JP2001110719A - Exposure method - Google Patents
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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
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、露光方法、特に、
フォトマスクに形成されたパターンを露光対象物上の同
一レジストに繰り返し露光する露光技術に関し、例え
ば、半導体集積回路装置の製造方法の露光工程に利用し
て有効な技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure method,
The present invention relates to an exposure technique for repeatedly exposing a pattern formed on a photomask to the same resist on an object to be exposed, and for example, to an effective technique used in an exposure step of a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、半導体集積回路装置(以下、I
Cという。)の製造方法は、フォトマスクに描画された
パターン(以下、マスクパターンという。)が半導体ウ
エハ(以下、ウエハという。)にリソグラフィーおよび
エッチングによって転写されるプロセスの繰り返しであ
る。このリソグラフィーのうちマスクパターンをウエハ
に塗布されたレジストに転写する露光工程には、縮小投
影露光方法が採用されている。縮小投影露光方法は転写
パターンに対して拡大されたマスクパターンが描画され
たレチクルと呼ばれるフォトマスクを使用し、マスクパ
ターンをウエハのレジストに縮小投影レンズによって縮
小して転写する露光方法である。2. Description of the Related Art Generally, a semiconductor integrated circuit device (hereinafter referred to as I
Called C. The manufacturing method is a repetition of a process in which a pattern drawn on a photomask (hereinafter, referred to as a mask pattern) is transferred to a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as a wafer) by lithography and etching. In the exposure step of transferring a mask pattern to a resist applied to a wafer in this lithography, a reduced projection exposure method is employed. The reduction projection exposure method is an exposure method that uses a photomask called a reticle on which a mask pattern enlarged with respect to a transfer pattern is drawn, and reduces and transfers the mask pattern to a resist on a wafer by a reduction projection lens.
【0003】縮小投影露光方法における解像度の向上
は、結像光学系の高NA化や露光光の短波長化によって
推進されている。さらなるICの最小加工寸法の微細要
求に応ずるため、変形照明露光方法や位相シフトマスク
露光方法と言った所謂超解像度露光方法の開発および適
用が進められている。[0003] Improvement in resolution in the reduced projection exposure method has been promoted by increasing the NA of the imaging optical system and shortening the wavelength of exposure light. In order to further meet the fine requirements for the minimum processing size of ICs, the development and application of so-called super-resolution exposure methods such as a modified illumination exposure method and a phase shift mask exposure method have been promoted.
【0004】ところで、ICの製造方法における歩留り
の向上やICの性能の向上には、ウエハに転写されたパ
ターンの寸法精度や位置精度および重ね合わせ精度の向
上が必要である。転写パターンの寸法精度に影響が及ぶ
要因としては、マスクパターンの寸法のばらつき、結像
光学系の誤差(収差)、レジストの膜厚、現像均一性等
のレジストプロセスのばらつき等が挙げられる。転写パ
ターンの位置精度や重ね合わせ精度に影響が及ぶ要因と
しては、ウエハステージの駆動精度、フォトマスク精
度、結像光学系の収差、プロセス変動等が挙げられる。[0004] Incidentally, in order to improve the yield and the performance of the IC in the method of manufacturing the IC, it is necessary to improve the dimensional accuracy, position accuracy and overlay accuracy of the pattern transferred to the wafer. Factors that affect the dimensional accuracy of the transfer pattern include variations in the dimensions of the mask pattern, errors (aberration) in the imaging optical system, variations in the resist process such as resist film thickness, development uniformity, and the like. Factors that affect the transfer pattern position accuracy and overlay accuracy include wafer stage drive accuracy, photomask accuracy, imaging optical system aberrations, and process variations.
【0005】これらの要因の中で、結像光学系の収差が
転写パターンに及ぼす影響が最小加工寸法の微細化に伴
って顕在化して来ている。このため、結像光学系の収差
測定技術の開発および適用による収差量の定量化が露光
装置ユーザ側において実行されるようになって来てい
る。そして、これに対応して、露光装置メーカ側におい
ても収差量の低減化が推進されている。このように転写
パターン精度の高精度化の一つとして結像光学系の収差
量の低減化が推進されている。[0005] Among these factors, the influence of the aberration of the imaging optical system on the transfer pattern has become more apparent with the miniaturization of the minimum processing size. For this reason, the quantification of the aberration amount by the development and application of the aberration measurement technique of the imaging optical system is being executed on the exposure apparatus user side. In response to this, reduction of the aberration amount has been promoted on the exposure apparatus maker side. As described above, reduction of the aberration amount of the imaging optical system is promoted as one of the higher transfer pattern accuracy.
【0006】なお、光露光装置を述べてある例として
は、株式会社工業調査会1998年11月25日発行の
「電子材料1998年11月号別冊」P76〜P81、
がある。Examples of the light exposure apparatus include “Electronic Materials Nov. 1998 Extra Edition”, pp. 76-81, issued on November 25, 1998 by the Industrial Research Council, Inc.
There is.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】前述したように、最小
加工寸法の微細化を推進するために超解像度技術の適用
が推進されているが、超解像度技術が適用されると、マ
スクパターンのレイアウトについて厳格な制限が付加さ
れることになる。この超解像度技術の適用に伴うレイア
ウト上の制限を緩和する手段として、ウエハの同一レジ
ストにマスクパターンを多重露光する露光方法が提案さ
れている。As described above, the application of the super-resolution technique has been promoted in order to promote the miniaturization of the minimum processing size. However, when the super-resolution technique is applied, the layout of the mask pattern is reduced. Strict restrictions will be imposed on As a means of alleviating the layout limitation accompanying the application of the super-resolution technique, an exposure method for performing multiple exposure of a mask pattern on the same resist on a wafer has been proposed.
【0008】この多重露光する露光方法は複数のマスク
パターンをウエハの同一のレジストに重ねて露光する方
法であるため、複数のパターンの重ね合わせ精度がパタ
ーンの転写精度に大きく影響する。一方、前述した結像
光学系の収差は転写パターンの形状劣化、転写パターン
の位置のシフトを発生させる。このため、多重露光する
露光方法においては、収差起因の転写パターンの精度劣
化が発生するという問題点があることが本発明者によっ
て明らかにされた。Since the multiple exposure method is a method of exposing a plurality of mask patterns onto the same resist on a wafer, exposure accuracy of the plurality of patterns greatly affects pattern transfer accuracy. On the other hand, the above-described aberration of the imaging optical system causes deterioration of the shape of the transfer pattern and shift of the position of the transfer pattern. For this reason, it has been clarified by the present inventor that the exposure method of performing multiple exposure has a problem in that accuracy of a transfer pattern is deteriorated due to aberration.
【0009】本発明はこの究明に基づいてなされたもの
であり、その目的は収差による転写パターンの精度劣化
を防止することができる露光方法を提供することにあ
る。The present invention has been made based on this finding, and an object of the present invention is to provide an exposure method capable of preventing a transfer pattern from deteriorating in accuracy due to aberration.
【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application is as follows.
【0012】すなわち、フォトマスクに形成されたパタ
ーンが露光対象物上の同一レジストに走査露光方式によ
って繰り返し露光される露光方法において、前記パター
ンが前記走査露光方式の走査方向において複数の領域に
分割されており、各分割領域には各分割パターン部がそ
れぞれ形成されたフォトマスクを準備する工程と、前記
露光対象物上のレジストに前記フォトマスクの前記複数
の分割パターン部のうち一つの分割パターン部が露光さ
れる第一の露光工程と、前記露光対象物上のレジストに
おける前記第一の露光工程によって露光された露光領域
に前記フォトマスクの前記複数の分割パターン部のうち
他の分割パターン部が二重露光される第二の露光工程と
を備えており、前記第二の露光工程が前記複数の分割パ
ターン部の残りの回数だけ繰り返されることを特徴とす
る。That is, in an exposure method in which a pattern formed on a photomask is repeatedly exposed to the same resist on an exposure object by a scanning exposure method, the pattern is divided into a plurality of regions in the scanning direction of the scanning exposure method. Preparing a photomask in which each divided pattern portion is formed in each divided region; and forming one of the plurality of divided pattern portions of the photomask on the resist on the exposure object. The first exposure step is exposed, the other divided pattern portion of the plurality of divided pattern portions of the photomask in the exposure area exposed by the first exposure step in the resist on the exposure object And a second exposure step to be double-exposed, wherein the second exposure step is the remaining of the plurality of divided pattern portions. Characterized in that it is repeated by the number.
【0013】前記した手段によれば、フォトマスクの分
割パターン部は露光対象物のレジストに走査露光方式に
よって多重転写されるため、投影レンズの収差(ディス
トーション)による多重露光パターン間の転写位置ずれ
が防止されることにより、露光の投影レンズにおける走
査方向の収差の劣化は防止されることになる。また、同
一のレジスト上に第一分割パターン部と第二分割パター
ン部とが二重露光されるため、同一のレジストに転写さ
れた第一分割パターン部の転写部と第二分割パターン部
の第二転写部とは高密度に形成されることになる。この
高密度に形成された第一分割パターン部の転写部と第二
分割パターン部の第二転写部とにおいて、露光の投影レ
ンズにおける走査方向の収差の劣化はいずれも防止され
た状態になっている。According to the above-described means, since the divided pattern portion of the photomask is multiplex-transferred onto the resist of the object to be exposed by the scanning exposure method, the transfer position shift between the multiple exposure patterns due to the aberration (distortion) of the projection lens. The prevention prevents the aberration of the projection lens for the exposure in the scanning direction from being deteriorated. In addition, since the first divided pattern portion and the second divided pattern portion are double-exposed on the same resist, the transfer portion of the first divided pattern portion and the second divided pattern portion transferred to the same resist. The two transfer portions are formed at a high density. In the transfer portion of the first divided pattern portion and the second transfer portion of the second divided pattern portion formed at a high density, the deterioration of the aberration in the scanning direction of the projection lens for the exposure is prevented. I have.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に即して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0015】本実施形態においては、最小設計寸法15
0nmの1ギガビットDRAM級のICの製造方法にお
ける露光工程であって、コンタクトホールのパターンが
ウエハのレジストに縮小比4対1の走査形KrFエキシ
マレーザ(露光波長248nm)縮小投影露光装置(以
下、スキャナという。)が用いられて露光される場合を
例にして説明する。In this embodiment, the minimum design dimension 15
This is an exposure step in a method of manufacturing a 1-gigabit DRAM-class IC of 0 nm. A case where exposure is performed using a scanner will be described as an example.
