JP3505810B2

JP3505810B2 - パターン露光方法及びその装置

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Publication number: JP3505810B2
Application number: JP25499394A
Authority: JP
Inventors: 良忠押田; 健一郎福田; 保彦中山; 実吉田; 正浩渡辺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-10-29
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 2004-03-15
Anticipated expiration: 2019-03-15
Also published as: JPH07176476A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は微細なパターンを露光す
る方法、露光装置およびこれに用いるマスクならびに、
これにより作られた半導体集積回路に係り、特に露光に
用いる光の回折限界で決まるパターン寸法の限界に近い
線幅のパターンの露光に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路の微細化が進み、光の回
折限界により決まる領域にまで近づいてきている。この
ため、近年超解像技術と呼ばれる各種の工夫が成されて
いる。露光光学系の解像度Ｒが、露光波長λ、投影光学
系の開口数ＮＡとするとＲ＝ｋ₁・λ／ＮＡで決まり、従来ｋ₁は概ね０．６〜０．８程度が限界と
考えられていた。

【０００３】上記各種の工夫はこの限界を破り、しかも
微細化に伴い益々厳しくなる焦点深度の減少の問題もあ
る程度解決できる方法として注目されてきた。その代表
的な技術として、位相シフト法、輪帯照明法、対
角斜方照明法、等が検討されてきた。

【０００４】の方法を用いれば、繰返しパターンの隣
接パターン間でパターン透過光の位相が互いに１８０°
ずれるようにすることにより、投影光学系で結像された
パターンの隣接パターン間での光強度が０に成り、繰返
しパターン間の分離が非常に良好にできる。しかしなが
らこの方法は、２次元的なパターンになったとき、隣接
パターン間で必ずしも位相を１８０°変えることができ
ないため、従来の露光方法以上に解像しない部分が発生
してしまう。このことはパターン設計の非常に大きな制
約になるとともに、設計不可能なパターンが発生する。

【０００５】の方法は従来の露光方法では図４（ａ）
に示すように照明光の指向性σ（投影光学系の瞳径Ｄに
対するこの瞳上の照明光の広がりｄの比、即ちσ＝ｄ／
Ｄ）が０．５程度にしていたのに対し、図４（ｂ）に示
すように瞳上での照明光の広がりを輪帯状にし、この輪
帯の外径と内径を瞳径Ｄに対しそれぞれ例えば０．７と
０．５程度にすることにより、パターンの高周波領域の
ＭＴＦ（Moduration Transfer Function）を高くしてい
る。この結果従来の照明に比べ、高解像になるが、の
位相シフト法に比べ解像度が低い。

【０００６】の方法は投影光学系の瞳上の照明光の広
がりを図４（ｃ）に示すように４点対角に配置してい
る。このようにすることにより、図中のｘｙ方向パター
ンに対してはの輪帯照明に比べ良好な解像度を得てい
る。しかしながら、ｘｙ方向とは４５°の角度を成すパ
ターンに対してはの輪帯照明に比べ解像度が低く、ま
た従来のσ＝０．５の従来照明に比べても解像度が低く
なってしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の方
法、とりわけ現在盛んに研究されている上記各種超解像
法の上記課題を解決しようとするものである。

【０００８】ここで課題を整理すると以下のようにな
る。の位相シフト法は現存の方法の中では最高の解像
度を得る方法であるが、この解像度を維持しようとする
と、設計不可能なパターンが存在するため、ＬＳＩ設計
製作上大きな障害になる。の輪帯照明法はの方法に
比べ高い解像度が得られない。の方法はに比べて解
像度が低く、に比べるとｘｙ方向のパターンの解像度
は高いがｘｙと４５°のパターンの解像度が著しく悪く
なる。

【０００９】本発明は、このような課題を解決し、の
位相シフト法と同等以上の解像度を設計不可能となるよ
うなパターンを発生させずに実現することを目的として
いる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では露光用照明光源からの光を所望の原画パ
ターンが描画されたマスク（もしくはレティクル）に所
望の指向性を有して照射し、当該マスクの透過光もしく
は反射光を投影光学系を通して被露光物体上に投影し、
上記原画パターンからの像を露光する際に以下に示す手
段を施す。

【００１１】即ち、上記照明光の指向性は所謂輪帯照明
あるいは斜方照明とし、上記マスク上のパターンの向く
方向に応じた偏光特性をこのパターンを透過した照明光
に付与せしめるパターン依存偏光マスクを用いる。この
時更に上記投影光学系の瞳上の、上記輪帯照明あるいは
斜方照明の露光光は上記マスクが無い場合にはその偏光
状態が瞳中心に対し概ね回転対称にすると良い。また、
上記投影光学系の瞳近傍に偏光状態が瞳中心に対し概ね
回転対称である偏光素子（もしくは検光素子）を配置す
ると良い。

【００１２】上記パターン依存偏光性マスクとして、マ
スク上のパターンのエッジの接線方向と上記照明光のこ
のパターンを透過（もしくは反射）した光の偏光方向が
概ね平行であるか又は直交するマスクを用いる。更にマ
スク上のパターンは照明光を透過（もしくは反射）する
部分Ａと若干透過（もしくは反射）するが、ほぼ遮光
（もしくはほとんど反射しない）する部分Ｂから成る上
記マスクを用いることにより上記目的が達成できる。こ
の時上記ＡとＢの部分に対し、上記ほぼ遮光する部分Ｂ
の振幅透過率（もしくは振幅反射率）は上記透過する部
分Ａの振幅透過率（もしくは振幅反射率）に対し３０％
以下にすると良い。また、上記輪帯照明あるいは斜方照
明の指向性は、この照射光により照明されたマスク上の
最小パターンからの回折光の±１次光のうち一方は上記
投影光学系の瞳を通り、他方は瞳を通らないようにして
いる。

【００１３】上記マスク上の偏光特性を付与する手段は
異方性媒体、微小偏光プリズム構造、２色性物体、また
は微小スリット構造等を用いて実現することができる。
またこの微小偏光プリズム構造はパターン透過部のエッ
ジからパターン透過部の中心に向い傾斜する凹面に多層
蒸着で形成された膜に当該凹面を穴埋めるように透過物
体を被せ、表面を平坦に加工した構造により実現でき
る。また上記微小スリット構造はパターン透過部のエッ
ジの線に沿って微細な単数もしくは複数の細い線が描画
されている構造にする。更にこの細い線は導電性にする
と良い。

