【手続補正書】
【提出日】平成20年2月28日(2008.2.28)
【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】
光源からの光を用いて、投影光学系を介して基板を露光する露光方法において、
マスクに形成されたコンタクトホールパターン及び補助パターンの周期に応じて、前記光源からの光の偏光状態を設定する設定ステップと、
前記コンタクトホールパターンが解像され、且つ、前記補助パターンの解像が抑制されるように、前記設定ステップにおいて偏光状態が設定された光で前記マスクを照明するステップとを有し、
前記設定ステップにおいて、λを前記光の波長、ＮＡを前記投影光学系の像側の開口数とすると、前記コンタクトホールパターン及び補助パターンのうち隣り合うパターンの中心間隔の半分の長さをλ／ＮＡで規格化した値を０．２５×√２と比較した結果に基づいて前記偏光状態を設定することを特徴とする露光方法。
【請求項２】
前記中心間隔は、前記補助パターンと、前記補助パターンに隣り合う前記コンタクトホールパターンとの中心間隔であることを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記コンタクトホールパターンは、孤立コンタクトホール又は中間周期のコンタクトホールパターンを含むことを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項４】
前記コンタクトホールパターンは、孤立コンタクトホールのみからなり、前記中心間隔は前記補助パターンの隣り合うパターンの中心間隔であることを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項５】
前記コンタクトホールパターンは、孤立コンタクトホールと、中間周期のコンタクトホールパターン若しくはデンスコンタクトホールパターンとを含み、
前記中心間隔は前記補助パターンの隣り合うパターンの中心間隔であることを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項６】
前記コンタクトホールパターンは、デンスコンタクトホールパターンを含み、前記補助パターンの隣り合うパターンの中心間隔は前記デンスコンタクトホールの中心間隔に等しいことを特徴とする請求項５に記載の露光方法。
【請求項７】
前記マスクはバイナリーマスク又はハーフトーンマスクであり、
前記設定ステップにおいて、
前記値が０．２５×√２よりも大きい場合には動径方向に偏光した軸外照明を設定し、
前記値が０．２５×√２以下である場合には接線方向に偏光した軸外照明を設定することを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項８】
前記マスクは位相シフトマスクであり、
前記設定ステップにおいては、
前記値が０．２５×√２よりも大きい場合には無偏光照明を設定し、
前記値が０．２５×√２以下である場合には動径方向に偏光した軸外照明を設定することを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項９】
光源からの光を用いて、投影光学系を介して基板を露光する露光方法において、
マスクに形成されたコンタクトホールパターン及び補助パターンの周期に応じて、前記光源からの光の偏光状態を設定する設定ステップと、
前記コンタクトホールパターンが解像され、且つ、前記補助パターンの解像が抑制されるように、前記設定ステップにおいて偏光状態が設定された光で前記マスクを照明するステップとを有し、
前記設定ステップにおいて、λを前記光の波長、ＮＡを前記投影光学系の像側の開口数とすると、直交する２方向のうち縦方向における前記コンタクトホールパターン及び補助パターンのうち隣り合うパターンの中心間隔をλ／ＮＡで規格化した値の２乗の逆数と横方向における前記コンタクトホールパターン及び補助パターンのうち隣り合うパターンの中心間隔をλ／ＮＡで規格化した値の２乗の逆数との和を１６と比較した結果に基づいて前記偏光状態を設定することを特徴とする露光方法。
【請求項１０】
光源からの光を用いて基板を露光する露光装置において、
前記光源からの光を用いて、コンタクトホールパターン及び補助パターンを有する前記マスクを照明する照明光学系と、
前記マスクのパターンの像を基板に投影する投影光学系と、
前記マスクに形成された前記コンタクトホールパターン及び前記補助パターンの周期に応じて、前記光源からの光の偏光状態を設定するユニットと、
