JP2003059822A - リソグラフィ装置、デバイス製造方法、この方法によって製造されるデバイス、反射器製造方法、この方法によって製造される反射器、位相シフト・マスク - Google Patents
リソグラフィ装置、デバイス製造方法、この方法によって製造されるデバイス、反射器製造方法、この方法によって製造される反射器、位相シフト・マスクInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 形状誤差を小さくし、適切な反射率を有す
る、ＥＵＶ放射と共に使用可能な改良された反射器を提
供する。 【解決手段】 ＥＵＶのための反射器は、基礎多重積層
の表面に追加の多重層を選択的に設けて、基礎多重積層
またはこの多重積層が設けられている基板における形状
誤差を補償する。ＥＵＶのための反射マスクは、２つの
多重積層を有する。その一方は、他方に対して相対的な
位相シフトおよび／または反射率の変化を生じさせる。
る、ＥＵＶ放射と共に使用可能な改良された反射器を提
供する。 【解決手段】 ＥＵＶのための反射器は、基礎多重積層
の表面に追加の多重層を選択的に設けて、基礎多重積層
またはこの多重積層が設けられている基板における形状
誤差を補償する。ＥＵＶのための反射マスクは、２つの
多重積層を有する。その一方は、他方に対して相対的な
位相シフトおよび／または反射率の変化を生じさせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リソグラフィ投影
装置に関する。この装置は、放射の投影ビームを供給す
る放射システムと、所望のパターンに従って投影ビーム
をパターニングするように機能するパターニング手段を
支持する支持構造と、基板を保持する基板テーブルと、
パターニングされたビームを基板の対象部分に投影する
投影システムと、を備える。
装置に関する。この装置は、放射の投影ビームを供給す
る放射システムと、所望のパターンに従って投影ビーム
をパターニングするように機能するパターニング手段を
支持する支持構造と、基板を保持する基板テーブルと、
パターニングされたビームを基板の対象部分に投影する
投影システムと、を備える。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】こ
こで用いる場合、「パターニング手段」という用語は、
基板の対象部分に生成されるパターンに対応してパター
ニングした断面を入来する放射ビームに与えるために使
用可能な手段を指すものとして広く解釈されるものとす
る。また、この文脈において、「光弁」という用語も使
用可能である。一般に、前記パターンは、集積回路また
は他のデバイス（以下を参照のこと）等、対象部分に生
成されるデバイス内の特定の機能層に対応する。かかる
パターニング手段の例には、以下のものが含まれる。
こで用いる場合、「パターニング手段」という用語は、
基板の対象部分に生成されるパターンに対応してパター
ニングした断面を入来する放射ビームに与えるために使
用可能な手段を指すものとして広く解釈されるものとす
る。また、この文脈において、「光弁」という用語も使
用可能である。一般に、前記パターンは、集積回路また
は他のデバイス（以下を参照のこと）等、対象部分に生
成されるデバイス内の特定の機能層に対応する。かかる
パターニング手段の例には、以下のものが含まれる。
【０００３】マスク。マスクの概念はリソグラフィにお
いて周知であり、これは、２値、交番移相、減衰移相、
および様々なハイブリッド・マスク・タイプ等のマスク
・タイプを含む。かかるマスクを放射ビーム内に配置す
ると、マスクに入射する放射は、マスク上のパターンに
従って、選択的に透過（透過型マスクの場合）または反
射（反射型マスクの場合）する。マスクの場合、支持構
造は一般にマスク・テーブルであり、これによって、入
射する放射ビーム内の所望の位置にマスクを確実に保持
することができ、更に、所望の場合にはビームに対して
マスクを動かすことも確実に可能となる。
いて周知であり、これは、２値、交番移相、減衰移相、
および様々なハイブリッド・マスク・タイプ等のマスク
・タイプを含む。かかるマスクを放射ビーム内に配置す
ると、マスクに入射する放射は、マスク上のパターンに
従って、選択的に透過（透過型マスクの場合）または反
射（反射型マスクの場合）する。マスクの場合、支持構
造は一般にマスク・テーブルであり、これによって、入
射する放射ビーム内の所望の位置にマスクを確実に保持
することができ、更に、所望の場合にはビームに対して
マスクを動かすことも確実に可能となる。
【０００４】プログラム可能ミラー・アレイ。かかるデ
バイスの一例は、粘弾性制御層および反射面を含むマト
リクス・アドレス可能面である。かかる装置の基本的な
原理は、（例えば）反射面のアドレスされた領域が入射
光を回折光として反射する一方、アドレスされていない
領域が入射光を非回折光として反射するものである。適
切なフィルタを用いて、反射ビームから前記非回折光を
除去し、回折光のみを残す。このようにして、マトリク
ス・アドレス可能面のアドレッシング・パターンに従っ
て、ビームをパターニングする。必要なマトリクス・ア
ドレッシングは、適切な電子手段を用いて行うことがで
きる。かかるミラー・アレイに関する更に詳しい情報
は、例えば、米国特許ＵＳ５，２９６，８９１号および
ＵＳ５，５２３，１９３号から得ることができる。詳細
は当該文献を参照されたい。プログラム可能ミラー・ア
レイの場合、前記支持構造は、例えばフレームまたはテ
ーブルとして具現化し、必要に応じて固定または可動と
することができる。
バイスの一例は、粘弾性制御層および反射面を含むマト
リクス・アドレス可能面である。かかる装置の基本的な
原理は、（例えば）反射面のアドレスされた領域が入射
光を回折光として反射する一方、アドレスされていない
領域が入射光を非回折光として反射するものである。適
切なフィルタを用いて、反射ビームから前記非回折光を
除去し、回折光のみを残す。このようにして、マトリク
ス・アドレス可能面のアドレッシング・パターンに従っ
て、ビームをパターニングする。必要なマトリクス・ア
ドレッシングは、適切な電子手段を用いて行うことがで
きる。かかるミラー・アレイに関する更に詳しい情報
は、例えば、米国特許ＵＳ５，２９６，８９１号および
ＵＳ５，５２３，１９３号から得ることができる。詳細
は当該文献を参照されたい。プログラム可能ミラー・ア
レイの場合、前記支持構造は、例えばフレームまたはテ
ーブルとして具現化し、必要に応じて固定または可動と
することができる。
【０００５】プログラム可能ＬＣＤアレイ。かかる構造
の一例は、米国特許ＵＳ５，２２９，８７２号に与えら
れている。詳細は、当該文献を参照されたい。上述のよ
うに、この場合の支持構造は、例えばフレームまたはテ
ーブルとして具現化し、必要に応じて固定または可動と
することができる。
の一例は、米国特許ＵＳ５，２２９，８７２号に与えら
れている。詳細は、当該文献を参照されたい。上述のよ
うに、この場合の支持構造は、例えばフレームまたはテ
ーブルとして具現化し、必要に応じて固定または可動と
することができる。
【０００６】簡略化のために、以降の説明部分では、い
くつかの箇所で、マスクおよびマスク・テーブルを伴う
事例を特定的に扱うことがある。しかしながら、かかる
例で論じる一般的な原理は、上述のパターニング手段を
広義に理解するものとする。
くつかの箇所で、マスクおよびマスク・テーブルを伴う
事例を特定的に扱うことがある。しかしながら、かかる
例で論じる一般的な原理は、上述のパターニング手段を
広義に理解するものとする。
【０００７】リソグラフィ投影装置は、例えば、集積回
路（ＩＣ）の製造において用いることができる。かかる
場合、パターニング手段は、ＩＣの個々の層に対応した
回路パターンを発生することができ、このパターンを、
放射感知物質（レジスト）の層によって被覆されている
基板（シリコン・ウエハ）上の対象の部分（例えば１つ
以上のダイから成る）上に結像することができる。一般
に、単一のウエハは、投影システムによって一度に１つ
ずつ連続的に照射される隣接する対象部分から成る全体
的なネットワークを含む。マスク・テーブル上のマスク
によるパターニングを用いた現在の装置では、２つの異
なるタイプの機械を区別することができる。一方のタイ
プのリソグラフィ投影装置では、各対象部分を照射する
際に、一度でマスク・パターン全体を対象部分上に露出
する。かかる装置は、一般にウエハ・ステッパと呼ばれ
る。一般にステップ・アンド・スキャン装置と呼ばれる
他方の装置では、各対象部分を照射する際に、投影ビー
ム下のマスク・パターンを所与の基準方向（「走査」方
向）に徐々に走査し、これに同期して、この方向に対し
て平行または非平行に基板テーブルを走査する。一般
に、投影システムはある倍率（一般に＜１）を有するの
