JP4754596B2 - リソグラフィ装置およびリソグラフィ方法 - Google Patents

Description

本発明は概してリソグラフィに関する。より詳細には本発明はマスクレスリソグラフィに関する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板または基板の一部に転写する機械である。リソグラフィ装置は例えばフラットパネルディスプレイや集積回路（ＩＣ）、微細構造を有する他のデバイスの製造に用いられる。通常は例えばマスクまたはレチクルと称されるパターニングデバイスを使用して、ＩＣやフラットパネルディスプレイまたは他のデバイスの各層に対応した回路パターンを形成する。このパターンは、基板に塗布された照射感応材料（例えばレジスト）層への像形成により（ガラスプレート、ウエハなどの）基板の全体もしくは一部に転写される。

パターニングデバイスは、例えばＩＣのパターンを形成するために用いることができる。追加的にまたは代替的にパターニングデバイスは、例えばカラーフィルタのパターンやドットのマトリックス状配列などの他のパターンを形成するために用いることができる。パターニングデバイスは、それぞれ個別に制御可能である素子の配列（以下「個別制御可能素子アレイ」という場合もある）を備えるパターニングアレイをマスクの代わりに備えてもよい。このような方式では、マスクを使用する方式に比べて迅速かつ低コストにパターンを変更することができる。

フラットパネルディスプレイの基板は通常長方形である。ウエハ基板は通常円形である。これらの種類の基板を露光するためのリソグラフィ装置は、基板の幅全体またはその一部（たとえば全幅の半分）をカバーする露光空間を有するように設計される。この露光空間の最下部で基板が走査されるとともに、マスク又はレチクルが基板の走査に同期してビームに対して走査される。このようにして基板にパターンが転写される。露光空間が基板の幅全体をカバーする場合には１回の走査で露光が完了する。露光空間が例えば基板の幅の半分をカバーする場合には、１回目の露光後に横方向に基板を移動させ、通常は基板の残りを露光するための走査がさらに行われる。

公知のように、レチクルを、個別制御可能素子アレイを備えるパターニングデバイスで置き換えたマスクレスリソグラフィシステムが開発されている。当該パターニングデバイスはアクティブ領域もしくはアクティブ領域のアレイを備え、当該アレイの各アクティブ領域は、個別制御可能素子のうち対応する複数の素子を備える。当該パターニングデバイスは、個別制御可能素子を制御する制御システムを備える非アクティブ領域を有する。個別制御可能素子は、所望のパターンを形成するようにその位置が制御される。また、こうしたアクティブな素子は「ピクセル」として技術的に公知である。所望の露光パターンに基づく制御アルゴリズムが保存されており、当該アルゴリズムはピクセルを制御するために用いられる。パターニングデバイスの各ピクセルは、基板表面に供給されるドーズを変化させるように光学特性（例えば振幅／位相伝達）を制御可能である。

マスクレスリソグラフィの性能が向上するにつれ、放射ビーム（例えば照明光）をできる限り有効に利用することは重要であるが、余剰な光（以下、「余剰光」という）がリソグラフィシステムの投影系に到達することを抑制することも重要である。パターニングデバイスのアクティブ領域が十分に照射されるようにするため、アクティブ領域における照明ビーム断面の照射範囲はアクティブ領域のサイズよりも通常大きい。本明細書ではアクティブ領域の外側（例えばアクティブ領域を超えた領域、以下「超過領域」という）に照射される光は余剰光と称される。当該余剰光は非制御光として投影系に入ることがあり、リソグラフィシステムにおけるパターン付きビームにエラーおよび／またはズレを引きおこす。

よって、必要とされるのはパターニングデバイスにおけるアクティブ領域を最大化する一方、余剰光により生じるリソグラフィのエラーを低減するシステムと方法である。

ダークボーダー領域は、パターニングデバイスのアクティブ領域からの光がダークボーダー領域通過し、さらに余剰光がダークボーダー領域を用いることでリソグラフィシステムから除去されるように、リソグラフィシステムのパターニングデバイスをカバーする窓と一体であってもよい。ダークボーダー領域は、たとえば限定されることなしに、光吸収性の材料、リソグラフィシステムから外へと光を反射するＶ字形の光反射膜、またはリソグラフィシステムから不要な光を除去するために当該不要な光を打ち消すように干渉させる回折格子であってもよい。ダークボーダー領域は、パターニングデバイス表面の有効なスペースを過度に犠牲にすることなくまたはリソグラフィシステムにおける位置合わせの許容範囲を妥協することなく全ダークボーダー領域の幅を最適化するため、パターニングデバイス表面に設けられた同様なダークボーダー領域と重なっていてもよい。

さらなる実施形態、特徴および本発明の効果は、本発明の様々な実施形態の構造および動作とともに、添付の図面を参照して以下で詳細に説明される。

［概説］
以下では特定の構成について説明されるが、これは単に本発明の実施例をわかりやすく説明するためのものにすぎないと理解すべきである。当業者であれば本発明の趣旨を逸脱することなく他の構成を用いることが可能であると理解できよう。また当業者であれば本発明を他の多数の分野にも適用可能であることも明らかであろう。

本明細書において「一実施形態」、「実施形態の一実施例」とは、説明した実施形態が特定のフィーチャ、構造、または特徴を含んでいてもよいことを表すが、すべての実施形態がその特定のフィーチャ、構造、または特徴を必ずしも含んでいるわけではない。さらにまた、上記のフレーズは必ずしも同じ実施形態を指すものではない。さらに、特定のフィーチャ、構造、または特徴を一実施形態に関して説明するとき、明示的に説明しようがしまいが、他の実施形態に関してそのような特定のフィーチャ、構造、または特徴を組み込むことは、当業者の知識の範囲内である。

図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。この装置は、照明光学系ＩＬ、パターニングデバイスＰＤ、基板テーブルＷＴ、及び投影光学系ＰＳを備える。照明光学系（イルミネータ）ＩＬは放射ビームＢ（たとえばＵＶ放射）を調整するよう構成されている。

本明細書ではリソグラフィを取りあげて説明しているが、本発明の範囲から逸脱することなくパターニングデバイスＰＤはディスプレイシステム（例えばＬＣＤテレビジョンまたはプロジェクタ）により構成することもできる。この場合、パターン付きビームは、例えば基板やディスプレイデバイス等の様々な対象物に投影することができる。

基板テーブルＷＴは、基板（例えばレジストが塗布された基板）Ｗを支持するよう構成されており、あるパラメタに従って基板を正確に位置決めするポジショナＰＷに接続されている。

投影光学系（例えば屈折投影レンズ光学系）ＰＳは、個別制御可能素子アレイにより変調された放射ビームを基板Ｗの（例えば１つ又は複数のダイからなる）目標部分Ｃに投影するよう構成されている。本明細書では投影光学系という用語は、使用される露光光、あるいは液浸露光用液体や真空の利用などの他の要因に関して適切とされるいかなる投影光学系をも包含するよう広く解釈されるべきである。投影光学系には例えば屈折光学系、反射光学系、屈折光学系、反射屈折光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、静電的光学系、またはこれらの任意の組み合わせなどが含まれる。以下では「投影レンズ」という用語は、より一般的な用語である投影光学系という用語と同義に用いられ得る。

照明光学系は、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、またはこれらの組合せを含み得るものであり、放射ビームの向きや形状、あるいは他の特性を制御するためのものである。

