JPH06188169A - 結像方法及び該方法を用いる露光装置及び該方法を用いるデバイス製造方法 - Google Patents

結像方法及び該方法を用いる露光装置及び該方法を用いるデバイス製造方法

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JPH06188169A
JPH06188169A JP5212198A JP21219893A JPH06188169A JP H06188169 A JPH06188169 A JP H06188169A JP 5212198 A JP5212198 A JP 5212198A JP 21219893 A JP21219893 A JP 21219893A JP H06188169 A JPH06188169 A JP H06188169A
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pattern
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light
illumination
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JP5212198A
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English (en)
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Yasuyuki Unno
靖行 吽野
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Canon Inc
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周期性のパターンを最適な偏光状態の光束を
用いて高解像度で投影するようにした結像方法及び該方
法を用いる露光装置を得ること。 【構成】 照明系からの光束でレチクル面上の周期性の
あるパターンを照明し、該パターンから生じる回折光を
投影光学系の瞳に入射させて、該パターンの像をウエハ
面上に投影する際、偏光装置により該パターンの周期が
最短となる方向に対して略直交する方向に偏光面を有す
る直線偏光の光束を選択して投影していること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、結像方法及び該方法を
用いる露光装置及び該方法を用いるデバイス製造方法に
関する。
【0002】特に本発明は、ICやLSI、CCD、液
晶パネル、磁気ヘッド等の各デバイスを製造する際に有
用な結像方法及び該方法を用いる露光装置及び該方法を
用いるデバイス製造方法に関する。
【0003】この他本発明は、半導体素子の製造装置で
あるステッパーにおいてレチクル又はマスク(以下「レ
チクル」と称する)面上の線幅の小さい電子回路パター
ン(パターン)を適切なる光束で照明し、ウエハー面上
に高い解像力で投影することができる像投影方法及びそ
れを用いた露光装置に関するものである。
【0004】
【従来の技術】IC、LSI等の半導体チップの高集積
化に対する要求が高まっているので紫外光により照明し
た回路パターンを縮小投影して転写を行う所謂ステッパ
ー(縮小投影露光装置)の解像力の向上のために様々な
改良がなされている。
【0005】従来、解像力を高める方法として、縮小投
影レンズ系の開口数(NA)を大きくする方法、及び露
光光の波長を短くする方法等が採られてきた。又、最近
では、これらの方法とは別に位相シフト法や斜入射照明
方法等、特に周期性のある微細パターン(繰り返し微細
パターン)を結像するために有効な手法が提案されてい
る。
【0006】周期性のある微細なパターンの結像につい
て、以下に説明する。
【0007】図32は、3本の微細なスリットから成る
繰り返しパターンを示すグラフであり、グラフの横軸に
パターン位置Xを、縦軸に振幅透過率Tをとっている。
図中、透過率1の部分は光が透過し、透過率0の部分は
光が遮られる。
【0008】このような振幅透過率をもつ繰り返しパタ
ーンをコヒーレントな光で照明すると、入射光は0次,
+1次,−1次、及び他の高次の回折光へと分かれる。
このうち像の形成に寄与するのは投影光学系の瞳に入射
する回折光のみであり、一般には0次,+1次,−1次
の回折光が投影光学系の瞳に入射する。
【0009】図33は0次、,±1次の回折光の瞳上に
おける振幅を示す説明図である。図中100,101,
102はそれぞれ0次,+1次,−1次の回折光のピー
ク位置を、IAは振幅を表す。
【0010】図34は0次、±1次の回折光により形成
されるパターン像の強度分布を示している。縦軸は強度
Iを示している。通常の結像では、パターンの線幅が非
常に小さくなって0次の回折光しか投影光学系の瞳に入
射しなくなると、もはやパターンの像は形成されなくな
ってしまう。
【0011】これに対して位相シフト法では、光が上記
繰り返しパターンを透過する際、隣合うスリットからの
回折光の位相が180度ずれるようにパターンに細工を
することにより、投影光学系の瞳上で0次の回折光成分
が現れないようにし、パターンの像を+1次と−1次の
回折光によって形成している。
【0012】3本の微細スリットから成る繰り返しパタ
ーンを、位相シフト法を用いて投影した際に投影光学系
の瞳上にできる振幅分布を図35に示す。図中103,
104はそれぞれ+1次,−1次の回折光成分のピーク
位置を表す。この場合パターンの繰り返し周期を同じと
すればピーク位置103,104間の距離が図33の±
1次の回折光のピーク位置間の距離に比べて半分にな
る。位相シフト法を用いると、パターンの空間周波数を
見掛け上小さくすることができるので、より微細なパタ
ーンからの±1次の回折光が瞳上に入射する。従って、
解像度が向上する。
【0013】図33の瞳上の振幅分布は、パターンが描
かれた平面に対して垂直な方向から光を入射させた場合
のものであるが、この平面に斜めから光を入射させるこ
とによって、瞳上に振幅分布の位置を横方向にずらすの
が斜入射法である。
【0014】図36は瞳上に0次と+1次の回折光が入
るように繰り返しパターンに光を斜入射させたときの瞳
上の振幅分布を示す説明図である。図中105,106
はそれぞれ0次,+1次の回折光のピーク位置を表す。
【0015】図36に示す2つの回折光によって像を形
成することを考えれば、斜入射法でも、位相シフト法の
場合と同様に、より微細なパターンからの回折光が瞳上
に到達でき、解像度が向上する。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】前述した位相シフト法
や斜入射照明法による解像度の向上の効果には周期性の
パターンを照明する場合、光の偏光状態が大きくかかわ
っていることが本発明者の行ったシュミレーションの結
果から明らかになった。そのため、照明光の偏光状態を
パターンに対して最適な状態にしないと、位相シフト法