で、基板テーブルを走査する速度Ｖは、倍率Ｍに、マス
ク・テーブルを走査する速度を掛けたものである。ここ
で述べるリソグラフィ装置に関する更に詳しい情報は、
例えば、ＵＳ６，０４６，７９２号から得ることができ
る。よって詳細は当該文献を参照されたい。
路（ＩＣ）の製造において用いることができる。かかる
場合、パターニング手段は、ＩＣの個々の層に対応した
回路パターンを発生することができ、このパターンを、
放射感知物質（レジスト）の層によって被覆されている
基板（シリコン・ウエハ）上の対象の部分（例えば１つ
以上のダイから成る）上に結像することができる。一般
に、単一のウエハは、投影システムによって一度に１つ
ずつ連続的に照射される隣接する対象部分から成る全体
的なネットワークを含む。マスク・テーブル上のマスク
によるパターニングを用いた現在の装置では、２つの異
なるタイプの機械を区別することができる。一方のタイ
プのリソグラフィ投影装置では、各対象部分を照射する
際に、一度でマスク・パターン全体を対象部分上に露出
する。かかる装置は、一般にウエハ・ステッパと呼ばれ
る。一般にステップ・アンド・スキャン装置と呼ばれる
他方の装置では、各対象部分を照射する際に、投影ビー
ム下のマスク・パターンを所与の基準方向（「走査」方
向）に徐々に走査し、これに同期して、この方向に対し
て平行または非平行に基板テーブルを走査する。一般
に、投影システムはある倍率（一般に＜１）を有するの
で、基板テーブルを走査する速度Ｖは、倍率Ｍに、マス
ク・テーブルを走査する速度を掛けたものである。ここ
で述べるリソグラフィ装置に関する更に詳しい情報は、
例えば、ＵＳ６，０４６，７９２号から得ることができ
る。よって詳細は当該文献を参照されたい。
【０００８】リソグラフィ投影装置を用いた製造プロセ
スでは、放射感知物質（レジスト）の層によって少なく
とも部分的に被覆された基板上に、（例えばマスク内
の）パターンを結像する。この結像ステップに先立っ
て、基板は、プライミング、レジスト被覆、およびソフ
トベーク等の様々な手順を施される場合がある。露出
後、基板は、露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベ
ーク、および結像したフィーチャの測定／検査等の他の
手順を施される場合がある。この手順の配列は、例えば
ＩＣのようなデバイスの個々の層をパターニングするた
めの基礎として用いられる。かかるパターニングされた
層は、次いで、エッチング、イオン注入（ドーピン
グ）、メタライゼーション、酸化、化学機械的研磨等の
様々なプロセスを経る場合がある。これらは全て、個々
の層を完成させるためのものである。いくつかの層が必
要である場合には、これら手順全体またはその類似の手
順を、新たな各層ごとに繰り返す必要がある。最終的
に、基板（ウエハ）上には、デバイスのアレイが存在す
ることになる。これらのデバイスは、次いで、ダイシン
グまたはのこ引き等の技法によって互いに切り離され、
そこから個々のデバイスを、ピン等に接続されたキャリ
ア上に搭載することができる。かかるプロセスに関する
更に詳細な情報は、例えば、Ｐｅｔｅｒ ｖａｎ Ｚａ
ｎｔ、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ
Ｃｏ．１９９７年、ＩＳＢＮ ０−０７−０６７２５
０−４の書籍「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｆａｂｒｉｃａｔ
ｉｏｎ： Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ
Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
（マイクロチップの製造：半導体処理のための実用的な
手引き）」第３版から得ることができる。よって詳細は
この文献を参照されたい。
スでは、放射感知物質（レジスト）の層によって少なく
とも部分的に被覆された基板上に、（例えばマスク内
の）パターンを結像する。この結像ステップに先立っ
て、基板は、プライミング、レジスト被覆、およびソフ
トベーク等の様々な手順を施される場合がある。露出
後、基板は、露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベ
ーク、および結像したフィーチャの測定／検査等の他の
手順を施される場合がある。この手順の配列は、例えば
ＩＣのようなデバイスの個々の層をパターニングするた
めの基礎として用いられる。かかるパターニングされた
層は、次いで、エッチング、イオン注入（ドーピン
グ）、メタライゼーション、酸化、化学機械的研磨等の
様々なプロセスを経る場合がある。これらは全て、個々
の層を完成させるためのものである。いくつかの層が必
要である場合には、これら手順全体またはその類似の手
順を、新たな各層ごとに繰り返す必要がある。最終的
に、基板（ウエハ）上には、デバイスのアレイが存在す
ることになる。これらのデバイスは、次いで、ダイシン
グまたはのこ引き等の技法によって互いに切り離され、
そこから個々のデバイスを、ピン等に接続されたキャリ
ア上に搭載することができる。かかるプロセスに関する
更に詳細な情報は、例えば、Ｐｅｔｅｒ ｖａｎ Ｚａ
ｎｔ、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ
Ｃｏ．１９９７年、ＩＳＢＮ ０−０７−０６７２５
０−４の書籍「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｆａｂｒｉｃａｔ
ｉｏｎ： Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ
Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
（マイクロチップの製造：半導体処理のための実用的な
手引き）」第３版から得ることができる。よって詳細は
この文献を参照されたい。
【０００９】簡略化のために、投影システムは、以降、
「レンズ」と呼ぶ場合がある。しかしながら、この用語
は、例えば屈折光学部品、反射光学部品、および反射屈
折光学系を含む様々なタイプの投影システムを包含する
ものとして広く解釈されるものとする。また、放射シス
テムは、放射の投影ビームを方向付け、整形し、または
制御するためにこれらの設計タイプのいずれかに従って
動作する構成要素を含むことができ、以下では、かかる
構成要素のことを、まとめてまたは単独で「レンズ」と
呼ぶ場合がある。更に、リソグラフィ装置は、２つ以上
の基板テーブル（および／または２つ以上のマスク・テ
ーブル）を有するタイプのものである場合がある。かか
る「多数ステージ」のデバイスでは、平行な追加のテー
ブルを用いる場合があり、または、１つ以上のテーブル
上で準備ステップを実行しながら、１つ以上の他のテー
ブルを露出のために用いることも可能である。２ステー
ジのリソグラフィ装置は、例えば、ＵＳ５，９６９，４
４１号およびＷＯ９８／４０７９１号に記載されてい
る。詳細は当該文献を参照されたい。
「レンズ」と呼ぶ場合がある。しかしながら、この用語
は、例えば屈折光学部品、反射光学部品、および反射屈
折光学系を含む様々なタイプの投影システムを包含する
ものとして広く解釈されるものとする。また、放射シス
テムは、放射の投影ビームを方向付け、整形し、または
制御するためにこれらの設計タイプのいずれかに従って
動作する構成要素を含むことができ、以下では、かかる
構成要素のことを、まとめてまたは単独で「レンズ」と
呼ぶ場合がある。更に、リソグラフィ装置は、２つ以上
の基板テーブル（および／または２つ以上のマスク・テ
ーブル）を有するタイプのものである場合がある。かか
る「多数ステージ」のデバイスでは、平行な追加のテー
ブルを用いる場合があり、または、１つ以上のテーブル
上で準備ステップを実行しながら、１つ以上の他のテー
ブルを露出のために用いることも可能である。２ステー
ジのリソグラフィ装置は、例えば、ＵＳ５，９６９，４
４１号およびＷＯ９８／４０７９１号に記載されてい
る。詳細は当該文献を参照されたい。
【００１０】半導体デバイスの製造において更に小さい
フィーチャを製造可能とするというとどまることのない
要求を満たすために、リソグラフィ投影装置における露
光放射として、例えば５ないし２０ｎｍの波長を用いた
超紫外線（ＥＵＶ）放射の使用が提案されている。かか
る装置を設計する際の問題のうち重大なものは、パター
ニング手段を均一に照射し、パターニング手段によって
規定されたパターン像を正確に基板上に投影する「光
学」システムを生成することである。必要な照射および
光学システムを生成する際の難しさの一つは、ＥＵＶ波
長において屈折光学素子を形成するのに適切だとわかっ
ている物質が現在は何も無いという事実にある。このた
め、ＥＵＶ波長における独特の問題のあるミラー、具体
