JP2706099B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- 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】 〔概要〕 設計パターンを分割転写する半導体装置の製造方法に
関し、 線幅を太くすることなく、隣接する単位パターンの線
路を確実に接続することを目的とし、 転写パターンを複数の単位パターンに分割し、該単位
パターンを隣接させて露光することによって単位パター
ン同士を接続する際に、接続する線路の少なくとも一方
の端部に線幅より細くかつ該線路の側面よりも内側に凸
状の突出部を少なくとも一以上備える形状に上記単位パ
ターンを投影するマスクを光学系に配置し、該マスクに
荷電粒子または光を照射して選択的に通過させて露光対
象物を単位パターン形状に露光し、単位パターンを隣接
させて繰り返し露光することによって、上記転写パター
ンを露光対象物上に転写することを含み構成する。
関し、 線幅を太くすることなく、隣接する単位パターンの線
路を確実に接続することを目的とし、 転写パターンを複数の単位パターンに分割し、該単位
パターンを隣接させて露光することによって単位パター
ン同士を接続する際に、接続する線路の少なくとも一方
の端部に線幅より細くかつ該線路の側面よりも内側に凸
状の突出部を少なくとも一以上備える形状に上記単位パ
ターンを投影するマスクを光学系に配置し、該マスクに
荷電粒子または光を照射して選択的に通過させて露光対
象物を単位パターン形状に露光し、単位パターンを隣接
させて繰り返し露光することによって、上記転写パター
ンを露光対象物上に転写することを含み構成する。
〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造方法に関する。より詳し
くは、設計パターンを複数の単位パターンに分割し、こ
れらの単位パターンを隣接させて転写することによっ
て、上記設計パターンの転写を行うパターン形成方法に
関する。
くは、設計パターンを複数の単位パターンに分割し、こ
れらの単位パターンを隣接させて転写することによっ
て、上記設計パターンの転写を行うパターン形成方法に
関する。
最近の超微細パターンは、16MDRAM（ダイナミックラ
ンダムアクセスメモリ）のようにパターン線幅および線
間隔は微細であるが、露光部分の多くは繰り返しパター
ンからなる場合が多い。
ンダムアクセスメモリ）のようにパターン線幅および線
間隔は微細であるが、露光部分の多くは繰り返しパター
ンからなる場合が多い。
このため、この繰り返しパターンの部分を複数の単位
パターンに分割し、それぞれの単位パターンの形状に荷
電粒子ビームを投影する透過孔を複数有するステンシル
マスクを荷電粒子光学系中に配置し、露光パターンに応
じて選択した透過孔に荷電粒子ビームを照射し選択的に
通過させて露光対象物に単位パターンごと一括的に投影
露光し、単位パターンを隣接させて繰り返し露光するこ
とによって、単位パターンを接続合成して上記繰り返し
パターンの部分を転写するとともに、他の部分は可変矩
形ビームで露光するステンシル転写露光法が提唱されて
いる。
パターンに分割し、それぞれの単位パターンの形状に荷
電粒子ビームを投影する透過孔を複数有するステンシル
マスクを荷電粒子光学系中に配置し、露光パターンに応
じて選択した透過孔に荷電粒子ビームを照射し選択的に
通過させて露光対象物に単位パターンごと一括的に投影
露光し、単位パターンを隣接させて繰り返し露光するこ
とによって、単位パターンを接続合成して上記繰り返し
パターンの部分を転写するとともに、他の部分は可変矩
形ビームで露光するステンシル転写露光法が提唱されて
いる。
ステンシル転写露光法では、単位パターンを隣接させ
て露光する際、位置合わせ精度に限界があるため、隣接
部において位置ずれが少なからず生じる。最近の超微細
な転写パターンでは、この隣接部における位置ずれが問
題となる。すなわち、隣接する単位パターン同士の間で
位置ずれが生じると、第５図に示すように、接続すべき
線の線幅が接続部において細くなり、接続不良、断線等
の原因となる。このため、単位パターンを隣接させて露
光する際には、位置ずれ対策を講ずる必要がある。な
お、図中符号51,52が線路を示す。
て露光する際、位置合わせ精度に限界があるため、隣接
部において位置ずれが少なからず生じる。最近の超微細
な転写パターンでは、この隣接部における位置ずれが問
題となる。すなわち、隣接する単位パターン同士の間で
位置ずれが生じると、第５図に示すように、接続すべき
線の線幅が接続部において細くなり、接続不良、断線等
