JPH05197126A - ホトマスク及びこれを用いたパターン形成方法 - Google Patents
ホトマスク及びこれを用いたパターン形成方法Info
- Publication number
- JPH05197126A JPH05197126A JP733192A JP733192A JPH05197126A JP H05197126 A JPH05197126 A JP H05197126A JP 733192 A JP733192 A JP 733192A JP 733192 A JP733192 A JP 733192A JP H05197126 A JPH05197126 A JP H05197126A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- shifter
- photomask
- exposure
- resist
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 位相シフト法用のシフタのエッジが交差する
ように2回の露光をレジストに対し行なってこれらエッ
ジの交差部分に対応するレジスト部分に微細パターンを
形成する方法をより簡略化する。 【構成】 ホトマスク形成用基板12の1回の露光領域
13を2分割した一方の領域15aに第1の露光用の第
1のシフタパターン17を設け他方の領域15bに第2
の露光用の第2のシフタパターン19を設けてホトマス
ク11を構成する。ホトマスク11を介しレジストを露
光しレジストに第1及び第2のシフタパターンの潜像を
形成する。第2のシフタパターンの潜像にホトマスク1
1の第1のシフタパターンが重なるようにウエハを移動
しその後ホトマスク11を介しこのレジストを露光して
レジストに第1及び第2のシフタパターンを重ねた潜像
並びに新たに第2のシフタパターンの潜像を形成する。
これら工程を繰り返す。
ように2回の露光をレジストに対し行なってこれらエッ
ジの交差部分に対応するレジスト部分に微細パターンを
形成する方法をより簡略化する。 【構成】 ホトマスク形成用基板12の1回の露光領域
13を2分割した一方の領域15aに第1の露光用の第
1のシフタパターン17を設け他方の領域15bに第2
の露光用の第2のシフタパターン19を設けてホトマス
ク11を構成する。ホトマスク11を介しレジストを露
光しレジストに第1及び第2のシフタパターンの潜像を
形成する。第2のシフタパターンの潜像にホトマスク1
1の第1のシフタパターンが重なるようにウエハを移動
しその後ホトマスク11を介しこのレジストを露光して
レジストに第1及び第2のシフタパターンを重ねた潜像
並びに新たに第2のシフタパターンの潜像を形成する。
これら工程を繰り返す。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造な
どで用いられるホトマスク及びこれを用いたパターン形
成方法に関するものである。
どで用いられるホトマスク及びこれを用いたパターン形
成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】投影露光によるホトリソグラフィ技術の
分野において、半導体装置の高集積化に対応できる微細
なレジストパターンを形成できる技術の一つとして、位
相シフト法が注目されている。そして、この出願人に係
る文献a(アイ イー ディーエム(IEDM)テクニ
カルダイジェスト(1990),p.33.3.1−
3.4)には、位相シフト法の応用例として、位相シフ
ト法用のシフタを有する2枚のホトマスクをこれらホト
マスクのシフタのエッジが交差するように用いて2回の
露光をレジストに対し行なって、レジスト上の前記交差
点と対応する部分にレジストがポジ形の場合はピラーパ
ターンをまたレジストがネガ形の場合はホールパターン
を形成する方法が開示されている。
分野において、半導体装置の高集積化に対応できる微細
なレジストパターンを形成できる技術の一つとして、位
相シフト法が注目されている。そして、この出願人に係
る文献a(アイ イー ディーエム(IEDM)テクニ
カルダイジェスト(1990),p.33.3.1−
3.4)には、位相シフト法の応用例として、位相シフ
ト法用のシフタを有する2枚のホトマスクをこれらホト
マスクのシフタのエッジが交差するように用いて2回の
露光をレジストに対し行なって、レジスト上の前記交差
点と対応する部分にレジストがポジ形の場合はピラーパ
ターンをまたレジストがネガ形の場合はホールパターン
を形成する方法が開示されている。
【0003】ホトマスク形成用基板上に微細な遮光部な
り光透過部を予め設けたホトマスク及びi線を用いたパ
ターン形成技術(以下、これを「通常のパターン形成技
術」という。)では、0.3〜0.4μmのホールパタ
ーンやピラーパターンを形成するのが限界であったが、
上記文献aに開示のパターン形成方法では、0.2μm
程度のホールパターン等が安定に形成できた。然も、露
光量を制御することによりパターン寸法の制御も行なう
ことができた。
り光透過部を予め設けたホトマスク及びi線を用いたパ
ターン形成技術(以下、これを「通常のパターン形成技
術」という。)では、0.3〜0.4μmのホールパタ
ーンやピラーパターンを形成するのが限界であったが、
上記文献aに開示のパターン形成方法では、0.2μm
程度のホールパターン等が安定に形成できた。然も、露
光量を制御することによりパターン寸法の制御も行なう
ことができた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た文献aに開示のパターン形成方法では、第1及び第2
の2回の露光のために2枚のホトマスクを用いていたの
で、(1)ホトマスクを交換するための時間が必要にな
る、(2)各ホトマスクに対しウエハをアライメントす
