JPH1012524A - 露光装置および露光方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変形照明露光法における焦点深度のパターン
依存性を低減する。 【解決手段】 異なる種類の第１と第２のパターンを形
成するに際し変形照明法を用いる場合、第１のパターン
に対する第１の露光を行なった後に、変形照明アパーチ
ャ１を所定角度回転させて、その後に第２のパターンの
露光のための第２の露光を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、露光装置および
露光方法に関し、特に、変形照明法を用いてデバイス上
に複数の種類のパターンを形成する場合でも、特定のパ
ターンに対する焦点深度の極端な低下を効果的に抑制す
ることが可能となる露光装置および露光方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、露光装置の２次光源面形状を
最適化することにより露光光の波長およびそれ以下の寸
法の微細パターンの焦点深度を向上させることができ
る、変形照明法あるいは斜入射照明法は知られている。
図１０（ａ）には、変形照明法において用いられるアパ
ーチャ（以下、「変形照明アパーチャ」と称する）１の
一例が示されている。

【０００３】変形照明アパーチャ１は、遮光部１ａと透
光部１ｂとを備えている。この場合であれば、遮光部１
ａは、直交する座標系１３ａ，１３ｂに沿って延在する
ように形成されている。このような変形照明アパーチャ
１を用いた場合、遮光部１ａの寸法Ｘを大きくすること
により、座標系１３ａ，１３ｂと平行あるいは直交する
方向に延びるパターン（以下単に「０°／９０°パター
ン」と称する）に対する焦点深度を増大させることが可
能となる．それにより、この０°／９０°パターンに対
する焦点深度を向上させることが可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、デバイ
ス上には、上記の０°／９０°パターン以外の種類のパ
ターンが形成される場合がある。たとえば、座標系１３
ａ，１３ｂと４５°あるいは１３５°の角度をなすパタ
ーン（以下単に「４５°／１３５°パターン」と称す
る）が形成される場合がある。この４５°／１３５°パ
ターンはデバイスの集積度の向上のため必要不可欠であ
るが、このような４５°／１３５°パターンが存在する
場合には、上記のように、変形照明アパーチャ１の遮光
部１ａの寸法Ｘを大きくすることにより、４５°／１３
５°パターンの焦点深度は減少してしまう。

【０００５】図１０（ｂ）には、０°／９０°パターン
と４５°／１３５°パターンとについての焦点深度とパ
ターンピッチとの関係が示されている。この図１０
（ｂ）に示されるように、図１０（ａ）に示される変形
照明アパーチャ１を用いた場合、特にパターンピッチの
小さい領域において、４５°／１３５°パターンの焦点
深度が０°／９０°パターンの焦点深度よりも格段に小
さいのがわかる。この傾向は、図１０（ｂ）において矢
印で示されるように、変形照明アパーチャ１の遮光部１
ａの寸法Ｘを増大させるにつれてさらに顕著なものとな
る。したがって、従来の変形照明法では、デバイス上に
複数の種類のパターン（０°／９０°パターンや４５°
／１３５°パターンなど）が形成された場合に、そのす
べてのパターンに対して焦点深度を向上させることはで
きないという問題点があった。

【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものである。この発明の目的は、デバイス
上に複数の種類のパターンが形成された場合において
も、変形照明法を用いたことによるある特定のパターン
に対する焦点深度の極端な低下を効果的に抑制すること
が可能となる、露光装置および露光方法を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る露光装置
は、変形照明用のアパーチャ（絞り）を有するものであ
ることを前提とする。そして、この発明に係る露光装置
は、露光プロセス中にアパーチャを選択的に光軸を中心
として回転させる回転機構を備えている。

【０００８】上記のように、回転機構を有することによ
り、１つの露光プロセス中に必要に応じてアパーチャを
回転させることが可能となる。それにより、たとえば、
１つの露光プロセス中において、０°／９０°パターン
に対して露光を行なった後に、アパーチャを４５°回転
させ、引続いて４５°／１３５°パターンに対して露光
を行なうことが可能となる。つまり、１つの露光プロセ
スを多段階に分割し、０°／９０°パターンや４５°／
１３５°パターンといった異なる種類のパターンに対
し、適切な条件で露光を行なうことが可能となる。その
結果、０°／９０°パターンや４５°／１３５°パター
ンといった異なる種類の配線パターンがデバイス上に形
成された場合においても、ある特定の種類のパターンに
対し焦点深度が極端に低下することを効果的に抑制する
ことが可能となる。

