JP5134559B2 - 偏光状態制御装置、リソグラフィ装置、偏光状態制御方法およびコンピュータ読取可能媒体 - Google Patents

Description

本発明は、放射ビームの偏光状態を制御するための装置および方法に関する。

露光装置は、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。露光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用デバイスを使用して、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、例えば基板に塗布された照射感応材料（レジスト）層への像形成により、（例えばガラスプレートなどの）基板（の一部）に転写される。

パターニング手段を使用して、回路パターンではなく、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場合もある。マスクに代えて、パターニング用デバイスは、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備えてもよい。このようなシステムのマスクを使用する方式と比較した利点は、迅速かつ低コストにパターンを変更することができることである。

基板（例えばレジストコート基板）にパターンを転写する放射ビームは、連続的なビームであってもよいし、複数のパルスを備えるビームであってもよい。例えば、一例において、放射ビームは放射ビームパルスを備えてもよい。放射ビームパルスは、放射ビーム源により直接供給されてもよいし、連続的な放射ビームの通過を選択的に許可または妨げることにより供給されてもよい。

パルス放射ビームを用いてパターンを基板に転写するとき、パターン、またはパターンの一部を基板の領域に転写するために、複数のパルスが基板の同じ領域に入射する必要があるかもしれない。各パルスのエネルギーは、各パルスごとに平均値の±１０％変動する可能性がある。しかしながら、パルスエネルギーの変動は、高速制御アルゴリズムおよび制御電子回路の使用を考慮に入れることが可能である。また、パルスエネルギーの変動は、基板の所与の領域をパターニングするために複数のパルスが用いられるという事実により、多くの場合平均化される。例えば、基板の特定の領域上に所要の放射ドーズを与えるために、４０〜６０の放射ビームパルスが必要とされる可能性がある。結果として得られる蓄積されたドーズの変動は、平均値の±０．１％変動するだけかもしれない。従って、いくつかのアプリケーションにおいては、パルス放射ビームのパルスエネルギーの変動は、パターンの基板への転写にそれほど影響しないかもしれない。

ミラーアレイまたは同種のものを用いるマスクレスリソグラフィ装置および方法を含むいくつかのアプリケーションにおいては、基板の領域に所要の放射ドーズを供給するために、パルス放射ビームの単一パルスのみを用いることが望ましいかもしれない。所要のドーズを供給するのに単一パルスのみが用いられるので、上述した各ドーズごとのエネルギーの変動が、基板の領域に与えられる放射ドーズにおける同じような（例えば平均の±１０％の）変動をもたらす可能性がある。このような放射ドーズの大きな変動は、基板に転写されるパターンの線幅における許容不可能な変動をもたらすかもしれない。基板に転写されるパターンの線幅の許容可能な制御を実現するために、放射ビームパルスのエネルギーの変動は、平均値の１０％未満、例えば、最大でも平均値の０．５％であることが好ましい。しかしながら、現在の放射ビーム源は、このようなパルスエネルギーの変動の小さいパルス放射ビームを供給することができない。

放射ビームのパルスエネルギーの変動に対する可能な解決法は、高速検出器および高速光シャッタ、例えば、ナノ秒の応答時間を有する検出器およびシャッタを用いて、個々のパルスのエネルギーをトリム（制御）することである。例えば、適切なシャッタは、ポッケルスセルであってもよい。当技術分野においてよく知られているように、ポッケルスセルは、光変調に用いられる一般的な電気光学デバイスである。ポッケルスセルは、ポッケルスセルを通過する放射ビームの偏光状態を変化させるために用いられる。ポッケルスセルを光検光子と組み合わせることにより、光スイッチを作ることができる。例えば、放射ビームの偏光状態を９０°回転させることにより、放射ビームが光検光子を通過するのを選択的に許可または阻止し、リソグラフィ装置のその他の構成要素上に到達させたり、または構成要素を通過させたりできる。

ポッケルスセル、または他の電気光学デバイスの使用に関係する一つの問題は、その環境の変化に対する脆弱性である。例えば、ポッケルスセルの温度の小さな変動は、セルを通過する放射ビームの偏光状態の制御または変化に重大な影響を与える可能性がある。仮に放射ビームの偏光状態が十分正確にできないとすれば、光検光子を通過してリソグラフィ装置の他の構成要素上に到達、または構成要素を通過する放射が過剰または不十分となる可能性がある。例えば、ある状況において、出来るだけ多くの光が光検光子を通過し、リソグラフィ装置の他の構成要素上に到達、または構成要素を通過することが望まれるかもしれない。この状況においては、ポッケルスセルの温度の変化により生じる放射ビームの偏光状態の変化は、リソグラフィ装置の他の構成要素上に到達する、または構成要素を通過する放射ビームの強度を低下させる可能性がある。別の例においては、放射ビームの任意の一部がリソグラフィ装置の他の構成要素上へ、または構成要素を通過するのを阻止することが望まれるかもしれない。この状況においては、ポッケルスセルの温度の変化により生じる放射ビームの偏光状態の変化は、放射ビームの一部が光検光子を通過して、リソグラフィ装置の他の構成要素上に到達、または構成要素を通過するという結果をもたらす可能性がある。例えば偏光状態を制御するデバイスの温度の変化に帰因する放射ビームの偏光状態のドリフト（または偏差）を低減または除去することが望ましい。

それゆえ、放射ビームのパルスエネルギーの変動を制御する装置および方法が必要とされている。

一実施形態では、偏光制御ユニットと、測定ユニットと、フィードバックユニットとを備える放射ビームの偏光状態を制御する装置が提供される。偏光制御ユニットは、放射ビームの少なくとも一部の偏光状態を調整するよう構成されている。測定ユニットは、放射ビームの一部の偏光状態を測定するよう構成されており、フィードバックユニットは、測定された偏光状態に基づいて偏光制御ユニットに信号を供給するよう構成されている。さらに、フィードバックユニットは、所望の偏光状態からの、放射ビームの一部の偏光状態の偏差を補正するよう構成されている。

別の実施形態では、照明系と、個別制御可能素子アレイと、投影系と、偏光状態制御装置とを備えるリソグラフィ装置が提供される。照明系は、放射ビームを調整するよう構成されている。個別制御可能素子アレイは、放射ビームを調整するよう構成されている。投影系は、調整された放射ビームを基板上に投影するよう構成されている。偏光状態制御装置は、放射ビームの少なくとも一部の偏光状態を調整するよう構成された偏光制御ユニットと、放射ビームの一部の偏光状態を測定するよう構成された測定ユニットと、測定された偏光状態に基づいて偏光制御ユニットに信号を供給するよう構成されたフィードバックユニット装置と、を備える。フィードバックユニットは、所望の偏光状態からの、前記放射ビームの一部の偏光状態の偏差を補正するよう構成されている。

