CN100373258C - 光掩模、光掩模的制成方法以及使用该光掩模的图案形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不依靠图案的形状或者是密集程度，而可在相同曝光条件下形成精细图案的光掩模。该光掩模是具有于透过性衬底(2)上所设置的光掩模图案，该光掩模图案是通过以下部分所构成：以透光部分(4)为基准而使曝光光线同相位透过的半遮光部分(3)；及以透光部分(4)为基准而使曝光光线反相位透过的移相器(5)。半遮光部分(3)是具有使曝光光线部分透过的透过率。移相器(5)是设置在通过该移相器的透过光可抵消透过透光部分(4)及半遮光部分(3)的光的一部分的位置上。

Description

光掩模、光掩模的制成方法以及使用该光掩模的图案形成方法

技术领域

本发明是涉及一种用于半导体集成电路装置制造的精细图案形成用的光掩模、光掩模制成方法以及使用该光掩模的图案形成方法。

背景技术

近年来，为了高集成化使用半导体所实现的大规模集成电路装置(以下称为LSI)，使得电路图案的精细化变得愈来愈重要。其结果，构成电路的配线图案的细线化，或者是介于绝缘层连结经过多层化的配线之间的接触孔图案(以下称为接触图案)的精细化变得非常重要。

以下，就以前的光曝光系统构成的配线图案的细线化及接触图案的精细化，使用正性抗蚀过程加以说明。在此，线图案是未通过曝光光线使抗蚀膜感光的部分，亦即，在显像后所残存的抗蚀部分(抗蚀图案)。又，空间图案是通过曝光光线使抗蚀膜感光了的部分，亦即通过显像除去抗蚀剂所形成的开口部分(抗蚀剂除去图案)。又，接触图案是通过抗蚀膜的显像除去孔状的部分，亦可认为是空间图案中特别细小的部分。此外，在取代正性抗蚀过程而使用负性抗蚀过程时，只要分别更换上述的线图案及空间图案的各自的定义即可。

(第1以前例)

做为以前的细线图案形成方法，提案了一种通过移相器强调的通过光掩模图案所产生的光强度分布的对比度，形成精细宽度的线图案的方法(例如，除了H.Y.Liu之外，Proc.SPIE、Vol.3334、P.2(1998))。

以下，就使用移相器的以前线图案的形成方法，参照图面加以说明。

图28(a)，是表示成为形成对象的期望图案(抗蚀图案)的阵列的一个例子。如图28(a)所示，图案800是具有所规定尺寸以下的部分图案800a。

图28(b)及图28(c)，是用于形成图28(a)所示的图案的以前的2枚光掩模的平面图。如图28(b)所示，在第1光掩模810中，于透过性衬底811上形成有完全遮光膜812(曝光光线的透过率大致为0％)。又，在完全遮光膜812上，设置了以成为透光部分的第1开口部分813及成为移相器的第2开口部分814挟住为形成部分图案800a的遮光图案812a。该成为移相器的第2开口部分814，是以成为透光部分的第1开口部分813为基准产生180度的相位差的方式使曝光光线透过。又，如图28(c)所示，在第2光掩模820中，于透过性衬底821上，通过与第1光掩模810的遮光图案812a的组合，形成了为使期望图案800(参照图28(a))形成的遮光图案822。

使用图28(b)及图28(c)所示的两片光掩模的图案形成方法如下述。首先，使用第1光掩模810，对于涂敷有通过正性抗蚀剂构成的抗蚀膜的基板进行曝光。然后，以形成有图28(a)所示的图案800的方式进行第2光掩模820的位置合对之后，使用第2光掩模820进行曝光。接下来，通过对抗蚀膜进行显像，可形成如图28(a)所示的抗蚀图案。这时，通过使用第2光掩模820的曝光可除去仅使用第1光掩模810进行曝光时所残存的多余图案(图案800以外的其他图案)。其结果，可形成仅使用第2光掩模820进行曝光所无法形成的细小宽度的部分图案800a。

该方法中，挟住通过所规定尺寸以下的完全遮光膜构成的图案(亦即遮光图案)而配置有透光部分与移相器时，由于可使分别透过透光部分(开口部分)及移相器衍射至遮光图案的背面一侧的光线彼此抵消，因此可提高遮光图案的遮光性，以形成所规定尺寸以下的线图案。

(第2以前例)

以前提案了一种使用半色调移相器的方法作为细小接触图案的形成方法。在该半色调移相光掩模中，设置有与接触图案对应的透光部分(移相器中的开口部分)。又，遮光部分与曝光光线相对具有低透过率(3至6％左右)且以透过开口部分的光为基准设置有以180度的反相位使光透过的移相器。

以下，参照图29(a)至图29(g)说明以半色调移相光掩模构成图案形成方法的原理。

图29(a)，是在成为光掩模表面所设计的完全遮光部分的铬膜上设有与接触图案对应的开口部分的光掩模的平面图，图29(b)，是透过图29(a)所示的光掩模誊写在与被曝光材料上的AA′线对应的位置上的光的振幅强度。图29(c)，是在光掩模表面所设的移相器上设置有与接触图案对应的铬膜作为完全遮光部分的光掩模平面图，图29(d)，是透过图29(c)所示的光掩模誊写在与被曝光材料上的AA′线对应的位置上的光的振幅强度。图29(e)，是在成为光掩模表面所设的遮光部分的移相器上设置有与接触图案对应的开口部分而成的光掩模(亦即半色调移相光掩模)平面图，图29(f)及图29(g)，是分别透过图29(e)所示的光掩模誊写在与被曝光材料上的AA′线对应的位置上的光的振幅强度及光强度。

如图29(b)、图29(d)及图29(f)所示，透过图29(e)所示的半色调移相光掩模的光的振幅强度，是成为分别透过于图29(a)及图29(c)所示的光掩模的光线的振幅强度之和。亦即，在图29(e)所示的半色调移相光掩模中，成为遮光部分的移相器是不仅使曝光光线的一部分透过，亦使透过该移相器的光以通过开口部分的光为基准使其产生180度的相位差的方式而形成。因此，如图29(b)及图29(d)所示，透过移相器的光与透过开口部分的光的相位相反，又由于具有反相位的振幅强度分布，因此当使图29(b)所示的振幅强度分布与图29(d)所示的振幅强度分布合成时，如图29(f)所示，因移相变化将产生使振幅强度成为0的移相边界。其结果，如图29(g)所示，在成为移相边界的开口部分的端部分(以下称为移相端)上，以振幅强度的平方所表示的光强度亦成为0，因而形成较暗的黑暗部分。故，在透过图29(e)所示的半色调移相光掩模的光的象中，由于在开口部分周边可实现非常强烈的对比度，因此可形成细小接触图案。

在此，本说明书中，说明在曝光中所使用的曝光光源。图30(a)至图30(c)，是表示以前所使用的曝光光源的形状。对于图30(a)所示的一般曝光光源，斜射入曝光光源是在与光掩模的光源中心对应的部分上除掉垂直射入的光成分，意指图30(b)或图30(c)所示的光源。代表性的斜射入曝光光源是具有图30(b)所示的轮带曝光光源及图30(c)所示的四重极曝光光源。虽若干依存于目的图案，一般四重极曝光光源在对比度的强调上或焦点深度(DOF)的放大上比轮带曝光光源更为有效。

(发明所要解决的课题)

然而，在第1以前例的图案形成方法中，具有如下所述的课题。

(1)通过在透光部分与移相器之间挟住遮光图案，使与遮光图案对应的遮光象的对比度提高，透光部分与移相器必须以所规定的尺寸以内之间隔相邻。另外，在光掩模上透光部分与移相器以不挟住遮光图案的方式配置时，将形成与透光部分及移相器的边界对应的遮光象。因此，由于仅通过图28(b)所示的第1光掩模无法形成任意形状的图案，因此为了制作一般的LSI的图案阵列等具有复杂形状的图案，除了图28(b)所示的第1光掩模的外，必须使用如图28(c)所示的第2光掩模进行的曝光。其结果，在光掩模费用增加的同时，因为微影的工序数增加将导致生产量降低或制造成本增加。

(2)在成为形成对象的期望图案(抗蚀图案)为复杂的图案形状时(例如在所规定尺寸以内的T字状)，由于无法将遮光图案全体仅设置在彼此为反相位的透光部分与移相器之间，因此无法使T字状遮光图案的遮光性提高。因而，限制了可利用移相器的效果的图案阵列。

又，在第2以前例的图案形成方法中，具有如下的课题。

(3)根据半色调移相光掩模，难以通过使用相同的曝光源的曝光，同时且以满足的规格进行与已独立配置的独立接触图案的形成密接配置的密集接触图案的形成。同样地，难以通过使用相同的曝光源的曝光，同时且以可满足的规格进行与已独立配置的独立线图案的形成密接配置的密集线图案的形成。亦即，在形成独立接触图案时，通过使用干涉度低于0.5程度的小光源，该光源是仅进行垂直射入至光掩模的垂直射入成分的照明(参照图30(a))，以进行斜射入曝光，可实现对比度的提高及高的焦点深度。然而，通过垂直射入曝光形成密集接触图案时，将明显地使对比度及焦点深度恶化。另外，在形成密集接触图案时，例如使用除掉垂直射入成分(来自光源中心的照明成分)的轮带照明的光源(参照图30(b))，该光源是仅进行对光掩模倾斜射入的斜射入成分的照明，以进行斜射入曝光，可实现对比度的提高及高的焦点深度。然而，通过斜射入曝光形成独立接触图案时，将使对比度及焦点深度明显恶化。

(4)根据半色调移相光掩模，以可满足的规格同时进行独立空间图案的形成与独立线图案的形成甚为困难。亦即，在形成独立空间图案时，通过垂直射入曝光，可实现对比度的提高及高的焦点深度。然而，欲通过垂直射入曝光形成独立线图案时，将使对比度及焦点深度明显恶化。另外，在形成独立线图案时，通过斜射入曝光，可实现对比度的提高及高的焦点深度。然而，欲通过斜射入曝光形成独立空间图案时，将使对比度及焦点深度明显恶化。如此，在使用半色调移相光掩模时，与独立空间图案(亦包含独立接触图案)相对的最适照明条件、及与密集空间图案(亦包含密集接触图案)或独立线图案相对的最适照明条件为相反关系。因此，根据相同照明条件，难以以为最好的规格同时进行独立线图案的形成或密集空间图案的形成。

发明内容

鉴于上述所论述的观点，本发明的目的在于提供一种不需依存图案的形状或密集程度，在相同的曝光条件下可形成精细图案的光掩模、其制作方法及使用这个光掩模的图案形成方法。

为了达成上述目的，本发明所涉及的光掩模，是在对于曝光光线来说具有透光性的透过性衬底上，设置对于上述曝光光线来说具有遮光性的光掩模图案、及在上述透过性衬底上未形成有上述光掩模图案的透光部分为前提，上述光掩模图案是由以下部分所构成：即，以上述透光部分为基准使用同相位使上述曝光光线透过的半遮光部分、及以上述透光部分为基准使用反相位使上述曝光光线透过的移相器，半遮光部分，是具有使上述曝光光线部分透过的透过率，移相器，是设置在由透过该移相器的光可抵消透过透光部分及半遮光部分的光的一部分的位置上。

根据本发明的光掩模，光掩模图案是通过半遮光部分于移相器所构成，以由透过移相器的光可抵消透过透光部分及半遮光部分的光的一部分的方式配置有移相器。因此，由于可强调与光掩模图案对应的遮光象的光强度分布的对比度，因此不需依存于图案的形状或密集程度，在相同的曝光条件下可形成精细图案。

在本发明的光掩模中，与曝光光线相对的半遮光部分的透过率以低于15％为最好。

这样做，在图案形成时可达成防止抗蚀膜的膜减或者使抗蚀剂感度的最优化。尤其是与曝光光线相对的半遮光部分的透过率高于6％且低于15％时，可提高DOF(焦点深度)或者对比度，在图案形成时防止抗蚀膜的膜减或使抗蚀剂感度的最优化两者成立。

在本发明的光掩模中，半遮光部分，是以透光部分为基准，以(一30+360×n)度以上且(30+360×n)度以下(n是整数)的相位差使曝光光线透过，且移相器以透光部分为基准，以(150+360×n)度以上且(210+360×n)度以下(n是整数)的相位差使曝光光线透过亦可。亦即，在本说明书中，(一30+60×n)度以上且(30+360×n)度以下(n是整数)的相位差属于同相位，(150+60×n)度以上且(210+360×n)度以下(n是整数)的相位差则是反相位。

在本发明的光掩模中，移相器是配置在距光掩模图案的透光部分的边界(0.8×λ/NA)×M以下的部分(λ为曝光的波长、NA及M分别为曝光机的缩小投影光学系统的开口数及缩小倍率)。

这样做，使图案形成的曝光界限提高。

在本发明的光掩模中，以包围透光部分的方式设置有光掩模图案，且当移相器设置在光掩模图案的透光部分附近时，移相器的宽度以在(0.3×λ/NA)×M以下(λ为曝光的波长、NA及M分别为曝光机的缩小投影光学系统的开口数及缩小倍率)为最好。

