JPH05241319A - 半導体集積回路用レチクル - Google Patents
半導体集積回路用レチクルInfo
- Publication number
- JPH05241319A JPH05241319A JP887292A JP887292A JPH05241319A JP H05241319 A JPH05241319 A JP H05241319A JP 887292 A JP887292 A JP 887292A JP 887292 A JP887292 A JP 887292A JP H05241319 A JPH05241319 A JP H05241319A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- reticle
- pattern
- wafer
- region
- 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- Withdrawn
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】露光装置の焦点深度を越える段差を有する半導
体基板に対しても焦点外れなく露光できるレチクルを提
供する。 【構成】石英基板１上にクロム膜２及び酸化クロム膜３
による繰り返しパターン領域４と周辺回路パターン領域
５とを有す半導体集積回路用レチクルに於いて、繰り返
しパターン領域４上に光透過膜７を設ける。光透過膜７
即ち、繰り返しパターン領域４を通る光の光路長を周辺
回路パターン領域５を通る光に比べ長くし、半導体基板
上での焦点面を高くする。
体基板に対しても焦点外れなく露光できるレチクルを提
供する。 【構成】石英基板１上にクロム膜２及び酸化クロム膜３
による繰り返しパターン領域４と周辺回路パターン領域
５とを有す半導体集積回路用レチクルに於いて、繰り返
しパターン領域４上に光透過膜７を設ける。光透過膜７
即ち、繰り返しパターン領域４を通る光の光路長を周辺
回路パターン領域５を通る光に比べ長くし、半導体基板
上での焦点面を高くする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路用レチク
ルに関する。
ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】高集積度・微細化を要する超ＬＳＩのパ
ターンを半導体基板上に形成するためには、微細パター
ンを正確に形成する縮小投影露光法が用いられている。
従来、縮小投影露光方法を用いる装置は図４に示す構造
のものが一般的である。
ターンを半導体基板上に形成するためには、微細パター
ンを正確に形成する縮小投影露光法が用いられている。
従来、縮小投影露光方法を用いる装置は図４に示す構造
のものが一般的である。
【０００３】図４において２１は防震台であり、この防
震台２１上にはＸ−Ｙ２方向に移動可能なステージ台２
２が設置されている。そしてこのステージ台２２上に
は、露光を必要とするウェハー２３を載置するウェハー
台２４が設置されている。また、ウェハー台２４の上部
に設けられた光源２５から発生した紫外光２６は、コン
デンサレンズ２７によって平行光束に集束されて、形成
しようとする半導体集積回路のパターンがＮ倍の大きさ
に形成してあるレチクル１０Ａを通過する。レチクル１
０Ａを通過してできたレチクル像は、縮小投影レンズ２
９によって１／Ｎ倍される。即ち、実寸に縮小されたパ
ターンをウェハー２３上に結像露光する。
震台２１上にはＸ−Ｙ２方向に移動可能なステージ台２
２が設置されている。そしてこのステージ台２２上に
は、露光を必要とするウェハー２３を載置するウェハー
台２４が設置されている。また、ウェハー台２４の上部
に設けられた光源２５から発生した紫外光２６は、コン
デンサレンズ２７によって平行光束に集束されて、形成
しようとする半導体集積回路のパターンがＮ倍の大きさ
に形成してあるレチクル１０Ａを通過する。レチクル１
０Ａを通過してできたレチクル像は、縮小投影レンズ２
９によって１／Ｎ倍される。即ち、実寸に縮小されたパ
ターンをウェハー２３上に結像露光する。
【０００４】ところで、縮小投影レンズ２９は、通常露
光可能な面積が５〜２０ｍｍ□程度であり、それに対し
て、ウェハー２３は１００ｍｍ〜２００ｍｍφ程度ある
ので、一度にウェハー２３の全面を露光することができ
ない。そのため、ある部分を露光した後に、ステージ台
２２を動作させて、他の部分を順次露光することを繰り
返して、ウェハー２３の全面を露光している。
光可能な面積が５〜２０ｍｍ□程度であり、それに対し
て、ウェハー２３は１００ｍｍ〜２００ｍｍφ程度ある
ので、一度にウェハー２３の全面を露光することができ
ない。そのため、ある部分を露光した後に、ステージ台
２２を動作させて、他の部分を順次露光することを繰り
返して、ウェハー２３の全面を露光している。
【０００５】図５は従来例のレチクル１０Ａの平面図で
ある。レチクル１０Ａのスクライブ線領域６で囲まれる
領域がウェハー上に転写される。この領域にはスクライ
ブ線領域６に囲まれた集積回路パターンが２ケ所に形成
されている。集積回路パターンの中は、例えば微細パタ
ーンが高密度に配置されたセル部と呼ばれる繰り返しパ
ターン領域４とそれ以外のセル部に比べパターン密度の
