JP3253686B2 - レジストパターンの形成方法 - Google Patents
レジストパターンの形成方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
におけるレジストパターンの形成方法に関する。
におけるレジストパターンの形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の高速化、高集積化に
伴い半導体装置の微細化が進行し、従来の光を用いたリ
ソグラフィの結像光学系の解像度の限界を超えた微細パ
ターンの形成が要求されている。図１１を用いて従来の
縮小投影露光装置の動作の概要について説明する。
伴い半導体装置の微細化が進行し、従来の光を用いたリ
ソグラフィの結像光学系の解像度の限界を超えた微細パ
ターンの形成が要求されている。図１１を用いて従来の
縮小投影露光装置の動作の概要について説明する。
【０００３】水銀ランプ等の光源からの光をレチクル１
に照射する。レチクル１のレチクルパターンは、矩形ホ
ールを開口するため、ガラス基板２上に矩形形状のクロ
ムの遮光膜３が形成されている。レチクルパターンは縮
小投影レンズ４で縮小されてウェーハ５上に結像され、
ウェーハ５上のネガレジストを露光する。次にレジスト
上の露光光の強度について図１２を用いて説明する。図
１２（ａ）は従来のレチクル１を示す図である。図１２
（ｂ）は従来のレチクル１を用いて露光したときのウェ
ーハ５上のレジストでの光の振幅分布を示す図である。
図１２（ｃ）はレジスト上での光の強度分布を示す図で
ある。
に照射する。レチクル１のレチクルパターンは、矩形ホ
ールを開口するため、ガラス基板２上に矩形形状のクロ
ムの遮光膜３が形成されている。レチクルパターンは縮
小投影レンズ４で縮小されてウェーハ５上に結像され、
ウェーハ５上のネガレジストを露光する。次にレジスト
上の露光光の強度について図１２を用いて説明する。図
１２（ａ）は従来のレチクル１を示す図である。図１２
（ｂ）は従来のレチクル１を用いて露光したときのウェ
ーハ５上のレジストでの光の振幅分布を示す図である。
図１２（ｃ）はレジスト上での光の強度分布を示す図で
ある。
【０００４】このように矩形遮光膜３を用いて露光する
と、レジスト上の光強度分布は図１２（ｃ）に示すよう
な分布となってしまい、ｉ線（λ＝０．３６５μｍ）、
ＮＡ＝０．５０の光学系では０．４μｍが解像限界とな
る。微細な矩形ホールを開口するためには、図１２
（ｃ）に示す光強度波形のマイナスのピークの勾配を急
俊にする必要がある。
と、レジスト上の光強度分布は図１２（ｃ）に示すよう
な分布となってしまい、ｉ線（λ＝０．３６５μｍ）、
ＮＡ＝０．５０の光学系では０．４μｍが解像限界とな
る。微細な矩形ホールを開口するためには、図１２
（ｃ）に示す光強度波形のマイナスのピークの勾配を急
俊にする必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図１２（ｃ）に示す光
強度波形のマイナスのピークの勾配の急俊さは、結像光
学系の解像度に依存する。結像光学系の解像度は、露光
波長、開口数、さらにはレンズ自体の性能のばらつき等
により決定される。従って、従来の縮小投影露光装置を
用いては、結像光学系の解像度の限界を超える微細ホー
ルは形成できず、半導体装置の微細化に対応できないと
いう問題が生じていた。
強度波形のマイナスのピークの勾配の急俊さは、結像光
学系の解像度に依存する。結像光学系の解像度は、露光
波長、開口数、さらにはレンズ自体の性能のばらつき等
により決定される。従って、従来の縮小投影露光装置を
用いては、結像光学系の解像度の限界を超える微細ホー
ルは形成できず、半導体装置の微細化に対応できないと
いう問題が生じていた。
【０００６】本発明の目的は、従来の結像光学系の解像
度の限界を超える微細ホールを形成することができるレ
ジストパターンの形成方法を提供することにある。
度の限界を超える微細ホールを形成することができるレ
ジストパターンの形成方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】図１乃至図５を用いて本
発明のレジストパターンの形成方法について説明する。
図１に本発明に用いる縮小投影露光装置の結像光学系及
びレチクルを示す。本発明のレジストパターンの形成方
法に用いる縮小投影露光装置は従来と同じものである
が、レチクル１の代わりに位相シフトレチクル６を用い
ている。
発明のレジストパターンの形成方法について説明する。
図１に本発明に用いる縮小投影露光装置の結像光学系及
びレチクルを示す。本発明のレジストパターンの形成方
法に用いる縮小投影露光装置は従来と同じものである
が、レチクル１の代わりに位相シフトレチクル６を用い
