JP5117514B2 - マスクレスリソグラフィ用の最適なラスタ化 - Google Patents

Description

[0001] 本発明は、マスクレスリソグラフィにおけるラスタ化(rasterization)を最適化するリソグラフィシステム及びデバイス製造方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板又は基板の一部に付与するマシンである。例えば、リソグラフィ装置は、フラットパネルディスプレイ、集積回路（ＩＣ）、及び微細構造を含む他のデバイスの製造に使用される。従来の装置では、マスク又はレチクルと呼ばれるパターニングデバイスを用いてフラットパネルディスプレイ（又は他のデバイス）の個々の層に対応する回路パターンを生成することができる。このパターンは、基板上に提供された放射感応性材料（例えば、レジスト）の層上の結像によって基板（例えば、ガラス板）の全部又は一部に転写できる。

[0003] 回路パターンの代わりに、パターニングデバイスを用いてカラーフィルタパターン又はドットマトリクスなどの他のパターンを生成することができる。マスクの代わりに、パターニングデバイスは、個々に制御可能な素子のアレイを含むパターニングアレイとすることができる。マスクベースのシステムと比較してそのようなシステムではパターンをより迅速かつ低コストで変更することができる。

[0004] フラットパネルディスプレイ基板は、通常、矩形形状を有する。このタイプの基板を露光するように設計されたリソグラフィ装置は、矩形の基板の全幅を覆う、又は幅の一部（例えば幅の半分）を覆う露光領域を提供することができる。基板は露光領域の下でスキャンでき、マスク又はレチクルはビームによって同期してスキャンされる。こうして、パターンは基板に転写される。露光領域が基板の全幅を覆う場合、露光は１回のスキャンで完了する。露光領域が例えば基板の幅の半分を覆う場合、第１のスキャン後に基板を横方向に動かし、通常、次のスキャンを実行して基板の残りを露光する。

[0005] リソグラフィ装置で使用される基板は、通常、標準サイズである。集積回路デバイスなどのリソグラフィ工程で形成されるデバイスは標準の基板よりはるかに小さい傾向がある。従って、所与のタイプの複数のデバイスが各基板上に形成される。ご理解いただけると思うが、マスクベースのリソグラフィでは、１つのマスクを用いて基板の複数の様々な領域に同じパターンを繰り返し露光することでコストの節約を実現することができる。例えば、リソグラフィ装置の露光フィールドのサイズに対して形成されるデバイスのサイズに応じて、マスクは１つのデバイスの層を形成するのに必要なパターンを提供し、又はいくつかの隣接するデバイスの層にパターンを提供することもできる。リソグラフィ装置は、好都合なことに、異なるサイズのデバイスを製造するために異なるサイズのマスクと併用できるように配置することができる。

[0006] マスクではなくプログラマブルパターニングデバイスを用いるリソグラフィ装置などのマスクレスリソグラフィ装置では、プログラマブルパターニングデバイスをセットして任意の必要なパターンを提供できるため、装置は元来、任意のサイズ（基板のサイズまで）のデバイスの製造に使用することができ、１つの基板上に複数の異なるデバイスを製造するために使用することができる。しかし、所望のパターンをプログラマブルパターニングデバイスに必要な制御信号に変換するのに必要なデータ処理アーキテクチャがマスクレスリソグラフィ装置のコストの大きな部分を占める。従って、可能な限りデータ処理アーキテクチャのコストを最小限にすることが望ましい。

[0007] 従って、プログラマブルパターニングデバイスのための制御信号を提供するためのデータ処理アーキテクチャのコストを削減することができるシステム及び方法が必要である。

[0008] 一実施形態では、個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイと、投影システムと、コントローラとを備えるリソグラフィ装置が提供される。個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイは、放射ビームを変調するように構成されている。投影システムは、変調された放射ビームを基板上に投影するように構成されている。コントローラは、リソグラフィ装置が基板上に放射パターンを露光するようにリソグラフィ装置を制御するように構成されている。パターンは複数の領域を含み、複数の領域はその中で、共通パターン部分が繰り返され、また複数のパターン区分からパターンが形成されている。各パターン区分は、個別に制御可能な素子のアレイによって変調される放射に対応する。コントローラは、基板上に露光されたパターンの２つ以上の領域内で露光された共通パターン部分の一部が個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイの同じ部分によって変調された放射ビームの一部によって露光されるように、第１の方向に、パターン区分同士の重なりの程度を制御するように構成されている。

[0009] 別の実施形態では、個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイを用いて放射ビームを変調すること、基板上に変調された放射ビームを投影することを含むデバイス製造方法が提供される。基板上で露光された放射パターンは複数の領域を含み、複数の領域はその中で、共通パターン部分が繰り返され、また複数のパターン区分からパターンが形成されている。各パターン区分は、個別に制御可能な素子のアレイによって変調された放射ビームの一部に対応する。第１の方向のパターン区分同士の重なりの程度は、基板上に露光されたパターンの２つ以上の領域内で露光された共通パターン部分の一部が個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイの同じ部分によって変調された放射ビームの一部によって露光されるように制御される。

[0010] 本発明の他の実施形態、特徴及び利点と本発明の様々な実施形態の構造及び作用について添付の図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

[0011] 本明細書に組み込まれて本明細書の一部を形成する添付の図面は本発明の１つ又は複数の実施形態を例示し、その説明と一緒に、さらに本発明の原理を説明し、当業者が本発明を実施し使用することができるようにする役割を果たす。

[0012]リソグラフィ装置を示す図である。 [0013]光学エンジンの配置構成を示す図である。 [0014]基板上に露出されるパターンを示す図である。 [0015]基板上の複数のパターン区分の露光を示す図である。 [0016]基板上の複数のパターンのストライプの露光を示す図である。 [0017]リソグラフィ装置の配置構成を示す図である。 [0018]使用することができる制御システムを示す図である。 [0019]コントローラの構成を示す図である。

[0020] 本発明の１つ又は複数の実施形態について添付の図面を参照しながら以下に説明する。図面で、類似の参照符号は、同一又は機能的に類似の要素を示すことができる。さらに、参照符号の左端の桁は、参照符号が最初に出現する図面を識別することができる。

[0021] 本明細書は、本発明の特徴を組み込んだ１つ又は複数の実施形態を開示する。開示された実施形態は本発明を例示するに過ぎない。本発明の範囲は開示された実施形態に限定されない。本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義される。

[0022] 以下に記載する実施形態及び本明細書内の「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的実施形態」などの表現は、記述された実施形態が特定の機能、構造、又は特性を含むことができる旨を示すが、各実施形態は特定の機能、構造、又は特性を含まなくてもよい。さらに、そのような字句は、必ずしも同じ実施形態に言及している訳ではない。さらに、特定の機能、構造、又は特性がある実施形態に関連して説明されている時には、明示的であるか否かを問わず、当業者であれば、知識の範囲内でそのような機能、構造、又は特性を他の実施形態に関連して行うことができると考えられる。

[0023] 本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの任意の組合せで実施することができる。また、本発明の実施形態は、１つ又は複数のプロセッサによって読み出して実行することができるマシン可読媒体に記憶された命令として実施することができる。マシン可読媒体は、マシン（例えば、コンピュータ装置）が読み取れる形式で情報を記憶又は伝送できる任意の機構を含むことができる。例えば、マシン可読媒体は、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ），磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音声又はその他の形態の伝搬信号（例えば、搬送波、赤外線信号、ディジタル信号など）、その他を含むことができる。さらに、本明細書に一定の動作を実行するファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令を記載できる。しかし、そのような記載は単に便宜のためであり、そのような動作は、実際には、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令などを実行するコンピュータ装置、プロセッサ、コントローラ、又は他の装置によって行われる。

[0024] 図１は、本発明の一実施形態のリソグラフィ装置１を概略示す。この装置は、照明システムＩＬと、パターニングデバイスＰＤと、基板テーブルＷＴと、投影システムＰＳとを備える。照明システム（イルミネータ）ＩＬは、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射）を調節するように構成されている。

[0025] 以下の説明はリソグラフィに関するものであるが、パターニングデバイスＰＤは、本発明の範囲を逸脱することなしに、ディスプレイシステム内（例えば、ＬＣＤテレビジョン又はプロジェクタ内）に形成することができることを理解されたい。従って、投影されたパターン付ビームは、多数の異なるタイプの物体、例えば、基板、ディスプレイ装置などに投影することができる。

[0026] 基板テーブルＷＴは、基板（例えばレジストコート基板）Ｗを支持するように構成され、一定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成されたポジショナＰＷに接続されている。

[0027] 投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳは、個別に制御可能な素子のアレイによって変調された放射ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイを含む）に投影するように構成されている。本明細書で使用する「投影システム」という用語は、使用する露光放射又は液浸液の使用あるいは真空の使用などの他の要因に適した、屈折、反射、反射屈折、磁気、電磁気及び静電光学系又はそれらの任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを包含すると広く解釈すべきである。本明細書での「投影レンズ」という用語のいかなる使用も、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えることができる。

