JPH04120538A - Pattern forming method - Google Patents
Pattern forming methodInfo
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- JPH04120538A JPH04120538A JP2239825A JP23982590A JPH04120538A JP H04120538 A JPH04120538 A JP H04120538A JP 2239825 A JP2239825 A JP 2239825A JP 23982590 A JP23982590 A JP 23982590A JP H04120538 A JPH04120538 A JP H04120538A
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- phase shift
- edge
- reticle
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- Granted
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体素子、磁気バブル素子、超伝導素子2表
面弾性波素子などに係り、特に光りソグラフィに好適な
微細パターンの形成方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to semiconductor devices, magnetic bubble devices, superconducting devices, surface acoustic wave devices, etc., and particularly to a method for forming fine patterns suitable for optical lithography.
原画パターンの描かれたマスク(以下レチクルと称す)
を照明系で照明し、レチクル上のパターンをウェハ上に
転写する投影露光法では、転写可能なパターンの微細化
が要求されている。投影露光装置がどの程度微細なパタ
ーンまで転写できるかを表わす解像力は、レチクル上の
パターンがウェハ上に転写されたとき、隣接する2カ所
の明部が分離できるかどうかで評価される。この解像力
を向上させる一手法として、レチクル上の隣接する2ケ
所の透過部分の露光光に位相差を与えればよいことが知
られている。露光光に位相差を与えるレチクルパターン
については、例えば特開平2−078216に記載され
ている。そこでは、透過光の位相を180°変化させる
透明な薄膜を位相シフタとして用い、透光部の一部にこ
のシフタを配置している。シフタの有無により180°
の位相差が生じるため、シフタの縁(エツジ)に沿って
完全な暗部が生し、しかもその暗部の線幅は極めて細い
。したがってポジレジストを用いたときは極めて微細な
ラインパターンが、ネガレジストを用いたときは極めて
微細なスペースパターンが得られる。A mask with an original pattern drawn on it (hereinafter referred to as a reticle)
In the projection exposure method, in which the pattern on the reticle is transferred onto the wafer by illuminating the reticle with an illumination system, there is a demand for miniaturization of the pattern that can be transferred. The resolution, which indicates how fine a pattern a projection exposure apparatus can transfer, is evaluated by whether two adjacent bright areas can be separated when a pattern on a reticle is transferred onto a wafer. It is known that one method for improving this resolution is to provide a phase difference to the exposure light beams at two adjacent transparent parts on the reticle. A reticle pattern that provides a phase difference to exposure light is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-078216. In this method, a transparent thin film that changes the phase of transmitted light by 180 degrees is used as a phase shifter, and this shifter is placed in a part of the light-transmitting part. 180° depending on whether or not there is a shifter
Because of this phase difference, a complete dark area appears along the edge of the shifter, and the line width of this dark area is extremely narrow. Therefore, when a positive resist is used, an extremely fine line pattern can be obtained, and when a negative resist is used, an extremely fine space pattern can be obtained.
上記従来技術では、極めて微細なパターンは形成できる
ものの、種々の線幅のパターンを同時に得ることができ
ないという問題があった。例えば、上記従来技術を用い
ると0.2μm幅のスペースパターンを形成することが
できるものの、形成できるパターンは0.2μm スペ
ースパターンだけで0.3μmや0.35μmスペース
パターンを同時に形成することはできなかった。上記位
相シフト法と遮光膜を用いた従来露光技術を組み合わせ
れば、例えば0.2μmスペースパターンを位相シフト
法で、0.5μm以上のパターンをCrを用いた露光法
で形成することが可能となるが、0.2〜0.5μmの
間のパターンを得ることができない。また上記従来技術
で形成できるパターンはスペースパターンやラインパタ
ーンであり、穴(ホール)パターンには有効でないとい
う問題があった。Although the above conventional techniques can form extremely fine patterns, there is a problem in that patterns with various line widths cannot be obtained simultaneously. For example, although it is possible to form a space pattern with a width of 0.2 μm using the above conventional technology, the pattern that can be formed is only a 0.2 μm space pattern, and it is not possible to simultaneously form a 0.3 μm or 0.35 μm space pattern. There wasn't. By combining the above phase shift method and conventional exposure technology using a light-shielding film, it is possible to form, for example, a 0.2 μm space pattern using the phase shift method, and a pattern of 0.5 μm or more using an exposure method using Cr. However, a pattern between 0.2 and 0.5 μm cannot be obtained. Further, the patterns that can be formed using the above-mentioned conventional techniques are space patterns and line patterns, and there is a problem in that they are not effective for hole patterns.
