(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学系を介して原版パターンを基板に投影することによって該基板に目標パターンの潜像を形成する露光装置で使用される前記原版パターンのデータを生成する原版データ生成プログラムであって、
前記原版パターンを構成する主パターンと前記主パターンに付随して設けられるべき補助パターンのうち該補助パターンのみが前記投影光学系の物体面に配置されたときに前記投影光学系によって形成される光強度分布に基づいて最終的な補助パターンを決定する決定ステップと、
前記最終的な補助パターンと前記主パターンとを結合して前記原版パターンのデータを生成する結合ステップとを含み、
前記決定ステップでは、前記光強度分布の計算及び評価の処理と、前記投影光学系の物体面に配置すべき補助パターンの変更の処理とを繰り返すことによって前記最終的な補助パターンを決定する、
ことを特徴とする原版データ生成プログラム。
【請求項２】
前記決定ステップでは、
第１の補助パターンが前記投影光学系の物体面に配置されたときに前記投影光学系によって形成される第１の光強度分布を評価して第１の評価値を得る第１ステップと、
第２の補助パターンが前記投影光学系の物体面に配置されたときに前記投影光学系によって形成される第２の光強度分布を評価して第２の評価値を得る第２ステップと、
前記第１の評価値と前記第２の評価値とを比較し、前記第１の評価値が前記第２の評価値よりも優れている場合には、前記第１の補助パターンに変化を加えることによって新たな第２の補助パターンを生成し、前記新たな第２の補助パターンについて前記第２ステップを再実行させ、前記第２の評価値が前記第１の評価値よりも優れている場合には、前記第２の補助パターンおよび前記第２の評価値をそれぞれ新たな第１の補助パターンおよび新たな第１の評価値とし、前記新たな第１の補助パターンに変化を加えることによって新たな第２の補助パターンを生成し、前記新たな第２の補助パターンについて前記第２ステップを再実行させるステップと、
を繰り返して実行することを特徴とする請求項１に記載の原版データ生成プログラム。
【請求項３】
前記決定ステップでは、前記決定ステップで決定すべき補助パターンが付随すべき主パターンとは異なる主パターンが前記補助パターンとともに前記投影光学系の物体面に配置されたときに前記投影光学系によって形成される光強度分布に基づいて前記最終的な補助パターンを決定する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の原版データ生成プログラム。
【請求項４】
前記主パターンがホールパターンである場合において、前記決定ステップでは、前記ホールパターンの中心またはその近傍に形成される光強度分布に基づいて前記最終的な補助パターンを決定する、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の原版データ生成プログラム。
【請求項５】
前記主パターンがラインパターンである場合において、前記決定ステップでは、前記ラインパターンの短辺部分に形成される光強度分布に基づいて前記最終的な補助パターンを決定する、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の原版データ生成プログラム。
【請求項６】
前記決定ステップでは、前記投影光学系の像面からずれた位置における光強度分布に基づいて前記最終的な補助パターンを決定する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の原版データ生成プログラム。
【請求項７】
投影光学系を介して原版パターンを基板に投影することによって該基板に目標パターンの潜像を形成する露光装置で使用される前記原版パターンのデータを生成する原版データ生成方法であって、
前記原版パターンを構成する主パターンと前記主パターンに付随して設けられるべき補助パターンのうち該補助パターンのみが前記投影光学系の物体面に配置されたときに前記投影光学系によって形成される光強度分布に基づいて最終的な補助パターンを決定する決定ステップと、
前記最終的な補助パターンと前記主パターンとを結合して前記原版パターンのデータを生成する結合ステップとを含み、
前記決定ステップでは、前記投影光学系の物体面に配置すべき補助パターンを変更しながら前記光強度分布の計算及び評価の処理と、前記投影光学系の物体面に配置すべき補助パターンの変更の処理とを繰り返すことによって前記最終的な補助パターンを決定する、
ことを特徴とする原版データ生成方法。
【請求項８】
投影光学系を介して原版パターンを基板に投影することによって該基板に目標パターンの潜像を形成する露光装置において前記原版パターンを照明する照明条件を決定する照明条件決定プログラムであって、
前記原版パターンを構成する主パターンとそれに付随する補助パターンのうち前記補助パターンのみが前記投影光学系の物体面に配置されたときに前記投影光学系によって形成される光強度分布に基づいて最終的な照明条件を決定する決定ステップを含み、
前記決定ステップでは、前記光強度分布の計算及び評価の処理と、前記照明条件の変更の処理とを繰り返すことによって前記最終的な照明条件を決定する、
ことを特徴とする照明条件決定プログラム。
【請求項９】
投影光学系を介して原版パターンを基板に投影することによって該基板に目標パターンの潜像を形成する露光装置において前記原版パターンを照明する照明条件を決定する照明条件決定方法であって、
前記原版パターンを構成する主パターンとそれに付随する補助パターンのうち前記補助パターンのみが前記投影光学系の物体面に配置されたときに前記投影光学系によって形成される光強度分布に基づいて最終的な照明条件を決定する決定ステップを含み、
前記決定ステップでは、前記光強度分布の計算及び評価の処理と、前記照明条件の変更の処理とを繰り返すことによって前記最終的な照明条件を決定する、
ことを特徴とする照明条件決定方法。
【請求項１０】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の原版データ生成プログラムによって生成された原版パターンのデータに基づいて原版を製作する工程と、
前記原版を使って基板を露光する工程と、
前記基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の照明条件決定プログラムによって決定された照明条件で原版を照明しながら基板を露光する工程と、
前記基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原版データ生成プログラム、原版データ生成方法、照明条件決定プログラム、照明条件決定方法およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィー工程において、原版（レチクル又はマスクとも呼ばれる）に形成された回路パターンを投影光学系によってウェハ等の基板に投影して該基板を露光する露光装置が使用されている。露光装置の解像度を向上させる方法として、投影光学系の開口数（ＮＡ）を増加させる方法、露光波長（λ）の波長を短くする方法、及び、ｋ１ファクターを小さくする方法が知られている。
【０００３】
ｋ１ファクターを小さくする方法において、代表的な技術は、転写すべきパターンが形成された原版に、解像しない、もしくは解像が抑制される、大きさを有する補助パターンを追加する手法である。補助パターンは、補助形態、アシスト特徴、光強度調整パターン、散乱バー、回折バー、アシストバー、アシストフィーチャー、アシストパターン、ダミーパターン、補正パターン、ダミー、などと呼ばれることもある。
【０００４】
特許文献１では、原版における補助パターンの最適位置を決定する最適化方法およびモデル方法が作られていないことが課題に挙げられている。特許文献１では、ＴＣＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｒｏｓｓ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）と、原版の解像可能な特徴を表すインパルス関数とに基づいて干渉マップを作り、補助パターンを追加する方法が提案されている。しかしながら、干渉マップの生成には、ＴＣＣの計算が必要なため、大量の計算が必要になり、計算時間の増大、必要なコンピュータメモリの増大が課題となる。
【特許文献１】特開２００４−２２１５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、例えば、より高い結像性能を得ることができる原版パターンをより少ない負荷で計算すること、または、より高い結像性能を得ることができる原版照明条件をより少ない負荷で計算することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面は、投影光学系を介して原版パターンを基板に投影することによって該基板に目標パターンの潜像を形成する露光装置で使用される前記原版パターンのデータを生成する原版データ生成プログラムに係り、該プログラムは、前記原版パターンを構成する主パターンと前記主パターンに付随して設けられるべき補助パターンのうち該補助パターンのみが前記投影光学系の物体面に配置されたときに前記投影光学系によって形成される光強度分布に基づいて最終的な補助パターンを決定する決定ステップと、前記最終的な補助パターンと前記主パターンとを結合して前記原版パターンのデータを生成する結合ステップとを含み、前記決定ステップでは、前記光強度分布の計算及び評価の処理と、前記投影光学系の物体面に配置すべき補助パターンの変更の処理とを繰り返すことによって前記最終的な補助パターンを決定する。
【０００７】