【０００９】なお、露光装置は光源を有するとともに、
この光源と回転機構とに接続される制御部をさらに備え
ることが好ましい。この制御部は、光源からの光の照射
を一旦中断させた後に、回転機構を作動させる機能を有
する。このような制御部を有することにより、１つの露
光プロセス中において、上記のような多段階の露光を行
なうことが可能となる。

【００１０】上記の制御部は、好ましくは、デバイス上
のパターンに応じて露光ドーズ量を変化させるための露
光ドーズ量制御手段を含む。このような露光ドーズ量制
御手段を有することにより、上記の多段階の露光工程に
おいて、各段階の露光ドーズ量を適切に調整することが
可能となる。それにより、寸法規制のあまり厳しくない
パターンに対する露光ドーズ量を、寸法規制の厳しいパ
ターンに対する露光ドーズ量よりも低減することが可能
となる。その結果、各パターンの要求に応じた露光を行
なうことが可能となる。

【００１１】また、上記の露光装置は、さらに、光軸か
らのアパーチャの位置ずれを補正するための位置補正機
構を備えることが好ましい。それにより、アパーチャを
回転させた後にアパーチャが光軸に対して位置ずれした
としても、その位置ずれを補正することが可能となる。
それにより、アパーチャを回転させた後においても、高
精度な露光を行なうことが可能となる。

【００１２】この発明に係る露光方法は、変形照明用の
アパーチャを用いる露光方法であることを前提とする。
そして、この発明に係る露光方法は、露光プロセス中
に、光軸を中心としてアパーチャを回転させるステップ
を備える。

【００１３】このように、露光プロセス中にアパーチャ
を回転させるステップを備えることにより、１つの露光
プロセス中において多段階の露光を行なうことが可能と
なる。この場合の多段階とは、０°／９０°パターンや
４５°／１３５°パターンといった異なる種類のパター
ンに対する露光のことを意味するものとする。このよう
な多段階の露光を行なうことにより、上記のような種類
の異なるパターンに対してそれぞれ適切な条件での露光
を行なうことが可能となる。その結果、デバイス上に複
数の種類のパターンが形成された場合においても、ある
特定のパターンに対する焦点深度が極端に低下するのを
効果的に抑制することが可能となる。

【００１４】なお、半導体デバイス上に第１と第２の異
なる種類のパターンが形成された場合には、上記の露光
プロセス中に第１と第２の露光ステップを組込むことが
好ましい。この場合、第１と第２の露光ステップの間
に、上記のアパーチャを回転させるステップを組込む。

【００１５】また、上記の第１と第２の露光ステップの
露光ドーズ量は、第１と第２のパターンに対して要求さ
れる焦点深度などの特性に応じて調整されることが好ま
しい。それにより、第１と第２のパターンに対して要求
される寸法規制に応じて、それぞれのパターンに対する
露光における焦点深度の向上の程度を調整することが可
能となる。

【００１６】また、上記の露光プロセスで使用される露
光装置の光源がパルス源である場合には、アパーチャの
回転数は、パルス源から発せられる光のパルス間でアパ
ーチャが所定の角度回転するように光のパルス発振周波
数に応じて決定されることが好ましい。それにより、光
源から発せられる光のパルス間でアパーチャを所定の角
度だけ回転させることができるので、１つの露光プロセ
ス中において、露光を中断することなく多段階の露光ス
テップを行なうことが可能となる。その結果、上記の各
露光方法の場合よりもスループットを向上させることが
可能となる。

