JP2003257853A

JP2003257853A - 位相シフトマスク撮像性能を向上させる装置およびシステム、ならびにその方法

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Publication number: JP2003257853A
Application number: JP2003059065A
Authority: JP
Inventors: Harry O Sewell; オー．スーウェルハリー
Original assignee: ASML Netherlands BV
Current assignee: ASML Netherlands BV
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2003-03-05
Publication date: 2003-09-12
Anticipated expiration: 2023-03-05
Also published as: TWI274232B; US7098995B2; SG99416A1; CN1453635A; US6967712B2; JP2006261696A; CN1266543C; KR20040002452A; EP1343050A3; US20030219096A1; JP4297703B2; TW200304053A; US20050190355A1; JP4476243B2; EP1343050A2; KR100808620B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ゼロ次漏れがフォトレジストを露光させる光
の強度のばらつきを引き起こすことを防ぐ装置および方
法を提供すること【解決手段】本発明による遮光アパチャは、光の波長
に対して半透過である物体と、物体を、位相シフトマス
クを用いたフォトグラフィシステムの瞳孔面における光
のゼロ次部分に実質的に支持する手段とを備える。さら
に、本発明によるフォトグラフィシステムは、光が位相
シフトマスクを通過するようにさせることができる照射
源と、位相シフトマスクからの該光を、瞳孔面に収束さ
せることができる第１の調整レンズと、実質的に瞳孔面
内に位置し、光の一部分を遮光することができる、遮光
アパチャと、瞳孔面からの光を、フォトレジストに向け
て方向付けし直すことができる、第２の調整レンズとを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本出願は、米国仮特許出願第
６０／３６１，３５１号の優先権を主張する。米国仮特
許出願第６０／３６１，３５１号は、２００２年３月５
日に出願され、その全文を通じて、本明細書中で参考と
して援用される。

【０００２】本発明は、瞳孔面を有し、位相シフトマス
クを用いるフォトリソグラフィシステムにおいて撮像性
能を向上させる方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】ますます高まる密度を支えるように、フ
ィーチャがより小型化しているデバイスを有する集積回
路（ＩＣ）チップを製造する能力は、フォトリソグラフ
ィ方法のとどまることのない進歩に依存している。ＩＣ
チップ上において、デバイスおよびその接続は、典型的
には、複数の段階で製造される。いくつかの段階は、半
導体基板（すなわち、ウェハ）の一部を変更する処理を
含む。これらの段階の各々において、処理される部分
は、ウェハの残りの部分から絶縁される必要がある。こ
れは、しばしば、膜の層（すなわち、フォトレジスト）
をウェハの表面上に付与し、フォトレジストを光のパタ
ーンに露光させることによって達成される。パターン
は、ウェハの処理される部分を、残りの部分から区別す
る。光のパターンは、典型的には、光が不透過部分およ
び透過部分としてパターンが形成されたマスク（すなわ
ち、レチクル）を通過するようにさせることによって生
成される。光がレチクルの透過部分を通過する場合、フ
ォトレジストの対応する部分が露光する。フォトレジス
トの露光した部分、または、露光しない部分のいずれか
（両方ではない）が除去されて、その下のウェハの部分
が処理されるように露出する。ウェハの残りの部分は、
残りのフォトレジストによって、処理から保護される。

【０００４】光がレチクルを通過するようにして、ウェ
ハ上のフォトレジストを露光させる機械は、ウェハステ
ッパまたはウェハスキャナと呼ばれる。フォトレジスト
上でミクロン以下の寸法のレチクルパターンを正確に表
現することを達成するため、高い解像度および焦点深度
の両方を支える光源を用いることが必要である。この要
件は、フォトリソグラフィ用途における光源としてのレ
ーザーの使用につながった。

【０００５】皮肉なことに、ＩＣチップ上に製造される
デバイスの密度を高めようとする試みは、より高い密度
が依存している、その同じフィーチャの小型化に起因し
てうまく行かなくなる。レチクル上のパターンの寸法が
小さくなればなるほど、特に線幅について、パターンを
通過する光の回折がより大きくなる。ウェハにおいて、
このより大きい光の回折は、それ自体が「スピルオーバ
ー（ｓｐｉｌｌｏｖｅｒ）」であると示し得、２つの隣
接するフィーチャからの電磁エネルギーの分布が合成さ
れて、フィーチャを区別することが困難になる。

【０００６】しかし、位相シフトマスクを用いることに
よって、２つの隣接するフィーチャからの電磁エネルギ
ーの分布は、互いに位相がずれる。光の強度は、電磁エ
ネルギーの振幅のベクトル和の二乗に比例する。従っ
て、位相シフトマスクを用いることによって、２つの隣
接するフィーチャの間に強度が最小である点があり、フ
ィーチャを区別できる可能性が高められる。

【０００７】さらに、位相シフトマスクを用いることに
よって、従来のフォトリソグラフィシステムにおいて用
いられる０次および１次の光ではなく、１／２次の光
が、建設的干渉の方向となる。１／２次の光を用いるこ
とによって、レチクル上のフィーチャの間の間隔が低減
されることが可能になる。レチクル上のフィーチャの間
の間隔を低減することによって、１／２次の光の回折角
度が増大する。回折角度は、１／２次の光がフォトリソ
グラフィシステムの調整レンズによって捕捉される限
り、増大し得る。

【０００８】不運なことに、実行可能な位相シフトマス
クを実現することは、光の波長の２分の１の奇数倍の深
さ（高さ）であり、特定の幅であり、レチクル上の隣接
するフィーチャから正確な間隔のレチクルのくぼみ（ま
たは隆起）を精密に製造する能力に依存する。これらの
基準からのずれによって、１／２次の光が、完全には互
いの位相がずれず、０次の光が、相殺的干渉によって完
全には取り消されないことになる。この現象は、「ゼロ
次漏れ」と呼ばれる。

【０００９】ゼロ次漏れは、名目上焦点面の上または下
のフォトレジストを露光させる光の強度のばらつきの原
因となる。これらの強度のばらつきは、ウェハ上に形成
される線幅のばらつきの原因となる。このようなウェハ
上に形成される線幅のばらつきは、製造中のデバイスの
電気または電子特性に有害な影響を与え得る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】必要とされているの
は、ゼロ次漏れがフォトレジストを露光させる光の強度
のばらつきを引き起こすことを防ぐ装置および方法であ
る。このような方法は、容易に実現され、費用がかから
ないことが好ましい。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による遮光アパチ
ャは、光の波長に対して半透過である物体と、該物体
を、位相シフトマスクを用いたフォトグラフィシステム
の瞳孔面における該光のゼロ次部分に実質的に支持する
手段とを備え、それにより上記目的が達成される。

【００１２】前記支持する手段が、前記物体と前記フォ
トグラフィシステムとの間に連結された支持アームであ
ってもよい。

【００１３】前記支持する手段が、エアーベアリングデ
バイスであってもよい。

【００１４】前記支持する手段が、磁気浮揚デバイスで
あってもよい。

【００１５】前記物体が、前記波長に対して不透過であ
ってもよい。

【００１６】前記物体が第１の面積を有し、前記瞳孔面
における前記光の前記ゼロ次部分が第２の面積を有し、
該第１の面積は該第２の面積以上であってもよい。

【００１７】前記物体が第１の形状を有し、前記瞳孔面
における前記光の前記ゼロ次部分が第２の形状を有し、
該第１の形状は該第２の形状に実質的に対応してもよ
い。

【００１８】前記第１の面積が、前記フォトグラフィシ
ステムの調整レンズの開口率の関数であってもよい。

【００１９】前記第１の面積が、前記フォトグラフィシ
ステムの前記光の部分的コヒーレンスの関数であっても
よい。

【００２０】前記波長に対して半透過である第２の物体
と、該第２の物体を、前記瞳孔面における該光の位相誤
差部分に支持する手段とをさらに備えてもよい。

【００２１】前記瞳孔面における前記光の前記位相誤差
部分が、前記フォトグラフィシステムによって用いられ
る網線のパターンのピッチの関数であってもよい。

【００２２】本発明によるフォトグラフィシステムは、
光が位相シフトマスクを通過するようにさせることがで
きる照射源と、該位相シフトマスクからの該光を、瞳孔
面に収束させることができる第１の調整レンズと、実質
的に該瞳孔面内に位置し、該光の一部分を遮光すること
ができる、遮光アパチャと、該瞳孔面からの該光を、フ
ォトレジストに向けて方向付けし直すことができる、第
２の調整レンズとを備えており、それにより上記目的が
達成される。

【００２３】前記遮光アパチャが、前記光の波長に対し
て半透過であってもよい。

【００２４】前記遮光アパチャが、前記光の波長に対し
て不透過であってもよい。

【００２５】前記遮光アパチャが、前記瞳孔面における
前記光のゼロ次部分に位置づけられてもよい。

【００２６】前記遮光アパチャが第１の面積を有し、前
記瞳孔面における前記光の前記ゼロ次部分が第２の面積
を有し、該第１の面積は該第２の面積以上であってもよ
い。

【００２７】前記遮光アパチャが第１の形状を有し、前
記瞳孔面における前記光の前記ゼロ次部分が第２の形状
を有し、該第１の形状は該第２の形状に実質的に対応し
てもよい。

【００２８】前記第１の面積が、前記第１の調整レンズ
の開口率の関数であってもよい。

【００２９】前記第１の面積が、前記第１の調整レンズ
と前記瞳孔面との間の前記光の部分的コヒーレンスの関
数であってもよい。

【００３０】前記遮光アパチャが、該遮光アパチャと前
記フォトグラフィシステムの別の部分との間に連結され
ている支持アームによって支持されてもよい。

【００３１】前記遮光アパチャがエアーベアリングデバ
イスによって支持されてもよい。

【００３２】前記遮光アパチャが磁気浮揚デバイスによ
って支持されてもよい。

【００３３】本発明によるフォトグラフィシステムにお
いて撮像性能を向上させる方法は、（１）瞳孔面のうち
の、位相シフトマスクからの光の位相誤差部分が収束す
る部分を見つけるステップと、（２）アパチャを該瞳孔
面の該見つけられた部分に配置するステップとを包含
し、それにより上記目的が達成される。