的には比較的反射率が低く形状誤差に対して極めて敏感
であるミラーによって、照射および投影システムを構築
しなければならない。
フィーチャを製造可能とするというとどまることのない
要求を満たすために、リソグラフィ投影装置における露
光放射として、例えば５ないし２０ｎｍの波長を用いた
超紫外線（ＥＵＶ）放射の使用が提案されている。かか
る装置を設計する際の問題のうち重大なものは、パター
ニング手段を均一に照射し、パターニング手段によって
規定されたパターン像を正確に基板上に投影する「光
学」システムを生成することである。必要な照射および
光学システムを生成する際の難しさの一つは、ＥＵＶ波
長において屈折光学素子を形成するのに適切だとわかっ
ている物質が現在は何も無いという事実にある。このた
め、ＥＵＶ波長における独特の問題のあるミラー、具体
的には比較的反射率が低く形状誤差に対して極めて敏感
であるミラーによって、照射および投影システムを構築
しなければならない。
【００１１】リソグラフィ投影装置において、ミラーが
高い反射率を有することは不可欠である。なぜなら、照
射および投影システムは合計８個のミラーを有する場合
があり、マスクにおける追加の反射が加わるので、シス
テムの全体的な透過率はミラーの反射率の９乗に比例す
るからである。十分に高い反射率のミラーを設けるため
に、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｒｂ、Ｃｌ、Ｓｒおよび
Ｂｅ等の物質の多重積層によって形成したミラーを用い
ることが提案されている。かかる多重積層ミラーのこれ
以上の詳細は、欧州特許出願ＥＰ−Ａ−１ ０６５ ５
３２号およびＥＰ−Ａ−１ ０６５ ５６８号に述べら
れている。詳細はこれらの文献を参照されたい。
高い反射率を有することは不可欠である。なぜなら、照
射および投影システムは合計８個のミラーを有する場合
があり、マスクにおける追加の反射が加わるので、シス
テムの全体的な透過率はミラーの反射率の９乗に比例す
るからである。十分に高い反射率のミラーを設けるため
に、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｒｂ、Ｃｌ、Ｓｒおよび
Ｂｅ等の物質の多重積層によって形成したミラーを用い
ることが提案されている。かかる多重積層ミラーのこれ
以上の詳細は、欧州特許出願ＥＰ−Ａ−１ ０６５ ５
３２号およびＥＰ−Ａ−１ ０６５ ５６８号に述べら
れている。詳細はこれらの文献を参照されたい。
【００１２】ミラーを用いた投影システムは、ＥＵＶ波
長では、形状誤差に対して特に敏感である。なぜなら、
わずか３ｎｍの形状誤差が、約πラジアンの波面の誤差
を生じ、これが破壊的な干渉を招き、反射器が結像のた
めに全く役に立たなくなってしまう恐れがあるからであ
る。形状誤差には、様々な原因があり得る。例えば、多
重層を堆積する基板の表面の誤差、多重層の欠陥、製造
プロセスの結果として生じる多重層における応力等であ
る。かかる位相誤差を補正するために、ＷＯ９７／３３
２０３号では、Ｍｏ／Ｓｉの多重積層によって形成した
反射器の表面に、結晶または非結晶Ｓｉの比較的厚い追
加層を選択的に追加することが提案されている。しかし
ながら、追加層は、ミラーの反射率を局部的に低下さ
せ、これによって、リソグラフィ装置において照射また
は露光が非均一となる恐れがある。ＥＰ−０ ７０８
３６７−Ａでは、多重積層上に局部的に堆積した減衰お
よび位相シフト機能を有する比較的厚い層を用いてマス
ク・パターンを形成することが開示されている。
長では、形状誤差に対して特に敏感である。なぜなら、
わずか３ｎｍの形状誤差が、約πラジアンの波面の誤差
を生じ、これが破壊的な干渉を招き、反射器が結像のた
めに全く役に立たなくなってしまう恐れがあるからであ
る。形状誤差には、様々な原因があり得る。例えば、多
重層を堆積する基板の表面の誤差、多重層の欠陥、製造
プロセスの結果として生じる多重層における応力等であ
る。かかる位相誤差を補正するために、ＷＯ９７／３３
２０３号では、Ｍｏ／Ｓｉの多重積層によって形成した
反射器の表面に、結晶または非結晶Ｓｉの比較的厚い追
加層を選択的に追加することが提案されている。しかし
ながら、追加層は、ミラーの反射率を局部的に低下さ
せ、これによって、リソグラフィ装置において照射また
は露光が非均一となる恐れがある。ＥＰ−０ ７０８
３６７−Ａでは、多重積層上に局部的に堆積した減衰お
よび位相シフト機能を有する比較的厚い層を用いてマス
ク・パターンを形成することが開示されている。
【００１３】本発明の目的は、形状誤差を小さくし、適
切な反射率を有する、ＥＵＶ放射と共に使用可能な改良
された反射器を提供することである。
切な反射率を有する、ＥＵＶ放射と共に使用可能な改良
された反射器を提供することである。
【００１４】この目的および他の目的は、冒頭のパラグ
ラフで明記した本発明によるリソグラフィ装置において
達成される。この装置は、放射システム、投影システ
ム、およびパターニング手段の少なくとも１つが、多重
積層を設けた反射器を備え、この多重積層は、複数の基
礎周期と、反射器の有効領域の一部のみを被覆する少な
くとも１つの追加の周期とから成り、投影ビームの反射
時に、反射器の隣接領域に対する位相および／または反
射率の局部的な変化を生じさせることを特徴とする。
ラフで明記した本発明によるリソグラフィ装置において
達成される。この装置は、放射システム、投影システ
ム、およびパターニング手段の少なくとも１つが、多重
積層を設けた反射器を備え、この多重積層は、複数の基
礎周期と、反射器の有効領域の一部のみを被覆する少な
くとも１つの追加の周期とから成り、投影ビームの反射
時に、反射器の隣接領域に対する位相および／または反
射率の局部的な変化を生じさせることを特徴とする。
【００１５】既存の多重層の上部に追加の周期を設ける
ことによって、例えば多重層またはその下に位置する基
板における形状誤差の影響を補償するために、所望の位
相および／または反射率の補正を行うことができ、かつ
反射率に対する影響は小さくなる。本発明により、「谷
のような」（例えば基板におけるくぼみによって生じる
多重層における局部的なくぼみ）形状誤差および「丘の
ような」（多重層における局部的な突起）形状誤差の双
方を補正することができる。追加の周期は、形状誤差と
は逆の凹凸のパターンに設ける。すなわち、谷のような
形状誤差では、谷の部分に追加の周期を設けるととも
に、丘のような形状誤差では、実質的にその上部ではな
く周囲に追加の周期を設ける。
ことによって、例えば多重層またはその下に位置する基
板における形状誤差の影響を補償するために、所望の位
相および／または反射率の補正を行うことができ、かつ
反射率に対する影響は小さくなる。本発明により、「谷
のような」（例えば基板におけるくぼみによって生じる
多重層における局部的なくぼみ）形状誤差および「丘の
ような」（多重層における局部的な突起）形状誤差の双
方を補正することができる。追加の周期は、形状誤差と
は逆の凹凸のパターンに設ける。すなわち、谷のような
形状誤差では、谷の部分に追加の周期を設けるととも
に、丘のような形状誤差では、実質的にその上部ではな
く周囲に追加の周期を設ける。
【００１６】追加の周期は、例えばＭｏ／Ｓｉ等、その
下に位置する多重積層と同じ物質から、または、Ｍｏ／
Ｓｉ積層上のＭｏ／Ｙ、Ｒｕ／ＳｉまたはＲｕ−Ｍｏ／
Ｓｉ等の異なる物質から形成することができる。好まし
くは、前記追加層の厚さは、前記追加層の合計厚さに等
しい厚さの真空層と比較した場合の超紫外線放射に対す
る位相シフトと合計反射率との間の適切なトレードオフ
が与えられるように最適化する。
下に位置する多重積層と同じ物質から、または、Ｍｏ／
Ｓｉ積層上のＭｏ／Ｙ、Ｒｕ／ＳｉまたはＲｕ−Ｍｏ／
Ｓｉ等の異なる物質から形成することができる。好まし
くは、前記追加層の厚さは、前記追加層の合計厚さに等
しい厚さの真空層と比較した場合の超紫外線放射に対す
る位相シフトと合計反射率との間の適切なトレードオフ
が与えられるように最適化する。
【００１７】追加周期の各々は、これを通過する（１方
向の）放射の経路長が波長の約半分になるような合計厚
さを有する。換言すれば、合計厚さは、反射される放射
の入射角に応じて、半波長よりもいくらか小さい。最大
反射率のためには、経路長は正確に半波長でなければな
らないが、所望の反射率変化を生じさせるために、これ
から変動させることも可能である。約５ないし２０ｎｍ
の波長のＥＵＶ放射では、追加周期は、各々、約１０ｎ
ｍ未満の厚さを有し、これに対して従来技術の構成では
厚さは数百ｎｍである。
向の）放射の経路長が波長の約半分になるような合計厚
さを有する。換言すれば、合計厚さは、反射される放射
の入射角に応じて、半波長よりもいくらか小さい。最大
反射率のためには、経路長は正確に半波長でなければな
