JPH1115133A - パタン形成方法 - Google Patents
パタン形成方法Info
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- JPH1115133A JPH1115133A JP16993097A JP16993097A JPH1115133A JP H1115133 A JPH1115133 A JP H1115133A JP 16993097 A JP16993097 A JP 16993097A JP 16993097 A JP16993097 A JP 16993097A JP H1115133 A JPH1115133 A JP H1115133A
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- Japan
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- periodically arranged
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 一方向のみに微細ピッチで配置されたホール
パタンの微細化を進めるには、半透明位相シフトマスク
と斜入射照明法の併用が有効である。しかしこの場合、
周期的に配置されたパタン群の最外周パタンの寸法が小
さくなり、パタンが非開孔になる可能性が高く問題であ
った。 【解決手段】 周期的に配置されたパタン群の最外周パ
タン５６にマスクバイアスを加え、周期的に配置された
パタン５３、５４、５５よりも大きなパタンをマスク上
に配置する。
パタンの微細化を進めるには、半透明位相シフトマスク
と斜入射照明法の併用が有効である。しかしこの場合、
周期的に配置されたパタン群の最外周パタンの寸法が小
さくなり、パタンが非開孔になる可能性が高く問題であ
った。 【解決手段】 周期的に配置されたパタン群の最外周パ
タン５６にマスクバイアスを加え、周期的に配置された
パタン５３、５４、５５よりも大きなパタンをマスク上
に配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置などの微
細なパタンを形成するために照明光の位相を変える処理
を施したホトマスクを用いたパタン形成方法に関する。
細なパタンを形成するために照明光の位相を変える処理
を施したホトマスクを用いたパタン形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】マスクパタンを転写する露光装置の解像
力を向上させる従来技術の一つとして、特開平０４−１
３６８５４では単一透明パタンの解像度向上手段とし
て、上記単一パタン周囲を半透明にして、すなわち従来
型マスクの遮光部を半透明にし、上記半透明部を通過す
るわずかな光と透明パタンを通過する光の位相を反転さ
せるようにしている。すなわちパタンを転写するレジス
トの感度以下の光を半透明膜から通過させ、この光と透
明パタンを通過してきた光の位相が反転するようにし
た。
力を向上させる従来技術の一つとして、特開平０４−１
３６８５４では単一透明パタンの解像度向上手段とし
て、上記単一パタン周囲を半透明にして、すなわち従来
型マスクの遮光部を半透明にし、上記半透明部を通過す
るわずかな光と透明パタンを通過する光の位相を反転さ
せるようにしている。すなわちパタンを転写するレジス
トの感度以下の光を半透明膜から通過させ、この光と透
明パタンを通過してきた光の位相が反転するようにし
た。
【０００３】半透明膜を通過した光は主パタンを通過し
てきた光に対して位相が反転しているため、その境界部
で位相が反転し、境界部の光強度が０に近づく。これに
より、相対的に透明パタンを通過した光の強度とパタン
境界部の光強度の比は大きくなり、従来法に比べコント
ラストの高い光強度分布が得られる。このマスク構造
は、従来の遮光膜を位相反転機能をもつ半透明膜に変更
するだけで実現でき、マスク製作が簡単であることが特
徴である。
てきた光に対して位相が反転しているため、その境界部
で位相が反転し、境界部の光強度が０に近づく。これに
より、相対的に透明パタンを通過した光の強度とパタン
境界部の光強度の比は大きくなり、従来法に比べコント
ラストの高い光強度分布が得られる。このマスク構造
は、従来の遮光膜を位相反転機能をもつ半透明膜に変更
するだけで実現でき、マスク製作が簡単であることが特
徴である。
【０００４】また周期的に配置されたパタンの焦点深度
向上手段として、特開昭６１−９１６６２に示すような
円環状透明部を持つ特殊絞りを用いた露光装置を用いて
