JP2000019712A

JP2000019712A - マスク及びそれを用いた露光方法

Info

Publication number: JP2000019712A
Application number: JP20134098A
Authority: JP
Inventors: Kenji Saito; 謙治斉藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】位相シフト膜を用いて任意形状の回路パター
ン像が得られるマスク及びそれを用いた露光方法を得る
こと。【解決手段】位相シフト量が互いに異なる複数の位相
シフト部を有していること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マスク及びそれを
用いた露光方法に関し、特に微細な回路パターンで感光
基板上を露光し、例えばＩＣ，ＬＳＩ等の半導体チッ
プ、液晶パネル等の表示素子、磁気ヘッド等の検出素
子、ＣＣＤ等の撮像素子といった各種デバイスの製造に
用いられる際に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＩＣ、ＬＳＩ、液晶パネル等
のデバイスをフォトリソグラフィー技術を用いて製造す
るときには、フォトマスク又はレチクル等（以下、「マ
スク」と記す。）の面上に形成した回路パターンを投影
光学系によってフォトレジスト等が塗布されたシリコン
ウエハ又はガラスプレート等（以下、「ウエハ」と記
す。）の感光基板上に投影し、そこに転写する（露光す
る）投影露光方法及び投影露光装置が使用されている。

【０００３】近年、上記デバイスの高集積化に対応し
て、ウエハに転写するパターンの微細化、即ち高解像度
化とウエハにおける１チップの大面積化とが要求されて
いる。従ってウエハに対する微細加工技術の中心を成す
上記投影露光方法及び投影露光装置においても、現在、
０．５／μｍ以下の寸法（線幅）の像（回路パターン
像）を広範囲に形成するべく、解像度の向上と露光面積
の拡大が計られている。

【０００４】従来の投影露光装置の摸式図を図２１に示
す。図２１中、１９１は遠紫外線露光用の光源であるエ
キシマーレーザ、１９２は照明光学系、１９３は照明光
学系１９２から照射される照明光、１９４はマスク、１
９５はマスク１９４から出て光学系（投影光学系）１９
６に入射する物体側露光光、１９６は縮小型の投影光学
系、１９７は投影光学系１９６から出て基板１９８に入
射する像側露光光、１９８は感光基板であるウエハ、１
９９は感光基板を保持する基板ステージを、示す。

【０００５】エキシマレーザ１９１から出射したレーザ
光は、引き回し光学系（１９０ａ，１９０ｂ）によって
照明光学系１９２に導光され、照明光学系１９２により
所定の光強度分布、配光分布、開き角（関口数ＮＡ）等
を持つ照明光１９３となるように調整され、マスク１９
４を照明する。マスク１９４にはウエハ１９８上に形成
する微細パターンを投影光学系１９６の投影倍率の逆数
倍（例えば２倍や４倍や５倍）した寸法のパターンがク
ロム等によって石英基板上に形成されており、照明光１
９３はマスク１９４の微細パターンによって透過回折さ
れ、物体側露光光１９５となる。

【０００６】投影光学系１９６は、物体側露光光１９５
を、マスク１９４の微細パターンを上記投影倍率で且つ
充分小さな収差でウエハ１９８上に結像する像側露光光
１９７に変換する。像側露光光１９７は図１９の下部の
拡大図に示されるように、所定の開口数ＮＡ（＝Ｓｉｎ
（θ））でウエハ１９８上に収束し，ウエハ１９８上に
微細パターンの像を結ぶ。基板ステージ１９９は、ウエ
ハ１９８の互いに異なる複数の領域（ショット領域：１
個又は複数のチップとなる領域）に順次、微細パターン
を形成する場合に、投影光学系の像平面に沿ってステッ
プ移動することによりウエハ１９８の投影光学系１９６
に対する位置を変えている。

【０００７】現在主流となりつつある上記のエキシマレ
ーザを光源とする投影露光装置は高い投影解像力を有し
ているが、例えば０．１５μｍ以下のパターン像を形成
することが技術的に困難である。

【０００８】投影光学系１９６は、露光（に用いる）波
長に起因する光学的な解像度と焦点深度との間のトレー
ドオフによる解像度の限界がある。投影露光装置による
解像パターンの解像度Ｒと焦点深度ＤＯＦは，次の
（１）式と（２）式の如きレーリーの式によって表され
る。