【００１４】上述の方法を用いることにより、位相シフ
タ法では実現不可能なパターン構造の微細な半導体集積
回路を露光する。また従来の照明光の指向性は所謂輪帯
照明あるいは斜方照明では解像不可能で、なおかつパタ
ーンの方向の制約のない微細な半導体集積回路を露光す
る。

【００１５】即ち、この微細な半導体集積回路のパター
ンは少なくとも繰返しパターンを含み、この繰返しパタ
ーンの線幅ｗまたは繰返しピッチｐは、露光波長をλ、
投影光学系の開口数をＮＡとした時に、０．２５λ／Ｎ
Ａ＜ｗ＜０．５λ／ＮＡまたは０．５λ／ＮＡ＜ｐ＜
１．０λ／ＮＡを満たしている。また、この微細な半導
体集積回路のパターンは、直交する２方向とはほぼ４５
°の角度を有するパターンを含み、かつ位相シフター法
では露光不可能なパターンを含み、かつ繰返しパターン
を含み、当該繰返しパターンの線幅ｗまたは繰返しピッ
チｐは、露光波長をλ、投影光学系の開口数をＮＡとし
た時に、０．２５λ／ＮＡ＜ｗ＜０．５λ／ＮＡまたは
０．５λ／ＮＡ＜ｐ＜１．０λ／ＮＡを満たしている。

【００１６】上述の方法をネガ型のレジストに適用する
場合、パターンを形成したい部分のマスクは遮光部とな
り、レジストに露光後この部分は現像により除去され、
エッチング等により、この部分の膜がエッチングされ除
去される。従ってパターンを形成したい部分には偏光特
性を与える例えば上述の微細なパターンを作らず、その
周辺の光を透過させる部分にこの微細パターンを描画す
ることになる。またこの際形成したいパターンが孤立パ
ターンのような場合、このパターンの周りの広い範囲に
この微細パターンを描画する必要はなく、この露光光学
系で解像するパターンの幅とほぼ同等な範囲でこの微細
パターンを描画しておけば良い。またこのことは孤立パ
ターンに限ったことではなく、例えば微細なパターンが
密集した部分の最外周でその外には近くにパターンがな
いような場合にも、最外周の外側にこの露光光学系で解
像するパターンの幅とほぼ同等な範囲でこの微細パター
ンを描画しておけば良い。

【００１７】直角に曲がるパターンコーナ部やパターン
の先端部では偏光特性を持たせるための微小パタ−ンが
十分な偏光特性を付与できない場合が生じる。このよう
な場合に、コーナ部や先端部に直交方向に４５°のパタ
ーンや円弧状の微細パターンを描画するようにする。

【００１８】上述の方法を用いることにより、高い解像
度を得ることができるが、例えば偏光特性を与えるマス
ク上のパターンがｘ方向に長いパターンで、その先端部
がｙ方向に長いパターンに近接しているような場合、こ
の互いに近接している部分間での解像度が十分とれない
ようなことが起こる。これは例えばパター先端部でこの
先端部の辺に直交する偏光を透過させ平行する偏光を遮
光する偏光特性が十分でないような場合に生じる。この
ような場合に対して、ｘ方向或いはｙ方向のパターン
（群）のいずれか一方に位相シフタを施したレチクルを
用いる。

【００１９】上述の偏光特性を有するパターンを描画し
たマスクと偏光輪帯照明を用いて孤立パターンを露光す
ることにより、従来のマスクを用いて通常の照明の指向
性で露光したり、或いは通常の輪帯照明で露光する場合
に比べ高い解像度が得られるが、更にこの偏光特性を有
するパターンの周辺にこのパターンの透過光の位相に比
べπだけ位相が異なるような微小なパターンを付与して
おく。

【００２０】図２８、２９を用いて後に詳述するが、投
影レンズの開口数ＮＡと露光波長は通常一定の決められ
た値の露光装置を使用することになるが、この場合露光
するパターンの線幅に応じて上述の偏光輪帯照明の指向
性を選択し、最も解像度が得られる条件にすることが可
能である。

【００２１】

【作用】本発明の作用を図５〜図９を用いて説明する。

【００２２】図５に示すようにｙ方向に長いパターンの
場合、このパターンがｙ方向に振動する直線偏光を通
し、ｘ方向の直線偏光は通さないとする。このパターン
が描画されたマスクを照射する照明光の指向性は、所謂
輪帯照明あるいは斜方照明になっており、例えば図に示
す輪帯照明の場合このパターンを照射する各方向からの
光束Ｂ₁、Ｂ₂、Ｂ₃、Ｂ₄、Ｂ₅、Ｂ₆、Ｂ₇、Ｂ₈を考える
と、これらの光はマスクがない場合、それぞれ投影レン
ズの瞳上のＢ₁’、Ｂ₂’、Ｂ₃’、Ｂ₄’、Ｂ₅'、
Ｂ₆’、Ｂ₇’、Ｂ₈’の位置に至る。

【００２３】今８つの光束の偏光が投影光学系の光軸に
垂直で、光軸を通る線に直交するようにしておけば、こ
れら８つの光束のうちＢ₁とＢ₅の光束はｙ方向のパター
ンを通過するが、Ｂ₃とＢ₇の光束はこのパターンをほと
んど通過しない。又中間にあるＢ₂、Ｂ₄、Ｂ₆、Ｂ₈はほ
ぼ１／２通過することになる。Ｂ₁とＢ₅の光束はパター
ンを通過後、その主光線は投影光学系の瞳上Ｂ₁’と
Ｂ₅’に至る。また、０次光Ｂ₁’とＢ₅’の周りのｘ方
向に回折光が広がる。

【００２４】このｘ方向の回折光が広い範囲で瞳を通過
できれば、高い解像が得られることは良く知られてい
る。従って、本発明ではＢ₁とＢ₅の光束はｙ方向のパタ
ーンをほとんど通過し、上記したように高い解像度を与
え、Ｂ₃とＢ₇の光束は、上記説明から明らかに分かるよ
うに、瞳上の回折光の狭い範囲しか通過せず解像度を落
してしまうが、この光束はほとんどこのパターンを通過
しないため、解像度を落すことなく、微細パターンを露
光することが可能となる。またＢ₂、Ｂ₄、Ｂ₆、Ｂ₈の光
は従来の上記の照明光であり、Ｂ₁とＢ₅の光束ほどに
は解像度が良くないが、通過光の強度は１／２になって
いるため。上記Ｂ₁とＢ₅の光束による解像度が支配的と
なる。

