JP2007335859A - リソグラフィ用ミラーアレイ - Google Patents

Abstract

【課題】放射により発生する熱による損傷を防止できるミラーアレイ装置を提供する。
【解決手段】複数の個別に調節可能な反射素子１２０を支持するように構成されたキャリア１１０を備えるミラーアレイ装置。少なくとも１つのアクチュエータが各反射素子１２０と対応付けられており、該アクチュエータは、関連付けられた反射素子１２０の向きまたは位置を調節するように構成されている。該装置は反射素子１２０の少なくとも一部と接触する液体２００をさらに備える。
【選択図】図５Ａ

Description

本発明は、ミラーアレイおよびリソグラフィ用ミラーアレイに関する。

リソグラフィ装置は、基板のターゲット部分に所望のパターンを付与するものである。リソグラフィ装置は、たとえば、集積回路（ＩＣ）の製造において使用することができる。そのような状況において、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイス（patterning device）を用いて、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る。このパターンは、放射感応性材料（レジスト）の層を有する基板（たとえばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（たとえば１つのダイの一部、１つまたはいくつかのダイを含むもの）に投影することができる。一般には、単一の基板が、連続的に露光される隣接したターゲット部分の回路網(ネットワークnetwork)を含んでいる。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射するステッパ、およびある特定の方向（「スキャン」方向）の照射ビームによってパターンをスキャンすると同時にこの方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する。

ミラーアレイは、通常、マトリクス状に配置された小型の反射素子（またはミラー）を使用する。これらの反射素子は個別に調節することができ、たとえば、（アクチュエータによって）軸を中心に傾斜させ、放射の反射ビームにパターンを付けることができる。ミラーアレイは、「プログラマブルミラーアレイ」「マイクロミラーアレイ」または「アクティブファセットミラー」とも呼ばれる。

当然のことながら、このようなミラーアレイにはいくつかの用途があり、特に、リソグラフィ装置に使用することもできる。たとえば、リソグラフィ装置（たとえば、フラットパネルディスプレイの製造の使用されるリソグラフィ装置）のパターンニングデバイスを形成するためにミラーアレイを利用することが知られている。

最近、リソグラフィ装置の照明システムにミラーアレイを使用することが提案されている。リソグラフィ装置の照明システムは、ソース（たとえば、レーザ）からの放射を受け、オブジェクト（たとえば、パターニングデバイス）を照明する放射ビームを生成するように構成されている。照明システムは、所望の空間強度分布および角度強度を放射ビームにもたらすようビームを制御する。

従来の照明システムは、回折光学素子（「ＤＯＥ」）および「ズームアキシコン（ｚｏｏｍ ａｘｉｃｏｎ）装置（瞳面の強度分布を調節するように構成された装置）を備えることがある。このような従来の照明システムではいくつかの欠点が指摘されている。たとえば、所望の照明設定ズームの範囲を実現するためには、アキシコンモジュールは通常、複数（たとえば、５以上の）光学コンポーネントを備えることになり、特に、こうした素子のいくつかは独立して動かすことができなければならないので実現には高い費用がかかることになりうる。さらなる問題としては、アキシコンのレンズ（たとえば、ズームレンズおよび２つの円錐形素子を備えうるもの）は、かなりの厚さのレンズ素材および多数の表界面を備えるため、吸収、反射、非効率的なコーティング、効果の低下および汚染による透過効率の低下が起こりうる。より高い密度でより小さなフィーチャを結像させることが求められ、そのため１９３、１５７、１２６ｎｍまたはＥＵＶ（たとえば、５−２０ｎｍ）といった短波長の放射の使用が必要となっていることにより、この問題は深刻なものとなっている。

