(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体平面内に配置された対物フィールドを像平面の画像フィールドに結像するための投影露光システムであって、
物体平面内にマスクを保持するためのマスク支持具と、
前記物体平面内に配置された前記マスクによって画定されるパターンを前記結像光学系の像平面に転写するための、複数のミラーを備えた反射結像光学系と、
を備え、
前記ミラーの少なくとも１つは位相マスクとして形成され、
前記位相マスクとして形成されたミラーは、上に複数の誘電体層が設けられた表面を有する基板を含み、該基板の該表面はその上に設けられた前記誘電体層の層方向に平行に延びる連続領域を含み、互いに隣接する前記領域は、前記層方向を横切って延びる壁表面部分によって互いに分離され、
前記複数の誘電体層は、前記隣接する領域の各々の上に設けられる、
ことを特徴とする投影露光システム。
【請求項２】
前記表面の前記連続領域の複数の上に同数の誘電体層が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の投影露光システム。
【請求項３】
前記表面の前記領域は、交互に前記基板から突出する領域及び前記基板内に沈下する領域であることを特徴とする、請求項１に記載の投影露光システム。
【請求項４】
物体平面内に配置された対物フィールドを像平面の画像フィールドに結像するための投影露光システムであって、
物体平面内にマスクを保持するためのマスク・ホルダーと、
前記物体平面内に配置された前記マスクによって画定されるパターンを結像光学系の像平面に転写するための、複数のミラーを備えた反射結像光学系と、
を備え、
前記ミラーの少なくとも１つは位相マスクとして形成され、
前記位相マスクとして形成されたミラーは、上に複数の誘電体層が設けられた表面を有する基板を含み、該ミラーは、前記基板上に設けられた誘電体層の数が異なる隣接して配置された５０を超える連続領域を示す、
ことを特徴とする投影露光システム。
【請求項５】
隣接して配置された領域は、交互に前記基板上に設けられた誘電体層をより多数及びより少数含むことを特徴とする、請求項４に記載の投影露光システム。
【請求項６】
前記領域は細長いストライプの形状を示すことを特徴とする、請求項１又は請求項４に記載の投影露光システム。
【請求項７】
前記領域は、前記結像光学系の光軸の周りの輪状線にそって延びることを特徴とする、請求項６に記載の投影露光システム。
【請求項８】
前記ミラーの前記異なる領域の数は５０よりも大きく、特に１００よりも大きいことを特徴とする、請求項６に記載の投影露光システム。
【請求項９】
前記誘電体層の材料はＭｏＳｉ層を含むことを特徴とする、請求項１又は請求項４に記載の投影露光システム。
【請求項１０】
位相マスクとして形成された前記ミラーの前記領域は、前記結像光学系の前記結像の点（ＤＯＦ）の像の軸方向の伸張を拡大するように構成されることを特徴とする、請求項１又は請求項４に記載の投影露光システム。
【請求項１１】
位相マスクとして形成された前記ミラーの前記領域は、前記結像光学系の前記結像の点の像の横方向の伸張を縮小するように構成されることを特徴とする、請求項１又は請求項４に記載の投影露光システム。
【請求項１２】
位相マスクとして形成された前記ミラーは瞳孔の近くに配置され、該ミラーと前記結像ビーム経路の瞳孔平面との間の前記結像光学系の光軸に沿った距離は、前記瞳孔平面と該瞳孔面の最も近くに配置されたフィールド平面との間の距離の０．３倍より小さく、特に０．２倍より小さいことを特徴とする、請求項１又は請求項４に記載の投影露光システム。
【請求項１３】
所定の放射強度分布により基板を露光するためのリソグラフィ法であって、
請求項１又は請求項４に記載の投影露光システムを使用し、
第１のマスクを選択し、該第１のマスクを前記物体平面に配置し、
前記第１のマスクに関連する位相マスクとして形成された第１のミラーを選択し、位相マスクとして形成された該第１のミラーを前記結像ビーム経路内に配置し、
所定の第１の放射強度分布により、前記第１のマスクを照射して前記基板を露光する
ステップを含み、
前記リソグラフィ法は続いて、
前記第１のマスクとは異なる第２のマスクを選択し、該第２のマスクを前記物体平面に配置し、
前記第２のマスクに関連する位相マスクとして形成され、且つ、位相マスクとして形成された前記第１のミラーとは異なる、第２のミラーを選択し、位相マスクとして形成された該第２のミラーを前記結像ビーム経路内に配置し、
