JP5579278B2 - リソグラフィ装置 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１０年２月２３日に出願された米国特許仮出願第６１／３０７，３７１号の利益を主張し、その全体が本明細書に援用される。
本発明は、リソグラフィ装置、プログラマブル・パターニングデバイス、及び、デバイス製造方法に関する。
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、または基板の部分に与える機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路（ＩＣ）、フラットパネルディスプレイ、微細形状を備えるその他のデバイス又は構造の製造に用いられる。従来のリソグラフィ装置においては、マスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスが、ＩＣやフラットパネルディスプレイ、その他のデバイスの個々の層に対応する回路パターンを生成するために使用されることがある。このパターンは例えば、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層への結像により、（例えばシリコンウェーハまたはガラスプレート等の）基板（の部分）へと転写される。
パターニングデバイスを使用して、回路パターンではなく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生成する場合もある。従来のマスクに代えて、パターニングデバイスは、回路パターンまたはその他の適用可能なパターンを生成する個別に制御可能な素子の配列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「マスクレス」方式では従来の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準備したり変更したりできるという利点がある。
故に、マスクレスシステムはプログラマブルパターニングデバイス（例えば、空間光変調器、コントラストデバイスなど）を含む。プログラマブルパターニングデバイスは、個別制御可能素子のアレイを使用して所望のパターンが与えられたビームを形成するよう（例えば電子的に、または光学的に）プログラムされている。プログラマブルパターニングデバイスの種類には、マイクロミラーアレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）アレイ、グレーティングライトバルブアレイなどがある。
望まれることは、例えば、プログラマブルパターニングデバイスを含む柔軟で低コストなリソグラフィ装置を提供することである。
ある実施の形態においては、所望のパターンに従って変調された複数のビームで基板の露光領域を露光するよう構成されている変調器と、変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を含むリソグラフィ装置が開示される。変調器は露光領域に対し移動可能であってもよく、及び／または、投影系は複数のビームを受けるレンズアレイを有し、レンズアレイが露光領域に対し移動可能であってもよい。
ある実施の形態においては、リソグラフィ装置には例えば、基板の目標部分にパターンを生成するよう構成されている光学コラムが設けられていてもよい。光学コラムには、ビームを発するよう構成されている自己放射コントラストデバイスと、ビームの少なくとも一部を目標部分に投影するよう構成されている投影系と、が設けられていてもよい。本装置には、光学コラム又はその一部を基板に対し移動させるためのアクチュエータが設けられていてもよい。それによって、基板がビームに対して移動されてもよい。その移動中に自己放射コントラストデバイスをオンまたはオフに切り換えることにより、基板上にパターンが生成されてもよい。
光学コラムの公差によって、基板に投影されたパターンに不正確さが生じ得る。望まれることは、例えば、光学コラム又はその一部の公差に影響されにくいリソグラフィ装置を提供することである。
本発明のある実施の形態によると、
基板の目標部分にパターンを生成するよう構成されている光学コラムであって、
複数の放射ビームを与えるよう構成されているプログラマブルパターニングデバイスと、
前記複数のビームを基板に投影するよう構成されている投影系であって、複数のレンズを備える投影系と、を備える光学コラムと、
前記複数のビームで基板の目標部分を走査するよう前記光学コラム又はその一部を移動させるよう構成されているアクチュエータと、を備え、
前記光学コラムが、前記複数のビームのうち少なくとも２つのビームを前記投影系の前記複数のレンズのうちある同一のレンズを通じて基板の目標部分に一度に投影するよう構成されているリソグラフィ装置が提供される。
本発明のある実施の形態によると、
複数の放射ビームを基板に投影するための投影系であって複数のレンズを備える投影系を有する光学コラムを使用して基板の目標部分にパターンを生成することと、
前記光学コラム又はその一部を基板に対して移動させることと、を備え、
前記複数のビームのうち少なくとも２つのビームが前記投影系の前記複数のレンズのうちある同一のレンズにより基板の目標部分に一度に投影されるデバイス製造方法が提供される。
付属の図面はここに組み込まれて本明細書の一部をなし、本発明のある実施の形態を図示し、発明の詳細な説明とともに本発明の原理を説明し本発明を当業者が製造し使用可能とするために供される。各図面において同様の参照符号は同一の又は機能的に類似する要素を指し示す。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の概略側面図である。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の概略上面図である。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の概略上面図である。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の概略上面図である。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の概略上面図である。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図及び概略上面図である。
本発明のある実施の形態に係る個別にアドレス可能な素子についてのパワー／順電流グラフである。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の概略側面図である。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の概略側面図である。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の概略側面図である。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置のための個別制御可能素子アレイの概略上面図である。
本発明のある実施の形態を用いて基板にパターンを転写するモードを示す図である。
光学エンジンの配列の概略を示す図である。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図である。 本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図である。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の概略上面図である。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部の概略側面図である。
基板に対するセンサの検出領域の位置の概略を示す図である。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の概略上面図である。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の概略側断面図である。
本発明のある実施の形態に係り、ＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子と、それらに対し移動可能な光学素子と、を有するリソグラフィ装置の部分のレイアウトの概略上面図である。
図１９のリソグラフィ装置の部分の概略三次元図である。
本発明のある実施の形態に係り、ＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子と、それらに対し移動可能な光学素子と、を有するリソグラフィ装置の部分のレイアウトの概略側面図であり、ある個別制御可能素子に関し光学素子セット２４２の３箇所の異なる回転位置を示す。
本発明のある実施の形態に係り、ＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子と、それらに対し移動可能な光学素子と、を有するリソグラフィ装置の部分のレイアウトの概略側面図であり、ある個別制御可能素子に関し光学素子セット２４２の３箇所の異なる回転位置を示す。
本発明のある実施の形態に係り、ＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子と、それらに対し移動可能な光学素子と、を有するリソグラフィ装置の部分のレイアウトの概略側面図であり、ある個別制御可能素子に関し光学素子セット２４２の５箇所の異なる回転位置を示す。
標準的な直径５．６ｍｍのレーザダイオードを使用して基板の幅全体をカバーする場合の個別制御可能素子１０２の一部分の概略レイアウトである。
図２４の詳細を示す概略レイアウトである。
本発明のある実施の形態に係り、ＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子と、それらに対し移動可能な光学素子と、を有するリソグラフィ装置の部分のレイアウトの概略側面図である。
本発明のある実施の形態に係り、ＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子と、それらに対し移動可能な光学素子と、を有するリソグラフィ装置の部分のレイアウトの概略側面図である。
本発明のある実施の形態に係り、ＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子と、それらに対し移動可能な光学素子と、を有するリソグラフィ装置の部分のレイアウトの概略側面図であり、ある個別制御可能素子に関し光学素子セット２４２の５箇所の異なる回転位置を示す。
図２８のリソグラフィ装置の部分の概略三次元図である。
図２８及び図２９の単一の移動可能光学素子セット２４２により同時に書かれる８本のラインの構成を概略的に示す図である。
図２８及び図２９の構成において移動ルーフトップを用いて焦点制御をする概略構成を示す図である。
本発明のある実施の形態に係り、ＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子と、それらに対し移動可能な光学素子と、を有する本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の概略側断面図である。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部を示す図である。
本発明のある実施の形態に係る図３３のリソグラフィ装置の上面図である。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部を高度に概略的に示す斜視図である。
本発明のある実施の形態に係り、基板上への図３５に係るリソグラフィ装置による投影を示す概略上面図である。
本明細書に説明されるのは、マスクレスリソグラフィ装置、マスクレスリソグラフィ方法、プログラマブル・パターニングデバイス及びその他の装置、製造物及び方法についての１つ又は複数の実施の形態である。ある実施の形態においては、低コストの、及び／または、柔軟なマスクレスリソグラフィ装置が提供される。マスクレスであるから、例えばＩＣあるいはフラットパネルディスプレイを露光するのに従来のマスクは必要とされない。同様に、パッケージング用途において１つ又は複数のリングは不要である。つまり、プログラマブルパターニングデバイスは、パッケージング用途向けにエッジ投影を避けるために、デジタルのエッジ処理「リング」を提供することができる。マスクレス（デジタルパターニング）は、柔軟な基板に使用することもできる。
ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、極度に非限界の用途が可能である。ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、０．１μｍ以上の解像度、例えば、０．５μｍ以上の解像度、または１μｍ以上の解像度が可能である。ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、２０μｍ以下の解像度、例えば、１０μｍ以下の解像度、または５μｍ以下の解像度が可能である。ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、およそ０．１μｍないし１０μｍの解像度が可能である。ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、５０ｎｍ以上のオーバレイ、例えば、１００ｎｍ以上のオーバレイ、２００ｎｍ以上のオーバレイ、または３００ｎｍ以上のオーバレイが可能である。ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、５００ｎｍ以下のオーバレイ、例えば、４００ｎｍ以下のオーバレイ、３００ｎｍ以下のオーバレイ、または２００ｎｍ以下のオーバレイが可能である。これらのオーバレイ及び解像度の値は、基板の寸法及び材料には無関係であり得る。
ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は高度に柔軟性をもつ。ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、種々の寸法、種類、性質の基板に拡張可能である。ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、仮想的に無制限のフィールドサイズを有する。そのためリソグラフィ装置は、大部分が共通するリソグラフィプラットフォームを用いて１つのリソグラフィ装置で又は多数のリソグラフィ装置によって、多くの用途（例えばＩＣ、フラットパネルディスプレイ、パッケージング等）を可能にすることができる。ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、柔軟な製造を提供するための自動化されたジョブ生成を許容する。ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、三次元集積化を提供する。
ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、低コストである。ある実施の形態においては、ありふれた市販の部品のみが用いられる（例えば、放射発光ダイオードや、単純な移動可能な基板ホルダ、レンズアレイ）。ある実施の形態においては、ピクセルグリッド結像が使用され、単純な投影光学系が可能となる。ある実施の形態においては、単一のスキャン方向を有する基板ホルダが使用され、コスト及び／または複雑さが低減される。
図１は、本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ投影装置１００の概略を示す。装置１００は、パターニングデバイス１０４、物体保持部１０６（例えば物体テーブルであり、例としては基板テーブル）、及び、投影系１０８を含む。
ある実施の形態においては、パターニングデバイス１０４は、ビーム１１０にパターンを付与するよう放射を変調するための複数の個別に制御可能な素子１０２を備える。ある実施の形態においては、複数の個別制御可能素子１０２の位置は、投影系１０８に対し固定されることができる。しかし、ある代替的な構成においては、複数の個別制御可能素子１０２は、あるいくつかのパラメタに従って当該素子の１つ又は複数を（例えば投影系１０８に対して）正確に位置決めするための位置決め装置（図示せず）に接続されていてもよい。
ある実施の形態においては、パターニングデバイス１０４は、自己放射コントラストデバイスである。このようなパターニングデバイス１０４は放射システムを不要にするので、リソグラフィ装置の例えばコストを減らし、サイズを小さくすることができる。例えば、個別制御可能素子１０２の各々は、放射発光ダイオード（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、高分子ＬＥＤ（ＰＬＥＤ））、または、レーザダイオード（例えば、固体レーザダイオード）である。ある実施の形態においては、個別制御可能素子１０２の各々はレーザダイオードである。ある実施の形態においては、個別制御可能素子１０２の各々は青紫レーザダイオード（例えば、三洋の型式番号DL-3146-151）である。こうしたダイオードは、三洋、日亜、オスラム、ナイトライド等の企業により供給される。ある実施の形態においては、ダイオードは、約３６５ｎｍまたは約４０５ｎｍの波長を有する放射を発する。ある実施の形態においては、ダイオードは、０．５ｍＷないし１００ｍＷの範囲から選択される出力パワーを提供することができる。ある実施の形態においては、レーザダイオードの（むき出しのダイの）サイズは、２５０μｍないし６００μｍの範囲から選択される。ある実施の形態においては、レーザダイオードは、１μｍないし５μｍの範囲から選択される発光領域を有する。ある実施の形態においては、レーザダイオードは、７度ないし４４度の範囲から選択される発散角を有する。ある実施の形態においては、パターニングデバイス１０４は、１×１０５個のダイオードを有し、これらは全体として約６．４×１０８Ｗ／（ｍ２・ｓｒ）以上の明るさを提供するための構成（例えば、発光領域、発散角、出力パワーなど）を有する。
ある実施の形態においては、自己放射コントラストデバイスは、「冗長な」個別制御可能素子１０２を許容するために、必要以上に多くの個別制御可能素子１０２を備える。冗長な個別制御可能素子１０２は、他の個別制御可能素子１０２が動作不能であるか、適正に動作しない場合に、使用される。ある実施の形態においては、冗長な個別制御可能素子は、移動可能な個別制御可能素子１０２（これは例えば図５に関し後述される）を使用する実施の形態において有利に使用され得る。
ある実施の形態においては、自己放射コントラストデバイスである個別制御可能素子１０２は、個別制御可能素子１０２（例えばレーザダイオード）のパワー／順電流曲線の勾配部分で作動される。これは、より効率的であり、低い消費電力／発熱につながり得る。ある実施の形態においては、使用時において、個別制御可能素子あたりの光出力は、少なくとも１ｍＷ、例えば、少なくとも１０ｍＷ、少なくとも２５ｍＷ、少なくとも５０ｍＷ、少なくとも１００ｍＷ、または少なくとも２００ｍＷである。ある実施の形態においては、使用時において、個別制御可能素子あたりの光出力は、３００ｍＷ未満、２５０ｍＷ未満、２００ｍＷ未満、１５０ｍＷ未満、１００ｍＷ未満、５０ｍＷ未満、２５ｍＷ未満、または１０ｍＷ未満である。ある実施の形態においては、使用時において、個別制御可能素子を作動させるプログラマブルパターニングデバイスあたりの消費電力は、１０ｋＷ未満、例えば、５ｋＷ未満、１ｋＷ未満、または０．５ｋＷ未満である。ある実施の形態においては、使用時において、個別制御可能素子を作動させるプログラマブルパターニングデバイスあたりの消費電力は、少なくとも１００Ｗ、例えば、少なくとも３００Ｗ、少なくとも５００Ｗ、または少なくとも１ｋＷである。
リソグラフィ装置１００は、物体保持部１０６を備える。この実施形態においては、物体保持部は、基板１１４（例えば、レジストで被覆されたシリコンウェーハまたはガラス基板）を保持する物体テーブル１０６を備える。物体テーブル１０６は、移動可能であってもよく、あるいくつかのパラメタに従って基板１１４を正確に位置決めするための位置決め装置１１６に接続されていてもよい。例えば、位置決め装置１１６は、投影系１０８及び／またはパターニングデバイス１０４に対して基板１１４を正確に位置決めしてもよい。ある実施の形態においては、物体テーブル１０６の移動は、図１には明示されていないが、ロングストロークモジュール（粗い位置決め）と、任意選択としてショートストロークモジュール（精密位置決め）と、を備える位置決め装置１１６により実現されてもよい。ある実施の形態においては、本装置には、物体テーブル１０６を移動させる少なくともショートストロークモジュールが欠落している。類似のシステムが個別制御可能素子１０２を位置決めするために使用されてもよい。ビーム１１０が代替的に又は追加的に移動可能であり、それとともに、物体テーブル１０６及び／または個別制御可能素子１０２が固定された位置を有することで、必要な相対移動が提供されてもよいものと理解されたい。こうした構成は本装置のサイズを制限するのに役立ちうる。ある実施の形態においては（これは例えば、フラットパネルディスプレイの製造に適用可能であり得るが）、物体テーブル１０６が静止されてもよく、位置決め装置１１６が物体テーブル１０６に対して（例えば上方で）基板１１４を移動させるよう構成されている。例えば、物体テーブル１０６には、実質的に一定の速度で当該テーブルにわたって基板１１４を走査するシステムが設けられていてもよい。この場合、物体テーブル１０６には、平坦な最上面に多数の開口が設けられてもよく、これら開口を通じてガスが送出されることで、基板１１４を支持可能であるガスクッションが提供されてもよい。これは従来、ガスベアリング構成と呼ばれる。基板１１４は、ビーム１１０の経路に対して基板１１４を正確に位置決めすることのできる１つ又は複数のアクチュエータ（図示せず）を用いて、物体テーブル１０６の上を移動される。あるいは、基板１１４は、上記の開口を通るガスの経路を選択的に起動及び停止することにより、物体テーブル１０６に対して移動されてもよい。ある実施の形態においては、物体保持部１０６は、基板を巻き取るロールシステムであってもよく、位置決め装置１１６は、基板を物体テーブル１０６に供給するようロールシステムを回転させるモータであってもよい。
投影系１０８（例えば、石英及び／またはＣａＦ２のレンズ系、またはそうした材料からなるレンズ素子を備える反射屈折系、またはミラー系）は、個別制御可能素子１０２により変調されパターンが付与されたビームを基板１１４の目標部分１２０（例えば１つ又は複数のダイ）に投影するために使用されることができる。投影系１０８は、複数の個別制御可能素子１０２により与えられるパターンの像を、当該パターンが基板１１４にコヒーレントに形成されるように投影してもよい。あるいは、投影系１０８は、二次光源の像を投影してもよく、複数の個別制御可能素子１０２の各々はそれら二次光源のためにシャッタとして作動する。
この点において、投影系は、例えば二次光源を形成し基板１１４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（ＭＬＡとして知られる）またはフレネルレンズアレイなどの合焦素子または複数の合焦素子（本書で一般化して、レンズアレイと呼ぶ）を備えてもよい。ある実施の形態においては、レンズアレイ（例えばＭＬＡ）は、少なくとも１０個、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個の合焦素子を備えてもよい。ある実施の形態においては、パターニングデバイスにおける個別制御可能素子の数とレンズアレイにおける合焦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レンズアレイにおける合焦素子の数よりも多い。ある実施の形態においては、レンズアレイは、個別制御可能素子アレイにおける１つ又は複数の個別制御可能素子に光学的に関連付けられた合焦素子を備え、例えば、個別制御可能素子アレイにおける１つの個別制御可能素子のみに関連し、または、個別制御可能素子アレイにおける２つ以上（例えば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関連する。ある実施の形態においては、合焦素子は、５０００未満、例えば、２５００未満、１０００未満、５００未満、または１００未満の個別制御可能素子に光学的に関連付けられている。ある実施の形態においては、レンズアレイは、個別制御可能素子アレイにおける１つ又は複数の個別制御可能素子に光学的に関連付けられた２以上（例えば、多くの場合１０００より多く、または、ほぼすべて）の合焦素子を備える。
ある実施の形態においては、レンズアレイは、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つ又は複数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レンズアレイを移動させることができる場合には、基板の移動を要することなく例えば焦点調整をすることが可能となる。ある実施の形態においては、レンズアレイの個別のレンズ素子は、例えばレンズアレイの個別レンズ素子の各々は、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、非平坦基板での局所焦点調整のために、または、各光学コラムを同一の焦点距離にするために）移動可能である。
ある実施の形態においては、レンズアレイは、例えば放射の波長が約４００ｎｍ以上（例えば４０５ｎｍ）である場合には、プラスチックの合焦素子を備える（例えば射出成形で作成容易であり、値段が手頃であるため）。ある実施の形態においては、放射の波長は４００ｎｍないし５００ｎｍの範囲から選択される。ある実施の形態においては、レンズアレイは、石英の合焦素子を備える。ある実施の形態においては、各々の又は複数の合焦素子は、非対称レンズであってもよい。その非対称性は、複数の合焦素子で同一であってもよいし、複数の合焦素子の１つ又は複数の合焦素子において複数の合焦素子のそれと異なる１つ又は複数の合焦素子とは異なっていてもよい。非対称レンズは、楕円の放射出力を円形の投影スポットに（またはその逆に）変換するのに役立ちうる。
ある実施の形態においては、合焦素子は、システムのために低い開口数（ＮＡ）を得るよう焦点外で基板に放射を投影するようになっている高い開口数を有する。高ＮＡレンズは、入手可能な低ＮＡレンズよりも、経済的であり、普及しており、及び／または、高品質でありうる。ある実施の形態においては、低ＮＡとは０．３以下であり、ある実施の形態においては、０．１８または０．１５以下である。したがって、高ＮＡレンズは、システムの設計ＮＡより大きいＮＡを有し、例えば、０．３より大きく、０．１８より大きく、または０．１５より大きい。
ある実施の形態においては、投影系１０８がパターニングデバイス１０４から分離されているが、これは必須ではない。投影系１０８は、パターニングデバイス１０４に統合されていてもよい。例えば、レンズアレイブロックまたはレンズアレイプレートがパターニングデバイス１０４に取り付けられ（一体化され）ていてもよい。ある実施の形態においては、レンズアレイは、空間的に分離された個別のレンズレットの形式であってもよい。レンズレットの各々は、詳しくは後述するように、パターニングデバイス１０４の個別アドレス可能素子に取り付けられ（一体化され）る。
任意選択として、リソグラフィ装置は、放射（例えば紫外（ＵＶ）放射）を複数の個別制御可能素子１０２に供給する放射システムを備えてもよい。パターニングデバイス自体が放射源、例えばレーザダイオードアレイまたはＬＥＤアレイである場合には、リソグラフィ装置は、放射源を備えない設計、つまり、パターニングデバイス自体以外の放射源を備えない設計、または、少なくとも単純な放射システムを備える設計とされてもよい。
放射システムは、放射源から放射を受けるよう構成されている照明系（イルミネータ）を含む。照明系は、放射搬送システム（例えば、適切な方向変更用のミラー）、放射調整デバイス（例えば、ビームエキスパンダ）、放射の角強度分布を設定するための調節デバイス（通常、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（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。）、インテグレータ、及び／または、コンデンサのうち１つ又は複数の要素を含む。照明系は、個別制御可能素子１０２へと与えられる放射の断面に所望の均一性及び照度分布をもつように、放射を調整するために用いられてもよい。照明系は、放射を複数のサブビームに分割するように構成されていてもよい。例えば各サブ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関連付けられる。例えば二次元の回折格子が、放射をサブビームに分割するのに用いられてもよい。本明細書において「放射のビーム」及び「放射ビーム」という用語は、ビームがこうした複数のサブビームからなるという状況も包含するが、これには限定されない。
また、放射システムは、複数の個別制御可能素子１０２に供給するために放射を生成し、または、複数の個別制御可能素子１０２によって放射を生成する放射源（例えばエキシマレーザ）を含んでもよい。例えば放射源がエキシマレーザである場合には、放射源とリソグラフィ装置１００とは別体であってもよい。この場合、放射源はリソグラフィ装置１００の一部を構成しているとはみなされなく、放射は放射源からイルミネータへと受け渡される。あるいは放射源が水銀ランプである場合には、放射源はリソグラフィ装置１００に一体に構成されていてもよい。これら両方の形式が本発明の範囲内にあるものと考慮されるべきである。
ある実施の形態においては、放射源は、ある実施の形態では複数の個別制御可能素子１０２であり得るが、少なくとも５ｎｍ、例えば、少なくとも１０ｎｍ、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を提供することができる。ある実施の形態においては、放射は、長くても４５０ｎｍ、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。ある実施の形態においては、放射は、４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、１２６ｎｍ、及び／または１３．５ｎｍを含む波長を有する。ある実施の形態においては、放射は、３６５ｎｍ付近または３５５ｎｍ付近の波長を含む。ある実施の形態においては、放射は、広帯域の波長を含み、例えば３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、及び４３６ｎｍを包含する。３５５ｎｍのレーザ源が使用可能でありうる。ある実施の形態においては、放射は、約４０５ｎｍの波長を有する。