らないが、所望の反射率変化を生じさせるために、これ
から変動させることも可能である。約５ないし２０ｎｍ
の波長のＥＵＶ放射では、追加周期は、各々、約１０ｎ
ｍ未満の厚さを有し、これに対して従来技術の構成では
厚さは数百ｎｍである。
【００１８】本発明の更に別の態様によれば、デバイス
製造方法が提供され、この方法は、放射感知物質層によ
って少なくとも部分的に被覆された基板を設けるステッ
プと、放射システムを用いて放射の投影ビームを供給す
るステップと、パターニング手段を用いて投影ビームの
断面にパターンを与えるステップと、放射のパターニン
グされた投影ビームを、放射感知物質層の対象部分上に
投影するステップと、を備え、投影ビームまたはパター
ニングされたビームは、多重積層を設けた反射器を用い
て方向付けられるかまたはパターニングされ、この多重
積層は、複数の基礎周期と、反射器の有効領域の一部の
みを被覆する少なくとも１つの追加の周期とから成り、
反射器の隣接領域に対する位相および／または反射率の
局部的な変化を生じさせることを特徴とする。
製造方法が提供され、この方法は、放射感知物質層によ
って少なくとも部分的に被覆された基板を設けるステッ
プと、放射システムを用いて放射の投影ビームを供給す
るステップと、パターニング手段を用いて投影ビームの
断面にパターンを与えるステップと、放射のパターニン
グされた投影ビームを、放射感知物質層の対象部分上に
投影するステップと、を備え、投影ビームまたはパター
ニングされたビームは、多重積層を設けた反射器を用い
て方向付けられるかまたはパターニングされ、この多重
積層は、複数の基礎周期と、反射器の有効領域の一部の
みを被覆する少なくとも１つの追加の周期とから成り、
反射器の隣接領域に対する位相および／または反射率の
局部的な変化を生じさせることを特徴とする。
【００１９】更に、本発明は、リソグラフィ投影装置の
放射または照射システムにおいて用いる反射器を製造す
る方法を提供し、この方法は、基板上に多重積層を設け
るステップと、多重積層または基板におけるあらゆる形
状誤差を判定するステップと、多重積層の表面に少なく
とも１つの追加の周期を選択的に設けて、反射器によっ
て反射される放射において、反射の隣接領域に対して位
相および／または反射率の局部的な変化を生じさせて、
形状誤差の影響を補償するステップと、を備えることを
特徴とする。
放射または照射システムにおいて用いる反射器を製造す
る方法を提供し、この方法は、基板上に多重積層を設け
るステップと、多重積層または基板におけるあらゆる形
状誤差を判定するステップと、多重積層の表面に少なく
とも１つの追加の周期を選択的に設けて、反射器によっ
て反射される放射において、反射の隣接領域に対して位
相および／または反射率の局部的な変化を生じさせて、
形状誤差の影響を補償するステップと、を備えることを
特徴とする。
【００２０】更に、本発明は、リソグラフィ投影におい
て用いられる位相シフト・マスクを提供し、このマスク
は、複数の基礎周期を備えた多重積層と、マスクの有効
領域の一部のみを被覆する少なくとも１つの追加の位相
シフト周期を備えた位相シフト多重積層とから成り、基
礎周期の反射時の位相変化とは異なる局部的な位相シフ
トを生じさせることを特徴とする。
て用いられる位相シフト・マスクを提供し、このマスク
は、複数の基礎周期を備えた多重積層と、マスクの有効
領域の一部のみを被覆する少なくとも１つの追加の位相
シフト周期を備えた位相シフト多重積層とから成り、基
礎周期の反射時の位相変化とは異なる局部的な位相シフ
トを生じさせることを特徴とする。
【００２１】更に、本発明は、デバイス製造方法を提供
し、この方法は、放射感知物質層によって少なくとも部
分的に被覆された基板を設けるステップと、放射システ
ムを用いて放射の投影ビームを供給するステップと、パ
ターニング手段を用いて投影ビームの断面にパターンを
与えるステップと、放射のパターニングされた投影ビー
ムを、放射感知物質層の対象部分上に投影するステップ
と、を備え、パターニング手段を用いるステップは、位
相シフト・マスクの使用を含み、このマスクは、複数の
基礎周期を備えた多重積層と、マスクの有効領域の一部
のみを被覆する少なくとも１つの追加の周期を備えた追
加の多重積層とから成り、これによって、追加の周期
が、投影ビームの反射時に、マスクの隣接領域に対して
位相および／または反射率の局部的な変化を生じさせる
ことを特徴とする。
し、この方法は、放射感知物質層によって少なくとも部
分的に被覆された基板を設けるステップと、放射システ
ムを用いて放射の投影ビームを供給するステップと、パ
ターニング手段を用いて投影ビームの断面にパターンを
与えるステップと、放射のパターニングされた投影ビー
ムを、放射感知物質層の対象部分上に投影するステップ
と、を備え、パターニング手段を用いるステップは、位
相シフト・マスクの使用を含み、このマスクは、複数の
基礎周期を備えた多重積層と、マスクの有効領域の一部
のみを被覆する少なくとも１つの追加の周期を備えた追
加の多重積層とから成り、これによって、追加の周期
が、投影ビームの反射時に、マスクの隣接領域に対して
位相および／または反射率の局部的な変化を生じさせる
ことを特徴とする。
【００２２】本説明において、本発明による装置をＩＣ
の製造に用いることに特に言及することができるが、か
かる装置は多くの他の可能な用途を有することは明示的
に理解されよう。例えば、これは、集積光学システム、
磁区メモリ用の誘導および検出パターン、液晶表示パネ
ル、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いることができる。か
かる代替的な用途の状況においては、この説明における
「レチクル」、「ウエハ」、または「ダイ」という用語
のいかなる使用も、より一般的な用語「マスク」、「基
板」、および「対象位置」によってそれぞれ置換される
ものとして見なされることは、当業者には認められよ
う。
の製造に用いることに特に言及することができるが、か
かる装置は多くの他の可能な用途を有することは明示的
に理解されよう。例えば、これは、集積光学システム、
磁区メモリ用の誘導および検出パターン、液晶表示パネ
ル、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いることができる。か
かる代替的な用途の状況においては、この説明における
「レチクル」、「ウエハ」、または「ダイ」という用語
のいかなる使用も、より一般的な用語「マスク」、「基
板」、および「対象位置」によってそれぞれ置換される
ものとして見なされることは、当業者には認められよ
う。
【００２３】本説明において、「放射」、および「ビー
ム」という用語は、紫外線放射（例えば３６５、２４
８、１９３、１５７、または１２６ｎｍの波長を有す
る）およびＥＵＶ（例えば５ないし２０ｎｍの範囲の波
長を有する超紫外線放射）を含む全てのタイプの電磁放
射を包含するために用いられる。
ム」という用語は、紫外線放射（例えば３６５、２４
８、１９３、１５７、または１２６ｎｍの波長を有す
る）およびＥＵＶ（例えば５ないし２０ｎｍの範囲の波
長を有する超紫外線放射）を含む全てのタイプの電磁放
射を包含するために用いられる。
【００２４】
【発明の実施の形態】これより、本発明の実施形態につ
いて、添付の概略図面を参照して、一例としてのみ説明
する。
いて、添付の概略図面を参照して、一例としてのみ説明
する。
【００２５】図面において、対応する参照符号は対応す
る部分を示す。
る部分を示す。
【００２６】実施形態１
図１は、本発明の具体的な実施形態によるリソグラフィ
投影装置を概略的に示す。この装置は以下を備える。
投影装置を概略的に示す。この装置は以下を備える。
【００２７】放射（例えばＥＵＶ放射）の投影ビームＰ
Ｂを供給する放射システムＥｘ、Ｉｌ。この特定の場
合、放射システムは放射源ＬＡも備える。
Ｂを供給する放射システムＥｘ、Ｉｌ。この特定の場
合、放射システムは放射源ＬＡも備える。
【００２８】マスクＭＡ（例えばレチクル）を保持する
ためのマスク・ホルダが設けられ、要素ＰＬに対してマ
スクを正確に位置決めするための第１の位置決め手段に
接続された、第１の物体テーブル（マスク・テーブル）
ＭＴ。
ためのマスク・ホルダが設けられ、要素ＰＬに対してマ
スクを正確に位置決めするための第１の位置決め手段に
接続された、第１の物体テーブル（マスク・テーブル）
ＭＴ。
【００２９】基板Ｗ（例えばレジストで被覆されたシリ
コン・ウエハ）を保持するための基板ホルダが設けら
れ、要素ＰＬに対して基板を正確に位置決めするための
第２の位置決め手段に接続された、第２の物体テーブル
（基板テーブル）ＷＴ。
コン・ウエハ）を保持するための基板ホルダが設けら
れ、要素ＰＬに対して基板を正確に位置決めするための
第２の位置決め手段に接続された、第２の物体テーブル
（基板テーブル）ＷＴ。