本発明の第２の側面は、投影光学系を介して原版パターンを基板に投影することによって該基板に目標パターンの潜像を形成する露光装置で使用される前記原版パターンのデータを生成する原版データ生成方法に係り、該方法は、前記原版パターンを構成する主パターンと前記主パターンに付随して設けられるべき補助パターンのうち該補助パターンのみが前記投影光学系の物体面に配置されたときに前記投影光学系によって形成される光強度分布に基づいて最終的な補助パターンを決定する決定ステップと、前記最終的な補助パターンと前記主パターンとを結合して前記原版パターンのデータを生成する結合ステップとを含み、前記決定ステップでは、前記投影光学系の物体面に配置すべき補助パターンを変更しながら前記光強度分布の計算及び評価の処理と、前記投影光学系の物体面に配置すべき補助パターンの変更の処理とを繰り返すことによって前記最終的な補助パターンを決定する。
【０００８】
本発明の第３の側面は、投影光学系を介して原版パターンを基板に投影することによって該基板に目標パターンの潜像を形成する露光装置において前記原版パターンを照明する照明条件を決定する照明条件決定プログラムに係り、該プログラムは、前記原版パターンを構成する主パターンとそれに付随する補助パターンのうち前記補助パターンのみが前記投影光学系の物体面に配置されたときに前記投影光学系によって形成される光強度分布に基づいて最終的な照明条件を決定する決定ステップを含み、前記決定ステップでは、前記光強度分布の計算及び評価の処理と、前記照明条件の変更の処理とを繰り返すことによって前記最終的な照明条件を決定する。
【０００９】
本発明の第４の側面は、投影光学系を介して原版パターンを基板に投影することによって該基板に目標パターンの潜像を形成する露光装置において前記原版パターンを照明する照明条件を決定する照明条件決定方法に係り、該方法は、前記原版パターンを構成する主パターンとそれに付随する補助パターンのうち前記補助パターンのみが前記投影光学系の物体面に配置されたときに前記投影光学系によって形成される光強度分布に基づいて最終的な照明条件を決定する決定ステップを含み、前記決定ステップでは、前記光強度分布の計算及び評価の処理と、前記照明条件の変更の処理とを繰り返すことによって前記最終的な照明条件を決定する。
【００１０】
本発明の第５の側面は、上記の原版データ生成プログラムによって生成された原版パターンのデータに基づいて原版を製作する工程と、前記原版を使って基板を露光する工程と、前記基板を現像する工程とを含む。
【００１１】
本発明の第６の側面は、上記の照明条件決定プログラムによって決定された照明条件で原版を照明しながら基板を露光する工程と、前記基板を現像する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、例えば、より高い結像性能を得ることができる原版パターンをより少ない負荷で計算すること、または、より高い結像性能を得ることができる原版照明条件をより少ない負荷で計算することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、特に、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体チップ、液晶パネルなどの表示素子、磁気ヘッドなどの検出素子、ＣＣＤなどの撮像素子といった各種デバイス、マイクロメカニクス等の製造に使用される原版のデータを生成するために有用である。ここで、マイクロメカニクスは、半導体集積回路の製造技術を微細構造体の製作に応用し、高度な機能を持ったミクロン単位の機械システムやそれを作る技術をいう。本発明は、例えば、投影光学系の最終面と基板の表面との間に液体を配置して、投影光学系及び液体を介して基板表面の感光剤に潜像を形成するいわゆる液浸露光にも好適である。
【００１４】
本発明で開示する概念は、数学的にモデル化することができる。そのため、コンピュータ・システムのソフトウェア機能として実装可能である。ここで、コンピュータ・システムのソフトウェア機能は、実行可能なコードを含んだプログラミングを含み、原版データを作成することができる。ソフトウェア・コードは、汎用コンピュータで実行可能である。ソフトウェア・コード動作中に、コード、もしくは、関連データ記録は、汎用コンピュータ・プラットフォーム内に格納される。しかし、その他の場合、ソフトウェアは他の場所に格納されるか、もしくは、適切な汎用コンピュータ・システムにロードされることもある。したがって、ソフトウェア・コードは、１つまたは複数のモジュールとして、少なくとも１つの機械可読媒体で保持可能である。
【００１５】
以下に述べる発明は、上述のコードという形式で記述され、１つまたは複数のソフトウェア製品として機能させることができる。ソフトウェア・コードは、コンピュータ・システムのプロセッサにより実行される。コンピュータ・プラットフォームは、本明細書で述べ、かつ、実施例で示す方法、カタログ、または、ソフトウェア・ダウンロード機能を実施することができる。
【００１６】
本発明の１つの側面では、補助パターンのデータ（例えば、補助パターンの個数、位置、大きさ、形状、透過率、位相等）を変化させることで、結像性能が向上することに着目している。結像性能と相関がある評価値（例えば、決められた評価位置での光強度）を用いて、より高い結像性能をもつ補助パターンデータの特性が導出される。
【００１７】
本発明は、バイナリーマスクに限らず、ハーフトーンマスクにも適用可能である。ここで、ハーフトーンマスクとは、バイナリーマスクの遮光部が半透光部材になっていて、かつ、開口部に対して１８０度の位相差を設けるマスクである。また、本発明は、透過マスクに限らず、反射マスクに用いても良い。
【００１８】
この明細書では、基板上の感光剤に形成される光強度分布を設定されたスライスレベルでスライスして得られる潜像パターンを目標パターンと呼ぶ。また、そのような目標パターンを形成するために原版が有するパターンを原版パターンと呼ぶ。原版パターンは、目標パターンと相似な主パターンと、それに付随する補助パターンとを含む。補助パターンは、原版パターンから主パターンを取り除いた後に残るパターンである。主パターンは、レイアウトパターンと呼ばれうる。原版パターンのデータは、情報処理装置（コンピュータ）によって生成される。
【００１９】
補助パターンは、それが付随すべき主パターンから離れていてもよいし、接していてもよいし、重なっていてもよい。図３に示すａｐ１、ａｐ２、ａｐ３、ａｐ４、ｂｐ１、ｂｐ２、ｂｐ３、ｂｐ４、ｃｐ１、ｃｐ２、ｃｐ３、ｃｐ４、ｃｐ５、ｃｐ６、ｄｐ１、ｄｐ２、ｄｐ３、ｄｐ４およびｅｐ１は、全て補助パターンである。一方、ｔａ、ｔａｂ、ｔｃ、ｔｄおよびｔｅは全て主パターンである。ａｐ１、ａｐ２は、それが付随すべき主パターンｔａから分離した補助パターンである。ａｐ３、ａｐ４、は、主パターンｔａと接する補助パターンである。補助パターンａｐ３、ａｐ４は、原版パターンにおいては、それが付随すべき主パターンｔａと結合される。
【００２０】
補助パターンと主パターンとを結合したものは、主パターンとは異なるものと考える。補助パターンｂｐ３、ｂｐ４は、主パターンと結合されることで、原版パターンがハンマーヘッド形状と呼ばれる形状になっている。補助パターンｃｐ５と補助パターンｃｐ６とを結合したパターンは、解像されない。
【００２１】
図３（ｄ）は、レジストがポジの場合で、光を通すＬ型の主パターンｔｄに対して、評価位置ｅｒ１における光強度が増大するように、光を通す補助パターンｄｐ１、ｄｐ２、ｄｐ３が主パターンｔｄに結合されている。また、評価位置ｅｒ２における光強度が減少するように、光を通さない補助パターンｄｐ４が配置されている。
【００２２】
補助パターンと主パターンとが重なる場合には、重なった領域を補助パターンから取り除いた後の形状を補助パターンの形状と考える。
【００２３】
図３（ｅ）において、主パターンｔｅは、主パターンｔｄと同形であって、評価位置ｅｒ３における光強度が減少するように光を通さないｅｐ１の補助パターンが配置されている。補助パターンｅｐ１のように、補助パターンの頂点が主パターンの輪郭上に位置しない場合もありうる。
【００２４】
補助パターンとは、図３（ａ）に示す補助パターンａｐ１のような単一の図形に限られず、例えば図８（ａ）に示す補助パターンＡのように、複数の図形の集合を示す場合もある。また、補助パターンとは、それ自身では、解像しないパターンであることを意味する。後述する原版作成プログラム上で補助パターンの大きさを変更する際には、補助パターンは、解像されない大きさに制限された範囲内で大きさが変更される。
【００２５】
補助パターンの大きさは、補助パターンのみの干渉効果によって主パターンの位置に形成される光強度が、主パターンと補助パターンの両方で主パターンの位置に形成される光強度の２０％〜４０％程度になることが望ましい。
【００２６】
図２は、本発明の好適な実施形態に係る原版データ生成プログラムを実行するためのコンピュータ（情報処理装置）の構成を概略的に示す図である。コンピュータ１は、バス配線１０、制御部２０、表示部３０、記憶部４０、入力部６０及び媒体インターフェース７０を備える。制御部２０、表示部３０、記憶部４０、入力部６０及び媒体インターフェース７０は、バス配線１０を介して相互に接続されている。媒体インターフェース７０は、記録媒体８０を接続可能に構成されている。
【００２７】
記憶部４０には、主パターンデータ４０ａ、光源データ４０ｂ、原版データ４０ｃ、投影光学系データ４０ｄ、レジストデータ４０ｅ、評価条件データ４０ｆ、及び原版データ生成プログラム４０ｇが格納されている。主パターンデータ４０ａは、被露光体である基板に形成すべき目標パターンと相似な主パターンのデータである。照明データ４０ｂ、原版データ４０ｃ、投影光学系データ４０ｄ、レジストデータ４０ｅ、評価条件データ４０ｆは、それぞれ光源、原版、投影光学系、レジスト、評価条件に関する情報であり、これらの情報を参照し、原版生成プログラム４０ｇが実行される。
【００２８】
原版データ４０ｃには、後述する評価用原版パターンのデータが含まれる。詳しくは、原版生成プログラムを説明する際に説明する。原版生成プログラム４０ｇは、原版データ４０ｃを生成するためのプログラムであり、補助パターンのデータを決定するサブプログラムを含む。
【００２９】
