JP2005123586A - Apparatus and method for projection - Google Patents

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JP2005123586A JP2004244884A JP2004244884A JP2005123586A JP 2005123586 A JP2005123586 A JP 2005123586A JP 2004244884 A JP2004244884 A JP 2004244884A JP 2004244884 A JP2004244884 A JP 2004244884A JP 2005123586 A JP2005123586 A JP 2005123586A
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Yoshihiro Mushishika
由浩 虫鹿
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Matsushita Electric Ind Co Ltd
松下電器産業株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method for projection capable of improving resolution by shifting the phase of modulated light when drawing is carried out according to pattern data. <P>SOLUTION: This projection apparatus receives an input of the pattern data representing the pattern to be formed on the projection plane, and comprises a spatial light modulator (micro-mirror array 3) for spatially modulating incident light according to the pattern data and a projecting optical system 5 for projecting the light reflected by the spatial light modulator onto the projection plane. The spatial light modulator comprises an array of a plurality of micro-mirrors 3b which are driven according to the pattern data, a substrate 3a for supporting the plurality of micro-mirrors, and a driving unit 3c for displacing each of the plurality of micro-mirrors 3b in the direction inclined and/or perpendicular with respect to the substrate 3a. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、高い解像度で像を形成することができる投影装置および方法に関し、特に、半導体集積回路技術の分野におけるリソグラフィに必要となる回路パターンの形成に好適に用いられる投影装置および方法に関している。 The present invention relates to a projection apparatus and method capable of forming an image with high resolution, in particular, it concerns a suitably projecting device and method used to form a circuit pattern required for lithography in the field of semiconductor integrated circuit technology.

マイクロミラーアレイなどの空間光変調器を用いて描画を行う投影装置が提案されている。 Projection apparatus has been proposed for drawing by using a spatial light modulator such as a micromirror array. このような投影装置としては、DMD(Digital Micromirror Device:商品名)を用いたシステムがよく知られている。 Such projection device, DMD (Digital Micromirror Device: a trade name) system using are well known. このシステムは、ディスプレイの用途以外にも、半導体リソグラフィや写真プリントなどの種々の分野に応用することが期待されている。 This system, in addition to a display application is expected to be applied to various fields such as semiconductor lithography or photo print.

特許文献1は、DMDを半導体リソグラフィに応用した技術を開示している。 Patent Document 1 discloses a technology applied to DMD in semiconductor lithography. この技術によれば、露光用のフォトマスクを使用せず、回路パターンを示す像をDMDに表示し、そのDMDによって反射された光をフォトレジストに投影して露光を行う。 According to this technique, without using a photomask for exposure, and displays an image of a circuit pattern on the DMD, and exposure is performed by projecting the light reflected by the DMD in the photoresist.

通常のDMDでは、各微小ミラーの傾きが二段階で変化するが、非特許文献1が開示している空間光変調器では、微小のミラーの傾きを多値信号によって多段階で変化させる。 In a typical DMD, but the slope of each micromirror is changed in two stages, in the spatial light modulator Non-Patent Document 1 discloses, is varied in multiple steps the inclination of the mirror of the micro by the multi-level signal. 非特許文献1は、多値制御によって駆動するマイクロミラーアレイを用いてリソグラフィを行なうことを記載している。 Non-Patent Document 1 describes that perform lithography using a micromirror array which is driven by multi-level control. この文献によれば、投影面上の暗部に相当する微小ミラーに最大の傾きを与え、明部に相当する微小ミラーには最小の傾きを与える。 According to this document, it gives the maximum slope on micromirrors corresponding to the dark portion on the projection surface, giving a minimum slope on micromirrors corresponding to the bright portion. これらの暗部と明部との境界部に相当する微小ミラーには中間的な傾きが与えられる。 Intermediate inclination is given to the micro mirror corresponding to the boundary portion between these dark and bright portions. 中間的な傾きの角度を変化させると、暗部と明部との境界位置が変化することが記載されている。 Varying the angle of the intermediate slope, it is described that the boundary position between the dark and bright portions are changed.
特開平10−112579号公報 JP 10-112579 discloses

しかしながら、上記したような従来の構成では、位相シフト法などの高解像マスク技術の適用が難しく、受光面における描画パターンの微細化に限界があった。 However, in the conventional configuration as described above, the application of high resolution mask techniques such as a phase shift method is difficult, there is a limit to the miniaturization of the drawing pattern on the light receiving surface.

例えば、特許文献1に記載されたようなDMDを微小ミラーとして用いたものは、各ミラーがONとOFFの2値の光量変調を与え、これは開口部を有する通常のマスクと等価な働きをする。 For example, those using a DMD as described in Patent Document 1 as micromirrors, each mirror gives a light intensity modulation of the binary ON and OFF, which equivalent function as the conventional mask having an opening to. 隣り合った明部からの回折光は互いに位相が揃っているために干渉し、2つの明部の像は受光面上で互いに分離しにくくなる。 Diffracted light from adjacent light portion interferes with the phase are aligned with each other, the image of the two bright portion becomes difficult to separate from each other on the light-receiving surface.

非特許文献1に記載されたようなミラーの傾きをアナログ制御するものも、本質的には特許文献1の構成と同じである。 Others to analog control the tilt of the mirror as described in Non-Patent Document 1, is essentially the same as that of Patent Document 1. すなわち、各ミラーは傾き角度の制御しかできないため、ミラー面の片側は上がるが、反対側は下がり、ミラー面全体の平均的な変位は常に0である。 In other words, each mirror can not only control of the tilt angle, the one side of the mirror surface up, down the other side, the average displacement of the entire mirror surface is always zero. これはミラーに変調された反射光の平均的な位相変化が0であることを意味する。 This means that the average phase variation of the modulated reflected light to the mirror is zero. 従って、隣り合った明部からの回折光は互いに位相が揃っているために干渉し、2つの明部の像は受光面上で互いに分離しにくくなる。 Therefore, diffracted light from the bright portion adjacent interfere to have all phase with each other, the image of the two bright portion becomes difficult to separate from each other on the light-receiving surface.

従って、上記した従来技術のいずれについても、位相シフトマスクを用いた場合に比べて解像度が低下していた。 Thus, for any of the prior art described above also, the resolution was reduced in comparison with the case of using a phase shift mask.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パターンデータに応じて描画を行う際に変調光の位相をシフトすることにより、解像度を高めることができる投影装置および投影方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an object by shifting the phase of the modulated light in the rendering of in accordance with the pattern data, a projection apparatus capable of enhancing the resolution and to provide a projection method.

本発明の投影装置は、投影面に形成すべきパターンを表現するパターンデータの入力を受けとり、前記パターンデータに応じて入射光を空間的に変調する空間光変調器と、前記空間光変調器で反射された光を前記投影面上に縮小投影する投影光学系とを備えた投影装置であって、前記空間光変調器は、前記パターンデータに応じて駆動される複数の微小ミラーのアレイと、前記複数の微小ミラーのアレイを支持する基板とを有しており、前記複数の微小ミラーの各々の前記基板に対する傾斜および前記基板に対する垂直な方向への変位を個々の微小ミラーごとに変化させることができる駆動部とを有している。 Projection device of the present invention receives the input of the pattern data representing the pattern to be formed on the projection plane, the incident light in accordance with the pattern data and the spatial light modulator for spatially modulating, in the spatial light modulator the reflected light a projection apparatus having a projection optical system for reduction projection onto the projection plane, the spatial light modulator includes a plurality of micro mirror array which is driven in accordance with the pattern data, It has a substrate supporting the array of the plurality of micro mirrors, varying the displacement in the perpendicular direction with respect to tilt and the substrate relative to the substrate of each of the plurality of micromirrors for each individual micromirror and a drive unit which can be.

好ましい実施形態において、前記駆動部は、前記パターンデータに応じて、各微小ミラーの前記基板に対する垂直な方向への変位および前記基板に対する傾斜によって規定される前記微小ミラーの状態を変化させる。 In a preferred embodiment, the drive unit, the pattern data in accordance with, changing the state of the micromirrors is defined by the displacement and inclination with respect to the substrate in a direction perpendicular to said substrate of each of the micromirrors.