第２の所定の放射強度分布により、前記第２のマスクを照射して前記基板を露光する、ステップをさらに含む、
ことを特徴とするリソグラフィ法。
【請求項１４】
前記第１の放射強度分布による前記露光後に前記基板の露光された放射感受性層を現像し、前記基板を処理し、前記第２の放射強度分布による前記露光の前に前記基板上に別の放射感受性層を付着する、ステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載のリソグラフィ法。
【請求項１５】
所定の放射強度分布により基板を露光するためのリソグラフィ法であって、
請求項１又は請求項４に記載の投影露光システムを使用し、
第１のマスクを選択し、該第１のマスクを前記物体平面に配置し、
所定の第１の放射強度分布により、前記第１のマスクを照射して前記基板を露光する、ステップを含み、
前記リソグラフィ法は続いて、
前記第１のマスクとは異なる第２のマスクを選択し、該第２のマスクを前記物体平面に配置し、
第２の所定の放射強度分布により、前記第２のマスクを照射して前記基板を露光する
ステップをさらに含み、
前記基板の同じ放射感受性層が、前記第１の放射強度分布及び前記第２の放射強度分布により露光される、
ことを特徴とするリソグラフィ法。
【請求項１６】
前記複数のマスクから、前記第１のマスク及び前記第２のマスクとは異なる第３のマスクを選択し、該第３のマスクを前記物体平面に配置し、
第３の所定の放射強度分布により前記第３のマスクを照射して、前記基板の前記同じ放射感受性層をさらに露光する、
ステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載のリソグラフィ法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体平面に配置された対物フィールドを像平面の画像フィールドに結像するための投影露光システム、及びその投影露光システムの使用法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微小構造体及びコンポーネントを製造するには普通リソグラフィ法が用いられる。微小コンポーネント及び構造体は、例えば集積回路、液晶素子、微小機械コンポーネントなどを含む。ここで、マスク（レチクル）上に予め画定されたパターン、それぞれの構造部が、投影露光システムの結像光学系により、例えば放射感受性層（レジスト）を備えたウェハのような放射感受性基板に結像される。露光された放射感受性層は次に現像され、露光又は非露光領域において下層のウェハから剥離される。その層が剥離された領域のウェハ表面は、その後の処理ステップのためにアクセス可能となり、一方その層が剥離されない領域のウェハ表面は、その後の処理ステップから保護される。その後の処理ステップは、例えばエッチング、酸化、注入、他の層の付着などを含む。
【０００３】
製造されるコンポーネントの微小化が持続的に進展する趨勢により、投影露光システムの結像品質に関して、及び前述の処理ステップの解像力及び再現性に関して益々高い要求が求められている。
【０００４】
そのようなリソグラフィ法において製造することのできる最小の構造部サイズは、一般に既知の公式  κ＊λ／ＮＡによって特徴付けられる。ここで、
ＮＡは、結像光学系の画像側の開口数を示し、
λは、結像に用いられる光波長を示し、
κは、プロセスにより与えられるパラメータを示す。
【０００５】
通常、解像度を向上させるために、より大きな開口数を有する結像光学系が開発され、より短い光波長が結像に用いられる。
【発明の開示】
【０００６】
本発明の目的は、投影露光システムの解像度を向上させ、それにより特に上記の公式のプロセス・パラメータκを増加させることである。
【０００７】
本発明の第１の態様により、物体平面に配置された対物フィールドを像平面の画像フィールドに結像するための投影露光システムを提案するが、その投影露光システムは、複数のマスクからの１つのマスクを物体平面内に隋意に保持するマスク・ホルダーと、物体平面内に配置されたマスクにより画定されるパターンを、複数のミラーを含む結像光学系の像平面に転写する反射結像光学系を含む。そのために、この投影露光システムは、ミラーのうちの少なくとも１つが位相マスクとして形成され、このミラーは複数の誘電体層が設けられた表面を有する基板を含み、この基板の表面はその上に設けられた誘電体層の層方向に平行に延びる連続領域を含み、隣接する領域は層方向を横切って延びる表面部分によって互いに分離される、ことを特徴とするものである。
