JPH05217840A - 半導体デバイスの製造方法及びそれを用いた投影露光装置 - Google Patents
半導体デバイスの製造方法及びそれを用いた投影露光装置Info
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- JPH05217840A JPH05217840A JP4626592A JP4626592A JPH05217840A JP H05217840 A JPH05217840 A JP H05217840A JP 4626592 A JP4626592 A JP 4626592A JP 4626592 A JP4626592 A JP 4626592A JP H05217840 A JPH05217840 A JP H05217840A
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/36—Masks having proximity correction features; Preparation thereof, e.g. optical proximity correction [OPC] design processes
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
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- 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
- G03F7/70125—Use of illumination settings tailored to particular mask patterns
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- 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)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回路パターンの形状及び照明方法を適切に設
定し、高解像度の投影パターン像が得られる半導体デバ
イスの製造方法及びそれを用いた投影露光装置を得るこ
と。 【構成】 主波長λの光束で斜め照明した原板上の微細
パターンから生じる回折光を開口数NAの投影光学系の
瞳面上に入射させて、該原板上の微細パターンを感光性
基板に投影して半導体デバイスを製造する際、該原板上
の微細パターンは周期的に配列した複数の格子パターン
より成り、該感光性基板上に投影される該格子パターン
像の一辺から垂直方向に測った距離をDとしたとき、D
≦λ/NAの範囲内に隣接する格子パターンがない部分
的孤立パターンに対して線幅をLとしたとき、L≦0.
2(λ/Na)の補助パターンを該部分的孤立パターン
の一辺の少なくとも一部に平行に該一辺から垂直方向に
測った距離をSとしたとき、0≦S≦0.1(λ/N
A)の範囲内に設けていること。
定し、高解像度の投影パターン像が得られる半導体デバ
イスの製造方法及びそれを用いた投影露光装置を得るこ
と。 【構成】 主波長λの光束で斜め照明した原板上の微細
パターンから生じる回折光を開口数NAの投影光学系の
瞳面上に入射させて、該原板上の微細パターンを感光性
基板に投影して半導体デバイスを製造する際、該原板上
の微細パターンは周期的に配列した複数の格子パターン
より成り、該感光性基板上に投影される該格子パターン
像の一辺から垂直方向に測った距離をDとしたとき、D
≦λ/NAの範囲内に隣接する格子パターンがない部分
的孤立パターンに対して線幅をLとしたとき、L≦0.
2(λ/Na)の補助パターンを該部分的孤立パターン
の一辺の少なくとも一部に平行に該一辺から垂直方向に
測った距離をSとしたとき、0≦S≦0.1(λ/N
A)の範囲内に設けていること。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体デバイスの製造方
法及びそれを用いた投影露光装置に関し、具体的には半
導体素子(半導体デバイス)の製造装置である所謂ステ
ッパーにおいてレチクル面上のパターンを適切に構成
し、及びそれを適切なる光強度分布で投影し、高い光学
性能を良好に維持するようにしたものである。
法及びそれを用いた投影露光装置に関し、具体的には半
導体素子(半導体デバイス)の製造装置である所謂ステ
ッパーにおいてレチクル面上のパターンを適切に構成
し、及びそれを適切なる光強度分布で投影し、高い光学
性能を良好に維持するようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】最近の半導体素子の製造技術の進展は目
覚ましく、又それに伴う微細加工技術の進展も著しい。
特に光加工技術は1MDRAMの半導体素子の製造を境
にサブミクロンの解像力を有する微細加工を技術まで達
している。解像力を向上させる手段としてこれまで多く
の場合、露光波長を固定して光学系のNA(開口数)を
大きくしていく方法を用いていた。しかし最近では露光
波長をg線からi線に変えて、超高圧水銀灯を用いた露
光法により解像力を向上させる試みも種々と行われてい
る。
覚ましく、又それに伴う微細加工技術の進展も著しい。
特に光加工技術は1MDRAMの半導体素子の製造を境
にサブミクロンの解像力を有する微細加工を技術まで達
している。解像力を向上させる手段としてこれまで多く
の場合、露光波長を固定して光学系のNA(開口数)を
大きくしていく方法を用いていた。しかし最近では露光
波長をg線からi線に変えて、超高圧水銀灯を用いた露
光法により解像力を向上させる試みも種々と行われてい
る。
【0003】露光波長としてg線やi線を用いる方法の
発展と共にレジストプロセスも同様に発展してきた。こ
の光学系とプロセスの両者が相まって、光リソグラフィ
が急激に進歩してきた。
発展と共にレジストプロセスも同様に発展してきた。こ
の光学系とプロセスの両者が相まって、光リソグラフィ
が急激に進歩してきた。
【0004】一般にステッパーの焦点深度は光学系のN
Aの2乗に反比例することが知られている。この為サブ
ミクロンの解像力を得ようとすると、それと共に焦点深
度が浅くなってくるという問題点が生じてくる。
Aの2乗に反比例することが知られている。この為サブ
ミクロンの解像力を得ようとすると、それと共に焦点深
度が浅くなってくるという問題点が生じてくる。
【0005】これに対してエキシマレーザに代表される
更に短い波長の光を用いることにより、解像力の向上を
図る方法が種々と提案されている。短波長の光を用いる
効果は一般に波長に反比例する効果を持っていることが
知られており、波長を短くした分だけ焦点深度は深くな
