JP2011249798A - 照明システム及びリソグラフィ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性が改善されたビームの空間強度分布を制御することができる照明システム及びリソグラフィ装置を提供する。
【解決手段】 個別に制御可能な光学素子のアレイを有し、各素子が所望の照明モードを形成するために選択可能な複数の向きの間を移動可能である照明システムが開示される。この照明システムは、素子の１つ以上の向きを制御するコントローラを含み、このコントローラは、１つ又は複数の素子に入射する放射バーストによって１つ又は複数の素子に加えられる力を少なくとも部分的に補償する力を１つ又は複数の素子に加えるように構成される。
【選択図】図１

Description

[0001] 本発明は、照明システム及びリソグラフィ装置に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に付与する。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが与えられる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。

[0003] リソグラフィ装置は、一般に照明システムを含む。照明システムは、例えばレーザなどの放射源から放射を受光し、パターニングデバイスを照明するのに適した放射ビームを生成する。通常の照明システム内で、放射ビームは、瞳面で照明モードとも呼ばれる所望の空間強度分布を有するように整形され、制御される。照明モードのタイプの例としては、従来の双極、非対称、四極、六極、及び環状照明モードなどである。この瞳面での空間強度分布は、放射ビームを生成する第２の放射源として有効に機能する。瞳面に続けて、放射は、通常今後「結合光学系」と呼ばれる光学素子（例えば、レンズ）のグループによって合焦される。結合光学系は、合焦した放射を石英ロッドなどのインテグレータに結合する。インテグレータの機能は、放射ビームの空間及び／又は角度強度分布の均一性を改善することである。瞳面での空間強度分布は、インテグレータでの角度強度分布に変換される。何故なら、これは、瞳面が結合光学系の焦点面に実質的に一致するからである。

[0004] 瞳面での空間強度分布を制御してパターニングデバイスの画像が基板上に投影される時の処理の寛容度が改善される。特に、分解能及び／又は投影システムの収差、露光寛容度及び焦点深度などのその他の投影パラメータを拡張する双極、環状又は四極軸外照明モードが提案されている。

[0005] 例えば従来技術のリソグラフィ装置と比較して耐久性が改善されたビームの空間強度分布を制御することができる照明システム及びリソグラフィ装置を提供することが望ましい。

[0006] 一態様によれば、照明システムが提供される。この照明システムは、個別に制御可能な光学素子のアレイであって、各素子が所望の照明モードを形成するために選択可能な複数の向きの間を移動可能である光学素子のアレイと、素子の１つ以上の向きを制御するコントローラであって、１つ又は複数の素子に入射する放射バーストによって１つ又は複数の素子に加えられる力を少なくとも部分的に補償する力を１つ又は複数の素子に加えるように構成されたコントローラとを備える。

[0007] 一態様によれば、照明システムが提供される。この照明システムは、個別に制御可能な光学素子のアレイであって、各素子が所望の照明モードを形成するために選択可能な複数の向きの間を移動可能である光学素子のアレイと、１つ又は複数の素子の向きを制御するコントローラであって、該コントローラが、放射バーストが１つ又は複数の素子に入射する前に１つ又は複数の素子をオフセットされた向きへ移動させるように構成され、オフセットされた向きが、放射バーストによって加えられた力が１つ又は複数の素子を所望の向きに移動させるように選択されるコントローラとを備える。

[0008] 一態様によれば、照明システムの所望の照明モードを選択する方法が提供される。この方法は、個別に制御可能な光学素子のアレイの素子を所望の照明モードに対応する向きへ移動させるステップと、放射バーストによって１つ又は複数の素子に加えられる力を少なくとも部分的に補償する力を１つ又は複数の素子に加えるステップとを含む。

[0009] 一態様によれば、照明システムが提供される。この照明システムは、個別に制御可能な光学素子のアレイを備え、各素子は、所望の照明モードを形成するために選択可能な複数の向きの間を移動可能であり、素子の１つ以上はイオン化ガスによって取り囲まれる。

[0010] 一態様によれば、照明システムの所望の照明モードを選択する方法が提供される。この方法は、個別に制御可能な光学素子のアレイの素子を所望の照明モードに対応する向きへ移動させるステップを含み、素子はイオン化ガスによって取り囲まれる。

[0011] 対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
[0012]本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。 [0013]本発明のある実施形態による照明システムを示す図である。 [0014]図２の照明システムの反射素子をより詳細に示す図である。