【０００８】
反射結像光学系は、光を用いて物体を結像するためのミラーだけを備える。反射結像光学系は、紫外光又は極端紫外光（ＥＵＶ）のような非常に短い波長を有する光が結像に用いられる場合に特に有利である。即ち、そのような短波長を有する光は透過光学素子によって強く吸収され、同時に僅かしか屈折されない。マスクを半導体に結像するための結像光学系を有するリソグラフィ・システムにおいて、非常に短い波長を有する光を用いることは、より長い波長を有する光を用いることに比べて、今度はリソグラフィ・システムによって製造することのできる最小の構造部サイズを縮小する利点を有する。その上、位相マスクとして形成されたミラーを、本発明の第１の態様により反射結像光学系を有するリソグラフィ・システム内に組み込むとき、口径によって制限される解像度を有する結像光学系内に生じる点広がり関数の極大を狭くすることができる。
【０００９】
位相マスクという用語は、本発明との関連においては、サブ領域と相互作用する結像放射の位相に異なる影響を及ぼす異なるサブ領域を有する構造体を表す。しかし、異なるサブ領域と相互作用する結像放射の振幅もまた異なる影響を受けることは除外されない。ここで、サブ領域と相互作用する放射の位相に対する効果に加えて、本質的にそれらの振幅も影響を受け、それにより、全体の結像結果がさらに改善され、そして特に点の像の軸方向の広がりがさらに増加し、又は／及び、点の像の横方向の広がりがさらに減少するように、個々のサブ領域を構成することも可能である。
【００１０】
その簡単な構造のために、位相マスクとして形成されるミラーは、当業者には既知の通常のリソグラフィ技術を用いて製造することができる。
【００１１】
本発明の第１の態様の実施形態により、同じ数の誘電体層が、位相マスクとして形成される少なくとも１つのミラーの基板の表面の複数の連続領域の上に設けられる。基板表面の連続領域に設けられる同数の層のために、基板表面の連続領域の構造化に従って設けられる層の構造化が生じる。
【００１２】
本発明の第１の態様の実施形態により、位相マスクとして形成される少なくとも１つのミラーの表面の領域は、交互に、基板領域から突出する領域及び基板内に沈下する領域となる。表面の沈下領域は、本出願においては、基板の１つ又は幾つかの他の表面により少なくとも部分的に囲まれた領域であり、その結果他の表面の少なくとも幾つかは基板の平均的表面から突出するものと理解される。突出領域は沈下領域に対して相補的である。この配置により製造するのが簡単な単純な構造体が生じる。
【００１３】
本発明の第２の態様の実施形態により、物体平面に配置された対物フィールドを像平面の画像フィールドに結像するための投影露光システムが提案されるが、その投影露光システムは、複数のマスクからの１つのマスクを隋意に物体平面内に保持するマスク・ホルダーと、物体平面内に配置されたマスクにより画定されるパターンを、複数のミラーを含む結像光学系の像平面に転写する反射結像光学系とを含む。ここで、この投影露光システムは、ミラーのうちの少なくとも１つが位相マスクとして形成され、このミラーは複数の誘電体層を設けられた表面を有する基板を含み、このミラーは、基板上に設けられた誘電体層の数が異なる隣接して配置された連続領域を示す、ことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第１の態様による装置の、結像精度の向上に関する利点は、本発明の第２の態様にも当てはまる。本発明の第１の態様とは対照的に、位相マスクとして形成される少なくとも１つのミラーは、しかしながら、実質的に構造化されていない基板の上に異なる数の誘電体層を配置することにより構造化された反射表面を取得する。これは位相マスクとして形成されるミラーの製造をさらに簡単にする。
【００１５】
本発明の第２の態様の実施形態により、位相マスクとして形成される少なくとも１つのミラーの隣接して配置される領域は、基板上に設けられた誘電体層のより多数及びより少数を交互に示す。それにより、例えばリソグラフィ法によって製造することのできる簡単な反射回折素子が与えられる。
【００１６】
本発明の第１及び第２の態様の実施形態により、位相マスクとして形成されるミラーの領域は、細長いストライプの形状を示す。これらの領域は、結像光学系の光軸の周りの輪状線に沿って延びることができる。この実施形態は、回転対称性を有する結像光学系に対して特に適している。
