【手続補正書】
【提出日】平成25年10月9日(2013.10.9)
【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】
照明光学系から出射された光で原版を照明し、当該照明された原版のパターンを投影光学系を介して基板に投影して前記基板を露光する露光装置における前記照明光学系の瞳面に形成すべき光強度分布をコンピュータを用いて算出する方法であって、
前記投影光学系の瞳関数をフーリエ変換する処理を通して前記投影光学系のインパルス応答関数を決定する工程と、
前記インパルス応答関数の第二のゼロ点までの長さを応答の長さとし、前記基板に形成すべき目標パターンを構成する要素の中で互いに隣接する要素の間隔が前記応答の長さ以下の要素のみを抽出し、当該抽出されたパターンを示す関数を像関数として決定する工程と、
前記瞳関数と、前記決定されたインパルス応答関数と、前記決定された像関数とから、前記照明光学系の瞳面に形成すべき光強度分布を得る工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
照明光学系から出射された光で原版を照明し、当該照明された原版のパターンを投影光学系を介して基板に投影して前記基板を露光する露光装置における前記照明光学系の瞳面に形成すべき光強度分布をコンピュータを用いて算出する方法であって、
前記投影光学系の瞳関数をフーリエ変換する処理を通して前記投影光学系のインパルス応答関数を決定する工程と、
前記インパルス応答関数の第二のゼロ点までの長さを応答の長さとし、前記基板に形成すべき目標パターンを構成する要素からパターンを抽出し、当該抽出されたパターンを示す関数を像関数として決定する工程と、
前記瞳関数と、前記決定されたインパルス応答関数と、前記決定された像関数とから、前記照明光学系の瞳面に形成すべき光強度分布を得る工程と、
を含み、
前記像関数を決定する工程は、
前記基板に形成すべき目標パターンによる回折光の分布を算出する工程と、
前記算出された回折光の分布から同位相の回折光を抽出する工程と、
前記抽出された回折光をフーリエ変換する工程と、
前記投影光学系の光軸周りの直径が前記応答の長さ以下の円で囲まれる範囲におけるピーク位置の関数を求める工程と、
前記求められたピーク位置の関数に前記目標パターンを構成する要素の形状を表す関数を畳み込み、当該畳み込まれた関数を像関数として決定する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
照明光学系から出射された光で原版を照明し、当該照明された原版のパターンを投影光学系を介して基板に投影して前記基板を露光する露光装置における前記照明光学系の瞳面に形成すべき光強度分布をコンピュータを用いて算出する方法であって、
前記投影光学系の瞳関数をフーリエ変換する処理を通して前記投影光学系のインパルス応答関数を決定する工程と、
前記インパルス応答関数の第二のゼロ点までの長さを応答の長さとし、前記基板に形成すべき目標パターンを構成する要素からパターンを抽出し、当該抽出されたパターンを示す関数を像関数として決定する工程と、
前記瞳関数と、前記決定されたインパルス応答関数と、前記決定された像関数とから、前記照明光学系の瞳面に形成すべき光強度分布を得る工程と、
を含み、
前記像関数を決定する工程は、
前記像関数をｒ（ｘ，ｙ）とし、前記基板に形成すべき目標パターンの像をＩ（ｘ，ｙ）とし、前記投影光学系の瞳面上の点（ｆ、ｇ）における前記目標パターンの回折光の分布をａ（ｆ，ｇ）とし、フーリエ変換をＦとし、逆フーリエ変換をＦ−１とするとき、式
2011129885.tif 000001
の右辺に前記目標パターンの像Ｉ（ｘ，ｙ）と前記目標パターンの回折光の分布ａ（ｆ，ｇ）とを代入することによって像関数ｒ（ｘ，ｙ）を算出する工程を含み、
前記像関数ｒ（ｘ，ｙ）は前記応答の長さ以下の範囲においてのみ値を持つ
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
前記瞳関数は投影光学系の収差を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記光強度分布を得る工程は、
前記決定された像関数を前記インパルス応答関数で除算する除算処理を行い、当該除算処理が行われた関数を逆フーリエ変換する工程と、
前記逆フーリエ変換された関数を前記瞳関数の複素共役関数で除算する除算処理を行うことによって前記照明光学系の瞳面に形成すべき光強度分布を得る工程と、
