JP2000349011A - 露光方法、露光装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】多重露光を行う場合において、周期構造を有す
るパターンに光近接効果によるパターン歪みの補正を行
うことのできるように工夫を施して、良好なパターンを
得ること。 【解決手段】多重露光において、前記第１のパターン
は、微細線を解像するための周期構造を有するパターン
であって、該第１のパターンに前記第２のパターンの露
光における光近接効果によるパターン歪みの補正を行う
ための領域を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、露光方法、露光装
置、およびデバイス製造方法に関し、特に微細な回路パ
ターンを感光基板上に多重露光する露光方法および露光
装置に関する。本発明の露光方法および露光装置は、例
えばＩＣ・ＬＳＩなどの半導体チップ、液晶パネルなど
の表示素子、磁気ヘッドなどの検出素子、ＣＣＤなどの
撮像素子といった各種デバイス、マイクロメカニクスで
用いる広域なパターンの製造に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ｘ線プロキシミティ露光装置とし
て、図１９に示す構成のものが知られている（例えば特
開平２−１００３１１号公報）。同図において、１はＳ
ＯＲ等のＸ線源（発光点）、２はｘ方向にスリット状に
広がったＳＯＲＸ線、３はスリット状のＸ線２をｙ方向
に拡大するための凸面ミラー（例えばＳｉＣ製）、２ａ
は凸面ミラー３で面状に拡大されたＸ線、７はレジスト
を塗布した半導体ウエハ等の被露光体、１０はマスクで
ある。また、４はＳＯＲ側の雰囲気とマスクおよび被露
光体側の雰囲気とを分離するベリリウム薄膜、５は露光
量調節のためのフォーカルプレイン型のシャッタであ
る。露光は、マスク１０と被露光体７とを１０μｍ程度
の間隔（ギャップ）を置いて配置し、シャッタ５を開い
て、ＳＯＲ等からのスリット状高輝度Ｘ線２を凸面ミラ
ー３により面状に拡大したＸ線２ａをマスク１０を介し
て被露光体７上に照射して、マスク１０のパターン像を
被露光基板７上に等倍で転写する。

【０００３】しかし、上記した従来のＸ線プロキシミテ
ィ露光装置においては、Ｘ線としては波長０．５ｎｍ〜
２０ｎｍ程度のものが用いられる。したがって、波長の
みで考えると、０．０５μｍ（５０ｎｍ）以下の高解像
度が得られるはずである。しかしながら、現状では、こ
のような高解像度のマスクは作製が困難である。従来の
最小線幅０．１μｍ（１００ｎｍ）のマスクを作製する
技術で例えば名目的な最小線幅が０．０５μｍのマスク
を作製した場合、でき上がったパターンのラインアンド
スペース（線幅および間隔、以下、Ｌ＆Ｓという）や位
置等の誤差がマスクの欠陥としてそのまま転写されてし
まい、形成すベきパターンが欠けたり、位置ずれを起こ
すという問題があった。また、実際のマスクパターンが
充分な線幅または間隔や所望の精度で作製されていない
等の理由で、充分なコントラストが得られず解像ができ
ないという問題もあった。

【０００４】そのため、最近においては、被露光基板
（感光基板）に対して、周期パターン露光と通常露光の
二重露光を行う露光方法および露光装置によって、０．
１５μｍ以下の部分を備える回略パターンを作成するこ
とが検討されている。ここでの「通常露光」とは、周期
パターン露光より解像度は低いが、任意のパターンで露
光することが可能な露光であり、代表的なものとして、
投影光学系によってマスクのパターンを投影することが
可能な投影露光が挙げられる。通常露光によって露光さ
れるパターンは、（以下通常露光パターンという）解像
度以下の微細なパターンを含んでおり、周期パターン露
光はこの微細なパターンと同線幅の周期パターンなどを
形成するものである。この周期パターン露光には、レベ
ンソン型の位相シフトマスクなどが用いられる。その１
例を図１に示す。図１の周期パターンと、図１の通
常露光パターンを同じ位置に露光し、その合成像である
微細なパターン図１を得ることが可能になる。このよ
うに、最終的に作成したいパターンは通常露光パターン
として露光するが、この通常露光パターンには解像度以
下のパターンを含んでいるため、同位置に高解像度の周
期パターンを露光することによって、その通常露光パタ
ーンの解像度を向上し、最終的に解像度以下の微細線を
含んだ、所望のパターンを作成することが出来るもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した二
重露光においては、図１の通常露光パターンの解像度
を向上するために、図１の高解像度周期パターンを同
位置に露光する。この二重露光において、図１に示し
たパターンの微細線部分が図の周期方向と一致してい
る場合には特に問題は生じない。しかしながら、通常露
光パターンとして、図２に示したような微細線の方向が
混在したパターンの場合を例とすると、周期と同じ方向
の微細線は問題なく解像できるが、周期と異なる方向の
微細線は解像することが出来ない場合がある。ゲートパ
ターン、Ｔゲートパターンと呼ばれるパターンを例に、
ポジレジストを用いた場合を想定し、図１、図２を用い
て説明する。図では、周期パターンはすべてパターンに
光が透過し、位相が反転しているものとする。この周期
パターンは、周期数が２以上のものとする。また、通常
パターンは、周辺に光が透過し、パターン部分を遮光さ
れた位相が一定のバイナリー振幅のものとする。

【０００６】図１のようなパターンの場合は、図１の
通常露光パターンであるゲートパターンの微細線と、図
１の周期パターンの方向が一致しているため、図１
の通常露光パターンであるゲートパターンの微細線の解
像度を向上することが可能になる。次に、図２に示し
た、微細線に直交した微細線がついているＴゲートパタ
ーンの場合、微細線の方向が混在している。このよう
に、周期の方向が混在しているパターンを作成する場
合、図のような周期パターンを用いると、周期方向と一
致する微細線は解像するが、周期と異なる方向の微細線
は解像できない。したがって、周期の方向が混在した場
合、パターンの間隔Ａが解像度以下になると、従来用い
ていた単純な周期パターンを用いただけでは、図２のパ
ターン間隔Ａの部分がくっつき分離できない。このよう
に、周期パターンと通常露光パターンの二重露光を行う
場合、通常パターンの形状が複雑になると、従来用いて
いた単純な高解像度周期パターンでは、良好な像が得ら
れない場合が生じる。特に、微細線の方向が混在してい
るパターンに関しては、徒来の方法で対応することは難
しい。