そのため、ミラーの異なる領域の数は、５０より多く、特に１００より多くすることができる。
【００１７】
本発明の初めの２つの態様の好ましい実施形態により、位相マスクとして形成される少なくとも１つのミラーの誘電体層の材料はＭｏＳｉ層を含む。ＭｏＳｉ層は、本出願との関連において、Ｍｏ、Ｓｉ、ＭｏＳｉ2及びＭｏ5Ｓｉ3の層を含む。これらの層は交互に配置するか、又はさらに界面層を含めて配置することができる。保護又は界面層として、Ｍｏ及びＳｉと、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、特にＣ、Ｎ及びＯとの２成分組成物を用いることができる。界面層としては特にＣを用いることができる。
【００１８】
本発明の初めの２つの態様の好ましい実施形態により、位相マスクとして形成されるミラーの領域は、結像光学系の結像の点（ＤＯＦ）の像の軸方向の伸長を拡大し、及び／又は、結像光学系の結像の点の像の横方向の伸長を縮小するように構成される。従って、位相マスクとして形成されるミラーを適切に構成することにより、位相マスクとして形成されたミラーを挿入するとき、ウェハを露光した後に口径により制限される解像度に関する極大よりも小さな主極大の領域内だけでレジストの露光閾値が越えられる程度に、点広がり関数の副極大を小さくすることが可能になる。従って、位相マスクとして適切に形成されたミラーは、リソグラフィ・プロセスにより達成可能な解像度の向上に寄与することができる。
【００１９】
本発明の初めの２つの態様の好ましい実施形態により、位相マスクとして形成されたミラーは結像光学系の瞳孔の近くに配置される。「瞳孔の近く」は、本出願との関連においては、瞳孔と、位相マスクとして形成され瞳孔の近くに配置されたミラーとの間のビーム経路に沿った距離が、瞳孔と、瞳孔の最も近くに配置されたフィールド平面との間の距離の０．３倍よりも小さく、特に０．２倍よりも小さいことを表す。それに関して「ビーム経路に沿った距離」は、反射システムに対しては、ミラーの間を往復するビーム経路を広げて、一方向に延びて折り畳まれていないビーム経路を取得することを意味する。この折り畳まれていないビーム経路内で本システムの要素間の距離が計測される。位相マスクとして形成され、瞳孔の近くに配置されたミラーにおいて、ビーム経路の射線は、位相マスクとして形成されたミラーに実質的に平行に当り、その結果、位相マスクとして形成されたミラーは点の結像に対して、それぞれ画像フィールド内に結像される対物フィールド内の点の位置に実質的に依存しない効果を及ぼす。
【００２０】
本発明のさらに進んだ態様により、前述の投影露光システムを用いたリソグラフィ法を提案する。ここでは、複数のマスクを用いて、複数の所定の放射強度分布により基板を露光する。同様に、位相マスクとして形成された複数の異なるミラーが準備され、その場合、何れのマスクも位相マスクとして形成されたミラーに関連付けられるので、基板を第１の所定の放射強度分布で露光するように第１のマスクを照射する際、位相マスクとして形成された第１のミラーが結像ビーム経路内に挿入され、基板を第２の所定の放射強度分布で露光するように第２のマスクを露光する際、位相マスクとして形成された第２のミラーが結像ビーム経路内に挿入される。マスクと、位相マスクとして形成されたミラーとの間の関連のために、位相マスクとして形成されるそれぞれのミラーを、それぞれのマスクの特性による望ましい放射強度分布が最良の可能な方法で達成されるように構成することが可能となる。
【００２１】
異なる所定の放射強度分布による露光を、基板の同じ放射感受性層（レジスト）の上に行うことができ、即ち、異なる所定の放射強度分布により放射感受性層の複数回露光を実施することができる。
【００２２】
逆に、リソグラフィ法の連続したプロセス・ステップにおいて、異なる放射強度分布により異なる放射感受性層を露光することもできる。
【００２３】
本発明のさらに進んだ態様により、前述の投影露光システムの一つを用いたリソグラフィ法が提案され、その場合、基板の同じ放射感受性層が続いて異なる放射強度分布により露光される、即ち複数回露光が実施される。ここで、異なるマスクが物体平面内に配置され、しかしながら全ての露光に対して、位相マスクとして形成された同じミラーが結像ビーム経路内に配置される。
【００２４】
本発明の実施形態により、２つ、３つ、又はそれ以上の異なる放射強度分布により逐次、同じ放射感受性層が露光される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下で、本発明の実施形態が添付の図面に関連して説明される。