上記問題は以下の手段で解決される。 The above problem is solved by the following means.
種々の線幅のパターンを同時に得るという課題に対して
は、位相シフトの縁(エツジ)に、解像限界以下の細か
な位相シフタパターンを形成する。To solve the problem of simultaneously obtaining patterns with various line widths, a fine phase shifter pattern below the resolution limit is formed at the edge of the phase shift.
位相シフタの縁がヒダ状になったパターンでもよいし、
本体の位相シフタの周囲に配置されたドツト状のパター
ンでもよい。そしてそのヒダの長さやドツトの領域を制
御することにより所望の線幅のパターンを得る。The edge of the phase shifter may have a pleated pattern,
It may also be a dot-like pattern placed around the phase shifter of the main body. By controlling the length of the pleats and the area of the dots, a pattern with a desired line width is obtained.
ホールパターンの形成には少なくとも2枚以上のレチク
ルを用い、かつ各々のレチクルに位相シフタを設ける。At least two or more reticles are used to form the hole pattern, and each reticle is provided with a phase shifter.
ここでホールパターンを形成する場所で位相シフタの縁
を交差させる。これらのレチクルを使って露光すると、
ネガレジストを用いた場合は微細なホールが、ポジレジ
ストを使った場合は微細なドツトパターンが得られる。Here, the edges of the phase shifter are crossed at the location where the hole pattern is to be formed. When exposed using these reticles,
When a negative resist is used, a fine hole can be obtained, and when a positive resist is used, a fine dot pattern can be obtained.
ホールの寸法は位相シフタの縁にキザミをいれることに
より制御する。The size of the hole is controlled by notching the edge of the phase shifter.
シフタの縁に解像限界以下のキザミを入れ、ヒダ状にす
るとそこを通過する露光光は大きく回折し、レンズの外
へ発散し、ウェハ上に結像しな−。If the edges of the shifter are made with creases that are below the resolution limit to form pleats, the exposure light that passes through them will be greatly diffracted, diverged out of the lens, and will not form an image on the wafer.
このため、暗部の大きさはヒダの大きさ(長さ)に依存
する。したがって、このキザミを入れた領域の大きさ(
長さ)を制御することにより、線幅をコントロールする
ことが可能となる。この方法では位相シフタ膜の加工の
みで目的が達成できるため、位相シフタ膜とCr遮光膜
を両方用いた露光法で問題となるシフタ膜と遮光膜の合
わせズレなどの問題が生じない。ホールが形成できる理
由は以下の通りである。Therefore, the size of the dark area depends on the size (length) of the folds. Therefore, the size of the area containing this notch (
By controlling the line width (length), it is possible to control the line width. In this method, the purpose can be achieved only by processing the phase shifter film, so problems such as misalignment between the shifter film and the light shielding film, which occur in exposure methods using both the phase shifter film and the Cr light shielding film, do not occur. The reason why holes can be formed is as follows.
シフタの縁で位相が180°変わるため、縁に相当する
場所の光強度は0となる。したがって縁に沿ったライン
上に完全な暗部が生じる。その他の部分には光が当る。Since the phase changes by 180 degrees at the edge of the shifter, the light intensity at the location corresponding to the edge becomes 0. Therefore, a complete dark area appears on the line along the edge. Other parts are illuminated.
本方法では2枚の位相シフトレチクルを使って露光を行
なう。このとき、1枚目のレチクルで第1回目の露光を
行ない、その後2枚目のレチクルを用いて第2回目の露
光を行なう。ここで各々のレチクル上のシフタの縁はホ
ールを作るべき場所で交差させておく。このようにする
と交差させた場所での光強度は完全にOとなるが、交差
点以外の場所では少なくとも一方のレチクルからの光が
当る。ネガレジストを用い、1回の露光で少なくともレ
ジストが十分残膜するような露光量で露光を行なえば微
細ホールパターンを形成できる。In this method, exposure is performed using two phase shift reticles. At this time, a first exposure is performed using the first reticle, and then a second exposure is performed using the second reticle. Here, the edges of the shifter on each reticle are crossed at the location where the hole is to be made. If this is done, the light intensity at the intersection will be completely O, but the light from at least one of the reticles will hit the area other than the intersection. A fine hole pattern can be formed by using a negative resist and performing exposure at an exposure amount such that at least a sufficient resist film remains after one exposure.
