JP2002372790A

JP2002372790A - 改良型パターン・ジェネレータ

Info

Publication number: JP2002372790A
Application number: JP2002102101A
Authority: JP
Inventors: Torbjorn Sandstrom; サンドストレームトルビェルン; Torbjorn Aklint; オクリントトルビェルン; Mats Rosling; ロスリングマッツ
Original assignee: Micronic Laser Systems AB
Current assignee: Micronic Laser Systems AB
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2002-04-04
Publication date: 2002-12-26
Anticipated expiration: 2022-04-04
Also published as: JP4495898B2

Abstract

(57)【要約】【課題】フォトマスクを作成するようなパターン・ジ
ェネレータで２つのパターンを正確に重ねまたは繋ぎ合
せる場合に、両パターンの回転および位置ずれ、倍率差
および直交性の差を精密に補正するための装置および方
法を提供すること。【解決手段】パターンの回転は、アジマス機構１００
６に取り付けた偏向器によりまたは電子的に行う。ステ
ージ６０５上の、既に第１パターンがある基板の位置
は、整列レーザ１００１からの検出光でこの基板上の整
列マークを走査し、その反射光を検出器１００９で検出
して決定し、それに応じて第２パターンを補正して投影
する。この検出光は、パターン書込み光と同じレンズ１
００４を使って投影するが、検出光はこのレンズの露出
フィールドのわずかな部分しか使わないので書込みに影
響なく、収差補正も容易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置および
表示装置用フォトマスク（photomasks）などの感光面の
極めて高精度なパターン印刷に関するものである。さら
に、本発明は、半導体装置パターン、表示パネル、一体
型光学装置、および電子配線構造体の直接書込み動作に
関するものである。さらに、セキュリティ・プリンティ
ング（証券印刷）などの、他の種類の高精度印刷に利用
することも可能である。用語の「印刷（printing）」
は、広い意味で理解すべきものであり、フォトレジスト
や写真用感光乳剤の露光を意味するだけでなく、光また
は熱によって活性化する融蝕または化学処理による、乾
式処理紙などの他の感光媒体上での光作用も意味するも
のとする。光は、平均的な可視光線に限定されず、赤外
線（ＩＲ）から超紫外線までの広い範囲の波長を含んで
いる。特に重要なのは、３７０ｎｍ（ＵＶ）から、深紫
外線（ＤＵＶ）、真空紫外線（ＶＵＶ）、および超紫外
線（ＥＵＶ）を通過して、数ナノメートルの波長に至る
紫外線範囲である。ＥＵＶは、本願において、１００ｎ
ｍからその放射を光として扱うことが可能な下限までの
範囲として定義される。ＥＵＶの通常の波長は１３ｎｍ
である。ＩＲは、７８０ｎｍ〜約２０μｍとして定義さ
れる。

【０００２】別の意味において、本発明は、空間光変調
装置と、そのような変調装置を用いる投射型表示装置お
よび投射型プリンタの技術ならびに科学研究法に関する
ものである。特に、本発明は、グレースケール特性、焦
点や画像の均一化による画像の安定性、およびアナログ
変調技術を利用したこのような変調装置のためのデータ
処理を改善する。アナログ変調の最も重要な用途は、ア
ドレス・グリッド（address grid）（例えば、パターン
のエッジ位置を特定するような、すなわち、空間光変調
装置の画素によって生成されるグリッドよりもはるかに
微細な増分）を備えたフォトレジストのようなコントラ
ストの強い素材への画像の生成である。

【０００３】

【従来の技術】最新の技術では、マイクロミラー型（ネ
ルソン１９８８年、クック１９９０年）のマイクロ
ミラー空間光変調装置（ＳＬＭ）の投射を用いた高精度
パターン・ジェネレータを構成することが周知である。
パターン・ジェネレータにおけるＳＬＭの使用は、走査
レーザ・スポットを使用する、より広く知られた方法に
比べて多くの利点がある。即ち、ＳＬＭは、大規模並列
処理装置であり、１秒当たりに書き込める画素数は極め
て多い。この光学システムは、ＳＬＭの照射が非限界的
であるという点でより簡素化されているのに対し、レー
ザ・スキャナでは、ビーム路全体を高精度で構築しなけ
ればならない。数種類のスキャナ（特に電気光学および
音響光学スキャナ）と比較して、マイクロミラーＳＬＭ
が完全に反射装置であることから、マイクロミラーＳＬ
Ｍはより短い波長で使用することができる。

【０００４】上記２つの引用文献において、空間光変調
装置は、各画素ごとにオン／オフ変調だけを使用してい
る。入力データは、１ビットの深度、例えば、各画素ご
とに０および１の値を有する画素マップに変換される。
この変換は、図形プロセッサ（即ち、処理装置）や、領
域充填指令（area fill instructions）を有するカスタ
ム論理制御回路を使用して、効果的に行なうことが可能
である。

【０００５】同じ発明者のサンドストロン（サンドスト
ロン他、１９９０）による先の出願では、パターン素子
の境界に中間露光指数を使用して、レーザ・スキャナで
作成された画像の該素子のエッジ位置を微調整できるこ
とが記載されている。

【０００６】時間を変化させながらＳＬＭにより画素を
オンにしたり、あるいは、同じ画素を数回印刷すること
により、画素を様々な回数オンにすることによって、好
ましくはビデオ画像の投射表示および印刷用にグレース
ケール画像を生成することも当業界では周知である。本
発明は、特に、超高精度パターンの生成を目的とする、
空間光変調装置を備えた直接グレースケール・ジェネレ
ータ用のシステムを提供する。好適実施例の重要な特徴
は、画素単位の画像の均一性と、焦点変化時（意図的あ
るいは不慮のいずれかを問わず）のＳＬＭの画素に対す
るフィーチャー（feature）の正確な配置に関する独立
性と安定性である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、高精度パターンの印刷を行なう改良型パターン・ジ
ェネレータを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的は、ＳＬＭの画
素のアナログ変調を行なう添付クレームに示された装置
によって達成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、ＳＬＭを有する総称的
な投射型プリンタを示す図１の全体的配置に基づき理解
できる。反射に基づく空間光変調装置は、偏向型（ネル
ソン）と位相型（クック）の２種類に分類される。マイ
クロミラーを備えた特別の例において両者の違いは小さ
いように見えるが、位相型ＳＬＭは、破壊的干渉（dest
ructive interference）によって反射方向にビームを放
射するのに対して、偏向型ＳＬＭでは、画素によって、
正反射（specular beam）ビームが幾何学的に片側に偏
向され、図１に示すように、結像レンズの開口部を逸脱
する。最新の発明により実行される超高精度印刷の場
合、クックによって１９９０年に開示された位相変調シ
ステムは、偏向型よりも優れている。第一に、表面の全
部品（ヒンジおよび支柱も含む）が破壊的干渉に関与
し、全体的な吸光が実現可能なことから、良好なコント
ラストが得られる。第二に、光を片側に偏向させること
によって機能するシステムは、中間偏角地点で光軸に対
して対称性を得ることが困難であり、焦点が変化したと
きに、フィーチャーが不安定になる危険が生じる。好適
な実施例では、位相型が使用されているが、非対称の偏
向型を囲むように収容あるいは設計すれば、使用するこ
とも可能である。図４ａ〜ｇにこの状態が概略的に示さ
れている。最初の図４ａでは、非偏向マイクロミラー４
０１が照射されており、反射光は、開口４０２の方向に
向けられず、したがって、光は、基板４０３に到達して
いない。一方、図４ｂでは、ミラーが完全に偏向され、
全反射光が、開口部方向に向けられる。中間の位置で
は、反射光の一部だけが、図４ｃに示されている基板に
達する。ただし、この場合、光は、レンズ４０４の光軸
に対して対称にならず、基板に斜めに入射する。これに
より、レンズと基板領域との間の距離が極めて重要なも
のとなり、領域の破線位置で示されるような若干の変更
によって、基板上のフィーチャーが大幅にずれることに
なる。この問題を解決する方法は、図４ｄ〜ｆによって
示されている。ここでは、最初の露光がマイクロミラー
の第１偏角で行なわれ、その後、好ましくは同じ光線量
で、第２の露光が第２の偏角に対して行なわれ、第１の
角度を補足する。これにより、第１の露光と第２の露光
を組み合わせたものが、レンズの光軸に対して対称とな
る。この課題を解決する別の方法として、図４ｇに示す
ような変形ミラー４０１′を使用して、反射光を開口部
全面に均一に分布させる方法がある。この最後の図で
は、概ね（後述する）位相型ＳＬＭまたは偏向型ＳＬＭ
の２つの例を示すことができるが、その場合、光はミラ
ーの異なる部分から反射する。

【００１０】位相型ＳＬＭは、ミクロ機械加工ミラー、
いわゆるマイクロミラー、あるいは、電気信号を使用し
て変形が可能な支持体上の連続するミラー面により形成
可能である。クックにより１９９０年に開示された発明
では、静電界によって制御される粘弾性層が使用されて
いるが、特に、数ナノメートルほどの変形で充分な極め
て短い波長に対して、電界または、別の、電気的、電磁
的、または熱的に制御される反射面によって変形される
圧電固体ディスクを使用することも同様に可能である。
本書の残りの部分では、静電気により制御可能なマイク
ロミラー・マトリクス（１次元または２次元）が想定さ
れているが、前記の通り、変調機構としてのＬＣＤクリ
スタル素材または電気光学素材に依存した透過または反
射型ＳＬＭや、圧電または電気歪動作を利用したミクロ
機械加工型ＳＬＭなど、他の構成も可能である。

【００１１】本発明では、位相変調が可変であることに
より、投光用レンズのひとみに達する光の量が可変にな
ることを特徴とするマイクロミラーを使用することが好
ましい。図２ａ〜ｈでは、数個の多重素子から成るミラ
ーをいくつか示しているが、各ミラーの多様な部分の傾
斜は重要ではない。実際に、ある素子によって光がレン
ズ方向に向けられる一方で、別の素子により、光がレン
ズのひとみの外部に向けられている。この機能を正しく
理解する方法として、ミラーの各極小領域素子からレン
ズのひとみの中心に達する複素振幅を調べ、ミラー全体
の振幅を積分する方法がある。ミラーを適正な形状にし
て、複素振幅の合計がゼロに近くなるように変形するこ
とが可能であり、これによって、レンズのひとみに達す
る光は全くなくなる。これがマイクロミラーのオフ状態
であり、ミラー面が平坦であって複素振幅が位相を含む
ような緩和された状態がオン状態である。オン状態とオ
フ状態の間では、反射方向の光量が、変形に関して連続
的ではあるが非線形的な関数となる。

