JP2000330259A - Mask and exposure method using the same - Google Patents
Mask and exposure method using the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[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
基板を露光するのに用いるマスクや露光方法であって、
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を製造する際に好適なマスクや
露光方法である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mask and an exposure method using the same, and more particularly to a mask and an exposure method used for exposing a photosensitive substrate with a fine circuit pattern.
For example, it is a mask or an exposure method suitable for manufacturing various devices such as semiconductor chips such as ICs and LSIs, display elements such as liquid crystal panels, detection elements such as magnetic heads, and imaging elements such as CCDs.
【0002】[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。2. Description of the Related Art Conventionally, when devices such as ICs, LSIs, and liquid crystal panels are manufactured using photolithography technology, circuit patterns formed on the surface of a photomask or a reticle (hereinafter, referred to as "mask"). A silicon wafer or a glass plate coated with a photoresist or the like by a projection optical system (hereinafter referred to as “wafer”)
A projection exposure method and a projection exposure apparatus for projecting onto a photosensitive substrate and transferring (exposing) the image onto the photosensitive substrate are used.
【0003】近年、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は、
0.5μm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。In recent years, the above-mentioned projection exposure method and projection exposure apparatus, which form the center of microfabrication technology for wafers,
Image (circuit pattern image) with dimensions (line width) of 0.5 μm or less
In order to form an image over a wide range, the resolution is increased and the exposure area is increased.
【0004】一方、現在主流となりつつあるエキシマレ
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。On the other hand, a projection exposure apparatus using an excimer laser as a light source, which is becoming mainstream at present, has a high projection resolution, but it is technically difficult to form a pattern image of, for example, 0.15 μm or less.
【0005】これに対して、米国特許第5,415,8
35号公報は2光束干渉露光によって微細パターンを形
成する技術を開示しており、この2光束干渉露光によれ
ば、ウエハに線幅0.15μm以下のパターンを形成す
ることができる。In contrast, US Pat. No. 5,415,8
No. 35 discloses a technique for forming a fine pattern by two-beam interference exposure. According to the two-beam interference exposure, a pattern having a line width of 0.15 μm or less can be formed on a wafer.
【0006】本出願人は、例えば特願平10−2210
95号、特願平10−210333号、特願平10−2
21097号等において、被露光基板(感光基板)に対
して、周期パターン露光と通常露光の2重露光を行うこ
とによって、0.15μm以下の部分を備える回路パタ
ーンを作成することができる露光方法を示している。The applicant of the present invention has disclosed, for example, Japanese Patent Application No. 10-2210.
No. 95, Japanese Patent Application No. 10-210333, Japanese Patent Application No. 10-2
No. 21097 and the like, an exposure method capable of creating a circuit pattern having a portion of 0.15 μm or less by performing double exposure of periodic pattern exposure and normal exposure on a substrate to be exposed (photosensitive substrate). Is shown.
【0007】ここでの「通常露光」とは、周期パターン
露光より解像度が低いが任意のパターンで露光すること
が可能な露光であり、代表的なものとして投影光学系に
よってマスクのパターンを投影する露光が挙げられる。[0007] The "normal exposure" here is an exposure which has a lower resolution than the periodic pattern exposure but is capable of exposing in an arbitrary pattern. As a typical example, a mask pattern is projected by a projection optical system. Exposure.
【0008】通常露光によって露光されるパターンは
(以下「通常露光パターン」という)解像度以下の微細
なパターンを含んでおり、周期パターン露光はこの微細
なパターンと同じ程度の線幅の周期パターンを形成する
ものである。この周期パターン露光にはレベンソン型の
位相シフトマスク等が用いられる。The pattern exposed by the normal exposure includes a fine pattern having a resolution equal to or less than a resolution (hereinafter, referred to as a “normal exposure pattern”). The periodic pattern exposure forms a periodic pattern having a line width similar to that of the fine pattern. Is what you do. A Levenson type phase shift mask or the like is used for this periodic pattern exposure.
【0009】図23は2重露光の簡単な説明図である。
図23(A)の周期パターンと図23(B)の通常露光
パターンを同じ位置に多重露光し、それより図23
(C)の合成パターン(像)が得られる。尚、多重露光
の原理については後述する。FIG. 23 is a simple explanatory view of double exposure.
The periodic pattern shown in FIG. 23A and the normal exposure pattern shown in FIG. 23B are subjected to multiple exposure at the same position.
The composite pattern (image) of (C) is obtained. The principle of the multiple exposure will be described later.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】図24は周期パターン
と通常露光パターンの2重露光によって微細なパターン
を作成する場合において生じる問題を説明するための図
であり、(A)は周期パターン1と2の関係、(B)は
通常パターン1と2の関係、(C)は2重露光による重
畳パターンの模式図、(D)は設計パターン1と2の関
係を光透過部でパターンを形成する場合を例に示したも
のである。この2重露光によって最終的に(D)の2つ
の設計パターンを作成することを目的としている。FIG. 24 is a diagram for explaining a problem that occurs when a fine pattern is formed by double exposure of a periodic pattern and a normal exposure pattern. 2, (B) is a relationship between normal patterns 1 and 2, (C) is a schematic view of a superimposed pattern by double exposure, and (D) is a pattern between design patterns 1 and 2 formed by a light transmitting portion. The case is shown as an example. The purpose of this double exposure is to finally create the two design patterns (D).
【0011】ここで、図24(B)の通常露光パターン
は、(D)設計パターンと相似あるいは類似したパター
ンであって、本来は露光装置の倍率を含めて考える必要
があるが、ここでは分かりやすく倍率1として示してい
る。Here, the normal exposure pattern shown in FIG. 24B is a pattern similar or similar to the design pattern (D), and it is originally necessary to consider the magnification of the exposure apparatus. It is easily shown as a magnification of 1.
【0012】また、図24(A)の周期パターンは
(B)通常露光パターンの微細線部分に着目し、この微
細線のみを抽出したパターンとピッチを同じにする。つ
まり、2つのパターンそれぞれの(A)周期パターン、
(B)通常露光パターン、(C)設計パターンのピッチ
は等しい。The periodic pattern of FIG. 24A focuses on the fine line portion of the normal exposure pattern (B), and has the same pitch as the pattern obtained by extracting only these fine lines. In other words, each of the two patterns (A) periodic pattern,
The pitches of (B) the normal exposure pattern and (C) the design pattern are equal.
【0013】そして、(A)周期パターンの周期数は、
この微細線のみを抽出したパターンと同じ数かそれ以上
の数にする。(A) The number of periods of the periodic pattern is
The number is set to be equal to or greater than the number of patterns obtained by extracting only these fine lines.
【0014】このように、設計パターン1,2に合わせ
て周期パターン1,2の形状を決定していくが、設計パ
ターン1,2の配置によって決まる周期パターン1,2
同志の間隔Dの値に依存して、周期パターン露光した際
に周期パターン1と周期パターン2の境界で周期の乱れ
即ちパターンの乱れが生じてしまうことがわかった。As described above, the shapes of the periodic patterns 1 and 2 are determined according to the design patterns 1 and 2.
It has been found that, depending on the value of the interval D between competitors, when the periodic pattern is exposed, disorder of the cycle, that is, disorder of the pattern occurs at the boundary between the periodic pattern 1 and the periodic pattern 2.
【0015】例えば、ここで周期パターン1のピッチP
1と周期パターン2のピッチP2が互いに異なる場合
は、周期パターン1,2の境界で周期の乱れが生じてし
まうことがわかった。For example, here, the pitch P of the periodic pattern 1
It has been found that when the pitch P2 of the periodic pattern 2 is different from the pitch P2 of the periodic pattern 2, a periodic disturbance occurs at the boundary between the periodic patterns 1 and 2.
【0016】また、設計パターン1,2のピッチP1,
P2の関係が等しいP1=P2の場合でも、設計パター
ンの配置によって周期パターンの乱れを生じる場合があ
る。周期パターン1ピッチを構成するラインの幅をL、
スペースの幅をSとする時のL=Sの例を説明する。設
計パターン間隔DSがL又はSの奇数倍である設計パタ
ーン1,2を作成したい場合、このときの周期パターン
1,2の間隔Dはスペースの幅Sと等しくなるため、周
期パターン1,2の乱れは生じない。The pitches P1, P2 of the design patterns 1, 2
Even when P1 = P2 where the relationship of P2 is equal, the periodic pattern may be disturbed by the arrangement of the design pattern. The width of a line constituting one pitch of the periodic pattern is L,
An example of L = S when the width of the space is S will be described. When it is desired to create design patterns 1 and 2 in which the design pattern interval DS is an odd multiple of L or S, the interval D between the periodic patterns 1 and 2 is equal to the width S of the space. No disturbance occurs.
【0017】しかし、この間隔DSがL又はSの偶数倍
になるときには、周期パターン1,2の間隔Dは、D=
2Sとなってしまい、2つのパターンの境界に周期ピッ
チの乱れを生じてしまう。又、設計パターン1,2の間
隔DSがSの整数倍になっていない場合も、周期パター
ン1,2の間隔が周期を乱さないD=Sにならないため
周期の乱れが生じてしまう。However, when the interval DS is an even multiple of L or S, the interval D between the periodic patterns 1 and 2 is D =
2S, which causes disturbance in the periodic pitch at the boundary between the two patterns. Also, when the interval DS between the design patterns 1 and 2 is not an integral multiple of S, the interval between the periodic patterns 1 and 2 does not become D = S, which does not disturb the period, and the period is disturbed.
【0018】このように、設計パターンに合わせて周期
パターンは決定されるため、パターンが密集している現
状では、隣り合う2つの設計パターンの位置関係によっ
てこれらのパターンを多重露光で得るときに用いる周期
パターン露光での2つの隣り合う周期パターンの境界に
おいての周期の乱れを避けられない状況がある。本発明
は、この周期の乱れを少なくすることができるマスクと
露光方法の提供を目的としている。As described above, since the periodic pattern is determined in accordance with the design pattern, in the present situation where patterns are densely used, these patterns are used in obtaining multiple patterns by multiple exposure depending on the positional relationship between two adjacent design patterns. There is a situation where it is unavoidable to disturb the period at the boundary between two adjacent periodic patterns in the periodic pattern exposure. An object of the present invention is to provide a mask and an exposure method which can reduce the disturbance of the period.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】第1の発明のマスクは、
前記複数の周期パターンを有し、これらのうち1つの周
期パターンのラインとラインの間隔をSとしたとき、該
1つの周期パターンとこれに周期方向に隣接する他の周
期パターンの間隔Dが、 0.5S<D<1.5S であることを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, a mask is provided.
When a plurality of periodic patterns are provided, and one of these periodic patterns has a line-to-line interval S, the interval D between the one periodic pattern and another periodic pattern adjacent thereto in the periodic direction is: It is characterized in that 0.5S <D <1.5S.
【0020】第2の発明のマスクは、複数の周期パター
ンを有し、これらのうち1つの周期パターンのラインと
ラインの間隔をSとしたとき、該1つの周期パターンと
これに隣接する他の周期パターンの間隔Dが、 0.9S<D<1.1S であることを特徴としている。The mask according to the second aspect of the present invention has a plurality of periodic patterns. When the interval between the lines of one of the periodic patterns is S, the one periodic pattern and the other adjacent thereto are arranged. It is characterized in that the interval D between the periodic patterns is 0.9S <D <1.1S.
【0021】第3の発明は上記第1又は第2の発明にお
いて、前記隣接する2つの周期パターンのそれぞれの互
いの境界に位置するパターン(ライン又はスペース)の
位相が互いに逆位相であることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the phases of the patterns (lines or spaces) located at respective boundaries between the two adjacent periodic patterns are opposite to each other. Features.
【0022】第4の発明のマスクは、複数の周期パター
ンを有したマスクであって、周期方向に隣接する2つの
周期パターンのそれぞれの互いの境界に位置する(ライ
ン又はスペース)の位相が互いに逆位相であることを特
徴としている。A mask according to a fourth aspect of the present invention is a mask having a plurality of periodic patterns, wherein phases of two lines (lines or spaces) located at respective boundaries of two periodic patterns adjacent in the periodic direction are mutually different. It is characterized by being in antiphase.
【0023】第5の発明の露光方法は、第1〜第4の発
明のいずれかのマスクを用いて、感光基板を露光するこ
とを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an exposure method including exposing a photosensitive substrate using the mask according to any one of the first to fourth aspects.
【0024】第6の発明の多重露光方法は、第1〜第4
の発明のいずれかのマスクを用いた露光と他のマスクを
用いた露光を含むことを特徴とする。The multiple exposure method according to a sixth aspect of the present invention includes the first to fourth
The present invention is characterized in that it includes exposure using one of the masks of the invention and exposure using another mask.
【0025】第7の発明の露光装置は第5又は第6の発
明の露光方法を実行する露光モードを他の露光方法を実
行する露光モードとを有することを特徴としている。An exposure apparatus according to a seventh invention is characterized in that it has an exposure mode for executing the exposure method of the fifth or sixth invention and an exposure mode for executing another exposure method.
