(57)【要約】      （修正有）【課題】偏光された光による改善されたリソグラフィ印刷のためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】偏光された光（放射状または接線方向に偏光された）が位相シフトマスク（ＰＳＭ）を照射し、露光ビームを形成するのに用いられる。その後、ネガティブなホトレジスト層が露光ビーム中の光によって露光される。クロムレスＰＳＭを使用することもできる。別の実施形態では、放射状に偏光された光がマスクを照射し、露光ビームを形成するのに用いられる。その後、ポジティブなホトレジスト層が露光ビーム中の光によって露光される。このマスクは、ハーフトーン型ＰＳＭまたはバイナリーマスクでもよい。低いｋを使用して可変ピッチでコンタクトホールを印刷する場合にも、非常に高いイメージクオリティが得られる。【選択図】図１
2008258637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハ上に印刷する方法であって、
（ａ）偏光された照明光によって露光ビームを生じさせ、当該照明光は予め定められた偏光パターンに従って偏光されており、
（ｂ）マスクを照射し、前記露光ビーム中にイメージを形成し、
（ｃ）前記露光ビーム中の光によってウェハ上のホトレジスト層を露光する、
ことを含むことを特徴とするウェハ上に印刷する方法。
【請求項２】
前記ステップ（ａ）はさらに、放射状偏光パターンに従って偏光された照明光を生じさせることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ステップ（ａ）はさらに、接線方向偏光パターンに従って偏光された照明光を生じさせることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ステップ（ａ）はさらに、カスタマイズされた偏光パターンに従って偏光された照明光を生じさせることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ステップ（ａ）はさらに、偏光された四極型照明を生じさせることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記ステップ（ａ）の前に、事前に偏光された光を放射し、照明光を生じさせることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記ステップ（ｂ）は、マスクを照射し、コンタクトホールを含むイメージを形成することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記ステップ（ｃ）は、液体中で行われることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記マスクは、クロムレス位相シフトマスクおよびハーフトーン型位相シフトマスクおよびレベンソン型位相シフトマスクから成るグループのうちの少なくとも１つである、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記マスクはバイナリーマスクである、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
ウェハ上に印刷する方法であって、
（ａ）偏光された照明光によって露光ビームを生じさせ、当該照明光は予め定められた偏光パターンに従って偏光されており、
（ｂ）クロムレス位相シフトマスクを照射し、前記露光ビーム中にイメージを形成し、
（ｃ）前記露光ビーム中の光によってウェハ上のネガティブホトレジスト層を露光する、
ことを含むことを特徴とするウェハ上に印刷する方法。
【請求項１２】
ウェハ上に印刷する方法であって、
（ａ）偏光された照明光によって露光ビームを生じさせ、当該照明光は予め定められた偏光パターンに従って偏光されており、
（ｂ）ハーフトーン型位相シフトマスクを照射し、前記露光ビーム中にイメージを形成し、
（ｃ）前記露光ビーム中の光によってウェハ上のポジティブホトレジスト層を露光する、
ことを含むことを特徴とするウェハ上に印刷する方法。
【請求項１３】
ウェハ上に印刷する方法であって、
（ａ）偏光された照明光によって露光ビームを生じさせ、当該照明光は予め定められた偏光パターンに従って偏光されており、
（ｂ）バイナリーマスクを照射し、前記露光ビーム中にイメージを形成し、
（ｃ）前記露光ビーム中の光によってウェハ上のポジティブホトレジスト層を露光する、
ことを含むことを特徴とするウェハ上に印刷する方法。
【請求項１４】
ウェハ上に印刷する方法であって、
（ａ）事前に偏光された光によって位相シフトマスクを照射し、
（ｂ）前記事前偏光された光を成形し、露光ビームを生じさせ、当該事前偏光された光は予め定められた偏光パターンおよび強度パターンに従って成形されており、
（ｃ）前記露光ビームによってウェハ上のホトレジスト層を露光する、
ことを含むことを特徴とするウェハ上に印刷する方法。
【請求項１５】
リソグラフィシステムであって、
（ａ）光路に沿って照明光を放射する照明源と、
（ｂ）当該照明源からの照明光を、予め定められた偏光パターンを有する露光ビームに変えるパターン偏光デバイスと、
（ｃ）露光ビーム中にイメージを形成するマスクと、
（ｄ）ウェハ上の印刷のために露光ビームを中継する投影光学系と、
を含むことを特徴とするリソグラフィシステム。
【請求項１６】
前記照明光は事前に偏光された照明光であって、前記パターン偏光デバイスは波長板である、請求項１５記載のリソグラフィシステム。
【請求項１７】
前記照明光は事前に偏光された照明光であって、前記パターン偏光デバイスは偏光器である、請求項１５記載のリソグラフィシステム。
【請求項１８】
前記照明光は偏光されていない照明光であって、前記パターン偏光デバイスは偏光器である、請求項１５記載のリソグラフィシステム。
【請求項１９】
（ｅ）前記露光ビームによって露光されるウェハを含む、請求項１５記載のシステム。
【請求項２０】
前記投影光学系と前記ウェハの間のスペースを満たす液体を含む、請求項１９記載のリソグラフィシステム。
【請求項２１】
前記パターン偏光デバイスは前記投影光学系内に含まれている、請求項１５記載のリソグラフィシステム。
【請求項２２】
前記予め定められた偏光パターンは放射状偏光パターンである、請求項１５記載のリソグラフィシステム。
【請求項２３】
前記予め定められた偏光パターンは接線方向偏光パターンである、請求項１５記載のリソグラフィシステム。
【請求項２４】
前記予め定められた偏光パターンはカスタマイズされた偏光パターンである、請求項１５記載のリソグラフィシステム。
【請求項２５】
前記マスクは、クロムレス位相シフトマスクおよびハーフトーン型位相シフトマスクおよびバイナリーマスクおよびレベンソン型位相シフトマスクから成るグループのうちの１つである、請求項１５記載のリソグラフィシステム。
【請求項２６】
前記イメージはウェハに対するコンタクトホールを含む、請求項１５記載のリソグラフィシステム。
【請求項２７】
ウェハ上にコンタクトホールを形成する方法であって、
（ａ）偏光された照明ビームを生じさせ、
（ｂ）当該偏光された照明ビームによってマスクを照射し、露光ビームを作成し、前記マスクはコンタクトホールイメージを前記露光ビーム中に形成し、
（ｃ）前記露光ビームによってウェハを露光する、
ことを含むことを特徴とする、ウェハ上にコンタクトホールを形成する方法。
【請求項２８】
前記ステップ（ｂ）はさらに、位相シフトマスクを照射することを含む、請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
前記ステップ（ａ）はさらに、放射状に偏光された照明ビームを形成することを含む、請求項２７記載の方法。
【請求項３０】
前記ステップ（ａ）はさらに、接線方向に偏光された照明ビームを形成することを含む、請求項２７記載の方法。
【請求項３１】
