JPH10326006A - Method for forming pattern - Google Patents

Method for forming pattern

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JPH10326006A
JPH10326006A JP13546197A JP13546197A JPH10326006A JP H10326006 A JPH10326006 A JP H10326006A JP 13546197 A JP13546197 A JP 13546197A JP 13546197 A JP13546197 A JP 13546197A JP H10326006 A JPH10326006 A JP H10326006A
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JP
Japan
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pattern
mask
auxiliary
auxiliary pattern
resist
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Application number
JP13546197A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Takeuchi
幸一 竹内
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To extend the depth of focus of an isolated pattern, to form a fine pattern well and to easily form a mask by providing second exposing process by which only the latent image of an auxiliary pattern among the latent images of a design pattern and the auxiliary patten transferred on a resist by exposure is exposed. SOLUTION: A main pattern (design pattern) 52 and the auxiliary patterns 53 on the right and left of the pattern 52 are respectively formed on the mask 51 as an exposing film. In first exposing process, light from an exposing device passes through the patterns 52 and 53 on the mask 51 and exposes the resist, then the latent images of the patterns 52 and 53 are respectively transferred and formed in the resist. In the second exposing process, second exposure is performed on the resist 62 through the reversal auxiliary pattern of the mask 51 by using the exposing device. Only the latent image of the pattern 52 remains in the resist by the second exposure, so that the latent image of the pattern 53 is perfectly erased.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パターンの形成方
法に係り、さらに詳しくは、焦点深度の改善を図ること
ができるパターンの形成方法に関する。
The present invention relates to a pattern forming method, and more particularly, to a pattern forming method capable of improving the depth of focus.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体リソグラフィ工程において、マス
ク上のパターンを露光装置を用いてウェハ上のレジスト
に転写する場合、図20に示すような、マスク31上パ
ターンPが密集したいわゆる繰り返しパターンの焦点深
度を拡大する方法として、露光装置のσを大きくする方
法や0次光と±1次光のうちの一方のみとが投影光学系
に入射される輪帯照明や四重極照明等の斜入射照明法な
どが知られている。なお、σは、照明光学系の開口数と
投影光学系の開口数の比で定義され、結像性能を左右す
る重要なパラメータである。また、輪帯照明や四重極照
明は、2次光源の形状が従来の円形とは異なる特殊な形
状となっている。しかしながら、露光装置のσ(コヒー
レンスファクタ)を大きくしたり、斜入射照明法を用い
ても、密集した繰り返しパターンでない疎なパターン
(孤立ラインパターン)に対しては、焦点深度は拡大し
ない。
2. Description of the Related Art In a semiconductor lithography process, when a pattern on a mask is transferred to a resist on a wafer by using an exposure apparatus, as shown in FIG. Of the exposure apparatus, or oblique incidence illumination such as annular illumination or quadrupole illumination in which only one of the 0th-order light and ± 1st-order light is incident on the projection optical system. The law is known. Is defined by the ratio of the numerical aperture of the illumination optical system to the numerical aperture of the projection optical system, and is an important parameter that affects the imaging performance. In the annular illumination and the quadrupole illumination, the secondary light source has a special shape different from a conventional circular shape. However, even if the σ (coherence factor) of the exposure apparatus is increased or the oblique incidence illumination method is used, the depth of focus does not increase for a sparse pattern (isolated line pattern) that is not a dense repetitive pattern.

【0003】ここで、表1に、KrFエキシマ・レーザ
・ステッパ(波長248nm)を使用して、0.20μmの
L/S(線幅および線間)パターンおよび孤立ラインパ
ターンについてレジストパターンの形成を行ったときの
焦点深度を示す。なお、パターンの形成は、露光装置の
2次光源をフラットな光強度分布とし、露光装置のσを
0.55,0.88と変化させた場合および四重極照明法を用い
た場合について行った。
[0003] Here, Table 1 shows that a KrF excimer laser stepper (wavelength: 248 nm) is used to form a resist pattern for a 0.20 μm L / S (line width and line width) pattern and an isolated line pattern. This shows the depth of focus when the camera is turned on. The pattern is formed by setting the secondary light source of the exposure apparatus to a flat light intensity distribution, and setting the σ of the exposure apparatus to
The experiment was performed for the case where the values were changed to 0.55 and 0.88 and for the case where the quadrupole illumination method was used.

【表1】 表1に示すように、L/Sパターンの焦点深度は、露光
装置のσを大きくしたり、四重極照明法を用いることに
より拡大する。しかし、孤立ラインパターンの露光時の
焦点深度は、上記方法では拡大せず、かつ、L/Sパタ
ーンの焦点深度よりも狭くなっている。
[Table 1] As shown in Table 1, the depth of focus of the L / S pattern is enlarged by increasing the σ of the exposure apparatus or by using a quadrupole illumination method. However, the depth of focus of the isolated line pattern at the time of exposure is not enlarged by the above method, and is smaller than the focal depth of the L / S pattern.

【0004】一方、疎なパターンの焦点深度の拡大方法
としては、図21に示すように、マスク31上の孤立し
た設計パターンである主パターン32の近傍に、補助パ
ターン33を複数配置することにより、疑似的な繰り返
しパターンを形成する方法が知られている。疑似的な繰
り返しパターンを形成することにより、上記した繰り返
しパターンの焦点深度の拡大方法を適用することによ
り、孤立した主パターンの焦点深度を拡大することがで
きる。ここで、図22に、主パターン32の線幅w1が
0.20μm、主パターン32と補助パターン33との間隔
sが0.20μmである場合について、主パターン32の焦
点深度と補助パターン33の線幅w2との関係を、光強
度計算により求めた結果を示す。なお、線幅はウェハ上
に換算した値である。図22より、補助パターンを配置
したときの主パターンの焦点深度は、補助パターン線幅
w2が主パターン線幅w1に近いほど大きくなるのがわ
かる。
On the other hand, as a method of expanding the depth of focus of a sparse pattern, as shown in FIG. 21, a plurality of auxiliary patterns 33 are arranged near a main pattern 32 which is an isolated design pattern on a mask 31. A method of forming a pseudo repetitive pattern is known. By forming the pseudo repeating pattern, the depth of focus of the isolated main pattern can be expanded by applying the above-described method of expanding the depth of focus of the repeating pattern. Here, FIG. 22 shows that the line width w1 of the main pattern 32 is
The result of the light intensity calculation showing the relationship between the depth of focus of the main pattern 32 and the line width w2 of the auxiliary pattern 33 when the distance between the main pattern 32 and the auxiliary pattern 33 is 0.20 μm is 0.20 μm. . The line width is a value converted on the wafer. FIG. 22 shows that the depth of focus of the main pattern when the auxiliary pattern is arranged increases as the auxiliary pattern line width w2 approaches the main pattern line width w1.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、補助パ
ターン33の線幅w2が大きいと、現像後に補助パター
ン33が解像してレジスト残渣となり、半導体装置の欠
陥となる。このため、従来においては、補助パターン3
3の線幅w2をかなり小さくすることにより、補助パタ
ーン33が現像後に確実に解像しないようにする方法を
採っていた。この場合、図22からわかるように、主パ
ターン32の焦点深度の拡大効果が不十分になるという
欠点がある。さらに、補助パターン33の線幅w2を小
さくしすぎると、マスクパターン作成時において、欠陥
検査、欠陥修正ができなくなったり、線幅精度を保証で
きなくなったりすることがある。また、マスクの作成が
可能なように、補助パターン33の線幅w2を主パター
ン32の線幅w1と等しくし、かつ補助パターン33を
半透明にして、補助パターン33が解像しないようにす
る方法が知られている。しかし、上記の方法によれば、
補助パターン33の透過率および位相を制御しなければ
ならず、マスクの作成工程が複雑となるという欠点を有
する。
However, if the line width w2 of the auxiliary pattern 33 is large, the auxiliary pattern 33 is resolved after development to become a resist residue, which is a defect of the semiconductor device. For this reason, conventionally, the auxiliary pattern 3
In this case, the line width w2 of No. 3 is considerably reduced to ensure that the auxiliary pattern 33 is not resolved after development. In this case, as can be seen from FIG. 22, there is a disadvantage that the effect of expanding the depth of focus of the main pattern 32 is insufficient. Further, if the line width w2 of the auxiliary pattern 33 is too small, defect inspection and defect correction may not be performed or line width accuracy may not be guaranteed during mask pattern creation. Further, the line width w2 of the auxiliary pattern 33 is made equal to the line width w1 of the main pattern 32, and the auxiliary pattern 33 is made translucent so that the auxiliary pattern 33 is not resolved so that a mask can be created. Methods are known. However, according to the above method,
The transmittance and phase of the auxiliary pattern 33 must be controlled, which has the disadvantage that the mask forming process is complicated.