さらなる実施形態では、以下のステップを備える放射ビームの偏光状態を制御する方法が提供される。（ａ）放射ビームの少なくとも一部の偏光状態を調整するステップ。（ｂ）前記放射ビームの一部の偏光状態を測定するステップ。（ｃ）測定された偏光状態に基づいて、放射ビームの一部の偏光状態の調整を制御して、所望の偏光状態からの、放射ビームの一部の偏光状態の偏差を補正するステップ。追加の実施形態においては、ステップ（ｂ）は連続的にまたは周期的に繰り返されてもよく、ステップ（ｃ）は連続的にまたは周期的に繰り返されてもよい。

本発明のさらなる実施形態や特徴、効果は、本発明のさまざまな実施形態の構成及び作用とともに添付の図面を参照して以下に詳細に説明される。

添付の図面は、ここに組み込まれ、本明細書の一部を構成しているが、明細書と共に本発明を説明し、さらに、本発明の原理を説明し、当業者が本発明を利用するのに役立つものである。

本発明の各実施形態に係る露光装置を示す図である。 本発明の各実施形態に係る露光装置を示す図である。 図２に示される本発明の一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。 本発明の実施形態に係る光スイッチを示す図である。 本発明の実施形態に係る光スイッチを示す図である。 本発明の実施形態に係る偏光状態制御装置を示す図である。 本発明の実施形態に係る偏光状態制御装置を示す図である。 図６および図７に示した偏光状態制御装置の動作原理を示す図である。 図６および図７に示した偏光状態制御装置の動作原理を示す図である。 本発明の実施形態に係る偏光状態制御装置を示す図である。 本発明が実装された典型的なコンピュータシステムを示す図である。

本発明の一つ以上の実施の形態は、添付の図面を参照して説明される。図面では、類似の参照番号は、同一または機能的に類似の要素を示す。さらに、符号の一番左の数字は、その符号が最初に表れる図面を特定することができる。

本明細書は、本発明の特徴を組み込んだ一つ以上の実施形態を開示している。開示された実施形態は、単に本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲は、開示された実施形態に限られない。本発明は、この文書に添付された特許請求の範囲によって定義される。

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、または特徴を作用させることは、当業者の知識の範囲内であるとして理解すべきである。

本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施形態は、また、一つ以上のプロセッサにより読み込まれ、実行されるコンピュータ読み取り可能媒体に記憶されたインストラクションとして実現されてもよい。コンピュータ読み取り可能媒体は、機械により読み取り可能な形式の情報を記憶または伝送するメカニズムを含んでもよい（例えば、コンピュータデバイス）。例えば、コンピュータ読み取り可能媒体は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）；ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）；磁気ディスク記憶媒体；光記憶媒体；フラッシュメモリ装置；電気的、光学的、音響的またはその他の形式の伝搬信号などである。さらに、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、インストラクションは、特定の動作を実行できるものとして、ここで説明されてもよい。しかしながら、このような説明は、単に便宜上のためだけであり、このような動作は、実際は、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、インストラクションなどを実行するコンピュータデバイス、プロセッサ、コントローラ、その他のデバイスによって生じるものであると理解すべきである。

図１は、本発明の一実施形態に係る露光装置を模式的に示す図である。この装置は、照明光学系ＩＬ、パターニング用デバイス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（照明器）ＩＬは、放射ビームＢ（例えば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、パターン付与ビームは、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、あるパラメータに従って基板を正確に位置決めする位置決め装置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または投影系という用語は、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、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または投影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、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。

パターニング用デバイス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。普通は個別制御可能素子アレイは投影光学系ＰＳに対して位置が固定されるが、あるパラメータに従って正確に位置決めする位置決め装置に接続されていてもよい。

本明細書において「パターニング用デバイス」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。これらのデバイスは静的なパターニング用デバイス（例えばマスクやレチクル）であってもよいし、動的なパターニング用デバイス（例えばプログラム可能な素子の配列）であってもよい。簡単のために本説明のほとんどは動的パターニング用デバイスの観点でなされているが、本発明の範囲を逸脱することなく静的パターニング用デバイスを用い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）。パターニング用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。

電子的手段（例えばコンピュータ）によりパターンをプログラム可能であるパターニング用デバイスは、例えば複数のプログラム可能な素子を含むパターニング用デバイス（例えば１つ前の文章に挙げたものではレチクルを除くすべてのものが該当する）であり、本明細書では総称して「コントラストデバイス」と呼ぶこととする。パターニング用デバイスは少なくとも１０個、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な素子を備えてもよい。

プログラマブルミラーアレイは、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、フィルタにより回折光を取り除いて基板に非回折光を到達させるようにしてもよい。

同様にして回折光学ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）デバイスを用いることもできる。一例としては、回折光学ＭＥＭＳデバイスは、入射光を回折光として反射する回折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。

パターニング用デバイスＰＤの他の例はプログラム可能なＬＣＤアレイである。

露光装置は１つ以上のコントラストデバイスを備えてもよい。例えば、露光装置は、複数の個別制御可能素子アレイを有し、それぞれの素子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つの照明光学系（または照明光学系の一部）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／または投影光学系（または投影光学系の一部）を共有していてもよい。

一実施例としては、図１に示される実施形態のように、基板Ｗは実質的に円形状である。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。他の実施例としては、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、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、または少なくとも３００ｍｍである。あるいは、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、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である。

基板の少なくとも１辺の長さは、長くても１０００ｃｍ、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。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。一実施例ではウエハはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ウエハであってよい。一実施例ではウエハはシリコンウエハであってよい。一実施例では基板はセラミック基板であってよい。一実施例では基板はガラス基板であってよい。一実施例では基板はプラスチック基板であってよい。一実施例では基板は（ヒトの裸眼で）透明であってよい。一実施例では基板は有色であってよい。一実施例では基板は無色であってよい。

この基板の厚さは、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、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とすることができる。あるいは、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であってもよい。

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）、計測装置、及び／または検査装置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合焦用素子のアレイを含んでもよい。合焦用素子のアレイ（例えばＭＬＡ）は少なくとも１０個、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個の合焦用素子を備えてもよい。

パターニング用デバイスにおける個別制御可能素子の数と合焦用素子のアレイにおける合焦用素子の数とは等しいか、あるいは、パターニング用デバイスにおける個別制御可能素子の数が合焦用素子のアレイにおける合焦用素子の数よりも多い。合焦用素子のアレイにおける１つ以上（例えばたいていは各アレイにつき１０００以上）の合焦用素子は、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。

露光装置は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。

露光装置は、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用デバイスと投影系との間などの露光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に示されるように照明器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、少なくとも１０ｎｍ、少なくとも１１−１３ｎｍ、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。あるいは、放射源ＳＯにより供される放射は、長くても４５０ｎｍ、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、及び／または１２６ｎｍ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、光源と露光装置とは別体であってもよい。この場合、光源は露光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から照明器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、光源は露光装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯと照明器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、放射系と総称される。

照明器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、照明器の瞳面における強度分布の少なくとも半径方向外径及び／または内径（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。加えて照明器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。照明器はビーム断面における所望の均一性及び強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。照明器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、パターニング用デバイスＰＤ（例えば、個別制御可能素子アレイ）に入射して、当該パターニング用デバイスにより変調される。放射ビームはパターニング用デバイス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。位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ（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用デバイスＰＤの位置を正確に補正するために用いられてもよい。

