JP4394641B2 - マスクレス適用に用いる最大動作パラメータを決定するためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、光パターン化機器及び光パターン化機器を使用する方法に関する。

パターン化機器は、入射する光をパターン化するために使用される。動的パターン化機器には、受信したアナログ信号又はディジタル信号に基づいてパターンを生成する個々に制御可能な複数のエレメント（要素）のアレイが含まれている。所望のパターンを形成するために動的パターン化機器を制御し、その個々に制御可能な複数のエレメントを適切な状態にするために使用されるアルゴリズムは、ラスタ化アルゴリズム又は光ラスタ化アルゴリズムと呼ばれている。それらに限定されないが、リソグラフィ装置、プロジェクタ、投写型ディスプレイ装置などは、パターン化機器を使用するための環境の一例である。

一般に、ラスタ化アルゴリズムは、レンダリング・エンジンがデータ経路を介して画像データ（たとえばマスク・ファイル）を受信することによって開始される。この画像データには、パターン化機器によってパターン化される画像の描写が含まれている。この画像データが、動的パターン化機器の個々に制御可能な複数のエレメントの適切な状態を含んだパターン・データに変換され、動的パターン化機器の個々に制御可能な複数のエレメントを制御するべくデータ経路を介して送信される。

画像ファイルのフィーチャ密度がデータ経路の最大レンダリング（描画）容量を越えている場合、ラスタ化アルゴリズムは中断される。ラスタ化アルゴリズムの中断を回避するための少なくとも２つの解決法が可能である。第１の解決法は、レンダリング・エンジンを拡張し、且つ／又はレンダリング・エンジンをアップグレードすることによってレンダリング・エンジンのレンダリング容量を大きくすることである（これには、デザインを印刷することができない長いリード・タイムが必要である）が、レンダリング容量を大きくしても、特定の画像ファイルのフィーチャ密度がさらにその容量を越える可能性が残っている。第２の解決法は、最大レンダリング容量を越えないよう、画像ファイルのフィーチャ密度に応じてパターン化機器の走査速度を実時間で調整することであるが、パターン化機器の走査速度を実時間で調整することは困難であり、パターン化されたビームに不規則性が生じることがある。

したがって、画像ファイルをレンダリングするための、データ経路のレンダリング容量を超えることのないシステム及び方法が必要である。不規則性を回避するためには、レンダリング・プロセス中における実時間調整をこのシステム及び方法に含めてはならない。

本発明の一態様によれば、照明源と、パターン発生器と、投影システムと、制御モジュールとを備えたリソグラフィ・システムが提供される。照明源によって放射のビームが供給され、パターン発生器によって放射のビームがパターン化される。パターン化されたビームは、投影システムによって、露光操作の間、ステージによって支持されている基板の目標部分に投射される。制御モジュールは、照明源、パターン発生器及びステージのうちの少なくとも１つに結合されており、制御モジュールによって、照明源、パターン発生器及びステージのうちの少なくとも１つの個々の最大動作パラメータが決定される。

本発明の他の態様によれば、露光操作に先立ってマスクレス・リソグラフィ・システムの少なくとも１つの動作パラメータの最大値を決定する段階と、マスクレス・リソグラフィ・システムの個々の少なくとも１つの動作パラメータを設定するために、少なくとも１つの動作パラメータの最大値を使用する段階と、マスクレス・リソグラフィ・システムのパターン発生器を使用して放射のビームをパターン化する段階と、露光操作の間、ステージによって支持されている基板の目標部分に、パターン化された放射のビームを投射する段階とを含む、リソグラフィ・システムを使用するための方法が提供される。

以下、本発明の他の実施例、特徴及び利点、並びに本発明の様々な実施例の構造及び動作について、添付の図面を参照して詳細に説明する。

前述の発明の開示では、１つ又は複数の例示的実施例が示されているが、必ずしも本発明のすべての実施例が示されているわけではなく、したがって上記例示的実施例を本発明又は特許請求の範囲を制限するものとして解釈してはならないことを理解されたい。

本明細書に組み込まれ、且つ、本明細書の一部をなしている添付の図面は、本発明を示したものであり、以下の説明と相俟って本発明の原理をより良く説明し、且つ、当業者による本発明の構築及び使用を可能にする役割を果している。

以下、本発明について、添付の図面を参照して説明する。図中の類似の参照番号は、全く同じエレメント又は機能的に類似したエレメントを表している。

Ｉ．概説
本明細書においては、とりわけ集積回路（ＩＣ）の製造におけるリソグラフィ装置の使用を参照しているが、本明細書において説明するリソグラフィ装置は、集積光学系、磁気領域メモリのための誘導及び検出パターン、フラット・パネル・ディスプレイ、薄膜磁気ヘッド、ミクロ及びマクロ液体デバイス等の製造などの他の適用例を有していることを理解されたい。

