JPH0458244A - Reticule and exposing method using this reticule - Google Patents

Reticule and exposing method using this reticule

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JPH0458244A
JPH0458244A JP2171129A JP17112990A JPH0458244A JP H0458244 A JPH0458244 A JP H0458244A JP 2171129 A JP2171129 A JP 2171129A JP 17112990 A JP17112990 A JP 17112990A JP H0458244 A JPH0458244 A JP H0458244A
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JP
Japan
Prior art keywords
wafer
patterns
hologram
reticle
pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP2171129A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomohiro Kubota
久保田 朋弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP2171129A priority Critical patent/JPH0458244A/en
Publication of JPH0458244A publication Critical patent/JPH0458244A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/22Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
    • G03H1/2202Reconstruction geometries or arrangements
    • G03H1/2205Reconstruction geometries or arrangements using downstream optical component
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/0005Adaptation of holography to specific applications
    • G03H2001/0094Adaptation of holography to specific applications for patterning or machining using the holobject as input light distribution

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

PURPOSE:To accurate transfer dense patterns as well by forming the patterns by holography. CONSTITUTION:A photoresist 7 is applied over the entire surface via an insulating film 6 on a wafer 5 and a hologram 3 is used as a reticule. The photoresist 7 is exposed by using UV light as a laser beam. The light diffracted on the hologram 3 passes a reducing lens 8 and the patterns reduced to 1/5 are superposed on the wafer 5 and are baked. The patterned wafer 5 is immersed in a developer to be developed and the region irradiated with the light is washed away. The unnecessary insulating film 6 is etched away by anisotropic etching using O2. The photoresist 7 is removed by a solvent and the wafer formed with the patterns of the reticule (hologram 3) on the insulating film 6 is produced. The wafer formed with the patterns in such a manner is not formed with the patterns different from the actual patterns even if fine flaws, pinholes, etc., are formed on the reticule, by which the semiconductor device having high reliability is efficiently produced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、支持体上の感光剤に所望のパターンを転写す
るのに好適なレチクル及びそれを用いた露光方法に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a reticle suitable for transferring a desired pattern to a photosensitive agent on a support and an exposure method using the reticle.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、所望のパターンを所望の目的物(感光剤が塗布さ
れている支持体等)に転写する際、前記パターンが描か
れているレチクルを介して露光する方法がとられている
Conventionally, when transferring a desired pattern onto a desired object (such as a support coated with a photosensitive agent), a method has been used in which exposure is performed through a reticle on which the pattern is drawn.

特に、半導体装置の製造工程の一部として、ウェハ(支
持体)上に絶縁膜を介してフォトレジスト(感光剤)を
塗布し、このフォトレジストをパターニングする方法と
して、所望のパターンを石英ガラス上のCr薄膜で形成
したガラス・マスク(レチクル)を使用する方法が知ら
れている。
In particular, as part of the manufacturing process of semiconductor devices, a photoresist (photosensitive agent) is coated on a wafer (support) through an insulating film, and a desired pattern is patterned on a quartz glass. A method using a glass mask (reticle) formed of a Cr thin film is known.

