JPS63232318A - 微細パタ−ン形成方法 - Google Patents
微細パタ−ン形成方法Info
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- JPS63232318A JPS63232318A JP62063761A JP6376187A JPS63232318A JP S63232318 A JPS63232318 A JP S63232318A JP 62063761 A JP62063761 A JP 62063761A JP 6376187 A JP6376187 A JP 6376187A JP S63232318 A JPS63232318 A JP S63232318A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 abstract description 22
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 3
- 230000035897 transcription Effects 0.000 abstract 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 abstract 1
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
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- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/70466—Multiple exposures, e.g. combination of fine and coarse exposures, double patterning or multiple exposures for printing a single feature
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/70475—Stitching, i.e. connecting image fields to produce a device field, the field occupied by a device such as a memory chip, processor chip, CCD, flat panel display
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体デバイス製造技術に係り、特に微細パタ
ーン形成に好適なフォトリソグラフィに関する。
ーン形成に好適なフォトリソグラフィに関する。
微細パターン形成用のフォトリソグラフィについては、
たとえば［ジャーナル オブ ヴアキューム サイエン
ス テクノロジー（Ｊ、Ｖａｃ。
たとえば［ジャーナル オブ ヴアキューム サイエン
ス テクノロジー（Ｊ、Ｖａｃ。
３ ｉ ｃ 、 Ｔｅｃｈｎｏｌ、）、１７（５）、９
月／１０月（１９８（１）年）第１１４７頁から１１５
５頁において論じられているが、微細寸法領域ではパタ
ーンの矩形部の角がすべて丸味を帯び、所望の形状とは
異なるものとなる。
月／１０月（１９８（１）年）第１１４７頁から１１５
５頁において論じられているが、微細寸法領域ではパタ
ーンの矩形部の角がすべて丸味を帯び、所望の形状とは
異なるものとなる。
上記従来技術においては、矩形の集合から成る所望のパ
ターンと相似のパターンをフォトマスクに描き、これを
フォトレジストに転写するという方法がとられている。
ターンと相似のパターンをフォトマスクに描き、これを
フォトレジストに転写するという方法がとられている。
しかル、これによれば、パターンの空間周波数の高い矩
形の角においては光の回折のために解像度が低下するこ
とは避けられず、角の部分をフォトマスク上のパターン
と相似形に忠実にフォトレジスト上に転写することは不
可能であった。
形の角においては光の回折のために解像度が低下するこ
とは避けられず、角の部分をフォトマスク上のパターン
と相似形に忠実にフォトレジスト上に転写することは不
可能であった。
本発明の目的は、従来技術に比べて、所望の矩形に、よ
り忠実な転写を行なう技術を提供することにある。
り忠実な転写を行なう技術を提供することにある。
上記目的は、重ね合せてできる共通領域が所望の形状と
なるような２種類のフォトマスク（あるいはレティクル
）を用いて、２段階の露光操作を行なうことにより達成
される。
なるような２種類のフォトマスク（あるいはレティクル
）を用いて、２段階の露光操作を行なうことにより達成
される。
すなわち、第１段階の露光操作において第１のフォトマ
スクによる潜像をフォトレジストに形成し、引き続き第
２段階の露光操作において第２のフォトマスクによる潜
像を形成し、その後、通常の方法により現像を行なう。
スクによる潜像をフォトレジストに形成し、引き続き第
２段階の露光操作において第２のフォトマスクによる潜
像を形成し、その後、通常の方法により現像を行なう。
Ｃ作用〕
第１段階の露光操作により、フォトレジストのある着目
する領域に、所望のパターンを含むフォトマスクのパタ
ーンの潜像が形成される。このフォトマスクのパターン
（遮光パターンに限る）を。
