JPH10189444A - 走査式ホトリソグラフィ装置において使用するための照明系 - Google Patents
走査式ホトリソグラフィ装置において使用するための照明系Info
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- JPH10189444A JPH10189444A JP9323566A JP32356697A JPH10189444A JP H10189444 A JPH10189444 A JP H10189444A JP 9323566 A JP9323566 A JP 9323566A JP 32356697 A JP32356697 A JP 32356697A JP H10189444 A JPH10189444 A JP H10189444A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70075—Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
-
- G—PHYSICS
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- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 照明系、特にパルスレーザ源を使用する照明
系において使用される多重アレイまたは多層光学素子の
使用により生じるパターンノイズ効果を低減する。 【解決手段】 照明源１０が電磁放射を提供するように
なっており、前記照明源からの電磁放射を受け取る光学
系２６が設けられており、この光学系が、ウェーハ２８
にレチクル２４の画像を投影するための照明スロットを
形成しており、この照明スロットがレチクルを走査する
ようになっており、前記光学系の一部として形成された
多重アレイ１４が設けられており、照明スロットにおけ
る空間的なミクロの欠点によって生ぜしめられる周期的
な複合コンポーネントによるエイリアシングを回避する
ための、前記光学系に関連した手段が設けられている。
系において使用される多重アレイまたは多層光学素子の
使用により生じるパターンノイズ効果を低減する。 【解決手段】 照明源１０が電磁放射を提供するように
なっており、前記照明源からの電磁放射を受け取る光学
系２６が設けられており、この光学系が、ウェーハ２８
にレチクル２４の画像を投影するための照明スロットを
形成しており、この照明スロットがレチクルを走査する
ようになっており、前記光学系の一部として形成された
多重アレイ１４が設けられており、照明スロットにおけ
る空間的なミクロの欠点によって生ぜしめられる周期的
な複合コンポーネントによるエイリアシングを回避する
ための、前記光学系に関連した手段が設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
のためのホトリソグラフィにおいて使用される照明系、
特に多重アレイもしくは多像光学素子を使用する照明系
に関する。
のためのホトリソグラフィにおいて使用される照明系、
特に多重アレイもしくは多像光学素子を使用する照明系
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造時には、感光性レジス
トによって被覆された半導体ウェーハにレチクルの画像
を再生するために、ホトリソグラフィ技術が用いられ
る。レチクルは、感光性レジストによって被覆されたウ
ェーハ上に描かれるパターンを有している。一連の露光
と、それに続く処理とを行った後、回路パターンを備え
た半導体装置が製造される。電磁放射線束を提供して半
導体ウェーハにレチクルの画像を投影するために、照明
系が使用される。レチクルの画像は、投影光学系によっ
て形成される。この投影光学系は、電磁放射をレチクル
を通過した後に集束させて、感光性のレジストで覆われ
た半導体ウェーハにレチクルの画像を投影する。半導体
装置製造技術が進歩するにしたがって、半導体装置を製
造するために使用されるホトリソグラフィ装置の各コン
ポーネントに課せられる要求が、ますます増大してい
る。このコンポーネントには、レチクルを照明するため
に使用される照明系も含まれる。照明の均一性を高め、
光の損失を最小限に抑えるような、多数の従来の照明系
が存在している。
トによって被覆された半導体ウェーハにレチクルの画像
を再生するために、ホトリソグラフィ技術が用いられ
る。レチクルは、感光性レジストによって被覆されたウ
ェーハ上に描かれるパターンを有している。一連の露光
と、それに続く処理とを行った後、回路パターンを備え
た半導体装置が製造される。電磁放射線束を提供して半
導体ウェーハにレチクルの画像を投影するために、照明
系が使用される。レチクルの画像は、投影光学系によっ
て形成される。この投影光学系は、電磁放射をレチクル
を通過した後に集束させて、感光性のレジストで覆われ
た半導体ウェーハにレチクルの画像を投影する。半導体
装置製造技術が進歩するにしたがって、半導体装置を製
造するために使用されるホトリソグラフィ装置の各コン
ポーネントに課せられる要求が、ますます増大してい
る。このコンポーネントには、レチクルを照明するため
に使用される照明系も含まれる。照明の均一性を高め、
光の損失を最小限に抑えるような、多数の従来の照明系
が存在している。
【０００３】このような照明系の１つは、１９９４年４
月５日にクドーに発行された米国特許第５３００９７１
号明細書、「投影露光装置」（Projection Exposure Ap
paratus）に開示されている。この明細書に開示された
照明系は、回転偏光プリズムを備えたパルス光源を有し
ており、回転偏光プリズムは、光軸から離れた複眼レン
ズにパルス光を方向付けるために使用される。次いで、
コンデンサが、複眼レンズからの光を集光してレチクル
を照明するために使用される。別の照明系は、１９９４
年３月２２日にモリに発行された米国特許第５２９６８
９２号明細書、「照明装置およびこのような照明装置が
設けられた投影露光装置」（Illuminating Apparatus a
nd Projection Exposure Apparatus Provided With Suc
h Illuminating Apparatus）に開示されている。この明
細書に開示された照明系は、コンデンサの前に配置され
た集光器または複眼レンズを有している。集光器または
複眼レンズは、照明系の放出側における開口数を変えら
れるように、交換可能に構成されている。別の照明系
は、１９９３年９月１４日にモリに発行された米国特許
第５２４５３８４号明細書、「照明光学装置およびこれ
を有する露光装置」（Illuminating Optical Apparatus
and Exposure Apparatus Having The Same）に開示さ
れている。この明細書に開示された照明系は、複数の二
次的な光源のサイズを変化させるために集光器もしくは
複眼レンズの前に配置された、アフォーカルズーム光学
