JPH04212957A

JPH04212957A - レチクル及び露光方法

Info

Publication number: JPH04212957A
Application number: JP3003517A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tanaka; 裕之田中
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1991-01-17
Publication date: 1992-08-04

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路の製造
におけるフォトリソグラフィー技術に適用され、詳しく
は、逐次移動式縮小投影型露光装置を使用して、レチク
ルのパターンを被露光物に転写する露光方法において使
用されるレチクル及びそのレチクルを使用してなす露光
方法の改良、特に、逐次移動式縮小投影型露光装置の有
効露光領域より大きいパターンの転写を容易にする改良
に関する。

【０００２】近年の半導体集積回路には高集積化が要求
されており、そのため、回路を構成するパターンを更に
微細化する必要がある。

【０００３】

【従来の技術】従来のＩＣパターン露光においては、各
層でのパターン露光は所望のパターンをレチクルに描写
したものを一括して被露光物（ウェーハまたはマスク）
上に露光していた。

【０００４】そして、半導体チップの大型化に対しては
、これまで逐次移動式縮小投影型露光装置の有効露光領
域を拡大することによって対処してきた。逐次移動式縮
小投影型露光装置の有効露光領域を拡大するには、投影
レンズの大口径化やレンズ面加工の高精度化が必要であ
るが、これらの対策はもはや限界にきており、半導体チ
ップを大型化するための新しい対策が求められている。

【０００５】そこで、画像結合（ステッチング）と呼ば
れる新しい手法が考案された。この手法は大型チップパ
ターンを中央部で直線状に２個に分割し、２個に分割さ
れた各々の分割パターンに対応するレチクルを２枚製作
し、これら２枚のレチクルを使用して２個の分割パター
ンを被露光物上に相互に隣接して順次露光して大型チッ
プパターンを転写するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のステッ
チングによる露光方法では、２枚のレチクルを交換しな
がら順次露光するので、レチクルの交換の度にレチクル
上の異物検査が必要となる。通常、このレチクル上の異
物検査にはレチクル１枚あたり３０分〜１時間という長
時間を必要とするため、この方法はデバイスの開発時に
は使用できても、生産段階においてはスループットが低
くて実用化には適さない。

【０００７】次に、上記した従来の一括による露光方法
では、被露光物上に形成するパターンが微細になるに従
って、また個々のパターン間の距離が小さくなる程互い
のパターンの露光光が干渉し合うため、レチクル上のパ
ターンに忠実なパターンを被露光物上に形成することが
困難になっていた。また、個々のパターン間が抜けず解
像不良等といった問題も同じ原因から生じていた。

【０００８】従って、微細パターン間の分離不良、パタ
ーンの形状不良等により、所望のＩＣ特性が得られない
といった問題を生じていた。そこで本発明は、レチクル
を交換することなく、逐次移動式縮小投影型露光装置の
有効露光領域より大きいパターンを被露光物に転写する
ことができ、また、隣同志のパターンの光の干渉効果を
低減させることができ、レチクル上のパターンにできる
だけ忠実なパターンを被露光物上に形成することができ
るレチクル及び露光方法を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
るレチクルは、逐次移動式縮小投影型露光装置を使用し
て被露光物にパターンを転写するのに使用されるレチク
ルにおいて、該レチクルには、前記転写されるパターン
が複数個に分割され、該分割された複数の分割パターン
が位置を変えて前記逐次移動式縮小投影型露光装置の有
効露光領域内に配置されてなるレチクルである。

【００１０】請求項２記載の発明によるレチクルは、請
求項１記載の発明において、前記複数に分割された分割
パターンの相互に対向する分割端縁のうち、少なくとも
一方の分割端縁に０〜　５００μｍの延長領域が付加さ
れ、該延長領域にパターンが延長して形成されてなるレ
チクルである。

【００１１】請求項３記載の発明によるレチクルは、前
記請求項２記載の発明において、前記延長領域に形成さ
れたパターンの外側に遮光領域が形成されてなるレチク
ルである。

【００１２】請求項４記載の発明による露光方法は、請
求項１記載のレチクルを使用してレチクルのパターンを
被露光物に転写するにあたり、Ｘ方向またはＹ方向に隣
接して露光するレチクルのパターンの中心座標をＹ方向
またはＸ方向に相互にずらして露光する露光方法である
。

【００１３】請求項５記載の発明による露光方法は、請
求項２または請求項３記載のレチクルを使用してレチク
ルのパターンを被露光物に転写するにあたり、Ｘ方向ま
たはＹ方向に隣接して露光するレチクルのパターンの中
心座標をＹ方向またはＸ方向に相互にずらすとともに、
分割パターンに付加された０〜　５００μｍの延長領域
に形成されたパターンと隣接する分割パターンのパター
ンとが相互に重なるように露光する露光方法である。

【００１４】請求項６記載の発明によるレチクルは、繰
り返しパターンアレイを構成する単位パターンを単位パ
ターン毎に別々のサブパターンに分割し、かつ同一また
は異なるレチクル上に分割された該サブパターンが形成
されてなるレチクルである。

【００１５】請求項７記載の発明による露光方法は、繰
り返しパターンの露光方法において、該パターンアレイ
を構成する単位パターン毎に別々に露光する露光方法で
ある。

【００１６】請求項８記載の発明によるレチクルは、Ｉ
Ｃパターンを構成する個々のパターンを少なくとも２個
以上のパターン群に分割し、かつ同一または異なるレチ
クル上に分割された該パターン群が形成されてなるレチ
クルである。

