JP2719894B2 - 半導体素子の微細パターン形成用フォトマスク - Google Patents
半導体素子の微細パターン形成用フォトマスクInfo
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
-
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- 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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子の微細パター
ン形成用フォトマスクに関するものであって、特にステ
ップを用いたリソグラフィ（lithography)の工程時、こ
のステップ(stepper) が有している解像力限界(resolut
ion ｌimit) 以上の微細パターンを形成する時、適用さ
れる重畳露光法に用いるフォトマスクに関するものであ
る。
ン形成用フォトマスクに関するものであって、特にステ
ップを用いたリソグラフィ（lithography)の工程時、こ
のステップ(stepper) が有している解像力限界(resolut
ion ｌimit) 以上の微細パターンを形成する時、適用さ
れる重畳露光法に用いるフォトマスクに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図１は重畳露光法に用いられる従来のフ
ォトマスクの断面図である。フォトマスク１は２個のク
ロムパターン３と１個の位相反転物パターン４を石英基
板２の上に形成して製作される。クロムパターン３の線
幅を”χμｍ”と定義した時（ここでχは０を除外した
任意の数である）、２個のクロムパターン３の間のスペ
ースの幅は”３χμｍ”になるように形成する。
ォトマスクの断面図である。フォトマスク１は２個のク
ロムパターン３と１個の位相反転物パターン４を石英基
板２の上に形成して製作される。クロムパターン３の線
幅を”χμｍ”と定義した時（ここでχは０を除外した
任意の数である）、２個のクロムパターン３の間のスペ
ースの幅は”３χμｍ”になるように形成する。
【０００３】すなわち、クロムパターンの線幅：クロム
パターンの間のスペースの幅＝１：３の比率になるよう
に形成する。位相反転物パターン４は前記スペースの中
心部分において前記クロムパターン３と同一である線幅
で形成する。
パターンの間のスペースの幅＝１：３の比率になるよう
に形成する。位相反転物パターン４は前記スペースの中
心部分において前記クロムパターン３と同一である線幅
で形成する。
【０００４】クロムパターンの線幅：クロムパターンの
間のスペースの幅＝１：３の比率である点と位相反転物
パターン４がスペースの中心部分に形成されるという点
を考慮した場合、クロムパターン３と位相反転物パター
ン４の間の幅は”χμｍ”になることが分かる。さら
に、この幅”χμｍ ”は半導体素子の製造工程におい
て所望パターンの大きさを決定する重要な要素になる。
間のスペースの幅＝１：３の比率である点と位相反転物
パターン４がスペースの中心部分に形成されるという点
を考慮した場合、クロムパターン３と位相反転物パター
ン４の間の幅は”χμｍ”になることが分かる。さら
に、この幅”χμｍ ”は半導体素子の製造工程におい
て所望パターンの大きさを決定する重要な要素になる。
【０００５】前記の構成を有するフォトマスク１を用い
た重畳露光法を簡単に説明すれば下記の通りである。フ
ォトマスク１をステップ（図示しない）に装着して露光
工程を１次に進行し前記フォトマスク１を除去する。
た重畳露光法を簡単に説明すれば下記の通りである。フ
ォトマスク１をステップ（図示しない）に装着して露光
工程を１次に進行し前記フォトマスク１を除去する。
【０００６】前記フォトマスク１と同一である構成を有
するものの、前記フォトマスク１のクロムパターン３と
位相反転物パターン４の位置が入れ変わった形態のフォ
トマスク（図示しない）をステップに装着し露光工程を
２次に進行する。
するものの、前記フォトマスク１のクロムパターン３と
位相反転物パターン４の位置が入れ変わった形態のフォ
トマスク（図示しない）をステップに装着し露光工程を
２次に進行する。
【０００７】このように重畳露光を実施すれはクロムパ
ターンと位相反転物パターンの間に理想的な光の強度分
布曲線を得ることができるためステップが有している解
像力限界以上の微細パターンを形成することができる。
ターンと位相反転物パターンの間に理想的な光の強度分
布曲線を得ることができるためステップが有している解
像力限界以上の微細パターンを形成することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような、クロムパターン線幅：クロムパターンの間のス