や斜入射照明法等を用いても大きな解像度の向上が得ら
れないという問題点が生じてくる。
【0017】本発明の目的は、微細パターンを結像する
のに好適な改良された結像方法及び該方法を用いる露光
装置及び該方法を用いてデバイス製造する方法を提供す
ることにある。
【0018】この他、本発明は周期性のあるパターンを
投影光学系で所定面上に投影する際、投影に用いる光束
の偏光状態をパターンの周期方向に対応させて適切に設
定することにより、高い解像力を維持しつつ高いコント
ラストで投影することができる半導体素子の製造に好適
な像投影方法及びそれを用いた露光装置の提供を目的と
する。更には高集積度の半導体素子の製造方法の提供を
目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】(1−1)本発明の第1
の形態は、ライン状のパターンを結像する結像方法にお
いて、前記パターンの長手方向に偏光した偏光ビームで
前記パターンを結像せしめることを特徴とする。
【0020】(1−2)本発明の第2の形態は、ライン
状のパターンを加工片上に結像し、該加工片上に前記パ
ターンを転写するデバイス製造方法において、前記パタ
ーンの長手方向に偏光した偏光ビームで前記パターンを
結像せしめることを特徴とする。
【0021】(1−3)本発明の第3の形態は、ライン
状のパターンで基板を露光する露光装置において、前記
パターンの長手方向に偏光した偏光ビームにより前記パ
ターンを照明する手段と前記照明手段により照明された
前記パターンを前記基板上に投影する手段とを有するこ
とを特徴とする。
【0022】(1−4)本発明の第4の形態は、ライン
状のパターンで基板を露光する露光装置において、前記
パターンを非偏光ビームで照明する照明手段と前記照明
手段により照明された前記パターンを前記パターンの長
手方向に偏光した偏光ビームにより前記基板上に投影す
る投影手段とを有していることを特徴とする。
【0023】(1−5)本発明の第5の形態は、繰り返
しパターンを結像する結像方法において、繰り返しの周
期が最も小さくなる方向と実質的に直交する方向に偏光
した偏光ビームで前記パターンを結像せしめることを特
徴とする。
【0024】(1−6)本発明の第6の形態は、繰り返
しパターンを加工片上に結像し、該加工片上に前記繰り
返しパターンを転写するデバイス製造方法において、繰
り返しの周期が最も小さくなる方向と実質的に直交する
方向に偏光した偏光ビームで前記パターンを結像してい
ることを特徴としている。
【0025】(1−7)本発明の第7の形態は、繰り返
しパターンで基板を露光する露光装置において、繰り返
しの周期が最も小さくなる方向と実質的に直交する方向
に偏光した偏光ビームにより前記パターンを照明する照
明手段と前記照明手段により照明された前記パターンを
前記基板上に投影する投影手段とを有することを特徴と
する。
【0026】(1−8)本発明の第8の形態は、繰り返
しパターンで基板を露光する露光装置において、前記パ
ターンを非偏光ビームで照明する照明手段と前記照明手
段により照明された前記パターンを繰り返しの周期が最
も小さくなる方向と実質的に直交する方向に偏光した偏
光ビームにより前記基板上に投影する手段とを有するこ
とを特徴とする。
【0027】(1−9)本発明において、偏光ビームで
パターンを照明するときには、当該パターンが形成され
た基板上に偏光板(膜)を形成したり、偏光ビームを発
するレーザー等の光源を設けたり、この照明の為の光学
系中に偏光板(膜)を設ける。
【0028】また、本発明において、非偏光ビームで照
明されたパターンを偏光ビームで結像するときには、当
該パターンが形成されたマスク等の基板上に偏光板
(膜)を形成したり、この結像の為の光学系中に偏光板
(膜)を設ける。
【0029】本発明の好ましい形態では、上記照明光学
系又は結像光学系の偏光板(膜)の方位を変え得るよう
当該偏光板(膜)を系の光軸の回りに回転できるよう構
成する。この構成により所望の方向に偏光した偏光ビー
ムが形成できる。
【0030】本発明の別の好ましい形態では、上記照明
光学系又は結像光学系中に1/2波長板(膜)を設け、
当該1/2波長板(膜)の光学軸の方位を変え得るよう
当該1/2波長板(膜)を系の光軸の回りに回転できる
よう構成する。この構成により所望の方向に偏光した偏
光ビームが形成できる。
【0031】又、本発明において、基板上に相異なるパ
ターンが形成されており、これらのパターンの長手方向
が互いに異なっていたり、これらのパターンの繰り返し
の周期が最も小さい方向(最小周期方向)が互いに異な
っているときには、夫々のパターンの長手方向又は/及
び最小周期方向に直交する方向、に対応した偏光ビーム
により各パターンを結像する。
【0032】このような結像を同時に行うとき各パター
ン毎にそれらに対応した偏光板(膜)を設けた状態で非
偏光ビームを供給したり、一つのパターン以外の他のパ
ターンにそれ又はそれらに対応した偏光を生じさせる為
の1/2波長板(膜)を設けた状態で前記一つのパター
ンに対応した偏光ビームを供給したりする。この偏光板
(膜)や1/2波長板(膜)はパターンの光入射側又は
光射出側の少なくとも一方に設けるとよい。
【0033】このような結像を順次行うとき、照明光学
系又は結像光学系を前記の好ましい形態の如く構成し、
各パターンに対応する偏光ビームを発生させる。
【0034】本発明の好ましい形態では前記パターンが
照明ビームにより斜方向から照明されたり、前記パター
ンに位相シフターが供給されたりし、前記パターンから
の実質的に2つの回折ビームにより結像が行われる。
【0035】(1−10)本発明の像投影方法は (1−10−イ)周期性のあるパターンを該パターンの
周期方向に対応した直線偏光の光束で照明し、該パター
ンを投影光学系により所定面上に投影するようにしたこ
とを特徴としている。
【0036】(1−10−ロ)周期性のあるパターンを
該パターンの配列方向と直交する方向に偏光面を有する
直線偏光の光束で照明し、該パターンから生じる回折光
を投影光学系の瞳に入射させて、該パターンを所定面上
に投影するようにしたことを特徴としている。
【0037】(1−10−ハ)照明系からの光束を直線
偏光の偏光方向を任意に変えて射出させることができる
偏光装置を介して周期性のあるパターンをその周期が最
短となる方向に対して略直交する方向に偏光面を有する
光束で照明し、該パターンから生じる回折光を投影光学
系の瞳に入射させて、該パターンを所定面上に投影する
ようにしたことを特徴としている。
【0038】(1−10−ニ)周期性のあるパターンを
照明し、該パターンを投影光学系により所定面上に投影
する際、該パターンの周期方向に対応した直線偏光の光
束を用いて投影していることを特徴としている。
【0039】(1−10−ホ)周期性のあるパターンを
照明し、該パターンから生じる回折光を投影光学系の瞳
に入射させて該パターンを所定面上に投影する際、該パ
ターンの配列方向と直交する方向に偏光面を有する直線