るための時間が必要になる、(3)第1及び第2の露光
工程それぞれについてウエハの搬送(露光装置のステー
ジにウエハを投入し露光後にステージから回収するこ
と)をする必要があるなどの理由で、通常のパターン形
成技術に比べスループットが低下するという問題点があ
った。
た文献aに開示のパターン形成方法では、第1及び第2
の2回の露光のために2枚のホトマスクを用いていたの
で、(1)ホトマスクを交換するための時間が必要にな
る、(2)各ホトマスクに対しウエハをアライメントす
るための時間が必要になる、(3)第1及び第2の露光
工程それぞれについてウエハの搬送(露光装置のステー
ジにウエハを投入し露光後にステージから回収するこ
と)をする必要があるなどの理由で、通常のパターン形
成技術に比べスループットが低下するという問題点があ
った。
【0005】この発明はこのような点に鑑みなされたも
のであり、従ってこの出願の目的は、位相シフト法用の
シフタのエッジが交差するように2回の露光をレジスト
に対し行なってレジストパターンを形成する際に、より
工程の簡略化が図れるホトマスクとこれを用いたパター
ン形成方法とを提供することにある。
のであり、従ってこの出願の目的は、位相シフト法用の
シフタのエッジが交差するように2回の露光をレジスト
に対し行なってレジストパターンを形成する際に、より
工程の簡略化が図れるホトマスクとこれを用いたパター
ン形成方法とを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この出願の第一発明によれば、レジストに対し第1
の露光及び第2の露光をそれぞれ位相シフト法用のシフ
タを有するホトマスクを用いて行なうパターン形成方法
であって第1の露光時のシフタのエッジラインに第2の
露光時のシフタのエッジラインが交差するように前述の
第2の露光を行なうパターン形成方法に用いられるホト
マスクにおいて、第1の露光用の第1のシフタパターン
と第2の露光用の第2のシフタパターンとを1枚のホト
マスク形成用基板上に共に設けてあることを特徴とす
る。
め、この出願の第一発明によれば、レジストに対し第1
の露光及び第2の露光をそれぞれ位相シフト法用のシフ
タを有するホトマスクを用いて行なうパターン形成方法
であって第1の露光時のシフタのエッジラインに第2の
露光時のシフタのエッジラインが交差するように前述の
第2の露光を行なうパターン形成方法に用いられるホト
マスクにおいて、第1の露光用の第1のシフタパターン
と第2の露光用の第2のシフタパターンとを1枚のホト
マスク形成用基板上に共に設けてあることを特徴とす
る。
【0007】なお、この第一発明の実施に当たり、前述
の第1のシフタパターン及び第2のシフタパターンを、
前述の第1の露光後に第2の露光のためにウエハを移動
するピッチに応じた所定の距離だけ離して、前述のホト
マスク形成用基板上に、それぞれ設けるのが好適であ
る。
の第1のシフタパターン及び第2のシフタパターンを、
前述の第1の露光後に第2の露光のためにウエハを移動
するピッチに応じた所定の距離だけ離して、前述のホト
マスク形成用基板上に、それぞれ設けるのが好適であ
る。
【0008】さらにこの第一発明の実施に当たり、前述
のホトマスク形成用基板の1回の露光領域に当たる領域
を2分割した一方の領域内に前述の第1のシフタパター
ンを他方の領域内に前述の第2のシフタパターンをそれ
ぞれ設け、これら第1及び第2のシフタパターン各々は
長方形状のシフタを並置して構成するのが好適である。
のホトマスク形成用基板の1回の露光領域に当たる領域
を2分割した一方の領域内に前述の第1のシフタパター
ンを他方の領域内に前述の第2のシフタパターンをそれ
ぞれ設け、これら第1及び第2のシフタパターン各々は
長方形状のシフタを並置して構成するのが好適である。
【0009】また、この出願の第二発明のパターン形成
方法によれば、第一発明のホトマスクを介しレジストを
露光して該レジストに第1及び第2のシフタパターンの
潜像を形成する工程と、前述の第2(或いは第1)のシ
フタパターンの潜像に当該ホトマスクの第1(第2)の
シフタパターンが重なるようにウエハを移動し、その後
当該ホトマスクを介し前述のレジストを露光して該レジ
ストに第1及び第2のシフタパターンを重ねた潜像並び
に新たに第2(第1)のシフタパターンの潜像を形成す
る工程とを少なくとも1回ずつ含むことを特徴とする。
方法によれば、第一発明のホトマスクを介しレジストを
露光して該レジストに第1及び第2のシフタパターンの
潜像を形成する工程と、前述の第2(或いは第1)のシ
フタパターンの潜像に当該ホトマスクの第1(第2)の
シフタパターンが重なるようにウエハを移動し、その後
当該ホトマスクを介し前述のレジストを露光して該レジ
ストに第1及び第2のシフタパターンを重ねた潜像並び
に新たに第2(第1)のシフタパターンの潜像を形成す
る工程とを少なくとも1回ずつ含むことを特徴とする。
【0010】なお、この第二発明の実施に当たり、前述
の新たに形成された第2のシフタパターンの潜像に当該
ホトマスクの第1のシフタパターンが重なるようにウエ
ハを移動しその後当該ホトマスクを介し前述のレジスト
を露光することを、順次繰り返すのが好適である。
の新たに形成された第2のシフタパターンの潜像に当該
ホトマスクの第1のシフタパターンが重なるようにウエ
ハを移動しその後当該ホトマスクを介し前述のレジスト
を露光することを、順次繰り返すのが好適である。
【0011】さらにこの第二発明の実施に当たり、露光
開始前に前述のホトマスクと前述のウエハとを統計的グ
ローバルアライメントによりアライメントするのが好適
である。なお、統計的グローバルアライメントとは、1
枚のウエハ中の前工程において形成された多数のアライ
メントマークのうちの例えば10点くらいを読みそれを
統計処理してそれにより決定された位置より決められた