【0006】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、孤立パターンの焦点深度を大幅に拡大することがで
きて、微細なパターンを良好に形成でき、マスクの作成
が容易なパターン形成方法を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of such a situation, and provides a pattern forming method that can greatly increase the depth of focus of an isolated pattern, can form a fine pattern satisfactorily, and can easily form a mask. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のパターン形成方
法は、設計パターンの近傍に補助パターンが形成された
マスクを作成するマスク作成工程と、レジストが塗布さ
れた基板上に前記マスクに形成された設計パターンおよ
び補助パターンを露光する第1の露光工程と、前記露光
により前記レジスト上に転写された前記設計パターンお
よび補助パターンの潜像のうち補助パターンの潜像にの
み露光する第2の露光工程を有する。
According to the present invention, there is provided a pattern forming method comprising: a mask forming step of forming a mask having an auxiliary pattern formed in the vicinity of a design pattern; and a mask forming step for forming the mask on a resist-coated substrate. A first exposure step for exposing the designed pattern and the auxiliary pattern, and a second exposure for exposing only the latent image of the auxiliary pattern among the latent images of the design pattern and the auxiliary pattern transferred onto the resist by the exposure. Having a process.

【0008】また、本発明のパターン形成方法は、設計
パターンの近傍に所定の線幅に調整された補助パターン
が形成された第1のマスクを作成する第1マスク作成工
程と、前記第1のマスクに形成された補助パターンに対
応する位置に当該補助パターンと明暗が反転した反転補
助パターンが形成された第2のマスクを作成する第2マ
スク作成工程と、基板上にレジストを塗布するレジスト
塗布工程と、前記レジストが塗布された基板上に前記第
1マスクに形成された設計パターンおよび補助パターン
を露光する第1の露光工程と、前記露光されたレジスト
上に前記第2マスクに形成された反転補助パターンを露
光する第2の露光工程を有する。
Further, the pattern forming method of the present invention includes a first mask forming step of forming a first mask in which an auxiliary pattern adjusted to a predetermined line width is formed in the vicinity of a design pattern; A second mask forming step of forming a second mask in which a reverse auxiliary pattern in which light and darkness is inverted with respect to the auxiliary pattern formed in the mask is formed at a position corresponding to the auxiliary pattern, and resist coating for coating a resist on the substrate A first exposing step of exposing a design pattern and an auxiliary pattern formed on the first mask on the substrate coated with the resist, and a second exposing step exposing the second mask on the exposed resist. And a second exposure step of exposing the inversion assisting pattern.

【0009】本発明のパターン形成方法では、第1の露
光工程において、レジスト上に設計パターンおよび補助
パターンの潜像が形成される。次いで、第2の露光工程
において、上記の補助パターンの潜像のみが確実に消去
される。したがって、露光時の設計パターンの焦点深度
を適切に拡大できる範囲で補助パターンの線幅を調整し
て第1のマスクに形成しておけば、露光時の設計パター
ンの焦点深度を拡大することができ、微細なパターンを
良好に形成することができる。
In the pattern forming method of the present invention, a latent image of a design pattern and an auxiliary pattern is formed on a resist in the first exposure step. Next, in the second exposure step, only the latent image of the auxiliary pattern is reliably erased. Therefore, if the line width of the auxiliary pattern is adjusted and formed on the first mask within a range where the focal depth of the design pattern at the time of exposure can be appropriately enlarged, the focal depth of the design pattern at the time of exposure can be increased. Thus, a fine pattern can be favorably formed.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。第1実施形態 まず、本実施形態に係るパターン形成方法の第1の露光
工程に用いるマスクの作成を行う。図1は、本実施形態
に係るパターン形成方法の第1の露光工程に用いるマス
クの一例を示す説明図であって、(a)は平面図であ
り、(b)は(a)のA−A線断面図である。図1に示
すように、マスク51上に、遮光膜としての主パターン
52(設計パターン)とその左右に補助パターン53を
それぞれ形成する。マスク51には、例えば、ガラス基
板を用い、主パターン52および補助パターン53の材
料には例えば、Crを用い、これによって成膜する。主
パターン52の線幅w1は、マスク51上で、例えば1.
0 μmとし、補助パターン53の線幅w2は0.625 μm
とし、主パターン52と補助パターン53との間隔sは
1.0 μmとする。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First Embodiment First, a mask used for a first exposure step of the pattern forming method according to the present embodiment is created. 1A and 1B are explanatory views showing an example of a mask used in a first exposure step of a pattern forming method according to the present embodiment, wherein FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a plan view of FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line A. As shown in FIG. 1, on a mask 51, a main pattern 52 (design pattern) as a light shielding film and auxiliary patterns 53 on the left and right sides thereof are formed. For example, a glass substrate is used for the mask 51, and Cr is used for the material of the main pattern 52 and the auxiliary pattern 53, for example. The line width w1 of the main pattern 52 is, for example, 1.
The line width w2 of the auxiliary pattern 53 is 0.625 μm.
And the distance s between the main pattern 52 and the auxiliary pattern 53 is
1.0 μm.