前記ステップ（ａ）はさらに、カスタマイズされて偏光された照明ビームを形成することを含む、請求項２７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高開口数および液浸リソグラフィに関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィツールおよびリソグラフィ技術には、高解像度でパターンをプリントすることがますます要求されている。例えば半導体ダイまたはチップの製造では、回路エレメントの集積密度を改善し、パターンのピッチを低減させるために、線、コンタクトホールまたは他のエレメント等である回路フィーチャが、高い解像度でプリントされる必要がある。コンタクトホールやビア等の特定の回路フィーチャを製造するのは特に困難である。
【０００３】
リソグラフィの解像度に関する良く知られたパラメータは、限界寸法（critical dimension：ＣＤ）である。ＣＤは、所与の技術を用いた半導体デバイスおよび回路製造の間に形成され得る最も小さい幾何学的なフィーチャのサイズである。限界寸法は、以下の関数であらわされる。すなわち、ＣＤ＝ｋ（λ／ＮＡ）ここで、λは、リソグラフィで使用されている波長であり、ＮＡは、開口数であり、ｋは、誘電定数（dielectric constant）である。リソグラフィにおける傾向では、使用されている波長を低減させ、開口数を上昇させ、有効なｋを低減させることによってＣＤが低減される。
【０００４】
低いｋを使用して印刷するのは困難である。例えば、ｋが０．５より低い場合には、コンタクトホールを印刷するのは困難である。コンタクトアレイのようなコンタクトホールのグループを含む、十分な質の高いコントラストイメージを印刷するのは、特に困難である。
【０００５】
非常に高いＮＡとオフアクシス照明を用いてコントラストを高める技術が使用されてきたが、これらの技術はピッチが小さい場合には適していない。例えば、波長１５７ｎｍ、ＮＡ０．９３の場合、（解像度に基づく）限界ピッチは、約１３５ｎｍ（ｋ＝０．４）であり、これは特定の用途には高すぎる。また、禁止ピッチ（forbidden pitch）が生じ得る。これは、照明が所与のピッチに対して最適化される場合に、同時に他のピッチを印刷することが不可能になることを意味している。禁止ピッチは、低い正規化された画像対数スロープ（normalized image log slope：NILS）または禁止ピッチに対する不十分なＣＤコントロールにおいて現れる。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、偏光された光による改善されたリソグラフィ印刷に対するシステムおよび方法を提供する。
【０００７】
本発明の実施形態では、偏光された（例えば放射状、接線方向またはカスタマイズして偏光された）光が、位相シフトマスク（ＰＳＭ）を照射し、露光ビームを生じさせるのに使用される。その後ネガティブホトレジスト層が露光ビーム中の光によって露光される。クロムレスＰＳＭが使用可能である。１つの実施形態では、放射状に偏光された光がクロムレスＰＳＭ、デカルト四極型（Cartesian quadrupole=C-quad）照明およびネガティブホトレジストと共に使用される。低いｋを使用して可変ピッチでコンタクトホールを印刷する場合でも、非常に高いイメージクオリティが得られる。禁止ピッチは回避される。
【０００８】
本発明の別の実施形態では、放射状に偏光された光が、マスクを照射し、露光ビームを生じさせるのに使用される。その後、ポジティブホトレジスト層が、露光ビーム中の光によって露光される。マスクはハーフトーン型（attenuating）ＰＳＭまたはバイナリーマスクであり得る。ある実施例では、放射状に偏光された光がハーフトーン型位相シフトマスクまたはバイナリーマスク、標準ダイアゴナル四極型照明およびポジティブホトレジストと共に使用される。低いｋを使用して様々なピッチでコンタクトホールを印刷する場合も、非常に高いイメージクオリティが得られる。
【０００９】
印刷をさらに改善するために、顧客に合わせた偏光を使用することができる。カスタム偏光は、例えば放射状（radial）と接線方向（tangential）偏光の組合せである。付加的に、プリントクオリティを高めるために、レベンソン型ＰＳＭを使用することもできる。
【００１０】
本発明のさらなる実施形態、特徴および利点並びに本発明の種々の実施形態の構造および作動を、添付図面を参照して以下でより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を、添付図面を参照して説明する。エレメントが最初にあらわれる図面は、典型的に相応の参照番号における最も左の数字によって示されている。
【００１２】
内容の一覧
１．システム全体
２．考察およびシミュレーション結果
Ａ．序文
Ｂ．解像度
Ｂ１．理論的な解像限界
Ｂ２．オフアクシス照明リソグラフィによる解像能
Ｃ．偏光
Ｃ１．シミュレーション実験
Ｃ２．イメージクオリティへ及ぼす偏光の影響
Ｃ３．偏光された光、クロムレスＰＳＭ、ネガティブホトレジスト
Ｃ４．放射状に偏光された光, ハーフトーン型位相シフトマスクまたはバイナリーマスクおよびポジティブホトレジスト
Ｄ．クロムレス・レベンソン型ＰＳＭによる偏光
Ｄ１．放射状に偏光された光, １００ｎｍピッチ枝分かれ状（Nested）コンタクトと組み合わせたクロムレス・レベンソン型ＰＳＭ
Ｄ２．放射状に偏光された光によるスルーピッチ特性、クロムレスコンタクト
Ｄ３．カスタマイズされた偏光
Ｅ．液浸リソグラフィ
Ｆ．ＥＵＶ
【００１３】
特定の構造および配列について考察するが、これは分かり易くするためだけのものであることを理解されたい。該当分野の技術者には、本発明の概念および範囲を逸脱することなく、他の構造および配列も使用可能であることが分かるだろう。該当分野の技術者には、本発明が、多様な他の用途においても使用可能であることが自明であろう。
【００１４】
本発明は偏光された光による改善されたリソグラフィ印刷に対するシステムおよび方法を提供する。
【００１５】
１．システム全体
図１は、本発明の実施形態に相応するリソグラフィシステム１００である。システム１００は照明源１０２を含む。ある実施形態では、照明源１０２は事前に偏光された照明光を光路に沿って放射する。この明細書では、事前に偏光された照明光を参照して本発明を説明するが、偏光されていない照明光も使用可能であることが当該分野の技術者には理解されるだろう。事前に偏光された光の例として、照明源１０２は実質的に直線偏光される傾向を有するレーザビームを放射するレーザである。択一的に、偏光された照明源１０２におけるレーザ発生器内に偏光器を付加することも可能である。
【００１６】
事前に偏光された光はその後、パターン偏光デバイス１０４を通過する。ここで使用されているように、パターン偏光デバイス１０４は、通常のおよびカスタマイズされた偏光器および波長板を含む（しかしこれには制限されない）あらゆる偏光デバイスを含むように定められている。照明源１０２によって、事前偏光された光が放射される場合、パターン偏光デバイス１０４は、例えば１つまたは複数の偏光器または波長板のようなあらゆる偏光デバイスである。照明源１０２によって、偏光されていない光が放射される場合、パターン偏光デバイス１０４は波長板よりもむしろ偏光器である。
【００１７】
パターン偏光デバイス１０４は、事前に偏光された照明光を様々な所定の配列（例えば偏光パターンまたは強度パターン）に成形する。例えばパターン偏光デバイス１０４は事前偏光された照明光を放射状に偏光された光、または接線方向に偏光された光、またはカスタマイズされた偏光を有する光に成形する。ある実施形態では照明光は、デカルト四極型（Ｃ−ｑｕａｄ）照明のような四極型照明である。ここでは例として四極型照明が使用されているが、この分野の技術者には、あらゆるソース形状の照明が使用可能であることが明らかであろう。
【００１８】
照明光はマスク１０６を照射する。マスク１０６は照明光内にデザインをもたらす。当該分野の技術者には、マスク１０６があらゆるタイプのマスクまたはレチクルであり得ることが分かるだろう。本発明のある実施形態では、マスク１０６はバイナリーマスクである。他の実施形態では、マスク１０６は位相シフトマスク（ＰＳＭ）であり、例えばクロムレスＰＳＭまたはレベンソン型（alternating）ＰＳＭまたはハーフトーン型（attenuating）ＰＳＭである。
