JP2007109969A - 露光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】３光束結像における解像性能を向上すると共に焦点深度を確保する照明条件を設定する露光方法を提供する。
【解決手段】１列の周期パターンが隣り合う行で互いに半ピッチずれている千鳥格子状コンタクトホールパターンパターンの露光方法であって、照明光の有効光源は、投影光学系の瞳の中心からの距離がａで等しく、列方向からの角度αが０、２α、π−２α、π、π＋２α、２π−２αの方向に位置し、前記周期パターンの前記コンタクトホール間の列方向のピッチをＰｘ、行方向のピッチをＰｙ、前記投影光学系の開口数をＮＡ、前記照明光の波長をλとすると次式が成立し、Ｐｘｏ／２＝（Ｐｘ／２）ＮＡ／λ、Ｐｙｏ／２＝（Ｐｙ／２）ＮＡ／λ、α＝ｔａｎ^−１（Ｐｘｏ／（２Ｐｙｏ））、ａ＝１／（４（Ｐｙｏ／２）／ｓｉｎ（２α）、前記コンタクトホールパターンからの回折光のうち３光束を前記投影光学系の瞳内で干渉及び結像させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、一般には、露光に関し、特に、半導体チップ、表示素子、検出素子、撮像素子といった各種デバイス、マイクロメカニクスで用いる微細コンタクトホールパターンの製造に用いられる露光方法に関する。ここで、マイクロメカニクスは半導体集積回路製造技術を微細構造体の製作に応用し、高度な機能を持ったミクロン単位の機械システムやそれを作る技術をいう。

フォトリソグラフィ技術を用いて、マスク（又はレチクル）パターンを投影光学系を介してウェハに投影してパターンを転写する投影露光装置は従来から使用されている。マスクパターンにはコンタクトホールを含むものがある。近年のデバイスの微細化の要求に伴い、投影露光装置も微細なコンタクトホールを安定して解像する需要が益々高まっている。高解像度でパターンを転写するためには、パターンの種類に応じて最適な露光条件（マスクの種類、照明条件など）を選択する必要がある。また、結像性能の安定化のためには焦点深度を大きく確保する必要があり、照明条件は焦点深度にも影響を与える。

コンタクトホールパターンには、近接及び周期的な（即ち、ホール径と同レベルの間隔で並べた）コンタクトホール列や近接せずに孤立した孤立コンタクトホールその他の孤立パターンなど幾つかの種類がある。また、コンタクトホール列は、正方形状のホールを行列状（又は碁盤の目状）のパターン形状と、各列が互い違いにずれている千鳥格子状のパターン形状が知られている。実際の回路パターンは、行列状パターンと千鳥格子状パターンが混在しており、行列状パターンや混在パターンに対しては照明条件が従来提案されている（例えば、混在パターンには輪帯照明など）。また、長方形形状のコンタクトホールも知られている（例えば、非特許文献１）。

マスクの種類としてはバイナリーマスク、位相シフトマスク、ハーフトーン位相シフトマスク（Ａｔｔｎｕａｔｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｍａｓｋ、「ハーフトーンマスク」とも呼ばれる。）が知られている。また、照明条件は偏光条件も含み、２光束干渉には接線方向の（タンジェンシャル）偏光が適しており、４光束干渉には動径方向の（ラジアル）偏光が適していることは知られている。偏光制御は、液浸露光装置など、今後高ＮＡが更に進むにつれて重要となる。

その他の従来技術としては特許文献１乃至４がある。
特開２０００−０４０６５６号公報 特開２００３−２０３８５０号公報 特開２００４−２７２２２８号公報 特開２００３−３１８１００号公報 Hochul Kim et al., "Layser Specific Illumination Optimization by Monte Carlo Method," Optical Microlithography XVL, Anthony Yen, Editor, Proceedings of SPIE, Vol. 5040 (2003), pp. 244-250.

千鳥格子状パターンは投影光学系の瞳の中心に０次回折光を設定するとその周り６方向に±１次回折光を生成する。２光束干渉はラインの解像には有効であるが、コンタクトホールの解像には３光束以上必要である。瞳に３光束を適当に配置すればレーリーの式のｋ_１を小さくでき、微細化に寄与する。ここで、レーリーの式は、投影露光装置の解像度Ｒ、光源の波長λ、投影光学系の開口数（ＮＡ）、現像プロセスなどによって定まるプロセス定数ｋ_１を用いて次式で表現される。

千鳥格子状パターンは瞳に入射可能な１次回折光の数が多いために３光束の配置を形成しやすく、千鳥格子状パターン単体からなるコンタクトホールパターンは微細化を促進する可能性が高い。しかし、千鳥格子状パターンに最適な露光条件の解析は、３光束干渉に適した偏光条件も含めて、十分に進んでいないのが現状である。

本発明は、３光束結像における解像性能を向上すると共に焦点深度を確保する照明条件を設定する露光方法に関する。

本発明の一側面としての露光方法は、コンタクトホールパターンを有するマスクを照明光で照明し、投影光学系を介して被露光体に投影する露光方法であって、前記コンタクトホールパターンは、１列の周期パターンが隣り合う行で互いに半ピッチずれている千鳥格子状パターンであり、前記照明光の有効光源は、前記投影光学系の前記瞳の中心からの距離がａで等しく、０、２α、π−２α、π、π＋２α、２π−２αの方向に位置し、前記周期パターンの前記コンタクトホール間の列方向のピッチをＰｘ、行方向のピッチをＰｙ、前記投影光学系の開口数をＮＡ、前記照明光の波長をλとすると、Ｐｘｏ／２＝（Ｐｘ／２）ＮＡ／λ、Ｐｙｏ／２＝（Ｐｙ／２）ＮＡ／λ、α＝ｔａｎ^−１（Ｐｘｏ／（２Ｐｙｏ））、
ａ＝１／（４（Ｐｙｏ／２）／ｓｉｎ（２α）が成立し、前記コンタクトホールパターンからの回折光のうち３光束を前記投影光学系の瞳内で干渉及び結像させることを特徴とする。

本発明の別の側面としての露光方法は、コンタクトホールパターンを有するマスクを照明し、投影光学系を介して被露光体に投影する露光方法であって、前記コンタクトホールパターンからの回折光のうち３光束を前記投影光学系の瞳内で干渉及び結像させ、前記マスクはハーフトーン位相シフトマスクで前記照明はラジアル偏光照明であるか、前記マスクはバイナリーマスクで前記照明はタンジェンシャル偏光照明か又は無偏光照明であることを特徴とする。

上述の露光方法を行うことができる露光モードを有することを特徴とする露光装置や、かかる露光装置を用いて被露光体を露光するステップを有するデバイス製造方法も本発明の別の側面を構成する。デバイス製造方法の請求項は、中間及び最終結果物であるデバイス自体にもその効力が及ぶ。また、かかるデバイスは、ＬＳＩやＶＬＳＩなどの半導体チップ、ＣＣＤ、ＬＣＤ、磁気センサ、薄膜磁気ヘッドなどを含む。

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、３光束結像における解像性能を向上すると共に焦点深度を確保する照明条件を設定する露光方法を提供することができる。

以下、図１を参照して、本発明の例示的な露光装置１００について説明する。ここで、図１は、露光装置１００の概略ブロック図である。図１に示すように、露光装置１００は、照明装置１１０と、マスク又はレチクル１３０と、投影光学系１４０と、主制御ユニット１５０と、ウェハ１７０と、媒質としての液体１８０とを有する。

このように、露光装置１００は、投影光学系１４０のウェハ１７０側にある最終面が部分的に又は全体的に液体１８０に浸漬し、液体１８０を介してマスクＭＳに形成されたパターンをウェハＷに露光する液浸型の露光装置である。本実施形態の露光装置１００は、ステップアンドスキャン方式の投影露光装置であるが、本発明はステップアンドリピート方式その他の露光方式を適用することができる。

照明装置１００は転写用の回路パターンが形成されたマスク１３０を照明し、光源部と照明光学系とを有する。

光源部は、光源としてのレーザー１１２と、ビーム整形系１１４とを含む。レーザー１１２は、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、波長約１５７ｎｍのＦ_２エキシマレーザーなどのパルスレーザーからの光を使用することができる。レーザーの種類、個数は限定されず、光源部の種類も限定されない。また、使用可能な光源はレーザー１１２に限定されるものではなく、一又は複数の水銀ランプやキセノンランプなどのランプも使用可能である。

ビーム整形系１１４は、例えば、複数のシリンドリカルレンズを備えるビームエクスパンダ等を使用することができ、レーザー１１２からの平行光の断面形状の寸法の縦横比率を所望の値に変換する（例えば、断面形状を長方形から正方形にするなど）ことによりビーム形状を所望のものに成形する。ビーム成形系１１４は、後述するオプティカルインテグレーター１１８を照明するのに必要な大きさと発散角を持つ光束を形成する。

照明光学系は、マスク１３０を照明する光学系であり、本実施形態では、集光光学系１１６と、偏光制御手段１１７と、オプティカルインテグレーター１１８と、開口絞り１２０と、集光レンズ１２２と、折り曲げミラー１２４と、マスキングブレード１２６と、結像レンズ１２８とを含む。照明光学系は、後述する６重極照明の他、従来の照明、輪帯照明、四重極照明など様々な照明モードを実現することができる。

