JP2002287324A - マスク及びそれを用いたホールパターン形成方法 - Google Patents
マスク及びそれを用いたホールパターン形成方法Info
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- JP2002287324A JP2002287324A JP2001089440A JP2001089440A JP2002287324A JP 2002287324 A JP2002287324 A JP 2002287324A JP 2001089440 A JP2001089440 A JP 2001089440A JP 2001089440 A JP2001089440 A JP 2001089440A JP 2002287324 A JP2002287324 A JP 2002287324A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スループットの低下や寸法精度の劣化を防止
しつつ、解像限界以下のホールピッチを有する密集ホー
ルパターンを孤立ホールパターンと共に形成できるよう
にする。 【解決手段】 密集ホールパターンにおいてｘ方向及び
ｙ方向に沿って並べられる複数のホールが、各組に属す
るホールの各方向におけるピッチが各方向における最小
ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｘ及びＰ２
ｙと等しくなるように第１の組及び第２の組に分割され
ている。そして、各組に属するホールと対応するホール
用透光部１２及び２２を有する第１及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク１０及び２０を用いて同一のレ
ジスト膜に対してパターン露光を２回行なう。第１及び
第２のハーフトーン型位相シフトマスク１０及び２０の
それぞれにおける相手のマスクの透光部と対応する領域
に遮光性強化部１３及び２３が形成されている。
しつつ、解像限界以下のホールピッチを有する密集ホー
ルパターンを孤立ホールパターンと共に形成できるよう
にする。 【解決手段】 密集ホールパターンにおいてｘ方向及び
ｙ方向に沿って並べられる複数のホールが、各組に属す
るホールの各方向におけるピッチが各方向における最小
ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｘ及びＰ２
ｙと等しくなるように第１の組及び第２の組に分割され
ている。そして、各組に属するホールと対応するホール
用透光部１２及び２２を有する第１及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク１０及び２０を用いて同一のレ
ジスト膜に対してパターン露光を２回行なう。第１及び
第２のハーフトーン型位相シフトマスク１０及び２０の
それぞれにおける相手のマスクの透光部と対応する領域
に遮光性強化部１３及び２３が形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイス又
は液晶デバイスの製造に用いられる微細パターン形成方
法に関する。
は液晶デバイスの製造に用いられる微細パターン形成方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体を用いて実現する大規模集
積回路装置（以下、ＬＳＩと称する）の微細化が進展し
た結果、ＬＳＩ製造工程の１つであるリソグラフィ工程
においては、形成目標となるパターン寸法が、露光装置
の光源波長λ及びレンズ開口数ＮＡから定義される解像
限界程度まで微細化してきている。特に、ホール寸法
（ホールパターンにおける各ホールの寸法）はＬＳＩの
集積度に大きく関連するため、光源波長λ以下のホール
寸法が要求されている。また、ホールピッチ（隣り合う
一対のホールパターンの中心間の距離）は配線ピッチ
（隣り合う一対の配線の中心間の距離）と密接に関係し
ており、パターン集積度に大きく関連するため、ホール
寸法の微細化と共にホールピッチのさらなる微細化が要
求されている。
積回路装置（以下、ＬＳＩと称する）の微細化が進展し
た結果、ＬＳＩ製造工程の１つであるリソグラフィ工程
においては、形成目標となるパターン寸法が、露光装置
の光源波長λ及びレンズ開口数ＮＡから定義される解像
