リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
【課題】パターンを照明し、それを基板に投影するための改良型リソグラフィ装置を提供すること。
【解決手段】パターン形成した放射線のビームを提供するリソグラフィ装置であって、ビームを第一および第二放射線ビームに分割した後、第一放射線ビームは個々に制御可能なエレメントの第一アレイによって第一パターンを形成し、第二放射線ビームは個々に制御可能なエレメントの第二アレイによって第二パターンを形成し、第一放射ビームと第二放射ビームは結合される。また、第一放射ビームと第二放射ビームとはそれぞれ直交する方向に直線偏光される。
【解決手段】パターン形成した放射線のビームを提供するリソグラフィ装置であって、ビームを第一および第二放射線ビームに分割した後、第一放射線ビームは個々に制御可能なエレメントの第一アレイによって第一パターンを形成し、第二放射線ビームは個々に制御可能なエレメントの第二アレイによって第二パターンを形成し、第一放射ビームと第二放射ビームは結合される。また、第一放射ビームと第二放射ビームとはそれぞれ直交する方向に直線偏光される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリソグラフィ装置およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板の目標部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路（ＩＣ）、フラットパネル表示装置、および微細構造を伴う他のデバイスの製造において使用可能である。従来のリソグラフィ装置では、代替的にマスクまたはレチクルと呼ばれるパターニング手段は、ＩＣ（または他のデバイス）の個々の層に対応する回路パターンの生成に使用することができ、このパターンを、放射線感光原料（例えばレジスト）の層を有する基板（例えばシリコンウェハまたはガラス板）上の目標部分（例えば１つあるいは幾つかのダイの一部を有する）に描像することができる。マスクの代わりに、パターニング手段は、回路パターンを生成し、個々に制御可能なエレメントのアレイを有してよい。
【０００３】
一般的に、１枚の基板は、順次照射される近接目標部分の全体ネットワークを含んでいる。既知のリソグラフィ装置は、全体マスクパターンを目標部分に１回の作動にて露光することによって各目標部分が照射される、いわゆるステッパと、所定の基準方向（「走査」方向）にマスクパターンを投影ビームで徐々に走査し、これと同時に基板テーブルをこの方向と平行に、あるいは反平行に走査することにより、各目標部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。
【０００４】
基板上に生成されるパターンの異なる部分を異なる照明設定で照明することが知られている。例えば、細長く比較的薄い形体で構成されたパターンに望ましい照明は、いわゆる双極照明である。この配置構成で、照明放射線は瞳面に配置構成され、したがって放射線は、照明すべきパターンの細長い形体に平行である瞳面の線に沿った光軸から分離した瞳面の部分に限定される。
【０００５】
しかし、照明すべきパターンは通常、第一方向に平行な細長い形体ばかりでなく、この方向に直角な細長い形体も含む。この状況で、通常はパターンを２つの露光部に分割する。つまり、（１）第一方向に平行な細長い形体を含み、適切に配向された双極照明を使用して照明されたサブパターンを照明する第一露光、および（２）このような形体に適した方向にした双極照明を使用して、直角に配向した細長い形体を照明する第二露光である。このような配置構成の欠点は、完全なパターンごとに２つの露光部が必要なことである。したがって、露光時間が２倍になり、装置のスループットが低下する。
【０００６】
四極照明を使用して完全なパターンを照明する妥協的な解決法も使用されている。これは、瞳面での放射線を、それぞれが相互に直角である細長い形体のパターンを照明するように最適化された２つの双極露光の組み合わせとして配置構成する照明である。この配置構成は、装置のスループット損を回避するが、基板に投影される像の品質は、別個の双極照明露光で達成できるほど良好ではない。また、基板にパターンを描像する場合は、徐々に高くなるＮＡ（開口数）を使用することが望ましい。こうすると、基板に描像されるパターンの品質をさらに改善できるからである。しかし、ＮＡが増加するにつれ、基板に投影される放射線のグレージング角も増加する。その結果、ＮＡが増加するにつれ、基板から反射する放射線の割合も増加する。反射した放射線は、装置の他の部分に影響するか、反射して基板に戻ると、基板上に生成されたパターンの品質を低下させることがある迷光放射線である。さらに、迷光放射線の割合が増加するにつれて、照明放射線の強度を上げるか、露光時間を延長する、あるいはその両方を実行する必要があり、それによって装置の費用が増加するか、装置のスループットが低下する、あるいはその両方である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、必要なのは、パターンを照明し、それを基板に投影するための改良型装置である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態によると、放射線の投影ビームを供給する照明システムと、投影ビームを第一および第二放射線ビームに分割する放射線ビーム分割器と、第一ビームの断面に第一パターンを与える働きをする、個々に制御可能なエレメントの第一アレイと、第二ビームの断面に第二パターンを与える働きをする、個々に制御可能なエレメントの第二アレイと、基板を支持する基板テーブルと、結合したパターン形成ビームを基板の目標部分に投影する投影システムとを有するリソグラフィ装置が提供される。結合したパターン形成ビームのうち第一パターン形成ビームから得られる部分は、ほぼ直線偏光され、結合したパターン形成ビームのうち第二パターン形成ビームから得られる部分は、第一パターン形成ビームから得られた部分とはほぼ直交し、ほぼ直線偏光される。
【０００９】
この実施形態では、基板に投影されるパターンは、個々に制御可能なエレメントを第一および第二アレイ上の２つのサブパターンのセットに分割することができ、これは基板に同時に描像される。特に、任意の方向に平行なパターンの細長い形体は、個々に制御可能なエレメントの第一アレイによって提供することができ、任意の方向に直角な細長い形体は、個々に制御可能なエレメントの第二アレイによって提供することができる。したがって、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイそれぞれに設定されるパターンに適切な照明設定を使用することができる。さらに、結合したパターン形成ビームの一部の直線偏光の方向を適切に選択し、結合したパターン形成ビームの一部が高いグレージング角で基板に入射した場合に、基板からの放射線の反射を減少させることができる。
【００１０】
一例では、結合したパターン形成ビームのうち第一パターン形成ビームから得られる部分の直線偏光の方向は、放射線ビームの部分の電界が、結合し放射線ビームの一部が基板に投影する際に辿る線（基板に対して斜角である）と、基板に対して直角な線とによって画定された面に直角である面にあるように選択される。結合したパターン形成ビームのうち第二パターン形成ビームから得られた部分も、同様に配置構成することができる。その結果、基板に入射する点における放射線の電界は、基板の表面に平行である。したがって、基板からの放射線の反射が最小限に抑えられる。
【００１１】
一例では、放射線ビーム分割器は偏光キューブである。放射線投影ビームのうち第一方向で直線偏光する照明システムによって供給される部分は、偏光キューブ内で個々に制御可能なエレメントの第一アレイへと反射し、投影ビームのうち第一方向に直交する第二方向に直線偏光される放射線は、偏光キューブを通して個々に制御可能なエレメントの第二アレイへと透過される。照明システムからの放射線は、非偏光ビーム分割器を使用して放射線の投影ビームを第一および第二ビームに分割する場合および／または第一および第二放射線ビームまたは第一および第二パターン形成放射線ビームをその後に直線偏光する場合に生じるような有意な損失なく、第一方向に直線偏光する部分と、第二方向に直線偏光する部分とに分割することができる。
【００１２】
一例では、放射線ビーム分割器および放射線ビーム結合器は、１つの光学素子またはグループの構成要素である。その結果、個々に制御可能なエレメントの反射性アレイを使用する場合、これはテレセントリック系で照明してよい。さらに、必要な構成要素数が減少し、場合によっては装置の複雑さが低下する。
【００１３】
一例では、ビーム／結合器と個々に制御可能なエレメントの関連するアレイとの間で放射線の第一および／または第二ビームのビーム路に、１／４波長プレートを配置することができる。これは、偏光キューブを通して放射線が適切に向けられるので、ビーム分割器／結合器が偏光キューブである場合に、特に有利である。
【００１４】
この例では、放射線の投影ビームのうち、偏光キューブ内で初期反射するように適切に直線偏光される部分は、その後に（個々に制御可能なエレメントのアレイに入射する前および後に）１／４波長プレートを２回通過することによって回転し、その後、次に偏光キューブに入る時に、偏光キューブを透過する。同様に、放射線の投影ビームのうち、偏光キューブを初期透過するように適切に直線偏光される部分は、その後に関連する１／４波長プレートを二重に通過することによって回転し、したがって２回目に入る時に偏光キューブ内で反射する。したがって、個々に制御可能なエレメントの２つのアレイによってパターン形成される放射線ビームは、２回目は偏光キューブを一緒に出る。つまり結合されて１本のパターン形成ビームになり、放射線ソースの方向における放射線の反射が最少になる。
【００１５】
一例では、装置をさらに複雑にせずに、２つのサブパターンの最適照明を保証することが望ましい。この例では、放射線の結合したパターン形成ビームの成分の極性を保持するように投影システムを配置構成する。さらに、投影システムは、結合したパターン形成ビームのうち第一および第二パターン形成ビームから得られた部分それぞれの色の誤差を別個に補正する。例えば、結合したパターン形成ビームのうち直交方向で直線偏光する部分を別個に補正する。
【００１６】
一例では、瞳面の第一部分の放射線が任意の方向で直線偏光され、瞳面の第二部分の放射線が、第一部分に直交する方向で直線偏光されるように、照明システムを配置構成してよい。したがって、瞳面の一部分の放射線を使用して、個々に制御可能なエレメントの第一アレイを照明し、瞳面の第二部分のそれを使用して、個々に制御可能なエレメントの第二アレイを照明する。したがって、個々に制御可能なエレメントのアレイ上に設定された２つの異なるパターンの照明状態を、別個に設定することができる。特に、第一方向に直線偏光された放射線は、瞳面の２つの対向する象限に配置することができ、これは光軸から離れていることが望ましく、任意の方向に対して直角に直線偏光された放射線を残りの２つの象限に設けることができ、この場合も光軸から離れていることが望ましい。したがって、個々に制御可能なエレメントの各アレイは、双極照明を受ける。特定の方向に直線偏光される放射線によって照明されるのみだからである。さらに、第一アレイで受ける双極照明は、双極照明のために個々に制御可能なエレメントの第二アレイ上で適切に配向される形体とは異なる方向の細長いパターン形体に適切である。したがって、特定の方向に平行な細長い形体を含むパターンの部分について、照明を最適化することができる。
【００１７】
本発明の別の実施形態では、放射線の投影ビームを供給する照明システムと、投影ビームの断面にパターンを与えるパターニングデバイスと、基板を支持する基板テーブルと、パターン形成したビームを基板の目標部分に投影する投影システムとを有するリソグラフィ装置が提供される。投影システムは、第一方向にほぼ直線偏光されるパターン形成ビームの放射線と、第一方向にほぼ直交する第二方向にほぼ直線偏光されるパターン形成ビームの放射線とをそれぞれ、第一および第二パターン形成サブビームに分離する偏光キューブと、第一および第二パターン形成サブビームそれぞれを補正する第一および第二光学補正ユニットと、第一および第二補正済みサブビームを結合して、補正したパターン形成ビームを形成する放射線ビーム結合器とを有する。
【００１８】
この実施形態では、異なる方向で直線偏光されたパターン形成ビームの成分に、別個の補正を適用することができる。これは、例えばパターン形成したビームの異なる偏光成分が、異なる光路を辿り、したがって異なる誤差まで露光している場合に、特に有利である。
【００１９】
本発明のさらなる実施形態では、基板を提供するステップと、照明システムを使用して放射線の投影ビームを提供するステップと、投影ビームを第一および第二放射線ビームに分割するために、放射線ビーム分割器を使用するステップと、第一ビームの断面に第一パターンを与えるために、個々に制御可能なエレメントの第一アレイを使用するステップと、第二ビームの断面にパターンを与えるために、個々に制御可能なエレメントの第二アレイを使用するステップと、第一および第二パターン形成ビームを結合して、結合したパターン形成ビームを形成するために放射線ビーム結合器を使用するステップと、放射線の結合したパターン形成ビームを基板の目標部分に投影するステップとを含むデバイス製造方法が提供される。結合したパターン形成ビームのうち第一パターン形成ビームから得られた部分は、ほぼ直線偏光され、結合したパターン形成ビームのうち第二パターン形成ビームから得られた部分は、ほぼ直線偏光され、第一パターン形成ビームから得られた部分とほぼ直交する。
【００２０】