る。
更に短い波長の光を用いることにより、解像力の向上を
図る方法が種々と提案されている。短波長の光を用いる
効果は一般に波長に反比例する効果を持っていることが
知られており、波長を短くした分だけ焦点深度は深くな
る。
【0006】短波長化の光を用いる他に解像力を向上さ
せる方法として位相シフトマスクを用いる方法(位相シ
フト法)が種々と提案されている。この方法は従来のマ
スクの一部分に他の部分とは通過光に対して180度の
位相差を与える薄膜を形成し、解像力を向上させようと
するものであり、IBM社(米国)のLevenson
らにより提案されている。解像力RPは波長をλ、パラ
メータをk1 ,開口数をNAとすると一般に式 RP=k1 λ/NA で示される。通常0.7〜0.8が実用域とされるパラ
メータk1 は、位相シフト法によれば0.35ぐらい迄
大幅に改善できることが知られている。
せる方法として位相シフトマスクを用いる方法(位相シ
フト法)が種々と提案されている。この方法は従来のマ
スクの一部分に他の部分とは通過光に対して180度の
位相差を与える薄膜を形成し、解像力を向上させようと
するものであり、IBM社(米国)のLevenson
らにより提案されている。解像力RPは波長をλ、パラ
メータをk1 ,開口数をNAとすると一般に式 RP=k1 λ/NA で示される。通常0.7〜0.8が実用域とされるパラ
メータk1 は、位相シフト法によれば0.35ぐらい迄
大幅に改善できることが知られている。
【0007】位相シフト法には空間周波数変調型等、種
々のものが知られておりそれらは例えば、日経マイクロ
デバイス1990年7月号108ページ以降の福田等の
論文に詳しく記載されている。
々のものが知られておりそれらは例えば、日経マイクロ
デバイス1990年7月号108ページ以降の福田等の
論文に詳しく記載されている。
【0008】しかしながら実際に例えば空間周波数変調
型の位相シフトマスクを用いて解像力を向上させるため
には未だ多くの問題点が残っている。例えば現状で問題
点となっているものとして以下のものがある。 (イ).位相シフト膜を形成する技術が未確立。 (ロ).位相シフト膜用の最適なCADの開発が未確
立。 (ハ).位相シフト膜を付けれないパターンの存在。 (ニ).(ハ)に関連してネガ型レジストを使用せざる
を得ないこと。 (ホ).検査、修正技術が未確立。
型の位相シフトマスクを用いて解像力を向上させるため
には未だ多くの問題点が残っている。例えば現状で問題
点となっているものとして以下のものがある。 (イ).位相シフト膜を形成する技術が未確立。 (ロ).位相シフト膜用の最適なCADの開発が未確
立。 (ハ).位相シフト膜を付けれないパターンの存在。 (ニ).(ハ)に関連してネガ型レジストを使用せざる
を得ないこと。 (ホ).検査、修正技術が未確立。
【0009】このため実際に空間周波数変調型位相シフ
トマスクを利用して半導体素子を製造するには様々な障
害があり、現在のところ大変困難である。
トマスクを利用して半導体素子を製造するには様々な障
害があり、現在のところ大変困難である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】空間周波数変調型の位
相シフトマスクを利用する方法ではレチクル面上の複数
のパターンが互いに隣接している密集パターンのときは
解像力を効果的に向上させることができる。
相シフトマスクを利用する方法ではレチクル面上の複数
のパターンが互いに隣接している密集パターンのときは
解像力を効果的に向上させることができる。
【0011】前者はパターンのうち隣接する透過部の位
相を180度反転させた繰り返しによって高コントラス
トを得ている。
相を180度反転させた繰り返しによって高コントラス
トを得ている。
【0012】一方、後者はレチクル面に斜方向から光を
入射させることによってレチクル面上のパターンの0次
光と1次回折光又は0次光と−1次回折光の組み合わせ
が結像に関与することにより位相シフト効果を得てい
る。
入射させることによってレチクル面上のパターンの0次
光と1次回折光又は0次光と−1次回折光の組み合わせ
が結像に関与することにより位相シフト効果を得てい
る。
【0013】次に後者の解像力が向上する理由を述べ
る。今、露光光の波長をλ、投影光学系の開口数をN
A、投影光学系の瞳の半径を1と正規化し、レチクル面
上のパターンの透過部と非透過部が等間隔で並んだ格子
パターンとする。このときのパターンの線幅Lをパラメ
ータk1 とし、L=k1 ・(λ/NA)とすると瞳面上
での0次光と±1次光の間隔aは a=1/2k1 となる。
る。今、露光光の波長をλ、投影光学系の開口数をN
A、投影光学系の瞳の半径を1と正規化し、レチクル面
上のパターンの透過部と非透過部が等間隔で並んだ格子
パターンとする。このときのパターンの線幅Lをパラメ
ータk1 とし、L=k1 ・(λ/NA)とすると瞳面上
での0次光と±1次光の間隔aは a=1/2k1 となる。
【0014】又、複数のパターンの繰り返しによる回折
像の間隔a´は2つの透過部の間隔が2k1 であるから a´=1/4k1 となる。
像の間隔a´は2つの透過部の間隔が2k1 であるから a´=1/4k1 となる。
【0015】このときの間隔aの広い極大の間に間隔a
´で副極大が生じ、透過部と非透過部の繰り返しの数が
多くなればなるほど、これらの回折像は鋭くなる。
´で副極大が生じ、透過部と非透過部の繰り返しの数が
多くなればなるほど、これらの回折像は鋭くなる。
【0016】従って密集パターンでは回折像が鋭くなる
ため、瞳に取り込まれる0次光と1次光の組み合わせの
回折像の強度が増加する。このような理由により解像力
を向上させている。
ため、瞳に取り込まれる0次光と1次光の組み合わせの
回折像の強度が増加する。このような理由により解像力
を向上させている。
【0017】本発明は本出願人が先に提案した投影露光
装置を更に改良発展させ、レチクル面上のパターンの構
成及びその照明方法を適切に設定することにより、密集
パターンのうち側方のパターンの片辺の所定の範囲内に
隣接するパターンがない所謂部分的孤立パターンにおい
ても近接効果の影響を同様にし、ウエハ面上での投影パ
ターン像のコントラストをそろえ、又歪みを少なくし、
解像力を効果的に向上させることができる半導体デバイ
スの製造方法及びそれを用いた投影露光装置の提供を目
的とする。
装置を更に改良発展させ、レチクル面上のパターンの構
成及びその照明方法を適切に設定することにより、密集
パターンのうち側方のパターンの片辺の所定の範囲内に
隣接するパターンがない所謂部分的孤立パターンにおい
ても近接効果の影響を同様にし、ウエハ面上での投影パ
ターン像のコントラストをそろえ、又歪みを少なくし、
