JP2001308004A - Method of manufacturing semiconductor device and electron beam exposure method - Google Patents

Method of manufacturing semiconductor device and electron beam exposure method

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JP2001308004A
JP2001308004A JP2001038319A JP2001038319A JP2001308004A JP 2001308004 A JP2001308004 A JP 2001308004A JP 2001038319 A JP2001038319 A JP 2001038319A JP 2001038319 A JP2001038319 A JP 2001038319A JP 2001308004 A JP2001308004 A JP 2001308004A
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JP
Japan
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pattern
mask
forming
inclined portion
divided patterns
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Application number
JP2001038319A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoharu Fujiwara
朋春 藤原
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device manufacturing method, capable of surely connecting the divided patterns together, lessening a width change in a line at a joint between the transferred patterns, when the divided patterns are formed on a mask and then transferred to a resist for the formation of the pattern of a semiconductor device. SOLUTION: This manufacturing method comprises a first process of forming a first mask, in which a tapered projection getting gradually thinner in width toward its tip, is provided to the connecting edge of a first pattern out of the adjacent divided patterns, and the length of the projection is set 1 to 5 times as long as the width of the pattern (a), a second process of forming a second mask, in which a recessed part complementary in shape to the projection of the first pattern, is provided to the connecting edge of a second pattern out of the adjacent divided patterns, and the length of the recessed part is set 1 to 5 times as long as the width of the pattern (b), and a third process of transferring the first and second pattern to a resist, combining the projection of the first pattern and recessed part of the second pattern together by the use of the first and second mask (c).

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、一般的には半導体
装置の製造方法に関し、特に、設計パターンを複数のパ
ターンに分割してそれぞれのマスクを作成し、これらの
マスクを順次用いながら電子ビームを照射してウエハ上
で複数の分割パターンを繋ぎ合わせることにより、ウエ
ハ上に設計パターンの形成を行う半導体装置の製造方法
に関する。また、電子線を用いる露光方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method of dividing a design pattern into a plurality of patterns, forming respective masks, and sequentially using these masks to form an electron beam. The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which a design pattern is formed on a wafer by irradiating a plurality of divided patterns on the wafer by irradiating the wafer. The invention also relates to an exposure method using an electron beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的に、電子線露光装置を用いてウエ
ハ上のレジストに半導体露光装置のパターンを形成する
際には、パターン領域の形状に応じた、電子ビームを投
影するための透過孔を有するステンシルマスク(穴明き
マスク)が用いられる。しかしながら、1枚のマスクで
一括転写できる面積には限りがある。また、設計パター
ンが中空のパターンである場合には、マスクが中抜け状
態になるのを防ぐ必要がある。さらに、設計パターンが
非常に大きい場合には、マスクが変形するおそれがあ
る。
2. Description of the Related Art Generally, when a pattern of a semiconductor exposure apparatus is formed on a resist on a wafer using an electron beam exposure apparatus, a transmission hole for projecting an electron beam in accordance with the shape of a pattern area. Is used. However, the area that can be collectively transferred with one mask is limited. When the design pattern is a hollow pattern, it is necessary to prevent the mask from being in a hollow state. Further, when the design pattern is very large, the mask may be deformed.

【0003】そこで、ステンシルマスクにパターンを形
成する場合に、設計パターンを複数の小さいパターン領
域に分割して、それぞれのマスクを作成することが行わ
れている。これらのマスクを電子光学系中に順次配置し
ながら電子ビームを照射して露光を行い、マスクに形成
されたパターンをウエハ上に塗布されたレジストに転写
する。その際、電子ビームを偏向させたり、あるいはマ
スクとウエハの位置を移動させたりすることにより、分
割された小領域をそれぞれ一括的に転写する。その結
果、複数の分割されたパターン領域が互いに隣接して露
光され、これにより設計パターンの全体がウエハ上に形
成される。
Therefore, when a pattern is formed on a stencil mask, a design pattern is divided into a plurality of small pattern areas, and each mask is created. Exposure is performed by irradiating an electron beam while these masks are sequentially arranged in an electron optical system, and the pattern formed on the mask is transferred to a resist applied on a wafer. At this time, the divided small areas are collectively transferred by deflecting the electron beam or moving the position of the mask and the wafer. As a result, the plurality of divided pattern areas are exposed adjacent to each other, whereby the entire design pattern is formed on the wafer.

【0004】図15と図16に、分割されたパターンの
例を示す。図15の(a)に示すように設計パターンが
中空のパターンである場合には、マスクが中抜け状態に
なるのを防ぐために、マスク上のパターンを図15の
(b)と(c)に示すような2つのパターンに分割す
る。また、図16の(a)に示すように設計パターンが
非常に長い線分である場合にも、マスクの変形を防ぐた
めに、マスク上のパターンを図16の(b)と(c)に
示すような2つのパターンに分割する。複数の分割され
たパターン領域は互いに隣接して露光され、これにより
設計パターンの全体がウエハ上に形成される。
FIGS. 15 and 16 show examples of divided patterns. When the design pattern is a hollow pattern as shown in FIG. 15A, the pattern on the mask is changed to FIG. 15B and FIG. It is divided into two patterns as shown. Also, even when the design pattern is a very long line segment as shown in FIG. 16A, the pattern on the mask is shown in FIGS. 16B and 16C in order to prevent deformation of the mask. Is divided into such two patterns. The plurality of divided pattern areas are exposed adjacent to each other, whereby the entire design pattern is formed on the wafer.

【0005】このようなパターン形成法によれば、マス
ク上で分割されたパターン領域のウエハ上での位置合わ
せ精度に限界があるため、複数の分割されたパターン領
域を隣接させたり重ねて露光する際に、少なからず位置
ずれが生じてしまう。この位置ずれによるパターン変形
は、超微細パターンを有する最近の半導体装置において
は、パターンの接続不良や断線等の原因となり大きな問
題であった。
According to such a pattern forming method, there is a limit in the accuracy of alignment of a pattern area divided on a mask on a wafer. Therefore, a plurality of divided pattern areas are exposed adjacently or overlapped. In this case, a positional shift occurs to a considerable extent. In recent semiconductor devices having an ultrafine pattern, pattern deformation due to this positional shift causes a pattern connection failure, disconnection, and the like, and has been a serious problem.

【0006】従来は、この問題に対する対策として、図
17に示すように、斜線を施した部分においてパターン
の一部を重ねることにより断線等を防ぐという手法が採
られていた。
Conventionally, as a countermeasure against this problem, as shown in FIG. 17, a method of preventing disconnection or the like by overlapping a part of a pattern in a hatched portion has been adopted.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなパターンの一部を重ねる手法によれば、図17に
示すように、重ね露光された部分のパターン線幅が太っ
てしまう。また、パターンの位置ずれ誤差に起因する重
なり量のばらつきにより、パターン線幅の太り量自体も
ばらついてしまう。
However, according to the technique of partially overlapping the pattern as described above, as shown in FIG. 17, the pattern line width of the overlap-exposed portion becomes large. In addition, the amount of increase in the pattern line width itself also varies due to the variation in the amount of overlap caused by the pattern displacement error.

【0008】そこで、日本国特許掲載公報第27060
99号には、隣接するパターンの相互に接続される線路
において、一方の線路の端部に線路幅より相対的に細い
少なくとも1つの突出部を設け、他方の線路の端部に該
突出部と線対称の形状の突出部を設けることが掲載され
ている。しかしながら、パターンの先端形状を細工する
場合に、形状を最適化するための思想が確立されていな
かった。
[0008] Therefore, Japanese Patent Publication No. 27060
No. 99, in a line interconnected in an adjacent pattern, at least one protrusion which is relatively narrower than a line width is provided at an end of one line, and the protrusion is provided at an end of the other line. Providing a projection having a line-symmetric shape is described. However, when working on the tip shape of a pattern, a concept for optimizing the shape has not been established.

【0009】特に、それぞれのパターンの先端に凸部を
設け、これらのパターンの凸部を重ね合わせることによ
りパターンを繋ぎ合わせる場合には、この重複露光部の
線幅の広がりは、露光ビームのぼけ量に大きく依存す
る。電子線露光装置のビームぼけ量は空間電荷効果等に
よって変化するため、パターンに設ける凸部の寸法をマ
スク上の全ての位置で同一にすることは出来ない。ま
た、電子光学系の不安定性によりビームぼけ量が変化し
た場合も、パターンの繋ぎ部で線幅が変化してしまう。
In particular, in the case where projections are provided at the tips of the respective patterns and the projections of these patterns are overlapped to connect the patterns, the line width of the overlapping exposure portion is increased due to the blur of the exposure beam. Depends heavily on quantity. Since the beam blur amount of the electron beam exposure apparatus changes due to the space charge effect or the like, the dimensions of the projections provided in the pattern cannot be made the same at all positions on the mask. Also, when the beam blur amount changes due to the instability of the electron optical system, the line width changes at the joint of the pattern.

【0010】上記の点に鑑み、本発明は、分割された複
数のパターンをそれぞれのマスク上に形成し、ウエハ上
に塗布したレジストに電子線露光装置を用いて転写して
半導体装置のパターンを形成する際に、転写されたパタ
ーンの接続部の線幅変化を小さくし、分割された複数の
パターンを確実に接続できるような半導体装置の製造方
法及び電子線露光方法を提供することを目的とする。
In view of the above, the present invention provides a method of forming a plurality of divided patterns on each mask and transferring the divided patterns onto a resist applied on a wafer by using an electron beam exposure apparatus, thereby forming a pattern of a semiconductor device. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device and an electron beam exposure method capable of reducing a change in line width of a connection portion of a transferred pattern when forming the pattern and reliably connecting a plurality of divided patterns. I do.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明に係る半導体装置の製造方法は、所望のパタ
ーンを分割して得られる複数の分割パターンをそれぞれ
のマスク上に作成し、電子線露光装置を用いてそれぞれ
のマスクの分割パターンをウエハ上に塗布したレジスト
に転写することにより、所望のパターンを形成する半導
体装置の製造方法であって、本発明の第1の観点による
半導体装置の製造方法は、(a)互いに隣接する複数の
分割パターンの内の第1のパターンの接続端部に、先端
方向に行くに従って線幅が細くなるような凸部を形成
し、該凸部の長さがパターン幅の1〜5倍となるよう
に、第1のマスクを作成する工程と、(b)互いに隣接
する複数の分割パターンの内の第2のパターンの接続端
部に、第1のパターンの凸部と相補的な形状を有する凹
部を形成し、該凹部の長さがパターン幅の1〜5倍とな
るように、第2のマスクを作成する工程と、(c)第1
及び第2のマスクを用いて、第1のパターンの凸部と第
2のパターンの凹部とを組み合わせるように、第1及び
第2のパターンをウエハ上に塗布したレジストに転写す
る工程とを具備する。
In order to solve the above-mentioned problems, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises: forming a plurality of divided patterns obtained by dividing a desired pattern on each mask; A method for manufacturing a semiconductor device, wherein a desired pattern is formed by transferring a divided pattern of each mask to a resist applied on a wafer using an electron beam exposure apparatus, wherein the semiconductor device according to the first aspect of the present invention is provided. The method of manufacturing the device comprises the steps of: (a) forming, at the connection end of the first pattern among the plurality of divided patterns adjacent to each other, a projection whose line width becomes narrower toward the distal end; Forming a first mask so that the length of the first mask is 1 to 5 times the pattern width; and (b) connecting a second pattern of the plurality of divided patterns adjacent to each other to a second pattern. 1 pattern Forming a recess having a complementary shape to the convex portion, so that the length of the recess is from 1 to 5 times the pattern width, a step of creating a second mask, (c) first
And transferring the first and second patterns to a resist applied on the wafer so as to combine the convex portions of the first pattern and the concave portions of the second pattern using the second mask. I do.