【0026】第8の発明のデバイスの製造方法は第5又
は第6の発明の露光方法を用いて、デバイスパターンで
ウエハを露光するステップと、該露光したウエハを現像
するステップとを有することを特徴としている。According to an eighth aspect of the invention, there is provided a device manufacturing method comprising the steps of exposing a wafer with a device pattern using the exposure method of the fifth or sixth aspect, and developing the exposed wafer. Features.
【0027】第9の発明のマスクは、第1と第2の周期
パターンを有したマスクであって、該第1と第2の周期
パターンは双方とも1ピッチPがラインとスペースで構
成されており、前記第1の周期パターンはピッチがP
1、ラインの幅がL1、スペースの幅がS1であり、前
記第2の周期パターンはピッチがP2、ラインの幅がL
2、スペースの幅がS2であり、前記ピッチP1と前記
ピッチP2は互いに異なり、前記第1と第2の周期パタ
ーンは周期方向に隣接しており、前記第1と第2の周期
パターン同志の間隔Dは、前記スペースの幅S1,S2
のいずれか一方をS、前記ラインの幅L1,L2のいず
れか一方をLとする時、L<Sの場合は0.5L≦D≦
S+0.5L、S≦Lの場合は0.5S≦D≦L+0.
5Sの範囲内にあることを特徴としている。A ninth aspect of the present invention is a mask having a first and a second periodic pattern. Each of the first and the second periodic patterns has a pitch P of one line and a space. And the pitch of the first periodic pattern is P
1, the line width is L1, the space width is S1, and the pitch of the second periodic pattern is P2, and the line width is L.
2. The width of the space is S2, the pitch P1 and the pitch P2 are different from each other, the first and second periodic patterns are adjacent to each other in a periodic direction, and the first and second periodic patterns are adjacent to each other. The interval D is the width S1, S2 of the space.
Is S and one of the line widths L1 and L2 is L, and if L <S, then 0.5L ≦ D ≦
S + 0.5L, 0.5S ≦ D ≦ L + 0 if S ≦ L.
It is characterized by being within the range of 5S.
【0028】第10の発明のマスクは、第1と第2の周
期パターンを有したマスクであって、該第1と第2の周
期パターンは双方とも1ピッチがラインとスペースで構
成されており、前記第1の周期パターンはピッチがP
1、ラインの幅がL1、スペースの幅がS1、前記第2
の周期パターンはピッチがP2、ラインの幅がL2、ス
ペースの幅がS2であり、前記ピッチP1と前記ピッチ
P2は互いに異なり、前記第1と第2の周期パターンは
周期方向に互いに隣接しており、前記第1と第2の周期
パターン同志の間隔Dは前記スペースの幅S1及び前記
スペースの幅S2と等しいことを特徴としている。A mask according to a tenth aspect of the present invention is a mask having first and second periodic patterns, wherein each of the first and second periodic patterns has one pitch composed of lines and spaces. , The pitch of the first periodic pattern is P
1, the line width is L1, the space width is S1, the second
Has a pitch P2, a line width L2, and a space width S2. The pitch P1 and the pitch P2 are different from each other, and the first and second periodic patterns are adjacent to each other in a periodic direction. The interval D between the first and second periodic patterns is equal to the width S1 of the space and the width S2 of the space.
【0029】第11の発明のマスクは、複数の周期パタ
ーンを有したマスクであって、該各周期パターンは1ピ
ッチがラインとスペースで構成されており、互いに周期
方向に隣接した互いにピッチが等しい2つの周期パター
ンを有し、該2つの周期パターン同志の周期方向の間隔
Dは、前記ラインの幅をL、前記スペースの幅をSとす
る時、D=Sでない場合において、L<Sの時は0.5
L≦D<S又はS<D≦S+0.5Lを満たし、S≦L
の時は0.5S≦D<L又はS<D≦L+0.5Sを満
たすことを特徴としている。The mask according to an eleventh aspect of the present invention is a mask having a plurality of periodic patterns, each of the periodic patterns having a pitch of one line and a space, and having a pitch equal to each other adjacent to each other in the periodic direction. It has two periodic patterns, and the interval D in the periodic direction between the two periodic patterns is L <S when the line width is L and the space width is S. Time is 0.5
Satisfies L ≦ D <S or S <D ≦ S + 0.5L, and S ≦ L
At the time of, 0.5S ≦ D <L or S <D ≦ L + 0.5S is satisfied.
【0030】第12の発明の露光方法は、第9〜第11
の発明のいずれか1つのマスクを用いて、感光基板を露
光することを特徴としている。The exposure method according to the twelfth invention is directed to the ninth to eleventh exposure methods.
The photosensitive substrate is exposed by using any one of the masks according to the present invention.
【0031】第13の発明の多重露光方法は、第9〜第
11の発明のいずれか1つのマスクを用いた露光と他の
マスクを用いた露光を含むことを特徴としている。According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a multiple exposure method comprising the steps of: using one of the masks according to the ninth to eleventh aspects and exposing using another mask.
【0032】第14の発明の露光装置は、第12又は第
13の露光方法を実行する露光モードと他の露光を実行
する露光モードとを有することを特徴としている。An exposure apparatus according to a fourteenth aspect has an exposure mode for executing the twelfth or thirteenth exposure method and an exposure mode for executing another exposure.
【0033】第15の発明のデバイス製造方法は、第1
2又は第13の露光方法を用いて、デバイスパターンで
ウエハを露光するステップと、該露光したウエハを現像
するステップとを有することを特徴とする。According to a fifteenth aspect of the invention, there is provided a device manufacturing method comprising:
The method includes a step of exposing a wafer with a device pattern using the second or thirteenth exposure method, and a step of developing the exposed wafer.
【0034】[0034]
【発明の実施の形態】まず、本発明におけるマスクや露
光方法が適用されるところの2重露光(多重露光)の一
例について説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an example of double exposure (multiple exposure) to which a mask and an exposure method according to the present invention are applied will be described.
【0035】図1〜図9はこの2重露光(多重露光)例
の原理を示す説明図である。図1は露光の基本的手順を
示すフローチャートである。図1には2重露光を構成す
る周期パターン露光ステップ&投影露光ステップ(通常
パターン露光ステップ)に加え現像ステップの各ブロッ
クとその流れが示してある。同図において周期パターン
露光ステップと投影露光ステップの順序は、逆でもいい
し、どちらか一方のステップが複数回の露光段階を含む
場合は各ステップを交互に行うことも可能である。又、
各露光ステップ間には、精密な位置合わせを行うステッ
プ等がある。FIGS. 1 to 9 are explanatory views showing the principle of this double exposure (multiple exposure) example. FIG. 1 is a flowchart showing a basic procedure of exposure. FIG. 1 shows the blocks and the flow of the development step in addition to the periodic pattern exposure step and the projection exposure step (normal pattern exposure step) constituting the double exposure. In the figure, the order of the periodic pattern exposure step and the projection exposure step may be reversed, and when one of the steps includes a plurality of exposure steps, each step may be performed alternately. or,
There is a step of performing precise alignment between each exposure step.
【0036】本発明の露光方法及び露光装置は、被露光
基板(感光基板)に対して周期パターン露光と通常の露
光の2重露光(多重露光)を行うことを特徴としてい
る。An exposure method and an exposure apparatus according to the present invention are characterized in that a substrate to be exposed (photosensitive substrate) is subjected to double exposure (multiple exposure) of periodic pattern exposure and normal exposure.
【0037】ここで多重露光とは現像処理工程を介さず
に異なったパターンで感光基板上を複数回露光すること
をいう。又、通常パターン露光とは周期パターン露光よ
り解像度が低いが任意のパターンで露光が行える露光で
あり、代表的なものとして投影光学系によってマスクの
パターンを投影する露光があげられる。Here, the multiple exposure means that the photosensitive substrate is exposed a plurality of times with different patterns without going through the developing process. In addition, the normal pattern exposure is exposure in which the resolution is lower than that of the periodic pattern exposure, but the exposure can be performed in an arbitrary pattern. A typical example is exposure in which a mask pattern is projected by a projection optical system.
【0038】通常露光によって露光されるパターン(通
常パターン)は使用する露光装置とマスクの組合せの下
でのパターンを持つ解像度以下の微細なパターンを含
み、周期パターン露光はこの微細なパターンと略同じ程
度の線幅の周期パターンを形成するようにする。通常パ
ターン露光の前記の解像度以上の大きなパターンの線幅
は、周期パターン露光のパターンの最小線幅より大き
く、その寸法は限定されないが、たとえばこの最小線幅
の整数倍の線幅が効果的である。The pattern (normal pattern) exposed by the normal exposure includes a fine pattern having a pattern under the combination of an exposure apparatus and a mask to be used and having a resolution equal to or less than the resolution, and the periodic pattern exposure is substantially the same as the fine pattern. A periodic pattern having a line width of the order is formed. The line width of a pattern larger than the resolution of the normal pattern exposure is larger than the minimum line width of the pattern of the periodic pattern exposure, and its size is not limited. For example, a line width of an integral multiple of this minimum line width is effective. is there.
【0039】通常パターン露光の前記の解像度以上の大
きなパターンの形状は任意であり、その線はいろいろな
方向を向いていてよい。一般にICパターンでは、パタ
ーンの方向がある方向とそれに直交する方向の2方向を
向いている場合が多く、最も微細なパターンの向きはこ
れら2方向のうちの特定の1方向のみに限定される場合
が多い。The shape of a large pattern having a resolution higher than the above-mentioned resolution of the normal pattern exposure is arbitrary, and the line thereof may be directed in various directions. Generally, in the case of an IC pattern, the direction of the pattern is often directed in two directions, that is, a certain direction and a direction orthogonal thereto, and the direction of the finest pattern is limited to only one of these two directions. There are many.
【0040】2重露光で周期パターン露光をする際、そ
の通常パターンのうちの最も微細なパターンの長手方向
に、周期パターンの各パターンの長手方向を合致させる
ことが重要である。When periodic pattern exposure is performed by double exposure, it is important that the longitudinal direction of each of the periodic patterns coincides with the longitudinal direction of the finest pattern of the normal patterns.
【0041】又、周期パターンのあるパターンの露光量
分布のピーク(中心)が、通常パターンにおける解像度
以下の前記最も微細なパターンの露光量分布を中心に合
致するように露光する。Further, the exposure is performed so that the peak (center) of the exposure distribution of a pattern having a periodic pattern coincides with the center of the exposure distribution of the finest pattern having a resolution lower than that of the normal pattern.
【0042】本発明における2重露光とは周期パターン
露光と通常パターン露光の2重露光という意味であっ
て、周期パターン露光は、その各パターンが通常パター
ン露光の最も微細なパターンの方向に平行に成るように
して何回繰り返して行っても良い。The double exposure in the present invention means a double exposure of a periodic pattern exposure and a normal pattern exposure. In the periodic pattern exposure, each pattern is formed in parallel with the direction of the finest pattern of the normal pattern exposure. It may be performed repeatedly as many times as possible.
【0043】本発明の露光方法及び露光装置の周期パタ
ーン露光と通常パターン露光のそれぞれは、1回又は、
複数回の露光段階よりなり、複数回の露光段階を取る場
合は、各露光階ごとに異なる露光量分布を感光基板に与
えている。Each of the periodic pattern exposure and the normal pattern exposure of the exposure method and exposure apparatus of the present invention is performed once or
When a plurality of exposure steps are performed and a plurality of exposure steps are performed, a different exposure amount distribution is given to the photosensitive substrate for each exposure step.
【0044】図1のフローにしたがって露光を行う場
合、まず周期パターンによりウエハ(感光基板)を図2
に示すような周期パターンで露光する。図2中の数字は
露光量を表しており、図2(A)の斜線部は露光量1
(実際は任意)で白色部は露光量0である。When exposure is performed according to the flow of FIG. 1, first, a wafer (photosensitive substrate) is
Exposure is performed in a periodic pattern as shown in FIG. The numbers in FIG. 2 represent exposure amounts, and the hatched portions in FIG.
(Actually arbitrary) and the exposure amount is 0 in the white portion.
【0045】このような周期パターンのみを露光後現像
する場合、通常、感光基板のレジストの露光しきい値E
thは図2(B)の下部のグラフに示す通り露光量0と
1の間に設定する。図2(B)の上部はこのような設定
の下で露光した後に現像エッチングを行って最終的に得
られるリソグラフィーパターン(ネガ型の場合凸パター
ン)を示している。When developing only such a periodic pattern after exposure, usually, the exposure threshold value E of the resist on the photosensitive substrate is used.
th is set between the exposure amounts 0 and 1 as shown in the lower graph of FIG. The upper part of FIG. 2B shows a lithography pattern (a convex pattern in the case of a negative type) finally obtained by performing development etching after exposure under such a setting.