【００３０】マスクＭＡの照射部分を、基板Ｗの対象部
分Ｃ（例えば１つ以上のダイから成る）上に結像するた
めの、投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えばミラー
系）。
分Ｃ（例えば１つ以上のダイから成る）上に結像するた
めの、投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えばミラー
系）。
【００３１】ここで述べるように、この装置は反射タイ
プ（すなわち反射型マスクを有する）である。しかしな
がら、一般に、これは、例えば透過タイプ（透過型マス
クを有する）とすることも可能である。あるいは、この
装置は、上述のようなタイプのプログラム可能ミラー・
アレイ等、他の種類のパターニング手段を用いることも
可能である。
プ（すなわち反射型マスクを有する）である。しかしな
がら、一般に、これは、例えば透過タイプ（透過型マス
クを有する）とすることも可能である。あるいは、この
装置は、上述のようなタイプのプログラム可能ミラー・
アレイ等、他の種類のパターニング手段を用いることも
可能である。
【００３２】放射源ＬＡ（例えばレーザ生成または放電
プラズマ源）は、放射ビームを生成する。このビーム
は、直接、または、例えばビーム拡大器Ｅｘ等のコンデ
ィショニング手段を通過した後に、照射システム（照射
装置）ＩＬに供給される。照射装置ＩＬは、ビーム内の
強度分布の外側および／または内側の半径方向の広がり
（一般に、それぞれσアウタおよびσインナと呼ばれ
る）を設定するための調整手段ＡＭを備える場合があ
る。更に、照射装置ＩＬは、一般に、積分器ＩＮおよび
集光レンズＣＯ等、他の様々な構成要素を備える。この
ようにして、マスクＭＡに入射する投影ビームＰＢは、
その断面において所望の均一性および強度分布を有す
る。
プラズマ源）は、放射ビームを生成する。このビーム
は、直接、または、例えばビーム拡大器Ｅｘ等のコンデ
ィショニング手段を通過した後に、照射システム（照射
装置）ＩＬに供給される。照射装置ＩＬは、ビーム内の
強度分布の外側および／または内側の半径方向の広がり
（一般に、それぞれσアウタおよびσインナと呼ばれ
る）を設定するための調整手段ＡＭを備える場合があ
る。更に、照射装置ＩＬは、一般に、積分器ＩＮおよび
集光レンズＣＯ等、他の様々な構成要素を備える。この
ようにして、マスクＭＡに入射する投影ビームＰＢは、
その断面において所望の均一性および強度分布を有す
る。
【００３３】図１を参照すると、放射源ＬＡは、リソグ
ラフィ投影装置の筐体内に存在する場合がある（例えば
放射源ＬＡが水銀ランプである場合に多い）が、これ
は、リソグラフィ投影装置から離して配置して、生成さ
れた放射ビームを（例えば適切な方向付けミラーを利用
して）装置内に導くことも可能であることを注記してお
く。この後者のケースは、放射源ＬＡがエキシマ・レー
ザである場合に当てはまることが多い。本発明および請
求の範囲は、これらのケースの双方を包含する。
ラフィ投影装置の筐体内に存在する場合がある（例えば
放射源ＬＡが水銀ランプである場合に多い）が、これ
は、リソグラフィ投影装置から離して配置して、生成さ
れた放射ビームを（例えば適切な方向付けミラーを利用
して）装置内に導くことも可能であることを注記してお
く。この後者のケースは、放射源ＬＡがエキシマ・レー
ザである場合に当てはまることが多い。本発明および請
求の範囲は、これらのケースの双方を包含する。
【００３４】投影ビームＰＢは、続いて、マスク・テー
ブルＭＴに保持されたマスクＭＡに入射する。マスクＭ
Ａによって選択的に反射された後、投影ビームＰＢはレ
ンズＰＬを通過する。レンズＰＬは、投影ビームＰＢ
を、基板Ｗの対象部分Ｃ上に合焦する。第２の位置決め
手段（および干渉測定手段ＩＦ）を利用して、基板テー
ブルＷＴを精度高く移動させて、例えばビームＰＢの経
路内で異なる対象部分Ｃを位置決めすることができる。
同様に、第１の位置決め手段を用いて、例えばマスク・
ライブラリからマスクＭＡを機械的に検索した後、また
は走査の間に、投影ビームＰＢの経路に対してマスクＭ
Ａを精度高く位置決めすることができる。一般に、物体
テーブルＭＴ、ＷＴの動きは、長行程モジュール（粗い
位置決め）および短行程モジュール（細かい位置決め）
を用いて実現する。これらのモジュールは、図１には明
示的に示していない。しかしながら、（ステップ・アン
ド・スキャン装置に対して）ウエハ・ステッパの場合
は、マスク・テーブルＭＴは、単に短行程アクチュエー
タに接続するか、または固定することができる。
ブルＭＴに保持されたマスクＭＡに入射する。マスクＭ
Ａによって選択的に反射された後、投影ビームＰＢはレ
ンズＰＬを通過する。レンズＰＬは、投影ビームＰＢ
を、基板Ｗの対象部分Ｃ上に合焦する。第２の位置決め
手段（および干渉測定手段ＩＦ）を利用して、基板テー
ブルＷＴを精度高く移動させて、例えばビームＰＢの経
路内で異なる対象部分Ｃを位置決めすることができる。
同様に、第１の位置決め手段を用いて、例えばマスク・
ライブラリからマスクＭＡを機械的に検索した後、また
は走査の間に、投影ビームＰＢの経路に対してマスクＭ
Ａを精度高く位置決めすることができる。一般に、物体
テーブルＭＴ、ＷＴの動きは、長行程モジュール（粗い
位置決め）および短行程モジュール（細かい位置決め）
を用いて実現する。これらのモジュールは、図１には明
示的に示していない。しかしながら、（ステップ・アン
ド・スキャン装置に対して）ウエハ・ステッパの場合
は、マスク・テーブルＭＴは、単に短行程アクチュエー
タに接続するか、または固定することができる。
【００３５】図示した装置は、２つの異なるモードで用
いることができる。 １．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴを基
本的に静止状態に保ち、マスク像全体を、一度で（すな
わち単一の「フラッシュ」で）対象部分Ｃ上に投影す
る。次いで、基板テーブルＷＴをｘおよび／またはｙ方
向に移動させて、ビームＰＢによって異なる対象部分Ｃ
を照射可能とする。 ２．スキャン・モードでは、基本的に同じ事柄が当ては
まるが、所与の目標部分Ｃを単一の「フラッシュ」で露
光しない点が異なる。代わりに、マスク・テーブルＭＴ
は、所与の方向に（いわゆる「スキャン方向」例えばｙ
方向に）速度ｖで移動可能であり、これによって投影ビ
ームＰＢをマスク像上で走査させる。これと共に、基板
テーブルＷＴを、同時に、速度Ｖ＝Ｍｖで、同じまたは
反対の方向に動かす。ここで、Ｍは、レンズＰＬの倍率
である（通例、Ｍ＝１／４または１／５である）。この
ようにして、解像度に関して妥協することなく、比較的
大きな対象部分Ｃを露光することができる。
いることができる。 １．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴを基
本的に静止状態に保ち、マスク像全体を、一度で（すな
わち単一の「フラッシュ」で）対象部分Ｃ上に投影す
る。次いで、基板テーブルＷＴをｘおよび／またはｙ方
向に移動させて、ビームＰＢによって異なる対象部分Ｃ
を照射可能とする。 ２．スキャン・モードでは、基本的に同じ事柄が当ては
まるが、所与の目標部分Ｃを単一の「フラッシュ」で露
光しない点が異なる。代わりに、マスク・テーブルＭＴ
は、所与の方向に（いわゆる「スキャン方向」例えばｙ
方向に）速度ｖで移動可能であり、これによって投影ビ
ームＰＢをマスク像上で走査させる。これと共に、基板
テーブルＷＴを、同時に、速度Ｖ＝Ｍｖで、同じまたは
反対の方向に動かす。ここで、Ｍは、レンズＰＬの倍率
である（通例、Ｍ＝１／４または１／５である）。この
ようにして、解像度に関して妥協することなく、比較的
大きな対象部分Ｃを露光することができる。
【００３６】図２は、本発明の第１の実施形態において
用いる反射器１を示す。反射器１は、多重積層２を備
え、これは、例えば、基板３上に成長させた、モリブデ
ン２１およびシリコン２２が交互に配された層から成
る。多重層反射器における、例えば基板３における形状
誤差からまたは多重積層２の製造時の欠陥から生じた形
状誤差を補正するために、必要に応じて追加の多重層４
を局部的に追加して所望の補正を行う。追加の多重層４
は、例えばモリブデンおよびシリコン等、多重積層２と
同じ物質から成る交互の層４１、４２から成るものとす
れば良いが、それらの厚さは、所望の位相変化のために
最適化されている。欧州特許出願ＥＰ−Ａ−１ ０６５
５３２号およびＥＰ−Ａ−１ ０６５ ５６８号に記
載されているような、様々な層の厚さの最適化のための
数学的技法を用いることができる。補正対象の形状誤差
を求めるため、干渉による技法を用いることができる。
用いる反射器１を示す。反射器１は、多重積層２を備
え、これは、例えば、基板３上に成長させた、モリブデ