ある実施の形態においては、放射は照明系からパターニングデバイス１０４に、０度から９０度の間、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度の間の角度で向けられる。照明系からの放射は、パターニングデバイス１０４に直接与えられてもよい。ある代替的な実施の形態においては、放射は照明系からパターニングデバイス１０４へとビームスプリッタ（図示せず）により向けられてもよい。このビームスプリッタは、放射がまずビームスプリッタにより反射されてパターニングデバイス１０４に向けられるように構成される。パターニングデバイス１０４は、ビームを変調し、再度ビームスプリッタに向かって戻るように反射する。ビームスプリッタは変調されたビームを基板１１４へと透過させる。しかしながら放射をパターニングデバイス１０４に向け、そのまま更に基板１１４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１０４（例えばＬＣＤアレイ）が用いられる場合、またはパターニングデバイス１０４が自己放射型（例えば複数のダイオード）である場合には、照明系の構成は必要とされないこともある。
リソグラフィ装置１００の動作において、パターニングデバイス１０４が放射を発する（例えばＬＥＤを備える）ものではない場合には、放射は、放射システム（照明系及び／または放射源）からパターニングデバイス１０４（例えば、複数の個別制御可能素子）に入射し、パターニングデバイス１０４により変調される。複数の個別制御可能素子１０２によって生成されたパターンが与えられたビーム１１０は、投影系１０８を通過する。投影系１０８は、ビーム１１０を基板１１４の目標部分１２０に合焦させる。
位置決め装置１１６（及び、任意選択として、ベース１３６上の位置センサ１３４（例えば、干渉ビーム１３８を受ける干渉測定デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）により基板１１４は正確に移動され、そうして例えばビーム１１０の経路に異なる複数の目標部分１２０がそれぞれ位置決めされる。用いられている場合には、複数の個別制御可能素子１０２のための位置決め装置は、例えば走査中にビーム１１０の経路に対して複数の個別制御可能素子１０２の位置を正確に補正するよう使われてもよい。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置１００は基板上のレジストを露光するものとして説明されているが、装置１００は、レジストレス・リソグラフィでの使用のためのパターン付きビーム１１０を投影するために使用されてもよい。
図示されるように、リソグラフィ装置１００は反射型（例えば反射型の個別制御可能素子を用いる）である。代替的に、本装置は、透過型（例えば透過型の個別制御可能素子を用いる）であってもよい。
図示の装置１００は例示される１つ又は複数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１１０に付与されたパターンの全体が１回の照射で目標部分１２０に投影される間、個別制御可能素子１０２及び基板１１４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１１４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１２０がパターン放射ビーム１１０で露光される。ステップモードでは露光フィールドの最大サイズが、１回の静的露光で結像される目標部分１２０の寸法を制限する。
２．スキャンモードにおいては、パターン放射ビーム１１０が目標部分１２０に投影される間、個別制御可能素子１０２及び基板１１４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１０２は実質的に静止状態とされ、パルス（例えば、パルス化された放射源、または個別制御可能素子のパルス化によって与えられる）により基板１１４の目標部分１２０にパターンの全体が投影される。基板１１４が実質的に一定の速度で移動して、パターンビーム１１０は基板１１４上を線状に走査させられる。個別制御可能素子により与えられるパターンは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、連続する複数の目標部分１２０が基板１１４上の要求される場所にて露光されるように調整される。その結果、基板１１４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パターンビーム１１０が基板１１４を走査することになる。この短冊状領域の露光を順次繰り返すことにより基板１１４の全体が露光される。
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１１０に対して基板１１４が実質的に等速で走査され、パターンビーム１１０が基板１１４を走査し露光するととも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。
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。
図２は、本発明のある実施の形態に係り、ウェーハ（例えば３００ｍｍウェーハ）とともに使用されるリソグラフィ装置の概略上面図を示す。図２に示されるように、リソグラフィ装置１００は、基板１１４を保持する基板テーブル１０６を備える。基板テーブル１０６に付随して、基板テーブル１０６を少なくともＸ方向に移動させる位置決め装置１１６がある。任意選択として、位置決め装置１１６は、基板テーブル１０６をＹ方向及び／またはＺ方向に移動させてもよい。位置決め装置１１６は、基板テーブル１０６をＸ方向まわりに、Ｙ方向まわりに、及び／またはＺ方向まわりに回転させてもよい。したがって、位置決め装置１１６は、最大６自由度の運動を提供してもよい。ある実施の形態においては、基板テーブル１０６は、Ｘ方向の運動のみを提供する。その利点は、コスト及び複雑度が低くなることである。ある実施の形態においては、基板テーブル１０６はリレー光学系を備える。
リソグラフィ装置１００は、フレーム１６０に配設された複数の個別アドレス可能素子１０２をさらに備える。フレーム１６０は、基板テーブル１０６及びその位置決め装置１１６から機械的に隔離されていてもよい。機械的隔離は例えば、フレーム１６０を地面に、または、基板テーブル１０６及びその位置決め装置１１６のためのフレームから分離された堅固な基礎に接続することによって、提供されてもよい。加えて、又は代替的に、ダンパがフレーム１６０とそれに接続される構造（地面、堅固な基礎、または、基板テーブル１０６及びその位置決め装置１１６を支持するフレーム）との間に設けられてもよい。
この実施形態においては、個別アドレス可能素子１０２の各々は、放射発光ダイオードであり、例えば青紫レーザダイオードである。図２に示されるように、個別アドレス可能素子１０２は、少なくとも３つに区分けされた個別アドレス可能素子１０２のアレイであり、これらはＹ方向に沿って配列されていてもよい。ある実施の形態においては、個別アドレス可能素子１０２のアレイは、隣接する個別アドレス可能素子１０２のアレイとＸ方向にずれている。リソグラフィ装置１００は、特に個別アドレス可能素子１０２は、詳しくは後述するピクセルグリッド結像を提供するよう構成されていてもよい。
個別アドレス可能素子１０２のアレイのそれぞれは、個別の光学エンジンコンポーネントの一部であってもよく、容易に複製されるユニットとして製造されうる。また、フレーム１６０は、拡張可能に構成されてもよく、任意の個数のこうした光学エンジンコンポーネントにも容易に適合するよう構成可能であってもよい。光学エンジンコンポーネントは、個別アドレス可能素子１０２のアレイとレンズアレイ１７０（図８参照）との組み合わせを備えてもよい。例えば、図２においては、３つの光学エンジンコンポーネントが描かれている（個別アドレス可能素子１０２のアレイのそれぞれに後述のレンズアレイ１７０が付属する）。したがって、ある実施の形態においては、各光学エンジンが１つのコラムを形成して、多数コラムの光学構成が提供されてもよい。
また、リソグラフィ装置１００は、アライメントセンサ１５０を備える。アライメントセンサは、基板１１４の露光前及び／または露光中に、個別アドレス可能素子１０２と基板１１４とのアライメントを決定するために使用される。アライメントセンサ１５０の結果は、例えば基板テーブル１０６を位置決めする位置決め装置１１６をリソグラフィ装置１００のコントローラにより制御してアライメントを改善するために、使用されることができる。加えて、または代替的に、コントローラは、アライメントを改善するために、１つ又は複数の個別アドレス可能素子１０２を位置決めするよう個別アドレス可能素子１０２に関連する位置決め装置を例えば制御してもよい。ある実施の形態においては、アライメントセンサ１５０は、アライメントを実行するためにパターン認識機能／ソフトウェアを含んでもよい。
リソグラフィ装置１００は、追加的に又は代替的に、レベルセンサ１５０を備える。レベルセンサ１５０は、個別アドレス可能素子１０２からのパターンの投影に対し基板１０６が水平であるか否かを決定するために使用される。レベルセンサ１５０は、基板１１４の露光前及び／または露光中に高さを決定することができる。レベルセンサ１５０の結果は、例えば基板テーブル１０６を位置決めする位置決め装置１１６をリソグラフィ装置１００のコントローラにより制御してレベリングを改善するために、使用されることができる。加えて、または代替的に、コントローラは、レベリングを改善するために、投影系１０８のある要素（例えばレンズアレイ）を位置決めするよう投影系１０８（例えばレンズアレイ）に関連する位置決め装置を例えば制御してもよい。ある実施の形態においては、レベルセンサは、基板１０６に超音波ビームを投影することによって、及び／または、基板１０６に電磁放射ビームを投影することによって、動作してもよい。
ある実施の形態においては、アライメントセンサ及び／またはレベルセンサからの結果は、個別アドレス可能素子１０２により与えられるパターンを変更するために使用されてもよい。パターンは、例えば、個別アドレス可能素子１０２と基板１１４との間の光学系（もし存在するなら）や、基板１１４の位置決めの不規則性、基板１１４の不均一性などによって生じ得る例えばディストーションを補正するよう変更されてもよい。故に、アライメントセンサ及び／またはレベルセンサからの結果は、非線形のディストーションの補正効果を与えるよう投影パターンを変更するために使用されてもよい。非線形ディストーション補正は例えば、一貫性のある線形性又は非線形性のディストーションを有しないかもしれないフレキシブルディスプレイに有用であり得る。
リソグラフィ装置１００の動作においては、基板１１４が例えばロボットハンドラ（図示せず）を用いて基板テーブル１０６に搬入される。基板１１４はそれからＸ方向にフレーム１６０及び個別アドレス可能素子１０２の下を移動させられる。基板１１４はレベルセンサ及び／またはアライメントセンサ１５０により測定され、その後に個別アドレス可能素子１０２を用いてパターンが露光される。例えば、基板１１４は、投影系１０８の焦点面（像面）を走査される。このとき、サブビームは、すなわち像スポットＳ（例えば図１２参照）は、パターニングデバイス１０４によって少なくとも部分的にオン、または完全にオン、またはオフに切り換えられる。パターニングデバイス１０４のパターンに相当するフィーチャが基板１１４に形成される。個別アドレス可能素子１０２は例えば、本書に説明するピクセルグリッド結像を提供するよう動作してもよい。
ある実施の形態においては、基板１１４は、正のＸ方向に完全に走査されてから、負のＸ方向に完全に走査されてもよい。このような実施の形態においては、負のＸ方向の走査のために、追加のレベルセンサ及び／またはアライメントセンサ１５０が個別アドレス可能素子１０２の反対側に必要とされてもよい。
図３は、本発明のある実施の形態に係り、例えばフラットパネルディスプレイ（例えばＬＣＤディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ等）の製造において基板を露光するためのリソグラフィ装置の概略上面図を示す。図２に示すリソグラフィ装置１００と同様に、リソグラフィ装置１００は、フラットパネルディスプレイ基板１１４を保持する基板テーブル１０６と、最大６自由度で基板テーブル１０６を移動させる位置決め装置１１６と、個別アドレス可能素子１０２と基板１１４とのアライメントを決定するためのアライメントセンサ１５０と、個別アドレス可能素子１０２からのパターンの投影に対して基板１１４が水平か否かを決定するためのレベルセンサ１５０と、を備える。
リソグラフィ装置１００は、フレーム１６０に配設された複数の個別アドレス可能素子１０２をさらに備える。この実施形態においては、個別アドレス可能素子１０２の各々は、放射発光ダイオードであり、例えば青紫レーザダイオードである。図３に示されるように、個別アドレス可能素子１０２は、いくつかの（少なくとも８つの）静的に分離された、Ｙ方向に延在する個別アドレス可能素子１０２のアレイに配列されていてもよい。ある実施の形態においては、これらアレイは実質的に静止しており、すなわち、投影中に顕著に移動することはない。また、ある実施の形態においては、個別アドレス可能素子１０２のいくつかのアレイは、隣接する個別アドレス可能素子１０２のアレイとＸ方向に交互にずれている。リソグラフィ装置１００は、特に個別アドレス可能素子１０２は、ピクセルグリッド結像を提供するよう構成されていてもよい。
リソグラフィ装置１００の動作においては、パネルディスプレイ基板１１４が例えばロボットハンドラ（図示せず）を用いて基板テーブル１０６に搬入される。基板１１４はそれからＸ方向にフレーム１６０及び個別アドレス可能素子１０２の下を移動させられる。基板１１４はレベルセンサ及び／またはアライメントセンサ１５０により測定され、その後に個別アドレス可能素子１０２を用いてパターンが露光される。個別アドレス可能素子１０２は例えば、本書に説明するピクセルグリッド結像を提供するよう動作してもよい。
図４は、本発明のある実施の形態に係り、ロールトゥロールのフレキシブルディスプレイ／電子機器に使用されるリソグラフィ装置の概略上面図を示す。図３に示すリソグラフィ装置１００と同様に、リソグラフィ装置１００は、フレーム１６０に配設された複数の個別アドレス可能素子１０２を備える。この実施形態においては、個別アドレス可能素子１０２の各々は、放射発光ダイオードであり、例えば青紫レーザダイオードである。また、リソグラフィ装置は、個別アドレス可能素子１０２と基板１１４とのアライメントを決定するためのアライメントセンサ１５０と、個別アドレス可能素子１０２からのパターンの投影に対して基板１１４が水平か否かを決定するためのレベルセンサ１５０と、を備える。
また、リソグラフィ装置は、物体テーブル１０６を有する物体保持部を備えてもよく、基板１１４はその上を移動させられる。基板１１４は柔軟であり、位置決め装置１１６に接続されているロールへと巻かれる。位置決め装置１１６はこのロールを回転させるモータであってもよい。ある実施の形態においては、基板１１４は、追加的にまたは代替的に、位置決め装置１１６に接続されたロールから巻き取られてもよく、位置決め装置１１６はこのロールを回転させるモータであってもよい。ある実施の形態においては、少なくとも２つのロールがあり、基板が巻かれている一方から他方へと基板が巻かれる。ある実施の形態においては、物体テーブル１０６は、基板１１４がロール間で充分に剛である場合には例えば、設けられていなくてもよい。こうした場合であっても、物体保持部（例えば１つ又は複数のロール）が設けられることもあり得る。ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、基板のキャリアレス（例えば、キャリアレスフォイル（ＣＬＦ））及び／又はロールトゥロール製造を提供することができる。ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、シートトゥシート製造を提供することができる。
リソグラフィ装置１００の動作においては、フレキシブル基板１１４がロールへと、及び／または、ロールから、Ｘ方向にフレーム１６０及び個別アドレス可能素子１０２の下で巻き取られる。基板１１４はレベルセンサ及び／またはアライメントセンサ１５０により測定され、その後パターンが個別アドレス可能素子１０２を使用して露光される。個別アドレス可能素子１０２は例えば、本書に説明するピクセルグリッド結像を提供するよう動作してもよい。
図５は、本発明のある実施の形態に係り、移動可能である個別アドレス可能素子１０２を有するリソグラフィ装置の概略上面図を示す。図２に示すリソグラフィ装置１００と同様に、リソグラフィ装置１００は、基板１１４を保持する基板テーブル１０６と、最大６自由度で基板テーブル１０６を移動させる位置決め装置１１６と、個別アドレス可能素子１０２と基板１１４とのアライメントを決定するためのアライメントセンサ１５０と、個別アドレス可能素子１０２からのパターンの投影に対して基板１１４が水平か否かを決定するためのレベルセンサ１５０と、を備える。
リソグラフィ装置１００は、フレーム１６０に配設された複数の個別アドレス可能素子１０２をさらに備える。この実施形態においては、個別アドレス可能素子１０２の各々は、放射発光ダイオード、例えばレーザダイオードであり、例えば青紫レーザダイオードである。図５に示されるように、個別アドレス可能素子１０２は、いくつかの区分けされた個別アドレス可能素子１０２のアレイ２００であり、Ｙ方向に沿って配列されていてもよい。また、ある実施の形態においては、個別アドレス可能素子１０２のいくつかのアレイ２００は、隣接する個別アドレス可能素子１０２のアレイ２００とＸ方向に交互にずれている。リソグラフィ装置１００は、特に個別アドレス可能素子１０２は、ピクセルグリッド結像を提供するよう構成されていてもよい。しかし、ある実施の形態においては、リソグラフィ装置１００がピクセルグリッド結像を提供することは必須ではない。むしろ、リソグラフィ装置１００は、基板への投影のために個別のピクセルを形成するのではなく、基板への投影のために実質的に連続する像を形成するように、基板にダイオードの放射を投影してもよい。
ある実施の形態においては、複数の個別アドレス可能素子１０２のうち１つ又は複数は、ビーム１１０の全体又は部分を投影するために１つ又は複数の個別アドレス可能素子が使用される露光区域と、その露光区域の外側の、１つ又は複数の個別アドレス可能素子が何らビーム１１０を投影しない場所と、の間を移動可能である。ある実施の形態においては、その１つ又は複数の個別アドレス可能素子１０２は、露光区域２０４（図５において薄い影付き領域）においてオンに又は少なくとも部分的にオンに切り換え（すなわち、素子が放射を発し）、露光区域２０４の外側に位置するときオフ（すなわち、素子が放射を発しない）に切り換えられる放射発光デバイスである。
ある実施の形態においては、１つ又は複数の個別アドレス可能素子１０２は、露光区域２０４の内側及び外側でオンに切り換えられ得る放射発光デバイスである。こうした状況においては、１つ又は複数の個別アドレス可能素子１０２は、補償露光を提供するために露光区域２０４の外側でオンに切り換えられてもよい。補償露光は例えば、１つ又は複数の個別アドレス可能素子１０２によって露光区域２０４にて適正に放射が投影されなかった場合になされる。例えば、図５を参照するに、ある１つのアレイにおいて露光区域２０４の反対側で１つ又は複数個別アドレス可能素子１０２が、露光区域２０４での失敗した又は不適正の放射投影を補正するためにオンに切り換えられてもよい。
ある実施の形態においては、露光区域２０４は細長い線である。ある実施の形態においては、露光区域２０４は、１つ又は複数の個別アドレス可能素子１０２の一次元アレイである。ある実施の形態においては、露光区域２０４は、１つ又は複数の個別アドレス可能素子１０２の二次元アレイである。ある実施の形態においては、露光区域２０４は、細長い。
ある実施の形態においては、移動可能な個別アドレス可能素子１０２の各々は、別々に移動可能であり、１つのユニットとして一緒に移動可能である必要はない。
ある実施の形態においては、１つ又は複数の個別アドレス可能素子は、少なくともビーム１１０の投影中においてビーム１１０の伝播方向に交差する方向に移動可能であり、使用時に移動される。例えば、ある実施の形態においては、１つ又は複数の個別アドレス可能素子１０２は、ビーム１１０の投影中にビーム１１０の伝播方向に実質的に垂直な方向に移動する放射発光デバイスである。
ある実施の形態においては、アレイ２００の各々は横方向変位可能プレートであり、図６に示されるように、当該プレートに沿って配列された複数の空間的に隔てられた個別アドレス可能素子１０２を有する。使用時において、各プレートは方向２０８に沿って平行移動する。使用時において個別アドレス可能素子１０２が露光区域２０４（図６において濃い影付き領域で示す）に配置されるように運動のタイミングが適切に調整されており、それによってビーム１１０の全体又は部分が投影される。例えば、ある実施の形態においては、１つ又は複数の個別アドレス可能素子１０２は放射発光デバイスであり、個別アドレス可能素子１０２のオンオフ切り換えは、１つ又は複数の個別アドレス可能素子１０２が露光区域２０４にあるときオンに切り換えられ、露光区域２０４外にあるときオフに切り換えられるように、タイミングが調整されている。例えば、図６（Ａ）には、放射発光ダイオードの複数の二次元アレイ２００が方向２０８に移動されている（２つのアレイが正の方向２０８で、その２つのアレイの中間のアレイが負の方向２０８である）。放射発光ダイオード１０２のオンオフ切り換えは、各アレイ２００のある放射発光ダイオード１０２が露光区域２０４にあるときオンに切り換えられ、区域２０４外にあるときオフに切り換えられるように、タイミングが調整されている。もちろん、アレイ２００は、例えばアレイ２００の移動範囲末端に達したとき、反対方向に（つまり、２つのアレイが負の方向２０８に、それら２つのアレイの中間のアレイが正の方向２０８に）移動することができる。ある他の実施の形態においては、図６（Ｂ）において、複数の交互配置された放射発光ダイオード一次元アレイ２００が方向２０８に移動されている（正の方向２０８と負の方向２０８とが交互である）。放射発光ダイオード１０２のオンオフ切り換えは、各アレイ２００のある放射発光ダイオード１０２が露光区域２０４にあるときオンに切り換えられ、区域２０４外にあるときオフに切り換えられるように、タイミングが調整されている。もちろん、アレイ２００は反対方向に移動することができる。ある他の実施の形態においては、図６（Ｃ）において、単一の放射発光ダイオードアレイ２００（一次元で図示するがそれは必須ではない）が方向２０８に移動されている。放射発光ダイオード１０２のオンオフ切り換えは、各アレイ２００のある放射発光ダイオード１０２が露光区域２０４にあるときオンに切り換えられ、区域２０４外にあるときオフに切り換えられるように、タイミングが調整されている。
ある実施の形態においては、各アレイ２００は回転可能プレートであり、当該プレートまわりに配列された複数の空間的に隔てられた個別アドレス可能素子１０２を有する。使用時において、各プレートが自身の軸２０６まわりに、例えば図５にて矢印で示される方向に、回転する。すなわち、アレイ２００は、図５に示すように、時計回り方向及び反時計回り方向に交互に回転してもよい。あるいは、アレイ２００の各々が時計回り方向に回転してもよいし、または反時計回り方向に回転してもよい。ある実施の形態においては、アレイ２００は、全周に回転する。ある実施の形態においては、アレイ２００は、全周より小さい弧を回転する。ある実施の形態においては、アレイ２００は、基板がＺ方向に走査する場合には例えば、Ｘ方向またはＹ方向に延びる軸まわりに回転してもよい。ある実施の形態においては、図６（Ｄ）を参照するに、アレイ２００の個別アドレス可能素子１０２は、端部に配列され、基板１１４に向かう半径方向に投影してもよい。基板１１４は、アレイ２００の側部の少なくとも一部のまわりに延在してもよい。この場合、アレイ２００は、Ｘ方向に延びる軸まわりに回転し、基板１１４はＸ方向に移動する。
使用時において、個別アドレス可能素子１０２の運動は、ビーム１１０の全体又は部分を投影するよう露光区域２０４に配置されるように適切にタイミングが調整されている。例えば、ある実施の形態においては、１つ又は複数の個別アドレス可能素子１０２は放射発光デバイスであり、個別アドレス可能素子１０２のオンオフ切り換えは、１つ又は複数の個別アドレス可能素子１０２が露光区域２０４にあるときオンに切り換えられ、区域２０４外にあるときオフに切り換えられるように、タイミングが調整されている。そのため、ある実施の形態においては、放射発光デバイス１０２はすべてが運動中にオンに維持され、その後、一部の放射発光デバイス１０２が露光区域２０４にてオフに変調されることもあり得る。放射発光デバイス１０２と基板との間で露光区域２０４の外側にある適切なシールドが、露光区域２０４外でオンに切り換えられた放射発光デバイス１０２から露光区域２０４を遮蔽するために必要とされるかもしれない。放射発光デバイス１０２を一貫してオンにすることは、放射発光デバイス１０２を使用中に実質的に均一の温度にするのに役立つ。ある実施の形態においては、放射発光デバイス１０２は大半の期間オフに維持されており、１つ又は複数の放射発光デバイス１０２が露光区域２０４でオンに切り換えられることもあり得る。
ある実施の形態においては、回転可能プレートは、図７に示す構成を有してもよい。例えば、図７（Ａ）には、回転可能プレートの概略上面図が示される。回転可能プレートは、プレートまわりに配列された個別アドレス可能素子１０２の多数のサブアレイ２１０を有するアレイ２００を有してもよい（図５の回転可能プレートは、プレートまわりに配列された個別アドレス可能素子１０２の１つのアレイ２００を概略的に示すのと比較されたい）。図７（Ａ）に示されるサブアレイ２１０は、ある１つのサブアレイ２１０のある個別アドレス可能素子１０２が別のサブアレイ２１０の２つの個別アドレス可能素子１０２の間にあるようにして互いにずれている。しかし、サブアレイ２１０の個別アドレス可能素子１０２は互いに位置を合わせてあってもよい。個別アドレス可能素子１０２は、モータ２１６によって軸まわりに（本例では、図７（Ａ）におけるＺ方向にモータ２１６を通る軸まわりに）個別的に又は一緒に回転させられてもよい。モータ２１６は、回転可能プレートに取り付けられフレーム（例えばフレーム１６０）に接続されていてもよいし、または、フレーム（例えばフレーム１６０）に取り付けられ回転可能プレートに接続されていてもよい。ある実施の形態においては、モータ２１６（または、例えば、他のいずれかの場所に配置された何らかのモータ）は、個別的にであっても一緒にであってもよいが、個別アドレス可能素子１０２にその他の移動をもたらしてもよい。例えば、モータ２１６は、１つ又は複数の個別アドレス可能素子１０２のＸ方向、Ｙ方向、及び／またはＺ方向の平行移動をもたらしてもよい。追加的に又は代替的に、モータ２１６は、１つ又は複数の個別アドレス可能素子１０２のＸ方向及び／またはＹ方向まわりの回転（即ちＲｘ運動及び／またはＲｙ運動）をもたらしてもよい。
回転可能プレートのある実施の形態においては、図７（Ｂ）に概略上面図を示すように、回転可能プレートは、その中心領域に開口２１２を有し、開口２１２の外側でプレートに配列された個別アドレス可能素子１０２のアレイ２００を有してもよい。そのため、例えば、回転可能プレートは、図７（Ｂ）に示すように、ディスクまわりに配列された個別アドレス可能素子１０２のアレイ２００を有する環状ディスクを形成してもよい。開口を設けることで回転可能プレートの重量が低減され、及び／または、個別アドレス可能素子１０２の冷却に役立つ。
ある実施の形態においては、回転可能プレートは、支持体２１４を使用して外周にて支持されてもよい。支持体２１４は、ローラベアリング又はガスベアリングといったベアリングであってもよい。図７（Ａ）に示されるようにモータ２１６によって回転（及び／またはその他の運動、例えばＸ方向、Ｙ方向、及び／またはＺ方向の平行移動、及び／または、Ｒｘ運動及び／またはＲｙ運動）が提供されてもよい。追加的に又は代替的に、支持体２１４は、個別アドレス可能素子１０２を軸Ａまわりに回転させる（及び／またはその他の運動、例えばＸ方向、Ｙ方向、及び／またはＺ方向の平行移動、及び／または、Ｒｘ運動及び／またはＲｙ運動を提供する）モータを含んでもよい。
ある実施の形態においては、図７（Ｄ）及び図７（Ｅ）を参照するに、個別アドレス可能素子１０２のアレイ２００を有する回転可能プレートは、回転可能構造体２１８に取り付けられていてもよい。回転可能構造体２１８は、モータ２２０によって軸Ｂまわりに回転させられてもよい。また、回転可能プレートは、モータ２１６（回転可能プレートを軸Ａまわりに回転させるモータ）によって回転可能構造体２１８に対して回転させられてもよい。ある実施の形態においては、図７（Ｄ）及び図７（Ｅ）に示されるように、回転軸Ａ、Ｂは一致せずに空間的に隔てられている。ある実施の形態においては、回転軸Ａ、Ｂは互いに実質的に平行である。露光中の使用時において、回転可能構造体２１８及び回転可能プレートの両方が回転する。この回転は、露光区域２０４において個別アドレス可能素子１０２が実質的に直線に並び得るように連係されていてもよい。これは例えば、露光区域２０４において個別アドレス可能素子１０２が実質的に直線には並び得ない図５の実施の形態と比較することができる。
上述の移動可能な個別アドレス可能素子を有することで、必要なときに露光区域２０４へと個別アドレス可能素子を移動させることにより個別アドレス可能素子の数を低減することができる。したがって、熱負荷を低減することができる。
ある実施の形態においては、（例えば回転可能プレート上に）理論的に必要とされるよりも多数の移動可能個別アドレス可能素子を設けてもよい。こうした構成の潜在的利点は、１つ又は複数の移動可能個別アドレス可能素子が壊れるか動作不能である場合に、他の１つ又は複数の移動可能個別アドレス可能素子を代わりに使用することができることにある。追加的に又は代替的に、余剰の移動可能個別アドレス可能素子は、個別アドレス可能素子の熱負荷制御に利点があり得る。移動可能個別アドレス可能素子の数が多ければ、移動可能個別アドレス可能素子が露光区域２０４外で冷却される機会が増えるからである。
ある実施の形態においては、移動可能個別アドレス可能素子１０２は、熱伝導率の低い材料に埋設されている。例えば、この材料は、セラミック、例えばコージライトまたはコージライトベースのセラミック、及び／またはゼロデュアセラミックであってもよい。ある実施の形態においては、移動可能個別アドレス可能素子１０２は、熱伝導率の高い材料、例えば金属、例えば比較的重量の軽い金属、例えばアルミニウム又はチタンに埋設されている。
ある実施の形態においては、アレイ２００は、温度制御構成を備えてもよい。例えば、図７（Ｆ）を参照するに、アレイ２００は、アレイを冷却する冷却流体をアレイ２００に接触させ、近接させ、又は通過させて輸送するための流体（例えば液体）導管２２２を有してもよい。導管２２２は、導管を通じて流体を循環させるために適切な熱交換器及びポンプ２２８に接続されていてもよい。導管２２２及び熱交換器及びポンプ２２８間に接続された供給部２２４及び返送部２２６は、流体の循環及び温度制御に役立つ。センサ２３４がアレイの内部、表面、又は近傍に設けられ、アレイ２００のあるパラメタを測定し、測定結果が例えば熱交換器及びポンプにより供給される流体流れの温度を制御するために使用されてもよい。ある実施の形態においては、センサ２３４はアレイ２００の本体の膨張及び／または収縮を測定し、測定結果が熱交換器及びポンプにより供給される流体流れの温度を制御するために使用されてもよい。こうした膨張及び／または収縮は温度の代用であり得る。ある実施の形態においては、センサ２３４は、（センサ２３４が点で図示されるように）アレイ２００に一体化されていてもよいし、（センサ２３４が箱で図示されるように）アレイ２００から分離されていてもよい。アレイ２００から分離されたセンサ２３４は光学センサであってもよい。
