(57)【要約】　　　（修正有）【課題】ダイポール照明を利用して、垂直配向フィーチャおよび水平配向フィーチャを有するパターンを基板上に印刷する方法を提供すること。【解決手段】パターンに含まれる背景領域を識別する段階と、背景領域中の解像不可能な水平配向フィーチャを含む垂直構成要素マスクを生成する段階と、背景領域中の解像不可能な垂直配向フィーチャを含む水平構成要素マスクを生成する段階と、Ｘ極照明を利用して垂直構成要素マスクを照明する段階と、Ｙ極照明を利用して水平構成要素マスクを照明する段階とを含む。【選択図】図７
2004133427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　ダイポール照明を利用して、垂直配向フィーチャおよび水平配向フィーチャを有するパターンを基板上に印刷するためのマスクを生成する方法であって、
　前記パターンに含まれる背景領域を識別する段階と、
　前記背景領域中の解像不可能な水平配向フィーチャを含む垂直構成要素マスクを生成する段階と、
　前記背景領域中の解像不可能な垂直配向フィーチャを含む水平構成要素マスクを生成する段階とを含む方法。
【請求項２】
　前記垂直構成要素マスクを生成する段階が、
　前記パターンに含まれる水平配向フィーチャを識別し、前記水平配向フィーチャの遮蔽を提供する段階と、
　前記パターンに含まれる垂直配向フィーチャに、光学近接効果補正用補助フィーチャを適用する段階とを含み、
　前記垂直構成要素マスクが、前記垂直配向フィーチャを前記基板上に投影するために使用される、請求項１に記載のマスクを生成する方法。
【請求項３】
　前記水平構成要素マスクを生成する段階が、
　前記パターンに含まれる垂直配向フィーチャを識別し、前記垂直配向フィーチャの遮蔽を提供する段階と、
　前記パターンに含まれる水平配向フィーチャに、光学近接効果補正用補助フィーチャを適用する段階とを含み、
　前記水平構成要素マスクが、前記水平配向フィーチャを前記基板上に投影するために使用される、請求項１に記載のマスクを生成する方法。
【請求項４】
　前記背景領域が、前記基板上に投影されるフィーチャを含まない、請求項１に記載のマスクを生成する方法。
【請求項５】
　前記解像不可能な水平配向フィーチャが、それぞれ同じ幅を有する互いに平行に延びる複数の独立線を含む、請求項１に記載のマスクを生成する方法。
【請求項６】
　前記解像不可能な水平配向フィーチャが、同じピッチを有する、請求項５に記載のマスクを生成する方法。
【請求項７】
　前記解像不可能な垂直配向フィーチャが、それぞれ同じ幅を有する互いに平行に延びる複数の独立線を含む、請求項１に記載のマスクを生成する方法。
【請求項８】
　前記解像不可能な垂直配向フィーチャが、同じピッチを有する、請求項７に記載のマスクを生成する方法。
【請求項９】
　ダイポール照明を利用して、垂直配向フィーチャおよび水平配向フィーチャを有するパターンを基板上に印刷する方法であって、
　前記パターンに含まれる背景領域を識別する段階と、
　前記背景領域中の解像不可能な水平配向フィーチャを含む垂直構成要素マスクを生成する段階と、
　前記背景領域中の解像不可能な垂直配向フィーチャを含む水平構成要素マスクを生成する段階と、
　Ｘ極照明を利用して前記垂直構成要素マスクを照明する段階と、
　Ｙ極照明を利用して前記水平構成要素マスクを照明する段階とを含む方法。
【請求項１０】
　前記垂直構成要素マスクを生成する段階が、
　前記パターンに含まれる水平配向フィーチャを識別し、前記水平配向フィーチャの遮蔽を提供する段階と、
　前記パターンに含まれる垂直配向フィーチャに、光学近接効果補正用補助フィーチャを適用する段階とを含む、請求項９に記載のパターンを印刷する方法。
【請求項１１】
　前記水平構成要素マスクを生成する段階が、
　前記パターンに含まれる垂直配向フィーチャを識別し、前記垂直配向フィーチャの遮蔽を提供する段階と、
　前記パターンに含まれる水平配向フィーチャに、光学近接効果補正用補助フィーチャを適用する段階とを含む、請求項９に記載のパターンを印刷する方法。
【請求項１２】
　前記背景領域が、前記基板上に投影されるフィーチャを含まない、請求項９に記載のパターンを印刷する方法。
【請求項１３】
　前記遮蔽により、前記垂直構成要素マスクを照明したときに前記水平配向構成要素が照明されることが防止される、請求項１０に記載のパターンを印刷する方法。
【請求項１４】
　前記遮蔽により、前記水平構成要素マスクを照明したときに前記垂直配向構成要素が照明されることが防止される、請求項１１に記載のパターンを印刷する方法。
【請求項１５】
　前記解像不可能な水平配向フィーチャが、それぞれ同じ幅を有する互いに平行に延びる複数の独立線を含む、請求項９に記載のパターンを印刷する方法。
【請求項１６】
　前記解像不可能な水平配向フィーチャが、同じピッチを有する、請求項１５に記載のパターンを印刷する方法。
【請求項１７】
　前記解像不可能な垂直配向フィーチャが、それぞれ同じ幅を有する互いに平行に延びる複数の独立線を含む、請求項９に記載のパターンを印刷する方法。
【請求項１８】
　前記解像不可能な垂直配向フィーチャが、同じピッチを有する、請求項１７に記載のパターンを印刷する方法。
【請求項１９】
　垂直配向フィーチャおよび水平配向フィーチャを有するパターンを基板上に印刷するためのマスクを生成する装置であって、
　前記パターンに含まれる背景領域を識別する手段と、
　前記背景領域中の解像不可能な水平配向フィーチャを含む垂直構成要素マスクを生成する手段と、
　前記背景領域中の解像不可能な垂直配向フィーチャを含む水平構成要素マスクを生成する手段とを含む装置。
【請求項２０】
　前記背景領域が、前記基板上に投影されるフィーチャを含まない、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
　前記解像不可能な水平配向フィーチャが、それぞれ同じ幅を有する互いに平行に延びる複数の独立線を含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
　前記解像不可能な水平配向フィーチャが、同じピッチを有する、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
　前記解像不可能な垂直配向フィーチャが、それぞれ同じ幅を有する互いに平行に延びる複数の独立線を含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２４】
　前記解像不可能な垂直配向フィーチャが、同じピッチを有する、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
　コンピュータ可読記録媒体と、複数露光リソグラフィ投影プロセスにおいて垂直配向フィーチャおよび水平配向フィーチャを有するパターンを印刷するためのマスクに対応するファイルを生成するようコンピュータに指示する該記録媒体に記録された手段とを含むコンピュータを制御するコンピュータ・プログラム製品であって、前記ファイルの前記生成が、
　前記パターンに含まれる背景領域を識別する段階と、
　前記背景領域中の解像不可能な水平配向フィーチャを含む垂直構成要素マスクを生成する段階と、
　前記背景領域中の解像不可能な垂直配向フィーチャを含む水平構成要素マスクを生成する段階とを含む、コンピュータ・プログラム製品。
【請求項２６】
　前記垂直構成要素マスクを生成する段階が、
