JP2647602B2 - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
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- JP2647602B2 JP2647602B2 JP4204989A JP20498992A JP2647602B2 JP 2647602 B2 JP2647602 B2 JP 2647602B2 JP 4204989 A JP4204989 A JP 4204989A JP 20498992 A JP20498992 A JP 20498992A JP 2647602 B2 JP2647602 B2 JP 2647602B2
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＬＳＩの製造に要す
る微細パターンを形成する投影露光装置に関する。
る微細パターンを形成する投影露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４６に従来の投影露光装置の光学系を
示す。ランプハウス１の前方にミラー２を介してフライ
アイレンズ３が配置されている。フライアイレンズ３の
前方にはアパーチャー部材４が位置し、さらに集光レン
ズ５、６及びミラー７を介して所望の回路パターンが形
成された露光用マスク８が配置されている。マスク８の
前方には投影レンズ系９を介してウエハ１０が位置して
いる。アパーチャー部材４は、図４７及び図４８に示す
ように、中央部に円形の開口部４ａが形成された円板形
状を有している。
示す。ランプハウス１の前方にミラー２を介してフライ
アイレンズ３が配置されている。フライアイレンズ３の
前方にはアパーチャー部材４が位置し、さらに集光レン
ズ５、６及びミラー７を介して所望の回路パターンが形
成された露光用マスク８が配置されている。マスク８の
前方には投影レンズ系９を介してウエハ１０が位置して
いる。アパーチャー部材４は、図４７及び図４８に示す
ように、中央部に円形の開口部４ａが形成された円板形
状を有している。
【０００３】ランプハウス１から発した光は、ミラー２
を介してフライアイレンズ３に至り、フライアイレンズ
３を構成する個々のレンズ３ａの領域に分割される。各
レンズ３ａを通過した光は、アパーチャー部材４の開口
部４ａ、集光レンズ５、ミラー７及び集光レンズ６を介
してそれぞれマスク８の露光領域の全面を照射する。こ
のため、マスク８面上では、フライアイレンズ３の個々
のレンズ３ａからの光が重なり合い、均一な照明がなさ
れる。このようにしてマスク８を通過した光は投影レン
ズ系９を介してウエハ１０に至り、これによりウエハ１
０の表面への回路パターンの焼き付けが行われる。この
ような投影露光装置における最小解像度Ｒは、使用波長
をλ、光学系の開口数をＮＡとして、λ／ＮＡに比例す
ることが知られている。従って、従来は開口数ＮＡが大
きくなるように光学系を設計して投影露光装置の解像度
を向上させ、これにより近年のＬＳＩの高集積化に対応
していた。
を介してフライアイレンズ３に至り、フライアイレンズ
３を構成する個々のレンズ３ａの領域に分割される。各
レンズ３ａを通過した光は、アパーチャー部材４の開口
部４ａ、集光レンズ５、ミラー７及び集光レンズ６を介
してそれぞれマスク８の露光領域の全面を照射する。こ
のため、マスク８面上では、フライアイレンズ３の個々
のレンズ３ａからの光が重なり合い、均一な照明がなさ
れる。このようにしてマスク８を通過した光は投影レン
ズ系９を介してウエハ１０に至り、これによりウエハ１
０の表面への回路パターンの焼き付けが行われる。この
ような投影露光装置における最小解像度Ｒは、使用波長
をλ、光学系の開口数をＮＡとして、λ／ＮＡに比例す
ることが知られている。従って、従来は開口数ＮＡが大
きくなるように光学系を設計して投影露光装置の解像度
を向上させ、これにより近年のＬＳＩの高集積化に対応
していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光学系
の開口数ＮＡを大きくすると、最小解像度Ｒは小さくな
るものの、それ以上に投影露光装置の焦点深度ＤＯＦが
小さくなることが知られている。この焦点深度ＤＯＦは
λ／ＮＡ２に比例する。このため、従来の投影露光装置
では、解像度を向上させようとすると、焦点深度が小さ
くなって転写精度が劣化するという問題点があった。
の開口数ＮＡを大きくすると、最小解像度Ｒは小さくな
るものの、それ以上に投影露光装置の焦点深度ＤＯＦが
小さくなることが知られている。この焦点深度ＤＯＦは
λ／ＮＡ２に比例する。このため、従来の投影露光装置
では、解像度を向上させようとすると、焦点深度が小さ
くなって転写精度が劣化するという問題点があった。
【０００５】ここで、マスク８の回路パターンが解像限
界付近の平行線パターンを有する場合における投影レン
ズ系９の瞳９ａ上に形成される光源像を図４９に示す。
瞳９ａの中心部には０次光による光源像Ｓ０が形成さ
れ、この光源像Ｓ０の左右にそれぞれ１次光による光源
像Ｓ１及びＳ２が形成される。例えば、０次光源像Ｓ０
の中心点を通る光Ｌ０は１次光源像Ｓ１及びＳ２の中心
点を通る光Ｌ１及びＬ２と干渉してウエハ１０上にパタ
ーンを形成する。このとき瞳９ａの周辺部を通過する光
Ｌ１及びＬ２がウエハ１０に入射する角度をθ１とする
と、開口数ＮＡはｓｉｎθ１で表されるため、ウエハ１
０への入射角が大きい程、焦点深度ＤＯＦが劣化するこ
ととなる。
界付近の平行線パターンを有する場合における投影レン
ズ系９の瞳９ａ上に形成される光源像を図４９に示す。
瞳９ａの中心部には０次光による光源像Ｓ０が形成さ
れ、この光源像Ｓ０の左右にそれぞれ１次光による光源
像Ｓ１及びＳ２が形成される。例えば、０次光源像Ｓ０
の中心点を通る光Ｌ０は１次光源像Ｓ１及びＳ２の中心
点を通る光Ｌ１及びＬ２と干渉してウエハ１０上にパタ
ーンを形成する。このとき瞳９ａの周辺部を通過する光
Ｌ１及びＬ２がウエハ１０に入射する角度をθ１とする
と、開口数ＮＡはｓｉｎθ１で表されるため、ウエハ１
０への入射角が大きい程、焦点深度ＤＯＦが劣化するこ
ととなる。
【０００６】そこで、焦点深度ＤＯＦの劣化を防止する
ために特開昭６１−９１６６２号公報にはリング状のア
パーチャー部材を用いた投影露光装置が提案されてい
る。この場合、図５０に示されるように、各光源像Ｓ０
〜Ｓ２の中心部を通る光Ｌ０〜Ｌ２はアパーチャー部材
により遮断される、すなわち解像限界付近において瞳９
ａの周辺部を通過する光が遮断されるため、ウエハ１０
への入射角θ２が小さくなり、これによって焦点深度Ｄ
ＯＦが改善される。しかしながら、図５０において各光
源像Ｓ０〜Ｓ２の上縁部を通る光Ｌ３〜Ｌ５のうち１次
光源像Ｓ１及びＳ２の光Ｌ４及びＬ５は、瞳９ａの外側
を通ろうとするため瞳９ａによって遮断される。従っ
て、０次光源像Ｓ０の光Ｌ３はウエハ１０上で結像する
ことができずにバックグラウンドの照明に寄与するだけ
となる。このため、像のコントラストが大きく劣化し、
転写精度が劣化してしまう。
ために特開昭６１−９１６６２号公報にはリング状のア
パーチャー部材を用いた投影露光装置が提案されてい
る。この場合、図５０に示されるように、各光源像Ｓ０
〜Ｓ２の中心部を通る光Ｌ０〜Ｌ２はアパーチャー部材
により遮断される、すなわち解像限界付近において瞳９
ａの周辺部を通過する光が遮断されるため、ウエハ１０
への入射角θ２が小さくなり、これによって焦点深度Ｄ
ＯＦが改善される。しかしながら、図５０において各光
源像Ｓ０〜Ｓ２の上縁部を通る光Ｌ３〜Ｌ５のうち１次
光源像Ｓ１及びＳ２の光Ｌ４及びＬ５は、瞳９ａの外側
を通ろうとするため瞳９ａによって遮断される。従っ
て、０次光源像Ｓ０の光Ｌ３はウエハ１０上で結像する
ことができずにバックグラウンドの照明に寄与するだけ
となる。このため、像のコントラストが大きく劣化し、
転写精度が劣化してしまう。
【０００７】また、図５１に示されるように、各光源像
Ｓ０〜Ｓ２の左部分を通る光Ｌ６〜Ｌ８を考えると、こ
れらの光のうち−１次光源像Ｓ２の光Ｌ８は瞳９ａによ
って遮断されるため、０次光源像Ｓ０の光Ｌ６はウエハ
１０上で＋１次光源像Ｓ１の光Ｌ７とだけ干渉して結像
する。同様に、０次光源像Ｓ０の斜線部Ｑ０を通る光は
＋１次光源像Ｓ１の斜線部Ｑ１を通る光とだけ干渉し、
一方０次光源像Ｓ０の右部分の斜線部Ｒ０を通る光は−
１次光源像Ｓ２の斜線部Ｒ２を通る光とだけ干渉する。
すなわち、これらの斜線部Ｑ０、Ｑ１、Ｒ０及びＲ２で
は、＋１次光源像Ｓ１と−１次光源像Ｓ２のうち一方の
光は結像に寄与できない。
Ｓ０〜Ｓ２の左部分を通る光Ｌ６〜Ｌ８を考えると、こ
れらの光のうち−１次光源像Ｓ２の光Ｌ８は瞳９ａによ
って遮断されるため、０次光源像Ｓ０の光Ｌ６はウエハ
１０上で＋１次光源像Ｓ１の光Ｌ７とだけ干渉して結像
する。同様に、０次光源像Ｓ０の斜線部Ｑ０を通る光は
＋１次光源像Ｓ１の斜線部Ｑ１を通る光とだけ干渉し、
一方０次光源像Ｓ０の右部分の斜線部Ｒ０を通る光は−
１次光源像Ｓ２の斜線部Ｒ２を通る光とだけ干渉する。
すなわち、これらの斜線部Ｑ０、Ｑ１、Ｒ０及びＲ２で
は、＋１次光源像Ｓ１と−１次光源像Ｓ２のうち一方の
光は結像に寄与できない。
【０００８】マスク８が、図５２に示されるように、遮
光部分８ａの幅と透過部分８ｂの幅が互いに等しいライ
ン・アンド・スペースの回路パターンを有しているもの
とすると、０次光源像Ｓ０の振幅Ｔ０は０．５、＋１及
び−１次光源像Ｓ１及びＳ２の振幅Ｔ１及びＴ２はそれ
ぞれ０．６３／２となる。これらの振幅Ｔ０〜Ｔ２は、
図５１においてそれぞれ光源像Ｓ０〜Ｓ２を示す円板の
厚さとして模式的に表されている。このような振幅Ｔ０
〜Ｔ２を有する光源像Ｓ０〜Ｓ２が全て結像に寄与でき
る場合には、図５３に示されるように、ウエハ１０上で
の光学像の振幅Ｅは大きく良好なものとなる。ところ
が、＋１次光源像Ｓ１と−１次光源像Ｓ２のうち一方の
光が結像に寄与できない場合には、破線で示されるよう
に光学像の振幅Ｆは小さくなり、像のコントラストが劣
化する。
光部分８ａの幅と透過部分８ｂの幅が互いに等しいライ
ン・アンド・スペースの回路パターンを有しているもの
とすると、０次光源像Ｓ０の振幅Ｔ０は０．５、＋１及
び−１次光源像Ｓ１及びＳ２の振幅Ｔ１及びＴ２はそれ
ぞれ０．６３／２となる。これらの振幅Ｔ０〜Ｔ２は、
図５１においてそれぞれ光源像Ｓ０〜Ｓ２を示す円板の
厚さとして模式的に表されている。このような振幅Ｔ０
〜Ｔ２を有する光源像Ｓ０〜Ｓ２が全て結像に寄与でき
る場合には、図５３に示されるように、ウエハ１０上で
の光学像の振幅Ｅは大きく良好なものとなる。ところ
が、＋１次光源像Ｓ１と−１次光源像Ｓ２のうち一方の
光が結像に寄与できない場合には、破線で示されるよう
に光学像の振幅Ｆは小さくなり、像のコントラストが劣
化する。
【０００９】図５４及び図５５にレベンソンタイプの位
相シフトマスクを示す。透明基板８ｃ上に等間隔で互い
に平行にＣｒ遮光部材８ｄを形成することにより透過部
分と遮光部分とが交互に形成され、透過部分の一つおき
にＳＯＧ等からなる位相シフト部材８ｅが形成されてい
る。このような位相シフトマスクを用いた場合、平面パ
ターン上において位相シフト部材８ｅと透明基板８ｃと
が隣接する部分では、位相シフト部材８ｅ及び透明基板
８ｃを透過した光と透明基板８ｃのみを透過した光とが
干渉して光強度が０となる。このため、例えばポジレジ
ストを用いたときには、図５６に示されるように、ウエ
ハ１０上にパターンの変形部分１０ｂが生じ、遮光部材
８ｄによる本来のパターン１０ａが互いにつながってし
まう。このようにして、転写精度が劣化するという問題
点があった。
相シフトマスクを示す。透明基板８ｃ上に等間隔で互い
に平行にＣｒ遮光部材８ｄを形成することにより透過部
分と遮光部分とが交互に形成され、透過部分の一つおき
にＳＯＧ等からなる位相シフト部材８ｅが形成されてい
る。このような位相シフトマスクを用いた場合、平面パ
