JP5840303B2 - リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年１２月５日に出願された米国特許仮出願第６１／５６６，９１６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、リソグラフィまたは露光装置及びデバイスを製造するための方法に関する。

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、（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、基板（の部分）へと転写される。同様の観点において、露光装置は、放射ビームを所望のパターンを基板に（または基板の部分に）形成するのに用いる機械である。

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、自己放射可能なコントラストデバイスなどがある。プログラマブルパターニングデバイスは、例えば基板上に投影された放射のスポットを移動するよう、または放射ビームを基板から、例えば放射ビーム吸収体に間欠的に導くよう構成された電気光学偏向器から形成されてもよい。どちらのこのような構成においても、放射ビームは連続的であってよい。

上述の装置では、複数の放射ビームが基板などのターゲット上に投影されてよく、放射ビームのそれぞれが所望のパターンを提供するために独立に制御されてよい。放射ビームは、高解像度を実現するために、互いにできるだけ近くにあることが望ましい。それにもかかわらず、それぞれの放射ビームを形成して該放射ビームを制御するために用いられる各装置の周囲には、ある量の空間が設けられる。従って、隣接する放射ビーム間の間隔を、システムの物理的制約により制約される初期値から使用に望ましい間隔に減らす必要がある。

これは、縮小光学系を用いて達成されてよい。しかしながら、縮小光学系の使用は、望ましくない、または放射ビーム間の間隔の所望の減少の全てを達成するために望ましくない場合がある。これは、放射ビームの間隔を減少すると同時に、このような縮小光学系はまた、それぞれの放射ビームの断面積を減少させ、これは望ましくない場合があるからである。さらに、縮小光学系の使用は、放射ビーム指向精度などの望ましくない特性を大きくする効果をもたらす可能性がある。

従って、例えば、放射ビームの距離を縮めるためのシステムを提供することが望ましい。

本発明の実施形態によれば、露光装置が提供される。この露光装置は、複数の放射ビームをターゲット上に投影するよう構成された投影システムと、逆転した構成で用いられるイメージスライサであって、複数の分離した画像領域から形成される入力画像が該イメージスライサに提供された場合、それぞれ近くの画像領域と隣接するよう配置された複数の画像領域から形成される出力画像を出力するイメージスライサとを備える。この装置は、放射ビームのそれぞれが、分離した画像領域のそれぞれ一つに対応する位置においてイメージスライサに入力するよう構成される。

本発明の一実施形態によれば、デバイス製造方法が提供される。この方法は、投影システムを用いて複数の放射ビームをターゲット上に投影することと、放射ビームの放射ビーム経路を調整するために逆転した構成のイメージスライサを用いることであって、逆転した構成のイメージスライサは、複数の分離した画像領域から形成される入力画像が該イメージスライサに提供された場合、それぞれ近くの画像領域と隣接するよう配置された複数の画像領域から形成される出力画像を出力するよう構成されることと、それぞれの放射ビームを、分離した画像領域のそれぞれ一つに対応する位置においてイメージスライサに入力することと、を備える。

本発明のいくつかの実施の形態が付属の概略的な図面を参照して以下に説明されるがこれらは例示に過ぎない。対応する参照符号は各図面において対応する部分を指し示す。

本発明のある実施の形態に係るリソグラフィまたは露光装置の一部分を示す図である。

本発明のある実施の形態に係る図１のリソグラフィまたは露光装置の一部分の上面図である。

本発明のある実施の形態に係るリソグラフィまたは露光装置の一部分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３に係るリソグラフィまたは露光装置による投影を示す概略上面図である。

本発明のある実施の形態の一部分を示す断面図である。

本発明のある実施の形態の斜視図である。 本発明のある実施の形態の断面図である。

図６および図７に示す実施の形態の変形した、本発明のある実施の形態を示す図である。

任意の実施の形態で用いられるオプション機能の詳細を示す断面図である。

本発明のある実施の形態は、リソグラフィ装置に関連し、これはプログラマブルパターニングデバイスを含んでもよく、当該デバイスは例えば自己放射コントラストデバイスのアレイからなることがある。こうしたリソグラフィ装置に関する更なる情報は国際公開第２０１０／０３２２２４号及び米国特許出願公開第２０１１−０１８８０１６号、米国特許出願第６１／４７３６３６号及び米国特許出願第６１／５２４１９０号を参照してもよく、これらの全体が本明細書に援用される。本発明の実施形態は、しかしながら、例えば上述の文献に含まれる任意の形態のプログラマブルパターニングデバイスとともに用いられてもよい。

