(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスク（ＭＡ）のマスクパターンを荷電粒子感応性層を備える基板（Ｗ）上に走査結像するためのリソグラフィ投影装置で、このマスク（ＭＡ）が少なくとも走査方向（４）に不透明領域（２）によって境界付けられた、少なくとも一つの透過領域（１）を有し、この装置が：
荷電粒子源（ＬＡ）、および、該荷電粒子源からの荷電粒子の照明ビームを創る偏向手段を有し、上記不透明領域（２）間の上記透過領域（１）を走査するために上記照明ビームを制御するための照明システムを含む、放射線システム；
マスク（ＭＡ）を保持するためのマスクホルダを備える、第１可動目的物テーブル（ＭＴ）；
基板（Ｗ）を保持するための基板ホルダを備える、第２可動目的物テーブル（ＷＴ）；並びに
このマスク（ＭＡ）の被照射部分を基板（Ｗ）の目標部分（Ｃ）上に結像するための投影システム（ＰＬ）；
を含み：
上記偏向手段が、上記不透明領域（２）の一つに隣接する比較的狭い荷電粒子の照明ビームを創ることによって走査を開始し、上記荷電粒子の照明ビームが上記不透明領域（２）に隣接している間にその幅を増し、および上記荷電粒子の照明ビームを上記不透明領域（２）の他の方へ走査し、それによってこの基板（Ｗ）上に実質的に均一な露出をもたらすようにするものであることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１による装置に於いて、上記照明システムは、上記荷電粒子の照明ビームが上記他の不透明領域（２）に接近するとき、走査の端で、上記荷電粒子の照明ビームが上記他の不透明領域（２）に隣接している間に、上記荷電粒子の照明ビームの幅を減少するように具体化されている装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２による装置に於いて、上記照明システムが上記不透明領域（２）の照明を実質的に避けるように具体化されている装置。
【請求項４】
請求項１、請求項２または請求項３による装置に於いて、上記照明システムは、上記荷電粒子の照明ビームの幅の変更を、上記透過領域（１）を走査する速度に等しい速度で実質的に線形に行うように具体化されている装置。
【請求項５】
請求項１、請求項２、請求項３または請求項４による装置に於いて、上記マスク（ＭＡ）が、ストラット（３２）によって分離された複数の長いサブフィールド（３１）に分割されたレチクル（３０）を含み、上記透過領域（１）が上記サブフィールド（３１）を含み、および上記不透明領域（２）が上記ストラット（３２）を含む装置。
【請求項６】
請求項５による装置に於いて、上記照明システムが上記サブフィールド（３１）を長さに沿って走査するように具体化され、上記装置が更に、上記マスク（ＭＡ）および上記基板（Ｗ）を上記サブフィールド（３１）に垂直に走査するための横走査手段を含む装置。
【請求項７】
請求項６による装置に於いて、上記照明システムが上記横走査手段が作動する間にサブフィールド（３１）の長さを複数回走査するように具体化されている装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７の何れかによる装置に於いて、上記照明システムが第１整形開口（１２）および第２整形開口（１４）、並びに上記第１整形開口（１２）の像を変位するための第１偏向手段（１６）を含み、それによって上記照明ビーム（１１）の幅を制御する装置。
【請求項９】
請求項８による装置に於いて、上記照明システムが更に、上記マスク（ＭＡ）上の上記照明ビーム（１１）を変位するための第２偏向手段（２１）を含む装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９による装置に於いて、上記照明システムが更に、上記第１整形開口（１２）の像を上記第２整形開口（１４）の平面上に投影するための第１集束手段（１３）を含む装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０の何れか一つによる装置に於いて、上記投影システム（ＰＬ）が上記投影ビームの幅またはその電流に従って制御される投影集束手段を含む装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１の何れか一つによる装置に於いて、上記照明ビーム（４２）が上記マスク（ＭＡ）で六角形断面を有し、および上記照明システムが上記走査方向（４）に平行な上記照明ビーム（４２）の幅を変えるように具体化されている装置。