低い周辺回路パターン領域５より形成されている。
ある。レチクル１０Ａのスクライブ線領域６で囲まれる
領域がウェハー上に転写される。この領域にはスクライ
ブ線領域６に囲まれた集積回路パターンが２ケ所に形成
されている。集積回路パターンの中は、例えば微細パタ
ーンが高密度に配置されたセル部と呼ばれる繰り返しパ
ターン領域４とそれ以外のセル部に比べパターン密度の
低い周辺回路パターン領域５より形成されている。
【０００６】図６は図７の拡大断面図である。石英（ま
たはガラス）基板１上には、クロム膜２によって集積回
路の素子パターンが形成されている。クロム膜２の表面
には反射防止用の酸化クロム膜３が被着されている。レ
チクル１０Ａを均一に照明した光９は、クロム膜２の無
い部分でのみレチクルを通過し、ウェハー上のホトレジ
スト膜を露光する。
たはガラス）基板１上には、クロム膜２によって集積回
路の素子パターンが形成されている。クロム膜２の表面
には反射防止用の酸化クロム膜３が被着されている。レ
チクル１０Ａを均一に照明した光９は、クロム膜２の無
い部分でのみレチクルを通過し、ウェハー上のホトレジ
スト膜を露光する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のレチクルは平坦
な石英基板上にクロム膜でパターンを形成しているた
め、ウェハー上に縮小投影されるパターン面は、縮小投
影露光装置固有の像面傾斜・湾曲等収差による影響を無
視すれば、ウェハー上でウェハーに平行な平面となって
いる。
な石英基板上にクロム膜でパターンを形成しているた
め、ウェハー上に縮小投影されるパターン面は、縮小投
影露光装置固有の像面傾斜・湾曲等収差による影響を無
視すれば、ウェハー上でウェハーに平行な平面となって
いる。
【０００８】ところで、ウェハー上には製造工程を経る
にしたがって、各素子や素子間の配線等のパターンが形
成され、凹凸が大きくなっている。特に繰り返しパター
ン部であるセル部は素子が密に形成され、周辺回路部に
比べ、例えば素子間の配線工程では１μｍ以上も高くな
っている。図７は、半導体基板１１上に素子が形成され
てから、各素子の配線を行なうため、配線材料１２と配
線回路パターン転写のためのポジ型ホトレジスト膜１３
が塗布されているときの断面図である。
にしたがって、各素子や素子間の配線等のパターンが形
成され、凹凸が大きくなっている。特に繰り返しパター
ン部であるセル部は素子が密に形成され、周辺回路部に
比べ、例えば素子間の配線工程では１μｍ以上も高くな
っている。図７は、半導体基板１１上に素子が形成され
てから、各素子の配線を行なうため、配線材料１２と配
線回路パターン転写のためのポジ型ホトレジスト膜１３
が塗布されているときの断面図である。
【０００９】繰り返しパターン部１４には素子１６が形
成され、周辺回路パターン部１５との高さの差ｄは１μ
ｍ以上になる場合もある。このウェハーに対し露光を行
なう場合、レチクルパターンの焦点面１７を周辺回路パ
ターン部１５に於けるホトレジスト膜１３に合わせる
と、パターンが正常に形成される範囲は焦点深度とよば
れ、平面１８と平面１９の間で通常ＮＡ０．５を有する
ｉ線ステッパーで０．５μｍパターンを形成する時±
０．７５μｍ程度である。繰り返しパターン部１４上の
ホトレジスト膜の部分はこの範囲に入らないため、正常
なパターンが形成されないので集積回路装置の性能が劣
化して、歩留まりが低くなるという問題があった。
成され、周辺回路パターン部１５との高さの差ｄは１μ
ｍ以上になる場合もある。このウェハーに対し露光を行
なう場合、レチクルパターンの焦点面１７を周辺回路パ
ターン部１５に於けるホトレジスト膜１３に合わせる
と、パターンが正常に形成される範囲は焦点深度とよば
れ、平面１８と平面１９の間で通常ＮＡ０．５を有する
ｉ線ステッパーで０．５μｍパターンを形成する時±
０．７５μｍ程度である。繰り返しパターン部１４上の
ホトレジスト膜の部分はこの範囲に入らないため、正常
なパターンが形成されないので集積回路装置の性能が劣
化して、歩留まりが低くなるという問題があった。
【００１０】本発明の目的は上記の欠点を除去し、工程
上高さが異なる半導体基板上の高密度素子領域と低密度
素子領域とで正常にパターンが形成される半導体集積回
路用レチクルを提供することにある。
上高さが異なる半導体基板上の高密度素子領域と低密度
素子領域とで正常にパターンが形成される半導体集積回
路用レチクルを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
レチクルは、透明基板上にクロム等の金属膜によりパタ
ーンが形成された高密度素子領域と低密度素子領域とを
有する半導体集積回路用レチクルにおいて、前記高密度
素子領域に光透過膜を設けたものである。
レチクルは、透明基板上にクロム等の金属膜によりパタ
ーンが形成された高密度素子領域と低密度素子領域とを
有する半導体集積回路用レチクルにおいて、前記高密度
素子領域に光透過膜を設けたものである。
【００１２】高密度素子領域を通過する光は、光透過膜
の膜厚をｔ，屈折率をｎとすると、低密度素子領域を通
過する光に比べｔ×（ｎ−１）だけ縮小投影レンズ中心
まで長い距離を進むことになる。従って、縮小投影露光