【００３４】前記光の前記位相誤差部分が、該光のゼロ
次部分であってもよい。

【００３５】前記アパチャが、前記光の波長に対して不
透過であってもよい。

【００３６】前記アパチャが、前記光の別の部分が前記
瞳孔面を通過することを可能にしてもよい。

【００３７】前記アパチャの面積が、前記瞳孔面の前記
見つけられた部分の面積に対応してもよい。

【００３８】前記アパチャの形状が、前記瞳孔面の前記
見つけられた部分の形状に対応してもよい。

【００３９】本発明によるフォトグラフィシステムにお
いて撮像性能を向上させる方法は、（１）ある波長を有
する光が網線を通過する際に該波長を有する該光の位相
誤差部分を生成することができるパターンを有する位相
シフトマスクを有する網線を選択するステップであっ
て、該位相誤差が瞳孔面に遮光アパチャを収束させるこ
とができるステップと、（２）該波長を有する該光が該
選択された網線を通過するようにさせるステップとを包
含し、それにより上記目的が達成される。

【００４０】（３）前記選択された網線を通過した前記
光に、フォトレジストを露出させるステップをさらに包
含してもよい。

【００４１】本発明は、瞳孔面を有し、位相シフトマス
クを用いるフォトリソグラフィシステムにおいて撮像性
能を向上させる方法に関する。位相シフトマスクの使用
に伴うゼロ次漏れの現象の研究において、本発明者は、
位相シフトマスクの製造における製造許容範囲からの逸
脱に加えて、ゼロ次漏れの主な原因が、位相シフトマス
ク自体のトポグラフィから起きることを理解した。位相
シフトマスクのトポグラフィは、０次の光の方向におけ
る建設的干渉の回折のさらなるモードを生成する。さら
に、位相シフトマスクが用いられる場合、１／２次の光
が、建設的干渉の所望の方向であり、異なる次数の光
は、瞳孔面において異なる領域で収束することを認識
し、本発明者は、瞳孔面において、ゼロ次漏れの光を遮
光することによって、位相シフトマスク撮像性能を向上
させる方法を考えた。

【００４２】ある実施形態において、本発明は、遮光ア
パチャを含む。遮光アパチャは、光の波長に対して半透
過である物体と、物体を、位相シフトマスクを用いたフ
ォトグラフィシステムの瞳孔面における光のゼロ次部分
に実質的に支持する手段とを含む。支持する手段が、物
体とフォトグラフィシステムとの間に連結された支持ア
ーム、エアーベアリングデバイス、磁気浮揚デバイスを
含み得るが、これらに限定されない。好ましくは、物体
が、波長に対して不透過である。

【００４３】典型的には、物体の面積は、瞳孔面におけ
る光のゼロ次部分の面積以上である。好ましくは、物体
が、瞳孔面における光のゼロ次部分の形状に実質的に対
応する形状を有する。面積が、フォトグラフィシステム
の調整レンズの開口率の関数、またはフォトグラフィシ
ステムの光の部分的コヒーレンスの関数であり得る。

【００４４】遮光アパチャは、波長に対して半透過であ
る第２の物体と、第２の物体を、瞳孔面における光の位
相誤差部分に支持する手段とをさらに含み得る。瞳孔面
における光の位相誤差部分が、フォトグラフィシステム
によって用いられるレチクルのパターンのピッチの関数
であり得る。

【００４５】他の実施形態において、本発明は、フォト
リソグラフィシステムを含む。フォトリソグラフィシス
テムは、照射源と、第１の調整レンズと、遮光アパチャ
と、第２の調整レンズとを含む。照射源は、光が位相シ
フトマスクを通過するようにさせることができる。第１
の調整レンズは、位相シフトマスクからの光を、瞳孔面
に収束させることができる。遮光アパチャは、実質的に
瞳孔面内に位置し、光の一部分を遮光することができ
る。第２の調整レンズは、瞳孔面からの光を、フォトレ
ジストに向けて方向付けし直すことができる。

【００４６】遮光アパチャが、遮光アパチャとフォトグ
ラフィシステムの別の部分との間に連結されている支持
アーム、エアーベアリングデバイス、磁気浮揚デバイス
などによって支持されている。遮光アパチャが、光の波
長に対して半透過である。好ましくは、遮光アパチャ
が、光の波長に対して不透過である。

【００４７】遮光アパチャが、瞳孔面における光のゼロ
次部分に位置づけられる。典型的には、遮光アパチャの
面積は、瞳孔面における光のゼロ次部分の面積以上であ
る。好ましくは、遮光アパチャが、瞳孔面における光の
ゼロ次部分の形状に実質的に対応する形状を有する。面
積が、フォトグラフィシステムの第１の調整レンズの開
口率の関数、または第１の調整レンズと瞳孔面との間の
光の部分的コヒーレンスの関数であり得る。

【００４８】さらに他の実施形態において、本発明は、
フォトグラフィシステムにおいて撮像性能を向上させる
方法を含む。瞳孔面のうちの、位相シフトマスクからの
光の位相誤差部分が収束する部分が見つけられる。アパ
チャが、瞳孔面の見つけられた部分に配置される。光の
位相誤差部分が、光のゼロ次部分である。好ましくは、
アパチャが、光の波長に対して不透過である。好ましく
は、アパチャは、光の別の部分が瞳孔面を通過すること
を可能にする。好ましくは、アパチャの面積が、瞳孔面
の見つけられた部分の面積に対応する。好ましくは、ア
パチャの形状が、瞳孔面の見つけられた部分の形状に対
応する。

【００４９】さらに別の実施形態において、本発明は、
フォトグラフィシステムにおいて撮像性能を向上させる
方法を含む。ある波長を有する光がレチクルを通過する
際にその波長を有する光の位相誤差部分を生成すること
ができるパターンを有する位相シフトマスクを有するレ
チクルが選択される。位相誤差が瞳孔面に遮光アパチャ
を収束させることができる。波長を有する光が選択され
たレチクルを通過するようにさせられる。好ましくは、
フォトレジストが、選択されたレチクルを通過させられ
た光に露光する。

【００５０】

【発明の実施の形態】添付の図面は、本明細書中に組み
込まれ、明細書の一部を成しているが、本発明の例示で
あり、記載とともに、本発明の原理を説明し、該当する
分野の当業者が本発明を作成し、用いることを可能にす
る。

【００５１】本発明の好適な実施形態は、図面を参照し
ながら説明される。図面において、同一の参照符号は、
同一の要素、または機能が類似している要素を指す。ま
た、図面において、各参照符号の左端の数字は、その参
照符号が最初に用いられている図面を示す。

【００５２】本発明は、瞳孔面を有し、位相シフトマス
クを用いるフォトリソグラフィシステムにおいて撮像性
能を向上させる方法に関する。位相シフトマスクの使用
に伴うゼロ次漏れの現象の研究において、本発明者は、
位相シフトマスクの製造における製造許容範囲からの逸
脱に加えて、ゼロ次漏れの主な原因が、位相シフトマス
ク自体のトポグラフィから起きることを理解した。位相
シフトマスクのトポグラフィは、０次の光の方向におけ
る建設的干渉の回折のさらなるモードを生成する。さら
に、位相シフトマスクが用いられる場合、１／２次の光
が、建設的干渉の所望の方向であり、異なる次数の光
は、瞳孔面において異なる領域で収束することを認識
し、本発明者は、瞳孔面において、ゼロ次漏れの光を遮
光することによって、位相シフトマスク撮像性能を向上
させる方法を考えた。

【００５３】図１は、例示的なフォトリソグラフィシス
テム１００を示すブロック図である。フォトリソグラフ
ィシステム１００は、照射源１０２、第１の調整レンズ
１０４、および第２の調整レンズ１０６を含む。照射源
１０２は、光軸１１０に沿って方向付けされる光１０８
を生成する。光１０８の一部は、ウェハ１１４に付与さ
れたフォトレジストの層に変換されるパターンを複製す
るように、レチクル１１２を通過する。第１の調整レン
ズ１０４および第２の調整レンズ１０６が用いられて、
光１０８の一部が、ＩＣに含まれるフィーチャのサイズ
に収束される。しばしば、フォトリソグラフィシステム
１００は、光１０８の全ての部分が通過する瞳孔面１１
６を含む。瞳孔面１１６は、ユーザに、光１０８の全て
の部分を有効にする様態で、フォトリソグラフィシステ
ム１００を調節するために便利な位置を提供する。

【００５４】皮肉なことに、ＩＣチップ上に製造される
デバイスの密度を高めようとする試みは、より高い密度
が依存している、その同じフィーチャの小型化に起因し
てうまく行かなくなる。レチクル１１２上のパターンの
寸法が小さくなればなるほど、特に線幅について、パタ
ーンを通過する光１０８の回折がより大きくなる。回折
は、小さい開口部またはバリヤの周りを通過するにつれ
て、広がり、折れ曲がる波長の性質を意味する。特に重
要なことは、回折が、光１０８の、面「Ｒ」１１８にお
いてレチクル１１２から出射し、面「Ｗ」１２０におい
てウェハ１１４に入射する間の部分に、いかに影響を与
えるかである。

【００５５】図２Ａおよび図２Ｂは、面Ｒ１１８の第１
の透過部分２０２および第２の透過部分２０４を通過し
た後の光１０８の干渉の関数から、どのように回折パタ
ーンが得られるのかを示す図である。干渉は、コヒーレ
ントな光のビームが、上に重なるか、または交差する場
合に起きる現象である。光は、電磁エネルギーの振動波
からなる。光のビームが、上に重なるか、または交差す
る場合、交差点における光の強度は、これらの点におけ
る電磁エネルギーの波長の間の相互作用の関数である。
交差するビームのコヒーレンスの度合いが高い場合、交
差点での光の強度は、電磁エネルギーの波長の振幅のベ
クトル和の二乗に比例する。コヒーレントなビームは、
交差点において、実質的には位相が合っており、光の強
度は、個別のビームの各々の寄与よりも強い。交差点
は、周囲よりも明るく見える。これは、建設的干渉と呼
ばれる。しかし、コヒーレントなビームが、交差点で大
幅に位相がずれる場合、光の強度は、個別のビームの各
々の寄与よりも弱い。交差点は、周囲よりも暗い。これ
は、相殺的干渉と呼ばれる。

