JP2000260695A - パターン転写方法 - Google Patents
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- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
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- 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
- G03F1/20—Masks or mask blanks for imaging by charged particle beam [CPB] radiation, e.g. by electron beam; Preparation thereof
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3175—Lithography
- H01J2237/31761—Patterning strategy
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 層間の重ね合わせ誤差とパターン小領域間の
重ね合わせ誤差が重なって不良が生じないように改善し
たパターン転写方法を提供する。 【解決手段】 ウエハ上に複数のパターン層を形成し、
重なり合う２つのパターン層間のパターンの重ね合わせ
精度が高くなければならない領域（ゲート２周辺）を除
いてパターン小領域の境界６、１９を設定する。
重ね合わせ誤差が重なって不良が生じないように改善し
たパターン転写方法を提供する。 【解決手段】 ウエハ上に複数のパターン層を形成し、
重なり合う２つのパターン層間のパターンの重ね合わせ
精度が高くなければならない領域（ゲート２周辺）を除
いてパターン小領域の境界６、１９を設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、最小線幅０．１μ
m 未満の高精度・高密度パターンをも高スループットで
形成することを企図するパターン転写方法に関する。特
には、層間の重ね合わせ誤差にパターン小領域間の重ね
合わせ誤差が重なって不良が生じないように配慮を加え
たパターン転写方法に関する。
m 未満の高精度・高密度パターンをも高スループットで
形成することを企図するパターン転写方法に関する。特
には、層間の重ね合わせ誤差にパターン小領域間の重ね
合わせ誤差が重なって不良が生じないように配慮を加え
たパターン転写方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】転写露光装置の光学系の視野寸法を超え
る寸法のパターンを転写する方法として、感応基板（ウ
エハ等）上に転写すべきパターンをマスク上で複数の小
領域に分割して形成し、該小領域毎にパターンを感応基
板上に転写し、感応基板上では各パターン小領域をつな
いでパターン全体を転写する方法（分割転写方式と呼
ぶ）がある。１つの小領域（サブフィールド）の寸法が
ほぼ光学系の視野寸法に相当する。１つの小領域の露光
を終えて次の小領域に露光を進めるには、マスクや感応
基板を機械的に走査したり、露光光（ビーム）を偏向し
たりする。
る寸法のパターンを転写する方法として、感応基板（ウ
エハ等）上に転写すべきパターンをマスク上で複数の小
領域に分割して形成し、該小領域毎にパターンを感応基
板上に転写し、感応基板上では各パターン小領域をつな
いでパターン全体を転写する方法（分割転写方式と呼
ぶ）がある。１つの小領域（サブフィールド）の寸法が
ほぼ光学系の視野寸法に相当する。１つの小領域の露光
を終えて次の小領域に露光を進めるには、マスクや感応
基板を機械的に走査したり、露光光（ビーム）を偏向し
たりする。
【０００３】転写すべき全体のパターン（デバイスパタ
ーンと呼ぶ）を小領域に分割する考え方として従来提案
されていたものは、デバイスパターンを機械的にある同
一寸法の矩形領域に分けるというものであった。
ーンと呼ぶ）を小領域に分割する考え方として従来提案
されていたものは、デバイスパターンを機械的にある同
一寸法の矩形領域に分けるというものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】分割転写方式では、ウ
エハ上でパターン小領域の像をつないでデバイスパター
ン全体を形成しているが、このつなぎが多少ズレること
がある。配線のようなパターン要素が小領域のつなぎ目
で離れると断線不良となる。一方、２本の異なる配線が
重なると短絡となる。このような不良は、小領域境界と
パターン要素が交叉する点が増えるほど発生率が上がる
おそれがある。半導体デバイスのトランジスタとなるソ
ースとゲート間あるいはゲートとドレイン間の領域が小
領域境界と交叉し、その部分でつなぎ不良があると、半
導体デバイスの歩留が低下するおそがある。
エハ上でパターン小領域の像をつないでデバイスパター
ン全体を形成しているが、このつなぎが多少ズレること
がある。配線のようなパターン要素が小領域のつなぎ目