【０００９】Ｒ＝ｋ₁ ＝（λ／ＮＡ） ‥‥‥（１）ＤＯＦ＝ｋ₂ ＝（λ／ＮＡ² ） ‥‥‥（２）ここで、λは露光波長、ＮＡは投影光学系１９６の明る
さを表す像側の開口数、ｋ₁ ，ｋ₂ はウエハ１９８の現
像プロセス特性等によって決まる定数であり、通常０．
５〜０．７程度の値である。この（１）式と（２）式か
ら、解像度Ｒを小さい値とする高解像度化には開口数Ｎ
Ａを大きくする「高ＮＡ化」がある。しかしながら、実
際の露光では投影光学系１９６の焦点深度ＤＯＦをある
程度以上の値にする必要があるため、高ＮＡ化をある程
度以上に進めることが難しいこと、この為、高解像度化
には結局、露光波長λを小さくする「短波長化」が必要
となることとが分かる。

【００１０】ところが露光波長の短波長化を進めていく
と重大な問題が発生してくる。それは投影光学系１９６
を構成するレンズの硝材がなくなってしまうことであ
る。殆どの硝材の透過率は遠紫外線領域では０に近く、
特別な製造方法を用いて露光装置用（露光波長約２４８
ｎｍ）に製造された硝材として溶融石英が現存するが、
この溶融石英の透過率も波長１９３ｎｍ以下の露光波長
に対しては急激に低下するし。線幅０．１５μｍ以下の
微細パターンに対応する露光波長１５０ｎｍ以下の領域
では実用的な硝材の開発は非常に困難である。また遠紫
外線領域で使用される硝材は、透過率以外にも、耐久
牲，屈折率均一性，光学的歪み，加工性等の複数条件を
満たす必要があり、この事から、実用的な硝材の存在が
危ぶまれている。

【００１１】このように従来の投影露光方法及び投影露
光鼓置では、ウエハ上に線幅０．１５μｍ以下のパター
ンを形成する為には１５０ｎｍ程度以下まで露光波長の
短波長化が必要である。これに対し、現在のところ、こ
の波長領域では実用的な硝材が存在しないので、ウエハ
に線幅０．１５μｍ以下のパターンを形成することがで
きなかった。

【００１２】このような背景で、微細化した半導体装置
を得るフォトリソグラフィーの技術において、その解像
度を更に向上させるため、位相シフト技術が注目されて
いる。位相シフト技術は、マスクを透過する光に位相差
を与え、これにより光強度プロファイルを改善するもの
である。

【００１３】従来の位相シフト技術については、特開昭
５８−１７３７４４号公報や、ＭＡＲＣＤ．ＬＥＶＥ
ＮＳＯＮ他“Improving Resolution Photolithograp
hy with a Phase-Shifting Mask”IEEE TRANSACTIONS
ON ELECTRON DEVICES ．Vol.-29 No.12, DECEMBER
1982,P1828~1836、またMARC D ．LEVENSON他“The Pha
se-Shifting Mask II ：Imaging Simulations and
Sub Micrometer ResistExposures ”同誌 Vol ．ED-31
，No．６，JUNE1984，P753〜P763に記載がある。

【００１４】又、特公昭６２−５０８１１号には、透明
部と不透明部とで形成された所定のパターンを有し、不
透明部とで形成された所定のパターンを有し、不透明部
をはさむ両側の透明部の少なくとも一方に位相部材を設
け、該両側の透明部に位相差を生ずる構成とした位相シ
フトマスクが開示されている。

【００１５】従来より知られている位相シフト技術のう
ち、レベンソン型と称されるものを例にとって、これに
ついて、図２２を利用して説明すると、次のとおりであ
る。例えばライン・アンド・スペースのパターン形成を
行う場合、通常の従来のマスクは、図２２（ａ）に示す
ように、石英基板などの透明基板１上に、C ｒ( クロ
ム) や、その他金属、金属酸化物などの遮光性の材料を
用いて遮光部２を形成し、これによりライン・アンド・
スペースの繰り返しパターンを形成して、露光用マスク
としている。

