(57)【要約】      （修正有）【課題】所望の線量パターンを示すデータストリームのデジタル化により生じる量子化雑音の影響を低減するデータパスアーキテクチャを提供する。【解決手段】第１のデータパスセクション５２０は、要求される線量パターンを規定するデータを、個別制御可能素子アレイ用の一連の設定点を規定する設定点データストリームへと変換する。第２のデータパスセクション５２０は、個別制御可能素子アレイ用の設定点データストリームを保存し、再生する。量子化部５１２は、設定点データストリームが第１のデータパスセクション５２０から第２のデータパスセクション５３０へと伝達される前に当該設定点データストリームをデジタル化する。更に第１のデータパスセクション５２０は、設定点データストリームが量子化部５１２によりデジタル化される前に、当該設定点データストリームに所定の大きさのノイズを組み込むよう構成されているノイズ制御部５０６を備える。【選択図】図５
2007298981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームを変調する個別制御可能素子アレイと、
要求される線量パターンを規定するデータを、前記個別制御可能素子アレイ用の一連の設定点を規定する設定点データストリームへと変換するデータパスセクションであって、当該設定点データストリームに所定の大きさのノイズを組み込むノイズ制御部を有する第１のデータパスセクションと、
前記個別制御可能素子アレイ用の設定点データストリームを保存し、再生する第２のデータパスセクションと、
前記第１のデータパスセクションから前記第２のデータパスセクションへと伝達される前に設定点データストリームをデジタル化する量子化部と、
を備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記一連の設定点のうち前記個別制御可能素子アレイの第１の素子に対応する設定点に前記ノイズ制御部により組み込まれるノイズが、当該一連の設定点のうち当該第１の素子の周囲の素子に対応する設定点に組み込まれるノイズから実質的に独立していることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記周囲の素子は、放射パターンが前記第１の素子からの放射パターンと有意に重なる素子を少なくとも備えることを特徴とする請求項２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
組み込まれるノイズは、ホワイトノイズ、疑似ホワイトノイズ及び人工的に生成されるノイズの少なくとも１つを含み、前記個別制御可能素子アレイの隣接し合う素子に対応する設定点に対して少なくとも空間的なノイズであり、
前記個別制御可能素子アレイの第１の素子に組み込まれるノイズは、前記個別制御可能素子アレイの素子であって前記第１の素子に隣接する素子に組み込まれるノイズと実質的に相関関係がないことを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記所定の大きさは、設定点データの約１最下位ビットであることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記第１のデータパスセクションは、実質的にオフラインで作動することを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記第２のデータパスセクションは、実質的にオンラインで作動することを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記ノイズ制御部は、設定点データストリームに既に存在しているノイズを前記所定の大きさに増幅させることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記第２のデータパスセクションは、
デジタル化された設定点データストリームをアナログの設定点データストリームに変換するデジタル−アナログ変換部と、
アナログの設定点データストリームから前記ノイズ制御部により組み込まれたノイズを少なくとも部分的に除去するノイズ除去部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
要求される線量パターンを規定するデータを、個別制御可能素子アレイ用の一連の設定点を規定する設定点データストリームへと変換するステップと、
前記設定点データストリームにノイズを組み込むステップと、
前記設定点データストリームをデジタル化するステップと、
前記設定点データストリームを保存するステップと、
前記設定点データストリームに基づいて前記個別制御可能素子アレイに放射ビームを変調させるために前記設定点データストリームを再生するステップと、
変調された放射ビームを基板に投影するステップと、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法に従って製造されたフラットパネルディスプレイ。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法に従って製造された集積回路デバイス。
【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、個別制御可能素子アレイ及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置は、所望のパターンを基板または基板の一部に転写する機械である。露光装置は例えばフラットパネルディスプレイや集積回路（ＩＣ）、微細構造を有する他のデバイスの製造に用いられる。通常例えばマスクまたはレチクルと称されるパターニング用デバイスを使用して、フラットパネルディスプレイ（または他のデバイス）の各層に対応した回路パターンを形成する。このパターンは、基板に塗布された照射感応材料（例えばレジスト）層への像形成により基板（例えばガラスプレート）の全体または一部に転写される。
【０００３】
パターニング用デバイスを使用して、回路パターンではなく例えばカラーフィルタのパターンやドットのマトリックス状配列などの他のパターンを形成する場合もある。パターニング用デバイスは、それぞれ個別に制御可能である素子の配列（以下「個別制御可能素子アレイ」という場合もある）を備えるパターニングアレイをマスクの代わりに備えてもよい。このような方式ではマスクを使用する方式に比べて迅速かつ低コストにパターンを変更することができる。
【０００４】
フラットパネルディスプレイの基板は通常長方形である。この種の基板を露光するための露光装置は、長方形基板の幅全体またはその一部（例えば全幅の半分）をカバーする露光空間を有するように設計される。この露光空間の最下部で基板が走査されるとともに、マスク又はレチクルが基板の走査に同期してビームに対して走査される。このようにして基板にパターンが転写される。露光空間が基板の幅全体をカバーする場合には１回の走査で露光が完了する。露光空間が例えば基板の幅の半分をカバーする場合には、１回目の露光後に横方向に基板を移動させ、通常は基板の残りを露光するための走査をもう一度行う。
【０００５】
個別制御可能素子アレイがパターニング用デバイスとして用いられる場合、要求される線量パターンを個別制御可能素子アレイの作動素子に適合する制御信号に変換するため、変換装置または「データパス」といった装置が必要とされる。例えば個別制御可能素子アレイがミラーアレイを備える場合、（「設定点」を規定する）電圧を選択することにより各ミラーまたは各ミラー群を傾斜させ、投影系を通して入射光の一部を適宜屈折させる。
【０００６】