本発明によるシステム及び方法は、照明源、パターン発生器、投影システム及び制御モジュールを使用して光をパターン化するために使用される。照明源によって放射のビームが供給され、パターン発生器によって、放射のビームをパターン化するためのパターンが形成される。パターン化されたビームは、投影システムによって、ステージによって支持されている基板の目標部分に投射される。制御モジュールによって、システムの少なくとも１つの最大動作パラメータが決定される。様々な実施例では、基板は、ディスプレイ機器、半導体基板即ちウェハ、フラット・パネル・ディスプレイ・ガラス基板等である。

一実施例では、データ経路のメモリの量を少なくするために画像データが圧縮される。この圧縮は、露光操作に先立って実行されるため、制御モジュールは、露光操作に先立って、照明源の最大周波数、最大データ転送速度、パターン発生器の圧縮解除及び／又はレンダリング速度、並びに／或いは基板を支持しているステージの最大ステージ速度を計算することができる。

本文の実施例の説明は、５つのサブセクション（小区分）に分割されている。サブセクションＩＩでは、本明細書に使用している用語を開示している。サブセクションＩＩＩでは、例示的リソグラフィ装置を説明している。サブセクションＩＶでは、マスクを作成するための例示的方法を説明している。サブセクションＶでは、利点の一例を考察している。最後のサブセクションＶＩでは、結びの言葉を考察している。

ＩＩ．用語
本明細書における「ウェハ」又は「ダイ」という用語の使用は、それぞれより一般的な「基板」又は「目標部分」という用語の同義語と見なすことができる。本明細書において参照している基板は、たとえばトラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、且つ、露光済みレジストを現像するツール）或いは度量衡学ツール又は検査ツール中で、露光前又は露光後に処理することができる。適用可能である場合、本明細書における開示は、このような基板処理ツール及び他の基板処理ツールに適用することができる。また、基板は、たとえば多層ＩＣを生成するために複数回に渡って処理することができるため、本明細書において使用している基板という用語は、処理済みの複数の層が既に含まれている基板を指している場合もある。

本明細書に使用している「放射」及び「ビーム」という用語には、紫外（ＵＶ）放射（たとえば波長が３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ又は１２６ｎｍの放射）、及び極紫外（ＥＵＶ）放射（たとえば波長の範囲が５〜２０ｎｍの放射）、並びにイオン・ビーム又は電子ビームなどの粒子線を含むあらゆるタイプの電磁放射が包含されている。

本明細書に使用している「個々に制御可能な複数のエレメントのアレイ」という用語は、入射する放射ビームの断面をパターン化し、それにより所望のパターンを基板の目標部分に生成するべく使用することができる任意の機器を意味するものとして広義に解釈されたい。この状況では、「光弁」及び「空間光変調器」（ＳＬＭ）という用語を使用することも可能である。このようなパターン化機器の実施例については、追って考察する。

本明細書に使用している「投影システム」という用語には、たとえば使用する露光放射に適した、或いは液浸液の使用又は真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学系、反射光学系及びカタディオプトリック光学系を始めとする様々なタイプの投影システムが包含されているものとして広義に解釈されたい。本明細書における「レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影システム」という用語の同義語と見なすことができる。

ＩＩＩ．例示的リソグラフィ装置
図１は、本発明の一実施例によるリソグラフィ投影装置１００を略図で示したものである。装置１００は、少なくとも放射システム１０２、パターン発生器１０４、投影システム（「レンズ」）１０８及び対物テーブル１０６（たとえば基板テーブル）を備えている。最初にリソグラフィ装置１００の動作について概説し、次にリソグラフィ装置１００の代替実施例について考察する。リソグラフィ装置１００の概説及び代替実施例に続いて、リソグラフィ装置１００の個々のエレメントの詳細及び代替実施例について説明する。

Ａ．概説及び代替実施例
放射システム１０２を使用して放射（たとえばＵＶ放射）のビーム１１０を供給することができる。この特定の実施例では、放射システム１０２は、さらに、放射源１１２を備えている。ビーム１１０は、次に、ビーム・スプリッタ１１８を使用して導かれた後、パターン発生器１０４で遮られる。パターン発生器１０４（たとえばプログラム可能ミラー・アレイ）を使用してビーム１１０にパターンを適用することができる。パターン発生器１０４で反射したビーム１１０は、ビーム１１０を基板１１４の目標部分１２０に集束させる投影システム１０８を通過する。