系を有している。さらに別の照明系は、１９９３年８月
１７日にクドーに発行された米国特許第５２３７３６７
号明細書、「照明光学系およびこれを使用する露光装
置」（Illuminating Optical System and Exposure App
aratus Utilizing The Same）に開示されている。この
明細書に開示された照明系は、第１の集光器もしくは複
眼レンズと、第１のコンデンサを有しており、これらの
後に第２の集光器もしくは複眼レンズと、第２のコンデ
ンサとが配置されている。したがって、第２のコンデン
サが、レチクルに照明を提供するようになっている。第
１の集光器もしくは複眼レンズも、第１のコンデンサ
も、可変焦点距離を有している。さらに別の照明系が、
１９９０年７月３日にキクチその他に発行された米国特
許第４９３９６３０号明細書、「照明光学装置」（Illu
mination Optical Apparatus）に開示されている。この
明細書に開示された照明系は、第１の集光器または複数
の光源画像を形成するための手段を有しており、この後
に、第２の光インテグレータまたは第３の光源形成手段
が配置されており、さらにこの後にコンデンサが配置さ
れており、このコンデンサが照明をレチクルに方向付け
る。さらに別の照明系が、１９９６年７月９日にナカシ
マその他に発行された米国特許第５５３４９７０号明細
書に開示されている。この明細書に開示された照明系
は、走査式露光装置において所望の照明を得ることを目
的として干渉縞を走査するために、走査式旋回鏡を使用
している。さらに、より所望の照明特性を得るために、
過去には可動ディフーザおよび別の確立した技術が使用
されている。
月５日にクドーに発行された米国特許第５３００９７１
号明細書、「投影露光装置」（Projection Exposure Ap
paratus）に開示されている。この明細書に開示された
照明系は、回転偏光プリズムを備えたパルス光源を有し
ており、回転偏光プリズムは、光軸から離れた複眼レン
ズにパルス光を方向付けるために使用される。次いで、
コンデンサが、複眼レンズからの光を集光してレチクル
を照明するために使用される。別の照明系は、１９９４
年３月２２日にモリに発行された米国特許第５２９６８
９２号明細書、「照明装置およびこのような照明装置が
設けられた投影露光装置」（Illuminating Apparatus a
nd Projection Exposure Apparatus Provided With Suc
h Illuminating Apparatus）に開示されている。この明
細書に開示された照明系は、コンデンサの前に配置され
た集光器または複眼レンズを有している。集光器または
複眼レンズは、照明系の放出側における開口数を変えら
れるように、交換可能に構成されている。別の照明系
は、１９９３年９月１４日にモリに発行された米国特許
第５２４５３８４号明細書、「照明光学装置およびこれ
を有する露光装置」（Illuminating Optical Apparatus
and Exposure Apparatus Having The Same）に開示さ
れている。この明細書に開示された照明系は、複数の二
次的な光源のサイズを変化させるために集光器もしくは
複眼レンズの前に配置された、アフォーカルズーム光学
系を有している。さらに別の照明系は、１９９３年８月
１７日にクドーに発行された米国特許第５２３７３６７
号明細書、「照明光学系およびこれを使用する露光装
置」（Illuminating Optical System and Exposure App
aratus Utilizing The Same）に開示されている。この
明細書に開示された照明系は、第１の集光器もしくは複
眼レンズと、第１のコンデンサを有しており、これらの
後に第２の集光器もしくは複眼レンズと、第２のコンデ
ンサとが配置されている。したがって、第２のコンデン
サが、レチクルに照明を提供するようになっている。第
１の集光器もしくは複眼レンズも、第１のコンデンサ
も、可変焦点距離を有している。さらに別の照明系が、
１９９０年７月３日にキクチその他に発行された米国特
許第４９３９６３０号明細書、「照明光学装置」（Illu
mination Optical Apparatus）に開示されている。この
明細書に開示された照明系は、第１の集光器または複数
の光源画像を形成するための手段を有しており、この後
に、第２の光インテグレータまたは第３の光源形成手段
が配置されており、さらにこの後にコンデンサが配置さ
れており、このコンデンサが照明をレチクルに方向付け
る。さらに別の照明系が、１９９６年７月９日にナカシ
マその他に発行された米国特許第５５３４９７０号明細
書に開示されている。この明細書に開示された照明系
は、走査式露光装置において所望の照明を得ることを目
的として干渉縞を走査するために、走査式旋回鏡を使用
している。さらに、より所望の照明特性を得るために、
過去には可動ディフーザおよび別の確立した技術が使用
されている。
【０００４】これらの多くの従来の照明系は、特定の適
用例のために改良された照明を提供しているが、未だ
に、容易に製造することができ、均一な照明を提供し、
パターンノイズ効果を排除または低減するような照明装
置を提供することが要求されている。このパターンノイ
ズは、レーザ等の、コヒーレンス特性を有する照明源が
走査式ホトリソグラフィ装置において使用される場合
に、これらの従来の照明系において生じる
用例のために改良された照明を提供しているが、未だ
に、容易に製造することができ、均一な照明を提供し、
パターンノイズ効果を排除または低減するような照明装
置を提供することが要求されている。このパターンノイ
ズは、レーザ等の、コヒーレンス特性を有する照明源が
走査式ホトリソグラフィ装置において使用される場合
に、これらの従来の照明系において生じる
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、照明系、特にパルスレーザ源を使用する照明系
において使用される多重アレイまたは多層光学素子の使
用により生じるパターンノイズ効果を低減することであ
る。
課題は、照明系、特にパルスレーザ源を使用する照明系
において使用される多重アレイまたは多層光学素子の使
用により生じるパターンノイズ効果を低減することであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、照明源が設けられており、該照明
源が、電磁放射を提供するようになっており、前記照明
源からの電磁放射を受け取る光学系が設けられており、
該光学系が、感光性レジストで被覆されたウェーハにレ
チクルの画像を投影するための照明スロットを形成して
おり、該照明スロットがレチクルを走査するようになっ
ており、前記光学系の一部として形成された多重アレイ
が設けられており、照明スロットにおける空間的なミク
ロの欠点によって生ぜしめられる周期的な複合コンポー
