JPH0750671B2 - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
- Publication number
- JPH0750671B2 JPH0750671B2 JP26445487A JP26445487A JPH0750671B2 JP H0750671 B2 JPH0750671 B2 JP H0750671B2 JP 26445487 A JP26445487 A JP 26445487A JP 26445487 A JP26445487 A JP 26445487A JP H0750671 B2 JPH0750671 B2 JP H0750671B2
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- JP
- Japan
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- pattern
- convex
- protrusion
- photoresist
- mask
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はパターン形成方法に関し、特に紫外線露光技術
を用いた最小加工線幅１μｍ以下の微細パターンの形成
方法に関するものである。
を用いた最小加工線幅１μｍ以下の微細パターンの形成
方法に関するものである。
従来の技術 半導体集積回路の製作等に用いる微細加工技術において
は、その最小加工線幅が１μｍ以下になってきている凸
形状の閉口部を有するパターンを形成する際に用いるマ
スクパターンとしては、突起部のみを有するパターン
や、突起部の根本に接して両側に多角形のパターンを有
するものがあった。
は、その最小加工線幅が１μｍ以下になってきている凸
形状の閉口部を有するパターンを形成する際に用いるマ
スクパターンとしては、突起部のみを有するパターン
や、突起部の根本に接して両側に多角形のパターンを有
するものがあった。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、紫外線を用いた場合、加工寸法が１μｍ
以下の微細パターンを形成する際に、パターン寸法や形
状によりフォトレジストへの照射量が変化する。第６図
に示した線幅が0.5μｍの突起部を有する凸形状マスク
パターン60を用いて、紫外線露光［露光源はｇ線（波長
λ＝436nm），露光系は開口長NA＝0.42,σ＝0.5］によ
り照射した時のレジスト上に露光された光の相対強度分
布の計算機シミュレーション結果を第６図における破線
部で囲まれた領域64について第７図に示す。第６図にお
いて、61は幅広のマスク暗部、62はマスク暗部の一部で
ある0.5μｍ幅の突起部である。突起部62の根本付近の
両側に強度分布の局所的に強くなる部分72が生じてい
る。これは、光の回折効果によるものである。さらに、
突起部62の線幅が１μｍ以下となると、光強度分布の強
くなる部分が互いに近づくことにより（近接効果）、突
起部の根本付近に「くびれ」を生ずるようになる。
以下の微細パターンを形成する際に、パターン寸法や形
状によりフォトレジストへの照射量が変化する。第６図
に示した線幅が0.5μｍの突起部を有する凸形状マスク
パターン60を用いて、紫外線露光［露光源はｇ線（波長
λ＝436nm），露光系は開口長NA＝0.42,σ＝0.5］によ
り照射した時のレジスト上に露光された光の相対強度分
布の計算機シミュレーション結果を第６図における破線
部で囲まれた領域64について第７図に示す。第６図にお
いて、61は幅広のマスク暗部、62はマスク暗部の一部で
ある0.5μｍ幅の突起部である。突起部62の根本付近の
両側に強度分布の局所的に強くなる部分72が生じてい
る。これは、光の回折効果によるものである。さらに、
突起部62の線幅が１μｍ以下となると、光強度分布の強
くなる部分が互いに近づくことにより（近接効果）、突
起部の根本付近に「くびれ」を生ずるようになる。
第８図は、第６図のフォトマスクを用いた露光後にフォ
トレジストを現像して形成されるレジストパターン81の
見取り図で、凸形状の部分82の根本83がくびれる様子を
示している。
トレジストを現像して形成されるレジストパターン81の
見取り図で、凸形状の部分82の根本83がくびれる様子を
示している。
従って、１μｍ以下の幅を有する突起部を有するマスク
パターンを用いると、この「くびれ」の部分で転写され
るレジストパターンが極めて細くなるか断線する。この
パターンを、例えばMOSトランジスタのゲート電極に使
った場合、ゲート電極幅が正確に制御できず、正常なMO
Sトランジスタが動作できない。
パターンを用いると、この「くびれ」の部分で転写され
るレジストパターンが極めて細くなるか断線する。この
パターンを、例えばMOSトランジスタのゲート電極に使
った場合、ゲート電極幅が正確に制御できず、正常なMO
Sトランジスタが動作できない。
最小線幅が１μｍ以上では種々の形状の多角形状のマス
クパターンを用いても前述の問題は生じなかった。これ
は、最小線幅が１μｍ以上のパターンでは、元来、「く
びれ」の問題がなく、これを補正すること考慮する必要
はなかったからである。しかるに以上の検討結果から明
らかなように１μｍ以下の突起部を有するマスクパター
ンを用いる場合に何らかの補正を加えることが有効であ