する領域に、所望のパターンを含むフォトマスクのパタ
ーンの潜像が形成される。このフォトマスクのパターン
（遮光パターンに限る）を。
あらかじめ所望のパターンより大きく設計しておけば（
たとえば、所望のパターンが正方形である場合に、フォ
トマスクのパターンとしては短辺がその正方形の一辺と
同じ長さで、長辺が正方形の一辺より長いような長方形
を用いる。）、潜像の角の部分における解像度の劣化は
生じるが、所望のパターンが転写されるべき領域（長方
形の内部：では角の部分が存在しないからそれによる解
像度の劣化は生じない。
たとえば、所望のパターンが正方形である場合に、フォ
トマスクのパターンとしては短辺がその正方形の一辺と
同じ長さで、長辺が正方形の一辺より長いような長方形
を用いる。）、潜像の角の部分における解像度の劣化は
生じるが、所望のパターンが転写されるべき領域（長方
形の内部：では角の部分が存在しないからそれによる解
像度の劣化は生じない。
引き続く第２段階の露光において、第１段階の露光で用
いたフォトマスクのパターンとの共通領域が所望のパタ
ーン（正方形）となるようなパターン（第１段階で用い
たパターンと直交する合同な長方形、これも遮光パター
ンに限る。）を用いれば、矩形の角に特有の解像度の劣
化を生じることなく、所望のパターン（正方形）に比較
的忠実な潜像を得ることができる。
いたフォトマスクのパターンとの共通領域が所望のパタ
ーン（正方形）となるようなパターン（第１段階で用い
たパターンと直交する合同な長方形、これも遮光パター
ンに限る。）を用いれば、矩形の角に特有の解像度の劣
化を生じることなく、所望のパターン（正方形）に比較
的忠実な潜像を得ることができる。
つまり、２段階の露光で遮光部が重なり合った領域が所
望のパターンとなるようにフォトマスクのパターンを設
計し、露光、現像を行なえば、良好なフォトレジスト像
が得られる。
望のパターンとなるようにフォトマスクのパターンを設
計し、露光、現像を行なえば、良好なフォトレジスト像
が得られる。
上記の所望のパターン以外の領域においては、第１段階
あるいは第２段階の少なくとも一方の露光操作によって
感光が起るので、露光量を適当に設定すれば、ポジ型レ
ジストの場合１．所望のパターン以外の領域には現像後
にフォトレジストが残在することはなく、ネガ型レジス
トの場合、所望のパターン以外の領域に現像後にフォト
レジストが残存する。
あるいは第２段階の少なくとも一方の露光操作によって
感光が起るので、露光量を適当に設定すれば、ポジ型レ
ジストの場合１．所望のパターン以外の領域には現像後
にフォトレジストが残在することはなく、ネガ型レジス
トの場合、所望のパターン以外の領域に現像後にフォト
レジストが残存する。
なお、フォトマスク上のパターンが長方形である場合は
、回折効果を低減するために１通常、その長辺を２μｍ
以上とすることが望ましい、ただし、この値は、露光装
置の解像性能に依存し、解像性能が高い場合には２μｍ
より短くすることが可能となる。
、回折効果を低減するために１通常、その長辺を２μｍ
以上とすることが望ましい、ただし、この値は、露光装
置の解像性能に依存し、解像性能が高い場合には２μｍ
より短くすることが可能となる。
以下１本発明の詳細な説明する。
実施例１
第１図に示すような、第１段階の露光で用いる第１のフ
ォトマスク１に描かれたパターン２（以下第１のパター
ンと呼ぶ、）と第２段階の露光で用いる第２のフォトマ
スク３に描かれたパターン４（以下第２のパターン）が
、それぞれ描かれたフォトマスク２枚を用いて露光を行
なった。第１のパターンは、着目している領域に短辺０
．６μｍ、長辺２．５μｍの長方形が存在し、第２のパ
ターンは、着目している領域に第１のパターンを９０”
回転して得られる図形が存在する。これらの長方形はい
ずれも遮光パターンである。所望のパターンは、これら
を重ね合わせてできる共通領域である０・６μｍ Ｘ
０．６μ重の正方形である。
ォトマスク１に描かれたパターン２（以下第１のパター
ンと呼ぶ、）と第２段階の露光で用いる第２のフォトマ
スク３に描かれたパターン４（以下第２のパターン）が
、それぞれ描かれたフォトマスク２枚を用いて露光を行
なった。第１のパターンは、着目している領域に短辺０
．６μｍ、長辺２．５μｍの長方形が存在し、第２のパ
ターンは、着目している領域に第１のパターンを９０”
回転して得られる図形が存在する。これらの長方形はい
ずれも遮光パターンである。所望のパターンは、これら
を重ね合わせてできる共通領域である０・６μｍ Ｘ
０．６μ重の正方形である。
露光装置としては、露光波長が０．３６５μｍ。
結像光学系の開口数が０．４２．照明光学系のコヒーレ
ンスファ゛クタが０．５ の１／１ｏ縮小投影露光装置
を用いた。フォトレジストとしては、ポジ型のＭＰ１３
００ （シブレイ： ５ｈｉｐｌｅｙ ！ｆｉ）を用い
た。
ンスファ゛クタが０．５ の１／１ｏ縮小投影露光装置
を用いた。フォトレジストとしては、ポジ型のＭＰ１３
００ （シブレイ： ５ｈｉｐｌｅｙ ！ｆｉ）を用い
た。
通常の方法に従い、第１段階の露光を行なって第１のパ
ターンを転写し、続いてフォトマスク（レティクル）の
交換を行なって、第２段階の露光により第２のパターン
を転写した。露光量は第１段階、第２段階の露光ともに
１２０ ｍ Ｊ ／ ｒｉであった。
ターンを転写し、続いてフォトマスク（レティクル）の
交換を行なって、第２段階の露光により第２のパターン