解像力を効果的に向上させることができる半導体デバイ
スの製造方法及びそれを用いた投影露光装置の提供を目
的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体デバイス
の製造方法としては、 (1−イ) 主波長λの光束で斜め照明した原板上の微
細パターンから生じる回折光を開口数NAの投影光学系
の瞳面上に入射させて、該原板上の微細パターンを感光
性基板に投影して半導体デバイスを製造する際、該原板
上の微細パターンは周期的に配列した複数の格子パター
ンより成り、該感光性基板上に投影される該格子パター
ン像の一辺から垂直方向に測った距離をDとしたとき、
D≦λ/NAの範囲内に隣接する格子パターンがない部
分的孤立パターンに対して線幅をLとしたとき、L≦
0.2(λ/NA)の補助パターンを該部分的孤立パタ
ーンの一辺の少なくとも一部に平行に該一辺から垂直方
向に測った距離をSとしたとき、 0≦S≦0.1(λ/NA) の範囲内に設けていること。
の製造方法としては、 (1−イ) 主波長λの光束で斜め照明した原板上の微
細パターンから生じる回折光を開口数NAの投影光学系
の瞳面上に入射させて、該原板上の微細パターンを感光
性基板に投影して半導体デバイスを製造する際、該原板
上の微細パターンは周期的に配列した複数の格子パター
ンより成り、該感光性基板上に投影される該格子パター
ン像の一辺から垂直方向に測った距離をDとしたとき、
D≦λ/NAの範囲内に隣接する格子パターンがない部
分的孤立パターンに対して線幅をLとしたとき、L≦
0.2(λ/NA)の補助パターンを該部分的孤立パタ
ーンの一辺の少なくとも一部に平行に該一辺から垂直方
向に測った距離をSとしたとき、 0≦S≦0.1(λ/NA) の範囲内に設けていること。
【0019】(1−ロ) 主波長λの光束で斜め照明し
た原板上の微細パターンから生じる回折光を開口数NA
の投影光学系の瞳面上に入射させて、該原板上の微細パ
ターンを感光性基板に投影して半導体デバイスを製造す
る際、該原板上の微細パターンは線幅L、間隔Lで周期
的に配列した複数の格子パターンより成り、該感光性基
板上に投影される該格子パターン像の一辺から垂直方向
に測った距離をDとしたとき、D≦λ/NAの範囲内に
隣接する格子パターンがない部分的孤立パターンの線幅
をLaとしたとき、 L≦La≦L+0.2(λ/NA) となるようにしたこと。
た原板上の微細パターンから生じる回折光を開口数NA
の投影光学系の瞳面上に入射させて、該原板上の微細パ
ターンを感光性基板に投影して半導体デバイスを製造す
る際、該原板上の微細パターンは線幅L、間隔Lで周期
的に配列した複数の格子パターンより成り、該感光性基
板上に投影される該格子パターン像の一辺から垂直方向
に測った距離をDとしたとき、D≦λ/NAの範囲内に
隣接する格子パターンがない部分的孤立パターンの線幅
をLaとしたとき、 L≦La≦L+0.2(λ/NA) となるようにしたこと。
【0020】(1−ハ) 主波長λの光束で斜め照明し
た原板上の微細パターンから生じる回折光を開口数NA
の投影光学系の瞳面上に入射させて、該原板上の微細パ
ターンを感光性基板に投影して半導体デバイスを製造す
る際、該原板上の微細パターンは周期的に配列した複数
の格子パターンより成り、該感光性基板上に投影される
該格子パターン像の一辺から垂直方向に測った距離をD
としたとき、D≦λ/NAの範囲内に隣接する格子パタ
ーンがない部分的孤立パターン以外の一部の格子パター
ンの両側に他の領域を通過する通過光束に比べて所定の
位相差を付与する位相シフト膜を施したことを特徴とし
ている。
た原板上の微細パターンから生じる回折光を開口数NA
の投影光学系の瞳面上に入射させて、該原板上の微細パ
ターンを感光性基板に投影して半導体デバイスを製造す
る際、該原板上の微細パターンは周期的に配列した複数
の格子パターンより成り、該感光性基板上に投影される
該格子パターン像の一辺から垂直方向に測った距離をD
としたとき、D≦λ/NAの範囲内に隣接する格子パタ
ーンがない部分的孤立パターン以外の一部の格子パター
ンの両側に他の領域を通過する通過光束に比べて所定の
位相差を付与する位相シフト膜を施したことを特徴とし
ている。
【0021】又本発明の投影露光装置としては、照明系
から射出した主波長λの光束で原板上の微細パターンを
斜め照明し、該原板上の微細パターンから生じる回折光
を開口数NAの投影光学系の瞳面上に入射させて、該投
影光学系により該原板上の微細パターンを感光性基板に
投影する投影露光装置において、該原板上の微細パター
ンは周期的に配列した複数の格子パターンより成り、該
感光性基板上に投影される該格子パターン像の一辺から
垂直方向に測った距離をDとしたとき、D≦λ/NAの
範囲内に隣接する格子パターンがない部分的孤立パター
ンに対して線幅をLとしたとき、L≦0.2(λ/N
A)の補助パターンを該部分的孤立パターンの一辺の少
なくとも一部に平行に該一辺から垂直方向に測った距離
をSとしたとき、 0≦S≦0.1(λ/NA) の範囲内に設けていることを特徴としている。
から射出した主波長λの光束で原板上の微細パターンを
斜め照明し、該原板上の微細パターンから生じる回折光
を開口数NAの投影光学系の瞳面上に入射させて、該投
影光学系により該原板上の微細パターンを感光性基板に
投影する投影露光装置において、該原板上の微細パター
ンは周期的に配列した複数の格子パターンより成り、該
感光性基板上に投影される該格子パターン像の一辺から
垂直方向に測った距離をDとしたとき、D≦λ/NAの
範囲内に隣接する格子パターンがない部分的孤立パター
ンに対して線幅をLとしたとき、L≦0.2(λ/N
A)の補助パターンを該部分的孤立パターンの一辺の少
なくとも一部に平行に該一辺から垂直方向に測った距離
をSとしたとき、 0≦S≦0.1(λ/NA) の範囲内に設けていることを特徴としている。
【0022】
【実施例】図1は本発明の半導体デバイスの製造方法を
投影露光装置に適用したときの要部概略図である。
投影露光装置に適用したときの要部概略図である。
【0023】図1において、Mはレチクルであり、レチ
クルMには後述する本発明の特徴とする構成の回路パタ
ーン(微細パターン)が形成されている。Wはウエハで
あり、ウエハWにはレジストが塗布している。10は投
影露光装置の光軸、20は光源(1次光源)で波長λの
光束を放射している。30は光源20からの光をレチク
ルMに向ける照明光学系、30Aは照明光学系30の開
口絞り(絞り)であり、絞り30Aは照明光学系30の
不図示の光学式インテグレーター(フライアイレンズ)
の光射出面の近傍に置かれ、光学式インテグレーターと
共にその開口に2次光源を形成する。
クルMには後述する本発明の特徴とする構成の回路パタ