【０００７】そこで、本発明は、上記した課題を解決
し、周期構造を有するパターンと通常露光パターンの多
重露光を行う場合において、周期構造を有するパターン
に光近接効果によるパターン歪みの補正を行うことので
きるように工夫を施して、良好なパターンを得ることが
できる露光方法、露光装置、およびデバイス製造方法を
提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために、露光方法、露光装置、およびデバイス製
造方法を、つぎのように構成したことを特徴とするもの
である。すなわち、本発明の露光方法は、被露光基板に
対して第１のパターンによる露光と第２のパターンによ
る露光を含む多重露光を行う露光方法において、前記第
１のパターンは、微細線を解像するための周期構造を有
するパターンであって、該第１のパターンに前記第２の
パターンの露光における光近接効果によるパターン歪み
の補正を行うための領域を形成したことを特徴としてい
る。また、本発明の露光方法は、前記光近接効果による
パターン歪みの補正を行うための領域が、前記第１のパ
ターンの周期構造領域の１部に形成された周期構造をも
たない領域であることを特徴としている。また、本発明
の露光方法は、前記第２のパターンは、ウエハ面上の光
強度分布が多値であることを特徴としている。また、本
発明の露光方法は、前記第２のパターンは、設計パター
ンそのものか、それに近いものであることを特徴として
いる。また、本発明の露光方法は、前記第１のパターン
は、その光強度分布が設計パターンの形状に近くなるよ
うな前記光近接効果によるパターン歪みの補正を行うこ
とを特徴としている。また、本発明の露光方法は、前記
第１のパターンと第２のパターンにおいて、それらを露
光した合成像の光強度分布が、設計パターンに近くなる
ように前記光近接効果によるパターン歪みの補正を行う
ことを特徴としている。また、本発明の露光方法は、前
記第１のパターンの周期構造領域の１部に形成された周
期構造をもたない領域に、部分的に線幅を太くした領域
を形成して、前記光近接効果によるパターン歪みの補正
を行うことを特徴としている。また、本発明の露光方法
は、前記第１のパターンの周期構造領域の１部に形成さ
れた周期構造をもたない領域において、前記第２のパタ
ーンのうち該第１のパターンの周期の方向と直交しない
方向の微細線と重なる領域に孤立線を形成し、該孤立線
の線幅を該第２のパターンの微細線の線幅よりも太くす
ることを特徴としている。また、本発明の露光方法は、
前記孤立線は、第１のパターンにおける周期的部分から
作成される合成像の微細線と孤立線から作成される合成
像の微細線とが同じ線幅になるように、該孤立線の線幅
を最適化することを特徴としている。また、本発明の露
光方法は、前記第１のパターンの周期構造領域の１部に
形成された周期構造をもたない領域に、補正パターンを
形成し、前記光近接効果によるパターン歪みの補正を行
うことを特徴としている。また、本発明の露光方法は、
前記補助パターンは、前記第１のパターンの周期構造領
域の１部に形成された周期構造をもたない領域に、前記
第２のパターンのうち該第１のパターンの周期の方向と
異なる方向の微細線と重なるように形成された孤立線に
おいて、該孤立線の短縮を見込んで所定の形状となるよ
うに形成されることを特徴としている。また、本発明の
露光方法は、第１のパターンにおいて、第２のパターン
の微細線の３倍以上太い線幅のパターンには遮光部を設
け、光量調節することを特徴としている。また、本発明
の露光方法は、前記第１のパターンは、該パターンの線
幅の調整をすることにより、該第１のパターン全体の光
量バランスを調整することを特徴としている。また、本
発明の露光方法は、前記第１のパターンにおいて、交差
するパターンを用いる場合、その交点あるいは交点近傍
に遮光部を設けることを特徴としている。また、本発明
の露光方法は、前記第１のパターンにおいて、Ｌ字型に
直交するパターンを用いる場合、その交点あるいは近傍
に遮光部を設けることを特徴としている。また、本発明
の露光方法は、前記第１のパターンにおいてＴ字型に直
交するパターンを用いる場合、その交点あるいは近傍に
遮光部を設けることを特徴としている。また、本発明の
露光方法は、前記第１のパターンは、周期数２以上の周
期パターンであって、レベンソン型位相シフトマスク、
またはバイナリー型マスクのいずれかのマスクで構成さ
れることを特徴としている。

【０００９】また、本発明の露光装置は、被露光基板に
対して第１のパターンによる露光と第２のパターンによ
る露光を含む多重露光を行う露光モードを有する露光装
置において、前記第１のパターンは、微細線を解像する
ための周期構造を有するパターンであって、該第１のパ
ターンが前記第２のパターンの露光における光近接効果
によるパターン歪みの補正を行うための領域を有してい
ることを特徴としている。また、本発明の露光装置は、
前記光近接効果によるパターン歪みの補正を行うための
領域が、前記第１のパターンの周期構造領域の１部に形
成された周期構造をもたない領域であることを特徴とし
ている。また、本発明の露光装置は、前記第２のパター
ンは、ウエハ面上の光強度分布が多値であることを特徴
としている。また、本発明の露光装置は、前記第２のパ
ターンは、設計パターンそのものか、それに近いもので
あることを特徴としている。また、本発明の露光装置
は、前記第１のパターンは、その光強度分布が設計パタ
ーンの形状に近くなるような前記光近接効果によるパタ
ーン歪みの補正を行うように構成されていることを特徴
としている。また、本発明の露光装置は、前記第１のパ
ターンと第２のパターンにおいて、それらを露光した合
成像の光強度分布が、設計パターンに近くなるように前
記光近接効果によるパターン歪みの補正を行うように構
成されていることを特徴としている。また、本発明の露
光装置は、前記第１のパターンの周期構造領域の１部に
形成された周期構造をもたない領域に、部分的に線幅を
太くした領域を有し、光近接効果によるパターン歪みの
補正を行う構成を備えていることを特徴としている。ま
た、本発明の露光装置は、前記第１のパターンの周期構
造領域の１部に形成された周期構造をもたない領域にお
いて、前記第２のパターンのうち該第１のパターンの周
期の方向と直交しない方向の微細線と重なる領域に孤立
線を有し、該孤立線の線幅が該第２のパターンの微細線
の線幅よりも太く形成されていることを特徴としてい
る。また、本発明の露光装置は、前記孤立線は、第１の
パターンにおける周期的部分から作成される合成像の微
細線と孤立線から作成される合成像の微細線とが同じ線
幅になるように、該孤立線の線幅が最適化されているこ
とを特徴としている。また、本発明の露光装置は、前記
第１のパターンの周期構造を持たない領域に、補正パタ
ーンを有し、前記光近接効果によるパターン歪みの補正
を行う構成を備えていることを特徴としている。また、
本発明の露光装置は、前記補助パターンは、前記第１の
パターンの周期構造領域の１部に形成された周期構造を
もたない領域に、前記第２のパターンのうち該第１のパ
ターンの周期の方向と異なる方向の微細線と重なるよう
に形成された孤立線において、該孤立線の短縮を見込ん
で所定の形状となるように形成されていることを特徴と
している。また、本発明の露光装置は、第１のパターン
において、第２のパターンの微細線の３倍以上太い線幅
のパターンには遮光部を設け、光量調節するように構成
したことを特徴としている。また、本発明の露光装置
は、前記第１のパターンは、該パターンの線幅の調整を
することにより、該第１のパターン全体の光量バランス
を調整することを特徴としている。また、本発明の露光
装置は、前記第１のパターンにおいて、交差するパター
ンがある場合、その交点あるいは交点近傍に遮光部を設
けることを特徴としている。また、本発明の露光装置
は、前記第１のパターンにおいて、Ｌ字型に直交するパ
ターンがある場合、その交点あるいは近傍に遮光部を設
けるように構成したことを特徴としている。また、本発
明の露光装置は、前記第１のパターンにおいてＴ字型に
直交するパターンがある場合、その交点あるいは近傍に
遮光部を設けるように構成したことを特徴としている。
また、本発明の露光装置は、前記第１のパターンは、周
期数２以上の周期パターンであって、レベンソン型位相
シフトマスク、またはバイナリー型マスクのいずれかの
マスクで構成したことを特徴としている。また、本発明
のデバイス製造装置は、上記した本発明のいずれかの露
光方法または露光装置を用いて、デバイスを製造するこ
とを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、上記したように、周期
パターンと通常露光パターンとで多重露光を行う場合に
おいて、単純な周期パターンに部分的に周期をくずした
工夫を加えることで、微細線の方向が混在しているパタ
ーンなどの複雑なパターンを作成する際においても、す
べての微細線を良好に再現することが可能となる。ここ
で、周期パターンに、周期をくずした工夫を加えること
によって、実際には周期構造のある部分とない部分で構
成されることになるが、便宜上、これも周期パターンと
呼ぶことにする。さらに、このような周期パターンの工
夫を行うことによって、特に解像度以下の微細なパター
ンを作成する場合に生じる、光近接効果によるパターン
歪みをなくすことが可能となる。多重露光を行うに際し
て、例えば、二重露光は、２つのパターンを同位置に露
光することによって解像度の向上を図るものであるた
め、ここで用いる周期パターンは、すべて通常露光パタ
ーンの形状に合わせて設計される。

