JP2002107909A - フォトマスク及びそのマスクパターン設計方法 - Google Patents
フォトマスク及びそのマスクパターン設計方法Info
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- 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
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
- G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof
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- Power Engineering (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】細かなきざみでホールパターンの寸法および変
形を補正することができるフォトマスク及びそのマスク
パターン設計方法を提供すること。 【解決手段】基板、ハーフトーン膜及び遮光膜を備えた
フォトマスクにおいて、ハーフトーン領域は、少なくと
も隣接し合う一のホールパターンと他のホールパターン
との間における領域のうち前記一のホールパターンの端
面からこれに近い前記他のホールパターンの端面にかけ
て連続して有し、隣接し合う各ホールパターンの中心間
を結ぶ直線に垂直な方向における前記ハーフトーン領域
の幅は、前記隣接し合う各ホールパターンの中心間の距
離に依存することを特徴とする。
形を補正することができるフォトマスク及びそのマスク
パターン設計方法を提供すること。 【解決手段】基板、ハーフトーン膜及び遮光膜を備えた
フォトマスクにおいて、ハーフトーン領域は、少なくと
も隣接し合う一のホールパターンと他のホールパターン
との間における領域のうち前記一のホールパターンの端
面からこれに近い前記他のホールパターンの端面にかけ
て連続して有し、隣接し合う各ホールパターンの中心間
を結ぶ直線に垂直な方向における前記ハーフトーン領域
の幅は、前記隣接し合う各ホールパターンの中心間の距
離に依存することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトリソグラフ
ィ技術で用いられるフォトマスク及びそのマスクパター
ン設計方法に関し、特に、複雑なホールパターンにおけ
るパターン変形を補正するためのフォトマスク及びその
マスクパターン設計方法に関する。
ィ技術で用いられるフォトマスク及びそのマスクパター
ン設計方法に関し、特に、複雑なホールパターンにおけ
るパターン変形を補正するためのフォトマスク及びその
マスクパターン設計方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】フォトリソグラフィ技術において用いら
れるフォトマスクにおいては、ホールパターンの変形を
抑制するために、近接するホールパターンのピッチに基
づき、そのホールパターン間にハーフトーン領域を配置
することが重要な要素の一つとなっている。
れるフォトマスクにおいては、ホールパターンの変形を
抑制するために、近接するホールパターンのピッチに基
づき、そのホールパターン間にハーフトーン領域を配置
することが重要な要素の一つとなっている。
【０００３】ここで、ホールパターンの変形は大きく２
種類に分かれる。一つは大σ照明（σはコヒーレントフ
ァクター、σ＞０．６）や斜入射照明で見られるもので
あり、ピッチが狭くなり特定ピッチ以下になると徐々に
ホール径が大きくなる変形である。もう一つは中σ照明
で見られるものであり、縦横等ピッチであればピッチが
狭くなっても寸法は変化しないが、１方向にのみ狭ピッ
チとなるとその方向に引っ張られるように伸びる変形で
ある。
種類に分かれる。一つは大σ照明（σはコヒーレントフ
ァクター、σ＞０．６）や斜入射照明で見られるもので
あり、ピッチが狭くなり特定ピッチ以下になると徐々に
ホール径が大きくなる変形である。もう一つは中σ照明
で見られるものであり、縦横等ピッチであればピッチが
狭くなっても寸法は変化しないが、１方向にのみ狭ピッ
チとなるとその方向に引っ張られるように伸びる変形で
ある。
【０００４】従来、ウエハ上の転写パターンの変形を抑
制するために、あらかじめマスクを逆の方向に変形させ
ておくという手法が取られていた。この手法は一般にＯ
ＰＣ（オプティカル・プロキシミティ・エフェクト・コ
レクション：ＯｐｔｉｃａｌＰｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｅｆ
ｆｅｃｔ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）と呼ばれ、その補正
方法には２方式がある。一つは、その都度シミュレーシ
ョンを行い、所望のパターン形状が得られるようにす
る、いわゆるシミュレーションベースと呼ばれる方式で
ある。そして、もう一つは、あらかじめ設定しておく法
則に従い、補正を行う、いわゆるルール・ベース方式で
ある。
制するために、あらかじめマスクを逆の方向に変形させ
ておくという手法が取られていた。この手法は一般にＯ
ＰＣ（オプティカル・プロキシミティ・エフェクト・コ
レクション：ＯｐｔｉｃａｌＰｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｅｆ
ｆｅｃｔ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）と呼ばれ、その補正
方法には２方式がある。一つは、その都度シミュレーシ
ョンを行い、所望のパターン形状が得られるようにす
る、いわゆるシミュレーションベースと呼ばれる方式で
ある。そして、もう一つは、あらかじめ設定しておく法
則に従い、補正を行う、いわゆるルール・ベース方式で
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のマスクパターンを変更するという手法では、ホール
パターンの変形防止が、ホールパターンが微細になるに
つれて困難になってきていた。
来のマスクパターンを変更するという手法では、ホール
パターンの変形防止が、ホールパターンが微細になるに
つれて困難になってきていた。
【０００６】また、寸法および形状を変更するのが設計
グリッド単位となっているため、例えば、ウエハ上に大
きく転写されるホールパターンを補正すると、反対に小
さくなりすぎてしまうという問題が生じていた。これは
ホールパターンのＭＥＥＦ（Ｍａｓｋ Ｅｒｒｏｒ Ｅ
ｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆａｃｔｏｒ）が、寸法が小さ
くなるにつれ大幅に増加するためである。ここで、ＭＥ
ＥＦとは設計寸法（マスク寸法／縮小投影倍率）を横軸
にとり、そのウエハ上での転写寸法を縦軸に取ったグラ
フでの傾きのことである。
グリッド単位となっているため、例えば、ウエハ上に大
きく転写されるホールパターンを補正すると、反対に小
さくなりすぎてしまうという問題が生じていた。これは
ホールパターンのＭＥＥＦ（Ｍａｓｋ Ｅｒｒｏｒ Ｅ
ｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆａｃｔｏｒ）が、寸法が小さ
くなるにつれ大幅に増加するためである。ここで、ＭＥ
ＥＦとは設計寸法（マスク寸法／縮小投影倍率）を横軸
にとり、そのウエハ上での転写寸法を縦軸に取ったグラ
フでの傾きのことである。
【０００７】理想的なＭＥＥＦ（傾き）は１であるが、
パターンが微細になると１以上に大きくなり、マスクの
製造誤差がウエハ上で拡大されることが問題となってき
た。特に、微細なホールパターンにおいては、ＭＥＥＦ
が４以上になり、ＣＡＤデータ上で１０ｎｍ寸法を変化
させても、ウエハ上で１０ｎｍ以上の寸法変化が生じる
ことになる。よって、転写されたホール寸法が大きす
ぎ、隣のパターンと分離しなくなる場合に、マスクパタ
ーンを補正すると反対にホール寸法が小さくなってしま
うという問題が生じていた。
パターンが微細になると１以上に大きくなり、マスクの
製造誤差がウエハ上で拡大されることが問題となってき
た。特に、微細なホールパターンにおいては、ＭＥＥＦ
が４以上になり、ＣＡＤデータ上で１０ｎｍ寸法を変化
させても、ウエハ上で１０ｎｍ以上の寸法変化が生じる
ことになる。よって、転写されたホール寸法が大きす
ぎ、隣のパターンと分離しなくなる場合に、マスクパタ
ーンを補正すると反対にホール寸法が小さくなってしま
うという問題が生じていた。
【０００８】さらに、ウエハ上転写寸法を細かく制御す
るには、マスク補正においてより細かなグリッドを採用
する必要があったが、細かなグリッドではマスク描画の
時間が大幅に増大するという問題があり、実用的ではな
かった。
るには、マスク補正においてより細かなグリッドを採用
する必要があったが、細かなグリッドではマスク描画の
時間が大幅に増大するという問題があり、実用的ではな
かった。
【０００９】また、マスク寸法を変えるのではなく、逆
位相の光を用いてホール寸法を変化させるという手法も
提案されている。例えば、ホールパターンのリニアリテ
ィを改善するため、ホールパターンの周辺にハーフトー
ン領域を形成する手法が知られている。しかし、この手
法は複雑なパターンレイアウトを想定していないので、
中σ照明での１次方向に密になった時の変形等は防止で
きないという問題があった。
位相の光を用いてホール寸法を変化させるという手法も
提案されている。例えば、ホールパターンのリニアリテ
ィを改善するため、ホールパターンの周辺にハーフトー
ン領域を形成する手法が知られている。しかし、この手
法は複雑なパターンレイアウトを想定していないので、
中σ照明での１次方向に密になった時の変形等は防止で
きないという問題があった。
【００１０】本発明の第１の目的は、細かなきざみでホ
