JP2002353098A - Method and aligner for exposure - Google Patents
Method and aligner for exposureInfo
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一般には、露光方
法に関し、特に、半導体ウェハ用の単結晶基板、液晶デ
ィスプレイ(LCD)用のガラス基板などのデバイスを
製造するのに使用される露光方法及び装置、デバイス製
造方法、及び、前記被処理体から製造されるデバイスに
関する。本発明は、例えば、フォトリソグラフィ工程に
おいて、被処理体に微細な孤立パターンを投影露光する
露光方法に好適である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to an exposure method, and more particularly, to an exposure method used for manufacturing devices such as a single crystal substrate for a semiconductor wafer and a glass substrate for a liquid crystal display (LCD). And an apparatus, a device manufacturing method, and a device manufactured from the object to be processed. The present invention is suitable for, for example, an exposure method for projecting and exposing a fine isolated pattern on an object to be processed in a photolithography process.
【0002】[0002]
【従来の技術】フォトリソグラフィ技術を用いてデバイ
スを製造する際に、マスク又はレチクル(本出願ではこ
れらの用語を交換可能に使用する)に描画されたパター
ンを投影光学系によってウェハに投影してパターンを転
写する投影露光装置が従来から使用されている。投影光
学系はパターンからの回折光をウェハ上に干渉及び結像
させ、通常の露光ではパターンからの0次及び±1次の
回折光(即ち、三光束)を干渉させる。2. Description of the Related Art When a device is manufactured using photolithography technology, a pattern drawn on a mask or a reticle (the terms are used interchangeably in this application) is projected onto a wafer by a projection optical system. 2. Related Art A projection exposure apparatus for transferring a pattern has been conventionally used. The projection optical system interferes and forms an image of the diffracted light from the pattern on the wafer, and interferes the 0th-order and ± 1st-order diffracted lights (that is, three light beams) from the pattern in normal exposure.
【0003】マスクパターンは、近接した周期的なライ
ンアンドスペース(L&S)パターン、近接及び周期的
なコンタクトホール列、近接せずに孤立した孤立ライン
パターンや孤立コンタクトホール等を含むが、高解像度
でパターンを転写するためには、パターンの種類に応じ
て最適な露光条件(照明条件や露光量など)を選択する
必要がある。The mask pattern includes an adjacent periodic line and space (L & S) pattern, an array of adjacent and periodic contact holes, an isolated line pattern and an isolated contact hole which are not adjacent to each other. In order to transfer a pattern, it is necessary to select optimal exposure conditions (illumination conditions, exposure dose, etc.) according to the type of pattern.
【0004】投影露光装置の解像度Rは、光源の波長λ
と投影光学系の開口数(NA)を用いて以下のレーリー
の式で与えられる。The resolution R of the projection exposure apparatus is determined by the wavelength λ of the light source.
And the numerical aperture (NA) of the projection optical system, and is given by the following Rayleigh equation.
【0005】[0005]
【数1】 (Equation 1)
【0006】ここで、k1は現像プロセスなどによって
定まるプロセス定数であり、通常露光の場合にはk1は
約0.5〜0.7である。[0006] Here, k 1 is a process constant determined by such developing process, in the case of normal exposure is k 1 is about 0.5 to 0.7.
【0007】近年のデバイスの高集積化に対応して、転
写されるパターンの微細化、即ち、高解像度化が益々要
求されている。高解像力を得るには、上式から開口数N
Aを大きくすること、及び、波長λを小さくすることが
有効であるが、これらの改善は現段階では限界に達して
いる。そこで、パターンを経た回折光の中で二光束を干
渉及び結像させる変形照明法や位相シフトマスク技術が
従来から提案されている。変形照明法は、斜入射照明法
などと呼ばれる場合もあるが、マスクパターンを光軸か
ら傾斜した角度で照明し、0次回折光と+又は−1次回
折光を干渉させて結像するものである。また、位相シフ
トマスクは、マスクの隣接する光透過部分の位相を18
0°反転することによって0次回折光を相殺し、2つの
±1次回折光を干渉させて結像するものである。これら
の技術によれば、上式のk1を実質的に0.25にする
ことができ、高解像度化に寄与する。In response to the recent increase in the degree of integration of devices, finer patterns to be transferred, that is, higher resolution have been increasingly required. To obtain a high resolution, the numerical aperture N
It is effective to increase A and decrease the wavelength λ, but these improvements have reached the limit at this stage. Therefore, a modified illumination method and a phase shift mask technique of interfering and forming an image of two light beams in diffracted light having passed through a pattern have been conventionally proposed. The modified illumination method is sometimes called an oblique incidence illumination method or the like, but illuminates the mask pattern at an angle inclined from the optical axis, and forms an image by causing the 0th-order diffracted light and the + or -1st-order diffracted light to interfere with each other. . Further, the phase shift mask sets the phase of an adjacent light transmitting portion of the mask to 18.
By inverting by 0 °, the 0th-order diffracted light is canceled out and two ± 1st-order diffracted lights interfere to form an image. According to these techniques, it is possible to a k 1 of the above equation substantially 0.25, contributes to high resolution.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の技術
は、周期的なL&Sパターンのような単純なパターンに
は効果的であるが、孤立ラインパターンには適用しにく
く、従って、孤立ラインパターンとL&Sパターンが混
在するような複雑なパターンにも適用しにくいため、こ
れらのパターンに対しては十分な解像度が得られなかっ
た。特に後者のパターンについては、近年の半導体産業
は、より高付加価値な、多種多様なパターンが混在する
システムチップに生産が移行しつつあり、マスクにも複
数種類のパターンを混在させる必要が生じてきている。
加えて、単位時間当たり処理される枚数(スループッ
ト)の低下を防止するために、マスクの交換をせずに後
者のパターンを同時に露光したいという需要もある。However, the above technique is effective for simple patterns such as periodic L & S patterns, but is difficult to apply to isolated line patterns. Since it is difficult to apply to complicated patterns in which L & S patterns are mixed, sufficient resolution cannot be obtained for these patterns. In particular, regarding the latter pattern, the semiconductor industry in recent years is shifting production to a system chip having higher added value and a mixture of various patterns, and it is necessary to mix a plurality of types of patterns in a mask. ing.
In addition, there is a demand for simultaneously exposing the latter pattern without exchanging masks in order to prevent a decrease in the number of sheets processed per unit time (throughput).
【0009】そこで、微細な孤立ラインパターンや、孤
立ラインパターンとL&Sパターンを組み合わせた複雑
なパターンを含むマスクパターンを解像度良く露光可能
な露光方法及び装置を提供することを本発明の例示的目
的とする。Accordingly, it is an exemplary object of the present invention to provide an exposure method and apparatus capable of exposing a mask pattern including a fine isolated line pattern or a complicated pattern obtained by combining an isolated line pattern and an L & S pattern with high resolution. I do.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の一側面としての
露光方法は、ある波長の光でマスクの孤立パターンを投
影光学系により被露光面上に投影する段階を含む露光方
法において、当該孤立パターンの前記孤立パターンの両
端から出て前記投影光学系を介して前記被露光面に入射
する光束間の位相が実質的に当該光束の半波長ずれるよ
うに前記光により前記マスクを所定方向から照明するこ
とを特徴とする。前記光束間の位相のずれは、前記波長
をλ、mを整数として、(λ/2)+mλを満足するこ
とを特徴とする。また、本発明の別の側面としての露光
方法は、マスクに形成された孤立ラインパターンを、当
該孤立ラインパターンの短手方向に関して前記孤立パタ
ーンの両端に入射する照明光束の位相が当該照明光束の
半波長と波長の整数倍の和に相当する量だけずれるよう
に照明し、前記マスクを経た照明光束を、投影光学系を
介して被露光面に投影することを特徴とする。また、本
発明の更に別の側面としての露光方法は、物体面上のパ
ターンを波長λの照明光束によって照明し、該パターン
の像を、投影光学系を介して像面上に投影露光する方法
において、前記物体面上に設けられ、短手方向に幅Lを
有する孤立ラインパターンを、mを整数として、前記短
手方向に関して斜めから光軸と角度θで、Lsinθ=
(λ/2)+mλを満足するように照明することによっ
て前記像面上に前記孤立ラインパターンに対応する暗線
を形成することを特徴とする。これらの露光方法は、前
記両端から発生する散乱光の位相が反転させるため、被
露光面上ではこれらが打ち消し合ってシャープな光学像
を形成し、解像度を向上させる。According to one aspect of the present invention, there is provided an exposure method including the step of projecting an isolated pattern of a mask onto a surface to be exposed by a projection optical system using light of a certain wavelength. The mask is illuminated from a predetermined direction by the light so that a phase between light beams coming out of both ends of the isolated pattern of the pattern and entering the surface to be exposed via the projection optical system is substantially shifted by a half wavelength of the light beam. It is characterized by doing. The phase shift between the light beams satisfies (λ / 2) + mλ, where λ is the wavelength and m is an integer. Further, in an exposure method as another aspect of the present invention, a phase of an illumination light beam incident on both ends of the isolated pattern with respect to a lateral direction of the isolated line pattern on the mask The illumination is performed so as to be shifted by an amount corresponding to a sum of a half wavelength and an integral multiple of the wavelength, and the illumination light beam having passed through the mask is projected onto a surface to be exposed via a projection optical system. An exposure method as still another aspect of the present invention is a method of illuminating a pattern on an object surface with an illumination light beam having a wavelength λ, and projecting and exposing an image of the pattern on an image surface via a projection optical system. In the above, an isolated line pattern provided on the object plane and having a width L in the short direction is represented by Lsin θ =
By illuminating so as to satisfy (λ / 2) + mλ, a dark line corresponding to the isolated line pattern is formed on the image plane. In these exposure methods, the phases of the scattered light generated from both ends are inverted, so that they cancel each other out on the surface to be exposed to form a sharp optical image and improve the resolution.
