JPH06110194A - 位相シフトレチクルと位相シフト露光方法 - Google Patents
位相シフトレチクルと位相シフト露光方法Info
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- JPH06110194A JPH06110194A JP25927392A JP25927392A JPH06110194A JP H06110194 A JPH06110194 A JP H06110194A JP 25927392 A JP25927392 A JP 25927392A JP 25927392 A JP25927392 A JP 25927392A JP H06110194 A JPH06110194 A JP H06110194A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 位相シフトレチクルと位相シフト露光方法に
関し、隣接するホールを透過する露光光が干渉して不要
な露光を生じないようにする。 【構成】 周囲に露光光の位相が中央に比べて実質的に
180度異なる光透過部を有する複数、例えば、第1の
ホールと第2のホールに相当する透光ホールパターンを
具えた位相シフトレチクルにおいて、隣接する第1のホ
ールと第2のホールの透過ホールパターンを透過する露
光光の位相を実質的に180度異ならせることによっ
て、第1のホールと第2のホールを透過する露光光が相
互に干渉してサイドピークを生じるのを低減した。この
場合、第1のホールと第2のホールを透過する露光光の
間に実質的に180度の位相差をもたせる手段として、
一方の透光ホールパターン上に180度位相シフター材
5を形成し、あるいは、レチクル基板に異なる深さの段
差部を形成することができる。
関し、隣接するホールを透過する露光光が干渉して不要
な露光を生じないようにする。 【構成】 周囲に露光光の位相が中央に比べて実質的に
180度異なる光透過部を有する複数、例えば、第1の
ホールと第2のホールに相当する透光ホールパターンを
具えた位相シフトレチクルにおいて、隣接する第1のホ
ールと第2のホールの透過ホールパターンを透過する露
光光の位相を実質的に180度異ならせることによっ
て、第1のホールと第2のホールを透過する露光光が相
互に干渉してサイドピークを生じるのを低減した。この
場合、第1のホールと第2のホールを透過する露光光の
間に実質的に180度の位相差をもたせる手段として、
一方の透光ホールパターン上に180度位相シフター材
5を形成し、あるいは、レチクル基板に異なる深さの段
差部を形成することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置の
製造工程で用いる位相シフトレチクルと位相シフト露光
方法に関する。近年、集積回路装置をさらに高集積化す
ることが要求されており、そのためには回路パターンを
微細化する必要がある。
製造工程で用いる位相シフトレチクルと位相シフト露光
方法に関する。近年、集積回路装置をさらに高集積化す
ることが要求されており、そのためには回路パターンを
微細化する必要がある。
【0002】
【従来の技術】従来の集積回路パターンのうち、コンタ
クトーホール等の微小なホール(孔)を形成する場合、
単に必要とする大きさと形状をもつ透過部を遮光部中に
設けた通常のレチクルが用いられ、この解像度を改善す
る位相シフトレチクルも提案されていた。
クトーホール等の微小なホール(孔)を形成する場合、
単に必要とする大きさと形状をもつ透過部を遮光部中に
設けた通常のレチクルが用いられ、この解像度を改善す
る位相シフトレチクルも提案されていた。
【0003】図8は、従来の露光用レチクルの説明図で
ある。図8の(A)は従来の通常の露光用レチクルの説
明図、(B)は従来の位相シフトレチクルの説明図であ
る。この図において、31は遮光部、32は透過部、3
3遮光部、34は位相0度の領域、35は位相180度
の領域である。
ある。図8の(A)は従来の通常の露光用レチクルの説
明図、(B)は従来の位相シフトレチクルの説明図であ
る。この図において、31は遮光部、32は透過部、3
3遮光部、34は位相0度の領域、35は位相180度
の領域である。
【0004】この図8の(A)に示された従来の通常の
レチクルにおいては、露光光に対して透明なレチクル基
板の上に露光光を透過させない領域に遮光部31が形成
され、この遮光部31の所定の位置に、必要とするホー
ル(コンタクトーホール等の微小な孔)の大きさと形状
をもつ透過部32が設けられていた。このレチクルを用
いて露光すると、微小なホールの解像度が不足するとい
う問題があった。
レチクルにおいては、露光光に対して透明なレチクル基
板の上に露光光を透過させない領域に遮光部31が形成
され、この遮光部31の所定の位置に、必要とするホー
ル(コンタクトーホール等の微小な孔)の大きさと形状
をもつ透過部32が設けられていた。このレチクルを用
いて露光すると、微小なホールの解像度が不足するとい
う問題があった。
【0005】この通常のレチクルを改良して、レチクル
を透過する光の位相を制御することによりホールの解像
度を向上する方法が提案された。図8の(B)に示され
た従来の位相シフトレチクルにおいては、露光光に対し
て透明なレチクル基板の上の露光光を透過させない領域
に遮光部33が形成され、この遮光部33の所定の位置
に、必要とするホールの大きさと形状をもつ位相0度の