ネントによるエイリアシングを回避するための、前記光
学系に関連した手段が設けられており、この場合、前記
多重アレイによって生ぜしめられるパターンノイズが減
じられるようにした。
に本発明の構成では、照明源が設けられており、該照明
源が、電磁放射を提供するようになっており、前記照明
源からの電磁放射を受け取る光学系が設けられており、
該光学系が、感光性レジストで被覆されたウェーハにレ
チクルの画像を投影するための照明スロットを形成して
おり、該照明スロットがレチクルを走査するようになっ
ており、前記光学系の一部として形成された多重アレイ
が設けられており、照明スロットにおける空間的なミク
ロの欠点によって生ぜしめられる周期的な複合コンポー
ネントによるエイリアシングを回避するための、前記光
学系に関連した手段が設けられており、この場合、前記
多重アレイによって生ぜしめられるパターンノイズが減
じられるようにした。
【０００７】本発明の別の構成では、パルス照明源が設
けられており、該パルス照明源が、電磁放射を提供しか
つパルスレートを有しており、前記パルス照明源から電
磁放射を受け取るための光学系が設けられており、該光
学系が、感光性レジストで被覆されたウェーハにレチク
ルの画像を投影するための照明スロットを形成してお
り、該照明スロットが、走査方向でレチクルを走査する
ようになっており、前記光学系の一部として形成された
多重アレイが形成されており、前記多重アレイが、走査
方向で空間的に周波数変調されたパターンを有してお
り、これによりパターンノイズが減じられるようにし
た。
けられており、該パルス照明源が、電磁放射を提供しか
つパルスレートを有しており、前記パルス照明源から電
磁放射を受け取るための光学系が設けられており、該光
学系が、感光性レジストで被覆されたウェーハにレチク
ルの画像を投影するための照明スロットを形成してお
り、該照明スロットが、走査方向でレチクルを走査する
ようになっており、前記光学系の一部として形成された
多重アレイが形成されており、前記多重アレイが、走査
方向で空間的に周波数変調されたパターンを有してお
り、これによりパターンノイズが減じられるようにし
た。
【０００８】本発明のさらに別の構成では、パルス照明
源が設けられており、該パルス照明源が、電磁放射を提
供しかつパルスレートを有しており、前記パルス照明源
から電磁放射を受け取るための光学系が設けられてお
り、該光学系が、感光性レジストで被覆されたウェーハ
にレチクルの画像を投影するための照明スロットを有し
ており、該照明スロットが、走査方向でレチクルを走査
するようになっており、前記光学系の一部として形成さ
れた多重アレイが設けられており、前記照明源に接続さ
れた変調器が設けられており、該変調器が、前記パルス
照明源のパルスレートを周波数変調するようになってお
り、これにより前記多重アレイによって生じるパターン
ノイズが減じられるようにした。
源が設けられており、該パルス照明源が、電磁放射を提
供しかつパルスレートを有しており、前記パルス照明源
から電磁放射を受け取るための光学系が設けられてお
り、該光学系が、感光性レジストで被覆されたウェーハ
にレチクルの画像を投影するための照明スロットを有し
ており、該照明スロットが、走査方向でレチクルを走査
するようになっており、前記光学系の一部として形成さ
れた多重アレイが設けられており、前記照明源に接続さ
れた変調器が設けられており、該変調器が、前記パルス
照明源のパルスレートを周波数変調するようになってお
り、これにより前記多重アレイによって生じるパターン
ノイズが減じられるようにした。
【０００９】本発明のさらに別の構成では、パルスレー
トを有するパルスレーザ照明源が設けられており、該パ
ルスレーザ照明源に接続された周波数変調器が設けられ
ており、該周波数変調器が、パルスレーザ照明源のパル
スレートを周波数変調するようになっており、前記パル
スレーザ照明源から電磁放射を受け取るために位置決め
されたビーム調整器が設けられており、該ビーム調整系
から電磁放射を受け取るために位置決めされた多重アレ
イが設けられており、該多重アレイから電磁放射を受け
取るために位置決めされたコンデンサが設けられてお
り、前記コンデンサに後置された照明面が設けられてお
り、該照明面に形成される方形の照明スロットが設けら
れており、該方形の照明スロットをレチクルに共役させ
るリレーが設けられており、前記方形の照明スロット
が、レチクルの一部を照明するようになっており、投影
光学系が設けられており、該投影光学系が、感光性レジ
ストで被覆されたウェーハにレチクルの画像を投影する
ようになっており、前記レチクルに接続されたレチクル
ステージと、前記ウェーハに接続されたウェーハステー
ジとが設けられており、前記レチクルステージと、前記
ウェーハステージとに接続されたステージ制御系が設け
られており、該ステージ制御系が、前記レチクルステー
ジと前記ウェーハステージとの運動を制御するになって
おり、これにより前記レチクルと前記ウェーハとが、ウ
ェーハの一部にレチクルの画像を投影しながら同期的に
走査されるようにした。
トを有するパルスレーザ照明源が設けられており、該パ
ルスレーザ照明源に接続された周波数変調器が設けられ
ており、該周波数変調器が、パルスレーザ照明源のパル
スレートを周波数変調するようになっており、前記パル
スレーザ照明源から電磁放射を受け取るために位置決め
されたビーム調整器が設けられており、該ビーム調整系
から電磁放射を受け取るために位置決めされた多重アレ
イが設けられており、該多重アレイから電磁放射を受け
取るために位置決めされたコンデンサが設けられてお
り、前記コンデンサに後置された照明面が設けられてお
り、該照明面に形成される方形の照明スロットが設けら
れており、該方形の照明スロットをレチクルに共役させ
るリレーが設けられており、前記方形の照明スロット
が、レチクルの一部を照明するようになっており、投影
光学系が設けられており、該投影光学系が、感光性レジ
ストで被覆されたウェーハにレチクルの画像を投影する
ようになっており、前記レチクルに接続されたレチクル
ステージと、前記ウェーハに接続されたウェーハステー
ジとが設けられており、前記レチクルステージと、前記
ウェーハステージとに接続されたステージ制御系が設け
られており、該ステージ制御系が、前記レチクルステー
ジと前記ウェーハステージとの運動を制御するになって
おり、これにより前記レチクルと前記ウェーハとが、ウ
ェーハの一部にレチクルの画像を投影しながら同期的に
走査されるようにした。
【００１０】
【発明の効果】本発明は、感光性レジストで被覆された
ウェーハにレチクルの一部を投射するために使用される
走査式ホトリソグラフィ装置における照明系の一部とし
て多重アレイもしくは多像光学素子を用いるような照明
系において用いられる。本発明による照明系は、パルス
レーザ等の照明源と、ビーム調整装置等の光学コンポー
ネントと、（少なくとも１つの）多重アレイもしくは多
像光学素子と、コンデンサと、リレーとから成ってい