【００１６】この露光用マスクを透過した光の強度分布
は、図３９に符号Ａ１で示すように、理想的には遮光部
１２のところではゼロで、他の部分（透過部３，４）で
は透過する。１つの透過部３について考えると、被露光
材に与えられる透過光は、光の回折などにより、図２２
（ａ）にＡ２で示す如く、両側の裾に小山状の極大を持
つ光強度分布になる。透過部４の方の透過光Ａ２′は、
一点鎖線で示した。各透過部３，４からの光を合わせる
と、Ａ３に示すように光強度分布はシャープさを失い、
光の回折による像のボケが生じ、結局、シャープな露光
は達成できなくなる。

【００１７】これに対し、上記繰り返しパターンの光の
透過部３，４の上に、１つおきに図２２（ｂ）に示すよ
うに位相シフト部１１ａ（シフターと称される。ＳｉＯ
₂ やレジストなどの材料が用いられる）を設けると、光
の回折による像のボケが位相の反転によって打ち消さ
れ、シャープな像が転写され、解像力や焦点深度が改善
される。

【００１８】即ち、図２２( ｂ) に示す如く、一方の透
過部５に位相シフトが７が形成されると、それが例えば
１８０°の位相シフトを与えるものであれば、該位相シ
フト部７を通った光は符号Ｂ１で示すように反転する。
それに隣り合う透過部１からの光は位相シフト部７を通
らないので、かかる反転は生じない。被露光材に与えら
れる光は、互いに反転したが、その光強度分布の裾にお
いて図にＢ２で示す位置で互いに打ち消しあい、結局ひ
露光材に与えられる光の分布は図２２( ｂ) にＢ３で示
すように、シャープな理想的な形状になる。

【００１９】上記の場合、この効果を最も確実ならしめ
るには位相を１８０°反転させることが最も有利である
が、このためには、Ｄ＝λ／２（ｎ−１）（ｎは位相シフト部の形成材料の屈折率、λは露光波
長）なる膜保Ｄで膜形成した位相シフト部７を設ける。

【００２０】上述したような、隣り合う光透過部で光の
位相をシフト( 理想的には１８０°反転) させる位相シ
フトマスクは、空間周波数変調型（あるいはレベンソン
型）と称されている。その他、位相シフトマスクには、
エッジ強調型、遮光効果強調型などと称されるような各
種のものがあり、この中には遮光部を有しない形成のも
の（クロムレスタイプなどと称されている）もあるが、
いずれも、露光光を透過する部分の少なくとも一部には
位相をシフトさせる位相シフト部が設けられている。

【００２１】図２３（Ａ）は遮光部のない、即ち遮光部
を介さず隣接する二領域間を通過する光束に位相差を与
える位相型マスクＭの一例を表し、メンプレン３０１に
他の領域を通過する光に比べて位相が１８０°（±５
°）変化する厚さの位相シフト部（シフト部）３０２を
用い、パターン露光を行った場合を示す。

【００２２】図２３（Ｂ）は不図示の投影系を介して移
相型マスクＭをウエハ面上に露光したときの露光量分布
を示す。縮小倍率分布を考慮し、マスク部３０２のパタ
ーンをウエハ面上でのスケールで表示すれば、シフト部
３０２の中心に極大値を持ち、エッジ部に相当する位置
に極小値を持つ強度分布となる。シフト部３０２の線幅
Ｌ２を投影系のＮＡで決まる解像限界付近とすれば、中
心部は図２３（Ｂ）のように正弦的に近い分布となる。
両サイドに次の周期の強度分布に相当する若干の落ち込
みが生じる。

【００２３】このようなパターンだけを露光後現像する
場合、図２３（Ｂ）のように感光基板のレジストの閾値
Ｅｔｈを設定すれば、ポジ型レジストを用いれば、図２
３（Ｃ）のような２ラインの凸部が出来、ネガ型レジス
トを用いれば、図２３（Ｄ）のように２ラインの凹部の
レジスト形状が形成される。

【００２４】図２４（Ａ）は位相型マスクの要部模式図
である。同図は斜線で示す領域４０１は他の領域に比べ
て透過光に対して１８０度位相がずれるように設定して
いる。

【００２５】図２４（Ｂ）は図２４（Ａ）の１つの位相
シフト部を取り出したときの説明図である。位相が変化
しているエッジ部で露光量が低下し、位相変化部より外
側の領域（網点で示す領域）と内側の領域（４角の実線
で示す領域）を示している。

