KR20020038531A - 패턴 형성 방법 - Google Patents

패턴 형성 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20020038531A
KR20020038531A KR1020010071260A KR20010071260A KR20020038531A KR 20020038531 A KR20020038531 A KR 20020038531A KR 1020010071260 A KR1020010071260 A KR 1020010071260A KR 20010071260 A KR20010071260 A KR 20010071260A KR 20020038531 A KR20020038531 A KR 20020038531A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exposure
pattern
shift mask
phase
phase shift
Prior art date
Application number
KR1020010071260A
Other languages
English (en)
Inventor
후지모토마사시
Original Assignee
니시가키 코지
닛뽄덴끼 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 니시가키 코지, 닛뽄덴끼 가부시끼가이샤 filed Critical 니시가키 코지
Publication of KR20020038531A publication Critical patent/KR20020038531A/ko

Links

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
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof
    • 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
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70325—Resolution enhancement techniques not otherwise provided for, e.g. darkfield imaging, interfering beams, spatial frequency multiplication, nearfield lenses or solid immersion lenses
    • G03F7/70333—Focus drilling, i.e. increase in depth of focus for exposure by modulating focus during exposure [FLEX]
    • 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
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/30—Alternating PSM, e.g. Levenson-Shibuya PSM; Preparation thereof
    • 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
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/76—Patterning of masks by imaging
    • 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
    • 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
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70283—Mask effects on the imaging process
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

위상 시프트 마스크(10)로서 포지티브형 레벤슨 위상 시프트 마스크가 사용된다. 예를 들어, 게이트층의 회로 패턴(14)과 같은 이러한 약 100nm의 최소 라인폭을 갖는 장치는 광원으로서 KrF-엑시머 레이저를 사용하는 투영 노광 장치에 의해 노광된다. 회로 패턴(14)은 위상 시프트 마스크(10) 및 보통 마스크(12) 각각을 사용한 두번의 노광에 의해 형성된다. 이러한 경우에, 위상 시프트 마스크(10)를 사용한 제 1의 노광 중에, 기판(141)은 광축을 따라 이동하여 복수의 이미지-형성 표면 상에 패턴을 노광한다. 상기 다중 포커스 노광법에 의해, 패턴 치수의 오차는 평균화되어 작아지게 된다.

Description

패턴 형성 방법{PATTERN FORMING METHOD}
발명의 배경
발명의 분야
본 발명은 위상-시프트 마스크를 사용한 노광을 통해 기판상의 레지스트막 상에 소정의 패턴이 형성되는 방법에 의해 반도체 장치를 제조하기 위한 미세 패턴 기술에 사용되는 패턴 형성 방법에 관한 것이다. 이하, 위상-시프트 마스크를 사용하는 노광은 '위상-시프트 노광'이라고 약칭한다.
종래의 기술
최근, 점차 고속화 및 고집적화 되고 있는 반도체 장치에서, 그 패턴 치수는점점 더 미세해져야 한다. 따라서, 설계 룰은 노광의 파장의 절반으로 감소된다.
예를 들어, 도 8은 KrF-엑시머 레이저 노광(파장: 248nm) 및 ArF-엑시머 레이저 노광(파장: 193nm)에 대한 100nm 폭의 고립 라인의 광학 계조를 도시한다. 여기에서 광학 계조는 ([패턴 중앙에서의 광 강도] - [패턴 에지에서의 광 강도] ) / [패턴 에지에서의 광 강도]로 정의되고, 패턴을 양호한 형상으로 해상하기 위해서는 약 0.5 이상의 광학 계조가 필요하다. 도 8의 그래프에서 도시된 바와 같이, 노광 파장의 절반 이하인 100nm의 설계 룰의 이러한 패턴은 보통의 마스크를 사용한 노광 기술에 의해 형성되기 매우 어렵기 때문에, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 다양한 초미세 해상 기술이 논의되고 있다. 그중에서도, 레벤슨 위상-시프트 마스크(일본 특개소(KOKOKU) 제 62-50811)는 특히 광학 계조 및 해상도의 향상 효과가 크고, 광의 노광 파장의 절반 이하의 설계 룰의 패턴을 형성하는데 가장 적합한 기술이라고 여겨진다.
