JPS62264052A - 露光用マスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序に従って本発明を説明する。

Ａ、産業上の利用分野 Ｂ２発明の概要 Ｃ１背旦技術［第４図］ Ｄ８発明が解決しようとする問題点［第５図］Ｅ１問題
点を解決するための手段 Ｆ９作用 Ｇ、実ｈ’ｔｉ例［第１図乃至第３図］Ｈ０発明の効果 （Ａ、産業上の利用分野） 本発明は露光用マスク、特に多角形パターンを形成する
のに用いる露光用マスクに関する。

（Ｂ、発明の概要） 本発明は、多角形パターンを）１ヨ成するのに用いる露
光用マスクにおいて、 多角形パターンを得ようとしても光の回折によって円み
を帯びたパターンになってしまうことをなくすため、 多角形パターン形成部を多角形の中心から角部へ放射状
へ廷びるａ数の開［コ部により構成するようにしたもの
であり、 そうすることにより露−光用マスクを′ａ過する露光用
光線の光度分布パターンを光の回折現象により多角形に
することができ、延いては多角形のバターンを形成する
ことができる。

（Ｃ，背景技術）［第３図］ 半導体製ｆの高集積化には写真技術を応用したところの
微細パターンを寥導体つェーへに転写するフォトリソグ
ラフィ技術が不可欠である。そして、最近においてフォ
トリソグラフィは１μｍ程度の微細パターンを転写する
ことのできる縮小投影露光法が従来長く用いられてきた
密着転写法に代わり主流を占めつつある。この縮小投影
露光法は第４図に承すような縮小投影露光装置を用いて
行われる。同図において、ａは照明系、ｂは得ようとす
るパターンが描かれたレチクル（原画）で、該レチクル
ｂに描かれたパターンは実際に形成しようとするパター
ンを何倍かに拡大した大きさを有しており、該レチクル
ｂにＦ記照明系ａからの露光用の光が照射され、このレ
チクルｂを透過した光が露光に利用される。Ｃはレチク
ルｂを透過した光によるパターンを半導体ウェハｄに縮
小して投影する縮小レンズ、ｅはウェハｄを載置するＸ
、Ｙ方向に移動ｎ［能な載置台である。上記レチクルｂ
にはｌチップから数チップ分のパターンが描かれており
、１回の露光で１チツプから数チップ分の露光を行い、
上記載置台ｅを動かすことにより露光位置を変えて行う
露光を多数回繰り返すことによって１枚の半導体ウェハ
（ヒのレジスト膜）に対する露光を終える。

このような縮小投影露光法によれば、非常に微細なパタ
ーンを投影１゛ることができるだけでなく、半、導体ウ
ニへの伸縮に起因する位置ずれを各露光位置毎に取除い
て高精度の位置合せを行ったうえで露光することができ
、０．２μｍ程度のきわめて高精度な位置合せも可能で
ある。また、フォトマスクが不要なため素子製作時間が
短縮される等の利点もある。

（Ｄ、発明が解決しようとする問題点）［第５図］ ところで、縮小投影法によれば光の回折によりパターン
の再生忠実度が低下し、微細なコンタクトホールを形成
するような場合にその忠実度の低下が無視できなくなる
という問題を招く。というのは、一般の縮小投影露光装
置の解像力は縮小レンズの開口ｆｉＮＡと露光波長λに
より決まり、λ／ＮＡに比例するが、パターンの寸法が
この解像力限界に近づくと光の回折によりマスクパター
ンの投影像の忠実度が低下し、レチクルｂｈで第５図（
Ａｌに示すように正方形を有１−る露光パターンｆか゛
詐導体つェハｄ（のレジスト膜）上では同図（Ｂ）に示
すように円形の投影像ｇになって現われる。これはレチ
クルｂの正方形の透光部ｆを通った光は回折により同図
（Ｃ）に示すような分布、即ち、等光度線が円形になる
ような光度分イ「１になることに起因する。また透光部
が長方形の場合には等光度線が楕円状ないしは小判状に
なる。そして、このように正方形のパターンが円いパタ
ーンになることは特にコンタクトホールを形成する場合
に大きな問題となる。

というのは、ＦＥＴを例に探るとソース、ドレイン等は
略正方形であり、集禎度の向トのため非常に微小に形成
されている場合が多い。そして、ソース、ドレイン等の
電極の取り出しにはコンタクトホールがソース、ドレイ
ンから食み出さないようにしつつできるたけコンタクト
抵抗を小さくすること、具体的にはコンタクトホールの
面積を大きくすることが要求される。従って、その要求
に応えるためにはコンタクトホールをソース、ドレイン
等と同じ略正方形にする必要があるが、正方形のコンタ
クトホールを得るためにコンタクトホール形成用のマス
クパターンを正方形にするとト述したように正方形の角
が大きくとれて円形になったコンタクトホールが形成さ
れてしまう。その結果、コンタクトホールの面積が小さ
くなり、延いてはコンタクト抵抗を充分に小さくできな
くなる。無論、ＩＦ方形のパターンを大きめに形成して
大径のコンタクトホールを得て：１ンタクト面積を広く
しようとするとコンタクトホールがドレイン、ソースか
ら食み出すことになるのでそれは許されない。従−って
、正方形のパターンを有するレチクルを用いて露光する
と円形のパターンができてしまい、正方形のパターンを
形成することができないということは大きな問題となる
のである。

本発明はこのような問題を解決すべく為されたもので、
正方形等の多角形パターンを支障なく形成することので
きる露光用マスクを提供することを目的とするものであ
る。

（Ｅ、問題点を解決するための手段） 本発明露光用マスクは上記開運点を解決するため、多角
形パターン形成部を中心から角部へ放射状に延びる複数
の開口部により形成したことを特徴とするものである。