【００２６】図２４（Ｃ）はこのとき得られるレジスト
パターンの概略図である。同図の閉じた図形のパターン
が得られる。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】従来の位相シフト膜を
用いたパターン形成方法では、任意形状の回路パターン
をウエハに形成することが難しい。

【００２８】本発明は、位相シフト膜による位相シフト
量を適切に設定することにより、任意形状の回路パター
ンが得られるマスク及びそれを用いた露光方法の提供を
目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明のマスクは、 (1-1) 位相シフト量が互いに異なる複数の位相シフト
部を有していることを特徴としている。

【００３０】(1-2) 基板上に遮光部が無く、位相シフ
ト量が互いに異なる複数の位相シフト部を有しているこ
とを特徴としている。

【００３１】特に、構成(1-1) 又は(1-2) において、 (1-2-1) 前記複数の位相シフト部の位相シフト量は０
度，９０度，１８０度であること。

【００３２】(1-2-2) 前記複数の位相シフト部の位相
シフト量は０度，−９０度，−１８０度であること。

【００３３】(1-2-3) 前記複数の位相シフト部の位相
シフト量は０度，６０度，１２０度，１８０度であるこ
と。

【００３４】(1-2-4) 前記複数の位相シフト部の位相
シフト量は０度，−６０度，−１２０度，−１８０度で
あること。等を特徴としている。

【００３５】本発明の露光方法は、 (2-1) 構成(1-1) 又は(1-2) のマスクを用いて感光基
板にパターン像を露光転写していることを特徴としてい
る。

【００３６】(2-2) 構成(1-1) 又は(1-2) のマスクを
複数用いて感光基板を多重露光していることを特徴とし
ている。

【００３７】本発明の露光装置は、 (3-1) 構成(1-1) 又は(1-2) のマスクを用いて感光基
板上にパターン像を露光転写することを特徴としてい
る。

【００３８】(3-2) 構成(1-1) 又は(1-2) のマスクを
複数用いて感光基板を多重露光していることを特徴とし
ている。

【００３９】(3-3) 構成(2-1) 又は(2-2) の露光方法
を用いていることを特徴としている。

【００４０】本発明のデバイスの製造方法は、 (4-1) 構成(2-1) 又は(2-2) の露光方法を用いてレチ
クル面上のパターンをウエハ面上に転写した後、該ウエ
ハを現像処理工程を介してデバイスを製造していること
を特徴としている。。

【００４１】(4-2) 構成(3-1) 又は(3-2) 又は(3-3)
の露光装置を用いて、レチクル面上のパターンをウエハ
面上に転写した後、該ウエハを現像処理工程を介してデ
バイスを製造していることを特徴としている。

【００４２】尚、本発明において「多重露光」とは「感
光基板上の同一領域を互いに異なる光パターンで途中に
現像処理工程を介さずに露光すること」を言う。

【００４３】

【発明の実施の形態】図１は本発明のマスクの実施形態
１の要部概略図である。図２は図１の位相シフト部を抽
出した説明図である。図中、Ｍはマスクであり、例えば
エッジ強調型の位相シフトマスクより成っている。１１
は基板、１２は位相シフト部であり、基板１１の位相シ
フト部がない領域（基準領域１４）を通過する光に対し
て１８０度の位相差を与えている。

【００４４】１３は位相シフト部であり、基板１１の基
準領域を通過する光に対して９０度（又は−９０度又は
２７０度又は−２７０度）の位相差を与えている。

【００４５】位相差が１８０度（−１８０度）ある領域
１２のエッジ部では通過光が互いに干渉し、露光量が低
下する。これに対して位相差が９０度ある領域１３のエ
ッジ部では通過光が適度に干渉し、露光量はそれほど低
下しない。

【００４６】この結果、マスクＭを感光基板（レジスト
を塗布したウエハ等）に露光転写し、現像処理工程を経
ると、図３に示すパターンが得られる。

【００４７】このように本実施形態では基準領域１４に
対して位相シフト量が９０度の領域を位相シフト部の一
部に設けることによって閉じパターンに限らず、任意の
露光パターンを得ている。

【００４８】尚、基準領域に対して位相差が−９０度
（−２７０度）の領域とは基準領域に対して凹部となっ
ている領域を意味する。

【００４９】基準領域に対する位相差を図４に示すよう
に６０度，１２０度と複数の領域で段階的に設定しても
良い。

【００５０】本実施形態において、マスクに設ける位相
差（位相シフト量）を基準領域に対して０度と１８０度
（−１８０度）の中間的な値にすればよく、これによれ
ば複雑な任意形状のパターンを得ることができる。