パタンを形成する方法がある。この露光装置を用いた場
合、周期性を持ったパタンの焦点深度向上が可能であ
る。
向上手段として、特開昭６１−９１６６２に示すような
円環状透明部を持つ特殊絞りを用いた露光装置を用いて
パタンを形成する方法がある。この露光装置を用いた場
合、周期性を持ったパタンの焦点深度向上が可能であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
得られる投影像は、周期的に配置されたパタン群の最外
周パタンでパタンの寸法が小さく形成される。これによ
り解像不良の発生し、良好なパタン形成の障害となるこ
とが問題となっていた。
得られる投影像は、周期的に配置されたパタン群の最外
周パタンでパタンの寸法が小さく形成される。これによ
り解像不良の発生し、良好なパタン形成の障害となるこ
とが問題となっていた。
【０００６】本発明の目的は、周期的に配置されたパタ
ン群の最外周パタンの非開孔を防止し、より大きなリソ
グラフィプロセスの余裕を得ることにある。
ン群の最外周パタンの非開孔を防止し、より大きなリソ
グラフィプロセスの余裕を得ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では投影する主パタンの周期性が崩れる、周
期的に配置されたパタン群の最外周パタンの設計寸法
（設計寸法とは目標寸法にマスクバイアス量を含んだ寸
法であり、投影露光光学系の倍率が１／５であるため、
マスク上での寸法は５倍となる）を大きくして配置し
た。
に、本発明では投影する主パタンの周期性が崩れる、周
期的に配置されたパタン群の最外周パタンの設計寸法
（設計寸法とは目標寸法にマスクバイアス量を含んだ寸
法であり、投影露光光学系の倍率が１／５であるため、
マスク上での寸法は５倍となる）を大きくして配置し
た。
【０００８】
【発明の実施の形態】主パタンが透明領域で形成されて
いる場合の、通常マスクの実施例を図１で説明する。図
１（ａ）は従来法のマスクの平面図であり、図１（ｂ）
はマスクの断面図である。１１はガラス基板、１２は半
透明位相シフト膜、１３は透明領域で形成される主パタ
ンである。半透明位相シフト膜１２は、ＣｒＯＮ膜を用
いた。また、半透明位相シフト膜１２の露光光に対する
透過率は６％とした。なお、半透明位相シフト膜は露光
光の透過率が２％〜３０％のものを用いることができる
が、３％〜８％が望ましい。
いる場合の、通常マスクの実施例を図１で説明する。図
１（ａ）は従来法のマスクの平面図であり、図１（ｂ）
はマスクの断面図である。１１はガラス基板、１２は半
透明位相シフト膜、１３は透明領域で形成される主パタ
ンである。半透明位相シフト膜１２は、ＣｒＯＮ膜を用
いた。また、半透明位相シフト膜１２の露光光に対する
透過率は６％とした。なお、半透明位相シフト膜は露光
光の透過率が２％〜３０％のものを用いることができる
が、３％〜８％が望ましい。
【０００９】図１（ｃ）に示すようにこのマスクを通過
した光の振幅分布は、光透過部である主パタン１３を通
過した光が正の符号であるのに対し、半透明位相シフト
膜１２を通過した光の位相は反転し負の符号となる。こ
の光をレンズを通しウエハ上に投影すると、図１（ｄ）
に示すように光透過部である主パタン１３と半透明位相
シフト膜１２の境界で位相が反転しているためその直下
で光強度はほぼ０となる。そのため光強度の広がりが抑
えられ、コントラストの高い微細なパタンが形成でき
る。
した光の振幅分布は、光透過部である主パタン１３を通
過した光が正の符号であるのに対し、半透明位相シフト
膜１２を通過した光の位相は反転し負の符号となる。こ
の光をレンズを通しウエハ上に投影すると、図１（ｄ）
に示すように光透過部である主パタン１３と半透明位相
シフト膜１２の境界で位相が反転しているためその直下
で光強度はほぼ０となる。そのため光強度の広がりが抑
えられ、コントラストの高い微細なパタンが形成でき
る。
【００１０】従来の方法を、図２〜図４に示す。図２
（ａ）は従来法のマスクの平面図であり、図２（ｂ）は
非連続方向Ａ−Ａ’及びＢ−Ｂ’のマスク断面図であ
る。２１はガラス基板、２２は半透明位相シフト膜、２
３、２４、２５、２６は透明領域で形成される主パタン
群である。半透明位相シフト膜２２は、ＣｒＯＮ膜を用
いた。また、半透明位相シフト膜２２の露光光に対する
透過率は６％とした。図２（ｃ）は周期的に配置された
パタン２３の非連続方向Ａ−Ａ’の光強度分布、図２
（ｄ）は周期的に配置されたパタン群の最外周パタン２
６の非連続方向Ｂ−Ｂ’の光強度分布である。
（ａ）は従来法のマスクの平面図であり、図２（ｂ）は
非連続方向Ａ−Ａ’及びＢ−Ｂ’のマスク断面図であ