[0015] 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たものである。この装置は、
[0016] 放射ビームＢ（例えばＵＶ放射又はＤＵＶ放射）を調節するように構成された照明システム（イルミネータとしても知られる）ＩＬと、
[0017] パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
[0018] 基板（例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、特定のパラメータに従って基板Ｗを正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、
[0019] パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ又は複数のダイを含む）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳとを含む。

[0020] 照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。

[0021] 支持構造は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。この支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。

[0022] 本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。

[0023] パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。

[0024] 本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電気光学システム、又はその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。

[0025] 本明細書で示すように、本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する）。

[0026] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上の支持構造）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つ又は複数のテーブルで予備工程を実行することができる。

[0027] 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充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムの間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために当技術分野で周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体が存在するというほどの意味である。

[0028] 図１を参照すると、照明システムＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源及びリソグラフィ装置は、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯから照明システムＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及び照明システムＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。

[0029] 照明システムＩＬは、放射ビームの角度強度分布を修正するように構成される装置を備えていてもよい（以下に詳述する）。また、照明システムＩＬは、インテグレータ及びコンデンサなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。照明システムを用いて放射ビームを調節し、その断面に所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。

[0030] 放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスＭＡによってパターニングされる。パターニングデバイスＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ）の助けを借りて、基板テーブルＷＴは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めできるように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めできる。一般に、支持構造ＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、支持構造ＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分Ｃの間の空間に位置してもよい（スクライブレーンアライメントマークとして周知である）。同様に、パターニングデバイスＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、パターニングデバイスアライメントマークをダイ間に配置してもよい。

[0031] 図示のリソグラフィ装置は、以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
１．ステップモードにおいては、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
２．スキャンモードにおいては、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分Ｃの（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分Ｃの（スキャン方向における）高さが決まる。
３．別のモードでは、支持構造ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。

[0032] 上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。

[0033] 図２は、照明システムＩＬの一部を形成する装置の概略図である。この装置は、マイクロレンズアレイ１３と、個別に制御可能な反射素子（以後、ミラーと呼ぶ）のアレイ１５と、光学系１６とを備える。動作時に、放射ビームＢは、マイクロレンズアレイ１３を通過し、マイクロレンズアレイ１３は放射ビームを複数の個別に平行化された放射サブビームに分離し、各々の放射サブビームは個別に制御可能なミラーのアレイ１５の別々の反射ミラー１５ａ〜ｅに入射する。

[0034] 図２は、第１のミラー１５ａに入射する第１の放射サブビームを示す。個別に制御可能なミラーのアレイ１５のその他のミラー１５ｂ〜ｅと同様に、ミラー１５ａは、光学系１６（光学系は、例えば、合焦レンズを備えていてもよい）を介して中間面１７にサブビームを反射させる、中間面１７は、例えば、リソグラフィ装置の二次放射源としての役割を果たす照明システムの瞳面であってもよい。その他のミラー１５ｂ〜ｅは、再誘導光学系１６を介して他のサブビームを平面１７の他の領域へ反射する。ミラー１５ａ〜ｅの向きを調整してサブビームが入射する平面１７内の場所を決定することで、平面１７内のほとんどあらゆる空間強度分布を生成できる。したがって、ほとんどいかなる照明モードも形成でき、それによりリソグラフィ装置の処理の寛容度を向上させることができる。コントローラＣＴ１を用いてミラー１５ａ〜ｅの向きを制御することができる。

[0035] 個別に制御可能なミラーのアレイ１５は、図２では５つのミラー１５ａ〜ｅとして示されているが、実際はアレイ内にそれよりもはるかに多くのミラーを提供できる。個別に制御可能なミラーのアレイ１５は、例えば、２次元アレイを備えていてもよい。ミラーのアレイ１５は、例えば、１００以上のミラーを備えていてもよく、例えば、１０００以上のミラーを備えていてもよい。ミラーのアレイ１５は、矩形であってもよい。

[0036] マイクロレンズアレイ１３は、別々のマイクロレンズが個別に制御可能なミラーのアレイ１５の各ミラーに関連付けられるように構成できる。マイクロレンズアレイ１３は、例えば、２次元アレイを備えていてもよい。マイクロレンズアレイ１３は、例えば、１００以上のマイクロレンズを備えていてもよく、例えば、１０００以上のマイクロレンズを備えていてもよい。マイクロレンズアレイは矩形であってもよい。