を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記インパルス応答関数を決定する工程は、前記原版を照明する光の波長をλとし、前記投影光学系の開口数をＮＡとするとき、前記瞳関数をフーリエ変換した後、前記投影光学系の像面における座標を（ＮＡ／λ）で割ることにより前記座標を前記投影光学系の瞳面における座標で置き換え、かつ、前記インパルス応答関数の値がゼロの点をゼロではない値で置き換える工程を含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
照明光学系から出射された光で原版を照明し、当該照明された原版のパターンを投影光学系を介して基板に投影して前記基板を露光する露光装置における前記照明光学系の瞳面に形成すべき光強度分布を算出する方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記方法は、
前記投影光学系の瞳関数をフーリエ変換する処理を通して前記投影光学系のインパルス応答関数を決定するステップと、
前記インパルス応答関数の第二のゼロ点までの長さを応答の長さとし、前記基板に形成すべき目標パターンを構成する要素の中で互いに隣接する要素の間隔が前記応答の長さ以下の要素のみを抽出し、当該抽出されたパターンを示す関数を像関数として決定するステップと、
前記瞳関数と、前記決定されたインパルス応答関数と、前記決定された像関数とから、前記照明光学系の瞳面に形成すべき光強度分布を得るステップと、
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項８】
照明光学系から出射された光で原版を照明し、当該照明された原版のパターンを投影光学系を介して基板に投影して前記基板を露光する露光装置における前記照明光学系の瞳面に形成すべき光強度分布を算出する方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記方法は、
前記投影光学系の瞳関数をフーリエ変換する処理を通して前記投影光学系のインパルス応答関数を決定するステップと、
前記インパルス応答関数の第二のゼロ点までの長さを応答の長さとし、前記基板に形成すべき目標パターンを構成する要素からパターンを抽出し、当該抽出されたパターンを示す関数を像関数として決定するステップと、
前記瞳関数と、前記決定されたインパルス応答関数と、前記決定された像関数とから、前記照明光学系の瞳面に形成すべき光強度分布を得るステップと、
を含み、
前記像関数を決定するステップは、
前記基板に形成すべき目標パターンによる回折光の分布を算出するステップと、
前記算出された回折光の分布から同位相の回折光を抽出するステップと、
前記抽出された回折光をフーリエ変換するステップと、
前記投影光学系の光軸周りの直径が前記応答の長さ以下の円で囲まれる範囲におけるピーク位置の関数を求めるステップと、
前記求められたピーク位置の関数に前記目標パターンを構成する要素の形状を表す関数を畳み込み、当該畳み込まれた関数を像関数として決定するステップと、
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項９】
照明光学系から出射された光で原版を照明し、当該照明された原版のパターンを投影光学系を介して基板に投影して前記基板を露光する露光装置における前記照明光学系の瞳面に形成すべき光強度分布を算出する方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記方法は、
前記投影光学系の瞳関数をフーリエ変換する処理を通して前記投影光学系のインパルス応答関数を決定するステップと、
前記インパルス応答関数の第二のゼロ点までの長さを応答の長さとし、前記基板に形成すべき目標パターンを構成する要素からパターンを抽出し、当該抽出されたパターンを示す関数を像関数として決定するステップと、
前記瞳関数と、前記決定されたインパルス応答関数と、前記決定された像関数とから、前記照明光学系の瞳面に形成すべき光強度分布を得るステップと、
を含み、
前記像関数を決定するステップは、
前記像関数をｒ（ｘ，ｙ）とし、前記基板に形成すべき目標パターンの像をＩ（ｘ，ｙ）とし、前記投影光学系の瞳面上の点（ｆ、ｇ）における前記目標パターンの回折光の分布をａ（ｆ，ｇ）とし、フーリエ変換をＦとし、逆フーリエ変換をＦ−１とするとき、式
2011129885.tif 000002