ターン上において位相シフト部材８ｅと透明基板８ｃと
が隣接する部分では、位相シフト部材８ｅ及び透明基板
８ｃを透過した光と透明基板８ｃのみを透過した光とが
干渉して光強度が０となる。このため、例えばポジレジ
ストを用いたときには、図５６に示されるように、ウエ
ハ１０上にパターンの変形部分１０ｂが生じ、遮光部材
８ｄによる本来のパターン１０ａが互いにつながってし
まう。このようにして、転写精度が劣化するという問題
点があった。
【００１０】この発明はこのような問題点を解消するた
めになされたもので、転写精度の向上を図ることのでき
る投影露光装置を提供することを目的とする。
めになされたもので、転写精度の向上を図ることのでき
る投影露光装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の投影露
光装置は、光源と、光源から発した光を回路パターンが
形成されたマスク上に照射させる集光レンズ系と、マス
クを通過した光をウエハ表面に集光させる投影レンズ系
と、光源と集光レンズ系との間に配置されたアパーチャ
ー部材とを備え、アパーチャー部材は光源から発した光
を成形するための透過領域と前記透過領域内を横切るよ
うに帯状に形成された遮光部材とを有するものである。
請求項２に記載の投影露光装置では、アパーチャー部材
が透過領域内を横切るように糸巻き形状に形成された遮
光部材を有している。請求項３に記載の投影露光装置で
は、アパーチャー部材が透過領域内を横切るように紡錘
形状に形成された遮光部材を有している。請求項４に記
載の投影露光装置では、アパーチャー部材が透過領域の
中心部を中心とする十字形状に形成された遮光部材を有
している。請求項５に記載の投影露光装置では、アパー
チャー部材が透過領域の中心部を中心として放射状に形
成された遮光部材を有している。請求項６に記載の投影
露光装置では、アパーチャー部材が透過領域内を横切る
ようにメッシュ状に形成された遮光部材を有している。
請求項７に記載の投影露光装置では、アパーチャー部材
が透過領域内を横切るように形成された光吸収部材を有
している。請求項８に記載の投影露光装置では、アパー
チャー部材がそれぞれ透過領域の中心部を通って透過領
域を横切るように帯状に形成されると共に透過領域の中
心部を中心として回転自在に設けられた第１及び第２の
遮光部材を有している。
光装置は、光源と、光源から発した光を回路パターンが
形成されたマスク上に照射させる集光レンズ系と、マス
クを通過した光をウエハ表面に集光させる投影レンズ系
と、光源と集光レンズ系との間に配置されたアパーチャ
ー部材とを備え、アパーチャー部材は光源から発した光
を成形するための透過領域と前記透過領域内を横切るよ
うに帯状に形成された遮光部材とを有するものである。
請求項２に記載の投影露光装置では、アパーチャー部材
が透過領域内を横切るように糸巻き形状に形成された遮
光部材を有している。請求項３に記載の投影露光装置で
は、アパーチャー部材が透過領域内を横切るように紡錘
形状に形成された遮光部材を有している。請求項４に記
載の投影露光装置では、アパーチャー部材が透過領域の
中心部を中心とする十字形状に形成された遮光部材を有
している。請求項５に記載の投影露光装置では、アパー
チャー部材が透過領域の中心部を中心として放射状に形
成された遮光部材を有している。請求項６に記載の投影
露光装置では、アパーチャー部材が透過領域内を横切る
ようにメッシュ状に形成された遮光部材を有している。
請求項７に記載の投影露光装置では、アパーチャー部材
が透過領域内を横切るように形成された光吸収部材を有
している。請求項８に記載の投影露光装置では、アパー
チャー部材がそれぞれ透過領域の中心部を通って透過領
域を横切るように帯状に形成されると共に透過領域の中
心部を中心として回転自在に設けられた第１及び第２の
遮光部材を有している。
【００１２】また、請求項９に記載の投影露光装置は、
光源と、シフタ遮光型の位相シフト部材を用いて回路パ
ターンが形成されたマスクと、光源から発した光をマス
ク上に照射させる集光レンズ系と、マスクを通過した光
をウエハ表面に集光させる投影レンズ系と、光源と集光
レンズ系との間に配置されると共に光源から発した光を
成形するための透過領域と透過領域内を横切るように形
成された遮光部材とを有するアパーチャー部材とを備え
たものである。請求項１０に記載の投影露光装置では、
マスクがシフタ遮光型の位相シフト部材とこの位相シフ
ト部材の周縁部に形成された光量調節用の遮光パターン
とを有している。請求項１１に記載の投影露光装置で
は、マスクがシフタ遮光型の位相シフト部材とこの位相
シフト部材の中央部に形成された光量調節用の遮光パタ
ーンとを有している。請求項１２に記載の投影露光装置
では、マスクが半透明の位相シフト部材を有している。
光源と、シフタ遮光型の位相シフト部材を用いて回路パ
ターンが形成されたマスクと、光源から発した光をマス
ク上に照射させる集光レンズ系と、マスクを通過した光
をウエハ表面に集光させる投影レンズ系と、光源と集光
レンズ系との間に配置されると共に光源から発した光を
成形するための透過領域と透過領域内を横切るように形
成された遮光部材とを有するアパーチャー部材とを備え
たものである。請求項１０に記載の投影露光装置では、
マスクがシフタ遮光型の位相シフト部材とこの位相シフ
ト部材の周縁部に形成された光量調節用の遮光パターン
とを有している。請求項１１に記載の投影露光装置で
は、マスクがシフタ遮光型の位相シフト部材とこの位相
シフト部材の中央部に形成された光量調節用の遮光パタ
ーンとを有している。請求項１２に記載の投影露光装置
では、マスクが半透明の位相シフト部材を有している。
【００１３】請求項１３に記載の投影露光装置は、光源
と、平行線パターンが形成されたレベンソンタイプの位
相シフトマスクと、光源から発した光をマスク上に照射
させる集光レンズ系と、マスクを通過した光をウエハ表
面に集光させる投影レンズ系と、光源と集光レンズ系と
の間に配置されたアパーチャー部材とを備え、アパーチ
ャー部材は位相シフトマスクの平行線パターンと平行に
配置された矩形状の光透過部を有するものである。請求
項１４に記載の投影露光装置では、アパーチャー部材が
位相シフトマスクの平行線パターンと平行に配置された
複数の光透過部を有している。請求項１５に記載の投影
露光装置では、アパーチャー部材が位相シフトマスクの
平行線パターンと平行に配置された糸巻き形状の光透過
部を有している。請求項１６に記載の投影露光装置で
は、アパーチャー部材が位相シフトマスクの平行線パタ
ーンと平行に配置された紡錘形状の光透過部を有してい
る。請求項１７に記載の投影露光装置では、レベンソン
タイプの位相シフトマスクに互いに直交する平行線パタ
ーンが形成され、アパーチャー部材が位相シフトマスク
の平行線パターンと平行に配置された十字形の光透過部
を有している。
と、平行線パターンが形成されたレベンソンタイプの位
相シフトマスクと、光源から発した光をマスク上に照射
させる集光レンズ系と、マスクを通過した光をウエハ表
面に集光させる投影レンズ系と、光源と集光レンズ系と
の間に配置されたアパーチャー部材とを備え、アパーチ
ャー部材は位相シフトマスクの平行線パターンと平行に
配置された矩形状の光透過部を有するものである。請求
項１４に記載の投影露光装置では、アパーチャー部材が
位相シフトマスクの平行線パターンと平行に配置された
複数の光透過部を有している。請求項１５に記載の投影
露光装置では、アパーチャー部材が位相シフトマスクの
平行線パターンと平行に配置された糸巻き形状の光透過
部を有している。請求項１６に記載の投影露光装置で
は、アパーチャー部材が位相シフトマスクの平行線パタ
ーンと平行に配置された紡錘形状の光透過部を有してい
る。請求項１７に記載の投影露光装置では、レベンソン
タイプの位相シフトマスクに互いに直交する平行線パタ
ーンが形成され、アパーチャー部材が位相シフトマスク
の平行線パターンと平行に配置された十字形の光透過部
を有している。
【００１４】
【作用】この発明においては、光源と集光レンズ系との
間に配置されたアパーチャー部材の遮光部材が、光源か
ら発した光のうち光学像のコントラスト及び焦点深度を
劣化させる成分を遮光する。また、マスクの回路パター
ンにシフタ遮光型の位相シフト部材を用いることによ
り、０次光源像に対する±１次光源像の振幅比率を増加
させることができる。さらに、レベンソンタイプの位相
シフトマスクに形成された平行線パターンと平行にアパ
ーチャー部材の矩形状の光透過部を配置することによ
り、平行線パターンと平行な方向の空間コヒーレンシー
を低く、垂直な方向の空間コヒーレンシーを高くするこ
とができる。
間に配置されたアパーチャー部材の遮光部材が、光源か
ら発した光のうち光学像のコントラスト及び焦点深度を
劣化させる成分を遮光する。また、マスクの回路パター
ンにシフタ遮光型の位相シフト部材を用いることによ
り、０次光源像に対する±１次光源像の振幅比率を増加
させることができる。さらに、レベンソンタイプの位相
シフトマスクに形成された平行線パターンと平行にアパ
ーチャー部材の矩形状の光透過部を配置することによ
り、平行線パターンと平行な方向の空間コヒーレンシー
を低く、垂直な方向の空間コヒーレンシーを高くするこ
とができる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明の第１実施例に係る投影露
光装置の光学系を示す図である。波長λの光を発するラ
ンプハウス１１の前方にミラー１２を介してフライアイ
レンズ１３が配置されている。フライアイレンズ１３の
前方にはアパーチャー部材２１が位置し、さらに集光レ
ンズ１５、１６及びミラー１７を介して所望の回路パタ
ーンが形成された露光用マスク１８が配置されている。
マスク１８の前方には投影レンズ系１９を介してウエハ
２０が位置している。ランプハウス１１、ミラー１２及
びフライアイレンズ１３により光源が形成され、集光レ
ンズ１５、１６及びミラー１７により集光レンズ系が形
成されている。
て説明する。図１はこの発明の第１実施例に係る投影露
光装置の光学系を示す図である。波長λの光を発するラ
ンプハウス１１の前方にミラー１２を介してフライアイ
レンズ１３が配置されている。フライアイレンズ１３の
前方にはアパーチャー部材２１が位置し、さらに集光レ
ンズ１５、１６及びミラー１７を介して所望の回路パタ
ーンが形成された露光用マスク１８が配置されている。
マスク１８の前方には投影レンズ系１９を介してウエハ
２０が位置している。ランプハウス１１、ミラー１２及
びフライアイレンズ１３により光源が形成され、集光レ
ンズ１５、１６及びミラー１７により集光レンズ系が形
成されている。
【００１６】アパーチャー部材２１は、図２及び図３に
示すように、中央部に円形の開口部２２ａが形成された
円板形状の外枠２２と、外枠２２の開口部２２ａの全面
を閉じるように形成された透明部材２３と、外枠２２の
開口部２２ａを横切るように透明部材２３の表面上に形
成された帯状の遮光部材２４とを有している。外枠２２
の開口部２２ａがランプハウス１１からの光を透過する
透過領域Ｄを構成している。また、外枠２２及び遮光部
材２４はアルミニウム等の金属材料から形成され、透明
部材２３は例えばガラスから形成されている。なお、遮
光部材２４は透明部材２３上への金属材料の蒸着により
形成することができる。
示すように、中央部に円形の開口部２２ａが形成された
円板形状の外枠２２と、外枠２２の開口部２２ａの全面
を閉じるように形成された透明部材２３と、外枠２２の
開口部２２ａを横切るように透明部材２３の表面上に形
成された帯状の遮光部材２４とを有している。外枠２２
の開口部２２ａがランプハウス１１からの光を透過する
透過領域Ｄを構成している。また、外枠２２及び遮光部
材２４はアルミニウム等の金属材料から形成され、透明
部材２３は例えばガラスから形成されている。なお、遮
光部材２４は透明部材２３上への金属材料の蒸着により
形成することができる。
【００１７】次に、この実施例の動作について説明す
