JPH05275303A - 露光方法およびそれに用いるフォトマスク - Google Patents
露光方法およびそれに用いるフォトマスクInfo
- Publication number
- JPH05275303A JPH05275303A JP7176892A JP7176892A JPH05275303A JP H05275303 A JPH05275303 A JP H05275303A JP 7176892 A JP7176892 A JP 7176892A JP 7176892 A JP7176892 A JP 7176892A JP H05275303 A JPH05275303 A JP H05275303A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- exposure
- phase shifter
- phase shift
- shift mask
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- 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.)
- Pending
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 クロムレス型の位相シフトマスクを用いた露
光プロセスの歩留りを向上させる。 【構成】 クロムレス型の位相シフトマスク１に形成さ
れた位相シフタ３を用いて半導体ウエハの表面のフォト
レジストに第一の露光を行った後、位相シフタ３のエッ
ジパターンの少なくとも一部と同一の遮光パターン５を
用いてフォトレジストの同一露光領域に第二の露光を行
うことによって欠陥４の転写を防止する露光方法であ
る。
光プロセスの歩留りを向上させる。 【構成】 クロムレス型の位相シフトマスク１に形成さ
れた位相シフタ３を用いて半導体ウエハの表面のフォト
レジストに第一の露光を行った後、位相シフタ３のエッ
ジパターンの少なくとも一部と同一の遮光パターン５を
用いてフォトレジストの同一露光領域に第二の露光を行
うことによって欠陥４の転写を防止する露光方法であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フォトマスクを用いた
露光技術に関し、特に、クロムレス型の位相シフトマス
クを用いた露光に適用して有効な技術に関する。
露光技術に関し、特に、クロムレス型の位相シフトマス
クを用いた露光に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩの高集積化、高密度化は、0.５μ
ｍから0.３μｍ以下の微細なパターンの加工技術を要求
しているが、パターンの寸法がこの程度まで微細になる
と、従来のフォトリソグラフィ技術では、パターンの加
工寸法が露光光の波長と同等ないしはそれ以下になって
しまうため、光の回折現象により高精度なパターン形成
が困難となる。
ｍから0.３μｍ以下の微細なパターンの加工技術を要求
しているが、パターンの寸法がこの程度まで微細になる
と、従来のフォトリソグラフィ技術では、パターンの加
工寸法が露光光の波長と同等ないしはそれ以下になって
しまうため、光の回折現象により高精度なパターン形成
が困難となる。
【０００３】近年、このような問題を改善する手段とし
て、フォトマスクを透過する光の位相を反転させて投影
像のコントラストを向上させる位相シフト方式が注目さ
れている。
て、フォトマスクを透過する光の位相を反転させて投影
像のコントラストを向上させる位相シフト方式が注目さ
れている。
【０００４】位相シフト方式には、各種のものが提案さ
れているが、その一つにクロムなどの遮光膜を使わずに
位相シフタだけを使ってパターンを転写するクロムレス
方式がある。クロムレス方式は、ガラス基板上に形成し
た位相シフタのエッジに沿ってパターンを形成するた
め、適用できるパターンに制約があるものの、極めて高
い解像度が得られるという利点がある。また、クロムな
どの遮光パターンを必要としないので、マスクの設計、
製作が容易になるという利点もある。
れているが、その一つにクロムなどの遮光膜を使わずに
位相シフタだけを使ってパターンを転写するクロムレス
方式がある。クロムレス方式は、ガラス基板上に形成し
た位相シフタのエッジに沿ってパターンを形成するた
め、適用できるパターンに制約があるものの、極めて高
い解像度が得られるという利点がある。また、クロムな
どの遮光パターンを必要としないので、マスクの設計、
製作が容易になるという利点もある。