前記レチクルは、通常、実寸の5倍ないし10倍のパタ
ーンが描かれている。当該レチクルに光縮小投影露光装
置等を使用して、水銀ランプの光(g線又はi線)を当
てると、当該レチクル上に描かれているパターンが投影
レンズで115ないし1/10に縮小されて、ウェハ上
のフォトレジストに映され、当該フォトレジストをパタ
ーニングする。ウェハの高さ(焦点)合わせはレーザー
光等による自動測定・制御により自動的に行われる。ま
た、マスク合わせもレチクルのパターン内に描かれた特
殊なパターン(トンボ)を認識して自動的に行われるた
め、パターニング精度が高く、スルーブツト(ウェハの
単位時間当たりの処理枚数)も高い。
The reticle usually has a pattern drawn on it that is 5 to 10 times the actual size. When the reticle is exposed to light (g-line or i-line) from a mercury lamp using an optical reduction projection exposure device, the pattern drawn on the reticle is reduced by 115 to 1/10 by the projection lens. The photoresist is then projected onto the photoresist on the wafer, thereby patterning the photoresist. The height (focus) of the wafer is automatically measured and controlled using laser light or the like. Furthermore, since mask alignment is automatically performed by recognizing special patterns (register marks) drawn within the reticle pattern, patterning accuracy is high and throughput (the number of wafers processed per unit time) is high.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、前記従来例は、レチクルに描かれたパタ
ーンを精度良く忠実に、ウェハ上のフォトレジストに転
写する(焼き付ける)反面、当該レチクルにキズ、ピン
ホール等の欠陥が生じると、所望のパターンと異なった
パターンがウェハ上のフォトレジストに転写されるとい
う課題があった。
However, in the conventional example, although the pattern drawn on the reticle is accurately and faithfully transferred (burned) onto the photoresist on the wafer, if defects such as scratches and pinholes occur on the reticle, the desired pattern may not match. The problem was that different patterns were transferred to the photoresist on the wafer.

即ち、当該レチクル上にキズ、ピンホール等が生じると
、その部分から光が漏れ、露光すべき部分以外が露光さ
れ、前記フォトレジストがポジ型の場合、素子が途中で
断線する等、素子の性能に障害をきたす虞れがあった。
In other words, if a scratch, pinhole, etc. occurs on the reticle, light leaks from that part, exposing parts other than those that should be exposed, and if the photoresist is a positive type, the element may be disconnected in the middle, etc. There was a risk that performance would be impaired.

また、前記フォトレジストがネガ型の場合、不必要な素
子が形成され、素子の性能に障害をきたす虞れがあった
。このように、当該レチクル上にキズ、ピンホール等が
生じると、所望の特性を有する半導体装置が得られない
という課題があった。さらに、レチクルに発生するキズ
は、半導体装置の高集積化に伴いパターンも微細化され
ているため、目視判断ができない微細なキズ(0,3μ
m程度)でも半導体装置に与える影響が大きいため、レ
チクル上のキズ、ピンホール等の発生には多大な神経を
使わねばならないという課題があった。
Further, when the photoresist is negative type, unnecessary elements are formed, which may impair the performance of the elements. As described above, when scratches, pinholes, etc. occur on the reticle, there is a problem that a semiconductor device having desired characteristics cannot be obtained. Furthermore, the scratches that occur on the reticle are minute scratches (0.3μ
Even if the size of the reticle is around 1.5 m), it has a large effect on the semiconductor device, so there is a problem in that a great deal of care must be taken to prevent scratches, pinholes, etc. on the reticle.

本発明は、このような課題を解決するために、支持体上
の感光剤にレチクルに描かれた所望のパターンを転写す
る際、レチクルに発生したキズ。
In order to solve such problems, the present invention solves the problem of scratches that occur on a reticle when a desired pattern drawn on a reticle is transferred to a photosensitive agent on a support.

ピンホール等により前記パターンと異なったパターンが
転写されることのないレチクル及びそれを用いた露光方
法を提供するものである。
The present invention provides a reticle in which a pattern different from the above pattern is not transferred due to pinholes, etc., and an exposure method using the reticle.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この目的を達成するために本発明は、支持体に塗布した
感光剤に所望のパターンを露光により転写するレチクル
において、ホログラフィにより前記パターンが形成され
てなることを特徴とするレチクルを提供するものである
To achieve this object, the present invention provides a reticle in which a desired pattern is transferred by exposure to a photosensitive agent coated on a support, the pattern being formed by holography. be.

また、所望パターンが形成されたホログラムからなるレ
チクルを用いて感光剤をパターニングすることを特徴と
する露光方法を提供するものである。
The present invention also provides an exposure method characterized in that a photosensitive agent is patterned using a reticle made of a hologram on which a desired pattern is formed.

