【手続補正書】
【提出日】平成20年3月3日(2008.3.3)
【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】
マスクのパターンを被露光体に投影する投影光学系を有する露光装置であって、
前記投影光学系は、前記マスクのパターンによって回折された回折光のうち０次回折光及び１次回折光を位相を変えずに透過させる第１の領域と、前記回折光のうち２次回折光の位相を反転させて透過させる第２の領域とを有する光学部材を含むことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記光学部材は前記第２の領域において前記２次回折光の一部の光の位相を反転させることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記光学部材は前記第２の領域において前記２次回折光のうちの半分の光の位相を反転させることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記第２の領域は前記第１の領域の外周に設けられており、
前記光学部材は、前記第１の領域の中心から前記第２の領域の外周までの半径を１と規格化し、前記第２の領域の幅をｒとすると、
前記第２の領域は、０．９≦ｒ≦１．０を満たすことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項５】
前記光学部材は、前記第２の領域の幅をｒとし、前記２次回折光の照射ピーク位置をＲ（ｋ１）とし、当該ピーク位置から前記２次回折光の振幅の符号が反転するまでの幅をｄｒとすると、前記第２の領域の幅ｒは、
Ｒ（ｋ１）−ｄｒ≦ｒ≦Ｒ（ｋ１）
または
Ｒ（ｋ１）≦ｒ≦Ｒ（ｋ１）＋ｄｒ
を満たすことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項６】
前記光学部材は、前記第２の領域の幅をｒとし、前記２次回折光の照射ピーク位置をＲ（ｋ１）とし、当該ピーク位置から前記２次回折光の振幅の符号が反転するまでの幅をｄｒとすると、前記第２の領域の幅ｒは、
Ｒ（ｋ１）−ｄｒ≦ｒ≦Ｒ（ｋ１）＋ｄｒ
を満たすことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項７】
σ０．２以下の有効光源で前記マスクを照明することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の露光装置。
【請求項８】
請求項１に記載の露光装置を用いて被露光体を露光するステップと、
当該露光された被露光体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】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
しかしながら、位相シフトマスクのパターン間隔が大きくなると（非密集パターンであると）、物体スペクトルの１次回折光のほかに、１次光と逆位相の高次回折光が瞳に入射する。それにより、所望の深度が得られなくなってしまう。なぜなら、パターン間隔が狭ければ（密集パターンであると）、＋１次光と−１次光の２光束干渉となる。よって、所望の深度を得ることができるが、パターン間隔が大きくなれば、±１次光のほかに、１次光と逆位相の高次回折光も入射して干渉してしまうので、デフォーカス時の像を乱してしまうからである。この場合、特許文献１の瞳フィルタは、瞳半径を１に規格化して瞳面での動径方向の位置をｒとするｒ１＜ｒ＜ｒ２（ｒ１＝０．２５付近、ｒ２＝０．９２付近）の範囲の領域の位相を反転させるというものである。しかし、コンタクトホールパターンには深度拡大の効果があるが、ラインパターンでは逆に深度が減少してしまう。
【手続補正４】
【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装置は、マスクのパターンを被露光体に投影する投影光学系を有する露光装置であって、
前記投影光学系は、前記マスクのパターンによって回折された回折光のうち０次回折光及び１次回折光を位相を変えずに透過させる第１の領域と、前記回折光のうち２次回折光の位相を反転させて透過させる第２の領域とを有する光学部材を含むことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【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】０００９
【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】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
現在、解像性のよいレジストは、一般的にポジレジストが用いられており、ポジレジストは、図１０に示すように、光の当たった部分が現像すると溶け、光のあたらなかった部分は現像しても溶けないで残る。ここで、図１０は、ウェハ（被露光体）とマスクの平面図であり、この場合、図１０（ａ）がラインパターンであり、図１０（ｂ）がホールパターンである。また、マスクの白い部分が光の透過部分であり、黒い部分が光の遮光部分である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
露光装置１は、図１に示すように、照明装置１１を含めた照明光学系１３と、マスク２０を載置するマスクステージ２５と、投影光学系３０と、ウェハ４０を載置するウェハステージ４５と、制御部５０と、瞳フィルタ１００（光学部材）とを有する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
照明装置１１は、光源部１１ａと、ビーム成形系１２とを有する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
ビーム成形系１２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、光源部１１ａ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）。これにより、ビーム形状を所望のものに成形する。ビーム成形系１２は、後述するオプティカルインテグレーター１５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１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