ン２１およびシリコン２２が交互に配された層から成
る。多重層反射器における、例えば基板３における形状
誤差からまたは多重積層２の製造時の欠陥から生じた形
状誤差を補正するために、必要に応じて追加の多重層４
を局部的に追加して所望の補正を行う。追加の多重層４
は、例えばモリブデンおよびシリコン等、多重積層２と
同じ物質から成る交互の層４１、４２から成るものとす
れば良いが、それらの厚さは、所望の位相変化のために
最適化されている。欧州特許出願ＥＰ−Ａ−１ ０６５
５３２号およびＥＰ−Ａ−１ ０６５ ５６８号に記
載されているような、様々な層の厚さの最適化のための
数学的技法を用いることができる。補正対象の形状誤差
を求めるため、干渉による技法を用いることができる。
【００３７】図３は、Ｍｏ／Ｓｉを１、２、３、４、５
または１０周期追加して達成可能なπラジアン単位の位
相変化Δφ（白い円）および、結果として生じる反射率
の増大（白い四角形）を示す。破線は、位相変化値に対
する最小二乗の適合度である。以下の説明では、ｘ−ｙ
／ｚ（ｘはオプションである）という表記を用いて１周
期の多重積層を表す。ここで、ｙ、およびオプションと
してｘは吸収物質として表し、ｚはスペーサ物質として
表すことができる。更に、追加の周期を有する多重層で
は、基礎の周期を｛｝で囲み、追加の層を（）で囲む。
一般に、必要に応じて入射角を考慮に入れて、多重層
は、その周期の合計光学厚さ（物理的な厚さに屈折率を
掛けたもの）が入射する放射の波長の半分に等しいなら
ば、「調整済み」である。
または１０周期追加して達成可能なπラジアン単位の位
相変化Δφ（白い円）および、結果として生じる反射率
の増大（白い四角形）を示す。破線は、位相変化値に対
する最小二乗の適合度である。以下の説明では、ｘ−ｙ
／ｚ（ｘはオプションである）という表記を用いて１周
期の多重積層を表す。ここで、ｙ、およびオプションと
してｘは吸収物質として表し、ｚはスペーサ物質として
表すことができる。更に、追加の周期を有する多重層で
は、基礎の周期を｛｝で囲み、追加の層を（）で囲む。
一般に、必要に応じて入射角を考慮に入れて、多重層
は、その周期の合計光学厚さ（物理的な厚さに屈折率を
掛けたもの）が入射する放射の波長の半分に等しいなら
ば、「調整済み」である。
【００３８】最適化したＭｏ／Ｓｉ層に代わるものとし
て、Ｍｏの代わりにまたはＭｏに加えてＲｕを用いるこ
とができ、Ｓｉの代わりにＹを用いることができる。図
４は、５０周期のＭｏ／Ｓｉ多重層に、Ｍｏ／Ｙ（白い
三角形）、Ｒｕ−Ｍｏ／Ｓｉ（黒い円）、およびＲｈ／
Ｓｉ（白い四角形）を１ないし１０周期追加して達成可
能なπラジアン単位の位相シフトΔφを示す。比較のた
め、最適化したＭｏ／Ｓｉ層を追加した場合の図３の結
果（白い円）も示す。図４は、Ｍｏの変わりにＲｕ−Ｍ
ｏを用い、Ｓｉの代わりにＹを用いることによって、同
じ物理的厚さの追加層で位相変化（感度）を大きくする
ことが可能であることを示している。Ｒｕ−Ｍｏ／Ｓｉ
追加層では、ＲｕおよびＭｏ層の厚さは２ｎｍに固定し
たが、これはむろん、所望の通りに最適化することがで
きる。
て、Ｍｏの代わりにまたはＭｏに加えてＲｕを用いるこ
とができ、Ｓｉの代わりにＹを用いることができる。図
４は、５０周期のＭｏ／Ｓｉ多重層に、Ｍｏ／Ｙ（白い
三角形）、Ｒｕ−Ｍｏ／Ｓｉ（黒い円）、およびＲｈ／
Ｓｉ（白い四角形）を１ないし１０周期追加して達成可
能なπラジアン単位の位相シフトΔφを示す。比較のた
め、最適化したＭｏ／Ｓｉ層を追加した場合の図３の結
果（白い円）も示す。図４は、Ｍｏの変わりにＲｕ−Ｍ
ｏを用い、Ｓｉの代わりにＹを用いることによって、同
じ物理的厚さの追加層で位相変化（感度）を大きくする
ことが可能であることを示している。Ｒｕ−Ｍｏ／Ｓｉ
追加層では、ＲｕおよびＭｏ層の厚さは２ｎｍに固定し
たが、これはむろん、所望の通りに最適化することがで
きる。
【００３９】追加層の数および／または材料を求める場
合、例えばＭｏまたはＲｕ層とＳｉ層との間の界面にお
ける反射時の位相変化は吸収が無い場合に予想されるπ
ラジアンから逸脱するというＥＵＶ領域における物質の
複素屈折率の結果を考慮しなければならない。Ｍｏ／Ｓ
ｉ積層では、この逸脱は周期当たり約０．０２πラジア
ンであるので、１０周期の最適化したＭｏ／Ｓｉ積層は
０．４３πの位相シフトを示すが、これに対して、吸収
が無い場合は０．６２πの位相シフトが予想される。図
３および４のデータはこの影響を考慮していることがわ
かる。更に、追加の多重層の位相変化値は、追加の多重
層と同じ厚さを有する仮定の「真空層」に関して与えら
れている。図３および４に提示した設計は最終的なキャ
ッピング層を含むが、表１の設計はこれを含まず、比較
設計について提示した値には、わずかな差が生じてい
る。
合、例えばＭｏまたはＲｕ層とＳｉ層との間の界面にお
ける反射時の位相変化は吸収が無い場合に予想されるπ
ラジアンから逸脱するというＥＵＶ領域における物質の
複素屈折率の結果を考慮しなければならない。Ｍｏ／Ｓ
ｉ積層では、この逸脱は周期当たり約０．０２πラジア
ンであるので、１０周期の最適化したＭｏ／Ｓｉ積層は
０．４３πの位相シフトを示すが、これに対して、吸収
が無い場合は０．６２πの位相シフトが予想される。図
３および４のデータはこの影響を考慮していることがわ
かる。更に、追加の多重層の位相変化値は、追加の多重
層と同じ厚さを有する仮定の「真空層」に関して与えら
れている。図３および４に提示した設計は最終的なキャ
ッピング層を含むが、表１の設計はこれを含まず、比較
設計について提示した値には、わずかな差が生じてい
る。
【００４０】以下の表１は、本発明において追加層とし
て使用可能な様々な多重層構造について算出した位相感
度を示す。設計１および２を比較すると、Ｍｏの厚さを
意図的に４．０ｎｍに設定すると、周期当たりの位相感
度Δεは０．０４３πから０．０５４πまで増大するこ
とがわかるであろう。同様に、Ｒｕ／Ｓｉ設計３および
４では、Ｒｕの厚さを１．９８ｎｍから３．５０ｎｍま
で増大させる（区画の割り当て、すなわち、多重層周期
における吸収層およびスペーサ層の厚さの比を変化させ
る）と、Δεが大きく変化する。これは、Ｍｏに比べて
Ｒｕのｎが低いためであるが、Ｒｕの吸光係数が高いた
めに、ピーク反射率が大きく低下することになる。３構
成要素のＲｕ−Ｍｏ／Ｓｉ追加層では、ＲｕおよびＭｏ
の厚さが増大しても高いピーク反射率を維持し、設計６
および７は特に高いΔεの値を示す。イットリウム系の
積層は、真空に関して位相変化に対するＹの寄与が大き
いため、大きな位相感度を示す。
て使用可能な様々な多重層構造について算出した位相感
度を示す。設計１および２を比較すると、Ｍｏの厚さを
意図的に４．０ｎｍに設定すると、周期当たりの位相感
度Δεは０．０４３πから０．０５４πまで増大するこ
とがわかるであろう。同様に、Ｒｕ／Ｓｉ設計３および
４では、Ｒｕの厚さを１．９８ｎｍから３．５０ｎｍま
で増大させる（区画の割り当て、すなわち、多重層周期
における吸収層およびスペーサ層の厚さの比を変化させ
る）と、Δεが大きく変化する。これは、Ｍｏに比べて
Ｒｕのｎが低いためであるが、Ｒｕの吸光係数が高いた
めに、ピーク反射率が大きく低下することになる。３構
成要素のＲｕ−Ｍｏ／Ｓｉ追加層では、ＲｕおよびＭｏ
の厚さが増大しても高いピーク反射率を維持し、設計６
および７は特に高いΔεの値を示す。イットリウム系の
積層は、真空に関して位相変化に対するＹの寄与が大き
いため、大きな位相感度を示す。
【００４１】また、Ｒｈ／Ｓｉ、Ｐｄ／ＳｉおよびＰｔ
／Ｓｉ設計では、位相感度はごく小さいことがわかる。
これが意味するのは、かかる追加層は、堆積される物理
的厚さが大きくても、生じる波面位相変化は（同じ厚さ
を有する仮定の真空層に関して）無視できる程度であ
り、かかる層は、反射器表面をほぼ均一にするための局
部追加層の間の充填層として任意選択的に使用可能であ
るということである。設計１３および１４では、多層構
造の合計（光学）厚さを調整から外して、ピーク反射率
を１３．５ｎｍにシフトさせ（引用したピーク反射率は
１３．４ｎｍであるが）、設計１２および７に対してス
ペーサの厚さ（ＹまたはＳｉ）をそれぞれ変化させて、
位相変化の感度を増大させていることを注記しておく。
／Ｓｉ設計では、位相感度はごく小さいことがわかる。
これが意味するのは、かかる追加層は、堆積される物理
的厚さが大きくても、生じる波面位相変化は（同じ厚さ
を有する仮定の真空層に関して）無視できる程度であ
り、かかる層は、反射器表面をほぼ均一にするための局
部追加層の間の充填層として任意選択的に使用可能であ
るということである。設計１３および１４では、多層構
造の合計（光学）厚さを調整から外して、ピーク反射率
を１３．５ｎｍにシフトさせ（引用したピーク反射率は
１３．４ｎｍであるが）、設計１２および７に対してス
ペーサの厚さ（ＹまたはＳｉ）をそれぞれ変化させて、