パターニングデバイスＰＤ（例えばレチクル、マスク、または個別制御可能素子アレイ）はビームを変調する。普通はパターニングデバイスＰＤは投影光学系ＰＳに対して位置が固定される。しかし、あるパラメタに従って、パターニングデバイスである個別制御可能素子アレイを正確に位置決めするポジショナに接続されていてもよい。

本明細書において「パターニングデバイス」または「コントラストデバイス」なる用語は、例えば基板の目標部分にパターンを生成する等、放射ビーム断面を変調するのに用い得るいかなるデバイスをも示すよう広く解釈されるべきである。パターニングデバイスは、静的なパターニングデバイス（例えばマスクまたはレチクル）であってもよいし、動的なパターニングデバイス（例えばプログラム可能素子アレイ）であってもよい。簡単のため本明細書では動的パターニングデバイスを例に挙げて説明しているが、本発明の範囲から逸脱することなく静的パターニングデバイスを使用することも可能であるものと理解されたい。

放射ビームに付与されるパターンは、パターンが位相シフトフィーチャあるいはいわゆるアシストフィーチャを例えば含む場合には基板の目標部分に所望されるパターンと厳密に一致していなくてもよい。また、基板に最終的に形成されるパターンは、個別制御可能素子アレイ上に形成されるパターンにどの時点においても一致しないようになっていてもよい。このような事態は、基板の各部に形成される最終的なパターンが所定時間または所定回数の露光の重ね合わせにより形成され、かつこの所定の露光中に個別制御可能素子アレイ上のパターン及び／またはアレイと基板との相対位置が変化する場合に起こりうる。

通常、基板の目標部分に生成されるパターンは、その目標部分に生成されるデバイス例えば集積回路やフラットパネルディスプレイの特定の機能層に対応する（例えばフラットパネルディスプレイのカラーフィルタ層や薄膜トランジスタ層）。パターニングデバイスの例としては、レチクル、プログラマブルミラーアレイ、レーザダイオードアレイ、ＬＥＤアレイ、グレーティングライトバルブ、及びＬＣＤアレイなどがある。

パターニングデバイスは電子的手段（例えばコンピュータ）でパターンをプログラム可能である。パターニングデバイスは、複数のプログラム可能素子を含んでもよく、例えば前の文で言及したレチクル以外のデバイスはすべて該当する。以下ではこれらを集合的に「パターニングデバイス」と称する。パターニングデバイスは少なくとも１０個のプログラム可能素子を備えてもよく、または少なくとも１００個、少なくとも１，０００個、少なくとも１０，０００個、少なくとも１００，０００個、少なくとも１，０００，０００個、または少なくとも１０，０００，０００個、のプログラム可能素子を備えてもよい。

プログラマブルミラーアレイの一実施例は、粘弾性制御層と反射表面とを有するマトリックス状のアドレス指定可能な表面を備えてもよい。この装置の基本的な原理は例えば、反射表面のうちアドレス指定されている区域が入射光を回折光として反射する一方、アドレス指定されていない区域が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用いることにより、反射光ビームから非回折光を取り除いて回折光だけを基板に到達させるようにすることができる。このようにして、マトリックス状のアドレス指定可能表面にアドレス指定により形成されるパターンに従ってビームにパターンが付与される。

なお代替例として、回折光をフィルタにより取り除いて非回折光を基板に到達させるようにしてもよい。

他の実施例として、回折光学ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）デバイスを同様に用いることもできる。一実施例では、回折光学ＭＥＭＳデバイスは、入射光を回折光として反射する格子を形成するよう変形される複数の反射性のリボン状部位を備える。

プログラマブルミラーアレイの他の例においては、マトリックス状の微小ミラーの配列が用いられる。各微小ミラーは局所的に電界を適宜付与されることによりまたは圧電駆動手段を使用することにより各々が独立に軸周りに傾斜しうる。繰り返しになるがミラーはマトリックス状にアドレス指定可能に構成されており、アドレス指定されたミラーは入射する放射ビームをアドレス指定されていないミラーとは異なる方向に反射する。このようにしてマトリックス状のアドレス指定可能なミラーにより形成されるパターンに従って反射ビームにパターンが付与されうる。必要とされるマトリックス状アドレス指定は、適宜の電子的手段を使用して実行することができる。

パターニングデバイスＰＤの他の例は、プログラマブルＬＣＤアレイである。

リソグラフィ装置は１つ以上のパターニングデバイスを備えてもよい。例えば、リソグラフィ装置は、複数の個別制御可能素子アレイを有し、それぞれのアレイが互いに独立に制御されるものであってもよい。この構成においては、個別制御可能素子アレイのうちのいくつかのアレイまたはすべてのアレイが少なくとも１つの照明系（または照明系の一部）を共有していてもよい。斯かるアレイは当該アレイ用の支持構造及び／または投影系（または投影系の一部）を共有していてもよい。

一実施例例えば図１に示される実施例では、基板Ｗは実質的に円形状であってもよい。基板Ｗは周縁部にノッチ及び／または平坦部を有していてもよい。他の実施例では基板は例えば長方形などの多角形形状でもよい。

基板の形状が実質的に円形の場合、基板の直径は少なくとも２５ｍｍであってもよく、または例えば少なくとも５０ｍｍ、少なくとも７５ｍｍ、少なくとも１００ｍｍ、少なくとも１２５ｍｍ、少なくとも１５０ｍｍ、少なくとも１７５ｍｍ、少なくとも２００ｍｍ、少なくとも２５０ｍｍ、少なくとも３００ｍｍ、または少なくとも４５０ｎｍであってもよい。一実施例では、基板の直径は長くても５００ｍｍ、長くても４００ｍｍ、長くても３５０ｍｍ、長くても３００ｍｍ、長くても２５０ｍｍ、長くても２００ｍｍ、長くても１５０ｍｍ、長くても１００ｍｍ、または長くても７５ｍｍである。

基板が例えば長方形などの多角形の場合、基板の少なくとも１辺の長さ、または例えば少なくとも２辺または少なくとも３辺の長さが、少なくとも５ｃｍであってもよく、または例えば少なくとも２５ｃｍ、少なくとも５０ｃｍ、少なくとも１００ｃｍ、少なくとも１５０ｃｍ、少なくとも２００ｃｍ、または少なくとも２５０ｃｍであってもよい。

基板の少なくとも１辺の長さは、長くても１０００ｃｍ、または例えば長くても７５０ｃｍ、長くても５００ｃｍ、長くても３５０ｃｍ、長くても２５０ｃｍ、長くても１５０ｃｍ、または長くても７５ｃｍである。

一実施例においては、基板Ｗはウエハであり、例えば半導体ウエハである。一実施例ではウエハの材料は、Ｓｉ（ケイ素）、ＳｉＧｅ（シリコンゲルマニウム）、ＳｉＧｅＣ（シリコンゲルマニウムカーボン）、ＳｉＣ(炭化ケイ素)、Ｇｅ（ゲルマニウム）、ＧａＡｓ(ガリウムヒ素)、ＩｎＰ（インジウムリン）、ＩｎＡｓ（インジウムヒ素）から成るグループから選択される。ウエハは、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ウエハ、シリコンウエハ、セラミック基板、ガラス基板、またはプラスチック基板である。基板は透明であってもよいし（ヒトの裸眼で）、有色であってもよいし、無色であってもよい。