代替実施例（図示せず）では、リソグラフィ装置１００は、２つ（たとえば二重ステージ）以上の基板テーブル（及び／又は複数のマスク・テーブル）を有するタイプの装置であっても良い。このような「多重ステージ」マシンの場合、追加テーブルを並列に使用することができ、或いは１つ又は複数の他のテーブルを露光のために使用している間、１つ又は複数のテーブルに対して予備工程を実行することができる。

また、リソグラフィ装置１００は、基板が比較的屈折率の大きい液体（図示せず）に浸され（たとえば水中に浸され）、それにより投影システムの最終エレメントと基板の間の空間が充填されるタイプの装置であっても良い。また、リソグラフィ装置内の他の空間、たとえば基板と投影システムの第１のエレメントの間の空間に液浸液を充填することも可能である。液浸技法は、当技術分野においては、投影システムの開口数を大きくすることで良く知られている。

また、リソグラフィ装置１００には、液体と基板の照射部分の間の相互作用を可能にする（たとえば基板に化学薬品を選択的に添加し、又は基板の表面構造を選択的に修正する）ための液体処理セルを備えることができる。

本明細書においては、本発明の一実施例によるリソグラフィ装置１００は、基板上のレジストを露光するための装置として記述しているが、本発明はこのような使用に限定されないこと、また、レジストレス・リソグラフィに使用するために、パターン化されたビーム１１０を装置１００を使用して投射することができることは理解されよう。

Ｂ．放射システム
放射システム１０２は、放射源１１２、条件付け機器１２６及び照明源（イルミネータ）１２４を備えることができる。また、イルミネータ１２４は、通常、インテグレータ１３０及びコンデンサ１３２などの他の様々なコンポーネント（構成部分）を備えている。

放射源１１２（たとえばエキシマ・レーザ）は、放射のビーム１２２を生成することができる。ビーム１２２は、照明源（イルミネータ）１２４に直接供給されるか、又はたとえばビーム・エキスパンダなどの条件付け機器１２６を介して供給される。調整機器１２８を使用して、ビーム１２２の強度分布の外部及び／又は内部ラジアル・エクステント（一般に、それぞれσ−外部及びσ−内部と呼ばれている）を設定することができる。この方法によれば、パターン発生器１０４に衝突するビーム１１０の断面に、所望する一様な強度分布を持たせることができる。

図１に関して、放射源１１２をリソグラフィ投影装置１００のハウジング内に配置する（放射源１１２がたとえば水銀灯の場合にしばしば見られるように）ことができることに留意されたい。代替実施例では、放射源１１２をリソグラフィ投影装置１００から離して配置することも可能である。その場合は、放射ビーム１２２が装置１００に導かれることになる（たとえば適切な誘導ミラーを使用して）。この後者のシナリオは、放射源１１２がエキシマ・レーザの場合にしばしば見られるシナリオである。本発明の範囲には、これらのシナリオの両方が意図されていることを理解されたい。

また、照明源には、放射のビームを導き、整形し、又は制御するための屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント及びカタディオプトリック光学コンポーネントを始めとする様々なタイプの光学コンポーネントが包含されており、このようなコンポーネントについても、以下、集合的又は個々に「レンズ」と呼ぶ。

Ｃ．パターン発生器
パターン発生器１０４は、従来のレチクルの置換と見なすことができるＳＬＭを備えている。パターン発生器１０４は、ＳＬＭの他に、ＳＬＭピクセル及びデータ経路を駆動するための駆動エレクトロニクスを備えることができる。入力画像データは、制御モジュール１５０（追ってさらに詳細に説明する）によって適切なフォーマットに変換され、且つ、データ経路を介してＳＬＭに供給される。駆動エレクトロニクスは、ＳＬＭパターンが更新されると、個々のＳＬＭピクセルを逐次アドレス指定する。つまり、通常のマトリックス・アドレス指定を使用して個々の新しいＳＬＭ画像フレームをロードすることができる。フレーム速度即ち個々の新しいフレームをＳＬＭにロードするために必要な時間は、装置のスループット（処理量）を左右する要素である。

現在の技術では、必要なスループットを多くの適用例で得るために必要な複数のピクセルの塊状アレイ（ｍａｓｓｉｖｅ ａｒｒａｙ）を提供することができる単一のＳＬＭを構築することはできない。したがって、通常、多重ＳＬＭアレイ（ＭＳＡ）を並列に使用して必要な数のピクセルが提供されている。たとえば、ＭＳＡの異なるＳＬＭからのピクセルを１つに「縫い合わせる」ことによって基板上に結合画像が形成されている。この縫合せは、運動制御及びグレイ・スケーリング技法を使用して実施することができる。以下の説明では、ほとんどの実施例に対して、ＳＬＭが参照されている場合、同じくＭＳＡが含まれているものとして解釈されたい。

