの他の全ての列に関して追加の検出器（図示せず）により遂行される。
【００６１】
サーボ１１５の出力はまた、基板９９上にパターンを露光させる間に記録され、この出力はメモリー１２５に保存される。ピット１０５ａの列のＸ方向に歪みが見られるが、これは基板の歪みのない層であるとして処理される。なぜなら、基板上に投影されたパターンは基板９９がこの形態を有するときは歪んでいないからである。サーボからの出力は基板を横断してピット１０５の各列で記録され、メモリー１２５に保存される。
【００６２】
露光に続いて、典型的にレジスト層１０４の化学処理およびその後の基板の焼成によって基板９９が処理され、レジスト層１０４に像形成されたパターンは基板に永久保持される。その後、新しいレジスト層が基板９９上に備えられる。
【００６３】
基板がリソグラフィ装置に再び挿入されるとき、新しいレジスト層に投影されたパターンは既に露光されたパターンと適当に整合されることが望ましく、すなわち先に処理されたパターンの露光後に生じた基板９９の歪みを考慮することが望ましい。典型的に、基板９９の科学処理および焼成の間、基板は歪みを生じる。本発明の実施例は、可動ミラー・アレー１２１で投影されたパターンを調整して、基板９９上に既に投影されて現在歪みのあるパターンに一致させることを可能にする。
【００６４】
図５および図４を参照すれば、基板Ｗ，９９の露光が基板を横断してＸ方向に延在する一列の投影系３１，１２０で行われることが見られる。基板Ｗ，９９は投影系の下側でＹ方向に走査され、可動ミラー・アレー１２１上に形成されたパターンは絶えずアップデートされ、これにより変化するパターンを基板に付与する。基板Ｗ，９９の走査移動の方向は矢印３５，１２８で示されている。レーザー１１０および検出器１１４はレーザーおよび組合う検出器の列３４の一部を構成する。それらは投影系１２０の上流側に配置され、すなわち基板９９の与えられた領域は投影系１２０の下側を移動される前にレーザー・ビーム１１２上を移動される。
【００６５】
基板９９に対する第二の露光の間、検出器１１４はピット１０５ａの列を検出し、出力信号（ピット１０５で変調されている）を比較器１２４に送る。比較器１２４は検出器１１４からの出力を、基板９９に対する第一の露光時にメモリー１２５に保存されたピット１０５ａの列に関するパターンと比較する。Ｙ方向の基板の歪みを示す二つのパターンの間の相違は、電子制御装置１２３へ送られる。電子制御装置１２３はそれに応じて可動ミラー・アレー１２１上に形成されたパターンを調整する。レーザー１１０は投影レンズ１２０の上流側に配置されているので、レーザー１１０で測定された基板領域が投影レンズ１２０へ送られるまで、パターン調整の計算が遂行され、調整されたパターンは可動ミラー・アレー１２１上に準備される。このようにして調整されたパターンは投影レンズ１２０を経て基板９９へ投影されることができる。代替構造（以下にさらに説明される）において、基板の歪みは露光が行われる前に測定される。
【００６６】
Ｙ方向の歪みの測定および可動ミラー・アレー１２１上に形成されたパターンの修正は、基板Ｗ，９９を横断して延在する列３４（図４参照）に備えられている全てのレーザーおよび組合う検出器に関して遂行される。
【００６７】
Ｙ方向の歪みを考慮するために可動ミラー・アレー１２１上のパターンを調整することに加えて、本発明の実施例はＸ方向の歪みを考慮するためにそのパターンも調整する。これは、サーボ１１５の出力を比較器１２４へ送ることで行われる。比較器１２４はその出力を第一の露光時にメモリー１２５に保存されたデータと比較する。出力と保存データとの間の相違は基板９９に対する第一の露光後のＸ方向の基板９９の歪みを示す。この相違は電子制御装置１２３へ出力され、電子制御装置１２３はこれに応じて可動ミラー・アレー１２１上に形成されたパターンを調整する。Ｘ方向の歪みの測定、および可動ミラー・アレー１２１上に形成されたパターンの修正は、基板Ｗ，９９を横断して延在する列３４（図４参照）に備えられている全てのレーザーに関して遂行される。
【００６８】