【0012】また、本発明の第2の観点による半導体装
置の製造方法は、(a)互いに隣接する複数の分割パタ
ーンの内の第1のパターンの接続端部に、先端に曲面を
有する2つの凸部で囲まれた凹部を形成するように、第
1のマスクを作成する工程と、(b)互いに隣接する複
数の分割パターンの内の第2のパターンの接続端部に、
第1のパターンの2つの凸部の該曲面の位置に対応して
設けられた段差部と、該段差部と連続して第1のパター
ンの凹部に対応して設けられた凸部とを形成するよう
に、第2のマスクを作成する工程と、(c)第1及び第
2のマスクを用いて、第1のパターンと第2のパターン
の凹凸を組み合わせるように、第1及び第2のパターン
をウエハ上に塗布したレジストに転写する工程とを具備
する。
Further, the method of manufacturing a semiconductor device according to the second aspect of the present invention comprises the steps of: (a) connecting a first end of a plurality of divided patterns adjacent to each other to a first end of a plurality of divided patterns having a curved surface at a tip end; Forming a first mask so as to form a concave portion surrounded by the convex portion; and (b) connecting a second pattern of the plurality of divided patterns adjacent to each other to a connection end of the second pattern.
Forming a step provided corresponding to the position of the curved surface of the two protrusions of the first pattern, and a protrusion provided corresponding to the recess of the first pattern continuously with the step. And (c) using the first and second masks to combine the first and second patterns so as to combine the irregularities of the first and second patterns. Transferring the pattern to a resist applied on the wafer.

【0013】さらに、本発明の第3の観点による半導体
装置の製造方法は、(a)互いに隣接する複数の分割パ
ターンの内の第1のパターンの接続端部に、第1のパタ
ーンを長手方向に対して傾めにカットした傾斜部を形成
するように、第1のマスクを作成する工程と、(b)互
いに隣接する複数の分割パターンの内の第2のパターン
の接続端部の第2の側に、第1のパターンの傾斜部と相
補的な形状を有する傾斜部を形成するように、第2のマ
スクを作成する工程と、(c)第1及び第2のマスクを
用いて、第1のパターンの傾斜部と第2のパターンの傾
斜部とを組み合わせるように、第1及び第2のパターン
をウエハ上に塗布したレジストに転写する工程とを具備
する。
Further, the method of manufacturing a semiconductor device according to the third aspect of the present invention comprises the steps of: (a) connecting the first pattern to the connection end of the first pattern among the plurality of divided patterns adjacent to each other in the longitudinal direction; Forming a first mask so as to form an inclined portion cut obliquely with respect to the first pattern; and (b) forming a second end of a connection end of a second pattern among a plurality of divided patterns adjacent to each other. Forming a second mask so as to form an inclined portion having a shape complementary to the inclined portion of the first pattern on the side of (a), (c) using the first and second masks, Transferring the first and second patterns to a resist applied on a wafer so as to combine the inclined portions of the first pattern and the inclined portions of the second pattern.

【0014】加えて、本発明の第4の観点による半導体
装置の製造方法は、(a)互いに隣接する複数の分割パ
ターンの内の第1のパターンの接続端部に、第1のパタ
ーンを長手方向に対して傾めにカットした傾斜部と、該
傾斜部の一部に設けられた凹部とを形成するように、第
1のマスクを作成する工程と、(b)互いに隣接する複
数の分割パターンの内の第2のパターンの接続端部が第
1のパターンの凹凸と相補的な形状を有するように、第
2のマスクを作成する工程と、(c)第1及び第2のマ
スクを用いて、第1のパターンと第2のパターンの凹凸
を組み合わせるように、第1及び第2のパターンをウエ
ハ上に塗布したレジストに転写する工程とを具備する。
In addition, the method for manufacturing a semiconductor device according to the fourth aspect of the present invention comprises the steps of: (a) connecting the first pattern to the connecting end of the first pattern among a plurality of divided patterns adjacent to each other; Forming a first mask so as to form an inclined portion cut obliquely with respect to a direction and a concave portion provided in a part of the inclined portion; and (b) a plurality of divisions adjacent to each other. Forming a second mask so that the connection end of the second pattern in the pattern has a shape complementary to the unevenness of the first pattern; and (c) forming the first and second masks. Transferring the first and second patterns to a resist applied on the wafer so as to combine the irregularities of the first and second patterns.

【0015】以上の製造方法によれば、マスク上で分割
された複数のパターンをウエハ上に塗布したレジストに
転写して半導体装置のパターンを形成する際に、分割さ
れたパターンの先端形状を相補的とすることにより、各
パターンの位置誤差が生じたときに二重露光される部分
が少なくなり、露光ビームのぼけ量が変化した場合にお
いても半導体装置のパターンの接続部の線幅変化を小さ
くし、分割された複数のパターンを確実に接続すること
ができる。以上の半導体装置の製造方法は、所望のパタ
ーンを分割して得られる複数の分割パターンをそれぞれ
のマスク上に作成し、電子線を用いてそれぞれのマスク
の分割パターンをウエハ上に塗布したレジストに転写し
ウエハ上で各分割パターンをつなぎ合わせることによ
り、前記所望のパターンを転写露光する電子線露光方法
として把握することもできる。
According to the above-described manufacturing method, when transferring a plurality of patterns divided on a mask to a resist applied on a wafer to form a pattern of a semiconductor device, the tip shapes of the divided patterns are complemented. Therefore, when a position error of each pattern occurs, the portion to be double-exposed is reduced, and even when the blur amount of the exposure beam changes, the line width change of the connection portion of the pattern of the semiconductor device is reduced. In addition, a plurality of divided patterns can be reliably connected. The method of manufacturing a semiconductor device described above is such that a plurality of divided patterns obtained by dividing a desired pattern are formed on each mask, and the divided patterns of each mask are formed on a wafer by using an electron beam. By transferring and connecting the divided patterns on the wafer, the desired pattern can be understood as an electron beam exposure method for transferring and exposing the desired pattern.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面に基いて本発明の実施
の形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施
形態に係る半導体装置の製造方法において用いるマスク
上のパターンを示す平面図である。図1の(a)に示す
ように設計パターンが長い線分である場合に、これを図
1の(b)と(c)に示すような2つの相補的なパター
ン110と120とに分割して、それぞれのマスクを作
成する。パターン110は接続端部に凸部を有し、パタ
ーン120は接続端部に凹部を有している。これらの寸
法については、後で詳しく説明する。凸部を有するパタ
ーン110が形成されたマスクと凹部を有するパターン
120が形成されたマスクを順次用いて電子ビームを照
射することにより、これらのマスク上のパターンをウエ
ハ上に形成されたレジストに転写して、ゲート電極や不
純物拡散領域や配線等の領域を画定する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a pattern on a mask used in the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. When the design pattern is a long line segment as shown in FIG. 1A, this is divided into two complementary patterns 110 and 120 as shown in FIGS. 1B and 1C. To create each mask. The pattern 110 has a protrusion at the connection end, and the pattern 120 has a recess at the connection end. These dimensions will be described later in detail. The pattern on these masks is transferred to the resist formed on the wafer by sequentially irradiating an electron beam with a mask on which a pattern 110 having a convex portion is formed and a mask on which a pattern 120 having a concave portion is formed. Thus, regions such as a gate electrode, an impurity diffusion region, and a wiring are defined.

【0017】次に、図2を参照しながら、電子ビームの
照射を行うための電子線露光装置について説明する。図
2は、電子線露光装置の電子光学系における結像関係を
示す図である。電子銃11は、下方に向けて電子線を照
射する。電子銃11の下方には2段のコンデンサレンズ
13、15が備えられている。電子線は、これらのコン
デンサレンズ13、15を通って、ブランキング用ダイ
アフラム17に設けられた開口にクロスオーバを形成す
る。これら2つのコンデンサレンズ13、15をズーム
レンズとして作用させることにより、マスク20を照射
する電流密度を可変にできる。
Next, an electron beam exposure apparatus for irradiating an electron beam will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing an image forming relationship in the electron optical system of the electron beam exposure apparatus. The electron gun 11 emits an electron beam downward. Below the electron gun 11, two-stage condenser lenses 13 and 15 are provided. The electron beam passes through these condenser lenses 13 and 15 and forms a crossover in an opening provided in the blanking diaphragm 17. By operating these two condenser lenses 13 and 15 as a zoom lens, the current density with which the mask 20 is irradiated can be varied.

【0018】コンデンサレンズ13、15の上下には、
矩形開口(副視野(サブフィールド)制限開口)を有す
る2段のダイアフラム12、16が設けられている。こ
れらの矩形開口は、主視野内に含まれる1つの副視野に
相当する領域分の電子線のみを通過させる。第1のダイ
アフラム12の開口により形成される像は、コンデンサ
レンズ13、15によって、第2のダイアフラム16に
結像される。
Above and below the condenser lenses 13 and 15,
Two-stage diaphragms 12 and 16 having rectangular openings (sub-field limiting openings) are provided. These rectangular apertures pass only electron beams in a region corresponding to one sub-view included in the main view. An image formed by the opening of the first diaphragm 12 is formed on the second diaphragm 16 by the condenser lenses 13 and 15.

【0019】ブランキング用ダイアフラム17の側方に
は、副視野選択偏向器18が配置されている。副視野選
択偏向器18は、照明系の電子ビームを主にX軸方向に
順次走査して、1つの主視野内においてX軸方向に並ん
でいる複数の副視野の露光を行っている。また、副視野
選択偏向器18の下方には、コンデンサレンズ19が配
置されている。コンデンサレンズ19は、電子線を平行
ビーム化し、マスク20に当て、マスク20上に第2の
ダイアフラム16の開口を結像させる。マスク20の下
方には、2段の投影レンズ(対物レンズ)22、23が
設けられている。さらに、投影レンズ22と23との間
には、像位置調整偏向器14が設けられている。
On the side of the blanking diaphragm 17, a sub-field-of-view selecting deflector 18 is arranged. The sub-field-of-view selecting deflector 18 sequentially scans the electron beam of the illumination system mainly in the X-axis direction, and performs exposure of a plurality of sub-fields arranged in the X-axis direction in one main field of view. A condenser lens 19 is arranged below the sub-field-of-view selection deflector 18. The condenser lens 19 converts the electron beam into a parallel beam, impinges the beam on the mask 20, and forms an image of the opening of the second diaphragm 16 on the mask 20. Below the mask 20, two-stage projection lenses (objective lenses) 22, 23 are provided. Further, an image position adjusting deflector 14 is provided between the projection lenses 22 and 23.