【００１９】
マスクデザインを含んだ光はその後、投影光学系１０８を通過する。この投影光学系は、さらに光を調整および処理する。投影光学系１０８は、光学エレメントの１つのエレメントまたは複数のエレメントを含む。投影光学系１０８は、光路に沿って延在する露光ビームを形成する。
【００２０】
最後に、露光ビームは、露光ビームによってもたらされたデザインに相応してウェハ１１０を露光する。本発明の実施形態では、ウェハ１１０はネガティブホトレジスト層によって覆われている。ある実施例では、放射状に偏光された光がクロムレスＰＳＭ、Ｃ−ｑｕａｄ照明およびネガティブホトレジストと共に使用される。低いｋを使用して可変ピッチでコンタクトホールを印刷する場合でも、非常に高いイメージクオリティが得られる。
【００２１】
本発明の他の実施形態では、ウェハ１１０はポジティブホトレジスト層によって覆われている。例えばある実施形態では放射状に偏光された光が、マスク１０６を照射し露光ビームを形成するために使用される。その後、ポジティブホトレジスト層が、露光ビーム中の光によって露光される。別の実施形態では、放射状に偏光された光がハーフトーン型位相シフトマスクまたはバイナリーマスク、標準ダイアゴナル四極型照明およびポジティブホトレジストと共に用いられる。低いｋを使用して様々なピッチでコンタクトホールを印刷する場合にも、非常に高いイメージクオリティが得られる。
【００２２】
図２には、本発明が実現される別の例示的なリソグラフィシステム２００が示されている。偏光された照明源１０２およびマスク１０６は、システム１００を参照して記載した機能と同じ機能を果たす。しかしシステム２００では、パターン偏光デバイス２０２が投影光学系内に含まれる。パターン偏光デバイス１０４のように、パターン偏光デバイス２０２は、事前に偏光された照明光を様々な所定の配列（例えば放射状偏光配列、接線方向偏光配列またはカスタマイズされた偏光配列）に成形する。照明光のさらなる成形および調整に対する光学コンポーネントが、パターン偏光デバイス２０２の前および／または後ろに置かれてもよい。これらの光学コンポーネントは、投影光学系２０４Ａおよび投影光学系２０４Ｂとして示されており、光路に沿って延在する露光ビームを生成する。
【００２３】
パターン偏光デバイス２０２および投影光学系２０４Ａおよび／または２０４Ｂによって成形された後、偏光された光は、マスク１０６によって生じたデザインに従ってウェハ１１０を露光する。図１に関連して説明したように、ウェハ１１０はポジティブまたはネガティブホトレジスト層によって覆われる。
【００２４】
２．考察およびシミュレーション結果
以降の考察およびシミュレーション結果は、本発明の実施形態の観点および特徴をさらに分かり易くするためのものであって、本発明を制限するものではない。発明者は、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐ．から入手可能なＰｒｏｌｉｔｈＴＭ７．１リソグラフィシミュレーションシステムを用いて５０／５０ｎｍ枝分かれ状コンタクトホールを印刷する幾つかのアプローチを比較した。使用されているアプローチは：オフアクシス四極型照明および最適化された照明の偏光を伴うハーフトーン型位相シフトマスク；クロムレス・レベンソン型位相シフトマスク（ＣＡＰＳＭ）と特別な偏光体系の組合せ；１５７ｎｍ波長で非常に高い開口数（ＮＡ）を有する液浸リソグラフィ；およびＥＵＶリソグラフィである。
【００２５】
発明者はオフアクシス照明技術の制限が放射状偏光の使用によって押い上げられることおよびイメージを最適化するためのマスクバイアス（または背景透過）の使用方法を見出した。解像限界は、放射状偏光と組み合わされた２Ｄクロムレス・レベンソン型ＰＳＭによってさらに押し上げられる。本発明の実施形態に相応した放射状偏光強化によって、高いコントラストを有するイメージが得られ、ネガティブホトレジストを用いて、１００ｎｍピッチで高質のコンタクトホールが印刷される。本発明の実施形態に相応する放射状偏光はさらに、液浸を含む使用例でイメージクオリティをさらに上昇させることができる。発明者はさらにこれらの所見を超紫外線（ＥＵＶ）で得られた結果と比較し、ＥＵＶ波長および低いＮＡでのイメージングも１００ｎｍピッチのコンタクトホールを印刷するのに優れた条件を提供することができることを確認した。
【００２６】
Ａ．序文
現在、１００ｎｍピッチでの、５０ｎｍコンタクトを形成することは光学リソグラフィでは挑戦である。半導体デバイスに対する産業界の予定では、２００８年までの５０ｎｍコンタクトの実現が要求されている。ＥＵＶが広く使用可能になる前にこれを可能にするためには、現在の光学リソグラフィを格段に発展させなければならない。１５７ｎｍ波長を用いた高ＮＡ光学系によっても、通常のコントラスト強化技術（例えばオフアクシス照明およびハーフトーン型ＰＳＭ）は、十分に高いクオリティを有する１００ｎｍピッチコンタクトホールを印刷するのには不十分である。１００ｎｍピッチのコンタクトを印刷するためには、ハーフトーンＰＳＭを伴う四極型照明に加えて解像度上昇技術を使用する必要がある。参考のために図３Ａは、コンタクトホールを有するウェハの例の拡大された図である。レジスト層３０２がウェハ表面３０４に加えられている。リソグラフィシステム（図示されていない）は、レジスト層３０２を露光して、コンタクトホール３０６を作成する。図３Ｂは、上から見たコンタクトホールパターンのイメージである。
【００２７】
本発明の実施形態に相応して、グループ化されたコンタクトに対する最適な印刷技術を調査するためにシミュレーションが使用された。発明者は、コンタクト−ウィンドウ印刷能力を向上させる技術を探すためにＰｒｏｌｉｔｈＴＭ７．１を使用した。はじめに発明者は、高開口数１５７ｎｍシステムに対する従来のリソグラフィ状態をシミュレートし、適正なイメージコントラストで印刷可能な最小ピッチを確立した。次に発明者は、この技術を漸次的に修正し、解像能力を改善した。このようにして、はじめに照明の偏光を最適化し、クロムレス位相シフトマスクを調べ、その後で、波長を短くする方法（例えば液浸リソグラフィおよびＥＵＶリソグラフィ）を導入することによって、本発明で、オフアクシス照明と６％のハーフトーン型位相シフトマスク（ＰＳＭ）の当初の状態と比較して、結果の改善が明らかになる。
【００２８】
Ｂ．解像度
はじめに、解像度の理論（theory）がコンタクトを印刷する状況において調査された。この理論は、どのようにしてコンタクトアレイに対するシステムの解像度を上昇させることができるのかを説明するのに役立つ。
【００２９】
Ｂ１．理論的な解像限界
ｘ方向におけるピッチｐｘおよびｙ方向におけるｐｙの２Ｄ周期的パターンに対してマスクスペクトルは不連続の空間周波数でゼロでない。そのｘ成分およびｙ成分はピッチに反比例している：
【００３０】
【数１】
2008258637.tif 000003
ここでｎおよびｍは整数である（０，＋／−１，＋／−２，＋／−３等）。
【００３１】
多くの場合、正規化された空間周波数とともに作用するのはより有利である。すなわち：
【００３２】
【数２】
2008258637.tif 000004
【００３３】
最小で、０次数に付加的に、最初の３つの回折次数は、十分な解像度を確実にするためにレンズによって補足されなければならない。すなわち（０，０），（０，１），（１，０），（１，１）次数である。
【００３４】
オンアクシス照明に対しては、この要求は
【００３５】
【数３】
2008258637.tif 000005
に等しい；
すなわちユニット半径円のうちの１つの象限内に正方形を合わせることである（図４Ａの回折パターンを参照）。
すなわち、
【００３６】
【数４】
2008258637.tif 000006
であるならば、
【００３７】
【数５】
2008258637.tif 000007
であり、
ダイアゴナルオフアクシス照明を伴う場合：
【００３８】
【数６】
2008258637.tif 000008
であり、