【0046】図3に、この場合の感光基板のレジストに
関して、現像後の膜厚の露光量依存性と露光しきい値と
の関係をポジ型レジスト(以下、「ポジ型」と記す。)
とネガ型レジスト(以下、「ネガ型」配す。)の各々に
ついて示す。ポジ型の場合は露光しきい値Eth以上の
場合に、ネガ型の場合は露光しきい値Eth以下の場合
に、現像後の膜厚が0となる。FIG. 3 shows a positive resist (hereinafter referred to as "positive") showing the relationship between the exposure threshold and the exposure dependency of the film thickness after development with respect to the resist on the photosensitive substrate in this case.
And a negative type resist (hereinafter referred to as “negative type”). The film thickness after development becomes 0 when the exposure is equal to or more than the exposure threshold value Eth in the case of the positive type and is equal to or less than the exposure threshold value Eth in the case of the negative type.
【0047】図4はこのような露光を行った場合の現像
とエッチングプロセスを経てリソグラフィーパターンが
形成される様子を、ネガ型とポジ型の場合に関して示し
た模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which a lithography pattern is formed through the development and etching processes when such exposure is performed, for a negative type and a positive type.
【0048】本実施形態においては、この通常の露光感
度設定とは異なり、図5(図2(A)と同じ)及び図6
の下部に示す通り、周期パターン露光での各パターンの
中心の露光量を1としたとき、感光基板のレジストの露
光しきい値Ethを1よりも大きく2よりも小さく設定
している。このようなEthの設定をしてある感光基板
は図2に示す周期パターン露光のみ行った露光パターン
(露光量分布)を現像した場合は露光量が不足するの
で、多少の膜厚変動はあるものの現像によって膜厚が0
となる部分は生じず、図6の上部に示すとおりエッチン
グによってリソグラフィーパターンは形成されない。こ
れは即ち周期パターンの消失と見做すことができる
(尚、ここではネガ型を用いた場合の例を用いて本発明
の説明を行うが、本発明はポジ型の場合も実施でき
る)。In this embodiment, unlike the normal exposure sensitivity setting, FIGS. 5 (same as FIG. 2A) and FIGS.
As shown in the lower part of the figure, when the exposure amount at the center of each pattern in the periodic pattern exposure is 1, the exposure threshold value Eth of the resist on the photosensitive substrate is set to be larger than 1 and smaller than 2. When the exposure pattern (exposure amount distribution) obtained by performing only the periodic pattern exposure shown in FIG. 2 is developed, the exposure amount of the photosensitive substrate having such an Eth setting is insufficient. The film thickness becomes 0 by development
No lithography pattern is formed by etching as shown in the upper part of FIG. This can be regarded as the disappearance of the periodic pattern (note that the present invention will be described using an example using a negative type, but the present invention can also be implemented in a positive type).
【0049】尚、図6の下部に記載のE1 は周期パター
ン露光における露光量を、E2 は通常の投影露光におけ
る露光量を表している。[0049] Incidentally, E 1 according to the lower part of FIG. 6 is an exposure amount in the periodic pattern exposure, E 2 represents an exposure amount in the conventional projection exposure.
【0050】本実施形態は、周期パターン露光のみでは
一見消失する微細な露光パターンを通常露光による、露
光装置の分解能以下の大きさのパターンを含む任意の形
状の露光パターンと融合して所望の領域のみ選択的にレ
ジストの露光しきい値以上の露光をし、最終的に回路パ
ターンに対応する所望のリソグラフィーパターンを形成
できるところにある。In this embodiment, a fine exposure pattern, which is apparently lost only by the periodic pattern exposure, is fused with an exposure pattern of an arbitrary shape including a pattern having a size smaller than the resolution of the exposure apparatus by a normal exposure to a desired area. Only the resist is exposed more than the exposure threshold value, so that a desired lithography pattern corresponding to the circuit pattern can be finally formed.
【0051】図7(A)は通常の投影露光(通常露光)
による露光パターンであり、微細なパターンである為、
解像できずに被露光物体上での強度分布はぼけて広がっ
ている。本実施形態では通常の投影露光の解像度の約半
分の紙幅の微細パターンとしている。FIG. 7A shows normal projection exposure (normal exposure).
Exposure pattern, and because it is a fine pattern,
The intensity distribution on the object to be exposed is blurred and wide because it cannot be resolved. In the present embodiment, a fine pattern having a paper width of about half the resolution of normal projection exposure is used.
【0052】図7(A)の露光パターンを作る投影露光
を、図5の周期パターン露光の後に、現像工程なしで、
同一レジストの同一領域に重ねて行ったとすると、この
レジスト面上への合計の露光量分布は図7(B)の下部
のグラフのようになる。尚、ここでは周期パターン露光
の露光量E1 と投影露光の露光量E2 の比が1:1、レ
ジストの露光しきい値Ethが露光量E1 (=1)と、
露光量E1 と露光量E 2 との和E1 +E2 (=2)との
間に設定されている為、図7(B)の上部に示したリソ
グラフィーパターン(ネガ型の場合凸パターン)が形成
される。Projection exposure for forming the exposure pattern shown in FIG.
Without the development step after the periodic pattern exposure of FIG.
Assuming that the process is performed on the same area of the same resist,
The total exposure distribution on the resist surface is shown in the lower part of FIG.
It becomes like the graph of. Here, periodic pattern exposure
Exposure E1 And the exposure E of the projection exposureTwo Ratio is 1: 1,
The exposure threshold Eth of the dist is the exposure amount E1 (= 1),
Exposure E1 And exposure amount E Two Sum E with1 + ETwo (= 2)
The lithography shown at the top of FIG.
A lithographic pattern (convex pattern in the case of a negative type) is formed
Is done.
【0053】その際、通常パターンの中心が周期パター
ンのピークと合致させておく。又、通常パターンの方向
と周期パターンの方向とを合致させている。At this time, the center of the normal pattern is matched with the peak of the periodic pattern. Also, the direction of the normal pattern and the direction of the periodic pattern are matched.
【0054】図7(B)の上部に示す孤立線パターン
は、解像度が周期パターン露光のものであり且つ単純な
周期パターンではない。したがって通常の1回の投影露
光で実現できる解像度以上の高解像度で微細なパターン
が、多重露光により得られたことになる。The isolated line pattern shown in the upper part of FIG. 7 (B) has a resolution of periodic pattern exposure and is not a simple periodic pattern. Therefore, a fine pattern with a higher resolution than the resolution that can be realized by a single projection exposure is obtained by the multiple exposure.
【0055】ここで仮に、図8の露光パターンを作る通
常露光(図5の露光パターンの2倍の線幅で露光しきい
値以上の露光量(ここではしきい値の2倍の露光量)で
の投影露光)を、図5の周期パターン露光の後に、現像
工程なしで、同一レジストの同一領域に重ねる。この
際、通常露光の露光パターンの中心を周期パターン露光
の露光パターンのピーク位置と合致させることで重ね合
わせたパターンの対称性が良く、良好なパターン像が得
られる。Here, it is assumed that the normal exposure for forming the exposure pattern shown in FIG. 8 (exposure amount equal to or larger than the exposure threshold value with a line width twice as large as the exposure pattern shown in FIG. 5 (here, the exposure amount twice as large as the threshold value)) 5) is superimposed on the same region of the same resist without the development step after the periodic pattern exposure of FIG. At this time, by making the center of the exposure pattern of the normal exposure coincide with the peak position of the exposure pattern of the periodic pattern exposure, the superimposed pattern has good symmetry and a good pattern image can be obtained.
【0056】このような多重露光を行ったときのレジス
トの合計の露光量分布は図8(B)下部のようになり、
2光束干渉露光(周期パターン露光)の露光パターンは
消失して最終的に通常露光による図8(B)上部に示す
リソグラフィーパターン(ネガ型の場合凸パターン)の
みが形成される。The total exposure distribution of the resist when such multiple exposure is performed is as shown in the lower part of FIG.
The exposure pattern of the two-beam interference exposure (periodic pattern exposure) disappears, and finally only the lithography pattern (convex pattern in the case of a negative type) shown in the upper part of FIG.
【0057】又、図9に示すように、図5の露光パター
ンの3倍の線幅で露光しきい値以上の露光量での投影露
光を行う場合も理屈は同様であり、4倍以上の線幅の露
光パターンでは、基本的に2倍の線幅の露光パターンと
3倍の線幅の露光パターンの組み合わせから、最終的に
得られるリソグラフィーパターンの線幅は自明であろ
う。なお投影露光で実現できるリソグラフィーパターン
は全て、本実施形態で形成可能である。As shown in FIG. 9, the principle is the same when projection exposure is performed with a line width three times as large as the exposure pattern of FIG. In an exposure pattern having a line width, the line width of a finally obtained lithography pattern will be obvious from a combination of an exposure pattern having a double line width and an exposure pattern having a triple line width. All lithography patterns that can be realized by projection exposure can be formed in this embodiment.
【0058】以上簡潔に説明した周期パターン露光と通
常露光の夫々による露光量分布(絶対値及び分布)と感
光基板のレジストのしきい値の調整を行うことにより、
図6、図7(B)、図8(B)、及び図9(B)で示し
たような多種のパターンの組み合わせより成り且つ最小
線幅が周期パターン露光の1パターンの線幅(図7
(B)のパターン)となる回路パターンを形成すること
ができる。By adjusting the exposure amount distribution (absolute value and distribution) and the threshold value of the resist on the photosensitive substrate by each of the periodic pattern exposure and the normal exposure briefly described above,
The minimum line width is composed of a combination of various patterns as shown in FIG. 6, FIG. 7 (B), FIG. 8 (B), and FIG.
(Pattern (B)) can be formed.
【0059】以上の露光方法の原理をまとめると、 (ア−1)通常露光をしない露光パターン領域、即ちレ
ジストの露光しきい値以下の周期露光パターンは現像に
より消失する。The principles of the above-described exposure methods are summarized as follows: (A-1) An exposure pattern area that is not subjected to normal exposure, that is, a periodic exposure pattern equal to or less than the exposure threshold of a resist disappears by development.
【0060】(ア−2)レジストの露光しきい値以下の
露光量で行った通常露光のパターン領域に関しては、通
常露光の露光パターンと周期パターン露光の露光パター
ンの組み合わせにより決まる、周期パターン露光の1つ
のパターンの線幅を持つパターンが形成される。(A-2) Regarding the pattern area of the normal exposure performed with the exposure amount equal to or less than the exposure threshold value of the resist, the periodic pattern exposure is determined by a combination of the normal exposure exposure pattern and the periodic pattern exposure pattern. A pattern having a line width of one pattern is formed.
【0061】(ア−3)露光しきい値以上の露光量で行
った通常露光の露光パターン領域は露光パターンと同じ
パターン(マスクパターンに対応する)が形成される。
ということになる。更に以上説明した多重露光方法の利
点として、最も解像力の高い周期パターン露光を2光束
干渉露光で行えば、通常露光に比してはるかに大きい焦
点深度が得られることが挙げられる。(A-3) The same pattern (corresponding to the mask pattern) as the exposure pattern is formed in the exposure pattern area of the normal exposure performed with the exposure amount not less than the exposure threshold value.
It turns out that. Further, as an advantage of the multiple exposure method described above, if the periodic pattern exposure having the highest resolution is performed by two-beam interference exposure, a much larger depth of focus can be obtained as compared with the normal exposure.
【0062】以上の説明では周期パターン露光と通常露
光の順番は周期パターン露光を先としたが、通常露光を
先としても、同時としても良い。In the above description, the order of the periodic pattern exposure and the normal exposure is the cycle pattern exposure first. However, the normal exposure may be performed first or simultaneously.
【0063】次に本発明の実施形態1を説明する。Next, Embodiment 1 of the present invention will be described.
【0064】図10は本発明のマスク(レチクル)の実
施形態1に係る周期パターンの説明図である。このマス
クは上述の多重露光における周期パターン露光を投影露
光装置により行う場合に用いる。本実施形態は、パター
ンのピッチが互いに同じ周期パターン1,2が周期方向
に隣接する場合を示している。本実施形態のマスクは複
数の周期パターンを有しており、図10はそのうちの2
つの周期パターンを示している。各周期パターンは光透
過部の幅Lのライン(以下「ラインL」と称す)と隣り
合うラインLとラインLの間の幅Sのスペース(以下
「スペースS」と称す)を周期的に交互に配列してい
る。ここで各周期パターンのピッチPはP=L+Sであ
る。又、図中0やπが記されている箇所がスリット(透
過部)であり、その周りは遮光部である。0,πは透過
光の位相を表わす。FIG. 10 is an explanatory view of a periodic pattern according to the first embodiment of the mask (reticle) of the present invention. This mask is used when the periodic pattern exposure in the multiple exposure is performed by a projection exposure apparatus. This embodiment shows a case where periodic patterns 1 and 2 having the same pattern pitch are adjacent to each other in the periodic direction. The mask of this embodiment has a plurality of periodic patterns, and FIG.