【００５６】図２Ａにおいて、光は、波長「λ」であ
る。第１の透過部分２０２および第２の透過部分２０４
の幅は、「ｄ_１」である。第１の透過部分２０２および
第２の透過部分２０４は、間隔「ｓ_１」分、隔てられて
いる。第１の波形２０６は、第１の透過部分２０２から
発生し、第２の波形２０８は、第２の透過部分２０４か
ら発生する。回折は、第１の波形２０６および第２の波
形２０８を、伝播するにつれて、広げる。第１の波形２
０６および第２の波形２０８は、広がるにつれて、交差
する。

【００５７】間隔ｓ_１の中間点における面Ｒ１１８上の
ポイント「Ｏ」２１０から、３方向、第１の方向２１
２、第２の方向２１４、および第３の方向２１６が示さ
れている。各第１の方向２１２、第２の方向２１４、お
よび第３の方向２１６の各々に沿って、第１の波形２０
６および第２の波形２０８は、波形の位相が互いに合う
ように、交差する。第１の方向２１２は、面Ｒ１１８に
対して垂直である。第１の破線２１８で示すように、第
１の波形２０６および第２の波形２０８は位相が互いに
合うので、第１の方向２１２に沿って建設的に干渉す
る。第２の破線２２０で示すように、第２の波形２０８
は、第１の波形２０６よりも、波長λ分進んでいる。こ
こでも、第１の波形２０６および第２の波形２０８は互
いに位相が合うので、第２の破線２２０に対して垂直で
ある第２の方向２１４に沿って建設的に干渉する。同様
に、第３の破線２２２が示すように、第１の波形２０６
は、第２の波形２０８よりも波長λ分進んでいる。ここ
でも、第１の波形２０６および第２の波形２０８は、第
３の破線２２２に対して垂直である第３の方向２１６に
沿って建設的に干渉するように、互いに位相が合う。概
して、建設的干渉の方向は、式（１）に示すように求め
られ得る。式（１）（ｓ）（ｓｉｎ（θ））＝（ｍ）（λ）ただし、「θ」は、ポイントＯ２１０において、建設的
干渉の方向と第１の方向２１２との間の角度であり、ｍ
は整数である。

【００５８】建設的干渉の方向の各々は、光の「次数」
と呼ばれる。但し、ｍは、数値的な順序を示す。典型的
には、伝播の方向から観察される場合、第１の方向２１
２の左への光の次数は、負の次数であり、第１の方向２
１２の右への光の次数は、正の次数である。従って、図
２Ａにおいて、第１の方向２１２は、「０次」の光であ
り、第２の方向２１４は、「負の１次」の光であり、第
３の方向２１６は、「正の１次」の光である。負および
正の１次の光の各々の角度「θ_１」は、式（１）（ただ
し、ｍ＝１）から求められる。他の次数の光の方向も同
様に求められる。

【００５９】図２Ｂにおいて、第１の透過部分２０２お
よび第２の透過部分２０４は、間隔「ｓ_２」（ただし、
ｓ_２＜ｓ_１）分、隔てられている。図２Ａと比較する
と、図２Ｂは、第１の透過部分２０２および第２の透過
部分２０４の間の間隔とともに、回折パターンがいかに
変化したかを示している。式（１）を当てはめると、ポ
イントＯ２１０において、０次の光と、負および正の１
次の光との間に角度「θ _１’」が形成される（ただし、
θ_１’＞θ_１）。

【００６０】また、図２Ｂは、ポイントＯ２１０からの
第４の方向２２４および第５の方向２２６を示す。第４
の方向２２４および第５の方向２２６の各々に沿って、
第１の波形２０６および第２の波形２０８は、互いの位
相がずれるように、交差する。第４の破線２２８によっ
て示されるように、第２の波形２０８は、第１の波形２
０６よりも、波長λの２分の１分進んでいる。ここで、
第１の波形２０６および第２の波形２０８は、位相がず
れているので、第４の破線２２８に対して垂直である第
４の方向２２４に沿って相殺的に干渉する。同様に、第
５の破線２３０によって示されるように、第１の波形２
０６は、第２の波形２０８よりも、波長λの２分の１分
進んでいる。ここでも、第１の波形２０６および第２の
波形２０８は、位相がずれているので、第５の破線２３
０に対して垂直である第５の方向２２６に沿って相殺的
に干渉する。相殺的干渉の方向の各々は、「１／２次」
の光と呼ばれる。従って、図２Ｂにおいて、第４の方向
２２４は、「負の１／２次」の光であり、第５の方向２
２６は、「正の１／２次」の光である。負および正の１
／２次の光の角度「θ_１／２」は、式（１）（ただし、
ｍ＝１／２）から求められる。

【００６１】再び図１を参照する。第１透過部分２０２
および第２透過部分２０４から現れる光１０８の０次、
負１次、および正１次部分の経路が示される。第１透過
部分２０２から現れる光１０８の一部と第２透過部分２
０４から現れる光１０８の一部とを区別するために、下
付き文字を使用する。すなわち、第１透過部分２０２か
ら現れる光１０８の０次、負１次、および正１次部分
は、それぞれ「０_ａ」、「−１_ａ」、および「＋１_ａ」
と標識される。同様に、第２透過部分２０４から現れる
光１０８の０次、負１次、および正１次部分は、それぞ
れ「０_ｂ」、「−１_ｂ」、および「＋１_ｂ」と標識され
る。第１調整レンズ１０４および第２調整レンズ１０６
はこれらの次数の光１０８をウェハ１１４へ再方向付け
る。ウェハ１１４において、第１透過部分２０２からの
光１０８の一部はポイント「Ａ」１２２に当たり、かつ
第２透過部分２０４からの光１０８の一部はポイント
「Ｂ」１２４に当たる。ポイントＡ１２２およびＢ１２
４は、間隔「ｓ_１’」（ｓ_１’＜ｓ_１）だけ分離され
る。このように、レチクル１１２のパターンは、ミクロ
ン以下の寸法に低減され、そしてウェハ１１４へ転写さ
れる。

【００６２】回折パターンはまた、第１透過部分２０２
および第２透過部分２０４のそれぞれの幅「ｄ」の関数
である。図３Ａおよび３Ｂは、幅ｄ_１を有する第１透過
部分２０２の回折パターンへの寄与を示す。例として、
第１透過部分２０２の回折パターンへの寄与を面「Ｌ」
３０２に示す。

【００６３】図３Ａにおいて、第１光線「ｒ_１」３０４
は第１透過部分２０２の上部から面Ｒ１１８を抜け、他
方第２光線「ｒ_２」３０６は第１透過部分２０２の下部
から面Ｒ１１８を抜ける。第１光線ｒ_１２０６および第
２光線ｒ_２２０８の両方は、面Ｌ３０２にポイント「Ｐ
_０」３０８で当たる。ポイントＰ_０３０８は、第１透過
部分２０２の中心にあるポイント「Ｚ」３１０の真向か
いである。ポイントＰ _０３０８に到達するために、第１
光線ｒ_１３０４および第２光線ｒ_２３０６は同じ距離を
伝播する。第１光線ｒ_１３０４および第２光線ｒ_２３０
６の波は位相が同じなので強めあうように干渉するの
で、それらの電磁エネルギーの振幅のベクトル和はポイ
ントＰ_０３０８において最大の電磁エネルギーを生成す
る（グラフ３１２上に示す）。光１０８の一部の強度
は、電磁エネルギーの振幅のベクトル和の二乗に比例す
る。したがって、ポイントＰ_０３０８はまた、主要な最
大強度となる（グラフ３１４上に示す）。

【００６４】図３Ｂにおいて、第３の光線「ｒ_３」３１
６は第１透過部分２０２の上部から面Ｒ１１８を抜け、
他方第４の光線「ｒ_４」３１８は第１透過部分２０２の
下部から面Ｒ１１８を抜ける。第３の光線ｒ_３３１６お
よび第４の光線ｒ_４３１８の両方は、面Ｌ３０２にポイ
ント「Ｐ_ｍｉｎ１ ⁻」３２０で当たる。ポイントＰ_ｍ
_ｉｎ１ ⁻３２０に到達するために、第３の光線ｒ_３３１
６および第４の光線ｒ_４３１８は異なる距離を伝播す
る。第３の光線ｒ_３３１６および第４の光線ｒ_４３１８
が伝播する距離の差は波長λの１／２の奇数倍である。
第３の光線ｒ_３３１６および第４の光線ｒ_４３１８の波
は位相が異なり弱めあうように干渉するので、それらの
電磁エネルギーの振幅を合わせたベクトル和はポイント
Ｐ_ｍｉｎ１ ⁻３２０において最小の電磁エネルギーを生
成する（グラフ３１２上に示す）。ポイントＰ_ｍｉｎ１
⁻３２０はまた、最小強度となる（グラフ３１４上に示
す）。