【0011】前記孤立ラインパターンは、入射光の一部
を透過すると共に透過した光の位相を該パターンが設け
られていない部分を透過した光に対して180°反転さ
せるハーフトーン型位相シフト部材から形成され、かつ
その透過率は、像面上に形成される前記暗線の中央部の
光強度がゼロになるように設定されてもよい。ハーフト
ーン型位相シフト部材は孤立パターンに比較的効果的で
あるので上述の露光方法に組み合わされてその作用を高
めることができる。前記マスクは、線幅と間隔が共にL
/2のラインアンドスペースパターンを更に含み、前記
照明は前記照明光束から生じる二つの回折光を干渉させ
るための変形照明であってもよい。これにより、孤立ラ
インパターンとL&Sパターンとを同時に露光すること
ができる。The isolated line pattern is formed by a halftone type phase shift member that transmits a part of incident light and inverts the phase of the transmitted light by 180 ° with respect to the light transmitted through a part where the pattern is not provided. It may be formed and its transmittance may be set such that the light intensity at the center of the dark line formed on the image plane becomes zero. Since the halftone type phase shift member is relatively effective for an isolated pattern, it can be combined with the above-described exposure method to enhance its operation. The mask has a line width and an interval of L
Further, the illumination may be a modified illumination for causing two diffracted lights generated from the illumination light beam to interfere with each other. Thus, the isolated line pattern and the L & S pattern can be simultaneously exposed.
【0012】本発明の別の側面としてのマスクは、上述
の露光方法によって照明された場合に、前記被露光面の
光強度分布が、前記孤立ラインパターンの前記短手方向
の中心において0になるような透過率に設定されたハー
フトーン位相シフタによって前記孤立ラインパターンが
形成されていることを特徴とする。かかるマスクは、被
露光面の光強度がゼロになるために、コントラストの高
い像を形成することができる。In a mask according to another aspect of the present invention, when illuminated by the above-described exposure method, the light intensity distribution on the surface to be exposed becomes zero at the center of the isolated line pattern in the short direction. The isolated line pattern is formed by a halftone phase shifter set to such transmittance. Such a mask can form a high-contrast image because the light intensity on the surface to be exposed becomes zero.
【0013】本発明の更に別の側面としての露光装置
は、上述の照明を行う照明装置と、上述の投影を行う投
影光学系とを有する。かかる露光装置は、上述の露光方
法と同様の作用を奏する。また、本発明の更に別の側面
としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて
被処理体を投影露光するステップと、前記投影露光され
た前記被処理体に所定のプロセスを行うステップとを有
する。上述の露光方法の作用と同様の作用を奏するデバ
イス製造方法の請求項は、中間及び最終結果物であるデ
バイス自体にもその効力が及ぶ。また、かかるデバイス
は、例えば、LSIやVSLIなどの半導体チップ、C
CD、LCD、磁気センサー、薄膜磁気ヘッドなどを含
む。An exposure apparatus as still another aspect of the present invention includes an illumination device for performing the above-described illumination and a projection optical system for performing the above-described projection. Such an exposure apparatus has the same operation as the above-described exposure method. Further, a device manufacturing method as still another aspect of the present invention includes a step of projecting and exposing an object to be processed using the above-described exposure apparatus, and a step of performing a predetermined process on the object to be exposed and projected. Having. The claims of the device manufacturing method having the same operation as that of the above-described exposure method extend to the device itself as an intermediate and final product. Such devices are, for example, semiconductor chips such as LSI and VSLI, C
Includes CDs, LCDs, magnetic sensors, thin-film magnetic heads, etc.
【0014】本発明の更なる目的又はその他の特徴は、
以下添付図面を参照して説明される好ましい実施例によ
って明らかにされるであろう。A further object or other feature of the present invention is that
The present invention will be clarified by preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の例示的な露光装置1について説明する。ここで、図6
は、露光装置1の概略ブロック図である。露光装置1
は、図6で示すように、回路パターンが形成されたマス
ク10を照明する照明装置100と、プレートを支持す
るステージ45と、照明されたマスクパターンから生じ
る回折光をプレート30に投影する投影光学系300と
を有する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An exemplary exposure apparatus 1 according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Here, FIG.
1 is a schematic block diagram of an exposure apparatus 1. Exposure device 1
As shown in FIG. 6, an illumination device 100 for illuminating a mask 10 on which a circuit pattern is formed, a stage 45 for supporting a plate, and projection optics for projecting diffracted light generated from the illuminated mask pattern onto a plate 30 System 300.
【0016】露光装置1は、例えば、ステップアンドリ
ピート方式やステップアンドスキャン方式でマスク10
に形成された回路パターンをプレート30に露光する投
影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンや
クオーターミクロン以下のリソグラフィ工程に好適であ
り、以下、本実施形態ではステップアンドスキャン方式
の露光装置(「スキャナー」とも呼ばれる)を例に説明
する。ここで、「ステップアンドリピート方式」は、マ
スクに対してウェハを連続的にスキャンしてマスクパタ
ーンをウェハに露光すると共に、1ショットの露光終了
後ウェハをステップ移動して、次のショットの露光領域
に移動する露光法である。「ステップアンドリピート方
式」は、ウェハのショットの一括露光ごとにウェハをス
テップ移動して次のショットを露光領域に移動する露光
法である。The exposure apparatus 1 uses, for example, a mask 10 by a step-and-repeat method or a step-and-scan method.
Is a projection exposure apparatus for exposing the circuit pattern formed on the plate 30 to the substrate 30. Such an exposure apparatus is suitable for a submicron or quarter-micron lithography process. Hereinafter, in this embodiment, a step-and-scan type exposure apparatus (also referred to as a “scanner”) will be described as an example. Here, in the “step and repeat method”, the wafer is continuously scanned with respect to the mask to expose the mask pattern to the wafer, and after the exposure of one shot is completed, the wafer is stepped to expose the next shot. This is an exposure method that moves to an area. The “step-and-repeat method” is an exposure method in which the wafer is step-moved for each batch exposure of a shot of the wafer, and the next shot is moved to an exposure area.
【0017】マスク10は、例えば、石英などの透明な
基板12に転写されるべき回路パターン(本実施形態で
は孤立ラインパターン11)が形成され、図示しないス
テージ(「レチクルステージ」と呼ばれる場合もある)
に支持される。マスク10を経た照明光から生じる回折
光は投影光学系300を通り、プレート30に投影され
る。The mask 10 is formed with a circuit pattern (in this embodiment, an isolated line pattern 11) to be transferred to a transparent substrate 12 made of, for example, quartz, and may be called a stage (not shown) (“reticle stage”). )
Supported by Diffracted light generated from the illumination light passing through the mask 10 passes through the projection optical system 300 and is projected on the plate 30.
【0018】図1に、マスク10の概略断面図を示す。
同図を参照するに、マスク10は、透明基板12を含
み、その短手方向Aに線幅Lの遮光部14によって孤立
ラインパターン11が構成されている。遮光部14は、
例えば、クロムなどによって形成される。なお後述する
ように、遮光部14は透過光の位相を変換させる光透過
部に置換されてもよい。なお、本実施形態のマスク10
に構成された孤立ラインパターン11は、簡略化及び説
明の都合上、同図紙面と垂直方向に長く伸びた1次元物
体とする。線幅Lは、例えば、約0.15μmであり、
照明装置100が一括して露光することができる大きさ
である。ここでの説明では、便宜上投影光学系300の
結像倍率を1としているが、実際の装置ではマスク上の
パターンはプレート30上に4分の1倍、或いは5分の
1倍に縮小投影される構成をとることが多い。その場合
には、マスク上の遮光部の線幅は4L或いは5Lに拡大
された大きさになる。FIG. 1 is a schematic sectional view of a mask 10.
Referring to FIG. 1, a mask 10 includes a transparent substrate 12, and an isolated line pattern 11 is formed by a light-shielding portion 14 having a line width L in a short direction A thereof. The light shielding unit 14
For example, it is formed of chromium or the like. Note that, as described later, the light shielding unit 14 may be replaced with a light transmitting unit that converts the phase of transmitted light. The mask 10 according to the present embodiment
Is an one-dimensional object elongated in the direction perpendicular to the plane of the drawing for the sake of simplicity and explanation. The line width L is, for example, about 0.15 μm,
The size is such that the lighting device 100 can perform exposure collectively. In the description here, the imaging magnification of the projection optical system 300 is set to 1 for convenience. However, in an actual apparatus, the pattern on the mask is reduced and projected to 1/4 or 1/5 on the plate 30. In many cases, a configuration is adopted. In that case, the line width of the light-shielding portion on the mask has a size enlarged to 4L or 5L.