　前記パターンに含まれる水平配向フィーチャを識別し、前記水平配向フィーチャの遮蔽を提供する段階と、
　前記パターンに含まれる垂直配向フィーチャに、光学近接効果補正用補助フィーチャを適用する段階とを含み、
　前記垂直構成要素マスクが、前記垂直配向フィーチャを前記基板上に投影するために使用される、請求項２５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２７】
　前記水平構成要素マスクを生成する段階が、
　前記パターンに含まれる垂直配向フィーチャを識別し、前記垂直配向フィーチャの遮蔽を提供する段階と、
　前記パターンに含まれる水平配向フィーチャに、光学近接効果補正用補助フィーチャを適用する段階とを含み、
　前記水平構成要素マスクが、前記水平配向フィーチャを前記基板上に投影するために使用される、請求項２５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２８】
　前記背景領域が、前記基板上に投影されるフィーチャを含まない、請求項２５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２９】
　前記解像不可能な水平配向フィーチャが、それぞれ同じ幅および同じピッチを有する互いに平行に延びる複数の独立線を含む、請求項２５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３０】
　前記解像不可能な垂直配向フィーチャが、それぞれ同じ幅および同じピッチを有する互いに平行に延びる複数の独立線を含む、請求項２５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明はフォトリソグラフィに関し、特に、ダイポール照明を利用するときに多重露光により顕著になる可能性があるレンズ・フレアによる像コントラストの損失の低減を実現する、ダイポール照明技術とともに使用するマスク・レイアウトの生成に関する。さらに、本発明は、投射放射ビームを供給する放射システムと、投射ビームをパターン形成する働きをするマスクを保持するマスク・テーブルと、基板を保持する基板テーブルと、パターン形成した投射ビームを基板の目標部分に投射する投射システムとを含むリソグラフィ装置を使用したデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　リソグラフィ投射装置（ツール）は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。この場合、マスクは、ＩＣの個々の層に対応した回路パターンを有し、このパターンを、放射線感応材料（レジスト）の層でコーティングした基板（例えばシリコン・ウェハ。ただしこれに限定されない）上の目標部分（例えば１つまたは複数のダイを含む）に投影することができる。一般に、１つのウェハが、投射システムを介して一度に１つずつ連続的に照射を受ける隣接した目標部分の全アレイを含むことになる。あるタイプのリソグラフィ投射装置では、各目標部分は、レチクル・パターン全体を１回でその目標部分に露光することによって照射される。このような装置は、一般にウェハ・ステッパと呼ばれる。一般に走査ステップ式装置と呼ばれる代替の装置では、投射ビームの下で所与の基準方向（「走査」方向）にマスク・パターンを漸進的に走査し、それと同期して基板テーブルをこの方向と平行または逆平行に走査することによって、各目標部分は照射される。一般に、投射システムは倍率Ｍ（一般に＜１）を有するので、基板テーブルを走査する速度Ｖはマスク・テーブルを走査する速度のＭ倍になる。本明細書に記載したリソグラフィ装置についてのさらなる情報は、例えば参照により本明細書に援用する米国特許第６０４６７９２号から得ることができる。
【０００３】
　リソグラフィ投射装置を使用した製造プロセスでは、少なくとも部分的に放射線感応材料（レジスト）の層で被覆した基板上にマスク・パターンを投影する。この投影工程の前に、プライミングやレジスト・コーティング、ソフト・ベークなど、様々な手続きを基板に施すこともできる。露光後には、露光後ベーク（ＰＥＢ）や現像、ハード・ベーク、投影したフィーチャの測定／検査など、その他の手続きを施すことができる。この一連の手続きは、例えばＩＣなどのデバイスの個々の層をパターン形成する基礎として使用される。その後、このようなパターン形成層に、エッチングやイオン注入（ドーピング）、金属被覆、酸化、化学機械研磨など、個々の層を完成させるための様々なプロセスを施すことができる。複数の層が必要な場合には、手続き全体またはそれを変形したものを層が新しくなるたびに繰り返す必要がある。最終的にデバイスのアレイが基板（ウェハ）上に生じることになる。次いでこれらのデバイスを、ダイシングやソーイングなどの技術によって互いに分離する。その後、個々のデバイスをキャリヤに取り付けたり、ピンに接続したりすることができる。このようなプロセスについてのさらなる情報は、例えば、参照によって本明細書に援用する、Ｐｅｔｅｒ　ｖａｎ　Ｚａｎｔ著「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ　Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ　Ｐｒａｃｔｉｃａｌ　Ｇｕｉｄｅ　ｔｏ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」、第３版、マクグローヒル出版社、１９９７年、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４から得ることができる。
【０００４】
　リソグラフィ・ツールは、２つ以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスク・テーブル）を有するタイプにすることができる。このような「複数ステージ」装置では、追加のテーブルを平行して使用することも、あるいは１つまたは複数のテーブル上で予備工程を行い、１つまたは複数のその他のテーブルを露光に使用することもできる。２重ステージ・リソグラフィ・ツールは、例えば、参照により本明細書に援用する米国特許第５９６９４４１号およびＷＯ９８／４０７９１に記載されている。
【０００５】
　上述のフォトリソグラフィ・マスクは、シリコン・ウェハ上に一体化する回路構成要素に対応する幾何学的パターンを含む。このようなマスクを作製するために使用するパターンは、ＣＡＤ（コンピュータ援用設計）プログラムを利用して生成され、このプロセスはしばしばＥＤＡ（電子設計自動化）と呼ばれる。ほとんどのＣＡＤプログラムは、１組の所定の設計規則に従って機能マスクを作製する。これらの規則は、処理制限および設計制限によって決定される。例えば、設計規則は、回路デバイス（ゲート、コンデンサなど）または相互接続線の間の間隔の公差を規定し、回路デバイスまたは相互接続線が望ましくない形で相互作用しないようにしている。
【０００６】
　言うまでもなく、集積回路の作製における目標の１つは、元の回路設計を（マスクを介して）ウェハ上に忠実に再現することである。もう１つの目標は、半導体ウェハの実際の面積を最大限に活用することである。しかし、集積回路のサイズが小さくなり、その密度が高くなるにつれて、その対応するマスク・パターンのＣＤ（限界寸法）は、光学的露光ツールの解像度の限界に近づく。露光ツールの解像度は、その露光ツールが繰り返しウェハ上に露光することができる最小のフィーチャで定義される。現在の露光機器の解像度値は、多くの高度ＩＣ回路設計でしばしばＣＤを制限している。