[0037] 図３は、個別に制御可能なミラーのアレイの第１のアレイ１５ａの片側から見た概略図である（他のミラー１５ｂ〜ｅも同じ構成を有していてもよい）。ミラー１５ａは、図３ではその一方だけを示す１対の脚２０上に保持されている。ミラー１５ａは、両方向矢印で示すようにミラーの回転を可能にする旋回軸２１を介して脚２０に接続されている。第１及び第２の電極２２、２３（以後、ミラー電極と呼ぶ）がミラー１５ａの下に提供されている。ミラー電極２２、２３と脚２０の両方が基板２５に固定されている。

[0038] 使用時に、コントローラＣＴＩによってミラー電極２２、２３に電圧が印加される（図２を参照）。ミラー電極２２、２３に印加される電圧を用いてミラーの静電気の吸引力によってミラー１５ａの向きが制御される。例えば、第２のミラー電極２３と比較して第１のミラー電極２２により大きい電圧を提供すると、ミラー１５ａの左端部が第１のミラー電極側に引き付けられる。同様に、第１のミラー電極２２と比較して第２のミラー電極２３により大きい電圧を提供すると、ミラー１５ａの右端部が第２のミラー電極側に引き付けられる。このようにしてコントローラＣＴ１は、ミラー電極２２、２３の電圧を制御することでミラー１５ａの向きを制御することができる。ミラー１５ａの向きは、ミラーが中間面１７内の異なる所望の場所へ向けて放射サブビームを誘導し、様々な所望の照明モードに寄与するのに十分な精度で制御される。

[0039] ミラー配向センサは、各ミラー１５ａ〜ｅに関連付けられている。ミラー配向センサは、例えば、ダイオードレーザと、基板２５上に位置する光センサ（図示せず）とを備えてもよい。ダイオードレーザは、放射をミラーの背面上に誘導するように構成されてもよく、光センサは、反射した放射が基板で受光される場所を検出するように構成されてもよい。したがって、光センサからの出力は、ミラーの向きの表示を提供する。ダイオードレーザの代わりに、任意の好適な放射源を用いてもよい。ミラー配向センサは、任意の好適な配向測定装置を備えてもよい。

[0040] 配向センサの出力は、コントローラＣＴ１によって受光され、それによりコントローラＣＴ１にミラーの向きの表示を提供する。コントローラは、配向センサの出力に応答して１つ又は複数のミラー電極に提供される電圧を調整できる。配向センサ及びコントローラＣＴ１は、サーボループを形成し、それを通してミラーを所望の向きへ動かし、所望の向きに保持するフィードバックが提供される。

[0041] 図３の説明を容易にするために、図３にはデカルト座標が含まれている。デカルト座標は、ミラー１５ａ、基板２５又はその他の任意のコンポーネントが特定の向きに保持されなければならないということを意味するものではない。

[0042] デカルト座標を参照すると、旋回軸２１によってミラー１５ａは、ｙ軸を中心に回転することができる。ミラー１５ａを用いて照明モードを形成する際の柔軟性を提供するために、ミラーはｘ軸を中心に回転することもできる。ｘ軸周りのミラーの回転は、ジンバル、又はｘ軸周りのミラーの回転を可能にするその他の任意の好適な支持体によって可能になる。そのような支持体は当技術分野で周知であるためここでは説明しない。本明細書では、図３に示すミラー１５ａは簡略化された概略的な形態で示され、本発明の実施形態で使用されるミラーは、図３に示すミラーとは大きく異なることが理解されよう。電極（図示せず）を用いてｘ軸周りのミラーの回転を制御することができる。

[0043] リソグラフィ装置の動作中に、個別に制御可能なミラーのアレイ１５のミラー１５ａ〜ｅの向きを選択して所望の照明モードに対応する中間面１７内の放射ビームＢの空間強度分布を提供できる。しかし、リソグラフィ装置によって使用される放射ビームＢがバーストで提供される場合、その結果として１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅの向きが不安定になることがある。例えば、ミラーの１つ以上は放射ビームＢのバーストによってその向きを変えられることがある。ミラー１５ａ〜ｅのこの運動は、中間面１７内の放射ビームＢの空間強度分布を変化させ、照明システムによって生成される照明モードを変化させることがある。照明モードの変化は、クリティカルディメンションなどのリソグラフィ装置の特性に有害な影響を与える、例えば、クリティカルディメンションを望ましくない方法で変化させることがある。