通常、パターン発生器１０４の位置は、投影システム１０８に対して固定することができるが、代替構造では、パターン発生器１０４は、パターン発生器を投影システム１０８に対して正確に位置決めするための位置決め機器（図示せず）に接続することができる。図１に示すように、パターン発生器１０４は反射型であり、たとえばプログラム可能ミラー・アレイである。

代替として、フィルタを使用して回折光をフィルタ除去し、基板に到達する非回折光を残すことができることは理解されよう。複数の回折型光学超微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスのアレイを対応する方法で使用することも可能である。回折型光学ＭＥＭＳデバイスの各々は、互いに変形可能な複数の反射型リボンを備えることができ、それにより入射光を回折光として反射する回折格子を形成することができる。

他の代替実施例は、マトリックスに配列された微小ミラーを使用したプログラム可能ミラー・アレイを備えることができる。微小ミラーの各々は、適切な局部電界を印加することによって、又は圧電駆動手段を使用することによって１つの軸の周りに個々に傾斜させることができる。この場合も、微小ミラーは、入射する放射ビームを反射する方向が、アドレス指定ミラーと非アドレス指定ミラーとでそれぞれ異なるようにマトリックス・アドレス指定することが可能であり、この方法によれば、マトリックス・アドレス指定可能ミラーのアドレス指定パターンに従って反射ビームがパターン化される。必要なマトリックス・アドレス指定は、適切な電子手段を使用して実行される。

上で説明した状況においては、個々に制御可能な複数のエレメントのアレイは、１つ又は複数のプログラム可能ミラー・アレイを備えることができる。本明細書において参照されているミラー・アレイに関する詳細な情報については、たとえば、いずれも参照によりその全体を本明細書に援用する米国特許５，２９６，８９１号及び５，５２３，１９３号、並びにＰＣＴ特許出願ＷＯ ９８／３８５９７号及びＷＯ ９８／３３０９６号を参照されたい。

プログラム可能ＬＣＤアレイを使用することも可能であり、参照によりその全体を本明細書に援用する米国特許５，２２９，８７２号にこのような構造の実施例が記載されている。

他のタイプのパターン発生器の実施例には、それらに限定されないが、傾斜反射型機器、位置決め反射型機器、グレイトーニング透過型機器及びグレイトーニング反射型機器がある。

Ｄ．制御モジュール
制御モジュール１５０はデータ経路を備えており、また、通常、「マスク・ファイル」を記憶するための記憶装置及びラスタライザを備えている。記憶装置には、基板に印刷されるすべての画像が含まれている。ラスタライザは、ＳＬＭにロードするための該当する画像部分を、所望の画像を基板に転送するために必要なパターンを表すＳＬＭピクセル値のビット・マップに変換している。また、制御モジュール１５０は、通常、１つ又は複数のフレーム・バッファ、及び新しいＳＬＭフレームがロードされる毎にＳＬＭをマトリックス・アドレス指定するために必要な他の従来のコンポーネントを備えている。適切な画像ディジタル化及びＳＬＭ駆動エレクトロニクスについては、当業者には明らかであろう。たとえば制御モジュール１５０は、使用される特定のタイプのＳＬＭの個々のＳＬＭピクセルをアドレス指定するための適切なマトリックス・アドレス指定駆動回路を備えた、ビット・マップに基づいたマスク・ライタに極めて類似したものであっても良い。

上で言及したように、制御モジュール１５０は、パターン発生器１０４の個々のＳＬＭの駆動ステージを制御する（たとえば電圧又は傾斜角を制御する）データをパターン発生器１０４に供給している。したがって、所望の基板走査速度（追って説明する）、延いては生産速度を得るためには、十分に速い速度でデータを引き渡す能力は、重要な考察事項である。たとえば、フラット・パネル・ディスプレイ（ＦＰＤ）を製造する場合、装置は、通常、レーザ・パルスの発生周波数が５０ＫＨｚ、パルス継続期間が１０／２０ナノ秒のパルス走査モードで動作している。ＦＰＤを製造するために走査しなければならない基板の面積が広いため、高い周波数を使用して許容可能スループットが提供されている。この周波数のパルスとパルスの間にＳＬＭフレームをロードするためには、約１０ギガ・ピクセル／秒ないし１００ギガ・ピクセル／秒又はそれ以上のデータ転送速度が必要である。したがって、このような高データ転送速度を処理するためには、極めて複雑で、高価なデータ処理システム及びドライバ・システムが必要である。また、このような高データ転送速度の場合、転送速度に比例して増加するデータ誤りの発生の可能性を無視することができない。

特記なき場合、以下の説明の中で参照されている「データ転送要求事項」という用語は、画像フレームを更新するためにＳＬＭに転送しなければならないデータの量を意味しているものとして理解されたい。