ペースの幅＝１：３であるフォトマスクは光の透過され
るスペース領域が狭いため十分な露光強度のイメージ分
布曲線を自由に調節することが難しい短所があった。
ような、クロムパターン線幅：クロムパターンの間のス
ペースの幅＝１：３であるフォトマスクは光の透過され
るスペース領域が狭いため十分な露光強度のイメージ分
布曲線を自由に調節することが難しい短所があった。
【０００９】したがって、本発明は、クロムパターンの
線幅：クロムパターンの間のスペースの幅＝３：５の比
率とし、光が透過されるスペース部分に位相反転物質及
び補助パターンを添えたフォトマスクを製造し、これを
用いた重畳露光法によって解像力限界以上の微細パター
ンを形成することができるようにすることをその目的と
する。
線幅：クロムパターンの間のスペースの幅＝３：５の比
率とし、光が透過されるスペース部分に位相反転物質及
び補助パターンを添えたフォトマスクを製造し、これを
用いた重畳露光法によって解像力限界以上の微細パター
ンを形成することができるようにすることをその目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明のフォトマスクはステップが有する解像
力限界以上の微細パターンを形成する時、用いられる重
畳露光用フォトマスクにおいて、クロムパターンの線
幅：クロムパターンの間のスペースの幅＝３：５の比率
になるように石英基板上に形成されたクロムパターン
と、前記クロムパターンの間のスペースの中心部分に前
記クロムパターンの線幅より小さい幅で形成された位相
反転物パターンと、前記位相反転物パターンの両側分に
形成され前記位相反転物パターンと共に前記クロムパタ
ーンの線幅と同一である幅になるように形成された補助
パターンから構成することを特徴とする。
るための本発明のフォトマスクはステップが有する解像
力限界以上の微細パターンを形成する時、用いられる重
畳露光用フォトマスクにおいて、クロムパターンの線
幅：クロムパターンの間のスペースの幅＝３：５の比率
になるように石英基板上に形成されたクロムパターン
と、前記クロムパターンの間のスペースの中心部分に前
記クロムパターンの線幅より小さい幅で形成された位相
反転物パターンと、前記位相反転物パターンの両側分に
形成され前記位相反転物パターンと共に前記クロムパタ
ーンの線幅と同一である幅になるように形成された補助
パターンから構成することを特徴とする。
【００１１】
クロムパターンの線幅：クロムパターンの間のスペース
の幅＝３：５の比率とすることで、フォトマスクの良好
なコントラストを得る。
の幅＝３：５の比率とすることで、フォトマスクの良好
なコントラストを得る。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を添付された図面を参照しなが
ら詳細に説明する。図２は本発明によるフォトマスクの
断面図であって、図３は本発明のフォトマスクを透過し
た光の強度分布曲線を示したグラフであり、図４は図２
の平面を示したものである。
ら詳細に説明する。図２は本発明によるフォトマスクの
断面図であって、図３は本発明のフォトマスクを透過し
た光の強度分布曲線を示したグラフであり、図４は図２
の平面を示したものである。
【００１３】本発明のフォトマスク11は２個のクロムパ
ターン13と、１個の位相反転物パターン14と、位相反転
物パターン14の両側部に形成された補助パターン15を石
英基板12の上に形成して製作される。位相反転物パター
ン14により解像度（resolution) と被写界深度（depth
of focus) が増大する。また補助パターン15によりコン
トラストが増大し、これによりウエハー（wafer)の解像
度と被写界深度が増大する。
ターン13と、１個の位相反転物パターン14と、位相反転
物パターン14の両側部に形成された補助パターン15を石
英基板12の上に形成して製作される。位相反転物パター
ン14により解像度（resolution) と被写界深度（depth
of focus) が増大する。また補助パターン15によりコン
トラストが増大し、これによりウエハー（wafer)の解像
度と被写界深度が増大する。
【００１４】クロムパターン13の線幅は前記で定義し
た”χμｍ”と対比して”３χμｍ”になるように形成
し、２個のクロムパターン13の間のスペースの幅は”５
χμｍ”になるように形成する。すなわち、クロムパタ
ーンの線幅：クロムパターンの間のスペースの幅＝３：
５の比率になるように形成する。
た”χμｍ”と対比して”３χμｍ”になるように形成
し、２個のクロムパターン13の間のスペースの幅は”５
χμｍ”になるように形成する。すなわち、クロムパタ
ーンの線幅：クロムパターンの間のスペースの幅＝３：