【００２６】
図１は、マスク７が配置された物体平面３を、半導体ウェハ１３の表面１５が配置された像平面５に、縮小方式で結像する投影露光システム１の非常に概略的な図を示す。対物フィールド３においてマスク７は、マスク７の構造部を形成するパターンが物体平面３の内部に配置されるようにマスク・ホルダー９により保持される。ウェハ台１１により半導体ウェハ１３は、放射感受性層（レジスト）が設けられたウェハ表面１５が像平面５の内部に配置されるように保持される。
【００２７】
反射結像光学系１７は、図１において３つの例示的な光線２１で示された結像ビーム経路を与える複数のミラーを含む。光線は物体平面３内の例示的な点２３から異なる角度で発し、この点２３を像平面５内の点２５に結像する。結像光学系１７の瞳孔平面は、図１に引用符号２７で示される。
【００２８】
結像光学系１７は、６個のミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、及びＭ６を備え、ここで、物体平面３から出発した結像ビーム経路２１は逐次反射されて、マスク７によって画定されたパターンを像平面５の内部に投影する。ここで結像光学系１７は、物体平面３と像平面５の間に中間像が形成されるように構成され、図１に例示的に示される点４１は、対応する中間像平面内に位置する。
【００２９】
ミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、及びＭ６のミラー面は、それぞれ、共通の光軸４３に関して回転対称的に形成され、しかしビーム経路自体は、共通の光軸４３に関して回転対対称的には形成されない。従って、個々のミラーは一部分が切除された軸外しミラーであり、対応するミラーにおいて反射されないビーム経路のこれらの部分は、このミラーを通過することができてミラーによって遮られない。
【００３０】
図２は、図１のミラーＭ２の略断面図を含む、図１の投影露光システムの部分的な図である。ミラーＭ２は位相マスク３３として形成されたミラーである。図１及び図２を参照すると、位相マスクとして形成されたミラーＭ２は隣接して配置された反射領域を備え、ミラーの異なる領域で反射された光線２１が異なる光路長を進み、そのため位相マスクとして形成されたミラーＭ２の異なる領域で反射された光線が互いに異なる位相シフトを受けるようにする。位相マスクとして形成されたミラーＭ２の位相マスク３３は、瞳孔平面２７の近くに配置される。結像ビーム経路の方向から見ると、位相マスクとして形成されたミラーＭ２は、物体平面３と中間像平面４１の間に配置された瞳孔２７からの距離が、物体平面３から又は中間像平面４１からの瞳孔自体の距離よりも、遥かに短くなるように配置される。これは、瞳孔平面と位相マスクとして形成されたミラーＭ２との間の距離ｄが、瞳孔平面２７からビーム経路に沿って物体平面３に至る距離（図２の距離Ｓ１とＳ２の和）より短いことで明白である。
【００３１】
図２を参照すると、ミラーＭ２のミラー面４５は軸４３に関して回転対称的な形状を有する。しかし、ミラーＭ２は、ビーム経路を遮らないように縁部４７にそって切除されている。ビーム経路はミラー面４５の領域４９に入ってこれに突き当たり、この領域４９においてミラー面４５から反射される。図２にやはり概略的に示される位相マスク３３は、領域４９内でミラー面４５に取り付けられる。位相マスクとして形成されたミラーＭ２の上に配置された位相マスク３３は、点の像の軸方向の伸長が、ビーム経路内の位相マスクの存在により、結像ビーム経路内に位相マスクが配置されない状態に比べて、より拡大されるように構成される。付加的に又はそれに対する代替として、位相マスクはまた、結像の点の像の横方向の伸長が、結像ビーム経路内の位相マスクの存在により、結像ビーム経路内に位相マスクが配置されない状態に比べて、より縮小するように構成することができる。
【００３２】
図３は、位相マスクとして形成されたミラーＭ２の実施形態を、光軸４３に沿って見たときの平面図で示す。この実施形態において、異なる光路長を進んだ後に入射光線がそれから反射され得る連続領域（６９、７１）は、互いに隣接したストライプの形状に配置される。具体的には、その領域は光軸４３に中心を有する輪状線に沿って延びる。
【００３３】