【0016】まず、本実施形態に係る露光方法に使用さ
れる図1に示されているフォトマスクについて説明す
る。このフォトマスクは最小配置ピッチ260nm、最
小設計寸法180nmのコンタクトホールパターンをウ
エハのレジストに、スキャナの照明条件が開口数NA=
0.68、コヒーレンシ(sigma )値=0.3の条件下
で露光するものとして構成されている。First, the photomask shown in FIG. 1 used in the exposure method according to this embodiment will be described. In this photomask, a contact hole pattern having a minimum arrangement pitch of 260 nm and a minimum design dimension of 180 nm is formed on a resist of a wafer, and the illumination condition of the scanner is set to a numerical aperture NA =
The exposure is performed under the condition of 0.68 and coherency (sigma) value = 0.3.
【0017】なお、フォトマスクはフォトマスク製作工
程において予め製作されて露光工程に供給される。マス
ク製作工程は回路設計データが記述したパターンをマス
クブランク上の遮光膜に電子線描画装置(図示せず)を
使用して描画し、リソグラフィーおよびエッチングを経
てマスクを製作する工程である。The photomask is manufactured in advance in a photomask manufacturing process and is supplied to an exposure process. The mask manufacturing process is a process of drawing a pattern described by circuit design data on a light-shielding film on a mask blank using an electron beam drawing device (not shown), and manufacturing a mask through lithography and etching.
【0018】図1(d)、(e)に示されているよう
に、フォトマスク1は合成石英ガラスが使用されて略正
方形の平板形状に形成されたマスクブランク2を備えて
おり、マスクブランク2の一主面(以下、第一主面とい
う。)にはクロム等の金属膜からなる遮光膜3が被着さ
れている。遮光膜3には透光部4がリソグラフィーおよ
びエッチングによってパターニングされて開設されてお
り、遮光膜3と透光部4とによって所望のマスクパター
ン5が形成されている。なお、図1(a)、(b)、
(c)において、遮光膜3は実線の斜線が付されて示さ
れている。As shown in FIGS. 1 (d) and 1 (e), the photomask 1 includes a mask blank 2 made of synthetic quartz glass and formed in a substantially square plate shape. A light-shielding film 3 made of a metal film such as chromium is adhered to one main surface of the second 2 (hereinafter, referred to as a first main surface). A light-transmitting portion 4 is formed in the light-shielding film 3 by patterning by lithography and etching, and a desired mask pattern 5 is formed by the light-shielding film 3 and the light-transmitting portion 4. 1 (a), (b),
In (c), the light-shielding film 3 is shown with diagonal solid lines.
【0019】本実施形態においては、マスクパターン5
はコンタクトホールのパターンであるため、透光部4は
設計寸法が200nmの略正方形の貫通孔になってお
り、複数個の透光部4が最小配置ピッチ260nmをも
って配列されている。In this embodiment, the mask pattern 5
Is a contact hole pattern, the light transmitting portion 4 is a substantially square through hole having a design dimension of 200 nm, and a plurality of light transmitting portions 4 are arranged with a minimum arrangement pitch of 260 nm.
【0020】図1(a)に示されているように、フォト
マスク1のマスクパターン5は第一分割パターン部10
と第二分割パターン部20とに二分割されており、第一
分割パターン部10と第二分割パターン部20とはY方
向に隣合うように並んでいる。すなわち、第一分割パタ
ーン部10と第二分割パターン部20とは互いに等しい
長方形にそれぞれ設定されており、長辺同士が平行にな
るように隣接してそれぞれ配置されている。そして、第
一分割パターン部10と第二分割パターン部20とが並
んだY方向は、スキャナの走査方向に対応している。As shown in FIG. 1A, the mask pattern 5 of the photomask 1 has a first divided pattern portion 10
And the second divided pattern unit 20, and the first divided pattern unit 10 and the second divided pattern unit 20 are arranged side by side in the Y direction. In other words, the first divided pattern unit 10 and the second divided pattern unit 20 are each set to be the same rectangle, and are arranged adjacent to each other such that the long sides are parallel to each other. The Y direction in which the first divided pattern unit 10 and the second divided pattern unit 20 are arranged corresponds to the scanning direction of the scanner.
【0021】図1(b)および(d)に示されているよ
うに、第一分割パターン部10はレベンソン形位相シフ
トマスクパターンによって構成されている。すなわち、
第一分割パターン部10はシフタが付帯されていない透
光部4からなる透光パターン部(以下、正規部とい
う。)11と、シフタ13が付帯された透光部4からな
る透光パターン部(以下、シフト部という。)12とに
よって構成されている。各正規部11のY方向の後方位
置にはシフト部(破線の斜線が付されて示されてい
る。)12がそれぞれ配置されており、正規部11とシ
フト部12とのY方向のピッチPyは、290nm、に
設定されている。正規部11とシフト部12とのX方向
のピッチPxは、260nm、に設定されている。As shown in FIGS. 1B and 1D, the first divided pattern section 10 is constituted by a Levenson-type phase shift mask pattern. That is,
The first divided pattern portion 10 includes a light-transmitting pattern portion (hereinafter, referred to as a normal portion) 11 including the light-transmitting portion 4 having no shifter attached thereto and a light-transmitting pattern portion including the light-transmitting portion 4 having the shifter 13 attached thereto. (Hereinafter, referred to as a shift unit) 12. A shift portion (indicated by a hatched dashed line) 12 is disposed at a position behind each of the regular portions 11 in the Y direction, and a pitch Py between the regular portion 11 and the shift portion 12 in the Y direction is arranged. Is set to 290 nm. The pitch Px in the X direction between the normal part 11 and the shift part 12 is set to 260 nm.
【0022】図1(c)および(e)に示されているよ
うに、第二分割パターン部20は補助パターン形位相シ
フトマスクパターンによって構成されている。すなわ
ち、第二分割パターン部20は正規の大きさの透光部4
からなる透光パターン部(以下、第二正規部という。)
21と、小さい貫通孔からなる補助パターン部(以下、
補助部という。)22とによって構成されている。第二
正規部21にはシフタ23が形成されている。各第二正
規部21のY方向の前後位置には補助部22がそれぞれ
配置されており、第二正規部21と補助部22とのY方
向のピッチPyは、290nmに設定されている。第二
正規部21と補助部22とのX方向のピッチPxは、2
60nmに設定されている。補助部22は解像限界以下
の大きさの100nm□の小孔に設定されている。As shown in FIGS. 1C and 1E, the second divided pattern section 20 is constituted by an auxiliary pattern type phase shift mask pattern. That is, the second divided pattern section 20 is formed of a light transmitting section 4 having a regular size.
(Hereinafter, referred to as a second regular part)
21 and an auxiliary pattern part (hereinafter, referred to as a small through hole)
It is called an auxiliary unit. ) 22. A shifter 23 is formed in the second regular part 21. Auxiliary portions 22 are arranged at front and rear positions of each second regular portion 21 in the Y direction, and a pitch Py in the Y direction between the second regular portion 21 and the auxiliary portion 22 is set to 290 nm. The pitch Px between the second regular portion 21 and the auxiliary portion 22 in the X direction is 2
It is set to 60 nm. The auxiliary part 22 is set to a small hole of 100 nm square which is smaller than the resolution limit.
【0023】本実施形態に係る露光方法には、図2に示
されているスキャナ(走査形KrFエキシマレーザ縮小
投影露光装置)70が使用される。ここで、スキャナ7
0の概要を説明する。The exposure method according to the present embodiment uses a scanner (scanning KrF excimer laser reduction projection exposure apparatus) 70 shown in FIG. Here, the scanner 7
0 will be described.
【0024】図2に示されているように、光源71から
照射された光はフライアイレンズ72、アパーチャ7
7、第1コンデンサレンズ73、ミラー74、第2コン
デンサレンズ75を介してマスクステージ79に支持さ
れたフォトマスク1に照射される。光学条件のうちコヒ
ーレンシはアパーチャ76の開口部の大きさを変化させ
ることにより調整される。フォトマスク1には異物付着
によるパターン転写不良を防止するためのペリクル78
が付設されている。As shown in FIG. 2, the light emitted from the light source 71 is supplied to the fly-eye lens 72 and the aperture 7.
7. The light is irradiated onto the photomask 1 supported on the mask stage 79 via the first condenser lens 73, the mirror 74, and the second condenser lens 75. The coherency of the optical conditions is adjusted by changing the size of the opening of the aperture 76. A pellicle 78 for preventing a pattern transfer failure due to the adhesion of foreign matter is provided on the photomask 1.
Is attached.
【0025】フォトマスク1に描画されたマスクパター
ンは、試料台82に真空吸着保持されたウエハ81に投
影レンズ80を介して投影される。試料台82はZステ
ージ駆動装置87によって投影レンズ80の光軸方向
(以下、Z方向とする。)に移動されるZステージ83
の上に載置されている。Zステージ83はXステージ駆
動装置88XおよびYステージ駆動装置88Yによって
それぞれX、Y方向に移動されるXステージ84Xおよ
びYステージ84Yの上に搭載されている。Zステージ
駆動装置87およびX、Yステージ駆動装置88X、8
8Yはメインコントローラ89に接続されており、メイ
ンコントローラ89はZステージ83に固定されたミラ
ー86の位置をレーザ測長器85によって測定すること
により、試料台82の位置をモニタリングしてZステー
ジ駆動装置87およびX、Yステージ駆動装置88X、
88Yを制御するように構成されている。The mask pattern drawn on the photomask 1 is projected via a projection lens 80 onto a wafer 81 held on a sample table 82 by vacuum suction. The sample stage 82 is moved by the Z stage driving device 87 in the optical axis direction of the projection lens 80 (hereinafter, referred to as Z direction).
It is placed on. The Z stage 83 is mounted on an X stage 84X and a Y stage 84Y which are moved in the X and Y directions by an X stage driving device 88X and a Y stage driving device 88Y, respectively. Z stage driving device 87 and X, Y stage driving devices 88X, 8
8Y is connected to a main controller 89. The main controller 89 measures the position of a mirror 86 fixed to the Z stage 83 with a laser length measuring device 85, thereby monitoring the position of the sample table 82 and driving the Z stage. Device 87 and X, Y stage driving device 88X,
88Y is controlled.
【0026】なお、試料台82に保持されたウエハ81
の表面の位置は、検出光発光部および受光部から構成さ
れる焦点位置検出装置(図示せず)によって検出される
ように構成されており、この検出によって焦点が自動的
に合わせられる。The wafer 81 held on the sample stage 82
Is configured to be detected by a focus position detection device (not shown) including a detection light emitting unit and a light receiving unit, and the focus is automatically adjusted by this detection.