如此，使图案形成的聚焦界限提高。但是，移相器的宽度以可获得移相器的光学性作用(0.1(λ/NA)×M以上为最好。

在本发明的光掩模中，光掩模图案是以包围透光部分的方式设置，移相器是在光掩模图案的透光部分附近以通过半遮光部分与透光部分挟住的方式设置为最好。

如此，可强调透过透光部分的光的象的周边部分的光强度分布的对比度。

在本发明的光掩模中，光掩模图案是以包围透光部分的方式设置，移相器是在光掩模图案的透光部分附近以通过半遮光部分包围的方式设置为最好。

如此，可强调透过透光部分的光的象的周边部分的光强度分布的对比度，且难以因光掩模尺寸的误差使光强度分布受影响。

在本发明的光掩模中，光掩模图案是通过透光部分予以包围，移相器是通过半遮光部分予以包围。

如此，可强调与光掩模图案对应的遮光象的中心部分的光强度分布的对比度。又，这时，光掩模图案的宽度是在(0.8×λ/NA)×M以下(λ为曝光的波长、NA及M分别为曝光机的缩小投影光学系统的开口数及缩小倍率)时，可确实获得上述的功效。又，这时，移相器的宽度是在(0.4×λ/NA)×M以下时，将使图案形成的曝光界限更加提高。再者，这时，当移相器的宽度在(0.1×λ/NA)×M以上且(0.4×λ/NA)×M以下时，将同时提高曝光界限及DOF。

在本发明的光掩模中，光掩模图案是通过透光部分包围的线状图案，移相器是于光掩模图案的线宽度方向的中央部分以通过半遮光部分挟住的方式设置为最好。

如此，可强调与光掩模图案对应的线状的遮光象的中心部分的光强度分布的对比度。又，这时，光掩模图案的宽度是在(0.8×λ/NA)×M以下(λ为曝光的波长、NA及M分别为曝光机的缩小投影光学系统的开口数及缩小倍率)时，可确实获得上述的功效。又，这时，移相器的宽度是在(0.4×λ/NA)×M以下时，将使图案形成的曝光界限更加提高。再者，这时，当移相器的宽度在(0.1×λ/NA)×M以上且(0.4×λ/NA)×M以下时，将同时提高曝光界限及DOF。

在本发明的光掩模中，光掩模图案是通过透光部分所包围的线状图案，移相器是至少在光掩模图案的线宽度方向的两端部分上以分别挟住半遮光部分的方式设置为最好。

如此，可强调与光掩模图案对应的遮光象的轮廓部分的光强度分布的对比度。

在本发明的光掩模中，光掩模图案是通过透光部分所包围的线状图案，移相器是在光掩模图案的线宽度方向的两端部分及中央部分以上分别挟住半遮光部分的方式设置为最好。

如此，可强调与光掩模图案对应的遮光象的轮廓部分的光强度分布的对比度。又，因为利用半遮光部分，可防止在遮光象的中心部分产生旁瓣(side lobe)。又，这时，当光掩模图案的宽度在(λ/NA)×M以下(λ为曝光的波长、NA及M分别为曝光机的缩小投影光学系统的开口数及缩小倍率)时，可确实获得上述功效。再者，这时，当移相器的宽度是在(0.3×λ/NA)×M以下时，可更加提高在图案形成时的聚焦界限。

在本发明的光掩模中，光掩模图案是通过透光部分所包围的线状图案，移相器是于光掩模图案的线宽度方向的两端部分以通过半遮光部分别挟住的方式设置为最好。

如此，可强调与光掩模图案对应的遮光象的轮廓部分的光强度分布的对比度，且难以因光掩模尺寸误差影响光强度分布。

在本发明的光掩模中，光掩模图案是通过透光部分所包围的线状图案，移相器是在光掩模图案的线宽度方向的两端部分及中央部分以通过半遮光部分别包围的方式设置为最好。

如此，可强调与光掩模图案对应的遮光象的轮廓部分的光强度分布的对比度，且难以因光掩模尺寸的误差影响光强度分布。又，因为利用半遮光部分，可防止在遮光象的中心部分产生旁瓣。

在本发明的光掩模中，透光部分具有第1透光部分与第2透光部分，光掩模图案以包围第1透光部分与第2透光部分的方式设置，移相器是设置于第1透光部分与第2透光部分之间的中央部分，半遮光部分以设置于移相器的两侧为最好。

如此，可强调与光掩模图案的一对透光部分所挟住的部分对应的遮光象的中心部分的光强度分布的对比度。又，这时，当第1透光部分与第2透光部分之间隔在(0.8×λ/NA)×M以下(λ为曝光的波长、NA及M分别为曝光机的缩小投影光学系统的开口数及缩小倍率)时，可确实获得上述功效。又，这时，当移相器的宽度在(0.4×λ/NA)×M以下时，将使图案形成的曝光界限更加提高。再者，这时，当移相器的宽度在(0.1×λ/NA)×M以上且(0.4×λ/NA)×M以下时，将同时提高曝光界限及DOF。

有关本发明的图案形成方法，是以使用本发明的光掩模的图案制作方法为前提的，具有以下工序：在基板上形成抗蚀膜的工序；介于光掩模对抗蚀膜照射曝光光线的工序；对已照射了曝光光线的抗蚀膜进行显像，形成抗蚀图案的工序。

根据本发明的图案形成方法，可获得与本发明的光掩模相同的功效。又，在本发明的图案形成方法中，在照射曝光光线的工序中使用斜射入照明法为最好。如此，在透过光掩模的光的强度分布中，使分别与光掩模图案及透光部分对应的部分之间的对比度提高。又，光强度分布的聚焦特性亦提高。因而，将使图案形成时的曝光界限及聚焦界限提高。

有关本发明的第1光掩模数据制作方法，是以本发明的光掩模的光掩模数据制作方法为前提的，具有以下工序：依据使用光掩模所欲形成的图案决定光掩模图案的形状，并设定半遮光部分的透过率的第1工序；在第1工序之后，以低于光掩模图案的所规定尺寸抽出透光部分所挟住的区域的第2工序；及在第2工序之后，在所抽出的区域及光掩模图案的透光部分的附近插入移相器的第3工序。

根据第1光掩模数据制作方法，可强调透过透光部分的光的象的周边部分的光强度分布的对比度，且可实现防止遮光象的中心部分的旁瓣的产生的光掩模。

在第1光掩模数据制作方法中，在第3工序之后，具有在移相器与透光部分之间插入所规定尺寸以下的半遮光部分的工序。

如此，可实现难以受到因光掩模尺寸的误差而影响光强度分布的光掩模。

在第1光掩模数据制作方法中，在第3工序之后，具有以低于光掩模图案的所规定尺寸在透光部分所挟住的区域上插入以透光部分为基准且使用反相位使上述曝光光线透过的其他移相器。

如此，可实现用以防止旁瓣的产生的光掩模。这时，其他移相器是以透光部分为基准，以(150+360×n)度以上且(210+360×n)度以下(n为整数)的移相差使曝光光线透过亦可。

在第1光掩模数据制作方法中，在第3工序之后，从光掩模图案的中抽出具有所规定尺寸以下的宽度的线状的图案端部分，在与该已抽出的图案端部分的线方向平行的周缘部分上插入其他的移相器的工序。

如此，可实现用以防止线图案端部分之后退的光掩模。又，在线图案接近其他图案时，实现可防止图案之间的桥接的光掩模。

在第1光掩模数据制作方法中，在第3工序之后，还包括从光掩模图案中抽出角部分(comer)，在距光掩模图案的已抽出的角部分的屈折点所规定尺寸以内的区域配置移相器的情况下，将移相器置换为半遮光部分，或者是缩小移相器的尺寸的工序为最好。

如此，可实现能形成具有所期望的形状的图案角部分的光掩模。

在第1光掩模数据制作方法中，在第3工序之后，在固定移相器的尺寸的状态下修正半遮光部分的尺寸，使所用光掩模所欲形成的图案具有所期望的尺寸的工序为最好。

如此，可实现与光掩模尺寸的变更相对的图案(抗蚀图案)尺寸的变动量小的光掩模，亦即可形成具有期望的尺寸的图案的光掩模。

有关本发明的第2光掩模数据制作方法，是以本发明的光掩模的光掩模数据制作方法为前提，具有以下工序：依据使用光掩模所欲形成的图案决定光掩模图案的形状，并设定半遮光部分的透过率的第1工序；在第1工序之后，抽出光掩模图案的宽度低于所规定尺寸的区域的第2工序；及在第2工序之后，在所抽出的区域及光掩模图案的宽度超过所规定尺寸的区域的周缘部分上插入移相器的第3工序。

根据第2光掩模数据制作方法，实现可强调分别与光掩模图案的宽度小的部分对应的遮光象的中心部分；以及与光掩模图案的宽度大的部分对应的遮光象的轮廓部分的光强度分布的对比度的光掩模。

在第2光掩模数据制作方法中，在第3工序之后，具有在移相器与透光部分之间插入所规定尺寸以下的半遮光部分的工序为最好。

如此，可实现难以因光掩模尺寸的误差而影响光强度分布。

第2光掩模数据制作方法中，在第3工序之后，光掩模图案的宽度超过所规定的尺寸的区域上，插入以透光部分为基准且使用反相位使曝光光线透过的其他移相器的工序为最好。

如此，可实现用以防止旁瓣产生的光掩模。这时，其他移相器是以透光部分为基准，以(150+360×n)度以上且(210+360×n)度以下(n为整数)的移相差使曝光光线透过亦可。

第2光掩模数据制作方法中，在第3工序之后，还具有从光掩模图案之中抽出具有所规定尺寸以下的宽度的线状的图案端部分，在与该已抽出的图案端部分的线方向平行的周缘部分上插入其他的移相器的工序为最好。

如此，可实现用以防止线图案端部分后退的光掩模。又，在线图案接近其他图案时，实现可防止图案之间的桥接的光掩模。

第2光掩模数据制作方法中，在第3工序之后，还具有从光掩模图案中抽出角部分，在距光掩模图案的已抽出的角部分的屈折点所规定尺寸以内的区域配置移相器的情况下，将移相器置换为半遮光部分，或者缩小移相器的尺寸的工序为最好。

如此，可形成具有期望的形状的图案角部分的光掩模。

第2光掩模数据制作方法中，在第3工序之后，还具有固定移相器的尺寸的状态下修正半遮光部分的尺寸，使所用光掩模所欲形成的图案具有期望尺寸的工序为最好。

如此，可实现与光掩模尺寸的变更相对的图案(抗蚀图案)尺寸的变动量小的光掩模，亦即可实现形成具有期望尺寸的图案的光掩模。

附图说明

图1，是表示使用本发明的第1实施方式的轮廓强调法的光掩模的平面图。

图2(a)至图2(g)，是表示用以说明本发明的轮廓强调法的原理的图。

图3(a)至图3(f)，是表示用以说明本发明的轮廓强调法的移相器的尺寸界限的图。

图4(a)至图4(d)，是表示用以说明本发明的轮廓强调法的移相器的尺寸界限的图。

图5(a)至图5(f)，是表示用以说明本发明的轮廓强调光掩模，从各种光源位置进行曝光形成独立图案时的光强度分布的对比度变化的图。

图6(a)至图6(f)，是表示用以说明本发明的轮廓强调光掩模，从各种光源位置进行曝光形成密集图案时的光强度分布的对比度变化的图。

图7(a)至图7(e)，是表示用以说明本发明的轮廓强调光掩模的DOF改善效果的图。

图8(a)至图8(f)，是表示用以说明对于本发明的轮廓强调光掩模的半遮光部分的透过率的对比度及DOF的依存性的图。

图9(a)至图9(f)，是表示通过设有与接触图案对应的开口部分的本发明的轮廓强调光掩模的半遮光部分与移相器所构成的具有遮光性的光掩模图案的变化图。

图10，是以图9(b)所示的本发明的轮廓强调光掩模的光掩模图案为基本构造，与接触图案对应的开口部分紧密配置了的，本发明的轮廓强调光掩模的平面图。

图11(a)及图11(b)，是表示用以说明对于本发明的轮廓强调光掩模的开口部分的尺寸的DOF的依存性的图。

图12，是表示使用本发明第2实施方式的中心线强调法的光掩模的平面图。

图13(a)至图13(c)，是表示用以说明本发明的中心线强调法的原理。

图14(a)及图14(b)，是表示本发明的图象强调光掩模的移相器的形状的变化图。

图15(a)至图15(c)，是表示使用成为移相器的开口部分的尺寸不同的复数个本发明的图象强调光掩模，仿真计算出从各种曝光光线射入方向进行曝光时的DOF特性的结果。

