JP2003218026A - リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より高いスループットで操作することができ
る、特にプログラム可能パターニング手段を使用するリ
ソグラフィ投影装置を提供すること。 【解決手段】 投影システム（ＰＬ）が、パターン付き
ビーム（４）をパターン付きビーム成分（１２、１５）
に分割し、それらを基板（２７）上の個別目標部分（２
５、２６）に投影するための手段（１０）を含む、特に
空間光変調器（５）を使用するリソグラフィ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、 −放射線の投影ビームを供給するための放射システム
と、 −所望のパターンに従って投影ビームにパターンを付け
る働きをするプログラム可能パターニング手段と、 −基板を保持するための基板テーブルと、 −前記パターンを付けられたビームを基板のターゲット
部分に投影するための投影システムとを備えるリソグラ
フィ投影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本明細書で使用される用語「プログラム
可能パターニング手段」は、基板のターゲット部分に形
成するパターンに対応してパターンを付けた断面を入射
放射線ビームに与えるために使用することができる手段
を表すものと広く解釈すべきである。用語「光バルブ」
および「空間光変調器（Ｓｐａｔｉａｌ ＬｉｇｈｔＭ
ｏｄｕｌａｔｏｒ）」（ＳＬＭ）をこの文脈で使用する
こともできる。一般に、前記パターンは、集積回路やそ
の他のデバイス（以下参照）などターゲット部分に作成
されるデバイス内の特定の機能層に対応する。このよう
なパターニング手段の例としては、次のようなものが挙
げられる。 −プログラム可能ミラー・アレイ。そのようなデバイス
の一例は、粘弾性制御層および反射表面を有するマトリ
ックス・アドレス可能な表面である。そのような装置の
背後にある基本原理は、（例えば）反射表面のアドレス
された領域が入射光を回折光として反射し、アドレスさ
れていない領域が入射光を非回折光として反射すること
である。適切なフィルタを使用して、前記非回折光を反
射ビームからフィルタ除去し、後ろに回折光のみを残す
ことができる。このようにすると、マトリックス・アド
レス可能表面のアドレス指定パターンに従ってビームに
パターンを付けられるようになる。プログラム可能ミラ
ー・アレイの代替実施形態は、小さなミラーのマトリッ
クス構成を使用し、ミラーはそれぞれ、適切な局所電場
を印加することによって、または圧電作動手段を使用す
ることによって、軸に関して個別に傾けることができ
る。ここでもやはり、ミラーはマトリックス・アドレス
可能であり、そのため、アドレスされたミラーは、アド
レスされていないミラーと異なる方向に入射放射ビーム
を反射する。このようにすると、反射されたビームは、
マトリックス・アドレス可能ミラーのアドレス・パター
ンに従ってパターンを付けられる。必要なマトリックス
・アドレス指定は、適切な電子手段を使用して実施する
ことができる。本明細書で上述したどちらの状況でも、
プログラム可能パターニング手段は、１つまたは複数の
プログラム可能ミラー・アレイを備えることができる。
本明細書で言及するミラー・アレイに関するより多くの
情報は、例えば参照により本明細書に組み込む米国特許
第５２９６８９１号および米国特許第５５２３１９３
号、ならびにＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７号お
よびＷＯ９８／３３０９６号から得ることができる。プ
ログラム可能ミラー・アレイの場合、前記支持構造を、
例えばフレームまたはテーブルとして実施することがで
き、必要に応じて固定することも、可動にすることもで
きる。−プログラム可能ＬＣＤアレイ。そのような構成
の一例は、参照により本明細書に組み込む米国特許第５
２２９８７２号に与えられている。上と同様に、この場
合の支持構造も、例えばフレームまたはテーブルとして
実施することができ、必要に応じて固定することも、可
動にすることもできる。

【０００３】話を簡単にするために、この本文ではここ
から先、いくつかの箇所でマスクおよびマスク・テーブ
ルに関わる例に特に注目することがある。しかし、その
ような例で論じられる一般的な原理は、本明細書で上述
したプログラム可能パターニング手段のより広い文脈で
見るべきである。