データストリームには個別制御可能素子アレイの素子の設定点が規定されている。所望の線量パターンに均一な領域またはそのエッジが含まれる場合、当該データストリームの量子化による丸め誤差によって線量の均一性及び／またはクリティカルディメンジョンの均一性（形成可能な最も小さいパターンのサイズを示す「クリティカルディメンジョン」または「ＣＤ」）が低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
よって、必要とされているのは、所望の線量パターンを示すデータストリームのデジタル化により生じる量子化雑音の影響を低減するデータパスアーキテクチャを提供するシステムと方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態では個別制御可能素子アレイ、第１のデータパスセクション、第２のデータパスセクション及び量子化部を備えるリソグラフィ装置が供される。個別制御可能素子アレイは放射ビームを変調する。第１のデータパスセクションは、要求される線量パターンを規定するデータを、個別制御可能素子アレイ用の一連の設定点を規定する設定点データストリームへと変換する。第２のデータパスセクションは個別制御可能素子アレイ用の設定点データストリームを保存し、再生する。量子化部は、設定点データストリームが第１のデータパスセクションから第２のデータパスセクションへと伝達される前に当該設定点データストリームをデジタル化する。更に第１のデータパスセクションは、設定点データストリームが量子化部によりデジタル化される前に当該設定点データストリームに所定の大きさのノイズを組み込むよう構成されているノイズ制御部を有する。
【０００９】
本発明の他の実施形態によれば、デバイス製造方法が供される。当該方法は、放射ビームを変調するために個別制御可能素子アレイを用いるステップと、変調された放射ビームを基板に投影するステップと、要求される線量パターンを規定するデータを、個別制御可能素子アレイ用の一連の設定点を規定する設定点データストリームへと変換するために第１のデータパスセクションを用いるステップと、個別制御可能素子アレイ用の設定点データストリームを保存し、再生するために第２のデータパスセクションを用いるステップと、設定点データストリームが第１のデータパスセクションから第２のデータパスセクションへと伝達される前に当該設定点データストリームをデジタル化するステップと、設定点データストリームがデジタル化される前に当該設定点データストリームにノイズを組み込むためにノイズ制御部を用いるステップと、を含む。
【００１０】
本発明の更なる実施形態や特徴、効果は、本発明のさまざまな実施形態の構成及び作用とともに添付図面を参照して以下に詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下では特定の構成について説明されるが、これは単に本発明の実施例をわかりやすく説明するためのものにすぎないと理解すべきである。当業者であれば本発明の趣旨を逸脱することなく他の構成を用いることが可能であると理解できよう。当業者であれば本発明を他の多数の分野にも適用可能であることも明らかであろう。
【００１２】
図１は本発明の一実施形態に係る露光装置を模式的に示す図である。この装置は、照明光学系ＩＬ、パターニング用デバイスＰＤ、基板テーブルＷＴ、及び投影光学系ＰＳを備える。照明光学系（照明器）ＩＬは放射ビームＢ（例えばＵＶ放射）を調整するよう構成されている。
【００１３】
パターニング用デバイスＰＤ（例えばレチクル、マスク、または個別制御可能素子アレイ）はビームを変調する。普通は個別制御可能素子アレイは投影光学系ＰＳに対して位置が固定されるが、あるパラメタに従って正確に位置決めする位置決め装置に接続されていてもよい。
【００１４】
基板テーブルＷＴは、基板（例えばレジストが塗布された基板）Ｗを支持するよう構成されており、あるパラメタに従って基板を正確に位置決めする位置決め装置ＰＷに接続されている。
【００１５】
投影光学系（例えば屈折投影レンズ光学系）ＰＳは、個別制御可能素子アレイにより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つ又は複数のダイからなる）に投影するよう構成されている。
【００１６】
照明光学系は、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、またはこれらの組合せを含み、放射ビームの向きや形状、あるいは他の特性を制御するためのものである。
【００１７】
本明細書において「パターニング用デバイス」または「コントラストデバイス」なる用語は、例えば基板のターゲット部分にパターンを生成する等、放射ビーム断面を変調するのに用い得るいかなるデバイスをも示すよう広く解釈されるべきである。これらのデバイスは静的なパターニング用デバイス（例えばマスクやレチクル）であってもよいし、動的なパターニング用デバイス（例えばプログラム可能な素子の配列）であってもよい。簡単のために本説明のほとんどは動的パターニング用デバイスの観点でなされているが、本発明の範囲を逸脱することなく静的パターニング用デバイスを用いることも可能であるものと理解されたい。
【００１８】
放射ビームに付与されるパターンは、仮に放射ビームのパターンが位相シフトフィーチャあるいはいわゆるアシストフィーチャを例えば含む場合には、基板のターゲット部分に所望されるパターンと厳密に対応していなくてもよい。また、基板に最終的に形成されるパターンは、個別制御可能素子アレイ上に形成されるパターンにどの時点においても対応しないようになっていてもよい。このような事態は、基板の各部に形成される最終的なパターンが所定時間または所定回数の露光の重ね合わせにより形成され、かつこの所定の露光中に個別制御可能素子アレイ上のパターン及び／またはアレイと基板との相対位置が変化する場合に起こりうる。
【００１９】
通常、基板のターゲット部分に生成されるパターンは、そのターゲット部分に生成されるデバイス例えば集積回路やフラットパネルディスプレイの特定の機能層に対応する（例えばフラットパネルディスプレイのカラーフィルタ層や薄膜トランジスタ層）。パターニング用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、ＬＥＤアレイ、グレーティングライトバルブ、及びＬＣＤアレイなどがある。
【００２０】
電子的手段（例えばコンピュータ）によりパターンをプログラム可能であるパターニング用デバイスは、例えば複数のプログラム可能な素子を含むパターニング用デバイス（例えば１つ前の文章に挙げたものではレチクルを除くすべてのものが該当する）であり、本明細書では総称して「コントラストデバイス」と呼ぶこととする。一実施例ではパターニング用デバイスは少なくとも１０個のプログラム可能な素子を備え、または例えば少なくとも１００個、少なくとも１０００個、少なくとも１００００個、少なくとも１００，０００個、少なくとも１，０００，０００個、または少なくとも１０，０００，０００個のプログラム可能な素子を備えてもよい。
【００２１】
プログラマブルミラーアレイは、粘弾性制御層と反射表面とを有するマトリックス状にアドレス指定可能な表面を備えてもよい。この装置の基本的な原理は例えば、反射表面のうちアドレス指定されている区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区域が入射光を非回折光として反射するというものである。適当な空間フィルタを用いることにより、反射光ビームから非回折光を取り除いて回折光だけを基板に到達させるようにすることができる。このようにして、マトリックス状のアドレス指定可能表面にアドレス指定により形成されるパターンに従ってビームにパターンが付与される。
【００２２】
なお代替例として、フィルタにより回折光を取り除いて基板に非回折光を到達させるようにしてもよい。
【００２３】
同様にして回折光学ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）デバイスを用いることもできる。一例としては、回折光学ＭＥＭＳデバイスは、入射光を回折光として反射する回折格子を形成するよう変形される複数の反射性のリボン状部位を備える。
