(57)【要約】【課題】個別に制御可能である素子のアレイにおける素子の動作を改良する。【解決手段】個別に制御可能である素子のアレイにおける素子を制御する方法が提供される。この方法は、素子を駆動する駆動電圧の周波数を変化させることを含む。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
個別に制御可能である素子のアレイにおける素子を制御する方法であって、
該素子を駆動する駆動電圧の周波数を変化させることを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記周波数を連続的に変化させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記周波数をランダムに変化させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上限値及び下限値により定められる範囲で前記周波数を変化させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記周波数を第１の値から第２の値へと変化させ第１の値へと戻すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記駆動電圧のデューティサイクルを変化させることにより前記周波数を変化させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記駆動電圧が高い状態にある時間または電圧が低い状態にある時間を変化させることにより前記周波数を変化させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記駆動電圧が正である時間または電圧が負である時間を変化させることにより前記周波数を変化させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
電圧がゼロである時間または電圧が非ゼロである時間を変化させることにより前記周波数を変化させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記駆動電圧の周波数、及び素子に入射する放射ビームパルスの周波数のうち少なくとも一方を制御して、駆動電圧が第１電圧と第２電圧との間の移行電圧にあるときに放射ビームパルスが素子に入射しないように同期させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記素子は反射面またはミラーを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記素子は電極をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
放射ビームにパターンを形成するために前記個別に制御可能である素子のアレイを使用することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
放射ビームの特性を制御するために照明系において前記個別に制御可能である素子のアレイを使用することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
個別に制御可能である素子のアレイにおける素子を制御する制御装置であって、
該素子を駆動する駆動電圧の周波数を変化させることを特徴とする制御装置。
【請求項１６】
前記駆動電圧の周波数、及び素子に入射する放射ビームパルスの周波数のうち少なくとも一方を制御して、駆動電圧が第１電圧と第２電圧との間の移行電圧にあるときに放射ビームパルスが素子に入射しないように同期させることを特徴とする請求項１５に記載の制御装置。
【請求項１７】
前記個別に制御可能である素子のアレイは照明系の一部を形成することを特徴とする請求項１５に記載の制御装置。
【請求項１８】
個別に制御可能である素子のアレイにおける素子を制御する方法であって、該素子は互いに静電的に相互作用をする第１部分と第２部分とを備えており、
該素子の第１部分を第１駆動電圧で駆動し、
該素子の第２部分を第２駆動電圧で駆動することを含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
第１駆動電圧及び第２駆動電圧を、
第１駆動電圧が低電圧から高電圧に移行するときに第２駆動電圧が高電圧から低電圧に移行し、
第１駆動電圧が高電圧から低電圧に移行するときに第２駆動電圧が低電圧から高電圧に移行するように制御することをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
第１駆動電圧及び第２駆動電圧を、
第１駆動電圧がゼロ電圧から非ゼロ電圧に移行するときに第２駆動電圧が非ゼロ電圧からゼロ電圧に移行し、
第１駆動電圧が非ゼロ電圧からゼロ電圧に移行するときに第２駆動電圧がゼロ電圧から非ゼロ電圧に移行するように制御することをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
第１駆動電圧及び第２駆動電圧を、
第１駆動電圧が負電圧から正電圧に移行するときに第２駆動電圧が正電圧から負電圧に移行し、
第１駆動電圧が正電圧から負電圧に移行するときに第２駆動電圧が負電圧から正電圧に移行するように制御することをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
第１駆動電圧の周波数が第２駆動電圧の周波数に等しいことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
第２駆動電圧をゼロから第２駆動電圧を供給する装置の最大動作範囲の大きさに等しい電圧へと変化させることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
前記素子の第１部分は電極であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
第２部分は反射面またはミラーを備えることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１駆動電圧及び／または第２駆動電圧の周波数、及び素子に入射する放射ビームパルスの周波数のうち少なくとも一方を制御して、前記第１駆動電圧及び／または第２駆動電圧が第１電圧と第２電圧との間の移行電圧にあるときに放射ビームパルスが素子に入射しないように同期させることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
放射ビームにパターンを形成するために前記個別に制御可能である素子のアレイを使用することをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２８】
放射ビームの特性を制御するために照明系において前記個別に制御可能である素子のアレイを使用することをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２９】
デバイスを制御する制御装置であって、該デバイスは互いに静電的に相互作用をする第１部分と第２部分とを備えており、
該第１部分を第１駆動電圧で駆動し、
該第２部分を第２駆動電圧で駆動することを特徴とする制御装置。
【請求項３０】