好ましい実施形態において、前記駆動部は、前記パターンデータに応じて、各微小ミラーの前記基板に対する垂直な方向への変位を多段階で変化させることができる。 In a preferred embodiment, the drive unit, the pattern data in accordance with the displacement in the direction perpendicular to said substrate of each of the micromirrors may be changed in multiple steps.

好ましい実施形態において、前記駆動部は、前記パターンデータに応じて、各微小ミラーの前記基板に対する2軸の傾斜をそれぞれ多段階に変化させる。 In a preferred embodiment, the drive unit, the pattern data in accordance with, changing each multistage tilt of two-axis with respect to the substrate of each of the micromirrors.

好ましい実施形態において、前記駆動部は、前記パターンデータに応じて、相互に異なる少なくとも第1から第3の状態を各微小ミラーにとらせることができ、前記第1の状態にある前記微小ミラーは、前記基板に対して傾斜し、前記反射光を実質的に前記投影光学系の開口瞳外に偏向させ、前記第2の状態にある前記微小ミラーおよび前記第3の状態にある前記微小ミラーは、前記基板の垂直方向に関して相対的に異なる変位を示し、かつ、いずれもが前記反射光を前記投影光学系の開口瞳内に偏向させる。 In a preferred embodiment, the drive unit, the pattern data in accordance with each other differ by at least a third state can be taken to each micromirror from the first, the micro mirror is in the first state , inclined with respect to the substrate, substantially the deflected out opening pupil of the projection optical system the reflected light, the micromirrors in the micromirror and the third state is in the second state shows a relatively different displacements with respect to the vertical direction of the substrate, and both deflects the reflected light into an opening pupil of the projection optical system.

好ましい実施形態において、前記第2の状態にある微小ミラーで反射された光と、前記第3の状態にある微小ミラーで反射された光とは、互いに逆相になる相対的な位相差が与えられる。 In a preferred embodiment, the the light reflected by the micromirrors in the second state, and said third state light reflected by micromirrors in the given relative phase difference to become opposite phase It is.

好ましい実施形態において、前記第1の状態にある前記微小ミラーを挟んで、前記第2の状態にある微小ミラーと前記第3の状態にある前記微小ミラーとが隣接している。 In a preferred embodiment, across the micro mirror in the first state, and the micro mirror in said third state and micromirrors in the second state are adjacent.

好ましい実施形態において、前記位相差は実質的に180度である。 In a preferred embodiment, the phase difference is substantially 180 degrees.

好ましい実施形態において、前記パターンデータは、パターンデータ発生器により生成され、前記パターンデータ発生器は、各微小ミラーの状態を個々に基板に対する垂直な方向への変位および2軸の傾斜を与える前記パターンデータの多段階の設定値を、前記微小ミラー毎に可変とする。 In a preferred embodiment, the pattern data is generated by the pattern data generator, the pattern data generator, said gives the slope of the displacement and two axes in the direction perpendicular to the substrate the condition of each of the micromirrors individually pattern the multi-step setting of data, and variable for each of the micromirrors.

好ましい実施形態において、前記パターンデータは、前記微小ミラーの前記基板に対する2軸の傾斜をそれぞれ多段階に設定する。 In a preferred embodiment, the pattern data sets the inclination of the two axes with respect to the substrate of the micromirror each multiple stages.

好ましい実施形態において、前記投影面に形成するパターンは、回路素子を形成するためのパターンであり、前記投影面は、感光性レジスト上に形成される。 In a preferred embodiment, the pattern to be formed on the projection plane is a pattern for forming a circuit element, wherein the projection surface is formed on a photosensitive resist.

好ましい実施形態において、前記パターンデータ発生器が、前記投影光学系の収差を補正するためのパターンデータを発生する。 In a preferred embodiment, the pattern data generator generates the pattern data for correcting the aberration of the projection optical system.

本発明の投影装置は、投影面に形成すべきパターンを表現するパターンデータの入力を受けとり、前記パターンデータに応じて入射光を空間的に変調する空間光変調器と、前記空間光変調器で変調された光を前記投影面上に投影する投影光学系とを備えた投影装置であって、前記空間光変調器は、前記パターンデータに応じて、前記入射光の振幅および/または位相を変調することができる複数の変調素子のアレイを有しており、前記複数の変調素子の各々は、相互に異なる少なくとも第1から第3の状態をとることができ、前記第1の状態にある前記変調素子は、前記投影面上における前記変調光の振幅を所定値以下に変調し、前記第2の状態にある前記変調素子は、前記投影面上における前記変調光の振幅を前記所定値以上に保ち、前記 Projection device of the present invention receives the input of the pattern data representing the pattern to be formed on the projection plane, the incident light in accordance with the pattern data and the spatial light modulator for spatially modulating, in the spatial light modulator a modulated light projection apparatus having a projection optical system for projecting onto the projection plane, the spatial light modulator, in accordance with the pattern data, modulates the amplitude and / or phase of the incident light has an array of a plurality of modulation elements that may be, each of the plurality of modulating elements may take mutually different at least first to third state, said that in the first state modulating elements the amplitude of the modulated light on the projection plane modulated below a predetermined value, the modulating element is in the second state, the amplitude of the modulated light on the projection plane to the predetermined value or more keeping, the 3の状態にある前記変調素子は、前記投影面上における前記変調光の振幅を前記所定値以上に保つとともに、前記第2の状態にある前記変調素子からの変調光との間で相対的な位相差を形成する。 The modulation element is in the third state, as well as keeping the amplitude of the modulated light on the projection plane to the predetermined value or more, relative with the modulated light from the modulation device in the second state to form a phase difference.

本発明の像形成方法は、複数の微小ミラーが行および列状に配列されたマイクロミラーアレイを駆動することにより、前記複数の微小ミラーの各々の傾斜および/または光軸方向への変位を個別に行なうステップと、前記マイクロミラーアレイに光を投射し、各微小ミラーからの反射光を投影面上に投影することにより、前記投影面上に像を作成するステップとを含む。 Image forming method of the present invention, by the plurality of micromirrors to drive the micromirror array arranged in rows and columns, the tilt and / or displacement of the optical axis direction of each of the plurality of micromirrors individually and performing the said projecting light to the micromirror array, by projecting the reflected light from each of the micromirrors onto the projection plane, and a step of creating an image on the projection plane.

本発明の投影方法は、各々が光の振幅および/または位相を変調する複数の変調素子を備えた空間光変調器を用意する工程と、前記空間光変調器に光を入射させ、前記複数の変調素子の各々によって変調された変調光を投影面に投影して像を形成する工程とを含む投影方法であって、前記投影面上における前記変調光の振幅を所定値以下に変調する第1のパターンデータと、前記投影面上における前記変調光の振幅を前記所定値以上に保つ第2のパターンデータと、前記投影面上における前記変調光の振幅を前記所定値以上に保つとともに、前記第2のパターンデータを与えられた変調素子からの変調光との間で相対的な位相差を与える第3のパターンデータとを、前記空間光変調器に入力するステップを含む。 Projection method of the present invention includes the steps of preparing a spatial light modulator having a plurality of modulation elements, each of which modulates the amplitude and / or phase of the light, light is incident on the spatial light modulator, the plurality of the modulated light modulated by each modulator element to a projection method including a step of forming an image by projecting the projection plane, the first modulating the amplitude of the modulated light on the projection plane to a predetermined value or less the pattern data, and the second pattern data to keep the amplitude of the modulated light to the predetermined value or more on the projection plane, with keeping the amplitude of the modulated light on the projection plane to the predetermined value or more, the first and a third pattern data which gives a relative phase difference between the modulated light from the modulation device given the second pattern data, comprising the steps of inputting to the spatial light modulator.

本発明によれば、パターンデータに応じて駆動される複数の微小ミラーのアレイと、複数の微小ミラーのアレイを支持する基板とを有する空間光変調器を用い、複数の微小ミラーの各々の基板に対する傾斜および/または基板に対する垂直な方向への変位を行うことにより、入射光に位相のシフトを与え、投影面上に形成する描画パターンの解像度を高める。 According to the present invention, a plurality of the micro mirror array which is driven in accordance with the pattern data, using a spatial light modulator having a substrate supporting an array of micromirrors, each of the plurality of micro mirror substrate by performing the displacement in the perpendicular direction to the slope and / or the substrate relative to give a shift in phase to the incident light, increase the resolution of the drawing pattern formed on the projection plane.