그러나, 종래의 위상-시프트 노광 방법은 도 9에 도시된 바와 같이 디포커스량(defocus amount)이 커지면 패턴 치수가 급격히 확장된다는 문제점이 있다. 따라서, 패턴 치수는 웨이퍼 표면에서의 불규칙성에 의해 변동된다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 렌즈의 구면 수차가 남아있다면, (+) 및 (-) 디포커스 사이의 비대칭성이 발생하여, 치수 정밀도가 크게 저하된다는 문제를 일으킨다. 위상-시프트 노광 방법은 높은 코히어런스 조건하에서 위상 정보를 이용하며, 원칙적으로, 광학 파라미터에 매우 민감하다. 따라서, 이미지가 형성될 때 위상 오차에 나타나는 렌즈 수차에 의해 대단히 강한 영향을 받는다.
상기의 견해에서, 본 발명의 목적은 디포커스 및 구면 수차의 영향을 배제함으로 인해 치수 정밀도를 향상시키는 위상-시프트 노광에 의한 패턴 형성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 광학축을 따른 일정한 거리로 상기 기판 및 상기 위상-시프트 마스크 중 하나를 이동하면서 위상-시프트 마스크를 통해 상기 소정의 패턴을 노광함으로 인해 기판상의 레지스트막 상에 소정의 패턴을 형성하기 위한 패턴 형성 방법을 제공한다.
본 발명에서는, 예를 들어, 포지티브형 레벤슨 위상-시프트 마스크 및 라인 패턴이 사용된다. 라인 패턴의 최소 치수 한계는 노광의 파장 이하이고, 노광 조명 광학 시스템의 코히어런스 계수는 0.5 이하이며, 일정한 거리는 노광 투영 렌즈의 구면 수차의 양에 의해 좌우된다.
다시 말하면, 본 발명의 패턴 형성 방법은 위상-시프트 마스크, 특히 포지티브형 레벤슨 위상-시프트 마스크를 사용하고, 광축을 따라 기판 또는 위상-시프트 마스크를 이동하여 복수의 이미지 형성 표면상에 패턴을 노광한다. 이러한 방법에 의해, 위상-시프트 마스크가 사용될 때 문제가 되는 디포커스 및 렌즈 수차로 인한 치수 변동을 크게 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 패턴 형성 방법의 하나의 실시예에 사용된 마스크를 도시하는 평면도이고, 도 1의 [1]은 제 1의 노광에 사용된 위상-시프트 마스크롤 도시하고, 도 1의 [2]는 제 2의 노광에 사용된 보통의 마스크를 도시하는 도면이며, 도 1의 [3]은 노광 단계에 의해 형성된 회로 패턴을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 사용된 노광 장치를 도시하는 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 노광 동작을 도시하는 설명도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 상의 위치의 광-강도 분포를 도시하는 그래프이며, 도 4의 [1]은 각각의 포커스에 대한 광-강도를 나타내는 그래프이고, 도 4의 [2]는 다중-포커스 노광에 의해 평준화된 광-강도를 나타내는 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 위상-시프트 노광 및 종래 기술의 위상 시프트 노광에 의한 위상-시프트 노광의 CD-포커스 특성을 도시하는 그래프.
도 6은 종래 기술 위상-시프트 노광의 그래프의 수평축이 연장되는 경우에 CD-포커스 특성을 도시하는 그래프.
도 7은 구면 수차가 나타나는 경우에 본 발명의 실시예에 의한 위상-시프트 노광 및 종래의 위상-시프트 노광에 의한 CD-포커스 특성을 도시하는 그래프.