図１は、リソグラフィまたは露光装置の部分の概略側断面図を概略的に示す。この実施形態においては、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。装置１は、基板を保持する基板テーブル２と、基板テーブル２を最大６自由度で移動させる位置決め装置３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、装置は、ロールトゥロール製造に適する。

装置１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可能なコントラストデバイス４をさらに備える。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４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４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、０．５μｍ^２ないし５μｍ^２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６．４×１０^８Ｗ／（ｍ^２・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４は、フレーム５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５が図示されているが、装置は、図２に示すように複数のフレーム５を有してもよい。フレーム５には更に、レンズ１２が配設されている。フレーム５、従って、自己放射コントラストデバイス４及びレンズ１２はＸＹ面内で実質的に静止している。フレーム５、自己放射コントラストデバイス４、及びレンズ１２は、アクチュエータ７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１２はこの特定のレンズに関係づけられた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１２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４はビームを発するよう構成されていてもよく、投影系１２、１４、１８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４及び投影系が光学コラムを形成する。装置１は、光学コラム又はその一部を基板に対して移動させるためのアクチュエータ（例えばモータ）１１を備えてもよい。フレーム８には視野レンズ１４及び結像レンズ１８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８は回転可能であってもよい。視野レンズ１４と結像レンズ１８との結合が可動光学素子９を形成する。使用時においては、フレーム８は自身の軸１０まわりを、例えば図２に矢印で示す方向に、回転する。フレーム８は、アクチュエータ（例えばモータ）１１を使用して軸１０まわりに回転させられる。また、フレーム８はモータ７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素子９が基板テーブル２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１３がレンズ１２の上方でレンズ１２と自己放射コントラストデバイス４との間に配置されてもよい。アパーチャ構造１３は、レンズ１２、それに関連する自己放射コントラストデバイス４、及び／または、隣接するレンズ１２／自己放射コントラストデバイス４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８を回転させると同時に光学コラム下方の基板テーブル２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４は、レンズ１２、１４、１８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１４、１８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２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４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４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４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２は、自己放射コントラストデバイス４を有する図１のリソグラフィまたは露光装置の概略上面図である。図１に示す装置１と同様に、リソグラフィ装置１は、基板１７を保持する基板テーブル２と、基板テーブル２を最大６自由度で移動させる位置決め装置３と、自己放射コントラストデバイス４と基板１７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４の投影に対して基板１７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１９と、を備える。図示されるように基板１７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４はフレーム１５に配設されている。自己放射コントラストデバイス４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２に示されるように、自己放射コントラストデバイス４はＸＹ面内に延在するアレイ２１に配列されていてもよい。

アレイ２１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２１は、自己放射コントラストデバイス４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２１は、自己放射コントラストデバイス４の二次元配列であってもよい。

回転フレーム８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４の像を与えるためのレンズ１４、１８（図１参照）が設けられていてもよい。本装置には、フレーム８及びレンズ１４、１８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３は、周辺部にレンズ１４、１８が設けられている回転フレーム８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２により保持された基板１７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１０まわりに回転可能である。回転可能フレーム８の回転の結果として、それらビームは、一連のレンズ１４、１８（視野レンズ１４及び結像レンズ１８）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１７の表面の一部分に沿って動く。詳しくは図４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３には図示せず）。図３に示される構成においては、ビーム同士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３０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が入射する場所が移動する。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４を参照して更に説明する。図４は、回転可能フレーム８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８の対応するレンズセット１４、１８を通じて投影される。回転可能フレーム８が回転すると、複数ビームＢ１が基板１７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。対応するアクチュエータによる回転可能フレーム８の回転と同時に、基板１７及び基板テーブルが（図２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８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（図４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）、領域Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４がビームＢ２に対して生じ（図４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）、実質的に隣接した領域Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３４がビームＢ３に対して生じる（図４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８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８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４に示すように、複数のビームは、レンズ１４、１８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ごとにあるとすると、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、より厳格にレンズ同士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、装置は、その間隔の中に後続のビーム投影がな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同士の方向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３０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同士の間隔よりもミラーで反射されたビーム同士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同士の間隔よりも光ファイバ下流側でのビーム同士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、複数ビームのうち対応する１つのビームを各々が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同士の間隔よりも集積光学導波路回路の下流側でのビーム同士の間隔を狭くするよう構成されている。