【００１１】実施例の中でより具体的に述べるが、上記
した周期パターンヘの工夫は、とりわけ以下のように施
される。 ・通常露光パターンに対して、周期パターンの線幅を変
化させることによって、光近接効果によるパターン歪み
を補正する。 ・通常露光パターンに対して、周期パターンの形状を変
化させることによって、光近接効果によるパターン歪み
を補正する。 ・周期パターンの線幅は、微細線よりも３倍以上極端に
大きいパターンには遮光部を設け、光量を調整する。 ・周期パターンがＬ字に交わる場合、交点の強度集中を
のぞくために、Ｌ字交点近傍に遮光を設ける。 ・周期パターンがＴ字に交わる場合、交点の強度集中を
のぞくために、Ｔ字交点近傍に遮光を設ける。 上記の工夫を施した周期パターンを用いることによっ
て、微細線の方向が混在しているパターンにおいても光
近接効果によるパターン歪みを補正することが可能とな
り、良好な合成像を得ることが出来るのである。

【００１２】

【実施例】二重露光手法を示すフローチャートを図３に
示す。周期パターン露光・通常露光・現像の各ブロック
の流れを示しているが、周期パターン露光と通常露光の
順序は図５の通りであってもその逆でもよく、また複数
回の露光段階を含む場合には、もちろん交互に行うこと
も可能である。また、各露光ステップ側には、精密な位
置合わせを行うステップが行われるが、この処理に関す
る詳細は省略する。本実施例は、波長２４８ｎｍのＫｒ
Ｆエキシマステッパーを用い、周期パターン露光・通常
露光の二重露光を行う際、周期パターンの工夫に関する
ものである。

【００１３】つぎに、二重露光の原理について説明す
る。二重露光は、通常露光と周期パターン露光を現像の
工程を介さないでおこなうものである。これは、レジス
トの露光しきい値以下で周期パターンを露光し、その
後、露光量が多値の分布を持つ通常露光をおこなうもの
である。通常露光の露光量は、露光パターン領域（露光
領域）の小領域ごとに異なる露光量分布を持ち、それぞ
れの露光量は、露光しきい値以上であっても以下であっ
てもよい。ここで言う露光量とは、すべて、レジスト上
の露光量を示している。

【００１４】露光により得られる回路パターン（リソグ
ラフィーパターン）として、図２１（２）または（３）
に示すいわゆるゲートパターンを例に説明する。図のゲ
ートパターンは横方向の最小線幅が０．１μｍであるの
に対して縦方向では、線幅は装置の通常露光による解像
力の範囲内である０．２μｍ以上である。二重露光法に
よれば、このような横方向のみの１次元方向にのみ高解
像度を求められる最小線幅パターンを持つ二次元パター
ンに対しては、例えば二光束干渉露光による周期パター
ン露光をかかる高解像度の必要な一次元方向のみでおこ
なう。

【００１５】図２０は各露光段階における露光量分布を
示している。図２０の図中に示される数値はレジストに
おける露光量を表すものである。図２０において、図２
０（１）は１次元方向のみに繰り返しパターンが生じる
周期的な露光パターンによる露光量分布である。パター
ン以外の露光量はゼロであり、パターン部分は１となっ
ている。図２０（２）は多値の通常露光による露光量分
布である。パターン以外の露光量はゼロであり、パター
ン部分は１と２の、ここでは２値の分布となっている。
これらの露光を現像の工程を介さないで二重露光をおこ
なうと、レジスト上にそれぞれの露光量の和の分布が生
じ、図２０（３）のような露光量分布となる。ここで、
レジストの感光しきい値が１から２の間にあるとき、１
より大きな部分が感光し、図２０（３）の図中、太線で
示されたようなパターンが現像により形成される。

【００１６】即ち、太線で囲まれた外部にある、周期パ
ターン露光による露光パターンは、レジストの露光しき
い値以下であり、現像により消失する。通常露光の、レ
ジストの露光しきい値以下の露光量が分布する部分に関
しては、通常露光と周期パターン露光の各露光パターン
の和が、レジストの露光しきい値以上となる部分が現像
により形成される。従って、通常露光と周期パターン露
光の各露光パターンの重なる、周期パターン露光の露光
パターンと同じ解像度を持つ露光パターンが形成され
る。通常露光の、レジストの露光しきい値以上の露光量
が分布する露光パターン領域に関しては、通常露光と周
期パターン露光の各露光パターンの重なる、通常露光の
露光パターンと同じ解像度を持つ露光パターンが形成さ
れる。

【００１７】図２１は図２０で示された露光量分布を形
成するためのパターンおよびマスクを示している。図２
１（１）は、高解像度の必要な一次元方向のみに繰り返
しパターンが生じるパターンおよびマスクであり、例え
ばレベンソン型位相シフトマスクによって実現が可能で
ある。レベンソン型位相シフトマスクの場合、図の白色
部分と灰色部分は位相が互いに反転し、位相反転の効果
により２光束干渉露光による高コントラストな周期的な
露光パターンが形成される。マスクは、レベンソン型位
相シフトマスクに限定されず、このような露光量分布を
形成するのであれば、どのようなものであってもよい。
この露光パターンの周期は０．２μｍとし、この露光パ
ターンはラインとスペースのそれぞれの線幅が０．１μ
ｍのラインアンドスペースパターンにより、図２０
（１）で示された露光量分布が形成される。

【００１８】多値のパターンを形成するためのパターン
およびマスクは、最終的に形成したい回路パターンと相
似のパターンが描かれたマスクを用いる。この場合、図
２１（２）で示されたゲートパターンが描かれたマスク
を用いる。前述したようにゲートパターンの微細線から
なる部分は、通常の露光の解像度以下のパターンなの
で、レジスト上では、微細線の２本線部分は解像され
ず、強度の弱い一様な分布となるが、これに対して微細
線の両端のパターンは、装置の通常露光による解像力の
範囲内である線幅なので強度の高いパターンとして解像
される。従って、図２１（２）で示されたパターンおよ
びマスクを露光すると、図２０（２）で示された多値の
露光量分布が形成される。

【００１９】この例では、形成したいパターンが露光量
分布が光透過型のもので示したが、光遮光型のパターン
も、図２１（３）に示したようなマスクを用いれば可能
である。光遮光型のパターンは、パターン以外の部分に
光が透過し、パターン部分に光を遮光したマスクを用い
れることによって実現可能になる。光遮光型パターンの
場合、解像度以上のパターンは光を遮光し、露光量分布
がゼロになるのに対し、解像度以下の微細パターンは、
完全には遮光されず、パターン周辺の露光量分布の半分
の露光量が分布するので、多値の露光量分布が形成され
る。