도 8은 KrF-엑시머 레이저 노광(파장: 248nm) 및 ArF-엑시머 레이저 노광(파장: 193nm)의 경우에서 100nm 고립 라인의 광학 계조를 도시하는 그래프.
도 9는 종래의 위상-시프트 노광의 CD-포커스 특성을 도시하는 그래프.
도 10은 구면 수차가 나타나는 경우에서 종래의 위상-시프트 노광의 CD-포커스 특성을 도시하는 그래프.
♠도면의 주요 부호에 대한 부호의 설명♠
10 : 위상 시프트 마스크12 : 보통 마스크
14 : 회로 패턴121 : 차광부
122 : 위상 시프터141 : 기판
도 1은 본 발명에 따른 패턴 형성 방법의 하나의 실시예에 사용되는 마스크 등을 도시하는 평면도이다. 도 1의 [1]은 제 1의 노광에 사용된 위상-시프트 마스크를 도시하고, 도 1의 [2]는 제 2의 노광에 사용된 보통의 마스크를 도시하며, 도 1의 [3]은 노광 단계에 의해 형성된 회로 패턴을 도시한다. 상기 도면을 참조하여 실시예를 설명한다.
위상 마스크(10)로서, 포지티브형 레벤슨 위상-시프트 마스크가 사용된다. 레벤슨 위상-시프트 마스크는 해상도의 향상 및 포커스의 깊이에 큰 영향을 끼치고, 노광 파장 이하의 초-미세 패턴을 해상할 수 있다. 여기에서는, 예를 들어, 게이트층 회로 패턴(14)과 같은 100nm의 최소 라인폭의 장치는 광원으로서 KrF-엑시머 레이저를 사용하는 투영 노광 장치에 의해 노광되는 경우를 기재한다. 본 실시예에서, 회로 패턴(14)은 위상-시프트 마스크(10) 및 보통의 마스크(12) 각각을 사용한 노광을 두 번 수행하여 형성된다. 위상-시프트 마스크(10)를 사용한 제 1의 노광에서, 기판(141)은 광축을 따라 이동되어 복수의 이미지-형성 표면상에 패턴을 노광한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 사용된 노광 장치를 도시하는 구성도이다. 상기 도면을 참조하여 실시예를 설명한다.
노광 장치(20)는 광원으로서 KrF-엑시머 레이저를 사용하는 스텝-앤-스캔 노광형이고, 특히, 엑시머 레이저(21), 빔 형성 광학 시스템(22), ND 필터(23), 조명 광학 시스템(24), 조명 조리개(25), 시야 조리개(26), 레티클(27; 마스크), 레티클 단(28), 투영 광학 시스템(29), 웨이퍼(30; 기판), 및 웨이퍼 단(31)를 포함한다. 엑시머 레이저(21)로부터 방사된 KrF-엑시머 레이저 빔은 빔 형성 광학 시스템(22), 조명 광학 시스템(24), 시야 조리개(26) 등을 통과하여 슬릿형 조명플럭스로 성형되고 레티클(27) 상에 인가된다.
레티클(27) 및 웨이퍼(30)는 조명 아래에서 축소 배율에 따른 속도로 서로 동기 주사되어 웨이퍼(30)상에 패턴을 전사한다. 이러한 단계에서, 투영 광학 시스템(29)의 개구수(NA)는 0.68이고, 조명 광학 시스템(24)의 코히어런스 계수(б)는 0.3이다. 또한, 웨이퍼 단(31)은 광축 방향(z-방향)의 높이를 조정하기 위한 피에조-전기 소자등으로 이루어진 광축 방향 이동 기구가 마련된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 노광 동작을 도시한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼(30)상의 여러 위치의 광-강도 분포를 도시하는 그래프이고, 도 4의 [1]은 각각의 포커스에 대한 광-강도를 나타내고, 도 4의 [2]는 다중-포커스 노광에 의해 평준화된 광-강도를 나타낸다. 이하, 도 1 내지 도 4에 따라 실시예를 설명한다.