【００２４】
プログラマブルミラーアレイの他の例においては、マトリックス状の微小ミラーの配列が用いられ、各微小ミラーは局所的に電界を適宜付与されることによりまたは圧電駆動手段を使用することにより各々が独立に軸周りに傾斜しうる。繰り返しになるが、ミラーはマトリックス状にアドレス指定可能に構成されており、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ていないミラーとは異なる方向に反射する。このようにしてマトリックス状のアドレス指定可能なミラーにより形成されるパターンに従って反射ビームにパターンが付与されうる。必要とされるマトリックス状アドレス指定は、適宜の電子的手段を使用して実行することができる。
【００２５】
パターニング用デバイスＰＤの他の例はプログラム可能なＬＣＤアレイである。
【００２６】
露光装置は１つ以上のコントラストデバイスを備えてもよい。例えば、露光装置は、複数の個別制御可能素子アレイを有し、それぞれの素子が互いに独立に制御されるものであってもよい。この構成においては、個別制御可能素子アレイのうちのいくつかのアレイまたはすべてのアレイが少なくとも１つの照明光学系（または照明光学系の一部）を共有していてもよい。斯かるアレイは当該アレイ用の支持構造及び／または投影光学系（または投影光学系の一部）を共有していてもよい。
【００２７】
一実施例としては、図１に示される実施形態のように、基板Ｗは実質的に円形状である。基板Ｗは周縁部にノッチ及び／または平坦部を有していてもよい。一実施例としては、基板は例えば長方形などの多角形形状でもよい。
【００２８】
基板の形状が実質的に円形の場合、基板の直径は少なくとも２５ｍｍであってもよく、または例えば少なくとも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であってもよい。一実施例では、基板の直径は長くても５００ｍｍ、長くても４００ｍｍ、長くても３５０ｍｍ、長くても３００ｍｍ、長くても２５０ｍｍ、長くても２００ｍｍ、長くても１５０ｍｍ、長くても１００ｍｍ、または長くても７５ｍｍである。
【００２９】
基板が例えば長方形などの多角形の場合、基板の少なくとも１辺の長さ、または例えば少なくとも２辺または少なくとも３辺の長さが、少なくとも５ｃｍであってもよく、または例えば少なくとも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であってもよい。
【００３０】
一実施例では、基板の少なくとも１辺の長さが、長くても１０００ｃｍ、または例えば長くても７５０ｃｍ、長くても５００ｃｍ、長くても３５０ｃｍ、長くても２５０ｃｍ、長くても１５０ｃｍ、または長くても７５ｃｍである。
【００３１】
一実施例においては、基板Ｗはウエハであり、例えば半導体ウエハである。一実施例ではウエハの材料は、Ｓｉ（ケイ素）、ＳｉＧｅ（シリコンゲルマニウム）、ＳｉＧｅＣ（シリコンゲルマニウムカーボン）、ＳｉＣ(炭化ケイ素)、Ｇｅ（ゲルマニウム）、ＧａＡｓ(ガリウムヒ素)、ＩｎＰ（インジウムリン）、ＩｎＡｓ（インジウムヒ素）から成るグループから選択される。ウエハはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ウエハ、シリコンウエハ、セラミック基板、ガラス基板またはプラスチック基板であってもよい。基板は（ヒトの裸眼で）透明、有色または無色であってもよい。
【００３２】
この基板の厚さは例えば基板材料及び／または基板寸法に応じてある程度変更される。一実施例では、基板の厚さは、少なくとも５０μｍであり、または例えば少なくとも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。基板の厚さは、厚くても５０００μｍ、例えば厚くても３５００μｍ、厚くても２５００μｍ、厚くても１７５０μｍ、厚くても１２５０μｍ、厚くても１０００μｍ、厚くても８００μｍ、厚くても６００μｍ、厚くても５００μｍ、厚くても４００μｍ、または厚くても３００μｍであってもよい。
【００３３】
基板は露光前または露光後において例えばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、計測装置、及び／または検査装置により処理されてもよい。一実施例ではレジスト層が基板に設けられる。
【００３４】
本明細書では投影光学系または投影系という用語は、使用される露光光、あるいは液浸露光用液体や真空の利用などの他の要因に関して適切とされるいかなる投影光学系をも包含するよう広く解釈されるべきである。投影光学系には例えば屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、静電的光学系、またはこれらの任意の組み合わせなどが含まれる。以下では「投影レンズ」という用語は、より一般的な用語である投影光学系または投影系という用語と同義に用いられ得る。
【００３５】
投影系は、個別制御可能素子アレイにおけるパターンが基板上にコヒーレントに形成されるように当該パターンの像を形成する。これに代えて投影系は二次光源の像を形成してもよく、この場合個別制御可能素子アレイの各素子はシャッタとして動作してもよい。この場合には投影系は、例えば二次光源を形成し基板上にスポット状に像形成するために、例えばマイクロレンズアレイ（ｍｉｃｒｏ  ｌｅｎｓ  ａｒｒａｙ、ＭＬＡとして知られている）やフレネルレンズアレイなどの合焦用素子のアレイを含んでもよい。一実施例では合焦用素子のアレイ（例えばＭＬＡ）は少なくとも１０個の合焦用素子を備え、または例えば少なくとも１００個、少なくとも１０００個、少なくとも１００００個、少なくとも１００，０００個、または少なくとも１，０００，０００個の合焦用素子を備えてもよい。一実施例においては、パターニング用デバイスにおける個別制御可能素子の数と合焦用素子のアレイにおける合焦用素子の数とは等しいか、あるいは、パターニング用デバイスにおける個別制御可能素子の数が合焦用素子のアレイにおける合焦用素子の数よりも多い。一実施例では、合焦用素子のアレイにおける１つ以上（例えばたいていは各アレイにつき１０００以上）の合焦用素子は、個別制御可能素子アレイにおける１つ以上（例えば２つ以上、または３つ以上、５つ以上、１０以上、２０以上、２５以上、３５以上、または５０以上）の個別制御可能素子に光学的に連関していてもよい。一実施例では、ＭＬＡは、少なくとも基板に近づく方向及び遠ざかる方向に（例えば１以上のアクチュエータを用いて）移動可能である。基板に近づく方向及び遠ざかる方向にＭＬＡを移動させることができる場合には、基板を動かすことなく例えば焦点合わせをすることが可能となる。
【００３６】
図１及び図２に示されるように本装置は反射型（例えば反射型の個別制御可能素子アレイを用いる）である。透過型（例えば透過型の個別制御可能素子アレイを用いる）の装置を代替的に用いてもよい。
【００３７】
露光装置は２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブルを備えてもよい。このような多重ステージ型の装置においては、追加されたテーブルは並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルで露光が行われている間に１以上の他のテーブルで準備工程が実行されるようにしてもよい。
【００３８】