【０００４】リソグラフィ投影装置は、例えば集積回路
（ＩＣ）の製造で使用することができる。そのような場
合、プログラム可能パターニング手段は、ＩＣの個々の
層に対応する回路パターンを生成することができ、この
パターンを、感光性材料（レジスト）の層で被覆されて
いる基板（シリコン・ウェハ）上のターゲット部分（例
えば１つまたは複数のダイを備える）に結像することが
できる。一般に、単一のウェハが、１度に１つずつ投影
システムによって連続的に照射される隣接ターゲット部
分の回路網全体を含む。マスク・テーブル上のマスクに
よるパターニングを採用する現行装置では、２つの異な
るタイプの機械に区分することができる。１つのタイプ
のリソグラフィ投影装置では、各ターゲット部分が、マ
スク・パターン全体を一括してターゲット部分に露光す
ることによって照射される。そのような装置は、一般に
ウェハ・ステッパと呼ばれる。代替装置（一般にステッ
プアンドスキャン装置と呼ばれる）では、各ターゲット
部分が、所与の基準方向（「スキャン」方向）に投影ビ
ーム下でマスク・パターンを漸次スキャンし、それと同
時にこの方向に平行に、または反平行に基板テーブルを
同期してスキャンすることによって照射される。一般
に、投影システムが倍率Ｍ（通常＜１）を有するので、
基板テーブルがスキャンされる速度Ｖは、マスク・テー
ブルがスキャンされる速度のＭ倍となる。ここに記述し
たリソグラフィ・デバイスに関するより多くの情報は、
例えば参照により本明細書に組み込む米国特許第６０４
６７９２号から得ることができる。

【０００５】リソグラフィ投影装置を使用する製造プロ
セスでは、（例えばマスクでの）パターンが、感光性材
料（レジスト）の層によって少なくとも部分的に覆われ
た基板に結像される。このイメージング・ステップの前
に、基板にプライミング、レジスト・コーティング、ソ
フト・ベークなど様々な処置を施すことができる。露光
後に、露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベー
ク、および結像されたフィーチャの測定／検査など他の
処置を基板に施すこともできる。この一連の処置は、デ
バイス、例えばＩＣの個々の層にパターンを付けるため
の基礎として使用される。次いで、そのようなパターン
付き層に、エッチング、イオン注入（ドーピング）、メ
タライゼーション、酸化、化学的機械的研磨など様々な
プロセスを施すことができる。これらは全て、個々の層
を完成させるためのものである。複数の層が必要な場
合、手順全体、またはその変形が、各新たな層ごとに繰
り返されなければならない。最終的に、デバイスのアレ
イが基板（ウェハ）上に存在することになる。次いで、
これらのデバイスを、ダイシングやソーイングなどの技
法によって互いに分離し、個々のデバイスを、例えばキ
ャリアに取り付ける、またはピンなどに接続することが
できる。そのようなプロセスに関するさらなる情報は、
例えば参照により本明細書に組み込むＰｅｔｅｒ ｖａ
ｎ Ｚａｎｔの著書「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｆａｂｒｉ
ｃａｔｉｏｎ：Ａ ＰｒａｃｔｉｃａｌＧｕｉｄｅ ｔ
ｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎ
ｇ」，Ｔｈｉｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，ＭｃＧｒａｗ Ｈ
ｉｌｌ ＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇＣｏ．，１９９７，ＩＳ
ＢＮ０−０７−０６７２５０−４から得ることができ
る。

【０００６】話を簡単にするために、投影システムを本
明細書では以後「レンズ」と呼ぶ場合がある。しかし、
この用語は、例えば屈折光学系、反射光学系、反射屈折
光学系を含めた様々なタイプの投影システムを包含する
ものとして広く解釈すべきである。また、放射システム
は、放射線の投影ビームを指向する、成形する、または
制御するためのこれら設計タイプのいずれかに従って動
作する構成要素を含むことができ、そのような構成要素
も以下で総称して、または個別に「レンズ」と呼ぶ場合
がある。さらに、リソグラフィ装置は、２つ以上の基板
テーブル（および／または２つ以上のマスク・テーブ
ル）を有するタイプのものであってよい。そのような
「多段」デバイスでは、追加のテーブルを並列に使用す
ることができ、あるいは１つまたは複数のテーブルに関
して予備ステップを行い、その一方で１つまたは複数の
他のテーブルを露光することができる。二段リソグラフ
ィ装置は、例えば、参照により本明細書に組み込む米国
特許第５９６９４４１号およびＷＯ９８／４０７９１号
に記載されている。