本発明のさらなる実施形態では、基板を提供するステップと、照明システムを使用して放射線の投影ビームを提供するステップと、投影ビームの断面にパターンを与えるためにパターニング手段を使用するステップと、パターン形成したビームを基板の目標部分に投影するステップとを有するデバイス製造方法が提供される。パターン形成したビームを基板に投影するステップは、第一方向にほぼ直線偏光されるパターン形成ビームの放射線と、第一方向にほぼ直交する第二方向にほぼ直線偏光されるパターン形成ビームの放射線とをそれぞれ、第一および第二パターン形成サブビームに分離するために偏光キューブを使用することと、第一および第二パターン形成サブビームをそれぞれ補正するために第一および第二光学補正ユニットを使用することと、補正したパターン形成ビームを形成するために、第一および第二補正済みサブビームを結合することとを含む。
【００２１】
本発明のさらなる実施形態、形体および利点、さらに本発明の様々な実施形態の構造および動作を添付の略図を参照に、以下で詳細に説明する。
【００２２】
添付図面は、本明細書に組み込まれて、その一部を形成し、本発明を図示して、記述とともに本発明の原理を説明し、当業者が本発明を作成して、使用できるようにする働きをする。
【００２３】
次に、本発明の添付図面に関連して説明する。図面では、同様の参照番号は同一の、または機能的に類似する要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置が他の多くの用途においても使用可能であることは明確に理解されるべきである。例えば、これは、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用ガイダンスおよび検出パターン、フラットパネル表示装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に使用され得る。こうした代替的な用途においては、本文にて使用した「ウェハ」または「ダイ」といった用語は、それぞれ「基板」または「目標部分」といった、より一般的な用語に置き換えて使用され得ることが当業者には理解される。本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）または計測または検査ツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上およびその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指す。
【００２５】
本明細書で使用する「個々に制御可能なエレメントのアレイ」という用語は、基板の目標部分に所望のパターンを生成できるように、入射放射線ビームにパターン形成した断面を与えるのに使用できる任意のデバイスを指すよう、広義に解釈されたい。
【００２６】
プログラマブルミラーアレイは、粘弾性制御装置および反射層とを有するマトリクスアドレス可能表面を有してよい。このような装置の基本的原理は、例えば反射性表面のアドレスされた区域は、入射光を回折光として反射し、アドレスされない区域は、入射光を非回折光として反射する、ということである。適切な空間フィルタを使用すると、非回折光を反射ビームからフィルタで除去し、回折光のみが基板に到達するようにすることができる。この方法で、ビームはマトリクスアドレス可能表面のアドレス指定パターンに従ってパターン形成される。
【００２７】
代替方法として、フィルタは回折光を除去し、非回折光のみが基板に到達できるようにすることが理解される。回折性光学超小型電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスのアレイも、対応する方法で使用することができる。各回折性光学ＭＥＭＳデバイスは、入射光を回折光として反射する格子を形成するために相互に対して変形できる複数の反射性リボンを含むことができる。
【００２８】
さらなる代替実施形態は、微小ミラーのマトリクス構成を使用するプログラマブルミラーアレイを含むことができ、各ミラーは、適切な局所的電界を加えるか、圧電起動手段を使用することにより、軸線の周囲で個々に傾斜することができる。この場合も、ミラーはマトリクスアドレス可能であり、したがってアドレス指定されたミラーは入る放射線ビームをアドレス指定されないミラーへと異なる方向で反射し、この方法で、反射ビームは、マトリクスアドレス可能ミラーのアドレス指定されたパターンに応じてパターン形成される。必要なマトリクスのアドレス指定は、適切な電子手段を使用して実行することができる。
【００２９】
上述した状況では両方とも、個々に制御可能なエレメントのアレイは、１つまたは複数のプログラマブルミラーアレイを有することができる。本明細書で言及したようなミラーアレイに関するさらなる情報は、例えば米国特許第５，２９６，８９１号および第５，５２３，１９３号、およびＰＣＴ特許出願第ＷＯ９８／３８５９７号および第ＷＯ９８／３３０９６号から収集することができ、これらは参照により全体が本明細書に組み込まれる。
【００３０】
プログラマブルＬＣＤアレイも使用することができる。このような構成の例が米国特許第５，２２９，８７２号で与えられ、これは参照により全体が本明細書に組み込まれる。
【００３１】
例えば形体の事前バイアス付与、光学的近接補正形体、位相変動技術および複数露光技術を使用する場合、個々に制御可能なエレメントのアレイ上に「表示」されるパターンは、最終的に基板の層に、または基板上に転送されるパターンとは大きく異なることがあることを理解されたい。同様に、最終的に基板上に生成されるパターンは、ある瞬間に個々に制御可能なエレメントのアレイ上に形成されるパターンには対応しないことがある。これは、基板の各部分に形成される最終的なパターンが、任意の期間にわたって、または任意の露光数にて構築され、その間に個々に制御可能なエレメントのアレイ上のパターンおよび／または基板の相対的位置が変化してしまう構成の場合である。
【００３２】
本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置が他の多くの用途においても使用可能であることは明確に理解されるべきである。例えば、これは、ＤＮＡチップ、ＭＥＭＳ、ＭＯＥＭＳ、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用ガイダンスおよび検出パターン、フラットパネル表示装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に使用され得る。こうした代替的な用途においては、本文にて使用した「ウェハ」または「ダイ」といった用語は、それぞれ「基板」または「目標部分」といった、より一般的な用語に置き換えて使用され得ることが当業者には理解される。本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）または計測または検査ツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上およびその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指す。
【００３３】
本明細書では、「放射線」および「ビーム」という用語は、イオンビームあるいは電子ビームといったような粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射線（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、あるいは１２６ｎｍの波長を有する）および超紫外線（ＥＵＶ）放射線（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射線を網羅するものとして使用される。
【００３４】
本明細書において使用する「投影システム」なる用語は、例えば使用する露光放射線、または浸漬流体の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、および反射屈折光学システムを含むさまざまなタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「レンズ」なる用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」なる用語と同義と見なされる。
【００３５】
照明システムは、放射線の投影ビームの誘導、成形、あるいは制御を行う屈折、反射、および反射屈折光学構成要素などの様々なタイプの光学構成要素も含むことができ、こうした構成要素もまた以降において集約的に、あるいは単独的に「レンズ」と称する。
【００３６】
リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）あるいはそれ以上の基板テーブル（および／または２つもしくはそれ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものである。このような「多段」機械においては、追加のテーブルが並列して使用される。もしくは、１つ以上の他のテーブルが露光に使用されている間に予備工程が１つ以上のテーブルにて実行される。
【００３７】
リソグラフィ装置は、投影システムの最終要素と基板との間の空間を充填するよう、基板を水などの比較的高い屈折率を有する液体に浸漬するタイプでもよい。浸漬液は、例えばマスクと投影システムの第一要素との間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用してもよい。浸漬技術は、投影システムの開口数を増加させるため、当技術分野で周知である。
【００３８】
さらに、装置には流体と基板の被照射部分との相互作用を可能にする流体処理セルを設けてもよい（例えば化学物質を基板に選択的に付着させるか、基板の表面構造を選択的に改造する）。
【００３９】
リソグラフィ投影装置
図１は、本発明の実施形態によるリソグラフィ投影装置１００を概略的に示したものである。装置１００は、少なくとも放射線システム１０２、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイそれぞれ１０４Ａおよび１０４Ｂ、オブジェクトテーブル１０６（例えば基板テーブル）、および投影システム（「レンズ」）１０８を含む。
【００４０】
放射線システム１０２は、放射線（例えばＵＶ放射線）の投影ビーム５１０を供給するために使用することができ、これはこの特定の場合では放射線ソース５１２も有する。
【００４１】
個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂ（例えばプログラマブルミラーアレイ）は、投影ビーム５１０にパターンを提供するために使用することができる。概して、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂの位置を、投影システム１０８に対して固定することができる。しかし、代替構成では、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂのうち少なくとも１つは、投影システム１０８に対してこれを正確に位置決めするために、位置決めデバイス（図示せず）に接続してよい。本明細書で示すように、個々に制御可能なエレメント１０４Ａおよび１０４Ｂは、反射タイプ（例えば個々に制御可能なエレメントの反射性アレイを有する）である。
【００４２】
オブジェクトテーブル１０６には、基板１１４（例えばレジスト塗布したシリコンウェハまたはガラス基板）を保持する基板ホルダ（特に図示せず）を設けることができ、オブジェクトテーブル１０６は、投影システム１０８に対して基板１１４を正確に位置決めするために位置決めデバイス５１６に接続することができる。
【００４３】
投影システム１０８（例えばクォーツおよび／またはＣａＦ２レンズシステムまたはこのような材料から作成したレンズエレメントを有する反射屈折システム、またはミラーシステム）を、ビーム分割器１１８から受け取ったパターン形成ビームを基板１１４の目標部分１２０（例えば１つまたは複数のダイ）に投影するために使用することができる。投影システム１０８は、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂの像を基板１１４に投影することができる。あるいは、投影システム１０８は、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂがシャッタとして作用する２次ソースの像を投影することができる。投影システム１０８は、２次ソースを形成し、微小スポットを基板１１４に投影するマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）も有する。
【００４４】
ソース５１２（例えばエキシマレーザ）は、放射線ビーム５２２を生成することができる。ビーム５２２は、直接的に、または例えばビーム拡大器５２６などの調整デバイス５２６を通過した後に、照明システム（照明装置）５２４に供給される。照明装置５２４は、ビーム５２２の強度分布の外部および／あるいは内部放射範囲（一般的にそれぞれ、σ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を設定する調節デバイス１２８を有してよい。また、照明装置５２４は一般的に、積分器５３０およびコンデンサ１３２などの他の様々な構成要素を含む。この方法で、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂに当たる投影ビーム５１０は、その断面に亘り所望する均一性と強度分布とを有する。
【００４５】
図１に関して、ソース５１２はリソグラフィ装置１００のハウジング内にあってよい（これは例えばソース５１２が水銀ランプである場合に多い）。代替実施形態では、ソース５１２はリソグラフィ投影装置１００から離してもよい。この場合、放射線ビーム５２２は（例えば適した誘導ミラーの助けにより）装置１００内に導かれる。この後者のシナリオでは、ソース５１２がエキシマレーザである場合が多い。これらのシナリオは本発明の範囲に入ると想定されることを理解されたい。
【００４６】