【0020】ここで、図2に示す電子線露光装置におけ
る電子ビームの偏向について説明する。この電子線露光
装置においては、分割されたマスクに電子ビームを高速
で当てるため、副視野選択偏向器18が照明系の電子ビ
ームの偏向を行う。また、照明されたマスク透過像をウ
エハステージ25の動きに合わせて隣接させるため、像
位置調整偏向器14が投影系の電子ビームの偏向を行
う。
Here, the deflection of the electron beam in the electron beam exposure apparatus shown in FIG. 2 will be described. In this electron beam exposure apparatus, the sub-field selection deflector 18 deflects the electron beam of the illumination system in order to irradiate the divided mask with the electron beam at a high speed. Further, the image position adjusting deflector 14 deflects the electron beam of the projection system in order to make the illuminated mask transmission image adjacent to the wafer stage 25 in accordance with the movement of the wafer stage 25.

【0021】照明系の電子ビームの偏向範囲を大きくし
なくても良いようにする等の理由により、マスク20
は、X軸方向及びY軸方向に移動可能なマスクステージ
21上に載置されている。そして、ウエハ24も、X軸
方向及びY軸方向に移動可能なウエハステージ25上に
載置されている。マスクステージ21とウエハステージ
25とを、Y軸において互いに逆方向に走査することに
より、チップパターンのストライプ(主視野の列)にお
いてY軸方向に並んでいる複数の主視野を順次露光す
る。さらに、マスクステージ21とウエハステージ25
とをX軸方向に間欠的に走査することにより、複数のス
トライプを順次露光する。なお、マスクステージ21と
ウエハステージ25には、レーザ干渉計を用いた正確な
位置測定システムが装備されており、また、別途のアラ
イメント手段や偏向器の調整により、ウエハ24上で各
主視野及び副視野は正確に繋ぎ合わされる。
For reasons such as not having to enlarge the deflection range of the electron beam of the illumination system, the mask 20
Is mounted on a mask stage 21 that can move in the X-axis direction and the Y-axis direction. The wafer 24 is also mounted on a wafer stage 25 that can move in the X-axis direction and the Y-axis direction. By scanning the mask stage 21 and the wafer stage 25 in directions opposite to each other on the Y-axis, a plurality of main visual fields arranged in the Y-axis direction in the stripes of the chip pattern (rows of the main visual field) are sequentially exposed. Further, the mask stage 21 and the wafer stage 25
Are intermittently scanned in the X-axis direction to sequentially expose a plurality of stripes. The mask stage 21 and the wafer stage 25 are equipped with an accurate position measuring system using a laser interferometer. Further, by adjusting a separate alignment means and a deflector, each of the main field of view and the The sub-views are accurately joined.

【0022】マスク20の1つの副視野が電子ビームに
より照射されると、マスク20によってパターン化され
た電子ビームは、2段の投影レンズ22、23によって
縮小及び偏向され、ウエハ24の所定の位置に結像され
る。必要な導電膜や絶縁膜が形成されたウエハ24上に
は、適当なレジストが塗布されており、しきい値を越え
るドーズ量が与えられた部分において、ネガレジストの
場合にはレジストが残留する。このようにして、マスク
20上のパターンがウエハ24上のレジストに転写され
る。
When one sub-field of the mask 20 is irradiated with the electron beam, the electron beam patterned by the mask 20 is reduced and deflected by the two-stage projection lenses 22 and 23 to a predetermined position on the wafer 24. Is imaged. An appropriate resist is applied on the wafer 24 on which a necessary conductive film or insulating film is formed, and the resist remains in a portion where a dose exceeding a threshold is given in the case of a negative resist. . Thus, the pattern on the mask 20 is transferred to the resist on the wafer 24.

【0023】実際には、主に、投影系の偏向による位置
誤差E1とマスクステージ21及びウエハステージ25
の位置誤差E2とによるウエハ上でのパターンの位置ず
れによって、レジストに転写されるパターンの線幅が変
化してしまう。図3は、図16に示すような従来の矩形
パターンを用いた場合に、2つのマスクによって投影さ
れるパターンのオ−バーラップ量に対して、レジストに
転写されるパターンの線幅の変化を示す図である。ここ
で、パターンの設計線幅は0.1μm(100nm)と
した。
Actually, the position error E1 due to the deflection of the projection system, the mask stage 21 and the wafer stage 25
The line width of the pattern transferred to the resist changes due to the positional deviation of the pattern on the wafer due to the positional error E2 of FIG. FIG. 3 shows a change in line width of a pattern transferred to a resist with respect to an overlap amount of a pattern projected by two masks when a conventional rectangular pattern as shown in FIG. 16 is used. FIG. Here, the design line width of the pattern was 0.1 μm (100 nm).

【0024】図3の(b)に示すように投影パターンの
オ−バーラップ量がゼロである場合には、図3の(e)
に示すように転写パターンの線幅は一定であり、所望の
100nmとなる。ところが、図3の(a)に示すよう
に投影パターンが5nmオ−バーラップしてしまった場
合には、図3の(d)に示すように接続部の転写パター
ンの線幅は105nmと太くなってしまう。逆に、図3
の(c)に示すように投影パターンが5nmアンダーラ
ップしてしまった場合には、図3の(f)に示すように
接続部の転写パターンの線幅は95nmと細くなってし
まう。従って、パターン接続部の線幅変化量を±5%以
下に制御しようとする場合に、電子線露光装置に要求さ
れるそれぞれの投影パターン位置精度E1とE2は、±5
/√2=±3.5nmとなる。このように、電子線露光
装置に要求されるパターン位置精度が非常に厳しいもの
となってしまう。
When the overlap amount of the projection pattern is zero as shown in FIG. 3B, it is shown in FIG.
As shown in (1), the line width of the transfer pattern is constant, and becomes a desired 100 nm. However, when the projection pattern overlaps by 5 nm as shown in FIG. 3A, the line width of the transfer pattern at the connection portion becomes as thick as 105 nm as shown in FIG. 3D. Would. Conversely, FIG.
In the case where the projection pattern underlaps by 5 nm as shown in FIG. 3C, the line width of the transfer pattern at the connection portion becomes as thin as 95 nm as shown in FIG. Therefore, when controlling the line width change amount of the pattern connection portion to ± 5% or less, the respective projection pattern positional accuracy E1 and E2 required for the electron beam exposure apparatus are ± 5%.
/√2=±3.5 nm. As described above, the pattern position accuracy required for the electron beam exposure apparatus becomes very severe.

【0025】図4は、先端に凸部を有するパターンを用
いた場合に、2つのマスクによって投影されるパターン
のオ−バーラップ量に対して、レジストに転写されるパ
ターンの線幅の変化を示す図である。電子線露光装置の
電子ビームのぼけ量の条件に合わせて凸部の寸法を最適
化することにより、図4の(b)に示すように投影パタ
ーンのオ−バーラップ量が設計通りの基準値である場合
には、図4の(e)に示すように転写パターンの線幅を
一定とし、所望の100nmとすることができる。ま
た、図4の(a)に示すように投影パターンが基準値よ
りもオ−バーラップした場合であっても、図4の(d)
に示すようにオ−バーラップ量に対する転写パターンの
線幅変化は比較的小さく、投影パターンの位置誤差が+
13nm程度生じても、転写パターンの線幅変化量は+
5%程度に維持できる。逆に、図4の(c)に示すよう
に投影パターンが基準値よりもアンダーラップした場合
には、図4の(f)に示すようにパターンの一部を必ず
重複露光するため、転写パターンが切断される危険性は
非常に少ない。
FIG. 4 shows a change in line width of a pattern transferred to a resist with respect to an overlap amount of a pattern projected by two masks when a pattern having a convex portion at the tip is used. FIG. By optimizing the size of the convex portion in accordance with the condition of the amount of blur of the electron beam of the electron beam exposure apparatus, the overlap amount of the projection pattern can be set to a reference value as designed, as shown in FIG. In some cases, as shown in FIG. 4E, the line width of the transfer pattern can be kept constant and can be set to a desired value of 100 nm. Further, even when the projection pattern overlaps with the reference value as shown in FIG.
As shown in the figure, the line width change of the transfer pattern with respect to the overlap amount is relatively small, and the positional error of the projection pattern is +
Even when about 13 nm is generated, the line width change amount of the transfer pattern is +
It can be maintained at about 5%. Conversely, when the projection pattern under-laps below the reference value as shown in FIG. 4 (c), a part of the pattern is always overlap-exposed as shown in FIG. 4 (f). The risk of cutting is very low.

【0026】しかしながら、電子線露光装置において
は、パターンの密度やビームの偏向位置等により、電子
ビームのぼけ量が変化する場合がある。電子ビームのぼ
け量が大きくなった場合には、図4の(b)に示すよう
な投影パターンを用いてオ−バーラップ量が基準値であ
っても、図4の(h)に示すように接続部の転写パター
ンが太くなってしまう。図4の(a)に示すように投影
パターンが基準値よりもオ−バーラップしてしまった場
合には、図4の(g)に示すように転写パターンの線幅
はさらに太くなってしまう。このような場合には、図4
の(c)に示すように投影パターンを基準値よりもアン
ダーラップさせて、図4の(i)に示すような所望の転
写パターンを得る必要が有る。
However, in the electron beam exposure apparatus, the amount of blur of the electron beam may change depending on the pattern density, the beam deflection position, and the like. When the amount of blur of the electron beam becomes large, as shown in FIG. 4H, even if the overlap amount is a reference value using a projection pattern as shown in FIG. The transfer pattern of the connection part becomes thick. When the projection pattern overlaps with the reference value as shown in FIG. 4A, the line width of the transfer pattern is further increased as shown in FIG. 4G. In such a case, FIG.
As shown in FIG. 4C, it is necessary to obtain a desired transfer pattern as shown in FIG. 4I by making the projection pattern underlap the reference value.

【0027】一方、図5は、図1に示す本実施形態に係
るパターンを用いた場合に、2つのマスクによって投影
されるパターンのオ−バーラップ量に対して、レジスト
に転写されるパターンの線幅の変化を示す図である。こ
こでは、図1におけるパターンの設計線幅Wを0.1μ
m(100nm)とし、パターン110の凸部及びパタ
ーン120の凹部の長さL1を400nmとした。
On the other hand, FIG. 5 shows a case where the pattern according to the present embodiment shown in FIG. 1 is used, and the line of the pattern transferred to the resist corresponds to the overlap amount of the pattern projected by the two masks. It is a figure showing change of width. Here, the design line width W of the pattern in FIG.
m (100 nm), and the length L1 of the convex portion of the pattern 110 and the concave portion of the pattern 120 was 400 nm.