【００６５】また図３Ｂにおいて、第５の光線「ｒ_５」
３２２は第１透過部分２０２の上部から面Ｒ１１８を抜
け、他方第６の光線「ｒ_６」３２４は第１透過部分２０
２の下部から面Ｒ１１８を抜ける。第５の光線ｒ_５３２
２および第６の光線ｒ_６３２４の両方は、面Ｌ３０２に
ポイント「Ｐ_{ＬＭＡＸ１} ^＋」３２６で当たる。ポイント
Ｐ_{ＬＭＡＸ１} ^＋３２６に到達するために、第５の光線ｒ
_５３２２および第６の光線ｒ_６３２４は異なる距離を伝
播する。第５の光線ｒ_５３２２および第６の光線ｒ_６３
２４が伝播する距離の差は波長λの１／２の偶数倍であ
る。第５の光線ｒ_５３２２および第６の光線ｒ_６３２４
の波は位相が同じで強めあうように干渉するので、それ
らの電磁エネルギーの振幅を合わせたベクトル和はポイ
ントＰ_Ｌ _ＭＡＸ１ ^＋３２６において局所最大の電磁エネ
ルギーを生成する（グラフ３１２上に示す）。ポイント
Ｐ_{ＬＭＡＸ１} ^＋３２６はまた、局所最大強度となる（グ
ラフ３１４上に示す）。

【００６６】グラフ３１４上に示す強度パターンは、ポ
イントＰ_０３０８における主要な最大強度のポイントの
回りで対称である。したがって、ポイントＰ_ｍｉｎ１ ⁻
３２０に対して対称に対応するポイントＰ_ｍｉｎ１ ^＋３
２８があり、かつポイントＰ _{ＬＭＡＸ１} ^＋３２６に対称
に対応するポイントＰ_{ＬＭＡＸ１} ⁻３３０がある。一般
に、最小強度のポイントは式（２）に示すように決定さ
れる：式（２）（ｄ）ｓｉｎ（φ））＝（ｎ）（λ）ここで「φ」はポイントＺ３１０における、最小強度の
ポイントの方向とポイントＰ_０３０８との間に形成され
る角度であり、かつｎはゼロでない整数である。例え
ば、ポイントＰ_ｍｉｎ１ ⁻３２０は、角度
「φ_ｍｉｎ１」である。

【００６７】図４は、幅「ｄ_２」（ｄ_２＜ｄ_１）を有す
る第１透過部分２０２の回折パターンへの寄与を示す。
図３Ａおよび３Ｂと比較して、図４は、第１透過部分２
０２の幅が増加するにつれどのように回折パターンが変
化するかを示す。式（２）を適用することにより、最小
強度の第１負および第１正ポイントは、ポイントＺ３１
０において最小強度のポイントの方向とポイントＰ_０３
０８との間の角度「φ _ｍｉｎ１’」を形成する（φ
_ｍｉｎ１’＞φ_ｍｉｎ１）。したがって、ここで第１透
過部分２０２からの光１０８の一部の電磁エネルギーの
分布はグラフ４０２に示すようなものとなり、かつ第１
透過部分２０２からの光１０８の一部の強度の分布はグ
ラフ４０４に示すようなものとなる。なお、グラフ３１
２および３１４上のピークはグラフ４０２および４０４
上のピークよりも急峻である。

【００６８】図５Ａおよび５Ｂは、ウェハ１１４上の面
Ｗ１２０におけるポイントＡ１２２およびＢ１２４での
回折パターンを示す。上記のように、第１調整レンズ１
０４および第２調整レンズ１０６は光１０８の一部をウ
ェハ１１４へ再方向付ける。ウェハ１１４において、第
１透過部分２０２からの光１０８の一部はポイントＡ１
２２に当たり、かつ第２透過部分２０４からの光１０８
の一部はポイント「Ｂ」１２４に当たる。

【００６９】図５Ａは、第１透過部分２０２および第２
透過部分２０４がそれぞれ幅ｄ_１を有し、かつ間隔ｓ_１
だけ分離される場合の回折パターンを示す。第１透過部
分２０２からの光１０８の一部の電磁エネルギーの分布
は、図３Ａおよび３Ｂにグラフ３１２として示される。
最大エネルギーのポイントは、ポイントＡ１２２に対向
する位置に示される。同様に、第２透過部分２０４から
の光１０８の一部の電磁エネルギーの分布は、グラフ５
０２として示される。最大エネルギーのポイントは、ポ
イントＢ１２４に対向する位置に示される。グラフ３１
２および５０２は同じ形であるが間隔ｓ_１’だけ離れ
る。光１０８の一部の強度は、電磁エネルギーの振幅の
ベクトル和の二乗に比例する。したがって、ウェハ１１
４における光１０８の一部の強度の分布はグラフ５０４
として示される。この分布は、グラフ３１２および５０
２に示される電磁エネルギーの振幅のベクトル和の二乗
である。

【００７０】図５Ｂは、第１透過部分２０２および第２
透過部分２０４がそれぞれ幅ｄ_２を有し、かつ間隔ｓ_１
だけ分離される場合の回折パターンを示す。第１透過部
分２０２からの光１０８の一部の電磁エネルギーの分布
は、図４Ａにグラフ４０２として示される。再度、最大
エネルギーのポイントは、ポイントＡ１２２に対向する
位置に示される。同様に、第２透過部分２０４からの光
１０８の一部の電磁エネルギーの分布は、グラフ５０２
として示される。最大エネルギーのポイントは、ポイン
トＢ１２４に対向する位置に示される。再度、グラフ４
０２および５０６は同じ形であるが間隔ｓ_１’だけ離れ
る。ウェハ１１４における光１０８の一部の強度の分布
はグラフ５０８として示される。この分布は、グラフ４
０２および５０６に示される電磁エネルギーの振幅のベ
クトル和の二乗である。

【００７１】グラフ５０４および５０８を比較すると、
グラフ５０４上のピークはグラフ５０８上のピークより
も急峻であることがわかる。また、グラフ５０４におい
て、第１透過部分２０２からの光１０８の一部に対応す
るピークは第２透過部分２０４からの光１０８の一部に
対応するピークとより容易に区別可能である。対照的
に、グラフ５０８において、２つのピークは融合して一
方と他方の区別をより困難にする傾向がある。このよう
な状態を「スピルオーバー」と称す。スピルオーバー
は、レチクル１１２のパターンの特徴が低減されかつウ
ェハ１１４に転写される際にその特徴間に得られ得る分
解能を低下させる。さらに、上記図の検討から、間隔ｓ
が、例えばｓ_１からｓ_２へ、低減されるとよりスピルオ
ーバーが発生することがわかる。したがって、上記図が
示すように、ＩＣチップ上に製造されるデバイスの密度
を増加させようとする試みは、より大きな密度が依存す
る同じくより小さな特徴サイズによって妨げられる。

【００７２】スピルオーバーを低減する１つの方法は、
レチクル１１２のパターンにおける隣接する特徴の電磁
エネルギーの振幅のベクトル和を交番位相シフトマスク
を使用して低減することである。図６は、レチクル１１
２が交番位相シフトマスク６００として実現される際に
回折パターンがどのようにして変化するかを示す。交番
位相シフトマスク６００は、第１透過部分２０２および
位相シフト透過部分６０２を含む。第１透過部分２０２
および位相シフト透過部分６０２のそれぞれは幅ｄ_２を
有する。第１透過部分２０２および位相シフト透過部分
６０２は間隔ｓ _１によって分離される。位相シフト透過
部分６０２は、さらに面Ｒ１１８において形成された凹
部によって特徴付けられる。凹部は面Ｒ１１８中へ波長
λの１／２の奇数倍だけ伸長する（あるいは、位相シフ
ト透過部分６０２は、さらに面１１８上に形成された透
過な凸部によって特徴付けられ、凸部は面Ｒ１１８の外
へ波長λの１／２の奇数倍だけ伸長する）。

【００７３】図６において、第１波形２０６は第１透過
部分２０２から現れ、他方第２波形２０８は位相シフト
透過部分６０２から現れる。間隔ｓ_１の中点における面
Ｒ１１８上のポイントＯ２１０から、３つの方向が示さ
れる。第１方向２１２、第４の方向２２４、および第５
の方向２２６である。第１方向２１２は面Ｒ１１８に対
して垂直である。第１破線２１８によって示されるよう
に、第２波形２０８は第１波形２０６よりも波長λの１
／２だけ先行する。ここで、第１および第２波形２０６
および２０８は位相が異なるので、それらは第１方向２
１２に沿って弱めあうように干渉する。第４の破線２２
８によって示されるように、第１および第２波形２０６
および２０８は位相が合うので、それらは第４の方向２
２４に沿って強めあうように干渉する。第４の方向２２
４は第４の破線２２８に対して垂直である。第５の破線
２３０によって示されるように、第１および第２波形２
０６および２０８は位相が合うので、それらは第５の方
向２２６に沿って強めあうように干渉する。第５の方向
２２６は第５の破線２３０に対して垂直である。負およ
び正１／２次の光のそれぞれに対してポイントＯ２１０
において形成される角度「θ_１／２」は、式（１）（ｍ
＝１／２のとき）から決定される。

【００７４】図６と図２Ａおよび２Ｂとを比較すると、
図６における回折パターンが図２Ａおよび２Ｂの回折パ
ターンの逆であることがわかる。図２Ｂにおいて、０次
の光（第１方向２１２）は強めあう干渉の方向であり、
負１／２次の光（第４の方向２２４）および正１／２次
の光（第５の方向２２６）は弱めあう干渉の方向であ
る。対照的に、図６において、０次の光（第１方向２１
２）は弱めあう干渉の方向であり（図示しないが、負１
次の光および正１次の光と同様である）、負１／２次の
光（第４の方向２２４）および正１／２次の光（第５の
方向２２６）は強めあう干渉の方向である。