領域34が形成され、その周辺に、位相180度(π)
の領域35が設けられていた。
を透過する光の位相を制御することによりホールの解像
度を向上する方法が提案された。図8の(B)に示され
た従来の位相シフトレチクルにおいては、露光光に対し
て透明なレチクル基板の上の露光光を透過させない領域
に遮光部33が形成され、この遮光部33の所定の位置
に、必要とするホールの大きさと形状をもつ位相0度の
領域34が形成され、その周辺に、位相180度(π)
の領域35が設けられていた。
【0006】この従来の位相シフトレチクルを用いて露
光すると、位相0度の領域34を透過する露光光の位相
と、その周辺の位相180度の領域35を透過する露光
光の位相が180度異なるため、鮮明な輪郭のホールが
形成される。
光すると、位相0度の領域34を透過する露光光の位相
と、その周辺の位相180度の領域35を透過する露光
光の位相が180度異なるため、鮮明な輪郭のホールが
形成される。
【0007】しかし半導体装置が高集積化され、回路パ
ターンが高密度化すると、透過ホールパターンの径が微
細化されるが、それと同時に透過ホールパターンと透過
ホールパターンの間隔も狭くなり、隣接する透過ホール
パターンを透過した光の位相が同一であるために、ホー
ルとホールの中間にサイドピークが発生し、露光現像し
たレジストのホールとホールの間にレジストの薄膜部が
生じ、被加工体をエッチングするに際して、この薄い部
分がエッチングに耐えられず、被加工体である基板の不
要な箇所に孔が開いてしまうという問題が生じていた。
ターンが高密度化すると、透過ホールパターンの径が微
細化されるが、それと同時に透過ホールパターンと透過
ホールパターンの間隔も狭くなり、隣接する透過ホール
パターンを透過した光の位相が同一であるために、ホー
ルとホールの中間にサイドピークが発生し、露光現像し
たレジストのホールとホールの間にレジストの薄膜部が
生じ、被加工体をエッチングするに際して、この薄い部
分がエッチングに耐えられず、被加工体である基板の不
要な箇所に孔が開いてしまうという問題が生じていた。
【0008】図9は、従来の位相シフトレチクルの欠点
の説明図である。図9の(A)は従来の位相シフトレチ
クルの平面を、(B)はその断面を示している。この図
において、41はレチクル基板、42は遮光膜、43は
位相0度の領域、44は位相180度の領域、45は被
加工体基板、46は被加工膜、47はレジスト、48は
レジスト開口、49はレジスト薄膜部、spはサイドピ
ークである。
の説明図である。図9の(A)は従来の位相シフトレチ
クルの平面を、(B)はその断面を示している。この図
において、41はレチクル基板、42は遮光膜、43は
位相0度の領域、44は位相180度の領域、45は被
加工体基板、46は被加工膜、47はレジスト、48は
レジスト開口、49はレジスト薄膜部、spはサイドピ
ークである。
【0009】この位相シフトレチクルにおいては、露光
光に対して透明なレクチル基板41の上の露光光を透過
させない領域に遮光膜42が形成され、この遮光膜42
に、ホールに相当する大きさと形状の位相180度の領
域44と、その周囲に位相0度の領域43が形成されて
いる。
光に対して透明なレクチル基板41の上の露光光を透過
させない領域に遮光膜42が形成され、この遮光膜42
に、ホールに相当する大きさと形状の位相180度の領
域44と、その周囲に位相0度の領域43が形成されて
いる。
【0010】この位相シフトレチクルを使用して露光し
たときの、レジスト膜上の光強度は図9の(C)に示さ
れるように、立ち上がりのよい2つの光強度のピークの
ほか、隣接する位相180度の領域44を透過した同位
相の露光光が干渉するため、この2つの光強度のピーク
の中間にサイドピークspが生じる。
たときの、レジスト膜上の光強度は図9の(C)に示さ
れるように、立ち上がりのよい2つの光強度のピークの
ほか、隣接する位相180度の領域44を透過した同位
相の露光光が干渉するため、この2つの光強度のピーク
の中間にサイドピークspが生じる。
【0011】この露光光によって被加工体基板45の上
に形成された被加工膜46の上の感光レジスト膜を露光
して現像すると、図9の(D)にその断面が示されてい
るように、隣接する2つのレジスト開口48と、その中
間にサイドピークによって露光されたレジスト薄膜部4
9が形成される。
に形成された被加工膜46の上の感光レジスト膜を露光
して現像すると、図9の(D)にその断面が示されてい
るように、隣接する2つのレジスト開口48と、その中
間にサイドピークによって露光されたレジスト薄膜部4
9が形成される。
【0012】このレジスト47をマスクにして被加工膜
46をエッチングすると、被加工膜46のエッチングの
進行とともにレジスト47の厚さが減少するため、サイ
ドピークによって生じたレジスト薄膜部49の下の被加
工膜46もエッチングされる恐れが生じる。
46をエッチングすると、被加工膜46のエッチングの
進行とともにレジスト47の厚さが減少するため、サイ
ドピークによって生じたレジスト薄膜部49の下の被加
工膜46もエッチングされる恐れが生じる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】したがって、ホールと
ホールが近接する場合は、レチクル上で最適なホール径
a、シフター幅bを設定することができない場合が生
じ、充分な位相シフトレチクルとしての効果を得ること
ができなかった。本発明は、所望のホールの中間に不要