【0027】メインコントローラ89にはマスクステー
ジ79を駆動するマスクステージ駆動装置90が接続さ
れており、マスクステージ駆動装置90はマスクステー
ジ79に固定されたミラー92の位置をレーザ測長器9
1によって測定することにより、マスクステージ79の
位置をモニタリングしてマスクステージ駆動装置90を
制御するように構成されている。すなわち、マスクステ
ージ79はマスクステージ駆動装置90およびレーザ測
長器91によって制御され、フォトマスク1の中心を投
影レンズ80の光軸と正確に位置合わせする。The main controller 89 is connected to a mask stage driving device 90 for driving the mask stage 79, and the mask stage driving device 90 determines the position of the mirror 92 fixed to the mask stage 79 by using the laser length measuring device 9.
The measurement is performed according to 1 to monitor the position of the mask stage 79 to control the mask stage driving device 90. That is, the mask stage 79 is controlled by the mask stage driving device 90 and the laser length measuring device 91 to accurately align the center of the photomask 1 with the optical axis of the projection lens 80.
【0028】メインコントローラ89にはアライメント
光学系93が接続されており、ウエハ81の上に形成さ
れた回路パターンに対してフォトマスク1のマスクパタ
ーンを重ね合わせ露光するに際して、ウエハ81の上に
形成されたマークパターンの位置をアライメント光学系
93によって検出し、検出結果からウエハ81を位置決
めして重ね合わせ露光するようになっている。An alignment optical system 93 is connected to the main controller 89 so that a circuit pattern formed on the wafer 81 is formed on the wafer 81 when the mask pattern of the photomask 1 is overlaid and exposed. The position of the mark pattern thus detected is detected by the alignment optical system 93, and the wafer 81 is positioned based on the result of the detection and the overlay exposure is performed.
【0029】なお、メインコントローラ89はネットワ
ーク94と接続されており、スキャナ70の遠隔監視等
が実行されるようになっている。The main controller 89 is connected to the network 94 so that remote monitoring of the scanner 70 and the like are executed.
【0030】以下、DRAMのメモリーセルのコンタク
トホールを形成する場合について、前記構成に係るスキ
ャナおよびフォトマスクを使用した露光方法を説明す
る。Hereinafter, an exposure method using the scanner and the photomask according to the above configuration in the case of forming a contact hole of a memory cell of a DRAM will be described.
【0031】図3(a)はDRAMのメモリーセル30
の平面図、図3(b)は要部断面図を示している。図3
(a)で多数本のワード線31が紙面の上下方向(以
下、Y方向とする。)に配線されており、多数本のデー
タ線32が紙面の左右方向(以下、X方向という。)に
配線されている。キャパシタ33はワード線31および
データ線32の上部に形成されている。隣合うワード線
31、31の隙間に形成された活性領域34の上にはプ
ラグ電極35が活性領域34に接して、かつ、活性領域
34以外の領域に延在するように細長く配設されてお
り、プラグ電極35にはデータ線32が一部で重なるよ
うに配線されている。活性領域34の上には開口部36
が開設されており、開口部36に充填された導体層を介
してキャパシタ33の下部電極33aが接続されてい
る。FIG. 3A shows a memory cell 30 of a DRAM.
FIG. 3B is a sectional view of a main part. FIG.
In (a), many word lines 31 are wired in the vertical direction (hereinafter, referred to as Y direction) on the paper surface, and many data lines 32 are arranged in the horizontal direction on the paper surface (hereinafter, referred to as X direction). Wired. Capacitor 33 is formed above word line 31 and data line 32. On the active region 34 formed in the gap between the adjacent word lines 31, 31, a plug electrode 35 is provided in an elongated shape so as to be in contact with the active region 34 and extend to a region other than the active region 34. In addition, the data line 32 is wired so as to partially overlap the plug electrode 35. An opening 36 is formed over the active region 34.
, And the lower electrode 33 a of the capacitor 33 is connected through a conductor layer filled in the opening 36.
【0032】メモリーセルを構成するMISFETはゲ
ート絶縁膜37、ゲート電極38、n型の高濃度不純物
領域であるソース39、ドレイン40から構成されてい
る。プラグ電極35はソース39の上のシリコン酸化膜
41を貫いており、シリコン酸化膜41の上にはデータ
線32が敷設されている。データ線32の上のシリコン
酸化膜42の上にはキャパシタ33の下部電極33aが
形成されており、下部電極33aはドレイン40に接続
されている。キャパシタ33は下部電極33a、誘電体
膜33bおよび上部電極33cから構成されている。シ
リコン酸化膜からなる層間絶縁膜43およびアルミニウ
ムからなる配線44が最上層に敷設されている。The MISFET constituting the memory cell comprises a gate insulating film 37, a gate electrode 38, a source 39 which is an n-type high-concentration impurity region, and a drain 40. The plug electrode 35 penetrates the silicon oxide film 41 on the source 39, and the data line 32 is laid on the silicon oxide film 41. A lower electrode 33 a of the capacitor 33 is formed on the silicon oxide film 42 on the data line 32, and the lower electrode 33 a is connected to the drain 40. The capacitor 33 includes a lower electrode 33a, a dielectric film 33b, and an upper electrode 33c. An interlayer insulating film 43 made of a silicon oxide film and a wiring 44 made of aluminum are laid on the uppermost layer.
【0033】以上の構成に係るDRAMのメモリーセル
のコンタクトホールについての露光方法において、スキ
ャナ70は次の露光条件によって使用される。露光光線
の波長は248nm、投影レンズ80のNAは0.68
である。フォトマスクには前記構成に係る図1に示され
たコンタクトホールを露光するためのフォトマスク1が
使用される。In the exposure method for the contact hole of the memory cell of the DRAM according to the above configuration, the scanner 70 is used under the following exposure conditions. The wavelength of the exposure light beam is 248 nm, and the NA of the projection lens 80 is 0.68.
It is. As the photomask, the photomask 1 for exposing the contact hole shown in FIG. 1 according to the above configuration is used.
【0034】コンタクトホールの露光方法の実施に際し
て、コンタクトホールを露光するためのフォトマスク1
がスキャナ70のマスクステージ79に装着される。ま
た、ウエハ81が試料台82に装着される。メインコン
トローラ89はウエハ81の上に形成されたマークパタ
ーンの位置をアライメント光学系93によって検出し、
検出結果からウエハ81を位置決めしてフォトマスク1
との位置合わせを実行する。In carrying out the method for exposing a contact hole, a photomask 1 for exposing the contact hole is used.
Is mounted on the mask stage 79 of the scanner 70. Further, the wafer 81 is mounted on the sample table 82. The main controller 89 detects the position of the mark pattern formed on the wafer 81 by the alignment optical system 93,
The wafer 81 is positioned based on the detection result, and the photomask 1 is positioned.
Perform alignment with.
【0035】次いで、光源71から照射された露光光線
は照明形状調整アパーチャ77によって矩形に調整され
てフォトマスク1に照射され、フォトマスク1を透過し
た露光光線は投影レンズ80を介して試料台82のウエ
ハ81に照射される。この際、マスクステージ79およ
びYステージ84Yがマスクステージ駆動装置90およ
びYステージ駆動装置88Yによって同期されてY方向
にワンショット分だけ走査される。Next, the exposure light beam emitted from the light source 71 is adjusted to a rectangular shape by the illumination shape adjusting aperture 77 and is applied to the photomask 1. The exposure light beam transmitted through the photomask 1 is transmitted through the projection lens 80 to the sample stage 82. Is irradiated on the wafer 81. At this time, the mask stage 79 and the Y stage 84Y are synchronized by the mask stage driving device 90 and the Y stage driving device 88Y and are scanned by one shot in the Y direction.
【0036】マスクステージ79とYステージ84Yと
の走査しながらの矩形の露光光線のウエハ81へのワン
ショット分の照射により、ウエハ81のレジストにはフ
ォトマスク1のマスクパターン5が縮小投影露光される
(以下、スキャン露光作動という。)。このスキャン露
光作動により、図4(a)に示されているワンショット
パターン部(以下、ショット部という。)50がウエハ
81のレジストに転写される。ショット部50はマスク
パターン5の第一分割パターン部10が転写されて形成
された第一転写パターン部(以下、第一転写部とい
う。)51と、第二分割パターン部20の転写によって
形成された第二転写パターン部(以下、第二転写部)5
2とにより構成されている。The mask pattern 5 of the photomask 1 is reduced and projected on the resist of the wafer 81 by irradiating the wafer 81 with one shot of a rectangular exposure light beam while scanning the mask stage 79 and the Y stage 84Y. (Hereinafter, referred to as scan exposure operation). By this scan exposure operation, the one-shot pattern portion (hereinafter, referred to as a shot portion) 50 shown in FIG. The shot portion 50 is formed by transferring a first transfer pattern portion (hereinafter, referred to as a first transfer portion) 51 formed by transferring the first divided pattern portion 10 of the mask pattern 5 and a second divided pattern portion 20. Second transfer pattern portion (hereinafter, second transfer portion) 5
2 is constituted.
【0037】以上のようにしてスキャン露光作動によっ
てショット部50が形成されると、Xステージ84Xが
ワンショット分だけステップ移動される。次いで、スキ
ャン露光作動によってウエハ81の隣接したショット領
域に次のショット部50が形成される。When the shot section 50 is formed by the scanning exposure operation as described above, the X stage 84X is step-moved by one shot. Next, the next shot portion 50 is formed in the adjacent shot area of the wafer 81 by the scan exposure operation.
【0038】以降、ウエハ81がステップ移動およびス
キャン露光作動(ステップ・アンド・スキャン)が繰り
返されることにより、図4(b)に示されているよう
に、ウエハ81には第一転写部51と第二転写部52と
からなるショット部50がマトリクス状に形成されて行
く。Thereafter, the wafer 81 is repeatedly moved in steps and the scanning exposure operation (step-and-scan) is repeated, as shown in FIG. Shot portions 50 including the second transfer portion 52 are formed in a matrix.
【0039】以上のようにしてステップ・アンド・スキ
ャンによってウエハ81の全面にショット部50群がマ
トリクス状に形成されると、X、Yステージ84X、8
4Yが最初のショット部50の位置に戻されるととも
に、最初のショット部50に対してワンショットの半ピ
ッチだけY方向にステップ移動される。この半ピッチは
第一露光工程としての前回のステップ・アンド・スキャ
ンによる第一転写部51および第二転写部52のY方向
の寸法に対応する。As described above, when the group of shot portions 50 is formed in a matrix on the entire surface of the wafer 81 by step-and-scan, the X and Y stages 84X, 8
4Y is returned to the position of the first shot portion 50, and is step-moved in the Y direction by a half pitch of one shot with respect to the first shot portion 50. This half pitch corresponds to the dimension in the Y direction of the first transfer unit 51 and the second transfer unit 52 by the previous step and scan as the first exposure process.
