JPH06151269A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH06151269A JPH06151269A JP4295765A JP29576592A JPH06151269A JP H06151269 A JPH06151269 A JP H06151269A JP 4295765 A JP4295765 A JP 4295765A JP 29576592 A JP29576592 A JP 29576592A JP H06151269 A JPH06151269 A JP H06151269A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/70466—Multiple exposures, e.g. combination of fine and coarse exposures, double patterning or multiple exposures for printing a single feature
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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】コンタクトホール等の孤立パターン形成のため
の露光工程を含む半導体装置の製造方法に関し、より微
細な高解像度の孤立パターンを形成すること。 【構成】遮光部３ａが光軸上にある光源絞り３を透過し
た照明光を用い、該照明光を投影レンズ７の開口数より
も大きな角度でレチクル６Ａに照射し、該レチクル６Ａ
と該投影レンズ７を順に透過した前記照明光をフォトレ
ジスト９に照射して露光する工程と、レチクル６Ａ、６
Ｂを少なくとも１回交換して露光を追加することによ
り、複数枚の前記レチクル６Ａ、６Ｂのそれぞれに形成
された各パターンＰA1、ＰA2、ＰB1、ＰB2のエッジの重
なり部分に解像可能な潜像Ｐ0 を形成する工程と、前記
フォトレジスト９の前記潜像Ｐ0 を現像液により顕像化
する工程とを含む。
の露光工程を含む半導体装置の製造方法に関し、より微
細な高解像度の孤立パターンを形成すること。 【構成】遮光部３ａが光軸上にある光源絞り３を透過し
た照明光を用い、該照明光を投影レンズ７の開口数より
も大きな角度でレチクル６Ａに照射し、該レチクル６Ａ
と該投影レンズ７を順に透過した前記照明光をフォトレ
ジスト９に照射して露光する工程と、レチクル６Ａ、６
Ｂを少なくとも１回交換して露光を追加することによ
り、複数枚の前記レチクル６Ａ、６Ｂのそれぞれに形成
された各パターンＰA1、ＰA2、ＰB1、ＰB2のエッジの重
なり部分に解像可能な潜像Ｐ0 を形成する工程と、前記
フォトレジスト９の前記潜像Ｐ0 を現像液により顕像化
する工程とを含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関し、より詳しくは、コンタクトホールのような孤立
パターンを形成するための露光工程を含む半導体装置の
製造方法に関する。
に関し、より詳しくは、コンタクトホールのような孤立
パターンを形成するための露光工程を含む半導体装置の
製造方法に関する。
【０００２】露光方法としては、位相シフトマスク法、
変形照明法が知られており、これらによれば、ラインパ
ターンは、通常の露光で得られる解像度以上の効果が得
られ、一部実用化されている。
変形照明法が知られており、これらによれば、ラインパ
ターンは、通常の露光で得られる解像度以上の効果が得
られ、一部実用化されている。
【０００３】
【従来の技術】半導体集積回路を形成する場合には、露
光装置を用いてマスク（レチクル）のパターンをウェハ
上のフォトレジストに転写して潜像を形成し、これを現
像液により顕像化することが行われている。
光装置を用いてマスク（レチクル）のパターンをウェハ
上のフォトレジストに転写して潜像を形成し、これを現
像液により顕像化することが行われている。
【０００４】ところで、コンタクトホールやヴィヤホー
ルのような矩形状の孤立パターンを形成するときには、
図５(a) に示したような矩形パターンを有するレチクル
５０が用いられるが、露光装置の解像限界のために、所
望のパターン寸法で転写できない場合がある。
ルのような矩形状の孤立パターンを形成するときには、
図５(a) に示したような矩形パターンを有するレチクル
５０が用いられるが、露光装置の解像限界のために、所
望のパターン寸法で転写できない場合がある。
【０００５】このような場合に、その解像限界以下の孤
立パターンを精度良く転写する方法として「クロス露光
