JP2005167254A

JP2005167254A - カスタム−偏光フォトリソグラフィ照明装置および方法

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Publication number: JP2005167254A
Application number: JP2004349775A
Authority: JP
Inventors: James W Blatchford; ダブリュ．ブラッチフォードジェームズ
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 2003-12-03
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2005-06-23
Also published as: US6970233B2; TW200537596A; US20050237509A1; US20050128458A1; TWI358085B

Abstract

【課題】従来のフォトリソグラフィ技術を用いて印刷可能であったよりも小さいフォトリソグラフ画像を印刷可能にする、注文偏光フォトリソグラフィ照明装置および方法を提供する。
【解決手段】１つの実施例においては、注文偏光フォトリソグラフィ照明装置は、光の照明パターンを発生する動作が可能な照明器２０と、前記光を可変的に偏光させる動作が可能な偏光子ユニット２７と、２次元のフォトリソグラフ・パターンを定めるマスク・パターン３２とを含む。マスク・パターン３２は、可変的に偏光された光の少なくとも一部を前記マスク・パターンを通して送ることができるマスク３０に関連している。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的にはフォトリソグラフィ装置に関し、特に、注文用若しくはカスタム−偏光（custom-polarized）フォトリソグラフィ照明装置および方法に関する。

半導体フォトリソグラフィにおいて、ますます小さくなっていく線解像度を達成するためには、ますます大きくなっていく開口数を有する露光ツール装置が必要である。開口数が増大するにつれ、レンズを透過する光は半導体ウエハをブリュースター角（Brewster's angle）で照明し、このため、入射平面に平行に偏光した光はウエハ上の感光材料に対する結合を阻止される。従来のフォトリソグラフィ装置は、非偏光照明、円偏光照明、または直線偏光照明を用いる。非偏光照明または円偏光照明の場合には、ブリュースター角効果により悪化した電界の干渉は、得られるフォトリソグラフ画像のコントラストの顕著な低下を起こし、装置の解像度を低下させることがありうる。光が直線偏光にされる装置においては、コントラストの顕著な損失により、ウエハ上への幾何学図形の印刷の可能性が妨げられる。

１つの実施例においては、注文偏光フォトリソグラフィ照明装置は、光の照明パターンを発生する動作が可能な照明器と、この光を可変的に偏光させる動作が可能な偏光子ユニットと、２次元のフォトリソグラフ・パターンの特徴を定めるマスク・パターンとを含む。このマスク・パターンは、可変的に偏光された光の少なくとも一部をこのマスク・パターンを通して送ることができるマスクに関連している。

もう１つの実施例においては、注文偏光フォトリソグラフィ照明の方法が提供される。この方法は、照明パターンを発生するステップと、前記照明パターン内の光の偏光を変化させるステップと、前記可変的に偏光された光をマスクに関連するマスク・パターンを通して送り、２次元のフォトリソグラフ・パターンの特徴を定めるステップとを含む。

さらにもう１つの実施例においては、注文偏光フォトリソグラフィ照明装置は、直線偏光を有する照明パターンを発生する手段と、前記照明パターンを複数の光ビームに分離する手段とを含む。前記装置はまた、前記光の少なくとも一部の偏光を回転させることにより、前記光の偏光を前記照明パターンの全体にわたって変化させ、接線方向に偏光した光を発生させる手段と、前記可変的に偏光された光をマスクに関連するマスク・パターンを通して送り、２次元のフォトリソグラフ・パターンの特徴を定める手段とを含む。前記装置はさらに、前記可変的に偏光された光を媒体を通して、ウエハ上に配置されたフォトレジスト材料の少なくとも一部上に送る手段と、前記フォトレジスト材料を、前記可変的に偏光された光の少なくとも一部により露光し、フォトリソグラフ・パターンを形成する手段とを含む。

本発明の１つまたはそれ以上の実施例の技術上の利点は、ウエハ上に投写されるべき所望の照明パターンに特有の光の偏光を変化させる機能を含むことである。その偏光は、照明パターン内の異なる光ビームおよび／または単一光ビームの異なる部分に関し可変である。本発明の１つの実施例のもう１つの技術上の利点は、フォトリソグラフ画像の最適の線および間隔の印刷を行うための光の可変偏光を提供し、それにより従来のフォトリソグラフィ技術を用いて印刷可能であったよりも小さい画像を印刷可能にしたことである。本発明のさらにもう１つの技術上の利点は、可変的に偏光された光による一回の露光中に、単一マスクを用いて２方向にフォトリソグラフ画像を印刷する機能である。