【００１７】請求項９記載の発明によるレチクルは、請
求項８の発明において、各パターンの切断部においてパ
ターン幅を変形させているレチクルである。

【００１８】請求項１０記載の発明によるレチクルは、
請求項８の発明において、前記パターンを各パターン群
に分割する際、現像後でのパターンエッジ形成に寄与す
る部分がＸ方向とＹ方向に別々に分類されているレチク
ルである。

【００１９】請求項１１記載の発明による露光方法は、
請求項１０の発明において、ＩＣパターンを構成する個
々のパターンを少なくとも一部を少なくとも２個以上の
パターン群に分割し、分割された該パターン群を別々に
露光する露光方法である。

【００２０】請求項１２記載の発明による露光方法は、
少なくとも２回以上の連続露光方法において、露光毎に
各々形状の異なるパターンを露光し、現像後に形状の異
なる該パターンの共通部に対応させて所望のパターンを
形成する露光方法である。

【００２１】請求項１３記載の発明による露光方法は、
請求項１２の発明において、前記所望のパターンを構成
するパターンエッジが延長されて形成されている場合の
露光方法である。

【００２２】請求項１４記載の発明による露光方法は、
請求項１２の発明において、形状の異なる前記パターン
群が共通領域に混在して配置されている場合の露光方法
である。請求項１５記載の発明によるレチクルは、ＩＣ
のパターン露光における少なくとも２つ以上のパターン
群の重ね露光によって所望のパターンを得る露光方法に
用いられるレチクルにおいて、各パターン群がレチクル
上でＩＣチップサイズに相当する距離だけ離れて構成さ
れているレチクルである。

【００２３】請求項１６記載の発明による露光方法は、
前記請求項１５のレチクルを用いて、少なくとも１つ以
上のパターン群のサイズに相当した距離のステップサイ
ズで、被露光物上にレチクル上パターンを配列露光する
露光方法である。

【００２４】請求項１７記載の発明による露光方法は、
前記請求項１５のレチクルを用いて、レチクル上の全パ
ターン群のサイズに相当した被露光物上でのステップサ
イズで露光配列し、次いで、前記配列に対してウェーハ
上での各パターン群の間隔に等しいだけ配列全体の位置
をずらして、再度前記ステップサイズで露光配列を繰り
返す露光方法である。

【００２５】

【作用】図１は本発明の原理説明図である。図１（ａ）に示すように、横方向寸法が逐次移動式縮小
投影型露光装置の有効露光領域より大きいＩＣチップパ
ターンをＡとＢとに２分割し、これら２つの分割パター
ンＡ・Ｂを縦に配置して図１（ｂ）に示すレチクルを製
作する。このレチクルを使用してウェーハ上にパターン
を転写するときには、図１（ｃ）に示すように、Ｘ方向
に隣接して露光するパターンの中心座標をレチクルパタ
ーンの１／２ピッチだけＹ方向にずらして露光すれば、
分割パターンＡと分割パターンＢとはＸ方向に隣接して
露光されることになり、分割パターンＡと分割パターン
Ｂとが画像結合されて、逐次移動式縮小投影型露光装置
の有効露光領域より大きいＩＣチップパターンがウェー
ハ上に転写される。

【００２６】次に、本発明では、図１１に示すように繰
り返しパターンアレイを構成する単位パターンを単位パ
ターン毎に別々のサブパターンに分割し、かつこのサブ
パターンアレイを各々分割された異なるレチクル上に形
成し、パターンアレイを構成する単位パターン毎に別々
に露光するようにしている。このように、互いに干渉す
るパターンを別々に異なる時点に露光しているため、図
１２（ａ）、（ｂ）に示すように、従来の一括露光の場
合よりも被露光物に到達するスペクトルを多くすること
ができ、隣同志のパターンの光の干渉効果を低減させる
ことができる。

【００２７】次に、本発明では、図２１に示すように、
ＩＣパターンを構成する個々のパターンをＡ群、Ｂ群の
２個のパターン群に分割し、このパターン群を異なるレ
チクル上に形成し、分割されたパターン群を別々に露光
するようにしている。このように、近接部のパターンを
分離し別々に露光するようにしたため、従来の一括露光
の場合よりも図２１（ａ）に示すΔ部相当での互いの光
の干渉効果を低減することができる。

【００２８】次に、本発明では、図３１に示すように、
２回以上の連続露光において、露光毎に各々形状の異な
るパターンを所望のパターンよりも大きなパターンで露
光し、現像後に形状の異なるパターンの共通部に対応さ
せて所望のホールパターンを形成するようにしたため、
ウェーハ上での光のコントラストも高くなり、所望のパ
ターンをウェーハ上に忠実に形成することができる。

【００２９】次に、本発明では、図３５に示すように、
ＩＣのパターン露光における少なくとも２つ以上のパタ
ーン群の重ね露光によって所望のパターンを得る露光方
法に用いられるレチクルにおいて、各パターン群がレチ
クル上でＩＣチップサイズに相当する距離だけ離れて構
成されているレチクルを用いて、レチクル上の全パター
ン群のサイズに相当してではなく、単一の群又は複数の
群のサイズ（例えばＩＣチップサイズ）に相当した距離
のステップサイズで、被露光物上にレチクル上パターン
を配列露光するようにしたため、隣同志のパターンの光
の干渉効果を低減させることができるとともに、レチク
ル交換やレチクル遮光板移動等が不要となり、ウェーハ
ステージの移動量を少なくすることができる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。（第１の実施例）図２及び図３は本発明のレチクル及び露光方法の第１の
実施例を説明する図である。