ている。
【０００８】水銀ランプ等の光源からの光を位相シフト
レチクル６に照射する。位相シフトレチクル６は、ガラ
ス基板２上に位相シフタ膜７が形成されたものである。
この位相シフトレチクル６を通過した光が縮小投影レン
ズ４で縮小されてウェーハ５上に結像され、ウェーハ５
上のレジストを露光する。図２を用いて本発明に用いる
位相シフトレチクル６について説明する。
レチクル６に照射する。位相シフトレチクル６は、ガラ
ス基板２上に位相シフタ膜７が形成されたものである。
この位相シフトレチクル６を通過した光が縮小投影レン
ズ４で縮小されてウェーハ５上に結像され、ウェーハ５
上のレジストを露光する。図２を用いて本発明に用いる
位相シフトレチクル６について説明する。
【０００９】図２（ａ）は位相シフトレチクル６を示す
図である。位相シフト法は、レチクルを通過する光の位
相を位相シフタ膜により変化させてレジスト上の露光像
の分解能およびコントラストを向上させる技術である。
本発明に用いた位相シフトレチクル６は、ガラス基板２
の光透過部の半分に位相シフタ膜７を形成したものであ
る。位相シフタ膜７を通過した透過光８′は、位相シフ
タ膜７のないガラス基板２だけを通過した透過光８に対
し、位相が１８０度ずれる。
図である。位相シフト法は、レチクルを通過する光の位
相を位相シフタ膜により変化させてレジスト上の露光像
の分解能およびコントラストを向上させる技術である。
本発明に用いた位相シフトレチクル６は、ガラス基板２
の光透過部の半分に位相シフタ膜７を形成したものであ
る。位相シフタ膜７を通過した透過光８′は、位相シフ
タ膜７のないガラス基板２だけを通過した透過光８に対
し、位相が１８０度ずれる。
【００１０】図２（ｂ）は位相シフトレチクル６を用い
て露光したときのウェーハ５上のレジストでの光の振幅
分布を示す図である。位相シフタ膜７のエッジの部分で
光の振幅は０になり、その両側で急俊に光の振幅が反転
する。図２（ｃ）はレジスト上での光の強度分布を示す
図である。光の強度は光の振幅の二乗に比例し、位相シ
フタ膜７のエッジ部分に対応するネガレジストの部分の
光強度が急俊に０になっている。従って、位相シフタ膜
７を有する位相シフトレチクル６を用いると、レジスト
上に微細なラインスペースを形成することができる。
て露光したときのウェーハ５上のレジストでの光の振幅
分布を示す図である。位相シフタ膜７のエッジの部分で
光の振幅は０になり、その両側で急俊に光の振幅が反転
する。図２（ｃ）はレジスト上での光の強度分布を示す
図である。光の強度は光の振幅の二乗に比例し、位相シ
フタ膜７のエッジ部分に対応するネガレジストの部分の
光強度が急俊に０になっている。従って、位相シフタ膜
７を有する位相シフトレチクル６を用いると、レジスト
上に微細なラインスペースを形成することができる。
【００１１】次に、上記位相シフトレチクル６を用いて
ネガレジストに微細矩形ホールを開口するレジストパタ
ーンの形成方法を図３を用いて説明する。図３（ａ）に
ガラス基板２に位相シフタ膜７を形成した位相シフトレ
チクル６の平面図を示す。ウェーハ５上にネガレジスト
９を塗布した後この位相シフトレチクル６を用いて図１
に示した縮小投影露光を行う。露光後ネガレジスト９の
現像を行い、位相シフタ膜７のエッジパターンで形成さ
れた、図３（ｂ）に示すような微小スペースパターンを
得る。
ネガレジストに微細矩形ホールを開口するレジストパタ
ーンの形成方法を図３を用いて説明する。図３（ａ）に
ガラス基板２に位相シフタ膜７を形成した位相シフトレ
チクル６の平面図を示す。ウェーハ５上にネガレジスト
９を塗布した後この位相シフトレチクル６を用いて図１
に示した縮小投影露光を行う。露光後ネガレジスト９の
現像を行い、位相シフタ膜７のエッジパターンで形成さ
れた、図３（ｂ）に示すような微小スペースパターンを
得る。
【００１２】次に、全面にネガレジスト１０を塗布する
（図３（ｃ））。図３（ａ）の位相シフトレチクル６の
パターンを９０度回転させたパターンを有する位相シフ
トレチクル（図３（ｄ））を用いて再度縮小投影露光を
行った後、ネガレジスト１０の現像を行い、位相シフタ
膜７のエッジパターンにより形成された微小スペースパ
ターンを得る。ネガレジスト９に形成した微小スペース
パターンとネガレジスト１０に形成した微小スペースパ
ターンとは直交し、この交差部に図３（ｅ）に示すよう
な微小矩形開口部１１を形成することができる。
（図３（ｃ））。図３（ａ）の位相シフトレチクル６の
パターンを９０度回転させたパターンを有する位相シフ
トレチクル（図３（ｄ））を用いて再度縮小投影露光を
行った後、ネガレジスト１０の現像を行い、位相シフタ
膜７のエッジパターンにより形成された微小スペースパ
ターンを得る。ネガレジスト９に形成した微小スペース