ールパターンの寸法および変形を補正することができる
フォトマスク及びそのマスクパターン設計方法を提供す
ることである。
ールパターンの寸法および変形を補正することができる
フォトマスク及びそのマスクパターン設計方法を提供す
ることである。
【００１１】本発明の第２の目的は、複雑なパターンレ
イアウトにおけるホールパターンの寸法および変形を補
正することができるフォトマスク及びそのマスクパター
ン設計方法を提供することである。
イアウトにおけるホールパターンの寸法および変形を補
正することができるフォトマスク及びそのマスクパター
ン設計方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の視点にお
いては、光を透過ないし反射する基板と、前記基板上に
形成されるとともに、所定の位置に２以上のホールパタ
ーンを有するハーフトーン膜と、前記ハーフトーン膜上
に形成されるとともに、前記ハーフトーン膜のホールパ
ターンと対応する位置にホールパターンを有し、少なく
とも隣接し合う一のホールパターンと他のホールパター
ンとの間の領域に空所であるハーフトーン領域を有する
遮光膜と、を備えたフォトマスクであって、前記ハーフ
トーン領域は、少なくとも隣接し合う一のホールパター
ンと他のホールパターンとの間における領域のうち前記
一のホールパターンの端面からこれに近い前記他のホー
ルパターンの端面にかけて連続して有し、隣接し合う各
ホールパターンの中心間を結ぶ直線に垂直な方向におけ
る前記ハーフトーン領域の幅は、前記隣接し合う各ホー
ルパターンの中心間の距離に依存することを特徴とす
る。
いては、光を透過ないし反射する基板と、前記基板上に
形成されるとともに、所定の位置に２以上のホールパタ
ーンを有するハーフトーン膜と、前記ハーフトーン膜上
に形成されるとともに、前記ハーフトーン膜のホールパ
ターンと対応する位置にホールパターンを有し、少なく
とも隣接し合う一のホールパターンと他のホールパター
ンとの間の領域に空所であるハーフトーン領域を有する
遮光膜と、を備えたフォトマスクであって、前記ハーフ
トーン領域は、少なくとも隣接し合う一のホールパター
ンと他のホールパターンとの間における領域のうち前記
一のホールパターンの端面からこれに近い前記他のホー
ルパターンの端面にかけて連続して有し、隣接し合う各
ホールパターンの中心間を結ぶ直線に垂直な方向におけ
る前記ハーフトーン領域の幅は、前記隣接し合う各ホー
ルパターンの中心間の距離に依存することを特徴とす
る。
【００１３】本発明の第２の視点においては、光を透過
又は反射する基板と、前記基板上に形成されるととも
に、所定の位置に２以上のホールパターンを有するハー
フトーン膜と、前記ハーフトーン膜上に形成されるとと
もに、前記ハーフトーン膜のホールパターンと対応する
位置にホールパターンを有し、少なくとも隣接し合う一
のホールパターンと他のホールパターンとの間の領域に
空所であるハーフトーン領域を有する遮光膜と、を備え
たフォトマスクであって、前記ハーフトーン領域は、少
なくとも隣接し合う一のホールパターンと他のホールパ
ターンとの間における領域のうち前記一のホールパター
ンの端面及びこれに近い前記他のホールパターンの端面
のそれぞれの近傍に互いに分離ないし連続して有し、隣
接し合う各ホールパターンの中心間を結ぶ直線方向にお
ける前記ハーフトーン領域の幅は、前記隣接し合う各ホ
ールパターンの中心間の距離に依存することを特徴とす
る。
又は反射する基板と、前記基板上に形成されるととも
に、所定の位置に２以上のホールパターンを有するハー
フトーン膜と、前記ハーフトーン膜上に形成されるとと
もに、前記ハーフトーン膜のホールパターンと対応する
位置にホールパターンを有し、少なくとも隣接し合う一
のホールパターンと他のホールパターンとの間の領域に
空所であるハーフトーン領域を有する遮光膜と、を備え
たフォトマスクであって、前記ハーフトーン領域は、少
なくとも隣接し合う一のホールパターンと他のホールパ
ターンとの間における領域のうち前記一のホールパター
ンの端面及びこれに近い前記他のホールパターンの端面
のそれぞれの近傍に互いに分離ないし連続して有し、隣
接し合う各ホールパターンの中心間を結ぶ直線方向にお
ける前記ハーフトーン領域の幅は、前記隣接し合う各ホ
ールパターンの中心間の距離に依存することを特徴とす
る。
【００１４】また、前記フォトマスクにおいて、前記ハ
ーフトーン領域の幅は、前記隣接し合う各ホールパター
ンの中心間の距離が狭くなるに従い広く設定されること
が好ましい。
ーフトーン領域の幅は、前記隣接し合う各ホールパター
ンの中心間の距離が狭くなるに従い広く設定されること
が好ましい。
【００１５】また、前記フォトマスクにおいて、前記ハ
ーフトーン領域の幅は、前記隣接し合う各ホールパター
ンの中心間の距離が狭くなるに従い段階的に広く設定さ
れることが好ましい。
ーフトーン領域の幅は、前記隣接し合う各ホールパター
ンの中心間の距離が狭くなるに従い段階的に広く設定さ
れることが好ましい。
【００１６】また、前記フォトマスクにおいて、前記ハ
ーフトーン領域は、隣接し合う各ホールパターンの中心
間の距離が所定の長さ以上のときに、少なくとも前記隣
接し合う各ホールパターンの間において配設しないこと
が好ましい。
ーフトーン領域は、隣接し合う各ホールパターンの中心
間の距離が所定の長さ以上のときに、少なくとも前記隣
接し合う各ホールパターンの間において配設しないこと
が好ましい。
【００１７】本発明の第３の視点においては、光を透過
ないし反射する基板と、前記基板上に形成されるととも
に、所定の位置に２以上のホールパターンを有するハー
フトーン膜と、前記ハーフトーン膜上に形成されるとと
もに、前記ハーフトーン膜のホールパターンと対応する
位置にホールパターンを有し、少なくとも隣接し合う一
のホールパターンと他のホールパターンとの間の領域に
空所であるハーフトーン領域を有する遮光膜と、を備え
たフォトマスクであって、前記ハーフトーン領域は、少
なくとも隣接し合う一のホールパターンと他のホールパ
ターンとの間における領域のうち前記一のホールパター
ンの端面からこれに近い前記他のホールパターンの端面
にかけて連続して形成され、前記ホールパターンのホー
ル寸法の小さくなる量は、前記隣接し合う各ホールパタ
ーンの中心間の距離を固定したときに、隣接し合う各ホ
ールパターンの中心間を結ぶ直線に垂直な方向における
前記ハーフトーン領域の幅と、前記基板の透過率の１／
ｎ乗に比例することを特徴とする。
ないし反射する基板と、前記基板上に形成されるととも
に、所定の位置に２以上のホールパターンを有するハー
フトーン膜と、前記ハーフトーン膜上に形成されるとと
もに、前記ハーフトーン膜のホールパターンと対応する
位置にホールパターンを有し、少なくとも隣接し合う一
のホールパターンと他のホールパターンとの間の領域に
空所であるハーフトーン領域を有する遮光膜と、を備え
たフォトマスクであって、前記ハーフトーン領域は、少
なくとも隣接し合う一のホールパターンと他のホールパ
ターンとの間における領域のうち前記一のホールパター
ンの端面からこれに近い前記他のホールパターンの端面
にかけて連続して形成され、前記ホールパターンのホー
ル寸法の小さくなる量は、前記隣接し合う各ホールパタ
ーンの中心間の距離を固定したときに、隣接し合う各ホ
ールパターンの中心間を結ぶ直線に垂直な方向における
前記ハーフトーン領域の幅と、前記基板の透過率の１／
ｎ乗に比例することを特徴とする。
【００１８】本発明の第４の視点に、光を透過又は反射
する基板と、前記基板上に形成されるとともに、所定の
位置に２以上のホールパターンを有するハーフトーン膜
と、前記ハーフトーン膜上に形成されるとともに、前記
ハーフトーン膜のホールパターンと対応する位置にホー
ルパターンを有し、少なくとも隣接し合う一のホールパ
ターンと他のホールパターンとの間の領域に空所である
ハーフトーン領域を有する遮光膜と、を備えたフォトマ
スクであって、前記ハーフトーン領域は、少なくとも隣
接し合う一のホールパターンと他のホールパターンとの
間における領域のうち前記一のホールパターンの端面及
びこれに近い前記他のホールパターンの端面のそれぞれ
の近傍に互いに分離ないし連続して形成され、前記ホー
ルパターンのホール寸法の小さくなる量は、前記隣接し
合う各ホールパターンの中心間の距離を固定したとき
に、隣接し合う各ホールパターンの中心間を結ぶ直線方
向における前記ハーフトーン領域の幅と、前記基板の透
過率の１／ｎ乗に比例することを特徴とする。
する基板と、前記基板上に形成されるとともに、所定の
位置に２以上のホールパターンを有するハーフトーン膜
と、前記ハーフトーン膜上に形成されるとともに、前記
ハーフトーン膜のホールパターンと対応する位置にホー
ルパターンを有し、少なくとも隣接し合う一のホールパ
ターンと他のホールパターンとの間の領域に空所である
ハーフトーン領域を有する遮光膜と、を備えたフォトマ
スクであって、前記ハーフトーン領域は、少なくとも隣
接し合う一のホールパターンと他のホールパターンとの
間における領域のうち前記一のホールパターンの端面及
びこれに近い前記他のホールパターンの端面のそれぞれ
の近傍に互いに分離ないし連続して形成され、前記ホー
ルパターンのホール寸法の小さくなる量は、前記隣接し
合う各ホールパターンの中心間の距離を固定したとき
に、隣接し合う各ホールパターンの中心間を結ぶ直線方
向における前記ハーフトーン領域の幅と、前記基板の透
過率の１／ｎ乗に比例することを特徴とする。
【００１９】本発明の第４の視点においては、複数のホ
ールパターンが１次元方向に密集して配された前記フォ
トマスクにおいて、各ホールパターン間に前記ハーフト
ーン領域を配設することを特徴とする。
ールパターンが１次元方向に密集して配された前記フォ
トマスクにおいて、各ホールパターン間に前記ハーフト
ーン領域を配設することを特徴とする。