位相変化の感度を増大させていることを注記しておく。
【００４２】あらゆる形状誤差は、「谷」のような形状
誤差を示す位置に追加多重層を追加することによって補
正することができる。別の手法は、反射面全体に追加多
重層を追加し、必要に応じて、「丘」のような形状誤差
を示す位置で追加多重層の一部または全部を除去するこ
とである。小さい、すなわち無視できる程度の位相変化
を示す充填積層（実施形態２で述べる）を、大きな位相
変化を示す追加多重層の間に追加して、ほぼ平坦な反射
面に合わせることができる。
誤差を示す位置に追加多重層を追加することによって補
正することができる。別の手法は、反射面全体に追加多
重層を追加し、必要に応じて、「丘」のような形状誤差
を示す位置で追加多重層の一部または全部を除去するこ
とである。小さい、すなわち無視できる程度の位相変化
を示す充填積層（実施形態２で述べる）を、大きな位相
変化を示す追加多重層の間に追加して、ほぼ平坦な反射
面に合わせることができる。
【００４３】表１：ピーク反射率０．７４８の垂直入射
のλ＝１３．４ｎｍの動作に対して最適化した５０周期
のＭｏ／Ｓｉ（Ｍｏは２．７７ｎｍ、Ｓｉは４．０８ｎ
ｍ）基礎多重層上に成長させた様々な多重層周期構造の
位相感度および有効ピーク反射率
のλ＝１３．４ｎｍの動作に対して最適化した５０周期
のＭｏ／Ｓｉ（Ｍｏは２．７７ｎｍ、Ｓｉは４．０８ｎ
ｍ）基礎多重層上に成長させた様々な多重層周期構造の
位相感度および有効ピーク反射率
【００４４】実施形態２
本発明の第２の実施形態は、ＥＵＶ波長において用いる
位相シフト・マスクを提供する。位相シフト・マスク
は、図１を参照して述べたようなリソグラフィ装置にお
いて、上述の補正した反射器と共に、またはかかる反射
器を用いずに、使用可能である。
位相シフト・マスクを提供する。位相シフト・マスク
は、図１を参照して述べたようなリソグラフィ装置にお
いて、上述の補正した反射器と共に、またはかかる反射
器を用いずに、使用可能である。
【００４５】添付図面の図５に、位相シフト反射マスク
５０を示す。これは、基礎多重積層５１を備え、これの
各周期は吸収物質層５１ａおよびスペーサ物質層５１ｂ
から成る。基礎多重積層５１の上部には、選択的に位相
シフト積層５２および充填積層５３が備えられており、
位相シフト積層５２の各周期は、吸収物質層５２ａおよ
びスペーサ物質層５２ｂから成り、充填積層５３の各周
期は、吸収物質層５３ａおよびスペーサ物質層５３ｂか
ら成る。位相シフト積層５２および充填積層５３は、必
要に応じて、投影ビームをパターニングして所望の像を
基板上に投影させるためのパターンに配されている。本
発明の位相シフト・マスクの設計基準は、必要に応じ
て、他の周波数における位相シフト・マスクに用いられ
るものから適合させることができる。
５０を示す。これは、基礎多重積層５１を備え、これの
各周期は吸収物質層５１ａおよびスペーサ物質層５１ｂ
から成る。基礎多重積層５１の上部には、選択的に位相
シフト積層５２および充填積層５３が備えられており、
位相シフト積層５２の各周期は、吸収物質層５２ａおよ
びスペーサ物質層５２ｂから成り、充填積層５３の各周
期は、吸収物質層５３ａおよびスペーサ物質層５３ｂか
ら成る。位相シフト積層５２および充填積層５３は、必
要に応じて、投影ビームをパターニングして所望の像を
基板上に投影させるためのパターンに配されている。本
発明の位相シフト・マスクの設計基準は、必要に応じ
て、他の周波数における位相シフト・マスクに用いられ
るものから適合させることができる。
【００４６】本実施形態の位相シフト・マスクは、大き
い位相感度および小さい位相感度の双方を多重積層に付
与することができる上述の機能を利用する。位相シフト
・マスクは、光波面を、例えばπラジアンだけ選択的に
シフトさせる必要がある。「真空層」または充填多重層
（例えば表１の設計９および１０）に対して、πラジア
ン（またはπ／２等のいずれかの他の値）の位相変化を
容易に達成可能であるが、反射率がいくらか犠牲にな
る。図６に示すように、約１１周期後、Ｒｕ−Ｍｏ／Ｓ
ｉ（表１の設計７）の位相シフト積層５２とＰｄ／Ｓｉ
（表１の設計９）の充填積層との間に、πの位相シフト
が示される。充填積層に対してπラジアンだけ位相が変
化するこのような位相シフト・マスクの利点は、マスク
の表面を−３ｎｍ内に平坦化することが可能なことであ
る。
い位相感度および小さい位相感度の双方を多重積層に付
与することができる上述の機能を利用する。位相シフト
・マスクは、光波面を、例えばπラジアンだけ選択的に
シフトさせる必要がある。「真空層」または充填多重層
（例えば表１の設計９および１０）に対して、πラジア
ン（またはπ／２等のいずれかの他の値）の位相変化を
容易に達成可能であるが、反射率がいくらか犠牲にな
る。図６に示すように、約１１周期後、Ｒｕ−Ｍｏ／Ｓ
ｉ（表１の設計７）の位相シフト積層５２とＰｄ／Ｓｉ
（表１の設計９）の充填積層との間に、πの位相シフト
が示される。充填積層に対してπラジアンだけ位相が変
化するこのような位相シフト・マスクの利点は、マスク
の表面を−３ｎｍ内に平坦化することが可能なことであ
る。
【００４７】本発明の追加の周期（複数の周期）を（特
に第２の実施形態において）用いて、例えば材料の選
択、区画の比、および／または周期の厚さによって、位
相の変化と共に、または位相の変化の代わりに、反射率
の局部的な変化を生じさせる。反射器において、かかる
反射率の変化を用いて、基礎層または他の構成要素にお
ける反射率の誤差を補償することができる。マスクで
は、かかる反射率の変化を用いて、部分的に減衰性のマ
スク・タイプを生成することができる。
に第２の実施形態において）用いて、例えば材料の選
択、区画の比、および／または周期の厚さによって、位
相の変化と共に、または位相の変化の代わりに、反射率
の局部的な変化を生じさせる。反射器において、かかる
反射率の変化を用いて、基礎層または他の構成要素にお
ける反射率の誤差を補償することができる。マスクで
は、かかる反射率の変化を用いて、部分的に減衰性のマ
スク・タイプを生成することができる。
【００４８】本発明の特定の実施形態を説明してきた
が、本発明は、説明したものとは異なる方法で実施可能
であることは認められよう。この説明は、本発明を限定
することを意図したものではない。特に、本例が基本と
する計算は、以下の表２に示す光学定数を採用した。他
の波長において用いる反射器およびマスクを設計するた
めには、またはかかる定数が不正確であると判定された
場合には、当業者は、適切な補正を行うことができる。
が、本発明は、説明したものとは異なる方法で実施可能
であることは認められよう。この説明は、本発明を限定
することを意図したものではない。特に、本例が基本と
する計算は、以下の表２に示す光学定数を採用した。他
の波長において用いる反射器およびマスクを設計するた
めには、またはかかる定数が不正確であると判定された
場合には、当業者は、適切な補正を行うことができる。
【００４９】表２：先に引用した物質の光学定数。複素
屈折率（ｎ−ｉｋ）は、Ｂ．Ｌ．Ｈｅｎｋｅ、Ｅ．Ｍ．
Ｇｕｌｌｉｋｓｏｎ、およびＪ．Ｃ．Ｄａｖｉｓの「Ｘ
−Ｒａｙ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ：ｐｈｏｔｏａｂ
ｓｏｒｐｔｉｏｎ、ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ、ｔｒａｎｓ
ｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ａｔ
Ｅ＝５０−３０，０００ｅＶ、Ｚ＝１−９２（Ｘ線干
渉：Ｅ＝５０−３０，０００ｅＶ、Ｚ＝１−９２におけ
る光吸収、散乱、透過および反射）」、Ａｔ．Ｄａｔａ
Ｎｕｃｌ．Ｄａｔａ Ｔａｂｌｅｓ５４、１８１−３
４２（１９９３）から取った。
屈折率（ｎ−ｉｋ）は、Ｂ．Ｌ．Ｈｅｎｋｅ、Ｅ．Ｍ．
Ｇｕｌｌｉｋｓｏｎ、およびＪ．Ｃ．Ｄａｖｉｓの「Ｘ
−Ｒａｙ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ：ｐｈｏｔｏａｂ
ｓｏｒｐｔｉｏｎ、ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ、ｔｒａｎｓ
ｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ａｔ
Ｅ＝５０−３０，０００ｅＶ、Ｚ＝１−９２（Ｘ線干
渉：Ｅ＝５０−３０，０００ｅＶ、Ｚ＝１−９２におけ
る光吸収、散乱、透過および反射）」、Ａｔ．Ｄａｔａ
Ｎｕｃｌ．Ｄａｔａ Ｔａｂｌｅｓ５４、１８１−３
４２（１９９３）から取った。
【図１】本発明の１実施形態によるリソグラフィ投影装
置を示す。
置を示す。
【図２】本発明の第１の実施形態において用いられる反
射器を示す。
射器を示す。
