JP2002182363A - マスク及びパターン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２つのパターンの論理積が所望の導電パター
ンになるような１組のフォトマスクを提供する。 【解決手段】 第１のフォトマスクＡには、複数の導電
パターンよりなる元パターンから、第１の導電パターン
１ａと第２の導電パターン２ａの端部との間に形成され
且つ所定値以下の幅を持つスペースが除去されることに
より、第１の導電パターン１ａと第２の導電パターン２
ａの端部とが接続された第１のパターンが描かれてい
る。第２のフォトマスクＢには、スペースと対応するパ
ターン形状を有し且つ第１のパターンに対して遮光部と
透光部とが反転している反転スペースパターン６ｄを有
する第２のパターンが描かれている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子等を製
造するときに用いられるマスク及び該マスクを用いて行
なうパターン形成方法に関し、特に、４５０ｎｍ以下の
波長を持つ紫外線、Ｘ線又は荷電ビームを露光エネルギ
ー源として用いるリソグラフィ工程に用いられるマスク
及び該マスクを用いて行なうパターン形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体素子の微細化の進展に伴っ
て、リソグラフィ工程においては、Ｇ線（波長：４３６
ｎｍ）、ｉ線（波長：３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレ
ーザー（波長：２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー
（波長：１９３ｎｍ）、電子ビーム、Ｘ線、ＶＵＶ光又
はＥＵＶ光が露光エネルギー源として用いられる。

【０００３】また、半導体素子の微細化の一層の進展に
伴って、開発レベルでは設計ルールが０．１５μｍ〜
０．１０μｍになっている。このような極めて微細な半
導体素子を形成するためのリソグラフィ工程において
は、露光光の波長以下のサイズを持つパターンを形成す
ることが要求される。

【０００４】このため、光近接効果（以下ＯＰＥと呼
ぶ）の影響は非常に大きくなり、それに伴って、光近接
効果補正（以下ＯＰＣと呼ぶ）は非常に複雑化してい
る。すなわち、導電パターンの幅寸法のスペース幅への
依存性、導電パターンの長さ若しくは幅の影響、導電パ
ターンにおける凸形状、凹形状若しくは角部の丸まり現
象又は導電パターンの端部の後退などに対するＯＰＣが
必要になり、一世代前のＯＰＣとは比べものにならない
ほど多くの補正が必要になってきている。

【０００５】これは、前述したようにＯＰＥの影響が大
きくなったのみならず、加工寸法の微細化に伴って加工
精度及び忠実性がより必要になってきたためである。ま
た、半導体集積回路の高集積化に伴って、導電パターン
のレイアウトの自由度が厳しくなってきたためでもあ
る。

【０００６】このように、大量で且つ高精度な補正が必
要になってきたため、従来から行なわれている、実デー
タをベースにして補正を行なうルールベースの補正方法
に加えて、最近では、シミュレーションをベースにした
モデルベースの補正方法が使用され始めている。

【０００７】ＯＰＣの中でも導電パターンの端部の後退
に対する補正は、導電パターンに大きく影響を与えるた
め、早期から、導電パターンの端部にハンマーヘッド又
はシェリフ（Sherif）などの微小な図形を付加するＯＰ
Ｃ技術が使われている。

【０００８】また、最近では位相シフトマスク及び補正
を用いることにより、導電パターンの端部の後退をより
改善する方法も提案されている。

【０００９】しかしながら、半導体素子の微細化及び高
集積化がさらに進むにつれて、導電パターンの端部の後
退に対する補正は困難になりはじめた。以下、この理由
について説明する。

【００１０】導電パターンの幅が小さくなってくれば、
同じ露光条件のもとでは、導電パターンの端部の後退が
大きくなるため、ハンマーヘッド又はシェリフなどの形
状補正を大きくする必要がある。ところが、導電パター
ンの端部が他の導電パターンに接近している場合、形状
補正を大きくすると、一の導電パターンと他の導電パタ
ーンの端部との間に介在するスペースの幅が非常に狭く
なってしまったり又は一の導電パターンと他の導電パタ
ーンの端部とが接続されてしまったりすることになる。

【００１１】これに対して、一の導電パターンと他の導
電パターンの端部とが接近し過ぎたり又は一の導電パタ
ーンと他の導電パターンの端部とが接続してしまわない
ように、形状補正を小さくすると、導電パターンの端部
の後退を十分に防止することができなくなるという問題
がある。

【００１２】従って、導電パターンの幅が小さくなって
くると、パターンレイアウトの変更などによって、前述
の問題を回避するしかなく、チップサイズを拡大せざる
を得ない場合も起きてくる。

【００１３】そこで、特開平９−２８９１５３号公報に
おいては、１つのマスクに描かれるべき導電パターン
を、２つのマスクに分けて描くと共に２つのマスクに描
かれた２つのパターンの論理積が所望の導電パターンに
なるように設定することにより、前述の問題を解決する
方法が提案されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
９−２８９１５３号公報においては、２つのマスクに描
かれるパターンの具体的な構成、及び元のパターン（設
計パターン）から２枚のマスクに描かれるパターンを生
成するアルゴリズムが示されていないため、２つのパタ
ーンの論理積が設計パターンになるような１組のマスク
を形成することは困難である。

【００１５】前記に鑑み、本発明は、２つのパターンの
論理積が設計パターンになるような１組のフォトマスク
を提供すること、及び該１組のフォトマスクを用いて１
つのレジストパターンを形成する方法を提供することを
目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る第１のマスクは、第１のフォトマスク
と第２のフォトマスクとから構成されるマスクを前提と
し、第１のフォトマスクには、複数の導電パターンより
なる元パターンから、複数の導電パターンを構成する第
１の導電パターンと複数の導電パターンを構成する第２
の導電パターンの端部との間に形成され且つ所定値以下
の幅を持つスペースが除去されることにより、第１の導
電パターンと第２の導電パターンの端部とが接続された
第１のパターンが描かれており、第２のフォトマスクに
は、スペースと対応するパターン形状を有し且つ第１の
パターンに対して遮光部と透光部とが反転している反転
スペースパターンを有する第２のパターンが描かれてい
る。