る。空間的な周波数変調器が、（少なくとも１つの）多
重アレイもしくは多像光学素子に接続されている。空間
的周波数変調器は、走査式ホトリソグラフィ装置の空間
的な走査方向で、多重アレイもしくは多像光学素子を効
果的に移動させる。多重アレイは、走査寸法において空
間的に周波数変調されたパターンも有している。変調
は、周期的なパターンが位置に応じて線形の増幅変調を
有するのに十分である。本発明による別の実施例の場合
には、レーザのパルスレートが周波数変調される。周波
数変調域および周波数変調レートは、一回の走査の間に
複数のサイクルを完了できるように選択されている。
ウェーハにレチクルの一部を投射するために使用される
走査式ホトリソグラフィ装置における照明系の一部とし
て多重アレイもしくは多像光学素子を用いるような照明
系において用いられる。本発明による照明系は、パルス
レーザ等の照明源と、ビーム調整装置等の光学コンポー
ネントと、（少なくとも１つの）多重アレイもしくは多
像光学素子と、コンデンサと、リレーとから成ってい
る。空間的な周波数変調器が、（少なくとも１つの）多
重アレイもしくは多像光学素子に接続されている。空間
的周波数変調器は、走査式ホトリソグラフィ装置の空間
的な走査方向で、多重アレイもしくは多像光学素子を効
果的に移動させる。多重アレイは、走査寸法において空
間的に周波数変調されたパターンも有している。変調
は、周期的なパターンが位置に応じて線形の増幅変調を
有するのに十分である。本発明による別の実施例の場合
には、レーザのパルスレートが周波数変調される。周波
数変調域および周波数変調レートは、一回の走査の間に
複数のサイクルを完了できるように選択されている。
【００１１】本発明は、多重アレイもしくは多像光学素
子を使用するほとんどの照明系を改良するために利用さ
れると有利である。
子を使用するほとんどの照明系を改良するために利用さ
れると有利である。
【００１２】本発明の特徴は、多重アレイもしくは多像
光学素子に変調器が接続されていることである。
光学素子に変調器が接続されていることである。
【００１３】本発明の別の特徴は、多重アレイが、走査
方向で空間的に周波数変調されるパターンを有している
ことである。
方向で空間的に周波数変調されるパターンを有している
ことである。
【００１４】本発明のさらに別の特徴は、レーザ源のパ
ルスレートが、周波数変調されることである。
ルスレートが、周波数変調されることである。
【００１５】これらの課題、利点および特徴ならびに別
の課題、利点および特徴を、以下のさらに詳しい説明で
明らかにする。
の課題、利点および特徴を、以下のさらに詳しい説明で
明らかにする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
につき詳しく説明する。
につき詳しく説明する。
【００１７】図１には、本発明の１つの実施例が示され
ている。照明源１０は、電磁放射をビーム調整装置１２
に方向付ける。照明源という言葉は、波長に関係なくあ
らゆる電磁放射源を意味するように最も広い意味で使用
されている。したがって、照明源１０は、可視域ではな
い波長を有するレーザであってもよい。さらに、照明源
は、パルスレーザであっても連続光レーザであってもよ
い。ビーム調整装置１２は、照明源１０からの電磁放射
のビームを拡開もしくは修正する。これは、屈折光学系
または反射光学系等のビーム拡大器によって行われる。
調整された電磁放射線は、多重アレイもしくは多像光学
素子１４を貫通するように方向付けられる。多重アレイ
もしくは多像光学素子１４は、複数の屈折レンズエレメ
ントまたは回折性光学素子から成るマイクロレンズアレ
イであってよい。多重アレイもしくは多像光学素子１４
は、コンデンサ１６に光を方向付ける。走査式ホトリソ
グラフィ装置のためには、コンデンサ１６が、アナモル
フィック・コンデンサであり、このコンデンサにおいて
方形のスリット照明フィールドが形成されると有利であ
る。コンデンサ１６は、多重アレイもしくは多像光学素
子１４からの光を集束し、この光をアレイ光学素子１８
に方向付ける。アレイ光学素子１８は、いくつかの照明
装置においては使用されていない。しかしながら、アレ
イ光学素子１８の使用は、１９９５年５月２４日に出願
された米国特許出願第０８／４４９３０１号明細書、
「ホトリソグラフィで使用するためのハイブリッド照明
系」（Hybrid Illumination System for Use in Photol
ithography）に示されているようないくつかの使用例に
おいて望ましい。照明面２０は、コンデンサ１６と選択
的なアレイ光学素子１８との後に配置されている。リレ
ー２２は、単に照明面２０をレチクル２４に共役させる
ためだけに使用されている。レチクル２４の像は、投影
光学系２６によってウェーハ２８に投影される。レチク
ル２４は、レチクルステージ３２によって配置および移
動させられる。ウェーハは、ウェーハステージ３０によ
って配置および移動させられる。ステージ制御系３４
は、レチクルステージ３２とウェーハステージ３０との
動きを制御する。レチクルステージ３２とウェーハステ
ージ３０との動きは、概して、装置が拡大するにつれて
大きくなる。変調器３６は、多重アレイもしくは多像光
学素子１４に接続されている。変調器３６は、多重アレ
イもしくは多像光学素子１４を走査寸法において空間的
に周波数変調するので、周期的なパターンは位置に応じ
て線形の増幅を有する。このパターンが走査過程におい
て多重に印刷されるとき、このパターンを、エイリアシ
ングが生じないようにすることができる。本発明は、説
明した図示の照明装置に限定されるものではなく、マク
ロの均一性、照明装置の開口数、またはホトリソグラフ
ィ装置の部分コヒーレンスを制御するために多重アレイ
もしくは多像光学素子を使用するあらゆる照明装置に適
用可能である。この装置は、複数の露光時間に亘って多
くのずらされたフィールドが被せられて規則的なパター
ンノイズが平均化されるように、空間的に僅かにずらさ
れた多重の照明「部分」を有することによって、あらゆ
る残余パターン（または照明の規則的な変化）を分散さ
せる。
ている。照明源１０は、電磁放射をビーム調整装置１２
に方向付ける。照明源という言葉は、波長に関係なくあ
らゆる電磁放射源を意味するように最も広い意味で使用
されている。したがって、照明源１０は、可視域ではな
い波長を有するレーザであってもよい。さらに、照明源
は、パルスレーザであっても連続光レーザであってもよ
い。ビーム調整装置１２は、照明源１０からの電磁放射
のビームを拡開もしくは修正する。これは、屈折光学系
または反射光学系等のビーム拡大器によって行われる。
調整された電磁放射線は、多重アレイもしくは多像光学
素子１４を貫通するように方向付けられる。多重アレイ
もしくは多像光学素子１４は、複数の屈折レンズエレメ
ントまたは回折性光学素子から成るマイクロレンズアレ
イであってよい。多重アレイもしくは多像光学素子１４
は、コンデンサ１６に光を方向付ける。走査式ホトリソ