【0019】プレート30は、ウェハや液晶基板などの
被処理体である。プレート30にはフォトレジストが塗
布されている。フォトレジスト塗布工程は、前処理と、
密着性向上剤塗布処理と、フォトレジスト塗布処理と、
プリベーク処理とを含む。前処理は洗浄、乾燥などを含
む。密着性向上剤塗布処理は、フォトレジストと下地と
の密着性を高めるための表面改質(即ち、界面活性剤塗
布による疎水性化)処理であり、HMDS(Hexam
ethyl−disilazane)などの有機膜をコ
ート又は蒸気処理する。プリベークはベーキング(焼
成)工程であるが現像後のそれよりもソフトであり、溶
剤を除去する。The plate 30 is an object to be processed such as a wafer or a liquid crystal substrate. The plate 30 is coated with a photoresist. The photoresist coating process includes pretreatment,
An adhesion improver application process, a photoresist application process,
And a pre-bake process. Pretreatment includes washing, drying and the like. The adhesion improver application treatment is a surface modification (that is, hydrophobicity treatment by applying a surfactant) treatment for improving the adhesion between the photoresist and the base, and the HMDS (Hexam
An organic film such as ethyl-disilazane is coated or steamed. Prebaking is a baking (firing) step, but is softer than that after development, and removes the solvent.
【0020】プレート30は、ステージ(「ウェハステ
ージ」と呼ばれる場合もある。)45に支持される。ス
テージ45は、当業界で周知のいかなる構成をも適用す
ることができるので、ここでは詳しい構造及び動作の説
明は省略する。例えば、ステージ45はリニアモータを
利用してXY方向にプレート30を移動することができ
る。マスク10とプレート30は、例えば、同期して走
査され、レチクルステージ及びステージ45の位置は、
例えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一
定の速度比率で駆動される。ステージ45は、例えば、
ダンパを介して床等の上に支持されるステージ定盤上に
設けられ、レチクルステージ及び投影光学系300は、
例えば、鏡筒定盤は床等に載置されたベースフレーム上
にダンパ等を介して支持される図示しない鏡筒定盤上に
設けられる。The plate 30 is supported on a stage (sometimes called a “wafer stage”) 45. The stage 45 may employ any configuration known in the art, and a detailed description of its structure and operation will be omitted. For example, the stage 45 can move the plate 30 in the XY directions using a linear motor. The mask 10 and the plate 30 are scanned, for example, synchronously, and the positions of the reticle stage and the stage 45 are
For example, they are monitored by a laser interferometer or the like, and both are driven at a constant speed ratio. The stage 45 is, for example,
The reticle stage and the projection optical system 300 are provided on a stage base supported on a floor or the like via a damper.
For example, the lens barrel base is provided on a lens barrel base (not shown) supported via a damper or the like on a base frame mounted on a floor or the like.
【0021】照明装置100は転写用の孤立パターンが
形成されたマスク10を照明し、光源部110と、照明
光学系120とを有する。The illumination device 100 illuminates the mask 10 on which the isolated pattern for transfer is formed, and has a light source section 110 and an illumination optical system 120.
【0022】光源部110は、例えば、光源としてレー
ザーを使用する。レーザーは、波長約193nmのAr
Fエキシマレーザー、波長約248nmのKrFエキシ
マレーザー、波長約157nmのF2エキシマレーザー
などを使用することができるが、レーザーの種類はエキ
シマレーザーに限定されず、例えば、YAGレーザーを
使用してもよいし、そのレーザーの個数も限定されな
い。例えば、独立に動作する2個の固体レーザーを使用
すれば固体レーザー相互間のコヒーレンスはなく、コヒ
ーレンスに起因するスペックルはかなり低減する。さら
にスペックルを低減するために光学系を直線的又は回転
的に揺動させてもよい。また、光源部12にレーザーが
使用される場合、レーザー光源からの平行光束を所望の
ビーム形状に整形する光束整形光学系、コヒーレントな
レーザー光束をインコヒーレント化するインコヒーレン
ト化光学系を使用することが好ましい。また、光源部1
10に使用可能な光源はレーザーに限定されるものでは
なく、一又は複数の水銀ランプやキセノンランプなどの
ランプも使用可能である。本実施例では光源部110
は、波長λの露光光を生成する。The light source section 110 uses, for example, a laser as a light source. The laser is a 193 nm wavelength Ar
F excimer laser, KrF excimer laser with a wavelength of about 248 nm, may be used, such as F 2 excimer laser with a wavelength of approximately 157 nm, the kind of laser is not limited to an excimer laser, for example, may be used YAG laser However, the number of lasers is not limited. For example, if two solid-state lasers operating independently are used, there is no coherence between the solid-state lasers, and speckle due to coherence is considerably reduced. In order to further reduce speckle, the optical system may be swung linearly or rotationally. When a laser is used for the light source unit 12, a light beam shaping optical system for shaping a parallel light beam from a laser light source into a desired beam shape, and an incoherent optical system for making a coherent laser beam incoherent are used. Is preferred. Light source unit 1
The light source that can be used for the light source 10 is not limited to a laser, and one or more lamps such as a mercury lamp and a xenon lamp can be used. In the present embodiment, the light source unit 110
Generates exposure light of wavelength λ.
【0023】照明光学系120はマスク10を照明する
光学系であり、本実施例では、波長λの照明光400を
投影光学系300の光軸Hから角度θだけ傾けてマスク
10に照射することによってマスク10を照明する。但
し、本実施形態の照明光学系120による照明は従来の
斜入射照明とは異なる。従来の斜入射照明法の特徴は照
明光を、周期的なパターンの繰り返し方向を含む面内で
角度θだけ傾けることであるのに対して、本実施形態の
照明光学系120は、孤立ラインパターン11のように
周期的なパターンを使用していないからである。The illumination optical system 120 is an optical system for illuminating the mask 10. In this embodiment, the illumination optical system 120 irradiates the mask 10 with the illumination light 400 having the wavelength λ at an angle θ from the optical axis H of the projection optical system 300. Illuminates the mask 10. However, illumination by the illumination optical system 120 of the present embodiment is different from conventional oblique illumination. The feature of the conventional oblique illumination method is that the illumination light is inclined by an angle θ in a plane including the repetition direction of the periodic pattern, whereas the illumination optical system 120 of the present embodiment has an isolated line pattern. This is because a periodic pattern such as 11 is not used.
【0024】角度θを決定するに当たり、本発明者は、
まず、θ=0の場合に線幅Lの変化による光学像の劣化
について検討した。まず、図10に示すように、孤立ラ
インパターン501を垂直に照明した場合の像形成につ
いて説明する。図10において、マスク500は、透明
基板502と線幅Lの遮光部504とを有する。遮光部
504によってマスクパターンとしての孤立ラインパタ
ーン501が構成されている。説明の都合上、マスクパ
ターンを同図紙面と垂直方向に長く伸びた1次元物体と
する。マスク500を波長λの照明光550で照明する
と、マスク500をそのまま透過した光束552及び5
54と共に遮光部502の両端で散乱した散乱光556
及び558は投影光学系520に入射し、ウェハ540
に光学像530を形成する。理解されるように、散乱光
556及び558は、ウェハ540上の遮光部504の
中央に対応する中央位置Oで干渉し、本来ゼロになるべ
き光強度を増加させる。この結果、コントラストが減少
し、光学像530が劣化する。In determining the angle θ, the present inventor:
First, the deterioration of the optical image due to the change in the line width L when θ = 0 was studied. First, image formation when the isolated line pattern 501 is vertically illuminated as shown in FIG. 10 will be described. In FIG. 10, a mask 500 has a transparent substrate 502 and a light shielding portion 504 having a line width L. The light-shielding portion 504 forms an isolated line pattern 501 as a mask pattern. For convenience of explanation, it is assumed that the mask pattern is a one-dimensional object elongated in the direction perpendicular to the plane of the drawing. When the mask 500 is illuminated with the illumination light 550 having the wavelength λ, the light beams 552 and 5
And scattered light 556 scattered at both ends of the light shielding portion 502 along with
And 558 enter the projection optical system 520 and
An optical image 530 is formed on the substrate. As will be understood, the scattered lights 556 and 558 interfere at a central position O corresponding to the center of the light-shielding portion 504 on the wafer 540, and increase the light intensity that should be zero. As a result, the contrast decreases and the optical image 530 deteriorates.
【0025】ウェハ540上には感光性のレジスト54
5が塗布されており、光学像530にレジスト545が
感光することによりマスク500のパターン501がウ
ェハ540上に転写される。転写後に得られるウェハ5
40は、図11に示すようなレジスト形状をもつ。図1
1(a)はレジスト545aがネガタイプの場合のウェ
ハ540上のレジスト形状、図11(b)はレジスト5
45bがポジタイプの場合のウェハ540上のレジスト
形状を示している。但し、図10に示す遮光部504の
線幅Lが狭くなると、光学像530が不明瞭となるた
め、形成可能なレジスト像の幅Yには下限が存在する。On the wafer 540, a photosensitive resist 54 is provided.
5, the resist 501 is exposed to the optical image 530, and the pattern 501 of the mask 500 is transferred onto the wafer 540. Wafer 5 obtained after transfer
Reference numeral 40 has a resist shape as shown in FIG. FIG.
1A shows a resist shape on the wafer 540 when the resist 545a is of a negative type, and FIG.
Reference numeral 45b denotes a resist shape on the wafer 540 in the case of a positive type. However, when the line width L of the light-shielding portion 504 shown in FIG. 10 is reduced, the optical image 530 becomes unclear. Therefore, there is a lower limit on the width Y of the resist image that can be formed.