【００３１】例えば、ＩＣのチップサイズが図２（ａ）
に示すように１０×２５ｍｍであり、逐次移動式縮小投
影型露光装置の有効露光領域が２０×２０ｍｍである場
合には、図２（ｂ）に示すように、ＩＣチップパターン
をＡとＢとに２分割して各々の大きさを１０×１２．５
ｍｍにする。これら２つの分割ＩＣパターンＡ・Ｂを図
２（ｃ）に示すように縦に配置し、これに対応するレチ
クルを製作する。ウェーハ上換算のパターンサイズは２
０×１２．５ｍｍとなるので、有効露光領域が２０×２
０ｍｍである逐次移動式縮小投影型露光装置をもって露
光することができる。

【００３２】このレチクルを使用してウェーハ、マスク
等の被露光物上にパターンを転写するときには、図２（
ｄ）に示すように、Ｘ、Ｙ方向のパターンの配列ピッチ
をＹ方向は２０ｍｍ、Ｘ方向は２５ｍｍとして第１回目
の露光を実施し、次に、図３（ｅ）に示すように、パタ
ーンの配列全体をＹ方向に１０ｍｍ、Ｘ方向に１２．５
ｍｍずらして第２回目の露光を実施する。この結果、図
３（ｆ）に示すように、ＩＣチップパターンが２分割さ
れた分割パターンＡとＢとがＸ方向に隣接して露光され
て画像結合され、図２（ａ）に示すＩＣチップパターン
が転写される。

【００３３】すなわち、本実施例では、逐次移動式縮小
投影型露光装置の露光に使用されるレチクルが、被露光
物に転写される大きなパターンが複数個に分割され、分
割された複数個の分割パターンが位置を変えて逐次移動
式縮小投影型露光装置の有効露光領域内に収まるように
配置されており、また、露光時には、隣接して露光され
る分割パターンが相互に結合されて大きなパターンが形
成されるようにレチクルパターンの中心座標をずらして
露光するので、レチクルを交換することなく逐次移動式
縮小投影型露光装置の有効露光領域より大きいパターン
を高いスループットをもって被露光物に転写することが
できる。

【００３４】なお、上記実施例では、チップサイズが１
０×２５ｍｍで比較的チップが太い場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＣＣＤ
ライン・センサのようにチップが細長い場合にも適用す
ることができる。以下、本発明の第２の実施例を説明す
る。（第２の実施例）例えば、図４（ａ）に示すようにチップサイズが２×６
０ｍｍであり、逐次移動式縮小投影型露光装置の有効露
光領域が２０×２０ｍｍである場合には、図４（ｂ）に
示すように、チップをＡ・Ｂ・Ｃの３つに分割し、これ
らを図４（ｃ）に示すように左右方向を変えることなく
縦方向に順次配列する。この時のパターンの寸法は６×
２０ｍｍとなる。

【００３５】有効露光領域に対してＹ方向寸法にまだ余
裕があるので、図４（ｃ）に示すパターンを図４（ｄ）
に示すように、更に縦方向に３段重ねて１８×２０ｍｍ
のパターンサイズにし、これに対応するレチクルを製作
する。

【００３６】このレチクルを使用して被露光物にパター
ンを転写するには、Ｘ方向に隣接して露光するレチクル
のパターンを図４（ｅ）に示すように、チップサイズの
幅に相当する２ｍｍだけＹ方向にずらして露光する。

【００３７】この結果、分割パターンＡ・Ｂ・ＣがＸ方
向に隣接して露光されて画像結合され、図４（ａ）に示
すチップパターンが転写される。次に、ＩＣチップパタ
ーンを分割するときの分割領域近傍のパターンの露光方
法について、３つの具体例を以下に説明する。

【００３８】まず、その露光方法の１つ目の具体例（第
３の実施例）を図５を用いて説明する。（第３の実施例）図５（ａ）に示すＩＣチップパターンを図５（ｂ）に示
すように２分割し、これらを図５（ｃ）に示すように縦
に配列してこれに対応するレチクルを製作し、このレチ
クルを使用して、第１の実施例に準じて図５（ｄ）に示
すように被露光物上に順次露光する。この例においては
、分割チップパターン相互間のパターン重なり寸法は０
μｍである。

【００３９】次に、その露光方法の２つ目の具体例（第
４の実施例）を図６を用いて説明する。（第４の実施例）図６（ａ）に示すＩＣチップパターンを２分割し、図６
（ｂ）に示すように、各々の分割チップパターンの分割
端縁に０〜　５００μｍの延長領域１を付加し、各々の
延長領域に各々の分割チップパターンを延長して形成す
る。これら２つの分割チップパターンを図６（ｃ）に示すよ
うに縦に配列して、これに対応するレチクルを製作する
。

【００４０】このレチクルを使用して、第１の実施例に
準じて図６（ｄ）に示すように、ＩＣチップパターンの
分割端縁が相互に接するように被露光物上に順次露光す
る。すなわち、この実施例では、分割チップパターンの
延長領域１に形成されているパターンをこのパターンに
隣接する分割チップパターンと重ねて露光することがで
きるため、ＩＣチップパターンの分割領域において分割
パターン相互間が離隔して転写されることがなくなる。

【００４１】なお、分割チップパターンの延長領域１は
、対向する２つの分割チップパターンのうち、一方のチ
ップパターンのみに形成してもよい。次に、その露光方
法の３つ目の具体例（第５の実施例）を図７を用いて説
明する。（第５の実施例）図７（ａ）に示すＩＣチップパターンを２分割し、第４
の実施例と同様に、各々の分割チップパターンに延長領
域１を付加し、各々の延長領域１に各々の分割チップパ
ターンを延長して形成する。更に、一方の分割チップパ
ターンの延長領域１に形成されたパターンの外側に、図
７（ｂ）に示すように、遮光領域２を形成する。２つの
分割チップパターンを図７（ｃ）に示すように縦に配置
し、これに対応するレチクルを製作する。