【００１７】また、上記のアパーチャは遮光部と透光部
とを有しており、遮光部の上面の面積がアパーチャの中
央部から周縁部に向かうにつれて徐々に変化することが
好ましい。このようなアパーチャを用いることにより、
このアパーチャを回転させることによってアパーチャの
中央部から周縁部に向かって段階的に光の透過率を変化
させることが可能となる。従来の輪帯照明法のようにア
パーチャを透過する光の透過率が急激に変化した場合に
は、遮光部と透光部の境界付近のパターンのピッチによ
り回折光の干渉条件が断続的に変化する。それにより、
光近接効果による寸法変動量が大きく変化するため、結
果として転写特性や寸法の制御が困難となってしまう。
それに対し、上記のように、アパーチャの光の透過率を
段階的にかつ徐々に変化させることにより、転写特性や
寸法の制御性の低下を抑制することが可能となる。それ
に伴い、図７に示されるように、密集パターン（パター
ンピッチの小さいパターン）と孤立パターン（パターン
ピッチの大きいパターン）との中間領域のパターンの焦
点深度をも改善することが可能となるばかりでなく、露
光パワーの低下量を抑制することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図９を用いて、この
発明の実施の形態について説明する。

【００１９】（実施の形態１）図１は、この発明の実施
の形態１における露光方法を示す図である。図１を参照
して、通常フォトマスク上の大部分を占めるパターンと
同一の座標系に沿うように変形照明アパーチャ１の遮光
部１ａを配置した状態で第１の露光を行なった後、一旦
光源からのエネルギの照射を中断して変形照明アパーチ
ャ１を他の種類のパターンの座標系に合せて角度θだけ
回転させて第２の露光を行なう。それにより、デバイス
上に異なる種類のパターンが存在する場合においても、
一方のパターンの焦点深度が極端に低下することを効果
的に阻止することが可能となる。その結果、変形照明法
において従来から問題とされてきた焦点深度のパターン
依存性の程度を低減することが可能となる。

【００２０】次に、図２を用いて、図１に示された本発
明の思想についてより具体的に説明する。図２（ａ）
は、ある座標系に沿って延在する主となるパターン１２
ａを示す平面図であり、図２（ｂ）は、パターン１２ａ
の座標系に対し４５°回転した座標系に沿って延在する
パターン１２ｂを示す平面図である。図２（ａ）に示さ
れるパターン１２ａを、０°／９０°パターンと称し、
図２（ｂ）に示されるパターン１２ｂを４５°／１３５
°パターンと称する。この０°／９０°パターンと４５
°／１３５°パターンのように異なる座標系を有するパ
ターンを、本明細書において異なる種類のパターンと称
する。

【００２１】上記のような２種類のパターン１２ａ，１
２ｂをデバイス上に形成する場合には、まず、図２
（ｃ）に示されるように、主となるパターン１２ａの座
標系に沿うように変形照明アパーチャ１の遮光部１ａを
配置した状態で第１の露光を行なう。その後、第１の露
光を中断して変形照明アパーチャ１を４５°回転させ第
２の露光を行なう。このとき、第１と第２の露光におけ
る露光量の設定は、各々のパターン１２ａ，１２ｂに必
要とされる寸法制御性，必要焦点深度を勘案して決定さ
れる。

【００２２】図３は、露光量の設定条件と得られる各パ
ターンの焦点深度の関係を示した図である。なお図３に
おいて、第１の露光の際の露光ドーズ量をＥ１で示し、
第２の露光における露光ドーズ量をＥ２で示している。
図３に示されるように、Ｅ２の割合の増加に伴い、０°
／９０°パターンの焦点深度が減少し、代わりに４５°
／１３５°パターンの焦点深度は増加する。通常、４５
°／１３５°パターンの寸法制御性は０°／９０°パタ
ーンほど厳しくないことから、Ｅ２／（Ｅ１＋Ｅ２）
は、０．１以上０．５未満の値をとることとする。それ
により、０°／９０°パターンの焦点深度は若干減少す
るが、４５°／１３５°パターンの焦点深度は増加す
る。その結果、４５°／１３５°パターンの焦点深度を
改善でき、断線やブリッジマージンなどの形状焦点深度
が大きく改善され、結果として転写マージンの拡大が達
成される。

