JPH06175349A - ホトマスク,レジストパタンの形成方法および半導体素子 - Google Patents
ホトマスク,レジストパタンの形成方法および半導体素子Info
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- JPH06175349A JPH06175349A JP33140092A JP33140092A JPH06175349A JP H06175349 A JPH06175349 A JP H06175349A JP 33140092 A JP33140092 A JP 33140092A JP 33140092 A JP33140092 A JP 33140092A JP H06175349 A JPH06175349 A JP H06175349A
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
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Abstract
パタンを良好な形状で形成し、超LSIの製造を光リソ
グラフィで実現する。 【構成】マスク上で、微細な線幅の開口パタンに接続し
た大きい開口パタン内に小さな遮光パタンを配置する。 【効果】複雑な形状の解像限界に近いパタンを、位相シ
フトマスクを用いて解像することが可能となった。
Description
素子などの製造に用いるホトマスク,ホトマスクのパタ
ン形状を最適化したレジストパタンの形成方法および半
導体素子に関する。
転写において、その投影露光装置の解像限界に近いパタ
ンを含む複雑な形状のパタンを形成する場合、露光光の
回折現象により、大きいパタンとの接続部分に近い部分
で寸法の細りが発生し、パタンが断線する場合もある。
−187925 号公報では、大きい線幅と小さい線幅のパタ
ンを接続したパタンの場合、接続部の小さい線幅のパタ
ンの根本に、三角形や多角形のパタンを付加し、大きい
線から徐々に線幅を細くして小さい線幅のパタンと接続
し、パタン角部分での回折光の干渉を防いでいる。しか
し、この方法では、小さいパタンの横に別パタンを微細
間隔で配置しようとした場合、三角形や多角形の補助パ
タンがある為に、解像限界に近い間隔で別パタンを配置
することが困難であり、種々のパタンに適応することが
困難であった。又、斜めパタンが発生するため、マスク
作成における電子線描画で描画ショット数が増え、大規
模な素子に適用する場合、膨大な時間を要し、実用上、
大きな問題がある。
スク製造でのスループット向上や複雑なパタンへの寸法
補正については何ら考慮がされていない。
の、実用的な新しいパタン形成方法を提供することにあ
る。
に、本発明では投影露光装置の解像限界に近い透過パタ
ンと、大きい透過パタンの接続部分近傍の大きい透過パ
タン内に遮光パタンを配置する。
根の近傍では大きいパタンから微細パタン側に回折した
露光光と微細パタン部の露光光が干渉し、打ち消し合い
露光強度の低下を引き起こす。これによりパタンの細り
が発生する。図1にパタン細りの様子を示す。図1に従
来のマスクパタン(同図c)とパタンを透過した光の光
強度分布を計算機シミュレーションにより求めた結果
(同図d)を示す。1が遮光部,細い線幅の光透過部2
と大きい光透過部3が接続している。パタンを透過した
光の光強度分布を計算機シミュレーションにより求め
た。露光波長は365nm、投影光学系の条件はNA=
0.52,σ=0.3とした。パタン輪郭を示す等高線6
は相対光強度0.3 を示している(但し、遮光パタンが
無い場合にウェハ上で得られる光強度を1とした)。光
透過部2が光透過部3と接続しているパタンの付け根の
近傍で線幅が細くくびれているのがわかる。このくびれ
は、光透過部1の線幅がλ/(2×NA)以下の場合顕
著である。また、照明系のコヒーレンシが小さいほど干
渉性が高くこの効果が大きい。
タンを透過した光の光強度分布を計算機シミュレーショ
ンにより求めた結果を示す。大きい光透過部3の中に、
遮光パタン4を配置した。このマスクを用いパタンを透
過した光の光強度分布を、計算機シミュレーションによ
り求めた結果、相対光強度0.3 の等高線5はパタン付
け根部での細りが無く良好な形状となっている。大きい
光透過部内に遮光パタンを配置することにより、パタン
付け根部の余分な光を抑制でき、不要な回折光の強度を
低下させることができる。
ることができる。また、パタン内部に補助パタンを配置
するので、微細な間隔で隣接してパタンを配置すること
も可能であり、複雑なパタンへの対応も可能である。
2は位相シフトマスクを用いたときの本発明の効果の説
明図である。同図においてbは従来のマスクパタンと、
このマスクで得られる光強度のシミュレーション結果を
示す。ここで用いた光学系は、図1で用いたものと同じ
である。なお、本光学系は1/5縮小投影光学系であ
り、マスクパタンは設計寸法の5倍の値となるが、ここ
では設計寸法に換算して示す。光透過部9,11の線幅
は0.25 μmであり、通常のマスクではパタンが解像
しないので、光透過部8,9に対して光透過部10,1
1を透過する露光光の位相が反転する位相シフトマスク
とした。図中に示した等高線14の相対光強度は0.3
とした。透過パタン9と透過パタン8の接続部の近傍、
透過パタン11と透過パタン10の接続部近傍で等高線
14の寸法の細りが発生している。同図aは本発明の実
施例におけるマスクパタンとこのマスクで得られる光強
度のシミュレーション結果を示す。図2bと同じマスク
に、遮光パタン12を付加したのが特徴である。遮光パ
タン12の大きさ及び位置によって線幅の細りの度合い
が変化する。
ン接続部からの距離Zを変えたときの線幅の細り量を求
めた結果を示す。遮光パタンの幅Wによっても異なるが
パタン接続部からの距離Zが0.1〜0.2μmの時、線
幅の細りが小さいことがわかる。この最適値は転写光学
系の特性によって異なる。光学系の解像度を示す値A=
λ/(2×NA)を用いて表わすと、パタン接続部から
の距離は0.3A〜0.7Aが好ましい。図2aの遮光パ
タン12は線幅0.15μm、パタン接続部からの距離
は0.15μm とした。パタン接続部での等高線13の
細りが小さくなっており、設計パタンへの忠実性が向上
している。
パタン形成を行った。通常の方法でネガ型レジストを塗
布し、通常の熱処理を行う。次に、図2bのパタンを有
するマスクを用いレジストを露光した。その後、通常の
現像を行った。ここで形成されたパタンを観察した結
果、図2bのシミュレーション結果と同様に、大パタン
との接続部の近傍で線幅の細りが見られた。0.25μ
m ライン/スペースが同じ線幅で形成される露光条件
の場合は線幅の細りが発生したが、線幅が0.2μmにな
るように露光量を減じた条件では断線が発生した。