【請求項１３】
デバイスの製造方法であって：
荷電粒子源（ＬＡ）、および、該荷電粒子源からの荷電粒子の照明ビームを創る偏向手段を有する照明システムを含む、放射線システム；
マスク（ＭＡ）を保持するためのマスクホルダを備える、第１可動目的物テーブル（ＭＴ）；
基板（Ｗ）を保持するための基板ホルダを備える、第２可動目的物テーブル（ＷＴ）；並びに
このマスク（ＭＡ）の被照射部分を荷電粒子感応性層を備えるこの基板（Ｗ）の目標部分（Ｃ）上に結像するための偏向手段を含む投影システム（ＰＬ）；
を含むリソグラフィ投影装置を使い；この方法が：
上記マスク（ＭＡ）のマスクパターンを上記基板（Ｗ）の上記目標部分（Ｃ）上に走査結像する工程を含み、上記マスク（ＭＡ）が少なくとも走査方向（４）に不透明領域（２）によって境界付けられた、少なくとも一つの透過領域（１）を有し：
走査の始めに、前記偏向手段によって上記不透明領域（２）の一つに隣接する比較的狭い荷電粒子の照明ビームを創る工程、前記偏向手段によって上記荷電粒子の照明ビームが上記不透明領域（２）に隣接している間にその幅を増す工程、および上記荷電粒子の照明ビームを上記不透明領域（２）の他の方へ走査する工程をさらに含み、それによってこの基板（Ｗ）上に実質的に均一な露出をもたらすことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１２の何れか一つによる装置に於いて、前記偏向手段が磁界発生器である装置。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項１２の何れか一つによる装置に於いて、前記偏向手段が電界発生器である装置。
【請求項１６】
請求項１ないし請求項１２、請求項１４、及び請求項１５の何れか一つによる装置に於いて、前記荷電粒子源が電子ビーム源である装置。
【請求項１７】
請求項１ないし請求項１２、請求項１４ないし請求項１６の何れか一つによる装置に於いて、前記マスクは複数の透過領域を有し、該透過領域は基板の目標部分内に互いに隣接して結像される装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リソグラフィ装置の照明システムの制御方法に関する。更に詳しくは、この発明は、リソグラフィ投影装置で：
放射線源、および放射線の投影ビームを供給するための照明システムを含む、放射線システム；
マスクを保持するためのマスクホルダを備える、第１可動目的物テーブル；
基板を保持するための基板ホルダを備える、第２可動目的物テーブル；並びにこのマスクの被照射部分を基板の目標部分上に結像するための投影システム；
を含む装置の照明システムの制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
簡単のために、この投影システムを、以後“レンズ”と呼ぶかも知れないが；この用語は、例えば、屈折性光学素子、反射性光学素子、反射屈折性光学素子、および荷電粒子光学素子を含む、種々の型式の投影システムを包含するように広く解釈すべきである。この照明システムもこれらの原理の何れかに従って放射線の投影ビームを指向し、成形しまたは制御するために作用する素子を含んでもよく、そのような素子も以下で集合的または単独に“レンズ”と呼んでもよい。その上、この第１および第２目的物テーブルを、それぞれ、“マスクテーブル”および“基板テーブル”と呼んでもよい。更に、このリソグラフィ装置は、二つ以上のマスクテーブルおよび／または二つ以上の基板テーブルを有する型式のものでもよい。そのような“多段”装置では、追加のテーブルを並列に使ってもよく、または準備工程を一つ以上の段階で実施し、一方、一つ以上の他の段階を露出用に使ってもよい。２段リソグラフィ装置は、例えば、国際特許出願ＷＯ９８／２８６６５およびＷＯ９８／４０７９１に記載されている。
【０００３】