【０００５】なお、上記クロムレス方式の位相シフトマ
スクについては、日経ＢＰ社、１９９１年５月１日発行
の「日経マイクロデバイス ５月号」Ｐ５２〜Ｐ５８な
どに記載がある。
スクについては、日経ＢＰ社、１９９１年５月１日発行
の「日経マイクロデバイス ５月号」Ｐ５２〜Ｐ５８な
どに記載がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クロム
レス方式の位相シフトマスクは、位相シフタ材料に用い
るスピンオングラス(Spin On Glass) が異物としてガラ
ス基板上に残ったり、スピンオングラス中に気泡が取り
込まれたりする欠陥が発生し易いにもかかわらず、その
欠陥検査が極めて困難であるという問題がある。
レス方式の位相シフトマスクは、位相シフタ材料に用い
るスピンオングラス(Spin On Glass) が異物としてガラ
ス基板上に残ったり、スピンオングラス中に気泡が取り
込まれたりする欠陥が発生し易いにもかかわらず、その
欠陥検査が極めて困難であるという問題がある。
【０００７】現在、フォトマスクの欠陥検査方式は、デ
ータ比較検査方式が主流となっている。この方式は、フ
ォトマスクに光を照射してその光学像を作る一方、設計
データからパターンを発生させて電気的な像を作成し、
この光学像と電気的な像とを比較して不一致部分を欠陥
として認識するものである。
ータ比較検査方式が主流となっている。この方式は、フ
ォトマスクに光を照射してその光学像を作る一方、設計
データからパターンを発生させて電気的な像を作成し、
この光学像と電気的な像とを比較して不一致部分を欠陥
として認識するものである。
【０００８】ところが、クロムレス方式の位相シフトマ
スクに光を照射してその光学像を作る場合は、位相シフ
タのエッジが明確な像として結像しないため、その光学
像と電気的な像との比較ができない。
スクに光を照射してその光学像を作る場合は、位相シフ
タのエッジが明確な像として結像しないため、その光学
像と電気的な像との比較ができない。
【０００９】そこで、本発明の目的は、クロムレス型の
位相シフトマスクを用いた露光プロセスの歩留りを向上
させることのできる技術を提供することにある。
位相シフトマスクを用いた露光プロセスの歩留りを向上
させることのできる技術を提供することにある。
【００１０】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
【００１２】本発明は、所定のパターンの位相シフタを
有するクロムレス型の位相シフトマスクを用いて被処理
物の表面のフォトレジストに第一の露光を行った後、前
記位相シフタのエッジパターンの少なくとも一部と同一
の遮光パターンを有するフォトマスクを用いて前記フォ
トレジストの同一露光領域に第二の露光を行う露光方法
である。
有するクロムレス型の位相シフトマスクを用いて被処理
物の表面のフォトレジストに第一の露光を行った後、前
記位相シフタのエッジパターンの少なくとも一部と同一
の遮光パターンを有するフォトマスクを用いて前記フォ
トレジストの同一露光領域に第二の露光を行う露光方法
である。
【００１３】
【作用】上記した手段によれば、第一の露光時にフォト
レジストに形成された位相シフトマスクの欠陥の潜像が
第二の露光によって消滅するため、欠陥の転写を防止す
ることが可能となる。
レジストに形成された位相シフトマスクの欠陥の潜像が
第二の露光によって消滅するため、欠陥の転写を防止す
ることが可能となる。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明の一実施例であるクロムレス
型の位相シフトマスク１の要部を示す平面図である。
型の位相シフトマスク１の要部を示す平面図である。
【００１５】この位相シフトマスク１は、半導体ウエハ
に所定の集積回路パターンを転写するための、例えば実
寸の５倍の寸法の集積回路パターンの原画が形成された
レチクルであり、屈折率が1.４７程度の合成石英からな
る透明なガラス基板２上の有効露光領域内には、第一の
パターンＡと第二のパターンＢとが所定の間隔（ｐ）で
形成されている。
に所定の集積回路パターンを転写するための、例えば実
寸の５倍の寸法の集積回路パターンの原画が形成された
レチクルであり、屈折率が1.４７程度の合成石英からな
る透明なガラス基板２上の有効露光領域内には、第一の
パターンＡと第二のパターンＢとが所定の間隔（ｐ）で
形成されている。
【００１６】上記第一のパターンＡは、ガラス基板２上
に形成した、例えば矩形のパターンを有する位相シフタ
３のみによって構成されている。位相シフタ３は、ガラ