ある実施例は、これらの技術上の利点の全て、またはいくつかを備え、またはこれらの利点を全く備えていない。ある実施例は、１つまたはそれ以上の他の利点を備え、その１つまたはそれ以上は、当業者にとっては、ここに含まれている図面、説明、および特許請求の範囲から容易に明らかとなろう。
本発明およびその特徴および利点をさらに完全に理解するためには、添付図面と共に以下の説明を参照されたい。

図１は、可変的に偏光された光を用いてフォトリソグラフ画像を発生する実施例の装置１０を示す。装置１０は、照明器２０、偏光子ユニット２７、マスク３０、投写レンズ系４０、媒体５０、およびウエハ６０を含む。ある実施例においては、照明器２０は、光源２２、偏光子（polarizer unit）２４、およびプリズム系２６を含む。光源２２は、フォトリソグラフ画像を作るために用いられる光を発生できる任意の装置、または装置の組み合わせを含む。本開示および特許請求の範囲を通じて用いられる「光」という用語は、可視光スペクトルおよび不可視スペクトル双方の電磁波を意味し、可視光、紫外光、およびｘ線を含むが、これらに限られるわけではない。例えば、光源２２は、フッ化アルゴン・レーザ、フッ素エキシマ・レーザ、またはヘリウム・ネオン・レーザのようなレーザを含むことができる。

照明器２０はまた、偏光子２４を含む。偏光子２４は、偏光子２４に関連する偏光軸に沿った光を通過させ、あるいは偏光子２４に関連する方向に沿った光を阻止する動作が可能な任意の装置、または装置の組み合わせを含む。図示されている実施例においては、偏光子２４は、光源２２から光７０を受け、光７０を直線偏光させて直線偏光した光７２を発生させるよう動作可能である。偏光子２４は光源２２とは別個の部品として図示されているが、ある実施例においては、偏光子２４は光源２２と一体をなし、光源２２が直線偏光した光７２を発生するようにされる。照明器２０はまた、プリズム系２６を含む。プリズム系２６は、直線偏光した光７２を１つまたはそれ以上の光ビーム７４に分離する動作が可能な任意の装置、または装置の組み合わせを含む。図示されている実施例においては、プリズム系２６は、直線偏光した光７２を４つの光ビーム７４ａから７４ｄに分離することができる。

ある実施例においては、偏光子ユニット２７は照明器２０内に含まれる。他の実施例においては、図１に示されているように、偏光子ユニット２７は、照明器２０に関連してはいるが、その内部には含まれない。偏光子ユニット２７は、１つまたはそれ以上の偏光回転器２８を含む。それぞれの偏光回転器２８は、半波長板のような、直線偏光光ビーム７４の偏光を変化させる動作が可能な任意の装置、または装置の組み合わせを含む。偏光回転器２８上に入射した直線偏光光ビーム７４は、偏光回転器２８から、回転された直線偏光の光ビーム７６として出てくる。偏光回転器２８が半波長板を含む特定の実施例においては、偏光回転器２８は、光ビーム７６の偏光方向を回転させ、光軸に対するその偏光の角が、偏光回転器２８上に入射する直線偏光光ビームの偏光の角のほぼ２倍であるようにする。

ある実施例においては、１つまたはそれ以上の偏光回転器２８は、直線偏光光ビーム７４の少なくとも一部の偏光を回転させて、照明器２０の全体にわたり光の偏光を変化させ、注文偏光フォトリソグラフィ照明を作り出すことができる。例えば、図示されている実施例においては、直線偏光光ビーム７４ａ、７４ｂの偏光は、それぞれ偏光回転器２８ａ、２８ｂにより回転されるが、直線偏光光ビーム７４ｃ、７４ｄの偏光は回転されない。このようにして、光７０の偏光は、ウエハ６０上に投写されるべき所望の照明パターンに特有なように、照明器２０の全体にわたり変化せしめられる。可変的に偏光された光の照明パターンの実施例は、図４Ａから図４Ｃに示されている。偏光回転器２８の特定の実施例を上述したが、照明パターンの異なる光ビーム、または単一光ビームの異なる部分を可変的に偏光させて、以下に説明するように光の電界の干渉を減少、または解消させるためには、任意の適切な装置を用いることができる。