集光光学系１１６は、複数の光学素子から構成され、オプティカルインテグレーター１１８に所望の形状で効率よく導入する。例えば、集光光学系１１６はズームレンズシステムを含み、オプティカルインテグレーター１１８への入射ビームの形および角度の分配をコントロールする。

集光光学系１１６は、マスク１３０への照明光の露光量を照明毎に変更可能な露光量調整部を含む。露光量調整部は、主制御ユニット１５０によって制御される。露光量モニタを、例えばオプティカルインテグレーター１１８とレチクル１３０の間やその他の場所に置き露光量を計測しその結果をフィードバックすることもできる。

偏光制御手段１１７は、例えば、偏光素子を含み、投影光学系１４０の瞳１４２とほぼ共役な位置に配置される。偏光制御手段１１７は、後述するように、瞳１４２に形成される有効光源の所定の領域の偏光状態を制御する。複数種類の偏光素子からなる偏光制御手段１１７が図示しないアクチュエータによって回転可能なターレット上に設けられて主制御ユニット１５０がかかるアクチュエータの駆動を制御してもよい。

オプティカルインテグレーター１１８はマスク１３０に照明される照明光を均一化し、本実施形態では、入射光の角度分布を位置分布に変換して出射するハエの目レンズとして構成される。ハエの目レンズは、その入射面と出射面とがフーリエ変換の関係に維持され、ロッドレンズ（即ち、微小レンズ素子）を多数組み合わせることによって構成されている。但し、本発明が使用可能なオプティカルインテグレーター１１８はハエの目レンズに限定されず、光学ロッド、回折格子、各組が直交するように配置された複数の組のシリンドリカルレンズアレイ板などを含む。

オプティカルインテグレーター１１８の出射面の直後には、形状及び径が固定された開口絞り１２０が設けられている。開口絞り１２０は、後述するように、投影光学系１４０の瞳１４２に形成される有効光源とほぼ共役な位置に配置され、開口絞りの１２０の開口形状は投影光学系１４０の瞳面１４２の有効光源形状に相当する。開口絞り１２０は、後述するように、有効光源の形状を制御する。
開口絞り１２０は、照明条件に応じて絞り交換機構（アクチュエータ）１２１によって、後述する種々の開口絞りが光路中に位置するように切り替え可能となっている。アクチュエータ１２１の駆動は、主制御ユニット１５０によって制御される駆動制御ユニット１５１によって制御される。なお、開口絞り１２０は、偏光制御手段と一体に構成されてもよい。

集光レンズ１２２はオプティカルインテグレーター１１８の射出面近傍の２次光源から射出し、開口絞り１２０を透過した複数の光束を集光し、ミラー１２４で反射させて被照斜面としてのマスキングブレード１２６面を均一にケーラー照明によって照明する。

マスキングブレード１２６は複数の可動遮光板より構成され、投影光学系１４０の有効面積に対応するほぼ矩形の任意の開口形状を有している。マスキングブレード１２６の開口部を透過した光束をマスク１３０の照明光として使用する。マスキングブレード１２６は開口幅を自動可変な絞りであり、転写領域を変更できる。また、露光装置１００は、スキャン方向の転写領域を変更可能にする、上述のマスキングブレードと類似した構造のスキャンブレードを更に有してもよい。スキャンブレードも開口幅が自動可変できる絞りであり、マスク１２面と光学的にほぼ共役な位置に設けられる。露光装置１００は、これら二つの可変ブレードを用いることによって露光を行うショットの寸法に合わせて転写領域の寸法を設定することができる。

結像レンズ１２８は、マスキングブレード１２６の開口形状をレチクル１３０面上に照射して転写し、レチクル１３０面上のパターンを図示しないウェハチャックに載置したウェハ１７０面上に縮小投影する。

マスク１３０は、その上に転写されるべきパターンを形成され、マスクステージ１３２に支持及び駆動される。図４（ａ）にマスクパターンの例を示す。ここで、図４（ａ）はマスク１３０に形成されるコンタクトホールパターンの一例を示す平面図である。パターンの説明は後で詳しく述べる。マスク１３０から発せられた回折光は投影光学系１４０を通りウェハ１７０上に投影される。ウェハ１７０は、被露光体でありレジスト１７２が基板１７４上に塗布されている。マスク１３０とウェハ１７０とは光学的に共役の関係に配置される。露光装置１００はステップアンドスキャン方式の露光装置（即ち、スキャナー）であるため、マスク１３０とウェハ１７０を走査することによりマスク１３０のパターンをウェハ１７０上に転写する。なお、ステップアンドリピート方式の露光装置（即ち、「ステッパー」）であれば、マスク１３０とウェハ１７０とを静止させた状態で露光を行う。

マスクステージ１３２は、マスク１３０を支持して図示しない移動機構に接続されている。マスクステージ１３２及び投影光学系１４０は、例えば、床等に載置されたベースフレームにダンパ等を介して支持されるステージ鏡筒定盤上に設けられる。マスクステージ１３２は、当業界周知のいかなる構成をも適用できる。図示しない移動機構はリニアモータなどで構成され、ＸＹ方向にマスクステージ１３２を駆動することでマスク１３０を移動することができる。露光装置１００は、マスク２００とウェハ１７０を主制御ユニット１５０によって同期した状態で走査する。

投影光学系１４０は、マスク１３０に形成されたパターンを経た回折光をウェハ１７０上に結像する機能を有する。投影光学系３００は、複数のレンズ素子のみからなるダイプトリック光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有するカタディオプトリック光学系等を使用することができる。色収差の補正が必要な場合には、互いに分散値（アッベ値）の異なるガラス材からなる複数のレンズ素子を使用したり、回折光学素子をレンズ素子と逆方向の分散が生じるように構成したりする。そうでなければ、色収差の補償は、レーザのスペクトルの幅を狭くすることで実現する。最近、狭帯域ＭＯＰＡレーザは主な流れのうちの１つである。

主制御ユニット１５０は、各部の駆動制御を行うが、特に、モニタ及び入力装置１５２の入力装置から入力される情報、照明装置１００からの情報、図示しないメモリに格納されたプログラムに基づいて照明制御を行う。より詳細には、主制御ユニット１５０は、後述するように、投影光学系１４０の瞳１４２に形成される有効光源の形状及び偏光状態の制御を行う。主制御ユニット１５０による制御情報やその他の情報はモニタ及び入力装置１５２のモニタに表示される
ウェハ１７０は、別の実施形態では液晶基板その他の被露光体に置換される。ウェハ１７０ではフォトレジスト１７２が基板１７４上に塗布されている。

ウェハ１７０はウェハステージ１７６に支持される。ステージ１７６は、当業界で周知のいかなる構成をも適用することができるので、ここでは詳しい構造及び動作の説明は省略する。例えば、ステージ１７６はリニアモータを利用してＸＹ方向にウェハ１７０を移動する。マスク１３０とウェハ１７０は、例えば、同期して走査され、マスクステージ１３２とウェハステージ１７６の位置は、例えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度比率で駆動される。ステージ１７６は、例えば、ダンパを介して床等の上に支持されるステージ定盤上に設けられ、マスクステージ１３２及び投影光学系１４０は、例えば、鏡筒定盤は床等に載置されたベースフレーム上にダンパ等を介して支持される図示しない鏡筒定盤上に設けられる。

液体１８０には、投影光学系１４０のウェハ１７０への最終面が浸漬され、露光波長の透過率がよく、投影光学系に汚れを付着させず、レジストプロセスとのマッチングが良い物質が選択される。投影光学系１４０の最終面には液体１８０からの影響を保護するためにコーティングを施されている。

以下、図２（ｂ）及び図４（ａ）を参照して、マスクパターンＭＰ_１の基本例について説明する。ここで、図２（ｂ）は、マスクパターンＭＰ_１の基本例を示す平面図である。同図に示すように、マスクパターンＭＰ_１は、ある１つのコンタクトホールＣＨ_１の中心に６つのコンタクトホールＣＨ_２が配置された３角形のパターンＴの集合体である。なお、図２（ｂ）はバイナリーマスクを示しており、マスクパターンＭＰ_１において、コンタクトホールＣＨ_１及びＣＨ_２は光透過部であり、ＬＳは遮光部である。

図４（ａ）は、かかるマスクパターンＭＰ_１の集合であるマスクパターン（又はコンタクトホールパターン）ＭＰ_２の平面図である。コンタクトホールＣＨの幅をＷとし、Ｘ方向のピッチをＰｘ、Ｙ方向のピッチをＰｙとする。Ｘ又は横方向は列方向であり、各列のコンタクトホール列はピッチＰｘの周期パターンである。各列のコンタクトホール列は、上下の列とピッチの半分（Ｐｘ／２）ずらして配置され、３角形のパターンの集合体を形成する。

バイナリーマスクでは、コンタクトホールＣＨ（白色部分）が透過率１の光透過部であり、コンタクトホール周囲（黒色部分）が透過率０の遮光部ＬＳである。ハーフトーンマスクではホールの部分（白色部分）が透過率１の光透過部であり、ホール周囲（黒色部分）の透過率６％程度の半遮光部、ホール周囲（黒色部分）はホールの部分（白色部分）と位相が１８０度反転している。位相シフトマスク（Ａｌｔｅｒｎａｔｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｍａｓｋ）では、後述するように、このようなパターンは配置することができない。