る。まず、ランプハウス１１から発した光は、ミラー１
２を介してフライアイレンズ１３に至り、フライアイレ
ンズ１３を構成する個々のレンズ１３ａの領域に分割さ
れる。各レンズ１３ａを通過した光は、アパーチャー部
材２１の透過領域Ｄ、集光レンズ１５、ミラー１７及び
集光レンズ１６を介してそれぞれマスク１８の露光領域
の全面を照射する。このため、マスク１８面上では、フ
ライアイレンズ１３の個々のレンズ１３ａからの光が重
なり合い、均一な照明がなされる。このようにしてマス
ク１８を通過した光は投影レンズ系１９を介してウエハ
２０に至り、これによりウエハ２０表面への回路パター
ンの焼き付けが行われる。
る。まず、ランプハウス１１から発した光は、ミラー１
２を介してフライアイレンズ１３に至り、フライアイレ
ンズ１３を構成する個々のレンズ１３ａの領域に分割さ
れる。各レンズ１３ａを通過した光は、アパーチャー部
材２１の透過領域Ｄ、集光レンズ１５、ミラー１７及び
集光レンズ１６を介してそれぞれマスク１８の露光領域
の全面を照射する。このため、マスク１８面上では、フ
ライアイレンズ１３の個々のレンズ１３ａからの光が重
なり合い、均一な照明がなされる。このようにしてマス
ク１８を通過した光は投影レンズ系１９を介してウエハ
２０に至り、これによりウエハ２０表面への回路パター
ンの焼き付けが行われる。
【００１８】マスク１８の回路パターンが解像限界付近
の平行線パターンを有する場合における投影レンズ系１
９の瞳１９ａ上に形成される光源像を図４に示す。瞳１
９ａの中心部には０次光による光源像Ｓ０が形成され、
この光源像Ｓ０の左右にそれぞれ１次光による光源像Ｓ
１及びＳ２が形成される。各光源像Ｓ０〜Ｓ２はそれぞ
れアパーチャー部材２１の遮光部材２４により形成され
た帯状の遮光部分Ｐ０〜Ｐ２を有している。ここで、ア
パーチャー部材２１の帯状の遮光部材２４とマスク１８
の平行線パターンとが互いに平行の関係にあるものとす
ると、図４に示されるように、瞳１９ａ上における１次
光源像Ｓ１及びＳ２の遮光部分Ｐ１及びＰ２は瞳１９ａ
の周縁部に沿って位置することとなる。このため、図４
において各光源像Ｓ０〜Ｓ２の中心点に光軸を有する光
Ｌ０〜Ｌ２と各光源像Ｓ０〜Ｓ２の上縁部を通る光Ｌ３
〜Ｌ５はいずれもアパーチャー部材２１の遮光部材２４
により遮断される。従って、ウエハ２０への入射角θ３
が小さくなって焦点深度ＤＯＦが改善されると共にバッ
クグラウンドの照明に寄与するだけの光を遮断して像の
コントラストの劣化を防止することができる。
の平行線パターンを有する場合における投影レンズ系１
９の瞳１９ａ上に形成される光源像を図４に示す。瞳１
９ａの中心部には０次光による光源像Ｓ０が形成され、
この光源像Ｓ０の左右にそれぞれ１次光による光源像Ｓ
１及びＳ２が形成される。各光源像Ｓ０〜Ｓ２はそれぞ
れアパーチャー部材２１の遮光部材２４により形成され
た帯状の遮光部分Ｐ０〜Ｐ２を有している。ここで、ア
パーチャー部材２１の帯状の遮光部材２４とマスク１８
の平行線パターンとが互いに平行の関係にあるものとす
ると、図４に示されるように、瞳１９ａ上における１次
光源像Ｓ１及びＳ２の遮光部分Ｐ１及びＰ２は瞳１９ａ
の周縁部に沿って位置することとなる。このため、図４
において各光源像Ｓ０〜Ｓ２の中心点に光軸を有する光
Ｌ０〜Ｌ２と各光源像Ｓ０〜Ｓ２の上縁部を通る光Ｌ３
〜Ｌ５はいずれもアパーチャー部材２１の遮光部材２４
により遮断される。従って、ウエハ２０への入射角θ３
が小さくなって焦点深度ＤＯＦが改善されると共にバッ
クグラウンドの照明に寄与するだけの光を遮断して像の
コントラストの劣化を防止することができる。
【００１９】なお、上述したようにアパーチャー部材２
１の帯状の遮光部材２４とマスク１８の平行線パターン
とが互いに平行の関係にあることが望ましく、このため
マスク１８が上記の第１実施例で述べた平行線パターン
と直交する方向の平行線パターンからなる場合には、図
５に示されるような横方向の遮光部材４１を備えたアパ
ーチャー部材３１を用いるとよい。また、マスク１８が
互いに直交する平行線パターンを混在する場合には、図
６に示されるように透過領域Ｄの中心部を中心とする十
字形の遮光部材４２を備えたアパーチャー部材３２を用
いることが効果的である。さらに、互いに直交する平行
線パターンの最小寸法が異なる場合には、図７に示され
るように縦横の幅の異なる十字形の遮光部材４３を備え
たアパーチャー部材３３を用いるとよい。マスク１８が
互いに直交する平行線パターンに加えて斜めのパターン
を有する場合には、図８に示されるように透過領域Ｄの
中心部を中心とする放射形状の遮光部材４４を備えたア
パーチャー部材３４を用いるとよい。また、マスク１８
が例えば３０°、６０°等の特定の角度の斜めパターン
を有する場合には、図９に示されるようにマスク１８の
回路パターンの角度と同じ角度で二本の帯状部材が交差
する遮光部材４５を備えたアパーチャー部材３５を用い
ることが好ましい。
１の帯状の遮光部材２４とマスク１８の平行線パターン
とが互いに平行の関係にあることが望ましく、このため
マスク１８が上記の第１実施例で述べた平行線パターン
と直交する方向の平行線パターンからなる場合には、図
５に示されるような横方向の遮光部材４１を備えたアパ
ーチャー部材３１を用いるとよい。また、マスク１８が
互いに直交する平行線パターンを混在する場合には、図
６に示されるように透過領域Ｄの中心部を中心とする十
字形の遮光部材４２を備えたアパーチャー部材３２を用
いることが効果的である。さらに、互いに直交する平行
線パターンの最小寸法が異なる場合には、図７に示され
るように縦横の幅の異なる十字形の遮光部材４３を備え
たアパーチャー部材３３を用いるとよい。マスク１８が
互いに直交する平行線パターンに加えて斜めのパターン
を有する場合には、図８に示されるように透過領域Ｄの
中心部を中心とする放射形状の遮光部材４４を備えたア
パーチャー部材３４を用いるとよい。また、マスク１８
が例えば３０°、６０°等の特定の角度の斜めパターン
を有する場合には、図９に示されるようにマスク１８の
回路パターンの角度と同じ角度で二本の帯状部材が交差
する遮光部材４５を備えたアパーチャー部材３５を用い
ることが好ましい。
【００２０】なお、図１０に示されるアパーチャー部材
３６のように、遮光部材４６を透過領域Ｄを横切るよう
に糸巻き形状に形成してもよい。このアパーチャー部材
３６を用いると共にマスク１８の回路パターンが解像限
界付近の平行線パターンを有する場合における投影レン
ズ系１９の瞳１９ａ上に形成される光源像を図１１に示
す。図１１からわかるように、各光源像Ｓ０〜Ｓ２の中
心点に光軸を有する光Ｌ０〜Ｌ２と各光源像Ｓ０〜Ｓ２
の上縁部を通る光Ｌ３〜Ｌ５はいずれもアパーチャー部
材３６の遮光部材４６により遮断され、ウエハ２０への
入射角θ４が小さくなって焦点深度ＤＯＦが改善される
と共に像のコントラストの劣化を防止することができ
る。遮光部材４６を糸巻き形状にすることにより、光源
から発した光のうち光学像のコントラスト及び焦点深度
を劣化させる成分のみを効果的に遮断することが可能と
なる。
３６のように、遮光部材４６を透過領域Ｄを横切るよう
に糸巻き形状に形成してもよい。このアパーチャー部材
３６を用いると共にマスク１８の回路パターンが解像限
界付近の平行線パターンを有する場合における投影レン
ズ系１９の瞳１９ａ上に形成される光源像を図１１に示
す。図１１からわかるように、各光源像Ｓ０〜Ｓ２の中
心点に光軸を有する光Ｌ０〜Ｌ２と各光源像Ｓ０〜Ｓ２
の上縁部を通る光Ｌ３〜Ｌ５はいずれもアパーチャー部
材３６の遮光部材４６により遮断され、ウエハ２０への
入射角θ４が小さくなって焦点深度ＤＯＦが改善される
と共に像のコントラストの劣化を防止することができ
る。遮光部材４６を糸巻き形状にすることにより、光源
から発した光のうち光学像のコントラスト及び焦点深度
を劣化させる成分のみを効果的に遮断することが可能と
なる。
【００２１】遮光部材が糸巻き形状を有する場合にも、
マスク１８のパターンに応じて、図１２に示されるよう
な横方向の遮光部材４７を備えたアパーチャー部材３
７、図１３に示されるような十字形の遮光部材４８を備
えたアパーチャー部材３８、図１４に示されるように縦
横の幅の異なる十字形の遮光部材４９を備えたアパーチ
ャー部材３９を用いることが望ましい。
マスク１８のパターンに応じて、図１２に示されるよう
な横方向の遮光部材４７を備えたアパーチャー部材３
７、図１３に示されるような十字形の遮光部材４８を備
えたアパーチャー部材３８、図１４に示されるように縦
横の幅の異なる十字形の遮光部材４９を備えたアパーチ
ャー部材３９を用いることが望ましい。
【００２２】また、図１５及び図１６に示されるよう
に、第１及び第２の帯状の遮光部材６４及び７４が互い
に回転自在に設けられているアパーチャー部材５１を用
いることもできる。このアパーチャー部材５１は、円筒
形状のケーシング５２と、ケーシング５２内に回転自在
に収容された第１及び第２の回転部材６１及び７１とを
有している。ケーシング５２の上部にはその周に沿って
内側に張り出すフランジ５３が形成されており、下面の
中央部にはこのアパーチャー部材５１の透過領域Ｄを区
画するための円形の開口部５４が形成されている。第１
及び第２の回転部材６１及び７１は、それぞれ中央部に
円形の開口部６２ａ及び７２ａが形成された円板形状の
外枠６２及び７２と、開口部６２ａ及び７２ａの全面を
閉じるように形成された透明部材６３及び７３と、開口
部６２ａ及び７２ａを横切るように透明部材６３及び７
３の表面上に形成された帯状の遮光部材６４及び７４と
を有している。また、第１及び第２の回転部材６１及び
７１の外枠６２及び７２の側部には、それぞれレバー６
５及び７５が取り付けられており、これらレバー６５お
り７５の先端部がケーシング５２の外部に突出してい
る。
に、第１及び第２の帯状の遮光部材６４及び７４が互い
に回転自在に設けられているアパーチャー部材５１を用
いることもできる。このアパーチャー部材５１は、円筒
形状のケーシング５２と、ケーシング５２内に回転自在
に収容された第１及び第２の回転部材６１及び７１とを
有している。ケーシング５２の上部にはその周に沿って
内側に張り出すフランジ５３が形成されており、下面の
中央部にはこのアパーチャー部材５１の透過領域Ｄを区
画するための円形の開口部５４が形成されている。第１
及び第２の回転部材６１及び７１は、それぞれ中央部に
円形の開口部６２ａ及び７２ａが形成された円板形状の
外枠６２及び７２と、開口部６２ａ及び７２ａの全面を
閉じるように形成された透明部材６３及び７３と、開口
部６２ａ及び７２ａを横切るように透明部材６３及び７
３の表面上に形成された帯状の遮光部材６４及び７４と
を有している。また、第１及び第２の回転部材６１及び
７１の外枠６２及び７２の側部には、それぞれレバー６
５及び７５が取り付けられており、これらレバー６５お
り７５の先端部がケーシング５２の外部に突出してい
る。
【００２３】そして、レバー６５及び７５をケーシング
５２の外周部に沿って動かすことにより、回転部材６１
及び７１がそれぞれケーシング５２内で回転される。す
なわち、第１及び第２の遮光部材６４及び７４は、それ
ぞれ透過領域Ｄの中心部を中心として回転自在であり、
マスク１８の回路パターンに応じて自由に第１及び第２
の遮光部材６４及び７４の角度を調整することができ
る。従って、このアパーチャー部材５１を用いれば、極
めて実用的な投影露光装置を実現することができる。
５２の外周部に沿って動かすことにより、回転部材６１
及び７１がそれぞれケーシング５２内で回転される。す
なわち、第１及び第２の遮光部材６４及び７４は、それ
ぞれ透過領域Ｄの中心部を中心として回転自在であり、
マスク１８の回路パターンに応じて自由に第１及び第２
の遮光部材６４及び７４の角度を調整することができ
る。従って、このアパーチャー部材５１を用いれば、極
めて実用的な投影露光装置を実現することができる。