この基板の厚さは例えば基板材料及び／または基板寸法に応じてある程度変更される。基板の厚さは、少なくとも５０μｍであり、または例えば少なくとも１００μｍ、少なくとも２００μｍ、少なくとも３００μｍ、少なくとも４００μｍ、少なくとも５００μｍ、または少なくとも６００μｍである。また、基板の厚さは、厚くても５０００μｍ、例えば厚くても３５００μｍ、厚くても２５００μｍ、厚くても１７５０μｍ、厚くても１２５０μｍ、厚くても１０００μｍ、厚くても８００μｍ、厚くても６００μｍ、厚くても５００μｍ、厚くても４００μｍ、または厚くても３００μｍである。

基板は露光前または露光後において例えばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにより処理されてもよい。一実施例ではレジスト層が基板に設けられる。

投影系は、個別制御可能素子アレイにおけるパターンが基板上にコヒーレントに形成されるように当該パターンの像を形成する。これに代えて投影系は二次光源の像を形成してもよく、この場合個別制御可能素子アレイの各素子はシャッタとして動作してもよい。この場合には投影系は、例えば二次光源を形成し基板上にスポット状に像形成するために、例えばマイクロレンズアレイ（ｍｉｃｒｏ ｌｅｎｓ ａｒｒａｙ、ＭＬＡとして知られている）やフレネルレンズアレイなどのフォーカス素子のアレイを含んでもよい。フォーカス素子のアレイ（例えばＭＬＡ）は少なくとも１０個のフォーカス素子を備え、または例えば少なくとも１００個、少なくとも１，０００個、少なくとも１０，０００個、少なくとも１００，０００個、または少なくとも１，０００，０００個のフォーカス素子を備えてもよい。

パターニングデバイスにおける個別制御可能素子の数とフォーカス素子のアレイにおけるフォーカス素子の数とは等しいか、あるいは、パターニングデバイスにおける個別制御可能素子の数がフォーカス素子のアレイにおけるフォーカス素子の数よりも多い。フォーカス素子のアレイにおける１つ以上（例えばたいていは１０００以上、またはすべての）のフォーカス素子は、個別制御可能素子アレイにおける１つ以上（例えば２つ以上、または３つ以上、５つ以上、１０以上、２０以上、２５以上、３５以上、または５０以上）の個別制御可能素子に光学的に連関していてもよい。

ＭＬＡは、少なくとも基板に近づく方向及び遠ざかる方向に例えば１以上のアクチュエータを用いて移動可能であってもよい。基板に近づく方向及び遠ざかる方向にＭＬＡを移動させることができる場合には、基板を動かすことなく例えば焦点合わせをすることが可能となる。

図１及び図２に示されるように本装置は反射型（例えば反射型の個別制御可能素子アレイを用いる）である。透過型（例えば透過型の個別制御可能素子アレイを用いる）の装置を代替的に用いてもよい。

リソグラフィ装置は２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブルを備えてもよい。このような多重ステージ型の装置においては、追加されたテーブルは並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルで露光が行われている間に１以上の他のテーブルで準備工程が実行されるようにしてもよい。

リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が「液浸露光用の液体」で覆われるものであってもよい。この液体は比較的高い屈折率を有する例えば水などの液体であり、投影系と基板との間の空隙を満たす。液浸露光用の液体は、例えばパターニングデバイスと投影系との間などのリソグラフィ装置の他の空間に適用されるものであってもよい。液浸技術は投影系の開口数を増大させる技術として周知である。本明細書では「液浸」という用語は、基板等の構造体が液体に完全に浸されているということを意味するのではなく、露光の際に投影系と基板との間に液体が存在するということを意味するに過ぎない。

図１に示されるようにイルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源により、少なくとも５ｎｍ、または例えば少なくとも１０ｎｍ、少なくとも１１乃至１３ｎｍ、少なくとも５０ｎｍ、少なくとも１００ｎｍ、少なくとも１５０ｎｍ、少なくとも１７５ｎｍ、少なくとも２００ｎｍ、少なくとも２５０ｎｍ、少なくとも２７５ｎｍ、少なくとも３００ｎｍ、少なくとも３２５ｎｍ、少なくとも３５０ｎｍ、または少なくとも３６０ｎｍの波長を有する放射が供される。また、放射源ＳＯにより供される放射は、長くても４５０ｎｍ、または例えば長くても４２５ｎｍ、長くても３７５ｎｍ、長くても３６０ｎｍ、長くても３２５ｎｍ、長くても２７５ｎｍ、長くても２５０ｎｍ、長くても２２５ｎｍ、長くても２００ｎｍ、または長くても１７５ｎｍの波長を有する。この放射は、４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、１２６ｎｍ及び／または１３．５ｎｍの波長を含んでもよい。

例えば光源がエキシマレーザである場合には、光源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、光源はリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは光源ＳＯからイルミネータＩＬへとビーム搬送系ＢＤを介して受け渡される。ビーム搬送系ＢＤは例えば適当な方向変更用ミラー及び／またはビームエキスパンダを含んで構成される。あるいは光源が水銀ランプである場合には、光源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系または放射システムと総称される。

イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタＡＤを備えてもよい。一般にはアジャスタＡＤにより、イルミネータの瞳面における照度分布の少なくとも半径方向外径及び／または内径の値（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）」、「シグマ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）」と呼ばれる）が調整される。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の要素を備えてもよい。イルミネータはビーム断面における所望の均一性及び照度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。イルミネータＩＬ及び追加の関連構成要素は放射ビームを複数の分割ビームに分割するように構成されていてもよい。例えば各分割ビームが個別制御可能素子アレイにおける１つまたは複数の個別制御可能素子に対応するように構成してもよい。放射ビームを分割ビームに分割するのに例えば二次元の回折格子を用いてもよい。本明細書においては「放射ビーム」という用語は、放射ビームがこれらの複数の分割ビームを含むという状況も包含するが、これに限定されないものとする。

放射ビームＢは、パターニングデバイスＰＤ（例えば、個別制御可能素子アレイ）に入射して、当該パターニングデバイスにより変調される。放射ビームはパターニングデバイスＰＤにより反射され、投影系ＰＳを通過する。投影系ＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。ポジショナＰＷと位置センサＩＦ２（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴは正確に移動され、例えば放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃをそれぞれ位置決めするように移動される。また、個別制御可能素子アレイ用の位置決め手段が設けられ、例えば走査中にビームＢの経路に対してパターニングデバイスＰＤの位置を正確に補正するために用いられてもよい。

一実施例では、基板テーブルＷＴの移動は、ロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により実現される。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は図１には明示されていない。一実施例ではショートストロークモジュールを省略してもよい。個別制御可能素子アレイを位置決めするためにも同様のシステムを用いることができる。必要な相対運動を実現するために、対象物テーブル及び／または個別制御可能素子アレイの位置を固定する一方、放射ビームＢを代替的にまたは追加的に移動可能としてもよいということも理解されよう。この構成は装置の大きさを小さくするのに役立ち得る。例えばフラットパネルディスプレイの製造に適用可能な更なる代替例として、基板テーブルＷＴ及び投影系ＰＳを固定し、基板Ｗを基板テーブルＷＴに対して移動させるように構成してもよい。例えば基板テーブルＷＴは、実質的に一定の速度で基板Ｗを走査させるための機構を備えてもよい。

