JP2005244238A - リソグラフィ機器及びデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光エンジンによって生成されるパターン形成されたビームの基板上の位置を、基板に対して相対的に調整する構成を提供すること。
【解決手段】この構成では、それぞれ基板の点にパターン形成されたビームの一部を結像させる結像素子のアレイを、パターンを付与してパターン形成されたビームにする個々に制御可能な素子のアレイに対して相対的に移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、リソグラフィ機器及びデバイスの製造方法に関する。

リソグラフィ機器は、基板の目標部分に所望のパターンを適用する機械である。リソグラフィ機器は、例えば、ＩＣ（集積回路）、フラット・パネル・ディスプレイ、又は微細構造を伴う他のデバイスの製造に使用することができる。従来型のリソグラフィ機器では、マスク又はレチクルとも称するパターン形成装置を使用して、ＩＣ（又は他のデバイス）の個々の層に対応する回路パターンを生成し得る。このパターンは、感放射線性材料（例えば、フォトレジスト又はレジスト）の層を有する基板（例えばシリコン・ウェハ又はガラス・プレート）上の（例えば、ダイの一部或いは１つ又は複数のダイを含む）目標部分に結像させることができる。マスクの代わりに、パターン形成装置は、回路パターンを生成する働きをする個々に制御可能な素子のアレイを含み得る。

一般に、１枚の基板は、次々に露光される隣接した網目状の目標部分を含む。周知のリソグラフィ機器の例には、目標部分にパターン全体を１回露光することによって各目標部分が照射されるステッパと、所与の方向（「走査」方向）に投影ビームを通過してパターンを走査し、この方向と平行又は逆平行に基板を同期走査することによって各目標部分が照射されるスキャナが含まれる。
基板上にパターンを生成するとき、パターン形成された放射ビームが、パターンを生成する基板の表面に正しく位置合わせされるようにすることが必要である。これは、別々に生成されたパターンの一部が相互に正しく位置合わせされ、それによって、生成される全体的パターンが、正しく且つこれらの部分の境界で不連続にならないようにするために必要になり得る。或いは、基板上に生成されるパターンが、例えば、複数の層を伴うデバイス内の別の層など、この基板上で前に生成されたパターンに正しく位置合わせされるようにすることが必要になり得る。上記で述べたことは、従来方式では、基板テーブル上に基板を装着し、この基板テーブルに対する相対的な基板の位置を正確に測定し、その後、基板が所望の位置にくるまで基板テーブルの位置を注意深く制御することによって実現されてきた。

本発明は、光エンジンによって生成されるパターン形成されたビームの基板上の位置を、基板に対して相対的に調整することを目的とする。

本発明の実施例は、基板上に生成されるパターンを正しく位置決めすることができるシステムを提供する。本発明の一実施例では、放射投影ビームを供給する照明システムと、この投影ビームの横断面にパターンを付与する働きをする個々に制御可能な素子のアレイと、基板を支持する基板テーブルと、基板の目標部分にパターン形成されたビームを投影する投影システムとを含むリソグラフィ機器が提供される。この投影システムは、結像素子のアレイを含み、各結像素子は、基板の目標部分の一部に、パターン形成されたビームの一部を投影する。この機器はさらに、この結像素子のアレイを、個々に制御可能な素子のアレイに対して相対的に移動させるアクチュエータ・システムを含む。

そのため、基板上に露光されるパターンの位置を、基板を移動させずに調整することができる。これは、例えばフラット・パネル・ディスプレイの製造で有用なことがある。この場合、基板は、例えば２ｍ×２ｍと極めて大型となることがある。このようなサイズの基板では、基板を正確に位置決めすることが難しいことがある。さらに、大型の基板では特に、全体として基板を正確に位置決めすることは可能であっても、パターン形成されたビームが投影される基板の目標部分が正確に位置決めされないことがある。例えば、基板の熱膨張により、基板の目標部分が、全体として基板の位置を設定するのに使用し得る縁部に対して相対的に大きく動くことがある。この場合には、基板又は基板の一部を位置決めする際のこのような不正確さを補償する精密位置決め方法として、結像素子のアレイを動かしてパターン形成されたビームの位置を調整することを利用し得る。

アクチュエータ・システムは、この結像素子のアレイを個々に制御可能な素子のアレイに対して相対的に、（１）パターン形成されたビームが入射する基板の面にほぼ平行な第１方向、（２）第１方向に直交し、パターン形成されたビームが入射する基板の面にほぼ平行な第２方向、（３）パターン形成されたビームが入射する基板の面にほぼ直交する第３方向、並びに（４）第１、第２、及び第３の方向にほぼ平行な１つ又は複数の軸の周りの回転方向のうち少なくとも１つの方向に移動させるように構成し得る。

これらの調整を適宜用いることによって、基板テーブルに対する相対的な基板の目標部分の位置誤差だけでなく、例えば、基板のいかなる局所的な変形についても補償することが可能である。このような変形により、例えば、基板の目標部分が、基板の残りの部分の面から外れ（すなわち、基板面に直交する方向に変位し）、また、基板の残りの部分の面に対して角度がつくことがある。したがって、本発明により、基板が完全に平坦でなくても、基板自体を動かす必要なく、基板上へのパターンの結像を改善することができる。

結像素子のアレイには、結像素子間に配設された放射遮断層を含めることができ、パターン形成されたビームのうち、これらの結像素子のいずれにも入射しない放射が基板に達するのを妨げる。そのため、個々に制御可能な素子のアレイに対して相対的に結像素子のアレイを動かすとき、結像素子のアレイ内の第１結像素子に関連する個々に制御可能な素子の１つ又は複数からの放射は、結像素子の別の素子に入射せず、したがって、基板の目標部分の意図する部分と異なる部分には投影されないことになる。その結果、いわゆる「ゴースト」が少なくなるか、全くなくなる。さらに、各結像素子に関連する開口に向けられる放射は、この開口よりも大きくすることができる。したがって、結像素子のアレイを動かしても、放射遮断層内の各開口は満たされたままになる。したがって、基板に向けられる放射強度は、結像素子のアレイが動くことにより変化しない。この放射遮断層は、例えばクロムから形成し得る。

この機器は、第２投影ビームの横断面にパターンを付与する第２の個々に制御可能な素子のアレイと、第２の結像素子のアレイを有し、基板の第２目標部分に第２のパターン形成されたビームを投影する第２投影システムとを含み得る。この場合、第１の結像素子のアレイを動かすアクチュエータ・システムは、第２の結像素子のアレイに対して相対的に第１の結像素子のアレイを動かすように構成し得る。そのため、「光エンジン」と一般に呼ばれ、それぞれ投影ビームをパターン形成する個々に制御可能な素子のアレイ及び関連する投影システムを備える２つの別々のパターン形成システムを同時に使用し、基板に入射する２本のパターン形成されたビームの相対位置を調整することが可能である。したがって、個々に制御可能な素子の各アレイによって生成された露出光が相互に正しく位置合わせされるようにし、全体的なパターンの、例えば境界のところで不連続がないようにすることが可能である。

第２の個々に制御可能な素子のアレイに対して相対的に第２の結像素子のアレイを動かすために、第２アクチュエータ・システムを設けることができる。そのため、両方のパターン形成されたビームが、これらのビームが入射する基板のそれぞれの部分に、且つ相互に正しく位置合わせされるようにすることが可能である。

必要な場合には、より多くの個々に制御可能な素子のアレイを、それぞれが、結像素子のアレイを含む関連の投影システムと、この結像素子のアレイの位置を個々に制御可能な素子のアレイに対して相対的に制御する関連のアクチュエータ・システムとを備えた状態で使用し得る。そのため、複数のパターン形成されたビームを、これらパターン形成されたビームの相対位置を制御しながら同時に基板に投影することが可能である。好ましくは、これらのアクチュエータ・システムはそれぞれ、第１アクチュエータについて上記で言及したのと同じやり方で（すなわち、最大６自由度で）、関連する結像素子のアレイの位置を調整することができる。