ある実施の形態においては、図７（Ｇ）を参照するに、アレイ２００は、放熱のための表面積を大きくするための１つ又は複数のフィン２３０を有してもよい。フィン２３０は例えば、アレイ２００の上面及び／またはアレイ２００の側面にあってもよい。任意選択として、１つ又は複数の別のフィン２３２がフィン２３０と協働して放熱を促進するよう設けられていてもよい。例えば、フィン２３２は、フィン２３０からの熱を吸収可能であり、図７（Ｆ）に関して図示し説明したのと同様に流体（例えば液体）導管と関連する熱交換器／ポンプとを備えてもよい。
ある実施の形態においては、図７（Ｈ）を参照するに、アレイ２００は、流体閉じ込め構造２３６に又はその近傍に配置されていてもよい。流体閉じ込め構造２３６は、流体２３８による放熱を促進するために、流体２３８をアレイ２００本体に接触状態に維持するよう構成されている。ある実施の形態においては、流体２３８は液体、例えば水であってもよい。ある実施の形態においては、流体閉じ込め構造２３６はアレイ２００本体との間にシールを提供する。ある実施の形態においては、このシールは、例えば気体流れ又は毛管力によってもたらされる非接触シールであってもよい。ある実施の形態においては、流体２３８は、流体導管２２２に関して説明したのと同様に、放熱を高めるために循環する。流体２３８は流体供給装置２４０により供給されてもよい。
ある実施の形態においては、図７（Ｈ）を参照するに、アレイ２００は、流体２３８による放熱を促進するために、流体２３８をアレイ２００本体に向けて投射するよう構成されている流体供給装置２４０に又はその近傍に配置されていてもよい。ある実施の形態においては、流体２３８は気体、例えば清浄乾燥空気、Ｎ２、不活性ガス等である。図７（Ｈ）においては流体閉じ込め構造２３６と流体供給装置２４０とが一緒に図示されているが、これらが一緒に設けられる必要はない。
ある実施の形態においては、アレイ２００本体は、実質的に固体の構造であり、例えば流体導管２２２のための空洞を有する。ある実施の形態においては、アレイ２００本体は、大半が開放された実質的にフレーム型構造であり、種々の構成部品例えば個別アドレス可能素子１０２や流体導管２２２等が取り付けられる。この開放型構造は気体流れを促進し、及び／または、表面積を増加させる。ある実施の形態においては、アレイ２００本体は、気体流れを促進するために、及び／または、表面積を増加させるために、本体内部へと進入し又は本体を貫通する複数の空洞を有する実質的に固体の構造である。
上述の実施の形態においては冷却が提供されるが、それに代えて又はそれとともに、加熱が提供されてもよい。
ある実施の形態においては、アレイ２００は望ましくは、露光使用の間、実質的に一定の安定状態の温度に保たれる。そのため、例えば、アレイ２００のすべての又は多くの個別アドレス可能素子１０２は、所望の安定状態温度に又はその近傍に達するよう露光前に電源が入れられ、露光中に安定状態温度を維持するようアレイ２００を冷却及び／または加熱するために、１つ又は複数の温度制御構成のいずれかが使用されてもよい。ある実施の形態においては、１つ又は複数の温度制御構成のいずれかが、所望の安定状態温度に又はその近傍に達するよう露光前にアレイ２００を加熱するために使用されてもよい。そうして、露光中に、１つ又は複数の温度制御構成のいずれかが、安定状態温度を維持するようアレイ２００を冷却及び／または加熱するために使用されてもよい。センサ２３４からの測定結果が安定状態温度を維持するようフィードフォワードまたはフィードバックに使用されてもよい。ある実施の形態においては、複数のアレイ２００の各々が同一の安定状態温度を有してもよいし、複数のアレイ２００のうち１つ又は複数のアレイ２００が複数のアレイ２００のうち他の１つ又は複数のアレイ２００とは異なる安定状態温度を有してもよい。ある実施の形態においては、アレイ２００は、所望の安定状態温度よりも高温に加熱されてから、１つ又は複数の温度制御構成のいずれかによる冷却によって、及び／または、所望の安定状態温度よりも高温に保つほどには個別アドレス可能素子１０２が使用されないことによって、露光中に降温される。
ある実施の形態においては、温度制御及び全体冷却を改善するために、アレイ２００本体の数が露光区域に沿って及び／または露光区域を横断して増やされる。そのため、例えば、図５に示す４個のアレイ２００に代えて、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、又はそれより多くのアレイ２００が設けられてもよい。より少ないアレイ、例えば１個のアレイ２００が設けられてもよく、この場合、単一の大型アレイが基板の幅全体に及んでもよい。
ある実施の形態においては、本書に述べるレンズアレイは、移動可能な個別アドレス可能素子に関連づけられ又は一体化されている。例えば、レンズアレイプレートが移動可能アレイ２００の各々に取り付けられて、個別アドレス可能素子１０２とともに移動可能（例えば回転可能）であってもよい。上述のように、レンズアレイプレートは個別アドレス可能素子１０２に対し（例えばＺ方向に）変位可能であってもよい。ある実施の形態においては、複数のレンズアレイプレートが１つのアレイ２００に設けられ、レンズアレイプレートの各々が複数の個別アドレス可能素子１０２の別々のサブセットに関連付けられていてもよい。
ある実施の形態においては、図７（Ｉ）を参照するに、単一の個別のレンズ２４２が各個別アドレス可能素子１０２の前方に取り付けられ、その個別アドレス可能素子１０２とともに移動可能（例えば軸Ａまわりに回転可能）であってもよい。また、レンズ２４２は、アクチュエータ２４４を使用することによって、個別アドレス可能素子１０２に対し（例えばＺ方向に）変位可能であってもよい。ある実施の形態においては、図７（Ｊ）を参照するに、個別アドレス可能素子１０２及びレンズ２４２は、アクチュエータ２４４によってアレイ２００の本体２４６に対し一緒に変位されてもよい。ある実施の形態においては、アクチュエータ２４４は、レンズ２４２を（即ち、個別アドレス可能素子１０２に対し、または、個別アドレス可能素子１０２とともに）Ｚ方向に変位させるだけのために構成されている。
ある実施の形態においては、アクチュエータ２４４は、最大３自由度（Ｚ方向、Ｘ軸まわりの回転、及び／またはＹ軸まわりの回転）でレンズ２４２を変位させるよう構成されている。ある実施の形態においては、アクチュエータ２４４は、最大６自由度でレンズ２４２を変位させるよう構成されている。レンズ２４２が個別アドレス可能素子１０２に対し移動可能である場合、レンズ２４２はアクチュエータ２４４によって、レンズ２４２の焦点位置を基板に対して変化させるために移動されてもよい。レンズ２４２が個別アドレス可能素子１０２とともに移動可能である場合、レンズ２４２の焦点位置は実質的に一定であるが基板に対し変位させられる。ある実施の形態においては、レンズ２４２の移動は、アレイ２００の各個別アドレス可能素子１０２に関連付けられた各レンズ２４２について個別に制御される。ある実施の形態においては、複数のレンズ２４２のうちあるサブセットは一緒に、複数の個別アドレス可能素子１０２のうち関連付けられたサブセットに対して又はそれとともに移動可能である。後者の場合、データのオーバーヘッドを小さくし、及び／または、応答を速くするために、焦点制御の精確さが犠牲となりうる。ある実施の形態においては、ある個別アドレス可能素子１０２によりもたらされる放射スポットのサイズはデフォーカスによって調整されてもよい。つまり、デフォーカスするにつれてスポットサイズが大きくなる。
ある実施の形態においては、図７（Ｋ）を参照するに、内側にアパーチャを有するアパーチャ構造２４８がレンズ２４２の下方に配置されてもよい。ある実施の形態においては、アパーチャ構造２４８は、レンズ２４２の上方でレンズ２４２と関連する個別アドレス可能素子１０２との間に配置されてもよい。アパーチャ構造２４８は、レンズ２４２、関連する個別アドレス可能素子１０２、及び／または、隣接するレンズ２４２／個別アドレス可能素子１０２の回折効果を限定することができる。
ある実施の形態においては、個別アドレス可能素子１０２は放射発光デバイス例えばレーザダイオードであってもよい。この放射発光デバイスは高い空間コヒーレンスを有することがあるため、スペックルが問題となりうる。このようなスペックル問題を回避するために、放射発光デバイスにより発せられる放射は、あるビーム部分の位相を他のビーム部分に対しずらすことによりスクランブルされるべきである。ある実施の形態においては、図７（Ｌ）及び図７（Ｍ）を参照するに、プレート２５０が、例えばフレーム１６０に配置されており、個別アドレス可能素子１０２がプレート２５０に対し移動する。個別アドレス可能素子１０２がプレート２５０に対し上方を移動すると、プレート２５０によって、個別アドレス可能素子１０２により基板へと発せられた放射の空間コヒーレンスが乱される。ある実施の形態においては、個別アドレス可能素子１０２がプレート２５０に対しその上方を移動するとき、プレート２５０はレンズ２４２と関連する個別アドレス可能素子１０２との間に配置される。ある実施の形態においては、プレート２５０はレンズ２４２と基板との間に配置されてもよい。
ある実施の形態においては、図７（Ｎ）を参照するに、空間コヒーレンス破壊デバイス２５２が、基板と、少なくとも、露光区域に放射を投影する個別アドレス可能素子１０２との間に配置されていてもよい。ある実施の形態においては、空間コヒーレンス破壊デバイス２５２は、個別アドレス可能素子１０２とレンズ２４２との間に配置され、本体２４６に取り付けられていてもよい。ある実施の形態においては、空間コヒーレンス破壊デバイス２５２は、位相変調器、振動プレート、または回転プレートである。個別アドレス可能素子１０２が基板へと放射を投影すると、空間コヒーレンス破壊デバイス２５２によって、個別アドレス可能素子１０２により発せられた放射の空間コヒーレンスが乱される。
ある実施の形態においては、レンズアレイは（ユニットとして一緒に、又は個別のレンズとして）、レンズアレイからアレイ２００への伝熱を促進し、それにより冷却が有利に提供されるように、望ましくは熱伝導率の高い材料を介してアレイ２００に取り付けられている。
ある実施の形態においては、アレイ２００は、レベルセンサ１５０と同様の、１つ又は複数のフォーカスセンサまたはレベルセンサ２５４を備えてもよい。例えば、センサ２５４は、アレイ２００の各個別アドレス可能素子１０２について、または、アレイ２００の複数の個別アドレス可能素子１０２について、フォーカスを測定するよう構成されていてもよい。従って、焦点外れ状態が検出された場合に、アレイ２００の各個別アドレス可能素子１０２について、または、アレイ２００の複数の個別アドレス可能素子１０２について、フォーカスが補正されてもよい。例えば、レンズ２４２をＺ方向に（及び／またはＸ軸まわりに、及び／またはＹ軸まわりに）移動させることによって、フォーカスが補正されてもよい。
ある実施の形態においては、センサ２５４は、ある個別アドレス可能素子１０２に一体化されている（あるいは、アレイ２００の複数の個別アドレス可能素子１０２に一体化されていてもよい）。図７（Ｏ）を参照するに、例示的なセンサ２５４の概略が示されている。フォーカス検出ビーム２５６が基板から向けられ（例えば反射され）、レンズ２４２を通過して、半透明ミラー２５８により検出器２６２へと向けられる。ある実施の形態においては、フォーカス検出ビーム２５６は露光のために使用される放射であって、基板にて向きが変えられたものであってもよい。ある実施の形態においては、フォーカス検出ビーム２５６は、基板に向けられた専用のビームが基板で向きを変えられてビーム２５６となったものでもよい。ナイフエッジ２６０（アパーチャでもあり得る）がビーム２５６の経路においてビーム２５６が検出器２６２に入射する手前にある。この例においては、検出器２６２は、図７（Ｏ）において検出器２６２の分割により図示するように、少なくとも２つの放射感応部分（例えば領域または検出器）を備える。基板に焦点が合っているとき、エッジ２６０に鮮明な像が形成され、検出器２６２の放射感応部分は等量の放射を受ける。基板が焦点から外れているとき、ビーム２５６がシフトしてエッジ２６０の前方又は後方に像が形成されるであろう。そのためエッジ２６０がビーム２５６のある部分を遮断し、検出器２６２の一方の放射感応部分が他方の放射感応部分よりも少量の放射を受ける。検出器２６２の放射感応部分からの出力信号を比較することにより、ビーム２５６の向きを変更させた基板面が所望位置からどの程度の量及びどの方向に異なるかを得ることができる。信号は電子的に処理され、例えばレンズ２４２を調整する制御信号を生成してもよい。ミラー２５８、エッジ２６０、及び検出器２６２は、アレイ２００に搭載されていてもよい。ある実施の形態においては、検出器２６２はクワッドセルであってもよい。
ある実施の形態においては、（任意の一時点で）１３３個を動作状態とする４００個の個別アドレス可能素子１０２が設けられていてもよい。ある実施の形態においては、６００個ないし１２００個の動作する個別アドレス可能素子１０２が、任意選択として、例えば予備の、及び／または、（例えば上述の）補正露光用の追加の個別アドレス可能素子１０２とともに、設けられていてもよい。動作する個別アドレス可能素子１０２の数は例えば、レジストに依存しうる。パターニングのために、ある放射ドーズ量を要するからである。個別アドレス可能素子１０２が回転可能である場合、個別アドレス可能素子１０２は、１２００個の個別アドレス可能素子１０２を動作させた状態で６Ｈｚの周波数で回転されてもよい。個別アドレス可能素子１０２が少数であれば高周波数で回転されうるし、個別アドレス可能素子１０２が多数であれば低周波数で回転されうる。
ある実施の形態においては、個別アドレス可能素子１０２の数は、移動可能な個別アドレス可能素子１０２を使用することで、個別アドレス可能素子１０２のアレイに比べて低減されうる。例えば、６００個ないし１２００個の（任意の一時点に）動作する個別アドレス可能素子１０２が提供される。また、数が減っても個別アドレス可能素子１０２のアレイと実質的に同様の結果を生み出すことが可能であるとともに、１つ又は複数の利点もある。例えば、青紫ダイオードを使用して十分な露光能力を得るには、（例えば２００個×５００個に配列された）１０万個のダイオードのアレイが必要とされるかもしれない。１０ｋＨｚの周波数で動作させるとき、レーザダイオードあたりの光パワーは、０．３３ｍＷであり得る。レーザダイオードあたりの電力は、１５０ｍＷ＝３５ｍＡ×４．１Ｖであり得る。そうすると、アレイについての電力は１５ｋＷであり得る。移動可能な個別アドレス可能素子を使用するある実施の形態においては、４００個の青紫ダイオード（うち１３３個が動作する）が設けられてもよい。９ＭＨｚの周波数で動作させるとき、レーザダイオードあたりの光パワーは、２５０ｍＷであり得る。レーザダイオードあたりの電力は、１０００ｍＷ＝２４０ｍＡ×４．２Ｖであり得る。そうすると、アレイについての電力は１３３Ｗであり得る。そこで、ダイオードの移動可能個別アドレス可能素子構成は、図７（Ｐ）に例示されるように、出力光パワー対順電流曲線の勾配部分で動作させることで（２４０ｍＡ対３５ｍＡ）、ダイオードあたりの出力パワーを高くする一方（２５０ｍＷ対０．３３ｍＷ）、複数の個別アドレス可能素子についての電力を小さくすることができる（１３３Ｗ対１５ｋＷ）。したがって、より効率的にダイオードを使用し、消費電力及び／または発熱を小さくすることができる。
よって、ある実施の形態においては、ダイオードはパワー／順電流曲線の勾配部分で動作させられる。パワー／順電流曲線の非勾配部分で動作させることは、放射のインコヒーレンスにつながりうる。ある実施の形態においては、ダイオードは、５ｍＷより大きく２０ｍＷ以下の、または３０ｍＷ以下の、または４０ｍＷ以下の光パワーで動作させられる。ある実施の形態においては、ダイオードは３００ｍＷを超える光パワーでは動作されない。ある実施の形態においては、ダイオードは、マルチモードではなくシングルモードで動作させられる。
あるアレイ２００上の個別アドレス可能素子１０２の数を決める要因には、とりわけ（上述の範囲に関して）、アレイ２００がカバーすることが意図される露光区域の長さ、アレイが露光中に移動する速度、スポットサイズ（すなわち、ある個別アドレス可能素子１０２から基板に投影されたスポットの断面寸法、例えば幅／直径）、各個別アドレス可能素子１０２が与えるべき所望の強度（例えば、基板または基板上のレジストへの損傷を避けるよう複数の個別アドレス可能素子にわたって基板上でのスポットに意図されるドーズを与えることが望まれるか否か）、所望の基板走査速度、費用面の考察、個別アドレス可能素子がオンオフ切り換えされる周波数、冗長な個別アドレス可能素子１０２への要求（上述のように、例えば、露光の補正のために、あるいは例えば１つ又は複数の個別アドレス可能素子が故障した場合の予備として）がある。ある実施の形態においては、アレイ２００は、少なくとも１００個の個別アドレス可能素子１０２、例えば少なくとも２００個の個別アドレス可能素子、少なくとも４００個の個別アドレス可能素子、少なくとも６００個の個別アドレス可能素子、少なくとも１０００個の個別アドレス可能素子、少なくとも１５００個の個別アドレス可能素子、少なくとも２５００個の個別アドレス可能素子、または少なくとも５０００個の個別アドレス可能素子を備える。ある実施の形態においては、アレイ２００は、５００００個未満の個別アドレス可能素子１０２、例えば２５０００個未満の個別アドレス可能素子、１５０００個未満の個別アドレス可能素子、１００００個未満の個別アドレス可能素子、７５００個未満の個別アドレス可能素子、５０００個未満の個別アドレス可能素子、２５００個未満の個別アドレス可能素子、１２００個未満の個別アドレス可能素子、６００個未満の個別アドレス可能素子、または３００個未満の個別アドレス可能素子を備える。
ある実施の形態においては、アレイ２００は、露光区域の長さ１０ｃｍごとに（すなわち、あるアレイの個別アドレス可能素子の数を露光区域の長さ１０ｃｍに正規化して）、少なくとも１００個の個別アドレス可能素子１０２、例えば少なくとも２００個の個別アドレス可能素子、少なくとも４００個の個別アドレス可能素子、少なくとも６００個の個別アドレス可能素子、少なくとも１０００個の個別アドレス可能素子、少なくとも１５００個の個別アドレス可能素子、少なくとも２５００個の個別アドレス可能素子、または少なくとも５０００個の個別アドレス可能素子を備える。ある実施の形態においては、アレイ２００は、露光区域の長さ１０ｃｍごとに（すなわち、あるアレイの個別アドレス可能素子の数を露光区域の長さ１０ｃｍに正規化して）、５００００個未満の個別アドレス可能素子１０２、例えば２５０００個未満の個別アドレス可能素子、１５０００個未満の個別アドレス可能素子、１００００個未満の個別アドレス可能素子、７５００個未満の個別アドレス可能素子、５０００個未満の個別アドレス可能素子、２５００個未満の個別アドレス可能素子、１２００個未満の個別アドレス可能素子、６００個未満の個別アドレス可能素子、または３００個未満の個別アドレス可能素子を備える。
ある実施の形態においては、アレイ２００は、７５％未満の、例えば６７％以下の、５０％以下の、約３３％以下の、２５％以下の、２０％以下の、１０％以下の、または５％以下の、冗長の個別アドレス可能素子１０２を備える。ある実施の形態においては、アレイ２００は、少なくとも５％の、例えば少なくとも１０％の、少なくとも２５％の、少なくとも３３％の、少なくとも５０％の、または少なくとも６５％の、冗長の個別アドレス可能素子１０２を備える。ある実施の形態においては、アレイは約６７％の冗長の個別アドレス可能素子を備える。
ある実施の形態においては、ある個別アドレス可能素子による基板上でのスポットサイズは、１０ミクロン以下、５ミクロン以下、例えば３ミクロン以下、２ミクロン以下、１ミクロン以下、０．５ミクロン以下、０．３ミクロン以下、または約０．１ミクロンである。ある実施の形態においては、ある個別アドレス可能素子による基板上でのスポットサイズは、０．１ミクロン以上、０．２ミクロン以上、０．３ミクロン以上、０．５ミクロン以上、０．７ミクロン以上、１ミクロン以上、１．５ミクロン以上、２ミクロン以上、または５ミクロン以上である。ある実施の形態においては、スポットサイズは約０．１ミクロンである。ある実施の形態においては、スポットサイズは約０．５ミクロンである。ある実施の形態においては、スポットサイズは約１ミクロンである。
リソグラフィ装置１００の動作においては、基板１１４が例えばロボットハンドラ（図示せず）を用いて基板テーブル１０６に搬入される。基板１１４はそれからＸ方向にフレーム１６０及び個別アドレス可能素子１０２の下を移動させられる。基板１１４はレベルセンサ及び／またはアライメントセンサ１５０により測定され、その後に上述の個別アドレス可能素子１０２を用いてパターンが露光される。個別アドレス可能素子１０２は例えば、本書に説明するピクセルグリッド結像を提供するよう動作してもよい。
図８は、本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の概略側面図を示す。図８に示されるように、リソグラフィ装置１００は、パターニングデバイス１０４と、投影系１０８と、を備える。投影系１０８は、２つのレンズ１７６、１７２を備える。第１のレンズ１７６は、パターニングデバイス１０４から変調された放射ビーム１１０を受け、それが開口絞り１７４のコントラスト・アパーチャを通るよう集束させるよう配設されている。もう１つのレンズ（図示せず）がアパーチャに配置されていてもよい。放射ビーム１１０はそれから発散し、第２のレンズ１７２（例えば視野レンズ）により集束される。
投影系１０８は、変調された放射ビーム１１０を受けるよう配設されたレンズのアレイ１７０をさらに備える。変調された放射ビーム１１０の各部分はパターニングデバイス１０４の１つ又は複数の個別制御可能素子に対応しており、ビーム１１０のある部分はレンズアレイ１７０のあるレンズを通り、ビーム１１０の別の部分は別のレンズを通る。各レンズは変調放射ビーム１１０の対応部分を基板上に位置する一点に集束する。こうして放射スポットＳの配列（図１２参照）が基板に露光される。図示のレンズアレイ１７０には５つのレンズしか示されていないが、レンズアレイは数百または数千のレンズを備えてもよいものと理解されたい（同じことはパターニングデバイス１０４として使用される個別制御可能素子にも当てはまる）。
図８に示されるように、自由作動距離ＦＷＤが基板１１４とレンズアレイ１７０との間に設けられる。この距離は、基板１１４及び／またはレンズアレイ１７０が例えば焦点補正のために移動することを許容する。ある実施の形態においては、自由作動距離は、１ｍｍないし３ｍｍの範囲にあり、例えば約１．４ｍｍである。パターニングデバイス１０４の個別アドレス可能素子はピッチＰで配列されており、これに関連づけられたピッチＰが基板１１４での像スポットに与えられる。ある実施の形態においては、レンズアレイ１７０は０．１５または０．１８のＮＡを与えることができる。ある実施の形態においては、像スポットサイズはおよそ１．６μｍである。
この実施形態においては、投影系１０８は、等倍投影系であってもよく、基板１１４上での像スポット配列間隔はパターニングデバイス１０４のピクセル配列間隔と同じである。向上された解像度を得るために、像スポットがパターニングデバイス１０４のピクセルよりも相当に小さくてもよい。
図９は、本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の概略側面図を示す。この実施形態においては、レンズアレイ１７０以外にはパターニングデバイス１０４と基板１１４との間に光学系が存在しない。
図９のリソグラフィ装置１００は、パターニングデバイス１０４と、投影系１０８と、を備える。この場合、投影系１０８は、変調された放射ビーム１１０を受けるよう配設されたレンズのアレイ１７０のみを備える。変調された放射ビーム１１０の各部分はパターニングデバイス１０４の１つ又は複数の個別制御可能素子に対応しており、ビーム１１０のある部分はレンズアレイ１７０のあるレンズを通り、ビーム１１０の別の部分は別のレンズを通る。各レンズは変調放射ビーム１１０の対応部分を基板上に位置する一点に集束する。こうして放射スポットＳの配列（図１２参照）が基板に露光される。図示のレンズアレイ１７０には５つのレンズしか示されていないが、レンズアレイは数百または数千のレンズを備えてもよいものと理解されたい（同じことはパターニングデバイス１０４として使用される個別制御可能素子にも当てはまる）。
図８と同様に、自由作動距離ＦＷＤが基板１１４とレンズアレイ１７０との間に設けられる。この距離は、基板１１４及び／またはレンズアレイ１７０が例えば焦点補正のために移動することを許容する。パターニングデバイス１０４の個別アドレス可能素子はピッチＰで配列されており、これに関連づけられたピッチＰが基板１１４での像スポットに与えられる。ある実施の形態においては、レンズアレイ１７０は０．１５のＮＡを与えることができる。ある実施の形態においては、像スポットサイズはおよそ１．６μｍである。
図１０は、本発明のある実施の形態に係り、図５を参照して説明した移動可能な個別アドレス可能素子１０２を用いるリソグラフィ装置の概略側面図を示す。この実施形態においては、レンズアレイ１７０以外にはパターニングデバイス１０４と基板１１４との間に光学系が存在しない。
図１０のリソグラフィ装置１００は、パターニングデバイス１０４と、投影系１０８と、を備える。この場合、投影系１０８は、変調された放射ビーム１１０を受けるよう配設されたレンズのアレイ１７０のみを備える。変調された放射ビーム１１０の各部分はパターニングデバイス１０４の１つ又は複数の個別制御可能素子に対応しており、ビーム１１０のある部分はレンズアレイ１７０のあるレンズを通り、ビーム１１０の別の部分は別のレンズを通る。各レンズは変調放射ビーム１１０の対応部分を基板上に位置する一点に集束する。こうして放射スポットＳの配列（図１２参照）が基板に露光される。図示のレンズアレイ１７０には５つのレンズしか示されていないが、レンズアレイは数百または数千のレンズを備えてもよいものと理解されたい（同じことはパターニングデバイス１０４として使用される個別制御可能素子にも当てはまる）。
図８と同様に、自由作動距離ＦＷＤが基板１１４とレンズアレイ１７０との間に設けられる。この距離は、基板１１４及び／またはレンズアレイ１７０が例えば焦点補正のために移動することを許容する。パターニングデバイス１０４の個別アドレス可能素子はピッチＰで配列されており、これに関連づけられたピッチＰが基板１１４での像スポットに与えられる。ある実施の形態においては、レンズアレイ１７０は０．１５のＮＡを与えることができる。ある実施の形態においては、像スポットサイズはおよそ１．６μｍである。
図１１は、複数の個別アドレス可能素子１０２、具体的には６個の個別アドレス可能素子１０２を示す。この実施形態においては、各個別アドレス可能素子１０２は放射発光ダイオードであり、例えば青紫レーザダイオードである。各放射発光ダイオードは、当該ダイオードの制御のためにダイオードに電流を供給する２本の電線を架橋する。よって、ダイオードはアドレス可能な格子を形成する。２本の電線間の幅はおよそ２５０μｍであり、放射発光ダイオードはおよそ５００μｍのピッチを有する。
図１２は、基板１１４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１０８のレンズアレイＭＬＡによって基板１１４に投影されるスポットＳの配列を示す。基板１１４は、基板上での露光が進むにつれて投影系１０８に対してＸ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１０８のレンズアレイ１７０によって基板に投影された各スポットにより、基板上に露光スポット列Ｒが露光される。各スポットＳにより露光された露光スポット列Ｒがすべて合わさって、基板１１４にパターンが完全に形成される。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。図１２は概略図であるので、実際にはスポットＳは重なり合ってもよいものと理解されたい。
放射スポットＳの配列が基板１１４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１１４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１１４が走査方向（Ｘ方向）に移動するときに、各放射スポットに基板の異なる領域を通過させるためである。これにより、放射スポット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。ある実施の形態においては、角度θは大きくても２０°、１０°、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。ある実施の形態においては、角度θは少なくとも０．０００１°であり、例えば少なくとも０．００１°である。傾斜角θ及び走査方向のアレイ幅は、基板１１４の全表面領域が処理されることを保証するように、像スポットサイズ及び走査方向に垂直な方向のアレイ間隔に従って決定される。
図１３は、どのようにして基板１１４の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。各光学エンジンが１つ又は複数の個別アドレス可能素子を備える。放射スポットＳ（図示せず）の８つの配列ＳＡが８つの光学エンジンにより形成される。光学エンジンは、いわばチェス盤のように、あるいは、放射スポットＳの１つの配列の端部が隣接する放射スポットＳの配列の端部に少し重なるようにずらした構成で、２つの列Ｒ１、Ｒ２に配列されている。ある実施の形態においては、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、放射の帯が基板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。このような「全幅」の一回通過の露光は、２回以上の通過を接続する場合に生じるステッチングの問題を回避するのに役立つとともに、基板通過方向に交差する方向に基板を移動する必要がない点で装置フットプリントを低減することも可能である。任意の適切な数の光学エンジンが使用されてもよいと理解されたい。ある実施の形態においては、光学エンジンの数は少なくとも１個であり、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。ある実施の形態においては、光学エンジンの数は４０個未満であり、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、上述のパターニングデバイス１０４を、及び任意選択として投影系１０８及び／または放射システムを別個に備えてもよい。しかし、２個以上の光学エンジンが、１つ又は複数の放射システム、パターニングデバイス１０４、及び／または投影系１０８の少なくとも一部を共有してもよいことも理解されるべきである。
本書に説明される実施の形態においては、個別アドレス可能素子を制御するためのコントローラが設けられている。例えば、個別アドレス可能素子が放射発光デバイスである実施例においては、コントローラは、個別アドレス可能素子がオンまたはオフにいつ切り換えられるかを制御し、個別アドレス可能素子の高周波数変調を可能としてもよい。コントローラは、１つ又は複数の個別アドレス可能素子により発せられる放射のパワーを制御してもよい。コントローラは、１つ又は複数の個別アドレス可能素子により発せられる放射の強度を変調してもよい。コントローラは、個別アドレス可能素子アレイの全体または部分にわたって強度均一性を制御または調整してもよい。コントローラは、結像誤差（例えばエテンデュ、及び光学収差（例えばコマ収差、非点収差など））を補正するよう個別アドレス可能素子の放射出力を調整してもよい。