ーン(微細パターン)が形成されている。Wはウエハで
あり、ウエハWにはレジストが塗布している。10は投
影露光装置の光軸、20は光源(1次光源)で波長λの
光束を放射している。30は光源20からの光をレチク
ルMに向ける照明光学系、30Aは照明光学系30の開
口絞り(絞り)であり、絞り30Aは照明光学系30の
不図示の光学式インテグレーター(フライアイレンズ)
の光射出面の近傍に置かれ、光学式インテグレーターと
共にその開口に2次光源を形成する。
【0024】40はレチクルMを保持するレチクルステ
ージ、50は照明光学系30の環状の2次光源からの光
束で均一照明されたレチクルMの回路パターンの縮小像
を投影する投影レンズ系(投影光学系)で、開口数NA
である。50Aは投影レンズ系50の開口絞り(絞り)
であり、この絞り50Aが投影レンズ系50の瞳を定め
る。ここでは絞り50Aの開口の位置を瞳位置として説
明を行う。60はウエハWを保持するウエハステージで
あり、ウエハステージ60はウエハW上の表面が投影レ
ンズ系50によりレチクルMの回路パターンの結像面に
一致するようウエハWを保持する。
ージ、50は照明光学系30の環状の2次光源からの光
束で均一照明されたレチクルMの回路パターンの縮小像
を投影する投影レンズ系(投影光学系)で、開口数NA
である。50Aは投影レンズ系50の開口絞り(絞り)
であり、この絞り50Aが投影レンズ系50の瞳を定め
る。ここでは絞り50Aの開口の位置を瞳位置として説
明を行う。60はウエハWを保持するウエハステージで
あり、ウエハステージ60はウエハW上の表面が投影レ
ンズ系50によりレチクルMの回路パターンの結像面に
一致するようウエハWを保持する。
【0025】以上の構成で、光源20と照明光学系30
とを用いてレチクルMを照明すると、レチクルMの回路
パターン(主として縦横パターンの集合より成る。)で
生じる回折光が投影レンズ系50の絞り50Aの開口に
捕らえられ、投影レンズ系50がこれらの回折光により
レチクルMの回路パターンの像をウエハW上に投影し、
回路パターン像をウエハWのレジストに転写する。この
ような露光−転写の工程を経てウエハWから半導体デバ
イスが製造される。
とを用いてレチクルMを照明すると、レチクルMの回路
パターン(主として縦横パターンの集合より成る。)で
生じる回折光が投影レンズ系50の絞り50Aの開口に
捕らえられ、投影レンズ系50がこれらの回折光により
レチクルMの回路パターンの像をウエハW上に投影し、
回路パターン像をウエハWのレジストに転写する。この
ような露光−転写の工程を経てウエハWから半導体デバ
イスが製造される。
【0026】図1の投影露光装置では、照明光学系30
の絞り30Aの位置と投影レンズ系50の絞り50Aの
位置とが互いに共役な位置に設定されており、絞り30
Aの開口(2次光源)の像が投影レンズ系50の絞り5
0Aの開口中に投影される。従って、絞り30Aの開口
の形状や大きさ(2次光源の形状や大きさ)を後述する
ように適宜定めることにより、絞り50Aの開口即ち瞳
に形成する絞り30Aの開口像即ち有効光源の形状と大
きさが決まる。尚、絞り50Aの開口は円形である。
の絞り30Aの位置と投影レンズ系50の絞り50Aの
位置とが互いに共役な位置に設定されており、絞り30
Aの開口(2次光源)の像が投影レンズ系50の絞り5
0Aの開口中に投影される。従って、絞り30Aの開口
の形状や大きさ(2次光源の形状や大きさ)を後述する
ように適宜定めることにより、絞り50Aの開口即ち瞳
に形成する絞り30Aの開口像即ち有効光源の形状と大
きさが決まる。尚、絞り50Aの開口は円形である。
【0027】本発明では絞り50Aの開口(瞳面)上の
光強度分布が中心領域に比べて周辺領域で強くなるよう
に各要素を設定している。
光強度分布が中心領域に比べて周辺領域で強くなるよう
に各要素を設定している。
【0028】図2は図1の投影露光装置の投影レンズ系
50の瞳(以下「瞳50A」と記す)に形成される有効
光源の代表的な光源像の模式図を瞳の半径を1として示
している。尚図2では投影レンズ系50の瞳50Aの中
心を原点にしたxy座標系に瞳50Aと有効光源を図示
している。このxy座標系のx軸はレチクルMの横パタ
ーン(「横」方向に伸びる線状パターン)の長手方向
に、このxy座標系のy軸はレチクルMの縦パターン
(「縦」方向に伸びる線状パターン)の長手方向に対応
している。
50の瞳(以下「瞳50A」と記す)に形成される有効
光源の代表的な光源像の模式図を瞳の半径を1として示
している。尚図2では投影レンズ系50の瞳50Aの中
心を原点にしたxy座標系に瞳50Aと有効光源を図示
している。このxy座標系のx軸はレチクルMの横パタ
ーン(「横」方向に伸びる線状パターン)の長手方向
に、このxy座標系のy軸はレチクルMの縦パターン
(「縦」方向に伸びる線状パターン)の長手方向に対応
している。
【0029】図2(A)は従来の照明法による光源像で
あり、本発明の照明法との差を説明するために示したも
のである。図2(A)では瞳50Aの原点を中心に半径
σ=0.5の内側に円形の有効光源200aを形成した
場合を示している。
あり、本発明の照明法との差を説明するために示したも
のである。図2(A)では瞳50Aの原点を中心に半径
σ=0.5の内側に円形の有効光源200aを形成した
場合を示している。
【0030】図2(B)はx軸に対して反時計回りに計
った角度θがθ=45°,135°,225°,270
°の角度をなす直線上に半径σ=0.2の円形の4つの
有効光源21a〜21dが形成されるように構成した本
発明に係る照明法を用いた場合を示している。図2
(B)の有効光源21a〜21dの中心座標は各々
(0.5,0.5),(−0.5,0.5),(−0.
5,−0.5),(0.5,−0.5)である。
った角度θがθ=45°,135°,225°,270
°の角度をなす直線上に半径σ=0.2の円形の4つの
有効光源21a〜21dが形成されるように構成した本
発明に係る照明法を用いた場合を示している。図2
(B)の有効光源21a〜21dの中心座標は各々
(0.5,0.5),(−0.5,0.5),(−0.
5,−0.5),(0.5,−0.5)である。
【0031】図2(C)は瞳50Aの原点を中心に一辺
が2L1と2L2の2つの正方形を形成し、この2つの
正方形で囲まれた環状領域(中抜けの環状領域)201
aに有効光源が形成されるように構成した本発明に係る
照明法を用いた場合を示している。同図ではL1=0.
3,L2=0.6である。
が2L1と2L2の2つの正方形を形成し、この2つの
正方形で囲まれた環状領域(中抜けの環状領域)201
aに有効光源が形成されるように構成した本発明に係る
照明法を用いた場合を示している。同図ではL1=0.
