JP3227842B2 - Ｌｓｉの製造方法 - Google Patents
Ｌｓｉの製造方法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
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
-
- G—PHYSICS
- 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
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70325—Resolution enhancement techniques not otherwise provided for, e.g. darkfield imaging, interfering beams, spatial frequency multiplication, nearfield lenses or solid immersion lenses
- G03F7/70333—Focus drilling, i.e. increase in depth of focus for exposure by modulating focus during exposure [FLEX]
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Projection-Type Copiers In General (AREA)
- Light Sources And Details Of Projection-Printing Devices (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、投影露光法を用いて微
細なパターンを有するＬＳＩ等の固体素子を製造する方
法に関する。
細なパターンを有するＬＳＩ等の固体素子を製造する方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ等の固体素子の集積度及び動作速
度を向上するため、回路パターンの微細化が進んでい
る。現在これらのパターン形成には、量産性と解像性能
に優れた縮小投影露光法が広く用いられている。この方
法の解像限界は、露光波長に比例し、投影レンズの開口
数（ＮＡ）に反比例する。従って、高ＮＡ化と短波長化
により解像限界の向上が行われてきた。又、この方法の
焦点深度は露光波長に比例し、ＮＡの２乗に反比例す
る。従って、解像限界の向上を進めるに伴い焦点深度が
著しく減少しつつある。
度を向上するため、回路パターンの微細化が進んでい
る。現在これらのパターン形成には、量産性と解像性能
に優れた縮小投影露光法が広く用いられている。この方
法の解像限界は、露光波長に比例し、投影レンズの開口
数（ＮＡ）に反比例する。従って、高ＮＡ化と短波長化
により解像限界の向上が行われてきた。又、この方法の
焦点深度は露光波長に比例し、ＮＡの２乗に反比例す
る。従って、解像限界の向上を進めるに伴い焦点深度が
著しく減少しつつある。
【０００３】縮小投影露光法の焦点深度を増大させる方
法として、例えば、マスクパターンの結像面を基板表面
に対して光軸方向の相対的に異なる複数の位置に設定し
て多重露光する多重結像露光法（通称ＦＬＥＸ法）があ
る。多重結像露光法については、例えばアイ・イー・イ
ー・イー、エレクトロン デバイス レター、第ＥＤＬ
−８巻、第４号、第１７９頁から第１８０頁（１９８７
年）（IEEE ElectronDevice Letters,Vol.EDL-8,No.4,p
p.179-180(1987)）に論じられている。
法として、例えば、マスクパターンの結像面を基板表面
に対して光軸方向の相対的に異なる複数の位置に設定し
て多重露光する多重結像露光法（通称ＦＬＥＸ法）があ
る。多重結像露光法については、例えばアイ・イー・イ
ー・イー、エレクトロン デバイス レター、第ＥＤＬ
−８巻、第４号、第１７９頁から第１８０頁（１９８７
年）（IEEE ElectronDevice Letters,Vol.EDL-8,No.4,p
p.179-180(1987)）に論じられている。
【０００４】一方、顕微鏡等における光学系の解像度を