【００４２】このレチクルを使用して、第１の実施例に
準じて図７（ｄ）に示すように、ＩＣチップパターンの
分割端縁が相互に接するように被露光物上に順次露光す
る。すなわち、この実施例では、第４の実施例と同様に
ＩＣチップパターンの分割領域において分割パターン相
互間が離隔して転写されることがなくなり、更にまた分
割パターンの一方の延長領域に形成されているパターン
の外側に遮光領域を形成しているため、分割パターンの
結合部のパターンエッジにおける二重露光を防止でき、
安定したパターン転写を行うことができる。

【００４３】なお、分割チップパターンの延長領域１は
対向する２つの分割チップパターンのうち、遮光領域２
の形成されていない分割チップパターンには形成しなく
てもよい。

【００４４】次に、本発明においては、繰り返しパター
ンの露光方法において、パターンアレイを構成する単位
パターンの隣同志を別々に露光することによって、隣同
志のパターンの光の干渉効果を低減させることができる
。以下、具体的に説明する。（第６の実施例）例えば、
ＩＣチップを形成する層の１つのパターンが図８（ａ）
に示すように、同一パターンの繰り返しになっていると
すると、このパターンの個々の幅や間隔が非常に狭いと
、パターン間の抜け不良を生じ易いため、図８（ｂ）に
示す如く、パターンを１つおきにＡ・Ｂの２グループに
分ける。

【００４５】そして、図９（ａ）、（ｂ）に示すように
、Ａ群、Ｂ群の別々のパターン群を形成し直し、Ａ用レ
チクルとＢ用レチクルを製作する。このように、Ａ群、
Ｂ群の各サブパターン群を有する各レチクルを用いて以
下のプロセスを行う。

【００４６】まず、Ａ用レチクルを露光装置にセットし
て被露光物（例えば、ネガレジストが塗布されたウェー
ハ）にＡパターンを露光した後（図１０（ａ））、レチ
クルを交換してＢ用レチクルを露光装置にセットして被
露光物にＢパターンを露光する（図１０（ｂ））。そし
て、レジストを現像することによりＡ群、Ｂ群のレジス
トパターンを得ることができる。

【００４７】すなわち、この実施例では、図１１に示す
ように、繰り返しパターンアレイを構成する単位パター
ンを単位パターン毎に別々のサブパターンに分割し、か
つこのサブパターンアレイを各々分割された異なるレチ
クル上に形成し、パターンアレイを構成する単位パター
ン毎に別々に露光するようにしている。

【００４８】このように、互いに干渉するパターンを別
々に異なる時点に露光しているため、図１２（ａ）、（
ｂ）に示すように、従来の一括露光の場合よりも被露光
物に到達するスペクトルを多くすることができる。この
ため、隣同志のパターンの光の干渉効果を低減させるこ
とができ、被露光物上により多くのレチクルパターン情
報を送ることができるため、微細な繰り返しパターン間
の抜け不良を生じ難くすることができるとともに、複雑
な形状をした繰り返しパターンを被露光物に忠実に形成
することができる。

【００４９】上記第６の実施例では、パターンを横方向
でのみ分割してサブパターン群にする場合について説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図１
３に示すように、パターンを横方向、縦方向で分割して
サブパターン群にする場合であってもよい。

【００５０】上記第６の実施例では、パターンを２分割
にする場合について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、少なくとも２分割以上にする場合で
あればよく、例えば３分割であっても４分割であっても
よい。

【００５１】上記第６の実施例では、各々分割されたサ
ブパターンを異なるレチクル上に形成する場合について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
図１４に示すように分割されたＡ群、Ｂ群のサブパター
ンを同一のレチクル上に形成して行う場合であってもよ
い。

【００５２】このように、Ａ群、Ｂ群の各サブパターン
群が同一レチクル上に形成されたものを用いて以下のプ
ロセスを行う。

【００５３】まず、分割されたＡ群、Ｂ群のサブパター
ンが形成されたレチクルを図１５に示すように、露光装
置にセットしてレジスト塗布されたウェーハにＡ群のみ
のパターンを露光する（図１６（ａ））。この時、Ｂ群
は遮光板で遮光して露光されないようにする。

【００５４】次いで、ウェーハをレチクル上のＡ群、Ｂ
群の距離に対応させて移動し、今度はＡ群を遮光板で遮
光し、Ｂ群のみのパターンをウェーハ上に露光する（図
１６（ｂ））。そして、レジストを現像することにより
、Ａ群、Ｂ群のレジストパターンを得ることができる。

【００５５】すなわち、この実施例では、第６の実施例
と同様の効果を得ることができる他、レチクル交換を行
うことなく露光することができ、スループットを向上さ
せることができる。なお、ここではウェーハを移動して
いるが図２０に示すように、レチクルを移動させて行っ
てもよく、レチクルを移動させればウェーハを移動させ
る場合よりも精度よく露光することができる。

【００５６】図１０〜図１６に示す上記各実施例では、
単純なパターンアレイを分割する場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、図１７（
ａ）〜（ｃ）に示すように、複雑なパターンアレイを縦
方向で分割する場合であってもよい。

【００５７】また、　　上記図１７に示す場合と同様、
図１８（ａ）〜（ｃ）に示すように、複雑なパターンア
レイを分割する場合であってもよく、横方向で分割する
場合であってもよい。