を転写した。露光量は第１段階、第２段階の露光ともに
１２０ ｍ Ｊ ／ ｒｉであった。
露光の後に１通常の方法によって現像を行なった結果１
着目している領域において、０．６μｍＸ０．６ μ
ｍの正方形に比較的忠実な形状の、島状に残されたフォ
トレジスト像が形成された。
着目している領域において、０．６μｍＸ０．６ μ
ｍの正方形に比較的忠実な形状の、島状に残されたフォ
トレジスト像が形成された。
従来技術では、０．６μｍＸ０．６μｍの正方形ノ遮光
パターンを転写すると１本例で用いた露光装置の場合、
フォトレジスト像はほぼ円形となり、フォトマスクのパ
ターンが円形である場合と実質的に変わりが無い０本実
施例によれば、正方形の角の部分に丸味があるもののそ
の曲率半径は小さく、従来技術によるよりもフォトマス
クのパターンに忠実なフォトレジスト像が得られる。
パターンを転写すると１本例で用いた露光装置の場合、
フォトレジスト像はほぼ円形となり、フォトマスクのパ
ターンが円形である場合と実質的に変わりが無い０本実
施例によれば、正方形の角の部分に丸味があるもののそ
の曲率半径は小さく、従来技術によるよりもフォトマス
クのパターンに忠実なフォトレジスト像が得られる。
なお、第１のパターンと第２のパターンの露光の順序を
逆にしても同じ効果が得られる。
逆にしても同じ効果が得られる。
実施例２
実施例１で用いたと同じ２種類のフォトマスクと、露光
装置を用い、フォトレジストとしてはネガ型のレイキャ
スト（Ｒａｙｅａｓｔ ： ＲＤ −２００ＯＮ２日
立化成社製）を用いた。実施例１と同じ手順で２段階の
露光操作を行ない、続いて現像を行なった。ただし、露
光量は各段階とも１００ ｍ Ｊ／ｄとした。
装置を用い、フォトレジストとしてはネガ型のレイキャ
スト（Ｒａｙｅａｓｔ ： ＲＤ −２００ＯＮ２日
立化成社製）を用いた。実施例１と同じ手順で２段階の
露光操作を行ない、続いて現像を行なった。ただし、露
光量は各段階とも１００ ｍ Ｊ／ｄとした。
その結果、着目している領域において、０．６μｍ Ｘ
０ 、６ μｍの正方形に対応する礼状のフォトレ
ジスト像が形成された。正方形の角に相当する部分の曲
率半径は従来技術により形成した礼状パターンの曲率半
径より小さく、より忠実な像形成が行なわれた。
０ 、６ μｍの正方形に対応する礼状のフォトレ
ジスト像が形成された。正方形の角に相当する部分の曲
率半径は従来技術により形成した礼状パターンの曲率半
径より小さく、より忠実な像形成が行なわれた。
実施例３
第２図に示すような第１のパターン５と第２のパターン
６を用いてフォトレジスト像の形成を行なった。第１の
パターンは、短辺が０．６ μｍ。
６を用いてフォトレジスト像の形成を行なった。第１の
パターンは、短辺が０．６ μｍ。
長辺が３μｍの遮光の長方形が０．６μｍの間隔を置い
て５個並んだものであり、第２のパターンは、第１のパ
ターンが並ぶ方向に伸びる長辺が１２μｍ、短辺が０．
６μｍの単一の遮光の長方形である。
て５個並んだものであり、第２のパターンは、第１のパ
ターンが並ぶ方向に伸びる長辺が１２μｍ、短辺が０．
６μｍの単一の遮光の長方形である。
第１のパターンと第２のパターンが重なり合うと、第２
図に示したような０．６μｍ Ｘ ０ 、６μｍの正方
形５個から成る共通領域７が構成される。
図に示したような０．６μｍ Ｘ ０ 、６μｍの正方
形５個から成る共通領域７が構成される。
フォトレジストとして、ポジ型のＭＰ１３００を用い、
第１段階の露光で第１のパターン５を用い、第２段階の
露光で第２のパターン６を用いた。
第１段階の露光で第１のパターン５を用い、第２段階の
露光で第２のパターン６を用いた。
露光装置および露光条件は実施例１と同じである。
露光、１１ｔ像の結果、着目する領域に、５個の０．６
μｍ Ｘ ０ 、６μｍの正方形に対応したフォトレジ
スト像（島状）が形成された。フォトレジスト像の形状
は、従来技術によるよりも角の部分の曲率半径の小さい
もので、所望のパターンに近いものであった。
μｍ Ｘ ０ 、６μｍの正方形に対応したフォトレジ
スト像（島状）が形成された。フォトレジスト像の形状
は、従来技術によるよりも角の部分の曲率半径の小さい
もので、所望のパターンに近いものであった。
本発明によれば、従来技術では著しく解像度の低下する
長方形パターンの角の部分に関して、フォトマスクのパ
ターンに忠実なフォトレジスト像を形成することができ
る。
長方形パターンの角の部分に関して、フォトマスクのパ
ターンに忠実なフォトレジスト像を形成することができ
る。
また、計算機シミュレーションを用いた予測結果によれ
ば、結像光学系の開口数が大きくなるほど（解像性能が
向上するほど）、従来法と本法の結果の差異は著しくな
り、解像度の格段の向上が図れる。
ば、結像光学系の開口数が大きくなるほど（解像性能が
向上するほど）、従来法と本法の結果の差異は著しくな
り、解像度の格段の向上が図れる。
実施例においては、所望のパターンが正方形の場合につ
いて説明したが、２種類のフォトマスクのパターンの組
合わせを適当に選択することにより、より複雑なパター
ンの解像度を向上できることは本発明の原理から明らか
である。
いて説明したが、２種類のフォトマスクのパターンの組
合わせを適当に選択することにより、より複雑なパター
ンの解像度を向上できることは本発明の原理から明らか
である。