図２は、本発明の一実施例による制御モジュール１５０の例示的実施例を示したものである。この実施例では、制御モジュール１５０は、変換器２１０及び圧縮器２２０を備えている。変換器２１０は、画像データ・セット（たとえばＧＤＳＩＩファイル）を受け取り、パターン・データ・セットに変換している。パターン・データ・セットへの画像データ・セットの変換は、たとえば当業者に知られているラスタ化アルゴリズムを使用して、又はいくつかの他のラスタ化アルゴリズムを使用して実行することができる。図２に示すように、圧縮器２２０は、変換器２１０からパターン・データ・セットを受け取っている。圧縮器２２０は、パターン・データ・セットを圧縮し、圧縮に基づいて最大動作パラメータ（たとえばパターン発生器１０４の走査速度、照明源１２４の周波数又はステージ１０６のステージ速度）を計算している。リソグラフィ装置１００の複数の動作パラメータのうちの少なくとも１つは、圧縮器２２０の計算に基づいて設定される。

図３は、本発明の代替実施例による制御モジュール１５０のもう１つの例示的実施例を示したものである。この代替実施例では、制御モジュール１５０は、アナライザ３１０を備えている。アナライザ３１０は、入力画像データ・セットを受け取って解析し、露光操作に先立って（つまりビーム１１０がパターン発生器１０４によってパターン化され、且つ、目標１１４に投射される前に）リソグラフィ装置１００の複数の最大動作パラメータを決定している。たとえばアナライザ３１０は、入力画像データ・セットのフィーチャ密度を解析し、解析したフィーチャ密度に基づいてリソグラフィ装置１００の複数の最大動作パラメータを設定することができる。図２に示す実施例と同様の方法で、アナライザ３１０の解析に基づいてリソグラフィ装置１００の複数の動作パラメータのうちの少なくとも１つが設定される。

Ｅ．投影システム
投影システム１０８（たとえば水晶及び／又はＣａＦ２レンズ系、又はこのような材料を使用して構築されたレンズ・エレメントを備えたカタディオプトリック系、又はミラー系）を使用して、ビーム・スプリッタ１１８から受け取るパターン化されたビームを基板１１４の目標部分１２０（たとえば１つ又は複数のダイ）に投射することができる。投影システム１０８は、パターン発生器１０４の画像を基板１１４に投影することができる。代替としては、投影システム１０８は、パターン発生器１０４のエレメントがシャッタとして作用するよう、二次ソースの画像を投影することも可能である。また、投影システム１０８は、二次ソースを形成し、且つ、基板１１４にマイクロスポットを投影するための微小レンズ・アレイ（ＭＬＡ）を備えることもできる。

Ｆ．対物テーブル
対物テーブル１０６は、基板１１４（たとえばレジスト被覆シリコン・ウェハ、投影システム・ディスプレイ又は映写テレビジョン・ディスプレイ機器）を保持するための基板ホルダ（図に特に示されていない）を備えることができる。また、対物テーブル１０６は、基板１１４を投影システム１０８に対して正確に位置決めするための位置決め機器１１６に接続することができる。

対物テーブル１０６は、位置決め機器１１６（及びベース・プレート１３６上の、ビーム・スプリッタ１４０を介して干渉ビーム１３８を受け取る任意選択の干渉測定機器１３４）を使用して正確に移動させることができ、それにより異なる目標部分１２０をビーム１１０の光路内に配置することができる。使用されている場合、パターン発生器１０４のための位置決め機器を使用して、たとえば走査中に、ビーム１１０の光路に対するパターン発生器１０４の位置を正確に修正することができる。通常、対物テーブル１０６の移動は、図１には明確に示されていないが、長ストローク・モジュール（粗位置決め）及び短ストローク・モジュール（精密位置決め）を使用して実現されている。また、同様のシステムを使用してパターン発生器１０４を配置することも可能である。代替／追加として、必要な相対移動を提供するために、ビーム１１０を移動可能にし、一方、対物テーブル１０６及び／又はパターン発生器１０４に固定位置を持たせることができることは理解されよう。

代替構成では、対物テーブル１０６を固定し、基板１１４を対物テーブル１０６上で移動させることができる。このような場合、対物テーブル１０６の一番上の平らな表面に多数の開口が設けられ、その開口を通してガスが供給され、それにより基板１１４を支持することができるガス・クッションが提供される。これは、従来、空気軸受構造と呼ばれている。対物テーブル１０６上の基板１１４の移動は、基板１１４をビーム１１０の光路に対して正確に位置決めすることができる１つ又は複数のアクチュエータ（図示せず）を使用して実施される。代替としては、開口を通るガスの通過を選択的に開始及び停止することによって、基板１１４を対物テーブル１０６上で移動させることも可能である。