ス基板２の全面に被着したスピンオングラス膜を周知の
リソグラフィ技術を使ってパターニングすることにより
作製される。この作製過程でスピンオングラス膜中に気
泡などが取り込まれたりすると、これが位相シフタ３の
一部に欠陥４として残る。
に形成した、例えば矩形のパターンを有する位相シフタ
３のみによって構成されている。位相シフタ３は、ガラ
ス基板２の全面に被着したスピンオングラス膜を周知の
リソグラフィ技術を使ってパターニングすることにより
作製される。この作製過程でスピンオングラス膜中に気
泡などが取り込まれたりすると、これが位相シフタ３の
一部に欠陥４として残る。
【００１７】一方、第二のパターンＢは、上記第一のパ
ターンＡを構成する位相シフタ３のエッジパターンの一
部（例えば一対の長辺部分）と同一の遮光パターン５に
よって構成されている。遮光パターン５は、クロムまた
は酸化クロムなどの遮光膜からなり、通常のフォトマス
クの製造方法によって作製される。遮光パターン５は、
位相シフタ３のパターンをブローデン処理することによ
り容易に発生させることができる。
ターンＡを構成する位相シフタ３のエッジパターンの一
部（例えば一対の長辺部分）と同一の遮光パターン５に
よって構成されている。遮光パターン５は、クロムまた
は酸化クロムなどの遮光膜からなり、通常のフォトマス
クの製造方法によって作製される。遮光パターン５は、
位相シフタ３のパターンをブローデン処理することによ
り容易に発生させることができる。
【００１８】図２は、上記位相シフトマスク１を用いて
露光される半導体ウエハ６であり、その主面には、露光
領域７がマトリクス状に配列されている。この半導体ウ
エハ６の表面には、例えば１μｍ程度の膜厚を有するｉ
線用のポジ型フォトレジストがスピン塗布されている。
露光される半導体ウエハ６であり、その主面には、露光
領域７がマトリクス状に配列されている。この半導体ウ
エハ６の表面には、例えば１μｍ程度の膜厚を有するｉ
線用のポジ型フォトレジストがスピン塗布されている。
【００１９】位相シフトマスク１に形成されたパターン
を上記フォトレジストに転写するには、まず、図２
（ａ）に示すように、露光開始点となる右隅最上部の露
光領域７ａに第一のパターンＡのみが転写されるように
位相シフトマスク１を位置決めして第一の露光を行う。
このとき、第二のパターンＢは、露光領域７以外の捨て
領域に露光される。
を上記フォトレジストに転写するには、まず、図２
（ａ）に示すように、露光開始点となる右隅最上部の露
光領域７ａに第一のパターンＡのみが転写されるように
位相シフトマスク１を位置決めして第一の露光を行う。
このとき、第二のパターンＢは、露光領域７以外の捨て
領域に露光される。
【００２０】図３に示すように、上記第一の露光によ
り、露光領域７ａのフォトレジスト８には、位相シフタ
３のエッジパターンの潜像３ａと欠陥４の潜像４ａとが
同時に形成される。
り、露光領域７ａのフォトレジスト８には、位相シフタ
３のエッジパターンの潜像３ａと欠陥４の潜像４ａとが
同時に形成される。
【００２１】次に、図２（ｂ）に示すように、半導体ウ
エハ６をパターンＡ、Ｂの間隔（ｐ）と等しい距離だけ
横方向に平行移動させ、露光領域７ａに隣接した露光領
域７ｂに第一のパターンＡを転写する。このとき、露光
領域７ａには、第二のパターンＢが転写される。
エハ６をパターンＡ、Ｂの間隔（ｐ）と等しい距離だけ
横方向に平行移動させ、露光領域７ａに隣接した露光領
域７ｂに第一のパターンＡを転写する。このとき、露光
領域７ａには、第二のパターンＢが転写される。
【００２２】図４に示すように、上記第二の露光によ
り、露光領域７ａのフォトレジスト８には、遮光パター
ン５の潜像５ａが形成される。このとき、前記第一の露
光によって形成された位相シフタ３のエッジパターンの
潜像３ａと欠陥４の潜像４ａは、位相シフタ３の潜像３
ａと遮光パターン５の潜像５ａとが重なる領域のみが残
り、他の領域は第二の露光によって消滅する。
り、露光領域７ａのフォトレジスト８には、遮光パター
ン５の潜像５ａが形成される。このとき、前記第一の露
光によって形成された位相シフタ３のエッジパターンの
潜像３ａと欠陥４の潜像４ａは、位相シフタ３の潜像３
ａと遮光パターン５の潜像５ａとが重なる領域のみが残
り、他の領域は第二の露光によって消滅する。
【００２３】以下、上記の操作を繰り返すことにより、
全ての露光領域７上のフォトレジスト８に第一のパター
ンＡの潜像と第二のパターンＢの潜像とを形成した後、
フォトレジスト８を現像する。
全ての露光領域７上のフォトレジスト８に第一のパター
ンＡの潜像と第二のパターンＢの潜像とを形成した後、