【００２３】図４は、上記のような２種類のパターン以
外の異なるパターンが存在する場合の露光方法を示す図
である。図４を参照して、たとえば３種類のパターンが
存在する場合には、上記の第２の露光の後にさらに第２
の露光を中断して変形照明アパーチャ１を角度θ′だけ
回転させる。その後、第３の露光を行なう。それによ
り、３つの異なるパターンに対して極端な焦点深度の低
下を抑制することが可能となる。

【００２４】なお、上記の思想は、４種類以上のパター
ンがデバイス上に形成される場合にも当然適用できる
が、この場合には少なくとも４段階以上の露光を行なう
必要がある。そのため、スループットの低下が懸念され
る。また、４分割照明の効果も減少する可能性がある。
したがって、露光量の割振りに次のような工夫を施すも
のとする。すなわち、主となるパターン（たとえば０°
／９０°パターン）の露光ドーズ量の割合を、全露光ド
ーズ量（ΣＥ）に対し０．５以上に設定し、他のパター
ンへの露光ドーズ量の全露光ドーズ量に対する割合を
０．１〜０．２程度に設定する。それにより、０°／９
０°パターンや４５°／１３５°パターン以外のパター
ンの焦点深度をわずかでも増加させ、特に断線やブリッ
ジマージンなどの形状焦点深度を改善することが可能と
なる。その結果、転写マージンの拡大を達成することが
できる。

【００２５】次に、図５を用いて、上記の実施の形態１
の変形例について説明する。図５は、実施の形態１の変
形例における露光方法を示す図である。

【００２６】本変形例は、露光エネルギ源がレーザなど
のパルス状のもの（パルス源）である場合に適用可能で
ある。図５を参照して、本変形例では、常に変形照明ア
パーチャ１を回転させておき、変形照明アパーチャ１の
回転数を適切に調整することによりパルス間で変形照明
アパーチャ１が所定角度だけ回転し得るようにする。す
なわち、２次光源面に設置される変形照明アパーチャ１
の回転を、パルス発振に同期させて行なう。具体的に
は、パルス発振数が１０００Ｈｚ程度の場合に、４分割
照明で０°／９０°パターンと４５°／１３５°パター
ンに限定したとき、変形照明アパーチャ１の回転数は１
５０００ｒｐｍとなる。この場合には、回転機構が複雑
になる可能性があるが、上記の実施の形態１の場合の露
光方法と同様の効果が、スループットの低下なしに達成
できる。

【００２７】（実施の形態２）次に、図６および図７を
用いて、この発明の実施の形態２における露光方法につ
いて説明する。図６（ａ）は、この実施の形態２におい
て使用可能な変形照明アパーチャ１の一例を示す平面図
である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示される変形照明
アパーチャ１を回転させた場合の光透過率分布を示す平
面図である。

【００２８】従来から一般に２次光源面の中央部に遮光
体を設ける輪帯照明法が用いられてきたが、２次光源面
の透過率が極端に変化するため、遮光部と透光部の境界
付近の回折光の干渉条件も極端に変化していた。そのた
め、光近接効果による寸法変動量が大きくなり、結果と
して転写特性や寸法の制御が困難なものとなっていた。
本実施の形態２は上記のような問題に対処すべく考案さ
れたものである。

【００２９】本実施の形態２では、図６（ａ）に示され
る変形照明アパーチャ１を露光プロセス中に高速回転さ
せる。図６（ａ）に示される変形照明アパーチャ１で
は、その中央部から周縁部に向かうにつれて遮光部１ａ
の上面の面積が徐々に小さくなるように調整されてい
る。具体的には、遮光部１ａは扇形を重ねたような形状
を有している。それにより、この変形照明アパーチャ１
を高速回転させた場合に、図６（ｂ）に示されるよう
に、２次光源面における光の透過率を徐々に変化させる
ことが可能となる。この場合であれば、６段階に変化し
た光の透過率分布が得られる。このように段階的にかつ
徐々に光の透過率を変化させることにより、図７に示さ
れるように、パターンピッチの小さい密集パターンとパ
ターンピッチの大きい孤立パターンとの間の中間領域の
パターンに対する焦点深度を改善することが可能とな
る。また、露光パワーの低下量をも減少させることが可
能となる。

