JPS607431A - Reticle for manufacturing semiconductor device - Google Patents
Reticle for manufacturing semiconductor deviceInfo
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- JPS607431A JPS607431A JP58115524A JP11552483A JPS607431A JP S607431 A JPS607431 A JP S607431A JP 58115524 A JP58115524 A JP 58115524A JP 11552483 A JP11552483 A JP 11552483A JP S607431 A JPS607431 A JP S607431A
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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
- G03F1/50—Mask blanks not covered by G03F1/20 - G03F1/34; Preparation thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置を製造する工程においてウェハーに
施す投影パル方式のホトマスキングの際に使用するレチ
クルに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a reticle used in projection pulse type photomasking applied to a wafer in the process of manufacturing semiconductor devices.
半導体装置の製造工程においては、ホトマスキングによ
る感光剤の写真蝕刻の精度がその後の21択的拡欣或は
エツチングによるウェハー表面のツノ(1工により形成
されるパターンの精度に直接関係するために重要であり
、設計基準の微小化に伴って、投影lt、yt、により
レチクル上の拡大パターンをウェハー上に縮小して写真
蝕刻全行う技術が現れた。In the manufacturing process of semiconductor devices, the accuracy of photoetching of a photosensitive agent by photomasking is directly related to the accuracy of the pattern formed by the subsequent selective enlarging or etching on the wafer surface. This is important, and with the miniaturization of design standards, a technology has emerged in which the enlarged pattern on the reticle is reduced onto the wafer by projection lt, yt, and the entire photo-etching process is performed.
従来この種の投影露)しに用いられるレチクルは第1図
に示すように、表面lおよび2が)Y:、’l: ff
t乱しなりように研摩された)℃学ガラスの透明な平板
3と、その単一表面lの上に金ハ等の不透明物質の薄@
を被着した後に部分的に取v#、くことにより形成され
る明暗のパターン4とからなる構造を有するもので、投
影n元に際してハ辰面2の方向からレチクル面で)しの
照度が均一となるように元金照射し、パターン4の(’
I! fcR面1とウェハーとの間に置いた縮小レンズ
系によりウェハー直面に結1雫させるが、像面が近似的
に単一平面のため、ウェハー表面上に半導体装資金作成
する際に必然的に発生する四部凸部の画部分に同時に正
しく結1℃することができず、ウヱハー内の一部にパタ
ーン4の正華な転写ができないという欠点を持つ。特に
、区く微細なパターンは、他のあ壕す微細でないパター
ンが/7月雫している同一平面上にありながら全1了f
!、Lない場合もある。As shown in FIG. 1, a reticle conventionally used for this type of projection exposure has surfaces l and 2) Y:, 'l: ff.
A transparent flat plate 3 of ℃ glass (roughly polished) and a thin layer of opaque material such as gold plated on its single surface l.
It has a structure consisting of a bright and dark pattern 4 that is formed by partially removing it after depositing it, and the illuminance of Irradiate the base metal uniformly, and pattern 4 ('
I! A reduction lens system placed between the fcR surface 1 and the wafer causes a droplet to form on the wafer surface, but since the image plane is approximately a single plane, it is necessary to create a semiconductor device on the wafer surface. This method has the disadvantage that it is not possible to properly heat the image of the four convex portions at the same time, and that the pattern 4 cannot be accurately transferred to a part of the wafer. In particular, the minute patterns that separate the holes are all on the same plane where other non-minute patterns are falling.
! , L may not be present.
本発明の目的は上記欠点を解消し、ウェハー表面上に半
導体装置全形成する際に生ずる四部および凸部を含む全
部分に対して、その原パターン金IEシ<結像すること
のできるレチクルの構造全提供するものであろう
本発明のレチクルは、透明な平板と、咳平板の片II+
平面上に部分的に配置して被着形成された不透明物質の
第1のr’+7膜パターンと、該片側平面上に前記第1
のパターンの少くとも一部を覆うように被着形成された
透明なスペーサと、該スペーサ表面上に部分的に配置し
て形成された不透明物質の#rJ2の薄膜パターンとを
有すること’(5特徴とする。An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, and to provide a reticle that can image the original pattern gold IE for all parts including the four parts and convex parts that occur when semiconductor devices are completely formed on the wafer surface. The reticle of the present invention, which will provide the entire structure, consists of a transparent flat plate and a cough flat plate piece II+.
a first r'+7 film pattern of an opaque material partially arranged and deposited on a plane; and a first r'+7 film pattern on one side of the plane.
a transparent spacer deposited to cover at least a part of the pattern, and a thin film pattern #rJ2 of an opaque material partially disposed on the surface of the spacer. Features.
