JP2001235851A - Photomask, exposure device, exposure method and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Photomask, exposure device, exposure method and method for manufacturing semiconductor device

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JP2001235851A
JP2001235851A JP2000047905A JP2000047905A JP2001235851A JP 2001235851 A JP2001235851 A JP 2001235851A JP 2000047905 A JP2000047905 A JP 2000047905A JP 2000047905 A JP2000047905 A JP 2000047905A JP 2001235851 A JP2001235851 A JP 2001235851A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photomask which is transferred with the pattern in an effective pattern region and is capable of transferring dummy patterns to the circumference of an exposure object, an exposure device and an exposure method as well as a method for manufacturing a semiconductor device utilizing this photomask. SOLUTION: The photomask 200 has the effective pattern region 210 and the dummy pattern regions 220 disposed at least in part of the circumference of the effective pattern region 210. The dummy pattern regions 220 are formed along the outer circumference of the effective pattern region 210. A light shielding zone 230 is disposed between the effective pattern region 210 and the dummy pattern regions 220.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フォトマスク、露
光装置、露光方法および半導体装置の製造方法に関し、
特に、リソグラフィ技術に使用されるフォトマスク、露
光装置、露光方法およびその露光装置を利用した半導体
装置の製造方法に関する。
The present invention relates to a photomask, an exposure apparatus, an exposure method, and a method for manufacturing a semiconductor device.
In particular, the present invention relates to a photomask, an exposure apparatus, an exposure method, and a method for manufacturing a semiconductor device using the exposure apparatus used in a lithography technique.

【0002】[0002]

【背景技術】半導体装置を製造する際、半導体基板また
は半導体基板の上に形成された層を、所定の形状にパタ
ーニングするため、フォトリソグラフィ工程およびエッ
チング工程が実施されている。このフォトリソグラフィ
工程は、フォトレジストを露光・現像することにより行
われる。フォトレジストの露光の際に、光露光技術を利
用した場合には、この露光は、光源とフォトレジストと
の間に、フォトマスクを介して行われる。このフォトレ
ジストの露光により、フォトマスクのパターンが、フォ
トレジストに転写される。
2. Description of the Related Art When a semiconductor device is manufactured, a photolithography process and an etching process are performed to pattern a semiconductor substrate or a layer formed on the semiconductor substrate into a predetermined shape. This photolithography step is performed by exposing and developing a photoresist. In the case of using a light exposure technique when exposing the photoresist, the exposure is performed through a photomask between the light source and the photoresist. By exposing the photoresist, the pattern of the photomask is transferred to the photoresist.

【0003】フォトマスク400は、図15に模式的に
示すように、実効パターン領域410と、実効パターン
領域410の周囲に設けられた遮光帯420とで、構成
されている。このフォトマスク400は、たとえば、リ
ピートアンドステップ方式の露光に用いられる。
[0005] As schematically shown in FIG. 15, the photomask 400 includes an effective pattern area 410 and a light-shielding band 420 provided around the effective pattern area 410. This photomask 400 is used, for example, for exposure in a repeat and step method.

【0004】半導体ウエハ500の露光を例にとると、
一般的に、図16に示すように、チップ領域520のみ
露光され、非チップ領域522(図16において、斜線
で示す領域)は露光されない。
[0004] Taking the exposure of a semiconductor wafer 500 as an example,
Generally, as shown in FIG. 16, only the chip region 520 is exposed, and the non-chip region 522 (the region shown by hatching in FIG. 16) is not exposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、実効
パターン領域のパターンが転写される、露光対象物の領
域の周囲に、ダミーパターンを転写することができる、
フォトマスク、露光装置および露光方法ならびにこのフ
ォトマスクを利用した半導体装置の製造方法を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to transfer a dummy pattern around an area of an object to be exposed on which a pattern of an effective pattern area is transferred.
An object of the present invention is to provide a photomask, an exposure apparatus, an exposure method, and a method for manufacturing a semiconductor device using the photomask.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】(フォトマスク)本発明
のフォトマスクは、実効パターン領域と、前記実効パタ
ーン領域の周囲の少なくとも一部において設けられた、
ダミーパターン領域とを有する。
Means for Solving the Problems (Photomask) A photomask according to the present invention is provided in an effective pattern region and at least a part around the effective pattern region.
And a dummy pattern region.

【0007】ここで、実効パターン領域とは、たとえ
ば、露光対象物の、製品となる領域に転写されるパター
ンを有する領域をいう。具体的には、実効パターン領域
とは、フォトマスクが、たとえば、半導体装置の製造に
適用される場合には、チップ領域に転写されるパターン
を有する領域をいう。ダミーパターン領域とは、たとえ
ば、露光対象物の、製品とならない領域に転写されるパ
ターンを有する領域をいう。具体的には、ダミーパター
ン領域とは、フォトマスクが、たとえば、半導体装置の
製造に適用される場合には、非チップ領域に転写される
パターンを有する領域をいう。
[0007] Here, the effective pattern area refers to, for example, an area having a pattern to be transferred to a product area of the object to be exposed. Specifically, the effective pattern region refers to a region having a pattern transferred to a chip region when the photomask is applied to, for example, manufacturing of a semiconductor device. The dummy pattern region is, for example, a region having a pattern to be transferred to a non-product region of an exposure target. Specifically, the dummy pattern region refers to a region having a pattern transferred to a non-chip region when a photomask is applied to, for example, manufacturing of a semiconductor device.

【0008】本発明のフォトマスクは、前記実効パター
ン領域の周囲の少なくとも一部において設けられた、ダ
ミーパターン領域を有する。このため、本発明のフォト
マスクによれば、露光対象物の表面に、実効パターン領
域のパターンを転写すると同時に、実効パターン領域の
パターンが転写された領域の周囲に、ダミーパターン領
域のパターンを転写することができる。
[0008] The photomask of the present invention has a dummy pattern region provided at least partially around the effective pattern region. Therefore, according to the photomask of the present invention, the pattern of the effective pattern area is transferred to the surface of the exposure object, and the pattern of the dummy pattern area is transferred around the area where the pattern of the effective pattern area is transferred. can do.

【0009】前記ダミーパターン領域は、前記実効パタ
ーン領域の外周に沿って形成されることができる。これ
によって、露光対象物において、実効パターン領域のパ
ターンが転写される領域の外周に沿って、ダミーパター
ン領域のパターンを転写することができる。
[0009] The dummy pattern area may be formed along an outer periphery of the effective pattern area. Thereby, the pattern of the dummy pattern area can be transferred along the outer periphery of the area where the pattern of the effective pattern area is transferred on the exposure target.

【0010】前記ダミーパターン領域は、連続して構成
されることができる。ダミーパターンが連続しているこ
とにより、実効パターン領域のパターンが転写される領
域の周囲に、連続した、ダミーパターン領域のパターン
を転写することができる。
[0010] The dummy pattern area can be formed continuously. Since the dummy patterns are continuous, a continuous pattern of the dummy pattern area can be transferred around the area where the pattern of the effective pattern area is transferred.

【0011】前記実効パターン領域と前記ダミーパター
ン領域との間に、遮光帯が設けられることができる。遮
光帯が設けられることによって、たとえば、ダミーパタ
ーン領域の所定領域を隠すためのブラインドとフォトマ
スクとの間に位置ずれが生じたとしても、転写したくな
いダミーパターン領域のパターンが露光対象物に転写さ
れるのを、確実に防ぐことができる。
A light-shielding band may be provided between the effective pattern area and the dummy pattern area. By providing the light-shielding band, for example, even if a misalignment occurs between a blind and a photomask for concealing a predetermined area of the dummy pattern area, the pattern of the dummy pattern area that is not desired to be transferred is exposed to the exposure target. Transfer can be reliably prevented.

