JPH063806A - 半導体装置の製造方法と露光用マスク - Google Patents
半導体装置の製造方法と露光用マスクInfo
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- JPH063806A JPH063806A JP15972792A JP15972792A JPH063806A JP H063806 A JPH063806 A JP H063806A JP 15972792 A JP15972792 A JP 15972792A JP 15972792 A JP15972792 A JP 15972792A JP H063806 A JPH063806 A JP H063806A
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- semiconductor substrate
- mask
- exposure
- light
- pattern
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 表面に段差を有する半導体基板上に被着され
たホトレジスト膜の全領域にわたって、適正な焦点にて
露光し、集積回路パターンが高精度に転写されたレジス
トパターンを得られるようにする。 【構成】 半導体基板１０表面の段差１２に対応して、
例えばクロム膜２の上面の高さが異なるマスク５ａを用
い露光を行う。または、段差に対応した部分領域ごとに
異なるマスクを用い、部分領域ごとに焦点を合わせて露
光を行う。または、マスクは変えずに、それぞれ所定の
部分領域以外の部分を遮光する遮光板を用意し、マスク
と重ね合わせて、部分領域ごとに焦点を合わせて露光を
行う。
たホトレジスト膜の全領域にわたって、適正な焦点にて
露光し、集積回路パターンが高精度に転写されたレジス
トパターンを得られるようにする。 【構成】 半導体基板１０表面の段差１２に対応して、
例えばクロム膜２の上面の高さが異なるマスク５ａを用
い露光を行う。または、段差に対応した部分領域ごとに
異なるマスクを用い、部分領域ごとに焦点を合わせて露
光を行う。または、マスクは変えずに、それぞれ所定の
部分領域以外の部分を遮光する遮光板を用意し、マスク
と重ね合わせて、部分領域ごとに焦点を合わせて露光を
行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に利用され、特に、ホトリソグラクフィ工程において、
表面に段差を有する半導体基板に対して、高精度に集積
回路パターンを転写するための半導体装置の製造方法と
露光用マスクに関する。
に利用され、特に、ホトリソグラクフィ工程において、
表面に段差を有する半導体基板に対して、高精度に集積
回路パターンを転写するための半導体装置の製造方法と
露光用マスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、露光用マスク（以下、単にマスク
という。）は、平坦な透明基板としてのガラス基板また
は石英基板と、その表面に形成された遮光体膜とで構成
されていた。図１１はかかる従来の一般的なマスクの模
式的断面図である。ガラス基板１は、数μｍの平坦性を
もつように精密研磨され、このガラス基板１上に、遮光
体膜としてクロム膜２がパターニングされマスク５ｇが
構成されている。
という。）は、平坦な透明基板としてのガラス基板また
は石英基板と、その表面に形成された遮光体膜とで構成
されていた。図１１はかかる従来の一般的なマスクの模
式的断面図である。ガラス基板１は、数μｍの平坦性を
もつように精密研磨され、このガラス基板１上に、遮光
体膜としてクロム膜２がパターニングされマスク５ｇが
構成されている。
【０００３】図１２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、こ
のマスク５ｇを用いて露光を行う場合のホトリソグラフ
ィ工程の要部を説明するための模式的断面図である。
のマスク５ｇを用いて露光を行う場合のホトリソグラフ
ィ工程の要部を説明するための模式的断面図である。
【０００４】所要の素子が形成されかつ段差１２を有す
る半導体基板１０上に、配線材料１１が一様に形成さ
れ、さらにその上に表面が平坦になるようにレジスト膜
３が被着されている。そして、ガラス基板１にパターニ
ングされたクロム膜２を有するマスク５ｇを介して遠紫
外光（以下、ＵＶ光という。）４を照射し露光を行う
（図１２（ａ））。この場合、段差１２上に塗布された
レジスト膜３の露光は段差底部および段差上部とも一括
して行われる。
る半導体基板１０上に、配線材料１１が一様に形成さ
れ、さらにその上に表面が平坦になるようにレジスト膜
３が被着されている。そして、ガラス基板１にパターニ
ングされたクロム膜２を有するマスク５ｇを介して遠紫
外光（以下、ＵＶ光という。）４を照射し露光を行う