【０００７】プログラム可能パターニング手段（空間光
変調器とも呼ばれる）を使用する装置では、装置が十分
なスループット（所与の時間内に処理されるウェハの
数）を有することを保証することが重要な問題である。
スループットは、空間光変調器を再構成することができ
る速度によって求められ、この速度は、空間光変調器を
設定するデータを処理することができる速度によって制
限される。データ処理速度に対する制限は、データ転送
率に対する制限と、データ伸長に対する制限と、空間光
変調器が正しく再構成されることを保証するためにデー
タが冗長を含まなければならない程度とによってもたら
される。また、データ処理のスピードに対する制限は、
使用することができる空間変調器のサイズを制限する。
したがって、必要な像全てを基板の表面上に露光するた
めに、基板上に投影すべき像がセクションに分けられ、
空間光変調器が、各セクションを順に投影するように構
成される。これは、空間光変調器を頻繁に再構成しなけ
ればならないことを意味し、スループットをさらに低減
させる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、より
高いスループットで操作することができる、特にプログ
ラム可能パターニング手段を使用するリソグラフィ投影
装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的およびその他の
目的は、本発明によれば、冒頭の段落で記載したリソグ
ラフィ装置であって、投影システムが、複数のパターン
付きビーム成分を形成するようにパターン付きビームを
分割するための手段と、第１のパターン付きビーム成分
を基板の第１の目標部分に投影するための第１の手段
と、第２のパターン付きビーム成分を基板の第２の目標
部分に投影するための第２の手段とを備える装置におい
て達成される。

【００１０】この装置は、とりわけ、各基板が通常、
（同じデバイスの複数の複製を形成するために）基板上
に露光される同じ像の複数の複写を必要とする点で有利
である。したがって、同じ像の複数の複写を一度に基板
上に投影することによって、基板上に全ての像を露光す
るのにかかる時間が短縮され、それによりスループット
が向上する。この装置はまた、単一の空間光変調器また
は他のパターニング手段のみを使用して基板上に複数の
像を投影することができ、それにより装置の全体コスト
を削減することができるので、有利である。

【００１１】本発明のさらに好ましい実施形態では、装
置がさらに、さらなるパターン付きビーム成分を生成す
るようにパターン付きビーム成分の１つを分割するため
の手段を備える。これは、基板に目標が定められている
像の数が増せば増すほど装置のスループットが大きくな
るので、有利である。

【００１２】本発明のさらに好ましい実施形態によれ
ば、投影システムが、パターン付きビーム成分のビーム
強度を調節するための手段を備える。これは、パターン
付きビーム成分を、それぞれが実質的に同じビーム強度
を有するように調節することができ、したがって、各パ
ターン付きビーム成分によって目標を定められている基
板の部分が均等に露光されるので、有利である。

【００１３】本発明のさらに好ましい実施形態によれ
ば、投影システムがさらに、パターニング手段によって
提供されるパターンの縮小された像を提供するための手
段を備える。これは、空間光変調器の画素サイズが、基
板上で必要な臨界フィーチャ・サイズよりも大きいの
で、有利である。したがって、像のサイズを縮小する必
要がある。さらに、各パターン付きビーム成分の像のサ
イズを個別に縮小することによって、適切なサイズにな
るようにそれぞれを調節することができる。

【００１４】本発明のさらに好ましい実施形態によれ
ば、投影システムがさらに、各パターン付きビーム成分
の像の合焦および／または横方向位置を個別に調節する
ための手段を備える。これは、各パターン付きビーム成
分の像が基板上に正しく投影されることを保証するの
で、有利である。