【００２０】本発明の第５の視点においては、複数のホ
ールパターンが２次元方向に密集して配された前記フォ
トマスクにおいて、隣接し合う各ホールパターンの中心
間の距離が所定の長さ以下で密集している最外周部を除
く領域の各ホールパターン間には前記ハーフトーン領域
を配設せず、前記外周部の領域の各ホールパターン間に
は前記ハーフトーン領域を配設することを特徴とする。
ールパターンが２次元方向に密集して配された前記フォ
トマスクにおいて、隣接し合う各ホールパターンの中心
間の距離が所定の長さ以下で密集している最外周部を除
く領域の各ホールパターン間には前記ハーフトーン領域
を配設せず、前記外周部の領域の各ホールパターン間に
は前記ハーフトーン領域を配設することを特徴とする。
【００２１】本発明の第６の視点においては、光を透過
ないし反射する基板と、前記基板上に形成されるととも
に、所定の位置に２以上のホールパターンを有するハー
フトーン膜と、前記ハーフトーン膜上に形成されるとと
もに、前記ハーフトーン膜のホールパターンと対応する
位置にホールパターンを有し、少なくとも隣接し合う一
のホールパターンと他のホールパターンとの間の領域に
空所であるハーフトーン領域を有する遮光膜と、を備え
たフォトマスクのマスクパターンをＣＡＤを用いて設計
するマスクパターン設計方法であって、前記ハーフトー
ン領域が細長の矩形である場合に、ハーフトーン領域デ
ータの長辺方向の両端部を隣接し合う各ホールパターン
データのそれぞれに一部重ねて描画する工程を含むこと
を特徴とする。
ないし反射する基板と、前記基板上に形成されるととも
に、所定の位置に２以上のホールパターンを有するハー
フトーン膜と、前記ハーフトーン膜上に形成されるとと
もに、前記ハーフトーン膜のホールパターンと対応する
位置にホールパターンを有し、少なくとも隣接し合う一
のホールパターンと他のホールパターンとの間の領域に
空所であるハーフトーン領域を有する遮光膜と、を備え
たフォトマスクのマスクパターンをＣＡＤを用いて設計
するマスクパターン設計方法であって、前記ハーフトー
ン領域が細長の矩形である場合に、ハーフトーン領域デ
ータの長辺方向の両端部を隣接し合う各ホールパターン
データのそれぞれに一部重ねて描画する工程を含むこと
を特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】光を透過ないし反射する基板と、
前記基板上に形成されるとともに、所定の位置に２以上
のホールパターンを有するハーフトーン膜と、前記ハー
フトーン膜上に形成されるとともに、前記ハーフトーン
膜のホールパターンと対応する位置にホールパターンを
有し、少なくとも隣接し合う一のホールパターンと他の
ホールパターンとの間の領域に空所であるハーフトーン
領域を有する遮光膜と、を備えたフォトマスクであっ
て、前記ハーフトーン領域は、少なくとも隣接し合う一
のホールパターンと他のホールパターンとの間における
領域のうち前記一のホールパターンの端面からこれに近
い前記他のホールパターンの端面にかけて連続して有
し、隣接し合う各ホールパターンの中心間を結ぶ直線に
垂直な方向における前記ハーフトーン領域の幅は、前記
隣接し合う各ホールパターンの中心間の距離に依存する
ことにより、ホールパターン同士のつながりを抑制する
ことができる。
前記基板上に形成されるとともに、所定の位置に２以上
のホールパターンを有するハーフトーン膜と、前記ハー
フトーン膜上に形成されるとともに、前記ハーフトーン
膜のホールパターンと対応する位置にホールパターンを
有し、少なくとも隣接し合う一のホールパターンと他の
ホールパターンとの間の領域に空所であるハーフトーン
領域を有する遮光膜と、を備えたフォトマスクであっ
て、前記ハーフトーン領域は、少なくとも隣接し合う一
のホールパターンと他のホールパターンとの間における
領域のうち前記一のホールパターンの端面からこれに近
い前記他のホールパターンの端面にかけて連続して有
し、隣接し合う各ホールパターンの中心間を結ぶ直線に
垂直な方向における前記ハーフトーン領域の幅は、前記
隣接し合う各ホールパターンの中心間の距離に依存する
ことにより、ホールパターン同士のつながりを抑制する
ことができる。
【００２３】
【実施例】本発明の実施例を図面を用いて説明する。図
１は、本発明の一実施例に係るフォトマスクのマスクパ
ターン設計工程を示した模式図である。
１は、本発明の一実施例に係るフォトマスクのマスクパ
ターン設計工程を示した模式図である。
【００２４】図１に示すように、マスクパターンのＣＡ
Ｄデータにおいて、所定の間隔をおいて隣接するホール
パターン１ａ、１ｂを抽出して（（Ａ）参照）、その中
心に矩形（ないし帯状）のハーフトーンパターン２を描
く（（Ｂ）参照）。隣接し合う各ホールパターンの中心
間を結ぶ直線に垂直な方向におけるハーフトーン領域の
幅Ｗは、２つのホールパターン１ａ、１ｂのピッチ（中
心間距離）により決定される。
Ｄデータにおいて、所定の間隔をおいて隣接するホール
パターン１ａ、１ｂを抽出して（（Ａ）参照）、その中
心に矩形（ないし帯状）のハーフトーンパターン２を描
く（（Ｂ）参照）。隣接し合う各ホールパターンの中心
間を結ぶ直線に垂直な方向におけるハーフトーン領域の
幅Ｗは、２つのホールパターン１ａ、１ｂのピッチ（中
心間距離）により決定される。
【００２５】図２は、本発明の一実施例に係るフォトマ
スクを示した模式図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は
Ｘ−Ｘ’間の断面図である。図２に示すフォトマスク
は、透明基板１０１上に、ハーフトーン膜１０２と、遮
光膜１０３と、を順次成膜したマスク基板を用いて作製
される。マスク作製においては、まず、図１（Ａ）のよ
うにホールパターン１ａ、１ｂの描画を行い、これに対
応して図２のホール領域１１ａ、１１ｂ部の遮光膜１０
３及びハーフトーン膜１０２をエッチングする。次に、
図１（Ｂ）のようにハーフトーンパターン２の描画を行
い、これに対応して図２の遮光膜１０３のハーフトーン
領域１２のみを除去する。ここで、図１（Ｂ）における
ハーフトーンパターン２は、ホールパターン１ａ、１ｂ
のそれぞれと一部重なっているのは、このときの重ね合
わせのマージンを得ることと、ハーフトーン領域２の変
形を防止するためである。
スクを示した模式図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は
Ｘ−Ｘ’間の断面図である。図２に示すフォトマスク
は、透明基板１０１上に、ハーフトーン膜１０２と、遮
光膜１０３と、を順次成膜したマスク基板を用いて作製
される。マスク作製においては、まず、図１（Ａ）のよ
うにホールパターン１ａ、１ｂの描画を行い、これに対
応して図２のホール領域１１ａ、１１ｂ部の遮光膜１０
３及びハーフトーン膜１０２をエッチングする。次に、
図１（Ｂ）のようにハーフトーンパターン２の描画を行
い、これに対応して図２の遮光膜１０３のハーフトーン
領域１２のみを除去する。ここで、図１（Ｂ）における
ハーフトーンパターン２は、ホールパターン１ａ、１ｂ
のそれぞれと一部重なっているのは、このときの重ね合
わせのマージンを得ることと、ハーフトーン領域２の変
形を防止するためである。
【００２６】図１（Ｂ）のようにハーフトーン領域２が
細長の矩形の場合、その長辺方向の端部ないし角部では
丸まりや線幅の減少が顕著になる。そのため、ＣＡＤデ
ータ上ではハーフトーンパターン２はホールパターン１
ａ、１ｂそれぞれに掛かるように伸ばしておき、マスク
描画時に細る部分がホール領域上に位置するようにす
る。このようにすれば、実際のマスク上では、ホール領
域１１ａとホール領域１１ｂとの間のみが、所定の幅Ｗ
のハーフトーン領域１２となり、ＣＡＤデータ上で描い
たハーフトーンパターンの端部ないし角部において発生
するであろう丸まりや線幅の減少が表面に現れないこと
になる。ここで、透明基板１０１の材料は合成石英、ハ
ーフトーン膜１０２は酸化窒化モリブデンシリサイド、
遮光膜１０３はクロム（厳密には表面は反射防止のため
酸化クロム）を用いることができる。なお、位相シフト
マスク用のハーフトーン膜１０２の材料としては、フッ
化クロム等の他の材料が使用されることがあり、これに
合わせて遮光膜１０３についても他の材料を用いること
がある。
細長の矩形の場合、その長辺方向の端部ないし角部では
丸まりや線幅の減少が顕著になる。そのため、ＣＡＤデ
ータ上ではハーフトーンパターン２はホールパターン１
ａ、１ｂそれぞれに掛かるように伸ばしておき、マスク
描画時に細る部分がホール領域上に位置するようにす
る。このようにすれば、実際のマスク上では、ホール領
域１１ａとホール領域１１ｂとの間のみが、所定の幅Ｗ
のハーフトーン領域１２となり、ＣＡＤデータ上で描い
たハーフトーンパターンの端部ないし角部において発生
するであろう丸まりや線幅の減少が表面に現れないこと
になる。ここで、透明基板１０１の材料は合成石英、ハ
ーフトーン膜１０２は酸化窒化モリブデンシリサイド、
遮光膜１０３はクロム（厳密には表面は反射防止のため
酸化クロム）を用いることができる。なお、位相シフト
マスク用のハーフトーン膜１０２の材料としては、フッ
化クロム等の他の材料が使用されることがあり、これに
合わせて遮光膜１０３についても他の材料を用いること
がある。
【００２７】図２を参照すると、ハーフトーン領域１２
は、ホールパターン１１ａ、１１ｂと透過光の位相が１
８０度程度異なっているので、位相の異なる光同士の干
渉によって、光強度を低下させることができる。その強
度を低下させる効果は、ハーフトーン領域１２の透過率
とその面積によって変化し、透過率が高いほど、また面
積が大ききくなるほど光強度は低下する。よって、ハー
フトーン領域１２の透過率と幅Ｗを適当に設定すること
によって、ホール領域１１ａ、１１ｂがウエハ上で寸法
が大きくなりすぎたり、極端な場合には分離しなくなる
という問題を解決することができる。