な露光が発生しない位相シフトレチクルと位相シフト露
光方法を提供することを目的とする。
ホールが近接する場合は、レチクル上で最適なホール径
a、シフター幅bを設定することができない場合が生
じ、充分な位相シフトレチクルとしての効果を得ること
ができなかった。本発明は、所望のホールの中間に不要
な露光が発生しない位相シフトレチクルと位相シフト露
光方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる位相シフ
トレチクルにおいては、周囲に露光光の位相が中央に比
べて実質的に180度異なる光透過部を有する複数の透
過ホールパターンを具えた位相シフトレチクルにおい
て、隣接する透過ホールパターンを透過する露光光の位
相を実質的に180度異ならせる構成を採用した。
トレチクルにおいては、周囲に露光光の位相が中央に比
べて実質的に180度異なる光透過部を有する複数の透
過ホールパターンを具えた位相シフトレチクルにおい
て、隣接する透過ホールパターンを透過する露光光の位
相を実質的に180度異ならせる構成を採用した。
【0015】この場合、2次元的に配置されている透過
ホールパターンを透過する全ての露光光の位相を、隣接
する透過ホールパターンを透過する露光光の位相と実質
的に180度異ならせる構成を採用することができる。
ホールパターンを透過する全ての露光光の位相を、隣接
する透過ホールパターンを透過する露光光の位相と実質
的に180度異ならせる構成を採用することができる。
【0016】またこの場合、2次元的に配置されている
透過ホールパターンのうち、一方向に延びる透過ホール
パターン列を透過する露光光の位相を隣接する透過ホー
ルパターン列を透過する露光光の位相と実質的に180
度異ならせる構成を採用することができる。
透過ホールパターンのうち、一方向に延びる透過ホール
パターン列を透過する露光光の位相を隣接する透過ホー
ルパターン列を透過する露光光の位相と実質的に180
度異ならせる構成を採用することができる。
【0017】またこの場合、複数の透過ホールパターン
の少なくとも一部に連続した位相シフターパターンが形
成されている構成を採用することができる。
の少なくとも一部に連続した位相シフターパターンが形
成されている構成を採用することができる。
【0018】またこの場合、レチクル基板の段差によっ
て、隣接する透過ホールパターンを透過する露光光の位
相を実質的に180度異ならせる構成を採用することが
できる。
て、隣接する透過ホールパターンを透過する露光光の位
相を実質的に180度異ならせる構成を採用することが
できる。
【0019】またこの場合、隣接する透過ホールパター
ンを透過する露光光の位相を実質的に180度異ならせ
る位相シフターパターンが、SiO2 膜、SOG膜、感
光材を含有するSOG膜、あるいは感光レジスト膜によ
って形成された構成を採用することができる。
ンを透過する露光光の位相を実質的に180度異ならせ
る位相シフターパターンが、SiO2 膜、SOG膜、感
光材を含有するSOG膜、あるいは感光レジスト膜によ
って形成された構成を採用することができる。
【0020】また、本発明にかかる位相シフト露光方法
においては、周囲の露光光の位相を中央に比べて実質的
に180度異ならせた複数の透過ホールパターンを用い
て位相シフト露光する際に、隣接する透過ホールパター
ンを透過する露光光の位相を実質的に180度異ならせ
る工程を採用した。
においては、周囲の露光光の位相を中央に比べて実質的
に180度異ならせた複数の透過ホールパターンを用い
て位相シフト露光する際に、隣接する透過ホールパター
ンを透過する露光光の位相を実質的に180度異ならせ
る工程を採用した。
【0021】
【作用】本発明のように、レチクルの隣接する透過ホー
ルパターンを透過する露光光を互いに180度位相を変
えて位相反転すると、2つの透過ホールパターンを透過
した露光光の干渉によって生じるサイドピークを低減す
ることができる。なお、隣接する透過ホールパターンを
透過する露光光の位相は厳密に180度である必要はな
く、180度から若干外れても、その角度に見合う効果
を生じるため、本発明においては、この位相差は実質的
に180度であれば足りる。
ルパターンを透過する露光光を互いに180度位相を変
えて位相反転すると、2つの透過ホールパターンを透過
した露光光の干渉によって生じるサイドピークを低減す
ることができる。なお、隣接する透過ホールパターンを
透過する露光光の位相は厳密に180度である必要はな
く、180度から若干外れても、その角度に見合う効果
を生じるため、本発明においては、この位相差は実質的
に180度であれば足りる。
【0022】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 (第1実施例)図1は、第1実施例の位相シフトレチク
ルの説明図である。図1の(A)は第1実施例の位相シ
フトレチクルの平面を、(B)はその断面を示してい
る。この図において、1はレチクル基板、2は遮光膜、
3は位相180度の領域、4は位相0度の領域、5は1
80度位相シフター材である。
ルの説明図である。図1の(A)は第1実施例の位相シ
フトレチクルの平面を、(B)はその断面を示してい
る。この図において、1はレチクル基板、2は遮光膜、
3は位相180度の領域、4は位相0度の領域、5は1
80度位相シフター材である。
【0023】本発明の位相シフトレチクルにおいては、
透明なレチクル基板1の上の露光光を遮断すべき領域に