ミラーアレイベースの照明システムは、回折光学素子とズームアキシコンという先行技術の組み合わせよりもより柔軟で速い。たとえば、先行技術の回折光学素子を使用して発生させた照明モードを変更する場合、該回折光学素子を交換する必要があるので変更には数秒を要する。ミラーアレイベースの照明システムでは、照明モードをより迅速に変更することが可能となる。さらに、先行技術のズームアキシコンは空間強度に対して環状に対称な変更のみを行うことができるが、ミラーアレイベースの照明システムにはこの制限がない。

しかしながら、出願人は、ミラーアレイに関連する多くの問題、特にリソグラフィにおいて使用する場合の問題を認識している。通常のミラーアレイの個々の反射素子は概して、非常に小さいものであり、たとえば、１０００以上の微小ミラーを備えることがあるので、これらの素子は使用時に損傷を受けやすい場合がある。たとえば、（ミラーが反射している）放射によって発生した熱によって反射素子が過熱による損傷を受ける場合がある。このような熱の発生は、たとえば、深紫外線（ｄｅｅｐ ＵＶ）およびＥＵＶを適用する場合に高い光パワーおよび短い波長が使用される際に特に顕著なものとなる。さらに、損傷は、反射素子を動かしているとき、たとえば、アクチュエーション後に反射素子を過度に振動させることによりに生じることもある。

したがって、先行技術の欠点のうち少なくとも１つを解消または緩和しうる別のミラーアレイ装置を提供することが望ましい。

本発明の一実施形態によると、複数の個別に調節可能な反射素子を支持するように構成されたキャリアと、各反射素子と関連付けられた少なくとも１つのアクチュエータであって、キャリアに対する該関連付けられたアクチュエータの向きまたは位置を調節するように構成されたアクチュエータと、反射素子の少なくとも一部と接触している液体とを備えるミラーアレイ装置が提供される。

本発明の別の実施形態によると、複数の個別に調節可能な反射素子を備えるミラーアレイ装置の冷却方法であって、反射素子の少なくとも一部と直接に熱接触する液体を設けることを含む方法が提供される。

本明細書では、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的に言及しているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドといった他の用途を有することは、明らかである。当業者には当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使われている用語「ウェーハ」または「ダイ」はすべて、それぞれより一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」と同義であると考えてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後に、たとえば、トラック（通常、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）、メトロロジーツールまたはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示物を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに、基板は、たとえば、積層ＩＣを作るために、複数回処理されてもよいので、本明細書で使われる基板という用語が、既に多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。

本明細書で使われている用語「放射」および「ビーム」には、紫外線（ＵＶ）放射（たとえば、３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの波長を有する）などのあらゆる種類の電磁放射および極端紫外線（ＥＵＶ）放射（たとえば、５から２０ｎｍの範囲の波長を有する）ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームが含まれる。

本明細書において使われる用語「パターニングデバイス」は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すために放射ビームの断面にパターンを付ける際に使用されうるあらゆるデバイスを指していると広く解釈されるべきである。なお、放射ビームに付けたパターンは、基板のターゲット部分内の任意のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などの、ターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定機能層に対応することになる。

パターニングデバイスは、透過型または反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ（たとえば、本発明の実施形態によるミラーアレイ）、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、Alternating位相シフト(alternating phase-shift)、および減衰型位相シフト(attenuated phase-shift)などのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型が含まれる。

サポートは、たとえば、パターニングデバイスの重みを支えるものである。サポートは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、たとえば、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどといった他の条件に応じた態様でパターニングデバイスを保持する。サポートは、機械式クランプ、真空式、または、たとえば、真空条件下における静電式クランプといったその他のクランプ技術を使用することができる。サポートは、たとえば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよく、また、サポートは、パターニングデバイスを、たとえば、投影システムに対して任意の位置に確実に置くことができる。本明細書において使われる用語「レチクル」または「マスク」はすべて、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義であると考えるとよい。

本明細書において使われる用語「投影システム」は、たとえば、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な屈折型光学システム、反射型光学システム、反射屈折型光学システムを含むあらゆるタイプの投影システムを含むものと広く解釈されるべきである。本明細書において使われる用語「レンズ」はすべて、より一般的な用語「投影システム」と同義であると考えるとよい。