【０００７】
　さらに、マイクロプロセッサの速度、メモリの記録密度、およびマイクロ電子構成部品の電力消費の絶え間ない向上が、半導体デバイスの様々な層にパターンを転写および形成するリソグラフィ技術の能力に直接関係している。現況技術では、利用可能な光源波長未満のＣＤのウェルをパターン形成することが必要とされている。例えば、現在の製造波長２４８ｎｍで１００ｎｍ未満のＣＤのパターン形成を行うようになっている。Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｏａｄｍａｐ　ｆｏｒ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ（ＩＴＲＳ２０００）に記載されているように、この業界の傾向は今後も続くであろうし、おそらくは今後５〜１０年の間に加速していくであろう。
【０００８】
　この絶え間ない性能向上の欲求により、解像度の向上を目的とした様々な技術が発達した。こうした技術は、通常は解像度向上技術（ＲＥＴ）と呼ばれ、非常に幅広い範囲の分野に適用される。その例としては、光源の修正（例えばオフアクシス照明）、光の干渉現象を利用する特殊なマスクの使用（例えば減衰位相シフト・マスク、交互位相シフト・マスク、クロムレス・マスクなど）、およびマスク・レイアウトの修正（例えば光学近接効果補正）などがある。
【０００９】
　前述の技術のうち、ダイポール照明は、深いピッチに対する像コントラストが高く解像能力が優れているので、最も魅力的なＲＥＴ候補の１つである。既知のように、ダイポール照明は、オフアクシス照明の極端な場合であり、Ｋ1の非常に低い投影で、プロセス・ラチチュードの改善されたより良好な投影コントラストを実現することができる。
【００１０】
　しかし、ダイポール照明に関連する制限の１つは、１回の照明では、その照明極の軸に直交するフィーチャの解像度しか向上しないことである。その結果として、ウェハへの印刷中にダイポール照明を十分に活用するためには、マスク・パターンを水平方向および垂直方向に分解しなければならない。このようにマスク・パターンを変換した後で、Ｙ極露光を利用して水平配向フィーチャを投影し、Ｘ極露光を利用して垂直配向フィーチャを投影する。ダイポール照明の１つの重要な側面は、水平配向フィーチャを投影するときに、垂直配向フィーチャが劣化しないように垂直配向フィーチャを保護（すなわち遮蔽）しなければならないことである。垂直配向フィーチャを投影するときには、反対のことが言える（すなわち水平配向フィーチャを保護しなければならない）。
【００１１】
　図１は、２重ダイポール投影の基本概念を示す図である。前述のように、通常は、ダイポール照明を利用するときには、少なくとも２回露光を行う。第１の露光では、Ｘダイポール開口１０は、印刷する線１２の垂直部分に対して最大の空中像強度（すなわち最大変調）を提供する。その結果生じた像のプロフィルを、図１では線２４で示す。第２の露光では、Ｙダイポール開口１６を利用し、線１２の像の変調はない。ただし、第１の露光中に形成された垂直フィーチャが第２の露光中に劣化しないように、Ｙダイポール開口を使用した第２の露光の間、線１２の垂直部分を遮蔽する必要があることに留意されたい。図１では、水平方向の幅がそれぞれ２０ｎｍであるシールド１５で線１２を遮蔽している。その結果として、Ｙダイポール開口を使用して水平線を露光するときには、垂直フィーチャ１２の投影（すなわち変調）は実質的に起こらない。空中像は、図１に線１７で示すようにＤＣ変調であり、これは２０ｎｍの遮蔽に対応する。図１に線１４で示す最終的な空中像強度は、Ｘダイポール開口を使用した第１の露光とＹダイポール開口を使用した第２の露光を合わせたものに相当する。
【００１２】
　さらに、露光エネルギーが一定であると仮定すると、垂直線１２に対して遮蔽幅をシールド１５の２０ｎｍからシールド２０の４０ｎｍに増大させることにより、その結果生じる像の最低強度レベルがさらに低くなることに留意されたい。これを、図１では、フィーチャの垂直部分に関連する空中像を表す線２２で示す。図示のように、空中像２２は単なるＤＣ変調である。しかし、このＤＣ変調は２０ｎｍのシールドに関連するＤＣ変調１７より低い。その結果として、４０ｎｍの遮蔽を利用して形成した合成像１９は、２０ｎｍの遮蔽を利用して形成した合成像１４より良好な投影結果をもたらす。
【００１３】
　水平配向フィーチャと垂直配向フィーチャに分離する必要があるので、ダイポール照明を利用する際にリソグラフィ実施者が遭遇する問題の１つは、どのようにして元のＩＣ設計データを水平または垂直のパターン構成要素に変換し、ダイポール投影の性能を十分に活用することができる２重露光プロセス用の２つのマスクを生成するかを決定することである。マスク・パターンを生成するときに考慮に入れなければならない、性能を低下させる１つの要因は、レンズのフレアまたは散乱による背景光である。既知のように、レンズ・フレアは、像平面において像コントラストを劣化させる望ましくない背景光（すなわちノイズ）を生じる。したがって、できる限り「フレア」を低減させることが望ましい。ダイポール照明技術を利用するときには複数回露光を行うので、このことが特に当てはまる。
【００１４】
　「フレアを有する空中像」は、「フレアのない空中像」を点広がり関数（ＰＳＦ）とたたみ込み積分したものに散乱を加えたものに等しい。これは以下のように表すことができる。
【００１５】
【数１】
2004133427.tif 000003
ここで、ＴＩＳは、ガウス分布状に分布した表面粗さを有するレンズについての全積分散乱である。このような条件下で、ＴＩＳは以下のように表現することができる。
【００１６】
【数２】
2004133427.tif 000004
ここで、λは露光ツールの波長、σはレンズのｒｍｓ粗さ、θは散乱角である。現在のレンズ作製能力ではきわめて低い表面粗さを示すレンズとなるので、前述の方程式は、以下のように近似することができる。
【００１７】
【数３】
2004133427.tif 000005
【００１８】
　方程式（３）から、露光ツールの波長が短くなるにつれて、散乱光の量が大幅に増加することが明らかである。例えば、波長１９３ｎｍの露光ツールの光の全積分散乱（ＴＩＳ）は、波長２４８ｎｍの露光ツールに関連するＴＩＳの約１．６５倍である。
【００１９】
　方程式（１）の第１項は、合焦した像を拡散させる「拡散ハロー」である。方程式（１）の第２項は、散乱による寄与である。全体的な効果は、空中像コントラストを低下させる望ましくないＤＣ背景光である。さらに、像コントラストに悪影響を与えるだけでなく、フレアは、走査スリットにわたって不均一に分散し、露光フィールドと一様でなく、これにより、フィールド内でＣＤの変動が生じる可能性がある。したがって、フィーチャを保護し、背景迷光を減少させることがますます重要となる。どのようにして背景迷光の影響を低減または解消するかという問題は、露光ツールの波長が短くなるとさらに重要になる。
【００２０】