제 1의 노광에서, 도 1의 [1]의 위상-시프트 마스크(10)가 사용된다. 위상-시프트 마스크(10)에서, 차광부(121)는 차광부(121)의 좌우측을 통과하는 노광의 위상이 서로 180°다르도록 위상 시프터(122)를 마련한다. 이와 같이, 경계영역을 둘러싼 두개의 노광의 광전계가 서로 완전히 상쇄(반작용)되어 대단히 날카로운 암부(dark space)를 형성하고, 따라서, 초미세 패턴을 형성할 수 있게 된다.
제 1의 노광은 다중-포커스 방식으로 수행된다. 다중-포커스 노광에 의해, 노광되는 중에 웨이퍼단(31)의 광축 방향(z-방향) 높이가 변하게 된다. 도 2의 노광 장치의 경우에, 웨이퍼단(31)의 높이는 다양하게 변하게 된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이미지 표면에 대하여 웨이퍼 단(31)의 이동면(traveling plane)이 연속적으로 기울어짐에 의해, 디포커스량은 노광 슬릿 내에서 다양하게 변하게 된다.
본 실시예에 의해, 다중-포커스 너비(Δz; z-방향 이동)는 1㎛로 설정된다. 이러한 경우에, 스캔 노광의 시작점에서 디포커스량이 +0.5㎛이라면, 스캔의 진행에 따라 디포커스량은 점차 네가티브로 변하게 되고, 스캔 노광의 종료점에서는 -0.5㎛가 된다. 도 4에 도시된 바와 같이, +0.5㎛ 내지 -0.5㎛의 디포커스량의 변화와 함께 변하는 공간 이미지의 평준화에 의해 공간 이미지가 최종적으로 형성된다.
제 1의 노광의 결과로서, 양호한 회로 패턴(14) 이외에, 위상 시프터(122)의 에지에 암부가 생성된다. 불필요한 암부를 레지스트 패턴으로 해상하지 않기 위해서, 제 2의 노광이 수행된다. 도 1의 [2]의 보통의 마스크(12)를 사용하여 제 1의 위상-시프트 노광에 의해 형성된 100nm 라인의 영역을 모두 차광하고 이외의 영역을 노광하여, 불필요한 암부를 제거한다. 또한, 현상을 수행하여 도 1의 [3]에 도시된 회로 패턴(14)을 마련한다.
도 5 및 도 6은 렌즈 수차가 없는 경우의 CD-포커스 특성(디포커스량 및 패턴 치수 사이의 관계)을 도시하는 그래프이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 위상-시프트 노광과 종래의 위상-시프트 노광을 비교하고, 도 6은 종래의 위상-시프트 노광의 그래프의 수평축이 연장되는 경우의 CD-포커스 특성을 도시한다. 상기 도면을 참조하여 실시예를 설명한다.
상기 도면에서, 본 실시예에서의 "디포커스량"은 다중-포커스 폭의 평균(중간값)을 나타낸다. 예를 들어, 0㎛의 디포커스량은 +0.5㎛ 내지 -0.5㎛의 다중-포커스 노광 디포커스량의 평균이고, +0.5㎛의 디포커스량은 1.0㎛ 내지 0㎛의 다중-포커스 노광 디포커스량의 평균이다.
상술한 바와 같이, 본 실시예는 투영 광학 시스템의 0.68의 NA값, 조명 광학 시스템의 0.3의 б 값, 및 1㎛의 다중-포커스 폭(Δz)을 갖는다. 렌즈 수차가 나타나지 않는다면, 포커스의 비대칭성은 나타나지 않는다. 그러나, 종래 기술에서는 수차가 없더라도, 디포커스양이 크다면 패턴 치수가 급격히 확장된다는 문제가 있다. 종래 기술과는 반대로, 본 실시예에 의한 디포커스는 치수 변동이 작기 때문에 포커스 심도(depth)의 확대 및 치수 정밀도의 향상이 가능하게 된다.