照明システムはまた、放射ビームを誘導し、形成し、あるいは制御するために、屈折型、反射型および反射屈折型光学コンポーネントを含むさまざまなタイプの光学コンポーネントを含むこともでき、これらのコンポーネントを以下、総称してまたは個別に「レンズ」という。

リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブルもしくは「基板サポート」（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もよい。そのような「マルチステージ」機構においては、追加のテーブルまたはサポートを並行して使うことができ、あるいは、予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。

リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を満たすように、比較的高屈折率を有する「液浸液」、たとえば水によって基板を浸すことができるタイプのものであってもよい。また、リソグラフィ装置内の他の空間、たとえば、マスクと投影システムの第１の素子との間の空間に液浸液を加えてもよい。液浸技術は投影システムの開口度を増加させるものとして当該技術分野において周知である。

以下、添付の概略図面を参照しながら、単なる例として、本発明の実施形態を説明する。図面において、同じ参照符号は同じ部分を示す。

図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示している。リソグラフィ装置は、放射ビームＢ（たとえばＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を与えるように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬを備える。第１のサポート（たとえば、マスクテーブル）ＭＴは、パターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡを支持することができるように構成され、かつ投影システム（以下「レンズ」ともいう。）に対してパターニングデバイスを正確に位置付けするように構成された第１位置決めデバイスＰＭに連結されている。また、基板テーブルＷＴは、基板（たとえばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、かつ投影システムＰＬに対して基板を正確に位置付けするように構成された第２位置決めデバイスＰＷに連結されている。投影システム（たとえば、屈折投影レンズ）ＰＬは、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＰＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（たとえば１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成されている。

本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、透過型のもの（たとえば透過型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、反射型のもの（たとえば、本明細書において言及されているタイプのプログラマブルミラーアレイを採用しているもの）であってもよい。

イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置は、たとえば、放射源がエキシマレーザである場合、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また、放射は、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、たとえば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを使って送られる。別の場合においては、放射源は、たとえば、放射源が水銀ランプである場合、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要であればビームデリバリシステムＢＤとともに、放射システムと呼んでもよい。

以下の詳述されるとおり、イルミネータＩＬは、ビームの角度強度分布を調節するように構成されたアジャスティングデバイスＡＭを備えることができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、一般に、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯといったさまざまな他の構成要素を含むことができる。イルミネータは、放射ビームの断面に任意の均一性および強度分布を有する調節された放射（放射ビームＰＢと呼ばれるもの）をもたらす。

放射ビームＰＢは、マスクテーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡ上に入射する。マスクＭＡを通り抜けた後、放射ビームＢは、レンズＰＬを通過し、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを集束させる。第２位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ（たとえば、干渉デバイス）を使って、たとえば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置付けるように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１位置決めデバイスＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示されていない）を使い、たとえば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクＭＡをビームＰＢの経路に対して正確に位置付けることもできる。通常、オブジェクトテーブルＭＴおよびＷＴの移動は、位置決めデバイスＰＭおよびＰＷの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。しかしながら、ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてよく、あるいは、固定されていてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２、および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使って、位置合わせされてもよい。

例示の装置は、以下のモードの好適な態様で使うことができる。
１． ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度に（すなわち、単一静止露光）ターゲット部分Ｃ上に投影する。基板テーブルＷＴは、つぎにＸおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃが露光されることが可能になる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズよって、単一静止露光時に投影されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
２． スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＬの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光領域の最大サイズよって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
３. 別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持しつつ、マスクテーブルＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かすまたはスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、またはスキャン中、連続する放射パルスの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述のタイプのプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。

上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。

図２は、放射ビームＰＢの対応する角度強度分布および空間強度分布の原則を示す。先行技術の構成によると、外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を設定するためのアジャスティングデバイスは、微小レンズ４のアレイを備える回折光学素子（以下「ＤＯＥ」という。）を備える。各微小レンズ４は、発散光線束５を形成する。各光線束５は、ＤＯＥ３に入射する放射ビームの一部またはサブビームに相当する。光線束５は集束レンズ６に入射する。レンズ６の後側焦点面８では、各光線束５は照明領域に相当する。該領域の大きさは、光線束５の光線が伝播する方向の範囲によって決まる。方向の範囲が小さい場合、後側焦点面８の照明領域の大きさもまた小さい。さらに、同一の方向のすべての光線束５、すなわち、互いに平行なすべての光線は、後側焦点面８の同一の特定の箇所に対応する。

反射ビームＰＢの断面領域、特に、環状の瞳面に空間強度分布をもたらすことは公知である。強度がゼロまたはゼロに近い中央領域に相当する内側半径範囲は、適切なＤＯＥ３を選択することにより設定することができる。たとえば、すべての微小レンズ４は、光線束５のいずれも中央領域に入射せず、環状領域のみに入射する（もちろん、実際に、分散などの影響により中央領域では強度はゼロより大きくなる。）ように方向付けることができる。微小レンズ４を異なる方向に向かせることにより、双極照明または四極照明といったその他の空間強度分布を断面領域に生成することができる。しかしながら、可能性のある強度分布の数は限定されており、照明設定の変更は、時間のかかる微小レンズの交換および／または再方向付けが必要となる。

図３は、イルミネータが、本発明の一実施形態によるミラーアレイとなりうるミラーアレイ３３を備える放射システムの別の構成を示す。レーザ３１は、シャッタ１１、１２、１３を通り抜ける比較的狭い平行ビームを出力する。その後、ビーム発散光学素子３２を通過し、このビーム発散光学素子３２がビームを反射素子３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅのミラーアレイ３３の大きさに対応する大きさに拡大する。ビーム発散光学素子３２が平行ビームを出力するのが理想であるが、ビームのエッジには発散差が存在しうる。拡大されたビームの大きさは、すべての反射素子３３ａないし３３ｅのすべてに入射する大きさであれば十分である。図３では、一例として、拡大されたビームの３つのサブビームが示されている。

第１のサブビームは反射素子３３ｂに入射する。他の反射素子３３ａ、３３ｂ、３３ｃないし３３ｅと同様に、反射素子３３ｂは予め定められた所望の方向に反射されるようその向きを調節するように制御することができる。集束レンズを備えうる光学素子１６を方向変更することにより、サブビームは、ビームの断面１８の所望の箇所または小さい領域に入射するように方向が変更される。断面１８は、仮想の放射源（上述のもの）として機能する瞳面と一致することがある。図３の他のサブビームは、面１８の他の箇所に入射するように、反射素子３３ｃ、３３ｄにより反射され、光学素子１６を方向変更することにより方向が変更される。反射素子３３ａないし３３ｅの向きを制御することにより、断面１８のほとんどすべての空間強度分布を生成することができる。たとえば、ミラーアレイ３３は、１１５２（たとえば、３２×３６）のミラーを備え、各ミラーの向きを個別に調節することができる。

当然のことであるが、上述のイルミネータは本発明の一実施形態によるミラーアレイの１つの可能性ある用途にすぎず、最も広い形態において、本発明はこの特定の用途に限定されることを意図しない。たとえば、本発明のミラーアレイは、リソグラフィ装置におけるパターニングデバイスとして使用することができる。

図４は、ミラーアレイ装置１００の１つのタイプの単一の反射素子の断面を示す。キャリア（または基板）１１０は、複数の個別の反射素子１２０（そのうちの１つのみが図に示されている）を支持するように構成されている。当然のことであるが、特定のミラーアレイ１００を構成する反射素子１２０の数は、その特定の用途によって幅広く異なりうる。ミラーアレイ１００は、たとえば、数百または１千を超える微小ミラーを備えることができ、これを１つのキャリア１１０上に設けることができる。キャリア１１０は、半導体材料で形成することができる。あるいは、他のあらゆる適切な構成材料、たとえば、金属またはガラスから形成することができる。金属またはガラスは、リソグラフィ以外の技術を使用して構成されたミラーアレイ１００、たとえば、小型機械構造の場合に使用することができる。