制御部２０は、例えば、ＣＰＵ，ＧＰＵ，ＤＳＰ又はマイコンなどであり、一時記憶のためのキャッシュメモリを含みうる。表示部３０は、例えば、ＣＲＴディスプレイおよび液晶ディスプレイなどの表示デバイスを含む。記憶部４０は、例えば、半導体メモリおよびハードディスク等のメモリデバイスを含む。入力部６０は、例えば、キーボードおよびマウスなどを含む。媒体インターフェース７０は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等の媒体のドライブおよびＵＳＢインターフェースなどである。記録媒体８０は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等の媒体およびＵＳＢメモリなどの記録媒体を含む。
【００３０】
原版データ生成プログラム４０ｇの実行方法の一例を挙げると、原版データ生成プログラム４０ｇが記録された記録媒体８０が、媒体インターフェース７０に接続されて、原版データ生成プログラム４０ｇがコンピュータにインストールされる。このインストールは、原版データ生成プログラム４０ｇのコピーを記憶部４０に格納することを含む。入力部６０には、利用者により、原版データ生成プログラム４０ｇの起動命令が入力される。制御部２０は、原版データ生成プログラム４０ｇの起動命令を受け取り、その起動命令に基づいて、記憶部４０を参照し、原版データ生成プログラム４０ｇを起動する。
【００３１】
図１を参照しながら原版データ生成プログラムによる原版データ生成処理の流れを概要的に説明する。ステップｓ００１では、利用者からの入力に応じて、記憶部４０に格納されたデータから計算モデルと評価情報とが決定される。評価情報には、光強度を計算すべき位置およびデフォーカス量が含まれる。
【００３２】
ステップｓ００２では、評価用原版パターンのデータ（評価用原版データ）が作成される。評価用原版データは、補助パターンを有する。評価用原版データは、補助パターンの他に主パターンを有してもよいし、主パターンを有しなくてもよい。
【００３３】
ステップｓ００３では、評価用原版データを用いて、投影光学系の像面（基板の表面）における光強度が計算される。この際に、評価用原版データで特定される評価用原版パターンが投影光学系の物体面に配置されると仮定して該統計光学系の像面に形成される光強度が計算される。ステップｓ００４では、評価位置における光強度に基づいて評価値Ａが決定される。
【００３４】
ステップｓ００５では、補助パターンを変更することによって評価用原版データが変更される。
【００３５】
ステップｓ００６では、変更後の評価用原版データを用いて、投影光学系の像面（基板の表面）における光強度分布が計算される。ステップｓ００７では、変更後の評価用原版データに基づいて計算された光強度分布に基づいて評価値Ｂが決定される。
【００３６】
ステップｓ００８では、二つの評価値Ａ、Ｂが比較され、比較結果に基づいて、評価値Ａ、Ｂの一方が採用され、採用した評価値が新たな評価値Ａとされる。また、採用した評価値に対応する評価用原版データが現時点での評価用原版データとして決定される。
【００３７】
ステップｓ００９では、現時点での評価用原版データを採用するかどうかが判断され、これを採用する場合には、原版データ生成プログラムが終了される。より望ましい評価値が得られるまで、評価用原版データの変更が繰り返えされる。
【００３８】
次に、図４を参照しながら原版データ生成プログラムによって実行される原版データ生成処理をより詳細に説明する。
【００３９】
まず、ステップＲ０１では、入力部６０を介して利用者から入力される情報に従って各種の解析条件が決定される。ステップＲ０１は、例えば、サブステップＲ１０１〜Ｒ１０５を含みうる。サブステップＲ１０１では、結像性能を評価するための主パターンが決定される。サブステップＲ１０２では、結像性能を評価するための照明条件を含む照明情報が決定される。照明情報は、例えば、照明条件としての有効光源形状、波長、偏光、位相、光量分布などの情報を含みうる。
【００４０】
サブステップＲ１０３では、結像性能を評価するための原版に関する情報としての原版情報が決定される。原版情報は、例えば、原版の屈折率および透過率を含みうる。原版情報は、原版が位相シフトマスクである場合には位相情報等を更に含みうる。サブステップＲ１０３では、過去の計算時にステップＳ１１０において得られた評価用原版データに関する情報を原版情報として用いることができる。
【００４１】
サブステップＲ１０４では、露光装置の投影光学系に関する情報としての投影光学系情報が決定される。投影光学系情報は、例えば、投影光学系のＮＡおよび収差情報を含みうる。
【００４２】
サブステップＲ１０５では、レジストに関する情報としてのレジスト情報が決定される。なお、ここで挙げた情報以外の情報が決定され使用されてもよいし、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、ここで挙げた情報の一部が欠けてもよいことは、以下に述べるデータや情報に関してもあてはまる。
【００４３】
ステップＲ０２では、入力部６０を介して利用者から入力される情報に従って結像性能の評価に関する条件が決定される。ステップＲ０２は、サブステップＲ２０１〜Ｒ２０３を含む。サブステップＲ２０１では、光強度を計算する際のデフォーカス量が決定される。デフォーカス量の値は、単一の値が設定されてもよいし、複数の値が設定されてもよい。複数の値が設定された場合は、評価値は、実施例で示す結像性能（ＣＤやＮＩＬＳ）でもよい。
【００４４】
しかし、本手法の利点のひとつとして、単一のデフォーカス量で補助パターンを決定可能であることがある。そのため、デフォーカス量をある単一の値に設定し、計算量を減少させることが望ましい。さらに、デフォーカス量は、ゼロよりも、パターン形成に必要な深度から設定される値である方が望ましい。これは、デフォーカス量の増大に伴い、目標パターンの結像性能が悪化することを、補助パターンの効果で結像性能を向上させることができるためであり、詳しくは、実施例１で述べる。なお、デフォーカス量がゼロでない値を有することは、投影光学系の像面からずれた位置に形成される光強度が評価されることを意味する。
【００４５】
主パターンなし補助パターンのみの解析は、補助パターンの最適化のみならず、補助パターンの評価にも使える。光を通す場合のマスクパターンでは、補助パターンのみで主パターン位置に、より大きな強度を形成する補助パターンが優れていると評価できる。また、遮光する場合のマスクパターンでは、補助パターンのみで主パターン位置に、より小さな強度を形成する補助パターンが優れていると評価できる。例えば、主パターンがライン形状の場合、補助パターンのみの干渉で形成される強度が、ラインの端部で特に大きい場合は、補助パターンにラインの短小化を防ぐ効果があることが分かる。主パターンなし補助パターンのみの解析により、主パターンがある場合よりも鋭敏に補助パターンの評価が可能である。また、二重露光、二回露光において、１つのデザインを２枚の原版に分割するために主パターンが分割されるときには、分割の境目部分を評価位置にすることが好ましい。これにより、境目に特に大きな光強度(これは補助パターンのみが形成する光強度)を形成する補助パターンを採用し、分割による潜像パターンの分離を防ぐことができる。
【００４６】
サブステップＲ２０２では、計算によって得られた光強度の値を評価する位置として強度評価位置を決定する。光強度は、サブステップＲ２０１で決定されたデフォーカス量において計算される。図３（ｄ）のｅｒ１とｅｒ２、及び図３（ｅ）のｅｒ３は、強度評価位置である。
【００４７】
コンタクトホールパターンのようなホールパターンの場合は、評価位置を目標パターンの中心に設定することが好ましい。ラインパターンの場合は、評価位置をラインエンド等、光学性能が劣化する可能性が高い箇所に設定することで、ショートニングの対策として有用である。評価位置は、一箇所に限らず複数箇所が設定可能である。複数箇所を設定した場合は、それぞれの箇所における光強度を重み付けして和をとったものを評価値としてもよい。この場合、重み付け係数データは、サブステップＲ２０２において決定されうる。また、評価値は、複数の評価位置における光強度の線形和に限られない。
【００４８】
サブステップＲ２０３では、露光量（ドーズ）が決定される。露光量は、レジスト情報とともに被露光体である基板の感光剤に形成される潜像パターンに影響を与える。
【００４９】
ステップＳ１０１では、評価用原版データが決定される。この評価用原版データは、例えば、補助パターンの初期配置データを含む。評価用原版データは、配置データ以外にも、例えば、補助パターンの個数、形状および大きさ、原版の透過率および位相、などに関するデータを含みうる。以下では、評価用原版データが補助パターンの初期配置データを含むものとして説明する。
【００５０】
補助パターンの初期配置は、ステップＳ１０２で変更されるので、初期配置自体は、必ずしも結像性能を考慮したものである必要はなく、初期配置を決定する際に必ずしも多くの計算は必要としない。補助パターンの初期配置は、ＡＳＭＬ社が提案する干渉マップを用いて導出された配置でもよいし、その他の手法による配置でもよい。しかし、干渉マップによる配置では計算量が増大するので、例えば、経験的に知られている配置を利用することにより、少ない計算量で初期配置を決定することが望ましい。ルールベースで導出された補助パターンを初期補助パターンに採用してもよい。また、本手法を用いて過去に決定された補助パターンの初期配置として用いてもよい。
【００５１】
経験的に知られている配置としては、ラインパターンに対しては、ショートニングが起こりやすいことが知られているので、例えばラインの延長上に補助パターンを配置すると良い。補助パターンの初期配置を決定する際に必要な情報を記憶部４０に格納しておき、これをステップＳ１０１において参照すればよい。ステップＳ１０２の説明や実施例の説明において、評価用原版パターンは、主パターン有しない方が好ましいことが分かる。
【００５２】
ステップＳ１０２では、補助パターンの初期配置が変更される。ステップＳ１０２における処理の詳細については、図５を参照しながら後述される。
【００５３】