（図１２（ａ））。この場合、段差１２上に塗布された
レジスト膜３の露光は段差底部および段差上部とも一括
して行われる。
【０００５】次に、レジスト膜３を現像し（図１２
（ｂ））、最後に、レジスト膜３のパターンをマスクと
して、エッチング等の処理を行い所要の配線パターンを
形成していた（図１２（ｃ））。
（ｂ））、最後に、レジスト膜３のパターンをマスクと
して、エッチング等の処理を行い所要の配線パターンを
形成していた（図１２（ｃ））。
【０００６】ところで、近年高集積デバイス、特に、Ｄ
ＲＡＭ（ダイナミック ランダムアクセス メモリ）等
では、容量素子を形成するために、図１３に示したよう
に半導体基板（チップ）１０の中心部１５と周辺部１３
とで、１ないし２μｍ程度の段差１２を有するようにな
ってきている。
ＲＡＭ（ダイナミック ランダムアクセス メモリ）等
では、容量素子を形成するために、図１３に示したよう
に半導体基板（チップ）１０の中心部１５と周辺部１３
とで、１ないし２μｍ程度の段差１２を有するようにな
ってきている。
【０００７】そこで、図１３に示した半導体基板１０に
集積回路パターンを転写する場合、露光領域の一部もし
くは前部に対して最適な焦点位置を求め、半導体基板１
０を最適焦点位置まで移動させ露光を行う方法、また
は、露光領域の一部に対して最適焦点位置を求めた場
合、それ以外の領域では最適焦点位置からずれるため、
求めた光軸上の最適焦点位置に対して適当なオフセット
を加えた位置で露光する方法がとられていた。
集積回路パターンを転写する場合、露光領域の一部もし
くは前部に対して最適な焦点位置を求め、半導体基板１
０を最適焦点位置まで移動させ露光を行う方法、また
は、露光領域の一部に対して最適焦点位置を求めた場
合、それ以外の領域では最適焦点位置からずれるため、
求めた光軸上の最適焦点位置に対して適当なオフセット
を加えた位置で露光する方法がとられていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来のマ
スクでは、遮光体膜のパターンが平坦なガラス基板の表
面に形成されているため、マスクのパターンを転写する
半導体基板が前工程において段差を有している場合、マ
スクのパターンは半導体基板の段差にかかわらず平面に
結像することから、半導体基板表面とマスクパターンの
結像面が一致せず、半導体基板表面の段差上部と下部で
のレジスト膜の形状および寸法に差を生じ、また、段差
が露光装置のレンズの焦点深度よりも大きい場合は、レ
ジスト膜のパターンが形成できない。
スクでは、遮光体膜のパターンが平坦なガラス基板の表
面に形成されているため、マスクのパターンを転写する
半導体基板が前工程において段差を有している場合、マ
スクのパターンは半導体基板の段差にかかわらず平面に
結像することから、半導体基板表面とマスクパターンの
結像面が一致せず、半導体基板表面の段差上部と下部で
のレジスト膜の形状および寸法に差を生じ、また、段差
が露光装置のレンズの焦点深度よりも大きい場合は、レ
ジスト膜のパターンが形成できない。
【０００９】このように、レジスト膜の全領域にわたっ
て適正な焦点を得ることが困難であり、適正な焦点を得
られない領域では、図１４に示すように、 （ａ）レジスト膜の底部でレジスト残りが発生する。
て適正な焦点を得ることが困難であり、適正な焦点を得
られない領域では、図１４に示すように、 （ａ）レジスト膜の底部でレジスト残りが発生する。
【００１０】（ｂ）レジスト膜の底部がすそをひく。
【００１１】（ｃ）レジスト膜の寸法がマスク上のパタ
ーン寸法と著しく異なる。 等の不具合が生じる課題があった。
ーン寸法と著しく異なる。 等の不具合が生じる課題があった。
【００１２】また、最適な焦点位置を求めて半導体基板
を移動させる方法においても以下の課題が発生してい
る。
を移動させる方法においても以下の課題が発生してい
る。
【００１３】まず、近年の高集積化に伴い設計ルールは
０．５μｍ程度以下になってきている。現在半導体集積
回路の製造に用いられている露光波長３６５ｎｍ（ｉ
線）の５対１縮小投影露光装置では０．５μｍパターン
の焦点深度は高々１．５μｍである。従って、図１３に
おける段差１２の高低差が１．５μｍを超える場合に
は、中心部１５と周辺部１３に同時に良好な形状を有す
るレジストパターンを形成することが不可能である。
０．５μｍ程度以下になってきている。現在半導体集積
回路の製造に用いられている露光波長３６５ｎｍ（ｉ
線）の５対１縮小投影露光装置では０．５μｍパターン
の焦点深度は高々１．５μｍである。従って、図１３に
おける段差１２の高低差が１．５μｍを超える場合に
は、中心部１５と周辺部１３に同時に良好な形状を有す
るレジストパターンを形成することが不可能である。
【００１４】本発明の目的は、前記の課題を解決するこ
とにより、表面に段差を有する半導体基板に対して、精
密なレジストパターンを形成することができる露光手段