One periodic pattern is shown. In each periodic pattern, a line having a width L (hereinafter, referred to as “line L”) of a light transmitting portion and a space having a width S (hereinafter, referred to as “space S”) between adjacent lines L are periodically alternated. Are arranged. Here, the pitch P of each periodic pattern is P = L + S. Further, in the figure, a portion where 0 or π is described is a slit (transmitting portion), and a portion around the slit is a light shielding portion. 0 and π represent the phase of the transmitted light.
【0065】以下に周期パターン1と周期パターン2は
互いにピッチが等しく共にラインの幅とスペースの幅が
それぞれ0.12μmと0.12μmのL/Sのレベン
ソン型位相シフトマスクパターンを用いる場合で、周期
パターン1,2のそれぞれの互いの境界位置でのパター
ンP1a,P2aは互いに逆位相のラインLになってい
る。以下、σ=0.2の部分的コヒーレント照明でマス
クを照明して投影露光した例をとり説明する。Hereinafter, the periodic pattern 1 and the periodic pattern 2 will be described in the case of using the L / S Levenson type phase shift mask pattern having the same pitch and the line width and the space width of 0.12 μm and 0.12 μm, respectively. The patterns P1a and P2a at the respective boundary positions of the periodic patterns 1 and 2 are lines L having phases opposite to each other. Hereinafter, an example in which a mask is illuminated by partial coherent illumination with σ = 0.2 and projected and exposed will be described.
【0066】この場合、周期パターン1と2のパターン
はどちらもラインLとスペースSの各幅が共に0.12
μmであるため、2つの周期パターン1と2の間隔Dが
スペースSの幅と同じ0.12μmであれば、後述する
ように2つの周期パターンの互いの境界部付近での周期
の乱れがない。しかし、この2つの周期パターン1と2
の間隔Dが0.12μm以外の場合では両パターンの境
界部付近での双方のパターンの周期特性(周期パターン
像の特性)に乱れが生じる。In this case, in each of the periodic patterns 1 and 2, the width of each of the line L and the space S is 0.12.
Since the interval D between the two periodic patterns 1 and 2 is 0.12 μm, which is the same as the width of the space S, there is no disturbance in the period near the boundary between the two periodic patterns as described later. . However, these two periodic patterns 1 and 2
When the interval D is other than 0.12 μm, the periodic characteristics (characteristics of the periodic pattern image) of both patterns near the boundary between the two patterns are disturbed.
【0067】そこで、この周期特性の乱れの影響を把握
するため、周期パターン同志の間隔とその影響度がある
領域との関係を調べると図11のグラフのようになっ
た。図11の各グラフの横軸は周期パターン同志の間隔
Dで、各グラフの縦軸は図10に示した通り境界の影響
のある領域を境界からの距離で示している。この『影響
がある領域』というのは、線幅の再現性に関して設計値
の線幅0.12μmに対して±2.5%以上の変化があ
る場合、又は、コントラストに関して周期パターン中央
部のパターンのコントラストに対して±2.5%以上の
変化がある場合とした。境界の影響度は境界部が最も大
きく、境界から離れるにしたがって次第に小さくなるた
め境界からどこまで影響があるかを示している。又、図
中のSは図10に示したスペースSの幅である。Then, in order to grasp the influence of the disturbance of the periodic characteristics, the relationship between the interval between the periodic patterns and the region where the influence is exerted is shown in the graph of FIG. The horizontal axis of each graph in FIG. 11 indicates the interval D between the periodic patterns, and the vertical axis of each graph indicates the region affected by the boundary as shown in FIG. 10 by the distance from the boundary. The “influenced area” refers to a case where the reproducibility of the line width has a change of ± 2.5% or more with respect to the designed line width of 0.12 μm, or the pattern at the center of the periodic pattern with respect to the contrast. Was determined to have a change of ± 2.5% or more with respect to the contrast. The degree of influence of the boundary is the largest at the boundary and gradually decreases as the distance from the boundary increases, indicating how far the boundary is affected. S in the figure is the width of the space S shown in FIG.
【0068】図11より、周期パターン1と周期パター
ン2のパターン間隔Dを無限大まで離した場合はその境
界の影響は0.84μmまで及んでいるが、周期パター
ン同志の間隔Dを近づけていくと次第に影響を及ぼす領
域が狭くなり、周期パターン同志の間隔DがスペースS
の幅と同じ間隔0.12μmの場合には境界の影響は全
くないことが確認できる。更に間隔をSより小さくして
いくと境界の影響がある領域が次第に広くなり0.5S
(0.06μm)以下では無限大の場合よりも大きな影
響となる。0.5S〜1.5S(0.06〜0.18μ
m)の場合には無限大の場合よりも大きな影響はでな
い。FIG. 11 shows that when the pattern interval D between the periodic pattern 1 and the periodic pattern 2 is separated to infinity, the influence of the boundary extends to 0.84 μm, but the interval D between the periodic patterns is reduced. The area of influence gradually becomes narrower, and the interval D between the periodic patterns becomes
It can be confirmed that there is no influence of the boundary when the interval is 0.12 μm, which is the same as the width of. Further, if the interval is made smaller than S, the area affected by the boundary becomes gradually wider and 0.5S
(0.06 μm) or less has a greater effect than in the case of infinity. 0.5S to 1.5S (0.06 to 0.18μ
In the case of m), there is no greater effect than in the case of infinity.
【0069】つまり、周期パターン同志の間隔Dが0.
5S(0.06μm)〜1.5S(0.18μm)の場
合においては、パターン同志を無限大の領域まで離した
場合よりも影響がある領域が狭くなっていることがわか
る。That is, the interval D between the periodic patterns is set to 0.
In the case of 5S (0.06 μm) to 1.5S (0.18 μm), the affected area is smaller than when the patterns are separated from each other to an infinite area.
【0070】この結果、周期パターン同志の間隔Dによ
ってパターン境界部の影響がある領域は変化し、周期パ
ターン同志の間隔Dを無限大に離すより0.5S〜1.
5S(0.5L〜1.5L)の間隔(好ましくは0.9
S〜1.1Sの間隔)で近づけた方が境界の影響度が少
ないことがわかる。As a result, the area affected by the pattern boundary changes depending on the interval D between the periodic patterns, so that the interval D between the periodic patterns is infinitely larger than 0.5S to 1.
5S (0.5L to 1.5L) interval (preferably 0.9L
It can be understood that the closer the distance is to (S to 1.1S), the less the influence of the boundary.
【0071】最も好ましいのは、前に述べたように2つ
の周期パターン1,2の間隔DがS(0.12μm)の
場合であるが、最も好ましい間隔で2つの周期パターン
を隣り合わせて配置できるとは限らない。このような場
合においては上記の影響をふまえ、 (イ)影響のある領域を使用しない (ロ)OPC等の補正を行って境界ぎりぎりまで使用す
る ことで良好なパターンを得ることができる。The most preferable case is that the interval D between the two periodic patterns 1 and 2 is S (0.12 μm) as described above, but the two periodic patterns can be arranged next to each other at the most preferable interval. Not necessarily. In such a case, a good pattern can be obtained by taking into account the above-mentioned effects and (a) not using the affected area (b) correcting the OPC or the like and using it just before the boundary.
【0072】(イ)影響のある領域を使用しない場合 最も好ましいパターン間隔1S(0.12μm)で2つ
の周期パターンを隣り合わせて配置できない場合は、図
11をもとに境界の影響のある領域を使用しない1つの
方法がある。(A) When the affected area is not used When the two periodic patterns cannot be arranged next to each other at the most preferable pattern interval 1S (0.12 μm), the area affected by the boundary is determined based on FIG. There is one method that is not used.
【0073】その1例として、図10における2つの周
期パターン同志の間隔Dが0.16μmのマスク(レチ
クル)について、図12に示した。このマスクも前述の
周期パターン露光を投影露光装置により行う時に使用さ
れるものであり、図12中の記号は、図10の同じ記号
と同じ意味で同じ箇所に付されている。図11からこの
周期パターン同志の間隔Dが0.16μmの場合、境界
の影響がある領域は境界から距離0.48μmとなって
いることがわかる。したがって、境界から0.48μm
離した位置に通常露光パターンを配置することでその影
響を排除している。As an example, FIG. 12 shows a mask (reticle) in which the interval D between two periodic patterns in FIG. 10 is 0.16 μm. This mask is also used when the above-described periodic pattern exposure is performed by the projection exposure apparatus, and the symbols in FIG. 12 have the same meanings as those in FIG. FIG. 11 shows that when the interval D between the periodic patterns is 0.16 μm, the area affected by the boundary is 0.48 μm from the boundary. Therefore, 0.48 μm from the boundary
The influence is eliminated by arranging the normal exposure pattern at a separated position.
【0074】上記のように、各周期パターンのうち境界
の影響がある領域を使用しないように通常露光のマスク
のパターン配置を行うことによって境界の影響を受けな
い形で多重露光により重畳したパターン像を形成してい
る。As described above, by arranging a mask pattern for normal exposure so as not to use an area having an influence of a boundary in each periodic pattern, a pattern image superimposed by multiple exposure without being affected by a boundary. Is formed.
【0075】次に、注意が必要な場合について周期パタ
ーン同志の間隔毎に分けて説明する。本実施形態ではラ
インの幅とスペースの幅とを0.12μmを例にとって
いるが、各周期パターンのラインの幅とスペースの幅と
は、この値に限定されるものではない。Next, the case where attention is required will be described separately for each interval between periodic patterns. In the present embodiment, the line width and the space width are taken as 0.12 μm as an example, but the line width and the space width of each periodic pattern are not limited to these values.
【0076】周期パターン同志の間隔Dが0.5S
(0.06μm)以下のとき(図11参照) この場合は境界の影響が2つの周期パターン同志の間隔
が無限大の場合より大きいので、図13に示したように
周期パターンを構成するパターンを1本抜いて周期パタ
ーン同志の間隔Dを2S(0.24μm)より大きく
2.5S(0.28μm)以下になるようにする。図1
3では周期パターン同志の間隔が0.5Sの場合を示し
ており、周期パターンを構成するパターンを1本抜くこ
とによって、周期パターン同志の間隔を2.5Sにする
のである。ただし、周期パターン同志の間隔Dが2S
(0.24μm)になる場合は以下のに従う。The interval D between the periodic patterns is 0.5S
(0.06 μm) or less (see FIG. 11) In this case, the influence of the boundary is larger than the case where the interval between the two periodic patterns is infinite, so that the pattern forming the periodic pattern as shown in FIG. One interval is removed and the interval D between the periodic patterns is set to be larger than 2S (0.24 μm) and equal to or smaller than 2.5S (0.28 μm). FIG.
3 shows a case where the interval between the periodic patterns is 0.5S, and the interval between the periodic patterns is set to 2.5S by removing one pattern constituting the periodic pattern. However, the interval D between the periodic patterns is 2S
(0.24 μm) in accordance with the following.
【0077】周期パターン同志の間隔Dが2S(0.
24μm)より大きいとき(図11参照) 周期パターン同志の間隔Dが2Sより大きい場合は、図
14に示すように周期パターンを構成するパターンを増
やして間隔Dが0.5S(0.06μm)〜1.5S
(0.18μm)になるようにする。図14では、周期
パターン同志の間隔が5Sの場合を示しており、周期パ
ターンを構成するパターンを2本増やすことによって、
周期パターン同志の間隔をSとするのである。The interval D between the periodic patterns is 2S (0.
When the interval D between the periodic patterns is larger than 2S, the number of patterns constituting the periodic pattern is increased as shown in FIG. 14 so that the interval D is 0.5S (0.06 μm) or more. 1.5S
(0.18 μm). FIG. 14 shows a case where the interval between the periodic patterns is 5S. By increasing the number of the patterns constituting the periodic pattern by two,
The interval between the periodic patterns is S.
【0078】周期パターン同志の間隔Dが1.5S〜
2S(光透過型マスクの場合)のとき ネガレジストでは、通常、回路パターンの露光をすると
き、パターン部分が光透過部であるマスクを用いる。
又、ポジレジストでコンタクトホールを露光する場合に
もパターン部分が光透過部であるマスクを用いる。この
ような光透過型マスクで周期パターン同志の間隔Dが
1.5S(0.18μm)〜2S(0.24μm)の際
に注意が必要である。The interval D between the periodic patterns is 1.5S or more.
In the case of 2S (in the case of a light transmission type mask) In a negative resist, when exposing a circuit pattern, a mask whose pattern portion is a light transmission portion is usually used.
Also, when exposing the contact holes with a positive resist, a mask whose pattern portion is a light transmitting portion is used. Care must be taken when the interval D between the periodic patterns is 1.5S (0.18 μm) to 2S (0.24 μm) in such a light transmission type mask.
