JP2002064058A - ホトリソグラフィ装置における線幅の変化を補償する、空間的に制御可能な部分干渉性を有する照明系 - Google Patents
ホトリソグラフィ装置における線幅の変化を補償する、空間的に制御可能な部分干渉性を有する照明系Info
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- G03F7/70058—Mask illumination systems
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 特定の光学系のために照明源を変更してホト
リソグラフィ装置、とりわけ投影光学系の変化を補償す
るのは困難なので、多くの場合影像は最適化されない。
その結果、フィールドの一部は十分に照明されているの
に、その他の部分は十分に照明されない。これによっ
て、異なる投影結果が、ウエハの異なる部分に生じるこ
とになる。さらに、投影光学系は、レティクルの影像
を、処理されると所定の許容範囲内の線幅を有する感光
性基板上に転写しない可能性がある。 【解決手段】 投影光学系の変化を補償するように、感
光性基板の露光を最適化するための照明系を複数の照明
特性の中から選択する。
リソグラフィ装置、とりわけ投影光学系の変化を補償す
るのは困難なので、多くの場合影像は最適化されない。
その結果、フィールドの一部は十分に照明されているの
に、その他の部分は十分に照明されない。これによっ
て、異なる投影結果が、ウエハの異なる部分に生じるこ
とになる。さらに、投影光学系は、レティクルの影像
を、処理されると所定の許容範囲内の線幅を有する感光
性基板上に転写しない可能性がある。 【解決手段】 投影光学系の変化を補償するように、感
光性基板の露光を最適化するための照明系を複数の照明
特性の中から選択する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願は、１９９６年１１
月２５日になされた米国仮出願第６０／０３１，７２５
の恩典を主張している。
月２５日になされた米国仮出願第６０／０３１，７２５
の恩典を主張している。
【０００２】この出願は、１９９７年２月１１日になさ
れた米国出願第０８／７９９，１０７号の一部継続した
ものである。
れた米国出願第０８／７９９，１０７号の一部継続した
ものである。
【０００３】本発明は、概して半導体製造に関するもの
であり、より明確には、ホトリソグラフィ装置における
線幅の変化を減少させるために、位置的に、空間的に制
御可能な照明系に関するものである。
であり、より明確には、ホトリソグラフィ装置における
線幅の変化を減少させるために、位置的に、空間的に制
御可能な照明系に関するものである。
【０００４】
【従来の技術】ホトリソグラフィは、半導体製造におい
てしばしば使用される。回路パターンを有するレティク
ルの影像は、ウエハ等の感光性基板上に投影される。続
いてウエハは処理され、転写されたパターンが前記ウエ
ハ上に形成される。概してこの処理は数回繰り返され、
多重の層が形成される。技術が進歩し、半導体装置の素
子サイズが小型になるにつれ、平板印刷装置において使
用される照明源を改善する必要性が生じる。従って、開
示された多くのタイプの照明系は、レティクルを感光性
基板上に投影する質を向上させることができる。そのよ
うな照明系の一例が米国特許第５，２９６，８９２号
「照明装置、及び照明装置を備えた投影露光装置」に開
示されており、１９９４年３月２２日に特許証がＭｏｒ
ｉに対して発行され、この米国特許は本明細書において
参考用に引用されている。この米国特許には、コンデン
サに隣接して位置決めされる光学積分器またはフライア
イレンズを有する照明系が開示されている。前記光学積
分器またはフライアイレンズは、置き換え可能に設計さ
れており、それによって照明系の開口数を変化させるこ
とができる。別の照明系が、米国特許第５，３５７，３
１２号「ホトリソグラフィ用露光装置における照明系」
に開示されており、１９９４年１０月１８日に特許証が
Ｔｏｕｎａｉに対して発行されており、この米国特許は
本明細書において参考用に引用されている。この米国特
許には、有利には一様な光ビームを形成し、絞りで妨害
することによって、照射される光の損失を減少させる照
明系が開示されている。さらに、照明源の絞りにおける
光ビームの強度輪郭の横断面は環状とすることができ
る。また、別の照明系が、米国特許第５，３２９，３３
６号「露光方法及び露光装置」に開示されており、１９
９４年７月１２日に特許証がＨｉｒａｎｏ等に対して発
行されている。この米国特許には、その干渉性の変化に
よって補償される、検出器を有する露光装置が開示され
ている。さらに、範囲及びされた光源照射の概念が、レ
ティクルパターンの影像を最適化するために開示されて
いる。従って、ホトリソグラフィ装置またはホトリソグ
ラフィ機器による線幅の変化を減少させるための、異な
る照射特性を提供する必要がある。しかしながら、照明
源の構成は複雑であり、特定の光学系のために前記照明
源を変更してホトリソグラフィ装置、とりわけ投影光学
系の変化を補償するのは困難なので、多くの場合影像は
最適化されない。その結果、フィールドの一部は十分に
照明されているのに、その他の部分は十分に照明されな
いかもしれない。これによって、異なる投影結果が、ウ
エハの異なる部分に生じることになるかもしれない。さ
らに、投影光学系は、レティクルの影像を、処理される
と所定の許容範囲内の線幅を有する感光性基板上に転写
しない可能性がある。従って、投影光学系の変化を補償
し、感光性基板の露光を最適化するための照明系に対す
る必要性が生じる。
てしばしば使用される。回路パターンを有するレティク
ルの影像は、ウエハ等の感光性基板上に投影される。続
いてウエハは処理され、転写されたパターンが前記ウエ
ハ上に形成される。概してこの処理は数回繰り返され、
多重の層が形成される。技術が進歩し、半導体装置の素
子サイズが小型になるにつれ、平板印刷装置において使
用される照明源を改善する必要性が生じる。従って、開
示された多くのタイプの照明系は、レティクルを感光性
基板上に投影する質を向上させることができる。そのよ
うな照明系の一例が米国特許第５，２９６，８９２号
「照明装置、及び照明装置を備えた投影露光装置」に開
示されており、１９９４年３月２２日に特許証がＭｏｒ
ｉに対して発行され、この米国特許は本明細書において
参考用に引用されている。この米国特許には、コンデン
サに隣接して位置決めされる光学積分器またはフライア
イレンズを有する照明系が開示されている。前記光学積
分器またはフライアイレンズは、置き換え可能に設計さ
れており、それによって照明系の開口数を変化させるこ
とができる。別の照明系が、米国特許第５，３５７，３
１２号「ホトリソグラフィ用露光装置における照明系」
に開示されており、１９９４年１０月１８日に特許証が
Ｔｏｕｎａｉに対して発行されており、この米国特許は
本明細書において参考用に引用されている。この米国特
許には、有利には一様な光ビームを形成し、絞りで妨害
することによって、照射される光の損失を減少させる照
明系が開示されている。さらに、照明源の絞りにおける
光ビームの強度輪郭の横断面は環状とすることができ
る。また、別の照明系が、米国特許第５，３２９，３３
６号「露光方法及び露光装置」に開示されており、１９
９４年７月１２日に特許証がＨｉｒａｎｏ等に対して発
行されている。この米国特許には、その干渉性の変化に
よって補償される、検出器を有する露光装置が開示され
ている。さらに、範囲及びされた光源照射の概念が、レ
ティクルパターンの影像を最適化するために開示されて
いる。従って、ホトリソグラフィ装置またはホトリソグ
ラフィ機器による線幅の変化を減少させるための、異な
る照射特性を提供する必要がある。しかしながら、照明
源の構成は複雑であり、特定の光学系のために前記照明
源を変更してホトリソグラフィ装置、とりわけ投影光学
系の変化を補償するのは困難なので、多くの場合影像は
最適化されない。その結果、フィールドの一部は十分に
照明されているのに、その他の部分は十分に照明されな
いかもしれない。これによって、異なる投影結果が、ウ
エハの異なる部分に生じることになるかもしれない。さ
らに、投影光学系は、レティクルの影像を、処理される
と所定の許容範囲内の線幅を有する感光性基板上に転写
しない可能性がある。従って、投影光学系の変化を補償
し、感光性基板の露光を最適化するための照明系に対す
る必要性が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ホト
リソグラフィ装置の性能を最適化し、とりわけ線幅の変
化を減少させることである。
リソグラフィ装置の性能を最適化し、とりわけ線幅の変
化を減少させることである。
【０００６】本発明のさらなる課題は、線幅に影響を与
える、ホトリソグラフィ機器の光学系における欠点を補
償することである。
える、ホトリソグラフィ機器の光学系における欠点を補
償することである。
【０００７】本発明のさらなる課題は、影像の線幅を、
水平軸方向または垂直軸方向に選択的に、転写フィール
ドの異なる位置において調整可能であることである。
水平軸方向または垂直軸方向に選択的に、転写フィール
ドの異なる位置において調整可能であることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の利点は、撮像を
改善または投影光学系の変化に適応させるために、照明
系を容易に変化させることができることである。
改善または投影光学系の変化に適応させるために、照明
系を容易に変化させることができることである。
【０００９】本発明の特徴は、光学素子の異なる照明領
域を、レティクルの照明を位置的に変更し、ホトリソグ
ラフィ機器またはホトリソグラフィ装置の性能を改善す
るために使用される。
域を、レティクルの照明を位置的に変更し、ホトリソグ
ラフィ機器またはホトリソグラフィ装置の性能を改善す
るために使用される。
【００１０】本発明のさらなる特徴は、異なる照明領域
は、レティクルの影像を感光性基板上に投影するために
使用される、放射または照明によって生じる円錐域を変
更することである。
は、レティクルの影像を感光性基板上に投影するために
使用される、放射または照明によって生じる円錐域を変
更することである。
【００１１】本発明のさらなる特徴は、部分干渉性また
はフィル幾何学が、照明フィールドにおいて位置的また
は空間的に変更されることである。