【００１２】書き込まれるパターンは、通常、ガラス基
板上にクロムで書かれたフォトマスク・パターンなどの
２値パターンである。この場合、２値とは、中間領域が
全くないことを意味しており、フォトマスク面のある一
定の点は、黒（クロムで覆われている）か白（クロムな
し）である。このパターンは、ＳＬＭからの投影画像に
よりフォトレジストで露光され、このフォトレジストが
現像される。現代のレジストは、コントラストが強く、
このことは、露光にわずかな比率の変化が生じた場合
に、現像剤でレジストを完全に除去したときと、ほとん
ど除去したときとでは、差が生じることを意味してい
る。したがって、空中の画像が白から黒へ徐々に推移し
ても、フォトレジストは、通常、支持体表面に対してほ
とんど垂直なエッジを有している。クロム・エッチング
を行なった場合、さらに、コントラストが強くなり、そ
の結果得られる画像は完全に２値的であり、中間領域が
全くない黒または白のいずれかに分けられる。

【００１３】入力データは、デジタル形式で、表面に書
き込まれるパターンの幾向学的形状寸法を表している。
入力データは、極小アドレス単位、例えば、１ナノメー
トルで与えられることが多いが、ＳＬＭの画素をオンま
たはオフのいずれかに設定した場合、はるかにきめの粗
いパターンができる。ＳＬＭの画素を画像の０．１μｍ
の画素に投影する場合、１本の線は、整数個の画素分の
幅（ｎ＊０．１μｍ。ただし、ｎは整数とする）しか有
することができない。最近まで０．１μｍのアドレス・
グリッドで充分ではあったが、いわゆる光学近似補正
（ＯＰＣ）の出現により、１〜５ナノメートルのグリッ
ドが望まれている。ＯＰＣでは、マスクの使用時に、マ
スクのフィーチャーの寸法をわずかに修正して、予想さ
れる光画像誤差を補償する。一例として、４本の平行線
による０．８μｍ幅のマスクが最新の４Ｘリダクション
・ステッパ（半導体ウェハ用投射型プリンタ）に印刷さ
れる場合、通常、同じ幅に印刷しようとしても、０．１
８７、０．２００、０．２００および０．１８７μｍ幅
の線として印刷される。このことは、画像形成のシミュ
レーションによって予想することができ、マスクのユー
ザは、ＯＰＣを用いて、マスクを補償する。したがっ
て、０．８００μｍにする代わりに、マスクの最初と最
後の線を、４＊０．２１３＝０．８５２μｍにしたいと
考える。０．１μｍのアドレス・グリッドでは、訂正不
可能であるが、５ｎｍまたはそれよりも細いアドレス・
グリッドの場合、訂正が可能である。

【００１４】図５では、ＳＬＭのデータを提供する方法
が、フローチャートで示されている。第１ステップのＳ
１では、個別のパターン・フィールドに書き込まれるパ
ターンのパターン・データを分割する。このパターン・
データは、デジタル形式で受信されることが好ましい。
その後、ステップＳ２において、各フィールドがラスタ
ライズ化（rasterised）されることにより、異なる露光
指数が割り当てられる。次に、ステップＳ３において、
これらの値を非線形的応答が得られるように修正し、ス
テップＳ４で、画素単位の変形が行なわれる。最後に、
画素値が駆動信号に変換され、ＳＬＭに送信される。

【００１５】本発明は、オフ状態とオン状態との間の中
間値を使用して、きめの細かいアドレス・グリッド（例
えば、画素寸法の１／１５、１／２５、１／５０）を生
成することが好ましい。印刷されたフィーチャーは、オ
ン状態の画素から成るが、エッジに沿って、中間値に設
定された画素が形成される。これは、オンおよびオフ電
圧以外の電圧により画素を駆動することにより行なわれ
る。カスケード式非線形効果がいくつか存在することか
ら（エッジ位置と境界線上の画素の露光、露光と変形、
変形と電界）、入力データから電界への非線形的な変換
が必要である。さらに、この変換は、実証的に等時間間
隔で校正される。

【００１６】図３は、ピストンのように上下移動するこ
とにより、位相差を生成する画素の配列を示している。
この図では、画素をどのように制御して、このインセッ
ト（差込板）で反射率を生成するのか示している。明る
い領域は、位相０の画素を有しているのに対し、暗い領
域は、＋９０度と−９０度の位相が交互にくる画素によ
って生成されている。明るい領域と暗い領域の間にある
斜めの境界線は、中間値の位相によって生成されてい
る。これは、エッジが位相型ＳＬＭによってどのように
微細位置付けされるかを示している。ただし、中間値を
有する他の種類のＳＬＭも同様に使用できる。中間値の
位相ＳＬＭによる結像特性は複雑であり、図３でエッジ
が移動する明確さからはほど遠い。しかしながら、本発
明者による膨大な理論に基づく計算および実験によっ
て、記載された効果が実際にあることが証明されてい
る。

【００１７】さらに微細なアドレス・グリッドを生成す
るためには、図３に示すように、パターン・フィーチャ
ーの中に１種類の画素マップを、また、フィーチャーの
外に別の種類の画素マップを、さらに、境界線上に中間
画素マップを生成するように、電子処理システムを作製
し直す。ただし、境界線上の中間画素マップは、この加
工品上に投影されるＳＬＭの画素よりも微細なグリッド
内の境界線の配置にしたがって生成される。ＳＬＭおよ
び投射系は、フィーチャー内部の１露光レベル、フィー
チャー間の別の露光レベル、および境界線上の中間露光
レベルを生成する。中間露光レベルは、ＳＬＭの機能に
よって生成され、複数の状態に変調される。駆動信号に
よる反応から境界線の実際の配置までの特徴づけがなさ
れた後、補正が施される。測定は実証的に行なわれ、校
正関数がコンピュータで計算された後、データ処理およ
び搬送システムに記憶される。

【００１８】アドレス・レゾリューション（address re
solution）をさらに改善するためには、露光フィールド
を、ＳＬＭの座標系に対して平行でない方向（通常４５
度）に繋ぎ合わせる（stitching together）ように、ス
テージとＳＬＭを作製し直す。特に、ステージまたは光
学システムの連続した動きは、ＳＬＭに平行でない方向
（通常、ＳＬＭの座標系から４５度）に発生する。非直
角な軸を持つＳＬＭを有することも可能であるが、その
場合、動作方向に対して平行な軸を一切持たない方が有
利である。さらに、マトリクス自体のライン誤差という
ＳＬＭの列および行ドライバ（drivers）の不完全性に
よって生じるライン誤差を少なくするためには、行およ
び列のラインをステッチング（stitching）方向に対し
て一定の角度（例えば、繋ぎ合わされたフィールドの各
中心間のベクトル）にした方が効果的である。また、組
み合わされた露光に単一の露光では得られない中間値が
できるように、修正データを有する少なくとも２つの露
光を重ね合わせることにより、さらに精緻なアドレス・
グリッドが作成される。

【００１９】（位相型ＳＬＭの設計）従来技術で使用さ
れているような図２ｃに示すクローバー型ミラーは、オ
ン状態とオフ状態の間の中間状態にすることが可能であ
る。しかし、積分複素振幅が偏向関数として作図された
場合、完全に０になることは決してなく、０の周りに複
数の円を描くことから、位相角が変化する非ゼロの最低
反射率を有することが理解される。この状態は、図７の
線７０１によって概略的に示されている。ただし、７０
３は、一定の変形値に対する位置を示し、ψは、関連す
る位相角を示すものとする。中間状態に設定された数個
の画素を有する画像を綿密に分析すると、エッジ画素の
積分位相角がゼロでない場合、最終的な画像のエッジ位
置が、焦点に到るまで安定していないことが明らかであ
る。これは、図４ａ〜ｇに示される反射効果に類似した
回折効果によるものである。本発明の好適な実施例で
は、旋回素子を有する新型の画素を使用している。この
ような素子に関する複数の例が、図２ｅ〜ｈに示されて
いる。各素子が旋回すると、片方の端部が光源方向に移
動し、もう片方の端部が別の方向を向くことから、ゼロ
に近い平均的位相が維持される。この状態は、図７の破
線７０２によって概略的に示されている。さらに、この
クローバー形設計には、製造中に残留内部応力が発生す
るという問題がある。この応力は、印加された電場を利
用しなくても、部分的な変形を発生させる傾向がある。
この内部変形は、製造中の不完全性によることから、す
べての画素で全く同様に発生するとは限らない。クロー
バー形設計では、この画素ごとの相違によって、反射率
の一次的偏差が生じる。旋回素子により形成された画素
セルによっても同様の結果が得られるが、さらに、二次
的な効果が発生する。したがって、投射像において均一
性が向上する。

【００２０】パターンの異なる位置および／または異な
る向きのエッジに対し、投射系の開口絞りにおいて対称
性が得られるように、変調素子の設計と露光方法を作製
し直す。画素グリッドに対して異なる位置に配置された
エッジ間に特有の非対称性は、パターンに対する画素グ
リッドの異なる位置に配置された少なくとも２つの画像
を重ね合わせることにより、緩和することができる。

【００２１】偏向型ＳＬＭの場合、対称性は、開口絞り
の輝度分布と関連性がある。開口絞りの中心に対して対
称的に光を偏向させる変調素子を有していることが最も
好ましいが、もしくは、偏向が補充された露光を重ね合
わせることが対称性を得るために使用される。可変偏向
変調素子により、エッジの画素における偏向と該エッジ
との間に一定の幾何学的な関係を作り出すことができ
る。例えば、画素をエッジに対して垂直な方向に、かつ
フィーチャーの内部方向に向けることができる。

【００２２】回折型ＳＬＭを使用して、対向する位相マ
ップ（opposite phase maps）を有する露光を重ね合わ
せることにより、対称性が得られる。複素振幅がＳＬＭ
のどの部分でも実数であれば、対称性を維持することが
でき、−１〜１の範囲内の値で必ず実数となる積分複素
振幅で画素を設計することが可能である。多くの場合、
−０．５〜１の範囲内の振幅で充分である。以上は、図
２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈの正方形の旋回マイクロミラー
素子による例である。