の原因となる。このため、単位パターンを隣接させて露
光する際には、位置ずれ対策を講ずる必要がある。な
お、図中符号51,52が線路を示す。
この対策として、特開昭62−206829号公報の第４図
（ａ）に示されるように、隣接する単位パターンの線路
端部の一部を重ねて露光する方法が提案されている。
（ａ）に示されるように、隣接する単位パターンの線路
端部の一部を重ねて露光する方法が提案されている。
しかし、この方法は接続部分を二重に露光するので、
その部分での線幅が太くなる。このため、特に最近の超
微細パターンでは、本来接続されてはならない、近接す
る線路同士が接触してしまうという問題がある。
その部分での線幅が太くなる。このため、特に最近の超
微細パターンでは、本来接続されてはならない、近接す
る線路同士が接触してしまうという問題がある。
本発明は、隣接する単位パターンの線路接続部におい
て、線幅を極端に太くすることなく確実に接続すること
を目的とする。
て、線幅を極端に太くすることなく確実に接続すること
を目的とする。
上記課題に鑑みて、本発明に係る半導体装置の製造法
は、転写パターンを複数個の単位パターンに分割し、前
記単位パターンを露光装置に配置し、露光対象物上に前
記単位パターンを隣接させて繰り返し露光して、隣接す
る該単位パターン同士を相互に接続して転写する諸工程
を有するステンシル転写露光法を用いた半導体製造法で
あって、隣接する前記単位パターンの相互に接続される
線路は、一方の該線路の端部に線路幅より相対的に細い
少なくとも１つの突出部を有し、他方の該線路の端部に
該突出部と線対称の形状の突出部を有している。
は、転写パターンを複数個の単位パターンに分割し、前
記単位パターンを露光装置に配置し、露光対象物上に前
記単位パターンを隣接させて繰り返し露光して、隣接す
る該単位パターン同士を相互に接続して転写する諸工程
を有するステンシル転写露光法を用いた半導体製造法で
あって、隣接する前記単位パターンの相互に接続される
線路は、一方の該線路の端部に線路幅より相対的に細い
少なくとも１つの突出部を有し、他方の該線路の端部に
該突出部と線対称の形状の突出部を有している。
本発明では、単位パターンを隣接させて露光する際、
線路端部の一部分を二重に露光する。この結果、隣接す
る単位パターンの線路が確実に接続されるとともに、二
重に露光する部分は線路端部の内側の一部分であるか
ら、接続部の線幅が細くなった分を補う程度に線幅が太
くなる。
線路端部の一部分を二重に露光する。この結果、隣接す
る単位パターンの線路が確実に接続されるとともに、二
重に露光する部分は線路端部の内側の一部分であるか
ら、接続部の線幅が細くなった分を補う程度に線幅が太
くなる。
また、本願発明では、単位パターン同士を接続する線
路の少なくとも一方の端部に、線幅よりも細くかつ該線
路の側面よりも内側に凸状の突出部が少なくとも一以上
備えているので、単位パターンの繰り返し露光のずれ
が、線路のどちらの側面寄りにずれたとしても、隣接す
る単位パターン線路を確実に接続することができる。
路の少なくとも一方の端部に、線幅よりも細くかつ該線
路の側面よりも内側に凸状の突出部が少なくとも一以上
備えているので、単位パターンの繰り返し露光のずれ
が、線路のどちらの側面寄りにずれたとしても、隣接す
る単位パターン線路を確実に接続することができる。
第１図（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施例に係るパタ
ーン形成方法の説明図である。以下、図を参照しながら
説明する。
ーン形成方法の説明図である。以下、図を参照しながら
説明する。
同図（ａ）に示すような繰り返しパターン２からなる
設計パターン１を、A,Bの二つの単位パターンに分割す
る際、同図（ｂ）に示すように、各単位パターンの一端
に直径が線幅の1/2である半円形状の突出部３を設ける
一方、他端の中央に直径が線幅の1/2である半円形状の
凹部４を設ける。
設計パターン１を、A,Bの二つの単位パターンに分割す
る際、同図（ｂ）に示すように、各単位パターンの一端
に直径が線幅の1/2である半円形状の突出部３を設ける
一方、他端の中央に直径が線幅の1/2である半円形状の
凹部４を設ける。
各単位パターンの端部が位置ずれなく接続された場合
には、同図（ｃ）に示すように、線路端部に設けた突出
部３と凹部４が合致して設計パターン通りの線幅で接続
される。また、位置がずれて接続された場合には、同図
（ｄ）に示すように、線路の中央部が僅かに二重に露光
されて接続される。二重露光される領域５は線路内側の
僅かな領域であるから、線幅は設計パターンを大きく上
回って太くなることはない。なお、線路中央部に露光さ