一実施例においては、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）により基板テーブルＷＴの移動を実現する。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は図１には明示されていない。一実施例では基板テーブルＷＴを移動させるための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用デバイス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用デバイス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用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用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）。パターニング用デバイス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へと伝達する。しかしながら放射ビームＢをパターニング用デバイス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用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の露光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、スポット発生器はパターニング用デバイスＰＤに適切に方向付けられて配置されている。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により最終的に実質的に格子が描かれる。一実施例では、このスポットの寸法は最終的に基板上に描かれる格子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もかなり小さい。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、パターニング用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は所与の最大ドーズ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。この移行領域での放射ドーズ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。これは、強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強度レベルにも制御することによっても可能となる。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ーシステムよりも、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、少なくとも４種類の放射強度、少なくとも８種類の放射強度、少なくとも１６種類の放射強度、少なくとも３２種類の放射強度、少なくとも６４種類の放射強度、少なくとも１２８種類の放射強度、または少なくとも２５６種類の放射強度が基板に投影されてもよい。

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、照射された放射ドーズ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の閾値以下の放射ドーズを受けた基板の部位では第１の種類の反応が生じ、第１の閾値以上で第２の閾値以下の放射ドーズを受けた基板の部位では第２の種類の反応が生じ、第２の閾値以上の放射ドーズ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のプロファイルが２以上の望ましいドーズレベルを有するようにするのに用いることができる。この放射ドーズプロファイルは少なくとも２つの所望の放射ドーズレベル、少なくとも３つの所望の放射ドーズレベル、少なくとも４つの所望の放射ドーズレベル、少なくとも６つの所望の放射ドーズレベル、または少なくとも８つの所望の放射ドーズレベルを有してもよい。

放射ドーズ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用い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を制御することが可能となる。

図２は、本発明に係る露光装置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、基板やコントラストデバイス、ＭＬＡ、放射ビームなどについての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の異なるレンズＭＬ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、パターニング用デバイス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には８つのレンズ１４が示されているだけであるが、レンズアレイは数千のレンズを含んでもよい（パターニング用デバイス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ＳＥ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１５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°、大きくても１０°、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°であってよい。あるいは、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の基板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に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、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。あるいは、光学エンジンの数は４０個未満、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、パターニング用デバイス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、パターニング用デバイス、及び投影系の少なくとも一部を共有してもよい。

上述したように、パルス放射ビームを用いて基板にパターンを転写することが望ましい場合がある。パルス放射ビームのパルス間における強度の変動を低減または除去するために、光スイッチが用いられてもよい。光スイッチは、放射ビームパルスのエネルギーを制御するために、放射ビームパルスの長さを制御（例えばトリム）する。図５Ａは、本発明の実施形態に係る光スイッチを示す。図５Ａの実施形態において、スイッチはポッケルスセル１および光検光子３を備える。ポッケルスセル１は、水晶から形成されてもよい。水晶は、複屈折特性を示す。またポッケルスセル１は、リソグラフィ装置に一般的に用いられるＵＶ放射に耐性がある。複屈折特性のために、ポッケルスセルに入射した放射ビームは、ポッケルスセル１内を異なる速度で移動する２つの直交成分に分かれる。放射ビームの２つの成分がポッケルスセル１を抜け出て、互いに結合するとき、成分間の位相差により、出射する放射ビームの偏光状態がポッケルスセル１に入射する放射ビームの偏光状態とは異なるようになる。

例えば、図５Ａは、ポッケルスセル１に入射する直線偏光放射ビーム５を示す。ポッケルスセル１は、入射直線偏光放射ビーム５がポッケルスセル１内を移動するときに、入射直線偏光放射ビーム５の偏光状態に回転がないように制御される。従って、放射ビーム７も直線偏光の状態でポッケルスセル１から出射され、この直線偏光放射ビームは、入射直線偏光放射ビーム５と同じ偏光方向を示す。

光検光子３は、放射ビームの偏光状態および偏光方向に応じて、入射放射ビームの透過を許可または阻止するよう構成されている。一実施形態において、光検光子３は、ある方向に直線偏光された放射ビームの透過のみを許可するよう構成されてもよい。この場合、光検光子３は、図５Ａに示すようにポッケルスセルから出射された放射ビーム７の透過を許可する。透過放射ビーム９は、直線偏光されており、ポッケルスセル１に入射した放射ビーム５（およびポッケルスセル１から出射された放射ビーム７）と同じ偏光方向を有する

図５Ｂは、図５Ａに示す光スイッチの追加的な実施形態を示す。図５Ｂの実施形態において、ポッケルスセル１は、入射放射ビーム５の偏光状態を９０°回転するように制御されている。従って、ポッケルスセル１を出射する放射ビーム７は、入射放射ビーム５の偏光状態と直交した直線偏光状態を有する。放射ビームの偏光状態が９０°回転されているので、この放射ビームは、光検光子３を通過することができない。上述したように、光スイッチは、放射ビームの通過を選択的に許可または阻止して、例えばリソグラフィ装置の他の構成要素（例えば図１を参照して説明した構成要素）上へ到達させたり、または構成要素を通過させたりするよう構成されてもよい。放射ビームの通過を許可または阻止する適切なタイミングを用いて、例えば、放射ビームを形成する１つまたは複数の放射ビームパルスのエネルギーを制御することができる。

図５Ａおよび図５Ｂに示す上述の光スイッチは、図１に示され、且つ図１を参照して説明したリソグラフィ装置に組み込まれてもよい。一実施形態において、光スイッチは、放射源ＳＯ、ビーム搬送系ＢＤ、または照明器ＩＬの一部を形成してもよい。あるいは、光スイッチは、これらの構成要素の外部に配置されてもよい。追加的な実施形態において、光スイッチは、本発明の精神または範囲から逸脱することなく、パターンを基板に転写する放射ビームの光路における任意の位置に配置されてもよい。

図５Ａおよび図５Ｂに関して説明したように、ポッケルスセルを透過する放射ビームの偏光状態を変化させるために、ポッケルスセルが用いられてもよい。特に、偏光状態の変化は、ポッケルスセルの長さ、すなわち、ポッケルスセルから出射する前に放射ビームが通過しなければならない物質量によって決まる。例えば、ポッケルスセルを通過する放射ビームの偏光状態は、直線偏光状態から、楕円偏光状態、円偏光状態、楕円偏光状態、そして再度直線偏光状態へと変化する。これらの変化は、第１角度からこの第１角度に直交する角度への直線偏光ビームの偏光方向の変化（すなわち、直線偏光状態の９０°の回転）をもたらす。本発明の様々な実施形態において、放射ビームの偏光状態は、放射ビームがポッケルスセル内を移動する距離に依存し、且つこれと対応して、ポッケルスセル１の長さには依存しない多くの技術を用いて制御されてもよい。