フィーチャの予備バイアス化、光学近似補正フィーチャ、位相変分技法及び多重露光技法を使用する場合、たとえば、パターン発生器１０４上に「表示される」パターンは、基板の層又は基板上に最終的に転送されるパターンとは実質的に異なっていても良い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、パターン発生器１０４上に任意の瞬間に形成されるパターンに対応している必要はない。これは、基板の個々の部分に形成される最終パターンが、所与の時間周期又は所与の露光回数で積み上げられ、その間に、パターン発生器１０４上のパターン及び／又は基板の相対位置が変更される構造の場合がそうである。

Ｇ．例示的動作モード
図に示す装置１００は、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：パターン発生器１０４上のパターン全体が目標部分１２０に１回で投影される（即ち単一「フラッシュ」）。次に、対物テーブル１０６がｘ及び／又はｙ方向を異なる位置へ移動し、異なる目標部分１２０がパターン化されたビーム１１０によって照射される。
２．走査モード：所与の目標部分１２０が単一「フラッシュ」で露光されない点を除き、基本的にステップ・モードと同じである。走査モードでは、パターン発生器１０４を速度ｖで所与の方向（いわゆる「走査方向」、たとえばｙ方向）に移動させることができるため、パターン化されたビーム１１０を使用して個々に制御可能な複数のエレメント１０４のアレイが走査される。同時に、対物テーブル１０６が速度Ｖ＝Ｍｖで同じ方向又は反対方向へ移動する。Ｍは投影システム１０８の倍率である。この方法によれば、解像度を犠牲にすることなく、比較的大きい目標部分１２０を露光することができる。
３．パルス・モード：パターン発生器１０４が基本的に静止状態に維持され、パルス放射システム１０２を使用してパターン全体が基板１１４の目標部分１２０に投影される。パターン化されたビーム１１０を使用して基板１１４の両端間のラインを走査することができるよう、基本的に一定の速度で対物テーブル１０６が移動する。必要に応じて、放射システム１０２のパルスとパルスの間に、パターン発生器１０４上のパターンが更新される。パルスは、連続する目標部分１２０が基板１１４上の必要な位置で露光されるように計時されている。したがって、パターン化されたビーム１１０は、基板１１４の両端間を走査することができ、それにより細長い基板１１４の完全なパターンが露光される。このプロセスは、基板１１４全体がライン毎に露光されるまで繰り返される。
４．連続走査モード：パルス・モードと基本的に同じであるが、実質的に一定の放射システム１０２が使用され、パターン化されたビーム１１０が基板１１４の両端間を走査し、基板１１４を露光すると、パターン発生器１０４上のパターンが更新される点が異なっている。

使用する動作モードに無関係に、パターン発生器１０４のＳＬＭ又はＭＳＡによって生成されるパターン（つまり、個々に制御可能な複数のエレメントの各々の「オン」状態又は「オフ」状態（以下、「ＳＬＭピクセル」と呼ぶ））は、所望の画像を基板に転送するために周期的に更新される。たとえば、ステップ・モード及び走査モードでは、個々のステップ即ち走査操作の間にパターンを更新することができる。パルス・モードでは、放射システムのパルスとパルスの間に、必要に応じてＳＬＭパターンが更新される。連続走査モードでは、ビームが基板の両端間を走査するとＳＬＭパターンが更新される。

上で説明した使用モードの組合せ及び／又はその変形形態又は全く異なる使用モードを使用することも可能である。

ＩＶ．例示的方法
図４は、本発明の一実施例による、リソグラフィ・システムを使用するための例示的方法を流れ図４００で示したものである。流れ図４００は、ステップ４１０で開始され、マスクレス・リソグラフィ・システムの少なくとも１つの動作パラメータの最大値が決定される。この最大値は、たとえば制御モジュール１５０を使用して決定することができる。

一実施例では、少なくとも１つの動作パラメータの最大値は次のように決定される。画像データ・セット（たとえば多角形の集合）が受信され、且つ、パターン・データ・セット（たとえばグレイトーン）に変換される。変換されたパターン・データ・セットが圧縮される。当業者には様々な圧縮技法が知られている。それらに限定されないが、ランペル及びジブ（ＬＺ）適応辞書ベース・アルゴリズム、その変形形態、又はいくつかの他の圧縮アルゴリズムなどはその一例である。

圧縮の間、１つ又は複数の最大動作パラメータを計算することができる。たとえば、圧縮パターン・データ・セットの圧縮を解除するために必要な時間に基づいて１つ又は複数の最大動作パラメータを計算することができる。圧縮及び計算は、たとえば圧縮器２２０を使用して実行することができる。一実施例では、１つ又は複数の最大動作パラメータをメタ情報としてパターン・データと関連させることができる。