前記第１駆動電圧及び／または第２駆動電圧の周波数、及び素子に入射する放射ビームパルスの周波数のうち少なくとも一方を制御して、前記第１駆動電圧及び／または第２駆動電圧が第１電圧と第２電圧との間の移行電圧にあるときに放射ビームパルスが素子に入射しないように同期させることを特徴とする請求項２９に記載の制御装置。
【請求項３１】
個別に制御可能である素子のアレイは照明系の一部を形成することを特徴とする請求項２９に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デバイス制御方法及び装置に関する。このデバイスはリソグラフィ装置の一部であってもよい。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、所望の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や集積回路（ＩＣ）、微細構造を有するその他のデバイスの製造に用いられる。従来の装置においては、例えばマスクまたはレチクルと称されるパターニングデバイスを使用して、フラットパネルディスプレイ（またはその他のデバイス）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、基板に塗布された放射感応性材料（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という利点がある。パターニングデバイスは、例えば照明系の瞳面での放射ビームの強度分布を定めるために、リソグラフィ装置の照明系の内部においてまたは照明系の一部として使用されてもよい。
【０００４】
個別制御可能素子アレイを備えるパターニングデバイスは通常、駆動電圧により駆動すなわち制御される。例えば、個別制御可能素子アレイが多数のミラーを有する場合には、アレイの各ミラーの傾斜量はそのミラーへの駆動電圧を適切に制御することによって制御される。アレイのあるミラーをある角度傾斜させるには、そのミラーとそのミラーに隣接する電極との間にある電圧が与えられる。この電圧は非変動の直流電圧（ＤＣ電圧）であってもよい。ところが、直流駆動電圧を使用すると電極さらにはミラー及びその周囲に表面電荷が生じたり蓄積されたりすることが知られている。この電荷の蓄積は、駆動電圧により誘起されるミラー傾斜に影響を与える。電荷蓄積により例えば、駆動電圧自体は変わっていないのにミラー傾斜量が変わってしまう。
【０００５】
直流駆動電圧に付随する問題を解決するために、交流駆動電圧つまりＡＣ駆動電圧が使用されている。例えば、方形波のＡＣ駆動電圧が使用される。電圧は第１正電圧から第２負電圧へと変動する。ミラーを駆動する電圧の極性が変化することにより、電荷の蓄積は生じない。よって、ＤＣ駆動電圧の問題が解決される。また、静電気力は印加電圧の２乗に比例するから、ミラーに作用する力ひいてはミラーの傾斜量はＡＣ駆動電圧の極性が変化しても影響を受けない。
【０００６】
ＤＣ駆動電圧による問題の少なくともいくらかはＡＣ駆動電圧を用いることで解決されるが、ＡＣ駆動電圧にも課題はある。例えば放射ビーム断面にパターンを形成するのに個別制御可能素子アレイが使用される場合に、放射ビームが複数（例えば数千または数百万）の放射ビームパルスで形成されていることがある。個別制御可能素子アレイのある素子において駆動電圧の極性が変化する時に放射ビームパルスが入射する可能性がある。駆動電圧の極性が変化するときにはある短い時間ミラー傾斜が変化する。ミラー傾斜が変化すると、そのミラーに入射して反射される放射ビームパルスの反射方向に影響がある。放射ビームパルスの方向を高精度に決めるためには、ミラー傾斜の不測の変化は回避されるべきである。
【０００７】
また、個別制御可能素子アレイの素子が放射ビームパルスによって（すなわち光子インパルスまたは光子エネルギから）励起されることも知られている。ＡＣ駆動電圧と放射ビームパルス周波数との周波数混合による混合周波数は、素子の位置または方向とその素子に作用する電圧との間に非線形な関係を生じさせる。混合周波数成分により、個別制御可能素子アレイの素子に（機械的）固有モードが励起されるおそれもある。
【０００８】
さらに、ＡＣ駆動電圧を供給または制御する電極は、ある固定された動作電圧範囲を通常有する。ＤＣ駆動電圧の場合、動作可能範囲の全体を個別制御可能素子アレイの素子駆動に用いることができる。しかし、ＡＣ駆動電圧の場合、最大変動範囲（つまり正の最大電圧から負の最大電圧まで）が最大動作電圧範囲に等しくなる。よって印加電圧の大きさは最大電圧範囲の半分となる。そうすると、同じ電極でＤＣ駆動電圧を使用したときに比べて、生成される力（つまりアレイの素子の傾斜量または移動量）は４分の１となってしまう。それは、ＡＣ駆動信号の最大駆動電圧がＤＣ駆動信号の半分の大きさであり、生成される力は駆動電圧の２乗に比例するからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、本明細書で特定されているか否かにかかわらず先行技術における少なくとも１つの課題を解決するデバイス制御方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様においては、個別に制御可能である素子のアレイにおける素子を制御する方法が提供される。この方法は、該素子を駆動する駆動電圧の周波数を変化させることを含む。
【００１１】
本発明の一態様においては、個別に制御可能である素子のアレイにおける素子を制御する制御装置が提供される。この制御装置は、該素子を駆動する駆動電圧の周波数を変化させるよう構成されている。
【００１２】
本発明の一態様においては、個別に制御可能である素子のアレイにおける素子を制御する方法が提供される。該素子は互いに静電的に相互作用をする第１部分と第２部分とを備える。この方法は、該素子の第１部分を第１駆動電圧で駆動することと、該素子の第２部分を第２駆動電圧で駆動することと、を含む。
【００１３】
本発明の一態様においては、デバイスを制御する制御装置が提供される。該デバイスは互いに静電的に相互作用をする第１部分と第２部分とを備える。制御装置は、該第１部分を第１駆動電圧で駆動し、該第２部分を第２駆動電圧で駆動するよう構成されている。
【００１４】
本発明の一態様においては、個別に制御可能である素子のアレイにおける素子の駆動に使用される駆動電圧の周波数、及び該素子に入射する放射ビームパルスの周波数のうち少なくとも一方を制御して、駆動電圧が第１電圧と第２電圧との間の移行電圧にあるときに放射ビームパルスが素子に入射しないように同期させる制御方法が提供される。
【００１５】
本発明の一態様においては、個別に制御可能である素子のアレイにおける素子の駆動に使用される駆動電圧の周波数、及び該素子に入射する放射ビームパルスの周波数のうち少なくとも一方を制御して、駆動電圧が第１電圧と第２電圧との間の移行電圧にあるときに放射ビームパルスが素子に入射しないように同期させる制御装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。
【図２ａ】個別制御可能素子アレイの１つの素子を模式的に示す図である。
【図２ｂ】個別制御可能素子アレイの１つの素子を模式的に示す図である。
【図３】図２ａ及び図２ｂに示される素子に与えられるＡＣ駆動電圧を、その素子に向けられる放射ビームパルスのタイミングとともに模式的に示す図である。
【図４ａ】図３をより詳細に示す図である。
【図４ｂ】図３をより詳細に示す図である。
【図５ａ】図２ａ及び図２ｂに示される素子の位置変化を模式的に示す図である。