基板に投影される像の焦点を制御するためのシステムが提供されてもよい。上述のある構成において、ある光学コラムの部分又は全体により投影される像の焦点を調整するための構成が提供されてもよい。

一実施形態では、投影システムは、少なくとも１つの放射ビームを基板上に投影する。基板は、物質（例えば金属）の液滴の局所堆積をレーザ誘起物質移動（laser induced material transfer）により生じさせるために、デバイスが形成されるべき基板１７の上に物質層から形成される。照射ビームが投影される基板は、ターゲットと称されてもよい。

図５を参照すると、レーザ誘起物質移動の物理的機構が表されている。一実施形態では、放射ビーム２００は、実質的に透明な物質２０２（例えばガラス）を通って物質２０２のプラズマブレークダウンより下の強度で集束される。表面熱吸収が、物質２０２を覆うドナー物質層２０４（例えば金属膜）から形成された基板上で起こる。熱吸収は、ドナー物質層２０４を溶融させる。さらに熱は、ドナー物質層２０４からの、従ってドナー構造（例えばプレート）２０８からのドナー物質の液滴２０６の順方向加速をもたらす順方向の誘起圧力勾配を生じさせる。ビーム２００をドナープレート２０８上の適切な位置に向けることにより、ドナー物質パターンを基板１７上に堆積することができる。一実施形態では、ビームはドナー物質層２０４上に集束される。

一実施形態では、１つまたは複数の短パルスがドナー物質の移動を生じさせるために用いられる。一実施形態では、パルスは、擬似的な一次元の順方向の熱および溶融物質の物質移動を得るために、数ピコ秒またはフェムト秒の長さであってよい。このような短パルスは、物質層２０４中において側方の熱流動をほとんど又は全く促進せず、従ってドナー構造２０８への熱付加はほとんど又は全くない。短パルスは、急速な溶融と、物質の順方向の加速を可能とする（例えば、金属などの蒸発物質は、その順方向性を失って飛び散った堆積をもたらすであろう）。短パルスにより、物質の加熱を加熱温度の僅かに上であるが蒸発温度より下とすることができる。例えば、アルミニウムに関しては、摂氏約９００から１０００度が望ましい。

一実施形態では、レーザパルスの使用によって、ドナー構造２０８から基板１７に１００〜１０００ｎｍの液滴の形で物質量（例えば金属）が移動する。一実施形態では、ドナー物質は、基本的に金属を含むまたは金属から成る。一実施形態では、物質はアルミニウムである。一実施形態では、物質層２０４は膜状である。一実施形態では、膜は別の物体又は層に付着している。上述したように、物体又は層はガラスであってよい。

イメージスライサは、イメージスライサに入力された画像が複数の画像領域に分割されるように構成された部品である。複数の画像領域は、互いに分離されてイメージスライサから出力される。従って、入力された画像は、間隔をあけた複数の不連続領域に分割される。本発明の一実施形態は、このような部品がリソグラフィまたは露光装置で利用されることを認める。

特に、一実施形態では、このようなイメージスライサは、逆転した構成で用いられてよい。すなわち、複数の間隙をあけた画像領域を逆イメージスライサ内に入力し、出力が画像領域が互いに隣接するように再配置された画像となるように用いられてよい。

これに関連して、画像領域、すなわち画像の一部分は、逆イメージスライサに入力されない。その代わりとして、従来使用のイメージスライサの分離画像領域のそれぞれに対応するそれぞれの位置において、放射ビームが逆イメージスライサ内に入力される。逆イメージスライサの出力は、それ故、複数の放射ビームであるが、逆イメージスライサの出力における放射ビーム間の間隔は、逆イメージスライサの入力における放射ビームの間隔未満である。従って、逆イメージスライサは、複数の放射ビームの距離を縮めるために用いられる。しかしながら、放射ビーム自身は影響されなくてよい。特に、放射ビームの距離は縮められるが、放射ビームそれぞれの断面積は減少しなくてよい。

一実施形態では、上述の逆転構成で使用される逆イメージスライサは、Bowen-Walraven型のイメージスライサで、またはその派生物であってよい。このようなイメージスライサの構成の斜視図が図６に、断面図が図７に表されている。図示のように、このような逆イメージスライサ５０は、プレート５１と、入力プリズム５２と、出力プリズム５３とが設けられてよい。