【００１７】本発明に係る第１のマスクによると、第１
のフォトマスクには、第１の導電パターンと第２の導電
パターンの端部との間に形成されるスペースが除去され
ることにより、第１の導電パターンと第２の導電パター
ンの端部とが接続された第１のパターンが描かれている
と共に、第２のフォトマスクには、スペースと対応する
パターン形状を有し且つ第１のパターンに対して遮光部
と透光部とが反転している反転スペースパターンを有す
る第２のパターンが描かれているため、第１のフォトマ
スクに描かれている第１のパターンと、第２のフォトマ
スクに描かれている第２のパターンとの論理積は、第１
の導電パターン、第２の導電パターン及びスペースが合
成されてなる合成パターンに相当する。

【００１８】また、第１のフォトマスクに描かれている
第１のパターンにおいては、所定値以下の幅を持つスペ
ースが除去されているため、第１の導電パターンと第２
の導電パターンの端部とが接近し過ぎることに起因する
光近接効果を排除することができる。

【００１９】第１のマスクにおいて、反転スペースパタ
ーンには、形状補正が施されていることが好ましい。

【００２０】このようにすると、反転スペースパターン
の形状が微細な場合でも、反転スペースパターンの端部
が後退する事態を防止することができる。

【００２１】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第２のマスクは、第１のフォトマスクと第２のフォトマ
スクとから構成されるマスクを前提とし、第１のフォト
マスクには、複数の導電パターンよりなる元パターンか
ら、複数の導電パターンを構成する第１の導電パターン
と複数の導電パターンを構成する第２の導電パターンの
端部との間に形成され且つ第１の所定値以下の幅を持つ
第１のスペースが除去されることにより、第１の導電パ
ターンと第２の導電パターンの端部とが接続されている
と共に、複数の導電パターンを構成する第３の導電パタ
ーンと複数の導電パターンを構成する第４の導電パター
ンの端部に付加された形状補正パターンとの間に形成さ
れ且つ第２の所定値以下の幅を持つ第２のスペースが除
去されることにより、第３の導電パターンと形状補正パ
ターンとが接続されている第１のパターンが描かれてお
り、第２のフォトマスクには、第１のスペースと対応す
るパターン形状を有し且つ第１のパターンに対して遮光
部と透光部とが反転している第１の反転スペースパター
ンと、第２のスペースと対応するパターン形状を有し且
つ第１のパターンに対して遮光部と透光部とが反転して
いる第２の反転スペースパターンとを有する第２のパタ
ーンが描かれている。

【００２２】本発明に係る第２のマスクによると、第１
のフォトマスクには、第１の導電パターンと第２の導電
パターンの端部との間に形成される第１のスペースが除
去されることにより第１の導電パターンと第２の導電パ
ターンの端部とが接続されており、且つ第３の導電パタ
ーンと第４の導電パターンの端部に付加された形状補正
パターンとの間に形成される第２のスペースが除去され
ることにより第３の導電パターンと形状補正パターンと
が接続されている第１のパターンとが描かれていると共
に、第２のフォトマスクには、第１のスペースと対応す
るパターン形状を有し且つ第１のパターンに対して遮光
部と透光部とが反転している第１の反転スペースパター
ンと、第２のスペースと対応するパターン形状を有し且
つ第１のパターンに対して遮光部と透光部とが反転して
いる第２の反転スペースパターンを有する第２のパター
ンが描かれているため、第１のフォトマスクに描かれて
いる第１のパターンと第２のフォトマスクに描かれてい
る第２のパターンとの論理積は、第１の導電パターン、
第２の導電パターン、第１のスペース、形状補正パター
ン及び第２のスペースが合成されてなる合成パターンに
相当する。

【００２３】また、第１のパターンにおいては、第１の
所定値以下の幅を持つ第１のスペースが除去されている
ため、第１の導電パターンと第２の導電パターンの端部
とが接近し過ぎることに起因する光近接効果を排除でき
ると共に、第２の所定値以下の幅を持つ第２のスペース
が除去されているため、第３の導電パターンと形状補正
パターンとが接近し過ぎることに起因する光近接効果を
排除できる。

【００２４】第２のマスクにおいて、第１の反転スペー
スパターン及び第２の反転スペースには、形状補正が施
されていることが好ましい。

【００２５】このようにすると、第１の反転スペースパ
ターン及び第２の反転スペースパターンの形状が微細な
場合でも、第１の反転スペースパターン及び第２の反転
スペースパターンの端部が後退する事態を防止すること
ができる。

【００２６】第２のマスクのマスクにおいて、第１の所
定値と第２の所定値とは同じであることが好ましい。

【００２７】このようにすると、所定値以下の幅を持つ
スペースを確実に除去できるので、パターン露光の条件
が安定する。

【００２８】本発明に係る第１のパターン形成方法は、
一のレジスト膜に対して、本発明に係る第１のマスクを
構成する第１のフォトマスクを介して露光光を照射する
第１のパターン露光と、本発明に係る第１のマスクを構
成する第２のフォトマスクを介して露光光を照射する第
２のパターン露光とを行なうことにより、一のレジスト
膜からなるレジストパターンを形成する。

【００２９】本発明に係る第１のパターン形成方法によ
ると、第１の導電パターンと第２の導電パターンの端部
とが接近し過ぎることに起因する光近接効果を排除でき
るので、良好なパターン形状を有するレジストパターン
を形成することができる。

