JP2004031851A - 露光方法、マスク製造方法および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】リソグラフィ工程において、極短紫外光が反射型マスクに対して斜め入射する場合であっても、マスクパターンの方位によって生じる転写像の位置ずれや変形（パターン幅の歪み）等の発生を回避する。
【解決手段】マスクパターンのパターン構成要素１１ａ，１１ｂを極短紫外光の射影ベクトルに対する方向別に分割して、同一方向のパターン構成要素群のみからなる各方向別の反射型マスク１２ａ，１２ｂを用いて被露光体８上へのパターン転写を順次行うとともに、ある反射型マスク１２ａから他の反射型マスク１２ｂへの切り換えの際に、前記他の反射型マスク１２ｂおよび前記被露光体８を回転させて、前記射影ベクトルに対する角度が前記ある反射型マスク１２ａの場合の角度と同一となるようにする。
【選択図】 図１
【解決手段】マスクパターンのパターン構成要素１１ａ，１１ｂを極短紫外光の射影ベクトルに対する方向別に分割して、同一方向のパターン構成要素群のみからなる各方向別の反射型マスク１２ａ，１２ｂを用いて被露光体８上へのパターン転写を順次行うとともに、ある反射型マスク１２ａから他の反射型マスク１２ｂへの切り換えの際に、前記他の反射型マスク１２ｂおよび前記被露光体８を回転させて、前記射影ベクトルに対する角度が前記ある反射型マスク１２ａの場合の角度と同一となるようにする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の回路パターンを形成するためのリソグラフィ工程にて用いられる露光方法、そのリソグラフィ工程にて用いられる露光用マスクについてのマスク製造方法、およびそのリソグラフィ工程を含む半導体装置の製造方法に関し、特にいわゆる極短紫外光に対応した反射型マスクを用いた露光方法、そのマスク製造方法および半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置を製造するための一工程であるリソグラフィ工程では、形成すべきパターンの微細化に伴って露光装置の光源波長の短波長化が進む傾向にあり、例えばｉ線（波長＝３６５ｎｍ）→ＫｒＦエキシマ（波長＝２４８ｎｍ）→ＡｒＦエキシマ（１波長＝９３ｎｍ）→Ｆ２（１波長＝５３ｎｍ）と推移してきている。これは、原理的に解像力を上げるためには、投影光学系の開口数（ＮＡ）増大と露光波長の短波長化によって達成されるからである。一般に、露光波長による解像度は、ｗ＝Ｋ１×（λ／ＮＡ）というレイリーの式で表されることが知られている。ここで、ｗはパターンの解像度、ＮＡは投影光学系の開口数、λは露光光の波長である。また、Ｋ１は、使用するレジスト、プロセスから決まる１以下の正の定数である。
【０００３】
ところで、近年では、更なるパターンの微細化に対応すべく、波長が５〜１５ｎｍの軟Ｘ線領域の光のような、いわゆる極短紫外（ＥＵＶ；Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光と呼ばれる露光光を用いることが提案されている。ＥＵＶ光を用いた場合には、例えばＫ１＝０．８、ＮＡ＝０．２５としたときに、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を露光波長として用いると、上述したレイリーの式から解像度ｗ＝４３ｎｍが得られ、最小線幅５０ｎｍのデザインルールに対応したパターンの加工が可能となる。そのため、ＥＵＶ露光技術は、次世代の露光技術の有力な候補として挙げられている。
【０００４】
ただし、ＥＵＶ光については、これを吸収せずに透過させる材料（物質）が存在していないため、一般的なリソグラフィ工程にて広く用いられている光透過型の投影光学系を構成することが不可能である。そのため、ＥＵＶ光を用いる場合には、反射型の投影光学系（光を反射する反射型マスクおよび反射光学系）を構成する必要がある。
【０００５】
図３は、反射型の投影光学系を構成する露光装置の一例を示す説明図である。図例の露光装置では、ＥＵＶ光の光源１と、そのＥＵＶ光を反射する反射型マスク２および反射光学系（例えば複数の反射ミラー群）３と、反射型マスク２を保持するためのマスクホルダ４および移動可能なレチクルステージ５と、ウエハホルダ６および移動可能なウエハステージ７とを備えており、そのウエハステージ７上にウエハホルダ６を介して被露光体であるウエハ８が保持されるようになっている。ＥＵＶ光の光源１としては、例えばエキシマレーザ等の高出力レーザ光を不図示のノズルからジェット状に噴出された希ガス等のＥＵＶ発生物質に集光照射し、その物体をプラズマ状態に励起して、低ポテンシャル状態に遷移する際にＥＵＶ光を発生させるレーザプラズマ系が挙げられる。そして、光源１から照射されたＥＵＶ光が反射型マスク２および反射光学系３を経ることで、反射型マスク２の反射面上に形成されたパターン（マスクパターン）がウエハ８上に例えばＬＳＩパターン（半導体装置の構成に必要な回路パターン等）として転写されるのである。このとき、反射型マスク２上の照明領域はリング状に形成されるようになっており、反射型マスク２とウエハ８を光学系３に対して相対走査することにより、その反射型マスク２上のパターンをウエハ８上に逐次転写する走査露光方式を採っている。
【０００６】
図４は、このような露光装置にて用いられる反射型マスク２の構成例を示す斜視図である。図例のように、反射型マスク２としては、ＥＵＶ光を反射するマスクブランクス２ａと、その反射面上を所定パターンで覆うように形成されたＥＵＶ光を吸収する吸収膜２ｂとを具備するものが知られている。マスクブランクス２ａは、Ｍｏ（モリブデン）層とＳｉ（ケイ素）層とが交互に積層された多層膜構造のもので、その積層の繰り返し数が４０層であるものが一般的である。このような多層膜構造により、マスクブランクス２ａでは、例えば波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光であれば約７０％の反射率が得られる。また、マスクブランクス２ａの反射面上を吸収膜２ｂがマスクパターンに対応した形状で覆うことにより、選択的なＥＵＶ光の反射が行われることになる。なお、マスクブランクス２ａ上を吸収膜２ｂで覆うのは、吸収膜ブランクスに多層膜のような反射物質をパターンニングすると失敗したときの修復が不可能であるのに対して、吸収膜２ｂを設けてパターンニングした場合にはやり直しが可能となるのでパターン修復が容易になる、といった背景に基づくものである。