リソグラフィ投影装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使うことができる。そのような場合、マスク（レチクル）がこのＩＣの個々の層に対応する回路パターンを含んでもよく、このパターンを、感光材料（レジスト）の層で塗被した基板（シリコンウエハ）の目標領域（ダイ）上に結像することができる。一般的に、１枚のウエハが隣接するダイの全ネットワークを含み、それらをレチクルを経て、一度に一つずつ、順次照射する。リソグラフィ投影装置のある型式では、全レチクルパターンをダイ上に一度に露出することによって照射し；そのような装置を普通ウエハステッパと呼ぶ。普通ステップ・アンド・スキャン装置と呼ぶ、別の装置では、レチクルパターンを投影ビームの下で与えられた基準方向（“走査”方向）に順次走査し、一方、一般的に、この投影システムが倍率Ｍ（一般的に＜１）であり、ウエハテーブルを走査する速度ｖが、倍率Ｍ掛けるレチクルテーブルを走査する速度であるので、ウエハテーブルをこの方向に平行または逆平行に同期して走査することによって各ダイを照射する。ここに説明したようなリソグラフィ装置に関する更なる情報は、国際特許出願ＷＯ９７／３３２０５から収集することができる。
【０００４】
リソグラフィ装置では、ウエハ上に結像できる形態の大きさが投影放射線の波長によって制限される。高密度デバイスの集積回路を作り、従って高操作速度を実行するためには、小さい形態を結像できることが望ましい。大抵の現在のリソグラフィ装置は、水銀灯またはエキシマレーザから発生した紫外線を使用するが、リソグラフィ装置の照明放射線として、高周波（エネルギー）放射線、例えば、極紫外線若しくはＸ線、または粒子ビーム、例えば、電子若しくはイオンを使うことが提案されている。
【０００５】
しかし、従来のレチクルパターンを形成するガラスまたは石英板は、一般的にこれらの形の照明放射線の幾つかに透明でない。例えば、荷電粒子リソグラフィの場合の代替案として、使用する型式の放射線に不透明な材料、例えば金属でレチクルを作り、その場合に開口を切ってレチクルパターンを形成する。このパターンの不透明アイランドに掩蔽支持アームを設ける必要を無くするために、レチクルパターンを支持ストラットによって分離された複数のサブパターンに分割する。完全なパターンは、照明ビームが各サブパターンを通過してからそれを次々に移動させることによって、ウエハ上に正確に結像する。この型式の装置を時には“ストラットマスク”と呼び、例を米国特許５，０７９，１１２が開示する。
【０００６】
リソグラフィに電子ビームを使用することに関する一般的情報は、例えば、米国特許５，２６０，１５１から収集することができる。
【０００７】
ストラットマスクを使うリソグラフィシステムの画像品質は、加熱によるマスクの歪みによりおよび、荷電粒子装置では、不規則散乱粒子により低下することがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、リソグラフィ投影装置の画像品質に対するそのような要因の影響を避けまたは軽減することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、マスクのマスクパターンを放射線感応性層を備える基板上に走査結像するためのリソグラフィ投影装置で、このマスクが少なくとも走査方向に不透明領域によって境界付けられた、少なくとも一つの透過領域を有し、この装置が：
放射線源、および照明ビームを創り、上記不透明領域間の上記透過領域を走査するために上記照明ビームを制御するための照明システムを含む、放射線システム；
マスクを保持するためのマスクホルダを備える、第１可動目的物テーブル；
基板を保持するための基板ホルダを備える、第２可動目的物テーブル；並びにこのマスクの被照射部分を基板の目標部分上に結像するための投影システム；を含み：
上記照明システムが、上記不透明領域の一つに隣接する比較的狭いビームを創ることによって走査を開始し、上記ビームが上記不透明領域に隣接している間にその幅を増し、および上記ビームを上記不透明領域の他の方へ走査し、それによってこの基板上に実質的に均一な露出をもたらすように具体化されていることを特徴とする装置が得られる。
【００１０】
“透過領域”という用語は、使用する照明放射線に少なくとも実質的に透明なマスクの領域を指す意図である。
【００１１】
本発明で、照明ビームが不透明領域（ストラットまたはスカート）に当るときに起る問題−例えば、過度の加熱によって生ずるレチクルの歪みおよび粒子の散乱−を避け、一方同時に各透過領域（サブフィールド）の端で正しい露出（線量）を与えることを保証することが可能である。
【００１２】