Ｘ方向のピッチＰｘ、Ｙ方向のピッチＰｙをＮＡ、λで規格化して次式を満たすようにパターンのピッチＰｘ、Ｐｙを決める。

特に、Ｐｙ＝√３Ｐｘ／２となるようにＰｙのピッチを決めると、パターンは、ある１つのコンタクトホールを中心に６つのホールがピッチＰｘの距離に等しく配置され、正３角形のパターンの集合体となる。このとき、パターンのハーフピッチ（Ｐｘ／２）は次式で規定する。

パターンのハーフピッチが決まっていれば、投影光学系のＮＡは、ピッチをＰとすると次式で表現される。

孤立パターンを形成したいときは特許文献３及び４に開示される方法で、図２０に示すように、所望のパターン（孤立パターン）ＣＨの周囲に６つの補助パターンＡＰを配置する。Ｓは補助パターンＡＰの一辺の長さで、Ｗは所望のパターンＣＨの一辺の長さである。図２０では所望のパターンＣＨを白く、補助パターンＡＰを灰色のパターンで示す。この場合、所望のパターンＣＨが解像され、かつ、補助パターンＡＰの解像が抑制されるように露光条件が設定される。横方向のピッチをＰｘ、縦方向のピッチをＰｙとすると、Ｐｘは数式６の範囲に設定する。即ち、パターンのハーフピッチ（Ｐｘ／２）をｋ_１とすると、０．３３＜ｋ_１＜０．６７となるようにし、Ｐｙ＝√３Ｐｘ／２に近いピッチにするホール間のピッチはすべてＰｘ／２で、正三角形の集合体となる。密集パターンと孤立パターンが混在しているときは、密集パターンの最小ピッチにあわせればよい。

他のパターンがあって、補助パターンＡＰを６個配置できないときは、図２１（ａ）乃至（ｄ）に示すように、３角形をなすように補助パターンＡＰを配置する。ここで、図２１（ａ）乃至図２１（ｄ）は孤立パターンに対して補助パターンを挿入する方法を説明するための概略平面図である。補助パターンＡＰの解像を抑制するために、補助パターンＡＰの幅Ｓは所望のパターンＣＨのハーフピッチＰｘ／２の０．６倍から０．８倍がよい。一般に、補助パターンＡＰの大きさは補助パターンＡＰのハーフピッチの０．６倍から０．８倍、または孤立コンタクトホールＣＨの大きさの０．６倍から０．８倍にする。
孤立のホールパターンの大きさが異なるホールパターンを同時に露光する場合、補助パターンのハーフピッチは全て等しくする。

次に、図２（ａ）を参照して、開口絞り１２０に適用可能な６重極照明用絞りとして構成された開口絞り１２０Ａの概略平面図である。開口絞り１２０Ａは、中心に、σ＝０．２以下の６つの円を有する。開口絞り１２０Ａは、６つの円からなる透過率１の光透過部１２１ａ（白色部分）と、透過率０の遮光部１２１ｂ（灰色部分）とを有する。図２（ｂ）に示すコンタクトホールパターンＭＰに対して、図２（ａ）に示すように、光源の方向をパターンの方向に一致させる。このような６重極の１つの有効光源の中心位置は次のようになる。

ａは、各光源又は各極１２１ａの中心位置は瞳中心からの距離であり、各光源に関して等しい。上述のように、各極１２１ａの中心位置の方向は０、２α、π―２α、π、π＋２α、２π―２αとする。特に、Ｐｙ＝√３Ｐｘ／２となるようにＰｙのピッチを決めると、パターンのハーフピッチ（Ｐｘ／２）をｋ_１であらわすと次式のようになる。

また、６重極の１つの有効光源の中心位置は、１／（３（Ｐｘｏ／２））＝１／（３ｋ_１）の近辺とし、０度、６０度、１２０度、１８０度、２４０度、３００度の方向に配置する。このとき、あるコンタクトホールを中心にした周囲のコンタクトホールの方向と有効光源での６重極のそれぞれの６つの光源の方向は一致する。

図２（ａ）では、６重極の各極１２１ａの光源形状を円としたが、円弧状でも扇形でもよく、望ましくは６つの光源位置の中心に対して対称な形状、又は、Ｘ軸やＹ軸に対して、対称な形状とする。

Ｐｙ〜√３Ｐｘ／２のとき、図１６（ａ）に示すように、６重極の1つの光源を、図２（ｂ）に示す基本パターンのあるコンタクトホールを中心にした周囲のコンタクトホールの方向と一致させない場合数式８を満足していない。ここで、図１６（ａ）は、開口絞り１２０に適用できない６重極照明用絞りとして構成された開口絞りの概略平面図である。図１６（ａ）のように数式８を満足させないと結像性能が悪化する。なぜなら、微細なパターンでは、図１６（ｂ）に示すように、パターンからの０次回折光と１次回折光の２光束のみが干渉し２光束干渉となり、これよりパターンが大きくなると、図１６（ｃ）に示すように、パターンからの０次回折光と３つの１次回折光の４光束が干渉し４光束干渉となり、３光束干渉は実現されないからである。ここで、図１６（ｂ）は、光源の方向をパターンの方向と一致させない場合に２光束干渉が起こる例を示す概略平面図である。図１６（ｃ）は、光源の方向をパターンの方向と一致させない場合に４光束干渉が起こる例を示す概略平面図である。２光束干渉では1方向のコントラストのみは良いが直交する方向のコントラストが低く、図１６（ｃ）に示す瞳中心に対して非対称な４光束干渉では十分な焦点深度が得られないために、３光束干渉より結像性能が悪化する。

以下、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）を参照して、位相シフトマスクはマスク１３０には好ましくない理由を説明する。ここで、図１７（ａ）は、行列状のコンタクトホールパターンＭＰ_１０を有する位相シフトマスクの概略平面図である。位相シフトマスクは、マスクの隣接する光透過部分の位相を１８０°反転することによって０次回折光を相殺し、２つの±１次回折光を干渉させて結像する。かかる技術によれば、上式のｋ_１を実質的にラインアンドスペース（Ｌ＆Ｓ）の1方向の解像に関しては０．２５にすることができるので、解像度Ｒを改善してウェハに０．１μｍ以下のパターンを形成することができる。

パターンＭＰ_１０は、クロムなどの遮光部ＬＳの中に、隣接する光透過部分の位相を１８０°反転した光透過部としてのコンタクトホールＣＨ_１０及びＣＨ_１１が、幅Ｗ（ｎｍ）、ピッチＰ（ｎｍ）で周期的に配列している。図１７（ａ）は、遮光部ＬＳを黒色部分、光透過部ＣＨ_１０及びＣＨ_１１を白と灰色で表しており、灰色部ＣＨ_１１は白部ＣＨ_１０と位相を１８０°反転している。

マスクパターンＭＰ_１０の回折光の様子を図１７（ｂ）に示す。同図において、黒丸の１次回折光が発生する。バイナリーマスクの場合は白丸のような回折光となるが、位相シフトマスクの場合、０次回折光が消失し、１次回折光はバイナリーマスクの半分のピッチとなる。ハーフピッチの長さをｋ_１で表すと、ｋ_１＝０．２５√２＝０．３５８までのパターンは瞳を通過するが、これよりハーフピッチの長さが小さいと瞳を通過しない（特許文献１）。解像できるのは、ラインアンドスペース（Ｌ＆Ｓ）の限界線幅の√２倍の微細パターンまでである。

ＡｒＦエキシマレーザーとＮＡ１．３５の液浸露光装置を用いて、図１８（ａ）に示すσ＝０．２の円形の有効光源形状で図１７（ａ）に示す位相シフトマスクを照明すると、ハーフピッチの長さが変化するに従って、コントラストは図１９（ａ）に示すように変化し、焦点深度は図１９（ｂ）に示すように変化する。ハーフピッチの長さはｋ_１、焦点深度はμｍで表している。焦点深度はコントラスト４０％以上を得、かつ、コンタクトホールの幅が所定の幅Ｗに対して、０．９倍から１．１倍までの±１０％の変動を許容するデフォーカス範囲とする。

このとき、コントラストが４０％以上得られるのは、ハーフピッチがｋ_１＞０．３７であり、これより大きいハーフピッチではコントラストがよい。しかし、焦点深度は０．１５μｍから０．２μｍ程度と量産のプロセスには厳しい。焦点深度が量産のプロセスで必要とされる０．３μｍ以上が得られるのはハーフピッチがｋ_１＝０．５０以上からである。このように４光束干渉で結像した像はコントラストが高いが、実用的な焦点深度が得られるのはハーフピッチがｋ_１＝０．５０以上からである。

一方、Ｌ＆Ｓパターンの解像度と同等のコンタクトホール列の解像度を得るためにＬ＆Ｓの限界線幅での縦線と横線の重ねあわせとして、コンタクトホール列の解像度をｋ_１＝０．２５まで微細化させる方法がある（例えば、特許文献１及び２参照。）これは、縦線を二光束干渉によって形成し、また、横線を二光束干渉によって形成し、これらを重ね合わせた格子状のパターンをコンタクトホール列とするものである。しかしながら、縦線と横線の重ねあわせではコントラストは最大でも０．５しか出ないため、露光量裕度が得にくく実用的ではない。

