JP2900700B2 - 縮小投影露光方法 - Google Patents
縮小投影露光方法Info
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- JP2900700B2 JP2900700B2 JP12151292A JP12151292A JP2900700B2 JP 2900700 B2 JP2900700 B2 JP 2900700B2 JP 12151292 A JP12151292 A JP 12151292A JP 12151292 A JP12151292 A JP 12151292A JP 2900700 B2 JP2900700 B2 JP 2900700B2
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- JP
- Japan
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- photomask
- light
- projection exposure
- pattern
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子の製造工程
で用いられる縮小投影露光方法に関し、特に位相シフト
法を用いた縮小投影露光方法に関する。
で用いられる縮小投影露光方法に関し、特に位相シフト
法を用いた縮小投影露光方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の光集積化・高密度化は
年々進み、その設計ルールは０．５μｍ近くになってき
ている。このような微細化のため、光ソグラフィにおい
ては縮小投影露光装置の高ＮＡ化・短波長化が進められ
てきた。
年々進み、その設計ルールは０．５μｍ近くになってき
ている。このような微細化のため、光ソグラフィにおい
ては縮小投影露光装置の高ＮＡ化・短波長化が進められ
てきた。
【０００３】しかし、縮小投影露光装置においてレンズ
の高ＮＡ化により解像力は向上するものの、焦点深度は
逆に減少する。そのため焦点深度の点からこれ以上のレ
ンズの高ＮＡ化により解像力の向上は難しくなってい
る。
の高ＮＡ化により解像力は向上するものの、焦点深度は
逆に減少する。そのため焦点深度の点からこれ以上のレ
ンズの高ＮＡ化により解像力の向上は難しくなってい
る。
【０００４】そこで、近年、位相シフト法と呼ばれる、
マスクを透過する光の位相を選択的に反転させることに
より、解像力を向上させる方法が提案されている。
マスクを透過する光の位相を選択的に反転させることに
より、解像力を向上させる方法が提案されている。
【０００５】以下、位相シフト法およびそのフォトマス
クについて簡単に述べる。図３（ａ）に一般的な位相シ
フトマスクの断面図を示す。石英などの透明基板２１上
にクロムなどの遮光材料２２により所定のパターンが形
成されている。そして隣り合う開口部の一方に位相シフ
タ２３と呼ばれる透明膜のパターンが形成されている。
位相シフタ２３は通常ＳＯＧ，ＳｉＯ2 などの材料が用
いられ、その厚さｔは、ｔ＝λ／（ｎ−１）となるよう
に選ばれている。ここに、λは露光光の波長であり、ｎ
は位相シフタ材料の屈折率である。このような位相シフ
トマスクを用い、フォトレジストの塗布された半導体基
板上に縮小投影露光を行なう。このとき、図中の２つの
開口部を透過した光の位相はたがいに１８０°異なり、
半導体基板上では、図３（ｂ）に示すような光の振幅分
布が得られる。そして振幅の２乗で与えられる光強度は
図３（ｃ）のようになり、２つの開口は分離して解像さ
れる。
クについて簡単に述べる。図３（ａ）に一般的な位相シ
フトマスクの断面図を示す。石英などの透明基板２１上
にクロムなどの遮光材料２２により所定のパターンが形
成されている。そして隣り合う開口部の一方に位相シフ
タ２３と呼ばれる透明膜のパターンが形成されている。
位相シフタ２３は通常ＳＯＧ，ＳｉＯ2 などの材料が用
いられ、その厚さｔは、ｔ＝λ／（ｎ−１）となるよう
に選ばれている。ここに、λは露光光の波長であり、ｎ
は位相シフタ材料の屈折率である。このような位相シフ
トマスクを用い、フォトレジストの塗布された半導体基
板上に縮小投影露光を行なう。このとき、図中の２つの
開口部を透過した光の位相はたがいに１８０°異なり、
半導体基板上では、図３（ｂ）に示すような光の振幅分
布が得られる。そして振幅の２乗で与えられる光強度は
図３（ｃ）のようになり、２つの開口は分離して解像さ
れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この従来の位相シフト
法の縮小投影露光方法においては、ホトマスクが同一の
透明基板上に遮光パターンと位相シフタを形成している
ため、ホトマスクの製造および検査・修正が難かしいと
いう問題点があった。
法の縮小投影露光方法においては、ホトマスクが同一の
透明基板上に遮光パターンと位相シフタを形成している
ため、ホトマスクの製造および検査・修正が難かしいと
いう問題点があった。
【０００７】たとえば、石英基板上にクロムにより遮光
パターンを形成した後、ＳＯＧにより位相シフタを形成
する場合、下地の段差によりＳＯＧの塗布膜厚が不均一
になるという問題があった。またＳＯＧの熱処理により
遮光パターンが変質したり、熱処理時の応力により遮光
パターンがずれるなどの問題があった。
パターンを形成した後、ＳＯＧにより位相シフタを形成
する場合、下地の段差によりＳＯＧの塗布膜厚が不均一
になるという問題があった。またＳＯＧの熱処理により
遮光パターンが変質したり、熱処理時の応力により遮光
パターンがずれるなどの問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の縮小投影露光方
法は、遮光材料のパターンとそれに対応した位相シフタ
をそれぞれ異なる透明基板上に形成しこれら２つのホト
マスクを重ね合せて縮小投影露光を行なう。
法は、遮光材料のパターンとそれに対応した位相シフタ
をそれぞれ異なる透明基板上に形成しこれら２つのホト
マスクを重ね合せて縮小投影露光を行なう。
【０００９】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例のホトマスクの断面図であ
る。石英でできた透明基板３上にクロム等の遮光材料４
のパターンが成された第１のホトマスク１と、透明基板