ポッケルスセルは、その温度に対応した変化で拡大および収縮する。このような拡大および収縮は、ポッケルスセルの長さ、ひいてはポッケルスセルを通過する際に放射ビームが移動する距離に対応する影響を及ぼす。ポッケルスセルを通過する際に放射ビームが移動する距離が変化するので、ポッケルスセルから出射するときに得られる放射ビームの偏光状態も変化する。このように、ポッケルスセルの温度のドリフトまたは偏差は、ポッケルスセルから出射される放射ビームの偏光状態の偏差をもたらす。この偏差は、通常、所望の偏光状態と関係するだろう。一実施形態において、この偏差は、初期の（且つ所望の）直線偏光状態から若干の楕円偏光状態となるかもしれない。

ポッケルスセルから出射される放射ビームの偏光状態の偏差は、光スイッチの全体的な有効性に重大な影響を及ぼす。一実施形態において、図５Ａおよび図５Ｂの光検光子３は、第１方向、例えば０°に直線偏光した放射ビームの透過を許可するよう構成されてもよい。ポッケルスセル１から出射される放射ビームが０°の方向に直線偏光していない場合、一部の放射ビームは光検光子３を通過することができず、従って光スイッチから出射される放射ビームの強度を低減する。一実施形態において、確実に最大放射量（すなわち、最大可能ドーズ）が利用できるようにするために、リソグラフィ装置における強度の損失を低減または除去することが望ましい。同様に、ポッケルスセル１が直線偏光放射ビームの偏光方向を０°から９０°に回転させることにより、光スイッチが理論上は放射ビームの通過を阻止するよう構成されている場合、温度の偏差は所望の状態からの偏光状態の偏差をもたらす。従って、光検光子３が放射ビーム全体の通過を阻止するのではなく、放射ビームの一部が依然として光検光子３を通過して、リソグラフィ装置の他の構成要素を通過するか、構成要素上に到達している。光スイッチの機能が、少なくても一つの状態において放射ビーム全体の通過を阻止することである場合には、このような作用は望ましくない。

図６は、本発明の実施形態に係る偏光制御装置を概略的に示す。図６の装置は、放射ビームパルス２２が透過するポッケルスセル２０を備える。ポッケルスセル２０から出射した後、放射ビームパルス２２は、ポッケルスセルと同じ材質（例えば水晶）で形成されたウェッジ２４を通過する。放射ビームパルス２２がウェッジ２４の大きい部分または小さい部分を通過することができるように、ウェッジ２４は、放射ビームパルス２２の伝搬方向に対して垂直な方向に移動可能である。放射ビームパルス２２がウェッジ２４を通過するとすぐに、放射ビームパルス２２はビームスプリッタ２６に入射する。ビームスプリッタ２６は、放射ビームパルス２２をメイン放射ビームパルス２８とサンプル放射ビームパルス３０の２つの部分に分離する。

メイン放射ビームパルス２８は、リソグラフィ装置の他の部分に到達、または他の部分を通過するよう構成されてもよい。一実施形態において、メイン放射ビームパルス２８の少なくとも一部は、検出器に到達または検出器を通過してもよい。検出器は、放射ビームパルスのエネルギー量を検出し、放射ビームパルスのエネルギーを制御するためにポッケルスセル２０のスイッチングを調整または制御するよう構成されている。これに代えてまたは加えて、メイン放射ビームパルス２８は、最終的にはパターンを基板に転写するために用いられてもよい。メイン放射ビームパルス２８は、強度がサンプル放射ビームパルス３０の１０倍、１００倍、または１０００倍大きくてもよい。

サンプル放射ビームパルス３０は、偏光ビームスプリッタ３２に導かれる。偏光ビームスプリッタ３２は、サンプル放射ビームパルス３０を２つの直交成分、第１サンプルビームパルス成分３４と第２サンプルビームパルス成分３６とに分離する。第１サンプルビームパルス成分３４は、第１検出器３８に導かれる。第１検出器３８は、サンプル放射ビームパルス３０の第１成分３４の強度を測定するために設けられている。同様に、サンプル放射ビームパルス３０の第２成分３６は、第２成分３６の強度を測定するよう構成された第２検出器４０に導かれる。第１検出器３８および第２検出器４０は、検出された強度を電気信号の形で、（例えば検出強度間の差を測定するために）検出強度を比較するよう構成された比較器４２（または微分器、または同様に機能する構成要素）に出力する。次に、比較器４２は、出力信号４４を制御装置４６に与えるよう構成されている。一実施形態において、制御装置４６は、ウェッジ２４の位置を制御するよう構成されており、これにより、放射ビームパルス２２が通過するウェッジ２４の量が制御される。

一実施形態において、図６の装置は、ポッケルスセル２０およびウェッジ２４を通過した後の放射ビームパルス２２の偏光状態を測定する。検出器３８および４０、比較器４２および制御装置４６を備えるフィードバックユニットを用いることにより、この装置は、放射ビームパルス２２の偏光状態の偏差（例えば、ポッケルスセル２０の温度の変化に帰因する偏差）を補正するよう構成されてもよい。

ポッケルスセル２０およびウェッジ２４から出射する放射ビームパルス２２が直線偏光されている場合、検出器３８および４０の一方は、最大強度を測定するが、他方の検出器は強度を検出できない。このような構成において、比較器４２はその後、検出強度の差が最大検出強度に等しいことを判断し、この情報は制御装置４６に伝達される。従って、放射ビームパルス２２が直線偏光されており、且つ正しく方向付けられているので、制御装置４６はウェッジ２４の位置を変化する必要がない。

別の実施形態において、ポッケルスセル２０の温度が変化する場合、その長さもまた変化する。長さの変化は、ポッケルスセル２０およびウェッジ２４から出射される非直線偏光状態（例えば楕円または円偏光状態）を有する放射ビームパルスをもたらす可能性がある。このような場合、偏光ビームスプリッタ３２がサンプル放射ビームパルス３０を２つの直交成分に分離した後に、検出器３８および４０はそれぞれ、最大強度およびゼロ強度をもはや検出しない。その代わりとして、検出器３８および４０は、放射ビームパルス２２の円偏光度または楕円偏光度に比例するゼロ以外の強度を検出する。比較器４２は、検出強度の差が最大ではなく、そしてそれ故、放射ビームパルス２２が直線偏光されていないことを判断することができる。このように、ウェッジ２４を適切な位置に動かすよう指示する出力信号４４が、制御装置４６に送られてもよい。この位置は、放射ビームパルス２２が、ポッケルスセル２０を透過した後に、その偏光状態が補正されるように、すなわち直線偏光などの所望の偏光状態に戻るように十分な量のウェッジ２４を通過するよう計算される。

放射ビームパルスの偏光状態の測定および制御は、周期的にまたは連続的に行われてもよいことを理解されたい。偏光状態の測定および制御は、ポッケルスセル２０が第１状態から第２状態に切り替えられたとき、例えば、ポッケルスセルが放射ビームパルスの偏光状態の方向を９０°回転する、または回転しないよう構成されているときに行われてもよい。