【0028】図5の(b)に示すように投影パターンの
オ−バーラップ量がゼロである場合には、図5の(e)
に示すように転写パターンの線幅は一定であり、所望の
100nmとなる。また、図5の(a)に示すように投
影パターンがオ−バーラップした場合でも、パターン位
置誤差によって生じる転写パターンの線幅の太りがパタ
ーン長手方向に分散されるため、図5の(d)に示すよ
うに転写パターンの線幅変化が小さい。逆に、図5の
(c)に示すように投影パターンがアンダーラップした
場合でも、パターン位置誤差によって生じる転写パター
ンの線幅の細りがパターン長手方向に分散されるため、
図5の(f)に示すように転写パターンの線幅変化が小
さい。図5に示す寸法によれば、投影パターンの位置誤
差が±20nm程度生じても、転写パターンの線幅変化
量は±5%以下となる。
When the overlap amount of the projection pattern is zero as shown in FIG.
As shown in (1), the line width of the transfer pattern is constant, and becomes a desired 100 nm. Further, even when the projection patterns overlap as shown in FIG. 5A, the increase in the line width of the transfer pattern caused by the pattern position error is dispersed in the longitudinal direction of the pattern. As shown in the figure, the change in the line width of the transfer pattern is small. Conversely, even when the projected pattern underlaps as shown in FIG. 5C, the thinning of the line width of the transfer pattern caused by the pattern position error is dispersed in the pattern longitudinal direction.
As shown in FIG. 5F, the change in the line width of the transfer pattern is small. According to the dimensions shown in FIG. 5, even if a positional error of the projection pattern occurs by about ± 20 nm, the line width change amount of the transfer pattern becomes ± 5% or less.

【0029】さらに、図5の(b)に示すように投影パ
ターンのオ−バーラップ量がゼロである場合には、電子
ビームのぼけ量に関係なく転写パターン線幅の連続性が
得られる。また、オ−バーラップ又はアンダーラップが
存在したとしても、電子ビームのぼけ量の変化による転
写パターンの線幅変化がパターン長手方向に分散され
る。このように、本実施形態によれば、パターンの位置
誤差や電子ビームのぼけに対して非常に安定した線幅を
示す。
Further, when the overlap amount of the projection pattern is zero as shown in FIG. 5B, the continuity of the transfer pattern line width can be obtained regardless of the blur amount of the electron beam. Further, even if there is an overwrap or an underlap, a change in the line width of the transfer pattern due to a change in the blur amount of the electron beam is dispersed in the pattern longitudinal direction. As described above, according to the present embodiment, a very stable line width is exhibited with respect to a pattern position error and an electron beam blur.

【0030】上記の理由から、図1に示すパターン11
0の凸部及びパターン120の凹部の長さL1は大きい
程良いが、凸部及び凹部の長さL1が大きくなるにつれ
てパターン先端部が鋭角になって、マスクの作製等が困
難になる。現在の加工技術によれば、凸部及び凹部の長
さL1を500nm程度まで大きくすることができる。
従って、凸部及び凹部の長さL1は、パターンの設計線
幅Wの1倍から5倍とするのが適切である。
For the above reason, the pattern 11 shown in FIG.
The longer the length L1 of the convex portion and the concave portion of the pattern 120, the better. However, the longer the length L1 of the convex portion and the concave portion, the sharper the tip of the pattern becomes, making it difficult to manufacture a mask. According to the current processing technology, the length L1 of the convex portion and the concave portion can be increased to about 500 nm.
Therefore, it is appropriate that the length L1 of the convex portion and the concave portion is 1 to 5 times the design line width W of the pattern.

【0031】次に、本発明の第2の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について説明する。図1に示すような
パターンを形成しようとしても、マスク描画装置の性能
に依存した製造誤差により、図6に示すようにマスクパ
ターン先端部の鋭角が鈍って丸まってしまう場合があ
る。このような場合には、図6の(a)に示すパターン
111と(b)に示すパターン121とを繋ぎ合わせて
も十分なステッチング精度は得られない。
Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described. Even if an attempt is made to form a pattern as shown in FIG. 1, there may be a case where an acute angle at the tip of the mask pattern is rounded as shown in FIG. 6 due to a manufacturing error depending on the performance of the mask drawing apparatus. In such a case, even if the pattern 111 shown in FIG. 6A and the pattern 121 shown in FIG. 6B are joined, sufficient stitching accuracy cannot be obtained.

【0032】そこで、マスク製造時の誤差も考慮して、
図7に示すようにパターンの最適化を行う。即ち、図7
の(a)に示すパターン112に、図に示すような寸法
L3及びL4を有する段差部113と、これに連続する凸
部114を設けることにより、図7の(b)に示すパタ
ーン122とのマッチングを良くする。ここで、段差部
113の長さと凸部114の長さ(点線部も含む)との
合計をL2とする。また、パターンの鈍りによってパタ
ーン122の凹部も短くなるので、図7の(b)に示す
パターン122を設計する際には、図1に示す長さL1
を修正して長さL5とし、これに基づいて図7の(a)
に示すパターン112の形状を設計する。パターン12
2の2つのエッジにおける鋭角パターンが丸まったため
に、パターン122の凹部は、先端に曲面を有する2つ
の凸部で囲まれた形状となる。
Therefore, taking into account errors during the manufacture of the mask,
The pattern is optimized as shown in FIG. That is, FIG.
The pattern 112 shown in FIG. 7A is provided with a step 113 having dimensions L3 and L4 as shown in the figure and a convex part 114 continuous with the step 113, so that the pattern 122 shown in FIG. Improve matching. Here, the sum of the length of the step portion 113 and the length of the convex portion 114 (including the dotted line portion) is L2. Further, since the concave portion of the pattern 122 becomes shorter due to the dulling of the pattern, when designing the pattern 122 shown in FIG. 7B, the length L1 shown in FIG.
Is corrected to the length L5, and based on this, FIG.
Of the pattern 112 shown in FIG. Pattern 12
Since the acute angle pattern at the two edges 2 is rounded, the concave portion of the pattern 122 has a shape surrounded by two convex portions having a curved surface at the tip.

【0033】パターン112の設計形状パラメータL2
〜L4等は、例えば、図8に示すようなシミュレーショ
ンで最適化を図る。まず、ステップS1において、予め
予測しておいたパラメータL2〜L4を用いて、マスク製
造誤差を考慮しないでパターン形状を決定する。次に、
ステップS2において、このパターン形状にマスク製造
誤差パラメータを作用させ、製造するマスクにおけるパ
ターン形状を予測する。このマスク製造誤差パラメータ
としては、マスク描画装置のビームぼけや、最小アドレ
スサイズ等が該当する。例えば、マスク描画装置のビー
ムぼけをガウス分布で近似することにより、設計パター
ンとこのガウス分布との畳み込み積分から、製造するマ
スクにおけるパターン形状を計算することができる。
The design shape parameter L2 of the pattern 112
L4 and the like are optimized by, for example, a simulation as shown in FIG. First, in step S1, the pattern shape is determined using the parameters L2 to L4 predicted in advance without considering the mask manufacturing error. next,
In step S2, a mask manufacturing error parameter is applied to this pattern shape to predict the pattern shape of the mask to be manufactured. The mask manufacturing error parameter corresponds to a beam blur of a mask drawing apparatus, a minimum address size, and the like. For example, by approximating the beam blur of the mask drawing apparatus with a Gaussian distribution, the pattern shape of the mask to be manufactured can be calculated from the convolution integral of the design pattern and this Gaussian distribution.

【0034】次に、ステップS3において、スティッチ
ング精度をシミュレーションで求める。このシミュレー
ションにおいては、まず、ステップS2において予測さ
れたマスクパターンと、電子線露光装置のビームぼけと
を重畳する計算を行う。この計算は、図7に示すパター
ン112とパターン122とについてそれぞれ行う。そ
の後、パターン112とパターン122とが所定の組合
せ位置に配置されたと仮定して、ウエハ上のレジストへ
の電子ビームのドーズ量に基づいて、ウエハ上に形成さ
れるパターンの線幅を算出することにより、スティッチ
ング精度を求める。
Next, in step S3, the stitching accuracy is determined by simulation. In this simulation, first, a calculation for superimposing the mask pattern predicted in step S2 and the beam blur of the electron beam exposure apparatus is performed. This calculation is performed for each of the pattern 112 and the pattern 122 shown in FIG. Thereafter, assuming that the pattern 112 and the pattern 122 are arranged at a predetermined combination position, calculating the line width of the pattern formed on the wafer based on the dose of the electron beam to the resist on the wafer To determine the stitching accuracy.

【0035】ステップS3の結果に基づき、ステップS
4において、スティッチング精度の判定を行う。スティ
ッチング精度が所定の基準を満たさない場合には、再度
ステップS1に戻り、パラメータL2〜L4を変更して計
算を繰り返す。このようにしてパラメータL2〜L4を求
めることにより、マスクマスク描画装置の製造誤差を考
慮した最適形状のパターンを求めることができる。
Based on the result of step S3, step S
At 4, the stitching accuracy is determined. If the stitching accuracy does not satisfy the predetermined criterion, the process returns to step S1, and the calculation is repeated by changing the parameters L2 to L4. By obtaining the parameters L2 to L4 in this way, it is possible to obtain a pattern having an optimum shape in consideration of a manufacturing error of the mask drawing apparatus.

【0036】次に、本発明の第3の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について説明する。図9は、本発明の
第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法において用
いる2つのマスク上のパターンを示す平面図である。設
計パターンが図9の(a)に示すような長い線分である
場合に、これを図9の(b)と(c)に示すような2つ
の相補的なパターン210と220とに分割して、それ
ぞれのマスクを作成する。パターン210は、接続端部
において、パターンを長手方向に対して斜めにカットし
た傾斜部211を有し、パターン220も、接続端部に
おいて同様の傾斜部221を有する。このような形状と
することにより、2つのパターンのオ−バーラップ量が
変化しても、第1の実施形態と同様にレジストに形成さ
れるパターンの線幅変化を小さく抑えることができる。
Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a plan view showing patterns on two masks used in the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. When the design pattern is a long line segment as shown in FIG. 9A, this is divided into two complementary patterns 210 and 220 as shown in FIGS. 9B and 9C. To create each mask. The pattern 210 has, at the connection end, an inclined portion 211 obtained by cutting the pattern obliquely to the longitudinal direction, and the pattern 220 also has a similar inclined portion 221 at the connection end. By adopting such a shape, even if the overlap amount of the two patterns changes, the line width change of the pattern formed on the resist can be suppressed similarly to the first embodiment.

【0037】図10は、図9に示す本実施形態に係るパ
ターンを用いた場合に、2つのマスクによって投影され
るパターンのオ−バーラップ量に対して、レジストに転
写されるパターンの線幅の変化を示す図である。ここで
は、図9におけるパターンの設計線幅Wを0.1μm
(100nm)とし、傾斜部211及び221の長さL
6を400nmとした。
FIG. 10 shows that when the pattern according to the present embodiment shown in FIG. 9 is used, the line width of the pattern transferred to the resist corresponds to the overlap amount of the pattern projected by the two masks. It is a figure showing a change. Here, the design line width W of the pattern in FIG.
(100 nm) and the length L of the inclined portions 211 and 221.
6 was 400 nm.