前記ユニットは、λを前記光の波長、ＮＡを前記投影光学系の像側の開口数とすると、前記コンタクトホールパターン及び補助パターンのうち隣り合うパターンの中心間隔の半分の長さをλ／ＮＡで規格化した値を０．２５×√２と比較した結果に基づいて前記偏光状態を設定することを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
前記ユニットは、
前記マスクがバイナリーマスク又はハーフトーンマスクである場合に、前記周期に対応する第１の値が閾値としての第２の値よりも大きい場合には動径方向に偏光した軸外照明を設定し、前記第１の値が前記第２の値以下である場合には接線方向に偏光した軸外照明を設定し、
前記マスクが位相シフトマスクである場合に、前記第１の値が前記第２の値よりも大きい場合には無偏光照明を設定し、前記第１の値が前記第２の値以下であれば動径方向に偏光した軸外照明を設定し、
λを前記光の波長、ＮＡを前記投影光学系の像側の開口数、σｍａｘを前記照明光学系のマスク側の開口数と前記投影光学系の物体側の開口数の比σの最大値又はσが１以上であれば１とすると、前記第１の値は直交する２方向の一方の方向において前記デンスコンタクトホールの隣り合うコンタクトホールの中心間隔の半分の長さをλ／ＮＡで規格化した値であり、前記第２の値は０．２５×√２／σｍａｘであることを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
前記露光された基板を現像するステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】露光方法、露光装置及びデバイス製造方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の一側面としての露光方法は、光源からの光を用いて、投影光学系を介して基板を露光する露光方法において、マスクに形成されたコンタクトホールパターン及び補助パターンの周期に応じて、前記光源からの光の偏光状態を設定する設定ステップと、前記コンタクトホールパターンが解像され、且つ、前記補助パターンの解像が抑制されるように、前記設定ステップにおいて偏光状態が設定された光で前記マスクを照明するステップとを有し、前記設定ステップにおいて、λを前記光の波長、ＮＡを前記投影光学系の像側の開口数とすると、前記コンタクトホールパターン及び補助パターンのうち隣り合うパターンの中心間隔の半分の長さをλ／ＮＡで規格化した値を０．２５×√２と比較した結果に基づいて前記偏光状態を設定することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の別の側面としての露光方法は、光源からの光を用いて、投影光学系を介して基板を露光する露光方法において、マスクに形成されたコンタクトホールパターン及び補助パターンの周期に応じて、前記光源からの光の偏光状態を設定する設定ステップと、前記コンタクトホールパターンが解像され、且つ、前記補助パターンの解像が抑制されるように、前記設定ステップにおいて偏光状態が設定された光で前記マスクを照明するステップとを有し、前記設定ステップにおいて、λを前記光の波長、ＮＡを前記投影光学系の像側の開口数とすると、直交する２方向のうち縦方向における前記コンタクトホールパターン及び補助パターンのうち隣り合うパターンの中心間隔をλ／ＮＡで規格化した値の２乗の逆数と横方向における前記コンタクトホールパターン及び補助パターンのうち隣り合うパターンの中心間隔をλ／ＮＡで規格化した値の２乗の逆数との和を１６と比較した結果に基づいて前記偏光状態を設定することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の別の側面としての露光装置は、光源からの光を用いて基板を露光する露光装置において、前記光源からの光を用いて、コンタクトホールパターン及び補助パターンを有する前記マスクを照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを像を基板に投影する投影光学系と、前記マスクに形成された前記コンタクトホールパターン及び補助パターンの周期に応じて、前記光源からの光の偏光状態を設定するユニットと、前記ユニットは、λを前記光の波長、ＮＡを前記投影光学系の像側の開口数とすると、前記コンタクトホールパターン及び補助パターンのうち隣り合うパターンの中心間隔の半分の長さをλ／ＮＡで規格化した値を０．２５×√２と比較した結果に基づいて前記偏光状態を設定することを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて基板を露光するステップと、露光された前記基板を現像するステップとを有することを特徴とする。上述の露光装置の作用と同様の作用を奏するデバイス製造方法の請求項は、中間及び最終結果物であるデバイス自体にもその効力が及ぶ。また、かかるデバイスは例えば、ＬＳＩやＶＬＳＩなどの半導体チップ、ＣＣＤ、ＬＣＤ、磁気センサー、薄膜磁気ヘッドなどを含む。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