すなわち、ユニット半径円全体内に正方形を合わせることである（図４Ｂの回折パターンを参照）であり、
すなわち、
【００３９】
【数７】
2008258637.tif 000009
であるならば、
【００４０】
【数８】
2008258637.tif 000010
である。
【００４１】
この理論を用いることによって、１５７ｎｍの波長および０．９３ＮＡで、グループ化されたコンタクトホールに対して、結像可能な（ｘ方向およびｙ方向における）理論的な最小ピッチが、オンアクシス照明では２４０ｎｍであり、オフアクシス照明では１２０ｎｍであることが確立される。発明者は、オフアクシスのケースを探すためにさらにシミュレーションを行った。
【００４２】
Ｂ２．オフアクシス照明リソグラフィによる解像能
従来のオンアクシス照明からオフアクシス照明へ向かうことによって解像度は改善可能である。イメージを形成することができることだけでは、レジストにおけるラチチュードの十分な処理を確実にするために有る程度のクオリティ判定基準を満たすのには不十分である。枝分かれ状コンタクトホールを印刷するためには、コントラストおよび正規化された画像対数スロープ（ＮＩＬＳ）は、それぞれ０．５および１．５よりも大きくなければならないと仮定される。Graeupner, P.等著「Solutions for printing sub-100nm contact with ArF (SPIE 4691:503 (2002))」を参照されたい。
【００４３】
これらの要求によって、発明者は、この実施例において枝分かれ状コンタクトホールが印刷可能な最小ピッチを定めた。はじめに、低いｋで、グループ化されたコンタクトホールの印刷に対する高質条件の例が考察された。これらの条件は以下のものを含む。すなわち：
・対角極を有する０．９／０．１四極型照明（ここで、０．９は、中心からの極の距離であり、０．１は、極半半径である）
・０．９３ＮＡ
・６％１：１ハーフトーン型ＰＳＭ
・レチクル上に入射する偏光されていない光
である。
【００４４】
ピッチが次第に減少することによって、パターンピッチが１３４ｎｍである限り、ピッチ方向における空間像コントラスト（Ｃ０）は、０．５より上に保たれる（すなわち６７ｎｍコンタクトおよびスペース）。これは〜１．５のＮＩＬＳに一致する。結果として生じるイメージは、図５に示されている。
【００４５】
オンアクシス照明からオフアクシス照明へ変えることによって、コンタクトの印刷解像ピッチは、２４０ｎｍから１３４ｎｍに改善される。明確に言えば、僅かに異なるＮＡまたは四極を使用する場合に、上で定められた解像可能な最小ピッチは幾分変化する。この定義は、焦点深度（ＤＯＦ）を考慮していない；従って、印刷可能な最低ピッチが大きくなることが予想される。この例は、解像限界を１００ｎｍピッチより下にするためにはある程度慣例にとらわれない手段が用いられなければならないことを示すのに十分である。
【００４６】
Ｃ．偏光
文献内に、「偏光マッチング」への参照がある。ここでは電界ベクトルが重なり、結果的に最大の緩衝が生じ、従って最大のイメージクオリティが生じる。Ma, Z.等署の「Impact of illumination coherence and polarization on the imaging of attenuated phase shift masks (SPIE 4346:1522 (2001))」を参照されたい。直線偏光された照明が、適切な配向のレンズに対するイメージクオリティを上昇させるために使用されている。しかし、本発明の実施形態のように、コンタクトホールに対して特別な偏光配列は提案されていない。
【００４７】
以下の考察では、放射状および接線方向に偏光された光を用いることの効果を明らかにする。これらの２つのタイプの偏光はコンタクトホールに対するイメージクオリティを上昇させる。ここでは放射状および接線方向偏光について考察するが、当該分野の技術者はこの開示によって、カスタマイズされた偏光を含む他の偏光も、イメージクオリティを上昇させるために使用できることを理解するであろう。
【００４８】
以下では、言及されない限り、ＮＡは０．９３であり、照明は０．９／０．１対角四極であり、波長は１５７．６ｎｍである。
【００４９】
Ｃ１．シミュレーション実験
この作業のために使用されたＰｒｏｌｉｔｈＴＭ７．１シミュレータは、３つの偏光モードの選択を与えている。すなわちｘ偏光された光およびｙ偏光された光および偏光されていない光である。非偏光モードに対するイメージは、ｘ偏光されたモードとｙ偏光されたモードの空間像を加えることによって得られる。
【００５０】
接線方向または放射状に偏光された光をシミュレートするために、ＰｒｏｌｉｔｈＴＭ７．１を用いてマスク配向の簡単な操作が行われた。配向操作の例が図６に示されている。極は十分に小さいものと想定して、発明者は最初にパターンを４５°回転させ、その後、ｘまたはｙ偏光された光によるｘ−配向されたダイポール照明を用いた第１のイメージを計算した（放射状に対するｘ偏光および接線方向に対するｙ偏光）。次に、ｘまたはｙ偏光された光によるｙ−配向されたダイポール照明を用いた第２のイメージが計算される（接線方向に対するｙ偏光および放射状に対するｘ偏光）。最後に、この２つのイメージが加えられ、最終的なイメージが得られる。
【００５１】
Ｃ２．イメージクオリティへ及ぼす偏光の影響
比較のために、図７Ａおよび７Ｂは、本発明に相応してそれぞれ放射状偏光および接線方向偏光を用いたイメージを示している。接線方向偏光と、放射状偏光との違いは図１０Ａおよび１０Ｂに示されている。光が偏光されていない場合、像１００２に示されているように、偏光ベクトルの方向は極めて不規則である。しかし、偏光されていない光が接線方向偏光器１００４を通過すると、像１００６に示されているように、光は接線方向に偏光される。接線方向に偏光されると、偏光ベクトルは中央箇所の周りを統一的に回る。
【００５２】
放射状に偏光された動きは多少異なっている。図１０Ｂに示されているように、偏光されていない光１００２が放射状偏光器１００８を通過すると、この光は放射状に偏光された光１０１０になる。放射状に偏光されると、偏光ベクトルは中央箇所から統一的に放射される。
【００５３】
ピッチ方向は対角線として図７Ａおよび７Ｂ上に示されている。ピッチ方向に沿ったコントラストは非常に高い。すなわち放射状偏光によっては０．８８である。また接線方向偏光によっては非常に低い（０．１９）。ピッチ方向から４５度で、コントラストは２つのタイプの偏光に対して高くなる。
【００５４】
放射状に偏光された光では、コントラストが直交方向においても対角方向においても同じになるまで、コンタクトホール幅（すなわち、マスクバイアス）を変えることでイメージは最適化される（接線方向偏光では、この種の改善は観察されない）。有利な実施形態では、８５ｎｍのコンタクトホール（すなわち１８ｎｍマスクバイアス）は、１３４ｎｍのピッチで統一的なコントラストを生成する（ほぼ同じ対角コントラストおよび直交コントラスト）。
【００５５】
択一的に、マスクの背景透過を修正して、同じ効果を得ることが可能である。発明者は放射状に偏光された光は結果的に焦点が合っていない場合でも、偏光されていない光によって生じるイメージクオリティより良好なイメージクオリティになることを見出した。
【００５６】
照明偏光の最適化によって得られた、改善された解像度が調査された。最小ピッチは、１２５ｎｍまで低減可能であり、最適なコンタクトホール幅が見つけられた。放射状偏光では、小さいコンタクトホール幅で強いサイドローブが観察される。サイドローブは、コンタクトホール幅が漸次的に５０ｎｍから７５ｎｍへ上昇すると消える。これには、コンタクトの周りのより統一的に配分されたコントラストが付随する。この結果は、放射状偏光の場合、偏光されていない光の場合よりも３０％を上回るＮＩＬＳの改善が得られることを示している。図８Ａ〜８Ｃは、本発明に相応した３つの偏光状態の比較を示している。各図にはピッチ方向が示されている。図８Ａは、７５ｎｍのコンタクト幅で偏光されていない四極型照明を用いた空間像である。図８Ｂは、接線方向に偏光された四極型照明を用いた、７５ｎｍのコンタクト幅を伴う空間像である。最後に図８Ｃは、放射状四極型照明を用いた、同じように７５ｎｍコンタクト幅の空間像である。