露光装置は、基板の少なくとも一部が「液浸露光用の液体」で覆われるものであってもよい。この液体は比較的高い屈折率を有する例えば水などの液体であり、投影系と基板との間の空隙を満たす。液浸露光用の液体は、例えばパターニング用デバイスと投影系との間などの露光装置の他の空間に適用されるものであってもよい。液浸技術は投影系の開口数を増大させる技術として周知である。本明細書では「液浸」という用語は、基板等の構造体が液体に完全に浸されているということを意味するのではなく、露光の際に投影系と基板との間に液体が存在するということを意味するに過ぎない。
【００３９】
図１に示されるように照明器ＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。一実施例では、少なくとも５ｎｍ、または例えば少なくとも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が供される。一実施例では、放射源ＳＯにより生成される放射は、長くても４５０ｎｍ、または例えば長くても４２５ｎｍ、長くても３７５ｎｍ、長くても３６０ｎｍ、長くても３２５ｎｍ、長くても２７５ｎｍ、長くても２５０ｎｍ、長くても２２５ｎｍ、長くても２００ｎｍ、または長くても１７５ｎｍの波長を有する。一実施例では、この放射は、４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、及び／または１２６ｎｍの波長を含む。一実施例では、この放射は３６５ｎｍ程度、または３５５ｎｍ程度の波長を含む。一実施例では、この放射は例えば３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、及び４３６ｎｍの波長を含む広帯域の波長を含む。３５５ｎｍの波長のレーザ光源を使用し得る。例えば光源がエキシマレーザである場合には、光源と露光装置とは別体であってもよい。この場合、光源は露光装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは光源ＳＯから照明器ＩＬへとビーム搬送系ＢＤを介して受け渡される。ビーム搬送系ＢＤは例えば適当な方向変更用ミラー及び／またはビームエキスパンダを含んで構成される。あるいは光源が水銀ランプである場合には、光源は露光装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯと照明器ＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系と総称される。
【００４０】
照明器ＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを備えてもよい。一般にはアジャスタＡＤにより、照明器の瞳面における強度分布の少なくとも半径方向外周部及び／または内周部での量（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）」、「シグマ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）」と呼ばれる）が調整される。加えて照明器ＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の要素を備えてもよい。照明器はビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。照明器ＩＬ及び追加の関連構成要素は放射ビームを複数の分割ビームに分割するように構成されていてもよい。例えば各分割ビームが個別制御可能素子アレイの１つまたは複数の個別制御可能素子に対応するように構成してもよい。放射ビームを分割ビームに分割するのに例えば二次元の回折格子を用いてもよい。本明細書においては「放射ビーム」という用語は、放射ビームがこれらの複数の分割ビームを含むという状況も包含されるが、これに限定されないものとする。
【００４１】
放射ビームＢは、パターニング用デバイスＰＤ（例えば、個別制御可能素子アレイ）に入射して、当該パターニング用デバイスにより変調される。放射ビームＢはパターニング用デバイスＰＤにより反射され、投影系ＰＳを通過する。投影系ＰＳはビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに合焦させる。位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ２（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。基板テーブルＷＴは例えば放射ビームＢの経路に異なる複数のターゲット部分Ｃをそれぞれ位置決めするように移動される。個別制御可能素子アレイ用の位置決め手段が設けられ、例えば走査中にビームＢの経路に対してパターニング用デバイスＰＤの位置を正確に補正するために用いられてもよい。
【００４２】
一実施例においては、ロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により基板テーブルＷＴの移動を実現する。ロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールは図１には明示されていない。別の実施例としては、ショートストロークステージを省略してもよい。個別制御可能素子アレイを位置決めするためにも同様のシステムを用いることができる。必要な相対運動を実現するために、対象物テーブル及び／または個別制御可能素子アレイの位置を固定する一方、放射ビームＢを代替的にまたは追加的に移動可能としてもよいということも理解されよう。この構成は装置の大きさを小さくするのに役立ち得る。例えばフラットパネルディスプレイの製造に適用可能な更なる代替例として、基板テーブルＷＴ及び投影系ＰＳを固定し、基板Ｗを基板テーブルＷＴに対して移動させるように構成してもよい。例えば基板テーブルＷＴは、実質的に一定の速度で基板Ｗを走査させるための機構を備えてもよい。
【００４３】
図１に示されるように放射ビームＢはビームスプリッタＢＳによりパターニング用デバイスＰＤに向けられるようにしてもよい。このビームスプリッタＢＳは、放射ビームがまずビームスプリッタＢＳにより反射されてパターニング用デバイスＰＤに入射するように構成される。ビームスプリッタを使わずに放射ビームＢをパターニング用デバイスに入射させるようにすることもできる。一実施例では放射ビームは０度から９０度の間の角度でパターニング用デバイスに入射する。または例えば５度から８５度の間、１５度から７５度の間、２５度から６５度の間、または３５度から５５度の間の角度であってもよい（図１には９０度の例が示されている）。パターニング用デバイスＰＤは放射ビームＢを変調し、再度ビームスプリッタＢＳに向かって戻るように放射ビームＢを反射する。ビームスプリッタＢＳは変調されたビームを投影系ＰＳへと伝達する。しかしながら放射ビームＢをパターニング用デバイスＰＤに入射させ、そのまま更に投影系ＰＳに入射させるという代替的な構成も可能であることも理解されよう。特に透過型のパターニング用デバイスが用いられる場合には図１に示される構成は必要とはされない。
【００４４】
図示の装置はいくつかのモードで使用することができる。
【００４５】
１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射でターゲット部分Ｃに投影される間、個別制御可能素子アレイ及び基板は実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なるターゲット部分Ｃが露光される。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回の静的露光で結像されるターゲット部分Ｃの寸法が制限されることになる。
【００４６】