　現在は、フレアの悪影響を軽減する１つの既知の技術は、幾何形状（すなわちフィーチャ）を含まないマスク・パターンの大面積（すなわち背景部分）に中実クロム遮蔽を付加する工程を含む。図２ａおよび図２ｂに示すように、ダイポール照明を利用するときには、背景光遮蔽（ＢＬＳ）と呼ばれる中実クロム遮蔽を水平マスクおよび垂直マスクの両方の背景領域に適用する。中実クロム・シールドは、両露光中に背景領域を保護する働きをする。図２ａは、Ｙダイポール１６を利用した水平配向フィーチャ２９の印刷と合わせてこの遮蔽技術を使用する例を示す。図２ａに示すように、垂直フィーチャ２７はそれぞれ、図１に関連して上述したように遮蔽２１０（すなわち主フィーチャ遮蔽）を備える。さらに、中実クロム・シールド２２０も、ウェハ上に投影するフィーチャがない背景領域に設けられる。同様に、図２ｂは、水平配向フィーチャが遮蔽され、垂直フィーチャが印刷される垂直マスクを示す。図示のように、垂直マスクも、背景領域に配置された中実クロム・シールド２２０を含む。さらに、水平マスクおよび垂直マスクが両方とも補助フィーチャ１０３（例えば散乱バー）を含むことに留意されたい。
【００２１】
　しかし、このような背景遮蔽２２０の結果として、ポジ型レジストを利用するときには、背景領域の強度が低くなりすぎてレジストを完全に除去することができなくなる。図３ａおよび図３ｂは、図２ａおよび図２ｂの、中実クロム遮蔽２２０を含む領域３０で規定したマスク部分に対応するレジスト・パターンをシミュレートしたものを示す図である。このシミュレーションは、ＮＡ（開口数）＝０．７５、ＡｒＦ２重露光のｘ極およびｙ極、σouter／σinner＝０．８９／０．６５であると仮定して実施した。図３ａおよび図３ｂに示すように、レジスト２２１の背景領域内の部分は、垂直マスクおよび水平マスクを使用した照明の後にも残る。その結果として、背景遮蔽領域からレジストを完全に除去するためには、トリム・マスクを利用した第３の露光が必要である。このように、フレアの影響を低減させるためのこの解決策は、ウェハへの投影に必要な露光回数およびマスク数が増加することになるので、望ましくない。図３ａを参照すると、参照番号５１で示す領域は、２重露光後にレジストが残る領域に相当し、これらの領域は、クロムを堆積させた垂直または水平マスク（すなわちフィーチャまたは遮蔽）の領域と対照的である。
【００２２】
　さらに、前述の中実クロム遮蔽技術は、散乱バーなどの補助フィーチャとマイナスの干渉をし、図３ａおよび図３ｂに示すように、補助フィーチャが水平または垂直マスクの遮蔽の下に印刷されるようになる可能性がある。例えば、図３ｂを参照すると、このレジスト・シミュレーションに示すように、サブ解像度となるよう意図された補助フィーチャ１０３は、ＢＬＳ２２０の結果として印刷されている。この問題により、補助フィーチャの配置がさらに制約を受けることになり、それにより補助フィーチャを最適な位置に配置することができなくなり、印刷性能が低下する可能性がある。
【００２３】
　したがって、ウェハへの投影を行うのに必要な露光回数およびマスク数を増加させず、かつマスク中での補助フィーチャの使用および／または配置に影響を与えない、露光プロセスにおけるフレアの影響を解消する方法が必要とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
　前述の必要を満たすために、本発明の１つの目的は、ウェハへの投影に必要な露光回数またはマスク数が増加せず、かつマスク設計における補助フィーチャの使用および／または配置に影響を及ぼさない遮蔽技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
　詳細には、例示的な１実施例において、本発明は、ダイポール照明を利用して垂直配向フィーチャおよび水平配向フィーチャを有するパターンを基板上に印刷する方法であって、パターンに含まれる背景領域を識別する段階と、背景領域中の解像不可能な水平配向フィーチャを含む垂直構成要素マスクを生成する段階と、背景領域中の解像不可能な垂直配向フィーチャを含む水平構成要素マスクを生成する段階と、Ｘ極照明を利用して前記垂直構成要素マスクを照明する段階と、Ｙ極照明を利用して前記水平構成要素マスクを照明する段階とを含む方法に関する。以下で詳細に説明するように、マスク・パターンの背景部分に付加される解像不可能なフィーチャは、ウェハに入射する背景光を減少させ、レンズ・フレアの影響を解消する働きをする。
【００２６】
　本明細書では、本発明をＩＣの製造に利用することについて詳細に述べるが、本発明はその他の多くの分野に適用することができることを明確に理解されたい。例えば、本発明は、集積光学系、磁気ドメイン・メモリの誘導および検出パターン、液晶ディスプレイ・パネル、薄膜磁気ヘッドなどの製造にも利用することができる。当業者なら、こうした代替の応用分野では、本明細書で使用する「レチクル」、「ウェハ」または「ダイ」などの用語は、それぞれ「マスク」、「基板」および「目標部分」という、より一般的な用語で置き換えられるものと考えられることが理解されよう。
【００２７】
　本明細書では、「放射線」および「ビーム」という用語は、紫外線（例えば波長３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍ）やＥＵＶ（極紫外線、例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含む全てのタイプの電磁放射線を含むものとして使用している。
【００２８】
　本明細書で使用する「マスク」という用語は、基板の目標部分に作成しようとするパターンに対応するパターン形成された断面を入射放射線ビームに与えるために使用することができる一般的なパターン形成手段を指すものとして広い意味で解釈することができる。「光弁」という用語も、同様の意味合いで使用することができる。従来のマスク（透過性または反射性マスク、バイナリ・マスク、位相シフト・マスク、ハイブリッド・マスクなど）に加えて、その他のこのようなパターン形成手段の例としては、以下が挙げられる。
　ａ）プログラム可能ミラー・アレイ。このようなデバイスの一例として、粘弾性制御層および反射表面を有するマトリックス・アドレッシング可能表面がある。このような装置の背景にある基本原理は、（例えば、）反射表面のアドレッシングされた領域が入射光を回折光として反射し、アドレッシングされない領域が入射光を非回折光として反射するというものである。適当なフィルタを使用すると、非回折光を反射ビームから除去し、回折光のみを残すことができる。このようにして、このビームはマトリックス・アドレッシング可能表面のアドレッシング・パターンに従ってパターン形成されることになる。必要なマトリックス・アドレッシングは、適当な電子手段を使用して実行することができる。このようなミラー・アレイに関するさらなる情報は、例えば、参照により本明細書に援用する米国特許第５２９６８９１号および米国特許第５５２３１９３号から得ることができる。
　ｂ）プログラム可能ＬＣＤアレイ。このような構造の一例は、参照により本明細書に援用する米国特許第５２２９８７２号に与えられている。
【００２９】
　本発明の方法は、従来技術に優る重要な利点を提供する。例えば、本発明は、所望のパターンを印刷するために必要なマスクの数を増加させることなく、レンズ・フレアに関連する悪影響を軽減する簡単な方法を提供する。さらに、本発明の方法は、マスクにおける補助フィーチャの配置または使用に影響を及ぼさない形で、背景遮蔽を実現する。
【００３０】
　さらに、本発明のフレア低減方法は、現在の設計の流れと一体化することが容易であり、レチクルの製造性に関する問題を生じず、データ量に与える影響が最小限である。
【００３１】
　本発明はさらに、フレアの影響を低減し、プロセス・ラチチュードを改善し、ＣＤ制御を実現し、デバイス性能を改善する方法を提供する。
【００３２】