グラフィ装置のためには、コンデンサ１６が、アナモル
フィック・コンデンサであり、このコンデンサにおいて
方形のスリット照明フィールドが形成されると有利であ
る。コンデンサ１６は、多重アレイもしくは多像光学素
子１４からの光を集束し、この光をアレイ光学素子１８
に方向付ける。アレイ光学素子１８は、いくつかの照明
装置においては使用されていない。しかしながら、アレ
イ光学素子１８の使用は、１９９５年５月２４日に出願
された米国特許出願第０８／４４９３０１号明細書、
「ホトリソグラフィで使用するためのハイブリッド照明
系」（Hybrid Illumination System for Use in Photol
ithography）に示されているようないくつかの使用例に
おいて望ましい。照明面２０は、コンデンサ１６と選択
的なアレイ光学素子１８との後に配置されている。リレ
ー２２は、単に照明面２０をレチクル２４に共役させる
ためだけに使用されている。レチクル２４の像は、投影
光学系２６によってウェーハ２８に投影される。レチク
ル２４は、レチクルステージ３２によって配置および移
動させられる。ウェーハは、ウェーハステージ３０によ
って配置および移動させられる。ステージ制御系３４
は、レチクルステージ３２とウェーハステージ３０との
動きを制御する。レチクルステージ３２とウェーハステ
ージ３０との動きは、概して、装置が拡大するにつれて
大きくなる。変調器３６は、多重アレイもしくは多像光
学素子１４に接続されている。変調器３６は、多重アレ
イもしくは多像光学素子１４を走査寸法において空間的
に周波数変調するので、周期的なパターンは位置に応じ
て線形の増幅を有する。このパターンが走査過程におい
て多重に印刷されるとき、このパターンを、エイリアシ
ングが生じないようにすることができる。本発明は、説
明した図示の照明装置に限定されるものではなく、マク
ロの均一性、照明装置の開口数、またはホトリソグラフ
ィ装置の部分コヒーレンスを制御するために多重アレイ
もしくは多像光学素子を使用するあらゆる照明装置に適
用可能である。この装置は、複数の露光時間に亘って多
くのずらされたフィールドが被せられて規則的なパター
ンノイズが平均化されるように、空間的に僅かにずらさ
れた多重の照明「部分」を有することによって、あらゆ
る残余パターン（または照明の規則的な変化）を分散さ
せる。
【００１８】図２には本発明の別の実施例が示されてい
る。図２の場合には、パルスレーザ源１１０が電磁放射
を、ビーム調整装置１２に、次いで多重アレイもしくは
多像光学素子１４に、次いでコンデンサ１６に、さらに
アレイ光学素子１８に供給して照明面２０を形成する。
照明面２０は、レチクル２４を照明するためにリレー２
２によって共役させられている。レチクル２４の像は、
投影光学系２６によって、感光性レジストで被覆された
ウェーハ２８に投影される。レチクル２４とウェーハ２
８との位置は、レチクルステージ３２と、ウェーハステ
ージ３０と、ステージ制御系３４とによって制御され
る。図２に示した実施例は図１に示した実施例に類似し
ているが、パルスレーザ源１１０に周波数変調器１３６
が接続されている。周波数変調器１３６は、パルスレー
ザ源１１０のパルスレートを変調する。周波数変調域お
よび周波数変調率は、周波数変調域の複数のサイクルを
走査時間の間または一回の走査で完了または実施するこ
とができるように、選択されている。これにより、エイ
リアシングが確実に生じない。各パルスは、周期的な空
間的変調に関係している。露光時間に亘ってパルスレー
トが変化すると、これらのパターンは空間においてオー
バラップせず、平均化が生じる。つまり、パターンは、
走査時にパルスレートが変化しながら、露光されるウェ
ーハに対して移動し、異なる位置を占めて、あらゆるオ
ーバラップ、ひいては画質を低下させるおそれのあるあ
らゆる累積効果を回避する。
る。図２の場合には、パルスレーザ源１１０が電磁放射
を、ビーム調整装置１２に、次いで多重アレイもしくは
多像光学素子１４に、次いでコンデンサ１６に、さらに
アレイ光学素子１８に供給して照明面２０を形成する。
照明面２０は、レチクル２４を照明するためにリレー２
２によって共役させられている。レチクル２４の像は、
投影光学系２６によって、感光性レジストで被覆された
ウェーハ２８に投影される。レチクル２４とウェーハ２
８との位置は、レチクルステージ３２と、ウェーハステ
ージ３０と、ステージ制御系３４とによって制御され
る。図２に示した実施例は図１に示した実施例に類似し
ているが、パルスレーザ源１１０に周波数変調器１３６
が接続されている。周波数変調器１３６は、パルスレー
ザ源１１０のパルスレートを変調する。周波数変調域お
よび周波数変調率は、周波数変調域の複数のサイクルを
走査時間の間または一回の走査で完了または実施するこ
とができるように、選択されている。これにより、エイ
リアシングが確実に生じない。各パルスは、周期的な空
間的変調に関係している。露光時間に亘ってパルスレー
トが変化すると、これらのパターンは空間においてオー
バラップせず、平均化が生じる。つまり、パターンは、
走査時にパルスレートが変化しながら、露光されるウェ
ーハに対して移動し、異なる位置を占めて、あらゆるオ
ーバラップ、ひいては画質を低下させるおそれのあるあ
らゆる累積効果を回避する。
【００１９】図３には、本発明に基づき形成された走査
式の照明スロットもしくはフィールドがより明確に示さ
れている。レチクルフレーム３８が、レチクル２４を保
持している。幅Ｗを有する方形の照明スロットもしくは
フィールド４０が形成されている。照明スロットもしく
はフィールド４０は、矢印４１によって示された方向ｘ
で、レチクル２４に亘って長手方向に走査させられる。
通常、レチクルフレーム３８は、レチクルステージ（図
示せず）に接続されており、照明スロットもしくはフィ
ールド４０に対してレチクル２４を移動させる。
式の照明スロットもしくはフィールドがより明確に示さ
れている。レチクルフレーム３８が、レチクル２４を保
持している。幅Ｗを有する方形の照明スロットもしくは
フィールド４０が形成されている。照明スロットもしく
はフィールド４０は、矢印４１によって示された方向ｘ
で、レチクル２４に亘って長手方向に走査させられる。
通常、レチクルフレーム３８は、レチクルステージ（図
示せず）に接続されており、照明スロットもしくはフィ
ールド４０に対してレチクル２４を移動させる。
【００２０】図４には、照明スロットもしくはフィール
ドの幅方向に亘って形成された照明強度の分布がグラフ
で示されている。波形４２は、幅方向もしくはｘ方向で
見た照明強度を示している。照明強度は、所望のように
比較的均一ではあるが、しばしばミクロの不均一が存在
する。
ドの幅方向に亘って形成された照明強度の分布がグラフ
で示されている。波形４２は、幅方向もしくはｘ方向で
見た照明強度を示している。照明強度は、所望のように
比較的均一ではあるが、しばしばミクロの不均一が存在
する。
【００２１】図５は、図４に示した波形４２の一部を拡