【図５ｂ】図２ａ及び図２ｂに示される素子の位置変化を模式的に示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る放射ビームパルス周波数と駆動電圧周波数との関係を模式的に示す図である。
【図７】図２ａ及び図２ｂに示される素子を駆動するための典型的なＡＣ駆動電圧を模式的に示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係り、図２ａ及び図２ｂに示される素子を駆動する駆動電圧を模式的に示す図である。
【図９】図２ａ及び図２ｂに示される素子を駆動するためのＤＣ駆動電圧を模式的に示す図である。
【図１０】個別制御可能素子アレイの１つの素子と、その素子の部分への電気接続とを模式的に示す図である。
【図１１ａ】図１０に示される素子の各部分に与えられる駆動電圧を模式的に示す図である。
【図１１ｂ】図１０に示される素子の各部分に与えられる駆動電圧の重ね合わせを模式的に示す図である。
【図１２】ＤＣ駆動電圧及びＡＣ駆動電圧を使用して図１０に示される素子の一部によって生じる力を模式的に示す図である。
【図１３ａ】本発明の一実施形態に係るＡＣ駆動電圧を模式的に示す図である。
【図１３ｂ】本発明の一実施形態に係るＡＣ駆動電圧を模式的に示す図である。
【図１３ｃ】本発明の一実施形態に係るＡＣ駆動電圧を模式的に示す図である。
【図１３ｄ】本発明の一実施形態に係るＡＣ駆動電圧を模式的に示す図である。
【図１４ａ】先行技術のＤＣ駆動電圧を使用して図１０に示される素子の一部によって生じる力を模式的に示す図である。
【図１４ｂ】本発明の一実施形態に係るＡＣ駆動電圧を使用して図１０に示される素子の一部によって生じる力を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。この装置は、放射ビーム（例えば紫外放射）を調整するよう構成されている照明系（イルミネータ）ＩＬと、投影ビームを変調するパターニングデバイスＰＤ（例えば個別制御可能素子アレイ）と、を備える。ここで一般に、個別制御可能素子アレイの位置は、要素ＰＳに対して固定されているが、あるパラメータに従って個別制御可能素子アレイを正確に位置決めするポジショナに接続されていてもよい。リソグラフィ装置は、基板（例えばレジストで被覆された基板）Ｗを支持するよう構成され、あるパラメータに従って基板を正確に位置決めするポジショナＰＷに接続されている基板テーブルＷＴと、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（例えば１つまたは複数のダイからなる）目標部分Ｃに投影するよう構成されている投影系（例えば屈折投影レンズ系）ＰＳと、をさらに備える。
【００１８】
照明系は、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得るものであり、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。
【００１９】
本明細書において「パターニングデバイス」なる用語は、例えば基板の目標部分にパターンを生成するために、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。放射ビームに付与されるパターンは、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目標部分に所望されるパターンと厳密に一致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一致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。通常、基板の目標部分に生成されるパターンは、その目標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。パターニングデバイスは電子的手段（例えばコンピュータ）でパターンをプログラム可能である。パターニングデバイスは、複数のプログラム可能素子を含んでもよく、各素子が放射ビームの一部分の強度を変調することができる（例えば前の文で言及したレチクル以外のデバイスはすべて該当する）。以下ではこれらを集合的に「コントラストデバイス」と称する。放射ビームにパターンを与える複数のプログラム可能素子を有する電子的プログラム可能パターニングデバイスは、放射ビームの一部分の位相を隣接部分の位相に対して変調するものであってもよい。一実施例においては、パターニングデバイスは少なくとも１０個のプログラム可能素子を備えてもよく、または少なくとも１００個、少なくとも１，０００個、少なくとも１０，０００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、のプログラム可能素子を備えてもよい。これらのデバイスの実施例についてはさらに後述する。
【００２０】
プログラマブルミラーアレイ。これは、粘弾性制御層と反射表面とを有するマトリックス状の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。なお代替例として、回折光をフィルタにより取り除いて非回折光を基板に到達させるようにしてもよい。回折光学ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）デバイスを同様に用いることもできる。回折光学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よう変形される複数の反射性のリボン状部位を備える。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る。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されうる。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。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。ミラーアレイに関する更なる情報は例えば、米国特許第５，２９６，８９１号及び第５，５２３，１９３号、国際公開第ＷＯ９８／３８５９７号及び第ＷＯ９８／３３０９６号から得ることができる。
【００２１】
プログラマブルＬＣＤアレイ。この構成の例は、米国特許第５，２２９，８７２号により与えられる。
【００２２】
リソグラフィ装置は１つ以上のパターニングデバイスを備えてもよい。例えば、パターニングデバイスは、複数の個別制御可能素子アレイを有し、それぞれのアレイ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つの照明系（または照明系の一部）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／または投影系（または投影系の一部）を共有していてもよい。
【００２３】