リソグラフィにおいては、所望のフィーチャが、基板上のレジスト層を放射で選択的に露光することによって、例えばパターンが与えられた放射でレジスト層を露光することによって、基板上に生成され得る。ある最小の放射ドーズ量（ドーズしきい値）を受けるレジスト領域で化学反応が生じる一方、他の領域は変化しないままである。こうしてレジスト層に生成された化学的相違によってレジストの現像が許容される。すなわち、少なくとも上記最小ドーズ量を受けた領域、または最小ドーズ量を受けなかった領域のいずれかを選択的に除去することができる。その結果、基板の一部はなおレジストに保護される一方で、レジストが除去された基板領域は露出されて、例えば更なる処理工程が可能となる。例えば、基板の選択的エッチング、選択的金属成膜などである。このようにして、所望のフィーチャが生成される。放射にパターンを与えることは、パターニングデバイスの個別制御可能素子を設定することによってもたらされてもよい。つまり、基板上の所望のフィーチャ内部のレジスト層領域に伝達される放射の強度が、当該領域にてドーズしきい値を超える放射ドーズ量を露光中に受けるよう実質的に高くなるように設定される。その一方で、基板上の他の領域は対応する個別制御可能素子をゼロ又は顕著に低い放射強度を与えるよう設定することでドーズしきい値を下回る放射ドーズ量を受けるようになっている。
実際には、所望のフィーチャ端部での放射ドーズ量が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。たとえフィーチャの境界部分の一方の側への放射強度が最大となり、かつそのフィーチャ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区間を介して低下するからである。所望のフィーチャ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放射ドーズしきい値を下回る位置によって定められる。この移行区間でのドーズ量低下のプロファイル、ひいてはフィーチャ境界の正確な位置は、当該フィーチャ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。そのために、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される。これは通常「グレイスケーリング」または「グレイレベリング」と呼ばれる。
グレイスケーリングによれば、ある所与の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、フィーチャ境界位置の制御性を向上させることができる。ある実施の形態においては、少なくとも３種類の異なる放射強度値、例えば少なくとも４種類の放射強度値、少なくとも８種類の放射強度値、少なくとも１６種類の放射強度値、少なくとも３２種類の放射強度値、少なくとも６４種類の放射強度値、少なくとも１００種類の放射強度値、少なくとも１２８種類の放射強度値、または少なくとも２５６種類の放射強度値が基板に投影されてもよい。パターニングデバイス自体が放射源（例えば発光ダイオードまたはレーザダイオードのアレイ）である場合には、例えば、送出される放射の強度レベルを制御することで、グレイスケーリングがもたらされてもよい。コントラストデバイスがマイクロミラーデバイスである場合には、例えば、マイクロミラーの傾斜角を制御することで、グレイスケーリングがもたらされてもよい。また、コントラストデバイスにおける複数のプログラム可能素子をグループ化し、所与の時点でオン又はオフに切り換えられる素子の数をグループ内で制御することで、グレイスケーリングがもたらされてもよい。
ある実施例においては、パターニングデバイスは、下記を含む一連の状態を有してもよい。（ａ）黒の状態。この場合、与えられる放射は、対応するピクセルでの強度分布に最小の寄与を与える（あるいは何ら寄与しない）。（ｂ）最も白い状態。この場合、与えられる放射は、最大の寄与を与える。（ｃ）複数の中間の状態。この場合、与えられる放射は中間の寄与を与える。これらの状態は、通常セット（通常ビームのパターニング／プリンティングに使用される）と補償セット（欠陥素子の影響を補償するために使用される）とに分けられる。通常セットは、黒状態と、複数の中間状態からなる第１群と、を備える。この第１群を灰色状態と呼ぶことにする。これらは、最小の黒の値からある通常最大値まで対応ピクセル強度への寄与を徐々に大きくするよう選択可能である。補償セットは、残りの中間状態からなる第２群と、最白状態とを備える。この中間状態の第２群を白状態と呼ぶことにする。これらは、通常最大値より大きい寄与を与え、最白状態に相当する真の最大値まで徐々に増加する寄与を与えるよう選択可能である。第２群の中間状態を白状態と呼ぶのは単に、通常の露光ステップと補償の露光ステップとを区別しやすくするためにすぎないものと理解されたい。あるいは、複数状態の全体を、黒と白との間でグレイスケール・プリンティングをもたらすよう選択可能である一連の灰色状態とも呼びうるのである。
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領域で２種以上の潜在的な反応があるように、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しきい値を下回る放射ドーズ量を受けた基板の部位では第１の種類の反応が生じ、第１しきい値を超え第２しきい値を下回る放射ドーズ量を受けた基板の部位では第２の種類の反応が生じ、第２しきい値以上の放射ドーズ量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、２以上の望ましいドーズ量レベルを有する基板上での放射ドーズ量プロファイルを提供するために使用されてもよい。ある実施の形態においては、放射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、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する。
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。他の実施例として、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。
パターンを基板に形成するためには、パターニングデバイスの各個別制御可能素子を露光プロセス中の各段階で要求状態に設定する必要がある。よって、その要求状態を表す制御信号が各個別制御可能素子に伝送されなければならない。望ましくは、リソグラフィ装置は、制御信号を生成するコントローラ４００を含む。基板に形成されるべきパターンは、例えばＧＤＳＩＩなどのベクトル定義のフォーマットでリソグラフィ装置に供給される。設計情報を各個別制御可能素子への制御信号へと変換するために、コントローラは１つ又は複数のデータ処理装置を備えてもよい。データ処理装置は各々が、ある処理ステップを、パターンを表すデータストリームに施すよう構成されている。これらのデータ処理装置は以下では「データパス」と総称されてもよい。
データパスのデータ処理装置は、次に示す機能の１つ又は複数を実行するよう構成されていてもよい。その機能とは、ベクトルベースの設計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放射ドーズ量マップ（つまり基板上で必要とされる放射ドーズ量のプロファイル）に変換すること、必要放射ドーズ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。
ある実施の形態においては、制御信号は、個別制御可能素子１０２及び／または他の１つ又は複数の装置（例えばセンサ）に、有線又は無線通信で供給されてもよい。また、個別制御可能素子１０２及び／または他の１つ又は複数の装置（例えばセンサ）からの信号は、コントローラ４００に通信されてもよい。
図１４（Ａ）を参照するに、無線の実施形態においては、送受信機（または単に送信機）４０６は、送受信機（または単に受信器）４０２による受信のために、上記制御信号を具体化する信号を発する。制御信号は、各個別制御可能素子１０２へと１つ又は複数の配線４０４により伝送される。ある実施の形態においては、送受信機４０６からの信号は多重の制御信号として具体化されていてもよく、送受信機４０２は多重制御信号内の信号を各個別制御可能素子１０２及び／または他の１つ又は複数の装置（例えばセンサ）のために分離することができる。ある実施の形態においては、無線伝送は無線周波数（ＲＦ）によってもよい。
図１４（Ｂ）を参照するに、有線の実施形態においては、１つ又は複数の配線４０４は、コントローラ４００を個別制御可能素子１０２及び／または他の１つ又は複数の装置（例えばセンサ）に接続してもよい。ある実施の形態においては、１本の配線４０４がアレイ２００本体への及び／またはアレイ２００本体からの各制御信号を運ぶよう設けられていてもよい。アレイ２００本体にて制御信号は、個別制御可能素子１０２及び／または他の１つ又は複数の装置（例えばセンサ）に個別的に与えられてもよい。例えば、無線の実施例と同様に、制御信号は伝送のために上記１本の配線で多重化され、個別制御可能素子１０２及び／または他の１つ又は複数の装置（例えばセンサ）に与えるために分離されてもよい。ある実施の形態においては、複数の配線４０４が個別制御可能素子１０２及び／または他の１つ又は複数の装置（例えばセンサ）の各制御信号を運ぶよう設けられていてもよい。アレイ２００が回転可能である実施形態においては、配線４０４は回転軸Ａに沿って設けられていてもよい。ある実施の形態においては、信号がアレイ２００本体に又はアレイ２００本体からモータ２１６での滑り接触により与えられてもよい。これは回転可能な実施形態に有利である。滑り接触は例えば、プレートに接触するブラシにより可能である。
ある実施の形態においては、配線４０４は光配線であってもよい。その場合、信号は光信号であってもよい。ここで、例えば、異なる制御信号が異なる波長で運ばれてもよい。
制御信号と同様にして、電力が個別制御可能素子１０２及び／または他の１つ又は複数の装置（例えばセンサ）に有線または無線の手段で供給されてもよい。例えば、有線の実施形態においては、電力が１本又は複数本の配線４０４により供給されてもよい。これは信号を運ぶものと同一であるか否かを問わない。上述の滑り接触の構成が電力を伝えるために設けられてもよい。無線の実施形態においては、ＲＦ結合により電力が搬送されてもよい。
前述の議論は個別制御可能素子１０２及び／または他の１つ又は複数の装置（例えばセンサ）に供給される制御信号に焦点を当てているが、それらは追加的に又は代替的に、適切な構成により個別制御可能素子１０２及び／または他の１つ又は複数の装置（例えばセンサ）からコントローラ４００への信号伝送を網羅するものと理解すべきである。そのため、通信は一方向（例えば、個別制御可能素子１０２及び／または他の１つ又は複数の装置（例えばセンサ）着又は発のみ）であってもよいし、あるいは双方向（すなわち、個別制御可能素子１０２及び／または他の１つ又は複数の装置（例えばセンサ）発及び着）であってもよい。例えば、送受信機４０２は、送受信機４０６への伝送のために個別制御可能素子１０２及び／または他の１つ又は複数の装置（例えばセンサ）からの多数の信号を多重化してもよい。送受信機４０６は個別の信号に分離することができてもよい。
ある実施の形態においては、パターンを与えるための制御信号は、基板上でのパターンの適正な供給及び／または実現に影響しうる要因を考慮に入れて変更されてもよい。例えば、１つ又は複数のアレイ２００の加熱を考慮に入れて制御信号に何らかの補正が適用されてもよい。こうした加熱によって、個別制御可能素子１０２の指示方向や、個別制御可能素子１０２からの放射の均一性などに変化が生じうる。ある実施の形態においては、例えばセンサ２３４からのアレイ２００（例えば１つ又は複数の個別制御可能素子１０２）に関連する測定温度及び／または膨張／収縮が、さもなければパターン形成のために与えられていたであろう制御信号を変更するために使用されてもよい。例えば、露光中に個別制御可能素子１０２の温度は変わりうるが、その変動によって、ある１つの一定温度で与えられたであろう投影パターンから変化が生じる。従って、制御信号がこうした変動を考慮に入れて変更されてもよい。同様に、ある実施の形態においては、アライメントセンサ及び／またはレベリングセンサ１５０からの結果が、個別制御可能素子１０２により与えられるパターンを変更するために使用されてもよい。パターンは、例えば、個別制御可能素子１０２と基板１１４との間の光学系（もし存在するなら）や、基板１１４の位置決めの不規則性、基板１１４の不均一性などによって生じ得る例えばディストーションを補正するよう変更されてもよい。
ある実施の形態においては、制御信号の変化量は、測定されたパラメタ（例えば、測定温度、レベルセンサによる測定距離など）から生じる所望のパターンにおける理論的な物理的／光学的結果に基づいて決定されてもよい。ある実施の形態においては、制御信号の変化量は、測定パラメタから生じる所望のパターンにおける物理的／光学的結果の実験的又は経験的モデルに基づいて決定されてもよい。ある実施の形態においては、制御信号の変化量は、フィードフォワード及び／またはフィードバックに適用されてもよい。
ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、１つ又は複数の個別制御可能素子１０２により基板に伝達される又は伝達されるはずの放射の性質を測定するセンサ５００を備えてもよい。こうしたセンサはスポットセンサまたは透過イメージセンサであってもよい。このセンサは、例えば、ある個別制御可能素子１０２からの放射の強度、ある個別制御可能素子１０２からの放射の均一性、ある個別制御可能素子１０２からの放射のスポットの断面のサイズまたは面積、及び／または、ある個別制御可能素子１０２からの放射のスポットの（ＸＹ面での）位置を決定するために使用されてもよい。
図１５は、本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の概略上面図であり、センサ５００のいくつかの例示的な配置を示す。ある実施の形態においては、１つ又は複数のセンサ５００が、基板１１４を保持する基板テーブル１０６の内部又は表面に設けられている。例えば、センサ５００は、基板テーブル１０６の前縁及び／または基板テーブル１０６の後縁に設けられていてもよい。この実施例においては、４個のセンサ５００が示されており、１つのアレイ２００に１つのセンサが設けられている。望ましくは、これらは基板１１４により覆われない場所に配置される。代替的な又は追加的な実施例においては、センサは、基板テーブル１０６の側縁に、望ましくは基板１１４により覆われない場所に、設けられていてもよい。基板テーブル１０６の前縁のセンサ５００は、個別制御可能素子１０２の露光前検出に使用可能である。基板テーブル１０６の後縁のセンサ５００は、個別制御可能素子１０２の露光後検出に使用可能である。基板テーブル１０６の側縁のセンサ５００は、個別制御可能素子１０２の露光中の検出（いわゆるオンザフライの検出）に使用可能である。
図１６（Ａ）を参照するに、本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の一部分の概略側面図が示されている。この実施例においては、１つのアレイ２００のみが示されており、リソグラフィ装置の他の部分については明確のため省略されている。よって、ここに説明されるセンサは、アレイ２００の各々に、又はいくつかのアレイ２００に適用されてもよい。センサ５００の配置の追加的な又は代替的な実施例が図１６（Ａ）に示されている（基板テーブル１０６のセンサ５００に加えて）。最初の実施例では、フレーム１６０にあるセンサ５００が、ある個別制御可能素子１０２からの放射をビーム方向変更構造５０２（例えば反射ミラーの配列）を介して受ける。この最初の例では、個別制御可能素子１０２がＸＹ面内で移動して、異なる個別制御可能素子１０２がビーム方向変更構造５０２に放射を与えるよう配置されることができる。２番目の追加的な又は代替的な実施例では、フレーム１６０にあるセンサ５００が、ある個別制御可能素子１０２からの放射をその個別制御可能素子１０２の背面側（すなわち露光放射が与えられるのと反対側）から受ける。この２番目の例では、個別制御可能素子１０２がＸＹ面内で移動して、異なる個別制御可能素子１０２がセンサ５００に放射を与えるよう配置されることができる。２番目の例でセンサ５００は露光区域２０４での個別制御可能素子１０２の経路に示されているが、センサ５００はセンサ５１０で示される場所に配置されてもよい。ある実施の形態においては、フレーム１６０にあるセンサ５００は固定された場所にあるが、例えば関連するアクチュエータによって移動可能であってもよい。これら最初と２番目の実施例は、露光前及び／または露光後の検知に加えて又はそれに代えて「オンザフライ」の検知を提供するよう使用されてもよい。３番目の実施例では、構造５０４、５０６にセンサ５００がある。構造５０４、５０６は、アクチュエータ５０８によって移動可能であってもよい。ある実施の形態においては、構造５０４は、基板テーブルが移動するであろう経路の下方（図１６（Ａ）に示す）またはその経路の側方に配置されている。ある実施の形態においては、構造５０４は、仮に基板テーブル１０６がそこになかったとすれば、図１６（Ａ）において基板テーブル１０６のセンサ５００を示す場所にアクチュエータ５０８によって移動されてもよい。こうした移動は（図１６（Ａ）に示すように）Ｚ方向であってもよいし、あるいは、構造５０４が経路の側方にあったとすれば、Ｘ方向及び／またはＹ方向であってもよい。ある実施の形態においては、構造５０６は、基板テーブルが移動するであろう経路の上方（図１６（Ａ）に示す）またはその経路の側方に配置されている。ある実施の形態においては、構造５０６は、仮に基板テーブル１０６がそこになかったとすれば、図１６（Ａ）において基板テーブル１０６のセンサ５００を示す場所にアクチュエータ５０８によって移動されてもよい。構造５０６はフレーム１６０に取り付けられ、フレーム１６０に対し変位可能であってもよい。
１つ又は複数の個別制御可能素子１０２により基板に伝達される又は伝達されるはずの放射の性質を測定する動作においては、センサ５００が、ある個別制御可能素子１０２からの放射の経路に、センサ５００を移動させることによって、及び／または、その個別制御可能素子１０２の放射ビームを移動させることによって、配置される。そのため、ある実施例として、基板テーブル１０６は、図１６（Ａ）に示されるように、個別制御可能素子１０２からの放射の経路に位置センサ５００を移動させてもよい。この場合、センサ５００は、露光区域２０４にて個別制御可能素子１０２の経路に位置決めされる。ある実施の形態においては、センサ５００は、露光区域２０４外で個別制御可能素子１０２の経路に位置決めされてもよい（例えば、ビーム方向変更構造５０２がそこにない場合、左側に図示される個別制御可能素子１０２）。放射の経路に配置されると、センサ５００は、放射を検出し、その放射の性質を測定することができる。検知を促進するために、センサ５００が個別制御可能素子１０２に対し移動されてもよいし、及び／または、個別制御可能素子１０２がセンサ５００に対し移動されてもよい。
他の実施例として、ある個別制御可能素子１０２からの放射がビーム方向変更構造５０２に入射する位置へと、その個別制御可能素子１０２が移動されてもよい。ビーム方向変更構造５０２はフレーム１６０上のセンサ５００へとビームを誘導する。検知を促進するために、センサ５００が個別制御可能素子１０２に対し移動されてもよいし、及び／または、個別制御可能素子１０２がセンサ５００に対し移動されてもよい。この実施例においては、個別制御可能素子１０２は露光区域２０４の外側で測定される。
ある実施の形態においては、センサ５００は固定されていてもよいし、移動していてもよい。固定されている場合、個別制御可能素子１０２は望ましくは、検知を促進するために、固定されたセンサ５００に対し移動可能である。センサ５００による検知を促進するために、例えば、アレイ２００がセンサ５００（例えば、フレーム１６０上のセンサ５００）に対し移動（例えば回転または平行移動）されてもよい。センサ５００が移動可能である場合（例えばセンサ５００が基板テーブル１０６にある場合）、個別制御可能素子１０２は検知のために静止されていてもよいし、あるいは、例えば検知の高速化のために移動されてもよい。
センサ５００は、１つ又は複数の個別制御可能素子１０２を校正するために使用されてもよい。例えば、ある個別制御可能素子１０２のスポット位置をセンサ５００により露光前に検出し、それに従ってシステムを校正することができる。そして、この予定スポット位置に基づいて露光を管理することができる（例えば、基板１１４の位置が制御されたり、個別制御可能素子１０２の位置が制御されたり、個別制御可能素子１０２のオンオフ切り換えが制御されたりする）。また、複数の校正が順次行われてもよい。例えば、ある校正が露光直後に別の露光の前に、基板テーブル１０６の後縁にあるセンサ５００を例えば使用して行われてもよい。校正は、毎回の露光前や、ある回数の露光後等に行われてもよい。また、個別制御可能素子１０２のスポット位置は、センサ５００を使用してオンザフライで検出され、それに従って今回の露光が管理されてもよい。個別制御可能素子１０２はオンザフライ検知に基づいて再校正されてもよい。
ある実施の形態においては、１つ又は複数の個別制御可能素子１０２は、どの個別制御可能素子１０２がある位置にあって使用されているのかを検出可能とするように、符号が与えられていてもよい。ある実施の形態においては、個別制御可能素子１０２はマーカを有し、センサ５１０がマーカを検出するために使用されてもよい。マーカは、ＲＦＩＤ、バーコード等であってもよい。例えば、複数の個別制御可能素子１０２の各々がマーカを読み取るためのセンサ５１０に隣接するよう移動されてもよい。どの個別制御可能素子１０２がセンサ５１０に隣接するかを既知とすることで、どの個別制御可能素子１０２がセンサ５００に隣接するかを露光区域２０４等において知ることが可能となる。ある実施の形態においては、各個別制御可能素子１０２は、異なる周波数を有する放射を与えるよう使用され、センサ５００、５１０はどの個別制御可能素子１０２がセンサ５００、５１０に隣接するかを検出することができてもよい。例えば、複数の個別制御可能素子１０２の各々が、個別制御可能素子１０２からの放射を受けるセンサ５００、５１０に隣接するよう移動され、センサ５００、５１０は受けた放射を分離して、ある特定の時点にどの個別制御可能素子１０２がセンサ５００、５１０に隣接していたかを決定してもよい。これを知ることで、どの個別制御可能素子１０２がセンサ５００に隣接するかを露光区域２０４等において知ることが可能となる。
ある実施の形態においては、上述のように、位置センサが、１つ又は複数の個別制御可能素子１０２の位置を最大６自由度で決定するために設けられていてもよい。例えば、センサ５１０は位置検出のために使用されてもよい。ある実施の形態においては、センサ５１０は、干渉計を備えてもよい。ある実施の形態においては、センサ５１０は、１つ又は複数の一次元エンコーダグレーティング及び／または１つ又は複数の二次元エンコーダグレーティングを検出するために使用され得るエンコーダを備えてもよい。
ある実施の形態においては、センサ５２０が、基板に伝達された放射の性質を決定するために設けられていてもよい。この実施形態においては、センサ５２０は、基板によって方向を変えられた放射を捕捉する。ある例示的な使用においては、センサ５２０により捕捉された方向変更された放射は、ある個別制御可能素子１０２からの放射スポットの位置（例えば、ある個別制御可能素子１０２からの放射スポットの位置ずれ）の決定を促進するために使用されてもよい。特に、センサ５２０は、基板のちょうど露光された部分（すなわち潜像）から方向変更された放射を捕捉してもよい。方向変更された放射のこうした尾部の強度の測定結果は、スポットが適正に位置合わせされていたか否かの指標を与え得る。例えば、この尾部の反復測定は反復信号を与え、これはスポットの位置ずれを表すであろう偏差を与え得る（例えば、位相外れ信号が位置ずれを表すことができる）。図１６（Ｂ）は、基板１１４の露光された区域５２２に対するセンサ５２０の検出区域の位置を概略的に示す。この実施形態においては、３つの検出区域が示されており、これらの結果が、位置ずれの認識を促進するために、比較され、及び／または、組み合わされてもよい。１つの検出区域だけが使用される必要があり、それは例えば左側のものである。ある実施の形態においては、個別制御可能素子１０２の検出器２６２がセンサ５２０と同様にして使用されてもよい。例えば、アレイ２００の露光区域２０４外にある右側の１つ又は複数の個別制御可能素子１０２が、基板上の潜像から方向変更された放射を検出するために使用されてもよい。
図１７は、ある実施の形態のリソグラフィ装置を示す。この実施形態においては、複数の個別制御可能素子１０２が回転可能ポリゴン６００へと放射を向ける。放射が入射するポリゴン６００の表面６０４は、レンズアレイ１７０へと放射の向きを変える。レンズアレイ１７０は基板１１４へと放射を向ける。露光中にポリゴン６００は軸６０２まわりに回転し、複数の個別制御可能素子１０２の各々からのビームをレンズアレイ１７０を横断してＹ方向に移動させる。具体的には、放射がポリゴンの新たなファセットに入射するたびに、各ビームは正のＹ方向にレンズアレイ１７０を繰り返し走査する。個別制御可能素子１０２は、本書に述べる所望のパターンを与えるよう露光中に変調される。ポリゴンは任意の適切な数の側面を有してもよい。また、個別制御可能素子１０２は、各ビームがレンズアレイ１７０のレンズに入射するように、回転するポリゴン６００にタイミングを合わせて変調される。ある実施の形態においては、もう１組の複数の個別制御可能素子１０２がポリゴンの反対側に（即ち右側に）設けられ、ポリゴン６００の表面６０６に放射を入射させるようにしてもよい。
ある実施の形態においては、ポリゴン６００に代えて、振動する光学素子が使用されてもよい。振動光学素子はレンズアレイ１７０に対しある固定された角度を有し、Ｙ方向に往復移動することで、各ビームにレンズアレイ１７０をＹ方向に往復走査させるようにしてもよい。ある実施の形態においては、ある弧を軸６０２まわりに往復回転する光学素子がポリゴン６００の代わりに使用されてもよい。光学素子がある弧を往復回転することにより、各ビームがレンズアレイ１７０をＹ方向に往復走査する。ある実施の形態においては、ポリゴン６００、振動光学素子、及び／または回転光学素子は、１つ又は複数のミラー表面を有する。ある実施の形態においては、ポリゴン６００、振動光学素子、及び／または回転光学素子は、プリズムを備える。ある実施の形態においては、音響光学変調器がポリゴン６００の代わりに使用されてもよい。各ビームにレンズアレイ１７０を走査させるために音響光学変調器を使用することができる。ある実施の形態においては、レンズアレイ１７０は、複数の個別制御可能素子１０２と、ポリゴン６００、振動光学素子、回転光学素子、及び／または音響光学変調器との間の放射経路に配置されてもよい。
よって、一般に、放射出力の幅で露光領域（例えば基板）の幅を分割するのに比べて、少数の放射出力でその露光領域の幅を覆うことができる。ある実施の形態においては、これは、露光領域に対して放射ビーム源を移動させること、又は、露光領域に対して放射ビームを移動させること、を含んでいてもよい。
図１８は、本発明のある実施の形態に係り、移動可能な個別制御可能素子１０２を有するリソグラフィ装置の概略側断面図を示す。図５に示されるリソグラフィ装置１００と同様に、リソグラフィ装置１００は、基板を保持する基板テーブル１０６と、基板テーブル１０６を最大６自由度で移動させる位置決め装置１１６と、を備える。
リソグラフィ装置１００は、フレーム１６０に配設された複数の個別制御可能素子１０２をさらに備える。この実施形態においては、個別制御可能素子１０２の各々は、放射発光ダイオード、例えばレーザダイオードであり、例えば青紫レーザダイオードである。個別制御可能素子１０２は、Ｙ方向に沿って延在する個別制御可能素子１０２のアレイ２００に配列されている。１つのアレイ２００が示されているが、リソグラフィ装置は、例えば図５に示すように、複数のアレイ２００を有してもよい。
この実施形態においては、アレイ２００は回転可能プレートであり当該プレートまわりに配列された複数の空間的に隔てられた個別制御可能素子１０２を有する。使用時において、プレートが自身の軸２０６まわりに、例えば図５にて矢印で示される方向に、回転する。アレイ２００のプレートはモータ２１６を使用して軸２０６まわりに回転させられる。また、アレイ２００のプレートは、個別制御可能素子１０２が基板テーブル１０６に対し変位しうるようにモータ２１６によってＺ方向に移動されてもよい。
この実施形態においては、アレイ２００は、放熱のための表面積を大きくするための１つ又は複数のフィン２３０を有してもよい。フィン２３０は例えば、アレイ２００の上面にあってもよい。任意選択として、１つ又は複数の別のフィン２３２がフィン２３０と協働して放熱を促進するよう設けられていてもよい。例えば、フィン２３２は、フィン２３０からの熱を吸収可能であり、図７（Ｆ）に関して図示し説明したのと同様に流体（例えば液体）導管と関連する熱交換器／ポンプとを備えてもよい。
この実施形態においては、レンズ２４２が各個別制御可能素子１０２の前方に取り付けられ、その個別制御可能素子１０２とともに移動可能（例えば軸Ａまわりに回転可能）であってもよい。図１８においては、２つのレンズ２４２が示されており、アレイ２００に取り付けられている。また、レンズ２４２は、個別制御可能素子１０２に対し（例えばＺ方向に）変位可能であってもよい。
この実施形態においては、内側にアパーチャを有するアパーチャ構造２４８がレンズ２４２の上方でレンズ２４２と関連する個別制御可能素子１０２との間に配置されてもよい。アパーチャ構造２４８は、レンズ２４２、関連する個別制御可能素子１０２、及び／または、隣接するレンズ２４２／個別制御可能素子１０２の回折効果を限定することができる。
この実施形態においては、センサ２５４が、ある個別制御可能素子１０２に（またはアレイ２００の複数の個別制御可能素子１０２に）設けられていてもよい。この実施形態においては、センサ２５４は、フォーカスを検出するよう構成されている。フォーカス検出ビーム２５６が基板表面から向けられ（例えば反射され）、レンズ２４２を通過して、例えば半透明ミラー２５８により検出器２６２へと向けられる。ある実施の形態においては、フォーカス検出ビーム２５６は露光のために使用される放射であって、基板にて向きが変えられたものであってもよい。ある実施の形態においては、フォーカス検出ビーム２５６は、基板に向けられた専用のビームが基板で向きを変えられてビーム２５６となったものでもよい。ある例示的なフォーカスセンサは図７（Ｏ）に関して説明されている。ミラー２５８及び検出器２６２がアレイ２００に搭載されていてもよい。
