(57)【要約】【課題】露光スループットを向上させることができ、これにより露光設備台数の抑制及び製造コストの低減が可能なレチクルを提供する。【解決手段】レチクル１４は、基板１１と、基板１１上に設定されたパターン形成領域１２と、パターン形成領域１２の周囲に設けられた余白部分としての周辺部領域（レクト領域）１３と、パターン形成領域１２内に形成された８チップ分のマスクパターン１５（１３ａ乃至１３ｈ）とを備えている。パターン形成領域１２の縦横寸法は異なっており、矢印で示すスキャン方向（Ｙ方向）に長い長方形状を有している。パターン形成領域１２のＸ方向の幅ＷＸは、縮小投影光学系のレンズ幅以下に設定されている。これに対し、パターン形成領域１２のＹ方向の幅ＷＹには特に制限がなく、本実施形態においては、Ｘ方向の幅ＷＸの約２倍に設定されている。【選択図】図１
2008090235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステップアンドスキャン方式の縮小投影露光に用いられるマスクブランクスであって、
マスクパターンを形成可能な長方形状のパターン形成領域を有し、前記パターン形成領域の長手方向がスキャン方向と一致していることを特徴とするマスクブランクス。
【請求項２】
前記パターン形成領域の長手方向の幅が縮小投影光学系のレンズ幅よりも長く、前記パターン形成領域の長手方向と直交する方向の幅が縮小投影光学系のレンズ幅以下であることを特徴とする請求項１に記載のマスクブランクス。
【請求項３】
前記パターン形成領域の周囲に設けられた周辺部領域に前記パターン形成領域の縦横寸法に関する情報が記されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレチクル。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のマスクブランクスを用いて作製されたレチクルであって、
少なくとも前記パターン形成領域の長手方向に１チップ分のパターンが複数面付けされていることを特徴とするレチクル。
【請求項５】
通常のバイナリレチクルであることを特徴とする請求項４に記載のレチクル。
【請求項６】
アテニュエート型、オルタナティブ型、又はクロムレス型のいずれかの位相シフトマスクであることを特徴とする請求項４に記載のレチクル。
【請求項７】
マスクパターンを形成可能な長方形状のパターン形成領域を有し、少なくとも前記パターン形成領域の長手方向に１チップ分のパターンが複数面付けされたレチクルを用いて、ウェハーをステップアンドスキャン方式により縮小投影露光することを特徴とする露光方法。
【請求項８】
前記パターン形成領域の長手方向の幅に基づいて前記レチクルのスキャン量を決定するスキャン量決定ステップと、
前記ウェハーを前記長手方向にスキャン露光するスキャン露光ステップとを備えることを特徴とする請求項７に記載の露光方法。
【請求項９】
マスクパターンを形成可能な長方形状のパターン形成領域を有し、少なくとも前記パターン形成領域の長手方向に１チップ分のパターンが複数形成されたレチクルを用いて、ウェハーをステップアンドスキャン方式により露光する露光装置であって、
前記レチクルにスリット状の光を照明する照明光学系と、
前記レチクルを通過した光を前記ウェハー上に縮小投影する縮小投影光学系と、
前記ウェハー及び前記レチクルを相対移動させて、前記ウェハーを前記長手方向にスキャン露光するスキャン露光手段とを備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
請求項３乃至６のいずれか一項に記載のレチクルを用いて製造されたことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクパターンを形成可能なマスクブランクス及びこのマスクブランクスを用いたレチクルに関するものである。また、本発明は、このレチクルを用いたスキャン露光方法及び装置並びにこのレチクルを用いて製造された半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウェハー上に形成したレジスト等の感光性材料に微細な回路パターンを転写するための縮小投影露光装置としてステッパーが広く利用されている。ステッパーはステップアンドリピート方式の露光装置であり、図１２（ａ）に示すように、光源を含む照明光学系４１と、レチクル（フォトマスク）４２と、縮小投影光学系４３とを備えている。ステッパーでは、レチクル４２上の回路パターン４２ａをウェハー４４の面上に縮小投影して、パターンをウェハー４４上に一括転写する。そして、１ショットの露光が終了すると、ウェハー４４が載ったステージを所定量だけステップさせて再び露光を行い、これを繰り返すことにより、ウェハー４４全体の露光を行っている。