図７は、本発明の別の実施形態に係る偏光制御装置を示す。一般に、図７の装置は図６の装置に類似している。しかしながら、図７においては、４分の１λ波長板５０が、ビームスプリッタ２６と偏光ビームスプリッタ３２の間のサンプル放射ビームパルス３０の光路に配置されている。４分の１λ波長板５０を含むことにより、図８Ａおよび図８Ｂを参照して説明するように、検出器３８および４０、比較器４２、および制御装置４６により提供されるフィードバックおよび制御機能がより信頼性があり、且つより安定したものになる。

図８Ａは、図６に示す（すなわち４分の１λ波長板が用いられていない場合の）サンプル放射ビームパルス３０の様々な偏光状態６０を概略的に示す。図８Ａは、偏光状態６０のスペクトルを示しており、この状態６０は、例えば直線偏光状態、楕円偏光状態、および円偏光状態を含む。図６の第１検出器３８および第２検出器４０により検出された強度は、図８Ａの偏光状態６０の下方に示されている。第１グラフ６２は、第１検出器３８により検出された強度を示し、第２グラフ６４は、第２検出器４０により検出された強度を示している。図６のサンプル放射ビームパルス３０が第１方向に直線偏光されているとき、第１検出器３８により検出される強度は最大であるが、第２検出器４０により検出される強度は最小（すなわち強度ゼロ）であることが分かる。検出強度６２および６４は、これらの最大および最小点の近くにおいて実質的に対称である。この最大および最小点は、直線偏光しているサンプル放射ビームパルス３０に対応する。それゆえ、偏光状態６０が直線状態から外れている場合、偏光状態が外れている方向および／またはこの偏差を補正する方向を測定することは不可能である。これは、不安定な制御およびフィードバック状態を引き起こす。

図８Ｂは、偏光状態６０と偏光状態７０の２つの列を示す。第１列の偏光状態６０は、図８Ａに示されるように、サンプル放射ビームパルス３０の取り得る一連の偏光状態を示す。第２列の偏光状態７０は、図７の４分の１λ波長板５０を通過した後のサンプル放射ビームパルス３０の偏光状態を表す。図８Ｂを参照すると、例えば入射する直線偏光ビームパルスは、４分の１λ波長板５０により円偏光ビームパルスに変換されていることが分かる。反対に、例えば入射する円偏光放射ビームパルスは、４分の１λ波長板５０により直線偏光ビームパルスに変換されていることが分かる。

３つのグラフ７２、７４、および７６が偏光状態６０および７０の下方に示されている。第１グラフ７２は、図７の第１検出器により検出された強度を表している。第２グラフ７４は、第２検出器４０により検出された強度を表している。第３グラフ７６は、それぞれ検出器３８および４０により検出された強度間の差を表している。

第１グラフ７２および第２グラフ７４を参照すると、サンプル放射ビームパルス３０が直線偏光されているとき（すなわち、４分の１λ波長板を通過する前に）、検出器３８おおび４０により検出された強度は、最大でも最小でもなく、これらの間のどこかにある（例えば最大強度の半分）ことが分かる。これは、４分の１λ波長板が含まれているためである。４分の１λ波長板は、直線偏光ビームパルスを楕円偏光ビームパルスに変換する。グラフ７２および７４により表される強度は、（４分の１λ波長板を通過する前の）直線偏光されたサンプルビーム３０と一致する点に関して対称ではないことが分かる。これは、制御およびフィードバック機能がもはや安定していないことを意味し、それ故、今度はビームパルスの偏光状態がどの方向に外れているかを測定することができる。

第３グラフ７６は、サンプルビーム３０が（４分の１λ波長板を通過する前に）直線偏光されているとき、検出強度の差がゼロとなるためには、検出器により検出された強度が同じであるべきことを示している。ポッケルスセルおよびウェッジを通過後に放射ビームパルスが直線偏光状態を確実に維持するようにするために、検出器、比較器および制御装置を備える制御およびフィードバックユニットは、検出強度の差がゼロのままであるように構成されてもよい。

ポッケルスセルおよびウェッジを通過後に直線偏光された放射ビームパルスを実現するために、４分の１λ波長板５０が用いられること、または検出強度の差がゼロであるべきことは必須ではない。一般に、直線偏光放射ビームが不安定な制御またはフィードバックユニットをもたらさないようにすることが望ましい。すなわち、検出器により検出された強度が、ポッケルスセルおよびウェッジを通過する直線偏光された放射ビームに対応する点に関して対称とならないようにすることが望ましい。検出強度（または言い換えれば強度プロファイル）が非対称である場合、偏光状態がどちらの方向に外れているか、および放射ビームが所望の（例えば直線）偏光状態に戻るようにするためにどんな補正が必要とされているか決定することができる。

放射ビームパルスの偏光状態が第１方向の直線偏光状態から、第１方向と直交する第２方向の直線偏光状態に変化するとき、図６および図７に示され、これらの図を参照して説明したユニットに関連する一つの問題が発生する。第１方向のとき、第１検出器は最大強度を検出し、一方第２検出器はゼロ強度を検出する。偏光状態が９０°回転されたとき、第１検出器はゼロ強度を検出し、一方第２検出器は最大強度を検出する。このこと自体は問題ではないが、問題は比較器に発生する。比較器では、偏光状態が９０°回転すると、検出器により検出された強度の差が正の最大値から負の最大値に変化する。言い換えると、偏光状態が９０°回転したときに比較器からの出力は負の値となる可能性があり、負の最大値となる可能性がある。（偏光状態の偏差を補正する）制御装置に送られる負の信号が制御装置を不安定化させる可能性があり、これは望ましくない。

この問題を克服するために、放射ビームパルスの直線偏光状態の９０°の回転が検出されたとき（例えばポッケルスセルがある状態から別の状態に切り替えられたとき）、負の制御信号が制御装置４６に供給されないようにするための電子機器が構成されててもよい。一実施形態において、この電子機器は、負の信号をネゲート（negate）または反転することができる。これらの電子機器は、ポッケルスセル２０より高速とまではいかなくとも、同等の速度で切り替わるのに十分なほど高速である。そうでなければ、制御装置に供給される信号が負となる可能性があり、これは制御装置を不安定化させる可能性がある。説明した解決法は実行可能であるが、高速のスイッチング電子機器を必要としない代替的な解決法が図９に示されている。

図９は、本発明の別の実施形態に係る偏光制御装置を概略的に示す。図９の実施形態において、直線偏光された放射ビームパルス８０はビームスプリッタ８２に導かれている。放射ビームパルスのほんの一部が第１ビームスプリッタ８２で反射され、ビームダンプ（図示せず）に導かれるかもしれないが、放射ビームパルス８０の大部分は第１ビームスプリッタ８２を通過してポッケルスセル８６に入射する。ポッケルスセル８６を通過した後、放射ビームパルス８０は、ウェッジ８８を通過する。ウェッジ８８は、ポッケルスセル８６と同じ材質（例えば水晶）から形成されている。