【００３０】なお、本実施の形態における変形照明アパ
ーチャ１の遮光部１ａの形状は図６（ａ）に示されるも
のに限定されるものではない。変形照明アパーチャ１の
遮光部１ａの形状は、目的とするパターンに応じて、す
なわち必要とされる２次光源面の光の透過率分布に応じ
て変化させることができる。また、図６（ｂ）では、６
つのゾーンに分けた場合が示されているが、ゾーン数は
２以上の任意の整数をとり得るものとする。また、変形
照明アパーチャ１の回転数は、約２０００〜約１５００
０ｒｐｍ程度の間で任意に選択できる。

【００３１】（実施の形態３）次に、図８および図９を
用いて、この発明の実施の形態３について説明する。本
実施の形態３では、上記の実施の形態１および実施の形
態２で示した露光方法を実現するための露光装置の一例
が示されている。図８を参照して、露光装置は、光源１
０と、フライアイレンズ８と、変形照明アパーチャ１
と、アパーチャ支持部２と、アパーチャ回転機構３と、
センサ５と、ステージ６と、投影レンズ９と、制御部１
１とを備える。

【００３２】変形照明アパーチャ１は、アパーチャ支持
部２上に載置される。このアパーチャ支持部２にはスリ
ット４が設けられ、このスリット４下には複数個のセン
サ５が配置される。このセンサ５はステージ６に取付け
られる。ステージ６は、ＸＹＺ（３次元）方向に微動動
作可能なステージである。このステージ６上に、アパー
チャ支持部２を回転させることにより変形照明アパーチ
ャ１を回転させるための回転機構３が設置される。この
回転機構３は、制御部１１に接続される。この制御部１
１は、光源１０に接続されており、光源１０からのエネ
ルギの照射を中断させた後に、回転機構３を作動させて
アパーチャ支持部２とともに変形照明アパーチャ１を回
転させる機能を有する。

【００３３】上記のような構成を有する露光装置を用い
てたとえば実施の形態１で説明した露光方法を実施する
には、まず、変形照明アパーチャ１を所定位置に設置し
て第１の露光を行なう。そして、制御部１１によって光
源１０からのエネルギの照射を中断させ、それに伴い制
御部１１によってアパーチャ回転機構３を作動させる。
それにより、アパーチャ支持部２とともに変形照明アパ
ーチャ１を光軸７のまわりに所定角度だけ回転させる。
その後、再び制御部１１によって光源１０を作動させ、
第２の露光を行なう。

【００３４】なお、光源１０は、パルス源であってもよ
く、この場合には、変形照明アパーチャ１を高速回転さ
せることが必要となる。そのため、変形照明アパーチャ
１の回転数が目的に応じて１〜１５０００ｒｐｍの間で
変化させ得るようなアパーチャ回転機構３を設置するこ
とが好ましい。また、制御部１１内には、パターンの種
類によって露光ドーズ量を変化させる露光ドーズ量制御
手段（図示せず）が設けられることが好ましい。

【００３５】変形照明アパーチャ１をたとえば高速回転
させた後には、光軸７や投影レンズ９に対する変形照明
アパーチャ１の位置ずれが生じることも考えられる。そ
こで、フライアイレンズ８を通った平行光線をスリット
４を通してセンサ５に導き、位相差や光強度分布の変動
を観測する。そして、その情報をステージ６にフィード
バックし、変形照明アパーチャ１の位置ずれを補正する
ことが可能となる。

【００３６】なお、変形照明アパーチャ１としては、図
９に示される各種のものが使用可能である。図９（ａ）
には、十字遮光タイプの変形照明アパーチャ１が示さ
れ、図９（ｂ）には４眼照明タイプの変形照明アパーチ
ャ１が示され、図９（ｃ）には投影レンズの瞳面におけ
る開口数（ＮＡ）に応じた曲率を有する紡錘遮光タイプ
の変形照明アパーチャ１が示されている。このような変
形照明アパーチャ１を用いることにより、上述の各実施
の形態における露光方法を実施可能である。なお、この
図９に示された変形照明アパーチャ１は、あくまでも例
示でありこれに限られるものではない。偶数個の透光部
が変形照明アパーチャ１の中心に対して点対称な位置に
配置されるものであれば図９に示される形状以外のもの
であっても使用可能である。