【０００３】
近年、半導体デバイスの高集積化に伴い、ウェハーの微細加工に対する要求もますます厳しくなってきている。また、チップサイズの大型化により、ステッパーには大口径で高ＮＡの投影レンズが要求されている。しかし、ステッパーにおいて、１ショットで露光可能なフィールド（露光フィールド）の大きさは投影レンズの口径や収差に大きく依存し、レンズ口径が大きくなるほどレンズ収差も大きくなることから、高解像度を維持しながらより広い露光フィールドを確保することが困難となってきている。
【０００４】
そこで最近、高解像度で露光フィールドも広いステップアンドスキャン方式の露光装置が利用されている（特許文献１参照）。この露光装置はスキャナーと呼ばれ、図１２（ｂ）に示すように、スリット状の照明エリアを形成するためのレチクルブラインド４６を備え、１回の露光はレチクル４２とウェハー４４とを縮小投影光学系４３の縮小投影倍率に応じた所定の速度で同期スキャンすることにより行われる。そして１回のスキャン露光が終了すると、ウェハーが載ったステージを所定量だけステップさせて再びスキャン露光を行い、これを繰り返すことにより、ウェハー全体の露光が行われる。スキャナーでは、レンズ収差の少ない部分だけを使用するので、スリットの長さ方向の露光フィールドを大きく取ることができ、結果として大きな露光フィールドを確保することができる。したがって、チップ全面を同時に露光するステッパーよりも高精細なパターンを形成することが可能である。
【０００５】
従来のステッパーやスキャナーを用いたウェハーの加工では、縮小投影光学系のレンズ倍率に合わせ、４〜５倍に拡大された回路パターンが形成されたレチクルが利用されている。特に、ステッパー用のレチクルでは、1ショットで露光できる領域が投影レンズの直径に収まるように回路パターンが形成される必要があるため、図１３（ａ）に示すような正方形状のパターン形成領域４２ｂを有するレチクルが用いられていた。投影レンズ内に収まりさえすれば、図１３（ｂ）に示すような長方形状のパターン形成領域４２ｃを採用することも可能であるが、この場合には、パターン形成領域として使用されない無駄な領域が多くなり、露光フィールドを最大限に活かすことができため、実際には正方形状のパターン形成領域を採用することが多い。
【０００６】
スキャナー用のレチクルもまた、図１４に示すように、ステッパー用のレチクルの外形を踏襲し、正方形状のパターン形成領域４２ｄを有しているが、パターン形成領域４２ｄのスキャン方向と直交する方向の幅ＷＸが投影レンズの直径以下であればよく、パターン形成領域４２ｄの長手方向の幅ＷＹが投影レンズからはみ出していても問題はない。そのため、スキャナー用のレチクルにおいては、パターン形成領域４２ｄの幅ＷＸを投影レンズ４３の直径と略等しくなるように設定することにより、ステッパー用のレチクルよりも広い露光フィールドを得ることができる。
【特許文献１】特開平９−１６７７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１５に示すように、従来のレチクル５０では、縮小投影光学系のレンズ倍率（×４）に合わせて、マスクパターンを形成可能な領域（パターン形成領域）５１の縦横寸法がともに同一の幅Ｗ０に設定されており、この正方形状のパターン形成領域５１内に１チップ分のパターン５２が複数面付けされることにより、露光スループットの向上を図っている。例えば、図１５のレチクル５０は、４チップ分のマスクパターン５２ａ乃至５２ｄを有するものである。
【０００８】
