JP2701422B2 - パターン転写方法と装置及びマスク - Google Patents

パターン転写方法と装置及びマスク

Info

Publication number
JP2701422B2
JP2701422B2 JP3966489A JP3966489A JP2701422B2 JP 2701422 B2 JP2701422 B2 JP 2701422B2 JP 3966489 A JP3966489 A JP 3966489A JP 3966489 A JP3966489 A JP 3966489A JP 2701422 B2 JP2701422 B2 JP 2701422B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
transferred
transfer
aperture
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3966489A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02218111A (ja
Inventor
敦夫 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
Priority to JP3966489A priority Critical patent/JP2701422B2/ja
Publication of JPH02218111A publication Critical patent/JPH02218111A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2701422B2 publication Critical patent/JP2701422B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70066Size and form of the illuminated area in the mask plane, e.g. reticle masking blades or blinds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、光、X線、電子線等のエネルギー線によ
り集積回路パターン等のパターンをウエハ上のレジスト
層に転写する方法並びにこの方法の実施に直接使用する
パターン転写装置及びパターン転写用マスクに関するも
のである。
[発明の概要] この発明は、パターン転写用マスクにおいて被転写パ
ターン領域を12角形以上の多角形状に形成すると共に、
パターン転写装置において絞り孔を8つ以上の多数の透
過阻止部材で構成したことによりスループットの向上を
図ったものである。
[従来の技術] 従来、ステップアンドリピート型縮少投影露光装置等
のパターン転写装置にあっては、第20図に例示するよう
なホトマスク10が用いられている。
ホトマスク10において、例えばガラス又は石英からな
る方形状のマスク基板の表面には、例えばクロム等の金
属を被着してパターニングすることにより被露光パター
ン領域12が形成されている。
被露光パターン領域12は、一例として8個のチップ内
パターン領域A〜Hを直交行列的に配置してなり、この
配置の輪郭に対応する領域12の平面図形は、長方形をな
すようになっている。長方形状の領域12は、その四辺が
それぞれホトマスク10の四辺と平行をなすように配置さ
れている。
ホトマスク10には、長方形状の領域12を取囲むように
帯状の遮光領域14が形成されている。この遮光領域14
は、後述するように絞り機構の開口端ぼけが投影される
領域である。
第21図は、上記のようなホトマスク10を用いる投影露
光系の一例を示すものである。ランプ20及びミラー22を
含む照明系から放射される光は、コンデンサレンズ24、
絞り機構26、ホトマスク10、投影レンズ(例えば5:1縮
少投影レンズ)28を介してウエハステージ上のウエハ30
に照射される。ウエハステージは、X方向(左右方
向)、Y方向(前後方向)、Z方向(上下方向即ち光軸
方向)及びθ方向(回転方向)に任意にウエハ位置を制
御可能になっている。
絞り機構26は、第20図に平面配置を示すようにX方向
に移動自在な2枚の遮光部材P,Qと、Y方向に移動自在
な2枚の遮光部材R,Sとを組合せて方形状の絞り孔26aを
形成するもので、この絞り孔26aの開口端ぼけがホトマ
スク10上の遮光領域14に投影されるように各遮光部材の
位置を制御可能になっている。
露光処理にあたっては、ホトマスク10をマスクステー
ジにセットした後、マスクステージのX、Y、θ方向の
位置制御によりマスク位置合せを行なう。そして、絞り
を調節してからウエハステージにウエハをセットし、ウ
エハステージのX、Y、Z、θ方向の位置制御によりウ
エハ位置合せを行なう。この後、図示しないシャッタを
開いて1回目の露光を行ない、その露光が終ると、ウエ
ハステージをステップ移動させて2回目の露光を行な
い、以下同様にしてウエハ全面終了までステップ移動及
び露光を繰返す。通常、このような一連の操作はコンピ
ュータ制御の下に自動的に遂行される。
第22図は、上記のような露光装置により半導体ウエハ
30上のレジスト層に対してホトマスク10の被露光パター
ン領域12のパターンを反復的に転写した例を示すもの
で、12Aは1回の露光により転写されたパターン転写領
域を示している。ウエハ上面には、このようなパターン
転写領域12Aがステップ移動及び露光の繰返しに伴い二
次元的に配置されるようになる。
[発明が解決しようとする課題] 上記した従来技術によると、投影露光系のレンズ径等
で決まる円形状の有効露光領域16が与えられた場合、こ
の領域16の円にほぼ内接する長方形が被露光パターン領
域12に相当し、この長方形状の領域12内に配置されたチ
ップ内パターンが1回の露光処理でウエハに転写され
る。
スループットを向上させるためには、長方形状の領域
12の面積を大きくすればよいが、このようにすると、円
形状の有効露光領域16の面積も領域12の長方形に外接す
る程度に大きくしなければならない。このため、露光装