ピッチで露光を行なうもので、各露光毎のアライメント
を省略できるアライメント方法のことを言う。この方法
は、例えば、(株)ニコン製のステッパではエンハンス
メントグローバルアライメントと称され採用され、日立
製作所(株)製のステッパではサンプリンググローバル
アライメントと称され採用されている。
開始前に前述のホトマスクと前述のウエハとを統計的グ
ローバルアライメントによりアライメントするのが好適
である。なお、統計的グローバルアライメントとは、1
枚のウエハ中の前工程において形成された多数のアライ
メントマークのうちの例えば10点くらいを読みそれを
統計処理してそれにより決定された位置より決められた
ピッチで露光を行なうもので、各露光毎のアライメント
を省略できるアライメント方法のことを言う。この方法
は、例えば、(株)ニコン製のステッパではエンハンス
メントグローバルアライメントと称され採用され、日立
製作所(株)製のステッパではサンプリンググローバル
アライメントと称され採用されている。
【0012】
【作用】この出願の第一発明の構成によれば、第1のシ
フタパターン及び第2のシフタパターンを共に具えるホ
トマスクが構成される。したがって、このホトマスクを
投影露光装置にセットすると、第二発明で主張するとこ
ろの、第1のシフタパターンをレジストに露光した後こ
の露光部分を第2のシフタパターン下に移動し第2のシ
フタパターンをレジストに露光するという連続的な露光
工程が実現できる。このため、ホトマスクの交換が不要
になりかつウエハ搬送数は軽減されるので、従来の2枚
のホトマスクを用いていた場合に比べパターン形成工程
を簡略化できる。
フタパターン及び第2のシフタパターンを共に具えるホ
トマスクが構成される。したがって、このホトマスクを
投影露光装置にセットすると、第二発明で主張するとこ
ろの、第1のシフタパターンをレジストに露光した後こ
の露光部分を第2のシフタパターン下に移動し第2のシ
フタパターンをレジストに露光するという連続的な露光
工程が実現できる。このため、ホトマスクの交換が不要
になりかつウエハ搬送数は軽減されるので、従来の2枚
のホトマスクを用いていた場合に比べパターン形成工程
を簡略化できる。
【0013】なお、この第二発明の構成の場合、各露光
毎にホトマスクとウエハとのアライメントをおこなう
と、通常のパターン形成方法に比べアライメント回数が
2倍必要になる。しかし、ホトマスクとウエハとを統計
的グローバルアライメントによりアライメントする構成
とすると、アライメント回数の問題が解決できるので好
適である。
毎にホトマスクとウエハとのアライメントをおこなう
と、通常のパターン形成方法に比べアライメント回数が
2倍必要になる。しかし、ホトマスクとウエハとを統計
的グローバルアライメントによりアライメントする構成
とすると、アライメント回数の問題が解決できるので好
適である。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照して、第一発明のホトマス
クの実施例及び第二発明のパターン形成方法の実施例に
ついてそれぞれ説明する。なお、説明に用いる各図は、
これらの発明が理解できる程度に、各構成成分の形状、
大きさおよび配置関係を概略的に示してあるにすぎな
い。
クの実施例及び第二発明のパターン形成方法の実施例に
ついてそれぞれ説明する。なお、説明に用いる各図は、
これらの発明が理解できる程度に、各構成成分の形状、
大きさおよび配置関係を概略的に示してあるにすぎな
い。
【0015】1.ホトマスクの説明 図1(A)及び(B)は実施例のホトマスク11の説明
に供する図である。特にこのホトマスク11は、ウエハ
上に形成される個々のチップ面積が1回の露光領域13
のほぼ半分の面積のチップを形成する場合に適した例で
ある。なお、図1において、(A)は、この実施例のホ
トマスク11での、1回の露光領域13(Lx ×Ly で
規定される領域)と、第1のシフタパターン形成領域1
5a及び第2のシフタパターン形成領域15bとの関係
を示した平面図、また、図1(B)は実施例のホトマス
ク11の具体的な構造を示した平面図及び断面図であ
る。
に供する図である。特にこのホトマスク11は、ウエハ
上に形成される個々のチップ面積が1回の露光領域13
のほぼ半分の面積のチップを形成する場合に適した例で
ある。なお、図1において、(A)は、この実施例のホ
トマスク11での、1回の露光領域13(Lx ×Ly で
規定される領域)と、第1のシフタパターン形成領域1
5a及び第2のシフタパターン形成領域15bとの関係
を示した平面図、また、図1(B)は実施例のホトマス
ク11の具体的な構造を示した平面図及び断面図であ
る。
【0016】この実施例のホトマスク11は、ホトマス
ク形成用基板12の、1回の露光領域に当たる領域13
を2分割した一方の領域15a内に第1のシフタパター
ン17を設け、他方の領域15b内に第2のシフタパタ
ーン19を設けて構成してある。
ク形成用基板12の、1回の露光領域に当たる領域13
を2分割した一方の領域15a内に第1のシフタパター
ン17を設け、他方の領域15b内に第2のシフタパタ
ーン19を設けて構成してある。
【0017】上記2つの領域15a,15bはこの場合
1回の露光領域13をx方向のLx /2の位置でy軸に
沿って2分割することで規定している。また、第1のシ
フタパターン17はこの場合y方向に長尺な長方形状の
シフタ17aをx方向に等ピッチPx で多数並置して構
成してあり、一方の第2のシフタパターン19はこの場
合x方向に長尺な長方形状のシフタ17aをy方向に等
ピッチPy で並置して構成してある。
1回の露光領域13をx方向のLx /2の位置でy軸に
沿って2分割することで規定している。また、第1のシ
フタパターン17はこの場合y方向に長尺な長方形状の
シフタ17aをx方向に等ピッチPx で多数並置して構