大した区分であり、照明強度のミクロの不均一を示して
いる。波形４４は、使用される投影光学系の空間的な周
波数通過帯域によって設定された下限から、特徴的な空
間的な不均一性を示している。より高い空間的な周波数
が存在するが、これは問題ではない。通常、高い開口数
のためには０．２μｍであり、必要に応じて拡大スケー
リングを備えた装置のためには０．６０μｍである。こ
のミクロの不均一は望ましくない。なぜならば、この不
均一はしばしば、画像の問題、たとえば線幅増分の欠
如、線幅変化、エッジラフネスおよび当業者に公知のそ
の他の現象を生ぜしめるからである。
大した区分であり、照明強度のミクロの不均一を示して
いる。波形４４は、使用される投影光学系の空間的な周
波数通過帯域によって設定された下限から、特徴的な空
間的な不均一性を示している。より高い空間的な周波数
が存在するが、これは問題ではない。通常、高い開口数
のためには０．２μｍであり、必要に応じて拡大スケー
リングを備えた装置のためには０．６０μｍである。こ
のミクロの不均一は望ましくない。なぜならば、この不
均一はしばしば、画像の問題、たとえば線幅増分の欠
如、線幅変化、エッジラフネスおよび当業者に公知のそ
の他の現象を生ぜしめるからである。
【００２２】図６には、図５に示したミクロの不均一の
周波数の関数として、強度がグラフで示されている。ピ
ーク波形部分４６は、固定されたもしくは周期的なコン
ポーネントを表しており、波形部分４８は、ランダムな
パターンを表している。これは、パルスレーザ源に関す
るものであるが、多少の制限を備えた連続レーザ源にも
当てはまる。箇所５０は、装置の帯域通過上限である。
走査式ホトリソグラフィ装置においては、波形部分４８
で示されたランダムなコンポーネントは平均化され、ユ
ニット露光位置ごとのパルス数の平方根の、ノイズまた
は照明のミクロ不均一性の変分が減じられる。周期的な
複合コンポーネントは、走査速度と、パルスレートと、
パターン周波数との間のエイリアシングに応じて振幅が
小さくなる場合も、小さくならない場合もある。
周波数の関数として、強度がグラフで示されている。ピ
ーク波形部分４６は、固定されたもしくは周期的なコン
ポーネントを表しており、波形部分４８は、ランダムな
パターンを表している。これは、パルスレーザ源に関す
るものであるが、多少の制限を備えた連続レーザ源にも
当てはまる。箇所５０は、装置の帯域通過上限である。
走査式ホトリソグラフィ装置においては、波形部分４８
で示されたランダムなコンポーネントは平均化され、ユ
ニット露光位置ごとのパルス数の平方根の、ノイズまた
は照明のミクロ不均一性の変分が減じられる。周期的な
複合コンポーネントは、走査速度と、パルスレートと、
パターン周波数との間のエイリアシングに応じて振幅が
小さくなる場合も、小さくならない場合もある。
【００２３】図７には、波形５２で示された第１のパル
スパターンと、波形５４で示された第２のパルスパター
ンとがグラフで示されている。図７には、不都合な、位
相のエイリアシング状態が示されている。これらのエイ
リアシング部分は複合的に発生するので、所定の速度コ
ンポーネントにおける走査ステージの作業を回避するた
めの参照用テーブルは、不都合で信頼性がない。本発明
によりエイリアシングが確実になくなり、結果的にホト
リソグラフィ装置の信頼性が向上する。走査されるフィ
ールドにおけるあらゆる１つの小さな部分が、多重パル
スからの露光を受けるので、これらの周期的な複合コン
ポーネントは、オーバラップし、平均化されない。この
ことは、露光および画像の質を低下させる。
スパターンと、波形５４で示された第２のパルスパター
ンとがグラフで示されている。図７には、不都合な、位
相のエイリアシング状態が示されている。これらのエイ
リアシング部分は複合的に発生するので、所定の速度コ
ンポーネントにおける走査ステージの作業を回避するた
めの参照用テーブルは、不都合で信頼性がない。本発明
によりエイリアシングが確実になくなり、結果的にホト
リソグラフィ装置の信頼性が向上する。走査されるフィ
ールドにおけるあらゆる１つの小さな部分が、多重パル
スからの露光を受けるので、これらの周期的な複合コン
ポーネントは、オーバラップし、平均化されない。この
ことは、露光および画像の質を低下させる。
【００２４】図８には、多重アレイが概略的に示されて
おり、この多重アレイは、図１及び図２に示した多重ア
レイもしくは多像光学素子１４および／またはアレイ光
学素子１８の位置において使用される空間的に周波数変
調されたパターンを有している。しかしながら、図８に
示した多重アレイが、多重アレイもしくは多像光学素子
１４および／またはアレイ光学素子１８の位置において
使用される場合には、図１に示した変調器３６と、図２
に示された周波数変調器とは通常不要である。図６に示
した規則的なパターンもしくはコンポーネント、つまり
ピーク波形部分４６は、概して多重アレイの周期的な構
造の結果として生じる。多重アレイに、本発明による空
間的に周波数変調されたパターンのエレメントを提供す
ることにより、結果的なあらゆるパターンはその位置に
応じて線形の増幅を有する。つまり、結果的なパターン
の走査方向での波形間の距離は不均等となる。図９に
は、結果的なパターンに生ぜしめられた隣接した波形間
の不均等な距離が示されている。このパターンが、走査
過程において多重に印刷されると、エイリアシングを生
じないようにパターンが形成される。
おり、この多重アレイは、図１及び図２に示した多重ア
レイもしくは多像光学素子１４および／またはアレイ光
学素子１８の位置において使用される空間的に周波数変
調されたパターンを有している。しかしながら、図８に
示した多重アレイが、多重アレイもしくは多像光学素子
１４および／またはアレイ光学素子１８の位置において
使用される場合には、図１に示した変調器３６と、図２
に示された周波数変調器とは通常不要である。図６に示
した規則的なパターンもしくはコンポーネント、つまり
ピーク波形部分４６は、概して多重アレイの周期的な構
造の結果として生じる。多重アレイに、本発明による空
間的に周波数変調されたパターンのエレメントを提供す
ることにより、結果的なあらゆるパターンはその位置に
応じて線形の増幅を有する。つまり、結果的なパターン
の走査方向での波形間の距離は不均等となる。図９に
は、結果的なパターンに生ぜしめられた隣接した波形間
の不均等な距離が示されている。このパターンが、走査
過程において多重に印刷されると、エイリアシングを生
じないようにパターンが形成される。
【００２５】図８に示したように、多重アレイは、４つ
の異なる区分６０，６２，６４，６６にエレメントを有
している。各区分６０，６２，６４，６６は、隣接した
区分とは異なるエレメントから成っている。たとえば、
区分６０は、１００ユニットの寸法を有するエレメント
から成っており、区分６２は、１１０ユニットの寸法を
有するエレメントから成っており、区分６４は、１２０
ユニットの寸法を有するエレメントから成っており、区