放射ビームパルス８０がウェッジ８８から出射されると、これは部分反射ミラー９０（partially reflecting mirror）に入射する。部分反射ミラー９０は、放射ビームパルス８０の大部分が部分反射ミラー９０を通過して、リソグラフィ装置の構成要素上に到達、または構成要素を通過するのを許可する。このリソグラフィ装置の構成要素は、上述の実施形態において説明した検出器またはパターニング用デバイスを含むが、これに限定されない。放射ビームパルス８０のほんの一部９２は、部分反射ミラー９０で反射され、ウェッジ８８およびポッケルスセル８６に戻る。その後、反射部分９２は、ポッケルスセル８６から出射され、ビームスプリッタ８２に入射する。ビームスプリッタ８２は、放射ビームの反射部分９２を４分の１λ波長板に導く。４分の１λ波長板は、図７の装置に関して上述した機能である。４分の１λ波長板９４を通過した後、反射部分９２は、偏光ビームスプリッタ９４に入射する。偏光ビームスプリッタ９４は、反射部分９２を２つの直交成分９６および９８に分離する。これらのそれぞれは、個別の検出器１００および１０２により検出される。検出器１００および１０２により検出された強度は、その後、上述のように、電気信号の形で比較器１０４に提供される。コンパレータは、出力信号１０６を制御装置１０８に提供する。制御装置１０８は、出力信号１０６に応じてウェッジ８８の位置を制御するよう構成されている。

検出器１００および１０２、比較器１０４、制御装置１０８、およびウェッジ８８の機能は、例えば、図５〜図７の実施形態と関連して上述されている。これらの構成要素は、放射ビームパルス８０の偏光状態を測定して、放射ビームパルス８０の偏光状態の偏差を制御するために用いられてもよい。

放射ビームパルス８０をウェッジ８８およびポッケルスセル８６に戻すよう反射する利点は、反射部分９２がポッケルスセル８６およびウェッジ８８による変化を２度受けることである。図６および図７に示す構成において、ポッケルスセルおよびウェッジが確実に放射ビームが直線偏光のままとなるように構成されているが、９０°偏光方向が変化する場合、比較器により制御装置に提供される出力信号は、負の最大値に反転する。これは、制御装置を不安定化させる可能性がある。しかしながら、図９に示す装置においては、ポッケルスセル８６およびウェッジ８８により取り入れられた偏光状態の変化は、反射部分９２に２度取り入れられる。このような変化は、ポッケルスセル８６およびウェッジ８８を通った第１透過時に一度取り入れられ、放射ビームが部分反射ミラー９０により反射された後にポッケルスセル８６およびウェッジ８８を通った第２透過時に一度取り入れられる。このように、ポッケルスセル８６およびウェッジ８８の各通過において、ポッケルスセル８６およびウェッジ８８が直線偏光された放射ビームパルスの偏光方向を９０°回転するよう構成されている場合、反射部分９２は、強度が検出される前にその直線偏光の方向が１８０°回転される。それ故、直線偏光状態の偏光方向が２回９０°（すなわち１８０°）変化したとき、検出器１００、１０２により検出された強度は変化しない。結果として、これは、比較器が負の信号を制御装置１０８に供給されなくなり、制御装置１０８が不安定にならないことを意味する。

図９の反射放射ビームパルス部分９２からオフセットしている放射ビームパルス８０の描写は、説明のみを目的としていることを理解されたい。実際には、放射ビームパルス８０および反射放射ビームパルス部分９２の光路は、一般的に、互いに一致している。

上述の実施形態においては、放射ビームの偏光状態を制御する特定の構成要素、放射ビームの偏光状態を検出する特定の構成要素、および偏光状態の偏差を補償するために、放射ビームの偏光状態の偏差を偏光状態を制御する構成要素にフィードバックする特定の構成要素について言及がなされた。しかしながら、追加的な実施形態においては、これらの特定の制御、検出、およびフィードバックの構成要素は、本発明の精神または範囲を逸脱することなく当業者にとって明らかな任意の数の構成要素により置き換えられてもよい。

例えば、追加的な実施形態においては、放射ビームの偏光状態を制御するためにポッケルスセルを用いることは必須ではない。その代わりに、カーセル（Kerr cell）またはファラデー変調器を用いることができる。または、放射ビームの偏光状態を変調するのに適した任意のその他の偏光状態制御ユニットが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく用いられてもよい。

さらに、追加的な実施形態においては、放射ビームの偏光状態を補正するために、移動可能なウェッジ以外の構成が用いられてもよい。たとえば、ポッケルスセルまたは他の構成要素の電気的特性（例えば横断して印加される電界）を制御するよう構成された電子ユニットを用いることができる。これらの特性は、フィードバック信号に応じて変化させることができる。ある実施形態においては、ポッケルスセルの複屈折特性を変化させ、該偏差を補償または補正するために、ポッケルスセルを横断して印加された電界が検出された偏光状態の偏差に応じて増加または減少してもよい。別の実施形態においては、温度制御ユニットを設け、放射ビームパルスの偏光状態の偏差を補正または補償するために、ポッケルスセルの長さを変化するようフィードバック信号に応じてポッケルス（または他の構成要素）の温度を増加または減少させてもよい。さらなる実施形態においては、ポッケルスセルまたはその他の構成要素は、回転可能であってもよい。ポッケルスセルまたはその他のユニットを回転させることにより、透過の際に放射ビームが通過しなければならない物質量が制御できる。これにより、ポッケルスセルまたはその他の構成要素から出射されたときに得られる放射ビームの偏光状態が制御される。

放射ビームパルスの偏光状態を測定するために偏光ビームスプリッタおよび対応する検出器を用いることは必須ではない。放射ビームの偏光状態を測定するよう構成された任意の追加的な測定ユニットが、本発明の精神または範囲から逸脱することなしに用いられてもよい。また、一実施形態においては、放射ビームの偏光を測定するために放射ビームパルスの全ドーズを測定するよう構成されたセンサを用いてもよい。このような場合、放射ビームを分離することは必須ではなくてもよい。別の実施形態においては、ポッケルスセル、またはビームパルスの偏光状態を制御または調節するよう構成されたその他の構成要素の温度を測定するために温度センサが用いられてもよい。ルックアップテーブル、実験、モデリングなどを含むがこれらに限定されない多数の技術を用いて、測定された温度から対応する偏光状態の変化を測定できる。これらの実施形態においては、任意の偏光を補正または考慮に入れるために、偏光状態の変化を光学的に測定する必要がない。

さらに、偏光状態制御装置（または少なくとも偏光状態制御装置の構成要素の中間コントローラ）へ制御信号をフィードバックするために比較器を用いることは必須ではない。追加の実施形態においては、少なくとも一部の放射ビームの偏光状態の所望の偏光状態からの測定偏差を補正するために、偏光制御ユニットに信号を供給するよう構成された任意のフィードバックユニットを、本発明の精神または範囲から逸脱することなしに用いることができる。