偏光の光束を用いて投影していることを特徴としてい
る。
【0040】(1−10−ヘ)照明系からの光束で周期
性のあるパターンを照明し、該パターンから生じる回折
光を投影光学系の瞳に入射させて該パターンを所定面上
に投影する際、偏光装置により該パターンの周期が最短
となる方向に対して略直交する方向に偏光面を有する光
束を選択して該パターンの投影を行っていることを特徴
としている。
【0041】(1−11)又、本発明の露光装置として
は (1−11−イ)照明系からの光束でレチクル面上の周
期性のあるパターンを照明し、該パターンから生じる回
折光を投影光学系の瞳に入射させて、該パターンの像を
ウエハー面上に投影する際、該パターンを該パターンの
周期が最短となる方向に対して略直交する方向に偏光面
を有する直線偏光の光束で照明していることを特徴とし
ている。
【0042】(1−11−ロ)照明系からの光束でレチ
クル面上の周期性のあるパターンを照明し、該パターン
から生じる回折光を投影光学系の瞳に入射させて、該パ
ターンの像をウエハー面上に投影する際、偏光装置によ
り該パターンの周期が最短となる方向に対して略直交す
る方向に偏光面を有する直線偏光の光束を選択して投影
していることを特徴としている。
【0043】
【実施例】まず本発明の各実施例を説明する前に、一般
的な結像特性のシュミレーションに用いられる所謂スカ
ラー回折理論と、本発明者がシュミレーションに用いた
上記スカラー回折理論よりも精度の高い理論について説
明する。
【0044】スカラー回折理論では、物体のパターンが
照明されると、そのパターンのフーリエ変換像が投影光
学系の入射瞳上に形成され、このフーリエ変換像を投影
光学系の開口数(NA)の範囲内で再びフーリエ変換し
て、像面上にある振幅分布のパターン像が形成される。
これを式で表現すると、像面上の点(x,y)における
振幅A(x,y)は
【0045】
【数1】 式中F(U(x1 ,y1 ))はパターンの振幅透過率U
(x1 ,y1 )のフーリエ変換であり、このフーリエ変
換を投影光学系の開口数で決まる瞳面の範囲内で再びフ
ーリエ変換している。但し式中(α,β)は瞳面上の座
標であり、F(U(x1 ,y1 ))は(α,β)の関数
になっている。
【0046】この式は照明光がコヒーレントな場合の式
であるが、照明光が部分コヒーレントな場合にも、扱い
は多少複雑になるが、基本的には同じである。
【0047】上に述べた式を用いたシュミレーションで
は、投影光学系の開口数が小さい場合は正しい結果が得
られるが、その開口数が大きくなるといくつかの問題が
生じることが、本発明者の行った検討により、明らかに
なった。
【0048】上式の一番の問題点は入射光の偏光状態が
考慮されていないことである。このことを図を用いて説
明する。説明には前述の3本のスリットより成る繰り返
しパターンの例を用いる。
【0049】図26は図33で示した瞳上の振幅分布
を、投影光学系のガウス像点110を基準とした参照球
面111上に描いている。像面112上の点110にお
ける振幅は、投影光学系の波面収差を無視すれば参照球
面111上の振幅の積分によって決まり、又、像面11
2上で点110から距離xだけずれた点における振幅
は、距離xと参照球面111上の座標から決まる、ある
位相差を考えて参照球面111上の振幅を、積分するこ
とによって計算される。
【0050】ここから先は、話を簡単にするために、点
110における振幅の計算に議論を限ることにする。
又、ここで座標軸の定義を行っておく。
【0051】図26に示すように光軸をz軸とし、紙面
内でz軸に垂直な軸をx軸、及び紙面に垂直な方向の軸
をy軸とする。上に述べたスカラー回折理論による考え
方では、点110における振幅は参照球面111上の振
幅をそのまま足し合わせた形で計算される。
【0052】光には偏光というものがあり、例え完全に
コヒーレントな光同士であっても、その偏光方向が異な
っていると完全には干渉しないし、それが例えば直交し
ていると干渉は全く起こらない。
【0053】繰り返しパターンを構成するスリットの長
手方向がy軸に平行で、繰り返しパターンがx軸方向に
周期を持つとして、z軸に平行な方向から光でスリット
を照明すれば参照球面111上では図26の振幅分布が
形成される。照明光がy軸方向(スリットに平行な方
向)に偏光した直線偏光光であり、投影光学系内で偏光
方向の変化が無視できるとすれば、上記の振幅分布の各
点における偏光方向も、照明光と同様に全ての位置でy
軸方向となる。
【0054】スリットで回折された光のうちy軸方向に
偏光した光のみで参照球面111上の振幅分布が形成さ
れているとすると、像面112上に達する光の偏光方向
もすべて同一となる。この場合も、点110における振
幅は参照球面111上の振幅をそのまま積分することに
よって求まる。
【0055】一方、照明光がx軸方向(スリットに直交
する方向)に偏光した直線偏光光である場合は図27に
示すように、参照球面111から点110に向けた代表
的な光線120〜124を考えた場合、偏光方向と光の
進行方向は直交するという条件から、光線120〜12
4の偏光方向はそれぞれ図中125〜129の矢印のよ
うになる。この場合の偏光はx,z両偏光成分を持って
おり、点110における振幅はそれぞれの偏光成分毎に
考える必要がある。点110における光の強度はそれぞ
れの偏光成分による振幅から得られる強度の合計とな
る。
【0056】次にこの考え方を適用してシュミレーショ
ンを行った結果について説明する。まず図33で説明し
た0次,+1次,−1次の回折光成分を用いる結像で
は、照明光の2つの偏光方向に対して、即ちスリットか
ら回折される光のうちx軸方向とy軸方向のどちらの方
向の偏光成分を用いるかによって得られる最終的な強度
分布はそれぞれ図28,図29のようになる。
【0057】図28は照明光の偏光方向がスリットに平
行な場合であり、像はy軸方向の偏光成分のみで形成さ
れる。一方、図29は照明光の偏光方向がスリットに垂
直な場合であり、像はx偏光成分及びz偏光成分の合計
として形成される。
【0058】同様のシュミレーションによって、位相シ
フト法や斜入射照明法のように、0次,+1次,−1次
の3つの回折光のうちの2つの回折光を用いる結像を評
価したものを、次に示す。
【0059】像面上の強度分布の結果のみを示すと、照
明光の偏光方向がy軸方向(スリットに平行)の場合は
図30に示す強度分布に、偏光方向がx軸方向(スリッ
トに垂直)の場合は図31に示す強度分布になる。
【0060】ここでは、偏光方向がスリットに垂直な場
合はz方向の偏光成分の影響で、偏光方向がスリットに
平行な場合に比べて、像のコントラストがかなり悪い。
通常の露光では照明光は無偏光の状態になっているの
で、強度分布は図30,図31の強度分布を平均したも
のになるが、その場合でも図31の強度分布に比べてコ
ントラストが劣化する。
【0061】このように、照明光の偏光方向が結像特性
に大きな影響を与えることが本発明者の行った精度の高
いシュミレーションの結果から明らかになった。