分６６は、１３０ユニットの寸法を有するエレメントか
ら成っている。ユニットは、相対的なサイズを示すため
だけに提供されており、多重アレイのためのあらゆる典
型的なユニット寸法であってよい。すなわち、多重アレ
イは、空間的に周波数変調されたパターンを有してい
る。この空間的に周波数変調されたパターンは、走査方
向でだけ変調されればよい。矢印７６が走査方向を示し
ている。さらに、区分６０，６２，６４，６６として図
８に示された、空間的に周波数変調されたパターンは、
多重アレイを概略的に示しているだけである。エレメン
ト６８，７０，７２，７４は、異なるサイズの円として
概略的に示されているが、多重アレイに設けられたエレ
メントに対して一般的に使用されているようなあらゆる
形状またはパターンであってよい。エレメント６８，７
０，７２，７４は、各区分６０，６２，６４，６６の長
手方向の全長に沿って延びている。さらに、図８には４
つの区分６０，６２，６４，６６しか示されていない
が、あらゆる数の区分が設けられてよい。また、区分が
繰り返されていてもよい。つまり、区分のグループが繰
り返されて、単一の多重アレイにおいて多重サイクルを
形成していてもよい。
の異なる区分６０，６２，６４，６６にエレメントを有
している。各区分６０，６２，６４，６６は、隣接した
区分とは異なるエレメントから成っている。たとえば、
区分６０は、１００ユニットの寸法を有するエレメント
から成っており、区分６２は、１１０ユニットの寸法を
有するエレメントから成っており、区分６４は、１２０
ユニットの寸法を有するエレメントから成っており、区
分６６は、１３０ユニットの寸法を有するエレメントか
ら成っている。ユニットは、相対的なサイズを示すため
だけに提供されており、多重アレイのためのあらゆる典
型的なユニット寸法であってよい。すなわち、多重アレ
イは、空間的に周波数変調されたパターンを有してい
る。この空間的に周波数変調されたパターンは、走査方
向でだけ変調されればよい。矢印７６が走査方向を示し
ている。さらに、区分６０，６２，６４，６６として図
８に示された、空間的に周波数変調されたパターンは、
多重アレイを概略的に示しているだけである。エレメン
ト６８，７０，７２，７４は、異なるサイズの円として
概略的に示されているが、多重アレイに設けられたエレ
メントに対して一般的に使用されているようなあらゆる
形状またはパターンであってよい。エレメント６８，７
０，７２，７４は、各区分６０，６２，６４，６６の長
手方向の全長に沿って延びている。さらに、図８には４
つの区分６０，６２，６４，６６しか示されていない
が、あらゆる数の区分が設けられてよい。また、区分が
繰り返されていてもよい。つまり、区分のグループが繰
り返されて、単一の多重アレイにおいて多重サイクルを
形成していてもよい。
【００２６】図１０には、このような形式の、空間的に
周波数を変調する多重アレイが示されている。図１０に
示したように、多重アレイは、繰り返される長手方向の
区分８０，８２，９０から形成されている。各区分８
０，８２，９０はそれぞれ、異なる寸法を有するエレメ
ント８６，８８，９０から成っている。長手方向の区分
８０，８２，９０はパターンの１サイクルを形成してお
り、このサイクルが走査方向で繰り返されている。つま
り、３サイクルが図示されている。走査方向は、区分８
０，８２，９０の長手方向の寸法に対してほぼ直角を成
していると有利である。
周波数を変調する多重アレイが示されている。図１０に
示したように、多重アレイは、繰り返される長手方向の
区分８０，８２，９０から形成されている。各区分８
０，８２，９０はそれぞれ、異なる寸法を有するエレメ
ント８６，８８，９０から成っている。長手方向の区分
８０，８２，９０はパターンの１サイクルを形成してお
り、このサイクルが走査方向で繰り返されている。つま
り、３サイクルが図示されている。走査方向は、区分８
０，８２，９０の長手方向の寸法に対してほぼ直角を成
していると有利である。
【００２７】したがって、本発明は、多重アレイもしく
は多像アレイを使用する照明系におけるパターンノイズ
効果を排除するのに役立つ。その結果、本発明は、走査
式ホトリソグラフィ装置において使用するための改良さ
れた照明を提供して、線幅制御、エッジラフネスおよび
その他の画像形成特性を向上させる。
は多像アレイを使用する照明系におけるパターンノイズ
効果を排除するのに役立つ。その結果、本発明は、走査
式ホトリソグラフィ装置において使用するための改良さ
れた照明を提供して、線幅制御、エッジラフネスおよび
その他の画像形成特性を向上させる。
【図１】本発明の第１実施例を概略的に示す図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す図である。
【図３】照明スロットもしくはフィールドを示すレチク
ルの概略的な図である。
ルの概略的な図である。
【図４】照明スロットもしくはフィールドの幅に沿った
強度分布を示すグラフである。
強度分布を示すグラフである。
【図５】図４に示した強度分布の一部を拡大して示すグ
ラフである。
ラフである。
【図６】規則的なパターンとランダムなノイズとを示す
パワースペクトルグラフである。
パワースペクトルグラフである。
【図７】第１のレーザパルスパターンと、第２のレーザ
パルスパターンとを示すグラフである。
パルスパターンとを示すグラフである。
【図８】空間的に周波数変調されたパターンの多重アレ
イを示す図である。
イを示す図である。
【図９】不均等な距離を備えたパターンを示すグラフで
ある。
ある。
【図１０】別の形式の、空間的に周波数変調されたパタ
ーンを備えた多重アレイを概略的に示す図である。
ーンを備えた多重アレイを概略的に示す図である。
１０ 照明源、 １２ ビーム調整装置、 １４ 多重
アレイもしくは多像光学素子、 １６ コンデンサ、
１８ アレイ光学素子、 ２０ 照明面、 ２２ リレ
ー、 ２４ レチクル、 ２６ 投影光学系、 ２８
ウェーハ、 ３０ ウェーハステージ、 ３２ レチク
ルステージ、 ３４ ステージ制御系、３６ 変調器、
３８ レチクルフレーム、 ４０ 照明スロットもし
くはフィールド、 ４２，４４ 波形、 ４６ ピーク
波形部分、 ４８ 波形部分、５０ 箇所、 ５２，５
４ 波形、 ６０，６２，６４，６６ 区分、 ６８，
７０，７２，７４ エレメント、 ７６ 矢印、 ８
０，８２，９０ 区分、１１０ パルスレーザ源、 １
３６ 周波数変調器
アレイもしくは多像光学素子、 １６ コンデンサ、
１８ アレイ光学素子、 ２０ 照明面、 ２２ リレ
ー、 ２４ レチクル、 ２６ 投影光学系、 ２８
ウェーハ、 ３０ ウェーハステージ、 ３２ レチク
ルステージ、 ３４ ステージ制御系、３６ 変調器、
３８ レチクルフレーム、 ４０ 照明スロットもし
くはフィールド、 ４２，４４ 波形、 ４６ ピーク
波形部分、 ４８ 波形部分、５０ 箇所、 ５２，５
４ 波形、 ６０，６２，６４，６６ 区分、 ６８，
７０，７２，７４ エレメント、 ７６ 矢印、 ８