【００２４】また、図１７に示されるアパーチャー部材
８１のように、遮光部材９１を透過領域Ｄを横切るよう
な紡錘形状に形成してもよい。このアパーチャー部材８
１を用いると共にマスク１８の回路パターンが比較的大
きい平行線パターンを有する場合における投影レンズ系
１９の瞳１９ａ上に形成される光源像を図１８に示す。
図１８からわかるように、各光源像Ｓ０〜Ｓ２にはそれ
ぞれ紡錘形状の遮光部分Ｐ０〜Ｐ２とその両側に位置す
る透過部分とが形成されている。ここで、１次光源像Ｓ
１及びＳ２の透過部分Ａ１及びＡ２は、投影レンズ系１
９の瞳１９ａによりカットされるため、ウエハ２０への
入射角θ５が小さくなる。その結果、焦点深度ＤＯＦが
改善される。この紡錘形状の遮光部材９１を有するアパ
ーチャー部材８１を用いれば、実使用レベルの大きさの
回路パターンに対して特に効果がある。
８１のように、遮光部材９１を透過領域Ｄを横切るよう
な紡錘形状に形成してもよい。このアパーチャー部材８
１を用いると共にマスク１８の回路パターンが比較的大
きい平行線パターンを有する場合における投影レンズ系
１９の瞳１９ａ上に形成される光源像を図１８に示す。
図１８からわかるように、各光源像Ｓ０〜Ｓ２にはそれ
ぞれ紡錘形状の遮光部分Ｐ０〜Ｐ２とその両側に位置す
る透過部分とが形成されている。ここで、１次光源像Ｓ
１及びＳ２の透過部分Ａ１及びＡ２は、投影レンズ系１
９の瞳１９ａによりカットされるため、ウエハ２０への
入射角θ５が小さくなる。その結果、焦点深度ＤＯＦが
改善される。この紡錘形状の遮光部材９１を有するアパ
ーチャー部材８１を用いれば、実使用レベルの大きさの
回路パターンに対して特に効果がある。
【００２５】マスク１８が互いに直交する平行線パター
ンを有する場合には、図１９に示されるような紡錘形状
で且つ十字形の遮光部材９２を備えたアパーチャー部材
８２を用いると効果的である。
ンを有する場合には、図１９に示されるような紡錘形状
で且つ十字形の遮光部材９２を備えたアパーチャー部材
８２を用いると効果的である。
【００２６】さらに、図２０に示されるアパーチャー部
材８３のように、遮光部材９３を透過領域Ｄを横切るよ
うな形状のメッシュから形成してもよい。このアパーチ
ャー部材８３を用いると共にマスク１８の回路パターン
が比較的大きい平行線パターンを有する場合における投
影レンズ系１９の瞳１９ａ上に形成される光源像を図２
１に示す。図２１からわかるように、各光源像Ｓ０〜Ｓ
２にはそれぞれ紡錘形状の遮光部分Ｐ０〜Ｐ２とその両
側に位置する透過部分とが形成されている。ここで、１
次光源像Ｓ１及びＳ２の透過部分Ａ１及びＡ２は、投影
レンズ系１９の瞳１９ａによりカットされるため、ウエ
ハ２０への入射角θ６が小さくなる。その結果、焦点深
度ＤＯＦが改善される。また、遮光部材９３がメッシュ
から形成されているため、遮光部分Ｐ０〜Ｐ２からも若
干の光が導入され、これにより変形光源法の効果を調整
することができる。このメッシュ状の遮光部材９３を有
するアパーチャー部材８３を用いれば、実使用レベルの
大きさの回路パターンに対して特に効果がある。
材８３のように、遮光部材９３を透過領域Ｄを横切るよ
うな形状のメッシュから形成してもよい。このアパーチ
ャー部材８３を用いると共にマスク１８の回路パターン
が比較的大きい平行線パターンを有する場合における投
影レンズ系１９の瞳１９ａ上に形成される光源像を図２
１に示す。図２１からわかるように、各光源像Ｓ０〜Ｓ
２にはそれぞれ紡錘形状の遮光部分Ｐ０〜Ｐ２とその両
側に位置する透過部分とが形成されている。ここで、１
次光源像Ｓ１及びＳ２の透過部分Ａ１及びＡ２は、投影
レンズ系１９の瞳１９ａによりカットされるため、ウエ
ハ２０への入射角θ６が小さくなる。その結果、焦点深
度ＤＯＦが改善される。また、遮光部材９３がメッシュ
から形成されているため、遮光部分Ｐ０〜Ｐ２からも若
干の光が導入され、これにより変形光源法の効果を調整
することができる。このメッシュ状の遮光部材９３を有
するアパーチャー部材８３を用いれば、実使用レベルの
大きさの回路パターンに対して特に効果がある。
【００２７】なお、図２０では遮光部材９３の外形を紡
錘形状としたが、これに限るものではなく、例えば帯
状、糸巻き形状であってもよい。また、図２０に示され
る遮光部材９３は、中心部に周辺部のメッシュよりも目
の細かいメッシュを形成して各光源像Ｓ０〜Ｓ２の中心
部の遮光効果を高めるようにしてあるが、遮光部材９３
の中心部と周辺部のメッシュの目の粗さを均一にしても
よい。
錘形状としたが、これに限るものではなく、例えば帯
状、糸巻き形状であってもよい。また、図２０に示され
る遮光部材９３は、中心部に周辺部のメッシュよりも目
の細かいメッシュを形成して各光源像Ｓ０〜Ｓ２の中心
部の遮光効果を高めるようにしてあるが、遮光部材９３
の中心部と周辺部のメッシュの目の粗さを均一にしても
よい。
【００２８】マスク１８が互いに直交する平行線パター
ンを有する場合には、図２２に示されるような十字形状
のメッシュからなる遮光部材９４を備えたアパーチャー
部材８４を用いると効果的である。
ンを有する場合には、図２２に示されるような十字形状
のメッシュからなる遮光部材９４を備えたアパーチャー
部材８４を用いると効果的である。
【００２９】図２３に示されるアパーチャー部材８５の
ように、遮光部材９５を透過領域Ｄを横切るような形状
の光吸収膜から形成してもよい。光吸収膜としては例え
ばシリコン窒化膜が用いられる。このアパーチャー部材
８５を用いると共にマスク１８の回路パターンが比較的
大きい平行線パターンを有する場合における投影レンズ
系１９の瞳１９ａ上に形成される光源像を図２４に示
す。図２４からわかるように、各光源像Ｓ０〜Ｓ２には
それぞれ紡錘形状の遮光部分Ｐ０〜Ｐ２とその両側に位
置する透過部分とが形成されている。ここで、１次光源
像Ｓ１及びＳ２の透過部分Ａ１及びＡ２は、投影レンズ
系１９の瞳１９ａによりカットされるため、ウエハ２０
への入射角θ７が小さくなる。その結果、焦点深度ＤＯ
Ｆが改善される。また、遮光部材９５が光吸収膜から形
成されているため、遮光部分Ｐ０〜Ｐ２からも若干の光
が導入され、これにより変形光源法の効果を調整するこ
とができる。この光吸収膜からなる遮光部材９５を有す
るアパーチャー部材８５を用いれば、実使用レベルの大
きさの回路パターンに対して特に効果がある。
ように、遮光部材９５を透過領域Ｄを横切るような形状
の光吸収膜から形成してもよい。光吸収膜としては例え
ばシリコン窒化膜が用いられる。このアパーチャー部材
８５を用いると共にマスク１８の回路パターンが比較的
大きい平行線パターンを有する場合における投影レンズ
系１９の瞳１９ａ上に形成される光源像を図２４に示
す。図２４からわかるように、各光源像Ｓ０〜Ｓ２には
それぞれ紡錘形状の遮光部分Ｐ０〜Ｐ２とその両側に位
置する透過部分とが形成されている。ここで、１次光源
像Ｓ１及びＳ２の透過部分Ａ１及びＡ２は、投影レンズ
系１９の瞳１９ａによりカットされるため、ウエハ２０
への入射角θ７が小さくなる。その結果、焦点深度ＤＯ
Ｆが改善される。また、遮光部材９５が光吸収膜から形
成されているため、遮光部分Ｐ０〜Ｐ２からも若干の光
が導入され、これにより変形光源法の効果を調整するこ
とができる。この光吸収膜からなる遮光部材９５を有す
るアパーチャー部材８５を用いれば、実使用レベルの大
きさの回路パターンに対して特に効果がある。
【００３０】なお、図２３では遮光部材９５を紡錘形状
としたが、これに限るものではなく、例えば帯状、糸巻
き形状であってもよい。また、図２３に示される遮光部
材９５は、中心部に周辺部よりも光の吸収率の高い光吸
収膜、例えば周辺部より厚い吸収膜を形成して各光源像
Ｓ０〜Ｓ２の中心部の遮光効果を高めるようにしてある
が、遮光部材９５の中心部と周辺部の吸収率を均一にし
てもよい。
としたが、これに限るものではなく、例えば帯状、糸巻
き形状であってもよい。また、図２３に示される遮光部
材９５は、中心部に周辺部よりも光の吸収率の高い光吸
収膜、例えば周辺部より厚い吸収膜を形成して各光源像
Ｓ０〜Ｓ２の中心部の遮光効果を高めるようにしてある
が、遮光部材９５の中心部と周辺部の吸収率を均一にし
てもよい。
【００３１】マスク１８が互いに直交する平行線パター
ンを有する場合には、図２５に示されるような十字形状
の光吸収膜からなる遮光部材９６を備えたアパーチャー
部材８６を用いると効果的である。
ンを有する場合には、図２５に示されるような十字形状
の光吸収膜からなる遮光部材９６を備えたアパーチャー
部材８６を用いると効果的である。
【００３２】マスク１８として、図２６に示されるよう
に、透明ガラス基板１８１上にシフター遮光型の位相シ
フト部材１８２からなる回路パターンが形成されたマス
クを用いることができる。位相シフト部材１８２は、例
えばＳＯＧから形成される。この位相シフト部材１８２
が、投影露光装置の使用波長λに対して半波長の位相差
を生じさせるような厚さに形成され且つ図２６のように
位相シフト部材１８２の幅と位相シフト部材１８２が設
けられていない透明ガラス基板１８１のみの部分の幅と
の比が１：３となるようなライン・アンド・スペースの
回路パターンを形成しているものとすると、図２７に示
す０次光源像Ｓ０の振幅Ｔ３は０．５、＋１及び−１次
光源像Ｓ１及びＳ２の振幅Ｔ４及びＴ５はそれぞれ０．
９／２となる。すなわち、シフター遮光型の位相シフト
部材１８２から回路パターンを形成することにより、図
３９に示した遮光部分及び透過部分からなるマスク８と
比べて、０次光源像Ｓ０の振幅を等しくしながらも、±
１次光源像Ｓ１及びＳ２の振幅を約１．５倍に増加する
ことができる。なお、図２７において、光源像Ｓ０〜Ｓ
２の振幅Ｔ３〜Ｔ５はそれぞれ光源像Ｓ０〜Ｓ２を示す
円板の厚さとして模式的に表されている。
に、透明ガラス基板１８１上にシフター遮光型の位相シ
フト部材１８２からなる回路パターンが形成されたマス
クを用いることができる。位相シフト部材１８２は、例
えばＳＯＧから形成される。この位相シフト部材１８２
が、投影露光装置の使用波長λに対して半波長の位相差
を生じさせるような厚さに形成され且つ図２６のように
位相シフト部材１８２の幅と位相シフト部材１８２が設
けられていない透明ガラス基板１８１のみの部分の幅と
の比が１：３となるようなライン・アンド・スペースの
回路パターンを形成しているものとすると、図２７に示
す０次光源像Ｓ０の振幅Ｔ３は０．５、＋１及び−１次
光源像Ｓ１及びＳ２の振幅Ｔ４及びＴ５はそれぞれ０．
９／２となる。すなわち、シフター遮光型の位相シフト
部材１８２から回路パターンを形成することにより、図
３９に示した遮光部分及び透過部分からなるマスク８と
比べて、０次光源像Ｓ０の振幅を等しくしながらも、±
１次光源像Ｓ１及びＳ２の振幅を約１．５倍に増加する
ことができる。なお、図２７において、光源像Ｓ０〜Ｓ
２の振幅Ｔ３〜Ｔ５はそれぞれ光源像Ｓ０〜Ｓ２を示す
円板の厚さとして模式的に表されている。
【００３３】図２７に示されるように、０次光源像Ｓ０
の斜線部Ｑ３を通る光は＋１次光源像Ｓ１の斜線部Ｑ４
を通る光とだけ干渉して結像し、一方０次光源像Ｓ０の
右部分の斜線部Ｒ３を通る光は−１次光源像Ｓ２の斜線
部Ｒ５を通る光とだけ干渉して結像する。すなわち、０
次光源像Ｓ０は常に＋１次光源像Ｓ１と−１次光源像Ｓ
２のうちの一方の光とのみ干渉することになるが、マス
ク１８にシフター遮光型の位相シフト部材１８２を用い
ることによりこれら±１次光源像Ｓ１及びＳ２の振幅が
約１．５倍に増加されるので、図２８に示されるよう
に、ウエハ２０上での光学像の振幅Ｇは図５２のマスク
８を用いた場合の振幅Ｆに比べて良好なものとなる。そ
の結果、像のコントラストが改善され、転写精度の向上
が図られる。
の斜線部Ｑ３を通る光は＋１次光源像Ｓ１の斜線部Ｑ４
を通る光とだけ干渉して結像し、一方０次光源像Ｓ０の
右部分の斜線部Ｒ３を通る光は−１次光源像Ｓ２の斜線
部Ｒ５を通る光とだけ干渉して結像する。すなわち、０
次光源像Ｓ０は常に＋１次光源像Ｓ１と−１次光源像Ｓ