２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影される間、個別制御可能素子アレイ及び基板は同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。個別制御可能素子アレイに対する基板の速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが１回の動的露光でのターゲット部分Ｃの（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離がターゲット部分の（走査方向の）長さを決定する。
【００４７】
３．パルスモードにおいては、個別制御可能素子アレイは実質的に静止状態とされ、パルス放射源により基板Ｗのターゲット部分Ｃにパターンの全体が投影される。基板テーブルＷＴが実質的に一定の速度で移動して、ビームＢは基板上を線状に走査させられる。個別制御可能素子アレイ上のパターンは放射系からのパルス間に必要に応じて更新される。パルス照射のタイミングは、基板上の複数のターゲット部分Ｃが連続して露光されるように調整される。その結果、基板上の１つの短冊状領域にパターンが完全に露光されるようビームＢにより基板Ｗが走査されることになる。この短冊状領域の露光を順次繰り返すことにより基板Ｗは完全に露光される。
【００４８】
４．連続スキャンモードにおいては、変調された放射ビームＢに対して基板Ｗが実質的に等速で走査され、ビームＢが基板Ｗ上を走査して露光するとともに個別制御可能素子アレイ上のパターンが更新されることを除いては基本的にパルスモードと同様である。個別制御可能素子アレイのパターンの更新に同期させるようにした、実質的に一定の放射源またはパルス放射源を用いることができる。
【００４９】
５．ピクセルグリッド結像モードでは、基板Ｗに形成されるパターンはスポット状の露光を連続的に行うことにより実現される。このモードは図２の露光装置を使用して実現することができる。このスポット状の露光はスポット発生器により形成され、スポット発生器はパターニング用デバイスＰＤに適切に方向付けられて配置されている。スポット状の露光はそれぞれ実質的に同形状である。基板Ｗ上には露光スポットにより最終的に実質的に格子が描かれる。一実施例では、このスポットの寸法は最終的に基板上に描かれる格子のピッチよりも大きいが、毎回の露光時に露光スポットが形成する格子の大きさよりもかなり小さい。転写されるスポットの強度を変化させることによりパターンが形成される。露光照射の合間の露光がなされていないときに各スポットの強度分布が変更される。
【００５０】
上記で記載したモードを組み合わせて動作させてもよいし、モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別のモードで使用してもよい。
【００５１】
リソグラフィでは基板上のレジスト層にパターンが露光される。そしてレジストが現像される。続いて追加の処理工程が基板に施される。基板の各部分へのこれらの追加の処理工程の作用は、レジストへの露光の程度によって異なる。特にこの処理は、所与の線量閾値を超える照射量を受けた基板の部位が示す反応と、その閾値以下の照射量を受けた部位が示す反応とが異なるように調整されている。例えば、エッチング工程においては上記の閾値を超える照射量を受けた基板上の区域は、レジスト層が現像されることによりエッチングから保護される。一方、この閾値以下の照射量を受けたレジストは露光後の現像工程で除去され、基板のその区域はエッチングから保護されない。このため、所望のパターンにエッチングがなされる。特に、パターニング用デバイス内の個別制御可能素子は、パターンに含まれる図形内部となる基板上の区域での露光中の照射量が線量閾値を超えるように実質的に高強度であるように設定される。基板の他の領域は、ゼロまたはかなり低い放射強度を受けるように対応の個別制御可能素子が設定されることにより、線量閾値以下の放射を受ける。
【００５２】
実際には、パターン図形端部での照射量は所与の最大線量からゼロへと急激に変化するわけではない。この照射量は、たとえ図形の境界部分の一方の側への放射強度が最大となり、かつその図形境界部分の他方の側への放射強度が最小となるように個別制御可能素子が設定されていたとしても急激には変化しない。回折の影響により、照射量の大きさは移行領域を介して低下するからである。パターン図形の境界位置は最終的にレジストの現像により形成される。その境界位置は、照射された線量が閾値を下回る位置によって定められる。この移行領域での線量低下のプロファイル、ひいてはパターン図形の境界の正確な位置は、当該図形境界上または近傍に位置する基板上の各点に放射を与える個別制御可能素子の設定により、より正確に制御できるであろう。これは、強度レベルの最大値または最小値を制御するだけではなく、当該最大値及び最小値の間の強度レベルにも制御することによっても可能となるであろう。これは通常「グレイスケーリング」と呼ばれる。
【００５３】
グレイスケーリングによれば、個別制御可能素子により基板に２値の放射強度（例えば最大値と最小値）だけが与えられるリソグラフィーシステムよりも、パターン図形の境界位置の制御性を向上させることができる。一実施例では、少なくとも３種類の放射強度が基板に投影されてもよく、または例えば少なくとも４種類の放射強度でも、少なくとも８種類の放射強度でも、少なくとも１６種類の放射強度でも、少なくとも３２種類の放射強度でも、少なくとも６４種類の放射強度でも、少なくとも１２８種類の放射強度でも、または少なくとも２５６種類の放射強度でもよい。
【００５４】
グレイスケーリングは上述の目的に加えてまたは上述の目的に代えて使用されてもよい。例えば、照射された線量レベルに応じて基板の各領域が２種以上の反応を可能とするように、露光後の基板への処理が調整されていてもよい。例えば、第１の線量閾値以下の放射を受けた基板の部位では第１の種類の反応が生じ、第１の線量閾値以上で第２の線量閾値以下の放射を受けた基板の部位では第２の種類の反応が生じ、第２の線量閾値以上の放射を受けた基板の部位では第３の種類の反応が生じるようにしてもよい。したがって、グレイスケーリングは、基板上での線量のプロファイルが２以上の望ましい線量レベルを有するようにするのに用いることができる。一実施例では、線量のプロファイルは少なくとも２つの所望の線量レベルを有し、または例えば少なくとも３つの所望の線量レベル、少なくとも４つの所望の線量レベル、少なくとも６つの所望の線量レベル、または少なくとも８つの所望の線量レベルを有してもよい。
【００５５】
線量プロファイルの制御は、上述のように基板上の各点が受ける放射強度を単に制御するという方法以外の方法によっても可能である。例えば、基板上の各点が受ける照射量は、各点への露光時間を代替的にまたは追加的に制御することによっても制御することができる。他の例として、基板上の各点は、連続的な複数の露光により放射を受けてもよい。このような連続的複数露光から一部の露光を選択して用いることにより代替的にまたは追加的に各点が受ける照射量を制御することが可能となる。
【００５６】
基板上に要求されるパターンを形成するために、露光処理中の各段階でパターニング用デバイスの各個別制御可能素子を必要な状態に設定する必要がある。よって、この必要状態を表す制御信号が各個別制御可能素子に伝達されなければならない。一実施例では、露光装置はこの制御信号を生成する制御部を含む。基板に形成されるべきパターンは、例えばＧＤＳＩＩなどのベクトルで規定されるフォーマットで露光装置に供給されうる。デザイン情報を各個別制御可能素子用の制御信号に変換するために、制御部は、１つ以上のデータ処理装置を含む。各データ処理装置は、パターンを表すデータストリームに処理を施すように構成されている。データ処理装置は「データパス」とも総称される。
【００５７】
このデータパス及びデータ処理装置は、次に示す機能の１つ以上を実行するように構成されていてもよい。その機能とは、ベクトルベースのデザイン情報をビットマップのパターンデータに変換すること、ビットマップのパターンデータを必要とされる線量マップ（例えば基板上で必要とされる線量のプロファイル）に変換すること、必要とされる線量マップを各個別制御可能素子用の必要放射強度値に変換すること、及び、各個別制御可能素子用の必要放射強度値を対応する制御信号に変換することである。