本発明は、以下の実施例で詳細に説明するように、長いサブフィールドの長さを“電子的に”走査し、およびサブフィールド間を“機械的に”走査することが可能である点で更なる利点をもたらす。
【００１３】
この発明の更に他の側面によれば、デバイスの製造方法であって：
放射線源、および照明ビームを創るための照明システムを含む、放射線システム；
マスクを保持するためのマスクホルダを備える、第１可動目的物テーブル；
基板を保持するための基板ホルダを備える、第２可動目的物テーブル；並びにこのマスクの被照射部分を放射線感応性層を備えるこの基板の目標部分上に結像するための投影システム；
を含むリソグラフィ投影装置を使い；この方法が：
上記マスクのマスクパターンを上記基板の上記目標部分上に走査結像する工程を含み、上記マスクが少なくとも走査方向に不透明領域によって境界付けられた、少なくとも一つの透過領域を有し、上記結像工程が：
走査の始めに、上記不透明領域の一つに隣接する比較的狭いビームを創る工程、上記ビームが上記不透明領域に隣接している間にその幅を増す工程、および上記ビームを上記不透明領域の他の方へ走査する工程を含み、それによってこの基板上に実質的に均一な露出をもたらすことを特徴とする方法が得られる。
【００１４】
この発明によるリソグラフィ投影装置を使う製造プロセスでは、マスクのパターンを、少なくとも部分的にエネルギー感応性材料（レジスト）で覆った基板上に結像する。この結像工程の前に、この基板は、例えば、下塗り、レジスト塗布およびソフトベークのような、種々の処理を受けるかも知れない。露出後、基板は、例えば、露出後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベークおよび結像形態の測定／検査のような、他の処理を受けるかも知れない。この一連の処理は、デバイス、例えばＩＣの個々の層をパターン化するための基礎として使用する。そのようにパターン化した層は、次に、エッチング、イオン注入（ドーピング）、金属化処理、酸化処理、化学・機械的研磨等のような、全て個々の層の締め括りを意図した種々の処理を受けるかも知れない。もし、幾つかの層が必要ならば、全処理またはその変形を各新しい層に反復しなければならないだろう。結局、デバイスのアレーが基板（ウエハ）上にできる。次に、これらのデバイスをダイシングまたは鋸引のような手法によって互いから分離し、そこから個々のデバイスをキャリヤに取付け、ピンに接続し等できる。そのようなプロセスに関する更なる情報は、例えば、ピータ・バン・ザントの“マイクロチップの製作：半導体加工の実用ガイド”、第３版、マグロウヒル出版社、1997年、ISBN0-07-067250-4という本から得ることができる。
【００１５】
この本文では、この発明による装置をＩＣの製造に用いることで具体的に説明しているが、この装置は多くの他の用途にも用いることができることを明確に理解すべきである。例えば、それを集積光学系、磁区メモリ用誘導検出パターン、液晶ディスプレーパネル，薄膜磁気ヘッド等の製造に使ってもよい。当業者は、そのような代替用途では、この本文で使う“レチクル”、“ウエハ”または“ダイ”という用語のどれも、それぞれ、より一般的な用語“マスク”、“基板”および“目標領域”という用語で置換えられると考えるべきであることが分るだろう。
【００１６】
本書類では、照明放射線および照明ビームという用語を、紫外線、極紫外線、Ｘ線、電子およびイオンを含むがそれらに限定されない、あらゆる種類の電磁放射線または粒子束を包含するためにも使用する。
【００１７】
以下に、代表的実施例および添付の図面を参照して本発明を説明する。
これらの図面で、類似の参照番号は、類似の部品を指す。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施例１
図１は、この発明によるリソグラフィ投影装置を概略的に示す。この装置は：
・  放射線（例えば、紫外線または極紫外線）の投影ビームＰＢを供給するための放射線システムＬＡ、Ｅｘ、ＩＮ、ＣＯ；
・  マスクＭＡ（例えば、レチクル）を保持するためのマスクホルダを備え、且つこのマスクを品目ＰＬに関して正確に位置決めするための第１位置決め手段に結合された第１目的物テーブル（マスクテーブル）ＭＴ；
・  基板Ｗ（例えば、レジストを塗ったシリコンウエハ）を保持するための基板ホルダを備え、且つこの基板を品目ＰＬに関して正確に位置決めするための第２位置決め手段に結合された第２目的物テーブル（基板テーブル）ＷＴ；および