ることが判明した。
クパターンを用いても前述の問題は生じなかった。これ
は、最小線幅が１μｍ以上のパターンでは、元来、「く
びれ」の問題がなく、これを補正すること考慮する必要
はなかったからである。しかるに以上の検討結果から明
らかなように１μｍ以下の突起部を有するマスクパター
ンを用いる場合に何らかの補正を加えることが有効であ
ることが判明した。
本発明はかかる点に鑑み、適切な補正パターンを加える
ことにより、線幅１μｍ以下の突起部を有する凸形状パ
ターンを転写形成することを可能にするものである。
ことにより、線幅１μｍ以下の突起部を有する凸形状パ
ターンを転写形成することを可能にするものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、線幅１μｍ以下の突起部を有する凸形状パタ
ーンにおいて、突起部根本の両側に、紫外線露光源の波
長（λ）以上で、かつ波長／投影レンズの開口長（λ/N
A）以下だけ広いパターンを加えたマスクパターンを用
いることにより、「くびれ」を生じることなく微細なパ
ターンを形成する。
ーンにおいて、突起部根本の両側に、紫外線露光源の波
長（λ）以上で、かつ波長／投影レンズの開口長（λ/N
A）以下だけ広いパターンを加えたマスクパターンを用
いることにより、「くびれ」を生じることなく微細なパ
ターンを形成する。
作用 本発明は、前記したマスクパターンを用いることによ
り、光強度分布の強くなる部分を凸形状突起部の根本か
ら遠ざけることができ、従って「くびれ」を抑制するこ
とができる。このため、例えば、１μｍ以下の微細なゲ
ート電極幅が極めて細くなるか断線することなく形成で
き、微細なMOSトランジスタの形成が可能となる。
り、光強度分布の強くなる部分を凸形状突起部の根本か
ら遠ざけることができ、従って「くびれ」を抑制するこ
とができる。このため、例えば、１μｍ以下の微細なゲ
ート電極幅が極めて細くなるか断線することなく形成で
き、微細なMOSトランジスタの形成が可能となる。
実施例 第１図は本発明の第１の実施例に用いるフォトマスクパ
ターン10を示す。このパターン10は、マスク暗部11から
幅0.5μm,長さ2.0μｍの突起部12（暗部）を有する凸形
状パターンであって、突起部12の根本の両側に、２辺が
0.5μｍの長さの直角二等辺三角形パターン（暗部）13
を付加したものである。
ターン10を示す。このパターン10は、マスク暗部11から
幅0.5μm,長さ2.0μｍの突起部12（暗部）を有する凸形
状パターンであって、突起部12の根本の両側に、２辺が
0.5μｍの長さの直角二等辺三角形パターン（暗部）13
を付加したものである。
パターン形成は以下の方法で行なう。まず半導体基板上
にポジ型フォトレジスト（以後レジスト）を塗布し、ソ
フトベーキングを施こす。次に第１図に示したマスクパ
ターンを具備したマスクを通して、波長が436nmでNA＝
0.42を有する投影露光装置を用いてレジストを露光す
る。最後にレジストを現像液にて、露光部分を現像除去
する。
にポジ型フォトレジスト（以後レジスト）を塗布し、ソ
フトベーキングを施こす。次に第１図に示したマスクパ
ターンを具備したマスクを通して、波長が436nmでNA＝
0.42を有する投影露光装置を用いてレジストを露光す
る。最後にレジストを現像液にて、露光部分を現像除去
する。
第２図に第１図の破線部で囲まれた領域14についてレジ
スト上に露光された光の相対強度分布の計算機シミュレ
ーション結果を示す。図に示す様に、光強度の強くなる
部分22は、凸形状の根本から遠ざけられ、「くびれ」は
十分抑制されている。また、第３図は、第１図のフォト
マスクを用いて露光後にフォトレジストを現像して形成
されるレジストパターン31の見取り図で、凸形状の根本
のくびれを防止している様子を示している。
スト上に露光された光の相対強度分布の計算機シミュレ
ーション結果を示す。図に示す様に、光強度の強くなる
部分22は、凸形状の根本から遠ざけられ、「くびれ」は
十分抑制されている。また、第３図は、第１図のフォト
マスクを用いて露光後にフォトレジストを現像して形成
されるレジストパターン31の見取り図で、凸形状の根本
のくびれを防止している様子を示している。
第４図は本発明の第２の実施例に用いたマスクパターン
40を示したものである。第１の実施例と同様の凸形状パ
ターン42の根本に接して両側に、突起部に接した辺の長
さが0.5μm,凸形状パターン主部に接した辺の長さが0.2
μｍの長方形パターン43を有する。パターン形成方法
は、第１の実施例と全く同様にして行なった。第５図に
第４図の破線部で囲まれた領域44についてレジスト上に
露光された光の相対強度分布の計算機シミュレーション
結果を示す。第１の実施例と同様、光強度の強くなる部
分52は、凸形状の根本から遠ざけられ「くびれ」は十分
抑制されている。
40を示したものである。第１の実施例と同様の凸形状パ
ターン42の根本に接して両側に、突起部に接した辺の長
さが0.5μm,凸形状パターン主部に接した辺の長さが0.2
μｍの長方形パターン43を有する。パターン形成方法
は、第１の実施例と全く同様にして行なった。第５図に
第４図の破線部で囲まれた領域44についてレジスト上に
露光された光の相対強度分布の計算機シミュレーション
結果を示す。第１の実施例と同様、光強度の強くなる部