【0040】その後、第二の露光工程としての二度目の
ステップ・アンド・スキャンが前回と同様に繰り返され
て行く。この二度目のステップ・アンド・スキャンによ
り、図5(b)に示されているように、第一の露光工程
としての一度目のステップ・アンド・スキャンによる第
一のショット部50の上に第二のショット部50’が半
ピッチ分ずれて順次に二重露光されて行く。Thereafter, the second step-and-scan as the second exposure step is repeated as in the previous step. By the second step-and-scan, as shown in FIG. 5B, the first step-and-scan as the first exposure step places the first shot portion 50 on the first shot portion 50. The two shot portions 50 'are sequentially double-exposed with a shift of a half pitch.
【0041】二度目のステップ・アンド・スキャンに際
して、ワンショットによって形成される第二のショット
部50’が一度目のステップ・アンド・スキャンの第一
のショット部50に対して半ピッチ分だけY方向にずら
されているため、図5(a)および(b)に示されてい
るように、第二のショット部50’は第一転写部51’
が第一のショット部50の第二転写部52に二重露光し
た状態になる。そして、第二のショット部50’の第二
転写部52’はY方向で隣接した第一のショット部50
の第一転写部51に二重露光した状態になる。つまり、
第一のショット部50の第一転写部51には第二のショ
ット部50’の第二転写部52’が二重露光された状態
になり、第一のショット部50の第二転写部52には第
二のショット部50’の第一転写部51’が二重露光さ
れた状態になっている。At the time of the second step-and-scan, the second shot portion 50 'formed by one shot is shifted by a half pitch with respect to the first shot portion 50 of the first step-and-scan. 5A and 5B, the second shot portion 50 'is shifted from the first transfer portion 51'.
Is in a state where the second transfer section 52 of the first shot section 50 is double-exposed. Then, the second transfer section 52 'of the second shot section 50' is connected to the first shot section 50 adjacent in the Y direction.
Of the first transfer unit 51 is double-exposed. That is,
The second transfer unit 52 'of the second shot unit 50' is double-exposed to the first transfer unit 51 of the first shot unit 50, and the second transfer unit 52 of the first shot unit 50 is exposed. In this state, the first transfer section 51 'of the second shot section 50' is in a double-exposed state.
【0042】ここで、レベンソン形位相シフトマスクパ
ターンからなる第一分割パターン部がウエハのレジスト
に露光される作用を図6によって説明する。Here, the operation of exposing the first divided pattern portion composed of the Levenson-type phase shift mask pattern to the resist on the wafer will be described with reference to FIG.
【0043】図6(a)に示された第一分割パターン部
10においてシフタ13が形成されていない場合の隣合
う透光部4、4を透過した露光光の強度は、図6(b)
に示されているQ4およびQ4のようになる。図6
(b)に示されているように、隣合う光の強度Q4とQ
4との隣接した領域は裾野同士が重なる。このように露
光されたレジストが現像されると、隣合うパターン同士
が連続した状態になってしまう。これは、隣合う透光部
4、4は露光光の強度の裾野同士が重なり合わないよう
に離間させる必要があることを意味する。つまり、パタ
ーンの微細化に制限がある。In the case where the shifter 13 is not formed in the first divided pattern portion 10 shown in FIG. 6A, the intensity of the exposure light transmitted through the adjacent light transmitting portions 4, 4 is shown in FIG. 6B.
Q4 and Q4 shown in FIG. FIG.
As shown in (b), adjacent light intensities Q4 and Q4
In the region adjacent to No. 4, the bases overlap each other. When the exposed resist is developed in this manner, adjacent patterns are in a continuous state. This means that the adjacent light-transmitting portions 4, 4 need to be separated so that the bases of the intensity of the exposure light do not overlap. That is, there is a limit to the miniaturization of the pattern.
【0044】図6(c)は図6(a)に示された第一分
割パターン部10の正規部11とシフト部12を透過し
た露光光の振幅W11と振幅W12とをそれぞれ示して
おり、図6(d)はその露光光の強度Q11とQ12と
を示している。図6(c)に示されているように、シフ
ト部12の振幅W12は正規部11の振幅W11に対し
て位相が180度ずれている。この位相のずれ(反転)
により、図6(d)に示されているように、正規部11
の露光光の強度Q11の裾野とシフト部12の露光光の
強度Q12の裾野とは互いに打ち消し合うため、正規部
11の強度Q11とシフト部12の強度Q12とは図6
(d)に示されているように互いに独立した状態にな
る。FIG. 6C shows the amplitude W11 and the amplitude W12 of the exposure light transmitted through the normal portion 11 and the shift portion 12 of the first divided pattern portion 10 shown in FIG. 6A, respectively. FIG. 6D shows the intensities Q11 and Q12 of the exposure light. As shown in FIG. 6C, the phase of the amplitude W12 of the shift unit 12 is shifted by 180 degrees with respect to the amplitude W11 of the normal unit 11. This phase shift (reversal)
As a result, as shown in FIG.
Since the base of the exposure light intensity Q11 and the base of the exposure light intensity Q12 of the shift unit 12 cancel each other, the intensity Q11 of the regular unit 11 and the intensity Q12 of the shift unit 12 are different from each other in FIG.
As shown in (d), they are independent of each other.
【0045】このようにしてウエハ81のレジストには
第一転写部51が前述した通りに形成され、この第一転
写部51のレジストが現像されると、図6(e)に示さ
れているように、正規部11に対応した開口部K11と
シフト部12に対応した開口部K12とは完全に離間し
た状態になる。これは、正規部11とシフト部12とは
接近させて配置し得ることを意味している。つまり、パ
ターンを微細化することができる。As described above, the first transfer portion 51 is formed on the resist of the wafer 81 as described above. When the resist of the first transfer portion 51 is developed, it is shown in FIG. Thus, the opening K11 corresponding to the regular part 11 and the opening K12 corresponding to the shift part 12 are completely separated from each other. This means that the normal part 11 and the shift part 12 can be arranged close to each other. That is, the pattern can be miniaturized.
【0046】続いて、補助パターン形位相シフトマスク
パターンからなる第二分割パターン部がウエハのレジス
トに露光される作用を図7によって説明する。Next, the operation of exposing the second divided pattern portion composed of the auxiliary pattern type phase shift mask pattern to the resist on the wafer will be described with reference to FIG.
【0047】図7(a)に示された第二分割パターン部
20において両脇の補助部22、22が無い場合には、
ウエハ上の露光光の強度分布は、図7(b)に示されて
いるQ21のようになる。In the case where there are no auxiliary portions 22 on both sides in the second divided pattern portion 20 shown in FIG.
The intensity distribution of the exposure light on the wafer is as indicated by Q21 shown in FIG.
【0048】図7(c)は図7(a)に示された第二分
割パターン部20の第二正規部21と補助部22、22
とを透過した露光光の振幅W21と振幅W22、22と
をそれぞれ示しており、図7(d)はその露光光の強度
を示している。第二分割パターン部20の第二正規部2
1にはシフタ23が形成されているため、第二正規部2
1の振幅W21は補助部22の振幅W22と180度ず
れた状態になる。図7(c)に示されているように、第
二正規部21の振幅W21は補助部22の振幅W22に
対して位相が180度ずれている。この位相のずれによ
り、第二正規部21の光の強度Q21の裾野の光強度が
補助部22の光の強度Q22、Q22によって打ち消さ
れるため、図6(d)に示されているように、ウエハ8
1のレジストには第二正規部21だけが露光されること
になる。FIG. 7C shows the second regular part 21 and the auxiliary parts 22, 22 of the second divided pattern part 20 shown in FIG. 7A.
7A and 7B show the amplitude W21 and the amplitudes W22 and W22 of the exposure light that has passed through FIG. 7, and FIG. 7D shows the intensity of the exposure light. Second regular part 2 of second divided pattern part 20
1 is provided with a shifter 23, so that the second regular part 2
The amplitude W21 of 1 is shifted by 180 degrees from the amplitude W22 of the auxiliary unit 22. As shown in FIG. 7C, the phase of the amplitude W21 of the second normal part 21 is shifted by 180 degrees with respect to the amplitude W22 of the auxiliary part 22. Due to this phase shift, the light intensity at the base of the light intensity Q21 of the second normal part 21 is canceled by the light intensities Q22 and Q22 of the auxiliary part 22, and as shown in FIG. Wafer 8
Only the second regular portion 21 is exposed to one resist.
【0049】このようにしてウエハ81のレジストには
第二転写部52が前述した通りに形成され、この第二転
写部52のレジストが現像されると、図7(e)に示さ
れているように、第二正規部21に対応した開口部K2
1だけが形成されることになる。つまり、コンタクトホ
ールのパターンを微細化することができる。As described above, the second transfer portion 52 is formed on the resist of the wafer 81 as described above. When the resist of the second transfer portion 52 is developed, it is shown in FIG. As described above, the opening K2 corresponding to the second regular portion 21
Only one will be formed. That is, the pattern of the contact hole can be miniaturized.
【0050】次に、第一のショット部50のレベンソン
形位相シフトマスクパターンによる第一転写部51に第
二のショット部50’の補助パターン形位相シフトマス
クパターンによる第二転写部52’が二重露光される場
合について、二重露光の作用を図8によって説明する。Next, a second transfer section 52 'using the auxiliary pattern type phase shift mask pattern of the second shot section 50' is added to the first transfer section 51 using the Levenson type phase shift mask pattern of the first shot section 50. The operation of double exposure in the case of double exposure will be described with reference to FIG.
【0051】図8(a)および(b)に示されているよ
うに、第一のショット部50のレベンソン形位相シフト
マスクパターンによって構成された第一分割パターン部
10による第一転写部51には、各第一正規部11が露
光した各第一正規露光部53および各シフト部12が露
光したシフト露光部54がそれぞれ形成されている。互
いに近接して配置された第一正規露光部53とシフト露
光部54とは最小配置ピッチ260nmをもって隣合っ
た状態になっている。しかし、シフト露光部54の第一
正規露光部53が隣接された側と反対側には空きスペー
ス部55が形成されており、空きスペース部55の大き
さは第一正規露光部53よりも大きく設定されている。As shown in FIGS. 8A and 8B, the first shot portion 50 is transferred to the first transfer portion 51 by the first divided pattern portion 10 constituted by the Levenson-type phase shift mask pattern. The first regular exposure section 53 exposed by each first regular section 11 and the shift exposure section 54 exposed by each shift section 12 are formed. The first regular exposure section 53 and the shift exposure section 54 arranged close to each other are adjacent to each other with a minimum arrangement pitch of 260 nm. However, an empty space portion 55 is formed on the side of the shift exposure portion 54 opposite to the side where the first regular exposure portion 53 is adjacent, and the size of the empty space portion 55 is larger than that of the first regular exposure portion 53. Is set.