５上に第１のホトマスク１のパターンに対応した位相シ
フタ６をＳＯＧ等により形成した第２のホトマスク２を
数μｍに近接し固定する。ここで、第２のホトマスク２
の周辺部には、その内部の位相シフタ６より弱干高い層
を形成し、位相シフタ６と第１のフォトマスク１の遮光
材料４のパターンは接触しないようにしてある。この
後、この２枚のホトマスクを縮小投影光学系であるステ
ッパに載置し、従来と同様にして露光すればよい。
る。図１は本発明の一実施例のホトマスクの断面図であ
る。石英でできた透明基板３上にクロム等の遮光材料４
のパターンが成された第１のホトマスク１と、透明基板
５上に第１のホトマスク１のパターンに対応した位相シ
フタ６をＳＯＧ等により形成した第２のホトマスク２を
数μｍに近接し固定する。ここで、第２のホトマスク２
の周辺部には、その内部の位相シフタ６より弱干高い層
を形成し、位相シフタ６と第１のフォトマスク１の遮光
材料４のパターンは接触しないようにしてある。この
後、この２枚のホトマスクを縮小投影光学系であるステ
ッパに載置し、従来と同様にして露光すればよい。
【００１０】次に本発明の縮小投影露光方法の第２の実
施例について図面を参照して説明する。図２は本発明の
第２の実施例を示した図である。本実施例においては、
遮光パターンを有する第１のホトマスク１１と位相シフ
タを有する第２のホトマスク１２は分離している。第２
のホトマスク１２のパターンを透過照明により第１のホ
トマスク１１上にレンズ系１３により投影する。そして
第２のホトマスク１２により選択的に位相を反転された
光により第１のホトマスク１１を照明し、レンズ系１４
によりホトレジストの塗布された半導体基板１５上に縮
小投影露光を行なう。本実施例においては、第１のホト
マスク１１と第２のフォトマスク１２は分離しているの
で、誤って接触させ、ホトマスクを損傷させる危険がな
いという利点がある。
施例について図面を参照して説明する。図２は本発明の
第２の実施例を示した図である。本実施例においては、
遮光パターンを有する第１のホトマスク１１と位相シフ
タを有する第２のホトマスク１２は分離している。第２
のホトマスク１２のパターンを透過照明により第１のホ
トマスク１１上にレンズ系１３により投影する。そして
第２のホトマスク１２により選択的に位相を反転された
光により第１のホトマスク１１を照明し、レンズ系１４
によりホトレジストの塗布された半導体基板１５上に縮
小投影露光を行なう。本実施例においては、第１のホト
マスク１１と第２のフォトマスク１２は分離しているの
で、誤って接触させ、ホトマスクを損傷させる危険がな
いという利点がある。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、使用する
ホトマスクの遮光パターンと位相シフタをそれぞれ別々
の透明基板上に形成したので、それぞれの製造が容易に
なり、検査も従来技術で十分行なえるようになる。ま
た、位相シフタは遮光パターンに比較し破損しやすい
が、この場合も位相シフタだけを交換することができ
る。
ホトマスクの遮光パターンと位相シフタをそれぞれ別々
の透明基板上に形成したので、それぞれの製造が容易に
なり、検査も従来技術で十分行なえるようになる。ま
た、位相シフタは遮光パターンに比較し破損しやすい
が、この場合も位相シフタだけを交換することができ
る。
【図１】本発明の一実施例の縦断面図。
【図２】本発明の第２の実施例を説明する構成図。
【図３】従来の位相シフトマスクの縦断面図。
１ 第１のホトマスク ２ 第２のホトマスク ３ 透明基板 ４ 遮光材料 ５ 透明基板 ６ 位相シフタ １１ 第１のホトマスク １２ 第２のホトマスク １３ レンズ系 １４ レンズ系 １５ 半動体基板 ２１ 透明基板 ２２ 遮光材料 ２３ 位相シフタ
Claims (1)
- 【請求項１】 照明光の位相を変える位相シフト層を透
明な基板上に設けた第２のホトマスクのパターンを第２
の光学系を介して、透明な基板上に原画パターンを遮光
膜により形成した前記第１のマスク上に投影することに
より、前記第２のマスクにより選択的に位相を反転され
た光により前記第１のマスクを照明し、前記第２のマス
クにより選択的に位相を反転された光により照明された
前記第１のマスクのパターンを第１の光学系を介して感
光基板上に縮小投影することを特徴とする縮小投影露光
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12151292A JP2900700B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 縮小投影露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12151292A JP2900700B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 縮小投影露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05315219A JPH05315219A (ja) | 1993-11-26 |
| JP2900700B2 true JP2900700B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=14813040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12151292A Expired - Fee Related JP2900700B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 縮小投影露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2900700B2 (ja) |
-
1992
- 1992-05-14 JP JP12151292A patent/JP2900700B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05315219A (ja) | 1993-11-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990216 |
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