位相シフト法ではシフタの縁に沿った部分の光強度は完
全にOとなるため、何回重ね露光しても0となり、解像
度を劣化させない。一方、通常レチクル(ガラス基板と
Cr遮光膜を用いたレチクル)では遮光部にも一部光が
回り込むため1重ね露光すると遮光部の光強度は徐々に
大きくなり。In the phase shift method, the light intensity along the edge of the shifter is completely O, so it remains zero no matter how many times the exposure is repeated, and resolution does not deteriorate. On the other hand, in a normal reticle (a reticle using a glass substrate and a Cr light-shielding film), some of the light goes around to the light-shielding part, so when one exposure is repeated, the light intensity at the light-shielding part gradually increases.
解像度を劣化させる。位相シフト法の重ね露光は通常露
光法の重ね露光とこの点で異なる。degrade resolution. Overexposure using the phase shift method differs from overexposure using the normal exposure method in this respect.
以下、本発明の実施例を図面を用いながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施例1
第1図(a)に示すようにガラス基板1上に位相シフタ
層2が形成されたレチクルを用いて露光を行った。ここ
で位相シフタ材料としてはスパッタ法で形成したSiC
2を用いた。但し、この材料に限らずS OG (Sp
in on Glass) 、 I T。Example 1 As shown in FIG. 1(a), exposure was performed using a reticle in which a phase shifter layer 2 was formed on a glass substrate 1. Here, the phase shifter material is SiC formed by sputtering.
2 was used. However, this material is not limited to SOG (Sp
in on Glass), IT.
(Indium Tin 0xide) 、窒化膜、ポ
リイミド膜など露光光を十分通す材料であればよい。シ
フタの膜厚はシフタを透過する露光光がガラス面を透過
する露光光に対し180°位相が変化するように設定し
た6180°からズレるにともない解像度が劣化するが
、そのズレ量が±10”以内であれば寸法の劣化は10
%以下であった。位相シフタの縁は第1図の2aに示す
ように、一部を直線状にし、一部は2bに示すようにヒ
ダ状にした。ヒダの長さ3はレチクル上で2μm、幅4
は1μmとした。露光装置としては、レンズの開口数N
A(Numerical Aperture) 0 、
42 のi線(波長365nm)ステッパを用いた。縮
小率は1/10である。したがってヒダの長さはウエノ
1上で0.2μm、幅は0.1μm に対応する。この
露光装置の解像限界は0.35μm −0、4μmなの
で、幅0.1μmは解像限界以下である。このためヒダ
は解像しない。(Indium Tin Oxide), a nitride film, a polyimide film, or any other material that can sufficiently transmit exposure light may be used. As the film thickness of the shifter deviates from 6180 degrees, which is set so that the phase of the exposure light that passes through the shifter changes by 180 degrees with respect to the exposure light that passes through the glass surface, the resolution deteriorates, but the amount of deviation is ±10" If it is within 10, the dimensional deterioration is 10
% or less. The edge of the phase shifter was partially straight as shown in 2a of FIG. 1, and partially folded as shown in 2b. Fold length 3 is 2 μm on the reticle, width 4
was 1 μm. As an exposure device, the numerical aperture N of the lens
A (Numerical Aperture) 0,
A 42 i-line (wavelength: 365 nm) stepper was used. The reduction rate is 1/10. Therefore, the length of the pleats on the wafer 1 corresponds to 0.2 μm and the width corresponds to 0.1 μm. Since the resolution limit of this exposure apparatus is 0.35 μm-0.4 μm, the width of 0.1 μm is below the resolution limit. For this reason, the folds are not resolved.
ネガレジストを塗布したウェハにこのレチクルを用いて
露光し、その後現像を行った結果、第1図(b)に示す
ような位相シフタパターンの縁に対応した部分がスペー
スとなるレジストパターン5が得られた。ここでシフタ
の縁の直線部2aに対応する部分のスペース幅6は約0
.2μmでヒダ状部2bに対応する部分のスペース幅7
は約0.3μm となった。ここでスペース幅7はヒダ
の長さ3に応じて変わる。例えばレチクル上で長さ3を
3μmとすると、スペース幅7は約0.4μmとなった
。なお、ヒダの輻4はレンズの解像限界より十分小さけ
ればこの値に限定することはない。例えばレチクル上で
0.5μm としても同様の結果が得られた。As a result of exposing a wafer coated with a negative resist using this reticle and then developing it, a resist pattern 5 as shown in FIG. 1(b) with spaces corresponding to the edges of the phase shifter pattern was obtained. It was done. Here, the space width 6 of the portion corresponding to the straight portion 2a of the edge of the shifter is approximately 0.