【００１５】有利なことに、パターン付きビームを分割
するための手段を、部分反射または屈折手段にすること
ができる。

【００１６】本発明のさらなる態様によれば、 −感光性材料の層によって少なくとも部分的に覆われた
基板を提供するステップと、 −放射システムを使用して放射線の投影ビームを提供す
るステップと、 −プログラム可能パターニング手段を使用して、第１の
投影ビームの断面にパタ ーンを与えるステップと、 −複数の光学要素を使用して、前記パターンを付けられ
た放射線ビームを感光性材料の層のターゲット部分に投
影するステップと、 −センサを使用して前記光学要素の位置を測定するステ
ップとを含むデバイス製造方法であって、 −前記光学要素または前記センサがフレーム上に取り付
けられており、前記フレームが、０．１×１０^-6Ｋ^-1未
満またはその値にほぼ等しい熱膨張係数を有するガラス
・セラミック材料からなることを特徴とする方法が提供
される。

【００１７】この本文では、本発明による装置のＩＣ製
造での使用に特に言及する場合があるが、そのような装
置が多くの他の可能な適用例も有することをはっきりと
理解されたい。例えば、集積光学系、磁区メモリ用の誘
導および検出パターン、液晶表示パネル、薄膜磁気ヘッ
ドなどの製造に使用することができる。そのような代替
適用例の文脈では、この本文における用語「焦点板」、
「ウェハ」、または「ダイ」の使用を、より一般的な用
語「マスク」、「基板」、および「ターゲット部分」で
それぞれ置き代えられるものとみなすべきであることを
当業者は理解されよう。

【００１８】この文書では、用語「放射線」および「ビ
ーム」を、紫外放射線（例えば波長が３６５、２４８、
１９３、１５７、または１２６ｎｍのもの）および極紫
外（ＥＵＶ）放射線（例えば５〜２０ｎｍ、特に１３ｎ
ｍ付近の波長を有するもの）、ならびにイオン・ビーム
や電子ビームなどの粒子ビームを含めた全てのタイプの
電磁放射線を包含するものとして使用する。

【００１９】次に、本発明の実施形態を、添付の概略図
面を参照しながら単に例として説明する。

【００２０】図中、対応する参照符号が、対応する部分
を示す。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施形態１ 図１は、本発明のある特定の実施形態によるリソグラフ
ィ投影装置を概略的に示す。この装置は、以下のものを
備える。 ・放射線（例えばＵＶ放射線）の投影ビームＰＢを供給
するための放射システムＥｘ、ＩＬ。この特定の場合に
は、放射線源ＬＡも備える。 ・プログラム可能パターニング手段ＭＡ（例えば、ＳＬ
Ｍ）を保持するためのマスク・ホルダを備え、かつ要素
ＰＬに対してプログラム可能パターニング手段を正確に
位置決めするための第１の位置決め手段に接続された第
１の物体テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、 ・基板Ｗ（例えばレジスト被覆シリコン・ウェハ）を保
持するための基板ホルダを備え、アイテムＰＬに対して
基板を正確に位置決めするための第２の位置決め手段に
接続された第２の対象物テーブル（基板テーブル）Ｗ
Ｔ。 ・プログラム可能パターニング手段ＭＡの照射部分の像
を、基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つまたは複数のダ
イスで構成される）に形成するための投影システム
（「レンズ」）ＰＬ（例えば、石英および／またはＣａ
Ｆ₂レンズ・システムもしくはそのような材料からなる
レンズ要素を備える反射屈折システム、またはミラー・
システム）とを備える。

【００２２】本明細書で示すように、この装置は、反射
性タイプの（例えば反射性プログラム可能パターニング
手段を有する）ものである。しかし一般には、例えば透
過性タイプの（例えば、透過性プログラム可能パターニ
ング手段を有する）ものであってもよい。別法として、
この装置は、上で言及したタイプのプログラム可能ＬＣ
Ｄアレイなど別の種類のパターニング手段を使用するこ
とができる。

【００２３】放射線源ＬＡ（例えば、エキシマ・レー
ザ）は放射線ビームを発生する。このビームは、直接的
に、または例えばビーム拡大器Ｅｘなどの調整手段を横
切った後に、照明システム（照明器）ＩＬに供給され
る。照明器ＩＬは、ビームの強度分布の外側および／ま
たは内側放射範囲（一般にそれぞれσ外側およびσ内側
と呼ばれる）を設定するための調節手段ＡＭを備えるこ
とができる。さらに、一般には、積分器ＩＮや集光レン
ズＣＯなど様々な他の構成要素も備える。このようにし
て、プログラム可能パターニング手段ＭＡに衝突するビ
ームＰＢが、その断面で所望の均一性および強度分布を
有するようにする。