逆イメージスライサ５０の全ての構成要素は、使用される放射ビームに対して透明な物質から形成される。例えば、プリズムおよび／または他の光学素子を形成するためによく利用されるガラスが用いられてよい。

プレート５１は、実質的に平行な第１面５１ａおよび第２面５１ｂを有するよう構成される。プレート５１は、第１面５１ａ，第２面５１ｂが入力放射ビーム５５に対して斜角となるように配置される。放射ビームの１つがプレート５１の材料を透過して、プレートの材料と大きく異なる屈折率を有する気体（例えば空気）との界面を有するプレート５１の内面５１ａ，５１ｂの一つの点に入射した場合、放射ビームは内部反射する。

入力プリズム５２は、プレート５１の一側面上に設けられており、入力放射ビーム５５に対応している。入力プリズム５２は、入力放射ビーム５５に対して実質的に垂直な入力面５２ａを含む。従って、入力放射ビーム５５は、入力プリズム５２の入力面５２ａに入射し、入力プリズム５２を透過する。

入力プリズム５２はさらに、接合面５２ｂを含む。接合面５２ｂは、プレート５１の第１面５１ａと実質的に平行であり、第１面５１ａの一部に隣接する。

プレート５１の第１面５１ａの第１部分は、入力プリズム５２に隣接している。プレート５１の第１面５１ａの第２部分は、入力プリズム５２に隣接しておらず、従って気体との界面を有する。図６を参照されたい。従って、上述したように、放射ビームはプレート５１を透過してプレートの第１面５１ａにおける、第１面５１ａの第２部分内の点に入射して、内部反射することができる。

入力放射ビーム５５および入力プリズム５２は、図６を参照して、例えば図７に表されるように注意深く配置される。特に、各入力放射ビーム５５は、最初に入力プリズム５２を通過して入力プリズム５２の接合面５２ｂがプレートの第１面５１ａと隣接する点に伝搬する。その点において、入力放射ビーム５５はプレートを透過する。その後、放射ビームは、気体との界面を有するプレート５１の第２面５１ｂ上の点に入射し、そこでプレート５１内で内部反射する。各入力放射ビーム５５の配置および入力プリズム５２の形状は、放射ビームがプレート５１内でその後繰り返して内部反射し、プレート５１の第１面５１ａが入力プリズム５２の接合面５２ｂと隣接する点に再度入射しないようにされる。例えば、図６に表されるように、確実に接合面５２ｂがプレート５１の第１面５１ａと所望の位置で隣接するように、入力プリズム５２は傾斜面５２ｃを有してもよい。

出力プリズム５３は、第２面５１ｂに対応するプレート５１の側面上に配置される。出力プリズム５３は、接合面５３ａおよび出力面５３ｂを含む。出力プリズム５３の接合面５３ａは、プレート５１の第２面５１ｂの一部分と実質的に並行且つ隣接するように配置される。出力プリズム５３は、多数の内部反射（各放射ビームごとに異なってよい）の後、プレート５１の第２面５１ｂが出力プリズム５３の接合面５３ａと隣接する点に放射ビームが入射するように配置される。その点において、放射ビームは出力プリズムを透過する。

図６および図７に表された一実施形態では、出力プリズム５３の出力面５３ｂは、出力放射ビーム５６の方向に実質的に垂直に配置されてもよい。従って、放射ビームが出力面５３ｂに入射するとき、放射ビームは出力プリズム５３から、すなわち逆イメージスライサ５０から外に送出される。

プレート５１の第１面５１ａおよび第２面５１ｂが実質的に平行であり、入力プリズム５２入力面５２ａと出力プリズム５３の出力面５３ｂが互いに実質的に平行且つ入力放射ビーム５５に対して実質的に垂直であるとすると、出力放射ビーム５６は、出力プリズム５３の出力面５３ｂに対して実質的に垂直となり、従って入力放射ビーム５５と実質的に平行となる。従って、入力プリズム５２、プレート５１および出力プリズム５３の構造を適切に制御することにより、新たな放射ビーム指向エラーの取り込みを避けることが可能となる。さらに、放射ビームの距離が縮められるが、各放射ビームの断面積は実質的に影響されない。