置としては、レンズ径が大きいものを必要とすると共
に、マスク基板10Aにおいても、位置合せマーク、防塵
用のペリクル付きフレーム等の設置スペースが減少する
という問題点があった。
この発明の目的は、有効露光領域の拡大を要せずして
スループットの向上を可能とすることにある。
[課題を解決するための手段] この発明は、マスク基板上に被転写パターン領域を形
成して成るマスクに対して絞り機構に設けられた絞り孔
を介して転写用のエネルギー線を照射し、前記マスクを
透過したエネルギー線により前記被転写パターン領域の
パターン像をウエハ上のレジスト層に転写することを含
むパターン転写方法において、前記被転写パターン領域
は、各々方形状でほぼ同一サイズの多数のチップ内パタ
ーン領域を直交行列的に配置して成り、この直交行列的
な配置の輪郭に対応する前記被転写パターン領域の平面
図形は、行方向及び列方向について各方向毎に2等分可
能であり且つ各2等分線毎にその両側の部分図形が該2
等分線に関して対称である12角形以上の多角形をなして
おり、前記マスク基板上には、前記エネルギー線の透過
を阻止する材料を前記被転写パターン領域を帯状に取囲
むように被着して前記多角形と相似な輪郭形状を有する
透過阻止領域が形成されており、前記絞り機構には、各
々前記エネルギー線の透過を阻止する8つ以上の多数の
透過阻止部材が前記絞り孔を構成すべく移動自在に設け
られており、これらの透過阻止部材の配置を調整するこ
とにより前記絞り孔の開口形状及び開口サイズを該絞り
孔の開口端ぼけが前記透過阻止領域内に投影されるよう
に定めた状態でパターン転写を行なうことを特徴とする
ものである。
[作 用] この発明のパターン転写方法によると、被転写パター
ン領域が第1図に被露光パターン領域12として例示する
ように多角形状をなすので、有効露光領域16を拡大しな
くても、被転写パターン領域内により多くのチップ内パ
ターン領域を配置することができる。
また、パターン転写は、8枚以上の多数の透過阻止部
材を用いて被転写パターン領域の周囲の透過阻止領域に
適合した絞り孔を定めて行なうようにしたので、被転写
パターン領域が多角形状であっても支障なくパターン転
写を行なえる。
[実施例] 第1図は、この発明の一実施例によるホトマスク上方
の遮光部材配置を示すもので、第20図のものと異なる点
は、第1にホトマスク10において被露光ターン領域12及
び遮光領域14の形状を変更したことであり、第2に絞り
機構26(第21図)において遮光部材P〜Sの他に4枚の
遮光部材T1〜T4を追加設置したことであり、その他の点
は第20図及び第21図に関して前述したものと同様であ
る。
被露光パターン領域12にあっては、各々方形状でほぼ
同一サイズの12個のチップ内パターン領域A〜Lが直交
行列的に配置されており、この直交行列的な配置の輪郭
に対応する領域12の平面図形は、行方向及び列方向につ
いて各方向毎に2等分可能であり且つ各2等分線毎にそ
の両側の部分図形が該2等分線に関して対称である12角
形をなしている。このような12角形状の領域12を取囲む
ように一定幅の帯状の遮光領域14が形成されており、こ
の遮光領域14の輪郭形状は領域12の平面形状と相似関係
にある12角形をなすようになっている。
遮光部材P〜S,T1〜T4は、遮光領域14の輪郭形状に対
応した絞り孔26a(第21図)を構成すべく前後左右に移
動自在に設けられている。
露光処理にあたっては、遮光部材P〜S,T1〜T4の配置
を調整することにより絞り孔26aの開口形状及び開口サ
イズを絞り孔26aの開口端ぼけが遮光領域14内に投影さ
れるように定めた状態でパターン転写を行なう。
第2図は、このようにして半導体ウエハ30上のレジス
ト層へパターン転写した一例を示すもので、12Aは1回
の露光で転写されたパターン転写領域を示している。第
2図と第22図を対比すると、第2図の場合の方が露光1
回当りに転写されるチップ内パターン数が多く、ウエハ
1枚当りのパターン転写回数が少なくて済むことが明ら
かである。
第3図は、被露光パターン領域12の12角形状平面図形
を示すもので、x方向(行方向)に沿う3辺の長さを
a、2a、aとし、y方向(列方向)に沿う3辺の長さを
b、2b、bとすると、このような図形は、第4図乃至第
6図に示すようにチップ内パターン領域を配置すること
により構成される。すなわち、第4図の例では、短辺及
び長辺の長さがそれぞれa及びbである長方形状のチッ
プ内パターン領域B1を12個直交行列的に配置したもので
ある。また、第5図の例では、短辺及び長辺の長さがそ
れぞれb/2及びaである長方形状のチップ内パターン領
域B2を24個直交行列的に配置したものである。さらに、
第6図の例では、短辺及び長辺の長さがそれぞれa/2及
びb/2である長方形状のチップ内パターン領域B3を48個
直交行列的に配置したものである。
第7図は、第3図の図形をステップアンドリピート方
式で転写した場合の組合せ配置を示すもので、x方向及
びy方向のいずれについても密接した配置となってい
る。
第8図、第10図、第12図、第14図、第16図及び第18図
は、いずれも被露光パターン領域12の平面図形の他の例
を示すもので、これらの平面図形についても各図形毎に
第4図乃至第6図から類推していくつかの配置例が容易
に考えられる。
第8図の12角形状平面図形は、x方向の3辺の長さを
いずれもaとし且つy方向の3辺の長さをいずれもbと
したもので、第9図に示すように密接した組合せ配置が
可能である。
第10図の12角形状平面図形は、x方向の3辺の長さを
いずれもaとし且つy方向の3辺の長さをb、2b、bと
したもので、第11図に示すように密接した組合せ配置が
可能である。
第12図の12角形状平面図形は、x方向の3辺の長さを
いずれもaとし且つy方向の3辺の長さをb、3b、bと
したもので、第13図に示すように密接した組合せ配置が
可能である。
第14図の12角形状平面図形は、x方向の3辺の長さを
いずれもaとし且つy方向の3辺の長さをb、4b、bと
したもので、第15図に示すように密接した組合せ配置が
可能である。
第16図の20角形状平面図形は、x方向の5辺の長さを
a、a、2a、a、aとし且つy方向の5辺の長さをb、