【００２５】以上の説明からも分かるように、本発明で
は最も解像度が高くなる照明光のみが有効に使われるた
め、従来の上記の方法では達成できなかった解像度
が得られるようになる。また上述の照明光の偏光性とパ
ターンの方向による偏光透過特性により、上記のｙ方向
のパターンに限らず任意の方向を向いたパターンに対し
ても同様に高解像を実現する。このパターンの方向や並
び方に依存せず高い解像度が得られることはの位相シ
フト法では実現しなかったことである。

【００２６】本発明の作用を従来の超解像法と比較する
ため、の方法と本発明により得られるパターンをシ
ミュレーションにより求めたものとを、図６、７、８に
示す。本発明の効果を示すため、露光するパターン幅は
０．２５μｍ、露光光は水銀ランプのｉ線で波長は３６
５ｎｍ、投影光学系の開口数ＮＡは０．５７である。図
６は輪帯照明の場合であり、合焦点の位置でもパターン
の分離が悪いことが分かる。

【００２７】図７はｘｙ方向のパターンに対するの斜
方照明の場合であり、輪帯照明に比べれば改善されてい
るが、０．５μｍのデフォーカスでパターン分離が悪く
なる。しかし、図８のｘｙ方向に４５°のパターンで
は、輪帯照明に比べ解像が劣化している。図９は本発明
の露光方法で通常のマスク、即ち図６、７および８で用
いた透過部と遮光部の透過率の比が無限大の場合のマス
クで得られるパターンであり、図６、７および８に比べ
広い焦点範囲で良好な像が得られていることが分かる。

【００２８】マスク上のパターンが照明光を透過する部
分Ａと若干透過するが、ほぼ遮光する部分Ｂから成り、
ＡおよびＢを透過する光は互いに位相が１８０°異なる
上記マスクを用い、このマスクに輪帯照明或は斜方照明
することにより更に解像度が向上する。この時上記Ａと
Ｂの部分に対し、上記ほぼ遮光する部分Ｂの振幅透過率
を上記透過する部分Ａの振幅透過率に対し３０％以下に
すると高い解像度が得られる。特にほぼ２２％にする
と、最もパターン間の分離が良くなる。

【００２９】これは輪帯照明或は斜方照明による０次光
と１次光が上記マスクの遮光部の振幅透過率が２２％に
なったとき両光の強度が互いにほぼ等しくなり、両光に
よる干渉のコントラストが最も大きく、即ち繰返しパタ
ーンの分離が最も良くなるためである。

【００３０】また本発明のマスクを用い、仮にマスクが
無いとしたときの照明光の投影光学系の瞳上の偏光状態
が瞳中心に対し概ね回転対称であるようにすれば、輪帯
照明或は斜方照明を用いなくても従来の方法で得られる
解像度より良好なパターンを露光することが可能とな
る。特にこの場合照明の指向性σが大きな場合でも、従
来起こっていた解像パターンの高周波領域のコントラス
トの相対的低下が発生せず、高い解像度で露光すること
が可能となる。

【００３１】所望のパターン部が遮光部となるネガ型レ
ジストの場合、遮光部に隣接する外側の透過部とこの遮
光部の解像が要求されるため、この隣接透過部に偏光特
性を有する例えば導電性の微細パターンを設けてやれ
ば、ポジ型レジスト同様の高解像度が実現する。この際
この周りの偏光特性を与える部分の幅は光の回り込み
（回折）を考慮すれば投影レンズの解像限界程度以上で
あれば良い。この微細パターンの更に外側は１００％光
が通る透過部にしておき、偏光特性を与える部分の露光
量がネガレジストを感光させ、現像後レジストが残るよ
うにしておけば、１００％光が通る透過部もレジストが
残り所望のレジストパターンを解像度高く形成すること
ができる。

【００３２】パターンが直角に曲がる部分やパターンの
先端で４５°方向の微細パターンや円弧上の微細パター
ンを偏光特性を持たせるパターンに用いることにより滑
らかな偏光特性が得られ、より高い解像度が得られる。

【００３３】本発明の超解像法と位相シフタを併用する
ことにより、一つはパターン先端部や最外周パターンの
ような場合、或いは２つの繰返しパターン群がそれぞれ
ｘｙ方向に向いており、このパターンが互いに接してい
るような場合に、十分な解像度を与える。前者の場合に
は補助の位相πのパターンを周辺に設けることによりパ
ターンの裾野広がりを押さえ、後者の場合には、接する
パターン群間の強度レベルを低く押さえることができ
る。

【００３４】

【実施例】図１は本発明の実施例である。

【００３５】図１(ａ)は本発明の投影露光装置で、１は
照明光である。照明光の形成方法については後に詳述す
るが、この照明光の部分光であるＢ₀、Ｂ₉₀、Ｂ₁₈₀、Ｂ
₂₇₀はそれぞれ図に示す直線偏光を有し、マスク２がな
い場合には投影光学系である縮小レンズ３１の瞳３上の
照明光１１のように輪帯状の帯の上を照射する。この照
射光Ｂ₀’、Ｂ₉₀’、Ｂ₁₈₀’、Ｂ₂₇₀’はこの瞳上で図
に示すような直線偏光になっている。

【００３６】本発明のマスク２上には、例えばｘ方向お
よびｙ方向を向いたパターンｌ₁、ｌ₂、ｌ₃、ｌ₄が描画
されており、これらパターンの向く方向に応じた偏光特
性を、これらパターンを照射し、透過した光に付与す
る。

【００３７】即ち、図１(ｂ)に示す例えばｌ₂に着目す
ると、図２に示すように、パターンの端Ｃ₁Ｃ₂はｙ方向
を向いているので、ｙ方向の直線偏光をほぼ１００％透
過し、ｘ方向の直線偏光は遮光する。また同様にＣ₁Ｃ₂
Ｃ₃Ｃ₄に囲まれた部分はｘ方向を向いているため、ｘ方
向の直線偏光をほぼ１００％透過し、ｙ方向の直線偏光
は遮光する。このようにすることによりｘ方向のパター
ン部であるＣ₁Ｃ₂Ｃ₃Ｃ₄に囲まれた部分には実効的にＢ
₉₀とＢ₂₇₀の指向性を有する照明光が透過することにな
り、このパターンからの回折光は瞳上の広い範囲（瞳直
径に相当する範囲）に広がった光が結像に寄与し、高解
像のパターンがウエハ４１上の露光チップ領域４に露光
可能となる。