向上させる方法として、古くから輪帯照明法が知られて
いる。輪帯照明法の光リソグラフィへの応用について
は、例えば、ダイジェスト オブ ペーパース １９９
１ 第４回マイクロプロセスコンファレンス、第７０頁
から第７１頁（１９９１年）（Digest of Papers 19914
th Microprocess Conference,pp70-71,(1991))に論じら
れている。
向上させる方法として、古くから輪帯照明法が知られて
いる。輪帯照明法の光リソグラフィへの応用について
は、例えば、ダイジェスト オブ ペーパース １９９
１ 第４回マイクロプロセスコンファレンス、第７０頁
から第７１頁（１９９１年）（Digest of Papers 19914
th Microprocess Conference,pp70-71,(1991))に論じら
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、ＬＳＩの高集積
化に伴って回路パターンの微細化が進み、回路寸法が光
の波長とほぼ等しくなってきている。これを実現するた
めに高ＮＡ化と短波長化を行なった結果、焦点深度は１
μｍ以下にまで減少してきた。一方、代表的なＬＳＩで
あるＤＲＡＭ等において電子デバイス構造の立体化が進
んでいる。このため、マスクパターンの被投影面である
ＬＳＩ基板表面が、上で述べたように減少しつつある焦
点深度をはみ出してしまい、ＬＳＩチップ全面に微細パ
ターンを形成するのが困難になってきた。
化に伴って回路パターンの微細化が進み、回路寸法が光
の波長とほぼ等しくなってきている。これを実現するた
めに高ＮＡ化と短波長化を行なった結果、焦点深度は１
μｍ以下にまで減少してきた。一方、代表的なＬＳＩで
あるＤＲＡＭ等において電子デバイス構造の立体化が進
んでいる。このため、マスクパターンの被投影面である
ＬＳＩ基板表面が、上で述べたように減少しつつある焦
点深度をはみ出してしまい、ＬＳＩチップ全面に微細パ
ターンを形成するのが困難になってきた。
【０００６】しかしながら、高い生産性と、長年の技術
の蓄積に基づく高い信頼性から、回路寸法が光の波長以
下の領域においても、縮小投影露光法を適用することが
期待されている。このためには、高い解像度に加えて十
分な焦点深度を確保する必要がある。
の蓄積に基づく高い信頼性から、回路寸法が光の波長以
下の領域においても、縮小投影露光法を適用することが
期待されている。このためには、高い解像度に加えて十
分な焦点深度を確保する必要がある。
【０００７】ところで、多重結像露光法は、遮光部中の
孤立露光パターンの焦点深度を向上するのに非常に有効
である。しかし、繰り返しパターンに対してこれを適用
すると像のコントラストが著しく低下するという問題点
があった。
孤立露光パターンの焦点深度を向上するのに非常に有効
である。しかし、繰り返しパターンに対してこれを適用
すると像のコントラストが著しく低下するという問題点
があった。
【０００８】一方、輪帯照明法では、主に繰り返しパタ
ーンの焦点深度が向上するが、孤立露光パターンに対し
ては殆ど向上効果がない。
ーンの焦点深度が向上するが、孤立露光パターンに対し
ては殆ど向上効果がない。
【０００９】本発明の目的は、孤立パターンと繰り返し
パターンを有するマスクを用いた微細なパターンを、高
いコントラストと深い焦点深度を維持しつつ転写できる
ＬＳＩの製造方法を提供することにある。
パターンを有するマスクを用いた微細なパターンを、高
いコントラストと深い焦点深度を維持しつつ転写できる
ＬＳＩの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的は、マスク上の
パターンを投影レンズを介して基板上へ投影露光する際
に、２次光源面上で光軸を中心にほぼ輪帯状の照度分布
を有する有効光源を用いて上記マスクを照明するととも
に、上記マスクパターンの結像面を上記基板表面に対し
て光軸方向の相対的に異なる複数の位置に設定して多重
露光することにより達成される。上記マスクは、遮光部
中に開口パターンが配置されたものであることが好まし
い。
パターンを投影レンズを介して基板上へ投影露光する際
に、２次光源面上で光軸を中心にほぼ輪帯状の照度分布