[0028] 照明システムは、放射を誘導、整形、又は制御するための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電又はその他のタイプの光学コンポーネント又はそれらの任意の組合せを含む様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。

[0029] パターニングデバイスＰＤ（例えば、レチクル又はマスク又は個別に制御可能な素子のアレイ）は、ビームを変調する。一般に、個別に制御可能な素子のアレイの位置は、投影システムＰＳに対して固定されている。しかし、アレイは、一定のパラメータに従って個別に制御可能な素子のアレイを正確に位置決めするように構成されたポジショナに接続することもできる。

[0030] 本明細書で使用する「パターニングデバイス」又は「コントラストデバイス」という用語は、例えば基板のターゲット部分にパターンを作成するために放射ビームの断面を変調する場合に使用することができる任意のデバイスを指すものと広く解釈すべきである。デバイスは、静的パターニングデバイス（例えば、マスク又はレチクル）又は動的パターニングデバイス（例えば、プログラマブル素子のアレイ）のいずれでもよい。話を分かりやすくするために、説明の大半を動的パターニングデバイスにあてるが、本発明の範囲を逸脱することなしに、静的パターニングデバイスも使用することができることを理解されたい。

[0031] 放射ビームに付与されたパターンは、例えば、パターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合など、基板のターゲット部分の所望のパターンに正確に一致するわけではないことに留意されたい。同様に、基板上で究極的に生成されるパターンは、個別に制御可能な素子のアレイ上で任意の１つの瞬間に形成されるパターンに対応しない場合もある。これは、基板の各部分に形成された究極のパターンが、所与の時間又は所与の回数の露光で堆積し、その間に個別に制御可能な素子のアレイのパターン及び／又は基板の相対位置が変化する配置構成の場合にあてはまる。

[0032] 一般に、基板のターゲット部分に作成されたパターンは、集積回路又はフラットパネルディスプレイ（例えば、フラットパネルディスプレイ内のカラーフィルタ層又はフラットパネルディスプレイ内の薄膜トランジスタ層）のターゲット部分に作成されている特定の機能層に対応する。そのような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、格子光バルブ、及びＬＣＤアレイが挙げられる。

[0033] そのパターンが電子的手段（コンピュータなど）の助けを借りてプログラミング可能なパターニングデバイス、例えば、複数のプログラマブル素子（例えば、レチクルを除く上記すべてのデバイス）を備えるパターニングデバイスは、まとめて本明細書内で「コントラストデバイス」と呼ばれる。パターニングデバイスは、少なくとも１０、少なくとも１００、少なくとも１，０００、少なくとも１０，０００、少なくとも１００，０００、少なくとも１，０００，０００、又は少なくとも１０，０００，０００のプログラマブル素子を備える。

[0034] プログラマブルミラーアレイは、粘弾性制御層と反射面とを有するマトリクスアドレサブル面を含むことができる。そのような装置の基本原理は、反射面のアドレス領域が入射光を回折光として反射し、非アドレス領域が入射光を非回折光として反射するというものである。適当な空間フィルタを用いて、反射ビームから非回折光を除去して、基板に到達する回折光だけを残すことができる。こうして、マトリクスアドレサブル面のアドレッシングパターンに従ってビームがパターニングされる。

[0035] 別の方法としては、フィルタは、回折光を除去して基板に到達する非回折光だけを残すことができることを理解されたい。

[0036] 回折光ＭＥＭＳデバイス（マイクロ電気機械式システムデバイス）のアレイもそれに対応する方法で使用することができる。一例では、回折光ＭＥＭＳデバイスは、互いに変形して入射光を回折光として反射する格子を形成することができる複数の反射リボンからなる。

[0037] プログラマブルミラーアレイの別の例は、各々が適した局所電場を印加するか、又は圧電始動手段を使用することで、軸を中心に個々に傾けることができる小型ミラーのマトリクス配置構成を使用している。ここでも、ミラーはマトリクスアドレサブルで、アドレスされたミラーは、アドレスされていないミラーとは異なる方向に入射放射ビームを反射する。こうして、マトリクスアドレサブルミラーのアドレッシングパターンに従って反射ビームをパターニングすることができる。必要なマトリクスアドレッシングは、適当な電子手段を用いて実行することができる。

[0038] 別のＰＤの例は、プログラマブルＬＣＤアレイである。

[0039] リソグラフィ装置は、１つ又は複数のコントラストデバイスを備えることができる。例えば、リソグラフィ装置は、各々が互いから独立して制御される個別に制御可能な素子の複数のアレイを有することができる。そのような構成では、個別に制御可能な素子のアレイの一部又は全部が共通の照明システムの少なくとも１つ（又は照明システムの一部）、個別に制御可能な素子のアレイの共通の支持構造、及び／又は共通の投影システム（又は投影システムの一部）を有することができる。

[0040] 一例では、図１に示す実施形態のように、基板Ｗは、実質的に円形の形状を有し、オプションとして切欠き及び／又は平坦な縁部を外周の一部に沿って備える。別の例では、基板は、矩形などの多角形の形状を有する。

[0041] 基板が実質的に円形の形状を有する例は、基板が、少なくとも２５ｍｍ、少なくとも５０ｍｍ、少なくとも７５ｍｍ、少なくとも１００ｍｍ、少なくとも１２５ｍｍ、少なくとも１５０ｍｍ、少なくとも１７５ｍｍ、少なくとも２００ｍｍ、少なくとも２５０ｍｍ、少なくとも３００ｍｍ、又は少なくとも４５０ｍｍの直径を有する例を含む。あるいは、基板は、最大で５００ｍｍ、最大で４００ｍｍ、最大で３５０ｍｍ、最大で３００ｍｍ、最大で２５０ｍｍ、最大で２００ｍｍ、最大で１５０ｍｍ、最大で１００ｍｍ、又は最大で７５ｍｍの直径を有する。

[0042] 基板が多角形、例えば矩形である例としては、基板の少なくとも一辺、少なくとも二辺、又は少なくとも三辺が少なくとも５ｃｍ、少なくとも２５ｃｍ、少なくとも５０ｃｍ、少なくとも１００ｃｍ、少なくとも１５０ｃｍ、少なくとも２００ｃｍ、又は少なくとも２５０ｃｍの長さを有する例が挙げられる。

[0043] 基板の少なくとも１辺は、最大で１０００ｃｍ、最大で７５０ｃｍ、最大で５００ｃｍ、最大で３５０ｃｍ、最大で２５０ｃｍ、最大で１５０ｃｍ、又は最大で７５ｃｍの長さを有する。

[0044] 一例では、基板Ｗは、ウェーハ、例えば、半導体ウェーハである。ウェーハの材料は、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、ＳｉＧｅＣ、ＳｉＣ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、及びＩｎＡｓからなるグループから選択することができる。ウェーハは、ＩＩＩ／Ｖ化合物半導体ウェーハ、シリコンウェーハ、セラミック基板、ガラス基板、又はプラスチック基板でよい。基板は、透明（人間の裸眼から見て）、着色、又は無色でよい。

[0045] 基板の厚さは様々であり、ある程度までは、基板材料及び／又は基板寸法によって変わる。厚さは、少なくとも５０μｍ、少なくとも１００μｍ、少なくとも２００μｍ、少なくとも３００μｍ、少なくとも４００μｍ、少なくとも５００μｍ、又は少なくとも６００μｍである。あるいは、基板の厚さは、最大で５０００μｍ、最大で３５００μｍ、最大で２５００μｍ、最大で１７５０μｍ、最大で１２５０μｍ、最大で１０００μｍ、最大で８００μｍ、最大で６００μｍ、最大で５００μｍ、最大で４００μｍ、又は最大で３００μｍである。

[0046] 本明細書に記載する基板は、露光の前後に、例えば、トラック（通常、レジスト層を基板に塗布して露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、及び／又は検査ツール内で処理できる。一例では、基板上にレジスト層が提供される。

[0047] 投影システムは、基板上にパターンがコヒーレントに形成されるように個別に制御可能な素子のアレイ上にパターンを結像することができる。別の方法としては、投影システムは、個別に制御可能な素子のアレイの素子がシャッタとして機能する２次放射源を結像することができる。この点で、投影システムは、マイクロレンズアレイ（ＭＬＡとして知られる）又はフレネルレンズアレイなどのフォーカス素子のアレイを含んで２次放射源を形成し、基板上にスポットを結像することができる。フォーカス素子のアレイ（ＭＬＡなど）は、少なくとも１０のフォーカス素子、少なくとも１００のフォーカス素子、少なくとも１，０００のフォーカス素子、少なくとも１０，０００のフォーカス素子、少なくとも１００，０００のフォーカス素子、又は少なくとも１，０００，０００のフォーカス素子を備える。