図１に示されるように放射ビームＢはビームスプリッタＢＳによりパターニングデバイスＰＤに向けられるようにしてもよい。このビームスプリッタＢＳは、放射ビームがまずビームスプリッタＢＳにより反射されてパターニングデバイスＰＤに入射するように構成される。ビームスプリッタを使わずに放射ビームをパターニングデバイスに入射させるようにすることもできる。放射ビームは０度から９０度の間の角度でパターニングデバイスに入射する。または例えば５度から８５度の間、１５度から７５度の間、２５度から６５度の間、または３５度から５５度の間の角度であってもよい（図１には９０度の例が示されている）。パターニングデバイスＰＤは放射ビームＢを変調し、再度ビームスプリッタＢＳに向かって戻るように放射ビームＢを反射する。ビームスプリッタＢＳは変調されたビームを投影系ＰＳへと透過させる。しかしながら放射ビームＢをパターニングデバイスＰＤに入射させ、そのまま更に投影系ＰＳに入射させるという代替的な構成も可能であることも理解されよう。特に透過型のパターニングデバイスが用いられる場合には図１に示される構成は必要とはされない。

図示の装置はいくつかのモードで使用することができる。

１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射で目標部分Ｃに投影される間、個別制御可能素子アレイ及び基板は実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。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、１回の静的露光で結像される目標部分Ｃの寸法が制限されることになる。

２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、個別制御可能素子アレイ及び基板は同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。個別制御可能素子アレイに対する基板の速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが１回の動的露光での目標部分Ｃの（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離が目標部分の（走査方向の）長さを決定する。

３．パルスモードにおいては、個別制御可能素子アレイは実質的に静止状態とされ、パルス放射源により基板Ｗの目標部分Ｃにパターンの全体が投影される。基板テーブルＷＴが実質的に一定の速度で移動して、ビームＢは基板上を線状に走査させられる。個別制御可能素子アレイ上のパターンは放射系からのパルス間に必要に応じて更新される。パルス照射のタイミングは、基板上の複数の目標部分Ｃが連続して露光されるように調整される。その結果、基板上の１つの短冊状領域にパターンが完全に露光されるようビームＢにより基板Ｗが走査されることになる。この短冊状領域の露光を順次繰り返すことにより基板Ｗは完全に露光される。

４．連続スキャンモードは基本的にパルスモードと同様である。異なるのは、変調された放射ビームＢに対して基板Ｗが実質的に等速で走査され、ビームＢが基板Ｗ上を走査し露光しているときに個別制御可能素子アレイ上のパターンが更新されることである。個別制御可能素子アレイのパターンの更新に同期させるようにした、実質的に一定の放射源またはパルス放射源を用いることができる。

５．ピクセルグリッド結像モードでは、基板Ｗに形成されるパターンはスポット状の露光を連続的に行うことにより実現される。このモードは図２のリソグラフィ装置を使用して実現することができる。このスポット状の露光はスポット発生器により形成され、パターニングデバイスＰＤへと向けられる。スポット状の露光はそれぞれ実質的に同形状である。基板Ｗ上には露光スポットが実質的に格子状（グリッド状）に転写される。このスポットの寸法は転写されるピクセルグリッドのピッチよりも大きいが、毎回の露光時に露光スポットが形成する格子の大きさよりはかなり小さい。転写されるスポットの強度を変化させることによりパターンが形成される。露光照射の合間に各スポットの強度分布が変更される。

上記で記載したモードを組み合わせて動作させてもよいし、モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別のモードで使用してもよい。

リソグラフィでは基板上のレジスト層にパターンが露光される。そしてレジストが現像される。続いて追加の処理工程が基板に施される。基板の各部分へのこれらの追加の処理工程の作用は、レジストへの露光の程度によって異なる。特にこの処理は、所与のドーズ閾値を超える放射ドーズ量を受けた基板の部位が示す反応と、その閾値以下の放射ドーズ量を受けた部位が示す反応とが異なるように調整されている。例えば、エッチング工程においては上記の閾値を超える放射ドーズ量を受けた基板上の区域は、レジスト層が現像されることによりエッチングから保護される。一方、この閾値以下の放射ドーズ量を受けたレジストは露光後の現像工程で除去され、基板のその区域はエッチングから保護されない。このため、所望のパターンにエッチングがなされる。特に、パターニングデバイス内の個別制御可能素子は、パターン図形内部となる基板上の区域での露光中の放射ドーズ量がドーズ閾値を超えるように実質的に高強度であるように設定される。基板の他の領域は、ゼロまたはかなり低い放射強度を受けるように対応の個別制御可能素子が設定されることにより、ドーズ閾値以下の放射を受ける。

実際には、パターン図形端部での放射ドーズ量は所与の最大ドーズ量からゼロへと急激に変化するわけではない。この放射ドーズ量は、たとえ図形の境界部分の一方の側への放射強度が最大となり、かつその図形境界部分の他方の側への放射強度が最小となるように個別制御可能素子が設定されていたとしても急激には変化しない。回折の影響により、放射ドーズ量の大きさは移行領域を介して低下するからである。パターン図形の境界位置は最終的にレジストの現像により形成される。その境界位置は、照射されたドーズ量が閾値を下回る位置によって定められる。この移行領域でのドーズ量低下のプロファイル、ひいてはパターン図形の境界の正確な位置は、当該図形境界上または近傍に位置する基板上の各点に放射を与える個別制御可能素子の設定により、より正確に制御できるであろう。これは、照度レベルの最大値または最小値を制御するだけではなく、当該最大値及び最小値の間の照度レベルにも制御することによっても可能となるであろう。これは通常「グレイスケーリング」と呼ばれる。

グレイスケーリングによれば、個別制御可能素子により基板に２値の放射強度（つまり最大値と最小値）だけが与えられるリソグラフィシステムよりも、パターン図形の境界位置の制御性を向上させることができる。少なくとも３種類の放射強度が基板に投影されてもよく、または例えば少なくとも４種類の放射強度でも、少なくとも８種類の放射強度でも、少なくとも１６種類の放射強度でも、少なくとも３２種類の放射強度でも、少なくとも６４種類の放射強度でも、少なくとも１２８種類の放射強度でも、少なくとも２５６種類の放射強度でも、少なくとも５１２種類の放射強度でも、または少なくとも１０２４種類の放射強度でもよい。

グレイスケーリングは上述の目的に加えてまたは上述の目的に代えて使用されてもよい。例えば、照射されたドーズ量レベルに応じて基板の各領域が２種以上の反応を可能とするように、露光後の基板への処理が調整されていてもよい。例えば、第１のドーズ閾値以下の放射を受けた基板の部位では第１の種類の反応が生じ、第１のドーズ閾値以上で第２のドーズ閾値以下の放射を受けた基板の部位では第２の種類の反応が生じ、第２のドーズ閾値以上の放射を受けた基板の部位では第３の種類の反応が生じるようにしてもよい。したがって、グレイスケーリングは、基板上での放射ドーズ量プロファイルが２以上の望ましいドーズ量レベルを有するようにするのに用いることができる。一実施例では、このドーズ量プロファイルは少なくとも２つの所望のドーズ量レベルを有し、または例えば少なくとも３つの所望のドーズ量レベル、少なくとも４つの所望のドーズ量レベル、少なくとも６つの所望のドーズ量レベル、または少なくとも８つの所望のドーズ量レベルを有してもよい。