を有する有効光源を用いて上記マスクを照明するととも
に、上記マスクパターンの結像面を上記基板表面に対し
て光軸方向の相対的に異なる複数の位置に設定して多重
露光することにより達成される。上記マスクは、遮光部
中に開口パターンが配置されたものであることが好まし
い。
【００１１】又、上記目的は、前記輪帯領域を、投影レ
ンズの瞳上で上記輪帯と共役な領域の中心半径σと、そ
の幅ｗが、瞳の半径ｒに対して、 ０．５≦σ／ｒ≦０．７ ０．１≦ｗ／ｒ≦０．３ の範囲に設定し、かつ、前記複数の隣合う結像面間の間
隔ｚを、 ｚ＝ｋ×λ／ＮＡ2、 ０．８＜ｋ＜２．０ （但し、λは前記光の波長、ＮＡは上記投影レンズの開
口数） 範囲に設定することにより達成される。
ンズの瞳上で上記輪帯と共役な領域の中心半径σと、そ
の幅ｗが、瞳の半径ｒに対して、 ０．５≦σ／ｒ≦０．７ ０．１≦ｗ／ｒ≦０．３ の範囲に設定し、かつ、前記複数の隣合う結像面間の間
隔ｚを、 ｚ＝ｋ×λ／ＮＡ2、 ０．８＜ｋ＜２．０ （但し、λは前記光の波長、ＮＡは上記投影レンズの開
口数） 範囲に設定することにより達成される。
【００１２】さらに、上記輪帯光源の上下もしくは左右
領域をマスクパターンの方向性に応じて削除もしくは遮
光することにより達成される。
領域をマスクパターンの方向性に応じて削除もしくは遮
光することにより達成される。
【００１３】
【作用】一般に、多重結像露光法では高いコントラスト
を持つ合焦位置の像に対して、結像面間距離（Δ）だけ
デフォーカスした位置の像が重ね合わされるため、像質
が変化してしまう。しかし、孤立露光パターンの場合、
デフォーカスに伴い像の強度が極端に低下するため、こ
れを重ねても殆ど像質が変化しない。一方、周期パター
ンではデフォーカスしたときの光強度が一様な分布とな
るため、これが重なることにより像のコントラストが低
下してしまう。多重結像露光法の効果は、結像面間距離
Δに強く依存し、孤立露光パターンの場合、Δ＝１.５
〜２.０×λ／ＮＡ2程度に設定すると大きな焦点深度増
大効果が得られる。
を持つ合焦位置の像に対して、結像面間距離（Δ）だけ
デフォーカスした位置の像が重ね合わされるため、像質
が変化してしまう。しかし、孤立露光パターンの場合、
デフォーカスに伴い像の強度が極端に低下するため、こ
れを重ねても殆ど像質が変化しない。一方、周期パター
ンではデフォーカスしたときの光強度が一様な分布とな
るため、これが重なることにより像のコントラストが低
下してしまう。多重結像露光法の効果は、結像面間距離
Δに強く依存し、孤立露光パターンの場合、Δ＝１.５
〜２.０×λ／ＮＡ2程度に設定すると大きな焦点深度増
大効果が得られる。
【００１４】さてここで、遮光部中の孤立露光パターン
と周期的パターンが混在するマスクパターンに対して、
輪帯照明下で多重結像露光を行なうことを考える。
と周期的パターンが混在するマスクパターンに対して、
輪帯照明下で多重結像露光を行なうことを考える。
【００１５】孤立露光パターンの場合、輪帯照明を用い
てもその焦点深度は従来とさほど変化しない。従って、
多重結像露光法を適用する際の結像面間距離Δとして
は、従来とほぼ同様の値が用いられる。図８（ａ）に、
輪帯照明下で得られる孤立露光パターンの光強度分布の
重ねあわせの様子を示す。基準面よりΔ／２下に結像す
る第１露光による像と、Δ／２上に結像する第２露光に
よる像を重ねあわせることにより、焦点深度が増大する
ことがわかる。
てもその焦点深度は従来とさほど変化しない。従って、
多重結像露光法を適用する際の結像面間距離Δとして
は、従来とほぼ同様の値が用いられる。図８（ａ）に、
輪帯照明下で得られる孤立露光パターンの光強度分布の
重ねあわせの様子を示す。基準面よりΔ／２下に結像す
る第１露光による像と、Δ／２上に結像する第２露光に
よる像を重ねあわせることにより、焦点深度が増大する
ことがわかる。
【００１６】一方、図８（ｂ）に、輪帯照明下で得られ
る周期パターンの光強度の重ねあわせの様子を示す。結
像面間距離Δは図８（ａ）と等しい値である。周期的パ
ターンでは、輪帯照明を用いことにより焦点深度が大幅
に（孤立パターンの約２倍程度に）増大するため、Δだ
けデフォーカスした位置においても比較的良好なコント
ラストが得られる。このため、多重結像露光法により合