る。２１はガラス基板、２２は半透明位相シフト膜、２
３、２４、２５、２６は透明領域で形成される主パタン
群である。半透明位相シフト膜２２は、ＣｒＯＮ膜を用
いた。また、半透明位相シフト膜２２の露光光に対する
透過率は６％とした。図２（ｃ）は周期的に配置された
パタン２３の非連続方向Ａ−Ａ’の光強度分布、図２
（ｄ）は周期的に配置されたパタン群の最外周パタン２
６の非連続方向Ｂ−Ｂ’の光強度分布である。
【００１１】図２（ｃ）に示すように周期的に配置され
ているパタン２３では、変形照明法の効果が得られ、良
好な光強度のプロファイルが得られる。しかし周期的に
配置されたパタン群の最外周パタン２６では、図２
（ｄ）に示す様に周期性が崩れているため変形照明法の
効果が十分得られないことから光強度のプロファイルが
劣化しており問題である。この条件で主パタン２３の連
続方向の転写パタン寸法を０．２２μｍとした時の、主
パタン２３、２４、２５、２６の連続方向の転写パタン
寸法を図４に示す。図中の測定位置１、２、３、４は、
それぞれパタン２６、２５、２４、２３に対応してい
る。ここでパタンの転写には、露光波長λ＝０．２４８
μｍ、レンズの開口数ＮＡ＝０．５５のステッパを用
い、照明条件は図３に示す様な外径σ０．７、内径σ
０．４の輪帯照明を用いた。また半透明膜の透過率は透
明部の透過率を１００％とした時６％、透明部と半透明
部を通過する露光光の位相差が１８０°、転写する主パ
タン２３に該る光透過部の設計寸法Ｗを０．２８μｍ角
（投影露光光学系の倍率が１／５なので、マスク上では
１．４μｍ角）とした。
ているパタン２３では、変形照明法の効果が得られ、良
好な光強度のプロファイルが得られる。しかし周期的に
配置されたパタン群の最外周パタン２６では、図２
（ｄ）に示す様に周期性が崩れているため変形照明法の
効果が十分得られないことから光強度のプロファイルが
劣化しており問題である。この条件で主パタン２３の連
続方向の転写パタン寸法を０．２２μｍとした時の、主
パタン２３、２４、２５、２６の連続方向の転写パタン
寸法を図４に示す。図中の測定位置１、２、３、４は、
それぞれパタン２６、２５、２４、２３に対応してい
る。ここでパタンの転写には、露光波長λ＝０．２４８
μｍ、レンズの開口数ＮＡ＝０．５５のステッパを用
い、照明条件は図３に示す様な外径σ０．７、内径σ
０．４の輪帯照明を用いた。また半透明膜の透過率は透
明部の透過率を１００％とした時６％、透明部と半透明
部を通過する露光光の位相差が１８０°、転写する主パ
タン２３に該る光透過部の設計寸法Ｗを０．２８μｍ角
（投影露光光学系の倍率が１／５なので、マスク上では
１．４μｍ角）とした。
【００１２】目標転写寸法０．２２μｍからの寸法差
は、周期的に配置されたパタン群の最外周パタンのみ転
写パタン寸法が小さくなることから、寸法差が大きくな
る。また焦点ずれの場合には、合焦点の場合よりも寸法
差がさらに大きくなり、パタンが非開孔となる可能性が
高くなるため問題である。
は、周期的に配置されたパタン群の最外周パタンのみ転
写パタン寸法が小さくなることから、寸法差が大きくな
る。また焦点ずれの場合には、合焦点の場合よりも寸法
差がさらに大きくなり、パタンが非開孔となる可能性が
高くなるため問題である。
【００１３】本発明の原理の説明を図５に、第１の実施
例を図６及び図７に、第２の実施例を図８及び図９に示
す。本発明では図５（ａ）に示すように、周期性が崩れ
るために変形照明法の効果が十分に得られない周期的に
配置されたパタン群の最外周パタン５６の寸法を大きく
した。
例を図６及び図７に、第２の実施例を図８及び図９に示
す。本発明では図５（ａ）に示すように、周期性が崩れ
るために変形照明法の効果が十分に得られない周期的に
配置されたパタン群の最外周パタン５６の寸法を大きく
した。
【００１４】図５（ａ）はマスクの平面図、図５（ｂ）
は非連続方向Ａ−Ａ’及びＢ−Ｂ’のマスク断面図であ
る。５１はガラス基板、５２は半透明位相シフト膜、５
３、５４、５５、５６は透明領域で形成される主パタン
である。半透明位相シフト膜５２は、ＣｒＯＮ膜を用い
た。また、半透明位相シフト膜５２の露光光に対する透
過率は６％とした。なおここでは半透明膜にＣｒＯＮ膜
を使用したがこれに限らない。ＣｒＯ、ＣｒＮ、ＭｏＳ
ｉＯ、ＭｏＳｉＯＮなど、あるいはＳｉＯ２等の透明膜
との多層膜など、半透明部と透明部を通過する光の位相
がほぼ反転していればよく、通常の半透明位相シフトマ
スク構造で良い。
は非連続方向Ａ−Ａ’及びＢ−Ｂ’のマスク断面図であ
る。５１はガラス基板、５２は半透明位相シフト膜、５
３、５４、５５、５６は透明領域で形成される主パタン