图16(a)及图16(b)，是表示说明在本发明的图象强调光掩模中，使用半遮光部分作为构成光掩模图案的遮光部分的优点的图。

图17，是表示本发明第3实施方式的光掩模数据制作方法的流程图。

图18(a)至图18(d)，是表示使用本发明第3实施方式的光掩模数据制作方法，形成空间图案形成用的光掩模图案时的各工序图。

图19(a)至图19(d)，是表示使用本发明第3实施方式的光掩模数据制作方法，形成空间图案形成用的光掩模图案时的各工序图。

图20(a)至图20(d)，是表示使用本发明第3实施方式的光掩模数据制作方法，形成线图案形成用的光掩模图案时的各工序图。

图21(a)至图21(c)，是表示使用本发明第3实施方式的光掩模数据制作方法，形成线图案形成用的光掩模图案时的各工序图。

图22，是表示使用本发明第3实施方式的光掩模数据制作方法的光掩模图案的线宽度插入移相器的方法的图。

图23，是表示本发明第4实施方式的光掩模的平面图。

图24(a)至图24(f)，是表示分别为图23的AA′线的剖视图。

图25(a)至图25(d)，是表示本发明第5实施方式的图案形成方法的各工序图的剖视图。

图26(a)至图26(e)，是表示对于本发明第6实施方式的光掩模数据制作方法的线端部分的变形补偿方法。

图27(a)至图27(f)，是表示对于本发明第6实施方式的光掩模数据制作方法的角部分的变形补偿方法。

图28(a)，是表示以前的图案形成方法中成为形成对象的所期望的图案的阵列例子，图28(b)及图28(c)，是表示分别用于形成图28(a)所示的图案的以前的两片光掩模的平面图。

图29(a)至图29(g)，是表示用以说明以前的半色调移相器的图案形成方法的原理的图。

图30(a)，是表示一般曝光光源的形状图，图30(b)，是表示轮带曝光光源的形状图，图30(c)，是表示四重极曝光光源的形状图。

图中：  1—轮廓强调光掩模，2—透过性衬底，3—半遮光部分，4—透光部分(开口部分)，5—移相器，6—图象强调光掩模，7—透过性衬底，8—半遮光部分，9—移相器，10—透过性衬底，11—第1移相器膜，12—第2移相器膜，20—透过性衬底，21—半遮光膜，30—透过性衬底，31—移相器膜，40—透过性衬底，41—遮光膜，50—透过性衬底，51—半遮光膜，60—透过性衬底，61—半遮光膜，62—移相器膜，100—衬底，101—被加工膜，102—抗蚀膜，102a—潜象部分，103—曝光光线，104—透过光，105—抗蚀图案。

具体实施方式

(第1实施方式)

首先，说明本申请案发明者在实现本发明时所考察的提高光掩模的解象度的方法，具体而言，是说明使用了为提高独立空间图案的解象度的“轮廓强调法”的光掩模。

图1，是使用本发明的第1实施方式所涉及的轮廓强调法的光掩模(以下称为轮廓强调光掩模)，具体而言，是设有与独立接触图案对应的透光部分的轮廓强调光掩模的平面图。

如图1所示，轮廓强调光掩模1是具有：相对于曝光光线具有透过性的透过性衬底2、形成于透过性衬底2的主面且具有使曝光光线的一部分透过的透过率的半遮光部分3、在透过性衬底2的主面上以包围半遮光部分3的方式形成且与独立接触图案对应的透光部分(开口部分)4、在透过性衬底2的主面的半遮光部分3与透光部分4之间以包围透光部分4的方式形成的环状移相器5。轮廓强调光掩模1，是由以透光部分4为基准使曝光光线同相位透过的半遮光部分3、以透光部分4为基准使用反相位使曝光光线透过的移相器5所构成的具有遮光性的光掩模图案。

此外，在本说明书中，(-30+360×n)度以上且(30+360×n)以下(n为整数)的相位差被视为同相位，(150+360×n)度以上且(210+360×n)度以下(n为整数)的相位差则被视为反相位。

又，相对于曝光光线半遮光部分3的透过率为15％以下，最好的是为6％以上15％以下。这样的半遮光部分3的材料，是如可使用Cr(铬)、Ta(钽)、Zr(锆)或者Mo(钼)等金属或者是由上述金属的合金构成的薄膜(厚度小于50nm)。具体而言，上述合金有Ta-Cr合金、Zr-Si合金或者是Mo-Si合金等。而且，当欲增加半遮光部分3的厚度时，亦可使用含有ZrSiO、Cr-Al-O、TaSiO或者是MoSiO等氧化物的材料。

又，相对于曝光光线移相器5的透过率，高于半遮光部分3的透过率且低于透光部分4的透过率。

<轮廓强调法的原理>

接下来，说明本实施方式所使用的，为提高独立空间图案解象度的“轮廓强调法”，以利用正性抗蚀过程形成接触图案的情况为例加以说明。在此，“轮廓强调法”，若适用于正性抗蚀过程的细小空间图案时，则与其形状无关而完全相同成立的原理。又，“轮廓强调法”，若使用于负性抗蚀过程时，只要考虑将正性抗蚀过程的细小空间图案置换成细小图案(抗蚀图案)亦可完全同样地加以应用。

图2(a)至图2(g)，是为说明在接触图案形成区域强调光的誊写象的原理的图。

图2(a)，是在形成于透过性衬底表面且具有使曝光光线的一部分透过的透过率的半遮光部分上设有与接触图案对应的开口部分而成的光掩模平面图。又，图2(b)，是透过图2(a)所示的光掩模誊写在与被曝光材料上的AA′线对应位置的光的振幅强度。

图2(c)，是在形成于透过性衬底主面的完全遮光部分上，以与图2(a)所示的开口部分的周边区域对应的方式设有环状移相器而成的光掩模平面图。又，图2(d)，是透过图2(c)所示的光掩模誊写在与被曝光材料上的AA′线对应位置的光的振幅强度。在此，由于图2(d)所示的光的振幅强度，是该光透过移相器的光，故相对于图2(b)所示的光的振幅强度为反相位的关系。

图2(e)，是本实施方式所涉及的轮廓强调光掩模的一例，形成于透过性衬底主面的半遮光部分且设有与图2(a)所示的光掩模相同的接触图案对应的开口部分，且与图2(c)所示的光掩模相同的环状移相器设置于开口部分的周边区域而成的光掩模的平面图。又，图2(f)及图2(g)，是透过图2(e)所示的光掩模誊写在与被曝光材料上的AA′线对应的位置的光的振幅强度及光强度(光的振幅强度的平方)。

以下，说明透过图2(e)所示的轮廓强调光掩模的光的誊写象被强调的原理。图2(e)所示的光掩模的构造，是形成在透过性衬底上形成使图2(a)的半遮光部分与图2(c)的移相器重合的构造。又，如图2(b)、图2(d)及图2(f)所示，透过图2(e)所示的光掩模的光的振幅强度，是使分别透过图2(a)及图2(c)所示的光掩模的光的振幅强度重合的分布而成。在此，从图2(f)可知，在图2(e)所示的光掩模中，透过开口部分的周边所配置的移相器的光，是可抵消透过开口部分及半遮光部分的光的一部分。从而，在图2(e)所示的光掩模中，若以抵消包围开口部分的轮廓部分的光的方式调整透过移相器的光的强度，则如图2(g)所示，可形成使与开口部分周边对应的光强度减少至大约接近于0的值的光强度分布。

又，在图2(e)所示的光掩模中，透过移相器的光是强力抵消开口部分周边的光，此外稍微抵消开口部分中央附近的光。结果，如图2(g)所示，透过图2(e)所示的光掩模的光可获得从开口部分向其周边部分而变化的光强度分布的侧面倾向而增大的功效。从而，透过图2(e)所示的光掩模的光的强度分布，由于成为具有简单的侧面，因此可形成对比度高的光强度的象。

以上为本发明强调光强度的像(图象)的原理。亦即，沿着使用具有使曝光光线的一部分透过的透过率的半遮光部分而形成的光掩模的开口部分的轮廓部分配置移相器，在以图2(a)所示的光掩模所形成的光强度的像中，可形成与开口部分的轮廓部分对应的非常暗的黑暗部分。由此，在开口部分的光强度与其轮廓部分的光强度之间形成已强调对比度的光强度分布。在本说明书中，将依据这种原理进行图象强调的方法称做“轮廓强调法”，同时将实现该原理的光掩模称为“轮廓强调光掩模”。

在此，就成为本发明基本原理的轮廓强调法与以前依据半色调移相光掩模的原理的不同点加以说明。在轮廓强调法的原理中，最重要的一点是，透过半遮光部分及开口部分的光的一部分是由透过移相器的光予以抵消，由此在光强度分布内形成黑暗部分。也就是，移相器就如同进行不透明图案动作这一点。因此，如图2(f)所见的一样，即使透过轮廓强调光掩模的光的振幅强度，通过在相同的相位一侧的强度变化形成黑暗部分。于是，仅在该状态下由斜射入曝光光线可使对比度提高。

此外，对于具有与接触图案对应的开口部分的以前半色调移相光掩模进行曝光时的光强度分布，如图29(g)所示，在开口部分的周边形成较暗的黑暗部分。然而，比较以前的半色调移相光掩模进行曝光时的光强度分布的图29(f)、及轮廓强调光掩模进行曝光时的光的振幅强度的图2(f)，明显存在有如下的不同点。亦即，如图29(f)所示，对于半色调移相光掩模进行曝光时的光强度分布，存在有相位边界，且如图29(g)所示，通过该相位边界即相位端产生光强度分布的黑暗部分，以实现图象强调。然而，因相位端形成的黑暗部分，为获得对比度的强调效果，需要垂直射入至光掩模的光的成分。换而言之，即使通过斜射入曝光而产生相位边界，亦不致因相位端形成黑暗部分，结果无法获得对比度强调效果。这就是即使对半色调移相光掩模进行斜射入曝光，亦不会产生对比度效果的理由。从而，对于半色调移相光掩模而言，必须使用干涉度低的小光源进行曝光。相对于此，如图2(f)所示，由于对轮廓强调光掩模进行曝光时的振幅强度分布不会产生相位边界，故即使是通过斜射入曝光的成分，亦可用高对比度在细小的独立空间图案形成时形成所需的光的誊写象。

<轮廓强调光掩模的移相器宽度的最优化>

接下来，轮廓强调法中，在详细表示通过斜射入曝光可获得高对比度之前，即使为如图2(e)所示的轮廓强调光掩模的构造，当移相器的宽度过度变大时，说明无法获得轮廓强调法的效果。

图3(a)，是在形成于透过性衬底表面且具有使曝光光线的一部分透过的透过率的半遮光部分上，设置有与接触图案对应的开口部分、及位于包围该开口部分的区域位置的小宽度移相器而成的轮廓强调光掩模平面图。又，图3(b)，是表示相对于图3(a)所示的轮廓强调光掩模，与使用干涉度σ＝0.4的小光源进行曝光时的AA′线对应的光强度分布的计算结果，图3(c)，是与图3(a)所示的轮廓强调光掩模相对应，与使用轮带照明进行曝光时的AA′线对应的光强度分布的计算结果。

又，图3(d)，是在形成于透过性衬底表面且具有使曝光光线的一部分透过的透过率的半遮光部分上，设置有与接触图案对应的开口部分、及位于包围该开口部分的区域的位置的大宽度移相器而成的轮廓强调光掩模平面图。又，图3(e)，是与图3(d)所示的轮廓强调光掩模相对，与使用干涉度σ＝0.4的小光源进行曝光时的AA′线对应的光强度分布的计算结果，图3(f)，是相对于图3(d)所示的轮廓强调光掩模，与使用轮带照明进行曝光时的AA′线对应的光强度分布的计算结果。

在此，图3(d)所示的轮廓强调光掩模的移相器的宽度，是设定为当轮廓强调法的原理不成立时则过度变大。具体而言，图3(a)及图3(d)所示的开口部分尺寸均为四边是220nm的四方形，图3(a)所示的移相器宽度为60nm，图3(d)所示的移相器宽度为150nm。又，轮带照明是使用如图30(b)所示的轮带曝光光源，具体而言，是使用外径σ＝0.75、内径σ＝0.5的2/3轮带。又，曝光条件，是使用光源波长λ＝193nm(ArF光源)、开口数NA＝0.6。再者，移相器的透过率为6％。此外，在以下的说明中，在并非特别限制的情况下，是将曝光光线的光强度设为1时的相对光强度来表示光强度。

如图3(b)及图3(c)所示，在使用轮廓强调法的原理成立的图3(a)所示的轮廓强调光掩模时，因移相器的不透明化作用产生的黑暗部分是不限于光源的种类，且光强度分布的对比度因轮带照明而可获得较高的值。

另外，当移相器使用过大的如图3(d)所示的轮廓强调光掩模时，由于透过移相器的光变得过强，导致振幅强度分布形成反相位的强度分布。在这种状况下，与半色调移相光掩模相同的原理产生作用。其结果，如图3(e)及图3(f)所示，在进行小光源的曝光时的光强度分布中，因相位端形成有黑暗部分以表现出对比度强调，此外在进行斜射入曝光时的光强度分布时，由于未因相位端形成有黑暗部分，故形成有对比度非常差的像。

亦即，为了实现轮廓强调法，在光掩模构造中，不仅于半遮光部分所包围的开口部分周边配置有移相器，亦必须限制透过该移相器内的光。后者只要根据机械的原理，使透过移相器的光具有抵消透过半遮光部分及开口部分的光强以上的强度，且该振幅强度分布中意味着未形成固定大小以上的反相位的强度分布。

实际上为了限制透过移相器的光，对应于移相器的透过率，可使用在其宽度上设计条件(具体而言为上限)的方法。以下，就该条件而言，使用考察通过透过移相器的光抵消来自移相器周边光的条件的结果(参照图4(a)至图4(d))进行说明。