.. Space width 7 of the part corresponding to the pleated part 2b at 2 μm
was approximately 0.3 μm. Here, the space width 7 changes depending on the pleat length 3. For example, if the length 3 on the reticle is 3 μm, the space width 7 is about 0.4 μm. Note that the fold radius 4 is not limited to this value as long as it is sufficiently smaller than the resolution limit of the lens. For example, similar results were obtained even if the thickness was 0.5 μm on the reticle.
なお、本実施例ではレンズのNAを0.42 とし、i
線を露光光に用いた場合を示したが、これに限るもので
はない。但し、線幅はレンズのNAおよび露光光の波長
に依存し、NAが大きくなるほど、また波長が短くなる
ほど細くなる。また線幅は照明系のコヒーレンジ値σに
も依存する。σ値が小さくなるほど線幅は細くなる。In this example, the NA of the lens is 0.42, and i
Although a case is shown in which a line is used as the exposure light, the present invention is not limited to this. However, the line width depends on the NA of the lens and the wavelength of the exposure light, and becomes thinner as the NA increases and the wavelength decreases. The line width also depends on the coherence range value σ of the illumination system. The smaller the σ value, the thinner the line width becomes.
実施例2
ここでは、第2図(、)に示すように、ガラス基板11
上に位相シフタ層12が形成されているレチクルを用い
た。位相シフタ層12は、レチクル上で寸法が1μm口
の正方形補助シフタパターン列12aとシフタ本体12
bおよび正方形補助シフタパターン列12cからなる。Example 2 Here, as shown in FIG.
A reticle on which a phase shifter layer 12 was formed was used. The phase shifter layer 12 includes a square auxiliary shifter pattern row 12a having a size of 1 μm on the reticle and a shifter body 12.
b and a square auxiliary shifter pattern row 12c.
ここで12aではシフタの列が1列、12cでは2列と
した。Here, 12a has one row of shifters, and 12c has two shifters.
補助シフタパターン列間の寸法はレチクル上で1μmと
した。なお、このレンズの最小解像寸法は実施例1と同
じであり、レチクル上1μmという寸法は十分最小解像
寸法より小さい。The dimension between the auxiliary shifter pattern rows was 1 μm on the reticle. Note that the minimum resolution dimension of this lens is the same as in Example 1, and the dimension of 1 μm on the reticle is sufficiently smaller than the minimum resolution dimension.
ネガレジストを塗布したウェハにこのレチクルを用いて
露光を行ない、その後現像した。その結果、第2図(b
)に示されるレジストパターン13が得られた。ここで
このレジストパターンのスペース幅は、補助シフタの有
無によって異なり、14の場所で約0.2μm、15の
場所で約0.3μm、16の場所で約0.5μm とな
った。A wafer coated with a negative resist was exposed to light using this reticle, and then developed. As a result, Figure 2 (b
) was obtained. Here, the space width of this resist pattern varied depending on the presence or absence of the auxiliary shifter, and was approximately 0.2 μm at the 14th location, approximately 0.3 μm at the 15th location, and approximately 0.5 μm at the 16th location.
本実施例では正方形補助シフタパターンの大きさをレチ
クル上で1μmとしたが、最小解像寸法より十分小さけ
ればこれに限るものではなく、例えば0.5μmでも良
い。また必ずしも正方形に限るものではなく、正方形や
円、三角形でも良い。In this embodiment, the size of the square auxiliary shifter pattern on the reticle is set to 1 μm, but the size is not limited to this as long as it is sufficiently smaller than the minimum resolution dimension; for example, it may be 0.5 μm. Moreover, it is not necessarily limited to a square, but may be a square, a circle, or a triangle.
この方法では正方形補助シフタの占める領域の大きさに
より線幅をコントロールできる。したがって正方形補助
シフタが小さいほどきめ細かく線幅をコントロールでき
る。一方、正方形補助シフタが小さいほど、このシフタ
の配置数が増える。With this method, the line width can be controlled by the size of the area occupied by the square auxiliary shifter. Therefore, the smaller the square auxiliary shifter, the more finely the line width can be controlled. On the other hand, the smaller the square auxiliary shifter, the more this shifter is arranged.
これはこのシフタパターンを電子線描画装置で描画する
ときの時間が延びることを意味する。正方形補助シフタ
の大きさはこの両者を考えて決めるのが好ましい。この
方法では決まった大きさの補助シフタパターンで線幅を
コントロールできるので、レチクルパターンの設計が容
易である。This means that the time required to draw this shifter pattern with an electron beam drawing device is extended. It is preferable to decide the size of the square auxiliary shifter by considering both of these factors. With this method, the line width can be controlled using an auxiliary shifter pattern of a fixed size, so it is easy to design the reticle pattern.
実施例3
第3図(a)に示すようにガラス基板31上に位相シフ
タ32を設けたレチクルを用い、ネガレジストを塗布し
たウェハ上に第1回目の露光を施した。つぎにガラス基
板31上に位相シフタ33を設けた第2のレチクルを用
いて第2回目の露光を行なった。第1回目、第2回目の
露光とも現像後レジストが十分残膜する露光量で露光を
行なった。ここでの実験の残膜率は約95%としたが。Example 3 As shown in FIG. 3(a), a first exposure was performed on a wafer coated with a negative resist using a reticle in which a phase shifter 32 was provided on a glass substrate 31. Next, a second exposure was performed using a second reticle in which a phase shifter 33 was provided on a glass substrate 31. Both the first and second exposures were carried out at an exposure dose that would leave a sufficient amount of resist after development. The remaining film rate in this experiment was approximately 95%.
これに限るものではない。このウェハを現像することに
より、位相シフタ32および33の交点34および35
に対応するウェハ上の場所に、第3図(b)に示すよう
に、ホールパターン34′および35′を形成した。ホ
ールパターンの大きさは約0.2μmであった。露光装
置としてはNAo、42 のi線ステッパを用いたため
、Cr遮光膜を用いた通常の露光方法でのホールの最小
径は約0.4μmである。最/JS径が通常の場合に比
べ約半分のホールパターンを形成できた。なお、ホール
パターンの径は露光量に依存する。このためホール径は
露光量により微調整できる。また第1回目の露光量と第
2回目の露光量を変えることにより、長方形あるいは楕
円形にホールの形を調整できることはいうまでもない。It is not limited to this. By developing this wafer, the intersections 34 and 35 of phase shifters 32 and 33 are
As shown in FIG. 3(b), hole patterns 34' and 35' were formed at locations on the wafer corresponding to the above. The size of the hole pattern was approximately 0.2 μm. Since an i-line stepper with NAo of 42 was used as the exposure device, the minimum diameter of a hole in a normal exposure method using a Cr light-shielding film is about 0.4 μm. A hole pattern with a maximum/JS diameter of about half that of a normal case could be formed. Note that the diameter of the hole pattern depends on the exposure amount. Therefore, the hole diameter can be finely adjusted by adjusting the exposure amount. It goes without saying that the shape of the hole can be adjusted to a rectangular or elliptical shape by changing the first and second exposure amounts.
ここでは2枚のレチクルを用いているが、ホールの位置
精度はレチクルを1枚使用した場合と同じであった。ホ
ール34′に着目すると、そのX方向の位置精度はシフ
タ32の位置精度により、またy方向の位置精度はシフ
タ33の位置精度によって決まる。ホールの位置精度が
2枚のレチクルの相互位置によらず、各方向が各レチク
ルの位置精度によって決まるためである。Although two reticles were used here, the hole position accuracy was the same as when one reticle was used. Focusing on the hole 34', its positional accuracy in the X direction is determined by the positional accuracy of the shifter 32, and its positional accuracy in the Y direction is determined by the positional accuracy of the shifter 33. This is because the positional accuracy of the hole does not depend on the mutual position of the two reticles, but each direction is determined by the positional accuracy of each reticle.
実施例4
第4図(a)に示すようにガラス基板41上に位相シフ
タ42を設けたレチクルを用い第1回目の露光を行なっ
た。露光装置、ウェハ、露光条件などは実施例3と同じ
である。露光装置の縮小率は1/10である。ここで、
42′に示されるように、位相シフタの一辺の縁をヒダ
状にしておいた。ヒダの長さはレチクル上で2μm、幅
は1μmとした。つぎにガラス基板41上に位相シフタ
43を設けた第2のレチクルを用いて2回目の露光を行
なった。位相シフタ43においても43′に示されるよ
うに、−辺の縁をヒダ状にしておいた。ヒダの長さはレ
チクル上で2μm、幅は1μmとした。露光を行なった
ウェハを現像することにより、位相シフタ42および4
3の交点44および45に対応するウェハ上の場所にホ
ールパターン44′および45′を形成した。ホールパ
ターン44′の径は約0.3μm、45’の径は約0.
