JP3255476B2 - 回路パターン - Google Patents

回路パターン

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JP3255476B2
JP3255476B2 JP2093293A JP2093293A JP3255476B2 JP 3255476 B2 JP3255476 B2 JP 3255476B2 JP 2093293 A JP2093293 A JP 2093293A JP 2093293 A JP2093293 A JP 2093293A JP 3255476 B2 JP3255476 B2 JP 3255476B2
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pattern
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illumination
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尚久 玉田
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Mitsubishi Electric Corp
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置のパター
ン形成の際のパターンレイアウトに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は、半導体装置のパターン形成の際
に用いる縮小投影露光装置の概念図である。図におい
て、1は光源、2はフライアイレンズ、3はアパーチャ
ーをセットする位置、4はコンデンサーレンズ、5はレ
ティクル、6は投影レンズ、7は被処理基板、8は被処
理基板7上のホトレジスト膜であり、このホトレジスト
膜8の位置はアパーチャー位置3と光学的にフーリエ変
換面の関係にある。図7は通常照明でのアパーチャーを
示す平面図である。9は透光部、10は遮蔽部である。
このアパーチャーを縮小投影露光装置のアパーチャー位
置3に取り付けて露光を行う。図11は縮小投影露光装
置のDOF(焦点深度)を示すグラフであり、11は図
7に示す通常照明のアパーチャーを用いた場合のDOF
曲線である。図11に示す様に、通常照明を使用して露
光した場合、パターンのピッチ寸法の小さい方がDOF
も小さくなる。このためピッチ寸法が微細なパターンの
形成は、DOFが小さくなるために、半導体基板上の段
差の影響を受けやすく、特に段差の大きな半導体基板上
では困難であった。
【0003】このため近年ピッチ寸法の微細なパターン
形成に対応できるように、縮小投影露光装置に変形照明
を使用する露光方法が行われている。以下、この変形照
明について説明する。図8は透光部を4つに分けた変形
照明のアパーチャーを示す平面図であり、図9は変形照
明のうち輪体照明のアパーチャーを示す平面図である。
図において、12は透光部、13は遮蔽部である。変形
照明は、このようなアパーチャーを図6に示す縮小投影
露光装置のアパーチャー位置3に取り付けて構成する。
また、図8および図9に示すようなアパーチャーによら
ずに、アパーチャー位置3における光の強度分布を図1
0に示す様に変える方法もある。図10において、14
は光の強度の強い部分であり15は光の強度の弱い部分
である。縮小投影露光装置のDOFを示すグラフである
図11において、16は図8に示す変形照明のアパーチ
ャーを用いた場合のDOF曲線である。図に示す様に、
変形照明でのDOF曲線16は、通常照明でのDOF曲
線11に比べ、パターンのピッチ寸法が小さいときにD
OFが大きくなり、逆にピッチ寸法が大きくなるとDO
Fが小さくなる。また、図8に示したアパーチャーを用
いた場合以外の変形照明においても、DOF曲線は同様
の傾向を示す。このように、変形照明では小さなピッチ
寸法のパターンが通常照明よりも確実に形成することが
でき、近年の微細化の傾向には有効なものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の回路
パターンでは、ピッチ寸法の大きなものと小さなものと
が混在するようなパターンがあった。図12〜図14は
それぞれ半導体基板上の従来の回路パターンの例を示す
もので、図12,図13および図14(a)は平面図で
あり、図14(b)は図14(a)の断面図である。図
12において、17は半導体基板上のパターンであり、
18は一定の小さなパターンピッチでパターン17が配
設された領域、19は一定のパターンピッチより大きな