ビーム５１０はその後、ビーム分割器１１８を使用して誘導された後に個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂと交差する。個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂによって反射したら、ビーム５１０は投影システム１０８を通過し、これはビーム５１０を基板１１４の目標部分１２０に集束させる。
【００４７】
位置決めデバイス５１６（および任意選択で、ビーム分割器１４０を介して干渉計によるビームを受け取るベースプレート１３６上の干渉測定デバイス１３４）の助けにより、ビーム５１０の路の様々な目標位置１２０に位置決めするように、基板テーブル１０６は正確に移動することができる。使用時には、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂの位置決めデバイスを使用して、例えば走査中にビーム５１０の路に対する個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂの位置を正確に補正することができる。概して、オブジェクトテーブル１０６の動作は、図１には明示的に図示されていないロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現される。同様のシステムも使用して、個々に制御可能なエレメント１０４のアレイを位置決めすることができる。オブジェクトテーブル１０６および／または個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂが固定位置を有する一方、投影ビーム５１０を代替的／追加的に移動可能にして、必要な相対運動を提供してよいことが理解される。
【００４８】
実施形態の代替構成では、基板１１４が基板テーブル１０６上で移動可能である状態で、基板テーブル１０６を固定してよい。こうする場合、基板テーブル１０６には平坦な上面に複数の開口を設け、気体を開口に通して供給し、基板１１４を支持可能な気体クッションを提供する。これは従来、空気支承構成と呼ばれている。基板１１４は、１つまたは複数のアクチュエータ（図示せず）を使用して基板テーブル１０６上を移動し、これはビーム５１０の路に対して基板１１４を正確に位置決めすることができる。あるいは、基板１１４は、開口を通る気体の通過を選択的に開始し、停止することにより、基板テーブル１０６上で移動することができる。
【００４９】
本発明によるリソグラフィ装置１００は、本明細書では基板上のレジストを露光するように記載されているが、本発明はこの使用法に制限されず、装置１００は、レジストのないリソグラフィで使用するためにパターン形成した投影ビーム５１０を投影するために使用してよいことが理解される。
【００５０】
ここに表した装置１００は４つの好ましいモードにて使用可能である。
１．ステップモード。個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂ上のパターン全体が１回の作動（すなわち１回の「フラッシュ」）で目標部分１２０に投影される。次に基板テーブル１０６がｘ方向および／あるいはｙ方向で異なる位置へと移動し、異なる目標部分１２０がパターン形成した投影ビーム５１０により照射される。
２．走査モード。基本的にステップモードと同じであるが、所与の目標部分１２０が１回の「フラッシュ」で露光しない。代わりに、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂが、速度ｖで所与の方向（いわゆる「操作方向」、例えばｙ方向）に移動可能であり、したがってパターン形成した投影ビーム５１０が、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂを走査する。同時に、基板テーブル１０６が同じ方向または反対方向に速度Ｖ＝Ｍｖで同時に移動し、ここでＭは投影システム１０８の倍率である。この方法で、比較的大きい目標部分１２０を、解像度を妥協せずに露光することができる。
３．パルスモード。個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂは、基本的に静止状態に維持され、パルス状放射線システム１０２を使用してパターン全体が基板１１４の目標部分１２０に投影される。基板テーブル１０６は、基本的に一定の速度で移動し、したがってパターン形成された投影ビーム５１０が基板１０６にわたって線を走査する。個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂ上のパターンは、放射線システム１０２のパルス間で必要に応じて更新され、パルスは、連続する目標部分１２０が基板１１４上の必要な位置で露光するようにタイミングがとられる。その結果、パターン形成した投影ビーム５１０は、基板１１４にわたって走査し、基板１１４の細片で完全なパターンを露光することができる。プロセスは、線を１本ずつ完全な基板１１４が露光されるまで繰り返される。
４．連続操作モード。基本的にパルスモードと同じであるが、ほぼ一定の放射線システム１０２を使用し、パターン形成した投影ビーム５１０が基板１１４にわたって、走査し、それを露光するにつれ、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂ上のパターンが更新される。
【００５１】
上述した使用モードの組合せおよび／または変形、または全く異なる使用モードも使用することができる。
【００５２】
図１で示した実施形態では、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４はプログラマブルミラーアレイである。プログラマブルミラーアレイ１０４は、微小なミラーのマトリクス構成を有し、これはそれぞれ軸線を中心に個々に傾斜することができる。傾斜の程度が各ミラーの状態を画定する。エレメントに欠陥がない場合は、制御装置からの適切な制御信号によってミラーは制御可能であり。欠陥がない各エレメントは、投影された放射線パターンにおける対応するピクセルの強度を調節するように、一連の状態のいずれかに適応するために制御可能である。
【００５３】
一例では、一連の状態は、（ａ）ミラーが反射した放射線が、対応するピクセルの強度分布に最小限の寄与をするか、あるは寄与がゼロでもある黒の状態、（ｂ）反射した放射線が最大限の寄与をする最も白い状態、および（ｃ）反射した放射線が中間の寄与をする複数の中間状態を含む。状態は、通常のビームパターン形成／印刷に使用する通常セットと、欠陥があるエレメントの効果を補償するために使用する補償セットとに分割される。通常セットは、黒の状態、および第一グループの中間状態を有する。この第一グループはグレー状態と言い、最低の黒の値から特定の通常の最大値まで、対応するピクセル強度への寄与を漸進的に増加させるように選択可能である。補償セットは、残りの第二グループの中間状態を最も白い状態とともに有する。この第二グループの中間状態は、白の状態と言い、通常の最大値より大きく寄与するように選択可能であり、最も白い状態に対応する真の最大値まで漸進的に増加する。第二グループの中間状態は白の状態と言うが、これは単に通常の露光ステップと補償的な露光ステップとの区別を容易にするためのものであることが理解される。複数の状態全部を、代替的に黒と白の間にある一連のグレー状態と言うことができ、グレースケール印刷を可能であるように選択可能である。
【００５４】
例示的なパターニングシステムおよび投影システム
図２は、本発明の１つの実施形態によりリソグラフィ装置内で放射線ビームをパターニング形成する構成を詳細に示す。照明システム１０２（例えば照明システム１０２）によって供給された放射線ビーム１０は、第一方向に直線偏光する第一部分１０ａ、および第一部分１０ａのそれに直交する方向に直線偏光する第二部分１０ｂを有する。放射線の投影ビーム１０の第一部分１０ａのそれに平行な方向で直線偏光する放射線を実線で示す。破線は、放射線の投影ビーム１０の第二部分１０ｂのそれに平行な方向で平面偏光する放射線を示す。円偏光する放射線は鎖線で示す。さらに、以下で詳細に説明するように、第一光路を辿る放射線は比較的太い線で図示され、第二光路を辿る放射線は、比較的小さい矢印を有する比較的細い線で図示される。
【００５５】
放射線の投影ビーム１０は、ビーム分割器１１に配向される。この実施形態では、ビーム分割器１１は偏光キューブであり、これは放射線の投影ビーム１０の第一部分１０ａに平行で、平面偏光した放射線を反射し、放射線の投影ビーム１０の第二部分１０ｂに平行で、平面偏光した放射線を透過する。したがって、放射線の投影ビーム１０の第一部分１０ａは、第一放射線ビーム１２として偏光キューブ１１から反射する。
【００５６】
第一放射線ビーム１２は１／４波長プレート１３を通過し、その結果、第一放射線ビーム１２は円偏光した放射線ビーム１４になる。円偏光した放射線ビーム１４は、個々に制御可能なエレメントの第一アレイ１５に入射し、これは放射線ビーム１４をパターン形成して、これを円偏光したパターン形成放射線ビーム１６として反射する。円偏光したパターン形成ビーム１６はその後、１／４波長プレート１３を２回目に通過する。円偏光したパターン形成放射線ビーム１６が１／４波長プレート１３を通過すると、放射線ビーム１６が再び直線偏光され、第一直線偏光パターン放射線ビーム１７を生成する。
【００５７】
第一パターン形成放射線ビーム１７は、（これを得る元となる）第一放射線ビーム１２に直交する方向で平面偏光する。１／４波長１３を２回通過しているからである。したがって、第一パターン形成放射線ビーム１７を偏光キューブ１１内へと戻すと、それを透過して、結合したパターン形成放射線ビーム２９の第一部分１８を形成する。
【００５８】
対応する方法で、投影放射線ビーム１０の第二部分１０ｂは、最初に偏光キューブ１１を透過して、第二放射線ビーム２２を形成し、これは第二１／４波長プレート２３を通過して、第二円偏光放射線ビーム２４を形成する。第二円偏光放射線ビーム２４は、個々に制御可能なエレメントの第二アレイ２５に入射し、これは円偏光した放射線ビーム２４にパターン形成し、その結果、第二円偏光パターン形成放射線ビーム２６になる。第二円偏光パターン形成放射線ビーム２６は再び１／４波長プレート２３を通過して、第二直線偏光パターン形成放射線ビーム２７を形成する。第二円偏光パターン形成放射線ビーム２７は、第一放射線ビーム２２に直交する方向で偏光される。第二１／４波長プレート２３を２回通過したからである。したがって、第二直線偏光パターン形成放射線ビーム２７は、投影放射線ビーム１０の第一部分１０ａと同じ方向に偏光させる。したがって、これは偏光キューブ１１で反射して、結合したパターン形成放射線ビーム２９の第二部分２８を形成する。結合したパターン形成放射線ビーム２９はその後、投影システム１９によって基板２０に投影される。
【００５９】
図２は、相互に隣接する投影放射線ビーム１０の第一および第二部分１０ａ、１０ｂのような放射線ビームを図示しているが、これは図を明快にするために実行したにすぎず、実際にビームは一致してもよい。
【００６０】
このパターニング構成を使用すると、照明システムによって提供された放射線ビーム１０の異なる部分に、（個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１５、２５を使用して）全く独立したパターンを提供することが可能である。基板２０に投影すべきパターンを、そのタイプに応じて個々に制御可能なエレメントの２つのアレイ１５、２５間で分割することができる。例えば、個々に制御可能なエレメントの第一アレイ１５を使用して、第一方向に平行に位置合わせした細長いパターン形体の全部について、パターンを生成することができ、個々に制御可能なエレメントの第二アレイ２５は、第一方向に直角に位置合わせした細長いパターン形体の全部について、パターンを生成することができる。これで、パターンの各部分の照明設定を、生成する形体に合わせて最適化することができる。
【００６１】
また、結合したパターン形成ビーム２９の偏光を保存する投影システムを使用する例では、結合したパターン形成放射線ビーム２９の第一および第二部分１８、２８を、描像を補助する方向に直線偏光した状態で、基板２０に投影することができる。
【００６２】
上記の構成は、個々に制御可能なエレメントの反射性アレイ１５および２５とともに、ビーム分割器とビーム結合器との両方として偏光キューブ１１を使用して図示されているが、代替形状も使用できることに留意されたい。例えば、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイは透過性で、基板２０に投影する前に別個のビーム結合器との組み合わせで使用することができる。
【００６３】
図５は、本発明の１つの実施形態によりリソグラフィ装置内で放射線ビームのパターンを形成する構成を詳細に示す。照明システム（例えば照明システム１０２）によって提供される放射線ビーム５１０は、第一方向に直線偏光する第一部分５１０ａ、および第一部分５１０ａのそれに直交する方向で直線偏光する第二部分５１０ｂを有する。放射線ビーム５１０は偏光キューブ５１１に配向され、これは投影放射線ビームの第一部分５１０ａに平行で平面偏光した放射線を反射し、投影放射線ビーム５１０の第二部分５１０ｂに平行で平面偏光した放射線を透過する。したがって、投影放射線ビーム５１０の第一部分５１０ａは、第一放射線ビーム５１２として偏光キューブ５１１から反射し、第二部分５１０ｂは、第二放射線ビーム５２２として偏光キューブ５１１を透過する。
【００６４】
第一放射線ビーム５１２は、個々に制御可能なエレメントの透過性アレイ５１５を通過し、これは放射線ビーム５１２に第一パターンを与える。これは、第一パターン形成放射線ビーム５１６を生成し、これは第一方向に直線偏光されている。
【００６５】
第二放射線ビーム５２２は、反射鏡５２３、５２４によって配向されて、個々に制御可能なエレメントの第二透過性アレイ５２５を通過し、これは第二放射線ビーム５２２に第二パターンを与えて、第二パターン形成放射線ビーム５２６を生成する。
【００６６】