【0012】(露光装置)本発明の露光装置は、光源
と、フォトマスクとを含む、露光装置であって、前記フ
ォトマスクは、請求項1〜4のいずれかに記載のフォト
マスクである。
(Exposure Apparatus) An exposure apparatus according to the present invention is an exposure apparatus including a light source and a photomask, wherein the photomask is the photomask according to any one of claims 1 to 4.

【0013】本発明の露光装置によれば、露光対象物の
表面に、実効パターン領域のパターンを転写すると同時
に、実効パターン領域のパターンが転写された領域の周
囲に、ダミーパターン領域のパターンを転写することが
できる。
According to the exposure apparatus of the present invention, the pattern of the effective pattern area is transferred onto the surface of the object to be exposed, and at the same time, the pattern of the dummy pattern area is transferred around the area where the pattern of the effective pattern area is transferred. can do.

【0014】前記露光装置は、さらに、ブラインドを含
み、前記ブラインドは、前記光源と前記フォトマスクと
の間に設けられていることができる。これによれば、ブ
ラインドを制御することによって、ダミーパターン領域
のパターンが転写される領域をより確実に制御すること
ができる。
[0014] The exposure apparatus may further include a blind, and the blind may be provided between the light source and the photomask. According to this, by controlling the blind, the area where the pattern of the dummy pattern area is transferred can be more reliably controlled.

【0015】(露光方法)本発明の露光方法は、光源と
フォトマスクとを利用して露光対象物を露光する、露光
方法であって、前記フォトマスクは、請求項1〜4にい
ずれかに記載のフォトマスクである。
(Exposure Method) The exposure method of the present invention is an exposure method for exposing an object to be exposed using a light source and a photomask, wherein the photomask is any one of claims 1 to 4. It is a photomask of the description.

【0016】この露光方法によれば、露光対象物の表面
に、実効パターン領域のパターンを転写すると同時に、
実効パターン領域のパターンが転写された領域の周囲
に、ダミーパターン領域のパターンを転写することがで
きる。
According to this exposure method, the pattern of the effective pattern area is transferred onto the surface of the object to be exposed,
The pattern of the dummy pattern area can be transferred around the area where the pattern of the effective pattern area is transferred.

【0017】前記フォトマスクと前記光源との間に、ブ
ラインドが設けられていることができる。この露光方法
によれば、ブラインドを制御することによって、ダミー
パターン領域のパターンが転写される領域を制御するこ
とができる。
[0017] A blind may be provided between the photomask and the light source. According to this exposure method, by controlling the blind, the area where the pattern of the dummy pattern area is transferred can be controlled.

【0018】(半導体装置の製造方法)本発明の半導体
装置の製造方法は、請求項5または6に記載の露光装置
を利用した、半導体装置の製造方法であって、半導体ウ
エハの上に形成されたレジスト層を露光する工程(A)
を含み、前記半導体ウエハは、チップ領域と非チップ領
域とを含み、前記工程(A)は、前記チップ領域におい
て前記実効パターン領域のパターンを転写すると同時
に、前記非チップ領域において前記ダミーパターン領域
のパターンを転写する工程を有する。
(Method of Manufacturing Semiconductor Device) A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device using the exposure apparatus according to claim 5 or 6, wherein the semiconductor device is formed on a semiconductor wafer. (A) for exposing the exposed resist layer
Wherein the semiconductor wafer includes a chip region and a non-chip region, and in the step (A), the pattern of the effective pattern region is transferred in the chip region and the dummy pattern region is transferred in the non-chip region at the same time. And transferring the pattern.

【0019】前記工程(A)は、さらに、次のような工
程であることができる。
The step (A) can be the following step.

【0020】前記工程(A)は、さらに、トレンチを形
成するための工程であり、前記非チップ領域における前
記ダミーパターン領域のパターンの転写は、該非チップ
領域において、ダミートレンチが形成されるようになさ
れる。
The step (A) is a step for further forming a trench, and the transfer of the pattern of the dummy pattern region in the non-chip region is performed so that a dummy trench is formed in the non-chip region. Done.

【0021】これによって、非チップ領域に、フォトマ
スクのダミーパターン領域のパターンが転写される。そ
の結果、後述する理由で、トレンチを充填する絶縁層が
研磨される工程において、ウエハ面内均一性が向上す
る。
Thus, the pattern of the dummy pattern area of the photomask is transferred to the non-chip area. As a result, in the step of polishing the insulating layer filling the trench, the uniformity within the wafer surface is improved for the reason described later.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0023】[フォトマスク](全体構成)まず、実施
の形態に係るフォトマスクについて説明する。図1は、
フォトマスクを模式的に示す平面図である。
[Photomask] (Overall Configuration) First, a photomask according to the embodiment will be described. FIG.
It is a top view which shows a photomask typically.

【0024】フォトマスク200は、実効パターン領域
210と、ダミーパターン領域220とを有する。ダミ
ーパターン領域220は、実効パターン領域210の周
囲に形成されている。実効パターン領域210とは、た
とえば、露光対象物の、製品となる領域に転写されるパ
ターンを有する領域をいう。具体的には、実効パターン
領域210とは、フォトマスクが、たとえば、半導体装
置の製造に適用される場合には、チップ領域に転写され
るパターンを有する領域をいう。ダミーパターン領域2
20とは、たとえば、露光対象物の、製品とならない領
域に転写されるパターンを有する領域をいう。具体的に
は、ダミーパターン領域220とは、フォトマスクが、
たとえば、半導体装置の製造に適用される場合には、非
チップ領域に転写されるパターンを有する領域をいう。
The photomask 200 has an effective pattern area 210 and a dummy pattern area 220. The dummy pattern area 220 is formed around the effective pattern area 210. The effective pattern area 210 refers to, for example, an area having a pattern to be transferred to an area to be a product of an exposure target. Specifically, the effective pattern region 210 refers to a region having a pattern transferred to a chip region when the photomask is applied to, for example, manufacturing of a semiconductor device. Dummy pattern area 2
Reference numeral 20 denotes, for example, a region having a pattern transferred to a region of the exposure target that does not become a product. Specifically, the dummy pattern area 220 is a photomask
For example, when applied to the manufacture of a semiconductor device, it refers to a region having a pattern transferred to a non-chip region.

【0025】ダミーパターン領域220は、具体的に
は、実効パターン領域210の外周に沿って、形成され
ている。ダミーパターン領域220は、実効パターン領
域210の外周の各辺に沿って、それぞれ形成された、
第1〜4のダミーパターン部222,224,226,
228を有する。隣接するダミーパターン部同士は、連
続していることが好ましい。隣接するダミーパターン部
同士は、連続していることによって、実効パターン領域
210が転写された露光対象物の領域の周囲に、連続し
たダミーパターン領域220のパターンを転写すること
ができる。
The dummy pattern area 220 is specifically formed along the outer periphery of the effective pattern area 210. The dummy pattern region 220 is formed along each side of the outer periphery of the effective pattern region 210.
First to fourth dummy pattern portions 222, 224, 226,
228. It is preferable that adjacent dummy pattern portions are continuous. Since the adjacent dummy pattern portions are continuous, the pattern of the continuous dummy pattern region 220 can be transferred around the region of the exposure target to which the effective pattern region 210 has been transferred.

【0026】実効パターン領域210と、ダミーパター
ン領域220との間には、第1の遮光帯230が形成さ
れている。第1の遮光帯230が形成されていることに
より、フォトマスク200と後述するブラインドとの間
に位置がずれたとしても、転写したくないダミーパター
ン部のパターンが、露光対象物に転写されるのを確実に
防ぐことができる。ダミーパターン領域220の外側に
は、第2の遮光帯240が形成されている。
A first light-shielding band 230 is formed between the effective pattern area 210 and the dummy pattern area 220. By forming the first light-shielding band 230, even if the position is shifted between the photomask 200 and a blind described later, the pattern of the dummy pattern portion that is not desired to be transferred is transferred to the exposure target. Can be reliably prevented. Outside the dummy pattern area 220, a second light-shielding band 240 is formed.