如图4(a)所示，使用在透过性衬底上设有透过率为T、线宽度为L的移相器的光掩模(移相光掩模)曝光，将被曝光材料上与光掩模图案中心的对应位置上产生的光强度设为Ih(L、T)。又，如图4(b)所示，取代移相光掩模的移相器而设置有完全遮光膜的光掩模(遮光掩模)的曝光，将被曝光材料上的与光掩模图案的中心对应的位置上产生的光强度设为Ic(L)。又，如图4(c)所示，取代移相光掩模的移相器而设有一般的透光部分(开口部分)，且取代移相器的透光部分而设有通过完全遮光膜所构成的遮光部分的光掩模(透过光掩模)中，将被曝光材料上的与光掩模图案的中心对应的位置上产生的光强度设为Io(L)。

图4(d)，是表示在使用图4(a)所示的移相光掩模进行曝光时，以光的等高线表示将移相器的透过率T及光掩模图案的线宽度L进行种种变化时的光强度Ih(L、T)的仿真结果，纵轴及横轴分别表示透过率T及线宽度L。在此，重叠画出了表示T＝Ic(L)/Io(L)关系的曲线。又，仿真条件是曝光光线的波长λ＝0.193μm(ArF光源)、曝光机的投影光学系的开口数NA＝0.6、曝光光源的干涉度σ＝0.8(一般光源)。

如图4(d)所示，以T＝Ic(L)/Io(L)的关系表示光强度Ih(L、T)成为最小的条件。这是因为物理上表示透过移相器内的光的光强度T×Io(L)与透过移向器外的光的光强度Ic(L)平衡的关系。因而，透过移相器内的光变为过剩，振幅强度分布表现反相位的振幅强度的移相器的宽度L是成为T×Io(L)大于Ic(L)的宽度L。

又，虽然因为光源的种类会有些许不同，当透过透过率为1的移相器内的光与透过移向器外的光平衡时的宽度L为0.3×λ(光源波长)/NA(开口数))程度(图4(d)为100nm左右)，从种种的仿真结果获得经验。再者，从图4(d)可知，为防止光过度透过具有6％以上的透过率的移相器内，与透过率为1(100％)的移相器相比，其宽度L必须设在2倍以下。亦即，为防止光过度透过具有6％以上的透过率移相器内，移相器的宽度L的上限必须在0.6×λ/NA以下。

在轮廓强调光掩模应用以上的考察时，在轮廓强调光掩模上透过移相器外的光，由于实质上不是考虑透过移相器的两侧，而是仅考虑透过单侧的情形即可，因此轮廓强调光掩模的移相器的宽度L的上限亦可考虑为上述考察的上限的一半即可。因而，在移相器的透过率高于6％时，轮廓强调光掩模的移相器的宽度L的上限是在0.3×λ/NA以下。然而，该条件尚不足够，当移相器的透过率高于6％时，移相器的宽度L的上限必须小于0.3×λ/NA。但是，移相器的宽度L以高于可获得移相器的光学性作用的0.1×λ/NA较为理想。

此外，在本说明书中，在无特别限制的情况下，虽然将移相器宽度等种种的光掩模尺寸换算成被曝光材料上的尺寸加以表示，但光掩模实际尺寸是通过将曝光机的缩小投影光学系统的缩小倍率M乘以换算尺寸，可简单地求出。

<轮廓强调光掩模与斜射入曝光的组合的对比度>

接下来，通过从各种光源位置对轮廓强调光掩模进行曝光时的光强度分布的对比度的变化，详细说明在轮廓强调光掩模中进行斜射入曝光可实现图象强调的情况。

图5(a)，是轮廓强调光掩模的一个例子的平面图。在此，半遮光部分的透过率为7.5％，移相器及开口部分的透过率为100％。又，开口部分的尺寸(换算为被曝光晶片的尺寸)为200nm的正方形，移相器的宽度为50nm。

图5(c)是与图5(a)所示的轮廓强调光掩模相对，通过光学仿真以开口数NA计算从已规格化的种种光源位置的点光源进行曝光时的与图5(a)的线分AA′对应的光强度分布，读取与该计算结果(例如图5(b)所示的光强度分布)的开口部分中央相当的位置的光强度Io，表示该光强度Io与各光源位置相对的标绘结果。在此，表示光源波长λ为193nm(ArF光源)、开口数NA＝0.6的条件进行光学计算的仿真结果。此外，在以下的说明中并非为特别的限制，在进行光学仿真时，以波长λ＝193nm(ArF光源)、开口数NA＝0.6的条件进行计算。

如图5(c)所示，开口部分中央的光强度Io是在距外侧的光源位置(距离图5(c)的原点较远的光学位置)的点光源愈远时进行曝光其光强度愈大。亦即，可知以斜射入成分的强光源进行曝光将使对比度变强。参照图面进行具体说明。图5(d)、图5(e)及图5(f)是描绘点光源分别位于图5(c)所示的取样点P1、P2及P3时与图5(a)的AA′线对应的光强度分布。如图5(d)、图5(e)及图5(f)所示，依据点光源的位置位于外侧，换而言之，依据位于大的斜射入光源位置，可形成高对比度的像。

从以上的结果可清楚得知，轮廓强调光掩模是可实现以前的半色调移相光掩模无法实现的通过斜射入曝光形成接触图案等细小的独立空间图案以强调光强度分布的对比度。

接下来，说明对于设有与密集的接触图案对应的复数个开口部分的轮廓强调光掩模，从各种光源位置进行曝光时，光强度分布相对于对比度的光源位置的依存性。

图6(a)，是设有复数个开口部分的轮廓强调光掩模一例的平面图。在此，半遮光部分的透过率为7.5％，移相器及开口部分的透过率为100％。如图6(a)所示，在挟住移相器密接配置开口部分的轮廓强调光掩模中，一边的开口部分周边所设的移相器与一开口部分相邻的其他开口部分的周边所设的移相器结合。此外，各开口部分的尺寸(换算为各曝光晶片上的尺寸)为200nm的正方形，各开口部分的反覆周期(换算为各曝光晶片上的尺寸)为270nm。从而，移相器的宽度(换算为各曝光晶片上的尺寸)为70nm。

图6(c)，是相对于图6(a)所示的轮廓强调光掩模，通过光学仿真计算以开口数NA从已规格化的种种光源位置的点光源进行曝光时与图6(a)的AA′线对应的光强度分布，读取与该计算结果(例如图6(b)所示的光强度分布)的开口部分中央位置相当的光强度Io，表示该光强度Io与各光源位置相对的标绘结果。

如图6(c)所示，开口部分中央的光强度Io的分布与各光源位置相对并非呈同心圆状变化，是依存于开口部分的反覆周期使光强度Io的分布形状变化，此外基本上在外侧的光源位置上存在对比度高的区域。图6(c)所示的光强度Io的分布状况是称为图30(c)所示的四重极曝光光源，从45度方向的倾斜位置射入至光掩模图案的配置方向的光可获得最高的对比度。图6(d)、图6(e)及图6(f)，是描绘点光源分别位于图6(c)所示的样点P1、P2及P3时，与图6(a)的AA′线对应的光强度分布曲线。如图6(d)、图6(e)及图6(f)所示，依据点光源的位置位于外侧，换而言之，依据位于大的斜射入光源位置可形成高对比度的像。

从以上的结果可清楚得知，轮廓强调光掩模在形成密集的接触图案时与形成独立接触图案时相同，在各光强度分布的像中可实现最高的对比度的是位于外侧的光源位置。因而，可知通过对轮廓强调光掩模进行斜射入曝光，可强调光强度分布的对比度，且形成独立接触图案与密集接触图案。

<轮廓强调光掩模的焦点深度>

接下来，说明通过轮廓强调光掩模所形成的光强度分布的焦点深度(DOF)增加的情况。在轮廓强调光掩模上合并使用半遮光部分增加DOF的效果及通过移相器的辅助增加DOF的效果，将使DOF飞跃地增加。

以下，说明使用本发明的轮廓强调光掩模形成接触图案时图案的规格尺寸(CD：Critical Dimension)的聚焦依存性，亦即DOF特性，与以前使用的铬光掩模、半色调光掩模及半色调移相光掩模相比较的仿真结果。

图7(a)，是在形成于透过性衬底主面的半遮光部分上设有与接触图案对应的开口部分(宽度W)、位于包围该开口部分的区域的移相器(宽度d)而成的轮廓强调光掩模的平面图。又，图7(b)是在形成于透过性衬底主面的成为完全遮光部分的铬膜上，设有与接触图案对应的开口部分(宽度W)而成的铬光掩模的平面图。又，图7(c)，是在形成于透过性衬底主面的半遮光部分上设有与接触图案对应的开口部分(宽度W)而成的半色调光掩模的平面图。再者，图7(d)，是在形成于透过性衬底主面的成为遮光部分的移相器上，设有与接触图案对应的开口部分(宽度W)而成的半色调移相光掩模的平面图。此外，宽度W及宽度d等的光掩模尺寸是通过使用图7(a)至图7(d)所示的各光掩模的最适聚焦状态的曝光所形成的各接触图案的尺寸，在相同的曝光量中调整为相同的尺寸(具体言之为0.12μm)。

图7(e)，是表示使用图7(a)至图7(d)所示的各光掩模进行曝光的DOF特性。此外，在光学仿真中使用斜射入曝光即四重极曝光。又，将最适聚焦状态的聚焦位置设为基准的0μm。如图7(e)所示，与铬光掩模的DOF特性相比，半色调光掩模的DOF特性是提高了，与半色调光掩模的DOF相比，轮廓强调光掩模的DOF特性可更加提高。又，半色调移相光掩模的DOF特性比铬光掩模的DOF特性差。

从以上的结果可知，轮廓强调光掩模的DOF特性比在以前的铬光掩模、半色调光掩模及半色调移相光掩模中任一个DOF特性更可提高。

<轮廓强调光掩模的半遮光部分的透过率依存性>

到此为止，说明了通过轮廓强调光掩模提高对比度及DOF的方法，接下来说明对比度及DOF对轮廓强调光掩模的半遮光部分的透过率的依存性。具体而言，依据仿真结果(图8(b)至图8(f))说明使用图8(a)所示的轮廓强调光掩模的图案形成的各种界限。图8(b)，是表示进行曝光时所形成的光强度分布。在图8(b)中，欲形成宽度100nm的孔图案时所定义的各种界限的值亦表示于图中。具体而言，临界强度Ith是使抗蚀膜感光的光强度，相对于该值定义各种界限值。例如，当将Ip设为光强度分布的峰值时，Ip/Ith成为与抗蚀膜感光的感度成比例的值，而该值以愈高愈好。又，将Ib设为透过半遮光部分的光的基础强度时，当Ith/Ib愈高，则意味在图案形成时不会产生抗蚀膜的膜减少等状况，该值以愈高愈好。一般期望Ith/Ib的值在2以上。根据以上所述说明各界限。

图8(c)，是表示图案形成时与半遮光部分的透过率相对的DOF特性的依存性的计算结果。在此，DOF定义为图案的规格尺寸的变化在10％以内时的聚焦位置的宽度。如图8(c)所示，在提高DOF时半遮光部分的透过率以越高越好。又，图8(d)，是表示图案形成时相对于半遮光部分的透过率的峰值Ip的计算结果。如图8(d)所示，在提高峰值Ip即对比度时，半遮光部分的透过率以越高越好。从以上结果可知，在轮廓强调光掩模中，半遮光部分的透光率是越高越好。具体而言，如图8(c)及图8(d)所示，透过率从0％上升至6％之间，将使界限的提高率变大，因此就可以理解最好使用透过率大于6％以上的半遮光部分的理由了。

图8(e)，是表示图案形成时相对于半遮光部分的透过率的Ith/Ip的计算结果。如图8(e)所示，Ith/Ib是当半遮光部分的透过率愈高则变得愈低，在提高Ith/Ip时，半遮光部分的透过率以过高是不理想的。具体而言，当半遮光部分的透过率为15％时，Ith/Ib就会变得小于2。又，图8(f)，是表示图案形成时相对于半遮光部分的透过率的Ip/Ith的计算结果。如图8(f)所示，当半遮光部分的透过率为15％左右时，Ip/Ith处于峰值。

如以上所说明的，在轮廓强调光掩模中，DOF或者是对比度是当半遮光部分的透过率愈高而愈高，其效果是在半遮光部分的透过率超过6％时更为显著。另外，从防止图案形成时的抗蚀膜的膜减少或者是抗蚀感度的最优化等观点来看，半遮光部分的透过率的最大值以设为15％左右最为理想。因而，可谓轮廓强调光掩模的半遮光部分的透过率的最适值在6％以上15％以下。

<轮廓强调光掩模的变化>

图9(a)至图9(f)，是表示通过设有与接触图案对应的开口部分的轮廓强调光掩模的半遮光部分与移相器所构成的具遮光性的光掩模图案的变化图。

图9(a)所示的轮廓强调光掩模1a，是具有与图1所示的轮廓强调光掩模相同的构成。亦即，具有：对于曝光光线具有透过性的透过性衬底2a、形成于透过性衬底2a上的半遮光部分3a、在半遮光部分3a开口而设且与独立接触图案相对的开口部分4a、及在半遮光部分3a与开口部分4a之间以包围开口部分4a的方式形成的环状移相器5a。