第一および第二パターン形成放射線ビーム５１６、５２６は、第二偏光キューブ５３０内で結合される。第二偏光キューブ５３０は、第一偏光キューブ５１１と比較すると、反対の方法で作用する。第二方向で直線偏光された放射線は、偏光キューブ５３０を透過し、第二方向で直線偏光された放射線は、偏光キューブ５３０で反射する。したがって、第一パターン形成放射線ビーム５１６は第二偏光キューブ５３０を透過し、第二パターン形成放射線ビーム５２６は第二偏光キューブ５３０で反射する。第一および第二パターン形成放射線ビーム５１６、５２６は、偏光キューブ５３０内で結合されて、結合したパターン形成ビーム５２９を形成する。結合ビーム５２９は、（１）第一方向で直線偏光され、個々に制御可能なエレメントの透過性アレイ５１５の第一パターンに従ってパターン形成された放射線である第一部分５２９ａと、（２）第一方向に直交する第二方向で直線偏光され、個々に制御可能なエレメントの第二透過性アレイ５２５の第二パターンに従ってパターン形成された放射線である第二部分５２９ｂとで構成される。
【００６７】
別の実施形態では、個々に制御可能なエレメントの反射性アレイを、非テレセントリック系で照明することができ、ビーム分割器とは別個のビーム結合器を使用することができる。さらに、非偏光ビーム分割器を使用することができる。しかし、この場合はその後に、偏光フィルタを使用して、放射線の投影ビームの第一および第二部分を偏光するか、第一および第二パターン形成放射線ビームを使用して、結合したパターン形成ビームを基板に投影する場合に、最大の利益を獲得することが必要である。このような配置構成の組み合わせも使用することができる。
【００６８】
図３は、本発明の１つの実施形態による投影システムを示す。異なる極性を有するパターン形成放射線ビームの２つの部分は、全く異なるパターンを有し、異なる光路を辿っている。したがって、この２つの部分では、放射線ビームに別個に必要な補正を施せることが望ましい。図３は、このような補正を実行する配置構成を示す。構成は、図２で示したパターニング構成に類似し、光路および異なる極性を示すために、対応する線の規則を使用する。
【００６９】
図３で示す実施形態では、パターン形成した放射線ビーム４０は、第一方向に直線偏光された第一部分４０ａ、および直交する方向に直線偏光された第二部分４０ｂを有する。パターン形成された放射線ビーム４０は偏光キューブ４１に配向され、これはパターン形成した放射線ビーム４０の第一部分４０ａを反射して、第一放射線ビーム４２を形成し、偏光キューブ４１を通してパターン形成したビーム４０の第二部分４０ｂを透過して、第二放射線ビーム６２を形成する。
【００７０】
第一放射線ビーム４２は１／４波長プレート４３を通過して、円偏光した放射線ビーム４４を形成する。円偏光したビーム４４はその後、必要に応じて補正される。円偏光した放射線ビーム４４は第一レンズシステム４５を通過し、次に凹ミラー４６で反射する。一例では、凹ミラー４６およびレンズシステム４５を適切に選択すると、色収差などの色のエラーを補正することができる。一例では、マンジャングループを使用してよい。補正した円偏光放射線ビーム４７はその後、１／４波長プレート４３を２回目に通過して、補正したパターン形成放射線ビーム７０の第一部分４９を形成し、これは対物レンズシステム５０によって基板５１に投影される。
【００７１】
第二放射線ビーム６２は、パターン形成した放射線ビーム４０の第二部分４０ｂに対応して、偏光キューブ４１を透過し、第二１／４波長プレート６３を通過して、円偏光した放射線ビーム６４を生成する。円偏光した放射線ビーム６４は第二レンズシステム６６を通過して、第二凹ミラー６５で反射し、これは第二円偏光補正済みビーム６７を生成するために適切な形状を有する。第二円偏光補正済み放射線ビーム６７は、１／４波長プレート６３を２回目に通過して、補正済みの放射線ビーム６８を生成し、これは未補正のパターン形成放射線ビーム４０の第二部分４０ｂに直交する方向で円偏光される。補正済み放射線ビーム６８は偏光キューブ４１内で反射して、パターン形成放射線ビーム７０の第二補正済み部分６９を生成し、これは対物レンズシステム５０によって第一補正済み部分４９とともに基板５１に投影される。したがって、別個の独立した補正を、パターン形成した放射線ビーム４０の直交偏光部分４０ａおよび４０Ｂに適用することができる。
【００７２】
一例では、図２で示すように、パターニング構成内に配向される放射線の投影ビーム１０の極性を完全に制御するために、照明システムを構成する。特に、照明システムは、積分器内で放射線の極性を維持するように構成される。
【００７３】
例示的な瞳面の照明フィールド
図４ａは、本発明の１つの実施形態による照明体系を示す。この実施形態では、瞳面７９の照明フィールドを示す。瞳面７９は４つの象限８１、８２、８３、８４に分割される。図４ａで示す第一の例では、瞳面７９の各象限の放射線が、光軸８０から離れて配置構成された区域８５、８６、８７、８８に局所化される。反対の象限、つまり８１および８３または８２および８４とされる象限の放射線が、同じ方向であるが他の２つの象限における放射線と直交する方向で直線偏光される。したがって、このような照明フィールド、および図２で示すようなパターニング構成を使用して、個々に制御可能なエレメントの２つのアレイ１５、２５それぞれを、双極照明モードで照明し、個々に制御可能なエレメントの各アレイに生成され、パターン形成される形体は、双極照明に適切なそれでよい。
【００７４】
図４ｂは、本発明の１つの実施形態による代替照明体系を示す。この実施形態では、環状照明モードを使用する。しかし、図４ａで示した例と同様に、対向する象限にある放射線の直線偏光は、同じではあるが、隣接する象限のそれとは直交する。例えば、８１および８３とされる瞳面７９の象限の区間９５および９７にある放射線は、相互と同じ方向で直線偏光される。同様に、８２および８４とされる象限の区間９６および９８は、相互に同じ方向であるが、区間９５および９７の放射線のそれと直交する方向で直線偏光される。記載された照明モードの変形、または全く異なる照明モードも、適切な状況では有利であることが理解される。
【００７５】
記載されたような照明モードは、例えばシュスタプラット（つまり光を、瞳の半径に直角の接線方向に偏光する区画を有するプレート）を使用して生成することができる。
【００７６】
結論
以上で本発明の様々な実施形態を説明したが、これは例示によってのみ提示されたもので、制限するものではないことを理解されたい。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および細部に様々な変更を実施できることが当業者には明白である。したがって、本発明の広さおよび範囲は、上述した例示的実施形態のいずれからも制限されず、請求の範囲およびその均等物に従ってのみ定義されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の１つの実施形態によるリソグラフィ装置の一部を示したものである。
【図２】本発明の１つの実施形態により、リソグラフィ装置内に放射線ビームのパターンを形成する配置構成を詳細に示したものである。
【図３】本発明の１つの実施形態による投影システムを示したものである。
【図４ａ】本発明の様々な実施形態によるリソグラフィ装置の瞳面における照明フィールドの例を示したものである。
【図４ｂ】本発明の様々な実施形態によるリソグラフィ装置の瞳面における照明フィールドの例を示したものである。
【図５】本発明の１つの実施形態により、リソグラフィ装置内に放射線ビームのパターンを形成する配置構成を詳細に示したものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明はリソグラフィ装置およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板の目標部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路（ＩＣ）、フラットパネル表示装置、および微細構造を伴う他のデバイスの製造において使用可能である。従来のリソグラフィ装置では、代替的にマスクまたはレチクルと呼ばれるパターニング手段は、ＩＣ（または他のデバイス）の個々の層に対応する回路パターンの生成に使用することができ、このパターンを、放射線感光原料（例えばレジスト）の層を有する基板（例えばシリコンウェハまたはガラス板）上の目標部分（例えば１つあるいは幾つかのダイの一部を有する）に描像することができる。マスクの代わりに、パターニング手段は、回路パターンを生成し、個々に制御可能なエレメントのアレイを有してよい。
【０００３】
一般的に、１枚の基板は、順次照射される近接目標部分の全体ネットワークを含んでいる。既知のリソグラフィ装置は、全体マスクパターンを目標部分に１回の作動にて露光することによって各目標部分が照射される、いわゆるステッパと、所定の基準方向（「走査」方向）にマスクパターンを投影ビームで徐々に走査し、これと同時に基板テーブルをこの方向と平行に、あるいは反平行に走査することにより、各目標部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。
【０００４】
基板上に生成されるパターンの異なる部分を異なる照明設定で照明することが知られている。例えば、細長く比較的薄い形体で構成されたパターンに望ましい照明は、いわゆる双極照明である。この配置構成で、照明放射線は瞳面に配置構成され、したがって放射線は、照明すべきパターンの細長い形体に平行である瞳面の線に沿った光軸から分離した瞳面の部分に限定される。
【０００５】
しかし、照明すべきパターンは通常、第一方向に平行な細長い形体ばかりでなく、この方向に直角な細長い形体も含む。この状況で、通常はパターンを２つの露光部に分割する。つまり、（１）第一方向に平行な細長い形体を含み、適切に配向された双極照明を使用して照明されたサブパターンを照明する第一露光、および（２）このような形体に適した方向にした双極照明を使用して、直角に配向した細長い形体を照明する第二露光である。このような配置構成の欠点は、完全なパターンごとに２つの露光部が必要なことである。したがって、露光時間が２倍になり、装置のスループットが低下する。
【０００６】
四極照明を使用して完全なパターンを照明する妥協的な解決法も使用されている。これは、瞳面での放射線を、それぞれが相互に直角である細長い形体のパターンを照明するように最適化された２つの双極露光の組み合わせとして配置構成する照明である。この配置構成は、装置のスループット損を回避するが、基板に投影される像の品質は、別個の双極照明露光で達成できるほど良好ではない。また、基板にパターンを描像する場合は、徐々に高くなるＮＡ（開口数）を使用することが望ましい。こうすると、基板に描像されるパターンの品質をさらに改善できるからである。しかし、ＮＡが増加するにつれ、基板に投影される放射線のグレージング角も増加する。その結果、ＮＡが増加するにつれ、基板から反射する放射線の割合も増加する。反射した放射線は、装置の他の部分に影響するか、反射して基板に戻ると、基板上に生成されたパターンの品質を低下させることがある迷光放射線である。さらに、迷光放射線の割合が増加するにつれて、照明放射線の強度を上げるか、露光時間を延長する、あるいはその両方を実行する必要があり、それによって装置の費用が増加するか、装置のスループットが低下する、あるいはその両方である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、必要なのは、パターンを照明し、それを基板に投影するための改良型装置である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態によると、放射線の投影ビームを供給する照明システムと、投影ビームを第一および第二放射線ビームに分割する放射線ビーム分割器と、第一ビームの断面に第一パターンを与える働きをする、個々に制御可能なエレメントの第一アレイと、第二ビームの断面に第二パターンを与える働きをする、個々に制御可能なエレメントの第二アレイと、基板を支持する基板テーブルと、結合したパターン形成ビームを基板の目標部分に投影する投影システムとを有するリソグラフィ装置が提供される。結合したパターン形成ビームのうち第一パターン形成ビームから得られる部分は、ほぼ直線偏光され、結合したパターン形成ビームのうち第二パターン形成ビームから得られる部分は、第一パターン形成ビームから得られた部分とはほぼ直交し、ほぼ直線偏光される。
【０００９】
この実施形態では、基板に投影されるパターンは、個々に制御可能なエレメントを第一および第二アレイ上の２つのサブパターンのセットに分割することができ、これは基板に同時に描像される。特に、任意の方向に平行なパターンの細長い形体は、個々に制御可能なエレメントの第一アレイによって提供することができ、任意の方向に直角な細長い形体は、個々に制御可能なエレメントの第二アレイによって提供することができる。したがって、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイそれぞれに設定されるパターンに適切な照明設定を使用することができる。さらに、結合したパターン形成ビームの一部の直線偏光の方向を適切に選択し、結合したパターン形成ビームの一部が高いグレージング角で基板に入射した場合に、基板からの放射線の反射を減少させることができる。
【００１０】
一例では、結合したパターン形成ビームのうち第一パターン形成ビームから得られる部分の直線偏光の方向は、放射線ビームの部分の電界が、結合し放射線ビームの一部が基板に投影する際に辿る線（基板に対して斜角である）と、基板に対して直角な線とによって画定された面に直角である面にあるように選択される。結合したパターン形成ビームのうち第二パターン形成ビームから得られた部分も、同様に配置構成することができる。その結果、基板に入射する点における放射線の電界は、基板の表面に平行である。したがって、基板からの放射線の反射が最小限に抑えられる。
【００１１】