【0027】(作用効果)実施の形態に係るフォトマス
ク200は、実効パターン領域210の周囲に、ダミー
パターン領域220が形成されている。このため、この
フォトマスク200の実効パターン領域210のパター
ンを、露光対象物に転写する場合において、同時に、ダ
ミーパターン領域220のパターンも露光対象物に転写
することができる。
(Function and Effect) In the photomask 200 according to the embodiment, a dummy pattern area 220 is formed around the effective pattern area 210. Therefore, when the pattern of the effective pattern area 210 of the photomask 200 is transferred to the exposure target, the pattern of the dummy pattern area 220 can be transferred to the exposure target at the same time.

【0028】[露光装置] (全体構成)次に、実施の形態に係る露光装置について
説明する。具体的には、本発明のフォトマスクを縮小投
影露光装置に適用した例を説明する。図2は、露光装置
を模式的に示す図である。図3は、ブラインドの上から
見た、ブラインドとフォトマスクとの配置関係を示す平
面図である。
[Exposure Apparatus] (Overall Configuration) Next, an exposure apparatus according to an embodiment will be described. Specifically, an example in which the photomask of the present invention is applied to a reduction projection exposure apparatus will be described. FIG. 2 is a diagram schematically showing an exposure apparatus. FIG. 3 is a plan view showing an arrangement relationship between the blind and the photomask as viewed from above the blind.

【0029】露光装置300は、光源310と、ブライ
ド320と、本発明に係るフォトマスク200と、縮小
投影レンズ340とを有する。縮小投影レンズ340の
下には、所定の露光対象物350が設置されている。
The exposure apparatus 300 includes a light source 310, a blind 320, a photomask 200 according to the present invention, and a reduction projection lens 340. A predetermined exposure object 350 is provided below the reduction projection lens 340.

【0030】ブラインド320は、光源310と、フォ
トマスク200との間に介在している。このブラインド
320は、露光対象物350に対しての、ショット領域
(照明領域)を規定するものである。すなわち、ブライ
ンド320によって、余分な照明光が排除される。ブラ
インド320は、第1の可動ブラインド322と、第2
の可動ブラインド324と、第3の可動ブラインド32
6と、第4の可動ブラインド328とを有する(図3参
照)。第1〜4の可動ブラインド322,324,32
6,328は、それぞれ、進退可能に設けられている。
そして、第1〜4の可動ブラインド322,324,3
26,328は、それぞれ、第1〜4のダミーパターン
部222,224,226,228を隠したり、開放さ
せたりする役割を有する。可動ブラインド322,32
4,326,328には、それぞれ、ブラインド駆動部
332,334,336,338が接続されている。第
1および第3のブラインド駆動部332,336によ
り、第1および第3のブラインド322,326は、±
Y方向に移動する。また、第2および第4のブライド駆
動部334,338により、第2および第4のブライン
ド324,328は、±X方向に移動する。
The blind 320 is interposed between the light source 310 and the photomask 200. The blind 320 defines a shot area (illumination area) for the exposure target 350. That is, the blind 320 eliminates extra illumination light. The blind 320 includes a first movable blind 322 and a second blind 322.
Movable blind 324 and the third movable blind 32
6 and a fourth movable blind 328 (see FIG. 3). First to fourth movable blinds 322, 324, 32
6 and 328 are provided to be able to advance and retreat, respectively.
Then, the first to fourth movable blinds 322, 324, 3
26 and 328 have a role of hiding and opening the first to fourth dummy pattern portions 222, 224, 226 and 228, respectively. Movable blinds 322, 32
4, 326, 328 are connected to blind drive units 332, 334, 336, 338, respectively. The first and third blind driving units 332 and 336 cause the first and third blinds 322 and 326 to be ±
Move in the Y direction. Further, the second and fourth blind driving units 334 and 338 move the second and fourth blinds 324 and 328 in the ± X direction.

【0031】縮小投影レンズ340は、フォトマスク2
00と露光対象物350との間に、設けられている。縮
小投影レンズ340は、照明光がフォトマスク200を
通過することによって形成された、フォトマスクのパタ
ーン像を、所定の縮尺で縮小する機能を有する。
The reduction projection lens 340 is connected to the photomask 2
00 and the object 350 to be exposed. The reduction projection lens 340 has a function of reducing the pattern image of the photomask formed by passing the illumination light through the photomask 200 at a predetermined scale.

【0032】(動作および作用効果)以下、実施の形態
に係る露光装置の動作および作用効果について説明す
る。
(Operation and Function and Effect) The operation and function and effect of the exposure apparatus according to the embodiment will be described below.

【0033】光源310から出た照明光は、ブラインド
320を経ることによって、余分な照明光が排除され
る。この際、露光対象物350のショット領域のみを照
射する、照明光のみが、ブラインド320を通過する。
次に、通過した照明光は、フォトマスク200を通過す
る。照明光が、フォトマスク200を通過することによ
って、フォトマスク200のパターン像が形成される。
そして、フォトマスク200のパターン像は、縮小投影
レンズ340によって所定の縮尺で縮小され、露光対象
物350上に、フォトマスク200のパターン像が結像
する。
The illumination light emitted from the light source 310 passes through the blind 320, so that extra illumination light is eliminated. At this time, only the illumination light that irradiates only the shot area of the exposure object 350 passes through the blind 320.
Next, the passed illumination light passes through the photomask 200. When the illumination light passes through the photomask 200, a pattern image of the photomask 200 is formed.
Then, the pattern image of the photomask 200 is reduced at a predetermined scale by the reduction projection lens 340, and the pattern image of the photomask 200 is formed on the exposure target 350.

【0034】実施の形態に係る露光装置300は、本発
明に係るフォトマスク200を含む。このため、たとえ
ば、図5に示す、半導体ウエハ10の上に形成されたレ
ジスト層を露光する際において、次の作用効果を奏する
ことができる。すなわち、後に詳述するように、チップ
領域20の最外領域(クロス(×)で示す領域)におけ
るショット領域(破線で区画される領域)の露光と同時
に、チップ領域20に隣接する非チップ領域22(斜線
で示す領域)にも露光を行うことができる。つまり、露
光工程のスループットを下げることなく、非チップ領域
22にも露光をすることができる。
An exposure apparatus 300 according to the embodiment includes a photomask 200 according to the present invention. For this reason, for example, when exposing the resist layer formed on the semiconductor wafer 10 shown in FIG. 5, the following operation and effect can be obtained. That is, as described later in detail, simultaneously with the exposure of the shot area (the area defined by the broken line) in the outermost area of the chip area 20 (the area indicated by cross (x)), the non-chip area adjacent to the chip area 20 Exposure can also be performed on the region 22 (the region indicated by oblique lines). That is, the non-chip region 22 can be exposed without lowering the throughput of the exposure process.

【0035】また、フォトマスク200のダミーパター
ン領域220の形状を制御することにより、非チップ領
域22の露光領域を制御することができる。このため、
非チップ領域22に形成された印字などのパターンと重
ならないように、非チップ領域22にフォトマスク20
0のパターンを転写するのが容易となる。
By controlling the shape of the dummy pattern area 220 of the photomask 200, the exposure area of the non-chip area 22 can be controlled. For this reason,
The photomask 20 is placed on the non-chip region 22 so as not to overlap with a pattern such as printing formed on the non-chip region 22.
It becomes easy to transfer the pattern of 0.

