JPH06252031A - Aligner and exposure method - Google Patents

Aligner and exposure method

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JPH06252031A
JPH06252031A JP5062978A JP6297893A JPH06252031A JP H06252031 A JPH06252031 A JP H06252031A JP 5062978 A JP5062978 A JP 5062978A JP 6297893 A JP6297893 A JP 6297893A JP H06252031 A JPH06252031 A JP H06252031A
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JP
Japan
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exposure
mask
pattern
resist
exposure mask
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JP5062978A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Takizawa
正明 滝沢
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH06252031A publication Critical patent/JPH06252031A/en
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  • Projection-Type Copiers In General (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an aligner which is capacble of embodying exposure having a high resolution by making the best use of its exposure efficiency based on a phase shift technology and an exposure method thereof. CONSTITUTION:A first exposure mask M1 which has an exposure main pattern 1 and auxiliary patterns 2 to 5 and a second exposure mask M2 having an exposure pattern 7 larger than the exposure main pattern 1 of the first exposure mask M1 are used for exposure one after another where the phases of transmission light of the patterns are varied with each other.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、露光装置及び露光方法
に関する。本発明の露光装置及び露光方法は、各種のパ
ターン形成用技術として利用することができ、例えば半
導体装置製造プロセスにおいてレジストパターンを代表
とする各種パターンを形成する場合の露光技術について
利用することができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method. INDUSTRIAL APPLICABILITY The exposure apparatus and the exposure method of the present invention can be used as various pattern forming techniques, for example, an exposure technique for forming various patterns typified by a resist pattern in a semiconductor device manufacturing process. .

【0002】[0002]

【従来の技術】フォトマスクを利用してパターンを形成
するもの、例えば半導体装置等は、その加工寸法が年々
微細化される傾向にある。このような背景で、微細化し
た半導体装置を得るフォトリソグラフィーの技術におい
て、その解像度を更に向上させるため、各種の技術が提
案されている。例えば、その一つとして、位相シフト技
術がある。位相シフト技術は、マスクを透過する光に位
相差を与え、これにより光強度プロファイルを改善する
ものである。
2. Description of the Related Art A pattern forming device using a photomask, such as a semiconductor device, tends to have finer processing dimensions year by year. Against this background, various techniques have been proposed to further improve the resolution of the photolithography technique for obtaining a miniaturized semiconductor device. For example, one of them is a phase shift technique. The phase shift technique imparts a phase difference to the light passing through the mask, thereby improving the light intensity profile.

【0003】位相シフトマスクには各種の構成があり、
隣り合う光透過部で光の位相をシフト(理想的には18
0°反転)させる位相シフトマスクは、空間周波数変調
型(あるいはレベンソン型)と称されている。その他、
位相シフトマスクには、エッジ強調型、遮光効果強調型
などと称されるような各種のものがあり、この中には遮
光部を有さない形状のもの(クロムレスタイプなどと称
されているもの)もあるが、いずれも、露光光を透過す
る部分の少なくとも一部には位相をシフトさせる位相シ
フト部が設けられている。
Phase shift masks have various configurations.
The phase of light is shifted between adjacent light transmitting parts (ideally 18
The phase shift mask for 0 ° inversion is called a spatial frequency modulation type (or Levenson type). Other,
There are various types of phase shift masks such as edge enhancement type and light shielding effect enhancement type. Among them, those having a shape without a light shielding portion (called chromeless type etc. However, in all of them, a phase shift unit for shifting the phase is provided in at least a part of the portion that transmits the exposure light.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし上記位相シフト
マスク利用の技術には、次のような問題がある。
However, the technique using the phase shift mask has the following problems.

【0005】即ち、位相シフト技術は、隣接するパター
ンを露光する光に位相差を与えることにより双方の光強
度が互いに打ち消される効果を利用するものであるが、
孤立ラインやコンタクトホールの形成の場合には近接光
が存在しないので、そのままでは位相シフト技術を実現
できない。
That is, the phase shift technique utilizes the effect of canceling the light intensities of the two by giving a phase difference to the light for exposing the adjacent patterns.
In the case of forming an isolated line or a contact hole, since there is no proximity light, the phase shift technique cannot be realized as it is.