【0038】図10の(b)に示すように投影パターン
のオ−バーラップ量がゼロである場合には、図10の
(e)に示すように転写パターンの線幅は一定であり、
所望の100nmとなる。また、図10の(a)に示す
ように投影パターンがオ−バーラップした場合でも、パ
ターン位置誤差によって生じる転写パターンの線幅の太
りがパターン長手方向に分散されるため、図10の
(d)に示すように転写パターンの線幅変化が小さい。
逆に、図10の(c)に示すように投影パターンがアン
ダーラップした場合でも、パターン位置誤差によって生
じる転写パターンの線幅の細りがパターン長手方向に分
散されるため、図10の(f)に示すように転写パター
ンの線幅変化が小さい。
When the overlap amount of the projection pattern is zero as shown in FIG. 10B, the line width of the transfer pattern is constant as shown in FIG.
It will be the desired 100 nm. Further, even when the projection patterns overlap as shown in FIG. 10A, the increase in the line width of the transfer pattern caused by the pattern position error is dispersed in the longitudinal direction of the pattern. As shown in the figure, the change in the line width of the transfer pattern is small.
Conversely, even when the projection pattern under-laps as shown in FIG. 10C, the thinning of the line width of the transfer pattern caused by the pattern position error is dispersed in the pattern longitudinal direction, so that FIG. As shown in the figure, the change in the line width of the transfer pattern is small.

【0039】さらに、図10の(d)に示すように、転
写パターンが太くなる部分が上エッジと下エッジとでず
れているため、線幅の変化は第1の実施形態に比べて小
さい。図10の(f)に示すように、転写パターンが細
くなる部分についても同様である。傾斜部211及び2
21の長さL6の許容範囲については、第1の実施形態
における長さL1と同様である。
Further, as shown in FIG. 10D, the portion where the transfer pattern becomes thick is shifted between the upper edge and the lower edge, so that the change in the line width is smaller than in the first embodiment. As shown in FIG. 10F, the same applies to a portion where the transfer pattern becomes thin. Inclined portions 211 and 2
The allowable range of the length L6 of 21 is the same as the length L1 in the first embodiment.

【0040】なお、本実施形態においても、第2の実施
形態と同様に、マスク描画装置の性能に依存した製造誤
差によるマスクパターン先端部の丸まりを考慮してパタ
ーン設計を行っても良い。図11に、その場合のパター
ン形状を示す。図11の(a)に示すパターン212の
傾斜部213と図11の(b)に示すパターン222の
傾斜部223が先端に曲面を有する場合には、傾斜部2
13が傾斜部223の曲面の位置に対応して設けられた
段差部214を有するように第1のマスクを作成し、傾
斜部223が傾斜部213の曲面の位置に対応して設け
られた段差部224を有するように第2のマスクを作成
する。ここで、パターン212や222の設計形状パラ
メータL2〜L4等は、例えば、図8に示すようなシミュ
レーションで最適化を図ることができる。
In this embodiment, as in the second embodiment, the pattern may be designed in consideration of the rounding of the tip of the mask pattern due to a manufacturing error depending on the performance of the mask drawing apparatus. FIG. 11 shows a pattern shape in that case. When the inclined portion 213 of the pattern 212 shown in FIG. 11A and the inclined portion 223 of the pattern 222 shown in FIG.
The first mask is formed such that the step 13 has a step 214 provided corresponding to the position of the curved surface of the inclined portion 223, and the step formed such that the inclined portion 223 is provided corresponding to the position of the curved surface of the inclined portion 213 A second mask is created to have a portion 224. Here, the design shape parameters L2 to L4 of the patterns 212 and 222 can be optimized by, for example, a simulation as shown in FIG.

【0041】次に、本発明の第4の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について説明する。図12は、本発明
の第4の実施形態に係る半導体装置の製造方法において
用いる2つのマスク上のパターンを示す平面図である。
設計パターンが図12の(a)に示すような長い線分で
ある場合に、これを図12の(b)と(c)に示すよう
な2つの相補的なパターン310と320とに分割し
て、それぞれのマスクを作成する。パターン310は、
接続端部において、接続端部の上側のエッジに傾斜部が
設けられており、傾斜部の一部に凹部が設けられてい
る。パターン320は、パターン310と相補的に形成
される。このような形状にすることにより、2つのパタ
ーンのオ−バーラップ量が変化しても、第1の実施形態
と同様にレジストに形成されるパターンの線幅変化を小
さく抑えることができる。
Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a plan view showing patterns on two masks used in the method for manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention.
When the design pattern is a long line segment as shown in FIG. 12A, this is divided into two complementary patterns 310 and 320 as shown in FIGS. 12B and 12C. To create each mask. Pattern 310 is
In the connection end, an inclined portion is provided at an upper edge of the connection end, and a recess is provided in a part of the inclined portion. The pattern 320 is formed complementary to the pattern 310. By adopting such a shape, even if the overlap amount of the two patterns changes, the line width change of the pattern formed on the resist can be suppressed similarly to the first embodiment.

【0042】図13は、図12に示す本実施形態に係る
パターンを用いた場合に、2つのマスクによって投影さ
れるパターンのオ−バーラップ量に対して、レジストに
転写されるパターンの線幅の変化を示す図である。ここ
では、図12におけるパターンの設計線幅Wを0.1μ
m(100nm)とし、凹部の長さL7を400nmと
した。
FIG. 13 shows that when the pattern according to the present embodiment shown in FIG. 12 is used, the line width of the pattern transferred to the resist corresponds to the overlap amount of the pattern projected by the two masks. It is a figure showing a change. Here, the design line width W of the pattern in FIG.
m (100 nm), and the length L7 of the concave portion was 400 nm.

【0043】図13の(b)に示すように投影パターン
のオ−バーラップ量がゼロである場合には、図13の
(e)に示すように転写パターンの線幅は一定であり、
所望の100nmとなる。また、図13の(a)に示す
ように投影パターンがオ−バーラップした場合でも、パ
ターン位置誤差によって生じる転写パターンの線幅の太
りがパターン長手方向に分散されるため、図13の
(d)に示すように転写パターンの線幅変化が小さい。
逆に、図13の(c)に示すように投影パターンがアン
ダーラップした場合でも、パターン位置誤差によって生
じる転写パターンの線幅の細りがパターン長手方向に分
散されるため、図13の(f)に示すように転写パター
ンの線幅変化が小さい。
When the overlap amount of the projection pattern is zero as shown in FIG. 13B, the line width of the transfer pattern is constant as shown in FIG.
It will be the desired 100 nm. Further, even when the projection pattern overlaps as shown in FIG. 13A, the increase in the line width of the transfer pattern caused by the pattern position error is dispersed in the pattern longitudinal direction. As shown in (1), the change in the line width of the transfer pattern is small.
Conversely, even when the projection pattern underlaps as shown in FIG. 13C, the thinning of the line width of the transfer pattern caused by the pattern position error is dispersed in the pattern longitudinal direction, so that FIG. As shown in the figure, the change in the line width of the transfer pattern is small.

【0044】さらに、図13の(d)に示すように、転
写パターンが太くなる部分が上エッジと下エッジとでず
れているため、線幅の変化は第1の実施形態に比べて小
さい。図13の(f)に示すように、転写パターンが細
くなる部分についても同様である。また、2つのパター
ン310と320とが縦方向にずれたとしても、パター
ンが断線するおそれが小さい。凹部の長さL7の許容範
囲については、第1の実施形態における長さL1と同様
である。
Further, as shown in FIG. 13D, the portion where the transfer pattern becomes thick is shifted between the upper edge and the lower edge, so that the change in the line width is smaller than in the first embodiment. As shown in FIG. 13F, the same applies to a portion where the transfer pattern becomes thin. Further, even if the two patterns 310 and 320 are displaced in the vertical direction, there is little possibility that the patterns are disconnected. The allowable range of the length L7 of the concave portion is the same as the length L1 in the first embodiment.

【0045】なお、本実施形態においても、第2の実施
形態と同様に、マスク描画装置の性能に依存した製造誤
差によるマスクパターン先端部の丸まりを考慮してパタ
ーン設計を行っても良い。図14に、その場合のパター
ン形状を示す。図14の(a)に示すパターン311と
図14の(b)に示すパターン321が、傾斜部の一部
に、先端に曲面を有する2つの凸部で囲まれた凹部を形
成する場合には、パターン311の傾斜部がパターン3
21の一方の凸部の曲面の位置に対応して設けられた段
差部を有するように第1のマスクを作成し、パターン3
21の傾斜部がパターン311の一方の凸部の曲面の位
置に対応して設けられた段差部を有するように第2のマ
スクを作成する。ここで、パターン311や321の設
計形状パラメータL2〜L4等は、例えば、図8に示すよ
うなシミュレーションで最適化を図ることができる。
In this embodiment, as in the second embodiment, the pattern may be designed in consideration of the rounding of the tip of the mask pattern due to a manufacturing error depending on the performance of the mask drawing apparatus. FIG. 14 shows a pattern shape in that case. In the case where the pattern 311 shown in FIG. 14A and the pattern 321 shown in FIG. 14B form a concave part surrounded by two convex parts having a curved surface at the tip at a part of the inclined part. , The slope of the pattern 311 is the pattern 3
The first mask is formed so as to have a stepped portion provided corresponding to the position of the curved surface of one of the protrusions of pattern 21.
The second mask is created so that the 21 inclined portions have step portions provided corresponding to the positions of the curved surfaces of the one convex portion of the pattern 311. Here, the design shape parameters L2 to L4 of the patterns 311 and 321 can be optimized by, for example, a simulation as shown in FIG.

【0046】次に、本発明の第5の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について説明する。図18は、本発明
の第5の実施形態に係る半導体装置の製造方法において
用いる2つのマスク上のパターンを示す平面図である。
設計パターンが図18の(e)に示すような長い線分で
ある場合に、これを図18の(a)〜(d)に示すよう
な2つの相補的なパターン510〜540と511〜5
41とに分割して、それぞれのマスクを作成する。
Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 18 is a plan view showing patterns on two masks used in the method for manufacturing a semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention.
When the design pattern is a long line segment as shown in FIG. 18 (e), this is converted into two complementary patterns 510-540 and 511-5 as shown in FIGS. 18 (a)-(d).
41, and each mask is created.

【0047】ここで、図18(a)は図1と同様の理想
的な斜線で、各分割パターン510、511の凸部51
0aと凹部511aを形成した場合である。これに対し
て、図18(b)は凸部520aを、5段の階段状に先
細な形状とし、それに対応して凹部521aも5段の階
段状とした例である。凸部520aの一番先の部分の幅
は9nmである。
Here, FIG. 18A is an ideal oblique line similar to FIG. 1, and the projections 51 of each of the divided patterns 510 and 511 are shown.
0a and the concave portion 511a are formed. On the other hand, FIG. 18B shows an example in which the convex portion 520a is formed into a tapered shape in five steps, and the concave portion 521a is correspondingly formed in five steps. The width of the first part of the convex part 520a is 9 nm.