【００５７】
照明を偏光することによって、解像限界が１３４ｎｍから１２５ｎｍに低減する。これらの図は、放射状に偏光された光と、０．５の最小コントラスト要求に基づいている（１．５のＮＩＬＳ要求）。
【００５８】
Ｃ３．偏光された光、クロムレスＰＳＭ、ネガティブホトレジスト
本発明の実施形態では、偏光された光（放射状偏光または接線方向偏光）が位相シフトマス（ＰＳＭ）を照明し、露光ビームを生じさせるのに用いられている。その後、ネガティブホトレジスト層が、露光ビーム中の光によって露光される。クロムレスＰＳＭが使用可能である。ある実施形態では、放射状に偏光された光がクロムレスＰＳＭとデカルト四極（Ｃ−ｑｕａｄ）照明およびネガティブホトレジストと共に使用されている。低いｋを使用して、グループ化されたまたは枝分かれ状にされたコンタクトホールを印刷する場合にも、非常に高いイメージクオリティが得られる。禁止ピッチは回避される。
【００５９】
ある実施例では、放射状に偏光された光が、クロムレスＰＳＭおよびデカルト四極照明およびネガティブホトレジスト共に使用され、解像度がｋ＝０．２９まで上昇される。本発明は、デカルト四極型照明に制限されるのではない。別の例はクェーサー（quasar）照明または四重シンメトリを有する照明または四極型照明に近いあらゆる他の照明を含む。しかし本発明はこれに制限されない。ＰＲ０ＬＩＴＨＴＭ７．１システム上で発明者が実行したシミュレーションでは、ネガティブホトレジストおよび放射状に偏光された照明が使用される場合、イメージのほぼ完全なコントラストが生じる。
【００６０】
図９Ａ〜９Ｃは、発明者によって得られたシミュレーション結果における、イメージクオリティへ及ぼす偏光の影響を示している。図９Ａ〜９Ｃに示された結果は、１５７ｎｍの波長および０．９３のＮＡおよび１．７８の屈折率を用いた１００ｎｍ、クロムレスＰＳＭコンタクトホールのシミュレーションである。図９Ａは、偏光されていない光と四極型照明を用いた場合に得られるコンタクトホールの低いコントラストイメージを示している。図９Ｂは、接線方向に偏光された光と四極型照明を用いた場合に得られるコンタクトホールの低いコントラストイメージを示している。図９Ｃは、本発明の実施形態に相応して、放射状に偏光された光と四極型照明を用いた場合に得られるコンタクトホールの高いコントラストイメージを示している。
【００６１】
この例における３つのタイプの偏光の最小コントラストを以下にまとめる。
【００６２】
【表１】
2008258637.tif 000011
【００６３】
付加的に、この技術は低いｋファクタでも使用可能である（例えばここでは、０．７５より大きいコントラストでＫは、０．２６に等しい）。
【００６４】
図１１Ａおよび１１Ｂで証明したように、このアプローチは禁止ピッチを示していない。図１１Ａおよび１１Ｂは本発明と相応して、１００〜９００ｎｍのピッチ範囲にわたるＣＤ（ｎｍで）およびＮＩＬＳをそれぞれ図にしているグラフである。図１１Ａおよび１１Ｂは、シミュレートされた全てのピッチ（２５ｎｍのピッチステップで１００〜９００ｎｍ）でＮＩＬＳが２．９を下回らないことを示している。これは同時に全てのピッチが良好な露光ラチチュードで印刷されることを示している。
【００６５】
Ｃ４．放射状に偏光された光、ハーフトーン型位相シフトマスク、またはバイナリーマスクおよびポジティブホトレジスト
本発明のさらなる実施形態において、放射状に偏光された光が、位相シフトマスク（ＰＳＭ）を照射し、露光ビームを形成するのに使用される。その後、ポジティブホトレジスト層が露光ビーム中の光によって露光される。マスクはハーフトーン型ＰＳＭまたはバイナリーマスクであり得る。
【００６６】
ハーフトーン型ＰＳＭ１２００の例が図１２に示されている。説明を容易にするために、ハーフトーン型ＰＳＭ１２００のセル１２０２のみが記載される。セル１２０２の中央部分１２０４は、１００％透過の領域である。これは特定の位相の全ての光が通過することを意味する。例えば中央部分１２０４は、位相０°を有する全ての光を通過させる。セル１２０２の外側部分１２０４は減衰を生じさせ、別の位相の光のより低いパーセントを通過させる。例えば、図１２に示されているように、外側部分１２０６は、位相１８０°で光の６％を通過させるだけである。
【００６７】
択一的にバイナリーＰＳＭが本発明で使用可能である。図１３はバイナリーＰＳＭ１３００の例を示している。説明を容易にするために、バイナリーＰＳＭ１３００のセル１３０２のみが示されている。ハーフトーン型ＰＳＭ１２００の中央部分１２０４と同じように、バイナリーＰＳＭ１３００の中央箇所１３０４は、１００％の光を透過させる。しかし通過する光の度合いの減衰の代わりに、外側部分１３０６は全ての光を通過させない。言い換えれば、外側部分１３０６は０％の透過率を有している。
【００６８】
ある実施例では、放射状に偏光された光がハーフトーン型位相シフトマスクまたはバイナリーマスク、標準ダイアゴナル四極型照明およびポジティブホトレジストと合わせて使用される。低いｋを使用して様々なピッチでコンタクトホールを印刷する場合でも、非常に高いイメージクオリティが得られる。
【００６９】
６％のハーフトーン型ＰＳＭおよび対角四極（０．９／０．１）照明を用いて１２５ｎｍピッチのコンタクトホールで発明者によって実行されたシミュレーションは、放射状偏光が使用された場合にイメージの改善を示した。このシミュレーションからの結果は、図１４Ａ〜１４Ｃに示されている。図１４に示された結果は、以下の表にもまとめられている。
【００７０】
【表２】
2008258637.tif 000012
【００７１】
本発明は四極型照明に限られるものではない。別の例はクェーサー照明または四重シンメトリを有する照明または四極型照明に近いあらゆる他の照明を含む。しかし本願発明はこれに制限されない。
【００７２】
Ｄ．クロムレス・レベンソン型ＰＳＭでの偏光
コンタクトに対する解像可能なピッチのさらなる改善は、偏光された光を使用したままで、マスクをハーフトーン型位相シフトマスクからレベンソン型位相シフトマスクへ変えることによって実現される。
【００７３】
Ｄ１．放射状に偏光された光、１００ｎｍピッチの枝分かれ状コンタクトと組み合わせたクロムレス・レベンソン型ＰＳＭ
本実施例のために選択されたクロムレス・レベンソン型ＰＳＭレイアウトは、チェッカーボードタイプである。ここでは位相は例えば０°と１８０°の間で交替する。クロムレス・レベンソン型ＰＳＭ１５００の図は、図１５に示されている。ＰＳＭ１５００の中央部分は、異なる部分および位相を示すために強調されている。部分１５０２および１５０４は、例えば位相０°で１００％の光を通過させる領域である。部分１５０６および１５０８は、部分１５０２および１５０４の位相と異なる位相で１００％の光を通過させる領域である。例えば部分１５０６および１５０８は１８０°の位相を有する。暗くされた領域１５１０は、いかなる光も通さない。従って透過は０％である。
【００７４】
１００ｎｍコンタクトホールの印刷に対する繰り返しパターンは、図１６に示されているように、交替位相で１００ｎｍ透過正方形（transparent squares）からなる。Levenson, M.D.等著「The vortex mask: masking 80 nm contacts with a twist! (SPIE 4889(2002))」およびGrassman, A.等著「Contact hole production by means of crossing sudden phase shift edges of a single phase mask（国際特許ＷＯ０１／２２１６４Ａ１号）」に示されたマスクレイアウトを参照されたい。クロムレスマスクに対するオンアクシス照明による、このコンタクトアレイに対する結果として生じた回折パターンは、図１７Ａに示されている。
【００７５】
