JPH03201422A - 回路パターン形成方法およびそれに用いるマスク - Google Patents
回路パターン形成方法およびそれに用いるマスクInfo
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- JPH03201422A JPH03201422A JP1338079A JP33807989A JPH03201422A JP H03201422 A JPH03201422 A JP H03201422A JP 1338079 A JP1338079 A JP 1338079A JP 33807989 A JP33807989 A JP 33807989A JP H03201422 A JPH03201422 A JP H03201422A
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (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)
この発明は半導体装置(以下、LSIと称す)製造技術
の一つであるホトリソグラフィ工程で、露光装置として
縮小プロジヱクションアライナを用いた回路パターンの
形成方法およびそれを用いたマスクに関するものである
。
の一つであるホトリソグラフィ工程で、露光装置として
縮小プロジヱクションアライナを用いた回路パターンの
形成方法およびそれを用いたマスクに関するものである
。
(従来の技術)
従来、LSIの製造における回路パターンの形成では、
紫外光を露光に用いる装置が知られており、特に縮小プ
ロジェクションアライナ(以下、ステッパと称す)およ
び反射プロジェクションアライナを併用する方法が一般
的に用いられている。
紫外光を露光に用いる装置が知られており、特に縮小プ
ロジェクションアライナ(以下、ステッパと称す)およ
び反射プロジェクションアライナを併用する方法が一般
的に用いられている。
ステッパは半導体ウェハの単位時間当りの処理枚数(以
下、スループットと称する)は、反射プロジェクション
アライナと比較して低いが、パターン形成における解像
能力が高く、微細な回路パターンが精度よく形成するこ
とができるので、LSIの高積度化、縮小化が進むにつ
れて、ホトリソグラフィ工程でもステッパを用いなけれ
ば形成することができない微細な回路パターンの形成工
程が増加している。
下、スループットと称する)は、反射プロジェクション
アライナと比較して低いが、パターン形成における解像
能力が高く、微細な回路パターンが精度よく形成するこ
とができるので、LSIの高積度化、縮小化が進むにつ
れて、ホトリソグラフィ工程でもステッパを用いなけれ
ば形成することができない微細な回路パターンの形成工
程が増加している。
また、使用されるホトレジストについても、高解像化が
必要とされ、ステッパで露光する必要のある工程では、
タレゾールノボラックを主成分とするポジ型ホトレジス
ト(たとえば東京応化製0FRP−800,TSMI?
−8800、TSMR−899:商品名)が−船釣に用
いられている。
必要とされ、ステッパで露光する必要のある工程では、
タレゾールノボラックを主成分とするポジ型ホトレジス
ト(たとえば東京応化製0FRP−800,TSMI?
−8800、TSMR−899:商品名)が−船釣に用
いられている。
しかしながら、上記のポジ型ホトレジストおよびステッ
パを用いたパターン形成方法においても、最小の寸法が
14前後の回路パターンを有するLSI製造においては
、特に問題となるレベルではなかったが、最小の寸法が
1nよりもさらに微細な回路パターン(たとえば、0.
5〜0.8n程度の配線パターンや、0.5〜0.9j
Iy1程度のコンタクトパターン)を有するLSIの製
造工程においては、以下に述べるような問題が表面化し
、無視しえなくなってしまう。
パを用いたパターン形成方法においても、最小の寸法が
14前後の回路パターンを有するLSI製造においては
、特に問題となるレベルではなかったが、最小の寸法が
1nよりもさらに微細な回路パターン(たとえば、0.
5〜0.8n程度の配線パターンや、0.5〜0.9j
Iy1程度のコンタクトパターン)を有するLSIの製
造工程においては、以下に述べるような問題が表面化し
、無視しえなくなってしまう。
つまり、LSIの製造上塗じてしまう下地段差により、
段差上部上、および段差下部上で同時に両方の回路パタ
ーンの形成を精度よく行なうことが困難になってしまい
、特にこの問題点はLSIの回路パターン形成がある程
度形成されてから行なわれる配線回路パターンの形成に
おいて、下地′段差が大きくなることにより頻繁になり
、第8図以後にLSIの配線回路パターン形成であるコ
ンタクトパターンの形成を例に詳細に説明する。
段差上部上、および段差下部上で同時に両方の回路パタ
ーンの形成を精度よく行なうことが困難になってしまい
、特にこの問題点はLSIの回路パターン形成がある程
度形成されてから行なわれる配線回路パターンの形成に
おいて、下地′段差が大きくなることにより頻繁になり
、第8図以後にLSIの配線回路パターン形成であるコ
ンタクトパターンの形成を例に詳細に説明する。
第8図(a)はMOSFETを有するメモリLSIの配
線回路パターン形成直前の下地段差を有する個所の断面
を示す断面図である。この第8図(a)において、61
はシリコン基板の不純物拡散領域であり、素子領域を示
す。62は約3000〜8000人の膜厚を有するLO
GO3工程により形成されたフィールド酸化膜であり、
素子領域61に対し、約1500〜4000大枚度の段
差を形成していた。
線回路パターン形成直前の下地段差を有する個所の断面
を示す断面図である。この第8図(a)において、61
はシリコン基板の不純物拡散領域であり、素子領域を示
す。62は約3000〜8000人の膜厚を有するLO
GO3工程により形成されたフィールド酸化膜であり、