２のうちの一方の光とのみ干渉することになるが、マス
ク１８にシフター遮光型の位相シフト部材１８２を用い
ることによりこれら±１次光源像Ｓ１及びＳ２の振幅が
約１．５倍に増加されるので、図２８に示されるよう
に、ウエハ２０上での光学像の振幅Ｇは図５２のマスク
８を用いた場合の振幅Ｆに比べて良好なものとなる。そ
の結果、像のコントラストが改善され、転写精度の向上
が図られる。
【００３４】なお、図２６に示される位相シフト部材１
８２の幅の比率は単に一例を示したに過ぎず、他の比率
のマスクであっても同様の効果が得られる。また、必ず
しもマスクの回路パターンを全て位相シフト部材で形成
する必要はない。例えば、図２９に示すマスク２８のよ
うに、透明ガラス基板２８１上にシフター遮光型の位相
シフト部材２８２で繰り返しパターン等を形成する一
方、十分に広い遮光領域では０次光と±１次光との干渉
の影響が小さいためＣｒ等の遮光部材２８３によりパタ
ーンを形成することができる。
８２の幅の比率は単に一例を示したに過ぎず、他の比率
のマスクであっても同様の効果が得られる。また、必ず
しもマスクの回路パターンを全て位相シフト部材で形成
する必要はない。例えば、図２９に示すマスク２８のよ
うに、透明ガラス基板２８１上にシフター遮光型の位相
シフト部材２８２で繰り返しパターン等を形成する一
方、十分に広い遮光領域では０次光と±１次光との干渉
の影響が小さいためＣｒ等の遮光部材２８３によりパタ
ーンを形成することができる。
【００３５】シフタ遮光型の位相シフトマスクを使用す
る場合には、図３０に示されるようなマスク１００を用
いてもよい。透明基板１０１上にシフタ遮光型の位相シ
フタ部材１０２が形成されると共に、位相シフタ部材１
０２の周縁部にＣｒ等からなる遮光部材１０３が形成さ
れている。このマスク１００を用いた場合の透過光の振
幅は、図３０に示される振幅分布の斜線部分の面積に比
例するので、遮光部材１０３の大きさを変えることによ
って透過光の光量を調節することができる。
る場合には、図３０に示されるようなマスク１００を用
いてもよい。透明基板１０１上にシフタ遮光型の位相シ
フタ部材１０２が形成されると共に、位相シフタ部材１
０２の周縁部にＣｒ等からなる遮光部材１０３が形成さ
れている。このマスク１００を用いた場合の透過光の振
幅は、図３０に示される振幅分布の斜線部分の面積に比
例するので、遮光部材１０３の大きさを変えることによ
って透過光の光量を調節することができる。
【００３６】また、図３１に示されるようなシフタ遮光
型のマスク１１０を用いてもよい。透明基板１１１上に
シフタ遮光型の位相シフタ部材１１２が形成されると共
に、位相シフタ部材１１２の中央部に遮光部材１１３が
形成されている。このマスク１１０を用いた場合の透過
光の振幅は、図３１に示される振幅分布の斜線部分の面
積に比例するので、遮光部材１１３の大きさを変えるこ
とによって透過光の光量を調節することができる。
型のマスク１１０を用いてもよい。透明基板１１１上に
シフタ遮光型の位相シフタ部材１１２が形成されると共
に、位相シフタ部材１１２の中央部に遮光部材１１３が
形成されている。このマスク１１０を用いた場合の透過
光の振幅は、図３１に示される振幅分布の斜線部分の面
積に比例するので、遮光部材１１３の大きさを変えるこ
とによって透過光の光量を調節することができる。
【００３７】図３２に示されるようなシフタ遮光型のマ
スク１２０を用いてもよい。透明基板１２１上にハーフ
トーン状態の遮光部材１２３を介してシフタ遮光型の位
相シフタ部材１２２が形成されており、これにより半透
明のパターンが形成されている。このマスク１２０を用
いた場合の透過光の振幅は、図３２に示される振幅分布
の斜線部分の面積に比例するので、半透明パターンの大
きさを変えることによって透過光の光量を調節すること
ができる。
スク１２０を用いてもよい。透明基板１２１上にハーフ
トーン状態の遮光部材１２３を介してシフタ遮光型の位
相シフタ部材１２２が形成されており、これにより半透
明のパターンが形成されている。このマスク１２０を用
いた場合の透過光の振幅は、図３２に示される振幅分布
の斜線部分の面積に比例するので、半透明パターンの大
きさを変えることによって透過光の光量を調節すること
ができる。
【００３８】図５４及び図５５に示したようなレベンソ
ンタイプの位相シフトマスクを用いる場合には、図３３
に示されるアパーチャー部材１３１を使用するとよい。
このアパーチャー部材１３１は、中央部に図３３のＹ方
向に配列された二つの光透過部１４１を有しており、そ
の他の部分は光を遮断するようになっている。このよう
なアパーチャー部材１３１を用いることにより、Ｘ方向
とＹ方向とで空間コヒーレンシーを異なったものとする
ことができる。すなわち、Ｘ方向のコヒーレンシーが高
く、Ｙ方向のコヒーレンシーが低くなる。
ンタイプの位相シフトマスクを用いる場合には、図３３
に示されるアパーチャー部材１３１を使用するとよい。
このアパーチャー部材１３１は、中央部に図３３のＹ方
向に配列された二つの光透過部１４１を有しており、そ
の他の部分は光を遮断するようになっている。このよう
なアパーチャー部材１３１を用いることにより、Ｘ方向
とＹ方向とで空間コヒーレンシーを異なったものとする
ことができる。すなわち、Ｘ方向のコヒーレンシーが高
く、Ｙ方向のコヒーレンシーが低くなる。
【００３９】そこで、二つの光透過部１４１が配列され
たＹ方向が位相シフトマスクの平行線パターンと平行に
なるようにアパーチャー部材１３１の向きを設定する。
このようにすれば、図５５の位相シフトマスクの位相シ
フト部材８ｅと透明基板８ｃとが隣接する部分で、位相
シフト部材８ｅ及び透明基板８ｃを透過した光と透明基
板８ｃのみを透過した光とが干渉しにくくなる。その結
果、例えばポジレジストを用いたときに、図３４に示さ
れるように、ウエハ１０上にパターンの変形部分を生じ
ることなく、遮光部材８ｄによる本来のパターン１０ａ
のみが精度良く転写されることとなる。
たＹ方向が位相シフトマスクの平行線パターンと平行に
なるようにアパーチャー部材１３１の向きを設定する。
このようにすれば、図５５の位相シフトマスクの位相シ
フト部材８ｅと透明基板８ｃとが隣接する部分で、位相
シフト部材８ｅ及び透明基板８ｃを透過した光と透明基
板８ｃのみを透過した光とが干渉しにくくなる。その結
果、例えばポジレジストを用いたときに、図３４に示さ
れるように、ウエハ１０上にパターンの変形部分を生じ
ることなく、遮光部材８ｄによる本来のパターン１０ａ
のみが精度良く転写されることとなる。
【００４０】また、この場合の投影レンズ系１９の瞳１
９ａ上に形成される光源像を図３５に示す。レベンソン
タイプの位相シフトマスクを用いるために、遮光型のマ
スクあるいはシフタ遮光型の位相シフトマスクを用いた
場合に比べて瞳１９ａの中心部に近い位置に±１次光源
像Ｓ１及びＳ２がそれぞれ形成される。このため、ウエ
ハ２０への光の入射角θ８が小さくなり、焦点深度ＤＯ
Ｆが改善される。
９ａ上に形成される光源像を図３５に示す。レベンソン
タイプの位相シフトマスクを用いるために、遮光型のマ
スクあるいはシフタ遮光型の位相シフトマスクを用いた
場合に比べて瞳１９ａの中心部に近い位置に±１次光源
像Ｓ１及びＳ２がそれぞれ形成される。このため、ウエ
ハ２０への光の入射角θ８が小さくなり、焦点深度ＤＯ
Ｆが改善される。
【００４１】マスクが互いに直交する平行線パターンを
有する場合には、図３６に示されるように四つの光透過
部１４２がＸ方向及びＹ方向にそれぞれ二つずつ配列さ
れたアパーチャー部材１３２を用いると効果的である。
有する場合には、図３６に示されるように四つの光透過
部１４２がＸ方向及びＹ方向にそれぞれ二つずつ配列さ
れたアパーチャー部材１３２を用いると効果的である。
【００４２】また、図３７に示されるように、中央部に
細長い矩形状の光透過部１４３が形成されたアパーチャ
ー部材１３３を用いても図３３のアパーチャー部材１３
１と同様の効果が得られる。この場合の投影レンズ系１
９の瞳１９ａ上に形成される光源像を図３８に示す。レ
ベンソンタイプの位相シフトマスクを用いるために、遮
光型のマスクあるいはシフタ遮光型の位相シフトマスク
を用いた場合に比べて瞳１９ａの中心部に近い位置に±
１次光源像Ｓ１及びＳ２がそれぞれ形成される。このた
め、ウエハ２０への光の入射角θ９が小さくなり、焦点
深度ＤＯＦが改善される。
細長い矩形状の光透過部１４３が形成されたアパーチャ
ー部材１３３を用いても図３３のアパーチャー部材１３
１と同様の効果が得られる。この場合の投影レンズ系１
９の瞳１９ａ上に形成される光源像を図３８に示す。レ
ベンソンタイプの位相シフトマスクを用いるために、遮
光型のマスクあるいはシフタ遮光型の位相シフトマスク
を用いた場合に比べて瞳１９ａの中心部に近い位置に±
１次光源像Ｓ１及びＳ２がそれぞれ形成される。このた
め、ウエハ２０への光の入射角θ９が小さくなり、焦点
深度ＤＯＦが改善される。
【００４３】マスクが互いに直交する平行線パターンを
有する場合には、図３９に示されるように十字形の光透
過部１４４が形成されたアパーチャー部材１３４を用い
ると効果的である。
有する場合には、図３９に示されるように十字形の光透
過部１４４が形成されたアパーチャー部材１３４を用い
ると効果的である。
【００４４】レベンソンタイプの位相シフトマスクが大
きい平行線パターンを有する場合には、図４０に示され
るように、中央部に糸巻き形状の光透過部１４５が形成
されたアパーチャー部材１３５を用いるとよい。この場
合の投影レンズ系１９の瞳１９ａ上に形成される光源像
を図４１に示す。レベンソンタイプの位相シフトマスク
を用いるために、遮光型のマスクあるいはシフタ遮光型
の位相シフトマスクを用いた場合に比べて瞳１９ａの中
心部に近い位置に±１次光源像Ｓ１及びＳ２がそれぞれ
形成される。このため、ウエハ２０への光の入射角θ10
が小さくなり、焦点深度ＤＯＦが改善される。
きい平行線パターンを有する場合には、図４０に示され
るように、中央部に糸巻き形状の光透過部１４５が形成
されたアパーチャー部材１３５を用いるとよい。この場
合の投影レンズ系１９の瞳１９ａ上に形成される光源像
を図４１に示す。レベンソンタイプの位相シフトマスク
を用いるために、遮光型のマスクあるいはシフタ遮光型
の位相シフトマスクを用いた場合に比べて瞳１９ａの中
心部に近い位置に±１次光源像Ｓ１及びＳ２がそれぞれ
形成される。このため、ウエハ２０への光の入射角θ10
が小さくなり、焦点深度ＤＯＦが改善される。
【００４５】マスクが互いに直交する平行線パターンを
有する場合には、図４２に示されるように糸巻き形状で
且つ十字形の光透過部１４６が形成されたアパーチャー
部材１３６を用いると効果的である。
有する場合には、図４２に示されるように糸巻き形状で
且つ十字形の光透過部１４６が形成されたアパーチャー
部材１３６を用いると効果的である。
【００４６】一方、レベンソンタイプの位相シフトマス
クが細かい平行線パターンを有する場合には、図４３に
示されるように、中央部に紡錘形状の光透過部１４７が
形成されたアパーチャー部材１３７を用いるとよい。こ
の場合の投影レンズ系１９の瞳１９ａ上に形成される光
源像を図４４に示す。レベンソンタイプの位相シフトマ
スクを用いるために、遮光型のマスクあるいはシフタ遮
光型の位相シフトマスクを用いた場合に比べて瞳１９ａ
の中心部に近い位置に±１次光源像Ｓ１及びＳ２がそれ
ぞれ形成される。このため、ウエハ２０への光の入射角
θ11が小さくなり、焦点深度ＤＯＦが改善される。
クが細かい平行線パターンを有する場合には、図４３に
示されるように、中央部に紡錘形状の光透過部１４７が
形成されたアパーチャー部材１３７を用いるとよい。こ
の場合の投影レンズ系１９の瞳１９ａ上に形成される光
源像を図４４に示す。レベンソンタイプの位相シフトマ
スクを用いるために、遮光型のマスクあるいはシフタ遮
光型の位相シフトマスクを用いた場合に比べて瞳１９ａ
の中心部に近い位置に±１次光源像Ｓ１及びＳ２がそれ
