JP5188152B2 - 放射ビームのパルス間の均一性を向上させる方法 - Google Patents

Description

本発明は、放射系に関する。

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。露光装置はたと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。通常はたと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、基板に塗布された照射感応材料（たとえばレジスト）層への像形成により基板（たとえばガラスプレート）の全体または一部に転写される。

パターニング手段を使用して、回路パターンではなく、たと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であってもよい。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。この種の基板を露光するための露光装置は、長方形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。露光空間がたと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をもう一度行う。

通常、リソグラフィシステムは、照明ビームを生成するために放射源としてレーザを用いる。レーザは、通常、放射線のビームを生成するオシレータと、ビームを増幅するパワーアンプとを備える。マスクレスリソグラフィにおいて用いられるように、ハイパワーレーザの場合は、マスターオシレータを備える。増幅されたビームは、レーザビームとして出力される。これらのレーザは、パルスエネルギーや、他にもポジション、ポインティング、サイズ、ダイバージェンスなどのビームのパラメータにおいて、ランダム変動を有する。

マスクを使用するスキャナーにおいては、マスクは、数十のレーザパルスを用いてウェハ上に結像される。ウェハ露光の間、制御アルゴリズムが、照明器（イルミネータ）入口におけるパルスエネルギー、ビームポジション、およびビームポインティング（露光におけるパルス量にわたる平均）を規定範囲内に維持する。パルスエネルギーのために、制御アルゴリズムは、ビームポジショニングおよびビームポインティングを制御するために用いられる。

しかしながら、マスクレスシステムにおいては、望まれるシナリオ（スループットの理由のため）は、パターニングデバイス上のパターンが単一パルスで基板に結像されることである。レーザは、約±１０％まで単一パルスに対してエネルギー変動を有する。これは、単一パルス露光にとって非常に大きすぎる。従って、前のパルスの偏差を補償する制御アルゴリズム、および露光におけるパルス量にわたる平均効果に頼ることは、もはやできない。それらは、もはや適用できないからである。パルスエネルギーの安定性に加えて、レーザビーム形状（たとえば、ポジション、ポインティング、サイズ、およびダイバージェンス）が、マスクレスシステムにおいては改善される必要がある。

それゆえ、より良いパルス間の均一性を有する放射ビームを生成するシステムおよび方法が必要とされている。

本発明の一実施形態においては、第１および第２オシレータとビーム調整デバイスとを備えたシステムが提供される。第１オシレータは、放射ビームを発生するよう構成される。ビーム調整デバイスは、放射ビームのポジション、方向、サイズ、またはダイバージェンスを安定させて、調整ビームを生成するよう構成される。第２オシレータは、調整ビームを増幅して、増幅ビームを生成するよう構成される。

加えて、または代えて、上述のシステムは、レーザであってもよい。加えて、または代えて、上述のシステムは、照明器であってもよい。

加えて、または代えて、上述のシステムは、リソグラフィシステム内に位置されてもよい。リソグラフィシステムは、パターニングデバイスと投影系を含む。この例において、照明ビームは、増幅ビームから形成される。照明ビームは、パターニングデバイスによりパターン付与されるために導かれ、投影系は、パターン付きビームを基板に投影する。

別の実施形態においては、デバイス製造方法が提供される。第１オシレータを用いて、放射ビームが発生される。放射ビームは、ビーム調整デバイスを用いて、ビームのポジション、方向、サイズ、またはダイバージェンスを制御して安定させ、調整ビームを生成する。調整ビームは、第２オシレータを用いて増幅される。

加えて、または代えて、増幅ビームは、リソグラフィにおける照明ビームとして用いられる。照明ビームは、パターンを付与される。パターン付きビームは、基板の目標部分に投影される。

加えて、または代えて、増幅されたビームは、リソグラフィにおける照明ビームとして用いられる。照明ビームは、パターンを付与される。パターン付与されたビームは、基板の目標部分に投影される。

本発明の更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理解される。

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（たとえばＵＶ放射）を調整するよう構成されている。

パターニング用デバイスＰＤ（たとえばレチクル、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。

基板テーブルＷＴは、基板（たと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（たと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（たとえば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。