第2図は、本発明のレチクル5を投影j1w元装置で用
いたときに縮小レンズ系6によりウェハー位置にできる
パターンの像を説明するものである。FIG. 2 illustrates an image of a pattern formed at the wafer position by the reduction lens system 6 when the reticle 5 of the present invention is used in a projection j1w source device.
レチクル5中に形成された第1のパターン7と第2のパ
ターン8とは、縮小レンズ系6により、ウェハー位置で
上からこれと同じ111r1序に並んだT +ff19
と10とにそれぞれ結凶される。スベーリp、+11
k l 8 ttm 、スペーサの屈折率を1.45
、M小レンズ系6の縮小率全5対1とした場合、ウェハ
ー位置における像平面の間隔12は05μmとなる。The first pattern 7 and the second pattern 8 formed in the reticle 5 are arranged in the same 111r1 order from above at the wafer position by the reduction lens system 6.
and 10 respectively. Suberi p, +11
k l 8 ttm , the refractive index of the spacer is 1.45
, M lens system 6 has a total reduction ratio of 5:1, the interval 12 between the image planes at the wafer position is 0.5 μm.
この作用金利用すれば、製造の際に半導体装置の表面に
生ずる凸部と四部とのそれぞれに対してレチクルの対応
する平面上にパターンを設けることにより、半導体装置
の存するウエノ・−表面全域に渉る投影響の正しい結曹
が可能であろうこの11・lには、レンズ系からの距j
雅に応じたレチクル−ヒのパターンの倍率の決定が必要
であることは言うまでもないが、これはレンズ系の焦点
距1”IF 全It くするか、縮小率金工げるか、或
は凸部と四部とのそれぞれに対して倍率の違い全見込ん
で独立な原パターンを設計するかにより回位することが
可能な副次的問題である。By using this metal, patterns can be provided on the planes of the reticle corresponding to each of the convex portions and four portions that occur on the surface of a semiconductor device during manufacturing, thereby covering the entire surface of the semiconductor device. For this 11·l, which would enable correct consolidation of the projecting influence across the lens system, the distance j from the lens system is
Needless to say, it is necessary to determine the magnification of the reticle pattern according to the image quality, but this may be necessary if the focal length of the lens system is 1" This is a secondary problem that can be solved by designing independent original patterns taking into account all the differences in magnification for each of the four parts.
第3図、第4図、及び第5図に、本発明の実施例と使用
例とを示す。第3図はレチクルの部分断面図であり、光
学ガラスの平板13と、明部AとCとを除く部分に蒸着
されたクロム(Cr)の薄膜ニよる第1のパターン14
と、プラズマ気相成長法により成長した二酸化硅素のス
ペーサ15と、明部I3とDとを除く部分に蒸着された
クロムの薄Iへによる第2のパターン16とからなる。3, 4, and 5 show embodiments and usage examples of the present invention. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the reticle, showing a flat plate 13 of optical glass and a first pattern 14 made of a thin film of chromium (Cr) deposited on areas excluding bright areas A and C.
, a spacer 15 of silicon dioxide grown by plasma vapor deposition, and a second pattern 16 of thin chromium I deposited on the parts excluding the bright parts I3 and D.
第5図において、A、B、C,及び1)はこれら各明部
の平面図を示すつ第1のパターン中の明部Aと第2のパ
ターン中の明部りとは、それぞれ原パターンとなる第2
のパターン中の明部Bと第1のパターン中の明部Cと全
通過する光束が蹴られることがないように、また蹴られ
た場合でも減)℃を実用限度内にとどめるように開孔し
たものであろう第4図は、本レチクルを用いて投影露5
1行った段差のある半導体装置製造の一段階金示す部分
断面図である。本図では、反対導電性の不純物を拡散さ
れた領I!A!24を含むシリコン基板23と、週択的
酸化により部分的に厚くなった酸化膜19及び22と、
ゲート11η固及び配線のための多結晶質シリコン21
及び20と、気相成長法により成長したリンガラス層1
8とからなるi?14侍工程途中の半導体装置上に、ポ
ジ感)IC剤の薄膜17ケi′貨布し、第3図のレチク
ル分用いて投影pπ)し−現1史[7たところを示し、
ポジ感)℃剤の薄+1r; 17に開孔された穴EとF
とは、それぞれレチクルの四部1(とCとに対応する(
本図は説明のため反転1凶とした)。In FIG. 5, A, B, C, and 1) are plan views of each of these bright areas.Bright area A in the first pattern and bright area A in the second pattern are the original patterns, respectively. The second
The openings are made so that the bright part B in the first pattern and the bright part C in the first pattern are not kicked, and even if they are kicked, the temperature is kept within practical limits. Figure 4 shows the projection exposure using this reticle.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing one step of manufacturing a semiconductor device with steps. In this figure, a region I! is diffused with an impurity of opposite conductivity. A! 24, and oxide films 19 and 22 partially thickened by weekly selective oxidation.