【００３０】第１のパターン形成方法において、反転ス
ペースパターンには、形状補正が施されていることが好
ましい。

【００３１】このようにすると、反転スペースパターン
の形状が微細な場合でも、反転スペースパターンの端部
が後退する事態を防止して、より一層良好なパターン形
状を有するレジストパターンを形成することができる。

【００３２】本発明に係る第２のパターン形成方法は、
一のレジスト膜に対して、本発明に係る第２のマスクを
構成する第１のフォトマスクを介して露光光を照射する
第１のパターン露光と、本発明に係る第２のマスクを構
成する第２のフォトマスクを介して露光光を照射する第
２のパターン露光とを行なうことにより、前記一のレジ
スト膜からなるレジストパターンを形成する。

【００３３】第２のパターン形成方法によると、第１の
導電パターンと第２の導電パターンの端部とが接近し過
ぎることに起因する光近接効果を排除できると共に、第
３の導電パターンと形状補正パターンとが接近し過ぎる
ことに起因する光近接効果をも排除できるので、良好な
パターン形状を有するレジストパターンを形成すること
ができる。

【００３４】第２のパターン形成方法において、第１の
反転スペースパターン及び第２の反転スペースパターン
には、形状補正が施されていることが好ましい。

【００３５】このようにすると、第１の反転スペースパ
ターン及び第２の反転スペースパターンの形状が微細な
場合でも、第１の反転スペースパターン及び第２の反転
スペースパターンの端部が後退する事態を防止して、よ
り一層良好なパターン形状を有するレジストパターンを
形成することができる。

【００３６】第２のパターン形成方法において、第１の
所定値と第２の所定値とは同じであることが好ましい。

【００３７】このようにすると、所定値以下の幅を持つ
スペースを確実に除去できるので、パターン露光の条件
が安定する。

【００３８】第１又は第２のパターン形成方法におい
て、第１の導電パターンは配線を形成するためのパター
ンであり、第２の導電パターンはゲート電極を形成する
ためのパターンであることが好ましい。

【００３９】このようにすると、配線を形成するための
パターンとゲート電極を形成するためのパターンの端部
とが接近し過ぎて、配線とゲート電極の端部とが接続し
て短絡してしまう事態を回避することができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
の第１の実施形態について、図１（ａ）〜（ｃ）及び図
２（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。尚、これら
の各図面においては、斜線部は遮光部を意味し、非斜線
部は透光部を意味する。

【００４１】図１（ａ）は、設計データつまり元パター
ンの平面形状を示している。図１（ａ）に示すように、
元パターンは、第１の配線となる第１の元パターン１ａ
と、ゲート電極となる第２の元パターン２ａと、第２の
配線となる第３の元パターン３ａと、第３の配線となる
第４の元パターン４ａを有しており、第１の元パターン
１ａと第２の元パターン２ａの端部とは所定値以下の幅
を持つスペース５ａを介して対向している一方、第１の
元パターン１ａと、第３の元パターン３ａ及び第４の元
パターン４ａの各端部とは所定値よりも大きい幅を持つ
スペースを介して対向している。

【００４２】まず、図１（ａ）に示す元パターンを所定
倍率で拡大する拡大処理を行なうことにより、図１
（ｂ）に示すような拡大パターンを得る。ここで、所定
倍率とは、所定値以下の幅を持つスペース３ａを介して
対向する第１の元パターン１ａと第２の元パターン２ａ
の端部とが接続する、つまりスペース３ａが消滅する一
方、所定値よりも大きい幅を持つスペースを介して対向
する第１の元パターン１ａと、第３の元パターン３ａ及
び第４の元パターン４ａの各端部との間にはスペースが
残存するような倍率を意味する。従って、所定倍率とは
所定値の１／２に相当する。

【００４３】このような拡大処理を行なうと、第１の元
パターン１ａ、第２の元パターン２ａ、第３の元パター
ン３ａ及び第４の元パターン４ａがそれぞれ所定倍率だ
け拡大されてなる、第１の拡大パターン１ｂ、第２の拡
大パターン２ｂ、第３の拡大パターン３ｂ及び第４の拡
大パターン４ｂが得られる。この場合、第１の拡大パタ
ーン１ｂと第２の拡大パターン２ｂの端部とは接続す
る。

【００４４】次に、図１（ｂ）に示す拡大パターンを所
定倍率の逆数で縮小する縮小処理を行なうことにより、
図１（ｃ）に示すような縮小パターンを得る。

【００４５】このような縮小処理を行なうと、第１の拡
大パターン１ｂ、第２の拡大パターン２ｂ、第３の拡大
パターン３ｂ及び第４の拡大パターン４ｂがそれぞれ所
定倍率の逆数だけ縮小されてなる、第１の縮小パターン
１ｃ、第２の縮小パターン２ｃ、第３の縮小パターン３
ｃ及び第４の縮小パターン４ｃが得られる。この場合、
第１の拡大パターン１ｂと第２の拡大パターン２ｂの端
部とが接続しているために、第１の縮小パターン１ｃと
第２の縮小パターン２ｃの端部とは接続している。ま
た、第３の縮小パターン３ｃは第３の元パターン３ａと
同形状であると共に、第４の縮小パターン４ｃは第４の
元パターン４ａと同形状である。

【００４６】次に、図１（ｃ）に示す縮小パターンから
図１（ａ）に示す元パターンを取り除く差分処理を行な
うことにより、図２（ａ）に示すような差分パターンを
得る。

【００４７】このような差分処理を行なうと、スペース
３ａと同じパターン形状を有するスペースパターン６ａ
が得られる。

【００４８】次に、図１（ａ）に示す元パターンと図２
（ａ）に示す差分パターンとを合成する合成処理を行な
うことにより、図２（ｂ）に示すような合成パターンを
得る。