【００３８】このことはＣ₁Ｃ₂のパターン端面並びにｙ
方向を向いたパターンに対しても同様に、ｙ方向の偏光
成分が透過し、ｘ方向は遮光することにより、ｙ方向の
パターンを高解像に露光する。このようにパターン依存
の偏光特性をマスクに与え、偏光をうまく用い、それぞ
れのパターンが高解像に都合の良い指向性の照明光のみ
を実効的に通過させ、高い解像度の露光を実現する。

【００３９】図２は、図１で示したパターンの向く方向
に応じた偏光特性を、パターン透過光に付与するパター
ン依存性偏光マスクの実施例である。この図では図１
(ｂ)のｌ₂のパターンのみを拡大して示している。図１
(ｂ)のＣ₁、Ｃ₂、Ｃ₃およびＣ₄に相当する位置を同じ記
号で示している。図で斜線で示している部分は電気伝導
度が高く光を遮光する部分である。ｘ方向を向くパター
ン部Ｃ₁Ｃ₂Ｃ₃Ｃ₄はｘ方向を向く細い遮光部のパターン
が配列されており、ｙ方向を向くＣ₁Ｃ₂の端部ではｙ方
向の細い遮光部のパターンが配列されている。このため
上記に説明したような偏光特性を透過光に付与する。

【００４０】これは良く知られているように、スリット
パターンの開口の幅が波長の１／２程度になると、この
スリットの方向の偏光のみが通過するようになり、これ
と直交する方向の偏光は遮光されるためである。またこ
の光透過部の線幅は、投影光学系の解像限界を超えて細
いため、ｌ₂のパターン内の細かい構造は、結像しな
い。

【００４１】図３(ａ)は、図１で示したパターンの向く
方向に応じた偏光特性をパターン透過光に付与する、パ
ターン依存性偏光マスクの実施例である。図２と同様
に、図１(ｂ)のｌ₂のパターンのみを拡大して示し、図
１(ｂ)のＣ₁、Ｃ₂、Ｃ₃およびＣ₄に相当する位置を、同
じ記号で示している。

【００４２】図３(ｂ)および(ｃ)は、図３(ａ)のＡＡ’
で切ったときの断面を表している。２０２は光を遮光す
る部分、２０３はこのマスクのベースとなるガラスであ
る。光を透過する部分には、２０１Ａと２０１Ｂの斜面
があり、この部分には、それ自体周知の、偏光ビームス
プリッタに用いるコーティングが施されている。このコ
ーティングの上には、透明なガラス材が、表面が平坦に
なるように塗布されている。

【００４３】このような構造にしておくと、偏光ビーム
スプリッタの作用で良く知られているように、図３(ｃ)
に示すようにこの透過部に入射する光はＰ偏光の光１Ｐ
のみが透過し、Ｓ偏光の光１Ｓは透過しない。この結
果、パターンの方向と直交する偏光のみが通過し、Ｃ₁
Ｃ₂の端部では、この端部のパターンエッジの方向と直
交する偏光が通過する。本実施例の場合には、投影光学
系の瞳上の偏光は図１１に示すように、図１および図５
に示した偏光とは直交する偏光をあらかじめ照明光に付
与しておく。

【００４４】上記図２および図３のマスクを用いて、図
１、図５あるいは図１１に示したような、投影光学系の
瞳上の偏光状態が仮にマスクが無いとしたときに、その
偏光状態が瞳中心に対し概ね回転対称である照明光を照
射する。例えば、波長が水銀ランプのｉ線(λ＝３６５
ｎｍ)で、投影光学系の開口数ＮＡが０．５７とし、露
光パターンの幅を０．２５μｍとする。またこの投影光
学系の縮小率を１／５とする。マスク上では露光パター
ンの５倍のパターン寸法になっているから、例えば図２
のパターンないのスリットの幅は０．１８〜０．２μｍ
程度になっており、前述したように波長の１／２になっ
ている。このようにしてパターンの向く方向と等しい偏
光光がマスクから透過するため、先に図９を用いて説明
したように、従来の図６〜８に示したものに比べて高い
解像度が得られた。

【００４５】本発明の実施例を、図１０を用いて説明す
る。図１０(ａ)はマスクの表面の断面図を表している。
例えば、ｌ₂およびｌ₃は、図１のマスクのパターンｌ₂
およびｌ₃に相当する。本実施例では、パターン間の遮
光部２０２’は完全に光を遮光するわけではなく、若干
光を透過する。また、図３で説明した偏光ビームスプリ
ッタの機能を果たす斜面２０１Ａ’および２０１Ｂ’
が、図に示すように、この若干光を通す遮光部２０２’
にも存在する。このようにすることにより、マスクのこ
の部分を透過する光は透過部、遮光部ともにＰ偏光のみ
を通し、Ｓ偏光は完全に遮光する。即ちパターンの方向
(紙面に垂直な方向)と直交する方向の偏光のみを透過す
る。

【００４６】このような偏光のパターン透過光は、図１
０(ｂ)に示すような振幅透過率になっている。即ち、パ
ターンの光透過部が、１に対して遮光部はー０．２２
(即ち、振幅透過率が２２％で位相が透過部にたいして
１８０°ずれている)である。このようなマスクに、図
１１(ａ)に示すような指向性と偏光特性を有する照明光
を照射すると、上述したように、パターンのエッジに垂
直な偏光のみが透過し、レンズの瞳の中心を通る広い範
囲に回折光が広がり、パターンの高周波成分が瞳を通過
し、図１２に示すように高い解像度のパターンが露光で
きる。

【００４７】なお、後に図１４で詳しく説明するが、図
１１(ｂ)に示すように、照明光は無偏光状態とし、レン
ズの瞳上に、レンズの光軸に対し放射状の偏光を通過せ
しめる偏光子（検光子）３３を配置しても、本発明の目
的を達成できる。

【００４８】図１３は、本発明の実施例である。図１３
(ａ)は、本発明のマスクの断面図であり、図１３(ａ)の
下方より入射する照明光の透過光の複素振幅透過率を、
図１３(ｂ)に示す。図１３(ｃ)は、このマスクの平面図
を表し、斜線の部分は光の遮光部、斜線の無い部分は光
の透過部である。図１３(ａ)のｌ₂は、パターンの露光
する部分であり、この中に図２で説明した導電性の遮光
部２０１１”が、少なくとも１本存在する。この本数は
透過部２０１２”の幅が波長の１／２程度になるように
選択される。