【００２０】以上により、二重露光の原理を簡単にまと
めると、 １．通常露光をしない領域にある最大露光量がレジスト
の露光しきい値以下の、周期パターン露光による露光パ
ターンは現像により消失する。 ２．レジストの露光しきい値以下の露光量がレジストに
供給される、通常露光の露光パターン領域（露光領域）
に関しては、通常露光と周期パターン露光の各露光パタ
ーンの組み合わせにより決まる周期パターン露光の露光
パターンと同じ解像度を持つ露光パターンが形成され
る。 ３．レジストの露光しきい値以上の露光量がレジストに
供給される、通常露光の露光パターン領域（露光領域）
に関しては、通常露光と周期パターン露光の各露光パタ
ーンの組み合わせにより決まる通常露光の露光パターン
と同じ解像度を持つ露光パターンが形成される。

【００２１】二重露光法の利点として、最も高い解像力
が要求される周期パターン露光を位相シフト形マスク等
を用いた２光束干渉露光でおこなえば、通常の投影露光
による周期パターンの結像に比べて、はるかに大きい焦
点深度が得られることが挙げられる。以上の説明では周
期パターン露光と通常露光の順番は、周期パターン露光
を先としたが、逆あるいは同時でもよい。

【００２２】［実施例１］実施例１においては、通常露
光パターンに対して、周期パターンの線幅を変化させる
ことによって、光近接効果によるパターン歪みを補正す
る場合を図４および図５を用いて説明する。ここでは、
図４（ａ）の光遮光部でパターンを作成する場合を例と
して説明する。図５は、通常露光パターンに合わせた周
期パターンの作成手順を示している。図４（ａ）は、実
際に使用する周期パターンと通常露光パターンを示して
おり、この２つのパターンを合成することによって、最
終的には図４（ａ）の通常露光パターンと同じ形のパ
ターンを得ることが目的である。

【００２３】図４（ａ）に示した通常露光パターンは、
縦方向の微細線が４本、横方向の微細線が２本存在して
いる。また、特に解像が難しい領域は、図中に示したよ
うに、パターン同志が解像度以下の間隔で接している部
分である。そこで、周期方向は、微細線が多く存在し、
解像が雑しい領域を解像できる縦方向とする。このよう
に、微細線とパターン同志が解像度以下の間隔で接して
いる「解像が難しい領域」に着目し、それらが解像でき
るように周期パターンの配置を決定すると、周期パター
ン１に示した領域に周期パターンを配置することが必須
となる。この時、周期パターンの長さは、通常露光パタ
ーンの微細線の長さ以上とする。次に、周期と直交する
方向の微細線が存在する領域は大きなパターンにし、周
期パターンを配置しないようにする。なぜなら、ここに
周期パターンを配置してしまうと、周期と直交する方向
の微細線にくびれが生じてしまうからである。そして、
この大きなパターンも含めて、隣り合うパターン同志の
位相が０・πと逆位相になるよう、周期パターン２に示
したように位相を設定する。

【００２４】さらに、周期と直交する方向の微細線と重
なる周期パターン領域をＣｒで遮光し、光が透過せず、
遮光の孤立線になるようにする。このように作成した周
期パターン３が最終的に用いる周期パターンとなる。こ
こでは光遮光部でパターンが形成されるため、周期と直
交する方向の微細線を解像するためにこの孤立線である
遮光部を設けるのである。ここでこの孤立線は、実際に
作成したい微細線の線幅よりも太くする必要がある。な
ぜなら、光の回り込みによって微細線が細くなったり断
線するなど、良好な微細線が作成できないからである。
したがって、微細線に対する光の回り込みを防ぐ目的な
どから、実際作成したいパターンの微細線の線幅が１Ｌ
の場合、１．５Ｌ〜３Ｌと若干太くした周期パターンを
用いることが必要である。このように、孤立線を太くし
た周期パターンを用いることで、二重露光後に周期構造
のある部分と孤立線の線幅が等しくなる。この孤立線の
線幅は、最終的に作成したい微細線の線幅によって、変
化する。つまり、二重露光を行う場合で、通常露光マス
ク上の周期と異なる方向の微細線と重なる周期パターン
の領域に孤立線を置く際、この孤立線の線幅を、微細線
の線幅より若干太くする光近接効果補正（ＯＰＣ）を行
うことで解像性を強めることができ、周期方向と異なる
微細線が存在するパターンでも良好な像を作成すること
が出来るのである。

【００２５】この効果は上記で説明した光遮光パターン
を作成する場合に限らず、図４（ｂ）で示したような光
透過部でパターンを作成する場合でも同様である。図４
（ｂ）で示した周期パターンと通常露光パターンを用い
るが、ここでも図４（ｂ）の周期パターンに置かれた孤
立線部分は、微細線よりも若干太くなっている。以上の
説明からも分かるように、通常露光パターンの微細線よ
り、周期パターンの線幅を変化させることによって、光
近接効果を補正することができ、良好な合成像を得るこ
とが可能となるのである。

【００２６】［実施例２］本実施例２においては、通常
露光パターンに対して、周期パターンの形状を変化させ
ることによって、光近接効果によるパターン歪みを補正
する場合について、図６を用いて説明する。図６（ａ）
は、実際に使用する周期パターンと通常露光パターンを
示しており、この２つのパターンを合成することによっ
て、最終的には図６（ａ）のの通常露光パターンと同
じ形のパターンを得ることが目的である。本実施例１で
述べた周期パターン（図４）を用いる場合では、線幅
やその他条件によって、通常露光パターンの図６（ａ）
ののＢの部分に、くびれが生じてしまう場合がある。
そこで、本実施例２では、このくびれの補正も含めた周
期パターンについて説明する。基本的な周期パターンの
作成手順は実施例１の通りである。このＢの部分は、周
期と直交方向の微細線と重なるように作成した遮光部
と、周期パターンである透過部の境界になっており、光
の回り込みなどの影響によって、くびれが生じるのであ
る。そこで、遮光部を図６（ａ）のの周期パターンに
示したような構成にし、境界部に微細線の幅Ｌと同じ１
Ｌ角の遮光部からなる補助パターンを付けて遮光部を大
きくし、光の回り込みを防ぐことによって、このくびれ
を補正することが可能になる。

【００２７】図７には、本実施例２および実施例１のパ
ターンを用いたシミュレーション結果を示す。図７
は、実施例１で示したくびれ補正を行う前の合成像であ
り、図７は本実施例２で述べた通り、くびれ補正を行
うための遮光部からなる補助パターンをつけた場合の、
二重露光後の合成像を示したものである。点線は欲しい
パターンの配置図で、実線はシミュレーションによって
得られた光強度分布である。このシミュレーション結果
からも、解像が難しい領域を解像している上、くびれを
防止する補助パターンを付けた図６（ａ）のの周期パ
ターンを用いることによって、周期と異なる方向の微細
線が存在する図６（ａ）のの通常露光パターンと合成
する場合においても、より良好な再現が得られているこ
とを確認できる。勿論、くびれを補正するための補助パ
ターンの形状はここに記したものには限らない。つま
り、二重露光を行う場合で、通常露光マスク上の周期方
向と直交しない方向の微細線と重なる周期パターンの領
域に孤立線を置く際、この孤立線の光近接効果による短
縮を見込んで、あらかじめ所定の形状になるよう、孤立
線の形状を部分的に広げることで、最終的に得られる合
成像の形状を良好に再現することが可能となる。