图9(b)所示的轮廓强调光掩模1b是具有：对于曝光光线具有透过性的透过性衬底2b、形成于透过性衬底2b上的半遮光部分3b、在半遮光部分3b开口而设且与独立接触图案相对的开口部分4b、及通过具有与开口部分4b的各边相同长度的四个矩形的移相器构成且与开口部分4b的各边相接的方式形成的移相器5b。该轮廓强调光掩模1b，是在独立图案形成时具有与轮廓强调光掩模1a大致相同的特性。然而，以该轮廓强调光掩模1b的光掩模图案(通过半遮光部分3b与移相器5b所构成)为基本构造，在密接配置与接触图案对应的开口部分时，可获得更有效的效果。图10，是以图9(b)所示的轮廓强调光掩模1b的光掩模图案为基本构造，密接配置有与接触图案相对的开口部分的轮廓强调光掩模的平面图。在图10的轮廓强调光掩模中，由于与各开口部分相接的移相器之间的结合是不会低于两方向，因此可防止在移相器之间的结合部分透过移相器的反相位的光过剩的情事。由此，在与轮廓强调光掩模的开口部分对应的场所之外的其他场所，可防止光强度的峰值(即旁瓣，Sidelobe)产生。亦即，使用通过移相器包围除了对角部分的开口部分的周围的轮廓强调光掩模(图9(b)或图10所示的轮廓强调光掩模)时，不论开口部分为独立状态或密集状态，轮廓强调法皆成立。

图9(c)所示的轮廓强调光掩模1c，是具有：对于曝光光线具有透过性的透过性衬底2c、形成于透过性衬底2c上的半遮光部分3c、在半遮光部分3c开口而设且与独立接触图案相对的开口部分4c、及通过具有长度比开口部分4c的各边长度短的四个矩形的移相器所构成，且在与开口部分4c的各边中央及各移相器部分的中央位置对准的状态下，以与开口部分4c的各边相接的方式形成的移相器5c。在轮廓强调光掩模1c中，通过固定开口部分4c的宽度(大小)且变更移相器5c的各移相器部分的长度，可进行曝光后所形成的抗蚀图案的尺寸调整。例如，当愈缩短移相器5c的各移相器部分的长度，则抗蚀图案的尺寸增大。在此，为了保持轮廓强调的作用，可变更移相器5c的各移相器部分的长度的下限，是限定在光源(曝光光线)波长的一半左右，另外，由于仅变更光掩模尺寸的变更量的一半左右而不变更图案尺寸，因此以调整移相器部分的长度作为图案尺寸调整方法为相当优良的方法。

图9(d)所示的轮廓强调光掩模1d，是具有：对于曝光光线具有透过性的透过性衬底2d、形成于透过性衬底2d上的半遮光部分3d、在半遮光部分3d开口而设且与独立接触图案相对的开口部分4d、及从半遮光部分3d与开口部分4d的边界仅进入所规定的尺寸的半遮光部分3d侧的位置上所形成的环状移相器5d。该移相器5d，是通过将半遮光部分3d进行环状开口而形成，移相器5d与开口部分4d之间介存有环状的半遮光部分3d。

图9(e)所示的轮廓强调光掩模1e，是具有：对于曝光光线具有透过性的透过性衬底2e、形成于透过性衬底2e上的半遮光部分3e、在半遮光部分3e开口而设且与独立接触图案相对的开口部分4e、及从半遮光部分3e与开口部分4e的边界仅进入所规定的尺寸的半遮光部分3e侧的位置上所形成的环状移相器5e。移相器5e，是通过长度分别具有比开口部分4e的各边长度长的矩形，且在开口部分4e的对角线上使彼此的角部分相接的四个移相器部分所构成。在此，在移相器5e与开口部分4e之间介存有环状的半遮光部分3e。在轮廓强调光掩模1e中，仅通过固定移相器5e的大小及配置，并且变更开口部分4e的宽度(大小)，可进行曝光后所形成的抗蚀图案的尺寸调整。例如，依据增大开口部分4e的宽度，使抗蚀图案的尺寸亦增大。根据仅变更该开口部分的宽度的图案尺寸调整法，与同时对开口部分及移相器部分进行比例描绘以进行图案尺寸的调整的方法相比，可使MEEF(Mask Error Enhancement Factor：图案尺寸变化量与图案尺寸变化量相对的比)降低至一半的程度。

图9(f)所示的轮廓强调光掩模1f，是具有：对于曝光光线具有透过性的透过性衬底2f、形成于透过性衬底2f上的半遮光部分3f、在半遮光部分3f开口而设且与独立接触图案相对的开口部分4f、及从半遮光部分3f与开口部分4f的边界仅进入所规定的尺寸的半遮光部分3f侧的位置上所形成的环状移相器5f。移相器5f是通过分别具有长度与开口部分4f的各边长度相同的矩形且与开口部分4f的各边相对向的四个移相器部分所构成。在此，移相器5f的各移相器部分的长度，长于或短于开口部分4f的各边的长度均可。根据轮廓强调光掩模1f，与图9(c)所示的轮廓强调光掩模1c相同，可进行抗蚀图案的尺寸调整。

此外，在图9(d)至图9(f)所示的轮廓强调光掩模中，开口部分与移相器之间的半遮光部分的宽度，是期望可以利用移相器达到光的干涉效果的尺寸，最好的是为λ/NA(λ为曝光光线的波长、NA为开口数)的1/10以下。又，在图9(a)至图9(f)所示的轮廓强调光掩模中，虽使用正方形为开口部分的形状，亦可为如8角形一样的多角形或是圆形等。又，移相器的形状亦不限于连续的环形状或者是复数个长方形。例如，通过复数个正方形的移相器部分并列，形成移相器亦可。

接下来，说明相对于轮廓强调光掩模的开口部分与移相器的位置关系的提高DOF特性的依存性。图11(a)，是用以求出开口部分的尺寸(开口宽度)与DOF的关系的仿真所使用了轮廓强调光掩模构造的平面图，图11(b)，是对于开口宽度的DOF的依存性的仿真结果图。具体而言，图11(a)所示的轮廓强调光掩模，一般是定义为在覆盖透过性衬底主面的半遮光部分上设置有宽度W的开口部分、位于该开口部分的外周上的宽度d的环状移相器的构造。又，图11(b)，是表示仿真在图11(a)所示的轮廓强调光掩模中，将d固定为50nm且使W在170至280nm的范围内变化时的DOF特性的结果。在此，仿真的曝光条件是入为193nm、NA为0.6，使用光源为轮带曝光光源。

如图11(b)所示，当开口部分的宽度W为0.8×λ/NA以下的值时，由于可获得移相器的干涉效果，因此DOF成为良好的值。尤其是当开口部分的宽度W为0.6×λ/NA以下的值时，DOF的提高效果更加显著。因而，在开口部分与半遮光部分的边界上设置有移相器的位置关系成为用以提高DOF特性的为最好位置关系(正确地说是轮廓强调光掩模的开口部分与移相器的位置关系)。亦即，在轮廓强调光掩模中，通过移相器的干涉作用对于开口部分中心的影响，特别有提高DOF特性的功效，确实获得该功效的开口部分的宽度W、即产生强烈的移相器的干涉作用的开口部分的宽度W是低于0.8×λ/NA。

如上所述，在图9(a)至图9(f)所示的光掩模图案中，从DOF特性的最优化的观点来看，以在半遮光部分与开口部分的边界上设置有移相器的图9(a)至图9(c)所示的光掩模图案形状为最好。另外，在抑制MEEF的同时实现图案尺寸调整的基础上，移相器配置于从开口部分的边界仅进入半遮光部分一侧所规定尺寸的位置的图9(d)至图9(f)所示的光掩模图案形状为最好。

此外，在本实施方式中，虽然以说明使成为接触图案的空间图案形成时为对象，取而代之，在形成接触图案以外的其他空间图案时亦可获得同样的功效。

又，在本实施方式中，使用遮光性的光掩模图案为包围开口部分(透光部分)的轮廓强调光掩模形成空间图案时为对象进行了说明。然而，取而代之，使用遮光性的光掩模图案通过开口部分(透光部分)所包围的轮廓强调光掩模形成线图案时，例如亦可通过在线状的半遮光部分的周边区域即光掩模图案的透光部分的附近区域配置移相器，可获得相同的功效。这时，从DOF特性的最优化的观点来看，以采用在半遮光部分与透光部分的边界设置移相器的光掩模形状最为理想。另外，在抑制MEEF的同时实现图案尺寸调整的基础上，以采用移相器从与开口部分的边界仅于所规定的尺寸配置于半遮光一侧的光掩模图案形状为最好。

(第2实施方式)

接下来，说明本申请案发明者在实现本发明时所考察的提高光掩模的解象度的方法，具体而言，是说明提高用以使独立空间图案的解象度提高的“中心线强调法”的光掩模。

图12是使用本发明的第2实施方式的中心线强调法的光掩模(以下称为图象强调光掩模)，具体而言，是用以形成独立接触图案的图象强调光掩模的平面图。

如图12所示，图象强调光掩模6是具有：相对于曝光光线具有透过性的透过性衬底7、形成于透过性衬底7上的具有使曝光光线的一部分透过的透过率且与独立线图案对应的半遮光部分8、设置于半遮光部分8的内部分的开口部分的移相器9。在图象强调光掩模6中，通过以透光部分7为基准使用同相位使曝光光线透过的半遮光部分8、以透光部分7为基准使用反相位使曝光光线透过的移相器9，构成具有遮光性的光掩模图案。

又，与曝光光线相对的半遮光部分8的透过率低于15％，最好的是为6％以上15％以下。做为这种半遮光部分8的材料，是例如可使用Cr、Ta、Zr或者是Mo等金属或通过这种金属的合金所构成的薄膜(厚度为50nm以下)。上述的合金具体而言亦有Ta-Cr合金、Zr-Si合金或Mo-Si合金等。再者，欲增加半遮光部分8的厚度时，亦可使用含有ZrSiO、Cr-Al-O、TaSiO或者是MoSiO等氧化物的材料。

又，相对于曝光光线的移相器9的透过率，比半遮光部分8的透过率高，且低于透光部分(透过性衬底7的未形成光掩模的部分)的透过率。

<中心线强调法的原理>

接下来，说明用以提高独立线图案的解象度的“中心线强调法”，通过正性抗蚀过程形成极少的线图案时为例。即使在“中心线强调法”中，与“轮廓强调法”相同，基本的原理，是通过移相器的不透明作用形成光强度分布的黑暗部分使对比度提高。

首先，一边参照图13(a)至图13(c)一边说明构成线状的光掩模图案的半遮光部分的内部设计移相器的效果。

图13(a)，是表示在构成宽度L的线状光掩模图案的半遮光部分(透过率Tc)的内部设有宽度S的移相器(透过率Ts)的图象强调光掩模的平面图、及组合透过该图象强调光掩模誊写在与AA′线对应的位置的光强度。在此，将与光掩模图案中心对应的光强度设为Ie(L，S)表示。图13(b)，是设置有通过宽度L的半遮光部分(透过率Tc)构成的半遮光图案的光掩模平面图，组合透过该光掩模誊写在与AA′线对应的位置上的光强度。在此，将与半遮光图案中心对应的光强度设为Ic(L)。此外，图13(a)及图13(b)所示的半遮光部分，是以透过部分为基准使同相位的光透过。图13(c)，是通过在覆盖光掩模光掩模表面的完全遮光部分上设置有宽度S的移相器(透过率Ts)所构成的移相图案的光掩模的平面图，组合透过该光掩模誊写在与AA′线对应的位置上的光强度。在此，将与半遮光图案中心对应的光强度设为Io(S)。

图13(a)所示的图象强调光掩模，是重合图13(b)及图13(c)所示的光掩模构造。因此，在平衡Ic(L)与Io(S)的L与S的关系中，可使Ie (L，S)最小化，由此，可实现图13(a)所示的图象强调光掩模的所强调的对比度。亦即，通过在构成线状的光掩模图案的半遮光部分的内部分设置移相器，可根据中心线强调法的原理强调光强度分布的对比度，具体而言，是光掩模图案中心的对比度。

然而，用以使上述的光强度Io(S)产生的图象强调光掩模的移相器(半遮光部分所设的开口区域)的形状不需与半遮光部分的形状对应。图14(a)及图14(b)，是图象强调光掩模的移相器的其他形状的平面图。具体而言，图14(a)及图14(b)，是表示构成线状的光掩模图案的半遮光部分内所设的移相器，图14(a)所示的移相器，是通过两条长方形图案所构成，图14(b)所示的移相器，是通过五个正方形图案所构成。通过设置有图14(a)及图14(b)所示的移相器的图象强调光掩模，可获得与图12所示的图象强调光掩模相同的功效。从而，在半遮光部分内所收纳的范围内可将图象强调光掩模的移相器形状设定在长方形、正方形、圆或多角形等任意的形状。其理由在于，只要透过精细的开口部分的光的强度相同，则不受开口部分的形状的影响可进行全部相同的光学性动作的缘故。