素子領域61に対し、約1500〜4000大枚度の段
差を形成していた。
ゲート電極パターン63(以下、ワード線と称す)は約
1500〜4000人の膜厚を有するタングステン、チ
タン、モリブデンなどの金属と、シリコンとの共晶膜も
しくは多結晶シリコン膜で形成されており、第8図(a
)ではフィールド酸化lI!62上に位置されている。
1500〜4000人の膜厚を有するタングステン、チ
タン、モリブデンなどの金属と、シリコンとの共晶膜も
しくは多結晶シリコン膜で形成されており、第8図(a
)ではフィールド酸化lI!62上に位置されている。
このワード線63の形成後、全面に第1の層間1I16
4が形成されている。この第1の眉間膜64は約200
0〜6000人の膜厚を有するシリコン酸化膜である。
4が形成されている。この第1の眉間膜64は約200
0〜6000人の膜厚を有するシリコン酸化膜である。
また、上記フィールド酸化IPJ62の上方の位置にお
いて、第1の層間膜64上には、パターン65が約10
0〜4000人程度の多結晶シリコン膜で形成され、こ
のパターン65は各種電極もしくは抵抗回路となるもの
である。
いて、第1の層間膜64上には、パターン65が約10
0〜4000人程度の多結晶シリコン膜で形成され、こ
のパターン65は各種電極もしくは抵抗回路となるもの
である。
このパターン65の形成後、約100〜4000人程度
の膜厚を有するシリコン酸化膜である第2の層間膜66
が形成され、この第2の眉間膜66上にワード線63と
同材料を用いた約1500〜4000人の膜厚を有する
パターン67(以下、ビット線と称す)があり、やはり
フィールド酸化WIA62上に位置するように形成され
ている。
の膜厚を有するシリコン酸化膜である第2の層間膜66
が形成され、この第2の眉間膜66上にワード線63と
同材料を用いた約1500〜4000人の膜厚を有する
パターン67(以下、ビット線と称す)があり、やはり
フィールド酸化WIA62上に位置するように形成され
ている。
さらに、約1500〜4000人程度の膜厚を有するシ
リコン酸化膜による第3の眉間膜68が上面に形成され
ている。
リコン酸化膜による第3の眉間膜68が上面に形成され
ている。
以上のような構造はワード線63、パターン65、ビッ
ト線67の厚みにより不可避的な段差があり、この段差
は特にメモリLSIに特定されるものではなく、他のL
SIに関しても構造上どうしても生じてしまう段差であ
り、第8図(a)に示す状態にて、約2000〜600
0Å程度の段差を生じている。
ト線67の厚みにより不可避的な段差があり、この段差
は特にメモリLSIに特定されるものではなく、他のL
SIに関しても構造上どうしても生じてしまう段差であ
り、第8図(a)に示す状態にて、約2000〜600
0Å程度の段差を生じている。
次に、第8図(b)に示すように、ビット線67および
素子領域61に図示しないが配線材料にて接合を行うべ
き、コンタクトパターン69A、69Bが形成される。
素子領域61に図示しないが配線材料にて接合を行うべ
き、コンタクトパターン69A、69Bが形成される。
(発明が解決しようとする課題)
しかし、第8図(a)に示すように、下地段差により、
段差上部上に形成すべきコンタクトパターン69Aと段
差下部上に形成すべきコンタクトパターン69Bを同時
に精度よく形成することは、非常に困難となり、第9図
(a)以後に詳細に説明を行なう。
段差上部上に形成すべきコンタクトパターン69Aと段
差下部上に形成すべきコンタクトパターン69Bを同時
に精度よく形成することは、非常に困難となり、第9図
(a)以後に詳細に説明を行なう。
第9図(a)は第8図(a)に示す下地上にホトレジス
トlll70を形成した状態を示す断面図である。この
ホトレジストlI*70はスピンコード法が最t、−般
的であり、段差の無い状態のウェハ上にて約9000λ
〜20000人程度の膜厚が形成されうる条件にて行な
われ、上記条件にて形成されたホトレジスト膜70の表
面はかなり平坦化がされてしまい、段差上部上でのホト
レジスト膜70A1と段差下部上でのホトレジスト膜7
0B1はほぼ下地の段差骨に近い値だけ膜厚差が生じて
しまう。
トlll70を形成した状態を示す断面図である。この
ホトレジストlI*70はスピンコード法が最t、−般
的であり、段差の無い状態のウェハ上にて約9000λ
〜20000人程度の膜厚が形成されうる条件にて行な
われ、上記条件にて形成されたホトレジスト膜70の表
面はかなり平坦化がされてしまい、段差上部上でのホト
レジスト膜70A1と段差下部上でのホトレジスト膜7
0B1はほぼ下地の段差骨に近い値だけ膜厚差が生じて
しまう。
この状態にて、ステッパを用い、露光および現像処理が
行なわれるが、ここで段差上部上のコンタクトパターン
の寸法が70Aおよび段差下部上のコンタクトパターン
の寸法70Bとして、両方のコンタクトパターンが同時
に精度よく仕上がることが要求される。
行なわれるが、ここで段差上部上のコンタクトパターン
の寸法が70Aおよび段差下部上のコンタクトパターン
の寸法70Bとして、両方のコンタクトパターンが同時
に精度よく仕上がることが要求される。
しかし、第9図(b)に示すように、露光および現像後
のホトレジストのパターン71は、段差上部でのコンタ
クトパターン71Aを精度良く仕上がる露光条件におい
ては、段差下部でのコンタクトパターン71Bはホトレ
ジスト膜厚が異なることにより、露光量が不充分であり
、コンタクトパターン71Bのボトム部71B1にはホ
トレジストが残ってしまう。
のホトレジストのパターン71は、段差上部でのコンタ
クトパターン71Aを精度良く仕上がる露光条件におい
ては、段差下部でのコンタクトパターン71Bはホトレ
ジスト膜厚が異なることにより、露光量が不充分であり
、コンタクトパターン71Bのボトム部71B1にはホ
トレジストが残ってしまう。
これに対し、段差下部上のコンタクトパターン71Bが