装置１０はまた、マスク３０を含む。マスク３０は、直線偏光光ビーム７４ｃ、７４ｄおよび／または回転された直線偏光の光ビーム７６ａ、７６ｂの少なくとも一部をマスク３０のマスク・パターン３２を透過させる動作が可能な任意の装置、または装置の組み合わせを含む。ある実施例においては、マスク・パターン３２は、ウエハ６０上に投写できる２次元の特徴を有するフォトリソグラフ画像を定める。一例のみをあげると、マスク・パターン３２は、パターン形成された金属薄膜のエマルジョンを含む。マスク３０上に入射し、マスク・パターン３２を透過した光ビーム７４、７６は、図１においては光７８として示されている。

装置１０はまた、レンズ系４０を含む。レンズ系４０は、光７８を受けて、これを集束し、集束された光８０を媒体５０を通してウエハ６０上に投射する動作が可能な任意の装置、または装置の組み合わせを含む。装置１０はまた、レンズ系４０とウエハ６０との間に配置された、媒体５０を含む。ある実施例においては、媒体５０は空気を含む。他の実施例においては、浸漬（イマージョン）フォトリソグラフィとして公知の技術を実施する時に、ウエハ６０は、フォトリソグラフ画像の解像度を改善するために、１よりも大きい屈折率を有する、水などの、液体媒体５０内に浸漬される。

ある実施例においては、ウエハ６０は半導体ウエハから成る。ウエハ６０は、ウエハ６０の表面上に配置されたフォトレジスト材料６５の薄い層を含む。ある実施例においては、フォトレジスト材料６５は、ウエハ６０の表面の少なくとも一部の上に配置された感光性高分子材料を含む。フォトレジスト材料６５を光８０により露光すると、ウエハ６０上にフォトリソグラフ画像を作ることができる。例えば、光８０がウエハ６０上に投射されると、フォトレジスト材料６５は、波長により異なる放射感受性化学反応を起こし、これはフォトレジスト材料６５の諸部分を光８０により露光して、多かれ少なかれ酸性にする。もし光８０により露光されたフォトレジスト材料６５の諸部分が強い酸性になれば、フォトレジスト材料６５は「ポジ型フォトレジスト」と呼ばれ、一方、もしフォトレジスト材料６５の諸部分が弱い酸性になれば、フォトレジスト材料６５は「ネガ型フォトレジスト」と呼ばれる。光８０による露光の後に、フォトレジスト材料６５は、テトラメチル水酸化アンモニウムなどの現像液で処理され、この現像液は、（ポジ型フォトレジストの場合は）露光された、または（ネガ型フォトレジストの場合は）露光されなかった、フォトレジスト材料６５を除去する。ポジ型フォトレジストの場合は、光８０により露光されたフォトレジスト材料６５の部分は現像液により洗い落とされ、マスク・パターン３２の実質的に正確なコピーがウエハ６０の表面上に残る。もしネガ型フォトレジストが用いられれば、光８０により露光されたネガ型フォトレジスト材料６５の部分がウエハ６０の表面上に残り、現像液は、光８０により露光されなかったフォトレジスト材料６５の部分のみを除去する。

ウエハ６０上に投写されるべき所望の照明パターン特有の光７０を可変的に偏光させることにより、注文偏光フォトリソグラフィ照明を作り出せば、光８０によるウエハ６０の１回の露光中に、単一マスク３０を用い、マスク・パターン３２に関連するフォトリソグラフ画像をウエハ６０の表面上に投写することができ、フォトリソグラフ画像の特徴の特定方向に関連する多重マスク３０と、光８０によるウエハ６０の多重露光との必要が、有利に解消される。所望の照明パターン特有のそのような注文偏光は、改善された画像および、最適の線および間隔の印刷を与え、それにより、従来のフォトリソグラフィ技術を用いて印刷可能であったよりも小さい画像が印刷されることを可能とする。これらの利点を備えたこの注文偏光の性質を、以下に説明する。