装置の縮小率がＮの場合、ウェハー面上で高密度素子部
の焦点面は、低密度素子部よりもｔ×（ｎ−１）／Ｎだ
け高くなり（レンズに近くなり）、ウェハーが段差を有
していても段差の上下ともに焦点を合わせる事が可能と
なり、正確なパターンを形成することができる。
の膜厚をｔ，屈折率をｎとすると、低密度素子領域を通
過する光に比べｔ×（ｎ−１）だけ縮小投影レンズ中心
まで長い距離を進むことになる。従って、縮小投影露光
装置の縮小率がＮの場合、ウェハー面上で高密度素子部
の焦点面は、低密度素子部よりもｔ×（ｎ−１）／Ｎだ
け高くなり（レンズに近くなり）、ウェハーが段差を有
していても段差の上下ともに焦点を合わせる事が可能と
なり、正確なパターンを形成することができる。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１および図２は本発明の第１の実施例の
上面図および拡大断面図である。
て説明する。図１および図２は本発明の第１の実施例の
上面図および拡大断面図である。
【００１４】図１および図２において、石英基板１上に
はクロム膜２と反射防止用の酸化クロム膜３からなる素
子パターンが形成され、低密度素子からなる周辺回路パ
ターン領域５に囲まれた高密度素子からなる繰り返しパ
ターン領域４が形成されている。そして特に、この繰り
返しパターン領域４には、スパッター法によるＳｉＯ2
からなる光透過膜７が設けられている。光透過膜として
はこの他に、有機ベースのＳＯＧ膜，ＩＴＯ膜，ＰｂＯ
2 膜等を用いることができる。尚図１において６はスク
ライブ線領域である。
はクロム膜２と反射防止用の酸化クロム膜３からなる素
子パターンが形成され、低密度素子からなる周辺回路パ
ターン領域５に囲まれた高密度素子からなる繰り返しパ
ターン領域４が形成されている。そして特に、この繰り
返しパターン領域４には、スパッター法によるＳｉＯ2
からなる光透過膜７が設けられている。光透過膜として
はこの他に、有機ベースのＳＯＧ膜，ＩＴＯ膜，ＰｂＯ
2 膜等を用いることができる。尚図１において６はスク
ライブ線領域である。
【００１５】このように構成された本実施例のレチクル
１０では屈折率ｎ＝１．６４のＳｉＯ2 膜を膜厚ｔ＝
７．８μｍで形成した場合、光透過膜７を通過する光、
即ち繰り返しパターン領域４を通過する光は、周辺回路
パターン領域５を通過する光に対し、ｔ×（ｎ−１）＝
７．８×（１．６４−１）≒５μｍだけ空気中を長く通
過したことと同等となる。従ってウェハー上では、ステ
ッパの縮小率Ｎ＝５とすると、５／５＝１μｍだけ焦点
面が高くなる。このためウェハー上で１μｍの段差があ
っても、焦点がはずれることなく全面に渡ってパターン
が正確に形成される。
１０では屈折率ｎ＝１．６４のＳｉＯ2 膜を膜厚ｔ＝
７．８μｍで形成した場合、光透過膜７を通過する光、
即ち繰り返しパターン領域４を通過する光は、周辺回路
パターン領域５を通過する光に対し、ｔ×（ｎ−１）＝
７．８×（１．６４−１）≒５μｍだけ空気中を長く通
過したことと同等となる。従ってウェハー上では、ステ
ッパの縮小率Ｎ＝５とすると、５／５＝１μｍだけ焦点
面が高くなる。このためウェハー上で１μｍの段差があ
っても、焦点がはずれることなく全面に渡ってパターン
が正確に形成される。
【００１６】尚、ここでは光透過膜として厚さ７．８μ
ｍのＳｉＯ2 膜を用いたがこれに限られるものではな
い。また、ウェハー上での段差も１μｍに限るわけでは
なく、段差によって光透過膜の膜厚は適宜制御されるも
のである。
ｍのＳｉＯ2 膜を用いたがこれに限られるものではな
い。また、ウェハー上での段差も１μｍに限るわけでは
なく、段差によって光透過膜の膜厚は適宜制御されるも
のである。
【００１７】図３は本発明の第２の実施例の断面図であ
る。この第２の実施例では、繰り返しパターン領域４に
光透過膜７を形成すると共に、周辺回路パターン領域５
の石英基板裏面に、露光々の吸収膜８を形成したもので
ある。これは光透過膜７を通過する光がこの光透過膜７
によりやや吸収され強度が下がってしまう為、周辺回路
パターン領域５を通る光も光吸収膜８によって同程度吸
収させ、レチクル下で均一な光強度を得るものである。
約１μｍ厚さのＳｉＯ2 膜で、水銀のｉ線を約４％程度
を吸収する。
る。この第２の実施例では、繰り返しパターン領域４に
光透過膜７を形成すると共に、周辺回路パターン領域５
の石英基板裏面に、露光々の吸収膜８を形成したもので
ある。これは光透過膜７を通過する光がこの光透過膜７
によりやや吸収され強度が下がってしまう為、周辺回路
パターン領域５を通る光も光吸収膜８によって同程度吸
収させ、レチクル下で均一な光強度を得るものである。
約１μｍ厚さのＳｉＯ2 膜で、水銀のｉ線を約４％程度
を吸収する。
【００１８】光吸収膜８はクロムパターンよりも上方、
即ち縮小投影レンズの反対側にあるため、ウェハー上で
焦点面は変化しない。これにより、ウェハー上で所望の
焦点面を持ち、かつ均一な強度を持った露光が行なわれ
るため、正確なパターンが得られる。
即ち縮小投影レンズの反対側にあるため、ウェハー上で
焦点面は変化しない。これにより、ウェハー上で所望の
焦点面を持ち、かつ均一な強度を持った露光が行なわれ
るため、正確なパターンが得られる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、レチクル