【0026】図12に、遮光部504の線幅Lの変化に
よる光学像530の劣化を示す。グラフの縦軸は光強度
を表し、遮光部504の影響が及ばない位置の強度が1
となるように規格化されている。また、横軸は線幅Lの
大きさをλ/NA(投影光学系30の開口数)で規格化
した値である。例えば、λ=193nm、NA=0.7
の場合には、図に示す数値×276nmが実際の値にな
っている。また、グラフは、遮光部504の線幅Lを1
とした場合、遮光部504の線幅Lを0.5とした場
合、遮光部504の線幅Lを0.25とした場合のウェ
ハ540上の光強度分布をそれぞれ示している。FIG. 12 shows the deterioration of the optical image 530 due to the change in the line width L of the light-shielding portion 504. The vertical axis of the graph represents the light intensity, and the intensity at a position not affected by the light-shielding portion 504 is 1
It is standardized so that The horizontal axis is a value obtained by standardizing the size of the line width L by λ / NA (numerical aperture of the projection optical system 30). For example, λ = 193 nm, NA = 0.7
In the case of (1), the value shown in the figure × 276 nm is the actual value. In the graph, the line width L of the light shielding portion 504 is set to 1
, The light intensity distribution on the wafer 540 when the line width L of the light shielding unit 504 is 0.5 and the line width L of the light shielding unit 504 is 0.25.
【0027】ウェハ540上に微細なパターン像を形成
するためには光強度が弱くなる部分(暗部)の幅を小さ
くする必要があるが、同時に暗部の光強度がほぼゼロと
なるように抑えることが必要である。図12を参照する
に、遮光部504の線幅Lを狭くするにつれて暗部wの
幅は小さくなる。しかし、暗部の中心の光強度をゼロに
抑えるという条件からは、遮光部504の線幅Lは0.
5程度が下限となることが理解される。ここで、光強度
が0.5となる位置における暗部の幅w(即ち、光学像
が形成可能なレジスト像の幅Y)を定義すれば、wは次
式で与えられ、これが暗部線幅の最小値となる。In order to form a fine pattern image on the wafer 540, it is necessary to reduce the width of a portion (dark portion) where the light intensity is weakened. At the same time, it is necessary to suppress the light intensity of the dark portion to be almost zero. is necessary. Referring to FIG. 12, as the line width L of the light-shielding portion 504 decreases, the width of the dark portion w decreases. However, from the condition that the light intensity at the center of the dark part is suppressed to zero, the line width L of the light-shielding part 504 is equal to 0.1.
It is understood that about 5 is the lower limit. Here, if the width w of the dark portion at the position where the light intensity becomes 0.5 (that is, the width Y of the resist image on which the optical image can be formed) is defined, w is given by the following equation. It becomes the minimum value.
【0028】[0028]
【数2】 (Equation 2)
【0029】従って、遮光部504の線幅Lが(例え
ば、本実施形態のように約0.15μmに)狭くなると
良好な光学像530が得られないため、ウェハ540上
に微細な線幅を有する孤立のマスクパターンを形成する
ことができない。Therefore, if the line width L of the light shielding portion 504 is reduced (for example, to about 0.15 μm as in this embodiment), a good optical image 530 cannot be obtained. The isolated mask pattern cannot be formed.
【0030】次に、本発明者は、図10に示す遮光部5
04を透明な位相シフト部材に置換して同様に光学像の
劣化を検討した。この場合のマスク500Aを図13に
示す。マスク500Aは、透明基板502と透明な位相
シフタ506とを有する。照明光550によって照明し
た際に、位相シフタ506を透過した光束562と位相
シフタ506が存在しない部分を透過した光束564、
566の間に180度の相対位相差が発生する。そのた
めに位相シフタ506の屈折率をnとすれば、その厚み
dは次式により決定される。Next, the present inventor has proposed a light shielding unit 5 shown in FIG.
04 was replaced with a transparent phase shift member, and the deterioration of the optical image was examined in the same manner. FIG. 13 shows a mask 500A in this case. The mask 500A has a transparent substrate 502 and a transparent phase shifter 506. When illuminated by the illumination light 550, the light flux 562 transmitted through the phase shifter 506 and the light flux 564 transmitted through a portion where the phase shifter 506 does not exist,
A relative phase difference of 180 degrees occurs between 566. Therefore, assuming that the refractive index of the phase shifter 506 is n, the thickness d is determined by the following equation.
【0031】[0031]
【数3】 (Equation 3)
【0032】マスク500A上の孤立ラインパターン5
01Aとしてこのような位相シフタ506を用いた場合
に、図示しないウェハ上に形成される光学像の劣化を図
14に示す。位相シフタ506の幅Lを狭くすることに
より像の暗部の幅が減少するのは図12を参照して説明
したようにマスク500を用いた場合と同様である。こ
こで図12の場合と同様に、暗部中心の光強度がほぼゼ
ロになるということを良質な像が得られることの条件と
すれば、位相シフタ506の幅の値としてL=0.25
程度が下限となる。前と同様に光強度が0.5となる位
置で暗部の幅wを定義すれば、wは次式で与えられ、こ
れが暗部線幅の最小値となる。The isolated line pattern 5 on the mask 500A
FIG. 14 shows the deterioration of an optical image formed on a wafer (not shown) when such a phase shifter 506 is used as 01A. Decreasing the width L of the phase shifter 506 to decrease the width of the dark portion of the image is similar to the case where the mask 500 is used as described with reference to FIG. Here, as in the case of FIG. 12, if the light intensity at the center of the dark part becomes substantially zero as a condition for obtaining a good image, the width of the phase shifter 506 is L = 0.25.
The degree is the lower limit. If the width w of the dark part is defined at a position where the light intensity becomes 0.5 as before, w is given by the following equation, and this is the minimum value of the line width of the dark part.
【0033】[0033]
【数4】 (Equation 4)
【0034】数式4に示すwは数式2に示すw=0.7
77よりも僅かながら小さくなっており、遮光部504
の代わりに位相シフタ506を用いたことの効果が現れ
ている。但し、改善された値は微細な孤立ラインパター
ンを形成する露光について、LSI等の更なる高集積化
の要求を満足する解像度を提供するには至っていない。
これには、互いに位相が同じである散乱光568及び5
69による影響がある。W in Equation 4 is w = 0.7 in Equation 2.
The light shielding portion 504 is slightly smaller than 77.
The effect of using the phase shifter 506 in place of the above is shown. However, the improved value has not been able to provide a resolution that satisfies the demand for higher integration of LSIs and the like for exposure for forming a fine isolated line pattern.
This includes scattered light 568 and 5 that are in phase with each other.
69.
【0035】さて、図1に戻って、本実施形態の照明光
学系120は、散乱光402及び404によるプレート
30上の悪影響をなくすために、以下の次式に示す条件
を満足するように照明光400の入射角度θを設定して
いる。Returning to FIG. 1, the illumination optical system 120 of the present embodiment illuminates the plate 30 so as to satisfy the following condition in order to eliminate the adverse effects on the plate 30 due to the scattered lights 402 and 404. The incident angle θ of the light 400 is set.
【0036】[0036]
【数5】 (Equation 5)
【0037】数式5の条件は、遮光部14の右端と左端
を照明する光束の位相が相対的に180度(即ち、長さ
λ/2)ずれることに相当する。なぜなら、照明光40
0のうち、図1に示す遮光部14の左端15に到達する
光と右端16に到達する光の光路差はLsinθに相当
し、これが半波長(λ/2)であれば数式5のようにな
るからである。数式5は、整数mを用いて以下の数式5
に示す一般式に拡張することができることが理解される
であろう。The condition of Equation 5 corresponds to the phase of the light beam illuminating the right end and the left end of the light-shielding portion 14 being relatively shifted by 180 degrees (that is, the length λ / 2). Because the illumination light 40
Among 0, the optical path difference between the light reaching the left end 15 and the light reaching the right end 16 of the light shielding unit 14 shown in FIG. 1 corresponds to Lsin θ, and if this is a half wavelength (λ / 2), Because it becomes. Equation 5 is expressed by the following equation 5 using an integer m.
It can be appreciated that the general formula shown in FIG.
【0038】[0038]
【数6】 (Equation 6)
【0039】数式5により、遮光部14の左端15から
発せられる散乱光402と遮光部14の右端16から発
せられる散乱光404は相対的に位相が反転することに
なる。散乱光402及び404と共にマスク10をその
まま透過した光束406及び408は投影光学系300
に入射する。従って、投影光学系300を介した散乱光
402及び404は実質的に半波長の位相差が生じた状
態でプレート30上に入射し、部分的に重なることにな
る。但し、同図中のマスク10をそのまま透過した光束
406及び408、散乱光402及び404の矢印方向
は、実際の方向を示しているのではなく便宜的に示した
ものである。According to Equation 5, the phase of the scattered light 402 emitted from the left end 15 of the light shielding unit 14 and the phase of the scattered light 404 emitted from the right end 16 of the light shielding unit 14 are relatively inverted. The luminous fluxes 406 and 408 transmitted through the mask 10 as they are together with the scattered light 402 and 404
Incident on. Therefore, the scattered lights 402 and 404 passing through the projection optical system 300 are incident on the plate 30 with a phase difference of substantially a half wavelength occurring, and partially overlap. However, the directions of the arrows of the light beams 406 and 408 and the scattered lights 402 and 404 that have passed through the mask 10 as they are are not shown in the actual directions but are shown for convenience.