で離れると断線不良となる。一方、２本の異なる配線が
重なると短絡となる。このような不良は、小領域境界と
パターン要素が交叉する点が増えるほど発生率が上がる
おそれがある。半導体デバイスのトランジスタとなるソ
ースとゲート間あるいはゲートとドレイン間の領域が小
領域境界と交叉し、その部分でつなぎ不良があると、半
導体デバイスの歩留が低下するおそがある。
【０００５】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、層間の重ね合わせ誤差とパターン小領域間
の重ね合わせ誤差が重なって不良が生じないように改善
したパターン転写方法を提供することを目的とする。
れたもので、層間の重ね合わせ誤差とパターン小領域間
の重ね合わせ誤差が重なって不良が生じないように改善
したパターン転写方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】上
記課題を解決するため、本発明の第１態様のパターン転
写方法は、感応基板上に転写すべきパターンをマスク上
で複数の小領域に分割して形成し、該小領域毎にパター
ンを感応基板上に転写し、感応基板上では各パターン小
領域をつないでパターン全体を転写する方法であって：
上記感応基板上には複数のパターン層を形成し、重なり
合う２つのパターン層間のパターンの重ね合わせ精度が
高くなければならない領域・部分を除いて上記パターン
小領域の境界を設定することを特徴とする。
記課題を解決するため、本発明の第１態様のパターン転
写方法は、感応基板上に転写すべきパターンをマスク上
で複数の小領域に分割して形成し、該小領域毎にパター
ンを感応基板上に転写し、感応基板上では各パターン小
領域をつないでパターン全体を転写する方法であって：
上記感応基板上には複数のパターン層を形成し、重なり
合う２つのパターン層間のパターンの重ね合わせ精度が
高くなければならない領域・部分を除いて上記パターン
小領域の境界を設定することを特徴とする。
【０００７】例えば、半導体ウエハ内の拡散層であるソ
ースやドレインと、その上に積層される導電体層のゲー
ト電極とは、相対的な位置精度が厳しい。そこで、その
ような部分にはパターン小領域の境界がこないようにす
る。
ースやドレインと、その上に積層される導電体層のゲー
ト電極とは、相対的な位置精度が厳しい。そこで、その
ような部分にはパターン小領域の境界がこないようにす
る。
【０００８】本発明の第２態様のパターン転写方法は、
上記パターン要素の内角が２２５°以上の場所で上記小
領域境界と該パターン要素とが選択的に交差することが
好ましい。
上記パターン要素の内角が２２５°以上の場所で上記小
領域境界と該パターン要素とが選択的に交差することが
好ましい。
【０００９】このような部分では、小領域のつなぎが多
少ズレても、パターン要素の幾何的形状のため、あるい
は近接効果のためパターン要素の断線は起きにくい。な
お、内角の下限値を２２５°としたのは、１８０°以上
で、比較的ひんぱんに発生する角度を選択した結果であ
る。
少ズレても、パターン要素の幾何的形状のため、あるい
は近接効果のためパターン要素の断線は起きにくい。な
お、内角の下限値を２２５°としたのは、１８０°以上
で、比較的ひんぱんに発生する角度を選択した結果であ
る。
【００１０】本発明の第３態様のパターン転写方法は、
少なくとも２つのパターン層において各々の層の小領域
境界が異なる位置に設けられていることを特徴とする。
少なくとも２つのパターン層において各々の層の小領域
境界が異なる位置に設けられていることを特徴とする。
【００１１】この場合、２つのパターン層で独立にパタ
ーン小領域の境界を設定できるので、各々のパターン層
でつなぎを目立たなくすることが可能である。
ーン小領域の境界を設定できるので、各々のパターン層
でつなぎを目立たなくすることが可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。まず、荷電粒子線の一種である電子線を用いる露光
技術の概要（例）について説明する。図４は、分割転写
方式の電子線投影露光装置の光学系全体における結像関
係及び制御系の概要を示す図である。光学系の最上流に
配置されている電子銃５１は、下方に向けて電子線を放
射する。電子銃５１の下方には２段のコンデンサレンズ
５２、５３が備えられており、電子線は、これらのコン
デンサレンズ５２、５３を通ってブランキング開口５７
にクロスオーバーC.O.を結像する。
る。まず、荷電粒子線の一種である電子線を用いる露光
技術の概要（例）について説明する。図４は、分割転写
方式の電子線投影露光装置の光学系全体における結像関
係及び制御系の概要を示す図である。光学系の最上流に
配置されている電子銃５１は、下方に向けて電子線を放
射する。電子銃５１の下方には２段のコンデンサレンズ
５２、５３が備えられており、電子線は、これらのコン
デンサレンズ５２、５３を通ってブランキング開口５７
にクロスオーバーC.O.を結像する。
【００１３】コンデンサレンズ５３の下には、矩形開口
５４が備えられている。この矩形開口（照明ビーム成形