【００５８】
図２は、本発明に係る露光装置の一例を示す図である。この実施例は例えばフラットパネルディスプレイの製造に用いることができる。図１に示される構成要素に対応するものには図２においても同じ参照符号を付している。また、基板やコントラストデバイス、ＭＬＡ、放射ビームなどについてのさまざまな構成例などを含む上述のさまざまな変形例は同様に適用可能である。
【００５９】
図２に示されるように、投影系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、変調された放射ビームＢを受け、開口絞りＡＳの開口部で合焦させる。開口部には他のレンズＡＬを設けてもよい。そして放射ビームＢは発散し、第２のレンズＬ２（例えばフィールドレンズ）により合焦させられる。
【００６０】
投影系ＰＳは、拡大された変調放射ビームＢを受けるように構成されているレンズアレイＭＬＡをさらに備える。変調放射ビームＢの異なる部分はそれぞれレンズアレイＭＬＡの異なる部分を通過する。この変調放射ビームＢの異なる部分は、パターニング用デバイスＰＤの異なる個別制御可能素子に対応している。各レンズは変調放射ビームＢの各部分を基板Ｗ上の点に合焦させる。このようにして基板Ｗ上に照射スポットＳの配列が露光される。図示されているレンズアレイには８つのレンズ１４が示されているだけであるが、レンズアレイは数千のレンズを含んでもよい（パターニング用デバイスＰＤとして用いられる個別制御可能素子アレイについても同様である）。
【００６１】
図３は、本発明の一実施形態に係り、図２のシステムを用いて基板Ｗ上にどのようにパターンが生成されるのかを模式的に示す図である。図中の黒丸は、投影系ＰＳのレンズアレイＭＬＡによって基板Ｗに投影されるスポットＳの配列を示す。基板Ｗは、基板Ｗ上での露光が進むにつれて投影系ＰＳに対してＹ方向に移動する。図中の白丸は、基板Ｗ上で既に露光されている露光スポットＳＥを示す。図示されるように投影系ＰＳのレンズアレイＭＬＡによって基板に投影された各スポットは基板Ｗ上に露光スポット列Ｒを形成する。各スポットＳＥの露光により形成される露光スポット列Ｒがすべて合わさって、基板にパターンが完全に形成される。上述のようにこのような方式はよく「ピクセルグリッド結像」と称される。
【００６２】
照射スポットＳの配列が基板Ｗに対して角度θをなして配置されている様子が示されている（基板Ｗの端部はそれぞれＸ方向及びＹ方向に平行である）。これは、基板が走査方向（Ｙ方向）に移動するときに、各照射スポットが基板の異なる領域を通過するようにするためである。これにより、照射スポット１５の配列により基板の全領域がカバーされることになる。一実施例では、角度θは大きくても２０°または１０°であり、または例えば大きくても５°、大きくても３°、大きくても１°、大きくても０．５°、大きくても０．２５°、大きくても０．１０°、大きくても０．０５°、または大きくても０．０１°である。一実施例では、角度θは小さくても０．００１°である。
【００６３】
図４は、本発明の一実施形態において、どのようにしてフラットパネルディスプレイの基板Ｗ全体が複数の光学エンジンを用いて１回の走査で露光されるのかを模式的に示す図である。この例では照射スポットＳの配列ＳＡが８つの光学エンジン（図示せず）により形成される。光学エンジンはチェス盤のように２つの列Ｒ１、Ｒ２に配置されている。照射スポットの配列の端部が隣接の照射スポット（例えば図３のスポットＳ）配列の端部に（走査方向であるＹ方向において）少し重なるように形成される。一実施例では光学エンジンは少なくとも３列、例えば４列または５列に配列される。このようにして、照射の帯が基板Ｗの幅を横切って延び、１回の走査で基板全体の露光が実現されることとなる。光学エンジンの数は適宜変更してもよい。一実施例では、光学エンジンの数は少なくとも１個であり、または例えば少なくとも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。一実施例では、光学エンジンの数は４０個未満であり、または例えば３０個未満または２０個未満である。
【００６４】
各光学エンジンは、上述の照明系ＩＬ、パターニング用デバイスＰＤ、及び投影系ＰＳを別個に備えてもよい。あるいは２個以上の光学エンジンが１以上の照明系、パターニング用デバイス、及び投影系の少なくとも一部を共有してもよい。
【００６５】
図５は、本発明の一実施形態に係るデータパスセクション５２０及び５３０を示す。データパスセクション５２０及び５３０は全てのデータを処理する要素や伝達する要素により構成されている。こうした要素が協動することにより、要求される線量マップ（入力装置５０４を通してユーザにより決定される）をパターニング用デバイスＰＤに適切な形式で送信する。データパスセクション５２０及び５３０は１つ以上のデータ処理装置を備える。各データ処理装置は、（通常、部分的に処理されている）線量マップが含まれる入力データストリームを分析するよう構成されている。各データ処理装置はパターニング用デバイスＰＤに、またはデータストリームがパターニング用デバイスＰＤに到達する前に当該データストリームを更に処理するデバイスに、信号を出力するよう構成されている。
【００６６】
一実施例では、データパスセクション５２０に含まれる全ての要素がオフラインで作動してもよい（つまり、パターン付与のための放射による基板Ｗの露光に対してリアルタイムにまたは同時に作動しない）。この実施例では、データパスセクション５３０に含まれる全ての要素が実質的にリアルタイムまたは「オンライン」で作動してもよい（つまり、パターン付与のため放射による基板Ｗの露光中に実質的に作動する）。
【００６７】
また、図５に示されるように、ラスタライザ５０６が設けられていてもよい。ラスタライザ５０６は、入力装置５０４を通してユーザにより入力された所望パターンの記述的な表示を一連のデータ（例えば「データストリーム」）に変換するために用いられる。この一連のデータは、基板Ｗへの一連の露光と実質的に対応している。この変換により、パターニング用デバイス及び／またはオンラインで処理する要素（以下、単に「オンライン処理要素」という）に必要に応じてパターンデータを転送することが可能となる。要求される線量パターンをラスタライズすることで、例えばパターニング用デバイスＰＤにおける素子用の一連の設定点を規定できる。ラスタライズされたデータは、データパスのオンライン処理要素が直接使用できるようにラスタライザ５０６により所定の期間にわたって徐々に送信されてもよい。別の方法としてラスタライズされたデータは、データパスのオンライン処理要素が必要に応じてアクセスできるように一時的に保存されてもよい。図５に示されるデータパスの破線は、破線で結ばれる要素間に間接的な関係があることを示しており、当該要素間に１つ以上の要素またはデータ処理装置が介在していてもよい。
【００６８】
一実施例では、ラスタライズされたデータまたはラスタライズされたデータの一部の送信や保存を容易にするため量子化部５１２が設けられていてもよい。量子化部５１２は、量子化部５１２に入力された設定点のアナログデータストリームをデジタルデータストリームに変換するために用いられてもよい。上述の実施例に基づき、変換されたデジタルデータストリームはオフラインのデータパスセクション５２０からオンラインのデータパスセクション５３０へと伝達される。デジタルデータストリームは保存され、個別制御可能素子アレイＰＤの制御信号を生成するために最終的に処理される。その結果、基板Ｗ上に所望の線量パターンが形成される。
【００６９】