〔作用] この発明に係わるレチクル及びそれを用いた露光方法に
よれば、所望パターンが形成されたホログラムからなる
レチクルを用いて感光剤をパターニングすることで、レ
チクルとして用いたホログラム上で回折又は反射された
光が前記感光剤上で重り合い、前記所望のパターンとは
異なる実際のパターンを転写(焼き付け)することがで
きる。
[Function] According to the reticle and the exposure method using the same according to the present invention, by patterning a photosensitizer using a reticle consisting of a hologram on which a desired pattern is formed, diffraction or reflection occurs on the hologram used as the reticle. The emitted light overlaps on the photosensitive material, and an actual pattern different from the desired pattern can be transferred (printed).

このため、前記ホログラムにキズ、ピンホール等が発生
してもパターンのエツジ部分が微少にぼける程度である
。そして、従来の露光方法では、目視判断ができないよ
うな微細なキズ、ピンホール等がレチクル上に生じた場
合でも、直接パターンの再現性に影響を与えていたが、
本発明の露光方法によれば、目視判断ができないような
微細なキズ、ピンホール等が生じても、パターンに与え
る影響は全く無い、この結果、従来のように、レチクル
上のキズ、ピンホール等の発生に多大な神経を使う必要
は無く、所望のパターンと異なったパターンが前記感光
剤に転写されることもない。
Therefore, even if scratches, pinholes, etc. occur in the hologram, the edge portions of the pattern are only slightly blurred. With conventional exposure methods, even if minute scratches, pinholes, etc. that cannot be visually determined occur on the reticle, they directly affect pattern reproducibility.
According to the exposure method of the present invention, even if minute scratches, pinholes, etc. that cannot be visually determined occur, they have no effect on the pattern at all. There is no need to take great care in generating such problems, and a pattern different from the desired pattern will not be transferred to the photosensitive agent.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明の一実施例について、図面に基づいて説明す
る。
Next, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

本実施例では、公知の計算機ホログラフィを用いてホロ
グラム3を作製した(平井総光:ホログラフィの基礎と
実験、共立出版社発行、昭和54年7月20日)。
In this example, hologram 3 was produced using known computer holography (Somitsu Hirai: Fundamentals and Experiments of Holography, published by Kyoritsu Shuppansha, July 20, 1978).

通常のホログラフィにおいては、ウェハに焼き付けるパ
ターンが措かれているフィルム原稿を通過した物体光と
偏向プリズムとを通過した参照光との合成による干渉縞
によりホログラムを作製する。これに対して、本実施例
で使用する計算機ホログラフィは、この干渉縞の形を計
算機により計算し、計算機により干渉縞の形を描き、こ
の干渉縞をフィルムに転写してホログラムを作製するも
のである。
In normal holography, a hologram is created using interference fringes resulting from the synthesis of an object beam that has passed through a film original on which a pattern to be printed onto a wafer is printed and a reference beam that has passed through a deflection prism. On the other hand, in the computer generated holography used in this example, the shape of the interference fringes is calculated by a computer, the shape of the interference fringes is drawn by the computer, and the interference fringes are transferred to a film to create a hologram. be.

なお、ホログラム3は、後の工程でウェハ上により精密
に転写する(焼き付ける)ため、パターンの実寸の5倍
の大きさに作製した。
Note that the hologram 3 was manufactured to be five times the actual size of the pattern in order to be more precisely transferred (printed) onto the wafer in a later step.

第1図は、前記計算機ホログラムにより作製したホログ
ラム3を用いたウェハ処理工程の一部を示す断面図であ
る。以下図面に基づいてウェハ処理工程の一部を説明す
る。
FIG. 1 is a sectional view showing a part of a wafer processing step using a hologram 3 produced by the computer generated hologram. A part of the wafer processing process will be explained below based on the drawings.

第1図(1)の工程では、ウェハ5上に絶縁膜6を介し
てフォトレジスト7を全面に塗布する。
In the step shown in FIG. 1(1), a photoresist 7 is applied over the entire surface of the wafer 5 with an insulating film 6 interposed therebetween.