【0079】図16には図10における周期パターン間
隔Dが2S(0.24μm)の場合と、20S(2.4
μm)の孤立の場合での、周期パターン像の1次元強度
分布を示した。周期パターン同志の間隔が20Sで周期
パターン同志は孤立とみなせる場合と比較して周期パタ
ーン同志の間隔Dが2Sで周期パターン同志が孤立とみ
なせない場合は、境界部の強度が強調されていることが
わかる。この傾向は周期パターン同志の間隔が1.5S
以上で顕著となり、この間隔が2Sで最も強くなる上、
線幅が細い程この現象が大きく現れる。FIG. 16 shows the case where the periodic pattern interval D in FIG. 10 is 2S (0.24 μm) and the case where the periodic pattern interval D is 20S (2.4
The one-dimensional intensity distribution of the periodic pattern image in the case of isolation of μm) was shown. If the interval D between the periodic patterns is 2S and the interval between the periodic patterns cannot be regarded as isolated as compared with the case where the interval between the periodic patterns is 20S and the interval between the periodic patterns can be regarded as isolated, the strength of the boundary portion is emphasized. I understand. The tendency is that the interval between periodic patterns is 1.5S
It becomes remarkable above, and this interval becomes the strongest at 2S.
This phenomenon appears more as the line width becomes smaller.
【0080】このような光透過型マスクを用い場合、光
強度の強いところで設計パターンの像が形成されるた
め、境界で強度が強調される場合ではそこだけパターン
が強調されるため、2重露光の際にその境界部が像とし
て形成されてしまう場合が生じるため問題となるのであ
る。一方、遮光型のマスクの場合には光強度が0に近い
ところで設計パターンの像が形成されるため、上記光透
過型マスクで生じる問題はない。When such a light transmission type mask is used, an image of the design pattern is formed at a place where the light intensity is strong, and when the intensity is enhanced at the boundary, the pattern is enhanced only there. In this case, the boundary may be formed as an image, which is a problem. On the other hand, in the case of a light-shielding type mask, an image of a design pattern is formed at a position where the light intensity is close to 0, so that there is no problem that occurs in the light-transmitting type mask.
【0081】以上の理由により、光透過型マスクの場合
でその周期パターン同志の間隔Dが1.5S〜2Sの際
に、パターン配置を変更することや2重露光での照明条
件や露光時の光量比の最適化を行い、境界付近のパター
ンの光強度が強すぎないよう設定することが必要とな
る。For the above reasons, in the case of the light transmission type mask, when the interval D between the periodic patterns is 1.5S to 2S, it is possible to change the pattern arrangement, to set the illumination conditions in double exposure, It is necessary to optimize the light amount ratio and set so that the light intensity of the pattern near the boundary is not too strong.
【0082】周期パターン同志の間隔Dが2S(0.
24μm)のとき 周期パターン同志の間隔を2S(0.24μm)、つま
り1ピッチ分にすることはできれば避けたい。図16に
示したように0.24μmの場合に境界での光強度の強
調が最も顕著であることに加え、コントラスト・線幅共
に孤立の場合よりも大きく変化するためである。周期パ
ターン同志の間隔が2Sになる場合は、図15に示した
ようにどちらかの周期パターンを1本抜き4S(0.4
8μm)の間隔を取るよう配置する。When the interval D between the periodic patterns is 2S (0.
24 μm) If it is possible to make the interval between the periodic patterns 2S (0.24 μm), that is, one pitch, it is desirable to avoid it. As shown in FIG. 16, in the case of 0.24 μm, the enhancement of the light intensity at the boundary is most remarkable, and both the contrast and the line width change more than in the case of isolation. When the interval between the periodic patterns is 2S, as shown in FIG. 15, one of the periodic patterns is removed by 4S (0.4S).
8 μm).
【0083】以上をまとめると、互いにラインLとスペ
ースSの各幅及びピッチが同じ2つの周期パターンを周
期方向に隣り合わせて配置する場合、境界の隣り合うパ
ターンP1a,P2aが逆位相のラインである周期パタ
ーン同志を隣接させる場合はスペースSの幅と同じだけ
離す場合が最も良いが、そのような配置ができない場合
は少なくとも、0.5S以上1.5S(Sはスペースの
幅)以内の間隔に調整することが良い。To summarize the above, when two periodic patterns having the same width and pitch of the line L and space S are arranged adjacent to each other in the periodic direction, the adjacent patterns P1a and P2a at the boundaries are lines having opposite phases. When adjacent periodic patterns are adjacent to each other, it is best to separate them by the same width as the space S. However, when such an arrangement cannot be made, at least an interval of 0.5S or more and 1.5S or less (S is the width of the space). It is good to adjust.
【0084】周期パターン同志の間隔Dが0.5S以下
になる場合はどちらかの周期パターンを1本なくし、周
期パターン同志の間隔Dを2Sより大きく2.5S以下
になるよう調整する(Sはスペースの幅)。又周期パタ
ーン同志の間隔が2Sになる場合はどちらかの周期パタ
ーンを1本なくし、4Sの間隔で配置する(Sはスペー
スの幅)。更に、2Sよりも周期パターン同志の間隔が
広い場合は境界位置パターンを加えて周期パターンを周
期方向に延長し、周期パターン同志の間隔が0.5S以
上1.5S以下になるよう調整する(Sはスペースの
幅)。上述の光透過型のパターンの場合で周期パターン
同志の間隔が1.5S〜2Sの間隔になるときは、2重
露光を行う際の光量比・照明条件等に配慮が必要である
(Sはペースの幅)。If the interval D between the periodic patterns is less than 0.5S, one of the periodic patterns is eliminated and the interval D between the periodic patterns is adjusted to be larger than 2S and less than 2.5S (S is Space width). When the interval between the periodic patterns is 2S, one of the periodic patterns is eliminated, and the periodic patterns are arranged at intervals of 4S (S is the width of the space). Further, when the interval between the periodic patterns is wider than 2S, the periodic pattern is extended in the periodic direction by adding the boundary position pattern, and the interval between the periodic patterns is adjusted to be 0.5S or more and 1.5S or less (S Is the width of the space). In the case of the above-described light transmission type pattern, when the interval between the periodic patterns is 1.5S to 2S, it is necessary to consider the light amount ratio and the illumination conditions when performing double exposure (S is Pace width).
【0085】上記で説明したのは、線幅のK1ファクタ
ーが0.29でピッチのK1ファクターが0.58の限
界解像度を持つ周期パターンの例であり、周期パターン
同志の間隔をあけ孤立とみなせる場合では、境界から7
L離れた領域まで影響を及ぼしている。これによりピッ
チの大きい部分では、徐々に境界の影響が弱くなり、線
幅のK1ファクターが0.36、ピッチのK1ファクタ
ーが0.73では、境界の影響を及ぼす領域が4Lにな
る。ここでは、周期パターンのラインLの幅とスペース
Sの幅が互いに同じ0.12μmの場合を説明したが、
0.24ピッチで、ラインLの幅とスペースSの幅が互
いに異なる場合でも同様である。L<Sの時は0.5L
≦D≦S+0.5L、S≦Lの時は0.5S≦D≦L+
0.5Sの範囲内にすることが望ましい。ここでファク
ターK1はパターンの最小線幅又はパターンの最小ピッ
チをL、照明光学系の開口数をNA、波長をλとしたと
き、 K1=L×(NA/λ) より求められるものである。What has been described above is an example of a periodic pattern having a limit resolution of a line width K1 factor of 0.29 and a pitch K1 factor of 0.58, in which the intervals between periodic patterns can be regarded as isolated. In the case, 7 from the boundary
The influence is exerted on the region L away. As a result, the influence of the boundary is gradually weakened in a portion where the pitch is large. When the K1 factor of the line width is 0.36 and the K1 factor of the pitch is 0.73, the area affected by the boundary becomes 4L. Here, the case where the width of the line L and the width of the space S of the periodic pattern are the same, 0.12 μm, has been described.
The same applies to the case where the width of the line L and the width of the space S are different from each other at 0.24 pitch. 0.5L when L <S
≦ D ≦ S + 0.5L, 0.5S ≦ D ≦ L + when S ≦ L
It is desirable to be within the range of 0.5S. Here, the factor K1 is obtained from the following equation, where L is the minimum line width or the minimum pitch of the pattern, NA is the numerical aperture of the illumination optical system, and λ is the wavelength. K1 = L × (NA / λ)
【0086】(ロ)影響のある領域を使用するためOP
Cをかける場合 最も好ましい間隔で各周期パターンを配置できない場合
であり、境界ぎりぎりまで使用する場合には、境界部の
影響度をふまえOPC(光近接効果補正)により境界部
のパターンを補正する。(B) OP for using the affected area
When C is applied This is a case where the periodic patterns cannot be arranged at the most preferable intervals, and when the pattern is used up to the boundary, the pattern of the boundary is corrected by OPC (Optical Proximity Effect Correction) based on the degree of influence of the boundary.
【0087】図17には図10における周期パターン同
志の間隔Dが0.06μm、0.24μm、無限大の場
合についてこのパターン間隔と周期パターンの設計値か
らの線幅ずれの関係を示したものである。横軸は境界部
から数えたパターンの数であり、縦軸は周期パターンの
各パターンの線幅の設計値である線幅0.12μmから
の線幅ずれを示している。FIG. 17 shows the relationship between the pattern interval and the line width deviation from the design value of the periodic pattern when the interval D between the periodic patterns in FIG. 10 is 0.06 μm, 0.24 μm, and infinity. It is. The horizontal axis indicates the number of patterns counted from the boundary, and the vertical axis indicates a line width deviation from the line width of 0.12 μm, which is a design value of the line width of each pattern of the periodic pattern.
【0088】図17より例えばこのパターン間隔が無限
大の場合には境界側の端から3本目まで設計値との間で
線幅の差が生じていることがわかる。この線幅の差がパ
ターンが境界にあることの影響であるといえる。そこ
で、この縦軸にも現れている線幅ずれを考慮してOPC
等のパターン補正を行うことで、境界の影響を排除する
ことができる。FIG. 17 shows that, for example, when the pattern interval is infinite, there is a line width difference from the design value up to the third end from the boundary side. It can be said that this difference in line width is the effect of the pattern being at the boundary. Therefore, considering the line width deviation also appearing on the vertical axis, the OPC
And so on, the influence of the boundary can be eliminated.
【0089】OPCの1例を説明する。An example of OPC will be described.
【0090】周期パターン同志の間隔Dが無限大の場
合、3本目まで設計値と線幅差が生じていることを上で
図17で説明した。具体的には、本来は設計線幅である
0.12μmになるべきパターンに1本目:+0.0
1、2本目:−0.01、3本目:−0.005の線幅
差が生じていることが図17よりわかる。そこで、像面
換算で、1本目には0.12−0.01、2本目には
0.12−0.03、3本目には0.12+0.005
と、3本のパターンの線幅を補正した周期パターンをも
つマスク(レチクル)作成することによって、この境界
の影響をパターンに反映するのを防ぐことができるので
ある。但しこの場合、パターンの中心は補正なしの場合
と一致するようにし、3本のパターンのピッチは周期パ
ターン全体のピッチと変わらないようパターン同志の間
隔で調整する。When the interval D between the periodic patterns is infinite, the difference between the design value and the line width occurs up to the third line as described above with reference to FIG. Specifically, the first pattern: +0.0
It can be seen from FIG. 17 that the first and second lines have a line width difference of −0.01 and the third line has a line width of −0.005. Therefore, in image plane conversion, 0.12-0.01 for the first line, 0.12-0.03 for the second line, and 0.12 + 0.005 for the third line.
By creating a mask (reticle) having a periodic pattern in which the line widths of the three patterns are corrected, it is possible to prevent the influence of the boundary from being reflected on the pattern. However, in this case, the center of the pattern is adjusted to match the case without correction, and the pitch of the three patterns is adjusted at intervals between the patterns so as not to be different from the pitch of the entire periodic pattern.
【0091】ここでは、設計値からの線幅ずれをもとに
OPCの量を決定したが、OPCの決定方法はこの方法
には限らない。又このOPCで、周期パターンと通常露
光パターンのどちらのパターンを補正しても良い。Here, the amount of OPC is determined based on the line width deviation from the design value, but the method of determining OPC is not limited to this method. Either the periodic pattern or the normal exposure pattern may be corrected by the OPC.
【0092】本実施形態では、互いに同じピッチを持つ
2つの周期パターンの例として2つの周期パターンとも
ラインの幅とスペースの幅が互いに等しい場合を説明し
たがこれには限らない。ラインの幅とスペースの幅が異
なる場合は、上記各条件で用いた記号Sはラインの幅と
スペースの幅のどちらかとする。In the present embodiment, as an example of two periodic patterns having the same pitch, a case where the line width and the space width are equal to each other in the two periodic patterns has been described, but the present invention is not limited to this. When the line width and the space width are different, the symbol S used in each of the above conditions is either the line width or the space width.