はフィル幾何学が、照明フィールドにおいて位置的また
は空間的に変更されることである。
【００１２】上記課題、利点及び特徴は、以下の詳細な
説明を参照すれば容易に明確となる。
説明を参照すれば容易に明確となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明は、光学素子の使用に関
し、前記光学素子は、複数の異なる空間的領域に分割さ
れたマイクロレンズ配列または回折性素子によって構成
することができ、異なる照明特質または照明特性を各領
域に対して提供する。複数の異なる領域を有する光学素
子は、問題の局地的領域において、異なる光学的性能に
よる線幅の変化の、異なる領域に適合され、前記線幅の
変化を有する異なる領域は、ホトリソグラフィ装置また
はホトリソグラフィ機器、とりわけ投影光学系の変化か
ら生じる。異なる照明特性の位置は、改善された撮像を
影像フィールド内の異なる位置において最適化または提
供するために選択される。光学素子における複数の異な
る照明領域はそれぞれ、影像フィールド内の複数の異な
る位置のそれぞれに適合され、位置的にレティクルの照
明を変更し、処理された感光性基板上のレティクルの影
像が全体的に改善される。本発明は、とりわけ走査型ホ
トリソグラフィ装置に適用することができる。
し、前記光学素子は、複数の異なる空間的領域に分割さ
れたマイクロレンズ配列または回折性素子によって構成
することができ、異なる照明特質または照明特性を各領
域に対して提供する。複数の異なる領域を有する光学素
子は、問題の局地的領域において、異なる光学的性能に
よる線幅の変化の、異なる領域に適合され、前記線幅の
変化を有する異なる領域は、ホトリソグラフィ装置また
はホトリソグラフィ機器、とりわけ投影光学系の変化か
ら生じる。異なる照明特性の位置は、改善された撮像を
影像フィールド内の異なる位置において最適化または提
供するために選択される。光学素子における複数の異な
る照明領域はそれぞれ、影像フィールド内の複数の異な
る位置のそれぞれに適合され、位置的にレティクルの照
明を変更し、処理された感光性基板上のレティクルの影
像が全体的に改善される。本発明は、とりわけ走査型ホ
トリソグラフィ装置に適用することができる。
【００１４】
【実施例】図１は、ホトリソグラフィ装置１０を概略的
に示す。照明源１２は、電磁線を、光学素子１４を介し
てレティクル１６に照射する。照明平面がレティクル１
６に形成される。レティクル１６の影像は、投影光学系
１８によってウエハ２０に投影される。ウエハ２０に
は、感光性レジストがコーティングされており、前記感
光性レジストコーティンは、レティクル１６の影像によ
って露光される。ウエハ２０はウエハ台２２にマウント
され、前記ウエハ台２２はＸ方向及びＹ方向に可動であ
る。さらに、あるホトリソグラフィ操作においては、ウ
エハ台２２を１つの軸に沿って走査することもできる。
照明源１２は、いかなる照明源または照明系であっても
よく、一例が、１９９５年５月２４日になされた米国特
許出願第０８／４４９，３０１号「ホトリソグラフィ用
ハイブリッド照明系」に開示されている。この米国特許
はスタントンほかによるものであり、１９９７年５月２
０日に特許証が米国特許第５，６３１，７２１号として
発行されており、この米国特許は本明細書において参考
用にそのまま引用されている。
に示す。照明源１２は、電磁線を、光学素子１４を介し
てレティクル１６に照射する。照明平面がレティクル１
６に形成される。レティクル１６の影像は、投影光学系
１８によってウエハ２０に投影される。ウエハ２０に
は、感光性レジストがコーティングされており、前記感
光性レジストコーティンは、レティクル１６の影像によ
って露光される。ウエハ２０はウエハ台２２にマウント
され、前記ウエハ台２２はＸ方向及びＹ方向に可動であ
る。さらに、あるホトリソグラフィ操作においては、ウ
エハ台２２を１つの軸に沿って走査することもできる。
照明源１２は、いかなる照明源または照明系であっても
よく、一例が、１９９５年５月２４日になされた米国特
許出願第０８／４４９，３０１号「ホトリソグラフィ用
ハイブリッド照明系」に開示されている。この米国特許
はスタントンほかによるものであり、１９９７年５月２
０日に特許証が米国特許第５，６３１，７２１号として
発行されており、この米国特許は本明細書において参考
用にそのまま引用されている。
【００１５】図２は、図１に示す照明源１２によって形
成された照明の輪郭を示す図である。概して、強度輪郭
２４は、露光レベルがウエハまたは感光性基板において
一定であるように、比較的一様であることが所望され
る。しかしながら、強度輪郭２４は一様である必要はな
い。この比較的一様な照明強度輪郭２４は、光学素子１
４を介して投影される。そこで、光学素子１４は照明フ
ィールドまたは照明平面を、レティクル１６において、
またはレティクル１６に隣接して形成する。レティクル
１６に形成された照明平面は、レティクル１６の影像
を、図１に示す、感光性レジストによって被覆された基
板またはウエハ２０に投影する。線１５によって示す電
磁線は異なる照明特性、例えば開口数、フィル幾何学ま
たは部分干渉性等を示し、前記照明特性は、レティクル
の領域一面に光学素子１４によって与えられる。線１７
によって示す電磁線は、その他の照明特性を示し、線１
５によって示す照明特性とは異なる。複数の異なる照明
特性のみが示されているが、レティクル１６一面に、光
学素子１４によって空間的に供給される多くの異なる照
明特性が存在しうることは明らかである。
成された照明の輪郭を示す図である。概して、強度輪郭
２４は、露光レベルがウエハまたは感光性基板において
一定であるように、比較的一様であることが所望され
る。しかしながら、強度輪郭２４は一様である必要はな
い。この比較的一様な照明強度輪郭２４は、光学素子１
４を介して投影される。そこで、光学素子１４は照明フ
ィールドまたは照明平面を、レティクル１６において、
またはレティクル１６に隣接して形成する。レティクル
１６に形成された照明平面は、レティクル１６の影像
を、図１に示す、感光性レジストによって被覆された基
板またはウエハ２０に投影する。線１５によって示す電
磁線は異なる照明特性、例えば開口数、フィル幾何学ま
たは部分干渉性等を示し、前記照明特性は、レティクル
の領域一面に光学素子１４によって与えられる。線１７
によって示す電磁線は、その他の照明特性を示し、線１
５によって示す照明特性とは異なる。複数の異なる照明
特性のみが示されているが、レティクル１６一面に、光
学素子１４によって空間的に供給される多くの異なる照
明特性が存在しうることは明らかである。
【００１６】図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の動作を概略
的に示す。図３Ａは、レティクル１１６の照明を示し、
前記レティクル１１６は対象物またはレティクル平面に
おいて位置決めされ、実質的に一様な部分干渉性または
フィル幾何学を、レティクル１１６に２つの空間的に異
なる点Ｐ１及びＰ２において有する。投影光学系はレン
ズ１１８によって示され、瞳孔平面１１３及び１１３′
を形成する。円１１９は、瞳孔平面１１３に形成される
空間的分布を有する照明である。２つの円１１９は、実
質的に同一の照明特性を有する照明であり、部分干渉性
またはフィル幾何学を含む。照明は、光線の円錐域１１
９′を、レティクル１１６上の２つの異なる、空間的に
分離した点Ｐ１及びＰ２において形成する。光線の円錐
域１１９′は、照明系の部分干渉性またはフィル幾何学
を特徴としている。円１１９″は、照明系からの電磁線
の空間的分布を示し、前記空間的分布は、レンズ１１８
によって示す投影光学系の瞳孔平面１１３″に形成され
る。光線の円錐域１１９′″は、感光性基板１２０を露
光させるために使用される電磁線の指光特性を示し、影
像またはウエハ平面において、２つの点Ｐ１エ及びＰ２エ
において位置決めされ、前記２つの点Ｐ１エ及びＰ２′
は、レティクル１１６上の点Ｐ１及びＰ２に対応または
結合している。照明の部分干渉性またはフィル幾何学
は、点Ｐ１′及びＰ２′において実質的に同一である。
これは、投影光学系が一様に機能した場合は許容できる
であろう。しかしながら、投影光学系は、しばしば線幅
にバイアスを、異なる空間的位置及び空間的方向におい
て与えることがある。例えば、フィールド内の異なる空
間的位置において、投影光学系は水平バイアスまたは垂
直バイアスを生じさせ、前記水平バイアスまたは垂直バ
イアスは、水平線幅または垂直線幅を、異なる空間的位
置における感光性基板上で変化させる。
的に示す。図３Ａは、レティクル１１６の照明を示し、
前記レティクル１１６は対象物またはレティクル平面に
おいて位置決めされ、実質的に一様な部分干渉性または
フィル幾何学を、レティクル１１６に２つの空間的に異
なる点Ｐ１及びＰ２において有する。投影光学系はレン
ズ１１８によって示され、瞳孔平面１１３及び１１３′
を形成する。円１１９は、瞳孔平面１１３に形成される
空間的分布を有する照明である。２つの円１１９は、実
質的に同一の照明特性を有する照明であり、部分干渉性
またはフィル幾何学を含む。照明は、光線の円錐域１１
９′を、レティクル１１６上の２つの異なる、空間的に
分離した点Ｐ１及びＰ２において形成する。光線の円錐
域１１９′は、照明系の部分干渉性またはフィル幾何学
を特徴としている。円１１９″は、照明系からの電磁線
の空間的分布を示し、前記空間的分布は、レンズ１１８
によって示す投影光学系の瞳孔平面１１３″に形成され
る。光線の円錐域１１９′″は、感光性基板１２０を露
光させるために使用される電磁線の指光特性を示し、影
像またはウエハ平面において、２つの点Ｐ１エ及びＰ２エ
において位置決めされ、前記２つの点Ｐ１エ及びＰ２′
は、レティクル１１６上の点Ｐ１及びＰ２に対応または
結合している。照明の部分干渉性またはフィル幾何学
は、点Ｐ１′及びＰ２′において実質的に同一である。
これは、投影光学系が一様に機能した場合は許容できる
であろう。しかしながら、投影光学系は、しばしば線幅
にバイアスを、異なる空間的位置及び空間的方向におい
て与えることがある。例えば、フィールド内の異なる空
間的位置において、投影光学系は水平バイアスまたは垂
直バイアスを生じさせ、前記水平バイアスまたは垂直バ
イアスは、水平線幅または垂直線幅を、異なる空間的位
置における感光性基板上で変化させる。
【００１７】図３Ｂは、対象物またはレティクル平面に
おいて位置決めされるレティクル１１６の照明を示し、