【0052】図8(a)および(b)に示された第一転
写部51に第二露光工程によって補助パターン形位相シ
フトマスクパターンによる第二転写部52’が二重露光
されると、図8(c)および(d)に示されているよう
に、各第二正規部21が露光した各第二正規露光部56
が各空きスペース部55にそれぞれ形成された状態にな
る。図7について説明した通り、第二露光工程において
第二分割パターン部20の補助部22は解像限界以下の
微小パターンであるため、空きスペース部55には第二
正規露光部56だけが形成された状態になる。When the second transfer portion 52 'of the auxiliary pattern type phase shift mask pattern is double-exposed to the first transfer portion 51 shown in FIGS. 8 (c) and (d), each second regular exposure unit 56 exposed by each second regular unit 21
Are formed in the respective empty space portions 55. As described with reference to FIG. 7, in the second exposure step, since the auxiliary portion 22 of the second divided pattern portion 20 is a minute pattern equal to or smaller than the resolution limit, only the second regular exposure portion 56 is formed in the empty space portion 55. State.
【0053】図8(c)および(d)に示されているよ
うに、第一露光工程によって形成された第一正規露光部
53、シフト露光部54および第二露光工程によって形
成された第二正規露光部56は最小配置ピッチ260n
mをもって配列された状態になるため、第一正規露光部
53とシフト露光部54と第二正規露光部56とは接近
させて配置されたことになる。つまり、コンタクトホー
ルのパターンは単一の露光工程だけの場合に比べて微細
化されたことになる。As shown in FIGS. 8C and 8D, a first regular exposure section 53 formed by the first exposure step, a shift exposure section 54, and a second regular exposure section 54 formed by the second exposure step. The regular exposure unit 56 has a minimum arrangement pitch of 260 n.
Since the arrangement is made with m, the first regular exposure unit 53, the shift exposure unit 54, and the second regular exposure unit 56 are arranged close to each other. In other words, the pattern of the contact hole is finer than when only a single exposure process is performed.
【0054】以上のようにしてフォトマスク1について
の第一露光工程および第二露光工程のステップ・アンド
・スキャンを完了したウエハ81は試料台82から下ろ
されて、現像工程およびエッチング工程に順次送られ
る。The wafer 81 which has been subjected to the step-and-scan of the first exposure step and the second exposure step for the photomask 1 as described above is lowered from the sample table 82 and is sequentially sent to the development step and the etching step. Can be
【0055】現像工程およびエッチング工程を経ること
により、図9(a)に示されているように、ウエハ81
には第一正規露光部53とシフト露光部54と第二正規
露光部56とによって構成されたコンタクトホールのパ
ターンが一つのショット部50についてチップ部57が
一対ずつ形成されることになる。そして、図9(b)各
チップ部57にはウエハ81には第一正規露光部53と
シフト露光部54と第二正規露光部56とによって構成
されたコンタクトホールのパターン60が形成されてい
る。After the development step and the etching step, as shown in FIG.
In this case, a pair of chip portions 57 are formed for one shot portion 50 in a contact hole pattern constituted by the first regular exposure portion 53, the shift exposure portion 54, and the second regular exposure portion 56. 9B, a contact hole pattern 60 composed of a first regular exposure unit 53, a shift exposure unit 54, and a second regular exposure unit 56 is formed on the wafer 81 in each chip unit 57. .
【0056】前記実施形態によれば、次の効果が得られ
る。According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
【0057】1) フォトマスクのマスクパターンをウエ
ハのレジストに走査露光方式によって転写することによ
り、投影レンズにおける走査方向の収差の劣化を防止す
ることができるため、転写パターンの精度の劣化を防止
することができる。1) By transferring the mask pattern of the photomask onto the resist of the wafer by the scanning exposure method, it is possible to prevent the aberration of the projection lens in the scanning direction from deteriorating, thereby preventing the accuracy of the transfer pattern from deteriorating. be able to.
【0058】2) フォトマスクのマスクパターンを第一
分割パターン部と第二分割パターン部とに分割し、同一
のレジストに対して第一分割パターン部に第二分割パタ
ーン部を二重露光させることにより、第一分割パターン
部の転写部と第二分割パターン部の第二転写部とを高密
度に形成することができるため、ICの高密度化を促進
することができる。2) Dividing the mask pattern of the photomask into a first divided pattern portion and a second divided pattern portion, and exposing the second divided pattern portion to the first divided pattern portion for the same resist. Accordingly, the transfer portion of the first divided pattern portion and the second transfer portion of the second divided pattern portion can be formed at a high density, so that the density of the IC can be increased.
【0059】3) 第一分割パターン部をレベンソン形位
相シフトマスクパターンによって構成し、第二分割パタ
ーン部を補助パターン形位相シフトマスクパターンによ
って構成することにより、第一分割パターン部による第
一正規部のシフト部と反対側に第二正規部を配置するこ
とができるため、ICの高密度化を促進することができ
る。3) The first divided pattern portion is constituted by a Levenson type phase shift mask pattern, and the second divided pattern portion is constituted by an auxiliary pattern type phase shift mask pattern. Since the second normal portion can be arranged on the side opposite to the shift portion, the density of the IC can be increased.
【0060】図10は本発明の他の実施形態である素子
分離パターンの露光方法に使用されるフォトマスクを示
している。なお、このフォトマスクの対象である素子分
離パターンの配置ピッチはY方向に対して280nm、
X方向に対して1040nm、Y方向の一行毎に520
nmシフトした配置になっている。FIG. 10 shows a photomask used in an exposure method of an element isolation pattern according to another embodiment of the present invention. Note that the arrangement pitch of the element isolation patterns to be subjected to this photomask is 280 nm in the Y direction,
1040 nm in X direction, 520 in each row in Y direction
The arrangement is shifted by nm.
【0061】図10(a)は第一分割パターン部10A
を示しており、レベンソン形位相シフトマスクパターン
によって構成されている。すなわち、図10(b)に示
されているように、第一分割パターン部10Aはシフタ
が付帯されていない透光部4からなる透光パターン部
(以下、正規部という。)11Aと、シフタ13が付帯
された透光部4からなる透光パターン部(以下、シフト
部という。)12Aとによって構成されており、各正規
部11Aおよび各シフト部12Aはいずれも若干斜めに
配置されたライン形状にそれぞれ形成されている。各正
規部11AのY方向の後方位置には、シフト部(破線の
斜線が付されて示されている。)12Aがそれぞれ配置
されており、正規部11Aとシフト部12AとのY方向
のピッチPyは、259nm、に設定されており、正規
部11Aとシフト部12Aの間隔Dyは、135nmに
設定されている。FIG. 10A shows the first divided pattern section 10A.
And is constituted by a Levenson-type phase shift mask pattern. That is, as shown in FIG. 10B, the first divided pattern portion 10A includes a light-transmitting pattern portion (hereinafter, referred to as a regular portion) 11A including the light-transmitting portion 4 to which no shifter is attached, and a shifter. The light transmission pattern portion (hereinafter, referred to as a shift portion) 12A is formed by the light transmission portion 4 to which 13 is attached, and each of the normal portion 11A and each of the shift portions 12A is a line that is arranged slightly obliquely. Each is formed in a shape. At the rear position in the Y direction of each normal portion 11A, a shift portion (shown by hatching with a broken line) 12A is arranged, and the pitch between the normal portion 11A and the shift portion 12A in the Y direction is arranged. Py is set to 259 nm, and the distance Dy between the normal part 11A and the shift part 12A is set to 135 nm.
【0062】図10(c)に示された第二分割パターン
部20Aは補助パターン形位相シフトマスクパターンに
よって構成されている。すなわち、図10(d)に示さ
れているように、第二分割パターン部20Aは透光部4
からなる透光パターン部(以下、第二正規部という。)
21Aと、小さい貫通孔からなる補助パターン部(以
下、補助部という。)22Aとによって構成されてい
る。各第二正規部21AのY方向の前後位置には補助部
22Aがそれぞれ配置されており、第二正規部21Aと
補助部22AとのY方向のピッチPyは、290nmに
設定されている。第二正規部21Aと補助部22Aとの
X方向のピッチPxは、260nmに設定されている。The second divided pattern section 20A shown in FIG. 10 (c) is constituted by an auxiliary pattern type phase shift mask pattern. That is, as shown in FIG. 10D, the second divided pattern portion 20A is
(Hereinafter, referred to as a second regular part)
21A and an auxiliary pattern portion (hereinafter, referred to as an auxiliary portion) 22A composed of a small through-hole. Auxiliary portions 22A are arranged at front and rear positions in the Y direction of each second regular portion 21A, and the pitch Py in the Y direction between the second regular portion 21A and the auxiliary portion 22A is set to 290 nm. The pitch Px in the X direction between the second regular part 21A and the auxiliary part 22A is set to 260 nm.
【0063】本実施形態においても前記実施形態と同様
に、前記構成に係るフォトマスク1Aの第一分割パター
ン部10Aがウエハのポジ形レジストに第一露光工程に
おいて露光された後に、第二露光工程において、同一の
ポジ形レジストにおける第一露光工程による第一転写部
に前記構成に係るフォトマスク1Aの第二分割パターン
20Aが二重露光される。In this embodiment, similarly to the above embodiment, after the first divided pattern portion 10A of the photomask 1A having the above structure is exposed to the positive resist on the wafer in the first exposure step, the second exposure step is performed. In the above, the second divided pattern 20A of the photomask 1A according to the above configuration is double-exposed to the first transfer portion of the same positive resist in the first exposure step.
【0064】そして、フォトマスク1Aについての第一
露光工程および第二露光工程のステップ・アンド・スキ
ャンを完了したウエハは現像工程およびエッチング工程
に順次送られる。現像工程およびエッチング工程を経る
ことにより、ウエハ81には図10(e)に示されてい
る素子分離パターン60Aが形成される。Then, the wafer that has completed the step-and-scan of the first exposure step and the second exposure step for the photomask 1A is sequentially sent to the development step and the etching step. Through the development step and the etching step, the element isolation pattern 60A shown in FIG.
【0065】図11は本発明の他の実施形態であるスト
レージ・ノードのパターンの露光方法に使用されるフォ
トマスクを示している。FIG. 11 shows a photomask used in a method for exposing a pattern of a storage node according to another embodiment of the present invention.