一般的に、本発明は、所望の値（例えば、異なる方向の直線偏光）からの偏光状態の偏差を考慮に入れるよう偏光状態を制御するために、放射ビーム（例えば、放射ビームパルス、複数のパルス、または連続的なビーム）の偏光状態を制御および測定し、測定された偏光状態に依存するアレンジメントに（例えば、電気信号、運動、または偏光状態制御ユニットをゼロにする任意のその他の方法の形で）フィードバックを与えるための装置および方法を提供する。偏光状態制御ユニットのフィードバックおよび制御は、放射ビームの偏光状態が所望の偏光状態となるように、または所望の偏光状態に戻るようにされる。偏差は、例えばビームの光路にある複屈折ウェッジを移動させたり、ユニットまたは他の装置の温度を変化させたり、ユニットまたは他の装置の電気的特性を変化させること等により補正されてもよい。

図５〜図９に示した偏光制御装置は、リソグラフィ装置の任意の適切な位置に配置されてもよい。例えば、偏光制御装置は、放射ビーム源またはその近傍、ビーム搬送系またはその近傍、照明器またはその近傍、または任意のその他の適切な位置に配置されてもよい。

さらに、上述の偏光制御装置は、リソグラフィ装置における使用に限定されない。追加の実施形態において、偏光制御装置は、多数の適切なアプリケーションに組み込まれてもよい。例えば、偏光制御装置は、レーザや他の電磁放射源に用いられてもよし、ビームまたはビームパルスの偏光状態を監視し、ビームまたはビームパルスの偏光状態を制御する（例えば、偏光状態の偏差を補償する）ことが望ましい任意の光学的な装置、方法、手順と連結して用いられてもよい。しかしながら、偏光制御装置は、パルス化された放射ビームを利用するリソグラフィ装置に特に適用可能である。これは、リソグラフィにおいては、放射ビームパルスのエネルギーは、正確に制御される必要があり、この放射ビームパルス（または二つ以上の放射ビームパルス）の偏光状態の制御は、このエネルギーの制御に役立つからである。

図１０は、本発明が実装されうる典型的なコンピュータシステム１０００を示す。この典型的なコンピュータシステム１０００は、プロセッサ１００２等の１つまたは複数のプロセッサを含む。プロセッサ１００２は、バスまたはネットワークなどの通信基盤１００６に接続されている。様々なソフトウェア実行がこの典型的なコンピュータシステムに関して記載されている。この記載を読んだ後、他のコンピュータシステムおよび／またはコンピュータアーキテクチャを用いてどのように本発明を実行するかが当業者にとって明らかとなるであろう。

また、コンピュータシステム１０００は、メインメモリ１００８、好ましくはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含む。コンピュータシステム１０００は、二次メモリ１０１０を含んでもよい。二次メモリ１０１０は、たとえば、ハードディスクドライブ１０１２および／または磁気テープ装置、光ディスク駆動装置などを表すリムーバブルストレージドライブ１０１４を含んでもよい。リムーバブルストレージドライブ１０１４は、周知の方法でリムーバブルストレージユニット１０１８から読み出す、および／またはリムーバブルストレージユニット１０１８に書き込む。リムーバブルストレージユニット１０１８は、リムーバブルストレージドライブ１０１４により読み込まれるおよび書き込まれる磁気テープ、光ディスク、またはその他のストレージ媒体を表す。十分理解されるように、リムーバブルストレージユニット１０１８は、その中にコンピュータソフトウェアおよび／またはデータを格納したコンピュータが使用可能なストレージ媒体を含むことができる。

別の実装では、二次メモリ１０１０は、コンピュータプログラムまたはその他の指示をコンピュータシステム１０００にロードするその他の手段を含んでもよい。このような手段は、たとえばストレージユニット１０２２およびインタフェース１０２０を含んでもよい。このような手段の例は、リムーバブルメモリチップ（ＥＰＲＯＭまたはＰＲＯＭなど）および関連するソケット、またはその他のリムーバブルストレージユニット１０２２およびインタフェース１０２０を含んでもよい。これらにより、ソフトウェアおよびデータをリムーバブルストレージユニット１０２２からコンピュータシステム１０００に転送することができる。

また、コンピュータシステム１０００は、通信用インタフェース１０２４などの１つまたは複数の通信用インタフェースを含んでもよい。通信用インタフェース１０２４により、ソフトウェアおよびデータをコンピュータシステム１０００と外部デバイスとの間で転送することができる。通信用インタフェース１０２４の例は、モデム、ネットワークインタフェース（イーサネットカード（登録商標）など）、ＣＯＭポート、ＰＣＭＣＩＡスロットおよびカードなどを含んでもよい。通信用インタフェース１０２４を介して転送されたソフトウェアおよびデータは、信号１０２８の形である。これは、電気信号、電磁信号、光信号、またはその他の通信用インタフェース１０２４により受信可能な信号であってよい。これらの信号１０２８は、通信パス（すなわちチャネル）１０２６を介して通信用インタフェース１０２４に供給される。このチャネル１０２６は、信号１０２８を運び、ワイヤまたはケーブル、光ファイバ、ＲＦリンク、およびその他の通信チャネルを用いて実装されうる。本発明の実施形態において、信号１０２８は、プロセッサ１００２に送られるデータパケットを含む。必要な処理が行われたパケットを表す情報もまた、信号１０２８の形でプロセッサ１００２から通信パス１０２６を通って送られる。

「コンピュータプログラム媒体」および「コンピュータ使用可能媒体」という用語は、リムーバブルストレージユニット１０１８および１０２２、ハードディスクドライブ１０１２にインストールされたハードディスク、および信号１０２８などの媒体を一般に参照するために用いられ、これらはソフトウェアをコンピュータシステム１０００に提供する。

コンピュータプログラムは、メインメモリ１００８および／または二次メモリ１０１０に格納される。また、コンピュータプログラムは、通信用インタフェース１０２４を介して受信される。このようなコンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステム１０００に本明細書において説明した本発明を実行させることができる。特に、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサ１００２に本発明を実行させることができる。本発明がソフトウェアを用いて実行される場合には、ソフトウェアはコンピュータプログラム製品に格納され、そしてリムーバブルストレージユニット１０１８、ハードドライブ１０１２または通信用インタフェース１０２４を用いてコンピュータシステム１０００にロードされてもよい。

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（たと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、集積回路や光集積回路システム、磁区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）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、たと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、たと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ー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、本発明はたとえばインプリントリソグラフィー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ーに限られるものではない。インプリントリソグラフィーでは、パターニング用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。パターニング用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、パターニング用デバイスは、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。

本説明においては露光装置の用途を特定の装置（たと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、ここでの露光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、集積回路や光集積回路システム、磁区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、たと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、たと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ー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、本発明はたとえばインプリントリソグラフィー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ーに限られるものではない。インプリントリソグラフィーでは、パターニング用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。パターニング用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、パターニング用デバイスは、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。

本発明の具体的な実施形態を上述したが、本発明は説明したのとは別の方法で実行されてもよいことを理解されたい。例えば、本発明は、上述の方法を記載したコンピュータ読取可能な指示の１つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、またはこのようなコンピュータプログラムを格納したデータ記憶媒体の形をとってもよい。

本発明の具体的な実施形態について説明したが、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。それ故、本発明は請求項の精神および範囲のみにより限定されることが意図されている。