前記レティクル１１６は、異なる部分干渉性またはフィ
ル幾何学を、レティクル１１６上の、２つの空間的に分
離した、または異なる点Ｐ１及びＰ２において有する。
投影光学系はレンズ１１８によって示され、瞳孔平面１
１３′及び１１３′を形成する。楕円１１５は照明を示
し、前記照明は、瞳孔平面１１３に形成された第１の空
間的分布を有する。楕円１１７は照明を示し、前記照明
は、瞳孔平面１１３に形成された第２の空間的分布を有
する。２つの異なる、楕円１１５及び１１７は、異なる
照明特性、明確には部分干渉性及びフィル幾何学を有す
る照明を示す。照明は、光線の円錐域１１５′及び１１
７′を、レティクル１１６上の、２つの空間的に分離さ
れた点Ｐ１及びＰ２において形成する。光線の円錐域１
１５′及び１１７′は、照明系の部分干渉性またはフィ
ル幾何学の特徴を示す。楕円１１５″及び１１７″は、
照明系からの電磁線の空間的分布を示し、前記空間的分
布は、レンズ１１８によって示す投影光学系の瞳孔平面
１１３′において形成される。光線の円錐域１１５′″
及び１１７′″は、感光性基板１２０を露光させるため
に使用される電磁線の指光特性を示し、影像またはウエ
ハの平面において、レティクル１１６上の点Ｐ１及びＰ
２に対応または結合している２つの点Ｐ１′及びＰ２′
において位置決めされる。照明の部分干渉性またはフィ
ル幾何学は、点Ｐ１′及びＰ２′において異なる。
おいて位置決めされるレティクル１１６の照明を示し、
前記レティクル１１６は、異なる部分干渉性またはフィ
ル幾何学を、レティクル１１６上の、２つの空間的に分
離した、または異なる点Ｐ１及びＰ２において有する。
投影光学系はレンズ１１８によって示され、瞳孔平面１
１３′及び１１３′を形成する。楕円１１５は照明を示
し、前記照明は、瞳孔平面１１３に形成された第１の空
間的分布を有する。楕円１１７は照明を示し、前記照明
は、瞳孔平面１１３に形成された第２の空間的分布を有
する。２つの異なる、楕円１１５及び１１７は、異なる
照明特性、明確には部分干渉性及びフィル幾何学を有す
る照明を示す。照明は、光線の円錐域１１５′及び１１
７′を、レティクル１１６上の、２つの空間的に分離さ
れた点Ｐ１及びＰ２において形成する。光線の円錐域１
１５′及び１１７′は、照明系の部分干渉性またはフィ
ル幾何学の特徴を示す。楕円１１５″及び１１７″は、
照明系からの電磁線の空間的分布を示し、前記空間的分
布は、レンズ１１８によって示す投影光学系の瞳孔平面
１１３′において形成される。光線の円錐域１１５′″
及び１１７′″は、感光性基板１２０を露光させるため
に使用される電磁線の指光特性を示し、影像またはウエ
ハの平面において、レティクル１１６上の点Ｐ１及びＰ
２に対応または結合している２つの点Ｐ１′及びＰ２′
において位置決めされる。照明の部分干渉性またはフィ
ル幾何学は、点Ｐ１′及びＰ２′において異なる。
【００１８】図1及び図２に示す光学素子１４は、照明
系からの電磁線を変更し、部分干渉性またはフィル幾何
学を、照明フィールドにおける異なる位置的な領域にお
いて空間的に変化させるために使用される。図３Ａ及び
図３Ｂは本発明の機能を示す。レティクルの各点は、照
明系からの光線の円錐域によって照明される。円錐域
は、照明系の部分干渉性またはフィル幾何学の特徴を表
し、概して複雑な指光特性を有することがある。この指
光特性は、レンズの瞳孔平面及び照明器において空間的
分布に図示される。指光特性は、投影光学系の倍率用開
口部または開口数によって変更されたレティクルに強力
に集束される。図のように、レティクル上の点Ｐ１及び
Ｐ２は、ウエハまたは感光性基板上の点Ｐ１′及びＰ
２′に対応または適合する。投影光学系の欠点のため、
Ｐ１′及びＰ２′に転写された線幅が異なることがあ
り、とりわけ水平方向の線幅と垂直方向の線幅とが異な
る。図３Ａはこの状態を示しており、Ｐ１′におけるｙ
軸及びＰ２′におけるｘ軸の全体的な水平／垂直バイア
スを示し、前記水平／垂直バイアスは負であるかもしれ
ない。この水平／垂直バイアスは、部分干渉性、フィル
幾何学または照明円錐域の光の指光特性を調整すること
によって補償することができる。なぜならば、水平／垂
直バイアスは、概して、部分干渉性またはフィル幾何学
を変化させることによって可変となるからである。これ
ば、図３Ｂに示されている。
系からの電磁線を変更し、部分干渉性またはフィル幾何
学を、照明フィールドにおける異なる位置的な領域にお
いて空間的に変化させるために使用される。図３Ａ及び
図３Ｂは本発明の機能を示す。レティクルの各点は、照
明系からの光線の円錐域によって照明される。円錐域
は、照明系の部分干渉性またはフィル幾何学の特徴を表
し、概して複雑な指光特性を有することがある。この指
光特性は、レンズの瞳孔平面及び照明器において空間的
分布に図示される。指光特性は、投影光学系の倍率用開
口部または開口数によって変更されたレティクルに強力
に集束される。図のように、レティクル上の点Ｐ１及び
Ｐ２は、ウエハまたは感光性基板上の点Ｐ１′及びＰ
２′に対応または適合する。投影光学系の欠点のため、
Ｐ１′及びＰ２′に転写された線幅が異なることがあ
り、とりわけ水平方向の線幅と垂直方向の線幅とが異な
る。図３Ａはこの状態を示しており、Ｐ１′におけるｙ
軸及びＰ２′におけるｘ軸の全体的な水平／垂直バイア
スを示し、前記水平／垂直バイアスは負であるかもしれ
ない。この水平／垂直バイアスは、部分干渉性、フィル
幾何学または照明円錐域の光の指光特性を調整すること
によって補償することができる。なぜならば、水平／垂
直バイアスは、概して、部分干渉性またはフィル幾何学
を変化させることによって可変となるからである。これ
ば、図３Ｂに示されている。
【００１９】照明における変化は、投影光学系における
特質に対しても補正を行うことによってシステムの性能
を改善する。当業者にとって明らかなことは、これは、
いかなる合理的な数の分離したゾーンに対しても実行す
ることができる。当業者にとってさらに明らかなこと
は、この手順は、レティクルのゾーンを照明する光のい
かなる分布にも適用することができ、環状、四極子また
はその他の照明分布または照明タイプを含むが、それら
に限定されない。
特質に対しても補正を行うことによってシステムの性能
を改善する。当業者にとって明らかなことは、これは、
いかなる合理的な数の分離したゾーンに対しても実行す
ることができる。当業者にとってさらに明らかなこと
は、この手順は、レティクルのゾーンを照明する光のい
かなる分布にも適用することができ、環状、四極子また
はその他の照明分布または照明タイプを含むが、それら
に限定されない。
【００２０】この方法は、照明円錐域を、レティクルフ
ィールドの位置の関数としてマイクロ同調し、平板印刷
におけるシステム応答を最適化するものと考えることが
できる。この同調は、いかなる基線照明系、例えば前記
の四極子、環状その他の照明分布または照明タイプにお
いて行うことができる。この補償は、機械のスペシフィ
ックである。
ィールドの位置の関数としてマイクロ同調し、平板印刷
におけるシステム応答を最適化するものと考えることが
できる。この同調は、いかなる基線照明系、例えば前記
の四極子、環状その他の照明分布または照明タイプにお
いて行うことができる。この補償は、機械のスペシフィ
ックである。
【００２１】かなり高い分解能と狭い線幅が半導体製造
において要求されるため、しばしば線幅の変化が、処理
された基板上で検出される。水平線幅と垂直線幅との間
の変化は、様々な要因によるものである可能性があり、
水平／垂直バイアスと称されている。従って、特定のホ
トリソグラフィ装置またはホトリソグラフィ機器にとっ
ては、位置を有する水平／垂直バイアス図は、特定のホ
トリソグラフィ機器に対して生じた様々な線幅の変化を
図示するように作成することができる。これは、いかな
る直交する線の組み合わせ、例えば正と負の４５度の線
並びに水平線及び垂直線に対して適用される。これは、
しばしばシステム特性または機器特性と称される。テス
ト用レティクルを利用することにより、線幅の影像フィ
ールド一面における変化のエリアまたは領域は、容易に
図示または配置できる。線幅の制御に関するその他の発
明は、マカラフほかによって１９９８年２月１２日にな
された米国特許出願第０９／０２３，４０７号「線幅を
変化させるための調整可能なスリット及び方法」、及び
マカラフほかによって１９９９年１月１５日になされた
米国特許出願第０９／２３２，７５６号「走査線幅の変
化に対する線量補正」に開示されており、両米国特許
は、本明細書において参考のためそのまま引用されてい
る。
において要求されるため、しばしば線幅の変化が、処理
された基板上で検出される。水平線幅と垂直線幅との間
の変化は、様々な要因によるものである可能性があり、
水平／垂直バイアスと称されている。従って、特定のホ
トリソグラフィ装置またはホトリソグラフィ機器にとっ
ては、位置を有する水平／垂直バイアス図は、特定のホ
トリソグラフィ機器に対して生じた様々な線幅の変化を
図示するように作成することができる。これは、いかな
る直交する線の組み合わせ、例えば正と負の４５度の線
並びに水平線及び垂直線に対して適用される。これは、
しばしばシステム特性または機器特性と称される。テス
ト用レティクルを利用することにより、線幅の影像フィ
ールド一面における変化のエリアまたは領域は、容易に
図示または配置できる。線幅の制御に関するその他の発
明は、マカラフほかによって１９９８年２月１２日にな
された米国特許出願第０９／０２３，４０７号「線幅を
変化させるための調整可能なスリット及び方法」、及び
マカラフほかによって１９９９年１月１５日になされた
米国特許出願第０９／２３２，７５６号「走査線幅の変
化に対する線量補正」に開示されており、両米国特許
は、本明細書において参考のためそのまま引用されてい
る。
【００２２】図４Ａ〜４Ｃは、水平／垂直バイアスを示
す。図４Ａは、幅ＷＨを有する水平線６０及び幅ＷＶを
有する垂直線６１を示す。幅ＷＨは幅ＷＶに実質的に等
しい。図４Ｂは、図４Ａに示す線パターンを、水平バイ
アスをフィールドの特定の位置に有する投影光学系によ
って転写した場合を示す。水平バイアスのため、水平線
６０′は、変化した線ＷＨ′で転写され、一方垂直線６
１′は、図４Ａの線パターンに示す線幅と実質的に同一
の線幅ＷＶを有する。類推すると、図４Ｃは、図４Ａに
示す線パターンを、垂直バイアスをフィールドの特定の
位置有する投影光学系によって転写した場合を示す。垂
直バイアスのため、垂直線６１″は、変化した線Ｗｖ′