【００５８】図１０〜図１８に示す上記各実施例では、
繰り返しパターンを分割する場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、図１９（ａ）
〜（ｃ）に示すように、繰り返しパターンではないパタ
ーンアレイを互いに干渉するパターンを別々に分割して
露光する場合であってもよい。

【００５９】図１０〜図１９に示す上記各実施例では微
細なパターンの場合について説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、粗なパターンの場合であっ
てもよく、例えば粗な周辺回路やパッド、ダイシングラ
イン等はＡ群、Ｂ群の何れか片方に一括して持たせて露
光すればよい。

【００６０】次に、本発明においては、ＩＣパターンを
構成する個々のパターンをＩＣパターン全域に渡って複
数のパターン群に分割し、分割されたこのパターン群を
別々に露光することによって近接したパターン間の露光
時の干渉効果を低減させることができる。

【００６１】以下、具体的に説明する。（第７の実施例）例えば、図２１（ａ）に示す如くＩＣパターンを構成す
る個々のパターンを図２１（ｂ）に示す如く最小部Δが
なくなるようにパターンを分類し、図２１（ｃ）、（ｄ
）に示す如くＡ、Ｂのパターン群に分割する。そして、
図２２（ａ）、（ｂ）に示すように、分割されたＡ群、
Ｂ群のパターン群を形成し直してＡ用レチクルとＢ用レ
チクルを作製する。

【００６２】このように、Ａ群、Ｂ群の各パターン群を
有する各レチクルを用いて以下のプロセスを行う。まず
、Ａ用レチクルを露光装置にセットして被露光物（例え
ば、ネガ型レジストが塗布されたウェーハ）にＡパター
ンを露光した後、レチクルを交換してＢ用レチクルを露
光装置にセットして被露光物にＢパターンを露光する。そして、レジストを現像することによりＡ群、Ｂ群のレ
ジストパターンを得ることができる。

【００６３】すなわち、この実施例では、ＩＣパターン
を構成する個々のパターンをＡ群、Ｂ群の２個のパター
ン群に分割し、このパターン群を異なるレチクル上に形
成し、分割されたパターン群を別々に露光するようにし
ている。

【００６４】このように、近接部のパターンを分離し別
々に露光するようにしたため、従来の一括露光の場合よ
りも図２１（ａ）に示すΔ部相当での互いの光の干渉効
果を低減することができる。このため、パターン間隔が
狭くなってもパターン間の抜きを確実に行うことができ
、所望のパターンを被露光物に忠実に形成することがで
きる。

【００６５】上記第７の実施例では、図２３（ａ）に示
すように、ＩＣを構成する個々のパターンをそのままの
形状でパターニングされるようにパターンを切断する場
合について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、図２３（ａ）、（ｂ）及び図２４（ｄ）〜（
ｆ）に示すようにパターンの切断部を予め太らせたり、
細らせたり、出っ張らせたり、凹ませたりして変形させ
る場合であってもよく、この場合、予め誤差を見込んで
パターン切断部を変形すればパターン切断部の接合を効
率よく行うことができる。

【００６６】上記第７の実施例では、分割されたパター
ン群を異なるレチクル上に形成し、このレチクルを交換
して行う場合について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、図２５に示すように、分割された
Ａ群、Ｂ群のパターン群を同一のレチクル上に形成して
行う場合であってもよい。

【００６７】このように、Ａ群、Ｂ群のパターン群が同
一レチクル上に形成されたものを用いて以下のプロセス
を行う。

【００６８】まず、分割されたＡ群、Ｂ群のパターン群
が形成されたレチクルを露光装置にセットしてレジスト
塗布されたウェーハにＡ群のみのパターンを露光する。この時、Ｂ群は遮光板で遮光して露光されないようにす
る。

【００６９】次いで、ウェーハをレチクル上のＡ、Ｂ群
の距離（ＡＢ間の距離）に対応させて移動し、今度はＡ
群を遮光板で遮光し、Ｂ群のみのパターンをウェーハ上
に露光する。そして、レジストを現像することにより、
Ａ群、Ｂ群のレジストパターンを得ることができる。

【００７０】すなわち、この実施例では、第７の実施例
と同様の効果を得ることができる他、レチクル交換を行
うことなく露光することができ、スループットを向上さ
せることができる。なお、ここではウェーハを移動して
いるがレチクルを移動させて行ってもよく、レチクルを
移動させればウェーハを移動させる場合よりも精度よく
露光することができる。

【００７１】上記第７の実施例では、ＩＣを構成する個
々のパターンを真中から分割して露光する場合について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
図２６（ａ）〜（ｃ）に示すように、例えばポジ型レジ
ストを用い、現像液でのパターンエッジ形成に寄与する
部分をＸ方向とＹ方向で別々に分割して露光する場合で
あってもよく、また、図２７（ａ）〜（ｃ）に示すよう
に、ｘ方向のみで適宜間隔を開けて分割して露光する場
合であってもよい。

【００７２】また、図２８（ａ）に示すように、例えば
ネガ型レジストを用い、パターンａの凸部分とパターン
ｂとが近接している場合、凸部とそれ以外のパターンを
分割して露光する場合であってもよい。なお、図２８（
ｂ）はポジ型レジストを用いた場合である。

【００７３】また、図２９（ａ）〜（ｃ）に示すように
、本発明はゲートアレイのような非同期的なパターンに
も適用することができ、近接しているパターンを各々Ａ
群、Ｂ群のパターン群に分割して露光する場合であって
もよい。

【００７４】更には、図３０（ａ）〜（ｃ）に示すよう
に、ｘ方向、ｙ方向で各々Ａ群、Ｂ群のパターン群に分
割して露光する場合であってもよく、この場合、従来の
一括露光のようなパターン角が丸くなるのを抑制するこ
とができる。