（Ｆ、作用） 本発明露光用マスクによれば、解像力限界に近い微小な
多角形パターンを形成する場合は光の回折現象による影
響を強く受けることを逆に利用し多角形の角部へ放射状
に延びる複数の開口部によってパターン形成部を構成す
るので、そのマスクで露光するとそのパターン形成部を
通った光は回折により等光度線が多角形の光度外部にな
る。

従って、微小な多ｆｒ＋形パターンを正確に形成するこ
とができるのである。

（Ｇ、実施例）［第１図乃至第３図］ 以下、本発明露光用マスクを図示実施例に従って詳細に
説明する。

第１図乃至第３図は本発明露光用マスクを説明するため
のもので、第１図は露光用マスクの一部を示す゛ト面図
である。１はレチクルと称される露光用マスクで、該露
光用マスク１は透明板２の表面に例えばクロム等からな
る遮光膜３を選択的に形成してなるものであり、遮光膜
３の形成されない部分によって露光用パターンが形成さ
れる。

４はその露光用パターンの１つで、後述するレジスト膜
にトド方μｍ程度の正方形のコンタクトホールを形成す
るためのものである。該コンタクトホール形成用パター
ン４は形成しようとする正方形のコンタクトホールの中
心に相当する部分から各角部へ放射状に延びる４本の開
１１部（例えば、長さ１μｍ、幅０．５μｍ）５．５．
５．５からなる。この４本の開口部分５．５．５．５に
よって形成されるパターン４は略十字状のパターンにな
る。

そして、このような略十字状のパターン４を通った光（
波長例えば０．４３６人）は露光されるフォトレジスト
膜上においては第２図に示すように分布する（尚、縮小
レンズの開口数ＮＡが例えば０．３５）。即ち、パター
ン４を通った光の光強度分布図はその各等光度線が十字
状ではなく略正方形になる。これは光の回折現象に起因
する。

従って、露光処理するとフォトレジストｒ；４６には第
３図に示すように略正方形の孔７が形成される。そして
、該フォトレジストＷＡ６をマスクとしてその下地の例
えばＳｉｎ、からなる層間絶縁賎をエツチング（例えば
反応性イオンエツチング）すれば略正方形のコンタクト
ホールな形成することができる。

即ち、−・般の露光用マスクにおいては正方形のコンタ
クトホールを形成するためのパターンはどんなに微小で
あっても形成しようとするパターンと相似形の正方形に
していたので縮小投影露光装置の解像限界に近い微小な
（例えば１〜２平方μｍ）コンタクトホールを形成しよ
うとすると光の回折によって円形のコンタクトホールが
できてしまうことになる。しかるに、第１１図に示す露
光用マスクのように光の回折を積極的に利用して露光用
パターン４を十字状に形成することにより略正方形のホ
ール７をフォトレジスト膜６に形成すると１Ｆ方形のコ
ンタクトホールを形成することが１丁能になる。従って
、非常に小さなＭＯＳＦＥＴのソース電極、ドレイン電
極等を取り出すためのコンタクトホールな略正方形のソ
ース、ドレイン領域から食み出さないで且つコンタクト
面積が最大限大きくなるように形成することができる。

尚、上記実施例においては露光用マスクによって形成し
ようとする微小パターンの形状は正方形であったが、長
方形であっても良い。また四角形以外の多角形例えば五
角形の微小パターンを形成する露光用マスクにも本発明
を通用することができる。

（Ｈ，発明の効果） 以上に述べたように、本発明露光用マスクは、多角形パ
ターンを形成するのに用いる露光用マスクにおいて、上
記多角形パターンの略中心に相当する部分から各角部に
相当する部分へ放射状に延びるａ数の開口部からなる多
角形パターン形成部を有することを特徴とするものであ
る。

従って、本発明露光用マスクによれば、解像力限界に近
い微小な多角形パターンを形成する場合は光の回折現象
による影響を強く受けることを逆用して中心から多角形
の各角部へ放射状に延びる複数の開【１部によってパタ
ーン形成部を構成するのでそのマスクで露光するとその
パターン形成部を通った光は回折により等光度線が多角
形の光度分布になる。従って、微小な多角形パターンを
正確に形成することができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃ヤ第３図は本発明露光用マスクの一つの実施例
を説明するためのもので、第１図は露光用マスクの−＝
部を示す平面図、第２図は露光用マスクの多角形パター
ン形成部を通った光の光強度分布図、第３図は第１図に
示した露光用マスクにより形成された多角形パターンを
示す平面図、第４図は背景技術を説明するために縮小投
影露光装置の概略を示す斜視図、第５図は発明が解決し
ようとする問題点を説明するためのもので、同図（Ａ）
は従来の露光用マスク（レチクル）の一部を示す平面図
、同図（Ｂ）は同図（Ａ）に示した露光用マスク（レチ
クル）を用いて形成されたパターンを示す平面図、同図
（Ｃ）は同図（Ａ）に示した露光用マスクを通った露光
用光の光度弁部を示す光強度分布図である。 符号の説明 １・・・露光用マスク、 ４・・・多角形パターン形成部、 ５・・・開口部、７・・・多角形パターン。 レチクル（マスク〕の平面図 尤弓姐度分作図 第２図 形成部れたハロターン （示＃乎面図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多角形パターンを形成するのに用いる露光用マス
   クにおいて、 上記多角形パターンの略中心に相当する部分から各角部
   に相当する部分へ放射状に延びる複数の開口部からなる
   多角形パターン形成部を有することを特徴とする露光用
   マスク