５の比率になるように形成する。
【００１５】前記スペースの中心部分にはできれば低い
光の強度分布になるように、幅の”ｎμｍ”を有する位
相反転物パターン14が形成され、前記位相反転物パター
ン14の両側分に幅”ｍμｍ”を有する補助パターン15が
形成される。
光の強度分布になるように、幅の”ｎμｍ”を有する位
相反転物パターン14が形成され、前記位相反転物パター
ン14の両側分に幅”ｍμｍ”を有する補助パターン15が
形成される。
【００１６】ここで、ｎとｍは０を除外した任意の数で
あり、ｍとｎを比較した時、ｎが遙に大きい数である。
位相反転物パターン14の幅とその両側部に形成された補
助パターン15の幅の合計は前記クロムパターン13の線幅
と同じである。
あり、ｍとｎを比較した時、ｎが遙に大きい数である。
位相反転物パターン14の幅とその両側部に形成された補
助パターン15の幅の合計は前記クロムパターン13の線幅
と同じである。
【００１７】すなわち、３χμｍ＝ｎμｍ＋２ｍμｍで
ある。位相反転物パターン14はSOG(Spin On Glass) で
形成され、補助パターン15は半透明物質（例えば、光の
透過率が１０％であるクロム）または完全に光を遮断す
ることのできる物質から形成される。
ある。位相反転物パターン14はSOG(Spin On Glass) で
形成され、補助パターン15は半透明物質（例えば、光の
透過率が１０％であるクロム）または完全に光を遮断す
ることのできる物質から形成される。
【００１８】クロムパターン13と補助パターン15の間の
幅は”ｌ（エル）μｍ”になり、この幅の”ｌμｍ”は
半導体素子の製造工程において所望パターンの大きさを
決定する重要な要素になる。ｌは０を除去した任意の数
である。
幅は”ｌ（エル）μｍ”になり、この幅の”ｌμｍ”は
半導体素子の製造工程において所望パターンの大きさを
決定する重要な要素になる。ｌは０を除去した任意の数
である。
【００１９】前記の構成を有するフォトマスク11を用い
た重畳露光法を簡単に説明すれば下記の通りである。フ
ォトマスク11をステップ（図示しない）に装着し露光工
程を１次に進行し、前記フォトマスク11を除去する。
た重畳露光法を簡単に説明すれば下記の通りである。フ
ォトマスク11をステップ（図示しない）に装着し露光工
程を１次に進行し、前記フォトマスク11を除去する。
【００２０】前記フォトマスク11と同一である構成を有
するものの、前記フォトマスク11のクロムパターン13と
補助パターン15を含む位相反転物パターン４の位置が入
れ変わった形態のフォトマスク（図示しない）をステッ
プに装着し露光工程を２次に進行する。
するものの、前記フォトマスク11のクロムパターン13と
補助パターン15を含む位相反転物パターン４の位置が入
れ変わった形態のフォトマスク（図示しない）をステッ
プに装着し露光工程を２次に進行する。
【００２１】このように重畳露光を実施すればクロムパ
ターンと位相反転物パターンの間で理想的な光の強度分
布曲線を得ることができるため、ステップが有している
解像力限界以上の微細パターンを形成することができ
る。
ターンと位相反転物パターンの間で理想的な光の強度分
布曲線を得ることができるため、ステップが有している
解像力限界以上の微細パターンを形成することができ
る。
【００２２】前記の本発明のフォトマスク11を通過した
光の強度分布曲線を図３に示す。図３に示されたように
クロムパターン13と補助パターン15の間で強度が一番強
く、位相反転物パターン14および補助パターン15で低い
分布の強度曲線が示される。
光の強度分布曲線を図３に示す。図３に示されたように
クロムパターン13と補助パターン15の間で強度が一番強
く、位相反転物パターン14および補助パターン15で低い
分布の強度曲線が示される。
【００２３】すなわち、このような曲線の特性を有する
本発明のフォトマスク11を用いた重畳露光法はステップ
が有している解像力限界以上の微細パターンの形成がで
きるようにする。さらに従来の問題点である光が透過さ
れるスペースの領域が狭いため十分な露光強度のイメー
ジ分布曲線を自由に調節することが難しい短所を克服す
ることができる。
本発明のフォトマスク11を用いた重畳露光法はステップ
が有している解像力限界以上の微細パターンの形成がで
きるようにする。さらに従来の問題点である光が透過さ
れるスペースの領域が狭いため十分な露光強度のイメー
ジ分布曲線を自由に調節することが難しい短所を克服す
ることができる。
【００２４】
【発明の効果】前述のように、クロムパターンの線幅：
クロムパターンの間のスペースの幅＝３：５の比率を有
する本発明のフォトマスクは良好なコントラストを得る
ことができる。したがって、本発明は半導体素子の微細
パターンをステップが有している解像力限界以上として