である。半透明位相シフト膜５２は、ＣｒＯＮ膜を用い
た。また、半透明位相シフト膜５２の露光光に対する透
過率は６％とした。なおここでは半透明膜にＣｒＯＮ膜
を使用したがこれに限らない。ＣｒＯ、ＣｒＮ、ＭｏＳ
ｉＯ、ＭｏＳｉＯＮなど、あるいはＳｉＯ２等の透明膜
との多層膜など、半透明部と透明部を通過する光の位相
がほぼ反転していればよく、通常の半透明位相シフトマ
スク構造で良い。
【００１５】図５（ｃ）は周期的に配置されたパタン５
３の非連続方向Ａ−Ａ’の光強度分布、図５（ｄ）は周
期的に配置されたパタン群の最外周パタン５６の非連続
方向Ｂ−Ｂ’の光強度分布である。図５（ｃ）に示すよ
うに周期的に配置されているパタン５３では、変形照明
法の効果が得られ、良好な光強度のプロファイルが得ら
れる。またパタン５６においても設計寸法Ｗ’を周期的
に配置されたパタン５３、５４、５５の設計寸法Ｗより
も大きくして配置しているため、図５（ｄ）に示すよう
に光強度の劣化を抑えることができる。
３の非連続方向Ａ−Ａ’の光強度分布、図５（ｄ）は周
期的に配置されたパタン群の最外周パタン５６の非連続
方向Ｂ−Ｂ’の光強度分布である。図５（ｃ）に示すよ
うに周期的に配置されているパタン５３では、変形照明
法の効果が得られ、良好な光強度のプロファイルが得ら
れる。またパタン５６においても設計寸法Ｗ’を周期的
に配置されたパタン５３、５４、５５の設計寸法Ｗより
も大きくして配置しているため、図５（ｄ）に示すよう
に光強度の劣化を抑えることができる。
【００１６】図６に設計寸法Ｗ＝０．２８μｍ（投影露
光光学系の倍率が１／５であるため、マスク上では１．
４μｍ）、パタンの配置ピッチＰ＝０．４６μｍ（投影
露光光学系の倍率が１／５であるため、マスク上では
２．３μｍ）で周期的に配置された主パタン５３の連続
方向の転写パタン寸法を０．２２μｍとした時の、周期
的に配置されたパタン５３と周期的に配置されたパタン
群の最外周パタン５６の転写パタンの寸法差と設計寸法
Ｗ’の寸法補正量Ｌの関係を示す。周期的に配置された
パタン群の最外周パタン５６の設計寸法の寸法補正量Ｌ
が約０．００４μｍで、周期的に配置されたパタンと周
期的に配置されたパタン群の最外周パタンの、転写パタ
ンの寸法差がほぼ０となる。したがって周期的に配置さ
れたパタン群の最外周パタンの寸法補正量Ｌは、Ｌ＝ａ
×λ／ＮＡ（ただし露光波長をλ、レンズの開口数をＮ
Ａ、ａ≧０．００９）で表わされ、周期的に配置された
パタン群の最外周パタン５６の寸法補正量を０．００４
μｍ以上に設定することにより、周期的に配置されたパ
タン群の最外周パタンの非開孔を防止することができ
る。
光光学系の倍率が１／５であるため、マスク上では１．
４μｍ）、パタンの配置ピッチＰ＝０．４６μｍ（投影
露光光学系の倍率が１／５であるため、マスク上では
２．３μｍ）で周期的に配置された主パタン５３の連続
方向の転写パタン寸法を０．２２μｍとした時の、周期
的に配置されたパタン５３と周期的に配置されたパタン
群の最外周パタン５６の転写パタンの寸法差と設計寸法
Ｗ’の寸法補正量Ｌの関係を示す。周期的に配置された
パタン群の最外周パタン５６の設計寸法の寸法補正量Ｌ
が約０．００４μｍで、周期的に配置されたパタンと周
期的に配置されたパタン群の最外周パタンの、転写パタ
ンの寸法差がほぼ０となる。したがって周期的に配置さ
れたパタン群の最外周パタンの寸法補正量Ｌは、Ｌ＝ａ
×λ／ＮＡ（ただし露光波長をλ、レンズの開口数をＮ
Ａ、ａ≧０．００９）で表わされ、周期的に配置された
パタン群の最外周パタン５６の寸法補正量を０．００４
μｍ以上に設定することにより、周期的に配置されたパ
タン群の最外周パタンの非開孔を防止することができ
る。
【００１７】図７に、周期性の有る主パタン５３の連続
方向の転写パタン寸法を０．２２μｍとした時の、パタ
ン５３、５４、５５、５６の連続方向の転写パタン寸法
を示す。図中の測定位置１、２、３、４は、それぞれパ
タン５６、５５、５４、５３に対応している。ここでパ
タンの転写には、露光波長λ＝０．２４８μｍ、レンズ
の開口数ＮＡ＝０．５５のステッパを用い、照明条件は
図３に示す様な外径σ０．７、内径σ０．４の輪帯照明
を用いた。また半透明膜の透過率は透明部の透過率を１
００％とした時６％、透明部と半透明部の位相差が１８
０°、転写する主パタン５３、５４、５５に該る光透過
部の設計寸法Ｗを０．２８μｍ角（投影露光光学系の倍
率が１／５なので、マスク上では１．４μｍ角）とし、
周期的に配置されたパタン群の最外周パタン５６に該る
光透過部の設計寸法Ｗ’を０．２８５μｍ角（投影露光
光学系の倍率が１／５なので、マスク上では１．４２５