【００２４】図１に関して、放射線源ＬＡは、（例えば
放射線源ＬＡが水銀ランプであるときにしばしばそうで
あるように）リソグラフィ投影装置のハウジング内部に
ある場合があり、しかしリソグラフィ投影装置から離れ
ていて、生成する放射線ビームが（例えば適切な方向付
けミラーによって）装置内に導かれる場合もあることに
留意されたい。この後者のシナリオは、放射線源ＬＡが
エキシマ・レーザであるときにしばしばそうである。本
発明および特許請求の範囲はこれら両方のシナリオを包
含する。

【００２５】ビームＰＢはその後、マスク・テーブルＭ
Ｔ上に保持されているプログラム可能パターニング手段
ＭＡに交差する。ビームＰＢは、プログラム可能パター
ニング手段ＭＡにより反射されると、レンズＰＬを通過
し、レンズＰＬが、基板Ｗのターゲット部分Ｃにビーム
ＰＢを合焦する。第２の位置決め手段（および干渉計測
定手段ＩＦ）によって、基板テーブルＷＴを、例えばビ
ームＰＢの経路内に様々なターゲット部分Ｃを位置決め
するように正確に移動することができる。同様に、第１
の位置決め手段を使用して、例えばスキャン中に、ビー
ムＰＢの経路に対してプログラム可能パターニング手段
ＭＡを正確に位置決めすることができる。第１の位置決
め手段は省かれる場合があり、その場合、ビームＰＢに
対するプログラム可能パターニング手段の位置が固定さ
れる。一般に、対象物テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、図
１には明示していない長ストローク・モジュール（粗い
位置決め）と短ストローク・モジュール（精密位置決
め）とを用いて実現される。しかし、（ステップアンド
スキャン装置と異なり）ウェハ・ステッパの場合には、
マスク・テーブルＭＴを短ストローク・アクチュエータ
にのみ接続することができる、または固定することがで
きる。

【００２６】図示した装置は、３つの異なるモードで使
用することができる。 １．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴが本
質的に静止して保たれ、マスク・イメージ全体が、ター
ゲット部分Ｃに１度に（すなわちただ１回の「フラッシ
ュ」で）投影される。次いで、基板テーブルＷＴがｘお
よび／またはｙ方向にシフトされ、それにより別のター
ゲット部分ＣをビームＰＢによって照射することができ
る。 ２．スキャン・モードでは、所与のターゲット部分Ｃが
ただ１回の「フラッシュ」で露光されない点を除き、本
質的に同じシナリオが適用される。１回のフラッシュで
露光するのではなく、マスク・テーブルＭＴが速度ｖで
所与の方向（いわゆる「スキャン方向」、例えばｙ方
向）に移動可能であり、それにより投影ビームＰＢがマ
スク・イメージ全体にわたってスキャンするようになっ
ている。それと並行して、基板テーブルＷＴが、速度Ｖ
＝Ｍｖで同方向または逆方向に同時に移動される。ここ
でＭはレンズＰＬの倍率である（典型的にはＭ＝１／４
または１／５）。このようにすると、分解能を損なわず
に、比較的大きなターゲット部分Ｃを露光することがで
きる。 ３．パルス・モードでは、マスク・テーブルが本質的に
静止して保たれ、プログラム可能パターニング手段の像
全体が、基板の目標部分Ｃに投影される。基板テーブル
ＷＴは、基板Ｗにわたるラインを投影ビームＰＢにスキ
ャンさせるように、本質的に一定の速度で動かされる。
放射システムのパルスは、基板上で露光される連続する
目標部分Ｃが互いに隣接するようにタイミングをとられ
る。したがって、基板Ｗのライン全体を投影ビームがス
キャンした後、そのラインに関する完全なパターンが基
板上に露光される。このプロセスは、１ラインごとに、
基板全体が露光されるまで繰り返される。