【００７５】次に、本発明においては、少なくとも２回
以上の連続露光方法において、露光毎に各々形状の異な
るパターンを露光し、現像後に、形状の異なる該パター
ンの共通部に対応させて所望のパターンを形成すること
によって、所望のパターンをウェーハ上に忠実に形成す
ることができる。以下、具体的に説明する。（第８の実施例）　　まず、図３１（ａ）に示すように、所望の形状が四角形
のホールパターンを形成する場合、例えばポジ型レジス
トを用い、このホールパターンよりも大きな２個の各々
形状の異なるＡ群、Ｂ群のサブパターン群を形成してＡ
用レチクル、Ｂ用レチクルを作製する。

【００７６】このように、Ａ群、Ｂ群の各サブパターン
群を有する各レチクルを用いて以下のプロセスを行う。まず、Ａ用レチクルを露光装置にセットして被露光物（
ここでは、ポジ型レジストが塗布されたウェーハ）にＡ
パターンを１回の露光量では下地が抜けない露光量で露
光した後（図３１（ａ））、レチクルを交換してＢ用レ
チクルを露光装置にセットして被露光物にＢパターンを
１回の露光では下地が抜けない露光量で露光する（図３
１（ａ））。そして、レジストを現像することにより、
図３１（ｂ）に示すようなホールパターンを有するレジ
ストパターンを得ることができる。

【００７７】すなわち、この実施例では、所望のパター
ンを形状の異なる２個のパターンの重ね露光によって、
形状の異なるパターンの共通部のパターンとして得るよ
うにしており、具体的にはその所望パターンよりも大き
な２個の各々形状の異なるパターンをつくり出している
。

【００７８】このように、２回の連続露光において、露
光毎に各々形状の異なるパターンを所望のパターンより
も大きなパターンで露光し、現像後に形状の異なるパタ
ーンの共通部に対応させて所望のホールパターンを形成
するようにしたため、ウェーハ上での光のコントラスト
も高くなり、所望のパターンをウェーハ上に忠実に形成
することができる。ここでは、パターンエッジが設計値
の形状に近いものが得られ、従来の一括露光の場合では
レジスト形状が丸くなっていたのが（微細化される程）
、比較的四角く開けることができた。

【００７９】第８の実施例では、Ａパターン群、Ｂパタ
ーン群を各々異なるレチクル上に配置し、露光時には各
々のレチクルを交換して行う場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、図３２に示す
ように、Ａパターン群、Ｂパターン群を同一のレチクル
上に形成して行う場合であってもよい。

【００８０】このように、Ａパターン群、Ｂパターン群
が同一レチクル上に形成されたものも用いて以下のプロ
セスを行う。

【００８１】まず、Ａパターン群、Ｂパターン群が形成
されたレチクルを露光装置にセットしてレジスト塗布さ
れたウェーハにＡ群のみのパターンを露光する。この時
、Ｂ群は遮光板で遮光して露光されないようにする。

【００８２】次いで、ウェーハをレチクル上のＡ、Ｂ群
の距離に対応させてウェーハステージを移動し、今度は
Ａ群を遮光板で遮光し、Ｂ群のみのパターンをウェーハ
上に露光する。そして、レジストを現像することにより
、Ａパターン群、Ｂパターン群のレジストパターンを得
ることができる。

【００８３】すなわち、この実施例では、第８の実施例
と同様の効果を得ることができる他、レチクル交換を行
うことなく露光することができ、スループットを向上さ
せることができる。なお、ここではウェーハを移動させ
たが、レチクルを移動させてもよい。

【００８４】図３１、３２に示す上記各実施例では、Ａ
パターン群、Ｂパターン群をレチクルの異なる領域に配
置したレチクルを用い露光する場合について説明したが
、本発明はこれに限定されるものではなく、図３３（ａ
）に示すように形状の異なるＡパターン群、Ｂパターン
群を共通領域に混在させ配置したレチクルを用い露光す
る場合であってもよい。この場合、レチクル交換やレチ
クル遮光板移動を伴うことなく形状の異なるパターンの
重ね露光を行うことができるうえ、ウェーハの移動量も
少なくて済むという利点がある。

【００８５】その露光方法は具体的には、まず、ウェー
ハ上にレジストを塗布し、図３３（ａ）に示すレチクル
を露光し、ウェーハをレチクル上のパターン距離ｘ（形
状の異なるパターン間の距離）に相当する量だけ移動さ
せて再度露光する。そして、現像することにより、例え
ば図３３（ｂ）に示すようなホールパターンを有するレ
ジストパターンを得ることができる。

【００８６】次に、本発明においては、ＩＣのパターン
露光における少なくとも２つ以上のパターン群の重ね露
光によって所望のパターンを得る露光方法に用いられる
レチクルにおいて、各パターン群がレチクル上でＩＣチ
ップサイズに相当する距離だけ離れて構成されているレ
チクルを用い、レチクル上の全パターン群のサイズに相
当してではなく単一の群又は複数の群のサイズに相当し
た距離のステップサイズで、被露光物上にレチクル上パ
ターンを配列露光することによって、複雑なステージ移
動を行なうことなく効率良く実施できる。以下、具体的
に説明する。（第９の実施例）例えば、ＩＣチップパターンが図３４（ａ）に示すよう
に、同一パターンの繰り返しになっているとすると、こ
のパターンの個々の幅や間隔が非常に狭いと、パターン
間の抜け不良を生じ易いため、図３４（ｂ）に示す如く
、パターンを１つおきにＡパターン群、Ｂパターン群に
分ける。