【0040】照明光学系120は、レンズ、ミラー、ラ
イトインテグレーター、絞り等を含む。例えば、コンデ
ンサーレンズ、ハエの目レンズ、開口絞り、コンデンサ
ーレンズ、スリット、結像光学系の順で整列する等であ
る。照明光学系120は、軸上光、軸外光を問わず使用
することができる。ライトインテグレーターは、ハエの
目レンズや2組のシリンドリカルレンズアレイ(又はレ
ンチキュラーレンズ)板を重ねることによって構成され
るインテグレーター等を含むが、光学ロッドや回折素子
に置換される場合もある。本実施形態の照明光学系12
0は、その図示しない光軸を投影光学系300の光軸H
から角度θだけ傾けることによってマスク10に対する
斜入射照明光を生成してもよい。代替的に、照明光学系
120は、例えば、図示しないハエの目レンズの射出面
の直後に配置される開口絞りの形状を制御することによ
ってマスク10に対する斜入射照明光を生成する。いず
れにしても本実施形態では、数式5に定義する角度θは
予め算出されて固定されている。但し、照明角度θの固
定は本発明に必須のものではなく、後述する別の実施形
態では角度θは使用される孤立ラインパターン11に応
じて可変に調節される。開口絞りの形状についてもかか
る他の実施例と共に説明する。The illumination optical system 120 includes a lens, a mirror, a light integrator, a stop, and the like. For example, a condenser lens, a fly-eye lens, an aperture stop, a condenser lens, a slit, and an imaging optical system are arranged in this order. The illumination optical system 120 can be used regardless of on-axis light or off-axis light. The light integrator includes a fly-eye lens, an integrator formed by stacking two sets of cylindrical lens array (or lenticular lenses) plates, and the like, but may be replaced with an optical rod or a diffraction element. Illumination optical system 12 of the present embodiment
0 indicates the optical axis (not shown) of the optical axis H of the projection optical system 300.
The oblique incident illumination light to the mask 10 may be generated by inclining the mask 10 by an angle θ from. Alternatively, the illumination optical system 120 generates the obliquely incident illumination light to the mask 10 by controlling the shape of an aperture stop disposed immediately after the exit surface of a fly-eye lens (not shown), for example. In any case, in the present embodiment, the angle θ defined in Expression 5 is calculated in advance and fixed. However, the fixing of the illumination angle θ is not essential to the present invention, and in another embodiment described later, the angle θ is variably adjusted according to the isolated line pattern 11 used. The shape of the aperture stop will be described together with the other embodiments.
【0041】投影光学系300はマスク10を経た光を
プレート30に投影して光学像410を形成する。投影
光学系300は、複数のレンズ素子のみからなる光学
系、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有
する光学系(カタディオプトリック光学系)、複数のレ
ンズ素子と少なくとも一枚のキノフォームなどの回折光
学素子とを有する光学系、全ミラー型の光学系等を使用
することができる。色収差の補正が必要な場合には、互
いに分散値(アッベ値)の異なるガラス材からなる複数
のレンズ素子を使用したり、回折光学素子をレンズ素子
と逆方向の分散が生じるように構成したりする。The projection optical system 300 projects the light passing through the mask 10 onto the plate 30 to form an optical image 410. The projection optical system 300 includes an optical system including only a plurality of lens elements, an optical system including a plurality of lens elements and at least one concave mirror (catadioptric optical system), a plurality of lens elements and at least one kinoform. For example, an optical system having a diffractive optical element such as an optical system, an all-mirror optical system, or the like can be used. When chromatic aberration needs to be corrected, a plurality of lens elements made of glass materials having mutually different dispersion values (Abbe values) may be used, or a diffractive optical element may be configured to cause dispersion in a direction opposite to that of the lens element. I do.
【0042】投影光学系300は、倒立像を形成するた
めに、図1に示すように光束406及び408の位置は
投影光学系300の前後で逆転する。もっとも、本発明
は、投影光学系300が正立像を形成する場合にも適用
することができる。散乱光402及び404は、位相が
反転しているため、投影光学系300により投影された
プレート30上で両者は互いに打ち消し合うので高品位
の光学像410を形成することができる。In the projection optical system 300, the positions of the light beams 406 and 408 are reversed before and after the projection optical system 300, as shown in FIG. However, the present invention can be applied to a case where the projection optical system 300 forms an erect image. Since the phases of the scattered lights 402 and 404 are inverted, they cancel each other out on the plate 30 projected by the projection optical system 300, so that a high-quality optical image 410 can be formed.
【0043】露光において、光源部110から発せられ
た光束は、ビーム整形系などを経た後で、波長λの露光
光として照明光学系120に導入される。数式5で表さ
れる照明角度θでマスク10を照明する。In the exposure, a light beam emitted from the light source unit 110 is introduced into the illumination optical system 120 as exposure light having a wavelength λ after passing through a beam shaping system and the like. The mask 10 is illuminated at the illumination angle θ represented by Expression 5.
【0044】ステップアンドスキャン方式の露光装置1
であれば、光源部110と投影光学系300は固定し
て、マスク10とプレート30の同期走査してショット
全体を露光する。更に、プレート30のステージをステ
ップして、次のショットに移り、プレート30上に多数
のショットを露光転写する。これにより、孤立パターン
をプレート30上に転写する。なお、露光装置1がステ
ップアンドリピート方式であれば、マスク10とプレー
ト30を静止させた状態で露光を行う。Step-and-scan exposure apparatus 1
If so, the light source unit 110 and the projection optical system 300 are fixed, and the mask 10 and the plate 30 are synchronously scanned to expose the entire shot. Further, the stage of the plate 30 is stepped to move to the next shot, and a number of shots are exposed and transferred onto the plate 30. Thus, the isolated pattern is transferred onto the plate 30. If the exposure apparatus 1 is a step-and-repeat method, the exposure is performed with the mask 10 and the plate 30 stationary.
【0045】マスク10を通過した散乱光402、40
4及び光束406、408は投影光学系300の結像作
用によって、プレート30上に所定倍率で縮小投影され
て光学像410を形成する。光学像410は、散乱光4
02及び404とマスク10をそのまま透過した光束4
06及び408がプレート30上で干渉して形成され
る。プレート30上の中心位置Oは、幾何光学的にはマ
スク10の遮光部14の影となりマスク10をそのまま
透過した光束は存在しないため、遮光部14の両端から
の散乱光402及び404のみの干渉によって光学像が
形成される。The scattered light 402 and 40 passing through the mask 10
The light beam 4 and the light beams 406 and 408 are reduced and projected on the plate 30 at a predetermined magnification by the image forming action of the projection optical system 300 to form an optical image 410. The optical image 410 contains the scattered light 4
02 and 404 and the luminous flux 4 transmitted through the mask 10 as it is
06 and 408 interfere with each other on the plate 30. Since the center position O on the plate 30 is geometrically optically a shadow of the light shielding portion 14 of the mask 10 and there is no light beam transmitted through the mask 10 as it is, only the scattered light 402 and 404 from both ends of the light shielding portion 14 interfere. Forms an optical image.
【0046】数式5で表現される照明角度θでマスク1
0を照明することによって散乱光402及び404の位
相は反転するため、プレート30上の中心位置Oにおい
て散乱光402及び404の振幅が打ち消しあって結果
的に非常にシャープな暗線を形成することが可能とな
る。換言すれば、本発明は、散乱光402及び404に
よる光学像410の劣化を抑えることができる。これに
より、露光装置1はレジストへのパターン転写を高精度
に行って高品位なデバイス(半導体素子、LCD素子、
撮像素子(CCDなど)、薄膜磁気ヘッドなど)を提供
することができる。The mask 1 at the illumination angle θ expressed by Expression 5
By illuminating 0, the phases of the scattered lights 402 and 404 are inverted, so that the amplitudes of the scattered lights 402 and 404 cancel each other out at the central position O on the plate 30, and as a result, a very sharp dark line is formed. It becomes possible. In other words, the present invention can suppress the deterioration of the optical image 410 due to the scattered lights 402 and 404. As a result, the exposure apparatus 1 transfers the pattern to the resist with high precision, thereby achieving high-quality devices (semiconductor elements, LCD elements,
An image sensor (such as a CCD) and a thin-film magnetic head can be provided.
【0047】ここで、数式5で表される照明角度θは、
従来の斜入射照明法による照明角度とは異なることを、
図15を参照して説明する。ここで、図15は、従来の
斜入射照明法の原理を説明するための概略断面図であ
る。マスク500Bは、透明基板502上には幅Lの遮
光部505が周期的に形成され、周期2Lのパターン5
01Bが形成されている。従来の斜入射照明法の特徴
は、周期パターンが繰り返す方向Bを含む面(紙面)内
で照明光570を角度θだけ傾けて、角度θの方向に発
生する0次回折光572と、角度βの方向に発生する1
次回折光576によって図示しないウェハ上に像を形成
することである。ここでβ=θの条件を選ぶことによっ
て二光束の回折光が発生することになり、以下の数式6
に示す解像可能なパターン線幅の範囲を有するようにな
る。β=θとするためには、照明光570の入射角度θ
を以下の数式7を満足するように設定する必要がある。Here, the illumination angle θ represented by Expression 5 is
It is different from the illumination angle by the conventional oblique illumination method,
This will be described with reference to FIG. Here, FIG. 15 is a schematic cross-sectional view for explaining the principle of the conventional oblique illumination method. In the mask 500B, a light-shielding portion 505 having a width L is periodically formed on a transparent substrate 502, and a pattern 5 having a period 2L is formed.
