JPH01120019A - 半導体装置のパターン形成方法 - Google Patents

半導体装置のパターン形成方法

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JPH01120019A
JPH01120019A JP62278909A JP27890987A JPH01120019A JP H01120019 A JPH01120019 A JP H01120019A JP 62278909 A JP62278909 A JP 62278909A JP 27890987 A JP27890987 A JP 27890987A JP H01120019 A JPH01120019 A JP H01120019A
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JP
Japan
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pattern
image plane
scanning
substrate
scanned
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Pending
Application number
JP62278909A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Tsutsui
宏彰 筒井
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH01120019A publication Critical patent/JPH01120019A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置のパターンをＹ方向に関し、特に走
査型反射式投影露光装置を用いる半導体装置のパターン
をＹ方向に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の半導体装置のパターンをＹ方向では、走
査型反射式投影露光装置鉱使用する体高で非点収差によ
るサジタル像面とメリディオナル像面がクロスするよう
に設定され、その像高において用いるアパーチャのスリ
ット幅に対する像高のある範囲に対して、サジタル像面
の光軸方向の位置が一定となるように設定されているＡ
型か、又は、サジタル像面の光軸方向の位置の変化量と
メリディオナル像面の光軸方向の位置の変化量が等しく
なるように設定されているＢ型とがある。
第８図は従来の半導体装置のパターンをＹ方向の第１の
例に用いる走査型反射式投影路光装置の像高と非点収差
によるサジタル像面及びメリディオナル像面の光軸方向
の位置を示す特性図である。
第８図に示すように、上記のＡ型の場合であって、サジ
タル像面ＩＡ、メリディオナル像面２人のアパーチャの
スリ、ト幅Ｓに対する焦点ずｔの量は最大でそれぞれｆ
　ＳＡ　／　２　＝　０　、　ｆｍＡ　／　２となる。
次に、第９図は従来の半導体装置のパターンをＹ方向の
第２の例に用いる走査型反射式投影露光装置の像高と非
点収差によるサジタル像面及びメリディオナル像面の光
軸方向の位置を示す特性図である。
第９図に示すように、上記のＢ型の場合であって、サジ
タル像面ＩＢ＋　メリディオナル像面２Ｂのアパーチャ
のスリット幅Ｓに対する焦点ずｎの量は最大でそれぞれ
ｆｓＢ／２　＋　ｆｍＢ　／２となる＠又、上記の焦点
ずれには式（１）の相互関係がある。
０＝ｆｓＡ≦ｆＳＢ　＝　ｆｍＢ≦ｆｍＡ　　　　　　
”’・・・（１）更に、解像可能な最小寸法は焦点ずれ
に依存するので、式（２）に示さｎる。
ＩＳＡ≦ｌ　８Ｂ　＝　１ｍＢ≦１ｆｆｌ＾　　　　　
　　・・・・・・（２）〔発明が解決しようとする問題
点〕 上述した従来の半導体装置のパターンをＹ方向は、走査
型反射式投影露光装置を用いた際、Ａ型の場合には常に
サジタル像面が基板と一致し光軸に対する同心円の接線
方向には非常に良い解像性が得らｎるが、メリディオナ
ル像面の基板からのすｎが有シ動径方向には悪い解像性
しか得られない。
又、Ｂ型の場合には、サジタル像面及びメリディオナル
像面ともに基板からのずれはあるものの、Ａ型のメリデ
ィオナル像面はどではなく接線方向及び動径方向ともに
同程度で、Ａ型の動径方向よシは良いが接線方向よシは
悪い程度の解像性しか得られない。