焦位置の像にデフォーカス像を重ねても従来照明の場合
の様にコントラストが低下することが少ない。即ち、輪
帯照明の場合、孤立パターンに最適な範囲の結像面間距
離Δを用いて多重結像露光法を適用しても、周期的パタ
ーンの光学像は殆ど影響を受けないことがわかる。
る周期パターンの光強度の重ねあわせの様子を示す。結
像面間距離Δは図８（ａ）と等しい値である。周期的パ
ターンでは、輪帯照明を用いことにより焦点深度が大幅
に（孤立パターンの約２倍程度に）増大するため、Δだ
けデフォーカスした位置においても比較的良好なコント
ラストが得られる。このため、多重結像露光法により合
焦位置の像にデフォーカス像を重ねても従来照明の場合
の様にコントラストが低下することが少ない。即ち、輪
帯照明の場合、孤立パターンに最適な範囲の結像面間距
離Δを用いて多重結像露光法を適用しても、周期的パタ
ーンの光学像は殆ど影響を受けないことがわかる。
【００１７】以上、繰返しパターンに対して輪帯照明に
よる大きな焦点深度とコントラストを維持したまま、孤
立パターンに対してのみ選択的に多重結像露光法の効果
を得ることができる。これにより、孤立露光パターンと
繰返しパターン両方のパターンに対して必要な焦点深度
を確保することができる。
よる大きな焦点深度とコントラストを維持したまま、孤
立パターンに対してのみ選択的に多重結像露光法の効果
を得ることができる。これにより、孤立露光パターンと
繰返しパターン両方のパターンに対して必要な焦点深度
を確保することができる。
【００１８】
（実施例１）次に、本発明の一実施例について説明す
る。
る。
【００１９】図１（ａ）、（ｂ）に、本実施例による露
光方法の概略を示す。開口数０．４５のＫｒＦエキシマ
レーザ縮小投影露光装置の主要光学系部１の照明光学系
の２次光源面２に図２（ａ）に示すような輪帯状のアパ
ーチャ３を設置する。マスク４は、アパーチャ３を通過
した光により全ての方向から斜め方向に照明される。マ
スク４は、縮小投影レンズ５により、基板６近傍の結像
面７に結像する。基板６上にはネガ型化学増幅系レジス
トが塗布してあり、基板６近傍に形成される投影像の強
度分布に応じて感光される。本実施例では、次のように
して多重結像露光を行なった。まず図１（ａ）に示すよ
うに、基板６の表面を基準焦点位置８より１μｍ下側の
位置９に設定して露光した。次に図１（ｂ）に示すよう
に、基板表面を基準焦点位置８より１μｍ上側の位置１
０に設定して、再度露光を行なった。ここで、結像面７
と基準焦点位置８の関係を様々に変えて露光した。（以
下、両者のズレの大きさをデフォーカスと呼ぶことにす
る。）露光後、所定のレジスト処理プロセスを行ないレ
ジストパターンを形成した。ここで、マスク４として、
図３に示す典型的なＬＳＩ配線のパターンを含むマスク
を用いた。図３において、斜線部は遮光部を、白い部分
は透光部を示している。また、図３のマスクパターンの
最小寸法は０．２５μｍのＬ／Ｓパターンである。ただ
し、Ｌ／Ｓから飛び出しているラインの部分の線幅は
０．３μｍとしてある。
光方法の概略を示す。開口数０．４５のＫｒＦエキシマ
レーザ縮小投影露光装置の主要光学系部１の照明光学系
の２次光源面２に図２（ａ）に示すような輪帯状のアパ
ーチャ３を設置する。マスク４は、アパーチャ３を通過
した光により全ての方向から斜め方向に照明される。マ
スク４は、縮小投影レンズ５により、基板６近傍の結像
面７に結像する。基板６上にはネガ型化学増幅系レジス
トが塗布してあり、基板６近傍に形成される投影像の強
度分布に応じて感光される。本実施例では、次のように
して多重結像露光を行なった。まず図１（ａ）に示すよ
うに、基板６の表面を基準焦点位置８より１μｍ下側の
位置９に設定して露光した。次に図１（ｂ）に示すよう
に、基板表面を基準焦点位置８より１μｍ上側の位置１
０に設定して、再度露光を行なった。ここで、結像面７
と基準焦点位置８の関係を様々に変えて露光した。（以
下、両者のズレの大きさをデフォーカスと呼ぶことにす
る。）露光後、所定のレジスト処理プロセスを行ないレ
ジストパターンを形成した。ここで、マスク４として、
図３に示す典型的なＬＳＩ配線のパターンを含むマスク
を用いた。図３において、斜線部は遮光部を、白い部分
は透光部を示している。また、図３のマスクパターンの