分52は、凸形状の根本から遠ざけられ「くびれ」は十分
抑制されている。
なお、上記の実施例で示した補正パターンは三角形と長
方形であるが、これに限るものではない。多角形もしく
は1/4円型でも可能である。ただし、補正パターンの面
積は、露光源の波長よりも長く、波長/NAよりも短い辺
を有する長方形で囲まれた領域内に限定する必要があ
る。
方形であるが、これに限るものではない。多角形もしく
は1/4円型でも可能である。ただし、補正パターンの面
積は、露光源の波長よりも長く、波長/NAよりも短い辺
を有する長方形で囲まれた領域内に限定する必要があ
る。
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、線幅１μｍ以下
の突起部を有する凸形状パターンにおける「くびれ」を
抑制でき、例えば、１μｍ以下の微細なゲート電極幅を
有するMOSトランジスタを形成することができ、その実
用的効果は大きい。
の突起部を有する凸形状パターンにおける「くびれ」を
抑制でき、例えば、１μｍ以下の微細なゲート電極幅を
有するMOSトランジスタを形成することができ、その実
用的効果は大きい。
第１図は本発明の第１の実施例方法に用いた三角形の補
正パターンを有する凸形状マスクパターンの平面図、第
２図は同実施例における光の相対強度分布図、第３図は
同実施例の現像後に得られるフォトレジストの形成パタ
ーンの斜視図、第４図は本発明の第２の実施例方法に用
いた長方形の補正パターンを有する凸形状マスクパター
ンの平面図、第５図は同実施例における光の相対強度分
布図、第６図は従来例として補正パターンのない凸形状
マスクパターンの平面図、第７図は同従来例における光
の相対強度分布図、第８図は同従来例の現像後に得られ
るフォトレジストの形成パターンの斜視図である。 10,40……マスクパターン、11,41……マスク暗部、12,4
2……突起部、31……フォトレジスト。
正パターンを有する凸形状マスクパターンの平面図、第
２図は同実施例における光の相対強度分布図、第３図は
同実施例の現像後に得られるフォトレジストの形成パタ
ーンの斜視図、第４図は本発明の第２の実施例方法に用
いた長方形の補正パターンを有する凸形状マスクパター
ンの平面図、第５図は同実施例における光の相対強度分
布図、第６図は従来例として補正パターンのない凸形状
マスクパターンの平面図、第７図は同従来例における光
の相対強度分布図、第８図は同従来例の現像後に得られ
るフォトレジストの形成パターンの斜視図である。 10,40……マスクパターン、11,41……マスク暗部、12,4
2……突起部、31……フォトレジスト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7514−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 29/78 ３０１ Ｇ
Claims (2)
- 【請求項１】基板上にフォトレジストを塗布する工程
と、凸形状の線幅が１μｍ以下の突起部根本の両側に接
して、紫外線露光源の波長（λ）よりも長く、かつ波長
／投影露光系の開口長（λ/NA）よりも短い辺を有する
領域にマスク暗部を有するマスクパターンを通して選択
的に前記フォトレジストを紫外線露光する工程と、前記
フォトレジストを現像する工程とを備えてなるパターン
形成方法。 - 【請求項２】凸形状パターン突起部の根本の形状が、多
角形もしくは1/4円形である特許請求の範囲第１項に記
載のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26445487A JPH0750671B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26445487A JPH0750671B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107530A JPH01107530A (ja) | 1989-04-25 |
| JPH0750671B2 true JPH0750671B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=17403428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26445487A Expired - Lifetime JPH0750671B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750671B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3409493B2 (ja) * | 1995-03-13 | 2003-05-26 | ソニー株式会社 | マスクパターンの補正方法および補正装置 |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP26445487A patent/JPH0750671B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01107530A (ja) | 1989-04-25 |
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