オンアクシス照明では、レンズによって回折次数は捕捉されない。なぜなら（０，０），（１，０），および（０，１）次数は、消去（extinct）するからである。オフアクシス照明では、図１７Ｂに示されているように、本発明の実施例に相応して、回折次数の（１，１）ファミリーが瞳内に移動可能である。このセットアップによってイメージが得られる。１つの極によって、イメージは１Ｄ回折格子に等しい。ｘ極とｙ極を組み合わせることによって２Ｄイメージが形成される。図１８Ａおよび１８Ｂはこの２Ｄイメージを図示している。このイメージは、各極からの２つの干渉回折次数に対する最適な偏光を用いることによって改善される（図１７Ｂに示されたケースでは、ｘ偏光された光が最適である）。これはデカルト四極による放射状偏光された極に似ている。
【００７６】
空間およびレジストにおけるシミュレーション（１８Ａ〜Ｂ）はＮＡ０．９３、波長１５７．６ｎｍに対するものであり、照明はデカルト四極である（対角四極は、利点はないが、使用可能である）。４つの極は、放射状に偏光されている。空間におけるシミュレーションもレジストにおけるシミュレーションも、コンタクトホールがネガティブホトレジストに印刷される限り、ほぼ完全なコントラストを示している。ＮＩＬＳ（空間でのみ計算される）は、非常に高い（図１８Ａに示されているように３より大きい）。
【００７７】
Ｄ２．放射状に偏光された光によるスルーピッチ特性、クロムレスコンタクト
リソグラフィでの「禁止」ピッチは既に記載されている。Socha, R.等著「Forbidden pitches for 130nm lithography and below(SPIE 4000:1140(2000))」およびShi, X. 等著「Understanding the forbidden pitch phenomenon and assist feature placement (SPIE 4689:985(2002))」を参照されたい。所与の照明角度に対して、禁止ピッチは、隣接するフィーチャによって生じるフィールドが破壊的にメインフィーチャのフィールドと干渉する場所に位置する。異なるピッチで所与のサイズのコンタクトホールを印刷しようと試みる場合に困難が生じる。Graeupner等著の文献を参照されたい。発明者は、同時の露光を模倣し、あらゆるオーバーラッププロセスウィンドウの広がりを評価するために通常の照明条件と通常のしきい値を使用した。
【００７８】
このシミュレーションセットのために、クロムレスマスクを構成する透過位相正方形（図１６を参照）のサイズが１００ｎｍから１０００ｎｍまで２５ｎｍのステップで漸次的に増やされた。図１９Ａおよび１９Ｂおよび１９Ｃは、２００ｎｍ，３００ｎｍ，４００ｎｍ，５００ｎｍ，６００ｎｍおよび１０００ｎｍピッチに対する最適な焦点でのシミュレーションから結果的に生じた様々なイメージを示している。
【００７９】
本発明の結果として、コンタクトのイメージは一般的に特にシャープに保たれ、ピッチとともにサイズ幅は顕著に変化しない。なぜなら位相正方形のコーナーでコンタクトが形成されるからである。１００ｎｍピッチで５０ｎｍのコンタクトを印刷するために必要な１つのしきい値が計算されており、２．８であることが分かっている。このしきい値でサイドローブは、４００ｎｍ〜５００ｎｍの間のピッチに対して発達していることが明らかであり（図１９Ｂを参照）、従って、サイドローブがこれらの特定のピッチで印刷されるのを防ぐためにアシストフィーチャが必要である。他のピッチではサイドローブは問題とはみなされず、従ってアシストフィーチャは必要ない。
【００８０】
ＮＩＬＳおよびコンタクト幅はしきい値０．２８で、全てのピッチに対して計算されている（それぞれ図２０Ａおよび２０Ｂを参照）。コンタクト幅は、目標しきい値（この場合は０．２８）でのイメージの幅であり、ＮＩＬＳは同じしきい値でのイメージ幅の対数スロープである。
【００８１】
図２０Ｂで示されているように、コンタクト幅はピッチが小さい場合（約２００ｎｍ）には、ピッチとともにほぼ線形に変化する；これは、イメージがちょうど直交１Ｄ回折格子の合計である型である。この領域の後ろに、さらに回折された次数が瞳内に納められている。ここでは示されていないが、さらに回折された次数がイメージに寄与している場合、焦点深度（ＤＯＦ）は無限（理想的なマスク、ポイントソースおよびウェーブフロントを伴う）から有限への変化を示す。
【００８２】
図２０Ａで示されているように、この例で考慮されている全てのピッチに対してＮＩＬＳは２．５より上に良好に保たれる。これは全てのピッチに対して良好な露光ラチチュードを示す。他方でコンタクト幅は、５０ｎｍ〜１０５ｎｍ（最悪なピッチ）へ変化し、約６５ｎｍで安定する。これは極めて顕著であり、マスクレイアウトの単純性の利点およびピッチ依存型パターンおよび照明最適化の欠如を有する。Graeupner等著、Socha,R.等著およびShi, X.等著の文献を参照されたい。
【００８３】
Ｄ３．カスタマイズされた偏光
ある実施形態では、カスタマイズされた偏光光が、単純な放射状または接線方向に偏光された光の代わりに使用される。図２１Ａは、カスタム偏光されたパターンの例のマップである。ここで各矢印は、光ビームの特別なセクションでのフィールドベクトルの方向をあらわしている。図２１Ｂは、例であるカスタム偏光パターンの別のマップである。放射状または接線方向偏光とは異なって、カスタマイズされた偏光パターンは、偏光ベクトルの統一されていない配列を有している。これらの偏光ベクトルは図２１Ａおよび２１Ｂに矢印として示されている。ある実施形態では、カスタム偏光光は、放射状および接線方向偏光と同じように、パターン偏光デバイス（例えばパターン偏光デバイス１０４または２０２）によって生成される。パターン偏光デバイスにおけるパターンは予め定められており、パターン偏光デバイスは、所望の偏光を形成するのに必要なように変えられる。照明構造、または照明源での照明光の形状も同じようにカスタマイズ可能である。カスタマイズされた偏光および強度と同じようにカスタマイズされた照明を提供することで、印刷が最適化される。
【００８４】
Ｅ．液浸リソグラフィ
他のリソグラフィ技術、液浸リソグラフィも本発明のコンタクトを印刷するのに使用可能である。液浸リソグラフィでは少なくとも、投影光学系（例えば投影光学系１０８）とウェハ（例えばウェハ１１０）の間のスペースが液体で満たされる。液浸リソグラフィを用いることによって、ピッチ解像限界を１２５ｎｍから１００ｎｍへ下げることが可能になる。液浸リソグラフィをシミュレレートするために、液浸液体の反射率（例えば１．５）によって波長が計測される。潜在的に、適切なレンズ設計によって達せられる液体ＮＡは、１．３９５である。図２２は、本発明に相応して液浸リソグラフィによってシミュレートされた１００ｎｍピッチでの５０ｎｍコンタクトホールのイメージである。ＮＩＬＳは、１．７４を越える；これは、これが１００ｎｍピッチでの５０ｎｍコンタクトに対する発展可能な光学リソグラフィ技術であることを示している。
【００８５】
Ｆ．ＥＵＶ
非常に短い波長、それ故に１００ｎｍピッチで高いｋファクタを有するＥＵＶも調査された。典型的なＥＵＶ条件（０．６ＰＣ，０．２５ＮＡおよび偏光されていない光でのバイナリーコンタクトホールマスク）を用いたイメージの空間像シミュレーションによって、ＥＵＶが、１００ｎｍピッチで非常に高い質の５０ｎｍコンタクトイメージを印刷することができることが確認された。本発明に相応してＥＵＶを用いたシミュレーションの結果は、図２３に示されている。
【００８６】
ＮＩＬＳおよびコントラストは、０．４ミクロンを越えるＤＯＦでそれぞれ０．７および２．５を上回ることが分かった；これはＥＵＶが正しい条件下で確固としたイメージを提供できることを示している。
【００８７】