　以下の本発明の例示的な実施例の詳細な説明を読めば、本発明のさらなる利点は、当業者には明らかになるであろう。
【００３３】
　本発明自体ならびにそのさらなる目的および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面を参照すればよりよく理解することができるであろう。
【実施例】
【００３４】
　本発明によれば、マスク設計の背景領域にサブ解像度格子ブロック（ＳＧＢ）を利用することにより、レンズ・フレアの悪影響が大幅に軽減される。以下でより詳細に説明するが、ＳＧＢは、マスクの背景部分に配置された複数の解像不可能な遮蔽線を含み、これらの線は所与のマスクによって投影されているフィーチャに対して直交するように配向されている。解像不可能な遮蔽線は、ウェハ上に印刷されず、フレアの効果を解消するために必要な遮蔽効果をもたらす。
【００３５】
　ＳＧＢを所与のマスクに適用する方法について説明する前に、本発明の背景にある理論について簡単に説明しておく。背景光レベルを低下させるためには、レチクルを透過するゼロ次の（すなわちＤＣレベルの）光の量を制御する必要がある。長距離フレアは、波長（＞０．５ｍｍ）に匹敵する距離にわたって横方向には変化しないので、放射照度は以下のように表すことができる。
【００３６】
【数４】
2004133427.tif 000006
ここで、Ｉflare（ｘ，ｙ）はフレアを有する像平面の放射照度、Ｉnoflare（ｘ，ｙ）は長距離フレアが存在しない場合の放射照度、Ｉbackgroundは一定の背景強度である。Ｉ2nd-expは、第２の露光で導入された放射照度であり、これは一定の背景放射照度である。前述の内容に基づいて、空中像コントラストを改善するためには、クリア・フィールドＤＤＬについてのＩbackgroundおよびＩ2nd-expの影響を最小限に抑えることが重要であることが分かる。
【００３７】
　図４を参照すると、クリア・フィールド・バイナリ強度マスク上の無限格子では、マスクの透過率は以下のように表すことができる。
【００３８】
　
【数５】
2004133427.tif 000007
【００３９】
　フーリエ光学から、マスクが透過させる強度は、瞳面においてマスク・スペクトルに比例した分布となる。点光源の場合の電界は以下の方程式（６）で与えられ、強度は以下の方程式（７）で与えられる。
【００４０】
【数６】
2004133427.tif 000008
【００４１】
【数７】
2004133427.tif 000009
ここで、ｔ（ｘ，ｙ）は透過関数であり、Ｆ（ｔ（ｘ，ｙ））は電界に直接寄与するマスク・スペクトルである。Ｆはフーリエ変換であり、Ｆ-は逆変換であり、Ｐは瞳関数であり、ｆxおよびｆyは周波数座標であり、Ｅは電界であり、Ｉは像平面における強度である。方程式（５）のフーリエ変換をとると、その結果は以下のようになる。
【００４２】
【数８】
2004133427.tif 000010
【００４３】
【数９】
2004133427.tif 000011
【００４４】
　方程式（９）は、無限格子の幅およびピッチを変化させることによって、背景のゼロ次の（ＤＣ）光の量を調節することができることを示している。
【００４５】
　したがって、中実な背景の遮蔽に頼らずにフレアを最小限に抑える方法は、望ましくない迷光の主原因である背景ＤＣを「ブロック」する働きをする一連のサブ解像度格子を使用することである。方程式（９）で示すように、サブ解像度格子の幅およびピッチを調整することにより、背景ＤＣを最小限に抑えることができる。
【００４６】
　さらに、遮蔽線を投影しているフィーチャと直交するように配置することにより、極の配向に平行なＳＧＢ線がＤＣ成分しか持たなくなるので、遮蔽線がウェハに印刷される可能性が実質的にゼロになることに留意されたい。
【００４７】
　図５ａおよび図５ｂは、本発明のサブ解像度格子ブロック（ＳＧＢ）をダイポール照明とともに使用する様子を示す図である。図５ａに示すようにｘダイポール７１を使用して垂直フィーチャ７０を印刷するときには、解像不可能な遮蔽線７２は、マスク・パターンの背景部分に配置される。解像不可能な遮蔽線７２は、印刷する垂直フィーチャ７０に対して直角に（すなわち水平に）配置される。同様に、図５ｂに示すように、ｙダイポール７６を使用して水平フィーチャ７５を印刷するときには、解像不可能な遮蔽線７２は、印刷する水平フィーチャ７５に対して直角に（すなわち垂直に）配置される。
【００４８】
　ＳＧＢの線の幅およびピッチを調整して、背景ＤＣを最小限に抑えることができることに留意されたい。具体的には、以下で説明するように、所与の実施例において、ＳＧＢの線の最小ピッチを方程式１０を用いて計算し、その後、シミュレーションを実行して、ＳＧＢの線の幅を選択し、最適化する。ＳＧＢ線が印刷されるかどうかはレジスト・プロセスによって決まることから、シミュレーションを利用して線の幅を決定することが好ましいことに留意されたい。
【００４９】
　前述のように、遮蔽線７２のピッチは、それらの遮蔽線がウェハ上に投影されないようになっている。既知のように、ゼロ次がなければ、像形成で少なくとも±１次の回折次数はレンズによって捕捉されるはずである。したがって、投影システムのカットオフ周波数未満の最小解像可能ピッチ（ＭＲＰ）未満のピッチの複数の線を含む格子を解像することはできない。最小解像可能ピッチは
【００５０】
【数１０】
2004133427.tif 000012
で定義される。ここで、ｋ1はプロセス依存定数、ＮＡは開口数、λは投影光の波長、σは外側シグマまたは部分コヒーレンスである。図６は、ＭＲＰの計算の一例を示す図である。開口数０．７５のＡｒＦシステムでは、最小解像可能ピッチは１３８ｎｍである。線７９の間のピッチがこの値未満である場合には、この投影システムではそれらの線は解像不可能であり、したがってウェハ上に印刷されないことになる。したがって、この例を利用すると、遮蔽線を解像不可能な状態に保つためには、遮蔽線７２のピッチは１３８ｎｍ未満になることになる。遮蔽線７２の長さを支配する規則は存在しないことに留意されたい。遮蔽線７２は、幾何形状的に遮られなければ、露光フィールド全体に延びることができる。
【００５１】
　図７は、本発明による遮蔽線をマスク・パターンに適用するプロセスを示す流れ図である。図７を参照すると、第１の段階（ステップ８０）では、投影するパターンを表す設計データを得る。次いで、マスク設計に含まれる垂直フィーチャを識別し、その設計に任意の必要なＯＰＣ技術（例えば散乱バーの追加）を適用する（ステップ８２）。ステップ８２の間、マスク設計に含まれる水平フィーチャは上述の方法で遮蔽される。次に、ステップ８４で、マスク・パターンの背景領域を識別し、水平配向の解像不可能な遮蔽線７２をマスク設計に追加する。遮蔽線７２が追加されると、垂直マスクの設計は完了し、垂直マスクが生成される（ステップ８６）。
【００５２】
　経験的に、「背景」領域を画定することは、露光ツールの波長の約１０倍の「保護バンド」を追加することである。ＳＧＢ遮蔽は、この保護バンド内には配置されない。例えば、波長が１９３ｎｍのＡｒＦ露光ツールを仮定すると、保護バンドは１９３ｎｍ×１０、すなわち約２０００ｎｍとなる。したがって、２０００ｎｍの保護バンドの外側の全ての領域には、ＳＧＢ遮蔽が設けられることになる。
【００５３】