パターンとネガレジスト１０に形成した微小スペースパ
ターンとは直交し、この交差部に図３（ｅ）に示すよう
な微小矩形開口部１１を形成することができる。
【００１３】例えば、光源にｉ線を用い、開口数ＮＡ＝
０．５の縮小投影露光で、０．２μｍ角の微小矩形開口
部の形成も可能となり、半導体装置の微細化に寄与す
る。このように、レチクルに位相シフタ膜を用いた位相
シフトレチクルを使用したことにより、レジスト上の光
強度波形のマイナスのピークを急俊にさせることができ
る。従って、Ｘ方向に良好な分解能及びコントラストを
有するラインスペースと、Ｙ方向に良好な分解能及びコ
ントラストを有するラインスペースとを別々の露光で形
成し、その交差部に１回の露光では形成不可能な微細矩
形開口部を形成することができる。
０．５の縮小投影露光で、０．２μｍ角の微小矩形開口
部の形成も可能となり、半導体装置の微細化に寄与す
る。このように、レチクルに位相シフタ膜を用いた位相
シフトレチクルを使用したことにより、レジスト上の光
強度波形のマイナスのピークを急俊にさせることができ
る。従って、Ｘ方向に良好な分解能及びコントラストを
有するラインスペースと、Ｙ方向に良好な分解能及びコ
ントラストを有するラインスペースとを別々の露光で形
成し、その交差部に１回の露光では形成不可能な微細矩
形開口部を形成することができる。
【００１４】本発明のレジストパターンの形成方法によ
り形成される微細矩形開口部は、エッジが急峻で開口部
の角部が丸まってしまうことがない。次に、上記レジス
トパターンの形成方法とは異なるレジストパターンの形
成方法を図４及び図５を用いて説明する。図４（ａ）に
位相シフトレチクル６の平面図を示す。この位相シフト
レチクル６は、ガラス基板２だけの領域と位相シフト膜
７が形成された領域とが図中Ｘ方向、Ｙ方向共に交互に
並んだ形状をしている。
り形成される微細矩形開口部は、エッジが急峻で開口部
の角部が丸まってしまうことがない。次に、上記レジス
トパターンの形成方法とは異なるレジストパターンの形
成方法を図４及び図５を用いて説明する。図４（ａ）に
位相シフトレチクル６の平面図を示す。この位相シフト
レチクル６は、ガラス基板２だけの領域と位相シフト膜
７が形成された領域とが図中Ｘ方向、Ｙ方向共に交互に
並んだ形状をしている。
【００１５】ウェーハ５上にネガレジスト９を塗布した
後この位相シフトレチクル６を用いて図１に示した縮小
投影露光を行う。露光後ネガレジスト９の現像を行い、
位相シフタ膜７のエッジパターンで形成された、図４
（ｂ）に示すような微小スペースパターン１２を得る。
次に、ウェーハ５全面にネガレジスト１０を塗布してか
ら、図４（ａ）の位相シフトレチクル６のパターンがウ
ェーハ５に対して相対的に図中＋Ｘ方向にｘ1 、−Ｙ方
向にｙ1 だけずれるように、位相シフトレチクル６又は
ウェーハ５を移動させる（図５（ａ））。リソグラフィ
ー工程のスループットを向上させる観点から、位相シフ
トレチクル６のパターンのずらしは、位相シフトレチク
ル６は固定しておいて、ウェーハ５を載せている縮小投
影露光装置のＸＹステージを移動させることにより行う
ことが好ましい。
後この位相シフトレチクル６を用いて図１に示した縮小
投影露光を行う。露光後ネガレジスト９の現像を行い、
位相シフタ膜７のエッジパターンで形成された、図４
（ｂ）に示すような微小スペースパターン１２を得る。
次に、ウェーハ５全面にネガレジスト１０を塗布してか
ら、図４（ａ）の位相シフトレチクル６のパターンがウ
ェーハ５に対して相対的に図中＋Ｘ方向にｘ1 、−Ｙ方
向にｙ1 だけずれるように、位相シフトレチクル６又は
ウェーハ５を移動させる（図５（ａ））。リソグラフィ
ー工程のスループットを向上させる観点から、位相シフ
トレチクル６のパターンのずらしは、位相シフトレチク
ル６は固定しておいて、ウェーハ５を載せている縮小投
影露光装置のＸＹステージを移動させることにより行う
ことが好ましい。
【００１６】こうしてから再度縮小投影露光を行った
後、ネガレジスト１０の現像を行い、位相シフタ膜７の
エッジパターンにより形成された微小スペースパターン
１３を得る（図５（ｂ））。ネガレジスト９に形成した
微小スペースパターン１２とネガレジスト１０に形成し
た微小スペースパターン１３とは直交し、この交差部に
図５（ｃ）に示すような配置の微小矩形開口部１１を形
成することができる。
後、ネガレジスト１０の現像を行い、位相シフタ膜７の
エッジパターンにより形成された微小スペースパターン
１３を得る（図５（ｂ））。ネガレジスト９に形成した
微小スペースパターン１２とネガレジスト１０に形成し
た微小スペースパターン１３とは直交し、この交差部に
図５（ｃ）に示すような配置の微小矩形開口部１１を形
成することができる。