この実施形態においては、制御信号が、個別制御可能素子１０２及び／または他の１つ又は複数の装置（例えばセンサ）に、有線又は無線通信で供給されてもよい。また、個別制御可能素子１０２及び／または他の１つ又は複数の装置（例えばセンサ）からの信号が、コントローラに通信されてもよい。図１８においては、配線４０４は回転軸２０６に沿って設けられていてもよい。ある実施の形態においては、配線４０４は光配線であってもよい。その場合、信号は光信号であってもよい。ここで、例えば、異なる制御信号が異なる波長で運ばれてもよい。制御信号と同様にして、電力が個別制御可能素子１０２及び／または他の１つ又は複数の装置（例えばセンサ）に有線または無線の手段で供給されてもよい。例えば、有線の実施形態においては、電力が１本又は複数本の配線４０４により供給されてもよい。これは信号を運ぶものと同一であるか否かを問わない。無線の実施形態においては、７００にて図示するように、ＲＦ結合により電力が搬送されてもよい。
この実施形態においては、リソグラフィ装置は、１つ又は複数の個別制御可能素子１０２により基板に伝達される又は伝達されるはずの放射の性質を測定するセンサ５００を備えてもよい。こうしたセンサはスポットセンサまたは透過イメージセンサであってもよい。このセンサは、例えば、ある個別制御可能素子１０２からの放射の強度、ある個別制御可能素子１０２からの放射の均一性、ある個別制御可能素子１０２からの放射のスポットの断面のサイズまたは面積、及び／または、ある個別制御可能素子１０２からの放射のスポットの（ＸＹ面での）位置を決定するために使用されてもよい。この実施形態においては、センサ５００はフレーム１６０上にあり、基板テーブル１０６に隣接し又は基板テーブル１０６を通じてアクセス可能であってもよい。
ある実施の形態においては、個別制御可能素子１０２をＸＹ面内で移動可能とするというよりも、個別制御可能素子１０２は、基板の露光中にＸＹ面内で実質的に静止している。これは、制御可能素子１０２がＸＹ面内で移動可能とされないことを言うのではない。例えば、素子の位置を補正するためにＸＹ面内で移動可能であってもよい。制御可能素子１０２を実質的に静止させる潜在的な利点は、制御可能素子１０２への電力及び／またはデータの伝送がより容易になることである。更なる又は他の潜在的利点は、システムの焦点深度より大きく、かつ移動制御可能素子のピッチよりも高い空間周波数である基板の高さ差を補償するための局所的な焦点調整能力が改善されることである。
この実施形態においては、制御可能素子１０２が実質的に静止しており、個別制御可能素子１０２に対し移動する少なくとも１つの光学素子がある。個別制御可能素子１０２がＸＹ面内で実質的に静止しており、かつ光学素子がそれに対して移動可能である種々の構成が以下に説明される。
本書の説明において、用語「レンズ」は、文脈が許す限り、屈折光学部品、回折光学部品、反射光学部品、磁気的光学部品、電磁気的光学部品、静電的光学部品を含む各種の光学部品のいずれか又はそれらの組み合わせを包含するものと一般的に理解されるべきである。こうした光学部品は、言及されたレンズと同一の機能を提供する任意の屈折光学素子、反射光学素子、及び／または回折光学素子であってもよい。例えば、結像レンズは、光学倍率を有する従来の屈折レンズの形式、光学倍率を有するシュヴァルツシルト反射系の形式、及び／または、光学倍率を有するゾーンプレートの形式で具体化されてもよい。また、結像レンズは、結果的に得られる効果が基板上に収束ビームをもたらす場合には、非結像光学系を備えてもよい。
また、本書の説明において、複数の個別制御可能素子１０２との言及があり、これは例えばミラーアレイ変調器のミラーまたは複数の放射源である。しかしながら、本書はより一般的に、複数のビームを出力するよう構成された変調器に言及したものと理解されるべきである。例えば、変調器は、１つの放射源により与えられたビームから複数のビームを出力する音響光学変調器であってもよい。
図１９は、本発明のある実施の形態に係り、ＸＹ面内で実質的に静止した複数の個別制御可能素子１０２（例えばレーザダイオード）とそれに対し移動可能である光学素子２４２とを有するリソグラフィ装置の部分のレイアウトの概略上面図を示す。この実施形態においては、複数の個別制御可能素子１０２がフレームに取り付けられてＸＹ面内で実質的に静止しており、複数の結像レンズ２４２がこれら個別制御可能素子１０２に対し実質的にＸＹ面内で（図１９において輪８０１の回転で表されるように）移動し、基板が方向８０３に移動する。ある実施の形態においては、結像レンズ２４２は、軸まわりに回転することにより個別制御可能素子１０２に対し移動する。ある実施の形態においては、結像レンズ２４２は、軸まわりに（例えば図１９に示す方向に）回転する構造に搭載され、（例えば図１９に部分的に示すように）円形に配列されている。
個別制御可能素子１０２の各々が移動する結像レンズ２４２に、コリメートされたビームを与える。ある実施の形態においては、個別制御可能素子１０２には、コリメートビームを与える１つ又は複数のコリメートレンズが付設されている。ある実施の形態においては、コリメートレンズはＸＹ面内で実質的に静止しており、個別制御可能素子１０２が取り付けられているフレームに取り付けられている。
この実施形態においては、コリメートビームの断面幅は、結像レンズ２４２の断面幅よりも小さい。そのため、結像レンズ２４２の光学的に透過可能な部位の内側に完全にコリメートビームが収まるようになるや否や、個別制御可能素子１０２（例えばレーザダイオード）がオンに切り換えられる。そして、結像レンズ２４２の光学的に透過可能な部位の外側にビームがくると、個別制御可能素子１０２（例えばレーザダイオード）がオフに切り換えられる。よって、ある実施の形態においては、ある個別制御可能素子１０２からのビームはどの任意の一時点においても１つの結像レンズ２４２を通過する。個別制御可能素子１０２からのビームを結像レンズ２４２が横断することによって、オンに切り換えられている個別制御可能素子１０２の各々から対応する結像ライン８００が基板上にもたらされる。図１９においては３本の結像ライン８００が、図１９における３つの例示的な個別制御可能素子１０２の各々に対して示されている。図１９におけるその他の個別制御可能素子１０２も対応する結像ライン８００を基板上に生成することは明らかである。
図１９のレイアウトにおいては、結像レンズ２４２のピッチは１．５ｍｍであってもよく、各個別制御可能素子１０２からのビームの断面幅（例えば直径）は０．５ｍｍより若干小さい。この構成によると、各個別制御可能素子１０２により長さ約１ｍｍの線を書くことが可能である。よって、ビーム直径が０．５ｍｍで結像レンズ２４２の直径が１．５ｍｍであるこの構成においては、デューティサイクルが６７％の高さになる。結像レンズ２４２に対する個別制御可能素子１０２の適切な位置決めがなされることで、基板の全幅を完全にカバーすることが可能である。そこで、例えば、標準的な直径５．６ｍｍのレーザダイオードのみが使用される場合に、レーザダイオードの図１９に示すような同心リングをいくつか用いて、基板の全幅をカバーするようにすることができる。そこで、この実施形態においては、単純に固定された個別制御可能素子１０２のアレイを使用する場合よりも、又はおそらくは、本書に述べる移動可能な個別制御可能素子１０２を使用する場合よりも、少ない数の個別制御可能素子１０２（例えばレーザダイオード）を使用することが可能であり得る。
この実施形態においては、結像レンズ２４２の各々は同一であるべきである。各個別制御可能素子１０２がすべての移動結像レンズ２４２によって結像されるからである。この実施形態においては、ＮＡが大きい、例えば、０．３より大きい、０．１８より大きい、又は０．１５より大きいレンズが必要であるが、すべての結像レンズ２４２は視野を結像する必要がない。この単一素子の光学系によって、回折が制限された結像が可能である。
基板上でのビームの焦点は結像レンズ２４２の光軸に固定されており、コリメートビームがレンズのどこに入るかにはよらない（例えば図２０を参照。これは図１９のリソグラフィ装置の一部の概略三次元図である）。この構成の不利な点は、結像レンズ２４２から基板に向かうビームがテレセントリックではなく、その結果、焦点誤差がオーバレイ誤差につながりうることである。
この実施形態においては、ＸＹ面内で移動していない要素を使用した（例えば個別制御可能素子１０２における）焦点調整が、口径食を引き起こす可能性がある。従って、所望の焦点調整は、移動結像レンズ２４２においてなされるべきである。これにより、移動結像レンズ２４２よりも高周波数のアクチュエータが必要となりうる。
図２１は、本発明のある実施の形態に係り、ＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子と、それらに対し移動可能な光学素子と、を有するリソグラフィ装置の部分のレイアウトの概略側面図であり、ある個別制御可能素子に関し結像レンズセット２４２の３箇所の異なる回転位置を示す。この実施形態においては、図１９及び図２０のリソグラフィ装置は、ある個別制御可能素子１０２からのコリメートビームを受ける結像レンズ２４２が２つのレンズ８０２、８０４を備えるよう拡張されている。図１９と同様に、結像レンズ２４２はＸＹ面内で個別制御可能素子１０２に対し移動する（例えば、結像レンズ２４２を少なくとも部分的に輪状に配列した軸まわりに回転する）。この実施形態においては、個別制御可能素子１０２からのビームは、結像レンズ２４２に到達する手前でレンズ８０６によりコリメートされる。しかし、ある実施の形態においては、こうしたレンズは設けられていなくてもよい。レンズ８０６はＸＹ面内で実質的に静止している。基板はＸ方向に移動する。
２つのレンズ８０２、８０４は、個別制御可能素子１０２から基板へのコリメートビームの光路において基板へのビームをテレセントリックにするよう配設されている。個別制御可能素子１０２とレンズ８０４との間のレンズ８０２は、実質的に焦点距離が等しい２つのレンズ８０２Ａ、８０２Ｂを備える。個別制御可能素子１０２からのコリメートビームは２つのレンズ８０２Ａ、８０２Ｂ間で集束され、そうしてレンズ８０２Ｂはビームを結像レンズ８０４へとコリメートする。結像レンズ８０４はビームを基板上に結像する。
この実施形態においては、レンズ８０２は個別制御可能素子１０２に対しＸＹ面内である速度で（例えば毎分ある回転数（ｒｐｍ）で）移動する。よって、この実施形態においては、仮に結像レンズ８０４がレンズ８０２と同じ速さで移動したならば、レンズ８０２から出るコリメートビームはＸＹ面内で移動結像レンズ８０４の２倍の速さを有するであろう。そこで、この実施形態においては、結像レンズ８０４は、個別制御可能素子１０２に対してレンズ８０２とは異なる速さで移動する。特に、結像レンズ８０４がＸＹ面内でレンズ８０２の２倍の速さで（レンズ８０２の２倍のｒｐｍで）移動することで、ビームが基板上でテレセントリックに合焦されるようになる。レンズ８０２から出るコリメートビームの結像レンズ８０４へのこうした位置合わせが図２１において３箇所の例示的な位置で概略的に示されている。また、基板上への実際の書き込みは図１９の例に比べて２倍の速さで行われるので、個別制御可能素子１０２のパワーは２倍であるべきである。
この実施形態においては、ＸＹ面内で移動していない要素を使用した（例えば個別制御可能素子１０２における）焦点調整が、テレセントリック性を損なわせ、口径食を引き起こす可能性がある。従って、所望の焦点調整は、移動結像レンズ２４２においてなされるべきである。
また、この実施形態においては、すべての結像レンズ２４２は視野を結像する必要がない。この単一素子の光学系によって、回折が制限された結像が可能である。約６５％のデューティサイクルが可能である。ある実施の形態においては、これらのレンズ８０６、８０２Ａ、８０２Ｂ、及び８０４は、２つの非球面レンズと２つの球面レンズとを備えてもよい。
ある実施の形態においては、約３８０個の個別制御可能素子１０２（例えば標準的なレーザダイオード）が使用されてもよい。ある実施の形態においては、約１４００個の結像レンズセット２４２が使用されてもよい。標準的なレーザダイオードを使用するある実施の形態においては、約４２００個の結像レンズセット２４２が使用され、これらがある輪において６つの同心リングに配列されていてもよい。ある実施の形態においては、結像レンズの回転輪は約１２０００ｒｐｍで回転し得る。
図２２は、本発明のある実施の形態に係り、ＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子と、それらに対し移動可能な光学素子と、を有するリソグラフィ装置の部分のレイアウトの概略側面図であり、ある個別制御可能素子に関し結像レンズセット２４２の３箇所の異なる回転位置を示す。この実施の形態においては、図２１に関し説明したように異なる速さでレンズが移動することを避けるために、いわゆる４ｆテレセントリックイン／テレセントリックアウト結像システムが、図２２に示すように移動結像レンズ２４２に使用され得る。移動結像レンズ２４２は、ＸＹ面内で実質的に同じ速さで移動する（例えば、結像レンズ２４２を少なくとも部分的に輪状に配列した軸まわりに回転する）２つの結像レンズ８０８、８１０を備え、入力としてテレセントリックビームを受け、テレセントリック結像ビームを基板に出力する。この構成で倍率が１である場合、基板上の像は移動結像レンズ２４２の２倍の速さで移動する。基板はＸ方向に移動する。この構成においては、光学系は、比較的大きいＮＡ、例えば０．３より大きいＮＡ、０．１８より大きいＮＡ、又は０．１５より大きいＮＡで、視野を結像する必要があるかもしれない。この構成では２つの単一素子の光学系は可能でないかもしれない。非常に正確な位置合わせ公差をもつ６個以上の素子が、回折制限された像を得るのに必要であるかもしれない。約６５％のデューティサイクルが可能である。この実施形態においては、移動結像レンズ２４２に沿って又はそれと連携しては移動しない素子を用いて局所的に合焦することも比較的容易である。
図２３は、本発明のある実施の形態に係り、ＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子と、それらに対し移動可能な光学素子と、を有するリソグラフィ装置の部分のレイアウトの概略側面図であり、ある個別制御可能素子に関し結像レンズセット２４２の５箇所の異なる回転位置を示す。この実施の形態においては、図２１に関し説明したように異なる速さでレンズが移動することを避け、かつ図２２に関し説明したように視野を結像させない光学系を有するために、ＸＹ面内で実質的に静止したレンズの組み合わせが移動結像レンズ２４２に結合される。図２３を参照するに、個別制御可能素子１０２が設けられており、これはＸＹ面内で実質的に静止している。ＸＹ面内で実質的に静止している任意選択のコリメートレンズ８０６が、個別制御可能素子１０２からのビームをコリメートし、そのコリメートビーム（０．５ｍｍの断面幅（例えば直径）を例えば有する）をレンズ８１２に与えるために設けられている。
レンズ８１２もＸＹ面内で実質的に静止しており、コリメートビームを移動結像レンズ２４２の視野レンズ８１４（１．５ｍｍの断面幅（例えば直径）を例えば有する）に合焦する。レンズ８１４は比較的長い焦点距離を有する（例えば、ｆ＝２０ｍｍ）。
可動結像レンズ２４２の視野レンズ８１４は、個別制御可能素子１０２に対し移動する（例えば、結像レンズ２４２を少なくとも部分的に輪状に配列した軸まわりに回転する）。視野レンズ８１４は、可動結像レンズ２４２の結像レンズ８１８へとビームを方向付ける。視野レンズ８１４と同様に、結像レンズ８１８は、個別制御可能素子１０２に対し移動する（例えば、結像レンズ２４２を少なくとも部分的に輪状に配列した軸まわりに回転する）。この実施形態においては、視野レンズ８１４は結像レンズ８１８と実質的に同じ速さで移動する。視野レンズ８１４と結像レンズ８１８との一組が互いに位置合わせされている。基板はＸ方向に移動する。
視野レンズ８１４と結像レンズ８１８との間にレンズ８１６がある。レンズ８１６はＸＹ面内で実質的に静止しており、視野レンズ８１４から結像レンズ８１８へのビームをコリメートする。レンズ８１６は比較的長い焦点距離を有する（例えば、ｆ＝２０ｍｍ）。
この実施形態においては、視野レンズ８１４の光軸が対応する結像レンズ８１６の光軸に一致すべきである。視野レンズ８１４は、レンズ８１６によりコリメートされるビームの主光線が結像レンズ８１８の光軸に一致するようビームが折り曲げられるように設計されている。このようにして基板に向かうビームがテレセントリックとなる。
レンズ８１２、８１６は、Ｆ値が大きいことにより、単純な球面レンズであってもよい。視野レンズ８１４は結像品質に影響すべきでなく、これも球面素子であってもよい。この実施形態においては、コリメートレンズ８０６及び結像レンズ８１８は、視野を結像する必要がないレンズである。こうした単一素子の光学系を用いて、回折が制限された結像が可能である。約６５％のデューティサイクルが可能である。
ある実施の形態においては、可動結像レンズ２４２が回転可能である場合、レンズ及び個別制御可能素子１０２の少なくとも２つの同心リングが、基板の全幅をカバーするために設けられる。ある実施の形態においては、これらリング上の個別制御可能素子１０２は、１．５ｍｍのピッチで配列されている。５．６ｍｍの直径をもつ標準的なレーザダイオードが使用される場合、全幅をカバーするために少なくとも６つの同心リングが必要とされ得る。図２４及び図２５は、これらの構成に係り、個別制御可能素子１０２の同心リングの構成を示す。これは、ある実施の形態においては、ＸＹ面内で実質的に静止しており、対応するレンズをもつおよそ３８０個の個別制御可能素子１０２になるかもしれない。移動結像レンズ２４２は、７００×６個のリングで４２００セットのレンズ８１４、８１８を有するかもしれない。この構成によると、各個別制御可能素子１０２を用いて長さ約１ｍｍの線を書くことが可能である。ある実施の形態においては、約１４００の結像レンズセット２４２が使用されてもよい。ある実施の形態においては、レンズ８１２、８１４、８１６、及び８１８は、４つの非球面レンズを備えてもよい。
この実施形態においては、ＸＹ面内で移動していない要素を使用した（例えば個別制御可能素子１０２における）焦点調整が、テレセントリック性を損なわせ、口径食を引き起こす可能性がある。従って、所望の焦点調整は、移動結像レンズ２４２においてなされるべきである。これにより、移動結像レンズ２４２よりも高周波数のアクチュエータが必要となりうる。
図２６は、本発明のある実施の形態に係り、ＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子と、それらに対し移動可能な光学素子と、を有するリソグラフィ装置の部分のレイアウトの概略側面図である。この実施形態においては、ＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子１０２を移動結像レンズ２４２に接続するために、光デローテータが使用される。
この実施形態においては、個別制御可能素子１０２は、任意選択のコリメートレンズとともに、リング状に配設されている。２つのパラボラミラー８２０、８２２が個別制御可能素子１０２からのコリメートビームのリングをデローテータ８２４に許容可能な直径に縮小する。図２６においてはペシャンプリズムがデローテータ８２４として使用されている。デローテータが結像レンズ２４２の半分の速さで回転する場合、各個別制御可能素子１０２は対応する結像レンズ２４２に対し実質的に静止しているように見える。２つの更なるパラボラミラー８２６、８２８がデローテータ８２４からのデローテートされたビームのリングを移動結像レンズ２４２に許容可能な直径に拡大する。基板はＸ方向に移動する。
この実施形態においては、各個別制御可能素子１０２が１つの結像レンズ２４２と組になっている。したがって、すべての個別制御可能素子１０２を同心リングに搭載することは可能でないかもしれず、そのため基板の全幅をカバーすることはできないかもしれない。約３３％のデューティサイクルが可能である。この実施形態においては、結像レンズ２４２は視野を結像する必要がないレンズである。
図２７は、本発明のある実施の形態に係り、ＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子と、それらに対し移動可能な光学素子と、を有するリソグラフィ装置の部分のレイアウトの概略側面図である。この実施の形態においては、結像レンズ２４２は、ＸＹ面内に延びる方向まわりに回転するよう配設されている（例えば図１９乃至図２６に関し説明した回転輪というよりも、例えば回転ドラムである）。図２７を参照するに、可動結像レンズ２４２は、例えばＹ方向まわりに回転するよう構成されたドラム上に配設されている。可動結像レンズ２４２は、ドラムの回転軸と可動結像レンズ２４２との間でＹ方向に一列に延在する個別制御可能素子１０２からの放射を受ける。原理上、こうしたドラムの可動結像レンズ２４２により書き込まれる線は、基板の走査方向８３１に平行である。したがって、４５°の角度で搭載されたデロテータ８３０が、ドラムの可動結像レンズ２４２により作成される線を９０°回転するよう構成されている。それによって、結像される線が基板の走査方向に垂直になる。基板はＸ方向に移動する。
基板上の縞ごとに、可動結像レンズ２４２の円配列がドラム上に必要とされるであろう。円の１つが基板上に幅３ｍｍの縞を書き基板が３００ｍｍ幅である場合には、７００個（のドラム周上に設けられる光学系）×１００で７００００個の光学アセンブリがドラム上に必要とされ得る。これは、シリンドリカル光学系がドラムに使用されれば、より少なくなるかもしれない。また、この実施形態における結像光学系はある視野を結像する必要があるかもしれず、そうすると光学系がさらに複雑になるかもしれない。約９５％のデューティサイクルが可能である。この実施形態の利点は、結像される縞がすべて実質的に等しい長さであり、実質的に平行な直線にできることである。この実施形態においては、可動結像レンズ２４２に沿って又はそれと連携しては移動しない素子を用いて局所的に合焦することが、比較的容易である。
図２８は、本発明のある実施の形態に係り、ＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子と、それらに対し移動可能な光学素子と、を有するリソグラフィ装置の部分のレイアウトの概略側面図であり、ある個別制御可能素子に関し光学素子セット２４２の５箇所の異なる回転位置を示す。
図２８を参照するに、ある個別制御可能素子１０２が設けられており、これはＸＹ面内で実質的に静止している。可動結像レンズ２４２は複数のレンズセットを備える。各レンズセットは視野レンズ８１４と結像レンズ８１８とを備える。基板はＸ方向に移動する。
可動結像レンズ２４２の視野レンズ８１４（例えば球面レンズ）は、個別制御可能素子１０２に対して方向８１５に移動する（例えば、結像レンズ２４２を少なくとも部分的に輪状に配列した軸まわりに回転する）。視野レンズ８１４は、可動結像レンズ２４２の結像レンズ８１８（例えば、両面非球面レンズ等の非球面レンズ）へとビームを方向付ける。視野レンズ８１４と同様に、結像レンズ８１８は、個別制御可能素子１０２に対し移動する（例えば、結像レンズ２４２を少なくとも部分的に輪状に配列した軸まわりに回転する）。この実施形態においては、視野レンズ８１４は結像レンズ８１８と実質的に同じ速さで移動する。
視野レンズ８１４の焦点面は位置８１５にて結像レンズ８１８の後焦点面に一致し、テレセントリックイン／テレセントリックアウトのシステムが与えられる。図２３の構成とは異なり、結像レンズ８１８はある視野を結像する。視野レンズ８１４の焦点距離は、結像レンズ８１８の視野サイズが２度乃至３度の半角より小さいようになっている。この場合でも、単一素子の光学系（例えば単一の両面非球面素子）で回折が制限された結像を得ることが可能である。視野レンズ８１４は、個々の視野レンズ８１４が互いに隙間なく搭載されるよう配設されている。この場合、個別制御可能素子１０２のデューティサイクルは約９５％が可能である。
結像レンズ８１８の焦点距離は、基板にて０．２のＮＡを有するとき、これらのレンズが視野レンズ８１４の直径を超えないようになっている。結像レンズ８１８の焦点距離が視野レンズ８１４の直径に等しいとき、結像レンズ８１８の直径は結像レンズ８１８を搭載するのに十分な空間をもたらす。
視野角のために、視野レンズ８１４のピッチよりも若干長い線が書かれる。これにより、結像レンズ８１８の焦点距離にも依存するが、隣接する個別制御可能素子１０２の基板上で結像される線に重なりが与えられる。したがって、個別制御可能素子１０２は、１つのリング上の結像レンズ２４２と同一のピッチで取り付けられていてもよい。
図２９は、図２８のリソグラフィ装置の一部の概略三次元図である。本図においては、５個の個別制御可能素子１０２が５個の関連する可動結像レンズセット２４２とともに示されている。明らかなように、個別制御可能素子１０２及び関連する可動結像レンズセット２４２が更に設けられていてもよい。基板は矢印８２９で示すようにＸ方向に移動する。ある実施の形態においては、視野レンズ８１４は互いに隙間なく配設されている。瞳面が８１７に位置する。
比較的小さい両面非球面結像レンズ８１８を避け、移動結像レンズ２４２の光学系の量を減らし、かつ、個別制御可能素子１０２として標準的なレーザダイオードを使用するために、この実施形態においては多数の個別制御可能素子１０２を可動結像レンズ２４２の単一のレンズセットで結像する可能性がある。ある個別制御可能素子１０２が各可動結像レンズ２４２の視野レンズ８１４にテレセントリックに結像される限り、対応する結像レンズ８１８はその個別制御可能素子１０２からのビームを基板にテレセントリックに再結像する。例えば８本の線が同時に書かれるとしたら、同じスループットで視野レンズ８１４の直径及び結像レンズ８１８の焦点距離は８倍に大きくなるとともに、可動結像レンズ２４２の量は８分の１に小さくなる。また、ＸＹ面で実質的に静止した光学系についても減らし得る。個別制御可能素子１０２を視野レンズ８１４に結像するのに必要とされる光学系の一部が共用されうるからである。１つの可動結像レンズセット２４２によって８本の線が同時に書かれる構成例の概略を図３０に示す。結像レンズセット２４２の回転軸８２１、及び回転軸８２１から結像レンズセット２４２への半径８２３も図示する。ピッチが１．５ｍｍから１２ｍｍに増えることで（１つの可動結像レンズセット２４２によって８本の線が同時に書かれる場合）、個別制御可能素子１０２として標準的なレーザダイオードを搭載するための十分な空間が与えられる。ある実施の形態においては、２２４個の個別制御可能素子１０２（例えば標準的なレーザダイオード）が使用されてもよい。ある実施の形態においては、１２０個の結像レンズセット２４２が使用されてもよい。ある実施の形態においては、２８個の実質的に静止した光学系が２２４個の個別制御可能素子１０２とともに使用されてもよい。
この実施形態においては、可動結像レンズ２４２に沿って又はそれと連携しては移動しない素子を用いて局所的に合焦することも比較的容易である。視野レンズ８１４での個別制御可能素子１０２のテレセントリック像が光軸に沿って移動されテレセントリックを維持する限り、基板上での像のフォーカスのみが変わり、像はテレセントリックのままである。図３１は、図２８及び図２９の構成において移動ルーフトップを用いて焦点制御をする概略構成を示す図である。２つの折り曲げミラー８３２がルーフトップ（例えばプリズム又はミラーのセット）８３４とともに、視野レンズ８１４の手前で個別制御可能素子１０２からのテレセントリックビームに配置されている。ルーフトップ８３４を方向８３３に沿って折り曲げミラー８３２に遠ざけ又は近づけることにより、像が光軸に沿って、従って基板に対してシフトする。軸方向の焦点変化はＦ値の比の二乗に相当するため光軸に沿って大きな倍率があるので、基板でのＦ／２．５ビームの２５μｍのデフォーカスが視野レンズ８１４でのｆ／３７．５ビームに与える焦点シフトは５．６２５ｍｍ（（３７．５／２．５）２）である。つまり、その半分だけルーフトップ８３４を移動させなければならないということである。
図３２は、本発明のある実施の形態に係り、ＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子と、それらに対し移動可能な光学素子と、を有する本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置の概略側断面図である。図３２は図２３に類似する構成を示すが、図１９乃至図２２及び／または図２４乃至図３１の実施形態のいずれかに適合するよう適切に修正されうる。
図３２を参照するに、リソグラフィ装置１００は、基板を保持する基板テーブル１０６と、基板テーブル１０６を最大６自由度で移動させる位置決め装置１１６と、を備える。
リソグラフィ装置１００は、フレーム１６０に配設された複数の個別制御可能素子１０２をさらに備える。この実施形態においては、個別制御可能素子１０２の各々は、放射発光ダイオード、例えばレーザダイオードであり、例えば青紫レーザダイオードである。個別制御可能素子１０２は、フレーム８３８に配設され、Ｙ方向に沿って延在する。１つのフレーム８３８が図示されているが、リソグラフィ装置は、例えば図５に示すアレイ２００と同様に、複数のフレーム８３８を有してもよい。フレーム８３８には更に、レンズ８１２、８１６が配設されている。フレーム８３８、従って、個別制御可能素子１０２、及びレンズ８１２、８１６はＸＹ面内で実質的に静止している。フレーム８３８、個別制御可能素子１０２、及びレンズ８１２、８１６は、アクチュエータ８３６によってＺ方向に移動されてもよい。
この実施形態においては、フレーム８４０が設けられており、これは回転可能である。フレーム８４０には視野レンズ８１４及び結像レンズ８１８が配設されており、視野レンズ８１４と結像レンズ８１８との結合が可動結像レンズ２４２を形成する。使用時においては、プレートが自身の軸まわりに（例えば、図５においてアレイ２００に対し矢印で示す方向に）回転する。フレーム８４０はモータ２１６を使用して軸２０６まわりに回転させられる。また、フレーム８４０はモータ２１６によって、可動結像レンズ２４２が基板テーブル１０６に対し変位させられるように、Ｚ方向に移動されてもよい。
この実施形態においては、内側にアパーチャを有するアパーチャ構造２４８がレンズ８１２の上方でレンズ８１２と関連する個別制御可能素子１０２との間に配置されてもよい。アパーチャ構造２４８は、レンズ８１２、関連する個別アドレス可能素子１０２、及び／または、隣接するレンズ８１２／個別アドレス可能素子１０２の回折効果を限定することができる。
ある実施の形態においては、リソグラフィ装置１００は、光学素子（例えばレンズ）を備える１つ又は複数の可動プレート８９０（例えば回転可能プレート、例えば回転可能ディスク）を備える。図３２の実施形態においては、視野レンズ８１４をもつプレート８９０と、結像レンズ８１８をもつプレート８９０とが示されている。ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、使用時に回転する反射光学素子が全く欠落している。ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、いずれかの又はすべての個別制御可能素子１０２からの放射を受け、使用時に回転する反射光学素子が全く欠落している。ある実施の形態においては、１つ又は複数の（例えばすべての）プレート８９０は実質的に平坦であり、例えば、プレートの１つ又は複数の表面の上方又は下方に突き出る光学素子（又は光学素子の部分）を有しない。これを実現するために例えば、プレート８９０を十分に厚くするか（すなわち、少なくとも光学素子の高さよりも厚くし、光学素子を突き出さないよう位置決めするか）、あるいは、プレート８９０を覆う平坦なカバープレート（図示せず）を設けてもよい。プレートの１つ又は複数の表面を実質的に平坦にすることは、例えば、装置の使用時における騒音低減に役立ちうる。