【０００７】
このような反射型マスク２を用いる場合には、反射面で反射された光が、その反射面への入射光と相互に干渉することなく、反射光学系３に導かれねばならない。したがって、反射型マスク２への入射光は、必然的に反射面の法線に対して角度θを持った斜め入射となる。このときの入射光の入射角度θは、マスク入射面における照明ＮＡ（以下「ＮＡｉｌｌ」という）により決まるが、これは所望の解像度から定まる反射投影光学系のウエハ面ＮＡと投影倍率から特定される。例えば、投影倍率を従前の光露光機を踏襲する形で４倍系と仮定すると、所望の解像度から定まるＮＡ＝０．２〜０．３のレベルにおいては、反射型マスク２への入射光の入射角度θは４°程度となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような斜め入射の場合には、入射光線の射影ベクトルに対する反射型マスク２上のマスクパターンの方位によって、ウエハ８上に転写するパターン線幅に差が生じてしまう。
【０００９】
ここで、マスクパターンの方位は、例えばＬＳＩパターンを転写するためのものであれば、主に、ＥＵＶ光の射影ベクトルの方向に対して平行であるか垂直であるかによって区分することができる。すなわち、ＬＳＩパターンを転写するためのマスクパターンは、通常、射影ベクトルの方向と平行な辺を具備するパターン構成要素と、当該射影ベクトルの方向と直交する辺を具備するパターン構成要素とに分割することができる。したがって、本明細書においては、マスクパターンを構成する各パターン構成要素を、以下に述べるように定義するものとする。
【００１０】
図５は、マスクパターンの方位を説明するための概念図である。図例のように、反射型マスク２上に形成されたマスクパターンは、レチクルステージ５の移動（図３参照）を通じて図中Ｙ方向に走査され、これによりウエハ８上に転写される。このときのＥＵＶ光の斜め入射の入射角度θ（例えば４°）は、図中Ｘ軸回りの角度となる。このことから、マスクパターンの走査方向と平行な方位に延びるパターン構成要素、すなわち射影ベクトルの方向と平行な辺を具備するパターン構成要素については、これを縦（Ｖ；ｖｅｒｔｉｃａｌ）線とする。また、マスクパターンの走査方向と垂直な方位に延びるパターン構成要素、すなわち射影ベクトルの方向と直交する辺を具備するパターン構成要素については、これを横（Ｈ；ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）線とする。
【００１１】
図６は、ＥＵＶ光が斜め入射した場合に得られる転写後のパターン線幅のＶＨ差をシミュレーションした結果の一具体例を示す説明図である。一般にパターン線幅のＶＨ差を厳密にシミュレーションする場合には反射型マスク２上の吸収膜２ｂの厚さ（図４参照）を考慮した三次元的な電磁場シミュレーションが必要となるが、図例では、吸収膜２ｂの厚さが「０」であると仮定して二次元構造バイナリマスクにＥＵＶ光が斜め入射した場合で近似している。そして、図例のシミュレーション結果は、ＥＵＶ光の露光波長＝１３．５ｎｍ、ＮＡ＝０．２５、σ＝０．７０、マスク上入射角度＝４°（Ｘ軸回り）、投影倍率４倍、ウエハ上でのラインアンドスペースのパターン幅＝５０ｎｍといった条件下で、そのラインアンドスペースのＶ線およびＨ線毎のウエハ上での転写線幅を計算したものである。このシミュレーション結果によれば、フォーカスレンジ±０．１μｍのレンジにおいては、ＶＨ線幅差が４ｎｍ程度存在することがわかる。また、Ｖ線、Ｈ線それぞれのフォーカスレンジ内のバラツキが、２倍程度となっていることがわかる。
【００１２】
このように、反射型マスク２にＥＵＶ光が斜め入射する場合には、その射影ベクトルに対するマスクパターンの方位によって、ウエハ８上に転写するパターン線幅に差が生じ、結果として転写像の解像度に悪影響を及ぼしてしまうおそれがある。ただし、従来、ＶＨ線幅差を排除するための補正については種々の技術が提案されているが、そのＶＨ線幅差の要因となる露光時のＥＵＶ光入射角度に応じた解像度のマージン差については、これを改善するための技術は特に提案されていなかった。また、反射型マスク２上のパターンの繰り返し周期性（ピッチ）、すなわち疎密性によっても転写パターン線幅は変化するが（以下、この特性を「ＯＰＥ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｅｆｆｅｃｔ）特性」という）、このＯＰＥ特性もＥＵＶ光の入射角度に応じて変動してしまう。
【００１３】
そこで、本発明は、上述したようなＶＨ線幅差、すなわち射影ベクトルに対するマスクパターンの方位によって生じる影響を、例えばマスクパターンの補正に依るのではなく、原理的に生じないようにすることで、転写像の位置ずれや変形（パターン幅の歪み）等を招くことなく、転写像の解像度のマージン差を改善することのできる露光方法、マスク製造方法および半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために案出された露光方法である。すなわち、極短紫外光の反射型マスクを用いて被露光体上に所望パターンを転写するための露光方法であって、前記所望パターンに対応するマスクパターンのパターン構成要素を前記極短紫外光の射影ベクトルに対する方向別に分割して、同一方向のパターン構成要素群のみからなるマスクパターンの反射型マスクを各方向別にそれぞれ用意し、各方向別の反射型マスクのそれぞれについて前記極短紫外光の照射およびその反射による前記被露光体上へのパターン転写を順次行うとともに、ある反射型マスクから他の反射型マスクへの切り換えの際に、前記他の反射型マスクのパターン構成要素と前記射影ベクトルとの角度が、前記ある反射型マスクのパターン構成要素と前記射影ベクトルとの角度と同一となるように、前記他の反射型マスクおよび前記被露光体を前記射影ベクトルに対して回転させることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出されたマスク製造方法である。