【００７５】さらに、全体として、図１、２Ａおよび２
Ｂならびに６の教示によると、交番位相シフトマスク６
００の第１利点を示す。図１は、第１透過部分２０２お
よび第２透過部分２０４からの１次の光（すなわち、−
１_ａ、＋１_ａ、−１_ｂ、および＋１_ｂ）はそれぞれ角度
θ_１でレチクル１１２を抜ける。１次の光は強めあう干
渉の方向である。図６は、交番位相シフトマスク６００
を使用することによって、１次の光は弱めあう干渉の方
向となり、他方１／２次の光が強めあう干渉の方向とな
る。図６において、１／２次の光はそれぞれ角度θ
_１/２’を有する。θ_１/２’は対応の１次の光のそれぞ
れに対して角度θ_１’の半分である。図２Ａおよび２Ｂ
は、間隔ｓが、例えば間隔ｓ_１から間隔ｓ_２へ低減され
ると角度θはθ_１からθ_１’へ増加する。したがって、
図１において、レチクル１１２が交番位相シフトマスク
６００として実現されると、間隔ｓは角度θが増加する
ように低減され得る。１／２次の光が第１調整レンズ１
０４に当たる限り、角度θは増加され得る。ここで０次
および１次の光は弱めあう干渉の方向であるので、角度
θの増加によって１次の光のいくつか（すなわち、−１
_ａおよび＋１_ｂ）が第１調整レンズ１０４に当たらない
おそれがあっても問題とならない。レチクル１１２が交
番位相シフトマスク６００として実現される場合、強め
あう干渉の方向である１／２次の光を使用してレチクル
１１２のパターンをウェハ１１４へ転写する。レチクル
１１２のそのような構成が交番位相シフトマスク６００
として実現されることを図７に示す。図７において、第
１透過部分２０２および位相シフト透過部分６０２は間
隔ｓ_３（ここで、ｓ_３＜ｓ_１）によって分離される。

【００７６】図８は、幅ｄ_２を有する位相シフト透過部
分６０２の回折パターンへの寄与を示す。図８におい
て、位相シフト透過部分６０２からの光１０８の一部の
電磁エネルギーの分布はグラフ８０２として示される。
グラフ８０２は図４のグラフ４０２の鏡像イメージであ
る。しかし、光１０８の一部の強度は電磁エネルギーの
振幅のベクトル和の二乗に比例するので、位相シフト透
過部分６０２からの光１０８の一部の強度の分布は図４
のグラフ４０４と同一である。

【００７７】図９は、第１透過部分２０２および位相シ
フト透過部分６０２がそれぞれが幅ｄ_２を有しかつ間隔
ｓ_３によって分離される場合のウェハ１１４上の面Ｗ１
２０におけるポイントＡ１２２およびＢ１２４での回折
パターンを示す。第１透過部分２０２からの光１０８の
一部の電磁エネルギーの分布は、図４からのグラフ４０
２として示される。最大電磁エネルギーのポイントはポ
イントＡ１２２に対向する位置に示される。同様に、位
相シフト透過部分６０２からの光１０８の一部の電磁エ
ネルギーの分布は、グラフ８０２として示される。最大
電磁エネルギーのポイントはポイントＢ１２４に対向す
る位置に示される。グラフ４０２および８０２は鏡像イ
メージの形を有し、かつ間隔「ｓ_３’」だけ離れる。ｓ
_３’は第１調整レンズ１０４および第２調整レンズ１０
６によって生成される間隔ｓ_３の低減に対応する。光１
０８の一部の強度は電磁エネルギーの振幅のベクトル和
の二乗に比例する。したがって、ウェハ１１４における
光１０８の一部の強度の分布はグラフ９０２として示さ
れ、グラフ４０２および８０２に示される電磁エネルギ
ーの振幅のベクトル和の二乗である。

【００７８】グラフ９０２（図９）と５０８（図５Ｂ）
とを比較すると、グラフ９０２上のピークがグラフ５０
８上のピークよりも急峻であることがわかる。また、グ
ラフ９０２において、第１透過部分２０２からの光１０
８の一部に対応するピークは、位相シフト透過部分６０
２からの光１０８の一部に対応するピークとより容易に
区別可能である。対照的に、グラフ５０８において、第
１透過部分２０２および第２透過部分２０４からの２つ
のピークは融合して一方と他方の区別をより困難にする
傾向がある。さらに、グラフ９０２上のピークは互いに
間隔ｓ_３’だけ分離される。ｓ_３’は、グラフ５０８上
のピークを分離するｓ_１’よりも短い。したがって、グ
ラフ９０２は、グラフ５０８によって示されるよりも大
きな分解能を示す。このより大きな分解能は交番位相シ
フトマスク６００の第２利点である。

【００７９】理論上では交番位相シフトマスク６００が
ＩＣチップ上に製造されるデバイス密度を増加すると非
常に期待されるが、製造能力に制限があるのでこのアプ
ローチの有効性は小さくなる可能性がある。実行可能な
交番位相シフトマスク６００の実現できるかどうかは、
波長λの１／２の奇数倍の深さ（高さ）を有するレチク
ル１１２中（上）の凹部（凸部）かつ幅ｄを有し、かつ
間隔ｓだけ隣接する透過部分２０２から離れた位相シフ
ト透過部分６０２を精密に製造する能力に左右される。

【００８０】図６について上記したように、これらの評
価基準から外れると、第１および第２波形２０６および
２０８が完全に位相が異なるとは限らない（例えば、第
２波形２０８はおよそ波長λの１／２だけ第１波形２０
６を先行し得る）。したがって、交番位相シフトマスク
６００における０次の光の弱めあう干渉は、完全でない
ことがある。この場合、０次の光は無視できない強度を
有することがある。０次の光におけるそのような所望し
ない強度を「ゼロ次漏れ」と称す。

【００８１】さらに、交番位相シフトマスク６００が完
璧に製造される場合でさえ、得られたトポグラフィーに
よって回折のさらなるモードを生じ、０次の光が無視で
きない強度を有する原因となる。この現象を「トポグラ
フィック効果」または「伝送線路（ｔｒａｎｓｍｉｓｓ
ｉｏｎｌｉｎｅ）効果」と称す。したがって、ある程
度のゼロ次漏れは、交番位相シフトマスク６００の使用
に本質的に伴うものである。図１０は、光１０８の一部
が位相シフト透過部分６０２から現れる際に生成される
トポグラフィック効果を示す。

【００８２】図１０において、６つの光線が位相シフト
透過部分６０２の後壁から現れるように示される。第１
光線「ｒ_ａ」１００４、第２光線「ｒ_ｂ」１００６、第
３の光線「ｒ_ｃ」１００８、第４の光線「ｒ_ｄ」１０１
０、第５の光線「ｒ_ｅ」１０１２、および第６の光線
「ｒ_ｆ」１０１４である。第１の光線ｒ_ａ１００４、第
２の光線ｒ_ｂ１００６、および第３のの光線ｒ_ｃ１００
８は負方向へ回折し、他方第４の光線ｒ_ｄ１０１０、第
５のの光線ｒ_ｅ１０１２、および第６のの光線ｒ _ｆ１０
１４は正方向へ回折する。第１の光線ｒ_ａ１００４およ
び第４の光線ｒ_ｄ１０１０は、図８と同じように位相シ
フト透過部分６０２から伝播する。対照的に、第２の光
線ｒ_ｂ１００６および第３の光線ｒ_ｃ１００８は負側壁
１０１６に当たり、そして正方向へ再方向付けられる。
同様に、第５の光線ｒ_ｅ１０１２および第６の光線ｒ_ｆ
１０１４は正側壁１０１８に当たり、そして負方向へ再
方向付けられる。第２の光線ｒ_ｂ１００６および第５の
光線ｒ_ｅ１０１２はそれらの交差点で強めあうように干
渉する。同様に、第３の光線ｒ_ｃ１００８および第６の
光線ｒ_ｆ１０１４はそれらの交差点で強めあうように干
渉する。第２の光線ｒ _ａ１００４、第３の光線ｒ_ｂ１０
０６、第５の光線ｒ_ｅ１０１２、および第６の光線ｒ_ｆ
１０１４の再方向付けの正味の結果は、無視できない強
度を有する光が矢印１０２０によって示されるような０
次方向へ伝播する。これがトポグラフィック効果であ
る。

【００８３】図１１は、交番位相シフトマスク６００と
して実現されるレチクル１１２からの負１／２次、正１
／２次および０次の漏れ光の経路を示す。図１１におい
て、第１透過部分２０２および位相シフト透過部分６０
２はそれぞれ幅ｄ_２を有し、かつ間隔ｓ_３だけ分離され
る。第１透過部分２０２から現れる光１０８の一部と位
相シフト透過部分６０２から現れる光１０８の一部とを
区別するために、下付き文字を使用する。したがって、
第１透過部分２０２から現れる光１０８の負１／２次お
よび正１／２次部分はそれぞれ「−１／２_ａ」および
「＋１／２_ａ」と標識される。負１／２次の光−１／２
_ａおよび正１／２次の光＋１／２_ａは、角度
「θ_１／２’’」で第１透過部分２０２から現れる。同
様に、位相シフト透過部分６０２から現れる光１０８の
負１／２次、正１／２次、およびゼロ次漏れ部分はそれ
ぞれ「−１／２_ｂ」、「＋１／２_ｂ」、および
「Ｏ_Ｉｂ」と標識される。負１／２次の光−１／２_ｂお
よび正１／２次の光＋１／２_ｂのそれぞれは角度θ
_１／２’’で位相シフト透過部分６０２から現れる。

【００８４】ここまで面Ｗ１２０においてウェハ１１４
に当たる光１０８の一部について説明したが、数百ナノ
メーターのオーダーで測定する波長λを用いて、ウェハ
１１４に適用するフォトレジストの層の厚さのばらつき
が著しく大きいので、フォトレジスト層を単一面として
モデリングすることは無効となることが当業者に理解さ
れ得る。実行可能なフォトリソグラフィシステムは、フ
ォトレジスト層が面Ｗ１２０から実質的に外れても、レ
チクル１１２のパターンを低減し、かつウェハ１１４へ
パターンを転写することが可能でなければならない。

【００８５】図１２は、異なる面における負１／２次、
正１／２次、およびゼロ次漏れ光の経路を示す。図１２
において、面Ｗ１２０は名目上の焦点面として示され
る。面「Ｘ」１２０２は面Ｗ１２０に平行であり、光源
１０２へ距離「Ｄ」だけより近いように示される。同様
に、面「Ｙ」１２０４は面Ｗ１２０に平行であり、光源
１０２から距離「Ｄ」だけより遠いように示される。