一例では、放射線ビーム分割器は偏光キューブである。放射線投影ビームのうち第一方向で直線偏光する照明システムによって供給される部分は、偏光キューブ内で個々に制御可能なエレメントの第一アレイへと反射し、投影ビームのうち第一方向に直交する第二方向に直線偏光される放射線は、偏光キューブを通して個々に制御可能なエレメントの第二アレイへと透過される。照明システムからの放射線は、非偏光ビーム分割器を使用して放射線の投影ビームを第一および第二ビームに分割する場合および／または第一および第二放射線ビームまたは第一および第二パターン形成放射線ビームをその後に直線偏光する場合に生じるような有意な損失なく、第一方向に直線偏光する部分と、第二方向に直線偏光する部分とに分割することができる。
【００１２】
一例では、放射線ビーム分割器および放射線ビーム結合器は、１つの光学素子またはグループの構成要素である。その結果、個々に制御可能なエレメントの反射性アレイを使用する場合、これはテレセントリック系で照明してよい。さらに、必要な構成要素数が減少し、場合によっては装置の複雑さが低下する。
【００１３】
一例では、ビーム／結合器と個々に制御可能なエレメントの関連するアレイとの間で放射線の第一および／または第二ビームのビーム路に、１／４波長プレートを配置することができる。これは、偏光キューブを通して放射線が適切に向けられるので、ビーム分割器／結合器が偏光キューブである場合に、特に有利である。
【００１４】
この例では、放射線の投影ビームのうち、偏光キューブ内で初期反射するように適切に直線偏光される部分は、その後に（個々に制御可能なエレメントのアレイに入射する前および後に）１／４波長プレートを２回通過することによって回転し、その後、次に偏光キューブに入る時に、偏光キューブを透過する。同様に、放射線の投影ビームのうち、偏光キューブを初期透過するように適切に直線偏光される部分は、その後に関連する１／４波長プレートを二重に通過することによって回転し、したがって２回目に入る時に偏光キューブ内で反射する。したがって、個々に制御可能なエレメントの２つのアレイによってパターン形成される放射線ビームは、２回目は偏光キューブを一緒に出る。つまり結合されて１本のパターン形成ビームになり、放射線ソースの方向における放射線の反射が最少になる。
【００１５】
一例では、装置をさらに複雑にせずに、２つのサブパターンの最適照明を保証することが望ましい。この例では、放射線の結合したパターン形成ビームの成分の極性を保持するように投影システムを配置構成する。さらに、投影システムは、結合したパターン形成ビームのうち第一および第二パターン形成ビームから得られた部分それぞれの色の誤差を別個に補正する。例えば、結合したパターン形成ビームのうち直交方向で直線偏光する部分を別個に補正する。
【００１６】
一例では、瞳面の第一部分の放射線が任意の方向で直線偏光され、瞳面の第二部分の放射線が、第一部分に直交する方向で直線偏光されるように、照明システムを配置構成してよい。したがって、瞳面の一部分の放射線を使用して、個々に制御可能なエレメントの第一アレイを照明し、瞳面の第二部分のそれを使用して、個々に制御可能なエレメントの第二アレイを照明する。したがって、個々に制御可能なエレメントのアレイ上に設定された２つの異なるパターンの照明状態を、別個に設定することができる。特に、第一方向に直線偏光された放射線は、瞳面の２つの対向する象限に配置することができ、これは光軸から離れていることが望ましく、任意の方向に対して直角に直線偏光された放射線を残りの２つの象限に設けることができ、この場合も光軸から離れていることが望ましい。したがって、個々に制御可能なエレメントの各アレイは、双極照明を受ける。特定の方向に直線偏光される放射線によって照明されるのみだからである。さらに、第一アレイで受ける双極照明は、双極照明のために個々に制御可能なエレメントの第二アレイ上で適切に配向される形体とは異なる方向の細長いパターン形体に適切である。したがって、特定の方向に平行な細長い形体を含むパターンの部分について、照明を最適化することができる。
【００１７】
本発明の別の実施形態では、放射線の投影ビームを供給する照明システムと、投影ビームの断面にパターンを与えるパターニングデバイスと、基板を支持する基板テーブルと、パターン形成したビームを基板の目標部分に投影する投影システムとを有するリソグラフィ装置が提供される。投影システムは、第一方向にほぼ直線偏光されるパターン形成ビームの放射線と、第一方向にほぼ直交する第二方向にほぼ直線偏光されるパターン形成ビームの放射線とをそれぞれ、第一および第二パターン形成サブビームに分離する偏光キューブと、第一および第二パターン形成サブビームそれぞれを補正する第一および第二光学補正ユニットと、第一および第二補正済みサブビームを結合して、補正したパターン形成ビームを形成する放射線ビーム結合器とを有する。
【００１８】
この実施形態では、異なる方向で直線偏光されたパターン形成ビームの成分に、別個の補正を適用することができる。これは、例えばパターン形成したビームの異なる偏光成分が、異なる光路を辿り、したがって異なる誤差まで露光している場合に、特に有利である。
【００１９】
本発明のさらなる実施形態では、基板を提供するステップと、照明システムを使用して放射線の投影ビームを提供するステップと、投影ビームを第一および第二放射線ビームに分割するために、放射線ビーム分割器を使用するステップと、第一ビームの断面に第一パターンを与えるために、個々に制御可能なエレメントの第一アレイを使用するステップと、第二ビームの断面にパターンを与えるために、個々に制御可能なエレメントの第二アレイを使用するステップと、第一および第二パターン形成ビームを結合して、結合したパターン形成ビームを形成するために放射線ビーム結合器を使用するステップと、放射線の結合したパターン形成ビームを基板の目標部分に投影するステップとを含むデバイス製造方法が提供される。結合したパターン形成ビームのうち第一パターン形成ビームから得られた部分は、ほぼ直線偏光され、結合したパターン形成ビームのうち第二パターン形成ビームから得られた部分は、ほぼ直線偏光され、第一パターン形成ビームから得られた部分とほぼ直交する。
【００２０】
本発明のさらなる実施形態では、基板を提供するステップと、照明システムを使用して放射線の投影ビームを提供するステップと、投影ビームの断面にパターンを与えるためにパターニング手段を使用するステップと、パターン形成したビームを基板の目標部分に投影するステップとを有するデバイス製造方法が提供される。パターン形成したビームを基板に投影するステップは、第一方向にほぼ直線偏光されるパターン形成ビームの放射線と、第一方向にほぼ直交する第二方向にほぼ直線偏光されるパターン形成ビームの放射線とをそれぞれ、第一および第二パターン形成サブビームに分離するために偏光キューブを使用することと、第一および第二パターン形成サブビームをそれぞれ補正するために第一および第二光学補正ユニットを使用することと、補正したパターン形成ビームを形成するために、第一および第二補正済みサブビームを結合することとを含む。
【００２１】
本発明のさらなる実施形態、形体および利点、さらに本発明の様々な実施形態の構造および動作を添付の略図を参照に、以下で詳細に説明する。
【００２２】
添付図面は、本明細書に組み込まれて、その一部を形成し、本発明を図示して、記述とともに本発明の原理を説明し、当業者が本発明を作成して、使用できるようにする働きをする。
【００２３】
次に、本発明の添付図面に関連して説明する。図面では、同様の参照番号は同一の、または機能的に類似する要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置が他の多くの用途においても使用可能であることは明確に理解されるべきである。例えば、これは、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用ガイダンスおよび検出パターン、フラットパネル表示装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に使用され得る。こうした代替的な用途においては、本文にて使用した「ウェハ」または「ダイ」といった用語は、それぞれ「基板」または「目標部分」といった、より一般的な用語に置き換えて使用され得ることが当業者には理解される。本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）または計測または検査ツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上およびその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指す。
【００２５】
本明細書で使用する「個々に制御可能なエレメントのアレイ」という用語は、基板の目標部分に所望のパターンを生成できるように、入射放射線ビームにパターン形成した断面を与えるのに使用できる任意のデバイスを指すよう、広義に解釈されたい。
【００２６】
プログラマブルミラーアレイは、粘弾性制御装置および反射層とを有するマトリクスアドレス可能表面を有してよい。このような装置の基本的原理は、例えば反射性表面のアドレスされた区域は、入射光を回折光として反射し、アドレスされない区域は、入射光を非回折光として反射する、ということである。適切な空間フィルタを使用すると、非回折光を反射ビームからフィルタで除去し、回折光のみが基板に到達するようにすることができる。この方法で、ビームはマトリクスアドレス可能表面のアドレス指定パターンに従ってパターン形成される。
【００２７】
代替方法として、フィルタは回折光を除去し、非回折光のみが基板に到達できるようにすることが理解される。回折性光学超小型電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスのアレイも、対応する方法で使用することができる。各回折性光学ＭＥＭＳデバイスは、入射光を回折光として反射する格子を形成するために相互に対して変形できる複数の反射性リボンを含むことができる。
【００２８】
さらなる代替実施形態は、微小ミラーのマトリクス構成を使用するプログラマブルミラーアレイを含むことができ、各ミラーは、適切な局所的電界を加えるか、圧電起動手段を使用することにより、軸線の周囲で個々に傾斜することができる。この場合も、ミラーはマトリクスアドレス可能であり、したがってアドレス指定されたミラーは入る放射線ビームをアドレス指定されないミラーへと異なる方向で反射し、この方法で、反射ビームは、マトリクスアドレス可能ミラーのアドレス指定されたパターンに応じてパターン形成される。必要なマトリクスのアドレス指定は、適切な電子手段を使用して実行することができる。
【００２９】
上述した状況では両方とも、個々に制御可能なエレメントのアレイは、１つまたは複数のプログラマブルミラーアレイを有することができる。本明細書で言及したようなミラーアレイに関するさらなる情報は、例えば米国特許第５，２９６，８９１号および第５，５２３，１９３号、およびＰＣＴ特許出願第ＷＯ９８／３８５９７号および第ＷＯ９８／３３０９６号から収集することができ、これらは参照により全体が本明細書に組み込まれる。
【００３０】
プログラマブルＬＣＤアレイも使用することができる。このような構成の例が米国特許第５，２２９，８７２号で与えられ、これは参照により全体が本明細書に組み込まれる。
【００３１】
例えば形体の事前バイアス付与、光学的近接補正形体、位相変動技術および複数露光技術を使用する場合、個々に制御可能なエレメントのアレイ上に「表示」されるパターンは、最終的に基板の層に、または基板上に転送されるパターンとは大きく異なることがあることを理解されたい。同様に、最終的に基板上に生成されるパターンは、ある瞬間に個々に制御可能なエレメントのアレイ上に形成されるパターンには対応しないことがある。これは、基板の各部分に形成される最終的なパターンが、任意の期間にわたって、または任意の露光数にて構築され、その間に個々に制御可能なエレメントのアレイ上のパターンおよび／または基板の相対的位置が変化してしまう構成の場合である。
【００３２】
本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置が他の多くの用途においても使用可能であることは明確に理解されるべきである。例えば、これは、ＤＮＡチップ、ＭＥＭＳ、ＭＯＥＭＳ、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用ガイダンスおよび検出パターン、フラットパネル表示装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に使用され得る。こうした代替的な用途においては、本文にて使用した「ウェハ」または「ダイ」といった用語は、それぞれ「基板」または「目標部分」といった、より一般的な用語に置き換えて使用され得ることが当業者には理解される。本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）または計測または検査ツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上およびその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指す。
【００３３】
本明細書では、「放射線」および「ビーム」という用語は、イオンビームあるいは電子ビームといったような粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射線（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、あるいは１２６ｎｍの波長を有する）および超紫外線（ＥＵＶ）放射線（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射線を網羅するものとして使用される。
【００３４】
本明細書において使用する「投影システム」なる用語は、例えば使用する露光放射線、または浸漬流体の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、および反射屈折光学システムを含むさまざまなタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「レンズ」なる用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」なる用語と同義と見なされる。