最小寸法は０．２５μｍのＬ／Ｓパターンである。ただ
し、Ｌ／Ｓから飛び出しているラインの部分の線幅は
０．３μｍとしてある。
【００２０】上の方法によって１．５μｍデフォーカス
位置において得られた光強度分布を図７に示す。比較の
ため、輪帯照明、多重結像露光のいずれかを用いなかっ
た場合、及び、輪帯照明と多重結像露光の両方を用いな
かった場合の結果を図４、図５、図６に示す。結果は以
下のとおりであった。
位置において得られた光強度分布を図７に示す。比較の
ため、輪帯照明、多重結像露光のいずれかを用いなかっ
た場合、及び、輪帯照明と多重結像露光の両方を用いな
かった場合の結果を図４、図５、図６に示す。結果は以
下のとおりであった。
【００２１】まず、通常照明（σ＝０．５の円形照明）
を用い、多重結像露光を行わない場合、投影像は殆どマ
スクパターンの原形をとどめない（図４）。そこで、通
常照明のまま多重結像露光を行なうと、マスクパターン
の単独ライン部の投影像コントラストが向上する。しか
し、Ｌ／Ｓ部分のコントラストは依然としてが低く、そ
の結果レジストパターンはライン部分にしか残らなかっ
た（図５）。一方、逆に多重結像露光を行なわずに輪帯
照明だけを用いると、Ｌ／Ｓ部分の像コントラストは向
上するものの、ライン部分に対する投影像は消滅してし
まう（図６）。このため、Ｌ／Ｓ部分だけにしかレジス
トパターンを形成することができなかった。
を用い、多重結像露光を行わない場合、投影像は殆どマ
スクパターンの原形をとどめない（図４）。そこで、通
常照明のまま多重結像露光を行なうと、マスクパターン
の単独ライン部の投影像コントラストが向上する。しか
し、Ｌ／Ｓ部分のコントラストは依然としてが低く、そ
の結果レジストパターンはライン部分にしか残らなかっ
た（図５）。一方、逆に多重結像露光を行なわずに輪帯
照明だけを用いると、Ｌ／Ｓ部分の像コントラストは向
上するものの、ライン部分に対する投影像は消滅してし
まう（図６）。このため、Ｌ／Ｓ部分だけにしかレジス
トパターンを形成することができなかった。
【００２２】本発明により輪帯照明と多重結像露光併用
すると、１．５μｍデフォーカスしても、Ｌ／Ｓ部分の
みならず周辺部分（突起部分）でもマスクパターン通り
の像が得られた（図７）。これに従って、マスクパター
ン通りのレジストパターンを形成することができた。即
ち、本実施例によってはじめて、図３のような突起部を
含む複雑なＬＳＩ配線パターンに対する焦点深度が増大
した。
すると、１．５μｍデフォーカスしても、Ｌ／Ｓ部分の
みならず周辺部分（突起部分）でもマスクパターン通り
の像が得られた（図７）。これに従って、マスクパター
ン通りのレジストパターンを形成することができた。即
ち、本実施例によってはじめて、図３のような突起部を
含む複雑なＬＳＩ配線パターンに対する焦点深度が増大
した。
【００２３】上記デフォーカス量を様々に変えて露光を
行ない、正しい線幅をもってパターンの形成される範囲
を調べた結果、本方法により約±１μｍの焦点深度が得
られた。これは、通常の方法の場合の約２倍以上であ
る。
行ない、正しい線幅をもってパターンの形成される範囲
を調べた結果、本方法により約±１μｍの焦点深度が得
られた。これは、通常の方法の場合の約２倍以上であ
る。
【００２４】なお、露光装置の波長、開口数、輪帯状ア
パーチャの形状、使用するレジストプロセス、マスクパ
ターン寸法等、本実施例に示したものに限定しない。但
し、本実施例では、Ｌ／Ｓから突起した孤立パターンが
遮光部中の開口パターンとなることが好ましい。従っ
て、レジストパターン形成後下地をエッチングして配線
パターンを形成することを考えると、図３の様なマスク
とネガ型レジストを組み合わせて用いることが好まし
い。レジストパターン形成後リフトオフ法により配線パ
ターンを形成する場合は、図３のマスクと組み合わせて
ポジ型レジストを用いる。
パーチャの形状、使用するレジストプロセス、マスクパ
ターン寸法等、本実施例に示したものに限定しない。但
し、本実施例では、Ｌ／Ｓから突起した孤立パターンが
遮光部中の開口パターンとなることが好ましい。従っ
て、レジストパターン形成後下地をエッチングして配線
パターンを形成することを考えると、図３の様なマスク