本実施例で提案する３光束干渉はかかる問題を解決するものである。以下、３光束干渉でコンタクトホールパターンを解像する方法について説明する。図４（ａ）のように千鳥格子状に並べたコンタクトホールパターンＭＰ_２の回折光が飛ぶ様子を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）に示すように、０次回折光の周囲には６点の１次回折光が分布している。

図４（ｂ）はバイナリーマスクからの回折光分布で、図４（ａ）に示すコンタクトホールパターンＭＰ_２、コンタクトホール幅Ｗ＝８０（ｎｍ）、ピッチＰｘ＝Ｐｙ＝１６０（ｎｍ）の回折光の振幅を示したものである。但し、ハーフトーンマスクでも回折光のパターンは変わらず、０次回折光と１次回折光の振幅の比が異なるだけである。参考として、図４（ｂ）に投影光学系のＮＡ＝１．３５としたときの瞳の大きさを白線の円で示す。また、ハーフピッチ８０（ｎｍ）のｋ_１は０．５６である。

ここで、三光束が瞳に入射するように瞳をずらすと図５に示すようになる。光が３方向に傾いて入射するようにすると図５に示すように対称に三光束ずつ入射し、それぞれから得られる像をインコヒーレント加算するとコンタクトホールが高コントラストで得られる。このためには有効光源を図２（ａ）に示すような６重極照明にすると三光束干渉が６方向でなされるようになる。０次回折光Ａの周囲に６点の１次回折光Ｂ乃至Ｇが分布している。１つ目の瞳では回折光ＡＢＣが、２つ目の瞳では回折光ＡＣＤが、３つ目の瞳では回折光ＡＤＥが、４つ目の瞳では回折光ＡＥＦが、５つ目の瞳では回折光ＡＦＧが、６つ目の瞳では回折光ＡＢＧがそれぞれ三光束干渉する。

焦点深度を得るためには、三光束干渉において、三光束が瞳の中心位置に対して対称に入射すればよい。なぜなら、デフォーカスすると、波面は瞳中心からの距離の二乗にあるので、三光束が瞳の中心位置に対して対称に入射するとデフォーカス波面からの位相差がなくなり、デフォーカスしたときに、像の悪化が最小になるからである。

図６（ａ）に示す瞳における回折光ＡＢＣの三光束干渉を考える。中心からのａ、ｂ、ｃの距離が等しくなる条件では、ＢＣの中点をＬとすると、ＡＢとＡＬのなす角とＡＢとＡＯのなす角は等しく、三角形ＡＢＣと三角形Ａ’Ｂ’Ｃ’は等しく、ＡＬ／／ＢＬ’なので、ＡＢとＡＬのなす角とＡＢとＢＬ’のなす角は等しい。ＡＢとＡＬのなす角をαとすると次式が成立する。

三光束ＡＢＣでは瞳の中心位置を点Ｏにおくと、三光束の距離ＡＢＣが等しくなる。瞳の中心位置を点Ｏにおくためには、０次光を瞳の中心位置からａだけ離れるように、数式８及び９のようにする。６重極照明の各光源の方向は上記のようにすると対称性がよいパターンとなるが、方向は多少ずれていても解像する。

３光束が瞳に入射する最小半径は次式のようになる。

３光束が瞳に入射する最大半径は図６（ｂ）の点線より小さい半径である。点Ｏが中心となる光源の他の光源では、例えば、図６（ｂ）に示すように、点Ｏ‘が中心となり、ａ＝ｂ＝ｃ＝ａ’＝ｂ’＝ｃ’となっている。点線より小さい半径にすると３光束のみが瞳に入射するが、点線より大きい半径だと４光束以上の回折光が瞳に入射し、デフォーカスの悪化が大きくなる。このため次式が成立する。

例えば、パターンのピッチがＰｘ＝Ｐｙ＝Ｐのとき、パターンのハーフピッチをｋ_１で表すと光源の中心位置は１／（３．２ｋ_１）となる。６重極照明の各光源の方向は５３、１２７，１８０，２３３、３０７（ｄｅｇ）とすると対称性がよいパターンとなる。このときの最小解像力は１／（３．２ｋ_１）＜１より、次式が成立する。

よって、瞳の大きさ（ＮＡ）が決まっているときはパターンのハーフピッチを０．３１＜ｋ_１＜０．５９とする。あるいは、パターンのハーフピッチが決まっているときは瞳の大きさ（ＮＡ）を次式のようにするとよい。

特に、Ｐｙ＝√３Ｐｘ／２となるようにＰｙのピッチを決めると、パターンはある１つのコンタクトホールの中心に６つのホールがピッチＰｘの距離に配置され、正３角形のパターンの集合体となる。そのとき３光束は正三角形となり、瞳中心に対して対称に結像させると、焦点深度がもっとも得られるようになる。
また、３光束干渉では、ウェハ平面内に集積できるコンタクトホールの数は、この場合、最も多くすることができる。パターンの横方向のハーフピッチＰｘ／２、このときホール間のハーフピッチは全てＰｘ／２、ＡＢ＝ＢＣ＝ＣＡの正三角形になる。Ｐｘ／２＝ｋ１とすると次式が成立する。

よって光源の中心位置は１／（３ｋ_１）となる。３光束が瞳に入射する最小半径は次式で表される。

３光束が瞳に入射する最大半径については次式が成立する。

よって、０．３３＜ｋ_１＜０．６７が成立する。ピッチをＰとするとＰ／２＝ｋ_１λ／ＮＡより、次式が成立する。

４光束干渉の最小の解像力は、ｋ_１＞０．２５√２＝０．３５８であるから、３光束干渉は４光束干渉よりも解像性がよい。限界解像力を単純に比較して、約１．３倍集積度が向上する。

以下、３光束干渉の偏光状態について説明する。液浸露光装置では、例えば、ＮＡ＝１．３５の液浸露光装置が計画されている。水の屈折率は約１．４４である。ＮＡ＝１．３５の光学系では入射角をθとすると、ＮＡ＝ｎｓｉｎθ、ｎ＝１．４４から、θ＝７０°である。入射角が７０度の斜入射照明では、光学系の限界解像力付近の微細パターンは入射角最大で干渉し、偏光状態により干渉性が弱くなる。そのため、照明光も干渉性のよい偏光方向にする必要がある。

マスク１３０がハーフトーンマスクの場合、照明光の偏光の向きは、図３（ａ）に示すように、動径方向（ラジアル）偏光が好ましい。ここで、図３（ａ）は、マスク１３０がハーフトーンマスクである場合の照明光の偏光方向を示す概略平面図である。マスク１３０からの回折光は理想的には入射光と同じ向きに偏光しているから、０次回折光の偏光方向とその周囲の６つの１次回折光の偏光方向は同じである。

図３（ａ）に示す６重極照明の光源Ｓ１からＳ６までの６つの光源のうち、図３（ｂ）にＳ１とＳ５における偏光状態での３光束の偏光状態を示す。６重極照明の１つの光源Ｓ５では、図３（ｂ）のように、０次回折光Ａと１次回折光Ｂ及びＣが干渉するが、ラジアル偏光にすると回折光ＡＢＣは図のような偏光方向となり、ＡとＣ、ＡとＢ、ＢとＣの干渉性がよい。特に、ハーフトーンマスクの場合、Ａの０次回折光と１次回折光Ｂ及びＣは振幅の符号と大きさが異なるが、ＢとＣは振幅が同じなので、ＢとＣの干渉性がよいのは重要である。ハーフトーンマスクの場合、タンジェンシャル偏光にすると回折光ＡＢＣの偏光方向が９０度回転した向きとなり、ＢとＣの干渉性が弱くなるためコントラストが低下する。

バイナリーマスクの場合、照明光の偏光の向きは図３（ｃ）に示すように、タンジェンシャル偏光が好ましい。ここで、図３（ｃ）は、マスク１３０がバイナリーマスクである場合の照明光の偏光方向を示す概略平面図である。図３（ｃ）に示す６重極照明の光源Ｓ１からＳ６までの６つの光源のうち、図３（ｄ）にＳ１とＳ５における偏光状態を示す。Ａの０次回折光と１次回折光Ｂ及びＣは振幅の符号が同じなので、ＢとＣの干渉性より、ＡとＢ、ＡとＣと２組の干渉性のよいほうが、コントラストを得られる。バイナリーマスクの場合、偏光による差がそれほど大きくないので無偏光でもよい。照明光が無偏光であるなら、ハーフトーンマスクよりもバイナリーマスクにしたほうが高いコントラストが得られる。

縦方向と横方向のピッチが同じ（Ｐｘ＝Ｐｙ＝Ｐ）で、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）とＮＡ＝１．３５の液浸露光装置１００でコンタクトホールのピッチを変えて結像させた場合のコントラストと焦点深度を示す。水の屈折率は約１．４４である。マスク１３０はハーフトーンマスクを用いた。

まず、偏光方向によりコントラストがどのように変化するかを調べた。有効光源は図２（ａ）に示すような６重極照明、σ＝０．８０、ローカルな光源の大きさをσｒ＝０．１０とする。偏光は図３（ａ）に示すラジアル偏光、図３（ｃ）に示すタンジェンシャル偏光、無偏光を比較する。