次に、第1図(2)の工程では、ホログラム3をレチク
ルとして用い、第1図(1)の工程で得たフォトレジス
ト7をレーザー光としてUV光を使用して露光する。こ
の時、ホログラム3上で回折された光が縮小レンズ8を
通過し、115に縮小した(実寸大に戻した)パターン
がウェハ5上で重合わされて焼き付けられる。
Next, in the step of FIG. 1(2), the hologram 3 is used as a reticle, and the photoresist 7 obtained in the step of FIG. 1(1) is exposed to UV light as a laser beam. At this time, the light diffracted on the hologram 3 passes through the reduction lens 8, and the patterns reduced to 115 (restored to actual size) are superimposed and printed on the wafer 5.

次いで、第1図(3)の工程では、第1図(2)の工程
でパターニングされたウェハ5を現像液につけて現像し
、光が当たった領域を洗い流す。
Next, in the step of FIG. 1(3), the wafer 5 patterned in the step of FIG. 1(2) is immersed in a developer to be developed, and the area exposed to light is washed away.

次に、第1図(4)の工程では、0□を用いた異方性エ
ツチングにより、不要な絶縁膜6をエツチング除去する
Next, in the step shown in FIG. 1(4), unnecessary insulating film 6 is etched away by anisotropic etching using 0□.

次に、第1図(5)の工程では、フォトレジスト7を溶
剤で取り除き、絶縁膜6にレチクル(ホログラム3)の
パターンが形成されたウェハが作製される。このように
してパターンが形成されたウェハは、レクチルに微細な
キズ、ピンホール等が生じていても実際のパターンと異
なったパターンが形成されることは無い。この結果、信
頼性の高い半導体装置を効率良く製造することができる
Next, in the step shown in FIG. 1(5), the photoresist 7 is removed with a solvent, and a wafer with a reticle (hologram 3) pattern formed on the insulating film 6 is produced. A wafer with a pattern formed in this way will not have a pattern different from the actual pattern even if the reticle has minute scratches, pinholes, etc. As a result, highly reliable semiconductor devices can be efficiently manufactured.

本実施例では、ウェハ処理工程の一部を例にとって説明
したが、ホログラムのパターンを配線パターン等任意に
選択することにより、所望のパターンをウェハ上に形成
することができる。また、ウェハ上のフォトレジストに
パターニングする以外、例えば、写真フィルムへのパタ
ーン転写等、特に緻密なパターンを転写する方法として
あらゆる分野に有効である。
In this embodiment, a part of the wafer processing process has been explained as an example, but a desired pattern can be formed on the wafer by arbitrarily selecting a hologram pattern such as a wiring pattern. In addition to patterning photoresist on a wafer, the present invention is also effective in all fields as a method for transferring particularly dense patterns, such as pattern transfer to photographic film.

また、本実施例では、計算機ホログラフィにより、ホロ
グラムを作製したが、これに限らず、フレネル・ホログ
ラム、原稿の回折波の種類によりフーリエ変換ホログラ
ム等を用いても良い。また、記録する感光剤の選択によ
り、平面ホログラム、体積ホログラム(干渉縞間隔に比
べて十分厚い感光剤に記録したホログラム)等、用途に
より使い分けることもできる。
Further, in this embodiment, the hologram was produced by computer holography, but the invention is not limited to this, and a Fresnel hologram, a Fourier transform hologram, etc. may be used depending on the type of diffracted wave of the original. Further, by selecting a photosensitive agent for recording, it is possible to use a planar hologram, a volume hologram (a hologram recorded on a photosensitive agent that is sufficiently thick compared to the interference fringe spacing), etc. depending on the purpose.

そして、本実施例では、パターンをより正確にウェハ上
に転写するため、ホログラムを実寸の5倍に作製し、後
に115に縮小してウェハ上に焼き付けたが、パターン
の種類により任意に倍率を選択して良い。
In this example, in order to more accurately transfer the pattern onto the wafer, a hologram was made five times its actual size, and later reduced to 115 mm and printed on the wafer, but the magnification can be adjusted arbitrarily depending on the type of pattern. You can choose.