充分な開孔が可能となる条件にて露光処理を施こすこと
により、段差上部上のコンタクトパターン71Aに対し
ては、過剰露光となってしまい、所望するコンタクトパ
ターンの寸法が大きくなってしまい、その結果配線不良
(電気的なショート)の発生が急増してしまう結果とな
る。
充分な開孔が可能となる条件にて露光処理を施こすこと
により、段差上部上のコンタクトパターン71Aに対し
ては、過剰露光となってしまい、所望するコンタクトパ
ターンの寸法が大きくなってしまい、その結果配線不良
(電気的なショート)の発生が急増してしまう結果とな
る。
上記問題点を解決するためには、段差下部上に形成する
コンタクトパターンの寸法70Bをマスク上大きく設定
することで、コンタクトパターン71Bのボトム部71
B1にホトレジストが残りにくくなるものの、コンタク
トパターンの寸法11Bが大きくなってしまうので、配
線不良(ワード線63のパターンとの電気的なシツート
)の発生が急増してしまう。
コンタクトパターンの寸法70Bをマスク上大きく設定
することで、コンタクトパターン71Bのボトム部71
B1にホトレジストが残りにくくなるものの、コンタク
トパターンの寸法11Bが大きくなってしまうので、配
線不良(ワード線63のパターンとの電気的なシツート
)の発生が急増してしまう。
この問題点はLSIの高精度化、縮小化が進み、0.6
〜0.9n程度のコンタクトパターンの形成がどうして
も必要とされる場合に特に顕著になる。
〜0.9n程度のコンタクトパターンの形成がどうして
も必要とされる場合に特に顕著になる。
このため、段差上部上、もしくは段差下部上のいずれか
一方のコンタクトサイズの寸法を大きく仕上げるように
設定すると(たとえば段差上部上においてはビット線6
7のパターンの寸法を大きく設定しておき、また段差下
部上においては、ワード線63のパターン間隔を大きく
設定しておくなど)、LSIの縮小化に対して大きな妨
げとなってしまう。
一方のコンタクトサイズの寸法を大きく仕上げるように
設定すると(たとえば段差上部上においてはビット線6
7のパターンの寸法を大きく設定しておき、また段差下
部上においては、ワード線63のパターン間隔を大きく
設定しておくなど)、LSIの縮小化に対して大きな妨
げとなってしまう。
本発明において、請求項1の発明は、前記従来技術が持
っている問題点のうち、LSIの構造上有している段差
上部上に形成すべきコンタクトパターンと段差下部上に
形成すべきコンタクトパターンとを同時に高精度に形成
することが困難な点と、段差上部上と段差下部上に形成
するコンタクトパターンの寸法を異ならせると、縮小化
を阻害し、かつ高精度なパターン形成が不可能な点につ
いて解決した回路パターン形成方法を提供するものであ
る。
っている問題点のうち、LSIの構造上有している段差
上部上に形成すべきコンタクトパターンと段差下部上に
形成すべきコンタクトパターンとを同時に高精度に形成
することが困難な点と、段差上部上と段差下部上に形成
するコンタクトパターンの寸法を異ならせると、縮小化
を阻害し、かつ高精度なパターン形成が不可能な点につ
いて解決した回路パターン形成方法を提供するものであ
る。
また、請求項2の発明は、段差の有する回路パターンを
高精度に形成する場合はもとより、光量を調整する露光
を行ってパターン形成および複数のLSIチップの同時
露光などにも適用できる回路パターン形成方法に用いる
マスクを提供するものである。
高精度に形成する場合はもとより、光量を調整する露光
を行ってパターン形成および複数のLSIチップの同時
露光などにも適用できる回路パターン形成方法に用いる
マスクを提供するものである。
(課題を解決するための手段)
請求項Iの発明は、前記問題点を解決するために、回路
パターン形成方法において、第1のパターン領域に形成
した第1のマスクパターンを通してウェハ上に回路のパ
ターンの転写を行うために露光する工程と、ウェハを露
光した後ウェハを半導体チップのサイズだけ離れた位置
の第2のパターン領域に移動して第2のパターン領域の
マスクパターンを第1のマスクを通してウェハに追加露
光する工程とを導入したものである。
パターン形成方法において、第1のパターン領域に形成
した第1のマスクパターンを通してウェハ上に回路のパ
ターンの転写を行うために露光する工程と、ウェハを露
光した後ウェハを半導体チップのサイズだけ離れた位置
の第2のパターン領域に移動して第2のパターン領域の
マスクパターンを第1のマスクを通してウェハに追加露
光する工程とを導入したものである。
また、請求項2の発明は、回路パターン形成方法に用い
るマスクにおいて、レチクル内に第1のパターン領域に
形成した第1のマスクと、第1のパターン領域から半導
体装置のチップのサイズだけ離れた位置の第2のパター
ン領域に形成し、第1のマスクのうちの所定個所を通し
てウェハに多重露光を行うための第1のマスクより縮小
した第2のマスクとを設けたものである。
るマスクにおいて、レチクル内に第1のパターン領域に
形成した第1のマスクと、第1のパターン領域から半導
体装置のチップのサイズだけ離れた位置の第2のパター
ン領域に形成し、第1のマスクのうちの所定個所を通し
てウェハに多重露光を行うための第1のマスクより縮小
した第2のマスクとを設けたものである。
(作 用)
請求項1の発明によれば、回路パターン形成方法におい
て、以上のような工程を導入したので、第1のパターン
領域に形成した第1のマスクを通してウェハに露光して
回路パターンを転写した後、ウェハ上に第1のパターン
領域と第2のパターン領域を重なるようにウェハを移動
させ、第1のマスク7の所定個所と第2のマスクを重ね
てウェハに追加露光を行うことにより、ウェハの露光量
を1!節してパターン形成を行い、したがって、前記問
題点が除去できる。
て、以上のような工程を導入したので、第1のパターン
領域に形成した第1のマスクを通してウェハに露光して
回路パターンを転写した後、ウェハ上に第1のパターン
領域と第2のパターン領域を重なるようにウェハを移動
させ、第1のマスク7の所定個所と第2のマスクを重ね
てウェハに追加露光を行うことにより、ウェハの露光量
を1!節してパターン形成を行い、したがって、前記問
題点が除去できる。
また、請求項2の発明によれば、以上のようにマスクを
構成したので、第1のマスクを通してウェハに露光した
後、第1のマスクのうちの所定個所と第1のマスクより
縮小した第2のマスクとを通して露光量を調節した状態
でウェハに追加露光することになり、したがって、段差
の有無に関係なく高精度にパターン形成が可能となると
ともに、複数のLSIチップの同時露光などのごとく広
範囲な露光に適用できる。
構成したので、第1のマスクを通してウェハに露光した
後、第1のマスクのうちの所定個所と第1のマスクより
縮小した第2のマスクとを通して露光量を調節した状態
でウェハに追加露光することになり、したがって、段差
の有無に関係なく高精度にパターン形成が可能となると
ともに、複数のLSIチップの同時露光などのごとく広
範囲な露光に適用できる。
(実施例)
以下、この発明の回路パターン形成方法およびそれを用
いるマスクの実施例について図面に基づき説明する。第
1図は回路パターン形成方法に適用されるウェハ上に露
光処理を行う露光状態の説明図である。
いるマスクの実施例について図面に基づき説明する。第
1図は回路パターン形成方法に適用されるウェハ上に露
光処理を行う露光状態の説明図である。
また、第2図はその一実施例を説明するためのレチクル
の平面図である。
の平面図である。
まず、第2図において、1はステッパの露光可能エリア
であり、2はレチクルを示す。3はLSIチップ4,5
の周辺に位置するスクライブラインエリアであり、レチ
クル2上に配置されたLSIチップ4,5はスクライブ
ライン3により2チツプ分配置されている。但し特に2
チツプに限定するものではない。
であり、2はレチクルを示す。3はLSIチップ4,5
の周辺に位置するスクライブラインエリアであり、レチ
クル2上に配置されたLSIチップ4,5はスクライブ
ライン3により2チツプ分配置されている。但し特に2
チツプに限定するものではない。
ここで、LSIチップ4のエリアAには、通常用いられ
ていた回路パターンが配置されており、LSIチップ5
のエリアBには、先に述べた部分的に追加露光を行なう
パターンのみが配置されている。
ていた回路パターンが配置されており、LSIチップ5
のエリアBには、先に述べた部分的に追加露光を行なう
パターンのみが配置されている。
次に、第1図によりウェハ6上に実際に露光処理を施こ
す場合について説明する。矢印aはウェハ6がステップ
していく方向であり、矢印すがステップする長さを示す
、この長さbはLSIチップ4.5のウェハ6上での短
辺方向の寸法と等しい。
す場合について説明する。矢印aはウェハ6がステップ
していく方向であり、矢印すがステップする長さを示す
、この長さbはLSIチップ4.5のウェハ6上での短
辺方向の寸法と等しい。
また、7はすでに2重露光の施こされたチップを示し、
ウェハ6の最外周チップ7aはエリアAのみの一重露光
となっている。
ウェハ6の最外周チップ7aはエリアAのみの一重露光
となっている。
しかし、ウェハ6の最外周チップ7aはコーナ部がウェ
ハ6より外に出ており、実際には、良品としてのLSI
にはなり得ないものである。
ハ6より外に出ており、実際には、良品としてのLSI
にはなり得ないものである。
また、8は前ショットにて露光されたエリアであり、ウ
ェハ6のステップ方向のチップはすでに2重露光が施こ
されているが、他のチップエリアはまだエリアBのみの
一重露光しかされていない。
ェハ6のステップ方向のチップはすでに2重露光が施こ
されているが、他のチップエリアはまだエリアBのみの
一重露光しかされていない。
この第1図に示す状態で露光処理が施こされ、チップ9
に示すように、レチクル2上に配置されたLSIチップ
4.5がウェハ6上に露光、転写され、すでにエリアB
のみが露光された個所にエリアへのチップが重ねて露光
処理が施こされる。
に示すように、レチクル2上に配置されたLSIチップ
4.5がウェハ6上に露光、転写され、すでにエリアB
のみが露光された個所にエリアへのチップが重ねて露光
処理が施こされる。
次に、第3図(a)にエリアAに配置された通常のパタ
ーン例を示す。32Aおよび32Bはコンタクトパター
ンで、クロム31が無い領域を示す。
ーン例を示す。32Aおよび32Bはコンタクトパター
ンで、クロム31が無い領域を示す。
他は全面にクロム31でおおわれており、露光の光はマ
スキングされる。
スキングされる。
コンタクトパターン32Aは下地段差部の段差上部上に
形成されるべきコンタクトパターンを示し、コンタクト
パターン32Bは段差下部上に形成されるべきコンタク
トパターンを示す。
形成されるべきコンタクトパターンを示し、コンタクト
パターン32Bは段差下部上に形成されるべきコンタク
トパターンを示す。
第3図(b)には、エリアBに配置された部分的に追加
露光を行なうべきコンタクトパターンを示す。
露光を行なうべきコンタクトパターンを示す。
段差下部上に形成されるべきコンタクトパターン部のみ
にエリアAに配置された通常のコンタクトパターン32
Bより多少小さなコンタクトパターン32B1が配置さ
れている。
にエリアAに配置された通常のコンタクトパターン32
Bより多少小さなコンタクトパターン32B1が配置さ
れている。
以上のようにエリアAおよびエリアBのコンタクトパタ
ーン32A、32B、32B1が第1図に示す方法で2
重露光処理が施こされることにより、第3図(c)に示
すように、段差上部上に形成されるコンタクトパターン
32Aは通常の1回のみの露光がなされ、さらに段差下
部上に形成されるコンタクトパターン32Bは通常の露
