JPS63216052A - 露光方法 - 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】 〔概要〕 ウェハ上にパターンを転写する場合に、パターン転写が
より忠実に行なえるように、フォトマスクのパターンに
補正パターンを追加し、または部分的にマスク基板の透
過率を変化させて、補正を行なう。

〔産業上の利用分野〕

本発明はフォトマスクを用いる露光方法に関し、特に形
状補正パターンが付加されたフォトマスクを用いること
に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造においては、ウェハ上にホ１−レジス
ト（以下単にレジストという）を塗布し、このレジスト
にマスクを通して露光し現像してマスクのパターンをウ
ェハ上に転写し、か（して作られたレジストパターンを
マスクにしてエツチングなどがなされる。かかる露光用
のマスクにはフォトマスク、例えばレチクルが用いられ
、レチクルはチップ１個分の光マスクであって、通常チ
ップの実寸の１０倍の図形が焼付けられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来、第４図に示される１、０μｍ　Ｘ３．０μｍのマ
スクパターンを用いてレジストを露光し、現像して得ら
れたレジストパターンは第５図の平面図に示される。マ
スクパターン１１を用いたときのレジストの目標パター
ンは第５図に符号１１ａを付して示す形状のものでなけ
ればならないが、現実に作られるレジストパターン１２
は第５図に示す如きもので、同図に砂地を付して示すマ
スクパターンとレジストパターンの差が発生ずる。なお
第５図において等高線状に表示されるレジストパターン
１２は露光量の相違による差を示す。

上記した如きパターンの差が発生する理由は、第６図を
参照すると、同図（ａｌに示されるマスクパターン１１
に光（紫外線）を照射すると、マスクパターン１１の縁
部分に照射される光は、ちと点光源であったものが符号
１３を付して示す如くボケた光となっている。かかる光
線１３の軌跡をとって行くと同図（ｂｌに示されるレジ
ストパターン１２が作られる。その理由は、矩形のマス
クパターン１１の角のところでは光の回折、光のまわり
こみなどによって、まっすぐな辺の部分に比べ露光量が
少なくなることによるものと解される。前記したボケは
、光の波長λ、対物レンズの解像力の尺度である開口数
（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ａｐｅｒｔｕｒｅ　、　ＮＡ　
）　、照明条件（バーシアル・コニフィシエンシイ）（
σ）、露光エネルギー（Ｅ）などのパラメータによって
決定されるもので、λを小にするなどしてボケを小にす
ることは可能であるが、それをゼロにすることは難しく
、どのような波長の光を用いても、マスクパターンとレ
ジストパターンの差をゼロにすることは難しい。なお第
４図のマスクを用いたときの露光条件は、ＮＡは０．３
５、照明条件σは０．５、λは４３６ｎｍ　、デフォー
カス（ｄｅｆｏｃｕｓ　）はＯｐｍであった。

マスクパターンに忠実なレジストパターンが作られるこ
とは重要であるが、第４図に示したマスクパターンの面
積が重要な意味をもつとき、マスクパターンとレジスト
パターンとの間に差があると、それは半導体集積回路な
どの信頼性に重大な影客を与える。

本発明はこのような点にかんがみて創作されたもので、
目斗票パターンに一敗するレジストパターンが得られる
フォトマスクを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図（ａｌは本発明第１実施例のマスクパターンの平
面図、第２図は第１図のマスクパターンによって得られ
るレジストパターンの平面図で、図中、１４は補正パタ
ーンである。

本発明第１実施例においては、マスクパターン１１に、
前記したパラメータを計算して定められた補正パターン
１４を加え、第２図に示される如きマスクパターン１１
に忠実なレジストパターン１２を得る。

〔作用〕

第５図を再び参照すると、第４図の矩形のマスクパター
ン１１の角のところがアール（Ｒ）をもった形状のレジ
ストパターン１２が得られる理由は、その部分で露光量
が少なかったのであるから、本発明においては前記した
パラメータを計算して補正パターン１４を角の部分に付
加して露光量を補正（追加）し、第２図に示されるレジ
ストパターンを得るものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明実施例を詳細に説明する。

再び第１図ｆａ）に示す本発明第１実施例に戻ると、矩
形のマスクパターン１１は１．ＯＸ３．０μｍの寸法の
もので、かかるパターンはガラス基板上にクロム薄膜を
付着し、それをバターニングして形成する。かかるマス
クパターン１１を忠実にレジストに転写するために、本
発明第１実施例においては、前記したパラメータを計算
し、ＮＡ：０．３５　、σ：０．５、λ：４３６ｎｍ、
デフォーカス：Ｏμｍとして０．４　ｕｍ角の補正パタ
ーン１４をマスクパターン１１の角の部分に追加した。