露光に続いて、基板９９は再び科学処理され、焼成される。引続き基板のあらゆる歪みが例えば上述した方法で測定され、修正されて、レジスト層が基板９９に付与され、像が基板に投影される。これは他の層に関しても繰返される。各々の例において、ピット１０５の寸法および位置は第一の露光時に保存された寸法および位置と比較され、あらゆる相違は電子制御装置１２３へ送られる。電子制御装置１２３はこれに応じて可動ミラー・アレー１２１のいずれかの上に形成されたパターンを調整する。検出器１１４で検出された基礎層１０１の歪みは、基板の最上層の歪みと一致すると仮定される。実際に、これは正確な仮定である。なぜなら、典型的に基板の厚さの９９％を形成するからである。
【００６９】
代替方法において、特定の層の結像前に測定されたピット１０５の寸法および位置は、先に処理された層に結像する前に予め測定されたピット１０５の寸法および位置と比較される。これら二つの間の相違は歪みに一致し、この歪みは可動ミラー・アレー１２１上に形成されたパターンを調整することで修正される。この方法において、可動ミラー・アレー上に形成されたパターンの修正は累積される。換言すれば、先に処理された層に対して行われた歪み調整は保存され、次の層に必要な歪み調整に加算される。
【００７０】
本発明の実施例の利点は、ピット１０５のアレーが基板上に正確に形成される必要のないことである。従来技術の整合システムは、整合マークが基板に備えられるとき、それらは正しい位置に正確に備えられる。その後に測定されたいずれの整合マークのズレも正しい位置に対して決定される。その位置で、整合マークはもともと備えられていたものと仮定する。これに対照して、本発明の実施例は第一の露光時にピット１０５の寸法および位置を測定し、そのデータを記録する。ピット１０５の記録された寸法および位置は、その後の引続く全ての露光のための正しい位置を決定するために使用される。ピット１０５は第一の露光時には「正しい」位置あることは必要なく、また必要とされることの全てはピット１０５の寸法および位置が記録されて、その後の露光のための基準を与えるということである。
【００７１】
本発明の説明した実施例は基板９９の下側に配置されたレーザー１１０および検出器１１４を使用するものであるが、レーザーおよび検出器はこれに代えて（またはそれに加えて）基板の内側に備えることができることは認識されるであろう。これが行われた場合、基板９９の構造は別のものとなり、例えばピットのアレーは反射層の上面に備えられて、ピットのアレーは構造体の上方から視認できるようになる。
【００７２】
上述した本発明は６４０ｎｍの波長の光を使用して説明したが、他のいずれの適当な波長、例えば６３５，６５０または７３５ｎｍの波長（これらの波長は安価な半導体レーザーで発生できる）の光も使用できることが認識できるであろう。
【００７３】
本発明の代替実施例が図７ａに示されている。基板３００は基板テーブル３０１に備えられる。基板３００は穴３０２のアレーを備え、これらの穴は光源３０３で下側から照射される。検出器３０４は基板３００上に取付けられ、穴３０２のアレーを通過する光を検出するように配置される。検出器３０４は例えばＣＣＤカメラまたは他の形式の像検出器とされる。光源３０３は例えば散乱光源とされる。基板テーブル３０１は光源３０３が与える波長（または波長の集合）の光に対して透明である。
【００７４】
図８は基板３００および穴３０２のアレーの上方から見た模式図を示す。図解の目的で、グリッド３０５は図８にも示されている（グリッドは基板上には存在しない）。一実施例において、穴は約０．０５〜０．５μｍの範囲の直径を有する。一実施例において、穴は約０．１μｍの直径を有し、また１μｍほど隔てられている。穴は、例えば湿式エッチング、レーザー・ドリル加工、または他のいずれかの適当な処理で形成される。穴は一般にリソグラフィが行われる前に、例えば基板の製造時に形成される。
【００７５】