【0066】図11(a)は第一分割パターン部10B
を示しており、レベンソン形位相シフトマスクパターン
によって構成されている。すなわち、図11(b)に示
されているように、第一分割パターン部10Bはシフタ
が付帯されていない透光部4からなる透光パターン部
(以下、正規部という。)11Bと、シフタ13が付帯
された透光部4からなる透光パターン部(以下、シフト
部という。)12Bとによって構成されており、各正規
部11Bおよび各シフト部12Bはいずれもライン形状
にそれぞれ形成されている。各正規部11BのY方向の
後方位置にはシフト部(破線の斜線が付されて示されて
いる。)12Bがそれぞれ配置されており、正規部11
Bとシフト部12BとのY方向のピッチPyは、435
nm、に設定されており、正規部11Bおよびシフト部
12Bの幅wは、150nmに設定されている。FIG. 11A shows the first divided pattern portion 10B.
And is constituted by a Levenson-type phase shift mask pattern. That is, as shown in FIG. 11B, the first divided pattern portion 10B includes a light-transmitting pattern portion (hereinafter, referred to as a normal portion) 11B including the light-transmitting portion 4 to which no shifter is attached, and a shifter. 13 includes a light-transmitting pattern portion (hereinafter, referred to as a shift portion) 12B including the light-transmitting portion 4 attached thereto. Each of the regular portion 11B and each of the shift portions 12B is formed in a line shape. I have. At the rear position in the Y direction of each normal part 11B, a shift part (shown by hatching with a broken line) 12B is arranged, and the normal part 11B is arranged.
The pitch Py in the Y direction between B and the shift portion 12B is 435
nm, and the width w of the normal part 11B and the shift part 12B is set to 150 nm.
【0067】図11(c)に示された第二分割パターン
部20Bもレベンソン形位相シフトマスクパターンによ
って構成されている。すなわち、図11(d)に示され
ているように、第二分割パターン部20Bはシフタが付
帯されていない透光部4からなる透光パターン部(以
下、第二正規部という。)21Bと、シフタ23が付帯
された透光部4からなる透光パターン部(以下、シフト
部という。)22Bとによって構成されており、各正規
部21Bおよび各シフト部22Bはいずれもライン形状
にそれぞれ形成されている。各第二正規部21Bおよび
シフト部22BはX方向に整列されており、各第二正規
部21BのX方向の後方位置にはシフト部(破線の斜線
が付されて示されている。)22Bがそれぞれ配置され
ており、第二正規部21Bとシフト部12BとのX方向
のピッチPxは、260nm、に設定されており、第二
正規部21Bとシフト部22Bとの間隔Dxは、130
nmに設定されている。The second divided pattern portion 20B shown in FIG. 11C is also constituted by a Levenson-type phase shift mask pattern. That is, as shown in FIG. 11D, the second divided pattern portion 20B is a light-transmitting pattern portion (hereinafter, referred to as a second regular portion) 21B including the light-transmitting portion 4 to which no shifter is attached. , And a light-transmitting pattern portion (hereinafter, referred to as a shift portion) 22B including the light-transmitting portion 4 to which the shifter 23 is attached. Each of the regular portion 21B and each of the shift portions 22B are formed in a line shape. Have been. Each of the second regular portions 21B and the shift portion 22B are aligned in the X direction, and a shift portion (shown by hatching with a broken line) 22B is located behind the second regular portion 21B in the X direction. Are arranged, the pitch Px in the X direction between the second regular portion 21B and the shift portion 12B is set to 260 nm, and the interval Dx between the second regular portion 21B and the shift portion 22B is 130 nm.
nm.
【0068】本実施形態においても前記実施形態と同様
に、前記構成に係るフォトマスク1Bの第一分割パター
ン部10Bがウエハのネガ形レジストに第一露光工程に
おいて露光された後に、第二露光工程において、同一の
ネガ形レジストにおける第一露光工程による第一転写部
に前記構成に係るフォトマスク1Bの第二分割パターン
20Bが二重露光される。In this embodiment, similarly to the above embodiment, after the first divided pattern portion 10B of the photomask 1B according to the above configuration is exposed to the negative resist of the wafer in the first exposure step, the second exposure step is performed. In the above, the second divided pattern 20B of the photomask 1B according to the above configuration is double-exposed to the first transfer portion of the same negative resist in the first exposure step.
【0069】そして、フォトマスク1Bについての第一
露光工程および第二露光工程のステップ・アンド・スキ
ャンを完了したウエハは、現像工程およびエッチング工
程に順次送られる。現像工程およびエッチング工程を経
ることによって、ウエハ81には図11(e)に示され
ているストレージ・ノードパターン60Bが形成され
る。Then, the wafer which has completed the step-and-scan of the first exposure step and the second exposure step for the photomask 1B is sequentially sent to the development step and the etching step. Through the development step and the etching step, a storage node pattern 60B shown in FIG. 11E is formed on the wafer 81.
【0070】図12は本発明の他の実施形態であるラン
ダムな回路パターンの露光方法に使用されるフォトマス
クを示している。FIG. 12 shows a photomask used in a random circuit pattern exposure method according to another embodiment of the present invention.
【0071】本実施形態が前記実施形態と異なる点は、
第一分割パターン部10Cおよび第二分割パターン部2
0Cのいずれもがレベンソン形位相シフトマスクパター
ンによって構成されており、図12(a)に示された第
一分割パターン部10Cが図12(c)に示されている
回路パターン60Cの左側部分を受け持つように、図1
2(b)に示された第二分割パターン20Cが右側部分
を受け持つようにそれぞれ構成されている点である。こ
のように左右に分担配置することにより、シフタ13と
23とをY方向に交互に配置することができるため、ラ
ンダムな回路パターンについてもレベンソン形位相シフ
トマスクパターンを構成することができる。This embodiment is different from the above embodiment in that
First divided pattern unit 10C and second divided pattern unit 2
Each of the first divided pattern portions 10C shown in FIG. 12 (a) corresponds to the left portion of the circuit pattern 60C shown in FIG. 12 (c). Fig. 1
The second divided pattern 20C shown in FIG. 2B is configured to cover the right side portion. Since the shifters 13 and 23 can be alternately arranged in the Y direction by arranging them in the left and right directions in this manner, a Levenson-type phase shift mask pattern can be formed even for a random circuit pattern.
【0072】本実施形態においても前記実施形態と同様
に、前記構成に係るフォトマスク1Cの第一分割パター
ン部10Cがウエハのレジストに第一露光工程において
露光された後に、第二露光工程において、同一のレジス
トにおける第一露光工程による第一転写部に前記構成に
係るフォトマスク1Cの第二分割パターン部20Cが二
重露光される。In this embodiment, similarly to the above embodiment, after the first divided pattern portion 10C of the photomask 1C according to the above configuration is exposed to the resist on the wafer in the first exposure step, the second exposure step The second divided pattern portion 20C of the photomask 1C according to the above configuration is double-exposed to the first transfer portion of the same resist by the first exposure step.
【0073】そして、フォトマスク1Cについての第一
露光工程および第二露光工程のステップ・アンド・スキ
ャンを完了したウエハは現像工程およびエッチング工程
に順次送られる。現像工程およびエッチング工程を経る
ことにより、ウエハ81には図12(c)に示されてい
るランダムな回路パターン60Cが形成される。Then, the wafer that has completed the step-and-scan in the first exposure step and the second exposure step for the photomask 1C is sequentially sent to a development step and an etching step. Through the development step and the etching step, a random circuit pattern 60C shown in FIG. 12C is formed on the wafer 81.
【0074】図13および図14は本発明の他の実施形
態である露光方法に使用されるフォトマスクを示してい
る。FIGS. 13 and 14 show a photomask used in an exposure method according to another embodiment of the present invention.
【0075】本実施形態が前記実施形態と異なる点は、
図13(a)に示されているように、フォトマスク1D
のマスクパターン5Dが第一分割パターン部10D、第
二分割パターン部20Dおよび第三分割パターン部30
Dに分割されている点であり、この三つのパターン部が
多重露光されることより、図13(b)に示されている
孤立コンタクトホールを有したパターン60Dが形成さ
れる。This embodiment is different from the above embodiment in that
As shown in FIG. 13A, the photomask 1D
The first divided pattern portion 10D, the second divided pattern portion 20D, and the third divided pattern portion 30
The pattern 60D having the isolated contact hole shown in FIG. 13B is formed by performing the multiple exposure of the three pattern portions.
【0076】第一分割パターン部10Dには図14
(a)に示されたコンタクトホールパターンが形成され
ており、第二分割パターン部20Dには図14(b)に
示されたコンタクトホールパターンが形成されており、
第三分割パターン部30Dには図14(c)に示された
孤立ホールパターンが形成されている。第一分割パター
ン部10Dおよび第二分割パターン部20Dはいずれも
レベンソン形位相シフトマスクパターンによって構成さ
れており、第二分割パターン部20Dの第二正規部21
Dおよびシフト部22Dは第一分割パターン部10Dの
空きスペースに配置されている。FIG. 14 shows the first division pattern portion 10D.
The contact hole pattern shown in FIG. 14A is formed, and the contact hole pattern shown in FIG. 14B is formed in the second divided pattern portion 20D.
An isolated hole pattern shown in FIG. 14C is formed in the third divided pattern portion 30D. Each of the first divided pattern portion 10D and the second divided pattern portion 20D is configured by a Levenson-type phase shift mask pattern, and the second regular portion 21 of the second divided pattern portion 20D.
D and the shift unit 22D are arranged in the empty space of the first divided pattern unit 10D.
【0077】第三分割パターン部30Dは寸法180n
mの微小孤立ホールパターンを転写するためにハーフト
ーン形位相シフトマスクによって構成されている。すな
わち、第三分割パターン部30の孤立ホールパターン部
(以下、孤立部という。)31Dの周囲の遮光膜はハー
フトーン膜32Dによって形成されている。ハーフトー
ン膜は孤立部を透過した露光光に対して位相を反転させ
た露光光を数%透過させる半透明膜である。本実施形態
ではハーフトーン膜の透過率は6%とした。The third divided pattern portion 30D has a size of 180n.
It is constituted by a halftone type phase shift mask for transferring a micro isolated hole pattern of m. That is, the light-shielding film around the isolated hole pattern portion (hereinafter, referred to as an isolated portion) 31D of the third divided pattern portion 30 is formed by the halftone film 32D. The halftone film is a semi-transparent film that transmits exposure light having a phase inverted with respect to exposure light transmitted through the isolated portion by several percent. In this embodiment, the transmittance of the halftone film is 6%.