成してあり、一方の第2のシフタパターン19はこの場
合x方向に長尺な長方形状のシフタ17aをy方向に等
ピッチPy で並置して構成してある。
【0018】ホトマスク形成用基板12は、ホトマスク
形成のために従来から用いられている石英ガラス基板等
の好適な材料で構成することができる。また、シフタ1
7,19それぞれは、位相シフト法用のシフタ形成のた
めに従来から用いられている種々の材料をホトマスク形
成用基板12に位相シフト法を形成する公知の方法で配
置形成することにより形成できる。
形成のために従来から用いられている石英ガラス基板等
の好適な材料で構成することができる。また、シフタ1
7,19それぞれは、位相シフト法用のシフタ形成のた
めに従来から用いられている種々の材料をホトマスク形
成用基板12に位相シフト法を形成する公知の方法で配
置形成することにより形成できる。
【0019】この実施例のホトマスク11では、詳細は
後述のパターン形成方法の項で説明するが、このホトマ
スク11を投影露光装置(ステッパ)にセットした後、
このホトマスク11を介しウエハ上のレジストを露光し
その後このウエハを−x方向にLx /2の距離移動して
もう一度このホトマスクを介して前記レジストを露光す
ると、第1のシフタパターン17のシフタ17aのエッ
ジ及び第2のシフタパターン19のシフタ19aのエッ
ジを介して露光された部分及びその近傍に当たるレジス
ト部分即ち両エッジの交差点に対応するレジスト部分の
みが未露光部になり(図5参照)この部分にレジストが
ポジ型であればピラーパターンが形成できレジストがネ
ガ型であればホールパターンが形成できる。
後述のパターン形成方法の項で説明するが、このホトマ
スク11を投影露光装置(ステッパ)にセットした後、
このホトマスク11を介しウエハ上のレジストを露光し
その後このウエハを−x方向にLx /2の距離移動して
もう一度このホトマスクを介して前記レジストを露光す
ると、第1のシフタパターン17のシフタ17aのエッ
ジ及び第2のシフタパターン19のシフタ19aのエッ
ジを介して露光された部分及びその近傍に当たるレジス
ト部分即ち両エッジの交差点に対応するレジスト部分の
みが未露光部になり(図5参照)この部分にレジストが
ポジ型であればピラーパターンが形成できレジストがネ
ガ型であればホールパターンが形成できる。
【0020】なお、ホトマスク形成用基板12上への第
1及び第2のシフタパターン17,19の設け方、第1
及び第2のシフタパターン17,19各々の構成及び形
状は図1の例に限られず、形成したいパターン形状によ
って任意に変更できることは明らかである。
1及び第2のシフタパターン17,19の設け方、第1
及び第2のシフタパターン17,19各々の構成及び形
状は図1の例に限られず、形成したいパターン形状によ
って任意に変更できることは明らかである。
【0021】例えば、図1に示したホトマスクでは第1
及び第2のシフタパターン17,19がx軸に沿って並
ぶように第1及び第2のシフタパターン形成領域15
a,15bを規定していたが、チップの設計によって
は、第1及び第2のシフタパターン17,19がy軸に
沿って並ぶようにこれらをホトマスク形成用基板上に設
けても良い。ただし、この場合ウエハはy方向に移動す
ることになる。
及び第2のシフタパターン17,19がx軸に沿って並
ぶように第1及び第2のシフタパターン形成領域15
a,15bを規定していたが、チップの設計によって
は、第1及び第2のシフタパターン17,19がy軸に
沿って並ぶようにこれらをホトマスク形成用基板上に設
けても良い。ただし、この場合ウエハはy方向に移動す
ることになる。
【0022】また、図1に示したホトマスクでは第1及
び第2のシフタパターン形成予定領域全域にシフタを配
置している例であったが、これは発明を理解し易くする
ための例示にすぎない。実際のパターンでは、パターン
寸法が大きいために位相シフト法を用いる必要がないよ
うな部分もパターン中にはあるから、そのような部分に
は遮光部及び光透過部を組み合わせた通常のパターンを
形成する。具体的には、例えば第1のシフタパターン形
成領域内の該当部分に遮光部及び光透過部を組み合わせ
た通常のパターンを形成し第2のシフタパターン形成領
域の該当部分には遮光膜を設けておくようにして、シフ
タと通常のパターンとを共存させれば良い。
び第2のシフタパターン形成予定領域全域にシフタを配
置している例であったが、これは発明を理解し易くする
ための例示にすぎない。実際のパターンでは、パターン
寸法が大きいために位相シフト法を用いる必要がないよ
うな部分もパターン中にはあるから、そのような部分に
は遮光部及び光透過部を組み合わせた通常のパターンを
形成する。具体的には、例えば第1のシフタパターン形
成領域内の該当部分に遮光部及び光透過部を組み合わせ
た通常のパターンを形成し第2のシフタパターン形成領
域の該当部分には遮光膜を設けておくようにして、シフ
タと通常のパターンとを共存させれば良い。
【0023】また、DRAM(ダイナミックRAM)な
どの場合はチップ自体の対称性が良い。したがって、こ
のような対称性の良いチップであってその面積が1回の
露光領域13内に2個納まるような場合でかつ図2
(A)のようにこれらチップ21a,21bがy方向に
沿って形成されるような場合は、用いるホトマスクは、
図2(B)のように1個のチップ21a,21b各々の
露光領域をそれぞれ2分割して規定される21aa,2
1ab,21ba,21bbで示すホトマスク形成用基
板部分上各々に図1に示したと同様な考えでシフタパタ
ーン17または19をそれぞれ設けたものとすれば良
い。この場合も第1の露光後にウエハをLx /2の距離
移動し続いて第2の露光を行なうことで所望のパターン
が得られる。同様な考え方により、対称性の良いチップ
であってその面積が1回の露光領域13内に3個納まる