一実施例例えば図１に示される実施例では、基板Ｗは実質的に円形状であってもよい。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。一実施例では基板は例えば長方形などの多角形形状でもよい。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。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。一実施例では、基板の少なくとも１辺の長さは、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。一実施例では、基板は、約２５０ｃｍ乃至３５０ｃｍの長さ及び約２５０ｃｍ乃至３５０ｃｍの幅を有する長方形基板である。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。一実施例では、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である。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）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにより処理されてもよい。
【００２４】
一実施例ではレジスト層が基板に設けられる。一実施例においては、基板Ｗはウェーハであり、例えば半導体ウェーハである。一実施例ではウェーハの材料は、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。一実施例では、ウェーハは、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ウェーハである。一実施例では、ウェーハはシリコンウェーハである。一実施例では、ウェーハはセラミック基板である。一実施例では、ウェーハ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ディスプレイ及び液晶ディスプレイパネルの製造に有用である。一実施例では、ウェーハはプラスチック基板である。一実施例では、基板は裸眼で見たときに透明である。一実施例では、基板は有色である。一実施例では、基板は無色である。
【００２５】
「投影系」なる用語は、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系をも包含するよう広く解釈されるべきである。投影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系という用語と同義に用いられ得る。
【００２６】
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してもよい。
【００２７】
図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。
【００２８】
リソグラフィ装置は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。
【００２９】
リソグラフィ装置は、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デバイスと投影系との間などのリソグラフィ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。
【００３０】
図１に示されるようにイルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。一実施例では、放射源により、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により供される放射は、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近傍の波長、または３５５ｎｍ近傍の波長を含む。一実施例では、この放射は、広帯域の波長を含み、この波長域は例えば３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、及び４３６ｎｍの波長を含む。３５５ｎｍのレーザ光源が使用されてもよい。例えば光源がエキシマレーザである場合には、光源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、光源はリソグラフィ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からイルミネータ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、光源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯとイルミネータ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、放射系または放射システムと総称される。パターニングデバイス自体が光源である場合、例えばパターニングデバイスがレーザダイオードアレイまたはＬＥＤアレイである場合には、リソグラフィ装置は照明系を有しない設計であってもよいし、簡略化された照明系を有していてもよい（例えば放射源ＳＯが省略されうる）。
【００３１】
イルミネータ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、イルミネータの瞳面における照度分布の少なくとも外径及び／または内径の大きさ（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。加えてイルミネータ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。イルミネータはビーム断面における所望の均一性及び照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。イルミネータ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における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するが、これに限定されないものとする。
【００３２】
放射ビームは、パターニングデバイスＰＤ（例えば、個別制御可能素子アレイ）に入射して、当該パターニングデバイスにより変調される。放射ビームはパターニングデバイス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の目標部分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は正確に移動され、例えば放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃをそれぞれ位置決めするように移動される。また、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。一実施例では、基板テーブルＷＴの移動は、図１には明示されていないが、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）により実現される。一実施例では、基板テーブルＷＴを移動するショートストロークモジュールを省略してもよい。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、投影ビーム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。
【００３３】
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をパターニング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へと透過させる。しかしながら放射ビームＢをパターニングデバイス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。