パターンピッチ部分が存在する領域である。これらの領
域はパターン形成の際同時に露光されるわけであるが、
変形照明では、大きなパターンピッチ部分でDOFが小
さくなり、特に段差の大きな基板ではパターン形成が難
しかった。
【0005】また、図13に示す例では、一定の小さな
パターンピッチで連続してパターンが配設されている
が、20は端のパターンである。この場合も変形照明で
は、端のパターン20でのDOFが連続した他のパター
ンに比べてかなり小さくなり、パターン形成が難しかっ
た。また、図14に示す例では、21は一定の小さなパ
ターンピッチで配設されたパターン、22はパターン2
1より太いパターン、23は半導体基板である。この場
合も変形照明では、太いパターン22およびその隣のパ
ターンでのDOFが小さくなり、図12に示す場合と同
様にパターン形成が難しかった。
【0006】従来の回路パターンでは、以上の様に、小
さなピッチ寸法のパターンを露光可能な変形照明を用い
た縮小投影露光装置でのパターン形成の際、大きなピッ
チ寸法のパターンが混在していると、DOFが足りなく
なり正確なパターン形成が行えないという問題点があ
り、この傾向は段差の大きい基板上では特に著しいもの
であった。
【0007】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、変形照明を用いた投影露光装置
で半導体基板を露光する際、充分なDOFを得てパター
ン形成が確実に行える様な回路パターンを提供すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項1
記載の回路パターンは、回路上必要なパターン以外のダ
ミーパターンを、回路上必要なパターンの長手方向に延
長させて、または回路上必要なパターンの長手延長方向
に該パターンと分離して配設することによって、一定の
パターンピッチの連続性を高めたものである。
【0009】また、この発明に係る請求項2記載の回路
パターンは、所定の間隔で配設された線状パターンと、
これら線状パターンを部分的に接続する結線部のパター
ンとで、他の部分の線状パターンより太いパターンの代
用とすることによって、一定のパターンピッチの連続性
を高めたものである。
【0010】
【作用】この発明における回路パターンは、ダミーパタ
ーンを配設することによって一定のパターンピッチの連
続性を高めたものである。このため回路上必要な部分で
は、変形照明でのDOFが小さくなる大きなパターンピ
ッチの部分をなくすことができ、回路上必要なパターン
を大きなDOFで露光可能となり確実に形成できる。
【0011】また、結線部のパターンを設けて隣接する
線状パターンを接続し、太いパターンの代用とするた
め、太いパターンをなくすことができDOFの大きなパ
ターンピッチに揃えて確実に形成できる。
【0012】
【実施例】 実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の実施例1による回路パターンを
示す平面図であり、図12で示した従来例の回路パター
ンを改善したものである。図1に示す様に、回路上必要
なパターン17にダミーパターン24を延長させること
によって、パターン全体を小さなパターンピッチに統一
した。これによって変形照明でのDOFがパターン全体
で大きくなりパターン形成が確実になる。なお、ダミー
パターンは半導体装置のパターンとして最終的に残るも
のもあるが、イオン注入のマスクパターン等のように残
らないものもある。いずれにしてもダミーパターンは、
その形成によって半導体装置が機能的に悪影響を受けな
いように配慮されたものである。
【0013】実施例2.図2はこの発明の実施例2によ
る回路パターンを示す平面図であり、実施例1と同様
に、図12で示した従来例を改善したものである。図2
に示す様にダミーパターン25を回路上必要なパターン
17と分離して配設し、小さなパターンピッチに統一し
たために、大きなDOFを得ることができる。ダミーパ
ターン25は、回路上必要でないのにパターンピッチ統
一のために余分に形成するものであるので、回路への影
響が極力小さいことが望ましい。この点、この実施例2
では、ダミーパターン25は回路上必要なパターン17
と電気的に絶縁されるので、その分回路への影響が小さ
くなる。
【0014】実施例3.図3はこの発明の実施例3によ
る回路パターンを示す平面図であり、上記実施例と同様
に図12で示した従来例を改善したものである。図3に
示す様に、大きめのダミーパターン26を回路上必要な
パターン17と分離して配設する。ダミーパターン26
に隣接する回路上必要なパターン17の端部でDOFが
大きくなり回路上必要なパターン17全体を大きなDO