ような場合でかつこれらチップがy方向に沿って形成さ
れるような場合に用いるホトマスクとしては、例えば図
3に示すような構成のものを挙げることができる。
どの場合はチップ自体の対称性が良い。したがって、こ
のような対称性の良いチップであってその面積が1回の
露光領域13内に2個納まるような場合でかつ図2
(A)のようにこれらチップ21a,21bがy方向に
沿って形成されるような場合は、用いるホトマスクは、
図2(B)のように1個のチップ21a,21b各々の
露光領域をそれぞれ2分割して規定される21aa,2
1ab,21ba,21bbで示すホトマスク形成用基
板部分上各々に図1に示したと同様な考えでシフタパタ
ーン17または19をそれぞれ設けたものとすれば良
い。この場合も第1の露光後にウエハをLx /2の距離
移動し続いて第2の露光を行なうことで所望のパターン
が得られる。同様な考え方により、対称性の良いチップ
であってその面積が1回の露光領域13内に3個納まる
ような場合でかつこれらチップがy方向に沿って形成さ
れるような場合に用いるホトマスクとしては、例えば図
3に示すような構成のものを挙げることができる。
【0024】2.パターン形成方法の説明 次に、第二発明のパターン形成方法の実施例について、
図1を用いて説明したホトマスク11を用いる例により
説明する。
図1を用いて説明したホトマスク11を用いる例により
説明する。
【0025】図4(A)及び(B)と図5とはこの第二
発明のパターン形成方法の基本的な露光工程を説明する
図であり、第1及び第2露光工程各々でのホトマスク1
1とウエハ31(レジスト塗布済み)との配置関係を主
に示した平面図である。
発明のパターン形成方法の基本的な露光工程を説明する
図であり、第1及び第2露光工程各々でのホトマスク1
1とウエハ31(レジスト塗布済み)との配置関係を主
に示した平面図である。
【0026】この第二発明のパターン形成方法では、先
ず、ホトマスク11をステッパー(図示せず)にセット
しホトマスク11とウエハ31とをアライメントした
後、このホトマスク11を介しウエハ31上のレジスト
を露光して該レジストに第1及び第2のシフタパターン
の潜像を形成する(図4(A))。図4(A)では、第
1のシフタパターンの潜像を17xで示し、第2のシフ
タパターンの潜像を19xで示してある。
ず、ホトマスク11をステッパー(図示せず)にセット
しホトマスク11とウエハ31とをアライメントした
後、このホトマスク11を介しウエハ31上のレジスト
を露光して該レジストに第1及び第2のシフタパターン
の潜像を形成する(図4(A))。図4(A)では、第
1のシフタパターンの潜像を17xで示し、第2のシフ
タパターンの潜像を19xで示してある。
【0027】次に、図4(B)に示すように、第2のシ
フタパターンの潜像19xに当該ホトマスク11の第1
のシフタパターン17(図1参照)が重なるように移動
し、この例の場合ではウエハ31を−x方向にLx /2
の距離だけ移動し、その後当該ホトマスク11を介し前
記レジストを再び露光して該レジストに第1及び第2の
シフタパターンを重ねた潜像33並びに新たに第2のシ
フタパターンの潜像19yを形成する。
フタパターンの潜像19xに当該ホトマスク11の第1
のシフタパターン17(図1参照)が重なるように移動
し、この例の場合ではウエハ31を−x方向にLx /2
の距離だけ移動し、その後当該ホトマスク11を介し前
記レジストを再び露光して該レジストに第1及び第2の
シフタパターンを重ねた潜像33並びに新たに第2のシ
フタパターンの潜像19yを形成する。
【0028】このように露光が終了すると、図5に示す
ように、第1及び第2のシフタパターンを重ねた潜像の
中のシフタ17aのエッジ及びシフタ19aのエッジを
介して露光された部分及びその近傍に当たるレジスト部
分即ち両エッジの交差点に対応するレジスト部分のみが
未露光部41になる。このため、この露光済みレジスト
を現像すると、上記未露光部41に当たる部分にはレジ
ストがポジ型であればピラーパターンが形成できレジス
トがネガ型であればホールパターンが形成できる。
ように、第1及び第2のシフタパターンを重ねた潜像の
中のシフタ17aのエッジ及びシフタ19aのエッジを
介して露光された部分及びその近傍に当たるレジスト部
分即ち両エッジの交差点に対応するレジスト部分のみが
未露光部41になる。このため、この露光済みレジスト
を現像すると、上記未露光部41に当たる部分にはレジ
ストがポジ型であればピラーパターンが形成できレジス
トがネガ型であればホールパターンが形成できる。
【0029】この説明から明らかなようにこの出願の第
二発明のパターン形成方法ではホトマスクを交換するこ
となく、位相シフト法用のシフタエッジが交差するよう
に2回の露光をレジストに対し行なうことができるの
で、従来2枚のホトマスクを用いていた場合に比べ工程
の簡略化が図れることが分かる。
二発明のパターン形成方法ではホトマスクを交換するこ
となく、位相シフト法用のシフタエッジが交差するよう
に2回の露光をレジストに対し行なうことができるの
で、従来2枚のホトマスクを用いていた場合に比べ工程
の簡略化が図れることが分かる。
【0030】なお、この第二発明のパターン形成方法に
よる露光法では一方のシフタパターンを介しての露光し
か行なわれないレジスト部分が生じる(図4(A)、
(B)中の17x部分)。しかし、この部分がウエハ3
1の有効領域外やウエハ外となるように予めホトマスク
11とウエハとを位置合わせしておくことによりこの問
題は回避できる。
よる露光法では一方のシフタパターンを介しての露光し
か行なわれないレジスト部分が生じる(図4(A)、
(B)中の17x部分)。しかし、この部分がウエハ3
1の有効領域外やウエハ外となるように予めホトマスク
11とウエハとを位置合わせしておくことによりこの問
題は回避できる。