放射ドーズ量プロファイルの制御は、上述のように基板上の各点が受ける放射強度を単に制御するという方法以外の方法によっても可能である。例えば、基板上の各点が受ける放射ドーズ量は、各点への露光時間を代替的にまたは追加的に制御することによっても制御することができる。他の例として、基板上の各点は、連続的な複数回の露光により放射を受けてもよい。このような連続的複数露光から一部の露光を選択して照射することにより代替的にまたは追加的に各点が受ける放射ドーズ量を制御することが可能となる。

図２は、本発明に係るリソグラフィシステムの一例を示す図である。この実施例は例えばフラットパネルディスプレイの製造に用いることができる。図１に示される構成要素に対応するものには図２においても同じ参照符号を付している。また、基板やパターニングデバイス、ＭＬＡ、放射ビームなどについてのさまざまな構成例などを含む上述のさまざまな変形例は同様に適用可能である。

図２に示されるように、投影系ＰＳは、２つのレンズＬ１、Ｌ２を備えるビームエキスパンダを含む。第１のレンズＬ１は、変調された放射ビームＢを受け、開口絞りＡＳの開口部で合焦させる。開口部には他のレンズＡＬを設けてもよい。そして放射ビームＢは発散し、第２のレンズＬ２（例えばフィールドレンズ）により合焦させられる。

投影系ＰＳは、拡大された変調放射ビームＢを受けるように構成されているレンズアレイＭＬＡをさらに備える。変調放射ビームＢの異なる部分はそれぞれレンズアレイＭＬＡの異なる部分を通過する。この変調放射ビームＢの異なる部分はそれぞれ、パターニングデバイスＰＤの１つ以上の個別制御可能素子に対応している。各レンズは変調放射ビームＢの各部分を基板Ｗ上の点に合焦させる。このようにして基板Ｗ上に照射スポットＳの配列が露光される。図示されているレンズアレイＭＬＡには８つのレンズが示されているだけであるが、レンズアレイＭＬＡは数千のレンズを含んでもよい（パターニングデバイスＰＤとして用いられる個別制御可能素子アレイについても同様である）。

図３は、本発明の一実施形態に係り、図２のシステムを用いて基板Ｗ上にどのようにパターンが生成されるのかを模式的に示す図である。図中の黒丸は、投影系ＰＳのレンズアレイＭＬＡによって基板に投影されるスポットＳの配列を示す。基板は、基板上での露光が進むにつれて投影系に対してＹ方向に移動する。図中の白丸は、基板上で既に露光されている露光スポットＳＥを示す。図示されるように投影系ＰＳのレンズアレイＭＬＡによって基板に投影された各スポットは基板上に露光スポット列Ｒを形成する。各スポットＳの露光により形成される露光スポット列Ｒがすべて合わさって、基板にパターンが完全に形成される。上述のようにこのような方式はよく「ピクセルグリッド結像」と称される。

照射スポットＳの配列が基板Ｗに対して角度θをなして配置されている様子が示されている（基板Ｗの端部はそれぞれＸ方向及びＹ方向に平行である）。これは、基板が走査方向（Ｙ方向）に移動するときに、各照射スポットが基板の異なる領域を通過するようにするためである。これにより、照射スポットＳの配列により基板の全領域がカバーされることになる。角度θは大きくても２０°または１０°であり、または例えば大きくても５°、大きくても３°、大きくても１°、大きくても０．５°、大きくても０．２５°、大きくても０．１０°、大きくても０．０５°、または大きくても０．０１°である。角度θは小さくても０．００１°である。

図４は、本発明の一実施形態において、どのようにしてフラットパネルディスプレイ基板Ｗ全体が複数の光学エンジンを用いて１回の走査で露光されるのかを模式的に示す図である。この例では照射スポットＳの配列ＳＡが８つの光学エンジン（図示せず）により形成される。光学エンジンはチェス盤のような配列で２つの列Ｒ１、Ｒ２に配置されている。照射スポットの配列の端部が隣接の照射スポット（例えば図３のスポットＳ）の配列の端部に（走査方向であるＹ方向において）少し重なるように形成される。一実施例では光学エンジンは少なくとも３列、例えば４列または５列に配列される。このようにして、照射の帯が基板Ｗの幅を横切って延び、１回の走査で基板全体の露光が実現されることとなる。光学エンジンの数は適宜変更してもよい。一実施例では、光学エンジンの数は少なくとも１個であり、または例えば少なくとも２個、少なくとも４個、少なくとも８個、少なくとも１０個、少なくとも１２個、少なくとも１４個、または少なくとも１７個である。一実施例では、光学エンジンの数は４０個未満であり、または例えば３０個未満または２０個未満である。

各光学エンジンは、上述の照明系ＩＬ、パターニングデバイスＰＤ、及び投影系ＰＳを別個に備えてもよい。あるいは２個以上の光学エンジンが１以上の照明系、パターニングデバイス、及び投影系の少なくとも一部を共有してもよい。

［照明によるアクティブ領域の超過］
図５は、個別制御可能素子アレイ５０１を備えるパターニングデバイスＰＤの一例を示す。本明細書では個別制御可能素子アレイ５０１はまとめてアクティブ領域５０２と称される。アクティブ領域５０２は非アクティブパッケージング５０４に囲まれていてもよい。アクティブ領域５０２が照明ビームによって完全に満たされるようにするために、位置合わせにおける公差および／または横方向へのずれを許容するべく当該照明ビーム断面の照射範囲をアクティブ領域５０２よりもわずかに大きくしてもよい。アクティブ領域５０２に作用する光は有用であると考えられるが、残りの光（例えば非アクティブパッケージング５０４に作用する光）は、超過領域に照射される余剰光である。

余剰光がリソグラフィシステムから除去されない限り、余剰光は制御されることなく、当該リソグラフィシステムのパターニングデバイスＰＤによって照明ビームがパターン付与されまたは変調されて形成されるパターン付きビーム（例えば露光用ビーム）に影響を与える可能性がある。例えば、非アクティブパッケージング５０４に入射される余剰光は制御されることなく反射し、パターン付きビームに入る可能性がある。それによりパターン付きビームが投影系ＰＳを通過する際、当該ビームにおけるエラーおよび／またはズレが生じる。

図６は、本発明の一実施形態に係り、余剰光をリソグラフィシステムから除去するためのデバイスを示す。図６に示されるように、ダークボーダー領域６０２はアクティブ領域５０２の周囲のパターニングデバイスＰＤ表面に配置されてもよい。ダークボーダー領域６０２の内縁は、アクティブ領域５０２の外縁と隣接している。ダークボーダー領域６０２は、超過領域から光を除去する役割を果たす。