【００５１】図５は本発明のマスクの実施形態２の要部
概略図である。図６は図５の位相シフト部を抽出した説
明図である。図中、Ｍはマスクであり、例えばエッジ強
調型の位相シフトマスクより成っている。１１は基板、
１２は位相シフト部であり、基板１１の位相シフト部が
ない領域（基準領域１４）を通過する光に対して１８０
度の位相差を与えている。

【００５２】１３は位相シフト部であり、基板１１の基
準領域を通過する光に対して９０度（又は−９０度又は
２７０度又は−２７０度）の位相差を与えている。

【００５３】位相差が１８０度（−１８０度）ある領域
１２のエッジ部では通過光が互いに干渉し、露光量が低
下する。これに対して位相差が９０度ある領域１３のエ
ッジ部では通過光が適度に干渉し、露光量はそれほど低
下しない。

【００５４】この結果、マスクＭを感光基板（レジスト
を塗布したウエハ等）に露光転写し、現像処理工程を経
ると、図７に示すパターンが得られる。

【００５５】このように本実施形態では基準領域１４に
対して位相シフト量が９０度の領域を位相シフト部の一
部に設けることによって閉じパターンに限らず、任意の
露光パターンを得ている。

【００５６】図８は本発明のマスクの実施形態３の要部
概略図である。図９は図８の位相シフト部を抽出した説
明図である。図中、Ｍはマスクであり、例えばエッジ強
調型の位相シフトマスクより成っている。１１は基板、
１２は位相シフト部であり、基板１１の位相シフト部が
ない領域（基準領域１４）を通過する光に対して１８０
度の位相差を与えている。

【００５７】１３は位相シフト部であり、基板１１の基
準領域を通過する光に対して９０度（又は−９０度又は
２７０度又は−２７０度）の位相差を与えている。

【００５８】位相差が１８０度（−１８０度）ある領域
１２のエッジ部では通過光が互いに干渉し、露光量が低
下する。これに対して位相差が９０度ある領域１３のエ
ッジ部では通過光が干渉せず、露光量は低下しない。

【００５９】この結果、マスクＭを感光基板（レジスト
を塗布したウエハ等）に露光転写し、現像処理工程を経
ると、図１０に示すパターンが得られる。

【００６０】このように本実施形態では基準領域１４に
対して位相シフト量が９０度の領域を位相シフト部の一
部に設けることによって閉じパターンに限らず、任意の
露光パターンを得ている。

【００６１】図１１は本発明のマスクの実施形態４の要
部概略図、図１２は図１１の位相シフト部を抽出した説
明図である。本実施形態は、図８の実施形態３のマスク
パターンを複数個、２次元的に配列したものであり、そ
の他の構成は同じである。

【００６２】図１３は本実施形態において得られるパタ
ーン像の概略図である。

【００６３】図１４，図１５は本発明のマスクの実施形
態５の要部概略図であり、基板に設ける位相シフト部の
みを示している。本実施形態は、基準領域に対して位相
差が９０度と１８０度あるマスクＭ１と、該マスクＭ１
と同一のパターンより成り、基準領域に対して位相差が
−９０度と−１８０度あるマスクＭ２の２つのマスクを
用いて２重露光し、所定のパターン像を得る露光方法に
用いるためのものである。

【００６４】このような２つのマスクＭ１，Ｍ２を用い
て２重露光することにより、マスク作成の誤差によるパ
ターン像の誤差を緩和している。

【００６５】本実施形態によれば図７で示すようなパタ
ーン像が得られる。尚、図中、１２（１２ａ）は位相シ
フト部であり、基板の位相シフト部がない領域（基準領
域１４）を通過する光に対して１８０度（−１８０度）
の位相差を与えている。

【００６６】１３（１３ａ）は位相シフト部であり、基
板の基準領域を通過する光に対して９０度（−９０度）
の位相差を与えている。

【００６７】図１６，図１７は本発明のマスクの実施形
態６の要部概略図である。本実施形態は図１４の実施形
態５に比べて基準領域に対する位相差（位相シフト量）
を６０度（−６０度），１２０度（−１２０度），１８
０度（−１８０度）とした２つのマスクＭ１，Ｍ２とを
用いて２重露光をして所定のパターンを得る露光寸法に
用いるものである。