[0048] パターニングデバイス内の個別制御可能素子の数は、フォーカス素子のアレイ内のフォーカス素子の数に等しいかそれより大きい。フォーカス素子のアレイ内の１つ又は複数の（例えば、１，０００以上の、大多数の、又は各々の）フォーカス素子を、個別制御可能素子のアレイ内の個別制御可能素子のうちの１つ以上、２つ以上、３つ以上、５つ以上、１０以上、２０以上、２５以上、３５以上、又は５０以上に光学的に関連付けることができる。

[0049] ＭＬＡは、少なくとも基板に近づく方向と基板から遠ざかる方向に動くことができる（１つ又は複数のアクチュエータを用いて）。基板に近づく方向と基板から遠ざかる方向にＭＬＡを動かせることで、例えば、基板を動かさずにフォーカス調整が可能である。

[0050] 本明細書の図１及び図２に示すように、装置は、反射型（例えば、個別に制御可能な素子の反射アレイを使用する）である。別の方法としては、装置は、透過型（例えば、個別に制御可能な素子の透過アレイを使用する）であってもよい。

[0051] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブルを有するタイプでよい。そのような「マルチステージ」マシンでは、追加のテーブルは並列に使用することができ、又は１つ又は複数のテーブルで準備ステップを実行している間、その他の１つ又は複数のテーブルを露光に使用することができる。

[0052] リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が水などの比較的大きい屈折率を有する「液浸液」で覆われて投影システムと基板との間の空間を充填するタイプであってもよい。液浸液は、リソグラフィ装置内の他の空間、例えばパターニングデバイスと投影システムとの間にも塗布できる。液浸技法は、投影システムの開口数を増やす方法として当業者には周知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板のような構造が液体に浸漬されていなければならないということを意味するのではなく、露光時に投影システムと基板との間に液体が位置するというだけの意味である。

[0053] 図１を再度参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受光する。放射源は、少なくとも５ｎｍ、少なくとも１０ｎｍ、少なくとも１１〜１３ｎｍ、少なくとも５０ｎｍ、少なくとも１００ｎｍ、少なくとも１５０ｎｍ、少なくとも１７５ｎｍ、少なくとも２００ｎｍ、少なくとも２５０ｎｍ、少なくとも２７５ｎｍ、少なくとも３００ｎｍ、少なくとも３２５ｎｍ、少なくとも３５０ｎｍ、又は少なくとも３６０ｎｍの波長を有する放射を提供する。あるいは、放射源ＳＯによって提供される放射は、最大で４５０ｎｍ、最大で４２５ｎｍ、最大で３７５ｎｍ、最大で３６０ｎｍ、最大で３２５ｎｍ、最大で２７５ｎｍ、最大で２５０ｎｍ、最大で２２５ｎｍ、最大で２００ｎｍ、又は最大で１７５ｎｍの波長を有する。放射は、４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、１２６ｎｍ、及び／又は１３．５ｎｍを含む波長を有することができる。

[0054] 放射源及びリソグラフィ装置は、別のエンティティでよい。これは、例えば放射源がエキシマレーザの時である。そのような場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成するとは考えられず、放射ビームは、例えば、適した誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けを借りて放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ伝送される。別の場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体化部分であってもよい。これは、例えば放射源が水銀ランプの時である。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤと共に、放射システムと呼ぶことができる。

[0055] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するアジャスタＡＤを備えることができる。一般に、少なくともイルミネータの瞳面内の強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般に、σ−ｉｎｎｅｒ及びσ−ｏｕｔｅｒと呼ばれる）を調整することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及び集光器ＣＯなどの他の様々なコンポーネントを備えることができる。イルミネータはその断面に所望の均一性及び強度分布を有するように放射ビームを調節することができる。また、イルミネータＩＬ、又はそれに関連する追加のコンポーネントは、例えば、各々が個別に制御可能な素子のアレイの１つ又は複数の個別に制御可能な素子に関連させることができる複数のサブビームに放射ビームを分割するように配置することができる。例えば、２次元回折格子を用いて放射ビームをサブビームに分割できる。この説明で、「放射のビーム」及び「放射ビーム」という用語は、これに限定はされないが、ビームが複数のそのような放射サブビームから構成されている状況を含む。

[0056] 放射ビームＢは、パターニングデバイスＰＤ（例えば、個別に制御可能な素子のアレイ）に入射し、パターニングデバイスによって変調される。パターニングデバイスＰＤによって反射された放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃにビームを合焦させる。例えば、異なるターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置するように、ポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ２（例えば、干渉デバイス、リニアエンコーダ、容量センサなど）の助けを借りて、基板テーブルＷＴを正確に移動することができる。使用時には、個別に制御可能な素子のアレイの位置決め手段を用いて、例えばスキャン中にビームＢの経路に対してパターニングデバイスＰＤの位置を正確に修正できる。

[0057] 一例では、基板テーブルＷＴの移動は、ロングストロークモジュール（粗位置決め）及びショートストロークモジュール（微細位置決め）の助けを借りて実現する。これを図１に明示する。別の例では、ショートストロークステージは存在できない。類似のシステムを用いて個別に制御可能な素子のアレイを配置することができる。ビームＢを代替的に／追加的に移動することができ、その間、オブジェクトテーブル及び／又は個別に制御可能な素子のアレイは固定位置を有して必要な相対移動を提供することができることを理解されたい。そのような構成は、装置のサイズを制限する役に立つ。例えば、フラットパネルディスプレイの製造に適用可能な他の代替実施形態として、基板テーブルＷＴと投影システムＰＳの位置を固定し、基板Ｗを基板テーブルＷＴに対して移動するように構成できる。例えば、基板テーブルＷＴは、実質的に一定の速度で基板Ｗ全体をスキャンするシステムを備えることができる。

[0058] 図１に示すように、最初に放射がビームスプリッタによって反射されてからパターニングデバイスＰＤへ向けられるように構成されたビームスプリッタＢＳによって、放射ビームＢはパターニングデバイスＰＤへ向けられる。ビームスプリッタを使用せずに放射ビームＢをパターニングデバイスへ向けることもできることを理解されたい。放射ビームは、０〜９０°、５〜８５°、１５〜７５°、２５〜６５°、又は３５〜５５°の角度でパターニングデバイスへ向けることができる（図１に示す実施形態では、角度は９０°である）。パターニングデバイスＰＤは、放射ビームＢを変調し、変調された放射ビームＢを反射してビームスプリッタＢＳへ戻し、ビームスプリッタＢＳは、変調されたビームを投影システムＰＳへ伝送する。しかし、放射ビームＢをパターニングデバイスＰＤへ向けてから投影システムＰＳへ伝送する別の配置構成も使用することができることを理解されたい。特に、透過型パターニングデバイスを使用する場合、図１に示す構成は不要である。

[0059] 図示の装置は、いくつかのモードで使用することができる。
[0060] １．ステップモードでは、個別に制御可能な素子のアレイと基板は基本的に静止しているが、放射ビームに付与されたパターン全体は１回で（すなわち、単一静的露光で）ターゲット部分Ｃに投影される。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴはＸ及び／又はＹ方向に移動する。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズが単一静的露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズを制限する。
[0061] ２．スキャンモードでは、個別に制御可能な素子のアレイと基板は同時にスキャンされるが、放射ビームに付与されたパターンはターゲット部分Ｃに投影される（すなわち、単一動的露光）。個別に制御可能な素子のアレイに対する基板の速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大縮小及び画像反転特性によって決定できる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズが単一動的露光でのターゲット部分の幅（非スキャン方向の）を制限するが、スキャン動作の長さがターゲット部分の高さ（スキャン方向の）を決定する。
[0062] ３．パルスモードでは、個別に制御可能な素子のアレイは基本的に静止しており、パターン全体はパルス放射源を用いて基板Ｗのターゲット部分Ｃに投影される。基板テーブルＷＴは、ビームＢが基板Ｗ全体にわたりラインをスキャンするように基本的に一定の速度で移動する。個別に制御可能な素子のアレイ上のパターンは、放射システムのパルスの間に必要に応じて更新され、連続したターゲット部分Ｃが基板Ｗ上の必要な場所で露光されるようにパルスが調整されている。従って、ビームＢは、基板Ｗ全体をスキャンして基板のストリップについて完全なパターンを露光することができる。この工程は、線ごとに基板Ｗ全体がスキャンされるまで繰り返される。
[0063] ４．連続スキャンモードは、基本的にパルスモードと同じである。異なる点として、基板Ｗは、実質的に一定の速度で変調された放射ビームＢに対してスキャンされ、個別に制御可能な素子のアレイのパターンは、ビームＢが基板Ｗ全体をスキャンし、露光するにつれて更新される。個別に制御可能な素子のアレイのパターンの更新に同期した実質的に一定の放射源又はパルス放射源を使用することができる。
[0064] ５．図２のリソグラフィ装置を用いて実行することができるピクセル格子結像モードでは、基板Ｗ上に形成されるパターンは、パターニングデバイスＰＤへ向けられたスポットジェネレータによって形成されるスポットのその後の露光によって実現する。露光されたスポットは、実質的に同じ形状を有する。基板Ｗ上でスポットは、実質的に格子としてプリントされる。一例では、スポットのサイズは、プリントされたピクセル格子のピッチより大きいが、露光スポット格子よりはるかに小さい。プリントされたスポットの強度を変更することで、パターンが実現される。露光のフラッシュの間に、スポットの強度分布は変化する。