【0006】このため、図14に示すように、露光光を
位相シフトさせることなく透過させる光透過部(位相シ
フト量0°)を、形成すべきパターンに対応して主パタ
ーン1として設けるととともに、露光光を位相シフトさ
せる位相シフト部(例えば位相シフト量180°)を補
助パターン2〜5として該主パターン1である光透過部
に近接して形成する技術が提案されている(寺澤らによ
る報告。昭和63年秋季、第49回応用物理学会学術講
演会予稿集2第497頁の4a−K−7参照)。
Therefore, as shown in FIG. 14, a light transmitting portion (phase shift amount 0 °) for transmitting the exposure light without phase shifting is provided as the main pattern 1 corresponding to the pattern to be formed. , A technique has been proposed in which a phase shift portion (for example, a phase shift amount of 180 °) for shifting the exposure light is formed as auxiliary patterns 2 to 5 close to the light transmission portion which is the main pattern 1 (by Terazawa et al. Report, in the autumn of 1988, Proceedings of the 49th Annual Meeting of the Japan Society of Applied Physics 2 497 page 4a-K-7).

【0007】このように、補助パターン方式を用いた位
相シフト技術によるコンタクトホール等の形成にあって
は、コンタクト等として解像すべき主パターン1と、コ
ンタクトホール等を囲む補助パターン2〜5とから構成
される。この技術によれば、図15に示すように、主パ
ターン1からの光と補助パターン2〜5からの逆位相の
光とが相殺する(図15の「振幅」参照)ことによる、
コンタクトホールエッジのコントラストの強調を実現す
る(図15の「光強度」参照)。
As described above, in forming a contact hole or the like by the phase shift technique using the auxiliary pattern method, the main pattern 1 to be resolved as a contact or the like, and the auxiliary patterns 2 to 5 surrounding the contact hole or the like. Composed of. According to this technique, as shown in FIG. 15, the light from the main pattern 1 and the light of the opposite phase from the auxiliary patterns 2 to 5 cancel each other (see “amplitude” in FIG. 15).
The contrast enhancement at the contact hole edge is realized (see "light intensity" in FIG. 15).

【0008】従って、コンタクトホールエッジでのコン
トラストを高くするためには、補助パターン2〜5によ
る光強度を大きくして主パターン1の光強度に近づける
ことが望ましいが、その場合、補助パターン2〜5を大
きくすると主パターン1のコントラストは強化されるも
のの、図16に示すように、特に符号Aで示すように、
補助パターン2〜5自体が解像し、所望のパターンとは
異なってしまうことになる。そのため、やはり補助パタ
ーン2〜5がレジストに感光しない程度に、補助パター
ンの光強度を小さく(補助パターン幅を狭く)して図1
4の程度にする必要があり、位相シフト技術の効果が制
限される。
Therefore, in order to increase the contrast at the edge of the contact hole, it is desirable to increase the light intensity of the auxiliary patterns 2 to 5 so as to approach the light intensity of the main pattern 1. When 5 is increased, the contrast of the main pattern 1 is enhanced, but as shown in FIG.
The auxiliary patterns 2 to 5 themselves will be resolved, and will be different from the desired pattern. Therefore, the light intensity of the auxiliary patterns is made small (the width of the auxiliary patterns is narrow) so that the auxiliary patterns 2 to 5 are not exposed to the resist.
It must be on the order of 4, limiting the effectiveness of the phase shift technique.

【0009】[0009]

【発明の目的】本発明は、上記従来技術の問題点を解決
して、位相シフト技術を用いた露光について、その効果
を十分に利用して解像度の高い露光を実現できる露光装
置、及び露光方法を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and for an exposure using a phase shift technique, an exposure apparatus and an exposure method capable of realizing the exposure of high resolution by fully utilizing the effect. Is to provide.

【0010】[0010]

【問題点を解決するための手段】本発明の請求項1の発
明は、互いに透過光の位相を異ならしめる構成に形成し
た露光用主パターンと補助パターンとを有する第1の露
光マスクと、該第1の露光マスクの露光用主パターンよ
りも大きい露光用パターンを有する第2の露光マスクと
を備えることを特徴とする露光装置であって、これによ
り上記目的を達成するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a first exposure mask having an exposure main pattern and an auxiliary pattern, which are formed in a structure in which the phases of transmitted light are different from each other, and An exposure apparatus, comprising: a second exposure mask having an exposure pattern larger than the main exposure pattern of the first exposure mask, thereby achieving the above object.

【0011】本発明の請求項2の発明は、透過光の位相
を異ならしめて露光光を透過させる位相シフト部を備え
た第1のマスクと、透過光の位相を異ならしめることな
く露光光を透過させる第2のマスクとを順次用いて露光
を行うことを特徴とする露光方法であって、これにより
上記目的を達成するものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a first mask having a phase shift portion for making the phase of transmitted light different to transmit the exposure light, and transmitting the exposure light without making the phase of the transmitted light different. An exposure method is characterized in that exposure is performed by sequentially using a second mask for performing the exposure, thereby achieving the above object.