【００６８】これによって、本実施形態５と同様にマス
ク作成の誤差によるパターン像の誤差を緩和している。

【００６９】図１８は本発明のマスクを用いた高解像度
の露光装置を示す概略図である。

【００７０】図１８において、２２１はＫｒＦ又はＡｒ
Ｆエキシマレーザー、２２２は照明光学系、２２３はマ
スク（レチクル）、２２４はマスクステージ、２２７は
マスク２２３の回路パターンをウエハ２２８上に縮小投
影する投影光学系、２２５はマスク（レチクル）チェン
ジャであり、ステージ２２４に、本発明のマスク又はレ
ベンソン位相シフトマスク（レチクル）又はエッジシフ
タ型のマスク（レチクル）又は位相シフタを有していな
い周期パターンマスク（レチクル）の一方を選択的に供
給する為に設けてある。

【００７１】また、マスクステージは予めマスクにバー
コード等に描かれてある情報をもとにマスクを回転させ
る機能を持たせてある。

【００７２】図１８の２２９はＸＹＺステージであり、
このステージ２２９は、光学系２２７の光軸に直交する
平面及びこの光軸方向に移動可能で、レーザー干渉計等
を用いてそのＸＹ方向の位置が正確に制御される。

【００７３】また、図１８の装置は、不図示のレチクル
位置合わせ光学系、ウエハ位置合わせ光学系とを備え
る。

【００７４】図１８の露光装置の照明光学系２２２は部
分的コヒーレント照明とコヒーレント照明とを切換え可
能に構成してあり、コヒーレント照明の場合には、ブロ
ック２３０内の図示した前述した（１ａ）又は（１ｂ）
の照明光を、レベンソン型位相シフトレチクル又はエッ
ジシフタ型レチクル又は位相シフタを有していない周期
パターンレチクルの１つに供給し、部分的コヒーレント
照明の場合にはブロック２３０内に図示した（２ａ）の
照明光を所望のレチクルに供給する。部分的コヒーレン
ト照明からコヒーレント照明とを切換えは、通常光学系
２２２のフライアイレンズの直後に置かれる開口絞り
を、この絞りに比して開口径が十分に小さいコヒーレン
ト照明用絞りと交換すればいい。

【００７５】本発明の露光方法及び露光装置における２
重露光における露光波長は、４００ｎｍ以下であり、好
ましくは２５０ｎｍ以下である。２５０ｎｍ以下の露光
波長の光を得るにはＫＪｒＦエキシマレーザ（約２４８
ｎｍ）やＡｒＦエキシマレーザ（約１９３ｎｍ）を用い
る。

【００７６】尚、本発明において「投影露光」というの
は、マスクに形成された任意のパターンからの３個以上
の平行光線束が互いに異なる様々な角度で像面に入射し
て露光が行なわれるものである。

【００７７】以上説明した露光方法及び露光装置を用い
てＩＣ，ＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル等の表示
素子、磁気ヘッド等の検出素子、ＣＣＤ等の撮像素子と
いった各種デバイスの製造が可能である。

【００７８】尚、本発明において（ａ）照明光学系の照明方法としては、ＫｒＦエキシマ
レーザー、ＡｒＦエキシマレーザー又はＦ２エキシマレ
ーザーから光でマスクパターンを照明することが適用可
能である。

【００７９】（ｂ）露光装置においては屈折系、反射−
屈折系、又は反射系のいずれかより成る投影光学系によ
って前記マスクパターンを投影することが適用可能であ
る。

【００８０】（ｃ）露光装置としては本発明の露光方法
を露光モードとして有するステップアンドリピート型縮
小投影露光装置や本発明の露光方法を露光モードとして
有するステップアンドスキャン型縮小投影露光装置等が
適用可能である。

【００８１】次に上記説明した投影露光装置を利用した
半導体デバイスの製造方法の実施形態を説明する。

【００８２】図１９は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等
の半導体チップ、或いは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造
のフローを示す。

【００８３】ステップ１（回路設計）では半導体デバイ
スの回路設計を行なう。ステップ２（マスク製作）では
設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。

【００８４】一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、前記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。

【００８５】次のステップ５（組立）は後工程と呼ば
れ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシ
ング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。