ぞれ形成される。このため、ウエハ２０への光の入射角
θ11が小さくなり、焦点深度ＤＯＦが改善される。
【００４７】マスクが互いに直交する平行線パターンを
有する場合には、図４５に示されるように紡錘形状で且
つ十字形の光透過部１４８が形成されたアパーチャー部
材１３８を用いると効果的である。
有する場合には、図４５に示されるように紡錘形状で且
つ十字形の光透過部１４８が形成されたアパーチャー部
材１３８を用いると効果的である。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
投影露光装置は、光源と、光源から発した光を回路パタ
ーンが形成されたマスク上に照射させる集光レンズ系
と、マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、光源と集光レンズ系との間に配置されたア
パーチャー部材とを備え、アパーチャー部材は光源から
発した光を成形するための透過領域と前記透過領域内を
横切るように帯状に形成された遮光部材とを有している
ので、転写精度の向上を図ることができる。請求項２に
記載の投影露光装置では、アパーチャー部材が透過領域
内を横切るように糸巻き形状に形成された遮光部材を有
しているので、光源から発した光のうち光学像のコント
ラスト及び焦点深度を劣化させる成分のみを効果的に遮
断することが可能となる。請求項３に記載の投影露光装
置では、アパーチャー部材が透過領域内を横切るように
紡錘形状に形成された遮光部材を有しているので、実使
用レベルの大きさのパターンに対して特に効果的に転写
精度の向上を図ることができる。
投影露光装置は、光源と、光源から発した光を回路パタ
ーンが形成されたマスク上に照射させる集光レンズ系
と、マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、光源と集光レンズ系との間に配置されたア
パーチャー部材とを備え、アパーチャー部材は光源から
発した光を成形するための透過領域と前記透過領域内を
横切るように帯状に形成された遮光部材とを有している
ので、転写精度の向上を図ることができる。請求項２に
記載の投影露光装置では、アパーチャー部材が透過領域
内を横切るように糸巻き形状に形成された遮光部材を有
しているので、光源から発した光のうち光学像のコント
ラスト及び焦点深度を劣化させる成分のみを効果的に遮
断することが可能となる。請求項３に記載の投影露光装
置では、アパーチャー部材が透過領域内を横切るように
紡錘形状に形成された遮光部材を有しているので、実使
用レベルの大きさのパターンに対して特に効果的に転写
精度の向上を図ることができる。
【００４９】請求項４に記載の投影露光装置では、アパ
ーチャー部材が透過領域の中心部を中心とする十字形状
に形成された遮光部材を有しているので、マスクが互い
に直交する平行線パターンを混在する場合に効果的に転
写精度を向上させることができる。請求項５に記載の投
影露光装置では、アパーチャー部材が透過領域の中心部
を中心として放射状に形成された遮光部材を有している
ので、マスクが互いに直交する平行線パターンに加えて
斜めのパターンを有する場合に効果的に転写精度を向上
させることができる。請求項６に記載の投影露光装置で
は、アパーチャー部材が透過領域内を横切るようにメッ
シュ状に形成された遮光部材を有しているので、実使用
レベルの大きさのパターンに対して特に効果的に転写精
度の向上を図ることができる。請求項７に記載の投影露
光装置では、アパーチャー部材が透過領域内を横切るよ
うに形成された光吸収部材を有しているので、実使用レ
ベルの大きさのパターンに対して特に効果的に転写精度
の向上を図ることができる。請求項８に記載の投影露光
装置では、アパーチャー部材がそれぞれ透過領域の中心
部を通って透過領域を横切るように帯状に形成されると
共に透過領域の中心部を中心として回転自在に設けられ
た第１及び第２の遮光部材を有しているので、マスクの
回路パターンの形状に限定されずに転写精度の向上を図
ることが可能となる。
ーチャー部材が透過領域の中心部を中心とする十字形状
に形成された遮光部材を有しているので、マスクが互い
に直交する平行線パターンを混在する場合に効果的に転
写精度を向上させることができる。請求項５に記載の投
影露光装置では、アパーチャー部材が透過領域の中心部
を中心として放射状に形成された遮光部材を有している
ので、マスクが互いに直交する平行線パターンに加えて
斜めのパターンを有する場合に効果的に転写精度を向上
させることができる。請求項６に記載の投影露光装置で
は、アパーチャー部材が透過領域内を横切るようにメッ
シュ状に形成された遮光部材を有しているので、実使用
レベルの大きさのパターンに対して特に効果的に転写精
度の向上を図ることができる。請求項７に記載の投影露
光装置では、アパーチャー部材が透過領域内を横切るよ
うに形成された光吸収部材を有しているので、実使用レ
ベルの大きさのパターンに対して特に効果的に転写精度
の向上を図ることができる。請求項８に記載の投影露光
装置では、アパーチャー部材がそれぞれ透過領域の中心
部を通って透過領域を横切るように帯状に形成されると
共に透過領域の中心部を中心として回転自在に設けられ
た第１及び第２の遮光部材を有しているので、マスクの
回路パターンの形状に限定されずに転写精度の向上を図
ることが可能となる。
【００５０】また、請求項９に記載の投影露光装置は、
光源と、シフタ遮光型の位相シフト部材を用いて回路パ
ターンが形成されたマスクと、光源から発した光をマス
ク上に照射させる集光レンズ系と、マスクを通過した光
をウエハ表面に集光させる投影レンズ系と、光源と集光
レンズ系との間に配置されると共に光源から発した光を
成形するための透過領域と透過領域内を横切るように形
成された遮光部材とを有するアパーチャー部材とを備え
ているので、０次光源像に対する±１次光源像の振幅比
率を増加させてさらに光学像のコントラストの改善を図
ることが可能となる。請求項１０に記載の投影露光装置
は、マスクがシフタ遮光型の位相シフト部材とこの位相
シフト部材の周縁部に形成された光量調節用の遮光パタ
ーンとを有しているので、容易に露光光量の調節が可能
になる。請求項１１に記載の投影露光装置では、マスク
がシフタ遮光型の位相シフト部材とこの位相シフト部材
の中央部に形成された光量調節用の遮光パターンとを有
しているので、容易に露光光量の調節が可能になる。請
求項１２に記載の投影露光装置では、マスクが半透明の
位相シフト部材を有しているので、容易に露光光量の調
節が可能になる。
光源と、シフタ遮光型の位相シフト部材を用いて回路パ
ターンが形成されたマスクと、光源から発した光をマス
ク上に照射させる集光レンズ系と、マスクを通過した光
をウエハ表面に集光させる投影レンズ系と、光源と集光
レンズ系との間に配置されると共に光源から発した光を
成形するための透過領域と透過領域内を横切るように形
成された遮光部材とを有するアパーチャー部材とを備え
ているので、０次光源像に対する±１次光源像の振幅比
率を増加させてさらに光学像のコントラストの改善を図
ることが可能となる。請求項１０に記載の投影露光装置
は、マスクがシフタ遮光型の位相シフト部材とこの位相
シフト部材の周縁部に形成された光量調節用の遮光パタ
ーンとを有しているので、容易に露光光量の調節が可能
になる。請求項１１に記載の投影露光装置では、マスク
がシフタ遮光型の位相シフト部材とこの位相シフト部材
の中央部に形成された光量調節用の遮光パターンとを有
しているので、容易に露光光量の調節が可能になる。請
求項１２に記載の投影露光装置では、マスクが半透明の
位相シフト部材を有しているので、容易に露光光量の調
節が可能になる。
【００５１】請求項１３に記載の投影露光装置は、光源
と、平行線パターンが形成されたレベンソンタイプの位
相シフトマスクと、光源から発した光をマスク上に照射
させる集光レンズ系と、マスクを通過した光をウエハ表
面に集光させる投影レンズ系と、光源と集光レンズ系と
の間に配置されたアパーチャー部材とを備え、アパーチ
ャー部材は位相シフトマスクの平行線パターンと平行に
配置された矩形状の光透過部を有しているので、光の干
渉に起因する変形パターンの形成を防止して高精度の転
写を行うことができる。請求項１４に記載の投影露光装
置では、アパーチャー部材が位相シフトマスクの平行線
パターンと平行に配置された複数の光透過部を有してい
るので、転写精度の向上を図ることができる。請求項１
５に記載の投影露光装置では、アパーチャー部材が位相
シフトマスクの平行線パターンと平行に配置された糸巻
き形状の光透過部を有しているので、特に微細パターン
の転写精度が向上する。請求項１６に記載の投影露光装
置では、アパーチャー部材が位相シフトマスクの平行線
パターンと平行に配置された紡錘形状の光透過部を有し
ているので、実使用レベルの大きさのパターンの転写精
度が向上する。請求項１７に記載の投影露光装置では、
レベンソンタイプの位相シフトマスクに互いに直交する
平行線パターンが形成され、アパーチャー部材が位相シ
フトマスクの平行線パターンと平行に配置された十字形
の光透過部を有しているので、いわゆる縦横パターンの
転写精度を向上させることができる。
と、平行線パターンが形成されたレベンソンタイプの位
相シフトマスクと、光源から発した光をマスク上に照射
させる集光レンズ系と、マスクを通過した光をウエハ表
面に集光させる投影レンズ系と、光源と集光レンズ系と
の間に配置されたアパーチャー部材とを備え、アパーチ
ャー部材は位相シフトマスクの平行線パターンと平行に
配置された矩形状の光透過部を有しているので、光の干
渉に起因する変形パターンの形成を防止して高精度の転
写を行うことができる。請求項１４に記載の投影露光装
置では、アパーチャー部材が位相シフトマスクの平行線
パターンと平行に配置された複数の光透過部を有してい
るので、転写精度の向上を図ることができる。請求項１
５に記載の投影露光装置では、アパーチャー部材が位相
シフトマスクの平行線パターンと平行に配置された糸巻
き形状の光透過部を有しているので、特に微細パターン
の転写精度が向上する。請求項１６に記載の投影露光装
置では、アパーチャー部材が位相シフトマスクの平行線
パターンと平行に配置された紡錘形状の光透過部を有し
ているので、実使用レベルの大きさのパターンの転写精
度が向上する。請求項１７に記載の投影露光装置では、
レベンソンタイプの位相シフトマスクに互いに直交する
平行線パターンが形成され、アパーチャー部材が位相シ
フトマスクの平行線パターンと平行に配置された十字形
の光透過部を有しているので、いわゆる縦横パターンの
転写精度を向上させることができる。
【図１】この発明の第１の実施例に係る投影露光装置の
光学系を示す図である。
光学系を示す図である。
【図２】第１の実施例で用いられたアパーチャー部材を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】図２のアパーチャー部材を用いた場合における
投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへの入
射角との関係を示す図である。
投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへの入
射角との関係を示す図である。
【図５】第２の実施例で用いられたアパーチャー部材を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図６】第３の実施例で用いられたアパーチャー部材を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図７】第４の実施例で用いられたアパーチャー部材を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図８】第５の実施例で用いられたアパーチャー部材を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図９】第６の実施例で用いられたアパーチャー部材を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図１０】第７の実施例で用いられたアパーチャー部材