以下の説明では、評価用原版パターンが主パターンを含まない場合を想定し、強度評価位置において光強度が大きくなるように補助パターンを決定することを考える。
【００５４】
ステップＳ１０３では、補助パターン同士が重なるか否かが判定される。補助パターン同士が重なる場合、ステップＳ１０４において、当該重なっている補助パターン同士が結合される。そして、ステップＳ１０５では、結合されて一体となった補助パターンの大きさが基板上において解像される大きさになるかを判定する。この判定は、補助パターンの辺の長さや面積等の幾何的な情報に基づいてなされうる。
【００５５】
結合された補助パターンが基板上において解像される大きさになる場合、ステップＳ１０６において、補助パターンを解像しない大きさに変更する。例えば、結合された補助パターンの重心位置と同一位置を重心位置とするように（即ち、重心位置を維持するように）、解像しない大きさになるよう縮小した補助パターンを当該結合された保持パターンに代えて配置することが好ましい。解像しない大きさにする方法は、重心位置を維持しつつ補助パターンを縮小することに限られない。
【００５６】
ステップＳ１０７では、評価用原版パターンに主パターンが追加される。
【００５７】
ステップＳ１０８では、補助パターンが主パターンと重なるか否かが判定される。補助パターンが主パターンと重なる場合には、ステップＳ１０９において、補助パターンが主パターンと結合される。
【００５８】
ステップＳ１１０では、最終チェックの後に原版データが生成される。最終チェックは、例えば、主パターンと補助パターンを含む原版パターンが原版として製造可能な形状であるか否かを判定することを含む。製造不可能な場合、ステップＳ１０２に戻って再度計算が実行されうる。また、補助パターンのみの評価用原版データによる最適化では、補助パターンからの光が基板上において主パターンからの光と強めあう場合と弱めあう場合とがある。弱めあう場合は、結像性能が悪化する。この場合、補助パターンを通過する光を略逆位相にし、強め合うようにすると良い。ステップＳ１１０における最終チェックには、このような処理も含まれうる。さらに、補助パターン同士が重ならずに近接する場合に、補助パターンが解像される可能性がある。ステップＳ１１０では、基板上における光強度を計算し、補助パターンが解像しないかことをチェックし、解像する場合には、処理がステップＳ１０２に戻される。
【００５９】
このような最終チェックを経て原版データが生成され、生成された原版データは、主パターンと補助パターンとを区別可能な形式で記憶部４０に格納される。
【００６０】
図５は、図４に示す処理におけるステップＳ１０２の詳細を示す図である。ステップＴ１０３において、評価条件が決定される。ここでは、評価条件として、強度評価位置における光強度がより大きい評価用原版データを採用するという条件が決定されたものとして、以下の説明を続ける。デフォーカス量や評価位置が複数の場合は、それぞれのデフォーカス量において、それぞれの評価位置における光強度を計算し、これらに重み付けをして線形和をとり、評価値とするとよい。前述のように、重み付けのための係数データなどは、サブステップＲ２０１もしくはＲ２０２で決定されうる。評価値は、複数の評価位置における強度の線形和に限られない。
【００６１】
ステップＴ１０４において、評価用原版パターンが決定される。評価用原版パターンは、補助パターンが付随する主パターンを含まず、補助パターンのみを含むものとされる。これは、決定すべき補助パターンが付随すべき主パターンを有しない方が、補助パターンの配置の変更に対する評価値の変化が鋭敏になるためである。ここでは、光強度を計算して評価すべき主パターンが一つであるとする。ただし、評価用原版には、決定すべき補助パターンが付随すべき主パターン以外の主パターンが含まれても良い。さらに、評価すべき主パターンが評価用原版に含まれていても本発明の効果が無くなることはない。よって、評価用原版が主パターンを有していてもよい。ステップＴ１０４で得られる評価用原版を、説明の便宜上、補助パターン（第１の補助パターン）Ａとする。
【００６２】
ステップＴ１０５では、補助パターンＡを用いて、ステップＲ０２で決定されたデフォーカス量の位置に形成される光強度分布（第１の光強度分布）におけるステップＲ０２で決定された評価位置の光強度Ａが計算される。そして、光強度Ａに基づいて評価値（第１の評価値）Ａが決定される。ここでは、評価値Ａが光強度Ａと等しいものとする。
【００６３】
ステップＴ１０６では、補助パターンＡに変化Ｄを与えた補助パターン（第２の補助パターン）Ｂが生成される。変化Ｄは、例えば、補助パターンの配置の変化量であったり、補助パターンの大きさの変化量であったりしうる。変化は、配置や大きさの変化のほか、例えば、個数、形状、透過率および位相などでもよい。補助パターンの配置を変化させる際には、有効光源と、主パターンと、投影光学系の収差の対称性に応じて、補助パターンの変化を限定することができ、計算量を減らすことができる。例えば、無収差で、中心対称な有効光源であり、かつ主パターンが、ひとつのコンタクトホールの場合、補助パターンは、中心対称性を保存するように、位置や大きさを変更されうる。対称性がない場合にも本発明が適応可能であることはいうまでもない。また、光を通す抜きの補助パターンが、光を通す抜きの目標パターン内部に完全に包含される場合、その主パターンに対して変化を与えた計算は、割愛することができる。
【００６４】
ステップＴ１０７では、補助パターンＢを用いて、ステップＲ０２で決定されたデフォーカス量の位置に形成される光強度分布（第２の光強度分布）におけるステップＲ０２で決定された評価位置の光強度（第２の光強度）Ｂが計算される。そして、光強度Ｂに基づいて評価値（第２の評価値）Ｂが決定される。ここでは、評価値Ｂが光強度Ｂと等しいものとする。
【００６５】
ステップＴ１０８では、評価値Ａと評価値Ｂとが比較される。ステップＴ１０９では、比較結果に応じて処理が分岐される。評価値Ｂの方が評価値Ａよりも大きい場合は、ステップＴ１１１で、補助パターンＡと評価値Ａのデータが削除され、ステップＴ１１２で、補助パターンＢが新たに補助パターンＡとされ、評価値Ｂが新たな評価値Ａとされる。ここで、評価値Ｂの方が評価値Ａよりも大きい場合とは、補助パターンＢの方が補助パターンＡよりも主パターンの結像性能の向上させる効果において優れていることを意味する。
【００６６】
ステップＴ１０９で評価値Ａの方が評価値Ｂよりも大きいと判断された場合は、ステップＴ１１０で、変化Ｄ（例えば、種類、量）が変更される。変化Ｄを変更することで、補助パターンＡよりも小さな評価値であった補助パターンＢを再度計算することが防がれる。評価値Ａの方が評価値Ｂよりも大きい場合とは、補助パターンＡの方が補助パターンＢよりも主パターンの結像性能の向上させる効果において優れていることを意味する。
【００６７】
ステップＴ１１３では、補助パターンＡを採用するか否かが判断され、補助パターンＡを採用する場合は、ステップＴ１１４で補助パターンが決定され、ステップＳ１０２の処理が終了する。補助パターンＡを採用するか否かは、例えば、補助パターンの配置を変化させる回数を予め決めておき、これを超えたか否かで決定すればよい。補助パターンの変化Ｄとしての変化量を徐々に小さくし、評価値の変化量が前もって定められた閾値以下になった時に、そのときの補助パターンＡを最終的に採用するとしても良い。閾値を用いる場合は、予めステップＲ０２又はステップＴ１０３においてその閾値を定めておけばよい。これら二つの手法に限らず、一般的な最適化の手法を用いて、補助パターンＡを採用するか否かを決めてもよい。
【００６８】
ステップＴ１１３で補助パターンＡを採用しない場合は、ステップＴ１１５で変化Ｄ（例えば、種類、量）を変更するか否かが判断される。変化Ｄを変更する場合は、ステップＴ１１６で変化Ｄが変更されて、処理がステップＴ１０６に戻される。これによりステップＳ１０６移行の処理が再実行されることになる。変化Ｄを変更しない場合は、ステップＴ１１６を経ずに処理がステップＴ１０６に戻される。ステップＴ１１５における変化Ｄを変更するか否かの判断は、例えば、補助パターンの大きさを変化させて大きくなりすぎた場合に、それ以上大きくならないように、変化の種類を、大きさから位置へ変更する等が考えられる。
【００６９】
以上、ステップＳ１０２における処理を説明したが、この説明は、理解を容易にするために簡略化したものである。変化の与え方や、変化終了の判断など、処理の各段階において、一般的な最適化の手法が使用されうる。
【００７０】
［実施例１］
この実施例では、レジストはポジとし、光強度が決められた閾値以上の箇所でパターンが形成されるものとする。露光装置として、投影光学系のＮＡが０．７３、露光に使用する光の波長が２４８ｎｍである場合を考える。投影光学系は無収差で、原版を照明する照明光は無偏光とする。光強度分布を計算するにあたって、投影光学系の像面近傍にあるレジスト内の光強度分布を計算する手法があるが、ここでは、レジスト内部の光強度分布を考慮しない、いわゆる空中像を計算する。以下では、いわゆる空中像計算を行う場合には、「レジストは考慮しない」と表現する。
【００７１】
目標パターンは、径が１２０ｎｍの孤立コンタクトホールとし、主パターンは、そのような目標パターンを形成するためのパターン（当該目標パターンに相似なパターン）とする。図６（ｂ）は、主パターンを例示的に示す図である。有効光源は、外σが０．９２、内σが０．７２、開き角が３０度とする。図６（ａ）は、有効光源を例示的に示す図であり、ｃ０１は、照明光学系の瞳の範囲を示している。
【００７２】
図４を参照しながらプログラム上でのデータの取り扱いを説明する。ステップＲ０１で決定される情報は、解析モデルに関する情報である。サブステップＲ１０１では、径が１２０ｎｍの孤立コンタクトホールを形成するための主パターンの情報が決定される。サブステップＲ１０２では、外σが０．９２、内σが０．７２、開き角が３０度（図６（ａ）参照）、無偏光、及び、波長２４８ｎｍを指定する情報が照明条件として決定される。サブステップＲ１０３では、バイナリーマスクを使用すること、および、光を通すパターンを指定する情報が決定される。サブステップＲ１０４では、投影光学系のＮＡ、収差、倍率等を指定する情報が決定される。この実施例では、ＮＡが０．７３と、無収差、等倍である。サブステップＲ１０５では、レジストがポジで、レジストは考慮しない、ことを指定する情報が決定される。