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。

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、たと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（たと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（たと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たと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たと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（たと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（たとえばコンピュータ）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、たと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（たとえば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。さまざまな実施例ではパターニング用デバイスは少なくとも１０個のプログラム可能な素子を備え、またはたとえば少なくとも１００個、少なくとも１０００個、少なくとも１００００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たとえば、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。たとえば、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。一実施例としては、基板はたと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、またはたとえば少なくとも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、または少なくとも３００ｍｍ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。

基板がたと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、またはたとえば少なくとも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、またはたとえば少なくとも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。

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

この基板の厚さはたとえば基板材料及び／または基板寸法に応じてある程度変更される。一実施例では、基板の厚さは、少なくとも５０μｍであり、またはたとえば少なくとも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。一実施例では、基板の厚さは、厚くても５０００μｍ、たとえば厚くても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たとえばトラック（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。

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。投影光学系にはたとえば屈折光学系、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。

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、たと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、たと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。一実施例では合焦用素子のアレイ（たとえばＭＬＡ）は少なくとも１０個の合焦用素子を備え、またはたとえば少なくとも１００個、少なくとも１０００個、少なくとも１００００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。一実施例においては、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。一実施例では、合焦用素子のアレイにおける１つ以上（たと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（たとえば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。一実施例では、ＭＬＡは、少なくとも基板に近づく方向及び遠ざかる方向にたとえば１以上のアクチュエータを用いて移動可能である。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たと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（たと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（たと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たと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、たと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。一実施例では、放射源により、少なくとも５ｎｍ、またはたとえば少なくとも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。一実施例では、放射源ＳＯにより供される放射は、長くても４５０ｎｍ、またはたとえば長くても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。一実施例では、この放射は、４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、及び／または１２６ｎｍの波長を含む。一実施例では、この放射は３６５ｎｍ程度、または３５５ｎｍ程度の波長を含む。一実施例では、この放射はたとえば３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、及び４３６ｎｍの波長を含む広帯域の波長を含む。３５５ｎｍの波長のレーザ光源を使用し得る。たと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はたと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。たと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たと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（たとえば、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（たとえば、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、たとえば放射ビーム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、たと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。たと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。たとえば基板テーブル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。一実施例では放射ビームは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。またはたとえば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、所与の線量閾値を超える照射量を受けた基板の部位が示す反応と、その閾値以下の照射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。たとえば、エッチング工程においては上記の閾値を超える照射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、この閾値以下の照射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照射量が線量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、線量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照射量は所与の最大線量からゼロへと急激に変化するわけではない。この照射量は、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、照射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、照射された線量が閾値を下回る位置によって定められる。この移行領域での線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、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。一実施例では、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、またはたとえば少なくとも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、または少なくとも２５６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。たとえば、照射された線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。たとえば、第１の線量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の線量閾値以上で第２の線量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の線量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、基板上での線量のプロファイルが２以上の望ましい線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、この線量プロファイルは少なくとも２つの所望の線量レベルを有し、またはたとえば少なくとも３つの所望の線量レベル、少なくとも４つの所望の線量レベル、少なくとも６つの所望の線量レベル、または少なくとも８つの所望の線量レベルを有してもよい。

線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。たとえば、基板上の各点が受ける照射量は、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照射量を制御することが可能となる。

基板上に要求されるパターンを形成するために、露光処理中の各段階でパターニング用デバイスの各個別制御可能素子を必要な状態に設定する必要がある。よって、この必要状態を表す制御信号が各個別制御可能素子に伝達されなければならない。一実施例では、露光装置はこの制御信号を生成する制御部を含む。基板に形成されるべきパターンは、たとえばＧＤＳＩＩなどのベクトルで規定されるフォーマットで露光装置に供給されうる。デザイン情報を各個別制御可能素子用の制御信号に変換するために、制御部は、１つ以上のデータ処理装置を含む。各データ処理装置は、パターンを表すデータストリームに処理を施すように構成されている。データ処理装置は「データパス」とも総称される。

このデータパス及びデータ処理装置は、次に示す機能の１つ以上を実行するように構成されていてもよい。その機能とは、ベクトルベースのデザイン情報をビットマップのパターンデータに変換すること、ビットマップのパターンデータを必要とされる線量マップ（つまり基板上で必要とされる線量のプロファイル）に変換すること、必要とされる線量マップを各個別制御可能素子用の必要放射強度値に変換すること、及び、各個別制御可能素子用の必要放射強度値を対応する制御信号に変換することである。