を有する半導体装置の製造方法と露光用マスクとを提供
することにある。
とにより、表面に段差を有する半導体基板に対して、精
密なレジストパターンを形成することができる露光手段
を有する半導体装置の製造方法と露光用マスクとを提供
することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、表面に段差を有する半導体基板上に感光性有
機被膜を被着し、集積回路パターンが形成された露光用
マスクを介して所定の波長の光を露光し、前記集積回路
パターンを前記半導体基板上に転写する工程を含む半導
体装置の製造方法において、前記露光用マスクとして、
透明基板上に前記半導体基板表面の段差に応じてその上
面が異なる高さに形成された遮光体膜のパターンを有す
る露光用マスクを用いることを特徴とする。
造方法は、表面に段差を有する半導体基板上に感光性有
機被膜を被着し、集積回路パターンが形成された露光用
マスクを介して所定の波長の光を露光し、前記集積回路
パターンを前記半導体基板上に転写する工程を含む半導
体装置の製造方法において、前記露光用マスクとして、
透明基板上に前記半導体基板表面の段差に応じてその上
面が異なる高さに形成された遮光体膜のパターンを有す
る露光用マスクを用いることを特徴とする。
【００１６】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
表面に段差を有する半導体基板上に感光性有機被膜を被
着し、集積回路パターンが形成された露光用マスクを介
して所定の波長の光を露光し、前記集積回路パターンを
前記半導体基板上に転写する工程を含む半導体装置の製
造方法において、前記露光用マスクとして、前記半導体
基板表面の段差に応じて区分された複数の部分露光用マ
スクを用い、この部分露光用マスクごとに焦点を合わせ
露光することを特徴とする。
表面に段差を有する半導体基板上に感光性有機被膜を被
着し、集積回路パターンが形成された露光用マスクを介
して所定の波長の光を露光し、前記集積回路パターンを
前記半導体基板上に転写する工程を含む半導体装置の製
造方法において、前記露光用マスクとして、前記半導体
基板表面の段差に応じて区分された複数の部分露光用マ
スクを用い、この部分露光用マスクごとに焦点を合わせ
露光することを特徴とする。
【００１７】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
表面に段差を有する半導体基板上に感光性有機被膜を被
着し、集積回路パターンが形成された露光用マスクを介
して所定の波長の光を露光し、前記集積回路パターンを
前記半導体基板とに転写する工程を含む半導体装置の製
造方法において、前記半導体基板表面の段差に応じて区
分された部分領域以外の領域を遮光する複数の遮光部を
有する遮光板を用意し、前記遮光板と前記露光用マスク
とをあらかじめ定められた形に保持したうえで、各部分
領域ごとに焦点を合わせ露光することを特徴とする。
表面に段差を有する半導体基板上に感光性有機被膜を被
着し、集積回路パターンが形成された露光用マスクを介
して所定の波長の光を露光し、前記集積回路パターンを
前記半導体基板とに転写する工程を含む半導体装置の製
造方法において、前記半導体基板表面の段差に応じて区
分された部分領域以外の領域を遮光する複数の遮光部を
有する遮光板を用意し、前記遮光板と前記露光用マスク
とをあらかじめ定められた形に保持したうえで、各部分
領域ごとに焦点を合わせ露光することを特徴とする。
【００１８】また、本発明の露光用マスクは、透明基板
と、この透明基板上に形成された遮光膜のパターンとを
有し、露光により、表面に感光性有機被膜が被着され半
導体基板上に集積回路パターンを転写するための露光用
マスクにおいて、前記半導体基板の表面に存在する段差
に対応してその上面が異なる高さに形成された前記遮光
膜のパターンを有することを特徴とする。
と、この透明基板上に形成された遮光膜のパターンとを
有し、露光により、表面に感光性有機被膜が被着され半
導体基板上に集積回路パターンを転写するための露光用
マスクにおいて、前記半導体基板の表面に存在する段差
に対応してその上面が異なる高さに形成された前記遮光
膜のパターンを有することを特徴とする。
【００１９】
【作用】半導体基板の表面に段差が存在する場合には、
段差下部と段差上部とでは露光装置での焦点位置が異な
ってくる。
段差下部と段差上部とでは露光装置での焦点位置が異な
ってくる。
【００２０】そこで、本発明は、この焦点位置をそれぞ
れ精密に合わせる手段として、以下の方法を用いること
にした。 （１）段差に対応して遮光膜の高さを変えたマスクを用
い、段差上、下部の光路長が等しくなるようにし、一度
に焦点を合わせる。 （２）段差に対応した別々のマスクを用い、段差上、下
部ごとに焦点を合わせてやる。 （３）（２）において、マスクを変える代わりに、段差
に対応して露光を遮光する遮光板を用いる。この場合、