とネガ型レジストを組み合わせて用いることが好まし
い。レジストパターン形成後リフトオフ法により配線パ
ターンを形成する場合は、図３のマスクと組み合わせて
ポジ型レジストを用いる。
【００２５】又、輪帯光源の領域及び結像面間の間隔、
結像面数は、本実施例に示したものに限らず、方法又は
作用の項に述べた範囲内で様々に設定してかまわない。
又、本実施例では２次光源の照度分布を設定するために
輪帯状のアパーチャを用いたが、この場合中心部の光が
遮光されるため光の利用効率が悪い。そこで、照明光学
系を輪帯状の光強度分布が得られるように改造する等し
てもよい。
結像面数は、本実施例に示したものに限らず、方法又は
作用の項に述べた範囲内で様々に設定してかまわない。
又、本実施例では２次光源の照度分布を設定するために
輪帯状のアパーチャを用いたが、この場合中心部の光が
遮光されるため光の利用効率が悪い。そこで、照明光学
系を輪帯状の光強度分布が得られるように改造する等し
てもよい。
【００２６】なお、本発明は、マスクが微細なホールパ
ターンを含む場合にも有効である。すなわち、微細なホ
ールパターンが配線のピッチで並んでいたり孤立して配
置されていたりする場合、本発明を用いることによりそ
のどちらに対しても像質を劣化させることなく十分な焦
点深度を得ることが可能となる。この場合、ポジ型レジ
ストを用いることは言うまでもない。
ターンを含む場合にも有効である。すなわち、微細なホ
ールパターンが配線のピッチで並んでいたり孤立して配
置されていたりする場合、本発明を用いることによりそ
のどちらに対しても像質を劣化させることなく十分な焦
点深度を得ることが可能となる。この場合、ポジ型レジ
ストを用いることは言うまでもない。
【００２７】（実施例２）実施例１において、２次光源
面に設置するアパーチャの形状を図２（ｂ）に示すよう
に変更した。本実施例においても実施例１同様の効果が
得られた。
面に設置するアパーチャの形状を図２（ｂ）に示すよう
に変更した。本実施例においても実施例１同様の効果が
得られた。
【００２８】本発明によれば、孤立パターンと繰り返し
パターンを有するマスクを用いた微細なパターンを、高
いコントラストと深い焦点深度を維持しつつ転写でき
る。
パターンを有するマスクを用いた微細なパターンを、高
いコントラストと深い焦点深度を維持しつつ転写でき
る。
【００２９】これにより、光リソグラフィを用いて、
０．２〜０．３μｍの回路パターン寸法を有するＬＳＩ
を形成することができる。
０．２〜０．３μｍの回路パターン寸法を有するＬＳＩ
を形成することができる。
【図１】本発明の１実施例の概略を示す図である。
【図２】本発明の実施例に用いられる装置の一部を表す
図である。
図である。
【図３】本発明の１実施例に用いられるマスクの一部を
表す図である。
表す図である。
【図４】従来法の効果を表す特性図である。
【図５】従来法の効果を表す特性図である。
【図６】従来法の効果を表す特性図である。
【図７】本発明の１実施例の効果を表す特性図である。
【図８】本発明の原理を示す概念図である。
１…縮小投影露光装置主要光学系部、２…照明光学系２
次光源面、３…輪帯状アパーチャ、４…マスク、５…縮
小投影レンズ、６…基板、７…結像面、８…基準焦点位
置、９…基板表面第１設定位置、１０…基板表面第２設
定位置。
次光源面、３…輪帯状アパーチャ、４…マスク、５…縮
小投影レンズ、６…基板、７…結像面、８…基準焦点位
置、９…基板表面第１設定位置、１０…基板表面第２設
定位置。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03B 27/32 G03B 27/54 G03F 7/20 501 G03F 7/20 521
Claims (5)
- 【請求項１】輪帯状の露光光を、孤立パターン及び繰り
返しパターンを有するマスクに照射し、前記マスクから
の透過光を縮小投影レンズ（但し、瞳に輪帯状の空間フ
ィルターを有するものは除く）を介して、前記孤立パタ
ーン及び繰り返しパターンの結像面の位置が、半導体基
板表面に対する基準焦点位置とは異なる第１の高さ位置
となるようにして前記半導体基板上に形成されたレジス
ト膜を露光する工程と、 前記孤立パターン及び繰り返しパターンの結像面の位置