れない領域が生じるが、この露光されない領域は非常に
微細であるから、レジストの解像性の限界から結局は露
光されてしまい、未露光部分として残ることはない。
には、同図（ｃ）に示すように、線路端部に設けた突出
部３と凹部４が合致して設計パターン通りの線幅で接続
される。また、位置がずれて接続された場合には、同図
（ｄ）に示すように、線路の中央部が僅かに二重に露光
されて接続される。二重露光される領域５は線路内側の
僅かな領域であるから、線幅は設計パターンを大きく上
回って太くなることはない。なお、線路中央部に露光さ
れない領域が生じるが、この露光されない領域は非常に
微細であるから、レジストの解像性の限界から結局は露
光されてしまい、未露光部分として残ることはない。
なお、本実施例では線路端部に半円状の突出部を設け
たが、他の形状でもよいことは言うまでもない。他の突
出部の形状の一例を第２図（ａ）〜（ｆ）に示す。
たが、他の形状でもよいことは言うまでもない。他の突
出部の形状の一例を第２図（ａ）〜（ｆ）に示す。
第３図は、本発明の別の実施例に係るパターン形成方
法の説明図である。各単位パターンの線路6,7の端部に
直径が線幅の1/2である半円形状の突出部を設け、単位
パターンを接続する際に、線路端部の突出部を重ねて露
光する。位置ずれなく露光されたときの露光パターンを
同図（ａ），位置がずれて露光されたときの露光パター
ンを同図（ｂ）に示す。いずれの場合にも、図中符号８
に二重に露光される領域を示すように、接続部が二重に
露光されるので線幅は太くなるが、その露光領域の幅は
線幅の1/2以下であるから、設計パターンを大きく越え
て太ることはなく、露光対象物に転写される。
法の説明図である。各単位パターンの線路6,7の端部に
直径が線幅の1/2である半円形状の突出部を設け、単位
パターンを接続する際に、線路端部の突出部を重ねて露
光する。位置ずれなく露光されたときの露光パターンを
同図（ａ），位置がずれて露光されたときの露光パター
ンを同図（ｂ）に示す。いずれの場合にも、図中符号８
に二重に露光される領域を示すように、接続部が二重に
露光されるので線幅は太くなるが、その露光領域の幅は
線幅の1/2以下であるから、設計パターンを大きく越え
て太ることはなく、露光対象物に転写される。
さらに詳しく第６図を用いて述べる。
第６図（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例と従来例の位
置ずれによる露光後のパターン接続部の形状を説明する
図であり、同図（ａ），（ｂ）が従来例、同図（ｃ）が
本発明の実施例である。線幅はすべて0.2μｍで0.05μ
ｍの位置ずれが生じた場合である。
置ずれによる露光後のパターン接続部の形状を説明する
図であり、同図（ａ），（ｂ）が従来例、同図（ｃ）が
本発明の実施例である。線幅はすべて0.2μｍで0.05μ
ｍの位置ずれが生じた場合である。
以下、図を参照しながら説明する。同図（ａ）は線路
の接合方法として、オーバーラップなしで接するように
接続する場合である。位置ずれによるオーバーラップが
生じた場合、接続部は二重露光されるため、線幅に比べ
太くなる。位置ずれがないジャストの場合は線幅どうり
に接続され、アンダーラップ方向に位置ずれが生じた場
合はその結果、断線が生じる。
の接合方法として、オーバーラップなしで接するように
接続する場合である。位置ずれによるオーバーラップが
生じた場合、接続部は二重露光されるため、線幅に比べ
太くなる。位置ずれがないジャストの場合は線幅どうり
に接続され、アンダーラップ方向に位置ずれが生じた場
合はその結果、断線が生じる。
同図（ｂ）は線路の接合方法として、はじめから0.05
μｍのオーバーラップ領域を設けた場合である。位置ず
れによって、さらにオーバーラップが大きくなった場
合、（ａ）の場合よりもさらに線幅が太くなる。ジャス
トの場合でも0.05μｍのオーバーラップ領域が存在する
ため、（ａ）のオーバラップの場合と同じ線幅となる。
アンダーラップの方向に位置ずれが生じた場合、線幅ど
うりに接続される。
μｍのオーバーラップ領域を設けた場合である。位置ず
れによって、さらにオーバーラップが大きくなった場
合、（ａ）の場合よりもさらに線幅が太くなる。ジャス
トの場合でも0.05μｍのオーバーラップ領域が存在する
ため、（ａ）のオーバラップの場合と同じ線幅となる。
アンダーラップの方向に位置ずれが生じた場合、線幅ど
うりに接続される。
同図（ｃ）は本発明の実施例である。オーバーラップ
する方向に位置ずれが生じても（ｂ）の場合のように極
端に線幅が太らず、アンダーラップ方向に位置ずれが生
じた場合においても（ａ）のように断線が生じない。従