発明者は、１００ｎｍピッチの枝分かれ状コンタクトホールを印刷する幾つかのアプローチを考慮し、１５７ｎｍおよび高いＮＡによって良好なイメージクオリティで１３４ｎｍピッチコンタクトが印刷可能であることを見出した。さらに、１５７ｎｍで最新式のアプローチ（ハーフトーン型ＰＳＭ、四極等）と組合せた放射状偏光は、偏光されていない光を用いて生じた結果と比較して特筆すべき改善を生じさせた。この技術によって解像される最小ピッチは１２５ｎｍである。放射状偏光、Ｃ−四極、クロムレス・レベンソン型ＰＳＭおよびネガティブホトレジストによって、１５７ｎｍで１００ｎｍピッチコンタクトホールのほぼ完全なコントラストイメージが得られる。発明者は、このアプローチは１５７ｎｍで最適であると理解する。イメージクオリティはピッチを通してほぼ一定に保たれ、発明者は禁止ピッチを観察しなかった。発明者は液浸が、１５７ｎｍおよび１．５の反射率推測液体で、１００ｎｍピッチで高質イメージを生じさせ、またＥＵＶ条件は結果的に、１００ｎｍピッチコンタクトに対して非常に高い質のイメージを生じさせることを見出した。
【００８８】
シミュレーション結果を以下の表にまとめる。
【００８９】
【表３】
2008258637.tif 000013
【００９０】
本発明の様々な実施形態を説明したが、これらは例として示されただけであって、本発明を限定するものではないことを理解されたい。該当分野の技術者には、形状および細部における様々な変化が、本発明の概念及び範囲を逸脱することなく行われることが分かるだろう。従って、本発明の幅および範囲は上述されたいかなる実施例によっても制限されるべきでなく、以下の特許請求の範囲およびそれに相当するものに従ってのみ制限されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
本明細書に組み込まれ、明細書の一部を形成する添付図面は本発明を図示し、説明とともに本発明の原理を説明し、該当分野の技術者が本発明を作成および使用することができるようにする。
【図１】図１は、本発明の実施形態に相応するリソグラフィシステムである。
【図２】図２は、本発明の実施形態に相応するリソグラフィシステムである。
【図３Ａ】図３Ａは、ウェハ上のレジストにおけるコンタクトホールの拡大図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ウェハ上のレジストにおけるコンタクトホールの平面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、２Ｄハーフトーン型ＰＳＭマスクスペクトルをあらわしており、本発明の実施形態に相応したオンアクシス照明およびオフアクシス照明それぞれによるｐｘ＝ｐｙ＝Ｐである。
【図４Ｂ】図４Ｂは、２Ｄハーフトーン型ＰＳＭマスクスペクトルをあらわしており、本発明の実施形態に相応したオンアクシス照明およびオフアクシス照明それぞれによるｐｘ＝ｐｙ＝Ｐである。
【図５】図５は、偏光されていない光による限界ピッチをあらわすイメージであり、ここでＣ０およびＣ４５はそれぞれ、直交および対角コントラストである。
【図６】図６は、例としてのシミュレーション実験の図である（放射状に偏光された光が図示されている）。
【図７Ａ】図７Ａは、イメージクオリティへ及ぼす放射状偏光および接線方向偏光の影響を示している。
【図７Ｂ】図７Ｂは、イメージクオリティへ及ぼす放射状偏光および接線方向偏光の影響を示している。
【図８Ａ】図８Ａは、１２５ｎｍピッチの例における３つの偏光モードの比較を示している（４５度回転マスク）。
【図８Ｂ】図８Ｂは、１２５ｎｍピッチの例における３つの偏光モードの比較を示している（４５度回転マスク）。
【図８Ｃ】図８Ｃは、１２５ｎｍピッチの例における３つの偏光モードの比較を示している（４５度回転マスク）。
【図９Ａ】図９Ａは、イメージクオリティへの偏光の影響を示しており、偏光されていない光を使用した場合に得られる、グループ化されたコンタクトホールの低いコントラストイメージを示している。
【図９Ｂ】図９Ｂは、イメージクオリティへの偏光の影響を示しており、接線方向に偏光された光を使用した場合に得られる、グループ化されたコンタクトホールの低いコントラストイメージを示している。
【図９Ｃ】図９Ｃは、イメージクオリティへの偏光の影響を示しており、本発明の実施形態に相応して、放射状に偏光された光を使用した場合に得られる、グループ化されたコンタクトホールの高いコントラストイメージを示している。
【図１０Ａ】図１０Ａは、光における電界ベクトルへ接線方向偏光器が及ぼす影響を示している。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、光における電界ベクトルへ放射状偏光器が及ぼす影響を示している。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の実施形態に相応した、クロムレス・レベンソン型ＰＳＭによる放射状に偏光された光を使用したピッチ特性を通して示すダイヤグラムである。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、本発明の実施形態に相応した、クロムレス・レベンソン型ＰＳＭによる放射状に偏光された光を使用したピッチ特性を通して示すダイヤグラムである。
【図１２】図１２は、ハーフトーン型ＰＳＭの図である。
【図１３】図１３は、バイナリーＰＳＭの図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、本発明の実施形態に相応したハーフトーン型ＰＳＭ、１２５ｎｍピッチの場合におけるイメージクオリティへ偏光が及ぼす影響を示している。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、本発明の実施形態に相応したハーフトーン型ＰＳＭ、１２５ｎｍピッチの場合におけるイメージクオリティへ偏光が及ぼす影響を示している。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、本発明の実施形態に相応したハーフトーン型ＰＳＭ、１２５ｎｍピッチの場合におけるイメージクオリティへ偏光が及ぼす影響を示している。
【図１５】図１５は、レベンソン型ＰＳＭの図である。
【図１６】図１６は、クロムレス・レベンソン型ＰＳＭマスクレイアウトを示している。
【図１７Ａ】図１７Ａは、それぞれオンアクシス照明よびオフアクシス照明に対する２Ｄクロムレス・レベンソン型ＰＳＭに対する回折パターンを示しており、図５は偏光されていない光による限界ピッチをあらわすイメージであり、ここでＣ０およびＣ４５はそれぞれ、直交および対角コントラストである。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、それぞれオンアクシス照明よびオフアクシス照明に対する２Ｄクロムレス・レベンソン型ＰＳＭに対する回折パターンを示しており、図５は偏光されていない光による限界ピッチをあらわすイメージであり、ここでＣ０およびＣ４５はそれぞれ、直交および対角コントラストである。
【図１８Ａ】図１８Ａは、例としてクロムレス・レベンソン型ＰＳＭを用いた、空間における（ａ）およびレジストにおける（ｂ）イメージを示している。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、例としてクロムレス・レベンソン型ＰＳＭを用いた、空間における（ａ）およびレジストにおける（ｂ）イメージを示している。
【図１９Ａ】図１９Ａは、クロムレス・レベンソン型ＰＳＭおよびＣ−ｑｕａｄでの放射状に偏光された光を用いた最適な焦点対ピッチでの６つの空間像（aerial images）を示している。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、クロムレス・レベンソン型ＰＳＭおよびＣ−ｑｕａｄでの放射状に偏光された光を用いた最適な焦点対ピッチでの６つの空間像（aerial images）を示している。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、クロムレス・レベンソン型ＰＳＭおよびＣ−ｑｕａｄでの放射状に偏光された光を用いた最適な焦点対ピッチでの６つの空間像（aerial images）を示している。
【図２０Ａ】図２０Ａは、空間像特性対ピッチを示すグラフである。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、空間像特性対ピッチを示すグラフである。
