JP3715984B2 - X線縮小投影露光方法、x線縮小投影露光装置及びこれを用いた半導体デバイス製造方法 - Google Patents
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Description
σ=NAi/NAp1
と定義される。最適なσの値は、必要な解像度とコントラストによって決定される。一般に、σが小さすぎると、ウエハ1009上に投影された微細なパターンの像のエッジ部に干渉パターンが現われ、σが大きすぎると、投影された像のコントラストが低下する。
光源からのX線でマスクを照明し、マスクで反射されたX線でマスクのパターンをウエハ上に縮小投影する露光方法において、平行又はほぼ平行にした光源からのX線をその入射X線と反射X線のなす角が鈍角になるように複数の円筒面を持つ反射型インテグレータに入射させて、複数の円筒面の夫々が形成する2次光源から発散するX線の円筒面の中心軸に垂直な平面による断面を円弧形状にし、反射型インテグレータからの複数の断面が円弧形状であるX線をマスク上に重ねることにより、マスクを円弧状の照明領域で斜入射照明する。
光源からのX線でマスクを照明する照明光学系と、マスクで反射されたX線でマスクのパターンをウエハ上に縮小投影する投影光学系と、を備えるX線縮小投影露光装置において、照明光学系は、第1の凹面ミラーを持ち光源からのX線を平行又はほぼ平行なX線にする第1の反射光学系と、複数の円筒面を持ち平行又はほぼ平行なX線を反射する反射型インテグレータと、第2の凹面ミラーを持ち反射型インテグレータからのX線をマスクに斜入射させる第2の反射光学系と、を有し、第1の反射光学系は、複数の円筒面の夫々が形成する2次光源から発散するX線の円筒面の中心軸に垂直な平面による断面を円弧形状にするために、平行又はほぼ平行なX線をそのX線が複数の円筒面で全反射するように反射型インテグレータに入射させ、第2の反射光学系は、反射型インテグレータからの複数の断面が円弧形状であるX線をマスク上に重ねることによりマスク上に円弧状の照明領域を形成する。
R1=(0、−cosθ、sinθ)
円筒面形状の反射面の法線べクトルを
n=(−sinα、cosα、0)
とすると、反射光の光線べクトルは
R2=(−cosθ×sin2α、cosθ×cos2α、sinθ)
となる。このとき反射光の光線ベクトルを位相空間にプロットすれば、図4に示すようにxy平面上で半径cosθの円となる。即ち、反射光は円錐面状の発散光になる。この円錐面の頂点の位置に2次光源が存在することになる。円筒面が凹面であれば反射面の外部に、凸面であれば反射面の内部に、2次光源が存在することになる。また、図2に示すように反射面が円筒面の一部に限られていて、その中心角が2φであるときには、図4に示すように反射光の光線べクトルはxy平面上で中心角4φの円弧となる。
σ=D/(2fNAp1)
となる。したがって平行光の太さによって最適なコヒーレンスファクタσに設定することができる。
図5は本発明の第1の実施の形態のX線縮小投影露光装置の摸式的構成図、図6は本発明の第1の実施の形態の反射型凸円筒面インテグレータの摸式的斜視図、図7は本発明の第1の実施の形態のマスク面上の照明領域を示す図である。
図8は本発明の第2の実施の形態のX線縮小投影露光装置の摸式的構成図、図9は本発明の第2の実施の形態の反射型凹円筒面インテグレータの摸式的斜視図である。
2、802、1002 X線
3、1003 フィルタ
4、1004 第1の回転放物面ミラー
5 反射型凸円筒面インテグレータ
6、1006 第2の回転放物面ミラー
7、807、1007 マスク
8、808、1008 投影光学系
9、809、1009 ウエハ
10、810、1010 マスクステージ
11、811、1011 ウエハステージ
12、812、1012 円弧状アパーチャ
13、1013 レーザー光源
14、1014 レーザー集光光学系
15、1015 マスク面上の照明領域
16、1016 露光が行われる円弧状領域
17、817、1017 真空容器
801 アンジュレータX線光源
803 凸面ミラー
804 第1の凹面ミラー
805 反射型凹円筒面インテグレータ
806 第2の凹面ミラー
1005 反射型インテグレータ
Claims (3)
- 光源からのX線でマスクを照明し、前記マスクで反射されたX線で前記マスクのパターンをウエハ上に縮小投影する露光方法において、
平行又はほぼ平行にした前記光源からのX線をその入射X線と反射X線のなす角が鈍角になるように複数の円筒面を持つ反射型インテグレータに入射させて、前記複数の円筒面の夫々が形成する2次光源から発散するX線の前記円筒面の中心軸に垂直な平面による断面を円弧形状にし、
前記反射型インテグレータからの複数の前記断面が円弧形状であるX線を前記マスク上に重ねることにより、前記マスクを円弧状の照明領域で斜入射照明することを特徴とする露光方法。 - 光源からのX線でマスクを照明する照明光学系と、前記マスクで反射されたX線で前記マスクのパターンをウエハ上に縮小投影する投影光学系と、を備えるX線縮小投影露光装置において、
前記照明光学系は、第1の凹面ミラーを持ち前記光源からのX線を平行又はほぼ平行なX線にする第1の反射光学系と、複数の円筒面を持ち前記平行又はほぼ平行なX線を反射する反射型インテグレータと、第2の凹面ミラーを持ち前記反射型インテグレータからのX線を前記マスクに斜入射させる第2の反射光学系と、を有し、
前記第1の反射光学系は、前記複数の円筒面の夫々が形成する2次光源から発散するX線の前記円筒面の中心軸に垂直な平面による断面を円弧形状にするために、前記平行又はほぼ平行なX線をそのX線が前記複数の円筒面で全反射するように前記反射型インテグレータに入射させ、
前記第2の反射光学系は、前記反射型インテグレータからの複数の前記断面が円弧形状であるX線を前記マスク上に重ねることにより前記マスク上に円弧状の照明領域を形成することを特徴とするX線縮小投影露光装置。 - 請求項2に記載のX線縮小投影露光装置を用いることを特徴とする半導体デバイス製造方法。
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JP2004230992A JP3715984B2 (ja) | 2004-08-06 | 2004-08-06 | X線縮小投影露光方法、x線縮小投影露光装置及びこれを用いた半導体デバイス製造方法 |
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