って、線路の接続の信頼性が向上する。
する方向に位置ずれが生じても（ｂ）の場合のように極
端に線幅が太らず、アンダーラップ方向に位置ずれが生
じた場合においても（ａ）のように断線が生じない。従
って、線路の接続の信頼性が向上する。
このように、本発明は従来例（ａ），（ｂ）に比較し
て同じ程度の位置ずれが発生した場合にも、断線と太り
が発生しずらくなる効果がある。
て同じ程度の位置ずれが発生した場合にも、断線と太り
が発生しずらくなる効果がある。
次に、電子線露光による本発明のパターン形成方法に
ついて説明する。第４図は電子線露光装置の構成図であ
る。
ついて説明する。第４図は電子線露光装置の構成図であ
る。
高真空の鏡筒内上部に配置した電子銃11から電子線を
矩形成形アパーチャ12に照射し、矩形開口部を通過させ
ることによって矩形に成形した後、レンズ13で集束して
基本セル選択用偏向板14に導く。
矩形成形アパーチャ12に照射し、矩形開口部を通過させ
ることによって矩形に成形した後、レンズ13で集束して
基本セル選択用偏向板14に導く。
基本セル選択用偏向板14によって電子線の照射方向を
変更し、ステンシルマスク15に複数配置された基本セル
16のいずれかに矩形電子線を照射する。この基本セル16
には、線路端部に線幅より細い突出部を備える形状の単
位パターンに電子線を成形する透過孔が形成されてい
る。電子線をこの透過孔を選択的に通過させることによ
って単位パターン形状に成形するとともに、ステンシル
マスク15の周辺部に配置したコンデンサレンズ17で集束
させ、かつ電子線の照射方向を電子銃11の中心軸延長線
上に戻し、対向する補正用偏向板18の内部に導く。
変更し、ステンシルマスク15に複数配置された基本セル
16のいずれかに矩形電子線を照射する。この基本セル16
には、線路端部に線幅より細い突出部を備える形状の単
位パターンに電子線を成形する透過孔が形成されてい
る。電子線をこの透過孔を選択的に通過させることによ
って単位パターン形状に成形するとともに、ステンシル
マスク15の周辺部に配置したコンデンサレンズ17で集束
させ、かつ電子線の照射方向を電子銃11の中心軸延長線
上に戻し、対向する補正用偏向板18の内部に導く。
単位パターン形状に成形した電子線の照射方向を補正
用偏向板18で修正した後、第１縮小レンズ19および第２
縮小レンズ20で縮小投影し、感光材料を塗布したウェハ
21上に単位パターンを結像させて露光する。
用偏向板18で修正した後、第１縮小レンズ19および第２
縮小レンズ20で縮小投影し、感光材料を塗布したウェハ
21上に単位パターンを結像させて露光する。
このように単位パターンを随時選択しながら隣接させ
て露光させることによって、先の実施例で述べたよう
に、隣接する単位パターンの接続部において、線幅を太
くすることなく、確実に接続された設計パターンをウェ
ハ上に転写できる。
て露光させることによって、先の実施例で述べたよう
に、隣接する単位パターンの接続部において、線幅を太
くすることなく、確実に接続された設計パターンをウェ
ハ上に転写できる。
本発明によれば、単位パターンごとに生じ得る露光位
置のずれが発生した場合に、線路端部に微細な突出部が
あるために、線路接合部の断線及び極端な太りが発生し
ずらくなる。
置のずれが発生した場合に、線路端部に微細な突出部が
あるために、線路接合部の断線及び極端な太りが発生し
ずらくなる。
線路端部の微細な突出部は、従来のポイントビームや
可変ビームによる露光方法でも可能だが、データ量が増
えてスループットを低下させる要因となる。しかし、本
発明のステンシル選択転写法によれば、突出部をステン
シルのパターンに付加することではデータ量は増加せ
ず、またスループットを低下させることなく突出部を実
現することができ、線路接続の信頼性を向上させ、半導
体装置の製造に大きく寄与する。
可変ビームによる露光方法でも可能だが、データ量が増
えてスループットを低下させる要因となる。しかし、本
発明のステンシル選択転写法によれば、突出部をステン
シルのパターンに付加することではデータ量は増加せ
ず、またスループットを低下させることなく突出部を実
現することができ、線路接続の信頼性を向上させ、半導
体装置の製造に大きく寄与する。
第１図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施例に係るパター
ン形成方法の説明図、 第２図（ａ）〜（ｆ）は、他の突出部の形状説明図、 第３図（ａ），（ｂ）は、本発明の別の実施例に係るパ
ターン形成方法の説明図、 第４図は、電子線露光装置の構成図、 第５図は、線路接続部における位置ずれ説明図、 第６図（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例と従来例の位置