【００２８】この効果は上記で説明した光遮光パターン
を作成する場合に限らず、図６（ｂ）で示したような光
透過部でパターンを作成する場合でも同様である。図６
（ｂ）で示した周期パターンと通常露光パターンを用い
るが、ここでも図６（ｂ）のの周期パターンに置かれ
た孤立線の光近接効果による短縮を見込んで、あらかじ
め所定の形状になるよう、孤立線の形状を部分的に広げ
ることで、最終的に得られる合成像の形状を良好に再現
することが可能となる。このように、周期構造を特たな
い領域を部分的に形状を変化させた周期パターンを用い
ることで、光の回り込みによる光近接効果を補正するこ
とが出来、最終的に得られる合成像の形状を向上するこ
とが出来るのである。

【００２９】［実施例３］実施例３は、周期パターンに
遮光部を設け、所望のパターンのみが得られるよう光量
を調整するもので、光透過部でパターンを作成するＴゲ
ートパターンの場合を例に、図８を用いて説明する。図
８（ａ）は、図２のＴゲートパターンの一部分を抜きだ
したものである。最終的には図８（ａ）のの通常露光
パターンと同じ形のパターンを得ることが目的である。
図８（ａ）のに示したパターンを通常露光パターンと
して二重露光を行う際、ここで、微細線に着目し、この
微細線を良好に再現するために、実施例１の考え方で周
期パターンを作成すると、図８（ａ）のの周期パター
ン１のようなものを使用する必要がある。ここで注意が
必要なことは、周期パターンの中央部は隣り合う位相が
反転していれば、微細線は作成することが可能である。
しかし、光透過部でパターンを作成するため、この中央
部のパターンが大きすぎると、中央部の光量が微細線の
光量よりも多くなり、二重露光の合成像を作成すると、
中央部のパターンも残ってしまうため、所望の微細線だ
けを得ることが出来なくなることである。そこで、本実
施例３のように、図８（ａ）のの周期パターン２に示
したように、大きなパターンの一部を遮光し、周期パタ
ーンを微細線で構成することによって、全体の光量をそ
ろえなくてはならない。ただし、隣り合う位相は反転さ
せ、なおかつ大きなパターンの線幅を微細線と同じ程度
に細くするため、図８（ａ）のの周期パターン２のよ
うなパターンを用いる必要がある。つまり、光透過部で
パターンを作成する際、設計パターン以外の領域に、微
細線よりも太い線幅のパターンがある場合、この太い線
幅のパターンに遮光部を設け、微細線の光量と一致する
ように周期パターンに工夫をすることが必要になるので
ある。さらに、太い線幅のパターンをなくす事で、光量
バランスをそろえる事に加え、位相シフトマスクの効果
も高める事ができ、より良い再現が得られるのである。
この効果は上記で説明した光透過パターンを作成する場
合に限らず、図８（ｂ）で示したような光遮光部でパタ
ーンを作成する場合でも同様である。図８（ｂ）で示し
た周期パターンと通常露光パターンを用いるが、ここで
も微細線よりも太い線幅のパターンがある場合、この太
い線幅のパターンに遮光部を設け、微細線の光量と一致
するように周期パターンに工夫をすることが必要になる
のである。但し、図８（ｂ）の内Ｃと記載した線幅
は、微細線よりも１．５〜３倍程度太くする必要があ
る。それはこのＣの領域がある程度広くないと、孤立線
の像性能に影響を及ぼすからである。図８（ａ）は光透
過部でパターンを作成するため、パターン部である光透
過領域と周辺部の遮光領域で生じる強度０の効果で微細
線を形成することになる。したがって、太い線幅のパタ
ーンに遮光部を設け、その遮光部を広くとることで周辺
部は強度０に近づける必要がある。一方、図８（ｂ）は
光遮光部でパターンを作成するため、パターン部である
遮光領域と周辺部の透過領域で生じる強度０の効果で微
細線を形成することになる。したがって、太い線幅のパ
ターンに遮光部を設け、その周辺部の光透過領域を図８
（ａ）の場合よりも広くとることで、周辺部は強度を１
に近づけるようにする必要がある。以上のように、最適
な線幅は場合によって異なるが、周期パターン全体の光
量バランスをそろえるため、周期パターンを微細線をＬ
とした時３Ｌ以下の線幅のパターンで構成することによ
って、周期パターン全体の線幅が一定になるため、図８
のの周期パターンと図８の通常露光パターンとの合
成によって、周期と異なる方向の微細線が存在するパタ
ーンでもさらに良好な再現を得ることができる。

【００３０】［実施例４］本実施例４は、周期パターン
に遮光部を設けることで、周期パターン全体の光量を調
整するもので、光遮光部でパターンを作成する場合を例
に、図９を用いて説明する。最終的には図９の通常露
光パターンと同じ形のパターンを得ることが目的であ
る。この通常露光パターンはピッチがずれているため、
連続した周期パターンを用いることが出来ない場合を例
としている。図９に示したパターンを通常露光パター
ンとして二重露光を行う際、ここで、微細線に着目し、
この微細線を良好に再現できるよう位相を配置したもの
が図９の周期パターンである。

【００３１】ここで注意が必要なことは、微細線を作成
するために、となりあう周期パターンの位相が反転する
必要があるが、その点では、図９の２つの周期パター
ンは同じ構成である。しかし、周期パターン１では、中
央の位相０のパターンの線幅だけが太くなっており、こ
の部分のみ光が多く透過してしまう。そのため、微細線
とこの太いパターンとの光量が大きく変わってしまうこ
とにより、合成像に悪影響を及ぼす可能性がある。そこ
で、周期パターン２のように、二重露光で用いる周期パ
ターンはすべて同じ線幅で構成するために周期パターン
の線幅が太い領域に遮光部を設けることで、周期パター
ン全体の光量のバランスを調整することが出来、二重露
光において良好な合成像を得ることが出来るのである。
さらに、位相シフトの効果を高めることができるのであ
る。

【００３２】［実施例５］本実施例５は、周期パターン
に遮光部を設けることで、周期パターン全体の光量を調
整するもので、光透過部でパターンを作成する場合を例
に、図１０を用いて説明する。最終的に作成したいパタ
ーンは図１０に示したパターンである。図１０に示
したパターンを通常露光パターンとして二重露光を行う
際、ここで、微細線に着目し、この微細線を良好に再現
できるよう位相を配置したものが図１０の周期パター
ンである。

【００３３】ここで注意が必要なことは、微細線を作成
するために、となりあう周期パターンの位相が反転させ
ることからは、図１０の周期パターン１と周期パター
ンは同じである。しかし、周期パターン１では、斜め線
の領域が太くなっており、この部分のみ光が多く透過し
てしまう。そのため、微細線とこの太いパターンとの光
量が大きく変わってしまうことにより、合成像に悪影響
を及ぼす可能性がある。特に、光透過部でパターンを作
成する場合においては、線幅が太い領域は光が多く透過
するため、本来必要でない部分もパターンとして残って
しまうのである。そこで、周期パターン２のように、二
重露光で用いる周期パターンはすべて同じ線幅で構成す
るために周期パターンの線幅が太い領域に遮光部を設け
ることで、周期パターン全体の光量のバランスを調整す
ることが出来、二重露光において良好な合成像を得るこ
とが出来るのである。