は、ホールパターン１１ａ、１１ｂと透過光の位相が１
８０度程度異なっているので、位相の異なる光同士の干
渉によって、光強度を低下させることができる。その強
度を低下させる効果は、ハーフトーン領域１２の透過率
とその面積によって変化し、透過率が高いほど、また面
積が大ききくなるほど光強度は低下する。よって、ハー
フトーン領域１２の透過率と幅Ｗを適当に設定すること
によって、ホール領域１１ａ、１１ｂがウエハ上で寸法
が大きくなりすぎたり、極端な場合には分離しなくなる
という問題を解決することができる。
【００２８】次に、本発明の実施例に係るフォトマスク
の形成条件について説明する。ここでは、ホールパター
ンは最小ピッチ０．３μｍでランダムなピッチの０．１
８μｍホール径を形成する場合について説明する。使用
する露光装置の光学条件は、波長＝２４８ｎｍ、ＮＡ
（開口数）＝０．６８、最大σ＝０．７５の２／３輪帯
照明（半径の中心２／３を遮光した照明）を用いる。斜
入射照明あるいは大σ照明（σ＞０．７）では、パター
ンが密になるほど近接効果により、ウエハ上に転写され
るパターン寸法は大きくなる。よって、パターン間隔が
ある程度小さくなった場合に、ホールパターン間にハー
フトーンパターンを配置させ、かつ間隔が狭まるにつれ
その幅Ｗを段階的に太くする。
の形成条件について説明する。ここでは、ホールパター
ンは最小ピッチ０．３μｍでランダムなピッチの０．１
８μｍホール径を形成する場合について説明する。使用
する露光装置の光学条件は、波長＝２４８ｎｍ、ＮＡ
（開口数）＝０．６８、最大σ＝０．７５の２／３輪帯
照明（半径の中心２／３を遮光した照明）を用いる。斜
入射照明あるいは大σ照明（σ＞０．７）では、パター
ンが密になるほど近接効果により、ウエハ上に転写され
るパターン寸法は大きくなる。よって、パターン間隔が
ある程度小さくなった場合に、ホールパターン間にハー
フトーンパターンを配置させ、かつ間隔が狭まるにつれ
その幅Ｗを段階的に太くする。
【００２９】次に、フォトマスクの製造方法の設定条件
について説明する。まず、ハーフトーン領域の透過率を
設定し、次に、ピッチとハーフトーン領域の幅を設定す
る必要がある。
について説明する。まず、ハーフトーン領域の透過率を
設定し、次に、ピッチとハーフトーン領域の幅を設定す
る必要がある。
【００３０】ハーフトーン領域の透過率は、補正精度を
高めるにはある程度低いことが望ましい。これは、ハー
フトーン領域の透過率が高すぎると、その幅を変化させ
たときのウエハ上での寸法変化が大きくなりすぎるため
である。極端な場合、透過率１００％も可能ではある
が、極細いハーフトーン領域（この場合は位相差１８０
度の透過領域）を発生させただけでもホールパターンの
寸法が大幅に細り、細かなきざみでホールパターンの寸
法および変形を補正しようという本発明の目的は達成で
きない。一方、ハーフトーン領域の透過率が低すぎる
と、幅を最大にしても、所望の寸法にまで寸法を縮めら
れない。このような理由で、ハーフトーン領域の透過率
には適正範囲がある。ここでは、最小０．３μｍピッチ
のホールパターンにおいて、ハーフトーン幅を最大０．
３μｍにしたとき、孤立のホールと同寸法になるように
透過率を設定する。これは孤立パターンが最も寸法が小
さくなることで、最小ピッチパターンが最も大きくなる
ためである。また、ハーフトーン領域における０．３μ
ｍピッチのホールパターンの転写寸法が、遮光領域の孤
立ホールと同じになるのは、透過率＝３％の場合であっ
た。よって、ハーフトーンの透過率は３％と設定する。
高めるにはある程度低いことが望ましい。これは、ハー
フトーン領域の透過率が高すぎると、その幅を変化させ
たときのウエハ上での寸法変化が大きくなりすぎるため
である。極端な場合、透過率１００％も可能ではある
が、極細いハーフトーン領域（この場合は位相差１８０
度の透過領域）を発生させただけでもホールパターンの
寸法が大幅に細り、細かなきざみでホールパターンの寸
法および変形を補正しようという本発明の目的は達成で
きない。一方、ハーフトーン領域の透過率が低すぎる
と、幅を最大にしても、所望の寸法にまで寸法を縮めら
れない。このような理由で、ハーフトーン領域の透過率
には適正範囲がある。ここでは、最小０．３μｍピッチ
のホールパターンにおいて、ハーフトーン幅を最大０．
３μｍにしたとき、孤立のホールと同寸法になるように
透過率を設定する。これは孤立パターンが最も寸法が小
さくなることで、最小ピッチパターンが最も大きくなる
ためである。また、ハーフトーン領域における０．３μ
ｍピッチのホールパターンの転写寸法が、遮光領域の孤
立ホールと同じになるのは、透過率＝３％の場合であっ
た。よって、ハーフトーンの透過率は３％と設定する。
【００３１】次に、ハーフトーン領域の幅の設定方法に
ついて説明する。最も簡単には、いくつかの水準のハー
フトーン領域を配置させたときの、ピッチとホール寸法
の関係を求めておき、各ピッチ毎に、所望の寸法範囲に
入るようにハーフトーン領域幅を選択する方法である。
ハーフトーン領域の幅Ｗを、Ｗ＝０．０６、０．１０、
０．１８、０．３０μｍとしたときの、ピッチとホール
寸法の関係を図３に示す。図３は、本発明の一実施例に
係るフォトマスクのハーフトーン領域の幅Ｗ＝０．０
６、０．１０、０．１８、０．３０μｍにおけるピッチ
とホール寸法の関係を示したグラフである。計算は、縦
横等ピッチで行った。またウエハ上でのホール寸法は光
強度分布計算より、いわゆるエクスポージャー・スレッ
シュホルドモデル（ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｔｈｒｅｓｈｏ
ｌｄ ｍｏｄｅｌ）を用いて求めた。そのときの、しき
い値となる光強度は孤立（１．５μｍピッチパターン）
が０．１８μｍとなる値（光強度＝約０．１５）を用い
た。また、実際に露光した場合の遮光膜内でのデフォー
カス効果を考慮して、光強度分布計算には０．１５μｍ
のデフォーカスを設定した。なお、ピッチＰ＝０．３μ
ｍのところには、１点だけＷ＝０．３μｍのハーフトー
ン領域を配置したときの寸法をプロットしている。透過
率３％において、最小ピッチ０．３μｍが所望の寸法に
なっている。この結果より、ホール寸法を０．１８μｍ
±０．０１μｍの範囲に収めるには、ピッチＰとハーフ
トーン領域幅Ｗの関係は、Ｗ＝０．３μｍ（Ｐ＝０．３
μｍ）、Ｗ＝０．１８μｍ（Ｐ＝０．３１〜０．３４μ
ｍ）、Ｗ＝０．１μｍ（Ｐ＝０．３５〜０．４μｍ）、
Ｗ＝０．０６μｍ（Ｐ＝０．４１〜０．４４μｍ）とな
る。ピッチＰ＝０．４５μｍ以上の部分にはハーフトー
ン領域は配置しない。図４に、このようなルールで補正
した際の寸法変動を示す。図４は、本発明の一実施例に
係るフォトマスクにより補正した際のピッチとホール寸
法の変動を示したグラフである。
ついて説明する。最も簡単には、いくつかの水準のハー
フトーン領域を配置させたときの、ピッチとホール寸法
の関係を求めておき、各ピッチ毎に、所望の寸法範囲に
入るようにハーフトーン領域幅を選択する方法である。
ハーフトーン領域の幅Ｗを、Ｗ＝０．０６、０．１０、
０．１８、０．３０μｍとしたときの、ピッチとホール
寸法の関係を図３に示す。図３は、本発明の一実施例に
係るフォトマスクのハーフトーン領域の幅Ｗ＝０．０
６、０．１０、０．１８、０．３０μｍにおけるピッチ
とホール寸法の関係を示したグラフである。計算は、縦
横等ピッチで行った。またウエハ上でのホール寸法は光
強度分布計算より、いわゆるエクスポージャー・スレッ
シュホルドモデル（ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｔｈｒｅｓｈｏ
ｌｄ ｍｏｄｅｌ）を用いて求めた。そのときの、しき
い値となる光強度は孤立（１．５μｍピッチパターン）
が０．１８μｍとなる値（光強度＝約０．１５）を用い
た。また、実際に露光した場合の遮光膜内でのデフォー
カス効果を考慮して、光強度分布計算には０．１５μｍ
のデフォーカスを設定した。なお、ピッチＰ＝０．３μ
ｍのところには、１点だけＷ＝０．３μｍのハーフトー
ン領域を配置したときの寸法をプロットしている。透過
率３％において、最小ピッチ０．３μｍが所望の寸法に
なっている。この結果より、ホール寸法を０．１８μｍ
±０．０１μｍの範囲に収めるには、ピッチＰとハーフ
トーン領域幅Ｗの関係は、Ｗ＝０．３μｍ（Ｐ＝０．３
μｍ）、Ｗ＝０．１８μｍ（Ｐ＝０．３１〜０．３４μ
ｍ）、Ｗ＝０．１μｍ（Ｐ＝０．３５〜０．４μｍ）、
Ｗ＝０．０６μｍ（Ｐ＝０．４１〜０．４４μｍ）とな
る。ピッチＰ＝０．４５μｍ以上の部分にはハーフトー
ン領域は配置しない。図４に、このようなルールで補正
した際の寸法変動を示す。図４は、本発明の一実施例に
係るフォトマスクにより補正した際のピッチとホール寸
法の変動を示したグラフである。
【００３２】次に、このたび提案したフォトマスクの効
果を確かめるため、より実際に近いランダムなパターン
への適用結果を示す。図５に示す０．１８μｍホール径
のマスクを用いて説明する。図５は、比較例１に係るハ
ーフトーン領域のないフォトマスクを示した模式図であ
る。また、シミュレーションの露光条件は、同様にＮＡ
＝０．６８、σ＝０．７５、２／３輪帯照明（有効光源
の中央２／３を遮光）のＫｒＦエキシマレーザー露光装
置とした。ホールパターン１１ａ〜１１ｄは縦方向に１
列に近接し、ホールパターン１１ｅはホールパターン１
１ｃから右横方向にある程度離れて配置されている。ホ
ールパターン１１ａと１１ｂの間のピッチをＰ１、ホー
ルパターン１１ｂと１１ｃの間のピッチをＰ２、ホール
パターン１１ｃと１１ｄの間のピッチをＰ３、ホールパ
ターン１１ｃと１１ｂｅ間のピッチをＰ４とする。それ
ぞれのホールパターンのピッチは、Ｐ１＝０．３μｍ、
Ｐ２＝０．３３μｍ、Ｐ３＝０．４４μｍ、Ｐ４＝０．
５２μｍである。
果を確かめるため、より実際に近いランダムなパターン
への適用結果を示す。図５に示す０．１８μｍホール径