【００８６】ステップ６（検査）ではステップ５で作製
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイス
が完成し、これが出荷（ステップ７）される。

【００８７】図２０は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。

【００８８】ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に
電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打
込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では前記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。

【００８９】ステップ１７（現像）では露光したウエハ
を現像する。ステップ１８（エッチング）では現像した
レジスト以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジス
ト剥離）ではエッチングがすんで不要となったレジスト
を取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことに
よってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。

【００９０】本実施形態の製造方法を用いれば、従来は
製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを容易に製
造することができる。

【００９１】

【発明の効果】本発明によれば以上のように、位相シフ
ト膜による位相シフト量を適切に設定することにより、
任意形状の回路パターンが得られるマスク及びそれを用
いた露光方法を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマスクの実施形態1 の説明図

【図２】本発明のマスクの実施形態１の説明図

【図３】本発明のマスクの実施形態1 の説明図

【図４】本発明のマスクの実施形態1 の説明図

【図５】本発明のマスクの実施形態２の説明図

【図６】本発明のマスクの実施形態２の説明図

【図７】本発明のマスクの実施形態２の説明図

【図８】本発明のマスクの実施形態３の説明図

【図９】本発明のマスクの実施形態３の説明図

【図１０】本発明のマスクの実施形態３の説明図

【図１１】本発明のマスクの実施形態４の説明図

【図１２】本発明のマスクの実施形態４の説明図

【図１３】本発明のマスクの実施形態４の説明図

【図１４】本発明のマスクの実施形態５の説明図

【図１５】本発明のマスクの実施形態５の説明図

【図１６】本発明のマスクの実施形態６の説明図

【図１７】本発明のマスクの実施形態６の説明図

【図１８】本発明の露光装置の要部概略図

【図１９】本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
ト

【図２０】本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
ト

【図２１】従来の露光装置の要部概略図

【図２２】従来の位相シフトの原理説明図

【図２３】従来の位相シフトの説明図

【図２４】従来の位相シフトの説明図

【符号の説明】

Ｍ，Ｍ１，Ｍ２マスク１１基板１２，１３，１４位相シフト部２２１エキシマレーザ２２２照明光学系２２３マスク（レチクル）２２４マスク（レチクル）ステージ２２５マスク２２６マスク（レチクル）チェンジャ２２７投影光学系２２８ウエハ２２９ＸＹＺステージ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】位相シフト量が互いに異なる複数の位相
シフト部を有していることを特徴とするマスク。
【請求項２】基板上に遮光部が無く、位相シフト量が
互いに異なる複数の位相シフト部を有していることを特
徴とするマスク。
【請求項３】前記複数の位相シフト部の位相シフト量
は０度，９０度，１８０度であることを特徴とする請求
項１又は２のマスク。
【請求項４】前記複数の位相シフト部の位相シフト量
は０度，−９０度，−１８０度であることを特徴とする
請求項１又は２のマスク。
【請求項５】前記複数の位相シフト部の位相シフト量
は０度，６０度，１２０度，１８０度であることを特徴
とする請求項１又は２のマスク。
【請求項６】前記複数の位相シフト部の位相シフト量
は０度，−６０度，−１２０度，−１８０度であること
を特徴とする請求項１又は２のマスク。
【請求項７】請求項１から６のいずれか１項のマスク
を用いて感光基板にパターン像を露光転写していること
を特徴とする露光方法。
【請求項８】請求項１から６のいずれか１項のマスク
を複数用いて感光基板を多重露光していることを特徴と
する露光方法。
【請求項９】請求項１から６のいずれか１項のマスク
を用いて感光基板上にパターン像を露光転写することを
特徴とする露光装置。
【請求項１０】請求項１から６のいずれか１項のマス
クを複数用いて感光基板を多重露光していることを特徴
とする露光装置。
【請求項１１】請求項７又は８の露光方法を用いてい
ることを特徴とする露光装置。
【請求項１２】請求項７，８の露光方法を用いてレチ
クル面上のパターンをウエハ面上に転写した後、該ウエ
ハを現像処理工程を介してデバイスを製造していること
を特徴とするデバイスの製造方法。
【請求項１３】請求項９，１０又は１１の露光装置を
用いて、レチクル面上のパターンをウエハ面上に転写し
た後、該ウエハを現像処理工程を介してデバイスを製造
していることを特徴とするデバイスの製造方法。