限界程度まで微細化してきている。特に、ホール寸法
（ホールパターンにおける各ホールの寸法）はＬＳＩの
集積度に大きく関連するため、光源波長λ以下のホール
寸法が要求されている。また、ホールピッチ（隣り合う
一対のホールパターンの中心間の距離）は配線ピッチ
（隣り合う一対の配線の中心間の距離）と密接に関係し
ており、パターン集積度に大きく関連するため、ホール
寸法の微細化と共にホールピッチのさらなる微細化が要
求されている。
【０００３】ところで、通常利用されているポジ型レジ
ストを用いたホールパターンの形成方法においては、マ
スク上の遮光膜に設けられた開口部（ホールパターンに
おける各ホールと対応する透光部）の面積が小さいた
め、該開口部を露光光が透過しにくくなるので、同じホ
ール寸法を有するホールパターンをネガ型レジストを用
いて形成する場合と比べて解像限界に早く達してしま
う。
ストを用いたホールパターンの形成方法においては、マ
スク上の遮光膜に設けられた開口部（ホールパターンに
おける各ホールと対応する透光部）の面積が小さいた
め、該開口部を露光光が透過しにくくなるので、同じホ
ール寸法を有するホールパターンをネガ型レジストを用
いて形成する場合と比べて解像限界に早く達してしま
う。
【０００４】そこで、一般的に、解像限界以下のホール
寸法又はホールピッチを有するホールパターンを形成す
るために、ハーフトーン型位相シフトマスク又は斜入射
照明等の超解像技術が用いられる。
寸法又はホールピッチを有するホールパターンを形成す
るために、ハーフトーン型位相シフトマスク又は斜入射
照明等の超解像技術が用いられる。
【０００５】しかしながら、Logic 回路等のランダムな
回路パターンにおいて、孤立したホールを有する孤立ホ
ールパターンとアレイ状に密集したホールを有する密集
ホールパターンとの組み合わせのように、様々なホール
ピッチを有するホールパターンが１チップ内に混在する
場合、各ホールピッチによって露光時の最適な照明条件
が異なるので、照明条件の設定が困難になる。尚、本明
細書において、ホールが、隣り合う他のホールから２μ
ｍ程度以上離れて配置されている場合、ホールは孤立し
て配置されているものとみなす。
回路パターンにおいて、孤立したホールを有する孤立ホ
ールパターンとアレイ状に密集したホールを有する密集
ホールパターンとの組み合わせのように、様々なホール
ピッチを有するホールパターンが１チップ内に混在する
場合、各ホールピッチによって露光時の最適な照明条件
が異なるので、照明条件の設定が困難になる。尚、本明
細書において、ホールが、隣り合う他のホールから２μ
ｍ程度以上離れて配置されている場合、ホールは孤立し
て配置されているものとみなす。
【０００６】また、一般的に、前述の超解像技術は、特
定のホールピッチのみを有するホールパターンの形成だ
けに有効である場合が多いため、様々なホールピッチを
有するホールパターン等の実パターンの形成に超解像技
術を適用することは難しい。
定のホールピッチのみを有するホールパターンの形成だ
けに有効である場合が多いため、様々なホールピッチを
有するホールパターン等の実パターンの形成に超解像技
術を適用することは難しい。
【０００７】そこで、これらの問題を解決するため、例
えば特開平４−１４６６１７号公報においては、２回露
光を行なうことによって、通常の解像限界以下のホール
ピッチを有する密集ホールパターンと孤立ホールパター
ンとを、焦点深度を十分に保ちながら同時に形成する方
法が報告されている。
えば特開平４−１４６６１７号公報においては、２回露
光を行なうことによって、通常の解像限界以下のホール
ピッチを有する密集ホールパターンと孤立ホールパター
ンとを、焦点深度を十分に保ちながら同時に形成する方
法が報告されている。
【０００８】以下、従来のホールパタ−ン形成方法につ
いて図面を参照しながら説明する。
いて図面を参照しながら説明する。
【０００９】図１１は従来のホールパタ−ン形成方法に
よって形成しようとするレジストパターンの平面図を示
している。
よって形成しようとするレジストパターンの平面図を示
している。
【００１０】図１１に示すように、形成目標となるレジ
ストパターン１０１は密集ホールパターン１０１ａと孤
立ホールパターン１０１ｂとが配置されてなる。
ストパターン１０１は密集ホールパターン１０１ａと孤
立ホールパターン１０１ｂとが配置されてなる。