【００８６】負１／２次の光−１／２_ａ、正１／２次の
光＋１／２_ａ、負１／２次の光−１／２_ｂ、正１／２次
の光＋１／２_ｂ、およびゼロ次漏れ光０_１ｂのそれぞれ
に沿って、光１０８の一部の波長λの期間の位相を表す
ポイントを示す。これらのポイントは、「ｆ」（ゼロか
ら落ちる）、「ｍ」（最小）、「ｒ」（ゼロから上が
る）、および「Ｍ」（最大）と標識される。波長λは光
１０８のそれぞれの次数の部分のうちの１つの上の２つ
の共通の位相ポイント間の距離に対応する（すなわち、
ｆからｆ）。

【００８７】第１透過部分２０２から現れる光１０８の
一部と位相シフト透過部分６０２から現れる光１０８の
一部とを区別するために、下付き文字を使用する。した
がって、正１／２次の光＋１／２_ａに対して、波長λは
「ｆ_{＋１／２ａ}」から「ｍ_＋ _１／２ａ」、次いで「ｒ
_{＋１／２ａ}」、次いで「Ｍ_{＋１／２ａ}」、次いで「ｆ_＋
_１／２ａ」へと進む。同様に、負１／２次の光−１／２
_ａに対して、波長λは「ｆ_{−１／２ａ}」から「ｍ
_{−１／２ａ}」、次いで「ｒ_{−１／２ａ}」、次いで「Ｍ₋
_１／２ａ」、次いで「ｆ_{−１／２ａ}」へと進む。同様
に、正１／２次の光＋１／２_ｂに対して、波長λは「ｆ
_{＋１／２ｂ}」から「ｍ_{＋１／２ｂ}」、次いで「ｒ_＋
_１／２ｂ」、次いで「Ｍ_{＋１／２ｂ}」、次いで「ｆ
_{＋１／２ｂ}」へと進む。また、負１／２次の光−１／２
_ｂに対して、波長λは「ｆ_{−１／２ｂ}」から「ｍ_−１
_／２ｂ」、次いで「ｒ_{−１／２ｂ}」、次いで「Ｍ
_{−１／２ｂ}」、次いで「ｆ_−１ _／２ｂ」へと進む。最後
に、ゼロ次漏れ光０_１ｂに対して、波長λは
「ｒ_０１ｂ」（図示せず）から「Ｍ_０１ｂ」、次いで
「ｆ_０１ｂ」、次いで「ｍ_０１ｂ」、次いで
「ｒ_０１ｂ」（図示せず）へと進む。

【００８８】図１２の説明は、負および正１／２次の光
−１／２_ａおよび＋１／２_ａは位相が同じであり、かつ
負および正１／２次の光−１／２_ｂおよび＋１／２_ｂは
また位相が同じである。一括して、第１透過部分２０２
から現れる負１／２次の光−１／２_ａおよび正１／２次
の光＋１／２_ａならびに位相シフト透過部分６０２から
現れる負１／２次の光−１／２_ｂおよび正１／２次の光
＋１／２_ｂは位相が異なる。これは、図９のグラフ４０
２および８０２の形状に一致する。

【００８９】しかし、ゼロ次漏れ光０_１ｂと位相シフト
透過部分６０２から現れる負および正１／２次の光−１
／２_ｂおよび＋１／２_ｂとを比較すると、これら光の３
つの部分は面Ｘ１２０２において実質的に位相が同じで
あり、ゼロ次漏れ光０_１ｂは面Ｙ１２０４において負１
／２次の光−１／２_ｂと正１／２次の光＋１／２_ｂとで
実質的に位相が異なる。

【００９０】図１３Ａ、図１３Ｂおよび図１３Ｃは、負
の１／２次、正の１／２次、およびゼロ次漏れ光の経路
が異なる平面でウェハ１１４に衝突する際に起こる回折
パターンを示す。

【００９１】図１３Ａは、位相シフト透過部分６０２か
ら現れるゼロ次漏れ光０_ｌbの、平面Ｗ１２０での回折
パターンに対する貢献を示す。第１の透過部分２０２か
らの光−１／２_ａおよび＋１／２_ａの１／２次部分の電
磁エネルギーの分布を図４からのグラフ４０２として示
す。同様に、位相シフト透過部分６０２からの光−１／
２_ｂおよび＋１／２_ｂの１／２次部分の電磁エネルギー
の分布を図８からのグラフ８０２として示す。さらに、
位相シフト透過部分６０２からのゼロ次漏れ光０_ｌｂの
電磁エネルギーの分布をグラフ１３０２として示す。光
１０８の上記部分の強度は、電磁エネルギーの振幅のベ
クトル和の二乗に比例する。したがって、光１０８の、
平面Ｗ１２０における部分の強度分布はグラフ１３０４
として示す通りであり、これは、グラフ４０２、８０２
および１３０２に示す電磁エネルギーの振幅のベクトル
和の二乗である。

【００９２】グラフ８０２に示す電磁エネルギーの分布
は、負および正の１／２次光−１／２_ｂおよび＋１／２
_ｂが互いに近接しているとき（図１２参照）に生成され
るため、グラフ１３０２に示す電磁エネルギーの分布
は、グラフ１３０４に示すように、光１０８の、平面Ｗ
１２０における部分の強度分布に対してほとんどインパ
クトを有していない。グラフ１３０４（図１３Ａ）と９
０２（図９）とを比較すると、両方のグラフが２つのピ
ーク、すなわちピーク「Ｋ」１３０６とピーク「Ｌ」１
３０８によって特徴づけられる類似の形状を有すること
がわかる。各ピークは高さ「ｈ」を有する。

【００９３】図１３Ｂは、位相シフト透過部分６０２か
ら現れるゼロ次漏れ光０_ｌbの、平面Ｘ１２０２での回
折パターンに対する貢献を示す。図１３Ａに示すよう
に、第１の透過部分２０２からの光−１／２_ａおよび＋
１／２_ａの１／２次部分の電磁エネルギーの分布を図４
からのグラフ４０２として示す。位相シフト透過部分６
０２からの光−１／２_ｂおよび＋１／２_ｂの１／２次部
分の電磁エネルギーの分布を図８からのグラフ８０２と
して示す。位相シフト透過部分６０２からのゼロ次漏れ
光０_ｌｂの電磁エネルギーの分布をグラフ１３０２とし
て示す。光１０８の上記部分の強度は、電磁エネルギー
の振幅のベクトル和の二乗に比例する。したがって、光
１０８の、平面Ｘ１２０２における部分の強度分布はグ
ラフ１３１０として示す通りであり、これは、グラフ４
０２、８０２および１３０２に示す電磁エネルギーの振
幅のベクトル和の二乗である。

【００９４】しかし、グラフ８０２に示す電磁エネルギ
ーの分布は、負および正の１／２次光−１／２_ｂおよび
＋１／２_ｂがその間にある程度の距離を有しているとき
（図１２参照）に生成されるため、グラフ１３０２に示
す電磁エネルギーの分布は、グラフ１３１０に示すよう
に、光１０８の、平面Ｘ１２０２における部分の強度分
布に対してインパクトを有する。ここで、位相シフト透
過部分６０２から現れるゼロ次漏れ光０_ｌｂと、負およ
び正の１／２次光−１／２_ｂおよび＋１／２_ｂとは、互
いに実質的に同期している。従って、グラフ８０２およ
び１３０２に示す電磁エネルギーの振幅のベクトル和
は、グラフ１３０２に示す電磁エネルギーの振幅よりも
大きい。グラフ１３１０（図１３Ｂ）と１３０４（図１
３Ａ）とを比較すると、両方のグラフが２つのピークに
よって特徴づけられることがわかる。しかし、グラフ１
３１０において、ピークＬ１３０８は高さ「ｈ’」を有
し、ピークＫ１３０６は高さ「ｈ」を有し、ｈ’＞ｈで
ある。

【００９５】図１３Ｃは、位相シフト透過部分６０２か
ら現れるゼロ次漏れ光０_ｌbの、平面Ｙ１２０４での回
折パターンに対する貢献を示す。図１３Ａおよび図１３
Ｂに示すように、第１の透過部分２０２からの光−１／
２_ａおよび＋１／２_ａの１／２次部分の電磁エネルギー
の分布を図４からのグラフ４０２として示す。位相シフ
ト透過部分６０２からの光−１／２_ｂおよび＋１／２_ｂ
の１／２次部分の電磁エネルギーの分布を図８からのグ
ラフ８０２として示す。位相シフト透過部分６０２から
のゼロ次漏れ光０_ｌｂの電磁エネルギーの分布をグラフ
１３０２として示す。光１０８の上記部分の強度は、電
磁エネルギーの振幅のベクトル和の二乗に比例する。従
って、光１０８の、平面Ｘ１２０２における部分の強度
分布はグラフ１３１２として示す通りであり、これは、
グラフ４０２、８０２および１３０２に示す電磁エネル
ギーの振幅のベクトル和の二乗である。

【００９６】しかし、グラフ８０２に示す電磁エネルギ
ーの分布は、負および正の１／２次光−１／２_ｂおよび
＋１／２_ｂがその間にある程度の距離を有しているとき
（図１２参照）に生成されるため、グラフ１３０２に示
す電磁エネルギーの分布は、グラフ１３０８に示すよう
に、光１０８の、平面Ｙ１２０４における部分の強度分
布に対してインパクトを有する。ここで、位相シフト透
過部分６０２から現れるゼロ次光０_ｌｂと、負および正
の１／２次光−１／２_ｂおよび＋１／２_ｂとは、互いに
実質的に非同期である。従って、グラフ８０２および１
３０２に示す電磁エネルギーの振幅のベクトル和は、グ
ラフ１３０２に示す電磁エネルギーの振幅よりも小さ
い。グラフ１３１２（図１３Ｃ）と１３０４（図１３
Ａ）とを比較すると、両方のグラフが２つのピークによ
って特徴づけられることがわかる。しかし、グラフ１３
１２において、ピークＬ１３０８は高さ「ｈ”」を有
し、ピークＫ１３０６は高さ「ｈ」を有し、ｈ”＜ｈで
ある。