【0011】次いで、本実施形態に係るパターン形成方
法の第2の露光工程に用いるマスクの作成を行う。図2
は、本実施形態に係るパターン形成方法の第2の露光工
程に用いるマスクの一例を示す説明図であって、(a)
は平面図であり、(b)は(a)のA−A線断面図であ
る。図2に示すように、上記したマスク51と同形状の
マスク82上に上記の補助パターン53の形成位置に対
応させて、明暗を反転させた光を透過する反転補助パタ
ーン81を形成する。反転補助パターン81の線幅は、
上記の補助パターン53と同様とする。
Next, a mask used in the second exposure step of the pattern forming method according to the present embodiment is formed. FIG.
FIGS. 3A and 3B are explanatory views showing an example of a mask used in a second exposure step of the pattern forming method according to the embodiment; FIG.
Is a plan view, and (b) is a cross-sectional view taken along line AA of (a). As shown in FIG. 2, on a mask 82 having the same shape as the above-described mask 51, an inversion auxiliary pattern 81 that transmits light whose brightness has been inverted is formed corresponding to the formation position of the auxiliary pattern 53. The line width of the inversion auxiliary pattern 81 is
The same as the above auxiliary pattern 53 is used.

【0012】次いで、下地基板62上にレジストを塗布
する。図3に示すように、シリコン・ウェハ61上の下
地基板62上に、例えば、PHS+光酸発生剤などを主
成分とするポジ型化学増幅レジスト63を、例えば、膜
厚0.6 μmになるように塗布する。レジスト63の塗布
は、例えば、スピンコータを用いて行うことができる。
ポジ型化学増幅レジスト63は、光の照射によって分解
して現像液に可溶性となり、現像時に基板表面から除去
される特性を有する感光性材料である。
Next, a resist is applied on the base substrate 62. As shown in FIG. 3, a positive-type chemically amplified resist 63 having, for example, PHS + photoacid generator as a main component is formed on a base substrate 62 on a silicon wafer 61 so as to have a thickness of, for example, 0.6 μm. Apply. The application of the resist 63 can be performed using, for example, a spin coater.
The positive-type chemically amplified resist 63 is a photosensitive material having a property of being decomposed by light irradiation, becoming soluble in a developer, and being removed from the substrate surface during development.

【0013】次いで、第1の露光工程を行って、上記の
レジスト63上に露光する。露光には、露光波長248nm
のKrFエキシマレーザを光源に用いた縮小倍率1/5
のステップ式縮小投影露光装置を使用する。なお、露光
装置の開口数NAは0.55に設定し、σは0.8 に設定す
る。露光装置からの光を図1に示したマスク51の主パ
ターン52および補助パターン53に通して、レジスト
62上に露光すると、図4に示すように、レジスト63
中には、主パターン52の潜像72および補助パターン
53の潜像73がそれぞれ転写形成されることになる。
Next, a first exposure step is performed to expose the resist 63 described above. Exposure wavelength is 248nm
Reduction ratio of 1/5 using KrF excimer laser as light source
Is used. The numerical aperture NA of the exposure apparatus is set to 0.55, and σ is set to 0.8. When light from the exposure apparatus is passed through the main pattern 52 and the auxiliary pattern 53 of the mask 51 shown in FIG. 1 and is exposed on the resist 62, as shown in FIG.
Inside, the latent image 72 of the main pattern 52 and the latent image 73 of the auxiliary pattern 53 are transferred and formed.

【0014】次いで、第2の露光工程を行って、レジス
ト63上に2回目の露光を行う。上記した露光装置を使
用して、図2に示したマスク82の反転補助パターン8
1を通して、レジスト62上に露光する。上記した第1
の露光工程における露光と同様な条件で露光する。2回
目の露光では、1回目に露光した補助パターン53が現
像後に解像しなくなるまで露光量を大きくする。この結
果、図5に示すように、レジスト63中に主パターン5
2の潜像72だけが残され、補助パターン53の潜像7
2は完全に消去される。
Next, a second exposure process is performed to perform a second exposure on the resist 63. Using the exposure apparatus described above, the inversion assisting pattern 8 of the mask 82 shown in FIG.
1 to expose the resist 62. The first mentioned above
Exposure is performed under the same conditions as the exposure in the exposure step. In the second exposure, the exposure amount is increased until the auxiliary pattern 53 exposed in the first exposure is not resolved after development. As a result, as shown in FIG.
2 remains, and the latent image 7 of the auxiliary pattern 53 remains.
2 is completely erased.

【0015】その後、レジスト63をベーキング装置を
用いてベーキングし、現像装置を用いて現像すると、図
6に示すように、線幅0.20μmのレジストからなる主パ
ターン101が形成される。
Thereafter, when the resist 63 is baked using a baking device and developed using a developing device, a main pattern 101 made of a resist having a line width of 0.20 μm is formed as shown in FIG.

【0016】上記したように、補助パターン53の線幅
w2を0.625 μm( ウェハ上換算では0.125 μm) にし
て、本実施形態に係るパターン形成方法によって、主パ
ターン101を形成した場合、主パターンの露光時の焦
点深度は1.2 μm程度まで得られた。一方、従来の、補
助パターンを用いない場合の露光時の焦点深度は約0.6
μm程度までしか得られず、また、補助パターンが確実
に解像しないように補助パターンの線幅を0.5 μm( ウ
ェハ上換算では0.10μm) にした場合には、焦点深度は
約1.1 μm程度しか得られない。したがって、本実施形
態に係るパターン形成方法によれば、例えば、補助パタ
ーン53の線幅w2を、上記したように0.625 μm( ウ
ェハ上換算では0.125 μm) にした場合、露光時の焦点
深度は1.2 μm程度まで得られ、焦点深度を大幅に拡大
することができる。
As described above, when the line width w2 of the auxiliary pattern 53 is set to 0.625 μm (0.125 μm on a wafer) and the main pattern 101 is formed by the pattern forming method according to the present embodiment, The depth of focus at the time of exposure was about 1.2 μm. On the other hand, the conventional depth of focus at the time of exposure when no auxiliary pattern is used is about 0.6.
If the line width of the auxiliary pattern is set to 0.5 μm (0.10 μm on a wafer) to ensure that the auxiliary pattern is not resolved, the depth of focus is only about 1.1 μm. I can't get it. Therefore, according to the pattern forming method of the present embodiment, for example, when the line width w2 of the auxiliary pattern 53 is 0.625 μm (0.125 μm in terms of on a wafer) as described above, the depth of focus at the time of exposure is 1.2. The depth of focus can be greatly increased to about μm.

【0017】以上のように、本実施形態に係るパターン
形成方法によれば、マスク51の主パターン52の近傍
に補助パターン53の線幅w2をを従来と比べて拡大し
て形成することにより、主パターン52の露光時の焦点
深度を大幅に拡大することができる。また、第2の露光
工程によって、補助パターン53を確実に消去すること
ができるため、補助パターン53の線幅w2の拡大化に
よるレジスト残渣の発生を防止することができる。この
結果、微細なパターンを良好に形成することができる。
As described above, according to the pattern forming method according to the present embodiment, the line width w2 of the auxiliary pattern 53 is formed in the vicinity of the main pattern 52 of the mask 51 so as to be larger than that of the related art. The depth of focus of the main pattern 52 at the time of exposure can be greatly increased. Further, since the auxiliary pattern 53 can be surely erased by the second exposure step, generation of a resist residue due to enlargement of the line width w2 of the auxiliary pattern 53 can be prevented. As a result, a fine pattern can be favorably formed.