・  このマスクＭＡの被照射部分を基板Ｗの目標部分Ｃ（ダイ）上に結像するための投影システム（“レンズ”）ＰＬ（例えば、屈折性若しくは反射屈折性の光学系、ミラーグループまたはの視界偏向器のアレー）；
を含む。
ここに示すように、この装置は、透過型である（即ち、透過型マスクを有する）。しかし、一般的に、それは、例えば、反射型でもよい。
【００１９】
この放射線システムは、放射線のビームを作る線源ＬＡ（例えば、水銀ランプ、エキシマレーザ、貯蔵リングまたはシンクロトロンの電子ビームの経路の周りに設けたアンジュレータ、または電子若しくはイオンビーム源）を含む。このビームを、この照明システムに含まれる種々の光学部品、−例えば、ビーム整形光学素子Ｅｘ、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯ−に通して出来たビームＰＢがほぼ平行にされ、その断面全体に亘って均一な強度であるようにする。
【００２０】
このビームＰＢは、続いてマスクテーブルＭＴ上のマスクホルダに保持されているマスクＭＡを横切る。マスクＭＡを通過してから、ビームＰＢは、レンズＰＬを通過し、そのレンズがビームＰＢを基板Ｗの目標領域Ｃ上に集束する。干渉形変位および測定手段ＩＦを使って、基板テーブルＷＢを正確に動かすことができ、例えば、異なる目標領域ＣをビームＰＢの経路内に配置する。同様に、この第１位置決め手段を使って、例えば、マスクＭＡをマスクライブラリーから機械的に取出してから、このマスクをビームＰＢの経路に関して正確に配置することができる。一般的に、目的物テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、図１にはっきりは示さないが、長ストロークモジュール（粗位置決め）および短ストロークモジュール（微細位置決め）を使って実現する。
図示する装置は、二つの異なるモードで使用することが出来る。即ち：
・  ステップモードでは、マスクテーブルＭＴを本質的に固定して保持し、全マスク画像を目標領域Ｃ上に一度に（即ち、単一“フラッシュ”で）投影する。次に、基板テーブルＭＴをｘまたはｙ方向に移動して異なる目標領域ＣをビームＰＢによって照射できるようにし；
・  走査モードでは、与えられた目標領域Ｃを単一“フラッシュ”で露出しないことを除いて、本質的に同じシナリオを適用する。その代りに、マスクテーブルＭＴが与えられた方向（所謂“走査”方向、例えば、ｘ方向）に速度ｖで動き得て、投影ビームＰＢにマスク画像上を走査させ；
それと共に、基板テーブルＷＴを同じまたは反対方向にＶ＝Ｍｖの速度で同時に動かし、但し、ＭはレンズＰＬの倍率（典型的には、Ｍ＝１／４または１／５）である。この様にして、比較的大きな目標領域Ｃを、解像度で妥協することなく、露出することが出来る。
【００２１】
図２は、本発明の走査照明法の原理を示す。マスクのサブフィールド（サブパターン）の縦断面である、図２のＡに示すように、サブフィールド１は、両端がストラット２（ここで使用する“ストラット”という用語は、マスクの何れかの不透明領域を指すと解釈すべきである）によって境界付けられている。図２のＢないしＦは、このサブフィールドの長さに沿うビーム幅を示す。このビームは、最初比較的狭く（図２のＢ）、走査方向４に成長して（図２のＣおよびＤ）、その最終幅（図２のＥ）に達する。図２のＦに示すように、次にこのビームは、その幅を維持しながら、このサブフィールドの長さを走査するように動く。サブフィールドの端で、このプロセスを反転する（図示せず）。この発明によれば、ビーム幅およびビーム強度（電流）の成長（および衰退）速度を制御して露出（線量）が、図２のＧにグラフで示すように、サブフィールドの長さに沿って一定であるようにする。
【００２２】
ある実施例では、このビームの走査方向に平行な形状が階段状ではなくて台形でもよい。この場合、本発明は、やはり台形であるが、傾斜部分がビーム幅より遙かに狭くて、許容できる、基板での与えられた全線量に適用できる。
【００２３】
次に、もし荷電粒子ビームを使うなら、各サブフィールドの始めと終りのビーム成長および減少段階中に、この投影システムは、ビーム電流が変化すると変化する空間電荷の影響を動的に補償出来る。
【００２４】