マスクと遮光板とを段差部の傾斜に対応して保持するこ
とにより、傾斜のある段差部に対しても精密にレジスト
パターン形成ができる。
れ精密に合わせる手段として、以下の方法を用いること
にした。 （１）段差に対応して遮光膜の高さを変えたマスクを用
い、段差上、下部の光路長が等しくなるようにし、一度
に焦点を合わせる。 （２）段差に対応した別々のマスクを用い、段差上、下
部ごとに焦点を合わせてやる。 （３）（２）において、マスクを変える代わりに、段差
に対応して露光を遮光する遮光板を用いる。この場合、
マスクと遮光板とを段差部の傾斜に対応して保持するこ
とにより、傾斜のある段差部に対しても精密にレジスト
パターン形成ができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００２２】図１（ａ）は本発明の第一実施例によるマ
スクの一例を示す模式的断面図、および図１（ｂ）はそ
れを用いた露光装置の要部を示す説明図である。
スクの一例を示す模式的断面図、および図１（ｂ）はそ
れを用いた露光装置の要部を示す説明図である。
【００２３】本第一実施例によるマスク５ａは、マスク
５ａのパターンを転写する半導体基板１０の表面の段差
１２に対応する凹凸がガラス基板１に設けられており、
段差１２ａをもつガラス基板１上に、クロム膜２による
パターンが形成されている。ガラス基板１の段差１２ａ
の長さｌ1 は、半導体基板１０上の前工程における段差
１２の長さｌ2 に応じて任意であるが、本第一実施例
は、５：１の縮小投影露光用のマスクの例で、例えば、
ｌ2 ＝２μｍのとき、ｌ1 ＝２５μｍとする。これによ
り、半導体基板１０表面に凹凸があっても、投影レンズ
２３を介しての光路長はすべて等しくなり、半導体基板
１０表面とマスク５ａのパターンの結像面とが一致す
る。
５ａのパターンを転写する半導体基板１０の表面の段差
１２に対応する凹凸がガラス基板１に設けられており、
段差１２ａをもつガラス基板１上に、クロム膜２による
パターンが形成されている。ガラス基板１の段差１２ａ
の長さｌ1 は、半導体基板１０上の前工程における段差
１２の長さｌ2 に応じて任意であるが、本第一実施例
は、５：１の縮小投影露光用のマスクの例で、例えば、
ｌ2 ＝２μｍのとき、ｌ1 ＝２５μｍとする。これによ
り、半導体基板１０表面に凹凸があっても、投影レンズ
２３を介しての光路長はすべて等しくなり、半導体基板
１０表面とマスク５ａのパターンの結像面とが一致す
る。
【００２４】図２は本発明の第一実施例によるマスクの
他の例を示す模式的断面図である。
他の例を示す模式的断面図である。
【００２５】図１（ａ）のマスク５ａは、ガラス基板１
に段差を設けた例であるが、半導体基板表面の段差によ
っては、この図２のマスク５ｂのように、クロム膜２に
よるパターンをガラス基板１に埋め込むことによって、
マスクパターンを段差構造にしても、図１のマスク５ａ
と同様の効果を得ることができる。
に段差を設けた例であるが、半導体基板表面の段差によ
っては、この図２のマスク５ｂのように、クロム膜２に
よるパターンをガラス基板１に埋め込むことによって、
マスクパターンを段差構造にしても、図１のマスク５ａ
と同様の効果を得ることができる。
【００２６】本発明の特徴は、図１および図２におい
て、マスクとして、ガラス基板１上に半導体基板１０表
面の段差に応じてその上面が異なる高さに形成されたク
ロム膜２のパターンを有するマスク５ａまたは５ｂを用
いて、一度の焦点合わせで同時に露光することにある。
て、マスクとして、ガラス基板１上に半導体基板１０表
面の段差に応じてその上面が異なる高さに形成されたク
ロム膜２のパターンを有するマスク５ａまたは５ｂを用
いて、一度の焦点合わせで同時に露光することにある。
【００２７】図３（ａ）〜（ｄ）は本発明の第二実施例
による主要工程におけるマスクおよび半導体基板の模式
的断面図である。
による主要工程におけるマスクおよび半導体基板の模式
的断面図である。
【００２８】本第二実施例は、表面に１μｍの段差１２
を有する半導体基板１０上に形成した例えばアルミニュ
ームからなる配線材料２を、ネガ型レジスト膜３ａのパ
ターンをマスクとしてエッチングする場合を考える。光
源としてｉ線（ＵＶ光４）を用いｉ線にてレジスト膜を
露光する場合、１μｍ程度の配線幅のパターンを得るた
めの焦点余裕は２μｍ程度であるが、例えば０．４μｍ
程度の微細配線パターンを得るための焦点余裕は０．５
μｍ以下になってしまう。このため１回の露光でレジス
ト膜のパターンを形成する場合、焦点余裕が段差の量よ
りも大きい１μｍの配線パターンは形成できるが、焦点
余裕が段差の量より小さい０．４μｍの配線パターンは
形成できない。
を有する半導体基板１０上に形成した例えばアルミニュ
ームからなる配線材料２を、ネガ型レジスト膜３ａのパ
ターンをマスクとしてエッチングする場合を考える。光
源としてｉ線（ＵＶ光４）を用いｉ線にてレジスト膜を