図７はかかる結果をまとめたグラフである。図７では横軸がコンタクトホールのハーフピッチ（ｎｍ）、縦軸がコントラストピークである。コンタクトホール幅ＷはＷ＝Ｐ／２，Ｐｘ＝Ｐｙ＝Ｐとした。同図よりラジアル偏光が高コントラストである。

また、有効光源のσｒ＝０．１０を固定し、σをパラメータにとり、ハーフピッチを変化させたときのコントラスト変化を調べた。偏光方向はラジアル偏光とした。図８はかかる結果をまとめたグラフである。ハーフピッチの微細化に対し、０．３５ｋ_１付近までコントラストが４０％以上得られている。同様に、有効光源のσｒ＝０．１０を固定しσをパラメータにとり、ハーフピッチを変化させたときの深度の変化を調べた。偏光方向はラジアル偏光とした。図９はかかる結果をまとめたグラフである。

露光では、露光量の誤差やフォーカス設定誤差が避けられず、誤差範囲内で像面にコンタクトホールを作成しなければならない。また、レジストを感光させるため、コントラスト４０％以上が必要であるといわれている。露光量の誤差を５％と見積もり、像面上のコンタクトホールの大きさが所定のコンタクトホール幅に対して１０％以内の変動を許容し、かつ、コントラスト４０％以上を満たすフォーカス範囲を実用的な焦点深度と定義する。即ち、５％の露光量の変化に対して、所定のコンタクトホール幅をＷとすると、像面上のコンタクトホールの幅が９０％以上１１０％以下におさまり、かつコントラスト４０％以上を満たすフォーカス範囲を焦点深度と定義する。３光束露光では大きな焦点深度が得られ、ハーフピッチの微細化に対し、０．４ｋ_１付近まで深度が０．３μｍ以上得られる。

同じマスクパターンでも、有効光源が適切でないと焦点深度は得られない。
以下、図１８（ａ）に示す小σ照明や図１８（ｂ）に示す輪帯照明を例に説明する。露光装置１００（ＡｒＦエキシマレーザー、ＮＡ＝１．３５）により、図４（ａ）のようなコンタクトホールＷ＝８０（ｎｍ）、Ｐｘ＝Ｐｙ＝Ｐ＝８０（ｎｍ）を露光する。有効光源として、図１８（ａ）に示す小σ照明（σ＝０．３）と、図１８（ｂ）に示す輪帯照明（外側σ＝０．６５、内側σ＝０．４５）とを使用する。どちらも無偏光照明とした。これらと図２（ａ）及び図３（ａ）のような６重極照明で露光した場合を比較する。パターンのハーフピッチは８０ｎｍ（ｋ_１＝０．５６）（外側σ＝０．６５、ローカルσｒ＝０．１、中心位置１／（３．２＊０．５６）〜０．５５）。この場合、デフォーカスに対して、コントラストとコンタクトホールの大きさ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ：ＣＤ）は図１０及び図１１に示すように変化する。小σ照明では、最も高コントラストな像となるがコントラスト４０％以上得られるフォーカス範囲は０．２μｍもなく、それ以上に、デフォーカスに対してＣＤ変化が大きく、焦点深度が得られない。輪帯照明では小σ照明よりも焦点深度が得られるが０．２μｍよりも少ない。

つまり、小σ照明では光が殆ど垂直に入射してくるため、０次回折光と６つの１次回折光が７光束で干渉するため、ベストフォーカスでは高コントラストであるが焦点深度が得られない、また、輪帯照明では斜入射で光が入射し、３光束の干渉となり得るが、３光束が瞳の中心に対して、対称でない光が多く入射するため、デフォーカスに対して、像の悪化が大きくなり焦点深度が得られない。一方、３光束が瞳の中心に対して、対称となるようにした６重極照明ではデフォーカスに対して、像の悪化が少なく大きな焦点深度が得られる。

縦方向と横方向のピッチが同じ（Ｐｘ＝Ｐｙ＝Ｐ）で、ＡｒＦエキシマレーザーとＮＡ＝１．３５の液浸露光装置１００でコンタクトホールのピッチを変えて結像させた場合のコントラストと焦点深度を示す。水の屈折率は約１．４４である。マスク１３０はバイナリーマスクを用いた。

まず、偏光方向によりコントラストがどのように変化するかを調べた。有効光源は図２（ａ）に示す６重極照明、σ＝０．８０、ローカルな光源の大きさをσｒ＝０．１０とする。偏光は図３（ａ）に示すラジアル偏光、図３（ｃ）に示すタンジェンシャル偏光、無偏光を比較する。

図１２はかかる結果をまとめたグラフである。図１２では横軸がコンタクトホールのハーフピッチ（ｎｍ）、縦軸がコントラストピークである。コンタクトホール幅ＷはＷ＝Ｐ／２，Ｐｘ＝Ｐｙ＝Ｐとする。バイナリーマスクでは図１２よりタンジェンシャル偏光が高コントラストである。しかし、偏光方向によるコントラストの差は少ない。いずれの偏光方向でもハーフトーンマスクをラジアル偏光（動径方向の偏光）で照明したとき（図７及び図８など）と比較しても同等のコントラストが得られている。

また、有効光源はσ＝０．８０、ローカルな光源の大きさをσｒ＝０．１０とし、ハーフピッチを変化させ、深度の変化を調べた。偏光方向はタンジェンシャル偏光、ラジアル偏光、無偏光を比較する。図１３はかかる結果をまとめたグラフである。バイナリーマスクでは図１３よりタンジェンシャル偏光が、微細なハーフピッチで、他の偏光状態より焦点深度がより得られている。しかし、偏光方向による焦点深度の差は少ない。いずれの偏光方向でもハーフトーンマスクをラジアル偏光で照明したとき（図９）と比較しても同等の焦点深度が得られている。

次に、Ｐｙ＝√３Ｐｘ／２となるようにＰｙのピッチを決めたときに焦点深度がどのように得られるかを示す。コンタクトホール幅ＷはＷ＝Ｐｘ／２，Ｐｙ＝√３Ｐｘ／２とする。ＡｒＦエキシマレーザーとＮＡ＝１．３５の液浸露光装置１００でコンタクトホールのピッチを変えて結像させた場合のコントラストと焦点深度を示す。水の屈折率は約１．４４である。マスク１３０はハーフトーンマスクを用いた。

有効光源は図２（ａ）及び図３（ａ）のような６重極照明とし、ローカルなσｒ＝０．１０とした。偏光は実施例１の結果から、高コントラストが得られるように、図３（ａ）ラジアル偏光とする。

図１４では有効光源のσｒ＝０．１０を固定し、σをパラメータにとり、ハーフピッチを変化させたときのコントラスト変化を調べた。横軸がコンタクトホールのハーフピッチ（ｎｍ）、縦軸がコントラストピークである。ハーフピッチの微細化に対し、０．３５ｋ_１付近までコントラストが４０％以上得られている。実施例１の結果よりも微細なピッチでコントラストがより得られている。

同様に、有効光源のσｒ＝０．１０を固定し、σをパラメータにとり、ハーフピッチを変化させたときの焦点深度の変化を調べた。図１５はかかる結果を示すグラフである。偏光方向はラジアル偏光とする。３光束露光では大きく深度が得られ、ハーフピッチの微細化に対し、０．４ｋ_１付近まで深度が０．３μｍ以上得られている。実施例１と比較しても、焦点深度が大きく得られている。

本実施例は、マスク１３０にハーフトーンマスクを用い、孤立コンタクトホールＣＨを露光する。孤立コンタクトホールＣＨでは、補助パターンＡＰをホールの周囲に３角形をなすように配置し６つの補助パターンＡＰを孤立のホールに配置する。図２３（ａ）乃至（ｅ）に示すように、補助パターンＡＰを孤立コンタクトホールＣＨの周囲に３角形をなすよう順次、補助パターンＡＰを加えていき、図２２に示すような孤立コンタクトホールＣＨの周りに６つの補助パターンＡＰを挿入する。

補助パターンの効果を確認するために、図２２に示す右上の補助パターンなしの孤立コンタクトホールＣＨ_４を、左下に周囲６つの補助パターンＡＰありの孤立コンタクトホールＣＨ_３と比較する。補助パターンＡＰの大きさは幅ｓとする。横方向のピッチをＰｘ、縦方向のピッチをＰｙとすると、Ｐｘはパターンのハーフピッチ（Ｐｘ／２）をｋ_１で表して、０．３３＜ｋ_１＜０．６７となるようにし、Ｐｙ＝√３Ｐｘ／２にする。なお、ＣＨはＣＨ_３及びＣＨ_４を総括する。

孤立コンタクトホールＣＨの大きさがｗ＝７２（ｎｍ）、７９（ｎｍ）、８６（ｎｍ）、１００（ｎｍ）を同時に解像するようにしたい。孤立コンタクトホールＣＨのみなので、補助パターンＡＰのハーフピッチは０．３３＜ｋ_１＜０．６７の範囲で任意であるが、最適な露光条件とするために、孤立コンタクトホールＣＨの大きさによらず一定のハーフピッチにする。この場合、ハーフピッチを全てＰ／２＝７２（ｎｍ）とした。