以下、図面を参照しながら、本発明による投影装置の第1の実施形態を説明する。 Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a description will be given of a first embodiment of a projection apparatus according to the present invention.

まず、図1を参照する。 First, referring to FIG.

図1に示される本実施形態の投影装置は、光源1と、光源から放射された光を空間的に変調するマイクロミラーアレイ3と、光源1から放射された光の一部を反射してマイクロミラーアレイ3に導くとともに、マイクミラーアレイ3で反射した光を透過するビームスプリッタ2と、ビームスプリッタ2を透過してきた光を縮小投影する縮小投影光学系5とを備えている。 Projection apparatus of the present embodiment shown in FIG. 1, a light source 1, the light emitted from the light source and the micromirror array 3 spatially modulating and reflecting a portion of light emitted from the light source 1 micro guides the mirror array 3, a beam splitter 2 for transmitting light reflected by the microphone mirror array 3, a reduction projection optical system 5 that projects a reduced size of the light transmitted through the beam splitter 2.

縮小投影光学系5の下方には、ウェハ6を搭載したウェハステージ8が存在している。 Under the reduction projection optical system 5, a wafer stage 8 equipped with wafer 6 is present. ウェハ6の上には、例えば感光性を有するフォトレジスト層が形成されている。 On the wafer 6, for example a photoresist layer having photosensitivity is formed.

マイクロミラーアレイ3には、パターンデータ発生器4が接続されており、ウェハ6に転写すべきパターンを規定する電気信号(パターンデータ)がマイクロミラーアレイ3に送られる。 The micromirror array 3, is connected to the pattern data generator 4, an electrical signal defining the pattern to be transferred to the wafer 6 (pattern data) is sent to the micromirror array 3.

光源1は、コヒーレント光源または部分コヒーレント光源であり、例えば、エキシマレーザ、放電プラズマ、レーザ生成プラズマなどの放射線源と、必要な波長の光のみを透過させる波長フィルタとを備えた構成を有している。 Light source 1 is a coherent light source or partially coherent light source, for example, an excimer laser, a discharge plasma, comprises a radiation source such as a laser produced plasma, a configuration in which a wavelength filter which transmits only light of the required wavelength there. 好ましい実施形態における光源1は、紫外線(UV)の波長よりも短い特定波長の光ビームを均一な照度分布で供給する。 Preferred light sources 1 in the embodiment provides a light beam of a shorter specified wavelength than the wavelength of ultraviolet (UV) with a uniform illuminance distribution.

本実施形態で用いているマイクロミラーアレイ3は、基板3aと、基板3a上に行列状に配列された多数の微小ミラー3bを備えている。 Micromirror array 3 is used in this embodiment includes a substrate 3a, a large number of micromirrors 3b arranged in a matrix on a substrate 3a. 各微小ミラー3bは、アクチュエータ3cによって独立に駆動される。 Each micromirror 3b is driven independently by an actuator 3c. 本実施形態における各微小ミラー3bは、1辺が1〜5μm程度の正方形形状を有しており、2次元アレイ状に配列された多数の微小ミラー3bの全体によって反射面が形成される。 Each micromirror 3b in this embodiment, one side has a 1~5μm approximately square shape, the reflective surface is formed by the overall number of micromirrors 3b arranged in a two-dimensional array. 各微小ミラー3bは、その裏面に接続されたアクチュエータ3cによって、基板3aに対して傾斜するだけではなく、基板3aの主面に垂直な方向に変位することができる。 Each micromirror 3b can be by an actuator 3c connected to the back surface, not only inclined with respect to the substrate 3a, is displaced in a direction perpendicular to the main surface of the substrate 3a. 微小ミラー3bの垂直方向変位および傾斜変位は、いずれも、多値信号で制御される。 Vertical displacement and tilt displacement of the micro mirror 3b are both controlled by the multi-level signal. 1つの微小ミラー3bと、この微小ミラー3bに対応する1つのアクチュエータ3cの対が1つの光変調素子を構成している。 And one micromirror 3b, pairs of one actuator 3c corresponding to the micromirrors 3b constitute one light modulation element. マイクロミラーアレイ3の構造の詳細は、後述する。 Details of the structure of the micromirror array 3 will be described later.

パターンデータ発生器4は、描画パターンに対応したパターンデータを発生し、これを電気信号としてマイクロミラーアレイ3に供給する。 Pattern data generator 4 generates pattern data corresponding to the drawing pattern, and supplies the micromirror array 3 it as an electrical signal. 本実施形態のパターンデータは、マイクロミラーアレイ3の各アクチュエータ3cに与える駆動電圧を16bitで表現する。 Pattern data in this embodiment, representing a driving voltage applied to each actuator 3c of the micromirror array 3 in 16bit.

マイクロミラーアレイ3により変調された反射光の一部はビームスプリッタ2を透過し、1/10〜1/50倍の高倍率の縮小投影光学系5により、ウェハ6上のレジスト7に結像する。 Some of the modulated reflected light by the micromirror array 3 passes through the beam splitter 2, the reduction projection optical system 5 of 1 / 10-1 / 50 times higher magnification to form an image on the resist 7 on the wafer 6 . 本実施形態におけるレジスト7は、紫外領域の短波長光に感光感度を持つ化学増幅フォトレジストである。 Resist 7 in this embodiment is a chemically amplified photoresist with photosensitivity to light of short wavelength ultraviolet region. ウェハ6はウェハステージ8に真空吸着されて保持され、図示しない精密送り機構によって移送され、露光される。 Wafer 6 is held by vacuum suction on the wafer stage 8 is transferred by a precision feed mechanism (not shown) is exposed.

次に、図2を参照して、マイクロミラーアレイ3の詳細を説明する。 Next, with reference to FIG. 2, illustrating the details of the micro-mirror array 3. 図2は本発明の実施形態1におけるマイクロミラーアレイ3の分解斜視図である。 Figure 2 is an exploded perspective view of a micromirror array 3 in the first embodiment of the present invention. このマイクロミラーアレイ3は、本出願人による国際出願番号PCT/JP02/12344に開示されている可変形ミラーの構成と同様の構成を有している。 The micromirror array 3 has a Applicants International Application No. PCT / JP02 / a deformable mirror disclosed in 12344 configuration similar by.

なお、図2は、1つの変調素子(微小ミラー3bおよびアクチュエータ3cとの対)を拡大して示しているが、実際のマイクロミラーアレイ3は、多数の変調素子が2次アレイ状に配列された構成を有している。 Incidentally, FIG. 2 shows an enlarged view of one modulation device (a pair of a micromirror 3b and actuator 3c), the actual micromirror array 3 includes a plurality of modulating elements are arranged in the secondary array has a configuration was.

図2に示されるように、アクチュエータ3cの固定部側には、基板3a上に設けられた絶縁層21と、その絶縁層21上に設けられたベース22および固定電極23〜25が形成されている。 As shown in FIG. 2, the fixed portion of the actuator 3c, an insulating layer 21 provided on the substrate 3a, the base 22 and the fixed electrode 23 to 25 provided on the insulating layer 21 is formed there. ベース22および固定電極23〜25は、アルミニウム(Al)または多結晶シリコンなどの導電膜をパターニングすることによって形成されている。 Base 22 and the fixed electrode 23 to 25 are formed by patterning a conductive film such as aluminum (Al) or polycrystalline silicon. 固定電極23〜25はそれぞれ2つの固定電極片23a、23b〜25a、25bに分割されている。 Each fixed electrode 23 to 25 the two fixed electrode pieces 23a, is divided 23B~25a, to 25b. 固定電極片23a、23b〜25a、25bは、絶縁層21に形成されたビア(不図示)によって基板3aに形成された駆動回路に接続されている。 Fixed electrode pieces 23a, 23b~25a, 25b are connected to a drive circuit formed on the substrate 3a by a via formed in the insulating layer 21 (not shown). 駆動回路は、0〜5Vの範囲内で各々独立した電圧を固定電極片23a、23b〜25a、25bに与えることができる。 Drive circuit can provide each independent voltage in the range of 0~5V fixed electrode pieces 23a, 23B~25a, to 25b. この6つの固定電極片23a、23b〜23a、23bに印加する電圧は16bitの多段階の値として設定され得る。 The six stationary electrode pieces 23a, 23b~23a, the voltage applied to 23b may be set as the value of the multistep 16bit. 一方、ベース22は、接地電位に設定されており、ベース22の一部は、可動電極を支持する支持ポスト22aとして機能する。 On the other hand, the base 22 is set to the ground potential, a portion of the base 22 functions as a support post 22a for supporting the movable electrode.