　水平マスクも同様にして生成される。詳細には、マスク設計に含まれる水平フィーチャを識別し、その設計に任意の必要なＯＰＣ技術（例えば散乱バーの追加）を適用する（ステップ８１）。ステップ８１の間、マスク設計に含まれる垂直フィーチャは上述の方法で遮蔽される。次に、ステップ８３で、マスク・パターンの背景領域を識別し、垂直配向の解像不可能な遮蔽線７２をマスク設計に追加する。遮蔽線７２が追加されると、水平マスクの設計は完了し、水平マスクが生成される（ステップ８５）。
【００５４】
　垂直マスクおよび水平マスクが生成されると、最終工程において、垂直マスクおよびＸ極照明を用いてウェハへの投影を行い（ステップ８８）、その後水平マスクおよびＹ極照明を用いてウェハへの投影を行う（ステップ８９）。ステップ８８およびステップ８９が完了すると、このプロセスは完了する。言うまでもなく、ステップ８８とステップ８９を逆の順序で実行することも可能である。
【００５５】
　図８から図１０は、プロセスおよび本発明の方法によって生成される例示的なマスク・パターンを示す図である。ウェハ上に投影する例示的な目標パターンを、図８に示す。図示のように、目標パターンは、垂直配向フィーチャ１０１および水平配向フィーチャ１０２を両方とも含む。図９ａは、ステップ８２の結果を示す図である。図示のように、水平フィーチャ１０２は遮蔽されており、必要なら、印刷する垂直フィーチャ１０１に補助フィーチャ１０３が追加される。図９ｂは、ステップ８１の結果を示す図である。図示のように、垂直フィーチャ１０１は遮蔽されており、必要なら、印刷する水平フィーチャ１０２に補助フィーチャ１０３が追加される。
【００５６】
　さらに、図８に示す元のマスク・パターン内では、幾何学的形状の分布が不均一であり、パターンの被覆範囲が９％に過ぎない（すなわち所与のマスクの全領域の９％にしか印刷するフィーチャがない）ことに留意されたい。さらに、図９ａおよび図９ｂにそれぞれ示すように元のパターンを垂直マスク・パターンおよび水平マスク・パターンに分解し、ＯＰＣ技術を適用した後、その結果生じるレイアウトは依然として不均一な空間的分布を有する。しかし、パターンの被覆範囲は、垂直レイアウト（図９ａ）で９％から１３．６％に、水平レイアウト（図９ｂ）で９％から１７．３％に改善されている。したがって、水平マスク・パターンおよび垂直マスク・パターンに分解された後でも、依然として保護されず露光システムのフレアの影響を受ける大きな開けた領域がある。
【００５７】
　図１０ａおよび図１０ｂは、それぞれステップ８４およびステップ８３の結果を示す。図１０ａに示すように、解像不可能な水平配向遮蔽線７２が、開けた背景領域中の垂直パターンに追加される（ステップ８４）。同様に、図１０ｂに示すように、解像不可能な垂直配向遮蔽線７２が、開けた背景領域中の水平パターンに追加される（ステップ８３）。上述のように、このように背景を遮蔽しても、Ｘ極照明またはＹ極照明のいずれにも強度変調は生じない。さらに、遮蔽線を適用した後では、パターンの被覆範囲は、垂直レイアウト（図１０ａ）で１３．６％から３０％に、水平レイアウト（図１０ｂ）で１７．３％から３５％に改善される。図１１に示す表は、図８から図１０に示す様々なパターンについて、パターンの被覆範囲の増加を要約したものである。パターンの被覆範囲の割合が高くなることは、ＳＧＢ処置がより多くの迷光をブロックし、その結果としてフレアの悪影響をさらに低減していることを意味していることに留意されたい。
【００５８】
　図１２ａおよび図１２ｂは、２重ダイポール露光プロセスにおいてそれぞれ図１０ａおよび図１０ｂに示すＳＧＢ遮蔽を含む垂直マスクおよび水平マスクを使用した、空中像のシミュレーションの結果を示す図である。図１２ａに示すように、その結果の強度の様々な部分に関連する正規化強度レベルは、主フィーチャ遮蔽領域に対応する領域１１２０では０％、回路構造の一部分に対応する領域１１３０では２５％、ＳＧＢ遮蔽で覆われた領域に対応する領域１１４０では５０％、遮蔽のない領域に対応する領域１１６０では１００％となる。図示のように、水平ＳＧＢ遮蔽で覆われた領域１１４０は、遮蔽のない領域１１６０より５０％低い相対強度レベルを有する。その結果として、ＳＧＢ遮蔽は、背景光の量を効果的に減少させることができる。図１２ｂは、水平マスクについて同様の結果を示している。
【００５９】
　図１３ａおよび図１３ｂは、図２ａおよび図２ｂに示す領域３０内に含まれるマスク・パターンの部分について完全レジスト・モデル・シミュレーションを行った結果を示す図である。垂直マスク・パターンおよび水平マスク・パターンに適用されたＳＧＢ線は、１２０ｎｍのピッチおよび４０ｎｍの幅を有する。図１３ａおよび１３ｂに示すように、マスク・パターンに追加された遮蔽線７２は散乱バーの配置の妨げにならず、また散乱バーの印刷を引き起こすことがない。
【００６０】
　一方にはＳＧＢがあり、もう一方にはＳＧＢがない２組のダイポール・レチクルを、同じレジスト・プロセスを使用して、ＡＳＭＬ　ＰＡＳ５５００／１１００走査ステップ型システム（ＡｒＦ、ＮＡ０．７５）で露光することにより、本発明のＳＧＢの有効性を評価した。２重ダイポール露光の設定は、ＮＡ＝０．７５、開き３５°、　inner＝０．６４、および　outer＝０．８９であった。この照明設定は、ピッチ（＝　／（２　cＮＡ））１７０ｎｍで０次および±１次の回折次数の重複が最大になり、焦点深度（ＤＯＦ）、　c＝（　inner＋　outer）／２が最大になるように最適化した。迷光は稠密なピッチにより大きな影響を与えるので、この評価は、ピッチが１７０ｎｍで７０ｎｍの目標ＣＤに注目して行った。図１４ａおよび図１４ｂは、ＳＧＢ（ＤＳ５Ｂ）を有するレチクルの方が、７０ｎｍの目標ＣＤを達成するためにより高い線量を必要とし、ＳＧＢのないＤＳ５レチクルに比べて露光ラチチュードが２０％改善されたことを示す。これらの実験結果より、ＳＧＢを使用することにより、迷光を効果的に減少させ、像コントラストを改善し、プロセス・ラチチュードを向上させることができることが確認される。
【００６１】
　実際のデバイスのプロセス・ラチチュードにどのようにしてＳＧＢが影響を及ぼすかを確認するために、ＳＲＡＭセルの製造でＳＧＢを使用した。図１５ａから図１５ｃは、その結果を示す図である。ＣＤ測定は、６５ｎｍのＮＭＯＳゲートで実行した。図１５ｂの長方形１５０は、ＦＥＭ　ＣＤ測定位置を示す。図１５ｃに示すように、ＳＧＢ処理が施されたＳＲＡＭは、ＳＧＢ処理を施さないＳＲＡＭより約２０％高い露光ラチチュードを示す。レジスト・シミュレーションおよびＳＥＭレジスト像を、それぞれ図１５ａおよび図１５ｂに示すことに留意されたい。
【００６２】
　最終テストとして、Ｊｏｓｅｐｈ　Ｋｉｒｋの消失型ボックス・テストを２重露光用に修正して、ＳＧＢパターンを用いた場合と用いない場合のフレアの量を定量化した。消失型ボックス・モジュールは、０．６μｍから５．０μｍのサイズのボックスを備えた設計とした。モジュールは、水平レチクルおよび垂直レチクル両方の正確な位置に配置した。同じボックス・アレイを長さ１ｍｍのＳＧＢで処理し、各ボックスを３ｍｍ離間させて配置した。フレアの割合は、以下の方程式
【００６３】
【数１１】
2004133427.tif 000013
を用いて計算した。
【００６４】
　図１６は、テスト結果を示す図である。ＳＧＢを有する消失型ボックス・アレイのフレアは、全体的に約１．５％低い（または約３３％改善されている）。フレアは、特に非ＳＧＢに対するＳＧＢの被覆範囲が生じる範囲では、非常に周囲環境の影響を受けやすいことに留意されたい。フレアの減少量は、ＳＧＢの範囲によって決まる。ＳＧＢ範囲が長くなると、より良好にフレアが減少することになる。