穴３０２の位置および寸法が正確である必要はない。例えば、図８に示されるように、穴３０２はそれらの基準位置（これは、グリッド３０５の線が交差する位置と一致しない穴３０２で示される）から大きく外れる。さらに、穴の全てが図８に概略的に示されるように同じ寸法である必要はない。
【００７６】
図７に模式的に示されるように、投影系３０６はパターンを基板３００のレジスト装置に投影するように配置される。可動ミラー・アレー３０７は投影系３０６により投影されるパターンを形成するために配置され、この可動ミラー・アレーは光源３０８で照射される。可動ミラー・アレー３０７は電子制御装置３０９で制御される。検出器３０４の出力は比較器３１０に連結され、検出器３０４の第二の出力はメモリー３１１に連結される。比較器３１０の出力は電子制御装置３０９に連結される。投影系３０６、可動ミラー３０７および光源３０８の適当な形状は、当業者に明白となるであろう（例えば図１および図２に示された形状が使用できる）。
【００７７】
検出器３０４は、各々の穴３０２の重力中心を決定する電子装置を含む。与えられた穴３０２の重力中心は穴の位置として検出器３０４により出力される。穴の位置として重力中心を使用することは、各々の穴３０２が同じ寸法であることを必要としない。
【００７８】
使用において、基板３００に第一のパターンを露光する間、穴３０２の位置は検出器３０４により測定され、メモリー３１１に保存される。可動ミラー・アレー３０７により形成されるパターンの歪み調整はまったく行われない。
【００７９】
図７および図４を参照すれば、基板３００の露光は投影系３１，３０６の列で行われ、それらの投影系は基板を横断してＸ方向に延在することが見られる。基板３００は投影系３１，３０６の下側でＹ方向に走査される。可動ミラー・アレー３０７上に形成されたパターンは絶えずアップデートされ、これにより変化するパターンを基板上に付与する。基板３００の走査移動方向は矢印３５，３１２で示される。検出器３０４は投影系３１，３０６の上流側に配置された多数の検出器（図４に検出器３４として模式的に示される）の一つである。これは、基板３００の与えられた領域が投影系３１，３０６の下側を送られる前に検出器３４，３０４の下側を送られることを意味する。
【００８０】
基板に対する第二のパターンの露光時に、穴３０２の位置は測定される。各々の穴３０２の位置は比較器３１０によりメモリー３１１に記録されているようなそれまでの位置と比較される。比較器３１０は、穴３０２の位置の間の測定された相違に基づいて、生じたあらゆる歪みの位置、方向、および長さを含むベクトル配列を含む。電子制御装置３０９は可動ミラー・アレー３０７で投影されたパターンを調整するためにベクトルを使用するのであり、これにより基板３００上に既に存在しているパターンと一致するようになされる。
【００８１】
基板３００に対するさらに他のパターン層の引続く露光の間に、穴３０２の測定した位置が、第一の露光時にメモリー３１１に保存された穴の位置と比較される。これに応じて基板３００の歪みが決定される。
【００８２】
歪みのある基板３００の例が図９に示されている。図９を図８と比較することで、基板３００の中央領域が歪んでいることがわかる。歪みにより移動したそれらの穴３０２は黒く塗りつぶされ、図面で容易に識別できる。穴３０２は比較的小さく、典型的に０．１μｍの直径を有し、基板３００が歪んだときに実質的に歪むことはなく、したがって各々の穴の重力中心（すなわち各々の穴の中心点）は実質的に基板の歪みの影響はない。
【００８３】
図９の穴の位置を図８の穴の位置と比較することで生じるベクトル・アレーの一例が図１０に模式的に示されている。図１０に矢印として示されるベクトルは、基板３００の中央領域が外方へ引っ張られことを示している。可動ミラー・アレー３０７に与えられたパターンはこれに応じてパターンを同様に画穂へ引っ張って調整される。
【００８４】
幾つかのパターン層を基板に投影する結果、穴３０２の幾つかが見えなくなることもある。これが生じた場合、基板３００の歪みは隣の穴３０２の測定した位置から補間される。
【００８５】