【0018】また、本実施形態に係るパターン形成方法
によれば、補助パターン53の線幅w2は、マスク51
上で0.625 μmまで大きくすることができるため、従来
の微細な補助パターンの場合に比べて、マスク51上の
補助パターン53の作成が容易になる。さらに、本実施
形態に係るパターン形成方法では、2回目の露光を行
い、現像した後に補助パターン53が解像しないよう
に、露光量を大きくしているので、レジスト残渣による
エッチング後のパターン転写欠陥の発生を一層確実に防
止することができる。なお、本実施形態では、2回目の
露光では、1回目に露光した補助パターン53が現像後
に解像しなくなるまで露光量を大きくしたが、2回目の
露光を、エッチング工程において、補助パターン53が
下地基板62に転写されない大きさになるまで行なって
も、所望しないパターンがエッチング後に形成されるの
を防ぐことができる。
According to the pattern forming method of this embodiment, the line width w2 of the auxiliary pattern 53 is
Since it can be increased to 0.625 μm, the creation of the auxiliary pattern 53 on the mask 51 becomes easier than in the case of the conventional fine auxiliary pattern. Furthermore, in the pattern forming method according to the present embodiment, since the second exposure is performed and the exposure amount is increased so that the auxiliary pattern 53 is not resolved after development, the pattern transfer defect after etching due to the resist residue is increased. Can be more reliably prevented. In the present embodiment, in the second exposure, the exposure amount is increased until the auxiliary pattern 53 exposed in the first exposure is not resolved after development. However, in the second exposure, the auxiliary pattern 53 is exposed in the etching step. Even if the process is performed until the size is not transferred to the base substrate 62, an undesirable pattern can be prevented from being formed after the etching.

【0019】第2実施形態 図7は、上記した実施形態に係るパターン形成方法によ
って主パターン52を形成した場合の主パターン52の
焦点深度および補助パターン53の解像線幅を、マスク
51の補助パターン53の線幅w2を変化させて光強度
計算から求めたグラフである。なお、主パターン52の
線幅w1は、目標線幅0.20μmであり、マスク51の補
助パターン53の線幅w2を変化させ、その他の条件を
上記のように設定して露光した。また、補助パターン5
3の線幅w2は、ウェハ上に投影した値を示している。
図7から分かるように、補助パターン53の線幅w2を
増加させていくと、補助パターン53の解像線幅および
主パターン52の焦点深度がともに増加していく。
Second Embodiment FIG. 7 shows the depth of focus of the main pattern 52 and the resolution line width of the auxiliary pattern 53 when the main pattern 52 is formed by the pattern forming method according to the above-described embodiment . It is a graph obtained from light intensity calculation by changing the line width w2 of the pattern 53. Note that the line width w1 of the main pattern 52 was the target line width 0.20 μm, and the exposure was performed by changing the line width w2 of the auxiliary pattern 53 of the mask 51 and setting other conditions as described above. Also, the auxiliary pattern 5
The line width w2 of 3 indicates a value projected on the wafer.
As can be seen from FIG. 7, as the line width w2 of the auxiliary pattern 53 increases, both the resolution line width of the auxiliary pattern 53 and the focal depth of the main pattern 52 increase.

【0020】ここで、上記した第1実施形態において、
補助パターン53および反転補助パターン81の線幅w
2を、主パターン52と同じ1.0 μm( ウェハ上換算で
は0.20μm) として、第1実施形態に係るパターン形成
方法と同様なパターンを形成する。図7からわかるよう
に、補助パターン53および反転補助パターン81の線
幅w2を1.0 μm( ウェハ上換算では0.20μm) にした
場合、焦点深度は約1.7 μmが得られる。上記したよう
に、従来の補助パターンを用いない場合の焦点深度は約
0.6 μmしか得られず、また、補助パターンが確実に解
像しないように補助パターンの線幅を0.5 μm( ウェハ
上換算では0.10μm) にした場合には、焦点深度は約1.
1μmしか得られない。しかし、本実施形態では、補助
パターン53および反転補助パターン81の線幅w2を
主パターン52の線幅w1と同じ幅まで拡大すると、主
パターンの焦点深度を大幅に拡大することができる。ま
た、主パターン(設計パターン)52と補助パターン5
3とを同じ線幅とすることにより、リソグラフィマージ
ンを著しく拡大することができる。したがって、補助パ
ターン53をマスク検査可能な線幅から設計パターン8
1と同じ線幅までの範囲で調整して補助パターン53を
形成すれば、適切な焦点深度を得ることができるととも
に、マスク51の作成が容易となり、マスクパターンの
作成の際に、欠陥検査や欠陥修正が容易となる。
Here, in the first embodiment described above,
Line width w of auxiliary pattern 53 and inverted auxiliary pattern 81
2, the same pattern as that of the pattern forming method according to the first embodiment is formed by setting 1.0 to 1.0 μm (0.20 μm on a wafer), which is the same as the main pattern 52. As can be seen from FIG. 7, when the line width w2 of the auxiliary pattern 53 and the inverted auxiliary pattern 81 is 1.0 μm (0.20 μm in terms of on-wafer), the depth of focus is about 1.7 μm. As described above, the depth of focus without using the conventional auxiliary pattern is approximately
If only 0.6 μm is obtained and the line width of the auxiliary pattern is 0.5 μm (0.10 μm on a wafer) to ensure that the auxiliary pattern is not resolved, the depth of focus is about 1.
Only 1 μm can be obtained. However, in the present embodiment, when the line width w2 of the auxiliary pattern 53 and the inversion auxiliary pattern 81 is increased to the same width as the line width w1 of the main pattern 52, the focal depth of the main pattern can be greatly increased. The main pattern (design pattern) 52 and the auxiliary pattern 5
By setting 3 to the same line width, the lithography margin can be significantly increased. Therefore, the auxiliary pattern 53 is designed based on the line width at which the mask inspection can be performed.
If the auxiliary pattern 53 is formed by adjusting the line width up to the same line width as 1, an appropriate depth of focus can be obtained, and the mask 51 can be easily formed. Defect correction becomes easy.