この機器には、アクチュエータ・システムが取り付けられる基準フレームを含めることができ、それによって、これらのアクチュエータ・システムが、関連する結像素子のアレイを、この基準フレームに対して相対的に動かすことができる。そのため、基準フレームに対する相対的な基板又は基板の一部の位置がわかれば、基板に対して相対的に結像素子の各アレイの位置を制御することが可能である。

個々に制御可能な素子のアレイ、及び／又は結像素子のアレイ以外の投影システムの要素も基準フレームに固定することができ、それによって、結像素子のアレイの基準フレームに対する相対的な動きが、結像素子のアレイの個々に制御可能な素子のアレイに対する相対的な動きと同じになる。

本発明の別の実施例では、デバイスの製造方法が提供される。この方法は、基板を提供するステップと、照明システムを使用して放射投影ビームを提供するステップと、個々に制御可能な素子のアレイを使用して投影ビームの横断面にパターンを付与するステップと、結像素子のアレイを含む投影システムを使用して、基板の目標部分にパターン形成された放射ビームを投影するステップとを含む。これらの結像素子はそれぞれ、基板の目標部分の一部にパターン形成されたビームの一部を投影する。この結像素子のアレイの位置は、個々に制御可能な素子のアレイに対して相対的に調整される。

本発明の別の実施例では、リソグラフィ機器が提供される。この機器は、放射投影ビームを供給する照明システムと、投影ビームの横断面にパターンを付与する働きをする個々に制御可能な素子のアレイと、基板を支持する基板テーブルと、基板の目標部分にパターン形成されたビームを投影する投影システムと、第２投影ビームの横断面にパターンを付与する働きをする第２の個々に制御可能な素子のアレイと、基板の第２目標部分に第２のパターン形成されたビームを投影する第２投影システムとを含む。第１の個々に制御可能な素子のアレイの位置は、第１投影システムの位置に対して相対的に固定され、第２の個々に制御可能な素子のアレイの位置は、第２投影システムの位置に対して相対的に固定される。この機器は、第１の個々に制御可能な素子のアレイ及び第１投影システムを、第２の個々に制御可能な素子のアレイ及び第２投影システムに対して相対的に移動させるアクチュエータ・システムを含む。

したがって、それぞれ個々に制御可能な素子のアレイ及び関連する投影システムを備える複数の光エンジンを使用して、基板を露光するための複数のパターン形成されたビームを投影することができ、且つこれらパターン形成されたビームの相対位置を調整することができる。特に、投影システムが、第１実施例の結像素子のアレイを含まない機器に対しても、このような構成を用いることができる。

好ましくは、アクチュエータ・システムは、第１光エンジンを第２光エンジンに対して相対的に、（１）パターン形成されたビームが入射する基板面にほぼ平行な第１方向、（２）第１方向に直交し、パターン形成されたビームが入射する基板面にほぼ平行な第２方向、（３）パターン形成されたビームが入射する基板面にほぼ直交する第３方向、並びに（４）第１、第２、及び第３の方向にほぼ平行な１つ又は複数の軸の周りの回転方向のうち少なくとも１つの方向に移動させるように構成し得る。したがって、基板に局所的な変形が存在する場合でも、これらパターン形成されたビームがそれぞれ、これらのビームが入射する基板のそれぞれの部分に正しく位置決めされ、位置合わせされるようにすることが可能である。

光エンジン（すなわち、個々に制御可能な素子のアレイ及び関連する投影システム）はそれぞれ、この光エンジンのコンポーネントを、それらの相対位置が固定されるように取り付ける基準フレームを含み得る。この場合、アクチュエータ・システムは、これらの光エンジンの相対位置が制御されるように、これらの基準フレーム間で動作するように取り付けることができる。

この機器は、基板テーブルを取り付ける追加の基準フレームを含み得る。この場合、各光エンジンに関連する基準フレームをこの追加の基準フレームに取り付けて、この追加の基準フレームに対する相対的な光エンジンの基準フレームの位置を、関連するアクチュエータ・システムによって制御し得る。それゆえ、基板テーブル、したがってその上の基板に対する相対的な光エンジンの位置を、関連するアクチュエータ・システムによって制御し得る。

本発明の別の実施例では、基板を提供するステップと、照明システムを使用して放射投影ビームを提供するステップと、個々に制御可能な素子のアレイを使用して、投影ビームの横断面にパターンを付与するステップと、基板の目標部分にパターン形成された放射ビームを投影するステップと、第２放射投影ビームを提供するステップと、第２の個々に制御可能な素子のアレイを使用して、第２投影ビームの横断面にパターンを付与するステップと、基板の第２目標部分に第２のパターン形成された放射ビームを投影するステップと、アクチュエータ・システムを使用して、第１の個々に制御可能な素子のアレイ、及び基板上に第１のパターン形成されたビームを投影するのに使用する投影システムの位置を、第２の個々に制御可能な素子のアレイ、及び基板上に第２のパターン形成されたビームを投影するのに使用する第２投影システムに対して相対的に制御するステップとを含む方法が提供される。

本明細書に組み込まれ、明細書の一部を形成する添付の図面は、本発明を図示し、さらに、説明と合わせて本発明の原理を説明し、当業者が本発明を理解し利用し得るのに役立つ。

次に、添付の図面を参照して本発明を説明する。図面では、同じ参照数字は、同じ又は機能的に類似の要素を示すことがある。さらに、参照数字の左端の１つ（又は複数）の桁により、この参照数字が最初に現れる図面を識別し得る。

概要及び用語
ここで用いる「個々に制御可能な素子」という用語は、入射する放射ビームの横断面にパターンを付与して、基板の目標部分に所望のパターンを生成するのに使用することができる任意の手段を指すものと広く解釈すべきである。ここでは、「ライト・バルブ」及び「ＳＬＭ（空間光変調器）」という用語を用いることもできる。このようなパターン形成手段の実施例には以下のものが含まれる。

プログラム可能なミラー・アレイ。これは、粘弾性制御層及び反射面を有するマトリックス状にアドレス可能な表面を含み得る。このような装置の基礎となる基本原理は、例えば、反射面のアドレスされた区域は入射光を回折光として反射し、アドレスされない区域は入射光を非回折光として反射するというものである。適当な空間フィルタを使用して、非回折光をフィルタリングして反射ビームから除去し、基板に到達する回折光のみを後に残すことができる。このようにして、マトリックス状にアドレス可能な表面のアドレス指定パターンに従ってビームがパターン形成される。

代替手段として、フィルタにより回折光をフィルタリングして除去し、基板に到達する非回折光のみを後に残すことができることを理解されたい。これに対応するやり方で、回折型光ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）素子アレイを使用することもできる。回折型光ＭＥＭＳ素子はそれぞれ、相互に変形して入射光を回折光として反射するグレーティングを形成し得る複数の反射性リボンからなる。

プログラム可能なミラー・アレイの別の代替実施例では、適切な局所電界を印加するか、或いは圧電作動手段を使用することによって、それぞれ個別にある軸の周りで傾けることができるマトリックス状に配置した小ミラーを使用する。この場合も、これらのミラーはマトリックス状にアドレス可能であり、そのためアドレスされたミラーは、入射する放射ビームを、アドレスされないミラーと異なる方向に反射することになる。このようにして、反射ビームは、マトリックス状にアドレス可能なミラーのアドレス指定パターンに従ってパターン形成される。必要とされるマトリックス・アドレス指定は、例えば、適当な電子手段を使用して実施し得る。

上記いずれの状況でも、個々に制御可能な素子のアレイは、１つ又は複数のプログラム可能なミラー・アレイを含み得る。ここで言及したミラー・アレイに関するより多くの情報は、例えば、米国特許第５，２９６，８９１号及び第５，５２３，１９３号、並びにＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７号及びＷＯ９８／３３０９６号から入手することができる。参照によりこれら全体を本明細書に組み込む。