Polycrystalline silicon 21 for gate 11 and wiring
and 20, and a phosphorus glass layer 1 grown by a vapor phase growth method.
i consisting of 8? 14 A thin film of positive-sensitivity IC agent was placed on a semiconductor device in the middle of the process, and a thin film of 17 cm was applied using the reticle shown in Fig. 3.
Positive feeling) Thin +1r of °C agent; Holes E and F drilled in 17
correspond to the four parts 1 (and C) of the reticle, respectively.
In this diagram, the inversion is set to 1 for explanation).
第5図は、第3図のレチクルの平面図金弟4図のウェハ
ーの平面図に重ねたものであり、第3r)1及び第4図
は本図の線分XI X2 における所間である。ポジ感
光剤に開孔された八Eは、基板と反対導電性の不純物を
拡散した領域24上にあって、多結晶質シリコンにより
形成されたゲートiij l@21から離れており、穴
Ft′i選択的酸化によりj?くなった酸化1摸上に設
けられた配置用の多結晶′lフ(シリコン20の上にあ
る。八Eと八Fとけ、ハ択的酸化により厚くなった部分
及び配線用の多結晶質シリコン部分の厚さだけ高さが異
るが、第3 r:<1のスペーサ15の厚さ金これに応
じて)川減し、つエバーのレチクル及びレンズ系に対す
る位置を選んだ結果、さきに述べた作用によりレチクル
の明部BとCとが正しく結1恕し、ポジ感ブ〔:剤の薄
11iのμI子明なパターンとして開孔している。Figure 5 is a plan view of the reticle in Figure 3 superimposed on the plan view of the wafer in Figure 4, and Figures 3r)1 and 4 are the locations on line segment XI X2 of this figure. . The hole Ft' formed in the positive photosensitive material is located on the region 24 in which impurities having the opposite conductivity to the substrate are diffused, and is away from the gate iij l@21 formed of polycrystalline silicon. i By selective oxidation j? A polycrystalline film for placement was provided on the oxidation layer 1 (on top of the silicon 20. 8E and 8F were melted, and the area thickened by selective oxidation and the polycrystalline layer for wiring Although the height differs by the thickness of the silicon part, the thickness of the spacer 15 (thickness of the third r: As a result of the action described above, the bright areas B and C of the reticle are properly connected, and holes are formed as a positive sensitive pattern with a thickness of 11i.
この発りJけ5以上説明したようにレチクルのパターン
を二It’t rt’J ;資化することで、半導体装
い、の表面にその?14 濾過程で生ずる段差によV高
さの鴇る部分のそれぞれに対して、投影71π)し方式
をてよるホトマスギングの際に正しく原バターyを桔1
象させるものである。The origin of this is to apply the reticle pattern to the surface of the semiconductor device, as explained above. 14 For each part of the height V due to the difference in level that occurs during the filtration process, the raw butter
It is something that makes people think.
なお、本発明のレチクルは、前記実施例において示した
二層購造に限定されるものではなく、スペー′す゛及び
パターンを必要なだけ積み重ねた多層(n造の場合も包
含するものである。The reticle of the present invention is not limited to the two-layer reticle shown in the above embodiment, but also includes a multi-layer (n-layer) structure in which the necessary number of spaces and patterns are stacked.