図７で基板３００を完全に通して穴が示されているが、穴は基板を通って一部分のみ延在できることも認識されるであろう。その一例が図７ｂに示されている。これにおいて穴３２０は基板３００の上面のわずか手前で終端している。穴３２０は基板３００の頂面に開口していないが、それでも光源３０３からの光が穴を通過して検出器３０４で検出できるようにしている。この点で、穴３２０の上方に位置する基板３００の部分は半透明である。
【００８６】
図７に示された本発明の実施例において、光源３０３は基板３００の下方に位置され、検出器３０４は基板の上方に位置されているが、この構造は本質的なものではないことが認識されるであろう。例えば、光源は基板の上方に波長され、検出器は基板の下方に配置できる。
【００８７】
本発明の上述した設計において、与えられた基板９９，３００の独自性がメモリー１２５，３１１にその基板を表示するデータ（例えばピットの寸法および位置、サーボからの出力、および（または）穴の位置）と共に記録される。既に一つ以上のパターン層を有する基板９９，３００に対するパターンの露光が遂行されるとき、基板の独自性が決定され、これがその基板に関する正しいデータをメモリー１２５，３１１から取出すために使用される。基板９９，３００の独自性は基板から読出される識別マークや他のデータから決定される。代替的に、基板９９，３００の独自性は外部供給源からリソグラフィ装置に入力される。
【００８８】
本発明の上述で説明した実施例において基板９９，３００の歪みは、基板に対してパターンを露光する直前に測定されるが、歪みは初期段階にて測定できることは認識されるであろう。例えば、基板９９，３００の歪みは専用の測定装置により測定できる。これが行われる場合、基板９９，３００は測定後に歪められないことが望ましい。一般に、基板９９，３００の歪みは基板の科学処理および焼成時に発生し、それらの処理および焼成が完了した後に基板はさらに歪むことはない。これは、専用の装置を使用して得た歪み測定値が正確な歪み測定値を与え、この測定値はその後に使用されて基板９９，３００に対するパターンの正確なリソグラフィ投影を可能にすることを意味する。
【００８９】
本発明の上述した実施例においてピット１０５の寸法および位置または穴３０２，３２０の位置が基板９９，３００に対するパターンの第一の露光時に測定されるが、そのような測定が必要とされない場合もある。例えば、基板９９，３００が化学的な処理および（または）焼成の行われる間にのみ歪みを生じるならば、基板の形成はその製造後（基板に対する第一の露光の前）は変化されない。ピット１０５または穴３０２，３２０の既知のパターンが基板９９，３００の製造時に基板に付与される。また、そのパターンは既知であり、変化されていないので、そのパターンは基板のピットや穴の測定を行わずに製造側のデータからメモリー１２５，３１１に直接に保存される。この保存したパターンはその後、上述で説明したように、第一の層に引続く層の露光時に歪みを決定するための基準として使用される。
【００９０】
本発明の代替応用例において、本発明の実施例は、既知の形状を有することを意図されたアレーのインプリントの後に、ピット１０５の寸法および位置、または穴３０２，３２０の位置を測定することに使用される。この測定値は意図された形状と比較され、これによりインプリント処理の精度を示すことができる。本発明のこの応用例は、例えばインプリント・リソグラフィに使用される装置の品質を測定することに使用される。
【００９１】
基板９９，３００に付与されたピット１０５または穴３０２，３２０の既知パターンは四角形のパターンを含む。例えば、ピット１０５は同じ長さの間隙で各々が隔てられている等しい長さのピットを含む。基板９９にいずれの歪みも存在しない状態で、これは一定の周波数の四角形波を含む検出信号を発信する。基板９９のいずれの歪みもその一定した周波数からの逸脱として現れる。この構造は、ピット１０５の位置および寸法に関する製造側の多量のデータを必要とすることが避けられるので、有利である。さらに、リソグラフィ装置はピット１０５の全ての位置および寸法を保存するのに十分な大きさのメモリー１２５を含む必要性を避けられ、比較器１２４で遂行しなければならない計算の回数を減少させる。この例は基板のピット１０５に関して説明されたが、この例は例えば基板３００の穴３０２，３２０にも適用できることは認識されるであろう。