図２Ａおよび図２Ｂは、マスク２３０に関連するマスク・パターン２３２の特徴若しくはその方向（features）に垂直な入射偏光２９０を有する光を示す。マスク２３０の構造および機能は、図１のマスク３０およびマスク・パターン３２の構造および機能とそれぞれ実質的に同様でありうる。図２Ｂは、マスク・パターン２３２の特徴方向に垂直な入射偏光２９０を有する光２７６に関連する、実施例の電界２９０、２９２、２９４を示す。光２７６の構造および機能は、図１の光７６の構造および機能と実質的に同様でありうる。光２７６は、マスク２３０のマスク・パターン２３２の特徴方向に垂直な関連電界２９０を含む。光２７６がマスク・パターン２３２を通過する時、それは回折して光２７８ａおよび２７８ｂを作り、（図２Ｂには２つの方向のみが示されているが）これらは多くの方向に生じる光の回折を表す。光２７８ａは、光２７８ａの伝搬方向に垂直な関連電界２９２ａを含み、一方、光２７８ｂは、光２７８ｂの伝搬方向に垂直な関連電界２９２ｂを含む。

光２７６がレンズ系２４０を透過する時、それは集束され方向を変えられて光２８０として出てきて、ウエハ２６０上に投射される。レンズ系２４０およびウエハ２６０の構造および機能は、図１のレンズ系４０およびウエハ６０の構造および機能とそれぞれ実質的に同様でありうる。光２８０ａは、光２８０ａの伝搬方向に垂直な関連電界２９４ａを含み、一方、光２８０ｂは、光２８０ｂの伝搬方向に垂直な関連電界２９４ｂを含む。図２Ｂに示されている実施例においては、マスク・パターン２３２の特徴方向（feature orientation）に垂直な入射光の偏光２９０は、電界２９２ａおよび２９２ｂを互いに干渉させ、また電界２９４ａおよび２９４ｂを互いに干渉させ、その結果、ウエハ２６０に関連するフォトレジスト材料上に投写される画像のコントラストの損失を生じ、従って、その画像の品質の損失を生じる。

偏光回転器２８を用いて入射光の偏光を回転する能力を備えることにより、図３Ａおよび図３Ｂに示されているように、入射光の偏光を変化させると、電界の干渉を実質的に減少させ、または解消することができる。

図３Ａおよび図３Ｂは、マスク２３０に関連するマスク・パターン２３２の特徴方向に平行な入射偏光３９０を有する光を示す。図３Ｂは、マスク・パターン２３２の特徴方向に平行な入射偏光３００を有する光３７６に関連する、電界３９０、３９２、３９４の実施例を示す。図３Ｂにおいて、電界３９０、３９２、３９４を表す「金的」記号は、光３７６、３７８、３８０に関連する電界が、紙面から見ている人に向かって出てくる方向を有することを示す。光３７６の構造および機能は、図１の光７６の構造および機能と実質的に同様でありうる。光３７６は、マスク２３０に関連するマスク・パターン２３２の特徴方向に平行な関連電界３９０を含む。光３７６がマスク・パターン２３２を通過する時、それは回折して光３７８ａおよび３７８ｂを作り、（図３Ｂには２つの方向のみが示されているが）これらは多くの方向に生じる光の回折を表す。光３７８ａは、光３７８ａの伝搬方向に平行な関連電界３９２ａを含み、一方、光３７８ｂは、光３７８ｂの伝搬方向に平行な関連電界３９２ｂを含む。

光３７６がレンズ系２４０を透過する時、それは集束され方向を変えられて光３８０として出てきて、ウエハ２６０上に投射される。光３８０ａは、光３８０ａの伝搬方向に平行な関連電界３９４ａを含み、一方、光３８０ｂは、光３８０ｂの伝搬方向に平行な関連電界３９４ｂを含む。図示されている実施例においては、光３８０ａ、３８０ｂに関連する電界３９４ａ、３９４ｂは、互いに平行である。電界３９４は互いに平行であるために、それらはウエハ２６０上に投写されるフォトリソグラフ画像のコントラストを累加的に増大させるように作用する。従って、マスク２３０上に入射する光の偏光が、マスク・パターン２３２の特徴方向に平行である時は、電界が図２Ｂに示されているように互いに少なくとも部分的に打ち消し合う時に生じる画像の劣化は起こらない。