図７に示すように、入力放射ビーム５５は、図７のイメージの面内方向に、すなわち図７の面において水平に、互いに分離していてもよい。逆イメージスライサの出力において、出力放射ビーム５６は、図７に示すように、この方向において全く分離していなくてもよい。しかしながら、このような構成では、入力放射ビーム５５もイメージの面に実質的に垂直な方向において互いに分離され、この分離は出力放射ビーム５６まで維持される。全体的効果は、出力放射ビーム５６の全体的な間隔を、入力放射ビーム５５の全体的な間隔未満となるように減らすことである。

放射ビームの間隔の減少は、主としてプレート５１の厚さ、すなわち第１面５１ａおよび第２面５１ｂの間隔により制御される。プレート５１の厚さが大きくなればなるほど、放射ビームの間隔の減少は大きくなる。入力放射ビーム５５の最小間隔は、接合面５２ｂのくさび角度、すなわち入力プリズム５２の入力面５２ａに対する接合面５２ｂの角度、の関数である。

図６および図７を参照して上述された構成の代わりに、代わりのまたは追加のイメージスライサの構成が逆転した構成で用いられてもよい。

図８は、図６および図７に示す構成の変形例を示す。この構成では、逆イメージスライサ６０は、図６および図７に示す構成の入力プリズム５２および出力プリズム５３に加えて、第２入力プリズム６１を有する。これは、第２グループの放射ビーム６２が逆イメージスライサ６０内に入力され、出力放射ビーム５６の一部として出力されることを可能とするよう構成される。

図８に示すように、入力面６１ｂおよび接合面６１ａを有する第２入力プリズム６１は、第１入力プリズム５２と同じように機能するよう構成されてよい。しかしながら、第２入力プリズム６１は、プレート５１の第１面５１ａではなくて、第２面５１ｂに設けられる。第１入力プリズム５２、第２入力プリズム６１の配置は、各放射ビームがプレート５１内で内部反射するために、第１グループの入力放射ビーム５５が第２入力プリズム６１の接合面６１ａと隣接するプレート５１の第２面５１ｂの点に入射しないように配置される。同様に、第２グループの入力放射ビーム６２から生じる放射ビームは、確実にプレート５１内で内部反射するように、第１入力プリズム５２の接合面５２ｂと隣接するプレート５１の第１面５１ａ上の点に入射しない。

これは、例えば、第２入力プリズム６１が第１入力プリズムの傾斜面５２ｃに対応する傾斜面を有するよう構成することにより実現されてよい。これらの傾斜面は実質的に平衡であるが、プレート５１の面５１ａ，５１ｂと実質的に平行な方向にオフセットしていてもよい。

このような構成では、第１グループの入力放射ビーム５５および第２グループの入力放射ビーム６２は、平面偏光しており、互いに直交する方向に向けられている。さらに、プレート５１の第１面５１ａ、第２面５１ｂは、入力放射ビーム５５、６２をプレート５１内に送るために適切に偏光を選択可能である。適切な偏光選択を実現するために、偏光ビームスプリッタに用いられるようなコーティング処理が用いられてもよい。

図８に示すように、第２入力プリズム６１および第２グループの入力放射ビーム６２は、全ての出力放射ビーム５６、すなわち第１グループの入力放射ビーム５５から生じる放射ビームと第２グループの入力放射ビーム６２から生じる放射ビームの両方、が一列に並ぶように配置される。しかしながら、出力放射ビーム５６のそれぞれはさらに、例えば図８に示す構成において、図８に実質的に垂直な方向に互いに分離されていてもよい。

このような構成の変形例では、第２グループの放射ビーム６２の一部または全部は、第１グループの放射ビーム５５の一つから生じるそれぞれの内部反射放射ビームと同軸方向にプレート５１を透過するように、プレート５１内に入力されるべく配置されてもよい。その後、放射ビームは、出力放射ビーム５６において第２グループの入力放射ビーム６２からの放射ビーム６２が第１グループの入力放射ビーム５５からの放射ビームに重畳されるように、同じ放射ビーム経路を進む。

上述したように、図６および図７および／または図８などに示される構成において、入力プリズム５２、６１は、プレート５１の第１面５１ａ、第２面５１ｂ上の同じ点において、プリズム５２、６１が、それらが取り付けられるプレートの第１面５１ａ、第２面５１ｂのそれぞれと隣接するように、配置される。同時に、他の点において、入力プリズム５２、６１は、内部反射を提供するためにプレート／気体界面が存在するように配置される。