【００７３】
ステップＲ０２では、結像性能の評価に関する条件が決定される。サブステップＲ２０１では、デフォーカス量が０．２５ｕｍに決定される。サブステップＲ２０２では、径が１２０ｎｍのコンタクトホールパターンの中心またはその近傍が光強度の評価位置として決定される。この実施例では、レジストを考慮しないので、露光量の絶対値は考慮する必要はない。よって、サブステップＲ２０３では、露光量の相対値のみで評価することが決定される。
【００７４】
ステップＳ１０１で決定された初期配置における補助パターンを補助パターンＡとする。補助パターンＡは、図７Ａにおける要素ｄｐ０１，ｄｐ０２，ｄｐ０３，ｄｐ０４，ｄｐ０５，ｄｐ０６，ｄｐ０７およびｄａ０８を持つ。要素ｄｐ０１，ｄｐ０２，ｄｐ０３およびｄｐ０４は、合同である。要素ｄｐ０５，ｄｐ０６，ｄｐ０７およびｄｐ０８は、合同である。各要素は長方形であり、長辺と短辺の値は、図７Ｂに示されている。
【００７５】
補助パターンＡは、従来の手法によって決定された補助パターンである。補助パターンＡは、図５のステップＴ１０６において、位置や大きさが変更される。補助パターンＡには、必ずしも高い結像性能は要求されない。したがって、補助パターンＡの決定においては、経験的に知られている配置が流用されてもよい。
【００７６】
図５に示す処理において得られた補助パターンを補助パターンＢとする。補助パターンＢの要素の配置と大きさは図７Ｂに示されている。
【００７７】
この実施例では、投影光学径が無収差で、有効光源および主パターンがともに９０度の回転対称なので、補助パターンも９０度の回転対称性を保って変更することが効率的である。図７における要素ｄｐ１、ｄｐ２、ｄｐ３およびｄｐ４はそれぞれ合同であり、中心からの距離は等しい。要素ｄｐ５、ｄｐ６、ｄｐ７およびｄｐ８は合同であり、中心からの距離は等しい。よって、要素ｄｐ１の大きさｗｘ１、ｗｙ１と中心からの距離ｄ１が決まれば、要素ｄｐ２、ｄｐ３およびｄｐ４の配置と大きさが決まる。また、要素ｄｐ５の大きさｗｘ２、ｗｙ２と中心からの距離ｄ２が決まれば、要素ｄｐ６、ｄｐ７およびｄｐ８の配置と大きさが決まる。以上のことから、補助パターンは、要素ｄ１、ｄ２、ｗｘ１、ｗｙ１、ｗｘ２およびｗｙ２の６つの変数を決定することによって決まる。
【００７８】
例えば、ｄ１とｄ２を、それぞれ、中心から遠ざける、移動させない、中心に近づける、の３通りの種類の変化を、同じ変化量で与える。９通りのパターンに対して、８回の比較が行われることで、最も強度が大きいパターンが選ばれる。その後に、要素ｗｘ１、ｗｙ１、ｗｘ２およびｗｙ２に対して、大、小、不変の３通りの変化を、同じ変化量で与え、最も強度が大きいパターンを選ぶ。次に、位置の変化量を変え、更には大きさの変化量を変えるなどして、より強度が大きくなる補助パターンを選ぶ。このようにして、対称性を保って、補助パターンを変化させることが可能である。また、初期配置における補助パターンに要素を付け加えたり、初期配置における補助パターンから要素を取り除いたりしてもよい。この実施例では、補助パターンの要素を８個にした場合を考えている。
【００７９】
図８（ｃ）図８（ｄ）は、デフォーカス量が０．２５ｕｍにおける強度分布である。図８（ｃ）図８（ｄ）は、ｘ軸断面であるが、強度分布は９０度回転対称なので、ｙ軸断面でも同様である。
【００８０】
図５に示す処理では、評価位置での強度値が増大するように、補助パターンの配置と大きさを変更される。計算の結果得られた補助パターンＢの評価位置での強度値ｐｂ０１（図８（ｄ）参照）は、補助パターンＡの評価位置での強度値ｐａ０１（図８（ｃ）参照）よりも増大していることが分かる。
【００８１】
この実施例では、補助パターンの効果により実際に結像性能が向上することが示される。結像性能は、ＣＤとＮＩＬＳで評価される。ＣＤによる評価では、デフォーカス量の変動に対する目標パターンの幅の変化が評価される。この実施例では、コンタクトホールの径が、デフォーカス量の変動によって変動する量となる。ＮＩＬＳとは、指定した位置における強度の勾配に、目標パターンの幅の値を乗じたものである。指定した位置における強度の勾配は、ログスロープと呼ばれることがある。この実施例では、コンタクトホールの幅をミクロン単位で考え、０．１２ｕｍとして、強度の勾配に０．１２を乗じたものを用いた。ＣＤやＮＩＬＳは、複数のデフォーカス値において、主パターンを有する原版パターンのデータに基づいて計算される。ＣＤやＮＩＬＳは、本手法の効果を明示するために用いたものである。本手法の効果を評価する指標に、ＣＤやＮＩＬＳ以外のものを用いても良い。
【００８２】
図９（ａ）と図９（ｂ）は、補助パターンＢの方が補助パターンＡよりも高い結像性能を実現することを示している。ＣＤ（図９（ａ））とＮＩＬＳ（図９（ｂ））は、図１２（ａ）と図（ｂ）の原版パターンのデータ（目標パターンを有する原版パターンのデータ）から計算されたものである。図５に示す処理によって求められた補助パターンが、従来の手法で得られる補助パターンよりも高い結像性能を有していることが分かる。
【００８３】
この実施例では、デフォーカス量をある単一の値に設定することで、ＣＤやＮＩＬＳなどを評価値として補助パターンを導出するよりも、少ない計算量で補助パターンを決定することができる。
【００８４】
しかし、この実施例に示した結像性能（ＣＤやＮＩＬＳ）を評価値にして、補助パターンＢを変化させることで、結像性能がさらに高くなる可能性がある。例えば、ステップＳ１０６とステップＳ１０７との間に結像性能（ＣＤやＮＩＬＳ）を評価値にして補助パターンを変化させるステップを挿入することで対応できる。この時、補助パターンの変化量を微小にすることで、最終調整としての補助パターン変化を行うことができる。本発明において、評価するデフォーカス値は、単一の値に限定されない。
【００８５】
デフォーカス量が０．２５ｕｍにおいて、補助パターンＢは補助パターンＡに対して線幅の値が約１５％向上している（図９（ａ）のｃｄ０１とｃｄ０２との比較）。これに対して、図１０では、デフォーカス量が０．２５ｕｍにおいて、評価位置の強度値は、補助パターンＡは補助パターンＢに対して約３０％増大している。（Ｉｎｔ０５とＩｎｔ０６の比較）このことから、ＣＤの値を用いるよりも、評価位置の強度値を用いる方が、補助パターンの配置や大きさを変える際に敏感な評価値であることが分かる。
【００８６】
また、図８（ｃ）のｐｓａ０１、ｐｓａ０２、図８（ｄ）のｐｓａ０３、ｐｓａ０４に示すサイドローブの強度値が、大きくなりすぎないように、評価位置の強度値をサイドローブの強度値で割ったものを評価値としてもよい。この時は、図１０から分かるように、デフォーカス量が０．２５ｕｍにおいて、補助パターンＡと補助パターンＢの間に、約２４％の差が生じる（Ｉｎｔ０１とＩｎｔ０２の比較）。強度を計算する際は、サイドローブの強度値も計算することで、補助パターン自身が解像することを防ぐことができる。サイドローブの強度値が閾値を超えない範囲に、補助パターンの大きさを制限するなどの処理を、原版作成プログラムに加えても良い。また、評価値に特定のデフォーカス（例えば０．２５ｕｍ）におけるＮＩＬＳを採用しても良い。
【００８７】
図１１（ｃ）、図１１（ｄ）と図１２（ｃ）、図１２（ｄ）は、デフォーカス量がゼロの時の強度分布である。図１１（ｅ）、図１１（ｆ）と図１２図１２（ｅ）、図１２（ｆ）は、デフォーカス量が０．２５ｕｍの時の強度分布である。図１２（ｅ）、図１２（ｆ）において、ｐａｔ０３とｐａｔ０４の差が、強度値に対して占める割合が小さいことが分かる。これに対し、図１１（ｅ）、図１１（ｆ）において、ｐａｄ０３とｐａｄ０４の差は、強度値に占める差の割合が比較的大きいことが分かる。これは、補助パターンのみを有する評価用原版パターンを用いることで、主パターンからの強い光を計算せずに、補助パターンの差異を敏感に評価することができるためである。一般に、補助パターンからの光よりも主パターンからの光の方が強いので、補助パターンの変化を敏感に評価する際には、補助パターンのみを有する評価用原版を用いる方が好ましい。
【００８８】
この実施例では、補助パターンのみの評価用原版では、デフォーカスが増すと、評価位置における強度値が増大する。これは、目標パターンによる結像性能がデフォーカスの増大に伴い悪化することを、補助パターンの効果で向上させていることを示している。
【００８９】
本発明の一つの側面では、補助パターンのみの評価用原版を用いて、デフォーカス時の結像性能向上能力が高い補助パターンを決定する。そのため、評価するデフォーカスは、ゼロよりも、実用深度内で利用者が特に注目する値を用いることが好ましい。
【００９０】
［実施例２］
この実施例では、レジストはポジとし、光強度が決められた閾値以上の箇所でパターンを形成する場合を考える。露光装置として、投影光学径のＮＡが０．７３、露光に使用する光の波長が２４８ｎｍである場合を考える。投影光学系は無収差で、原版を照明する照明光は無偏光とする。さらに、レジストは考慮しないものとする。
【００９１】
目標パターンは、１２０ｎｍ径のコンタクトホールとし、ｘ軸上に中心間隔３６０ｎｍで配置されているものとする。そのような目標パターンを形成するためのパターン（当該目標パターンに相似なパターン）とする主パターンとする（図１３（ｂ）参照）。有効光源は、図１３（ａ）に示すように、σが０．２の２重極照明で、中心は（ｘ、ｙ）＝（−０．７，０）と（０．７，０）である。ｃｃ０１は、瞳の範囲で半径を１とした。
評価するデフォーカス量は０．２５ｕｍ、評価位置は、コンタクトホールの中心とする。この実施例では、評価位置は３箇所となる。各データの取り扱いは、実施例１と同様である。
【００９２】
補助パターンは、図１４Ａに示すような一辺が８０ｎｍの１６個の正方形パターンを要素にもつ。ｘ軸とｙ軸に関して対称なので、８つの位置変数を持つ。この実施例では、補助パターンの要素の位置を変化させ、要素の大きさと個数は変化させないが、要素の位置以外を変化させてもよい。