即ち、上述した式（２）に示すようになり、Ａ型の場合
はムム以上、Ｂ型の場合はｌｒｎ！ｌ　（＝　ｌｓｎ　
）以上の最小パターンを設計基準として持つパターンで
ないと転写できないという欠点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の半導体装置のパターンをＹ方向は、転写しよう
とする同一層のパターンｔｌ−Ｘ方向に高い解像度を要
求する第１のパターンとＸ方向に高い解像度を要求する
第２のパターンに分離してレチクルを作成し、走査方向
を基板に対して９０″回転させることのできる機構を持
ち像高の変化に対するサジタル像面とメリディオナル像
面の光軸方向の位置の変化が所定の比を有する走査型反
射式投影無光装置を用いて前記第１のパターンをＸ方向
に走査し、前記第２のパターン２ｘ方向に走査するよう
に構成される。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して貌明する。
第１図は本発明の一実施例に用いる走査型反射式投影露
光装置の像高と非点収差によるサジタル像面及びメリデ
ィオナル像面の光軸方向の位置を示す特性図である。
第１図に示すように、サジタル像面１及びメリディオナ
ル像面２のアパーチャのスリット幅Ｓに対する焦点すれ
の量は最大でそれぞれｆＳ／２及ｆｒｎ／２となる。
即ち、前述した従来の人型とＢ型の中間的々、つマり使
用する像高のある範囲内に対して、サジタル像面の光軸
方向の位置の変化量とメリディオナル偉面の光軸方向の
位置の変化量の比が任意の値Ｒ（０≦Ｒ≦１）を持つよ
うに、Ｘ方向に高い解像度を持つレチクルとＸ方向に高
い解像度を持つレチクルを別個に作成し、機械的には半
導体基板に対しＸ及びＸ方向に走査させることのできる
機能を有する走査型反射式投影露光装置を用いる。
この時のｆｓ／２及びｆｍ／２と前述した式（１）との
相互関係は光学的条件が同一とすると式（３）で示され
る。
０”ｆ８Ａ≦ｆＳ≦ｆ８Ｂ＝ｆ８ｍ≦ｆ−≦ｆｍＡ　　
−（３）従って、解像可能な最小寸法１Ｂ及び１ｍと式
（２）との相互関係は式（４）で示さｎる。
Ｊｓｈ≦ｌｓ≦１８Ｂ＝４！８ｍ≦１ｍ≦１ｍＡ−−（
４）第２図及び第３図はそれぞれ露光しようとする領域
に対するアパーチャのスリットの走査方向と動径方向及
び接線方向との関係？示すレチクルの平面図である。
第２図はＸ方向への走査、第３図はＸ方向への走査に対
応し、レチクル５はＸ方向に高い解像度′ｆＩ：敬求す
る第２のパターンに対応し、レチクル４はＸ方向に高い
解像度を要求する第１のパターンに対応する。
ここで、像高（スリ、ト３の円弧の半径）がレチ、クル
４．５に対して十分に大きいとすると、近似的に走査方
向を動径方向６とし走査方向に垂直な方向を接線方向７
とすることができる。
次に、第４図及び第５図はそれぞれ走査型反射式投影露
光装置における基板の位置を示す平面図である。
第４図及び第５図に示すように、走査方向ｔ９０’回転
させるためには、露光ステージｌＯのプリアライメント
ステージ、ンにおける基板８のオリエンテーシ嘗ンフラ
ット検出部９　を９０’回転した位置に切換え、それに
合せてレチクルの変換を行えばよい。但し、この場合ア
ライメント用マーク対１１を９０°回転させた位置にも
追加する必要がある。
第６図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ第２図及び第３図の
レチクルの一例の平面図である。
第６図（ａ）はレチクル５を示し、第６図（ｂ）はレチ
クル４を示す。又、第６図において斜線部分は光をマス
クする領域を示し、レチクル４はＸ方向に解像性を要求
するパターンとなっているがＸ方向にはさ＃１どの解像
性を必要としない。一方、レチクル５はＸ方向に解像性
を要求するパターンになっている。
第７図は第６図（ａ）及び（ｂ）のレチクルをそれぞれ
Ｘ方向及びＸ方向に走査したとき基板上に形成される合
成パターンの平面図である。
第７図に示すように、レチクル４．５を準備してＸ方向
及びＸ方向に別個に走査することにより、ＸＹ両方向に
解像性の良いパターンが合成される。
この場合、ポジ型しジスＩｆ使用すると残し部分が多い
抜きパターンとなシ、実際の半導体装置の製造過程での
バイポーラトランジスタのエミ、りや配線等のコンタク
トホール部の開口工程に適応する。
なお、第６図（ａ）及び（ｂ）に示すレチクル４，５の
光をマスクする領域（斜線部分）と光を透過する領域と
を逆にしたレチクルとした場合は、上記した抜きパター
ンに対し残し部分の少いパターン（残しパターン）とな
シ、最小矩形寸法を両辺ともに最小寸法とすることも可
能である。この場合、実際の製造過程でのＭＯＳ）ラン
ジスタのゲート部や配線形成工程に適応する。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、サジタル像面及びメリデ
ィオナル像面を使用する像高近辺である任意の位置に設
定し、半導体基板に対してＸ方向及びＸ方向に別個に走
査することのできる走査型反射式投影露光装置を用いて
、同一層のパターンをＸ方向及びＸ方向に解像性を要求
する２種のパターンに分離し、それぞれのパターンを別
々にＸ方向及びＸ方向に走査露光して基板上にパターン
を合成することにより、従来に比べてＸ及びＸ方向に対
してともに中間的な解像度が得られるので、Ｘ及びＸ方
向ともに最小矩形寸法のパターンを形成できるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例に用いる走査型反射式投影無
光装置の体高と非点収差によるサジタル像面とメリディ
オナル像面の光軸方向の位置の関係を示す特性図、第２
図及び第３図は七扛それ露光しようとする領域に対する
アパーチャのスリットの走査方向と動径方向及び接線方
向との関係を示すレチクルの平面図、第４図及び第５図
はそｎぞれ走査型反射式投影露光装置における基板の位
置を示す平面図、第６図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ第
２図及び第３図のレチクルの一例を示す平面図、第７図
は第６図（ａ）及び（ｂ）のレチクルをそｎぞＢｙＸ方
向びＸ方向に走査したとき基板上に形成されるる走査型
反射式投影無光装置の像高と非点収差によるサジタル像
面とメリディオナル像面の光軸方向の位置の関係を示す
特性図である。 １＊ＩＡ＋ＩＢ−・・・・・サジタル像面、２　、２Ａ
　ｖ　２Ｂ・・・・・・メリディオナル像面、３・・・
・・−スリット、４゜５・・・・・・レチクル、６・−
・・・−動径方向、７・・・・・・接線方向、８・−・
・・・基板、９・・・・・・オリエンテーションフラッ
ト検出部、ｌＯ・・・・・・露光ステージ、１１・・・
・・・アライメント用マーク対。 代理人　弁理士　　内　原　　　音 第１図 第　２区　　　　　　　肩Ｊ　図 男４凹　　　　　　　　第Ｓ　図 塔　７　図 夏＝／図　係８

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　転写しようとする同一層のパターンをＸ方向に高い解
    像度を要求する第１のパターンとＹ方向に高い解像度を
    要求する第２のパターンに分離してレチクルを作成し、
    走査方向を基板に対して９０゜回転させることのできる
    機構を持ち像高の変化に対するサジタル像面とメリディ
    オナル像面の光軸方向の位置の変化が所定の比を有する
    走査型反射式投影露光装置を用いて前記第１のパターン
    をＹ方向に走査し、前記第２のパターンをＸ方向に走査
    することを特徴とする半導体装置のパターン形成方法。
JP62278909A 1987-11-02 1987-11-02 半導体装置のパターン形成方法 Pending JPH01120019A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000011707A1 (fr) * 1998-08-24 2000-03-02 Nikon Corporation Procede et appareil d'exposition a un balayage, et micro-dispositif
WO2003100838A1 (fr) * 2002-05-23 2003-12-04 Nikon Corporation Dispositif d'alignement de projection de balayage et procede d'alignement
JP2006302953A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Nec Electronics Corp 半導体集積回路装置の製造方法

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