方」が知られている。このクロス露光法は、光軸上に光
透過部を有する通常の光源絞りを使用し、また、図５
(b),(c) に示すような、互いに直交する直線状の光透過
ラインパターンＬ1 、Ｌ2 を個々に有する２枚のレチク
ル５１、５２を順に用いて露光する方法である。
立パターンを精度良く転写する方法として「クロス露光
方」が知られている。このクロス露光法は、光軸上に光
透過部を有する通常の光源絞りを使用し、また、図５
(b),(c) に示すような、互いに直交する直線状の光透過
ラインパターンＬ1 、Ｌ2 を個々に有する２枚のレチク
ル５１、５２を順に用いて露光する方法である。
【０００６】これによれば、それらのレチクル５１、５
２を別々に使用してポジ型フォトレジストに２回の露光
を行うと、図５(d) の斜線で示したような矩形状の潜像
５３がフォトレジスト５４中に形成される。
２を別々に使用してポジ型フォトレジストに２回の露光
を行うと、図５(d) の斜線で示したような矩形状の潜像
５３がフォトレジスト５４中に形成される。
【０００７】この場合、図５(b),(c) に示したラインパ
ターンＬ1 、Ｌ2 は単独では解像しないことが前提にな
っているので、２回の露光で共通に露光される矩形状の
部分のみが解像するように露光量を設定すれば、図５
(d) の斜線部のフォトレジスト５４のみが現像によって
除去され、孤立パターンが形成されることになる。
ターンＬ1 、Ｌ2 は単独では解像しないことが前提にな
っているので、２回の露光で共通に露光される矩形状の
部分のみが解像するように露光量を設定すれば、図５
(d) の斜線部のフォトレジスト５４のみが現像によって
除去され、孤立パターンが形成されることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体集積
回路の集積度が高まるにつれて、通常の露光方法で得ら
れる解像度よりもさらに高解像度が要求されるようにな
っている。
回路の集積度が高まるにつれて、通常の露光方法で得ら
れる解像度よりもさらに高解像度が要求されるようにな
っている。
【０００９】しかし、上記方法によれば、孤立パターン
についてラインパターン以上の解像度が得られない。こ
れに対して、位相シフトマスク法、変形照明法によるこ
とも可能であるが、充分な効果が得られないことが一般
に知られている。
についてラインパターン以上の解像度が得られない。こ
れに対して、位相シフトマスク法、変形照明法によるこ
とも可能であるが、充分な効果が得られないことが一般
に知られている。
【００１０】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、より微細な高解像度の孤立パターンを形
成することができる半導体装置の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
ものであって、より微細な高解像度の孤立パターンを形
成することができる半導体装置の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、図１に
例示するように、遮光部３ａが光軸上にある光源絞り３
を透過した照明光を用い、該照明光を投影レンズ７の開
口数よりも大きな角度でレチクル６Ａに照射し、該レチ
クル６Ａと該投影レンズ７を順に透過した前記照明光を
フォトレジスト９に照射して露光する工程と、レチクル
６Ａ、６Ｂを少なくとも１回交換して露光を追加するこ
とにより、複数枚の前記レチクル６Ａ、６Ｂのそれぞれ
に形成された各パターンＰA1、ＰA2、ＰB1、ＰB2のエッ
ジの重なり部分に解像可能な潜像Ｐ0 を形成する工程
と、前記フォトレジスト９の前記潜像Ｐ0 を現像液によ
り顕像化する工程とを含むことを特徴とする半導体装置
の製造方法によって達成する。
例示するように、遮光部３ａが光軸上にある光源絞り３
を透過した照明光を用い、該照明光を投影レンズ７の開
口数よりも大きな角度でレチクル６Ａに照射し、該レチ
クル６Ａと該投影レンズ７を順に透過した前記照明光を
フォトレジスト９に照射して露光する工程と、レチクル
６Ａ、６Ｂを少なくとも１回交換して露光を追加するこ
とにより、複数枚の前記レチクル６Ａ、６Ｂのそれぞれ
に形成された各パターンＰA1、ＰA2、ＰB1、ＰB2のエッ
ジの重なり部分に解像可能な潜像Ｐ0 を形成する工程
と、前記フォトレジスト９の前記潜像Ｐ0 を現像液によ
り顕像化する工程とを含むことを特徴とする半導体装置
の製造方法によって達成する。
【００１２】または、図３、４に例示するように、異な
る方向の偏光のうちのいずれかを選択して透過させる複