【００９３】
初期配置における補助パターンを補助パターンＡＡとする。補助パターンＡＡは、従来の手法で決定されたものである。
【００９４】
図５に示す処理において得られた補助パターンを補助パターンＢＢとする。補助パターンのみを有する評価用原版を用いて補助パターンＢＢを決定した。補助パターンＡＡと補助パターンＢＢの要素の配置は図１４Ｂに示されている。
【００９５】
図１５（ｃ）、図１５（ｄ）は、補助パターンＡＡ、補助パターンＢＢのｘ軸上における強度分布を示している。補助パターンＡＡによって形成される強度分布における評価位置での強度は、ｐａａ１，ｐａａ２，ｐａａ３である。補助パターンＢＢによって形成される強度分布における評価位置での強度は、ｐｂｂ１，ｐｂｂ２，ｐｂｂ３である。従来の手法では、評価位置において、強度のピークは形成されていないことが分かる。一方、補助パターンＢＢは、本手法によって、評価位置において、強度のピークが形成されている。この実施例は、従来の手法で導出された補助パターンが、評価位置で大きな強度を必ずしも形成しないことを示している。
【００９６】
図１６（ａ）は、補助パターンＡＡに主パターンを加えた原版パターンである。図１６（ｃ）は、図１６（ａ）の原版パターンに基づいてデフォーカス量をゼロとして求めた像面における光強度分布である。図１６（ｅ）は、図１６（ａ）の原版パターンに基づいてデフォーカス量を０．２５ｕｍとして求めた像面における光強度分布である。
【００９７】
図１６（ｂ）は、補助パターンＢＢに主パターンを加えた原版パターンである。図１６（ｄ）は、図１６（ｂ）の原版パターンに基づいてデフォーカス量をゼロとして求めた像面における光強度分布である。図１６（ｆ）は、原版パターンに基づいてデフォーカス量を０．２５ｕｍとして求めた像面における光強度分布である。補助パターンＢＢは、補助パターンＡＡよりも、強度ピーク（ｐａａｔ１からｐａａｔ６と、ｐｂｂｔ１からｐｂｂｔ６の比較）を高くする効果が大きく、強度の谷間（ｖａａ１からｖａａ６と、ｖｂｂ１からｖｂｂ６の比較）を深くする効果が大きいことが分かる。補助パターンＢＢは、補助パターンＡＡよりも、コントラストを向上させることが分かる。
【００９８】
図１７（ａ）は、３つのコンタクトホールのうち中央のコンタクトホールについて、ｘ軸上のＣＤをプロットしたものである。図１７（ｂ）は、３つのコンタクトホールのうち中央のコンタクトホールについて、ｙ軸上のＣＤをデフォーカス量を変化させてプロットしたものである。図１７（ａ）、図１７（ｂ）において"補助パターンＡＡ"と示したものは、図１６（ａ）の原版パターンに対応する。図１７（ａ）、図１７（ｂ）において"補助パターンＢＢ"と示したものは、図１６（ｂ）の原版パターンに対応する。図１７（ａ）、図１７（ｂ）の双方において、補助パターンＢＢの方が補助パターンＡａよりも高い結像性能を提供することが分かる。
【００９９】
図１８（ａ）は、３つのコンタクトホールのうち中央のコンタクトホールについて、ｘ軸上のＮＩＬＳをプロットしたものである。図１８（ｂ）は、３つのコンタクトホールのうち中央のコンタクトホールについて、ｙ軸上のＮＩＬＳをプロットしたものである。図１８（ａ）、図１８（ｂ）において"補助パターンＡＡ"と示したものは、図１６（ａ）の原版パターンに対応する。図１８（ａ）、図１８（ｂ）において"補助パターンＢＢ"と示したものは、図１６（ｂ）の原版パターンに対応する。図１８（ａ）、図１８（ｂ）の双方において、補助パターンＢＢの方が補助パターンＡＡよりも高い結像性能を提供することが分かる。
【０１００】
［実施例３］
この実施例では、レジストはネガとし、光強度が決められた閾値以下の箇所でパターンを形成する場合を考える。露光装置として、投影光学系のＮＡが０．７３、露光に使用する光の波長が２４８ｎｍの場合を考える。投影光学系は無収差で、原版を照明する照明光は無偏光とする。更に、レジストは考慮しないとする。目標パターンは、ｘ軸方向に１２０ｎｍ、ｙ軸方向に２４００ｎｍの孤立ラインパターンとする。孤立ラインパターンの中心を原点にとる。そのような目標パターンを形成するためのパターン（当該目標パターンに相似なパターン）とする主パターンとする（図１９（ｂ）参照）。
【０１０１】
有効光源は、外σが０．９２、内σが０．７２、開き角３０度とする。図１９（ａ）は、有効光源を例示的に示す図であり、ｃ０１は、照明光学系の瞳の範囲を示している。評価する際のデフォーカス量を０．２５ｕｍ、評価位置をラインパターンの中心とする。各データの取り扱いは実施例１と同様である。
【０１０２】
この実施例では、光を通さないパターンに対応して、評価位置の強度がより小さくなるように補助パターンを変化させる。
【０１０３】
補助パターンのデータは、ｘ軸方向に５０ｎｍ、ｙ軸方向に２４００ｎｍとする。補助パターンの大きさを変化させてもよいことはいうまでもない。有効光源と目標パターンからｙ軸対称な配置で補助パターンのデータを生成すればよい。よって、補助パターンの中心はｘ軸上となる。
【０１０４】
補助パターンＡＡＡは、等間隔の配置を有する。図２０のｄａａａ１，ｄａａａ２，ｄａａａ３およびｄａａａ４の中心位置は、それぞれ、（ｘ，ｙ）＝（２４０，０），（４８０，０），（−２４０，０），そして（−４８０，０）である。
【０１０５】
本手法で求められた補助パターンが補助パターンＢＢＢである。図２０のｄｂｂｂ１，ｄｂｂｂ２，ｄｂｂｂ３およびｄｂｂｂ４の中心位置は、それぞれ、（ｘ，ｙ）＝（２７０，０），（４８０，０），（−２７０，０）および（−４８０，０）である。補助パターンＢＢＢは、等間隔の配置ではないことが分かる。
【０１０６】
図２０（ｃ）は、デフォーカス量が０．２５ｕｍにおける補助パターンＡＡＡによる強度分布である。図２０（ｄ）は、デフォーカス量が０．２５ｕｍにおける補助パターンＢＢＢによる強度分布である。補助パターンＢＢＢの評価位置における強度ｐｂｂｂ１の方が補助パターンＡＡＡの評価位置における強度ｐａａａ１よりも小さいことが分かる。
【０１０７】
図２１（ｃ）、図２１（ｄ）は、主パターンを含む原版パターンを使用し、デフォーカス量を０．２５ｕｍとした場合の像面における光強度分布である。ｐｔａａａ１とｐｔｂｂｂ１とを比較すると、補助パターンＡＡＡと補助パターンＢＢＢの差が、強度値に対する割合として小さいことが分かる。光を通さないパターンの場合においても、評価用原版パターンは、補助パターンのみを有するものの方が、補助パターンの評価において適していることが分かる。
【０１０８】
図２２（ａ）は、目標パターンを含む原版パターンにおけるＣＤカーブである。図２２（ｂ）は、目標パターンを含む原版パターンにおけるＮＩＬＳである。図２２（ａ）、図２２（ｂ）の双方において、補助パターンＢＢＢは補助パターンＡＡＡよりも高い結像性能を提供することが分かる。
【０１０９】
［実施例４］
この実施例では、レジストはネガとし、光強度が決められた閾値以下の箇所でパターンを形成する場合を考える。露光装置として、投影光学系のＮＡが０．７３、露光に使用する光の波長が２４８ｎｍである場合を考える。投影光学系は無収差で、原版を照明する照明光は無偏光とする。更に、レジストは考慮しないとする。目標パターンは、ｘ軸方向に１２０ｎｍ、ｙ軸方向に２４００ｎｍの孤立ラインパターンとする。孤立ラインパターンの中心を原点にとる。主パターンは、そのような目標パターンを形成するためのパターン（当該目標パターンに相似なパターン）とする。図１９（ｂ）は、主パターンを例示的に示す図である。有効光源は、外σが０．９２、内σが０．７２、開き角が３０度とする。図１９（ａ）は、有効光源を例示的に示す図であり、ｃ０１は、瞳の範囲を示している。
【０１１０】
評価する際のデフォーカス量はゼロとする。評価位置は、目標パターンのｙ軸方向端部（短辺部分）とする。各データの取り扱いは、実施例１と同様である。
【０１１１】
この実施例では、光を通さないパターンに対応して、評価位置の強度がより小さくなるように補助パターンを変化させる。
【０１１２】
図２３（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）は、実施例３で示した補助パターンＢＢＢに関係するデータである。補助パターンＢＢＢに対して、ラインパターンのｙ軸方向端部を評価部とし、ｙ軸方向端部の強度が小さくなるように、補助パターンＢＢＢを変化させたものが補助パターンＣＣＣである。この実施例では、補助パターンの個数が変化している。補助パターンＣＣＣの決定の際には、ｙ軸対称の補助パターンが得られるように計算している。具体的には、補助パターンｄｃｃ５と補助パターンｄｃｃ６の中心位置はｙ軸上で変化する。補助パターンｄｃｃ５と補助パターンｄｃｃ６の大きさを、ｘ軸方向に１２０ｎｍ、ｙ軸方向に５０ｎｍとした。以上に代えて、補助パターンｄｃｃ５と補助パターンｄｃｃ６の大きさを変化させてもよい。
【０１１３】
この実施例では、補助パターンと主パターンが結合した場合を示す。図２３（ｂ）の補助パターンＣＣＣに主パターンｔｃｃ１を加えたデータが図２３（ｄ）である。ここで、主パターンｔｃｃ１と補助パターンｄｃｃ５およびｄｃｃ６とが結合している。図２３（ｆ）は、図２３（ｄ）の上部を拡大して、パターンの結合を示している。図２３（ｈ）は、強度分布を等高線で示したもので、図２３（ｇ）と比較して、ラインの端部の強度がより低いことが分かる。補助パターンＣＣＣの使用では、補助パターンＢＢＢの使用に見られるラインの短小化が軽減されていることが分かる。
【０１１４】
［実施例５］
この実施例では、レジストはポジとし、光強度が決められた閾値以上の箇所でパターンを形成する場合を考える。露光装置として、投影光学系のＮＡが０．７３、原版を照明する光の波長が２４８ｎｍである場合を考える。投影光学系は無収差で、原版を照明する照明光は無偏光とする。更に、レジストは考慮しないとする。目標パターンは、径が１２０ｎｍの孤立コンタクトホールとし、主パターンは、そのような目標パターンを形成するためのパターン（当該目標パターンに相似なパターン）とする。図６（ｂ）は、主パターンを例示的に示す図である。
【０１１５】