光処理されたコンタクトパターン32Bにさらにコンタ
クトパターン32B1の追加露光が重ねて施こされるこ
とになり、したがって、段差下部上にはコンタクトパタ
ーン32B2が露光処理されることになる。
ーン32A、32B、32B1が第1図に示す方法で2
重露光処理が施こされることにより、第3図(c)に示
すように、段差上部上に形成されるコンタクトパターン
32Aは通常の1回のみの露光がなされ、さらに段差下
部上に形成されるコンタクトパターン32Bは通常の露
光処理されたコンタクトパターン32Bにさらにコンタ
クトパターン32B1の追加露光が重ねて施こされるこ
とになり、したがって、段差下部上にはコンタクトパタ
ーン32B2が露光処理されることになる。
以上のように、第1図ないし第3図(c)に示す回路パ
ターン形成方法の実施例によれば、下地段差を有するウ
ェハ上でのパターン形成において段差下部上のホトレジ
スト膜が厚くなる個所のみを部分的に2重露光処理が可
能となるので、段差上部および段差下部で同時に両方の
回路パターンの形成を精度よく行なうことが容易に可能
となる。
ターン形成方法の実施例によれば、下地段差を有するウ
ェハ上でのパターン形成において段差下部上のホトレジ
スト膜が厚くなる個所のみを部分的に2重露光処理が可
能となるので、段差上部および段差下部で同時に両方の
回路パターンの形成を精度よく行なうことが容易に可能
となる。
尚、上記エリアAとエリアBを用いた露光処理は、いず
れを先行させて行っても同様の効果を得ることができる
。
れを先行させて行っても同様の効果を得ることができる
。
特に、上記実施例においては、段差下部上での追加露光
のコンタクトパターン32B1の寸法を通常のコンタク
トパターン32Bの寸法より多少小さくマスクを形成し
ているので、通常のコンタクトパターン32Bのみの露
光にて、第9図(b)に示すコンタクトパターンのボト
ム部71Blに示すようなホトレジスト残りを充分に除
去可能となるが、コンタクトパターンの71Bの寸法が
大きくなることはほとんど発生しない。
のコンタクトパターン32B1の寸法を通常のコンタク
トパターン32Bの寸法より多少小さくマスクを形成し
ているので、通常のコンタクトパターン32Bのみの露
光にて、第9図(b)に示すコンタクトパターンのボト
ム部71Blに示すようなホトレジスト残りを充分に除
去可能となるが、コンタクトパターンの71Bの寸法が
大きくなることはほとんど発生しない。
また、段差上部上のコンタクトパターン71A1の寸法
も通常の1回だけの露光処理であるので、やはり所望の
寸法に対し大きく形成されてしまうこともほとんど発生
しない。
も通常の1回だけの露光処理であるので、やはり所望の
寸法に対し大きく形成されてしまうこともほとんど発生
しない。
さらに、第3図(b)に示す追加露光すべきコンタクト
パターン32B1の有無や寸法は下地の段差の大きさや
形状、下地の露光光に対する反射率などを考慮し、最適
に設定することができるので、段差を有する工程のすべ
ての段差上のパターン形成に対して効果が期待できる。
パターン32B1の有無や寸法は下地の段差の大きさや
形状、下地の露光光に対する反射率などを考慮し、最適
に設定することができるので、段差を有する工程のすべ
ての段差上のパターン形成に対して効果が期待できる。
したがって、この発明の回路パターン形成方法は特にコ
ンタクトパターンの形成時のみに有効であるわけではな
く、第4図(a)〜第4図(c)および第5図(a)、
第5図中)にコンタクトパターン以外の他のパターン形
成方法にも適用できる。
ンタクトパターンの形成時のみに有効であるわけではな
く、第4図(a)〜第4図(c)および第5図(a)、
第5図中)にコンタクトパターン以外の他のパターン形
成方法にも適用できる。
第4図(c)は第4図(a)、第4図(b)の平面図で
あり、換言すれば、第4図(c)のA−A線の断面図が
第4図(a)であり、第4図(c)のB−B線の断面図
が第4図中)であり、第4図(c)の42はホトレジス
トパターンである。
あり、換言すれば、第4図(c)のA−A線の断面図が
第4図(a)であり、第4図(c)のB−B線の断面図
が第4図中)であり、第4図(c)の42はホトレジス
トパターンである。
第4図(a)に示すような段差を有する下地41A上お
よび第4図い)に示すように段差を有しない平坦な下地
41B上に同時に微細なスリット部を有するホトレジス
トパターン42Aおよび42Bを形成する場合について
も、やはり段差下部41AIにおいても、ホトレジスト
パターン42A間には、ホトレジスト残り42A1が発
生し易くなる。
よび第4図い)に示すように段差を有しない平坦な下地
41B上に同時に微細なスリット部を有するホトレジス
トパターン42Aおよび42Bを形成する場合について
も、やはり段差下部41AIにおいても、ホトレジスト
パターン42A間には、ホトレジスト残り42A1が発
生し易くなる。
この第4図(a)〜第4図(c)はやはり段差下部41
41上および段差上部上で同時に精度よくパターン形成
することが困難となる例である。
41上および段差上部上で同時に精度よくパターン形成
することが困難となる例である。
そこで、この発明の回路パターン形成方法により、パタ
ーン形成を行う。第5図(a)はマスク上での通常のパ
ターンの領域を示し、第1図、第2図の「A」のエリア
に相当し、第5図中)は第1図、第2図の「B」のエリ
アに相当している。
ーン形成を行う。第5図(a)はマスク上での通常のパ
ターンの領域を示し、第1図、第2図の「A」のエリア
に相当し、第5図中)は第1図、第2図の「B」のエリ
アに相当している。
第5図(a)の51がクロムで覆われた部分で、第4図
(c)のホトレジストパターン42に対応している。ま
た、52がスリット部で露光時に光が通過していく。
(c)のホトレジストパターン42に対応している。ま
た、52がスリット部で露光時に光が通過していく。
次に第5図中)に部分的に追加露光を施こすためのマス
クパターンを示す。第4図(c)に示した平坦な下地4
1Bでのホトレジスト残り42A1が発生する個所のみ
にスリットパターン53が形成されており、他はクロム
54でおおわれている。
クパターンを示す。第4図(c)に示した平坦な下地4
1Bでのホトレジスト残り42A1が発生する個所のみ
にスリットパターン53が形成されており、他はクロム
54でおおわれている。
パターン511は通常のパターンにてクロムでおおわれ
た部分51のパターン511との位置関係を示すための
パターンで実際には存在していない。
た部分51のパターン511との位置関係を示すための
パターンで実際には存在していない。
また、上記第1図ないし第3図(c)の実施例では、説
明を簡単にするために、最上層の配線のスルーホールと
基板へのスルーホールの二つのパターン形成をする場合
について例示したが、2層目配線あるいは3層目配線と
の間のスルーホールも必要とする場合もある。
明を簡単にするために、最上層の配線のスルーホールと
基板へのスルーホールの二つのパターン形成をする場合
について例示したが、2層目配線あるいは3層目配線と
の間のスルーホールも必要とする場合もある。
このときは、光が通過する面積の異なる三つのパターン
を用意するのが好ましい。
を用意するのが好ましい。
第6図(a)はその−例を示すものであり、第6図(a
)のパターン80A〜80Dは順次最上層、2層目、3
層目、基板へと順次光の通過量を多くして重ね露光した
場合を示し、斜線を施した部分が光を透過するエリアで
ある。
)のパターン80A〜80Dは順次最上層、2層目、3
層目、基板へと順次光の通過量を多くして重ね露光した
場合を示し、斜線を施した部分が光を透過するエリアで
ある。
したがって、この場合、最上層のパターン80Aには露
光を施さない。
光を施さない。
また、この発明は光量を調節するものであるから、第6
図中)に示すように、複数のパターン90A〜90Dで
1ブロツクを形成してもよい。
図中)に示すように、複数のパターン90A〜90Dで
1ブロツクを形成してもよい。
すなわち、ブロックの一つずつのパターンはその形状に
バターニングされる必要はないから、パターンは露光限
界を越えて、微細なものでもよい。
バターニングされる必要はないから、パターンは露光限
界を越えて、微細なものでもよい。
これにより、第6図(a)のパターン80Bの小パター
ンをスルーホールに合わせた大きさのパターンとするこ
とができ、スルーホール全体にほぼ均一に光を照射でき
る。
ンをスルーホールに合わせた大きさのパターンとするこ
とができ、スルーホール全体にほぼ均一に光を照射でき
る。
また、この発明は実パターンとこれと1チツプずれた部
分に、光*m節用のパターンを設けたことに特徴を有す
るものであるから、ウェハ上に照射される光のエネルギ
量を部分ごとに調整することができる。
分に、光*m節用のパターンを設けたことに特徴を有す
るものであるから、ウェハ上に照射される光のエネルギ
量を部分ごとに調整することができる。
したがって、スルーホールだけでなく、他の形状のパタ
ーンにも応用可能であり、たとえば凹部にまたがって配
線を行う場合に、間部分相当位置に形成してもよい。
ーンにも応用可能であり、たとえば凹部にまたがって配
線を行う場合に、間部分相当位置に形成してもよい。
さらに、第7図に示すように、レチクル2上に四つのL
SIチップ4A〜4Dを配置して、同時露光するマスク
にも適用できる。
SIチップ4A〜4Dを配置して、同時露光するマスク
にも適用できる。
以上のように、この発明では、コンタクトパターンのみ
ならず通常の微細なスリットパターン形成に対しても充
分な効果が期待できる。
ならず通常の微細なスリットパターン形成に対しても充
分な効果が期待できる。
ただし、この発明を通用することで、1枚のウェハ上で
の露光回数が増加し、スループットが低下するという欠
点が考えられるが、この発明を用いなくてもパターン形
成が可能な工程は第2図に示すエリアBに対してエリア
Aと同一のパターンをマスクに配置してウェハのステッ
プサイズを第1図の矢印すで示すステップ長を2倍に設
定するだけで、ごく通常なされている露光が可能となる
ため、通常のパターン形成工程と供用して適用すること
が可能となる。
の露光回数が増加し、スループットが低下するという欠
点が考えられるが、この発明を用いなくてもパターン形
成が可能な工程は第2図に示すエリアBに対してエリア
Aと同一のパターンをマスクに配置してウェハのステッ
プサイズを第1図の矢印すで示すステップ長を2倍に設
定するだけで、ごく通常なされている露光が可能となる
ため、通常のパターン形成工程と供用して適用すること
が可能となる。
すなわち、どうしてもこの発明を用いないとできない工
程に対してのみ適用し、他の工程は全く通常の方法を採
用し供用していくことができる。
程に対してのみ適用し、他の工程は全く通常の方法を採
用し供用していくことができる。
また、チップの重ね合わせについても、エリアAかエリ
アBのどちらかで行なえばよく、通常の方法と特に変わ
るものではない。
アBのどちらかで行なえばよく、通常の方法と特に変わ
るものではない。
サラに、露光エリア内には特に二つのエリアに限定する
ものではなく、2重露光が施こされるエリアが確保され
ればよい。
ものではなく、2重露光が施こされるエリアが確保され
ればよい。
(発明の効果)
以上詳細に説明したように請求項1の発明によれば、第
1のパターン領域に形成した第1のマスクを通してウェ
ハに露光して回路パターンの転写を行うとともに、第1
のパターン領域からLSIチンプのサイズだけ離れた位
置にある第2のパターン領域と第1のパターン領域がウ
ェハ上に重なる寸法だけウェハを移動させた後、少なく
とも第2のパターン領域に形成した第2のマスクパター
ンと第1のマスクパターンのうちの所定個所を通してウ