もし、サブフィールドを、その長さに沿ってとは対照的にその幅を横切って、“電子的に”走査するならば、この発明を使って、上に説明したのと同じ効果を達成することができる。ビーム幅の制御は、ビーム整形制御と組合わせてサブフィールドを一緒に縫うように進むことが出来る。
【００２５】
この発明の実際的実現方式を図３に概略的に示す。線源（または線源の像）１０が照明ビーム１１を出し、その幅を最初第１整形開口１２によって制御する。第１整形開口１２は、矩形（または正方形）ビームを創る。第１コンデンサレンズ１３が第１整形開口１２の実像を、破線１５によって示すように、第２整形開口１４の平面上に投影する。第２整形開口１４か形成する開口も矩形または正方形である。第１コンデンサレンズ１３も像を整形偏向器１６のピボット点上に投影するように具体化され、その偏向器は、このビーム交差点（線源像）を光軸１７上に維持しながら、第１整形開口１２の像を第２整形開口１４に相対して制御可能に移動する。
【００２６】
第２コンデンサレンズ１４が次のビーム交差点を、この整形したビームをレチクル２０上に結像する第３コンデンサレンズ１９の焦点面に集束する。
整列偏向器２１が第３コンデンサレンズ１９の焦点面に設けられ、レチクル上のビームの位置を制御する。
【００２７】
図４は、整形偏向器１６がビーム幅を制御する方法を示す。適当に付勢したとき、第１整形開口１２の像をそれがもう第２整形開口１４と一致しないように移動する。それで、このビームの一部を遮断し、レチクル２０上に結像したビームが狭くなる。同時にビーム中心が、この場合右に、移動する。
【００２８】
図５は、整列偏向器２１を使ってビーム中心を光軸１７上に戻せる方法を示し：ビームをピボット点で整形偏向器の場合と同様に曲げる。そのように、整形偏向器１６と整列偏向器２１を使ってビーム幅とレチクル２０での位置を制御することができる。
【００２９】
図３ないし図５は、線源光学素子および整列機構を省略し、整形偏向器および整列偏向器を単純化した形で示すことに注意すべきである。また、全ビーム束（電流）は、整形開口間のピボット点を動かすことによって、追加のコンデンサレンズを導入することによって、または線源パラメータを調整することによって制御できる。レチクル２０の像をウエハ上に投影する投影システムも省略する。
【００３０】
この照明システムの部品を上に機能的用語で説明した。それらの実際の物理的実施態様は、この照明ビームの性質に依るだろう。この発明の好適実施例では、この照明ビームが電子ビームである。その場合、線源１０は、電子銃およびコンデンサ光学素子、並びにコンデンサレンズ１３、１８および１９を含み、並びに偏向器１６および２１が適当な電界および／または磁界発生器を含むだろう。整形開口は、伝導板を含むだろう。適当な部品は、例えば、成形電子ビーム書込み器から知られている。
【００３１】
もし、照明ビームがイオンビーム、またはその他の荷電粒子ビームであれば、電界極性および強度を適当に変える必要があろう。電磁ビーム、例えば、紫外線またはＸ線に対しては、適当な屈折性または視射角反射性部品を使うことができる。
【００３２】
実施例２
図６は、この発明の実施例に使える、ストラット付きレチクルの一部および走査方向を示す。
【００３３】
図示のように、レチクル３０は、ストラット３２によって分離された長いサブフィールド３１（例えば、長さ１２ｍｍの）のアレーを含む。このレチクルを、例えば、１×１ｍｍ2 の大きさの正方形ビームによって照明する。このビームは、基板ウエハ上のレジストを露出するための線量を加えるに十分な時間だけ各サブフィールドを照明しなければならない。例えば、もしレジストの感度が１０μＣ／ｃｍ2 、ビーム電流１０μＡおよび倍率１／４ならば、各（サブ）フィールドを露出するために必要な時間は、６２５μｓである。
【００３４】
先行技術で採用した走査体系は、矢印３３の方向に、過度の加熱を避けるためのストラットを横切って進んで、１２のフィールドの幅を横切って走査し、次に、矢印３４の方向に、サブフィールドの長さに沿ってウエハおよびレチクルを機械的に走査することである。
【００３５】
これらの体系は、矢印３４の方向の走査を同じ速度に維持しながら、方向３３に高サイクル数で走査することによって修正してもよい。これは、ウエハでの照明が０．２５×０．２５ｍｍ2 の正方形ではなくて０．２５×３．０ｍｍ2 （Ｍ＝１／４での縮小後）の細い長方形から来るように見えるので有利である。これは、ウエハの局部加熱を軽減する。
【００３６】