これらの点の位置は、入力放射ビーム５５、６２の特定の構成に対して固定される。従って、一実施形態では、入力プリズム５２、６１はそれぞれ、プレート５１の関連する面５１ａ、５１ｂの該当部分に広がる接合面５２ｂ、６１ａを有するが、表面における内部反射が要求される各点に形成された孔を有する。この実施例が図９に示されている。図８では、孔６６が入力プリズム５２の接合面５２ｂ内に、放射ビーム６８がプレート５１内で内部反射するのに望ましいプレート５１の第１面５１ａ上の点６７に隣接して設けられている。

ある構成では、各孔６６は、関連する入力プリズム５２、６１内の、内部反射が望まれる各点に設けられてよい。あるいは、内部反射が望まれる１つまたは複数の点は、一つの孔と一致してもよい。この孔は、入力プリズム５２、６１の関連する接合面５２ｂ、６１ａ内に、適切に方向付けられた溝として形成されてもよい。あるいはまたは加えて、入力プリズム５２、６１は、接合面５２ｂ、６１ａが複数の突起部から形成されるよう、すなわち、放射ビームをプレート５１内に入力することが望まれる位置にのみ物質が設けられるように、形成されてもよい。あるいはまたは加えて、入力プリズム５２、６１は、それぞれが個別の入力面および接合面を有し、それぞれが一つの放射ビームをプレート５１内に入力する、または各グループの入力放射ビーム５５、６２の一部のみを入力するよう構成された、複数の分離した入力プリズムに分けられてもよい。

本発明の一実施形態の逆イメージスライサは、装置内の多数の異なる位置に配置されてもよい。少なくとも固定部分と可動部分を備える投影システムを有する一実施形態では、逆イメージスライサは、固定部分に取り付けられてよい。一実施形態では、逆イメージスライサは、投影システム内の最初の光学部品、または投影システム内の最初のいくつかの光学部品の一つとなるよう配置されてもよい。このように逆イメージスライサを配置することにより、投影システム内の後段の光学部品の構造は、複数の放射ビーム間の間隔が減少していることの利益を享受する。

本発明の実施形態は、逆イメージスライサが投影システムの一部である実施形態を参照して上述されているが、これは単に典型的な構成にすぎず、逆イメージスライサは装置内の他の位置に配置されてもよい。一実施形態では、逆イメージスライサ５０は、複数の放射ビームを提供するよう構成された複数の放射源と、該複数の放射ビームにパターンを付与するよう構成された１つまたは複数のパターニングデバイスとの間に設けられてもよい。

デバイス製造方法に従って、ディスプレイ、集積回路または任意の他の品目が、パターンが投影される基板から製造されてよい。

本書ではＩＣの製造におけるリソグラフィまたは露光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または露光装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、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、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどがある。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。

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。また、機械で読み取り可能な命令は、２以上のコンピュータプログラムにより具現化されていてもよい。それら２以上のコンピュータプログラムは、１つ又は複数の異なるメモリ及び／またはデータ記録媒体に記録されていてもよい。

「レンズ」という用語は、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、またはこれらの組み合わせを含む各種の光学部品のいずれかを指し示してもよい。

上述の説明は例示であり、限定を意図しない。よって、以下に述べる請求項の範囲から逸脱することなく既述の本発明に変更を加えることができるということは、当業者には明らかなことである。

Claims (15)