Fで露光可能となる。
【0015】実施例4.図4は、この発明の実施例4に
よる回路パターンを示すもので図13に示す従来例を改
善したものである。図4に示す様に一定の小さなパター
ンピッチの連続パターンの端のパターン20の横に、さ
らに続けて同じパターンピッチで線状のダミーパターン
27を配設する。これにより回路上必要な端のパターン
20におけるDOFが回復し、端のパターンでも確実に
形成できる。
【0016】実施例5.図5は、この発明の実施例5に
よる回路パターンを示すもので、図14に示す従来例を
改善したものである。図5(a)は、同一レイヤ上に結
線部のパターン28を設けて隣接するパターン29を結
んだものを示す平面図で、これらのパターン28,29
で図14に示す太いパターン21に代用することがで
き、DOFが大きくなる、小さなパターンピッチに揃え
ることができる。また図5(b)は、異なるレイヤ上で
結線部のパターン30を設けて隣接するパターン29を
結んだものを示す断面図で、これらのパターン29、3
0で図14に示す太いパターン21に代用することがで
き、同様の効果がある。
【0017】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ダミ
ーパターンや結線部のパターンを設けることによって、
一定の小さなパターンピッチに揃えることができ、変形
照明を用いた露光時に大きなDOFが得られる。このた
め半導体基板上のある程度の段差にも対応でき、確実な
パターン形成が行える。また、小さなピッチ寸法のパタ
ーンが露光できる変形照明を、効果的に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1による回路パターンを示す
平面図である。
【図2】この発明の実施例2による回路パターンを示す
平面図である。
【図3】この発明の実施例3による回路パターンを示す
平面図である。
【図4】この発明の実施例4による回路パターンを示す
平面図である。
【図5】この発明の実施例5による回路パターンを示す
平面図および断面図である。
【図6】縮小投影露光装置の構成を示す概念図である。
【図7】通常照明でのアパーチャーを示す平面図であ
る。
【図8】変形照明でのアパーチャーの例を示す平面図で
ある。
【図9】変形照明でのアパーチャーの例を示す平面図で
ある。
【図10】アパーチャー位置での光の強度分布を示す図
である。
【図11】投影露光装置におけるDOFを表す図であ
る。
【図12】従来の回路パターンを示す平面図である。
【図13】従来の別例による回路パターンを示す平面図
である。
【図14】従来の別例による回路パターンを示す平面図
である。
【符号の説明】
17 回路上必要なパターン 24〜27 ダミーパターン 28、30 結線部パターン 29 隣接する線状パターン

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 変形照明を用いた投影露光装置で半導体
    基板を露光することによって上記半導体基板上に形成す
    る回路パターンにおいて、回路上必要なパターン以外の
    ダミーパターンを、上記回路上必要なパターンの長手方
    に延長させて、または上記回路上必要なパターンの長
    手延長方向に分離して配設することによって、一定のパ
    ターンピッチの連続性を高めて上記変形照明での露光時
    の焦点深度を大きくしたことを特徴とする回路パター
    ン。
  2. 【請求項2】 変形照明を用いた投影露光装置で半導体
    基板を露光することによって上記半導体基板上に形成す
    る回路パターンにおいて、所定の間隔で配設された線状
    パターンと、これら線状パターンを部分的に接続する結
    線部のパターンとで、他の部分の線状パターンより太い
    パターンの代用とすることによって、一定のパターンピ
    ッチの連続性を高めて上記変形照明での露光時の焦点深
    度を大きくしたことを特徴とする回路パターン。
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WO2004077155A1 (ja) 2003-02-27 2004-09-10 Fujitsu Limited フォトマスク及び半導体装置の製造方法
JP4598575B2 (ja) * 2005-03-17 2010-12-15 ルネサスエレクトロニクス株式会社 パターン形成方法、半導体装置の製造方法、位相シフトマスク及び位相シフトマスクの設計方法

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