【００９２】
本明細書で使用される「比較器」という用語は、二つの電圧や電流を比較した後に出力を切替える電子装置に限定されるものと解釈されることを意図しておらず、その代わりに、二組のデータ（データとは先に保存した情報または一時的に得た情報）を比較する装置を意味するとより一般的に解釈されるべきことを意図している。
【００９３】
本発明の実施例は基板９９，３００に備えられているピットまたは穴に関して説明されたが、基板上の他の形態のマークを使用することができることは認識されるであろう。例えば、基板の下面にドットをプリントし、またはエッチング形成することができる。当業者に明白となるように、これらのマークは適当な光学検出器を使用して検出される。ドットは、例えばインプリント・リソグラフィを使用して基板にプリントすることができる。一実施例において、基板は少なくとも１０００個のマーク、例えば少なくとも１００００個のマーク、少なくとも１０００００個のマーク、少なくとも１００００００個のマーク、または少なくとも１０００００００個のマークを含む。
【００９４】
本発明の説明した実施例は、一般に複数の列に、または二次元の格子状に配列されたピット１０５または穴３２０のアレーを引用している。しかしながら、ピットや穴の代替構造を備えることができることは認識されるであろう。例えば、一列のピットは基板上に螺旋状に配置でき、この螺旋は基板の中央から基板の周縁へ向けて延在して、唯一のレーザーおよび組合う検出器のみがピットや穴の測定に必要とされるようにできる。これは、基板が丸い（例えば基板が従来のリソグラフィ用ウェーハの形状を有する）場合に特に適当とされる。これが行われた場合、上側にレーザーおよび検出器を取付けられるサーボは長い移動距離を有して、基板の外縁から基板の中心位置まで螺旋を追跡できるようにする。
【００９５】
本発明の説明した実施例は基板にパターンを投影するために可動ミラー・アレーを使用しているが、ミラー以外の直接可能部材のアレーが使用できることは認識されるであろう。さらに、例えばマスクに形成されたパターンを歪ませるためにレンズ・システムを使用して基板の歪みを焼成するも可能とされる。
【００９６】
本発明の説明した実施例はレーザーおよび組合う検出器の上方で基板を走査することに関係するが、基板の下側をレーザーおよび組合う検出器で走査することも可能であることは認識されるであろう。いずれの場合も、基板とレーザー（および組合う検出器）との相対的な動きが基板の歪みの測定を可能にする。レーザーおよび組合う検出器の走査は、例えばそれらを基板の長さに等しいかそれより大きい移動範囲を有する一つ以上のサーボに取付けることで達成できる。
【００９７】
特定装置（例えば集積回路やフラット・パネル表示装置）の製造におけるリソグラフィ装置の使用に関して特別に言及したが、本明細書に記載したリソグラフィ装置は他の適用例もあることを理解しなければならない。適用例は限定するわけではないが集積回路、一体型光学システム、磁気定義域メモリーのガイドおよび検出パターン、フラット・パネル表示装置、液晶表示装置（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド、マイクロ−エレクトロメカニカル装置（ＭＥＭＳ）などの製造を含む。また、例えばフラット・パネル表示装置において、本発明の装置はさまざまな層、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、の形成を助成するために使用される。
【００９８】
光学リソグラフィに関連して本発明の実施例を使用することに特別に上述で言及したが、本発明は他の適用例、例えば状況が許されるならばインプリント・リソグラフィに使用でき、また光学リソグラフィに限定されないことが認識されるであろう。インプリント・リソグラフィにおいては、パターン形成装置の形状が基板に形成されるパターンを定める。パターン形成装置のこの形状は、基板に与えられているレジスト層に対して押圧され、その後に熱、圧力またはそれらの組合せを付与することでレジストが硬化される。レジストの硬化後にパターン形成装置がレジストから取外されてパターンが残される。