[0065] 上記使用モードの組合せ及び／又は変形形態又は全く異なるモードも使用することができる。

[0066] リソグラフィでは、基板上のレジスト層にパターンが露光される。次に、レジストは現像される。その後、基板上で追加の処理ステップが実行される。基板の各部上のこれらの後続の処理ステップの効果はレジストの露光に依存する。特に、所与のドーズしきい値を超える放射ドーズを受ける基板の各部がドーズしきい値に満たない放射ドーズを受ける基板の各部に対して異なる応答をするように各工程が調整されている。例えば、エッチング工程では、しきい値を超える放射ドーズを受ける基板の各領域は、現像されたレジストの層によってエッチングから保護されている。しかし、露光後の現像では、しきい値に満たない放射ドーズを受けるレジストの各部は除去され、これらの領域はエッチングから保護されない。従って、所望のパターンをエッチングすることができる。特に、パターニングデバイス内の個別に制御可能な素子は、パターンフィーチャ内の基板のある領域に伝送される放射が十分に強度が高く、この領域が露光中にドーズしきい値を超える放射ドーズを受けるように設定されている。基板上の残りの領域は、対応する個別に制御可能な素子がゼロ又は十分に低い放射強度を提供するように設定することで、ドーズしきい値に満たない放射ドーズを受ける。

[0067] 実際、個別に制御可能な素子がフィーチャの境界の一方の側に最大放射強度を提供し、他方の側に最小放射強度を提供するように設定されている場合でも、パターンフィーチャの縁部の放射ドーズ量は、所与の最大ドーズ量からゼロドーズ量に急激に変化するわけではない。逆に、回折効果のために、放射ドーズ量のレベルは、遷移帯を超えて低下する。現像されたレジストによって最終的に形成されたパターンフィーチャの境界の位置は、受光し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決定される。遷移帯を超えた放射ドーズ量の低下のプロファイル、すなわち、パターンフィーチャの境界の正確な位置は、パターンフィーチャの境界上又はその近くの基板上のポイントに放射を提供する個別に制御可能な素子を設定することでより正確に制御することができる。これらは、最大又は最小強度レベルだけでなく、最大及び最小強度レベルの間の各強度レベルを含む。これを一般に「グレイスケーリング」(grayscaling)と呼ぶ。

[0068] グレイスケーリングは、所与の個別に制御可能な素子によって基板に提供される放射強度が２つの値（例えば、最大値と最小値のみ）にしか設定できないリソグラフィシステムで可能な制御と比較して、パターンフィーチャの境界の位置の制御をはるかに広げている。少なくとも３つの、少なくとも４つの放射強度値、少なくとも８つの放射強度値、少なくとも１６個の放射強度値、少なくとも３２個の放射強度値、少なくとも６４個の放射強度値、少なくとも１２８個の放射強度値、少なくとも２５６個の放射強度値、少なくとも５１２個の放射強度値、又は少なくとも１０２４個の放射強度値を基板に投影することができる。

[0069] グレイスケーリングは、上記の目的の追加又は代替の目的のためにも使用することができることを理解されたい。例えば、露光後の基板の処理は、受光した放射ドーズレベルに応じて基板の領域の３つ以上の潜在的な応答があるように調整することができる。例えば、第１のしきい値に満たない放射ドーズ量を受ける基板の部分は、第１の方法で応答する。第１のしきい値を超えているが第２のしきい値に満たない放射ドーズ量を受ける基板の部分は、第２の方法で応答する。第２のしきい値を超えた放射ドーズ量を受ける基板の部分は、第３の方法で応答する。従って、グレイスケーリングは、３つ以上の所望のドーズレベルを有する基板全体に放射ドーズプロファイルを提供するために使用することができる。放射ドーズプロファイルは、少なくとも２つの所望のドーズレベル、少なくとも３つの所望のドーズレベル、少なくとも４つの所望のドーズレベル、少なくとも６つの所望のドーズレベル、又は少なくとも８つの所望のドーズレベルを有することができる。

[0070] さらに、上記のように、放射ドーズプロファイルは、基板上の各ポイントで受ける放射の強度を制御するだけではない他の方法によって制御することができることを理解されたい。例えば、基板上の各ポイントで受ける放射ドーズ量は、そのポイントの露光時間を制御することで代替的に又は追加的に制御することができる。別の例として、基板上の各ポイントは、複数の連続露光で潜在的に放射を受けることができる。従って、各ポイントが受ける放射ドーズ量は、複数の連続露光の選択したサブセットを用いてそのポイントを露光することで代替的に又は追加的に制御することができる。

[0071] 図２は、本発明の一実施形態による、複数の光学エンジンを用いた単一スキャンで基板Ｗ全体、この例では、フラットパネルディスプレイ基板を露光することができる構成の概略図である。図示の例では、放射スポット（例えば、図３のスポットＳ）の１つのアレイの縁部が放射スポットの隣接するアレイの縁部とわずかに重なる（スキャン方向Ｙで）ように、放射スポットＳの８つのアレイＳＡが「チェス盤」構成の２つの列Ｒ１，Ｒ２に配置された８つの光学エンジン（図示せず）によって生成される。一例では、光学エンジンは、少なくとも３つの列、例えば４列又は５列に配置されている。この方法の場合、放射の帯は基板Ｗの幅を超えており、１回のスキャンで基板全体を露光することができる。任意の適した数の光学エンジンを使用することができることを理解されたい。一例では、光学エンジンの数は、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも４、少なくとも８、少なくとも１０、少なくとも１２、少なくとも１４、又は少なくとも１７である。あるいは、光学エンジンの数は、４０未満、３０未満又は２０未満である。

[0072] 上記のように、各光学エンジンは、別々の照明システムＩＬと、パターニングデバイスＰＤと、投影システムＰＳとを備えることができる。しかし、２つ以上の光学エンジンは、照明システム、パターニングデバイス及び投影システムのうちの１つ以上の少なくとも一部を共用することができることを理解されたい。

[0073] 上記のように、１つの基板上に所与のタイプの複数のデバイスを形成することができる。従って、デバイスの所与の層の形成中に、基板の複数の領域で共通パターン部分を露光することができる。これを基板の一部に露光された複数の共通パターン部分を示す図３に示している。図示のように、基板上に露光されたパターン１０は、複数の共通パターン部分１１、１２，１３、１４、１５、及び１６を含む。１つの基板上に複数のデバイスが形成される時には、それらは、基板のダイシングによって個々のデバイスを分離できるスクライブレーンによって分離されている。従って、共通パターン部分１１、１２，１３、１４、１５、及び１６は、スクライブレーンに対応するパターン１０の部分２１、２２、２３、２４、２５、及び２６によって分離されている。

[0074] マスクレスリソグラフィ装置では、基板上に投影された放射ビームは、個別に制御可能な素子のアレイ、例えば、放射ビームのパターニングのためのプログラマブルデバイスによって変調される。そのような個別に制御可能な素子のアレイのサイズには制限がある。これは、一部では、個別に制御可能な素子のアレイが大きくなるにつれて、個別に制御可能な素子のアレイに制御信号を提供することがより困難になるためである。これは、また一部では、個別に制御可能な素子のアレイが大きくなるにつれて、使用中の個別に制御可能な素子のアレイの内部で発生する熱を放散させることがより困難になるためである。さらに一部では、より多くの数の個別に制御可能な素子を、欠陥がない、又は欠陥が許容レベルにおさまる１つのアレイ内に提供することが困難であるために、個別に制御可能な素子のアレイの製造コストはアレイの拡大と共に過剰になるためである。その結果、共通パターン部分１１、１２，１３、１４、１５、及び１６のサイズは、個別に制御可能な素子の１つのアレイに対応する基板上に投影される変調された放射ビームの部分のサイズよりはるかに大きい。従って、各共通パターン部分は、各々が個別に制御可能な素子の１つのアレイによって変調された放射によって露光される複数のパターン区分から構成される。