【００２７】図２は、本発明による装置の一部を概略的
に示す。図示されるように、放射ビーム２がビーム・ス
プリッタ３に入射する。放射線は、ビーム・スプリッタ
３から空間光変調器５に向けて反射される。放射線は、
パターン付きビーム４として空間光変調器から反射さ
れ、そのパターンは空間光変調器の構成によって決定さ
れる。パターン付きビーム４は、ビーム分割ユニット１
０に入る。

【００２８】ビーム分割ユニット１０では、パターン付
きビーム４が、ビーム・スプリッタ１１によって第１お
よび第２のパターン付きビーム成分１２、１５に分割さ
れる。第１のパターン付きビーム成分１２は、ミラー１
３によって反射され、次いで、光学要素２２、２４およ
びアパーチャ２３を通って基板２７上に投影される。第
２のパターン付きビーム成分１５は、ミラー１６、１８
によって反射され、同様に要素２２、２３、２４を通っ
て基板２７上に投影される。

【００２９】第１のパターン付きビーム成分１２に対応
して基板２７上に投影された第１の像２５は、空間光変
調器５の視覚像２０の実像である。同様に、第２のパタ
ーン付きビーム成分１５に対応して基板２７上に投影さ
れた第２の像２６は、空間光変調器５の視覚像２１の実
像である。このようにすると、空間光変調器の２つの像
が基板上に同時に投影され、それにより、必要な像全て
を基板上に投影するのにかかる時間が短縮される。

【００３０】図２は、パターン付きビームを分割するた
めの好ましいビーム分割ユニット１０を示すが、パター
ン付きビームを分割する他の手段も使用することがで
き、本発明の範囲に含まれている。さらに、本発明を、
図示した空間光変調器以外のパターニング手段と共に使
用することもできる。

【００３１】図３は、パターン付きビーム４を分割する
ための代替ビーム分割ユニット４０を示す。この場合、
パターン付きビーム４がビーム・スプリッタ４１によっ
て分割されて、２つのパターン付きビーム成分４２、４
５が生成される。第１のパターン付きビーム成分４２
は、ミラー４３によって反射されて、出力パターン付き
ビーム成分を生成する。第２のパターン付きビーム成分
４５は、さらなるビーム・スプリッタ４６によって分割
されて、第２の出力パターン付きビーム成分４７と、ミ
ラー４９によって反射された後に出力される第３のパタ
ーン付きビーム成分とを生成する。これは、３つの像を
形成するために基板上に投影することができる３つのパ
ターン付きビーム成分を生成する。

【００３２】本発明の実施形態では、使用される各ビー
ム・スプリッタは、例えば、キューブ・ビーム・スプリ
ッタ、プレート・ビーム・スプリッタ、またはペリクル
などの部分反射ビーム・スプリッタ、あるいは直交偏光
状態で２つのビームを発生させる複屈折結晶などの屈折
ビーム・スプリッタの一方であってよい。

【００３３】図４は、本発明による装置のさらなる実施
形態６０を示す。放射ビーム２は、ビーム・スプリッタ
３を通って空間光変調器５で反射されて、パターン付き
ビーム４を形成する。パターン付きビームは、ビーム分
割ユニット４０によって分割されて、３つのパターン付
きビーム成分６３、６４、６５を生成する。第１および
第２のパターン付きビーム成分６３、６４は、投影光学
系６１を通して投影されて、基板上にそれぞれ第１の像
７１および第２の像７２を形成する。第３のパターン付
きビーム成分６５は、ビーム分割ユニット１０を使用し
て分割されて、第３および第４のパターン付きビーム成
分６６、６７を生成する。パターン付きビーム成分６
６、６７は、投影光学系６１によって投影されて、基板
上にそれぞれ第３の像７３および第４の像７４を生成す
る。この手段によって、単一パターニング手段５を使用
して、基板上に４つの像７１、７２、７３、７４を同時
に生成し、基板上に全ての像を露光するのにかかる時間
を約４分の１に短縮する。