Claims (17)

1. 放射ビームの偏光状態を制御する偏光状態制御装置であって、
   放射ビームの少なくとも一部の偏光状態を調整するよう構成された偏光制御装置であって、放射ビームの一部が通過する偏光状態制御要素と、前記偏光状態制御要素から出射した放射ビームの一部が通過する複屈折性材料のウェッジとを備える偏向制御装置と、
   前記放射ビームの一部の偏光状態を測定するよう構成された測定装置と、
   測定された偏光状態に基づいて前記偏光制御装置に信号を供給するよう構成されたフィードバック装置と、を備え、
   前記フィードバック装置は、所望の偏光状態からの、前記放射ビームの一部の偏光状態の偏差を補正し、
   前記測定装置は、前記偏光制御装置を通過した放射ビームの一部を２つの直交成分に分離するよう構成された偏光ビームスプリッタと、前記直交成分の各々の強度を検出するよう構成された少なくとも１つの検出器とを備え、
   前記フィードバック装置は、前記２つの直交成分の強度間の差を測定する少なくとも１つの構成要素と、前記２つの直交成分の強度の差に応じて、前記ウェッジを放射ビームの一部の伝搬方向に対して垂直な方向に移動させ、前記ウェッジを通過する際に放射ビームの一部が移動する距離を変化させる制御装置とを備える、
   ことを特徴とする偏光状態制御装置。
2. 前記偏光制御装置は、ポッケルスセル、カーセル、またはファラデー変調器を備えることを特徴とする請求項１に記載の偏光状態制御装置。
3. 前記放射ビームの一部が偏光制御装置を通過した後に、前記放射ビームの一部のうち少なくとも一部の方向を向け直して偏光制御装置を通過させるリダイレクト装置をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の偏光状態制御装置。
4. 偏光制御装置に供給された前記信号が負の信号であるとき、該信号を反転またはネゲートするよう構成された電子装置を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の偏光状態制御装置。
5. 直線偏光放射ビームを非直線偏光放射ビームに変換するよう構成された光学装置をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の偏光状態制御装置。
6. 前記光学装置は、４分の１λ波長板であることを特徴とする請求項５に記載の偏光状態制御装置。
7. 前記所望の偏光状態は、直線偏光状態であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の偏光状態制御装置。
8. 前記放射ビームの一部は、放射ビームパルスであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の偏光状態制御装置。
9. 光検光子と、
   前記光検光子を通過する前記放射ビームの一部の量を制御するよう構成された光学装置と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の偏光状態制御装置。
10. 放射ビームを調整するよう構成された照明系と、
    前記放射ビームにパターンを付与するよう構成されたパターニング用デバイスと、
    パターン付き放射ビームを基板上に投影するよう構成された投影系と、
    偏光状態制御装置と、を備えるリソグラフィ装置であって、
    前記偏光状態制御装置は、
    前記放射ビームの少なくとも一部の偏光状態を設定するよう構成された偏光制御装置であって、放射ビームの一部が通過する偏光状態制御要素と、前記偏光状態制御要素から出射した放射ビームの一部が通過する複屈折性材料のウェッジとを備える偏向制御装置と、
    前記放射ビームの一部の偏光状態を測定するよう構成された測定装置と、
    測定された偏光状態に基づいて前記偏光制御装置に信号を供給するよう構成されたフィードバック装置と、を備え、
    前記フィードバック装置は、所望の偏光状態からの、前記放射ビームの一部の偏光状態の偏差を補正し、
    前記測定装置は、前記偏光制御装置を通過した放射ビームの一部を２つの直交成分に分離するよう構成された偏光ビームスプリッタと、前記直交成分の各々の強度を検出するよう構成された少なくとも１つの検出器とを備え、
    前記フィードバック装置は、前記２つの直交成分の強度間の差を測定する少なくとも１つの構成要素と、前記２つの直交成分の強度の差に応じて、前記ウェッジを放射ビームの一部の伝搬方向に対して垂直な方向に移動させ、前記ウェッジを通過する際に放射ビームの一部が移動する距離を変化させる制御装置とを備える、
    ことを特徴とするリソグラフィ装置。
11. 前記放射ビームは、複数の放射ビームパルスを備えることを特徴とする請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
12. 放射ビームの偏光状態を制御する方法であって、
    （ａ）放射ビームの一部が通過する偏光状態制御要素と、前記偏光状態制御要素から出射した放射ビームの一部が通過する複屈折性材料のウェッジとを用いて、放射ビームの少なくとも一部の偏光状態を調整するステップと、
    （ｂ）前記放射ビームの一部の偏光状態を測定するステップと、
    （ｃ）測定された偏光状態に基づいて、前記放射ビームの一部の偏光状態の調整を制御して、所望の偏光状態からの、前記放射ビームの一部の偏光状態の偏差を補正するステップと、
    を備え、
    ステップ（ｂ）は、偏光状態が調整された放射ビームの一部を２つの直交成分に分離するステップと、前記直交成分の各々の強度を検出するステップとを備え、
    ステップ（ｃ）は、前記２つの直交成分の強度間の差を測定するステップと、前記２つの直交成分の強度の差に応じて、前記ウェッジを放射ビームの一部の伝搬方向に対して垂直な方向に移動させ、前記ウェッジを通過する際に放射ビームの一部が移動する距離を変化させることにより、前記放射ビームの一部の偏光状態の調整を制御するステップとを備える、
    ことを特徴とする方法。
13. ステップ（ｂ）を周期的に繰り返すステップをさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. ステップ（ｂ）を連続的に繰り返すステップをさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
15. ステップ（ｃ）を周期的に繰り返すステップをさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
16. ステップ（ｃ）を連続的に繰り返すステップをさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
17. （ａ）放射ビームの一部が通過する偏光状態制御要素と、前記偏光状態制御要素から出射した放射ビームの一部が通過する複屈折性材料のウェッジとを用いて、放射ビームの少なくとも一部の偏光状態を調整するステップと、
    （ｂ）前記放射ビームの一部の偏光状態を測定するステップと、
    （ｃ）測定された偏光状態に基づいて、前記放射ビームの一部の偏光状態の調整を制御して、所望の偏光状態からの、前記放射ビームの一部の偏光状態の偏差を補正するステップと、
    を備える方法により少なくとも１つのプロセッサを制御する指示を含むコンピュータ読取可能媒体であって、
    ステップ（ｂ）は、偏光状態が調整された放射ビームの一部を２つの直交成分に分離するステップと、前記直交成分の各々の強度を検出するステップとを備え、
    ステップ（ｃ）は、前記２つの直交成分の強度間の差を測定するステップと、前記２つの直交成分の強度の差に応じて、前記ウェッジを放射ビームの一部の伝搬方向に対して垂直な方向に移動させ、前記ウェッジを通過する際に放射ビームの一部が移動する距離を変化させることにより、前記放射ビームの一部の偏光状態の調整を制御するステップとを備える、
    ことを特徴とするコンピュータ読取可能媒体。

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