【0078】本実施形態においては前記構成に係るフォ
トマスク1Dの第一分割パターン部10Dがウエハのレ
ジストに第一露光工程において露光された後に、第二露
光工程において、同一のレジストにおける第一露光工程
による第一転写部に前記構成に係るフォトマスク1Dの
第二分割パターン20Dが二重露光され、さらに、同一
のレジストにおける同一転写部に前記構成に係るフォト
マスク1Dの第三分割パターン30Dが三重露光され
る。In this embodiment, after the first divided pattern portion 10D of the photomask 1D according to the above configuration is exposed to the resist of the wafer in the first exposure step, the first exposure of the same resist is performed in the second exposure step. The second division pattern 20D of the photomask 1D according to the above configuration is double-exposed to the first transfer portion by the process, and the third division pattern 30D of the photomask 1D according to the above configuration is further provided to the same transfer portion in the same resist. Triple exposure is performed.
【0079】そして、フォトマスク1Dについての第一
露光工程および第二露光工程(二回)のステップ・アン
ド・スキャンを完了したウエハは現像工程およびエッチ
ング工程に順次送られる。現像工程およびエッチング工
程を経ることによって、ウエハ81には図14(b)に
示されている孤立コンタクトホールを有したパターン6
0Dが形成される。Then, the wafer which has completed the step-and-scan in the first exposure step and the second exposure step (twice) for the photomask 1D is sequentially sent to the development step and the etching step. After the development step and the etching step, the pattern 6 having the isolated contact hole shown in FIG.
0D is formed.
【0080】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say.
【0081】例えば、第一露光工程を全て完了してから
第二露光工程を実施するに限らず、第一露光工程と第二
露光工程とを交互に繰り返してもよい。すなわち、第一
露光工程においてフォトマスクのマスクパターンの全体
をウエハのレジストに転写させた後に、マスクステージ
およびYステージをスキャン露光作動の走査ピッチの半
ピッチ分だけY方向逆向きに後退させ、この半ピッチず
れた状態で、第二露光工程を続けて実施してもよい。こ
の場合にも、第二露光工程におけるマスクパターンが第
一露光工程によるショット部に対して半ピッチずれてい
るため、フォトマスクの第一分割パターン部による第二
転写部に第一分割パターン部の第一転写部が二重露光さ
れることになり、前記実施形態と同様の作用効果が奏さ
れる。For example, the first exposure step and the second exposure step may be alternately repeated without performing the second exposure step after completing the first exposure step. That is, after the entire mask pattern of the photomask is transferred to the resist on the wafer in the first exposure step, the mask stage and the Y stage are retracted in the reverse direction in the Y direction by a half pitch of the scan pitch of the scan exposure operation. The second exposure step may be continuously performed with a half pitch shift. Also in this case, since the mask pattern in the second exposure step is shifted by a half pitch with respect to the shot part in the first exposure step, the first transfer pattern part of the first division pattern part of the photomask has the first transfer pattern part. Since the first transfer portion is double-exposed, the same operation and effect as in the above-described embodiment can be obtained.
【0082】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるDRA
Mのメモリーセルの製造技術に適用した場合について説
明したが、それに限定されるものではなく、ゲートアレ
イや液晶ディスプレイ装置(LCD)等の製造方法に使
用される露光方法全般に適用することができる。In the above description, the invention made mainly by the present inventor has been described in terms of the DRA which is the application field in which the invention is based.
Although the description has been given of the case where the present invention is applied to the manufacturing technique of the memory cell of M, the present invention is not limited to this, and can be applied to all exposure methods used in the manufacturing method of a gate array, a liquid crystal display device (LCD), and the like. .
【0083】[0083]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。The effects obtained by typical aspects of the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.
【0084】フォトマスクのマスクパターンをウエハの
レジストに走査露光方式によって転写することにより、
投影レンズにおける走査方向の収差の劣化を防止するこ
とができるため、転写パターンの精度の劣化を防止する
ことができる。By transferring the mask pattern of the photomask to the resist on the wafer by a scanning exposure method,
Since it is possible to prevent the aberration of the projection lens in the scanning direction from deteriorating, it is possible to prevent the accuracy of the transfer pattern from deteriorating.
【0085】フォトマスクのマスクパターンを第一分割
パターン部と第二分割パターン部とに分割し、同一のレ
ジストに第一分割パターン部に第二分割パターン部を二
重露光させることにより、第一分割パターン部の転写部
と第二分割パターン部の第二転写部とを高密度に形成す
ることができるため、ICの高密度化を促進することが
できる。The mask pattern of the photomask is divided into a first divided pattern portion and a second divided pattern portion, and the first divided pattern portion is double-exposed to the same resist by the first divided pattern portion, thereby obtaining the first divided pattern portion. Since the transfer portion of the divided pattern portion and the second transfer portion of the second divided pattern portion can be formed with high density, it is possible to promote the high density of the IC.
【0086】第一分割パターン部をレベンソン形位相シ
フトマスクパターンによって構成し、かつ、第二分割パ
ターン部を補助パターン形位相シフトマスクパターンに
よって構成することにより、第一分割パターン部による
第一転写部とシフト部との間に第二転写部を配置するこ
とができるため、ICの高密度化を促進することができ
る。By forming the first divided pattern portion by a Levenson type phase shift mask pattern and the second divided pattern portion by an auxiliary pattern type phase shift mask pattern, the first transfer portion by the first divided pattern portion is formed. Since the second transfer portion can be arranged between the first transfer portion and the shift portion, the density of the IC can be increased.
【図1】本発明の一実施の形態である露光方法に使用さ
れるフォトマスクを示しており、(a)は底面図、
(b)は第一分割パターン部の部分底面図、(c)は第
二分割パターン部の部分底面図、(d)は(b)のd−
d線に沿う側面断面図、(e)は(c)のe−e線に沿
う側面断面図である。FIGS. 1A and 1B show a photomask used in an exposure method according to an embodiment of the present invention, wherein FIG.
(B) is a partial bottom view of the first divided pattern portion, (c) is a partial bottom view of the second divided pattern portion, and (d) is d− of (b).
FIG. 4E is a side sectional view taken along line d, and FIG. 4E is a side sectional view taken along line ee in FIG.
【図2】本発明の一実施の形態である露光方法に使用さ
れるスキャナを示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a scanner used in an exposure method according to an embodiment of the present invention.
【図3】DRAMのメモリーセルを示しており、(a)
は平面図、(b)は(a)のb−b線に沿う正面断面図
である。FIG. 3 shows a memory cell of a DRAM;
2 is a plan view, and FIG. 2B is a front sectional view taken along line bb of FIG.
【図4】第一露光工程後を示しており、(a)はショッ
ト部の平面図、(b)はウエハの平面図である。4A and 4B show a state after a first exposure step, wherein FIG. 4A is a plan view of a shot portion, and FIG. 4B is a plan view of a wafer.
【図5】第二露光工程後を示しており、(a)はショッ
ト部の平面図、(b)はウエハの平面図である。5A and 5B show a state after a second exposure step, wherein FIG. 5A is a plan view of a shot portion, and FIG. 5B is a plan view of a wafer.
【図6】第一分割パターン部の露光作用を説明するため
の各説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an exposure operation of a first divided pattern portion.
【図7】第二分割パターン部の露光作用を説明するため
の各説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an exposure operation of a second divided pattern portion.
【図8】二重露光の作用を説明するための各説明図であ
り、(a)は第一露光工程後の第一転写部を示す平面
図、(b)は(a)のb−b線に沿う正面断面図、
(c)は第二露光工程後の二重露光部を示す平面図、
(d)は(c)のd−d線に沿う正面断面図である。FIGS. 8A and 8B are explanatory views for explaining the effect of double exposure, wherein FIG. 8A is a plan view showing a first transfer portion after a first exposure step, and FIG. 8B is a view bb of FIG. Front sectional view along the line,
(C) is a plan view showing a double exposure portion after the second exposure step,
(D) is front sectional drawing which follows the dd line of (c).
【図9】現像工程後を示しており、(a)はウエハの平
面図、(b)はチップ部の部分平面図である。FIGS. 9A and 9B show a state after a developing step, wherein FIG. 9A is a plan view of a wafer, and FIG. 9B is a partial plan view of a chip portion.
【図10】本発明の他の実施形態である素子分離(ロコ
ス層)のパターンの露光方法に使用されるフォトマスク
を示しており、(a)は第一分割パターン部の部分底面
図、(b)は(a)のb−b線に沿う断面図、(c)は
第二分割パターン部の部分底面図、(d)は(c)のd
−d線に沿う断面図である。(e)はそのフォトマスク
によって形成されたパターンを示す部分平面図である。10A and 10B show a photomask used in a method of exposing a pattern of an element isolation (locos layer) according to another embodiment of the present invention, wherein FIG. 10A is a partial bottom view of a first divided pattern portion, (b) is a cross-sectional view along the line bb in (a), (c) is a partial bottom view of the second divided pattern portion, and (d) is d in (c).
It is sectional drawing which follows the -d line. (E) is a partial plan view showing a pattern formed by the photomask.
【図11】本発明の他の実施形態であるストレージ・ノ
ードのパターンの露光方法に使用されるフォトマスクを
示しており、(a)は第一分割パターン部の部分底面
図、(b)は(a)のb−b線に沿う断面図、(c)は
第二分割パターン部の部分底面図、(d)は(c)のd
−d線に沿う断面図である。(e)はそのフォトマスク
によって形成されたパターンを示す部分平面図である。11A and 11B show a photomask used in a method of exposing a pattern of a storage node according to another embodiment of the present invention, wherein FIG. 11A is a partial bottom view of a first divided pattern portion, and FIG. (A) is a sectional view taken along the line bb, (c) is a partial bottom view of the second divided pattern portion, and (d) is d in (c).
It is sectional drawing which follows the -d line. (E) is a partial plan view showing a pattern formed by the photomask.
【図12】本発明の他の実施形態であるランダムの回路
パターンの露光方法に使用されるフォトマスクを示して
おり、(a)は第一分割パターン部の部分底面図、
(b)は第二分割パターン部の部分底面図である。
(c)はそのフォトマスクによって形成されたパターン
を示す部分平面図である。FIG. 12 shows a photomask used in a random circuit pattern exposure method according to another embodiment of the present invention, where (a) is a partial bottom view of a first divided pattern portion,
(B) is a partial bottom view of the second divided pattern portion.
(C) is a partial plan view showing a pattern formed by the photomask.
【図13】(a)は本発明の他の実施形態である孤立コ
ンタクトホールを有したパターンの露光方法に使用され
るフォトマスクを示す底面図、(b)はその孤立コンタ
クトホールを有したパターンを示す部分平面図である。FIG. 13 (a) is a bottom view showing a photomask used in a method for exposing a pattern having an isolated contact hole according to another embodiment of the present invention, and FIG. 13 (b) is a pattern having the isolated contact hole. FIG.