０，８２，９０ 区分、１１０ パルスレーザ源、 １
３６ 周波数変調器
Claims (20)
- 【請求項１】 走査式ホトリソグラフィ装置において使
用するための照明系において、照明源が設けられてお
り、該照明源が、電磁放射を提供するようになってお
り、前記照明源からの電磁放射を受け取る光学系が設け
られており、該光学系が、感光性レジストで被覆された
ウェーハにレチクルの画像を投影するための照明スロッ
トを形成しており、該照明スロットがレチクルを走査す
るようになっており、前記光学系の一部として形成され
た多重アレイが設けられており、照明スロットにおける
空間的なミクロの欠点によって生ぜしめられる周期的な
複合コンポーネントによるエイリアシングを回避するた
めの、前記光学系に関連した手段が設けられており、こ
の場合、前記多重アレイによって生ぜしめられるパター
ンノイズが減じられるようになっていることを特徴とす
る、走査式ホトリソグラフィ装置において使用するため
の照明系。 - 【請求項２】 前記手段が、前記多重アレイに接続され
た変調器であり、該変調器が、前記多重アレイを空間的
に周波数変調するようになっている、請求項１記載の照
明系。 - 【請求項３】 前記手段が、前記多重アレイに形成され
た、空間的に周波数変調するパターンである、請求項１
記載の照明系。 - 【請求項４】 前記手段が、前記照明源に接続された周
波数変調器であって、該周波数変調器が、周波数変調域
と、周波数変調率とを有しており、レチクルの一回の走
査に間に周波数変調域の少なくとも１サイクルが実施さ
れるようになっている、請求項１記載の照明系。 - 【請求項５】 前記手段が、走査寸法において変調を提
供するようになっている、請求項１記載の照明系。 - 【請求項６】 前記照明源が、パルス源である、請求項
１記載の照明系。 - 【請求項７】 前記照明源が、コヒレントである、請求
項１記載の照明系。 - 【請求項８】 エイリアシングが生じないように、前記
多重アレイから生じる複合コンポーネントが多重に印刷
されるようになっている、請求項３記載の照明系。 - 【請求項９】 走査式ホトリソグラフィ装置において使
用するための照明系において、パルス照明源が設けられ
ており、該パルス照明源が、電磁放射を提供しかつパル
スレートを有しており、前記パルス照明源から電磁放射
を受け取るための光学系が設けられており、該光学系
が、感光性レジストで被覆されたウェーハにレチクルの
画像を投影するための照明スロットを形成しており、該
照明スロットが、走査方向でレチクルを走査するように
なっており、前記光学系の一部として形成された多重ア
レイが形成されており、前記多重アレイが、走査方向で
空間的に周波数変調されたパターンを有しており、これ
によりパターンノイズが減じられるようになっているこ
とを特徴とする、走査式ホトリソグラフィ装置において
使用するための照明系。 - 【請求項１０】 前記多重アレイが、複数の区分から形
成されており、該複数の区分の各隣接した区分がそれぞ
れ、異なる寸法を有するエレメントから形成されてい
る、請求項９記載の照明系。 - 【請求項１１】 前記複数の区分がそれぞれ、前記多重
アレイの長さ方向に沿って長手方向に延びている、請求
項１０記載の照明系。 - 【請求項１２】 前記多重アレイの長さ方向が、走査方
向に対して垂直な方向である、請求項１１記載の照明
系。 - 【請求項１３】 異なる寸法が、前記多重アレイの一方
の端部から他方の端部にまで増大している、請求項１２
記載の照明系。 - 【請求項１４】 前記複数の区分が、多重のサイクルを
形成するように繰り返されている、請求項１２記載の照
明系。 - 【請求項１５】 走査式ホトリソグラフィ装置において
使用するための照明系において、パルス照明源が設けら
れており、該パルス照明源が、電磁放射を提供しかつパ
ルスレートを有しており、前記パルス照明源から電磁放
射を受け取るための光学系が設けられており、該光学系
が、感光性レジストで被覆されたウェーハにレチクルの
画像を投影するための照明スロットを有しており、該照
明スロットが、走査方向でレチクルを走査するようにな
っており、前記光学系の一部として形成された多重アレ
イが設けられており、前記照明源に接続された変調器が
設けられており、該変調器が、前記パルス照明源のパル
スレートを周波数変調するようになっており、これによ
り前記多重アレイによって生じるパターンノイズが減じ
られるようになっていることを特徴とする、走査式ホト
リソグラフィ装置において使用するための照明系。 - 【請求項１６】 前記変調器が、周波数変調域と、周波
数変調率とを有しており、レチクルの一回の走査の間に
周波数変調域の少なくとも一回のサイクルが行われるよ
うになっている、請求項１５記載の照明系。 - 【請求項１７】 ウェーハの与えられた部分を露光する
ために、少なくとも３０パルスが使用されるようになっ
ている、請求項１３記載の照明系。 - 【請求項１８】 走査式ホトリソグラフィ装置におい
て、パルスレートを有するパルスレーザ照明源が設けら
れており、該パルスレーザ照明源に接続された周波数変
調器が設けられており、該周波数変調器が、パルスレー
ザ照明源のパルスレートを周波数変調するようになって
おり、前記パルスレーザ照明源から電磁放射を受け取る
ために位置決めされたビーム調整器が設けられており、
該ビーム調整系から電磁放射を受け取るために位置決め
された多重アレイが設けられており、該多重アレイから
電磁放射を受け取るために位置決めされたコンデンサが
設けられており、前記コンデンサに後置された照明面が
設けられており、該照明面に形成される方形の照明スロ
ットが設けられており、該方形の照明スロットをレチク
ルに共役させるリレーが設けられており、前記方形の照
明スロットが、レチクルの一部を照明するようになって
おり、投影光学系が設けられており、該投影光学系が、
感光性レジストで被覆されたウェーハにレチクルの画像
を投影するようになっており、前記レチクルに接続され
たレチクルステージと、前記ウェーハに接続されたウェ
ーハステージとが設けられており、前記レチクルステー
ジと、前記ウェーハステージとに接続されたステージ制
御系が設けられており、該ステージ制御系が、前記レチ
クルステージと前記ウェーハステージとの運動を制御す
るになっており、これにより前記レチクルと前記ウェー
ハとが、ウェーハの一部にレチクルの画像を投影しなが
ら同期的に走査されるようになっている、走査式ホトリ
ソグラフィ装置。 - 【請求項１９】 前記変調器が、周波数変調域と、周波
数変調率とを有しており、レチクルの一回の走査の間に
周波数変調域の少なくとも一回のサイクルが行われるよ
うになっている、請求項１８記載の走査式ホトリソグラ
フィ装置。 - 【請求項２０】 ウェーハの与えられた部分を露光する
ために、少なくとも３０パルスが使用されるようになっ
ている、請求項１９記載の走査式ホトリソグラフィ装
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