【００１１】図１２（ａ）及び（ｂ）は、従来のホール
パタ−ン形成方法において用いられるマスク（以下、従
来のマスクと称する）の平面図を示している。尚、従来
のマスクは一対のフォトマスク、具体的には第１のフォ
トマスク及び第２のフォトマスクから構成されており、
第１のフォトマスクの平面図を図１２（ａ）に示してお
り、第２のフォトマスクの平面図を図１２（ｂ）に示し
ている。
パタ−ン形成方法において用いられるマスク（以下、従
来のマスクと称する）の平面図を示している。尚、従来
のマスクは一対のフォトマスク、具体的には第１のフォ
トマスク及び第２のフォトマスクから構成されており、
第１のフォトマスクの平面図を図１２（ａ）に示してお
り、第２のフォトマスクの平面図を図１２（ｂ）に示し
ている。
【００１２】図１２（ａ）に示すように、第１のフォト
マスク１１０には透光部１１１が全面に設けられている
と共に、透光部１１１の内側に遮光部１１２が透光部１
１１における孤立ホールパターンと対応する領域を取り
囲むように設けられている。尚、透光部１１１は透光性
基板の露出部分であり、遮光部１１２は透光性基板上に
形成されたクロム膜等である。
マスク１１０には透光部１１１が全面に設けられている
と共に、透光部１１１の内側に遮光部１１２が透光部１
１１における孤立ホールパターンと対応する領域を取り
囲むように設けられている。尚、透光部１１１は透光性
基板の露出部分であり、遮光部１１２は透光性基板上に
形成されたクロム膜等である。
【００１３】また、図１２（ｂ）に示すように、第２の
フォトマスク１２０には遮光部１２１が全面に設けられ
ていると共に、遮光部１２１の内側に、密集ホールパタ
ーンを形成するための第１のホール用透光部１２２、孤
立ホールパターンを形成するための第２のホール用透光
部１２３、及びダミーホールパターンを形成するための
ダミーホール用透光部１２４が設けられている。このと
き、第１のホール用透光部１２２、第２のホール用透光
部１２３及びダミーホール用透光部１２４が全体として
一定の周期で配列されるように、ダミーホール用透光部
１２４によって第２のホール用透光部１２３を取り囲
む。このようにすると、第２のフォトマスク１２０によ
って、通常の露光方法では解像限界以下となるような微
細なホールピッチを有するホールパターンを形成でき
る。尚、遮光部１２１は透光性基板上に形成されたクロ
ム膜等であり、第１のホール用透光部１２２、第２のホ
ール用透光部１２３及びダミーホール用透光部１２４は
それぞれ透光性基板の露出部分である。
フォトマスク１２０には遮光部１２１が全面に設けられ
ていると共に、遮光部１２１の内側に、密集ホールパタ
ーンを形成するための第１のホール用透光部１２２、孤
立ホールパターンを形成するための第２のホール用透光
部１２３、及びダミーホールパターンを形成するための
ダミーホール用透光部１２４が設けられている。このと
き、第１のホール用透光部１２２、第２のホール用透光
部１２３及びダミーホール用透光部１２４が全体として
一定の周期で配列されるように、ダミーホール用透光部
１２４によって第２のホール用透光部１２３を取り囲
む。このようにすると、第２のフォトマスク１２０によ
って、通常の露光方法では解像限界以下となるような微
細なホールピッチを有するホールパターンを形成でき
る。尚、遮光部１２１は透光性基板上に形成されたクロ
ム膜等であり、第１のホール用透光部１２２、第２のホ
ール用透光部１２３及びダミーホール用透光部１２４は
それぞれ透光性基板の露出部分である。
【００１４】図１３（ａ）〜（ｄ）は、従来のホールパ
ターン形成方法、具体的には図１２（ａ）及び（ｂ）に
示すマスクを用いた従来のホールパターン形成方法の各
工程を示す断面図である。
ターン形成方法、具体的には図１２（ａ）及び（ｂ）に
示すマスクを用いた従来のホールパターン形成方法の各
工程を示す断面図である。
【００１５】まず、図１３（ａ）に示すように、基板１
３０上に形成されたポジ型の第１のレジスト膜１３１に
対して、第１のフォトマスク１１０（図１２（ａ）参
照）を介して第１の露光光１３２を照射する第１回目の
パターン露光を行なう。このとき、第１のフォトマスク
１１０においては、透光部１１１の内側に孤立した遮光
部１１２のみが配置されているので、焦点深度を十分に
保ちながら第１回目のパターン露光を行なうことができ
る。
３０上に形成されたポジ型の第１のレジスト膜１３１に
対して、第１のフォトマスク１１０（図１２（ａ）参
照）を介して第１の露光光１３２を照射する第１回目の
パターン露光を行なう。このとき、第１のフォトマスク
１１０においては、透光部１１１の内側に孤立した遮光
部１１２のみが配置されているので、焦点深度を十分に
保ちながら第１回目のパターン露光を行なうことができ
る。
【００１６】次に、図１３（ｂ）に示すように、第１回
目のパターン露光が行なわれた第１のレジスト膜１３１
を現像して、第１のフォトマスク１１０における遮光部
１１２と対応する形状を有する第１のレジストパターン
１３１Ａを形成する。これにより、第１のレジストパタ
ーン１３１Ａが孤立ホールパターン形成領域を取り囲む
領域、つまりダミーホールパターン形成領域に形成され
る。その後、ＵＶキュア処理により第１のレジストパタ
ーン１３１Ａを硬化させる。
目のパターン露光が行なわれた第１のレジスト膜１３１
を現像して、第１のフォトマスク１１０における遮光部
１１２と対応する形状を有する第１のレジストパターン
１３１Ａを形成する。これにより、第１のレジストパタ
ーン１３１Ａが孤立ホールパターン形成領域を取り囲む
領域、つまりダミーホールパターン形成領域に形成され
る。その後、ＵＶキュア処理により第１のレジストパタ
ーン１３１Ａを硬化させる。
【００１７】次に、図１３（ｃ）に示すように、硬化し
た第１のレジストパターン１３１Ａの上を含む基板１３
０上に全面に亘ってポジ型の第２のレジスト膜１３３を
形成した後、該第２のレジスト膜１３３に対して、第２
のフォトマスク１２０（図１２（ｂ）参照）を介して第
２の露光光１３４を照射する第２回目のパターン露光を
第１回目のパターン露光に重ね合わせて行なう。このと
き、第２のフォトマスク１２０においては、第１のホー
ル用透光部１２２、第２のホール用透光部１２３及びダ
ミーホール用透光部１２４が全体として同じ周期で配列
されているので、焦点深度を十分に保ちながら第２回目
のパターン露光を行なうことができる。尚、第１の露光
光１３２又は第２の露光光１３４としては例えばＫｒＦ
エキシマレーザ等を用いる。
た第１のレジストパターン１３１Ａの上を含む基板１３
０上に全面に亘ってポジ型の第２のレジスト膜１３３を
形成した後、該第２のレジスト膜１３３に対して、第２
のフォトマスク１２０（図１２（ｂ）参照）を介して第
２の露光光１３４を照射する第２回目のパターン露光を
第１回目のパターン露光に重ね合わせて行なう。このと
き、第２のフォトマスク１２０においては、第１のホー
ル用透光部１２２、第２のホール用透光部１２３及びダ
ミーホール用透光部１２４が全体として同じ周期で配列
されているので、焦点深度を十分に保ちながら第２回目
のパターン露光を行なうことができる。尚、第１の露光
光１３２又は第２の露光光１３４としては例えばＫｒＦ
エキシマレーザ等を用いる。
【００１８】次に、図１３（ｄ）に示すように、第２回
目のパターン露光が行なわれた第２のレジスト膜１３３
を現像して、第２のフォトマスク１２０における遮光部
１２１と対応する形状を有する第２のレジストパターン
１３３Ａを形成する。すなわち、第２のレジストパター
ン１３３Ａは、第２のフォトマスク１２０における第１
のホール用透光部１２２、第２のホール用透光部１２３
及びダミーホール用透光部１２４とそれぞれ対応する密
集ホールパターン１３５、孤立ホールパターン１３６及
びダミーホールパターン１３７を有している。但し、ダ
ミーホールパターン１３７は第２のレジストパターン１
３１Ａ上に形成されているので、実際にはホールパター
ンとしての機能を有していない。
目のパターン露光が行なわれた第２のレジスト膜１３３
を現像して、第２のフォトマスク１２０における遮光部
１２１と対応する形状を有する第２のレジストパターン
１３３Ａを形成する。すなわち、第２のレジストパター
ン１３３Ａは、第２のフォトマスク１２０における第１
のホール用透光部１２２、第２のホール用透光部１２３
及びダミーホール用透光部１２４とそれぞれ対応する密
集ホールパターン１３５、孤立ホールパターン１３６及
びダミーホールパターン１３７を有している。但し、ダ
ミーホールパターン１３７は第２のレジストパターン１
３１Ａ上に形成されているので、実際にはホールパター
ンとしての機能を有していない。
【００１９】以上に説明した従来のホールパターン形成