各反射素子１２０は反射面を備える前面を有する。たとえば、前面はミラー、反射コーティングまたは反射光学コーティングの層を備えることができる。各反射素子１２０は、矩形の反射面領域および略平面の反射面を有する。しかし、一般に、反射素子１２０は、たとえば、環状または六角形などのあらゆる所望の形状とすることができる。さらに、反射素子は、選択により、非平面または弓形の反射面を備えることができる。反射素子１２０は、たとえば、シリコンといったあらゆる材料から形成することができる。シリコンまたはその他の材料は、十分な反射率を達成するように他の材料で被覆することができる。ミラーは他の材料で構成することができる。たとえば、小型機械構造を使用する場合、ＺＥＲＯＤＵＲ（登録商標）などの光学材料を反射コーティングで覆ったものを使用することができる。

反射素子１２０は、たとえば、ヒンジなどのサスペンションポイントによりキャリア１１０に可動式に接続される。サスペンションポイントは、特定の向きに対して反射素子１２０を傾けるように（たとえば、キャリア１１０の面に実質的に平行となるように）弾性部材であってよい。サスペンションポイント１３０は、たとえば、湾曲部またはスプリングであってよい。あるいは、サスペンションポイント１３０は、十分に薄く屈曲可能でありそれによりミラーが回転することができるストリップとして、ミラーと同一の材料（たとえば、シリコン）から形成してもよい。図４に示す一実施形態では、反射素子１２０は単一のサスペンションポイント１３０を中心にとして、キャリア１１０の面に平行な軸を中心にとして回転可能である。他の実施形態において、各反射素子１２０は、複数の軸、たとえば、互いに垂直な軸であって、それぞれがキャリア１１０の面に平行な２つの軸を中心にとして回転可能に構成することができる。

各反射素子１２０について、少なくとも１つのアクチュエータがキャリア１１０に設けられている。（図４に示すような）一部の実施形態において、反射素子１２０を単一の軸を中心に回転させるために、各反射素子１２０を一対のアクチュエータ１５０ａ、１５０ｂに対応付けることができる。アクチュエータは、たとえばサスペンションポイント１３０のいずれかの側に配置することができる。反射素子１２０が複数の軸を中心に回転可能な実施形態において、各回転軸につき所望するだけ多くのアクチュエータを設けることができることが分かる。

アクチュエータ１５０ａ、１５０ｂはあらゆる適切な形態を取り、かつ特定の形態の反射素子によって決まりうる。たとえばアクチュエータ１５０ａ、１５０ｂは、機械的アクチュエータ（たとえば、反射素子に機械的に接続されている圧電アクチュエータ）を備えてよい。一部の実施形態において、アクチュエータ１５０ａ、１５０ｂは、たとえば電磁アクチュエータ（電流の印加により反射素子１２０の一部を選択的に引きつけるまたは反発することができるもの）であってよい。また、他の実施形態において、アクチュエータ１５０ａ、１５０ｂは、たとえば静電アクチュエータ（電流の印加により反射素子１２０の一部を選択的に引きつけるまたは反発することができるもの）を備えてよい。当然のことであるが、各反射素子１２０は、使用中の特定のタイプのアクチュエータと連動するように構成された背面(通常、キャリア１１０に対向している）を有する。