他の実施例では、露光操作に先立って少なくとも１つの動作パラメータの最大値を決定することができる。この実施例では、画像データ・セットを解析することができ、この解析に基づいて少なくとも１つの最大動作パラメータを決定することができる。解析は、たとえばアナライザ３１０を使用して実行することができる。

さらに他の実施例では、実際の露光操作に先立って、少なくとも１つの最大動作パラメータを使用して試験走査（擬似露光）操作が実行される。したがって試験露光操作に基づいて少なくとも１つの最大動作パラメータを調整することができる。

もう一度図４を参照すると、ステップ４２０で、ステップ４１０で決定された少なくとも１つの動作パラメータの個々の最大値を使用して、マスクレス・リソグラフィ・システムの少なくとも１つの動作パラメータが設定される。図２及び３に示す実施例では、圧縮器２２０及びアナライザ３１０をそれぞれ使用して個々の最大動作パラメータを設定することができる。たとえば圧縮器２２０又はアナライザ３１０を使用して、照明源１２４の周波数、パターン発生器１０４の走査速度及び／又はステージ１０６のステージ速度を設定することができる。

ステップ４３０で、マスクレス・リソグラフィ・システムのパターン発生器を使用して放射のビームがパターン化される。たとえばパターン発生器１０４を使用して放射のビームをパターン化することができる。

ステップ４４０で、露光操作の間、ステージによって支持されている基板の目標部分にパターン化された放射のビームが投射される。たとえば投影システム１０８を使用してビーム１１０を基板１１４に投射することができる。

Ｖ．利点例
本発明の実施例によれば、走査速度を実時間で変化させる必要なく、セクションの空間密度がデータ経路の容量を超過しているマスクの処理オーバラン（誤差）が防止される。

ＶＩ．結論
以上、本発明の様々な実施例について説明したが、以上の説明は単なる実施例を示したものにすぎず、本発明を何ら制限するものではないことを理解されたい。本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、本発明の形態及び細部に様々な変更を加えることができることは当業者には明らかであろう。したがって、本発明の見解及び範囲は、上で説明した例示的実施例によっては一切制限されず、唯一、添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物によってのみ定義されるものとする。

特許請求の範囲の解釈に際しては、本節の発明の開示及び書類名要約書の節ではなく、実施例の節を使用するべく意図されていることを理解されたい。発明の開示及び書類名要約書の節には、一人又は複数の発明者が意図している本発明の１つ又は複数の例示的実施例が示されているが、すべてが示されているわけではない。したがって発明の開示及び書類名要約書の節には、本発明及び特許請求の範囲を制限することは一切意図されていない。

本発明の一実施例による例示的リソグラフィ装置を示す図である。 本発明の一実施例による例示的制御モジュールを示す図である。 本発明の代替実施例による例示的制御モジュールを示す図である。 本発明の一実施例による、リソグラフィ・システムを使用するための方法の流れ図である。

符号の説明

１００ リソグラフィ投影装置
１０２ 放射システム
１０４ パターン発生器
１０６ 対物テーブル（ステージ）
１０８ 投影システム（レンズ）
１１０、１２２ ビーム（放射ビーム）
１１２ 放射源
１１４ 基板（目標）
１１６ 位置決め機器
１１８、１４０ ビーム・スプリッタ
１２０ 基板の目標部分
１２４ 照明源（イルミネータ）
１２６ 条件付け機器
１２８ ビームの強度分布の外部及び／又は内部ラジアル・エクステントを設定するための調整機器
１３０ インテグレータ
１３２ コンデンサ
１３４ 干渉測定機器
１３６ ベース・プレート
１３８ 干渉ビーム
１４０ ビーム・スプリッタ
１５０ 制御モジュール
２１０ 変換器
２２０ 圧縮器
３１０ アナライザ
４００ リソグラフィ・システムを使用するための例示的方法の流れ図

Claims (13)