【図２１Ａ】図２１Ａは、例であるカスタマイズされた偏光マップである。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、例であるカスタマイズされた偏光マップである。
【図２２】図２２は、ｎ＝１．５でのダイアゴナル四極および６％ハーフトーン型ＰＳＭによる偏光されていない光の場合の液浸イメージである。
【図２３】図２３は、超紫外線（ＥＵＶ）コンディションのもとでの最適な焦点での空間像である。
【図１】
2008258637.tif 000014
【図２】
2008258637.tif 000015
【図３Ａ】
2008258637.tif 000016
【図３Ｂ】
2008258637.tif 000017
【図４Ａ】
2008258637.tif 000018
【図４Ｂ】
2008258637.tif 000019
【図５】
2008258637.tif 000020
【図６】
2008258637.tif 000021
【図７Ａ】
2008258637.tif 000022
【図７Ｂ】
2008258637.tif 000023
【図８Ａ】
2008258637.tif 000024
【図８Ｂ】
2008258637.tif 000025
【図８Ｃ】
2008258637.tif 000026
【図９Ａ】
2008258637.tif 000027
【図９Ｂ】
2008258637.tif 000028
【図９Ｃ】
2008258637.tif 000029
【図１０Ａ】
2008258637.tif 000030
【図１０Ｂ】
2008258637.tif 000031
【図１１Ａ】
2008258637.tif 000032
【図１１Ｂ】
2008258637.tif 000033
【図１２】
2008258637.tif 000034
【図１３】
2008258637.tif 000035
【図１４Ａ】
2008258637.tif 000036
【図１４Ｂ】
2008258637.tif 000037
【図１４Ｃ】
2008258637.tif 000038
【図１５】
2008258637.tif 000039
【図１６】
2008258637.tif 000040
【図１７Ａ】
2008258637.tif 000041
【図１７Ｂ】
2008258637.tif 000042
【図１８Ａ】
2008258637.tif 000043
【図１８Ｂ】
2008258637.tif 000044
【図１９Ａ】
2008258637.tif 000045
【図１９Ｂ】
2008258637.tif 000046
【図１９Ｃ】
2008258637.tif 000047
【図２０Ａ】
2008258637.tif 000048
【図２０Ｂ】
2008258637.tif 000049
【図２１Ａ】
2008258637.tif 000050
【図２１Ｂ】
2008258637.tif 000051
【図２２】
2008258637.tif 000052
【図２３】
2008258637.tif 000053
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月22日(2008.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハ上に印刷する方法であって、
（ａ）決定された偏光配列に従って、放射ビームを偏光し、前記決定された偏光配列は、前記ウェハに印刷されるパターンのシミュレーションに基づいており、
（ｂ）前記偏光された放射ビームをパターニングし、
（ｃ）前記パターニングされた放射ビームを前記ウェハの目標部分に投影する、
ことを含むことを特徴とするウェハ上に印刷する方法。
【請求項２】
前記ステップ（ｂ）は、前記偏光された放射ビームを、コンタクトホールを有するパターンに従って、パターニングすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ステップ（ｃ）は、前記パターニングされた放射ビームを、液浸液体を介して前記ウェハの前記目標部分に投影することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ステップ（ａ）は、放射状偏光パターンに従って、前記放射ビームを偏光することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ステップ（ａ）は、接線方向偏光パターンに従って、前記放射ビームを偏光することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ステップ（ａ）は、カスタマイズされた偏光パターンに従って、前記放射ビームを偏光することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ステップ（ａ）は、前記決定された偏光配列に従って、超紫外線の放射ビームを偏光することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ウェハ上に印刷する方法であって、
（ａ）前記ウェハに印刷されるパターンに従って、放射ビームをパターニングし、
（ｂ）決定された偏光配列に従って、前記パターニングされた放射ビームを偏光し、前記決定された偏光配列は、前記ウェハに印刷されるパターンのシミュレーションに基づいており、
（ｃ）前記パターニングされ、且つ前記偏光された放射ビームを前記ウェハの目標部分に投影する、
ことを含むことを特徴とするウェハ上に印刷する方法。
【請求項９】
前記ステップ（ａ）は、コンタクトホールを有するパターンに従って、前記放射ビームをパターニングすることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ステップ（ｂ）は、放射状偏光パターンに従って、前記放射ビームを偏光することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記ステップ（ｂ）は、接線方向偏光パターンに従って、前記放射ビームを偏光することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記ステップ（ｂ）は、カスタマイズされた偏光パターンに従って、前記放射ビームを偏光することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記ステップ（ａ）は、前記放射ビームとして、超紫外線の放射ビームを使用することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
ウェハ上に印刷する方法であって、
（ａ）前記ウェハに印刷されるパターンに従って、放射ビームをパターニングし、
（ｂ）決定された偏光配列に従って、前記パターニングされた放射ビームを偏光し、前記決定された偏光配列は、前記ウェハに印刷されるパターンのシミュレーションに基づいており、
（ｃ）前記パターニングされ、且つ前記偏光された放射ビームを、液浸液体を介して前記ウェハの目標部分に投影する、
ことを含むことを特徴とするウェハ上に印刷する方法。
【請求項１５】
前記ステップ（ａ）は、コンタクトホールを有するパターンに従って、前記放射ビームをパターニングすることを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ステップ（ｂ）は、放射状偏光パターンに従って、前記放射ビームを偏光することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記ステップ（ｂ）は、接線方向偏光パターンに従って、前記放射ビームを偏光することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記ステップ（ｂ）は、カスタマイズされた偏光パターンに従って、前記放射ビームを偏光することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記ステップ（ａ）は、前記放射ビームとして、超紫外線の放射ビームを使用することを含む、請求項１４に記載の方法。
【外国語明細書】
2008258637000001.pdf