遮光膜2を形成し、2つの位相180度の領域3とその
周囲に位相0度の領域4を形成し、隣接する位相180
度の領域3の1つに180度位相シフター材5を形成し
ている。
透明なレチクル基板1の上の露光光を遮断すべき領域に
遮光膜2を形成し、2つの位相180度の領域3とその
周囲に位相0度の領域4を形成し、隣接する位相180
度の領域3の1つに180度位相シフター材5を形成し
ている。
【0024】この位相シフトレチクルのうち、第1のホ
ールにおいては、位相0度の領域4を透過する露光光と
位相180度の領域3を透過する露光光の間に180度
の位相差を有し、隣接する第2のホールにおいては、位
相0度の領域4の上に形成された180度位相シフター
材5を透過する露光光と、位相180度の領域3の上に
形成された180度位相シフター材5を透過する露光光
の間に180度の位相差を有し、かつ、第1のホールを
透過する露光光と第2のホールを透過する露光光の間に
180度の位相差を有することになる。
ールにおいては、位相0度の領域4を透過する露光光と
位相180度の領域3を透過する露光光の間に180度
の位相差を有し、隣接する第2のホールにおいては、位
相0度の領域4の上に形成された180度位相シフター
材5を透過する露光光と、位相180度の領域3の上に
形成された180度位相シフター材5を透過する露光光
の間に180度の位相差を有し、かつ、第1のホールを
透過する露光光と第2のホールを透過する露光光の間に
180度の位相差を有することになる。
【0025】図1の(C)は、第1のホールを透過する
露光光と第2のホールを透過する露光光の光振幅を表し
ている。この図の横軸はホールの位置を示し、縦軸は光
振幅を示している。前記のように、第1のホールを透過
する露光光と第2のホールを透過する露光光は180度
の位相差を有するから、両ホールを透過する露光光のホ
ールの中間での位相差は180度あり位相反転してお
り、その点での露光光は相殺されて、光振幅の二乗に相
当する光強度は、図1の(D)に示されるように、第1
のホールと第2のホールの間で0になり、レジストのホ
ールとホールの中間にサイドピークによる薄膜部を生じ
ない。
露光光と第2のホールを透過する露光光の光振幅を表し
ている。この図の横軸はホールの位置を示し、縦軸は光
振幅を示している。前記のように、第1のホールを透過
する露光光と第2のホールを透過する露光光は180度
の位相差を有するから、両ホールを透過する露光光のホ
ールの中間での位相差は180度あり位相反転してお
り、その点での露光光は相殺されて、光振幅の二乗に相
当する光強度は、図1の(D)に示されるように、第1
のホールと第2のホールの間で0になり、レジストのホ
ールとホールの中間にサイドピークによる薄膜部を生じ
ない。
【0026】なお、この効果は、ホールの間隔の大小に
よらず常に成り立つ。また、上記の説明において、隣接
するホール間の位相差が180度異なるとして説明した
が、前記の位相シフトによる効果は、位相差は厳密な意
味で180度でなくても、その効果を生じることは原理
から明らかである。
よらず常に成り立つ。また、上記の説明において、隣接
するホール間の位相差が180度異なるとして説明した
が、前記の位相シフトによる効果は、位相差は厳密な意
味で180度でなくても、その効果を生じることは原理
から明らかである。
【0027】(第2実施例)図2は、第2実施例の位相
シフトレチクルの説明図である。この図において、Xと
Yは位相シフト透過ホールパターンであり、透過ホール
パターンXを透過する露光光の位相と透過ホールパター
ンYを透過する露光光の位相は180度異なっている。
シフトレチクルの説明図である。この図において、Xと
Yは位相シフト透過ホールパターンであり、透過ホール
パターンXを透過する露光光の位相と透過ホールパター
ンYを透過する露光光の位相は180度異なっている。
【0028】この実施例の位相シフトレチクルにおいて
は、2次元的に配置され、隣接する透過ホールパターン
を透過する全ての露光光の位相が180度異なってい
る。この実施例では、全ての透過ホールパターンで位相
シフト効果が生じる。この透過ホールパターンXは第1
実施例における第1の透過ホールパターンに対応し、透
過ホールパターンYは第1実施例における第2の透過ホ
ールパターンに対応する。
は、2次元的に配置され、隣接する透過ホールパターン
を透過する全ての露光光の位相が180度異なってい
る。この実施例では、全ての透過ホールパターンで位相
シフト効果が生じる。この透過ホールパターンXは第1
実施例における第1の透過ホールパターンに対応し、透
過ホールパターンYは第1実施例における第2の透過ホ
ールパターンに対応する。
【0029】(第3実施例)前記の第2実施例の位相シ
フトレチクルにおいては、透過ホールパターンの間隔が
縦横方向でほぼ同じであったが、いずれかの方向で透過
ホールパターンの間隔が充分離れていて、透過した露光
光が干渉し合わないような場合は、列毎にだけ露光光の
透過光の位相を反転させることによってサイドピークの
発生を防ぐことができる。
フトレチクルにおいては、透過ホールパターンの間隔が
縦横方向でほぼ同じであったが、いずれかの方向で透過
ホールパターンの間隔が充分離れていて、透過した露光
光が干渉し合わないような場合は、列毎にだけ露光光の
透過光の位相を反転させることによってサイドピークの
発生を防ぐことができる。
【0030】図3は、第3実施例の位相シフトレチクル