01B is formed. The feature of the conventional oblique incidence illumination method is that the illumination light 570 is inclined by an angle θ in a plane (paper surface) including the direction B in which the periodic pattern repeats, and the 0th-order diffracted light 572 generated in the direction of the angle θ and the angle β 1 that occurs in the direction
That is, an image is formed on a wafer (not shown) by the next diffraction light 576. Here, by selecting the condition of β = θ, two beams of diffracted light are generated.
The range of the resolvable pattern line width shown in FIG. To make β = θ, the incident angle θ of the illumination light 570
Must be set so as to satisfy Equation 7 below.
【0048】[0048]
【数7】 (Equation 7)
【0049】[0049]
【数8】 (Equation 8)
【0050】このように、本実施形態の線幅Lの遮光部
14から構成されるマスク10を照明する場合、周期的
なパターンを照明する従来の斜入射照明法による照明角
度θと比較して、孤立ラインパターンを照明する本発明
の照明角度θは数式5及び8からsinで2倍となるこ
とが理解される。As described above, when illuminating the mask 10 composed of the light-shielding portions 14 having the line width L according to the present embodiment, the illumination angle θ by the conventional oblique incidence illumination method for illuminating a periodic pattern is compared. It is understood from Equations 5 and 8 that the illumination angle θ of the present invention for illuminating the isolated line pattern is doubled by sin.
【0051】[0051]
【実施例1】本発明の効果を実証するシミュレーション
結果を図2に示す。ここで、図2は線幅L=0.6を有
する孤立ラインパターン11を垂直に照明した場合、及
び、数式5を満足するように斜入射照明を行った場合の
光学像の比較を示すグラフである。Lの値、図の横軸が
λ/NAで規格化された値となっていることは前述の通
りである。同図から理解されるように、本発明の斜入射
照明を適用することにより暗部の線幅が著しく減少し、
それに対応して、プレート30上に従来よりも微細な線
幅の孤立パターンを形成することが可能となる。Embodiment 1 FIG. 2 shows simulation results for demonstrating the effect of the present invention. Here, FIG. 2 is a graph showing a comparison of optical images when the isolated line pattern 11 having the line width L = 0.6 is vertically illuminated and when oblique incidence illumination is performed so as to satisfy Expression 5. It is. As described above, the value of L and the horizontal axis in the figure are values normalized by λ / NA. As can be understood from the figure, the line width of the dark part is significantly reduced by applying the oblique illumination of the present invention,
Correspondingly, it becomes possible to form an isolated pattern having a finer line width on the plate 30 than in the related art.
【0052】[0052]
【実施例2】図2の結果では、本発明の斜入射照明法に
よって暗部の線幅は狭くなっているが、プレート30上
の中心位置Oの光強度はゼロになっていない。これは、
中心位置Oの光強度は図1に示す散乱光402及び40
4の干渉の結果として与えられ、中心位置Oでは散乱光
402及び404の位相は反転しているものの、散乱光
402及び404の振幅の大きさが異なるために完全に
打ち消し合うことができないためと解釈される。Embodiment 2 In the results of FIG. 2, the line width of the dark portion is narrowed by the oblique incidence illumination method of the present invention, but the light intensity at the center position O on the plate 30 is not zero. this is,
The light intensity at the center position O is the scattered light 402 and 40 shown in FIG.
4, the scattered lights 402 and 404 have inverted phases at the center position O, but cannot be completely canceled out because the amplitudes of the scattered lights 402 and 404 are different. Will be interpreted.
【0053】そこで、遮光部14を入射する光束の一部
を透過し、且つ、透過光の位相を周囲と反転させるハー
フトーン型位相シフタに置換した図示しないマスク10
Aを使用した。ハーフトーン型位相シフタは、例えば、
MoSi系半透膜から構成することができ、透過率及び
位相は、例えば、MoSi系半透膜の厚さと濃度を設定
することにより設定することができる。Therefore, a mask 10 (not shown) replaced with a halftone type phase shifter that transmits a part of the light beam incident on the light shielding unit 14 and inverts the phase of the transmitted light from the surroundings.
A was used. The halftone phase shifter is, for example,
It can be composed of a MoSi-based semipermeable membrane, and the transmittance and the phase can be set, for example, by setting the thickness and the concentration of the MoSi-based semipermeable membrane.
【0054】本実施例では、ハーフトーン型位相シフタ
の振幅透過率を46%(強度透過率を21%)、位相を
180度に設定し、孤立ラインパターン11の線幅Lを
0.6に設定した。かかるマスク10Aを数式5で表さ
れる照明角度θで照明した場合にプレート30に現れる
光強度分布を図3に示す。図2と同様に、縦軸は光強度
を表し、遮光部14の影響が及ばない位置の強度が1と
なるように規格化されている。また、横軸は線幅Lの大
きさをλ/NA(投影光学系300の開口数)で規格化
されている。図3の結果から微細な線幅で、かつ、プレ
ート30上の中心位置Oにおける光強度ゼロの理想的な
光強度分布が実現されていることが理解される。In the present embodiment, the amplitude transmittance of the halftone phase shifter is set to 46% (the intensity transmittance is 21%), the phase is set to 180 degrees, and the line width L of the isolated line pattern 11 is set to 0.6. Set. FIG. 3 shows a light intensity distribution appearing on the plate 30 when the mask 10A is illuminated at the illumination angle θ represented by Expression 5. As in FIG. 2, the vertical axis represents the light intensity, and is standardized so that the intensity at a position where the light-shielding portion 14 does not affect becomes 1. The horizontal axis represents the line width L normalized by λ / NA (numerical aperture of the projection optical system 300). It is understood from the results of FIG. 3 that an ideal light intensity distribution with a light line width of zero and a light intensity of zero at the center position O on the plate 30 is realized.
【0055】光強度が0.5となる位置における暗部の
幅wを定義すれば、wは次式で与えられる。If the width w of the dark portion at the position where the light intensity is 0.5 is defined, w is given by the following equation.
【0056】[0056]
【数9】 (Equation 9)
【0057】かかるwの値が本発明の斜入射照明による
暗部線幅の最小値であり、数式2及び数式4で表される
暗部線幅wと比較すると非常に大きな解像度の向上が実
現されていることがわかる。The value of w is the minimum value of the dark line width due to the oblique incidence illumination according to the present invention. Compared with the dark line width w represented by Expressions 2 and 4, a very large improvement in resolution is realized. You can see that there is.
【0058】なお、照明装置100は、照明光400を
左右2方向から対称的にマスク10に与えることが好ま
しい。図4に、照明光400を左方向400a及び右方
向400bから与える例を示す。投影光学系300に内
在する収差及び/又は焦点深度の影響等で光学像410
の横方向のずれが生じる場合において、左右2方向から
対称的に与えられる照明光400a及び400bは光学
像410が非対称になるのを防ぐ効果がある。It is preferable that the illumination device 100 irradiates the mask 10 with the illumination light 400 symmetrically from two directions. FIG. 4 shows an example in which the illumination light 400 is provided from the left direction 400a and the right direction 400b. The optical image 410 is affected by the aberration and / or the depth of focus inherent in the projection optical system 300.
When there is a shift in the horizontal direction, the illumination lights 400a and 400b symmetrically provided from the two left and right directions have an effect of preventing the optical image 410 from becoming asymmetric.
【0059】[0059]
【実施例3】以下、図5を参照して、マスク10の例と
してマスク10Bに形成された周期パターン及び孤立ラ
インパターンの解像度を同時に向上させる露光方法につ
いて説明する。ここで、図5は、マスク10Bの概略断
面図である。同図を参照するに、マスク10Bは透明基
板12を含み、線幅Lの遮光部14によって図1に示す
孤立ラインパターン11が構成される。照明光400
(左方向から入射する照明光400a及び右方向から入
射する照明光400b)は、遮光部14の線幅L及び照
明角度θにおいて本発明の斜入射照明法を適用するため
に数式5の関係を維持している。Third Embodiment An exposure method for simultaneously improving the resolution of a periodic pattern and an isolated line pattern formed on a mask 10B as an example of the mask 10 will be described with reference to FIG. Here, FIG. 5 is a schematic sectional view of the mask 10B. Referring to FIG. 1, a mask 10B includes a transparent substrate 12, and a light-shielding portion 14 having a line width L forms an isolated line pattern 11 shown in FIG. Illumination light 400
(The illumination light 400a incident from the left direction and the illumination light 400b incident from the right direction) are expressed by the relationship of Expression 5 in order to apply the oblique incidence illumination method of the present invention to the line width L and the illumination angle θ of the light shielding unit 14. Have maintained.
【0060】マスク10Bは、周期パターン11Aを形
成する遮光部14Bを更に有する。遮光部14Bは、線
幅をL/2とし、遮光部14B及び光透過部17を合わ
せた周期パターンのピッチはLとなるように設定されて
いる。かかる構成は、マスク10Aの周期パターンに対
しても従来の斜入射照明法によって解像度が向上する条
件となっている。このことは、従来の斜入射照明法に最
適な照明角度θを表す数式7のLをL/2で置換すると
数式5と同等になることからも理解される。The mask 10B further has a light shielding portion 14B for forming the periodic pattern 11A. The light-shielding part 14B is set so that the line width is L / 2 and the pitch of the periodic pattern including the light-shielding part 14B and the light transmitting part 17 is L. This configuration is a condition for improving the resolution of the periodic pattern of the mask 10A by the conventional oblique illumination method. This can be understood from the fact that if L in Equation 7 representing the optimum illumination angle θ for the conventional oblique illumination method is replaced with L / 2, it becomes equivalent to Equation 5.