図２は、本発明に係る露光装置の一例を示す図である。この実施例はたと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（たと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。一実施例では、角度θは大きくても２０°または１０°であり、またはたとえば大きくても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。一実施例では、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、たとえば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、またはたとえば少なくとも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、またはたとえば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。

典型的な放射線生成アレンジメント
図５は、レーザ５００の一部を示す。たとえば、レーザ５００は、上述の放射源ＳＯとして用いることができる。レーザ５００は、第１オシレータ５０２（たとえば、マスターオシレータ（ＭＯ））と、第２オシレータ５０４（たとえば、パワーオシレータ（ＰＯ））とを備える。この構成は、ＭＯＰＯまたはＭＯＰＯレーザと称されることがある。マスターオシレータ５０２（たとえばレーザ）は、放射ビーム５０６を生成または発生させるために、物質、たとえばガスに電圧を印加して活性化させることにより、異なる方向へのランダムな自然放出を利用している。ビーム５０６は、マスターオシレータ５０２によりパワーオシレータ５０４に向かって送信された後、領域５０８で発散し始める。パワーオシレータ５０４は、ビーム５０６を増幅するために用いられ、増幅ビーム５１０を生成または発生する。たとえば、この増幅は、誘導放出のスキームにより行うことができる。増幅ビーム５１０は、領域５１２において発散を続ける。領域５１２は、領域５０８よりも大きい。発散領域５０８および５１２は、例として示しており、正確な縮尺では示されていない。この発散にもかかわらず、上述したマスターオシレータとパワーアンプを有するレーザと比較して、エネルギー安定性は大幅に改善することができる。たとえば、約±０．３％から約±１．２％のエネルギー安定性が、このアレンジメントから生ずることができ、その前者の値は、特に上述のマスターオシレータとパワーアンプを有するレーザのアレンジメントにおける約±１０％と比較すると、マスクレススキャナーにおける単一パルス印刷にとって十分なものである。

マスターオシレータ５０２は、一般に、放射ビーム５０６の波長および／または帯域幅を規定する回折格子（グレーチング）を備える。放射ビーム５０６のエネルギーは、一般に、所望のまたは要求されるレベル以下であるため、パワーオシレータ５０４により増幅される。パワーオシレータ５０４は、ビーム５０６の波長または帯域幅に影響を与えず、ビーム５０６を増幅して増幅ビーム５１０を生成するだけである。一例では、マスターオシレータ５０２は、パワーオシレータ５０４から約１メートルとすることができる。

図６は、レーザ６００の一部を示す。図５のレーザ５００と比較すると、図６のレーザ６００は、ビーム調整モジュール（ＢＣＭ）６２０を含む。たとえば、ビーム調整モジュール６２０は、レンズやミラーなどの様々な光学素子を備えることができる。ＢＣＭ６２０は、ビーム５０６を安定させるために用いられ、ビーム５０６がパワーオシレータ５０４に到達する前に、ビーム５０６を処理して調整ビーム６２２を生成または発生させる。調整ビーム６２２は、ポジション、ポインティング、サイズ、およびダイバージェンスの変動が実質的になく、従って、より最適なビームがパワーオシレータ５０４により受信され、増幅されて、増幅ビーム６１０が生成される。これにより、増幅ビーム６１０は、増幅ビーム５１０の発散領域５１２と比較すると、発散領域６１２を大幅に減少させている。このように、ビーム調整モジュール６２０は、マスターオシレータ５０２とパワーオシレータ５０４との間のビーム５０６のポジション、ポインティング、方向、サイズ、およびダイバージェンスを安定させて、増幅ビーム６１０におけるポジション、ポインティング、サイズ、およびダイバージェンスを安定させるために用いることができる。

図７は、パワーオシレータ、たとえばパワーオシレータ５０４における、入力エネルギー対出力エネルギーを表す曲線を示す。この例において、パワーオシレータ５０４は、飽和状態またはそれに近い状態で動作している。これは、出力エネルギーが入力エネルギーにほとんど依存しないことを意味している。これは、ＭＯＰＯレーザのスキームがエネルギーの安定性を向上させる理由の一つである。