[0044] 放射バーストによって引き起こされるミラー１５ａ〜ｅの向きの変化は、ミラーを中立の向き（例えば、図３に示す基板２５に平行な向き）へ移動させることがある。これは、ミラー電極２２、２３の１つ以上に印加される電圧によって提供される利得が放射によって低減されるからである。

[0045] ミラー１５ａ〜ｅのそのような向きの変化はランダムでなくてもよい（その代わりに、例えば、中立の向きへの変化であってもよい）ため、放射バーストによって、照明システムＩＬによって投影システムＰＳ（図１）へ送達される放射ビームの強度の変化が引き起こされることがある。照明モードが照明システムＩＬの瞳の開口率に近い有意の強度を有する場合、放射バーストによって引き起こされるミラー１５ａ〜ｅの１つ以上の運動によって普通は瞳に入射しない放射が瞳に入射することがある。これによって、照明システムＩＬ（図１）によって投影システムＰＳへ送達される放射ビームＢの強度が増大する。放射ビームＢの増大した強度は、リソグラフィ装置のクリティカルディメンションの不要な変化に寄与することがある。

[0046] ミラー１５ａ〜ｅの向きは、１つ又は複数のミラー配向センサによって提供されるフィードバックを用いてコントローラＣＴ１によって制御される（上に詳述した）。しかし、コントローラＣＴ１の応答速度は、放射バーストの前縁よりも大幅に遅く、したがって、ミラー１５ａ〜ｅの向きが放射バーストによって変えられる速度よりも遅い場合がある。したがって、ミラー１５ａ〜ｅは、放射バーストの前縁によって移動させられ、放射バーストの間、ある時間だけ元の向きに戻る。放射バーストは、例えば、５０〜１００ｍｓの間継続でき、その時間に、ミラー１５ａ〜ｅは、コントローラＣＴ１によって元の位置に戻される。

[0047] 放射ビームＢのバーストによって引き起こされるミラー１５ａ〜ｅの不要な運動の問題は本発明の実施形態によって対処される。

[0048] ある実施形態では、コントローラＣＴ１は、放射バーストがミラーアレイ１５に入射する時に、又は放射バーストがミラーアレイに入射する前にトリガ信号を受信する。図３を参照すると、コントローラＣＴ１がトリガ信号を受信する時、コントローラＣＴ１は、放射バーストによって１つ又は複数のミラーに加えられる力と大きさが等しく方向が逆の力をミラー１５ａ〜ｅの１つ以上に加える。この力は、ミラー電極の１つ以上に印加される電圧を変化させることで加えられる。放射バーストが１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに入射すると、放射バーストによって加えられる力は、コントローラＣＴ１によって加えられる力によって打ち消される。したがって、１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅは、依然として所望の向きにあり放射バーストによって偏向しない。

[0049] 本発明のある実施形態では、上記実施形態を使用しなかった場合と比較してより高精度に所望の照明モードを生成することができる。コントローラＣＴ１は、放射バーストの効果を補償する力を１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに加えるといってもよい。

[0050] 理想的な構成では、トリガ信号は、放射バーストと同期しており、したがって、コントローラＣＴ１によって１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに加えられる力は、放射バーストによって１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに加えられる力を正確に打ち消す。同期が完全でない場合でも、放射バーストによって１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに加えられる力は部分的に補償されるので、依然として有益な効果が見られる。不完全な同期は実質的同期と呼ぶことができる。

[0051] 従来のリソグラフィ装置は、関連付けられた放射源ＳＯ（図１を参照）のためのトリガ信号を生成する放射源制御電子回路を含み、放射源にリソグラフィ装置が使用する放射ビームを提供させる。放射源ＳＯは、例えば、レーザであってもよい。トリガ信号を用いて、リソグラフィ装置によって放射バーストが必要とされる時にのみレーザによって放射バーストが確実に生成されるようにする。これらの同じトリガ信号はコントローラＣＴ１へ送信でき、また上記のように、トリガ信号を用いて、コントローラＣＴ１がミラー１５ａ〜ｅの１つ以上に力を加えてレーザバーストの効果を補償させるようにトリガすることができる。トリガ信号は、コントローラＣＴ１によって受信される前に、例えば遅延線などの遅延装置を用いて遅延させてもよい。遅延装置は、調整可能な遅延を提供してもよい。遅延は、コントローラによって１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに加えられる力と放射バーストによって１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに加えられる力との間に同期を提供するように選択できる。