ある実施例においては、照明パターンに特有のマスク３０のようなマスク上に入射する光の偏光を変化させる機能は、異なる光ビームの間の電界の干渉により通常生じるコントラストの損失なしに、フォトリソグラフ画像の特徴が２次元的に印刷されることを可能にする。

図４Ａから図４Ｃは、照明器２０を用いて形成された、可変的に偏光された照明パターン４００、４２０、および４４０の実施例を示す。図４Ａから図４Ｃに示されている可変偏光された照明パターンの実施例は、対向する光ビーム７６ａ、７６ｂ、対向する光ビーム４２２ａ、４２２ｂ、対向する光ビーム４２２ｂ、４２２ｆのような、対称的に対向する光ビーム、または光ビームの部分が、同方向の偏光を有するので、「接線方向に偏光している」と言われる。接線方向の偏光が望ましいのは、それが対向する光ビーム、または光ビームの部分に平行な偏光を与え、それにより、マスク３０により起こされた回折による、対向する光ビーム、または光ビームの部分間の電界の干渉を実質的に減少させるからである。

図４Ａは、可変的に偏光された光を用いて形成された、回転４重照明パターン４００の実施例を示す。この実施例においては、図１に示されているように、プリズム系２６が、直線偏光した光７２を、４つの直線偏光光ビーム７４ａから７４ｄに分離する。直線偏光光ビーム７４ｃおよび７４ｄは、直線偏光４００ｃ、４００ｄを有し、これらは同方向を向いている。直線偏光光ビーム７４ａおよび７４ｂは、偏光回転器２８ａおよび２８ｂをそれぞれ通過して、回転された直線偏光の光ビーム７６ａ、７６ｂとなる。回転された直線偏光の光ビーム７６ａ、７６ｂは、それぞれ偏光４００ａ、４００ｂを有し、これらの偏光は、光ビーム７４ｃ、７４ｄの偏光４００ｃ、４００ｄの方向に垂直な同じ方向を向いている。

図４Ｂは、可変的に偏光された光を用い照明器２０において形成された、２極照明パターン４２０の実施例を示す。この実施例においては、プリズム系２６は、直線偏光した光７２を２つの光ビーム４２２ａ、４２２ｂに分離する。光ビーム４２２の構造および機能は、図１の光ビーム７４の構造および機能と実質的に同様でありうる。光ビーム４２２は、いずれの偏光回転器２８をも通過しないように送られることにより、それらの直線偏光４２４ａ、４２４ｂを全く回転されずに保持する。直線偏光４２４ａ、４２４ｂは、図４Ａの直線偏光７４ｃ、７４ｄと実質的に同様でありうる。

図４Ｃは、可変的に偏光された光を用い照明器２０において形成された、環状照明パターン４４０の実施例を示す。この実施例においては、照明器２０は、図１に示されている２つの偏光回転器２８ａ、２８ｂの代わりに、６つの偏光回転器２８を含み、入射光の偏光をさらにカスタマイズする。この実施例においては、照明器２０は、プリズム系２６と組み合わされた、またはプリズム系２６の代わりの適切な装置を実現し、環状光ビームを形成する。環状照明パターン４４０は、複数の部分に「分割」される。例えば、環状照明パターン４４０は、図４Ｃに示されているように８つの光ビーム部分４４２ａから４４２ｈを含みうるが、これは制限を意図したものではない。

光ビーム部分４４２ａから４４２ｈの偏光は、対称的に対向する光ビームが同じ偏光方向を有するように、適切な偏光回転器２８を用いて回転される。例えば、直線偏光光ビーム部分４４２ｃ、４４２ｇは、直線偏光４４４ｃ、４４４ｇを有し、これらは同方向を向いている。図示されている実施例においては、光ビーム部分４４２ｃ、４４２ｇは、偏光回転器２８を透過していない。光ビーム部分４４２ａ、４４２ｅは、偏光回転器２８を透過した光ビーム部分４４２ａ、４４２ｅから生じた回転された直線偏光４４４ａ、４４４ｅを含む。照明パターン４４０はまた、光ビーム部分４４２ｂ、４４２ｄ、４４２ｆ、および４４２ｈを含み、これらはそれぞれ追加の偏光回転器２８を透過した光ビーム部分４４２ｂ、４４２ｄ、４４２ｆ、および４４２ｈから生じた回転された直線偏光４４４ｂ、４４４ｄ、４４４ｆ、および４４４ｈを有する。