3,L2=0.6である。
【0032】尚、本発明に係る照明法により瞳50Aに
形成される有効光源は原点領域に比べて周辺領域の光強
度が強くなるようなものであれば、どのような形状であ
っても良い。例えば瞳50A上の各有効光源が弱い光で
連続してつながっているような形状のものであっても良
い。
形成される有効光源は原点領域に比べて周辺領域の光強
度が強くなるようなものであれば、どのような形状であ
っても良い。例えば瞳50A上の各有効光源が弱い光で
連続してつながっているような形状のものであっても良
い。
【0033】この他本発明においては、本出願人が先に
出願した例えば特願平3−128446号、特願平3−
225222号、特願平3−225225号等で提案し
た照明法が適用可能である。
出願した例えば特願平3−128446号、特願平3−
225222号、特願平3−225225号等で提案し
た照明法が適用可能である。
【0034】本発明はレチクルに斜めから光を入射させ
ることによってレチクル面上の回路パターンの0次光と
1次回折光又は0次光と−1次回折光のペアを用い、そ
のペアの各々の回折光が瞳の中心から等距離に入るよう
にし、結像させている。
ることによってレチクル面上の回路パターンの0次光と
1次回折光又は0次光と−1次回折光のペアを用い、そ
のペアの各々の回折光が瞳の中心から等距離に入るよう
にし、結像させている。
【0035】即ち、空間周波数の高い回路パターンの前
記回折光のペアを効率良く有効光源に取り入れるように
し、かつ像性能を悪化させるような回路パターンの回折
光を有効光源に取り入れないようにして解像力を向上さ
せている。
記回折光のペアを効率良く有効光源に取り入れるように
し、かつ像性能を悪化させるような回路パターンの回折
光を有効光源に取り入れないようにして解像力を向上さ
せている。
【0036】以下このような照明法を「本発明に係る照
明法」と称する。
明法」と称する。
【0037】次に本発明に係るレチクルMの回路パター
ン(微細パターン)の特徴について説明する。本発明に
係るレチクル面上の回路パターンの構成は回路パターン
が連続的に繰り返し配置した複数の格子パターンより成
り、かつ本発明に係る照明法を用いたときにウエハ面上
に形成される格子パターン像の光強度分布(コントラス
ト)を向上させ、このとき全ての格子パターン像が略均
一な強度分布とすることができる。
ン(微細パターン)の特徴について説明する。本発明に
係るレチクル面上の回路パターンの構成は回路パターン
が連続的に繰り返し配置した複数の格子パターンより成
り、かつ本発明に係る照明法を用いたときにウエハ面上
に形成される格子パターン像の光強度分布(コントラス
ト)を向上させ、このとき全ての格子パターン像が略均
一な強度分布とすることができる。
【0038】まず格子パターン像のコントラストをそろ
える方法について説明する。
える方法について説明する。
【0039】図3は本発明に係る回路パターンの説明図
である。回路パターンは連続的(周期的)に配列した複
数の格子パターンより成っているのを対象としている。
同図では例として5つの格子パターンより成る場合を示
している。格子パターンの線幅と間隔は共にウエハ面上
でL(L=0.5λ/NA)となるようにしている。以
下格子パターンに関する寸法は全てウエハ面上での値を
用いている。
である。回路パターンは連続的(周期的)に配列した複
数の格子パターンより成っているのを対象としている。
同図では例として5つの格子パターンより成る場合を示
している。格子パターンの線幅と間隔は共にウエハ面上
でL(L=0.5λ/NA)となるようにしている。以
下格子パターンに関する寸法は全てウエハ面上での値を
用いている。
【0040】本発明ではウエハ面上に投影される格子パ
ターン像(線幅L)の一辺から垂直方向(格子パターン
の並び方向、x方向)に測った距離をDとし、D≦λ/
NAの範囲内に隣接する格子パターンがない格子パター
ンを部分的孤立パターンと定義する。
ターン像(線幅L)の一辺から垂直方向(格子パターン
の並び方向、x方向)に測った距離をDとし、D≦λ/
NAの範囲内に隣接する格子パターンがない格子パター
ンを部分的孤立パターンと定義する。
【0041】図3(A)では部分的孤立パターン(31
a,31e)の一辺(31aa,31ee)に平行に
(y方向に)線幅をL31aとしたとき、 L31a≦0.2(λ/NA) を満足する補助パターン32を該1辺(31aa,31
ee)から垂直方向(x方向)に測った距離をSとした
とき、 S≦0.1(λ/NA) を満足する領域に設けている。(以下「補助パターン」
という。)図3(B)では回路パターンの複数の格子パ
ターン(33a〜33e)が線幅し、間隔Lで周期的に
配列しているとき部分的孤立パターン(33a,33
e)の線幅をL34としたとき、 L≦L34≦L+0.2(λ/NA) を満足するようにしている。
a,31e)の一辺(31aa,31ee)に平行に
(y方向に)線幅をL31aとしたとき、 L31a≦0.2(λ/NA) を満足する補助パターン32を該1辺(31aa,31
ee)から垂直方向(x方向)に測った距離をSとした
とき、 S≦0.1(λ/NA) を満足する領域に設けている。(以下「補助パターン」
という。)図3(B)では回路パターンの複数の格子パ
ターン(33a〜33e)が線幅し、間隔Lで周期的に
配列しているとき部分的孤立パターン(33a,33
e)の線幅をL34としたとき、 L≦L34≦L+0.2(λ/NA) を満足するようにしている。
【0042】パターン間の光の通らない間隔をすべてL
として両端のパターンの線幅のみをL34とする。即ち
部分的孤立パターン33a(33e)と隣接する格子パ
ターン33b(33d)との中心間隔を(3×L+L3
4)/2としている。(以下「線幅変換パターン」とい
う。)図3(C)では部分的孤立パターン(35a,3
5e)以外の一部分の格子パターン、同図では(35
b,35c,35d)の両側に他の領域(格子パターン
が形成されていない領域)を通過する光束に比べて所定
の位相差(例えば180度)を付与する位相シフト膜3
8を設けている。
として両端のパターンの線幅のみをL34とする。即ち
部分的孤立パターン33a(33e)と隣接する格子パ
ターン33b(33d)との中心間隔を(3×L+L3
4)/2としている。(以下「線幅変換パターン」とい
う。)図3(C)では部分的孤立パターン(35a,3
5e)以外の一部分の格子パターン、同図では(35
b,35c,35d)の両側に他の領域(格子パターン
が形成されていない領域)を通過する光束に比べて所定
の位相差(例えば180度)を付与する位相シフト膜3
8を設けている。
【0043】このときの位相シフト膜38の線幅をL3