【００３７】以上本発明の実施の形態について説明を行
なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例
示であって制限的なものではないと考えられるべきであ
る。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特
許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変
更が含まれることが意図される。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る露
光装置によれば、露光プロセス中に変形照明用のアパー
チャを選択的に回転させることが可能となる。それによ
り、異なる種類の複数のパターンに対して露光を行なう
場合に、ある特定の種類のパターンに対する焦点深度の
低下を効果的に抑制することが可能となる。その結果、
焦点深度のパターン依存性が低減され、寸法制御性よく
レジストパターンの形成を行なうことが可能となる。

【００３９】なお、露光装置が制御部を備えた場合に
は、この制御部によって光源からの光の照射を中断させ
た後に回転機構を作動させることが可能となる。

【００４０】また、制御部が露光ドーズ量制御手段を有
する場合には、デバイス上のパターンに応じて露光ドー
ズ量を変化させることが可能となる。それにより、各種
のデバイスパターンに対して適切な量の露光ドーズ量を
選択できるので、ある特定のパターンに対する断線やブ
リッジマージンなどの形状焦点深度を大きく改善するこ
とが可能となり、結果として転写マージンの拡大が可能
となる。

【００４１】また、露光装置が位置補正機構を備えた場
合には、アパーチャを回転させた後に、光軸や投影レン
ズに対してアパーチャの位置を適正な位置に補正するこ
とが可能となる。それにより、アパーチャを回転させた
後においても精度の高い変形照明露光が行なえる。

【００４２】この発明に係る露光方法によれば、１つの
露光プロセス中に、光軸を中心としてアパーチャを回転
させる。それにより、ある種類のパターンに対する露光
を行なった後に、アパーチャを回転させ、他の種類のパ
ターンに対する露光を行なうことが可能となる。それに
より、焦点深度のパターン依存性を低減することが可能
となり、寸法制御性よくレジストパターン形成が行なえ
る。

【００４３】なお、第１と第２の異なる種類のパターン
が半導体デバイス上に形成される場合には、各々に対し
第１と第２の露光ステップを設け、この第１と第２の露
光ステップ間にアパーチャを回転させるステップを設け
ることが好ましい。それにより、第１と第２の異なるパ
ターンに対しそれぞれ適切な露光が行なえるので、焦点
深度のパターン依存性を低減することが可能となる。

【００４４】また、第１と第２の露光ステップの露光ド
ーズ量の割合を適切に調整した場合には、第１と第２の
パターンに対して要求される焦点深度などの特性を満足
させることが可能となる。

【００４５】また、露光プロセスで使用される露光装置
の光源をパルス源とした場合には、パルス間でアパーチ
ャが所定の角度だけ回転し得るようにアパーチャの回転
数を調整すればよい。そのため、上記の場合のように、
露光プロセスを中断させてアパーチャを回転させる必要
がなくなる。そのため、スループットを向上させること
が可能となる。

【００４６】また、アパーチャの遮光部の上面の面積
を、アパーチャの中央部から周縁部に向かうにつれて徐
々に変化させた場合には、アパーチャを回転させること
により光の透過率をアパーチャの中央部から周縁部に向
かって徐々に変化させることが可能となる。それによ
り、密集パターンと孤立パターンとの間の中間領域のパ
ターンの焦点深度を改善することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１における露光方法を
示す図である。

【図２】 （ａ）は０°／９０°パターンの一例を示す
平面図である。（ｂ）は４５°／１３５°パターンの一
例を示す平面図である。（ｃ）は（ａ）および（ｂ）に
示されるパターンを有する場合の露光方法を示す図であ
る。