【0048】図18(c)は、凸部530aを、4段の
階段状に先細な形状とし、それに対応して凹部531a
も4段の階段状とした例である。凸部530aの一番先
の部分の幅は11nmである。
FIG. 18C shows that the convex portion 530a is formed into a tapered shape in four steps, and the concave portion 531a is correspondingly formed.
Is also an example in which four steps are used. The width of the first part of the convex part 530a is 11 nm.

【0049】図18(d)は、凸部540aを、3段の
階段状に先細な形状とし、それに対応して凹部541a
も3段の階段状とした例である。凸部540aの一番先
の部分の幅は14nmである。
FIG. 18D shows that the convex portion 540a is tapered in three steps, and the concave portion 541a is correspondingly formed.
Is also an example in which three steps are used. The width of the first part of the convex part 540a is 14 nm.

【0050】図18(b)〜(d)の第5の実施形態の
特徴的な作用・効果は次のとおりである。通常レチクル
のパターン形成に用いる市販の電子ビーム描画装置は、
X、Y方向(直角2方向)に電子ビームのスポットを順
次照射していくものであり、基本的に斜めの線を描画す
るのにはあまり適していない。そこで、パターンを階段
状にすることにより市販の電子ビーム描画装置でマスク
用パターン描画が容易になる。また、もともと分割され
たパターンの先端部には矩形近似が有用な場合が多いの
で、階段状のパターンは、そのためにも好ましい。
The features and effects of the fifth embodiment shown in FIGS. 18B to 18D are as follows. Commercial electron beam lithography systems usually used for reticle pattern formation are:
This is for sequentially irradiating spots of an electron beam in the X and Y directions (two perpendicular directions), and is basically not very suitable for drawing oblique lines. Therefore, by making the pattern stepwise, it becomes easy to draw a mask pattern with a commercially available electron beam drawing apparatus. In addition, since a rectangular approximation is often useful for the leading end of the originally divided pattern, a stepwise pattern is preferable for that purpose.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、マス
ク上で分割された複数のパターンをウエハ上に塗布した
レジストに転写して半導体装置のパターンを形成する際
に、分割されたパターンの先端形状を相補的とすること
により、各パターンの位置誤差が生じたときに二重露光
される部分が少なくなり、露光ビームのぼけ量が変化し
た場合においても半導体装置のパターンの接続部の線幅
変化を小さくし、分割された複数のパターンを確実に接
続することができる。
As described above, according to the present invention, when a plurality of patterns divided on a mask are transferred to a resist applied on a wafer to form a pattern of a semiconductor device, the divided patterns are formed. By making the leading end shape of the pattern complementary, the portion that is double-exposed when a position error occurs in each pattern is reduced, and even when the blur amount of the exposure beam changes, the connection portion of the pattern of the semiconductor device is changed. Can be reduced, and a plurality of divided patterns can be reliably connected.

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製
造方法において用いる2つのマスク上のパターンを示す
平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing patterns on two masks used in a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】電子線露光装置の電子光学系における結像関係
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an imaging relationship in an electron optical system of an electron beam exposure apparatus.

【図3】図16に示すような従来の矩形パターンを用い
た場合に、2つのマスクによって投影されるパターンの
オ−バーラップ量に対して、レジストに転写されるパタ
ーンの線幅の変化を示す平面図である。
FIG. 3 shows a change in line width of a pattern transferred to a resist with respect to an overlap amount of a pattern projected by two masks when a conventional rectangular pattern as shown in FIG. 16 is used. It is a top view.

【図4】先端に凸部を有するパターンを用いた場合に、
2つのマスクによって投影されるパターンのオ−バーラ
ップ量に対して、レジストに転写されるパターンの線幅
の変化を示す平面図である。
FIG. 4 shows a case where a pattern having a convex portion at the tip is used.
FIG. 9 is a plan view showing a change in line width of a pattern transferred to a resist with respect to an overlap amount of a pattern projected by two masks.

【図5】図1に示すパターンを用いた場合に、2つのマ
スクによって投影されるパターンのオ−バーラップ量に
対して、レジストに転写されるパターンの線幅の変化を
示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a change in line width of a pattern transferred to a resist with respect to an overlap amount of a pattern projected by two masks when the pattern shown in FIG. 1 is used.

【図6】マスク描画装置の性能に依存した製造誤差によ
り先端部が丸まったマスクパターンを示す平面図であ
る。
FIG. 6 is a plan view showing a mask pattern whose tip is rounded due to a manufacturing error depending on the performance of the mask drawing apparatus.

【図7】本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製
造方法において用いる2つのマスク上のパターンを示す
平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing patterns on two masks used in a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2の実施形態において、設計形状パ
ラメータの最適化を図るためのシミュレーションを示す
フローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a simulation for optimizing a design shape parameter in the second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施形態に係る半導体装置の製
造方法において用いる2つのマスク上のパターンを示す
平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing patterns on two masks used in a method for manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図10】図9に示すパターンを用いた場合に、2つの
マスクによって投影されるパターンのオ−バーラップ量
に対して、レジストに転写されるパターンの線幅の変化
を示す平面図である。
10 is a plan view showing a change in line width of a pattern transferred to a resist with respect to an overlap amount of a pattern projected by two masks when the pattern shown in FIG. 9 is used.

【図11】本発明の第3の実施形態の変形例において用
いる2つのマスク上のパターンを示す平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing patterns on two masks used in a modification of the third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第4の実施形態に係る半導体装置の
製造方法において用いる2つのマスク上のパターンを示
す平面図である。
FIG. 12 is a plan view showing patterns on two masks used in a method for manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図13】図12に示すパターンを用いた場合に、2つ
のマスクによって投影されるパターンのオ−バーラップ
量に対して、レジストに転写されるパターンの線幅の変
化を示す平面図である。
13 is a plan view showing a change in a line width of a pattern transferred to a resist with respect to an overlap amount of a pattern projected by two masks when the pattern shown in FIG. 12 is used.

【図14】本発明の第4の実施形態の変形例において用
いる2つのマスク上のパターンを示す平面図である。
FIG. 14 is a plan view showing patterns on two masks used in a modification of the fourth embodiment of the present invention.

【図15】中空の設計パターンと、これを分割して得ら
れた2つのパターンを示す平面図である。
FIG. 15 is a plan view showing a hollow design pattern and two patterns obtained by dividing the hollow design pattern.

【図16】長い線分の設計パターンと、これを分割して
得られた2つのパターンを示す平面図である。
FIG. 16 is a plan view showing a design pattern of a long line segment and two patterns obtained by dividing the design pattern.

【図17】パターンの一部を重ねることにより、重ね露
光された部分のパターン線幅が太ることを示す平面図で
ある。
FIG. 17 is a plan view showing that by overlapping a part of the pattern, the pattern line width of a portion subjected to the overlapping exposure is increased.

【図18】本発明の第5の実施形態に係る半導体装置の
製造方法において用いる2つのマスク上のパターンを示
す平面図である。
FIG. 18 is a plan view showing patterns on two masks used in a method for manufacturing a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 電子銃 12 第1のダイアフラム 13、15、19 コンデンサレンズ 14 像位置調整偏向器 16 第2のダイアフラム 17 ブランキング用ダイアフラム 18 副視野選択偏向器 20 マスク 21 マスクステージ 22、23 投影レンズ 24 ウエハ 25 ウエハステージ 110〜112、120〜122 分割パターン 113 段差部 114 凸部 210、220、212、222 分割パターン 211、221、213、223 傾斜部 310、320、311、321 分割パターン 510〜540、511〜541 分割パターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Electron gun 12 1st diaphragm 13, 15, 19 Condenser lens 14 Image position adjustment deflector 16 2nd diaphragm 17 Blanking diaphragm 18 Sub-field selection deflector 20 Mask 21 Mask stage 22, 23 Projection lens 24 Wafer 25 Wafer stage 110-112, 120-122 Divided pattern 113 Step 114 Convex 210, 220, 212, 222 Divided pattern 211, 221, 213, 223 Inclined part 310, 320, 311, 321 Divided pattern 510-540, 511- 541 division pattern