【0031】また、上述の説明は2回の露光を行なう例
であったが、実際のウエハではx,y方向にチップが多
数形成されるから、図6に示すように、ウエハ31を−
x方向にLx /2の距離ずつ移動させる毎に露光を行な
うようにして、つまり記新たに形成された第2のシフタ
パターンの潜像19y(図2(B)参照)に当該ホトマ
スクの第1のシフタパターンが重なるようにウエハを移
動しその後当該ホトマスクを介し前記レジストを露光す
ることを順次繰り返すことにより、これらチップ用の露
光を行なうのが良い。そして、その場合はホトマスクと
ウエハとのアライメントを露光開始前に統計的グローバ
ルアライメントにより行なうことによりアライメント時
間を短縮するのが良い。
であったが、実際のウエハではx,y方向にチップが多
数形成されるから、図6に示すように、ウエハ31を−
x方向にLx /2の距離ずつ移動させる毎に露光を行な
うようにして、つまり記新たに形成された第2のシフタ
パターンの潜像19y(図2(B)参照)に当該ホトマ
スクの第1のシフタパターンが重なるようにウエハを移
動しその後当該ホトマスクを介し前記レジストを露光す
ることを順次繰り返すことにより、これらチップ用の露
光を行なうのが良い。そして、その場合はホトマスクと
ウエハとのアライメントを露光開始前に統計的グローバ
ルアライメントにより行なうことによりアライメント時
間を短縮するのが良い。
【0032】なお、この図6に示した場合もウエハ両端
には一方のシフタパターンによる1回の露光しか行なわ
れない部分が形成されるが、この場合もこの部分がウエ
ハ外に位置するようにするとか、両端の露光の際にステ
ッパの遮光機能を利用して露光するなどの処置を行なえ
ば良い。
には一方のシフタパターンによる1回の露光しか行なわ
れない部分が形成されるが、この場合もこの部分がウエ
ハ外に位置するようにするとか、両端の露光の際にステ
ッパの遮光機能を利用して露光するなどの処置を行なえ
ば良い。
【0033】3.実験結果の説明 次に、ステッパとしてニコン(株)製の1755i7A
を用い、レジストとして冨士薬品工業(株)製のネガ型
レジストLMR−UVを用い、以下のような3つの露光
方法(a),(b)及び(c)により同数ずつのウエハ
にレジストパターンをそれぞれ形成する。そして、各方
法でのスループット(全ウエハを処理し終える時間)と
各方法で形成されたレジストパターンの解像度とをそれ
ぞれ比較した。
を用い、レジストとして冨士薬品工業(株)製のネガ型
レジストLMR−UVを用い、以下のような3つの露光
方法(a),(b)及び(c)により同数ずつのウエハ
にレジストパターンをそれぞれ形成する。そして、各方
法でのスループット(全ウエハを処理し終える時間)と
各方法で形成されたレジストパターンの解像度とをそれ
ぞれ比較した。
【0034】(a)実施例のホトマスク11を用いる方
法。
法。
【0035】(b)実施例のホトマスク11の第1のシ
フタパターン17のみをホトマスク形成用基板12全面
に設け構成した第1マスクと、実施例のホトマスク11
の第2のシフタパターン19のみをホトマスク形成用基
板12全面に設け構成した第2マスクとの2枚のホトマ
スクを別々に用いる方法(文献aに開示の方法)。
フタパターン17のみをホトマスク形成用基板12全面
に設け構成した第1マスクと、実施例のホトマスク11
の第2のシフタパターン19のみをホトマスク形成用基
板12全面に設け構成した第2マスクとの2枚のホトマ
スクを別々に用いる方法(文献aに開示の方法)。
【0036】(c)ホトマスク形成用基板上に微細な遮
光部なり光透過部を予め設けたホトマスクを用いる方法
(通常のパターン形成方法)。
光部なり光透過部を予め設けたホトマスクを用いる方法
(通常のパターン形成方法)。
【0037】なお、何れの方法でもLMR−UVの膜厚
は1μmとした。さらに、ホトマスクとウエハとのアラ
イメントはアライメントマーク10個をサンプリングす
る統計的グローバルアライメントで行なった。さらに、
1回の露光時間は400msecとした。さらに、ウエ
ハは6インチのシリコン基板とし、ウエハ処理枚数は5
0枚とし、また、1回の露光領域13には2個のチップ
が入る前提において1枚のウエハ上に88個のチップを
形成する条件とした。従って、上記(a)の方法では1
枚のウエハについての露光回数は96回となり、上記
(b)の方法では同回数は884回となり、上記(c)
の方法では同回数は44回となる。
は1μmとした。さらに、ホトマスクとウエハとのアラ
イメントはアライメントマーク10個をサンプリングす
る統計的グローバルアライメントで行なった。さらに、
1回の露光時間は400msecとした。さらに、ウエ
ハは6インチのシリコン基板とし、ウエハ処理枚数は5
0枚とし、また、1回の露光領域13には2個のチップ
が入る前提において1枚のウエハ上に88個のチップを
形成する条件とした。従って、上記(a)の方法では1
枚のウエハについての露光回数は96回となり、上記
(b)の方法では同回数は884回となり、上記(c)
の方法では同回数は44回となる。
【0038】各方法での50枚のウエハを処理し終える
時間は、 (a)の方法・・・ 76分、 (b)の方法・・・120分、 (c)の方法・・・ 58分 であった。
時間は、 (a)の方法・・・ 76分、 (b)の方法・・・120分、 (c)の方法・・・ 58分 であった。
【0039】この結果から明らかなようにこの第二発明
のパターン形成方法は、文献aに開示の2枚のホトマス
クを用いる場合に比べスループットが向上することが分
かる。また、この第二発明のパターン形成方法は、通常
のパターン形成方法と比べても処理時間の増加は30%
程度にすぎないことが分かる。
のパターン形成方法は、文献aに開示の2枚のホトマス
クを用いる場合に比べスループットが向上することが分
かる。また、この第二発明のパターン形成方法は、通常