【0036】また、ダミーパターン領域220のパター
ンの転写領域が、半導体ウエハ10の外側にはみ出さな
いように、ダミーパターン領域220の形状を制御する
ことで、フォーカスを正確にとることができ、デフォー
カスし難い。このため、パターンはがれなどの不具合が
生じない。
Further, by controlling the shape of the dummy pattern area 220 so that the pattern transfer area of the dummy pattern area 220 does not protrude outside the semiconductor wafer 10, the focus can be accurately obtained, Difficult to focus. Therefore, problems such as peeling of the pattern do not occur.

【0037】[半導体装置の製造方法] (製造プロセス)以下、本発明に係る露光装置を利用し
た半導体装置の製造プロセスについて説明する。具体的
には、本発明に係る露光装置を利用した、トレンチ素子
分離領域の形成方法について説明する。図4および図7
〜図11は、本実施の形態に係る半導体装置の製造工程
を模式的に示す断面図である。
[Manufacturing Method of Semiconductor Device] (Manufacturing Process) Hereinafter, a manufacturing process of a semiconductor device using the exposure apparatus according to the present invention will be described. Specifically, a method for forming a trench element isolation region using the exposure apparatus according to the present invention will be described. 4 and 7
11 to 11 are cross-sectional views schematically showing manufacturing steps of the semiconductor device according to the present embodiment.

【0038】(1)まず、図4を参照しながら説明す
る。半導体ウエハ10上に、パッド層12を形成する。
パッド層12の材質としては、たとえば酸化シリコン,
酸化窒化シリコンなどを挙げることができる。パッド層
12が酸化シリコンからなる場合には、熱酸化法,CV
D法などにより形成することができる。パッド層12が
酸化窒化シリコンからなる場合には、CVD法などによ
り形成することができる。パッド層12の膜厚は、たと
えば5〜20nmである。
(1) First, a description will be given with reference to FIG. A pad layer 12 is formed on a semiconductor wafer 10.
As a material of the pad layer 12, for example, silicon oxide,
Silicon oxynitride and the like can be given. When the pad layer 12 is made of silicon oxide, thermal oxidation, CV
It can be formed by the D method or the like. When the pad layer 12 is made of silicon oxynitride, it can be formed by a CVD method or the like. The thickness of the pad layer 12 is, for example, 5 to 20 nm.

【0039】次に、パッド層12上に、研磨ストッパ層
14を形成する。研磨ストッパ層14としては、単層構
造または多層構造を挙げることができる。単層構造とし
ては、たとえば窒化シリコン層,多結晶シリコン層およ
び非晶質シリコン層のいずれかを挙げることができる。
多層構造としては、窒化シリコン層と多結晶シリコン層
と非晶質シリコン層との中から選択される少なくとも2
種からなる多層構造などを挙げることができる。研磨ス
トッパ層14の形成方法としては、公知の方法たとえば
CVD法などを挙げることができる。研磨ストッパ層1
4は、後の絶縁層の研磨におけるストッパとして機能す
るのに十分な膜厚、たとえば50〜250nmの膜厚を
有する。
Next, a polishing stopper layer 14 is formed on the pad layer 12. The polishing stopper layer 14 may have a single-layer structure or a multilayer structure. Examples of the single-layer structure include any of a silicon nitride layer, a polycrystalline silicon layer, and an amorphous silicon layer.
The multilayer structure has at least two layers selected from a silicon nitride layer, a polycrystalline silicon layer, and an amorphous silicon layer.
Examples include a multilayer structure composed of seeds. As a method for forming the polishing stopper layer 14, a known method such as a CVD method can be used. Polishing stopper layer 1
Reference numeral 4 has a film thickness sufficient to function as a stopper in polishing the insulating layer later, for example, a film thickness of 50 to 250 nm.

【0040】次に、研磨ストッパ層14の上に、公知の
方法により、レジスト層R1を塗布する。
Next, a resist layer R1 is applied on the polishing stopper layer 14 by a known method.

【0041】(2)次に、図5に示すように、レジスト
層R1を露光する。図5は、半導体ウエハ10の、露光
される範囲を説明するための平面図である。
(2) Next, as shown in FIG. 5, the resist layer R1 is exposed. FIG. 5 is a plan view for explaining an exposed area of the semiconductor wafer 10.

【0042】この露光は、チップ領域20のみならず、
非チップ領域22の一部(斜線で示す領域)にも施され
る。具体的には、この露光において、チップ領域20に
は、各ショット領域ごとに、フォトマスク200の実効
パターン領域210のパターンが転写される。また、非
チップ領域22には、フォトマスク200のダミーパタ
ーン領域220のパターンが転写される。チップ領域2
0および非チップ領域22の露光は、具体的には、次の
ようにして行われる。
This exposure is performed not only in the chip area 20 but also in the chip area 20.
This is also applied to a part of the non-chip area 22 (area indicated by oblique lines). Specifically, in this exposure, the pattern of the effective pattern area 210 of the photomask 200 is transferred to the chip area 20 for each shot area. Further, the pattern of the dummy pattern area 220 of the photomask 200 is transferred to the non-chip area 22. Chip area 2
The exposure of 0 and the non-chip region 22 is specifically performed as follows.

【0043】チップ領域20の露光は、ショット領域ご
とに、ショットを行うことによりなされる。チップ領域
20を露光する方法としては、たとえば、縮小投影露光
装置を利用した方法,等倍露光装置を利用した方法を挙
げることができる。縮小投影露光装置を利用した方法と
しては、ステップアンドリピート方式やステップアンド
スキャン方式が好ましい。チップ領域20のうち、最外
領域(クロス(×)で示す領域)以外の領域の露光にお
いては、ブラインドとフォトマスクとは、図3に示され
るような配置関係にある。具体的には、第1〜4のダミ
ーパターン部222,224,226,228は全て、
4つのブラインド322,324,326,328によ
って覆われている。このため、チップ領域20のうち、
最外領域以外の領域の露光において、ダミーパターン領
域220のパターンは、レジスト層R1に転写されな
い。チップ領域20のうち、最外領域の露光は、非チッ
プ領域22の露光と同時に行われる。このため、最外領
域の露光は、非チップ領域22の露光で説明する。
The exposure of the chip area 20 is performed by performing a shot for each shot area. Examples of the method of exposing the chip area 20 include a method using a reduction projection exposure apparatus and a method using a 1: 1 exposure apparatus. As a method using the reduction projection exposure apparatus, a step-and-repeat method or a step-and-scan method is preferable. In the exposure of the chip area 20 other than the outermost area (the area indicated by the cross (x)), the blind and the photomask have an arrangement relationship as shown in FIG. Specifically, all of the first to fourth dummy pattern portions 222, 224, 226, 228
It is covered by four blinds 322, 324, 326, 328. Therefore, in the chip area 20,
In the exposure of an area other than the outermost area, the pattern of the dummy pattern area 220 is not transferred to the resist layer R1. The exposure of the outermost area of the chip area 20 is performed simultaneously with the exposure of the non-chip area 22. Therefore, the exposure of the outermost region will be described with reference to the exposure of the non-chip region 22.

【0044】非チップ領域22の露光は、チップ領域2
0の外周に沿って行われる。すなわち、チップ領域に隣
接する非チップ領域を露光する。また、非チップ領域の
露光は、非チップ領域22において、後述するダミート
レンチ42が形成されるようにして施される。
The exposure of the non-chip area 22 is performed in the chip area 2
0 is performed along the outer circumference. That is, a non-chip area adjacent to the chip area is exposed. The exposure of the non-chip region is performed in the non-chip region 22 such that a dummy trench 42 described later is formed.