【００９７】図１４Ａ、図１４Ｂおよび図１４Ｃは、ゼ
ロ次漏れが印刷された線および空間に及ぼす悪影響を示
す走査型電子顕微鏡画像である。図１４Ａは、平面Ｗ１
２０に露出したフォトレジストから形成された線に対応
する。線１４０２は、グラフ１３０４のピークＫ１３０
６に対応する強度で露出したフォトレジストに対応す
る。線１４０４は、グラフ１３０４のピークＬ１３０８
に対応する強度で露出したフォトレジストに対応する。
線１４０２および１４０４は均一な幅を有する。図１４
Ｂは、平面Ｘ１２０２に露出したフォトレジストから形
成された線に対応する。線１４０２は、グラフ１３１０
のピークＫ１３０６に対応する強度で露出したフォトレ
ジストに対応する。線１４０４は、グラフ１３１０のピ
ークＬ１３０８に対応する強度で露出したフォトレジス
トに対応する。線１４０２は線１４０４よりも狭い幅を
有する。図１４Ｃは、平面Ｙ１２０４に露出したフォト
レジストから形成された線に対応する。線１４０２は、
グラフ１３１２のピークＫ１３０６に対応する強度で露
出したフォトレジストに対応する。線１４０４は、グラ
フ１３１２のピークＬ１３０８に対応する強度で露出し
たフォトレジストに対応する。線１４０２は線１４０４
よりも広い幅を有する。当業者であれば、ウェハ１１４
上に形成された線幅の変化が、製造中のデバイスの電気
的または電子的特性に悪影響を及ぼし得ることを理解し
得る。特に懸念されるのは、変化する位置が変わること
であるが、これは露出したフォトレジストが名目上焦点
面の上方にあるか下方にあるかに依存する。

【００９８】図１５は、本発明によるフォトリソグラフ
ィシステム１５００をブロック図により説明する。フォ
トリソグラフィシステム１５００は、照射源１０２と、
第１の調整レンズ１０４と、遮光アパチャ１５０２と、
第２の調整レンズ１０６とを含む。照射源１０２は、光
１０８が網線１１２の交番位相シフトマスク６００を通
過するようにさせることができる。第１の調整レンズ１
０４は、交番位相シフトマスク６００からの光１０８を
瞳孔面１１６に収束させることができる。遮光アパチャ
１５０２は、実質的に瞳孔面１１６内に位置し、光１０
８の一部分を遮光することができる。第２の調整レンズ
１０６は、瞳孔面１１６からの光１０８をフォトレジス
ト（ここではウェハ１１６上に示す）に向けて方向付け
し直すことができる。

【００９９】遮光アパチャ１５０２は、遮光アパチャ１
５０２と、フォトリソグラフィシステム１５００の別の
部分、すなわちエアーベアリングデバイス（図示せ
ず）、磁気浮揚デバイス（図示せず）などとの間に連結
された支持アーム（図示せず）によって支持され得る。
遮光アパチャ１５０２は、光１０８の波長λに対して半
透過である。遮光アパチャ１５０２は好適には、光１０
８の波長λに対して不透過である。

【０１００】遮光アパチャ１５０２は、瞳孔面１１６に
おける光１０８のゼロ次部分に位置する。典型的には、
遮光アパチャ１５０２の面積は、瞳孔面１１６における
光１０８のゼロ次部分（たとえば、０_ｌｂ）の面積以上
である。遮光アパチャ１５０２は好適には、瞳孔面１１
６における光１０８のゼロ次部分の形状に実質的に対応
する形状を有する。この面積は、第１の調整レンズ１０
４の開口率の関数、または第１の調整レンズ１０４と瞳
孔面１１６との間の光１０８の部分的コヒーレンスの関
数であり得る。

【０１０１】図１６は、本発明による遮光アパチャ１６
００を示す。遮光アパチャ１６００は、光１０８の波長
λに対して半透過である物体１６０２と、交番位相シフ
トマスク６００を用いたフォトグラフィシステム（たと
えば、フォトグラフィシステム１５００）の瞳孔面１１
６における光１０８のゼロ次部分（たとえば、０_ｌｂ）
に物体１６０２を実質的に支持する手段を含む。支持手
段は、物体１６０２とフォトグラフィシステム（図示せ
ず）との間に連結された支持アーム１６０４と、エアー
ベアリングデバイス（図示せず）と、磁気浮揚デバイス
（図示せず）とを含み得るがこれらには限定されない。
物体１６０２は好適には、光１０８の波長λに対して不
透過である。

【０１０２】典型的には、物体１６０２の面積は、瞳孔
面１１６における光１０８のゼロ次部分（たとえば、０
_ｌｂ）の面積以上である。物体１６０２は好適には、瞳
孔面１１６における光１０８のゼロ次部分の形状に実質
的に対応する形状を有する。この面積は、フォトグラフ
ィシステムの調整レンズ（たとえば、第１の調整レンズ
１０４）の開口率の関数、またはフォトグラフィシステ
ムの光１０８の部分的コヒーレンスの関数であり得る。

【０１０３】図１７は、遮光アパチャ１７００を示し、
遮光アパチャ１７００は、第２の物体１７０２と、第３
の物体１７０４と、第２および第３の物体１７０２およ
び１７０４を瞳孔面１１６における光１０８の位相誤差
部分に支持する手段とを含む。第２および第３の物体１
７０２および１７０４は、光１０８の波長λに対して半
透過である。当業者であれば、さらなる位相誤差が、特
にフォトグラフィシステムによって用いられる網線１１
２のパターンのピッチの関数として、起こり得ることを
理解する。これらの他の位相誤差は、光の他の１未満の
次数、たとえば光の３／４次などと関連づけられ得る。
遮光アパチャ１７００は、２７０ナノメートルのピッチ
で９０ナノメートルの線幅を有するパターンを有する状
態で示されている。ピッチが増加すると、第２および第
３の物体１７０２および１７０４が物体１６０２に近づ
く方向に移動する。

【０１０４】図１８は、フォトグラフィシステムにおけ
る撮像性能を向上させる方法１８００のフローチャート
を示す。方法１８００では、ステップ１８０２におい
て、瞳孔面のうち、位相シフトマスクからの光の位相誤
差部分が収束する部分が見つけられる。ステップ１８０
４において、アパチャが瞳孔面の見つけられた部分に配
置される。光の位相誤差部分は、光のゼロ次部分であり
得る。アパチャは好適には、光の波長に対して不透過で
ある。アパチャは好適には、光の別の部分が瞳孔面を通
過することを可能にする。アパチャの面積は好適には、
瞳孔面の上記見つけられた部分の面積に対応する。アパ
チャの形状は好適には、瞳孔面の上記見つけられた部分
の形状に対応する。

【０１０５】図１９は、フォトグラフィシステムにおけ
る撮像性能を向上させる方法１９００のフローチャート
を示す。方法１９００では、ステップ１９０２におい
て、ある波長を有する光が網線を通過する際に上記波長
を有する光の位相誤差部分を生成することができるパタ
ーンを有する位相シフトマスクを有する網線が選択され
る。位相誤差は、瞳孔面における遮光アパチャにおいて
収束することができる。ステップ１９０４において、上
記波長を有する光が選択された網線を通過する。好適に
は、ステップ１９０６において、フォトレジストが、選
択された網線を通過した光に露出させる。

【０１０６】本発明の実施形態を述べてきたが、上記実
施形態は例示のためのみに示されたものであり、本発明
を限定するものではないことが理解されるべきである。
当業者であれば、特許請求の範囲で定義された本発明の
精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細
の様々な変更がなされ得ることを理解する。したがっ
て、本発明の範囲は、上記の例示のための実施形態によ
って限定されるべきではなく、特許請求の範囲およびそ
の均等物によってのみ定義されるべきである。

【０１０７】瞳孔面を有し位相シフトマスクを用いるフ
ォトグラフィシステムにおける撮像性能を向上させる方
法。瞳孔面のうち、位相シフトマスクからの光の位相誤
差部分が収束する部分が見つけられる。瞳孔面の見つけ
られた部分にアパチャが配置される。典型的には、位相
シフトマスクからの光の位相誤差部分は、「ゼロ次漏
れ」としばしば呼ばれる、光のゼロ次部分である。ゼロ
次部分漏れを遮光することによって、名目上焦点面の上
方または下方にあるフォトレジストが露出される光の強
度の変化が大幅に緩和される。これにより、ウェハ上に
形成される線幅の変化が低減する。

【０１０８】

【発明の効果】以上の説明により、ゼロ次漏れがフォト
レジストを露光させる光の強度のばらつきを引き起こす
ことを防ぐための位相シフトマスク撮像性能を向上させ
る装置およびシステム、ならびにその方法を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、例示的なフォトリソグラフィシステム
１００を示すブロック図である。

【図２Ａ】図２Ａは、面Ｒ１１８の第１の透過部分２０
２および第２の透過部分２０４を通過した後の光１０８
の干渉の関数から、どのように回折パターンが得られる
かを示す図である。

【図２Ｂ】図２Ｂは、面Ｒ１１８の第１の透過部分２０
２および第２の透過部分２０４を通過した後の光１０８
の干渉の関数から、どのように回折パターンが得られる
かを示す図である。