のマスクを用いて説明する。図５は、比較例１に係るハ
ーフトーン領域のないフォトマスクを示した模式図であ
る。また、シミュレーションの露光条件は、同様にＮＡ
＝０．６８、σ＝０．７５、２／３輪帯照明（有効光源
の中央２／３を遮光）のＫｒＦエキシマレーザー露光装
置とした。ホールパターン１１ａ〜１１ｄは縦方向に１
列に近接し、ホールパターン１１ｅはホールパターン１
１ｃから右横方向にある程度離れて配置されている。ホ
ールパターン１１ａと１１ｂの間のピッチをＰ１、ホー
ルパターン１１ｂと１１ｃの間のピッチをＰ２、ホール
パターン１１ｃと１１ｄの間のピッチをＰ３、ホールパ
ターン１１ｃと１１ｂｅ間のピッチをＰ４とする。それ
ぞれのホールパターンのピッチは、Ｐ１＝０．３μｍ、
Ｐ２＝０．３３μｍ、Ｐ３＝０．４４μｍ、Ｐ４＝０．
５２μｍである。
【００３３】図６に、図５のフォトマスクにハーフトー
ン領域を適用したフォトマスクを示す。図６は、本発明
の実施例１に係るフォトマスクを示した模式図である。
ホールパターン１１ａと１１ｂの間にハーフトーン領域
１２ａ、ホールパターン１１ｂと１１ｃの間にハーフト
ーン領域１２ｂ、ホールパターン１１ｃと１１ｄの間に
ハーフトーン領域１２ｃ、がそれぞれ配置され、各ハー
フトーン領域の幅Ｗ１〜３は、Ｗ１＝０．３μｍ、Ｗ２
＝０．１８μｍ、Ｗ３＝０．１μｍである。
ン領域を適用したフォトマスクを示す。図６は、本発明
の実施例１に係るフォトマスクを示した模式図である。
ホールパターン１１ａと１１ｂの間にハーフトーン領域
１２ａ、ホールパターン１１ｂと１１ｃの間にハーフト
ーン領域１２ｂ、ホールパターン１１ｃと１１ｄの間に
ハーフトーン領域１２ｃ、がそれぞれ配置され、各ハー
フトーン領域の幅Ｗ１〜３は、Ｗ１＝０．３μｍ、Ｗ２
＝０．１８μｍ、Ｗ３＝０．１μｍである。
【００３４】図５のフォトマスクの光強度シミュレーシ
ョン結果を図７に示す。図６のフォトマスクの光強度シ
ミュレーション結果を図８に示す。図７は、比較例１に
係るハーフトーン領域のないフォトマスクによる光強度
シミュレーション結果を示した模式図であり、（Ａ）は
光強度分布の等高線表示、（Ｂ）はＹ−Ｙ’間の断面表
示である。図８は、本発明の実施例１に係るフォトマス
クによる光強度シミュレーション結果を示した模式図で
あり、（Ａ）は光強度分布の等高線表示、（Ｂ）はＺ−
Ｚ’間の断面表示である。比較例１に係る図７（ａ）を
見ると、狭いピッチではパターン同士引っ張り合うよう
に変形することがわかる。また、図７（ｂ）を見ると、
ホールパターン１１ａと１１ｂの間では、最低の光強度
が０．１を越えており、実際にレジストの塗布されたウ
エハ上へ露光を行うと、ホールパターン１１ａと１１ｂ
の間ではレジストの残膜が非常に薄くなることがわか
る。一方、実施例１に係る図８（ａ）、（ｂ）を見る
と、狭いピッチにおけるパターン間のつながりが防止さ
れていることがわかる。
ョン結果を図７に示す。図６のフォトマスクの光強度シ
ミュレーション結果を図８に示す。図７は、比較例１に
係るハーフトーン領域のないフォトマスクによる光強度
シミュレーション結果を示した模式図であり、（Ａ）は
光強度分布の等高線表示、（Ｂ）はＹ−Ｙ’間の断面表
示である。図８は、本発明の実施例１に係るフォトマス
クによる光強度シミュレーション結果を示した模式図で
あり、（Ａ）は光強度分布の等高線表示、（Ｂ）はＺ−
Ｚ’間の断面表示である。比較例１に係る図７（ａ）を
見ると、狭いピッチではパターン同士引っ張り合うよう
に変形することがわかる。また、図７（ｂ）を見ると、
ホールパターン１１ａと１１ｂの間では、最低の光強度
が０．１を越えており、実際にレジストの塗布されたウ
エハ上へ露光を行うと、ホールパターン１１ａと１１ｂ
の間ではレジストの残膜が非常に薄くなることがわか
る。一方、実施例１に係る図８（ａ）、（ｂ）を見る
と、狭いピッチにおけるパターン間のつながりが防止さ
れていることがわかる。
【００３５】以上は透過率ハーフトーン領域の透過率が
３％として説明したが、最適な透過率は、露光条件とホ
ールパターンの寸法・レイアウトに依存している。ま
た、その透過率は多少高くとも特に大きな問題が生じる
わけではない。ハーフトーン膜の透過率は、各露光波長
で標準値がある。例えば、ｉ線（波長３６５ｎｍ）では
８％、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）では
６％が最も一般的な値である（他にも透過率＝４％も使
用される場合もある）。これら標準的な透過率のマスク
基板は、マスクマーカーで常時ストックされているの
で、マスク作製納期や品質保証の面で利点がある。
３％として説明したが、最適な透過率は、露光条件とホ
ールパターンの寸法・レイアウトに依存している。ま
た、その透過率は多少高くとも特に大きな問題が生じる
わけではない。ハーフトーン膜の透過率は、各露光波長
で標準値がある。例えば、ｉ線（波長３６５ｎｍ）では
８％、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）では
６％が最も一般的な値である（他にも透過率＝４％も使
用される場合もある）。これら標準的な透過率のマスク
基板は、マスクマーカーで常時ストックされているの
で、マスク作製納期や品質保証の面で利点がある。
【００３６】次に、実施例１と同じＫｒＦ露光条件で、
標準的な６％透過率のハーフトーン位相シフトマスク基
板を用いた場合の適用結果を示す。補正前のマスクパタ
ーンを図９に示す。図９は、比較例２に係るハーフトー
ン領域のないフォトマスクのマスクパターンを示した模
式図である。ホール寸法はいずれも０．１８μｍであ
り、ホールパターンデータ１ａ〜１ｄの間隔は、Ｐ１＝
０．３μｍ、Ｐ２＝０．３４μｍ、Ｐ３＝０．５４μｍ
である。
標準的な６％透過率のハーフトーン位相シフトマスク基
板を用いた場合の適用結果を示す。補正前のマスクパタ
ーンを図９に示す。図９は、比較例２に係るハーフトー
ン領域のないフォトマスクのマスクパターンを示した模
式図である。ホール寸法はいずれも０．１８μｍであ
り、ホールパターンデータ１ａ〜１ｄの間隔は、Ｐ１＝
０．３μｍ、Ｐ２＝０．３４μｍ、Ｐ３＝０．５４μｍ
である。
【００３７】ここで、ピッチが狭い部分のホールパター
ン間に、透過率６％のハーフトーンパターンを配置する
ことで、ホールの変形を防止することができる。そのと
きの、ピッチＰとハーフトーンパターンの幅Ｗの関係
は、Ｗ＝０．１２μｍ（Ｐ＝０．３μｍ）、Ｗ＝０．０
８μｍ（Ｐ＝０．３１〜０．３４μｍ）、Ｗ＝０．６μ
ｍ（Ｐ＝０．３５〜０．４μｍ）、Ｗ＝０．０４μｍ
（Ｐ＝０．４１〜０．４４μｍ）である。補正後のマス
クデータを図１０に示す。図１０は、本発明の実施例２
に係るフォトマスク（位相シフトマスク）のマスクパタ
ーンを示した模式図である。ハーフトーンパターン２ａ
の幅Ｗ１は０．１２μｍ、ハーフトーンパターン２ｂの
幅Ｗ２は０．０８μｍである。ホールパターン１ａと１
ｄのピッチは広いので、その間にはハーフトーンパター
ンは配置されない。
ン間に、透過率６％のハーフトーンパターンを配置する
ことで、ホールの変形を防止することができる。そのと
きの、ピッチＰとハーフトーンパターンの幅Ｗの関係
は、Ｗ＝０．１２μｍ（Ｐ＝０．３μｍ）、Ｗ＝０．０
８μｍ（Ｐ＝０．３１〜０．３４μｍ）、Ｗ＝０．６μ
ｍ（Ｐ＝０．３５〜０．４μｍ）、Ｗ＝０．０４μｍ
（Ｐ＝０．４１〜０．４４μｍ）である。補正後のマス
クデータを図１０に示す。図１０は、本発明の実施例２
に係るフォトマスク（位相シフトマスク）のマスクパタ
ーンを示した模式図である。ハーフトーンパターン２ａ
の幅Ｗ１は０．１２μｍ、ハーフトーンパターン２ｂの
幅Ｗ２は０．０８μｍである。ホールパターン１ａと１
ｄのピッチは広いので、その間にはハーフトーンパター
ンは配置されない。
【００３８】図１１及び図１２に、これら補正前後のマ
スクパターンで得られる光強度分布の等高線表示を示
す。図１１は、比較例２に係るハーフトーン領域のない
フォトマスクによる光強度分布の等高線表示を示した模
式図である。図１２は、本発明の実施例２に係るフォト
マスク（位相シフトマスク）による光強度分布の等高線
表示を示した模式図である。特に、補正の効果が顕著に
現れるのは、最小ピッチのホールパターン１１ａと１１
ｂの間である。比較例２に係る補正前の図１１では、最
小ピッチホールがつながりかけている（ホールパターン
間の光強度が０．１以上と高いので実際の露光ではレジ
ストがかなり現像される）。一方、実施例２に係る補正
後の図１２では、最小ピッチのホールパターン間でも、
十分光強度が低下しており、分離して解像するようにな
っている。
スクパターンで得られる光強度分布の等高線表示を示
す。図１１は、比較例２に係るハーフトーン領域のない
フォトマスクによる光強度分布の等高線表示を示した模
式図である。図１２は、本発明の実施例２に係るフォト
マスク（位相シフトマスク）による光強度分布の等高線
表示を示した模式図である。特に、補正の効果が顕著に
現れるのは、最小ピッチのホールパターン１１ａと１１
ｂの間である。比較例２に係る補正前の図１１では、最
小ピッチホールがつながりかけている（ホールパターン
間の光強度が０．１以上と高いので実際の露光ではレジ
ストがかなり現像される）。一方、実施例２に係る補正
後の図１２では、最小ピッチのホールパターン間でも、
十分光強度が低下しており、分離して解像するようにな
っている。
【００３９】なお、ハーフトーン領域の幅の設定は、細
かな刻みで行うほど、ウエハ上の転写寸法ばらつきを小
さくすることができるが、通常は上記実施例のように４
段階程度で±１０ｎｍの範囲で制御できるので、まず十
分である。そして、それ以上の精度で制御したい場合は
よりピッチの範囲を細かく設定し、ハーフトーン領域の
幅の種類を増加する必要がある。
かな刻みで行うほど、ウエハ上の転写寸法ばらつきを小
さくすることができるが、通常は上記実施例のように４