図３３は、リソグラフィ装置の部分の概略側断面図である。この実施形態においては、リソグラフィ装置は、後述するようにＸＹ面で実質的に静止した個別制御可能素子を有するが、そうである必要はない。リソグラフィ装置９００は、基板を保持する基板テーブル９０２と、基板テーブル９０２を最大６自由度で移動させる位置決め装置９０４と、を備える。基板は、レジストで被覆された基板であってもよい。ある実施の形態においては、基板はウェーハである。ある実施の形態においては、基板は多角形（例えば矩形）の基板である。ある実施の形態においては、基板はガラスプレートである。ある実施の形態においては、基板はプラスチック基板である。ある実施の形態においては、基板は箔である。ある実施の形態においては、リソグラフィ装置は、ロールトゥロール製造に適する。
リソグラフィ装置９００は、複数のビームを発するよう構成されている複数の個別に制御可能な自己放射コントラストデバイスを備える。ある実施の形態においては、自己放射コントラストデバイス９０６は、放射発光ダイオード（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、高分子ＬＥＤ（ＰＬＥＤ））、または、レーザダイオード（例えば、固体レーザダイオード）である。ある実施の形態においては、個別制御可能素子９０６の各々は青紫レーザダイオード（例えば、三洋の型式番号DL-3146-151）である。こうしたダイオードは、三洋、日亜、オスラム、ナイトライド等の企業により供給される。ある実施の形態においては、ダイオードは、例えば約３６５ｎｍまたは約４０５ｎｍの波長を有するＵＶ放射を発する。ある実施の形態においては、ダイオードは、０．５ｍＷないし２００ｍＷの範囲から選択される出力パワーを提供することができる。ある実施の形態においては、レーザダイオードの（むき出しのダイの）サイズは、１００μｍないし８００μｍの範囲から選択される。ある実施の形態においては、レーザダイオードは、０．５μｍ２ないし５μｍ２の範囲から選択される発光領域を有する。ある実施の形態においては、レーザダイオードは、５度ないし４４度の範囲から選択される発散角を有する。ある実施の形態においては、それらのダイオードは、合計の明るさを約６．４×１０８Ｗ／（ｍ２・ｓｒ）以上にするための構成（例えば、発光領域、発散角、出力パワーなど）を有する。
自己放射コントラストデバイス９０６は、フレーム９０８に配設されており、Ｙ方向に沿って及び／またはＸ方向に沿って延在してもよい。１つのフレーム９０８が図示されているが、リソグラフィ装置は、図３４に示すように複数のフレーム９０８を有してもよい。フレーム９０８には更に、レンズ９２０が配設されている。フレーム９０８、従って、自己放射コントラストデバイス９０６及びレンズ９２０はＸＹ面内で実質的に静止している。フレーム９０８、自己放射コントラストデバイス９０６、及びレンズ９２０は、アクチュエータ９１０によってＺ方向に移動されてもよい。それに代えて又はそれとともに、レンズ９２０はこの特定のレンズに関連するアクチュエータによってＺ方向に移動されてもよい。任意選択として、各レンズ９２０にアクチュエータが設けられていてもよい。
自己放射コントラストデバイス９０６はビームを発するよう構成されていてもよく、投影系９２０、９２４、９３０はそのビームを基板の目標部分に投影するよう構成されていてもよい。自己放射コントラストデバイス９０６及び投影系が光学コラムを形成する。リソグラフィ装置９００は、光学コラム又はその一部を基板に対して移動させるアクチュエータ（例えばモータ９１８）を備えてもよい。フレーム９１２には視野レンズ９２４及び結像レンズ９３０が配設されており、そのアクチュエータを用いてフレーム９１２は回転可能であってもよい。視野レンズ９２４と結像レンズ９３０との結合が可動光学系９１４を形成する。使用時においては、フレーム９１２は自身の軸９１６まわりを、例えば図３４に矢印で示す方向に、回転する。フレーム９１２は、アクチュエータ（例えばモータ９１８）を使用して軸９１６まわりに回転させられる。また、フレーム９１２はモータ９１０によってＺ方向に移動されてもよく、それによって可動光学系９１４が基板テーブル９０２に対し変位させられてもよい。
内側にアパーチャを有するアパーチャ構造９２２がレンズ９２０の上方でレンズ９２０と自己放射コントラストデバイス９０６との間に配置されてもよい。アパーチャ構造９２２は、レンズ９２０、関連する自己放射コントラストデバイス９０６、及び／または、隣接するレンズ９２０／自己放射コントラストデバイス９０６の回折効果を限定することができる。
図示される装置は、フレーム９１２を回転させると同時に光学コラム下方の基板テーブル９０２上の基板を移動させることによって、使用されてもよい。自己放射コントラストデバイス９０６は、レンズ９２０、９２４、９３０が互いに実質的に整列されたときこれらのレンズを通じてビームを放つことができる。レンズ９２４、９３０を移動させることによって、基板上でのビームの像が基板の一部分を走査する。同時に光学コラム下方の基板テーブル９０２上の基板を移動させることによって、自己放射コントラストデバイス９０６の像にさらされる基板の当該部分も移動する。光学コラム又はその一部の回転を制御し、自己放射コントラストデバイス９０６の強度を制御し、且つ基板速度を制御するコントローラにより自己放射コントラストデバイス９０６の「オン」と「オフ」とを高速に切り換える制御をすることによって（例えば、「オフ」であるとき出力がないか、しきい値を下回る出力を有し、「オン」であるときしきい値を上回る出力を有する）、所望のパターンを基板上のレジスト層に結像することができる。
図３４は、自己放射コントラストデバイス９０６を有する図３３のリソグラフィ装置の概略上面図である。図３３に示すリソグラフィ装置９００と同様に、リソグラフィ装置９００は、基板９２８を保持する基板テーブル９０２と、基板テーブル９０２を最大６自由度で移動させる位置決め装置９０４と、自己放射コントラストデバイス９０６と基板９２８とのアライメントを決定し、自己放射コントラストデバイス９０６の投影に対して基板９２８が水平か否かを決定するためのアライメント／レベルセンサ９３２と、を備える。図示されるように基板９２８は矩形形状を有するが、追加的に又は代替的に円形の基板が処理されてもよい。
自己放射コントラストデバイス９０６はフレーム９２６に配設されている。自己放射コントラストデバイス９０６は、放射発光ダイオード、例えばレーザダイオード、例えば青紫レーザダイオードであってもよい。図３４に示されるように、自己放射コントラストデバイス９０６はＸＹ面内に延在するアレイ９３４に配列されていてもよい。
アレイ９３４は細長い線であってもよい。ある実施の形態においては、アレイ９３４は、１つ又は複数の自己放射コントラストデバイス９０６の一次元配列であってもよい。ある実施の形態においては、アレイ９３４は、１つ又は複数の自己放射コントラストデバイス９０６の二次元配列であってもよい。回転可能フレーム９１２が設けられていてもよく、これは、矢印で図示される方向に回転してもよい。
回転可能フレーム９１２が設けられていてもよく、これは、矢印で図示される方向に回転してもよい。回転フレームには、各自己放射コントラストデバイス９０６の像を与えるためのレンズ９２４、９３０（図３３参照）が設けられていてもよい。本装置には、フレーム９１２及びレンズ９２４、９３０を備える光学コラムを基板に対して回転させるためのアクチュエータが設けられていてもよい。
図３５は、周辺部にレンズ９２４、９３０が設けられている回転フレーム９１２を高度に概略的に示す斜視図である。複数のビーム、本実施例では１０本のビームが、それらレンズの一方へと入射し、基板テーブル９０２により保持された基板９２８のある目標部分に投影されている。ある実施の形態においては、複数のビームは直線に配列されている。回転可能フレームは、アクチュエータ（図示せず）によって軸９１６まわりに回転可能である。回転可能フレーム９１２の回転の結果として、それらビームは、一連のレンズ９２４、９３０（視野レンズ９２４及び結像レンズ９３０）に入射する。一連のレンズの各々に入射してビームは偏向され、それによりビームは基板９２８の表面の一部分に沿って動く。詳しくは図３６を参照して後述する。ある実施の形態においては、各ビームが対応する源によって、すなわち自己放射コントラストデバイス、例えばレーザダイオードによって、生成される（図３５には図示せず）。ビームどうしの距離を小さくするために、それらビームはともに、あるセグメントミラー９３６によって偏向されかつ運ばれる。それによって、後述するように、より多数のビームを同一のレンズを通じて投影し、要求解像度を実現することができる。
回転可能フレームが回転すると、ビームが連続する複数のレンズへと入射する。このときあるレンズがビームに照射されるたびに、レンズ表面上でビームに照射される場所が移動する。レンズ上のビーム入射場所に依存してビームが異なって（例えば、異なる偏向をもって）基板に投影されるので、（基板に到達する）ビームは後続のレンズが通過するたびに走査移動をすることになる。この原理について図３６を参照して更に説明する。図３６は、回転可能フレーム９１２の一部を高度に概略的に示す上面図である。第１ビームセットをＢ１と表記し、第２ビームセットをＢ２と表記し、第３ビームセットをＢ３と表記する。ビームセットのそれぞれが、回転可能フレーム９１２の対応するレンズセット９２４、９３０を通じて投影される。回転可能フレーム９１２が回転すると、複数ビームＢ１が基板９２８に投影され、走査移動によって領域Ａ１４を走査する。同様に、ビームＢ２は領域Ａ２４を走査し、ビームＢ３は領域Ａ３４を走査する。回転可能フレーム９１２の回転と同時に、対応するアクチュエータによって基板９２８及び基板テーブルが（図３４に示すＸ軸に沿う方向であってもよい）方向Ｄに移動され、そうして領域Ａ１４、Ａ２４、Ａ３４におけるビームの走査方向に実質的に垂直に移動される。方向Ｄの第２のアクチュエータによる移動（例えば、対応する基板テーブルモータによる基板テーブルの移動）の結果、回転可能フレーム９１２の一連のレンズによって投影されるとき連続する複数回のビーム走査が互いに実質的に隣接するよう投影されて、実質的に隣接する領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４がビームＢ１の走査のたびに生じていく（図３６に示すように、領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３は以前に走査され、領域Ａ１４は今回走査されている）。同様にして、ビームＢ２については領域Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４が生じ（図３６に示すように、領域Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３は以前に走査され、領域Ａ２４は今回走査されている）、ビームＢ３については領域Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３４が生じる（図３６に示すように、領域Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３は以前に走査され、領域Ａ３４は今回走査されている）。このようにして、基板表面の領域Ａ１、Ａ２、Ａ３が、回転可能フレーム９１２を回転させる間に基板を方向Ｄに移動させることにより、覆われてもよい。多数のビームを同一のレンズを通じて投影することにより、（回転可能フレーム９１２をある同一の回転速度とすると）より短い時間で基板全体を処理することができる。レンズ通過のたびに各レンズにより基板を複数のビームが走査するので、連続する複数回の走査に際して方向Ｄの変位量を大きくすることができるからである。見方を変えると、多数のビームを同一のレンズを通じて基板に投影するとき、ある所与の処理時間における回転可能フレームの回転速度を小さくしてもよいということである。こうして、回転可能フレームの変形、摩耗、振動、乱流などといった高回転速度による影響を軽減してもよい。ある実施の形態においては、図３６に示すように、複数のビームは、レンズ９２４、９３０の回転の接線に対してある角度をなして配列されている。ある実施の形態においては、複数のビームは、各ビームが重なるか、又は各ビームが隣接ビームの走査経路に隣接するように配列されている。
多数のビームを一度に同一レンズにより投影する態様の更なる効果は、公差の緩和に見ることができる。レンズの公差（位置決め、光学投影など）があるために、連続する領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４（及び／または領域Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４及び／またはＡ３１、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３４）の位置には、互いの位置決めにいくらかの不正確さが現れ得る。したがって、連続する領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４間にいくらかの重なりが必要とされるかもしれない。１本のビームの例えば１０％を重なりとする場合、同一レンズに一度にビームが一つであると、同様に１０％の係数で処理速度が遅くなるであろう。一方、同一レンズを通じて一度に５本又はそれより多数のビームが投影される状況においては、（上記同様１本のビームについて）同じ１０％の重なりが５本又はそれより多数の投影線それぞれにあるとすると、重なりの総計は概ね５（又はそれより多数）分の１である２％（又はそれ未満）へと小さくなるであろう。これは、全体的な処理速度を顕著に小さくする効果をもつ。同様に、少なくとも１０本のビームを投影することにより、重なりの総計をおよそ１０分の１に小さくしうる。したがって、多数のビームを同時に同一レンズにより投影するという特徴によって、基板の処理時間に生じる公差の影響を小さくしうる。それに加えて又はそれに代えて、より大きな重なり（従って、より大きな公差幅）が許容されてもよい。一度に同一レンズにより多数のビームを投影するのであれば、重なりが処理に与える影響が小さいからである。
多数のビームを同一レンズを通じて同時に投影することに代えて又はそれとともに、インタレース技術を使用することができるかもしれない。しかしながらそのためには、より厳格にレンズどうしを整合させることが必要になるかもしれない。従って、それらレンズのうちある同一レンズを通じて一度に基板に投影される少なくとも２つのビームは相互間隔を有し、リソグラフィ装置は、その間隔に後続のビーム投影が投影されるように光学コラムに対して基板を移動させるよう第２アクチュエータを動作させるよう構成されていてもよい。
１つのグループにおいて連続するビームどうしの方向Ｄにおける距離を小さくするために（それによって、例えば方向Ｄに解像度を高くするために）、それらビームは方向Ｄに対して、互いに斜めに配列されていてもよい。そうした間隔は、各セグメントが複数ビームのうち対応する１つのビームを反射するセグメントミラー９３６を光路に設けることによって更に縮小されてもよい。それらセグメントは、それらミラーに入射するビームどうしの間隔よりもミラーで反射されたビームどうしの間隔を狭くするよう配設されている。そうした効果は、複数の光ファイバによっても実現しうる。この場合、ビームのそれぞれが複数ファイバのうち対応する１つのファイバに入射し、それらファイバが、光路に沿って光ファイバ上流側でのビームどうしの間隔よりも光ファイバ下流側でのビームどうしの間隔を狭くするよう配設されている。また、そうした効果は、各々が複数ビームのうち対応する１つのビームを受光する複数の入力を有する集積光学導波路回路を使用して実現されてもよい。この集積光学導波路回路は、光路に沿って集積光学導波路回路の上流側でのビームどうしの間隔よりも集積光学導波路回路の下流側でのビームどうしの間隔を狭くするよう構成されている。
本発明のある実施の形態によると、自己放射コントラストデバイス（例えばレーザダイオード）の各々の強度が光学コラムの部分の移動中に（本実施例では回転可能フレーム９１２及びレンズ９２４、９３０の回転中に）、所望のパターンを基板に照射するように変調されてもよい。なお、光学コラムの一部すなわちフレーム９１２及びレンズ９２４、９３０が回転可能であるという既述の概念によれば、高度に正確で運動再現性のあるレンズ９２４、９３０の高速運動が許容されている。
図示される実施形態においては、一組のレンズ９２４、９３０によって基板に少なくとも２つのビームを投影する投影主体が形成されている。こうした投影主体は１つ又は複数のレンズを備えてもよいものと理解されたい。従って、本発明のある実施の形態は次のようにも理解されうる。回転可能フレームの複数の投影主体のうちある１つの同一の投影主体によって少なくとも２つのビームが基板に投影される。投影主体の各々は、少なくとも１つのレンズを備え、少なくとも２つのビームを基板に投影するよう構成されている。
あるデバイス製造方法によると、パターンが投影された基板から、ディスプレイ、集積回路、又はその他の任意の品目等のデバイスが製造されうる。
下記の番号付けられた節によっても実施の形態が与えられる。
１．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
所望のパターンに従って変調された複数のビームで基板の露光領域を露光するよう構成されている変調器と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系であって、前記複数のビームを受けるレンズアレイを備え、前記露光領域の露光中に前記変調器に対し前記レンズアレイを移動させるよう構成されている投影系と、を備える。
２．各レンズは、前記変調器から基板への前記複数のビームのうち少なくとも１つのビーム経路に沿って配列された少なくとも２つのレンズを備える、実施形態１のリソグラフィ装置。
３．前記少なくとも２つのレンズの第１レンズは視野レンズを備え、前記少なくとも２つのレンズの第２レンズは結像レンズを備える、実施形態２のリソグラフィ装置。
４．前記視野レンズの焦点面は前記結像レンズの後焦点面に一致する、実施形態３のリソグラフィ装置。
５．前記結像レンズは両面非球面レンズを備える、実施形態３又は４のリソグラフィ装置。
６．前記視野レンズの焦点距離は、前記結像レンズの視野サイズが２度乃至３度の半角より小さいようになっている、実施形態３から５のいずれかのリソグラフィ装置。
７．前記結像レンズの焦点距離は、基板にて０．２のＮＡを有するとき、前記結像レンズが前記視野レンズの直径を超えないようになっている、実施形態３から６のいずれかのリソグラフィ装置。
８．前記結像レンズの焦点距離は前記視野レンズの直径に等しい、実施形態７のリソグラフィ装置。
９．単一の前記視野レンズと前記結像レンズとの結合により複数のビームが結像される、実施形態３から８のいずれかのリソグラフィ装置。
１０．前記変調器から前記視野レンズへの前記複数のビームのうち少なくとも１つのビーム経路に沿って配設された焦点制御装置をさらに備える、実施形態３から９のいずれかのリソグラフィ装置。
１１．前記焦点制御装置は折り曲げミラーと可動ルーフトップとを備える、実施形態１０のリソグラフィ装置。
１２．前記経路において前記第１レンズから前記第２レンズへのビームをコリメートするレンズをさらに備える、実施形態３のリソグラフィ装置。
１３．前記経路においてビームをコリメートするレンズは前記変調器に対して実質的に静止している、実施形態１２のリソグラフィ装置。
１４．前記経路において前記変調器と前記第１レンズとの間に、前記第１レンズに向かう前記複数のビームの少なくとも１つを集束するレンズをさらに備える、実施形態３、１２、又は１３のリソグラフィ装置。
１５．前記経路においてビームを集束するレンズは前記変調器に対して実質的に静止している、実施形態１４のリソグラフィ装置。
１６．前記視野レンズの光軸が前記結像レンズの光軸に一致する、実施形態３又は１２乃至１５のいずれかのリソグラフィ装置。
１７．前記少なくとも２つのレンズの第１レンズは少なくとも２つのサブレンズを備え、前記複数のビームの少なくとも１つは前記２つのサブレンズの中間で集束する、実施形態２のリソグラフィ装置。
１８．前記少なくとも２つのサブレンズの各々は実質的に等しい焦点距離を有する、実施形態１７のリソグラフィ装置。
１９．前記第１レンズは、コリメートされたビームを前記少なくとも２つのレンズの第２レンズに向けて出力するよう配設されている、実施形態２、１７、又は１８のリソグラフィ装置。
２０．前記少なくとも２つのレンズの第１レンズを前記少なくとも２つのレンズの第２レンズと異なる速さで移動させるよう構成されている、実施形態２又は１７乃至１９のいずれかのリソグラフィ装置。
２１．前記第２レンズの速さが前記第１レンズの２倍である、実施形態２０のリソグラフィ装置。
２２．各レンズが４ｆテレセントリックイン／テレセントリックアウト結像システムを備える、実施形態１のリソグラフィ装置。
２３．前記４ｆテレセントリックイン／テレセントリックアウト結像システムは少なくとも６個のレンズを備える、実施形態２２のリソグラフィ装置。
２４．前記変調器と前記レンズアレイとの間にデローテータをさらに備える、実施形態１のリソグラフィ装置。
２５．前記デローテータはペシャンプリズムを備える、実施形態２４のリソグラフィ装置。
２６．前記デローテータは前記レンズアレイの半分の速さで移動するよう構成されている、実施形態２４又は２５のリソグラフィ装置。
２７．前記変調器と前記デローテータとの間にビームのサイズを小さくするためのパラボラミラーをさらに備える、実施形態２４から２６のいずれかのリソグラフィ装置。
２８．前記デローテータと前記レンズアレイとの間にビームのサイズを大きくするためのパラボラミラーをさらに備える、実施形態２４から２７のいずれかのリソグラフィ装置。
２９．前記レンズアレイは前記変調器に対して回転させられる、実施形態１から２８のいずれかのリソグラフィ装置。
３０．前記変調器は電磁放射を発するための複数の個別制御可能放射源を備える、実施形態１から２９のいずれかのリソグラフィ装置。
３１．前記変調器はマイクロミラーアレイを備える、実施形態１から２９のいずれかのリソグラフィ装置。
３２．前記変調器は放射源または音響光学変調器を備える、実施形態１から２９のいずれかのリソグラフィ装置。
３３．デバイス製造方法は、
所望のパターンに従って変調された複数のビームを供給することと、
前記複数のビームを受けるレンズアレイを使用して前記複数のビームを基板に投影することと、
前記投影中に前記ビームに対し前記レンズアレイを移動させることと、を備える。
３４．各レンズは、前記複数のビームのうち少なくとも１つのビームの源から基板への前記少なくとも１つのビームのビーム経路に沿って配列された少なくとも２つのレンズを備える、実施形態３３の方法。
３５．前記少なくとも２つのレンズの第１レンズは視野レンズを備え、前記少なくとも２つのレンズの第２レンズは結像レンズを備える、実施形態３４の方法。
３６．前記視野レンズの焦点面は前記結像レンズの後焦点面に一致する、実施形態３５の方法。
３７．前記結像レンズは両面非球面レンズを備える、実施形態３５又は３６の方法。
３８．前記視野レンズの焦点距離は、前記結像レンズの視野サイズが２度乃至３度の半角より小さいようになっている、実施形態３５から３７のいずれかの方法。
３９．前記結像レンズの焦点距離は、基板にて０．２のＮＡを有するとき、前記結像レンズが前記視野レンズの直径を超えないようになっている、実施形態３５から３８のいずれかの方法。
４０．前記結像レンズの焦点距離は前記視野レンズの直径に等しい、実施形態３９の方法。
４１．単一の前記視野レンズと前記結像レンズとの結合により複数のビームが結像される、実施形態３５から４０のいずれかの方法。
４２．前記複数のビームのうち少なくとも１つのビームの源と前記視野レンズとの間で焦点制御装置を使用することをさらに備える、実施形態３５から４１のいずれかの方法。
４３．前記焦点制御装置は折り曲げミラーと可動ルーフトップとを備える、実施形態４２の方法。
４４．前記第１レンズと前記第２レンズとの間でレンズを使用して前記少なくとも１つのビームをコリメートすることをさらに備える、実施形態３５の方法。
４５．前記少なくとも１つのビームをコリメートするレンズは前記少なくとも１つのビームに対して実質的に静止している、実施形態４４の方法。
４６．前記第１レンズに向かう前記複数のビームの少なくとも１つを、前記少なくとも１つのビームの源と前記第１レンズとの間で前記経路においてレンズを使用して集束することをさらに備える、実施形態３５、４４、又は４５の方法。
４７．前記少なくとも１つのビームを集束するレンズは前記少なくとも１つのビームに対して実質的に静止している、実施形態４６の方法。
４８．前記視野レンズの光軸が対応する結像レンズの光軸に一致する、実施形態３５又は４４乃至４７のいずれかの方法。
４９．前記少なくとも２つのレンズの第１レンズは少なくとも２つのサブレンズを備え、前記複数のビームの少なくとも１つは前記２つのサブレンズの中間で集束する、実施形態３４の方法。
５０．前記少なくとも２つのサブレンズの各々は実質的に等しい焦点距離を有する、実施形態４９の方法。
５１．前記第１レンズは、コリメートされたビームを前記少なくとも２つのレンズの第２レンズに向けて出力するよう配設されている、実施形態３４、４９、又は５０の方法。
５２．前記少なくとも２つのレンズの第１レンズを前記少なくとも２つのレンズの第２レンズと異なる速さで移動させることを備える、実施形態３４又は４９乃至５１のいずれかの方法。
５３．前記第２レンズの速さが前記第１レンズの２倍である、実施形態５２の方法。
５４．各レンズが４ｆテレセントリックイン／テレセントリックアウト結像システムを備える、実施形態３３の方法。
５５．前記４ｆテレセントリックイン／テレセントリックアウト結像システムは少なくとも６個のレンズを備える、実施形態５４の方法。
５６．前記ビームの源と前記レンズアレイとの間でデローテータを使用して前記ビームをデローテートすることをさらに備える、実施形態３３の方法。
５７．前記デローテータはペシャンプリズムを備える、実施形態５６の方法。
５８．前記レンズアレイの半分の速さで前記デローテータを移動させることを備える、実施形態５６又は５７の方法。
５９．前記ビームの源と前記デローテータとの間でパラボラミラーを使用してビームのサイズを小さくすることをさらに備える、実施形態５６から５８のいずれかの方法。
６０．前記デローテータと前記レンズアレイとの間でパラボラミラーを使用してビームのサイズを大きくすることをさらに備える、実施形態５６から５９のいずれかの方法。
６１．前記レンズアレイを前記ビームに対して回転させることを備える、実施形態３３から６０のいずれかの方法。
６２．複数の個別制御可能放射源の各々が前記複数のビームの各々を発する、実施形態３３から６１のいずれかの方法。
６３．マイクロミラーアレイが前記複数のビームを発する、実施形態３３から６１のいずれかの方法。
６４．放射源または音響光学変調器が前記複数のビームを生成する、実施形態３３から６１のいずれかの方法。
６５．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
電磁放射を発するための複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームで基板の露光領域を露光するよう構成されている変調器と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系であって、前記複数のビームを受けるレンズアレイを備え、前記露光領域の露光中に前記個別制御可能放射源に対し前記レンズアレイを移動させるよう構成されている投影系と、を備える。
６６．デバイス製造方法は、
複数の個別制御可能放射源を使用して所望のパターンに従って変調された複数のビームを供給することと、
前記複数のビームを受けるレンズアレイを使用して前記複数のビームを基板に投影することと、
前記投影中に前記個別制御可能放射源に対し前記レンズアレイを移動させることと、を備える。
６７．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
所望のパターンに従って変調された複数のビームで基板の露光領域を露光するよう構成されている変調器と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系であって、前記複数のビームを受ける複数のレンズアレイを備え、各レンズアレイが前記複数のビームのビーム経路に沿って離れて配設されている投影系と、を備える。
６８．前記投影系は、前記露光領域の露光中に前記変調器に対し前記レンズアレイを移動させるよう構成されている、実施形態６７のリソグラフィ装置。
６９．各アレイにおいてレンズは単一の本体に配列されている、実施形態６７又は６８のリソグラフィ装置。
７０．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
電磁放射を発するための複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームで基板の露光領域を露光するよう構成され、任意の一時点において前記複数の放射源の全部よりも少ない放射源のみによって前記露光領域を露光可能であるように前記露光領域の露光中に前記複数の放射源を前記露光領域に対して移動させるよう構成されている変調器と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
７１．リソグラフィ装置は、
所望のパターンに従って変調された複数のビームを供給するよう構成されている複数の個別制御可能放射源であって、前記複数の放射源のうち少なくとも１つの放射源が放射を発する場所と発しない場所とを移動可能である、複数の個別制御可能放射源と、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
７２．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
電磁放射を発するための複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームで基板の露光領域を露光するよう構成され、前記露光領域の露光中に前記複数の放射源のうち少なくとも１つの放射源を、当該少なくとも１つの放射源からの放射が前記複数の放射源のうち他の少なくとも１つの放射源からの放射と同時に隣接し又は重なり合うように、前記露光領域に対して移動させるよう構成されている変調器と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
７３．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成されている複数の個別制御可能放射源であって、前記複数の放射源のうち少なくとも１つの放射源が前記露光領域へと放射を発することができる場所と前記露光領域へは放射を発することができない場所とを移動可能である、複数の個別制御可能放射源と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
７４．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
変調器であって、複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記露光領域の露光中に前記複数の放射源を前記露光領域に対して移動させるよう構成されており、該変調器は前記複数のビームの前記露光領域への出力を有し、該出力は前記複数の放射源の出力の領域より小さい領域を有する、変調器と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