集光光学系１４は、マスク２０への照明光の露光量を照明毎に変更可能な露光量調整部を含む。図示しない露光量調整部は、制御部５０によって制御され、アフォーカル系の各倍率を変えることにより入射光束のビーム断面形状を変化したり、ズームレンズ等からなり、レンズを光軸方向に移動させ角倍率を変化したりするように構成されている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
開口絞り１６ａは、照明条件に応じて絞り交換機構（アクチュエータ）７０によって、後述する種々の開口絞りが光路中に位置するように切り替え可能となっている。なお、開口絞り１６ａは、偏光制御手段と一体に構成されてもよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
マスクステージ２５は、図示しない定盤に取り付けられている。マスクステージ２５は、レチクルチャックを介してマスク２０を支持し、図示しない移動機構及びステージ制御部９０によって移動制御される。図示しない移動機構は、リニアモーターなどで構成され、Ｘ軸方向にマスクステージ２５を駆動することでマスク２０を移動することができる。
【手続補正１４】
【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】
ウェハステージ４５は、ウェハチャックを介してウェハ４０を支持する。ウェハステージ４５は、ウェハ４０の上下方向（鉛直方向）の位置や回転方向、傾きを調整する機能を有し、ステージ制御部９０によって制御される。露光時は、ステージ制御部９０により投影光学系３０の焦点面にウェハ４０の表面が常に高精度に合致するようにウェハステージ４５が制御される。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
アクチュエータ７０は、開口絞り１６ａが光路中に位置するように切り替える。アクチュエータ７０の駆動は、制御部５０によって制御される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
たとえば、露光波長ＡｒＦ、数式１又は数式２の位相分布をもつ瞳フィルタのあるＮＡ＝１．３５の投影光学系を用いる。σ＝０．２の照明で、線幅４５ｎｍ、パターン間隔４５ｎｍ×４＝１８０ｎｍの非密集パターンを露光すると、デフォーカスに対する線幅の関係は図８（ｂ）に示すようになる。ここで、図８は、デフォーカスに対する線幅の関係を示すグラフである。図８（ａ）（ｂ）は露光量上限Ｉ１と露光量下限Ｉ２での線幅変化を示している。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
図８（ｂ）に示すように、間隔と線幅の比が４のときの深度がσ＝０．２の無偏光照明で深度が０．０７μｍから０．４０μｍへと拡大する。あるいは、高次の回折光の位相を瞳フィルタにより逆位相にし、低次の位相と同位相にする方法で、図９（ａ）に示すように、低次回折光と位相が逆の、高次回折光の照射ピーク位置をＲ（ｋ１）とする。そして、ピーク位置から振幅の符号が反転するまでの幅をｄｒとすると、第２の領域Ａの幅rは、以下の数式３の条件を満たす。
調整方法）を行う（ステップ１０１４）。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
ｋ１＝Ｌ／λ×ＮＡでの物体スペクトルの１次回折光ではない高次の回折光のピーク位置（瞳上での半径）を境界にした高次回折光の、動径方向の内側か外側の中心位置をＲ（ｋ１）とする。そして、ピーク位置から振幅の符号が反転するまでの幅をｄｒとすると、第２の領域Ａの幅rが、数式３の条件を満たすとき、幅ｒの輪帯領域の部分の位相を反転することにより、特定のピッチ近傍のパターンの深度を大きく拡大することができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
前の例と同様に、露光波長ＡｒＦ、数式３の位相分布をもつ瞳フィルタのあるＮＡ＝１．３５の投影光学系を用いる。σ＝０．２の照明で、線幅４５ｎｍ、パターン間隔４５ｎｍ×４＝１８０ｎｍの非密集パターンを露光すると、デフォーカスに対する線幅の関係は図８（ａ）に示すようになる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
マスク２０を通過してマスクパターンを反映する光は、投影光学系３０により、液体ＬＷを介してウェハ４０に結像される。この場合、露光波長ＡｒＦ、投影光学系３０はＮＡ＝１．３５を用い、線幅４５ｎｍの非密集パターンを解像する。また、図２に示す瞳フィルタ１００の幅ｒが以下の条件を満たす位置の位相を規定する。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
実施例１と同様に、マスク２０を通過してマスクパターンを反映する光は、投影光学系３０により、液体ＬＷを介してウェハ４０に結像される。この場合、露光波長ＡｒＦ、投影光学系はＮＡ＝１．３５を用い、線幅４５ｎｍの非密集パターンを解像する。また、図２に示す瞳フィルタ１００の幅ｒが以下の条件を満たす位置の位相を規定する。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
図１５（ｂ）は、瞳面の幅ｒの範囲をパラメータとし、パターン線幅を45nmに固定しパターン間隔とパターン線幅の比を変えて、深度を調べたグラフである。通常は１枚のマスクのパターンで、パターンがとるピッチは限られていることが多いので、パターンのもつ特定のピッチにあわせて、ｒの範囲を変えてやれば特定のピッチの深度が大幅に拡大される。すなわち数式１乃至３を満たすピッチの近傍で深度が大幅に拡大される。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
この透過部分の光のとなりあう位相を反転させたものがレベンソン型位相シフトマスクであり、図１９のようになっている。図１９は、シフトマスクの平面図であり、灰色の部分が位相シフタを示し、白い部分の光の位相が１８０度反転した光透過部分である。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
なお、ここでは位相シフトマスクについて実施例を示したが、バイナリマスクやハーフトーン型位相シフトマスクでも垂直入射を含み、極端な斜入射でなければこのような深度拡大の効果は得られる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2006245270.tif 000001
【手続補正２６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2006245270.tif 000002
【手続補正２７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2006245270.tif 000003