【００３４】［実施例６］本実施例６では、微細線が縦
横に存在する別のパターン例について説明する。最終的
には図１１の通常露光パターンと同じ形のパターンを
得ることが目的である。この図１１の通常露光パター
ンは、縦方向にも横方向にも微細線が存在し、その微細
線の間隔は解像度以下である。このようなパターンを作
成するためには、図１１のに示したような周期パター
ンを用いる必要がある。この周期パターンは、通常露光
パターンにおける解像度以下の微細線の領域および隣り
合うパターンの間隔が解像度以下の領域を含んでいる必
要がある。本実施例６のパターンの場合は、通常露光パ
ターンはすべて微細線領域および解像度以下の間隔でパ
ターンが隣接されている領域であるため、周期パターン
の領域は通常露光パターンと同じ領域以上にする。

【００３５】ここで、図１１左側の周期パターン１
は、図１１の通常露光パターンの微細線を解像するよ
う、微細線部分にエッジを重ね、解像の向上を行うこと
をねらいとした。図１２は、図１１に示した周期パター
ン１・周期パターン２と各周期パターンと通常露光パタ
ーンの合成像のシミュレーション結果を示したものであ
る。点線は実際に作成したいパターンであり、実線はシ
ミュレーションによって計算した合成像の光強度分布で
ある。この図１２のシミュレーション結果をみると、
図１１の周期パターン１の光強度分布は、直交する微
細線にうねりを生じており、図１２の二重露光後の像
にもこのうねりがはっきり分かる。このうねりは断線の
原因となるため、実用的には好ましくない。そこで、こ
の微細線のうねりをなくすため、図１１右側の周期パ
ターン２のように、エッジを形成している光透過部の一
部を図のように遮光した周期パターンを用いることによ
って、図１２，に示したように、微細線のうねりを
排除した良好な像を得ることができた。

【００３６】この周期パターンの効果について、図１３
を用いて説明する。このようなパターンでは、位相反転
によるエッジ効果を用いて、微細線を形成することを目
的としている。図１３周期パターン１の場合、Ｌ字の角
に着目すると、逆位相によるエッジ効果がＡとＢ、Ｂと
Ｃ、ＢとＤ間で生じる。他の部分ではＡとＢあるいはＢ
とＤ間で起こるのと同様の方向にエッジ効果が生じるが
Ｌ字角の部分では、ＢとＣの斜め方向の効果も加わるた
め、位相反転によるエッジ効果がＬ字の角だけ二重に起
こり強度が集中するため、微細線にうねりが生じるので
ある。一方、図１３の周期パターン２は、エッジを形成
している光透過部の一部を遮光している場合であり、こ
の場合のＬ字角は、ＡとＢ、ＢとＤ間に生じる、光透過
部と遮光部のエッジ効果を用いて作成している。そし
て、周期パターン１で強度集中の原因となった、斜め方
向に生じるエッジ効果はなくなるため、うねりを排除す
ることができるのである。

【００３７】実際に通常露光パターンと重なるエッジは
図１１の中央２本であるがその周辺に１本づつエッジ
を追加することで、微細線の解像度を向上するだけでな
く、微細線の端についている四角いコンタクトホール接
続部のパターンを良好に解像することが出来る。以上の
ように、並列して配置されたＬ字の微細線を解像するた
めには、Ｌ字の位相シフトマスクエッジ型を用い、かつ
そのＬ字の交点近傍はＣｒで遮光し、強度の集中をのぞ
くことによって、良好な合成像を得ることが出来るので
ある。この場合、エッジ型に限らず、パターン線幅は周
期のピッチを２Ｌとすると、０＜周期パターン線幅≦２
Ｌであれば良い。したがって、図１４に示したレベンソ
ン型のパターンを用いてもこのＬ型のパターンは作成で
き、この場合も同じく、Ｌ字の交点近傍をＣｒで遮光
し、強度の集中をのぞくことによって、良好な合成像を
得ることが出来るのである。

【００３８】［実施例７］本実施例７では、微細線が縦
横に存在し、Ｔ字に接しているパターン例であって、光
透過部でパターンを作成する場合を例に、図１５を用い
て説明する。最終的には図１５の通常露光パターンと
同じ形のパターンを得ることが目的である。この図１５
の通常露光パターンは、縦方向にも横方向にも微細線
が存在し、解像度以下の間隔で隣接している。このよう
なパターンを作成するためには、図１５のに示したよ
うな周期パターンを用いる必要がある。実施例１と同様
に、図１５周期パターン１では１方向の周期パターン
を用い、異なる方向の微細線に関しては孤立線を設けて
いる。ここで、図１５周期パターン１は、図１５の
通常露光パターンの微細線を解像するよう、微細線部分
に周期パターンを重ね、解像の向上を行うことをねらい
とした。

【００３９】ここで、図１６に図１５に示した周期パタ
ーン１・周期パターン２と各周期パターンと通常露光パ
ターンの合成像のシミュレーション結果を示したもので
ある。それぞれ、上から周期パターン・通常露光パター
ン・二重露光後の合成像の光強度分布であり、点線は実
際に作成したいパターンであり、実線はシミュレーショ
ンによって計算したものである。このシミュレーション
結果をみると、図１６の周期パターンの光強度分布を
見ると、Ｔ字が交わる部分に光強度の集中が起こり、設
計値よりもかなり太いパターンになっていることが分か
る。そのため、合成像においても、Ｔ字が交わる部分が
大きくなっている。そこで、図１５の周期パターン２の
ように、Ｔ字の付け根に遮光部を設けることで、良好な
再現を得ることが出来る。その結果を図１６に示す。
図１６の周期パターンが異なるシミュレーション結
果を比較すると、図１６の方がＴ字の丸みがなくな
り、良好な像が得られていることが分かる。

【００４０】また、周期パターン３のようにＴ字の交点
に遮光部を設けても良い。この場合は、図１６の周期
パターンではＴ字の交点部がへこむが、通常露光パター
ンは丸みを帯びているため、二重露光を行うことで、図
１６の合成像におけるＴ字の接点部の再現が良好にな
るのである。図１６ともに、合成像のＴ字接点部の
微細線は、左側にふくらんでいるが、周期パターン３を
用いることで、このＴ字接点部のふくらみを排除するこ
とが出来るのである。また、この場合は、周期パターン
を所定の形状にするだけでなく、通常パターンを補正す
る＋のような過補正の周期パターンでも良い。この
ようにすることで、周期パターンの光強度分布は所定の
形状から多少ずれていたとしても、二重露光後の合成像
を所定の形状にすることが出来るのである。このよう
に、Ｔ字の付け根に遮光部を設ける、またはＴ字の交点
に遮光部を設けることで、Ｔ字の接点部の再現を良好に
することが出来るのである。

【００４１】以上、各実施例について説明してきたが、
本発明においては上記したように工夫を施した周期パタ
ーンを用いることによって、微細線の方向が混在してい
るパターンにおいても光近接効果によるパターン歪みを
補正することが可能となり、良好な合成像を得ることが
出来るのである。実施例６でＬ字、実施例７ではＴ字パ
ターンの場合を説明したがパターンはこの形に限らず、
パターンが交差している場合に、その交点あるいは交点
近傍に遮光部を設けることでパターンのひずみを取り除
くことができるのは言うまでもない。尚、バイナリーマ
スクで斜入射照明によって像を形成する場合は、周期パ
ターンに関しては位相シフトマスクと同等の効果が得ら
れるため、この場合も効果がある。この、斜入射照明に
よって周期パターンを作成する場合のパターン例は、実
施例１の場合は、図４（ｂ）に示したパターンの位相の
ないバイナリーマスクを用いる。他の実施例の場合も位
相のないバイナリーマスクを用いることで同様の効果が
得られ、また遮光部と透過部を反転させることで、ネガ
レジスト・ポジレジストの場合でも効果がある。