【００４９】本実施例では、パターンの０、即ち露光さ
れない部分には、図２の実施例とは異なり、光透過部２
０２０”が光遮光部２０２１”の間に設けられている。
更に、このパターンの０の部分には、ほぼ１８０°の位
相シフタ２０２”が設けられている。この結果、このマ
スクを透過直後の光の複素振幅は、図１３(ｂ)に示すよ
うになる。また、パターンの１と０の部分２０１”と２
０２”の透過光のレンズの瞳を通過する強度成分比を、
１：０．２２²にしておく。

【００５０】このようにすれば、同時にパターンのエッ
ジ方向の偏光を通過させるので、例えば、図１４に示す
ように無偏光状態の照明光をマスクに照射すれば、マス
ク上のパターンのエッジの方向を向いた偏光のみがマス
クを通過する。そこで図１４に示すように、偏光状態が
瞳中心に対し概ね回転対称である偏光素子３３を、レン
ズの瞳上に配置する。このようにすれば、パターンを透
過する光は、そのパターンのエッジ方向を向いた偏光と
なり、これらパターン透過光のうち、瞳の中心を通過す
る方向に回折した光が、偏光素子３３を通過することに
なる（厳密には、パターンのエッジで回折した光が瞳上
で広がっている場所が、瞳中心から離れるほど、偏光素
子３３を通過する割合が小さくなる）。

【００５１】この結果、図１０および１１の実施例で示
したものと同様に、図１２に示すような解像度が得ら
れ、パターンの分離の優れた高い解像度のパターンを露
光することが可能となる。偏光素子３３は、図１４に示
すように、一定方向の偏光を通過させる素子要素Ｐ₀、
Ｐ₁、Ｐ₂……Ｐ_nを、図のように偏光状態が瞳中心に対
し概ね回転対称になるように複数配置すれば、本発明の
目的を達成できる。

【００５２】図１０および１１、並びに図１３および図
１４に示した実施例では、パターンの０（遮光部）が１
（透過部）に対し、複素振幅透過率が２２％のものを示
したが、本発明の目的を達成するには、必ずしもこの値
に限定されるものではなく、遮光部の光の漏れによるノ
イズ（図１２に示す繰返しパターンの外部の０部に発生
する光の漏れによるノイズ）が、繰返しパターン間の０
部（遮光部）のレベル以上になる複素振幅透過率が約３
０％以下であれば良い。

【００５３】更に、図１０および図１３の実施例で、光
をほぼ１００％透過する部分の周辺以外の遮光部の透過
率を、上記の２２％や３０％ではなく、完全に遮光、即
ち０％にしておけば、パターン部以外の光の漏れによる
若干のレジストのかぶりが無くなり、より信頼性の高い
集積回路を生産することができる。

【００５４】図５の実施例で示した投影光学系の瞳上の
偏光状態が、瞳の中心に対し回転対称になる照明光を実
現する輪帯・回転対称偏光照明手段の実施例を、図１５
〜図１７を用いて説明する。輪帯・回転対称偏光照明手
段の全体図は、図１７に示す構造を有する。水銀ランプ
から出射した光は、周知の楕円面鏡を用いる方法（図２
０参照）により、効率良く本手段に入射される。入射し
た光は、偏光発生放射手段１００に入る。

【００５５】偏光発生放射手段１００は、図１５および
図１６に示すような構造を有する。図１５の斜視図は、
左上が偏光発生放射手段１００の全体図、その右下の１
０１と更にその右下の１０２は、この偏光発生放射手段
１００を２分して示したものである。１０１は入射した
水銀ランプからのｚ方向に進む光を図１６（ｂ）に側面
図で示すように、１０１１、１０１２および１０１３で
構成される偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）により、Ｐ
ＢＳ面に入射する光をＰ偏光は透過させ、Ｓ偏光は反射
させる。

【００５６】この結果、図１５に示すように１０１を通
過するｚ方向に進む光は、ｙ方向に偏光した直線偏光
に、１０１で反射する光のうち、上半分はｙ軸に沿って
上方に向い、下半分は同じくｙ軸に沿って下方に向う。
しかもその偏光は、ｘ方向の直線偏光となる。１０１を
透過する光は１０２のプリズムに入射し、斜面で全反射
し、±ｘ方向に向かう光となる。

【００５７】±ｘ方向に向かう光は、ｙ方向の直線偏光
である。即ち、偏光発生放射手段１００は、これに入射
する光を図１６(ａ)(ｂ)に示すように、放射状（±ｘ，
±ｙ方向）に反射させ、しかも、それぞれの光の偏光を
１００に入射する光の光軸に対して回転対称にさせる。
偏光発生放射手段１００により４方に放射した光は、シ
リンドリカルレンズ１０３１、１０３２、１０３３およ
び１０３４により図１７に示すように、２次曲面鏡１０
５に入射する扇状の発散光１０５１、１０５２、１０５
３および１０５４とする。

【００５８】これら発散光の発散原点は、概ね光軸に近
い。このようにすることにより２次曲面鏡１０５を反射
する光は、例えば図１７に示すようなスクリーン１００
０を置くと、このスクリーン上には輪帯状で、回転対称
の直線偏光特性を有し、図５に示した照明が実現でき
る。

【００５９】図１１に示した放射状の直線偏光を実現す
るには、例えば、上記の偏光発生放射手段１００から放
射状に出て来る直線偏光の光を１／２波長版を用いて、
その偏光方向を９０°回転させれば良い。図１５〜１７
で説明した照明系の偏光発生放射手段１００は、４方向
に光を分離、発散させているが、６方向或は８方向に分
離、発散させても良い。

【００６０】図１８は、本発明の露光方法の実施例図で
あり、ＰＢＳの反射面の形状を円錐状にすることによ
り、連続的に一様に照明することを可能としている。図
１８(ａ)は斜視図、１８(ｂ)は断面図である。

【００６１】円錐体１０１’は円錐面が偏光ビームスプ
リッタになっている。ここに入射するランダム偏光の露
光光は円錐の軸を通る、即ち図１８(ａ)のスクリーン１
０００上の光１１０２の広りと偏光状態から分かるよう
に軸から放射状の方向に偏光した直線偏光がこのＰＢＳ
を透過する。

【００６２】他方これと直交する偏光は反射し、円錐状
のプリズム１０２’で全反射する。この光は、円錐状の
プリズム１０２’を通過した直後では、図１８(ｂ)に示
すように１１０２の光とは直交しているが、１／２波長
板１３１を通過することにより、偏光方向が９０°回転
し、１１０１に示すように放射状の偏光となる。この１
／２波長板はその波長板を構成する結晶板の軸が図１８
の１３１１、１３１２、１３１３…で４５°ずつ回転す
るように８個設ける。このようにすれば、照明光のどの
部分でもほぼ放射状の直線偏光となる。