表面の高密度素子領域に光透過膜を形成することによ
り、ウェハー上に大きな段差があっても、ウェハー上に
露光される光の焦点面が調整できるため、設計寸法通り
の高精度パターンを形成できる。このため高性能，低価
格の集積回路が多量に安定供給できるという効果があ
る。
表面の高密度素子領域に光透過膜を形成することによ
り、ウェハー上に大きな段差があっても、ウェハー上に
露光される光の焦点面が調整できるため、設計寸法通り
の高精度パターンを形成できる。このため高性能，低価
格の集積回路が多量に安定供給できるという効果があ
る。
【図１】本発明の第１の実施例の上面図。
【図２】第１の実施例の断面図。
【図３】第２の実施例の断面図。
【図４】縮小投影露光装置の構成図。
【図５】従来例の上面図。
【図６】従来例の断面図。
【図７】従来例を説明するための半導体チップの断面
図。
図。
１ 石英基板 ２ クロム膜 ３ 酸化クロム膜 ４ 繰り返しパターン領域 ５ 周辺回路パターン領域 ６ スクライブ線領域 ７ 光透過膜 ８ 光吸収膜 ９ 光 １０，１０Ａ レチクル
Claims (1)
- 【請求項１】 透明基板上にクロム等の金属膜によりパ
ターンが形成された高密度素子領域と低密度素子領域と
を有する半導体集積回路用レチクルにおいて、前記高密
度素子領域に光透過膜を設けたことを特徴とする半導体
集積回路用レチクル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP887292A JPH05241319A (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | 半導体集積回路用レチクル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP887292A JPH05241319A (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | 半導体集積回路用レチクル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05241319A true JPH05241319A (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=11704778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP887292A Withdrawn JPH05241319A (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | 半導体集積回路用レチクル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05241319A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20070013735A (ko) * | 2005-07-27 | 2007-01-31 | 주식회사 하이닉스반도체 | 노광 마스크 및 그 형성 방법 |
| US7335449B2 (en) | 2003-06-20 | 2008-02-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Masks each having a central main pattern region and a peripheral phantom pattern region with light-transmitting features in both pattern regions having the shame shape and pitch and methods of manufacturing the same |
-
1992
- 1992-01-22 JP JP887292A patent/JPH05241319A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7335449B2 (en) | 2003-06-20 | 2008-02-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Masks each having a central main pattern region and a peripheral phantom pattern region with light-transmitting features in both pattern regions having the shame shape and pitch and methods of manufacturing the same |
| KR20070013735A (ko) * | 2005-07-27 | 2007-01-31 | 주식회사 하이닉스반도체 | 노광 마스크 및 그 형성 방법 |
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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 |