段階程度で±１０ｎｍの範囲で制御できるので、まず十
分である。そして、それ以上の精度で制御したい場合は
よりピッチの範囲を細かく設定し、ハーフトーン領域の
幅の種類を増加する必要がある。
【００４０】次に、実施例３について説明する。実施例
１では大σ照明あるいは斜入射照明条件における密パタ
ーン部の寸法補正に適応したが、実施例３では小σおよ
び中σ照明条件（σ値０．６以下）下における１方向密
集パターンの変形防止についても適応することができ
る。この場合、第１のケースとして縦横方向とも密集し
ていない部分（一定ピッチ以上）にはなにも補正しな
い。また、第２のケースとして縦横とも密集しているい
部分（一定ピッチ以下）にはなにも補正しない。さら
に、第３のケースとして、一方向に密なホールパターン
にはそのピッチによって決まる幅のハーフトーン領域を
配置させる。加えて、第４のケースとして、上記第２お
よび第３のケースの中間の場合、すなわち密集アレイの
外周部のように上下左右の１方向のみに他のパターンが
近接しない部分には、第３のケースの場合の半分の幅の
ハーフトーン領域を配置する。
１では大σ照明あるいは斜入射照明条件における密パタ
ーン部の寸法補正に適応したが、実施例３では小σおよ
び中σ照明条件（σ値０．６以下）下における１方向密
集パターンの変形防止についても適応することができ
る。この場合、第１のケースとして縦横方向とも密集し
ていない部分（一定ピッチ以上）にはなにも補正しな
い。また、第２のケースとして縦横とも密集しているい
部分（一定ピッチ以下）にはなにも補正しない。さら
に、第３のケースとして、一方向に密なホールパターン
にはそのピッチによって決まる幅のハーフトーン領域を
配置させる。加えて、第４のケースとして、上記第２お
よび第３のケースの中間の場合、すなわち密集アレイの
外周部のように上下左右の１方向のみに他のパターンが
近接しない部分には、第３のケースの場合の半分の幅の
ハーフトーン領域を配置する。
【００４１】ここでの露光条件は、ＫｒＦ（波長２４８
ｎｍ）、ＮＡ＝０．６８、σ＝０．５である。ホール寸
法は０．１８μｍとして、１方向に０．３２μｍのピッ
チで並ぶ場合には０．１８μｍのハーフトーン領域を配
置するものとする。なお、ハーフトーン領域の透過率は
３％である。
ｎｍ）、ＮＡ＝０．６８、σ＝０．５である。ホール寸
法は０．１８μｍとして、１方向に０．３２μｍのピッ
チで並ぶ場合には０．１８μｍのハーフトーン領域を配
置するものとする。なお、ハーフトーン領域の透過率は
３％である。
【００４２】図１３にハーフトーンパターンのないマス
クパターンを示す。図１３は、比較例３に係るハーフト
ーン領域のないフォトマスクのマスクパターンを示した
模式図である。図１３において、０．１８μｍのホール
パターンが縦方向にはすべて０．３２μｍピッチで配置
されている。領域Ａの部分は左右にも０．３２μｍピッ
チで他のホールが配置されている。領域Ｂは０．３２μ
ｍホールアレイの外周部であり、左右の片側は０．３２
μｍピッチで領域Ａのホールと隣接して配置され、その
外側は近接する他のホールが無い（領域Ｃのホールまで
離れている）。そして、領域Ｃは左右とも近接する他の
ホールが無いパターンである（領域Ｂのホールまで離れ
ている）。
クパターンを示す。図１３は、比較例３に係るハーフト
ーン領域のないフォトマスクのマスクパターンを示した
模式図である。図１３において、０．１８μｍのホール
パターンが縦方向にはすべて０．３２μｍピッチで配置
されている。領域Ａの部分は左右にも０．３２μｍピッ
チで他のホールが配置されている。領域Ｂは０．３２μ
ｍホールアレイの外周部であり、左右の片側は０．３２
μｍピッチで領域Ａのホールと隣接して配置され、その
外側は近接する他のホールが無い（領域Ｃのホールまで
離れている）。そして、領域Ｃは左右とも近接する他の
ホールが無いパターンである（領域Ｂのホールまで離れ
ている）。
【００４３】このレイアウトにハーフトーンパターンを
適用したものを図１４に示す。図１４は、本発明の実施
例３に係るフォトマスクのマスクパターンを示した模式
図である。領域Ａにはハーフトーン領域が配置されてお
らず、領域Ｂには幅Ｗ２＝０．０９μｍのハーフトーン
領域が各ホール間に配置され、領域Ｃには幅Ｗ１＝０．
１８μｍのハーフトーン領域が各ホール間に配置されて
いる。
適用したものを図１４に示す。図１４は、本発明の実施
例３に係るフォトマスクのマスクパターンを示した模式
図である。領域Ａにはハーフトーン領域が配置されてお
らず、領域Ｂには幅Ｗ２＝０．０９μｍのハーフトーン
領域が各ホール間に配置され、領域Ｃには幅Ｗ１＝０．
１８μｍのハーフトーン領域が各ホール間に配置されて
いる。
【００４４】図１５に図１３に示したマスクパターンに
よる光強度分布を示す。図１６に図１４に示したマスク
パターンによる光強度分布を示す。図１５は、比較例３
に係るハーフトーン領域のないフォトマスクによる光強
度分布の等高線表示を示した模式図である。図１６は、
本発明の実施例３に係るフォトマスクによる光強度分布
の等高線表示を示した模式図である。これらの等高線表
示では、孤立の０．１８μｍホールが設計寸法となる光
強度０．１６を太線で表し、各等高線の間隔は０．０８
とした。図１５に示す補正前の光強度分布では、密集ア
レイの外周部（領域Ｂ）、および１方向に密集した部分
（領域Ｃ）では、密集方向にホールパターンが引伸ばさ
れ、つながりかけている。一方、図１６に示す補正後の
光強度分布では、これらのホールの変形が防止されてい
る。
よる光強度分布を示す。図１６に図１４に示したマスク
パターンによる光強度分布を示す。図１５は、比較例３
に係るハーフトーン領域のないフォトマスクによる光強
度分布の等高線表示を示した模式図である。図１６は、
本発明の実施例３に係るフォトマスクによる光強度分布
の等高線表示を示した模式図である。これらの等高線表
示では、孤立の０．１８μｍホールが設計寸法となる光
強度０．１６を太線で表し、各等高線の間隔は０．０８
とした。図１５に示す補正前の光強度分布では、密集ア
レイの外周部（領域Ｂ）、および１方向に密集した部分
（領域Ｃ）では、密集方向にホールパターンが引伸ばさ
れ、つながりかけている。一方、図１６に示す補正後の
光強度分布では、これらのホールの変形が防止されてい
る。
【００４５】従って、この直行する２方向の近接パター
ンを調べ、それぞれのピッチに基づいて補正を行う手法
では、小中σ（σ＜０．６）における変形を防止するこ
とができる。
ンを調べ、それぞれのピッチに基づいて補正を行う手法
では、小中σ（σ＜０．６）における変形を防止するこ
とができる。
【００４６】次に、本発明の実施例４を図面を用いて説
明する。図１７は、本発明の他の実施例に係るフォトマ
スクのマスクパターンを示した模式図である。これは、
実施例１（図６参照）において、ホールパターン間に１
個の矩形のハーフトーン領域を配置していたのを、図１
７に示すように、ホールパターン１ａ、ｂの周囲にハー
フトーンパターン２ａ、２ｂのはみ出し幅Ｗを変化させ
る方法である。
明する。図１７は、本発明の他の実施例に係るフォトマ
スクのマスクパターンを示した模式図である。これは、
実施例１（図６参照）において、ホールパターン間に１
個の矩形のハーフトーン領域を配置していたのを、図１
７に示すように、ホールパターン１ａ、ｂの周囲にハー
フトーンパターン２ａ、２ｂのはみ出し幅Ｗを変化させ
る方法である。
【００４７】ここでの露光条件は、実施例１のときと同
じ、ＫｒＦ、ＮＡ＝０．６８、σ＝０．７５の２／３輪
帯照明である。
じ、ＫｒＦ、ＮＡ＝０．６８、σ＝０．７５の２／３輪
帯照明である。
【００４８】次に、実施例４の結果を説明する。補正前
のマスクパターンを図１８に示す。図１８は、比較例４
に係るハーフトーン領域のないフォトマスクのマスクパ
ターンを示した模式図である。ホール径は０．１８μｍ
であり、ホールパターン１１ａと１１ｂの間隔Ｐ１が
０．３μｍ、ホールパターン１１ａと１１ｃの間隔Ｐ２
は０．３４μｍ、ホールパターン１１ａと１１ｄの間隔
Ｐ３は０．４２μｍ、ホールパターン１１ａと１１ｅの
間隔Ｐ４は０．５μｍである。この露光およびパターン
寸法の条件において、ピッチＰとハーフトーン領域幅Ｗ
の関係は、Ｗ＝０．０６μｍ（Ｐ＝０．３μｍ）、Ｗ＝
０．０５μｍ（Ｐ＝０．３１〜０．３８μｍ）、Ｗ＝
０．０４μｍ（Ｐ＝０．３９〜０．４８μｍ）、Ｗ＝
０．０３μｍ（Ｐ＝０．４９〜０．５４μｍ）である。
図１９に補正後のマスクパターンを示す。図１９は、本
発明の実施例４に係るフォトマスクのマスクパターンを
示した模式図である。Ｗ１＝０．０６、Ｗ２＝０．０
５、Ｗ３＝０．０４、Ｗ４＝０．０３μｍである。
のマスクパターンを図１８に示す。図１８は、比較例４
に係るハーフトーン領域のないフォトマスクのマスクパ
ターンを示した模式図である。ホール径は０．１８μｍ
であり、ホールパターン１１ａと１１ｂの間隔Ｐ１が
０．３μｍ、ホールパターン１１ａと１１ｃの間隔Ｐ２
は０．３４μｍ、ホールパターン１１ａと１１ｄの間隔
Ｐ３は０．４２μｍ、ホールパターン１１ａと１１ｅの
間隔Ｐ４は０．５μｍである。この露光およびパターン
寸法の条件において、ピッチＰとハーフトーン領域幅Ｗ
の関係は、Ｗ＝０．０６μｍ（Ｐ＝０．３μｍ）、Ｗ＝
０．０５μｍ（Ｐ＝０．３１〜０．３８μｍ）、Ｗ＝
０．０４μｍ（Ｐ＝０．３９〜０．４８μｍ）、Ｗ＝
０．０３μｍ（Ｐ＝０．４９〜０．５４μｍ）である。
図１９に補正後のマスクパターンを示す。図１９は、本
発明の実施例４に係るフォトマスクのマスクパターンを
示した模式図である。Ｗ１＝０．０６、Ｗ２＝０．０
５、Ｗ３＝０．０４、Ｗ４＝０．０３μｍである。
【００４９】図２０に図１８に示したマスクパターンに
よる光強度分布を示す。図２１に図１９に示したマスク
パターンによる光強度分布を示す。図２０は、比較例４
に係るハーフトーン領域のないフォトマスクによる光強
度分布の等高線表示を示した模式図である。図２１は、