μｍ角）とした。目標からの寸法差は、周期的に配置さ
れたパタン群の最外周パタンにおいても０．００１μｍ
と小さい。
方向の転写パタン寸法を０．２２μｍとした時の、パタ
ン５３、５４、５５、５６の連続方向の転写パタン寸法
を示す。図中の測定位置１、２、３、４は、それぞれパ
タン５６、５５、５４、５３に対応している。ここでパ
タンの転写には、露光波長λ＝０．２４８μｍ、レンズ
の開口数ＮＡ＝０．５５のステッパを用い、照明条件は
図３に示す様な外径σ０．７、内径σ０．４の輪帯照明
を用いた。また半透明膜の透過率は透明部の透過率を１
００％とした時６％、透明部と半透明部の位相差が１８
０°、転写する主パタン５３、５４、５５に該る光透過
部の設計寸法Ｗを０．２８μｍ角（投影露光光学系の倍
率が１／５なので、マスク上では１．４μｍ角）とし、
周期的に配置されたパタン群の最外周パタン５６に該る
光透過部の設計寸法Ｗ’を０．２８５μｍ角（投影露光
光学系の倍率が１／５なので、マスク上では１．４２５
μｍ角）とした。目標からの寸法差は、周期的に配置さ
れたパタン群の最外周パタンにおいても０．００１μｍ
と小さい。
【００１８】また、周期性の有るパタン５３の転写パタ
ンよりも周期的に配置されたパタン群の最外周パタン５
６の転写パタンの方が寸法が大きく、パタンの非開孔の
防止が実現できた。
ンよりも周期的に配置されたパタン群の最外周パタン５
６の転写パタンの方が寸法が大きく、パタンの非開孔の
防止が実現できた。
【００１９】図８に示すようなＸＹ両方向に等ピッチで
配置した場合を、図９に示す。パタンの配置ピッチＰ＝
０．４６μｍ（投影露光光学系の倍率が１／５なので、
マスク上では２．３μｍ角）、配置されているパタンの
設計寸法Ｗ＝０．２８μｍ（投影露光光学系の倍率が１
／５なので、マスク上では１．４μｍ角）とした。ここ
でパタンの転写には、露光波長λ＝０．２４８μｍ、レ
ンズの開口数ＮＡ＝０．５５のステッパを用い、照明条
件は図３に示す様な外径σ０．７、内径σ０．４の輪帯
照明を用いた。また半透明膜の透過率は透明部の透過率
を１００％としたとき６％、透明部と半透明部の位相差
は１８０°とした。周期的に配置されているパタン８３
のパタン寸法を０．２２μｍとしたときの、パタン８
４、８５、８６の連続方向寸法を図９（ａ）に示す。図
中の測定位置１、２、３、４は、それぞれパタン８６、
８５、８４、８３に対応している。周期性が崩れている
ため、周期的に配置されたパタン群の最外周パタン８４
〜８６の転写パタン寸法が小さくなる。
配置した場合を、図９に示す。パタンの配置ピッチＰ＝
０．４６μｍ（投影露光光学系の倍率が１／５なので、
マスク上では２．３μｍ角）、配置されているパタンの
設計寸法Ｗ＝０．２８μｍ（投影露光光学系の倍率が１
／５なので、マスク上では１．４μｍ角）とした。ここ
でパタンの転写には、露光波長λ＝０．２４８μｍ、レ
ンズの開口数ＮＡ＝０．５５のステッパを用い、照明条
件は図３に示す様な外径σ０．７、内径σ０．４の輪帯
照明を用いた。また半透明膜の透過率は透明部の透過率
を１００％としたとき６％、透明部と半透明部の位相差
は１８０°とした。周期的に配置されているパタン８３
のパタン寸法を０．２２μｍとしたときの、パタン８
４、８５、８６の連続方向寸法を図９（ａ）に示す。図
中の測定位置１、２、３、４は、それぞれパタン８６、
８５、８４、８３に対応している。周期性が崩れている
ため、周期的に配置されたパタン群の最外周パタン８４
〜８６の転写パタン寸法が小さくなる。
【００２０】本発明を適用した場合を、図９（ｂ）に示
す。周期的に配置されているパタン８３の設計寸法Ｗ＝
０．２８μｍ（投影露光光学系の倍率が１／５なので、
マスク上では１．４μｍ角）とし、第１の実施例で示し
たように、周期性が崩れるために変形照明法の効果が十
分に得られない周期的に配置されたパタン群の最外周パ
タン８４〜８６の寸法Ｗ’を０．２８５μｍ角（投影露
光光学系の倍率が１／５なので、マスク上では１．４２
５μｍ角）に寸法補正し、大きくした。なお、マスクの
構造及び材料は、第１の実施例と同じものを用いた。周
期的に配置されているパタン８３の転写パタン寸法を
０．２２μｍとしたときの、パタン８４、８５、８６の
連続方向の転写パタン寸法を示す。図中の測定位置１、
２、３、４は、それぞれパタン８６、８５、８４、８３
に対応している。
す。周期的に配置されているパタン８３の設計寸法Ｗ＝
０．２８μｍ（投影露光光学系の倍率が１／５なので、
マスク上では１．４μｍ角）とし、第１の実施例で示し
たように、周期性が崩れるために変形照明法の効果が十
分に得られない周期的に配置されたパタン群の最外周パ
タン８４〜８６の寸法Ｗ’を０．２８５μｍ角（投影露
光光学系の倍率が１／５なので、マスク上では１．４２
５μｍ角）に寸法補正し、大きくした。なお、マスクの
構造及び材料は、第１の実施例と同じものを用いた。周
期的に配置されているパタン８３の転写パタン寸法を
０．２２μｍとしたときの、パタン８４、８５、８６の
連続方向の転写パタン寸法を示す。図中の測定位置１、
２、３、４は、それぞれパタン８６、８５、８４、８３
に対応している。
【００２１】周期的に配置されたパタン群の最外周パタ
ンにおいても、本発明の効果により、転写パタンの寸法
は周期的に配置されているパタン８３の転写寸法以上の
寸法が得られ、パタンの非開孔が防止できる。
ンにおいても、本発明の効果により、転写パタンの寸法
は周期的に配置されているパタン８３の転写寸法以上の
寸法が得られ、パタンの非開孔が防止できる。
【００２２】ここでは照明形状に図３に示すような斜入
射照明法の一つである輪帯照明法を用いたが、光源形状
を四重極形状の照明法を用いた場合にも、周期的に配置
されたパタン群の最外周パタンの寸法補正量Ｌを最適に
することによりほぼ同様の結果が得られた。
射照明法の一つである輪帯照明法を用いたが、光源形状
を四重極形状の照明法を用いた場合にも、周期的に配置
されたパタン群の最外周パタンの寸法補正量Ｌを最適に
することによりほぼ同様の結果が得られた。
【００２３】なお、主パタンの配置ピッチや周期的に配
置されたパタン群の最外周パタンの寸法補正量及び係数
を上記のように限定したが、主パタンの大きさや形状は
半透明領域の透過率及び光源形状によって最適値は異な
る。例えば透過率が変わることによって、半透明領域を
通過する光強度が変化する。例えば透過率を４％に変更
する場合、半透明領域を通過する光強度は小さくなる。
置されたパタン群の最外周パタンの寸法補正量及び係数
を上記のように限定したが、主パタンの大きさや形状は
半透明領域の透過率及び光源形状によって最適値は異な
る。例えば透過率が変わることによって、半透明領域を
通過する光強度が変化する。例えば透過率を４％に変更
する場合、半透明領域を通過する光強度は小さくなる。
【００２４】これによって、周期的に配置されたパタン
群の最外周パタンの寸法等変更するが、各々最適化すれ
ばほぼ問題なくパタンの形状を補正でき、その結果パタ
ンの非開孔が防止できる。
群の最外周パタンの寸法等変更するが、各々最適化すれ
ばほぼ問題なくパタンの形状を補正でき、その結果パタ
ンの非開孔が防止できる。
【００２５】また光源の形状を変えることにより光強度
分布が変化することから、周期的に配置されたパタン群
の最外周パタンの最適寸法が変わる。例えば四重極照明
を用いた場合、周期的に配置されたパタン群の最外周パ
タンの寸法等変更するが、各々最適化すればほぼ問題な
くパタンの形状を補正でき、その結果非開孔が防止でき
る。
分布が変化することから、周期的に配置されたパタン群
の最外周パタンの最適寸法が変わる。例えば四重極照明
を用いた場合、周期的に配置されたパタン群の最外周パ
タンの寸法等変更するが、各々最適化すればほぼ問題な
くパタンの形状を補正でき、その結果非開孔が防止でき
る。
【００２６】したがって半透明領域の透過率及び光源形
状、パタンの配置ピッチに合わせて、周期的に配置され
たパタン群の最外周パタンの補正量等の最適化が必要で
ある。 主パタンの形状は、正方形ホールパタンに限ら
ない。長方形パタン等でも、小さいピッチで連続して配
置されており、且つ斜入射照明技術を使ってパタン形成
する場合は適用可能である。また半透明領域の透過率も
本実施例に限らず、透過率に適した係数を使用する事に
よって適用できる。
状、パタンの配置ピッチに合わせて、周期的に配置され
たパタン群の最外周パタンの補正量等の最適化が必要で
ある。 主パタンの形状は、正方形ホールパタンに限ら
ない。長方形パタン等でも、小さいピッチで連続して配
置されており、且つ斜入射照明技術を使ってパタン形成
する場合は適用可能である。また半透明領域の透過率も
本実施例に限らず、透過率に適した係数を使用する事に
よって適用できる。
【００２７】また、マスクの構造及び材料は本実施例で
用いた材料に限らない。すなわち、本発明では使用する
マスクの構造が透明領域と半透明領域を含み、かつ透明
領域と半透明領域を通過する光の位相差がほぼ１８０°
であって、投影する主パタンが少なくとも一方向に連続
して配置されており、且つ光源形状に斜入射照明を用い
てパタン形成する場合に、周期的に配置されたパタン群
の最外周パタンの寸法を補正すれば目的を達成できる。
また光源形状は、本文中では輪帯照明法を用いたが、こ