【００８７】そして、図３５（ａ）に示すように、Ａパ
ターン群、Ｂパターン群に分割された各群をレチクル上
でＩＣチップサイズに相当した距離だけ離して配置しレ
チクルを作製する。ここでは、５倍レチクルの場合で図
示してある。

【００８８】このように、ＩＣチップサイズに相当した
距離だけ離したＡパターン群、Ｂパターン群を有するレ
チクルを用いるとともに、例えばネガレジストを用いて
、ステップサイズｘ＝１０ｍｍ、ｙ＝５ｍｍでステップ
配列露光して図３５（ｂ）の如くレジストパターンを形
成する。

【００８９】ここでの配列露光はウェーハ上でのＸ、Ｙ
（図３５（ａ））に相当するサイズがｘ、ｙだとすると
、ウェーハ上にパターンを配列するときのステップサイ
ズを横方向をｘ、縦方向を０．５　ｙにして配列露光す
る。

【００９０】具体的には図３６（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うに、ステップサイズｘ＝１０ｍｍ、ｙ＝５ｍｍでステ
ップ配列露光し、ｙ方向に５ｍｍステップさせて露光し
ていくことによりＡパターンとＢパターンを重ねていく
。そして、現像することにより、所望のレジストパター
ンを得ることができる。

【００９１】すなわち、この実施例では、ＩＣのパター
ン露光における少なくとも２つ以上のパターン群の重ね
露光によって所望のパターンを得る露光方法に用いられ
るレチクルにおいて、各パターン群がレチクル上でＩＣ
チップサイズに相当する距離だけ離れて構成されている
レチクルを用いて、レチクル上の全パターン群のサイズ
に相当してではなくＩＣチップサイズに相当した距離の
ステップサイズで被露光物上にレチクル上パターンを配
列露光するようにしたため、隣同志のパターンの光の干
渉効果を低減させることができるとともに、レチクル交
換やレチクル遮光板移動等が不要となり、ウェーハステ
ージの移動量を少なくすることができる。

【００９２】第９の実施例では、１つ以上のパターン群
のサイズに相当した距離のステップサイズで配列露光す
る場合について説明したが、図３７（ａ）、（ｂ）に示
すように、レチクル上の全パターン群のサイズに相当し
た被露光物上でのステップサイズで露光配列し、次いで
、配列に対してウェーハ上での各群の間隔に等しいだけ
配列全体の位置をずらして再度ステップサイズで露光配
列を繰り返す場合であってもよい。

【００９３】具体的にはステップサイズｘ＝１０ｍｍ、
ｙ＝１０ｍｍでウェーハ上に１通り露光し、ウェーハ全
体のレイアウトをｙ方向に５ｍｍだけずらしい再度露光
する。図３４〜３７の上記各実施例では、２種類のパタ
ーン群を２つ縦並びに配列したレチクルを用いる場合に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、例えば図３８（ａ）に示すように、Ａパターン群
、Ｂパターン群、Ａパターン群、Ｂパターン群の４つを
縦並びに配列したレチクルであってもよく、図３８（ｂ
）に示すうよに、Ａパターン群、Ｂパターン群、Ｃパタ
ーン群の３種類を縦並びに配列したレチクルであっても
よい。

【００９４】

【発明の効果】本発明によれば、レチクルを交換するこ
となく、逐次移動式縮小投影型露光装置の有効露光領域
より大きいパターンを被露光物に転写することができ、
また、隣同志のパターンの光の干渉効果を低減させるこ
とができ、レチクル上のパターンにできるだけ忠実なパ
ターンを被露光物上に形成することができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の第１の実施例に則したレチクル及び露
光方法を説明する図である。