2μmであった。この様にして、位相シフタの縁にキザ
ミをいれてヒダ状にすることにより、極めて微細なホー
ルパターン(0,2μm)を形成でき、かつ寸法の異な
るホールパターンも形成することができた。Example 4 As shown in FIG. 4(a), a first exposure was performed using a reticle in which a phase shifter 42 was provided on a glass substrate 41. The exposure apparatus, wafer, exposure conditions, etc. are the same as in Example 3. The reduction ratio of the exposure device is 1/10. here,
As shown at 42', one side edge of the phase shifter was pleated. The length of the folds was 2 μm on the reticle, and the width was 1 μm. Next, a second exposure was performed using a second reticle in which a phase shifter 43 was provided on a glass substrate 41. Also in the phase shifter 43, as shown at 43', the edge of the - side is formed into a pleated shape. The length of the folds was 2 μm on the reticle, and the width was 1 μm. Phase shifters 42 and 4 are developed by developing the exposed wafer.
Hole patterns 44' and 45' were formed on the wafer at locations corresponding to the intersections 44 and 45 of No. 3. The diameter of hole pattern 44' is approximately 0.3 μm, and the diameter of hole pattern 45' is approximately 0.3 μm.
It was 2 μm. In this manner, by making the edges of the phase shifter in a pleat shape, it was possible to form extremely fine hole patterns (0.2 μm), and also hole patterns with different dimensions.
なお、ホールの径はシフタの縁のヒダの長さを変えるこ
とによりコントロールできることはいうまでもない。ま
たヒダの長さをシフタ42と43で変えることにより長
方形あるいは楕円形のホールが得られることもいうまで
もない。またシフタの縁をヒダ状にするばかりでなく、
実施例2に示したようなドツト状の補助位相シフタを用
いることもできる。It goes without saying that the diameter of the hole can be controlled by changing the length of the folds on the edge of the shifter. It goes without saying that by changing the length of the pleats using shifters 42 and 43, a rectangular or elliptical hole can be obtained. In addition to making the edge of the shifter pleated,
A dot-shaped auxiliary phase shifter as shown in Example 2 can also be used.
実施例5
実施例3において、実施例3で用いた2枚のレチクルの
代わりに、第5図(a)に示すようなガラス基板51上
に位相シフタ52とCrによる遮光膜53を設けた第1
のレチクルを用いて1回目の露光を行なった。つぎにガ
ラス基板51上に位相シフタ54を設けた第2のレチク
ルを用いて2回目の露光を行なった。ここで位相シフタ
52と位相シフタ54は5Sと56で交差するように配
置し、57に示すようにCr遮光膜53は位相シフタ5
4のシフタの縁の一部を囲むように配置した。つぎに現
像を行なって第5図(b)に示すように、55.56に
対応する場所にホールパターン55’ 、56’ を、
57に対応する場所にスペースパターン57′を形成し
た。ホールパターン55′の径は約0.2μmであり、
スペースパターン57′の線幅も約0.2μmであった
。Example 5 In Example 3, instead of the two reticles used in Example 3, a reticle was used in which a phase shifter 52 and a light shielding film 53 made of Cr were provided on a glass substrate 51 as shown in FIG. 5(a). 1
The first exposure was performed using the reticle. Next, a second exposure was performed using a second reticle in which a phase shifter 54 was provided on a glass substrate 51. Here, the phase shifter 52 and the phase shifter 54 are arranged so as to intersect at 5S and 56, and as shown at 57, the Cr light shielding film 53 is connected to the phase shifter 5.
It was placed so as to surround a part of the edge of the shifter No. 4. Next, development is performed to form hole patterns 55' and 56' at locations corresponding to 55 and 56, as shown in FIG. 5(b).
A space pattern 57' was formed at a location corresponding to 57. The diameter of the hole pattern 55' is approximately 0.2 μm,
The line width of the space pattern 57' was also about 0.2 μm.
実施例6
実施例3において、実施例3で用いた2枚のレチクルの
代わりに、3枚のレチクルを用いてレジストパターンを
形成した。第6図(a)に示すように、第1のレチクル
はガラス基板61上に位相シフタ62が、第2のレチク
ルはガラス基板61上に位相シフタ63を設けた。第3
のレチクルにはガラス基板61上に64の部分がおいて
いるCr膜を形成した。したがって第3のレチクルにお
いては64の部分が透明部すなわちウィンドーであり、
残りの部分が遮光部である。Example 6 In Example 3, instead of the two reticles used in Example 3, three reticles were used to form a resist pattern. As shown in FIG. 6(a), the first reticle was provided with a phase shifter 62 on a glass substrate 61, and the second reticle was provided with a phase shifter 63 on a glass substrate 61. Third
A Cr film having a portion 64 placed on a glass substrate 61 was formed on the reticle. Therefore, in the third reticle, the portion 64 is a transparent portion, that is, a window;
The remaining part is a light shielding part.