本発明の一実施形態では、図５に示すとおり、ミラーアレイは、反射素子１２０の少なくとも一部と接触して配置された液体２００さらに備える。以下に詳細に説明するとおり、液体２００は、たとえば、反射素子２００の一部と熱的接触することができる。液体は、図５Ａに示すとおり、反射素子１２０とキャリア１１０との間に配置することができる。したがって、液体２００は、反射素子１２０の背面１２１の略全体に接触して配置することができる。回転中に反射素子の上面１２１の外側のエッジが液浸されるのを避けるために、液体２００は、その上面２０１が反射素子１２０の面よりもわずかに低い高さに位置するように（すなわち、反射素子の面がキャリア１１０に実質的に平行となる場合）配置することができる。高さの違いが十分に小さいことを確保することにより、液体２００の表面張力は、反射素子の外側のエッジに隣接する領域２０２が反射素子１２０のエッジに適合することを確保するものとなる。したがって、液体２００が反射素子１２０の下面１２２に接触して配置されることを確保することができる。

別の実施形態において、図５Ｂに示すとおり、反射素子１２０を液体２００内に完全に浸すことができる。したがって、反射素子１２０の表面領域全体（すなわち、上面１２１および下面１２２の両方）が液体２００と接触している。当然のことであるが、反射素子を完全に浸すことにより、液体２００の表面張力によって反射素子１２０の動きが阻止または干渉されるのを回避することができる。

使用時、液体２００は反射素子１２０の冷却を支援する（反射素子はそれ自体が反射する高い光強度の電磁放射により加熱される場合がある）。液体２００は反射素子１２０からの熱放散を可能にする。

さらに、液体２００が空気よりも大幅に高い粘度を有するので、反射素子１２０の移動により、減衰効果がもたらされる。当然のことであるが、減衰が改善されることは、動いている間に反射素子が損傷するのを回避する上で有用であり、また、反射素子の位置決めの正確性を向上するためにも使用することができる。一部の実施形態においては、このことにより、たとえば、反射素子１２０の位置を訂正するための位置検出および／または関連付けられた位置決めサーボを必要としないかあるいはその必要性が減少される状態でミラーアレイ１００を動作させることが可能となる。

図５Ｃに示す別の実施形態において、ミラーアレイは、さらに、液体２００を包み込むカバー２１０をさらに備えることができる。たとえば、このカバーは、キャリア１１０に実質的に平行にかつこれから間隔を離して配置することができる。したがって、カバーとキャリアは、液体２００および反射素子１２０の両方に対する囲いを画成することができる。カバー２１０は、たとえば、キャリア１１０から十分に間隔を離すことにより、その間において反射素子１２０が動くことが可能となる。当然のことであるが、カバー２１０は、使用されている特定の波長の電磁放射を透過する材料から形成するべきである。たとえば、カバー２１０は、石英、ホウケイ酸塩またはＣａＦ_２から形成することができる。必要である場合（たとえば、ＣａＦ_２を使用する場合）に、カバー２１０は、液体２００による損傷を防ぐためにコーティングしてよい。カバーは反射防止膜でコーティングしてもよい。

一部の実施形態においては、カバー２１０自体が少なくとも部分的に液体２００を支持することがある。液体２００は、たとえば、カバー２１０の重みを支持するようにわずかに加圧され、カバーを平らに保つよう支援することができる。

当然のことながら、液体２００は、液浸リソグラフィ（使用されている特定の波長の放射によるもの）に適切なあらゆる液体であってよい。たとえば、液体２００は、塩化アルミニウム、リン酸水素（もしくはリン酸）硫酸ナトリウムまたは水であってよい。

液体２００は、反射素子１２０から熱を取り除くために反射素子１２０から離れて流れるようにしてよい。該液体は、たとえば、ミラーアレイ１００の反射領域から離れて流れるようにしてよい。たとえば、液体を熱制御ユニットへ流れるようにすることができる。当然のことながら、熱制御ユニットには、液体がミラーアレイから離れて流れる場合に液体を冷却するのに適したいくつかの形態がある。この熱制御ユニットは、たとえば、受動的な熱放散デバイス（たとえば、ヒートシンクまたはラジエータ）であってよい。あるいは、熱制御ユニットは、液体の温度調節をするように構成された能動的なシステムであってもよい。熱制御ユニットは、たとえば、サーモスタット制御を行うことができる。一部の実施形態では、熱制御ユニットは、たとえば、冷却回路または電熱デバイス（たとえば、ペルチェ効果デバイス）を備えることができる。