プログラム可能なＬＣＤアレイ。このような構造の実施例が、米国特許第５，２２９，８７２号に示されている。参照によりこの特許全体を本明細書に組み込む。

フィーチャのプリバイアス処理、光学近接効果補正用のフィーチャ、位相変化技術、及び多重露光技術を利用する場合、例えば、個々に制御可能な素子のアレイ上に「示される」パターンは、例えば基板の層に、又は基板上の層に最終的に転写されるパターンとかなり異なることがあることを理解されたい。同様に、基板上に最終的に生成されるパターンは、任意のある瞬間に個々に制御可能な素子のアレイ上に形成されるパターンに対応しないことがある。このようなことが生じるのは、基板の各部分に形成される最終パターンが、所与の時間又は所与の回数の露光全体を通して形成されるように構成され、その間に、個々に制御可能な素子のアレイ上のパターン及び／又は基板の相対位置が変化する場合である。

本明細書では、ＩＣの製造にリソグラフィ機器を使用することを具体的に参照することがあるが、本明細書で説明するリソグラフィ機器は、集積光学系、磁区メモリ用の誘導／検出パターン、フラット・パネル・ディスプレイ、薄膜磁気ヘッドなどの製造など、他の応用が可能であることを理解されたい。このような代替応用例の状況では、本明細書で用いる「ウェハ」又は「ダイ」という用語は、それぞれより一般的な用語である「基板」又は「目標部分」と同義とみなし得ることが当業者には理解されよう。本明細書で言及する基板は、例えば、トラック（一般に、基板にレジスト層を塗布し、露光されたレジストを現像するツール）内で、或いは計測又は検査ツール内で露光前又は露光後に処理することができる。該当する場合には、本明細書の開示を上記その他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために２回以上処理することがある。そのため、本明細書で用いる基板という用語は、複数の処理済み層をすでに含む基板を指すこともある。

本明細書で用いる「放射」及び「ビーム」という用語は、（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）ＵＶ（紫外）放射、及び（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）ＥＵＶ（極紫外）放射、並びにイオン・ビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを含めて、あらゆるタイプの電磁放射を包含する。

本明細書で用いる「投影システム」という用語は、屈折光学系、反射光学系、及び反射屈折光学系を含めて、例えば、用いられる露光放射、或いは浸漬液の使用又は真空の使用など他のファクタに対して適切な様々なタイプの投影システムを包含すると広く解釈すべきである。本明細書で用いる「レンズ」という用語は、「投影システム」というより一般的な用語と同義とみなし得る。

照明システムも、放射投影ビームを方向づけ、整形し、また制御する屈折型、反射型、及び反射屈折型光学コンポーネントを含めて、様々なタイプの光学コンポーネントを含み得る。このようなコンポーネントも、以下では総称して或いは単独で「レンズ」と称することがある。

リソグラフィ機器は、２つ（複式ステージ）以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスク・テーブル）を有するタイプのものとし得る。このような「複数ステージ」型の機械では、追加のテーブルを並列で使用し得る。すなわち準備ステップを１つ又は複数のテーブル上で実施しながら、１つ又は複数の他のテーブルを使用して露光を行うことができる。

リソグラフィ機器は、比較的高屈折率の液体、例えば水の中に基板を浸して、投影システムの最終要素と基板の間のスペースを満たすタイプのものとすることもできる。浸漬液は、リソグラフィ機器内の他のスペース、例えばマスクと投影システムの第１要素の間に適用することもできる。投影システムの開口数を大きくする液浸技術は、当技術分野では周知のものである。

リソグラフィ投影機器
図１に、本発明の実施例によるリソグラフィ投影機器１００を概略的に示す。機器１００は、少なくとも、放射システム１０２（例えば、ＥＸ、ＩＬ（例えば、ＡＭ、ＩＮ、ＣＯなど）など）、個々に制御可能な素子のアレイＰＰＭ １０４、物体テーブル（例えば、基板テーブル）ＷＴ １０６、及び投影システム（レンズ）ＰＬ １０８を含む。

放射システム１０２を使用して、放射（例えば、ＵＶ放射）投影ビームＰＢ １１０を供給し得る。この特定の場合には、放射システム１０２は、放射源ＬＡ １１２も備える。

個々に制御可能な素子のアレイ１０４（例えば、プログラム可能なミラー・アレイ）を使用して、投影ビーム１１０にパターンを適用することができる。一般に、個々に制御可能な素子のアレイ１０４の位置は、投影システム１０８に対して相対的に固定し得る。ただし、代替構成では、個々に制御可能な素子のアレイ１０４を、（図示しない）位置決め装置に連結して、投影システム１０８に対して正確に位置決めし得る。ここで示すように、個々に制御可能な素子１０４は、反射タイプのものである（例えば、反射性の個々に制御可能な素子のアレイを有する）。

物体テーブル１０６には、基板Ｗ １１４（例えば、レジストを塗布したシリコン・ウェハ又はガラス基板）を保持する（具体的には図示しない）基板ホルダを設けることができる。物体テーブル１０６は、位置決め装置ＰＷ １１６に連結して、投影システム１０８に対して基板１１４を正確に位置決めし得る。

投影システム（例えば、レンズ）１０８（例えば、石英及び／又はＣａＦ_２のレンズ系、又はこのような材料でできているレンズ要素を備える反射屈折光学系、或いはミラー系）を使用して、ビーム・スプリッタ１１８から受け取ったパターン形成済みのビームを、基板１１４の目標部分Ｃ １２０（例えば、１つ又は複数のダイ）上に投影し得る。投影システム１０８は、基板１１４上に個々に制御可能な素子のアレイ１０４の像を投影し得る。或いは、投影システム１０８は、個々に制御可能な素子のアレイ１０４の各素子がシャッタとして働く２次放射源の像を投影し得る。投影システム１０８は、このような２次放射源を形成し、且つ基板１１４上に微小スポットを投影するＭＬＡ（マイクロ・レンズ・アレイ）も含み得る。

放射源１１２（例えば、エキシマ・レーザ）から、放射ビーム１２２を生成し得る。このビーム１２２は、直接、或いはビーム・エキスパンダＥｘなどの状態調節装置１２６を横切った後で、照明システム（照明器）ＩＬ １２４内に供給される。照明器１２４は、ビーム１２２の強度分布の外側及び／又は内側の半径方向範囲（一般に、それぞれ外側σ及び内側σと称する）を設定する調整装置ＡＭ １２８を含み得る。さらに、照明器１２４は一般に、インテグレータＩＮ １３０及びコンデンサＣＯ １３２など、他の様々なコンポーネントを備える。このようにして、個々に制御可能な素子のアレイ１０４上に入射するビーム１１０の横断面で、所望の均一性及び強度分布が得られる。

図１に関して、放射源１１２は、（放射源１１２が、例えば水銀ランプのときしばしばそうであるが）リソグラフィ投影機器１００のハウジング内に入れることができることに留意されたい。代替実施例では、リソグラフィ投影機器１００から放射源１１２を離すこともできる。この場合、放射ビーム１２２は、（例えば、適当な方向づけミラーを用いて）機器１００内に導入することになる。後者の状況は、放射源１１２がエキシマ・レーザのときに生じることが多い。これらいずれの状況も、本発明の範囲内で企図されていることを理解されたい。

その後、ビーム１１０は、ビーム・スプリッタ１１８を使用して方向づけられた後で、個々に制御可能な素子のアレイ１０４に当たる。個々に制御可能な素子のアレイ１０４によって反射されたビーム１１０は、投影システム１０８を通過し、基板１１４の目標部分１２０上に結像する。

位置決め装置１１６（及び任意選択で、ベース・プレートＢＰ １３６上でビーム・スプリッタ１４０を介して干渉ビーム１３８を受け取る干渉計測装置ＩＦ １３４）を使用して、基板テーブル１０６を正確に移動させ、それによって、ビーム１１０の経路内で異なる目標部分１２０を位置決めすることができる。個々に制御可能な素子のアレイ１０４用の位置決め装置を使用する場合、これを使用して、例えば走査中に、ビーム１１０の経路に対して個々に制御可能な素子のアレイ１０４の位置を正確に補正することができる。一般に、物体テーブル１０６の移動は、（粗い位置決め用の）長ストローク・モジュール及び（精密位置決め用の）短ストローク・モジュールを使用して実現される。これらのモジュールは、図１に明示的に示していない。類似のシステムを使用して、個々に制御可能な素子のアレイ１０４を位置決めすることもできる。或いは／それに加えて投影ビーム１１０を移動可能とし、物体テーブル１０６及び／又は個々に制御可能な素子のアレイ１０４の位置を固定して、必要とされる相対運動が得られることを理解されたい。