7としたとき L37≦0.2(λ/NA) であり、格子パターン(35b,35c,35d)の線
幅L36が L−2×L37≦L36≦L+2×L37 となるようにしている。又格子パターン(33a〜33
e)の中心間隔は2×Lとなっている。(以下「部分的
エッジ強調パターン」という。)次に図3(A),
(B),(C)に示す回路パターンを用いたときのウエ
ハ面上の格子パターン像の光強度分布(コントラスト)
について説明する。(ベストフォーカス)図4(A),
(B),(C)は各々図3(A),(B),(C)で示
す回路パターンを用いたときのウエハ面上における回路
パターン像の強度分布の説明図である。
7としたとき L37≦0.2(λ/NA) であり、格子パターン(35b,35c,35d)の線
幅L36が L−2×L37≦L36≦L+2×L37 となるようにしている。又格子パターン(33a〜33
e)の中心間隔は2×Lとなっている。(以下「部分的
エッジ強調パターン」という。)次に図3(A),
(B),(C)に示す回路パターンを用いたときのウエ
ハ面上の格子パターン像の光強度分布(コントラスト)
について説明する。(ベストフォーカス)図4(A),
(B),(C)は各々図3(A),(B),(C)で示
す回路パターンを用いたときのウエハ面上における回路
パターン像の強度分布の説明図である。
【0044】図4(A)は図3(A)の回路パターンに
おいてS=0.025(λ/NA),L31a=0.0
5(λ/NA)としたときを示している。
おいてS=0.025(λ/NA),L31a=0.0
5(λ/NA)としたときを示している。
【0045】図4(B)は図3(B)の回路パターンに
おいて線幅L34をL34=L+0.1,L=0.5と
したときを示している。
おいて線幅L34をL34=L+0.1,L=0.5と
したときを示している。
【0046】図4(C)は図3(C)の回路パターンに
おいて位相シフト膜38の線幅L37をL37=0.0
2(λ/NA)とし、位相シフト膜38を中央の3つの
格子パターン(35b,35c,35d)に設けたとき
を示している。
おいて位相シフト膜38の線幅L37をL37=0.0
2(λ/NA)とし、位相シフト膜38を中央の3つの
格子パターン(35b,35c,35d)に設けたとき
を示している。
【0047】図5(A)は従来の回路パターンとして5
本の格子パターン(5本格子パターン)を用いたときの
ウエハ面上での線幅L、間隔Lの5つの格子パターン像
のベストフォーカスでの強度分布である。
本の格子パターン(5本格子パターン)を用いたときの
ウエハ面上での線幅L、間隔Lの5つの格子パターン像
のベストフォーカスでの強度分布である。
【0048】図5(B)は回路パターンとして線幅L、
間隔Lの5つの格子パターンを用い、その両側に線幅
0.02(λ/NA)の位相シフト膜を施した従来の格
子パターン(エッジ強調型パターン)を用いた場合の格
子パターン像の強度分布である。
間隔Lの5つの格子パターンを用い、その両側に線幅
0.02(λ/NA)の位相シフト膜を施した従来の格
子パターン(エッジ強調型パターン)を用いた場合の格
子パターン像の強度分布である。
【0049】図5(A),(B)に示すように従来の回
路パターンを用いたときや、従来の位相シフト膜を用い
たときは複数の格子パターン像のうち、両側の格子パタ
ーン像の強度が内側の格子パターン像の強度に比べて低
くなってくる。
路パターンを用いたときや、従来の位相シフト膜を用い
たときは複数の格子パターン像のうち、両側の格子パタ
ーン像の強度が内側の格子パターン像の強度に比べて低
くなってくる。
【0050】これに比べて図3(A),(B),(C)
に示す回路パターンを用いれば図4(A),(B),
(C)に示すように両側の格子パターン像の強度は向上
し、全ての格子パターン像の強度を略均一とすることが
できる。
に示す回路パターンを用いれば図4(A),(B),
(C)に示すように両側の格子パターン像の強度は向上
し、全ての格子パターン像の強度を略均一とすることが
できる。
【0051】即ち、本発明に係る照明法と回路パターン
を用いれば全ての格子パターン像の解像力を平均的に向
上させることができる。
を用いれば全ての格子パターン像の解像力を平均的に向
上させることができる。
【0052】又実際、露光を行なった場合通常のパター
ンでは両端の2本は中央の3本に比べてパターンの線幅
が細くなり均一性が悪かったが図3の方法を用いること
により5本すべて等しくなり均一性が向上した。
ンでは両端の2本は中央の3本に比べてパターンの線幅
が細くなり均一性が悪かったが図3の方法を用いること
により5本すべて等しくなり均一性が向上した。
【0053】参考の為に表1に格子パターン像の強度の
最大値をI0 ´、最小値をI0 としたときの強度分布の
バラツキとコントラストC(C=(I0 ´−I0 )/
(I0´+I0 ))のバラツキを従来の回路パターンと
本発明の回路パターンを用いたときについて示す。
最大値をI0 ´、最小値をI0 としたときの強度分布の
バラツキとコントラストC(C=(I0 ´−I0 )/
(I0´+I0 ))のバラツキを従来の回路パターンと
本発明の回路パターンを用いたときについて示す。
【0054】
【表1】 コントラストの均一性は若干の改善がみられる。これに
より両端のテーパーのだれは改善され、パターンの傾斜
角(Wall angle)の均一性が向上する。
より両端のテーパーのだれは改善され、パターンの傾斜
角(Wall angle)の均一性が向上する。
【0055】更に図4,図5ではベストフォーカスのみ
を示しているがデフォーカス時には、本発明の照明系に
より強度ピーク、コントラストが密集パターンでは向上
し、更に図3の方法を用いるとベストフォーカス時と同
様、線幅、Wall angleが密集パターンと同様の向上を示
すので結果として深度の向上が著しく認められた。
を示しているがデフォーカス時には、本発明の照明系に
より強度ピーク、コントラストが密集パターンでは向上
し、更に図3の方法を用いるとベストフォーカス時と同
様、線幅、Wall angleが密集パターンと同様の向上を示
すので結果として深度の向上が著しく認められた。
【0056】次に本実施例において主として所謂近接効
果から生じる投影パターン像の形状の歪みを補正し、解
像力を向上させる方法について説明する。
果から生じる投影パターン像の形状の歪みを補正し、解
像力を向上させる方法について説明する。
【0057】図6に示すような縦横の複数の格子パター
ンの場合は近接するパターンの有無によって近接効果が
一様でないため、端のパターン61の投影パターン像は
パターンに隣接している領域に歪みが生じてくる。
ンの場合は近接するパターンの有無によって近接効果が