b、2b、b、bとしたもので、第17図に示すように密接
した組合せ配置が可能である。
第18図の28角形状平面図形は、x方向の7辺の長さを
a、a、a、2a、a、a、aとし且つy方向の7辺の長
さをb、b、b、2b、b、b、bとしたもので、第19図
に示すように密接した組合せ配置が可能である。
第3図、第8図、第10図、第12図、第14図、第16図又
は第18図に示したような被露光パターン領域12について
も、その周囲に帯状に遮光材を被着して遮光領域を形成
し、第1図で述べたと同様にして露光処理を行なうこと
ができる。ただし、第16図の被露光領域12については、
第1図の遮光部材の他にさらに4枚の遮光部材を追加設
置し、第18図の被露光領域12については、第1図の遮光
部材の他にさらに8枚の遮光部材を追加設置する。
[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、被転写パターン領
域を多角形状としてより多くのチップ内パターン領域を
配置するようにしたので、露光1回当りの転写面積が拡
大され、スループットが向上する効果が得られるもので
ある。
また、有効露光領域は拡大しなくてよいので、特に大
口径の露光装置を用いなくてよいこと、マスク基板では
位置合せマーク、ペリクル付きフレーム等の設置スペー
スを十分とれることなどの利点もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例によるホトマスク上方の
遮光部材配置を示す上面図、 第2図は、第1図のマスクパターンの転写例を示すウエ
ハ上面図、 第3図は、被露光パターン領域の平面図形の一例を示す
図、 第4図乃至第6図は、被露光パターン領域内におけるチ
ップ内パターン領域の異なる配置例をそれぞれ示す平面
図、 第7図は、第3図の図形の組合せ配置を示す平面図、 第8図、第10図、第12図、第14図、第16図及び第18図
は、被露光パターン領域の平面図形の他の例をそれぞれ
示す図、 第9図、第11図、第13図、第15図、第17図及び第19図
は、それぞれ第8図、第10図、第12図、第14図、第16図
及び第18図の図形の組合せ配置を示す平面図、 第20図は、従来例によるホトマスク上方の遮光部材配置
を示す上面図、 第21図は、投影露光系の一例を示す図、 第22図は、第20図のマスクパターンの転写例を示すウエ
ハ上面図である。 10……ホトマスク、12……被露光パターン領域、14……
遮光領域、20……ランプ、22……ミラー、24……コンデ
ンサレンズ、26……絞り機構、28……投影レンズ、30…
…ウエハ、P〜S,T1〜T4……遮光部材、A〜L,B1〜B3
…チップ内パターン領域。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マスク基板上に被転写パターン領域を形成
    して成るマスクに対して絞り機構に設けられた絞り孔を
    介して転写用のエネルギー線を照射し、前記マスクを透
    過したエネルギー線により前記被転写パターン領域のパ
    ターン像をウエハ上のレジスト層に転写することを含む
    パターン転写方法において、 前記被転写パターン領域は、各々方形状でほぼ同一サイ
    ズの多数のチップ内パターン領域を直交行列的に配置し
    て成り、 この直交行列的な配置の輪郭に対応する前記被転写パタ
    ーン領域の平面図形は、行方向及び列方向について各方
    向毎に2等分可能であり且つ各2等分線毎にその両側の
    部分図形が該2等分線に関して対称である12角形以上の
    多角形をなしており、 前記マスク基板上には、前記エネルギー線の透過を阻止
    する材料を前記被転写パターン領域を帯状に取囲むよう
    に被着して前記多角形と相似な輪郭形状を有する透過阻
    止領域が形成されており、 前記絞り機構には、各々前記エネルギー線の透過を阻止
    する8つ以上の多数の透過阻止部材が前記絞り孔を構成
    すべく移動自在に設けられており、 これらの透過阻止部材の配置を調整することにより前記
    絞り孔の開口形状及び開口サイズを該絞り孔の開口端ぼ
    けが前記透過阻止領域内に投影されるように定めた状態
    でパターン転写を行なうことを特徴とするパターン転写
    方法。
  2. 【請求項2】マスク基板上に被転写パターン領域を形成
    して成るマスクに対して絞り機構に設けられた絞り孔を
    介して転写用のエネルギー線を照射し、前記マスクを透
    過したエネルギー線により前記被転写パターン領域のパ
    ターン像をウエハ上のレジスト層に転写するようにした
    パターン転写装置において、 前記絞り機構には、各々前記エネルギー線の透過を阻止
    する8つ以上の多数の透過阻止部材が前記絞り孔を構成
    すべく移動自在に設けられていることを特徴とするパタ
    ーン転写装置。
  3. 【請求項3】マスク基板上に被転写パターン領域を形成
    して成るパターン転写用マスクにおいて、 前記被転写パターン領域は、各々方形状でほぼ同一サイ
    ズの多数のチップ内パターン領域を直交行列的に配置し
    て成り、 この直交行列的な配置の輪郭に対応する前記被転写パタ
    ーン領域の平面図形は、行方向及び列方向について各方
    向毎に2等分可能であり且つ各2等分線毎にその両側の
    部分図形が該2等分線に関して対称である12角形以上の
    多角形をなしており、 前記マスク基板上には、前記エネルギー線の透過を阻止
    する材料を前記被転写パターン領域を帯状に取囲むよう
    に被着して前記多角形と相似な輪郭形状を有する透過阻
    止領域が形成されていることを特徴とするパターン転写
    用マスク。
JP3966489A 1989-02-20 1989-02-20 パターン転写方法と装置及びマスク Expired - Fee Related JP2701422B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3966489A JP2701422B2 (ja) 1989-02-20 1989-02-20 パターン転写方法と装置及びマスク