露光する場合、１μｍ程度の配線幅のパターンを得るた
めの焦点余裕は２μｍ程度であるが、例えば０．４μｍ
程度の微細配線パターンを得るための焦点余裕は０．５
μｍ以下になってしまう。このため１回の露光でレジス
ト膜のパターンを形成する場合、焦点余裕が段差の量よ
りも大きい１μｍの配線パターンは形成できるが、焦点
余裕が段差の量より小さい０．４μｍの配線パターンは
形成できない。
【００２９】本第二実施例ではこの課題を解決するた
め、段差底部のネガ型レジスト膜３ａのパターンを、図
３（ａ）の上部に示すマスク５ｃにて露光し、次に、段
差上部のネガ型レジスト膜３ａのパターンを図３（ｂ）
の上部に示すマスク５ｄにて露光し、しかるのちに、現
象および配線パターンのエッチングを行っている。（図
３（ｃ）、（ｄ））。
め、段差底部のネガ型レジスト膜３ａのパターンを、図
３（ａ）の上部に示すマスク５ｃにて露光し、次に、段
差上部のネガ型レジスト膜３ａのパターンを図３（ｂ）
の上部に示すマスク５ｄにて露光し、しかるのちに、現
象および配線パターンのエッチングを行っている。（図
３（ｃ）、（ｄ））。
【００３０】このため、段差底部および段差上部のレジ
スト膜の露光は、それぞれ適正な焦点にて行うことがで
き、焦点ずれによるレジスト底部の残り、レジストのす
そ引き、レジストの寸法のマスクパターン寸法からのず
れ等を防止することができる。
スト膜の露光は、それぞれ適正な焦点にて行うことがで
き、焦点ずれによるレジスト底部の残り、レジストのす
そ引き、レジストの寸法のマスクパターン寸法からのず
れ等を防止することができる。
【００３１】図４（ａ）〜（ｄ）は本発明の第三実施例
による主要工程におけるマスクおよび半導体基板の模式
的断面図である。
による主要工程におけるマスクおよび半導体基板の模式
的断面図である。
【００３２】本第三実施例と第二実施例との違いは、ネ
ガ型レジスト膜３ａの代わりにポジ型レジスト膜３ｂを
用いている点である。このため、図４（ａ）および
（ｂ）に示すように、それに対応してクロム膜２のパタ
ーンが形成されたマスク５ｅおよび５ｆを用いている。
ガ型レジスト膜３ａの代わりにポジ型レジスト膜３ｂを
用いている点である。このため、図４（ａ）および
（ｂ）に示すように、それに対応してクロム膜２のパタ
ーンが形成されたマスク５ｅおよび５ｆを用いている。
【００３３】ポジ型レジストはネガ型レジストに比べ、
一般にパターン寸法精密がよい利点がある。
一般にパターン寸法精密がよい利点がある。
【００３４】本発明の特徴は、図３および図４におい
て、マスクとして、半導体基板１０表面の段差１２に応
じて区分された複数の部分露光用マスク５ｃおよび５
ｄ、あるいは５ｅおよび５ｆを用い、この部分露光用マ
スクごとに焦点を合わせ露光することにある。
て、マスクとして、半導体基板１０表面の段差１２に応
じて区分された複数の部分露光用マスク５ｃおよび５
ｄ、あるいは５ｅおよび５ｆを用い、この部分露光用マ
スクごとに焦点を合わせ露光することにある。
【００３５】次に、本発明の第四実施例について図５〜
図８を参照して説明する。
図８を参照して説明する。
【００３６】図５は半導体基板１０の平面図であり、半
導体基板１０は、周辺部１３、境界部１４および中心部
１５から構成されている。この半導体基板１０の断面構
造はすでに図１３に示した通りであり、中心部１５が周
辺部１３に比べ段差１２が２μｍの凸の形状となってい
る。
導体基板１０は、周辺部１３、境界部１４および中心部
１５から構成されている。この半導体基板１０の断面構
造はすでに図１３に示した通りであり、中心部１５が周
辺部１３に比べ段差１２が２μｍの凸の形状となってい
る。
【００３７】次に、図５に示した半導体基板１０を露光
するための縮小投影露光装置の要部を図６に示す。ま
ず、光源２１より波長３６５ｎｍのｉ線を取り出し、コ
ンデンサレンズ２２によりマスク５上に一様に照射す
る。従来の縮小投影露光装置と異なる点は、マスク５の
直下に遮光板６を配したことである。
するための縮小投影露光装置の要部を図６に示す。ま
ず、光源２１より波長３６５ｎｍのｉ線を取り出し、コ
ンデンサレンズ２２によりマスク５上に一様に照射す
る。従来の縮小投影露光装置と異なる点は、マスク５の
直下に遮光板６を配したことである。
【００３８】この遮光板６は、厚さ２ないし３０ｍｍの
石英板に遮光膜としてクロムを１０００Å、反射防止膜
として酸化クロムを２００Åの膜厚で形成したものを用
いる。この遮光板６には図７に示すように、図５に示し
た半導体基板１０の各部を選択的に露光するための、周
辺部露光用遮光部６ａ、境界部露光用遮光部６ｂおよび
中心部露光用遮光部６ｃからなる遮光体パターンが配置
されている。そして、半導体基板１０の各部を露光する
ために、遮光板６をマスク５の直下で移動させ所望の遮
光部をマスク直下に配置する。
石英板に遮光膜としてクロムを１０００Å、反射防止膜
として酸化クロムを２００Åの膜厚で形成したものを用
いる。この遮光板６には図７に示すように、図５に示し
た半導体基板１０の各部を選択的に露光するための、周
辺部露光用遮光部６ａ、境界部露光用遮光部６ｂおよび
中心部露光用遮光部６ｃからなる遮光体パターンが配置
されている。そして、半導体基板１０の各部を露光する
ために、遮光板６をマスク５の直下で移動させ所望の遮
光部をマスク直下に配置する。
【００３９】中心部露光用遮光部６ｃをマスク直下に位
置合わせをして配置し、中心部１５を露光する場合は、
図８における位置Ａに焦点が合うようにステージ２４を
移動させ露光する。続いて、境界部露光用遮光部６ｂを
マスク直下に配置し、高低差の中心位置である位置Ｂに
焦点が合うように露光する。その後、周辺部露光用遮光
部６ａをマスク直下に移動させ、位置ｃに焦点が合うよ
うに露光する。
置合わせをして配置し、中心部１５を露光する場合は、
図８における位置Ａに焦点が合うようにステージ２４を
移動させ露光する。続いて、境界部露光用遮光部６ｂを
マスク直下に配置し、高低差の中心位置である位置Ｂに
焦点が合うように露光する。その後、周辺部露光用遮光
部６ａをマスク直下に移動させ、位置ｃに焦点が合うよ
うに露光する。
【００４０】この場合、境界部１４を一度に露光してい
るため、凹凸の下部および上部では最大１μｍ程度最適
焦点位置からはずれることにある。これによりパターン
形成不良が生ずる場合は境界部１４を半導体基板１０の
高さに応じてさらに細かく分割して露光すればよい。
るため、凹凸の下部および上部では最大１μｍ程度最適
焦点位置からはずれることにある。これによりパターン
形成不良が生ずる場合は境界部１４を半導体基板１０の
高さに応じてさらに細かく分割して露光すればよい。
【００４１】本第四実施例においては、前述の第二およ
び第三実施例のように、集積回路パターンを複数のマス
クに分割して、それぞれのマスクを用いて露光する方法
では、それぞれのレチクルで形成したパターンの接続を
高精度で行わなければならないが、本第四実施例に示し
た方法ではそれを考慮する必要がない利点がある。
び第三実施例のように、集積回路パターンを複数のマス
クに分割して、それぞれのマスクを用いて露光する方法
では、それぞれのレチクルで形成したパターンの接続を
高精度で行わなければならないが、本第四実施例に示し
た方法ではそれを考慮する必要がない利点がある。
【００４２】次に、本発明の第五実施例について図９お
よび図１０を参照して説明する。
よび図１０を参照して説明する。
【００４３】前述の第四実施例では、境界部１４の傾斜
した半導体基板表面の各所において焦点を連続的に合わ
せることは不可能である。本第五実施例は、半導体基板
１０の傾斜した境界部１４に対して連続的に焦点を合わ
せるためのものである。
した半導体基板表面の各所において焦点を連続的に合わ
せることは不可能である。本第五実施例は、半導体基板
１０の傾斜した境界部１４に対して連続的に焦点を合わ
せるためのものである。
【００４４】図９は本第五実施例による露光装置の要部
を示す説明図である。中心部１５および周辺部１３の露
光方法は第四実施例に示したのと同様である。境界部１
４の露光を行う際に、マスク５および遮光板６を図９に
示すように傾斜させる。
を示す説明図である。中心部１５および周辺部１３の露
光方法は第四実施例に示したのと同様である。境界部１
４の露光を行う際に、マスク５および遮光板６を図９に
示すように傾斜させる。
【００４５】この場合における投影レンズ２３を介して
の物体と結像位置の関係は、図１０に示したようにな
る。すなわち、投影レンズ２３に近い位置Ｐの結像位置
Ｐ′は投影レンズ２３から離れた点となり、投影レンズ
２３から離れた位置Ｑの結像位置は投影レンズ２３に近
い位置Ｑ′となる。
の物体と結像位置の関係は、図１０に示したようにな
る。すなわち、投影レンズ２３に近い位置Ｐの結像位置
Ｐ′は投影レンズ２３から離れた点となり、投影レンズ
２３から離れた位置Ｑの結像位置は投影レンズ２３に近
い位置Ｑ′となる。
【００４６】従って、図９において、境界部露光の際に
マスク５および遮光板６を傾斜させることによって、半
導体基板１０の段差部の傾斜に対応して連続的に結像位
置を変化させ、境界部１４の各所について焦点を合わせ
ることが可能となる。
マスク５および遮光板６を傾斜させることによって、半
導体基板１０の段差部の傾斜に対応して連続的に結像位
置を変化させ、境界部１４の各所について焦点を合わせ
ることが可能となる。
【００４７】本発明の特徴は、図６、図７および図９に
示すように、半導体基板１０表面の段差１２に応じて区
分された部分領域（１３、１４、１５）ごとに露光を遮
光する遮光部（６ａ、６ｂ、６ｃ）を有する遮光板６を
用意し、遮光板６とマスク５とをあらかじめ定められた
形に保持したうえで、焦点を合わせ露光することにあ
る。
示すように、半導体基板１０表面の段差１２に応じて区
分された部分領域（１３、１４、１５）ごとに露光を遮
光する遮光部（６ａ、６ｂ、６ｃ）を有する遮光板６を
用意し、遮光板６とマスク５とをあらかじめ定められた
形に保持したうえで、焦点を合わせ露光することにあ
る。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表面に段差を有する半導体基板上に、段差に合わせて高
精度に形成されたホトレジストパターンを形成すること
ができ、その効果は大である。
表面に段差を有する半導体基板上に、段差に合わせて高
精度に形成されたホトレジストパターンを形成すること
ができ、その効果は大である。
【図１】本発明の第一実施例によるマスクの一例の模式
的断面図と、露光装置の要部を示す説明図。
的断面図と、露光装置の要部を示す説明図。
【図２】本発明の第一実施例によるマスクの他の例を示
す模式的断面図。
す模式的断面図。
【図３】本発明の第二実施例による主要工程におけるマ
スクおよび半導体基板の模式的断面図。
スクおよび半導体基板の模式的断面図。
【図４】本発明の第三実施例による主要工程におけるマ
スクおよび半導体基板の模式的断面図。
スクおよび半導体基板の模式的断面図。
【図５】本発明の第四実施例の対象とする半導体基板を
示す平面図。
示す平面図。
【図６】本発明の第四実施例による露光装置の要部を示
す説明図。
す説明図。
【図７】本発明の第四実施例による遮光板を示す平面
図。
図。
【図８】本発明の第四実施例の対象とする半導体基板の
要部を示す模式的断面図。
要部を示す模式的断面図。
【図９】本発明の第五実施例による露光装置の要部を示
す説明図。
す説明図。
【図１０】本発明の第五実施例においての結像位置を示
す説明図。
す説明図。
【図１１】従来のマスクの一例を示す模式的断面図。
【図１２】従来例による主要工程におけるマスクおよび
半導体基板の模式的断面図。
半導体基板の模式的断面図。
【図１３】半導体基板の要部を示す模式的断面図。
【図１４】従来例による露光結果を示す半導体基板の要
部を示す模式的断面図。
部を示す模式的断面図。
１ ガラス基板 ２ クロム膜 ３ レジスト膜 ３ａ ネガ型レジスト膜 ３ｂ ポジ型レジスト膜 ４ ＵＶ光 ５、５ａ〜５ｇ マスク ６ 遮光板 ６ａ 周辺部露光用遮光部 ６ｂ 境界部露光用遮光部 ６ｃ 中心部露光用遮光部 １０ 半導体基板 １１ 配線材料 １２、１２ａ 段差 １３ 周辺部 １４ 境界部 １５ 中心部 ２１ 光源 ２２ コンデンサレンズ ２３ 投影レンズ ２４ ステージ
Claims (4)
- 【請求項１】 表面に段差を有する半導体基板上に感光
性有機被膜を被着し、集積回路パターンが形成された露
光用マスクを介して所定の波長の光を露光し、前記集積
回路パターンを前記半導体基板上に転写する工程を含む
半導体装置の製造方法において、 前記露光用マスクとして、透明基板上に前記半導体基板
表面の段差に応じてその上面が異なる高さに形成された
遮光体膜のパターンを有する露光用マスクを用いること
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 表面に段差を有する半導体基板上に感光
性有機被膜を被着し、集積回路パターンが形成された露
光用マスクを介して所定の波長の光を露光し、前記集積
回路パターンを前記半導体基板上に転写する工程を含む
半導体装置の製造方法において、 前記露光用マスクとして、前記半導体基板表面の段差に
応じて区分された複数の部分露光用マスクを用い、この
部分露光用マスクごとに焦点を合わせ露光することを特
徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 表面に段差を有する半導体基板上に感光
性有機被膜を被着し、集積回路パターンが形成された露
光用マスクを介して所定の波長の光を露光し、前記集積
回路パターンを前記半導体基板上に転写する工程を含む
半導体装置の製造方法において、 前記半導体基板表面の段差に応じて区分された部分領域
以外の領域を遮光する複数の遮光部を有する遮光板を用
意し、 前記遮光板と前記露光用マスクとをあらかじめ定められ
た形に保持したうえで、各部分領域ごとに焦点を合わせ
露光することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 透明基板と、この透明基板上に形成され
た遮光膜のパターンとを有し、 露光により、表面に感光性有機被膜が被着され半導体基
板上に集積回路パターンを転写するための露光用マスク
において、 前記半導体基板の表面に存在する段差に対応してその上
面が異なる高さに形成された前記遮光膜のパターンを有
することを特徴とする露光用パターン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15972792A JP2861642B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15972792A JP2861642B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH063806A true JPH063806A (ja) | 1994-01-14 |