第１図に示されるパターンを用いてレジストの露光をな
し、現像して得られるレジストパターン１２は第２図に
示される、なお第２図において、従来例同様等高線状に
表示されたレジストパターン１２は露光量の相違による
差を示す。

かくして、最適条件で得られたレジストパターン１２と
目標パターンｌｌａ　との差は第２図に砂地を何して示
すが、その面積はきわめて小で、マスクパターン１１は
、前記した如く補正パターン１４を加えることによって
忠実に転写された。

第１図（ｂｌは同図（ａ）のパターンの変型例マスクパ
ターンｌｌｂの平面図で、マスクパターン１１の角に補
正パターン１４を加える代りに、矩形パターンの各辺に
曲率をもたせ、かつ、角の部分を尖った、すなわち角度
が鋭角のマスクパターンｌｌｂを作り、角の部分の露光
量を増大し、レジストパターンの角がアールをもつこと
のないようにする。この曲率も前記したパラメータを計
算して設定する。

本発明の第２実施例は第７図に示される格子パターンに
みられる問題点を解決するものである。

クロムで作ったマスクパターン１５が格子状に配列され
、これら４個のマスクパターン１５によって囲まれた部
分にパターンが存在しない空隙部１６が存在する場合に
、露光において空隙部１６に照射される露光量が大にな
る。その結果、レジスＩ・パターン１７は空隙部に面す
るところがアールをもち、レジストパターン１７の面積
はマスクパターン１５の面積よりも小になり、その分だ
け空隙部１６がより大に転写される問題があった。

第３図は本発明の第２実施例であるフォトマスクの平面
図で、このフォトマスクにおいては前記した空隙部１６
の光透過率をマスクパターンが形成されない部分１８（
２個のマスクパターンの間の部分）の透過率よりも悪く
し、空隙部１６全体の露光量が他の部分と等しくなるよ
うにする。そのためには、空隙部１６にマスクパターン
１５のクロム■り厚よりも薄いクロム膜を形成するか、
または空隙部１６の基板ガラス表面に凹凸をつけて回折
格子（ｇｒａｔｉｎｇ　）を形成し、光をことさらに散
乱させてレジストに照射される露光量を少なくする。空
隙部１６に形成されるクロム薄Ｈ９，の膜厚、凹凸の形
成状態は前記したパラメータおよび空隙部の面積を計算
して設定する。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように本発明によれば、フォトマスクの
マスクパターンを露光条件を計算して前以て補正してお
くことにより、あるべきパターンが忠実にレジストパタ
ーンに転写され、製造さる半導体装置の信顛性向上に有
効である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌは本発明第１実施例のマスクパターンの平
面図、同図（ｂ）は本発明変型例のマスクパターンの平
面図、 第２図は本発明第１実施例によるレジストパターン平面
図、 第３図は本発明第２実施例のマスクパターンの平面図、 第４図は従来例のマスクパターン平面図、第５図は従来
例のレジストパターン平面図、第６図（ａｌは従来例マ
スクパターン平面図、同図（ｂ）は露光状態を説明する
ための平面図、第７図（ａ）は従来例マスクパターン平
面図、同図（ｂ）は従来例レジストパターン平面図であ
る。 第１図〜第７図において、 １１はマスクパターン、 １１ａは目標パターン、 １１ｂはマスクパターン、 １２はレジストパターン、 １３は光、 １４は補正パターン、 １５はマスクパターン、 １６は空隙部、 １７はレジストパターン、 １８はマスクパターンの形成されない部分である。 （ａ） 第１ ４ｕ４ｒ１７ス７ｔｎ−：、　そ遣ｄｃ（ａ） 第 ４先４丈′絃℃郁プバリため内子面図 （ｂ） ３図 源ｆ、４４７“ルンストｌトターンｘＦ面図（ｂ） ７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）試料上に転写されるべき形状のマスクパターン（
   １１）の角部に、露光条件を計算して定められる補正パ
   ターンを加えたマスクパターンによって露光することを
   特徴とする露光方法。
2. （２）方形のマスクパターン（１１ｂ）は、その４辺が
   曲率をもち、角部を鋭角に形成することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の露光方法。
3. （３）格子状に配列された４個のマスクパターン（１５
   ）に囲まれた空隙部（１６）の光透過率をマスクパター
   ンが形成されないその他の部分（１８）の光透過率と変
   えることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の露光
   方法。