で転写されており、一方水平線６０″は、図４Ａの線パ
ターンに示す線幅と実質的に同一の線幅ＷＨを有する。
投影光学系は、正の、比較的広い線幅または負の、比較
的狭い線幅、バイアスまたは水平バイアス及び垂直バイ
アスの単一の位置における組み合わせを有することがで
きる。概して、水平バイアス及び垂直バイアスは、投影
光学系のフィールド内で空間的に変化し、各投影光学系
によって異なる。これは、しばしば投影光学系の特性と
称される。特定の投影光学系の特性は決定可能であり、
製造された光学素子は、水平バイアス及び垂直バイアス
を異なる位置において補償する、照明の部分干渉性また
はフィル幾何学を変更し、前記異なる位置において、前
記光学素子は、レティクルの影像をより正確に転写する
ことを要求される。
す。図４Ａは、幅ＷＨを有する水平線６０及び幅ＷＶを
有する垂直線６１を示す。幅ＷＨは幅ＷＶに実質的に等
しい。図４Ｂは、図４Ａに示す線パターンを、水平バイ
アスをフィールドの特定の位置に有する投影光学系によ
って転写した場合を示す。水平バイアスのため、水平線
６０′は、変化した線ＷＨ′で転写され、一方垂直線６
１′は、図４Ａの線パターンに示す線幅と実質的に同一
の線幅ＷＶを有する。類推すると、図４Ｃは、図４Ａに
示す線パターンを、垂直バイアスをフィールドの特定の
位置有する投影光学系によって転写した場合を示す。垂
直バイアスのため、垂直線６１″は、変化した線Ｗｖ′
で転写されており、一方水平線６０″は、図４Ａの線パ
ターンに示す線幅と実質的に同一の線幅ＷＨを有する。
投影光学系は、正の、比較的広い線幅または負の、比較
的狭い線幅、バイアスまたは水平バイアス及び垂直バイ
アスの単一の位置における組み合わせを有することがで
きる。概して、水平バイアス及び垂直バイアスは、投影
光学系のフィールド内で空間的に変化し、各投影光学系
によって異なる。これは、しばしば投影光学系の特性と
称される。特定の投影光学系の特性は決定可能であり、
製造された光学素子は、水平バイアス及び垂直バイアス
を異なる位置において補償する、照明の部分干渉性また
はフィル幾何学を変更し、前記異なる位置において、前
記光学素子は、レティクルの影像をより正確に転写する
ことを要求される。
【００２３】本発明は、ホトリソグラフィ機器の撮像性
能を改善し、干渉性及びその他の照明特性を、照明フィ
ールドまたは照明平面における空間的位置の関数として
変更し、前記干渉性及びその他の照明特性を、必要な外
乱を導入して投影光学系の欠点を補正することによって
最適化する。照明特性、例えば部分干渉性は、異なる点
において空間的に変化し、照明フィールドまたは照明平
面の所望の性能からの偏差を補償することができる。例
えば、照明特性は、１つの軸に沿って変化することによ
って走査型ホトリソグラフィ機器の投影光学系の欠点を
補償することができ、前記ホトリソグラフィ機器におい
て、方形照明フィールドはレティクル一面において走査
される。これは、以下の点でとりわけ有利である、つま
り、照明特性は、走査される方形スリットの縦方向に変
化させることことができ、それによって投影光学系に存
在しうるいかなる欠点も補償する点である。異なる照明
領域は、投影光学系等のその他の光学素子における欠点
を補償するために使用され、感光性レジストが塗布され
たウエハまたは基板の露光を改善することができる。
能を改善し、干渉性及びその他の照明特性を、照明フィ
ールドまたは照明平面における空間的位置の関数として
変更し、前記干渉性及びその他の照明特性を、必要な外
乱を導入して投影光学系の欠点を補正することによって
最適化する。照明特性、例えば部分干渉性は、異なる点
において空間的に変化し、照明フィールドまたは照明平
面の所望の性能からの偏差を補償することができる。例
えば、照明特性は、１つの軸に沿って変化することによ
って走査型ホトリソグラフィ機器の投影光学系の欠点を
補償することができ、前記ホトリソグラフィ機器におい
て、方形照明フィールドはレティクル一面において走査
される。これは、以下の点でとりわけ有利である、つま
り、照明特性は、走査される方形スリットの縦方向に変
化させることことができ、それによって投影光学系に存
在しうるいかなる欠点も補償する点である。異なる照明
領域は、投影光学系等のその他の光学素子における欠点
を補償するために使用され、感光性レジストが塗布され
たウエハまたは基板の露光を改善することができる。
【００２４】図５は、感光性基板への投影を行うための
走査照明フィールドを有する、レティクルまたはマスク
の照明を示す。レティクル１１６′は複数の、間隔をあ
けた線１６０によって構成され、各線は線幅を有する。
線１６０の向きはいかなる方向でもよいが、多くの場
合、水平方向及び垂直方向に、相互に垂直である。概し
て、これらの線は、半導体装置を形成するために複写さ
れる回路パターンである。中心ストリップ１６４のみが
便宜上示されている。しかしながら、線１６０は、概し
てレティクル１１６′の全体を覆っている。狭い方形ス
リット照明フィールド１１２は、矢印１６２の方向にお
いてレティクル１１６の全長を走査するために使用され
る。その結果、レティクル１１６′またはその一部の影
像は感光性基板上に複写される。
走査照明フィールドを有する、レティクルまたはマスク
の照明を示す。レティクル１１６′は複数の、間隔をあ
けた線１６０によって構成され、各線は線幅を有する。
線１６０の向きはいかなる方向でもよいが、多くの場
合、水平方向及び垂直方向に、相互に垂直である。概し
て、これらの線は、半導体装置を形成するために複写さ
れる回路パターンである。中心ストリップ１６４のみが
便宜上示されている。しかしながら、線１６０は、概し
てレティクル１１６′の全体を覆っている。狭い方形ス
リット照明フィールド１１２は、矢印１６２の方向にお
いてレティクル１１６の全長を走査するために使用され
る。その結果、レティクル１１６′またはその一部の影
像は感光性基板上に複写される。
【００２５】図６は、複数の線幅２６０を有する、処理
された感光性基板２２０を示す。線幅の変化は、異なる
領域または区分における水平線または垂直線に影響を与
えることがある。従って、様々な領域２２６，２２８，
２３０，２３２及び２３３は、基板２２０上に確認可能
な位置を有する。これらの位置、及び線幅の変化の程度
または水平／垂直バイアスは、少数のテスト用基板を処
理することによって容易に決定される。これらの変化ま
たは水平／垂直バイアスは、その空間的位置が明らかに
なるように、容易に図示し、確認することができる。線
幅が変化するこれらの領域または区分２２６，２２８，
２３０，２３２及び２３３が、いったん確認され、量子
化されると、本発明の技術事項を利用することによっ
て、水平／垂直バイアスによって生じる線幅の変化を減
少させ、影像の性能を改善することができる。
された感光性基板２２０を示す。線幅の変化は、異なる
領域または区分における水平線または垂直線に影響を与
えることがある。従って、様々な領域２２６，２２８，
２３０，２３２及び２３３は、基板２２０上に確認可能
な位置を有する。これらの位置、及び線幅の変化の程度
または水平／垂直バイアスは、少数のテスト用基板を処
理することによって容易に決定される。これらの変化ま
たは水平／垂直バイアスは、その空間的位置が明らかに
なるように、容易に図示し、確認することができる。線
幅が変化するこれらの領域または区分２２６，２２８，
２３０，２３２及び２３３が、いったん確認され、量子
化されると、本発明の技術事項を利用することによっ
て、水平／垂直バイアスによって生じる線幅の変化を減
少させ、影像の性能を改善することができる。
【００２６】本発明は、とりわけ走査型ホトリソグラフ
ィ装置に対して適用可能である。図７Ａ及び７Ｂは、ス
リット照明フィールドを概略的に示し、前記スリット照
明フィールドは、異なる領域またはゾーンを、異なる位
置において有する光学素子を使用して形成されており、
前記異なる領域またはゾーンは、異なる部分干渉性間、
フィル幾何学または照明円錐域を提供し、前記部分干渉
性、フィル幾何学または照明円錐域は、水平／垂直バイ
アスに影響を与えることによってレティクルの影像の転
写を改善する。図７Ａは、スリット照明フィールド３１
２を示し、前記スリット照明フィールド３１２は、縦方
向Ｌを有し、感光性基板一面にわたって、矢印３６２の
方向に走査される。図７Ｂは、楕円３２６によって示さ
れる、部分干渉性、フィル幾何学または照明円錐域にお
ける、スリット照明フィールド３１２の縦方向Ｌにおけ
る変化を概略的に示す。部分干渉性またはフィル幾何学
の変化は、感光性基板上の位置に対応または適合し、前
記感光性基板は、特定の投影光学系の特性によって生じ
る水平／垂直バイアスを有する。従って、部分干渉性ま
たはフィル幾何学は、照明フィールド全体において一様
ではないが、照明フィールド３１２の一部またはゾーン
一面において制御される。楕円３２６は、異なる制御可
能な部分干渉性またはフィル幾何学を有する一部または
ゾーンである。しかしながら、評価されるべきなのは、
部分干渉性またはフィル幾何学は、スリット照明フィー
ルド３１２の縦方向Ｌに沿って連続しており、明確な境
界は無いことである。従って、いかなる水平／垂直バイ
アスも、基板上で、スリット照明フィールド３１２の縦
方向の関数として補正される。回折性光学素子が照明系
と共にに使用されると、境界は特に存在せず、部分干渉
性またはフィル幾何学の連続した調整が行われる。部分
干渉性またはフィル幾何学の変化は、マイクロレンズま
たは回折性素子を有する光学素子によって行うことがで
きる。マイクロレンズ光学素子が使用されると、異なる
ゾーン間の境界は、さらに確認可能なる。従って、回折
性光学素子のほうが有利である。
ィ装置に対して適用可能である。図７Ａ及び７Ｂは、ス
リット照明フィールドを概略的に示し、前記スリット照
明フィールドは、異なる領域またはゾーンを、異なる位
置において有する光学素子を使用して形成されており、
前記異なる領域またはゾーンは、異なる部分干渉性間、
フィル幾何学または照明円錐域を提供し、前記部分干渉
性、フィル幾何学または照明円錐域は、水平／垂直バイ
アスに影響を与えることによってレティクルの影像の転
写を改善する。図７Ａは、スリット照明フィールド３１
２を示し、前記スリット照明フィールド３１２は、縦方
向Ｌを有し、感光性基板一面にわたって、矢印３６２の
方向に走査される。図７Ｂは、楕円３２６によって示さ
れる、部分干渉性、フィル幾何学または照明円錐域にお
ける、スリット照明フィールド３１２の縦方向Ｌにおけ