開口）５４は、マスク（レチクル）６０の一つのサブフ
ィールド（単位露光パターン領域）を照明する照明ビー
ムのみを通過させる。具体的には、開口５４は、照明ビ
ームをマスクサイズ換算で１mm角強（一例）の寸法の正
方形に成形する。この開口５４の像は、レンズ５９によ
ってマスク６０に結像される。
５４が備えられている。この矩形開口（照明ビーム成形
開口）５４は、マスク（レチクル）６０の一つのサブフ
ィールド（単位露光パターン領域）を照明する照明ビー
ムのみを通過させる。具体的には、開口５４は、照明ビ
ームをマスクサイズ換算で１mm角強（一例）の寸法の正
方形に成形する。この開口５４の像は、レンズ５９によ
ってマスク６０に結像される。
【００１４】ビーム成形開口５４の下方には、ブランキ
ング偏向器５５が配置されている。同偏向器５５は、照
明ビームを偏向させてブランキング開口５７の非開口部
に当て、ビームがマスク６０に当たらないようにする。
ブランキング開口５７の下には、照明ビーム偏向器５８
が配置されている。この偏向器５８は、主に照明ビーム
を図５の左右方向（Ｘ方向）に順次走査して、照明光学
系の視野内にあるマスク６０の各サブフィールドの照明
を行う。偏向器５８の下方には、照明レンズ５９が配置
されている。照明レンズ５９は、電子線を平行ビーム化
してマスク６０に当て、マスク６０上にビーム成形開口
５４を結像させる。
ング偏向器５５が配置されている。同偏向器５５は、照
明ビームを偏向させてブランキング開口５７の非開口部
に当て、ビームがマスク６０に当たらないようにする。
ブランキング開口５７の下には、照明ビーム偏向器５８
が配置されている。この偏向器５８は、主に照明ビーム
を図５の左右方向（Ｘ方向）に順次走査して、照明光学
系の視野内にあるマスク６０の各サブフィールドの照明
を行う。偏向器５８の下方には、照明レンズ５９が配置
されている。照明レンズ５９は、電子線を平行ビーム化
してマスク６０に当て、マスク６０上にビーム成形開口
５４を結像させる。
【００１５】マスク６０は、図４では光軸上の１サブフ
ィールドのみが示されているが、実際には（図５を参照
しつつ後述）光軸垂直面内（Ｘ−Ｙ面）に広がっており
多数のサブフィールドを有する。マスク６０上には、全
体として一個の半導体デバイスチップをなすパターン
（デバイスパターン）が形成されている。
ィールドのみが示されているが、実際には（図５を参照
しつつ後述）光軸垂直面内（Ｘ−Ｙ面）に広がっており
多数のサブフィールドを有する。マスク６０上には、全
体として一個の半導体デバイスチップをなすパターン
（デバイスパターン）が形成されている。
【００１６】照明光学系の視野内で各サブフィールドを
照明するため、上述のように偏向器５８で電子線を偏向
することができる。照明光学系の視野を越えて各サブフ
ィールドを照明するためには、マスク６０を機械的に移
動させる。すなわち、マスク６０は、ＸＹ方向に移動可
能なマスクステージ６１上に載置されている。
照明するため、上述のように偏向器５８で電子線を偏向
することができる。照明光学系の視野を越えて各サブフ
ィールドを照明するためには、マスク６０を機械的に移
動させる。すなわち、マスク６０は、ＸＹ方向に移動可
能なマスクステージ６１上に載置されている。
【００１７】マスク６０の下方には投影レンズ６２及び
６４並びに偏向器６３が設けられている。そして、マス
ク６０のあるサブフィールドに照明ビームが当てられ、
マスク６０のパターン部を通過した電子線は、投影レン
ズ６２、６４によって縮小されるとともに、偏向器６３
により偏向されてウエハ６５上の所定の位置に結像され
る。ウエハ６５上には、適当なレジストが塗布されてお
り、レジストに電子ビームのドーズが与えられ、マスク
上のパターンが縮小されてウエハ６５上に転写される。
６４並びに偏向器６３が設けられている。そして、マス
ク６０のあるサブフィールドに照明ビームが当てられ、
マスク６０のパターン部を通過した電子線は、投影レン
ズ６２、６４によって縮小されるとともに、偏向器６３
により偏向されてウエハ６５上の所定の位置に結像され
る。ウエハ６５上には、適当なレジストが塗布されてお
り、レジストに電子ビームのドーズが与えられ、マスク
上のパターンが縮小されてウエハ６５上に転写される。
【００１８】なお、マスク６０とウエハ６５の間を縮小
率比で内分する点にクロスオーバーC.O.が形成され、同
クロスオーバー位置にはコントラスト開口６８が設けら
れている。同開口６８は、マスク６０の非パターン部で
散乱された電子線がウエハ６５に到達しないよう遮断す
る。
率比で内分する点にクロスオーバーC.O.が形成され、同
クロスオーバー位置にはコントラスト開口６８が設けら
れている。同開口６８は、マスク６０の非パターン部で
散乱された電子線がウエハ６５に到達しないよう遮断す
る。
【００１９】ウエハ６５は、静電チャック６６を介し
て、ＸＹ方向に移動可能なウエハステージ６７上に載置
されている。上記マスクステージ６１とウエハステージ
６７とを、互いに逆の方向に同期走査することにより、
デバイスパターン内で多数配列されたサブフィールドの