むマスクを用いレジストパタンを形成した。従来法の実
験と同様の方法でレジストパタンを形成した。ここで形
成されたパタンを観察した結果、図2aのシミュレーシ
ョン結果と同様に、大パタンとの接続部近傍でも線幅の
細りが見られず、良好なパタンが形成できた。線幅が
0.2μm になる条件でも線幅の細りはほとんど発生し
なかった。又、ここでは単層レジストを用いた結果を示
したが、通常の3層レジストの上層にパタンを形成した
結果や、単層レジストの下に反射防止膜を形成した場合
など、通常の露光強度を反映してパタンを形成するプロ
セスを用いた結果、ほぼ同様の結果が得られた。
て行った結果、レジストの残り方は反転し、従来マスク
を用いた場合に発生した線幅の細り部では、レジスト残
りが発生した。
いた光学系は、露光光源はKrFエキシマレーザで波長
は248nm,σ=0.3,レンズのNA=0.45であ
る。図2a,bのパタン9,11の幅は0.2μm であ
る。このマスクを用い通常の方法でレジストパタンを形
成した結果、第1の実施例とほぼ同様の結果が得られ
た。また、本発明を適用した結果(遮光パタン12の線
幅およびパタン接続部からの距離は0.13μm とし
た。)第1の実施例と同様に線幅の細りを防止できた。
パタン接続部と補助パタンの距離を0.05μm にした
パタンの場合は接続部で断線が生じた。
定して説明したが、このパタンに限らず、微細パタンの
寸法WがW=λ/(2×NA)以下で有り、このパタン
と接するパタンとの段差がW/3以上存在する図形パタ
ンの時、接続部近傍で線幅の細りが発生し、本発明を適
用することにより、その細り量を減じることが出来た。
果、特に電極配線の断線率が大幅に減少し、素子の良品
歩留まりが向上した。
限界以下のパタンを位相シフトマスクを用い形成する場
合に問題となる、寸法変化部分でのパタン寸法細りを防
止でき、実素子の製造で用いられる複雑なパタンでも解
像限界付近のパタンを用いることが出来る。また、本発
明のマスクを用いて半導体素子を作成した結果、従来型
のマスクに比べパタンの微細化が実現でき素子面積の縮
小化が実現できた。
正パタン、10,11…位相が反転した光透過部。
Claims (6)
- 【請求項1】投影露光に使用し、解像すべき第1の開口
パタンの短寸法AがA=λ/(2×NA)以下であり
(但しλ=露光波長,NA=投影レンズの開口数)、前
記第1の開口パタンに接続して配列された第2の開口パ
タンとの間に段差がA/3以上存在する合成図形パタン
の時、前記第2の開口パタン内の前記第1の開口パタン
との接続部分に近接した位置に遮光パタンを配置したパ
タンを含むことを特徴とするホトマスク。 - 【請求項2】請求項1において、前記第2の開口部に配
置した前記遮光パタンが四角形であり、前記四角形の1
辺が0.3A〜0.7Aの範囲であるホトマスク。 - 【請求項3】請求項1において、前記第2の開口部内の
遮光パタンを、前記第1の開口パタンとの接続部分から
0.3A〜0.7Aの範囲の距離だけ離して配置したホト
マスク。 - 【請求項4】請求項1において、前記ホトマスクが透過
光の位相をコントロールした位相シフトマスクであるホ
トマスク。 - 【請求項5】請求項1,2,3または4において、投影
露光の照明系のコヒーレンシをσ=0.4 としたホトマ
スクを使用するレジストパタンの形成方法。 - 【請求項6】請求項5のレジストパタン形成方法を用い
て作成した半導体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33140092A JP3129007B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | ホトマスク及び半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33140092A JP3129007B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | ホトマスク及び半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06175349A true JPH06175349A (ja) | 1994-06-24 |
| JP3129007B2 JP3129007B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=18243270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33140092A Expired - Lifetime JP3129007B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | ホトマスク及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3129007B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0903635A3 (en) * | 1997-09-17 | 2000-04-05 | Nec Corporation | Light exposure pattern mask and production method of the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6090446B2 (ja) * | 2013-07-10 | 2017-03-08 | 株式会社島津製作所 | 試料気化ユニット及びガスクロマトグラフ |
-
1992
- 1992-12-11 JP JP33140092A patent/JP3129007B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0903635A3 (en) * | 1997-09-17 | 2000-04-05 | Nec Corporation | Light exposure pattern mask and production method of the same |
| US6197452B1 (en) | 1997-09-17 | 2001-03-06 | Nec Corporation | Light exposure pattern mask with dummy patterns and production method of the same |
Also Published As
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| JP3129007B2 (ja) | 2001-01-29 |
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