【００９９】
本発明の特定の実施例がリソグラフィ基板に関して説明されたが、本発明はリソグラフィ以外の目的に使用される基板にも適用できることが認識されるであろう。
【０１００】
本発明の特定の実施例が上述で説明されたが、本発明は記載した以外の方法で実施できることは認識されるであろう。例えば、適当とされるならば、本発明は上述したような方法を記載する機械で読取り可能な指令の一つ以上のシーケンスを含むコンピュータ・プログラムの形態、またはそのような保存されたコンピュータ・プログラムを有するデータ記憶媒体（例えば半導体メモリー、磁気または光学ディスク）の形態をとり得る。
【０１０１】
本発明の特定の実施例を説明することで、その多くの変更形が当業者には容易に明らかになり、または示唆されることが理解されるであろう。したがって、本発明は特許請求の範囲に記載の精神および範囲によってのみ制限されることを意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す。
【図２】本発明の他の実施例によるリソグラフィ装置を示す。
【図３】図２に示されたような本発明の一実施例を使用した、基板にパターンを伝達する一つのモードを示す。
【図４】光学エンジンの配置を示す。
【図５】本発明を具現するリソグラフィ装置を示す。
【図６】図５に示されている装置の基板を下側から見た模式図を示す。
【図７ａ】本発明の代替実施例における基板の模式図を示す。
【図７ｂ】本発明の基板の穴の変形例の模式図を示す。
【図８】本発明を具現するリソグラフィ装置における基板の穴の配列を示す。
【図９】中央部に歪みの或る基板の穴の配置状態を示す。
【図１０】ベクトル・アレーの一例を示す。
【符号の説明】
【０１０３】
ＡＤ  調整器
ＡＳ  開口ストップ
Ｂ  放射ビーム
ＢＤ  ビーム導入系
Ｃ  ターゲット箇所
ＣＯ  コンデンサー
ＩＦ  位置センサー
ＩＬ  照射装置
ＩＮ  積分装置
ＭＬＡ  レンズ・アレー
Ｐ１，Ｐ２  基板整合マーク
ＰＤ  パターン形成装置
ＰＳ  投影系
ＰＷ  位置決め装置
Ｓ  放射光スポット
ＳＥ  露光スポット
ＳＯ  放射光源
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル
３１  投影系
３２，３３，３４  列
９９  基板
１００  基板テーブル
１０１  基礎層
１０２  反射層
１０３  保護層
１０４  レジスト層
１０５  ピット
１１０  レーザー
１１１  レンズ
１１２  ビーム
１１３  ビーム分割器
１１４  検出器
１１５  サーボ
１１６  フィードバック回路
１２０  投影レンズ
１２１  可動ミラー・アレー
１２２  光源
１２３  電子制御装置
１２４  比較器
１２５  メモリー
１２６  第二の比較器
３００  基板
３０１  基板テーブル
３０２  穴
３０３  光源
３０４  検出器
３０５  グリッド
３０６  投影系
３０７  可動ミラー・アレー
３０８  光源
３０９  電子制御装置
３１０  比較器
１１１  レンズ
【図１】
0004435759.tif 000002
【図２】
0004435759.tif 000003
【図３】
0004435759.tif 000004
【図４】
0004435759.tif 000005
【図５】
0004435759.tif 000006
【図６】
0004435759.tif 000007
【図７ａ】
0004435759.tif 000008
【図７ｂ】
0004435759.tif 000009
【図８】
0004435759.tif 000010
【図９】
0004435759.tif 000011
【図１０】
0004435759.tif 000012