JP2000206672A - バイナリパタ―ン及び位相シフトパタ―ンを備えたデュアルフォトマスク - Google Patents

バイナリパタ―ン及び位相シフトパタ―ンを備えたデュアルフォトマスク

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JP2000206672A
JP2000206672A JP828299A JP828299A JP2000206672A JP 2000206672 A JP2000206672 A JP 2000206672A JP 828299 A JP828299 A JP 828299A JP 828299 A JP828299 A JP 828299A JP 2000206672 A JP2000206672 A JP 2000206672A
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JP
Japan
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photomask
dual
pattern
psm
chrome
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Application number
JP828299A
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English (en)
Inventor
Kinryu Rin
金隆 林
Yoshin Ko
耀進 辜
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United Microelectronics Corp
Original Assignee
United Microelectronics Corp
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Publication date
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  • 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

(57)【要約】 【課題】集積回路製造でのフォトリソグラフィーにおい
て使用され、マスクリツーリングなしに半導体ウエハ上
に2重露光操作を行なうことができる、デュアルフォト
マスクを提供すること。 【解決手段】デュアルフォトマスクは、レティクルガラ
ス板上に位相シフトマスク(PSM)クロム領域及びバ
イナリ(BIN)クロム領域が隣接して配置されたレテ
ィクルガラス板を備える。使用においては、デュアルフ
ォトマスクは、一つ目の位置では、BINクロム領域か
らのパターンがウエハに転写されるのを可能にし、他の
位置では、PSMクロム領域からのパターンが転写され
るのを可能にする、2つのあらかじめ定められた位置の
間でシフトされる。露光スキャナーが、デュアルフォト
マスクを通してウエハを露光するために使用される。デ
ュアルフォトマスクは、従来の技術の場合のような2つ
のマスクを使用することによるパターン転写の位置ずれ
の欠点をなくすことができ、更に、歩留りが向上し、ウ
エハ製造のコストを減少することを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造技術に
関する。特に、フォトリソグラフィーの2重露光操作に
使用されるバイナリ(BIN)パターン及び位相シフト
マスク(PSM)パターンを備えたデュアルフォトマス
クに関する。
【0002】
【従来の技術】集積回路の製造を達成するのには、非常
に精密な技術が必要である。製造工程におけるどんなに
微小なエラーでも、製造されたウエハの信頼性を低く
し、又はむらがあり使用できないものとし、ウエハの歩
留りを悪化させる。
【0003】フォトリソグラフィーは、半導体製造にお
いて、最も重要な工程である。フォトリソグラフィーは
色々な回路素子、例えば集積回路内のMOS(金属−酸
化物半導体)素子及び不純物ドープ領域の製造のため
に、フォトレジスト層にあらかじめ定められたパターン
を形成するのに用いられる。IC製造工程を完了するた
めには、典型的にいくつかのフォトリソグラフィーのス
テップが必要である。フォトリソグラフィー工程は、塗
布、露光、及び現像の3つの基本ステップを含む。
【0004】塗布ステップにおいて、フォトレジスト層
は、ウエハの上部表面全体を覆うように塗布される。露
光ステップにおいて、フォトレジスト層は、あらかじめ
定められたフォトマスクを通した光に露光される。そし
て、現像ステップにおいて、フォトレジスト層は、露光
された部分又は露光されていない部分のどちらかを取り
除いて、フォトレジスト層中に転写された潜在パターン
を形成するために現像される。このフォトリソグラフィ
ー工程において、フォトマスクからフォトレジスト層へ
のパターン転写は、フォトマスクからフォトレジスト層
への正確な位置合わせが必要である。さもないと、全体
の製造されたウエハは使用できなくなり、廃棄されなけ
ればならない可能性がある。
【0005】高い解像度をもって転写されたパターンを
製造する通常の方法は、ステッパーで制御されたバイナ
リマスク(BIN)及び位相シフトマスク(PSM)の