形成することができる。
クロムパターンの間のスペースの幅＝３：５の比率を有
する本発明のフォトマスクは良好なコントラストを得る
ことができる。したがって、本発明は半導体素子の微細
パターンをステップが有している解像力限界以上として
形成することができる。
【図１】従来のフォトマスクの断面図である。
【図２】本発明によるフォトマスクの断面図である。
【図３】本発明のフォトマスクを透過した光の強度分布
曲線を示したグラフである。
曲線を示したグラフである。
【図４】図２の平面図である。
１、１１：フォトマスク ２、１２：石英基
板 ３、１３：クロムパターン ４、１４：位相反
転物パターン １５：補助パターン
板 ３、１３：クロムパターン ４、１４：位相反
転物パターン １５：補助パターン
Claims (6)
- 【請求項１】ステップが有する解像力限界以上の微細パ
ターンを形成する時、用いられる重畳露光用フォトマス
クにおいて、クロムパターンの線幅：クロムパターンの
間のスペースの幅＝３：５の比率になるように石英基板
上に形成されたクロムパターンと、前記クロムパターン
の間のスペースの中心部分に前記クロムパターン線幅よ
り小さい幅で形成された位相反転物パターンと、前記位
相反転物パターンの両側部に形成され、前記位相反転物
パターンと共に前記クロムパターンの線幅と同一である
幅になるように形成された補助パターンから構成された
ことを特徴とする半導体素子の微細パターン形成用フォ
トマスク。 - 【請求項２】第１請求項において、前記位相反転物パタ
ーンはSOG(Spin OnGlass)から形成されることを特徴と
する半導体素子の微細パターン形成用フォトマスク。 - 【請求項３】第１請求項において、前記位相反転物パタ
ーンは透過率が１０％であるクロムから形成されること
を特徴とする半導体素子の微細パターン形成用フォトマ
スク。 - 【請求項４】第１請求項において、前記補助パターンは
光遮断物質から形成されることを特徴とする半導体素子
の微細パターン形成用フォトマスク。 - 【請求項５】第１請求項において、前記補助パターンは
半透明物質から形成されることを特徴とする半導体素子
の微細パターン形成用フォトマスク。 - 【請求項６】第１請求項において、前記補助パターンは
透過率が１０％であるクロムから形成されることを特徴
とする半導体素子の微細パターン形成用フォトマスク。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR94-2246 | 1994-02-07 | ||
| KR1019940002246A KR100187664B1 (ko) | 1994-02-07 | 1994-02-07 | 중첩 패턴 형성용 마스크 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0854727A JPH0854727A (ja) | 1996-02-27 |
| JP2719894B2 true JP2719894B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=19376927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1775595A Expired - Fee Related JP2719894B2 (ja) | 1994-02-07 | 1995-02-06 | 半導体素子の微細パターン形成用フォトマスク |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5563009A (ja) |
| JP (1) | JP2719894B2 (ja) |
| KR (1) | KR100187664B1 (ja) |
| DE (1) | DE19503959B4 (ja) |
| GB (1) | GB2286255B (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5786113A (en) * | 1995-06-29 | 1998-07-28 | Nec Corporation | Photo-mask used in aligner for exactly transferring main pattern assisted by semi-transparent auxiliary pattern and process of fabrication thereof |
| KR0147665B1 (ko) * | 1995-09-13 | 1998-10-01 | 김광호 | 변형조명방법, 이에 사용되는 반사경 및 그 제조방법 |
| JP3161411B2 (ja) * | 1998-04-02 | 2001-04-25 | 日本電気株式会社 | フォトマスクとその製造方法 |