도 7은 0.025λ의 구면 수차가 나타나는 경우에서 본 발명의 실시예에 의한 위상-시프트 노광 및 종래의 위상-시프트 노광의 CD-포커스 특성을 도시하는 그래프이다. 이하 도 7을 참조하여 실시예를 설명한다.
위상-시프트 노광은 구면 수차에 의해 영향을 받기 쉽고, 사실상, 종래 기술에서는 플러스 디포커스 및 마이너스 디포커스 사이의 비대칭성이 현저하게 나타난다. 종래 기술과 대조적으로, 본 실시예는 공간 이미지의 평준화 효과에 의해 비대칭성을 상당히 제거할 수 있으므로, 치수 정밀도를 크게 향상할 수 있다. 이러한 경우에, 위상 시프트 마스크 또는 기판 중 어느 한쪽이 광축 방향을 따라 이동되는 일정 거리는, 패턴 치수의 오차 평균이 0이 되도록 비대칭성을 고려하여 결정된다.
다음으로, 본 실시예를 요약한다. 다중-포커스 노광법은 일반적인 노광법에 비해 광학 계조가 저하되므로, 초미세 패턴 특히, 포지티브 패턴을 형성할 수 없다. 그러나, 본 실시예는 매우 높은 계조를 갖는 레벤슨 위상-시프트 마스크(도 8에 도시)를 사용하여, 다중-포커스 폭이 2㎛ 이상으로 설정되더라도 높은 계조를유지하며 충분히 해상이 가능하다.
본 실시예는 스캔 노광 장치의 좋은 예가 되지만, 원샷 노광 장치(스테퍼)가 사용될 수도 있다. 원샷 노광 장치에 의해서, 스캔 노광 장치와 같이 노광 시간 내에 단의 높이를 다양하게 변화시킬 수도 있고, 노광을 여러번 수행하고 각각의 노광 시간동안 단의 높이가 변하도록 하여, 디포커스량을 이산적으로 변화시킬 수도 있다.
또한, 본 실시예는 웨이퍼 단 높이, 즉 기판 높이가 변하는 경우에 대해 설명하지만, 투영 배율을 고려하여 마스크단의 높이를 변하게 하여도 거의 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예는 포지티브형 레벤슨 위상-시프트 마스크를 이용한 예를 나타내지만, 본 발명은 하프톤 위상-시프트 마스크, 림형 하프톤 위상-시프트 마스크 등에 적용되어도 거의 동일한 효과를 얻을 수 있다. 림형 하프톤 위상-시프트 마스크는 개구의 에지 부근만을 하프톤으로 하는 마스크를 말한다.
본 발명에 대한 패턴 형성 방법에 의하면, 패턴은 광축을 따라 위상-시프트 마스크 및 기판 중 적어도 어느 하나를 일정한 거리로 이동하며 노광되어 디포커스 또는 구면 수차에 의한 패턴 치수에서의 오차를 평균화하므로, 치수 정밀도가 향상된다.
포지티브형 레벤슨 위상-시프트 마스크가 위상-시프트 마스크로서 사용될 때, 굉장히 높은 광학 계조를 얻을 수 있으므로, 다중-포커스 노광의 단점인 광학계조의 저하를 보충할 수 있으며, 따라서 다중-포커스 폭이 2㎛로 크게 설정되더라도 충분히 해상가능한 높은 계조를 유지한다.
또한, 노광 투영 렌즈의 구면 수차의 양에 대응하여 위상-시프트 마스크 및 기판 중 적어도 하나가 광축을 따라 이동하는 일정한 거리를 결정함에 의해, 구면 수차의 영향을 받기 쉬운 위상 시프트 노광의 결점을 평준화 효과에 의해 개선할 수 있기 때문에, 치수 정밀도를 크게 향상할 수 있다.