以上においては、注文偏光の特定の実施例を説明したが、照明パターンの１つまたはそれ以上の光ビーム、またはそれらの部分の任意の注文偏光は、可変的に偏光され（かつ接線方向の偏光に制限されず）、それにより、対応する光ビーム、または光ビーム部分の間の電界の干渉は実質的に減少せしめられるので、投写される画像の品質は改善される。

図５は、可変的に偏光された光を用いてフォトリソグラフ画像を発生する実施例の方法を示す。この実施例の方法は、ステップ５００において開始され、そこでは図１の光源２２のような光源を用いて光が発生される。ステップ５０２においては、光源２２から発生した光７０は、図１の偏光子２４のような偏光子により直線偏光にされる。ステップ５０４においては、直線偏光にされた光７２は、図１のプリズム系２６のようなプリズム系により、１つまたはそれ以上の光ビーム７４に分離される。ステップ５０６においては、プリズム系２６を出た１つまたはそれ以上の光ビーム７４の偏光は、図１の偏光回転器２８のような、１つまたはそれ以上の偏光回転器を用いて回転される。ある実施例においては、１つまたはそれ以上の偏光回転器２８は、１つまたはそれ以上の直線偏光光ビーム７４の偏光を回転して、照明器２０における光の偏光を変化させ、接線方向の偏光を作り出すことができる。例えば、偏光は、図４Ａから図４Ｃに図示されているように、または任意の他の適切な様式で変化させることができる。ステップ５０８においては、可変的に偏光された光７６は、マスク３０に関連するマスク・パターン３２を通して送られる。ステップ５１０においては、回転された偏光光ビーム７８はレンズ系４０により受けられ、媒体５０を通してウエハ６０に関連するフォトレジスト材料６５の少なくとも一部の上に光８０として投射される。ステップ５１２においては、光８０により、ウエハ６０に関連するフォトレジスト材料６５上に、フォトリソグラフ・パターンが形成される。光８０による露光の後に、ウエハ６０は適切な方法で処理される。

実施例の方法を説明したが、本発明は、２つまたはそれ以上のステップが実質的に同時に、または異なる順序で行われることも予期している。さらに、本発明は、追加のステップ、もっと少ないステップ、または異なるステップを有する方法を用いることも、それらのステップが注文偏光フォトリソグラフィ照明のために適切である限り、予期している。

本発明をいくつかの実施例により説明したが、当業者にとっては多くの変化、置換、変形、変更、および改変が示唆され、本発明は、全てのそのような変化、置換、変形、変更、および改変を、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内に属するものとして含むように意図されている。