【0012】本発明の請求項3の発明は、互いに透過光
の位相を異ならしめる構成に形成した露光用主パターン
と補助パターンとを有する第1の露光マスクと、該第1
の露光マスクの露光用主パターンよりも大きい露光用パ
ターンを有する第2の露光マスクとを用い、被加工材上
の第1のレジストを前記第1の露光マスクにより露光
し、現像後、第2のレジストを被加工材上に形成し、該
第2のレジストを前記第2の露光マスクにより露光し、
現像する工程を備えることを特徴とする露光方法であっ
て、これにより上記目的を達成するものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a first exposure mask having an exposure main pattern and an auxiliary pattern formed in a structure in which the phases of transmitted light are different from each other, and the first exposure mask.
Second exposure mask having an exposure pattern larger than the exposure main pattern of the exposure mask of 1., the first resist on the workpiece is exposed by the first exposure mask, and the second resist is developed. Forming a resist on the material to be processed, exposing the second resist by the second exposure mask,
An exposure method including a developing step, which achieves the above object.

【0013】本発明の請求項4の発明は、互いに透過光
の位相を異ならしめる構成に形成した露光用主パターン
と補助パターンとを有する第1の露光マスクと、該第1
の露光マスクの露光用主パターンよりも大きい露光用パ
ターンを有する第2の露光マスクとを用い、被加工材上
の第1のレジストを前記第2の露光マスクにより露光
し、現像後、第2のレジストを被加工材上に形成し、該
第2のレジストを前記第1の露光マスクにより露光し、
現像する工程を備えることを特徴とする露光方法であっ
て、これにより上記目的を達成するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a first exposure mask having an exposure main pattern and an auxiliary pattern, which are formed so as to make the phases of transmitted light different from each other, and the first exposure mask.
Second exposure mask having an exposure pattern larger than the main exposure pattern of the exposure mask of 1., the first resist on the workpiece is exposed by the second exposure mask, and after development, the second Forming a resist on the material to be processed, exposing the second resist by the first exposure mask,
An exposure method including a developing step, which achieves the above object.

【0014】本発明の請求項5の発明は、互いに透過光
の位相を異ならしめる構成に形成した露光用主パターン
と補助パターンとを有する第1の露光マスクと、該第1
の露光マスクの露光用主パターンよりも大きい露光用パ
ターンを有する第2の露光マスクとを用い、被加工材上
に無機材料を形成し、その後、被加工材上に第1のレジ
ストを形成し、被加工材上の該第1のレジストを前記第
1の露光マスクにより露光し、現像後、第2のレジスト
を被加工材上に形成し、該第2のレジストを前記第2の
露光マスクにより露光し、現像する工程を備えることを
特徴とする露光方法であって、これにより上記目的を達
成するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a first exposure mask having an exposure main pattern and an auxiliary pattern, which are formed so as to make the phases of transmitted light different from each other, and the first exposure mask.
A second exposure mask having an exposure pattern larger than the main exposure pattern of the exposure mask of 1., an inorganic material is formed on the work material, and then a first resist is formed on the work material. Exposing the first resist on the material to be processed by the first exposure mask, developing the second resist on the material to be processed, and then developing the second resist on the second exposure mask. An exposure method comprising the steps of exposing and developing by means of the above, and thereby achieving the above object.

【0015】本発明の請求項6の発明は、互いに透過光
の位相を異ならしめる構成に形成した露光用主パターン
と補助パターンとを有する第1の露光マスクと、該第1
の露光マスクの露光用主パターンよりも大きい露光用パ
ターンを有する第2の露光マスクとを用い、被加工材上
に無機材料を形成し、その後、被加工材上に第1のレジ
ストを形成し、被加工材上の該第1のレジストを前記第
2の露光マスクにより露光し、現像後、第2のレジスト
を被加工材上に形成し、該第2のレジストを前記第1の
露光マスクにより露光し、現像する工程を備えることを
特徴とする露光方法であって、これにより上記目的を達
成するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a first exposure mask having an exposure main pattern and an auxiliary pattern, which are formed in a structure in which the phases of transmitted light are different from each other, and the first exposure mask.
A second exposure mask having an exposure pattern larger than the main exposure pattern of the exposure mask of 1., an inorganic material is formed on the work material, and then a first resist is formed on the work material. Exposing the first resist on the material to be processed by the second exposure mask and developing the resist to form a second resist on the material to be processed, and then forming the second resist on the first exposure mask. An exposure method comprising the steps of exposing and developing by means of the above, and thereby achieving the above object.