ＡｒＦエキシマレーザー、ＮＡ＝１．３５の液浸露光装置１００を使用し、ハーフピッチをｋ_１で表すとｋ_１＝０．５となる。有効光源は図２（ａ）及び図３（ａ）のような６重極照明とし、ローカルなσｒ＝０．１０とした。偏光は実施例１の結果から、高コントラストが得られるように、図３（ａ）に示すラジアル偏光とした。六重極の中心位置は１／（３ｋ_１）＝０．６７とする。補助パターンＳの大きさはすべて同じにし、ハーフピッチの０．８倍、Ｓ＝０．８０・Ｐ／２＝５８（ｎｍ）とした。このときの二次元強度分布の結果を図２４に示す。所定の大きさになる強度とその強度の±２０％の等高線を示してある。図２４の上はベストフォーカス、下は±０．１μｍデフォ−カスしたものである。

孤立コンタクトホールＣＨ_３は孤立コンタクトホールＣＨ_４よりもコントラストがよく、デフォーカス時にもホールパターンが得られていることがわかる。従って、これらの異なる大きさのホールが焦点深度〜０．２μｍにわたり、ホールが形成される。このように補助パターンＡＰの大きさは補助パターンＡＰのハーフピッチの０．６倍から０．８倍、または孤立コンタクトホールＣＨの大きさの０．６倍から０．８倍にするとよいが、孤立のホールパターンＣＨの大きさが異なるホールパターンを同時に露光する場合には、補助パターンＡＰのハーフピッチはすべて同じにし、補助パターンＡＰの大きさは補助パターンＡＰのハーフピッチの０．６倍から０．８倍にするとよい。
ホールパターンの大きさが異なるが異なる場合、同じ露光量で、所定の大きさになるように大きさ補正をする。

本実施例は、マスク１３０にハーフトーンマスクを用い、孤立パターンと密集パターンが、図２５に示すように、混在している場合について説明する。パターン右上の孤立パターンＣＨ_５は比較のために補助パターンをつけないとすると、図２５に示すような補助パターンＡＰの配置が考えられる。他のパターンがあって補助パターンの配置ができないときは、図２１（ａ）乃至（ｄ）に示すように所望のパターンの周囲に三角形となるように配置していく。補助パターンＡＰのピッチＰｘとＰｙは密集パターンの最小ピッチにあわせる。

孤立コンタクトホール同様、密集したホールパターンにおいて隣にホールが配置されない周辺のホールにも３角形をなすように配置し、周囲に６つのホールが配置するように補助パターンを配置した。補助パターンの大きさはすべて同じ大きさにした。孤立のホールパターンが密集したホールパターンが同じ露光量で、同じ大きさになるように大きさ補正をした。密集したホールパターンにおいても、隣にホールが配置されない周辺のホールに、同じ露光量で、密集したホールパターンの中心と周辺が同じ大きさになるように大きさ補正をすれば、密集パターンの大きさの均一性はさらによくなるが、この例では周辺ホールの大きさ補正はしていない。

補助パターンのハーフピッチは密集パターンのハーフピッチ（Ｐｘ／２＝７２、Ｐｙ＝√３Ｐｘ／２）と同じにする。密集パターンのホールと孤立ホールの大きさをそろえるために、密集パターンのホールの大きさは７２（ｎｍ）であるが、孤立ホールの大きさをＷｉ＝７２＊１．０６＝７６（ｎｍ）、補助パターンの幅はＳ＝Ｗｉ＊０．７０＝５３（ｎｍ）とした。このときの露光条件は実施例４と同じにする。

図２８に露光した結果である二次元強度分布を示す。所定の大きさになる強度とその強度の±２０％の等高線を示してある。密集パターンのホールと孤立ホールの大きさが均一となり、右側の±０．１μｍデフォ−カスしたものも解像されていることがわかる。

次に、図２５の同じパターンを図２６のマスクパターンを用いて、より微細なｗ＝６５（ｎｍ）、ハーフピッチＰｘ／２＝６５（ｎｍ）のホールの露光結果を示す。密集パターンのホールと孤立ホールの大きさをそろえるために、密集パターンのホールの大きさは６５（ｎｍ）であるが、孤立ホールの大きさをＷｉ＝６５＊１．２０＝７８（ｎｍ）、補助パターンの幅はＳ＝Ｗｉ＊０．７５＝５８（ｎｍ）とした。ＡｒＦエキシマレーザー、ＮＡ＝１．３５の液浸露光装置で露光すると、ハーフピッチをｋ_１で表すとｋ_１＝０．４となる。有効光源は図２（ａ）及び図３（ａ）のような６重極照明とし、ローカルなσｒ＝０．１０とした。偏光は実施例１の結果から、高コントラストが得られるように、図３（ａ）に示すラジアル偏光とした。
六重極の中心位置は１／（３ｋ１）＝０．８３とする。

図２９は露光した結果である二次元強度分布を示す。密集パターンのホールと孤立ホールの大きさが均一となり、右側の±０．１μｍデフォ−カスしたものも解像されていることがわかる。補助パターンの配置はパターンの間に入れる余地があれば図２６に示すように補助パターンを所望のパターンの周囲に２重に取り囲むように配置してもよい。

図２５のようなｗ＝６５（ｎｍ）のホールでＰｘは密集パターンのハーフピッチ（Ｐｘ／２＝６５、Ｐｙ＝√３Ｐｘ／２）であったら、密集パターンのホールと孤立ホールの大きさをそろえるために、密集パターンのホールの大きさは６５（ｎｍ）であるが、孤立ホールの大きさをＷｉ＝６５＊１．１５＝７５（ｎｍ）、
補助パターンの幅はＳ＝Ｗｉ＊０．７０＝５２（ｎｍ）とすると、図２９とほぼ同じ結果が得られた。補助パターンを所望のパターンの周囲に２重に取り囲むように配置した場合、孤立ホールの大きさの補正は１に取り囲むように配置した場合とくらべて若干小さくでき、補助パターンの幅はＳも若干小さくできる。露光結果もパターンが微細になれば、補助パターンを所望のパターンの周囲に２重に取り囲むほうが若干よくなるが、最適な補助パターンの幅と孤立パターンの大きさ補正をすれば、所望のパターンの周囲に１重に取り囲めば解像力と深度の拡大効果は得られる。

次に、補助パターンをいれて千鳥格子状のパターンを作成する方法について説明する。図３０（ａ）に示すようなパターンの碁盤目状のパターンがあり、ｙ方向のピッチをＰｙ、Ｘ方向のピッチＰｘであり、Ｐｙ＝１．５Ｐｘであるとする。このときｙ方向のピッチはフォービデン（ｆｏｒｂｉｄｄｅｎ）ピッチなので深度が得られない。このようなパターンに対して、図３０（ｂ）に示すようにパターンを入れると効果がある。図３０（ｂ）では所望のパターンを白で、補助パターンを灰色で示している。補助パターンはＰｙ＝０．７５Ｐｘで所望のパターンとはＸ方向のパターンとは半ピッチずれるように入れる。

マスクはハーフトーンマスクを用い、コンタクトホールの大きさは６０ｎｍ、Ｐｘ＝１２０ｎｍ、Ｐｙ＝１２０＊１．５＝１８０ｎｍである。補助パターンの幅は６０＊０．６７＝４０（ｎｍ）とした。今までと同じ露光条件、ＡｒＦエキシマレーザー、ＮＡ＝１．３５の液浸露光装置で、露光した結果を示す。照明条件は図３１のような６重極照明でａ＝０．８６，２α＝２ｔａｎ−１（１／１．５）＝６７．４°である。ローカルな大きさσｒ＝０．１０とした。偏光はラジアル偏光とした。図３２（ａ）及び図３２（ｂ）は露光した結果である二次元強度分布を示す。所定の大きさになる強度とその強度の±２０％の等高線を示してある。このＸ方向のハーフピッチ６０ｎｍをｋ_１で表すとｋ_１＝０．４２となる。

図３２（ａ）及び（ｂ）の右上のパターンは図３０（ｂ）の補助パターンの入っているパターン、比較のために左下のパターンは図３０（ａ）の補助パターンの入っていないパターンを同時に露光したものである。実際には左下のパターンのホールには現像後のパターン大きさが同じになるように大きさのバイアス補正をしてある。図３２（ａ）はベストフォーカスでの結果、図３２（ｂ）は±０．０６μｍの結果を示す。ベストフォーカス、デフォーカス時共に、補助パターンを入れたほう（右上のパターン）がコントラストが良好であることがわかる。