（１）以上の説明に関して更に以下の項を開示する。
照明パターンを発生するステップと、
前記照明パターン内の光の偏光を変化させるステップと、
前記可変的に偏光された光をマスクに関連するマスク・パターンを通して送り、２次元のフォトリソグラフ・パターンの特徴を定めるステップと、
を含む、フォトリソグラフィ照明の方法。
（２）接線方向に偏光した光を発生するために、前記光の前記偏光を回転させるステップをさらに含む、上記（１）記載の方法。
（３）前記光の異なる部分の偏光を、異なる偏光回転器を用いて変化させるステップをさらに含む、上記（２）記載の方法。
（４）少なくとも１つの偏光回転器は半波長板を含む、上記（３）記載の方法。
（５）前記照明パターンは、２つの対称的に対向する光ビームを有する２極照明パターンを含み、前記方法は、前記照明パターンの少なくとも一部の偏光を回転させ、前記２つの対称的に対向する光ビームが同方向の偏光を有するようにするステップをさらに含む、上記（２）から（４）のいずれかに記載の方法。
（６）前記照明パターンは、対称的に対向する光ビームの第１の組および第２の組を有する４重照明パターンを含み、前記方法は、前記照明パターンの少なくとも一部の偏光を回転させ、対称的に対向する光ビームの前記第１の組の前記ビームが同じ第１の方向の偏光を有し、対称的に対向する光ビームの前記第２の組の前記ビームが同じ第２の方向の偏光を有し、前記第１の方向は前記第２の方向に垂直であるようにするステップをさらに含む、上記（２）から（４）のいずれかに記載の方法。
（７）前記照明パターンは、対称的に対向する光ビーム部分の複数の組を有する環状照明パターンを含み、前記方法は、前記照明パターンの少なくとも一部の偏光を回転させ、対称的に対向する光ビーム部分の組の前記光ビーム部分が同方向の偏光を有し、対称的に対向する光ビーム部分のそれぞれの組は異なる方向の偏光を有するようにするステップをさらに含む、上記（２）から（４）のいずれかに記載の方法。
（８）光を発生するステップと、
前記光を直線偏光させるステップと、
前記可変的に偏光された光を媒体を通して送り、前記可変的に偏光された光の少なくとも一部によりウエハ上に配置された感光材料を露光し、フォトリソグラフ・パターンを形成するステップと、
をさらに含む、上記（１）から（７）のいずれかに記載の方法。
（９）前記媒体は液体を含む、上記（８）記載の方法。
（１０）光の照明パターンを発生する動作が可能な照明器と、
前記光を可変的に偏光させる動作が可能な偏光子ユニットと、
２次元のフォトリソグラフ・パターンの特徴を定めるマスク・パターンであって、該マスク・パターンは、前記可変的に偏光された光の少なくとも一部を前記マスク・パターンを通して送ることができるマスクに関連している前記マスク・パターンと、
を含む、注文偏光フォトリソグラフィ照明の装置。
（１１）この発明は、従来のフォトリソグラフィ技術を用いて印刷可能であったよりも小さいフォトリソグラフ画像を印刷可能にする、注文偏光フォトリソグラフィ照明装置および方法を提供する。１つの実施例においては、注文偏光フォトリソグラフィ照明装置は、光の照明パターンを発生する動作が可能な照明器と、前記光を可変的に偏光させる動作が可能な偏光子ユニットと、２次元のフォトリソグラフ・パターンを定めるマスク・パターンとを含む。マスク・パターンは、可変的に偏光された光の少なくとも一部を前記マスク・パターンを通して送ることができるマスクに関連している。

可変的に偏光された光を用いフォトリソグラフ画像を発生する実施例の装置を示す。（実施例１）図２Ａおよび図２Ｂは、マスクに関連するマスク・パターンの特徴方向に垂直な入射偏光を有する光と、この入射光に関連する電界を示す。（実施例２）図３Ａおよび図３Ｂは、マスクに関連するマスク・パターンの特徴方向に平行な入射偏光を有する光と、この入射光に関連する電界を示す。（実施例３）図４Ａから図４Ｃは、図１の装置を用いて形成された、可変的に偏光された照明パターンの実施例を示す。（実施例４、実施例５、実施例６）可変的に偏光された光を用いてフォトリソグラフ画像を発生する方法の実施例を示す。（実施例７）

符号の説明

１０注文偏光フォトリソグラフィ照明装置
２０照明器
２７偏光子ユニット
２８ａ偏光回転器
２８ｂ偏光回転器
３０マスク
３２マスク・パターン
５０媒体
６０ウエハ
７０光
２３０マスク
２３２マスク・パターン
２６０ウエハ
４００４重照明パターン
４２０２極照明パターン
４４０環状照明パターン

Claims

照明パターンを発生するステップと、
前記照明パターン内の光の偏光を変化させるステップと、
前記可変的に偏光された光をマスクに関連するマスク・パターンを通して送り、２次元のフォトリソグラフ・パターンの特徴を定めるステップと、
を含む、フォトリソグラフィ照明の方法。
光の照明パターンを発生する動作が可能な照明器と、
前記光を可変的に偏光させる動作が可能な偏光子ユニットと、
２次元のフォトリソグラフ・パターンの特徴を定めるマスク・パターンであって、該マスク・パターンは、前記可変的に偏光された光の少なくとも一部を前記マスク・パターンを通して送ることができるマスクに関連している前記マスク・パターンと、
を含む、注文偏光フォトリソグラフィ照明の装置。