【００２３】小さい負の振幅を使用して背景領域の印刷
を行なう方法により、解像度を上げることができる。さ
らに複雑な方式により、隣接する画素の各グループを画
像内で組み合わせ、結像システムによってフィルタがか
けられた後、所望の実際の振幅を実現することが可能で
ある。

【００２４】対称性を保持するためには、少なくとも２
倍（２−fold）の対称性、好ましくは、４倍の対称性を
有している方が有利である。対称性は、複数の重ね合わ
された露光によって固有の回転対称性を持たない画素に
対して実現可能である。さらに、画素設計または露光に
より、制御された実際の振幅を与えるシーケンスによ
り、解像度を高めるのに使用することができる。黒い線
は、対向する位相を有する領域間に配置された場合、特
にコントラストが強くなり、フィーチャーのエッジは、
フィーチャー内の隣接する画素をさらに高い正の振幅に
するか、外部の隣接する画素を負の振幅にすることによ
り、改善することができる。

【００２５】（画像の高画質化）旋回設計には第３の利
点がある。クローバー形は、完全な吸光には至らない
が、旋回型セルは、より簡単に、完全な吸光を実現する
幾向学的形状寸法が得られ、あるいは、ゼロを通過し
て、非ゼロのわずかな反射に戻ることもあり、その場合
は逆位相になる。吸光が良好に行なわれることによっ
て、重なり合った露光を印刷する自由度が大きくなり、
低い負の値７０２を設計することにより、吸光に近いさ
らに良好な線形性が実現できる。暗い領域において約５
％の弱い露光で逆相にした印刷では、１５〜３０％の高
いエッジ鮮明さが得られ、一定のレンズを使用して、よ
り小型のフィーチャーを印刷することができる。これ
は、半導体業界で利用されている、いわゆる、減衰移相
マスク（attenuating phase-shiftingmask）によく似て
いる。エッジ鮮明さを高める関連方法として、フィーチ
ャー内部の画素に低い値を設定し、エッジ付近の画素に
高い値を設定する方法がある。これにより、現在のマス
クからのパターン投影や、ネルソンおよびクックによる
投射法を使用することでは不可能な新型の画像高画質化
が実現できる。背景に非ゼロの負の振幅を使用しエッジ
に沿って露光を強くすることは、エッジ画素を中間値に
して微細なアドレス・グリッドを生成することと矛盾し
ない。これは、それぞれの効果が付加的、あるいは、少
なくとも計算可能なことによるものである。また、画素
が印刷されるフィーチャーよりも実質的に小さい場合、
すべての効果が同時に得られるような画素値の組み合わ
せがある。これらの画素を検出するためには、微細なア
ドレス・グリッドを生成するだけでなく、さらに、コン
ピュータによる計算が必要になるが、本発明の一部の利
用法においては、より小さいフィーチャーの印刷ができ
れば、多大な努力に見合うだけの高い値が得られる。

【００２６】粘弾性層上の連続したミラーの場合、ゼロ
に対する平均的位相の固有平衡が存在する。シミュレー
ションにより、フィーチャー・エッジの微細な位置決め
に中間値を当てはめることにより、連続したミラーが形
成されることが示されている。ただし、非線形性は、マ
イクロミラーを使用したときよりも低い。充分に機能す
る方法がないとすると、最小のフィーチャーは、マイク
ロミラーを使用したときよりも大きくなければならず、
例えば、分解された１フィーチャー素子当たりのアドレ
ス指定された画素の数がより多くなくてはならない。そ
の結果、ＳＬＭ装置は大型となり、一定のパターンに対
するデータ量が大きくなる。したがって、第１および第
２実施例において、マイクロミラーを選択している。

【００２７】本発明では、投光用レンズのひとみに対称
的な照射を与えることと、画像が回転に対して反応しな
いという２つの理由から、回転対称性変形（少なくと
も、２倍の対称性であり、好適な実施例では、４倍の対
称性）が施された画素が使用されている。後者の理由
は、半導体ウェハ上のランダムな論理パターンを印刷す
るうえで重要である。ｘ軸−ｙ軸に対して非対称性が存
在すれば、ｘ軸に沿って配置された各トランジスタは、
ｙ軸に沿って配置されたものと異なった遅延を伴う。そ
のような回路は誤作動することがあり、または、より遅
いクロック速度でしか使用できなくなる。ｘ軸とｙ軸間
の焦点および対称性による画像の不変性に関するこの２
つの要件により、光学系で対称性を生成および維持する
ことが極めて重要になる。対称性は、もともと備えてい
てもよく、あるいは、相補的非対称性を有する複数の露
光を使用するなど、非対称性を意図的に均衡化すること
によって生成し得る。ただし、複数の露光は、スループ
ットの低下につながることから、初めから対称的なレイ
アウトを有していることが極めて好ましい。

【００２８】

【実施例】（好適な実施例）第１の好適な実施例は、２
０４８×５１２マイクロミラーから成るＳＬＭを使用し
たフォトマスクの深紫外線パターン・ジェネレータであ
る。光源は、２４８ナノメートルのパルス出力と、約１
０ｎｓのパルス長と、５００Ｈｚの反復度を有するＫｒ
Ｆエキシマ・レーザである。また、ＳＬＭは、９０％を
上回る光を反射するアルミニウム面を有している。ＳＬ
Ｍは、ビーム・スクランブリング・イルミネータ（beam
-scrambling illumimator）を通じてレーザにより照射
され、反射光は、投光用レンズ方向に向けられるととも
に、さらに、感光面に向けられる。イルミネータからの
入射ビームとレンズへの既存ビームは、半透明のビーム
・スプリッタ・ミラーによって分離される。好ましく
は、このミラーは偏光選択型であり、イルミネータは偏
光を使用し、その偏光方向は、ＳＬＭの正面にある１／
４波長板によって切り換えられる。高い開口数（ＮＡ）
でｘ軸およびｙ軸に対して対称であるためには、画像は
対称に偏光されなければならず、ビーム・スプリッタと
投光用レンズの間にある第２の１／４波長板が円形に偏
光した画像を生成する。レーザ・パルスのエネルギーに
よって可能な場合のさらに簡単な構成は、非偏光ビーム
・スプリッタを使用することによって実現できる。ビー
ム・スプリッタの第２の通過後も、１／４波長板は、な
お利点を有しているが、それは、該プレートによって、
ビーム・スプリット・コーティング（beam-splitting c
oating）の設計が影響を受けにくくなるためである。全
体の最も簡単な構成は、ＳＬＭにおける斜めの入射を利
用して、イルミネータからのビームと投光用レンズに達
するビームが、図１に示されるように、幾何学的に離し
たものである。

【００２９】マイクロミラーの画素は２０×２０μｍで
あり、投光用レンズは２００Ｘの縮小変倍率を有するこ
とにより、ＳＬＭの画素を画像の０．１μｍに対応させ
る。レンズは、０．８の開口数（ＮＡ）を有するモノク
ロームのＤＵＶレンズであり、ポイント・スプレッド関
数（point spread function）が、０．１７μｍＦＷＨ
Ｍ（半値全幅）となる。良質で書き込み可能な最小ライ
ンは、０．２５μｍである。

【００３０】加工品、例えば、フォトマスクが、レンズ
下の干渉計制御ステージと、フラッシュを生成するレー
ザへの干渉計論理信号によって移動される。フラッシュ
がわずか１０ｎｓであることから、ステージの移動は、
露光の間は行なわれず、ＳＬＭの画像は、２０４．８×
５１．２μｍの大きさに印刷される。２ミリ秒後に、ス
テージは、５１．２μｍだけ移動し、新たなフラッシュ
が放射され、ＳＬＭの新規画像が、エッジから最初の画
像のエッジまで印刷される。露光と露光の間に、データ
入力システムは、新規画像をＳＬＭにロードして、より
大きいパターンが、繋ぎ合わされたフラッシュによって
形成されるようにする。１列が完全に書き込まれると、
ステージは、垂直方向に進み、新規の行が開始する。ど
のような寸法のパターンも書き込めるが、第１の好適な
実施例では、通常、１２５×１２５ｍｍのパターンを書
き込んでいる。この寸法のパターンを書き込むには、５
０分に加え、連続した列の間の移動時間がかかることに
なる。

【００３１】各画素は、２５レベル（＋ゼロ）に制御で
きることから、０．１μｍの画素を補間して、それぞれ
４ナノメートルを成す２５増分する。データ変換は、パ
ターンを幾向学的に指定し、オン、オフ、または中間値
に設定された画素を使用して、データをマップに変換す
る。データ経路は、１秒当たり２０４８＊５１２＊５０
０語のデータ、実際には、１秒当たり５２４メガバイト
の画素データをＳＬＭに供給しなければならない。好適
な実施例では、書き込み可能領域は、最大２３０×２３
０ｍｍであり、１列に最大２３０／０．０５１２＝４５
００フラッシュまで可能であり、この列は、４５０／５
００＝９秒で書き込まれる。１列に必要な画素データ量
は、９×５２４＝４８００Ｍｂである。転送されバッフ
ァに収められるデータの量を少なくするために、圧縮形
式が用いられる。この形式は、１９９０年のサンドスト
ロン他による発明とよく似ているが、一定の長さと値を
有するセグメントの代わりに、画素マップが圧縮される
点が異なっている。実現性のある代替例として、画素マ
ップを直接生成し、圧縮および解凍用の市販のハードウ
ェア・プロセッサを使用して、転送ならびにバッファに
収められるデータ量を減少させる方法がある。

【００３２】しかし、マスク全体のデータ量は、たとえ
圧縮しても、ディスク上に予め分割されたデータを記憶
しておくには、かなり膨大な量となっており、画素デー
タを使用時に生成しなければならない。１アレイのプロ
セッサは、圧縮形式への変換と並行して画像をラスタラ
イズ化するとともに、この圧縮データを、ＳＬＭに画素
データを供給する拡張（expander）回路に転送する。好
適な実施例において、プロセッサは、画像の異なる部分
もラスタライズ化し、その結果をバッファリングした後
に、拡張回路の入力バッファに送信する。