実施例２，３では特に触れなかったが、用いるフォトマ
スクの順序を変えても本発明の効果に影響は無い、これ
はフォトレジストの相反則性が成立する限り、いかなる
フォトレジストを用いても同様である。
スクの順序を変えても本発明の効果に影響は無い、これ
はフォトレジストの相反則性が成立する限り、いかなる
フォトレジストを用いても同様である。
第１図は、本発明の実施例で用いた第１．第２のフォト
マスクの平面図、第２図は他の実施例で用いたフォトマ
スクの平面図および形成パターンの平面図である。 １・・・第１のフォトマスク、２・・・第１のパターン
、３・・・第２のフォトマスク、４・・・第２のパター
ン、５・・・第１のパターン、６・・・第２のパターン
、７・・・共通領域。 阜 ２ 口 （αつ （す （リ ロロロロロ〜７ Ｓ、。、第１のノマクーン 乙・・第２ｊツマターン ７・・共通−今負緘′
マスクの平面図、第２図は他の実施例で用いたフォトマ
スクの平面図および形成パターンの平面図である。 １・・・第１のフォトマスク、２・・・第１のパターン
、３・・・第２のフォトマスク、４・・・第２のパター
ン、５・・・第１のパターン、６・・・第２のパターン
、７・・・共通領域。 阜 ２ 口 （αつ （す （リ ロロロロロ〜７ Ｓ、。、第１のノマクーン 乙・・第２ｊツマターン ７・・共通−今負緘′
Claims (1)
- １、矩形の集合から成る遮光部をその一部に含むフォト
マスクを用いて第１段階の露光を行ない、引き続いて、
当該矩形の集合と共通部分を持つ矩形の集合から成るパ
ターンを含むフォトマスクを用いて第２段階の露光を行
なうことを特徴とする微細パターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62063761A JPS63232318A (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 微細パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62063761A JPS63232318A (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 微細パタ−ン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63232318A true JPS63232318A (ja) | 1988-09-28 |
Family
ID=13238694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62063761A Pending JPS63232318A (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 微細パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63232318A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0855623A2 (en) * | 1997-01-27 | 1998-07-29 | Nikon Corporation | Projection exposure method and apparatus |
| FR2822969A1 (fr) * | 2001-04-03 | 2002-10-04 | St Microelectronics Sa | Procede d'illumination d'une couche d'une matiere, en particulier d'une resine photosensible |
| US6558881B2 (en) | 1998-11-09 | 2003-05-06 | Nec Corporation | Method of exposing a lattice pattern onto a photo-resist film |
| WO2009125529A1 (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-15 | パナソニック株式会社 | マスクパターンの生成方法及びパターン形成方法 |
| JP2011119331A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Renesas Electronics Corp | 半導体集積回路装置の製造方法 |
| JP2012215672A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Dainippon Printing Co Ltd | マスクパターン描画方法 |
-
1987
- 1987-03-20 JP JP62063761A patent/JPS63232318A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2009125529A1 (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-15 | パナソニック株式会社 | マスクパターンの生成方法及びパターン形成方法 |
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