【図14】そのフォトマスクを示しており、(a)は第
一分割パターン部の部分底面図、(b)は第二分割パタ
ーン部の部分底面図、(c)は第一分割パターン部の部
分底面図である。14A and 14B show the photomask, wherein FIG. 14A is a partial bottom view of a first divided pattern portion, FIG. 14B is a partial bottom view of a second divided pattern portion, and FIG. It is a partial bottom view.
1、1A、1B、1C、1D…フォトマスク、2…マス
クブランク、3…遮光膜、4…透光部、5、5D…マス
クパターン、10、10A、10B、10C、10D…
第一分割パターン部、11、11A、11B、11C、
11D…正規部(透光パターン部)、12、12A、1
2B、12C、…シフト部(シフタが付帯された透光部
4からなる透光パターン部)、13…シフタ、20、2
0A、20B、20C、20D…第二分割パターン部、
21、21A、21B、21C、21D…第二正規部
(透光パターン部)、22、22A、22B、22C、
22D…補助部(小さい貫通孔からなる補助パターン
部)、23…シフタ、30…DRAMのメモリーセル、
30D…第三分割パターン部、31…ワード線、31D
…孤立ホールパターン部(孤立部)、32…データ線、
32D…ハーフトーン膜、33…キャパシタ、33a…
下部電極、33b…誘電体膜、33c…上部電極、34
…活性領域、35…プラグ電極、36…開口部、37…
ゲート絶縁膜、38…ゲート電極、39…ソース、40
…ドレイン、41、42…シリコン酸化膜、43…層間
絶縁膜、44…配線、50、50’…ワンショットパタ
ーン部(ショット部)、51、51’…第一転写パター
ン部(第一転写部)、52、52’…第二転写パターン
部(第二転写部)、53…第一正規露光部、54…シフ
ト露光部、55…空きスペース部、56…第二正規露光
部、57…チップ部、60、60D…パターン、60A
…素子分離パターン、60B…ストレージ・ノードパタ
ーン、60C…回路パターン、70…スキャナ(走査形
KrFエキシマレーザ縮小投影露光装置)、71…光
源、72…フライアイレンズ、73…第1コンデンサレ
ンズ、74…ミラー、75…第2コンデンサレンズ、7
6、77…アパーチャ、78…ペリクル、79…マスク
ステージ、80…投影レンズ、81…ウエハ、82…試
料台、83…Zステージ、84…XYステージ、85…
レーザ測長器、86…ミラー、87…Zステージ駆動装
置、88…XYステージ駆動装置、89…メインコント
ローラ、90…マスクステージ駆動装置、91…レーザ
測長器、92…ミラー、93…アライメント光学系、9
4…ネットワーク。1, 1A, 1B, 1C, 1D photomask, 2 mask blank, 3 light shielding film, 4 light transmissive portion, 5D mask pattern, 10A, 10B, 10C, 10D ...
A first divided pattern portion, 11, 11A, 11B, 11C,
11D: regular part (light-transmitting pattern part), 12, 12A, 1
2B, 12C,... Shift part (light-transmitting pattern part composed of light-transmitting part 4 with a shifter), 13 ... shifter, 20, 2
0A, 20B, 20C, 20D ... second division pattern portion,
21, 21A, 21B, 21C, 21D: second regular portion (light-transmitting pattern portion), 22, 22A, 22B, 22C,
22D: auxiliary part (auxiliary pattern part composed of small through holes), 23: shifter, 30: DRAM memory cell,
30D: third division pattern portion, 31: word line, 31D
... isolated hole pattern portion (isolated portion), 32 ... data line,
32D: halftone film, 33: capacitor, 33a ...
Lower electrode, 33b: dielectric film, 33c: upper electrode, 34
... active area, 35 ... plug electrode, 36 ... opening, 37 ...
Gate insulating film, 38 gate electrode, 39 source, 40
... Drain, 41, 42 ... silicon oxide film, 43 ... interlayer insulating film, 44 ... wiring, 50, 50 '... one-shot pattern portion (shot portion), 51, 51' ... first transfer pattern portion (first transfer portion) ), 52, 52 ': second transfer pattern portion (second transfer portion), 53: first regular exposure portion, 54: shift exposure portion, 55: empty space portion, 56: second regular exposure portion, 57: chip Part, 60, 60D ... pattern, 60A
... Element separation pattern, 60B storage node pattern, 60C circuit pattern, 70 scanner (scanning KrF excimer laser reduction projection exposure apparatus), 71 light source, 72 fly-eye lens, 73 first condenser lens, 74 ... mirror, 75 ... second condenser lens, 7
6, 77 ... aperture, 78 ... pellicle, 79 ... mask stage, 80 ... projection lens, 81 ... wafer, 82 ... sample table, 83 ... Z stage, 84 ... XY stage, 85 ...
Laser length measuring device, 86 ... Mirror, 87 ... Z stage driving device, 88 ... XY stage driving device, 89 ... Main controller, 90 ... Mask stage driving device, 91 ... Laser length measuring device, 92 ... Mirror, 93 ... Alignment optics System, 9
4. Network.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早野 勝也 東京都青梅市新町六丁目16番地の3 株式 会社日立製作所デバイス開発センタ内 Fターム(参考) 5F046 AA13 AA25 BA04 BA05 CB17 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Katsuya Hayano 3-16-6 Shinmachi, Ome-shi, Tokyo F-term in the Device Development Center, Hitachi, Ltd. F-term (reference) 5F046 AA13 AA25 BA04 BA05 CB17
Claims (12)
光対象物上の同一レジストに走査露光方式によって繰り
返し露光される露光方法において、前記パターンが前記
走査露光方式の走査方向において複数の領域に分割され
ており、各分割領域には各分割パターン部がそれぞれ形
成されたフォトマスクを準備する工程と、前記露光対象
物上のレジストに前記フォトマスクの前記複数の分割パ
ターン部のうち一つの分割パターン部が露光される第一
の露光工程と、前記露光対象物上のレジストにおける前
記第一の露光工程によって露光された露光領域に前記フ
ォトマスクの前記複数の分割パターン部のうち他の分割
パターン部が二重露光される第二の露光工程とを備えて
おり、前記第二の露光工程が前記複数の分割パターン部
の残りの回数だけ繰り返されることを特徴とする露光方
法。In an exposure method in which a pattern formed on a photomask is repeatedly exposed to the same resist on an exposure object by a scanning exposure method, the pattern is divided into a plurality of regions in a scanning direction of the scanning exposure method. Preparing a photomask in which each divided pattern portion is formed in each divided region; and forming one of the plurality of divided pattern portions of the photomask on the resist on the exposure object. The first exposure step is exposed, the other divided pattern portion of the plurality of divided pattern portions of the photomask in the exposure area exposed by the first exposure step in the resist on the exposure object A second exposure step of performing double exposure, wherein the second exposure step is repeated the remaining number of times of the plurality of divided pattern portions. An exposure method characterized by being returned.
体にわたって繰り返し実施された後に、前記第二露光工
程がその露光対象物の全体にわたって繰り返し実施され
ることを特徴とする請求項1に記載の露光方法。2. The method according to claim 1, wherein after the first exposure step is repeatedly performed over the entirety of the exposure target, the second exposure step is repeatedly performed over the entirety of the exposure target. Exposure method according to the above.
互に前記露光対象物の全体にわたって繰り返し実施され
ることを特徴とする請求項1に記載の露光方法。3. The exposure method according to claim 1, wherein the first exposure step and the exposure step are alternately and repeatedly performed over the entirety of the object to be exposed.
の分割領域にはレベンソン形位相シフトマスクパターン
からなる分割パターン部が形成され、他方の分割領域に
は補助パターン形位相シフトマスクパターンからなる分
割パターン部が形成されていることを特徴とする請求項
1、2または3に記載の露光方法。4. The pattern is divided into two parts, one of which is formed with a divided pattern portion composed of a Levenson-type phase shift mask pattern, and the other divided region is composed of an auxiliary pattern type phase shift mask pattern. 4. The exposure method according to claim 1, wherein a divided pattern portion is formed.
一つのコンタクトホールパターンが形成されることを特
徴とする請求項4に記載の露光方法。5. The exposure method according to claim 4, wherein the two divided pattern portions are double-exposed to form one contact hole pattern.
一つの素子分離パターンが形成されることを特徴とする
請求項4に記載の露光方法。6. The exposure method according to claim 4, wherein the two divided pattern portions are double-exposed to form one element isolation pattern.
の分割領域には互いに異なるレベンソン形位相シフトマ
スクパターンからなる分割パターン部のそれぞれが形成
されていることを特徴とする請求項1または2または3
に記載の露光方法。7. The pattern according to claim 1, wherein the pattern is divided into two, and each of the divided regions is formed with a divided pattern portion composed of a different Levenson-type phase shift mask pattern. Or 3
Exposure method according to 1.
一つのストレージ・ノードパターンが形成されることを
特徴とする請求項7に記載の露光方法。8. The exposure method according to claim 7, wherein the two divided pattern portions are double-exposed to form one storage node pattern.
の分割領域には互いに異なるレベンソン形位相シフトマ
スクパターンからなる分割パターン部のそれぞれが形成
され、さらに、両方の分割パターン部の領域は受持ち領
域が半分宛に分担されていることを特徴とする請求項
1、2または3に記載の露光方法。9. The pattern is divided into two, and each of the divided regions is formed with a divided pattern portion composed of a different Levenson-type phase shift mask pattern, and the regions of both divided pattern portions are assigned. 4. The exposure method according to claim 1, wherein the area is shared by half.
て一つのランダムな回路パターンが形成されることを特
徴とする請求項9に記載の露光方法。10. The exposure method according to claim 9, wherein the two divided pattern portions are double-exposed to form one random circuit pattern.
一および第二の分割領域には互いに異なるレベンソン形
位相シフトマスクパターンからなる分割パターン部のそ
れぞれが形成され、第三の分割パターン領域にはハーフ
トーン位相シフトマスクパターンからなる分割パターン
部が形成されていることを特徴とする請求項1、2また
は3に記載の露光方法。11. The pattern is divided into three parts, each of which is formed of a different Levenson-type phase shift mask pattern in the first and second divided areas, and is formed in the third divided pattern area. 4. The exposure method according to claim 1, wherein a divided pattern portion formed of a halftone phase shift mask pattern is formed.
されて一つの孤立ホールパターンを有したコンタクトホ
ールパターンが形成されることを特徴とする請求項11
に記載の露光方法。12. The method according to claim 11, wherein the three divided pattern portions are subjected to multiple exposure to form a contact hole pattern having one isolated hole pattern.
Exposure method according to 1.
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