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図１１】図１０のアパーチャー部材を用いた場合にお
ける投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへ
の入射角との関係を示す図である。
ける投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへ
の入射角との関係を示す図である。
【図１２】第８の実施例で用いられるアパーチャー部材
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図１３】第９の実施例で用いられるアパーチャー部材
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図１４】第１０の実施例で用いられるアパーチャー部
材を示す断面図である。
材を示す断面図である。
【図１５】第１１の実施例で用いられたアパーチャー部
材を示す平面図である。
材を示す平面図である。
【図１６】図１５のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図１７】第１２の実施例で用いられたアパーチャー部
材を示す平面図である。
材を示す平面図である。
【図１８】図１７のアパーチャー部材を用いた場合にお
ける投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへ
の入射角との関係を示す図である。
ける投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへ
の入射角との関係を示す図である。
【図１９】第１３の実施例で用いられたアパーチャー部
材を示す平面図である。
材を示す平面図である。
【図２０】第１４の実施例で用いられたアパーチャー部
材を示す平面図である。
材を示す平面図である。
【図２１】図２０のアパーチャー部材を用いた場合にお
ける投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへ
の入射角との関係を示す図である。
ける投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへ
の入射角との関係を示す図である。
【図２２】第１５の実施例で用いられたアパーチャー部
材を示す平面図である。
材を示す平面図である。
【図２３】第１６の実施例で用いられたアパーチャー部
材を示す平面図である。
材を示す平面図である。
【図２４】図２３のアパーチャー部材を用いた場合にお
ける投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへ
の入射角との関係を示す図である。
ける投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへ
の入射角との関係を示す図である。
【図２５】第１７の実施例で用いられたアパーチャー部
材を示す平面図である。
材を示す平面図である。
【図２６】第１８の実施例で用いられたマスクを示す図
である。
である。
【図２７】図２６のマスクを用いた場合の投影レンズ系
の瞳上に形成される光源像を示す図である。
の瞳上に形成される光源像を示す図である。
【図２８】図２６のマスクを用いた場合のウエハ上の光
学像の振幅を示す図である。
学像の振幅を示す図である。
【図２９】第１９の実施例で用いられたマスクを示す断
面図である。
面図である。
【図３０】第２０の実施例で用いられたマスクの断面及
びウエハ上の光学像の振幅を示す図である。
びウエハ上の光学像の振幅を示す図である。
【図３１】第２１の実施例で用いられたマスクの断面及
びウエハ上の光学像の振幅を示す図である。
びウエハ上の光学像の振幅を示す図である。
【図３２】第２２の実施例で用いられたマスクの断面及
びウエハ上の光学像の振幅を示す図である。
びウエハ上の光学像の振幅を示す図である。
【図３３】第２３の実施例で用いられたアパーチャー部
材を示す平面図である。
材を示す平面図である。
【図３４】図３３のアパーチャー部材を用いた場合のウ
エハ上のポジレジストパターンを示す平面図である。
エハ上のポジレジストパターンを示す平面図である。
【図３５】図３３のアパーチャー部材を用いた場合にお
ける投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへ
の入射角との関係を示す図である。
ける投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへ
の入射角との関係を示す図である。
【図３６】第２４の実施例で用いられたアパーチャー部
材を示す平面図である。
材を示す平面図である。
【図３７】第２５の実施例で用いられたアパーチャー部
材を示す平面図である。
材を示す平面図である。
【図３８】図３７のアパーチャー部材を用いた場合にお
ける投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへ
の入射角との関係を示す図である。
ける投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへ
の入射角との関係を示す図である。
【図３９】第２６の実施例で用いられたアパーチャー部
材を示す平面図である。
材を示す平面図である。
【図４０】第２７の実施例で用いられたアパーチャー部
材を示す平面図である。
材を示す平面図である。
【図４１】図４０のアパーチャー部材を用いた場合にお
ける投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへ
の入射角との関係を示す図である。
ける投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへ
の入射角との関係を示す図である。
【図４２】第２８の実施例で用いられたアパーチャー部
材を示す平面図である。
材を示す平面図である。
【図４３】第２９の実施例で用いられたアパーチャー部
材を示す平面図である。
材を示す平面図である。
【図４４】図４３のアパーチャー部材を用いた場合にお
ける投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへ
の入射角との関係を示す図である。
ける投影レンズ系の瞳上に形成される光源像とウエハへ
の入射角との関係を示す図である。
【図４５】第３０の実施例で用いられたアパーチャー部
材を示す平面図である。
材を示す平面図である。
【図４６】従来の投影露光装置の光学系を示す図であ
る。
る。
【図４７】図４６の装置で用いられたアパーチャー部材
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図４８】図４７のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図４９】図４７のアパーチャー部材を用いると共にマ
スクの回路パターンが解像限界付近の平行線パターンを
有する場合における投影レンズ系の瞳上に形成される光
源像とウエハへの入射角との関係を示す図である。
スクの回路パターンが解像限界付近の平行線パターンを
有する場合における投影レンズ系の瞳上に形成される光
源像とウエハへの入射角との関係を示す図である。
【図５０】従来の他のアパーチャー部材を用いると共に
マスクの回路パターンが解像限界付近の平行線パターン
を有する場合における投影レンズ系の瞳上に形成される
光源像とウエハへの入射角との関係を示す図である。
マスクの回路パターンが解像限界付近の平行線パターン
を有する場合における投影レンズ系の瞳上に形成される
光源像とウエハへの入射角との関係を示す図である。
【図５１】従来の他のアパーチャー部材を用いた場合の
投影レンズ系の瞳上に形成される光源像を示す図であ
る。
投影レンズ系の瞳上に形成される光源像を示す図であ
る。
【図５２】シフタ遮光型の位相シフトマスクを示す図で
ある。
ある。
【図５３】図５２のマスクを用いた場合のウエハ上の光
学像の振幅を示す図である。
学像の振幅を示す図である。
【図５４】レベンソンタイプの位相シフトマスクを示す
断面図である。
断面図である。
【図５５】図５４のマスクを示す平面図である。
【図５６】図５４のマスクを用いた場合のウエハ上のポ
ジレジストパターンを示す平面図である。
ジレジストパターンを示す平面図である。
１１ ランプハウス １２、１７ ミラー １３ フライアイレンズ １５、１６ 集光レンズ １８、２８、１００、１１０、１２０ マスク １９ 投影レンズ系 ２０ ウエハ ２１、３１〜３９、５１、８１〜８６、１３１〜１３８
アパーチャー部材 ２４、４１〜４９、９１〜９６、１０３、１１３、１２
３ 遮光部材 ６４ 第１の遮光部材 ７４ 第２の遮光部材 １０２、１１２、１２２、１８２、２８２、 位相シフ
ト部材 １４１〜１４８ 光透過部
アパーチャー部材 ２４、４１〜４９、９１〜９６、１０３、１１３、１２
３ 遮光部材 ６４ 第１の遮光部材 ７４ 第２の遮光部材 １０２、１１２、１２２、１８２、２８２、 位相シフ
ト部材 １４１〜１４８ 光透過部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５２８ (56)参考文献 特開 平３−27516（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−91662（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−180019（ＪＰ，Ａ)
Claims (17)
- 【請求項１】 光源と、 前記光源から発した光を回路パターンが形成されたマス
ク上に照射させる集光レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されたアパー
チャー部材とを備え、 前記アパーチャー部材は前記光源から発した光を成形す
るための透過領域と前記透過領域内を横切るように帯状
に形成された遮光部材とを有することを特徴とする投影
露光装置。 - 【請求項２】 光源と、 前記光源から発した光を回路パターンが形成されたマス
ク上に照射させる集光レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されたアパー
チャー部材とを備え、 前記アパーチャー部材は前記光源から発した光を成形す
るための透過領域と前記透過領域内を横切るように糸巻
き形状に形成された遮光部材とを有することを特徴とす
る投影露光装置。 - 【請求項３】 光源と、 前記光源から発した光を回路パターンが形成されたマス
ク上に照射させる集光レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されたアパー
チャー部材とを備え、 前記アパーチャー部材は前記光源から発した光を成形す
るための透過領域と前記透過領域内を横切るように紡錘
形状に形成された遮光部材とを有することを特徴とする
投影露光装置。 - 【請求項４】 光源と、 前記光源から発した光を回路パターンが形成されたマス
ク上に照射させる集光レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されたアパー
チャー部材とを備え、 前記アパーチャー部材は前記光源から発した光を成形す
るための透過領域と前記透過領域の中心部を中心とする
十字形状に形成された遮光部材とを有することを特徴と
する投影露光装置。 - 【請求項５】 光源と、 前記光源から発した光を回路パターンが形成されたマス