【００１７】上記方法により形成される微細矩形開口部
も、エッジが急峻で開口部の角部が丸まってしまうこと
がない。
も、エッジが急峻で開口部の角部が丸まってしまうこと
がない。
【００１８】
【作用】本発明によれば、従来の結像光学系の解像度の
限界を超える微細ホールを形成することができる。
限界を超える微細ホールを形成することができる。
【００１９】
【実施例】本発明の第１の実施例によるレジストパター
ンの形成方法を図６を用いて説明する。ガラス基板２０
上に、長方形形状の位相シフタ膜２２を複数個並列に形
成する。即ち、長方形形状のエッジ部を並列に複数個有
する位相シフトレチクル２４を形成する（図６
（ａ））。
ンの形成方法を図６を用いて説明する。ガラス基板２０
上に、長方形形状の位相シフタ膜２２を複数個並列に形
成する。即ち、長方形形状のエッジ部を並列に複数個有
する位相シフトレチクル２４を形成する（図６
（ａ））。
【００２０】別のガラス基板２６上に、ガラス基板２０
上に形成した長方形形状の位相シフタ膜２２の長手方向
に対して直角方向に長手の長方形形状のエッジ部を有す
る位相シフタ膜２８を複数個並列に形成した位相シフト
レチクル３０を形成する（図６（ｂ））。図３と同様に
してウェーハ５上にネガレジスト９を塗布し、図６
（ａ）の位相シフトレチクル２４を用いてネガレジスト
９上を露光しパターニングして、位相シフタ膜２２のエ
ッジ部により微細スペースパターン３２を形成する。
上に形成した長方形形状の位相シフタ膜２２の長手方向
に対して直角方向に長手の長方形形状のエッジ部を有す
る位相シフタ膜２８を複数個並列に形成した位相シフト
レチクル３０を形成する（図６（ｂ））。図３と同様に
してウェーハ５上にネガレジスト９を塗布し、図６
（ａ）の位相シフトレチクル２４を用いてネガレジスト
９上を露光しパターニングして、位相シフタ膜２２のエ
ッジ部により微細スペースパターン３２を形成する。
【００２１】次に、ウェーハ５及びネガレジスト９上に
さらにネガレジスト１０を塗布し、位相シフトレチクル
３０のパターンをネガレジスト１０に露光しパターニン
グして、位相シフタ膜２８のエッジ部により微細スペー
スパターン３４を複数個形成する。こうすることによ
り、微細スペースパターン３２及び微細スペースパター
ン３４との複数個の交差部に複数個の微小矩形開口部１
１が形成される（図６（ｃ））。開口部は図６（ｄ）の
ように配置される。
さらにネガレジスト１０を塗布し、位相シフトレチクル
３０のパターンをネガレジスト１０に露光しパターニン
グして、位相シフタ膜２８のエッジ部により微細スペー
スパターン３４を複数個形成する。こうすることによ
り、微細スペースパターン３２及び微細スペースパター
ン３４との複数個の交差部に複数個の微小矩形開口部１
１が形成される（図６（ｃ））。開口部は図６（ｄ）の
ように配置される。
【００２２】本発明の第２の実施例によるレジストパタ
ーンの形成方法を図７を用いて説明する。ガラス基板２
０上に、長方形形状の位相シフタ膜２２を複数個並列に
形成する。即ち、長方形形状のエッジ部を並列に複数個
有する位相シフトレチクル２４を形成する（図７
（ａ））。これは、第１の実施例で用いた位相シフトレ
チクルと同じものである。
ーンの形成方法を図７を用いて説明する。ガラス基板２
０上に、長方形形状の位相シフタ膜２２を複数個並列に
形成する。即ち、長方形形状のエッジ部を並列に複数個
有する位相シフトレチクル２４を形成する（図７
（ａ））。これは、第１の実施例で用いた位相シフトレ
チクルと同じものである。
【００２３】ガラス基板３６上に、ガラス基板２０上に
形成した長方形形状の位相シフタ膜２２の長手方向に対
して直角方向に凹凸形状に形成されたエッジ部を有する
位相シフタ膜３８を複数個並列に形成した位相シフトレ
チクル４０を形成する（図７（ｂ））。ウェーハ５上に
ネガレジスト９を塗布し、図７（ａ）の位相シフトレチ
クル２４を用いてネガレジスト９上を露光しパターニン
グして、位相シフタ膜２２のエッジ部により微細スペー
スパターン３２を形成する。
形成した長方形形状の位相シフタ膜２２の長手方向に対
して直角方向に凹凸形状に形成されたエッジ部を有する
位相シフタ膜３８を複数個並列に形成した位相シフトレ
チクル４０を形成する（図７（ｂ））。ウェーハ５上に
ネガレジスト９を塗布し、図７（ａ）の位相シフトレチ
クル２４を用いてネガレジスト９上を露光しパターニン
グして、位相シフタ膜２２のエッジ部により微細スペー
スパターン３２を形成する。
【００２４】次に、ウェーハ５及びネガレジスト９上に
さらにネガレジスト１０を塗布し、位相シフトレチクル
４０のパターンをネガレジスト１０に露光しパターニン
グして、位相シフタ膜３８のエッジ部により微細スペー
スパターン４２を複数個形成する。こうすることによ