【0021】第3実施形態 図8は、本実施形態に係るパターン形成方法の第1の露
光工程に用いるマスクの他の例を示す説明図であって、
(a)は平面図であり、(b)は(a)のA−A線断面
図である。図8に示すように、マスク121上で主パタ
ーン122の左右に2本ずつ補助パターン123を形成
する。なお、主パターン122および補助パターン12
3の形成方法は、第1実施形態と同様である。また、図
9は、本実施形態に係るパターン形成方法の第2の露光
工程に用いるマスクの他の例を示す説明図であって、
(a)は平面図であり、(b)は(a)のA−A線断面
図である。図9に示すように、上記したマスク121と
同形状のマスク125上に上記の補助パターン123の
形成位置に対応させて明暗を反転させ、光を透過する反
転補助パターン124を形成する。
Third Embodiment FIG. 8 is an explanatory view showing another example of the mask used in the first exposure step of the pattern forming method according to the present embodiment.
(A) is a plan view, and (b) is a cross-sectional view taken along line AA of (a). As shown in FIG. 8, two auxiliary patterns 123 are formed on the left and right sides of the main pattern 122 on the mask 121. The main pattern 122 and the auxiliary pattern 12
The method of forming No. 3 is the same as that of the first embodiment. FIG. 9 is an explanatory view showing another example of the mask used in the second exposure step of the pattern forming method according to the present embodiment,
(A) is a plan view, and (b) is a cross-sectional view taken along line AA of (a). As shown in FIG. 9, on a mask 125 having the same shape as the above-mentioned mask 121, the brightness is inverted in accordance with the formation position of the above-mentioned auxiliary pattern 123, and an inversion auxiliary pattern 124 that transmits light is formed.

【0022】図8および図9に示すマスク121および
125を用いて、上記した第1実施形態に係るパターン
形成方法と同様にパターン形成を行う。第1の露光工程
に用いる補助パターン123の数を増やすことによっ
て、主パターン122および補助パターン123によっ
て構成されるパターンの繰り返し性が増し、さらに、主
パターンの焦点深度を拡大することができる。
Using the masks 121 and 125 shown in FIGS. 8 and 9, pattern formation is performed in the same manner as in the pattern formation method according to the first embodiment described above. By increasing the number of the auxiliary patterns 123 used in the first exposure step, the repeatability of the pattern constituted by the main pattern 122 and the auxiliary pattern 123 is increased, and the depth of focus of the main pattern can be increased.

【0023】また、第2の露光工程に用いるマスク12
5の反転補助パターン124は、図9に示したように、
補助パターン123の明暗を単純に反転させたものに代
えて、図10に示すように、上記の2つの反転補助パタ
ーン126を包含する大パターンでもよい。反転補助パ
ターン126を図10に示すような形状とすることによ
り、レジストに照射される露光量が増加するため、レジ
スト上に転写された補助パターン123の潜像を効率よ
く消去することが可能となり、レジスト残渣によるエッ
チング後のパターン転写欠陥の発生を防止することがで
きる。
Further, the mask 12 used in the second exposure step
The inversion auxiliary pattern 124 of No. 5, as shown in FIG.
Instead of a pattern in which the brightness of the auxiliary pattern 123 is simply inverted, a large pattern including the above two inverted auxiliary patterns 126 may be used as shown in FIG. By making the shape of the inversion auxiliary pattern 126 as shown in FIG. 10, the amount of exposure applied to the resist increases, so that the latent image of the auxiliary pattern 123 transferred onto the resist can be efficiently erased. In addition, it is possible to prevent the occurrence of pattern transfer defects after etching due to resist residues.

【0024】第4実施形態 上記した第1〜第3実施形態において、第1の露光工程
に用いるマスクと第2の露光工程に用いるマスクとの間
には、実際には重ね合わせずれ生じる。第1の露光工程
に用いるマスクと第2の露光工程に用いるマスクとの間
に発生すると、レジスト残渣が発生することになり、半
導体装置の不良の原因となる。
Fourth Embodiment In the above-described first to third embodiments, an overlay shift actually occurs between the mask used in the first exposure step and the mask used in the second exposure step. If a resist is generated between the mask used in the first exposure step and the mask used in the second exposure step, a resist residue is generated, which causes a failure of the semiconductor device.

【0025】このため、第1の露光工程に用いるマスク
と第2の露光工程に用いるマスクとの間に発生する重ね
合わせずれを考慮して、上記した反転補助パターンの線
幅をマスクの重ね合わせずれ分だけ補助パターンの線幅
より太くしておく。これにより、第1の露光工程に用い
るマスクと第2の露光工程に用いるマスクとの間に発生
する重ね合わせずれが生じても、レジスト残渣の発生を
確実二防止することができる。
For this reason, the line width of the above-described reversal assist pattern is determined by taking into account the misalignment occurring between the mask used in the first exposure process and the mask used in the second exposure process. It is made wider than the line width of the auxiliary pattern by the amount of the shift. This makes it possible to surely prevent the occurrence of resist residues even when a misalignment occurs between the mask used in the first exposure step and the mask used in the second exposure step.

【0026】第5実施形態 マスク上に主パターンが密集して形成されたいわゆる繰
り返しパターンのうち、端部に位置するパターンは、当
該パターンの一方側にはパターンが形成されているが他
方側にはパターンが形成されていないため、ウェハ上に
当該パターンを通じて露光した際に焦点深度が低下し、
ウェハ上に転写されたパターンが劣化することがある。
繰り返しパターンの端部に存在するパターンは、一種の
孤立パターンとなるためである。これを防止するため
に、例えば、図11に示すように、主パターン150が
密集して形成された繰り返しパターンのうち、端部に位
置するエッジパターン152の側方に補助パターン15
3を配置したたマスク151を作成する。また、補助パ
ターン153の形成位置に対応する位置に反転補助パタ
ーンが形成されたマスクも同時に作成する。これらのマ
スクを用いて、上記した本実施形態に係るパターン形成
方法と同様な手法で、第1および第2の露光を行う。こ
れにより、図11に示すマスク151を通じてウェハ上
のレジストの繰り返しパターンの端部位置に存在するエ
ッジパターン152を通じた露光の焦点深度の劣化を防
止することができ、繰り返しパターンのエッジパターン
を良好に形成することができる。
Fifth Embodiment Of the so-called repetitive patterns in which the main patterns are densely formed on the mask, the pattern located at the end portion has a pattern formed on one side of the pattern and a pattern formed on the other side. Since no pattern is formed, the depth of focus decreases when exposed through the pattern on the wafer,
The pattern transferred on the wafer may be deteriorated.
This is because the pattern existing at the end of the repeated pattern is a kind of isolated pattern. In order to prevent this, for example, as shown in FIG. 11, among the repetitive patterns in which the main patterns 150 are densely formed, the auxiliary patterns 15 are provided beside the edge patterns 152 located at the ends.
Then, a mask 151 in which No. 3 is arranged is created. Further, a mask in which the inversion auxiliary pattern is formed at a position corresponding to the formation position of the auxiliary pattern 153 is also created at the same time. Using these masks, the first and second exposures are performed in the same manner as the above-described pattern forming method according to the present embodiment. As a result, it is possible to prevent the depth of focus of exposure through the edge pattern 152 existing at the end position of the resist repeating pattern on the wafer from being deteriorated through the mask 151 shown in FIG. Can be formed.