ェハに追加露光を行うようにしたので、回路のパターン
寸法を大きく設定する必要がなく、ウェハに形成したパ
ターンの短絡などの欠陥を生しることなく、所定個所に
高精度に、かつ微細にパターン形成を行うことができる
。
1のパターン領域に形成した第1のマスクを通してウェ
ハに露光して回路パターンの転写を行うとともに、第1
のパターン領域からLSIチンプのサイズだけ離れた位
置にある第2のパターン領域と第1のパターン領域がウ
ェハ上に重なる寸法だけウェハを移動させた後、少なく
とも第2のパターン領域に形成した第2のマスクパター
ンと第1のマスクパターンのうちの所定個所を通してウ
ェハに追加露光を行うようにしたので、回路のパターン
寸法を大きく設定する必要がなく、ウェハに形成したパ
ターンの短絡などの欠陥を生しることなく、所定個所に
高精度に、かつ微細にパターン形成を行うことができる
。
また、請求項2の発明によれば、レチクル内に配置した
第1のパターン領域にウェハに回路のパターンを転写す
るための第1のマスクパターンを形成するとともに、L
SIチップのサイズだけ離れた位置の少なくとも第2の
パターン領域に第1のマスクパターンのうちの所定個所
を通してウェハ上に追加露光可能の第2のマスクパター
ンを形成するようにしたので、段差上部上および段差下
部上で同時に回路パターンを高精度に形成する場合はも
とより、光量を調整する露光を行なってパターン形成な
と、および複数のLSIチップを同時露光する場合など
、広範囲のウェハの露光に適用できる効果がある。
第1のパターン領域にウェハに回路のパターンを転写す
るための第1のマスクパターンを形成するとともに、L
SIチップのサイズだけ離れた位置の少なくとも第2の
パターン領域に第1のマスクパターンのうちの所定個所
を通してウェハ上に追加露光可能の第2のマスクパター
ンを形成するようにしたので、段差上部上および段差下
部上で同時に回路パターンを高精度に形成する場合はも
とより、光量を調整する露光を行なってパターン形成な
と、および複数のLSIチップを同時露光する場合など
、広範囲のウェハの露光に適用できる効果がある。
第1図はこの発明の回路パターン形成方法のウェハの露
光状態の説明図、第2図はレチクル内に第1および第2
のパターン領域の配置状態平面図、第3図(a)は第1
図の第1のパターン領域に形成されるコンタクトパター
ンの平面図、第3図(b)は同第2のマスクパターンと
なるコンタクトパターンの平面図、第3図(c)は上記
両コンタクトパターンを重ねてウェハ上に追加露光する
状態の平面図、第4図(a)および第4図(b)はそれ
ぞれこの発明の回路パターン形成方法の他の実施例を説
明するための下地およびホトレジストパターンの断面図
、第4図(c)は第4図(a)、第4図(b)の平面図
、第5図(a)はこの発明の回路パターンのマスク上で
の通常のパターンの領域を示す平面図、第5図(b)は
追加露光を施すためのマスクパターンを示す平面図、第
6図(a)は他のマスクパターンの平面図、第6図(b
)はマスクパターンの異なる実施例の平面図、第7図は
マスクの更に他の実施例の平面図、第8図(a)は従来
のメモリLSIの配線回路パターン形成直前の下地段差
部分の断面図、第8図(b)は第8図(a)の下地段差
部分にコンタクトパターンを形成した状態の断面図、第
9図(a)は第8図(a)における下地上にホトレジス
トを形成した状態の断面図、第9図山)は段差下部にお
けるコンタクトパターンボトム部のホトレジスト残存状
態の断面図である。 1・・・露光可能領域、2・・・/チクル、4,5LS
Iチツプ、6・・・ウェハ、7・・・2重露光されたチ
ップ、32A、32B、32B1.32B2・・・コン
タクトパターン、41A・・・段差を有する下地、41
A1・・・段差下部、42.42A、42B・・・ホト
レジストパターン、42A1・・・ホトレジスト残り、
52・・・スリント部、80A〜80D・・・パターン
。 2A 32日 エリアAのコンタクトパターンの配置図(a) 醇3281 ビ、32日1 エリアBのコンタクトパターンの配置図+1)1 (cJ 第3図 段差を有する下地上lこスlットを形成した断面図(0
) 平j旦な下地1こスリットを形成した段面図(b) 第4図(0)、第4図(b)の平面図 (c) 第4図 I マスクの通常のパターン領域の平面図 1a) らコ 部分露光のマスク上のパターン領域の平面図(b) 第5 図 80A〜80D:パターン 多層配線のスル ホ ル形成用パターンの平面図 (Q) 複数のパターンをブロック化した平面図(bン 第6 図 4A〜40 : LSIチップ レチクル上1こ4チツプを配置した平面図第7 図
光状態の説明図、第2図はレチクル内に第1および第2
のパターン領域の配置状態平面図、第3図(a)は第1
図の第1のパターン領域に形成されるコンタクトパター
ンの平面図、第3図(b)は同第2のマスクパターンと
なるコンタクトパターンの平面図、第3図(c)は上記
両コンタクトパターンを重ねてウェハ上に追加露光する
状態の平面図、第4図(a)および第4図(b)はそれ
ぞれこの発明の回路パターン形成方法の他の実施例を説
明するための下地およびホトレジストパターンの断面図
、第4図(c)は第4図(a)、第4図(b)の平面図
、第5図(a)はこの発明の回路パターンのマスク上で
の通常のパターンの領域を示す平面図、第5図(b)は
追加露光を施すためのマスクパターンを示す平面図、第
6図(a)は他のマスクパターンの平面図、第6図(b
)はマスクパターンの異なる実施例の平面図、第7図は
マスクの更に他の実施例の平面図、第8図(a)は従来
のメモリLSIの配線回路パターン形成直前の下地段差
部分の断面図、第8図(b)は第8図(a)の下地段差
部分にコンタクトパターンを形成した状態の断面図、第
9図(a)は第8図(a)における下地上にホトレジス
トを形成した状態の断面図、第9図山)は段差下部にお
けるコンタクトパターンボトム部のホトレジスト残存状