【００３４】パターン付きビーム分割ユニット１０、４
０の任意の組合せを使用して、単一パターン付きビーム
から任意の数のパターン付きビーム成分を生成できるこ
とを理解されたい。好ましくは、強度が所与のしきい値
未満まで低減しないようにしながら生成することができ
る、できるだけ多数のパターン付きビーム成分が使用さ
れる。生成することができるパターン付きビーム成分の
数に対する主要な制限因子は、パターニング手段によっ
てパターニングされる初期放射ビーム２の強度である。
生成されるパターン付きビーム成分の数が多くなるにつ
れて、必要な露光時間が極端に長くなるほどにパターン
付きビーム成分の強度が弱まらないことを保証するため
に、使用しなければならない初期放射ビーム２の強度が
大きくなる。

【００３５】基板上にパターン付きビーム像を投影する
ために使用される投影光学系６１は様々な機能を有す
る。第１の機能は、空間光変調器によって提供されるパ
ターンの縮小された像を基板に投影することである。空
間光変調器の画素は、基板上に投影しなければならない
臨界フィーチャよりも通常は大きくなるので、パターン
・サイズに対する像サイズのそのような縮小は適切であ
る。第２の機能は、例えば、縮小量、および／または投
影光学系の光軸に沿った縮小像の合焦位置、および／ま
たは投影光学系の光軸に垂直な平面内での縮小像の横方
向位置に関する調節手段を（パターン付きビーム成分ご
とに個別に）提供できることである。

【００３６】各パターン付きビーム成分が、好ましく
は、対応するビーム成分強度を減衰させるための光学要
素も通過する。したがって、各パターン付きビーム成分
が実質的に同じ強度を有し、それにより基板上に投影さ
れる各像が実質的に同じ露光時間を必要とするように各
ビームの強度を調節することができる。例えば、ビーム
強度を減衰させるための前記光学要素は、較正された光
減衰を伴うフィルタであってよい。ビーム・スプリッタ
３、１１、４１、および４６の任意のものを偏光ビーム
・スプリッタとして実施することができる。典型的に
は、偏光ビーム・スプリッタの使用が、ビーム・スプリ
ッタにおける放射線の吸収による強度損失の問題を緩和
する。パターン付きビーム成分（例えば、図２のパター
ン付きビーム成分１２、または図４のパターン付きビー
ム成分６７など）は、１つまたは複数の前記偏光ビーム
・スプリッタが存在している際、無消失偏光度を有す
る。そのような偏光状態によって、対応するパターン付
きビーム成分強度を減衰させるための光学要素として放
射偏光要素の使用を可能にする。例えば、パターン付き
ビーム成分は、大きな線形偏光度を有する場合があり、
前記放射偏光要素を線形偏光子として採用することがで
きる。そのような実施形態の利点は、ビーム強度減衰
を、線形偏光子の回転調節によって調節できることであ
る。回転調節は、線形偏光子を横切るパターン付きビー
ム成分の伝搬方向に平行な軸の周りでの線形偏光子の回
転を含む。投影装置の分解能に対して（特に、相互に直
交する細長いパターン・フィーチャに関する分解能の差
に対して）パターン付きビームの線形偏光度が有する可
能性がある悪影響を緩和するために、図２の光学要素２
２、２３、および２４の各グループ、または図４の各投
影光学系６１に放射偏光要素を設けることができ、これ
は、電磁放射の線形偏光の状態を円形偏光の状態に変換
する。

【００３７】また、各パターン付きビーム成分は、好ま
しくは、各像の合焦および／または横方向位置を調節す
るための調節可能光学系を通して投影される。これは、
基板上に投影される各像を必要な質で、かつ必要な位置
で生成できることを保証する。

【００３８】本発明の特定の実施形態では、例えば図４
に示されるような投影光学系６１がそれぞれ、パターン
付きビーム成分によって横切られる共通の光学要素２
３、２４、２５のグループを備えることができる。前記
共通グループは、空間光変調器５とビーム分割ユニット
４０の間の光路内に位置決めされ、例えば、パターン付
きビーム成分および対応する像に共通の縮小調節を行う
ために使用することができる。

【００３９】上の説明では、複数のパターン付きビーム
成分が単一基板上に投影されることを説明したが、いく
つかのパターン付きビーム成分を他の基板上に投影する
ことができ、２つ以上の基板を同時に露光することもで
きることを理解されたい。