[0052] ある実施形態では、放射源制御電子回路から受信したトリガ信号に応答して１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに力を加える代わりに、放射感応性検出器から受信したトリガ信号に応答して力が加えられる。放射感応性検出器は、例えば、ミラーアレイ１５付近に位置してもよく、コントローラＣＴ１に接続されてもよい。

[0053] 放射バーストが存在する場合に１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに加えられる力は実験的較正に基づいて決定できる。放射バーストが存在する場合の１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅの挙動は再現性が高い。実験的較正は、例えば、１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに入射する放射バーストの強度の関数として１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに加えられる力を測定するステップを含んでもよい。加えられた力は、放射バーストによって引き起こされるミラーの回転を測定することで間接的に測定できる。ある範囲の強度値について較正を実行できる。コントローラＣＴ１は、較正値の間の補間を使用できる。較正は、異なる照明モードについて実行できる。１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに加えられる力を、例えばカルマンフィルタを用いてリソグラフィ装置の動作中にモニタして修正できる。

[0054] 本発明の上記実施形態は、ミラー１５ａ〜ｅに加えられる力のフィードフォワード補正を提供すると考えてもよい。

[0055] 本発明のある実施形態では、１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに加えられる力のフィードフォワード補正を提供する代わりに、１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅを移動して放射バーストがそこに入射する前に向きをオフセットする。オフセットされた向きは、１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに放射バーストが入射する時に、放射バーストが１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅを所望の向きに移動させる向きである。１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅは、それによって放射バーストが存在する場合に所望の照明モードを提供する。

[0056] 本発明のこの実施形態は、コントローラＣＴ１が１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅを維持しようとする向きである設定点の観点から説明できる。所与のミラーの第１の設定点は、そのミラーの所望の向き（以後、所望の設定点と呼ぶ）である。ミラーの第２の設定点は、放射バーストによって引き起こされるミラーの移動に等しい量だけ逆方向に所望の向きから変位した向き（以後、オフセットされた設定点と呼ぶ）である。

[0057] リソグラフィ装置の動作中に、放射がミラーに入射していない時にミラーを設定点に保持できる。放射バーストがミラーに入射する時には、それによってミラーは所望の向きへ移動する。放射バーストがミラーに入射する時には、コントローラＣＴ１は、オフセットされた設定点の印加から所望の設定点の印加へ切り替える。コントローラＣＴ１は、放射バーストの間にミラーを所望の向きに保持し、放射バーストの間にミラーをオフセットされた向きへ移動することはない。放射バーストが終了すると、コントローラＣＴ１は所望の設定点の印加からオフセットされた設定点の印加へ切り替える。このようにしてミラーは、オフセットされた向きへ移動して次の放射バーストの入射に備える。

[0058] 本発明のこの実施形態を設定点に関して説明してきたが、力に関して理解することもできる。例えば、ミラーに放射が入射していない時には、力がミラーに加わり、ミラーはオフセットされた設定点へ移動する。この力は、ミラーを所望の位置へ移動させるのに必要な力と、放射バーストによってミラーに加えられる力に等しく符号が逆の力の総計に実質的に等価である。ミラーに放射バーストが入射する時には実質的に同じ力がミラーに加えられるので、ミラーは所望の向きに保持される。

[0059] オフセットされた設定点の位置は、実験的較正に基づいて決定できる。上記のように、放射バーストがある時の１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅの挙動は極めて再現可能である。実験的較正は、例えば、１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに入射する放射バーストの強度の関数としての１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに加えられる向きの変化を測定するステップを含んでもよい。ある範囲の強度値について較正を実行できる。コントローラＣＴ１は、較正値の間の補間を使用できる。較正は、異なる照明モードについても実行できる。

[0060] オフセットされた設定点の位置をリソグラフィ装置の動作中にモニタして修正できる。例えば、放射バーストによって引き起こされるミラーの運動をミラー配向センサを用いて測定できる。この運動が、所望の設定点とオフセットされた設定点との差と比較される。比較で差が明らかになると、それに従ってオフセットされた設定点は修正される。この比較と調整は放射バーストごとに実行してもよく、又はそれより少ない頻度で実行してもよい。