しかしながら、半導体デバイスの多種多様化や１チップの大型化に伴い、レチクル内に所望のチップ数のパターンを効率的に配置することが困難となってきており、製品によってはマスクパターンが形成されない無駄な領域が多くなり、パターン形成領域５１を非効率に利用したものとなっている。そのため、ウェハーの露光工程においてステップ数が増え、露光スループットが低下するという問題が生じている。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、露光スループットを向上させることができ、これにより露光設備台数の抑制及び製造コストの低減が可能なマスクブランクス及びこれを用いたレチクルを提供することにある。
【００１０】
本発明の目的はまた、そのようなレチクルを用いてウェハー上に高精細なパターンを形成することが可能なステップアンドスキャン方式の露光方法及び露光装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の目的はまた、そのようなレチクルを用いて製造された半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の上記目的は、ステップアンドスキャン方式の縮小投影露光に用いられるマスクブランクスであって、マスクパターンを形成可能な長方形状のパターン形成領域を有し、パターン形成領域の長手方向がスキャン方向と一致していることを特徴とするマスクブランクスによって達成される。
【００１３】
本発明においては、パターン形成領域の長手方向の幅が縮小投影光学系のレンズ幅よりも長く、パターン形成領域の長手方向と直交する方向の幅が縮小投影光学系のレンズ幅以下であることが好ましい。
【００１４】
本発明においては、パターン形成領域の周囲に設けられた周辺部領域にパターン形成領域の縦横寸法に関する情報が記されていることが好ましい。
【００１５】
本発明の上記目的はまた、上記マスクブランクスを用いて作製されたレチクルであって、少なくともパターン形成領域の長手方向に１チップ分のパターンが複数面付けされていることを特徴とするレチクルによっても達成される。ここで、本発明のレチクルは、通常のバイナリレチクルであってもよく、アテニュエート型、オルタナティブ型、又はクロムレス型のいずれかの位相シフトマスクであってもよい。
【００１６】
本発明の上記目的はまた、マスクパターンを形成可能な長方形状のパターン形成領域を有し、少なくともパターン形成領域の長手方向に１チップ分のパターンが複数面付けされたレチクルを用いて、ウェハーをステップアンドスキャン方式により縮小投影露光することを特徴とする露光方法によって達成される。
【００１７】
本発明においては、パターン形成領域の長手方向の幅に基づいてレチクルのスキャン量を決定するスキャン量決定ステップと、ウェハーを長手方向にスキャン露光するスキャン露光ステップとを備えることが好ましい。
【００１８】
本発明の上記目的はまた、マスクパターンを形成可能な長方形状のパターン形成領域を有し、少なくともパターン形成領域の長手方向に１チップ分のパターンが複数形成されたレチクルを用いて、ウェハーをステップアンドスキャン方式により露光する露光装置であって、レチクルにスリット状の光を照明する照明光学系と、レチクルを通過した光をウェハー上に縮小投影する縮小投影光学系と、ウェハー及びレチクルを相対移動させて、ウェハーを長手方向にスキャン露光するスキャン露光手段とを備えることを特徴とする露光装置によっても達成される。
【００１９】
本発明の上記目的はまた、上記レチクルを用いて製造されたことを特徴とする半導体装置によっても達成される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、露光スループットを向上させることができ、これにより露光設備台数の抑制及び製造コストの低減が可能なレチクルを提供することができる。
【００２１】
また、本発明によれば、そのようなレチクルを用いてウェハー上に高精細なパターンを形成することが可能なステップアンドスキャン方式の露光方法及び露光装置を提供することができる。
【００２２】
また、本発明によれば、そのようなレチクルを用いて製造された高性能な半導体装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の好ましい実施形態に係るマスクブランクスの構成を示す略平面図である。また、図２はマスクブランクスの断面図であるである。
【００２５】