【００３４】
図示の装置は４つのモードで使用することができる。
【００３５】
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回の照射で目標部分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、異なる目標部分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目標部分Ｃの寸法が制限されることになる。
【００３６】
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目標部分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回の動的露光での目標部分Ｃの（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離が目標部分の（走査方向の）長さを決定する。
【００３７】
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の目標部分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、基板上の複数の目標部分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。
【００３８】
４．連続スキャンモードは基本的にパルスモードと同様である。異なるのは、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上を走査し露光しているとき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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、所与のドーズ閾値を超える放射ドーズ量を受けた基板の部位が示す反応と、その閾値以下の放射ドーズ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放射ドーズ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、この閾値以下の放射ドーズ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、パターニングデバイス内の個別制御可能素子は、パターン図形内部となる基板上の区域での露光中の放射ドーズ量がドーズ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、ドーズ閾値以下の放射を受ける。
【００４１】
実際には、パターン図形端部での放射ドーズ量は所与の最大ドーズ量からゼロへと急激に変化するわけではない。この放射ドーズ量は、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、放射ドーズ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、照射されたドーズ量が閾値を下回る位置によって定められる。この移行領域でのドーズ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、パターン図形境界またはその近傍で照度レベルの最大値または最小値に制御するだけではなく、当該最大値及び最小値の間の照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。
【００４２】
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（つまり最大値と最小値）だけが与えられるリソグラフィシステムよりも、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、少なくとも２５６種類の放射強度でもよい。
【００４３】
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、照射されたドーズ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のドーズ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のドーズ閾値以上で第２のドーズ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のドーズ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、基板上での放射ドーズ量プロファイルが２以上の望ましいドーズ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、このドーズ量プロファイルは少なくとも２つの所望のドーズ量レベルを有し、または例えば少なくとも３つの所望のドーズ量レベル、少なくとも４つの所望のドーズ量レベル、少なくとも６つの所望のドーズ量レベル、または少なくとも８つの所望のドーズ量レベルを有してもよい。
【００４４】
放射ドーズ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放射ドーズ量は、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、連続的な複数回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照射することにより代替的にまたは追加的に各点が受ける放射ドーズ量を制御することが可能となる。
【００４５】
要求されるパターンを基板に形成するためには、パターニングデバイスの各個別制御可能素子を露光プロセスの各段階において必要状態に設定することが必要である。そのために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。好ましくは、リソグラフィ装置は、この制御信号を生成するコントローラを含んでもよい。基板に形成されるパターンは例えばＧＤＳＩＩなどのベクトル定義の形式でリソグラフィ装置に与えられる。設計情報を各個別制御可能素子への制御信号に変換するためには、コントローラは１つまたは複数のデータ処理装置を備える。それらのデータ処理装置は各々が、パターンを表すデータストリームに所定の処理を施すように構成されている。これらのデータ処理装置は以下では「データパス」と総称される場合もある。
【００４６】
データパスの各データ処理装置は、以下の処理のうち１つまたは複数の機能を実行する。その処理は、ベクトル形式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こと、ビットマップのパターンデータを要求放射ドーズ量マップ（すなわち基板上での要求放射ドーズ量プロファイル）に変換すること、要求放射ドーズ量マップを各個別制御可能素子での要求放射照度値に変換すること、及び、各個別制御可能素子での要求放射照度値をそれに対応する制御信号に変換すること、である。
【００４７】