れに限らない。斜入射照明法であれば、四重極等各々の
光源に合わせて補助パタンの位置等を変更することによ
り適用できる。
用いた材料に限らない。すなわち、本発明では使用する
マスクの構造が透明領域と半透明領域を含み、かつ透明
領域と半透明領域を通過する光の位相差がほぼ１８０°
であって、投影する主パタンが少なくとも一方向に連続
して配置されており、且つ光源形状に斜入射照明を用い
てパタン形成する場合に、周期的に配置されたパタン群
の最外周パタンの寸法を補正すれば目的を達成できる。
また光源形状は、本文中では輪帯照明法を用いたが、こ
れに限らない。斜入射照明法であれば、四重極等各々の
光源に合わせて補助パタンの位置等を変更することによ
り適用できる。
【００２８】本マスクをダイナミックＲＡＭの電極接続
孔パタンの形成に適用した結果、周期的に配置されたパ
タン群の最外周パタンであるメモリセルの最外周パタン
でも非開孔になることなくパタンが形成でき、約１．５
倍のパタンの非開孔マージンの向上が実現でき、素子の
良品歩留りを約１０％向上できた。
孔パタンの形成に適用した結果、周期的に配置されたパ
タン群の最外周パタンであるメモリセルの最外周パタン
でも非開孔になることなくパタンが形成でき、約１．５
倍のパタンの非開孔マージンの向上が実現でき、素子の
良品歩留りを約１０％向上できた。
【００２９】
【発明の効果】本発明の適用により、穴パタンを十分な
非開孔余裕をもって形成できる。特に微細化が困難な超
ＬＳＩの電極取り出し用穴パタンの微細化及び微細配置
が実現でき、超ＬＳＩの製造を光リソグラフィを用いて
実現する事が可能となる。
非開孔余裕をもって形成できる。特に微細化が困難な超
ＬＳＩの電極取り出し用穴パタンの微細化及び微細配置
が実現でき、超ＬＳＩの製造を光リソグラフィを用いて
実現する事が可能となる。
【００３０】また、超ＬＳＩ製品の不良率の低減が可能
となり、工業的に極めて有利である。
となり、工業的に極めて有利である。
【図１】従来法の原理の説明図である。
【図２】従来法の原理の説明図である。
【図３】光源形状の一例の説明図である。
【図４】従来法の主たる実施例の説明図である。
【図５】本発明の原理の説明図である。
【図６】本発明の主たる実施例の説明図である。
【図７】本発明の主たる実施例の説明図である。
【図８】本発明の主たる実施例の説明図である。
【図９】本発明の主たる実施例の説明図である。
１１、２１、５１、７１…ガラス基板、１２、２２、５
２、７２…半透明位相シフト膜、１３…孤立透明主パタ
ン、２３、２４、２５、５３、５４、５５、８３…周期
性の有る透明主パタン、２６、５６、８４、８５、８６
…周期的に配置されたパタン群の最外周パタン、１４…
孤立透明主パタンの光強度ピーク、２７、５７…周期性
の有る透明主パタンの光強度ピーク、２９、５９…周期
的に配置されたパタン群の最外周パタンの光強度ピー
ク、１５、２８、５８、６０…透明主パタンの第２の光
強度ピーク所謂サブピーク。
２、７２…半透明位相シフト膜、１３…孤立透明主パタ
ン、２３、２４、２５、５３、５４、５５、８３…周期
性の有る透明主パタン、２６、５６、８４、８５、８６
…周期的に配置されたパタン群の最外周パタン、１４…
孤立透明主パタンの光強度ピーク、２７、５７…周期性
の有る透明主パタンの光強度ピーク、２９、５９…周期
的に配置されたパタン群の最外周パタンの光強度ピー
ク、１５、２８、５８、６０…透明主パタンの第２の光
強度ピーク所謂サブピーク。
Claims (6)
- 【請求項１】投影露光装置を用いてホトマスクに形成さ
れたパタンを基板上に転写するパタン形成方法におい
て、 前記投影露光装置の照明は斜入射照明であり、 前記ホトマスクは、少なくとも露光光に対して半透明な
領域と透明な領域を含み、上記半透明な領域は半透明な
領域と透明な領域を通過する光の位相差がほぼ１８０度
となるように調整され、かつ主パタンである透明開孔部
が周期的に配置されており、前記周期的に配置されたパ
タン群の最外周パタンの非開孔を防止するために、前記
周期的に配置されたパタン群の最外周パタンの設計寸法
が他の周期的に配置されたパタンの設計寸法よりも大き
くなるよう設計寸法が補正されていることを特徴とする
パタン形成方法。 - 【請求項２】上記斜入射照明は、輪帯照明であることを
特徴とする請求項１記載のパタン形成方法。 - 【請求項３】上記斜入射照明は、４重極照明であること
を特徴とする請求項１記載のパタン形成方法。 - 【請求項４】上記設計寸法の補正量Ｌは、Ｌ＝ａ×λ／
ＮＡ（ただし露光波長をλ、レンズの開口数をＮＡ、ａ
≧０．００９）であることを特徴とする請求項１乃至３