数の領域Ｖ，Ｈ、Ｌ，Ｒ、Ｔを有するパターンＰC 、Ｐ
D を形成したレチクル６Ｃ、６Ｄを使用し、遮光部１０
が光軸上にある光源絞り３を透過させた第１の偏光を投
影レンズ７の開口数よりも大きな角度で前記レチクル６
Ｃ、６Ｄに照射し、前記レチクル６Ｃ、６Ｄの前記パタ
ーンＰC 、ＰD のうち第１の偏光を透過させる領域Ｖ、
Ｌから前記第１の偏光を透過させて前記投影レンズ７を
通してフォトレジスト９に照射して露光する工程と、前
記第１の偏光と方向が異なる偏光を前記レチクル６Ｃ、
６Ｄに照射して露光することにより、前記露光毎に形成
される複数のパターンの重なり部分に解像可能な潜像Ｐ
C0を形成する工程と、前記フォトレジスト９の前記潜像
ＰC0を現像液により顕像化する工程とを含むことを特徴
とする半導体装置の製造方法によって達成する。
る方向の偏光のうちのいずれかを選択して透過させる複
数の領域Ｖ，Ｈ、Ｌ，Ｒ、Ｔを有するパターンＰC 、Ｐ
D を形成したレチクル６Ｃ、６Ｄを使用し、遮光部１０
が光軸上にある光源絞り３を透過させた第１の偏光を投
影レンズ７の開口数よりも大きな角度で前記レチクル６
Ｃ、６Ｄに照射し、前記レチクル６Ｃ、６Ｄの前記パタ
ーンＰC 、ＰD のうち第１の偏光を透過させる領域Ｖ、
Ｌから前記第１の偏光を透過させて前記投影レンズ７を
通してフォトレジスト９に照射して露光する工程と、前
記第１の偏光と方向が異なる偏光を前記レチクル６Ｃ、
６Ｄに照射して露光することにより、前記露光毎に形成
される複数のパターンの重なり部分に解像可能な潜像Ｐ
C0を形成する工程と、前記フォトレジスト９の前記潜像
ＰC0を現像液により顕像化する工程とを含むことを特徴
とする半導体装置の製造方法によって達成する。
【００１３】または、前記レチクル６Ｃ、６Ｄのパター
ンＰC 、ＰD は、導体の細線による偏光領域、又は、波
長板による偏光領域を有することを特徴とする半導体装
置の製造方法によって達成する。
ンＰC 、ＰD は、導体の細線による偏光領域、又は、波
長板による偏光領域を有することを特徴とする半導体装
置の製造方法によって達成する。
【００１４】
【作 用】本発明によれば、より微細な孤立パターンを
解像させるために、暗視野照明法を用いる。暗視野照明
法は、投影レンズ７の開口数（ＮＡ）よりも大きな角度
で照明光をレチクル６Ａ，６Ｂ面に照射する方法であ
る。
解像させるために、暗視野照明法を用いる。暗視野照明
法は、投影レンズ７の開口数（ＮＡ）よりも大きな角度
で照明光をレチクル６Ａ，６Ｂ面に照射する方法であ
る。
【００１５】この方法では、レチクルパターンのエッジ
で散乱をうけた光だけが、投影レンズ７に取り込まれて
決像するため、レチクル６Ａ，６Ｂのパターン像はその
エッジ部分のみが高い光強度になる。
で散乱をうけた光だけが、投影レンズ７に取り込まれて
決像するため、レチクル６Ａ，６Ｂのパターン像はその
エッジ部分のみが高い光強度になる。
【００１６】従って、例えば異なる方向のラインパター
ンを暗視野照明法により複数回露光すると、ラインパタ
ーンのエッジの重なり部分のみが露光量が多くなり解像
することになり、ラインパターンによる限界以下の微細
で高解像度の孤立パターンの形成が可能になる。
ンを暗視野照明法により複数回露光すると、ラインパタ
ーンのエッジの重なり部分のみが露光量が多くなり解像
することになり、ラインパターンによる限界以下の微細
で高解像度の孤立パターンの形成が可能になる。
【００１７】なお、複数枚のレチクル６Ａ、６Ｂを使用
する代わりに、異なる方向のうちいずれかを選択して透
過させるパターン領域を有する１枚のレチクル６Ｃ、６
Ｄを使用し、偏光の方向を変化させることにより、同様
な作用を得ることが可能である。
する代わりに、異なる方向のうちいずれかを選択して透
過させるパターン領域を有する１枚のレチクル６Ｃ、６
Ｄを使用し、偏光の方向を変化させることにより、同様
な作用を得ることが可能である。
【００１８】
【実施例】そこで、以下に本発明の実施例を図面に基づ
いて説明する。 （ａ）本発明の第１実施例の説明 図１は、本発明の第１実施例に用いる露光装置の概要構
成図と、レチクル、ウェハを示す平面図である。
いて説明する。 （ａ）本発明の第１実施例の説明 図１は、本発明の第１実施例に用いる露光装置の概要構
成図と、レチクル、ウェハを示す平面図である。
【００１９】図１において符号１は、露光照明用の水銀
ランプで、その周囲に配置された楕円鏡２で反射した水
銀ランプ１の光は、光源絞り３、フライアイレンズ４、
コンデンサレンズ５、レチクル６、投影レンズ７等を通
過して、最終的にウェハ８の表面のフォトレジスト９に
照射されるように構成されている。