【0016】[0016]

【作 用】本発明によれば、位相シフト部を有する露光
マスクについて、これを通常の露光マスクと組み合わせ
て用いるので、主パターンの解像を位相シフト効果を十
分に発揮させて高解像度で得ることができる。第1,第
2のレジストを用いて、順次第1,第2のマスク(その
使用順はレジストによって適宜採用する)によって露光
することにより、最も解像度高くパターン露光を実現で
きるからである。
[Operation] According to the present invention, an exposure mask having a phase shift portion is used in combination with an ordinary exposure mask, so that the resolution of the main pattern can be obtained with sufficient phase shift effect and high resolution. be able to. This is because pattern exposure can be realized with the highest resolution by sequentially performing exposure using the first and second masks (the order of use is appropriately adopted depending on the resist) using the first and second resists.

【0017】[0017]

【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例を説明
する。但し当然のことではあるが、本発明は以下の実施
例により限定を受けるものではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, as a matter of course, the present invention is not limited to the following examples.

【0018】実施例1 この実施例は、本発明を、集積化された半導体装置の微
細コンタクトホール形成に用いたものである。
Example 1 In this example, the present invention is used for forming a fine contact hole in an integrated semiconductor device.

【0019】本実施例の位相シフトマスクを、図1に示
す。図示の如く、本実施例では2枚のマスクM1,M2
の組み合わせを用いる。即ち、この実施例では、互いに
透過光の位相を異ならしめる構成に形成した露光用主パ
ターン1と補助パターン2〜5とを有する第1の露光マ
スクM1と、該第1の露光マスクM1の露光用主パター
ン1よりも大きい露光用パターン7を有する第2の露光
マスクM2との両マスクを用い、かかる両マスクM1,
M2を備える露光装置により露光を行う。
The phase shift mask of this embodiment is shown in FIG. As shown, in this embodiment, two masks M1 and M2 are used.
Is used. That is, in this embodiment, the first exposure mask M1 having the main exposure pattern 1 and the auxiliary patterns 2 to 5 formed in a configuration in which the phases of transmitted light are different from each other, and the exposure of the first exposure mask M1. Using both masks, a second exposure mask M2 having an exposure pattern 7 larger than the main pattern 1 for
Exposure is performed by the exposure device including M2.

【0020】また、本実施例は、透過光の位相を異なら
しめて露光光を透過させる位相シフト部2〜5を備えた
第1のマスクM1と、透過光の位相を異ならしめること
なく露光光を透過させる第2のマスクM2とを順次用い
て露光を行うものである。
Further, in the present embodiment, the first mask M1 provided with the phase shift portions 2 to 5 which make the phase of the transmitted light different and transmit the exposure light, and the exposure light without making the phase of the transmitted light different. The exposure is performed by sequentially using the second mask M2 that transmits the light.

【0021】具体的には、本実施例で用いる2枚のマス
クM1,M2は、次の構成とした。
Specifically, the two masks M1 and M2 used in this embodiment have the following structure.

【0022】第1のマスクM1は、主パターン1が一辺
0.25μmの角形(被露光ウェハー上の寸法で言う。
以下同じ)、補助パターン2〜5が同0.25μm(シ
フター材料を有する)で、主パターン1と補助パターン
2〜5の間隔は0.16μmである。
In the first mask M1, the main pattern 1 is a prism having a side of 0.25 μm (which is referred to as a dimension on a wafer to be exposed).
The same applies hereinafter), the auxiliary patterns 2 to 5 are 0.25 μm (having a shifter material), and the distance between the main pattern 1 and the auxiliary patterns 2 to 5 is 0.16 μm.

【0023】第2のマスクM2は、マスクM1の主パタ
ーン1を0.08μmだけ拡大したパターン7を有す
る。
The second mask M2 has a pattern 7 obtained by enlarging the main pattern 1 of the mask M1 by 0.08 μm.

【0024】マスクM1とマスクM2の積が所望のパタ
ーンとなる。よって、最小パターンによりパターニング
がなされる。本実施例では、0.25μmの微細コンタ
クトホール形成を行うべく、KrFエキシマレーザ露光
を行うようにした。
The product of the mask M1 and the mask M2 becomes a desired pattern. Therefore, patterning is performed with the minimum pattern. In this embodiment, KrF excimer laser exposure is performed to form a fine contact hole of 0.25 μm.

【0025】図2ないし図5に、本実施例における露光
工程を示す。本実施例においては、図2ないし図5に示
すように、互いに透過光の位相を異ならしめる構成に形
成した露光用主パターン1と補助パターン2〜5とを有
する第1の露光マスクM1と、該第1の露光マスクM1
の露光用主パターン1よりも大きい露光用パターン7を
有する第2の露光マスクM2とを用いて、被加工材10
(具体的にはウェハー上の層間膜)上の第1のレジスト
9を前記第1の露光マスクM1により露光し、現像して
図2の構造とし、その後、第2のレジスト14を被加工
材10上に形成し(図3)、該第2のレジスト14を前
記第2の露光マスクM2により露光し、現像する(図
4)工程を備える。
2 to 5 show the exposure process in this embodiment. In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 to 5, a first exposure mask M1 having an exposure main pattern 1 and auxiliary patterns 2 to 5 formed in a configuration in which the phases of transmitted light are different from each other, The first exposure mask M1
A second exposure mask M2 having an exposure pattern 7 larger than the main exposure pattern 1 of
The first resist 9 on (specifically, the interlayer film on the wafer) is exposed by the first exposure mask M1 and developed to form the structure shown in FIG. 2, and then the second resist 14 is used as a workpiece. 10 is formed (FIG. 3), the second resist 14 is exposed by the second exposure mask M2 and developed (FIG. 4).