【００４２】図１７は本発明を適用し得る同期パターン
の２光束干渉用露光と通常の投影露光の双方が行なえる
高解像度露光装置を示す概略図である。図１７におい
て、２２１はＫｒＦ又はＡｒＦエキシマレーザ、２２２
は照明光学系、２２３はマスク（レチクル）、２２４は
マスクステージ、２２７はマスク２２３の回路パターン
をウエハ２２８上に縮小投影する投影光学系、２２５は
マスク（レチクル）チェンジャであり、ステージ２２４
に、通常のレチクルと前述したレベンソン型位相シフト
マスク（レチクル）又はエッジシフタ型マスク（レチク
ル）又は位相シフタを有していない周期パターンマスク
（レチクル）の一方を選択的に供給するために設けてあ
る。図１７の２２９は２光束干渉露光と投影露光で共用
される一つのＸＹＺステージであり、このステージ２２
９は、光学系２２７の光軸に直交する平面及びこの光軸
方向に移動可能で、レーザー干渉計等を用いてそのＸＹ
方向の位置が正確に制御される。また、図１７の装置
は、不図示のレチクル位置合わせ光学系、ウエハ位置合
わせ光学系（オフアクシス位置合わせ光学系とＴＴＬ位
置合わせ光学系とＴＴＲ位置合わせ光学系）とを備え
る。図１７の装置の照明光学系２２２は部分的コヒーレ
ント照明とコヒーレント照明とを切換え可能に構成して
あり、コヒーレント照明の場合には、ブロック２３０内
の図示した前述した（１ａ）又は（１ｂ）の照明光を、
前述したレベンソン型位相シフトレチクル又はエッジシ
フタ型レチクル又は位相シフタを有していない周期パタ
ーンレチクルの一つに供給し、部分的コヒーレント照明
の場合にはブロック２３０内に図示した（２）の照明光
を所望のレチクルに供給する。部分的コヒーレント照明
からコヒーレント照明との切換えは、通常光学系２２２
のフライアイレンズの直後に置かれる開口絞りを、この
絞りに比して開口径が十分に小さいコヒーレント照明用
絞りと交換すればいい。

【００４３】また、図１８はＸ線露光装置の概略図であ
る。このような露光装置を用いて、本実施例の方法によ
り露光を行うことも可能である。以上説明した露光方法
及び露光装置を用いてＩＣ、ＬＳＩ等の半導体チップ、
液晶パネル等の表示素子、磁気ヘッド等の検出素子、Ｃ
ＣＤ等の撮像素子といった各種デバイスの製造が可能で
ある。なお、本発明は以上説明した実施態様および実施
例等に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲において種々に変更することが可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明による
と、周期構造を有するパターンと通常露光パターンの多
重露光を行う場合において、周期構造を有するパターン
に光近接効果によるパターン歪みの補正を行うことので
きる工夫を施すことによって、良好な合成像を得ること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】二重露光のパターン配置において問題を生じな
い場合を説明するための図。

【図２】二重露光のパターン配置において、方向の異な
る微細線が混在していて、問題を生じる場合を説明する
ための図。

【図３】二重露光のフローチャートを示す図。

【図４】本発明の実施例１における周期パターン作成手
順を示す図であり、（ａ）は光遮光部でパターンを作成
する場合、（ｂ）は光透過部でパターンを作成する場合
を示す図。

【図５】本発明の実施例１における周期パターン作成手
順を示す図。

【図６】本発明の実施例２における周期パターン作成手
順を示す図であり、（ａ）は光遮光部でパターンを作成
する場合、（ｂ）は光透過部でパターンを作成する場合
を示す図。

【図７】本発明の実施例２におけるシミュレーション結
果を示す図。

【図８】本発明の実施例３における周期パターン作成手
順を示す図であり、（ａ）は光透過部でパターンを作成
する場合、（ｂ）は光遮光部でパターンを作成する場合
を示す図。

【図９】本発明の実施例４における周期パターン作成手
順を示す図。

【図１０】本発明の実施例５における周期パターン作成
手順を示す図。

【図１１】本発明の実施例６における周期パターン作成
手順を示す図。

【図１２】本発明の実施例６におけるシミュレーション
結果を示す図。

【図１３】本発明の実施例６における周期パターンの効
果を説明するための図。

【図１４】本発明の実施例６におけるレベンソン型のパ
ターンを用いた場合の周期パターン作成手順を示す図。

【図１５】本発明の実施例７における周期パターン作成
手順を示す図。

【図１６】本発明の実施例７におけるシミュレーション
結果を示す図。

【図１７】二重露光を行う高解像度露光装置の概略図。

【図１８】Ｘ線露光装置の概略図。

【図１９】従来例のＸ線プロキシミティ露光装置の構成
を示す図。

【図２０】二重露光の原理を説明するための図。

【図２１】二重露光の原理を説明するための図。

【符号の説明】

１：ＳＯＲ等のＸ線源 ２：ＳＯＲＸ線 ３：凸面ミラー ４：ベリリウム薄膜 ５：フォーカルプレイン型のシャッタ ７：被露光体 １０：マスク ２２１：ＫｒＦまたはＡｒＦエキシマレーザ ２２２：照明光学系 ２２３：マスク ２２４：マスクステージ ２２７：投影光学系 ２２８：ウエハ ２２９：ＸＹＺステージ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H095 BA05 BB02 BB03 BB28 BB34 5F046 AA13 AA25 BA03 BA08 CA04 CB05 CB13 CB17 CB23 DA01 DA02 DA11 GA04 GC04