フォトレジスト８を現像する。
【００２４】このように、本実施例の露光方法によれ
ば、第一の露光によってフォトレジスト８に形成された
欠陥４の潜像４ａを第二の露光によって消滅させること
ができるので、半導体ウエハ６への欠陥４の転写を防止
することができ、クロムレス型の位相シフトマスク１を
用いた露光プロセスの歩留りを向上させることが可能と
なる。
ば、第一の露光によってフォトレジスト８に形成された
欠陥４の潜像４ａを第二の露光によって消滅させること
ができるので、半導体ウエハ６への欠陥４の転写を防止
することができ、クロムレス型の位相シフトマスク１を
用いた露光プロセスの歩留りを向上させることが可能と
なる。
【００２５】また、本実施例の露光方法によれば、第一
のパターンＡと第二のパターンＢとを一枚のガラス基板
２上に形成したことにより、半導体ウエハ６の同一露光
領域７を第一のパターンＡおよび第二のパターンＢで二
度露光する際、フォトマスクを交換する作業が不要とな
る。
のパターンＡと第二のパターンＢとを一枚のガラス基板
２上に形成したことにより、半導体ウエハ６の同一露光
領域７を第一のパターンＡおよび第二のパターンＢで二
度露光する際、フォトマスクを交換する作業が不要とな
る。
【００２６】これにより、マスク交換に付随する各種の
調整作業が不要となるので、二度露光プロセスを実施す
る際のスループットを向上させることができる。また、
第一のパターンＡと第二のパターンＢとの合わせ精度を
向上させることもできる。
調整作業が不要となるので、二度露光プロセスを実施す
る際のスループットを向上させることができる。また、
第一のパターンＡと第二のパターンＢとの合わせ精度を
向上させることもできる。
【００２７】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００２８】例えば位相シフタ材料として、ＣＶＤ法で
堆積した酸化シリコン膜などを使用する場合にも適用す
ることができる。
堆積した酸化シリコン膜などを使用する場合にも適用す
ることができる。
【００２９】また、第一の露光と第二の露光とを別々の
フォトマスクを使って行うことも可能であるが、この場
合は、マスク交換に付随する各種の調整作業が必要とな
ったり、パターンの合わせ精度が低下したりする不利益
がある。
フォトマスクを使って行うことも可能であるが、この場
合は、マスク交換に付随する各種の調整作業が必要とな
ったり、パターンの合わせ精度が低下したりする不利益
がある。
【００３０】また、露光光源はｉ線に限定されるもので
はなく、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）な
ど、さらに短波長の光源を使用した露光方法にも適用す
ることができる。
はなく、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）な
ど、さらに短波長の光源を使用した露光方法にも適用す
ることができる。
【００３１】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【００３２】本発明によれば、クロムレス型の位相シフ
トマスクに発生した欠陥の転写を防止することができる
ので、このマスクを用いた露光プロセスの歩留りを向上
させることができる。
トマスクに発生した欠陥の転写を防止することができる
ので、このマスクを用いた露光プロセスの歩留りを向上
させることができる。
【図１】本発明の一実施例である位相シフトマスクの要
部平面図である。
部平面図である。
【図２】この位相シフトマスクを用いた露光方法を示す
半導体ウエハの平面図である。
半導体ウエハの平面図である。
【図３】第一の露光が完了した後の露光領域を示す要部
平面図である。
平面図である。
【図４】第二の露光が完了した後の露光領域を示す要部
平面図である。
平面図である。
１ 位相シフトマスク ２ ガラス基板 ３ 位相シフタ ３ａ 潜像 ４ 欠陥 ４ａ 潜像 ５ 遮光パターン ５ａ 潜像 ６ 半導体ウエハ ７ 露光領域 ７ａ 露光領域 ７ｂ 露光領域 ８ フォトレジスト Ａ 第一のパターン Ｂ 第二のパターン
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7352−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/30 ３１１ Ｗ
Claims (3)
- 【請求項１】 所定のパターンの位相シフタを有するク
ロムレス型の位相シフトマスクを用いて被処理物の表面