【００３５】
照明システムは、放射線の投影ビームの誘導、成形、あるいは制御を行う屈折、反射、および反射屈折光学構成要素などの様々なタイプの光学構成要素も含むことができ、こうした構成要素もまた以降において集約的に、あるいは単独的に「レンズ」と称する。
【００３６】
リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）あるいはそれ以上の基板テーブル（および／または２つもしくはそれ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものである。このような「多段」機械においては、追加のテーブルが並列して使用される。もしくは、１つ以上の他のテーブルが露光に使用されている間に予備工程が１つ以上のテーブルにて実行される。
【００３７】
リソグラフィ装置は、投影システムの最終要素と基板との間の空間を充填するよう、基板を水などの比較的高い屈折率を有する液体に浸漬するタイプでもよい。浸漬液は、例えばマスクと投影システムの第一要素との間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用してもよい。浸漬技術は、投影システムの開口数を増加させるため、当技術分野で周知である。
【００３８】
さらに、装置には流体と基板の被照射部分との相互作用を可能にする流体処理セルを設けてもよい（例えば化学物質を基板に選択的に付着させるか、基板の表面構造を選択的に改造する）。
【００３９】
リソグラフィ投影装置
図１は、本発明の実施形態によるリソグラフィ投影装置１００を概略的に示したものである。装置１００は、少なくとも放射線システム１０２、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイそれぞれ１０４Ａおよび１０４Ｂ、オブジェクトテーブル１０６（例えば基板テーブル）、および投影システム（「レンズ」）１０８を含む。
【００４０】
放射線システム１０２は、放射線（例えばＵＶ放射線）の投影ビーム５１０を供給するために使用することができ、これはこの特定の場合では放射線ソース５１２も有する。
【００４１】
個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂ（例えばプログラマブルミラーアレイ）は、投影ビーム５１０にパターンを提供するために使用することができる。概して、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂの位置を、投影システム１０８に対して固定することができる。しかし、代替構成では、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂのうち少なくとも１つは、投影システム１０８に対してこれを正確に位置決めするために、位置決めデバイス（図示せず）に接続してよい。本明細書で示すように、個々に制御可能なエレメント１０４Ａおよび１０４Ｂは、反射タイプ（例えば個々に制御可能なエレメントの反射性アレイを有する）である。
【００４２】
オブジェクトテーブル１０６には、基板１１４（例えばレジスト塗布したシリコンウェハまたはガラス基板）を保持する基板ホルダ（特に図示せず）を設けることができ、オブジェクトテーブル１０６は、投影システム１０８に対して基板１１４を正確に位置決めするために位置決めデバイス５１６に接続することができる。
【００４３】
投影システム１０８（例えばクォーツおよび／またはＣａＦ２レンズシステムまたはこのような材料から作成したレンズエレメントを有する反射屈折システム、またはミラーシステム）を、ビーム分割器１１８から受け取ったパターン形成ビームを基板１１４の目標部分１２０（例えば１つまたは複数のダイ）に投影するために使用することができる。投影システム１０８は、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂの像を基板１１４に投影することができる。あるいは、投影システム１０８は、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂがシャッタとして作用する２次ソースの像を投影することができる。投影システム１０８は、２次ソースを形成し、微小スポットを基板１１４に投影するマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）も有する。
【００４４】
ソース５１２（例えばエキシマレーザ）は、放射線ビーム５２２を生成することができる。ビーム５２２は、直接的に、または例えばビーム拡大器５２６などの調整デバイス５２６を通過した後に、照明システム（照明装置）５２４に供給される。照明装置５２４は、ビーム５２２の強度分布の外部および／あるいは内部放射範囲（一般的にそれぞれ、σ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を設定する調節デバイス１２８を有してよい。また、照明装置５２４は一般的に、積分器５３０およびコンデンサ１３２などの他の様々な構成要素を含む。この方法で、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂに当たる投影ビーム５１０は、その断面に亘り所望する均一性と強度分布とを有する。
【００４５】
図１に関して、ソース５１２はリソグラフィ装置１００のハウジング内にあってよい（これは例えばソース５１２が水銀ランプである場合に多い）。代替実施形態では、ソース５１２はリソグラフィ投影装置１００から離してもよい。この場合、放射線ビーム５２２は（例えば適した誘導ミラーの助けにより）装置１００内に導かれる。この後者のシナリオでは、ソース５１２がエキシマレーザである場合が多い。これらのシナリオは本発明の範囲に入ると想定されることを理解されたい。
【００４６】
ビーム５１０はその後、ビーム分割器１１８を使用して誘導された後に個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂと交差する。個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂによって反射したら、ビーム５１０は投影システム１０８を通過し、これはビーム５１０を基板１１４の目標部分１２０に集束させる。
【００４７】
位置決めデバイス５１６（および任意選択で、ビーム分割器１４０を介して干渉計によるビームを受け取るベースプレート１３６上の干渉測定デバイス１３４）の助けにより、ビーム５１０の路の様々な目標位置１２０に位置決めするように、基板テーブル１０６は正確に移動することができる。使用時には、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂの位置決めデバイスを使用して、例えば走査中にビーム５１０の路に対する個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂの位置を正確に補正することができる。概して、オブジェクトテーブル１０６の動作は、図１には明示的に図示されていないロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現される。同様のシステムも使用して、個々に制御可能なエレメント１０４のアレイを位置決めすることができる。オブジェクトテーブル１０６および／または個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂが固定位置を有する一方、投影ビーム５１０を代替的／追加的に移動可能にして、必要な相対運動を提供してよいことが理解される。
【００４８】
実施形態の代替構成では、基板１１４が基板テーブル１０６上で移動可能である状態で、基板テーブル１０６を固定してよい。こうする場合、基板テーブル１０６には平坦な上面に複数の開口を設け、気体を開口に通して供給し、基板１１４を支持可能な気体クッションを提供する。これは従来、空気支承構成と呼ばれている。基板１１４は、１つまたは複数のアクチュエータ（図示せず）を使用して基板テーブル１０６上を移動し、これはビーム５１０の路に対して基板１１４を正確に位置決めすることができる。あるいは、基板１１４は、開口を通る気体の通過を選択的に開始し、停止することにより、基板テーブル１０６上で移動することができる。
【００４９】
本発明によるリソグラフィ装置１００は、本明細書では基板上のレジストを露光するように記載されているが、本発明はこの使用法に制限されず、装置１００は、レジストのないリソグラフィで使用するためにパターン形成した投影ビーム５１０を投影するために使用してよいことが理解される。
【００５０】
ここに表した装置１００は４つの好ましいモードにて使用可能である。
１．ステップモード。個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂ上のパターン全体が１回の作動（すなわち１回の「フラッシュ」）で目標部分１２０に投影される。次に基板テーブル１０６がｘ方向および／あるいはｙ方向で異なる位置へと移動し、異なる目標部分１２０がパターン形成した投影ビーム５１０により照射される。
２．走査モード。基本的にステップモードと同じであるが、所与の目標部分１２０が１回の「フラッシュ」で露光しない。代わりに、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂが、速度ｖで所与の方向（いわゆる「操作方向」、例えばｙ方向）に移動可能であり、したがってパターン形成した投影ビーム５１０が、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂを走査する。同時に、基板テーブル１０６が同じ方向または反対方向に速度Ｖ＝Ｍｖで同時に移動し、ここでＭは投影システム１０８の倍率である。この方法で、比較的大きい目標部分１２０を、解像度を妥協せずに露光することができる。
３．パルスモード。個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂは、基本的に静止状態に維持され、パルス状放射線システム１０２を使用してパターン全体が基板１１４の目標部分１２０に投影される。基板テーブル１０６は、基本的に一定の速度で移動し、したがってパターン形成された投影ビーム５１０が基板１０６にわたって線を走査する。個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂ上のパターンは、放射線システム１０２のパルス間で必要に応じて更新され、パルスは、連続する目標部分１２０が基板１１４上の必要な位置で露光するようにタイミングがとられる。その結果、パターン形成した投影ビーム５１０は、基板１１４にわたって走査し、基板１１４の細片で完全なパターンを露光することができる。プロセスは、線を１本ずつ完全な基板１１４が露光されるまで繰り返される。
４．連続操作モード。基本的にパルスモードと同じであるが、ほぼ一定の放射線システム１０２を使用し、パターン形成した投影ビーム５１０が基板１１４にわたって、走査し、それを露光するにつれ、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１０４Ａおよび１０４Ｂ上のパターンが更新される。
【００５１】
上述した使用モードの組合せおよび／または変形、または全く異なる使用モードも使用することができる。
【００５２】
図１で示した実施形態では、個々に制御可能なエレメントのアレイ１０４はプログラマブルミラーアレイである。プログラマブルミラーアレイ１０４は、微小なミラーのマトリクス構成を有し、これはそれぞれ軸線を中心に個々に傾斜することができる。傾斜の程度が各ミラーの状態を画定する。エレメントに欠陥がない場合は、制御装置からの適切な制御信号によってミラーは制御可能であり。欠陥がない各エレメントは、投影された放射線パターンにおける対応するピクセルの強度を調節するように、一連の状態のいずれかに適応するために制御可能である。
【００５３】
一例では、一連の状態は、（ａ）ミラーが反射した放射線が、対応するピクセルの強度分布に最小限の寄与をするか、あるは寄与がゼロでもある黒の状態、（ｂ）反射した放射線が最大限の寄与をする最も白い状態、および（ｃ）反射した放射線が中間の寄与をする複数の中間状態を含む。状態は、通常のビームパターン形成／印刷に使用する通常セットと、欠陥があるエレメントの効果を補償するために使用する補償セットとに分割される。通常セットは、黒の状態、および第一グループの中間状態を有する。この第一グループはグレー状態と言い、最低の黒の値から特定の通常の最大値まで、対応するピクセル強度への寄与を漸進的に増加させるように選択可能である。補償セットは、残りの第二グループの中間状態を最も白い状態とともに有する。この第二グループの中間状態は、白の状態と言い、通常の最大値より大きく寄与するように選択可能であり、最も白い状態に対応する真の最大値まで漸進的に増加する。第二グループの中間状態は白の状態と言うが、これは単に通常の露光ステップと補償的な露光ステップとの区別を容易にするためのものであることが理解される。複数の状態全部を、代替的に黒と白の間にある一連のグレー状態と言うことができ、グレースケール印刷を可能であるように選択可能である。
【００５４】
例示的なパターニングシステムおよび投影システム
図２は、本発明の１つの実施形態によりリソグラフィ装置内で放射線ビームをパターニング形成する構成を詳細に示す。照明システム１０２（例えば照明システム１０２）によって供給された放射線ビーム１０は、第一方向に直線偏光する第一部分１０ａ、および第一部分１０ａのそれに直交する方向に直線偏光する第二部分１０ｂを有する。放射線の投影ビーム１０の第一部分１０ａのそれに平行な方向で直線偏光する放射線を実線で示す。破線は、放射線の投影ビーム１０の第二部分１０ｂのそれに平行な方向で平面偏光する放射線を示す。円偏光する放射線は鎖線で示す。さらに、以下で詳細に説明するように、第一光路を辿る放射線は比較的太い線で図示され、第二光路を辿る放射線は、比較的小さい矢印を有する比較的細い線で図示される。