[0075] 基板上のパターン１０が正確に形成されることを担保するために、各々のパターン区分を他のパターン区分に対して極めて正確に配置することを確実に実行することが望ましい。しかし、パターン区分の相対的配置の正確さの残余エラーの影響が、隣接するパターン区分をそれらの境界で重なるように配置することで低減できることが分かっている。これらの重なり部分で、基板上の重なり部分に投影された放射の組合せ強度が非重なり部分（変調されて必要なパターンを提供する）の放射強度と同じになるように、基板上の各パターン区分に投影された放射の強度が低減される。これは一般に「スティッチング」(stitching)と呼ばれる。パターン区分の各重なり部分で放射強度を半分にする、又は各パターン区分の重なり部分にわたって放射強度をゼロまで線形に低減するなど、様々なスティッチング構成が当分野に知られている。しかし、本発明の１つ又は複数の実施形態は、いかなる特定のスティッチング構成又はプロファイルの使用にも限定されず、本発明で任意の便利な構成を使用することができる。

[0076] 図４ａは、複数の重なりパターン区分を組み合わせて基板上にパターンを提供する方法を示す。図４ａに示す構成では、重なりパターン区分３１の列３０が２つの共通のパターン部分１１，１２とその間のパターン部分２１のためのパターンの一部を提供する。図４ａでは、図を見やすくするために、隣接するパターン区分３１は異なる網掛けで示し、重なり領域は両方のタイプの網掛けで示している。

[0077] 実際、重なりパターン区分３１の列３０は、基板全体にわたって延在することができ、基板の全体にパターンを提供するために重なりパターン区分の複数の列を使用することを理解されたい。また、図４ａに示すパターン区分３１及び共通パターン部分１１、１２の相対的なサイズは例示に過ぎず、実際には、パターン付けされた区分は、共通パターン部分１１、１２と比較してはるかに小さいことを理解されたい。同様に、隣接するパターン区分に重なるパターン区分３１の割合は、図４ａに示す割合より小さくてもよい。

[0078] 図４ｂは、各パターン区分の個別制御可能素子のアレイ上に異なるパターンを設定するだけの効果を示す。この例では、重なりパターン区分の列３５を用いて図４ａに示す構成の重なりパターン区分３６のサイズと比べて異なるサイズの共通パターン部分３７、３８にパターンが提供される。

[0079] しかし、図４ａに示す構成は、図４ｂに示す構成と比べて重要な利点を有する。特に、図４ａに示す構成では、共通パターン部分１１、１２のサイズ及び分離パターン部分２１のサイズに対するパターン区分３１のサイズは、第１のパターン区分３１ａが第１の共通パターン部分１１に対して第２のパターン区分３１ｂが第２の共通パターン部分１２に対して有する位置と実質的に同じ位置にあるようなサイズである。従って、第１のパターン区分３１ａで生成されるパターンは、第２のパターン区分３１ｂで生成されるパターンと同一である。所与のパターンを提供する場合、必要なパターンを生成するために個別に制御可能な素子のアレイに提供する制御信号を計算することが望ましいため、このことは有利である。この計算は複雑であり、特に、個別に制御可能な素子のアレイ内の個別に制御可能な素子の各々の応答の変化と、露光フィールドにわたって変化することがある投影システム内の光学的影響を補償できる。従って、所与のパターンを別の個別に制御可能な素子のアレイによって生成する場合、このパターンには、様々な制御信号が必要になる可能性がある。しかし、図４ａに示す構成では、第１及び第２の共通パターン部分１１、１２のために個別制御可能素子のアレイによって生成されるパターン区分３１ａ、３１ｂは、実質的に同一である。従って、個別に制御可能な素子のアレイのための所望の制御信号を１回計算して、第１の共通パターン部分１１と第２の共通パターン部分１２の両方についてパターン区分を露光するための個別に制御可能な素子のアレイを設定するためにこの同じ制御信号を使用することが可能である。しかし、図４ｂに示す状況では、第１の共通パターン部分３７を形成するために用いるパターン区分３６のいずれも第２の共通パターン部分３８を形成するために用いるパターン区分３６に対応していないため、この方法は不可能である。

[0080] 一般に、共通パターン部分のサイズとそれらの間の離隔距離のサイズは固定していない。従って、パターン区分の配置構成が固定されている場合、第１の共通パターン部分を形成するために用いるパターン区分のいずれも第２の共通パターン部分を形成するために用いるパターン区分に対応していない図４ｂに示す状況が発生するのが普通である。図４ａに示す構成では、個別制御可能素子のアレイを設定するための計算された制御信号を再利用できるため、このことは不利である。しかし、図４ｂに示す構成では、個別制御可能素子のアレイを設定するための制御信号は、パターン区分ごとに計算しなければならない。従って、図４ａに示す構成で基板上にパターンを生成するために必要な計算回数は図４ｂに示す構成の場合より少ないため、総計算時間を減らし、及び／又はデータ処理アーキテクチャのコストを低減する機会が提供される。

[0081] 従って、本発明の１つ又は複数の実施形態によれば、隣接するパターン区分の重なりの程度を制御することができるリソグラフィ装置が構成される。図４ｃは、図４ｂの状況に対応する状況を示す。例えば、共通パターン区分３７’、３８’に対するパターン区分３６’のサイズは同じである。しかし、隣接するパターン区分と重なるパターン区分３６’の各々の割合は、図４ａ及び図４ｂに示す割合と異なる。図４ａに示す構成と同様に、第１の共通パターン部分３７’を形成するために使用する第１のパターン区分３６ａ’は、第２の共通パターン部分３８’を形成するために使用する第２のパターン区分３６ｂ’と同じである。従って、基板上にパターンを提供するために必要な計算回数は少ないので、同じ制御信号を使用することができ、データ処理アーキテクチャを削減することができる。

[0082] パターン区分の重なりを適当に制御することで、パターン区分の列内の各共通パターン部分に使用するパターン区分が、パターン区分と共通パターン部分の相対的サイズにかかわらず、同じであることが確保されることを理解されたい。従って、所与のサイズの個別に制御可能な素子のアレイと投影システムの所与の倍率、例えば、個別に制御可能な素子のアレイに対応する基板に投影された所与のサイズのパターン部分を備えた所与のリソグラフィ装置で、任意のサイズの共通パターン部分と共通パターン部分の任意の離隔距離を有するパターンを共通の制御信号を用いて基板上に投影して共通パターン部分の各々について個別に制御可能な素子のアレイを設定することができる。

[0083] 図４ｃに示す構成では、各パターン区分３６’の間の重なりは、その重なりが列内の隣接するパターン区分の各境界について同じになるように等しく調整されている。しかし、これは必須でなくてもよい。例えば、第１の共通パターン部分に関連する隣接するパターン区分の間の１つ又は複数の境界からなる第１のグループの重なりは、また、第１の共通パターン部分に関連する隣接するパターン区分の間の１つ又は複数の境界からなる第２のグループの重なりとはサイズが違っていてもよい。

[0084] 特に、図４ｄは、第１及び第２の共通パターン部分４２、４３を形成するためのパターン区分４１の列４０を示す。この例では、１つを除いてすべての重なり部分４４が同じサイズである（また、パターン区分４１と共通パターン部分４２、４３の相対的サイズにかかわらず、固定値でよい）。２つのパターン区分４１ａ、４１ｂの間の残りの重なり部分４５はサイズが異なる。従って、様々なサイズの共通パターン部分での使用にリソグラフィ装置を適合させるには、重なり領域の１つのサイズを変更するだけでよい。

[0085] 状況によっては、基板上で露光するパターンは、複数のタイプの繰り返す共通パターン部分を含む場合がある。これは、例えば、ＣＣＤ（電荷結合デバイス）チップの製造中に起こる。さらに、第１の複数の共通パターン部分のサイズは、第２の複数の共通パターン部分のサイズと異なる場合がある。従って、それぞれ第１の複数の共通パターン部分と第２の複数の共通パターン部分内の各々の共通パターン部分について個別に制御可能な素子のアレイを設定するために同じ制御信号を確実に使用することができるようにするため、第１の複数の共通パターン部分に関連する隣接するパターン区分間の重なりの程度を、第２の複数の共通パターン部分に関連する隣接するパターン区分間の重なりの程度と異なるように設定することができる。

[0086] 上記と同じ方法で、第１又は第２の複数の共通パターン部分のいずれかに対応する隣接するパターン区分のすべての境界について、隣接するパターン区分間の重なりの程度を同じにすることができることを理解されたい。別の方法としては、第１又は第２の複数の共通パターン部分の各々の共通パターン部分について隣接するパターン区分の間の限られた数の境界のみ（又は１つの境界だけ）への必要な調整を行うことができる。