そのように構成されて位相マスクとして形成されるミラーを設計するための計算方法、及びそのように構成されて位相マスクとして形成されるミラーを作るための製造方法は、光学系の他の分野の当業者には既知であるので、当業者であればこの知識を用いて、リソグラフィ光学系の分野における本出願に適した位相マスクとして形成されるミラーを作ることができる。そのために、具体例としてＶ．Ｆ．Ｃａｎａｌｅｓ他による論文「分析的に設計された位相マスクによる焦点の光強度分布の３次元的制御」、Ｏｐｔｉｃｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ２４７（２００５）１１−１８、並びに、米国特許出願第２００３／０，０８１，３１６Ａ１号及び米国特許第５，９１７，８５４号が参照される。
【００３４】
図４ａ乃至図４ｄは、本発明の第１の態様による投影露光システム内で用いられる位相マスクとして形成されたミラーの製造方法の段階を概略的に示す。ここで、製造される位相マスクとして形成されたミラーＭ２は側面で示されるが、これは投影露光システムにおけるミラーＭ２の使用中において、光入射の方向が図４ａ乃至図４ｄの描画面内にあることを意味する。
【００３５】
図４ａにおいて、レジスト６６がパターンに従って基板６５に付着される。図４ｂに示される次の段階において、レジスト６６によって覆われていない基板６５の部分は部分的に除去されて基板６５の表面の領域７１を形成する。そこで隣接する領域７１は、表面部分７５によって互いに分離される。その後、図４ｃに示されるようにレジスト・パターンが除去される。図４ｄに示される最終段階において、複数の誘電体層７３が基板表面の領域７１に付着される。示された実施例において、誘電体層７３は、異なる誘電体特性を有し、従って異なる光学屈折率を有する２つの材料７３ａ及び７３ｂを含む。そのため多層７３は、基板６５の表面領域７１の上に２つの異なる材料を交互に付着することにより形成される。具体的には、Ｍｏ、Ｓｉ、ＭｏＳｉ2及びＭｏ5Ｓｉ3の層を異なる誘電体特性を有する材料として用いることができる。Ｓｉの代りにまた、Ｙ又はＢｅを用いることができる。これらの層は、交互に、又はさらに界面層を含めて配置することができる。保護又は界面層として、Ｍｏ及びＳｉと、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆとの、特にＣ、Ｎ及びＯとの２成分組成物を用いることができる。全部で４０程度の層が付着され、各々の層は３ｎｍから４ｎｍまでの厚さを有する。
【００３６】
図５ａ乃至図５ｄは、本発明の第２の態様による投影露光システムにおける位相マスクとして形成されたミラーＭ２’の製造方法の段階を概略的に示す。そこで、ミラーＭ２’の配向は図４ａ乃至図４ｄのミラーＭ２の配向と同じである。
【００３７】
図５ａに示されるように、初めに多層６７が基板６５の表面６５ａの上に付着され、ここで多層６７は、異なる誘電体特性を有する２つの材料の、交互の誘電体層６７ａ及び６７ｂから構築される。図５ｂは多層６７の上にレジスト６６をパターンに従って付着させた後の段階を示す。図５ｃはレジスト６６によって覆われない多層の領域内において多層６７を部分的に除去した後の状態を示す。レジストを除去した後、位相マスクとして形成されたミラーＭ２’が得られる。ミラーＭ２’は、基板６５に付着された誘電体層６７の数が異なる、隣接して配置された領域６９を示す。誘電体層の材料及び厚さは、図４を参照して記述された実施形態において説明されたように選択することができる。
【００３８】
再び図１を参照すると、ミラー面４５に配置された位相マスク３３に加えて又はその代替として、位相マスクをまた、中間像平面４１と像平面５の間に配置されたさらに別の瞳孔の近くに配置されたミラーＭ５の表面に付着させることができる。
【００３９】
図６ａ及び図６ｂは、本発明の実施形態によるリソグラフィ法の説明に役立つ。線５１により示されるように、図６ａは、上段の図においてリソグラフィ・システムの物体平面内に配置されたマスクの構造部を概略的に示す。選択された実施例のグラフにおいて、吸収マスクとして形成されたマスクの透過率Ｔが上向きにプロットされ、マスクの横方向の位置座標が右方向にプロットされている。同様に、同じ挙動を有する位相シフトΦを生成する位相マスクとしてマスクを形成することが可能である。
【００４０】
図６ａの中段のグラフにおいて、位相マスクが結像ビーム経路内で瞳孔の近くのミラー上に配置されていない場合に、物体平面内に生じることになる放射強度の挙動が破線５３を用いて示され、一方実線５５は、位相マスクとして形成されたミラーがビーム経路内に配置されたとき、物体平面内に生じる放射強度分布を示す。図６ａの説明図において、実際には用いられる、物体平面の像平面への結像における縮小は、説明図をより明瞭にするために説明されておらず、従って結像において互いに対応する物体平面の点と像平面の点は、図４ａにおいて垂直に互いの下に配置される。