帯（偏向帯、詳細後述）を順次露光することができる。
なお、両ステージ６１、６７には、レーザ干渉計を用い
た正確な位置測定システムが装備されており、ステージ
位置は正確にコントロールされる。
て、ＸＹ方向に移動可能なウエハステージ６７上に載置
されている。上記マスクステージ６１とウエハステージ
６７とを、互いに逆の方向に同期走査することにより、
デバイスパターン内で多数配列されたサブフィールドの
帯（偏向帯、詳細後述）を順次露光することができる。
なお、両ステージ６１、６７には、レーザ干渉計を用い
た正確な位置測定システムが装備されており、ステージ
位置は正確にコントロールされる。
【００２０】上記各レンズ５２、５３、５９、６２、６
４及び各偏向器５５、５８、６３は、各々のコイル電源
５２ａ、５３ａ、５９ａ、６２ａ、６４ａ及び５５ａ、
５８ａ、６３ａを介して制御部７１によりコントロール
される。また、マスクステージ６１及びウエハステージ
６７も、ステージ駆動モータ制御部６１ａ、６７ａを介
して、制御部７１によりコントロールされる。静電チャ
ック６６は、静電チャック制御部６６ａを介して、メイ
ンコントローラ７１によりコントロールされる。正確な
ステージ位置と光学系のコントロールにより、ウエハ６
５上でマスク６０上のサブフィールドの縮小像が正確に
つなぎ合わされ、マスク上のデバイスパターン全体がウ
エハ上に転写される。
４及び各偏向器５５、５８、６３は、各々のコイル電源
５２ａ、５３ａ、５９ａ、６２ａ、６４ａ及び５５ａ、
５８ａ、６３ａを介して制御部７１によりコントロール
される。また、マスクステージ６１及びウエハステージ
６７も、ステージ駆動モータ制御部６１ａ、６７ａを介
して、制御部７１によりコントロールされる。静電チャ
ック６６は、静電チャック制御部６６ａを介して、メイ
ンコントローラ７１によりコントロールされる。正確な
ステージ位置と光学系のコントロールにより、ウエハ６
５上でマスク６０上のサブフィールドの縮小像が正確に
つなぎ合わされ、マスク上のデバイスパターン全体がウ
エハ上に転写される。
【００２１】次に、分割転写方式の電子線投影露光に用
いられるマスクの詳細例について、図５を用いて説明す
る。図５は、電子線投影露光用のマスクの構成例を模式
的に示す図である。（Ａ）は全体の平面図であり、
（Ｂ）は一部の斜視図であり、（Ｃ）は一つの小メンブ
レイン領域の平面図である。
いられるマスクの詳細例について、図５を用いて説明す
る。図５は、電子線投影露光用のマスクの構成例を模式
的に示す図である。（Ａ）は全体の平面図であり、
（Ｂ）は一部の斜視図であり、（Ｃ）は一つの小メンブ
レイン領域の平面図である。
【００２２】図５中、多数の正方形９１で示されている
領域が、一つのサブフィールドに対応したパターン領域
を含む小メンブレイン領域（厚さ０．１μm 〜数μm ）
である。図５（Ｃ）に示すように、小メンブレイン領域
９１は、中央部のパターン領域（サブフィールド）９２
と、その周囲の額縁状の非パターン領域（スカート９
３）とからなる。サブフィールド９２は転写すべきパタ
ーンの形成された部分である。スカート９３はパターン
の形成されてない部分であり、照明ビームの縁の部分が
当たる。
領域が、一つのサブフィールドに対応したパターン領域
を含む小メンブレイン領域（厚さ０．１μm 〜数μm ）
である。図５（Ｃ）に示すように、小メンブレイン領域
９１は、中央部のパターン領域（サブフィールド）９２
と、その周囲の額縁状の非パターン領域（スカート９
３）とからなる。サブフィールド９２は転写すべきパタ
ーンの形成された部分である。スカート９３はパターン
の形成されてない部分であり、照明ビームの縁の部分が
当たる。
【００２３】一つのサブフィールド９２は、現在検討さ
れているところでは、マスク上で０．５〜５mm角程度の
大きさを有する。このサブフィールドがウエハ上に縮小
投影された投影像の領域（イメージフィールド）の大き
さは、縮小率１／５として０．１〜１mm角である。小メ
ンブレイン領域９１の周囲の直交する格子状のグリレー
ジと呼ばれる部分９５は、メンブレインの機械強度を保
つための、厚さ０．５〜１mm程度の梁である。グリレー
ジ９５の幅は０．１mm程度である。
れているところでは、マスク上で０．５〜５mm角程度の
大きさを有する。このサブフィールドがウエハ上に縮小
投影された投影像の領域（イメージフィールド）の大き
さは、縮小率１／５として０．１〜１mm角である。小メ
ンブレイン領域９１の周囲の直交する格子状のグリレー
ジと呼ばれる部分９５は、メンブレインの機械強度を保
つための、厚さ０．５〜１mm程度の梁である。グリレー
ジ９５の幅は０．１mm程度である。
【００２４】図５（Ａ）に示すように、Ｘ方向には多数
の小メンブレイン領域９１が並んで一つのグループ（偏
向帯９４）をなし、そのような偏向帯９４がＹ方向に多
数並んで１つのストライプ９９を形成している。ストラ
イプ９９の幅は電子線光学系の偏向可能視野の広さに対
応している。ストライプ９９は、Ｘ方向に並列に複数存
在する。隣り合うストライプ９９の間にストラット９７
として示されている幅の太い梁は、マスク全体のたわみ
を小さく保つためのものである。ストラット９７はグリ
レージと一体で、厚さ０．５〜１mm程度であり、幅は数
mmである。なお、一つの偏向帯内における隣り合うサブ
フィールド間には、スカートやグリレージのような非パ
ターン領域を設けない方式も検討されている。
の小メンブレイン領域９１が並んで一つのグループ（偏
向帯９４）をなし、そのような偏向帯９４がＹ方向に多
数並んで１つのストライプ９９を形成している。ストラ
イプ９９の幅は電子線光学系の偏向可能視野の広さに対
応している。ストライプ９９は、Ｘ方向に並列に複数存
在する。隣り合うストライプ９９の間にストラット９７
として示されている幅の太い梁は、マスク全体のたわみ
を小さく保つためのものである。ストラット９７はグリ
レージと一体で、厚さ０．５〜１mm程度であり、幅は数
mmである。なお、一つの偏向帯内における隣り合うサブ
フィールド間には、スカートやグリレージのような非パ
ターン領域を設けない方式も検討されている。
【００２５】現在有力と考えられている方式によれば、
投影露光の際に１つのストライプ９９内のＸ方向のサブ
フィールドの列（偏向帯）は電子線偏向により順次露光
される。一方、ストライプ９９内のＹ方向の列は、連続
ステージ走査により順次露光される。隣のストライプ９
９に進む際はステージを間欠的に送る。
投影露光の際に１つのストライプ９９内のＸ方向のサブ
フィールドの列（偏向帯）は電子線偏向により順次露光
される。一方、ストライプ９９内のＹ方向の列は、連続
ステージ走査により順次露光される。隣のストライプ９
９に進む際はステージを間欠的に送る。
【００２６】投影露光の際、ウエハ上では、スカートや
グリレージ等の非パターン領域はキャンセルされ、各サ
ブフィールドのパターンがチップ全体でつなぎ合わせさ
れる。なお、転写の縮小率は１／４あるいは１／５が検
討されており、ウエハ上における１チップのサイズは、
４ＧＤＲＡＭで２７mm×４４mmが想定されているので、
マスクのチップパターンの非パターン部を含む全体のサ
イズは、１２０〜２３０mm×１５０〜３５０mm程度とな
る。
グリレージ等の非パターン領域はキャンセルされ、各サ
ブフィールドのパターンがチップ全体でつなぎ合わせさ
れる。なお、転写の縮小率は１／４あるいは１／５が検
討されており、ウエハ上における１チップのサイズは、
４ＧＤＲＡＭで２７mm×４４mmが想定されているので、
マスクのチップパターンの非パターン部を含む全体のサ
イズは、１２０〜２３０mm×１５０〜３５０mm程度とな
る。
【００２７】次に、本発明の１実施例に係るパターン転
写方法におけるパターン分割例について説明する。図
１、２、３は、４つのトランジスタと多結晶負荷抵抗を
有するＳＲＡＭセルに本発明の１実施例に係るパターン
転写方法を適用した場合における、パターン要素と小領
域分割境界位置を模式的に示す平面図である。図１は拡
散層を主に示し、図２は第１層目多結晶Ｓｉ層を示し、
図３は第２層目多結晶Ｓｉ層を示す。なお、この図は、
NIKKEI MICRODEVICES 1987年２月号の７２p.に記載され
た図を加工したものであって、実際に動作するデバイス
の設計図というわけではなく、本発明のパターン分割の
考え方を示すための模式的なものにすぎない。
写方法におけるパターン分割例について説明する。図
１、２、３は、４つのトランジスタと多結晶負荷抵抗を
有するＳＲＡＭセルに本発明の１実施例に係るパターン
転写方法を適用した場合における、パターン要素と小領
域分割境界位置を模式的に示す平面図である。図１は拡
散層を主に示し、図２は第１層目多結晶Ｓｉ層を示し、
図３は第２層目多結晶Ｓｉ層を示す。なお、この図は、
NIKKEI MICRODEVICES 1987年２月号の７２p.に記載され
た図を加工したものであって、実際に動作するデバイス
の設計図というわけではなく、本発明のパターン分割の
考え方を示すための模式的なものにすぎない。
【００２８】図１には、Ｓｉウェーハ表面に形成する拡
散層２（実線）及びその上に形成する第１層目多結晶Ｓ
ｉ層３（二点鎖線）が示されている。その他にビット線
対１及びコンタクトホール４も示されている。拡散層２
は、トランジスタのソースを形成する。第１層目多結晶
Ｓｉ層３はトランジスタのゲートを形成する。
散層２（実線）及びその上に形成する第１層目多結晶Ｓ
ｉ層３（二点鎖線）が示されている。その他にビット線
対１及びコンタクトホール４も示されている。拡散層２
は、トランジスタのソースを形成する。第１層目多結晶
Ｓｉ層３はトランジスタのゲートを形成する。
【００２９】拡散層におけるパターン小領域の分割境界
を設定する考え方について説明する。まず、図の左右方
向（Ｘ軸に平行な方向）の境界６については次のとおり
である。 （１）特にパターン不良に対してシビアなトランジスタ
領域（ゲート２の周り）を避ける。これによりトランジ
スタ領域は同一小領域内で転写されるのでつなぎ合わせ
誤差は生じない。 （２）ビット線対１とその周囲の拡散層２′とが同じ小
領域内に入る。したがって、両者の相対的な位置関係の
誤差である重ね合わせ誤差につなぎ誤差が加算されるこ
とがなく、良好な重ね合わせ精度が得られる。 （３）境界６と拡散層２との交叉場所は、図中に点１１
で示すように、パターン要素（拡散層２）の内角が２７
０°もあるコーナである。 このようにすれば、例えばＸ方向の重ね合わせ誤差が少
々生じても拡散層２の断裂は起こらない。またＹ方向の
重ね合わせ誤差（離れ）が生じた場合にも、もともと点
１１は近接効果によりパターンが太りやすい部分である
ので、パターンの断裂は起きない。
を設定する考え方について説明する。まず、図の左右方
向（Ｘ軸に平行な方向）の境界６については次のとおり
である。 （１）特にパターン不良に対してシビアなトランジスタ
領域（ゲート２の周り）を避ける。これによりトランジ
スタ領域は同一小領域内で転写されるのでつなぎ合わせ
誤差は生じない。 （２）ビット線対１とその周囲の拡散層２′とが同じ小
領域内に入る。したがって、両者の相対的な位置関係の
誤差である重ね合わせ誤差につなぎ誤差が加算されるこ
とがなく、良好な重ね合わせ精度が得られる。 （３）境界６と拡散層２との交叉場所は、図中に点１１
で示すように、パターン要素（拡散層２）の内角が２７
０°もあるコーナである。 このようにすれば、例えばＸ方向の重ね合わせ誤差が少
々生じても拡散層２の断裂は起こらない。またＹ方向の
重ね合わせ誤差（離れ）が生じた場合にも、もともと点
１１は近接効果によりパターンが太りやすい部分である
ので、パターンの断裂は起きない。
【００３０】このＸ方向の小領域境界は、他の層（第１
層目多結晶Ｓｉ層、第２層目多結晶Ｓｉ層）でも同じ位
置とした。その理由は、これらの層との合わせ精度を良
好にするためである。
層目多結晶Ｓｉ層、第２層目多結晶Ｓｉ層）でも同じ位
置とした。その理由は、これらの層との合わせ精度を良
好にするためである。
【００３１】次に縦方向（Ｙ軸に平行な方向）のパター
ン小領域境界について説明する。まず、この方向の境界
は、各パターン層によって異なる場所を通るようにし
た。その理由は、重ね合せ精度がきびしくない所なの
で、つなぎ精度が各層でそれぞれ目立たなくなるように
した結果である。
ン小領域境界について説明する。まず、この方向の境界
は、各パターン層によって異なる場所を通るようにし
た。その理由は、重ね合せ精度がきびしくない所なの
で、つなぎ精度が各層でそれぞれ目立たなくなるように
した結果である。
【００３２】図１の拡散層では、Ｙ軸に平行な方向の境
界９は、トランジスタ部やビット線対１、コンタクトホ
ール４から離れた位置に設定した。なお、拡散層のパタ
ーン要素は、もともと大きいので多少つなぎが悪くても
影響は少ない。なお、境界線９と拡散層２との交叉点１
２は、内角が１８０°である。
界９は、トランジスタ部やビット線対１、コンタクトホ
ール４から離れた位置に設定した。なお、拡散層のパタ
ーン要素は、もともと大きいので多少つなぎが悪くても
影響は少ない。なお、境界線９と拡散層２との交叉点１
２は、内角が１８０°である。
【００３３】次に、図２を参照しつつ第１層目多結晶Ｓ
ｉ層のパターン小領域の境界について説明する。図２中
には、ビット線対１やコンタクトホール４ととともに、
ワード線３′、ゲート３等の第１層目多結晶Ｓｉ層が示
されている。Ｘ軸に平行な方向の分割境界６は、他の層
と同じ位置にある。この境界６は、ビット線対１とワー
ド線３′の間にあって、この層ではパターン要素と交叉
しない。
ｉ層のパターン小領域の境界について説明する。図２中
には、ビット線対１やコンタクトホール４ととともに、
ワード線３′、ゲート３等の第１層目多結晶Ｓｉ層が示
されている。Ｘ軸に平行な方向の分割境界６は、他の層
と同じ位置にある。この境界６は、ビット線対１とワー
ド線３′の間にあって、この層ではパターン要素と交叉
しない。
【００３４】Ｙ軸に平行な方向の境界１９は、長くＸ方
向に延びるワード線３′と交叉せざるを得ない。この例
では、境界１９がワード線３′中で２回折れ曲がる（折
れ曲がり点２６、２７、２８）ようにし、境界１９とワ
ード線３′の交叉する点２５、２８がＸ方向に異なる位
置となるようにした。このようにすることにより、境界
とパタ−ンエッジの交点をＸ方向に異なる位置としたの
で、多少つなぎ合わせが悪くてもワード線３′が断線す
るようなことはない。
向に延びるワード線３′と交叉せざるを得ない。この例
では、境界１９がワード線３′中で２回折れ曲がる（折
れ曲がり点２６、２７、２８）ようにし、境界１９とワ
ード線３′の交叉する点２５、２８がＸ方向に異なる位
置となるようにした。このようにすることにより、境界
とパタ−ンエッジの交点をＸ方向に異なる位置としたの
で、多少つなぎ合わせが悪くてもワード線３′が断線す
るようなことはない。
【００３５】次に、図を参照しつつ第２層目多結晶Ｓｉ
層のパターン小領域分割の境界について説明する。図３
中には、ビット線対１やコンタクトホール４とともに、
第２層目多結晶Ｓｉ層７が示されている。第２層目多結
晶Ｓｉ層７の一部は負荷抵抗パターン５とされている。
Ｘ軸に平行な方向の分割境界６は、他の層と同じ位置に
ある。この境界６は、ビット線対１と第２層目多結晶Ｓ
ｉ層７の間にあって、この層ではパターン要素と交叉し
ない。
層のパターン小領域分割の境界について説明する。図３
中には、ビット線対１やコンタクトホール４とともに、
第２層目多結晶Ｓｉ層７が示されている。第２層目多結
晶Ｓｉ層７の一部は負荷抵抗パターン５とされている。
Ｘ軸に平行な方向の分割境界６は、他の層と同じ位置に
ある。この境界６は、ビット線対１と第２層目多結晶Ｓ
ｉ層７の間にあって、この層ではパターン要素と交叉し
ない。
【００３６】Ｙ軸に平行な方向の境界３９がＸ方向に延
びる第２層目多結晶Ｓｉ層７と交叉する部分は、点３
１、点１５、点１６、点３２のように折れ曲がるように
した。これは、境界３９を、できるだけトランジスタ領
域（負荷抵抗パターン５の周囲）から離すようにしつ
つ、第２層目多結晶Ｓｉ層７と交叉する点でのパターン
内角が点１５、１６のように２７０°と大きい所を選択
するためである。
びる第２層目多結晶Ｓｉ層７と交叉する部分は、点３
１、点１５、点１６、点３２のように折れ曲がるように
した。これは、境界３９を、できるだけトランジスタ領
域（負荷抵抗パターン５の周囲）から離すようにしつ
つ、第２層目多結晶Ｓｉ層７と交叉する点でのパターン
内角が点１５、１６のように２７０°と大きい所を選択
するためである。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、層間の重ね合わせ誤差とパターン小領域間の
重ね合わせ誤差が重なって生じる不良を防止できる。
によれば、層間の重ね合わせ誤差とパターン小領域間の
重ね合わせ誤差が重なって生じる不良を防止できる。
【図１】ＳＲＡＭセルに本発明の１実施例に係るパター
ン転写方法を適用した場合におけるパターン要素と小領
域分割境界位置を模式的に示す平面図である。拡散層を
主に示す。
ン転写方法を適用した場合におけるパターン要素と小領
域分割境界位置を模式的に示す平面図である。拡散層を
主に示す。
【図２】第１層目多結晶Ｓｉ層を示す平面図である。
【図３】第２層目多結晶Ｓｉ層を示す平面図である。
【図４】電子線露光用のマスクの構成例を模式的に示す
図であり、（Ａ）は全体の平面図であり、（Ｂ）は一部
の斜視図であり、（Ｃ）は一つの小メンブレイン領域の
平面図である。
図であり、（Ａ）は全体の平面図であり、（Ｂ）は一部
の斜視図であり、（Ｃ）は一つの小メンブレイン領域の
平面図である。
【図５】分割転写方式の電子線投影露光装置の光学系全
体における結像関係及び制御系の概要を示す図である。
体における結像関係及び制御系の概要を示す図である。
１ ビット線対 ２、２′ 拡散
層 ３ 第１層目多結晶Ｓｉ層（ゲート） ３′ ワード線 ４ コンタクト
ホール ５ 負荷抵抗パターン ６ 境界 ７ 第２層目多結晶Ｓｉ層 ９ 境界線 １１ 点 １２ 交叉点 １５、１６、３１、３２ 点 １９ 境界 ２５、２８ 点 ２６、２７ 折
れ曲がり点 ３９ 境界
層 ３ 第１層目多結晶Ｓｉ層（ゲート） ３′ ワード線 ４ コンタクト
ホール ５ 負荷抵抗パターン ６ 境界 ７ 第２層目多結晶Ｓｉ層 ９ 境界線 １１ 点 １２ 交叉点 １５、１６、３１、３２ 点 １９ 境界 ２５、２８ 点 ２６、２７ 折
れ曲がり点 ３９ 境界
Claims (5)
- 【請求項１】 感応基板上に転写すべきパターンをマス
ク上で複数の小領域に分割して形成し、 該小領域毎にパターンを感応基板上に転写し、 感応基板上では各パターン小領域をつないでパターン全
体を転写する方法であって：上記感応基板上には複数の
パターン層を形成し、 重なり合う２つのパターン層間のパターンの重ね合わせ
精度が高くなければならない領域・部分を除いて上記パ
ターン小領域の境界を設定することを特徴とするパター
ン転写方法。 - 【請求項２】 上記領域がトランジスタとなるソースと
ゲート間あるいはゲートとドレイン間の領域であること
を特徴とする請求項１記載のパターン転写方法。 - 【請求項３】 感応基板上に転写すべきパターンをマス
ク上で複数の小領域に分割して形成し、 該小領域毎にパターンを感応基板上に転写し、 感応基板上では各パターン小領域をつないでパターン全
体を転写する方法であって：上記パターンの要素の内角
が２２５°以上の場所において上記小領域境界と該パタ
ーン要素とが選択的に交差することを特徴とするパター
ン転写方法。 - 【請求項４】 感応基板上に転写すべきパターンをマス
ク上で複数の小領域に分割して形成し、 該小領域毎にパターンを感応基板上に転写し、 感応基板上では各パターン小領域をつないでパターン全
体を転写する方法であって：少なくとも２つのパターン
層において各々の層の小領域境界が異なる位置に設けら
れていることを特徴とするパターン転写方法。 - 【請求項５】 上記転写が電子線縮小転写であることを
特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のパターン
転写方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6134899A JP2000260695A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | パターン転写方法 |