の説明図である。この図における符号X,Yは、図2に
おいて同符号を付して説明したものと同様である。この
実施例においては、2次元的に配置されている透過ホー
ルパターンのうち、横方向に延びる透過ホールパターン
列の間隔は充分大きく、横方向の透過ホールパターンを
透過する露光光の間で干渉は生じない。この場合、横方
向に延びる透過ホールパターンの位相は同じであり、横
方向に延びる透過ホールパターンを透過する露光光の位
相が、その上下に隣接する横方向に延びる透過ホールパ
ターンを透過する露光光の位相とほぼ180度異なるよ
うに形成されている。
の説明図である。この図における符号X,Yは、図2に
おいて同符号を付して説明したものと同様である。この
実施例においては、2次元的に配置されている透過ホー
ルパターンのうち、横方向に延びる透過ホールパターン
列の間隔は充分大きく、横方向の透過ホールパターンを
透過する露光光の間で干渉は生じない。この場合、横方
向に延びる透過ホールパターンの位相は同じであり、横
方向に延びる透過ホールパターンを透過する露光光の位
相が、その上下に隣接する横方向に延びる透過ホールパ
ターンを透過する露光光の位相とほぼ180度異なるよ
うに形成されている。
【0031】(第4実施例)図4は、第4実施例の位相
シフトレチクルの説明図である。前記の第3実施例の位
相シフトレチクルにおいては、2次元的に配置されてい
る透過ホールパターンのうち、横方向に延びる透過ホー
ルパターン列を透過する露光光の位相が、その上下に隣
接する横方向に延びる透過ホールパターン列を透過する
露光光の位相とほぼ180度異なるように形成してい
る。
シフトレチクルの説明図である。前記の第3実施例の位
相シフトレチクルにおいては、2次元的に配置されてい
る透過ホールパターンのうち、横方向に延びる透過ホー
ルパターン列を透過する露光光の位相が、その上下に隣
接する横方向に延びる透過ホールパターン列を透過する
露光光の位相とほぼ180度異なるように形成してい
る。
【0032】この場合は、横方向に配置された複数の透
過ホールパターンの少なくとも一部に、複数個の透過ホ
ールパターンを覆うように連続して位相シフター材を形
成すると、個々の透過ホールパターンに位相シフター材
を形成する場合に比べて位相シフターパターンが単純化
され、特に、位相シフターパターンを形成するときにE
B描画装置を用いる場合は、データ数が減少するためレ
チクル製造のスループットが改善される。
過ホールパターンの少なくとも一部に、複数個の透過ホ
ールパターンを覆うように連続して位相シフター材を形
成すると、個々の透過ホールパターンに位相シフター材
を形成する場合に比べて位相シフターパターンが単純化
され、特に、位相シフターパターンを形成するときにE
B描画装置を用いる場合は、データ数が減少するためレ
チクル製造のスループットが改善される。
【0033】(第5実施例)レチクル基板の上に位相シ
フター材を形成しなくても、レチクル基板の段差と遮光
膜のみからなる従来の位相シフトレチクルの所定の位置
を再度エッチングすることによって、レチクル基板の段
差と遮光膜のみで構成される本発明の位相シフトレチク
ルを製造することもできる。このようにすると、露光光
の波長に整合した透過特性を有するシフター材を新たに
開発する必要がない。
フター材を形成しなくても、レチクル基板の段差と遮光
膜のみからなる従来の位相シフトレチクルの所定の位置
を再度エッチングすることによって、レチクル基板の段
差と遮光膜のみで構成される本発明の位相シフトレチク
ルを製造することもできる。このようにすると、露光光
の波長に整合した透過特性を有するシフター材を新たに
開発する必要がない。
【0034】図5は、第5実施例の位相シフトレチクル
の説明図である。図5の(A)〜(D)は、第5実施例
の位相シフトレチクルの製造工程を示している。この図
において、11はレチクル基板、12は第1の段差部、
13は遮光膜、14はレジストパターン、15は第2の
段差部である。この図によって、この実施例の位相シフ
トレチクルの製造工程を兼ねてその構成を説明する。
の説明図である。図5の(A)〜(D)は、第5実施例
の位相シフトレチクルの製造工程を示している。この図
において、11はレチクル基板、12は第1の段差部、
13は遮光膜、14はレジストパターン、15は第2の
段差部である。この図によって、この実施例の位相シフ
トレチクルの製造工程を兼ねてその構成を説明する。
【0035】第1工程(図5(A)参照) 露光光に対して透明なレチクル基板11の上面の第1の
ホールと第2のホールの透過ホールパターンに相当する
場所をフォトリソグラフィー技術を用いてエッチングし
て、露光光がレチクル基板の上面に対して180度
(π)の位相差を生じる深さの第1の段差部12を形成
する。なお、通常はホールは多数形成されるが、ここで
はその中の、隣接する第1のホールと第2のホールの2
個に着目して説明する。
ホールと第2のホールの透過ホールパターンに相当する
場所をフォトリソグラフィー技術を用いてエッチングし
て、露光光がレチクル基板の上面に対して180度
(π)の位相差を生じる深さの第1の段差部12を形成
する。なお、通常はホールは多数形成されるが、ここで
はその中の、隣接する第1のホールと第2のホールの2
個に着目して説明する。
【0036】第2工程(図5(B)参照) 前工程で形成された第1の段差部12を有するレチクル
基板の、露光光の透過を遮断すべき部分に、第1の段差
部12の周囲のレチクル基板11の上縁を0.1〜0.