【００５５】
放射線の投影ビーム１０は、ビーム分割器１１に配向される。この実施形態では、ビーム分割器１１は偏光キューブであり、これは放射線の投影ビーム１０の第一部分１０ａに平行で、平面偏光した放射線を反射し、放射線の投影ビーム１０の第二部分１０ｂに平行で、平面偏光した放射線を透過する。したがって、放射線の投影ビーム１０の第一部分１０ａは、第一放射線ビーム１２として偏光キューブ１１から反射する。
【００５６】
第一放射線ビーム１２は１／４波長プレート１３を通過し、その結果、第一放射線ビーム１２は円偏光した放射線ビーム１４になる。円偏光した放射線ビーム１４は、個々に制御可能なエレメントの第一アレイ１５に入射し、これは放射線ビーム１４をパターン形成して、これを円偏光したパターン形成放射線ビーム１６として反射する。円偏光したパターン形成ビーム１６はその後、１／４波長プレート１３を２回目に通過する。円偏光したパターン形成放射線ビーム１６が１／４波長プレート１３を通過すると、放射線ビーム１６が再び直線偏光され、第一直線偏光パターン放射線ビーム１７を生成する。
【００５７】
第一パターン形成放射線ビーム１７は、（これを得る元となる）第一放射線ビーム１２に直交する方向で平面偏光する。１／４波長１３を２回通過しているからである。したがって、第一パターン形成放射線ビーム１７を偏光キューブ１１内へと戻すと、それを透過して、結合したパターン形成放射線ビーム２９の第一部分１８を形成する。
【００５８】
対応する方法で、投影放射線ビーム１０の第二部分１０ｂは、最初に偏光キューブ１１を透過して、第二放射線ビーム２２を形成し、これは第二１／４波長プレート２３を通過して、第二円偏光放射線ビーム２４を形成する。第二円偏光放射線ビーム２４は、個々に制御可能なエレメントの第二アレイ２５に入射し、これは円偏光した放射線ビーム２４にパターン形成し、その結果、第二円偏光パターン形成放射線ビーム２６になる。第二円偏光パターン形成放射線ビーム２６は再び１／４波長プレート２３を通過して、第二直線偏光パターン形成放射線ビーム２７を形成する。第二円偏光パターン形成放射線ビーム２７は、第一放射線ビーム２２に直交する方向で偏光される。第二１／４波長プレート２３を２回通過したからである。したがって、第二直線偏光パターン形成放射線ビーム２７は、投影放射線ビーム１０の第一部分１０ａと同じ方向に偏光させる。したがって、これは偏光キューブ１１で反射して、結合したパターン形成放射線ビーム２９の第二部分２８を形成する。結合したパターン形成放射線ビーム２９はその後、投影システム１９によって基板２０に投影される。
【００５９】
図２は、相互に隣接する投影放射線ビーム１０の第一および第二部分１０ａ、１０ｂのような放射線ビームを図示しているが、これは図を明快にするために実行したにすぎず、実際にビームは一致してもよい。
【００６０】
このパターニング構成を使用すると、照明システムによって提供された放射線ビーム１０の異なる部分に、（個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイ１５、２５を使用して）全く独立したパターンを提供することが可能である。基板２０に投影すべきパターンを、そのタイプに応じて個々に制御可能なエレメントの２つのアレイ１５、２５間で分割することができる。例えば、個々に制御可能なエレメントの第一アレイ１５を使用して、第一方向に平行に位置合わせした細長いパターン形体の全部について、パターンを生成することができ、個々に制御可能なエレメントの第二アレイ２５は、第一方向に直角に位置合わせした細長いパターン形体の全部について、パターンを生成することができる。これで、パターンの各部分の照明設定を、生成する形体に合わせて最適化することができる。
【００６１】
また、結合したパターン形成ビーム２９の偏光を保存する投影システムを使用する例では、結合したパターン形成放射線ビーム２９の第一および第二部分１８、２８を、描像を補助する方向に直線偏光した状態で、基板２０に投影することができる。
【００６２】
上記の構成は、個々に制御可能なエレメントの反射性アレイ１５および２５とともに、ビーム分割器とビーム結合器との両方として偏光キューブ１１を使用して図示されているが、代替形状も使用できることに留意されたい。例えば、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイは透過性で、基板２０に投影する前に別個のビーム結合器との組み合わせで使用することができる。
【００６３】
図５は、本発明の１つの実施形態によりリソグラフィ装置内で放射線ビームのパターンを形成する構成を詳細に示す。照明システム（例えば照明システム１０２）によって提供される放射線ビーム５１０は、第一方向に直線偏光する第一部分５１０ａ、および第一部分５１０ａのそれに直交する方向で直線偏光する第二部分５１０ｂを有する。放射線ビーム５１０は偏光キューブ５１１に配向され、これは投影放射線ビームの第一部分５１０ａに平行で平面偏光した放射線を反射し、投影放射線ビーム５１０の第二部分５１０ｂに平行で平面偏光した放射線を透過する。したがって、投影放射線ビーム５１０の第一部分５１０ａは、第一放射線ビーム５１２として偏光キューブ５１１から反射し、第二部分５１０ｂは、第二放射線ビーム５２２として偏光キューブ５１１を透過する。
【００６４】
第一放射線ビーム５１２は、個々に制御可能なエレメントの透過性アレイ５１５を通過し、これは放射線ビーム５１２に第一パターンを与える。これは、第一パターン形成放射線ビーム５１６を生成し、これは第一方向に直線偏光されている。
【００６５】
第二放射線ビーム５２２は、反射鏡５２３、５２４によって配向されて、個々に制御可能なエレメントの第二透過性アレイ５２５を通過し、これは第二放射線ビーム５２２に第二パターンを与えて、第二パターン形成放射線ビーム５２６を生成する。
【００６６】
第一および第二パターン形成放射線ビーム５１６、５２６は、第二偏光キューブ５３０内で結合される。第二偏光キューブ５３０は、第一偏光キューブ５１１と比較すると、反対の方法で作用する。第二方向で直線偏光された放射線は、偏光キューブ５３０を透過し、第二方向で直線偏光された放射線は、偏光キューブ５３０で反射する。したがって、第一パターン形成放射線ビーム５１６は第二偏光キューブ５３０を透過し、第二パターン形成放射線ビーム５２６は第二偏光キューブ５３０で反射する。第一および第二パターン形成放射線ビーム５１６、５２６は、偏光キューブ５３０内で結合されて、結合したパターン形成ビーム５２９を形成する。結合ビーム５２９は、（１）第一方向で直線偏光され、個々に制御可能なエレメントの透過性アレイ５１５の第一パターンに従ってパターン形成された放射線である第一部分５２９ａと、（２）第一方向に直交する第二方向で直線偏光され、個々に制御可能なエレメントの第二透過性アレイ５２５の第二パターンに従ってパターン形成された放射線である第二部分５２９ｂとで構成される。
【００６７】
別の実施形態では、個々に制御可能なエレメントの反射性アレイを、非テレセントリック系で照明することができ、ビーム分割器とは別個のビーム結合器を使用することができる。さらに、非偏光ビーム分割器を使用することができる。しかし、この場合はその後に、偏光フィルタを使用して、放射線の投影ビームの第一および第二部分を偏光するか、第一および第二パターン形成放射線ビームを使用して、結合したパターン形成ビームを基板に投影する場合に、最大の利益を獲得することが必要である。このような配置構成の組み合わせも使用することができる。
【００６８】
図３は、本発明の１つの実施形態による投影システムを示す。異なる極性を有するパターン形成放射線ビームの２つの部分は、全く異なるパターンを有し、異なる光路を辿っている。したがって、この２つの部分では、放射線ビームに別個に必要な補正を施せることが望ましい。図３は、このような補正を実行する配置構成を示す。構成は、図２で示したパターニング構成に類似し、光路および異なる極性を示すために、対応する線の規則を使用する。
【００６９】
図３で示す実施形態では、パターン形成した放射線ビーム４０は、第一方向に直線偏光された第一部分４０ａ、および直交する方向に直線偏光された第二部分４０ｂを有する。パターン形成された放射線ビーム４０は偏光キューブ４１に配向され、これはパターン形成した放射線ビーム４０の第一部分４０ａを反射して、第一放射線ビーム４２を形成し、偏光キューブ４１を通してパターン形成したビーム４０の第二部分４０ｂを透過して、第二放射線ビーム６２を形成する。
【００７０】
第一放射線ビーム４２は１／４波長プレート４３を通過して、円偏光した放射線ビーム４４を形成する。円偏光したビーム４４はその後、必要に応じて補正される。円偏光した放射線ビーム４４は第一レンズシステム４５を通過し、次に凹ミラー４６で反射する。一例では、凹ミラー４６およびレンズシステム４５を適切に選択すると、色収差などの色のエラーを補正することができる。一例では、マンジャングループを使用してよい。補正した円偏光放射線ビーム４７はその後、１／４波長プレート４３を２回目に通過して、補正したパターン形成放射線ビーム７０の第一部分４９を形成し、これは対物レンズシステム５０によって基板５１に投影される。
【００７１】
第二放射線ビーム６２は、パターン形成した放射線ビーム４０の第二部分４０ｂに対応して、偏光キューブ４１を透過し、第二１／４波長プレート６３を通過して、円偏光した放射線ビーム６４を生成する。円偏光した放射線ビーム６４は第二レンズシステム６６を通過して、第二凹ミラー６５で反射し、これは第二円偏光補正済みビーム６７を生成するために適切な形状を有する。第二円偏光補正済み放射線ビーム６７は、１／４波長プレート６３を２回目に通過して、補正済みの放射線ビーム６８を生成し、これは未補正のパターン形成放射線ビーム４０の第二部分４０ｂに直交する方向で円偏光される。補正済み放射線ビーム６８は偏光キューブ４１内で反射して、パターン形成放射線ビーム７０の第二補正済み部分６９を生成し、これは対物レンズシステム５０によって第一補正済み部分４９とともに基板５１に投影される。したがって、別個の独立した補正を、パターン形成した放射線ビーム４０の直交偏光部分４０ａおよび４０Ｂに適用することができる。
【００７２】
一例では、図２で示すように、パターニング構成内に配向される放射線の投影ビーム１０の極性を完全に制御するために、照明システムを構成する。特に、照明システムは、積分器内で放射線の極性を維持するように構成される。
【００７３】
例示的な瞳面の照明フィールド
図４ａは、本発明の１つの実施形態による照明体系を示す。この実施形態では、瞳面７９の照明フィールドを示す。瞳面７９は４つの象限８１、８２、８３、８４に分割される。図４ａで示す第一の例では、瞳面７９の各象限の放射線が、光軸８０から離れて配置構成された区域８５、８６、８７、８８に局所化される。反対の象限、つまり８１および８３または８２および８４とされる象限の放射線が、同じ方向であるが他の２つの象限における放射線と直交する方向で直線偏光される。したがって、このような照明フィールド、および図２で示すようなパターニング構成を使用して、個々に制御可能なエレメントの２つのアレイ１５、２５それぞれを、双極照明モードで照明し、個々に制御可能なエレメントの各アレイに生成され、パターン形成される形体は、双極照明に適切なそれでよい。
【００７４】
図４ｂは、本発明の１つの実施形態による代替照明体系を示す。この実施形態では、環状照明モードを使用する。しかし、図４ａで示した例と同様に、対向する象限にある放射線の直線偏光は、同じではあるが、隣接する象限のそれとは直交する。例えば、８１および８３とされる瞳面７９の象限の区間９５および９７にある放射線は、相互と同じ方向で直線偏光される。同様に、８２および８４とされる象限の区間９６および９８は、相互に同じ方向であるが、区間９５および９７の放射線のそれと直交する方向で直線偏光される。記載された照明モードの変形、または全く異なる照明モードも、適切な状況では有利であることが理解される。
【００７５】
記載されたような照明モードは、例えばシュスタプラット（つまり光を、瞳の半径に直角の接線方向に偏光する区画を有するプレート）を使用して生成することができる。
【００７６】
結論
以上で本発明の様々な実施形態を説明したが、これは例示によってのみ提示されたもので、制限するものではないことを理解されたい。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および細部に様々な変更を実施できることが当業者には明白である。したがって、本発明の広さおよび範囲は、上述した例示的実施形態のいずれからも制限されず、請求の範囲およびその均等物に従ってのみ定義されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の１つの実施形態によるリソグラフィ装置の一部を示したものである。
【図２】本発明の１つの実施形態により、リソグラフィ装置内に放射線ビームのパターンを形成する配置構成を詳細に示したものである。
【図３】本発明の１つの実施形態による投影システムを示したものである。
【図４ａ】本発明の様々な実施形態によるリソグラフィ装置の瞳面における照明フィールドの例を示したものである。
【図４ｂ】本発明の様々な実施形態によるリソグラフィ装置の瞳面における照明フィールドの例を示したものである。
【図５】本発明の１つの実施形態により、リソグラフィ装置内に放射線ビームのパターンを形成する配置構成を詳細に示したものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ装置であって、
放射線のビームを供給する照明システムと、
ビームを第一および第二放射線ビームに分割するビーム分割器と、
第一ビームに第一パターンでパターン形成する、個々に制御可能なエレメントの第一アレイと、