る変化を概略的に示す。部分干渉性またはフィル幾何学
の変化は、感光性基板上の位置に対応または適合し、前
記感光性基板は、特定の投影光学系の特性によって生じ
る水平／垂直バイアスを有する。従って、部分干渉性ま
たはフィル幾何学は、照明フィールド全体において一様
ではないが、照明フィールド３１２の一部またはゾーン
一面において制御される。楕円３２６は、異なる制御可
能な部分干渉性またはフィル幾何学を有する一部または
ゾーンである。しかしながら、評価されるべきなのは、
部分干渉性またはフィル幾何学は、スリット照明フィー
ルド３１２の縦方向Ｌに沿って連続しており、明確な境
界は無いことである。従って、いかなる水平／垂直バイ
アスも、基板上で、スリット照明フィールド３１２の縦
方向の関数として補正される。回折性光学素子が照明系
と共にに使用されると、境界は特に存在せず、部分干渉
性またはフィル幾何学の連続した調整が行われる。部分
干渉性またはフィル幾何学の変化は、マイクロレンズま
たは回折性素子を有する光学素子によって行うことがで
きる。マイクロレンズ光学素子が使用されると、異なる
ゾーン間の境界は、さらに確認可能なる。従って、回折
性光学素子のほうが有利である。
【００２７】概して、修正された照明特性は、各光学素
子によって生じる光の円錐域、または各光学系から照射
される電磁線の角度または形状である。従って、照明の
部分干渉性またはフィル幾何学は位置的に修正される。
そのため、本発明は、照明の部分干渉性またはフィル幾
何学を空間的に制御する。光学素子または照明配列を形
成する複数のマイクロレンズにおいて、前記マイクロレ
ンズは、位置に応じてサイズが異なる。これは、異なる
位置的な光学素子のそれぞれから生じる照明円錐域を効
率的に変化させ、前記異なる位置的な光学素子は、新た
に生じる照明系の部分干渉性、フィル幾何学または照明
円錐域を、位置的または空間的に変化させる。これは、
レティクルを照明するために使用される電磁線の放射強
度分布を変化させ、投影光学系の、性能を改善するのに
必要な方向における応答を変化させるだろう。照明特性
におけるこれらの変化は、線幅を位置的な領域または区
域において変化させるために利用される。線幅の変化を
達成するための、照明特性における必要な様々な変化
は、当業者にとっては容易に理解できることであり、ま
たは過度の実験を行うことなく決定することができる。
例えば、放射強度を変化させることは、線幅に影響を与
える露光、エネルギーまたは線量に影響を与える。この
ような関係は、１９９９年１月１５日になされた米国特
許出願第０９／２３２，７５６号「走査線幅の変化のた
めの線量補正」に、アンドリュー・Ｗ・マクラフの名義
で開示されており、この米国特許は、本明細書において
参考のためにそのまま引用されている。本出願における
発明は、線幅を変更するための別の方法である。本発明
において、照明円錐域、及び電磁線がレティクルに入射
し、感光性基板に照射される角度を位置的に変化させる
ことによって、線幅はより改善された制御がなされ、よ
り一様になる。照明特性、とりわけ部分干渉性またはフ
ィル幾何学は、線幅を所定の方法で変更し、それによっ
て投影光学系によって生じる線幅の変化を補償するため
に選択することができる。
子によって生じる光の円錐域、または各光学系から照射
される電磁線の角度または形状である。従って、照明の
部分干渉性またはフィル幾何学は位置的に修正される。
そのため、本発明は、照明の部分干渉性またはフィル幾
何学を空間的に制御する。光学素子または照明配列を形
成する複数のマイクロレンズにおいて、前記マイクロレ
ンズは、位置に応じてサイズが異なる。これは、異なる
位置的な光学素子のそれぞれから生じる照明円錐域を効
率的に変化させ、前記異なる位置的な光学素子は、新た
に生じる照明系の部分干渉性、フィル幾何学または照明
円錐域を、位置的または空間的に変化させる。これは、
レティクルを照明するために使用される電磁線の放射強
度分布を変化させ、投影光学系の、性能を改善するのに
必要な方向における応答を変化させるだろう。照明特性
におけるこれらの変化は、線幅を位置的な領域または区
域において変化させるために利用される。線幅の変化を
達成するための、照明特性における必要な様々な変化
は、当業者にとっては容易に理解できることであり、ま
たは過度の実験を行うことなく決定することができる。
例えば、放射強度を変化させることは、線幅に影響を与
える露光、エネルギーまたは線量に影響を与える。この
ような関係は、１９９９年１月１５日になされた米国特
許出願第０９／２３２，７５６号「走査線幅の変化のた
めの線量補正」に、アンドリュー・Ｗ・マクラフの名義
で開示されており、この米国特許は、本明細書において
参考のためにそのまま引用されている。本出願における
発明は、線幅を変更するための別の方法である。本発明
において、照明円錐域、及び電磁線がレティクルに入射
し、感光性基板に照射される角度を位置的に変化させる
ことによって、線幅はより改善された制御がなされ、よ
り一様になる。照明特性、とりわけ部分干渉性またはフ
ィル幾何学は、線幅を所定の方法で変更し、それによっ
て投影光学系によって生じる線幅の変化を補償するため
に選択することができる。
【００２８】本発明の有利な実施例では、回折性光学素
子が利用されている。回折性光学素子は、図９Ａ〜９Ｄ
に示すような、いかなるタイプの照明分布も提示するこ
とができる。これらの回折性光学素子は、照明円錐域ま
たはレティクルを照明するための電磁線を空間的に制御
するために利用される。これらの回折性光学素子は容易
に変更される一方、どのような照明のタイプが使用され
ているかについての部分干渉性またはフィル幾何学の、
位置に依存した値を提示させる。
子が利用されている。回折性光学素子は、図９Ａ〜９Ｄ
に示すような、いかなるタイプの照明分布も提示するこ
とができる。これらの回折性光学素子は、照明円錐域ま
たはレティクルを照明するための電磁線を空間的に制御
するために利用される。これらの回折性光学素子は容易
に変更される一方、どのような照明のタイプが使用され
ているかについての部分干渉性またはフィル幾何学の、
位置に依存した値を提示させる。
【００２９】図８Ａ〜８Ｃは、照明系の部分干渉性また
はフィル幾何学及び照明特性を図示しており、前記照明
特性は、所定のエリアまたは領域一面において本発明の
光学素子によって変更することができる。図８Ａに関し
て、照射源からの電磁線は、半径を有する照明エリア４
１９を形成する。照明エリア４１９は、多くの場合、照
明系または照明源の関数である。投影照明系の物理的開
口または開口数は瞳孔エリア４１３を形成する。従っ
て、このパターンはしばしば瞳孔フィルと称される。そ
のため、部分干渉性またはフィル幾何学は、フィル要因
σとして定義することができる。
はフィル幾何学及び照明特性を図示しており、前記照明
特性は、所定のエリアまたは領域一面において本発明の
光学素子によって変更することができる。図８Ａに関し
て、照射源からの電磁線は、半径を有する照明エリア４
１９を形成する。照明エリア４１９は、多くの場合、照
明系または照明源の関数である。投影照明系の物理的開
口または開口数は瞳孔エリア４１３を形成する。従っ
て、このパターンはしばしば瞳孔フィルと称される。そ
のため、部分干渉性またはフィル幾何学は、フィル要因
σとして定義することができる。
【００３０】σ＝ｒ／Ｒ この場合、ｒ＝照明エリアの半径、Ｒ＝瞳孔エリアの半
径である。
径である。
【００３１】本発明は、照明円錐パターンに対して所定
の変更を施す結果となり、前記照明円錐パターンは、照
明フィールドの、所定の異なる領域にわたって空間的に
分布している。所定の異なる領域は、結果として水平／
垂直バイアスとなる、線幅の変化の位置に基づいて選択
される。特定の位置における線幅の変化は、水平方向と
垂直方向とで異なって変化するかもしれない。そのた
め、パターンに対して所定の変更を行い、照明特性を発
生させることは、特定の位置において行われ、前記特定
の位置において、線幅の変更が確認され、所定の方法で
行われることによって線幅の変化を実質的に減少させ
る。線幅に影響を与えるのに必要な、照明特性に対して
なされる所要の変更は公知であり、通常、図８Ａに示す
部分干渉性、フィル幾何学またはパターンの変更を含
む。図８Ｂ及び８Ｃは、部分干渉性またはフィル幾何学
に対してなされる、異なる変更を示す。例えば、図８Ｂ
に示すように、照明エリア４１７は伸張される。そのた
め、図８Ｂに示す、変更された部分干渉性、フィル幾何
学またはパターンによって照明された領域または位置に
おける線幅の転写は、所定の公知の方法によって変更さ
れ、とりわけ水平バイアスまたは垂直バイアスは影響を
受ける。同様に、図８Ｃに示すように、照明エリア４１
５は、図８Ｂに示す照明エリアに対して垂直の方向に伸
張される。そのため、図８Ｃに示す、変更された部分干
渉性、フィル幾何学またはパターンによって照明された
領域または位置における線幅の転写は、別の所定の方法
によって変更され、とりわけ水平バイアスまたは垂直バ
イアスは影響を受けるだろう。すなわち、図８Ｂに示す
部分干渉性またはフィル幾何学は、水平線の線幅以上に
垂直線の線幅に影響を与えることができるのであり、図
８Ｃに示す部分干渉性、フィル幾何学またはパターン
は、垂直線の線幅以上に水平線の線幅に影響を与えるこ
とができるのである。従って、本発明の光学素子は、照
明特性を、照明フィールドにおける所定の領域または位
置において変更するための有効かつ有利な手段を提供
し、前記所定の領域及び位置は、レティクルの影像を感
光性基板に投影するために使用され、それによって処理
された線幅の水平バイアスまたは垂直バイアスに影響を
与え、前記処理された線幅は、光学素子の所定の領域に
空間的に対応かつ適合する。
の変更を施す結果となり、前記照明円錐パターンは、照
明フィールドの、所定の異なる領域にわたって空間的に
分布している。所定の異なる領域は、結果として水平／
垂直バイアスとなる、線幅の変化の位置に基づいて選択
される。特定の位置における線幅の変化は、水平方向と
垂直方向とで異なって変化するかもしれない。そのた
め、パターンに対して所定の変更を行い、照明特性を発
生させることは、特定の位置において行われ、前記特定
の位置において、線幅の変更が確認され、所定の方法で
行われることによって線幅の変化を実質的に減少させ
る。線幅に影響を与えるのに必要な、照明特性に対して
なされる所要の変更は公知であり、通常、図８Ａに示す
部分干渉性、フィル幾何学またはパターンの変更を含