【0062】特に、解像度を高めるために位相シフト
法、又は斜入射照明法を適用した場合に、投影する周期
性のあるパターンに対して照明光の偏光方向を適切に制
御することにより、期待以上の解像度が得られる。
【0063】以上が本発明が行った結像特性に関するシ
ュミレーションの結果である。
【0064】次に本発明の各実施例について説明する。
【0065】図1は本発明の像投影方法を半導体素子や
CCDや液晶パネルや磁気ヘッド等のデバイス製造用の
ステッパー(ステップ&リピート型投影露光装置)に適
用したときの実施例1の要部概略図である。
【0066】図中、1は超高圧水銀灯等の光源である。
光源1から出た光はオプティカルインテグレーター2に
よって光量分布が均一化された、アパーチャー8と偏光
装置9を介して照明レンズ3によりレチクル4面上のパ
ターン(回路パターン)4aを照明する。レチクル4の
パターン4aで回折された光は、投影レンズ5に入射
し、投影レンズ5を介してステージ7の上に載った半導
体ウエハーー6上にパターン4aの像を形成している。
【0067】ここでオプティカルインテグレーター2か
ら射出した光は、その全ての光束が照明レンズ3に到達
するのではなく、オプティカルインテグレーター2に接
近して置かれた開口絞りである所のアパーチャー8によ
って照明に適した部分のみが選択され、選択された光は
偏光装置9を透過する際、その偏光状態が円又は楕円偏
光又は非偏光の状態から直線偏光に変換される。偏光装
置9は、直線偏光の偏光方向をパターン4aの繰り返し
の方向等の条件に応じて変えることができる。
【0068】レチクル4には、樽体ウエハーー6上への
転写を行うための線幅の小さい回路パターン4aが描か
れており、照明レンズ3を介してレチクル4に入射する
照明光は上記回路パターン4aに応じてレチクル4を透
過する。半導体ウエハーー6上にはレジスト等の感光材
料が塗布されており、そこに回路パターン4aの像を転
写することが可能になっている。
【0069】投影レンズ5はレチクル4上の回路パター
ン4aの像を半導体ウエハーー6上に所定の倍率に縮小
(一般に1/5又は1/10)して投影している。その
際、レチクル4と半導体ウエハーー6は、ステージ7を
駆動することによって所定の位置関係に調整される。半
導体ウエハーー6上のあるショットへの露光が終了する
と、半導体ウエハー6はステージ7によって水平方向に
所定量移動され、そこで、半導体ウエハーー6上の他シ
ョットの露光を行うことを繰り返す。
【0070】本実施例ではレチクル4上の回路パターン
4aとして図2に示すy方向に延びるスリットを5本x
方向に並べた、x方向に周期性を有する繰り返しパター
ンを用いている。図中10〜14が開口で、この開口1
0〜4の周囲は遮光部より成り、光はこの部分のみを透
過する。又、一点鎖線15はスリット状の開口10〜1
4の繰り返し方向(x方向)に引いた基準線であり、後
の説明で用いる。
【0071】ここでは、主光線がレチクル4に対して鉛
直な方向から傾いた光束でレチクル4を照明することに
より像のコントラストを向上させる。
【0072】図3は図2のパターン4aの一点鎖線15
に沿った断面図である。斜入射照明法により光束20,
21を傾ける方向としては、図3に示すようにパターン
4aが繰り返しているZX平面内で光束の主光線が斜め
になるようにする。この条件を満たすべく、本実施例で
はアパーチャー8の開口を図4に示すよう構成してい
る。尚、x軸はパターン4aの繰り返しの周期が最も小
さくなる方向に向いている。
【0073】図4において斜線部分22は光が通らない
ように遮光されている遮光領域である。2つの円形開口
23,24は光透過領域であり、この領域23,24か
らの光がパターン4aの結像に寄与する。図中、25は
円形開口23,24の中心を通るように引いた基準線で
ある。
【0074】図1のアパーチャー8で選択された照明光
は次に、偏光装置9に入射する。偏光装置9は図5に示
すように、偏光装置9の上面から入射する光の偏光成分
のうち、図中矢印26で示したy方向の偏光光のみを透
過させ、他の方向の偏光光は遮るような構造になってい
る。図中一点鎖線27は上記矢印26に直交する方向に
引いた基準線である。図1のレチクル4、アパーチャー
8、そして偏光装置9の水平面内での配置は、図2,
4,5中にそれぞれ示した基準線15,25,27がお
互いに平行になるように設定している。
【0075】以上のような構成により、斜入射照明光の
偏光方向をパターン4aのスリット方向に平行なy方向
になるようにして、即ちパターン4aの繰り返しの周期
が最小となるx方向に直交するようにして、パターン4
aの結像と焼付けを行うことにより、図30で説明した
ように高解像度で、かつコントラストの高い像を半導体
ウエハーー6上に得ている。レチクル4上のパターンと
してドット上の繰り返しパターンの場合も、同様の効果
がある。
【0076】次に本実施例において、レチクル4上のパ
ターン4aが、図2のように1方向に周期性のある単一
パターンのみでなく、図6に示すように各々が縦、横の
(y,x)の2方向に周期性のある2つのパターンを持
っている場合について説明する。
【0077】この場合、図6の破線30で囲まれた部分
の繰り返しパターンは上述の方法を用いることにより、
良好に投影転写を行うことができる。しかしながら破線
31で囲まれた部分の繰り返しパターンについては照明
光の偏光方向がスリットに直交する方向になるので同じ
ような効果は得られない。
【0078】そこで本実施例では、図6のレチクルを図
7と図8に示す2枚のレチクルに分割し、別々に露光し
ている。即ち図7のパターンについては前述した通り、
y方向に偏光した直線偏光光で焼付けを行い、図8のパ
ターンについては、パターンが繰り返す平面内で照明光
がレチクルに斜入射し、かつ照明光の偏光方向がスリッ
トの長手方向に平行な方向となるように、即ちx方向に
偏光した直線偏光光となるように、不図示の駆動装置に
よりアパーチャー8と偏光装置9を水平面内で光軸を中
心に90度回転させてから固定してから焼付けを行って
いる。この方法はスリットのパターンが縦、横の2方向
に限らず、他の方向になった場合も同様に適用可能であ
る。
【0079】又、図6に示すように一つのレチクルに2
種類の繰り返しパターンがある場合、レチクルと共役な
場所に設けたマスキングブレードを用いて各パターンを
順次照明するようにし、上記方法で各パターンを偏光光
で照明する。
【0080】本実施例ではレチクル上のパターンは5本
のライン&スペースで形成されているとして説明を行っ
たが、5本以外のライン&スペースパターンについても
同様に適用可能である。又、ライン&スペースの幅の比
は1対1に限られるものではなく、更にパターンの周期
がある程度不規則になった場合でも本発明は同様に適用
可能である。
【0081】又、本実施例において偏光装置9を照明レ
ンズ3とレチクル4との間又はレチクル4と投影レンズ
5との間又は投影レンズ5の内部(瞳面上)に配置して
も良い。
【0082】偏光装置9をレチクル4と投影レンズ5と