本発明が可能にする代替走査体系を図７に示す。レチクル３０は、図６に示すものと同じである。本発明のこの代替走査体系では、ビーム位置を電子的に制御して各サブフィールド３１の長さを矢印３５の方向に走査する。次に、このレチクルおよびウエハを、矢印３６で示すように、次のサブフィールドへ（電子的および）機械的に進める。この電子走査サイクル数は、レチクルおよびウエハを次のサブフィールドへ進める前に、各サブフィールドを繰返し走査するように高くできる。再び、これは、ウエハの加熱に関して有利である。
【００３７】
前述の走査体系は、全画像を継ぎ合せるために必要なステッチ数を減らすので有利である。ステッチ方法は、米国特許第５，２６０，１５１号に記載され、ストラットによって生じるであろう影を無くするように軸外しビームを逸らせるために配置した、マスクの下流の１対の偏向器を伴う。図７の走査体系では、方向３６の各走査に対して１２の水平ステッチしか必要ない。先の体系では、ステッチ数が通行回数とフィールドとの積に１２と水平照明ステッチ用通行回数との積との和に等しい。それで、ステッチ数が電子走査のサイクル数と共に急激に上昇する。
【００３８】
実施例３
図８Ａおよび図８Ｂは、本発明に使える、代替ビーム形状および走査体系を示す。
【００３９】
図８Ａは、基板上のダイ４５に投影する長いサブフィールド４１が数列（２列だけ示す）ある、ストラット付きマスクの一部を示す。照明ビーム４２は、形状が六角形でもよく、矢印４３で示すように、サブフィールド４１の長さに沿って電子的に走査する。走査の始めで、ビームの幅は、走査方向（矢印４３）に平行な方向にだけ縮小した状態にある。この発明の他の実施例同様、このビームをサブフィールド一端に隣接している間にその正常な幅に拡大してからこのサブフィールドの他端へ走査し、そこでプロセスを反転する。
【００４０】
図８Ｂに示すように、マスクのサブフィールド４１の電子的走査が基板上のダイ４５に有効フィールド４６をプリントする。次に、このマスクおよび基板を矢印４４、４７の方向に機械的に走査して隣接するサブフィールドをプリントする。サブフィールドの列の端で、マスクと基板を機械的走査４４、４７に垂直な方向に進め、矢印４８で示すように、機械的走査方向を反転して次の列のサブフィールドをプリントする。一つのダイ内でマスクと基板を走査して次に進めるこの方法は、マスクと基板をサブフィールド間で機械的に進め、機械的に走査する、“ステップ・アンド・スキャン”法と区別して、“スキャン・アンド・ステップ”と称してもよい。この“スキャン・アンド・ステップ”法は、例えば、基板レベルで０．２５×０．２５ｍｍ2 の有効ビームサイズを使って２５×２５ｍｍ2 のダイを構築できるようにする。
【００４１】
上にこの発明の特定の実施例を説明したが、この発明は、説明した以外の方法で実施してもよいことが分るだろう。この説明は、この発明を限定することを意図しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例によるリソグラフィ投影装置を示す。
【図２】ＡないしＧが本発明の照明走査粒子ビームの断面形状を示す。
【図３】本発明による照明システムの概略図である。
【図４】図３に類似するが、偏向器の作用が異なる図である。
【図５】図３および図４に類似するが、偏向器の作用がそれらと異なる図である。
【図６】本発明に使用可能な走査装置を示す、レチクルの一部の概略図である。
【図７】図６に類似するが、電子的に走査するレチクルの一部の概略図である。
【図８Ａ】この発明に使用可能な代替ビーム形状および走査計画を示す、基板の一部の概略図である。
【図８Ｂ】図８Ａ同様、この発明に使用可能な代替ビーム形状および走査計画を示す、基板の一部の概略図である。
【符号の説明】
１  透過領域
２  不透明領域
４  走査方向
１１  照明ビーム
１２  第１成形開口
１３  第１集束手段
１４  第２成形開口
１６  第１偏向手段
２１  第２偏向手段
３０  レチクル
３１  サブフィールド
３２  ストラット
４２  照明ビーム
Ｃ  目標部分
ＬＡ  放射線源
ＭＡ  マスク
ＭＴ  第１可動目的物テーブル
ＰＬ  投影システム
Ｗ  基板
ＷＴ  第２可動目的物テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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