ダークボーダー領域６０２と同様な従来のデバイスでは非反射膜もしくは超過領域における余剰光を吸収する素子が用いられている。しかし、こうしたデバイスは化学線熱負荷（例えば光吸収による加熱）による熱変形の影響を受けやすい。言い換えると、当該デバイスおよび／または当該デバイスに取り付けられたパターニングデバイスＰＤが膨張し、場合によってはアクティブ領域５０２からの光の性質に影響を与えることがある。よって、本発明の一実施形態ではダークボーダー領域６０２は、加熱による膨張という副作用をパターニングデバイスＰＤに与えることなく余剰光を除去する反射領域となっている。例えばダークボーダー領域６０２は、余剰光を打ち消すように干渉させる、パターニングデバイスＰＤ上にエッチングされた干渉格子であってもよい。これにより、余剰光が当該システムから除去される。例えば干渉格子は、アクティブ領域５０２に直接隣接するパターニングデバイスＰＤの表面に位相ステップミラーのアレイとしてエッチングされていてもよい。位相ステップミラーが用いられるこの例では例えば、各ミラーの位相が照明光の１／４波長だけ異なっていてもよい。このようにして位相ステップミラーに入射される光は打ち消されるように干渉し、当該システムから除去される。位相ステップミラーは、同様に位相を変化させるアクティブ領域とともに用いられてもよく、または平坦なアクティブ領域とともに用いられてもよい。

ダークボーダー領域６０２は、アクティブ領域５０２を超えることにより生じる余剰光を除去できるが、ダークボーダー領域６０２はパターニングデバイスＰＤ表面上における有効なスペースを奪ってしまう。さらにダークボーダー領域６０２外縁の最大サイズが制限されている。なぜならパターニングデバイスＰＤの外側部分は、パターニングデバイスＰＤにおける別の構成要素によって使用されることがあるからである。当該別の構成要素の例として、たとえば限定されることなしに、一時的もしくは永久的な保持用の接着パッドおよびマウントなどが挙げられる。また、ダークボーダー領域６０２内縁の最小サイズは制限されている。なぜなら、アクティブ領域５０２を最大にするようにパターニングデバイスＰＤ上のスペースが必要とされるからである。これらの制約のためダークボーダー領域６０２は例えば一辺が約１ｍｍの幅に制限されてもよい。しかし、間隔の調整およびイルミネータおよび／または照明ビームの横方向へのずれに対応するために約１ｍｍより大きいダークボーダー領域が必要とされてもよい。

代替的にまたは追加的に、アクティブ領域５０２を囲む、より大きな幅を有するダークボーダー領域を設けるためにパターニングデバイスＰＤと投影系ＰＳとの間の光路に開口を有するダークボーダー領域が設けられてもよい。当該ダークボーダー領域は、パターニングデバイスＰＤから例えば約３ｍｍよりも小さい距離だけ離れていてもよい。

図７は、開口７０４を有するダークボーダー領域７０２の例を示す。パターニングデバイスＰＤは通常、アクティブ領域に光が届くように当該アクティブ領域を覆う透明窓を有する。さらに当該透明窓は物理的危害からアクティブ領域の素子を保護する。従来のシステムとして例えば米国特許出願公報第２００４／０２４７９０６号および第２００６／００３３９７９号などがあり、その全体をここに引用する。従来システムでは、透明窓に加えてダークボーダー領域７０２と同様の形状を有する非反射型のダークボーダー領域が設けられている。しかし、これらの従来システムはダークボーダー領域に非反射性のもしく吸収性の材料を使用する。図６を参照して上述したように、こうした吸収型材料は例えば化学線熱負荷が原因で膨張することがある。こうした膨張は、パターニングデバイスＰＤのアクティブ領域からの光の照射に好ましくない影響を与えることがある。

よって、本発明の一実施形態ではダークボーダー領域７０２が余剰光を反射し、もしくは実質的に除去する。これにより余剰光の吸収による加熱によって生じるダークボーダー領域７０２の膨張が最小限に抑制される。一実施例ではダークボーダー領域７０２は例えばクロムなどの反射性材料からなるリングである。図８Ｂを参照してさらに説明すると、リソグラフィシステムから外へと光を反射するように反射性材料はパターニングデバイスに対して角度をなしていてもよく、またはＶ字形を形成していてもよい。別の実施例ではダークボーダー領域７０２は、第２材料の上に設けられた第１材料による反射膜を備える。当該反射膜の例として、例えば限定されることなしに、ガラス基板上のクロム膜などが挙げられる。当該反射膜は２種類の膜から構成されてもよい。さらに別の実施例ではダークボーダー領域７０２は、リソグラフィシステムで用いられる波長の光を打ち消すように干渉させる干渉格子を備える。こうした干渉格子は、例えばガラス基板にエッチングされた位相ステップであってもよい。

ダークボーダー領域７０２の開口７０４は、ダークボーダー領域７０２の形成に用いられた基板の透明な部位であってもよい。これに代えて、開口７０４は、ダークボーダー領域７０２の形成に用いられた材料を切り抜いたものであってもよい。これによりダークボーダー領域７０２は当該材料のリングにより形成される。ダークボーダー領域７０２は、たとえば限定されることなしに、ガラスもしくは金属を含む多様な材料から形成されてもよい。

ダークボーダー領域７０２の幅は、例えば１ｍｍもしくはそれより大きいいかなるサイズであってもよい。一実施例ではダークボーダー領域７０２は、パターニングデバイスＰＤのアクティブ領域５０２をカバーする透明窓と一体化していてもよい。当該実施例では開口７０４は透明窓を備えている。他の実施例ではダークボーダー領域７０２は透明窓とは別体のデバイスである。当該実施例では透明窓は、パターニングデバイスＰＤから例えば約３ｍｍより小さい距離だけ離れていもよい。さらにダークボーダー領域７０２は、透明窓から例えば約３ｍｍの距離だけ離れていてもよい。こうした実施例ではパターニングデバイスＰＤの窓はパターニングデバイスＰＤとダークボーダー領域７０２との間に位置する。

別の実施例では透明窓とパターニングデバイスの間隔が、ダークボーダー領域７０２端部からの回折効果を最小限にしアクティブ領域５０２からの所望の光が干渉しないようにするため非常に小さいことがある。一例として透明窓は、パターニングデバイスＰＤから例えば約１００ミクロンよりも小さい距離だけ離れている。こうした実施例では、パターニングデバイスＰＤの窓はパターニングデバイスＰＤとダークボーダー領域７０２との間に位置する。

ダークボーダー領域７０２が、リソグラフィシステムから余剰光を除去する唯一のデバイスとして用いられる場合、開口７０４の内縁の位置がパターニングデバイスＰＤのアクティブ領域５０２の外縁に合わされるべきである。これにより、照明がアクティブ領域を超えることで生じるあらゆる余剰光が実質的に遮られ、あるいはその反対でダークボーダー領域７０２により実質的に除去される。さらにアクティブ領域５０２端部の位置合わせによって、アクティブ領域５０２から反射するもしくはアクティブ領域５０２を通過する光が遮られないようすることが望ましい。

追加的にまたは代替的に、ダークボーダー領域７０２の位置合わせにおける公差を増大させるためダークボーダー領域７０２と同様なダークボーダー領域が、例えばパターニングデバイスＰＤの表面に設けられたダークボーダー領域のような余剰光を除去する他のデバイスとともに用いられてもよい。図８Ａは、本発明の一実施形態に係り、ダークボーダー領域８０１とダークボーダー領域８０３を有するシステム８００の断面図である。ダークボーダー領域８０１は開口８０５を有し、（図７の）ダークボーダー領域７０２と同様である。ダークボーダー領域８０３は（図６の）ダークボーダー領域６０２と同様である。ダークボーダー領域８０１と８０３は、たとえば限定されることなしに、光吸収性材料もしくは反射性材料から構成されてもよい。