【００３３】（第２の好適な実施例）第２の好適な実施
例において、レーザは、１９３ｎｍの波長と５００Ｈｚ
パルスの周波数を有するＡｒＦエキシマ・レーザであ
る。ＳＬＭは、２０＊２０μｍの３０７２×１０２４画
素を有しており、レンズは、０．０６μｍの投影画素を
与える３３３Ｘの縮小変倍率を有している。また、６０
個の中間値があり、アドレス・グリッドは、１ナノメー
トルである。ポイント・スプレッド関数は、０．１３μ
ｍであり、最小ラインは０．２μｍである。データ・フ
ローは、１５７２メガバイト／秒であり、２３０ｍｍ長
さの１列のデータは、１１．８Ｇｂである。

【００３４】第３の好適な実施例は、画素マトリクスが
４５度回転し、画素グリッドが８４μｍであることによ
り、投影された画素がｘ軸およびｙ軸に沿って０．０６
μｍの間隔があけられていることを除いては、第２の好
適な実施例と同じである。レーザは、ＡｒＦエキシマ・
レーザであり、レンズは、２４０の縮小変倍率である。
マトリクスが回転されていることから、マトリクスの画
素密度は、減少し、データ量は、第２の好適な実施例の
半分となるが、アドレス・レゾリューションは同じであ
る。

【００３５】（レーザのフラッシュ対フラッシュ偏差）
エキシマ・レーザには２つの不利な特性、つまり、フラ
ッシュ対フラッシュの５％のエネルギー偏差と、フラッ
シュ対フラッシュの１００ｎｓの時間的変動がある。好
適な実施例では、いずれも同じ方法によって補償されて
いる。最初の露光は、９０％の倍率での全体のパターン
により形成されている。実際のフラッシュのエネルギー
と各フラッシュの時間位置が記録される。第２の露光
は、公称１０％の露光によって形成され、アナログ変調
により、第１露光の実際の値しだいでは、第２の露光を
５〜１５％にする。同様に、第２の露光において意図的
に時間を相殺することにより、第１の露光の時間的変動
を補正できる。第２の露光は、第１の露光で生じた誤差
を完全に補償できるが、それ自体が同じ種類の新たな誤
差を発生する。露光全体の平均がわずか１０％であるこ
とから、両者の誤差は、１０だけ事実上減少する。実際
に、レーザは、１００ｎｓよりもはるかに大きい時間的
な不確定性を有している。この不確定性は、光のパルス
が、トリガ・パルスからの遅延にしたがって発生し、こ
の遅延が、時折、数マイクロ秒分、変化することによる
ものである。短時間の間に、遅延はより安定することか
ら、継続的に遅延を測定し、好ましくはフィルタリング
した最終遅延値を使用して、次のパルス遅延を予測する
とともに、トリガ・パルスの位置付けを行なう。

【００３６】同様に、ステージ誤差が記録され、ステー
ジが第２の露光における補償動作により駆動された場
合、ステージの不完全性を補正することも可能である。
測定可能な配置誤差があれば、原則として、部分的また
は完全に上記のように補正することができる。第２の露
光中に計算されたポイントにステージを移動させる高速
サーボを備えていることが必要である。従来技術では、
ＳＬＭ自体をストロークが小さく応答時間の短いステー
ジに搭載し、画像の精密な位置付けに使用する方法が周
知である。別の同様に有効な方式は、ＳＬＭと画像面と
の間の光学系において圧電制御を備えたミラーを使用す
る方法があり、両者のいずれを選択するかは、実際の状
況を考慮して行なう。さらに、また、露光フィールドの
データに対して偏倚した位置を付け加えて、画像を横に
移動させることも可能である。

【００３７】第２の露光は、レーザおよびＳＬＭ間の減
衰フィルタを使用して実行し、公称露光の０〜１５％以
内で、ＳＬＭのダイナミック・レンジを完全に使用でき
るようにすることが好ましい。２５個の中間レベルによ
り、１５％＊１／２５＝０．６％の段階で露光を調整す
ることができる。

【００３８】応答は、製造上の不完全性によって画素ご
とに若干異なり、また、経時変化が原因となってこのよ
うな違いが生じることもある。その結果、画像が不均質
になるという不都合が生じる。画像に求められている条
件が極めて高いことから、ルックアップ・メモリーに記
憶されている画素の逆応答性による増大によって、全画
素を補正しなければならないこともある。また、各画素
ごとに、２、３、またはそれ以上の項を有する多項式を
使用することがさらに好ましい。これは、ＳＬＭを駆動
する論理回路に基づくハードウェアで実行可能である。

【００３９】さらに複雑で好適な実施例では、補正をい
くつか組み合わせることにより、第２の補正露光を行な
う。フラッシュ対フラッシュの偏差、フラッシュの時間
的変動、さらに、周知の画素間の応答の違いなどもその
対象となる。補正が小さい限り、即ち、各補正ごとに数
パーセントである限り、ほぼ線形的に追加されていくこ
とから、補正がそのまま加えられ、ＳＬＭに適用され
る。その合計は、該当する画素において、所望の照射線
量の値により乗算される。

【００４０】（代替光源）エキシマ・レーザは、レーザ
の波長と種類に依存した５００〜１０００Ｈｚの限定的
なパルス繰返し周波数（ｐｒｆ）を有している。そのた
め、ｘ軸およびｙ軸の両方において、エッジをステッチ
ングした大型のフィールドが使用されている。他の２つ
の好適な実施例では、ＳＬＭがｐｒｆがはるかに高いパ
ルス・レーザ、例えば、Ｑスイッチ・アップコンバート
固体レーザや、ＳＬＭの表面上で走査された連続レーザ
源から照射されることにより、ＳＬＭのある部分が新規
データで書き換えられる一方で、別の部分が印刷され
る。どちらの場合も、レーザのコヒーレンス特性がエキ
シマ・レーザとは異なっており、例えば、異なる光路長
を有する複数の平行な光路などの、より大規模なビーム
・スクランブリングおよびコヒーレンス制御が必要であ
る。本発明の一部の手段では、フラッシュ・ランプから
の光の出力が充分であり、光源として使用可能である。
その利点として、低コストであり、コヒーレンス特性が
優れていることがあげられる。

【００４１】走査により照射を行なう好適な実施例で
は、２つの問題点が解決できる。一つは、時間およびエ
ネルギー面でのパルス対パルス偏差の問題であり、これ
は、好ましくは音響光学または電気光学などの電気光学
スキャナーの使用による完全な制御のもとで走査が行な
われることによるものであり、多くの連続したレーザを
使用した方が、パルス・レーザを使用したときよりも電
力の変動が少ないためである。さらに、連続型レーザを
使用すると、異なる波長の選択が可能であり、連続型レ
ーザは、パルス・レーザに比べて目に対する危険性が少
ない。しかし、最も重要な点は、走査が非限界的であ
り、１００ｋＨｚ以上の反復度で実行可能なことから、
わずか数行のマトリクスで、はるかに高いデータ速度に
達することが可能な点である。照射ビームの走査は、極
めて均一な照射を生成する方法でもあり、他のやり方で
は困難である。一部の実施例では、光源としてのフラッ
シュ・ランプを使用することができ、便利な方法であ
る。

【００４２】（ＥＵＶ）ＥＵＶの光源は、粒子加速装
置、磁気プラズマ・ピンチ・マシンからの放射、また
は、高電力レーザ・パルスを伴う極端な温度に若干重要
な加熱によるものである。いずれの場合も、放射はパル
ス振動している。ＥＵＶ放射は、真空のみで伝搬し、反
射光学機械でしか焦点を合わせることができない。ＳＬ
Ｍを使用する代表的なパターン・ジェネレータは、光パ
ワーのさほど高くない要件である、小さい露光フィール
ドを有している。したがって、光学系の設計は、ＥＵＶ
ステッパに比べて緩やかであることから、より多くのミ
ラーを使用でき、ステッパよりも高い開口数（ＮＡ）を
実現できる。開口数（ＮＡ）が高いレンズは、リング形
露光フィールドを有することが予想され、ＳＬＭの形状
をそのようなフィールドに合わせて作製することが充分
に可能である。１３ｎｍの波長と０．２５の開口数（Ｎ
Ａ）により、わずか２５ｎｍ幅のラインを露光すること
が可能であり、さらに、前記の通り、画像の高画質化を
利用すれば、２０ｎｍを下回ることも可能である。この
ような解像度に見合うことができる周知の書込み技術は
他にはなく、同時に、ＳＬＭの同様の特徴によって可能
な書込み速度を実現できる技術も他にはない。

【００４３】（エッジ・オーバラップ）各フラッシュご
とに、２次元フィールドが印刷されるとともに、各フィ
ールドのエッジとエッジを繋ぎ合わせることから、ステ
ッチングは極めて重要である。わずか数ナノメートルの
１フィールドを置き換えることにより、エッジに沿って
目に見えるパターン誤差が発生し、マスクによって生成
される電子回路の機能に悪影響を及ぼす可能性がある。
このような不必要なステッチングの影響を減少させる効
果的な方法として、数本の経路に同じパターンを印刷
し、このような経路間にあるステッチング境界を置き換
える方法があげられる。パターンが４回印刷された場
合、ステッチング誤差が４箇所で発生することが予想さ
れるが、その規模にしてわずか四分の一にすぎない。本
発明の好適な実施例では、フィールド間のオーバラップ
・バンドとともに、中間露光を発生する機能が使用され
る。ラスタライズ化している間、上記の値がコンピュー
タで計算されるが、圧縮データを解凍している間でもこ
の計算は実行できる。エッジ・オーバラップにより、ス
テッチング誤差が減少し、マルチパス印刷に比べてスル
ープットのマイナス点がはるかに減少する。