む。図８Ｂ及び８Ｃは、部分干渉性またはフィル幾何学
に対してなされる、異なる変更を示す。例えば、図８Ｂ
に示すように、照明エリア４１７は伸張される。そのた
め、図８Ｂに示す、変更された部分干渉性、フィル幾何
学またはパターンによって照明された領域または位置に
おける線幅の転写は、所定の公知の方法によって変更さ
れ、とりわけ水平バイアスまたは垂直バイアスは影響を
受ける。同様に、図８Ｃに示すように、照明エリア４１
５は、図８Ｂに示す照明エリアに対して垂直の方向に伸
張される。そのため、図８Ｃに示す、変更された部分干
渉性、フィル幾何学またはパターンによって照明された
領域または位置における線幅の転写は、別の所定の方法
によって変更され、とりわけ水平バイアスまたは垂直バ
イアスは影響を受けるだろう。すなわち、図８Ｂに示す
部分干渉性またはフィル幾何学は、水平線の線幅以上に
垂直線の線幅に影響を与えることができるのであり、図
８Ｃに示す部分干渉性、フィル幾何学またはパターン
は、垂直線の線幅以上に水平線の線幅に影響を与えるこ
とができるのである。従って、本発明の光学素子は、照
明特性を、照明フィールドにおける所定の領域または位
置において変更するための有効かつ有利な手段を提供
し、前記所定の領域及び位置は、レティクルの影像を感
光性基板に投影するために使用され、それによって処理
された線幅の水平バイアスまたは垂直バイアスに影響を
与え、前記処理された線幅は、光学素子の所定の領域に
空間的に対応かつ適合する。
【００３２】図９Ａ〜９Ｃは、照明系において使用する
ことができる、異なる照明タイプを示す。これらの照明
タイプ２６，２８，３０及び３２はフィルタ、マイクロ
レンズ配列、または有利には回折性光学素子によって形
成されている。これらの照明タイプは、レティクルにお
ける所望の指光特性を得るために、公知の技術によって
形成することができる。例えば、図９Ｂにおいて、照明
領域２６は四極子を示す。四極子照明は、複数の円形の
明るい部分３６を特徴とし、前記明るい部分３６は、軸
から離れて位置しており、暗い部分３４に囲まれてい
る。四極子照明は、マイクロレンズ配列で形成された、
錐体の小型レンズによって実現することができる。図９
Ｄにおいて、照明領域２８は環状照明領域であり、前記
環状照明領域は、暗い環状リング部分４０を囲む明るい
部分３８を有し、前記暗い環状リング部分４０は、明る
い円形部分３９を囲んでいる。図９Ｃにおいて、照明領
域３０は暗い部分４２を有し、前記暗い部分４２は、中
央に暗い部分４６を有する明るい環状部分４４を囲んで
いる。照明領域３０及び２８に示される環状照明パター
ンは、マイクロレンズ配列で構成した円錐状小型レンズ
によって形成することができる。図９Ａにおいて、照明
領域３２は暗い部分４８によって形成され、前記暗い領
域４８は、頂冠を形成する明るい円形部分５０を囲んで
いる。頂冠領域３２に示す照明パターンは、マイクロレ
ンズ配列で構成された、六辺形の、密に実装された放物
面小型レンズによって形成することができる。照明領域
２６，２８，３０及び３２は、所望することができる、
複数の異なる照明特性または照明タイプを図示してい
る。図３に示す照明特性または照明タイプを形成するた
めに使用される実際の光学素子は、物理的に極めて異な
って見える。
ことができる、異なる照明タイプを示す。これらの照明
タイプ２６，２８，３０及び３２はフィルタ、マイクロ
レンズ配列、または有利には回折性光学素子によって形
成されている。これらの照明タイプは、レティクルにお
ける所望の指光特性を得るために、公知の技術によって
形成することができる。例えば、図９Ｂにおいて、照明
領域２６は四極子を示す。四極子照明は、複数の円形の
明るい部分３６を特徴とし、前記明るい部分３６は、軸
から離れて位置しており、暗い部分３４に囲まれてい
る。四極子照明は、マイクロレンズ配列で形成された、
錐体の小型レンズによって実現することができる。図９
Ｄにおいて、照明領域２８は環状照明領域であり、前記
環状照明領域は、暗い環状リング部分４０を囲む明るい
部分３８を有し、前記暗い環状リング部分４０は、明る
い円形部分３９を囲んでいる。図９Ｃにおいて、照明領
域３０は暗い部分４２を有し、前記暗い部分４２は、中
央に暗い部分４６を有する明るい環状部分４４を囲んで
いる。照明領域３０及び２８に示される環状照明パター
ンは、マイクロレンズ配列で構成した円錐状小型レンズ
によって形成することができる。図９Ａにおいて、照明
領域３２は暗い部分４８によって形成され、前記暗い領
域４８は、頂冠を形成する明るい円形部分５０を囲んで
いる。頂冠領域３２に示す照明パターンは、マイクロレ
ンズ配列で構成された、六辺形の、密に実装された放物
面小型レンズによって形成することができる。照明領域
２６，２８，３０及び３２は、所望することができる、
複数の異なる照明特性または照明タイプを図示してい
る。図３に示す照明特性または照明タイプを形成するた
めに使用される実際の光学素子は、物理的に極めて異な
って見える。
【００３３】図示のとおり、放射円錐域を含んでいる異
なる照明特性、部分干渉性またはフィル幾何学の変化ま
たはその他の照明特性は、異なる領域において、本発明
に基づいて位置的または空間的に変更される。その他の
パターンに伸張できることは明らかである。従って、放
射円錐域またはその他の照明特性を位置的または空間的
に変更することによって、光学素子の異なる領域におい
て、ホトリソグラフィ機器またはホトリソグラフィ装置
における特性または変化から生じる線幅の変化を補償す
ることができ、それによって線幅の変化を減少させ、装
置の性能が改善される。さらに、ホトリソグラフィ装置
及びホトリソグラフィ機器が、時間の経過のため性能上
変化した場合、撮像の質及び装置の性能を維持するため
に、光学素子を容易に取り替えることができる。
なる照明特性、部分干渉性またはフィル幾何学の変化ま
たはその他の照明特性は、異なる領域において、本発明
に基づいて位置的または空間的に変更される。その他の
パターンに伸張できることは明らかである。従って、放
射円錐域またはその他の照明特性を位置的または空間的
に変更することによって、光学素子の異なる領域におい
て、ホトリソグラフィ機器またはホトリソグラフィ装置
における特性または変化から生じる線幅の変化を補償す
ることができ、それによって線幅の変化を減少させ、装
置の性能が改善される。さらに、ホトリソグラフィ装置
及びホトリソグラフィ機器が、時間の経過のため性能上
変化した場合、撮像の質及び装置の性能を維持するため
に、光学素子を容易に取り替えることができる。
【００３４】本明細書に記載されるような異なる照明特
性領域を有する補正光学素子が、ホトリソグラフィ機器
またはホトリソグラフィ装置にいったん組み込まれる
と、補正光学素子によって実現される、線幅制御の改善
は、利用されるいかなるレティクルのためのホトリソグ
ラフィ装置またはホトリソグラフィ機器にとっても有益
なことである。本発明の技術事項をこのように利用する
ことは、以下の点においてさらに有益である、つまり、
時間の経過において、投影光学系の構成要素の変化は、
異なる補正光学素子を製造することによって変更または
補正可能であり、前記異なる補正光学素子は、より安価
であり、比較的高価かつ複雑な、ホトリソグラフィ装置
の投影光学系を変化させたり、再び製造したりするより
さらに容易に実現することができる。従って、本発明の
本実施例においては、ホトリソグラフィ装置の性能は大
幅に改善され、フィールド全体における線幅のバイアス
の変化は減少し、プリント基板において線幅がより一様
となる。これによって性能及び歩留まりは大幅に上昇
し、比較的狭い線幅を有する半導体装置の、より効率的
かつより安価での製造が可能となる。
性領域を有する補正光学素子が、ホトリソグラフィ機器
またはホトリソグラフィ装置にいったん組み込まれる
と、補正光学素子によって実現される、線幅制御の改善
は、利用されるいかなるレティクルのためのホトリソグ
ラフィ装置またはホトリソグラフィ機器にとっても有益
なことである。本発明の技術事項をこのように利用する
ことは、以下の点においてさらに有益である、つまり、
時間の経過において、投影光学系の構成要素の変化は、
異なる補正光学素子を製造することによって変更または
補正可能であり、前記異なる補正光学素子は、より安価
であり、比較的高価かつ複雑な、ホトリソグラフィ装置
の投影光学系を変化させたり、再び製造したりするより
さらに容易に実現することができる。従って、本発明の
本実施例においては、ホトリソグラフィ装置の性能は大
幅に改善され、フィールド全体における線幅のバイアス
の変化は減少し、プリント基板において線幅がより一様
となる。これによって性能及び歩留まりは大幅に上昇
し、比較的狭い線幅を有する半導体装置の、より効率的
かつより安価での製造が可能となる。
【００３５】図１０は、本発明を実行するための方法の
手順を示すブロック図である。ブロック５１０は、線幅
を有するレティクルを感光性基板上に撮像し、プリント
基板を形成するステップである。このステップはテスト
用基板に撮像することに対応する。ブロック５１２は、
プリント基板上の空間的位置を確認するステップであっ
て、前記プリント基板は、水平／垂直バイアスによる、
転写された線幅における変化を有する。このステップ
は、線幅の変化の位置を図示することに対応し、前記線
幅の変化は、原因の如何によらず生じるが、大抵、投影
光学系の製造公差の変化によって生じる。ブロック５１
４は、前記転写された線幅の変化を減少させるために必
要な、照明特性の変化を判定するステップである。この
ステップは、照明における、線幅を変更するために必要
な所要の変化を選択することに対応し、それによって、
投影構成要素のわずかな撮像の欠点を補償し、転写され
た線幅の変化を減少させる。有利には、この照明特性は
部分干渉性またはフィル幾何学である。ブロック５１６
は、空間的位置におけるレティクルの照明を変更するス
テップであり、前記空間的位置は、線幅のバイアスを減
少させるために必要な照明特性が決定されているプリン
ト基板上の、確認された空間的位置に対応する。有利に
は、照明は、位置的な部分干渉性またはフィル幾何学を
変化させることによって変更される。部分干渉性または
フィル幾何学は、確認された空間的位置における放射円
錐域を変化させることによって変更される。部分干渉性
またはフィル幾何学を変更することによって、水平方向
または垂直方向に選択的に、線幅に影響を与えることが
できる。
手順を示すブロック図である。ブロック５１０は、線幅