【００４９】このような合成処理を行なうと、第１の元
パターン１ａ、第２の元パターン２ａ、第３の元パター
ン３ａ、第４の元パターン４ａ及びスペースパターン６
ａからなるパターンを有する第１のフォトマスクＡが得
られる。

【００５０】尚、第１の実施形態においては、図１
（ａ）に示す元パターンと図２（ａ）に示す差分パター
ンとを合成することにより第１のフォトマスクＡを得た
が、これに代えて、図１（ｃ）に示す縮小パターンを第
１のフォトマスクＡとして用いてもよい。

【００５１】次に、図２（ａ）に示す差分パターンに対
して、遮光部と透光部とを反転させる反転処理を行なう
ことにより、図２（ｃ）に示すような反転パターンを得
る。

【００５２】このような反転処理を行なうと、スペース
パターン６ａと同じパターン形状を有し且つ遮光部と透
光部とが反転してなる反転スペースパターン６ｄを有す
る第２のフォトマスクＢが得られる。

【００５３】以下、第１のフォトマスクＡ及び第２のフ
ォトマスクＢを用いて行なうパターン形成方法について
説明する。

【００５４】基板上に形成されているレジスト膜に第１
のフォトマスクＡを介して１回目のパターン露光を行な
って、該レジスト膜に第１のフォトマスクＡに形成され
ているパターンを転写した後、該レジスト膜に第２のフ
ォトマスクＢを介して２回目のパターン露光を行なっ
て、該レジスト膜に第２のフォトマスクＢに形成されて
いるパターンを転写する。

【００５５】このようにすると、レジスト膜の上には、
第１のフォトマスクＡの遮光部と第２のフォトマスクＢ
の遮光部との論理積からなるパターンが転写されるの
で、該パターンが転写されたレジスト膜を現像すると、
図１（ａ）に示す元パターンと対応する形状を有するレ
ジストパターンが得られる。

【００５６】尚、レジスト膜に第２のフォトマスクＢを
介して１回目のパターン露光を行なった後、該レジスト
膜に第１のフォトマスクＡを介して２回目のパターン露
光を行なってもよい。

【００５７】第１の実施形態によると、図１（ａ）に示
す元パターンを所定倍率で拡大処理してから、所定倍率
の逆数で縮小処理を行なうことにより、第１の元パター
ン１ａと第２の元パターン２ａとの間に介在し且つ所定
値以下の幅を持つスペース５ａが消滅してなる図１
（ｃ）に示す縮小パターン（第１の元パターン１ａと第
２の元パターン２ａとが接続しているパターン）を得た
後、該縮小パターンから図１（ａ）に示す元パターンを
取り除くので、図２（ａ）に示すようなスペース３ａと
同形状のスペースパターン６ａを抽出することができ
る。

【００５８】また、元パターン及び抽出されたスペース
パターン６ａが合成されてなるパターンと、抽出された
スペースパターン６ａが反転してなる反転パターン６ｄ
との論理積は、元パターンつまり設計パターンに相当す
る。

【００５９】第１のフォトマスクＡにおいては、所定値
以下の幅を持つスペース５ａが消滅しているため、第１
の元パターン１ａと第２の元パターン２ａの端部とが互
いに接近していても、良好なパターン形状を有するレジ
ストパターンを形成することができる。

【００６０】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態について、図３（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ）〜
（ｃ）及び図５（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明す
る。尚、これらの各図面においては、斜線部は遮光部を
意味し、非斜線部は透光部を意味する。

【００６１】図３（ａ）は、図１（ａ）と同様、設計デ
ータつまり元パターンの平面形状を示している。図３
（ａ）に示すように、第１の配線となる第１の元パター
ン１ａと、ゲート電極となる第２の元パターン２ａの端
部とは第１の所定値以下の幅を持つ第１のスペース５ａ
を介して対向している一方、第１の元パターン１ａと、
第３の元パターン３ａ及び第４の元パターン４ａの各端
部とは第１の所定値よりも大きい幅を持つスペースを介
して対向している。

【００６２】まず、図３（ａ）に示す元パターンを第１
の所定倍率で拡大する第１の拡大処理を行なうことによ
り、図３（ｂ）に示すような第１の拡大パターンを得
る。ここで、第１の所定倍率とは、第１の実施形態にお
ける所定倍率と同じである。

【００６３】このような第１の拡大処理を行なうと、第
１の元パターン１ａ、第２の元パターン２ａ、第３の元
パターン３ａ及び第４の元パターン４ａがそれぞれ第１
の所定倍率だけ拡大されてなる、第１の拡大パターン１
ｂ、第２の拡大パターン２ｂ、第３の拡大パターン３ｂ
及び第４の拡大パターン４ｂが得られる。この場合、第
１の拡大パターン１ｂと第２の拡大パターン２ｂの端部
とは接続する。

【００６４】次に、図３（ｂ）に示す第１の拡大パター
ンを第１の所定倍率の逆数で縮小する第１の縮小処理を
行なうことにより、図３（ｃ）に示すような第１の縮小
パターンを得る。

【００６５】このような第１の縮小処理を行なうと、第
１の拡大パターン１ｂ、第２の拡大パターン２ｂ、第３
の拡大パターン３ｂ及び第４の拡大パターン４ｂがそれ
ぞれ第１の所定倍率の逆数だけ縮小されてなる、第１の
縮小パターン１ｃ、第２の縮小パターン２ｃ、第３の縮
小パターン３ｃ及び第４の縮小パターン４ｃが得られ
る。この場合、第１の縮小パターン１ｃと第２の縮小パ
ターン２ｃの端部とは接続しており、第３の縮小パター
ン３ｃは第３の元パターン３ａと同形状であり、第４の
縮小パターン４ｃは第４の元パターン４ａと同形状であ
る。