【００６５】
　上述のように、前述の垂直マスクおよび水平マスクを生成する本発明の方法は、通常は、ＡＳＭＬ　ＭａｓｋＴｏｏｌｓ社から販売されているＭａｓｋＷｅａｖｅｒ（商標）などのマスク生成ソフトウェアとともにＣＡＤシステムを使用して行われる。このようなＣＡＤシステムおよびマスク設計ソフトウェアは、本発明のプロセスを含むように容易にプログラムすることができる。
【００６６】
　図１７は、本発明を援用して設計したマスクとともに使用するのに適したリソグラフィ投射装置を概略的に示す図である。この装置は、以下を含む。
　放射線投射ビームＰＢを供給する放射システムＥｘ、ＩＬ。この特定の場合では、この放射システムは放射線源ＬＡも含む。
　マスクＭＡ（例えばレチクル）を保持するためのマスク保持器を備え、アイテムＰＬに対してマスクを正確に位置決めするための第１の位置決め手段に接続された第１の物体テーブル（マスク・テーブル）ＭＴ。
　基板Ｗ（例えばレジスト・コーティングしたシリコン・ウェハ）を保持するための基板保持器を備え、アイテムＰＬに対して基板を正確に位置決めするための第２の位置決め手段に接続された第２の物体テーブル（基板テーブル）ＷＴ。
　マスクＭＡの照射部分を基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば１つまたは複数のダイを含む）上に投影するための投射システム（レンズ）ＰＬ（例えば屈折、カトプトリックまたはカタディオプトリック光学系）。
【００６７】
　本明細書で述べるように、この装置は透過型である（すなわち透過マスクを有する）。しかし、一般には、この装置は例えば反射型（反射マスクを有する）でも良い。あるいは、この装置は、マスクを用いる代わりに、別の種類のパターン形成手段を利用することもできる。例としては、プログラム可能ミラー・アレイまたはＬＣＤマトリックスが挙げられる。
【００６８】
　源ＬＡ（例えば水銀ランプ、エキシマ・レーザ、またはプラズマ放電源）は、放射線のビームを生成する。このビームは、直接、または例えばビーム拡大器Ｅｘなどの調整手段を横切った後で、照明システム（照明器）ＩＬに供給される。照明器ＩＬは、ビーム中の強度分布の外径範囲および／または内径範囲（一般にそれぞれ外側σおよび内側σと呼ばれる）を設定するための調節手段ＡＭを含むことができる。さらに、照明器は、一般に、積分器ＩＮや集光器ＣＯなどその他の様々な構成要素を含む。このようにして、マスクＭＡに入射するビームＰＢは、その断面において所望の均一さおよび強度分布を有する。
【００６９】
　図１７に関連して、源ＬＡは、リソグラフィ投射装置のハウジング内にあってもよいが（例えば源ＬＡが水銀ランプの場合によく見られる）、源ＬＡは、リソグラフィ投射装置から離れていて、源ＬＡが生成する放射線ビームを（例えば適当な方向付けミラーを援用して）装置内に導くようにすることもできることに留意されたい。この後者のシナリオは、源ＬＡが（例えばＫｒＦ、ＡｒＦまたはＦ2レイジング式の）エキシマ・レーザであるときにしばしば見られる。本発明はこれらのシナリオを両方とも含む。
【００７０】
　その後、ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡで遮断される。マスクＭＡを通過すると、ビームＰＢはレンズＰＬを通過し、このレンズがビームＰＢを基板Ｗの目標部分Ｃ上に合焦させる。第２の位置決め手段（および干渉測定手段ＩＦ）を援用して、基板テーブルＷＴを正確に移動させ、例えば様々な目標部分ＣをビームＰＢの経路中に位置決めすることができる。同様に、例えばマスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に取り出した後で、または走査中に、第１の位置決め手段を使用して、マスクＭＡをビームＰＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般に、物体テーブルＭＴおよびＷＴの移動は、図１７には明示していない長行程モジュール（粗い位置決め）および短行程モジュール（精密な位置決め）を援用して実現される。しかし、ウェハ・ステッパの場合には（走査ステップ型ツールとは対照的に）、マスク・テーブルＭＴは、短行程アクチュエータのみに接続される、または固定されていてもよい。
【００７１】
　上述のツールは、異なる２つのモードで使用することができる。
　ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴは基本的に静止状態に保たれ、マスク像全体が一度で（すなわち単「フラッシュ」で）目標部分Ｃに投射される。その後、異なる目標部分ＣにビームＰＢを照射することができるように、基板テーブルＷＴをｘおよび／またはｙ方向にシフトさせる。
　走査モードでは、基本的には同じシナリオが適用されるが、所与の目標部分Ｃが単「フラッシュ」で露光されない。その代わりに、マスク・テーブルＭＴを所与の方向（いわゆる「走査方向」、例えばｙ方向）に速度ｖで移動させて、投射ビームＰＢでマスク像を走査することができる。同時に、基板テーブルＷＴを、速度Ｖ＝Ｍｖで同じ方向または反対方向に移動させる。ここで、ＭはレンズＰＬの倍率である（通常はＭ＝１／４または１／５）。このようにして、解像度の点で妥協する必要なく、比較的大きな目標部分Ｃを露光することができる。
【００７２】
　上述のように、本発明の方法は、従来技術に優る重要な利点を提供する。例えば、本発明は、長距離フレア光を低減させて露光プロセスにおけるフレアの影響を最小限に抑える効果的な技術を提供する。重要な点として、本発明の技術は、補助フィーチャの配置の妨げにならず、また、補助フィーチャの印刷を引き起こすことがない。さらに、本発明の方法では、投影プロセス中に必要となるマスク数が増加しない。
【００７３】
　さらに、上述した実施例の変形形態もまた可能である。例えば、図１０ａおよび図１０ｂに示すＳＧＢ線は不連続であるが、例えば図１８ａおよび図１８ｂに示すように、遮蔽の幾何形状がサブ解像度であれば、連続的な線にする、または例えば正方形や円形など（ただしこれらに限定されない）その他の形状にすることもできる。このような連続的な長い線をＳＧＢシールド中で使用することには、マスクに関連するデータ量が減少するというさらなる利点がある。
【００７４】
　好ましくはないが、別の変形形態では、ＳＧＢに含まれる線が印刷中のフィーチャと位置合わせされるようにＳＧＢを形成することもできる。ただし、このような実施例では、ＳＧＢが高コントラストの配向になっているので、ＳＧＢの印刷可能性が高くなる。
【００７５】
　本発明の特定の具体的な実施例について述べたが、本発明の趣旨または基本的特徴を逸脱することなく、本発明はその他の形態で実施することもできることに留意されたい。したがって、本明細書で述べた実施例は、あらゆる点において限定的なものではなく例示的なものとして考えるべきものであり、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって示され、したがって、特許請求の範囲の均等物の意味および範囲内で考えられる全ての変更は本発明に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】ダイポール照明によって生じる空中像に遮蔽が及ぼす影響を示す図である。
【図２ａ】垂直フィーチャおよび水平フィーチャを印刷するための完全に中実な遮蔽マスクの例を示す図である。