なお、第1図(2)の工程でレーザー光としてUV光を
使用したが、ウェハ上に塗布するフォトレジストの感光
波長域を満たす波長の光であれば良い。
Although UV light is used as the laser light in the step of FIG. 1(2), any light having a wavelength that satisfies the sensitive wavelength range of the photoresist coated on the wafer may be used.

また、レーザー光の連続発振出力、パルス出力及び照射
時間は、前記感光剤の感度により任意に選択して良い。
Furthermore, the continuous wave output, pulse output, and irradiation time of the laser beam may be arbitrarily selected depending on the sensitivity of the photosensitizer.

第1図(4)の工程では、O2を用いた異方性エツチン
グにより不要な絶縁膜6をエツチング除去したが、o2
以外の反応性ガスを用いても良い。また、反応性ガスを
用いて化学反応でエツチングする方法の他、液体の薬品
等を用いてエツチングを行っても良い。
In the process shown in FIG. 1 (4), the unnecessary insulating film 6 was removed by anisotropic etching using O2.
Other reactive gases may also be used. Further, in addition to the etching method using a chemical reaction using a reactive gas, etching may be performed using a liquid chemical or the like.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明に係わるレチクル及びそれを
用いた露光方法によれば、レチクルとしてホログラムを
用い、これを介して露光し、レチクルに形成されたパタ
ーンを目的物(感光剤)にパターニングすることで、目
視判断ができないような微細なキズ、ピンホール等がレ
チクル(ホログラム)に発生しても、感光剤上に転写さ
れるパターンに影響を与えることが無い。このため、従
来のように、レチクル上のキズ、ピンホール等の発生に
多大な神経を使う必要は無く、実際のパターンと異なっ
たパターンが前記感光剤に転写されることもない。この
結果、緻密なパターンの転写でも精度良く行うことがで
きる。
As explained above, according to the reticle and the exposure method using the same according to the present invention, a hologram is used as the reticle, exposure is performed through the hologram, and the pattern formed on the reticle is patterned on the target object (photosensitive agent). Therefore, even if minute scratches, pinholes, etc. that cannot be visually determined occur on the reticle (hologram), they will not affect the pattern transferred onto the photosensitive material. Therefore, there is no need to take great care to create scratches, pinholes, etc. on the reticle, unlike in the past, and a pattern different from the actual pattern is not transferred to the photosensitive material. As a result, even dense patterns can be transferred with high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本実施例に係るウェハ処理工程断面図を示す
。 図中、3はホログラム、5はウェハ、6は絶縁膜、7は
フォトレジスト、8は縮小レンズを示す。 第 レーff−’た− ■ 腑
FIG. 1 shows a sectional view of a wafer processing process according to this embodiment. In the figure, 3 is a hologram, 5 is a wafer, 6 is an insulating film, 7 is a photoresist, and 8 is a reduction lens. Part 5-'ta- ■ Sense

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)支持体に塗布した感光剤に所望のパターンを露光
により転写するレチクルにおいて、ホログラフィにより
前記パターンが形成されてなることを特徴とするレチク
ル。
(1) A reticle in which a desired pattern is transferred by exposure to a photosensitive agent coated on a support, characterized in that the pattern is formed by holography.
(2)所望パターンが形成されたホログラムからなるレ
チクルを用いて感光剤をパターニングすることを特徴と
する露光方法。
(2) An exposure method characterized by patterning a photosensitive agent using a reticle made of a hologram on which a desired pattern is formed.
JP2171129A 1990-06-28 1990-06-28 Reticule and exposing method using this reticule Pending JPH0458244A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7499149B2 (en) 2003-06-24 2009-03-03 Asml Netherlands B.V. Holographic mask for lithographic apparatus and device manufacturing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7499149B2 (en) 2003-06-24 2009-03-03 Asml Netherlands B.V. Holographic mask for lithographic apparatus and device manufacturing method

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