【0093】本実施形態は、前提として、2つの周期パ
ターンのそれぞれの境界位置にあるパターンが互いに逆
位相である場合とした。その理由は、2つの周期パター
ンの境界にあるそれぞれのパターンが互いに同位相の場
合では、周期パターン同志を2S以上近づけるとパター
ンが解像せず、パターン光強度が境界で強調される。そ
のため、最低周期パターン同志の間隔を2S以上離す必
要があり、逆位相にした方が密集したパターンを作成す
ることができるためである。In the present embodiment, it is assumed that the patterns at the boundary positions of the two periodic patterns have phases opposite to each other. The reason is that, when the patterns at the boundary between two periodic patterns are in phase with each other, if the periodic patterns are brought closer by 2S or more, the pattern is not resolved, and the pattern light intensity is emphasized at the boundary. Therefore, it is necessary to keep the interval between the minimum period patterns at least 2S or more, and if the phases are reversed, a dense pattern can be created.
【0094】次に本発明のマスクの実施形態2について
説明する。このマスクも前述の多重露光における周期パ
ターン露光を投影露光装置を用いて行う時に使用するマ
スク(レチクル)である。Next, a second embodiment of the mask of the present invention will be described. This mask is also a mask (reticle) used when performing the periodic pattern exposure in the multiple exposure using a projection exposure apparatus.
【0095】本実施形態2は、互いにピッチが異なる2
つの周期パターンが周期方向に隣接するマスクの場合で
あり、その概略を図18に示した。周期パターン1が
0.24μmピッチの位相シフトマスクパターンで、周
期パターン2が0.3μmピッチの位相シフトパターン
である。これらの周期パターンの境界部のパターンP1
a,P2aが逆位相のラインになっており、σ=0.2
の部分的コヒーレント照明でマスクを照明して投影露光
した例を説明する。このマスクの周期パターン1,2も
1ピッチがラインとスペースで構成されており、そのラ
インの幅Lとスペースの幅Sが互いに等しい場合を一例
として、0.24μmピッチの方を0.12μmL/S
パターン、0.3ピッチの方を0.15μmL/Sパタ
ーンとしたが、これには限定されない。In the second embodiment, the pitches are different from each other.
One periodic pattern is a case of a mask adjacent in the periodic direction, and its outline is shown in FIG. The periodic pattern 1 is a phase shift mask pattern having a pitch of 0.24 μm, and the periodic pattern 2 is a phase shift pattern having a pitch of 0.3 μm. Pattern P1 at the boundary of these periodic patterns
a, P2a are lines having opposite phases, and σ = 0.2
An example in which the mask is illuminated by the partially coherent illumination and projected and exposed will be described. The pitches of the periodic patterns 1 and 2 of the mask are also formed of lines and spaces, and the line width L and the space width S are equal to each other. S
Although the pattern, 0.3 pitch, has a 0.15 μmL / S pattern, the present invention is not limited to this.
【0096】周期パターン同志の間隔Dと境界の影響度
がある領域との関係を調べると図19のグラフに示す結
果がでた。図19の2つのグラフの横軸は周期パターン
同志の間隔で、2つのグラフの縦軸は境界の影響のある
領域を示している。この影響がある領域というのは、線
幅の再現性に関して設計値のピッチ0.24又は0.3
μmに対し±2.5%以上の変化がある場合、又はコン
トラストに関して周期パターン中央部のパターンのコン
トラストに対して±2.5%以上の変化がある場合とし
た。境界の影響度は境界部が最も大きく、境界から離れ
るにしたがって次第に小さくなるため、境界からどこま
で影響があるかを示している。図19(A)には境界の
0.24ピッチの周期パターン1への影響度、図19
(B)には0.3ピッチの周期パターン2への影響度を
示した。When the relationship between the interval D between the periodic patterns and the region where the degree of influence of the boundary is examined, the result shown in the graph of FIG. 19 was obtained. The horizontal axis of the two graphs in FIG. 19 indicates the interval between the periodic patterns, and the vertical axis of the two graphs indicates the area affected by the boundary. The area having this influence is defined as the pitch of the design value of 0.24 or 0.3 with respect to the reproducibility of the line width.
The case where there was a change of ± 2.5% or more with respect to μm, or the case where there was a change of ± 2.5% or more with respect to the contrast of the pattern in the central part of the periodic pattern regarding the contrast. Since the degree of influence of the boundary is the largest at the boundary, and gradually decreases as the distance from the boundary increases, it indicates how far the boundary is affected. FIG. 19A shows the degree of influence on the periodic pattern 1 having a boundary of 0.24 pitch.
(B) shows the degree of influence on the periodic pattern 2 of 0.3 pitch.
【0097】図19より、周期パターン同志の間隔Dを
無限大まで離した場合は境界の0.24ピッチパターン
への影響は0.6μmであるが、周期パターン同志の間
隔を近づけていくと次第に影響を受けている領域が狭く
なり、0.24ピッチの周期パターン1のスペースSの
幅Sと同じ0.12μmの間隔の場合には境界の影響は
全くなくなることがわかる。更に間隔をスペースの幅S
よりも小さくしていくと境界の影響が及ぼされる領域が
次第に広くなる。同じことが0.3ピッチの周期パター
ン2の境界からの影響についても言える。From FIG. 19, when the interval D between the periodic patterns is set to infinity, the effect on the 0.24 pitch pattern at the boundary is 0.6 μm, but gradually as the interval between the periodic patterns is reduced. It can be seen that the affected area becomes narrower, and that at the interval of 0.12 μm which is the same as the width S of the space S of the periodic pattern 1 of 0.24 pitch, the influence of the boundary is completely eliminated. Furthermore, the space is defined as the width S
As the size becomes smaller, the area affected by the boundary gradually increases. The same can be said for the influence from the boundary of the periodic pattern 2 of 0.3 pitch.
【0098】この図19より、周期パターン同志の間隔
に依存して各周期パターンへの両者の境界部の影響が生
じる領域は変化し、周期パターン同志の間隔が小さい方
の1ピッチ(0.24μm)以外の場合では、たとえ周
期パターンのピッチが異なるパターン同志であっても、
実施形態1と同様にある間隔の範囲内で近づけた方が双
方の周期パターンに対して境界の影響度が小さくなるこ
とがわかる。From FIG. 19, the region where the influence of the boundary between the two periodic patterns is affected changes depending on the interval between the periodic patterns, and one pitch (0.24 μm In other cases, even if the periodic patterns have different pitches,
It can be seen that, as in the first embodiment, the closer the position is within the range of a certain interval, the smaller the influence of the boundary on both periodic patterns.
【0099】そして、ピッチが0.24μmの周期パタ
ーン1に関してそれのピッチへの影響が最小となる場合
は、周期パターン同志の間隔が周期パターン1のスペー
スS幅(0.12μm)と等しいときで、この場合は
0.12μmであった。又、ピッチが0.3μmの周期
パターン2に関してそれのピッチへの影響が最小となる
のも、同じく周期パターン同志の間隔が周期パターン2
のスペースS幅(0.15μm)と等しいときで、この
場合は0.15μmだった。しかし、この境界による影
響度は線幅が小さい方が大きいため互いにピッチが異な
る周期パターン同志が隣接する場合にはピッチが小さい
方の周期パターンのスペースの幅0.12μmに周期パ
ターン同志の間隔を合わせることが望ましい。When the influence on the pitch of the periodic pattern 1 having the pitch of 0.24 μm is minimized, the interval between the periodic patterns is equal to the space S width of the periodic pattern 1 (0.12 μm). In this case, it was 0.12 μm. Also, with respect to the periodic pattern 2 having a pitch of 0.3 μm, its influence on the pitch is minimized because the interval between the periodic patterns is also the same as that of the periodic pattern 2.
Was equal to the space S width (0.15 μm), and in this case, it was 0.15 μm. However, the influence of this boundary is greater when the line width is smaller, so if periodic patterns having different pitches are adjacent to each other, the interval between the periodic patterns is set to 0.12 μm, which is the space width of the periodic pattern having the smaller pitch. It is desirable to match them.
【0100】しかし、上記のような最も好ましい間隔を
とってパターンを配置できるとは限らない。このような
場合は実施形態1と同様に、図19をもとに影響のある
領域を使用しない場合や、OPC等のパターン補正を行
って境界の影響を排除して境界ぎりぎりまで使用する場
合がある。影響のある領域を使用しない場合は、実施形
態1と同様に各間隔によってパターンの配置に工夫が必
要である。However, it is not always possible to arrange patterns at the most preferable intervals as described above. In such a case, similarly to the first embodiment, a case where the affected area is not used based on FIG. 19 or a case where the influence of the boundary is eliminated by performing pattern correction such as OPC and the boundary is used to the very end. is there. When the affected area is not used, it is necessary to devise a pattern arrangement according to each interval as in the first embodiment.
【0101】以下の説明において、“1P”は周期パタ
ーンの1ピッチ分の長さであり、ラインLの幅とスペー
スSの幅の合計である。従って、2Pは周期パターンの
2ピッチ分に担当する長さである実施形態1と比較する
と2Sが1Pに対応している。In the following description, “1P” is the length of one pitch of the periodic pattern, and is the sum of the width of the line L and the width of the space S. Therefore, 2S corresponds to 1P as compared with the first embodiment in which 2P is the length assigned to two pitches of the periodic pattern.
【0102】周期パターン同志の間隔DをスペースSの
幅の半分より近づけると、境界の影響が周期パターン同
志をかなり離して孤立させた場合より高くなるため、一
方の周期パターンの境界位置のパターンを1本抜いて、
周期パターン同志の間隔を広げる必要がある。但し、周
期パターン同志の間隔が丁度1Pにならないようにす
る。When the interval D between the periodic patterns is set closer to half the width of the space S, the influence of the boundary becomes higher than when the periodic patterns are separated from each other considerably, so that the pattern at the boundary position of one periodic pattern is changed. Pull out one,
It is necessary to increase the interval between periodic patterns. However, the interval between the periodic patterns should not be exactly 1P.
【0103】特に注意が必要なのが、この1Pの間隔で
周期パターン同志を隣り合わせに配置した場合である。
なぜなら、境界位置のパターンの光強度の強調が1Pの
場合に最も顕著であることに加え、コントラスト・線幅
差共に孤立の場合よりも大きく変化するためである。周
期パターン同志の間隔が1Pになる場合はどちらかの周
期パターンの境界位置のパターンを1本抜き、周期パタ
ーン同志の間隔が2Pになるよう配置する。It is particularly necessary to pay attention to the case where periodic patterns are arranged next to each other at the interval of 1P.
This is because the enhancement of the light intensity of the pattern at the boundary position is most remarkable in the case of 1P, and both the contrast and the line width difference change more greatly than in the case of the isolation. When the interval between the periodic patterns is 1P, one pattern at the boundary position of one of the periodic patterns is removed, and the intervals between the periodic patterns are arranged to be 2P.
【0104】又、周期パターン同志の間隔Dが2Pより
大きい場合には、どちらかの周期パターンを増やし、周
期パターンのラインとスペースの関係が、L<Sの時は
0.5L≦D≦S+0.5L、S≦Lの時は0.5S≦
D≦1L+0.5Sになるよう調整する。When the interval D between the periodic patterns is larger than 2P, one of the periodic patterns is increased, and the relationship between the line and the space of the periodic pattern is 0.5L ≦ D ≦ S + 0 when L <S. 0.5L ≦ 5L, S ≦ L ≦ S
Adjust so that D ≦ 1L + 0.5S.
【0105】更に、前述した光透過型マスクを用いる場
合で、ラインとスペースの関係が、L<Sの時で(S+
0.5L)〜1Pの場合、S≦Lの時で(1L+0.5
S)〜1Pの場合は、境界位置のパターン光強度が強調
される可能性があり、2重露光の際にパターン配置を変
更することや、2重露光での照明条件や露光時の光量比
の最低化を行い、境界位置のパターンの光強度が強すぎ
ないよう設定することが必要となる。Further, when the above-described light transmission type mask is used, when the relationship between the line and the space is L <S, (S +
0.5L) to 1P, (1L + 0.5) when S ≦ L
In the case of S) to 1P, there is a possibility that the pattern light intensity at the boundary position may be emphasized, and the pattern arrangement may be changed at the time of double exposure, the illumination conditions in the double exposure, and the light amount ratio at the time of exposure Must be set so that the light intensity of the pattern at the boundary position is not too strong.
【0106】以上をまとめると、ピッチが異なり境界位
置でのパターンが逆位相である周期パターン同志を隣接
させる場合は、その周期パターン同志の間隔Dをどちら
かの周期パターンのスペースの幅Sと等しくする場合が
最も良いが、そのような配置ができない場合は、ライン
とスペースの関係が、ラインの幅をLとしてL<Sの時
は0.5L≦D≦1S+0.5L、S≦Lの時は0.5
S≦D≦1L+0.5Sに調整することが必要である。In summary, when adjacent periodic patterns having different pitches and opposite patterns at the boundary position are adjacent to each other, the interval D between the periodic patterns is equal to the space width S of one of the periodic patterns. When such an arrangement is not possible, the relationship between the line and the space is defined as follows: When L <S, the line width is L, 0.5L ≦ D ≦ 1S + 0.5L, and S ≦ L Is 0.5
It is necessary to adjust S ≦ D ≦ 1L + 0.5S.