【００６６】次に、図３（ｃ）に示す第１の縮小パター
ンから図３（ａ）に示す元パターンを減じる第１の差分
処理を行なうことにより、図４（ａ）に示すような第１
の差分パターンを得る。

【００６７】このような第１の差分処理を行なうと、第
１の実施形態と同様、第１のスペース３ａと同じパター
ン形状を有する第１のスペースパターン６ａが得られ
る。

【００６８】図３（ａ）に示す元パターンと図４（ａ）
に示す第１の差分パターンとを合成すると共に、第３の
元パターン３ａの端部に第１のハンマーヘッド７ａを付
加し且つ第４の元パターン４ａの端部に第２のハンマー
ヘッド８ａを付加する補正処理を行なうことにより、図
４（ｂ）に示すような補正パターンを得る。尚、ハンマ
ーヘッドとは、導電パターンの先端部に付加されるハン
マーヘッド形状の微小図形のことである。

【００６９】次に、図４（ｂ）に示す補正パターンを第
２の所定倍率で拡大する第２の拡大処理を行なうことに
より、図４（ｃ）に示すような第２の拡大パターンを得
る。ここで、第２の所定倍率とは、第２の所定値以下の
幅を持つ第２のスペース９ａを介して対向する第１の元
パターン１ａと第１のハンマーヘッド７ａとが接続す
る、つまり第２のスペース９ａが消滅する一方、第２の
所定値よりも大きい幅を持つスペースを介して対向する
第１の元パターン１ａと第２のハンマーヘッド８ａとの
間にはスペースが残存するような倍率を意味する。従っ
て、第２の所定倍率とは第２の所定値の１／２に相当す
る。尚、第２の所定倍率は第１の所定倍率と同じ値であ
ってもよいし異なる値であってもよいが、ここでは、第
２の所定倍率は第１の所定倍率と同じ値に設定してい
る。

【００７０】このような第２の拡大処理を行なうと、第
１の元パターン１ａ、第２の元パターン２ａ、第３の元
パターン３ａ、第４の元パターン４ａ、第１のハンマー
ヘッド７ａ及び第２のハンマーヘッド８ａがそれぞれ第
２の所定倍率だけ拡大されてなる、第１の拡大パターン
１ｂ、第２の拡大パターン２ｂ、第３の拡大パターン３
ｂ、第４の拡大パターン４ｂ、第１の拡大ハンマーヘッ
ド７ｂ及び第２のハンマーヘッド８ｂが得られる。この
場合、第１のハンマーヘッド７ｂと第２の拡大パターン
２ｂとは接続する。

【００７１】図４（ｃ）に示す第２の拡大パターンを第
２の所定倍率の逆数で縮小する第２の縮小処理を行なう
ことにより、図５（ａ）に示すような第２の縮小パター
ンを得る。

【００７２】このような第２の縮小処理を行なうと、第
１の拡大パターン１ｂ、第２の拡大パターン２ｂ、第３
の拡大パターン３ｂ、第４の拡大パターン４ｂ、第１の
拡大ハンマーヘッド７ｂ及び第２の拡大ハンマーヘッド
８ｂがそれぞれ第２の所定倍率の逆数だけ縮小されてな
る、第１の縮小パターン１ｃ、第２の縮小パターン２
ｃ、第３の縮小パターン３ｃ、第４の縮小パターン４
ｃ、第１の縮小ハンマーヘッド７ｃ及び第２の縮小ハン
マーヘッド８ｃが得られる。この場合、第１の縮小パタ
ーン１ｃと第１の縮小ハンマーヘッド７ｃとは接続して
おり、第３の縮小パターン３ｃは第３の元パターン３ａ
と同形状であり、第４の縮小パターン４ｃは第４の元パ
ターン４ａと同形状であり、第２の縮小ハンマーヘッド
８ｃは第２のハンマーヘッド８ａと同形状である。

【００７３】このようにすると、第１の縮小パターン１
ｃ、第２の縮小パターン２ｃ、第３の縮小パターン３
ｃ、第４の縮小パターン４ｃ、第１の縮小ハンマーヘッ
ド７ｃ及び第２の縮小ハンマーヘッド８ｃからなるパタ
ーンを有する第１のフォトマスクＡが得られる。

【００７４】次に、図５（ａ）に示す第２の縮小パター
ンから図４（ｂ）に示す補正パターンを取り除く第２の
差分処理を行なうことにより、図５（ｂ）に示すような
第２の差分パターンを得る。

【００７５】このような第２の差分処理を行なうと、第
２のスペース９ａと同じパターン形状を有し且つ遮光部
と透光部とが反転してなる第２のスペースパターン１０
ａが得られる。

【００７６】次に、図４（ａ）に示す第１の差分パター
ンと図５（ｂ）に示す第２の差分パターンとを合成した
後に、合成されたパターンを反転させる反転処理を行な
うことにより、図５（ｃ）に示すような反転パターンを
得る。

【００７７】このような反転処理を行なうと、第１のス
ペースパターン６ａが反転されてなる第１の反転スペー
スパターン６ｄと、第２のスペースパターン１０ａが反
転されてなる第２の反転スペースパターン１０ｄとを有
する第２のフォトマスクＢが得られる。

【００７８】以下、第１のフォトマスクＡ及び第２のフ
ォトマスクＢを用いて行なうパターン形成方法について
説明する。

【００７９】基板上に形成されているレジスト膜に第１
のフォトマスクＡを介して１回目のパターン露光を行な
って、該レジスト膜に第１のフォトマスクＡに形成され
ているパターンを転写した後、該レジスト膜に第２のフ
ォトマスクＢを介して２回目のパターン露光を行なっ
て、該レジスト膜に第２のフォトマスクＢに形成されて
いるパターンを転写する。