2μm程度残して遮光膜13を形成する。
基板の、露光光の透過を遮断すべき部分に、第1の段差
部12の周囲のレチクル基板11の上縁を0.1〜0.
2μm程度残して遮光膜13を形成する。
【0037】第3工程(図5(C)参照) 前工程で形成された第1の段差部12と遮光膜13を有
するレチクル基板11の、第1のホールの第1の段差部
12から遮光膜13の上にかけて、フォトリソグラフィ
ー技術を用いてレジストパターン14を形成する。
するレチクル基板11の、第1のホールの第1の段差部
12から遮光膜13の上にかけて、フォトリソグラフィ
ー技術を用いてレジストパターン14を形成する。
【0038】第4工程(図5(D)参照) このレジストパターン14をマスクにして、レチクル基
板11を、露光光が180度位相シフトする厚さだけ等
方性エッチングして、第2のホールに第2の段差部15
を形成する。その結果得られた位相シフトレチクルは、
第1のホール、第2のホール共にその周囲の上縁を透過
する露光光とホールの底を透過する露光光の位相差が1
80度になり、第1のホールと第2のホールを透過する
露光光の位相差は180度になり、その間の干渉が低減
される。
板11を、露光光が180度位相シフトする厚さだけ等
方性エッチングして、第2のホールに第2の段差部15
を形成する。その結果得られた位相シフトレチクルは、
第1のホール、第2のホール共にその周囲の上縁を透過
する露光光とホールの底を透過する露光光の位相差が1
80度になり、第1のホールと第2のホールを透過する
露光光の位相差は180度になり、その間の干渉が低減
される。
【0039】(第6実施例)第5実施例のようにレチク
ル基板をエッチングすることに代えて、隣接する透過ホ
ールパターンの一つに露光光に対して透明な位相シフタ
ー材を形成すると容易に本発明の位相シフトレチクルを
実現することができる。
ル基板をエッチングすることに代えて、隣接する透過ホ
ールパターンの一つに露光光に対して透明な位相シフタ
ー材を形成すると容易に本発明の位相シフトレチクルを
実現することができる。
【0040】図6は、第6実施例の位相シフトレチクル
の説明図である。図6の(A)〜(C)は、第6実施例
の位相シフトレチクルの製造工程を示している。この図
において、21はレチクル基板、22は段差部、23は
遮光膜、24は位相シフター材である。この図によっ
て、この実施例の位相シフトレチクルの製造工程を兼ね
てその構成を説明する。
の説明図である。図6の(A)〜(C)は、第6実施例
の位相シフトレチクルの製造工程を示している。この図
において、21はレチクル基板、22は段差部、23は
遮光膜、24は位相シフター材である。この図によっ
て、この実施例の位相シフトレチクルの製造工程を兼ね
てその構成を説明する。
【0041】第1工程(図6(A)参照) 露光光に対して透明なレチクル基板21の上面の第1の
ホールと第2のホールの透過ホールパターンに相当する
場所をエッチングして、露光光がレチクル基板21の上
面に対して180度の位相差を生じる深さの段差部22
を形成する。
ホールと第2のホールの透過ホールパターンに相当する
場所をエッチングして、露光光がレチクル基板21の上
面に対して180度の位相差を生じる深さの段差部22
を形成する。
【0042】第2工程(図6(B)参照) 前工程で形成された段差部22を有するレチクル基板
の、露光光の透過を遮断すべき部分に、段差部22の周
囲のレチクル基板21の上縁を残して遮光膜23を形成
する。
の、露光光の透過を遮断すべき部分に、段差部22の周
囲のレチクル基板21の上縁を残して遮光膜23を形成
する。
【0043】第3工程(図6(C)参照) 前工程で形成された段差部22と遮光膜23を有するレ
チクル基板21の、第1のホールの段差部22からレチ
クル基板21の上縁にかけて、フォトリソグラフィー技
術を用いて露光光が180度の位相差を生じる厚さのS
iO2 膜またはSOG膜等からなる位相シフター材24
を形成する。また、段差部22と遮光膜23を有するレ
チクル基板21の上に、感光材を含有するSOG膜ある
いは感光レジスト膜を塗布し、露光し現像して、それ自
体で露光光が180度の位相差を生じる厚さの位相シフ
ター材24を形成することができる。
チクル基板21の、第1のホールの段差部22からレチ
クル基板21の上縁にかけて、フォトリソグラフィー技
術を用いて露光光が180度の位相差を生じる厚さのS
iO2 膜またはSOG膜等からなる位相シフター材24
を形成する。また、段差部22と遮光膜23を有するレ
チクル基板21の上に、感光材を含有するSOG膜ある
いは感光レジスト膜を塗布し、露光し現像して、それ自
体で露光光が180度の位相差を生じる厚さの位相シフ
ター材24を形成することができる。
【0044】上記の第1実施例から第6実施例までの位
相シフトレチクルを用いて半導体基板上に塗布した感光
性レジストを投影露光し現像すると、隣接するホールパ
ターンを透過する露光光の干渉を防ぐことができるか
ら、ホールが1個独立している場合と同様に最適マスク
幅を決定することができ、解像度が高く焦点深度が高い
露光が可能になり、安定して集積回路装置を製造するこ
とができる。
相シフトレチクルを用いて半導体基板上に塗布した感光
性レジストを投影露光し現像すると、隣接するホールパ
ターンを透過する露光光の干渉を防ぐことができるか
ら、ホールが1個独立している場合と同様に最適マスク
幅を決定することができ、解像度が高く焦点深度が高い
露光が可能になり、安定して集積回路装置を製造するこ
とができる。
【0045】上記の各実施例においては、ホールの底と
その周囲のレチクルの上縁との間に実質的に180度の
位相差を有する位相シフトレチクルについて説明した
が、本発明は、下記の他の形態の位相シフトレチクルを
近接して配置する場合にも有効に適用することができ
る。
その周囲のレチクルの上縁との間に実質的に180度の
位相差を有する位相シフトレチクルについて説明した
が、本発明は、下記の他の形態の位相シフトレチクルを
近接して配置する場合にも有効に適用することができ
る。
【0046】図7は、種々の形態の位相シフトレチクル
の説明図である。図7の(A)〜(C)はそれらの平面
を示している。これらの図の斜線部分は遮光膜を表し、
白抜き部分は露光光を透過する部分を表しており、ま
た、Hは透過ホールパターン、Pは周辺の180度位相
差光透過部を示している。
の説明図である。図7の(A)〜(C)はそれらの平面
を示している。これらの図の斜線部分は遮光膜を表し、
白抜き部分は露光光を透過する部分を表しており、ま
た、Hは透過ホールパターン、Pは周辺の180度位相
差光透過部を示している。
【0047】図7の(A)に示された位相シフトレチク
ルは既に各実施例によって説明されたものであり、透過
ホールパターンHとその周囲に180度位相差光透過部
Pを有している。この位相シフトレチクルは、前記のよ
うに、透過ホールパターンHとその周囲の180度位相
差光透過部Pを透過する露光光が180度の位相差をも
ち、エッジ強調効果を有している。
ルは既に各実施例によって説明されたものであり、透過
ホールパターンHとその周囲に180度位相差光透過部
Pを有している。この位相シフトレチクルは、前記のよ
うに、透過ホールパターンHとその周囲の180度位相
差光透過部Pを透過する露光光が180度の位相差をも
ち、エッジ強調効果を有している。
【0048】図7の(B)に示された位相シフトレチク
ルにおいては、透過ホールパターンHの周囲のレチクル
基板に、それ独自では解像しない程度に細い180度位
相差光透過部Pが形成されている。この位相シフトレチ
クルも、透過ホールパターンHとその周囲の180度位
相差光透過部Pを透過する露光光が180度の位相差を
もち、エッジ強調効果を有している。
ルにおいては、透過ホールパターンHの周囲のレチクル
基板に、それ独自では解像しない程度に細い180度位
相差光透過部Pが形成されている。この位相シフトレチ
クルも、透過ホールパターンHとその周囲の180度位
相差光透過部Pを透過する露光光が180度の位相差を
もち、エッジ強調効果を有している。
【0049】図7の(C)に示された位相シフトレチク
ルにおいては、透過ホールパターンHの周囲のレチクル
基板に、それ独自では露光を生じない程度に細い180
度位相差光透過部Pが透過ホールパターンHの4辺に沿
って形成されている。この位相シフトレチクルも、透過
ホールパターンHとその周囲の4辺に近接して形成され
た180度位相差光透過部Pを透過する露光光が180
度の位相差をもち、エッジ強調効果を有している。
ルにおいては、透過ホールパターンHの周囲のレチクル
基板に、それ独自では露光を生じない程度に細い180
度位相差光透過部Pが透過ホールパターンHの4辺に沿
って形成されている。この位相シフトレチクルも、透過
ホールパターンHとその周囲の4辺に近接して形成され
た180度位相差光透過部Pを透過する露光光が180
度の位相差をもち、エッジ強調効果を有している。
【0050】上記の説明では、露光光の特定をしていな
かったが、本発明においては、可視光から紫外線、ディ
ープ紫外線にわたる波長の露光光を用いることができ
る。
かったが、本発明においては、可視光から紫外線、ディ
ープ紫外線にわたる波長の露光光を用いることができ
る。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
従来の位相シフトレチクルを使用した場合に生じた隣接
するホールの中間のサイドピークの発生を低減すること
ができるため、最適ホール径、シフターの幅を設定で
き、結果として、解像度、フォーカス深度を向上させる
ことができ、微細なホールを安定して形成できる。
従来の位相シフトレチクルを使用した場合に生じた隣接
するホールの中間のサイドピークの発生を低減すること
ができるため、最適ホール径、シフターの幅を設定で
き、結果として、解像度、フォーカス深度を向上させる
ことができ、微細なホールを安定して形成できる。
【図1】第1実施例の位相シフトレチクルの説明図で、
(A)は第1実施例の位相シフトレチクルの平面を、
(B)はその断面を、(C)は、第1のホールを透過す
る露光光と第2のホールを透過する露光光の光振幅を、
また、(D)はその光強度を示している。
(A)は第1実施例の位相シフトレチクルの平面を、
(B)はその断面を、(C)は、第1のホールを透過す
る露光光と第2のホールを透過する露光光の光振幅を、
また、(D)はその光強度を示している。
【図2】第2実施例の位相シフトレチクルの説明図であ
る。
る。
【図3】第3実施例の位相シフトレチクルの説明図であ
る。
る。
【図4】第4実施例の位相シフトレチクルの説明図であ
る。
る。
【図5】第5実施例の位相シフトレチクルの説明図で、
(A)〜(D)は第5実施例の位相シフトレチクルの製
造工程を示している。
(A)〜(D)は第5実施例の位相シフトレチクルの製
造工程を示している。
【図6】第6実施例の位相シフトレチクルの説明図で、
(A)〜(C)は第6実施例の位相シフトレチクルの製
造工程を示している。
(A)〜(C)は第6実施例の位相シフトレチクルの製
造工程を示している。
【図7】種々の形態の位相シフトレチクルの説明図で、
(A)〜(C)はそれらの平面を示している。
(A)〜(C)はそれらの平面を示している。
【図8】従来の露光用レチクルの説明図で、(A)は従
来の通常の露光用レチクルの説明図、(B)は従来の位
相シフトレチクルの説明図である。
来の通常の露光用レチクルの説明図、(B)は従来の位
相シフトレチクルの説明図である。
【図9】従来の位相シフトレチクルの欠点の説明図で、
(A)は従来の位相シフトレチクルの平面を、(B)は
その断面を、(C)はレジスト膜上の光強度を、(D)
は被加工体基板上のレジスト膜の断面を示している。
(A)は従来の位相シフトレチクルの平面を、(B)は
その断面を、(C)はレジスト膜上の光強度を、(D)
は被加工体基板上のレジスト膜の断面を示している。
1 レチクル基板 2 遮光膜 3 位相180度の領域 4 位相0度の領域 5 180度位相シフター材 11 レチクル基板 12 第1の段差部 13 遮光膜 14 レジストパターン 15 第2の段差部
Claims (7)
- 【請求項1】 周囲に露光光の位相が中央に比べて実質
的に180度異なる光透過部を有する複数の透過ホール
パターンを具えた位相シフトレチクルにおいて、隣接す
る透過ホールパターンを透過する露光光の位相を実質的
に180度異ならせることを特徴とする位相シフトレチ
クル。 - 【請求項2】 2次元的に配置されている透過ホールパ
ターンを透過する全ての露光光の位相を、隣接する透過
ホールパターンを透過する露光光の位相と実質的に18
0度異ならせることを特徴とする請求項1に記載された
位相シフトレチクル。 - 【請求項3】 2次元的に配置されている透過ホールパ
ターンのうち、一方向に延びる透過ホールパターン列を
透過する露光光の位相を隣接する透過ホールパターン列
を透過する露光光の位相と実質的に180度異ならせる
ことを特徴とする請求項1に記載された位相シフトレチ
クル。 - 【請求項4】 複数の透過ホールパターンの少なくとも
一部に連続した位相シフターパターンが形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載された位相シフトレチ
クル。 - 【請求項5】 レチクル基板の段差によって、隣接する
透過ホールパターンを透過する露光光の位相を実質的に
180度異ならせることを特徴とする請求項1に記載さ
れた位相シフトレチクル。 - 【請求項6】 隣接する透過ホールパターンを透過する
露光光の位相を実質的に180度異ならせる位相シフタ
ーパターンが、SiO2 膜、SOG膜、感光材を含有す
るSOG膜、あるいは感光レジスト膜によって形成され
たことを特徴とする請求項1に記載された位相シフトレ
チクル。 - 【請求項7】 周囲の露光光の位相を中央に比べて実質
的に180度異ならせて複数の透過ホールパターンを用
いて位相シフト露光する際に、隣接する透過ホールパタ
ーンを透過する露光光の位相を実質的に180度異なら
せることを特徴とする位相シフト露光方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25927392A JP3259107B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 位相シフトレチクル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25927392A JP3259107B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 位相シフトレチクル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06110194A true JPH06110194A (ja) | 1994-04-22 |
JP3259107B2 JP3259107B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=17331806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25927392A Expired - Fee Related JP3259107B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 位相シフトレチクル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3259107B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022237295A1 (zh) * | 2021-05-12 | 2022-11-17 | 上海传芯半导体有限公司 | 移相掩膜版及其制作方法 |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP25927392A patent/JP3259107B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022237295A1 (zh) * | 2021-05-12 | 2022-11-17 | 上海传芯半导体有限公司 | 移相掩膜版及其制作方法 |
TWI825715B (zh) * | 2021-05-12 | 2023-12-11 | 大陸商上海傳芯半導體有限公司 | 移相光刻版及其製作方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3259107B2 (ja) | 2002-02-25 |
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