[0087] 共通パターン部分内の隣接するパターン区分のすべての境界について隣接するパターン区分の重なりの程度を同じに設定する場合、第１の複数の共通パターン部分のうち１つの共通パターン部分と第２の複数の共通パターン部分のうち１つの共通パターン部分との間の境界面で隣接するパターン区分の間の重なりの程度が急激に変化することがある。別の方法としては、異なるタイプの共通パターン部分の各々が隣接するパターン区分の間の異なる重なりの程度に関連する異なる複数の共通パターン部分の共通パターン部分の間の境界面で、隣接するパターン区分の間の所与の数の境界にわたって重なりの程度を徐々に変化するように配置することができる。例えば、隣接するパターン区分の間の重なりの程度が投影システムに対する基板の速度を調整することで制御される場合、この方法は有用である。そのような状況では、重なりの程度（従って、基板の相対速度）が急激ではなく徐々に変化する場合、投影システムに対する基板の動きの制御は簡単化される。

[0088] 上記のように、基板上にパターンの一部分を露光するために複数の重なりパターン区分を基板上で露光することができる。簡単な例では、リソグラフィ装置は、パターン区分を生成するために放射ビームを変調する個別に制御可能な素子の１つのアレイを有することができる。従って、リソグラフィパターン装置は、投影システムと個別に制御可能な素子のアレイとの組合せに対して、形成する重なりパターン区分の列の向きに平行な方向に基板を動かすアクチュエータシステムを含むことができる。基板の各々の必要な場所で各パターン区分が露光された後、基板は列の向きに平行な方向に前進し、次のパターン区分が露光される。投影システムに対する基板の動きは露光ごとに停止できる。しかし、実際には、アクチュエータシステムは一定速度で投影システムに対して基板を動かすことができ、放射のパルスビームを使用することができる。放射システムのパルスは、必要な場所で各々のその後の露光を提供するように調整され、個別に制御可能な素子のアレイ上のパターンは各々のパルスの間に更新される。そのようなシステムでは、隣接するパターン区分の間の重なりの程度は、放射システムのパルスのタイミングの制御、例えば、放射システムのパルスの周波数の変更と、投影システムに対する基板の速度及び／又は位置の制御の１つ又は両方を実行することで調整することができる。

[0089] リソグラフィ装置は、各々が放射ビームを変調してパターン区分を提供する個別に制御可能な素子の追加のアレイを含むことができる。例えば、リソグラフィ装置は、上記のパターン区分の列の向きに平行な方向に互いに離間した個別に制御可能な素子の追加のアレイを含むことができる。この場合、列内の隣接するパターン区分は、個別に制御可能な素子の様々なアレイによって変調された放射によって露光でき、様々な放射システムのパルスによって露光することができる。そのような構成では、重なりの程度を調整する時にパターン区分の列の向きに平行な方向に個別に制御可能な素子の２つのアレイの離隔距離を調整するための作動システムを提供することができる。代替的に又は追加的に、リソグラフィ装置は、上記のパターン区分の列に垂直な方向に離隔した基板上にパターン区分を投影するように配置された個別に制御可能な素子の２つ以上のアレイを含むことができる。この場合、個別に制御可能な素子の各アレイを用いて放射を変調し、別の列内のパターン区分の一部又は全部を露光して複数列のパターン区分を同時に露光することができる。同時に露光されたそのような２つ以上の列のパターン区分を重ねて配置して、同時に露光されるパターン区分の列の境界につなぎ領域を提供することができることを理解されたい。

[0090] 従って、要約すると、一例では、基板が投影システムに対して上記のパターン区分の列の方向に平行な方向に移動するにつれて、基板上にパターンのストライプが露光される。このストライプは、個別に制御可能な素子のアレイによって変調される放射に対応するパターン区分の１つ又は複数の列を含む。

[0091] 上記のように、各列内のパターン区分の重なりの程度を調整することで、例えば、各共通パターン部分内の対応するパターン区分に関して、各列内の複数のパターン区分に同じ制御信号を使用することができるようになる。同様に、パターンの隣接するストライプ間の重なりの程度を調整することで、パターンのストライプの幅に対する共通パターン部分のサイズにかかわらず、共通パターン部分の第１の列を形成するためのストライプの部分に必要なパターンが共通パターン部分の第２の列を形成するためのストライプの部分に必要なパターンと同じであることが確保される。

[0092] 例えば、図５は、共通パターン部分１１、１２、１３の第１の列と共通パターン部分１４、１５、１６の第２の列を示す。共通パターン部分１１、１２、１３の第１の列は、ストライプ５１、５２、５３、５４のパターンから形成され、共通パターン部分１４、１５、１６の第２の列は、ストライプ５５、５６、５７、５８のパターンから形成される。隣接するストライプ間の重なりの程度は、共通パターン部分１１、１２、１３の第１の列を形成するためにパターンの第１のストライプ５１に必要なパターンが、共通パターン部分１４、１５、１６の第２の列を形成するために必要なパターンの第１のストライプ５５と同じである（以下同様）ように配置されている。図４ａ、図４ｂ、図４ｃ及び図４ｄと同様に、図５では、図を見やすくするために、隣接するパターンのストライプは異なる網掛けで示し、ストライプ間の重なり領域は両方のタイプの網掛けで示している。

[0093] 図５に示す配置構成では、パターンの隣接するストライプ間の重なりの程度は、列内の共通パターン部分の各々を形成するためのすべてのストライプで同じであるように調整される。しかし、これは必須ではなく、隣接するストライプ間の重なりのうちの１つ以上は、共通パターン部分の所与の列について隣接するストライプ間の１つ又は複数の他の重なりとサイズが異なってもよいことを理解されたい。例えば、隣接するストライプ間の重なり領域の１つを除いてすべての重なり領域が、共通パターン部分の各々の列について固定されていてもよい。また、隣接するストライプ間の１つの重なり領域を調整して共通パターン部分の所与の列で必要なすべての調整を提供することができる。

[0094] パターンの連続するストライプの露光の間に、ストライプの向きに垂直、例えば、上記パターン区分の列の向きに垂直な方向に、投影システムに対して基板が移動することを理解されたい。隣接するストライプ間の重なりの程度を調整するには、連続するストライプの間で投影システムに対して基板が移動するように、その程度を調整するだけでよい。

[0095] 代替的に又は追加的に、共通パターン部分の相対サイズとストライプの幅にかかわらず、共通パターン部分の異なる列を形成するパターンのストライプに同じパターンが使用されるように、１つ又は複数のストライプの幅を調整することができる。例えば、すべてのストライプがストライプの向きに垂直な方向に共通の幅を有するように、すべてのストライプの幅を調整することができる。別の方法としては、１つ又は複数のストライプは、共通パターン部分の各列を形成するために、１つ又は複数の他のストライプとは異なる幅を有することができる。例えば、１つを除いてすべてのストライプが固定幅を有していてよく、１つのストライプはすべての必要な調整を行うために幅が低減されていてもよい。

[0096] 変調された放射ビームの対応する部分で基板上に放射が投影されないように、放射ビームを変調するための個別に制御可能な素子のアレイの１つ以上の個別に制御可能な素子の一部又は全部を適当に設定することで、ストライプの幅を低減することができる。代替的に又は追加的に、変調された放射ビームの一部が基板上に投影されないようにするための可動バリアを提供することができる。代替的に又は追加的に、可動バリア又は第２の可動バリアを用いて個別に制御可能な素子のアレイの１つ以上の一部又は全部が放射ビームによって照明されないようにすることができる。

[0097] 図６は、上記の可動バリアの配置装置の概略図である。図１に示す配置構成と同様に、リソグラフィ装置は、放射ビーム６４を放射ビームを変調し、部分リフレクタ６３によって反射する個別に制御可能な素子のアレイ６０へ向ける部分リフレクタ６３を含み、変調された放射ビーム６５は、次に、投影システム６６によって基板６７上に投影される。図示のように、可動バリア６１の位置を制御するためのアクチュエータ６２と共に、可動バリア６１が提供される。可動バリア６１の位置に応じて、放射ビーム６４の一部が個別に制御可能な素子のアレイ６０の対応する部分を照明できなくなる。代替的に又は追加的に、可動バリア６１とそれに関連するアクチュエータ６２を、部分リフレクタ６３と投影システム６６との間及び／又は投影システム６６と基板６７との間に配置して基板６７上に投影される変調された放射ビーム６５の割合を制御することができることを理解されたい。

[0098] 複数の個別に制御可能な素子のアレイが提供されるシステムでは、上記可動バリアを個別に制御可能な素子のアレイごとに提供することができる。代替的に又は追加的に、基板上に投影される、個別に制御可能な素子のアレイのいくつか又は全部に対応するパターンビームの部分の割合を制御する可動バリアを提供することができる。