追加的にまたは代替的に、データストリームを制御信号へと変換する過程においてデジタル／アナログ変換部（ＤＡＣ）５１６が設けられていてもよい。ＤＡＣ５１６は、個別制御可能素子アレイＰＤの制御信号生成に適したアナログデータストリームへとデジタルデータストリームを変換するために用いられてもよい。
【００７０】
基板Ｗ上の所与の点における最終的な照射量は、個別制御可能素子アレイＰＤにおける多数の素子からの線量によって変化する。これは各素子により放射パターンが基板Ｗ上に形成されるためであり、当該放射パターンを形成する素子とは別の素子によって形成される放射パターンと重なる点広がり関数を有する。例えば１つの素子により基板の面に形成されるエアリーディスク（すなわちベッセル関数）放射像は、１．２の開口数（ＮＡ）及び約１９３ｎｍの波長（λ）に対して約８０ｎｍで半値全幅（ＦＷＨＭ）となる強度を有してもよい。それぞれの素子により基板の面に形成された像の中心点間は通常２０ｎｍほど離れている。このような場合、個別制御可能素子アレイＰＤのおよそ（８０／２０）２＝１６の素子が基板Ｗの特定点の照射量に有意に寄与し、これらの素子意外の素子は照射量にそれほど寄与しない。
【００７１】
ラスタライズされた設定点データストリームをデジタル化する工程は、データ量を低減しデータの伝達や保存を容易にするのに効果的である。しかし、デジタル化によってある程度の丸め誤差が必然的に生じる。異なる素子による放射パターンの中心点間距離程度の長さで急激に（そして全方向に）線量パターンが変化する場合、パターニング用デバイスＰＤの隣接し合う素子に適用される設定点の変化が比較的大きくなることがある。こうした状況ではそれぞれの設定点のデジタル化に関する丸め誤差は、ある程度相互に相殺する傾向にある。一方、パターンが少なくとも一方向に比較的均一である場合、かなりの数の素子が同じ値または同程度の値の設定点を有することがある。こうした場合には丸め誤差が相殺し合うことはなく、丸め誤差が蓄積することにより像の質が低下することがある。特に線量の均一性及び／またはクリティカルディメンジョンの均一性が低下する。
【００７２】
例えば，照射線量が均一な領域を生成することが望ましい場合にこの照射線量を実現すべく量子化部５１２による設定点のデジタル化で切り上げが行われてしまうと，すべての素子の丸め誤差が同じであるため領域全体が所望線量よりも若干高い線量を受けることになる。同様に所望の線量パターンが、均一線量領域とその領域よりも低照射線量の領域とが接するエッジを有する場合には，異なる素子からの隣接する照射線量を切り上げとするか切り下げるとするかによってエッジの位置が移動してしまう。これは，処理用閾値を超える照射量を受ける位置が，エッジ境界近傍の線量分布が増減するにつれて移動するからである。量子化部５１２の隣り合う量子化レベルの間隔を小さくし丸め誤差を低減することにより、これらの問題を抑制できる。しかし、この方法では設定点のデータストリームを示すためにより多くのビットが必要とされ、データパスの帯域幅を増やす必要がある。よって、コストが増大する。
【００７３】
本発明の一実施形態ではノイズ制御部５０８が設けられている。ノイズ制御部５０８は、設定点データが量子化部５１２に入力される前に所定量のノイズを設定点のデータストリームに組み込む。こうして組み込まれるノイズは、個別制御可能素子アレイＰＤの素子からの放射における丸め誤差を少なくとも部分的にランダム化する。異なる素子からの丸め誤差がランダムに混合され、基板Ｗ上の特定点における照射量に影響を与える。これにより、線量エラーが大幅に低減される。特に、空間的に均一な成分を備える線量パターン領域の線量エラーが低減される。例えば上述の構成では基板Ｗ上の所与の点に実現される最終的な線量に約１６の素子が寄与する場合、均一な線量パターンの丸め誤差は、おおよそ
【数１】
2007298981.tif 000003
ぐらいに低減されることがある。よって、量子化部５１２の解像度及びデータパスの帯域幅を増やすことなく線量の均一性及びクリティカルディメンジョンの均一性が改善される。
【００７４】
データストリームに組み込まれるノイズには、ホワイトノイズまたは疑似／類似ホワイトノイズのうち少なくとも１つを含めることができる。同様に他の様々な「ノイズ」が組み込まれてもよいが、重要なことは、組み込まれるノイズが（隣接し合う画素／ミラーと比較して）（時間的というよりもむしろ）空間的なノイズであることである。数学的にこの特徴は、ノイズと基板Ｗ上に結像されたパターン（及び／または、基板上に形成されるパターンに関する量子化雑音／誤差）との内積が小さくまたはゼロとなる状況としてを示すことができる。よって、ノイズは所定の固有パターンとして生成され得る。当該固有パターンは、空間的にノイズが存在する（少なくとも互いに「コヒーレンス長」の範囲内にある画素／ミラーに関してノイズが存在し、いいかえれば基板Ｗの特定領域で達すべき照射量に関連している双方の設定点が十分に近い）という上記の特徴を有する。ノイズが時間的にどうであるかということは任意であり、完全に周期的であるかまたは完全にランダムであるかのどちらかである。
【００７５】
よって、ノイズは（時間的なノイズであるのではなく）空間的なノイズであることが必要とされる。言い換えれば、ノイズは空間的ランダムさを必要とするということである。というのはノイズの目的が、（基板上での互いの空間的位置関係という意味で）隣接する素子それぞれからの像の間での１回の露光または走査における丸め誤差をランダム化することにあるからである。数学的には、２つの量の（数学的な意味での）相関関係または重なり度合いを定義するのに「内積」を用いるのが便利である。重なりが小さいということは、相関が低いということである。本発明の一実施例によれば、素子間の丸め誤差の相関を低くするためにノイズが組み込まれる。よって、組み込まれるノイズは、（丸め誤差を決定する）結像パターンとの相関（または内積）が低いものである必要がある。
【００７６】
ノイズは加算及び減算などの各種数学的手法によりデータストリームへと組み込まれてもよい。組み込まれたノイズを調整する手段（例えばノイズを除去することにより調整を行う）がデータパスの後半に設けられてもよい。
【００７７】
例えば、デジタル化処理の前にノイズを組み込むことにより設定点の平均値が変化する場合、Ｄ／Ａ変換部５１６によるデジタルからアナログへの変換後にノイズまたはノイズの要部を除去するためノイズ除去部５１４がオンラインのデータパスセクション５３０に設けられていてもよい。
【００７８】
一実施例では、デジタル化処理の前にデータストリームに組み込まれるノイズの大きさは、量子化部５１２による量子化の間隔を参照して制御されてもよい。ノイズの大きさは、異なる素子からの放射パターン間の丸め誤差を十分にランダム化して、所与の素子により所定のタイミングに生成されるべき照射量から丸め誤差が有意に独立となるようにすべきである。このノイズの大きさは、量子化部５１２による量子化レベル間の間隔に対して少なくともかなりの割合とすべきである。しかし、ノイズの大きさは通常、設定点の信号は量子化レベルを飛び越えてしまうほど大きくすべきではない。アナログ状態の所望線量を上下にに超えてしまうからである。
【００７９】
例えばノイズは、デジタル−アナログ変換部５１６から出力される１ＬＳＢ（最下位ビット）に等しいピーク振幅と同じになるように選択されてもよい。代替的にまたは追加的に、より大きな振幅及びその他の分布が適用されてもよいが、一般にそうしたことはあまりない。ノイズが組み込まれ、または除去される場合、１ＬＳＢよりも大きいノイズは問題とならない可能性がある。
【００８０】
一実施例ではノイズ制御部５０８は、量子化部５１２に入力されれる設定点データストリームに既に存在するノイズを選択的に増幅させることにより所定の大きさのノイズを組み込んでもよい（すなわちノイズを増幅させるのであって、信号を増幅させるのではない）。代替的にまたは追加的に、（図示しない）別のノイズ発生器が設けられてもよい。当該ノイズ発生器は独立してノイズを生成し、そのノイズを量子化部５１２に供給する。別のノイズ発生器が設けられる場合のノイズの大きさは、当該ノイズ発生器、ノイズ制御部５０８または双方の装置により制御されてもよい。