【0026】更に詳しくは、本実施例では次の〜の
工程で、所望の露光によるレジストパターニング、及び
被加工材の加工(ここではエッチング)を行った。
More specifically, in this embodiment, resist patterning by desired exposure and processing of the material to be processed (etching in this case) were performed in the following steps (1) to (3).

【0027】被加工材10である層間膜(SiO2
上に、ポジレジストである第1のレジスト9を膜厚1μ
mに塗布する。マスクM1を用い、KrFエキシマレー
ザを光源とするステッパーで露光した後、現像、ベーキ
ングを行う。図2に示すように、主パターン11は0.
25μmφ、補助パターン12,13は主パターンより
若干大きく解像する。
Interlayer film (SiO 2 ) which is the workpiece 10
The first resist 9, which is a positive resist, has a film thickness of 1 μm.
Apply to m. The mask M1 is used, and after exposure by a stepper using a KrF excimer laser as a light source, development and baking are performed. As shown in FIG. 2, the main pattern 11 is 0.
25 μmφ, and the auxiliary patterns 12 and 13 are slightly larger than the main pattern.

【0028】第2のレジスト14(ポジレジスト)を
膜厚1μm(あるいは、それ以下)に塗布する(図
3)。
A second resist 14 (positive resist) is applied to a film thickness of 1 μm (or less) (FIG. 3).

【0029】第2のマスクM2を第1のマスクM1の
パターンに合わせて(合わせ精度0.08μm)、露光
した後、現像、ベーキングを行う。第2のレジスト14
の開口部15(0.41μmφ)が形成される。合わせ
誤差により開口部15が、レジスト1の開口部12,1
3に重なることはない。
The second mask M2 is aligned with the pattern of the first mask M1 (alignment accuracy 0.08 μm), exposed, and then developed and baked. Second resist 14
The opening 15 (0.41 μmφ) is formed. Due to the alignment error, the opening portion 15 is replaced by the opening portions 12, 1 of the resist 1.
It does not overlap 3.

【0030】第1のレジスト9及び第2のレジスト1
4をマスクとし、被加工材10たる層間膜をエッチング
し、コンタクトホール16を形成する。
First resist 9 and second resist 1
Using the mask 4 as a mask, the interlayer film which is the workpiece 10 is etched to form the contact hole 16.

【0031】上記により、微細な主パターン11(マス
クM1の主パターン1)に見合った、精度の良いコンタ
クトホールが形成された。第1のマスクM1の補助パタ
ーン2〜5は、主パターン1と同等の大きさで形成さ
れ、位相反転して相殺される光強度が等しくなり、コン
トラストが極めて大きくなったからである。しかも、第
2のマスクM2を併用することで、第2のレジスト14
にマスクされる結果、補助パターン2〜5による第1の
レジスト9のレジスト開口12,13が下地被加工材1
0に影響は及ぼさない。
As described above, a highly accurate contact hole corresponding to the fine main pattern 11 (main pattern 1 of the mask M1) was formed. This is because the auxiliary patterns 2 to 5 of the first mask M1 are formed with the same size as that of the main pattern 1, the light intensities that are offset by phase inversion are equalized, and the contrast is extremely large. Moreover, by using the second mask M2 together, the second resist 14
As a result, the resist openings 12 and 13 of the first resist 9 formed by the auxiliary patterns 2 to 5 are masked by
It does not affect 0.

【0032】第1,第2のレジストとしては、互いに異
なり、しかも溶剤を異にするものを用いるのが好まし
い。相溶性がないことが好ましく、また、全く独立にパ
ターニング現像を行うことを可能ならしめるためであ
る。本実施例では、第1のレジスト9として有機溶剤で
現像するPMMA系レジストを用い、第2のレジスト1
4としてアルカリ現像液で現像するノボラック系レジス
トを用いた。
As the first and second resists, it is preferable to use different resists and different solvents. It is preferable that they are not compatible, and it is possible to perform patterning development completely independently. In this embodiment, a PMMA-based resist developed with an organic solvent is used as the first resist 9, and the second resist 1 is used.
As No. 4, a novolac-based resist developed with an alkaline developer was used.