[0061] コントローラＣＴ１は、トリガ信号に応答して所望の設定点を印加する処理とオフセットされた設定点を印加する処理とを切り替えることができる。トリガ信号は、例えば、放射源制御電子回路によって、放射感応性検出器によって、又はその他の任意の好適な手段によって生成可能である。トリガ信号のタイミングの精度は、本発明のフィードフォワード実施形態の場合よりも低くてもよい。トリガ信号は、例えば、コントローラの応答よりも高速でコントローラＣＴ１をオフセットされた設定点から所望の設定点へ切り替えることが可能な精度であってもよい。言い換えれば、放射バーストが１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに入射する時には、コントローラの設定点はオフセットされた設定点から所望の設定点へ切り替えられ、次に、コントローラは、１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅをオフセットされた設定点へ移動させる。設定点のこの変化は、放射バーストが１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに入射する前に、又は放射バーストが１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに入射する間に生起してもよい。

[0062] ある実施形態では、１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅの向きは、放射バーストが１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに入射する時にだけコントローラＣＴ１によってモニタされる。放射バーストが１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに入射する時には、１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅを所望の向きに保持するために放射バーストによって１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに加えられる力が、１つ又は複数のミラー電極２２、２３に印加される電圧を決定する時にコントローラＣＴ１によって考慮される。放射バーストが終了すると、コントローラＣＴ１は１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅの向きのモニタを停止する。したがって、放射バーストによって引き起こされる回転が終了すると、コントローラは放射バーストがない状態で１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅを所望の向きに保持するためにミラー電極２２、２３の１つ以上に印加される電圧を変更することはない。その代わりに、１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅは、所望の向きから放射バーストによって引き起こされる回転を引いた向きに対応する向きへ移動するようにしていてもよい。１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅに次の放射バーストが入射すると、１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅは所望の向きに戻る。１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅは、放射バーストの間コントローラＣＴ１によって所望の向きに保持される。

[0063] 放射バーストにミラーを移動させるメカニズムはまだ解明されていない。しかし、放射ビームのバーストの間にミラーアレイ１５のミラー上に電荷が堆積し、放射ビームがミラーに入射する時に電荷が放出されるということが考えられる。電荷のこの放出によってミラーはその向きを変更する可能性がある（ミラーは静電気の吸引力で作動するため）。

[0064] ある実施形態では、放射バーストによって引き起こされる１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅの回転を解消又は低減するためにミラーアレイ１５の環境が修正される。ある実施形態では、１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅは、イオン化ガス（例えば、イオン化空気）によって取り囲まれている。イオン化ガスは、１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅ上の電荷の堆積を防止又は低減する。これによって放射バーストから生起する１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅの運動が低減又は解消される。本発明のこの実施形態を本発明の他の実施形態と併用することもできる。

[0065] ミラーアレイ１５の１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅをイオン化ガスで取り囲むことでミラーの向きの応答におけるドリフトを低減できる。このドリフトはミラーアレイ１５のミラー上の電荷の堆積から発生し、ミラー電極の１つ以上に印加される電圧が一定であるとしてもこの電荷がミラーの向きを経時的に変化させる。ドリフトの低減は、ミラーアレイ１５を用いた照明モードの形成の精度を上げるため有利である。さらに、より迅速に１つ又は複数のミラー１５ａ〜ｅを所望の向きに移動させることができる。これは、ミラー応答のドリフトによる向きのフィードフォワード補正が小さくなり、補正の実行速度が上がるためである。

[0066] ミラーは静電気で作動するため、その静電気を帯びる性質は埃を吸引する結果を招く。ミラーアレイ１５のミラーをイオン化ガスで取り囲むことで埃がミラーに吸着することを防止できる（又はミラーへの埃の吸着を低減できる）。

[0067] 以上、ミラーアレイに関して本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は、個別に制御可能な光学素子（例えば、反射型、屈折型又は回折型）の任意の好適なアレイに適用可能である。

[0068] 本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及び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、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。

[0069] 本明細書で使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１６７ｎｍ若しくは１２６ｎｍの波長又はこれら辺りの波長を有する）、及びＥＵＶ放射（例えば、約１３．５ｎｍ以下の波長を有する）を含めて、あらゆるタイプの電磁放射を網羅する。

[0070] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電気光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はその組合せを指すことができる。

[0071] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。

[0072] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。それ故、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。

Claims (15)