評価用原版で、強度を求め、評価値を導出して、評価値に基づいて変化させるものは、補助パターンに限らず、照明条件であっても良い。
【０１１６】
この実施例では、原版の補助パターンが決定した際に、照明情報を変化させることで、結像性能の向上が可能であることを示す。
【０１１７】
補助パターンは、実施例１の補助パターンＢである。この実施例では、有効光源の形状を変化させる。補助パターンが決定した後に、有効光源を変化させ、結像性能を向上する際には、有効光源の形状や分布を微小に変化させることが考えられる。なぜなら、補助パターンが、照明条件に適したものとして導出されているので、照明系を大きく変化させると、補助パターンが照明に対し不適となり、かえって結像性能を悪化させるからである。照明条件としての偏光、有効光源形状または光量分布などを変化させることにより、補助パターンの変化では実現できない結像性能の向上が実現される可能性がある。この実施例では、本手法が、補助パターンの変化と同様に、照明条件の変化に対しても成り立つことを示すために、有効光源の形状を大きく変化させ、結像性能が変化することを確認する。
【０１１８】
図２４を参照しながら照明条件決定プログラムを説明する。この照明条件決定プログラムは、前述の原版データ生成プログラムと同様に、図２に示すコンピュータによって実行されうる。
【０１１９】
まず、図４に示すステップＲ０１、Ｒ０２と同様の処理が実行される。ステップｓ１００９では、評価条件が決定される。この処理は、図５のステップＴ１０３と同等である。ステップｓ１０１０では、評価用原版パターンが決定される。この処理は、図５のステップＴ１０４と同様である。
【０１２０】
ステップｓ１０１１では、評価用原版パターンを用いて、照明条件Ａの下での強度評価位置における光強度Ａが計算され、これに基づいて評価値Ａが決定される。照明条件Ａは、以下のステップで変更される。照明条件Ａの要素は、偏光や、有効光源形状や、光量分布などを含みうる。照明条件Ａは、ステップＲ０１において決定された解析条件に応じて、経験的に知られた条件を採用することができる。また、照明条件Ａとして、過去の計算時においてステップｓ１０２２で得られた照明条件が用いられてもよい。
【０１２１】
ステップｓ１０１２では、照明条件Ａに変化Ｄが与えられ、それが照明条件Ｂとされる。変化Ｄは、例えば、偏光の変化、有効光源形状の変化または光量分布の変化である。
【０１２２】
ステップｓ１０１３では、評価用原版パターンを用いて、照明条件Ｂの下での強度評価位置における光強度Ｂが計算され、これに基づいて評価値Ｂが決定される。
【０１２３】
ステップｓ１０１４では、評価値Ａと評価値Ｂとが比較される。以下では、ステップｓ１００９において、評価条件として、評価値が大きい方を採用するものと決定された場合を考える。
【０１２４】
ステップｓ１０１５以降において、評価値が大きい方の照明条件が採用される。ステップｓ１０１５以降のステップは、図５のステップＴ１０９以降のステップと同様である。ステップｓ１０１９において、照明条件Ａを採用するか否かは、例えば、照明条件を変化させる回数を予め決めておくと良い。また、照明条件の変化量を徐々に小さくし、評価値の変化量が前もって定められた閾値以下になった時に、採用するとしてもよい。閾値を用いる場合は、予めステップｓ１００７またはステップｓ１００９において定めておけば良い。図２４のフローは、説明のために簡略化したものである。変化量の与え方や変化終了時の判断など、フローの各部分において、一般的な最適化の手法を流用してもよい。
【０１２５】
図２５を参照しながら照明条件の変化による結像性能の変化について説明をする。照明条件ａは、外σが０．７２、内σが０．５６、開き角が３０度という条件であり、これは図２５（ａ）に模式的に示されている。照明条件ｂは、外σが０．９２、内σが０．７２、開き角が３０度であり、これは図２５（ｂ）に模式的に示されている。照明条件ａが初期値として用いられた。評価用原版パターンは、補助パターンＢ（図２５（ｃ）、（ｄ））である。評価位置は、径が１２０ｎｍのコンタクトホールの中心とした。デフォーカス量は、０．２５ｕｍとした。評価位置における強度が大きくなるように有効光源の形状を変化させた結果が照明条件ｂである。
【０１２６】
図２５（ｅ）と図２５（ｆ）との比較で、照明条件ｂの方が照明ａよりも評価位置における強度を大きくすることが分かる。図２６（ａ）、図２６（ｂ）は、それぞれ結像性能を示すＣＤカーブ、ＮＩＬＳである。いずれにおいても、照明条件ｂの方が照明条件ａよりも高い結像性能を提供することが分かる。
【０１２７】
［実施例６］
主パターンをもたない補助パターンのみのマスクを用い、主パターンの位置に形成される光強度分布、またはＮＩＬＳ、その他、結像性能を見積もる評価値を最適化し、余分な補助パターン(ノイズ)を除去することができる。図２８に模式的に示すように、余分な補助パターン(ノイズ)を除去して最終的な補助パターンを得ることができる。
【０１２８】
また、主パターンの位置に形成される光強度分布に基づいてパターン欠陥の影響度を見積もることができ、原版の製作時の特に重要な位置(欠陥影響の大きな位置)と重要ではない位置を把握することができる。主パターン無しのマスクにおいて、補助パターンに欠陥がない場合に、主パターンの位置に形成される光強度分布をあらかじめ求めておき、欠陥をあたえた際、主パターンの位置に形成される光強度、その他の評価値が変化する大きさが、欠陥の影響度となる。
【０１２９】
［露光装置］
次に、図２７を参照しながら、上記の方法に従って生成された原版データに基づいて製作された原版を使って基板を露光する露光装置を例示的に説明する。露光装置１００は、照明装置１１０と、原版１３０を保持する原版ステージ１３２と、投影光学系１４０と、主制御ユニット１５０と、モニタ及び入力装置１５２と、基板１７０を保持する基板ステージ１７６とを備える。原版１３０は、上記の方法に従って生成された原版データに基づいて製造されうる。
【０１３０】
露光装置１００は、投影光学系１４０の最終面と基板１７０との間に液体１８０が供給され、液体１８０を介して原版１３０のパターンが基板１７０に投影され、これにより基板が露光される。このような露光装置は、液浸露光装置と呼ばれる。露光装置１００は、ステップアンドスキャン方式の露光装置として構成されてもよいし、ステップアンドリピート方式の露光装置として構成されてもよいし、他の方式の露光方式として構成されてもよい。また、露光装置１００は、液浸露光装置ではない露光装置として構成されてもよい。
【０１３１】
照明装置１１０は、主パターンおよび補助パターンを含む原版パターンが形成された原版１３０を照明する。照明装置１１０は、例えば、光源部と照明光学系とを有する。
【０１３２】
光源部は、光源としてのレーザー１１２と、ビーム整形系１１４とを含む。レーザー１１２は、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、波長約１５７ｎｍのＦ２エキシマレーザーなどのパルスレーザーからの光を使用することができる。レーザーの種類、個数は限定されず、光源部の種類も限定されない。
【０１３３】
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る。ビーム整形系１１４は、レーザー１１２からの平行光の断面形状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整形する。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。
【０１３４】
照明光学系は、原版１３０を照明光で照明する光学系である。照明光学系は、例えば、集光光学系１１６と、偏光制御部１１７と、オプティカルインテグレーター１１８と、開口絞り１２０と、集光レンズ１２２と、折り曲げミラー１２４と、マスキングブレード１２６と、結像レンズ１２８とを含む。照明光学系は、従来の照明のほか、図６（ａ）図１３（ａ）に示すような変形照明など様々な照明モードも実現することができる。
【０１３５】
集光光学系１１６は、複数の光学素子から構成され、オプティカルインテグレーター１１８に所望の形状の光束を効率よく導入する。例えば、集光光学系１１６はズームレンズシステムを含み、オプティカルインテグレーター１１８への入射ビームの形および角度の分配をコントロールする。
【０１３６】
集光光学系１１６は、原版１３０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。露光量調整部は、主制御ユニット１５０によって制御される。露光量モニタを、例えば、オプティカルインテグレーター１１８と原版１３０の間やその他の場所に置き露光量を計測しその結果をフィードバックすることもできる。
【０１３７】
偏光制御部１１７は、例えば、偏光素子を含み、投影光学系１４０の瞳１４２とほぼ共役な位置に配置される。偏光制御部１１７は、実施例８で示したように、瞳１４２に形成される有効光源の所定の領域における偏光状態を制御する。複数種類の偏光素子からなる偏光制御部１１７が図示しないアクチュエータによって回転可能なターレット上に設けられて主制御ユニット１５０がかかるアクチュエータの駆動を制御してもよい。
【０１３８】
オプティカルインテグレーター１１８は原版１３０に照明される照明光を均一化し、入射光の角度分布を位置分布に変換して出射するハエの目レンズとして構成される。ハエの目レンズは、その入射面と出射面とがフーリエ変換の関係に維持され、ロッドレンズ（即ち、微小レンズ素子）を多数組み合わせることによって構成されている。但し、オプティカルインテグレーター１１８はハエの目レンズに限定されず、光学ロッド、回折格子、各組が直交するように配置された複数の組のシリンドリカルレンズアレイ板などを含む。
【０１３９】
オプティカルインテグレーター１１８の出射面の直後には、形状及び径が固定された開口絞り１２０が設けられている。開口絞り１２０は、投影光学系１４０の瞳１４２とほぼ共役な位置に配置され、開口絞りの１２０の開口形状は、投影光学系１４０の瞳１４２における有効光源の強度分布に相当する。開口絞り１２０は、有効光源の強度分布を制御する。