| US6620556B2 (en) * | 1999-03-15 | 2003-09-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Mask for multiple exposure |
| US6569574B2 (en) | 1999-10-18 | 2003-05-27 | Micron Technology, Inc. | Methods of patterning radiation, methods of forming radiation-patterning tools, and radiation-patterning tools |
| KR100434494B1 (ko) * | 2001-10-23 | 2004-06-05 | 삼성전자주식회사 | 위상 반전 마스크의 패턴 교정방법 및 이를 이용하여교정된 위상 반전 마스크 |
| US6887629B2 (en) * | 2002-08-21 | 2005-05-03 | Micron Technology, Inc. | Radiation-patterning tool |
| KR100674991B1 (ko) * | 2005-09-02 | 2007-01-29 | 삼성전자주식회사 | 토폴로지를 갖는 보상층을 구비한 바이너리 포토 마스크 및그 제조방법 |
| KR100734318B1 (ko) * | 2006-06-12 | 2007-07-02 | 삼성전자주식회사 | 포토 마스크의 ｃｄ 보정 방법 및 ｃｄ가 보정된 포토마스크 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2710967B2 (ja) * | 1988-11-22 | 1998-02-10 | 株式会社日立製作所 | 集積回路装置の製造方法 |
| JP2519815B2 (ja) * | 1990-03-01 | 1996-07-31 | 三菱電機株式会社 | フォトマスク及びその製造方法 |
| US5194346A (en) * | 1991-04-15 | 1993-03-16 | Micron Technology, Inc. | Method of fabricating phase shifting reticles with an accurate phase shift layer |
| JPH0611826A (ja) * | 1992-04-28 | 1994-01-21 | Mitsubishi Electric Corp | フォトマスク及びその製造方法 |
| JPH06123963A (ja) * | 1992-08-31 | 1994-05-06 | Sony Corp | 露光マスク及び露光方法 |
-
1994
- 1994-02-07 KR KR1019940002246A patent/KR100187664B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-01-31 GB GB9501895A patent/GB2286255B/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-02-03 US US08/383,004 patent/US5563009A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-02-06 JP JP1775595A patent/JP2719894B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-02-07 DE DE19503959A patent/DE19503959B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19503959B4 (de) | 2007-08-30 |
| KR950025855A (ko) | 1995-09-18 |
| GB2286255A (en) | 1995-08-09 |
| KR100187664B1 (ko) | 1999-06-01 |
| JPH0854727A (ja) | 1996-02-27 |
| GB2286255B (en) | 1997-09-24 |
| DE19503959A1 (de) | 1995-08-10 |
| US5563009A (en) | 1996-10-08 |
| GB9501895D0 (en) | 1995-03-22 |
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