アクチュエータ3cの可動部側では、支持ポスト22aにヒンジ26を介してヨーク27〜29が取り付けられ、さらにこれらのヨーク27〜29を微小ミラー3bに連結するための中間連結部材30が設けられている。 Movable portion of the actuator. 3c, the yoke 27 to 29 is attached via a hinge 26, the intermediate connecting member 30 to further consolidate these yokes 27-29 in micromirrors 3b are provided on the support posts 22a .

ヨーク27〜29は、対応する固定電極23〜25に対向し、それぞれが可動電極として機能する。 Yoke 27 to 29 is opposed to the corresponding fixed electrodes 23 to 25, each of which functions as the movable electrode. ヨーク27〜29は、アルミニウム(Al)または多結晶シリコンなどの導電性部材をパターニングすることによって形成され、ベース22と導通して接地電位に設定されている。 Yoke 27 to 29 are formed by patterning a conductive member such as aluminum (Al) or polycrystalline silicon, are set to the ground potential and electrically connected to the base 22. ヨーク27〜29は、それぞれ固定電極片23a、23b〜25a、25bに対向する位置に第1の部分27a〜29aおよび第2の部分27b〜29bを有している。 Yoke 27 to 29, the fixed electrode pieces 23a, 23B~25a, has a first portion 27a~29a and a second portion 27b~29b in a position facing 25b. 例えばヨーク27について、固定電極片23aに駆動電圧を与えた場合、第1の部分27aが固定電極片23a側に吸引される。 For example, for the yoke 27, if a drive voltage is applied to the fixed electrode pieces 23a, the first portion 27a is attracted to the fixed electrode piece 23a side. これに対し、固定電極片23bに駆動電圧を与えた場合は、第2の部分27bが固定電極片23b側に吸引される。 In contrast, if a drive voltage is applied to the fixed electrode piece 23b, the second portion 27b is attracted to the fixed electrode plate 23b side. このようにして、回動軸Aを中心にしてCW(時計回り)方向、CCW(反時計回り)方向の何れに対しても、選択的に回動力を付与できる。 In this way, around the rotation axis A CW (clockwise) direction, CCW for any (counterclockwise) direction, can be selectively applies rotational force. 他のヨーク28,29についても同様である。 The same is true for the other yoke 28 and 29.

中間連結部材30は、3点の突起30a〜30cを備え、突起30aはヨーク27の第2の部分27bと連結し、突起30bはヨーク28の第1の部分28aと連結し、突起30cはヨーク29の第2の部分29bと連結している。 The intermediate connecting member 30 is provided with a 30a~30c three points protrusion, the protrusion 30a is connected to the second portion 27b of the yoke 27, the projection 30b is connected to the first portion 28a of the yoke 28, the projections 30c yoke It is linked to a second portion 29b of 29. このため、ヨーク27〜29を個別に回動駆動させると、突起30a〜30cの変位を独立に制御できることになり、これによって中間連結部材30の状態が定まる。 Therefore, when the yoke 27 to 29 are driven individually rotated, it can be controlled independently displacement of 30a~30c projections, thereby determined the state of the intermediate connecting member 30. 微小ミラー3bは、中間連結部材30の概中心部である斜線部30dにおいて中間連結部材30と一体に連結されている。 Micromirrors 3b are integrally connected to the intermediate connecting member 30 in the hatched portion 30d is the approximate center portion of the intermediate connecting member 30. このため、中間連結部材30の状態が、微小ミラー3bの状態を決定する。 Therefore, the state of the intermediate connecting member 30 determines the state of the micro mirror 3b. 突起30a〜30cは中間連結部材30とは別プロセスで形成しても良く、例えば突起30a〜30cをポリイミドなどの柔軟な材料で形成しても良い。 30a~30c projections from the intermediate connecting member 30 may be formed in a separate process, for example may be formed 30a~30c projections of a flexible material such as polyimide. 上記の構成から明らかなように、固定電極片23a、23b〜25a、25bを適宜選択して駆動電圧を独立に設定することにより、微小ミラー3bを、z方向の変位、x軸周りの傾き、y軸周りの傾きについて正負双方向に駆動することが可能である。 As apparent from the above configuration, the fixed electrode pieces 23a, 23B~25a, by 25b suitably selected from the set independently driving voltage, the micro mirror 3b, z direction of displacement, tilt about the x-axis, it is possible to drive the positive and negative directions about the tilt around the y-axis.

上記のような構成のマイクロミラーアレイ3は、近年進歩の著しいMEMS(微小電子機械システム)技術によって好適に作製され得る。 Micromirror array of the above configuration 3 can be produced preferably by significant MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology in recent years progress.

次に、図3および図4を参照しながら、マイクロミラーアレイ3による位相シフトを説明する。 Next, with reference to FIGS. 3 and 4, illustrating the phase shift by the micro mirror array 3. まず、図3を参照する。 First, referring to FIG. 図3は、位相シフト動作を行う場合のマイクロミラーアレイ3の状態と受光面での光量分布を示す図である。 Figure 3 is a diagram showing a light quantity distribution in a state with the light receiving surface of the micromirror array 3 for performing phase shift operation.

図3(a)は、マイクロミラーアレイ3の拡大断面図である。 3 (a) is an enlarged sectional view of the micromirror array 3. 図3(a)は、5つの変調素子A〜Eを示しているが、マイクロミラーアレイ3に含まれる変調素子の数はこれに限定されない。 FIG. 3 (a), but shows five modulation elements A-E, the number of modulation devices included in the micro mirror array 3 is not limited to this. 以下において、変調素子A〜Eを構成する部材の後には、添字A〜Eを付けてその帰属を示す。 In the following, after the members constituting the modulating element A-E shows the attribution with the subscripts A-E.

図3(a)に示されている変調素子Aの固定電極片23aA〜25aAには、それぞれ、最大電圧を印加されている。 The fixed electrode pieces 23aA~25aA modulator element A shown in FIG. 3 (a), respectively, are applied to maximum voltage. このため、ヨーク27A〜29Aは、いずれも反時計方向に回転し、微小ミラー3bAは、最大角度で傾斜する第1の状態にある。 Therefore, the yoke 27A~29A are all rotated in the counterclockwise direction, the micromirror 3bA is in a first state inclined at the maximum angle.

変調素子CおよびE、変調素子Aと同様の状態にある。 Modulation elements C and E, in the same state as the modulation element A. すなわち、変調素子CおよびEの微小ミラー3bCおよび3bEも、最大角度で傾斜する第1の状態にある。 That is, the micromirrors 3bC and 3bE modulating elements C and E are also in the first state inclined at the maximum angle.

微小ミラー3bA、3bC、3bEによって入射光Linは反射され、図1に示す縮小投影光学系5の開口瞳外に偏向される。 Micromirrors 3bA, 3 bc, the incident light Lin by 3bE is reflected and deflected out of the aperture pupil of the reduction projection optical system 5 shown in FIG. このため、図1に示すレジスト7において変調素子A、CおよびEに対応する位置には暗部が形成されることになる。 Therefore, so that the dark portion is formed at a position corresponding to the modulation element A, C and E in the resist 7 as shown in FIG.

変調素子Bには、どの固定電極片にも電圧が印加されず、ミラー3bBは第2の状態をとる。 The modulation element B, which is not a voltage to the fixed electrode pieces is applied, the mirror 3bB takes a second state. 第2の状態は、無変形状態に相当して、傾き角度およびz方向(光軸方向)の変位は、いずれも0である。 Second state corresponds to a non-deformed state, the displacement of the inclination angle and the z-direction (optical axis direction) are both 0. 微小ミラー3bBのミラー面は、入射光Linの伝搬方向に対して垂直であるため、反射光は縮小投影光学系5の開口瞳内に偏向され、レジスト7上に明部を形成する。 The mirror surface of the micromirror 3bB are the perpendicular to the propagation direction of the incident light Lin, the reflected light is deflected in the opening pupil of the reduction projection optical system 5, to form a bright portion on the resist 7.

変調素子Dについては、固定電極片24bDおよび2つの固定電極片23aD、25aDに、それぞれ、所定の電圧が印加される。 The modulation device D, Solid electrode strips 24bD and two fixed electrode pieces 23ad, the 25aD, respectively, a predetermined voltage is applied. このため、ヨーク27Dと29Dとは反時計方向に回転し、ヨーク28Dは時計方向に回転する。 Therefore, the yoke 27D and 29D rotates in the counterclockwise direction, the yoke 28D is rotated clockwise. 従って、微小ミラー3bDは、基板3aに対して垂直なz方向に所定量変位した第3の状態をとる。 Thus, the micro mirror 3bD takes the third state by a predetermined amount displaced in the z direction perpendicular to the substrate 3a. このときの微小ミラー3bDの傾き角度は0であり、z方向への変位量はλ/4であるλは(入射光Linの波長)。 Tilt angle of the micromirror 3bD at this time is 0, the displacement in the z direction is λ / 4 λ (wavelength of the incident light Lin). すなわち、微小ミラー3bBと微小ミラー3bDとの間にはλ/4の相対的な変位が与えられ、往復の光路にしてλ/2の光路長差が発生する。 That is, a relation between the micromirror 3bB and micromirror 3bD given relative displacement of lambda / 4, the optical path length difference in the optical path lambda / 2 of the reciprocal is generated. 従って、微小ミラー3bBからの反射光と微小ミラー3bDからの反射光との間には180度の位相差が与えられる。 Therefore, a phase difference of 180 degrees between the reflected light from the reflection light and micromirror 3bD from micromirror 3bB is given. 微小ミラー3bDのミラー面は入射光Linに垂直であり、この反射光は縮小投影光学系5の開口瞳内に偏向され、受光面であるレジスト7上に明部を形成する。 The mirror surface of the micromirror 3bD is perpendicular to the incident light Lin, the reflected light is deflected in the opening pupil of the reduction projection optical system 5, to form a bright portion on the resist 7 as a light receiving surface.

図3(a)のマイクロミラーアレイから反射してきた光がレジスト7の表面に形成するの電界の強度分布を図3(b)に示す。 The electric field intensity distribution of the light reflected form the surface of the resist 7 from the micromirror array shown in FIG. 3 (a) shown in FIG. 3 (b). 破線E BおよびE Dは、それぞれ、微小ミラー3bBおよび3bDからの反射光による電界強度分布を示している。 Dashed E B and E D respectively show the electric field intensity distribution by the light reflected from the micromirror 3bB and 3bD. 微小ミラー3bBからの反射光の電界E Bと微小ミラー3bDからの反射光の電界E Dとは位相が180度ずれているために、レジスト7上の電界分布E B +E Dはその裾野部の重なる部分が互いに相殺し合って値が小さくなる。 For the electric field E D of the reflected light from the electric field E B and micromirror 3bD of the reflected light from the micromirror 3bB that 180 degrees out of phase, the electric field distribution E B + E D on the resist 7 that foot portion the part is is each other and cancel each other out value is smaller that overlaps.

光量は電界強度の自乗に比例するため、レジスト7上での光量分布は、図3(c)に示す曲線で示される。 Since the amount of light is proportional to the square of the electric field intensity, the light amount distribution on the resist 7 it is shown by the curve shown in Figure 3 (c). 2つの明部の間の暗部が高いコントラスト比で再現され、2つの明部の像は受光面上で明確に分離されている。 Dark portion between the two bright portions are reproduced at a high contrast ratio, the image of the two bright portions are clearly separated on the light receiving surface.

このように、二つの隣り合った明部を形成する微小ミラー3bBと微小ミラー3bDとの間にλ/4の相対的な変位を与えることにより、両者からの反射光は180度の相対的な位相差を持った状態で干渉し、レベンソン型位相シフトマスクと等価な効果を発揮して、明暗パターンの解像度を高めることができる。 Thus, by providing a relative displacement of the lambda / 4 between the micromirror 3bB and micromirror 3bD to form a bright portion two adjoining, reflected light from both the relative 180 degrees interfere in a state having a phase difference, to demonstrate equivalent effect as alternating phase shift mask, it is possible to increase the resolution of the light-dark pattern.

なお、ここでは説明を簡単にするために、明部および暗部をそれぞれ1つの微小ミラーで形成した場合についてのみ説明したが、明部および暗部をそれぞれ複数の微小ミラーを用いて形成しても良いことはもちろんである。 Here, for simplicity of explanation, has been only described the case of forming the bright portion and dark portion at each one of the micro mirrors may be bright portion and dark portion was formed with a plurality of micro mirrors each it is a matter of course.

次に、比較のために、図4を参照しながら位相シフトを行わない場合を示す。 Next, a case where for comparison, not performed the phase shift with reference to FIG.

図4(a)に示される状態において、微小ミラー3bA、3bC、3bEは第1の状態にあり、レジスト7上に暗部を形成する。 In the state shown in FIG. 4 (a), micromirrors 3bA, 3 bc, 3BE is in a first state, to form a dark portion on the resist 7. 微小ミラー3bB、3bDは、第2の状態にあり、傾き角度およびz方向の変位は、いずれも0である。 Micromirror 3bB, 3bD is in the second state, the displacement of the inclination angle and z-direction are both 0. 従って、両者からの反射光は同位相で干渉し、レジスト7上に明部を形成する。 Thus, it reflected light from both interfere in phase, to form a bright portion on the resist 7.

図4(b)は、レジスト7上の電界強度分布を示している。 FIG. 4 (b) shows an electric field intensity distribution on the resist 7. 微小ミラー3bBからの反射光の電界E Bと微小ミラー3bDからの反射光の電界E Dとは、位相が同じであるために、レジスト7上の電界分布E B +E Dはその裾野部が同相で重なり合い、値が大きくなる。 The electric field E D of the reflected light from the electric field E B and micromirror 3bD of the reflected light from the micromirror 3bB, since the phase is the same, the electric field distribution E B + E D on the resist 7 phase with its foot portion overlap, the value increases.

図4(c)は、レジスト7上での光量分布を示している。 FIG. 4 (c) shows the light intensity distribution on the resist 7. 2つの明部の間の暗部とのコントラスト比が低く、2つの明部の像は分離しにくいことがわかる。 Contrast ratio between a dark portion between the two light portion is low, the image of the two bright portions it can be seen that hardly separated. このように、微小ミラー3bが基板3aに対する傾斜のみを行う場合、明暗パターンの解像度が低い。 Thus, if the micromirrors 3b performs only inclined with respect to the substrate 3a, it is lower resolution dark pattern. これに対して、微小ミラー3bが基板3aに対する傾斜および/または基板に対する垂直な方向への変位を行う場合(図3)は、明暗パターンの解像度を高めることができる。 In contrast, if the micromirrors 3b performs the shifting in a direction perpendicular with respect to tilt and / or the substrate relative to the substrate 3a (FIG. 3) can increase the resolution of the light-dark pattern.

次に、図5を参照しながら、本発明の投影方法を説明する。 Next, referring to FIG. 5, illustrating a projection method of the present invention. 図5は本発明の実施形態1における投影方法の工程手順を示すフローチャートである。 Figure 5 is a flow chart showing the steps procedure of the projection method according to the first embodiment of the present invention.

まず、マイクロミラーアレイ3を駆動するパターンデータを作成する(工程40)。 First, a pattern data for driving the micromirror array 3 (step 40).

パターンデータはCADを用いて作成する。 Pattern data is created using CAD. レジスト7上に十分な解像度の回路パターンが投影されるように、各微小ミラーに与えるべき3つのパラメータ値が決定される。 As the resist 7 circuit pattern of sufficient resolution over is projected, three parameter values ​​to be given to each of the micromirrors is determined. この3つのパラメータ値とは、x軸周りの傾き角度、y軸周りの傾き角度、z方向の変位であり、それぞれの最適値が例えば256段階程度の多値データとして求められる。 The three parameter values, the inclination angle about the x-axis, the tilt angle around the y-axis, z-direction of the displacement is obtained as respective multi-valued data of about the optimum value, for example 256 steps.

これらのパラメータ値の最適化には、露光・現像の物理モデルに基づいたシミュレーションを用いる。 The optimization of these parameter values, using a simulation based on a physical model of the exposure and development. 光近接効果(Optical Proximity Effect)の補正も、この工程で行われる。 Correction of optical proximity effects (Optical Proximity Effect) is also performed in this step.

レベンソン型位相シフトマスクでは、隣り合った明部どうしの位相差が基本的に180度(逆位相)となるが、回路パターンがランダムパターンである場合、場所によっては同位相にならざるを得ないような「矛盾箇所」が発生する。 The alternating phase shift mask, the phase difference between the bright portion each other next to each other is essentially 180 degrees (antiphase), when the circuit pattern is a random pattern, inevitably the same phase by the location "contradiction point" occurs, such as. パターンデータ発生器4は、こうした矛盾箇所において、隣り合った明部同士の位相差を180度以下の値、例えば120度などの値に設定する。 Pattern data generator 4, in such contradiction places, 180 degrees or less values ​​the phase difference of the bright portions of adjacent, set to a value such as 120 degrees. これにより、3つの明部に互いに同じ程度の位相差を与えつつ、その矛盾を解決することができる。 Thus, while giving a phase difference of degree same as each other in three bright portions, it is possible to resolve the conflict. あるいは明部または暗部に対応した微小ミラー3bの傾き角度を調整し、レジスト7上の光量分布を調整する。 Or by adjusting the inclination angle of the micromirrors 3b corresponding to the bright portion or dark portion, to adjust the light amount distribution on the resist 7. このような多段階のパターンデータによって、回路パターン配置の柔軟性を高め、回路パターンの高密度化を図ることができる。 Such multi-step pattern data, increase the flexibility of the circuit pattern arrangement, it is possible to increase the density of circuit patterns.

上記のように作成したパターンデータは、パターンデータ発生器のメモリに格納される(工程41)。 Pattern data generated as above is stored in the memory of the pattern data generator (step 41).

投影動作の際には、パターンデータ発生器は所定のタイミングでメモリからパターンデータを読み出し(工程42)、マイクロミラーアレイ3に入力する(工程43)。 During the projection operation, the pattern data generator reads the pattern data from the memory at a predetermined timing (step 42), inputs to the micro mirror array 3 (step 43).

このパターンデータに応じて、微小ミラー3bに基板3aに対する傾斜および/または前記基板に対する垂直な方向への変位を行わせる(工程44)。 Depending on the pattern data, it causes a displacement in the vertical direction with respect to tilt and / or the substrate relative to the substrate 3a to micromirror 3b (step 44).

パターンデータは、多値の3つのパラメータの組み合わせであるため、多様の値をとるが、少なくとも、以下の第1〜第3のパターンデータを含んでいる。 Pattern data are the combination of the three parameters of the multi-level, take a variety of values, but at least comprises the following first to third pattern data. 第1のパターンデータは、微小ミラー3bを基板3aに対して所定角度θth以上傾斜させる第1の状態に設定し、反射光を実質的に投影光学系5の開口瞳外に偏向させることにより、変調光の振幅を所定値Ith以下に変調する。 The first pattern data, by setting the micro mirror 3b in the first state to tilt a predetermined angle or more θth relative to the substrate 3a, is deflected out of opening pupil of substantially the projection optical system 5 the reflected light, modulating the amplitude of the modulated light to a predetermined value or less Ith. 第2のパターンデータは、微小ミラー3bを基板3aに対する傾斜角度が所定角度θth以下になる第2の状態に設定し、微小ミラー3bからの反射光を投影光学系5の開口瞳内に偏向させ、変調光の振幅を所定値Ith以上とする。 Second pattern data, sets the micromirrors 3b to a second state in which the inclination angle with respect to the substrate 3a is equal to or less than a predetermined angle [theta] th, to deflect the light reflected from the micromirrors 3b in an opening pupil of the projection optical system 5 , the amplitude of the modulated light to or greater than a predetermined value Ith. 第3のパターンデータは、微小ミラー3bを基板3aに対する傾斜角度が所定角度θth以下になる第3の状態に設定し、微小ミラー3bからの反射光を投影光学系5の開口瞳内に偏向させ、変調光の振幅を所定値Ith以上とする。 Third pattern data, the tilt angle micromirrors 3b with respect to the substrate 3a is set to a third state becomes less than a predetermined angle [theta] th, to deflect the light reflected from the micromirrors 3b in an opening pupil of the projection optical system 5 , the amplitude of the modulated light to or greater than a predetermined value Ith. 同時に、第3のパターンデータは、基板3aに対する垂直な方向に関して、第3の状態にある微小ミラー3bと第2の状態にある微小ミラー3bとの間で相対変位を与えて、両者からの反射光が相対的に位相差を持つようにしている。 At the same time, the third pattern data with respect to the direction perpendicular to the substrate 3a, gives the relative displacement between the micro mirror 3b in the micro mirror 3b is in the third state to the second state, reflections from both light is to have a relatively phase difference.

一方、光源1は、コヒーレント光または部分コヒーレント光を発生して、マイクロミラーアレイ3に投射する(工程45)。 On the other hand, the light source 1, and generates a coherent light or partially coherent light is projected onto the micromirror array 3 (step 45). マイクロミラーアレイ3からの反射光は投影光学系5によりレジスト7上に縮小投影する(工程46)。 The reflected light from the micromirror array 3 is reduced and projected on the resist 7 by the projection optical system 5 (step 46). レジスト7への所定時間の投影露光が完了すると、ウェハステージ8を移送し(工程47)、これを繰り返せば、次々とレジスト7を露光できる。 When the projection exposure of a predetermined time to resist 7 is completed, transfer the wafer stage 8 (step 47), repeating this, it can be exposed one after another resist 7.

以上のように、本実施形態では、パターンデータ発生器が発生するパターンデータに応じて駆動されるマイクロミラーアレイの微小ミラーを、基板に対する傾斜および/または基板に対する垂直な方向への変位を可能に設けている。 As described above, in the present embodiment, the pattern data generator micromirrors of the micromirror array which is driven in accordance with the pattern data is generated, to allow the displacement in the direction perpendicular with respect to tilt and / or the substrate relative to the substrate It is provided. これにより、入射光を変調する際に実質的な振幅変調だけでなく位相変調をも行うことができる。 Thus, it is also possible to perform the phase modulation as well substantial amplitude modulation in modulation of incident light. このような位相変調を行なうことにより、マスクを用いないで直接描画を行う投影装置および投影方法においても、位相シフト法による高解像度化を可能とし、微細な描画パターンを投影面上に形成することができる。 By performing such phase modulation, also in the projection device and a projection method for performing direct drawing without using a mask, it is possible for high resolution by the phase shift method, to form a fine drawing pattern on the projection surface can. このように本実施形態の投影装置によれば、マスクが不要であり、かつ、マイクロミラーアレイの反射面をパターンデータに応じて適応的に変化させることができるため、何種類もの描画パターンから必要なパターンを選択して迅速に形成することができる。 According to the projector of the present embodiment, the mask is not necessary, and, since it is possible to adaptively change in accordance with the reflecting surface of the micromirror array pattern data, need from many kinds of drawing patterns it can be rapidly formed by selecting a pattern.