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3966489A JP2701422B2 (ja) 1989-02-20 1989-02-20 パターン転写方法と装置及びマスク

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02218111A JPH02218111A (ja) 1990-08-30
JP2701422B2 true JP2701422B2 (ja) 1998-01-21

Family

ID=12559354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3966489A Expired - Fee Related JP2701422B2 (ja) 1989-02-20 1989-02-20 パターン転写方法と装置及びマスク

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2701422B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02218111A (ja) 1990-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6558881B2 (en) Method of exposing a lattice pattern onto a photo-resist film
JPH08115872A (ja) 露光装置
JPH06124872A (ja) 像形成方法及び該方法を用いて半導体装置を製造する方法
US5300967A (en) Projection exposure apparatus
US6361911B1 (en) Using a dummy frame pattern to improve CD control of VSB E-beam exposure system and the proximity effect of laser beam exposure system and Gaussian E-beam exposure system
JPH08278626A (ja) 位相シフトマスクの減衰用自己整合不透明領域の製造方法
US5747221A (en) Photolithography method and photolithography system for performing the method
JP2829252B2 (ja) 露光装置用組立式光束調整器具
JP2701422B2 (ja) パターン転写方法と装置及びマスク
JP2705191B2 (ja) パターン転写方法とマスク
US5173380A (en) Photomask
US5919605A (en) Semiconductor substrate exposure method
JPH0670963B2 (ja) パターン転写方法とマスク
US5451488A (en) Reticle having sub-patterns and a method of exposure using the same
KR20010007452A (ko) 노광방법, 노광장치 및 반도체디바이스의 제조방법
JP3184395B2 (ja) 露光装置
JPH01175730A (ja) 露光装置
JPH0322904Y2 (ja)
JPH0645221A (ja) 投影露光装置
JPH06181164A (ja) 露光方法及び露光装置
JPH0812416B2 (ja) マスク
JPS62264052A (ja) 露光用マスク
KR0146399B1 (ko) 반도체 패턴 형성 방법
JPS60221757A (ja) 露光用マスク
JPS637628A (ja) 露光装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees