KR960015093A - 노광방법, 노광장치 및 반도체 집적회로장치의 제조방법 - Google Patents

노광방법, 노광장치 및 반도체 집적회로장치의 제조방법 Download PDF

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츠네오 데라사와
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Abstract

2장의 마스크를 적층시켜 되는 위상 쉬프트 마스크를 사용해서 노광처리를 행하는 경우에 결상면의 위치엇갈림을 방지하기 위해 차광영역 및 투광영역으로 되는 패턴이 형성된 제1마스크(12a)와, 투과광에 위상차를 생기게 하기 위한 위상 쉬프트 패턴이 형성된 제2마스크(12b)를 각각의 패턴형성면을 대향시킨 상태로 근접 또는 접촉시켜 적층되는 적층 마스크(12)를 사용해서 노광처리를 행하는 것에 앞서, 반도체 웨이퍼(14)의 높이위치를 제2마스크(12b)의 마스크 기판 두께에 대응시켜 광축방향으로 이동시키는 공정을 가지는 것이다.

Description

노광방법, 노광장치 및 반도체 집적회로장치의 제조방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 일실시예인 노광장치의 설명도.

Claims (20)

  1. 차광영역 및 투광영역으로 된 패턴이 형성된 제1마스크와, 투과광에 위상차가 생기도록 하기 위한 위상쉬프트 패턴이 형성된 제2마스크를 각각의 패턴 형성면을 대향시킨 상태로 근접 또는 접촉시켜 적층되는 적층 마스크를 투과한 광의 간섭을 이용함으로써 시료상에 소정의 패턴을 전사하는 노광방법에 있어서, 상기 소정의 패턴의 전사에 앞서 상기 시료의 높이위치 또는 상기 적층 마스크의 높이 위치를, 상기 제1마스크 및 상기 제2마스크 중 상기시료에 가까운 쪽의 마스크 기판의 두께에 대응시켜 광축방향으로 이동시키는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1마스크에는 상기 시료상에 형성되는 주기적인 실패턴에 대응하는 투광영역의 패턴 혹은 그들을 포함하는 투광영역의 패턴이 형성되고, 상기 제2마스크에는 적어도 상기 주기적인 실패턴에 대응하는 투광영역의 패턴의 기수번째 또는 우수번째를 빼낸 위치에 투과광이 위상 반전되는 위상쉬프트 패턴이 형성되어 상기 투광영역의 패턴의 주기로 노광광의 위상을 반전시켜 투영노광하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  3. 원화 패턴이 묘화되어 있는 마스크를 준비하는 공정과, 시료 기판을 준비하는 공정과, 광원에서 나온 광을 상기 마스크에 조사하여 상기 마스크에 묘화되어 있는 상기 원화 패턴을 투영광학시스템을 거쳐서 상기 시료기판상에 전사하는 공정을 가진 노광방법에 있어서, 상기 마스크를 준비하는 공정은, 상기 마스크가 투과하는 광에 소정량의 위상차를 주는 凹凸부를 표면에 가지는 제1마스크와 상기 조명광을 차광하는 영역과 투과된 영역으로 정의된 패턴이 형성되어 있는 제2마스크로 이루어진 마스크, 또는 패턴정보을 가진 마스크 기판1장으로 구성된 마스크의 어느 한 쪽을 선택하여 준비하는 공정인 것을 특징으로 하는 노광방법.
  4. 원화 패턴이 묘사되어 있는 마스크를 준비하는 공정과, 시료 기판을 준비하는 공정을 포함하고, 광원에서 나온 광을 상기 마스크에 조사하여 상기 마스크에 묘화되어 있는 상기 원화 패턴을 투영광학시스템을 거쳐서 상기 시료기판상에 전사하는 노광방법에 있어서, 상기 마스크는 상기 조명광에 대하여 투명하고 또한 투과하는 광에 소정량의 위상차를 주는 凹凸을 표면에 가진 제1마스크와, 상기 조명광을 차광하는 영역과 투과된 영역으로 정의된 패턴이 형성되어 있는 제2마스크로 이루어짐과 함께, 상기 제1마스크의 凹凸의 경계의 단차부를 투과하여 산란하는 광은 상기 제2마스크의 차광영역에서 차광되고, 상기 제2마스크를 투과한 광은 상기 제l마스크의 凹凸의 경계의 단차부로부터 떨어진 영역을 투과하며, 상기 광이 상기 제1마스크를 투과한 후에 상기 제2마스크를 투과함으로써 상기 시료 기판상에 마스크 패턴의 상을 형성하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1마스크의 凹凸이 있는 면과 상기 제2마스크의 상기 패턴이 형성되어 있는 면과를 서로 향해서 맞추어 근접 또는 밀착시켜 배치함과 동시에, 상기 제1마스크를 투과한 광에는 거의 180도 또는 그 기수배의 위상차를 주고, 다시 상기 제2마스클 투과시켜 투과광의 간섭에 의해 상기 제2마스크에 정의되어 있는 패턴의 상을 상기 시표기판상에 형성하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  6. 시료대 위에 얹혀진 시료에 대하여 노광을 위한 광을 방사하는 발광원과. 상기 발광원에서 방사된 광을 소정의 패턴으로 성형시키는 마스크와, 상기 마스크를 설치했다 제거했다 할 수 있는 상태로 얹어놓는 마스크 재치대와, 상기 발광원에서 방사된 마스크에 의해 성형된 소정의 패턴을 상기 시료상에 투영하기 위한 투영광학시스템을 가진 노광장치에 있어서, (a) 상기 마스크 재치대가 차광영역 및 투광영역으로 이루어진 패턴이 형성된 제1마스크와, 투과광에 위상차가 생기도록 하기 위한 위상쉬프트 패턴이 형성된 제2마스크를 각각의 패턴 형성면을 대향시킨 상태로 근접 또는 접촉시켜 적층되는 적층 마스크를 얹어 놓기 가능한 구조임과 동시에 차광영역 및 투광영역으로 된 소망의 전사패턴과 동일 형상의 패턴이 형성된 통상의 마스크를 얹어 놓기 가능한 구조와, (b) 상기 적층 마스크를 사용한 노광처리시, 상기 시료대 또는 상기 마스크 재치대의 높이위치의 최적값을 상기 제1마스크 및 상기 제2마스크 중 상기 시료에 가까운 쪽의 마스크 기판 두께에 따라 산출한 산출부와, (c) 상기 시료대 또는 상기 마스크 재치대의 높이를 상기 산출부에서 산출한 값에 따라 실제로 광축 방향으로 이동시키기 위한 이동기구를 구비하는 노광장치.
  7. 원화 패턴이 묘화되어 있는 마스크를 소정위치에 고정하는 마스크 지지수단과, 시료기판을 얹어놓는 시료 기판 지지수단과, 광원에서 나온 광을 상기 마스크에 조사하는 조명수단과, 상기 마스크에 묘화되어 있는 패턴을 상기 시료 기판상에 투영하기 위한 투영광학수단을 가지는 노광장치에 있어서, 상기 마스크 지지수단에서 지지하는 마스크의 패턴면과 상기 시료기판 지지수단 사이의 상기 투영광학수단의 광축을 포함하는 영역내에 투명한 평행 평판의 유무를 감지하여 상기 평행 평판의 유무에 따라 변화하는 광학수차를 보정하는 수차 보정 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 광학수차를 보정하는 수차 보정 수단은 소정 두께의 투명한 평행평판을 삽입 또는 배출하는 수단인 것을 특징으로 하는 노광장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 광학수차를 보정하는 수차 보정 수단은, 상기 투영광학수단을 구성하는 광학요소를 이동 또는 교환하는 수단이거나, 압력 제어에 의해 굴절율을 변화시킴으로써 광로 길이를 변화시키는 수단임을 특징으로 하는 노광장치.
  10. 차광영역 및 투광영역으로 된 패턴이 형성된 제1마스크와, 투과광에 위상차를 발생시키기 위한 위상쉬프트 패턴이 형성된 제2마스크를 각각의 패턴 형성면을 서로 대향시킨 상태로 근접 또는 접촉시켜 적층되는 적층 마스크를 투과한 광의 간섭을 이용함으로써 반도체 웨이퍼상에 반도체 집적회로 패턴을 전사하는 반도체 집적 회로장치의 제조방법에 있어서, 상기 반도체 집적회로 패턴의 전사에 앞서 반도체 웨이퍼의 높이 위치 또는 상기 적층 마스크의 높이 위치를 상기 제1마스크 및 상기 제2마스크 중 상기 반도체 웨이퍼에 가까운 쪽의 마스크 기판 두께에 대응되는 광축방향으로 이동시키는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로 장치의 제조방법.
  11. 반도체 웨이퍼상에 소정의 반도체 집적회로패턴을 전사하기 위한 노광처리시에 있어서, (a) 차광영역 및 투광영역으로 되는 패턴이 형성된 제1마스크와, 투과광에 위상차를 생기게 하기 위한 위상 쉬프트 패턴이 형성되 제2마스크를 각각의 패턴형성면을 대향시킨 상태로 근접 또는 접촉시켜 적층되는 적층 마스크를 투과한 광의 간섭을 이용하는 것에 의해 반도체 웨이퍼상에 소정의 반도체 집접회로패턴을 전사하는 공정과, (b) 상기 적층마스크를 사용한 노광처리에 즈음해서 상기 소정의 반도체 집적회로 패턴의 전사에 앞서, 상기 반도체 웨이퍼의 높이위치 또는 상기 마스크의 높이위치를 상기 제1마스크 및 상기 제2마스크 중 상기 반도체 웨이퍼에 가까운 쪽의 마스크 기판두께에 대응시켜 광축방향으로 이동시키는 공정과, (c) 차광영역 및 투광영역으로 되는 소망의 전사패턴과 동일형상의 패턴이 형성된 통상의 마스크를 투과한 광에 의해 반도체 웨이퍼상에 소정의 반도체 집적회로패턴을 전사하는 공정과, (d) 상기 통상의 마스크를 사용한 노광처리시에 있어서, 상기 소정의 반도체 집적회로패턴의 전사에 앞서, 상기 반도체 웨이퍼의 높이위치 또는 상기 통상 마스크의 높이위치를 통상 마스크를 사용하는 경우의 결상면 위치로 이동하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로 장치의 제조방법.
  12. 반도체 웨이퍼상에 소정의 반도체 집적회로패턴을 전사하기 위한 노광처리시에 있어서, (a) 차광영역 및 투광영역으로 되는 패턴이 형성된 제1마스크와, 투과광에 위상차를 생기게 하기 위한 위상쉬프트 패턴이 형성된 제2마스크를 각각의 패턴형성만을 대향시킨 상태로 근접 또는 접속시켜 적층되는 적층 마스크를 투과한 광의 간섭을 이용하는 것에 의해 반도체 웨이퍼상에 소정의 반도체 집적회로 패턴을 전사하는 공정과, (b) 차광영역 및 투광영역으로 되어 소망하는 전사패턴과 동일 형상의 패턴이 형성된 제1마스크와, 평판상의 투명기판으로 되는 제2마스크를 각각의 패턴 형성면을 대향시킨 상태로 근접 또는 접촉시켜 적층되는 적층 마스크를 투과한 광의 간섭을 이용하는 것에 의해 반도체 웨이퍼상에 소정의 반도체 집적회로패턴을 전사하는 공정과, (c) 상기 적층 마스크를 사용한 노광처리시에 있어서, 상기 소정의 반도체 집적회로 패턴의 전사에 앞서, 상기 반도체 웨이퍼 높이위치 또는 상기 적층 마스크의 높이위치를 상기 제1마스크 및 상기 제2마스크 중 상기 반도체 웨이퍼에 가까운 쪽의 마스크 기판 두께에 대응시켜 광축 방향으로 이동하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로 장치의 제조방법.
  13. 반도체 웨이퍼상에 소정의 반도체 집적회로패턴을 전사하기 위한 노광처리시에 있어서, (a) 차광영역 및 투광영역으로 되어 소망하는 전사패턴과 동일 형상의 패턴이 형성된 제1마스크와, 평판상의 투명기판으로 되는 제2마스크를 각각의 패턴 형성면을 대향시킨 상태로 근접 또는 접촉시켜 적층되는 적층 마스클 투과한 광의 간섭을 이용하는 것에 의해 반도체 웨이퍼상에 소정의 반도체 집적회로패턴을 전사하는 공정과, (b) 상기 적층 마스크를 사용한 노광처리에 즈음해서 상기 소정의 반도체 집적회로 패턴의 전사에 앞서, 상기 반도체 웨이퍼의 높이위치 또는 상기 적층마스크의 높이위치를 상기 제1마스크 및 상기 제2마스크 중 상기 반도체 웨이퍼에 가까운 쪽의 마스크 기판 두께에 대응시켜 광축 방향으로 이동하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로 장치의 제조방법.