この実施例の代替構成では、基板テーブル１０６を固定し、基板１１４が基板テーブル１０６の上を移動可能にし得る。これを行う場合、基板テーブル１０６の平坦な最上面に複数の開口を設け、これらの開口を通してガスを供給して、基板１１４を支持し得るガス・クッションを設ける。従来、これをエア・ベアリング構成と称する。ビーム１１０の経路に対して基板１１４を正確に位置決めし得る（図示しない）１つ又は複数のアクチュエータを使用して、基板テーブル１０６の上で基板１１４を移動させる。或いは、これらの開口を通るガスの移動を選択的に開始／停止することによって、基板テーブル１０６の上で基板１１４を移動させることができる。

本明細書では、基板上のレジストを露光するためのものとして本発明によるリソグラフィ機器１００を説明するが、本発明はこのような用途に限定されず、機器１００を使用して、レジストレス・リソグラフィに使用するパターン形成された投影ビーム１１０を投影し得ることを理解されたい。

図に示す機器１００は、以下の４つの好ましいモードで使用することができる。
１．ステップ・モード：マスク・テーブルＭＴはほぼ固定したまま、目標部分１２０上に、個々に制御可能な素子のアレイ１０４上のパターン全体を１回で（すなわち、１回の「フラッシュ」で）投影する。次いで、基板テーブル１０６をｘ方向及び／又はｙ方向に異なる位置に移動させて、ビーム１１０で異なる目標部分１２０を照射することができる。
２．スキャン・モード：所与の目標部分１２０が１回の「フラッシュ」で露光されない点を除き、ステップ・モードと本質的に同じである。その代わりに、個々に制御可能な素子のアレイ１０４を、所与の方向（いわゆる「走査方向」、たとえばｙ方向）に速度ｖで移動可能とし、それによって投影ビーム１１０が、個々に制御可能な素子のアレイ１０４の上を走査する。それと並行して、基板テーブル１０６が同時に同方向又は反対方向に速度Ｖ＝Ｍｖで移動する。ただし、Ｍは投影システム１０８の倍率である。このようにして、比較的大きな目標部分１２０を、解像力を損なわずに露光し得る。
３．パルス・モード：個々に制御可能な素子のアレイ１０４を本質的に固定し、パルス化された放射システム１０２を使用して、基板１１４の目標部分１２０上にパターン全体を投影する。基板テーブル１０６は、投影ビーム１１０が基板１１４全体を横切るラインを走査するように、本質的に一定のスピードで移動する。放射システム１０２のパルス間で、個々に制御可能な素子のアレイ１０４上のパターンが必要に応じて更新される。これらのパルスは、基板１１４上の必要とされる位置で、連続した目標部分１２０が露光されるように、時間間隔が設定される。そのため、基板１１４のある帯状部分について完全なパターンが露光されるように、基板１１４全体を横切って投影ビーム１１０を走査し得る。基板１１４が、ライン１本ずつ最後まで露光されるまで、このプロセスを繰り返す。
４．連続スキャン・モード：ほぼ一定の放射システム１０２を使用し、投影ビーム１１０が基板１１４を横切って走査し、基板１１４を露光するときに、個々に制御可能な素子のアレイ１０４上のパターンを更新する点を除き、パルス・モードと本質的に同じである。

上記で説明した使用モードの組合せ及び／又は変形、或いは全く異なる使用モードを用いることもできる。

１つ（又は複数）の光エンジンの実施例
図２に、本発明の実施例による「光エンジン」２００を示す。光エンジン２００を使用して、放射ビーム５をパターン形成し、それを基板１３上に投影し得る。放射ビーム５は、個々に制御可能な素子のアレイ６上に入射する。その後、放射ビーム５は、その横断面にパターンが付与され、次いで、このパターン形成されたビームを基板１３上に投影し得る投影システムに向けられる。本発明のこの実施例では、投影システムは、結像素子１１のアレイ１０を含む。アレイ１０内の各結像素子１１は、基板１３上の点１２にパターン形成されたビームの一部を投影する。結像素子１１はレンズとし得る。

例えば、１０２４×７６８個のレンズのアレイを使用し得る。レンズ１１は一般に比較的小型であり、そのため、結像素子１１のアレイ１０をしばしば、ＭＬＡ（マイクロ・レンズ・アレイ）と称する。実際には、マイクロ・レンズ１１は、マイクロ・レンズ・アレイ１０の基板面上に形成し得る。こうすると、典型的には約数百ミクロン〜約数ミリメートルの自由な作動距離が得られる。

この投影システムは、例えば、パターン形成されたビームを拡大し、整形し、結像し、又は他の方法で制御するレンズ７、８、及び９などの追加の要素も含む。

図３に、本発明の実施例による結像素子１１のアレイ１０の一部をより詳細に示す。好ましくは、アレイ１０は、隣接する各結像素子１１間に配置された放射遮断層１５を含む。その結果、パターン形成されたビームのうち結像素子１１に入射する部分１４だけが、アレイ１０を通過して、基板１３上の関連する点１２に結像される。放射遮断層１５に入射する放射の残りの部分は基板に達しない。放射遮断層１５の開口は、放射により過剰に満たすことができる。すなわち、各結像素子１１に向かうパターン形成された放射は、結像素子１１だけでなく、それを取り囲む放射遮断層１５にも入射し得る。したがって、結像素子１１のアレイ１０が動いても、結像素子１１全体が依然として照明される。こうすると、結像素子１１のアレイ１０が動いても、放射が結像する基板１３上の点１２における放射強度が変化しないようになる。

図４に、本発明の実施例による結像素子１１のアレイ１０の一部の平面図を示す。放射遮断層１５及び複数の結像素子１１が示されている。放射遮断層１５は、クロムで形成し得ることが好ましい。

放射遮断層１５のサイズは、結像素子１１のアレイ１０の面積の一部であり、好ましくは、結像素子１１のアレイ１０によって吸収される放射量を最小限に抑えるために、できるだけ小さく保つ。機器内での放射の迷光反射を少なくするために、結像素子１１及び／又は放射遮断層１５に反射防止層を使用することができる。入射する放射により、結像素子１１のアレイ１０が加熱されることがある。したがって、その結果生じ得る温度上昇による熱膨張のために、結像素子１１のアレイ１０又はその一部の位置精度が損なわれないようするために、（図示しない）冷却システムを設けることがある。この冷却システムは、温度制御し得ることが好ましい。

図５ａ及び図５ｂに示すように、アレイ１０は、その位置を制御し得るアクチュエータ・システム２０に連結することができる。

図５ａに示すように、結像素子１１のアレイ１０は、パターン形成されたビームが入射する基板１３の表面に平行な面内で移動させることができる。各結像素子１１が新しい位置１１’に移動すると、これに対応するパターン形成されたビームの部分が結像する基板１３の点１２も新しい位置１２’に移動する。したがって、結像素子１１のアレイ１０をシフトすることによって、基板１３又は個々に制御可能な素子のアレイ６を移動させずに、パターン形成されたビームの位置を基板１３に対して相対的に移動させることが可能である。

図５ｂに示すように、結像素子１１のアレイ１０は、パターン形成されたビームが入射する基板１３の面に直交する方向にも移動させることができる。これは、この方向の基板１３の表面の位置変動を補償するように行い得る。