【００８０】このようにすると、レジスト膜の上には、
第１のフォトマスクＡの遮光部と第２のフォトマスクＢ
の遮光部との論理積からなるパターンが転写されるの
で、該パターンが転写されたレジスト膜を現像すると、
図３（ａ）に示す元パターンに対してハンマーヘッド補
正が行なわれているため、良好な平面形状を有するレジ
ストパターンが得られる。

【００８１】尚、レジスト膜に第２のフォトマスクＢを
介して１回目のパターン露光を行なった後、該レジスト
膜に第１のフォトマスクＡを介して２回目のパターン露
光を行なってもよい。

【００８２】第２の実施形態によると、図３（ａ）に示
す元パターンを第１の所定倍率で第１の拡大処理をして
から、第１の所定倍率の逆数で第１の縮小処理を行なう
ことにより、第１の元パターン１ａと第２の元パターン
２ａの端部との間に介在し且つ第１の所定値以下の幅を
持つ第１のスペース５ａが消滅してなる図３（ｃ）に示
す第１の縮小パターンを得た後、該第１の縮小パターン
から図１（ａ）に示す元パターンを取り除くので、第１
の実施形態と同様、図４（ａ）に示すような、第１のス
ペース５ａと同じパターン形状を持つ第１のスペースパ
ターン６ａを抽出することができる。

【００８３】また、第３の元パターン３ａの端部に第１
のハンマーヘッド７ａが付加されてなる図４（ｂ）に示
す補正パターンを第２の所定倍率で拡大処理してから、
第２の所定倍率の逆数で縮小することにより、第２の元
パターン２ａと第１のハンマーヘッド７ａとの間に介在
し且つ第２の所定値以下の幅を持つ第２のスペース９ａ
が消滅してなる図５（ａ）に示す第２の縮小パターンを
得た後、該第２の縮小パターンから図４（ｂ）に示す補
正パターンを取り除くので、図５（ｂ）に示すような、
第２のスペース９ａと同じパターン形状を持つ第２のス
ペースパターン１０ａを抽出することができる。

【００８４】また、元パターン、第１のスペースパター
ン６ａ、第１のハンマーヘッド７ａ、第２のハンマーヘ
ッド８ａ及び第２のスペースパターン９ａが合成されて
なる第１のパターンと、第１のスペースパターン６ａが
反転してなる第１の反転スペースパターン６ｄ及び第２
のスペースパターン１０ａが反転してなる第２の反転ス
ペースパターン１０ｄとが合成されてなる第２のパター
ンとの論理積は、元パターンにハンマー補正が施された
補正パターンに相当する。

【００８５】第１のフォトマスクＡにおいては、第１の
元パターン１ａと第２の元パターン２ａの端部との間に
介在する第１の所定値以下の幅を持つ第１のスペース５
ａが消滅しているため、第１の元パターン１ａと第２の
元パターン２ａの端部とが互いに接近していても、良好
なパターン形状を有するレジストパターンを形成するこ
とができる。

【００８６】また、第１のフォトマスクＡにおいては、
第１の元パターン２ａと第１のハンマーヘッド７ａとの
間に介在する第２の所定値以下の幅を持つ第２のスペー
ス９ａも消滅するため、第３の元パターン３ａの端部に
付加する第１のハンマーヘッド７ａを所望の大きさに設
定しても、第１の元パターン２ａと第１のハンマーヘッ
ド７ａとが接続されてしまう事態を回避できる。

【００８７】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態について、図３（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ）〜
（ｃ）、図５（ａ）、（ｂ）及び図６（ａ）、（ｂ）を
参照しながら説明する。尚、これらの各図面において
は、斜線部は遮光部を意味し、非斜線部は透光部を意味
する。

【００８８】まず、第２の実施形態と同様にして、図３
（ａ）に示す元パターンを第１の所定倍率で拡大する第
１の拡大処理を行なうことにより、図３（ｂ）に示すよ
うな第１の拡大パターンを得た後、該第１の拡大パター
ンを第１の所定倍率の逆数で縮小する第１の縮小処理を
行なうことにより、図３（ｃ）に示すような第１の縮小
パターンを得る。

【００８９】次に、図３（ｃ）に示す第１の縮小パター
ンから図３（ａ）に示す元パターンを取り除く第１の差
分処理を行なうことにより、図４（ａ）に示すような第
１の差分パターンを得た後、図３（ａ）に示す元パター
ンと図４（ａ）に示す第１の差分パターンとを合成する
と共に、第３の元パターン３ａの端部に第１のハンマー
ヘッド７ａを付加し且つ第４の元パターン４ａの端部に
第２のハンマーヘッド８ａを付加する第１の補正処理を
行なうことにより、図４（ｂ）に示すような第１の補正
パターンを得る。

【００９０】次に、図４（ｂ）に示す第１の補正パター
ンを第２の所定倍率で拡大する第２の拡大処理を行なう
ことにより、図４（ｃ）に示すような第２の拡大パター
ンを得た後、該第２の拡大パターンを第２の所定倍率の
逆数で縮小する第２の縮小処理を行なうことにより、図
５（ａ）に示すような第２の縮小パターンを得る。

【００９１】このような第２の縮小処理を行なうと、第
１の縮小パターン１ｃ、第２の縮小パターン２ｃ、第３
の縮小パターン３ｃ、第４の縮小パターン４ｃ、第１の
縮小ハンマーヘッド７ｃ及び第２の縮小ハンマーヘッド
８ｃからなるパターンを有する第１のフォトマスクＡが
得られる。