| US09/514,985 US6444399B1 (en) | 1999-03-09 | 2000-02-29 | Methods for achieving reduced effects of overlayer and subfield-stitching errors in charged-particle-beam microlithography, and device manufacturing methods comprising such microlithography methods |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6134899A JP2000260695A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | パターン転写方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000260695A true JP2000260695A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13168554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6134899A Pending JP2000260695A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | パターン転写方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6444399B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000260695A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020045105A1 (en) * | 2000-07-05 | 2002-04-18 | Brown David R. | High quality lithographic processing |
| US20040121246A1 (en) * | 2002-09-20 | 2004-06-24 | Brown David R. | Lithography process to reduce seam lines in an array of microelements produced from a sub-mask and a sub-mask for use thereof |
| KR100575230B1 (ko) * | 2002-12-28 | 2006-05-02 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 노광 장치를 이용한 노광 방법 |
| US6784992B1 (en) | 2003-03-05 | 2004-08-31 | Advanced Micro Devices, Inc. | Polarization measurement device and method |
| KR100598988B1 (ko) * | 2005-05-18 | 2006-07-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 오버레이 버니어 및 이를 이용한 반도체소자의 제조방법 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3518097B2 (ja) | 1995-09-29 | 2004-04-12 | 株式会社ニコン | 荷電粒子線転写装置，パターン分割方法，マスクおよび荷電粒子線転写方法 |
| KR100468234B1 (ko) * | 1996-05-08 | 2005-06-22 | 가부시키가이샤 니콘 | 노광방법,노광장치및디스크 |
| JPH10321502A (ja) * | 1997-05-16 | 1998-12-04 | Nikon Corp | 荷電粒子線投影方法 |
| JPH11329945A (ja) | 1998-05-08 | 1999-11-30 | Nikon Corp | 荷電粒子ビーム転写方法及び荷電粒子ビーム転写装置 |
-
1999
- 1999-03-09 JP JP6134899A patent/JP2000260695A/ja active Pending
-
2000
- 2000-02-29 US US09/514,985 patent/US6444399B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6444399B1 (en) | 2002-09-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
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