【0033】本実施例によれば、補助パターン方式の位
相シフト技術利用露光マスクを用いてコンタクトホール
形成の解像度を向上させ、レベンソン式のラインアンド
スペース並みの解像度を実現できた。これによりLSI
の集積度を向上させることが可能ならしめられる。かつ
本実施例は、マスク以外については、従来と同じ製造装
置、プロセスを用いることができる。
According to this embodiment, the resolution of contact hole formation was improved by using the exposure mask using the phase shift technique of the auxiliary pattern system, and the resolution similar to that of the Levenson system line and space was realized. This makes the LSI
If it is possible to improve the degree of integration of. In addition, this embodiment can use the same manufacturing apparatus and process as the conventional one except for the mask.

【0034】実施例2 本実施例では、実施例1の工程において、第1のレジス
ト9a(図6参照)を塗布する前に、被加工材10であ
る層間膜上に他の無機材料を堆積し(例えば層間膜がS
iO2 の場合、PolySiやSiN。図6ないし図8
では、PolySiをこの材料層17として表示)、こ
の材料層17を第1のマスクM1でパターニングした第
1のレジスト9a(図6)を用いてパターニングし(図
7)、この材料層17と第2のレジスト14a(第2の
マスクM2でパターニングされる。露光部を図8に14
bで示す)の複合構造をマスクとすることにより、図8
の14cで示すパターンで被加工材10たる層間膜にコ
ンタクトホールを形成したものである。
Example 2 In this example, in the step of Example 1, another inorganic material is deposited on the interlayer film which is the workpiece 10 before applying the first resist 9a (see FIG. 6). (For example, the interlayer film is S
For SiO 2 , PolySi or SiN. 6 to 8
Then, PolySi is displayed as this material layer 17), and this material layer 17 is patterned using the first resist 9a (FIG. 6) patterned with the first mask M1 (FIG. 7). Second resist 14a (patterned by the second mask M2. The exposed portion is shown in FIG.
8) by using the composite structure of FIG.
14c, contact holes are formed in the interlayer film, which is the workpiece 10.

【0035】実施例3 本実施例は、実施例1の変形である。実施例1では、ま
ず第1のマスクM1を用いて主パターン1により所望の
微細パターンをレジストに転写したが、本実施例では先
に第2のマスク2を用いて、第1のレジスト9にパター
ン7を転写し、その後第2のレジスト14を塗布形成し
て、ここで第1のマスクM1を用い、主パターン1を転
写するようにした。本実施例も、結果として実施例1と
同様のコンタクトホールを形成できる。
Third Embodiment This embodiment is a modification of the first embodiment. In Example 1, first, the desired fine pattern was transferred to the resist by the main pattern 1 using the first mask M1, but in the present example, the second mask 2 was used first to form the desired resist 9 on the first resist 9. The pattern 7 was transferred, then the second resist 14 was applied and formed, and the main pattern 1 was transferred using the first mask M1. As a result, this embodiment can also form a contact hole similar to that of the first embodiment.

【0036】実施例4 本実施例は、実施例2の変形である。実施例2では、無
機材料層17の形成後、まず第1のマスクM1を用いて
主パターン1により所望の微細パターンを第1のレジス
ト9aに転写したが、本実施例では先に第2のマスク2
を用いて、第1のレジスト9aにパターン7を転写し、
その後第2のレジスト14aを塗布形成して、ここで第
1のマスクM1を用い、主パターン1を転写するように
した。本実施例も、結果として実施例2と同様のコンタ
クトホールを形成できる。
Fourth Embodiment This embodiment is a modification of the second embodiment. In Example 2, after forming the inorganic material layer 17, first, a desired fine pattern was transferred to the first resist 9a by the main pattern 1 using the first mask M1, but in the present example, the second pattern is first formed. Mask 2
Is used to transfer the pattern 7 to the first resist 9a,
After that, a second resist 14a was applied and formed, and the main pattern 1 was transferred here using the first mask M1. Also in this embodiment, as a result, a contact hole similar to that of the second embodiment can be formed.

【0037】実施例5 前記各実施例ではポジレジストを用いて凹部パターンを
被加工材に形成したが、本実施例では、ネガレジストを
用いて凸部パターン(島状islandパターン)を形
成した。
Example 5 In each of the above examples, a positive resist was used to form a concave pattern on a workpiece, but in the present example, a negative resist was used to form a convex pattern (island pattern).