７５．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
変調器であって、複数の個別制御可能放射源アレイを備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の対応する露光領域に供給するよう構成され、各アレイをその対応露光領域に対して移動させ又は各アレイからの前記複数のビームをその対応露光領域に対して移動させ又は前記アレイ及び前記複数のビームの両方をその対応露光領域に対して移動させるよう構成されており、使用時において、前記複数のアレイのうちあるアレイに対応する露光領域が前記複数のアレイのうちある他のアレイに対応する露光領域と隣接し又は重なり合う、変調器と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
７６．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
変調器であって、複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させ又は前記複数のビームを前記露光領域に対して移動させ又は前記複数の放射源の各々及び前記複数のビームを前記露光領域に対して移動させるよう構成されており、使用中に、各放射源は対応するパワー／順電流曲線の勾配部分で作動される、変調器と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
７７．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
変調器であって、複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させ又は前記複数のビームを前記露光領域に対して移動させ又は前記複数の放射源の各々及び前記複数のビームを前記露光領域に対して移動させるよう構成されており、各個別制御可能放射源は青紫レーザダイオードを備える、変調器と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
７８．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
変調器であって、複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させるよう構成されており、前記複数の放射源は少なくとも２つの同心円形アレイに配列されている、変調器と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
７９．前記円形アレイのうち少なくとも１つの円形アレイは、前記円形アレイのうち他の少なくとも１つの円形アレイに対しずらして配設されている、実施形態７８のリソグラフィ装置。
８０．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
変調器であって、複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させるよう構成されており、前記複数の放射源は構造体の中心のまわりに配列されており前記構造体は前記複数の放射源の内側に前記構造体を貫通する開口を有する、変調器と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
８１．前記放射源にて又は前記放射源の外側で構造体を保持支持する支持体をさらに備える、実施形態８０のリソグラフィ装置。
８２．前記支持体は前記構造体の運動を許容するベアリングを備える、実施形態８１のリソグラフィ装置。
８３．前記支持体は前記構造体を運動させるモータを備える、実施形態８１又は８２のリソグラフィ装置。
８４．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
変調器であって、複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させるよう構成されており、前記複数の放射源は構造体の中心のまわりに配列されている、変調器と、
前記放射源にて又は前記放射源の外側で前記構造体を支持し、前記構造体を回転させ又は回転を許容するよう構成されている支持体と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
８５．前記支持体は前記構造体の回転を許容するベアリングを備える、実施形態８４のリソグラフィ装置。
８６．前記支持体は前記構造体を回転させるモータを備える、実施形態８４又は８５のリソグラフィ装置。
８７．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
変調器であって、複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させるよう構成されており、前記複数の放射源は、可動プレートに配設されたことで移動可能である構造体に配設されている、変調器と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
８８．前記移動可能構造体は回転可能である、実施形態８７のリソグラフィ装置。
８９．前記可動プレートは回転可能である、実施形態８７又は８８のリソグラフィ装置。
９０．前記可動プレートの回転中心は、前記移動可能構造体の回転中心に一致していない、実施形態８９のリソグラフィ装置。
９１．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
変調器であって、複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させるよう構成されており、前記複数の放射源は、移動可能構造体の内部又は表面に配設されている、変調器と、
温度制御流体を、前記複数の放射源に少なくとも隣接して供給するよう前記移動可能構造体の内部に構成されている流体導管と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
９２．前記移動可能構造体の内部又は表面に配置されたセンサをさらに備える、実施形態９１のリソグラフィ装置。
９３．前記複数の放射源のうち少なくとも１つの放射源に隣接する場所であって、前記移動可能構造体の内部又は表面ではない場所に配置されたセンサをさらに備える、実施形態９１又は９２のリソグラフィ装置。
９４．前記センサは温度センサを備える、実施形態９２又は９３のリソグラフィ装置。
９５．前記センサは、前記構造体の膨張及び／または収縮を測定するよう構成されているセンサを備える、実施形態９２から９４のいずれかのリソグラフィ装置。
９６．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
変調器であって、複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させるよう構成されており、前記複数の放射源は、移動可能構造体の内部又は表面に配設されている、変調器と、
前記移動可能構造体の温度制御を提供するよう前記構造体の内部又は表面に配設されているフィンと、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
９７．前記移動可能構造体の内部又は表面にある前記フィンと協働する静止フィンをさらに備える、実施形態９６のリソグラフィ装置。
９８．前記移動可能構造体の内部又は表面に少なくとも２つのフィンを備え、前記静止フィンは、前記移動可能構造体の内部又は表面にあるフィンの少なくとも１つと他の少なくとも１つとの間に配置されている、実施形態９７のリソグラフィ装置。
９９．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
変調器であって、複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させるよう構成されており、前記複数の放射源は、移動可能構造体の内部又は表面に配設されている、変調器と、
前記構造体の温度を制御するために前記構造体の外表面に流体を供給するよう構成されている流体供給装置と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
１００．前記流体供給装置は気体を供給するよう構成されている、実施形態９９のリソグラフィ装置。
１０１．前記流体供給装置は液体を供給するよう構成されている、実施形態９９のリソグラフィ装置。
１０２．前記液体を前記構造体と接触状態に維持するよう構成されている流体閉じ込め構造をさらに備える、実施形態１０１のリソグラフィ装置。
１０３．前記流体閉じ込め構造は、前記構造体と前記流体閉じ込め構造との間にシールを維持するよう構成されている、実施形態１０２のリソグラフィ装置。
１０４．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させるよう構成されている変調器と、
前記複数の放射源の各放射源に又はその近傍に取り付けられ、対応する放射源とともに移動可能である、構造的に分離されたレンズと、を備える。
１０５．レンズを対応する放射源に対し変位させるよう構成されているアクチュエータをさらに備える、実施形態１０４のリソグラフィ装置。
１０６．レンズ及びそれに対応する放射源を、当該レンズ及びそれに対応する放射源を支持する構造に対し変位させるよう構成されているアクチュエータをさらに備える、実施形態１０４又は１０５のリソグラフィ装置。
１０７．前記アクチュエータは、前記レンズを最大３自由度で移動させるよう構成されている、実施形態１０５又は１０６のリソグラフィ装置。
１０８．前記複数の放射源のうち少なくとも１つの放射源から下流にアパーチャ構造をさらに備える、実施形態１０４から１０７のいずれかのリソグラフィ装置。
１０９．前記レンズは、前記レンズ及びそれに対応する放射源を支持する構造に熱伝導率の高い材料で取り付けられている、実施形態１０４から１０７のいずれかのリソグラフィ装置。
１１０．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させるよう構成されている変調器と、
前記複数の放射源のうち少なくとも１つの放射源からの放射をスクランブルするよう構成されている空間コヒーレンス破壊デバイスと、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
１１１．前記空間コヒーレンス破壊デバイスは静止プレートを備え、前記少なくとも１つの放射源が前記プレートに対し移動可能である、実施形態１１０のリソグラフィ装置。
１１２．前記空間コヒーレンス破壊デバイスは、位相変調器、回転プレート、または振動プレートから選択される少なくとも１つを備える、実施形態１１０のリソグラフィ装置。
１１３．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させるよう構成されている変調器と、
前記複数の放射源のうち少なくとも１つの放射源に関してフォーカスを測定するよう構成されているセンサであって、該センサの少なくとも一部が前記少なくとも１つの放射源の内部又は表面にあるセンサと、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
１１４．前記センサは、各放射源に関して個別的にフォーカスを測定するよう構成されている、実施形態１１３のリソグラフィ装置。
１１５．前記センサは、ナイフエッジフォーカス検出器である、実施形態１１３又は１１４のリソグラフィ装置。
１１６．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させるよう構成されている変調器と、
前記複数の放射源をそれぞれ制御及び／または給電するよう前記複数の放射源に信号及び／または電力を無線で送出するよう構成されている送信機と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
１１７．前記信号は複数の信号を含み、前記複数の信号の各々を対応する放射源に送るためのデマルチプレクサをさらに備える、実施形態１１６のリソグラフィ装置。
１１８．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
変調器であって、複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させるよう構成されており、前記複数の放射源は移動可能構造体の内部又は表面に配設されている、変調器と、
コントローラを前記移動可能構造体に接続し、前記複数の放射源をそれぞれ制御及び／または給電するよう前記複数の放射源に複数の信号及び／または電力を送出する１本の配線と、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
１１９．前記信号は複数の信号を含み、前記複数の信号の各々を対応する放射源に送るためのデマルチプレクサをさらに備える、実施形態１１８のリソグラフィ装置。
１２０．前記配線は光配線を備える、実施形態１１８又は１１９のリソグラフィ装置。
１２１．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させるよう構成されている変調器と、
前記複数の放射源のうち少なくとも１つの放射源により基板に伝達される又は伝達されるはずの放射の性質を測定するためのセンサと、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
１２２．前記センサの少なくとも一部は、前記基板保持部の内部又は表面に配置されている、実施形態１２１のリソグラフィ装置。
１２３．前記センサの前記少なくとも一部は、前記基板保持部に基板が支持される領域の外側の位置で、前記基板保持部の内部又は表面に配置されている、実施形態１２２のリソグラフィ装置。
１２４．前記センサの少なくとも一部は、使用時に基板の走査方向に実質的に延在する基板の側部に配置されている、実施形態１２１から１２３のいずれかのリソグラフィ装置。
１２５．前記センサの少なくとも一部は、前記移動可能構造体を支持するフレームの内部又は表面に搭載されている、実施形態１２１から１２４のいずれかのリソグラフィ装置。
１２６．前記センサは、前記少なくとも１つの放射源からの放射を前記露光領域の外で測定するよう構成されている、実施形態１２１から１２５のいずれかのリソグラフィ装置。
１２７．前記センサの少なくとも一部は、移動可能である、実施形態１２１から１２６のいずれかのリソグラフィ装置。
１２８．前記センサの結果に基づいて前記少なくとも１つの放射源を校正するよう構成されているコントローラをさらに備える、実施形態１２１から１２７のいずれかのリソグラフィ装置。
１２９．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
変調器であって、複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させるよう構成されており、前記複数の放射源は移動可能構造体の内部又は表面に配設されている、変調器と、
前記移動可能構造体の位置を測定するためのセンサと、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
１３０．前記センサの少なくとも一部は、前記移動可能構造体を支持するフレームの内部又は表面に搭載されている、実施形態１２９のリソグラフィ装置。
１３１．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
変調器であって、複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させるよう構成されており、前記複数の放射源の各々は識別手段を有し又は提供する、変調器と、
前記識別手段を検出するよう構成されているセンサと、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
１３２．前記センサの少なくとも一部は、前記複数の放射源を支持するフレームの内部又は表面に搭載されている、実施形態１３１のリソグラフィ装置。
１３３．前記識別手段は、対応する放射源からの放射の周波数を備える、実施形態１３１又は１３２のリソグラフィ装置。
１３４．前記識別手段は、バーコード、電波による個体識別、またはマークから選択される少なくとも１つを備える、実施形態１３１から１３３のいずれかのリソグラフィ装置。
１３５．リソグラフィ装置は、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、
複数の個別制御可能放射源を備え、所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に供給するよう構成され、前記複数の放射源の各々を前記露光領域に対して移動させるよう構成されている変調器と、
前記複数の放射源のうち少なくとも１つの放射源からの、基板によって方向を変えられた放射を検出するよう構成されているセンサと、
変調されたビームを基板に投影するよう構成されている投影系と、を備える。
１３６．前記センサは、前記少なくとも１つの放射源から基板に入射する放射のスポットの位置を、前記方向を変えられた放射から決定するよう構成されている、実施形態１３５のリソグラフィ装置。
１３７．前記変調器は、前記複数のビームの伝播方向に実質的に平行な軸まわりに少なくとも１つの放射源を回転させるよう構成されている、実施形態７０から１３６のいずれかのリソグラフィ装置。
１３８．前記変調器は、前記複数のビームの伝播方向に交差する方向に少なくとも１つの放射源を平行移動させるよう構成されている、実施形態７０から１３７のいずれかのリソグラフィ装置。
１３９．前記変調器は、前記複数のビームを移動させるよう構成されているビームデフレクタを備える、実施形態７０から１３８のいずれかのリソグラフィ装置。
１４０．前記ビームデフレクタは、ミラー、プリズム、または音響光学変調器からなるグループから選択される、実施形態１３９のリソグラフィ装置。
１４１．前記ビームデフレクタは、ポリゴンを備える、実施形態１３９のリソグラフィ装置。
１４２．前記ビームデフレクタは、振動するよう構成されている、実施形態１３９のリソグラフィ装置。
１４３．前記ビームデフレクタは、回転するよう構成されている、実施形態１３９のリソグラフィ装置。
１４４．前記基板保持部は、ある方向に基板を移動させるよう構成されており、当該方向に沿って前記複数のビームが供給される、実施形態７０から１４３のいずれかのリソグラフィ装置。
１４５．基板の移動は回転である、実施形態１４４のリソグラフィ装置。
１４６．前記複数の放射源は一緒に移動可能である、実施形態７０から１４５のいずれかのリソグラフィ装置。
１４７．前記複数の放射源は円形に配列されている、実施形態７０から１４６のいずれかのリソグラフィ装置。
１４８．前記複数の放射源はプレートに、互いに隙間を空けて配設されている、実施形態７０から１４７のいずれかのリソグラフィ装置。
１４９．前記投影系は、レンズアレイを備える、実施形態７０から１４８のいずれかのリソグラフィ装置。
１５０．前記投影系は、実質的にレンズアレイからなる、実施形態７０から１４９のいずれかのリソグラフィ装置。
１５１．前記レンズアレイのレンズは高開口数を有し、本リソグラフィ装置は、前記レンズの開口数を実質的に低下させるよう前記レンズに関連する放射の焦点を基板から外すよう構成されている、実施形態１４９又は１５０のリソグラフィ装置。
１５２．前記放射源の各々はレーザダイオードを備える、実施形態７０から１５１のいずれかのリソグラフィ装置。
１５３．各レーザダイオードは、約４０５ｎｍの波長を有する放射を発するよう構成されている、実施形態１５２のリソグラフィ装置。
１５４．前記複数の放射源を露光中に実質的に一定の温度に維持するよう構成されている温度コントローラをさらに備える、実施形態７０から１５３のいずれかのリソグラフィ装置。
１５５．前記コントローラは、前記複数の放射源を露光前に前記実質的に一定の温度又はその近傍の温度に加熱するよう構成されている、実施形態１５４のリソグラフィ装置。
１５６．ある方向に沿って配列された少なくとも３つの分離されたアレイを備え、各アレイが複数の放射源を備える、実施形態７０から１５５のいずれかのリソグラフィ装置。
１５７．前記複数の放射源は、少なくとも約１２００個の放射源を備える、実施形態７０から１５６のいずれかのリソグラフィ装置。
１５８．前記複数の放射源のうち少なくとも１つの放射源と基板とのアライメントを決定するためのアライメントセンサをさらに備える、実施形態７０から１５７のいずれかのリソグラフィ装置。
１５９．前記複数のビームのうち少なくとも１つのビームの焦点に対する基板の位置を決定するためのレベルセンサをさらに備える、実施形態７０から１５８のいずれかのリソグラフィ装置。
１６０．前記アライメントセンサの結果及び／または前記レベルセンサの結果に基づいて前記パターンを変更するよう構成されているコントローラをさらに備える、実施形態１５８又は１５９のリソグラフィ装置。
１６１．前記複数の放射源のうち少なくとも１つの放射源の又はそれに関連づけられた温度の測定に基づいて前記パターンを変更するよう構成されているコントローラをさらに備える、実施形態７０から１６０のいずれかのリソグラフィ装置。
１６２．前記複数の放射源のうち少なくとも１つの放射源により基板へと伝達される又は伝達されるはずの放射の性質を測定するためのセンサをさらに備える、実施形態７０から１６１のいずれかのリソグラフィ装置。
１６３．リソグラフィ装置は、
所望のパターンに従って変調された複数のビームを供給するよう構成されている複数の個別制御可能放射源と、
複数のレンズレットを備えるレンズアレイと、
基板を保持するよう構成されている基板保持部と、を備え、
使用時において前記複数の放射源と基板との間には前記レンズアレイを除き光学系がない。
１６４．プログラマブル・パターニングデバイスは、
少なくとも一方向に隙間を空けた放射発光ダイオードのアレイを備える基板と、
前記放射発光ダイオードの放射下流側にあるレンズアレイと、を備える。
１６５．前記レンズアレイは、複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイを備え、前記マイクロレンズの数は前記放射発光ダイオードの数に相当し、対応する放射発光ダイオードにより選択的に通過する放射をマイクロスポットの配列へと合焦するよう位置決めされている、実施形態１６４のプログラマブル・パターニングデバイス。
１６６．前記放射発光ダイオードは、少なくとも２つの直交方向に隙間を空けている、実施形態１６４又は１６５のプログラマブル・パターニングデバイス。
１６７．前記放射発光ダイオードは、熱伝導率の低い材料に埋設されている、実施形態１６４から１６６のいずれかのプログラマブル・パターニングデバイス。
１６８．デバイス製造方法は、
所望のパターンに従って変調された複数のビームを基板の露光領域に複数の個別制御可能放射源を使用して供給することと、
すべての前記複数の放射源より少数の放射源のみが任意の一時点に前記露光領域を露光可能であるように前記複数のビームを供給する間に前記複数の放射源の少なくとも１つを移動させることと、
前記複数のビームを基板に投影することと、を備える。
１６９．デバイス製造方法は、
所望のパターンに従って変調された複数のビームを複数の個別制御可能放射源を使用して供給することと、
前記複数の放射源の少なくとも１つを、放射を発する場所と放射を発しない場所とでに移動させることと、
前記複数のビームを基板に投影することと、を備える。
１７０．デバイス製造方法は、所望のパターンに従って変調されたビームを複数の個別制御可能放射源を使用して供給することと、前記変調されたビームを前記複数の個別制御可能放射源から基板へとレンズアレイのみを使用して投影することと、を備える。
１７１．デバイス製造方法は、
所望のパターンに従って変調された複数の電磁放射ビームを複数の個別制御可能放射源を使用して供給することと、
前記複数の放射源の少なくとも１つを露光領域に対し該露光領域の露光中に、前記少なくとも１つの放射源からの放射が前記複数の放射源のうち他の少なくとも１つの放射源からの放射に同時に隣接し又は重なり合うように、移動させることと、
前記複数のビームを基板に投影することと、を備える。
１７２．前記移動させることは、前記複数のビームの伝播方向に実質的に平行な軸まわりに少なくとも１つの放射源を回転させることを備える、実施形態１６８から１７１のいずれかの方法。
１７３．前記移動させることは、前記複数のビームの伝播方向に交差する方向に少なくとも１つの放射源を平行移動させることを備える、実施形態１６８から１７２のいずれかの方法。
１７４．前記移動させることは、ビームデフレクタを使用して前記複数のビームを移動させることを備える、実施形態１６８から１７３のいずれかの方法。
１７５．前記ビームデフレクタは、ミラー、プリズム、または音響光学変調器からなるグループから選択される、実施形態１７４の方法。
１７６．前記ビームデフレクタは、ポリゴンを備える、実施形態１７４の方法。
１７７．前記ビームデフレクタは、振動するよう構成されている、実施形態１７４の方法。
１７８．前記ビームデフレクタは、回転するよう構成されている、実施形態１７４の方法。
１７９．ある方向に基板を移動させることを備え、当該方向に沿って前記複数のビームが供給される、実施形態１６８から１７８のいずれかの方法。
１８０．基板の移動は回転である、実施形態１７９の方法。
１８１．前記複数の放射源を一緒に移動させることを備える、実施形態１６８から１８０のいずれかの方法。
１８２．前記複数の放射源は円形に配列されている、実施形態１６８から１８１のいずれかの方法。
１８３．前記複数の放射源はプレートに、互いに隙間を空けて配設されている、実施形態１６８から１８２のいずれかの方法。
１８４．前記投影することは、レンズアレイを使用して前記ビームの各々の像を基板に形成することを備える、実施形態１６８から１８３のいずれかの方法。
１８５．前記投影することは、実質的にレンズアレイのみを使用して前記ビームの各々の像を基板に形成することを備える、実施形態１６８から１８４のいずれかの方法。
１８６．前記放射源の各々はレーザダイオードを備える、実施形態１６８から１８５のいずれかの方法。
１８７．各レーザダイオードは、約４０５ｎｍの波長を有する放射を発するよう構成されている、実施形態１８６の方法。
１８８．実施形態１６８から１８７のいずれかの方法に従って製造されたフラットパネルディスプレイ。
１８９．実施形態１６８から１８７のいずれかの方法に従って製造された集積回路デバイス。
１９０．放射システムは、
所望のパターンに従って変調された複数のビームを供給するよう構成されている複数の個別制御可能放射源を各々が備える複数の移動可能放射アレイと、
前記放射アレイの各々を移動させるよう構成されているモータと、を備える。
１９１．前記モータは、前記複数のビームの伝播方向に実質的に平行な軸まわりに前記放射アレイの各々を回転させるよう構成されている、実施形態１９０の放射システム。
１９２．前記モータは、前記複数のビームの伝播方向に交差する方向に前記放射アレイの各々を平行移動させるよう構成されている、実施形態１９０又は１９１の放射システム。
１９３．前記複数のビームを移動させるよう構成されているビームデフレクタをさらに備える、実施形態１９０から１９２のいずれかの放射システム。
１９４．前記ビームデフレクタは、ミラー、プリズム、または音響光学変調器からなるグループから選択される、実施形態１９３の放射システム。
１９５．前記ビームデフレクタは、ポリゴンを備える、実施形態１９３の放射システム。
１９６．前記ビームデフレクタは、振動するよう構成されている、実施形態１９３の放射システム。
１９７．前記ビームデフレクタは、回転するよう構成されている、実施形態１９３の放射システム。
１９８．前記放射アレイの各々の前記複数の放射源は一緒に移動可能である、実施形態１９０から１９７のいずれかの放射システム。
１９９．前記放射アレイの各々の前記複数の放射源は円形に配列されている、実施形態１９０から１９８のいずれかの放射システム。
２００．前記放射アレイの各々の前記複数の放射源はプレートに、互いに隙間を空けて配設されている、実施形態１９０から１９９のいずれかの放射システム。
２０１．前記放射アレイの各々に関連付けられたレンズアレイをさらに備える、実施形態１９０から２００のいずれかの放射システム。
２０２．各放射アレイの前記複数の放射源の各々が、前記放射アレイに関連付けられたレンズアレイのレンズに関連付けられている、実施形態２０１の放射システム。
２０３．各放射アレイの前記複数の源の各々はレーザダイオードを備える、実施形態１９０から２０２のいずれかの放射システム。
２０４．各レーザダイオードは、約４０５ｎｍの波長を有する放射を発するよう構成されている、実施形態２０３の放射システム。
２０５．基板を放射で露光するためのリソグラフィ装置は、１００個乃至２５０００個の自己放射個別アドレス可能素子を有するプログラマブル・パターニングデバイスを備える。
２０６．少なくとも４００個の自己放射個別アドレス可能素子を備える、実施形態２０５のリソグラフィ装置。
２０７．少なくとも１０００個の自己放射個別アドレス可能素子を備える、実施形態２０５のリソグラフィ装置。
２０８．１００００個より少数の自己放射個別アドレス可能素子を備える、実施形態２０５から２０７のいずれかのリソグラフィ装置。
２０９．５０００個より少数の自己放射個別アドレス可能素子を備える、実施形態２０５から２０７のいずれかのリソグラフィ装置。
２１０．前記自己放射個別アドレス可能素子はレーザダイオードである、実施形態２０５から２０９のいずれかのリソグラフィ装置。
２１１．前記自己放射個別アドレス可能素子は、０．１ミクロン乃至３ミクロンの範囲から選択される基板上でのスポットサイズを有するよう構成されている、実施形態２０５から２０９のいずれかのリソグラフィ装置。
２１２．前記自己放射個別アドレス可能素子は、約１ミクロンの基板上でのスポットサイズを有するよう構成されている、実施形態２０５から２０９のいずれかのリソグラフィ装置。
２１３．基板を放射で露光するためのリソグラフィ装置は、１０ｃｍの露光フィールド長さに正規化して１００個乃至２５０００個の自己放射個別アドレス可能素子を有するプログラマブル・パターニングデバイスを備える。
２１４．少なくとも４００個の自己放射個別アドレス可能素子を備える、実施形態２１３のリソグラフィ装置。
２１５．少なくとも１０００個の自己放射個別アドレス可能素子を備える、実施形態２１３のリソグラフィ装置。
２１６．１００００個より少数の自己放射個別アドレス可能素子を備える、実施形態２１３から２１５のいずれかのリソグラフィ装置。
２１７．５０００個より少数の自己放射個別アドレス可能素子を備える、実施形態２１３から２１５のいずれかのリソグラフィ装置。
２１８．前記自己放射個別アドレス可能素子はレーザダイオードである、実施形態２１３から２１７のいずれかのリソグラフィ装置。
２１９．前記自己放射個別アドレス可能素子は、０．１ミクロン乃至３ミクロンの範囲から選択される基板上でのスポットサイズを有するよう構成されている、実施形態２１３から２１７のいずれかのリソグラフィ装置。
２２０．前記自己放射個別アドレス可能素子は、約１ミクロンの基板上でのスポットサイズを有するよう構成されている、実施形態２１３から２１７のいずれかのリソグラフィ装置。
２２１．プログラマブル・パターニングデバイスは、１００個乃至２５０００個の自己放射個別アドレス可能素子を有する回転可能ディスクを備える。