図２ａは、リソグラフィ装置のパターニングデバイスを形成する個別制御可能素子アレイの１つの素子を模式的に示す図である。一実施形態においては、この素子は、リソグラフィ装置の照明系の一部を例えば形成する多数の素子の１つであってもよい。この素子は放射ビームの特性（例えば放射ビームの角強度分布）を制御するのに使用されてもよい。図２ａに示されるように、この素子はミラー１を備える。ミラー１は、支柱３により支持構造２に取り付けられている。１つまたは複数の電極４に適切な駆動電圧を与えることにより、ミラーは支柱３まわりに傾斜または揺動されうる。支柱３はピボットまたはヒンジ等として説明されてもよく、機能的にはそのまわりにミラー１を移動させる構造と規定される。
【００４８】
図２ａにおいては２つの電極４だけが示されている。よって、これらの電極４に印加される駆動電圧を適切に選択することにより、ミラー１の傾斜量が制御される。実際には電極は１つだけであってもよい。あるいは逆に、ミラー１を複数の軸まわりに傾斜させるために２つよりも多くの電極を使用してもよい。以下では単一の電極４への駆動電圧を説明しているが、その駆動電圧はミラー１の位置、傾斜、または移動を制御する複数の電極４にも同様に適用可能であるものと理解されたい。
【００４９】
図２ｂは、電極４に印加した駆動電圧の適切な制御によってミラー１がどのように傾斜するかを模式的に示す図である。ミラー１の位置の制御または移動は、既に知られているように、ミラー１と電極４との間に生成される静電気力を用いて実現される。ミラー１の位置または移動量を制御することにより、放射ビームまたは放射ビームパルスのミラー１での反射方向を制御することができる。
【００５０】
図３は、図２ａ及び図２ｂに示される電極に印加されるＡＣ駆動電圧ＶＥを模式的に示す図である。図からわかるように、駆動電圧ＶＥは、最大電圧＋Ｖボルトから最小電圧−Ｖボルトへと変化する方形波である。駆動電圧ＶＥの極性が変化しても、ミラーに作用する静電気力には影響しない。静電気力は駆動電圧の２乗に比例するからである（言い換えれば、駆動電圧の符号または極性はミラーに作用する力に影響を与えない）。図３には、複数の放射ビームパルスＰも示されている。さらに図３には、ミラーに入射する放射ビームパルスＰのタイミングまたは周波数が、駆動電圧ＶＥ特にその極性変化にどのように一致するかも示されている。
【００５１】
図３からわかるように、放射ビームパルスＰがミラーに入射する時点においては、電極は＋Ｖボルトの大きさの電圧か−Ｖボルトの大きさの電圧のいずれかで駆動されている。これは上述のようにミラーに作用する静電気力が一定であるということであり、ミラーの傾斜量も一定であるということである。要するに、放射ビームパルスＰがいつミラーに入射したとしてもミラーの傾斜量は同じである。しかし、図３に模式的に示しているのは理論的かつ理想的な駆動電圧ＶＥである。完全な方形波の駆動電圧を生成するのは実際には難しい場合もある。図４ａにそのような場合を示す。
【００５２】
図４ａは、実際の方形波駆動電圧ＶＥの一部を示す。図からわかるように、電極に供給または制御する駆動電圧の極性を＋Ｖから−Ｖに変化させるのに時間ｔを要する。この時間ｔはミリ秒のオーダーであるかもしれないし、マイクロ秒またはナノ秒のオーダーであるかもしれないが、＋Ｖボルトと−Ｖボルトとの間の移行は通常まったく時間を要しないわけではない。図４ｂは、実際のＡＣ方形波駆動電圧ＶＥを示す。図４ｂには、複数の放射ビームパルスＰを示し、さらにそれらがミラーに入射するタイミングまたは周波数がＡＣ方形波駆動電圧ＶＥに実際にはどのように一致するかも示されている。図からわかるように、実際には放射ビームパルスＰが入射するタイミングまたは周波数は最大駆動電圧または最小駆動電圧（すなわち＋Ｖボルトまたは−Ｖボルト）に常に一致するわけではない。一部の放射ビームパルスＰは、ＡＣ駆動電圧ＶＥが最大値でも最小値でもなくそれらの間のどこかにあるときにミラーに入射する。
【００５３】
理論的には、駆動電圧が極性を＋Ｖから−Ｖに即時に変化するのであれば、駆動電圧の極性はミラーに生じる力に影響しないのであるから、駆動電圧により誘起されるミラー傾斜量は一定となるであろう。しかし、実際には極性変化は即時ではなくある移行時間を要するから、ミラーに与えられる駆動電圧が＋Ｖボルトでも−Ｖボルトでもなくそれらの間のどこかにある時間が存在する。よって、＋Ｖボルトから−Ｖボルトへの移行に要する時間においてミラーに与えられる駆動電圧は変化し、ミラーの傾斜量も変化する。
【００５４】
図５ａ及び図５ｂは、＋Ｖボルトから−Ｖボルトへの移行によって生じるミラー１の傾斜を模式的に示す図である。図５ａは、電極４が＋Ｖボルトまたは−Ｖボルトで駆動されているときにミラー１に入射する放射ビームパルスＰを示す。図５ｂは、駆動電圧が＋Ｖボルトと−Ｖボルトとの間の移行中であるときにミラー１に入射する放射ビームパルスＰを示す。図からわかるように、ミラー傾斜が変化しているときに（すなわち、駆動電圧が＋Ｖボルトと−Ｖボルトとの間の移行中であるときに）ミラー１に放射ビームパルスＰが入射した場合には、放射ビームパルスＰの反射方向が変化する。放射ビームパルスＰの反射方向が変化すると例えば、ミラー１のアレイにより生成されるパターンが歪んでしまう。その結果、リソグラフィ装置により生成されるデバイスに欠陥層が生じてしまう。
【００５５】
図６は、図４ａ乃至図５ｂに関連して説明した問題の解決策を模式的に示す図である。図６は図４ｂに示した駆動電圧ＶＥと同じ駆動電圧を示す。ところが、各放射ビームパルスＰが最大電圧＋Ｖまたは最小電圧−Ｖのみに一致するように、放射ビームパルスＰのタイミング（すなわち周波数）が駆動電圧ＶＥに同期している。すなわち、放射ビームパルスＰのタイミングまたは周波数は、最大電圧＋Ｖから最小電圧−Ｖへと変化する駆動電圧の移行点に時間的に一致しないように選択されている。これにより、駆動電圧の極性変化の際にミラーが位置を変化させたとしても放射ビームパルスの反射方向には影響しなくなる。駆動電圧の極性が移行中であるときに放射ビームパルスがミラーに入射しないからである。
【００５６】
この同期化はさまざまな方法で実現できる。例えば、駆動電圧が最大値から最小値へと切り替えられてからある時間経過後に放射ビームパルスＰが生成されミラーに向けられてもよい。この時間は移行期間を避けるよう設定される。あるいは、同様の効果を得るようにＡＣ駆動電圧ＶＥの周波数を変化させてもよい。具体的には、放射ビームパルスが方形波駆動電圧の最大値または最小値のみに一致し、駆動電圧極性の移行期間には一致しないように、ＡＣ駆動電圧ＶＥの周波数を変化させてもよい。
【００５７】
図７は、図２ａ及び図２ｂを参照して説明した素子の電極に与えられる駆動電圧を模式的に示す図である。図からわかるように、駆動電圧ＶＦは一定周波数のＡＣ方形波駆動電圧である。このようなＡＣ駆動電圧ＶＦが使用された場合にはミラーの傾斜量と駆動電圧の大きさとの関係が非線形となることがわかっている。また、ミラーに入射する放射ビームパルスにより（光子の衝撃及びエネルギによって）ミラーが励起（例えば移動）されることもわかっている。この非線形性により、ＡＣ駆動電圧ＶＦの周波数と放射ビームパルスの周波数（すなわちタイミング）との間に周波数混合が発生する。周波数混合により、ミラーの（機械的）固有モードを励起する多数の混合周波数成分が生じる。励起によって生じ得る共振（例えば傾斜の共振）またはミラーの曲げは好ましくない。
【００５８】
この問題を解決する１つの方法は、駆動電圧ＶＦが一定周期を有しかつ一定の昇圧時間及び降圧時間（例えば高電圧から低電圧）を有することにより生じる一定の周波数を、ミラーの（機械的）固有モードが励起されないよう十分に高くすることである。しかし、この方法がうまくいく場合もあるが、常にうまくいくとは限らない。それは既に述べた理由の通りである。すなわち、ミラー傾斜量と駆動電圧ＶＦの大きさとが非線形であるからであり、ＡＣ駆動電圧ＶＦの周波数と放射ビームパルスのタイミングまたは周波数との周波数混合がミラーの（機械的）固有モードの励起を発生させうることに変わりはないからである。