【0107】周期パターン同志の間隔Dが0.5S以下
になる場合は、どちらかの周期パターンの境界位置にあ
るパターンを1本なくし双方の間隔を広げる。又、周期
パターン同志の間隔Dが1Pの場合は、どちらかの周期
パターンの境界位置にあるパターンを1本なくし2Pの
間隔で配置する。更に、周期パターン同志の間隔Dが1
Pよりも広い場合はどちらかの周期パターンの境界位置
のパターンを増やして周期パターンを延長し、ラインと
スペースの関係がL<Sの時は0.5L≦D≦S+0.
5L、S≦Lの時は0.5S≦D≦L+0.5Sになる
ように調整する。前述の光透過型のパターンの場合で、
L<Sの時で周期パターン同志の間隔Dが(S+0.5
L)〜1Pの場合、S≦Lの時で周期パターン同志の間
隔Dが(1L−0.5S)〜1Pになる場合は、2重露
光を行う際の光量比・照明条件等に配慮が必要なことは
実施例1と同様である。If the interval D between the periodic patterns is 0.5S or less, one of the patterns at the boundary position of one of the periodic patterns is eliminated, and the interval between the two is increased. When the interval D between the periodic patterns is 1P, one pattern at the boundary position of one of the periodic patterns is eliminated, and the patterns are arranged at an interval of 2P. Further, the interval D between the periodic patterns is 1
If it is wider than P, the pattern at the boundary position of one of the periodic patterns is increased to extend the periodic pattern. When the relationship between the line and the space is L <S, 0.5L ≦ D ≦ S + 0.
When 5L and S ≦ L, the adjustment is performed so that 0.5S ≦ D ≦ L + 0.5S. In the case of the above-mentioned light transmission type pattern,
When L <S, the interval D between the periodic patterns is (S + 0.5
L) to 1P, when the distance D between the periodic patterns is (1L−0.5S) to 1P when S ≦ L, consideration should be given to the light amount ratio and illumination conditions when performing double exposure. What is necessary is the same as in the first embodiment.
【0108】OPC等のパターン補正を行って、境界の
影響を排除して境界ぎりぎりまで使用する場合に関して
は具体的な説明は省略するが、ピッチの補正方法に関し
てはピッチそのものを補正する場合に、全体的なピッチ
を変えない場合や、ライン・スペースを調整する場合な
どがある。又、この補正は周期パターンと通常露光のパ
ターンのどちらで行っても良い。A detailed description of the case of performing pattern correction such as OPC to eliminate the influence of the boundary and use it to the very end of the boundary is omitted. However, the pitch correction method is described below. There are cases where the overall pitch is not changed, and cases where the line space is adjusted. This correction may be performed using either a periodic pattern or a normal exposure pattern.
【0109】以上説明したマスクの特徴を示すと次のと
おりになる。The features of the mask described above are as follows.
【0110】(イ−1)被露光基板上に通常露光と周期
パターン露光の2重露光を行う露光方法に用いる周期パ
ターンを有するマスクにおいて、1ピッチがラインとス
ペースで構成されている2つの周期パターンを周期方向
に隣接する場合、それらの境界位置でのパターンは互い
に逆位相のラインであること。(A-1) In a mask having a periodic pattern used for an exposure method for performing a double exposure of a normal exposure and a periodic pattern exposure on a substrate to be exposed, two periods in which one pitch is composed of lines and spaces When patterns are adjacent to each other in the periodic direction, the patterns at those boundary positions are lines having phases opposite to each other.
【0111】(イ−2)前記1ピッチがラインとスペー
スで構成されている2つの周期パターンを周期方向に隣
接する場合、その2つの周期パターン同志の間隔はどち
らの周期パターンのスペースの幅Sと等しいこと。(A-2) In the case where two periodic patterns each composed of a line and a space are adjacent to each other in the periodic direction, the interval between the two periodic patterns is determined by the space width S of either periodic pattern. Equal to.
【0112】(イ−3)前記1ピッチがラインとスペー
スで構成されている2つの周期パターンを周期方向に隣
接する場合、周期パターン同志の間隔Dが0.5S以下
の場合においてはどちらの周期パターンの境界位置のラ
インを1本抜いて、周期パターン同志の間隔を広げるこ
と(Sはどちらの周期パターンのスペースの幅)。(A-3) In the case where two periodic patterns in which one pitch is composed of a line and a space are adjacent to each other in the periodic direction, when the interval D between the periodic patterns is 0.5S or less, which cycle One line at the boundary position of the pattern is removed to widen the interval between the periodic patterns (S is the width of the space of either periodic pattern).
【0113】(イ−4)前記1ピッチがラインとスペー
スで構成されている2つの周期パターンを周期方向に隣
接する場合、周期パターン同志の間隔がどちらのパター
ンのピッチになる場合においてはどちらかの周期パター
ンの境界位置にあるパターン(ライン)を1本抜いて、
周期パターン同志の間隔Dを2Pにすること。(A-4) In the case where two periodic patterns each composed of a line and a space are adjacent to each other in the periodic direction, one of the two periodic patterns is used when the interval between the periodic patterns is the same as that of the other. One pattern (line) at the boundary position of the periodic pattern of
The interval D between the periodic patterns is set to 2P.
【0114】(イ−5)前記1ピッチがラインとスペー
スで構成されている2つの周期パターンを周期方向に隣
接する場合、周期パターン同志の間隔がどちらの周期パ
ターンのピッチより広い場合はどちらかの周期パターン
の境界位置にあるパターンを加えて周期パターンを延長
し、周期パターン同志の間隔Dが0.5S≦D≦L+
0.5Sにすること(Sは周期パターンのスペースの
幅、Lは周期パターンのラインの幅)。(A-5) When two periodic patterns, each of which consists of a line and a space, are adjacent to each other in the periodic direction, one of the periodic patterns has a larger interval than the other. The pattern at the boundary position of the periodic pattern is added to extend the periodic pattern, and the interval D between the periodic patterns is 0.5S ≦ D ≦ L +
0.5S (S is the width of the space of the periodic pattern, L is the width of the line of the periodic pattern).
【0115】(イ−6)前記1ピッチがラインとスペー
スで構成されている2つの周期パターンを周期方向に隣
接する場合、その2つのパターンは光透過型のパターン
であり、それら周期パターン同志の間隔DがL+0.5
S≦D≦Pの場合、どちらかの周期パターンの境界位置
のラインを1本抜いて周期パターン同志の間隔Dを広げ
ること(Sは周期パターンのスペースの幅、Lは周期パ
ターンのラインの幅、PはS+Lである)。(A-6) In the case where two periodic patterns in which one pitch is composed of a line and a space are adjacent to each other in the periodic direction, the two patterns are light-transmitting patterns. Interval D is L + 0.5
In the case of S ≦ D ≦ P, one line at the boundary position of one of the periodic patterns is removed to increase the interval D between the periodic patterns (S is the width of the space of the periodic pattern, L is the width of the line of the periodic pattern) , P is S + L).
【0116】(イ−7)前記隣接する2つの周期パター
ンのピッチ及びピッチを構成しているラインとスペース
が互いに等しい場合でも異なる場合でも以上の考え方が
適応できること。(A-7) The above concept can be applied to the case where the pitches of the two adjacent periodic patterns and the lines and spaces constituting the pitches are equal to or different from each other.
【0117】(イ−8)被露光基板上に通常露光と周期
パターン露光の2重露光を行う場合、この周期パターン
露光において周期方向に隣接する2つの周期パターンが
ある場合に両パターンの境界部付近のパターンに境界の
影響がある場合にはそのパターンを2重露光によるパタ
ーン形成では用いないこと。(A-8) When double exposure of normal exposure and periodic pattern exposure is performed on a substrate to be exposed, if there are two periodic patterns adjacent in the periodic direction in the periodic pattern exposure, a boundary between the two patterns is obtained. If a nearby pattern is affected by the boundary, that pattern should not be used in pattern formation by double exposure.
【0118】(イ−9)被露光基板上に通常露光と周期
パターン露光の2重露光を行う場合、この周期パターン
露光において周期方向に隣接する2つの周期パターンが
ある場合にこの2つの周期パターンの境界付近でこの境
界の影響があるパターン領域を2重露光によるパターン
形成に用いる場合、周期パターン露光が通常露光でOP
Cをかけること。(A-9) When double exposure of normal exposure and periodic pattern exposure is performed on the substrate to be exposed, if there are two periodic patterns adjacent in the periodic direction in the periodic pattern exposure, the two periodic patterns are exposed. In the case where a pattern area affected by this boundary is used for pattern formation by double exposure near the boundary of
Apply C.
【0119】図20は2光束干渉露光による周期パター
ン露光と通常露光の双方が行える高解像度の露光装置を
示す概略図である。この露光装置は、これらの露光によ
り前述の多重露光を行う露光モードと通常露光だけの
(一回)露光を行う露光モードとを選択できる。そし
て、多重露光モードの際に今まで説明したマスク(レチ
クル)を用いて周期パターン露光を行う。FIG. 20 is a schematic view showing a high-resolution exposure apparatus capable of performing both periodic pattern exposure by two-beam interference exposure and normal exposure. The exposure apparatus can select an exposure mode in which the above-described multiple exposure is performed by these exposures or an exposure mode in which only the normal exposure (one time) is performed. Then, in the multiple exposure mode, periodic pattern exposure is performed using the mask (reticle) described above.
【0120】図20において、221はKrFエキシマ
レーザー又はArFエキシマレーザーでどちらも波長2
50mm以下の露光光を出す。222は照明光学系、2
23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、通常のレチ
クルと前述したレベンソン位相シフトマスク(レチク
ル)の一方を選択的に供給する為に設けてある。In FIG. 20, reference numeral 221 denotes a KrF excimer laser or an ArF excimer laser, both of which have a wavelength of 2;
Emit exposure light of 50 mm or less. 222 is an illumination optical system, 2
23 is a mask (reticle), 224 is a mask stage,
Reference numeral 227 denotes a projection optical system for reducing and projecting the circuit pattern of the mask 223 onto the wafer 228. Reference numeral 225 denotes a mask (reticle) changer. The stage 224 selects one of a normal reticle and the above-described Levenson phase shift mask (reticle). It is provided for the purpose of supply.
【0121】又、マスクステージは通常露光におけるレ
チクルの微細パターンの長手方向と周期パターン露光に
おけるレチクルの周期パターンの各パターンの長手方向
と平行にする為に、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。In order to make the mask stage parallel to the longitudinal direction of the fine pattern of the reticle in the normal exposure and the longitudinal direction of each pattern of the periodic pattern of the reticle in the periodic pattern exposure, the mask stage is previously drawn with a bar code or the like on the mask. It has a function to rotate the mask based on certain information.
【0122】図20の229は周期パターン露光と通常
パターン露光で共用される1つのXYZスーテジであ
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。Reference numeral 229 in FIG. 20 denotes one XYZ stage shared by the periodic pattern exposure and the normal pattern exposure. The stage 229 is movable in a plane orthogonal to the optical axis of the optical system 227 and in the optical axis direction. The position in the XY directions is accurately controlled using a laser interferometer or the like.
【0123】又、図20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(オフアクシ
ス位置合わせ光学系とTTL位置合わせ光学系とTTR
位置合わせ光学系)とを備える。The apparatus shown in FIG. 20 includes a reticle positioning optical system (not shown) and a wafer positioning optical system (off-axis positioning optical system, TTL positioning optical system, and TTR).
Positioning optical system).
【0124】図20の露光装置の照明光学系222は部
分的コヒーレント照明のコヒーレンシィー:σ(シグ
マ)の値が可変(上で述べたσ=0.2程度の小σの部
分的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に供給し、通常露光の際
の大бの部分的コヒーレント照明の場合にはブロック2
30内に図示した(2a)の照明光を所望のレチクルに
供給する。大σから小σへの部分的コヒーレントへの切
換えは、光学系222のフライアイレインズの直後に通
常置かれる大σ用の開口絞りを、この絞りに比して開口
径が十分に小さい小σ用の開口絞りと交換すればいい。The illumination optical system 222 of the exposure apparatus shown in FIG. 20 has a coherency of partial coherent illumination: the value of σ (sigma) is variable (for the partial coherent illumination of small σ of about σ = 0.2 described above). In this case, the above-described illumination light (1a) or (1b) in the block 230 is supplied to the Levenson-type phase shift reticle, and the block is used in the case of large partial coherent illumination during normal exposure. 2
The illumination light (2a) shown in FIG. 30 is supplied to a desired reticle. Switching from the large σ to the small σ partial coherent is performed by changing the aperture stop for the large σ, which is usually placed immediately after the fly-eye rains of the optical system 222, to a small σ having an aperture diameter sufficiently smaller than this stop. It can be replaced with an aperture stop.
【0125】なお、「部分的コヒーレント照明」とはσ
=(照明光学系のレチクル側開口数/投影光学系のレチ
クル側開口数)の値がゼロより大きく1より小さい照明
である。Note that “partial coherent illumination” is σ
= (Reticle-side numerical aperture of illumination optical system / reticle-side numerical aperture of projection optical system).
