翻訳作業の中で整理した露光装置の構造についてまとめました。
露光装置の構造
露光装置は、大きく以下の要素で構成されます。
光学系＋精密駆動ステージ＋制御(位置決めなど)システム＋温度・真空管理(環境制御)システム
光学系を詳しく見ると、照明系、投影系、そして環境チャンバで構成されます。
照明系は光源と光学部品、投影系は、投影レンズ、フォーカス調整機構、ステッパ／スキャナを含みます。ここで縮小投影によってマスクパターンを4：1や5：1に縮小し、ウエハに転写します。マスクなどのパターニングデバイスは、照明系と投影系の間に存在します。
パターニング構造
パターニング構造には、マスクを使用する場合（透過・反射）とマスクを用いないマスクレス（レーザー直接描画・PMA（programmable mirror array）等）があります。
※マスクレスをパターニング構造に含めるかどうかは、文脈によります（後述します）。
マスクを使用する方式には、透過型マスクと反射型マスクがあります。透過型マスクは、固定（例：バイナリ、位相シフト）、反射型は可変構造（例：PMA）があります。
固定構造であるバイナリマスク・位相シフトマスクには、基板に透過性の石英などが用いられます。
バイナリ(binary)マスクは、光の透過部分と遮光部が明確に分かれるシンプルな構造です。透明基板上の遮光部にはクロム（Cr）などの不透明な金属膜が使用されます。白黒のコントラストは強いですが、解像度の低さ・回折によるエッジのぼやけが課題です。
位相シフト(phase shift)マスクは、バイナリのように白か黒かでなく、位相をずらすことで、光の干渉によりコントラストを高め、シャープなパターンを形成します（例：交互位相シフトマスク（Alternating Phase-Shift Mask））。位相シフトに加えて光の強度をコントロールするのが減衰位相シフトマスク（Attenuated Phase-Shift Mask）です。ハーフトーンマスクはこの一種で、遮蔽部でも完全に光を遮断するのでなく、一部を磨りガラスのように透過させることができます。
PMA（プログラム可能なミラーアレイ）は、多数の可動式微小ミラー（MEMS技術）を備え、各ミラーのON/OFを電子制御することで、入射光の反射の向きを調整します。ONの角度の場合に入射光がミラーに反射し露光パターンを形成し、OFFの角度の場合には露光をしない、という制御が可能です。
今回、PMAをマスクを使用する方式として分類したものの（パターンを形成するデバイス、という意味で）、動的にパターンを変更できる・固定されたマスクがあるわけではない、という意味ではマスクレスにも分類できると理解しました。
アパーチャ
アパーチャ(Aperture)とは、光が通過する開口部のことです。
照明系のアパーチャでは、可変アパーチャを用いることで光の通過量を調整し、均一な光を実現します。
パターニングでは、特に位相シフトマスク（透過型マスクの一種）で、光の入射角や広がりを制御し干渉効果を強めます。
投影系では、光学収差を補正したり、特に高NAのシステムで開口形状を調整します。
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