の右辺に前記目標パターンの像Ｉ（ｘ，ｙ）と前記目標パターンの回折光の分布ａ（ｆ，ｇ）とを代入することによって像関数ｒ（ｘ，ｙ）を算出するステップを含み、
前記像関数ｒ（ｘ，ｙ）は前記応答の長さ以下の範囲においてのみ値を持つ
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
基板を露光する露光方法であって、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の方法を用いて算出された光強度分布を有する照明光学系から出射された光で原版を照明し、当該照明された原版のパターンを投影光学系を介して基板に投影して前記基板を露光する工程を含む、ことを特徴とする露光方法。
【請求項１１】
デバイスを製造する方法であって、
請求項１０に記載の露光方法を用いて基板を露光する工程と、
前記工程で露光された基板を現像する工程と、
を含む方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一つの側面は、照明光学系から出射された光で原版を照明し、当該照明された原版のパターンを投影光学系を介して基板に投影して前記基板を露光する露光装置における前記照明光学系の瞳面に形成すべき光強度分布をコンピュータを用いて算出する方法であって、前記投影光学系の瞳関数をフーリエ変換する処理を通して前記投影光学系のインパルス応答関数を決定する工程と、前記インパルス応答関数の第二のゼロ点までの長さを応答の長さとし、前記基板に形成すべき目標パターンを構成する要素の中で互いに隣接する要素の間隔が前記応答の長さ以下の要素のみを抽出し、当該抽出されたパターンを示す関数を像関数として決定する工程と、前記瞳関数と、前記決定されたインパルス応答関数と、前記決定された像関数とから、前記照明光学系の瞳面に形成すべき光強度分布を得る工程と、を含むことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
瞳関数は、投影光学系の瞳面を表す関数で、瞳の形状、大きさ、収差等の情報を持つ。投影光学系の収差、照明光の偏光、レジスト情報等は瞳関数Ｐ（ｆ，ｇ）に組み込むことができるので、本明細書では、単に瞳関数と記述した場合に偏光、収差、レジスト情報を含むことがある。数式１に示したように、本来ＴＣＣは４次元関数であるが、本文では単にＴＣＣと略記することもある。ＴＣＣを用いて空中像を表現する関数Ｉ（ｘ，ｙ）を求めるには、投影光学系の瞳面におけるマスクパターンのスペクトル分布（回折光分布）を表現する関数ａ（ｆ，ｇ）を用いて、数式２のように４重積分すればよい。マスクパターンの回折光分布ａ（ｆ，ｇ）は、マスクパターンを表現する関数ｍ（ｘ，ｙ）をフーリエ変換した関数Ｆ（ｍ（ｘ，ｙ））である。ただし、数式２において、＊は複素共役を表し、積分範囲は−∞から∞である。Ｍ．Ｂｏｒｎ，  Ｅ．Ｗｏｌｆ著，「Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃｓ」，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ，１９９９年，７ｔｈ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ）ｅｄｉｔｉｏｎ，ｐ．５５４−６３２には、数式２の詳しい説明がある。
【数２】
2011129885.tif 000003
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
数式９において、像関数ｒ（ｘ，ｙ）は、近似空中像Ｉ（ｘ，ｙ）と回折光分布ａ（ｆ，ｇ）を用いた関数である。近似空中像がどのくらいの範囲まで有効な値を持つかは投影光学系のインパルス応答であるＦ[ｐ（ｆ，ｇ）]で決まっている。投影光学系を通過する光（原版を照明する光）の波長をλ、投影光学系の開口数をＮＡとすると、近似空中像の有効な値の範囲は、Ｆ[ｐ（ｆ，ｇ）]の第二のゼロ点までの範囲内の約（７．０１６（λ/ＮＡ）/（２π））までである。したがって、約１．１２（λ/ＮＡ）以下が像関数ｒ（ｘ，ｙ）の有効な範囲である。収差がある場合はこの長さは多少変化するが、これを応答の長さとする。有効光源Ｓ（ｆ，ｇ）は像関数ｒ（ｘ，ｙ）を解像するための光源である。すなわちこの方法は、応答の長さ以下にある近接した物体を解像する光源を求めるものである。また、光学系の解像が可能な範囲０．５（λ/ＮＡ）より大きくなければならないことは言うまでもない。