当然のことであるが、反射素子１２０から離れた液体２００の流れは、反射素子１２０の位置が遮られることなくかつこれらの動きが妨げられることのないよう十分に低い速度で行われなければならない。流れの速度さらに最小限にすることは、反射素子１２０の損傷を回避または防止する上で有用である。

水は（およそ８０という）比較的高い誘電率を有するので、一部の実施形態において、液体２００として、たとえば、水を選択することができる。液体２００の誘電率を空気と比較して高いものとすることは、静電アクチュエータ構成をアクチュエータ１５０ａ、１５０ｂに使用する場合には望ましい。それによりアクチュエータの電圧を低減させることができるからである。誘電率が高いことは、他の形態のアクチュエータ、たとえば、圧電アクチュエータ構成を使用する場合でも望ましいこととなりうる。圧電アクチュエータ（または他のアクチュエータ）は、容量性の位置フィードバックを有してもよく、このフィードバックは液体２００により高められる。

液体、たとえば、水を使用する際、静電アクチュエータ構成では、液体が電解するか、あるいは（たとえば、水から遊離した水素の堆積）によりアクチュエータの電極が分極される危険性がある。このような作用を回避するために、交流電流を使用して静電アクチュエータを駆動することができる。交流電流の使用は、電流の極性が反射素子１２０上に生じる力とは関係がないので、アクチュエータ１５０ａ，１５０ｂの動作に悪影響を与えることはない。（実際、この力は電圧の２乗に比例する。）さらに、たとえば、反射素子１２０の振動など、交流電流の使用による悪影響を回避する、あるいは、最小限にとどめるため、交流電流の周波数を十分に高い周波数（たとえば、反射素子１２０のアイゲン状態を上回る周波数）となるように選択することができる。交流電流の波形もまた、悪影響を最小限にとどめるよう適宜選択することができ、たとえば、方形波としてよい。

反射素子１２０とキャリア１１０との間の電気容量を増大させる（液体２００の存在によりもたらされる）ことによっても、容量センサを使用して簡単に反射素子の位置および／または向きを測定することが可能になる。したがって、ミラーアレイ１００は、反射素子の向きまたは位置を感知するために各反射素子と対応づけられた少なくとも１つの容量センサをさらに備えてよい。容量センサは、たとえば、反射素子１２０の正確な位置づけを確実に行うためにフィードバック制御システムにおいて使用することができる。

本発明の具体的な実施形態を記載してきたが、当然のことながら、本発明は記載された形態以外の形態で実施することができる。この記載は本発明を限定することを意図していない。

たとえば、上述の実施形態は個別に回転可能な反射素子を利用しているが、当然のことながら、本発明の範囲内となる別の形態のミラーアレイ（複数の個別に調節可能な反射素子を備えるもの）が存在する。たとえば、ミラーアレイは、直線的に移動可能に構成された複数の反射素子を備えてよい。

本発明の実施形態で使用されうる別の形態のミラーアレイ装置は、可動式のリボン状の構造の形状を有する複数の個別に調節可能な反射素子を備える。アレイは、たとえば、反射面のアドレス指定された領域が回折光として入射光を反射する一方、アドレス指定されない領域が非回折光を反射するように個々の素子を動かすことによりアドレス指定することができる。適切なフィルターを使用して、非回折光を反射ビームから除去し、回折光のみを残すことができる。このようにして、ビームはマトリクスアドレサブル面のアドレスパターンに応じてパターン付けされる。