を有するレティクルを感光性基板上に撮像し、プリント
基板を形成するステップである。このステップはテスト
用基板に撮像することに対応する。ブロック５１２は、
プリント基板上の空間的位置を確認するステップであっ
て、前記プリント基板は、水平／垂直バイアスによる、
転写された線幅における変化を有する。このステップ
は、線幅の変化の位置を図示することに対応し、前記線
幅の変化は、原因の如何によらず生じるが、大抵、投影
光学系の製造公差の変化によって生じる。ブロック５１
４は、前記転写された線幅の変化を減少させるために必
要な、照明特性の変化を判定するステップである。この
ステップは、照明における、線幅を変更するために必要
な所要の変化を選択することに対応し、それによって、
投影構成要素のわずかな撮像の欠点を補償し、転写され
た線幅の変化を減少させる。有利には、この照明特性は
部分干渉性またはフィル幾何学である。ブロック５１６
は、空間的位置におけるレティクルの照明を変更するス
テップであり、前記空間的位置は、線幅のバイアスを減
少させるために必要な照明特性が決定されているプリン
ト基板上の、確認された空間的位置に対応する。有利に
は、照明は、位置的な部分干渉性またはフィル幾何学を
変化させることによって変更される。部分干渉性または
フィル幾何学は、確認された空間的位置における放射円
錐域を変化させることによって変更される。部分干渉性
またはフィル幾何学を変更することによって、水平方向
または垂直方向に選択的に、線幅に影響を与えることが
できる。
【００３６】従って、本発明は、以下の点で、多くの場
合において実際に適用できる、つまり、異なる照明領域
は単一の光学素子上に形成することができ、前記単一の
光学素子は、感光性レジストに被覆されたウエハの露光
を最適化するために使用され、それによって装置の全性
能及び歩留まりを大幅に増加させることができる点であ
る。この発明は、ステップ系及び走査系の両方に適用可
能である。主な相違点は、照明系の変更または同調は、
走査系の場合は１次元であり、ステップ系の場合は２次
元である。
合において実際に適用できる、つまり、異なる照明領域
は単一の光学素子上に形成することができ、前記単一の
光学素子は、感光性レジストに被覆されたウエハの露光
を最適化するために使用され、それによって装置の全性
能及び歩留まりを大幅に増加させることができる点であ
る。この発明は、ステップ系及び走査系の両方に適用可
能である。主な相違点は、照明系の変更または同調は、
走査系の場合は１次元であり、ステップ系の場合は２次
元である。
【００３７】本発明を複数の実施例について説明してき
たが、当業者が、本発明の精神または範囲から逸脱せず
に様々な変更を行うことができるのは、容易に理解でき
ることである。
たが、当業者が、本発明の精神または範囲から逸脱せず
に様々な変更を行うことができるのは、容易に理解でき
ることである。
【図１】図１は、ホトリソグラフィ装置の概略図であ
る。
る。
【図２】図２は、本発明の実施例を示す概略図である。
【図３Ａ】図３Ａは、レティクルの照明を、単一の、空
間的に一様な部分干渉性またはフィル幾何学によって示
した概略図である。
間的に一様な部分干渉性またはフィル幾何学によって示
した概略図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、レティクルの照明を、部分干渉性
またはフィル幾何学を位置的に変更することによって示
した概略図である。
またはフィル幾何学を位置的に変更することによって示
した概略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、直交する線パターンを示す平面図
である。
である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、転写された線パターンを水平バイ
アスによって示した平面図である。
アスによって示した平面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、転写された線パターンを垂直バイ
アスによって示した平面図である。
アスによって示した平面図である。
【図５】図５は、レティクルの照明を、走査照明フィー
ルドによって示す平面図である。
ルドによって示す平面図である。
【図６】図６は、線幅及び方向を有するの複数の領域を
含む、処理された感光性基板を示す平面図である。
含む、処理された感光性基板を示す平面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、異なる部分干渉性またはフィル幾
何学のゾーンを走査照明フィールドにおいて有する、異
なる領域を概略的に示す平面図である。
何学のゾーンを走査照明フィールドにおいて有する、異
なる領域を概略的に示す平面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、異なる部分干渉性またはフィル幾
何学のゾーンを走査照明フィールドにおいて有する、異
なる領域を概略的に示す平面図である。
何学のゾーンを走査照明フィールドにおいて有する、異
なる領域を概略的に示す平面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、照明系の部分干渉性またはフィル
幾何学を示す。
幾何学を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、所定の位置における、選択的に変
更された部分干渉性またはフィル幾何学を示す。
更された部分干渉性またはフィル幾何学を示す。
【図８Ｃ】図８Ｃは、別の所定の位置における、選択的
に変更された部分干渉性またはフィル幾何学を示す。
に変更された部分干渉性またはフィル幾何学を示す。
【図９Ａ】図９Ａは、異なるタイプの照明を示す。
【図９Ｂ】図９Ｂは、異なるタイプの照明を示す。
【図１０】図１０は、本発明を実施する際に使用される
方法の手順ステップを示すブロック図である。
方法の手順ステップを示すブロック図である。
１０ ホトリソグラフィ装置、 １２ 照明源、 １４
光学素子、 １６レティクル、 １８ 投影レンズ、
２０ ウエハ、 ２２ ウエハ台、 ２４強度輪郭、
２６，２８ 照明領域
光学素子、 １６レティクル、 １８ 投影レンズ、
２０ ウエハ、 ２２ ウエハ台、 ２４強度輪郭、
２６，２８ 照明領域
【手続補正書】
【提出日】平成１３年７月１３日（２００１．７．１
３）
３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ホトリソグラフィ装置の概略図であ
る。
る。
【図２】図２は、本発明の実施例を示す概略図である。
【図３Ａ】図３Ａは、レティクルの照明を、単一の、空
間的に一様な部分干渉性またはフィル幾何学によって示
した概略図である。
間的に一様な部分干渉性またはフィル幾何学によって示
した概略図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、レティクルの照明を、部分干渉性
またはフィル幾何学を位置的に変更することによって示
した概略図である。
またはフィル幾何学を位置的に変更することによって示
した概略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、直交する線パターンを示す平面図
である。
である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、転写された線パターンを水平バイ
アスによって示した平面図である。
アスによって示した平面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、転写された線パターンを垂直バイ
アスによって示した平面図である。
アスによって示した平面図である。
【図５】図５は、レティクルの照明を、走査照明フィー
ルドによって示す平面図である。
ルドによって示す平面図である。
【図６】図６は、線幅及び方向を有する複数の領域を含
む、処理された感光性基板を示す平面図である。
む、処理された感光性基板を示す平面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、異なる部分干渉性またはフィル幾
何学のゾーンを走査照明フィールドにおいて有する、異
なる領域を概略的に示す平面図である。
何学のゾーンを走査照明フィールドにおいて有する、異
なる領域を概略的に示す平面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、異なる部分干渉性またはフィル幾
何学のゾーンを走査照明フィールドにおいて有する、異
なる領域を概略的に示す平面図である。
何学のゾーンを走査照明フィールドにおいて有する、異
なる領域を概略的に示す平面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、照明系の部分干渉性またはフィル
幾何学を示す。
幾何学を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、所定の位置における、選択的に変
更された部分干渉性またはフィル幾何学を示す。
更された部分干渉性またはフィル幾何学を示す。
【図８Ｃ】図８Ｃは、別の所定の位置における、選択的
に変更された部分干渉性またはフィル幾何学を示す。
に変更された部分干渉性またはフィル幾何学を示す。
【図９Ａ】図９Ａは、異なるタイプの照明を示す。
【図９Ｂ】図９Ｂは、異なるタイプの照明を示す。
【図９Ｃ】図９Ｃは、異なるタイプの照明を示す。
【図９Ｄ】図９Ｄは、異なるタイプの照明を示す。
【図１０】図１０は、本発明を実施する際に使用される
方法の手順ステップを示すブロック図である。
方法の手順ステップを示すブロック図である。
【符号の説明】 １０ ホトリソグラフィ装置、 １２ 照明源、 １４
光学素子、 １６レティクル、 １８ 投影レンズ、
２０ ウエハ、 ２２ ウエハ台、 ２４強度輪郭、
２６，２８ 照明領域
光学素子、 １６レティクル、 １８ 投影レンズ、
２０ ウエハ、 ２２ ウエハ台、 ２４強度輪郭、
２６，２８ 照明領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｆ 7/20 ５２１ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｄ Ｆターム(参考） 2H049 AA02 AA12 AA55 AA65 AA68 2H052 BA02 BA09 BA12 5F046 BA05 BA08 CB12 CB23