【００４４】（修正照射）第１の好適な実施例におい
て、ＳＬＭの照射は、エキシマ・レーザや、フライアイ
・レンズなどの光スクランブラーによって行なわれ、イ
ルミネータのひとみ面の円形自発光面からの照射とよく
似た照射が生成される。ある特定の投射系による印刷時
に解像度を高める場合、修正照射法を利用することがで
きる。最も簡単な例では、イルミネータのひとみ面に、
例えば、四重極形または環状の透過領域を有するひとみ
フィルタを導入する方法がある。さらに複雑な例では、
同じフィールドを数回印刷する方法がある。露光と露光
の間で数個のパラメータを変化させることが可能であ
り、例えば、画像面の焦点、照射パターン、ＳＬＭに印
加されたデータ、投影レンズのひとみ面のひとみフィル
タなどが使用できる。特に、照射の同期した変化やひと
みフィルタによって、解像度を高めることができ、この
ことは、ひとみが扇形透過領域を有しているとともに、
非回折光が該扇形の先端付近の吸収パッチをさえぎるよ
うに照射が一直線に並んでいる場合に、特に顕著であ
る。

【００４５】（応答の線形化）データからエッジまでの
伝達関数の線形化を図るうえで、本明細書で行なうエッ
ジ配置には、基本的に次の３つの方法がある。−データ
変換装置において非線形性を考慮し、データ変換装置に
８ビット（例）の画素値を生成し、同じ解像度を有する
ＤＡＣを使用してＳＬＭを駆動する。この状態は、図８
ａに概略的に示されている。ただし、Ｒは、リレー信号
であり、Ｃは、ＳＬＭの各マトリクス要素に設けられて
いるコンデンサである。また、ＳＬＭは、破線で示され
ている。−より少ない値（例えば、５ビット、すなわ
ち、最高３２個の値）でデジタル値を生成し、ルックア
ップ・テーブル（ＬＵＴ）の８ビット値に変換した後
に、この８ビット値をＤＡＣに供給する。−５ビット値
と半導体スイッチを使用して、１台または数台の高解像
度ＤＡＣにより生成されたＤＣ電圧を選択する。この状
態は、図８ｂに概略的に示されている。

【００４６】いずれの場合も、実証的校正関数がデータ
変換装置のＬＵＴで使用されるか、または、ＤＣ電圧で
使用される場合に、プレート上の応答が線形化されるよ
うな実証的校正関数を測定することが可能である。

【００４７】どの線形化方式を用いるかは、データ速
度、精度要件、および、時代とともに変化し得る利用可
能な回路技術によって異なる。現時点では、データ変換
装置は行き詰まった状態にあることから、データ変換装
置による線形化は、好適な解決策とはいえず、８ビット
画素値を生成することも好ましくない。また、高速ＤＡ
Ｃは、高価であり消費電力が高い。最も適正な解決策
は、ＤＣ電圧を生成し、スイッチを使用する方法であ
る。この方法では、８ビットよりもさらに高い解像度の
使用が可能である。

【００４８】（好適なパターン・ジェネレータの説明）
図６について説明する。パターン・ジェネレータは、単
数および複数の値を持つ画素アドレス指定方式によるＳ
ＬＭ６０１と、光源６０２と、照射ビーム・スクランブ
ル装置６０３と、結像光学系６０４と、干渉計位置制御
系６０６を備えた微細位置付け基板ステージ６０５と、
ＳＬＭ用ハードウェアおよびソフトウェア・データ処理
システム６０７とから構成されている。また、さらに、
適正な機能を提供し操作を簡易化するために、前記パタ
ーン・ジェネレータは、温度制御を備えた周囲環境チャ
ンバ、基板荷重システム、最適なパターン配置精度を実
現するためのステージ移動および露光レーザ・トリガー
のタイミングをとるためのソフトウェア、およびソフト
ウェア・ユーザ・インタフェースも具備している。

【００４９】パターン・ジェネレータの照射は、ＫｒＦ
エキシマ・レーザによって行なわれ、エキシマ・レーザ
の自然線幅に相当する帯域を有し、２４８ナノメートル
の波長でＵＶ領域において１０〜２０ナノ秒の長いフラ
ッシュ光を放出する。基板上のパターンの歪みを防止す
るために、エキシマ・レーザからの光を、ＳＬＭ面に均
一に割り当てて、光のコヒーレンス長を充分に短くする
ことにより、基板上にレーザ・スペックルが発生しない
ようにする。ビーム・スクランブラーを使用して、この
２つの目的を達成する。ビーム・スクランブラーは、エ
キシマ・レーザからのビームを異なる光路長を持つ数本
のビーム路に分割した後に、空間コヒーレンス長を短く
するために各ビーム路をまとめて一つにする。さらに、
ビーム・スクランブラーは、１組のフライアイ・レンズ
を有するレンズ系から成るビーム・ホモジナイザーを有
し、このビーム・ホモジナイザーは、エキシマ・レーザ
からのレーザ・ビームの各ポイントからの光を、ＳＬＭ
面全体に均一に分配し、「最上層」に光の分布を行な
う。上記のビーム・スクランブリングと、光の均一化
と、コヒーレンスの低下は、あらゆるＳＬＭプリンタに
おいて有利である。実際の環境しだいでは、ビーム・ス
プリッターや光合波器、回折素子、光ファイバー、カレ
イドスコープ、レンズレット・アレイ、プリズムまたは
プリズム・アレイ、または、積分球を使用して実現する
ことができるだけでなく、他の類似装置を組み合わせ
て、ビームのスプリットや合波を行なうことにより、Ｓ
ＬＭに入射する多数の相互に非コヒーレントな光フィー
ルドを生成することも可能である。

【００５０】ＳＬＭからの光は、中継され基板ステージ
上の基板に結像される。これは、クックにより開示され
ているシュリーレン光学系を用いて行なわれる。焦点幅
ｆ₁のレンズｌ₁が、ＳＬＭから距離ｆ₁の位置に配置さ
れる。焦点長さｆ₂のもう一つのレンズｌ₂は、ＳＬＭか
ら距離２×ｆ₁＋ｆ₂の位置に配置される。次に、基板
が、ＳＬＭから距離２×ｆ₁＋２×ｆ₂の位置に配置され
る。ＳＬＭから距離２×ｆ₁の位置には、寸法によって
系の開口数（ＮＡ）、したがって、基板上に書き込める
最小パターン・フィーチャーの寸法が決まる開口６０８
がある。また、光学系や基板の平面度の不完全性を補正
するために、レンズｌ₂をｚ方向に動的に位置付けする
合焦系もあり、５０マイクロメートルの位置スパンによ
り、最適な焦点特性が得られる。さらに、このレンズ系
は、照射光の波長が２４８ナノメートルになるように波
長補正されており、照射光の帯域幅許容誤差が少なくと
も±１ナノメートルである。レンズｌ₁の真上に位置付
けられたビーム・スプリッター６０９により、照射光が
結像光学系中に反射する。縮小率２５０および開口数
（ＮＡ）０．６２の場合、寸法を０．２マイクロメート
ルまで縮小したパターン・フィーチャーを露光して高品
質なパターンを得ることができる。各ＳＬＭ画素から３
２レベルで、最小グリッド寸法が２ナノメートルにな
る。

【００５１】パターン・ジェネレータは、干渉計位置制
御システムを備えた微細位置付け基板ステージを有して
おり、最小熱膨張用にＺｅｒｏｄｕｒで作製された可動
エアベアリングｘｙテーブル６０５から成る。干渉計位
置フィードバック測定系６０６を備えたサーボ系は、各
方向のステージ位置付けを制御する。１方向のｙ軸にお
いて、サーボ系は、ステージを固定位置に維持し、もう
片方の方向ｘ軸において、ステージは、連続的な速度で
移動する。干渉計位置測定系は、ｘ軸方向に使用される
ことにより、露光レーザをトリガーし、基板上のＳＬＭ
の各画像間の位置を均一にする。ＳＬＭ画像の１行全体
が基板上で露光されると、ステージは、ｘ軸方向の元の
位置に戻り、ｙ軸方向にＳＬＭ画像の１増分だけ移動し
て、基板上のもう１行のＳＬＭ画像を露光する。この手
順は、基板全体が露光されるまで繰返し行なわれる。

【００５２】ＳＬＭ画像は、ｘ軸およびｙ軸の両方向に
多数の画素とオーバラップしており、露光データ・パタ
ーンは、オーバラップしている画素で局部的に修正さ
れ、このようなオーバラップ領域となる多くの露光を補
償している。

【００５３】エキシマ・レーザからのパルス対パルス強
度の偏差は、パターンの２パス露光の使用により補償さ
れ、ここでは、第１パスが正しい強度である公称９０％
の強度によって実行される。第１パスでは、各レーザ・
フラッシュの実際の強度が測定ならびに記憶される。第
２パスでは、第１パスからの測定済み強度の値に基づい
て、各ＳＬＭ画像露光用の正しい強度が用いられる。こ
のように、エキシマ・レーザからのパルス対パルス強度
の偏差による影響の規模を抑制することができる。

【００５４】（補正）ＳＬＭの機能性については、本書
の別の箇所でさらに詳しく述べる。ＳＬＭは、画素寸法
が１６マイクロメートルの画素を２０４８×２５６個有
しており、１ミリ秒以内に全画素をアドレス指定するこ
とが可能である。ＳＬＭは、精巧なステージに堅固に取
り付けられている。この精巧なステージは、フラッシュ
露光とフラッシュ露光の間において１００ナノメートル
よりも高い精度で、ｘおよびｙ方向に、１００ミクロン
移動可能である。ＳＬＭの微細な位置付けを行なうこと
により、基板位置付けステージの位置の不正確さを補正
し、パターン・ステッチング誤差をさらに少なくする。
ｘ−ｙ方向の位置付けに加え、基板ステージの座標系で
指定されたもの以外の角度で基板上のパターンを露光す
るために、ＳＬＭステージを回転させることも可能であ
る。このような回転を行なう目的は、補足的フィーチャ
ーが追加される既存のパターンを有する基板に対して、
基板の調節可能性を組み入れられるようにすることであ
る。オフ軸光チャネル（off axis optical channel）お
よび／またはＣＣＤカメラを使用して、ローディング後
に、ステージ上の基板の正確な位置を測定し、レンズを
通して見ることにより、基板上にある多数の整列マーク
の系での座標を判断することができる。露光中は、整列
マークの測定位置に基づいて、ｘおよびｙ方向に、ステ
ージ位置が訂正される。回転座標系に追従するステージ
・サーボ系を使用するとともに、前記の通りＳＬＭの精
巧なステージを回転させて、回転的な調節が行なえる。
ＳＬＭを回転できることにより、歪んだ座標系への書込
みを行なって、その後生じるパターンの歪みを補償する
ようなことも可能である。