[0099] 上記の例では共通パターン部分の各列が同じ数の共通パターン部分を含んでいるが、一般にそうでなければならないことはないことを理解されたい。さらに、共通パターン部分の様々な列内の共通パターン部分は、互いに整列している必要はない。しかし、各列内のパターン区分の重なりの程度の調整を組み合わせ、隣接するストライプの重なりの幅及び／又は程度を調整することで、パターン区分と共通パターン部分の相対サイズにかかわらず、共通パターン部分の各々が、基板上の他の共通パターン部分の各々を形成するためにパターン区分と同一であるパターン区分からなることが確保できるということを理解されたい。従って、共通パターン部分内の各パターン区分について個別に制御可能な素子のアレイを設定するのに必要な制御信号を計算し、次に、すべての共通パターン部分に同じ制御信号を使用することができる。従って、リソグラフィ装置のデータ処理アーキテクチャの計算容量の大幅な低減を実現することができる。

[0100] 上記のように、共通パターン部分は、基板上で形成されている個別のデバイスの層を形成するのに必要なパターンに対応することができる。しかし、これは必須ではない。特に、共通パターン部分は、例えば、各デバイス内で複数回繰り返されるデバイスの区分に対応することができる。さらに、単一の共通パターン部分は、基板上で形成されている単一のデバイスに対応できるが、共通パターン部分はデバイスの層にパターン全体を提供しない場合があることを理解されたい。例えば、個別のデバイスのパターンの一部は、例えばシリアル番号又は他のデバイス識別を含み、各デバイスに固有であってもよい。さらに、上記のように、各々のデバイスはスクライブレーンによって分離できる。基板のダイシングを可能にするためにデバイス間に離隔距離を提供する処理に加えて、スクライブレーンは、通常、アラインメントマーカ及びテストフィーチャを含む。アラインメントマーカ及びテストフィーチャは、多くの場合、それらが隣接する各デバイスに固有である。従って、アラインメントマーカ及びテストフィーチャに対応するパターン区分について個別に制御可能な素子のアレイを設定する制御信号は、個々に計算しなければならない。しかし、一般に、そのようなスクライブレーンのサイズは、最終的に廃棄される基板の部分を表すため、最小に保つ必要がある。その結果、スクライブレーンは、通常、個別に制御可能な素子のアレイによって変調された放射に対応するパターン区分よりも幅がかなり狭い。従って、以上から、スクライブレーンの一部を含む（従って、場合によって独自に計算する必要がある）各パターン区分は、デバイスそれ自体のパターンの一部も含む。従って、共通パターン部分、例えば、スクライブレーンの一部を含まないために独自に計算する必要がないパターン区分は、デバイスに関連するパターンの全部を含むわけではない。

[0101] 図７は、リソグラフィ装置の制御システムの概略図を示す。図示のように、制御システムは、リソグラフィ装置を制御するように構成されたコントローラ７０を含む。コントローラ７０は、放射の露光タイミングを制御するための放射システムと、投影システムに対する基板の位置を制御するアクチュエータシステム７２に接続されている。コントローラ７０は、さらに、個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイ７１に接続され、制御信号を個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイ７１に提供する。コントローラは、さらに、リソグラフィ装置がそのような装置を備える場合には、可動バリア６２を制御するアクチュエータ６１にさらに接続されている。コントローラ７０は、パターン区分の列内の隣接するパターン区分間の重なりの程度を制御し、パターンの隣接するストライプ間の重なりの幅及び／又は程度を調整するために、必要に応じて、これらのコンポーネントを制御するように構成されている。図７で、コントローラ７０は１つのコンポーネントとして示されているが、実際には、コントローラ７０の各要素は、リソグラフィ装置内の別々のコンポーネントとして分散することができることを理解されたい。

[0102] 上記のように、共通パターン部分で使用されるパターン部分の個別に制御可能な素子のアレイを設定する制御信号は、共通パターン部分の各々のために使用することができる。従って、図８に示すように、コントローラ７０は、共通パターン部分のパターン区分のためのパターンデータ記憶域８２から得たパターンデータを個別に制御可能な素子の１つ以上のアレイ７１のための制御信号に変換し、それらをメモリ８３内に記憶する第１のプロセッサ８１を含むことができる。次に、コントローラ７０は、必要な制御信号を再計算することなく、メモリ８３から、必要に応じて、適当な制御信号を個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイ７１に提供することができる。制御システム７０は、残りのパターン区分、例えば、非反復パターン区分について個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイ７１を設定するのに必要な制御信号を必要に応じて計算する第２のプロセッサ８４を含むことができる。制御システムの他の構成も使用することができることを理解されたい。

[0103] 本明細書では、特定のデバイス（例えば、集積回路又はフラットパネルディスプレイ）の製造におけるリソグラフィ装置の使用について特に言及できるが、本明細書に記載するリソグラフィ装置は他の用途も有することを理解されたい。用途は、集積回路、集積光学系、磁器ドメインメモリの案内及び検出パターン、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、マイクロ電気機械式デバイス（ＭＥＭＳ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの製造を含むが、これに限定されない。また、例えば、フラットパネルディスプレイの分野で本装置を用いて様々な層、例えば、薄膜トランジスタ層及び／又はカラーフィルタ層の形成に資することができる。

[0104] 以上、光リソグラフィの場合の本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明は、場合によっては他の用途、例えばインプリントリソグラフィにおいても使用することができ、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されたレジスト層内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はこれらの組合せを印加することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。

結論
[0105] 以上、本発明の様々な実施形態について説明してきたが、それらは単に例示として提示され、本発明を制限するものではないことを理解されたい。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明の形態及び詳細を様々に変更することができることは当業者には明らかであろう。それ故、本発明の広さと範囲は、上記例示的実施形態のいずれによっても制限されるものではなく、添付の特許請求の範囲及びその等価物によってのみ定義される。

[0106] 発明の概要及び要約書の項ではなく、発明を実施するための形態の項を用いて特許請求の範囲を解釈することが意図されている。発明の概要及び要約書の項は、発明者らによって意図された本発明の例示的実施形態の１つ以上を記載することができるが、そのすべてを記載することができる訳ではないため、本発明及び添付の特許請求の範囲を限定するいかなる意図も有していない。

Claims (15)