【０１４０】
開口絞り１２０は、照明条件に応じて絞り交換機構（アクチュエータ）１２１によって、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。アクチュエータ１２１の駆動は、主制御ユニット１５０によって制御される駆動制御ユニット１５１によって制御される。なお、開口絞り１２０は、偏光制御部１１７と一体に構成されてもよい。
【０１４１】
集光レンズ１２２はオプティカルインテグレーター１１８の射出面近傍の２次光源から射出し、開口絞り１２０を透過した複数の光束を集光し、ミラー１２４で反射させて被照斜面としてのマスキングブレード１２６面を均一にケーラー照明によって照明する。
【０１４２】
マスキングブレード１２６は複数の可動遮光板より構成され、投影光学系１４０の有効面積に対応するほぼ矩形の任意の開口形状を有している。マスキングブレード１２６の開口部を透過した光束を原版１３０の照明光として使用する。マスキングブレード１２６は開口幅を自動可変な絞りであり、転写領域を変更できる。また、露光装置１００は、スキャン方向の転写領域を変更可能にする、上述のマスキングブレードと類似した構造のスキャンブレードを更に有してもよい。スキャンブレードも開口幅が自動可変できる絞りであり、原版１３０面と光学的にほぼ共役な位置に設けられる。露光装置１００は、これら二つの可変ブレードを用いることによって露光を行うショットの寸法に合わせて転写領域の寸法を設定することができる。
【０１４３】
結像レンズ１２８は、マスキングブレード１２６の開口形状を原版１３０面上に照射して転写し、原版１３０面上のパターンを図示しない基板チャックに載置した基板１７０面上に縮小投影する。
【０１４４】
原版１３０は、転写されるべきパターンと補助パターンが形成され、原版ステージ１３２に支持及び駆動される。原版１３０から発せられた回折光は投影光学系１４０を通り基板１７０に投影される。原版１３０と基板１７０とは光学的に共役の関係に配置される。露光装置１００がスキャナー（ステップアンドリピート方式）として構成された場合、原版１３０と基板１７０とを同期走査することにより原版１３０のパターンが基板１７０上に転写される。露光装置１００がステッパ（ステップアンドリピート方式）として構成された場合、原版１３０と基板１７０とが静止させた状態で露光がなされる。原版１３０としては、例えば、バイナリーマスク、ハーフトーンマスク、位相シフトマスクのいずれも使用することができる。
【０１４５】
原版ステージ１３２は、図示しない駆動機構によって駆動される。原版ステージ１３２及び投影光学系１４０は、例えば、床等に載置されたベースフレームにダンパ等を介して支持されるステージ鏡筒定盤上に設けられる。原版ステージ１３２は、当業界周知のいかなる構成をも適用できる。図示しない駆動機構は、リニアモータなどで構成され、ＸＹ方向に原版ステージ１３２を駆動することで原版１３０を移動させることができる。
【０１４６】
投影光学系１４０は、原版１３０に形成されたパターンを経た回折光を基板１７０上に結像する機能を有する。投影光学系１４０としては、複数のレンズ素子のみからなる光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有する光学系（カタディオプトリック光学系）を使用することができる。或いは、投影光学系１４０としては、複数のレンズ素子と少なくとも一枚のキノフォームなどの回折光学素子とを有する光学系等を使用することができる。色収差の補正が必要な場合には、互いに分散値（アッベ値）の異なるガラス材からなる複数のレンズ素子を使用したり、回折光学素子をレンズ素子と逆方向の分散が生じるように構成したりする。そうでなければ、色収差の補償は、レーザーのスペクトルの幅を狭くすることで実現する。最近、このような狭帯域レーザーは主な流れのうちの１つである。
【０１４７】
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からの情報に基づいて照明制御を行う。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
基板１７０は、例えば、ウェハまたはガラスプレート等であり、その表面にフォトレジスト１７２が塗布されている。
【０１４８】
基板１７０は基板ステージ１７６によって支持される。基板ステージ１７６は、当業界で周知のいかなる構成をも適用することができるので、ここでは詳しい構造及び動作の説明は省略する。例えば、基板ステージ１７６はリニアモータを利用してＸＹ方向に基板１７０を移動する。原版ステージ１３２と基板ステージ１７６との位置は、例えば、レーザー干渉計などにより監視される。スキャナーにおいては、原版１３０と基板１７０とは、一定の速度比率で駆動される。基板ステージ１７６は、例えば、ダンパを介して床等の上に支持されるステージ定盤上に設けられる。原版ステージ１３２及び投影光学系１４０は、例えば、床等に載置されたベースフレーム上にダンパ等を介して支持される図示しない鏡筒定盤上に設けられる。
【０１４９】
液体１８０には、露光波長の透過率がよく、投影光学系１４０に汚れを付着させず、レジストプロセスとのマッチングが良い物質が選択される。投影光学系１４０の最終面には液体１８０からの影響を保護するためにコーティングを施す。
【０１５０】
露光において、光源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。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６（ａ）又は図１３（ａ）に示すような有効光源の強度分布を設定する。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を介して原版１３０を最適な照明条件で照明する。原版１３０を通過した光束は投影光学系１４０によって、基板１７０上に所定倍率で縮小投影される。
【０１５１】
投影光学系１４０の基板１７０への最終面は空気よりも屈折率の高い液体１８０に浸漬されているので、投影光学系１４０のＮＡは高くなり、基板１７０に形成される解像度も微細になる。また、偏光制御により、レジスト１７２上にはコントラストの高い像が形成される。これにより、露光装置１００はレジストへのパターン転写を高精度に行って高品位なデバイス（半導体素子、ＬＣＤ素子、撮像素子（ＣＣＤなど）、薄膜磁気ヘッドなど）を提供することができる。
【０１５２】
［デバイス製造方法］
本発明の好適な実施形態のデバイス製造方法は、例えば、半導体デバイス、液晶デバイスの製造に好適であり、感光剤が塗布された基板の該感光剤に上記の露光装置を用いて原版のパターンを転写する工程と、該感光剤を現像する工程とを含みうる。さらに、他の周知の工程（エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を経ることによりデバイスが製造される。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】原版データ生成プログラムによる原版データ生成処理の流れを概要的に示すフローチャートである。
【図２】本発明の好適な実施形態に係る原版データ生成プログラムを実行するためのコンピュータの構成を概略的に示す図である。
【図３】主パターンおよびそれに付随する補助パターンを含む原版パターンを例示的に示す図である。
【図４】原版データ生成プログラムによる原版データ生成処理の流れをより詳細に示すフローチャートである。
【図５】図４に示す処理におけるステップＳ１０２の詳細を示す図である。
【図６】有効光源（ａ）および主パターン（ｂ）を例示的に説明する図である。
【図７Ａ】補助パターンを例示的に示す図である。
【図７Ｂ】補助パターンの形状および配置を例示的に示す図である。
【図８】補助パターンに与える変化による強度分布の変化を例示的に示す図である。
【図９】結像性能を例示的に示す図である。
【図１０】強度評価位置における強度を例示的に示す図である。
【図１１】補助パターンに与える変化による強度分布の変化を例示的に示す図である。
【図１２】有効光源（ａ）および主パターン（ｂ）を例示的に説明する図である。
【図１３】補助パターンに与える変化による強度分布の変化を例示的に示す図である。
【図１４Ａ】補助パターンを例示的に示す図である。
【図１４Ｂ】補助パターンの形状および配置を例示的に示す図である。
【図１５】補助パターンに与える変化による強度分布の変化を例示的に示す図である。
【図１６】補助パターンに与える変化による強度分布の変化を例示的に示す図である。
【図１７】補助パターンの結像性能を例示的に示す図である。
【図１８】補助パターンの結像性能を例示的に示す図である。
【図１９】有効光源（ａ）および主パターン（ｂ）を例示的に説明する図である。
【図２０】補助パターンに与える変化による強度分布の変化を例示的に示す図である。
【図２１】補助パターンに与える変化による強度分布の変化を例示的に示す図である。
【図２２】補助パターンの結像性能を例示的に示す図である。
【図２３】補助パターンに与える変化による強度分布の変化を例示的に示す図である。
【図２４】本発明の好適な実施例に係る照明条件決定プログラムによる照明条件決定処理の流れを概要的に示すフローチャートである。
【図２５】照明条件の変化による結像性能の変化を例示的に示す図である。
【図２６】照明条件の変化による結像性能の変化を例示的に示す図である。
【図２７】本発明の好適な実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２８】余分な補助パターン(ノイズ)を除去して最終的な補助パターンを得ることを模式的に示す図である。
【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】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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