【００５５】更に、書込むべきパターンの座標系を回転
するための手段は、電子データ処理および送出システム
へ供給するディジタル記述を回転させるための手段を含
んでもよい。これによって、電子データ処理および送出
システムへ送る前にデータは回転されたディジタル記述
に変換される。その代りに、電子データ処理および送出
システムが供給する変調装置信号を回転させることが可
能である。この場合、変調器信号は、ラスタ化後に、そ
れらが変調装置に達する前に変換される。変換は、リア
ルタイムで行うのが好ましい。

【００５６】座標系を回転するための同じ方法を、ラス
タスキャン・レーザビームのような、他の形式のパター
ンライタシステム（書込み装置）にも同様に使うことが
できる。特に、それは、欧州特許第０４６７０７６号
（サンドストロン他）に記載してあるシステムのよう
な、音響光学偏向器（acousto-optic deflectors）を使
うシステムに使うことができ、上記明細書を参考文献と
して本明細書に援用する。しかし、そのような走査書込
み装置では、偏向器の回転させることによって回転させ
ることが好ましい。変調装置の画像を回転し、第１層と
それに対する第２層の間の回転角を補償するためにアジ
マス角を調整するための機構の例を図１０に示す。偏向
器は、この例ではアジマス機構１００６に取り付けてあ
る。アジマス機構は、ステッピングモータのような、ア
クチュエータ１００７、および偏向器の配向（orientat
ion）を制御し、それによってこのアジマス角を制御す
るために偏向器に結合したレバー・アームのような、接
続装置１００８を含む。同様な機構を変調装置の配向の
ために使ってもよい。次にこのステージは先に議論した
ように作動する。

【００５７】しかし、書込むべきパターンの座標系を回
転させるための他の手段も実現可能である。例えば、書
込むべきパターンの座標系を回転させるための手段は、
変調装置から加工品へ投影される画像を回転させるため
の光学素子を含むことができる。このために、ドーブプ
リズム（Dove prism）を使うことができる。しかし、図
１５に示すような、反射面のアナログ装置構成等を使う
ことも可能である。これによって、変調装置からの画像
投影に、それが加工品に達する前に制御された回転を課
すことができる。

【００５８】上記の回転は、既に第１書込みパターンを
含む加工品に第２パターンを書き込むべきとき特に有用
である。この場合、加工品を同じ書込装置内で取り替え
られるべき必要があるかもしれず、または第２パターン
を第１パターンの書込みに使ったもの以外の書込み装置
で書き込んでさえよいかも知れない。この場合、パター
ン間の回転偏差を減じることが最も重要である。

【００５９】上記の補正手段は、マスクおよびレチクル
の生産に使うことができるが、直接書込み装置にも適用
することができる。

【００６０】（整列（Alignment））適当な方法で第２
パターンの回転を制御するために、第１の、既存のパタ
ーンと書き込むべき第２パターンとの間の回転偏差を検
出システムによって検出するのが好ましい。しかし、他
の用途では回転偏差を適切に制御することも有用であ
る。そのような検出システムは、加工品上の少なくとも
１つの整列マークの位置を検出するための手段を含み、
および更にこの測定した位置を書込み装置の座標系に関
係付けるのが好ましい。

【００６１】図９に関して、整列マークは、異なる、所
定の非平行方向の少なくとも２つの線９０１を含むのが
好ましい。好適実施例では、整列マークはスネークマー
ク９０２、即ち、ジグザグ状形態に結合した幾つかの線
を含む。例えば、このスネークマークは、隣接する線間
に少なくともわずかに鋭角の、六つの相互結合した線で
構成することができる。そのようなスネークマークの利
点は、該マークの回転と位置の両方を決定するために使
えることである。

【００６２】整列マークは、サーチマーク９０３も含む
のが好ましく、それは概観サーチで整列マークのより迅
速且つ効率的な位置決めを可能にする。サーチマーク
は、該スネークマークより長く且つ太い線９０４で構成
することができる。サーチマークは、互いに比較的近接
して配置した、２つの非平行線９０４を含むのが好まし
い。スネークマークおよびサーチマークの全長は、約５
００〜６００ｎｍであってもよい。

【００６３】幾つかの整列マークを加工品上の異なる位
置に配置することができる。例えば、四つの整列マーク
を加工品の角隅部または好ましくはこれらの角隅部間の
側面のような、周辺上に分布して配置することができ
る。

【００６４】マーク検出システムは、加工品上の整列マ
ークの位置を探知し且つ測定するための軸外光チャンネ
ル（channel）を含み、および更にこの測定した位置お
よび回転を書込み装置の座標系に関連付けることができ
る。しかし、この発明の好適実施例では、検出および整
列システムが書込みビームと同じビーム経路を少なくと
も部分的に使用し、および好ましくは書込み作業に使う
のと同じレンズを検出にも使う。

【００６５】図１０に関して、検出および整列システム
は、光源１００１、好ましくは加工片上の整列マークの
上に配置したレジスト層等を透過できる波長の光を放出
するレーザを含む。更に、この放出光は、加工品の感光
層に影響しない波長を有するのが好ましい。好適実施例
では、５３２ｎｍの波長を使用する。

【００６６】次に検出および整列のために反射光を調べ
る。反射光の暗視野信号が細部の視認性を高めるので、
それを調べるのが好ましい。次に正反射光を濾波して取
除き、散乱光だけを、ＰＩＮ検出器のような、検出器上
に集束させる。しかし、光顕微鏡法で使う種類の何れか
一つのような、コントラスト強調を達成するために他の
代替解決策も実現可能である。例えば、以下のコントラ
スト強調法の一つを使ってもよい：・反射光を検出する明視野；・光強度は減少するが、エッジ識別（discrimination）
の改善を達成する暗視野；・良好な横解像度および深さ解像度を達成する共焦結
像；・良好な深さ解像度を達成する位相コントラスト結像；・ノマルスキー（Nomarski）；および・横干渉。

【００６７】コントラスト強調は、ＳＮ比を改善する。
それは、直接書込み用途で、改善した精度および精密さ
が必要である場合および化学機械的研磨（ＣＭＰ）を使
うときに特に有用である。

【００６８】機械的シャッタ１００２が更にレーザ１０
０１の前に配置してあり、ビームを使わないときに該ビ
ームを遮断する。シャッタは、真空作動式でもよく、真
空制御ユニット１００３によって制御する。

【００６９】レーザビームは、書込みビームと同じ集束
レンズ１００４を使って基板上に直径約１μｍの狭いス
ポット上に集束するのが好ましい。これは、ビームスプ
リッタキューブ１００５を最終レンズ１００４の前の書
込みビーム用ビーム経路に加えることによって配置する
ことができる。

【００７０】第１パターンの変位および回転を計算する
ためには、整列マークの正確な位置決めを決定しなけれ
ばならない。整列マークの位置を探知するためには、基
板を、上記のように、機械的位置決めシステムで駆動し
て基板上の整列ビームを連続した前後往復運動で走査す
る。ｘ−およびｙ−干渉計のような、ステージ位置検出
器からの、および１つ以上のＰＩＮ検出器のような、整
列検出器１００９からの値をこれによって走査中のステ
ップで収集する。この点毎の測定値がマトリックスを形
成し、それからこれらの整列マークの位置を決めること
ができる。しかし、好適実施例では変化だけ、即ち正お
よび負のエッジすなわち端縁だけを記憶する。しかし、
電荷結合素子（ＣＣＤ）検出器のような、他の種類の検
出器も同様に実現可能である。整列マークの位置探知の
ために概観第１走査をＣＣＤ等で行い、その後ＰＩＮ検
出器を使って更に詳しい測定を行うのが好ましい。４つ
の検出フィールドに分割した検出領域のような、検出領
域分割器を備える検出器を使うことが特に好ましい。こ
れによって、端縁が更に容易に検出可能になる。

【００７１】これらのマークは、レジストに影響または
露出しないように正確に検出するのが好ましい。例え
ば、２４８ｎｍの波長の光は、通常、レジストを露出す
るが、緑色光波長（例えば、５３２ｎｍ）の光は、光化
学作用がない、即ちレジストを露出しない。しかし、５
３２ｎｍ用に最終レンズを最適化することが困難である
ことが分り、結果として性能不良になるかも知れない。
この問題を解決する方法は、利用できる露出フィールド
のわずかな部分だけ、好ましくは２０％未満を使うこと
である。そのような小さなフィールド内では、例えば５
３２ｎｍでの波面誤差を特別な光学素子によって補正す
ることができる。更に、小フィールドが歪曲、非点収差
および焦点面湾曲のような、フィールド収差歪に伴う問
題も軽減する。

【００７２】そのようなフィールド縮減は、図１３およ
び図１４に示すような系で達成することができる。両シ
ステムを上に説明したシステム、特に図１０を参照して
説明した系に組込むことができる。概略的に図１３に示
すような系では、最終レンズ組立体１００４を、例えば
２４８ｎｍの波長の、書込み光用に最適化する。更に、
レーザ１００１が、例えば波長５３２ｎｍの、光を放出
する。この放出光を変調装置１３０１上に集束させる。
この変調装置は、音響光学変調装置でもよいが、図１０
に示す機械的シャッタ１００２のような、他の種類の変
調装置でもよい。その後、この光を最終レンズ組立体１
００４を介して基板上に投影し、検出器１００９上に反
射し返す。この検出器は、変調装置と同期するのが好ま
しい。検出器１００９と最終レンズ組立体１００４の間
に補正光学素子１３０２が配置してあるのが好ましい。

【００７３】概略的に図１４に示す代替実施例では、構
成が上に説明した系と実質的に同じである。しかし、こ
の場合、変調装置の代りに小角度スキャナ１４０１を使
う。この小角度スキャナは、縮減したフィールドの小さ
な領域内でビームを走査する。このスキャナは、例え
ば、米国フロリダ州のＮＥＯＳのような、音響光学ｘ−
ｙ偏向器、または２方向（ｘおよびｙ方向）に傾斜可能
な小型ガルバノメータミラーでもよい。

【００７４】これらのマークの位置を探知したとき、そ
れらの位置を正確に定めるべきである。次に、更に完全
な走査をこの位置探知したマークについて行う。次に、
ｘおよびｙ干渉計からのおよびＰＩＮ検出器からの値を
更に詳細に集める。次に、この結果を使ってこのマーク
の正確な回転および位置を決める。