【0027】第6実施形態 次に、本実施形態に係るパターン形成方法をASICデ
バイスのゲート長0.20μmのロジックゲートパターンの
形成に適用を形成する場合について、図12〜図17を
参照して説明する。まず、図12に示すように、シリコ
ン基板161に、図示しない素子分離を形成した後、ゲ
ート酸化膜162を形成し、CVD法によってポリシリ
コン層163を形成し、CVD法によってタングステン
シリサイド層164を形成し、CVD法によって反射防
止膜(SiOx Ny :H)165を形成し、CVD法に
よって酸化膜166を形成する。酸化膜166をした
後、酸化膜166上にスピンコータによってポジ型化学
増幅レジスト167を膜厚0.6 μmになるように塗布す
る。なお、反射防止膜165は、UV光を吸収もしくは
減衰させる特徴を有し、露光時に発生する定在波やハレ
ーションを減少させるために、レジスト167の下部に
形成される。ここまでの工程は、ASICデバイスの通
常の製造工程である。
Sixth Embodiment Next, a case where the pattern forming method according to the present embodiment is applied to the formation of a logic gate pattern having a gate length of 0.20 μm of an ASIC device will be described with reference to FIGS. I do. First, as shown in FIG. 12, after a device isolation (not shown) is formed on a silicon substrate 161, a gate oxide film 162 is formed, a polysilicon layer 163 is formed by a CVD method, and a tungsten silicide layer 164 is formed by a CVD method. Then, an antireflection film (SiOxNy: H) 165 is formed by the CVD method, and an oxide film 166 is formed by the CVD method. After forming the oxide film 166, a positive chemically amplified resist 167 is applied on the oxide film 166 by a spin coater so as to have a thickness of 0.6 μm. Note that the antireflection film 165 has a feature of absorbing or attenuating UV light, and is formed below the resist 167 to reduce standing waves and halation generated during exposure. The steps up to here are the normal manufacturing steps of the ASIC device.

【0028】次いで、図13に示すように、ロジックゲ
ートパターン172と補助パターン173とが形成され
たマスク171を用意る。マスク171上で、主パター
ンであるロジックゲートパターン172の最小線幅は、
例えば、1.0 μmであり、補助パターン173の線幅は
1 .0μmであり、ロジックゲートパターン172と補助
パターン173との間隔は1.0 μm以上とする。次い
で、第1実施形態において説明した条件と同条件で、露
光装置を用いて、第1の露光工程を行う。露光は、図1
2に示したレジスト167上に図13に示したマスク1
71のロジックゲートパターン172および補助パター
ン173を通じて縮小倍率1/5で露光する。図14
に、第1露光工程の完了後の、図13のA−A線方向の
基板断面図を示す。図14に示すように、レジスト16
7中にば、ロジックゲートパターン172および補助パ
ターン182の潜像が形成される。
Next, as shown in FIG. 13, a mask 171 on which a logic gate pattern 172 and an auxiliary pattern 173 are formed is prepared. On the mask 171, the minimum line width of the logic gate pattern 172 which is the main pattern is
For example, the line width of the auxiliary pattern 173 is 1.0 μm.
The distance between the logic gate pattern 172 and the auxiliary pattern 173 is 1.0 μm or more. Next, a first exposure step is performed using the exposure apparatus under the same conditions as those described in the first embodiment. Exposure is shown in Fig. 1.
The mask 1 shown in FIG. 13 is formed on the resist 167 shown in FIG.
Exposure is performed at a reduction magnification of 1/5 through the 71 logic gate pattern 172 and the auxiliary pattern 173. FIG.
13 shows a cross-sectional view of the substrate taken along line AA of FIG. 13 after the completion of the first exposure step. As shown in FIG.
7, a latent image of the logic gate pattern 172 and the auxiliary pattern 182 is formed.

【0029】次いで、図15に示すように、マスク17
1の補助パターン173の明暗を反転させた反転補助パ
ターン191からなるマスク192を、上記第1の露光
工程の露光と同様な条件で露光する。この第2の露光工
程では、第1の露光工程において露光した補助パターン
の潜像182が、第2の露光工程の後に行う現像工程に
よって解像しない範囲で露光量を大きくする。
Next, as shown in FIG.
A mask 192 composed of an inverted auxiliary pattern 191 obtained by inverting the brightness of the first auxiliary pattern 173 is exposed under the same conditions as the exposure in the first exposure step. In the second exposure step, the exposure amount is increased within a range in which the latent image 182 of the auxiliary pattern exposed in the first exposure step is not resolved by the developing step performed after the second exposure step.

【0030】この結果、図16に示すように、レジスト
167中には、ゲート・パターンの潜像201だけが残
され、補助パターンの潜像182は消去される。その
後、レジストをベーキングし、現像すると、図17に示
すように、線幅0.20μmのレジスト・ゲート・パターン
211が形成される。次に、例えば、マグネトロンエッ
チング装置を用いて、酸化膜からなるレジスト・ゲート
・パターン211をマスクとして、レジスト・ゲート・
パターン211および酸化膜異方的にエッチングする
と、レジスト・ゲート・パターン211は完全に除去さ
れ、図18に示すように、反射防止膜165上に酸化膜
からなる酸化膜ゲート・パターンが形成される。
As a result, as shown in FIG. 16, only the gate pattern latent image 201 remains in the resist 167, and the auxiliary pattern latent image 182 is erased. Thereafter, when the resist is baked and developed, a resist gate pattern 211 having a line width of 0.20 μm is formed as shown in FIG. Next, using a resist gate pattern 211 made of an oxide film as a mask, for example, using a magnetron etching apparatus,
When the pattern 211 and the oxide film are anisotropically etched, the resist gate pattern 211 is completely removed, and an oxide film gate pattern made of an oxide film is formed on the antireflection film 165 as shown in FIG. .

【0031】次に、例えば、ECR(電子サイクロトロ
ン)エッチング装置を用いて、酸化膜ゲート・パターン
221をマスクとして、反射防止膜165、タングステ
ンシリサイド層164およびポリシリコン層163を異
方的にエッチングすると、図19に示すように、線幅0.
20μmの酸化膜からなるロジックゲートパターン231
が良好に形成されることになる。以上のように、本実施
形態に係るパターン形成方法によれば、露光時の焦点深
度を大幅に拡大することができ、線幅0.20μmの微細な
ロジックゲートパターン231を良好に形成することが
できる。
Next, the antireflection film 165, the tungsten silicide layer 164, and the polysilicon layer 163 are anisotropically etched using, for example, an ECR (Electron Cyclotron) etching apparatus with the oxide film gate pattern 221 as a mask. As shown in FIG.
Logic gate pattern 231 made of 20 μm oxide film
Is formed satisfactorily. As described above, according to the pattern forming method of the present embodiment, the depth of focus at the time of exposure can be greatly increased, and the fine logic gate pattern 231 having a line width of 0.20 μm can be favorably formed. .