1. リソグラフィ装置であって、
   放射ビームを変調する個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイと、
   前記変調された放射ビームを基板上に投影する投影システムと、
   前記リソグラフィ装置が前記基板上で放射のパターンを露光するように、前記リソグラフィ装置を制御するコントローラであって、前記パターンが複数の共通パターン部分を含み、また前記複数の共通パターン部分の各々が、複数のパターン区分から形成されており、前記パターン区分の各々が、前記変調された放射ビームに対応する、コントローラと、
   を備え、
   前記複数の共通パターン部分は、第１の共通パターン部分と第２の共通パターン部分とを含み、
   前記第１の共通パターンに対するパターン区分の相対的な位置が、前記第２の共通パターンに対するパターン区分の相対的な位置と略同じになるように、前記コントローラが、第１の方向に前記パターン区分同士の重なりの程度を制御し、
   前記第１の方向の前記パターン区分同士の重なりの程度が、前記パターンのある領域内の前記パターン区分の隣接するパターン区分のすべての対に対して同じであるように、前記コントローラが、前記第１の方向に前記パターン区分同士の重なりの程度を制御する、リソグラフィ装置。
2. リソグラフィ装置であって、
   放射ビームを変調する個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイと、
   前記変調された放射ビームを基板上に投影する投影システムと、
   前記リソグラフィ装置が前記基板上で放射のパターンを露光するように、前記リソグラフィ装置を制御するコントローラであって、前記パターンが複数の共通パターン部分を含み、また前記複数の共通パターン部分の各々が、複数のパターン区分から形成されており、前記パターン区分の各々が、前記変調された放射ビームに対応する、コントローラと、
   を備え、
   前記複数の共通パターン部分は、第１の共通パターン部分と第２の共通パターン部分とを含み、
   前記第１の共通パターンに対するパターン区分の相対的な位置が、前記第２の共通パターンに対するパターン区分の相対的な位置と略同じになるように、前記コントローラが、第１の方向に前記パターン区分同士の重なりの程度を制御し、
   前記第１の方向のパターン区分の重なりの程度が、前記パターンのある領域内の前記パターン区分の少なくとも１対の隣接するパターン区分と前記パターン区分の少なくとも他の１対の隣接するパターン区分とで異なるように、前記コントローラが、前記第１の方向に前記パターン区分同士の重なりの程度を制御する、リソグラフィ装置。
3. リソグラフィ装置であって、
   放射ビームを変調する個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイと、
   前記変調された放射ビームを基板上に投影する投影システムと、
   前記リソグラフィ装置が前記基板上で放射のパターンを露光するように、前記リソグラフィ装置を制御するコントローラであって、前記パターンが複数の共通パターン部分を含み、また前記複数の共通パターン部分の各々が、複数のパターン区分から形成されており、前記パターン区分の各々が、前記変調された放射ビームに対応する、コントローラと、
   を備え、
   前記複数の共通パターン部分は、第１の共通パターン部分と第２の共通パターン部分とを含み、
   前記第１の共通パターンに対するパターン区分の相対的な位置が、前記第２の共通パターンに対するパターン区分の相対的な位置と略同じになるように、前記コントローラが、第１の方向に前記パターン区分同士の重なりの程度を制御し、
   前記コントローラが、前記基板上で前記パターンの連続するストライプを露光することによって基板上でパターンを露光させ、前記パターンのストライプの各々が、前記パターン区分の隣接するパターン区分の１つ又は複数の列から形成され、
   前記１つ又は複数の列と前記パターンのストライプが、第１の方向に平行である、リソグラフィ装置。
4. 前記基板上での前記パターンの前記ストライプの露光中に複数の前記パターン区分が前記基板上で露光される間、前記第１の方向に平行な方向に前記投影システムに対して前記基板を動かすアクチュエータシステムをさらに備え、
   前記コントローラが、前記基板と投影システムの相対速度と前記パターン区分のうちの１つ以上の露光タイミングのうちの少なくとも１つを調整することで、前記パターンの前記ストライプ内の前記パターン区分同士の重なりの程度を制御する、請求項３に記載の装置。
5. 前記基板上で異なる前記パターンの前記ストライプに露光される前記パターンの２つ以上の領域にて露光される前記共通パターン部分の一部が、前記変調された放射ビームの一部によって露光されるように、前記コントローラが、前記第１の方向に垂直な第２の方向に前記パターンの前記ストライプの隣接するストライプ同士の重なりの程度を制御する、請求項３又は４に記載の装置。
6. 前記第２の方向の前記重なりの程度が、前記パターンのある領域内の前記パターンの前記ストライプの少なくとも１対の隣接するストライプと前記パターンの前記ストライプの少なくとも他の１対の隣接するストライプとで異なるように、前記コントローラが、前記第２の方向に、前記パターンの前記ストライプのうちの隣接するストライプ同士の重なりの程度を制御する、請求項５に記載の装置。
7. 前記基板上で異なる前記パターンのストライプに露光される前記パターンの２つ以上の領域に露光される前記共通パターン部分の一部が、前記個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイの同じ部分によって変調される前記変調された放射ビームの一部によって露光されるように、前記コントローラが、第１の方向に垂直な第２の方向に前記パターンのストライプの１つ以上の幅を制御する、請求項３から６のいずれか１項に記載の装置。
8. リソグラフィ装置であって、
   放射ビームを変調する個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイと、
   前記変調された放射ビームを基板上に投影する投影システムと、
   前記リソグラフィ装置が前記基板上で放射のパターンを露光するように、前記リソグラフィ装置を制御するコントローラであって、前記パターンが複数の共通パターン部分を含み、また前記複数の共通パターン部分の各々が、複数のパターン区分から形成されており、前記パターン区分の各々が、前記変調された放射ビームに対応する、コントローラと、
   を備え、
   前記複数の共通パターン部分は、第１の共通パターン部分と第２の共通パターン部分とを含み、
   前記第１の共通パターンに対するパターン区分の相対的な位置が、前記第２の共通パターンに対するパターン区分の相対的な位置と略同じになるように、前記コントローラが、第１の方向に前記パターン区分同士の重なりの程度を制御し、
   前記基板上で露光される前記パターンが、第２の共通パターン部分が繰り返される第２の複数の領域を含み、
   前記基板上で露光される前記パターンの２つ以上の領域で露光される前記第２の共通パターン部分の一部が、前記個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイの１つの同じ部分によって変調される前記変調された放射ビームの一部によって露光されるように、前記コントローラが、前記第１の複数の領域に対応するパターン区分同士の重なりの程度の制御から独立して、前記第２の複数の領域に対応するパターン区分同士の重なりの程度を前記第１の方向に制御する、リソグラフィ装置。
9. 前記パターンの各領域が、離散的なデバイスが形成される前記基板の部分に対応する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記共通パターン部分に対応するパターンデータを、前記個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイのための対応する制御信号に変換するデータプロセッサと、
    前記制御信号を記憶するメモリと、
    をさらに備え、
    前記基板上の複数の領域内の前記共通パターン部分を露光するために、前記メモリ内に記憶された同じ制御信号が前記個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイに提供される、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記繰り返される共通パターン部分が、非反復パターン部分によって離隔される、請求項１０に記載の装置。
12. デバイス製造方法であって、
    個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイを用いて放射ビームを変調すること、
    前記変調された放射ビームを基板上に投影すること、
    複数の共通パターン部分を有するパターンを備えた前記変調された放射ビームを形成すること、
    前記変調された放射ビームの一区分に各々対応するパターン区分から、前記パターンを形成すること、
    を含み、
    前記複数の共通パターン部分の各々が、複数のパターン区分から形成されており、
    前記複数の共通パターン部分は、第１の共通パターン部分と第２の共通パターン部分とを含み、
    前記方法が、
    前記第１の共通パターンに対するパターン区分の相対的な位置が、前記第２の共通パターンに対するパターン区分の相対的な位置と略同じになるように、第１の方向にパターン区分同士の重なりの程度を制御すること、
    をさらに含み、
    前記第１の方向の前記パターン区分同士の重なりの程度が、前記パターンのある領域内の前記パターン区分の隣接するパターン区分のすべての対に対して同じであるように、前記第１の方向に前記パターン区分同士の重なりの程度を制御する、デバイス製造方法。
13. デバイス製造方法であって、
    個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイを用いて放射ビームを変調すること、
    前記変調された放射ビームを基板上に投影すること、
    複数の共通パターン部分を有するパターンを備えた前記変調された放射ビームを形成すること、
    前記変調された放射ビームの一区分に各々対応するパターン区分から、前記パターンを形成すること、
    を含み、
    前記複数の共通パターン部分の各々が、複数のパターン区分から形成されており、
    前記複数の共通パターン部分は、第１の共通パターン部分と第２の共通パターン部分とを含み、
    前記方法が、
    前記第１の共通パターンに対するパターン区分の相対的な位置が、前記第２の共通パターンに対するパターン区分の相対的な位置と略同じになるように、第１の方向にパターン区分同士の重なりの程度を制御すること、
    をさらに含み、
    前記第１の方向のパターン区分の重なりの程度が、前記パターンのある領域内の前記パターン区分の少なくとも１対の隣接するパターン区分と前記パターン区分の少なくとも他の１対の隣接するパターン区分とで異なるように、前記第１の方向に前記パターン区分同士の重なりの程度を制御する、デバイス製造方法。
14. デバイス製造方法であって、
    個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイを用いて放射ビームを変調すること、
    前記変調された放射ビームを基板上に投影すること、
    複数の共通パターン部分を有するパターンを備えた前記変調された放射ビームを形成すること、
    前記変調された放射ビームの一区分に各々対応するパターン区分から、前記パターンを形成すること、
    を含み、
    前記複数の共通パターン部分の各々が、複数のパターン区分から形成されており、
    前記複数の共通パターン部分は、第１の共通パターン部分と第２の共通パターン部分とを含み、
    前記方法が、
    前記第１の共通パターンに対するパターン区分の相対的な位置が、前記第２の共通パターンに対するパターン区分の相対的な位置と略同じになるように、第１の方向にパターン区分同士の重なりの程度を制御すること、
    をさらに含み、
    前記基板上で前記パターンの連続するストライプを露光することによって基板上でパターンを露光させ、前記パターンのストライプの各々が、前記パターン区分の隣接するパターン区分の１つ又は複数の列から形成され、
    前記１つ又は複数の列と前記パターンのストライプが、第１の方向に平行である、デバイス製造方法。
15. デバイス製造方法であって、
    個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイを用いて放射ビームを変調すること、
    前記変調された放射ビームを基板上に投影すること、
    複数の共通パターン部分を有するパターンを備えた前記変調された放射ビームを形成すること、
    前記変調された放射ビームの一区分に各々対応するパターン区分から、前記パターンを形成すること、
    を含み、
    前記複数の共通パターン部分の各々が、複数のパターン区分から形成されており、
    前記複数の共通パターン部分は、第１の共通パターン部分と第２の共通パターン部分とを含み、
    前記方法が、
    前記第１の共通パターンに対するパターン区分の相対的な位置が、前記第２の共通パターンに対するパターン区分の相対的な位置と略同じになるように、第１の方向にパターン区分同士の重なりの程度を制御すること、
    をさらに含み、
    前記基板上で露光される前記パターンが、第２の共通パターン部分が繰り返される第２の複数の領域を含み、
    前記基板上で露光される前記パターンの２つ以上の領域で露光される前記第２の共通パターン部分の一部が、前記個別に制御可能な素子の１つ又は複数のアレイの１つの同じ部分によって変調される前記変調された放射ビームの一部によって露光されるように、前記第１の複数の領域に対応するパターン区分同士の重なりの程度の制御から独立して、前記第２の複数の領域に対応するパターン区分同士の重なりの程度を前記第１の方向に制御する、デバイス製造方法。

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