一様でないため、端のパターン61の投影パターン像は
パターンに隣接している領域に歪みが生じてくる。
【0058】図6(B)はこのときの投影パターン像の
歪みを2次元シュミレーションを行い、強度分布の等高
線で示した説明図である。等高線は強度I=0.2,
0.3,0.4,0.5,0.6で表している。以下投
影パターン像の強度分布は同様にして示している。図6
(B)に示すようにk2 =±0.5のパターンは部分的
孤立パターン61のうちパターンに隣接した領域に歪み
が生じている。
歪みを2次元シュミレーションを行い、強度分布の等高
線で示した説明図である。等高線は強度I=0.2,
0.3,0.4,0.5,0.6で表している。以下投
影パターン像の強度分布は同様にして示している。図6
(B)に示すようにk2 =±0.5のパターンは部分的
孤立パターン61のうちパターンに隣接した領域に歪み
が生じている。
【0059】そこで本発明では図7(A)に示すように
部分的孤立パターン71の辺のうち隣接するパターンが
ない領域に補助パターン72を設けている。このときの
補助パターン72はパターン71より、距離をSとした
とき、 0<S<0.1 だけ離し、かつ幅をL72としたとき、 0<L72<0.2 としている。
部分的孤立パターン71の辺のうち隣接するパターンが
ない領域に補助パターン72を設けている。このときの
補助パターン72はパターン71より、距離をSとした
とき、 0<S<0.1 だけ離し、かつ幅をL72としたとき、 0<L72<0.2 としている。
【0060】図7(B)は図7(A)に示す如く補助パ
ターン72を設けたときの投影パターン像の強度分布の
説明図である。図7(B)に示すように補助パターンを
設けることにより、投影パターン像の歪みが補正されて
いることがわかる。
ターン72を設けたときの投影パターン像の強度分布の
説明図である。図7(B)に示すように補助パターンを
設けることにより、投影パターン像の歪みが補正されて
いることがわかる。
【0061】本発明ではこれにより連続したパターンを
投影するときの投影パターン像の歪みを少なくし、解像
力をバランス良く維持している。
投影するときの投影パターン像の歪みを少なくし、解像
力をバランス良く維持している。
【0062】図8(A)は連続パターン81a〜81e
のうち末端の歪みを補正する為に各パターンの端部に補
助パターン82を設けたときの説明図である。同図では
縦パターン81a〜81eと補助パターン82との間隔
Sを 0<S<0.1 とし、補助パターン82の幅L82を 0<L82<0.2 としている。
のうち末端の歪みを補正する為に各パターンの端部に補
助パターン82を設けたときの説明図である。同図では
縦パターン81a〜81eと補助パターン82との間隔
Sを 0<S<0.1 とし、補助パターン82の幅L82を 0<L82<0.2 としている。
【0063】図8(B)はこのときの投影パターン像の
強度分布の説明図である。
強度分布の説明図である。
【0064】図9(A)は補助パターン92を複数の連
続パターン91a〜91eの末端に連続して設けたとき
の説明図である。図9(B)は図9(A)における投影
パターン像の強度分布の等高線の説明図である。
続パターン91a〜91eの末端に連続して設けたとき
の説明図である。図9(B)は図9(A)における投影
パターン像の強度分布の等高線の説明図である。
【0065】図10(A)に示すようなパターンのとき
は内部の密集パターン101dに比べて端部のパターン
(部分的孤立パターン)101a,101b,101c
は図10(B)に示すように投影パターン像の形状に歪
みが発生してくる。
は内部の密集パターン101dに比べて端部のパターン
(部分的孤立パターン)101a,101b,101c
は図10(B)に示すように投影パターン像の形状に歪
みが発生してくる。
【0066】そこで本発明では図11(A),図12
(A),図13(A)に示すように各々端部のパターン
(部分的孤立パターン)であり図11(A)ではパター
ン111a〜111e,図12(A)ではパターン12
1a〜121e,図13(A)ではパターン(131a
〜131e)に補助パターン(112,122,13
2)を設けている。
(A),図13(A)に示すように各々端部のパターン
(部分的孤立パターン)であり図11(A)ではパター
ン111a〜111e,図12(A)ではパターン12
1a〜121e,図13(A)ではパターン(131a
〜131e)に補助パターン(112,122,13
2)を設けている。
【0067】これにより図11(B),図12(B),
図13(B)に示すような歪みの少ない投影パターン像
を得ている。尚図11(A),図12(A),図13
(A)において補助パターンの部分的孤立パターンの辺
からの距離をS、幅をLLとするとS=0.05,LL
=0.05である。
図13(B)に示すような歪みの少ない投影パターン像
を得ている。尚図11(A),図12(A),図13
(A)において補助パターンの部分的孤立パターンの辺
からの距離をS、幅をLLとするとS=0.05,LL
=0.05である。
【0068】又、本発明においてパターンが図14
(A),図15(A)に示すようなコンタクトホール列
であるときは端部のパターン(141a〜141e)の
寸法を図12に示すように(L+ΔL)の如く増大して
いる。これにより図14(B),図15(B)に示すよ
うに投影パターン像の形状の歪みを少なくしている。
(A),図15(A)に示すようなコンタクトホール列
であるときは端部のパターン(141a〜141e)の
寸法を図12に示すように(L+ΔL)の如く増大して
いる。これにより図14(B),図15(B)に示すよ
うに投影パターン像の形状の歪みを少なくしている。
【0069】この他、本発明では図16(A)に示すよ
うなk1 ≧2.0のような比較的大きなコンタクトホー
ルのときは近接効果は少ないが投影レンズのデフォーカ
スのときに図16(B)に示すように投影パターン像の
形状に歪みが発生してくる。そこで本発明では図17
(A)に示すように全てのパターン(図では1つのパタ
ーンを示している)の辺に平行に間隔Sが0<S<0.
1で、幅L17が0<L17<0.3、長さLL17が
0<LL17<0.5の補助パターン172を設けてい
る。これにより図17(B)に示すようにデフォーカス
したときの投影パターン像の形状に歪みが少なくなるよ
うにしている。
うなk1 ≧2.0のような比較的大きなコンタクトホー
ルのときは近接効果は少ないが投影レンズのデフォーカ
スのときに図16(B)に示すように投影パターン像の
形状に歪みが発生してくる。そこで本発明では図17
(A)に示すように全てのパターン(図では1つのパタ
ーンを示している)の辺に平行に間隔Sが0<S<0.