1. 複数の放射ビームをターゲット上に投影するよう構成された投影システムと、
   逆転した構成で用いられるイメージスライサであって、複数の分離した画像領域から形成される入力画像が該イメージスライサに提供された場合、それぞれ近くの画像領域と隣接するよう配置された複数の画像領域から形成される出力画像を出力するイメージスライサと、を備え、
   放射ビームのそれぞれが、分離した画像領域のそれぞれ一つに対応する位置において前記イメージスライサに入力するよう構成される、
   ことを特徴とする露光装置。
2. 前記イメージスライサは、Bowen-Walraven式イメージスライサまたはその派生物であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記イメージスライサは、
   放射ビームに対して透過性であり、且つ、前記イメージスライサに入力される放射ビームに対して斜角である実質的に平行な第１面および第２面を有する物質のプレートと、
   前記イメージスライサに入力される放射ビームに対して実質的に垂直な入力面と、前記プレートの前記第１面の一部と実質的に平行且つ隣接する接合面と、を有する第１入力プリズムと、を備え、
   前記イメージスライサは、入力放射ビームが前記第１入力プリズムを通って前記第１入力プリズムが前記プレートと隣接する点に伝搬し、すると放射ビームがプレートを通って伝搬し、前記第１面および前記第２面で内部反射し、前記第１入力プリズムがプレートに隣接するこれ以上の点には入射しないように構成される、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
4. 前記イメージスライサは、
   前記プレートの前記第２面の一部と実質的に平行且つ隣接する接合面を有する出力プリズムをさらに備え、
   前記イメージスライサは、前記プレート内での個別の多数の内部反射の後、それぞれの放射ビームが、前記出力プリズムが前記プレートと隣接する点に入射し、すると前記出力プリズムを通って伝搬して前記イメージスライサから出力されるよう構成される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
5. 前記出力プリズムは、前記イメージスライサから出力される放射ビームに実質的に垂直な出力面を有し、
   前記出力プリズムの前記出力面において前記イメージスライサから出力される隣接放射ビーム間の間隔は、前記第１入力プリズムの前記入力面において前記イメージスライサに入力される隣接放射ビーム間の間隔未満である、
   ことを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
6. 前記イメージスライサは、全ての入力放射ビームが実質的に互いに平行である場合、全ての出力放射ビームが実質的に互いに平行であり、且つ随意に実質的に入力放射ビームと平行であるように構成されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の露光装置。
7. 前記イメージスライサは、第２入力プリズムを備え、第２グループの放射ビームが前記第２入力プリズムを通って前記イメージスライサに入力され、
   前記第２入力プリズムは、第２グループの入力放射ビームに実質的に垂直な入力面と、前記プレートの前記第２面の一部と実質的に平行且つ隣接する接合面とを有し、
   前記イメージスライサは、第２グループの入力放射ビームが、前記第２入力プリズムを通って前記第２入力プリズムが前記プレートに隣接する点に伝搬し、するとプレートを通って伝搬し、前記第１面および前記第２面で内部反射し、前記第２入力プリズムが前記プレートに隣接するこれ以上の点には入射しないように構成される、
   ことを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の露光装置。
8. 前記第１入力プリズムおよび前記第２入力プリズムは、前記第１入力プリズムを介して入力された放射ビームが、前記第２入力プリズムが前記プレートに隣接する点には入射せず、前記第２入力プリズムを介して入力された放射ビームが、前記第１入力プリズムが前記プレートに隣接する点には入力しないように構成されることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
9. 請求項４に従属しているとき、前記第１入力プリズムおよび前記第２入力プリズムを介して入力された放射ビームは、前記出力プリズムを介して出力されることを特徴とする請求項７または８に記載の露光装置。
10. 第１および第２グループの放射ビームは、互いに直交する方向に平面偏光しており、
    前記プレートの前記第１面および前記第２面は、前記プレートの関連する面を介して前記プレートに入力された放射ビームのそれぞれの平面偏光放射が前記プレート内に送出されるよう調整される、
    ことを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の露光装置。
11. 前記第１入力プリズム、前記第２入力プリズム、または両者は、前記接合面が複数の凹部を備えるよう構成され、前記複数の凹部は、放射ビームが前記プレートの隣接面に入射し且つ内部反射が要求される点に配置される、ことを特徴とする請求項３から１０のいずれかに記載の露光装置。
12. 前記第１入力プリズム、前記第２入力プリズム、または両者は、前記接合面が複数の突起部を備えるよう構成され、前記複数の突起部は、放射ビームがそれぞれの入力プリズムから前記プレート内に送出されるべく配置される、ことを特徴とする請求項３から１１のいずれかに記載の露光装置。
13. 複数の放射ビームを提供するよう構成されたプログラマブルパターニングデバイスをさらに備えることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の露光装置。
14. 前記プログラマブルパターニングデバイスは、選択的に放射ビームを提供する制御可能素子を備えることを特徴とする請求項１３に記載の露光装置。
15. 投影システムを用いて複数の放射ビームをターゲット上に投影することと、
    放射ビームの放射ビーム経路を調整するために逆転した構成のイメージスライサを用いることであって、逆転した構成の前記イメージスライサは、複数の分離した画像領域から形成される入力画像が該イメージスライサに提供された場合、それぞれ近くの画像領域と隣接するよう配置された複数の画像領域から形成される出力画像を出力するよう構成されることと、
    それぞれの放射ビームを、分離した画像領域のそれぞれ一つに対応する位置において前記イメージスライサに入力することと、
    を備えることを特徴とするデバイス製造方法。

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