<图象强调光掩模的DOF特性>

本申请案发明者为使图象强调光掩模与斜射入曝光的组合的有效性更加明确，使用成为移相器的开口部分的尺寸不同的复数个图象强调光掩模，通过仿真，试算出从不同的曝光光线射入方向进行曝光时的DOF(聚焦深度)特性。图15(a)至图15(c)，是表示其结果。其中，图15(a)，是表示曝光光线射入方向从光源座标(线状的光掩模图案的宽度方向及长度方向分别取x轴及y轴的座标)的中心方向垂直射入时的仿真结果，图15(b)，是表示曝光光线射入方向从光源座标的X轴方向或Y轴方向斜射入时的仿真结果，图15(c)是表示曝光光线的射入方向从光源座标的45度方向(与X轴方向或Y轴方向呈45度的角度的方向)斜射入时的仿真结果。在此，使用与各曝光光线射入方向相对调整遮光性使成为最大的开口部分宽度(以下称为最适开口部分宽度)的图象强调光掩模、具有小于最适开口部分宽度的开口部分宽度的图象强调光掩模、及具有大于最适开口部分宽度的开口部分宽度的图象强调光掩模。又，为了比较，通过仿真，试算出取代图象强调光掩模的光掩模图案设置具有相同的外形形状的完全遮光图案的光掩模(完全遮光光掩模)时的DOF特性。此外，DOF特性，是以在最适聚焦时与各光掩模图案对应而形成的图案(抗蚀剂图案)尺寸成为0.12μm的方式设定曝光能源时，以根据散焦是否使图案的尺寸变化为基准加以评价。又，在图15(a)至图15(c)中，L为光掩模图案宽度，S为开口部分宽度，散焦位置(横轴)0与最适聚焦位置对应。

如图15(a)所示，曝光方向射入方向从光源座标的中心方向的射入方向时，依据图象强调光掩模的开口部分宽度增大，使DOF特性劣化，使用完全遮光光掩模时(L＝0.12μm、S＝0μm)(以下简略表示为L/S＝0.12/0μm)的DOF特性最优良。另外，如图15(b)所示，曝光光线射入方向从光源座标的X轴方向或Y轴方向斜射入时，DOF特性不依存于图象强调光掩模的开口部分宽度，使用图象强调光掩模及完全遮光光掩模时(L/S＝0.13/0μm)亦具有相同的DOF特性。然而，如图15(c)所示，曝光方向射入方向从光源座标的45度方向斜射入时，依据图象强调光掩模的开口部分宽度增大，使DOF特性提高，在使用完全遮光光掩模时(L/S＝0.15/0μm)的DOF特性最低。亦即，为了提高从45度方向斜射入的曝光通过光掩模图案衍射光与光掩模图案透过光的干涉所产生的光强度分布的散焦特性，可知必须在可实现所需的最低限度的遮光性的范围内增大光掩模图案透过光(亦即移相器的配置区域)。

接下来，说明图象强调光掩模的移相器的配置位置。图16(a)是设有通过半遮光部分构成的宽度L的半遮光图案的光掩模平面图，组合透过该光掩模誊写在与AA′线对应的位置上的光强度。在这种半遮光图案内部分设置移相器制作图象强调光掩模时，依据半遮光图案的宽度L变大，可实现最大对比度的移相器的宽度变小。然而，如图16(a)所示，不论半遮光图案具有多么宽的宽度，与半遮光图案的中心对应的光强度不会变为0，一定存有残留光强度。因而，图象强调光掩模在使用半遮光部分作为构成光掩模图案的遮光部分时，如图16(b)所示，依据半遮光部分的宽度L变大，必须设置与上述的残留光强度平衡的移相器。因而，通过与在光掩模上可形成的移相器的最小尺寸与该残留光强度相合，在实现图象强调光掩模时必须全部分形成所需的移相器。然而，必须固定半遮光部分的透过率，使该残留光强度在实际的曝光中形成不使抗蚀剂膜感光的量。

(第3实施方式)

以下，参照图面说明本发明的第3实施方式的光掩模及其光掩模数据制成方法。

图17，是利用轮廓强调法及中心线强调法的第3实施方式的光掩模数据制成方法，具体而言，依据使用光掩模而形成所期望的图案，进行光掩模图案的制成的光掩模数据制成方法的流程图。又，图18(a)至图18(d)及图19(a)至图19(d)，是使用图17所示的光掩模制成方法表示形成线图案形成用的光掩模图案时的各工序图。又，图20(a)至图20(d)及图21(a)至图21(c)，是使用图17所示的光掩模制成方法表示形成线图案形成用的光掩模图案时的各工序图。

首先，在步骤S11中，输入使用光掩模欲形成的所期望的图案。图18(a)及图20(a)，是分别表示所期望的图案的一例。图18(a)所示的期望图案是抗蚀剂除去图案(抗蚀图案中的开口部分)，图20(a)所示的期望图案是抗蚀图案。

接下来，在步骤S12中，依据期望图案决定光掩模图案的形状并设定光掩模图案所使用的半遮光部分的透过率Tc。这时，因应将曝光条件设定为过度曝光或曝光不足，与期望图案相对进行放大或缩小该图案的重定尺寸。图18(b)及图20(b)，是分别依据重定尺寸后的期望图案制作出的光掩模图案的一例。图18(b)所示的光掩模图案，是通过包围与期望图案对应的开口部分(透光部分)的半遮光部分所构成。图20(b)所示的光掩模图案，是通过由透光部分所包围的半遮光部分所构成。

接下来，在步骤S13中，以低于光掩模图案的所规定尺寸D1抽出开口部分所挟住的区域，换言之即抽出光掩模图案的宽度低于所规定的尺寸D1以下的区域。在此，D1期望为0.8×λ/NA左右(λ为光源波长、NA为开口数)。分别在图18(c)及图20(c)、图18(b)及图20(b)所示的光掩模图案是表示以低于所规定的尺寸D1开口部分所挟住的区域。

接下来，在步骤S14，在步骤S13所抽出的区域内为使中心线强调法成立而插入移相器。图18(d)及图20(d)，是分别在图18(c)及图20(c)所示的已抽出的区域内插入合适宽度的移相器使中心强调法成立的图。

接下来，在步骤15中，在光掩模图案内插入移相器使轮廓强调法成立。具体而言，图19(a)，是在图18(d)所示的光掩模图案内插入移相器使轮廓强调法成立的图。如图19(a)所示，在与光掩模图案的开口部分(方形状)的各边相接的区域上插入有所规定尺寸的移相器。此外，在图19(a)所示光掩模图案中，虽配置如图9(b)所示的移相器，移相器的配置并不只限于此。又，图21(a)，是表示在图20(d)所示的光掩模图案内插入移相器使轮廓强调法成立的图。如图21(a)所示，在与光掩模图案的宽度超越所规定的尺寸D1区域的周缘部分上插入移相器。此外，在图21(a)中，虽配置如图9(a)所示的移相器，移相器配置并不只限于此。

通过以上步骤S11至步骤S15的工序，使用中心线强调法及轮廓强调法，进行可形成精细图案的光掩模图案的制作。因此，更通过曝光与光掩模图案对应而形成的图案的尺寸调整的邻接效果修正，及依据缩小曝光系统的缩小倍率的值进行光掩模尺寸的换算等一般的光掩模数据制作处理，以完成光掩模图案。然而，在光掩模尺寸调整中当MEEF大时，通过光栅(可调整光掩模尺寸的最小宽度)的影响，引起图案尺寸调整误差大的光掩模图案。因此，在第3实施方式中，为更加改良光掩模图案，在实施邻接效果修正时，可以低的MEEF调整图案尺寸，且可追加实施使因光栅引起的图案尺寸调整误差降低的工序。

亦即，在步骤S16中，对于与应用中心线强调法及轮廓强调法的光掩模，应用MEEF降低手法。如上述轮廓强调法的原理中所说明，为调整图案的尺寸而有变更移相器的位置或尺寸与变更半遮光部分的尺寸的方法。一般来说，以透光部分为基准成为使反相位的光透过的区域的移相器，由于具有非常强的遮光性，因此在移相器的周边即使附加半遮光部分，透过光掩模的光的强度分布亦难以被影响。因此，变更半遮光部分的尺寸的方法，在于可使MEEF降低的点上优于变更移相器的位置或尺寸的方法。因此，于开口部分与移相器的边界插入半遮光部分作为用以调整图案尺寸的CD(图案尺寸)调整区域。图19(b)及图21(b)是分别表示对于图19(a)及图21(a)所示的光掩模图案设定CD调整用的半遮光部分的图。如图19(b)所示，空间图案形成用的开口部分，是依据步骤S16必须由半遮光部分加以包围。又，如图21(b)所示，线图案形成用光掩模图案内的移相器，是依据步骤S16必须通过半遮光部分加以包围。此外，由于在移相器的周边设置的作为CD调整区域的半遮光部分，其大小最好的是不对移相器的遮光性造成影响的大小，所以在第3实施方式中，将CD调整区域的宽度设为0.1×λ/NA以下。亦即，CD调整区域的宽度，最好的是在可影响移相器引起光的干涉效果及尺寸λ/NA的十分之一以下。

依据步骤S11至S16的工序的工序所制成的光掩模图案，是可形成精细图案的光掩模图案。又，在该光掩模图案的制作中，于应用邻近效果修正的时候，通过变更包围开口部分或移相器的半遮光部分的尺寸进行图案尺寸的调整，能以低MEEF来实现图案尺寸的调整。亦即，可实现因光掩模的光栅的影响引起的图案尺寸调整误差低的优良光掩模图案制作方法。

然而，一般在对使用半遮光部分(即透过性遮光图案)的光掩模图案进行曝光时所誊写的光强度，不仅是随着越向光掩模图案的内部而单纯地减少，还是一边振动一边减少。该光强度分布的振动，是具有从光掩模图案的一端起在λ/NA以下出现峰值即旁瓣的振动。因此，在第3实施方式中，实际上进行图案形成时的曝光中，通过过度曝光使与抗蚀膜的半遮光部分对应的部分不感光的方式，再追加进行用以实现曝光界线的放大的工序。

亦即，在步骤S17中，应用中心线强调法、轮廓强调法及MEEF降低手法的光掩模图案插入旁瓣降低用移相器。在此，在独立的开口图案周边单独产生的旁瓣，或在光掩模图案内侧产生的旁瓣大致上不会引起问题。然而，当开口部分之间以λ/NA至2×λ/NA左右的距离相邻时，由于产生两个旁瓣的峰值重合的区域，因此在进行过度曝光时，因该区域的光强度将有导致抗蚀膜感光的可能性。又，在光掩模图案的宽度为2×λ/NA以下的部分上，由于两个旁瓣的峰值从该部分的两侧重合，因此在进行过度曝光时，因该部分的光强度将有导致抗蚀膜感光的可能性。然而，如上述的轮廓强调法的原理所述，在使用半遮光部分的光掩模内，移相器之间的间隔若在0.8×λ/NA以上，换而言之，若光掩模图案的宽度在0.8×λ/NA以上，则可将抵消与半遮光部分的残留光强度相当的光的移相器配置在任意的位置。在第3实施方式中，利用该原理，在开口部分之间的间隔为2×λ/NA以下的区域上配置与半遮光部分的残留光强度平衡的移相器，以完全抵消旁瓣的峰值重合的区域的光强度。同样地，通过在光掩模图案的宽度未超过0.8×λ/NA的部分(依据轮廓强调法是在配置移相器之后)上配置与半遮光部分的残留光强度平衡的移相器，可完全抵消旁瓣的峰值重合的区域的光强度。亦即，依据步骤S17，可放大使用根据步骤S11至S16所制成的光掩模图案进行曝光时的过度曝光界限。图19(c)，是在图19(b)所示的光掩模图案中以2×λ/NA以下的间隔挟住开口部分的区域上插入旁瓣降低用移相器的图。又，图21(c)，是在图21(b)所示的光掩模图案的宽度超过0.8×λ/NA的部分(应用轮廓强调法之后)上插入旁瓣降低用移相器。

最后，在步骤S18中，输出通过步骤S11至S17为止的工序制作出的光掩模图案。通过步骤S11至步骤S18为止的工序，可以高精确度形成精细图案，且可进行图案形呈时曝光界限优良的光掩模图案的制作。此外，虽以构成光掩模图案的遮光部分全部分为半遮光部分作为前提，从进行中心线强调法所插入的移相器及距离应用轮廓强调法的开口部分相当的距离(亦即大于可忽略光的干涉影响的距离2×λ/NA的距离)的区域，不须说亦可做为完全遮光部分。图19(d)，是表示距离图19(c)所示的光掩模图案的移相器及开口部分相当距离的区域设定为完全遮光部分的图。

如以上所说明的，根据第3实施方式，通过使用在不使抗蚀膜感光的程度内使弱光透过的半遮光部分，以形成光掩模图案，可将移相器插入在可强调光强度的对比度的光掩模图案的任意位置上。然而，所插入的移相器之间必须分离所规定的尺寸以上。由此，在具有任意的开口形状的抗蚀图案形成时，可应用中心线强调法及轮廓强调法。换而言之，由于与图案的疏密无关系通过斜射入曝光以强调与光掩模对应的遮光象的光强度分布的对比度，故可同时形成独立空间图案与独立线图案或密集图案。

又，根据第3实施方式，在实现可形成精细图案的光掩模图案的同时，在应用邻接效果修正的时候，亦可实现以低的MEEF进行图案尺寸调整可能的光掩模。再者，由于可在光掩模的任意位置上插入移相器，因此可抑制旁瓣的产生，由此，在图案形成时亦可形成曝光界限高的光掩模图案。