り、微細スペースパターン３２及び微細スペースパター
ン４２との複数個の交差部に複数個の微小矩形開口部１
１が形成される（図７（ｃ））。第１の実施例では、微
小矩形開口部１１が正方形状に配置されて形成された
が、本実施例によれば、位相シフタ膜のエッジ部の形状
に凹凸をつけることにより、複数の微小矩形開口部１１
の相互の位置関係を任意にとることができる。開口部は
図７（ｄ）のように配置される。
さらにネガレジスト１０を塗布し、位相シフトレチクル
４０のパターンをネガレジスト１０に露光しパターニン
グして、位相シフタ膜３８のエッジ部により微細スペー
スパターン４２を複数個形成する。こうすることによ
り、微細スペースパターン３２及び微細スペースパター
ン４２との複数個の交差部に複数個の微小矩形開口部１
１が形成される（図７（ｃ））。第１の実施例では、微
小矩形開口部１１が正方形状に配置されて形成された
が、本実施例によれば、位相シフタ膜のエッジ部の形状
に凹凸をつけることにより、複数の微小矩形開口部１１
の相互の位置関係を任意にとることができる。開口部は
図７（ｄ）のように配置される。
【００２５】本発明の第３の実施例によるレジストパタ
ーンの形成方法を図８を用いて説明する。ガラス基板４
４上に、正方形形状の位相シフタ膜４６を複数個並列に
形成して、位相シフトレチクル４８を形成する（図８
（ａ））。別のガラス基板５０上に、ガラス基板４４上
に形成した正方形形状の位相シフタ膜４６のエッジ部と
直交するようにエッジ部を形成した位相シフタ膜５２を
複数個交互に並べて市松模様状に形成した位相シフトレ
チクル５４を形成する（図８（ｂ））。
ーンの形成方法を図８を用いて説明する。ガラス基板４
４上に、正方形形状の位相シフタ膜４６を複数個並列に
形成して、位相シフトレチクル４８を形成する（図８
（ａ））。別のガラス基板５０上に、ガラス基板４４上
に形成した正方形形状の位相シフタ膜４６のエッジ部と
直交するようにエッジ部を形成した位相シフタ膜５２を
複数個交互に並べて市松模様状に形成した位相シフトレ
チクル５４を形成する（図８（ｂ））。
【００２６】ウェーハ５上にネガレジスト９を塗布し、
図８（ａ）の位相シフトレチクル４８を用いてネガレジ
スト９上を露光しパターニングして、位相シフタ膜４６
のエッジ部により微細スペースパターン５６を形成す
る。次に、ウェーハ５及びネガレジスト９上にさらにネ
ガレジスト１０を塗布し、位相シフトレチクル５４のパ
ターンをネガレジスト１０に露光しパターニングして、
位相シフタ膜５２のエッジ部により微細スペースパター
ン５８を複数個形成する。こうすることにより、微細ス
ペースパターン５６及び微細スペースパターン５８との
複数個の交差部に複数個の微小矩形開口部１１が形成さ
れる（図８（ｃ））。開口部は図８（ｄ）のように配置
される。本実施例の場合も、同時に複数の微小矩形開口
部１１を形成でき、位相シフタ膜のエッジ部の形状によ
りそれぞれの微小矩形開口部１１の位置関係を変化させ
ることができる。
図８（ａ）の位相シフトレチクル４８を用いてネガレジ
スト９上を露光しパターニングして、位相シフタ膜４６
のエッジ部により微細スペースパターン５６を形成す
る。次に、ウェーハ５及びネガレジスト９上にさらにネ
ガレジスト１０を塗布し、位相シフトレチクル５４のパ
ターンをネガレジスト１０に露光しパターニングして、
位相シフタ膜５２のエッジ部により微細スペースパター
ン５８を複数個形成する。こうすることにより、微細ス
ペースパターン５６及び微細スペースパターン５８との
複数個の交差部に複数個の微小矩形開口部１１が形成さ
れる（図８（ｃ））。開口部は図８（ｄ）のように配置
される。本実施例の場合も、同時に複数の微小矩形開口
部１１を形成でき、位相シフタ膜のエッジ部の形状によ
りそれぞれの微小矩形開口部１１の位置関係を変化させ
ることができる。
【００２７】本発明の第４の実施例によるレジストパタ
ーンの形成方法を図９及び図１０を用いて説明する。ま
ず、ガラス基板６０上にくし歯形状の位相シフタ膜６２
が複数個並列に形成された位相シフトレチクル６４を形
成する（図９（ａ））。図９（ｂ）に示すように、位相
シフタ膜６２がくし歯形状であるので、位相シフタ膜６
２のエッジ部は、位相シフトレチクル６４をＸ軸方向に
ずらして重ね合わせると、エッジ部同士が直交するよう
になっている。
ーンの形成方法を図９及び図１０を用いて説明する。ま
ず、ガラス基板６０上にくし歯形状の位相シフタ膜６２
が複数個並列に形成された位相シフトレチクル６４を形
成する（図９（ａ））。図９（ｂ）に示すように、位相
シフタ膜６２がくし歯形状であるので、位相シフタ膜６
２のエッジ部は、位相シフトレチクル６４をＸ軸方向に
ずらして重ね合わせると、エッジ部同士が直交するよう
になっている。