【００８１】
上述の実施例ではノイズ制御部５０８は、量子化部５１２によりデジタル化される信号にノイズを組み込むよう構成されている。ランダム化された信号またはノイズよりもむしろ自然発生的なノイズの方が容易に生成される（例えばノイズは熱または電気の影響によって自然に発生することがある）。ノイズの「ランダム」性は、隣接する素子からのそれぞれの丸め誤差間の統計的相互作用を除去するのに特に効果的である。
【００８２】
追加的または代替的に、同様の効果を実現するために他の信号を用いて量子化処理前にデータストリームを修正してもよい。このように人工的に生成される信号は、少なくとも部分的に丸め誤差をランダム化する効果を有し、かつ隣接素子間でランダム化する信号が組み込まれていない場合よりは少なくとも独立性が高まるよう（丸め誤差に組み込みノイズを加えた）合計誤差を生成するように設計されるべきである。上述のように、この信号は、量子化誤差との内積が小さくなる疑似ランダムノイズまたはあらかじめ設定された固有パターンであってもよい（すなわち組み込みノイズと量子化誤差との重なりまたは相関がないということ）。ランダムノイズよりもむしろ人工的に生成される信号を用いる理由としては、人工的に生成される信号は（例えば数学の変調関数という観点から）より正確に規定可能であるため、データパスの後半でノイズまたノイズの一部を必要に応じて（例えば比較的特定されるフィルタを用いることにより）除去するのが容易であることが挙げられる。
【００８３】
よって上述の実施例によれば、有力な２つの手法は以下となる。
１）量子化部５１２の処理前にノイズを組み込み、Ｄ／Ａ変換部５１６の処理後に組み込んだノイズと同じノイズを除去する。
２）量子化部５１２の処理前にのみノイズを組み込む。
ここでいうノイズは局所的で空間的にノイズが存在する信号である（隣接し合う画素／ミラーに対してノイズが存在する）。このノイズはより大きな空間距離（例えばコヒーレンス長またはそれよりももっと長い距離）に対して繰り返されてもよく、所定の時間（例えばある露光から次の露光の時間、またはＳＬＭによる結像からＳＬＭによる次の結像の時間）内に繰り返されても、繰り返されなくてもよい。
【００８４】
上述の具体的な実施例では、データパスセクション５２０及びデータパスセクション５３０の２つを参照することによりデータパスアーキテクチャが説明されている。この２つのデータパスセクションは、データパスのオフラインセクション及びオンラインセクションにそれぞれ対応する。しかし、本発明はこうした構成に限定されない。特に第１のセクション５２０と第２のセクション５３０の双方が、データパスのオフライン処理要素またはオンライン処理要素の一部であってもよい。更に本発明の構成はラスタライズされたデータを処理するよう構成されており、そのためデータパスはラスタライザ５０６を備えている。しかし、本発明の実施例は他の形式のデータにより作動してもよい。
【００８５】
本説明においては露光装置の用途を特定の装置（例えば集積回路やフラットパネルディスプレイ）の製造としているが、ここでの露光装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積回路や光集積回路システム、磁区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、微小電気機械素子（ＭＥＭＳ）などの製造に用いることが可能であり、これらに限られない。また、例えばフラットパネルディスプレイに関しては、本発明に係る装置は、例えば薄膜トランジスタ層及び／またはカラーフィルター層などのさまざまな層の製造に用いることができる。
【００８６】
ここでは特に光学的なリソグラフィーを本発明に係る実施形態に適用したものを例として説明しているが、本発明は例えばインプリントリソグラフィーなど文脈が許す限り他にも適用可能であり、光学的なリソグラフィーに限られるものではない。インプリントリソグラフィーでは、パターニング用デバイスのトポグラフィーが基板Ｗに生成されるパターンを決める。パターニング用デバイスのトポグラフィーが基板Ｗに塗布されているレジスト層に押し付けられ、電磁放射や熱、圧力、あるいはこれらの組み合わせによってレジストが硬化される。レジストが硬化されてから、パターニング用デバイスは、パターンが生成されたレジストから外されて外部に移動される。
【００８７】
ここでは特に光学的なリソグラフィーを本発明に係る実施形態に適用したものを例として説明しているが、本発明は例えばインプリントリソグラフィーなど文脈が許す限り他にも適用可能であり、光学的なリソグラフィーに限られるものではない。インプリントリソグラフィーでは、パターニング用デバイスのトポグラフィーが基板に生成されるパターンを決める。パターニング用デバイスのトポグラフィーが基板に塗布されているレジスト層に押し付けられ、電磁放射や熱、圧力、あるいはこれらの組み合わせによってレジストが硬化される。レジストが硬化されてから、パターニング用デバイスは、パターンが生成されたレジストから外されて外部に移動される。
【００８８】
上述のように本発明の具体的な実施形態が説明されたが、本発明は上述の形式以外の形式でも実施可能であると理解されたい。例えば本発明は、上述の方法が記述された機械で読み取り可能な１以上の一連の指示を含むコンピュータプログラムの形式、またはこのようなコンピュータプログラムが記録された（半導体メモリや磁気・光ディスクなどの）データ記録媒体の形式をとってもよい。
【００８９】
［結語］
本発明の種々の実施例を上に記載したが、それらはあくまでも例示であって、それらに限定されるものではない。本発明の精神と範囲に反することなく種々に変更することができるということは、関連技術の当業者には明らかなことである。本発明の範囲と精神は上記で述べた例示に限定されるものではなく、請求項とその均等物によってのみ定義されるものである。
【００９０】
「課題を解決する手段」及び「要約書」の項ではなく「発明の詳細な説明」の項が請求項を解釈するのに使用されるように意図されている。「課題を解決する手段」及び「要約書」の欄は本発明者が考えた本発明の実施例の１つ以上を示すものであるが、すべてを説明するものではない。よって、本発明及び請求項をいかなる形にも限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の各実施形態に係る露光装置を示す図である。
【図２】本発明の各実施形態に係る露光装置を示す図である。
【図３】図２に示される本発明の実施形態により基板にパターンを転写する１つのモードを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る光学エンジンの配置を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係り、ノイズ制御部を備えるデータパスアーキテクチャを示す。
【符号の説明】
【００９２】
５０４  入力装置、  ５０６  ラスタライザ、  ５０８  ノイズ制御部、  ５１２  量子化部、  ５１４  ノイズ除去部、  ５１６  デジタル／アナログ変換部、  ５２０、５３０  データパスセクション。
【図１】
2007298981.tif 000004
【図２】
2007298981.tif 000005
【図３】
2007298981.tif 000006
【図４】
2007298981.tif 000007
【図５】
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【外国語明細書】
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