２２２．前記ディスクは少なくとも４００個の自己放射個別アドレス可能素子を備える、実施形態２２１のプログラマブル・パターニングデバイス。
２２３．前記ディスクは少なくとも１０００個の自己放射個別アドレス可能素子を備える、実施形態２２１のプログラマブル・パターニングデバイス。
２２４．前記ディスクは１００００個より少数の自己放射個別アドレス可能素子を備える、実施形態２２１から２２３のいずれかのプログラマブル・パターニングデバイス。
２２５．前記ディスクは５０００個より少数の自己放射個別アドレス可能素子を備える、実施形態２２１から２２３のいずれかのプログラマブル・パターニングデバイス。
２２６．前記自己放射個別アドレス可能素子はレーザダイオードである、実施形態２２１から２２５のいずれかのプログラマブル・パターニングデバイス。
２２７．フラットパネルディスプレイの製造における１つ又は複数の本発明の使用。
２２８．集積回路パッケージングにおける１つ又は複数の本発明の使用。
２２９．リソグラフィ方法は、自己放射素子を有するプログラマブル・パターニングデバイスを使用して基板を放射で露光することを備え、前記露光中に前記自己放射素子を動作させるための前記プログラマブル・パターニングデバイスの消費電力が１０ｋＷ未満である。
２３０．前記消費電力は５ｋＷ未満である、実施形態２２９の方法。
２３１．前記消費電力は少なくとも１００ｍＷである、実施形態２２９又は２３０の方法。
２３２．前記自己放射素子はレーザダイオードである、実施形態２２９から２３１のいずれかの方法。
２３３．前記レーザダイオードは青紫レーザダイオードである、実施形態２３２の方法。
２３４．リソグラフィ方法は、自己放射素子を有するプログラマブル・パターニングデバイスを使用して基板を放射で露光することを備え、使用時における放射素子あたりの光出力が少なくとも１ｍＷである。
２３５．前記光出力は少なくとも１０ｍＷである、実施形態２３４の方法。
２３６．前記光出力は少なくとも５０ｍＷである、実施形態２３４の方法。
２３７．前記光出力は２００ｍＷ未満である、実施形態２３４から２３６のいずれかの方法。
２３８．前記自己放射素子はレーザダイオードである、実施形態２３４から２３７のいずれかの方法。
２３９．前記レーザダイオードは青紫レーザダイオードである、実施形態２３８の方法。
２４０．前記光出力は５ｍＷより大きく２０ｍＷ以下である、実施形態２３４の方法。
２４１．前記光出力は５ｍＷより大きく３０ｍＷ以下である、実施形態２３４の方法。
２４２．前記光出力は５ｍＷより大きく４０ｍＷ以下である、実施形態２３４の方法。
２４３．前記自己放射素子はシングルモードで動作する、実施形態２３４から２４２のいずれかの方法。
２４４．リソグラフィ装置は、
自己放射素子を有するプログラマブル・パターニングデバイスと、
前記自己放射素子からの放射を受けるための光学素子を有する回転可能フレームと、を備え、前記光学素子は屈折光学素子である。
２４５．リソグラフィ装置は、
自己放射素子を有するプログラマブル・パターニングデバイスと、
前記自己放射素子からの放射を受けるための光学素子を有する回転可能フレームと、を備え、前記回転可能フレームは、いずれかの又はすべての前記自己放射素子からの放射を受ける反射光学素子を有しない。
２４６．リソグラフィ装置は、
プログラマブル・パターニングデバイスと、
回転可能フレームと、を備え、前記回転可能フレームは光学素子付きのプレートを備え、前記光学素子付きのプレートの表面は平坦である。
２４７．フラットパネルディスプレイの製造における１つ又は複数の本発明の使用。
２４８．集積回路パッケージングにおける１つ又は複数の本発明の使用。
２４９．前記方法のいずれかに従って製造されたフラットパネルディスプレイ。
２５０．前記方法のいずれかに従って製造された集積回路デバイス。
２５１．装置は、
基板の目標部分にパターンを生成するよう構成されている光学コラムであって、
複数の放射ビームを与えるよう構成されているプログラマブルパターニングデバイスと、
前記複数のビームを前記基板に投影するよう構成されている投影系であって、複数のレンズを備える投影系と、を備える光学コラムと、
前記複数のビームで前記基板の前記目標部分を走査するよう前記光学コラム又はその一部を移動させるよう構成されているアクチュエータと、を備え、
前記光学コラムは、前記複数のビームのうち少なくとも２つのビームを前記投影系の前記複数のレンズのうちある同一のレンズを通じて前記基板の前記目標部分に一度に投影するよう構成されている。
２５２．前記光学コラムは、移動部分と静止部分とを備え、前記ビームを与えるよう構成されている前記プログラマブルパターニングデバイスは前記静止部分に設けられており、前記ビームを投影するよう構成されている前記投影系は前記可動部分に設けられている、実施形態２５１の装置。
２５３．前記アクチュエータは回転モータであり、前記光学コラム又はその一部の移動は回転運動である、実施形態２５１又は２５２の装置。
２５４．前記少なくとも２つのビームの前記基板への投影が前記少なくとも２つのビームの前記基板への先行する投影と前記ビームの移動方向に垂直な方向に隣接するように前記光学コラムの少なくとも一部と前記基板との間の相対移動を生じさせるよう構成されている第２のアクチュエータをさらに備える、実施形態２５１から２５３のいずれかの装置。
２５５．前記少なくとも２つのビームの前記基板への前記投影が前記少なくとも２つのビームの前記基板への前記先行する投影と前記ビームの移動方向に垂直な方向に少なくとも部分的に重なりをもつよう構成されている、実施形態２５４の装置。
２５６．前記同一のレンズにより前記基板に一度に投影される前記複数のビームは、少なくとも２本のビーム、少なくとも５本のビーム、又は少なくとも１０本のビームである、実施形態２５１から２５５のいずれかの装置。
２５７．前記プログラマブルパターニングデバイスは、前記ビームが前記基板の前記目標部分に入射するとき前記光学コラムに対する前記基板の移動方向に対して斜めに配列されるように前記ビームを発するよう構成されている、実施形態２５１から２５６のいずれかの装置。
２５８．各セグメントが前記ビームのうち対応する１つのビームを反射するセグメントミラーであって、ミラーに入射するビームどうしの間隔よりもミラーで反射されたビームどうしの間隔を狭くするようセグメントが配設されているセグメントミラーを備える、実施形態２５１から２５７のいずれかの装置。
２５９．複数の光ファイバであって、各ビームが前記ファイバのうち対応する１つのファイバに入射し、光ファイバ上流側でのビームどうしの間隔よりも光ファイバ下流側でのビームどうしの間隔を狭くするようファイバが配設されている複数の光ファイバを備える、実施形態２５１から２５８のいずれかの装置。
２６０．各々が前記ビームのうち対応する１つのビームを受光する複数の入力を有する集積光学導波路回路であって、集積光学導波路回路の上流側でのビームどうしの間隔よりも集積光学導波路回路の下流側でのビームどうしの間隔を狭くするよう構成されている集積光学導波路回路を備える、実施形態２５１から２５９のいずれかの装置。
２６１．前記投影系は、第１光学グループと第２光学グループとを備え、前記第１光学グループは前記投影系の第１輪形状部分を形成し、前記第２光学グループは前記投影系の第２輪形状部分を形成する、実施形態２５１から２６０のいずれかの装置。
２６２．前記光学コラムの少なくとも一部と前記基板との間の相対移動を生じさせるよう構成されている第２のアクチュエータを備え、前記同一のレンズを通じて前記基板に一度に投影される前記少なくとも２つのビームは相互間隔を有し、前記第２のアクチュエータは、前記ビームの後続する投影が前記間隔に投影されるように前記相対移動を生じさせるよう構成されている、実施形態２５１から２６１のいずれかの装置。
２６３．前記移動は、５００ｒｐｍを超え、１０００ｒｐｍを超え、２０００ｒｐｍを超え、又は４０００ｒｐｍを超える回転運動である、実施形態２５１から２６２のいずれかの装置。
２６４．前記プログラマブルパターニングデバイスは、複数の自己放射コントラストデバイスを備える、実施形態２５１から２６３のいずれかの装置。
２６５．前記自己放射コントラストデバイスは、レーザダイオードを備える、実施形態２６４の装置。
２６６．デバイス製造方法は、
複数の放射ビームを基板に投影するための投影系であって複数のレンズを備える投影系を有する光学コラムを使用して前記基板の目標部分にパターンを生成することと、
前記光学コラム又はその一部を前記基板に対して移動させることと、を備え、
前記複数のビームのうち少なくとも２つのビームが前記投影系の前記複数のレンズのうちある同一のレンズにより前記基板の前記目標部分に一度に投影される。
２６７．前記光学コラムは、選択的に前記放射ビームを与えるための制御可能素子を備える、実施形態２６６のデバイス製造方法。
２６８．前記制御可能素子は、複数の自己放射コントラストデバイスを備える、実施形態２６７のデバイス製造方法。
２６９．前記移動させることは、前記光学コラム又はその一部を回転させることを備える、実施形態２６６から２６８のいずれかのデバイス製造方法。
２７０．装置は、
基板の目標部分に複数のビームを投影するよう構成されている光学コラムであって、前記複数のビームの投影の方向に実質的に垂直に配列されている複数のレンズを有する投影系を備える光学コラムと、
前記複数のビームで前記基板の前記目標部分を走査するよう前記光学コラム又はその一部を移動させるよう構成されているアクチュエータと、を備え、
前記光学コラムは、前記複数のビームのうち少なくとも２つのビームを前記投影系の前記複数のレンズのうちある同一のレンズを通じて前記基板の前記目標部分に一度に投影するよう構成されている。
本書ではある特定のデバイス又は構造（例えば集積回路又はフラットパネルディスプレイ）の製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、本明細書に説明したリソグラフィ装置及びリソグラフィ方法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、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用案内パターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、ＬＣＤ、ＯＬＥＤディスプレイ、薄膜磁気ヘッド、微小電気機械デバイス（ＭＥＭＳ）、微小光学電気機械システム（ＭＯＥＭＳ）、ＤＮＡチップ、パッケージング（例えば、フリップチップ、再配線など）、または、フレキシブルディスプレイ又は電子機器（紙のように巻き取りや曲げが可能であり、変形のない、コンフォーマブルな、凸凹の、薄く、及び／または軽量であるディスプレイ又は電子機器、例えばフレキシブルプラスチックディスプレイ）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の場合には、本発明に係る装置及び方法は、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生成に役立つよう用いることができる。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウェーハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。本書に言及された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。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は既に処理されている多数の処理層を含む基板をも意味し得る。
フラットパネルディスプレイ基板は形状が長方形であってもよい。この種の基板を露光するよう設計されているリソグラフィ装置は、長方形基板の幅全体またはその一部（例えば全幅の半分）をカバーする露光区域を有するように設計される。この露光区域の最下部で基板が走査されるとともに、パターニングデバイスがパターン付けられたビームに対し同期して走査されるか、または、パターニングデバイスが変化するパターンを提供する。このようにして、パターンのすべて又は一部が基板に転写される。露光区域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。露光区域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。
本明細書において用語「パターニングデバイス」は、例えば基板（の部分）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。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／または基板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又は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、又はフラットパネルディスプレイの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、発光ダイオードアレイ、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におけるパターンは電子的手段（例えばコンピュータ）を利用してプログラム可能である。例えば、パターニングデバイスは、放射ビームの一部分の強度を各々が変調可能である複数のプログラム可能素子を備えてもよい（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）。例えば、パターニングデバイスは、放射ビームのある一部分の位相をその放射ビームの隣接する部分に対し変調することにより放射ビームにパターンを付与する複数のプログラム可能素子を有する電子的にプログラム可能なパターニングデバイスを含む。以下ではこれらを集合的に「コントラストデバイス」と称する。ある実施の形態においては、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、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、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る。これらのデバイスのいくつかの実施形態が以下に詳述される。
−プログラマブルミラーアレイ。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領域が入射放射を回折放射として反射する一方、アドレス指定されていない領域が入射放射を非回折放射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、反射ビームから非回折放射を取り除いて回折放射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、マトリックス状アドレス指定可能表面のアドレス指定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、回折放射をフィルタにより取り除いて非回折放射を基板に到達させるようにしてもよい。回折光学ＭＥＭＳデバイスのアレイを同様に用いることもできる。回折光学ＭＥＭＳデバイスは、入射放射を回折放射として反射する格子を形成するよう１つが他の１つに対して変形する複数の反射性リボン状部位を備えてもよい。プログラマブルミラーアレイの他の実施形態においては、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個別に軸周りに傾斜されうる。傾斜の程度が各ミラーの状態を定義する。各ミラーは、当該素子が欠陥でないとき、コントローラからの適切な制御信号によって、制御可能である。非欠陥素子の各々は、投影される放射パターンにおいて対応するピクセルの強度を調整するように、一連の状態のうち任意の１つをとるよう制御可能である。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であり、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。本書に言及するミラーアレイについての更なる情報は例えば、米国特許第５，２９６，８９１号、米国特許第５，５２３，１９３号、国際公開第９８／３８５９７号、国際公開第９８／３３０９６号から入手可能であり、これらの全体が本明細書に援用される。
−プログラマブルＬＣＤアレイ。こうした構成の例は、米国特許第５，２２９，８７２号に与えられており、その全体が本明細書に援用される。
リソグラフィ装置は、１つ又は複数のパターニングデバイス、例えば１つ又は複数のコントラスト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）、当該アレイのための支持構造、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。
フィーチャのプリバイアス処理、光近接効果補正フィーチャ、位相変化技術、及び／または、多重露光技術を利用する場合、例えば、個別制御可能素子アレイに「表示される」パターンは、基板の層又は基板上の層に最終的に転写されるパターンと実質的に異なり得る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、どの時点においても個別制御可能素子アレイに形成されるパターンに対応しないことがある。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／または基板の相対位置が変化する場合に起こりうる。
投影系及び／または照明系は、屈折光学部品、反射光学部品、磁気的光学部品、電磁気的光学部品、静電的光学部品、あるいは他の種類の光学部品などの各種の光学部品、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、あるいはその他の制御をするためのものである。
リソグラフィ装置は２つ（例えばデュアルステージ）又はそれより多くの基板テーブル（及び／または２つ以上のパターニングデバイステーブル）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以上のテーブルが露光のために使用されている間に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「液浸液」で投影系と基板との間の空隙を満たすよう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る。液浸液は、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ために使用される。本明細書における用語「液浸」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、露光中に投影系と基板との間に液体が配置されるということを意味するに過ぎない。
また、本装置には、（例えば、基板に化学物質を付着させるか、又は基板の表面構造を選択的に修正するために、）流体と基板の照射部分との相互作用を可能にする流体処理セルが設けられてもよい。
ある実施の形態においては、基板は、任意選択として周縁部にノッチ及び／または平坦部をもつ実質的に円形の形状を有する、ある実施の形態においては、基板は、例えば長方形などの多角形形状を有する。基板の形状が実質的に円形である実施形態は、基板の直径が、少なくとも２５ｍｍ、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、または少なくとも３００ｍｍである実施形態を含む。ある実施の形態においては、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である実施形態は、基板の少なくとも１辺の、例えば少なくとも２辺の、又は少なくとも３辺の長さが、少なくとも５ｃｍ、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である実施形態を含む。ある実施の形態においては、基板の少なくとも１辺の長さは、長くても１０００ｃｍ、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。ある実施の形態においては、基板は、約２５０〜３５０ｃｍの長さと約２５０〜３００ｃｍの幅をもつ長方形基板である。基板の厚さは変わりうるものであり、ある程度は例えば基板材料及び／または基板寸法に依存しうる。ある実施の形態においては、厚さは、少なくとも５０μｍ、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。ある実施の形態においては、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である。本書で言及される基板は、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）において処理されてもよい。基板の性質が露光前または露光後において、例えば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おいて測定されてもよい。
ある実施の形態においては、レジスト層が基板に設けられる。ある実施の形態においては、基板はウェーハであり、例えば半導体ウェーハである。ある実施の形態においては、ウェーハの材料は、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、ＳｉＧｅＣ、ＳｉＣ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓから成るグループから選択される。ある実施の形態においては、ウェーハは、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ウェーハである。ある実施の形態においては、ウェーハは、シリコンウェーハである。ある実施の形態においては、基板は、セラミック基板である。ある実施の形態においては、基板は、ガラス基板である。ガラス基板は例えば、フラットパネルディスプレイ及び液晶ディスプレイパネルの製造に有用であり得る。ある実施の形態においては、基板は、プラスチック基板である。ある実施の形態においては、基板は（人の裸眼で見たときに）透明である。ある実施の形態においては、基板は有色である。ある実施の形態においては、基板は無色である。
ある実施の形態においては、基板１１４の上方にパターニングデバイス１０４があるものとして説明し及び／又は図示しているが、代替的に又は追加的に、基板１１４の下にパターニングデバイス１０４が配置されてもよい。また、ある実施の形態においては、パターニングデバイス１０４と基板１１４とが横に並べられてもよく、例えば、パターニングデバイス１０４及び基板１１４が垂直に延在し、パターンが水平に投影される。ある実施の形態においては、パターニングデバイス１０４は、基板１１４の少なくとも２つの対向する側面が露光されるように設けられている。例えば、少なくとも２つのパターニングデバイス１０４が、少なくとも基板１１４の対応する対向側面の各々に、これらの側面を露光するためにあってもよい。ある実施の形態においては、基板１１４の１つの側面を投影する単一のパターニングデバイス１０４と、単一のパターニングデバイス１０４からのパターンを基板１１４の別の側面に投影する適当な光学系（例えば、ビーム誘導ミラー）とがあってもよい。
本発明に係るある実施の形態は、
複数の放射ビームを基板に投影するための投影系であって複数のレンズを備える投影系を有する光学コラムを使用して基板の目標部分にパターンを生成することと、
前記光学コラム又はその一部を基板に対して移動させることと、を備え、
前記複数のビームのうち少なくとも２つのビームが前記投影系の前記複数のレンズのうちある同一のレンズにより基板の目標部分に一度に投影されるデバイス製造方法である。
本デバイス製造方法においては、前記光学コラムは、選択的に放射ビームを与えるための制御可能素子を備えてもよい。また、前記制御可能素子は、複数の自己放射コントラストデバイスを備えてもよい。上述のデバイス製造方法においては、前記移動させることは、前記光学コラム又はその一部を回転させることを備えてもよい。
本発明に係るある他の実施の形態は、
基板の目標部分に複数のビームを投影するよう構成されている光学コラムであって、前記複数のビームの投影の方向に実質的に垂直に配列されている複数のレンズを有する投影系を備える光学コラムと、
前記複数のビームで基板の目標部分を走査するよう前記光学コラム又はその一部を移動させるよう構成されているアクチュエータと、を備え、
前記光学コラムが、前記複数のビームのうち少なくとも２つのビームを前記投影系の前記複数のレンズのうちある同一のレンズを通じて基板の目標部分に一度に投影するよう構成されている装置である。
本発明の特定の実施形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよい。例えば、本発明は、上述の方法を記述する機械で読み取り可能な命令の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、そうしたコンピュータプログラムを記録したデータ記録媒体（例えば半導体メモリ、磁気ディスク、または光ディスク）の形式をとってもよい。
さらに、ある種の実施形態及び実施例の文脈において本発明を開示したが、本発明は上記の開示された特定の実施形態を超えて別の代替的な実施形態及び／又は本発明の使用法並びにその自明な改良物及び均等物にも拡張されることは当業者には明らかであろう。加えて、本発明のいくつかの変形例を図示し詳述してきたが、本発明の範囲内にあるその他の改良も、当業者には本開示に基づき明らかである。例えば、各実施形態の具体的な特徴及び態様の様々な組合せ又はサブコンビネーションも可能であり、本発明の範囲内にある。したがって、開示された発明の多様な形態を形成するために、開示された実施形態の様々な特徴及び態様を互いに組み合わせ、又は交換することができる。例えば、ある実施の形態においては、図５の可動式の個別制御可能素子の実施形態を個別制御可能素子の非可動式アレイと組み合わせて、例えば、バックアップシステムを提供するか又は有してもよい。
したがって、本発明の様々な実施の形態について上述したが、それらは例示に過ぎず、限定的なものではないことを理解されたい。本発明の精神と範囲から逸脱することなく形式及び詳細を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。したがって、本発明の範囲と精神は上記で述べたいかなる例示的な実施の形態にも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。

Claims (15)

  1. 基板の目標部分にパターンを生成するよう構成されている光学コラムであって、
    複数の放射ビームを与えるよう構成されているプログラマブルパターニングデバイスと、
    前記複数のビームを基板に投影するよう構成されている投影系であって、複数のレンズを備える投影系と、
    回転可能部分であって、該回転可能部分の回転軸まわりに円形に配列された前記複数のレンズを支持するよう構成されている回転可能部分と、を備える光学コラムと、
    前記複数のビームで基板の目標部分を走査するよう前記回転可能部分を前記回転軸まわりに回転させるよう構成されているアクチュエータと、を備え、
    前記光学コラムが、前記複数のビームのうち少なくとも２つのビームを前記投影系の前記複数のレンズのうちある同一のレンズを通じて基板の目標部分に一度に投影するよう構成されている装置。
  2. 前記光学コラムは、前記回転可能部分と静止部分とを備え、ビームを与えるよう構成されている前記プログラマブルパターニングデバイスは静止部分に設けられており、ビームを投影するよう構成されている前記投影系は前記回転可能部分に設けられている、請求項１に記載の装置。
  3. 前記光学コラムは、前記回転可能部分が回転しているときに、前記少なくとも２つのビームを前記同一のレンズを通じて基板の目標部分に一度に投影するよう構成されている、請求項１又は２に記載の装置。
  4. 前記少なくとも２つのビームの基板への投影が前記少なくとも２つのビームの基板への先行する投影とビーム移動方向に垂直な方向に隣接するように前記光学コラムの少なくとも一部と基板との間の相対移動を生じさせるよう構成されている第２のアクチュエータをさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の装置。
  5. 前記少なくとも２つのビームの基板への投影が前記少なくとも２つのビームの基板への先行する投影とビーム移動方向に垂直な方向に少なくとも部分的に重なりをもつよう構成されている、請求項４に記載の装置。
  6. 同一レンズにより基板に一度に投影される複数のビームは、少なくとも２本のビーム、少なくとも５本のビーム、又は少なくとも１０本のビームである、請求項１から５のいずれかに記載の装置。
  7. 前記プログラマブルパターニングデバイスは、基板の目標部分にビームを入射させるとき前記光学コラムに対する基板の移動方向に対して斜めに配列されるように、ビームを発するよう構成されている、請求項１から６のいずれかに記載の装置。
  8. 各セグメントが前記ビームのうち対応する１つのビームを反射するセグメントミラーであって、ミラーに入射するビームどうしの間隔よりもミラーで反射されたビームどうしの間隔を狭くするようセグメントが配設されているセグメントミラーを備える、請求項１から７のいずれかに記載の装置。
  9. 複数の光ファイバであって、各ビームが前記ファイバのうち対応する１つのファイバに入射し、光ファイバ上流側でのビームどうしの間隔よりも光ファイバ下流側でのビームどうしの間隔を狭くするようファイバが配設されている複数の光ファイバを備える、請求項１から８のいずれかに記載の装置。
  10. 各々が前記ビームのうち対応する１つのビームを受光する複数の入力を有する集積光学導波路回路であって、集積光学導波路回路の上流側でのビームどうしの間隔よりも集積光学導波路回路の下流側でのビームどうしの間隔を狭くするよう構成されている集積光学導波路回路を備える、請求項１から９のいずれかに記載の装置。
  11. 前記投影系は、第１光学グループと第２光学グループとを備え、前記第１光学グループは前記投影系の第１輪形状部分を形成し、前記第２光学グループは前記投影系の第２輪形状部分を形成する、請求項１から１０のいずれかに記載の装置。
  12. 前記光学コラムの少なくとも一部と基板との間の相対移動を生じさせるよう構成されている第２のアクチュエータを備え、同一レンズを通じて基板に一度に投影される前記少なくとも２つのビームは相互間隔を有し、前記第２のアクチュエータは、後続するビーム投影が前記間隔に投影されるように前記相対移動を生じさせるよう構成されている、請求項１から１１のいずれかに記載の装置。
  13. 前記回転は、５００ｒｐｍを超え、１０００ｒｐｍを超え、２０００ｒｐｍを超え、又は４０００ｒｐｍを超える、請求項１から１２のいずれかに記載の装置。
  14. 前記プログラマブルパターニングデバイスは、複数の自己放射コントラストデバイスを備える、請求項１から１３のいずれかに記載の装置。
  15. 前記自己放射コントラストデバイスは、レーザダイオードを備える、請求項１４に記載の装置。
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