【００９２】次に、図５（ａ）に示す第２の縮小パター
ンから図４（ｂ）に示す第１の補正パターンを減じる第
２の差分処理を行なうことにより、図５（ｂ）に示すよ
うな第２の差分パターンを得る。

【００９３】次に、図４（ａ）に示す第１の差分パター
ンと図５（ｂ）に示す第２の差分パターンとを合成した
後、第１のスペースパターン６ａ及び第２のスペースパ
ターン１０ａの各端部にそれぞれシェリフを付加する第
２の補正処理を行なうことにより、図６（ａ）に示すよ
うな第２の補正パターンを得る。尚、シェリフとは導電
パターン端部のコーナー部に付加される角状の微小図形
のことである。

【００９４】このような第２の補正処理を行なうと、第
１のスペースパターン６ａにシェリフが付加されてなる
第１の補正スペースパターン６ｅ及び第２のスペースパ
ターン１０ａにシェリフが付加されてなる第２のスペー
スパターン１０ｅが得られる。

【００９５】次に、図６（ａ）に示す第２の補正パター
ンを反転する反転処理を行なうことにより、図６（ｂ）
に示すような反転パターンを得る。

【００９６】このような反転処理を行なうと、第１の補
正スペースパターン６ｅが反転されてなる第１の反転補
正スペースパターン６ｆ及び第２の補正スペースパター
ン１０ｅが反転されてなる第２の反転補正スペースパタ
ーン１０ｆからなるパターンを有する第２のフォトマス
クＢが得られる。

【００９７】以下、第１のフォトマスクＡ及び第２のフ
ォトマスクＢを用いて行なうパターン形成方法について
説明する。

【００９８】基板上に形成されているレジスト膜に、第
１のフォトマスクＡを介して１回目のパターン露光を行
なって、該レジスト膜に第１のフォトマスクＡに形成さ
れているパターンを転写した後、該レジスト膜に、第２
のフォトマスクＢを介して２回目のパターン露光を行な
って、該レジスト膜に第２のフォトマスクＢに形成され
ているパターンを転写する。

【００９９】このようにすると、レジスト膜の上には、
第１のフォトマスクＡの遮光部と、第２のフォトマスク
Ｂの遮光部との論理積からなるパターンが転写されるの
で、該パターンが転写されたレジスト膜を現像すると、
図３（ａ）に示す元パターンに対してハンマーヘッド補
正及びシェリフ補正が行なわれているため、極めて良好
な平面形状を有するレジストパターンが得られる。

【０１００】尚、レジスト膜に、第２のフォトマスクＢ
を介して１回目のパターン露光を行なった後、該レジス
ト膜に第１のフォトマスクＡを介して２回目のパターン
露光を行なってもよい。

【０１０１】第３の実施形態によると、第２の実施形態
により得られる効果に加えて、以下の効果が得られる。
すなわち、第２のフォトマスクＢに形成されている第１
の反転補正スペースパターン６ｆ及び第２の反転補正ス
ペースパターン１０ｆは、第１の補正スペースパターン
６ｅ及び第２の補正スペースパターン１０ｅと同じパタ
ーン形状を有するため、第１の反転補正スペースパター
ン６ｆ及び第２の反転補正スペースパターン１０ｆが微
細なパターン形状であっても、良好なパターン形状が得
られる。

【０１０２】尚、第３の実施形態においては、第１のス
ペースパターン６ａ及び第２のスペースパターン１０ａ
の両方にシェリフを付加する形状補正を行なったが、第
１のスペースパターン６ａ及び第２のスペースパターン
１０ａのうちの一方にのみシェリフを付加する形状補正
を行なってもよい。

【０１０３】また、第１の実施形態においては、スペー
スパターン６ａにはシェリフ補正を施さなかったが、第
３の実施形態と同様にして、スペースパターン６ａにシ
ェリフを付加する形状補正を行なってもよい。

【０１０４】

【発明の効果】本発明に係る第１のマスクによると、第
１のフォトマスクに描かれている第１のパターンにおい
ては、所定値以下の幅を持つスペースが除去されている
ため、第１の導電パターンと第２の導電パターンの端部
とが接近し過ぎることに起因する光近接効果を排除する
ことができる。

【０１０５】本発明に係る第２のマスクによると、第１
のフォトマスクに描かれている第１のパターンにおいて
は、第１の所定値以下の幅を持つ第１のスペースが除去
されているため、第１の導電パターンと第２の導電パタ
ーンの端部とが接近し過ぎることに起因する光近接効果
を排除できると共に、第２のフォトマスクに描かれてい
る第２のパターンにおいては、第２の所定値以下の幅を
持つ第２のスペースが除去されているため、第３の導電
パターンと形状補正パターンとが接近し過ぎることに起
因する光近接効果を排除できる。

【０１０６】本発明に係る第１のパターン形成方法によ
ると、第１の導電パターンと第２の導電パターンの端部
とが接近し過ぎることに起因する光近接効果を排除でき
るので、良好なパターン形状を有するレジストパターン
を形成することができる。

【０１０７】本発明に係る第２のパターン形成方法によ
ると、第１の導電パターンと第２の導電パターンの端部
とが接近し過ぎることに起因する光近接効果を排除でき
ると共に、第３の導電パターンと形状補正パターンとが
接近し過ぎることに起因する光近接効果をも排除できる
ので、良好なパターン形状を有するレジストパターンを
形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施形態に係
るマスクを形成するためのアルゴリズムを説明する図で
ある。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施形態に係
るマスクを形成するためのアルゴリズムを説明する図で
ある。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２の実施形態に係
るマスクを形成するためのアルゴリズムを説明する図で
ある。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２の実施形態に係
るマスクを形成するためのアルゴリズムを説明する図で
ある。