【００６３】図１８の実施例では、照明光の指向性がほ
とんどないインコヒーレント照明になっている。このよ
うなインコヒーレント照明を用いても、解像を劣化させ
る指向性の光は、本発明の図３のマスクを用いることに
より、カットされ、従来の露光方法では得られなかった
高い解像度のパターンが露光できるようになった。

【００６４】図１９に本発明の実施例を示す。露光する
パターンによっては必ずしも輪帯照明にする必要がな
く、むしろ通常照明にした方が望ましい場合がある。図
１９はそのような場合にも有効な、パターン露光装置の
照明系である。図１８の放射状に配列した８個の１／２
波長板は、回転円盤１３の上に配置されている。この回
転円盤１３は、図１９に示すように、その上の円周上に
６種類並べられており、これを回転して選択することに
より、各種の偏光状態が瞳中心に対し概ね回転対称であ
る偏光特性を持つ、通常照明および輪帯照明を実現する
ことが可能となる。

【００６５】図１９に示すように、１３１、１３２、１
３３、…１３６を選択すれば、図１９(ａ)(ｂ)(ｃ)…
(ｇ)の偏光を持つ通常照明並びに、輪帯照明が可能とな
る。

【００６６】図２０は本発明の露光装置の実施例であ
る。水銀ランプ１５０から放射した光は楕円面鏡１５１
で反射されミラー１５２で反射し、レンズ１５３を通過
した後ファイバ束１５４に入射する。このファイバの出
射端は、ファイバ出射端位置制御機構１５５の中にあ
り、ここでは、細かく分離した複数の小ファイバ束を所
望の間隔で分布させ、所望の照明の指向性を得る。

【００６７】このようにして所望の広がりを持った光
は、図１５〜１７で説明した偏光発生放射手段１００お
よび２次曲面鏡１０５２を通り、コンデンサレンズ１５
６により、レティクル２１を照明する。レティクル２１
は図２等で示したパターン依存偏光マスクであるにの
で、このレティクルを透過し、縮小レンズでウエハ上に
投影露光されたパターンは高い解像度となる。

【００６８】図２１は本発明のエキシマレーザを用いた
露光装置である。レーザ光源より出射したレーザ光は、
ファイバー束１５７に入射する。このファイバー束１５
７は、途中で多数の小ファイバー束に分かれる。各小フ
ァイバー束は、その長さの差が互いにレーザ光の可干渉
距離以上になっている。このようにすることにより、フ
ァイバー出射端から出て来るレーザ光は、干渉すること
なく、一様な照明を実現する。

【００６９】ファイバー端より出射した光は、図１８お
よび図１９で説明した偏光発生放射手段１００’および
回転円盤１３により、所望の指向性と偏光特性を持たせ
て、ロットレンズに入射する。ロットレンズは、レティ
クルを一様に照明する上で有効である。ロットレンズを
通過した照明光は、コンデンサレンズ１５６を通り、本
発明のパターン依存偏光マスクであるレティクル２１を
照明し、縮小レンズ３１によりウエハ４１上に高解像の
パターンを露光する。ＫｒＦエキシマレーザを用いれ
ば、１ＧＤＲＡＭの設計寸法とされる０．１７μｍのパ
ターンの露光が可能である。更に波長を短くすることに
より、０．１μｍのパターンの露光も可能になる。

【００７０】図２２は、エキシマレーザを用いる本発明
の実施例である。エキシマレーザ１５０’を出射した光
は、光路長が互いにレーザの可干渉距離の数倍異なる４
本の角柱１６５１、１６５２、１６５３および１６５４
からなる光路長調整手段１６５を通過する。互いに干渉
性を失った４つのビームは、ピラミッド状の４角錐鏡１
６００で４方向に反射する。

【００７１】エキシマレーザ１５０’の出射光は、ｘ方
向の直線偏光であるため、４角錐鏡で反射した光は、ｙ
方向に向かうものはｘ方向の偏光である。しかしｘ方向
に向かう光はｙ方向に偏光させたいが、ｚ方向の偏光に
なってしまう。そこでｘ方向の光が入射するインコヘー
レント光発散手段１６１および１６３には１／２波長板
１６０３（１６３の１／２波長板は図示せず）を通し、
ｙ方向の偏光に変える。

【００７２】インコヘーレント光発散手段１６１につい
て説明する。他の３つのインコヘーレント光発散手段
は、図示しないが１６１と同じである。インコヒーレン
ト光発散手段１６１に入射する光は、先ず光路長調整手
段１６０１を通る。ここで入射ビームを複数の部分に分
け、各部分の光路長差が可干渉距離以上にする。この段
階では平行光である光を、凹面シリンドリカルレンズ１
６０２で発散光にする。この発散光の発散源は、ほぼ図
のレーザ光軸になっている。４つのインコヒーレント光
発散手段で４方に発散した光は、２次曲面鏡１０５で反
射、集光され、凹レンズ１５８’に入射し、主光線がほ
ぼ平行になった状態でロットレンズ１５８に入射する。
ロットレンズ以降の構成は図２１の実施例と同一であ
る。

【００７３】図２３はネガ型レジストを用いてホールパ
ターンを露光する場合のレチクルパターンの実施例であ
る。図２３（ａ）ホールパターンの露光の実施例であ
る。ネガ型レジストの場合には非露光部のレジストが現
像後除去されるが、露光部は一定の露光量以上感光した
部分は残るため、ホール部に相当する２Ｂは非露光部と
なり、その周りのパターン２Ａ１，２Ａ２，２Ａ３，２
Ａ４は偏光特性を有するパターンにしておく。この偏光
特性を有する部分の外側２Ａ０は透過率が１００％に近
い光透過部である。このようにして偏光輪帯照明を行え
ば、２Ｂのパターンエッジに直交する方向から入射する
光は上記の偏光特性部２Ａ１〜２Ａ４を透過し、パター
ンエッジの解像度を高くする。この偏光特性部２Ａ１〜
２Ａ４を透過する光の強度はこの偏光と直角な偏光を通
さないため、２Ａ０部に比べ小さくなるが、上記したよ
うにこの弱くなった強度が上記一定の露光量以上であれ
ば２Ｂ部のみがホールパターンとしてネガ型レジストに
形成される。

【００７４】図２３（ｂ）はＬ＆Ｓパターンをネガ型レ
ジストで露光する場合である。ライン部２Ｄは（ａ）の
実施例同様遮光部とし、ラインとラインの間は偏光特性
を有するパターンにしておく。またパターンの最外周の
周りにはホールパターンと同様に偏光特性を有するパタ
ーン２Ｃ１〜２Ｃ３を配置しておく。このようにしてお
き、偏光特性を有する部分からの透過項の光量が上記一
定の露光量以上になるように露光を行えば、ネガ型レジ
ストにＬ＆Ｓパターンを高解像に露光することができ
る。

【００７５】図２４はポジ型レジストを用いてパターン
のコーナ部やパターンエッジ部を高解像に露光する実施
例である。コーナ部やパターンエッジ部では波長の半分
以下の微細パターンを描画して、偏光特性を持たせよう
としても微細パターンが直角に曲がっていると十分な偏
光特性が得られない場合がある。このような場合、図２
４の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すようにパターンの折れ方
を直角にせず４５°方向のパターンや円弧状のパターン
を加えることにより、より良好な偏光特性を得ることが
可能になる。

【００７６】図２５は本発明の超解像法に位相シフター
を併用することによりパターンの先端部での解像性能を
更に向上する実施例である。図２５（ａ）に示すように
横方向に長いラインパターン部ｌ_Lと縦方向に長いライ
ンパターン部ｌ_VがＢＢ部で接している場合、ＢＢ部に
面したｌ_Lの先端とｌ_Vの左端のパターンの解像が十分で
ない場合がある。このような場合にＢＢ部を境に右側と
左側で互いに透過光の位相がπだけ異なるようにする。
図２５（ｂ）はこのレチクルの断面図であり、ＢＢ部の
左は通常のレチクル描画面であるが、右側はシフター２
０２”が付いており、透過光をπだけ位相シフトさせ
る。図２５（ｃ）はこのシフタをＣｒで描画したレチク
ルのガラス基板とは異なる基板に描画しておきこれを、
互いに対応する位置が一致するように貼り合わせたもの
である。位相シフタのパターンは通常の位相シフトレチ
クルに比べ粗いパターンであるから、この２つのガラス
基板の貼り合わせは容易に実現でき、なおかつパターン
エッジやパターン周辺の解像度も高くなる。図２６は位
相シフタを用いない場合のＢＢ部の強度を点線で示し、
位相シフタを用いる場合のＢＢ部の強度を実線で示す。
点線のパターンは従来より高い解像度のパターンである
が、位相シフタを用いることにより、更にパターンの分
離が良くなっている。

【００７７】図２７は本発明の超解像法を孤立パターン
に適用し、更に解像度の向上を図る実施例である。図２
７（ａ）に示すように、ｌ’部は上記に説明してきた偏
光特性を有する部分である。このラインパターンの周り
に、補助位相シフターパターンｌ_cpを設ける。図２７
（ｂ）に示すように、透明薄膜２０２””を通過するこ
とにより補助位相シフターパターンｌ_cpはラインパター
ン部ｌ’の透過光に対して位相がπだけ異なるようにし
ている。このようにすることにより図２７（ｃ）に示す
ように従来の露光法で得られるものより高解像の位相シ
フタがない場合の点線に比べ、更に高い実線で示す解像
パターンが得られる。

【００７８】解像したいパターンの線幅に最適な偏光輪
帯照明の斜入射角（照明の指向性σ）は要求される焦点
深度により異なって来る。この関係をシミュレーション
により求めたものが図２８および図２９である。今、仮
に縮小露光レンズのＮＡを０．５７とし、露光波長をｉ
線（３６５ｎｍ）すると、０．２μｍのパターンに対し
ては図２８に示すようにσが０．５〜０．７ではベスト
フォーカス位置（ＤＦ＝０μｍ）でも十分な解像度が得
られない。これに対してσを０．７５〜０．９５にする
ことにより同図に示すように０．７５μｍのデフォーカ
スまで十分に解像させることができる。しかしながら同
じエレンズを用いて同じ露光波長で０．４μｍのパター
ンを露光する場合、図２９に示すようにσを０．７５〜
０．９５にすると逆に０．５μｍのデフォーカスで解像
度が悪くなるのに対して、σが０．５〜０．７では０．
７５μｍまで十分に解像している。このように露光する
パターンの幅に応じて最適な輪帯照明の指向性σを選ぶ
手段を備えておき、この手段により最適なσにすること
により、広いパターンの幅の範囲で良好なパターンを露
光することが可能になる。

【００７９】以上に説明したマスクの実施例では、総て
透過型のマスクであったが、反射型のマスクを用いても
本発明の目的を達成できる。また、上記実施例では、パ
ターン依存偏光マスクとして、微小スリット構造および
微小偏光プリズム構造のものを用いているが、異方性の
媒体や２色性の物体を、パターンの方向に応じて光透過
部に配置することによっても、本発明の目的を達成する
ことができる。

【００８０】本発明の露光方法により、従来の輪帯照明
では解像不可能な回路パターンを露光することが可能に
なった。この結果、繰返しパターンの線幅ｗ、繰返しパ
ターンのピッチｐ、露光波長λ、投影光学系の開口数を
ＮＡとしたときに、次式を満足する回路パターンを含ん
だ半導体集積回路を製作することが、可能になった。

【００８１】０．２５λ／ＮＡ＜ｗ＜０．５λ／ＮＡ０．５λ／ＮＡ＜ｐ＜１．０λ／ＮＡ

【００８２】

【発明の効果】本発明のパターン露光方法を用いること
によって、従来用いていた露光装置の投影光学系をその
まま用いて従来の解像パターンに比べはるかに解像度の
優れたパターンが露光可能になり、半導体集積回路の性
能向上による半導体集積回路技術の大幅な向上、および
半導体集積回路の生産歩留まり向上、並びに半導体集積
回路製造設備投資の削減による大幅な経済効果が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパターン露光装置の照明系の斜視
図（ａ）及びそれに用いるマスクの平面図（ｂ）。