ランプで、その周囲に配置された楕円鏡２で反射した水
銀ランプ１の光は、光源絞り３、フライアイレンズ４、
コンデンサレンズ５、レチクル６、投影レンズ７等を通
過して、最終的にウェハ８の表面のフォトレジスト９に
照射されるように構成されている。
【００２０】この場合、光源絞り３としては、例えば図
１(b) に示すような光軸Ｏ上に遮光部３ａがあるドーナ
ッツ形状の光透過部３ｂを有するものを使用するととも
に、図１(d) のように投影レンズ７の入射瞳７ａの面上
に形成されるドーナッツ状の光源像３ｃが、入射瞳７ａ
の外側に位置するように設定する方法、即ち、暗視野照
明法を用いる。
１(b) に示すような光軸Ｏ上に遮光部３ａがあるドーナ
ッツ形状の光透過部３ｂを有するものを使用するととも
に、図１(d) のように投影レンズ７の入射瞳７ａの面上
に形成されるドーナッツ状の光源像３ｃが、入射瞳７ａ
の外側に位置するように設定する方法、即ち、暗視野照
明法を用いる。
【００２１】この暗視野照明法によれば、図２(a),(b)
に示すように、レチクル６に照射された光は、レチクル
パターン像６ａのエッジで散乱を受けたものだけが、投
影レンズ７に取り込まれて結像し、レチクルパターン像
６ａのエッジの部分に対応する部分のみが高い光強度に
なる。
に示すように、レチクル６に照射された光は、レチクル
パターン像６ａのエッジで散乱を受けたものだけが、投
影レンズ７に取り込まれて結像し、レチクルパターン像
６ａのエッジの部分に対応する部分のみが高い光強度に
なる。
【００２２】したがって、図２(c) に示すような矩形状
パターンのレチクル１０を使用した場合のフォトレジス
ト９の潜像は、図２(d) に示すように矩形状パターンの
各辺に沿った枠状のパターンとなる。
パターンのレチクル１０を使用した場合のフォトレジス
ト９の潜像は、図２(d) に示すように矩形状パターンの
各辺に沿った枠状のパターンとなる。
【００２３】ところで、本実施例では、図１(c) に示す
ような２枚のレチクル６Ａ、６Ｂを使用する。第１のレ
チクル６Ａは、直線状の帯状パターンＰA1、ＰA2を横方
向に２つ並べたもので、また第２のレチクル６Ｂは、同
じような帯状パターンＰB1、ＰB2を縦方向に２つ並べて
たものである。
ような２枚のレチクル６Ａ、６Ｂを使用する。第１のレ
チクル６Ａは、直線状の帯状パターンＰA1、ＰA2を横方
向に２つ並べたもので、また第２のレチクル６Ｂは、同
じような帯状パターンＰB1、ＰB2を縦方向に２つ並べて
たものである。
【００２４】次に、その露光手順を説明する。まず、第
１のレチクル６Ａを露光装置に挿入して位置合わせを行
い、図２(d)に示すような枠状の潜像パターンをフォト
レジスト９に形成する。ついで、ウェハ８をそのままの
状態にして、第１のレチクル６Ａと第２のレチクル６Ｂ
とを交換して位置合わせを行い、同じように露光する。
１のレチクル６Ａを露光装置に挿入して位置合わせを行
い、図２(d)に示すような枠状の潜像パターンをフォト
レジスト９に形成する。ついで、ウェハ８をそのままの
状態にして、第１のレチクル６Ａと第２のレチクル６Ｂ
とを交換して位置合わせを行い、同じように露光する。
【００２５】これによれば、縦方向と横方向の枠状のパ
ターンは、図１(e) の破線に示すように交差して格子状
に重なるように配置される。この場合の水銀ランプ１の
光量は、各々の１回の露光ではフォトレジスト９が解像
せず、２回以上の光照射により初めて解像可能な値に設
定する。
ターンは、図１(e) の破線に示すように交差して格子状
に重なるように配置される。この場合の水銀ランプ１の
光量は、各々の１回の露光ではフォトレジスト９が解像
せず、２回以上の光照射により初めて解像可能な値に設
定する。
【００２６】以上のようにレチクル６Ａ、６Ｂを変える
２回の露光を終えた後に、フォトレジスト９を現像する
と、フォトレジスト９がポジ型の場合にはレチクル６
Ａ、６Ｂのパターンのエッジ部が重なった部分のフォト
レジスト９が除去され、最終的には、図１(e) の黒点で
示すようなマトリクス状の複数の独立パターンＰ0 がフ
ォトレジスト９に形成されることになる。
２回の露光を終えた後に、フォトレジスト９を現像する
と、フォトレジスト９がポジ型の場合にはレチクル６
Ａ、６Ｂのパターンのエッジ部が重なった部分のフォト
レジスト９が除去され、最終的には、図１(e) の黒点で
示すようなマトリクス状の複数の独立パターンＰ0 がフ
ォトレジスト９に形成されることになる。
【００２７】なお、できあがった像は、レチクル６Ａ、
６Ｂの各パターンＰA1、ＰA2、ＰB1、ＰB2の幅よりも小
さな独立パターンＰ0 であるが、その大きさは、光源絞