【００７５】本発明による整列方法を図１１に概略的に
示す。この方法は、１１０１に始り、１１０２で最初に
整列パラメータが適切に定義してあるかどうかを決め
る。もし、定義されていなければ、１１０３でパラメー
タをファイルから読出す。これらのパラメータは、サー
チすべきものおよびこのサーチを行うべき方法を示す。
サーチすべき項目は、整列マークを指定するパラメータ
によって定義することができる。整列マークは、先に議
論した形のものでもよい。整列マークは、円、線または
より複雑な組合せ形のような、幾何形状に従ってグルー
プ分けしてあるのが好ましい。そのような各グループ
は、パラメータファイルにコード形式で予め定義してあ
り、マークおよび／またはマークのグループの寸法を示
す１組のパラメータを備えるのが好ましい。サーチを行
うべき方法は：システムへのマスクの配置の、回転は勿
論並進に対する公差、使用するマスクの種類、マスクに
対する走査線の最大数、端縁での信号形式、極性および
動的効果の１つ以上の仕様でもよい。これらのパラメー
タは、この信号で負または正の端縁をサーチすべきかど
うか、これらのエッジがどの位の長さであるべきかおよ
び検出すべき最小振幅を指定するのが好ましい。これ
は、全く同一のエッジに対する差を相殺することを可能
にし、この測定を信号エッジ上の正確なエッジ位置と無
関係にする。

【００７６】大抵のパラメータは、コンピュータプログ
ラムによって自動的に設定してもよいが、手動で調整し
てもよい。パラメータファイルは、測定した信号の統計
値をも含んでよい。

【００７７】続いて、この測定信号の統計値が適正に定
義してあるかどうかを決める。この統計値は、ノイズ、
背景レベル、最大および最小レベル、信号エッジ長さ等
についての情報を含むことができる。もし、十分な統計
データが利用できなければ、そのような情報をファイル
から読出すか、測定してもよい。測定するとき、１１０
５でマーク上の線を走査する。その後、１１０６で上記
線に対する統計値を計算する。次に、この統計値データ
が十分かどうかステップ１１０７で決める。もしそうで
なければ、ステップ１１０５ないし１１０７を繰り返
す。

【００７８】その後、１１０９で基板の上を線で走査す
ることによってマークのサーチを行う。各走査後、１１
１０で信号を処理して走査線で端縁を認定する。各走査
後、１１１１で十分なデータを集めたかどうかを決め、
十分なデータを集めるまでステップ１１０９〜１１１１
を繰り返す。更に、次に行うべき走査線をこれによって
先の走査線からの結果に依存して決めることができる。
これによって、必要な走査線数を低く保ち、このサーチ
を迅速且つ効果的にできる。走査線の処理では、端縁が
ありそうな位置に対してだけ端縁をサーチするのが好ま
しい。これによって、サーチプロセスが速くなり、端縁
間の攪乱ノイズに伴う問題が軽減される。

【００７９】適当数のエッジを認定し且つ計算したと
き、１１１２で整列マークの位置を計算する。整列マー
クの形態によって、異なるサーチおよび認定方法を使っ
てもよい。例えば、２つの交差線を含む整列マークに対
しては、端縁の線形補間を行い、それによって交点を計
算してもよい。１１１３で、サーチプロセスからの出力
がこのマークの位置である。次に、１１１４でこれらの
パラメータおよび統計ファイルを終えるべきであるかど
うかを決め、もしそうであれば、１１１５で指定したパ
ラメータおよび統計をファイルに保存する。そこで、１
１１６でこの整列法を終える。

【００８０】これらの整列マークの実測位置は、第２層
に対する第１の、既に書込んだ層の回転、並進、倍率差
および／または直交性の差を決めるために使うことがで
きる。倍率および直交性の差は、異なる層を異なる書込
み装置を使って書き込むときに特に重要である。倍率差
は、異なる層の書込みのための書込み条件が、温度差の
ように、別の方法で異なるときにも起るかも知れない。

【００８１】更に、この整列中に使用する光ビームと書
込みビームの間の位置ずれ（offset）を測定することが
必要かも知れない。この位置決めの差は、通常異なる層
の書込み中に補償しなければならない。更に、位置ずれ
は、経時的に変動しそうであり、従って好ましくは定期
的に測定すべきである。

【００８２】この位置ずれは、整列と類似の方法で決め
ることができる。このため、上に議論した整列マーク、
または別のビーム測定マークを使うことができる。その
ような測定マークは、図１２に示すように、共通交点で
交差する４本の線を含んでもよい。これらのビームは、
各隣接するライン対の間の角度が４５°で均等に分布し
ているのが好ましい。サーチマークの位置が予め判って
いるので、測定マークは、サーチマークを含む必要がな
い。従って、この測定は、ラスタの限られた、所定の領
域、即ち、ステージ上の固定位置で行うことができる。

【００８３】位置ずれ測定用に、特別な測定光ビームを
使ってもよい。その代りに、書込み光を使ってもよい。
測定用に、ＰＩＮ検出器のような、検出器１００９’を
使うことができる（図１０参照）。

【００８４】測定をするためには、マイクロスイープ
（micro sweep）がこのマークからこのマーク内の線ほ
ぼ幅に相当する距離から始められるように、ステージ、
即ち、基板テーブルを配置することができる。次に、第
１方向（Ｘ）のステージ移動を開始し、好ましくは同時
にビームを第２方向（Ｙ）に走査する。端縁を、上に議
論した整列法のように、反射光で認定する。通過するマ
ークのあらゆるラインが１対の端縁を生ずる。このＸ方
向の位置は、このステージのｘ位置決め手段によって与
えることができ、一方Ｙ方向の位置は、このスイープの
開始とこれらのエッジの間のパルス数掛ける画素寸法に
よって決めることができる。そこで線の位置を線の端縁
間の平均値を計算することによって決めることができ
る。

【００８５】マーク全体のスイープ後、これらの線の多
数の位置が集る。次に、この位置データを、共通の交点
を決めるための線補間計算に使うことができる。これに
よって、基準としてのマークを備える光の位置を決定す
る。

【００８６】上に議論した整列および位置決めのための
方法および手段は、マスクおよびレチクルの生産に使う
ことができるが、直接書込みシステムに適用することも
できる。

【００８７】パターン・ラスタライザー６１０におい
て、任意の形式を有する任意のデータ・パターンが、１
画素につき３２（５ビット）グレー・レベルの圧縮ラス
タライズ化済み画素マップに変換される。画素電極に印
加される電圧に応答して、露光された画素のグレースケ
ールの段階が線形的ではないことから、３２のグレー・
レベルがそれぞれ次のレベルの照射線量の均一な増加分
に対応するように、入力データが画素リニアライザー６
１１で線形化される。この動作は、８ビットのデジタル
からアナログへの変換器（ＤＡＣ）６１２を使用して行
なわれ、予め実証的に校正された線形化関数にしたがっ
て、画素マップからの各グレー・レベルによって、ＤＡ
Ｃからの電圧を選択する。ＤＡＣからのアナログ・レベ
ルの選択において、各値がＳＬＭ画素に対応し、そのよ
うな各値により、対応する画素の変則性を補正するルッ
クアップ・テーブルを使用して、追加的な補正が行なわ
れる。ルックアップ・テーブルの校正値は、実証的校正
手順によって作成され、この手順では、連続したテスト
・パターンがＳＬＭに送信され、得られた露光パターン
を測定し、測定されたパターンが個々の画素補正に使用
される。以上は、画素マップの各グレー・レベルによっ
てアナログ電圧が選択され、対応する全ＳＬＭ画素に対
して画素の変形を施すことにより、正しい照射線量を供
給することを意味している。

【００８８】（引用文献）ネルソン１９８８年：米国特許第５、１４８、１５
７号クック１９９０年：欧州特許第０６１０１８３
号サンドストロン他１９９０年：欧州特許第０４６
７０７６号

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術によるプリンタを示す図である。ＳＬ
Ｍは、レンズのひとみからの光を偏向させるマイクロミ
ラーから成る。

【図２】ａ〜ｈは、４つの上部画素をオフ状態に、残り
の５つの画素をオン状態にした画素設計をいくつか示し
た図である。

【図３】ピストンのように上下移動することにより、位
相差を生成する画素の配列を示す図である。これによ
り、位相型ＳＬＭによってエッジ位置をどのように微調
整できるか示されている。