【図３】 この発明の実施の形態１における露光ドーズ
量の設定条件と得られる各パターンの焦点深度との関係
を示す図である。

【図４】 ３種類以上の異なるパターンが存在する場合
の本発明に係る露光方法を示す図である。

【図５】 露光エネルギ源がレーザなどのパルス源であ
る場合の本発明に係る露光方法を示す図である。

【図６】 （ａ）は従来の輪帯照明法の欠点を解決する
ために考案された、変形照明アパーチャの一例を示す平
面図である。（ｂ）は、（ａ）に示される変形照明アパ
ーチャを高速回転させた場合の２次光源面における光の
透過率分布を示す図である。

【図７】 図６に示される変形照明アパーチャを用いた
場合のパターンピッチと焦点深度との関係を示す図であ
る。

【図８】 本発明に係る露光装置の特徴部分の構成を示
す図である。

【図９】 （ａ）〜（ｃ）は、本発明において使用可能
な変形照明アパーチャの形状例を示す図である。

【図１０】 （ａ）は変形照明アパーチャの一例を示す
図である。（ｂ）は、従来の変形照明法における焦点深
度のパターン依存性を示す図である。

【符号の説明】

１ 変形照明アパーチャ、１ａ 遮光部、１ｂ 透光
部、２ アパーチャ支持部、３ 回転機構、４ スリッ
ト、５ センサ、６ ステージ、７ 光軸、８フライア
イレンズ、９ 投影レンズ、１０ 光源、１１ 制御
部、１２ａ，１２ｂ パターン、１３ａ，１３ｂ 座標
系。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変形照明用のアパーチャ（絞り）を有す
   る露光装置において、露光プロセス中に前記アパーチャ
   を選択的に光軸を中心として回転させる回転機構を備え
   たことを特徴とする、露光装置。
2. 【請求項２】 前記露光装置は光源を有しており、 前記光源と前記回転機構とに接続され、前記光源からの
   光の照射を中断させた後に前記回転機構を作動させるた
   めの制御部をさらに備えた、請求項１に記載の露光装
   置。
3. 【請求項３】 前記制御部は、デバイス上のパターンに
   応じて露光ドーズ量を変化させるための露光ドーズ量制
   御手段を含む、請求項２に記載の露光装置。
4. 【請求項４】 前記露光装置は、さらに、前記光軸から
   の前記アパーチャの位置ずれを補正するための位置補正
   機構を備える、請求項１に記載の露光装置。
5. 【請求項５】 変形照明用のアパーチャ（絞り）を用い
   る露光方法であって、 露光プロセス中に、光軸を中心として前記アパーチャを
   回転させるステップを備えることを特徴とする露光方
   法。
6. 【請求項６】 半導体デバイス上には、第１のパターン
   と、前記第１のパターンとは異なる種類の第２のパター
   ンとが形成され、 前記露光方法は、 前記第１のパターンに適した条件での第１の露光ステッ
   プと、 前記第１の露光ステップの後に前記アパーチャを所定角
   度回転させるステップと、 前記アパーチャを所定角度回転させた後に行なわれ、前
   記第２のパターンに適した条件での第２の露光ステップ
   とをさらに備える、請求項５に記載の露光方法。
7. 【請求項７】 前記第１と第２のパターンに対して要求
   される焦点深度などの特性に応じて、前記露光プロセス
   中における全露光ドーズ量に対する前記第１の露光ステ
   ップの露光ドーズ量と前記第２の露光ステップの露光ド
   ーズ量との割合を決定する、請求項６に記載の露光方
   法。
8. 【請求項８】 前記露光プロセスで使用される露光装置
   の光源はパルス源であり、 前記アパーチャの回転数は、前記パルス源から発せられ
   る光のパルス間で前記アパーチャが所定の角度回転する
   ように前記光のパルス発振周波数に応じて決定される、
   請求項５に記載の露光方法。
9. 【請求項９】 前記アパーチャは遮光部と透光部とを有
   しており、 前記遮光部の上面の面積が前記アパーチャの中央部から
   周縁部に向かうにつれて徐々に変化した前記アパーチャ
   を使用することにより、前記アパーチャを回転させた際
   の光の透過率を前記アパーチャの中央部から周縁部に向
   かって徐々に変化させる、請求項５に記載の露光方法。