【図３Ａ】図３Ａは、幅がｄ_１である場合の第１の透過
部分２０２の回折パターンに対する寄与を示す図であ
る。

【図３Ｂ】図３Ｂは、幅がｄ_１である場合の第１の透過
部分２０２の回折パターンに対する寄与を示す図であ
る。

【図４】図４は、幅が「ｄ_２」（ここで、ｄ_２＜ｄ_１）
である場合の第１の透過部分２０２の回折パターンに対
する寄与を示す図である。

【図５Ａ】図５Ａは、ウェハ１１４上の面Ｗ１２０にお
けるポイントＡ１２２およびＢ１２４における回折パタ
ーンを示す図である。

【図５Ｂ】図５Ｂは、ウェハ１１４上の面Ｗ１２０にお
けるポイントＡ１２２およびＢ１２４における回折パタ
ーンを示す図である。

【図６】図６は、レチクル１１２が交番位相シフトマス
ク６００として実現される場合の回折パターンがどのよ
うに変化したかを示す図である。

【図７】図７は、交番位相シフトマスク６００として実
現されたレチクル１１２を示す図である。

【図８】図８は、幅がｄ_２である場合の位相シフト透過
部分６０２の回折パターンに対する寄与を示す図であ
る。

【図９】図９は、第１の透過部分２０２および位相シフ
ト透過部分６０２の各々が、幅ｄ_２であり、間隔ｓ
_３分、隔てられている場合における、ウェハ１１４上の
面Ｗ１２０におけるポイントＡ１２２およびＢ１２４に
おける回折パターンを示す図である。

【図１０】図１０は、位相シフト透過部分６０２から発
せられる光１０８の一部として生成されたトポグラフィ
効果を示す図である。

【図１１】図１１は、交番位相シフトマスク６００とし
て実現されるレチクル１１２からの負の１／２次の光、
正の１／２次の光、およびゼロ次漏れの光の経路を示す
図である。

【図１２】図１２は、異なる面においてウェハ１１４に
入射する、負の１／２次の光、正の１／２次の光、およ
びゼロ次漏れの光の経路を示す図である。

【図１３Ａ】図１３Ａは、負の１／２次の光、正の１／
２次の光、およびゼロ次漏れの光の経路が異なる平面に
おいてウェハ１１４に入射する場合の回折パターンを示
す図である。

【図１３Ｂ】図１３Ｂは、負の１／２次の光、正の１／
２次の光、およびゼロ次漏れの光の経路が異なる平面に
おいてウェハ１１４に入射する場合の回折パターンを示
す図である。

【図１３Ｃ】図１３Ｃは、負の１／２次の光、正の１／
２次の光、およびゼロ次漏れの光の経路が異なる平面に
おいてウェハ１１４に入射する場合の回折パターンを示
す図である。

【図１４Ａ】図１４Ａは、ゼロ次漏れがプリントされた
ラインおよびスペースに及ぼす有害な影響を示す走査電
子顕微鏡の映像の図である。

【図１４Ｂ】図１４Ｂは、ゼロ次漏れがプリントされた
ラインおよびスペースに及ぼす有害な影響を示す走査電
子顕微鏡の映像の図である。

【図１４Ｃ】図１４Ｃは、ゼロ次漏れがプリントされた
ラインおよびスペースに及ぼす有害な影響を示す走査電
子顕微鏡の映像の図である。

【図１５】図１５は、本発明によるフォトリソグラフィ
システム１５００を示すブロック図である。

【図１６】図１６は、本発明による遮光アパチャ１６０
０の図である。

【図１７】図１７は、第２の物体１７０２および第３の
物体１７０４と、瞳孔面１１６における光１０８の位相
誤差部分において第２および第３の物体１７０２および
１７０４を支持する手段とを含む遮光アパチャ１７００
を示す図である。

【図１８】図１８は、フォトリソグラフィシステムにお
いて撮像性能を向上させる方法１８００のフローチャー
トである。

【図１９】図１９は、フォトリソグラフィシステムにお
いて撮像性能を向上させる方法１９００のフローチャー
トである。

【符号の説明】

１００フォトリソグラフィシステム１０２照射源１０４第１の調整レンズ１０６第２の調整レンズ１０８光１１０光軸１１２レチクル１１４ウェハ１１６瞳孔面１１８面Ｒ１２０面Ｗ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１５年５月１９日（２００３．５．１
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２Ａ

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２Ａ】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２Ｂ

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２Ｂ】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３Ａ

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３Ａ】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３Ｂ

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３Ｂ】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５Ａ

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５Ａ】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５Ｂ

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５Ｂ】

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正１０】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正１１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正１２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正１３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

【手続補正１４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

【手続補正１５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

【手続補正１６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３Ａ

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３Ａ】

【手続補正１７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３Ｂ

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３Ｂ】

【手続補正１８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３Ｃ

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３Ｃ】

【手続補正１９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１５】

【手続補正２０】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１７】

【手続補正２１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１８】

【手続補正２２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１９】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光の波長に対して半透過である物体と、該物体を、位相シフトマスクを用いたフォトグラフィシ
ステムの瞳孔面における該光のゼロ次部分に実質的に支
持する手段と、を備えた遮光アパチャ。
【請求項２】前記支持する手段が、前記物体と前記フ
ォトグラフィシステムとの間に連結された支持アームで
ある、請求項１に記載の遮光アパチャ。
【請求項３】前記支持する手段が、エアーベアリング
デバイスである、請求項１に記載の遮光アパチャ。
【請求項４】前記支持する手段が、磁気浮揚デバイス
である、請求項１に記載の遮光アパチャ。
【請求項５】前記物体が、前記波長に対して不透過で
ある、請求項１に記載の遮光アパチャ。
【請求項６】前記物体が第１の面積を有し、前記瞳孔
面における前記光の前記ゼロ次部分が第２の面積を有
し、該第１の面積は該第２の面積以上である、請求項１
に記載の遮光アパチャ。
【請求項７】前記物体が第１の形状を有し、前記瞳孔
面における前記光の前記ゼロ次部分が第２の形状を有
し、該第１の形状は該第２の形状に実質的に対応する、
請求項６に記載の遮光アパチャ。
【請求項８】前記第１の面積が、前記フォトグラフィ
システムの調整レンズの開口率の関数である、請求項６
に記載の遮光アパチャ。
【請求項９】前記第１の面積が、前記フォトグラフィ
システムの前記光の部分的コヒーレンスの関数である、
請求項６に記載の遮光アパチャ。
【請求項１０】前記波長に対して半透過である第２の
物体と、該第２の物体を、前記瞳孔面における該光の位相誤差部
分に支持する手段と、をさらに備えた、請求項１に記載
の遮光アパチャ。
【請求項１１】前記瞳孔面における前記光の前記位相
誤差部分が、前記フォトグラフィシステムによって用い
られる網線のパターンのピッチの関数である、請求項１
０に記載の遮光アパチャ。
【請求項１２】光が位相シフトマスクを通過するよう
にさせることができる照射源と、該位相シフトマスクからの該光を、瞳孔面に収束させる
ことができる第１の調整レンズと、実質的に該瞳孔面内に位置し、該光の一部分を遮光する
ことができる、遮光アパチャと、該瞳孔面からの該光を、フォトレジストに向けて方向付
けし直すことができる、第２の調整レンズと、を備えた
フォトグラフィシステム。
【請求項１３】前記遮光アパチャが、前記光の波長に
対して半透過である、請求項１２に記載のフォトグラフ
ィシステム。
【請求項１４】前記遮光アパチャが、前記光の波長に
対して不透過である、請求項１２に記載のフォトグラフ
ィシステム。
【請求項１５】前記遮光アパチャが、前記瞳孔面にお
ける前記光のゼロ次部分に位置づけられる、請求項１２
に記載のフォトグラフィシステム。
【請求項１６】前記遮光アパチャが第１の面積を有
し、前記瞳孔面における前記光の前記ゼロ次部分が第２
の面積を有し、該第１の面積は該第２の面積以上であ
る、請求項１５に記載のフォトグラフィシステム。
【請求項１７】前記遮光アパチャが第１の形状を有
し、前記瞳孔面における前記光の前記ゼロ次部分が第２
の形状を有し、該第１の形状は該第２の形状に実質的に
対応する、請求項１６に記載のフォトグラフィシステ
ム。
【請求項１８】前記第１の面積が、前記第１の調整レ
ンズの開口率の関数である、請求項１７に記載のフォト
グラフィシステム。
【請求項１９】前記第１の面積が、前記第１の調整レ
ンズと前記瞳孔面との間の前記光の部分的コヒーレンス
の関数である、請求項１７に記載のフォトグラフィシス
テム。
【請求項２０】前記遮光アパチャが、該遮光アパチャ
と前記フォトグラフィシステムの別の部分との間に連結
されている支持アームによって支持されている、請求項
１２に記載のフォトグラフィシステム。
【請求項２１】前記遮光アパチャがエアーベアリング
デバイスによって支持されている、請求項１２に記載の
フォトグラフィシステム。
【請求項２２】前記遮光アパチャが磁気浮揚デバイス
によって支持されている、請求項１２に記載のフォトグ
ラフィシステム。
【請求項２３】フォトグラフィシステムにおいて撮像
性能を向上させる方法であって、（１）瞳孔面のうち
の、位相シフトマスクからの光の位相誤差部分が収束す
る部分を見つけるステップと、（２）アパチャを該瞳孔
面の該見つけられた部分に配置するステップと、を包含
する方法。
【請求項２４】前記光の前記位相誤差部分が、該光の
ゼロ次部分である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】前記アパチャが、前記光の波長に対し
て不透過である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】前記アパチャが、前記光の別の部分が
前記瞳孔面を通過することを可能にする、請求項２３に
記載の方法。
【請求項２７】前記アパチャの面積が、前記瞳孔面の
前記見つけられた部分の面積に対応する、請求項２６に
記載の方法。
【請求項２８】前記アパチャの形状が、前記瞳孔面の
前記見つけられた部分の形状に対応する、請求項２７に
記載の方法。
【請求項２９】フォトグラフィシステムにおいて撮像
性能を向上させる方法であって、（１）ある波長を有す
る光が網線を通過する際に該波長を有する該光の位相誤
差部分を生成することができるパターンを有する位相シ
フトマスクを有する網線を選択するステップであって、
該位相誤差が瞳孔面に遮光アパチャを収束させることが
できるステップと、（２）該波長を有する該光が該選択
された網線を通過するようにさせるステップと、を包含
する方法。
【請求項３０】（３）前記選択された網線を通過した
前記光に、フォトレジストを露出させるステップをさら
に包含する、請求項２９に記載の方法。