の間に配置したときは、偏光装置9によってレチクル4
上のパターン形状に応じてパターン4aで回折された回
折光のうち、特定の方向に偏光した偏光光が選択され、
この選択された偏光光束のみが投影レンズ5に入射する
ようになる。そしてこの偏光光束でパターン4aの像を
ウエハーー6上に投影する。
【0083】次に本発明の実施例2について説明する。
実施例2の装置構成は図1の実施例1と略同じである。
実施例2が実施例1と異なる点はレチクル4上のパター
ンに位相シフト法を適用していることである。
【0084】図9は本実施例のレチクル4上のパターン
4aの説明図である。同図に示すようにパターン4aが
5本のy方向に延びるスリット状の開口40〜44から
成っている点は図1の実施例1と同じであるが、図9の
パターンは斜線部分40,42,44に透過する光の位
相を部分41,43を透過する光に対して180度変化
させる位相シフターが設けられている点に特徴がある。
【0085】又、本実施例ではアパーチャー8の形状と
しては図10に示すように斜線部分45の遮光部で囲ま
れた中心の円形部分46の開口からの光のみが透過でき
るものを用いている。
【0086】本実施例では、パターン4aとアパーチャ
ー8を用いて実施例1と同様の偏光装置9を組み合わ
せ、図9中のパターン4aに対して、照明光の偏光方向
がスリットの長手方向に平行な方向(y方向)となるよ
うにしている。これによって位相シフト法を用いて良好
なパターンの焼付けを行っている。
【0087】又、レチクル4上のパターン4aが図9の
ように1種類でなく、図6のように相異なる方向に繰り
返しが生じている複数種の場合でも、実施例1と同様に
同じ向きのパターン毎にレチクルを複数枚用いたりマス
キングブレードを用いて分割して焼付けを行うことによ
り、対処できる。
【0088】次に本発明の実施例3について説明する。
実施例3の装置構成も図1の実施例1と略同じである。
【0089】本実施例ではレチクル4上のパターン4a
として、図11に示すものを用いる。図11中、4はレ
チクルであり、座標系を前記各実施例と同じくxy面を
レチクル4と平行、z軸をレチクル4に垂直になるよう
に定めておく。図11中、210〜214はパターンA
のスリット状開口部であり、開口部210〜214は矢
印215で示すx方向に繰り返しパターンを構成してい
る。
【0090】同様に220〜224はパターンBのスリ
ット状開口部であり、開口部220〜224は矢印22
5で示すy方向に繰り返しパターンを構成している。パ
ターンA、パターンBの夫々に位相シフト法が適用され
ている。位相シフト法を適用したパターンA,Bの詳細
を図12を用いて説明する。
【0091】図12は図11に示したパターンAについ
て矢印215に沿った断面を描いたものである。図12
中、230は透明なガラス基板であり、斜線部231は
クロムより成る遮光部である。遮光部231と開口部2
10〜214により周期パターンAが形成されている。
位相シフト法は、開口部を透過する光の位相を隣り合う
開口部の間で180度ずつ変化させることにより、結像
系の解像度を向上させるものであり、図12中の32〜
34がそこを透過する光の位相を180度変化させる位
相シフターを示している。
【0092】周期パターンBに関しても矢印225に沿
った断面図は図12と同様になる。位相シフト法を適用
したパターンの結像には、レチクル4に垂直な方向(z
方向)から照明を行えば良いので、アパーチャー8とし
ては図13に示すように、周辺の斜線部240が遮光
部、中心の241が開口となっているものを用いる。
【0093】本実施例では偏光装置9として図14に示
すものを適用する。偏光装置9は、そこに入射する光の
うち図14中、両矢印50で示したy方向の偏光光のみ
を透過させるように構成されている。即ち、本実施例に
おけるステッパーの照明光は、偏光装置9を透過した後
はy軸方向に偏光面を有する直線偏光光となる。
【0094】以上の構成でレチクル4上のパターン4a
を照明すると、パターンA,Bと照明光の偏光方向の関
係は図15及び図16に示すようになる。即ち、パター
ンAに対しては、図15に示すように偏光方向60はパ
ターンを構成するスリットの長手方向と平行になり、こ
れは前述の通り解像度が向上する条件を満たす。
【0095】一方パターンBに対しては図16に示すよ
うに偏光方向61はパターンを構成するスリットの長手
方向に垂直になっており、このままではパターンBに対
してはパターンAほどの解像度の改善はできない。
【0096】そこで本実施例ではパターンBに入射する
直線偏光光束の偏光面を90度回転させて、パターンB
のスリットに平行な方向の直線偏光光束でパターンBを
照明できるようにしている。
【0097】図17は図11と同様、パターンA,パタ
ーンBを示した、レチクル4の平面図であるが、図17
のレチクル4はパターンBの直前に入射する直線偏光光
束の偏光面を90度回転させる偏光変換装置70を偏光
している点が特徴である。偏光変換装置70としては、
例えば1/2波長板を適用できる。1/2波長板を適用
した際の偏光面回転の様子を図24を用いて説明する。
【0098】図18中、矢印80の方向に進み両矢印8
1の方向(y方向)に偏光した直線偏光光束に対して偏
光変換装置(ここでは1/2波長板)の光学軸82の方
向をx軸と45度の角度をなすように配置すると、偏光
変換装置70を透過した後の光束は、矢印83の方向に
進み、両矢印84で示すようにx軸方向に偏光した直線
偏光光束に変換される。
【0099】偏光変換装置70をパターンBの直前に配
置することにより、パターンBと照明光束の偏光方向の
関係は図19に示すようになる。即ち、両矢印90が示
す偏光の方向がパターンBを構成するスリットと平行な
関係になるため、パターンBに対してもパターンAと同
様の解像度の向上が実現できることになる。
【0100】偏光変換装置70として旋光性を持った光
学物質を適用すれば、直線偏光光束の偏光面の回転の大
きさは偏光変換装置70の厚みによって制御することが
可能になり、その場合には厚みの制御により直線偏光光
束の偏光面の回転角度が90度以外の様な値に設定でき
るため、様々な方向の繰り返しパターンに対して解像度
の向上が可能となる。
【0101】本実施例では照明を行うパターンには位相
シフト法が適用されているとして説明を行ったが、斜入
射照明法を用いた場合でも適用することができるのは言
うまでもない。
【0102】以上の各実施例において偏光装置9をレチ
クル1の表面又は裏面上に形成する変形例がある。
【0103】図20は本発明の像投影方法を半導体素子
の製造用のステッパーに適用したときの実施例4の要部
概略図である。図中、図1で示した要素と同一要素には
同符番を付している。
【0104】図20において、光源1、オプティカルイ
ンテグレーター2、照明レンズ3、レチクル4、投影レ
ンズ5、半導体ウエハー6、ステージ7等はそれぞれ図
1のものと同様であるのでここでは省略する。
【0105】実施例4が実施例1〜3と異なる点は、偏
光装置の設置されている光路中の位置である。本実施例