【0032】上記の実施形態では、ロジックゲートパタ
ーン231を形成する場合について説明したが、本実施
形態に係るパターン形成方法は、ロジック配線の形成に
も適用することができる。また、本実施形態に係るパタ
ーン形成方法は、上記したロジックゲートパターン23
1の形成と同様な工程で、ロジックとメモリが混載され
た半導体装置のゲート、配線等の形成を行うことも可能
である。
In the above embodiment, the case where the logic gate pattern 231 is formed has been described. However, the pattern forming method according to the present embodiment can be applied to the formation of a logic wiring. Further, the pattern forming method according to the present embodiment includes the above-described logic gate pattern 23.
It is also possible to form gates, wirings, and the like of a semiconductor device on which logic and memory are mounted in a similar process to the formation of 1.

【0033】また、本実施形態に係るパターン形成方法
では、通常の露光方法を用いた場合について説明した
が、輪帯照明、四重極照明等の斜入射照明法を用いても
よい。斜入射照明法は繰り返しパターンの焦点深度を拡
大する技術なので、本実施形態に係るパターン形成方法
の効果を一層向上させることができる。
Further, in the pattern forming method according to the present embodiment, the case where a normal exposure method is used has been described, but an oblique incidence illumination method such as an annular illumination and a quadrupole illumination may be used. Since the oblique illumination method is a technique for increasing the depth of focus of a repetitive pattern, the effect of the pattern forming method according to the present embodiment can be further improved.

【0034】また、本実施形態に係るパターン形成方法
では、露光用光源として、KrFエキシマレーザ光を用
いた場合について説明したが、形成するパターンの線幅
に応じて、KrFエキシマ・レーザ光の代わりに、g
線、i線、ArFエキシマ・レーザ光、X線を用いて露
光することも可能である。また、露光装置としては、ス
テッパの代わりにスキャナーを用いることもできる。
Further, in the pattern forming method according to the present embodiment, the case where the KrF excimer laser light is used as the exposure light source has been described, but instead of the KrF excimer laser light, depending on the line width of the pattern to be formed. And g
Exposure can also be performed using a line, i-line, ArF excimer laser light, or X-ray. Further, as the exposure device, a scanner can be used instead of the stepper.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によれば、第1の露光工程によっ
てレジスト中に設計パターンおよび補助パターンの潜像
を形成し、第2の露光工程において補助パターンの潜像
のみを消去するとおができるので、補助パターンの作用
によって露光時の設計パターンの焦点深度を拡大するこ
とができるとともに、従来より線幅が大きい補助パター
ンを設計パターンの近傍に配置することができる。この
結果、設計パターンが疎なパターンである場合の焦点深
度を大幅に拡大することができ、微細なパターンを良好
に形成することができる。また、半導体装置の製造歩留
りを向上させることができる。また、本発明によれば、
従来よりも線幅が大きい補助パターンを設計パターンの
近傍に配置することができるので、マスクを容易に作成
することができる。また、本発明によれば、高性能なロ
ジック系の半導体装置のゲートパターンを良好に形成す
ることができる。また、本発明によれば、ロジックおよ
びメモリーが混載された高性能な半導体装置を製造する
ことができる。
According to the present invention, the latent image of the design pattern and the auxiliary pattern is formed in the resist in the first exposure step, and only the latent image of the auxiliary pattern is erased in the second exposure step. Therefore, the depth of focus of the design pattern at the time of exposure can be expanded by the action of the auxiliary pattern, and the auxiliary pattern having a larger line width than the conventional one can be arranged near the design pattern. As a result, when the design pattern is a sparse pattern, the depth of focus can be greatly increased, and a fine pattern can be satisfactorily formed. Further, the production yield of the semiconductor device can be improved. According to the present invention,
Since an auxiliary pattern having a larger line width than that of the related art can be arranged near the design pattern, a mask can be easily created. Further, according to the present invention, a gate pattern of a high-performance logic semiconductor device can be favorably formed. Further, according to the present invention, it is possible to manufacture a high-performance semiconductor device in which a logic and a memory are mixed.

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

【図1】本発明の実施形態に係るパターン形成方法の第
1の露光工程に用いるマスクの一例を示す説明図であっ
て、(a)は平面図であり、(b)は(a)のA−A線
断面図である。
FIGS. 1A and 1B are explanatory views showing an example of a mask used in a first exposure step of a pattern forming method according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view, and FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line AA.

【図2】本発明の実施形態に係るパターン形成方法の第
2の露光工程に用いるマスクの一例を示す説明図であっ
て、(a)は平面図であり、(b)は(a)のA−A線
断面図である。
FIGS. 2A and 2B are explanatory views showing an example of a mask used in a second exposure step of the pattern forming method according to the embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a plan view, and FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line AA.

【図3】本発明の実施形態に係るパターン形成方法によ
るパターン形成工程を説明するための図であって、基板
上にポジ型化学増幅レジストを塗布するまでの工程を示
す断面図である。
FIG. 3 is a view for explaining a pattern forming step by a pattern forming method according to the embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view showing a step until a positive chemically amplified resist is applied on a substrate.

【図4】本発明の実施形態に係るパターン形成方法によ
るパターン形成工程を説明するための図であって、第1
の露光工程によってレジスト中に主パターンおよび補助
パターンの潜像を形成した状態を示す断面図である。
FIG. 4 is a view for explaining a pattern forming step by a pattern forming method according to the embodiment of the present invention,
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state where latent images of a main pattern and an auxiliary pattern are formed in the resist by the exposure step of FIG.

【図5】本発明の実施形態に係るパターン形成方法によ
るパターン形成工程を説明するための図であって、第2
の露光工程によって補助パターンの潜像を消去した状態
を示す断面図である。
FIG. 5 is a view for explaining a pattern forming step by the pattern forming method according to the embodiment of the present invention,
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state where the latent image of the auxiliary pattern has been erased by the exposure step.

【図6】本発明の実施形態に係るパターン形成方法によ
るパターン形成工程を説明するための図であって、レジ
ストをベーキングし現像した後に主パターンが形成され
た状態を示す説明図である。
FIG. 6 is a view for explaining a pattern forming step by a pattern forming method according to the embodiment of the present invention, and is an explanatory view showing a state where a main pattern is formed after baking and developing a resist.

【図7】本発明の実施形態に係るパターン形成方法によ
って主パターンを形成した場合の主パターンの焦点深度
および補助パターンの解像線幅を、補助パターンの線幅
を変化させて光強度計算から求めたグラフである。
FIG. 7 shows the depth of focus of the main pattern and the resolution line width of the auxiliary pattern when the main pattern is formed by the pattern forming method according to the embodiment of the present invention, from the light intensity calculation by changing the line width of the auxiliary pattern. It is a graph obtained.

【図8】本発明の実施形態に係るパターン形成方法の第
1の露光工程に用いるマスクの他の例を示す説明図であ
って、(a)は平面図であり、(b)は(a)のA−A
線断面図である。
FIG. 8 is an explanatory view showing another example of the mask used in the first exposure step of the pattern forming method according to the embodiment of the present invention, wherein (a) is a plan view and (b) is (a). A) AA
It is a line sectional view.