【００５９】
図８は、上述の問題を解決しうるＡＣ方形波駆動電圧ＶＶを模式的に示す図である。駆動電圧ＶＶは可変周波数を有する。図８からわかるように、ＡＣ駆動電圧ＶＶの周波数は時間により変化する。また、駆動電圧ＶＶの大きさは一定のままである。これは、一定周波数のＡＣ駆動電圧が使用される先行技術とは対照的である。
【００６０】
駆動電圧ＶＶの周波数を変化させることにより、ミラーの（機械的）固有モードの励起を軽減または防止することができるという効果が得られる。可変周波数のＡＣ駆動電圧ＶＶを使用することにより、励起エネルギが周波数スペクトル上で分散されるからである。上述のように、非線形関係がある場合に１つの高周波数を用いることで（機械的）固有モードの励起を避けることは難しい。複数の周波数を用いることで（すなわちスペクトルを広げることで）固有モードの励起が生じる可能性を小さくすることができる。たとえ固有モードが励起されたとしても、複数の周波数を用いているから、先行技術に比べて小さいエネルギで励起されることになる。
【００６１】
図８は、駆動電圧ＶＶにおいて＋Ｖボルトから−Ｖボルトへの移行周波数をどのように変化させるかの一例を示す。図からわかるように、極性変化の周期（言い換えれば「波長」である）は時間Ｔに保たれている。制御される変数は、時間Ｔにおける時間τである。時間τは、駆動電圧ＶＶが高電圧（図示の場合）または低電圧である時間である。例えば、駆動電圧ＶＶが正または負である時間が制御されてもよい。言い換えれば、デューティサイクル（τ／Ｔに等しい）が変化される。図からわかるように、駆動電圧ＶＶが高電圧である時間τは徐々にあるところまで減少する（反対に駆動電圧ＶＶが低電圧である時間は徐々に増加する）。その後、駆動電圧ＶＶが高電圧である時間τは徐々にあるところまで増加する（反対に駆動電圧ＶＶが低電圧である時間は徐々に減少する）。この変動が継続されることで、駆動電圧ＶＶの極性を変化させる周波数が連続的に変動することが保証される。駆動周波数ＶＶの周波数を変動させてもミラーに生じる力には影響しない。上述のように力は印加電圧の２乗に比例しており、駆動電圧の極性及びその変化に影響されないからである。
【００６２】
ＡＣ駆動電圧ＶＶの周波数はその他の適切な方式で変化させてもよい。例えば、ランダムな変化であってもよい。すなわち、＋Ｖボルトと−Ｖボルトとの移行をランダムに発生させてもよい。他の例としては、周波数をまずあるところまで増加させ、その次にあるところまで減少させるというように、連続的に変化させてもよい。第１の値から第２の値へと変化し再び第１の値へと戻るというように周期的に周波数を変化させてもよい。ある上限値と下限値との間でどのように周波数を変化させてもよい。この上限値及び下限値は例えば、周波数の制御に使用する装置の周波数上限値または下限値であってもよい。周波数はどのような方式で変化させてもよい。例えば、電圧が高い状態または低い状態（例えばゼロまたは非ゼロの状態）となっている時間を変化させてもよいし、電圧が正または負である時間を変化させてもよいし、電圧がゼロまたは非ゼロである時間を変化させてもよい。また、極性を変化させる周期、あるいは言い換えれば「波長」を変化させて周波数を変えてもよい。あるいは、電圧が高い状態から低い状態になり再び高い状態となるまでの時間を変化させて周波数を変えてもよい。
【００６３】
周波数を変化させるときに、ある周波数またはある周波数範囲を避けることが有利となる場合もある。例えば、ミラーに共振を引き起こすことがわかっている周波数は避けることが有利である。このため、放射ビームパルスがミラーに入射する周波数に等しい周波数またはそれに近い周波数を有する駆動電圧を使用するのは避けることが望ましい。
【００６４】
図９は、ミラー傾斜量を制御するためにミラーに与えられるＤＣ駆動電圧を模式的に示す図である。上述のようにＤＣ駆動電圧を使用すると、電荷が蓄積されてミラー傾斜量にドリフトが生じる等の不利益がありうる。よって、ＡＣ駆動電圧を使用することがたいていの場合好ましい。
【００６５】
図１０は、ＡＣ駆動電圧を使用してミラー１の傾斜量がどのように制御されるかを模式的に示す図である。電極４には駆動電圧ＶＥＬが供給される。ミラー１には駆動電圧ＶＭＩが供給される。図においてはミラー駆動電圧ＶＭＩがミラー１に直接供給されているが、駆動電圧ＶＭＩは支柱３またはその他の適切な構成を通じて供給されてもよい。上述のように、ここで説明する駆動電圧及び電気接続は１つの電極について説明されている場合であっても、同様に複数の電極が使用される場合にも適用可能である。
【００６６】
図１１ａは、ミラーに印加される駆動電圧ＶＭＩ及び電極に印加される駆動電圧ＶＥＬを示す。この実施例では、駆動電圧を生成または制御するのに使用される電子回路（図示せず）の最大電圧範囲は「Ｖ」である。電極駆動電圧ＶＥＬは０ボルトから＋Ｖボルトへと変化する方形波である。ミラー駆動電圧ＶＭＩは＋Ｖ／２ボルトである。
【００６７】
図１１ｂは、ミラー駆動電圧ＶＭＩと電極駆動電圧ＶＥＬとの差を示す。図示されるように、電圧差は＋Ｖ／２ボルトから−Ｖ／２へと変化する方形波である。よって、望ましい極性変化が駆動電圧に実現されている。この電圧差の周波数は、変動する電極駆動電圧ＶＥＬの周波数に等しい。ミラー駆動電圧ＶＭＩが一定であるからである。
【００６８】
ミラーに生じる力及びそれによって生じる傾斜量は、ミラーと電極との間の電圧差の２乗に比例する。よって、図１１ａ及び図１１ｂに示される駆動電圧により生成される力は、（Ｖ／２）２に比例する。これを図１２に示す。これとは異なり、（図９に示される）ＤＣ駆動電圧を使用して生成される力はＶ２に比例する。よって、同じ動作電圧範囲で同じ電極を使用した場合に、ＤＣ駆動電圧法を使用して利用可能な最大の力は、ＡＣ駆動電圧法を使用して利用可能な力の４倍となる。すなわち、ＤＣ駆動電圧を使用したときの力を得るには、ＡＣ駆動電圧における電圧は２倍の大きさが必要となるということである。ＡＣ駆動電圧法において大きな動作電圧を実現するには、例えば大きな電極及び／または電子部品が使用される。個別制御可能素子アレイにおいては大きさは重要である。例えば素子密度を最大化してアレイが放射ビームに形成するパターンの解像度を高めるからである。よって、素子サイズあるいは素子間の間隔が大きくなるのは好ましくない。
【００６９】
図１３ａ乃至図１３ｄは、本発明の一実施形態に係る駆動電圧を模式的に示す図である。図１３ａは、電極に与えるＡＣ駆動電圧ＶＥＬを模式的に示す。図からわかるように、電極に与えられる駆動電圧ＶＥＬは、図１１ａに示されるものと同じである。つまり、駆動電圧ＶＥＬは、一定周波数を有しゼロから＋Ｖボルトへと変動する方形波である。
【００７０】
図１３ｂは、ミラー駆動電圧ＶＭＩを示す。ミラー駆動電圧ＶＭＩは、電極駆動電圧ＶＥＬと同じ一定周波数を有しゼロから＋Ｖボルトへと変動する方形波である。この点で、ミラー駆動電圧が一定である図１１に示した方式とは異なる。図１３ｃは、電極駆動電圧ＶＥＬ及びミラー駆動電圧ＶＭＩを組み合わせて示す図である。図からわかるように、ミラー駆動電圧ＶＭＩは電極駆動電圧ＶＥＬとは位相が１８０度異なっている。すなわち、電極駆動電圧ＶＥＬが＋Ｖボルトであるときにはミラー駆動電圧ＶＭＩは０ボルトであり、電極駆動電圧ＶＥＬが０ボルトであるときにはミラー駆動電圧ＶＭＩは＋Ｖボルトである。一般化して言えば、電極に与えられる駆動電圧ＶＥＬが低い状態から高い状態（例えばゼロボルトから非ゼロボルト）に移行するときにミラーに与えられる駆動電圧ＶＭＩは高い状態から低い状態（例えば非ゼロボルトから零ボルト）に移行し、電極に与えられる駆動電圧ＶＥＬが高い状態から低い状態（例えば非ゼロボルトから零ボルト）に移行するときにミラーに与えられる駆動電圧ＶＭＩは低い状態から高い状態（例えばゼロボルトから非ゼロボルト）に移行する。電圧はゼロの電圧から非ゼロの電圧に変化されなくてもよく、正の電圧から負の電圧に変化されてもよい。