本発明の実施例４に係るフォトマスクによる光強度分布
の等高線表示を示した模式図である。図１９に示す補正
前の結果では、ホールパターン１１ａ−１１ｂ間（ピッ
チ０．３μｍ）にてホールがつながりかけている。一
方、図２０に示す補正後では最小ピッチ部分（１１ａ−
１１ｂ間）のホールのつながりが防止され、すべてのホ
ールが所望の寸法に形成できている。
よる光強度分布を示す。図２１に図１９に示したマスク
パターンによる光強度分布を示す。図２０は、比較例４
に係るハーフトーン領域のないフォトマスクによる光強
度分布の等高線表示を示した模式図である。図２１は、
本発明の実施例４に係るフォトマスクによる光強度分布
の等高線表示を示した模式図である。図１９に示す補正
前の結果では、ホールパターン１１ａ−１１ｂ間（ピッ
チ０．３μｍ）にてホールがつながりかけている。一
方、図２０に示す補正後では最小ピッチ部分（１１ａ−
１１ｂ間）のホールのつながりが防止され、すべてのホ
ールが所望の寸法に形成できている。
【００５０】勿論、本実施例に係る補正方法はすべての
ホールパターンに一律の幅のハーフトーン領域（あるい
は透明領域）を配置した、いわゆるリム型位相シフトに
も適用できる。この場合には、ハーフトーン領域の幅を
初期値から変化させることになる。
ホールパターンに一律の幅のハーフトーン領域（あるい
は透明領域）を配置した、いわゆるリム型位相シフトに
も適用できる。この場合には、ハーフトーン領域の幅を
初期値から変化させることになる。
【００５１】また、以上はＫｒＦエキシマレーザー露光
のフォトマスク（透過型）について説明したが、露光波
長およびマスクの構造はこれに限定されることない。Ｘ
線露光等で用いられる、メンブレン構造の透過型マスク
はもとより、多層コーティングミラーの反射型マスクに
も同様に適用できる。
のフォトマスク（透過型）について説明したが、露光波
長およびマスクの構造はこれに限定されることない。Ｘ
線露光等で用いられる、メンブレン構造の透過型マスク
はもとより、多層コーティングミラーの反射型マスクに
も同様に適用できる。
【００５２】さらに、本実施例は、ホールパターン同士
が縦横になく斜め方向にある場合でも適用されるもので
ある（図２２参照）。
が縦横になく斜め方向にある場合でも適用されるもので
ある（図２２参照）。
【００５３】次に、ピッチＰ、ハーフトーン領域幅Ｗ及
びホール寸法の関係の考察について説明する。ピッチが
ある程度狭く（ここではＰ＝０．３２〜０．４６μ
ｍ）、そのピッチを固定で考えるとき、ホール寸法の小
さくなる量は、ハーフトーン領域の幅Ｗと、基板の透過
率Ｔの約１／２乗（√Ｔ）に比例していることがわかっ
た。これは原理的には、平均の明るさである０次回折光
の強さがハーフトーン領域の幅と透過光の振幅（透過強
度の１／２乗）に比例して小さくなるためと理解でき
る。その様子を図２３に示す。図２３は、本発明の一実
施例に係るフォトマスクの各ピッチＰ毎におけるハーフ
トーン領域幅Ｗとホール寸法の関係を示したグラフであ
る。ここで用いたフォトマスクは図２に示したものであ
り、図４に対応するものである。ハーフトーン領域幅Ｗ
に比例して、ホール寸法は縮小することがわかった。次
に、図２３よりホール寸法０．１８μｍにおける各ピッ
チＰでの最適ハーフトーン領域幅Ｗを求めたグラフを図
２４に示す。ピッチＰがある範囲（ここではＰ＝０．３
６〜０．４６μｍ）では、最適ハーフトーン領域幅Ｗと
直線的な関係があることがわかった。
びホール寸法の関係の考察について説明する。ピッチが
ある程度狭く（ここではＰ＝０．３２〜０．４６μ
ｍ）、そのピッチを固定で考えるとき、ホール寸法の小
さくなる量は、ハーフトーン領域の幅Ｗと、基板の透過
率Ｔの約１／２乗（√Ｔ）に比例していることがわかっ
た。これは原理的には、平均の明るさである０次回折光
の強さがハーフトーン領域の幅と透過光の振幅（透過強
度の１／２乗）に比例して小さくなるためと理解でき
る。その様子を図２３に示す。図２３は、本発明の一実
施例に係るフォトマスクの各ピッチＰ毎におけるハーフ
トーン領域幅Ｗとホール寸法の関係を示したグラフであ
る。ここで用いたフォトマスクは図２に示したものであ
り、図４に対応するものである。ハーフトーン領域幅Ｗ
に比例して、ホール寸法は縮小することがわかった。次
に、図２３よりホール寸法０．１８μｍにおける各ピッ
チＰでの最適ハーフトーン領域幅Ｗを求めたグラフを図
２４に示す。ピッチＰがある範囲（ここではＰ＝０．３
６〜０．４６μｍ）では、最適ハーフトーン領域幅Ｗと
直線的な関係があることがわかった。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、ホールパターンが密集
したマスクパターンであっても、ホールパターン間のピ
ッチに応じた幅のハーフトーン領域を付加することによ
り、パターンのつながりを抑制し解像性を向上させるこ
とができる。
したマスクパターンであっても、ホールパターン間のピ
ッチに応じた幅のハーフトーン領域を付加することによ
り、パターンのつながりを抑制し解像性を向上させるこ
とができる。
【００５５】また、細かなきざみでホールパターンの寸
法および変形を補正することができる。
法および変形を補正することができる。
【図１】本発明の一実施例に係るフォトマスクのマスク
パターン設計工程を示した模式図である。
パターン設計工程を示した模式図である。
【図２】本発明の一実施例に係るフォトマスクを示した
模式図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＸ−Ｘ’間の
断面図である。
模式図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＸ−Ｘ’間の
断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係るフォトマスクのハーフ
トーン領域の幅Ｗ＝０．０６、０．１０、０．１８、
０．３０μｍにおけるピッチとホール寸法の関係を示し
たグラフである。
トーン領域の幅Ｗ＝０．０６、０．１０、０．１８、
０．３０μｍにおけるピッチとホール寸法の関係を示し
たグラフである。
【図４】本発明の一実施例に係るフォトマスクにより補
正した際のピッチとホール寸法の変動を示したグラフで
ある。
正した際のピッチとホール寸法の変動を示したグラフで
ある。
【図５】比較例１に係るハーフトーン領域のないフォト
マスクを示した模式図である。
マスクを示した模式図である。
【図６】本発明の実施例１に係るフォトマスクを示した
模式図である。
模式図である。
【図７】比較例１に係るハーフトーン領域のないフォト
マスクによる光強度シミュレーション結果を示した模式
図であり、（Ａ）は光強度分布の等高線表示、（Ｂ）は
Ｙ−Ｙ’間の断面表示である。
マスクによる光強度シミュレーション結果を示した模式
図であり、（Ａ）は光強度分布の等高線表示、（Ｂ）は
Ｙ−Ｙ’間の断面表示である。
【図８】本発明の実施例１に係るフォトマスクによる光
強度シミュレーション結果を示した模式図であり、
（Ａ）は光強度分布の等高線表示、（Ｂ）はＺ−Ｚ’間
の断面表示である。
強度シミュレーション結果を示した模式図であり、
（Ａ）は光強度分布の等高線表示、（Ｂ）はＺ−Ｚ’間
の断面表示である。
【図９】比較例２に係るハーフトーン領域のないフォト
マスクのマスクパターンを示した模式図である。
マスクのマスクパターンを示した模式図である。
【図１０】本発明の実施例２に係るフォトマスク（位相
シフトマスク）のマスクパターンを示した模式図であ
る。
シフトマスク）のマスクパターンを示した模式図であ
る。
【図１１】比較例２に係るハーフトーン領域のないフォ
トマスクによる光強度分布の等高線表示を示した模式図
である。
トマスクによる光強度分布の等高線表示を示した模式図
である。
【図１２】本発明の実施例２に係るフォトマスク（位相
シフトマスク）による光強度分布の等高線表示を示した
模式図である。
シフトマスク）による光強度分布の等高線表示を示した
模式図である。
【図１３】比較例３に係るハーフトーン領域のないフォ
トマスクのマスクパターンを示した模式図である。
トマスクのマスクパターンを示した模式図である。
【図１４】本発明の実施例３に係るフォトマスクのマス
クパターンを示した模式図である。
クパターンを示した模式図である。
【図１５】比較例３に係るハーフトーン領域のないフォ
トマスクによる光強度分布の等高線表示を示した模式図
である。
トマスクによる光強度分布の等高線表示を示した模式図
である。
【図１６】本発明の実施例３に係るフォトマスクによる
光強度分布の等高線表示を示した模式図である。
光強度分布の等高線表示を示した模式図である。
【図１７】本発明の他の実施例に係るフォトマスクのマ
スクパターンを示した模式図である。
スクパターンを示した模式図である。
【図１８】比較例４に係るハーフトーン領域のないフォ
トマスクのマスクパターンを示した模式図である。
トマスクのマスクパターンを示した模式図である。
【図１９】本発明の実施例４に係るフォトマスクのマス
クパターンを示した模式図である。
クパターンを示した模式図である。
【図２０】比較例４に係るハーフトーン領域のないフォ
トマスクによる光強度分布の等高線表示を示した模式図
である。
トマスクによる光強度分布の等高線表示を示した模式図
である。
【図２１】本発明の実施例４に係るフォトマスクによる
光強度分布の等高線表示を示した模式図である。
光強度分布の等高線表示を示した模式図である。
【図２２】本発明の実施例５に係るフォトマスクのマス
クパターンを示した模式図であり、（Ａ）は第１のパタ
ーン、（Ｂ）第２のパターンである。
クパターンを示した模式図であり、（Ａ）は第１のパタ
ーン、（Ｂ）第２のパターンである。
【図２３】本発明の一実施例に係るフォトマスクの各ピ
ッチＰ毎におけるハーフトーン領域幅Ｗとホール寸法の
関係を示したグラフである。
ッチＰ毎におけるハーフトーン領域幅Ｗとホール寸法の