り３のドーナッツ状パターンの幅Ｗとその中央線の直径
Ｒ及び露光量に依存するので、要求値に従ってドーナッ
ツの形状を変えられるような機構が必要である。
６Ｂの各パターンＰA1、ＰA2、ＰB1、ＰB2の幅よりも小
さな独立パターンＰ0 であるが、その大きさは、光源絞
り３のドーナッツ状パターンの幅Ｗとその中央線の直径
Ｒ及び露光量に依存するので、要求値に従ってドーナッ
ツの形状を変えられるような機構が必要である。
【００２８】なお、この実施例では、光源として水銀ラ
ンプ１を用いているが、エキシマレーザ等を使用する場
合には、光学系が異なるが、その場合でも、レチクル６
Ａ、６Ｂの各パターンＰA1、ＰA2、ＰB1、ＰB2のエッジ
部分でレーザを散乱させ、その散乱した光だけでフォト
レジスト９を露光すれば、上記と同様な独立パターンＰ
0 が形成される。
ンプ１を用いているが、エキシマレーザ等を使用する場
合には、光学系が異なるが、その場合でも、レチクル６
Ａ、６Ｂの各パターンＰA1、ＰA2、ＰB1、ＰB2のエッジ
部分でレーザを散乱させ、その散乱した光だけでフォト
レジスト９を露光すれば、上記と同様な独立パターンＰ
0 が形成される。
【００２９】また、本実施例では、２つのレチクル６
Ａ，６Ｂに同じ幅の直線状パターンを形成しているが、
その幅を変えたり、パターン形状を変えることにより、
パターンエッジの交差部分を所望の位置に設定できる。
なお、レチクルは２枚に限らず、それ以上であってもよ
い。 （ｂ）本発明の第２実施例の説明 第１実施例では、２枚のレチクル６Ａ、６Ｂを使用して
微小な独立パターンＰ 0 を形成するようにしたが、偏光
を利用することにより１枚のレチクルにより上記したマ
トリクス状の独立パターンＰ0 を形成することができ
る。
Ａ，６Ｂに同じ幅の直線状パターンを形成しているが、
その幅を変えたり、パターン形状を変えることにより、
パターンエッジの交差部分を所望の位置に設定できる。
なお、レチクルは２枚に限らず、それ以上であってもよ
い。 （ｂ）本発明の第２実施例の説明 第１実施例では、２枚のレチクル６Ａ、６Ｂを使用して
微小な独立パターンＰ 0 を形成するようにしたが、偏光
を利用することにより１枚のレチクルにより上記したマ
トリクス状の独立パターンＰ0 を形成することができ
る。
【００３０】図３は、偏光を利用した本発明の第２実施
例のレチクルと、その露光状態を示す概要構成図であ
る。なお、この実施例でも、第１実施例と同じく暗視野
照明法を用いる（以下の実施例でも同様）。
例のレチクルと、その露光状態を示す概要構成図であ
る。なお、この実施例でも、第１実施例と同じく暗視野
照明法を用いる（以下の実施例でも同様）。
【００３１】図３(a) に示すレチクル６Ｃは、十字状の
パターンＰC とこれを囲むクロム製の遮光部１０を有し
ている。また、十字状パターンＰC の縦方向にはＰ偏光
しか透過しないＰ方向偏光格子Ｖが形成され、また、十
字状パターンの横方向にはＳ偏光しか透過しないような
Ｓ方向偏光格子Ｈを有している。さらに、交差領域Ｔ
は、格子が形成されておらず、Ｐ偏光とＳ偏光の両方を
透過するように構成されている。
パターンＰC とこれを囲むクロム製の遮光部１０を有し
ている。また、十字状パターンＰC の縦方向にはＰ偏光
しか透過しないＰ方向偏光格子Ｖが形成され、また、十
字状パターンの横方向にはＳ偏光しか透過しないような
Ｓ方向偏光格子Ｈを有している。さらに、交差領域Ｔ
は、格子が形成されておらず、Ｐ偏光とＳ偏光の両方を
透過するように構成されている。
【００３２】なお、ＰとＳは互いに直交する成分であ
り、このような直交する偏光を選択的に透過するもの
は、使用波長に対して大きな反射率をもった導体を波長
よりも細かいピッチで配置した格子により実現すること
ができる。
り、このような直交する偏光を選択的に透過するもの
は、使用波長に対して大きな反射率をもった導体を波長
よりも細かいピッチで配置した格子により実現すること
ができる。
【００３３】これによれば、偏光格子Ｖ，Ｈの長手方向
に対して直交する偏光が選択的に透過する。従って、図
３(b) に示すように、ランダム偏光の光源１１とレチク
ル６Ｃの間に回転可能な偏光板１２を置き、１回目の露
光ではＳ偏光で露光を行い、２回目では偏光板１２を９
０°回転させてＰ偏光で露光すれば、第１実施例のよう
な２枚のレチクルを使用したと同様の結果が得られ、パ
ターンＰC のエッジの縦方向と横方向の交差部分に４つ
の孤立パターンＰC0が形成される。
に対して直交する偏光が選択的に透過する。従って、図
３(b) に示すように、ランダム偏光の光源１１とレチク