又，根据第3实施方式，在具有半遮光部分与移相器的光掩模图案中，在所规定的宽度以下的部分上依据中心线强调法配置移相器，并且在超越所规定宽度的部分上依据轮廓强调法配置移相器。因此，通过任意形状的光掩模在曝光时可形成对比度强的像。由此，使用设有这种光掩模图案的光掩模，通过对于涂敷有抗蚀剂的基板进行曝光，可形成精细的抗蚀图案。又，通过使用斜射入照明对该光掩模进行曝光，可形成对于聚焦变动难以产生图案尺寸的变动的细小图案。

图22，是综合表示对应于光掩模图案的线宽度插入用以实现中心线强调法或轮廓强调法的移相器的插入方法。如图22所示，对于超过所规定的线宽度的光掩模图案，除了轮廓强调法可适用外，对于所规定的线宽度以下的光掩模应用中心线强调法。在此，所规定的线宽度以选择0.8×λ/NA为基准较好，若设定在其值以下的值亦无关。又，如图22所示，在中心线强调法中，若光掩模图案线宽度愈粗，则插入于光掩模图案内部的移相器则愈细，若光掩模图案线宽度愈细，插入于光掩模图案内部的移相器反之愈粗。求出该移相器的线宽度的最适尺寸的方法如上所述。此外，应用中心线强调法时，仅以移相器构成光掩模图案的情况亦有。

另外，如图22所示，在轮廓强调法中，于超越所规定的线宽度的光掩模图案的周缘部分插入移相器。这时若移相器的线宽度透过移相器内的光不会过剩，则不需依存光掩模图案的线宽度，在全部的光掩模中亦可形成固定的值。亦即，不论是应用中心线强调法或应用轮廓强调法，依据光掩模图案的线宽度可一次决定。

然而，因使用半遮光部分，在引起所规定尺寸的光掩模图案中，明显产生旁瓣现象。但是，对于位于这种条件下的光掩模图案，如上所述，由于成为可任意插入与半遮光部分的残存光强度平衡的移相器的光掩模图案，故如图22所示，例如在光掩模图案的中心插入旁瓣降低用移相器亦可。这时，当仅看见光掩模图案的移相器的配置时，对于相同的光掩模图案而言，成为可同时应用轮廓强调法与中心线强调法的状态。又，在大于使旁瓣现象最明显的尺寸更大的尺寸的光掩模中，可任意决定是否在光掩模图案中心插入旁瓣降低用移相器。此外，在图22所示的例子中，当光掩模图案尺寸相当大时，亦可省略旁瓣降低用移相器的插入。

(第4实施方式)

以下，参照图面说明本发明第4实施方式的光掩模及其制作方法。

图23，是有关第4实施方式的光掩模，具体而言，是用以实现本发明的中心线强调法的线图案形成用光掩模部分、用以实现本发明的轮廓强调法的接触图案形成用光掩模部分(通过光掩模图案包围透光部分(开口部分))的光掩模平面图。又，图24(a)至图24(f)，是分别表示图23的AA′线剖面图。亦即，具有如图23所示的平面构成的光掩模的实现方法，基本上有图24(a)至图24(f)所示的6个形式。然而，图24(a)至图24(f)所示的剖面构成为基本形式，亦可实现具有组合上述形式的剖面构成的光掩模。以下，说明图24(a)至图24(f)所示的基本形式的光掩模的制作方法。

在图24(a)所示的形式中，在透过性衬底10的光掩模图案形成区域上形成有以透光部分为基准使用反相位使曝光光线透过的第1移相器膜11。又，在第1移相器膜11的半遮光部分形成区域上形成有以第1移相器膜11为基准使用反相位使曝光光线透过的第2移相器膜12。由此，形成有第2移相器膜12与第1移相器膜11的沉积构造所构成的半遮光部分，且形成有通过第1移相器膜11的单层构造构成的移相器。通过该第2移相器膜12与第1移相器膜11的沉积构造所构成的半遮光部分，是以透光部分为基准使用同相位使曝光光线透过。亦即，在图24(a)所示的形式中，通过以透过透光部分的光为基准，加工分别使所透过的光的相位反转的移相膜的沉积膜，可实现通过移相器与半遮光部分所构成的期望光掩模图案。又，通过移相器膜的沉积膜可实现具有使曝光光线的一部分透过的透过率的半遮光部分。

在图24(b)所示的形式中，在透过性衬底20的半遮光部分形成区域上形成具有使曝光光线的一部分透过的透过率且以透光部分为基准使用同相位使曝光光线透过的半遮光膜21。亦即，形成有通过半遮光膜21所构成的半遮光部分。又，通过在透过性衬底20的移相器形成区域仅挖深所规定的厚度，形成有以透光部分为基准使用反相位使曝光光线透过的移相器。亦即，在图24(b)所示的形式中，通过组合与透光部分相比大致不产生相位差的半遮光膜21、透过性衬底20的挖掘部分，可实现通过半遮光部分与移相器所构成的期望光掩模图案。

在图24(c)所示的形式中，在透过性衬底30的半遮光部分形成区域上形成有以移相器为基准使用反相位使曝光光线透过的移相器膜31。又，透过性衬底30的透光部分形成区域仅挖深所规定的厚度，由此，形成有以移相器为基准以反相位使曝光光线透过的透光部分。亦即，在图24(c)所示的形式中，可实现将至此定义为透光部分的部分与透过率高的移相器置换，定义为移相器的部分与透光部分置换，定义为半遮光部分的部分是与具有使曝光光线的一部分透过的透过率的移相器置换的光掩模。这时，图24(c)所示的光掩模的各构成要素间的相对相位差的关系，是与分别于图24(a)、图24(b)及图24(d)至图24(f)所示的其他形式的光掩模相同。

在图24(d)所示的形式中，于透过性衬底40的半遮光部分形成区域上，形成具有使曝光光线的一部分透过的透过率且以透光部分为基准，以同相位使曝光光线透过的经薄膜化的遮光膜41。亦即，形成有通过遮光部分41构成的半遮光部分。又，通过仅以所规定的厚度挖深透过性衬底40的移相器形成区域，形成有以透光部分为基准使用反相位使曝光光线透过的移相器。在此，通过使一般的金属膜薄膜化，可形成具有使曝光光线的一部分透过的透过率的遮光膜41。透过遮光膜41的光，由于遮光膜41被薄膜化，因此只有些细微的相位变化。此外，透过半遮光部分的光的相位，相对于透过透光部分的光具有相位差时，因使用半遮光部分的光掩模图案所形成的光的象中焦点位置仅有些微小偏离。然而，该相位差若为30度左右，则对于焦点位置的偏离则没有影响。由此，通过使用经薄膜化的金属膜等作为遮光膜41，以透光部分为基准可实现使大致同相位的光少量透过的半遮光部分。亦即，在图24(d)所示的形式中，可获得与图24(b)所示的形式相同的功效。又，由于可以使用经薄膜化的遮光膜作为与透光部分相比大致不产生相位差的半遮光膜，因此不需要使用移相控制用的透过性厚膜，可简单实现通过移相器与半遮光部分所构成的期望光掩模图案。

在图24(e)所示的形式中，在透过性衬底50的光掩模图案形成区域上形成具有使曝光光线的一部分透过的透过率，且以透光部分为基准以同相位使曝光光线透过的半遮光膜51。又，通过仅挖深半遮光膜51的移相器形成区域所规定的厚度，形成有以透光部分为基准以反相位使曝光光线透过的移相器。换而言之，在形成有通过半遮光膜51的非挖深部分构成的半遮光部分的同时，形成有通过半遮光膜51的挖深部分构成的移相器。亦即，在图24(e)所示的形式中，通过使用半遮光膜51的挖深部分，制作出以透过透光部分的光为基准，使所透过的光的相位反转的移相器，可实现由移相器与半遮光部分所构成的期望光掩模图案。

在图24(f)所示的形式中，在透过性衬底60的光掩模图案形成区域上形成具有使曝光光线的一部分透过的透过率，且以透光部分为基准使用同相位使曝光光线透过的半遮光膜61。又，在半遮光膜61的移相器形成区域上，形成以透光部分为基准，使曝光光线以反相位透过的移相器膜62。由此，形成有通过半遮光膜61的单层构造构成的半遮光部分，且形成有通过半遮光膜61与移相器膜62的沉积构造所构成的移相器。亦即，在图24(f)所示的形式中，通过在半遮光膜61上沉积移相器膜62，可实现通过移相器与半遮光部分所构成的期望光掩模图案。

(第5实施方式)

以下，参照图面说明本发明的第5实施方式的图案形成方法，具体而言，是使用第1至第4实施方式中任一个实施方式的光掩模(以下称之为‘本发明的光掩模’)的图案形成方法。如上所述，通过对本发明的光掩模，亦即使用以轮廓强调法及中心线强调法成立的方式制作而成的光掩模进行曝光，可行成细小的图案。又，例如，对于图23所示的光掩模进行曝光，并在晶片上进行图案的缩小誊写时，如轮廓强调法的原理及中心线强调法的原理所说明，不论是关于实现轮廓强调法的光掩模部分(轮廓强调光掩模)，或者是关于实现中心线强调法的光掩模部分(图象强调光掩模)，通过进行斜射入曝光，可形成对比度高的像。又，由此，可实现相对于聚焦变动而图案尺寸却难以变动的图案形成。

图25(a)至图25(d)，是使用本发明的光掩模的图案形成法的各工序的剖面图。

首先，如图25(a)所示，在基板100上形成金属膜或绝缘膜等被加工膜101之后，如图25(b)所示，在被加工膜101上形成正性抗蚀膜102。

接下来，如图25(c)所示，对于本发明的光掩模，例如图24(a)所示的形式的光掩模(但在图25(c)中仅图示接触图案形成用光掩模部分)照射曝光光线103，通过透过该光掩模的透过光104对抗蚀膜102进行曝光。此外，在图25(c)所示的工序中所使用的光掩模的透过性衬底10上，设置有：通过第1移相器膜11与第2移相器膜12的沉积构造构成的半遮光部分；及通过第1移相器膜11的单层构造构成的移相器所构成的光掩模图案。该光掩模图案是包围与期望图案(抗蚀剂除去图案)对应的开口部分(透光部分)。亦即，在图25(c)所示的曝光工序中，使用斜射入曝光光源介于实现该轮廓强调法的光掩模对抗蚀膜102进行曝光。这时，又于具有低透过率的半遮光部分被用于光掩模图案，故以较弱的能量使抗蚀膜102全体曝光。然而，如图25(c)所示，在显像工序中照射足以使抗蚀剂溶解的曝光能量，仅限于与抗蚀膜102的光掩模的开口部分对应的潜象部分102a。

接下来，如图25(d)所示，通过对抗蚀膜102进行显像除去潜象部分102a，以形成抗蚀图案105。这时，在图25(c)所示的曝光工序中，由于开口部分与包围此的区域间的光强度分布的对比度高，故潜象部分102a与包围此的区域间的能量分布急剧变化，而形成具有轮廓明显的形状的抗蚀图案105。

如以上所说明，根据第5实施方式，在图案形成时使用具有通过半遮光部分与移相器所构成的光掩模图案的本发明的光掩模。在此，轮廓强调法在该光掩模的透光部分附近配置有移相器，依据中心线强调法以光掩模图案低于所规定尺寸在透光部分所包围的区域配置有移相器。因此，透光部分的周边部分或光掩模图案的细小宽度部分的光强度分布的对比度与图案的疏密无关，根据斜射入曝光加强强调。因此，使用本发明的光掩模，通过对涂抹了抗蚀剂的基板曝光，精细的抗蚀图案的形成就成为了可能。又，通过对于该光掩模使用斜射入照明进行曝光，可形成对于聚焦变动难以产生图案尺寸变动的细小图案。

此外，在第5实施方式中，虽以在正性抗蚀过程中实施使用轮廓强调法成立的光掩模的曝光为例进行说明，不必说本发明当然不只限于此。亦即，亦可在正性抗蚀过程中实施使用中心线强调法成立的光掩模，或使用轮廓强调法与中心线强调法成立的光掩模。或者是，在负性抗蚀过程中使用轮廓强调法与中心线强调法至少一方成立的光掩模。在此，于使用正性抗蚀过程时，通过对于照射曝光光线的正性抗蚀膜进行显像，除去与正性抗蚀膜的光掩模对应的部分以外的其他部分，可形成光掩模图案形状的抗蚀图案。又，在使用负性抗蚀过程时，通过对于照射曝光光线的负性抗蚀膜进行显像，除去与负性抗蚀膜的光掩模对应的部分，可形成具有光掩模图案形状的开口部分的抗蚀图案。

(第6实施方式)

以下，参照图面说明本发明第6实施方式的光掩模及其光掩模数据制作方法。此外，以下在所说明的光掩模数据制作方法中的任一方法，是依据本发明的中心线强调法或本发明的轮廓强调法，从插入有移相器的光掩模图案抽出在图案誊写时图案形状容易改变的所规定形状部分，以该形状部分成为期望形状的方式进行移相器的插入、变形或消去。亦即，在本实施方式的光掩模数据做成方法中，例如通过组合第3实施方式的光掩模数据制作方法实施本实施方式的光掩模制成方法，加上图案线宽度或图案间隔的精细化，可形成具有期望形状的图案。