では偏光装置59をレチクル54の直前(照明レンズ3
とレチクル54の間)に配置し、レチクル54に入射す
る光の偏光状態をレチクル54の直前で制御する構成に
なっている。
【0106】ここで、本実施例のレチクル54上のパタ
ーン54aは図21に示すように縦方向(y方向)に延
びるスリット60〜64より成る繰り返しパターンと横
方向(x方向)に延びるスリット65〜69より成る繰
り返しパターンとからなっている。このように、縦横方
向のパターンに対して斜入射照明で解像度を向上させる
には、アパーチャー8の開口を図22のようにすれば良
い。
【0107】図22中の斜線部70は遮光部で4隅に設
けた円形開口部71〜74が光透過部となっており、こ
の開口71〜74からの光をレチクル4に斜め入射させ
る。
【0108】本実施例ではこのような斜入射照明法に対
して、パターン54aに入射する光の偏光方向がスリッ
トの長手方向に対して常に平行になるように、偏光装置
59を配置したものである。
【0109】図21中の59a,59bは入射した光の
うちある一つの方向に偏光した直線偏光光のみを透過さ
せる偏光部材であり、偏光部材59aは入射した光のう
ちスリット60〜64の長手方向に平行な方向(y方
向)、に偏光した偏光光のみを透過するように設置され
ている。
【0110】一方、偏光部材59bはスリット65〜6
9の長手方向に平行な方向(x方向)に偏光した偏光光
のみを透過させるように配置されている。偏光装置59
としては、薄膜状の偏光板をその偏光軸方向を対応する
パターンに合わせて決めてレチクル54上に貼りつけた
もの等が適用可能である。
【0111】本実施例では、レチクル54上のパターン
54aとして縦横2方向に延びるスリットを持つものに
ついて説明したが、それ以外の方向に延びるスリットを
持つパターンに対しても同様に適用可能である。
【0112】尚、本実施例において偏光装置9をレチク
ル54の直後(レチクル54と投影レンズ55との間)
に配置しても良い。
【0113】このとき偏光装置9はレチクル54上に種
々の方向に延びるスリットがあってもスリットから回折
された光のうち、それぞれの方向のスリット毎に独立に
スリットの長手方向に偏光した偏光光を選択できるよう
にし、そして、この偏光光で結像するようにしている。
【0114】次に本実施例の実施例5について説明す
る。実施例5の装置構成は図1の実施例1と略同じであ
る。実施例5が実施例4と異なるのはレチクル4上のパ
ターンに位相シフト法を適用していることである。
【0115】図23は本実施例のレチクル54面上のパ
ターン54aの説明図である。同図に示すレチクル54
上のパターンは縦方向(y方向)に延びるスリット80
〜84、及び横方向(x方向)に延びるスリット85〜
89から構成されている点では図21のパターンと同様
であるが、本実施例では図中のスリットで斜線が施され
ている部分80,82,84,85,87,89に透過
する光の位相を部分81,83,86,88を透過する
光に対して180度変化させる位相シフト部材を設けて
いる点が異なっている。
【0116】59a,59bは偏光部材であり、レチク
ル54に円もしくは楕円に偏光した光もしくは非偏光光
が入射したときに、その光のうちスリットの長手方向に
偏光した偏光光のみをスリットに入射させている。又、
アパーチャー8としては実施例2の場合と同様図13に
示したものを用いている。
【0117】本実施例では以上のような構成によって、
位相シフト法によって解像度の向上を図り、かつレチク
ル54上に縦横方向のパターンがある場合でも、各パタ
ーンに適した偏光光で半導体ウエハー6上に結像してい
る。
【0118】ここではレチクル54上のパターンとして
縦横2方向に延びるスリットを持つもので説明したが、
それ以外の方向に延びるスリットを持つパターンに対し
ても同様に適用可能である。
【0119】ここではレチクル上のパターンが5本のラ
イン&スペースで形成されている場合を例にとり示した
が、5本以外のライン&スペースパターンについても同
様に適用可能である。又、ライン&スペースの幅の比は
1対1に限られるものではなく、更にパターンの周期性
がある程度不規則になった場合でも同様に適用可能であ
る。
【0120】又、ランプと偏光装置を用いず、直線偏光
光を発するレーザーを露光用の光源としても良い。又偏
光装置を用いるときやレーザーを用いるときに1/2波
長板を光路に入れ、これを回転させて所望の偏光光を作
るようにしても良い。
【0121】次に上記説明した露光装置を利用したデバ
イス製造方法の実施例を説明する。図24は半導体素子
(ICやLSI等の半導体チップ、あるいは液晶パネル
やCCD等)の製造のフローを示す。
【0122】ステップ1(回路設計)では半導体素子の
回路設計を行なう。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。
【0123】一方、ステップ3(ウエハー製造)ではシ
リコン等の材料を用いてウエハーを製造する。ステップ
4(ウエハープロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意し
たマスクとウエハーを用いてリソグラフィ技術によって
ウエハー上に実施例の回路を形成する。
【0124】次のステップ5(組み立て)は後工程と呼
ばれ、ステップ4によって作成されたウエハーを用いて
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素子の動作確認テスト、耐久
性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体
素子が完成し、これが出荷(ステップ7)される。
【0125】図25は上記ウエハープロセスの詳細なフ
ローを示す。
【0126】ステップ11(酸化)ではウエハーの表面
を酸化させる。ステップ12(CVD)ではウエハー表
面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)では
ウエハー上に電極を蒸着によって形成する。ステップ1
4(イオン打込)ではウエハーにイオンを打ち込む。ス
テップ15(レジスト処理)ではウエハーに感光剤を塗
布する。ステップ16(露光)では上記説明した露光装
置によってマスクの回路パターンをウエハーに焼付け露
光する。ステップ17(現像)では露光したウエハーを
現像する。ステップ18(エッチング)では現像したレ
ジスト像以外の部分を削り取る。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、ウエハー上に多重に回路パターンが形成される。
【0127】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体素子を製造することが
できる。
【0128】
【発明の効果】本発明によれば以上のように各要素を設
定することにより、微細パターンを結像するのに好適
な、改良された結像方法及び該方法を用いる露光装置及