【0038】図9ないし図12を参照する。本実施例で
は、被加工材10(SiO2 等)上に第2のマスクによ
りネガレジストパターン9Bを形成し(図9)、第2の
レジスト14Bを塗布形成し(図10)、第1のマスク
により微細パターン14Bを形成し、これにより下部の
パターン9Bを加工して微細パターン9B′として、こ
れと同時に、または該パターン9B′形成後にこれらを
マスクとして被加工材10を加工して、凸状の島状パタ
ーンを得る。
Please refer to FIG. 9 to FIG. In the present embodiment, a negative resist pattern 9B is formed on the material to be processed 10 (SiO 2 etc.) by the second mask (FIG. 9), and the second resist 14B is formed by coating (FIG. 10). A fine pattern 14B is formed by a mask, and thereby the lower pattern 9B is processed to form a fine pattern 9B '. At the same time, or after the pattern 9B' is formed, the workpiece 10 is processed to form a convex pattern. A pattern of islands.

【0039】実施例6 上記各実施例では、図14に示した形式の、主パターン
1の周囲に独立した補助パターン2〜5が形成されたマ
スクを第1のマスクとして用いたが、本例では、図13
に示すように、主パターン1の周囲をそっくり位相シフ
ト部20が補助パターンとして囲う構造のマスクを用い
て、上記各例と同様のパターン形成を行った。本実施例
により、上記各例と同様の効果を得た。
Embodiment 6 In each of the embodiments described above, a mask of the type shown in FIG. 14 in which the auxiliary patterns 2 to 5 are formed around the main pattern 1 is used as the first mask. Then, in FIG.
As shown in FIG. 5, the same pattern formation as in each of the above-described examples was performed using a mask having a structure in which the phase shift portion 20 completely surrounds the main pattern 1 as an auxiliary pattern. According to this embodiment, the same effect as each of the above-mentioned examples was obtained.

【0040】[0040]

【発明の効果】上述の如く、本発明の露光装置及び露光
方法によれば、位相シフト技術を用いた露光について、
その効果を十分に利用して解像度の高い露光を実現でき
るという効果がもたらされる。
As described above, according to the exposure apparatus and the exposure method of the present invention, regarding the exposure using the phase shift technique,
There is an effect that exposure with high resolution can be realized by fully utilizing the effect.

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

【図1】実施例1のマスクを示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a mask according to a first embodiment.

【図2】実施例1の露光工程を示す図である(1)。FIG. 2 is a diagram showing an exposure process of Example 1 (1).

【図3】実施例1の露光工程を示す図である(2)。FIG. 3 is a diagram showing an exposure process of Example 1 (2).

【図4】実施例1の露光工程を示す図である(3)。FIG. 4 is a diagram showing an exposure process of Example 1 (3).

【図5】実施例1の露光工程を示す図である(4)。FIG. 5 is a diagram showing an exposure process of Example 1 (4).

【図6】実施例2の露光工程を示す図である(1)。FIG. 6 is a diagram showing an exposure process of Example 2 (1).

【図7】実施例2の露光工程を示す図である(2)。FIG. 7 is a diagram showing an exposure process of Example 2 (2).

【図8】実施例2の露光工程を示す図である(3)。FIG. 8 is a diagram showing an exposure process of Example 2 (3).

【図9】実施例5の露光工程を示す図である(1)。FIG. 9 is a diagram showing an exposure process of Example 5 (1).

【図10】実施例5の露光工程を示す図である(2)。FIG. 10 is a diagram showing an exposure process of Example 5 (2).

【図11】実施例5の露光工程を示す図である(3)。FIG. 11 is a diagram showing an exposure process of Example 5 (3).

【図12】実施例5の露光工程を示す図である(4)。FIG. 12 is a diagram showing an exposure process of Example 5 (4).

【図13】変形例のマスクを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a modified mask.

【図14】従来技術を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a conventional technique.

【図15】従来技術を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a conventional technique.

【図16】従来技術の問題点を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a problem of the conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M1 第1のマスク M2 第2のマスク 1 主パターン 2〜5 補助パターン 7 第2のマスクのパターン 9,9a,9B 第1のレジスト 10 被加工材 14,14a,14B 第2のレジスト M1 1st mask M2 2nd mask 1 Main pattern 2-5 Auxiliary pattern 7 2nd mask pattern 9, 9a, 9B 1st resist 10 Work material 14, 14a, 14B 2nd resist

───────────────────────────────────────────────────── 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 L 7352−4M 361 S ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location 7352-4M H01L 21/30 311 L 7352-4M 361 S