【００２８】ウェーハ５上にネガレジスト９を塗布し、
図９（ａ）の位相シフトレチクル６４を用いてネガレジ
スト９上を露光し、パターニングして位相シフタ膜６２
のエッジ部により微細スペースパターン６６を形成する
（図１０（ａ）参照）。次に、ウェーハ５及びネガレジ
スト９上にさらにネガレジスト１０を塗布する。ウェー
ハ５を載せている縮小投影露光装置のＸＹステージをＸ
軸方向にｘだけ移動させることにより、相対的に位相シ
フトレチクル６４を図９（ｂ）に示すようにＸ軸方向に
ｘだけずらしてネガレジスト１０上を露光する。露光さ
れたネガレジスト１０をパターニングして位相シフタ膜
６２のエッジ部による微細スペースパターン６８を複数
個形成する。こうすることにより、微細スペースパター
ン６６及び微細スペースパターン６８との複数個の交差
部に複数個の微小矩形開口部１１が形成される（図１０
（ａ））。開口部は図１０（ｂ）のように配置される。
本実施例の場合も、同時に複数の微小矩形開口部１１を
形成でき、位相シフタ膜のエッジ部の形状によりそれぞ
れの微小矩形開口部１１の位置関係を変化させることが
できる。
図９（ａ）の位相シフトレチクル６４を用いてネガレジ
スト９上を露光し、パターニングして位相シフタ膜６２
のエッジ部により微細スペースパターン６６を形成する
（図１０（ａ）参照）。次に、ウェーハ５及びネガレジ
スト９上にさらにネガレジスト１０を塗布する。ウェー
ハ５を載せている縮小投影露光装置のＸＹステージをＸ
軸方向にｘだけ移動させることにより、相対的に位相シ
フトレチクル６４を図９（ｂ）に示すようにＸ軸方向に
ｘだけずらしてネガレジスト１０上を露光する。露光さ
れたネガレジスト１０をパターニングして位相シフタ膜
６２のエッジ部による微細スペースパターン６８を複数
個形成する。こうすることにより、微細スペースパター
ン６６及び微細スペースパターン６８との複数個の交差
部に複数個の微小矩形開口部１１が形成される（図１０
（ａ））。開口部は図１０（ｂ）のように配置される。
本実施例の場合も、同時に複数の微小矩形開口部１１を
形成でき、位相シフタ膜のエッジ部の形状によりそれぞ
れの微小矩形開口部１１の位置関係を変化させることが
できる。
【００２９】また本実施例によれば、一枚の位相シフタ
レチクルを用いて複数の微小矩形開口部１１を形成する
ことができる。従って、位相シフタレチクルを交換する
必要がなくなるのでリソグラフィー工程におけるスルー
プットの向上を図ることができるようになる。本発明
は、上記実施例に限らず種々の変形が可能である。
レチクルを用いて複数の微小矩形開口部１１を形成する
ことができる。従って、位相シフタレチクルを交換する
必要がなくなるのでリソグラフィー工程におけるスルー
プットの向上を図ることができるようになる。本発明
は、上記実施例に限らず種々の変形が可能である。
【００３０】例えば、上記実施例では、ガラス基板上の
位相シフタ膜をそのエッジ部で囲んだ閉領域に形成した
が、反転させて、閉領域にはガラス基板のみでそれ以外
の領域に位相シフタ膜を形成してもよい。上記実施例で
は、二つの位相シフタ膜を直交させて微小矩形開口部を
形成したが、二つの位相シフタ膜を直交させずに使用す
ることもできる。
位相シフタ膜をそのエッジ部で囲んだ閉領域に形成した
が、反転させて、閉領域にはガラス基板のみでそれ以外
の領域に位相シフタ膜を形成してもよい。上記実施例で
は、二つの位相シフタ膜を直交させて微小矩形開口部を
形成したが、二つの位相シフタ膜を直交させずに使用す
ることもできる。
【００３１】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、従来形成
不可能であった結像光学系の解像度の限界を超える微細
ホールを形成することができる。
不可能であった結像光学系の解像度の限界を超える微細
ホールを形成することができる。
【図１】本発明に用いる縮小投影露光装置の結像光学系
とレチクルの概略図である。
とレチクルの概略図である。
【図２】本発明に用いた位相シフトレチクルの説明図で
ある。
ある。
【図３】本発明のレジストパターンの形成方法を説明す
る図である。
る図である。
【図４】本発明のレジストパターンの形成方法を説明す
る図である。
る図である。
【図５】本発明のレジストパターンの形成方法を説明す
る図である。
る図である。
【図６】本発明の第１の実施例によるレジストパターン
の形成方法を示す図である。
の形成方法を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例によるレジストパターン
の形成方法を示す図である。
の形成方法を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施例によるレジストパターン