【0126】周期パターン露光での部分的コヒーレント
照明ではをσを0.3以下にする。通常露光を行う際の
部分的コヒーレント照明はσを0.6以上とくにσ=
0.8が望ましい。更に通常露光でフライアイレンズの
直後での照明光の照度分布が外側に比べて内側が低くな
る輪帯照明方式でレチクルを照明すると、なお効果的で
ある。In partial coherent illumination in periodic pattern exposure, σ is set to 0.3 or less. Partial coherent illumination when performing normal exposure has σ of 0.6 or more, especially σ =
0.8 is desirable. Furthermore, it is still more effective to illuminate the reticle with the annular illumination system in which the illuminance distribution of the illumination light immediately after the fly-eye lens is lower on the inside than on the outside in the normal exposure.
【0127】以上説明したマスクと、露光方法及び露光
装置とを用いて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。Manufacturing of various devices such as semiconductor chips such as ICs and LSIs, display elements such as liquid crystal panels, detection elements such as magnetic heads, and image pickup elements such as CCDs using the mask described above, the exposure method and the exposure apparatus. Is possible.
【0128】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。Next, an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device using the above-described projection exposure apparatus will be described.
【0129】図21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。FIG. 21 shows a flow of manufacturing a semiconductor device (a semiconductor chip such as an IC or LSI, or a liquid crystal panel or a CCD).
【0130】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。In step 1 (circuit design), a circuit of a semiconductor device is designed. Step 2 is a process for making a mask on the basis of the circuit pattern design.
【0131】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ィ技術によってウエハ上
に実際の回路を形成する。On the other hand, in step 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4
The (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer.
【0132】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。The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and includes an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). And the like.
【0133】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。In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).
【0134】図22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。FIG. 22 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface.
【0135】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。In step 13 (electrode formation), electrodes are formed on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. Step 15
In (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the above-described exposure apparatus to print and expose the circuit pattern of the mask onto the wafer.
【0136】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。In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), portions other than the developed resist are removed. In step 19 (resist removal), the resist which has become unnecessary after the etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
【0137】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。By using the manufacturing method of this embodiment, it is possible to easily manufacture a highly integrated semiconductor device which has conventionally been difficult to manufacture.
【0138】[0138]
【発明の効果】本発明によれば、多重露光に複数の周期
パターン同志が隣接しているマスクを用いるときでも、
ウエハ上に設計どおりの良好なパターン像が得られる。According to the present invention, even when a mask in which a plurality of periodic patterns are adjacent to each other is used for multiple exposure,
A good pattern image as designed is obtained on the wafer.
【図1】本発明の露光方法のフローチャート。FIG. 1 is a flowchart of an exposure method according to the present invention.
【図2】2光束干渉露光による露光パターンを示す説明
図。FIG. 2 is an explanatory view showing an exposure pattern by two-beam interference exposure.
【図3】レジストの露光感度特性を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing exposure sensitivity characteristics of a resist.
【図4】現像によるパターン形成を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory view showing pattern formation by development.
【図5】通常の2光束干渉露光による露光パターンを示
す説明図。FIG. 5 is an explanatory view showing an exposure pattern by ordinary two-beam interference exposure.
【図6】本発明における2光束干渉露光による露光パタ
ーンを示す説明図。FIG. 6 is an explanatory view showing an exposure pattern by two-beam interference exposure in the present invention.
【図7】本発明において形成できる露光パターン(リソ
グラフィーパターン)の一例を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory view showing an example of an exposure pattern (lithography pattern) that can be formed in the present invention.
【図8】本発明において形成できる露光パターン(リソ
グラフィーパターン)の他の一例を示す説明図。FIG. 8 is an explanatory view showing another example of an exposure pattern (lithography pattern) that can be formed in the present invention.
【図9】本発明において形成できる露光パターン(リソ
グラフィーパターン)の他の一例を示す説明図。FIG. 9 is an explanatory view showing another example of an exposure pattern (lithography pattern) that can be formed in the present invention.
【図10】本発明の実施形態1の周期パターンの概略
図。FIG. 10 is a schematic diagram of a periodic pattern according to the first embodiment of the present invention.
【図11】本発明の実施形態1でのパターン間隔と境界
の影響との関係の説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram of a relationship between a pattern interval and a boundary effect according to the first embodiment of the present invention.
【図12】本発明に係る周期パターン配置の説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram of a periodic pattern arrangement according to the present invention.
【図13】本発明に係る周期パターン配置の説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram of a periodic pattern arrangement according to the present invention.
【図14】本発明に係る周期パターン配置の説明図。FIG. 14 is an explanatory diagram of a periodic pattern arrangement according to the present invention.
【図15】本発明に係る周期パターン配置の説明図。FIG. 15 is an explanatory diagram of a periodic pattern arrangement according to the present invention.
【図16】本発明における周期パターン像の1次元強度
分布の説明図。FIG. 16 is an explanatory diagram of a one-dimensional intensity distribution of a periodic pattern image according to the present invention.
【図17】パターン間隔と設計値からの線幅ずれの説明
図。FIG. 17 is an explanatory diagram of a line width deviation from a pattern interval and a design value.
【図18】本発明の実施形態2の周期パターンの概略
図。FIG. 18 is a schematic diagram of a periodic pattern according to the second embodiment of the present invention.
【図19】本発明における異なるピッチのパターンでの
間隔と境界の影響との関係の説明図。FIG. 19 is an explanatory diagram of a relationship between an interval and a boundary effect in patterns of different pitches according to the present invention.
【図20】本発明の露光装置の要部概略図。FIG. 20 is a schematic view of a main part of the exposure apparatus of the present invention.
【図21】本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
ト。FIG. 21 is a flowchart of a device manufacturing method according to the present invention.
【図22】本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
ト。FIG. 22 is a flowchart of a device manufacturing method according to the present invention.
【図23】従来の2重露光によるパターンの説明図。FIG. 23 is an explanatory view of a pattern by conventional double exposure.
【図24】従来の周期パターンとそのパターン像との説
明図。FIG. 24 is an explanatory diagram of a conventional periodic pattern and its pattern image.
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 2光束干渉用マスクと通常投影露光用のマスク 226 マスク(レチクル)チェンジャ 227 投影光学系 228 ウエハ 229 XYZステージ 221 Excimer laser 222 Illumination optical system 223 Mask (reticle) 224 Mask (reticle) stage 225 2 Beam interference mask and mask for normal projection exposure 226 Mask (reticle) changer 227 Projection optical system 228 Wafer 229 XYZ stage
Claims (15)
ち1つの周期パターンのラインとラインとの間隔をSと
したとき、該1つの周期パターンとこれに周期方向に隣
接する他の周期パターンとの間隔Dが、 0.5S<D<1.5S であることを特徴とするマスク。1. When there are a plurality of periodic patterns, and when an interval between lines of one of the periodic patterns is S, the one periodic pattern and another periodic pattern adjacent thereto in the periodic direction A distance D between the mask and the mask is 0.5S <D <1.5S.
ち1つの周期パターンのラインとラインとの間隔をSと
したとき、該1つの周期パターンと、これに周期方向に
隣接する他の周期パターンとの間隔Dが、 0.9S<D<1.1S であることを特徴とするマスク。2. When there are a plurality of periodic patterns and an interval between lines of one of the periodic patterns is represented by S, the one periodic pattern and another periodic pattern adjacent thereto in the periodic direction. A mask, wherein a distance D from a pattern is 0.9S <D <1.1S.
ぞれの互いの境界に位置するパターンの位相が互いに逆
位相である請求項1又は2のマスク。3. The mask according to claim 1, wherein the phases of the patterns located at the boundaries between the two adjacent periodic patterns are opposite to each other.
って、周期方向に隣接する2つの周期パターンのそれぞ
れの互いの境界に位置するパターンの位相が互いに逆位
相であるマスク。4. A mask having a plurality of periodic patterns, wherein a pattern located at a boundary between each of two periodic patterns adjacent in the periodic direction has a phase opposite to each other.
を用い、感光基板を露光するステップを有する露光方
法。5. An exposure method comprising exposing a photosensitive substrate using the mask according to claim 1. Description:
を用いた露光と他のマスクを用いた露光を含む多重露光
方法。6. A multiple exposure method including exposure using a mask according to any one of claims 1 to 4 and exposure using another mask.
光モードを有する露光装置。7. An exposure apparatus having an exposure mode for executing the exposure method according to claim 5. Description:
イスパターンでウエハを露光するステップと、該露光し
たウエハを現像するステップを有するデバイスの製造方
法。8. A device manufacturing method, comprising: exposing a wafer with a device pattern by the exposure method according to claim 5; and developing the exposed wafer.
クであって、該第1と第2の周期パターンは双方とも1
ピッチがラインとスペースで構成されており、前記第1
の周期パターンはピッチがP1、ラインの幅がL1、ス
ペースの幅がS1であり、前記第2の周期パターンは、
ピッチがP2、ラインの幅がL2、スペースの幅がS2
であり、前記ピッチP1と前記ピッチP2は互いに異な
り、前記第1と第2の周期パターンは周期方向に隣接し
ており、前記第1と第2の周期パターン同志の間隔D
は、前記スペースの幅S1,S2のいずれか一方をS、
前記ラインの幅L1,L2のいずれか一方をLとする
時、L<Sの場合は0.5L≦D≦S+0.5Lを満た
し、S≦Lの場合は0.5S≦D≦L+0.5Sを満た
すことを特徴とするマスク。9. A mask having first and second periodic patterns, wherein the first and second periodic patterns are both 1
The pitch is composed of lines and spaces, and the first
Has a pitch P1, a line width L1 and a space width S1, and the second periodic pattern
Pitch is P2, line width is L2, space width is S2
Wherein the pitch P1 and the pitch P2 are different from each other, the first and second periodic patterns are adjacent to each other in a periodic direction, and the distance D between the first and second periodic patterns is
Indicates that one of the space widths S1 and S2 is S,
When one of the line widths L1 and L2 is L, 0.5L ≦ D ≦ S + 0.5L is satisfied when L <S, and 0.5S ≦ D ≦ L + 0.5S when S ≦ L. A mask characterized by satisfying the following.
スクであって、該第1と第2の周期パターンは双方とも
1ピッチがラインとスペースで構成されており、前記第
1の周期パターンはピッチがP1、ラインの幅がL1、
スペースの幅がS1、前記第2の周期パターンはピッチ
がP2、ラインの幅がL2、スペースの幅がS2であ
り、前記ピッチP1と前記ピッチP2は互いに異なり、
前記第1と第2の周期パターンは周期方向に隣接してお
り、前記第1と第2の周期パターン同志の間隔Dは前記
スペースの幅S1及び前記スペースの幅S2と等しいこ
とを特徴とするマスク。10. A mask having first and second periodic patterns, wherein each of the first and second periodic patterns has a pitch of one line and a space, and the first periodic pattern The pattern has a pitch of P1, a line width of L1,
The width of the space is S1, the pitch of the second periodic pattern is P2, the width of the line is L2, the width of the space is S2, and the pitch P1 and the pitch P2 are different from each other;
The first and second periodic patterns are adjacent to each other in a periodic direction, and a distance D between the first and second periodic patterns is equal to the width S1 of the space and the width S2 of the space. mask.
あって、該各周期パターンは1ピッチがラインとスペー
スで構成されており、周期方向に隣接した互いにピッチ
とラインの幅とが等しい2つの周期パターンを有し、該
2つの周期パターン同志の周期方向の間隔Dは、前記ラ
インの幅をL、前記スペースの幅をSとする時、D=S
でない場合において、L<Sの時は0.5L≦D<S又
はS<D≦S+0.5Lを満たし、S≦Lの時は0.5
S≦D<L又はS<D≦L+0.5Sを満たすことを特
徴とするマスク。11. A mask having a plurality of periodic patterns, wherein each of the periodic patterns has a pitch of a line and a space, and two pitches adjacent to each other in the periodic direction and having the same pitch and the same line width. When the width D of the line is L and the width of the space is S, D = S
When L <S, 0.5L ≦ D <S or S <D ≦ S + 0.5L is satisfied, and when S ≦ L, 0.5 is satisfied.
A mask characterized by satisfying S ≦ D <L or S <D ≦ L + 0.5S.
クを用いて、感光基板を露光する露光方法。12. An exposure method for exposing a photosensitive substrate using the mask according to any one of claims 9 to 11.
クを用いた露光と他のマスクを用いた露光とを含む多重
露光方法。13. A multiple exposure method including exposure using a mask according to any one of claims 9 to 11 and exposure using another mask.
する露光モードを有する露光装置。14. An exposure apparatus having an exposure mode for executing the exposure method according to claim 12.
てデバイスパターンでウエハを露光するステップと該露
光したウエハを現像するステップとを有するデバイスの
製造方法。15. A device manufacturing method, comprising: exposing a wafer with a device pattern by the exposure method according to claim 12; and developing the exposed wafer.
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