図３３（ａ）のような縦横比の違うホールにも効果がある。ホールのＸ方向の幅がＹ方向の幅の２倍ある場合について結果を示す。コンタクトホールの大きさはＸ方向の幅は１３０ｎｍ、Ｙ方向の幅６５ｎｍ、Ｘ、Ｙ方向の間隔は６５ｎｍであるとき、ピッチはＰｘ＝１９５ｎｍ、Ｐｙ＝１３０ｎｍである。補助パターンをいれるならば図３３（ｂ）に示すようになり、補助パターンの幅はＸ方向を、１３０ｎｍ＊０．８＝１０４ｎｍ、補助パターンの幅Ｙ方向を６５ｎｍ＊０．８＝５２ｎｍとした。今までと同じ露光条件ではこのＹ方向のハーフピッチ６５ｎｍをｋ_１で表すとｋ_１＝０．４５となる。照明条件は図３４のような６重極照明でａ＝０．５８，２α＝２ｔａｎ−１（１．５／２）＝７３．７°である。ローカルな大きさσｒ＝０．１０とした。偏光は無偏光とした。ＡｒＦエキシマレーザー、ＮＡ＝１．３５の液浸露光装置で、露光した結果を示す。図３５（ａ）及び図３５（ｂ）は露光した結果である二次元強度分布を示す。所定の大きさになる強度とその強度の±２０％の等高線を示してある。図３５（ａ）はベストフォーカスでの結果、図３５（ｂ）は±０．１０μｍのデフォーカス時の結果を示す。ベストフォーカス、デフォーカス時ともにコントラストが良好であり、約０．２μｍの深度が得られている。この場合、無偏光照明としたので、ラジアル偏光にするとコントラストは改善される。

Ｂｒｉｃｋ Ｗａｌｌパターンのような、パターンが遮光型で、パターン周囲が光透過型のマスクにも効果がある。図３６（ａ）のパターンでは所望のパターンを黒で、光透過部分を白で示している。Ｂｒｉｃｋ Ｗａｌｌパターンに補助パターンをいれるならば図３６（ｂ）に示すようになり、補助パターンの幅はＸＹ方向ともに、６５ｎｍ＊０．８＝５２ｎｍとする。今までと同じ露光条件ではこのＹ方向のハーフピッチ６５ｎｍをＫ１で表すとＫ１＝０．４５となる。照明条件は先ほどと同じ、図２９５のような６重極照明でａ＝０．５８，２α＝２ｔａｎ−１（１．５／２）＝７３．７°である。ローカルな大きさσｒ＝０．１０とした。偏光は無偏光とした。ＡｒＦエキシマレーザー、ＮＡ＝１．３５の液浸露光装置で、露光した結果を示す。図３７（ａ）及び図３７（ｂ）は露光した結果である二次元強度分布を示す。所定の大きさになる強度とその強度の±２０％の等高線を示してある。図３７（ａ）はベストフォーカスでの結果、図３７（ｂ）は±０．１０μｍの結果を示す。ベストフォーカス、デフォーカス時ともにコントラストが良好であり、デフォーカス時の劣化が少なく、０．２μｍ以上の深度が得られている。

ここで、ＰｘとＰｙの比がＰｙ＝２Ｐｘの特殊な場合について注意したい。このとき、２α＝２ｔａｎ−１（２／１＊２）＝９０°、２α＝９０°となり、６重極のＸ軸上でない２つが重なり、４重極（クロスポール）となるが、これは６重極照明の変形と考えられる。４重極（クロスポール）ではあるが、３光束干渉を行うことは明らかである。

もうひとつのＢｒｉｃｋ Ｗａｌｌパターンの例を示す。図３８のパターンでは所望のパターンを黒で、光透過部分を白で示している。マスクはハーフトーンマスクを用い、コンタクトホールの大きさはＸ方向の幅は２６０ｎｍ、Ｙ方向の幅６５ｎｍ、Ｘ、Ｙ方向の間隔は６５ｎｍであるとき、ピッチはＰｘ＝３２５ｎｍ、Ｐｙ＝１３０ｎｍである。今までと同じ露光条件ではこのＹ方向のハーフピッチ６５ｎｍをｋ_１で表すとｋ_１＝０．４５となる。

照明条件は図３９のような６重極照明でａ＝０．５７，２α＝２ｔａｎ−１（２．５／２）＝１０２．７°である。ローカルな大きさσｒ＝０．１０とした。偏光は無偏光とした。ＡｒＦエキシマレーザー、ＮＡ＝１．３５の液浸露光装置で、露光した結果を示す。図４０（ａ）及び図４０（ｂ）は露光した結果である二次元強度分布を示す。所定の大きさになる強度とその強度の±２０％の等高線を示してある。図４０（ａ）はベストフォーカスでの結果、図４０（ｂ）は±０．１０μｍの結果を示す。ベストフォーカス、デフォーカス時ともにコントラストが良好であり、デフォーカス時の劣化が少なく、０．２μｍ以上の深度が得られている。

ＳＰＩＥ２００３＿５０４０＿２３、Ｈ．Ｋｉｍ氏は、Ｂｒｉｃｋ Ｗａｌｌパターンで照明条件の最適化を行っている。コンピュータシミュレーションにより、最適条件を探索する方法である。論文ではＢｒｉｃｋ Ｗａｌｌパターンに対して、図４１（ａ）に示す有効光源形状の照明を示しているが、照明条件の詳細はわからない。この方法ではあるピッチのパターンに対して、照明条件の最適解を得るのは容易ではなく、一般解は開示されていない。論文中の照明は６重極照明によく似ているが、６重極の一つ一つの光源は瞳中心からの距離が等しくないので、ｘ方向とｙ方向の斜入射の入射角度は一致していない。ｘ軸上の光源はｘ方向の周期パターンを斜入射照明し、ｘ軸上にない光源はｙ方向の周期パターンを斜入射照明するようになっている。さらに、ｙ方向解像のための斜入射の光源が大きいので、ｙ方向の解像性を強調した照明になっている。

ここでは、先ほど得られたａ＝０．５７，２α＝２ｔａｎ−１（２．５／２）＝１０２．７°をもとに、Ｘ軸上にない光源部分を外側に引き伸ばし、図４１（ｂ）のような光源とし、図３８のようなＢｒｉｃｋ Ｗａｌｌパターンを解像させた。図４２（ａ）及び図４２（ｂ）は露光した結果である二次元強度分布を示す。図４２（ａ）はベストフォーカスでの結果、図４２（ｂ）は±０．１０μｍの結果を示す。Ｘ軸上にない光源部分を外側に引き伸ばしｙ方向の周期パターンの解像性を強調しているので、ベストフォーカス、デフォーカス時共に、ラインパターンのｙ方向のエッジがシャープでコントラストがいい。しかし、ｘ方向のラインパターンの先端の分離が難しく、デフォーカスすると分離されない。従って図４１（ｂ）のような照明では、ラインパターンのｘ方向の間隔をもっと離さなければ解像されない。

以上説明したように、図３９に示すような６重極照明で、６重極の一つ一つの光源は瞳中心からの距離を等しくし、３光束干渉によって像が形成されるように照明条件を最適化してやれば、ｘ方向とｙ方向のバランスの取れた対称性がよい像となる。また、デフォーカス時の劣化が少なく、微細なパターンで実用的な深度が得られるようになる。

次に、露光装置１００を利用したデバイス製造方法を図４３及び図４４を参照して説明する。ここで、図４３は，半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ステップ１（回路設計）では、半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３（ウェハ製造）では、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウェハを用いて、リソグラフィ技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり，アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では，ステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。

図４４は、図４３のステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着等によって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）ではウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウェハに感光材を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置４０によってマスク４２の回路パターンをウェハ４７に露光する。ステップ１７（現像）では露光したウェハ４７を現像する。ステップ１８（エッチング）では，現像したレジスト像以外の部部を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では，エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウェハ４７上に多重に回路パターンが形成される。本実施形態の製造方法を用いれば、従来は製造が難しかった微細なコンタクトホールパターンを安定して解像して高精度の半導体デバイスを製造することができる。

以上の結果から、３光束干渉によって得られる像はコントラストがよく、微細なピッチで深度が大きく得られる。２光束干渉ではハーフピッチの微細化に対し、コントラスト４０％以上を満たすことは難しく、４光束干渉ではコントラストは得られるが深度が０．３μｍ以上得られるのは、ハーフピッチが０．５ｋ１以上である。したがって、３光束干渉はコンタクトホールの微細化に対して、実用的で有効な方法である。