図１に示すように、このマスクブランクス１０は、レチクルの原板となるものであり、基板１１と、基板１１上に設定されたパターン形成領域１２と、パターン形成領域１２の周囲に設けられた余白部分としての周辺部領域（レクト領域）１３とを備えている。基板１１は透明な石英基板やガラス基板で構成されている。パターン形成領域１２は、図２に示すように、基板１１の表面をクロム（Ｃｒ）等の遮光膜１２ａで一様に覆うことにより形成される。
【００２６】
パターン形成領域１２の縦横寸法は異なっており、矢印で示すスキャン方向（Ｙ方向）に長い長方形状を有している。パターン形成領域１２の長手方向と直交する方向の幅ＷＸは、縮小投影光学系のレンズ幅以下に設定されている。これに対し、パターン形成領域１２の長手方向の幅ＷＹには特に制限がなく、幅ＷＸよりも十分に大きくすることが可能である。そのため、本実施形態においては、長手方向の幅ＷＹがこれと直交する方向の幅ＷＸの約２倍に設定されている。パターン形成領域１２はＹ方向にスキャンされることから、パターン形成領域１２の長手方向の幅ＷＹを十分に大きくしたとしても特に問題はなく、従来の縦横寸法が同一のマスクブランクスと同様、高解像度のパターン形成が可能である。
【００２７】
マスクブランクス１０の周辺部領域１３には、パターン形成領域１２の縦横寸法に関する情報であるレチクルサイズ情報１３ａが記されている。一般に、周辺部領域１３はハンドリング領域や位置決めマークの形成領域として利用されるが、本実施形態においては、レチクルサイズ情報１３ａの記録領域としても利用され、特に、レチクルサイズ情報１３ａ自体が位置決めマークとしての役割も果たしている。レチクルサイズ情報１３ａは、例えば、数字、符号、バーコードといった形式で記録される。従来、パターン形成領域１２の縦横寸法は同一であり、ウェハーのスキャン量も一義的に定まっていたが、本実施形態のマスクブランクス１０ではパターン形成領域１２のスキャン方向の幅ＷＹが十分広く、この幅を自由に設定できることから、スキャナーがこのレチクルサイズ情報１３ａを読み出すことでウェハーのスキャン量を決定することができる。
【００２８】
図３は、上述のマスクブランクス１０を用いたレチクル１４の構成を示す略平面図である。また、図４は、レチクル上のパターン形成領域１２の一部を示す略部分断面図である。
【００２９】
図３に示すように、本実施形態のレチクル１４は、パターン形成領域１２に８チップ分のマスクパターン１５（１５ａ乃至１５ｈ）が形成されている。マスクパターン１５は、図４に示すように、基板１１を覆う遮光膜１２ａが部分的に除去されることにより形成される。すなわち、基板１１の表面はクロム（Ｃｒ）等の遮光膜１２ａで部分的に覆われており、これによりマスクパターン１５が形成される。なお、マスクパターン１５は、ネガティブパターンであってもよく、ポジティブパターンであってもよい。
【００３０】
各マスクパターン１５ａ乃至１５ｈは、ウェハー上の各チップに対応しており、通常は同一のパターンを有している。従来のレチクルは、パターン形成領域１２の縦横寸法が同一であったため、例えばあるチップサイズでは２×２＝４チップ分のマスクパターンしか形成できなかったが（図１５参照）、本実施形態によれば、パターン形成領域１２の長手方向の幅ＷＹが十分に長いので、４×２＝８チップ分のマスクパターンを形成することができ、１回のスキャンで８チップ分の露光が可能である。つまり、パターン形成領域１２の長手方向により多くのチップパターンを設けることが可能である。
【００３１】
このように、本実施形態のレチクル１４は、長方形状のパターン形成領域１２を有し、パターン形成領域１２の長手方向と直交する方向の幅ＷＸを縮小投影光学系のレンズ幅と同一又はそれ以下に設定し、長手方向の幅ＷＹをレンズ幅よりも十分大きく設定したので、１チップ分のパターンをスキャン方向に多数設けることができる。よって、このようなパターン形成領域１２を有するレチクル１４を用いて、その長手方向にスキャン露光を行った場合には、一回のスキャンで１チップ分のパターンを多数転写することが可能である。したがって、ウェハーの露光工程においてステップ数を低減することができ、これにより露光スループットの向上を図ることができる。
【００３２】