位相シフタ62および63は65および66の場所でシ
フタの縁が交差するように配置し、ウィンドー64は交
点66をその中に含むように配置した。この3枚のレチ
クルを用いて順次3回の露光を行ない、その後現像を行
なって交点65に対応するウェハ上にホールパターン6
5′を形成した。そのパターンの径は約0.2μmであ
った。Phase shifters 62 and 63 were positioned such that the edges of the shifters intersected at locations 65 and 66, and window 64 was positioned to include intersection point 66 therein. Exposure is performed three times in sequence using these three reticles, and then development is performed to form a hole pattern 6 on the wafer corresponding to the intersection 65.
5' was formed. The diameter of the pattern was approximately 0.2 μm.
この方法により、約0.2μm という極めて小さな1
個のホールパターンを形成することができた。With this method, extremely small 1
It was possible to form several hole patterns.
実施例7
第7図(、)に示すように、ガラス基板71上に位相シ
フタ72およびCr遮光膜73が形成された第1のレチ
クルと、位相シフタ74が形成された第2のレチクルを
用いて順次2回の露光を行ない、実施例3と同様な方法
により第7図(b)に示すようなホール形状のレジスト
パターン75を形成した。ここで位相シフタ72と73
はホールパターンを作りたい位置でそのシフタの縁が交
差するように配置した。またCr遮光膜73は第1、第
2どちらのレチクルにおいても位相シフタが配置されて
おらず、ガラス基板が露出している場所に配置した。こ
こでCr遮光膜73はレチクル面積の約273を占めた
。そして約10%の光が迷光となるレンズを装着したス
テッパを用いて迷光の影響を調べた。その結果、Cr遮
光膜がない、ガラス部が露出したレチクルを用いた場合
は最小の解像寸法が0.3μmであったが1本レチクル
を用いることにより0.25μmと最小解像寸法を向上
させることができた。Example 7 As shown in FIG. 7(, ), a first reticle in which a phase shifter 72 and a Cr light-shielding film 73 were formed on a glass substrate 71, and a second reticle in which a phase shifter 74 was formed were used. The resist pattern 75 in the shape of a hole as shown in FIG. 7(b) was formed in the same manner as in Example 3 by sequentially performing two exposures. Here phase shifters 72 and 73
The shifters were placed so that their edges intersected at the position where the hole pattern was desired. Further, the Cr light-shielding film 73 was placed in a place where no phase shifter was placed in either the first or second reticle, and the glass substrate was exposed. Here, the Cr light-shielding film 73 occupied about 273 of the reticle area. Then, the influence of stray light was investigated using a stepper equipped with a lens in which about 10% of the light becomes stray light. As a result, when using a reticle with an exposed glass part without a Cr light-shielding film, the minimum resolution was 0.3 μm, but by using a single reticle, the minimum resolution was improved to 0.25 μm. I was able to do it.
実施例8
実施例1〜6に示したパターン形成技術を用いてL S
I (Large 5cale Integrate
d C1rcuit)を作成したところチップ面積を1
aIあたり約30%縮小でき、配線長を縮小できる等の
理由により動作速度も約10%向上することができた。Example 8 Using the pattern forming techniques shown in Examples 1 to 6, L S
I (Large 5cale Integrate
dC1rcuit), the chip area was reduced to 1
The size can be reduced by about 30% per aI, and the operating speed can also be improved by about 10% due to the ability to reduce the wiring length.
チップ面積の縮小はウェハ1枚当り取得できるチップ数
の増大となり、チップ肖りの製造コストを低減すること
が可能となった。Reducing the chip area increases the number of chips that can be obtained per wafer, making it possible to reduce the manufacturing cost of the chips.
以上のように本発明によれば、位相シフト法において極
めて微細なパターンがら大きなパターンまで自由に所望
の寸法のパターンを形成できる。As described above, according to the present invention, it is possible to freely form patterns of desired dimensions from extremely fine patterns to large patterns using the phase shift method.
また微細なホールパターンを形成できる。このことによ
り超微細パターンを有したLSIの製造が可能となり、
LSIの特性改善あるいはチップ面積の縮小化に有効と
なる。Furthermore, a fine hole pattern can be formed. This makes it possible to manufacture LSIs with ultra-fine patterns,
This is effective for improving LSI characteristics or reducing chip area.