【0061】マスク10Bのパターン構成において、周
期パターン11Aは、従来の斜入射照明法の効果によっ
て解像度が向上し、孤立ラインパターン11は、上述し
たように本発明の斜入射照明法の効果によって解像度が
向上する。従って、マスク10Bに構成された孤立ライ
ンパターン11及び周期パターン11Aに関して同時に
解像度を向上させることが可能である。In the pattern configuration of the mask 10B, the resolution of the periodic pattern 11A is improved by the effect of the conventional oblique incidence illumination method, and the resolution of the isolated line pattern 11 is improved by the effect of the oblique incidence illumination method of the present invention as described above. Is improved. Therefore, the resolution of the isolated line pattern 11 and the periodic pattern 11A formed on the mask 10B can be simultaneously improved.
【0062】[0062]
【実施例4】照明装置100は、任意のマスク10に対
する照明角度θを可変的に制御してもよい。かかる実施
例を図7及び図16を参照して説明する。ここで、図7
は、露光装置1の変形例としての露光装置1Aの概略断
面図である。露光装置1Aは、照明制御部170を有す
る点で露光装置1と異なる。Embodiment 4 The illumination device 100 may variably control the illumination angle θ with respect to an arbitrary mask 10. Such an embodiment will be described with reference to FIGS. Here, FIG.
Is a schematic sectional view of an exposure apparatus 1A as a modified example of the exposure apparatus 1. Exposure apparatus 1A differs from exposure apparatus 1 in having illumination control section 170.
【0063】照明制御部170は、検出部172と、演
算部174と、駆動部176とを有する。検出部172
は、マスク10及び演算部174に接続され、マスク1
0の遮光部14で形成された孤立ラインパターン11の
線幅Lを読み取る。例えば、検出部172は、マスク1
0に予め記載されて、孤立ラインパターン11の線幅L
を識別する識別子又はバーコード等を読み取る。読み取
られたマスク10に形成された孤立ラインパターン11
のデータは演算部174に送信される。演算部174
は、検出部172及び駆動部176に接続され、検出部
172からのデータに基づいてマスク10の孤立ライン
パターン11の位置を認識し、数式5で表される照明角
度θを算出して駆動部176に送信する。駆動部176
は、演算部174及び照明装置100に接続され、演算
部174の算出した照明角度θでマスク10を照明する
ように照明装置100を駆動する。The illumination control section 170 has a detection section 172, a calculation section 174, and a drive section 176. Detector 172
Is connected to the mask 10 and the operation unit 174, and the mask 1
The line width L of the isolated line pattern 11 formed by the 0 light shielding portion 14 is read. For example, the detection unit 172 uses the mask 1
0, the line width L of the isolated line pattern 11
Read an identifier or a bar code or the like for identifying. The isolated line pattern 11 formed on the read mask 10
Is transmitted to the arithmetic unit 174. Arithmetic unit 174
Is connected to the detecting unit 172 and the driving unit 176, recognizes the position of the isolated line pattern 11 of the mask 10 based on the data from the detecting unit 172, calculates the illumination angle θ expressed by Expression 5, and drives the driving unit 176. Drive unit 176
Is connected to the arithmetic unit 174 and the illumination device 100, and drives the illumination device 100 to illuminate the mask 10 at the illumination angle θ calculated by the arithmetic unit 174.
【0064】例えば、演算部174は、図8に示す複数
の開口絞り150が装備されたターレットを回転させて
最適な開口絞りを選択することによって照明角度θを形
成する。なお、参照番号150は、以下に説明する15
0A、150Bなどを総括するものとする。For example, the arithmetic unit 174 forms the illumination angle θ by rotating a turret provided with a plurality of aperture stops 150 shown in FIG. 8 and selecting an optimal aperture stop. It should be noted that reference numeral 150 is the same as reference numeral 15 described below.
0A, 150B, etc. shall be summarized.
【0065】以下、図16を参照して、開口絞り150
に適用可能な例示的な形状を説明する。ここで、図16
は開口絞り150の例示的形状の概略平面図である。図
16(A)は、遮光部151Aと四重極の円152から
なる透過率1の光透過部とを有する開口絞り150Aの
概略平面図である。円形開口152は、中心位置のσが
1以下の照明光をもたらし、それぞれ、±45度と±1
35度に配置されている。好ましくは、各円152がも
たらす照明光のσは等しい。開口153の形状は、四角
形その他の多角形、扇形の一部など種々の変更が可能で
ある。また、σが1を超えてもよい。図16(B)は、
遮光部151Bと輪帯開口153からなる透過率1の光
透過部とを有する開口絞り150Bの概略平面図であ
る。Hereinafter, referring to FIG.
An exemplary shape applicable to is described. Here, FIG.
4 is a schematic plan view of an exemplary shape of the aperture stop 150. FIG. FIG. 16A is a schematic plan view of an aperture stop 150A having a light-shielding portion 151A and a light-transmitting portion having a transmittance of 1 formed by a quadrupole circle 152. The circular aperture 152 provides illumination light having a central position σ of 1 or less, and is ± 45 degrees and ± 1 respectively.
It is arranged at 35 degrees. Preferably, the σ of the illumination light provided by each circle 152 is equal. The shape of the opening 153 can be variously changed such as a quadrangle, other polygons, and a part of a sector. Further, σ may exceed 1. FIG. 16 (B)
FIG. 9 is a schematic plan view of an aperture stop 150B having a light-shielding portion 151B and a light-transmitting portion having a transmittance of 1 formed by an annular zone opening 153.
【0066】図示しないターレットにはσが異なる(即
ち、円152や輪帯153の位置や寸法が異なる)開口
絞り150が複数搭載されており、演算部174は最適
の照明角度θをもたらす開口絞り150を選択する。The turret (not shown) is provided with a plurality of aperture stops 150 having different σ (ie, different positions and dimensions of the circle 152 and the annular zone 153), and the arithmetic unit 174 operates the aperture stop to provide the optimum illumination angle θ. Select 150.
【0067】次に、図8及び図9を参照して、上述の露
光装置1を利用したデバイスの製造方法の実施例を説明
する。図8は、デバイス(ICやLSIなどの半導体チ
ップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフロ
ーチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例
に説明する。ステップ1(回路設計)では、デバイスの
回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)では、設計
した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステッ
プ3(ウェハ製造)ではシリコンなどの材料を用いてウ
ェハを製造する。ステップ4(ウェハプロセス)は前工
程と呼ばれ、マスクとウェハを用いて本発明のリソグラ
フィ技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ス
テップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ4に
よって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工
程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディン
グ)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含
む。ステップ6(検査)では、ステップ5で作成された
半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの
検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、それが出荷(ステップ7)される。Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart for explaining the manufacture of devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, LCDs, CCDs, etc.). Here, the manufacture of a semiconductor chip will be described as an example. In step 1 (circuit design), the circuit of the device is designed. Step 2 (mask fabrication) forms a mask on which the designed circuit pattern is formed. In step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is referred to as a preprocess, and an actual circuit is formed on the wafer by the lithography technique of the present invention using the mask and the wafer. Step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer created in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). . In step 6 (inspection), inspections such as an operation check test and a durability test of the semiconductor device created in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).
【0068】図9は、ステップ4のウェハプロセスの詳
細なフローチャートである。ステップ11(酸化)では
ウェハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)で
は、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ13
(電極形成)では、ウェハ上に電極を蒸着などによって
形成する。ステップ14(イオン打ち込み)では、ウェ
ハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処理)
では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ16(露
光)では、露光装置1によってマスクの回路パターンを
ウェハに露光する。ステップ17(現像)では、露光し
たウェハを現像する。ステップ18(エッチング)で
は、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステッ
プ19(レジスト剥離)では、エッチングが済んで不要
となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り
返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが
形成される。FIG. 9 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the surface of the wafer. Step 13
In (electrode formation), electrodes are formed on the wafer by vapor deposition or the like. Step 14 (ion implantation) implants ions into the wafer. Step 15 (resist processing)
Then, a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the exposure apparatus 1 to expose a circuit pattern on the mask onto the wafer. Step 17 (development) develops the exposed wafer. Step 18 (etching) removes portions other than the developed resist image. Step 19 (resist stripping) removes unnecessary resist after etching. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
【0069】本発明の露光方法及び装置によれば、製造
が困難な特殊なマスク構造を用いることなく、微細な孤
立ラインパターンの像をウェハ上に転写可能にする。According to the exposure method and apparatus of the present invention, a fine isolated line pattern image can be transferred onto a wafer without using a special mask structure which is difficult to manufacture.
【0070】以上、本発明の好ましい実施例を説明した
が、本発明はこれらに限定されずにその趣旨の範囲内で
様々な変形や変更が可能である。Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the invention.
【0071】[0071]
【発明の効果】本発明の露光方法及び装置によれば、微
細な孤立ラインパターンや、孤立ラインパターンとL&
Sパターンを組み合わせた複雑なパターンを含むマスク
パターンを解像度良く露光することができる。また、か
かる露光方法及び装置を使用したデバイス製造方法は高
品位なデバイスを製造することができる。According to the exposure method and apparatus of the present invention, a fine isolated line pattern, an isolated line pattern and L &
A mask pattern including a complicated pattern obtained by combining S patterns can be exposed with high resolution. Further, the device manufacturing method using such an exposure method and apparatus can manufacture a high-quality device.