【0045】非チップ領域の露光方法を、領域A10の
露光を例にとり説明する。図6は、領域A10の露光に
おける、ブラインドとフォトマスクとの配置関係を示す
平面図である。領域A10における非チップ領域22の
露光は、領域A10におけるチップ領域20のショット
領域のショットと同時に行われる。より具体的には、領
域A10における、ショット領域と非チップ領域との露
光は、次のようにして行われる。領域A10の露光の前
に、まずブラインド320を制御する。つまり、図6に
示すように、第1および第2のダミーパターン部22
2,224が、それぞれ第1および第2の可動ブライン
ド322,324によって平面的に隠れないようにす
る。すなわち、第1および第2のダミーパターン部22
2,224が開放される。また、第3および4のダミー
パターン部226,228が、第3および第4の可動ブ
ラインド326,328によって平面的に隠れるように
する。その結果、領域A10における露光を行うことに
より、領域A10におけるチップ領域20の露光と同時
に、領域A10における非チップ領域22の露光が行わ
れる。すなわち、領域A10におけるチップ領域20に
おいて、実効パターン領域210のパターンが転写され
ると同時に、非チップ領域22において、ダミーパター
ン220のパターンが転写される。なお、他の非チップ
領域22の露光においても、領域A10の露光と同様
に、ブラインド320を制御することのみで行うことが
できる。
The method of exposing the non-chip area will be described by taking the exposure of the area A10 as an example. FIG. 6 is a plan view showing an arrangement relationship between a blind and a photomask in exposure of the area A10. The exposure of the non-chip area 22 in the area A10 is performed simultaneously with the shot of the shot area of the chip area 20 in the area A10. More specifically, the exposure of the shot area and the non-chip area in the area A10 is performed as follows. Before the exposure of the area A10, the blind 320 is controlled first. That is, as shown in FIG. 6, the first and second dummy pattern portions 22 are formed.
2 and 224 are not hidden in a plane by the first and second movable blinds 322 and 324, respectively. That is, the first and second dummy pattern portions 22
2,224 are released. In addition, the third and fourth dummy pattern portions 226 and 228 are hidden in a plane by the third and fourth movable blinds 326 and 328. As a result, by performing the exposure in the area A10, the exposure of the non-chip area 22 in the area A10 is performed simultaneously with the exposure of the chip area 20 in the area A10. That is, in the chip area 20 in the area A10, the pattern of the effective pattern area 210 is transferred, and at the same time, in the non-chip area 22, the pattern of the dummy pattern 220 is transferred. The exposure of the other non-chip region 22 can be performed only by controlling the blind 320, as in the exposure of the region A10.

【0046】次に、レジスト層R1を現像し、図7
(a)に示すように、所定のパターンを有するレジスト
層R1を形成する。
Next, the resist layer R1 is developed, and FIG.
As shown in (a), a resist layer R1 having a predetermined pattern is formed.

【0047】(3)次に、図7(b)に示すように、レ
ジスト層R1をマスクとして、研磨ストッパ層14およ
びパッド層12をエッチングする。このエッチングは、
たとえばドライエッチングにより行われる。
(3) Next, as shown in FIG. 7B, the polishing stopper layer 14 and the pad layer 12 are etched using the resist layer R1 as a mask. This etching is
For example, it is performed by dry etching.

【0048】(4)次に、図8(a)に示すように、レ
ジスト層R1を除去する。レジスト層R1は、たとえば
アッシングにより除去される。次いで、研磨ストッパ層
14をマスクとして、半導体ウエハ10をエッチング
し、トレンチ32,42を形成する。具体的には、チッ
プ領域20においてトレンチ32を形成し、非チップ領
域22においてダミートレンチ42を形成する。トレン
チ32,42の深さは、デバイスの設計で異なるが、た
とえば300〜500nmである。半導体ウエハ10の
エッチングは、ドライエッチングにより行うことができ
る。トレンチ32,42間に形成された凸部60の断面
形状は、テーパ形状であることが好ましい。凸部60の
断面形状がテーパ形状であることで、後述する、絶縁層
52のトレンチ32,42内への埋め込みが容易とな
る。凸部60の断面形状のテーパ角度αは、70度以上
90度未満であることが好ましい。
(4) Next, as shown in FIG. 8A, the resist layer R1 is removed. The resist layer R1 is removed by, for example, ashing. Next, using the polishing stopper layer 14 as a mask, the semiconductor wafer 10 is etched to form trenches 32 and 42. Specifically, the trench 32 is formed in the chip region 20, and the dummy trench 42 is formed in the non-chip region 22. The depth of the trenches 32 and 42 varies depending on the device design, but is, for example, 300 to 500 nm. The etching of the semiconductor wafer 10 can be performed by dry etching. The cross-sectional shape of the protrusion 60 formed between the trenches 32 and 42 is preferably tapered. Since the cross-sectional shape of the convex portion 60 is tapered, it is easy to bury the insulating layer 52 in the trenches 32 and 42, which will be described later. It is preferable that the taper angle α of the cross-sectional shape of the projection 60 is 70 degrees or more and less than 90 degrees.

【0049】次に、図示しないが、半導体ウエハ10と
研磨ストッパ層14との間に介在しているパッド層12
の端部をエッチングする。
Next, although not shown, the pad layer 12 interposed between the semiconductor wafer 10 and the polishing stopper layer 14 is formed.
Is etched.

【0050】(5)次に、図8(b)に示すように、熱
酸化法により、トレンチ32,42における半導体ウエ
ハ10の露出面を酸化し、トレンチ酸化膜34を形成す
る。また、この熱酸化によって、パッド層12の端部が
エッチングされていることにより、凸部60の肩部10
aは、酸化されて、丸みを帯びる。トレンチ酸化膜34
の膜厚は、たとえば10〜70nmであり、好ましくは
10〜50nmである。
(5) Next, as shown in FIG. 8B, the exposed surfaces of the semiconductor wafer 10 in the trenches 32 and 42 are oxidized by a thermal oxidation method to form a trench oxide film 34. Further, since the end portion of the pad layer 12 is etched by this thermal oxidation, the shoulder portion 10 of the convex portion 60 is formed.
a is oxidized and rounded. Trench oxide film 34
Has a thickness of, for example, 10 to 70 nm, and preferably 10 to 50 nm.

【0051】(6)次に、図9(a)に示すように、ト
レンチ32,42を埋め込むようにして、絶縁層52を
全面に堆積する。絶縁層52の材質としては、たとえば
酸化シリコンを挙げることができる。絶縁層52の膜厚
は、トレンチ32,42を埋め込み、少なくとも研磨ス
トッパ層14を覆うような膜厚であれば特に限定されな
い。絶縁層52の膜厚は、たとえば500〜800nm
である。絶縁層52の堆積方法としては、たとえば高密
度プラズマCVD(HDP−CVD)法,熱CVD法,
TEOSプラズマCVD法などを挙げることができる。
(6) Next, as shown in FIG. 9A, an insulating layer 52 is deposited on the entire surface so as to fill the trenches 32 and 42. Examples of the material of the insulating layer 52 include silicon oxide. The film thickness of the insulating layer 52 is not particularly limited as long as the film thickness fills the trenches 32 and 42 and covers at least the polishing stopper layer 14. The thickness of the insulating layer 52 is, for example, 500 to 800 nm.
It is. As a method for depositing the insulating layer 52, for example, a high-density plasma CVD (HDP-CVD) method, a thermal CVD method,
A TEOS plasma CVD method or the like can be given.

【0052】(7)次に、図9(b)に示すように、絶
縁層52をCMP法により平坦化する。この平坦化は、
研磨ストッパ層14が露出するまで行う。つまり、研磨
ストッパ層14をストッパとして、絶縁層52を平坦化
する。
(7) Next, as shown in FIG. 9B, the insulating layer 52 is flattened by the CMP method. This flattening
The process is performed until the polishing stopper layer 14 is exposed. That is, the insulating layer 52 is planarized using the polishing stopper layer 14 as a stopper.