2種類のマスクの連続によって、2重露光操作における
フォトレジスト層を処理することである。この2重露光
操作において、フォトレジスト層は、最初に第1露光と
して、BINマスクに露光され、次に第2露光のため
に、BINマスクはPSMマスクに置き換えられる(マ
スクリツーリングと呼ぶ)。
【0006】しかしながら、前述の2重露光操作におけ
る一つの欠点は、第1のマスクを使用したフォトレジス
ト層中の以前露光された領域に正確に位置を合わせるよ
うに、2度目のマスクによるパターン転写を可能にする
ような方法で、2度目のマスクを正確に位置決めするの
が困難であることである。位置がずれていた場合、製造
されたウエハは欠陥がある可能性があり、したがってウ
エハ製造の歩留りを減少させる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、マスクリツーリングなしに2重露光操作をする
ために用いることのできる、BINパターン及びPSM
パターンを備えたデュアルフォトマスクを提供すること
である。
【0008】本発明の別の目的は、2つのマスクを用い
ることにより生じる転写されたパターンの位置ずれをな
くすことのできる、BINパターン及びPSMパターン
を備えたデュアルフォトマスクを提供することである。
【0009】本発明の更に別の目的は、高い歩留りをも
つウエハ製造を可能にするBINパターン及びPSMパ
ターンを備えたデュアルフォトマスクを提供することで
ある。
【0010】本発明の前述及び他の目的にしたがって、
BINパターン及びPSMパターンを備えたデュアルフ
ォトマスクは提供される。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のデュアルフォト
マスクは、レティクルガラス板と、レティクルガラス板
上に形成されたPSMクロム領域と、レティクルガラス
板上に形成され、かつPSMクロム領域に隣接して配置
されたBINクロム領域とを備える。操作の間、デュア
ルフォトマスクは、一つ目の位置では、BINクロム領
域からのパターンがウエハに転写されるのを可能にし、
他の位置では、PSMクロム領域からのパターンが転写
されるのを可能にする、2つのあらかじめ定められた位
置の間でシフトされる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明は実施の形態の、詳細な説
明を読むことで更に十分に理解することができる。
【0013】本発明による、デュアルフォトマスクの実
施の形態は、図1及び図2を参照にして以下に示され
る。
【0014】図1、図2を参照にして、ここでは、参照
番号10で、ひとまとめに指示された本発明のデュアル
フォトマスクは、典型的に大きさが5インチのレティク
ルガラス板12上に構成される。PSMクロム領域14
によって実現されたPSMパターン、及びBINクロム
領域16によって実現されたBINパターンは、レティ
クルガラス板12上に隣接する方法で形成される。PS
Mクロム領域14及びBINクロム領域16は、フォト
リソグラフィー工程中のパターン転写に使用される。そ
れぞれのPSMクロム領域14及びBINクロム領域1
6の機能は、通常のPSMマスク及びBINマスクと同
じであるので、それについての記述は、更に詳細に説明
されない。PSMクロム領域14は、転写されたパター
ン中に、0°から180°までの位相シフトを起こすこ
とができる。
【0015】更に、照準点17が、フォトリソグラフィ
ー工程におけるデュアルフォトマスク10の位置決めの
ために、PSMクロム領域14及びBINクロム領域1
6の周囲に配置されている。更に、薄膜フレーム18
は、PSMクロム領域14及びBINクロム領域16
が、ほこり及び異物によって、汚されたり、損傷をうけ
ることから保護する目的のために、PSMクロム領域1
4及びBINクロム領域16の両方を覆うのに使用され
る。
【0016】図3と図4は、それぞれ、ウエハ20上に
2重露光操作を行うフォトリソグラフィー工程中のデュ
アルフォトマスクの適用を描写するために用いられた概
略図である。ここでは、PSMクロム領域14によって
定められたパターン、及びBINクロム領域16によっ
て定められたパターンが、参照番号23で指示されたタ
ーゲット領域に転写されることとする。
【0017】2重露光操作において、第1のステップ
は、参照番号21によって指示された第1のあらかじめ
定められた位置に、デュアルフォトマスク10を配置す
ることである。この位置21において、デュアルフォト
マスク10上のBINクロム領域16は、ターゲット領
域23に位置を合わせられる。露光スキャナー24は、
次にBINクロム領域16を通してターゲット領域23
を光で露光するために使用される。
【0018】続いて、デュアルフォトマスク10は、参
照番号22で指示された第2のあらかじめ定められた位
置へあらかじめ定められた移動により右にシフトされ
る。この22の位置で、デュアルフォトマスク10上の
PSMクロム領域14は、ターゲット領域23に位置を
合わせられる。次に、同じ露光スキャナー24が、PS
Mクロム領域14を通してターゲット領域23を光で露
光するために使用される。
【0019】以上に述べた2重露光操作の結果として、
ターゲット領域23はBINクロム領域16からのパタ
ーンを、次にPSMクロム領域14からのパターンを連