【図２ｂ】垂直フィーチャおよび水平フィーチャを印刷するための完全に中実な遮蔽マスクの例を示す図である。
【図３ａ】図２ａおよび図２ｂのマスクに対応するシミュレートしたレジスト・パターンを示す図である。
【図３ｂ】図２ａおよび図２ｂのマスクに対応するシミュレートしたレジスト・パターンを示す図である。
【図４】無限格子のバイナリ強度マスクの透過率を示す図である。
【図５ａ】本発明のサブ解像度格子ブロック（ＳＧＢ）をダイポール照明とともに使用する様子を示す図である。
【図５ｂ】本発明のサブ解像度格子ブロック（ＳＧＢ）をダイポール照明とともに使用する様子を示す図である。
【図６】ＳＧＢの最小解像可能ピッチの計算の一例を示す図である。
【図７】本発明による、遮蔽線をマスク・パターンに適用するプロセスを示す例示的な流れ図を示す図である。
【図８】ウェハ上に投影される例示的な目標パターンを示す図である。
【図９ａ】遮蔽およびＯＰＣ補助フィーチャが適用された、図８の目標部分に対応する垂直構成要素パターンおよび水平構成要素パターンを示す図である。
【図９ｂ】遮蔽およびＯＰＣ補助フィーチャが適用された、図８の目標部分に対応する垂直構成要素パターンおよび水平構成要素パターンを示す図である。
【図１０ａ】図９ａおよび図９ｂに示す垂直構成要素パターンおよび水平構成要素パターンに適用されるＳＧＢを示す図である。
【図１０ｂ】図９ａおよび図９ｂに示す垂直構成要素パターンおよび水平構成要素パターンに適用されるＳＧＢを示す図である。
【図１１】図８から図１０に示す様々なパターンについてパターン被覆範囲の増加を要約した表である。
【図１２ａ】２重ダイポール露光プロセスにおいて本発明のＳＧＢ遮蔽を含む図１０ａおよび図１０ｂに示す垂直マスクおよび水平マスクを利用した、空中像シミュレーションの結果を示すである。
【図１２ｂ】２重ダイポール露光プロセスにおいて本発明のＳＧＢ遮蔽を含む図１０ａおよび図１０ｂに示す垂直マスクおよび水平マスクを利用した、空中像シミュレーションの結果を示すである。
【図１３ａ】図２ａおよび図２ｂに示す領域３０に含まれるマスク・パターンの部分について行った完全レジスト・モデル・シミュレーションの結果を示す図である。
【図１３ｂ】図２ａおよび図２ｂに示す領域３０に含まれるマスク・パターンの部分について行った完全レジスト・モデル・シミュレーションの結果を示す図である。
【図１４ａ】ＳＧＢ遮蔽を使用した結果として得られる露光ラチチュードの改善を示す図である。
【図１４ｂ】ＳＧＢ遮蔽を使用した結果として得られる露光ラチチュードの改善を示す図である。
【図１５ａ】ＳＧＢがどのようにしてプロセス・ラチチュードまたは実際のデバイスに影響を及ぼすかを示す図である。
【図１５ｂ】ＳＧＢがどのようにしてプロセス・ラチチュードまたは実際のデバイスに影響を及ぼすかを示す図である。
【図１５ｃ】ＳＧＢがどのようにしてプロセス・ラチチュードまたは実際のデバイスに影響を及ぼすかを示す図である。
【図１６】本発明のＳＧＢを使用した場合と使用しない場合のフレアの量を定量化する「Ｋｉｒｋ」の消失型ボックス・テストの結果を示す図である。
【図１７】本発明を援用して設計したマスクとともに用いるのに適したリソグラフィ投射装置を示す概略図である。
【図１８ａ】露光フィールドの全長にわたる連続的なＳＧＢ線の使用を示す図である。
【図１８ｂ】露光フィールドの全長にわたる連続的なＳＧＢ線の使用を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
　Ｅｘ　放射システム
　ＩＬ　放射システム
　ＬＡ　放射線源
　ＭＡ　マスク
　ＰＬ　アイテム
　ＭＴ　第１の物体テーブル
　Ｗ　基板
　ＷＴ　第２の物体テーブル
　ＰＬ　投射システム
【図１】
2004133427.tif 000014
【図２ａ】
2004133427.tif 000015
【図２ｂ】
2004133427.tif 000016
【図３ａ】
2004133427.tif 000017
【図３ｂ】
2004133427.tif 000018
【図４】
2004133427.tif 000019
【図５ａ】
2004133427.tif 000020
【図５ｂ】
2004133427.tif 000021
【図６】
2004133427.tif 000022
【図７】
2004133427.tif 000023
【図８】
2004133427.tif 000024
【図９ａ】
2004133427.tif 000025
【図９ｂ】
2004133427.tif 000026
【図１０ａ】
2004133427.tif 000027
【図１０ｂ】
2004133427.tif 000028
【図１１】
2004133427.tif 000029
【図１２ａ】
2004133427.tif 000030
【図１２ｂ】
2004133427.tif 000031
【図１３ａ】
2004133427.tif 000032
【図１３ｂ】
2004133427.tif 000033
【図１４ａ】
2004133427.tif 000034
【図１４ｂ】
2004133427.tif 000035
【図１５ａ】
2004133427.tif 000036
【図１５ｂ】
2004133427.tif 000037
【図１５ｃ】
2004133427.tif 000038
【図１６】
2004133427.tif 000039
【図１７】
2004133427.tif 000040
【図１８ａ】
2004133427.tif 000041
【図１８ｂ】
2004133427.tif 000042
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月3日(2003.10.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【数１】
2004133427.tif 000043
ここで、ＴＩＳは、ガウス分布状に分布した表面粗さを有するレンズについての全積分散乱である。このような条件下で、ＴＩＳは以下のように表現することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
　一方にはＳＧＢがあり、もう一方にはＳＧＢがない２組のダイポール・レチクルを、同じレジスト・プロセスを使用して、ＡＳＭＬ　ＰＡＳ５５００／１１００走査ステップ型システム（ＡｒＦ、ＮＡ０．７５）で露光することにより、本発明のＳＧＢの有効性を評価した。２重ダイポール露光の設定は、ＮＡ＝０．７５、開き３５°、σinner＝０．６４、およびσouter＝０．８９であった。この照明設定は、ピッチ（＝λ／（２σcＮＡ））１７０ｎｍで０次および±１次の回折次数の重複が最大になり、焦点深度（ＤＯＦ）、σc＝（σinner＋σouter）／２が最大になるように最適化した。迷光は稠密なピッチにより大きな影響を与えるので、この評価は、ピッチが１７０ｎｍで７０ｎｍの目標ＣＤに注目して行った。図１４ａおよび図１４ｂは、ＳＧＢ（ＤＳ５Ｂ）を有するレチクルの方が、７０ｎｍの目標ＣＤを達成するためにより高い線量を必要とし、ＳＧＢのないＤＳ５レチクルに比べて露光ラチチュードが２０％改善されたことを示す。これらの実験結果より、ＳＧＢを使用することにより、迷光を効果的に減少させ、像コントラストを改善し、プロセス・ラチチュードを向上させることができることが確認される。
【外国語明細書】
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