結像素子１１のアレイ１０を回転させることによって、それに対応して基板１３上に入射するパターン形成されたビームを回転させて、例えば、基板１３の表面上の歪みを補償し得ることを理解されたい。したがって一般に、アクチュエータ・システム２０は、アレイ１０の位置を最大６自由度で、すなわち、パターン形成されたビームが入射する基板に平行な２つの直交する直線方向、パターン形成されたビームが入射する基板の表面に直交する第３の直線方向、及びこれら３つの直線方向に平行な３本の軸の周りの回転方向に制御するように構成し得る。ただし、場合によっては、より少ない自由度で、例えば、基板の表面に平行な２つの直線方向にアレイ１０の位置を制御するだけで十分なことがあることをさらに理解されたい。

図５ａ及び図５ｂに示すように、アクチュエータ・システム２０は、リンク機構２１を介してアレイ１０に連結し得る。したがって、アクチュエータ・システム２０からのいかなる汚染物も基板１３に達しないように、基板１３が照明を受ける機器の部分から、アクチュエータ２０を物理的に分離し得る。

或いは、アクチュエータ・システム２０は、アレイ１０に直接取り付けることができる。アクチュエータ・システム２０の例には、ボイス・コイル・アクチュエータ、ローレンツ・アクチュエータ、圧電アクチュエータその他の周知のアクチュエータなど、複数のアクチュエータが含まれる。さらに、１つ又は複数のアクチュエータを、アレイ１０の位置の所与の方向の調整専用にすることもできるし、個々のアクチュエータを、アレイ１０の複数の方向の移動制御に含めることもできる。

第１の環境の実施例
図６に、この機器が複数の光エンジンを含み得る実施例を示す。この実施例では、この機器は、第１及び第２の個々に制御可能な素子のアレイ３１、４１と、第１及び第２のレンズ系３２、４２と、第１及び第２の結像素子のアレイ３３、４３と、これらの結像素子のアレイにリンク機構３５、４５によって連結された第１及び第２のアクチュエータ・システム３４、４４とを含む第１及び第２の光エンジンを有し得る。この機器は、アクチュエータ・システム３４、４４がともに取り付けられた基準フレーム４０を含み得る。したがって、各アクチュエータ・システム３４、４４は、それに関連する結像素子のアレイ３３、４３の位置を基準フレーム４０に対して相対的に制御するように構成される。そのため、各アレイ３３、４３の位置を相互に容易に制御することができ、したがって、アレイ３３、４３に関連する、基板１３上に投影されるパターン形成されたビームの相対位置を制御し得る。

基準フレーム４０は、図６に示すものと異なる構成を取り得ることを理解されたい。例えば、基準フレーム４０は、アレイ３３、４３が、それらに関連するアクチュエータ・システム３４、４４とともに取り付けられるプレートとし得る。このようなプレートは、例えば投影システムの一部とし得る。

基準フレーム４０は、機器が加熱されることにより、使用中にアレイ３３、４３の位置が相互に動くことがないようにするために、ゼロデュア（Ｚｅｒｏｄｕｒｅ）などの熱膨張係数が小さい材料製とし得ることが好ましい。或いは／それに加えて、このような熱の影響を減少／排除するために、基準フレーム内に（図示しない）冷却システムを含めることができる。好ましくは、この冷却システムを温度制御する。

基準フレーム４０の構成によっては、基準フレーム４０に追加のコンポーネントを取り付けて、それらの位置を、アレイ３３、４３の位置に対して相対的に既知とすることもできる。これらのコンポーネントの例には、基板１３を支持する基板テーブル、基板１３の位置又は基板１３の一部の位置を測定する測定システム、結像素子のアレイ３３、４３の位置を確認する測定システム、結像素子のアレイ３３、４３以外の投影システムのコンポーネント、及び／又は個々に制御可能な素子のアレイが含まれる。これらの要素を基準フレーム４０に取り付ける場合、取付けを調整可能として、必要な場合には、取付け位置を測定且つ調整し得ることを理解されたい。

アレイ３３、４３上に、且つ／又は基準フレーム４０上に（基準マークとも称する）位置合わせフィーチャを配置して、この機器のコンポーネントの位置を測定する際の助けとし得る。

アレイ３３、４３が取り付けられる基準フレーム４０を、この機器の（図示しない）ベース・フレーム上に取り付けることができる。この構成では、アレイ３３、４３を支持する基準フレーム４０の位置を、このベース・フレームに対して相対的に制御する（図示しない）追加のアクチュエータ・システムを設けることができる。このようにして、すべてのアレイ３３、４３の概略位置を、この追加のアクチュエータ・システムを使用してこの機器の他のコンポーネントに対して相対的に制御し、結像素子の個々のアレイ３３、４３の位置を、各アレイ３３、４３に関連するアクチュエータ・システム３４、４４を使用して相互に制御し得る。

上記で論じたように、アレイ３３、４３の位置、したがってパターン形成されたビームの位置を、基板１３の変形及び／又は基板１３の熱膨張に応答して調整し得る。したがって、アクチュエータ・システム３４、４３を、露光プロセスが始まる前に取得された基板１３の測定値に応答して制御し得る。例えば、露光前に基板１３の表面トポグラフィをマッピングし、このデータを、露光プロセス中にアレイ３３、４３の位置を制御するのに使用することができる。或いは、又はそれに加えて、この機器は、露光プロセス中に基板１３を検査する（図示しない）センサを含み得る。例えば、これらのセンサを使用して、基板１３の局所位置及び／又は基板１３の所与の部分上にある局所位置合わせマークを、基板１３のこの部分がパターン形成されたビームの下を通過する直前に測定し得る。こうすると、その場で補正を行うことができ、そのため、露光プロセス中に生じる基板１３に加えられるいかなる変化又は変形も補償することが可能である。

このシステムは、ＦＥＭ（結像エネルギー・マトリックス）として知られている特徴的なパターンを、結像素子の各アレイ３３、４３の、関連する個々に制御可能な素子のアレイ３１、４１に対する相対的な複数の位置で基板１３上に露光することによって較正し得る。次いで、基板１３を現像し検査して、得られたパターン形成ビーム位置を識別する。

或いは、基板テーブル上に（図示しない）カメラを取り付け、アクチュエータ・システム３４、４４がアレイ３３、４３の位置を調整するときに、パターン形成されたビームの位置を直接測定するように配置し得る。この情報を用いて、露光シーケンス中にアクチュエータ・システムが、アレイ３３、４３の位置にわずかな調整を加えて、基板１３の表面のいかなる変形も補償し得るように、アクチュエータ・システムを較正することができる。必要な場合には、このシステムを使用して、アレイ３３、４３が個々に制御可能な素子のアレイ３１、４１に対して相対的に動いたときに、パターン形成されたビームの一部が（図示しない）放射遮断層により遮断されることによって生じるパターン形成されたビームの強度のいかなる変化も測定し補償することもできる。

或いは、この較正を利用して、単に結像素子の各アレイ３３、４３を十分正確に相対的に位置合わせし、且つ／又は位置決めすることができ、この場合、結像素子の各アレイ３３、４３は、露光シーケンス中、定位置に固定される。例えば、複数の光エンジンを、各光エンジンによって基板１３上に投影されるスポット・アレイ（各スポットは、パターン形成されたビームのうち、結像素子３３、４３の１つによって１つの場所に結像される部分である）間の距離が、スポット・マトリックスのピッチ（すなわち、１つの光エンジンによって生成される隣接する各スポットの間隔）の所与の倍数になるように取り付けることができる。

結像素子のアレイ３３、４３の位置の配置精度は、典型的には、光エンジンによって基板１３上に投影されるスポット・アレイ間の距離精度が、スポット・マトリックスのピッチの何分の１かになるように要求される。例えば、この精度は、スポット・マトリックスのピッチの半分未満とし得る。

アクチュエータ・システムは、アレイ３３、４３の位置を、スポット・マトリックスのピッチに対して相対的に短い距離だけしか調整し得ない。アクチュエータ・システムは、例えば、パターン形成されたビームを基板上で、スポット・マトリックスのピッチの数倍に等しい量のストロークでしか移動させることができない。この場合に、２つの光エンジンの相対位置を、アクチュエータ・システム３４、４４のストロークよりも長い距離だけ補正する必要があるとき、個々に制御可能な素子のアレイ３１、４１上でパターンを電子的にシフトさせることによって、この位置補償の一部を行うことができる。