Claims (34)
- 【請求項１】 複数の異なる照明領域を有する光学素子
であって、 前記複数の異なる照明領域のそれぞれが、プリント基板
上の線幅の変化を減少させるために選択される、異なる
照明特性を有し、 プリント基板上の線幅は、前記複数の異なる照明領域に
空間的に対応する、プリント基板上の一部において変更
されることを特徴とするホトリソグラフィ装置。 - 【請求項２】 前記複数の異なる照明領域はマイクロレ
ンズ配列によって形成されている、請求項１記載のホト
リソグラフィ装置。 - 【請求項３】 マイクロレンズ配列は、六辺形の、密に
実装された放物面小型レンズからなる、請求項２記載の
ホトリソグラフィ装置。 - 【請求項４】 マイクロレンズ配列は円錐状の小型レン
ズを含む、請求項２記載のホトリソグラフィ装置。 - 【請求項５】 マイクロレンズ配列は錐体の小型レンズ
を含む、請求項２記載のホトリソグラフィ装置。 - 【請求項６】 前記複数の異なる照明領域は、回折性光
学素子によって形成されている、請求項1記載のホトリ
ソグラフィ装置。 - 【請求項７】 照明特性は、部分干渉性またはフィル幾
何学を有する、請求項1記載のホトリソグラフィ装置。 - 【請求項８】 光学素子に沿って縦方向に位置決めされ
る、複数の照明領域を有する走査型ホトリソグラフィ装
置用光学素子であって、 前記複数の異なる照明領域は、それぞれ、レティクルの
異なる部分を照明する、異なる照明特性を有し、 プリント基板の線幅は、前記複数の異なる照明領域に対
応する、プリント基板上の一部において変更されること
を特徴とするホトリソグラフィ装置。 - 【請求項９】 前記複数の異なる照明領域は、それぞ
れ、回折性光学素子によって形成されている、請求項８
記載のホトリソグラフィ装置。 - 【請求項１０】 転写された線幅に位置的に影響を与え
るために選択される、所定の空間的位置に配置されてい
る複数の領域と、 前記複数の領域のそれぞれに存在し、照明源の照明特性
を変更することによって、感光性基板上の転写された線
幅に対して、所定の空間的位置において影響を与えるた
めの手段と、を有する、 照明源と、感光性基板に投影及び転写される水平線幅及
び垂直線幅を有するレティクルとの間で位置決めされる
ホトリソグラフィ装置用光学素子であって、 所定の空間的位置における、転写された線幅の変化を減
少させることを特徴とするホトリソグラフィ装置。 - 【請求項１１】 照明特性は部分干渉性またはフィル幾
何学を有する、請求項１０記載のホトリソグラフィ装
置。 - 【請求項１２】 照明特性は、光学素子の一方の側面か
ら発生する放射円錐域である、請求項１０記載のホトリ
ソグラフィ装置。 - 【請求項１３】 照明特性は、転写された水平線幅に影
響を与える、請求項１０記載のホトリソグラフィ装置。 - 【請求項１４】 照明特性は転写された垂直線幅に影響
を与える、請求項１０記載のホトリソグラフィ装置。 - 【請求項１５】 前記手段は回折性光学系である、請求
項１０記載のホトリソグラフィ装置。 - 【請求項１６】 前記手段は屈折性光学系である、請求
項１０記載のホトリソグラフィ装置。 - 【請求項１７】 照明源と、 光学素子と、 投影光学系と、を有する、 レティクルの影像を感光性基板に投影するためのホトリ
ソグラフィ装置であって、 前記光学素子は、空間的に位置決めされた、複数の異な
る照明領域を有しており、前記複数の異なる照明領域は
それぞれ、異なる照明特性を生じさせる光学的配置を有
しており、前記異なる照明特性は、プリント基板の線幅
を変更するために選択され、 前記投影光学系は、照明源からの電磁照明を感光性基板
に照射し、 複数の異なる照明領域は、プリント基板の線幅を位置的
に変更することを特徴とするホトリソグラフィ装置。 - 【請求項１８】 前記光学素子はマイクロレンズ配列で
ある、請求項１７記載のホトリソグラフィ装置。 - 【請求項１９】 マイクロレンズ配列は、六辺形の、密
に実装された放物面小型レンズからなる、請求項１８記
載のホトリソグラフィ装置。 - 【請求項２０】 マイクロレンズ配列は、円錐状の小型
レンズを含む、請求項１８記載のホトリソグラフィ装
置。 - 【請求項２１】 マイクロレンズ配列は錐体の小型レン
ズを含む、請求項１８記載のホトリソグラフィ装置。 - 【請求項２２】 前記光学素子は回折性光学素子であ
る、請求項１７記載のホトリソグラフィ装置。 - 【請求項２３】 照明特性は部分干渉性またはフィル幾
何学を有する、請求項１７記載のホトリソグラフィ装
置。 - 【請求項２４】 照明手段と、 回折性光学素子と、 投影光学手段と、を有する、 電子装置を製造するためのホトリソグラフィ装置であっ
て、 前記照明手段は電磁線を発生させ、 前記回折性光学素子手段は、電磁線を受けるために位置
決めされ、それぞれが所定の部分干渉性またはフィル幾
何学を有する、複数の異なる照明領域を発生させ、 前記投影光学手段は、レティクルを透過する電磁線を受
けるために位置決めされ、レティクルの影像を感光性基
板に投影し、 感光性基板の露光が、複数の異なる照明領域に対応する
位置において、線幅に影響を与えるように変更されるこ
とを特徴とするホトリソグラフィ装置。 - 【請求項２５】 照明源と、 投影光学系と、 回折性光学素子と、を有する、 レティクルの影像を感光性基板に投影するために使用さ
れる走査型ホトリソグラフィ装置であって、 前記照明源は、方形照明フィールドを縦方向に発生さ
せ、レティクルの一部を照明し、 前記投影光学系は、垂直／水平バイアスを、プリント感
光性基板上の線幅に与える特性を有しており、 前記回折性光学素子は、前記照明源とレティクルとの間
で位置決めされ、照明を与えるために位置決めされる複
数の連続するゾーンを有し、前記複数の連続するゾーン
は、所定の、位置的に変化する部分干渉性またはフィル
幾何学を、方形照明フィールドの縦方向に沿って有して
おり、前記方形照明フィールドは、レティクルの影像を
感光性基板に投影するために使用されることによって、
前記投影光学系によって生じた垂直／水平バイアスを補
償する、ホトリソグラフィ装置。 - 【請求項２６】 線幅を有するレティクルの影像を感光
性基板に投影するためのホトリソグラフィ装置において
使用される、処理された感光性基板上の、転写された線
幅を変更する方法であって、 前記方法は以下のステップを有する、すなわち、 転写された線幅の変化を有する、プリント感光性基板に
おける空間的位置を確認するステップと、 空間的位置におけるレティクルを照明するために使用さ
れる照明源の照射特性を変更するステップであって、前
記空間的位置は、以下のステップにおいて確認される空
間的位置に対応するレティクル上にあり、すなわち、転
写された線幅の変化を有するプリント感光性基板上の空
間的位置を確認するための前記ステップと、であって、 線幅に対する位置的な変更を行い、位置的な線幅の変化
を減少させることを特徴とする照明系。 - 【請求項２７】 照明特性を変更する前記ステップは、
異なる照明領域を有する光学素子を、照明源とレティク
ルとの間に配置することを含む、請求項２６記載の照明
系。 - 【請求項２８】 照明特性は部分干渉性またはフィル幾
何学である、請求項２６記載の照明系。 - 【請求項２９】 照明特性は、一方向のみの転写された
線幅に影響を与える、請求項２６記載の照明系。 - 【請求項３０】 感光性基板に形成された、転写された
線幅の変化を、レティクル上の相応の線幅から検知し、
転写された線幅における検知された変化を、ホトリソグ
ラフィ処理において補償する方法であって、 前記方法は、以下のステップを有する、すなわち、 レティクルの影像を有するテスト用感光性基板を、投影
光学系を介して露光するステップと、 テスト用プリント基板を形成する、テスト用感光性基板
を処理するステップと、 転写された線幅の変化を有するテスト用プリント基板上
の空間的位置を、複写されるレティクル上の線幅に基づ
いて確認するステップと、 プリント基板上の複写されるレティクル上の線幅とは異
なる、転写された線幅の空間的位置及び変化を図示する
ステップと、 テスト用プリント基板上のそれぞれの空間的位置におい
て必要とされる所要の照明特性を判別するステップであ
って、前記所要の照明特性は、転写された線幅の変化
を、複写されるレティクル上の線幅に基づいて補償する
ために必要とされるステップと、 レティクルに与えられる電磁線を、テスト用プリント基
板上のそれぞれの空間的位置に対応する位置において変
更することによって、転写された線幅の変化を、複写さ
れるレティクル上の線幅に基づいて補償するために必要
とされる、プリント基板上のそれぞれの空間的位置にお
いて必要とされる所要の照明特性を提供するステップ
と、 電磁線を変更するステップによって、製造感光性基板
を、それぞれの空間的位置において電磁線によって露光
するステップと、 補償された製造プリント基板を形成する、製造感光性基
板を処理するステップと、であって、 補償された製造プリント基板上の線幅の変化を減少さ
せ、レティクル上の相応の線幅により精密に適合させる
ことを特徴とする照明系。 - 【請求項３１】 照明特性は部分干渉性またはフィル幾
何学である、請求項３０記載の照明系。 - 【請求項３２】 照明特性は、放射によって生じる照明
円錐域である、請求項３０記載の照明系。 - 【請求項３３】 感光性基板を、走査型ホトリソグラフ
ィ装置において露光する方法であって、 前記方法は以下のステップを含む、すなわち、 方形照明フィールドを縦方向に形成するステップと、 投影光学系によって与えられた水平／垂直バイアスを有
する感光性基板上の位置を確認するステップと、 方形照明フィールドの縦方向の照明円錐域における所要
の変化を判別するステップであって、前記方形照明フィ
ールドは、投影光学系によって与えられる水平／垂直バ
イアスを補償し、転写されるレティクルの影像を正確に
複写するために必要とされるステップと、 照明フィールドにおける照明円錐域を、縦方向に、所要
の変化に基づく光学素子によって変更するステップと、 レティクル一面にわたって方形照明フィールドを走査す
るステップと、であって、 投影光学系によって与えられる水平／垂直バイアスは、
ホトリソグラフィ装置の撮像性能が改善されるように補
正されることを特徴とする照明系。 - 【請求項３４】 光学素子は回折性光学素子である、請
求項３３記載の照明系。
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