ル６Ｃの間に回転可能な偏光板１２を置き、１回目の露
光ではＳ偏光で露光を行い、２回目では偏光板１２を９
０°回転させてＰ偏光で露光すれば、第１実施例のよう
な２枚のレチクルを使用したと同様の結果が得られ、パ
ターンＰC のエッジの縦方向と横方向の交差部分に４つ
の孤立パターンＰC0が形成される。
【００３４】なお、図１に示す光源絞り３、フライアイ
レンズ４、コンデンサレンズ５は省略している。 （ｃ）本発明の第３実施例の説明 第２実施例では、Ｐ偏光とＳ偏光とを選択的に透過する
構造のレチクル６Ｃを使用したが、Ｐ偏光と右廻り円偏
光の何れかを選択的に透過させるパターンを有するレチ
クルを用いてもよい。
レンズ４、コンデンサレンズ５は省略している。 （ｃ）本発明の第３実施例の説明 第２実施例では、Ｐ偏光とＳ偏光とを選択的に透過する
構造のレチクル６Ｃを使用したが、Ｐ偏光と右廻り円偏
光の何れかを選択的に透過させるパターンを有するレチ
クルを用いてもよい。
【００３５】図４は、Ｐ偏光と右廻り円偏光を用いる本
発明の第３実施例のレチクルの平面図及び部分断面図
と、露光光源の構成図である。図４(a),(b) において、
十字状パターンＰ0 の縦方向のＲ領域は、λ／２波長板
１３とＰ方向偏光板１４の対で作られており、右廻り円
偏光ＣR をλ／２波長板１３により左廻り円偏光ＣL に
変えてＰ方向偏光板１４によりＰ偏光のみを選択的に透
過する。また、そのＲ領域に入射したＰ偏光は、λ／２
波長板１３によってＳ偏光に変更され、Ｐ方向偏光板１
４を透過しないようにする。
発明の第３実施例のレチクルの平面図及び部分断面図
と、露光光源の構成図である。図４(a),(b) において、
十字状パターンＰ0 の縦方向のＲ領域は、λ／２波長板
１３とＰ方向偏光板１４の対で作られており、右廻り円
偏光ＣR をλ／２波長板１３により左廻り円偏光ＣL に
変えてＰ方向偏光板１４によりＰ偏光のみを選択的に透
過する。また、そのＲ領域に入射したＰ偏光は、λ／２
波長板１３によってＳ偏光に変更され、Ｐ方向偏光板１
４を透過しないようにする。
【００３６】一方、十字状パターンＰ0 の横方向に配置
されるＬ領域は、λ／４波長板１５とＰ方向偏光板１４
の対で作られており、右廻り円偏光ＣR はλ／４波長板
１５によってＳ偏光に変えられ、Ｐ方向偏光板１４を透
過しないことになる。また、Ｌ領域に入射したＰ偏光
は、λ／４波長板１５により左廻り円偏光ＣL になり、
そのうちのＰ偏光成分がＰ方向偏光板１４を透過するこ
とになる。
されるＬ領域は、λ／４波長板１５とＰ方向偏光板１４
の対で作られており、右廻り円偏光ＣR はλ／４波長板
１５によってＳ偏光に変えられ、Ｐ方向偏光板１４を透
過しないことになる。また、Ｌ領域に入射したＰ偏光
は、λ／４波長板１５により左廻り円偏光ＣL になり、
そのうちのＰ偏光成分がＰ方向偏光板１４を透過するこ
とになる。
【００３７】さらに、十字状パターンＰ0 の中央のＴ領
域は、Ｐ方向偏光板１４のみ存在するように構成され、
Ｐ偏光と右廻り円偏光ＣR のうちのＰ偏光成分だけを透
過させる。また、十字状パターンＰ0 を囲む遮光膜１６
によって光を透過させないようにしている。
域は、Ｐ方向偏光板１４のみ存在するように構成され、
Ｐ偏光と右廻り円偏光ＣR のうちのＰ偏光成分だけを透
過させる。また、十字状パターンＰ0 を囲む遮光膜１６
によって光を透過させないようにしている。
【００３８】従って、２回の露光をそれぞれＰ偏光、右
廻り円偏光で行えば、第１実施例のような２枚のレチク
ル６Ａ，６Ｂを使用したと同様の結果が得られ、パター
ンのエッジの縦方向と横方向の交差部分に孤立パターン
が形成される。
廻り円偏光で行えば、第１実施例のような２枚のレチク
ル６Ａ，６Ｂを使用したと同様の結果が得られ、パター
ンのエッジの縦方向と横方向の交差部分に孤立パターン
が形成される。
【００３９】ところで、Ｐ偏光と右廻り円偏光を照射す
る光源は図４(c),(d) に示すような構成により実現で
き、Ｐ偏光を得る場合には、図４(c) に示すようにラン
ダム偏光の光源１７の下にＰ方向偏光板１８を配置し、
また右廻り円偏光ＣR を得る場合には、図４(d) に示す
ようにそのＰ方向偏光板１８の下にλ／４波長板１９を
重ねて配置すると右廻り円偏光ＣR が得られる。
る光源は図４(c),(d) に示すような構成により実現で
き、Ｐ偏光を得る場合には、図４(c) に示すようにラン
ダム偏光の光源１７の下にＰ方向偏光板１８を配置し、
また右廻り円偏光ＣR を得る場合には、図４(d) に示す
ようにそのＰ方向偏光板１８の下にλ／４波長板１９を
重ねて配置すると右廻り円偏光ＣR が得られる。