上記の説明では、２つの光エンジンしか言及していないが、実際には、このリソグラフィ機器は、組み合わせて使用するはるかに多くの光エンジンを含み得ることを理解されたい。例えば、このリソグラフィ機器は、２０個以上の光エンジンを含み得る。そのため、各光エンジンを、それ自体のアクチュエータ・システムに関連づけて、その結像素子のアレイの位置、したがって、この光エンジンが基板上に生成するパターン形成されたビームを、他の光エンジンに対して相対的に、且つ基板に対して相対的に、以前の説明に対応するやり方で調整することができる。

第２の環境の実施例
図７に、本発明の別の実施例によるシステムを示す。図に示すように、このシステムは、２つの光エンジンを含む。各光エンジンは、個々に制御可能な素子のアレイ３１、４１と、ビーム整形／制御ユニット３２、４２と、結像素子のアレイ３３、４３とを含む。しかし、この第２実施例の機器は、各光エンジン内で、個々に制御可能な素子のアレイ３１、４１の位置に対する結像素子のアレイ３３、４３の位置が固定されている点で、図６の実施例の機器と異なる。具体的には、図に示すように、各光エンジンは、関連するフレーム５１、５２を含み得る。フレーム５１、５２に、少なくとも、結像素子のアレイ３３、４３及び個々に制御可能な素子のアレイ３１、４１が固定される。

この構成では、光エンジンの基準フレーム５１、５２の相対位置を調整することにより、各光エンジンによって基板１３上に投影されるパターン形成されたビーム３６、３７の相対位置も調整することができる。各光エンジンの基準フレームが、関連するアクチュエータ・システム５３、５５と、必要な場合には関連するリンク機構５４、５６とによって取り付けられる追加の基準フレーム５０を設けることができる。

図６に関して上記で論じたのと同様に、基板１３を支持する基板テーブル及び／又は測定システムなど、この機器の追加のコンポーネントを、追加の基準フレーム５０に取り付けることができる。或いは、追加のアクチュエータ・システムを使用して、すべての光エンジンの位置を、この機器の残りの部分に対して相対的に、この追加のアクチュエータ・システムによって同時に調整し得るように、この機器のベース・フレームに追加の基準フレーム５０を取り付けることができるが、各光エンジンの、他の光エンジンに対する相対的な位置の制御は、各光エンジンに関連するアクチュエータ・システムによって行うことができる。

第３の環境の実施例
図８に、本発明の別の実施例によるシステムを示す。上記で説明したように、本発明によれば、結像素子のアレイ１０の位置は、基準フレームに対して相対的に測定し得る。基板テーブルなど、リソグラフィ機器の他の部分の位置を、同じ基準フレームに対して相対的に（直接又は間接的に）測定することによって、結像素子のアレイ１０の位置をリソグラフィ機器の他の部分に対して相対的に求め、したがって、必要に応じて結像素子のアレイの位置を補正することが可能である。ただし、基板上に像が正確に露光されるようにするには、第１に、結像素子のアレイ１０の位置が、基板に対して必要とされる公差内で所与の位置にくるようにすることが重要である。したがって、図８に示す構成では、センサ６１、６２が、結像素子のアレイ１０に取り付けられる。

センサ６１、６２により、結像素子のアレイ１０と基板１３の離間距離が求められる。次いで、これらの測定値を用いて、上記で説明したようにアクチュエータ・システムを制御し、それによって所望の離間距離を実現することができる。図８に、２つの位置センサ６１、６２を使用する構成を示す。したがって、図に示すように、結像素子のアレイ１０の位置を、基板に対して相対的にＺの直線方向に（すなわち、基板の表面に直交して）、且つＹ軸の周りで回転方向に測定することが可能である。結像素子のアレイの離間距離を、例えば基板に対して相対的にＺの直線方向にのみ監視すればよい場合には、１つのセンサ６１又は６２しか必要とされないことを理解されたい。同様に、別のセンサを追加することによって、他の自由度の離間距離を測定することが可能になる。例えば、結像素子のアレイ１０に取り付けられ、図８に示すセンサ６１、６２からＹ軸に沿って離間した追加のセンサにより、基板に対して相対的な、Ｘ軸の周りのアレイの回転を求めることができる。

基板に対する相対的な結像素子のアレイ１０の位置を直接測定すると、このアレイ用のアクチュエータ・システムの制御が簡略化され、且つ／又は較正の必要が少なくなることがある。

第４の環境の実施例
図９に、図８に示す実施例の変形によるシステムを示す。図９に示すように、結像素子のアレイ１０の周りにスカート６５を取り付けることができる。結像素子のアレイ、スカート６５、及び基板１３により、スペース６６が画定される。このスペースは、清浄なガスの流れによってパージすることができる。この清浄なガスは、清浄なガスの供給源から入口６７、６８を通してスペース６６内に注入され、スカート６５と基板１３の隙間６９を通って、このスペースから外に流出する。基板とスカート６５の機械的な接触によって生じる基板１３への損傷を防ぐために、隙間６９を維持しなければならない。

隙間６９を通るガスの流れは、スカート６５内のスペース６６と周囲の環境の圧力差、及び隙間６９のサイズによって決まる。隙間６９のサイズは、結像素子のアレイ１０と基板１３の離間距離によって決まる。それゆえ、スカート内外の圧力差及び入口６７、６８を通るスカート内へのガスの流れを監視することによって、隙間６９のサイズ、したがって結像素子のアレイ１０と基板の離間距離を求めることが可能である。前と同様に、このデータを適切に較正して、結像素子のアレイ１０の位置を制御するアクチュエータ・システムに供給して、フィードバック制御を行うことができる。

結像素子のアレイ１０と基板の離間距離をＺの直線方向に監視することに加えて、Ｘ軸及びＹ軸の周りの相対的な角度位置を求めることも可能であり得る。これは、ガスの各入口６７、６８を通るガスの流れを別々に監視することによって実現し得る。結像素子のアレイが基板に対して相対的に回転すると、スカートと基板の隙間６９が、結像素子のアレイの異なる側では異なるサイズになる。したがって、隙間６９を通るガスの流れは、スカート６５の両側で異なり、その結果、入口６７、６８を通るガスの流れが異なるレベルになる。例えば、図９に示す構成では、結像素子のアレイ１０がＹ軸の周りで時計回りに回転すると、入口６８を通るガスの流れが増加することになる。追加のガスの入口を通るガスの流れを監視し、それに適切な較正を施すことにより、個々に制御可能な素子のアレイのＸ軸の周りの回転を測定し得ることを理解されたい。

上記で述べたように、このシステムは、ガスを供給するパージ・ガス・システムと組み合わせて、基板の露光によって生じる汚染物を除去することができる。ただし、上記で説明したシステムは、基板に対する相対的な結像素子のアレイ１０の位置を監視するために単独で使用し得ることを理解されたい。

第５の環境の実施例
図１０に、本発明の別の実施例を示す。この場合、結像素子のアレイ１０は、基板１３の上を浮遊するように構成された支持部７０に取り付けられる。具体的には、支持部７０は、支持部７０が上にくる基板の部分に対して相対的に、支持部７０が（Ｚ方向に）ほぼ一定の高さのままになるように構成される。したがって、必要とされる高さが維持されるようにこの支持部を較正すると、放射より露光を受ける基板１３の部分に対する相対的な結像素子のアレイの位置も固定される。したがって、有益には、結像素子のアレイは、基板の局所的ないかなる歪みにもかかわらず、基板の目標部分に対して相対的にほぼ一定の位置で維持され、それによって像質が損なわれることがなくなる。

結像素子のアレイの位置を制御するアクチュエータ・システムは、結像素子のアレイ１０とともに支持部７０の位置を、例えば、基板の表面に平行な面内で移動させて調整するように構成し得る。或いは、又はそれに加えて、このアクチュエータ・システムは、支持部７０に対して相対的に結像素子のアレイの位置を調整するように構成し得る。これを利用して、例えば、基板に対して相対的に、基板の表面に直交する直線方向（すなわち、Ｚ方向）に結像素子のアレイの位置の精密調整を行い、且つ／又は、基板の表面に平行な面内の軸の周り（すなわち、Ｘ軸及びＹ軸の周り）の回転方向の調整を行うことができる。