ク上に照射させる集光レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されたアパー
チャー部材とを備え、 前記アパーチャー部材は前記光源から発した光を成形す
るための透過領域と前記透過領域の中心部を中心として
放射状に形成された遮光部材とを有することを特徴とす
る投影露光装置。 - 【請求項６】 光源と、 前記光源から発した光を回路パターンが形成されたマス
ク上に照射させる集光レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されたアパー
チャー部材とを備え、 前記アパーチャー部材は前記光源から発した光を成形す
るための透過領域と前記透過領域内を横切るようにメッ
シュ状に形成された遮光部材とを有することを特徴とす
る投影露光装置。 - 【請求項７】 光源と、 前記光源から発した光を回路パターンが形成されたマス
ク上に照射させる集光レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されたアパー
チャー部材とを備え、 前記アパーチャー部材は前記光源から発した光を成形す
るための透過領域と前記透過領域内を横切るように形成
された光吸収部材とを有することを特徴とする投影露光
装置。 - 【請求項８】 光源と、 前記光源から発した光を回路パターンが形成されたマス
ク上に照射させる集光レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されたアパー
チャー部材とを備え、 前記アパーチャー部材は前記光源から発した光を成形す
るための透過領域とそれぞれ前記透過領域の中心部を通
って透過領域を横切るように帯状に形成されると共に前
記透過領域の中心部を中心として回転自在に設けられた
第１及び第２の遮光部材とを有することを特徴とする投
影露光装置。 - 【請求項９】 光源と、 シフタ遮光型の位相シフト部材を用いて回路パターンが
形成されたマスクと、 前記光源から発した光を前記マスク上に照射させる集光
レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されると共に
前記光源から発した光を成形するための透過領域と前記
透過領域内を横切るように形成された遮光部材とを有す
るアパーチャー部材とを備えたことを特徴とする投影露
光装置。 - 【請求項１０】 光源と、 シフタ遮光型の位相シフト部材とこの位相シフト部材の
周縁部に形成された光量調節用の遮光パターンとを有す
るマスクと、 前記光源から発した光を前記マスク上に照射させる集光
レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されると共に
前記光源から発した光を成形するための透過領域と前記
透過領域内を横切るように形成された遮光部材とを有す
るアパーチャー部材とを備えたことを特徴とする投影露
光装置。 - 【請求項１１】 光源と、 シフタ遮光型の位相シフト部材とこの位相シフト部材の
中央部に形成された光量調節用の遮光パターンとを有す
るマスクと、 前記光源から発した光を前記マスク上に照射させる集光
レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されると共に
前記光源から発した光を成形するための透過領域と前記
透過領域内を横切るように形成された遮光部材とを有す
るアパーチャー部材とを備えたことを特徴とする投影露
光装置。 - 【請求項１２】 光源と、 半透明の位相シフト部材を用いて回路パターンが形成さ
れたマスクと、 前記光源から発した光を前記マスク上に照射させる集光
レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されると共に
前記光源から発した光を成形するための透過領域と前記
透過領域内を横切るように形成された遮光部材とを有す
るアパーチャー部材とを備えたことを特徴とする投影露
光装置。 - 【請求項１３】 光源と、 平行線パターンが形成されたレベンソンタイプの位相シ
フトマスクと、 前記光源から発した光を前記マスク上に照射させる集光
レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されたアパー
チャー部材とを備え、 前記アパーチャー部材は前記位相シフトマスクの平行線
パターンと平行に配置された矩形状の光透過部を有する
ことを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項１４】 光源と、 平行線パターンが形成されたレベンソンタイプの位相シ
フトマスクと、 前記光源から発した光を前記マスク上に照射させる集光
レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されたアパー
チャー部材とを備え、 前記アパーチャー部材は前記位相シフトマスクの平行線
パターンと平行に配列された複数の光透過部を有するこ
とを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項１５】 光源と、 平行線パターンが形成されたレベンソンタイプの位相シ
フトマスクと、 前記光源から発した光を前記マスク上に照射させる集光
レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されたアパー
チャー部材とを備え、 前記アパーチャー部材は前記位相シフトマスクの平行線
パターンと平行に配置された糸巻き形状の光透過部を有
することを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項１６】 光源と、 平行線パターンが形成されたレベンソンタイプの位相シ
フトマスクと、 前記光源から発した光を前記マスク上に照射させる集光
レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されたアパー
チャー部材とを備え、 前記アパーチャー部材は前記位相シフトマスクの平行線
パターンと平行に配置された紡錘形状の光透過部を有す
ることを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項１７】 光源と、 互いに直交する平行線パターンが形成されたレベンソン
タイプの位相シフトマスクと、 前記光源から発した光を前記マスク上に照射させる集光
レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、 前記光源と前記集光レンズ系との間に配置されたアパー
チャー部材とを備え、 前記アパーチャー部材は前記位相シフトマスクの平行線
パターンと平行に配置された十字形の光透過部を有する
ことを特徴とする投影露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/936,646 US5264898A (en) | 1991-08-29 | 1992-08-28 | Projection exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21779691 | 1991-08-29 | ||
| JP3-217796 | 1992-01-31 | ||
| JP4-16281 | 1992-01-31 | ||
| JP1628192 | 1992-01-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275315A JPH05275315A (ja) | 1993-10-22 |
| JP2647602B2 true JP2647602B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=26352585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4204989A Expired - Fee Related JP2647602B2 (ja) | 1991-08-29 | 1992-07-31 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2647602B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103033859A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-04-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种蝇眼透镜 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08330212A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Nikon Corp | 露光装置 |
| KR20020000654A (ko) * | 2000-06-27 | 2002-01-05 | 박종섭 | 회전형 4극형 구경조리개를 구비한 노광장치 |
| JP4268813B2 (ja) * | 2003-02-14 | 2009-05-27 | 大日本印刷株式会社 | 露光方法及び露光装置 |
| EP1840944A4 (en) * | 2005-01-14 | 2011-11-02 | Nikon Corp | EXPOSURE METHOD AND DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING AN ELECTRONIC DEVICE |
| JP2006269853A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Sony Corp | 露光装置および露光方法 |
| JP4310349B2 (ja) * | 2007-04-20 | 2009-08-05 | キヤノン株式会社 | 露光装置及びデバイス製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0682598B2 (ja) * | 1984-10-11 | 1994-10-19 | 日本電信電話株式会社 | 投影露光装置 |
| US4947413A (en) * | 1988-07-26 | 1990-08-07 | At&T Bell Laboratories | Resolution doubling lithography technique |
-
1992
- 1992-07-31 JP JP4204989A patent/JP2647602B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103033859A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-04-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种蝇眼透镜 |
| CN103033859B (zh) * | 2012-12-14 | 2015-02-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种蝇眼透镜 |
| US9274433B2 (en) | 2012-12-14 | 2016-03-01 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Fly eye lens and proximity exposure machine optical system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05275315A (ja) | 1993-10-22 |
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