본 발명은 그 본질 및 특성으로부터 벗어나지 않는 다른 특정 형태로 실시될 수 있다. 본 실시예는 예증적이며 한정적이지 않은 모든 관점이 고려되므로, 상술한 설명보다는 첨부된 청구항에 의해 나타나는 본 발명의 범위 및 청구항에 상당하는 범위 및 의미 내에서의 모든 변형예가 포함된다.
본 발명은 명세서, 청구항, 도면 및 요약을 포함하는 일본 특개평 제 2000-351164(2000년 11월 17일 출원)의 우선권 주장 출원이다.

Claims (14)

  1. 광축을 따라 위상 시프트 마스크 및 기판 중 적어도 하나를 일정한 거리로 이동하며 상기 위상 시프트 마스크를 통해 소정의 패턴을 노광하여 상기 기판 상의 레지스트막 상에 상기 소정의 패턴을 형성하기 위한 패턴 형성 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 위상 시프트 마스크는 포지티브형 레벤슨 위상 시프트 마스크인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴은 라인 패턴인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 패턴은 라인 패턴인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 라인 패턴의 최소 치수 한계는 노광의 파장의 절반 이하인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 라인 패턴의 최소 치수 한계는 노광의 파장의 절반 이하인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    노광 조명 광학 시스템의 코히어런스 계수는 0.5 이하인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  8. 제 2항에 있어서,
    노광 조명 광학 시스템의 코히어런스 계수는 0.5 이하인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 일정한 거리는 노광 투영 렌즈의 구면 수차에 대응하여 결정되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 일정한 거리는 노광 투영 렌즈의 구면 수차에 대응하여 결정되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 일정한 거리는 1㎛인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  12. 제 2항에 있어서,
    상기 일정한 거리는 1㎛인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  13. 제 1항에 있어서,
    패턴 형성 방법에 사용되는 광원은 KrF-엑시머 레이저 또는 ArF-엑시머 레이저인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  14. 제 2항에 있어서,
    패턴 형성 방법에 사용되는 광원은 KrF-엑시머 레이저 또는 ArF-엑시머 레이저인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
KR1020010071260A 2000-11-17 2001-11-16 패턴 형성 방법 KR20020038531A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2000-00351164 2000-11-17
JP2000351164A JP2002156738A (ja) 2000-11-17 2000-11-17 パターン形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020038531A true KR20020038531A (ko) 2002-05-23

Family

ID=18824270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010071260A KR20020038531A (ko) 2000-11-17 2001-11-16 패턴 형성 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20020061471A1 (ko)
JP (1) JP2002156738A (ko)
KR (1) KR20020038531A (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE553219T1 (de) 1999-04-20 2012-04-15 Illumina Inc Erkennung von nukleinsäurereaktionen auf bead- arrays
DE10339514B4 (de) * 2003-08-27 2008-08-07 Qimonda Ag Verfahren zur Belichtung eines Substrates

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930003264A (ko) * 1991-07-29 1993-02-24 오가 노리오 위상 시프트마스크를 사용한 패턴 형성방법
JPH06275490A (ja) * 1993-01-20 1994-09-30 Nec Corp 露光装置
JPH09199407A (ja) * 1996-01-17 1997-07-31 Canon Inc 投影露光装置及び半導体ディバイスの製造方法
KR19990045024A (ko) * 1997-11-06 1999-06-25 미따라이 하지메 2중노광방법 및 이것을 이용한 디바이스 제조방법
JP2000181050A (ja) * 1998-12-17 2000-06-30 Canon Inc レチクル、及び露光方法、及び半導体露光装置
KR20000071810A (ko) * 1999-04-30 2000-11-25 카네코 히사시 수차에 기인한 위치상의 이동과 위치 어긋남의 측정 장치및 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4759616A (en) * 1985-08-26 1988-07-26 Eastman Kodak Company Method and apparatus for anamorphically shaping and deflecting electromagnetic beams