なお、縦方向と横方向の周期が異なる場合は、それらのうち周期の短い方についてｋ１換算した値に基づいて図７のフローチャートを適用すればよい。なぜなら、周期が小さければ小さいほど偏光の影響を受けやすいため、周期の小さいほうを優先すべきだからである。ここでいう周期とは、図２のようなマスクの場合にはデンスコンタクトホールパターンの周期をいい、図１０（ｂ），（ｄ）のようなマスクの場合には後述のように所望パターンと補助パターン（ダミーパターン）を含めたパターンの周期をいう。なお、より厳密に図７のフローチャートを適用したい場合には、縦方向と横方向の周期が異なる場合、縦方向の周期をｋ１換算した値の２乗の逆数と横方向の周期をｋ１換算した値の２乗の逆数を足した値が１６より大きい場合と１６以下の場合とで場合わけをする必要がある。縦方向の周期をｋ１換算した値の２乗の逆数と横方向の周期をｋ１換算した値の２乗の逆数を足した値が１６より大きいというように、図７のステップ１００２の条件を変えればよく、そのほうが好ましい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
照明装置１１０は転写用の回路パターンが形成されたマスク１３０を照明し、光源部と照明光学系とを有する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
ビーム整形系１１４は、例えば、複数のシリンドリカルレンズを備えるビームエクスパンダ等を使用することができ、レーザー１１２からの平行光の断面形状の寸法の縦横比率を所望の値に変換する（例えば、断面形状を長方形から正方形にするなど）ことによりビーム形状を所望のものに成形する。ビーム整形系１１４は、後述するオプティカルインテグレーター１１８を照明するのに必要な大きさと発散角を持つ光束を形成する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
主制御ユニット１５０は、各部の駆動制御を行うが、特に、モニタ及び入力装置１５２の入力装置から入力される情報、照明装置１１０からの情報、図示しないメモリに格納された図７のフローチャートに従うプログラムに基づいて照明制御を行う。より詳細には、主制御ユニット１５０は、マスク１３０に貼付られたバーコードからマスクの種類（バイナリーマスク、ハーフトーンマスク、位相シフトマスク）とコンタクトホールパターンの周期を読み取って図７に示すフローチャートに従って偏光制御手段１１７を制御して適切な偏光状態（即ち、動径方向照明、接線方向照明、無偏光照明、その他の偏光照明）と投影光学系１４０の瞳１４２に形成される有効光源の形状を設定する。もちろん、バーコードを介さずに、オペレータがこの情報を主制御ユニット１５０に直接入力してもよいし、オペレータが図７に示すフローチャートに従って偏光状態を選択、設定してもよい。有効光源形状についても同様である。主制御ユニット１５０による制御情報やその他の情報はモニタ及び入力装置１５２のモニタに表示される
ウェハ１７０は、別の実施形態では液晶基板その他の被露光体に置換される。ウェハ１７０ではフォトレジスト１７２が基板１７４上に塗布されている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
露光において、レーザー１１２から発せられた光束は、ビーム整形系１１４によりそのビーム形状が整形された後で、集光光学系１１６を介して、オプティカルインテグレーター１１８に導入される。一方、主制御ユニット１５０は、図７に示すフローチャートに従ってマスクパターンに適した照明条件としての開口形状と偏光状態を、偏光制御手段１１７の図示しないアクチュエータと開口絞り１２０のアクチュエータ１２１を駆動することによって設定する。オプティカルインテグレーター１１８は照明光を均一化し、開口絞り１２０は、図８（ａ）乃至図８（ｅ）に示すような有効光源形状を設定する。かかる照明光は集光レンズ１２２、折り曲げミラー１２４、マスキングブレード１２６、結像レンズ１２８を介してマスク２００を最適な照明条件で照明する。マスク１３０を通過した光束は投影光学系１４０によって、ウェハ１７０上に所定倍率で縮小投影される。