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所望のパターンを分割して得られる複数
の分割パターンをそれぞれのマスク上に作成し、電子線
露光装置を用いてそれぞれのマスクの分割パターンをウ
エハ上に塗布したレジストに転写することにより、前記
所望のパターンを形成する半導体装置の製造方法であっ
て、 (a)互いに隣接する複数の分割パターンの内の第1の
パターンの接続端部に、先端方向に行くに従って線幅が
細くなるような凸部を形成し、該凸部の長さがパターン
幅の1〜5倍となるように、第1のマスクを作成する工
程と、 (b)前記互いに隣接する複数の分割パターンの内の第
2のパターンの接続端部に、前記第1のパターンの凸部
と相補的な形状を有する凹部を形成し、該凹部の長さが
パターン幅の1〜5倍となるように、第2のマスクを作
成する工程と、 (c)前記第1及び第2のマスクを用いて、前記第1の
パターンの凸部と前記第2のパターンの凹部とを組み合
わせるように、前記第1及び第2のパターンをウエハ上
に塗布したレジストに転写する工程と、を具備すること
を特徴とする前記方法。
1. A plurality of divided patterns obtained by dividing a desired pattern are formed on each mask, and the divided patterns of each mask are transferred to a resist applied on a wafer by using an electron beam exposure apparatus. Accordingly, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device for forming the desired pattern, wherein: (a) a line width is increased toward a connection end of a first pattern among a plurality of divided patterns adjacent to each other in a direction toward the tip; Forming a first convex portion such that a narrow convex portion is formed and the length of the convex portion is 1 to 5 times the pattern width; and (b) the plurality of divided patterns adjacent to each other. A concave portion having a shape complementary to the convex portion of the first pattern is formed at the connection end of the second pattern, and the length of the concave portion is 1 to 5 times the pattern width. Create a second mask And (c) using the first and second masks to combine the first and second patterns on the wafer so that the convex portions of the first pattern and the concave portions of the second pattern are combined. Transferring to a resist applied thereon.
【請求項2】 所望のパターンを分割して得られる複数
の分割パターンをそれぞれのマスク上に作成し、電子線
露光装置を用いてそれぞれのマスクの分割パターンをウ
エハ上に塗布したレジストに転写することにより、前記
所望のパターンを形成する半導体装置の製造方法であっ
て、 (a)互いに隣接する複数の分割パターンの内の第1の
パターンの接続端部に、先端に曲面を有する2つの凸部
で囲まれた凹部を形成するように、第1のマスクを作成
する工程と、 (b)前記互いに隣接する複数の分割パターンの内の第
2のパターンの接続端部に、前記第1のパターンの2つ
の凸部の該曲面の位置に対応して設けられた段差部と、
該段差部と連続して前記第1のパターンの凹部に対応し
て設けられた凸部とを形成するように、第2のマスクを
作成する工程と、 (c)前記第1及び第2のマスクを用いて、前記第1の
パターンと前記第2のパターンの凹凸を組み合わせるよ
うに、前記第1及び第2のパターンをウエハ上に塗布し
たレジストに転写する工程と、を具備することを特徴と
する前記方法。
2. A plurality of divided patterns obtained by dividing a desired pattern are formed on each mask, and the divided patterns of each mask are transferred to a resist applied on a wafer using an electron beam exposure apparatus. Accordingly, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device for forming the desired pattern, wherein: (a) two projections each having a curved surface at a tip end at a connection end of a first pattern among a plurality of divided patterns adjacent to each other; Forming a first mask so as to form a concave portion surrounded by the portion; and (b) connecting the first mask to a connection end of a second pattern of the plurality of divided patterns adjacent to each other. A step portion provided corresponding to the position of the curved surface of the two convex portions of the pattern;
Forming a second mask so as to form a convex portion provided corresponding to the concave portion of the first pattern continuously with the step portion; and (c) forming the first and second masks. Transferring the first and second patterns to a resist applied on a wafer so as to combine the irregularities of the first pattern and the second pattern using a mask. The above method.
【請求項3】 工程(a)は、前記第1のパターンの凹
部の長さがパターン幅の1〜5倍となるように第1のマ
スクを作成する工程を含み、 工程(b)は、前記第2のパターンの凸部の長さがパタ
ーン幅の1〜5倍となるように第2のマスクを作成する
工程を含むことを特徴とする請求項2記載の方法。
3. The step (a) includes a step of forming a first mask such that a length of a concave portion of the first pattern is 1 to 5 times a pattern width, and the step (b) includes: 3. The method according to claim 2, further comprising the step of forming a second mask such that a length of the convex portion of the second pattern is 1 to 5 times a pattern width.
【請求項4】 所望のパターンを分割して得られる複数
の分割パターンをそれぞれのマスク上に作成し、電子線
露光装置を用いてそれぞれのマスクの分割パターンをウ
エハ上に塗布したレジストに転写することにより、前記
所望のパターンを形成する半導体装置の製造方法であっ
て、 (a)互いに隣接する複数の分割パターンの内の第1の
パターンの接続端部に、前記第1のパターンを長手方向
に対して傾めにカットした傾斜部を形成するように、第
1のマスクを作成する工程と、 (b)前記互いに隣接する複数の分割パターンの内の第
2のパターンの接続端部に、前記第1のパターンの傾斜
部と相補的な形状を有する傾斜部を形成するように、第
2のマスクを作成する工程と、 (c)前記第1及び第2のマスクを用いて、前記第1の
パターンの傾斜部と前記第2のパターンの傾斜部とを組
み合わせるように、前記第1及び第2のパターンをウエ
ハ上に塗布したレジストに転写する工程と、を具備する
ことを特徴とする前記方法。
4. A plurality of divided patterns obtained by dividing a desired pattern are formed on each mask, and the divided patterns of each mask are transferred to a resist applied on a wafer by using an electron beam exposure apparatus. A method of manufacturing the semiconductor device for forming the desired pattern, wherein: (a) connecting the first pattern to a connection end of the first pattern among a plurality of divided patterns adjacent to each other in the longitudinal direction; (B) forming a first mask so as to form an inclined portion which is cut obliquely with respect to the above; and (b) a connecting end of a second pattern of the plurality of divided patterns adjacent to each other; Forming a second mask so as to form an inclined portion having a shape complementary to the inclined portion of the first pattern; and (c) using the first and second masks to form the second mask. 1 putter Transferring the first and second patterns to a resist applied on a wafer so as to combine the inclined portion of the second pattern with the inclined portion of the second pattern. .
【請求項5】 工程(a)は、前記第1のパターンの傾
斜部が先端に曲面を有するように第1のマスクを作成す
る工程を含み、 工程(b)は、前記第2のパターンの傾斜部が先端に曲
面を有するように第2のマスクを作成する工程を含み、 工程(a)は、前記第1のパターンの傾斜部が前記第2
のパターンの傾斜部の該曲面の位置に対応して設けられ
た段差部を有するように第1のマスクを作成する工程を
含み、 工程(b)は、前記第2のパターンの傾斜部が前記第1
のパターンの傾斜部の該曲面の位置に対応して設けられ
た段差部を有するように第2のマスクを作成する工程を
含むことを特徴とする請求項4記載の方法。
5. The step (a) includes a step of forming a first mask so that an inclined portion of the first pattern has a curved surface at a tip, and the step (b) includes a step of forming the first mask. Forming a second mask so that the inclined portion has a curved surface at the tip; and, in the step (a), the inclined portion of the first pattern is the second mask.
Forming a first mask so as to have a step portion provided corresponding to the position of the curved surface of the inclined portion of the pattern, and step (b) comprises: First
5. The method according to claim 4, further comprising the step of: forming a second mask to have a step provided corresponding to the position of the curved surface of the inclined portion of the pattern.
【請求項6】 工程(a)は、前記第1のパターンの傾
斜部の長さがパターン幅の1〜5倍となるように第1の
マスクを作成する工程を含み、 工程(b)は、前記第2のパターンの傾斜部の長さがパ
ターン幅の1〜5倍となるように第2のマスクを作成す
る工程を含むことを特徴とする請求項4又は5記載の方
法。
6. The step (a) includes a step of forming a first mask such that a length of an inclined portion of the first pattern is 1 to 5 times a pattern width, and the step (b) includes: 6. The method according to claim 4, further comprising the step of forming a second mask such that the length of the inclined portion of the second pattern is 1 to 5 times the pattern width.
【請求項7】 所望のパターンを分割して得られる複数
の分割パターンをそれぞれのマスク上に作成し、電子線
露光装置を用いてそれぞれのマスクの分割パターンをウ
エハ上に塗布したレジストに転写することにより、前記
所望のパターンを形成する半導体装置の製造方法であっ
て、 (a)互いに隣接する複数の分割パターンの内の第1の
パターンの接続端部に、前記第1のパターンを長手方向
に対して傾めにカットした傾斜部と、該傾斜部の一部に
設けられた凹部とを形成するように、第1のマスクを作
成する工程と、(b)前記互いに隣接する複数の分割パ
ターンの内の第2のパターンの接続端部が前記第1のパ
ターンの凹凸と相補的な形状を有するように、第2のマ
スクを作成する工程と、 (c)前記第1及び第2のマスクを用いて、前記第1の
パターンと前記第2のパターンの凹凸を組み合わせるよ
うに、前記第1及び第2のパターンをウエハ上に塗布し
たレジストに転写する工程と、を具備することを特徴と
する前記方法。
7. A plurality of divided patterns obtained by dividing a desired pattern are formed on each mask, and the divided patterns of each mask are transferred to a resist applied on a wafer by using an electron beam exposure apparatus. A method of manufacturing the semiconductor device for forming the desired pattern, wherein: (a) connecting the first pattern to a connection end of the first pattern among a plurality of divided patterns adjacent to each other in the longitudinal direction; Forming a first mask so as to form an inclined portion cut obliquely with respect to the concave portion and a concave portion provided in a part of the inclined portion; and (b) the plurality of divided portions adjacent to each other. Forming a second mask so that the connection end of the second pattern in the pattern has a shape complementary to the unevenness of the first pattern; and (c) the first and second masks. Using a mask, Serial first pattern and to combine the unevenness of the second pattern, said method characterized by comprising a, a step of transferring the resist applied to the first and second patterns on the wafer.
【請求項8】 工程(a)は、前記第1のパターンの傾
斜部の一部に、先端に曲面を有する2つの凸部で囲まれ
た凹部を形成するように、第1のマスクを作成する工程
を含み、 工程(b)は、前記第2のパターンの傾斜部の一部に、
先端に曲面を有する2つの凸部で囲まれた凹部を形成す
るように、第2のマスクを作成する工程を含み、 工程(a)は、前記第1のパターンの傾斜部が前記第2
のパターンの一方の凸部の該曲面の位置に対応して設け
られた段差部を有するように、第1のマスクを作成する
工程を含み、 工程(b)は、前記第2のパターンの傾斜部が前記第1
のパターンの一方の凸部の該曲面の位置に対応して設け
られた段差部を有するように、第2のマスクを作成する
工程を含むことを特徴とする請求項7記載の方法。
8. The step (a) includes forming a first mask in a part of the inclined portion of the first pattern so as to form a concave portion surrounded by two convex portions having a curved surface at a tip. The step (b) includes the steps of:
A step of forming a second mask so as to form a concave portion surrounded by two convex portions having a curved surface at a front end, and the step (a) includes: forming the inclined portion of the first pattern into the second mask.
Forming a first mask so as to have a stepped portion provided corresponding to the position of the curved surface of one of the protrusions of the pattern, and the step (b) includes the step of tilting the second pattern. The part is the first
8. The method according to claim 7, further comprising the step of forming a second mask so as to have a step provided corresponding to the position of the curved surface of one of the protrusions of the pattern.
【請求項9】 工程(a)は、前記第1のパターンの凹
部の長さがパターン幅の1〜5倍となるように第1のマ
スクを作成する工程を含むことを特徴とする請求項7又
は8記載の方法。
9. The method according to claim 1, wherein the step (a) includes a step of forming a first mask such that a length of the concave portion of the first pattern is 1 to 5 times a pattern width. 9. The method according to 7 or 8.
【請求項10】 前記凸部及び凹部、又は、前記傾斜部
が階段状に形成されていることを特徴とする請求項1〜
9いずれか1項記載の方法。
10. The method according to claim 1, wherein the convex portion and the concave portion or the inclined portion is formed in a step shape.
9. The method according to any one of 9 above.