続して受け取る。これにより、本発明のデュアルフォト
マスク10によるターゲット領域23上の2重露光操作
が完了する。以上述べられた2重露光操作はウエハ中の
全てのターゲット領域が露光されるまで、繰り返され
る。
【0020】以上の説明から理解されるように、本発明
のデュアルフォトマスクは、従来の技術の場合のような
マスクリツーリングなしに2重露光操作を行うことが可
能となる。これにより、2番目に転写されたPSMパタ
ーンが、1番目に転写されたBINパターンに更に正確
に位置を合わせられることが可能となる。したがって、
本発明はウエハ製造の歩留りを向上することができる。
更に、同じ板上でのPSMクロム領域及びBINクロム
領域の集積により、デュアルフォトマスクの製造コスト
を、かなり減少することができる。
【0021】結論として、本発明は、同じマスク上のP
SMクロム領域及びBINクロム領域の集積(位置ずれ
なしに2重露光操作を更に正確に行うことを可能にする
デュアルフォトマスクと呼ばれる)に特徴づけられる。
本発明はしたがって歩留りを向上し、ウエハ製造のコス
トを減少させることができる。
【0022】本発明を実施の形態を用いて説明した。し
かし、本発明の範囲は実施の形態に記載の内容のみに限
定されない。逆に、色々な改良や、似たような配置も発
明の範囲に含まれる。請求の範囲はしたがって、最も広
い解釈に基づいて解釈されるべきであり、それらの変更
や似たような配置を、全て対象に含めるものである。
【0023】
【発明の効果】本発明のデュアルフォトマスクを使用す
ることで、マスクリツーリングなしに2重露光操作をす
ることができ、そのため、2重露光操作を位置ずれなし
に正確に行なうことができる。したがって、歩留りを向
上し、ウエハ製造のコストを減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のデュアルフォトマスクの平面の概略図
である。
【図2】本発明のデュアルフォトマスクの断面の概略図
である。
【図3】ウエハ上に2重露光操作を行うためのデュアル
フォトマスクの適用を示す概略図である。
【図4】ウエハ上に2重露光操作を行うためのデュアル
フォトマスクの適用を示す概略図である。
【符号の説明】
10…デュアルフォトマスク 12…レティクルガラス板 14…PSMクロム領域 16…BINクロム領域 17…照準点 18…薄膜フレーム 20…ウエハ 21…第1のあらかじめ定められた位置 22…第2のあらかじめ定められた位置 23…ターゲット領域 24…露光スキャナー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H095 BA02 BB02 BB03 BC19 BE03 BE08 5F046 AA12 AA25 BA04 BA08 CB17 EB02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レティクルガラス板と、前記レティクル
    ガラス板上に形成されたPSMクロム領域と、前記レテ
    ィクルガラス板上に形成され、かつ前記PSMクロム領
    域に隣接して配置されたBINクロム領域とを備えたこ
    とを特徴とするデュアルフォトマスク。
  2. 【請求項2】 フォトリソグラフィー工程における前記
    デュアルフォトマスクの位置決めを補助するために、前
    記レティクルガラス板上の、前記PSMクロム領域及び
    前記BINクロム領域の周囲に配置された照準点を更に
    備えたことを特徴とする請求項1に記載のデュアルフォ
    トマスク。
  3. 【請求項3】 前記PSMクロム領域及び前記BINク
    ロム領域を保護するために、前記PSMクロム領域と前
    記BINクロム領域とを覆う薄膜フレームを更に備えた
    ことを特徴とする請求項1に記載のデュアルフォトマス
    ク。
  4. 【請求項4】 前記レティクルガラス板の大きさが、5
    インチであることを特徴とする請求項1に記載のデュア
    ルフォトマスク。
  5. 【請求項5】 前記PSMクロム領域が、0°から18
    0°までの位相シフトを起こすことができることを特徴
    とする請求項1に記載のデュアルフォトマスク。
  6. 【請求項6】 前記デュアルフォトマスクを通してウエ
    ハを露光するために露光スキャナーが使用されるフォト
    リソグラフィー工程に使用されることを特徴とする請求
    項1に記載のデュアルフォトマスク。
JP828299A 1999-01-14 1999-01-14 バイナリパタ―ン及び位相シフトパタ―ンを備えたデュアルフォトマスク Pending JP2000206672A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007072423A (ja) * 2005-09-03 2007-03-22 Hynix Semiconductor Inc 二重露光用フォトマスク及びこれを用いた二重露光方法
KR100895401B1 (ko) 2007-12-28 2009-05-06 주식회사 하이닉스반도체 포토 마스크 및 반도체 소자의 형성 방법

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