【００７１】
図１３ｄは、２つの駆動電圧ＶＭＩ、ＶＥＬの電圧差を示す。電圧差は、＋Ｖボルトから−Ｖボルトへと大きさが変動し、ミラー駆動電圧ＶＭＩ及び電極駆動電圧ＶＥＬの周波数（両者は等しい）に等しい周波数を有する方形波である。図１１ｂと図１３ｄとを比較してわかることは、電圧差に相当の違いがあるということである。図１１ｂにおいてはミラーに与えられる電圧は一定であり、ミラーと電極との電圧差は＋Ｖ／２ボルトから−Ｖ／２で変動するにすぎない。これに対して図１３ｄにおいてはミラーに与えられる駆動電圧は０ボルトから＋Ｖまで変動するので、電圧差は２倍の大きさとなる。具体的には＋Ｖボルトから−Ｖボルトまで変動する。電圧差が大きいので、生成される力も大きくなる。
【００７２】
図１４ａ及び図１４ｂはそれぞれ、ＤＣ駆動電圧法及び図１３のＡＣ駆動電圧法を使用して比例的に生成される力を示す。制御に使用され、ＤＣ駆動電圧またはＡＣ駆動電圧を生成する電子的構成は、Ｖボルトの最大動作電圧範囲を有する。ＡＣ法またはＤＣ法による力はいずれも、ミラー駆動電圧と電極駆動電圧との最大電圧差の２乗に比例する。ＤＣ法での最大電圧差はＶボルトであり、図１３のＡＣ法でもＶボルトであるから、最大の力は両者で等しくかつＶ２に比例する。
【００７３】
図１３ａ乃至図１３ｄにおいては、ミラーに与えられる電圧は０ボルトから＋Ｖボルトまで（すなわち上述のように最大動作電圧範囲を使用して）変動するとして図示されている。この大きさだけミラーに与えられる駆動電圧ＶＭＩを変動させることを保証することにより、電極駆動電圧ＶＥＬとミラー駆動電圧ＶＭＩとの最大可能電圧差を実現可能である。つまり可能な最大の力を実現可能である。しかし、ミラーに与えられる駆動電圧に変調を与えることにより、図１１を参照して説明した方式（ミラーが一定電圧で駆動される方式）と比較して、電極駆動電圧ＶＥＬとミラー駆動電圧ＶＭＩとの電圧差を大きくすることができる。それに応じて、所与の電極駆動電圧のもとで生成しうる最大の力も大きくすることができる。
【００７４】
上述の説明において各実施形態は独立に説明されているが、複数の実施形態を組み合わせることも可能であると理解されたい。例えば、放射ビームパルスの周波数と駆動電圧の周波数とを関連させる実施形態は、駆動電圧の周波数を変化させる実施形態に組み合わせることが可能である。放射ビームパルスの周波数と駆動電圧の周波数とを関連させる実施形態は、ミラー駆動電圧の変調に関する実施形態に組み合わせることが可能である。放射ビームパルスの周波数と駆動電圧の周波数とを関連させる実施形態は、駆動電圧の周波数を変化させる実施形態と組み合わせることも可能であるし、さらにミラー駆動電圧の変調に関する実施形態を組み合わせることも可能である。駆動電圧の周波数を変化させる実施形態は、ミラー駆動電圧の変調に関する実施形態に組み合わせることが可能である。３つの実施形態のうち任意の２つを組み合わせることができる。いずれの実施形態も、個別制御可能素子アレイに与えられる公知のＡＣ駆動電圧に改良を与える。複数の実施形態を組み合わせることにより、更なる改良が実現される。
【００７５】
上述の各実施形態は適切な制御装置を使用して実施されてもよい。この制御装置は例えば、電子回路であってもよいし、オシロスコープ、コンピュータ、信号生成器、または駆動電圧の周波数を変化させ及び／またはミラー駆動電圧を変調させるためのその他制御デバイスであってもよい。制御装置は独立した装置であってもよいし、他の装置の一部分であってもよい。制御装置はリソグラフィ装置及び／または（適用可能であれば）放射源の一部であってもよいし、通信可能な状態で独立していてもよい。
【００７６】
上述の説明では、個別制御可能素子アレイを形成する素子として傾斜可能ミラーが説明されたが、これは必須ではない。例えば、アレイの素子は、移動可能または制御可能な反射性素子または透過性素子であってもよい（例えば格子やミラーなど）。本発明の一実施形態に係るデバイスは、静電気力により互いに相互作用をする（すなわち静電的に相互作用をする）第１部分（例えばミラー）と第２部分（例えば電極）とを備えてもよい。上述の駆動方法は、ＡＣ駆動電圧を使用しまたはＡＣ駆動電圧により駆動されるいかなるデバイス（特に電荷が捕捉されるデバイスまたは放射ビームパルスが使用されるデバイス）に適用されてもよい。つまり、このデバイスはリソグラフィ装置の個別制御可能素子アレイである必要はない。例えば、このデバイスは投影系で使用される個別制御可能素子アレイの１つまたは複数の素子であってもよい。
【００７７】
上述の実施形態においては、方形波の駆動電圧とされているがこれは必須ではない。その他の交流波形の駆動電圧であってもよく、例えば正弦波形であってもよいし、三角波形であってもよい。
【００７８】
上述の実施形態においては２つの電極が示されている。これらの電極に与えられる駆動電圧が適切に選択されることによりミラー傾斜量が制御される。実際には単一の電極のみが使用されてもよい。あるいは逆に、２つよりも多くの電極が使用されて複数（例えば２つまたは３つ）の軸まわりにミラーが傾斜されてもよい。上述の説明では単一の電極の駆動電圧が議論されているが、ミラーまたはその他の素子の位置、傾斜、または移動を制御するために使用される複数の電極に同様に適用可能である。
【００７９】
本説明においてはリソグラフィ装置の用途を特定のデバイス（例えば集積回路やフラットパネルディスプレイ）の製造としているが、ここでのリソグラフィ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、集積回路や集積光学システム、磁気ドメインメモリ用案内パターン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、微小電気機械デバイス（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。
【００８０】
本発明の各実施形態を説明したが、本発明は上述の説明以外の形式で実施することも可能である。例えば、本発明は、上述の方法を記述した機械読取可能な命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形式、または、そのようなコンピュータプログラムを有するデータ記録媒体（例えば半導体メモリ、磁気ディスク、または光ディスク）の形式で実施されてもよい。
【００８１】
本発明の種々の実施例を上に記載したが、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。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【図１３ｄ】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【外国語明細書】
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