第二ビームに第二パターンでパターン形成する、個々に制御可能なエレメントの第二アレイと、
第一および第二パターン形成ビームを結合して、結合したパターン形成ビームを形成するビーム結合器と、
結合したパターン形成ビームを基板の目標部分に投影するシステムとを有し、
第一パターン形成ビームから得られた結合パターン形成ビームの第一部分が、ほぼ直線偏光され、
第二パターン形成ビームから得られた結合パターン形成ビームの第二部分が、第一部分にほぼ直交してほぼ直線偏光されるリソグラフィ装置。
【請求項２】
結合パターン形成ビームの第一および第二部分が、個々の傾斜角度で基板に投影され、
結合したパターン形成放射線ビームの第一および第二部分の少なくとも一方の照明フィールドが、個々の放射線ビームが基板に投影されるのに辿る線、および基板に直角な線によって画定された面に直角である面に存在する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
１つの光学素子を、ビーム分割器とビーム結合器との両方として使用する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
ビーム分割器が偏光キューブであり、
前記第一放射線ビームが、第一方向に直線偏光された放射線ビームの放射線から得られ、
前記第二放射線ビームが、第一方向に直交する第二方向に直線偏光された放射線ビームの放射線から得られる、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
さらに、
第一および第二放射線ビームのビーム路内で、偏光キューブと、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイのうち個々のアレイとの間に配置された１／４波長プレートを有する、請求項４に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
システムが、結合したパターン形成ビームの第一および第二部分の極性を保存する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
システムが、結合したパターン形成ビームの第一および第二部分それぞれで、色エラーを別個に補正する、請求項６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
照明システムからの放射線ビームが、
ほぼ直線偏光される瞳面の第一部分での放射線と、
ほぼ直線偏光され、瞳面の第一部分における放射線にほぼ直交する瞳面の第二部分での放射線とを有する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
照明システムからの放射線ビームが、
瞳面の照明フィールドの対向する象限にあり、ほぼ平行の方向でほぼ直線偏光された放射線と、
瞳面の照明フィールドの隣接する象限にあり、ほぼ直交する方向でほぼ直線偏光された放射線とを有する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
リソグラフィ装置で、
放射線のビームを供給する照明システムと、
ビームにパターンを形成するパターニングデバイスと、
パターン形成したビームを基板の目標部分に投影するシステムとを有し、システムが、
パターン形成したビームを、第一方向にほぼ直線偏光された放射線を有する第一パターン形成サブビームと、第一方向にほぼ直交する第二方向にほぼ直線偏光された放射線を有する第二パターン形成サブビームとに分離する偏光キューブと、
第一および第二パターン形成サブビームをそれぞれ補正する第一および第二光学補正ユニットと、
第一および第二補正済みサブビームを結合して、補正済みパターン形成ビームを形成するビーム結合器とを有するリソグラフィ装置。
【請求項１１】
システムがパターン形成したビームの極性を保存する、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
ビーム結合器が偏光キューブであり、
光学補正ユニットが、パターン形成したサブビームの光路の逆に沿って補正済みサブビームを戻す、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
さらに、
第一パターン形成サブビームおよび第一補正済みサブビームの光路にて、偏光キューブと第一光学補正ユニットとの間に位置決めされた第一１／４波長プレートと、
第二パターン形成ビームおよび第二補正済みサブビームの光路にて、偏光キューブと第二光学補正ユニットとの間に位置決めされた第二１／４波長プレートとを有する、請求項１２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
デバイス製造方法であって、
（ａ）放射線のビームをビーム分割器を使用して放射線の第一ビームと第二ビームに分割することと、
（ｄ）個々に制御可能なエレメントの第一アレイを使用して、第一放射線ビームに第一パターンでパターン形成することと、
（ｅ）個々に制御可能なエレメントの第二アレイを使用して、第二放射線ビームに第二パターンでパターン形成することと、
（ｆ）結合したパターン形成ビームを形成するために、ビーム結合器を使用して第一パターン形成ビームと第二パターン形成ビームとを結合することと、
（ｇ）パターン形成した放射線ビームを基板の目標部分に投影することとを含み、
第一パターン形成ビームから得た結合パターン形成ビームの第一部分が、ほぼ直線偏光され、
第二パターン形成ビームから得た結合パターン形成ビームの第二部分が、第一部分にほぼ直交して、ほぼ直線偏光されるデバイス製造方法。
【請求項１５】
デバイス製造方法で、
（ａ）パターニングデバイスを使用して放射線のビームにパターンを形成することと、
（ｂ）パターン形成したビームを基板の目標部分に投影することと、
（ｃ）投影したパターン形成ビームを、偏光キューブを使用して第一方向にほぼ直線偏光する放射線を有する第一パターン形成サブビームに分離することと、
（ｄ）投影したパターン形成ビームを、偏光キューブを使用して第一方向にほぼ直交する第二方向にほぼ直線偏光する放射線を有する第二パターン形成サブビームに分離することと、
（ｅ）第一および第二光学補正ユニットをそれぞれ使用して、第一および第二パターン形成サブビームをそれぞれ補正することと、
（ｆ）補正したパターン形成ビームを形成するために、第一および第二補正済みサブビームを結合することとを含むデバイス製造方法。
【請求項１】
リソグラフィ装置であって、
放射線のビームを供給する照明システムと、
ビームを第一および第二放射線ビームに分割するビーム分割器と、
第一ビームに第一パターンでパターン形成する、個々に制御可能なエレメントの第一アレイと、
第二ビームに第二パターンでパターン形成する、個々に制御可能なエレメントの第二アレイと、
第一および第二パターン形成ビームを結合して、結合したパターン形成ビームを形成するビーム結合器と、
結合したパターン形成ビームを基板の目標部分に投影するシステムとを有し、
第一パターン形成ビームから得られた結合パターン形成ビームの第一部分が、ほぼ直線偏光され、
第二パターン形成ビームから得られた結合パターン形成ビームの第二部分が、第一部分にほぼ直交してほぼ直線偏光されるリソグラフィ装置。
【請求項２】
結合パターン形成ビームの第一および第二部分が、個々の傾斜角度で基板に投影され、
結合したパターン形成放射線ビームの第一および第二部分の少なくとも一方の照明フィールドが、個々の放射線ビームが基板に投影されるのに辿る線、および基板に直角な線によって画定された面に直角である面に存在する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
１つの光学素子を、ビーム分割器とビーム結合器との両方として使用する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
ビーム分割器が偏光キューブであり、
前記第一放射線ビームが、第一方向に直線偏光された放射線ビームの放射線から得られ、
前記第二放射線ビームが、第一方向に直交する第二方向に直線偏光された放射線ビームの放射線から得られる、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
さらに、
第一および第二放射線ビームのビーム路内で、偏光キューブと、個々に制御可能なエレメントの第一および第二アレイのうち個々のアレイとの間に配置された１／４波長プレートを有する、請求項４に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
システムが、結合したパターン形成ビームの第一および第二部分の極性を保存する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
システムが、結合したパターン形成ビームの第一および第二部分それぞれで、色エラーを別個に補正する、請求項６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
照明システムからの放射線ビームが、
ほぼ直線偏光される瞳面の第一部分での放射線と、
ほぼ直線偏光され、瞳面の第一部分における放射線にほぼ直交する瞳面の第二部分での放射線とを有する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
照明システムからの放射線ビームが、
瞳面の照明フィールドの対向する象限にあり、ほぼ平行の方向でほぼ直線偏光された放射線と、
瞳面の照明フィールドの隣接する象限にあり、ほぼ直交する方向でほぼ直線偏光された放射線とを有する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
リソグラフィ装置で、
放射線のビームを供給する照明システムと、
ビームにパターンを形成するパターニングデバイスと、
パターン形成したビームを基板の目標部分に投影するシステムとを有し、システムが、
パターン形成したビームを、第一方向にほぼ直線偏光された放射線を有する第一パターン形成サブビームと、第一方向にほぼ直交する第二方向にほぼ直線偏光された放射線を有する第二パターン形成サブビームとに分離する偏光キューブと、
第一および第二パターン形成サブビームをそれぞれ補正する第一および第二光学補正ユニットと、
第一および第二補正済みサブビームを結合して、補正済みパターン形成ビームを形成するビーム結合器とを有するリソグラフィ装置。
【請求項１１】
システムがパターン形成したビームの極性を保存する、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
ビーム結合器が偏光キューブであり、
光学補正ユニットが、パターン形成したサブビームの光路の逆に沿って補正済みサブビームを戻す、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
さらに、
第一パターン形成サブビームおよび第一補正済みサブビームの光路にて、偏光キューブと第一光学補正ユニットとの間に位置決めされた第一１／４波長プレートと、
第二パターン形成ビームおよび第二補正済みサブビームの光路にて、偏光キューブと第二光学補正ユニットとの間に位置決めされた第二１／４波長プレートとを有する、請求項１２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
デバイス製造方法であって、
（ａ）放射線のビームをビーム分割器を使用して放射線の第一ビームと第二ビームに分割することと、
（ｄ）個々に制御可能なエレメントの第一アレイを使用して、第一放射線ビームに第一パターンでパターン形成することと、
（ｅ）個々に制御可能なエレメントの第二アレイを使用して、第二放射線ビームに第二パターンでパターン形成することと、
（ｆ）結合したパターン形成ビームを形成するために、ビーム結合器を使用して第一パターン形成ビームと第二パターン形成ビームとを結合することと、
（ｇ）パターン形成した放射線ビームを基板の目標部分に投影することとを含み、
第一パターン形成ビームから得た結合パターン形成ビームの第一部分が、ほぼ直線偏光され、
第二パターン形成ビームから得た結合パターン形成ビームの第二部分が、第一部分にほぼ直交して、ほぼ直線偏光されるデバイス製造方法。
【請求項１５】
デバイス製造方法で、
（ａ）パターニングデバイスを使用して放射線のビームにパターンを形成することと、
（ｂ）パターン形成したビームを基板の目標部分に投影することと、
（ｃ）投影したパターン形成ビームを、偏光キューブを使用して第一方向にほぼ直線偏光する放射線を有する第一パターン形成サブビームに分離することと、
（ｄ）投影したパターン形成ビームを、偏光キューブを使用して第一方向にほぼ直交する第二方向にほぼ直線偏光する放射線を有する第二パターン形成サブビームに分離することと、
（ｅ）第一および第二光学補正ユニットをそれぞれ使用して、第一および第二パターン形成サブビームをそれぞれ補正することと、
（ｆ）補正したパターン形成ビームを形成するために、第一および第二補正済みサブビームを結合することとを含むデバイス製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５】
【公開番号】特開２００６−１３５１８（Ｐ２００６−１３５１８Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８６４９１（Ｐ２００５−１８６４９１）
【出願日】平成１７年６月２７日（２００５．６．２７）
【出願人】（５０４１５１８０４）エイエスエムエル ネザランドズ ベスローテン フエンノートシャップ (1,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２７日（２００５．６．２７）
【出願人】（５０４１５１８０４）エイエスエムエル ネザランドズ ベスローテン フエンノートシャップ (1,856)
【Ｆターム（参考）】
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