【図３】追加のＭｏ／Ｓｉ層についての位相シフトおよ
び反射率対合計厚さのグラフである。
び反射率対合計厚さのグラフである。
【図４】物質の様々な異なる組み合わせから成る追加層
についての、位相シフト対合計厚さのグラフである。
についての、位相シフト対合計厚さのグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態による位相シフト・マ
スクを示す。
スクを示す。
【図６】第２の実施形態の位相シフト・マスクにおいて
用いる２つの多重積層についての、位相シフト対合計厚
さのグラフである。
用いる２つの多重積層についての、位相シフト対合計厚
さのグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｇ２１Ｋ 1/06 Ｇ２１Ｋ 5/02 Ｘ
5/02 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５３１Ａ
５３１Ｍ
(72)発明者 ヨセフス ヨハンネス マリア ブラート
オランダ国 デルフト、プレイン デルフ
トズィフト 18
Ｆターム(参考） 2H042 AA25 AA32 DA01 DC03 DC08
2H095 BA01 BB03 BC02 BC09
5F046 GB01 GD10
Claims (22)
- 【請求項１】 リソグラフィ投影装置であって：放射の
投影ビームを供給する放射システムと、 所望のパターンに従って前記投影ビームをパターニング
するように機能するパターニング手段を支持する支持構
造と、 基板を保持する基板テーブルと、 前記パターニングされたビームを前記基板の対象部分に
投影する投影システムと、を備え、前記放射システム、
前記投影システム、および前記パターニング手段の少な
くとも１つが、多重積層を設けた反射器を備え、この多
重積層は、複数の基礎周期と、前記反射器の有効領域の
一部のみを被覆する少なくとも１つの追加の周期とから
成り、前記投影ビームの反射時に、前記反射器の隣接領
域に対して位相および／または反射率の局部的な変化を
生じさせることを特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記追加の周期または各追加の周期は、
前記反射器の有効領域をほぼ全て被覆するように成長ま
たは堆積され、前記基礎周期を露出させるように選択的
に除去されていることを特徴とする、請求項１に記載の
装置。 - 【請求項３】 前記追加の周期または各追加の周期は、
前記基礎周期の完成後に選択的に成長または堆積される
ことを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 前記追加の周期または各追加の周期およ
び前記基礎周期は、それぞれ、ＭｏおよびＳｉから成る
交互に配された層を備えることを特徴とする、請求項
１、２または３に記載の装置。 - 【請求項５】 前記追加の周期は、前記基礎周期と同じ
材料から形成されることを特徴とする、請求項１、２、
３または４に記載の装置。 - 【請求項６】 前記追加の周期または前記追加の周期の
少なくとも一部は、前記基礎周期の材料とは異なる材料
から形成されることを特徴とする、請求項１、２、３ま
たは４に記載の装置。 - 【請求項７】 前記追加の周期または各追加の周期は、
Ｍｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、ＰｔおよびＲｕから成る群から選択
された第１の材料の第１の層を備えることを特徴とす
る、請求項６に記載の装置。 - 【請求項８】 前記追加の周期または各追加の周期は、
ＳｉおよびＹから成る群から選択された第２の材料の第
２の層を備えることを特徴とする、請求項６または７に
記載の装置。 - 【請求項９】 前記追加の周期または各追加の周期は、
それぞれＲｕ、ＭｏおよびＳｉから形成される３つの層
を備えることを特徴とする、請求項６に記載の装置。 - 【請求項１０】 前記追加の周期または各追加の周期
は、前記基礎周期とは異なる区画比を有することを特徴
とする、前出の請求項のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１１】 前記追加の周期または各追加の周期
は、前記投影ビームの波長とは異なる波長でピーク反射
率を与えるように決定された厚さを有することを特徴と
する、前出の請求項のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１２】 更に、前記追加の周期（複数の周期）
が設けられていない位置に、前記基礎周期上に設けられ
た少なくとも１つの充填層を備え、前記充填層は、前記
追加の周期（複数の周期）とは異なる位相および／また
は反射率の変化を生じさせることを特徴とする、請求項
１〜１１のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１３】 前記放射システムは、５ないし２０ｎ
ｍの範囲の波長を有する放射の投影ビームを供給するよ
うに構成され、前記反射器は、前記投影ビームの前記放
射の波長を包含する反射率ピークを有することを特徴と
する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１４】 デバイス製造方法であって：放射感知
物質層によって少なくとも部分的に被覆された基板を設
けるステップと；放射システムを用いて放射の投影ビー
ムを供給するステップと；パターニング手段を用いて前
記投影ビームの断面にパターンを与えるステップと；前
記放射のパターニングされた投影ビームを、前記放射感
知物質層の対象部分上に投影するステップと；を備え、
前記投影ビームまたは前記パターニングされたビーム
は、多重積層を設けた反射器を用いて方向付けられるか
またはパターニングされ、この多重積層は、複数の基礎
周期と、前記反射器の有効領域の一部のみを被覆する少
なくとも１つの追加の周期とから成り、前記反射器の隣
接領域に対して位相および／または反射率の局部的な変
化を生じさせることを特徴とする方法。 - 【請求項１５】 請求項１４の方法に従って製造される
デバイス。 - 【請求項１６】 リソグラフィ投影装置の放射または照
射システムにおいて用いる反射器を製造する方法であっ
て：基板上に多重積層を設けるステップと；前記多重積
層または基板におけるあらゆる形状誤差を判定するステ
ップと；前記多重積層の表面に少なくとも１つの追加の
周期を選択的に設けて、前記反射器によって反射される
放射において、前記反射器の隣接領域に対して位相およ
び／または反射率の局部的な変化を生じさせて、前記形
状誤差の影響を補償するステップと；を備えることを特
徴とする方法。 - 【請求項１７】 請求項１６の方法に従って製造される
反射器。 - 【請求項１８】 リソグラフィ投影において用いられる
位相シフト・マスクであって、複数の基礎周期を備えた
多重積層と、前記マスクの有効領域の一部のみを被覆す
る少なくとも１つの追加の周期を備えた追加の多重積層
とから成り、これによって、前記追加の周期が、投影ビ
ームの反射時に、前記マスクの隣接領域に対して位相お
よび／または反射率の局部的な変化を生じさせることを
特徴とする位相シフト・マスク。 - 【請求項１９】 更に、位相シフト多重層が設けられて
いない前記マスクの領域に設けられた少なくとも１つの
充填周期を備えた充填多重積層を備え、前記充填多重積
層は、前記位相シフト多重積層とは異なる位相および／
または反射率の変化を生じさせることを特徴とする、請
求項１８に記載の位相シフト・マスク。 - 【請求項２０】 前記追加の多重積層は、５ないし２０
ｎｍの範囲の波長において、前記隣接領域に対して、ほ
ぼπラジアンの局部的な位相変化を生じさせることを特
徴とする、請求項１８または１９に記載の位相シフト・
マスク。 - 【請求項２１】 デバイス製造方法であって：放射感知
物質層によって少なくとも部分的に被覆された基板を設
けるステップと；放射システムを用いて放射の投影ビー
ムを供給するステップと；パターニング手段を用いて前
記投影ビームの断面にパターンを与えるステップと；前
記放射のパターニングされた投影ビームを、前記放射感
知物質層の対象部分上に投影するステップと；を備え、
前記パターニング手段を用いるステップは、位相シフト
・マスクの使用を含み、前記マスクは、複数の基礎周期
を備えた多重積層と、前記マスクの有効領域の一部のみ
を被覆する少なくとも１つの追加の周期を備えた追加の
多重積層とから成り、これによって、前記追加の周期
が、投影ビームの反射時に、前記マスクの隣接領域に対
して位相および／または反射率の局部的な変化を生じさ
せることを特徴とする方法。 - 【請求項２２】 請求項２１の方法に従って製造される
デバイス。
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