【図５】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２の実施形態に係
るマスクを形成するためのアルゴリズムを説明する図で
ある。

【図６】（ａ）、（ｂ）は本発明の第３の実施形態に係
るマスクを形成するためのアルゴリズムを説明する図で
ある。

【符号の説明】

Ａ 第１のフォトマスク Ｂ 第２のフォトマスク １ａ 第１の元パターン １ｂ 第１の拡大パターン １ｃ 第１の縮小パターン ２ａ 第２の元パターン ２ｂ 第２の拡大パターン ２ｃ 第２の縮小パターン ３ａ 第３の元パターン ３ｂ 第３の拡大パターン ３ｃ 第３の縮小パターン ４ａ 第４の元パターン ４ｂ 第４の拡大パターン ４ｃ 第４の縮小パターン ５ａ スペース、第１のスペース ６ａ スペースパターン、第１のスペースパターン ６ｄ 反転スペースパターン、第１の反転スペースパタ
ーン ６ｅ 第１の補正スペースパターン ６ｆ 第１の反転補正スペースパターン ７ａ 第１のハンマーヘッド ７ｂ 第１の拡大ハンマーヘッド ７ｃ 第１の縮小ハンマーヘッド ８ａ 第２のハンマーヘッド ８ｂ 第２の拡大ハンマーヘッド ８ｃ 第２の縮小ハンマーヘッド ９ａ 第２のスペース １０ａ 第２のスペースパターン １０ｄ 第２の反転スペースパターン １０ｅ 第２の補正スペースパターン １０ｆ 第２の反転補正スペースパターン

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｆ 7/20 ５０３ Ｇ０３Ｆ 7/20 ５０３ ５０４ ５０４ ５２１ ５２１ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｐ ５０２Ｃ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のフォトマスクと第２のフォトマス
   クとから構成されるマスクであって、 前記第１のフォトマスクには、複数の導電パターンより
   なる元パターンから、前記複数の導電パターンを構成す
   る第１の導電パターンと前記複数の導電パターンを構成
   する第２の導電パターンの端部との間に形成され且つ所
   定値以下の幅を持つスペースが除去されることにより、
   前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンの端
   部とが接続された第１のパターンが描かれており、 前記第２のフォトマスクには、前記スペースと対応する
   パターン形状を有し且つ前記第１のパターンに対して遮
   光部と透光部とが反転している反転スペースパターンを
   有する第２のパターンが描かれていることを特徴とする
   マスク。
2. 【請求項２】 前記反転スペースパターンには、形状補
   正が施されていることを特徴とする請求項１に記載のマ
   スク。
3. 【請求項３】 第１のフォトマスクと第２のフォトマス
   クとから構成されるマスクであって、 前記第１のフォトマスクには、複数の導電パターンより
   なる元パターンから、前記複数の導電パターンを構成す
   る第１の導電パターンと前記複数の導電パターンを構成
   する第２の導電パターンの端部との間に形成され且つ第
   １の所定値以下の幅を持つ第１のスペースが除去される
   ことにより、前記第１の導電パターンと前記第２の導電
   パターンの端部とが接続されていると共に、前記複数の
   導電パターンを構成する第３の導電パターンと前記複数
   の導電パターンを構成する第４の導電パターンの端部に
   付加された形状補正パターンとの間に形成され且つ第２
   の所定値以下の幅を持つ第２のスペースが除去されるこ
   とにより、前記第３の導電パターンと前記形状補正パタ
   ーンとが接続されている第１のパターンが描かれてお
   り、 前記第２のフォトマスクには、前記第１のスペースと対
   応するパターン形状を有し且つ前記第１のパターンに対
   して遮光部と透光部とが反転している第１の反転スペー
   スパターンと、前記第２のスペースと対応するパターン
   形状を有し且つ前記第１のパターンに対して遮光部と透
   光部とが反転している第２の反転スペースパターンとを
   有する第２のパターンが描かれていることを特徴とする
   マスク。
4. 【請求項４】 前記第１の反転スペースパターン及び第
   ２の反転スペースパターンには、形状補正が施されてい
   ることを特徴とする請求項３に記載のマスク。
5. 【請求項５】 前記第１の所定値と前記第２の所定値と
   は同じであることを特徴とする請求項３に記載のマス
   ク。
6. 【請求項６】 一のレジスト膜に対して、請求項１に記
   載の第１のフォトマスクを介して露光光を照射する第１
   のパターン露光と、請求項１に記載の第２のフォトマス
   クを介して露光光を照射する第２のパターン露光とを行
   なうことにより、前記一のレジスト膜からなるレジスト
   パターンを形成することを特徴とするパターン形成方
   法。
7. 【請求項７】 前記反転スペースパターンには、形状補
   正が施されていることを特徴とする請求項６に記載のパ
   ターン形成方法。
8. 【請求項８】 一のレジスト膜に対して、請求項３に記
   載の第１のフォトマスクを介して露光光を照射する第１
   のパターン露光と、請求項３に記載の第２のフォトマス
   クを介して露光光を照射する第２のパターン露光とを行
   なうことにより、前記一のレジスト膜からなるレジスト
   パターンを形成することを特徴とするパターン形成方
   法。
9. 【請求項９】 前記第１の反転スペースパターン及び第
   ２の反転スペースパターンには、形状補正が施されてい
   ることを特徴とする請求項８に記載のパターン形成方
   法。
10. 【請求項１０】 前記第１の所定値と前記第２の所定値
    とは同じであることを特徴とする請求項８に記載のパタ
    ーン形成方法。
11. 【請求項１１】 前記第１の導電パターンは配線を形成
    するためのパターンであり、前記第２の導電パターンは
    ゲート電極を形成するためのパターンであることを特徴
    とする請求項６又は８に記載のマスク。