【００４０】なお、第２、３実施例では十字状パターン
のレチクルを用いているが、そのパターン形状はこれに
限るものではない。
のレチクルを用いているが、そのパターン形状はこれに
限るものではない。
【００４１】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、より
微細な孤立パターンを解像させるために、暗視野照明法
を用いており、この方法では、レチクルパターンのエッ
ジで散乱をうけた光だけが、投影レンズに取り込まれて
決像するため、レチクルのパターン像はそのエッジ部分
のみが高い光強度になる。異なるパターンを暗視野照明
法により複数回露光している。
微細な孤立パターンを解像させるために、暗視野照明法
を用いており、この方法では、レチクルパターンのエッ
ジで散乱をうけた光だけが、投影レンズに取り込まれて
決像するため、レチクルのパターン像はそのエッジ部分
のみが高い光強度になる。異なるパターンを暗視野照明
法により複数回露光している。
【００４２】従って、ラインパターンのエッジの重なり
部分のみが露光量が多くなり解像することになり、ライ
ンパターンによる限界以下の微細で高解像度の孤立パタ
ーンを形成できる。
部分のみが露光量が多くなり解像することになり、ライ
ンパターンによる限界以下の微細で高解像度の孤立パタ
ーンを形成できる。
【００４３】なお、複数枚のレチクルを使用する代わり
に、異なる方向のうちいずれかを選択して透過させるパ
ターン領域を有する１枚のレチクルを使用し、偏光の方
向を変化させることにより、同様な作用を得ることが可
能である。
に、異なる方向のうちいずれかを選択して透過させるパ
ターン領域を有する１枚のレチクルを使用し、偏光の方
向を変化させることにより、同様な作用を得ることが可
能である。
【図１】本発明の第１実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の第１実施例において用いる暗視野照明
法によるパターン形成の説明図である。
法によるパターン形成の説明図である。
【図３】本発明の第２実施例で用いるレチクルと、露光
状態を示す構成図である。
状態を示す構成図である。
【図４】本発明の第３実施例で用いるレチクルの平面
図、断面図と、露光光源の構成図である。
図、断面図と、露光光源の構成図である。
【図５】従来の露光用マスクと、潜像パターンを示す平
面図である。
面図である。
１ 水銀ランプ ２ 楕円鏡 ３ 光源絞り ４ フライアイレンズ ５ コンデンサレンズ ６ レチクル ７ 投影レンズ ８ ウェハ ９ フォトレジスト ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ レチクル
Claims (3)
- 【請求項１】遮光部（３ａ）が光軸上にある光源絞り
（３）を透過した照明光を用い、該照明光を投影レンズ
（７）の開口数よりも大きな角度でレチクル（６Ａ）に
照射し、該レチクル（６Ａ）と該投影レンズ（７）を順
に透過した前記照明光をフォトレジスト（９）に照射し
て露光する工程と、 レチクル（６Ａ、６Ｂ）を少なくとも１回交換して露光
を追加することにより、複数枚の前記レチクル（６Ａ、
６Ｂ）のそれぞれに形成された各パターン（Ｐ A1、
ＰA2、ＰB1、ＰB2）のエッジの重なり部分に解像可能な
潜像（Ｐ0 ）を形成する工程と、 前記フォトレジスト（９）の前記潜像（Ｐ0 ）を現像液
により顕像化する工程とを含むことを特徴とする半導体
装置の製造方法。 - 【請求項２】異なる方向の偏光のうちのいずれかを選択
して透過させる複数の領域（Ｖ，Ｈ、Ｌ，Ｒ、Ｔ）を有
するパターン（ＰC 、ＰD ）を形成したレチクル（６
Ｃ、６Ｄ）を使用し、遮光部（１０）が光軸上にある光
源絞り（３）を透過させた第１の偏光を投影レンズ
（７）の開口数よりも大きな角度で前記レチクル（６
Ｃ、６Ｄ）に照射し、前記レチクル（６Ｃ、６Ｄ）の前
記パターン（Ｐ C 、ＰD ）のうち第１の偏光を透過させ
る領域（Ｖ、Ｌ）から前記第１の偏光を透過させて前記
投影レンズ（７）を通してフォトレジスト（９）に照射
して露光する工程と、 前記第１の偏光と方向が異なる偏光を前記レチクル（６
Ｃ、６Ｄ）に照射して露光することにより、前記露光毎
に形成される複数のパターンの重なり部分に解像可能な
潜像（ＰC0）を形成する工程と、 前記フォトレジスト（９）の前記潜像（ＰC0）を現像液
により顕像化する工程とを含むことを特徴とする半導体
装置の製造方法。 - 【請求項３】前記レチクル（６Ｃ、６Ｄ）のパターン
（ＰC 、ＰD ）は、導体の細線による偏光領域、又は、
波長板による偏光領域を有することを特徴とする請求項