ずれによる露光後のパターン接続部の形状を説明する図
である。 （符号の説明） １…設計パターン、２…繰り返しパターン、３…突出
部、４…凹部、5,8…二重露光される領域、6,7…線路。
ン形成方法の説明図、 第２図（ａ）〜（ｆ）は、他の突出部の形状説明図、 第３図（ａ），（ｂ）は、本発明の別の実施例に係るパ
ターン形成方法の説明図、 第４図は、電子線露光装置の構成図、 第５図は、線路接続部における位置ずれ説明図、 第６図（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例と従来例の位置
ずれによる露光後のパターン接続部の形状を説明する図
である。 （符号の説明） １…設計パターン、２…繰り返しパターン、３…突出
部、４…凹部、5,8…二重露光される領域、6,7…線路。
Claims (1)
- 【請求項１】転写パターンを複数個の単位パターンに分
割し、 前記単位パターンを露光装置に配置し、 露光対象物上に前記単位パターンを隣接させて繰り返し
露光して、隣接する該単位パターン同士を相互に接続し
て転写する諸工程を有するステンシル転写露光法を用い
た半導体装置の製造法に於いて、 隣接する前記単位パターンの相互に接続される線路は、
一方の該線路の端部に線路幅より相対的に細い少なくと
も１つの突出部を有し、他方の該線路の端部に該突出部
と線対称の形状の突出部を有することを特徴とする、半
導体装置の製造法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63222981A JP2706099B2 (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 半導体装置の製造方法 |
| EP89402419A EP0358567B1 (en) | 1988-09-06 | 1989-09-05 | Method of exposing patterns of semiconductor devices and stencil mask for carrying out same |
| DE68926078T DE68926078T2 (de) | 1988-09-06 | 1989-09-05 | Belichtungsverfahren für Halbleiteranordnungen und Lochmaske dafür |
| US08/057,017 US5364718A (en) | 1988-09-06 | 1993-05-05 | Method of exposing patttern of semiconductor devices and stencil mask for carrying out same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63222981A JP2706099B2 (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0271509A JPH0271509A (ja) | 1990-03-12 |
| JP2706099B2 true JP2706099B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=16790927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63222981A Expired - Lifetime JP2706099B2 (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0358567B1 (ja) |
| JP (1) | JP2706099B2 (ja) |
| DE (1) | DE68926078T2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2902506B2 (ja) * | 1990-08-24 | 1999-06-07 | キヤノン株式会社 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
| JP3344485B2 (ja) * | 1990-11-09 | 2002-11-11 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
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