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】互いに透過光の位相を異ならしめる構成に
形成した露光用主パターンと補助パターンとを有する第
1の露光マスクと、 該第1の露光マスクの露光用主パターンよりも大きい露
光用パターンを有する第2の露光マスクとを備えること
を特徴とする露光装置。
1. A first exposure mask having an exposure main pattern and an auxiliary pattern formed in a structure in which the phases of transmitted light are different from each other, and an exposure larger than the exposure main pattern of the first exposure mask. And a second exposure mask having a pattern.
【請求項2】透過光の位相を異ならしめて露光光を透過
させる位相シフト部を備えた第1のマスクと、 透過光の位相を異ならしめることなく露光光を透過させ
る第2のマスクとを順次用いて露光を行うことを特徴と
する露光方法。
2. A first mask provided with a phase shift section for transmitting the exposure light by changing the phase of the transmitted light and a second mask for transmitting the exposure light without changing the phase of the transmitted light. An exposure method comprising performing exposure using the method.
【請求項3】互いに透過光の位相を異ならしめる構成に
形成した露光用主パターンと補助パターンとを有する第
1の露光マスクと、該第1の露光マスクの露光用主パタ
ーンよりも大きい露光用パターンを有する第2の露光マ
スクとを用い、 被加工材上の第1のレジストを前記第1の露光マスクに
より露光し、現像後、 第2のレジストを被加工材上に形成し、 該第2のレジストを前記第2の露光マスクにより露光
し、現像する工程を備えることを特徴とする露光方法。
3. A first exposure mask having an exposure main pattern and an auxiliary pattern formed in a structure in which the phases of transmitted light are different from each other, and an exposure larger than the exposure main pattern of the first exposure mask. A second exposure mask having a pattern is used to expose a first resist on the workpiece by the first exposure mask, and after development, a second resist is formed on the workpiece, An exposure method comprising the step of exposing the second resist with the second exposure mask and developing the resist.
【請求項4】互いに透過光の位相を異ならしめる構成に
形成した露光用主パターンと補助パターンとを有する第
1の露光マスクと、該第1の露光マスクの露光用主パタ
ーンよりも大きい露光用パターンを有する第2の露光マ
スクとを用い、 被加工材上の第1のレジストを前記第2の露光マスクに
より露光し、現像後、 第2のレジストを被加工材上に形成し、 該第2のレジストを前記第1の露光マスクにより露光
し、現像する工程を備えることを特徴とする露光方法。
4. A first exposure mask having an exposure main pattern and an auxiliary pattern formed in a structure in which the phases of transmitted light are different from each other, and an exposure larger than the main exposure pattern of the first exposure mask. A second exposure mask having a pattern is used to expose a first resist on the workpiece by the second exposure mask, and after development, a second resist is formed on the workpiece, An exposure method comprising the step of exposing the second resist with the first exposure mask and developing it.
【請求項5】互いに透過光の位相を異ならしめる構成に
形成した露光用主パターンと補助パターンとを有する第
1の露光マスクと、該第1の露光マスクの露光用主パタ
ーンよりも大きい露光用パターンを有する第2の露光マ
スクとを用い、 被加工材上に無機材料を形成し、 その後、被加工材上に第1のレジストを形成し、 被加工材上の該第1のレジストを前記第1の露光マスク
により露光し、現像後、 第2のレジストを被加工材上に形成し、 該第2のレジストを前記第2の露光マスクにより露光
し、現像する工程を備えることを特徴とする露光方法。
5. A first exposure mask having an exposure main pattern and an auxiliary pattern formed in a structure in which the phases of transmitted light are different from each other, and an exposure larger than the exposure main pattern of the first exposure mask. A second exposure mask having a pattern is used to form an inorganic material on the material to be processed, and then a first resist is formed on the material to be processed, and the first resist on the material to be processed is described above. A step of forming a second resist on the material to be processed after exposure by the first exposure mask and development, exposing the second resist by the second exposure mask, and developing. Exposure method.
【請求項6】互いに透過光の位相を異ならしめる構成に
形成した露光用主パターンと補助パターンとを有する第
1の露光マスクと、該第1の露光マスクの露光用主パタ
ーンよりも大きい露光用パターンを有する第2の露光マ
スクとを用い、 被加工材上に無機材料を形成し、 その後、被加工材上に第1のレジストを形成し、 被加工材上の該第1のレジストを前記第2の露光マスク
により露光し、現像後、 第2のレジストを被加工材上に形成し、 該第2のレジストを前記第1の露光マスクにより露光
し、現像する工程を備えることを特徴とする露光方法。
6. A first exposure mask having an exposure main pattern and an auxiliary pattern formed in a structure in which the phases of transmitted light are different from each other, and an exposure larger than the exposure main pattern of the first exposure mask. A second exposure mask having a pattern is used to form an inorganic material on the material to be processed, and then a first resist is formed on the material to be processed, and the first resist on the material to be processed is described above. A step of forming a second resist on the material to be processed after exposure by the second exposure mask and development, exposing the second resist by the first exposure mask, and developing. Exposure method.
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