JPH09120155A (ja) * 1995-08-22 1997-05-06 Toshiba Corp 位相シフトマスクと露光装置
JPH09306829A (ja) * 1996-05-16 1997-11-28 Sony Corp 走査型露光装置及び走査露光方法
JP3080024B2 (ja) * 1997-02-20 2000-08-21 日本電気株式会社 露光方法および球面収差量の測定方法
JPH1126354A (ja) * 1997-07-07 1999-01-29 Toshiba Corp 露光方法及び露光装置
JPH11297602A (ja) * 1998-04-14 1999-10-29 Sony Corp パターンの形成方法
JP3969855B2 (ja) * 1998-07-02 2007-09-05 キヤノン株式会社 露光方法および露光装置
JP2000121498A (ja) * 1998-10-15 2000-04-28 Nikon Corp 結像性能の評価方法及び装置
JP3264368B2 (ja) * 1998-10-16 2002-03-11 日本電気株式会社 縮小投影型露光装置の調整方法
JP3339051B2 (ja) * 1999-04-19 2002-10-28 日本電気株式会社 投影光学系の球面収差測定方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930003264A (ko) * 1991-07-29 1993-02-24 오가 노리오 위상 시프트마스크를 사용한 패턴 형성방법
JPH06275490A (ja) * 1993-01-20 1994-09-30 Nec Corp 露光装置
JPH09199407A (ja) * 1996-01-17 1997-07-31 Canon Inc 投影露光装置及び半導体ディバイスの製造方法
KR19990045024A (ko) * 1997-11-06 1999-06-25 미따라이 하지메 2중노광방법 및 이것을 이용한 디바이스 제조방법
JP2000181050A (ja) * 1998-12-17 2000-06-30 Canon Inc レチクル、及び露光方法、及び半導体露光装置
KR20000071810A (ko) * 1999-04-30 2000-11-25 카네코 히사시 수차에 기인한 위치상의 이동과 위치 어긋남의 측정 장치및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20020061471A1 (en) 2002-05-23
JP2002156738A (ja) 2002-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5994002A (en) Photo mask and pattern forming method
US6004699A (en) Photomask used for projection exposure with phase shifted auxiliary pattern
US7001711B2 (en) Patterning method using a photomask
US6077631A (en) Photomask and scanning exposure apparatus and device manufacturing method using same
KR100386231B1 (ko) 반도체 장치의 패턴 형성 방법, 포토마스크의 패턴 설계방법, 포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크
US6021009A (en) Method and apparatus to improve across field dimensional control in a microlithography tool
JPH10133356A (ja) フォトマスクおよびパターン形成方法
US20010036604A1 (en) Multiple exposure method
KR20030014760A (ko) 기판을 제조하는 리소그래피 방법 및 장치
US6890692B2 (en) Method of focus monitoring and manufacturing method for an electronic device
US6351304B1 (en) Multiple exposure method
US6403291B1 (en) Multiple exposure method
US6544694B2 (en) Method of manufacturing a device by means of a mask phase-shifting mask for use in said method
KR100439359B1 (ko) 포커스 모니터 방법과 포커스 모니터용 장치 및 반도체장치의 제조 방법
KR0168142B1 (ko) 위상 시프터의 위상 시프트 각도 오차를 측정하는 방법
US5935738A (en) Phase-shifting mask, exposure method and method for measuring amount of spherical aberration
US20060268248A1 (en) Lithographic projection apparatus and method of exposing a semiconductor wafer with a pattern from a mask
US6586168B1 (en) Exposure method based on multiple exposure process
JP3938694B2 (ja) パターン形成方法
US5982476A (en) Process of forming pattern and exposure apparatus
JP2972528B2 (ja) 露光方法
US6610460B2 (en) Exposure method
KR20020038531A (ko) 패턴 형성 방법
JP2876616B2 (ja) 投影露光装置
KR100313191B1 (ko) 초점평가용패턴및초점평가방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application