のフォトレジストに第一の露光を行った後、前記位相シ
フタのエッジパターンの少なくとも一部と同一の遮光パ
ターンを有するフォトマスクを用いて前記フォトレジス
トの同一露光領域に第二の露光を行うことを特徴とする
露光方法。 - 【請求項２】 所定のパターンの位相シフタと、前記位
相シフタのエッジパターンの少なくとも一部と同一の遮
光パターンとを同一ガラス基板上に設けたことを特徴と
する請求項１記載の露光方法に用いるフォトマスク。 - 【請求項３】 前記位相シフタは、スピンオングラスか
らなることを特徴とする請求項２記載のフォトマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7176892A JPH05275303A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 露光方法およびそれに用いるフォトマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7176892A JPH05275303A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 露光方法およびそれに用いるフォトマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275303A true JPH05275303A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=13470064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7176892A Pending JPH05275303A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 露光方法およびそれに用いるフォトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05275303A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005517282A (ja) * | 2001-06-08 | 2005-06-09 | ニューメリカル テクノロジーズ インコーポレイテッド | 位相シフトフォトリソグラフィックマスクの露光制御 |
| US7739649B2 (en) | 2000-07-05 | 2010-06-15 | Synopsys, Inc. | Design and layout of phase shifting photolithographic masks |
| CN112305860A (zh) * | 2019-08-02 | 2021-02-02 | 东莞新科技术研究开发有限公司 | 一种用于半导体的曝光显影方法 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP7176892A patent/JPH05275303A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7739649B2 (en) | 2000-07-05 | 2010-06-15 | Synopsys, Inc. | Design and layout of phase shifting photolithographic masks |
| US8566757B2 (en) | 2000-07-05 | 2013-10-22 | Synopsys, Inc. | Layout of phase shifting photolithographic masks with refined shifter shapes |
| JP2005517282A (ja) * | 2001-06-08 | 2005-06-09 | ニューメリカル テクノロジーズ インコーポレイテッド | 位相シフトフォトリソグラフィックマスクの露光制御 |
| US7629109B2 (en) | 2001-06-08 | 2009-12-08 | Synopsys, Inc. | Exposure control for phase shifting photolithographic masks |
| CN112305860A (zh) * | 2019-08-02 | 2021-02-02 | 东莞新科技术研究开发有限公司 | 一种用于半导体的曝光显影方法 |
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