すなわち、極短紫外光を反射して被露光体上に所望パターンを転写する反射型マスクを作成するためのマスク製造方法であって、前記所望パターンに対応するマスクパターンのパターン構成要素を前記極短紫外光の射影ベクトルに対する方向別に分割し、同一方向のパターン構成要素群のみからなるマスクパターンの反射型マスクを各方向別にそれぞれ形成して、各方向別の反射型マスクを、当該反射型マスクおよび前記被露光体を前記射影ベクトルに対して回転させて各反射型マスクのパターン構成要素と前記射影ベクトルとの角度を常に同一とし得るように、それぞれ構成することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された半導体装置の製造方法である。すなわち、極短紫外光の反射型マスクを用いて被露光体上に所望パターンを転写するリソグラフィ工程を含む半導体装置の製造方法であって、前記所望パターンに対応するマスクパターンのパターン構成要素を前記極短紫外光の射影ベクトルに対する方向別に分割して、同一方向の構成要素群のみからなるマスクパターンの反射型マスクを各方向別にそれぞれ用意し、各方向別の反射型マスクのそれぞれについて前記極短紫外光の照射およびその反射による前記被露光体上へのパターン転写を順次行うとともに、ある反射型マスクから他の反射型マスクへの切り換えの際に、前記他の反射型マスクのパターン構成要素と前記射影ベクトルとの角度が、前記ある反射型マスクのパターン構成要素と前記射影ベクトルとの角度と同一となるように、前記他の反射型マスクおよび前記被露光体を前記射影ベクトルに対して回転させることを特徴とする。
【００１７】
上記手順の露光方法、マスク製造方法および半導体装置の製造方法によれば、被露光体上に形成すべき所望パターンに対応するマスクパターンを、例えばＶ線のパターン構成要素とＨ線のパターン構成要素といったように各方向別に分割し、それぞれの方向別の反射型マスクを用意する。そして、ある反射型マスクから他の反射型マスクへの切り換えの際には、他の反射型マスクおよび被露光体を射影ベクトルに対して回転させる。これにより、各反射型マスクのパターン構成要素と射影ベクトルとの角度が常に同一となる。したがって、極短紫外光が反射型マスクに対して斜め入射する場合であっても、その射影ベクトルとパターン構成要素との角度に依存して、転写パターンの線幅に差が生じてしまうことがなくなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明に係る露光方法、マスク製造方法および半導体装置の製造方法について説明する。ただし、ここでは、従来との相違についてのみ説明し、従来と同様の露光装置の構成（図３参照）および反射型マスク自体の構成（図４参照）についてはその説明を省略する。
【００１９】
図１は、本発明に係る露光方法の概要を示す説明図である。ここで説明する露光方法は、半導体装置を製造するための一工程であるリソグラフィ工程において、被露光体であるウエハ上に当該半導体装置を構成するのに必要となるＬＳＩパターンを転写するためのものである。さらに詳しくは、ＥＵＶ光（例えば、波長＝１３．５ｎｍ）の反射型マスクを用いて、その反射型マスク上に形成されたマスクパターンをウエハ上に転写して、そのウエハ上にＬＳＩパターンを形成するためのものである。
【００２０】
このときのマスクパターンとしては、例えば図１（ａ）に示すように、斜め入射されるＥＵＶ光の射影ベクトルの方向に対して、平行な方位に延びるＶ線のパターン構成要素１１ａと、垂直な方位に延びるＨ線のパターン構成要素１１ｂとからなるものが挙げられる。このようなマスクパターンをウエハ上に転写するのにあたっては、先ず、以下に述べるような手順で、反射型マスクを用意（形成）する。
【００２１】
図２は、本発明に係るマスク製造方法の一手順の流れを示すフローチャートである。図例のように、本実施形態で用いる反射型マスクの形成にあたっては、はじめに、ウエハ上に形成すべきＬＳＩパターンに対応するマスクパターンの入力設計データ（パターン全体のデータ）を取得する（ステップ１０１、以下ステップを「Ｓ」と略す）。入力設計データとしては、例えばＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ）データが考えられる。そして、その入力設計データを、Ｖ線のパターン構成要素１１ａに対応するＶ線データと、Ｈ線のパターン構成要素１１ｂに対応するＨ線データとに分割する。
【００２２】
具体的には、先ず、入力設計データについて、Ｘ方向のみアンダーサイズ＆オーバーサイズでＸ方向所望寸法を消去し（Ｓ１０２）、Ｘ方向のみ図形データを抽出する（Ｓ１０３）。なお、このときの入力設計データ上における座標空間は、露光時における座標空間と一致している。したがって、例えば、Ｘ方向に延びる図形データはＨ線データに相当し、Ｙ方向（露光装置の操作方向）に延びる図形データはＶ線データに相当する。Ｘ方向のみ図形データを抽出した後は、続いて、入力設計データから当該Ｘ方向のみ図形データを差し引いて（Ｓ１０４）、残りの図形データを抽出する（Ｓ１０５）。この残りの図形データがＹ方向に延びる図形データ、すなわちＶ線データに相当することになる。このように、反射型マスクの形成にあたっては、マスクパターンの入力設計データを、ＥＵＶ光の射影ベクトルの方向に対する方向別に、Ｖ線データとＨ線データとに分割する。
【００２３】
そして、その分割したＶ線データおよびＨ線データを基に、図１（ｂ）に示すように、Ｖ線のパターン構成要素１１ａのみからなるマスクパターンが形成されたＶ線対応マスク１２ａと、Ｈ線のパターン構成要素１１ｂのみからなるマスクパターンが形成されたＨ線対応マスク１２ｂとを、それぞれ形成する。このようにして、各方向別の反射型マスク１２ａ，１２ｂをそれぞれ用意するのである。
【００２４】
なお、Ｖ線対応マスク１２ａおよびＨ線対応マスク１２ｂの形成手法自体については、従来と同様に行えばよいため、ここではその説明を省略する。また、これらのマスクの基となる入力設計データのＶ線データおよびＨ線データへの分割についても、必ずしも上述した手順で行う必要はなく、他の公知である画像処理技術を利用しても構わないことは勿論である。
【００２５】