図８Ａではダークボーダー領域８０１の周縁（例えば端部８０２ａや８０２ｂ）はアクティブ領域５０２（例えば端部８０４ａや８０４ｂ）の周縁より大きく、ダークボーダー領域８０３の外縁（例えば端部８０６ａや８０６ｂ）より小さい。このような大きさにすることでダークボーダー領域８０１がダークボーダー領域８０３と重なることを可能にするが、当該領域８０３を完全にカバーするわけではない。この重なりが重複部分８０８として例示されている。重複部分８０８のためにダークボーダー領域８０１とアクティブ領域５０２とを完璧に位置合わせする必要がない。その代わりに、開口８０５を通過する光の性質に影響を与えることなくダークボーダー領域８０１は少し離され、傾けられおよび／または回転させられることがある。さらに開口８０５のサイズがアクティブ領域５０２のサイズより大きいため、アクティブ領域５０２から反射するもしくはアクティブ領域を通過する光がダークボーダー領域８０１により遮られという脅威が低減する。

ダークボーダー領域８０１とともにダークボーダー領域８０３を用いることで、照明がアクティブ領域を超えることにより生じる余剰光を除去することができ、さらにパターニングデバイスＰＤ表面上のスペースを最小限に抑えることができる。ダークボーダー領域８０３の幅は例えば約０．５ｍｍもしくはより小さくすることが可能であり、一方ダークボーダー領域８０１の幅は、照明系に必要とされるサイズと同じぐらい大きくすることが可能である。例えばダークボーダー領域８０１の外縁（例えば端部８１０ａや８１０ｂ）はアクティブ領域５０２の周縁から約１．２ｍｍもしくはより離れていてもよい。これによりダークボーダー領域８０１と８０３が重なり合成された幅はアクティブ領域の端部から約１．２ｍｍもしくはより離れている。

図８Ｂに示されるようにダークボーダー領域８０１は、リソグラフィシステムから外へと光を反射するようにアクティブ領域５０２に対して傾いていてもよいし、もしくはＶ字型を形成していてもよい。ダークボーダー領域８０１はダークボーダー領域８０３と重なり、ダークボーダー領域８０１の中心とアクティブ領域５０２の中心が正確に合わせられる必要がないため、開口８０５を通過する光の量と角度は、ダークボーダー領域８０１がアクティブ領域５０２と平行である場合と同じである。さらに図８Ｂに示されるようにダークボーダー領域８０１は、パターニングデバイスＰＤをカバーする透明窓８１２上に配置されてもよい。

図９は、リソグラフィシステムにて照明がアクティブ領域を超えることで生じる余剰光の除去方法９００の一例を示すフローチャートである。方法９００は図８のシステム８００を参照して説明される。ステップ９０２では例えばパターニングデバイスＰＤのアクティブ領域５０２のようにパターニングデバイスのアクティブ領域が照射される。照明がアクティブ領域５０２を超えた領域に照射されることで当該照射により余剰光が生じることがある。

ステップ９０４ではアクティブ領域の照明により生じる余剰光の第１部分が第１ダークボーダー領域により除去される。第１ダークボーダー領域は例えばパターニングデバイスＰＤのダークボーダー領域８０３のようにパターニングデバイスＰＤの表面に設けられてもよい。余剰光の第１部分は余剰光の全部分であってもよく、もしくは余剰光の一部のみであってもよい。余剰光の一部のみが第１ダークボーダー領域により除去された場合、方法９００はステップ９０６へと進む。

ステップ９０６では、アクティブ領域の照明により生じる余剰光の第２部分が第２ダークボーダー領域により除去される。第２ダークボーダー領域は、例えばダークボーダー領域８０１のようにパターニングデバイスの表面から離れていてもよい。光は第２ダークボーダー領域の開口を通過し、リソグラフィシステムの投影系に入る。

本説明においてはリソグラフィ装置の用途を特定の装置（例えば集積回路やフラットパネルディスプレイ）の製造としているが、ここでのリソグラフィ装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積回路や集積光学システム、磁気ドメインメモリ用ガイダンスおよび検出パターン、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、微小電気機械素子（ＭＥＭＳ）、ＬＥＤなどの製造に用いることが可能であり、これらに限られない。また、例えばフラットパネルディスプレイに関しては、本発明に係る装置は、例えば薄膜トランジスタ層及び／またはカラーフィルター層などのさまざまな層の製造に用いることができる。

ここでは特に光学的なリソグラフィを本発明に係る実施形態に適用したものを例として説明しているが、本発明は例えばインプリントリソグラフィなど文脈が許す限り他にも適用可能であり、光学的なリソグラフィに限られるものではない。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスのトポグラフィーが基板に生成されるパターンを決める。パターニングデバイスのトポグラフィーが基板に塗布されているレジスト層に押し付けられ、電磁放射や熱、圧力、あるいはこれらの組み合わせによってレジストが硬化される。レジストが硬化されてから、パターニングデバイスは、パターンが生成されたレジストから外されて外部に移動される。

［結語］
本発明の種々の実施例を上に記載したが、それらはあくまでも例示であって、それらに限定されるものではない。本発明の精神と範囲に反することなく種々に変更することができるということは、関連技術の当業者には明らかなことである。本発明の範囲と精神は上記で述べた例示に限定されるものではなく、請求項とその均等物によってのみ定義されるものである。

さらに、後述の要約書の目的は、米国特許商標局や一般の人々、並びに特に、特許や法律の用語、語句に精通していないこの技術分野の科学者、エンジニアおよびプラクティショナーが、出願の開示技術の本質を速く大雑把に判定するのを可能にすることである。要約書は、本発明の範囲をいかなる形にも限定するものではない。

本発明の各種実施形態に係るリソグラフィシステムを示す図である。 本発明の各種実施形態に係るリソグラフィシステムを示す図である。 図２に示される本発明の実施形態により基板にパターンを転写する１つのモードを示す図である。 本発明の一実施形態に係る光学エンジンの配置を示す図である。 本発明の一実施形態に係るパターニングデバイスの正面図を示す図である。 本発明の一実施形態に係り、ダークボーダー領域を有するパターニングデバイスの正面図を示す図である。 本発明の一実施形態に係り、開口を有するダークボーダー領域の正面図を示す図である。 本発明の一実施形態に係り、パターニングデバイスおよび離れた位置に設けられたダークボーダー領域の断面図を示す図である。 本発明の一実施形態に係り、パターニングデバイスおよび離れた位置に設けられたダークボーダー領域の断面図を示す図である。 本発明の一実施形態に係り、リソグラフィシステムから余剰光を除去する方法を示すフローチャートである。

符号の説明

ＰＤ パターニングデバイス、 ５０２ アクティブ領域、 ５０４ 非アクティブパッケージング、 ６０２、７０２ ダークボーダー領域、 ７０４ 開口、 ８０１ ダークボーダー領域、 ８０２ 端部、 ８０３ ダークボーダー領域、 ８０４ 端部、 ８０５ 開口、 ８０６ 端部、 ８１０ 端部、 ８１２ 透明窓。

Claims (27)