本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 先行技術の構成による角度強度分布から空間強度分布への変換を示す。 本発明の一実施形態によるミラーアレイを利用しうる放射システムを詳細に示す。 ミラーアレイ装置の単一の反射素子の断面図を示す。 本発明の実施形態によるミラーアレイ装置の単一の反射素子の断面図を示す。 本発明の実施形態によるミラーアレイ装置の単一の反射素子の断面図を示す。 本発明の実施形態によるミラーアレイ装置の単一の反射素子の断面図を示す。

Claims (20)

1. 複数の個別に調節可能な反射素子を支持するように構成されたキャリアと、
   各反射素子と関連付けられたアクチュエータであって、前記キャリアに対する前記関連付けられた反射素子の向きおよび／または位置を調節するように構成されたアクチュエータと、
   前記反射素子の一部と接触している液体と、
   を備えるミラーアレイ装置。
2. 各反射素子が前記キャリアの面に実質的に平行な軸を中心に回転可能である、請求項1に記載の装置。
3. 各反射素子が前記キャリアの面に実質的に平行な２つの軸を中心に回転可能である、請求項１に記載の装置。
4. 各反射素子が弾性部材によって前記キャリア上に支持されている、請求項1に記載の装置。
5. 各反射素子が、反射面を備える前面、および背面を備え、かつ、前記アクチュエータと連動するように構成されており、前記液体が前記反射素子の前記背面の少なくとも一部と接触するように配置されている、請求項１に記載の装置。
6. 前記液体が前記反射素子と前記キャリアとの間に配置されている、請求項1に記載の装置。
7. 前記液体が前記反射素子を取り囲む、請求項1に記載の装置。
8. 前記キャリアと実質的に平行かつ間隔を離して配置されているカバーをさらに備える、請求項１に記載の装置。
9. 前記液体が水である、請求項1に記載の装置。
10. 前記液体が前記反射素子から離れて流れる、請求項1に記載の装置。
11. 前記液体が前記反射素子から熱制御ユニットまで流れる、請求項１０に記載の装置。
12. 静電容量センサをさらに備える、請求項1に記載の装置。
13. 前記アクチュエータが静電アクチュエータを備える、請求項１に記載の装置。
14. 前記アクチュエータが交流電流により駆動される、請求項１３に記載の装置。
15. 前記交流電流が高周波数方形波交流電流を備える、請求項１４に記載の装置。
16. 放射ビームを与えるよう構成された照明システムと、
    パターニングデバイスを支持するように構成されたサポートであって、前記パターニングデバイスが前記放射ビームの断面にパターンを付与するように構成されたサポートと、
    基板を保持するように構成された基板保持体と、
    前記基板のターゲット部分上に前記パターンが付与されたビームを投影するように構成された投影システムと、
    ミラーアレイ装置であって、
    複数の個別に調節可能な素子を支持するように構成されたキャリアと、
    各反射素子と関連付けられたアクチュエータであって、前記キャリアに対する前記関連付けられた反射素子の向きおよび／または位置を調節するように構成されたアクチュエータと、
    前記反射素子の一部と接触する液体とを備える、ミラーシステムと、
    を備えるリソグラフィ装置。
17. リソグラフィ装置において放射ビームを与えるよう構成された照明システムであって、
    複数の個別に調節可能な反射素子を支持するように構成されたキャリアと、
    各反射素子と関連付けられたアクチュエータであって、前記キャリアに対する前記関連付けられた反射素子の向きおよび／または位置を調節するように構成されたアクチュエータと、
    前記反射素子の一部に接触する液体と、を備えるミラーアレイ装置を備えるシステム。
18. 複数の個別に調節可能な反射素子を備えるミラーアレイ装置の冷却方法であって、前記反射素子の少なくとも一部と直接に熱接触する液体を設けることを備える方法。
19. 前記反射素子から離れて前記液体を流すことをさらに備える請求項１８に記載の方法。
20. 前記液体から熱を除去すること、および、前記液体を前記反射素子に戻すことをさらに備える請求項１９に記載の方法。