本実施形態では、微小ミラー3bの垂直方向への変位を多段階に制御しているため、パターンデータのみによって簡単に任意の位相シフト量を実現することができ、従来のマスクによる位相シフト法では実現が困難であった位相シフトパターンを形成することができる。 In this embodiment, since the displacement in the vertical direction of the micromirrors 3b is controlled in multiple stages, it is possible to realize an arbitrary phase shift amount easily by only the pattern data, the phase shift method according to a conventional mask realization it is possible to form a phase shift pattern has been difficult. すなわち、従来の位相シフトマスクでは、位相シフト量は位相シフターと呼ばれる透明媒質の厚さで決定するため、基本的にシフト量の多値化や場所毎のシフト量の最適化はマスク製造プロセスの複雑化を招いていた。 That is, in the conventional phase shift mask, the phase shift amount to determine a thickness of the transparent medium called phase shifter, basically optimized multilevel and location for each of the shift amount of the shift amount of the mask manufacturing process It had led to a complication. しかし、本実施形態によれば、パターンデータのみを変更すれば任意の変調素子に任意の位相シフト量を発生させることができ、極めて簡易に柔軟な位相シフトパターンを発生させることができる。 However, according to this embodiment, it is possible to generate an arbitrary phase shift amount in any of the modulation elements by changing only the pattern data, it is possible to generate a highly flexible phase shift pattern easily.

また、微小ミラー3bの2軸の傾き角度をパターンデータ発生器4がそれぞれ多段階に制御しているため、投影面上での描画パターンの制御余裕度をより高めることができる。 Further, since the inclination angle of the two-axis pattern data generator 4 micromirrors 3b is controlled in multiple steps, respectively, it is possible to increase the control margin of the drawing pattern on the projection surface. これにより、例えば従来のレベンソン型位相マスクでは開口部の同位相化に伴う解像度低下を回避しにくかったようなランダムな回路パターンについても、パターン間距離をそれほど広げずに位相の矛盾箇所の対応を図ることができる。 Thus, for example, the conventional alternating phase random circuit pattern such as was to difficult avoiding resolution reduction due to the phasing of the openings in the masks, the corresponding conflict point of phase without increasing much the inter-pattern distance it is possible to achieve.

また、パターンデータ発生器4が発生するパターンデータが単に描画パターンに対応するだけでなく、マイクロミラーアレイ3に投影光学系5の収差を補正させる機能を兼備するものであってもよい。 Further, not only the pattern data pattern data generator 4 generates simply corresponds to the drawing pattern may be one that combines the function of correcting the aberration of the projection optical system 5 to the micromirror array 3. こうした機能は例えばレジスト7からの反射光の一部を別途波面センサに導き、波面を検出することにより実現できる。 These features led to a separate wavefront sensor portion of the light reflected from a resist 7 can be realized by detecting the wavefront. こうした構成により、1つのマイクロミラーアレイ3に、描画パターンの形成と光学系の収差補正との2つの機能を果たさせることができる。 With such configuration, one micro mirror array 3, it is possible to fulfill the two functions of the aberration correction formation drawing pattern and the optical system.

なお、本実施形態では、マイクロミラーアレイ3を空間光変調器として用い、このマイクロミラーアレイ3に入射光の実質的な振幅および/または位相を変調させることにより、位相シフトによる高解像度化を行っているが、マイクロミラーアレイ以外の空間光変調器を用いても、これに準ずる効果を奏することができる。 In the present embodiment, using a micromirror array 3 as a spatial light modulator, by modulating the substantial amplitude and / or phase of the incident light to the micromirror array 3, subjected to high resolution by phase shift and that it can be used a spatial light modulator other than a micro-mirror array, an effect equivalent thereto. 例えば、振幅変調用と位相変調用の2つの液晶パネルを設けて、これらを空間光変調器として用いてもよい。 For example, by providing two liquid crystal panels for the phase modulation amplitude modulation, they may be used as the spatial light modulator.

また、本実施形態では、光源1の出力光を紫外線帯域以下の短波長光としたが、これを可視光帯などの他の波長帯域光としてもよい。 Further, in the present embodiment, the output light of the light source 1 has been ultraviolet band following short-wavelength light, which may be another wavelength band such as visible light band. さらに、本発明はリソグラフィ用途の投影装置に限定されず、ディスプレイ用途や写真プリント用途などの他用途に適用することもできる。 Furthermore, the present invention is not limited to projection apparatus lithography applications, it can also be applied to other applications such as display applications and photographic print applications.

なお、パターンデータ発生器は投影装置の構成要素であってもよいし、なくても良い。 The pattern data generator may be a component of the projection apparatus, it may be omitted. 本発明の動作に必要なパターンデータは、投影装置に内蔵された記憶媒体に格納されていても良いし、またはリムーバルの記憶媒体に格納されていてもよい。 Pattern data necessary for the operation of the present invention may be stored in the built-in storage medium in the projection device, or may be stored in a storage medium removable. パターンデータは外部で作成され、通信線を介して本発明の投影装置に供給されても良い。 Pattern data created outside may be supplied via a communication line to the projection apparatus of the present invention.

本発明の投影装置および方法は、高解像度のリソグラフィだけではなく、ディスプレイや写真プリントなどの種々の用途に適用される。 Projection apparatus and methods of the present invention, not only lithography high resolution, it is applicable to various applications such as a display or photographic print.

本発明による投影装置の実施形態を示す概略構成図である。 The embodiment of a projection apparatus according to the present invention is a schematic diagram showing. 上記実施形態におけるマイクロミラーアレイの分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of a micromirror array in the embodiment. 位相シフト動作を行う場合のマイクロミラーアレイ3の状態と受光面での光量分布を示す説明図である。 It is an explanatory view showing a light quantity distribution in a state with the light receiving surface of the micromirror array 3 for performing phase shift operation. 位相シフト動作を行わない場合のマイクロミラーアレイ3の状態と受光面での光量分布を示す説明図である。 It is an explanatory view showing a light quantity distribution in a state with the light receiving surface of the micromirror array 3 of the case without a phase shift operation. 本発明の実施形態における投影方法の工程を示すフローチャートである。 Is a flow chart showing the steps of a projection method in the embodiment of the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 光源 2 ビームスプリッタ 3 マイクロミラーアレイ 3a 基板 3b 微小ミラー 3c アクチュエータ 4 パターンデータ発生器 5 投影光学系 6 ウェハ 7 レジスト 8 ウェハステージ 1 light source 2 beam splitter 3 micromirror array 3a substrate 3b micromirror 3c actuator 4 pattern data generator 5 projection optical system 6 wafer 7 resist 8 wafer stage



Claims (15)

  1. 投影面に形成すべきパターンを表現するパターンデータの入力を受けとり、前記パターンデータに応じて入射光を空間的に変調する空間光変調器と、 Receives an input of the pattern data representing the pattern to be formed on the projection plane, a spatial light modulator for spatially modulating incident light in accordance with the pattern data,
    前記空間光変調器で反射された光を前記投影面上に縮小投影する投影光学系と、 A projection optical system for reduced projection light reflected by the spatial light modulator on said projection plane,
    を備えた投影装置であって、 A projection device provided with,
    前記空間光変調器は、 The spatial light modulator,
    前記パターンデータに応じて駆動される複数の微小ミラーのアレイと、 A plurality of micro mirror array which is driven in accordance with the pattern data,
    前記複数の微小ミラーのアレイを支持する基板とを有しており、 Has a substrate supporting the array of the plurality of micromirrors,
    前記複数の微小ミラーの各々の前記基板に対する傾斜および前記基板に対する垂直な 方向への変位を個々の微小ミラーごとに変化させることができる駆動部と、 A drive unit capable of changing a displacement in a direction perpendicular with respect to tilt and the substrate relative to the substrate of each of the plurality of micromirrors for each individual micro mirrors,
    を有している、投影装置。 And it is, projection device has a.
  2. 前記駆動部は、前記パターンデータに応じて、各微小ミラーの前記基板に対する垂直な方向への変位および前記基板に対する傾斜によって規定される前記微小ミラーの状態を変化させる、請求項1に記載の投影装置。 The drive unit, in accordance with the pattern data, changing the state of the micromirrors is defined by the displacement and inclination with respect to the substrate in a direction perpendicular to said substrate of each of the micromirrors, the projection of claim 1 apparatus.
  3. 前記駆動部は、前記パターンデータに応じて、各微小ミラーの前記基板に対する垂直な方向への変位を多段階で変化させることができる、請求項2に記載の投影装置。 The drive unit, in accordance with the pattern data, can be varied in multiple steps to displacement in the direction perpendicular to said substrate of each of the micromirrors, projection apparatus according to claim 2.
  4. 前記駆動部は、前記パターンデータに応じて、各微小ミラーの前記基板に対する2軸の傾斜をそれぞれ多段階に変化させる請求項3に記載の投影装置。 The drive unit, in accordance with the pattern data, a projection apparatus according to claim 3, the inclination of the two axes with respect to the substrate of each of the micromirrors is varied in multiple stages, respectively.
  5. 前記駆動部は、前記パターンデータに応じて、相互に異なる少なくとも第1から第3の状態を各微小ミラーにとらせることができ、 The drive unit, in accordance with the pattern data, it is possible to take mutually different at least first to third states in each of the micromirrors,
    前記第1の状態にある前記微小ミラーは、前記基板に対して傾斜し、前記反射光を実質的に前記投影光学系の開口瞳外に偏向させ、 The micro mirror is in said first state is inclined with respect to the substrate, substantially deflected out of the aperture pupil of the projection optical system the reflected light,
    前記第2の状態にある前記微小ミラーおよび前記第3の状態にある前記微小ミラーは、前記基板の垂直方向に関して相対的に異なる変位を示し、かつ、いずれもが前記反射光を前記投影光学系の開口瞳内に偏向させる、請求項2から4のいずれかに記載の投影装置。 Wherein the micromirrors said in micro mirror and the third state in the second state indicates a relatively different displacements with respect to the vertical direction of the substrate, and the projection optical system the light reflected both the of deflecting in the opening pupil projection apparatus according to any of claims 2 4.
  6. 前記第2の状態にある微小ミラーで反射された光と、前記第3の状態にある微小ミラーで反射された光とは、互いに逆相になる相対的な位相差が与えられる請求項5に記載の投影装置。 And said second state is reflected by the micro mirror on a light, the has been a light reflected by the third micromirrors state in, to claim 5 relative phase difference becomes opposite phases are applied projection apparatus according.
  7. 前記第1の状態にある前記微小ミラーを挟んで、前記第2の状態にある微小ミラーと前記第3の状態にある前記微小ミラーとが隣接している請求項6に記載の投影装置。 Wherein across the micro mirror in the first state, the projection apparatus according to claim 6, said micro mirror in said third state and micromirrors in the second state are adjacent.
  8. 前記位相差は実質的に180度である請求項7に記載の投影装置。 Projection apparatus according to claim 7 wherein the phase difference is substantially 180 degrees.
  9. 前記パターンデータは、パターンデータ発生器により生成され、 The pattern data is generated by the pattern data generator,
    前記パターンデータ発生器は、各微小ミラーの状態を個々に基板に対する垂直な方向への変位および2軸の傾斜を与える前記パターンデータの多段階の設定値を、前記微小ミラー毎に可変とする請求項1に記載の投影装置。 Wherein the pattern data generator, that the set value of the multi-stage of the pattern data which gives the inclination of the displacement and two axes of the status of each of the micromirrors in a direction perpendicular individually to the substrate, a variable for each said micromirror projection apparatus according to claim 1.
  10. 前記パターンデータは、前記微小ミラーの前記基板に対する2軸の傾斜をそれぞれ多段階に設定する請求項9に記載の投影装置。 The pattern data projection apparatus according to claim 9, the inclination of the two axes with respect to the substrate of the micromirror each multiple stages.
  11. 前記投影面に形成するパターンは、回路素子を形成するためのパターンであり、 Pattern to be formed on the projection plane is a pattern for forming circuit elements,
    前記投影面は、感光性レジスト上に形成される請求項1に記載の投影装置。 The projection plane, the projection apparatus according to claim 1 which is formed in the photosensitive resist on.
  12. 前記パターンデータ発生器が、前記投影光学系の収差を補正するためのパターンデータを発生する請求項9に記載の投影装置。 The pattern data generator, projection apparatus according to claim 9 for generating pattern data for correcting the aberration of the projection optical system.
  13. 投影面に形成すべきパターンを表現するパターンデータの入力を受けとり、前記パターンデータに応じて入射光を空間的に変調する空間光変調器と、 Receives an input of the pattern data representing the pattern to be formed on the projection plane, a spatial light modulator for spatially modulating incident light in accordance with the pattern data,
    前記空間光変調器で変調された光を前記投影面上に投影する投影光学系と、 A projection optical system for projecting the light modulated by the spatial light modulator on said projection plane,
    を備えた投影装置であって、 A projection device provided with,
    前記空間光変調器は、 The spatial light modulator,
    前記パターンデータに応じて、前記入射光の振幅および/または位相を変調すること ができる複数の変調素子のアレイを有しており、前記複数の変調素子の各々は、相互に 異なる少なくとも第1から第3の状態をとることができ、 Depending on the pattern data has an array of modulating elements capable of modulating the amplitude and / or phase of the incident light, each of the plurality of modulating elements are mutually different at least first It can take a third state,
    前記第1の状態にある前記変調素子は、前記投影面上における前記変調光の振幅を所 定値以下に変調し、 Wherein the modulation device in the first state modulates the amplitude of the modulated light on the projection plane below Tokoro value,
    前記第2の状態にある前記変調素子は、前記投影面上における前記変調光の振幅を前 記所定値以上に保ち、 The modulation element is in said second state, maintaining the amplitude of the modulated light on the projection plane before Symbol than a predetermined value,
    前記第3の状態にある前記変調素子は、前記投影面上における前記変調光の振幅を前 記所定値以上に保つとともに、前記第2の状態にある前記変調素子からの変調光との間 で相対的な位相差を形成する、投影装置。 The modulation element is in said third state, with keeping the amplitude of the modulated light on the projection plane before Symbol than a predetermined value, with the modulated light from the modulation device in the second state forming a relative phase difference, the projection device.
  14. 複数の微小ミラーが行および列状に配列されたマイクロミラーアレイを駆動することにより、前記複数の微小ミラーの各々の傾斜および/または光軸方向への変位を個別に行なうステップと、 By multiple micromirrors drives the micromirror array arranged in rows and columns, and performing a slope and / or displacement of the optical axis direction of each of the plurality of micromirrors individually,
    前記マイクロミラーアレイに光を投射し、各微小ミラーからの反射光を投影面上に投影することにより、前記投影面上に像を作成するステップと、 A step wherein the projecting light to the micromirror array, by projecting the reflected light from each of the micromirrors onto the projection surface, to create an image on the projection plane,
    を含む像形成方法。 Image forming method comprising.
  15. 各々が光の振幅および/または位相を変調する複数の変調素子を備えた空間光変調器を用意する工程と、 Preparing a spatial light modulator having a plurality of modulation elements, each of which modulates the amplitude and / or phase of the light,
    前記空間光変調器に光を入射させ、前記複数の変調素子の各々によって変調された変調光を投影面に投影して像を形成する工程と、 Forming an image by projecting light is incident on the spatial light modulator, the modulated light modulated by each of the plurality of modulation elements to the projection surface,
    を含む投影方法であって、 A projection method, including,
    前記投影面上における前記変調光の振幅を所定値以下に変調する第1のパターンデータと、前記投影面上における前記変調光の振幅を前記所定値以上に保つ第2のパターンデータと、前記投影面上における前記変調光の振幅を前記所定値以上に保つとともに、前記第2のパターンデータを与えられた変調素子からの変調光との間で相対的な位相差を与える第3のパターンデータとを、前記空間光変調器に入力するステップを含む、投影方法。 A first pattern data for modulating the amplitude of the modulated light on the projection plane below the predetermined value, and the second pattern data to keep the amplitude of the modulated light on the projection plane to the predetermined value or more, the projection with keeping the amplitude of the modulated light on the plane to the predetermined value or more, the third pattern data which gives a relative phase difference between the modulated light from the modulation device given the second pattern data and including the step of inputting to the spatial light modulator, a projection method.

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