の形成方法を示す図である。
の形成方法を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施例によるレジストパターン
の形成方法を示す図である。
の形成方法を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施例によるレジストパター
ンの形成方法を示す図である。
ンの形成方法を示す図である。
【図１１】従来の縮小投影露光装置の結像光学系とレチ
クルの概略図である。
クルの概略図である。
【図１２】従来のレチクルによるレジスト上の露光光強
度の説明図である。
度の説明図である。
１…レチクル ２…ガラス基板 ３…遮光膜 ４…縮小投影レンズ ５…ウェーハ ６…位相シフトレチクル ７…位相シフタ膜 ８…透過光 ８′…透過光 ９…ネガレジスト １０…ネガレジスト １１…微小矩形開口部 １２、１３…微細スペースパターン ２０…ガラス基板 ２２…位相シフタ膜 ２４…位相シフトレチクル ２６…ガラス基板 ２８…位相シフタ膜 ３０…位相シフトレチクル ３２…微細スペースパターン ３４…微細スペースパターン ３６…ガラス基板 ３８…位相シフタ膜 ４０…位相シフトレチクル ４２…微細スペースパターン ４４…ガラス基板 ４６…位相シフタ膜 ４８…位相シフトレチクル ５０…ガラス基板 ５２…位相シフタ膜 ５４…位相シフトレチクル ５６…微細スペースパターン ５８…微細スペースパターン ６０…ガラス基板 ６２…位相シフタ膜 ６４…位相シフトレチクル ６６…微細スペースパターン ６８…微細スペースパターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田端 康子 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−271353（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 1/00 - 1/16
Claims (4)
- 【請求項１】 ガラス基板上に第１の位相シフタ膜のエ
ッジ部で描かれた第１のパターンを有する第１のレチク
ルを用いて、半導体基板上に塗布した第１のネガレジス
トに前記第１のパターンを露光し、パターニングして第
１の微細スペースパターンを形成し、 ガラス基板上に、第２の位相シフタ膜のエッジ部で描か
れ、前記第１のパターンと交差する形状の第２のパター
ンを有する第２のレチクルを用いて、前記半導体基板及
び前記第１のネガレジスト上に塗布した第２のネガレジ
ストに前記第２のパターンを露光し、パターニングして
第２の微細スペースパターンを形成することにより、 前記第１の微細スペースパターンと前記第２の微細スペ
ースパターンの交差部に微小四角形開口部を形成するこ
とを特徴とするレジストパターンの形成方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のレジストパターンの形成
方法において、 前記第１のパターンは、並列した複数の長方形形状に形
成された前記第１の位相シフタ膜のエッジ部で描かれ、 複数の前記第１の微細スペースパターンと前記第２の微
細スペースパターンとの交差部に複数の前記微小四角形
開口部を形成することを特徴とするレジストパターンの
形成方法。 - 【請求項３】 請求項２記載のレジストパターンの形成
方法において、 前記第２のパターンは、並列した複数の長方形形状に形
成されその長手方向の辺が蛇行している前記第２の位相
シフタ膜のエッジ部で描かれ、 前記複数の第１の微細スペースパターンと前記第２の微
細スペースパターンとの交差部を任意の位置に配置し
て、任意の位置に前記複数の微小四角形開口部を形成す
ることを特徴とするレジストパターンの形成方法。 - 【請求項４】 ガラス基板上に位相シフタ膜のエッジ部
で描かれたパターンを有するレチクルを用いて、半導体
基板上に塗布した第１のネガレジストに前記パターンを
露光し、パターニングして第１の微細スペースパターン
を形成し、 前記半導体基板上に形成された前記第１の微細スペース
パターンと前記レチクルの前記パターンが交差するよう
に、前記レチクルと前記半導体基板の位置を相対的にず
らし、 前記半導体基板及び前記第１のネガレジスト上に塗布し
た第２のネガレジストに前記レチクルの前記パターンを
露光し、パターニングして前記第１の微細スペースパタ
ーンと交差する第２の微細スペースパターンを形成する
ことにより、 前記第１の微細スペースパターンと前記第２の微細スペ
ースパターンの交差部に微小四角形開口部を形成するこ
とを特徴とするレジストパターンの形成方法。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19112592A JP3253686B2 (ja) | 1991-10-04 | 1992-07-17 | レジストパターンの形成方法 |