の何れかに記載のパタン形成方法。 - 【請求項５】照明が斜入射照明である投影露光装置を用
いたパタン形成用のホトマスクであって、 少なくとも露光光に対して半透明な領域と透明な領域を
含み、上記半透明な領域は半透明な領域と透明な領域を
通過する光の位相差が１８０度となるように調整され、
主パタンである透明開孔部が周期的に配置され、前記周
期的に配置されたパタン群の最外周パタンの非開孔を防
止するために前記周期的に配置されたパタン群の最外周
パタンの設計寸法が他の周期的に配置されたパタンの設
計寸法よりも大きくなるよう設計寸法が補正されている
ことを特徴とするホトマスク。 - 【請求項６】上記設計寸法の補正量Ｌは、Ｌ＝ａ×λ／
ＮＡ（ただし露光波長をλ、レンズの開口数をＮＡ、ａ
≧０．００９）であることを特徴とする請求項５記載の
ホトマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16993097A JPH1115133A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | パタン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16993097A JPH1115133A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | パタン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1115133A true JPH1115133A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15895576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16993097A Pending JPH1115133A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | パタン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1115133A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US6656646B2 (en) | 2001-08-31 | 2003-12-02 | Hitachi, Ltd. | Fabrication method of semiconductor integrated circuit device |
| KR100548534B1 (ko) * | 1999-04-22 | 2006-02-02 | 주식회사 하이닉스반도체 | 셀 프로 젝션 마스크 |
| 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 |
-
1997
- 1997-06-26 JP JP16993097A patent/JPH1115133A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100548534B1 (ko) * | 1999-04-22 | 2006-02-02 | 주식회사 하이닉스반도체 | 셀 프로 젝션 마스크 |
| 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 |
| 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 |
| US6656646B2 (en) | 2001-08-31 | 2003-12-02 | Hitachi, Ltd. | Fabrication method of semiconductor integrated circuit device |
| 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 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040106 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040305 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040308 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040305 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040608 |