1. 個別に制御可能な光学素子のアレイであって、各素子が所望の照明モードを形成するために選択可能な複数の向きの間を移動可能である光学素子のアレイと、
   前記素子の１つ以上の向きを制御するコントローラであって、前記１つ又は複数の素子に入射する放射バーストによって前記１つ又は複数の素子に加えられる力を少なくとも部分的に補償する力を前記１つ又は複数の素子に加えるように構成されたコントローラと
   を備える照明システム。
2. 前記コントローラが、前記放射バーストによって前記１つ又は複数の素子に加えられる力と実質的に同期する力を加えるように構成される、請求項１に記載の照明システム。
3. 前記コントローラが、トリガ信号に応答して前記１つ又は複数の素子に力を加えるように構成される、請求項１又は２に記載の照明システム。
4. 光検出器をさらに備え、前記光検出器が、放射バーストを受光すると前記トリガ信号を生成するように構成される、請求項３に記載の照明システム。
5. 前記コントローラが、前記放射バーストが１つ又は複数の素子に入射する前に前記１つ又は複数の素子に力を加えて、前記１つ又は複数の素子がそこから所望の向きへ移動するオフセットされた向きへ前記放射バーストによって加えられた力によって前記１つ又は複数の素子を移動させるように構成される、請求項１に記載の照明システム。
6. 前記コントローラが、前記放射バーストが前記１つ又は複数の素子に入射する時に前記１つ又は複数の素子の向きをモニタするように構成され、また前記放射バーストが前記１つ又は複数の素子に入射していない時に前記１つ又は複数の素子の向きをモニタしないように構成される、請求項１から５のいずれかに記載の照明システム。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の照明システムを備えるリソグラフィ装置であって、
   前記照明システムから送達された前記放射ビームを所望のパターンに従ってパターニングするように構成されたパターニングデバイスを支持するように構成された支持構造と、
   基板を保持するように構成された基板テーブルと、
   前記基板のターゲット部分上に前記パターン付ビームを投影するように構成された投影システムと
   をさらに備えるリソグラフィ装置。
8. 前記リソグラフィ装置が放射源による放射バーストの生成をトリガする信号を生成するように構成された放射源制御電子回路を含み、前記コントローラがこの信号を前記トリガ信号として使用する、請求項３及び７に記載のリソグラフィ装置。
9. 個別に制御可能な光学素子のアレイであって、各素子が所望の照明モードを形成するために選択可能な複数の向きの間を移動可能である光学素子のアレイと、
   １つ又は複数の素子の向きを制御するコントローラであって、前記コントローラが、放射バーストが１つ又は複数の素子に入射する前に前記１つ又は複数の素子をオフセットされた向きへ移動させるように構成され、前記オフセットされた向きが、前記放射バーストによって加えられた力が前記１つ又は複数の素子を所望の向きに移動させるように選択されるコントローラと
   を備える照明システム。
10. 前記コントローラが、前記放射バースト中に前記１つ又は複数の素子を前記所望の向きに保持し、前記放射バーストが終了した後に前記１つ又は複数の素子を前記オフセットされた向きに戻すように構成される、請求項９に記載の照明システム。
11. 照明システムの所望の照明モードを選択する方法であって、個別に制御可能な光学素子のアレイの素子を所望の照明モードに対応する向きへ移動させるステップと、放射バーストによって１つ又は複数の素子に加えられる力を少なくとも部分的に補償する力を前記１つ又は複数の素子に加えるステップとを含む方法。
12. 前記放射バーストによって前記１つ又は複数の素子に加えられる力に実質的に同期して前記補償力が前記１つ又は複数の素子に加えられる、請求項１１に記載の方法。
13. 前記放射バーストが前記１つ又は複数の素子に入射する前に前記補償力が前記１つ又は複数の素子に加えられ、前記１つ又は複数の素子がそこから所望の向きへ移動するオフセットされた向きへ前記放射バーストによって加えられた力によって前記１つ又は複数の素子を移動させる、請求項１１に記載の方法。
14. 個別に制御可能な光学素子のアレイを備え、各素子が、所望の照明モードを形成するために選択可能な複数の向きの間を移動可能であり、前記素子の１つ以上がイオン化ガスによって取り囲まれる照明システム。
15. 照明システムの所望の照明モードを選択する方法であって、個別に制御可能な光学素子のアレイの素子を前記所望の照明モードに対応する向きへ移動させるステップを含み、前記素子がイオン化ガスによって取り囲まれる方法。

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