| US07/940,408 US5364716A (en) | 1991-09-27 | 1992-09-03 | Pattern exposing method using phase shift and mask used therefor |
| DE69233449T DE69233449T2 (de) | 1991-09-27 | 1992-09-25 | Musterbelichtungsverfahren mit Phasenverschiebung und Maske dafür |
| EP92116471A EP0534463B1 (en) | 1991-09-27 | 1992-09-25 | Pattern exposing method using phase shift |
| EP97113132A EP0810474B1 (en) | 1991-09-27 | 1992-09-25 | Pattern exposing method using phase shift and mask used therefore |
| EP97113133A EP0810475A3 (en) | 1991-09-27 | 1992-09-25 | Pattern exposing method using phase shift and mask used therefor |
| DE69231412T DE69231412T2 (de) | 1991-09-27 | 1992-09-25 | Belichtungsverfahren mit Phasenverschiebung |
| KR1019920017697A KR960010026B1 (ko) | 1991-09-27 | 1992-09-28 | 마스크가 사용되고 위상전이를 이용하는 패턴 노광 방법 |
| US08/274,689 US5472813A (en) | 1991-09-27 | 1994-07-14 | Pattern exposing method using phase shift and mask used therefor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-257293 | 1991-10-04 | ||
| JP25729391 | 1991-10-04 | ||
| JP19112592A JP3253686B2 (ja) | 1991-10-04 | 1992-07-17 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05198479A JPH05198479A (ja) | 1993-08-06 |
| JP3253686B2 true JP3253686B2 (ja) | 2002-02-04 |
Family
ID=26506515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19112592A Expired - Fee Related JP3253686B2 (ja) | 1991-09-27 | 1992-07-17 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3253686B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1012543A (ja) * | 1996-06-20 | 1998-01-16 | Mitsubishi Electric Corp | 位相シフトマスクを用いたパターンの形成方法 |
| EP0939343A1 (en) * | 1998-02-26 | 1999-09-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure method and exposure apparatus |
| KR100516747B1 (ko) * | 1998-12-31 | 2005-10-26 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 미세패턴 형성방법 |
-
1992
- 1992-07-17 JP JP19112592A patent/JP3253686B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05198479A (ja) | 1993-08-06 |
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