JP2001201844A5 - - Google Patents

Description

【発明の名称】半導体集積回路装置の製造方法

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路装置の製造技術に関し、特に、フォトマスクを用いた露光技術に適用して有効な技術に関するものである。

Claims (25)

1. 露光光源から放射された露光光をフォトマスクを介して半導体ウエハの主面に照射することにより、前記半導体ウエハの主面上に所定のパターンを転写する工程を有し、
   前記フォトマスクのパターン形成領域内に、そのパターン形成領域内のパターンの配置位置を測定するための測定用パターンを複数配置することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
2. 露光光源から放射された露光光をフォトマスクを介して半導体ウエハの主面に照射することにより、前記半導体ウエハの主面上に所定のパターンを転写する工程を有し、
   前記フォトマスクのパターン形成領域内に、そのパターン形成領域内のパターンの配置位置を測定するための測定用パターンを複数配置し、
   前記測定用パターンの寸法を、解像限界以下で、かつ、検出可能な寸法とすることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
3. 露光光源から放射された露光光をフォトマスクを介して半導体ウエハの主面に照射することにより、前記半導体ウエハの主面上に所定のパターンを転写する工程を有し、
   前記フォトマスクのパターン形成領域内に、そのパターン形成領域内のパターンの配置位置を測定するための測定用パターンを複数配置し、
   前記測定用パターンは、互いに交差する方向に延び、かつ、交差する部分で重なりを持たないように配置された複数のパターン部を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
4. （ａ）フォトマスクにおけるパターンの配置位置情報を得る工程と、
   （ｂ）前記フォトマスクを用いた露光処理に際して、前記パターンの配置位置情報を反映させた状態で露光処理を行うことにより、半導体ウエハ上に集積回路パターンを転写する工程とを有し、
   前記（ａ）のパターンの配置位置情報は、前記フォトマスクのパターン形成領域内に複数分散して配置された測定用パターンの配置位置を測定することにより得ることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
5. フォトレジスト膜が形成された半導体基板を準備する工程と、集積回路パターンを含むパターン形成領域内に規則的に分散されて配置された複数の位置測定用パターンを備えたフォトマスクを準備する工程と、
   縮小投影露光装置を用い、前記フォトマスクの前記集積回路パターンを前記半導体基板上の前記フォトレジスト膜に転写する工程とを有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
6. 請求項５記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記位置測定用パターンの寸法は解像限界以下であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
7. 請求項５または６記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記フォトマスクは、光の位相を選択的にシフトさせる位相シフトマスクであることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
8. 請求項７記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記位相シフトマスクは半透明膜を含むハーフトーン型位相シフトマスクであることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
9. 請求項５〜８のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記縮小投影露光装置の露光光は紫外線であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
10. 請求項５または６記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記フォトレジスト膜への転写は変形照明を用いてなされることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
11. フォトレジスト膜が形成された半導体基板を準備する工程と、
    集積回路パターンを含むパターン形成領域の外周に設けられた複数の位置測定用パターンを含む第１の位置測定用パターン群と、前記パターン形成領域内に分散されて配置された複数の位置測定用パターンを含む第２の位置測定用パターン群とを備えたフォトマスクを準備する工程と、
    縮小投影露光装置を用い、前記フォトマスクの前記集積回路パターンを前記半導体基板上の前記フォトレジスト膜に転写する工程とを有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
12. 請求項１１記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記位置測定用パターンの寸法は解像限界以下であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
13. 請求項１１または１２記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記フォトマスクは、光の位相を選択的にシフトさせる位相シフトマスクであることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
14. 請求項１３記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記位相シフトマスクはハーフトーン型位相シフトマスクであることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
15. 請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記縮小投影露光装置の露光光は紫外線であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
16. 請求項１１または１２記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記フォトレジスト膜への転写は変形照明を用いてなされることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
17. 請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第１の位置測定用パターン群に含まれる位置測定用パターンおよび前記第２の位置測定用パターン群に含まれる位置測定用パターンは十字状であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
18. 請求項１７記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の位置測定用パターン群に含まれる十字状の位置測定用パターンは中心部で交差しないことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
19. 請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第１の位置測定用パターン群に含まれる位置測定用パターンは十字状、前記第２の位置測定用パターン群に含まれる位置測定用パターンはＬ字状であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
20. 請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第１の位置測定用パターン群に含まれる位置測定用パターンは十字状、前記第２の位置測定用パターン群に含まれる位置測定用パターンはＴ字状であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
21. 請求項１１〜２０のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の位置測定用パターン群に含まれる位置測定用パターンは１５個以上であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
22. フォトレジスト膜が形成された半導体基板を準備する工程と、
    集積回路パターンを含むパターン形成領域の中央領域を含む複数の箇所に分散されて配置された複数の位置測定用パターンを備えたフォトマスクを準備する工程と、
    縮小投影露光装置を用い、前記フォトマスクの前記集積回路パターンを前記半導体基板上の前記フォトレジスト膜に転写する工程とを有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
23. 請求項２２記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記位置測定用パターンの寸法は解像限界以下であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
24. フォトレジスト膜が形成された半導体基板を準備する工程と、
    集積回路パターンを含むパターン形成領域の前記集積回路パターンの一部にＴＥＧとして配置された複数の位置測定用パターンを備えたフォトマスクを準備する工程と、
    縮小投影露光装置を用い、前記フォトマスクの前記集積回路パターンを前記半導体基板上の前記フォトレジスト膜に転写する工程とを有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
25. 請求項２４記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記位置測定用パターンの寸法は解像限界以下であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。