【請求項11】 所望のパターンを分割して得られる複
数の分割パターンをそれぞれのマスク上に作成し、電子
線を用いてそれぞれのマスクの分割パターンをウエハ上
に塗布したレジストに転写しウエハ上で各分割パターン
をつなぎ合わせることにより、前記所望のパターンを転
写露光する電子線露光方法であって、 (a)互いに隣接する複数の分割パターンの内の第1の
パターンの接続端部に、先端方向に行くに従って線幅が
細くなるような凸部を形成し、該凸部の長さがパターン
幅の1〜5倍となるように、第1のマスクを作成する工
程と、 (b)前記互いに隣接する複数の分割パターンの内の第
2のパターンの接続端部に、前記第1のパターンの凸部
と相補的な形状を有する凹部を形成し、該凹部の長さが
パターン幅の1〜5倍となるように、第2のマスクを作
成する工程と、 (c)前記第1及び第2のマスクを用いて、前記第1の
パターンの凸部と前記第2のパターンの凹部とを組み合
わせるように、前記第1及び第2のパターンをウエハ上
に塗布したレジストに転写する工程と、を具備すること
を特徴とする前記方法。
11. A plurality of division patterns obtained by dividing a desired pattern are formed on each mask, and the division patterns of each mask are transferred to a resist applied on the wafer by using an electron beam, and An electron beam exposure method for transferring and exposing the desired pattern by joining together the divided patterns, wherein (a) a tip end is provided at a connection end of a first pattern of a plurality of divided patterns adjacent to each other. (B) forming a first mask such that a convex portion whose line width becomes narrower as going in the direction and the length of the convex portion becomes 1 to 5 times the pattern width; A concave portion having a shape complementary to the convex portion of the first pattern is formed at a connection end of the second pattern of the plurality of divided patterns adjacent to each other, and the length of the concave portion is one of the pattern width. ~ 5 times Forming a second mask, and (c) using the first and second masks to combine the protrusions of the first pattern with the recesses of the second pattern. Transferring the first and second patterns to a resist applied on the wafer.
【請求項12】 所望のパターンを分割して得られる複
数の分割パターンをそれぞれのマスク上に作成し、電子
線を用いてそれぞれのマスクの分割パターンをウエハ上
に塗布したレジストに転写しウエハ上で各分割パターン
をつなぎ合わせることにより、前記所望のパターンを転
写露光する電子線露光方法であって、 (a)互いに隣接する複数の分割パターンの内の第1の
パターンの接続端部に、先端に曲面を有する2つの凸部
で囲まれた凹部を形成するように、第1のマスクを作成
する工程と、 (b)前記互いに隣接する複数の分割パターンの内の第
2のパターンの接続端部に、前記第1のパターンの2つ
の凸部の該曲面の位置に対応して設けられた段差部と、
該段差部と連続して前記第1のパターンの凹部に対応し
て設けられた凸部とを形成するように、第2のマスクを
作成する工程と、 (c)前記第1及び第2のマスクを用いて、前記第1の
パターンと前記第2のパターンの凹凸を組み合わせるよ
うに、前記第1及び第2のパターンをウエハ上に塗布し
たレジストに転写する工程と、を具備することを特徴と
する前記方法。
12. A plurality of divided patterns obtained by dividing a desired pattern are formed on each mask, and the divided patterns of each mask are transferred to a resist applied on the wafer by using an electron beam, and are transferred to the resist. An electron beam exposure method for transferring and exposing the desired pattern by joining together the divided patterns, wherein (a) a tip end is provided at a connection end of a first pattern of a plurality of divided patterns adjacent to each other. Forming a first mask so as to form a concave portion surrounded by two convex portions having a curved surface, and (b) a connection end of a second pattern among the plurality of divided patterns adjacent to each other. A step portion provided corresponding to the position of the curved surface of the two convex portions of the first pattern;
Forming a second mask so as to form a convex portion provided corresponding to the concave portion of the first pattern continuously with the step portion; and (c) forming the first and second masks. Transferring the first and second patterns to a resist applied on a wafer so as to combine the irregularities of the first pattern and the second pattern using a mask. The above method.
【請求項13】 工程(a)は、前記第1のパターンの
凹部の長さがパターン幅の1〜5倍となるように第1の
マスクを作成する工程を含み、 工程(b)は、前記第2のパターンの凸部の長さがパタ
ーン幅の1〜5倍となるように第2のマスクを作成する
工程を含むことを特徴とする請求項12記載の方法。
13. The step (a) includes a step of forming a first mask such that a length of a concave portion of the first pattern is 1 to 5 times a pattern width, and the step (b) includes: 13. The method according to claim 12, further comprising the step of forming a second mask such that the length of the protrusion of the second pattern is 1 to 5 times the pattern width.
【請求項14】 所望のパターンを分割して得られる複
数の分割パターンをそれぞれのマスク上に作成し、電子
線を用いてそれぞれのマスクの分割パターンをウエハ上
に塗布したレジストに転写しウエハ上で各分割パターン
をつなぎ合わせることにより、前記所望のパターンを転
写露光する電子線露光方法であって、 (a)互いに隣接する複数の分割パターンの内の第1の
パターンの接続端部に、前記第1のパターンを長手方向
に対して傾めにカットした傾斜部を形成するように、第
1のマスクを作成する工程と、 (b)前記互いに隣接する複数の分割パターンの内の第
2のパターンの接続端部に、前記第1のパターンの傾斜
部と相補的な形状を有する傾斜部を形成するように、第
2のマスクを作成する工程と、 (c)前記第1及び第2のマスクを用いて、前記第1の
パターンの傾斜部と前記第2のパターンの傾斜部とを組
み合わせるように、前記第1及び第2のパターンをウエ
ハ上に塗布したレジストに転写する工程と、を具備する
ことを特徴とする前記方法。
14. A plurality of divided patterns obtained by dividing a desired pattern are formed on each mask, and the divided patterns of each mask are transferred to a resist coated on the wafer by using an electron beam, and An electron beam exposure method for transferring and exposing the desired pattern by joining the divided patterns in (a), wherein (a) the connecting end of a first pattern of a plurality of divided patterns adjacent to each other is Forming a first mask so as to form an inclined portion obtained by cutting the first pattern so as to be inclined with respect to the longitudinal direction; and (b) a second mask of the plurality of adjacent divided patterns. Forming a second mask at a connection end of the pattern so as to form an inclined portion having a shape complementary to the inclined portion of the first pattern; and (c) the first and second masks. Ma Transferring the first and second patterns to a resist applied on a wafer using a mask so as to combine the inclined portions of the first pattern and the inclined portions of the second pattern. The method as described above.
【請求項15】 工程(a)は、前記第1のパターンの
傾斜部が先端に曲面を有するように第1のマスクを作成
する工程を含み、 工程(b)は、前記第2のパターンの傾斜部が先端に曲
面を有するように第2のマスクを作成する工程を含み、 工程(a)は、前記第1のパターンの傾斜部が前記第2
のパターンの傾斜部の該曲面の位置に対応して設けられ
た段差部を有するように第1のマスクを作成する工程を
含み、 工程(b)は、前記第2のパターンの傾斜部が前記第1
のパターンの傾斜部の該曲面の位置に対応して設けられ
た段差部を有するように第2のマスクを作成する工程を
含むことを特徴とする請求項14記載の方法。
15. The step (a) includes a step of forming a first mask such that an inclined portion of the first pattern has a curved surface at a tip, and the step (b) includes a step of forming a first mask of the second pattern. Forming a second mask so that the inclined portion has a curved surface at the tip; and, in the step (a), the inclined portion of the first pattern is the second mask.
Forming a first mask so as to have a step portion provided corresponding to the position of the curved surface of the inclined portion of the pattern, and step (b) comprises: First
15. The method according to claim 14, further comprising the step of forming the second mask so as to have a step provided corresponding to the position of the curved surface of the inclined portion of the pattern.
【請求項16】 工程(a)は、前記第1のパターンの
傾斜部の長さがパターン幅の1〜5倍となるように第1
のマスクを作成する工程を含み、 工程(b)は、前記第2のパターンの傾斜部の長さがパ
ターン幅の1〜5倍となるように第2のマスクを作成す
る工程を含むことを特徴とする請求項14又は15記載
の方法。
16. The step (a) is performed so that the length of the inclined portion of the first pattern is 1 to 5 times the pattern width.
Forming a second mask so that the length of the inclined portion of the second pattern is 1 to 5 times the pattern width. A method according to claim 14 or claim 15, characterized in that:
【請求項17】 所望のパターンを分割して得られる複
数の分割パターンをそれぞれのマスク上に作成し、電子
線を用いてそれぞれのマスクの分割パターンをウエハ上
に塗布したレジストに転写しウエハ上で分割パターンを
つなぎ合わせることにより、前記所望のパターンを転写
露光する電子線露光方法であって、 (a)互いに隣接する複数の分割パターンの内の第1の
パターンの接続端部に、前記第1のパターンを長手方向
に対して傾めにカットした傾斜部と、該傾斜部の一部に
設けられた凹部とを形成するように、第1のマスクを作
成する工程と、 (b)前記互いに隣接する複数の分割パターンの内の第
2のパターンの接続端部が前記第1のパターンの凹凸と
相補的な形状を有するように、第2のマスクを作成する
工程と、 (c)前記第1及び第2のマスクを用いて、前記第1の
パターンと前記第2のパターンの凹凸を組み合わせるよ
うに、前記第1及び第2のパターンをウエハ上に塗布し
たレジストに転写する工程と、を具備することを特徴と
する前記方法。
17. A plurality of divided patterns obtained by dividing a desired pattern are formed on each mask, and the divided patterns of each mask are transferred to a resist applied on the wafer by using an electron beam, and An electron beam exposure method for transferring and exposing the desired pattern by joining the divided patterns, wherein (a) the connecting end of a first pattern among a plurality of divided patterns adjacent to each other (B) forming a first mask so as to form an inclined portion obtained by cutting the first pattern obliquely with respect to the longitudinal direction and a concave portion provided in a part of the inclined portion; Forming a second mask such that a connection end of a second pattern of the plurality of divided patterns adjacent to each other has a shape complementary to the unevenness of the first pattern; and (c) the step of: No. Transferring the first and second patterns to a resist applied on a wafer using a first and a second mask so as to combine the irregularities of the first and second patterns. The method as described above.
【請求項18】 工程(a)は、前記第1のパターンの
傾斜部の一部に、先端に曲面を有する2つの凸部で囲ま
れた凹部を形成するように、第1のマスクを作成する工
程を含み、 工程(b)は、前記第2のパターンの傾斜部の一部に、
先端に曲面を有する2つの凸部で囲まれた凹部を形成す
るように、第2のマスクを作成する工程を含み、 工程(a)は、前記第1のパターンの傾斜部が前記第2
のパターンの一方の凸部の該曲面の位置に対応して設け
られた段差部を有するように、第1のマスクを作成する
工程を含み、 工程(b)は、前記第2のパターンの傾斜部が前記第1
のパターンの一方の凸部の該曲面の位置に対応して設け
られた段差部を有するように、第2のマスクを作成する
工程を含むことを特徴とする請求項17記載の方法。
18. A step (a) of forming a first mask so as to form, at a part of an inclined portion of the first pattern, a concave portion surrounded by two convex portions having a curved surface at a tip. The step (b) includes the steps of:
A step of forming a second mask so as to form a concave portion surrounded by two convex portions having a curved surface at a front end, and the step (a) includes: forming the inclined portion of the first pattern into the second mask.
Forming a first mask so as to have a stepped portion provided corresponding to the position of the curved surface of one of the protrusions of the pattern, and the step (b) includes the step of tilting the second pattern. The part is the first
18. The method according to claim 17, further comprising the step of forming a second mask so as to have a step provided corresponding to the position of the curved surface of one of the protrusions of the pattern.
【請求項19】 工程(a)は、前記第1のパターンの
凹部の長さがパターン幅の1〜5倍となるように第1の
マスクを作成する工程を含むことを特徴とする請求項1
7又は18記載の方法。
19. The method according to claim 19, wherein the step (a) includes a step of forming a first mask such that a length of a concave portion of the first pattern is 1 to 5 times a pattern width. 1
19. The method according to 7 or 18.
【請求項20】 前記凸部及び凹部、又は、前記傾斜部
が階段状に形成されていることを特徴とする請求項11
〜19いずれか1項記載の方法。
20. The method according to claim 11, wherein the convex and concave portions or the inclined portion are formed in a step shape.
20. The method according to any one of claims 19 to 19.
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