が、前記基準焦点位置を挟んで前記第１の高さ位置とは
互いに反対側にある第２の高さ位置となるようにして前
記レジスト膜を更に露光する工程とを有することを特徴
とするＬＳＩの製造方法。 - 【請求項２】前記孤立パターン及び繰り返しパターン
は、遮光部内に配置された開口パターンであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載のＬＳＩの製造方
法。 - 【請求項３】前記輪帯状の露光光の照度分布は、前記マ
スクになんらのパタ−ンも存在しない場合に、その全照
射エネルギーの８割以上が、前記縮小投影レンズの瞳上
で中心半径σとその幅ｗが上記瞳の半径ｒに対して、 ０．５≦σ／ｒ≦０．７ ０．１≦ｗ／ｒ≦０．４ の範囲で表わせる輪帯状領域の中に照射される様に設定
され、かつ、前記複数の隣合う結像面間の間隔ｚが、λ
を前記露光光の波長、ＮＡを前記縮小投影レンズの開口
数とすると、 ｚ＝ｋ×λ／ＮＡ2、 ０．８＜ｋ＜２．０ の範囲にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項又
は第２項に記載のＬＳＩの製造方法。 - 【請求項４】前記輪帯状の露光光の照度分布を有する有
効光源の上下もしくは左右領域をマスクパターンの方向
性に応じて削除もしくは遮光することを特徴とする特許
請求の範囲第１項乃至第３項の何れかに記載のＬＳＩの
製造方法。 - 【請求項５】遮光領域に開口して設けられた孤立パター
ン及び繰り返しパターンを有するマスクに輪帯状の露光
光を照射し、前記マスクからの透過光を縮小投影レンズ
（但し、瞳に輪帯状の空間フィルターを有するものは除
く）を介して、前記孤立パターン及び繰り返しパターン
の結像面の位置が、基板表面に対する基準焦点位置とは
異なる複数の高さ位置となるように前記基板を移動して
前記基板上に形成されたネガ型レジスト膜を露光するこ
とにより波長と同程度又はそれ以下の微細パターンを形
成することを特徴とする固体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33271692A JP3227842B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Ｌｓｉの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33271692A JP3227842B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Ｌｓｉの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06181154A JPH06181154A (ja) | 1994-06-28 |
| JP3227842B2 true JP3227842B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=18258070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33271692A Expired - Fee Related JP3227842B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Ｌｓｉの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3227842B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4557373B2 (ja) * | 2000-06-13 | 2010-10-06 | リコー光学株式会社 | 濃度分布マスクを用いた３次元構造体製造方法 |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP33271692A patent/JP3227842B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06181154A (ja) | 1994-06-28 |
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