２記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4295765A JPH06151269A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4295765A JPH06151269A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06151269A true JPH06151269A (ja) | 1994-05-31 |
Family
ID=17824881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4295765A Withdrawn JPH06151269A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06151269A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19715730A1 (de) * | 1996-09-11 | 1998-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung |
| KR100275146B1 (ko) * | 1998-03-02 | 2000-12-15 | 황인길 | 미세 단일 홀 패턴 형성 방법 |
| JP2002075823A (ja) * | 2000-08-25 | 2002-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置のパターン形成方法、フォトマスクのパターン設計方法、フォトマスクの製造方法およびフォトマスク |
| US6558881B2 (en) | 1998-11-09 | 2003-05-06 | Nec Corporation | Method of exposing a lattice pattern onto a photo-resist film |
| JP2006269853A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Sony Corp | 露光装置および露光方法 |
| KR100772090B1 (ko) * | 2001-06-28 | 2007-11-01 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 제조용 노광 마스크의 제조방법 |
| JP2008277318A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Elpida Memory Inc | パターン形成方法 |
| JP2011002854A (ja) * | 2010-09-21 | 2011-01-06 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置の製造方法、フォトマスクのパターン設計方法、フォトマスクの製造方法およびフォトマスク |
| JP2014170200A (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-18 | Sk-Electronics Co Ltd | フォトマスクの多重描画方法及びこれを用いて製造されたフォトマスク |
-
1992
- 1992-11-05 JP JP4295765A patent/JPH06151269A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6329306B1 (en) | 1996-09-11 | 2001-12-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fine patterning utilizing an exposure method in photolithography |
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| JP4646367B2 (ja) * | 2000-08-25 | 2011-03-09 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
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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: 20000201 |