【００４１】
図６ａの中段のグラフ内の線５７は、ウェハ表面に付着したレジストの露光閾値を示し、ここで、レジストは、その上に向けられた放射強度が閾値５７を超える場合に完全に露光される。位相マスクがビーム経路内でミラー上に配置されると、所与の露光時間に対して露光強度５５が閾値５７を越える領域の幅は、ビーム経路内でミラー上に位相マスクを有しない露光強度５３の対応する幅よりも著しく小さくなる。その結果、図６ａの下段のグラフにおいて実線６１で表された構造部は、ミラー上に配置される位相マスクを有する露光後にウェハ内に製造することができるものであるが、ミラー上に配置された位相マスクを有しない露光後の、破線６３で表される構造部よりも著しく小さくなる。
【００４２】
従って、結像光学系内に配置された位相マスクによる露光は、所与のマスクにより製造可能な最小の可能な構造部６１の縮小化をもたらす。そのような所与のマスク構造部５１に対しては、しかし、隣接する構造部６１の間の間隔をさらに縮小することは不可能である。しかしながら、マスク構造部５１とは異なるマスク構造部５１’による第２の露光との関連で、第１の露光によって形成された構造部６１の間にさらに別の構造部６１’を挿入することが可能になる。これは概略的に図６ｂに示される。そこで、上段のグラフ内の線５１’は、図４ａの構造部５１と比べて横方向に位置をずらせた第２のマスクの構造部を表す。マスク構造部５１’は物体平面内に、図６ｂの中段のグラフに示される強度分布５５’を生成し、ここで強度分布５５’はその極大においてレジストの閾値を越えるので、次のプロセスにおいて、ウェハの対応する位置に構造部６１’を形成することができ、この構造部６１’は図６ａに示される第１の露光ステップにおける露光から生じる構造部６１の間に配置される。
【００４３】
従って、結像ビーム経路内に位相マスクとして形成されたミラーを配置することと、２つの露光ステップを実施することとの組合せによって製造することができる構造部をそれぞれ縮小化して解像度の著しい向上を達成することが可能となる。
【００４４】
この方法は、異なるマスクによる２回の連続した露光を実施することに限定されない。図７ａ、図７ｂ、及び図７ｃは、同じレジストの３回の露光を連続的に実施して製造される構造部の密度をさらに増加させるリソグラフィ法を、図６ａ及び図６ｂと同様に概略的に示す。
【００４５】
要約すれば、本発明は、結像ビーム経路内に位相マスクとして形成されたミラーを備えた反射結像光学系を有する投影露光システムを用いるリソグラフィ法を提案するが、ここでミラーは、上に付着した誘電体層を有する連続領域を示すものである。位相マスクとして形成されるミラーの領域は、結像の点（ＤＯＦ）の像の軸方向の伸長が拡大し、又は／及び結像の点の像の横方向の伸長が縮小するように構成されることが望ましい。製造されるトレース構造部の解像度の向上及び縮小化をそれぞれ達成するために、同じ放射感受性基板の複数回露光を実施することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】ミラーを光学素子として含む、本発明による投影露光システムの実施形態の略図である。
【図２】位相マスクとして形成されたミラーを含む、本発明による投影露光システムの、図１に示される実施形態の部分的略図である。
【図３】本発明による投影露光システムにおける位相マスクとして形成されたミラーの実施形態の略図である。
【図４】本発明の第１の態様による投影露光システムにおける位相マスクとして形成されるミラーの製造方法のステップの概略を示す。
【図５】本発明の第２の態様による投影露光システムにおける位相マスクとして形成されるミラーの製造方法のステップの概略を示す。
【図６】２つの異なる放射強度分布による複数回露光が実施される、本発明の実施形態によるリソグラフィ法のプロセス・ステップの説明である。
【図７】３つの異なる放射強度分布による複数回露光が実施される、本発明の実施形態によるリソグラフィ法のプロセス・ステップの説明である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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