第1図は従来レチクルの情造を示す断面図、第2図は本
発明のレチクルの作用金の説明図、第3図は本発明の実
施例金示す断面図、第4図は本発明の1叱し用例全説明
するための表面に段差のある半導体装置の製造途中工程
における断面図(反転1゛])、及び第5図は第3図と
第4図との平面図ff:町ねC示した図である。
尚、図において、3・・・・・・)℃学ガラスの平板、
I・2・・・・・・平板3の研摩された表面、4・・・
・・・不透明薄膜、5・・・・・・レチクル、6・・・
・・・縮小レンズ系、7・・・・・・第1のパターン、
8・・・・・・第2のノ(ターン、9−10・・・・・
・四半J 11・・・・・・スペーサの1早さ、12・
・・・・・凹干面の間1e%、13・・・・・・)“0
学ガラスの平板、14・・・・・・第1のパターン、1
5・・・・−・スペーリー、16・・・・・・第2のパ
ターン、17・・・・・・現1宍したポジ感光剤% 1
8・・・・・・絶イ★;菖、19・・・・・・シリコン
θ″゛≧化膜、20・・・・・・配線用の多結晶T(シ
リコン、21・−・・・・ゲート電隠用の多結晶質シリ
コン、22・・・・・・シリコン酸化111%、23・
・・・・・シリコン基板、24・・・・・・反対導電性
不純物の拡散されたシリコン基板の111賊、A@B@
C及び1)・・・・・・レチクルの明部、1う9F・・
・・・・ポジ感)′e剤の穴、XlX2・・・・・・断
面位置を示す線分、である。
代理人 弁理士 内 原 晋
183−
/θ
第 2 図FIG. 1 is a sectional view showing the features of a conventional reticle, FIG. 2 is an explanatory diagram of the working metal of the reticle of the present invention, FIG. 3 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 1 Example of scolding: A cross-sectional view (inverted 1゛) during the manufacturing process of a semiconductor device with a step on the surface for complete explanation, and a plan view of Fig. 3 and Fig. 4 ff: Town It is a figure shown in C. In addition, in the figure, 3...) ℃ glass flat plate,
I.2... Polished surface of flat plate 3, 4...
... Opaque thin film, 5 ... Reticle, 6 ...
...Reducing lens system, 7...First pattern,
8... Second no (turn, 9-10...
・Quarter J 11・・・1 speed of spacer, 12・
・・・・・・1e% between concave and dry surfaces, 13・・・・・・)“0
Academic glass flat plate, 14...First pattern, 1
5...--Spacey, 16...Second pattern, 17...Currently 1% positive photosensitive agent% 1
8... Absolutely ★; Iris, 19... Silicon θ''゛≧ film, 20... Polycrystalline T for wiring (silicon, 21...・Polycrystalline silicon for gate electrode, 22...Silicon oxide 111%, 23.
...Silicon substrate, 24...111 silicon substrate with opposite conductivity impurity diffused, A@B@
C and 1)...Bright part of the reticle, 1-9F...
. . .Positive feeling) 'E agent hole, XlX2 . . . Line segment indicating the cross-sectional position. Agent Patent Attorney Susumu Uchihara 183- /θ Figure 2
Claims (1)
被着形成された不透明物質の第1の薄膜パターンと、該
片側平面上に前記第1のパターンの少くとも一部を覆う
ように被着形成された透明なスペーサと、該スペーサ表
面上に部分的に配置して被着形成された不透明物質の第
2の薄膜パターンと金有することt−特徴とする半導体
装置製造用レチクル。a transparent flat plate, a first thin film pattern of an opaque material partially disposed and deposited on one side of the flat plate, and covering at least a part of the first pattern on the one side of the flat plate; A reticle for manufacturing a semiconductor device, comprising: a transparent spacer deposited as shown in FIG. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115524A JPS607431A (en) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | Reticle for manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115524A JPS607431A (en) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | Reticle for manufacturing semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607431A true JPS607431A (en) | 1985-01-16 |
Family
ID=14664657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58115524A Pending JPS607431A (en) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | Reticle for manufacturing semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607431A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5641609A (en) * | 1993-11-11 | 1997-06-24 | Nec Corporation | Method for manufacturing pattern layer having different minimum feature sizes |
| US6627357B2 (en) | 2000-04-17 | 2003-09-30 | Nec Electronics Corporation | Reticle |
-
1983
- 1983-06-27 JP JP58115524A patent/JPS607431A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5641609A (en) * | 1993-11-11 | 1997-06-24 | Nec Corporation | Method for manufacturing pattern layer having different minimum feature sizes |
| US6627357B2 (en) | 2000-04-17 | 2003-09-30 | Nec Electronics Corporation | Reticle |
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