関係を示したグラフである。
【図２４】本発明の一実施例に係るフォトマスクのホー
ル寸法０．１８μｍにおける各ピッチＰでの最適ハーフ
トーン領域幅Ｗを求めたグラフである。
ル寸法０．１８μｍにおける各ピッチＰでの最適ハーフ
トーン領域幅Ｗを求めたグラフである。
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ ホールパターン ２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ ハーフトーンパタ
ーン １１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ ホー
ルパターン １２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ ハーフトーン領域 １０１ 透明基板 １０２ ハーフトーン膜 １０３ 遮光膜
ーン １１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ ホー
ルパターン １２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ ハーフトーン領域 １０１ 透明基板 １０２ ハーフトーン膜 １０３ 遮光膜
Claims (10)
- 【請求項１】光を透過ないし反射する基板と、 前記基板上に形成されるとともに、所定の位置に２以上
のホールパターンを有するハーフトーン膜と、 前記ハーフトーン膜上に形成されるとともに、前記ハー
フトーン膜のホールパターンと対応する位置にホールパ
ターンを有し、少なくとも隣接し合う一のホールパター
ンと他のホールパターンとの間の領域に空所であるハー
フトーン領域を有する遮光膜と、を備えたフォトマスク
であって、 前記ハーフトーン領域は、少なくとも隣接し合う一のホ
ールパターンと他のホールパターンとの間における領域
のうち前記一のホールパターンの端面からこれに近い前
記他のホールパターンの端面にかけて連続して形成さ
れ、 隣接し合う各ホールパターンの中心間を結ぶ直線に垂直
な方向における前記ハーフトーン領域の幅は、各ホール
パターンのホール寸法を固定したときに、前記隣接し合
う各ホールパターンの中心間の距離に依存することを特
徴とするフォトマスク。 - 【請求項２】光を透過又は反射する基板と、 前記基板上に形成されるとともに、所定の位置に２以上
のホールパターンを有するハーフトーン膜と、 前記ハーフトーン膜上に形成されるとともに、前記ハー
フトーン膜のホールパターンと対応する位置にホールパ
ターンを有し、少なくとも隣接し合う一のホールパター
ンと他のホールパターンとの間の領域に空所であるハー
フトーン領域を有する遮光膜と、を備えたフォトマスク
であって、 前記ハーフトーン領域は、少なくとも隣接し合う一のホ
ールパターンと他のホールパターンとの間における領域
のうち前記一のホールパターンの端面及びこれに近い前
記他のホールパターンの端面のそれぞれの近傍に互いに
分離ないし連続して形成され、 隣接し合う各ホールパターンの中心間を結ぶ直線方向に
おける前記ハーフトーン領域の幅は、各ホールパターン
のホール寸法を固定したときに、前記隣接し合う各ホー
ルパターンの中心間の距離に依存することを特徴とする
フォトマスク。 - 【請求項３】前記ハーフトーン領域の幅は、前記隣接し
合う各ホールパターンの中心間の距離が狭くなるに従い
広く設定されることを特徴とする請求項１又は２記載の
フォトマスク。 - 【請求項４】前記ハーフトーン領域の幅は、前記隣接し
合う各ホールパターンの中心間の距離が狭くなるに従い
段階的に広く設定されることを特徴とする請求項１又は
２記載のフォトマスク。 - 【請求項５】光を透過ないし反射する基板と、 前記基板上に形成されるとともに、所定の位置に２以上
のホールパターンを有するハーフトーン膜と、 前記ハーフトーン膜上に形成されるとともに、前記ハー
フトーン膜のホールパターンと対応する位置にホールパ
ターンを有し、少なくとも隣接し合う一のホールパター
ンと他のホールパターンとの間の領域に空所であるハー
フトーン領域を有する遮光膜と、を備えたフォトマスク
であって、 前記ハーフトーン領域は、少なくとも隣接し合う一のホ
ールパターンと他のホールパターンとの間における領域
のうち前記一のホールパターンの端面からこれに近い前
記他のホールパターンの端面にかけて連続して形成さ
れ、 前記ホールパターンのホール寸法の小さくなる量は、前
記隣接し合う各ホールパターンの中心間の距離を固定し
たときに、隣接し合う各ホールパターンの中心間を結ぶ
直線に垂直な方向における前記ハーフトーン領域の幅
と、前記基板の透過率の１／ｎ乗に比例することを特徴
とするフォトマスク。 - 【請求項６】光を透過又は反射する基板と、 前記基板上に形成されるとともに、所定の位置に２以上
のホールパターンを有するハーフトーン膜と、 前記ハーフトーン膜上に形成されるとともに、前記ハー
フトーン膜のホールパターンと対応する位置にホールパ
ターンを有し、少なくとも隣接し合う一のホールパター
ンと他のホールパターンとの間の領域に空所であるハー
フトーン領域を有する遮光膜と、を備えたフォトマスク
であって、 前記ハーフトーン領域は、少なくとも隣接し合う一のホ
ールパターンと他のホールパターンとの間における領域
のうち前記一のホールパターンの端面及びこれに近い前
記他のホールパターンの端面のそれぞれの近傍に互いに
分離ないし連続して形成され、 前記ホールパターンのホール寸法の小さくなる量は、前
記隣接し合う各ホールパターンの中心間の距離を固定し
たときに、隣接し合う各ホールパターンの中心間を結ぶ
直線方向における前記ハーフトーン領域の幅と、前記基
板の透過率の１／ｎ乗に比例することを特徴とするフォ
トマスク。 - 【請求項７】前記ハーフトーン領域は、隣接し合う各ホ
ールパターンの中心間の距離が所定の長さ以上のとき
に、少なくとも前記隣接し合う各ホールパターンの間に
おいて配設しないことを特徴とする請求項１乃至６のい
ずれか一に記載のフォトマスク。 - 【請求項８】複数のホールパターンが１次元方向に密集
して配された前記フォトマスクにおいて、 各ホールパターン間に前記ハーフトーン領域を配設する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の
フォトマスク。 - 【請求項９】複数のホールパターンが２次元方向に密集
して配された前記フォトマスクにおいて、 隣接し合う各ホールパターンの中心間の距離が所定の長
さ以下で密集している最外周部を除く領域の各ホールパ
ターン間には前記ハーフトーン領域を配設せず、 前記外周部の領域の各ホールパターン間には前記ハーフ
トーン領域を配設することを特徴とする請求項１乃至８
のいずれか一に記載のフォトマスク。 - 【請求項１０】光を透過ないし反射する基板と、 前記基板上に形成されるとともに、所定の位置に２以上
のホールパターンを有するハーフトーン膜と、 前記ハーフトーン膜上に形成されるとともに、前記ハー
フトーン膜のホールパターンと対応する位置にホールパ
ターンを有し、少なくとも隣接し合う一のホールパター
ンと他のホールパターンとの間の領域に空所であるハー
フトーン領域を有する遮光膜と、を備えたフォトマスク
のマスクパターンをＣＡＤを用いて設計するマスクパタ
ーン設計方法であって、 前記ハーフトーン領域が細長の矩形である場合に、ハー
フトーン領域データの長辺方向の両端部を隣接し合う各
ホールパターンデータのそれぞれに一部重ねて描画する
工程を含むことを特徴とするマスクパターン設計方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000303844A JP2002107909A (ja) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | フォトマスク及びそのマスクパターン設計方法 |
| KR1020010060694A KR20020026848A (ko) | 2000-10-03 | 2001-09-28 | 포토마스크 |
| US09/968,440 US20020039692A1 (en) | 2000-10-03 | 2001-10-01 | Photomask |
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|---|---|---|---|
| JP2000303844A JP2002107909A (ja) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | フォトマスク及びそのマスクパターン設計方法 |
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|---|---|
| JP2002107909A true JP2002107909A (ja) | 2002-04-10 |
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|---|---|---|---|
| JP2000303844A Withdrawn JP2002107909A (ja) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | フォトマスク及びそのマスクパターン設計方法 |
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| US (1) | US20020039692A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002107909A (ja) |
| KR (1) | KR20020026848A (ja) |
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