具体而言，做为图案誊写时图案形状容易变形的形状部分，如图26(a)所示的，是比所规定尺寸细的线图案的端部分。一般由于与这种线图案对应的光掩模图案的端部的遮光效果差，因此在图案形成时将使线的长度缩短。这称缩短之为线端部分的后退现象。对于这种线端部分后退的现象而言，亦可单纯地延长光掩模图案的长度以进行变形补偿。又，在图案形成时，对于曝光量变动或聚焦变动使线长度稳定的其他方法，亦有使光掩模图案的线端宽度加粗的方法。这是使用通过一般的完全遮光膜构成的光掩模图案的方法中所进行的方法，使线端加粗的形状称为槌头图案。根据本发明的中心线强调法，在光掩模图案的遮光效果减少的部分通过插入大的移相器可使遮光效果提高。亦即，在光掩模图案中，在遮光效果比线中央劣化的线端，通过使用较粗的移相器可实现高遮光性。由此，如图26(a)所示，亦可使线端变形为通过移相器构成的锤头图案。

取代图26(a)所示的变形补偿方法，如图26(b)所示，可对线端应用轮廓强调法作为通用性高的变形补偿方法。具体而言，对于用以形成线图案的光掩模图案，在距其两端所规定距离以内的区域的线方向与平行的周边部分配置移相器。如此，在线图案独立存在时，使线端部分的特性成为与槌头图案的特性大致相同。

然而，根据图26(b)所示的方法，当线图案的端与其他图案邻接而存在时，在两图案之间的空间形成尤具有降低MEEF的特别效果，由此，可获得防止图案桥接等致命的图案变形的优良功效。以下，说明线图案的端部与其他图案近接时的变形补偿方法。

首先，如图26(c)所示，在线图案的端部分间彼此接近时，进行用以形成各线图案的光掩模图案的各线端的变形。在这种情况下必须进行图案形成，使线端之间不桥接且使线端之间的间隔成为最小。通过使用本发明的图26(c)所示的变形补偿方法，可大幅降低相同的目标图案尺寸的MEEF值。

接下来，如图26(d)所示，使一个线图案端与应用中心线强调法的其他细的线图案邻接时，形成一个线图案的一个光掩模图案的线端的变形方法与图26(b)相同。另外，对于形成其他线图案的其他光掩模图案而言，将配置于离一个光掩模图案的附近部分的一个光掩模图案侧的端部分所规定尺寸以内的移相器变更为半遮光部分。这时，仅将插入在其他光掩模图案的中心线上的移相器的一个光掩模图案附近部分移动到一个光掩模图案的相反一侧端。图26(d)所示的情况是将移相器的所规定部分变更为半遮光部分的例。这时，结果是使移相器的宽度缩小。通过使用本发明图26(d)所示的变形补偿方法，可大幅降低相同的目标图案尺寸的MEEF值。

接下来，如图26(e)所示，使一个线图案端与应用轮廓强调法的其他粗的线图案邻接时，形成一个线图案的一个光掩模图案的线端的变形方法与图26(b)相同。另外，对于形成其他线图案的其他光掩模图案而言，将配置于一个光掩模图案的附近部分的移相器变更为半遮光部分。这时，在其他光掩模图案中，亦可将配置在一个光掩模图案附近部分的移相器向更内侧移动。图26(e)所示的情况，是在其他光掩模图案中将移相器的所规定部分向更内侧移动的例，惟这时的效果实质上与将移相器的所规定部分变更为半遮光部分的效果相同。通过使用本发明的图26(e)所示的变形补偿方法，可大幅降低相同的目标图案尺寸的MEEF值。

如上所述，在使用图26(a)至图26(e)所示的本实施方式的变形补偿方法所应用的光掩模进行图案形成时，为了大幅降低MEEF，可缩小光掩模制成时的尺寸误差的界限，因此可形成更精细的图案。

此外，在图案誊写时容易产生图案形状变形的部分，除了前述的线图案的端部分之外，亦有如图27(a)所示的应用中心线强调法的细线所构成的L型角图案。这时的变形补偿方法是如图27(a)所示，在距光掩模图案的L型屈折点(光掩模图案的轮廓线弯折的地方)所规定的尺寸以内的区域配置半遮光部分以取代中心线强调用的移相器。这时，亦可缩小该区域的中心线强调用的移相器的尺寸。又，在距光掩模图案的L型角外一侧的周缘部分配置角强调用移相器亦可。此外，角强调用的移相器看起来虽与轮廓强调用的移相器相同，为了角强调而配置在比原本配置有轮廓强调用的移相器的位置更外侧者。另外，如图27(b)所示，当由应用轮廓强调法的粗线构成的L型角图案时，在距光掩模图案的周缘部分的L型角的内侧的屈折点所规定的尺寸以内的区域上配置半遮光部分取代轮廓强调用的移相器。这时，亦可缩小该区域的轮廓强调用的移相器的尺寸。又，在距光掩模图案的周缘部分的L型角的外侧的屈折点所规定的尺寸以内的区域上配置上述的角强调用移相器取代轮廓强调用移相器亦可。

图27(a)及图27(b)所示的变形补偿方法，是消去光掩模图案的遮光效果强的角内侧的强调图案(移相器)的同时，使光掩模图案的遮光效果弱的角外侧的强调图案变形。根据图27(a)及图27(b)所示的本实施方式的变形补偿方法，可获得接近目的的图案形状。其理通过是可从使光掩模图案的遮光性成为过剩的角部分除去移相器，且可改善遮光均匀的缘故。

又，在图案誊写时容易变形的图案形状的部分的其他例，例如图27(c)所示应用中心线强调法的细线所构成的T型角图案。这时的变形补偿方法，是如图27(c)所示，在距光掩模图案的T型角的屈折点所规定的尺寸以内的区域，配置半遮光部分取代中心线强调用的移相器。这时，亦可缩小该区域的中心线强调用的移相器的尺寸。又，在光掩模图案的周缘部分的T型角的分歧相反侧配置轮廓强调用的移相器亦可。另外，如图27(d)所示，通过应用轮廓强调法的较粗线所构成的T型角图案时，在距光掩模图案的周缘部分的T型角的屈折点所规定尺寸以内的区域上配置半遮光部分取代轮廓强调用移相器。这时，亦可缩小该区域的中心线强调用的移相器的尺寸。又，在光掩模图案的周缘部分的T型角的分歧相反侧配置轮廓强调用的移相器亦可。

图27(c)及图27(d)所示的变形补偿方法，是消去光掩模图案的遮光效果强的角内一侧的强调图案(移相器)的同时，使光掩模图案的遮光效果弱的角外侧的强调图案变形。根据图27(c)及图27(d)所示的本实施方式的变形补偿方法，可获得接近目的的图案形状。其理通过是可从使光掩模图案的遮光性成为过剩的角部分除去移相器，且可改善遮光均匀的缘故。

又，在图案誊写时容易变形的图案形状的部分的其他例，例如图27(e)所示应用中心线强调法的细线所构成的十字型角图案。这时的变形补偿方法，是如图27(e)所示，在距光掩模图案的十字型角的屈折点所规定的尺寸以内的区域配置半遮光部分取代中心线强调用的移相器。这时，亦可缩小该区域的中心线强调用的移相器的尺寸。另外，如图27(f)所示，通过应用轮廓强调法的较粗线所构成的十字型角图案时，在距光掩模图案的周缘部分的十字型角的屈折点所规定尺寸以内的区域上配置半遮光部分取代轮廓强调用移相器。这时，亦可缩小该区域的中心线强调用的移相器的尺寸。

图27(e)及图27(f)所示的变形补偿方法，是消去光掩模图案的遮光效果强的角内侧的强调图案。根据图27(e)及图27(f)所示的本实施方式的变形补偿方法，可获得接近目的的图案形状。其理通过是可从使光掩模图案的遮光性成为过剩的角部分除去移相器，且可改善遮光均匀性的缘故。

如以上所说明，根据第6实施方式，在具有半遮光部分与移相器的光掩模中，依据中心线强调法在所规定宽度以下的部分上配置移相器，且依据轮廓强调法在超越所规定宽度的部分上配置移相器。因此，通过任意形状的光掩模图案在曝光时可形成对比度非常强的像。由此，使用设有这种光掩模图案的光掩模，对于涂敷有抗蚀剂的基板进行曝光，以形成精细的抗蚀图案。又，对于该光掩模使用斜射入照明进行曝光，以在聚焦变动时形成难以产生图案尺寸变动的细小图案。

又，根据第6实施方式，如光掩模图案的角部分内侧等，即使在一般的完全遮光图案上遮光效果过强的部分，亦可通过使用半遮光部分降低遮光效果。亦即，若不在光掩模图案的遮光效果成为过剩的部分单纯地依据中心线强调法或轮廓强调法插入遮光效果强调用的移相器，可防止不需要的遮光效果的产生。因而，利用该效果，通过限制移相器的插入，可容易地将任意形状的图案制成目的的形状。

此外，在第6实施方式中，虽以在正性抗蚀过程中实施使用轮廓强调法或中心线强调法成立的光掩模的曝光时为例进行说明，当然并不只限于此。亦即，亦可在正性抗蚀过程中实施至少轮廓强调法或中心线强调法中任一方成立的光掩模的曝光。或者是，在负性抗蚀过程中实施至少轮廓强调法或中心线强调法中任一方成立的光掩模的曝光。在此，当使用正性抗蚀过程时，对照射曝光光线的正性抗蚀膜进行显像，通过除去与正性抗蚀膜的光掩模图案对应的部分以外的其他部分，可形成光掩模图案形状的抗蚀图案。又，当使用负性抗蚀过程时，对照射曝光光线的正性抗蚀膜进行显像，通过除去与负性抗蚀膜的光掩模图案对应的部分以外的其他部分，可形成光掩模图案形状的抗蚀图案。

(发明的功效)

根据本发明，光掩模图案是通过半遮光部分与移相器所构成，以通过透过移相器的光可抵消透过透光部分及半遮光部分的一部分光的方式配置有移相器。因此，由于可强调与光掩模图案对应的遮光象的光强度分布的对比度，故不需依存于图案的形状或密集程度，在相同的曝光条件下可形成精细图案。

Claims (14)

1.一种光掩模，在对于曝光光线具有透光性的透过性衬底的主面上设置有由半遮光部和移相器构成且对于上述曝光光线具有遮光性的光掩模图案、及未形成上述光掩模图案的透光部分，其特征为：

上述半遮光部分，具有使上述曝光光线的一部分透过的透过率，且是以上述透光部分为基准而使上述曝光光线同相位透过的半遮光部分；

上述移相器，以上述透光部分为基准使上述曝光光线反相位透过，

上述光掩模图案，设置成围绕上述透光部的形式；

上述移相器，是以在上述透光部分的周围形成的四个矩形移相器部构成，

上述透光部，形成为正方形。

2.根据权利要求1所述的光掩模，其特征为：

上述各移相器部，与上述透光部的各边接触形成。

3.根据权利要求1所述的光掩模，其特征为：

上述各移相器部，形成在与上述半遮光部和上述透光部的界线相距一定间隔且落入上述半遮光部一侧的位置，

上述移相器和上述透光部之间，存在上述半遮光部的一部分。

4.根据权利要求1所述的光掩模，其特征为：

上述各移相器部，与上述透光部的各边一样长，且与上述透光部的各边接触形成。

5.根据权利要求1所述的光掩模，其特征为：

上述各移相器部，比上述透光部的各边长度短，且与上述透光部的各边接触形成。

6.根据权利要求5所述的光掩模，其特征为：

上述透光部的各边中点和上述各移相器部的中点重合。

7.根据权利要求1所述的光掩模，其特征为：

上述各移相器部，比上述透光部的各边长度更长，且形成在与上述半遮光部和上述透光部的界线相距一定间隔且落入上述半遮光部一侧的位置。

8.根据权利要求7所述的光掩模，其特征为：

上述各移相器的上述各移相器部，是以在上述透光部的对角线上相互交叉成角的方式形成，

在上述移相器和上述透光部之间，存在上述半遮光部的一部分。

9.根据权利要求1所述的光掩模，其特征为：

上述各移相器部，与上述透光部的各边长度相同或比上述透光部的各边长度短，且形成在与上述半遮光部和上述透光部的界线相距一定间隔且落入上述半遮光部一侧的位置。

10.根据权利要求1所述的光掩模，其特征为：

对于上述曝光光线，上述半遮光部分的透过率在15％以下。

11.根据权利要求1所述的光掩模，其特征为：

对于上述曝光光线，上述半遮光部分的透过率在6％以上且15％以下的范围内。

12.根据权利要求1所述的光掩模，其特征为：

上述半遮光部分，是以上述透光部分为基准，以n是整数的(-30+360×n)度以上且(30+360×n)度以下的相位差使上述曝光光线透过的同时，上述移相器，是以上述透光部分为基准，以n是整数的(150+360×n)度以上且(210+360×n)度以下的相位差使上述曝光光线透过。

13.根据权利要求1所述的光掩模，其特征为：

上述移相器，配置在上述光掩模图案中距离与上述透光部分的界线相距(0.8×λ/NA)×M以下的部分的位置上，其中，λ为上述曝光光线的波长，NA及M分别为曝光机的缩小投影光学系统的开口数及缩小倍率。

14.根据权利要求1所述的光掩模，其特征为：

上述移相器的宽度，在(0.3×λ/NA)×M以下，其中，λ为上述曝光光线的波长，NA及M分别为曝光机的缩小投影光学系统的开口数及缩小倍率。

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