1で、幅L17が0<L17<0.3、長さLL17が
0<LL17<0.5の補助パターン172を設けてい
る。これにより図17(B)に示すようにデフォーカス
したときの投影パターン像の形状に歪みが少なくなるよ
うにしている。
【0070】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、レチクル
面上のパターンの構成及びその照明方法を適切に設定す
ることにより、密集パターンのうち側方のパターンの片
辺の所定の範囲内に隣接するパターンがない所謂部分的
孤立パターンにおいても近接効果の影響を少なくし、ウ
エハ面上での投影パターン像のパターン形状、即ち線
幅、Wall angleをそろえ、又歪みを少なくし解像力及び
深度を効果的に向上させることができる半導体デバイス
の製造方法及びそれを用いた投影露光装置を達成するこ
とができる。
面上のパターンの構成及びその照明方法を適切に設定す
ることにより、密集パターンのうち側方のパターンの片
辺の所定の範囲内に隣接するパターンがない所謂部分的
孤立パターンにおいても近接効果の影響を少なくし、ウ
エハ面上での投影パターン像のパターン形状、即ち線
幅、Wall angleをそろえ、又歪みを少なくし解像力及び
深度を効果的に向上させることができる半導体デバイス
の製造方法及びそれを用いた投影露光装置を達成するこ
とができる。
【図1】 本発明の半導体デバイスの製造方法を投
影露光装置に適用したときの実施例1の要部概略図
影露光装置に適用したときの実施例1の要部概略図
【図2】 図1の投影光学系の瞳面上の光強度分布
の説明図
の説明図
【図3】 本発明に係る回路パターンの説明図
【図4】 図3の回路パターンを用いたときの投影
パターン像の強度分布の説明図
パターン像の強度分布の説明図
【図5】 従来の回路パターンを用いたときの投影
パターン像の強度分布の説明図
パターン像の強度分布の説明図
【図6】 従来の連続パターンと投影パターン像の
強度分布の説明図
強度分布の説明図
【図7】 本発明に係る連続パターンと投影パター
ン像の強度分布の説明図
ン像の強度分布の説明図
【図8】 本発明に係る連続パターンと投影パター
ン像の強度分布の説明図
ン像の強度分布の説明図
【図9】 本発明に係る連続パターンと投影パター
ン像の強度分布の説明図
ン像の強度分布の説明図
【図10】 従来のパターンと投影パターン像の強度
分布の説明図
分布の説明図
【図11】 本発明に係るパターンと投影パターン像
の強度分布の説明図
の強度分布の説明図
【図12】 本発明に係るパターンと投影パターン像
の強度分布の説明図
の強度分布の説明図
【図13】 本発明に係るパターンと投影パターン像
の強度分布の説明図
の強度分布の説明図
【図14】 本発明に係るパターンと投影パターン像
の強度分布の説明図
の強度分布の説明図
【図15】 本発明に係るパターンと投影パターン像
の強度分布の説明図
の強度分布の説明図
【図16】 従来のパターンと投影パターン像の強度
分布の説明図
分布の説明図
【図17】 本発明に係るパターンと投影パターン像
の強度分布の説明図
の強度分布の説明図
M レチクル W ウエハ 20 光源 30 照明光学系 50 投影レンズ系 31a〜31e,33a〜33e,35a〜35e
連続パターン 32,72,82,92,112,122
補助パターン
連続パターン 32,72,82,92,112,122
補助パターン
Claims (4)
- 【請求項1】 主波長λの光束で斜め照明した原板上の
微細パターンから生じる回折光を開口数NAの投影光学
系の瞳面上に入射させて、該原板上の微細パターンを感
光性基板に投影して半導体デバイスを製造する際、該原
板上の微細パターンは周期的に配列した複数の格子パタ
ーンより成り、該感光性基板上に投影される該格子パタ
ーン像の一辺から垂直方向に測った距離をDとしたと
き、D≦λ/NAの範囲内に隣接する格子パターンがな
い部分的孤立パターンに対して線幅をLとしたとき、L
≦0.2(λ/NA)の補助パターンを該部分的孤立パ
ターンの一辺の少なくとも一部に平行に該一辺から垂直
方向に測った距離をSとしたとき、 0≦S≦0.1(λ/NA) の範囲内に設けていることを特徴とする半導体デバイス
の製造方法。 - 【請求項2】 主波長λの光束で斜め照明した原板上の
微細パターンから生じる回折光を開口数NAの投影光学
系の瞳面上に入射させて、該原板上の微細パターンを感
光性基板に投影して半導体デバイスを製造する際、該原
板上の微細パターンは線幅L、間隔Lで周期的に配列し
た複数の格子パターンより成り、該感光性基板上に投影
される該格子パターン像の一辺から垂直方向に測った距
離をDとしたとき、D≦λ/NAの範囲内に隣接する格
子パターンがない部分的孤立パターンの線幅をLaとし
たとき、 L≦La≦L+0.2(λ/NA) となるようにしたことを特徴とする半導体デバイスの製
造方法。 - 【請求項3】 主波長λの光束で斜め照明した原板上の
微細パターンから生じる回折光を開口数NAの投影光学
系の瞳面上に入射させて、該原板上の微細パターンを感
光性基板に投影して半導体デバイスを製造する際、該原
板上の微細パターンは周期的に配列した複数の格子パタ
ーンより成り、該感光性基板上に投影される該格子パタ
ーン像の一辺から垂直方向に測った距離をDとしたと
き、D≦λ/NAの範囲内に隣接する格子パターンがな
い部分的孤立パターン以外の一部の格子パターンの両側
に他の領域を通過する通過光束に比べて所定の位相差を
付与する位相シフト膜を施したことを特徴とする半導体
デバイスの製造方法。 - 【請求項4】 照明系から射出した主波長λの光束で原
板上の微細パターンを斜め照明し、該原板上の微細パタ
ーンから生じる回折光を開口数NAの投影光学系の瞳面
上に入射させて、該投影光学系により該原板上の微細パ
ターンを感光性基板に投影する投影露光装置において、
該原板上の微細パターンは周期的に配列した複数の格子
パターンより成り、該感光性基板上に投影される該格子
パターン像の一辺から垂直方向に測った距離をDとした
とき、D≦λ/NAの範囲内に隣接する格子パターンが
ない部分的孤立パターンに対して線幅をLとしたとき、
L≦0.2(λ/NA)の補助パターンを該部分的孤立
パターンの一辺の少なくとも一部に平行に該一辺から垂
直方向に測った距離をSとしたとき、 0≦S≦0.1(λ/NA) の範囲内に設けていることを特徴とする投影露光装置。
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