のパターン形成方法と比べても処理時間の増加は30%
程度にすぎないことが分かる。
【0040】また、形成されたレジストパターンの解像
度については、(a)の方法、(b)の方法共に直径
0.2μmのホールパターンが形成できたが、(c)の
方法では0.2μmのホールパターンを形成することは
できなかった。
度については、(a)の方法、(b)の方法共に直径
0.2μmのホールパターンが形成できたが、(c)の
方法では0.2μmのホールパターンを形成することは
できなかった。
【0041】なお、第二発明の実施例ではウエハとホト
マスクとのアライメントを統計的グローバルアライメン
トにより行なっていた。しかし、各露光毎にアライメン
トを行なっても勿論良い。この場合も、(b)の方法及
び(c)の方法が各露光毎にアライメントを行なうとし
たなら、各方法間のスループットの優位さは上記例と同
様になる。
マスクとのアライメントを統計的グローバルアライメン
トにより行なっていた。しかし、各露光毎にアライメン
トを行なっても勿論良い。この場合も、(b)の方法及
び(c)の方法が各露光毎にアライメントを行なうとし
たなら、各方法間のスループットの優位さは上記例と同
様になる。
【0042】
【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の出願の第一及び第二発明によれば、位相シフト法用の
シフタのエッジが交差するように2回の露光をレジスト
に対し行なってレジストパターンを形成する際に、1枚
のホトマスクにより連続的に上記2回の露光が行なえ
る。このため、ホトマスクの交換が不要になりかつウエ
ハ搬送数は軽減されるので、従来の2枚のホトマスクを
用いていた場合に比べパターン形成工程を簡略化でき
る。
の出願の第一及び第二発明によれば、位相シフト法用の
シフタのエッジが交差するように2回の露光をレジスト
に対し行なってレジストパターンを形成する際に、1枚
のホトマスクにより連続的に上記2回の露光が行なえ
る。このため、ホトマスクの交換が不要になりかつウエ
ハ搬送数は軽減されるので、従来の2枚のホトマスクを
用いていた場合に比べパターン形成工程を簡略化でき
る。
【0043】また、従来2枚のホトマスクが必要であっ
たところを1枚のホトマスクで済むので、その分コスト
の低減が図れる。
たところを1枚のホトマスクで済むので、その分コスト
の低減が図れる。
【図1】(A)及び(B)は、実施例のホトマスクの説
明に供する図である。
明に供する図である。
【図2】(A)及び(B)は、第一発明の変形例の説明
に供する図である。
に供する図である。
【図3】第一発明の他の変形例の説明に供する図であ
る。
る。
【図4】(A)及び(B)は、第二発明の実施例の要部
工程を示す図である。
工程を示す図である。
【図5】第二発明の実施例の要部工程を示す図4に続く
図である。
図である。
【図6】第二発明の応用例の説明図である。
11:実施例のホトマスク 12:ホトマスク形成用基板 13:1回の露光領域 15a:第1のシフタパターン形成領域 15b:第2のシフタパターン形成領域 17:第1のシフタパターン 19:第2のシフタパターン 17a,19a:シフタ 17x:第1のシフタパターンの潜像 19x:第2のシフタパターンの潜像 19y:新たな第2のシフタパターンの潜像 31:ウエハ(レジスト塗布済み) 33:第1及び第2のシフタパターンを重ねた潜像 41:未露光部
Claims (7)
- 【請求項1】 レジストに対し第1の露光及び第2の露
光をそれぞれ位相シフト法用のシフタを有するホトマス
クを用いて行なうパターン形成方法であって第1の露光
時のシフタのエッジラインに第2の露光時のシフタのエ
ッジラインが交差するように前記第2の露光を行なうパ
ターン形成方法に用いられるホトマスクにおいて、 第1の露光用の第1のシフタパターンと第2の露光用の
第2のシフタパターンとを1枚のホトマスク形成用基板
上に共に設けてあることを特徴とするホトマスク。 - 【請求項2】 請求項1に記載のホトマスクにおいて、 前記第1のシフタパターン及び第2のシフタパターン
を、前記第1の露光後に第2の露光のためにウエハを移
動するピッチに応じた所定の距離だけ離して、前記ホト
マスク形成用基板上に、それぞれ設けてあることを特徴
とするホトマスク。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載のホトマスクにお
いて、 前記ホトマスク形成用基板の1回の露光領域に当たる領
域を2分割した一方の領域内に前記第1のシフタパター
ンを他方の領域内に前記第2のシフタパターンをそれぞ
れ設けてあり、これら第1及び第2のシフタパターン各
々は長方形状のシフタを並置して構成してあることを特
徴とするホトマスク。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載のホ
トマスクを介しレジストを露光して該レジストに第1及
び第2のシフタパターンの潜像を形成する工程と、 前記第2のシフタパターンの潜像に当該ホトマスクの第
1のシフタパターンが重なるようにウエハを移動し、そ
の後当該ホトマスクを介し前記レジストを露光して該レ
ジストに第1及び第2のシフタパターンを重ねた潜像並
びに新たに第2のシフタパターンの潜像を形成する工程
とを少なくとも1回ずつ含むことを特徴とするパターン
形成方法。 - 【請求項5】 請求項4に記載のパターン形成方法にお
いて、 前記新たに形成された第2のシフタパターンの潜像に当
該ホトマスクの第1のシフタパターンが重なるようにウ
エハを移動しその後当該ホトマスクを介し前記レジスト
を露光することを順次繰り返すことを特徴とするパター
ン形成方法。 - 【請求項6】 請求項4又は5に記載のパターン形成方
法において、 露光開始前に前記ホトマスクと前記ウエハとを統計的グ