なお、本実施形態のレチクル１４は、図３及び図４に示した通常のバイナリレチクルであってもよく、図５に示すようなマスクパターン１５ｐの周囲にＯＰＣ補助パターン１５ｑが形成されたＯＰＣ（Optical Proximity effect Correction：光学的近接効果補正）マスク１６であってもよい。また、図６（ａ）に示すような半遮光膜１５ｒを用いたハーフトーン型（アテニュエート型ともいう）の位相シフトマスク１７であってもよく、図６（ｂ）に示すような薄膜（位相シフタ）１５ｓ等を用いたレベンソン型（オルタナティブ型ともいう）の位相シフトマスク１８であってもよい。また、クロム（Ｃｒ）の遮光膜を全く用いないクロムレス型の位相シフトマスクであってもよい。さらには、これらの組み合わせであってもよい。
【００３３】
次に、レチクル１４を用いたウェハーの露光方法について説明する。
【００３４】
図７は、レチクル１４を使用可能なスキャナー２０の構成を示す略斜視図である。
【００３５】
図７に示すように、このスキャナー２０は、光源２１と、レンズ２２ａ及び２２ｂと、これらのレンズ２２ａ、２２ｂ間に設けられたレチクルブラインド２３と、レンズ２２ｂを通過した光の進路を変更するミラー２４と、コンデンサレンズ２５と、投影レンズ２７とを備えている。そして、光源２１、レンズ２２ａ、２２ｂ、レチクルブラインド２３、ミラー２４、及びコンデンサレンズ２５によってスキャナー２０の照明光学系が構成されており、投影レンズ２７によってスキャナー２０の縮小投影光学系が構成されている。スキャナー２０はまた、マスクパターンが描かれたレチクル１４が搭載されたレチクルステージ２６と、レジスト等の感光体が塗布されたウェハー１９が搭載されたウェハーステージ２８と、レチクル１４の表面を撮像可能な撮像装置２９と、各部を制御するコントローラ３０を備えている。
【００３６】
光源２１としては、ｇ線、ｈ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、Ｆ２エキシマレーザ、EUV、Ｘ線等のエネルギー線を使用することができる。レチクル１４はレチクルステージ２６によってＹ方向に移動可能であり、コントローラ３０によりＹ方向の位置及び移動速度が制御される。ウェハー１９はウェハーステージ２８によってＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、コントローラ３０によりＸ方向及びＹ方向の位置及びＹ方向の移動速度が制御される。ウェハーステージ２８はまた、ウェハー回転機構を有しており、ウェハー１９の向きを３６０度回転させることが可能である。レチクルステージ２６とウェハーステージ２８は、コントローラ３０によって同期制御されており、ウェハー１９とレチクル１４とを互いに逆方向に移動させることにより、レチクル上のマスクパターン全体が縮小投影される。
【００３７】
光源２１を射出した光はレンズ２２ａを介してレチクルブラインド２３に照射される。レチクルブラインド２３は図示のようにＸ方向に延びたスリット２３ａを有し、これによりスリット状の照明エリア３１が実現されている。レチクルブラインド２３で制限された光は、レンズ２２ｂ、ミラー２４、コンデンサレンズ２５を介してレチクル１４上に照射される。さらに、レチクル１４を通過した光は、投影レンズ２７を通過してウェハー１９上に照射される。
【００３８】
こうして、レチクル１４を通過したスリット状の光でウェハー１９を照明しながら、ウェハー１９を矢印Ｐ１で示す方向（スキャン方向と逆方向）に所定の速度Ｖ１で動かすことにより、スリット状の照明エリアはスキャン速度Ｖ１でスキャン方向に移動し、ウェハー上の所定の露光エリア全体がスキャン露光される。一方、レチクル１４については、矢印Ｐ２で示すウェハー１９の移動方向とは逆方向（スキャン方向）に所定の速度Ｖ２で動かすことにより、スリット状の照明エリアがレチクル１４上のマスクパターン全体をスキャンし、マスクパターン全体がウェハー１９上の所定の露光エリアに縮小投影される。
【００３９】
ここで、従来のレチクルであれば、縦横寸法が略等しいため、スキャン量（スキャン時間）も自ずと決まってくるが、本実施形態のレチクルは縦横寸法が異なり、長手方向の幅ＷＹはレチクルごとに異なるので、スキャン量もそれぞれ異なる。そのため、周辺部領域１３に記されたレチクルサイズ情報１３ａを読み出し、このレチクルサイズ情報１３ａからスキャン量（スキャン時間）を決定することにより、任意の寸法のレチクルに対応することが可能となり、多数チップ分のパターンを一度に転写することができる。
【００４０】
次に、図８を参照しながら、上述のスキャナー２０を用いたウェハーのスキャン露光手順について説明する。
【００４１】
上述のスキャナー２０を用いてウェハー１９をスキャン露光する場合には、まずレチクルステージ２６上にレチクル１４がセットされる（Ｓ１０１）。この場合、レチクルはその長手方向がスキャン方向を向くようにセットされる。
【００４２】
次に、撮像装置２９によってレチクル１４上の周辺部領域１３にあるレチクルサイズ情報１３ａが読み取られ、レチクルサイズ情報１３ａに基づいてレチクル１４とウェハー１９との間の位置合わせが行われると共に、スキャン量が読み出される（Ｓ１０２）。
【００４３】
次に、レチクルサイズ情報１３ａに基づいてレチクル１４の移動量が決定される（Ｓ１０３）。レチクルの移動量は、ウェハー１９とレチクルとの相対速度（スキャン速度）及びスキャン時間に基づいて決定する。通常、スキャン速度は予め決まっているので、実際にはスキャン時間がレチクルの移動量を決定する要素となる。
【００４４】
次に、ウェハー１９がスキャン露光される（Ｓ１０４）。スキャン露光では、スリット状の光束でレチクル１４を照明しながら、レチクルステージ２６及びウェハーステージ２８を互いに逆方向に動かすことにより、ウェハー１９上のスリット状の照明エリアを所定のスキャン速度でＹ方向に移動させる。こうして、レチクル１４全体をスキャンすることにより、レチクル１４上のパターン全体をウェハー１９上に転写する。レチクル全体をスキャンした場合には、ウェハー上に高精細なパターンを形成することができ、一回のスキャンで多数のチップパターンを一度に転写することができるので、露光スループットを向上させることができる。
【００４５】
一回のスキャンの終了後、レチクルサイズ情報１３ａより得られた所定のスキャン量だけウェハーをＹ方向に動かして、上記スキャン露光工程をＹ方向の終端位置まで繰り返すことにより、ウェハー上のＹ方向のパターン形成が行われる（Ｓ１０５Ｎ、Ｓ１０６）。また、Ｙ方向の全てのチップの露光が終了すると（Ｓ１０５Ｙ）、Ｘ方向の終端位置に到達するまでウェハーをＸ方向に動かして（Ｓ１０７Ｎ、Ｓ１０８）、Ｙ方向のスキャン露光工程を繰り返すことにより（Ｓ１０４乃至Ｓ１０６）、ウェハー上の全チップ分の露光が完了する。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態のマスクブランクス１０によれば、マスクパターンを形成可能な長方形状のパターン形成領域１２を有し、パターン形成領域１２の長手方向の幅ＷＹが縮小投影光学系のレンズ幅よりも長く、パターン形成領域１２の長手方向と直交する方向の幅ＷＸが縮小投影光学系のレンズ幅以下であることから、スキャン方向に複数のチップパターンが形成されたレチクル１４を作製することができる。また、本実施形態のレチクル１４によれば、パターン形成領域１２の長手方向をスキャン方向としてスキャン露光を行うことにより、ウェハー上に複数チップ分のパターンを一度に形成することができ、露光スループットの向上を図ることができる。したがって、このレチクル１４を用いて半導体装置を製造した場合には、高性能で低価格な半導体装置を提供することができる。
【００４７】
また、本実施形態の露光方法によれば、長方形状のパターン形成領域１２に複数のチップパターンが形成されたレチクル１４を用い、パターン形成領域１２の長手方向をスキャン方向として、ウェハー１９をステップアンドスキャン方式により露光するので、ウェハー１９上に複数チップ分のパターンを一度に形成することができ、露光スループットの向上を図ることができる。したがって、このレチクル１４を用いて半導体装置を製造した場合には、高性能で低価格な半導体装置を提供することができる。
【００４８】
本発明のレチクルは種々のスキャン露光方式に適用可能である。
【００４９】
図９は、本発明の他の実施形態に係る露光装置の構成を示す模式図である。
【００５０】
図９に示すように、この露光装置３２は、液浸露光方式を採用するものであり、ウェハーステージ２８に搭載されたウェハー１９と投影レンズ２７との間に純水を供給する純水供給部３３と、この純水を回収する純水回収部３４とを備える点に特徴を有している。通常、投影レンズ２７を急な角度で透過しようとする光は、空気との境界面で反射してしまうため、解像度が上がらないが、水を加えた場合には、光が水との境界面で曲げられ、焦点に達することができるようになり、焦点深度を向上させることができる。この液浸露光方式によれば、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザを光源として使用しても、その等価波長（λ／ｎ）が１３４ｎｍとなるため、回路線幅４５ｎｍまでの微細加工が可能となる。
【００５１】
この液浸露光装置３２も、ウェハー１９とレチクル１４とを相対移動させながら露光するステップアンドスキャン方式を採用するため、本実施形態のレチクル１４を使用することができ、一回のスキャンで複数チップ分のパターンを形成することができる。また特に、液浸露光方式を採用しているため、上述のスキャナー２０よりもさらに高解像度のパターンを得ることができる。
【００５２】
図１０は、本発明のさらに他の実施形態に係る露光装置の構成を示す模式図である。
【００５３】
図１０に示すように、この露光装置３６は、変形照明（オフアクシス照明）方式を採用するものであり、オフアクシス照明を実現するための空間フィルタ３７を備える点に特徴を有している。空間フィルタは、照明光学系のフーリエ変換面に配置されている。光源から放射された光は、空間フィルタ３７に設けられた透過窓３７ａを透過し、コンデンサレンズ２５に入射する。つまり、オフアクシス照明で露光する場合の照明の配置は、光学系の光軸からずれた位置に設けられている。こうして、オフアクシス照明では、図１１に示すように、０次光、±１次光が光学系の光軸の中心からずれて進行するので、光軸の中心から遠いもの（ここでは+１次光）は採用されず、光軸に近い２つの成分（０次光及び−１次光）だけが採用される。これにより、密集パターンのＤＯＦ焦点深度が大きくなり、描画可能条件範囲が広がる。
【００５４】
この変形照明方式の露光装置３６も、ウェハー１９を移動させながら露光するステップアンドスキャン方式を採用可能であるため、本実施形態のレチクル１４を使用することができ、一回のスキャンで複数チップ分のパターンを形成することができる。また特に、変形照明方式を採用しているため、上述のスキャナー２０よりもさらに高解像度のパターンを得ることができる。さらに、上述の液浸露光方式と変形照明方式を組み合わせれば、より高解像度のパターンを得ることも可能である。
【００５５】
本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えることが可能であり、これらも本発明の範囲に包含されるものであることは言うまでもない。
【００５６】
例えば、上記実施形態においては、図３に示したように、パターン形成領域１２内に８チップ分のパターンを形成する場合について説明したが、パターン形成領域１２内のチップ数は特に限定されるものではなく、チップサイズに応じて適宜設定することができる。例えば、小さなチップサイズであれば、Ｘ方向に３〜４チップ分のパターンを配置することができ、Ｙ方向には６〜８チップ、或いはそれ以上の多数配置が可能である。また、非常に大きなチップサイズであれば、Ｘ方向に１チップ分のパターンの配置することができ、Ｙ方向には２チップ、或いはそれ以上の多数配置が可能である。さらに、ウェハー上に形成すべき数と同数のチップパターンが長手方向に形成された非常に長いレチクルを用いれば、Ｙ方向のステップを行うことなく、Ｘ方向のステップのみでよいため、露光スループットを大幅に高めることができる。
【００５７】
また、上記実施形態においては、マスクブランクス１０を構成する基板１１上にパターン形成領域１２と周辺部領域１３が形成されているが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、基板１１の全面にパターン形成領域１２が形成されていてもよい。この場合において、マスクブランクスを別の支持基板上に搭載し、この支持基板を周辺部領域として使用し、レチクルサイズ情報を記しておいてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態においては、投影レンズ２７を用いてスキャナー２０の縮小投影光学系を構成しているが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、ミラー等の反射光学系のみを用いて構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施形態に係るマスクブランクス１０の構成を示す略平面図である。
【図２】図２は、図１に示したマスクブランクス１０の断面図である。
【図３】図３は、本発明の好ましい実施形態に係るレチクル１４の構成を示す略平面図である。
【図４】図４は、図３に示したレチクル１４の部分断面図である。
【図５】図５は、ＯＰＣマスク１６の構成を示す略平面図である。
【図６】図６（ａ）及び（ｂ）は、位相シフトマスクの構成を示す略断面図であり、（ａ）はハーフトーン型、（ｂ）はレベンソン型をそれぞれ示している。
【図７】図７は、レチクル１４を使用可能なスキャナー２０の構成を概略的に示す斜視図である。
【図８】図８は、スキャナー２０を用いたウェハーの露光手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の他の好ましい実施形態に係る液浸露光方式の露光装置３２の構成を示す模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の他の好ましい実施形態に係る変形照明方式の露光装置３６の構成を示す模式図である。
【図１１】図１１は、変形照明方式の原理を説明するための模式図である。
【図１２】図１２（ａ）及び（ｂ）は、従来の露光装置の構成を示す模式図であって、（ａ）はステップアンドリピート方式の露光装置（ステッパー）、（ｂ）はステップアンドスキャン方式の露光装置（スキャナー）の構成をそれぞれ示している。
【図１３】図１３は、従来のステッパー用レチクルのパターン形成領域と投影レンズとの関係を示す模式図であり、（ａ）は正方形状のパターン形成領域４２ｂの場合、（ｂ）は矩形状のパターン形成領域４２ｃの場合を示している。
【図１４】図１４は、従来のスキャナー用レチクルのパターン形成領域と投影レンズとの関係を示す模式図である。
【図１５】図１５は、従来のレチクル５０の構成を示す略平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０    マスクブランクス
１１    基板
１２    パターン形成領域
１２ａ    遮光膜
１３    パターン形成領域
１３ａ    レチクルサイズ情報
１３    周辺部領域
１４    レチクル
１５    マスクパターン
１５ａ-１５ｈ    １チップ分のマスクパターン
１５ｐ    マスクパターン
１５ｑ    ＯＰＣ補助パターン
１５ｒ    半遮光膜
１５ｓ    薄膜（位相シフタ）
１６    ＯＰＣマスク
１７    位相シフトマスク
１８    位相シフトマスク
１９    ウェハー
２０    スキャナー
２１    光源
２２ａ    レンズ
２２ｂ    レンズ
２３    レチクルブラインド
２３ａ    スリット
２４    ミラー
２５    コンデンサレンズ
２６    レチクルステージ
２７    投影レンズ
２８    ウェハーステージ
２９    撮像装置
３０    コントローラ
３１    照明エリア
３２    液浸露光装置
３２    露光装置
３３    純水供給部
３４    純水回収部
３６    露光装置
３７    空間フィルタ
３７ａ    透過窓
４１    照明光学系
４２ｂ    パターン形成領域
４２ｃ    パターン形成領域
４２ｄ    パターン形成領域
４２ｂ    パターン形成領域
４２ｃ    パターン形成領域
４２    レチクル
４２ａ    回路パターン
４３    縮小投影光学系
４３    投影レンズ
４４    ウェハー
４６    レチクルブラインド
５０    レチクル
５１    パターン形成領域
５２    マスクパターン
５２ａ-５２ｄ    マスクパターン
Ｖ１    スキャン速度
Ｖ２    スキャン速度
ＷＸ    パターン形成領域の長手方向と直交する方向の幅
ＷＹ    パターン形成領域の長手方向の幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008090235.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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