第1.2,3,4,5,6および7図は本発明の一実施
例を示す模式図である。
2.12,32,33,42,43,52,54゜62
,63,72.74・・・位相シフタ、1,11゜31
.41,51,61.71・・・ガラス基板、5゜13
.34’ 、35’ 、44’ 、45’ 、
55’56’ 、57’ 、65’ 、75・・・レジ
ストパター(b)
舅
χ
図
叢
区
遁
圀Figures 1.2, 3, 4, 5, 6 and 7 are schematic diagrams showing one embodiment of the present invention. 2.12, 32, 33, 42, 43, 52, 54°62
,63,72.74...phase shifter, 1,11°31
.. 41,51,61.71...Glass substrate, 5°13
.. 34', 35', 44', 45',
55'56', 57', 65', 75...Resist pattern (b)
Claims (1)
シフト層を設けたホトマスクを用いてレジストパターン
形成を行なうパターン形成方法において、該位相シフト
層の縁あるいは縁の近傍に露光装置の解像限界以下の位
相シフトパターンを形成したホトマスクを用いてパター
ン転写したことを特徴とするパターン形成方法。 2、特許請求範囲第1項記載の該解像限界以下の位相シ
フトパターンがドットパターンであることを特徴とした
特許請求範囲第1項記載のパターン形成方法。 3、光学的に透明な基板上に露光光の位相を変える位相
シフト層を設けたホトマスクを用いてレジストパターン
形成を行なうパターン形成方法において、該位相シフト
層の所望の縁に露光装置の解像限界以下の微細なキザミ
をいれたことを特徴としたパターン形成方法。 4、光学的に透明な基板と、該基板上に設けられた露光
光の位相を変える位相シフト層を少なくとも含んで構成
されるホトマスクにおいて、該位相シフト層の縁あるい
は縁の近傍に露光装置の解像限界以下の位相シフトパタ
ーンが形成されていることを特徴とするホトマスク。 5、1ケ所以上の場所で位相シフトの縁が互いに交差し
た少なくとも2枚以上の位相シフトマスクを用いてパタ
ーンを形成することを特徴としたパターン形成方法。 6、特許請求範囲第5項記載の位相シフトの縁あるいは
縁の近傍の少なくとも一部に露光装置の解像限界以下の
位相シフトパターンが形成されていることを特徴とした
特許請求範囲第5項記載のパターン形成方法。[Claims] 1. In a pattern forming method in which a resist pattern is formed using a photomask provided with a phase shift layer that changes the phase of exposure light on an optically transparent substrate, the edge or edge of the phase shift layer A pattern forming method characterized in that the pattern is transferred using a photomask in which a phase shift pattern below the resolution limit of an exposure device is formed in the vicinity of the exposure device. 2. The pattern forming method as set forth in claim 1, wherein the phase shift pattern below the resolution limit as set forth in claim 1 is a dot pattern. 3. In a pattern forming method in which a resist pattern is formed using a photomask provided with a phase shift layer that changes the phase of exposure light on an optically transparent substrate, the resolution of the exposure device is applied to a desired edge of the phase shift layer. A pattern forming method characterized by the creation of fine scratches that are below the limit. 4. In a photomask comprising an optically transparent substrate and at least a phase shift layer provided on the substrate that changes the phase of exposure light, an exposure device is provided at or near the edge of the phase shift layer. A photomask characterized by forming a phase shift pattern below the resolution limit. 5. A pattern forming method comprising forming a pattern using at least two phase shift masks whose phase shift edges intersect with each other at one or more locations. 6. Claim 5, characterized in that a phase shift pattern smaller than the resolution limit of the exposure device is formed at the edge of the phase shift or at least a part of the vicinity of the edge. The pattern formation method described.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23982590A JP3047988B2 (en) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | Pattern formation method |
| US07/711,954 US5328807A (en) | 1990-06-11 | 1991-06-07 | Method of forming a pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23982590A JP3047988B2 (en) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | Pattern formation method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04120538A true JPH04120538A (en) | 1992-04-21 |
| JP3047988B2 JP3047988B2 (en) | 2000-06-05 |
Family
ID=17050412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23982590A Expired - Lifetime JP3047988B2 (en) | 1990-06-11 | 1990-09-12 | Pattern formation method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3047988B2 (en) |
-
1990
- 1990-09-12 JP JP23982590A patent/JP3047988B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP3047988B2 (en) | 2000-06-05 |
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