1. 照明ビームを調整する照明光学系と、
   アクティブ領域を有し、アクティブ領域によって照明ビームにパターンを付与するパターニングデバイスと、
   パターニングデバイスの表面に設けられ、アクティブ領域を囲む第１ダークボーダー領域と、
   パターニングデバイスの表面から離れ、アクティブ領域を囲む第２ダークボーダー領域と、
   基板を支持する基板テーブルと、
   パターニングデバイスによってパターンが付与された照明ビームを基板の目標部分に投影する投影光学系と、
   を備え、
   アクティブ領域に照射される照明ビームは第２ダークボーダー領域の開口を通過し、第１ダークボーダー領域および第２ダークボーダー領域の少なくとも１つを用いることでアクティブ領域の外側に照射される余剰光が低減され、
   第２ダークボーダー領域の内縁は、第２ダークボーダー領域と第１ダークボーダー領域が重なるように、アクティブ領域の外縁よりも大きく、第１ダークボーダー領域の外縁よりも小さいことを特徴とするリソグラフィ装置。
2. 第１ダークボーダー領域の内縁は、実質的にアクティブ領域の周縁と隣接していることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. 第１ダークボーダー領域の幅は、約１．０ｍｍよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
4. 第１ダークボーダー領域の幅は、約０．５ｍｍよりも小さいことを特徴とする請求項３に記載のリソグラフィ装置。
5. 第２ダークボーダー領域の内縁は、アクティブ領域の外縁から約１．２ｍｍ離れていることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
6. 第１ダークボーダー領域と第２ダークボーダー領域が重なり合成される幅は、約１ｍｍより大きいことを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
7. パターニングデバイスのアクティブ領域をカバーし、当該パターニングデバイスの表面から離れている透明窓をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
8. 第２ダークボーダー領域が透明窓と一体であることを特徴とする請求項７に記載のリソグラフィ装置。
9. 第１ダークボーダー領域は、パターニングデバイス表面に設けられている反射膜であることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
10. 第１ダークボーダー領域は、パターニングデバイス表面にエッチングされた干渉格子であることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
11. 第１ダークボーダー領域は、パターニングデバイス表面に設けられている吸収膜であることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
12. 第２ダークボーダー領域は、前記リソグラフィ装置から外へと光を反射する反射領域であることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
13. 第２ダークボーダー領域は、前記リソグラフィ装置で用いられる波長の光を除去する干渉格子であることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
14. 第２ダークボーダー領域は、前記リソグラフィ装置から光を除去する吸収膜であることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
15. アクティブ領域は、透過型または反射型のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
16. 照明ビームを調整する工程と、
    パターニングデバイスのアクティブ領域を照明ビームで照明し、アクティブ領域によって照明ビームにパターンを付与する工程と、
    アクティブ領域への照明により生じる余剰光の第１部分をパターニングデバイス表面に設けられた第１ダークボーダー領域であってアクティブ領域を囲む第１ダークボーダー領域で除去する工程と、
    アクティブ領域への照明により生じる余剰光の第２部分をパターニングデバイス表面から離れた第２ダークボーダー領域であってアクティブ領域を囲む第２ダークボーダー領域で除去する工程と、
    パターニングデバイスによってパターンが付与された照明ビームを基板の目標部分に投影する工程と、を含み、
    第２ダークボーダー領域の内縁は、第２ダークボーダー領域と第１ダークボーダー領域が重なるように、アクティブ領域の外縁よりも大きく、第１ダークボーダー領域の外縁よりも小さいことを特徴とするリソグラフィ方法。
17. 余剰光の第１部分を第１ダークボーダー領域で除去する工程は、余剰光の第１部分をパターニングデバイスを備えるリソグラフィ装置の外部に反射することを含むことを特徴とする請求項１６に記載のリソグラフィ方法。
18. 余剰光の第１部分を第１ダークボーダー領域で除去する工程は、
    余剰光の第１部分を打ち消すように干渉させる工程を含むことを特徴とする請求項１６に記載のリソグラフィ方法。
19. 余剰光の第１部分を第１ダークボーダー領域で除去する工程は、
    パターニングデバイスを備えるリソグラフィ装置から余剰光の第１部分を吸収する工程を含むことを特徴とする請求項１６に記載のリソグラフィ方法。
20. 余剰光の第２部分を第２ダークボーダー領域で除去する工程は、余剰光の第２部分をパターニングデバイスを備えるリソグラフィ装置の外部に反射することを含むことを特徴とする請求項１６に記載のリソグラフィ方法。
21. 余剰光の第２部分を第２ダークボーダー領域で除去する工程は、余剰光の第２部分を打ち消すように干渉させる工程を含むことを特徴とする請求項１６に記載のリソグラフィ方法。
22. 余剰光の第２部分を第２ダークボーダー領域で除去する工程は、パターニングデバイスを備えるリソグラフィ装置から余剰光の第２部分を吸収する工程を含むことを特徴とする請求項１６に記載のリソグラフィ方法。
23. 照明ビームを調整する照明光学系と、
    アクティブ領域を有し、アクティブ領域によって照明ビームにパターンを付与するパターニングデバイスと、
    パターニングデバイスの表面に設けられ、アクティブ領域を囲む第１ダークボーダー領域と、
    パターニングデバイスの表面から離れ、アクティブ領域を囲む第２ダークボーダー領域と、
    基板を支持する基板テーブルと、
    パターニングデバイスによってパターンが付与された照明ビームを基板の目標部分に投影する投影光学系と、
    を備え、
    第２ダークボーダー領域は、
    アクティブ領域に照射される照明ビームが第２ダークボーダー領域を通過することを可能にする開口と
    パターニングデバイスにおいてアクティブ領域の外側に照射される照明ビームを、本リソグラフィ装置から余剰光を除去する角度に反射するＶ字形反射領域と、
    を備え、
    パターニングデバイス表面に設けられた第１ダークボーダー領域の内縁は、アクティブ領域の周縁と隣接し、
    パターニングデバイス表面から離れた第２ダークボーダー領域の開口の周縁は、パターニングデバイス表面に設けられた第１ダークボーダー領域の内縁より大きく、パターニングデバイス表面に設けられた第１ダークボーダー領域の外縁よりも小さいことを特徴とするリソグラフィ装置。
24. アクティブ領域をカバーする透明窓をさらに備え、
    第２ダークボーダー領域は透明窓と一体であることを特徴とする請求項２３に記載のリソグラフィ装置。
25. 照明ビームを調整する照明光学系と、
    照明ビームにパターンを付与するパターニングデバイスと、
    基板を支持する基板テーブルと、
    パターニングデバイスによってパターンが付与された照明ビームを基板の目標部分に投影する投影光学系と、を備え、
    パターニングデバイスは、
    照明ビームにパターンを付与するアクティブ領域と、
    パターニングデバイス表面に設けられ、アクティブ領域を囲む第１ダークボーダー領域と、
    パターニングデバイス表面から離れ、アクティブ領域を囲む第２ダークボーダー領域と、
    を備え、
    第２ダークボーダー領域の内縁は、第２ダークボーダー領域と第１ダークボーダー領域が重なるように、アクティブ領域の外縁より大きく、第１ダークボーダー領域の外縁よりも小さいことを特徴とするリソグラフィ装置。
26. 第１ダークボーダー領域と第２ダークボーダー領域との間隔は、第２ダークボーダ領域内縁からの回折効果が、パターニングデバイスのアクティブ領域から反射される光と干渉しないように最適化されていることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
27. 第２ダークボーダー領域内縁からの１つ以上の回折効果が、パターニングデバイスのアクティブ領域から反射される光と干渉しないように第１ダークボーダー領域と第２ダークボーダー領域との間隔を最適化する工程を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載のリソグラフィ方法。

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