| JP2861642B2 JP2861642B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=15699961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15972792A Expired - Fee Related JP2861642B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2861642B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06138644A (ja) * | 1992-10-30 | 1994-05-20 | Sharp Corp | フォトマスク |
| DE19930296B4 (de) * | 1998-07-03 | 2005-10-06 | Samsung Electronics Co. Ltd., Suwon | Verfahren und Photomaske zur Herstellung eines integrierten Schaltkreisbauelements mit einer Stufe |
| US20190163051A1 (en) * | 2017-11-29 | 2019-05-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method for forming photomask and photolithography method |
| CN110597010A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-20 | 中芯集成电路制造(绍兴)有限公司 | 应用于台阶结构的掩模版及其形成方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5014277A (ja) * | 1973-06-07 | 1975-02-14 | ||
| JPH02140914A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH03179350A (ja) * | 1989-12-07 | 1991-08-05 | Matsushita Electron Corp | 縮小投影露光装置およびそれを用いた半導体装置の製造方法 |
| JPH03201422A (ja) * | 1989-12-28 | 1991-09-03 | Oki Electric Ind Co Ltd | 回路パターン形成方法およびそれに用いるマスク |
| JPH03203737A (ja) * | 1989-12-29 | 1991-09-05 | Hitachi Ltd | マスクおよび露光装置 |
-
1992
- 1992-06-18 JP JP15972792A patent/JP2861642B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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| DE19930296B4 (de) * | 1998-07-03 | 2005-10-06 | Samsung Electronics Co. Ltd., Suwon | Verfahren und Photomaske zur Herstellung eines integrierten Schaltkreisbauelements mit einer Stufe |
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| US11307492B2 (en) | 2017-11-29 | 2022-04-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for forming photomask and photolithography method |
| CN110597010A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-20 | 中芯集成电路制造(绍兴)有限公司 | 应用于台阶结构的掩模版及其形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2861642B2 (ja) | 1999-02-24 |
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