【図1】 本発明による露光装置の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of an exposure apparatus according to the present invention.
【図2】 本発明による斜入射照明と従来の垂直照明に
よってプレート上に現れる光強度分布である。FIG. 2 is a light intensity distribution appearing on a plate by oblique incidence illumination according to the present invention and conventional vertical illumination.
【図3】 本発明による斜入射照明法によってハーフト
ーン位相シフトマスクを露光する際にプレート上に現れ
る光強度分布である。FIG. 3 is a light intensity distribution appearing on a plate when a halftone phase shift mask is exposed by an oblique incidence illumination method according to the present invention.
【図4】 本発明による照明を左右二方向から対称的に
与える例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example in which illumination according to the present invention is provided symmetrically from two directions, left and right.
【図5】 図1に示すマスクの変形例の概略断面図であ
る。FIG. 5 is a schematic sectional view of a modified example of the mask shown in FIG.
【図6】 本発明の一側面としての露光装置の概略断面
図である。FIG. 6 is a schematic sectional view of an exposure apparatus as one aspect of the present invention.
【図7】 図6に示す露光装置の変形例の概略断面図で
ある。FIG. 7 is a schematic sectional view of a modification of the exposure apparatus shown in FIG.
【図8】 本発明の露光工程を有するデバイス製造方法
を説明するためのフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating a device manufacturing method having an exposure step according to the present invention.
【図9】 図7に示すステップ4の詳細なフローチャー
トである。9 is a detailed flowchart of step 4 shown in FIG.
【図10】 遮光部によって形成された孤立ラインパタ
ーンを従来の垂直照明光によって露光する方法を説明す
る概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a conventional method of exposing an isolated line pattern formed by a light-shielding portion with vertical illumination light.
【図11】 ウェハに形成されるレジストの種類に応じ
て形成されるパターン形状を示す概略断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a pattern shape formed according to the type of resist formed on a wafer.
【図12】 図10に示す露光によってウェハに現れる
光強度分布である。12 is a light intensity distribution appearing on a wafer by the exposure shown in FIG.
【図13】 ハーフトーン位相シフタによって形成され
た孤立ラインパターンを従来の垂直照明光によって露光
する方法を説明する概略断面図である。FIG. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating a conventional method for exposing an isolated line pattern formed by a halftone phase shifter with vertical illumination light.
【図14】 図13に示す露光によってウェハに現れる
光強度分布である。14 is a light intensity distribution appearing on a wafer by the exposure shown in FIG.
【図15】 従来の斜入射照明法の原理を説明するため
の概略断面図である。FIG. 15 is a schematic cross-sectional view for explaining the principle of a conventional oblique incidence illumination method.
【図16】 図7に示す露光装置に適用可能な開口絞り
の概略平面図である。16 is a schematic plan view of an aperture stop applicable to the exposure apparatus shown in FIG.
1 露光装置 10及び10a マスク 14、14B 遮光部 400 照明光 402、404 散乱光 410 光学像 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exposure apparatus 10 and 10a Mask 14, 14B Shielding part 400 Illumination light 402, 404 Scattered light 410 Optical image
Claims (12)
投影光学系により被露光面上に投影する段階を含む露光
方法において、当該孤立パターンの前記孤立パターンの
両端から出て前記投影光学系を介して前記被露光面に入
射する光束間の位相が実質的に当該光束の半波長ずれる
ように前記光により前記マスクを所定方向から照明する
ことを特徴とする露光方法。1. An exposure method comprising projecting an isolated pattern of a mask onto a surface to be exposed by a projection optical system using light of a certain wavelength, wherein the projection optical system exits from both ends of the isolated pattern of the isolated pattern. Irradiating the mask from a predetermined direction with the light such that the phase between the light beams incident on the surface to be exposed via the light beam is substantially shifted by a half wavelength of the light beam.
λ、mを整数として、(λ/2)+mλを満足すること
を特徴とする請求項1記載の露光方法。2. The exposure method according to claim 1, wherein the phase shift between the light beams satisfies (λ / 2) + mλ, where λ is the wavelength and m is an integer.
を、当該孤立ラインパターンの短手方向に関して前記孤
立パターンの両端に入射する照明光束の位相が当該照明
光束の半波長と波長の整数倍の和に相当する量だけずれ
るように照明し、 前記マスクを経た照明光束を、投影光学系を介して被露
光面に投影することを特徴とする露光方法。3. An isolated line pattern formed on a mask, wherein a phase of an illuminating light beam incident on both ends of the isolated pattern in a lateral direction of the isolated line pattern is a sum of a half wavelength of the illuminating light beam and an integral multiple of the wavelength. An exposure method comprising: illuminating the object so as to be shifted by an amount corresponding to the above;
によって照明し、該パターンの像を、投影光学系を介し
て像面上に投影露光する方法において、前記物体面上に
設けられ、短手方向に幅Lを有する孤立ラインパターン
を、mを整数として、前記短手方向に関して斜めから前
記投影光学系の光軸と角度θで、Lsinθ=(λ/
2)+mλを満足するように照明することによって前記
像面上に前記孤立ラインパターンに対応する暗線を形成
することを特徴とする露光方法。4. A method of illuminating a pattern on an object plane with an illumination light beam having a wavelength λ and projecting and exposing an image of the pattern on an image plane via a projection optical system, wherein the pattern is provided on the object plane; An isolated line pattern having a width L in the short side direction is defined by m as an integer, and obliquely with respect to the short side direction at an angle θ with the optical axis of the projection optical system, L sin θ = (λ /
2) An exposure method, wherein a dark line corresponding to the isolated line pattern is formed on the image plane by illuminating so as to satisfy + mλ.
部を透過すると共に透過した光の位相を該パターンが設
けられていない部分を透過した光に対して180°反転
させるハーフトーン型位相シフト部材から形成され、か
つその透過率は、像面上に形成される前記暗線の中央部
の光強度がゼロになるように設定されることを特徴とす
る請求項3又は4記載の露光方法。5. The halftone phase shifter according to claim 1, wherein the isolated line pattern transmits a part of the incident light and inverts the phase of the transmitted light by 180 ° with respect to the light transmitted through a part where the pattern is not provided. 5. The exposure method according to claim 3, wherein the exposure method is formed from a member and the transmittance thereof is set such that the light intensity at the center of the dark line formed on the image plane becomes zero.
のラインアンドスペースパターンを更に含み、 前記照明は前記照明光束から生じる二つの回折光を干渉
させるための変形照明である請求項3又は4記載の露光
方法。6. The mask has a line width and an interval both of L / 2.
The exposure method according to claim 3, further comprising a line and space pattern, wherein the illumination is modified illumination for causing two diffracted lights generated from the illumination light beam to interfere with each other.
を、当該孤立ラインパターンの短手方向に関して前記孤
立パターンの両端に入射する照明光束が当該照明光束の
半波長と波長の整数倍の和だけずれるように照明する照
明装置と、前記マスクを経た照明光束を、投影光学系を
介して被露光面に投影する投影光学系とを有する露光装
置。7. An isolated line pattern formed on a mask is displaced by a sum of a half wavelength and an integral multiple of a wavelength of an illumination light beam incident on both ends of the isolated pattern in a lateral direction of the isolated line pattern. And a projection optical system for projecting the illumination light beam having passed through the mask onto a surface to be exposed via a projection optical system.
のラインアンドスペースパターンを更に含み、 前記照明装置は前記照明光束から生じる二つの回折光を
干渉させるための変形照明によって前記孤立ラインパタ
ーンと前記ラインアンドスペースパターンを同時に照明
する請求項7記載の露光装置。8. The mask has a line width and an interval both of L / 2.
8. The exposure according to claim 7, further comprising a line and space pattern, wherein the illuminating device simultaneously illuminates the isolated line pattern and the line and space pattern by modified illumination for causing two diffracted lights generated from the illumination light beam to interfere with each other. apparatus.
マスクに対する前記照明光束の照明角度を決定して前記
照明装置を制御する制御部を更に有する請求項7記載の
露光装置。9. The exposure apparatus according to claim 7, further comprising: a control unit that determines an illumination angle of the illumination light beam with respect to the mask according to the isolated line pattern and controls the illumination device.
載の露光装置を用いて被処理体を投影露光するステップ
と、 前記投影露光された前記被処理体に所定のプロセスを行
うステップとを有するデバイス製造方法。10. A step of projecting and exposing an object to be processed by using the exposure apparatus according to any one of claims 7 to 9, and a step of performing a predetermined process on the object to be exposed and projected. A device manufacturing method comprising:
載の露光装置を用いて投影露光された被処理体より製造
されるデバイス。11. A device manufactured from an object to be projected and exposed by using the exposure apparatus according to claim 7. Description:
された場合に、前記被露光面の光強度分布が、前記孤立
ラインパターンの前記短手方向の中心において0になる
ような透過率に設定されたハーフトーン位相シフタによ
って前記孤立ラインパターンが形成されていることを特
徴とするマスク。12. The transmittance is set such that the light intensity distribution on the surface to be exposed becomes 0 at the center of the isolated line pattern in the lateral direction when illuminated by the exposure method according to claim 3. A mask, wherein the isolated line pattern is formed by a halftone phase shifter.
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