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被露光基板に対して第１のパターンによる
   露光と第２のパターンによる露光を含む多重露光を行う
   露光方法において、 前記第１のパターンは、微細線を解像するための周期構
   造を有するパターンであって、該第１のパターンに前記
   第２のパターンの露光における光近接効果によるパター
   ン歪みの補正を行うための領域を形成したことを特徴と
   する露光方法。
2. 【請求項２】前記光近接効果によるパターン歪みの補正
   を行うための領域が、前記第１のパターンの周期構造領
   域の１部に形成された周期構造をもたない領域であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
3. 【請求項３】前記第２のパターンは、ウエハ面上の光強
   度分布が多値であることを特徴とする請求項１または請
   求項２に記載の露光方法。
4. 【請求項４】前記第２のパターンは、設計パターンその
   ものか、それに近いものであることを特徴とする請求項
   １〜３のいずれか１項に記載の露光方法。
5. 【請求項５】前記第１のパターンは、その光強度分布が
   設計パターンの形状に近くなるような前記光近接効果に
   よるパターン歪みの補正を行うことを特徴とする請求項
   １〜４のいずれか１項に記載の露光方法。
6. 【請求項６】前記第１のパターンと第２のパターンにお
   いて、それらを露光した合成像の光強度分布が、設計パ
   ターンに近くなるように前記光近接効果によるパターン
   歪みの補正を行うことを特徴とする請求項１〜５のいず
   れか１項に記載の露光方法。
7. 【請求項７】前記第１のパターンの周期構造領域の１部
   に形成された周期構造をもたない領域に、部分的に線幅
   を太くした領域を形成して、前記光近接効果によるパタ
   ーン歪みの補正を行うことを特徴とする請求項２〜６の
   いずれか１項に記載の露光方法。
8. 【請求項８】前記第１のパターンの周期構造領域の１部
   に形成された周期構造をもたない領域において、前記第
   ２のパターンのうち該第１のパターンの周期の方向と直
   交しない方向の微細線と重なる領域に孤立線を形成し、
   該孤立線の線幅を該第２のパターンの微細線の線幅より
   も太くすることを特徴とする請求項７に記載の露光方
   法。
9. 【請求項９】前記孤立線は、第１のパターンにおける周
   期的部分から作成される合成像の微細線と孤立線から作
   成される合成像の微細線とが同じ線幅になるように、該
   孤立線の線幅を最適化することを特徴とする請求項８に
   記載の露光方法。
10. 【請求項１０】前記第１のパターンの周期構造領域の１
    部に形成された周期構造をもたない領域に、補正パター
    ンを形成し、前記光近接効果によるパターン歪みの補正
    を行うことを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に
    記載の露光方法。
11. 【請求項１１】前記補助パターンは、前記第１のパター
    ンの周期構造領域の１部に形成された周期構造をもたな
    い領域に、前記第２のパターンのうち該第１のパターン
    の周期の方向と異なる方向の微細線と重なるように形成
    された孤立線において、該孤立線の短縮を見込んで所定
    の形状となるように形成されることを特徴とする請求項
    １０に記載の露光方法。
12. 【請求項１２】第１のパターンにおいて、第２のパター
    ンの微細線の３倍以上太い線幅のパターンには遮光部を
    設け、光量調節することを特徴とする請求項１または請
    求項２に記載の露光方法。
13. 【請求項１３】前記第１のパターンは、該パターンの線
    幅の調整をすることにより、該第１のパターン全体の光
    量バランスを調整することを特徴とする請求項１または
    請求項２に記載の露光方法。
14. 【請求項１４】前記第１のパターンにおいて、交差する
    パターンを用いる場合、その交点あるいは交点近傍に遮
    光部を設けることを特徴とする請求項１または請求項２
    に記載の露光方法。
15. 【請求項１５】前記第１のパターンにおいて、Ｌ字型に
    直交するパターンを用いる場合、その交点あるいは近傍
    に遮光部を設けることを特徴とする請求項１または請求
    項２に記載の露光方法。
16. 【請求項１６】前記第１のパターンにおいてＴ字型に直
    交するパターンを用いる場合、その交点あるいは近傍に
    遮光部を設けることを特徴とする請求項１または請求項
    ２に記載の露光方法。
17. 【請求項１７】前記第１のパターンは、周期数２以上の
    周期パターンであって、レベンソン型位相シフトマス
    ク、またはバイナリー型マスクのいずれかのマスクで構
    成されることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１
    項に記載の露光方法。
18. 【請求項１８】被露光基板に対して第１のパターンによ
    る露光と第２のパターンによる露光を含む多重露光を行
    う露光モードを有する露光装置において、前記第１のパ
    ターンは、微細線を解像するための周期構造を有するパ
    ターンであって、該第１のパターンが前記第２のパター
    ンの露光における光近接効果によるパターン歪みの補正
    を行うための領域を有していることを特徴とする露光装
    置。
19. 【請求項１９】前記光近接効果によるパターン歪みの補
    正を行うための領域が、前記第１のパターンの周期構造
    領域の１部に形成された周期構造をもたない領域である
    ことを特徴とする請求項１８に記載の露光装置。
20. 【請求項２０】前記第２のパターンは、ウエハ面上の光
    強度分布が多値であることを特徴とする請求項１８また
    は請求項１９に記載の露光装置。
21. 【請求項２１】前記第２のパターンは、設計パターンそ
    のものか、それに近いものであることを特徴とする請求
    項１８〜２０のいずれか１項に記載の露光装置。
22. 【請求項２２】前記第１のパターンは、その光強度分布
    が設計パターンの形状に近くなるような前記光近接効果
    によるパターン歪みの補正を行うように構成されている
    ことを特徴とする請求項１８〜２１のいずれか１項に記
    載の露光装置。
23. 【請求項２３】前記第１のパターンと第２のパターンに
    おいて、それらを露光した合成像の光強度分布が、設計
    パターンに近くなるように前記光近接効果によるパター
    ン歪みの補正を行うように構成されていることを特徴と
    する請求項１８〜２２のいずれか１項に記載の露光装
    置。
24. 【請求項２４】前記第１のパターンの周期構造領域の１
    部に形成された周期構造をもたない領域に、部分的に線
    幅を太くした領域を有し、光近接効果によるパターン歪
    みの補正を行う構成を備えていることを特徴とする請求
    項１９〜２３のいずれか１項に記載の露光装置。
25. 【請求項２５】前記第１のパターンの周期構造領域の１
    部に形成された周期構造をもたない領域において、前記
    第２のパターンのうち該第１のパターンの周期の方向と
    直交しない方向の微細線と重なる領域に孤立線を有し、
    該孤立線の線幅が該第２のパターンの微細線の線幅より
    も太く形成されていることを特徴とする請求項２４記載
    の露光装置。
26. 【請求項２６】前記孤立線は、第１のパターンにおける
    周期的部分から作成される合成像の微細線と孤立線から
    作成される合成像の微細線とが同じ線幅になるように、
    該孤立線の線幅が最適化されていることを特徴とする請
    求項２５に記載の露光装置。
27. 【請求項２７】前記第１のパターンの周期構造を持たな
    い領域に、補正パターンを有し、前記光近接効果による
    パターン歪みの補正を行う構成を備えていることを特徴
    とする請求項１９〜２７のいずれか１項に記載の露光装
    置。
28. 【請求項２８】前記補助パターンは、前記第１のパター
    ンの周期構造領域の１部に形成された周期構造をもたな
    い領域に、前記第２のパターンのうち該第１のパターン
    の周期の方向と異なる方向の微細線と重なるように形成
    された孤立線において、該孤立線の短縮を見込んで所定
    の形状となるように形成されていることを特徴とする請
    求項２７に記載の露光装置。
29. 【請求項２９】第１のパターンにおいて、第２のパター
    ンの微細線の３倍以上太い線幅のパターンには遮光部を
    設け、光量調節するように構成したことを特徴とする請
    求項１８または請求項１９に記載の露光装置。
30. 【請求項３０】前記第１のパターンは、該パターンの線
    幅の調整をすることにより、該第１のパターン全体の光
    量バランスを調整することを特徴とする請求項１８また
    は請求項１９に記載の露光装置。
31. 【請求項３１】前記第１のパターンにおいて、交差する
    パターンがある場合、その交点あるいは交点近傍に遮光
    部を設けることを特徴とする請求項１８または請求項１
    ９に記載の露光装置。
32. 【請求項３２】前記第１のパターンにおいて、Ｌ字型に
    直交するパターンがある場合、その交点あるいは近傍に
    遮光部を設けるように構成したことを特徴とする請求項
    １８または請求項１９に記載の露光装置。
33. 【請求項３３】前記第１のパターンにおいてＴ字型に直
    交するパターンがある場合、その交点あるいは近傍に遮
    光部を設けるように構成したことを特徴とする請求項１
    ８または請求項１９に記載の露光装置。
34. 【請求項３４】前記第１のパターンは、周期数２以上の
    周期パターンであって、レベンソン型位相シフトマス
    ク、またはバイナリー型マスクのいずれかのマスクで構
    成したことを特徴とする請求項１８〜３２のいずれか１
    項に記載の露光装置。
35. 【請求項３５】請求項１〜１７のいずれか１項に記載の
    露光方法を用いて、または請求項１８〜３４のいずれか
    １項に記載の露光装置を用いて、デバイスを製造するこ
    とを特徴とするデバイス製造方法。