び該方法を用いてデバイスを製造する方法を達成するこ
とができる。
【0129】この他本発明によれば以上のように周期性
のあるパターンを投影光学系で所定面上に投影する際、
投影に用いる光束の偏光状態をパターンの周期方向に対
応させて適切に設定することにより、高い解像力を維持
しつつ高コントラストで投影することができる半導体素
子の製造に好適な像投影方法及び露光装置、更には製造
方法を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の像投影方法をステッパーに適用し
たときの実施例1の要部概略図
【図2】 図1のレチクルの説明図
【図3】 図1のレチクルに対する照明光の様子を示
す説明図
【図4】 図1のアパーチャーの説明図
【図5】 図1の偏光装置の説明図
【図6】 図1のレチクルの他の実施例の説明図
【図7】 図6の一部分の説明図
【図8】 図6の一部分の説明図
【図9】 本発明の実施例2にかかるレチクルの説明
【図10】 本発明の実施例2にかかるアパーチャーの
説明図
【図11】 レチクル上のパターンを表す図
【図12】 図11のレチクル上のパターンの断面を表
す図
【図13】 本発明の実施例3に係るアパーチャーを表
す図
【図14】 本発明の実施例3に係る偏光装置を表す図
【図15】 図11のパターンと照明光の偏光の関係を
表す図
【図16】 図11のパターンと照明光の偏光の関係を
表す図
【図17】 本発明の実施例3に係るレクチル上のパタ
ーンを表す図
【図18】 本発明の実施例3に係る偏光変換装置の働
きを表す図
【図19】 図17のパターンと照明光の偏光の関係を
表す図
【図20】 本発明の像投影方法をステッパーに適用し
たときの実施例4の要部概略図
【図21】 図11の一部分の説明図
【図22】 図11の一部分の説明図
【図23】 本発明の実施例5に係るレチクルの説明図
【図24】 本発明に係る半導体素子の製造方法のフロ
ーチャート図
【図25】 本発明に係る半導体素子の製造方法におけ
るウエハープロセスのフローチャート図
【図26】 瞳上の振幅分布を表す説明図
【図27】 光線の角度による偏光方向の違いを説明す
るための説明図
【図28】 スリットに平行な方向に偏光した光を用い
たときの像面上の強度分布を表す説明図
【図29】 スリットに垂直な方向に偏光した光を用い
たときの像面上の強度分布を表す説明図
【図30】 スリットに平行な方向に偏光した光を用い
たときの位相シフト法、斜入射照明による像面上の強度
分布の説明図
【図31】 スリットに垂直な方向に偏光した光を用い
たときの位相シフト法、斜入射照明による像面上の強度
分布の説明図
【図32】 繰り返しパターンの振幅透過率を表す説明
【図33】 瞳上の振幅分布を表す説明図
【図34】 像面上の強度分布を表す説明図
【図35】 位相シフト法を用いた場合の瞳上の振幅分
布を表す説明図
【図36】 斜入射照明を用いた場合の瞳上の振幅分布
を表す説明図
【符号の説明】
1 光源 2 オプティカルインテグレーター 3 照明レンズ 4 レチクル 5 投影レンズ 6 半導体ウエハー 7 ステージ 8 アパーチャー 9 偏光装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G11B 5/31 M 8947−5D

Claims (46)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ライン状のパターンを該パターンの長手
    方向に偏光した偏光ビームで結像していることを特徴と
    する結像方法。
  2. 【請求項2】 前記偏光ビームにより前記パターンを照
    明していることを特徴とする請求項1の結像方法。
  3. 【請求項3】 偏光していないビームにより前記パター
    ンを照明し、前記パターンからのビームから前記偏光ビ
    ームを抽出していることを特徴とする請求項1の結像方
    法。
  4. 【請求項4】 前記パターンの結像が実質的に前記パタ
    ーンからの2つの回折ビームにより行われていることを
    特徴とする請求項1,2又は3の結像方法。
  5. 【請求項5】 前記パターンに照明用のビームが斜入射
    していることを特徴とする請求項4の結像方法。
  6. 【請求項6】 前記パターンは位相シフターを備えてい
    ることを特徴とする請求項4の結像方法。
  7. 【請求項7】 ライン状のパターンを加工片上に前記ラ
    インの長手方向に偏光した偏光ビームで結像し、該加工
    片上に前記パターンを転写してデバイスを製造している
    ことを特徴とするデバイス製造方法。
  8. 【請求項8】 前記偏光ビームにより前記パターンを照
    明していることを特徴とする請求項7のデバイス製造方
    法。
  9. 【請求項9】 非偏光ビームにより前記パターンを照明
    し、前記パターンからのビームから前記偏光ビームを抽
    出していることを特徴とする請求項7のデバイス製造方
    法。
  10. 【請求項10】 前記パターンの結像が実質的に前記パ
    ターンからの2つの回折ビームにより行われていること
    を特徴とする請求項7のデバイス製造方法。
  11. 【請求項11】 前記パターンに照明用のビームが斜入
    射していることを特徴とする請求項10のデバイス製造
    方法。
  12. 【請求項12】 前記パターンは位相シフターを備えて
    いることを特徴とする請求項10のデバイス製造方法。
  13. 【請求項13】 ライン状のパターンを照明手段により
    前記パターンの長手方向に偏光した偏光ビームで照明
    し、前記照明手段からの偏光ビームで照明された前記パ
    ターンを投影手段により基板上に投影し、露光するよう
    にしたことを特徴とする露光装置。
  14. 【請求項14】 前記照明手段は前記パターンに前記偏
    光ビームを斜入射させていることを特徴とする請求項1
    3の露光装置。
  15. 【請求項15】 ライン状のパターンを照明手段により
    非偏光ビームで照明し、前記照明手段からの非偏光ビー
    ムで照明された前記パターンを投影手段により前記パタ
    ーンの長手方向に偏光した偏光ビームにより基板上に投
    影し、露光するようにしたことを特徴とする露光装置。
  16. 【請求項16】 前記照明手段は前記パターンに前記非
    偏光ビームを斜入射させていることを特徴とする請求項
    15の露光装置。
  17. 【請求項17】 繰り返しパターンを繰り返しの周期が
    最も小さくなる方向と実質的に直交する方向に偏光した
    偏光ビームで結像していることを特徴とする結像方法。
  18. 【請求項18】 前記偏光ビームにより前記パターンを
    照明していることを特徴とする請求項17の結像方法。
  19. 【請求項19】 偏光していないビームにより前記パタ
    ーンを照明し、前記パターンからのビームから前記偏光