【００４０】本発明の特定の実施形態を上述してきた
が、本発明を上述した以外の形で実施することもできる
ことを理解されたい。この記述は本発明を限定するもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるリソグラフィ投影装
置を示す図である。

【図２】本発明の一実施形態による装置を概略的に示す
図である。

【図３】本発明の別の実施形態によるパターン付きビー
ムを分割するための手段を示す図である。

【図４】本発明のさらなる実施形態を示す図である。

【符号の説明】

２ 放射ビーム ３、１１、４１、４６ ビーム・スプリッタ ４ パターン付きビーム ５ 空間光変調器 １０ ビーム分割ユニット １２、４２、６３ 第１のパターン付きビーム成分 １３、１６、１８、４３、４９ ミラー １５、４５、６４ 第２のパターン付きビーム成分 ２０、２１ 視覚像 ２２、２３、２４、２５ 光学要素 ２６ 第２の像 ２７ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルノ ヤン ブレーケル オランダ国 ウェステルホーフェン、ステ ーノフェンス 67 Ｆターム(参考） 5F046 BA04 BA05 CA04 CB02 CB07 CB08 CB25

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射の投影ビームを提供するための放射
   システムと、 所望のパターンに従って投影ビームにパターンを付ける
   働きをするプログラム可能パターニング手段と、 基板を保持するための基板テーブルと、 パターンを付けられたビームを基板の目標部分に投影す
   るための投影システムとを備えたリソグラフィ投影装置
   であって、前記投影システムが、 複数のパターン付きビーム成分を形成するようにパター
   ン付きビームを分割するための手段と、 第１のパターン付きビーム成分を基板の第１の目標部分
   に投影するための第１の手段と、 第２のパターン付きビーム成分を基板の第２の目標部分
   に投影するための第２の手段とを備えることを特徴とす
   る装置。
2. 【請求項２】 投影システムがさらに、さらなるパター
   ン付きビーム成分を生成するために１つまたは複数のパ
   ターン付きビーム成分を分割するための手段を備える請
   求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 パターン付きビーム成分によって投影さ
   れる像が実質的に同一である請求項１または請求項２に
   記載の装置。
4. 【請求項４】 投影システムがさらに、１つまたは複数
   のパターン付きビーム成分の強度を調節するための手段
   を備える請求項１から請求項３までのいずれか一項に記
   載の装置。
5. 【請求項５】 パターン付きビーム成分の強度を調節す
   るための手段が、較正光学減衰を伴うフィルタを備える
   請求項４に記載の装置。
6. 【請求項６】 パターン付きビーム成分の強度を調節す
   るための手段が放射偏光要素を備える請求項４に記載の
   装置。
7. 【請求項７】 投影システムがさらに、プログラム可能
   パターニング手段によって提供されるパターンの縮小像
   を提供するための手段を備える請求項１から請求項６ま
   でのいずれか一項に記載の装置。
8. 【請求項８】 投影システムがさらに、パターン付きビ
   ーム成分によって提供される各像の像サイズを個別に調
   節するための手段を備える請求項１から請求項７までの
   いずれか一項に記載の装置。
9. 【請求項９】 投影システムがさらに、各パターン付き
   ビーム成分の像の合焦および／または横方向位置を個別
   に調節するための手段を備える請求項１から請求項８ま
   でのいずれか一項に記載の装置。
10. 【請求項１０】 パターン付きビームを分割するための
    手段が屈折または部分反射手段である請求項１から請求
    項９までのいずれか一項に記載の装置。
11. 【請求項１１】 感放射線材料の層で少なくとも部分的
    に覆われている基板を提供するステップと、 放射システムを使用して放射の投影ビームを提供するス
    テップと、 プログラム可能パターニング手段を使用して前記投影ビ
    ームの断面にパターンを与えるステップと、 前記パターンを付けられた放射のビームを感放射線材料
    の前記層の目標部分に投影するステップとを含むデバイ
    ス製造方法であって、 基板上に投影する前に、前記パターンを付けられた放射
    のビームを複数のパターン付きビーム成分に分割するこ
    と、および前記パターン付きビーム成分を基板の個別目
    標部分に個別に投影することを特徴とする方法。