ローバルアライメントによりアライメントすることを特
徴とするパターン形成方法。 - 【請求項7】 請求項4又は5に記載のパターン形成方
法において、 各露光前毎に前記ホトマスクと前記ウエハとをアライメ
ントすることを特徴とするパターン形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP733192A JPH05197126A (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | ホトマスク及びこれを用いたパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP733192A JPH05197126A (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | ホトマスク及びこれを用いたパターン形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05197126A true JPH05197126A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=11662976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP733192A Withdrawn JPH05197126A (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | ホトマスク及びこれを用いたパターン形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05197126A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5958656A (en) * | 1996-06-20 | 1999-09-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Pattern forming method using phase shift mask |
WO2000025181A1 (fr) * | 1998-10-23 | 2000-05-04 | Hitachi, Ltd. | Procede de fabrication de dispositif semi-conducteur et procede de formation de masque adapte associe |
US6368754B1 (en) | 1998-11-13 | 2002-04-09 | Nec Corporation | Reticle used for fabrication of semiconductor device |
US6558881B2 (en) | 1998-11-09 | 2003-05-06 | Nec Corporation | Method of exposing a lattice pattern onto a photo-resist film |
US6713231B1 (en) | 2000-02-17 | 2004-03-30 | Renesas Technology Corporation | Method of manufacturing semiconductor integrated circuit devices |
JP2007072423A (ja) * | 2005-09-03 | 2007-03-22 | Hynix Semiconductor Inc | 二重露光用フォトマスク及びこれを用いた二重露光方法 |
JP2008172256A (ja) * | 1997-03-31 | 2008-07-24 | Asml Holding Nv | 可変スリット装置および線幅の可変方法 |
JP2012133280A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Mejiro Precision:Kk | 基板パターンの製造方法及び露光装置 |
-
1992
- 1992-01-20 JP JP733192A patent/JPH05197126A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2000025181A1 (fr) * | 1998-10-23 | 2000-05-04 | Hitachi, Ltd. | Procede de fabrication de dispositif semi-conducteur et procede de formation de masque adapte associe |
US6518180B1 (en) | 1998-10-23 | 2003-02-11 | Hitachi, Ltd. | Method for fabricating semiconductor device and method for forming mask suitable therefor |
KR100699941B1 (ko) * | 1998-10-23 | 2007-03-26 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 반도체장치의 제조방법과 그에 적합한 마스크의 작성방법 |
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JP2012133280A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Mejiro Precision:Kk | 基板パターンの製造方法及び露光装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |