JPH03191348A - 縮小投影露光用レティクル - Google Patents

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製造工程で用いられる縮小投影露
光用レティクルに関する。

〔従来の技術〕

従来、レジストパターンをマスクとして、平行平板電極
型リアクティブイオンエツチング装置等を用いて被加工
膜を加工した場合、エツジが非常に急峻となる。

すなわち、第９図に示したように、半導体基体１３上の
酸化膜等の被加工膜１２の上に形成した人１等の薄Ｍ１
７が被加工膜１２の急峻なエツジ部１８により切断され
たり、あるいは切断されない場合でもエツジ部１８で薄
膜１７の厚さが大きく変化する。このような切断等の事
故を防ぐために、第１０図に示すように、被加工膜１２
のエツジ部１８Ａにゆるやかな傾斜をもたせる必要が生
じていた。以下第１１図を用いて更に説明する。

まず、第１１図（ａ）に示すように、半導体基体１３上
の被加工膜１２上に傾斜をもったホトレジストパターン
１１を形成する。

次に第１１図（ｂ）に示すように、被加工膜１２をスパ
ッタエツチングなどでエツチングする、このとき、ホト
レジストパターン１１もエツチングが進行し、膜厚の薄
いエツジ部がまず除去され、その下の被加工膜１２が露
出する。露出した被加工Ｍ１２は以前から露出していた
被加工膜１２とともにエツチングされるようになる。そ
の結果、第１１図（ｃ）に示すように、エツジ部１８Ａ
が傾斜した被加工膜１２が得られる。

この加工方法においては、傾斜をもったホトレジストパ
ターンを精度よく形成することが非常に重要であるが、
従来の縮小投影露光に用いるレティクルは、ウェハ上に
形成するパターンと相似形状を有する遮光体パターンを
ガラス基板上に配置した構造となっており、第１１図（
ａ）に示したようなゆるやかな傾斜をもつホトレジスト
パターン１１を形成するためには以下に記すような方法
が必要であった 即ち、ホトレジスト膜の露光に際し、焦点の位置をホト
レジスト膜からずらすなど、意図的に解像不良となる条
件で露光するか、あるいは最適な条件で露光および現像
した後、ホトレジストの軟化点よりも高い温度でボスト
ベークを行ない、ホトレジストパターンを流動させるよ
うな方法が用いられていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の縮小投影露光用レティクルは、ウェハ上
に投影する回路パターンのパターンエツジ部での光の強
度分布を、所望の分布に制御できないので、側壁に傾斜
を有するホトレジストパターンを安定に形成することが
できないという欠点がある。このため、半導体装置の配
線に断線を生じたりし、半導体装置の信頼性及び製造歩
留りを低下させる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の縮小投影露光用レティクルは、ガラス基板上に
遮光体からなるパターンを配置した縮小投影露光用レテ
ィクルにおいて、半導体基板−ヒのホトレジスト膜に形
成するパターンの外周部の少くとも一部に傾斜を形成す
るために、使用する縮小投影露光装置ではホトレジスト
膜上にパターンの解像ができない程度の微小な遮光体パ
ターンを前記ガラス基板上の遮光体パターンの外周部の
少なくとも一部に設けたものである。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の平面図である。

ガラス基板３上には遮光体パターン８が形成されており
、更にこの遮光体パターン８の外周部には使用する縮小
投影露光装置ではホトレジスト膜上にパターンの解像が
できない程度の微小な遮光体パターン８Ａが形成されて
いる。以下微小な遮光体パターンについて説明する。

第７図はポジ型ホトレジストの露光量と膜厚との関係を
示す特性図である。すなわち、使用するポジ型ホトレジ
ストと現像液についてあらかじめ実験的にこの曲線を求
めておくことによって、任意の露光量と残されるホトレ
ジスト膜の膜厚との関係を求めることができる。

第８図はレティクルを通過する光の強度を制御するため
にレティクル上のパターン端部に配置される微小な単位
パターンを示す平面図である０例えば、第８図中の最小
の正方形を一辺０．３μｍの微小単位とし、縦横３個ず
つ計９個集めたものを一つのブロックとする。第８図に
おいて斜線を付した正方形２は、クロム膜等により露光
光を遮断し、しかもホトレジスト膜上に解像できない程
度の微小なパターンであり、他の８個の正方形１は露光
光を透過する領域である。すると、この−辺０．９μｍ
の正方形の１ブロツクの明暗は、露光光を遮断する正方
形２の個数によって制御されることになる。この際、微
小単位は必ずしも正方形である必要はなく、微小単位の
大きさ、プロ・ンクを構成する微小単位の個数も任意に
選ぶことができる。

第１図における微小な遮光体パターン８Ａはこのような
ブロックにより形成されている。すなわち、微小な遮光
体パターン４は、第８図に示したブロック中の正方形２
の数が１個であるブロックから構成されている。同様に
微小な遮光体パターン５，６．７は、それぞれ正方形２
の数が２．４．６個のブロックで構成されたものである
。

第２図は第１図のように構成されたレティクルを透過し
た光のＸ軸方向における透過光強度分布を示す特性図で
ある。

露光装置として、例えば開口数（ＮＡ）０．３７の］１
５縮小投影露光装置を用いた。第２図において、レティ
クルおよび光学系を透過した光の強度は回折現象の影響
が極めて小さければ曲線９で示した分布になるはずであ
るが、ブロックの一辺は０．９ノｚｍと極めて微小であ
るため、回折の影響が顕著となり、曲線１０で示された
分布に近い分布をもつようになる。また、ブロック内も
−様な光強度をもっているわけではないが、同様に露光
装置の解像限界に比べて十分に小さい遮光パターンを含
むブロックであれば、ある程度−様に近い光強度をもち
うる。

第３図は、このように構成された実施例を用いて露光、
現像して得られたホトレジストパターン１１の断面を示
す。半導体基体１３上の被加工膜１２の表面と、ホトレ
ジストパターン１１の表面とがなす傾斜角１４や傾斜の
形状などは、第７図に示した露光量と膜厚との関係より
、微小な遮光体パターンを構成するブロックの明暗と配
置を適当に設定することによって、制御できる。

第４図は本発明の第２の実施例の平面図である。

ガラス基板３上にはＸ軸方向の光強度を制御するために
、遮光体パターン８のエツジに平行に複数のライン状の
ホトレジスト膜上に解像ができない微小な遮光体パター
ン１５Ａ〜１５Ｃが配置されている。このように構成さ
れた第２の実施例によれば、第１の実施例に比ベロティ
クル上のパターン数を大幅に減らすことができる利点が
ある。

第５図は水弟２の実施例を用いた場合の透過光強度の分
布を示す特性図である。

第６図は水弟２の実施例を用いて、被加工膜１２上に形
成した傾斜を有するホトレジストパターン１１を示す半
導体基体１３の断面図であり、水弟２の実施例によって
もホトレジストパターン１１の端部に傾斜を形成できる
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ガラス基板上の遮光体パ
ターンの外周部の少くとも一部に光強度制御用の微小な
遮光体パターンを配置することにより、傾斜を有するホ
トレジストパターンを精度よく形成できるという効果が
ある。従って断線等の生じない配線を形成できるため、
半導体装置の信頼性及び製造歩留りを向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の平面図、第２図は第１
の実施例における透過光強度の分布を示す特性図、第３
図は第１の実施例で形成したホトレジストパターンを有
する半導体チップの断面図、第４図は本発明の第２の実
施例の平面図、第５図は第２の実施例における透過光強
度の分布を示す特性図、第６図は第２の実施例で形成し
たホトレジストパターンを有する半導体チップの断面図
、第７図は露光量とホトレジスト膜の膜厚との関係を示
す特性図、第８図は本発明の微小な遮光パターンを説明
するための微小単位パターンを示す図、第９図〜第１１
図は従来例を説明するための半導体チップの断面図であ
る。 １．２・・・正方形、３・・・ガラス基板、４〜７・・
・微小な遮光体パターン、８・・・遮光体パターン、１
１・・・ホトレジストパターン、１２・・・被加工膜、
１３・・・半導体基体、１５Ａ〜１５Ｃ・・・微小な遮
光体パターン、１７・・・薄膜、１８・・・エツジ部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラス基板上に遮光体からなるパターンを配置した縮小
   投影露光用レティクルにおいて、半導体基板上のホトレ
   ジスト膜に形成するパターンの外周部の少くとも一部に
   傾斜を形成するために、使用する縮小投影露光装置では
   ホトレジスト膜上にパターンの解像ができない程度の微
   小な遮光体パターンを前記ガラス基板上の遮光体パター
   ンの外周部の少なくとも一部に設けたことを特徴とする
   縮小投影露光用レティクル。