方法によると、第１のフォトマスク１１０及び第２のフ
ォトマスク１２０のそれぞれを用いるパターン露光にお
いて焦点深度を十分に保ちながら、図１１に示す形成目
標のレジストパターンと同等のレジストパターン、つま
り、通常の露光方法では解像限界以下となるような微細
なホールピッチを有する密集ホールパターンが孤立ホー
ルパターンと共に設けられたレジストパターンを形成す
ることができる。
方法によると、第１のフォトマスク１１０及び第２のフ
ォトマスク１２０のそれぞれを用いるパターン露光にお
いて焦点深度を十分に保ちながら、図１１に示す形成目
標のレジストパターンと同等のレジストパターン、つま
り、通常の露光方法では解像限界以下となるような微細
なホールピッチを有する密集ホールパターンが孤立ホー
ルパターンと共に設けられたレジストパターンを形成す
ることができる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来のホールパターンの形成方法によると、第１のレジ
スト膜１３１及び第２のレジスト膜１３３を形成する必
要があると共に、これらのレジスト膜を現像して第１の
レジストパターン１３１Ａ及び第２のレジストパターン
１３３Ａを形成する必要があるため、レジスト膜の形成
工程及び現像工程がそれぞれ２回必要になるので、レジ
ストパターンを形成する際のスループットが低下すると
いう問題がある。
従来のホールパターンの形成方法によると、第１のレジ
スト膜１３１及び第２のレジスト膜１３３を形成する必
要があると共に、これらのレジスト膜を現像して第１の
レジストパターン１３１Ａ及び第２のレジストパターン
１３３Ａを形成する必要があるため、レジスト膜の形成
工程及び現像工程がそれぞれ２回必要になるので、レジ
ストパターンを形成する際のスループットが低下すると
いう問題がある。
【００２１】また、図１３（ｃ）に示すように、第２の
レジスト膜１３３は第１のレジストパターン１３１Ａの
上に形成されるため、第２のレジスト膜１３３の表面が
段差形状になるので、第２のレジスト膜１３３に対する
パターン露光における露光光の焦点がずれる結果、第２
のレジストパターン１３３Ａの寸法精度が劣化するとい
う問題もある。
レジスト膜１３３は第１のレジストパターン１３１Ａの
上に形成されるため、第２のレジスト膜１３３の表面が
段差形状になるので、第２のレジスト膜１３３に対する
パターン露光における露光光の焦点がずれる結果、第２
のレジストパターン１３３Ａの寸法精度が劣化するとい
う問題もある。
【００２２】前記に鑑み、本発明は、スループットの低
下や寸法精度の劣化を防止しつつ、解像限界以下のホー
ルピッチを有する密集ホールパターンを孤立ホールパタ
ーンと共に形成できるようにすることを目的とする。
下や寸法精度の劣化を防止しつつ、解像限界以下のホー
ルピッチを有する密集ホールパターンを孤立ホールパタ
ーンと共に形成できるようにすることを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本願発明者は、ホールパターンにおいて所定の方
向に沿って並べられる複数のホールを、第１の組に属す
るホールのピッチが複数のホールの最小ピッチの２倍以
上になると共に第２の組に属するホールのピッチが前記
最小ピッチの２倍以上になるように第１の組及び第２の
組に分割すると共に、各組に属するホールと対応する透
光部をそれぞれを有する２枚のハーフトーン型位相シフ
トマスクを用いて同一のレジスト膜に対してパターン露
光を２回行なう方法（以下、倍ピッチ２回露光法と称す
る）を着想した。尚、本明細書において、最小ピッチと
は、所定の方向に並べられる複数のホールのピッチのう
ちの最小のピッチを意味するものとし、複数のホールが
２つ以上の方向に並べられている場合、各方向について
最小ピッチを定義するものとする。
めに、本願発明者は、ホールパターンにおいて所定の方
向に沿って並べられる複数のホールを、第１の組に属す
るホールのピッチが複数のホールの最小ピッチの２倍以
上になると共に第２の組に属するホールのピッチが前記
最小ピッチの２倍以上になるように第１の組及び第２の
組に分割すると共に、各組に属するホールと対応する透
光部をそれぞれを有する２枚のハーフトーン型位相シフ
トマスクを用いて同一のレジスト膜に対してパターン露
光を２回行なう方法（以下、倍ピッチ２回露光法と称す