一例では、レーザ６００は、マスターオシレータ５０２からの約±１０％のエネルギーの変動を有するが、これは、パワーオシレータ５０４における飽和効果（サチュレーション効果）により、出力エネルギーにおいて約±０．５％に低減される。レーザ６００にＢＣＭ６２０を加えることにより、パワーオシレータ５０４の入力エネルギーの変動は、マスターオシレータ５０２からの±１０％とＢＣＭ６２０により加えられた約±３％のクアドラティック・サム（quadratic sum）であり、これは、約±１０．４４％である。パワーオシレータ５０４において同等の飽和効果を仮定すると、出力エネルギーは今度は約±０．５２％の変動となり、これは、たとえばマスクレスリソグラフィにおける基板の単一パルス印刷に必要とされる範囲内である。しかしながら、その他の出力ビームの変動もまた、可能である。

図８は、ビーム調整モジュール６２０を示す。一例において、ビーム調整モジュール６２０は、第１レンズ８４０と、第２レンズ８４４と、均一化素子（homogeniging element）８４２とを含む。光は、レンズ８４０を用いて均一化素子８４２に導かれる。均一化された光は、レンズ８４４を用いてパワーオシレータ５０４（図６参照）に導かれる。均一化素子８４２は、当業者に知られているような、それを通過した放射線を均一することができるどのような素子であってよい。

図９および図１０は、それぞれレーザ６００を含んだ、さまざまな放射線生成システム９００および１０００を示す。

図９は、放射系９００を示す。放射系９００は、マスターオシレータ５０２、ビーム調整モジュール６２０、およびパワーオシレータ５０４を備える放射源ＳＯと、照明器ＩＬとを備える。加えて、または代えて、放射系９００において、ビーム搬送系ＢＤ（図示しないが、図１および図２参照）が、放射源ＳＯと照明器ＩＬの間に含まれてもよい。加えて、または代えて、ある放射源ＳＯの機能が、ビーム調整モジュール６２０および／またはパワーオシレータ５０４の前に存在し、ある機能がビーム調整モジュール６２０および／またはパワーオシレータ５０４の後ろに存在してもよい。

図１０は、放射系１０００を示す。放射系１０００は、放射源ＳＯと光学系（オプティクス）１０３０とを備える照明器ＩＬを有する。放射源ＳＯは、図９に示されるものと同様のエレメントを含むことができる。加えて、または代えて、放射源ＳＯから出力された光は、光学系１０３０に導かれてもよく、または、パターニングデバイス（図示しないが、図１および図２参照）上に導かれてもよい。加えて、または代えて、ある照明器ＩＬの機能が放射源ＳＯの前に存在し、ある機能が放射源ＳＯの後ろに存在してもよい。

加えて、または代えて、放射系９００および１０００は、本発明の範囲を逸脱することなしに、露光装置の他の照明系、すなわち、露光照明系以外のアライメント照明系または検出システムなどに対して用いることができる。

典型的な動作
図１１は、増幅ビームを生成するための方法１１００を示すフローチャートである。たとえば、方法１１００は、上述した、増幅ビームを形成するシステムのいずれかを用いて実行することが可能である。

ステップ１１０２において、放射ビームが第１オシレータを用いて発生される。ステップ１１０４において、ビーム調整デバイスが用いられ、放射ビームのポジション、方向、サイズ、またはダイバージェンスを安定させることにより調整ビームを生成する。ステップ１１０６において、調整ビームが第２オシレータを用いて増幅される。

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、本発明は例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。

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。

「課題を解決する手段」及び「要約書」の項ではなく「発明の詳細な説明」の項が請求項を解釈するのに使用されるように意図されていることを理解されたい。「課題を解決する手段」及び「要約書」の欄は本発明者が考えた本発明の実施例の１つ以上を示すものであるが、すべてを説明するものではない。よって、本発明及び請求項をいかなる形にも限定するものではない。

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。 レーザの一部を示す図である。 レーザの一部を示す図である。 図５および図６のレーザ内のエレメントにおける入力エネルギー対出力エネルギーのグラフを示す図である。 典型的なビーム調整デバイスを示す図である。 放射生成システムを示す図である。 放射生成システムを示す図である。 方法を表すフローチャートを示す図である。

符号の説明

５００ レーザ、 ５０２ マスターオシレータ、 ５０４ パワーオシレータ、 ５０６ 放射ビーム、 ５１０ 増幅ビーム、 ６００ レーザ、 ６１０ 増幅ビーム、 ６２０ ビーム調整モジュール、 ６２２ 調整ビーム、 ８４０、８４４ レンズ、 ８４２ 均一化素子、 Ｂ 放射ビーム、 Ｃ 目標部分、 ＩＬ 照明光学系、 ＰＤ パターニング用デバイス、 ＰＳ 投影光学系、 ＳＯ 放射源、 Ｗ 基板、 ＷＴ 基板テーブル。

Claims (20)

1. 放射ビームを発生するよう構成されたマスターオシレータと、
   前記放射ビームのダイバージェンスを安定させて、調整ビームを生成するよう構成されたビーム調整デバイスと、
   前記調整ビームを増幅して、増幅ビームを生成するよう構成されたパワーオシレータと、
   を備え、
   前記マスターオシレータは、ランダムな自然放出により前記放射ビームを発生するよう構成されており、
   前記ビーム調整デバイスは、前記マスターオシレータと前記パワーオシレータとの距離にかかわらず、前記マスターオシレータから送信されたときの前記放射ビームのダイバージェンスが、前記パワーオシレータで受信されたときの前記調整ビームのダイバージェンスと実質的に等しくなるように、前記放射ビームと実質的に等しいダイバージェンスを有する調整ビームを生成するよう構成されており、
   前記ビーム調整デバイスは、前記マスターオシレータからの放射ビームを受ける第１レンズと、前記第１レンズにより導かれた放射ビームを均一化する均一化素子と、前記均一化素子からの均一化された放射ビームを前記パワーオシレータに導く第２レンズとを含む、ことを特徴とするシステム。
2. 前記パワーオシレータは、飽和状態で動作するよう構成され、それにより、出力エネルギーが実質的に入力エネルギーから独立していることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記パワーオシレータは、誘導放出を用いて前記調整ビームの増幅を行うよう構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
4. 前記増幅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デバイスと、
   パターン付きビームを基板の目標部分に投影するよう構成された投影系と、
   をさらに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システム。
5. 前記増幅ビームを処理し、前記増幅ビームを前記パターニングデバイス上に導く照明系をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
6. 前記照明系は、マスターオシレータおよびパワーオシレータと、ビーム調整デバイスとを備えることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
7. 照明放射ビームを発生するよう構成された照明系であって、
   放射ビームを発生するよう構成されたマスターオシレータと、
   前記放射ビームのダイバージェンスを安定させて、調整ビームを生成するよう構成されたビーム調整デバイスと、
   前記調整ビームを増幅して、照明放射ビームを生成するよう構成されたパワーオシレータと、を備える照明系と、
   前記照明放射ビームにパターンを付与するパターニングデバイスと、
   パターン付きビームを基板の目標部分に投影する投影系と、
   を備え、
   前記マスターオシレータは、ランダムな自然放出により前記放射ビームを発生するよう構成されており、
   前記ビーム調整デバイスは、前記マスターオシレータと前記パワーオシレータとの距離にかかわらず、前記マスターオシレータから送信されたときの前記放射ビームのダイバージェンスが、前記パワーオシレータで受信されたときの前記調整ビームのダイバージェンスと実質的に等しくなるように、前記放射ビームと実質的に等しいダイバージェンスを有する調整ビームを生成するよう構成されており、
   前記ビーム調整デバイスは、前記マスターオシレータからの放射ビームを受ける第１レンズと、前記第１レンズにより導かれた放射ビームを均一化する均一化素子と、前記均一化素子からの均一化された放射ビームを前記パワーオシレータに導く第２レンズとを含む、ことを特徴とするリソグラフィシステム。
8. 前記パワーオシレータは、飽和状態で動作するよう構成され、それにより、出力エネルギーが実質的に入力エネルギーから独立していることを特徴とする請求項７に記載のリソグラフィシステム。
9. 前記パワーオシレータは、誘導放出を用いて前記調整ビームの増幅を行うよう構成されることを特徴とする請求項７に記載のリソグラフィシステム。
10. （ａ）マスターオシレータを用いて、放射ビームを発生するステップと、
    （ｂ）ビーム調整デバイスを用いて、前記放射ビームのダイバージェンスを安定させて、調整ビームを生成するステップと、
    （ｃ）パワーオシレータを用いて、前記調整ビームを増幅するステップと、
    を備え、
    ステップ（ａ）は、ランダムな自然放出により前記放射ビームを発生するステップを備え、
    前記ビーム調整デバイスは、前記マスターオシレータと前記パワーオシレータとの距離にかかわらず、前記マスターオシレータから送信されたときの前記放射ビームのダイバージェンスが、前記パワーオシレータで受信されたときの前記調整ビームのダイバージェンスと実質的に等しくなるように、前記放射ビームと実質的に等しいダイバージェンスを有する調整ビームを生成するよう構成されており、
    前記ビーム調整デバイスは、前記マスターオシレータからの放射ビームを受ける第１レンズと、前記第１レンズにより導かれた放射ビームを均一化する均一化素子と、前記均一化素子からの均一化された放射ビームを前記パワーオシレータに導く第２レンズとを含む、ことを特徴とする方法。
11. ステップ（ｃ）は、前記パワーオシレータを飽和状態で動作させるステップを備え、それにより、出力エネルギーが実質的に入力エネルギーから独立していることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. ステップ（ｃ）は、誘導放出を用いて前記調整ビームの増幅を行うステップを備えることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
13. 増幅ビームにパターンを付与するステップと、
    パターン付きビームを基板の目標部分に投影するステップと、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の方法。
14. 請求項１０から１３のいずれかに記載の方法を用いて、ウェハ上に集積回路を形成することを特徴とする方法。
15. 請求項１０から１３のいずれかに記載の方法を用いて、フラットパネルガラス基板上にフラットパネルデバイスを形成することを特徴とする方法。
16. 増幅ビームを出力するレーザであって、
    放射ビームを発生するよう構成されたマスターオシレータと、
    前記放射ビームのダイバージェンスを安定させて、調整ビームを生成するよう構成されたビーム調整デバイスと、
    前記調整ビームを増幅して、増幅ビームを生成するよう構成されたパワーオシレータと、
    を備え、
    前記マスターオシレータは、ランダムな自然放出により前記放射ビームを発生するよう構成されており、
    前記ビーム調整デバイスは、前記マスターオシレータと前記パワーオシレータとの距離にかかわらず、前記マスターオシレータから送信されたときの前記放射ビームのダイバージェンスが、前記パワーオシレータで受信されたときの前記調整ビームのダイバージェンスと実質的に等しくなるように、前記放射ビームと実質的に等しいダイバージェンスを有する調整ビームを生成するよう構成されており、
    前記ビーム調整デバイスは、前記マスターオシレータからの放射ビームを受ける第１レンズと、前記第１レンズにより導かれた放射ビームを均一化する均一化素子と、前記均一化素子からの均一化された放射ビームを前記パワーオシレータに導く第２レンズとを含む、ことを特徴とするレーザ。
17. 前記パワーオシレータは、飽和状態で動作するよう構成され、それにより、出力エネルギーが実質的に入力エネルギーから独立していることを特徴とする請求項１６に記載のレーザ。
18. 処理ビームを出力する照明器であって、
    放射ビームを発生するよう構成されたマスターオシレータと、
    前記放射ビームのダイバージェンスを安定させて、調整ビームを生成するよう構成されたビーム調整デバイスと、
    前記調整ビームを増幅して、増幅ビームを生成するよう構成されたパワーオシレータと、
    前記増幅ビームを処理して前記処理ビームを生成するよう構成された光学系と、
    を備え、
    前記マスターオシレータは、ランダムな自然放出により前記放射ビームを発生するよう構成されており、
    前記ビーム調整デバイスは、前記マスターオシレータと前記パワーオシレータとの距離にかかわらず、前記マスターオシレータから送信されたときの前記放射ビームのダイバージェンスが、前記パワーオシレータで受信されたときの前記調整ビームのダイバージェンスと実質的に等しくなるように、前記放射ビームと実質的に等しいダイバージェンスを有する調整ビームを生成するよう構成されており、
    前記ビーム調整デバイスは、前記マスターオシレータからの放射ビームを受ける第１レンズと、前記第１レンズにより導かれた放射ビームを均一化する均一化素子と、前記均一化素子からの均一化された放射ビームを前記パワーオシレータに導く第２レンズとを含む、ことを特徴とする照明器。
19. 前記パワーオシレータは、飽和状態で動作するよう構成され、それにより、出力エネルギーが実質的に入力エネルギーから独立していることを特徴とする請求項１８に記載の照明器。
20. 前記パワーオシレータは、誘導放出を用いて前記調整ビームの増幅を行うよう構成されることを特徴とする請求項１８に記載の照明器。