以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変形及び変更が可能である。

本発明の一実施例の露光装置の概略ブロック図である。 図２（ａ）は、図１に示す露光装置の開口絞りに適用可能な一形状の概略平面図である。図２（ｂ）は、図１に示す露光装置のマスクパターンの基本例を示す平面図である。 図３（ａ）は、図１に示す露光装置のマスクがハーフトーンマスクである場合の照明光の偏光方向を示す概略平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す２つの光源の偏光状態での瞳面上での３光束の偏光状態を示す。図３（ｃ）は、マスクがバイナリーマスクである場合の照明光の偏光方向を示す概略平面図である。図３（ｄ）は、図３（ｃ）に示す２つの光源の偏光状態での瞳面上での３光束の偏光状態を示す。 図４（ａ）は、図２（ｂ）に示す基本パターンを適用した図１に示すマスクパターンの一例の平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すパターンの回折光のシミュレーション結果を示す平面図である。 図５は、図４（ｂ）の瞳をずらして３光束干渉を説明する概略平面図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、瞳における回折光の３光束干渉を説明するための概略平面図である。 第１の実施例における偏光状態に依存したハーフピッチとコントラストとの関係を示すグラフである。 第１の実施例におけるσに依存したハーフピッチとコントラストとの関係を示すグラフである。 第１の実施例におけるσに依存したハーフピッチと焦点深度との関係を示すグラフである。 小σ及び輪帯照明と６重極照明とを比較したデフォーカスとコントラストとの関係を示すグラフである。 小σ及び輪帯照明と６重極照明とを比較したデフォーカスと線幅ＣＤとの関係を示すグラフである。 第２の実施例における偏光状態に依存したハーフピッチと焦点深度との関係を示すグラフである。 第２の実施例におけるσに依存したハーフピッチと焦点深度との関係を示すグラフである。 第３の実施例におけるσに依存したハーフピッチと焦点深度との関係を示すグラフである。 第３の実施例におけるσに依存したハーフピッチと焦点深度との関係を示すグラフである。 図１６（ａ）は、図１に示す露光装置の開口絞りに適用しない形状の概略平面図である。図１６（ｂ）は、光源の方向をパターンの方向と一致しない場合に２光束干渉が起こる様子を示す概略平面図である。図１６（ｃ）は、光源の方向をパターンの方向と一致しない場合に４光束干渉が起こる様子を示す概略平面図である。 図１７（ａ）は、行列状のコンタクトホールパターンを有する位相シフトマスクの概略平面図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示すパターンにおける回折光の飛び方を示す概略平面図である。 図１８（ａ）は、円形の有効光源形状を示す概略平面図である。図１８（ｂ）は、輪帯の有効光源形状を示す概略平面図である。 図１９（ａ）は、図１８（ａ）に示す有効光源形状で図１７（ａ）に示すコンタクトホールパターンを照明した場合のピッチとコントラストとの関係を示すグラフである。図１９（ｂ）は、図１８（ａ）に示す有効光源形状で図１７（ａ）に示すコンタクトホールパターンを照明した場合のピッチと焦点深度との関係を示すグラフである。 孤立パターンに対して補助パターンを挿入する方法を説明するための概略平面図である。 図２１（ａ）乃至図２１（ｄ）は孤立パターンに対して補助パターンを挿入する方法を説明するための概略平面図である。 第４の実施例の補助パターンが挿入されたマスクパターンの概略平面図である。 図２３（ａ）乃至（ｅ）は、図２２に示すマスクパターンを形成する手順を説明するための概略平面図である。 図２２に示すマスクパターンを解像した結果を示す図である。 第５の実施例の所望のパターンの概略平面図である。 図２５に示すパターンに補助パターンを挿入したマスクパターンの概略平面図である。 図２５に示すパターンに別の補助パターンを挿入したマスクパターンの概略平面図である。 図２６に示すパターンを解像した結果を示す図である。 図２６に示すパターンを異なる露光条件で解像した結果を示す図である。 図３０（ａ）は、第６の実施例の所望のパターンの概略平面図である。図３０（ｂ）は、図３０（ａ）に、補助パターンを挿入した千鳥格子状のマスクパターンの概略平面図である。 図３０（ｂ）に示すマスクパターンを露光するための有効光源形状（又はそれを規定する開口絞りの形状）の概略平面図である。 図３２（ａ）は、図３０（ｂ）に示すマスクパターンをベストフォーカス時で露光した結果を示す図である。図３２（ｂ）は、図３０（ｂ）に示すマスクパターンをデフォーカス時で露光した結果を示す図である。 図３３（ａ）は、第６の実施例の別の所望のパターンの概略平面図である。図３３（ｂ）は、図３３（ａ）に、補助パターンを挿入した千鳥格子状のマスクパターンの概略平面図である。 図３３（ｂ）に示すマスクパターンを露光するための有効光源形状（又はそれを規定する開口絞りの形状）の概略平面図である。 図３５（ａ）は、図３３（ｂ）に示すマスクパターンをベストフォーカス時で露光した結果を示す図である。図３５（ｂ）は、図３３（ｂ）に示すマスクパターンをデフォーカス時で露光した結果を示す図である。 図３６（ａ）は、第６の実施例の更に別の所望のパターンの概略平面図である。図３６（ｂ）は、図３６（ａ）に、補助パターンを挿入した千鳥格子状のマスクパターンの概略平面図である。 図３７（ａ）は、図３６（ｂ）に示すマスクパターンをベストフォーカス時で露光した結果を示す図である。図３７（ｂ）は、図３６（ｂ）に示すマスクパターンをデフォーカス時で露光した結果を示す図である。 図３８は、第６の実施例の更に別の所望のパターンの概略平面図である。 図３８に示すマスクパターンを露光するための有効光源形状（又はそれを規定する開口絞りの形状）の概略平面図である。 図４０（ａ）は、図３８に示すマスクパターンをベストフォーカス時で露光した結果を示す図である。図４０（ｂ）は、図３８に示すマスクパターンをデフォーカス時で露光した結果を示す図である。 図４１（ａ）及び図４１（ｂ）は、従来の有効光源形状を示す概略平面図である。 図４２（ａ）は、図３８に示すマスクパターンをベストフォーカス時で露光した結果を示す図である。図４２（ｂ）は、図３８に示すマスクパターンをデフォーカス時で露光した結果を示す図である。 デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。 図４３に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。

符号の説明

１００ 露光装置
１２０ 開口絞り
１３０ マスク
１７０ 被露光体

Claims (12)

1. コンタクトホールパターンを有するマスクを照明光で照明し、投影光学系を介して被露光体に投影する露光方法であって、
   前記コンタクトホールパターンは、１列の周期パターンが隣り合う行で互いに半ピッチずれている千鳥格子状パターンであり、
   前記照明光の有効光源は、前記投影光学系の前記瞳の中心からの距離がａで等しく、列方向からの角度αが０、２α、π−２α、π、π＋２α、２π−２αの方向に位置し、前記周期パターンの前記コンタクトホール間の列方向のピッチをＰｘ、行方向のピッチをＰｙ、前記投影光学系の開口数をＮＡ、前記照明光の波長をλとすると次式が成立し、
   Ｐｘｏ／２＝（Ｐｘ／２）ＮＡ／λ、
   Ｐｙｏ／２＝（Ｐｙ／２）ＮＡ／λ、
   α＝ｔａｎ^−１（Ｐｘｏ／（２Ｐｙｏ））、
   ａ＝１／（４（Ｐｙｏ／２）／ｓｉｎ（２α）
   前記コンタクトホールパターンからの回折光のうち３光束を前記投影光学系の瞳内で干渉及び結像させることを特徴とする露光方法。
2. コンタクトホールパターンはＸ方向に周期的な２個以上のホールがあり、Ｘ方向のピッチはＰｘであり、Ｙ方向にはＰｙｏだけ離れた位置からＰｘ／２だけＸ方向にずれた位置にのみホールがあることを特徴とする請求項１記載の露光方法。
3. 前記コンタクトホールパターンは、所望のパターンと、当該所望のパターンよりも寸法の小さな補助パターンを含み、
   前記露光方法は、前記所望のパターンが解像され、かつ、前記補助パターンの解像が抑制することを特徴とする請求項１記載の露光方法。
4. １／（４（Ｐｙｏ／２））／ｓｉｎ（２α）＞１、
   １／（２（Ｐｙｏ／２））／ｓｉｎ（ｔａｎ^−１（２ｓｉｎ（２α）））＜１
   が成立するであることを特徴とする請求項１記載の露光方法。
5. 前記有効光源は６重極形状を有することを特徴とする請求項１記載の露光方法。
6. Ｘ方向に周期的なホールパターンのピッチをＰｘ、Ｙ方向にはピッチがＰｙの距離からＰｘ／２ずれたホールパターンに関し、
   ＰｙとＰｘは
   Ｐｙ＝√３・Ｐｘ／２＝√３・Ｐ／２、
   Ｐｘ＝Ｐ
   の関係にあるホールパターンを形成することを特徴とする請求項１記載の露光方法
7. ０．３３λ／（ＮＡ）＜Ｐ／２＜０．６７λ／（ＮＡ）、
   ０．３３λ／（Ｐ／２）＜ＮＡ＜０．６７λ／（Ｐ／２）
   が成立することを特徴とする請求項６記載の露光方法。
8. Ｐｏ＝（Ｐｘ／２）ＮＡ／λ、
   ａ＝１／（３Ｐｏ）、
   α＝π／６
   が成立することを特徴とする請求項６記載の露光方法。
9. コンタクトホールパターンを有するマスクを照明し、投影光学系を介して被露光体に投影する露光方法であって、
   前記コンタクトホールパターンからの回折光のうち３光束を前記投影光学系の瞳内で干渉及び結像させ、
   前記マスクはハーフトーン位相シフトマスクであり、前記照明はラジアル偏光照明であることを特徴とする露光方法。
10. コンタクトホールパターンを有するマスクを照明し、投影光学系を介して被露光体に投影する露光方法であって、
    前記コンタクトホールパターンからの回折光のうち３光束を前記投影光学系の瞳内で干渉及び結像させ、
    前記マスクはバイナリーマスクであり、前記照明はタンジェンシャル偏光照明かまたは無偏光照明であることを特徴とする露光方法。
11. 請求項１乃至１０のうちいずれか一項記載の露光方法を行うことができる露光モードを有することを特徴とする露光装置。
12. 請求項１１記載の露光装置を用いて被露光体を露光するステップと、
    前記露光された前記被露光体を現像するステップとを有するデバイス製造方法。