Ｖ線対応マスク１２ａおよびＨ線対応マスク１２ｂを用意した後は、先ず、そのうちのいずれか一方を用いて、そのマスクパターンをウエハ８上に転写する。すなわち、Ｖ線対応マスク１２ａまたはＨ線対応マスク１２ｂのいずれか一方に対して、ＥＵＶ光を照射して、その反射光をウエハ８上に到達させることにより、そのウエハ８上にＶ線のパターン構成要素１１ａのみからなるマスクパターンまたはＨ線のパターン構成要素１１ｂのみからなるマスクパターンのいずれかを形成する。
【００２６】
いずれか一方のパターン像の転写後には、続いて、他方の反射型マスク１２ａ，１２ｂを用いて、そのマスクパターンをウエハ８上に転写する。例えば、既にＶ線対応マスク１２ａを用いた露光転写を完了している場合には、続いてＨ線対応マスク１２ｂを用いた露光転写を行う。ただし、このときに、他方の反射型マスクである、例えばＨ線対応マスク１２ｂについては、ＥＵＶ光の射影ベクトルに対する相対位置を略９０°回転させる。さらには、図１（ｃ）に示すように、そのマスクパターンが転写されるウエハ８についても、ＥＵＶ光の射影ベクトルに対する相対位置を略９０°回転させる。
【００２７】
これにより、ＥＵＶ光の照射対象を、他方の反射型マスクである、例えばＨ線対応マスク１２ｂに切り換えても、そのＨ線対応マスク１２ｂのパターン構成要素１１ｂとＥＵＶ光の射影ベクトルとがなす角度は、先に露光転写を完了しているいずれか一方の反射型マスクである、例えばＶ線対応マスク１２ａのパターン構成要素１１ａとＥＵＶ光の射影ベクトルとがなす角度と同一になる。しかも、ウエハ８についても略９０°回転させていることから、例えばＨ線対応マスク１２ｂへの切り換え時にそのＨ線対応マスク１２ｂを略９０°回転させても、ウエハ８上には所望通りのパターン転写像が形成されることになる。
【００２８】
以上のように、本実施形態においては、ＥＵＶ光の射影ベクトルに対する方向別にマスクパターンを二分割してＶ線対応マスク１２ａとＨ線対応マスク１２ｂとを用意し、各反射型マスク１２ａ，１２ｂを用いたパターンの露光転写を順次行うとともに、その反射型マスク１２ａ，１２ｂを一方から他方へ切り換える際に、当該他方のマスクおよびウエハ８を回転させるといった二回露光を行うようになっている。そのため、ＥＵＶ光が各反射型マスク１２ａ，１２ｂに対して斜め入射する場合であっても、そのＥＵＶ光の射影ベクトルと各反射型マスク１２ａ，１２ｂのパターン構成要素１１ａ，１１ｂがなす角度が常に同一となる。したがって、例えばマスクパターンの補正に依らなくても、射影ベクトルとパターン構成要素１１ａ，１１ｂとの角度に依存する悪影響が原理的に生じないので、転写像の位置ずれや変形（パターン幅の歪み）等の発生を極力回避することができ、結果としてマスクパターンの方位が転写像の解像度に悪影響を及ぼしてしまうのを防ぐことができる。
【００２９】
特に、本実施形態で説明したように、二回露光をＶ線対応マスク１２ａ→Ｈ線対応マスク１２ｂの順で行い、パターン構成要素１１ａ，１１ｂの延びる方向が常にＥＵＶ光の射影ベクトルの方向に沿うようにすれば、そのＥＵＶ光が斜め入射する場合であっても、ウエハ８上の転写像の解像度を向上させる上で非常に有効なものとなる。
【００３０】
なお、ウエハ８上にＬＳＩパターンを形成する場合であれば、そのパターンが主にＶ線およびＨ線に延びる構成要素からなるため、本実施形態で説明したように、Ｖ線対応マスク１２ａおよびＨ線対応マスク１２ｂを用意して二回露光を行うことが、解像度や処理効率答の観点からも有効であるが、本発明は必ずしもＶ線およびＨ線に対応した二回露光に限定されるものではない。例えば、ＥＵＶ光の射影ベクトルに対する方向別に反射型マスクを用意して、各方向別についての順次露光と相対位置回転とを行うのであれば、三回以上に分割して露光を行っても構わない。つまり、以上に説明した実施形態は本発明を実現した一例に過ぎず、これに限定されるものでないことはいうまでもない。
【００３１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のよれば、射影ベクトルに対するマスクパターンの方位によって生じる影響を、例えばマスクパターンの補正に依るのではなく、複数回の分割露光によって原理的に生じないようにすることができる。したがって、極短紫外光が各反射型マスクに対して斜め入射する場合であっても、転写像の位置ずれや変形（パターン幅の歪み）等を招くことなく、転写像の解像度のマージン差を従来よりも改善することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る露光方法の概要を示す説明図であり、（ａ）〜（ｃ）はその一手順を示す図である。
【図２】本発明に係るマスク製造方法の一手順の流れを示すフローチャートである。
【図３】反射型の投影光学系を構成する露光装置の一例を示す説明図である。
【図４】図３の露光装置にて用いられる反射型マスクの構成例を示す斜視図である。
【図５】マスクパターンの方位を説明するための概念図である。
【図６】極短紫外光が斜め入射した場合に得られる転写後のパターン線幅のＶＨ差をシミュレーションした結果の一具体例を示す説明図である。
【符号の説明】
８…ウエハ、１１ａ…Ｖ線のパターン構成要素、１１ｂ…Ｈ線のパターン構成要素、１２ａ…Ｖ線対応マスク、１２ｂ…Ｈ線対応マスク
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の回路パターンを形成するためのリソグラフィ工程にて用いられる露光方法、そのリソグラフィ工程にて用いられる露光用マスクについてのマスク製造方法、およびそのリソグラフィ工程を含む半導体装置の製造方法に関し、特にいわゆる極短紫外光に対応した反射型マスクを用いた露光方法、そのマスク製造方法および半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置を製造するための一工程であるリソグラフィ工程では、形成すべきパターンの微細化に伴って露光装置の光源波長の短波長化が進む傾向にあり、例えばｉ線（波長＝３６５ｎｍ）→ＫｒＦエキシマ（波長＝２４８ｎｍ）→ＡｒＦエキシマ（１波長＝９３ｎｍ）→Ｆ２（１波長＝５３ｎｍ）と推移してきている。これは、原理的に解像力を上げるためには、投影光学系の開口数（ＮＡ）増大と露光波長の短波長化によって達成されるからである。一般に、露光波長による解像度は、ｗ＝Ｋ１×（λ／ＮＡ）というレイリーの式で表されることが知られている。ここで、ｗはパターンの解像度、ＮＡは投影光学系の開口数、λは露光光の波長である。また、Ｋ１は、使用するレジスト、プロセスから決まる１以下の正の定数である。
【０００３】
ところで、近年では、更なるパターンの微細化に対応すべく、波長が５〜１５ｎｍの軟Ｘ線領域の光のような、いわゆる極短紫外（ＥＵＶ；Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光と呼ばれる露光光を用いることが提案されている。ＥＵＶ光を用いた場合には、例えばＫ１＝０．８、ＮＡ＝０．２５としたときに、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を露光波長として用いると、上述したレイリーの式から解像度ｗ＝４３ｎｍが得られ、最小線幅５０ｎｍのデザインルールに対応したパターンの加工が可能となる。そのため、ＥＵＶ露光技術は、次世代の露光技術の有力な候補として挙げられている。
【０００４】
ただし、ＥＵＶ光については、これを吸収せずに透過させる材料（物質）が存在していないため、一般的なリソグラフィ工程にて広く用いられている光透過型の投影光学系を構成することが不可能である。そのため、ＥＵＶ光を用いる場合には、反射型の投影光学系（光を反射する反射型マスクおよび反射光学系）を構成する必要がある。
【０００５】
図３は、反射型の投影光学系を構成する露光装置の一例を示す説明図である。図例の露光装置では、ＥＵＶ光の光源１と、そのＥＵＶ光を反射する反射型マスク２および反射光学系（例えば複数の反射ミラー群）３と、反射型マスク２を保持するためのマスクホルダ４および移動可能なレチクルステージ５と、ウエハホルダ６および移動可能なウエハステージ７とを備えており、そのウエハステージ７上にウエハホルダ６を介して被露光体であるウエハ８が保持されるようになっている。ＥＵＶ光の光源１としては、例えばエキシマレーザ等の高出力レーザ光を不図示のノズルからジェット状に噴出された希ガス等のＥＵＶ発生物質に集光照射し、その物体をプラズマ状態に励起して、低ポテンシャル状態に遷移する際にＥＵＶ光を発生させるレーザプラズマ系が挙げられる。そして、光源１から照射されたＥＵＶ光が反射型マスク２および反射光学系３を経ることで、反射型マスク２の反射面上に形成されたパターン（マスクパターン）がウエハ８上に例えばＬＳＩパターン（半導体装置の構成に必要な回路パターン等）として転写されるのである。このとき、反射型マスク２上の照明領域はリング状に形成されるようになっており、反射型マスク２とウエハ８を光学系３に対して相対走査することにより、その反射型マスク２上のパターンをウエハ８上に逐次転写する走査露光方式を採っている。
【０００６】
図４は、このような露光装置にて用いられる反射型マスク２の構成例を示す斜視図である。図例のように、反射型マスク２としては、ＥＵＶ光を反射するマスクブランクス２ａと、その反射面上を所定パターンで覆うように形成されたＥＵＶ光を吸収する吸収膜２ｂとを具備するものが知られている。マスクブランクス２ａは、Ｍｏ（モリブデン）層とＳｉ（ケイ素）層とが交互に積層された多層膜構造のもので、その積層の繰り返し数が４０層であるものが一般的である。このような多層膜構造により、マスクブランクス２ａでは、例えば波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光であれば約７０％の反射率が得られる。また、マスクブランクス２ａの反射面上を吸収膜２ｂがマスクパターンに対応した形状で覆うことにより、選択的なＥＵＶ光の反射が行われることになる。なお、マスクブランクス２ａ上を吸収膜２ｂで覆うのは、吸収膜ブランクスに多層膜のような反射物質をパターンニングすると失敗したときの修復が不可能であるのに対して、吸収膜２ｂを設けてパターンニングした場合にはやり直しが可能となるのでパターン修復が容易になる、といった背景に基づくものである。
【０００７】
このような反射型マスク２を用いる場合には、反射面で反射された光が、その反射面への入射光と相互に干渉することなく、反射光学系３に導かれねばならない。したがって、反射型マスク２への入射光は、必然的に反射面の法線に対して角度θを持った斜め入射となる。このときの入射光の入射角度θは、マスク入射面における照明ＮＡ（以下「ＮＡｉｌｌ」という）により決まるが、これは所望の解像度から定まる反射投影光学系のウエハ面ＮＡと投影倍率から特定される。例えば、投影倍率を従前の光露光機を踏襲する形で４倍系と仮定すると、所望の解像度から定まるＮＡ＝０．２〜０．３のレベルにおいては、反射型マスク２への入射光の入射角度θは４°程度となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような斜め入射の場合には、入射光線の射影ベクトルに対する反射型マスク２上のマスクパターンの方位によって、ウエハ８上に転写するパターン線幅に差が生じてしまう。
【０００９】
ここで、マスクパターンの方位は、例えばＬＳＩパターンを転写するためのものであれば、主に、ＥＵＶ光の射影ベクトルの方向に対して平行であるか垂直であるかによって区分することができる。すなわち、ＬＳＩパターンを転写するためのマスクパターンは、通常、射影ベクトルの方向と平行な辺を具備するパターン構成要素と、当該射影ベクトルの方向と直交する辺を具備するパターン構成要素とに分割することができる。したがって、本明細書においては、マスクパターンを構成する各パターン構成要素を、以下に述べるように定義するものとする。
【００１０】
図５は、マスクパターンの方位を説明するための概念図である。図例のように、反射型マスク２上に形成されたマスクパターンは、レチクルステージ５の移動（図３参照）を通じて図中Ｙ方向に走査され、これによりウエハ８上に転写される。このときのＥＵＶ光の斜め入射の入射角度θ（例えば４°）は、図中Ｘ軸回りの角度となる。このことから、マスクパターンの走査方向と平行な方位に延びるパターン構成要素、すなわち射影ベクトルの方向と平行な辺を具備するパターン構成要素については、これを縦（Ｖ；ｖｅｒｔｉｃａｌ）線とする。また、マスクパターンの走査方向と垂直な方位に延びるパターン構成要素、すなわち射影ベクトルの方向と直交する辺を具備するパターン構成要素については、これを横（Ｈ；ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）線とする。
【００１１】
図６は、ＥＵＶ光が斜め入射した場合に得られる転写後のパターン線幅のＶＨ差をシミュレーションした結果の一具体例を示す説明図である。一般にパターン線幅のＶＨ差を厳密にシミュレーションする場合には反射型マスク２上の吸収膜２ｂの厚さ（図４参照）を考慮した三次元的な電磁場シミュレーションが必要となるが、図例では、吸収膜２ｂの厚さが「０」であると仮定して二次元構造バイナリマスクにＥＵＶ光が斜め入射した場合で近似している。そして、図例のシミュレーション結果は、ＥＵＶ光の露光波長＝１３．５ｎｍ、ＮＡ＝０．２５、σ＝０．７０、マスク上入射角度＝４°（Ｘ軸回り）、投影倍率４倍、ウエハ上でのラインアンドスペースのパターン幅＝５０ｎｍといった条件下で、そのラインアンドスペースのＶ線およびＨ線毎のウエハ上での転写線幅を計算したものである。このシミュレーション結果によれば、フォーカスレンジ±０．１μｍのレンジにおいては、ＶＨ線幅差が４ｎｍ程度存在することがわかる。また、Ｖ線、Ｈ線それぞれのフォーカスレンジ内のバラツキが、２倍程度となっていることがわかる。
【００１２】
このように、反射型マスク２にＥＵＶ光が斜め入射する場合には、その射影ベクトルに対するマスクパターンの方位によって、ウエハ８上に転写するパターン線幅に差が生じ、結果として転写像の解像度に悪影響を及ぼしてしまうおそれがある。ただし、従来、ＶＨ線幅差を排除するための補正については種々の技術が提案されているが、そのＶＨ線幅差の要因となる露光時のＥＵＶ光入射角度に応じた解像度のマージン差については、これを改善するための技術は特に提案されていなかった。また、反射型マスク２上のパターンの繰り返し周期性（ピッチ）、すなわち疎密性によっても転写パターン線幅は変化するが（以下、この特性を「ＯＰＥ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｅｆｆｅｃｔ）特性」という）、このＯＰＥ特性もＥＵＶ光の入射角度に応じて変動してしまう。
【００１３】
そこで、本発明は、上述したようなＶＨ線幅差、すなわち射影ベクトルに対するマスクパターンの方位によって生じる影響を、例えばマスクパターンの補正に依るのではなく、原理的に生じないようにすることで、転写像の位置ずれや変形（パターン幅の歪み）等を招くことなく、転写像の解像度のマージン差を改善することのできる露光方法、マスク製造方法および半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために案出された露光方法である。すなわち、極短紫外光の反射型マスクを用いて被露光体上に所望パターンを転写するための露光方法であって、前記所望パターンに対応するマスクパターンのパターン構成要素を前記極短紫外光の射影ベクトルに対する方向別に分割して、同一方向のパターン構成要素群のみからなるマスクパターンの反射型マスクを各方向別にそれぞれ用意し、各方向別の反射型マスクのそれぞれについて前記極短紫外光の照射およびその反射による前記被露光体上へのパターン転写を順次行うとともに、ある反射型マスクから他の反射型マスクへの切り換えの際に、前記他の反射型マスクのパターン構成要素と前記射影ベクトルとの角度が、前記ある反射型マスクのパターン構成要素と前記射影ベクトルとの角度と同一となるように、前記他の反射型マスクおよび前記被露光体を前記射影ベクトルに対して回転させることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出されたマスク製造方法である。すなわち、極短紫外光を反射して被露光体上に所望パターンを転写する反射型マスクを作成するためのマスク製造方法であって、前記所望パターンに対応するマスクパターンのパターン構成要素を前記極短紫外光の射影ベクトルに対する方向別に分割し、同一方向のパターン構成要素群のみからなるマスクパターンの反射型マスクを各方向別にそれぞれ形成して、各方向別の反射型マスクを、当該反射型マスクおよび前記被露光体を前記射影ベクトルに対して回転させて各反射型マスクのパターン構成要素と前記射影ベクトルとの角度を常に同一とし得るように、それぞれ構成することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された半導体装置の製造方法である。すなわち、極短紫外光の反射型マスクを用いて被露光体上に所望パターンを転写するリソグラフィ工程を含む半導体装置の製造方法であって、前記所望パターンに対応するマスクパターンのパターン構成要素を前記極短紫外光の射影ベクトルに対する方向別に分割して、同一方向の構成要素群のみからなるマスクパターンの反射型マスクを各方向別にそれぞれ用意し、各方向別の反射型マスクのそれぞれについて前記極短紫外光の照射およびその反射による前記被露光体上へのパターン転写を順次行うとともに、ある反射型マスクから他の反射型マスクへの切り換えの際に、前記他の反射型マスクのパターン構成要素と前記射影ベクトルとの角度が、前記ある反射型マスクのパターン構成要素と前記射影ベクトルとの角度と同一となるように、前記他の反射型マスクおよび前記被露光体を前記射影ベクトルに対して回転させることを特徴とする。
【００１７】
上記手順の露光方法、マスク製造方法および半導体装置の製造方法によれば、被露光体上に形成すべき所望パターンに対応するマスクパターンを、例えばＶ線のパターン構成要素とＨ線のパターン構成要素といったように各方向別に分割し、それぞれの方向別の反射型マスクを用意する。そして、ある反射型マスクから他の反射型マスクへの切り換えの際には、他の反射型マスクおよび被露光体を射影ベクトルに対して回転させる。これにより、各反射型マスクのパターン構成要素と射影ベクトルとの角度が常に同一となる。したがって、極短紫外光が反射型マスクに対して斜め入射する場合であっても、その射影ベクトルとパターン構成要素との角度に依存して、転写パターンの線幅に差が生じてしまうことがなくなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明に係る露光方法、マスク製造方法および半導体装置の製造方法について説明する。ただし、ここでは、従来との相違についてのみ説明し、従来と同様の露光装置の構成（図３参照）および反射型マスク自体の構成（図４参照）についてはその説明を省略する。
【００１９】
図１は、本発明に係る露光方法の概要を示す説明図である。ここで説明する露光方法は、半導体装置を製造するための一工程であるリソグラフィ工程において、被露光体であるウエハ上に当該半導体装置を構成するのに必要となるＬＳＩパターンを転写するためのものである。さらに詳しくは、ＥＵＶ光（例えば、波長＝１３．５ｎｍ）の反射型マスクを用いて、その反射型マスク上に形成されたマスクパターンをウエハ上に転写して、そのウエハ上にＬＳＩパターンを形成するためのものである。
【００２０】
このときのマスクパターンとしては、例えば図１（ａ）に示すように、斜め入射されるＥＵＶ光の射影ベクトルの方向に対して、平行な方位に延びるＶ線のパターン構成要素１１ａと、垂直な方位に延びるＨ線のパターン構成要素１１ｂとからなるものが挙げられる。このようなマスクパターンをウエハ上に転写するのにあたっては、先ず、以下に述べるような手順で、反射型マスクを用意（形成）する。
【００２１】
図２は、本発明に係るマスク製造方法の一手順の流れを示すフローチャートである。図例のように、本実施形態で用いる反射型マスクの形成にあたっては、はじめに、ウエハ上に形成すべきＬＳＩパターンに対応するマスクパターンの入力設計データ（パターン全体のデータ）を取得する（ステップ１０１、以下ステップを「Ｓ」と略す）。入力設計データとしては、例えばＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ）データが考えられる。そして、その入力設計データを、Ｖ線のパターン構成要素１１ａに対応するＶ線データと、Ｈ線のパターン構成要素１１ｂに対応するＨ線データとに分割する。
【００２２】
具体的には、先ず、入力設計データについて、Ｘ方向のみアンダーサイズ＆オーバーサイズでＸ方向所望寸法を消去し（Ｓ１０２）、Ｘ方向のみ図形データを抽出する（Ｓ１０３）。なお、このときの入力設計データ上における座標空間は、露光時における座標空間と一致している。したがって、例えば、Ｘ方向に延びる図形データはＨ線データに相当し、Ｙ方向（露光装置の操作方向）に延びる図形データはＶ線データに相当する。Ｘ方向のみ図形データを抽出した後は、続いて、入力設計データから当該Ｘ方向のみ図形データを差し引いて（Ｓ１０４）、残りの図形データを抽出する（Ｓ１０５）。この残りの図形データがＹ方向に延びる図形データ、すなわちＶ線データに相当することになる。このように、反射型マスクの形成にあたっては、マスクパターンの入力設計データを、ＥＵＶ光の射影ベクトルの方向に対する方向別に、Ｖ線データとＨ線データとに分割する。
【００２３】
そして、その分割したＶ線データおよびＨ線データを基に、図１（ｂ）に示すように、Ｖ線のパターン構成要素１１ａのみからなるマスクパターンが形成されたＶ線対応マスク１２ａと、Ｈ線のパターン構成要素１１ｂのみからなるマスクパターンが形成されたＨ線対応マスク１２ｂとを、それぞれ形成する。このようにして、各方向別の反射型マスク１２ａ，１２ｂをそれぞれ用意するのである。
【００２４】
なお、Ｖ線対応マスク１２ａおよびＨ線対応マスク１２ｂの形成手法自体については、従来と同様に行えばよいため、ここではその説明を省略する。また、これらのマスクの基となる入力設計データのＶ線データおよびＨ線データへの分割についても、必ずしも上述した手順で行う必要はなく、他の公知である画像処理技術を利用しても構わないことは勿論である。
【００２５】
Ｖ線対応マスク１２ａおよびＨ線対応マスク１２ｂを用意した後は、先ず、そのうちのいずれか一方を用いて、そのマスクパターンをウエハ８上に転写する。すなわち、Ｖ線対応マスク１２ａまたはＨ線対応マスク１２ｂのいずれか一方に対して、ＥＵＶ光を照射して、その反射光をウエハ８上に到達させることにより、そのウエハ８上にＶ線のパターン構成要素１１ａのみからなるマスクパターンまたはＨ線のパターン構成要素１１ｂのみからなるマスクパターンのいずれかを形成する。
【００２６】
いずれか一方のパターン像の転写後には、続いて、他方の反射型マスク１２ａ，１２ｂを用いて、そのマスクパターンをウエハ８上に転写する。例えば、既にＶ線対応マスク１２ａを用いた露光転写を完了している場合には、続いてＨ線対応マスク１２ｂを用いた露光転写を行う。ただし、このときに、他方の反射型マスクである、例えばＨ線対応マスク１２ｂについては、ＥＵＶ光の射影ベクトルに対する相対位置を略９０°回転させる。さらには、図１（ｃ）に示すように、そのマスクパターンが転写されるウエハ８についても、ＥＵＶ光の射影ベクトルに対する相対位置を略９０°回転させる。
【００２７】
これにより、ＥＵＶ光の照射対象を、他方の反射型マスクである、例えばＨ線対応マスク１２ｂに切り換えても、そのＨ線対応マスク１２ｂのパターン構成要素１１ｂとＥＵＶ光の射影ベクトルとがなす角度は、先に露光転写を完了しているいずれか一方の反射型マスクである、例えばＶ線対応マスク１２ａのパターン構成要素１１ａとＥＵＶ光の射影ベクトルとがなす角度と同一になる。しかも、ウエハ８についても略９０°回転させていることから、例えばＨ線対応マスク１２ｂへの切り換え時にそのＨ線対応マスク１２ｂを略９０°回転させても、ウエハ８上には所望通りのパターン転写像が形成されることになる。
【００２８】
以上のように、本実施形態においては、ＥＵＶ光の射影ベクトルに対する方向別にマスクパターンを二分割してＶ線対応マスク１２ａとＨ線対応マスク１２ｂとを用意し、各反射型マスク１２ａ，１２ｂを用いたパターンの露光転写を順次行うとともに、その反射型マスク１２ａ，１２ｂを一方から他方へ切り換える際に、当該他方のマスクおよびウエハ８を回転させるといった二回露光を行うようになっている。そのため、ＥＵＶ光が各反射型マスク１２ａ，１２ｂに対して斜め入射する場合であっても、そのＥＵＶ光の射影ベクトルと各反射型マスク１２ａ，１２ｂのパターン構成要素１１ａ，１１ｂがなす角度が常に同一となる。したがって、例えばマスクパターンの補正に依らなくても、射影ベクトルとパターン構成要素１１ａ，１１ｂとの角度に依存する悪影響が原理的に生じないので、転写像の位置ずれや変形（パターン幅の歪み）等の発生を極力回避することができ、結果としてマスクパターンの方位が転写像の解像度に悪影響を及ぼしてしまうのを防ぐことができる。
【００２９】
特に、本実施形態で説明したように、二回露光をＶ線対応マスク１２ａ→Ｈ線対応マスク１２ｂの順で行い、パターン構成要素１１ａ，１１ｂの延びる方向が常にＥＵＶ光の射影ベクトルの方向に沿うようにすれば、そのＥＵＶ光が斜め入射する場合であっても、ウエハ８上の転写像の解像度を向上させる上で非常に有効なものとなる。
【００３０】
なお、ウエハ８上にＬＳＩパターンを形成する場合であれば、そのパターンが主にＶ線およびＨ線に延びる構成要素からなるため、本実施形態で説明したように、Ｖ線対応マスク１２ａおよびＨ線対応マスク１２ｂを用意して二回露光を行うことが、解像度や処理効率答の観点からも有効であるが、本発明は必ずしもＶ線およびＨ線に対応した二回露光に限定されるものではない。例えば、ＥＵＶ光の射影ベクトルに対する方向別に反射型マスクを用意して、各方向別についての順次露光と相対位置回転とを行うのであれば、三回以上に分割して露光を行っても構わない。つまり、以上に説明した実施形態は本発明を実現した一例に過ぎず、これに限定されるものでないことはいうまでもない。
【００３１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のよれば、射影ベクトルに対するマスクパターンの方位によって生じる影響を、例えばマスクパターンの補正に依るのではなく、複数回の分割露光によって原理的に生じないようにすることができる。したがって、極短紫外光が各反射型マスクに対して斜め入射する場合であっても、転写像の位置ずれや変形（パターン幅の歪み）等を招くことなく、転写像の解像度のマージン差を従来よりも改善することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る露光方法の概要を示す説明図であり、（ａ）〜（ｃ）はその一手順を示す図である。
【図２】本発明に係るマスク製造方法の一手順の流れを示すフローチャートである。
【図３】反射型の投影光学系を構成する露光装置の一例を示す説明図である。
【図４】図３の露光装置にて用いられる反射型マスクの構成例を示す斜視図である。
【図５】マスクパターンの方位を説明するための概念図である。
【図６】極短紫外光が斜め入射した場合に得られる転写後のパターン線幅のＶＨ差をシミュレーションした結果の一具体例を示す説明図である。
【符号の説明】
８…ウエハ、１１ａ…Ｖ線のパターン構成要素、１１ｂ…Ｈ線のパターン構成要素、１２ａ…Ｖ線対応マスク、１２ｂ…Ｈ線対応マスク
Claims (6)
- 極短紫外光の反射型マスクを用いて被露光体上に所望パターンを転写するための露光方法であって、
前記所望パターンに対応するマスクパターンのパターン構成要素を前記極短紫外光の射影ベクトルに対する方向別に分割して、同一方向のパターン構成要素群のみからなるマスクパターンの反射型マスクを各方向別にそれぞれ用意し、
各方向別の反射型マスクのそれぞれについて前記極短紫外光の照射およびその反射による前記被露光体上へのパターン転写を順次行うとともに、
ある反射型マスクから他の反射型マスクへの切り換えの際に、前記他の反射型マスクのパターン構成要素と前記射影ベクトルとの角度が、前記ある反射型マスクのパターン構成要素と前記射影ベクトルとの角度と同一となるように、前記他の反射型マスクおよび前記被露光体を前記射影ベクトルに対して回転させる
ことを特徴とする露光方法。 - 前記各方向別の反射型マスクは、前記射影ベクトルに対して垂直なパターン構成要素のみからなるマスクパターンが形成されたＶ線対応マスクと、前記射影ベクトルに対して水平なパターン構成要素のみからなるマスクパターンが形成されたＨ線対応マスクとからなる
ことを特徴とする請求項１記載の露光方法。 - 極短紫外光を反射して被露光体上に所望パターンを転写する反射型マスクを作成するためのマスク製造方法であって、
前記所望パターンに対応するマスクパターンのパターン構成要素を前記極短紫外光の射影ベクトルに対する方向別に分割し、
同一方向のパターン構成要素群のみからなるマスクパターンの反射型マスクを各方向別にそれぞれ形成して、
各方向別の反射型マスクを、当該反射型マスクおよび前記被露光体を前記射影ベクトルに対して回転させて各反射型マスクのパターン構成要素と前記射影ベクトルとの角度を常に同一とし得るように、それぞれ構成する
ことを特徴とするマスク製造方法。 - 前記各方向別の反射型マスクは、前記射影ベクトルに対して垂直なパターン構成要素のみからなるマスクパターンが形成されたＶ線対応マスクと、前記射影ベクトルに対して水平なパターン構成要素のみからなるマスクパターンが形成されたＨ線対応マスクとからなる
ことを特徴とする請求項３記載のマスク製造方法。 - 極短紫外光の反射型マスクを用いて被露光体上に所望パターンを転写するリソグラフィ工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記所望パターンに対応するマスクパターンのパターン構成要素を前記極短紫外光の射影ベクトルに対する方向別に分割して、同一方向の構成要素群のみからなるマスクパターンの反射型マスクを各方向別にそれぞれ用意し、
各方向別の反射型マスクのそれぞれについて前記極短紫外光の照射およびその反射による前記被露光体上へのパターン転写を順次行うとともに、
ある反射型マスクから他の反射型マスクへの切り換えの際に、前記他の反射型マスクのパターン構成要素と前記射影ベクトルとの角度が、前記ある反射型マスクのパターン構成要素と前記射影ベクトルとの角度と同一となるように、前記他の反射型マスクおよび前記被露光体を前記射影ベクトルに対して回転させる
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記各方向別の反射型マスクは、前記射影ベクトルに対して垂直なパターン構成要素のみからなるマスクパターンが形成されたＶ線対応マスクと、前記射影ベクトルに対して水平なパターン構成要素のみからなるマスクパターンが形成されたＨ線対応マスクとからなる
ことを特徴とする請求項５記載の半導体装置の製造方法。
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