【0053】(8)次に、図10に示すように、研磨ス
トッパ層14を、たとえば熱リン酸液を用いて除去す
る。
(8) Next, as shown in FIG. 10, the polishing stopper layer 14 is removed using, for example, a hot phosphoric acid solution.

【0054】次に、図11に示すように、パッド層12
と、絶縁層52の上部とを、フッ酸により等方性エッチ
ングする。こうして、トレンチ32内にトレンチ絶縁層
50が形成されて、チップ領域20において、トレンチ
素子分離領域30が完成する。トレンチ素子分離領域3
0が完成することによって、素子形成領域36が画定さ
れる。また、同時に、ダミートレンチ42内にトレンチ
絶縁層50が形成されて、非チップ領域22において、
ダミートレンチ素子分離領域40が形成される。ダミー
トレンチ素子分離領域40が形成されることによって、
ダミー素子形成領域46が画定される。
Next, as shown in FIG.
And the upper part of the insulating layer 52 are isotropically etched with hydrofluoric acid. Thus, the trench insulating layer 50 is formed in the trench 32, and the trench element isolation region 30 is completed in the chip region 20. Trench element isolation region 3
By completing 0, the element formation region 36 is defined. At the same time, a trench insulating layer 50 is formed in the dummy trench 42, and in the non-chip region 22,
A dummy trench element isolation region 40 is formed. By forming the dummy trench element isolation region 40,
A dummy element formation region 46 is defined.

【0055】(作用効果)本実施の形態に係る半導体装
置の製造方法は、前述の工程(2)において、非チップ
領域22を露光する工程を含む。このため、本実施の形
態に係る半導体装置の製造方法によれば、たとえば、次
の作用効果を奏することができる。
(Function and Effect) The method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment includes a step of exposing the non-chip region 22 in the step (2) described above. Therefore, according to the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, for example, the following operational effects can be obtained.

【0056】前述の工程(2)において、非チップ領域
22を露光する工程を含まないと、非チップ領域におい
てトレンチが形成されない。このため、図12に示すよ
うに、非チップ領域において幅の広い凸部160が形成
される。幅の広い凸部160が形成されると、次の問題
が生じる。
If the step (2) described above does not include the step of exposing the non-chip region 22, no trench is formed in the non-chip region. Therefore, as shown in FIG. 12, a wide convex portion 160 is formed in the non-chip region. When the wide convex portion 160 is formed, the following problem occurs.

【0057】半導体ウエハ110の上に絶縁層152を
形成する際に、幅の広い凸部160において、絶縁層1
52(図12において破線で示す層)が厚く堆積してし
まう。幅の広い凸部160において絶縁層152が厚く
堆積した状態で、絶縁層152を研磨すると、幅の広い
凸部160において絶縁層152(図12において実線
で示す層)が残存してしまうことになる。また、同時
に、幅の広い凸部160の上に形成された絶縁層152
の影響を受け、幅の広い凸部160と隣接する凸部16
2において、絶縁層152が残存してしまう。すなわ
ち、チップ領域120の最外領域における凸部162に
おいて、絶縁層が残存してしまう。チップ領域120の
最外領域における凸部162において、絶縁層152が
残存してしまうと、研磨ストッパ層114を除去できな
くなり、その凸部162の上部に素子を形成できなくな
るなどの問題が生じる。
When the insulating layer 152 is formed on the semiconductor wafer 110, the insulating layer 1
52 (the layer indicated by the broken line in FIG. 12) is deposited thickly. When the insulating layer 152 is polished in a state where the insulating layer 152 is thickly deposited on the wide convex portion 160, the insulating layer 152 (the layer shown by a solid line in FIG. 12) remains in the wide convex portion 160. Become. At the same time, the insulating layer 152 formed on the wide convex portion 160 is formed.
And the convex portion 16 adjacent to the wide convex portion 160
In 2, the insulating layer 152 remains. That is, the insulating layer remains in the convex portion 162 in the outermost region of the chip region 120. If the insulating layer 152 remains in the convex portion 162 in the outermost region of the chip region 120, the polishing stopper layer 114 cannot be removed, causing a problem that an element cannot be formed on the convex portion 162.

【0058】また、幅の広い凸部160において絶縁層
152が厚く堆積した状態で、絶縁層152を研磨する
と、シニング(thinning) やディッシング(dishing)
などの現象が生じる場合がある。これらの現象が生じ
ると、絶縁層152の膜厚がばらつくなどの問題が生じ
る。
When the insulating layer 152 is polished in a state where the insulating layer 152 is thickly deposited on the wide convex portion 160, thinning and dishing are performed.
Such a phenomenon may occur. When these phenomena occur, problems such as variation in the thickness of the insulating layer 152 occur.

【0059】しかし、本実施の形態においては、チップ
領域20に隣接する非チップ領域22に露光し、非チッ
プ領域22においてダミートレンチ42を形成してい
る。このため、チップ領域20に隣接する非チップ領域
22において、絶縁層52が厚く堆積するのが抑えられ
ている。その結果、次の効果が奏される。
However, in the present embodiment, the non-chip region 22 adjacent to the chip region 20 is exposed, and the dummy trench 42 is formed in the non-chip region 22. For this reason, in the non-chip region 22 adjacent to the chip region 20, the thick deposition of the insulating layer 52 is suppressed. As a result, the following effects are obtained.

【0060】(a)非チップ領域22に堆積した絶縁層
52の影響で、絶縁層52の研磨後において、チップ領
域20の最外領域における研磨ストッパ層14の上に、
絶縁層52が残存するのが抑えられている。すなわち、
チップ領域20の最外領域において絶縁層52の面内均
一性を向上させることができる。このため、研磨ストッ
パ層14を熱リン酸で除去する際に、確実に研磨ストッ
パ層14を除去することができる。
(A) Due to the effect of the insulating layer 52 deposited on the non-chip region 22, after the polishing of the insulating layer 52, on the polishing stopper layer 14 in the outermost region of the chip region 20,
The remaining of the insulating layer 52 is suppressed. That is,
In-plane uniformity of the insulating layer 52 in the outermost region of the chip region 20 can be improved. Therefore, when removing the polishing stopper layer 14 with hot phosphoric acid, the polishing stopper layer 14 can be reliably removed.

【0061】(b)チップ領域20において、孤立した
凸部が存在する場合に、絶縁層52の研磨において、孤
立した凸部における研磨ストッパ層14が除去されるの
を抑えることができる。つまり、孤立した凸部における
研磨ストッパ層14において、シニング(thinning)
が生じるのを抑えることができる。
(B) When an isolated convex portion exists in the chip region 20, removal of the polishing stopper layer 14 at the isolated convex portion in polishing the insulating layer 52 can be suppressed. That is, in the polishing stopper layer 14 in the isolated convex portion, thinning is performed.
Can be suppressed.

【0062】(c)絶縁層52の上部において、ディッ
シング(dishing)が生じるのを抑えることができる。
(C) The occurrence of dishing at the upper portion of the insulating layer 52 can be suppressed.

【0063】(d)以上の効果(a)〜(c)により、
チップ領域20の最外領域において形成されるチップの
歩留まりを向上させることができる。
(D) By the above effects (a) to (c),
The yield of chips formed in the outermost region of the chip region 20 can be improved.

【0064】以上のようにして処理された半導体ウエハ
は、さらに所定の処理が施され、素子形成領域36に、
半導体素子(たとえばMOS素子,配線層)などを形成
することができる。そして、半導体素子などが形成され
た半導体ウエハは、ダイシングされて、チップを得るこ
とができる。
The semiconductor wafer processed as described above is further subjected to a predetermined process, and
A semiconductor element (for example, a MOS element or a wiring layer) can be formed. Then, the semiconductor wafer on which the semiconductor elements and the like are formed is diced to obtain chips.