【図３】本発明の第１の実施例に則したレチクル及び露
光方法を説明する図である。

【図４】本発明の第２の実施例に則したチップが細長い
場合を説明する図である。

【図５】本発明の第３の実施例に則したＩＣチップパタ
ーンを分割するときの分割領域近傍のパターンの露光方
法を説明する図である。

【図６】本発明の第４の実施例に則したＩＣチップパタ
ーンを分割するときの分割領域近傍のパターンの露光方
法を説明する図である。

【図７】本発明の第５の実施例に則したＩＣチップパタ
ーンを分割するときの分割領域近傍のパターンの露光方
法を説明する図である。

【図８】本発明の第６の実施例に則したパターンアレイ
を示す図である。

【図９】本発明の第６の実施例に則したサブパターン毎
にレチクルを作製する方法を説明する図である。

【図１０】本発明の第６の実施例に則した露光方法を説
明する図である。

【図１１】本発明の第６の実施例の効果を説明する図で
ある。

【図１２】本発明の第６の実施例の効果を説明する図で
ある。

【図１３】本発明に適用できるパターンアレイの分割方
法を説明する図である。

【図１４】本発明に適用できる分割された各サブパター
ンが形成されたレチクルを示す図である。

【図１５】本発明に適用できる露光装置を示す概略図で
ある。

【図１６】本発明に適用できる露光方法を説明する図で
ある。

【図１７】本発明に適用できるパターンアレイ及びサブ
パターンを示す図である。

【図１８】本発明に適用できるパターンアレイ及びサブ
パターンを示す図である。

【図１９】本発明に適用できる繰り返しパターン以外の
パターンアレイ及びサブパターンを示す図である。

【図２０】本発明に適用できる露光装置を示す概略図で
ある。

【図２１】本発明の第７の実施例に則した個々のパター
ンを切断してサブパターンに分割する方法を説明する図
である。

【図２２】本発明の第７の実施例に則した分割されたパ
ターン群毎にレチクルを作製する方法を説明する図であ
る。

【図２３】本発明に適用できるパターンの切断部を示す
図である。

【図２４】本発明に適用できるパターンの切断部を示す
図である。

【図２５】本発明に適用できる分割されたパターン群が
形成されたレチクルを示す図である。

【図２６】本発明に適用できる露光方法を説明する図で
ある。

【図２７】本発明に適用できる露光方法を説明する図で
ある。

【図２８】本発明に適用できる露光方法を説明する図で
ある。

【図２９】本発明に適用できる露光方法を説明する図で
ある。

【図３０】本発明に適用できる露光方法を説明する図で
ある。

【図３１】本発明の第８の実施例に則した露光方法を説
明する図である。

【図３２】本発明に適用できる各パターン群が形成され
たレチクルを示す図である。

【図３３】本発明に適用できる形状の異なるパターン群
が共通領域に混在して配置されている場合を説明する図
である。

【図３４】本発明の第９の実施例に則したパターンアレ
イ及びサブパターン群を示す図である。

【図３５】本発明の第９の実施例に則したレチクル及び
レジストパターンを示す図である。

【図３６】本発明の第９の実施例に則した配列露光を説
明する図である。

【図３７】本発明に適用できる配列露光を説明する図で
ある。

【図３８】本発明に適用できるレチクルを示す図である
。

【符号の説明】

１　　　　延長領域２　　　　遮光領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　逐次移動式縮小投影型露光装置を使用
して被露光物にパターンを転写するのに使用されるレチ
クルにおいて、該レチクルには、前記転写されるパター
ンが複数個に分割され、該分割された複数の分割パター
ンが位置を変えて前記逐次移動式縮小投影型露光装置の
有効露光領域内に配置されてなることを特徴とするレチ
クル。
【請求項２】　　前記複数に分割された分割パターンの
相互に対向する分割端縁のうち、少なくとも一方の分割
端縁に０〜　５００μｍの延長領域（１）が付加され、
該延長領域（１）にパターンが延長して形成されてなる
ことを特徴とする請求項１記載のレチクル。
【請求項３】　　前記延長領域（１）に形成されたパタ
ーンの外側に遮光領域（２）が形成されてなることを特
徴とする請求項２記載のレチクル。
【請求項４】　　請求項１記載のレチクルを使用してレ
チクルのパターンを被露光物に転写するにあたり、Ｘ方
向またはＹ方向に隣接して露光するレチクルのパターン
の中心座標をＹ方向またはＸ方向に相互にずらして露光
することを特徴とする露光方法。
【請求項５】　　請求項２または３記載のレチクルを使
用してレチクルのパターンを被露光物に転写するにあた
り、Ｘ方向またはＹ方向に隣接して露光するレチクルの
パターンの中心座標をＹ方向またはＸ方向に相互にずら
すとともに、分割パターンに付加された０〜　５００μ
ｍの延長領域（１）に形成されたパターンと隣接する分
割パターンのパターンとが相互に重なるように露光する
ことを特徴とする露光方法。
【請求項６】　　繰り返しパターンアレイを構成する単
位パターンを単位パターン毎に別々のサブパターンに分
割し、かつ同一または異なるレチクル上に分割された該
サブパターンが形成されてなることを特徴とするレチク
ル。
【請求項７】　　繰り返しパターンの露光方法において
、該パターンアレイを構成する単位パターン毎に別々に
露光することを特徴とする露光方法。
【請求項８】　　ＩＣパターンを構成する個々のパター
ンを少なくとも２個以上のパターン群に分割し、かつ同
一または異なるレチクル上に分割された該パターン群が
形成されてなることを特徴とするレチクル。
【請求項９】　　前記各パターンの切断部においてパタ
ーン幅を変形させていることを特徴とする請求項８記載
のレチクル。
【請求項１０】　　前記パターンを各パターン群に分割
する際、現像後でのパターンエッジ形成に寄与する部分
がＸ方向とＹ方向に別々に分類されていることを特徴と
する請求項８記載のレチクル。
【請求項１１】　　ＩＣパターンを構成する個々のパタ
ーンの少なくとも一部を少なくとも２個以上のパターン
群に分割し、分割された該パターン群を別々に露光する
ことを特徴とする露光方法。
【請求項１２】　　少なくとも２回以上の連続露光方法
において、露光毎に各々形状の異なるパターンを露光し
、現像後に形状の異なる該パターンの共通部に対応させ
て所望のパターンを形成することを特徴とする露光方法
。
【請求項１３】　　前記所望のパターンを構成するパタ
ーンエッジが延長されて形成されていることを特徴とす
る請求項１２記載の露光方法。
【請求項１４】　　形状の異なる前記パターン群が共通
領域に混在して配置されていることを特徴とする請求項
１２記載の露光方法。
【請求項１５】　　ＩＣのパターン露光における少なく
とも２つ以上のパターン群の重ね露光によって所望のパ
ターンを得る露光方法に用いられるレチクルにおいて、
各パターン群がレチクル上でＩＣチップサイズに相当す
る距離だけ離れて構成されていることを特徴とするレチ
クル。
【請求項１６】　　前記請求項１５のレチクルを用いて
、少なくとも１つ以上のパターン群のサイズに相当した
距離のステップサイズで、被露光物上にレチクル上パタ
ーンを配列露光することを特徴とする露光方法。
【請求項１７】　　前記請求項１５のレチクルを用いて
、レチクル上の全パターン群のサイズに相当した被露光
物上でのステップサイズで露光配列し、次いで、前記配
列に対してウェーハ上での各パターン群の間隔に等しい
だけ配列全体の位置をずらして、再度前記ステップサイ
ズで露光配列を繰り返すことを特徴とする露光方法。