【図9】本発明の実施形態に係るパターン形成方法の第
2の露光工程に用いるマスクの他の例を示す説明図であ
って、(a)は平面図であり、(b)は(a)のA−A
線断面図である。
FIG. 9 is an explanatory view showing another example of a mask used in the second exposure step of the pattern forming method according to the embodiment of the present invention, wherein (a) is a plan view and (b) is (a). A) AA
It is a line sectional view.

【図10】本発明の実施形態に係るパターン形成方法の
第2の露光工程に用いるマスクのさらに他の例を示す説
明図である。
FIG. 10 is an explanatory view showing still another example of the mask used in the second exposure step of the pattern forming method according to the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施形態に係るパターン形成方法が
適用される繰り返しパターンを有するマスクの一例を示
す平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing an example of a mask having a repetitive pattern to which a pattern forming method according to an embodiment of the present invention is applied.

【図12】本発明の実施形態に係るパターン形成方法に
よってASICデバイスのゲートパターンを形成する形
成工程を説明するための図であって、レジスト塗布工程
までを示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a forming step of forming a gate pattern of an ASIC device by a pattern forming method according to an embodiment of the present invention, and showing a process up to a resist coating step;

【図13】ゲートパターンおよび補助パターンが形成さ
れたマスクの一例を示す平面図である。
FIG. 13 is a plan view illustrating an example of a mask on which a gate pattern and an auxiliary pattern are formed.

【図14】レジスト中にゲートパターンおよび補助パタ
ーンの潜像が形成された状態を示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a state where a latent image of a gate pattern and an auxiliary pattern is formed in a resist.

【図15】反転補助パターンが形成されたマスクの一例
を示す平面図である。
FIG. 15 is a plan view showing an example of a mask on which a reversal assist pattern is formed.

【図16】レジスト中に形成された補助パターンの潜像
を消去した状態を示す断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a state where a latent image of an auxiliary pattern formed in a resist is erased.

【図17】レジストゲートパターンを形成した状態を示
す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a state where a resist gate pattern is formed.

【図18】酸化膜ゲートパターンを形成した状態を示す
断面図である。
FIG. 18 is a sectional view showing a state where an oxide film gate pattern is formed.

【図19】ロジックゲートパターンを形成した状態を示
す断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a state where a logic gate pattern is formed.

【図20】繰り返しパターンが形成されたマスクの一例
を示す平面図である。
FIG. 20 is a plan view illustrating an example of a mask on which a repetitive pattern is formed.

【図21】主パターンの近傍に補助パターンが形成され
たマスクの一例を示す平面図である。
FIG. 21 is a plan view showing an example of a mask in which an auxiliary pattern is formed near a main pattern.

【図22】補助パターンの線幅と焦点深度との関係を示
すグラフである。
FIG. 22 is a graph showing a relationship between a line width of an auxiliary pattern and a depth of focus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

51…マスク、52…主パターン、53…補助パター
ン、81…反転補助パターン、82…マスク。
51: mask, 52: main pattern, 53: auxiliary pattern, 81: inversion auxiliary pattern, 82: mask.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】設計パターンの近傍に補助パターンが形成
されたマスクを作成するマスク作成工程と、 レジストが塗布された基板上に前記マスクに形成された
設計パターンおよび補助パターンを露光する第1の露光
工程と、 前記露光により前記レジスト上に転写された前記設計パ
ターンおよび補助パターンの潜像のうち補助パターンの
潜像にのみ露光する第2の露光工程を有するパターン形
成方法。
A mask forming step of forming a mask in which an auxiliary pattern is formed in the vicinity of the design pattern; and a first step of exposing the design pattern and the auxiliary pattern formed in the mask on a substrate coated with a resist. A pattern forming method comprising: an exposing step; and a second exposing step of exposing only the latent image of the auxiliary pattern among the latent images of the design pattern and the auxiliary pattern transferred onto the resist by the exposure.
【請求項2】前記マスクに形成された設計パターンの近
傍に複数の補助パターンを形成する請求項1に記載のパ
ターン形成方法。
2. The pattern forming method according to claim 1, wherein a plurality of auxiliary patterns are formed in the vicinity of the design pattern formed on the mask.
【請求項3】設計パターンの近傍に所定の線幅に調整さ
れた補助パターンが形成された第1のマスクを作成する
第1マスク作成工程と、 前記第1のマスクに形成された補助パターンに対応する
位置に当該補助パターンと明暗が反転した反転補助パタ
ーンが形成された第2のマスクを作成する第2マスク作
成工程と、 基板上にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、 前記レジストが塗布された基板上に前記第1マスクに形
成された設計パターンおよび補助パターンを露光する第
1の露光工程と、 前記露光されたレジスト上に前記第2マスクに形成され
た反転補助パターンを露光する第2の露光工程を有する
パターン形成方法。
3. A first mask forming step of forming a first mask in which an auxiliary pattern adjusted to a predetermined line width is formed in the vicinity of a design pattern, and a step of forming a first mask on the auxiliary pattern formed on the first mask. A second mask forming step of forming a second mask in which the auxiliary pattern and the inversion auxiliary pattern whose brightness is inverted at a corresponding position are formed; a resist coating step of coating a resist on a substrate; A first exposing step of exposing a designed pattern and an auxiliary pattern formed on the first mask on the exposed substrate, and a second exposing step of exposing an inverted auxiliary pattern formed on the second mask on the exposed resist Pattern forming method having an exposing step.
【請求項4】前記第2の露光工程は、前記第1の露光工
程において露光した補助パターンが、前記第2の露光工
程後に行われる現像工程において解像しないように、前
記反転補助パターンを露光する請求項3に記載のパター
ン形成方法。
4. The second exposing step includes exposing the inversion auxiliary pattern so that the auxiliary pattern exposed in the first exposing step is not resolved in a developing step performed after the second exposing step. The pattern forming method according to claim 3.
【請求項5】前記第1マスク作成工程において、前記補
助パターンをマスク検査可能な線幅から設計パターンと
同じ線幅までの範囲で調整して当該補助パターンを形成
する請求項3に記載のパターン形成
5. The pattern according to claim 3, wherein in the first mask forming step, the auxiliary pattern is formed by adjusting the auxiliary pattern in a range from a line width capable of mask inspection to the same line width as a design pattern. Formation
【請求項6】前記反転補助パターンの線幅を前記補助パ
ターンの線幅よりも前記第1マスクと第2マスクとの重
ね合わせずれ分だけ大きくなるように形成する請求項3
に記載のパターンの形成方法。
6. The inversion assist pattern is formed such that the line width of the inversion assist pattern is larger than the line width of the assist pattern by the amount of misalignment between the first mask and the second mask.
3. The method for forming a pattern according to item 1.
【請求項7】前記第2の露光工程では、前記第1の露光
工程において露光した補助パターンが、現像工程後に解
像しないように露光量を調整して露光する請求項4に記
載のパターン形成方法。
7. The pattern forming method according to claim 4, wherein in the second exposing step, the auxiliary pattern exposed in the first exposing step is exposed by adjusting an exposure amount so as not to be resolved after the developing step. Method.
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