【図２】本発明によるマスク（またはレティクル）の平
面図。

【図３】本発明によるマスク（またはレティクル）の平
面図（ａ）及びそのＡ−Ａ’断面図（ｂ），（ｃ）。

【図４】従来の露光装置の照明系の斜視図。

【図５】本発明によるパターン露光装置の照明系の斜視
図（ａ）及びその照明の偏向状態（ｂ）マスクパターン
の光透過率（ｃ）。

【図６】従来の輪帯照明で得られるパターンの解像状況
を示す図。

【図７】従来のｘｙ軸に４５度方向からの斜入射露光に
対するｘｙ方向のパターンの解像状況を示す図。

【図８】従来のｘｙ軸に４５度方向からの斜入射露光に
対するｘｙ方向に対して４５°の傾きのあるパターンの
解像状況を示す図。

【図９】本発明による露光方法で得られる解像パターン
の解像状況を示す図。

【図１０】本発明によるマスク（またはレティクル）の
平面図（ａ）およびこのマスクの複素振幅透過率を示す
図（ｂ）。

【図１１】本発明による露光装置の照明系の斜視図
（ａ）及び偏向の状態を示す斜視図（ｂ）。

【図１２】図１０、１１を用いて得られる解像パターン
の解像状況を示す図。

【図１３】本発明によるマスクの断面図（ａ）、このマ
スクの複素振幅透過率を示す図（ｂ）及びマスクの平面
図（ｃ）。

【図１４】本発明による図１３のマスクを用いた露光装
置の照明系の斜視図。

【図１５】本発明の露光装置に用いる照明系の斜視図。

【図１６】本発明の露光装置に用いる照明系の斜視図。

【図１７】本発明の露光装置に用いる照明系の斜視図。

【図１８】本発明による露光装置の通常照明と輪帯照明
等の切り替え可能な照明系の斜視図。

【図１９】図１８の露光装置の照明系の切り替えの手段
の斜視図。

【図２０】本発明による露光装置の斜視図。

【図２１】本発明による光源にエキシマレイザを用いる
露光装置の斜視図。

【図２２】本発明による光源にエキシマレイザを用いる
露光装置の斜視図。

【図２３】本発明によるネガ型レジストを用いるマスク
パターンの平面図。

【図２４】本発明によるパターンコーナ部、及びパター
ン先端部の微細パターンの平面図。

【図２５】本発明による隣接ｘｙパターンの位相シフタ
による分離法のマスクの平面図及び側面図（ａ）
（ｂ）、及びマスク分離型の側面図（ｃ）。

【図２６】図２５の方法によって得られるパターン（実
線）の従来との比較（破線）

【図２７】本発明による補助パターンを用いる方法の平
面図（ａ）、側面図（ｂ）、及びこの方法（実線）の従
来（破線）と比較した効果。

【図２８】本発明の方法で０．２μｍパターンを解像し
たときの照明の指向性の解像度に及ぼす影響

【図２９】本発明の方法で０．４μｍパターンを解像し
たときの照明の指向性の解像度に及ぼす影響

【符号の説明】

１…露光光、１１…瞳上の露光光、２１…マスク若しくはレティクル、２…レティクル上の回路パターン、３１…投影光学系、３…投影光学系の瞳、４１…ウエハ、４…ウエハ上の露光チップ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｚ (72)発明者吉田実神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者渡辺正浩神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (56)参考文献特開平５−241324（ＪＰ，Ａ) 特開平４−268715（ＪＰ，Ａ) 特開平５−90128（ＪＰ，Ａ) 特開平５−88349（ＪＰ，Ａ) 特開平４−267515（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 1/08 G03F 7/20 521

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】投影光学系を介して原画パターンが形成さ
れたマスクを透過した光によりウェハ表面に塗布された
レジストを露光する方法であって、前記マスクは該マス
クを透過した光に該マスクに形成された原画パターンの
向く方向に応じた偏光特性を付与せしめるパターン依存
偏光マスクを用い、該パターン依存偏光マスクがないと
きに前記投影光学系の瞳の位置で偏光状態が該瞳の中心
に対して概ね回転対象となるような照明光を前記パター
ン依存偏光マスクに照射し、該パターン依存偏光マスク
を透過した前記照明光によりウェハ表面に塗布されたレ
ジストを露光することを特徴とするパターン露光方法。
【請求項２】上記照明光の指向性は輪帯照明あるいは射
方照明であることを特徴とする請求項１記載のパターン
露光方法。
【請求項３】マスク上のパターンは照明光を透過もしく
は反射部分Ａと若干透過もしくは反射するが、ほぼ遮光
もしくはほとんど反射しない部分Ｂから成り、部分Ａお
よび部分Ｂを透過する光は互いに位相が１８０°異なる
上記マスクを用いることを特徴とする請求項２記載のパ
ターン露光方法。
【請求項４】上記ほぼ遮光する部分Ｂの振幅透過率もし
くは振幅反射率は上記透過する部分Ａの振幅透過率もし
くは振幅反射率に対し３０％以下であることを特徴とす
る請求項３記載のパターン露光方法。
【請求項５】上記偏光特性を有するマスクに位相シフタ
を具備したことを特徴とする請求項１記載のパターン露
光方法。
【請求項６】上記位相シフタはパターン間又はパターン
群間で位相差がπになるようにしたことを特徴とする請
求項５記載のパターン露光方法。
【請求項７】上記位相シフタは孤立パターンもしくはパ
ターン群の周辺に上記投影光学系では解像しない程度の
微細性で設けられたことを特徴とする請求項５記載のパ
タ―ン露光方法。
【請求項８】光源手段と、マスクを載置するマスク載置
手段と、投影光学系手段と、基板を載置して平面内で移動
可能なテーブル手段とを備えた露光装置であって、前記
光源手段は、前記マスク載置手段にマスクを載置してい
ないときに前記投影光学系の瞳の位置で偏光状態が該瞳
の中心に対して概ね回転対象となるような特性を有する
偏光光を出射することを特徴とするパターン露光装置。
【請求項９】上記照明光学系は、輪帯照明あるいは光学
系の光軸に対して対象な配置した複数の穴を介して照明
する斜方照明を実現する変形照明手段を具備したことを
特徴とする請求項８記載のパターン露光装置。
【請求項１０】前記マスクは、該マスクを透過した光に
該マスクに形成された原画パターンの向く方向に応じた
偏光特性を該原画パターンを透過した照明光に付与せし
めるパターン依存偏光マスクを用いることを特徴とする
請求項８記載のパターン露光装置。
【請求項１１】上記露光照明光源は水銀ランプであるこ
とを特徴とする請求項８記載のパターン露光装置。
【請求項１２】上記照明光源はエキシマレーザであるこ
とを特徴とする請求項８記載のパターン露光装置。
【請求項１３】上記照明光学系の輪帯照明あるいは斜方
照明を実現する変形照明手段には輪帯照明の指向性を可
変にする手段を具備していることを特徴とする請求項９
記載のパターン露光装置。
【請求項１４】上記輪帯照明の指向性を可変にする手段
はフレキシブルな光ファイバーを用いたことを特徴とす
る請求項１３記載のパターン露光装置。