【図４】ａ〜ｇは、偏向ミラーの付いたＳＬＭと変形ミ
ラーの付いたＳＬＭとの概略的な比較を示す図である。

【図５】データを翻訳しＳＬＭに送信する方法を示すフ
ローチャートである。

【図６】本発明によるパターン・ジェネレータの好適な
実施例を示す図である。

【図７】異なる種類のＳＬＭに対して概ね予想される複
素振幅を示す図である。

【図８】ａ、ｂは、概略的に異なる種類のＳＬＭミラー
制御を示す図である。

【図９】本発明で使用すべき整列マークの例を示す。

【図１０】本発明の実施例による検出および整列システ
ムの例を概略的に示す。

【図１１】本発明による整列法の例を概略的に示す。

【図１２】本発明で使用すべきビーム測定マークの例を
概略的に示す。

【図１３】フィールド縮減手段を含む、本発明による検
出および整列システムの具体化の第１例を概略的に示
す。

【図１４】フィールド縮減手段を含む、本発明による検
出および整列システムの具体化の第２例を概略的に示
す。

【図１５】本発明の実施例で使用すべき反射面のアナロ
グ装置構成を概略的に示す。

【符号の説明】

６０１変調装置６０２光源６０４投影システム６０７電子データ処理及び送出システム９０２スネークマーク９０３サーチマーク１００１光源１００４レンズ１００９検出器１００９’ 検出器１３０１（第２）変調装置１４０１小角度スキャナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｆ 1/08 Ｇ０３Ｆ 1/08 ＡＨ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１９ (72)発明者マッツロスリングスウェーデン国テビー、アブタルスヴェーゲン１Ｆターム(参考） 2H042 CA04 CA17 DA20 DB14 DD04 DE00 2H095 BA07 BB01 2H097 CA12 CA13 LA10 LA12 LA17 5F046 BA06 CB02 CB10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フォトマスク、表示パネル、またはマイ
クロオプティカル装置のような、光の放射に対して感度
の高い加工品にパターンを生成するための装置であっ
て、超紫外線（ＥＵＶ）から赤外線（ＩＲ）までの波長範囲
にある光を放射する光源と、前記放射によって照射されるようにされた、多重の変調
素子（画素）を有する空間光変調装置（ＳＬＭ）と、前記加工品上に前記変調装置の画像を生成する投影系
と、書き込むべき前記パターンのデジタル記述を受信し、該
パターンを変調装置用信号に変換し、前記信号を前記変
調装置（６０１）に送信する電子データ処理及び伝送シ
ステムと、前記加工品および／または前記投影系の互いに対する位
置付けを行なう精密機械システムと、前記加工品の位置、前記信号の前記変調装置への送信、
および前記放射の強度を制御して、前記パターンを前記
加工品上に印刷できるようにする電子制御システムと、生成すべき前記パターンの座標系を回転させるための手
段を有する、前記装置。
【請求項２】書込むべき前記パターンの座標系を回転
させるための前記手段が前記変調装置を回転させるため
の手段を含む請求項１に記載された装置。
【請求項３】書込むべき前記パターンの座標系を回転
させるための前記手段が前記変調装置から前記加工品へ
投影された前記画像を回転させるための光学素子を含む
請求項１に記載された装置。
【請求項４】前記光学素子がドーブプリズムである請
求項２に記載された装置。
【請求項５】前記光学素子が反射面からなるアナログ
装置である請求項２に記載された装置。
【請求項６】書込むべき前記パターンの座標系を回転
させるための前記手段が前記電子データ処理及び伝送シ
ステムへ供給する前記デジタル記述を回転させるための
手段を含む請求項１に記載された装置。
【請求項７】書込むべき前記パターンの座標系を回転
させるための前記手段は、前記電子データ処理及び伝送
システムが供給する前記変調装置信号を回転させるため
の手段を含む請求項１に記載された装置。
【請求項８】更に、前記加工品上に既に存在するパタ
ーンと生成すべき前記パターンとの間の回転偏差を検出
するための検出システムを含み、生成すべき前記パター
ンの座標系を回転させるための該手段が前記回転偏差を
減じるように作用する請求項１に記載された装置。
【請求項９】前記検出システムが前記加工品上の少な
くとも一つの整列マークの位置を検出するための手段を
含む請求項８に記載された装置。
【請求項１０】前記少なくとも一つの整列マークを検
出するための前記手段が前記加工品上で反射すべき検出
光を発信するための光源、および前記反射光を分析する
ための少なくとも１つの検出器を含む請求項９に記載さ
れた装置。
【請求項１１】前記検出光は、前記加工品が感応しな
い波長からなる請求項１０に記載された装置。
【請求項１２】前記検出光を少なくとも部分的に、前
記パターンを生成するための書込みビームと同じビーム
経路で前記加工品上に投影する請求項１０に記載された
装置。
【請求項１３】フィールド制限装置を更に含み、それ
により利用できる露出フィールドの一部だけを前記検出
光が使用する請求項１２に記載された装置。
【請求項１４】前記フィールド制限装置が前記利用で
きる露出フィールドの少なくとも８０％の縮減を課する
請求項１３に記載された装置。
【請求項１５】前記フィールド制限装置が変調装置を
含む請求項１２または請求項１３に記載された装置。
【請求項１６】前記フィールド制限装置が小角度スキ
ャナを含む請求項１２または請求項１３に記載された装
置。
【請求項１７】前記加工品に対する前記書込みビーム
の位置決めずれを測定するための手段を更に含む請求項
８に記載された装置。
【請求項１８】前記書込みビームの位置決めずれを測
定するための前記手段が前記加工品上の少なくとも１つ
の測定マークの位置を検出し且つそれを該マーク用に予
め記憶した位置と比較するための手段を含む請求項１７
に記載された装置。
【請求項１９】前記少なくとも１つの測定マークを検
出するための前記手段が前記加工品上で反射すべき検出
光を出すための光源、および前記反射光を分析するため
の少なくとも１つの検出器を含む請求項１８に記載され
た装置。
【請求項２０】第１の書込まれたパターンを既に含
む、放射に対して感度の高い加工品上にマイクロリソグ
ラフィによる第２パターンを生成するための方法であっ
て：前記加工品上に既に存在する前記パターンと生成す
べき前記第２パターンの間の回転偏差を検出する段階、ＥＵＶからＩＲまでの波長範囲の電磁放射で光変調装置
を照射する段階、前記加工品に前記変調装置の画像を投影する段階、前記加工品および／または投影系を互に対して動かす段
階、情報記憶装置から前記書込まれるべきパターンのディジ
タル記述を更に読出す段階、前記デジタル記述を変調装置信号に変換し、該信号を前
記変調装置に伝送する段階、および書込むべき前記第２
パターンの座標系を回転させて前記回転偏差を減じる段
階を含む方法。
【請求項２１】書込むべき前記第２パターンの座標系
の回転を前記変調装置の回転によって与える請求項２０
に記載された方法。
【請求項２２】書込むべき前記第２パターンの座標系
の回転を前記変調装置から前記加工品へ投影する画像の
光学的回転によって与える請求項２０に記載された方
法。
【請求項２３】書込むべき前記第２パターンの座標系
の回転を前記電子データ処理及び伝送システムへ供給す
る前記デジタル記述の回転変換によって与える請求項２
０に記載された方法。
【請求項２４】書込むべき前記第２パターンの座標系
の回転を前記変調装置信号の回転変換によって与える請
求項２０に記載された方法。
【請求項２５】フォトマスク、表示パネル、またはマ
イクロオプティカル装置のような、光の放射に対して感
度の高い加工品にパターンを生成するための装置であっ
て、ＥＵＶからＩＲまでの波長範囲の光ビームを発信するた
めの光源と、入力パターンデータに従って制御されるコンピュータ制
御光変調装置と、前記加工品に前記変調装置の画像を生成する投影システ
ムと、書き込まれるべき前記パターンのデジタル記述を受信
し、該パターンを変調装置信号に変換し、該信号を前記
変調装置に送信する電子データ処理及び伝送システム
と、前記加工品および／または前記投影系の互いに対する位
置付けを行なうための精密機械システムと、少なくとも１つの前記ビームで前記加工品の表面の領域
を横切って走査するための偏向器と、前記加工品の位置、前記信号の前記変調装置への送信、
および前記放射の強度および前記偏向器を制御して、前
記パターンを前記加工品に印刷できるようにする電子制
御と、生成すべき前記パターンの座標系を回転させるための手
段とを含む、前記装置。
【請求項２６】前記偏向器が音響光学偏向器である請
求項２５に記載された装置。
【請求項２７】書込むべき前記パターンの座標系を回
転させるための前記手段が前記偏向器を回転させるため
の手段を含む請求項２６に記載された装置。
【請求項２８】フォトマスク、表示パネル、またはマ
イクロオプティカル装置のような、光の放射に対して感
度の高い加工品にパターンを生成するための装置であっ
て、ＥＵＶからＩＲまでの波長範囲の光を発信する光源と、前記放射によって照射されるようにされた変調装置と、前記加工品上に前記変調装置の画像を生成する投影系
と、書き込むべき前記パターンのデジタル記述を受信し、該
パターンを変調装置信号に変換し、前記信号を前記変調
装置に送信する電子データ処理及び伝送システムと、前記加工品および／または前記投影系の互いに対する位
置付けを行なうための精密機械システムと、前記加工品の位置、前記信号の前記変調装置への送信、
および前記放射の強度を制御して、前記パターンを前記
加工品上に印刷できるようにする電子制御システムと、前記加工品上の整列マークの検出によって該加工品を整
合させるための整合システムを有し、前記整列システムが、前記加工品上で反射すべき検出光を発信するための光
源、および前記反射光を分析するための少なくとも１つ
の検出器を含み、ここに前記検出光が少なくとも部分的
に、前記パターンを生成するための書込みビームと同じ
ビーム経路で前記加工品上に投影される装置。
【請求項２９】前記投影系は、前記光源からの前記光
ビームが前記に達する前にそれを集束させるためのレン
ズを含み、ここに前記検出光を同じレンズを通して前記
加工品上に投影する請求項２８に記載された装置。
【請求項３０】前記整列システムが前記加工品の回転
位置を検出するための検出器を更に含む請求項２９に記
載された装置。
【請求項３１】前記検出光は、前記加工品が感応しな
い波長からなる請求項２９に記載された装置。
【請求項３２】フィールド制限装置を更に含み、それ
により前記検出光が前記レンズの利用できる露出フィー
ルドの一部だけを使用する請求項２９に記載された装
置。
【請求項３３】前記フィールド制限装置が前記利用で
きる露出フィールドの少なくとも８０％の縮減を課する
請求項３２に記載された装置。
【請求項３４】前記フィールド制限装置が第２変調装
置を含む請求項３２または請求項３３に記載された装
置。
【請求項３５】前記フィールド制限装置が小角度スキ
ャナを含む請求項３２または請求項３３に記載された装
置。
【請求項３６】前記変調装置が多数の変調素子（画
素）を有する空間光変調装置（ＳＬＭ）である請求項２
８に記載された装置。
【請求項３７】前記装置が走査レーザ書込み装置であ
り、前記変調装置が音響光学変調装置である請求項２８
に記載された装置。
【請求項３８】前記加工品に対する前記書込みビーム
の位置決めずれを測定するための測定システムを更に含
む請求項２８に記載された装置。
【請求項３９】少なくとも一つの整列マークを含む、
放射に対して感度の高い加工品上にマイクロリソグラフ
ィによるパターンを生成するための方法であって：書込
みプロセスの制御に使うために前記加工品の方位を検出
する段階；ＥＵＶからＩＲまでの波長範囲の電磁放射
で、光路を通じて、前記加工品上に入力パターンデータ
に従ってパターンを書込む段階を有し；ここに前記方位
検出段階が：前記加工品上に検出光を投影し、該検出光
を少なくとも部分的に、前記パターンを生成するために
前記書込みが使用するのと同じ光路で前記加工品上に投
影する段階；前記加工品上で反射した光を検出する段
階；および前記整列マークを確認するために前記検出し
た光を分析する段階を含む方法。