好ましい構成では、支持部７０は、機械的な接触を必要とせずに、この支持部を基板から一定の距離で維持するガス・ベアリングを含む。この場合、基板に対する相対的なこの支持部の位置を、基板の表面に直交する直線方向及び基板の表面に平行な軸の周りの回転方向に、このガス・ベアリングへのガスの流れを制御することによって調整することができる。

結論
以上、本発明の様々な実施例を説明してきたが、これらは、単なる実施例として提示したものであり、これらに限定されないことを理解されたい。特に、実施例の態様は組み合わせることができることを理解されたい。本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、これらの実施例において、形態及び細部の様々な変更を加えることができることが当業者には明らかであろう。そのため、本発明の広さ及び範囲は、上記で説明したいずれの実施例にも限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物によってのみ定義されるべきである。

本発明の実施例によるリソグラフィ機器を示す図である。 基板の一部を照明するのに使用するリソグラフィ機器の一部をより詳細に示す図である。 図２に示す機器の一部をさらに詳細に示す図である。 図３に示す機器の一部を示す平面図である。 図３に示す機器の一部の、使用中に生じ得る異なる位置を示す図である。 図３に示す機器の一部の、使用中に生じ得る可能な異なる位置を示す図である。 本発明の追加の態様を示す図である。 本発明の第２実施例を示す図である。 本発明の別の態様を示す図である。 パージ・ガス・システムを使用する機器に特に有益であり得る、図８に示す構成の代替構成を示す図である。 本発明の別の実施例を示す図である。

符号の説明

５ 放射ビーム
６ 個々に制御可能な素子のアレイ
７ レンズ
８ レンズ
９ レンズ
１０ 結像素子のアレイ、マイクロ・レンズ・アレイ
１１ 結像素子、マイクロ・レンズ
１１’ 結像素子の新しい位置
１２ 基板上の点
１２’ 基板上の点の新しい位置
１３ 基板
１４ 結像素子に入射する部分
１５ 放射遮断層
２０ アクチュエータ・システム
２１ リンク機構
３１ 個々に制御可能な素子のアレイ
３２ レンズ系、ビーム整形／制御ユニット
３３ 結像素子のアレイ
３４ アクチュエータ・システム
３５ リンク機構
３６ パターン形成されたビーム
３７ パターン形成されたビーム
４０ 基準フレーム
４１ 個々に制御可能な素子のアレイ
４２ レンズ系、ビーム整形／制御ユニット
４３ 結像素子のアレイ
４４ アクチュエータ・システム
４５ リンク機構
５０ 基準フレーム
５１ 基準フレーム
５２ 基準フレーム
５３ アクチュエータ・システム
５４ リンク機構
５５ アクチュエータ・システム
５６ リンク機構
６１ 位置センサ
６２ 位置センサ
６５ スカート
６６ スペース
６７ 入口
６８ 入口
６９ 隙間
７０ 支持部
１００ リソグラフィ投影機器
１０２ 放射システム
１０４ 個々に制御可能な素子のアレイ
１０６ 物体テーブル、基板テーブル
１０８ 投影システム、レンズ
１１０ 投影ビーム
１１２ 放射源
１１４ 基板
１１６ 位置決め装置
１１８ ビーム・スプリッタ
１２０ 目標部分
１２２ 放射ビーム
１２４ 照明システム、照明器
１２６ 状態調節装置
１２８ 調整装置
１３０ インテグレータ
１３２ コンデンサ
１３４ 干渉計測装置
１３６ ベース・プレート
１３８ 干渉ビーム
１４０ ビーム・スプリッタ
２００ 光エンジン
ＡＭ 調整装置
ＢＰ ベース・プレート
Ｃ 目標部分
ＣＯ コンデンサ
Ｅｘ ビーム・エキスパンダ
ＩＦ 干渉計測装置
ＩＬ 照明システム、照明器
ＩＮ インテグレータ
ＬＡ 放射源
ＰＢ 投影ビーム
ＰＬ 投影システム、レンズ
ＰＰＭ 個々に制御可能な素子のアレイ
ＰＷ 位置決め装置
Ｗ 基板
ＷＴ 物体テーブル、基板テーブル

Claims (29)

1. リソグラフィ機器であって、
   放射投影ビームを供給する照明システムと、
   前記投影ビームの横断面にパターンを付与する働きをする個々に制御可能な素子のアレイと、
   基板を支持する基板テーブルと、
   前記基板の目標部分に前記パターン形成されたビームを投影する投影システムとを備え、前記投影システムが結像素子のアレイを含み、前記結像素子がそれぞれ、前記基板の前記目標部分の一部に前記パターン形成されたビームの一部を投影し、前記リソグラフィ機器がさらに、
   前記結像素子のアレイを、前記個々に制御可能な素子のアレイに対して相対的に移動させるアクチュエータ・システムを備える、リソグラフィ機器。
2. 前記結像素子が、前記個々に制御可能な素子のアレイに対して相対的に、前記パターン形成されたビームが入射する前記基板の面にほぼ平行な第１方向、前記第１方向に直交し、前記パターン形成されたビームが入射する前記基板の面にほぼ平行な第２方向、前記パターン形成されたビームが入射する前記基板の面にほぼ直交する第３方向、並びに、前記第１、第２、及び第３の方向にほぼ平行な１つ又は複数の軸の周りの回転方向のうち少なくとも１つの方向に移動する、請求項１に記載のリソグラフィ機器。
3. 前記結像素子のアレイが、前記結像素子間に配置された放射遮断層を含み、前記放射遮断層が、前記パターン形成されたビームのうち、前記結像素子に入射しない放射が前記基板に達するのを妨げる、請求項１に記載のリソグラフィ機器。
4. 第２投影ビームの横断面にパターンを付与する働きをする第２の個々に制御可能な素子のアレイと、
   第２の結像素子のアレイを含み、前記基板の第２目標部分に前記第２のパターン形成されたビームを投影する第２投影システムとをさらに備え、
   前記第２のアレイの結像素子がそれぞれ、前記基板の前記第２目標部分の一部に前記第２のパターン形成されたビームの一部を投影し、
   前記第１の結像素子のアレイを動かす前記アクチュエータ・システムが、前記第２の結像素子のアレイに対しても相対的に前記第１の結像素子のアレイを動かす、請求項１に記載のリソグラフィ機器。
5. 前記第２の個々に制御可能な素子のアレイに対して相対的に前記第２の結像素子のアレイを動かす第２アクチュエータ・システムをさらに備える、請求項４に記載のリソグラフィ機器。
6. 前記第２の結像素子のアレイが、前記第２の個々に制御可能な素子のアレイに対して相対的に、前記第２のパターン形成されたビームが入射する前記基板の面にほぼ平行な第１方向、前記第１方向に直交し、前記第２のパターン形成されたビームが入射する前記基板の面にほぼ平行な第２方向、前記第２のパターン形成されたビームが入射する前記基板の面にほぼ直交する第３方向、並びに、前記第１、第２、及び第３の方向にほぼ平行な１つ又は複数の軸の周りの回転方向のうち少なくとも１つの方向に移動する、請求項５に記載のリソグラフィ機器。
7. 基準フレームと、
   前記基準フレームに対して相対的に前記第１及び第２の結像素子のアレイをそれぞれ移動させるように、前記基準フレームに取り付けられた第１及び第２のアクチュエータ・システムとをさらに備える、請求項５に記載のリソグラフィ機器。
8. 前記第１及び第２の個々に制御可能な素子のアレイが、前記基準フレームに取り付けられる、請求項７に記載のリソグラフィ機器。
9. 前記結像素子のアレイ以外の前記第１及び第２の投影システムの要素が、前記基準フレームに取り付けられる、請求項７に記載のリソグラフィ機器。
10. 前記結像素子のアレイに取り付けられ、前記結像素子のアレイと基板の前記目標部分の直線離間距離を測定するセンサ・システムをさらに備え、前記アクチュエータ・システムの制御に、前記センサ・システムからの前記データを使用する、請求項１に記載のリソグラフィ機器。
11. 前記結像素子のアレイに取り付けられ、前記結像素子のアレイと基板の前記目標部分の相対角度位置を測定するセンサ・システムをさらに備え、前記アクチュエータ・システムの制御に、前記センサ・システムからの前記データを使用する、請求項１に記載のリソグラフィ機器。
12. 前記結像素子のアレイの周りに配置されたスカートをさらに備え、前記結像素子のアレイ及び前記スカートが、前記基板に隣接するスペースを画定し、前記リソグラフィ機器がさらに、
    前記スペースにガスを供給するガス供給システムと、
    前記スペースへのガスの流れ、及び前記スペースと前記スカートの外側の環境の圧力差を監視する監視システムとを備え、
    前記監視システムが、前記ガスの流れ及び圧力データから、前記結像素子のアレイと前記基板の離間距離を求め、前記アクチュエータ・システムの制御に、前記離間距離データを使用する、請求項１に記載のリソグラフィ機器。
13. 前記監視システムが、複数の入口から前記スカート内への前記ガスの流れを別々に監視し、このデータを使用してコントローラが、前記結像素子のアレイと前記基板の相対的な角度位置を求める、請求項１２に記載のリソグラフィ投影機器。
14. 前記ガス供給システムが、ガス・パージ・ガス・システムの一部である、請求項１２に記載のリソグラフィ投影機器。
15. リソグラフィ機器であって、
    放射投影ビームを供給する照明システムと、
    前記投影ビームの横断面にパターンを付与する働きをする個々に制御可能な素子のアレイと、
    基板を支持する基板テーブルと、
    前記基板の目標部分に前記パターン形成されたビームを投影する投影システムと、
    第２投影ビームの横断面にパターンを付与する働きをする第２の個々に制御可能な素子のアレイと、
    前記基板の第２目標部分に前記第２のパターン形成されたビームを投影する第２投影システムと、
    前記第１の個々に制御可能な素子のアレイ及び前記第１投影システムを、前記第２の個々に制御可能な素子のアレイ及び前記第２投影システムに対して相対的に移動させるアクチュエータ・システムとを備え、
    前記第１の個々に制御可能な素子のアレイの位置が、前記第１投影システムの位置に対して相対的に固定され、
    前記第２の個々に制御可能な素子のアレイの位置が、前記第２投影システムの位置に対して相対的に固定される、リソグラフィ機器。
16. 前記第１の個々に制御可能な素子のアレイ及び前記第１投影システムが、前記第２の個々に制御可能な素子のアレイ及び前記第２投影システムに対して相対的に、前記パターン形成されたビームが入射する前記基板の面にほぼ平行な第１方向、前記第１方向に直交し、前記パターン形成されたビームが入射する前記基板の面にほぼ平行な第２方向、前記パターン形成されたビームが入射する前記基板の面にほぼ直交する第３方向、並びに、前記第１、第２、及び第３の方向にほぼ平行な１つ又は複数の軸の周りの回転方向のうち少なくとも１つの方向に移動する、請求項１５に記載のリソグラフィ機器。
17. 前記第１の個々に制御可能な素子のアレイ及び前記第１投影システムが固定された第１基準フレームと、
    前記第２の個々に制御可能な素子のアレイ及び前記第２投影システムが固定された第２基準フレームとをさらに備え、
    前記アクチュエータ・システムが、前記第１及び第２の基準フレームの間で動作するように取り付けられる、請求項１５に記載のリソグラフィ機器。
18. 前記基板テーブルが取り付けられた第３基準フレームをさらに備え、前記第１基準フレームが前記第３基準フレームに取り付けられ、前記第１アクチュエータ・システムが、前記第１基準フレームと前記第３基準フレームの相対位置を制御し、前記リソグラフィ機器がさらに、
    第２アクチュエータ・システムを備え、前記第２基準フレームが前記第３基準フレームに取り付けられ、前記第２アクチュエータ・システムが、前記第２基準フレームと前記第３基準フレームの相対位置を制御する、請求項１７に記載のリソグラフィ機器。
19. リソグラフィ機器であって、
    放射投影ビームを供給する照明システムと、
    前記投影ビームの横断面にパターンを付与する働きをする個々に制御可能な素子のアレイと、
    基板を支持する基板テーブルと、
    前記基板の目標部分に前記パターン形成されたビームを投影する投影システムとを備え、前記投影システムが結像素子のアレイを含み、前記結像素子がそれぞれ、前記基板の前記目標部分の一部に前記パターン形成されたビームの一部を投影し、
    前記結像素子のアレイが、前記基板上で前記基板の表面に直交する方向に前記基板の前記目標部分からほぼ一定の距離のところで支持される支持部に取り付けられる、リソグラフィ機器。
20. 前記支持部が、前記基板上で、必要とされる前記一定の距離のところで前記支持部を維持する少なくとも１つのエア・ベアリングを含む、請求項１９に記載のリソグラフィ機器。
21. デバイスの製造方法であって、
    基板を提供するステップと、
    照明システムを使用して放射投影ビームを提供するステップと、
    個々に制御可能な素子のアレイを使用して、前記投影ビームの横断面にパターンを付与するステップと、
    結像素子のアレイを含む投影システムを使用して、前記基板の目標部分に前記パターン形成された放射ビームを投影するステップと、
    前記各結像素子を使用して、前記基板の前記目標部分の一部に前記パターン形成されたビームの一部を投影するステップと、
    前記結像素子のアレイの位置を、前記個々に制御可能な素子のアレイに対して相対的に調整するステップとを含む、方法。
22. 請求項２１に記載の方法に従って製造されるフラット・パネル・ディスプレイ。
23. 請求項２１に記載の方法に従って製造される集積回路デバイス。
24. デバイスの製造方法であって、
    基板を提供するステップと、
    照明システムを使用して放射投影ビームを提供するステップと、
    個々に制御可能な素子のアレイを使用して、前記投影ビームの横断面にパターンを付与するステップと、
    前記基板の目標部分に前記パターン形成された放射ビームを投影するステップと、
    第２放射投影ビームを提供するステップと、
    第２の個々に制御可能な素子のアレイを使用して、前記第２投影ビームの横断面にパターンを付与するステップと、
    前記基板の第２目標部分に前記第２のパターン形成されたビームを投影するステップと、
    アクチュエータ・システムを使用して、前記第１の個々に制御可能な素子のアレイ及び第１投影システムの位置を、前記第２の個々に制御可能な素子のアレイ及び第２投影システムに対して相対的に制御するステップと、
    前記第１投影システムを使用して、前記基板に前記第１のパターン化されたビームを投影するステップと、
    前記第２投影システムを使用して、前記基板に前記第２のパターン化されたビームを投影するステップと、
    を含む、方法。
25. 請求項２４に記載の方法に従って製造されるフラット・パネル・ディスプレイ。
26. 請求項２４に記載の方法に従って製造される集積回路デバイス。
27. デバイスの製造方法であって、
    基板を提供するステップと、
    照明システムを使用して放射投影ビームを提供するステップと、
    個々に制御可能な素子のアレイを使用して、前記投影ビームの横断面にパターンを付与するステップと、
    支持部に取り付けられた結像素子のアレイを含む投影システムを使用して、前記基板の目標部分に前記パターン形成された放射ビームを投影するステップと、
    前記各結像素子を使用して、前記基板の前記目標部分の一部に前記パターン形成されたビームの一部を投影するステップとを含み、
    前記支持部が、前記基板上で前記基板の表面に直交する方向に前記基板の前記目標部分に対して相対的にほぼ一定の距離のところで支持される、方法。
28. 請求項２７に記載の方法に従って製造されるフラット・パネル・ディスプレイ。
29. 請求項２７に記載の方法に従って製造される集積回路デバイス。

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