【0065】[実験例]非チップ領域の露光の有無によ
って、絶縁層の研磨後、チップ領域と非チップ領域との
境界領域において、研磨ストッパ層の上に残存する絶縁
層の厚さが、どのように異なるかを調べた。以下、非チ
ップ領域を露光した場合の例を「実施例」といい、非チ
ップ領域を露光しなかった場合の例を「比較例」とい
う。
[Experimental Example] Depending on the presence or absence of exposure of the non-chip region, the thickness of the insulating layer remaining on the polishing stopper layer in the boundary region between the chip region and the non-chip region after polishing of the insulating layer So different. Hereinafter, an example in which the non-chip region is exposed is referred to as “Example”, and an example in which the non-chip region is not exposed is referred to as “Comparative Example”.

【0066】なお、実施例において、非チップ領域の露
光領域の幅は、2mmとした。また、非チップ領域の露
光は、チップ領域と非チップ領域との境界地点から、
0.1mmだけ離して行った。
In the examples, the width of the exposure area in the non-chip area was 2 mm. In addition, the exposure of the non-chip area is performed from the boundary between the chip area and the non-chip area
The separation was performed by 0.1 mm.

【0067】また、ダミー素子形成領域46が次の条件
で配置されるように、非チップ領域の露光を施した。図
13は、実施例における、ダミー素子形成領域46の配
置パターンを示す平面図である。 (a)行方向と交差する方向に沿って伸びる、第1の仮
想直線L1を想定すると、ダミー素子形成領域46は、
その中心が第1の仮想直線L1上に位置するように配置
されている。 (b)列方向と交差する方向に沿って伸びる、第2の仮
想直線L2を想定すると、ダミー素子形成領域46は、
その中心が第2の仮想直線L2上に位置するように配置
されている。 (c)第1の仮想直線L1と行方向とのなす角度θ1
は、約18.4度とした。 (d)第1の仮想直線L1間の間隔D1は、約3.2μ
mとした。 (e)第2の仮想直線L2と列方向とのなす角度θ2
は、約18.4度とした。 (f)第2の仮想直線L2間の間隔D2は、約3.2μ
mとした。 (g)単位ユニット(四角形ABCDで囲まれる領域)
の面積に占めるダミー素子形成領域46の面積の割合
は、40%とした。 (h)ダミー素子形成領域46の平面形状は、正方形と
した。 (i)ダミー素子形成領域46の平面形状の一辺は、2
μmとした。 (j)同一の第1の仮想直線L1上に配置された、隣り
合うダミー素子形成領域46において、対向する辺同士
の間隔G10は、1μmとした。 (k)同一の第2の仮想直線L2上に配置された、隣り
合うダミー素子形成領域46において、対向する辺同士
の間隔G20は、1μmとした。 (l)同一の第1の仮想直線L1上に配置された、隣り
合うダミー素子形成領域46において、互いに列方向に
ずれた幅Y10は、1μmとした。 (m)同一の第2の仮想直線L2上に配置された、隣り
合うダミー素子形成領域46において、互いに行方向に
ずれた幅X10は、1μmとした。
The non-chip region was exposed so that the dummy element forming region 46 was arranged under the following conditions. FIG. 13 is a plan view showing an arrangement pattern of the dummy element formation region 46 in the example. (A) Assuming a first virtual straight line L1 extending along a direction intersecting with the row direction, the dummy element formation region 46
The center is arranged so as to be located on the first virtual straight line L1. (B) Assuming a second virtual straight line L2 extending along a direction intersecting the column direction, the dummy element formation region 46
The center is arranged so as to be located on the second virtual straight line L2. (C) Angle θ1 between first virtual straight line L1 and row direction
Was about 18.4 degrees. (D) The interval D1 between the first virtual straight lines L1 is about 3.2 μ
m. (E) Angle θ2 between the second virtual straight line L2 and the column direction
Was about 18.4 degrees. (F) The interval D2 between the second virtual straight lines L2 is about 3.2 μ
m. (G) Unit unit (area surrounded by square ABCD)
Is 40%. (H) The planar shape of the dummy element formation region 46 is a square. (I) One side of the planar shape of the dummy element formation region 46 is 2
μm. (J) In the adjacent dummy element forming regions 46 arranged on the same first virtual straight line L1, the interval G10 between the opposing sides is 1 μm. (K) In adjacent dummy element formation regions 46 arranged on the same second virtual straight line L2, the distance G20 between opposing sides is 1 μm. (L) In adjacent dummy element formation regions 46 arranged on the same first virtual straight line L1, the width Y10 shifted from each other in the column direction was 1 μm. (M) In adjacent dummy element formation regions 46 arranged on the same second virtual straight line L2, the width X10 shifted from each other in the row direction was 1 μm.

【0068】図14は、実施例および比較例における、
研磨ストッパ層の上に残存する絶縁層の厚さの分布を示
すグラフである。基準点0は、チップ領域と非チップ領
域との境界地点である。基準点0より負の側の領域はチ
ップ領域であり、基準点0より正の側の領域は非チップ
領域である。絶縁層の厚さは、研磨ストッパ層の上面を
基準とした。符号aは、実施例のデータから得られたグ
ラフであり、符号bは比較例のデータから得られたグラ
フである。
FIG. 14 shows the results obtained in Examples and Comparative Examples.
4 is a graph showing a distribution of a thickness of an insulating layer remaining on a polishing stopper layer. Reference point 0 is a boundary point between the chip area and the non-chip area. The area on the negative side from the reference point 0 is a chip area, and the area on the positive side from the reference point 0 is a non-chip area. The thickness of the insulating layer was based on the upper surface of the polishing stopper layer. Symbol a is a graph obtained from the data of the example, and symbol b is a graph obtained from the data of the comparative example.

【0069】比較例においては、基準点0において、研
磨ストッパ層の上に、絶縁層が残存している。一方、実
施例においては、基準点0において、研磨ストッパ層の
上に、絶縁層が残存していない。このことから、非チッ
プ領域に露光を施すことで、非チップ領域に隣接するチ
ップ領域において、絶縁層の面内均一性を向上させるこ
とができることを確認した。
In the comparative example, at reference point 0, the insulating layer remains on the polishing stopper layer. On the other hand, in the example, at the reference point 0, no insulating layer remains on the polishing stopper layer. From this, it was confirmed that the in-plane uniformity of the insulating layer can be improved in the chip region adjacent to the non-chip region by exposing the non-chip region.

【0070】[変形例]本発明は、上記の実施の形態に
限定されず、本発明の要旨の範囲で種々の変更が可能で
ある。たとえば、次の変更が可能である。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, the following changes are possible.

【0071】上記の実施の形態においては、非チップ領
域の露光は、非チップ領域のシリコン基板に、ダミート
レンチを形成する場合に適用した例を説明した。しか
し、次の変更が可能である。
In the above embodiment, an example has been described in which the exposure of the non-chip region is applied to the case where a dummy trench is formed in the silicon substrate in the non-chip region. However, the following changes are possible.

【0072】(a)非チップ領域の配線層をパターニン
グするために、非チップ領域に露光を行ってもよい。す
なわち、非チップ領域の露光は、非チップ領域において
ダミー配線パターンを形成する場合に適用してもよい。
(A) In order to pattern the wiring layer in the non-chip region, the non-chip region may be exposed. That is, the exposure of the non-chip region may be applied to the case where a dummy wiring pattern is formed in the non-chip region.

【0073】(b)ダマシン法を行う場合において、非
チップ領域の層間絶縁層において、ダミー開口部を形成
するために、非チップ領域に露光してもよい。
(B) In the case of performing the damascene method, the non-chip region may be exposed in order to form a dummy opening in the interlayer insulating layer in the non-chip region.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】フォトマスクを模式的に示す平面図である。FIG. 1 is a plan view schematically showing a photomask.