1. リソグラフィ・システムであって、
   放射のビームを供給する照明源と、
   前記放射のビームをパターン化する個々に制御可能な複数のエレメントのアレイと、
   露光操作の間、ステージによって支持されている基板の目標部分にパターン化されたビームを投射する投影システムと、
   前記照明源、前記個々に制御可能な複数のエレメントのアレイ及び前記ステージのうちの少なくとも１つに結合された、前記照明源、前記個々に制御可能な複数のエレメントのアレイ及び前記ステージのうちの少なくとも１つの個々の最大動作パラメータを決定する制御モジュールとを備え、
   前記制御モジュールが、
   画像データ・セットをパターン・データ・セットに変換する変換器と、
   前記パターン・データ・セットを圧縮し、且つ、メタ情報として前記パターン・データに結合される前記１つ又は複数の個々の最大動作パラメータを、前記パターン・データ・セットの圧縮を解除するために必要な時間に基づいて計算する圧縮器とを備えたリソグラフィ・システム。
2. リソグラフィ・システムであって、
   放射のビームを供給する照明源と、
   前記放射のビームをパターン化する個々に制御可能な複数のエレメントのアレイと、
   露光操作の間、ステージによって支持されている基板の目標部分にパターン化されたビームを投射する投影システムと、
   前記照明源、前記個々に制御可能な複数のエレメントのアレイ及び前記ステージのうちの少なくとも１つに結合された、前記照明源、前記個々に制御可能な複数のエレメントのアレイ及び前記ステージのうちの少なくとも１つの個々の最大動作パラメータを決定する制御モジュールとを備え、
   前記制御モジュールが、画像データ・セットのフィーチャ密度を解析し、且つ、前記１つ又は複数の最大動作パラメータを、解析した前記フィーチャ密度に基づいて計算するアナライザを備えたリソグラフィ・システム。
3. 前記個々の最大動作パラメータが、前記照明源の周波数、前記個々に制御可能な複数のエレメントのアレイの走査速度及び前記ステージのステージ速度を含む、請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記個々に制御可能な複数のエレメントのアレイの前記最大動作パラメータが、データ転送速度、圧縮解除容量及びレンダリング容量のうちの少なくとも１つを含む、請求項１または２に記載のシステム。
5. 前記１つ又は複数の個々の最大動作パラメータが、前記露光操作に先立って計算される、請求項１または２に記載のシステム。
6. 前記１つ又は複数の最大動作パラメータを使用して、前記露光操作に先立って試験走査操作が実行される、請求項１または２に記載のシステム。
7. 前記試験走査操作に基づいて前記１つ又は複数の最大動作パラメータが調整される、請求項６に記載のシステム。
8. 前記基板が、フラット・パネル・ディスプレイ基板及び半導体ウェハのうちのいずれかである、請求項１または２に記載のシステム。
9. リソグラフィ・システムを使用するための方法であって、
   （ａ）露光操作に先立ってマスクレス・リソグラフィ・システムの少なくとも１つの動作パラメータの最大値を決定する段階と、
   （ｂ）前記マスクレス・リソグラフィ・システムの前記個々の少なくとも１つの動作パラメータを設定するために、段階（ａ）で決定された前記少なくとも１つの動作パラメータの前記最大値を使用する段階と、
   （ｃ）前記マスクレス・リソグラフィ・システムの個々に制御可能な複数のエレメントのアレイを使用して放射のビームをパターン化する段階と、
   （ｄ）前記露光操作の間、ステージによって支持されている基板の目標部分に、前記パターン化された放射のビームを投射する段階とを含み、
   段階（ａ）が、
   パターン・データ・セットを圧縮する段階と、
   前記パターン・データ・セットの圧縮を解除するために必要な時間に基づいて前記１つ又は複数の最大値を計算する段階とを含む、方法。
10. リソグラフィ・システムを使用するための方法であって、
    （ａ）露光操作に先立ってマスクレス・リソグラフィ・システムの少なくとも１つの動作パラメータの最大値を決定する段階と、
    （ｂ）前記マスクレス・リソグラフィ・システムの前記個々の少なくとも１つの動作パラメータを設定するために、段階（ａ）で決定された前記少なくとも１つの動作パラメータの前記最大値を使用する段階と、
    （ｃ）前記マスクレス・リソグラフィ・システムの個々に制御可能な複数のエレメントのアレイを使用して放射のビームをパターン化する段階と、
    （ｄ）前記露光操作の間、ステージによって支持されている基板の目標部分に、前記パターン化された放射のビームを投射する段階とを含み、
    段階（ａ）が、
    画像データ・セットのフィーチャ密度を解析する段階と、
    解析した前記フィーチャ密度に基づいて前記１つ又は複数の最大値を計算する段階とを含む、方法。
11. 放射ビームの周波数、前記個々に制御可能な複数のエレメントのアレイの走査速度及び前記ステージのステージ速度のうちの少なくとも１つを前記少なくとも１つの動作パラメータとして使用する段階をさらに含む、請求項９または１０に記載の方法。
12. データ転送速度、圧縮解除容量及びレンダリング容量のうちの少なくとも１つを前記個々に制御可能な複数のエレメントのアレイの前記動作パラメータとして使用する段階をさらに含む、請求項９または１０に記載の方法。
13. 段階（ａ）が、
    試験露光を実行するために前記１つ又は複数の最大値を使用する段階と、
    前記試験露光に基づいて前記１つ又は複数の最大値を調整する段階とをさらに含む、請求項９または１０に記載の方法。

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