態の断面図である。 1・・・露光可能領域、2・・・/チクル、4,5LS
Iチツプ、6・・・ウェハ、7・・・2重露光されたチ
ップ、32A、32B、32B1.32B2・・・コン
タクトパターン、41A・・・段差を有する下地、41
A1・・・段差下部、42.42A、42B・・・ホト
レジストパターン、42A1・・・ホトレジスト残り、
52・・・スリント部、80A〜80D・・・パターン
。 2A 32日 エリアAのコンタクトパターンの配置図(a) 醇3281 ビ、32日1 エリアBのコンタクトパターンの配置図+1)1 (cJ 第3図 段差を有する下地上lこスlットを形成した断面図(0
) 平j旦な下地1こスリットを形成した段面図(b) 第4図(0)、第4図(b)の平面図 (c) 第4図 I マスクの通常のパターン領域の平面図 1a) らコ 部分露光のマスク上のパターン領域の平面図(b) 第5 図 80A〜80D:パターン 多層配線のスル ホ ル形成用パターンの平面図 (Q) 複数のパターンをブロック化した平面図(bン 第6 図 4A〜40 : LSIチップ レチクル上1こ4チツプを配置した平面図第7 図
Claims (2)
- (1)(a)第1のパターン領域に形成した第1のマス
クパターンを通してウェハ上に回路のパターンの転写を
行うために露光する工程と、 (b)上記第1のパターン領域に対して半導体装置のチ
ップのサイズに相当する距離離れた第2のパターン領域
と上記第1のパターン領域が上記ウェハ上で重ね合わさ
れる寸法だけ上記ウェハを移動させる工程と、 (c)上記第1のマスクパターンのうち所定個所と上記
第2のパターン領域に形成した第2のマスクパターンを
通して上記ウェハに追加露光する工程と、 よりなる回路パターン形成方法。 - (2)(a)レチクル内に配置された第1のパターン領
域に設けられウェハ上に回路のパターンの転写を行うた
めの第1のマスクと、 (b)上記レチクル内において半導体装置のチップサイ
ズに相当する寸法だけ上記第1のパターン領域から離れ
た位置の少なくとも第2のパターン領域に設けられ上記
第1のマスクのうちの所定個所を通して上記ウェハに多
重露光を行うために上記第1のマスクより縮小された第
2のマスクと、よりなる回路パターン形成方法に用いる
マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1338079A JPH03201422A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 回路パターン形成方法およびそれに用いるマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1338079A JPH03201422A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 回路パターン形成方法およびそれに用いるマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03201422A true JPH03201422A (ja) | 1991-09-03 |
Family
ID=18314706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1338079A Pending JPH03201422A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 回路パターン形成方法およびそれに用いるマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03201422A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH063806A (ja) * | 1992-06-18 | 1994-01-14 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法と露光用マスク |
| US7032209B2 (en) | 2002-08-02 | 2006-04-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Mask pattern and method for forming resist pattern using mask pattern thereof |
| JP2007189140A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法、マスクの製造方法、露光方法 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP1338079A patent/JPH03201422A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH063806A (ja) * | 1992-06-18 | 1994-01-14 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法と露光用マスク |
| US7032209B2 (en) | 2002-08-02 | 2006-04-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Mask pattern and method for forming resist pattern using mask pattern thereof |
| JP2007189140A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法、マスクの製造方法、露光方法 |
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