【図2】露光装置を模式的に示す図である。FIG. 2 is a view schematically showing an exposure apparatus.

【図3】ブラインドの上から見た、ブラインドとフォト
マスクとの配置関係を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing an arrangement relationship between the blind and a photomask when viewed from above the blind.

【図4】本実施の形態に係る半導体装置の製造工程を模
式的に示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process of the semiconductor device according to the present embodiment.

【図5】半導体ウエハの、露光される範囲を説明するた
めの平面図である。
FIG. 5 is a plan view for explaining an exposed area of the semiconductor wafer.

【図6】図5の領域A10の露光における、ブラインド
とフォトマスクとの配置関係を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing an arrangement relationship between a blind and a photomask in exposure of an area A10 in FIG. 5;

【図7】本実施の形態に係る半導体装置の製造工程を模
式的に示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process of the semiconductor device according to the present embodiment.

【図8】本実施の形態に係る半導体装置の製造工程を模
式的に示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process of the semiconductor device according to the present embodiment.

【図9】本実施の形態に係る半導体装置の製造工程を模
式的に示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing step of the semiconductor device according to the present embodiment.

【図10】本実施の形態に係る半導体装置の製造工程を
模式的に示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing step of the semiconductor device according to the present embodiment.

【図11】本実施の形態に係る半導体装置の製造工程を
模式的に示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing step of the semiconductor device according to the present embodiment.

【図12】非チップ領域を露光する工程を含まない場合
の問題を説明するための断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a problem when a step of exposing a non-chip region is not included.

【図13】実施例における、ダミー素子形成領域の配置
パターンを示す平面図である。
FIG. 13 is a plan view showing an arrangement pattern of dummy element formation regions in the example.

【図14】実施例および比較例における、研磨ストッパ
層の上に残存する絶縁層の厚さの分布を示すグラフであ
る。
FIG. 14 is a graph showing the distribution of the thickness of the insulating layer remaining on the polishing stopper layer in Examples and Comparative Examples.

【図15】従来例に係るフォトマスクを示す平面図であ
る。
FIG. 15 is a plan view showing a photomask according to a conventional example.

【図16】従来例に係る、半導体ウエハの、露光される
範囲を説明するための平面図である。
FIG. 16 is a plan view for explaining an exposed range of a semiconductor wafer according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体ウエハ 12 パッド層 14 研磨ストッパ層 20 チップ領域 22 非チップ領域 30 トレンチ素子分離領域 32 トレンチ 34 トレンチ酸化膜 36 素子形成領域 40 ダミートレンチ素子分離領域 42 ダミートレンチ 46 ダミー素子形成領域 50 トレンチ絶縁層 52 絶縁層 60 凸部 200 フォトマスク 210 実効パターン領域 220 ダミーパターン領域 222 第1のダミーパターン部 224 第2のダミーパターン部 226 第3のダミーパターン部 228 第4のダミーパターン部 230 第1の遮光帯 240 第2の遮光帯 300 露光装置 310 光源 320 ブラインド 322 第1の可動ブラインド 324 第2の可動ブラインド 326 第3の可動ブラインド 328 第4の可動ブラインド 332 第1のブラインド駆動部 334 第2のブラインド駆動部 336 第3のブラインド駆動部 338 第4のブラインド駆動部 340 縮小投影レンズ 350 露光対象物 R1 レジスト層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor wafer 12 Pad layer 14 Polishing stopper layer 20 Chip area 22 Non-chip area 30 Trench element isolation area 32 Trench 34 Trench oxide film 36 Element formation area 40 Dummy trench element isolation area 42 Dummy trench 46 Dummy element formation area 50 Trench insulating layer 52 Insulating layer 60 Convex part 200 Photomask 210 Effective pattern area 220 Dummy pattern area 222 First dummy pattern part 224 Second dummy pattern part 226 Third dummy pattern part 228 Fourth dummy pattern part 230 First light shielding Band 240 second light-blocking band 300 exposure device 310 light source 320 blind 322 first movable blind 324 second movable blind 326 third movable blind 328 fourth movable blind 332 first blind Command driving unit 334 second blind driver 336 third blind driver 338 fourth blind driver 340 reduction projection lens 350 exposure object R1 resist layer

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 実効パターン領域と、 前記実効パターン領域の周囲の少なくとも一部において
設けられた、ダミーパターン領域とを有する、フォトマ
スク。
1. A photomask having an effective pattern area and a dummy pattern area provided at least partially around the effective pattern area.
【請求項2】 請求項1において、 前記ダミーパターン領域は、前記実効パターン領域の外
周に沿って形成されている、フォトマスク。
2. The photomask according to claim 1, wherein the dummy pattern region is formed along an outer periphery of the effective pattern region.
【請求項3】 請求項2において、 前記ダミーパターン領域は、連続している、フォトマス
ク。
3. The photomask according to claim 2, wherein the dummy pattern region is continuous.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかにおいて、 前記実効パターン領域と前記ダミーパターン領域との間
に、遮光帯が設けられている、フォトマスク。
4. The photomask according to claim 1, wherein a light-shielding band is provided between the effective pattern area and the dummy pattern area.
【請求項5】 光源と、フォトマスクとを含む、露光装
置であって、 前記フォトマスクは、請求項1〜4のいずれかに記載の
フォトマスクである、露光装置。
5. An exposure apparatus including a light source and a photomask, wherein the photomask is the photomask according to claim 1. Description:
【請求項6】 請求項5において、 前記露光装置は、さらに、ブラインドを含み、 前記ブラインドは、前記光源と前記フォトマスクとの間
に設けられている、露光装置。
6. The exposure apparatus according to claim 5, wherein the exposure apparatus further includes a blind, wherein the blind is provided between the light source and the photomask.
【請求項7】 光源とフォトマスクとを利用して露光対
象物を露光する、露光方法であって、 前記フォトマスクは、請求項1〜4にいずれかに記載の
フォトマスクである、露光方法。
7. An exposure method for exposing an object to be exposed using a light source and a photomask, wherein the photomask is the photomask according to any one of claims 1 to 4. .
【請求項8】 請求項7において、 前記フォトマスクと前記光源との間に、ブラインドが設
けられている、露光方法。
8. The exposure method according to claim 7, wherein a blind is provided between the photomask and the light source.
【請求項9】 請求項5または6に記載の露光装置を利
用した、半導体装置の製造方法であって、 半導体ウエハの上に形成されたレジスト層を露光する工
程(A)を含み、 前記半導体ウエハは、チップ領域と非チップ領域とを含
み、 前記工程(A)は、前記チップ領域において前記実効パ
ターン領域のパターンを転写すると同時に、前記非チッ
プ領域において前記ダミーパターン領域のパターンを転
写する工程を有する、半導体装置の製造方法。
9. A method for manufacturing a semiconductor device using the exposure apparatus according to claim 5, comprising a step (A) of exposing a resist layer formed on a semiconductor wafer to the semiconductor device. The wafer includes a chip region and a non-chip region, and the step (A) includes transferring the pattern of the effective pattern region in the chip region and simultaneously transferring the pattern of the dummy pattern region in the non-chip region. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項10】 請求項9において、 前記工程(A)は、さらに、トレンチを形成するための
工程であり、 前記非チップ領域における前記ダミーパターン領域のパ
ターンの転写は、該非チップ領域において、ダミートレ
ンチが形成されるようになされる、半導体装置の製造方
法。
10. The method according to claim 9, wherein the step (A) is a step for further forming a trench, and the pattern transfer of the dummy pattern area in the non-chip area is performed by using a dummy in the non-chip area. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein a trench is formed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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