  14. 반도체 웨이퍼상에 소정의 반도체 집적회로 패턴을 전사하기 위한 노광처리시에 있어서, (a) 평판상의 투명기판으로 제1마스크와, 투과광에 위상차를 생기게 하기 위한 위상쉬프트 패턴이 형성된 제2마스크를 각각의 패턴형성면을 대향시킨 상태로 근접 또는 접촉시켜 적층되는 적층 마스크를 투과한 광의 간섭을 이용하는 것에 의해 반도체 웨이퍼상에 소정의 반도체 집적회로 패턴을 전사하는 공정과, (b) 상기 적층 마스크를 사용한 노광처리시에 있어서, 상기 소정의 반도체 집적회로 패턴의 전사에 앞서, 상기 반도체 웨이퍼의 높이위치 또는 상기 적층 마스크의 높이위치를 상기 제1마스크 및 제2마스크 중 상기 반도체 웨이퍼에 가까운 쪽의 마스크 기판 두께에 대응시켜 광축방향으로 이동하는 공정과, (c) 차광영역 및 투광영역으로 되어 소망하는 전사패턴과 동일 형상의 패턴이 형성된 통상의 마스크를 투과한 광의 간섭을 이용하는 것에 의해 반도체 웨이퍼상에 소정의 반도체 집적회로 패턴을 전사하는 공정과, (d) 상기 통상의 마스크를 사용한 노광처리시에 있어서, 상기 소정의 반도체 집적회로패턴의 저사에 앞서, 상기 반도체 웨이퍼의 높이위치 또는 상기 통상의 마스크 높이위치를 통상의 마스크를 사용하는 경우의 결상면 위치로 이동하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로 장치의 제조방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼상에 포지티브형의 포토레지스트막을 퇴적하는 공정과, 상기 포지티브형의 포토레지스트막에 상기 적층 마스크를 사용해서 접속구멍용 패턴을 전사하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로 장치의 제조방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼상에 네가티브형의 포토레지스트막을 퇴적하는 공정과, 상기 네가티브형의 포트레지스트막에 상기 적층 마스크를 사용해서 서로 인접하는 때 형태의 패턴을 전사하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로 장치의 제조방법.
  17. 제5항에 있어서, 상기 제2마스크에 형성되어 있는 패턴으로서 반도체 집적회로장치의 패턴을 사용하고, 또 상기 시료기판상에 상기 광에 대해서 감광하는 레지스트 재료를 토도하는 공정을 포함하고, 상기 레지스트 내에 마스크 패턴의 상을 투영한 후, 현상처리에 의해 상기 시료 기판상에 상기 반도체 집적회로장치의 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로장치의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제2마스크에 형성되어 있는 패턴이 반도체 집적회로의 메모리셀 어레이부 등의 미세한 패턴이 밀집되어 있던가 혹은 주기적으로 반복되는 패턴인 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로장치의 제조방법.
  19. 제10항에 있어서, 상기 노광에 사용하는 투영광학시스템에 마스크면측 및 시료기판인 반도체 웨이퍼측 모두 텔리센터릭한 렌즈 시스템인 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로장치의 제조방법.
  20. 제10항에 있어서, 상기 노광처리시에 있어서, 상기 제1마스크 또는 상기 제2마스크의 적어도 한쪽에 투과광의 반사를 방지하는 반사방지막을 설치한 적층 마스크를 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로 장치의 제조방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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