    ビームを抽出していることを特徴とする請求項17の結
    像方法。
  20. 【請求項20】 前記パターンはラインとスペースより
    成るパターンを含んでいることを特徴とする請求項17
    の結像方法。
  21. 【請求項21】 前記パターンはドット状のパターンを
    含んでいることを特徴とする請求項17の結像方法。
  22. 【請求項22】 前記パターンの結像が実質的に前記パ
    ターンからの2つの回折ビームにより行われていること
    を特徴とする請求項17,18,19,20又は21の
    結像方法。
  23. 【請求項23】 前記パターンに照明用のビームが斜入
    射していることを特徴とする請求項22の結像方法。
  24. 【請求項24】 前記パターンは位相シフターを備えて
    いることを特徴とする請求項22の結像方法。
  25. 【請求項25】 繰り返しパターンを加工片上に前記繰
    り返しの周期が最も小さくなる方向と実質的に直交する
    方向に偏光した偏光ビームで結像し、該加工片上に前記
    繰り返しパターンを転写し、デバイスを製造しているこ
    とを特徴とするデバイス製造方法。
  26. 【請求項26】 前記偏光ビームにより前記パターンを
    照明していることを特徴とする請求項25のデバイス製
    造方法。
  27. 【請求項27】 非偏光ビームにより前記パターンを照
    明し、前記パターンからのビームから前記偏光ビームを
    抽出していることを特徴とする請求項25のデバイス製
    造方法。
  28. 【請求項28】 前記パターンはラインとスペースより
    成るパターンを含んでいることを特徴とする請求項25
    のデバイス製造方法。
  29. 【請求項29】 前記パターンはドット状のパターンを
    含んでいることを特徴とする請求項25のデバイス製造
    方法。
  30. 【請求項30】 前記パターンの結像が実質的に前記パ
    ターンからの2つの回折ビームにより行われていること
    を特徴とする請求項25,26,27,28又は29の
    デバイス製造方法。
  31. 【請求項31】 前記パターンに照明ビームが斜入射し
    ていることを特徴とする請求項30のデバイス製造方
    法。
  32. 【請求項32】 前記パターンは位相シフターを備えて
    いることを特徴とする請求項30のデバイス製造方法。
  33. 【請求項33】 繰り返しパターンを照明手段により前
    記繰り返しの周期が最も小さくなる方向と実質的に直交
    する方向に偏光した偏光ビームで照明し、前記照明手段
    からの偏光ビームで照明された前記パターンを投影手段
    により基板上に投影し、露光するようにしたことを特徴
    とする露光装置。
  34. 【請求項34】 前記照明手段は前記パターンに前記偏
    光ビームを斜入射させていることを特徴とする請求項3
    3の露光装置。
  35. 【請求項35】 繰り返しパターンを照明手段により非
    偏光ビームで照明し、前記照明手段からの非偏光ビーム
    で照明された前記パターンを投影手段により繰り返しの
    周期が最も小さくなる方向と実質的に直交する方向に偏
    光した偏光ビームにより基板上に投影し、露光するよう
    にしたことを特徴とする露光装置。
  36. 【請求項36】 前記照明手段は前記パターンに前記非
    偏光ビームを斜入射させていることを特徴とする請求項
    35の露光装置。
  37. 【請求項37】 周期性のあるパターンを該パターンの
    周期方向に対応した直線偏光の光束で照明し、該パター
    ンを投影光学系により所定面上に投影するようにしたこ
    とを特徴とする像投影方法。
  38. 【請求項38】 周期性のあるパターンを該パターンの
    配列方向と直交する方向に偏光面を有する直線偏光の光
    束で照明し、該パターンから生じる回折光を投影光学系
    の瞳に入射させて、該パターンを所定面上に投影するよ
    うにしたことを特徴とする像投影方法。
  39. 【請求項39】 照明系からの光束を直線偏光の偏光方
    向を任意に変えて射出させることができる偏光装置を介
    して周期性のあるパターンをその周期が最短となる方向
    に対して略直交する方向に偏光面を有する光束で照明
    し、該パターンから生じる回折光を投影光学系の瞳に入
    射させて、該パターンを所定面上に投影するようにした
    ことを特徴とする像投影方法。
  40. 【請求項40】 照明系からの光束でレチクル面上の周
    期性のあるパターンを照明し、該パターンから生じる回
    折光を投影光学系の瞳に入射させて、該パターンの像を
    ウエハー面上に投影する際、該パターンを該パターンの
    周期が最短となる方向に対して略直交する方向に偏光面
    を有する直線偏光の光束で照明していることを特徴とす
    る露光装置。
  41. 【請求項41】 周期性のあるパターンを照明し、該パ
    ターンを投影光学系により所定面上に投影する際、該パ
    ターンの周期方向に対応した直線偏光の光束を用いて投
    影していることを特徴とする像投影方法。
  42. 【請求項42】 周期性のあるパターンを照明し、該パ
    ターンから生じる回折光を投影光学系の瞳に入射させて
    該パターンを所定面上に投影する際、該パターンの配列
    方向と直交する方向に偏光面を有する直線偏光の光束を
    用いて投影していることを特徴とする像投影方法。
  43. 【請求項43】 照明系からの光束で周期性のあるパタ
    ーンを照明し、該パターンから生じる回折光を投影光学
    系の瞳に入射させて該パターンを所定面上に投影する
    際、偏光装置により該パターンの周期が最短となる方向
    に対して略直交する方向に偏光面を有する光束を選択し
    て該パターンの投影を行っていることを特徴とする像投
    影方法。
  44. 【請求項44】 照明系からの光束でレチクル面上の周
    期性のあるパターンを照明し、該パターンから生じる回
    折光を投影光学系の瞳に入射させて、該パターンの像を
    ウエハー面上に投影する際、偏光装置により該パターン
    の周期が最短となる方向に対して略直交する方向に偏光
    面を有する直線偏光の光束を選択して投影していること
    を特徴とする露光装置。
  45. 【請求項45】 回路パターンを持った原版とウエハー
    とを用意する工程と、請求項37,38,39,41,
    42,43のいずれかの方法によって原版の回路パター
    ンをウエハーに露光転写する工程を有することを特徴と
    する半導体素子製造方法。
  46. 【請求項46】 請求項45の製造方法によって製造さ
    れたことを特徴とする半導体素子。
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