る）を着想した。尚、本明細書において、最小ピッチと
は、所定の方向に並べられる複数のホールのピッチのう
ちの最小のピッチを意味するものとし、複数のホールが
２つ以上の方向に並べられている場合、各方向について
最小ピッチを定義するものとする。
【００２４】以下、倍ピッチ２回露光法について図面を
参照しながら具体的に説明する。
参照しながら具体的に説明する。
【００２５】図１４は倍ピッチ２回露光法によって形成
しようとするレジストパターンの平面図を示している。
しようとするレジストパターンの平面図を示している。
【００２６】図１４に示すように、形成目標となるレジ
ストパターン１５１は、アレイ状に配列された複数のホ
ールを有する密集ホールパターン１５１ａが配置されて
なる。また、密集ホールパターン１５１ａにおける複数
のホールは、一の方向（以下、ｘ方向と称する）に沿っ
て最小ピッチＰ１ｘで配列されていると共に、一の方向
と直交する他の方向（以下、ｙ方向と称する）に沿って
最小ピッチＰ１ｙで配列されている。
ストパターン１５１は、アレイ状に配列された複数のホ
ールを有する密集ホールパターン１５１ａが配置されて
なる。また、密集ホールパターン１５１ａにおける複数
のホールは、一の方向（以下、ｘ方向と称する）に沿っ
て最小ピッチＰ１ｘで配列されていると共に、一の方向
と直交する他の方向（以下、ｙ方向と称する）に沿って
最小ピッチＰ１ｙで配列されている。
【００２７】図１５（ａ）及び（ｂ）は、倍ピッチ２回
露光法において用いられる２枚のハーフトーン型位相シ
フトマスク、具体的には第１のハーフトーン型位相シフ
トマスク及び第２のハーフトーン型位相シフトマスクの
それぞれの平面図を示している。
露光法において用いられる２枚のハーフトーン型位相シ
フトマスク、具体的には第１のハーフトーン型位相シフ
トマスク及び第２のハーフトーン型位相シフトマスクの
それぞれの平面図を示している。
【００２８】図１５（ａ）に示すように、第１のハーフ
トーン型位相シフトマスク１６０には遮光部１６１が全
面に設けられていると共に、遮光部１６１の内側に、図
１４に示す密集ホールパターン１５１ａにおける複数の
ホールが分割されてなる第１の組及び第２の組のうちの
第１の組に属するホールと対応するホール用透光部１６
２が設けられている。尚、ホール用透光部１６２は、第
１の組に属するホールが千鳥状に配列されるように、具
体的には、ｘ方向に沿って最小ピッチＰ１ｘの２倍のピ
ッチＰ２ｘで配列されると共にｙ方向に沿って最小ピッ
チＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｙで配列されるように設け
られている。すなわち、ホール用透光部１６２のマスク
上ピッチはｘ方向及びｙ方向に沿ってそれぞれＰ２ｘ及
びＰ２ｙである。また、遮光部１６１は透光性基板上に
形成された光透過率６％（ＫｒＦエキシマレーザ光に対
して）の半透明膜であり、ホール用透光部１６２は該半
透明膜に設けられた開口部つまり透光性基板の露出部分
である。また、遮光部１６１を透過する光の位相は、ホ
ール用透光部１６２を透過する光の位相に対して１８０
度ずれている。さらに、ホール用透光部１６２のマスク
上寸法（具体的には幅）は例えば２００ｎｍであり、ハ
ーフトーン型位相シフトマスクを用いることによるオフ
セットを考慮してホール寸法の目標（例えば１６０ｎ
ｍ）よりも大きめに設定されている。尚、本明細書にお
いて、マスク上ピッチ及びマスク上寸法は、実際のマス
ク上ピッチ及びマスク上寸法を縮小投影光学系の倍率で
除した値によって表す。
トーン型位相シフトマスク１６０には遮光部１６１が全
面に設けられていると共に、遮光部１６１の内側に、図
１４に示す密集ホールパターン１５１ａにおける複数の
ホールが分割されてなる第１の組及び第２の組のうちの
第１の組に属するホールと対応するホール用透光部１６
２が設けられている。尚、ホール用透光部１６２は、第
１の組に属するホールが千鳥状に配列されるように、具
体的には、ｘ方向に沿って最小ピッチＰ１ｘの２倍のピ
ッチＰ２ｘで配列されると共にｙ方向に沿って最小ピッ
チＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｙで配列されるように設け
られている。すなわち、ホール用透光部１６２のマスク
上ピッチはｘ方向及びｙ方向に沿ってそれぞれＰ２ｘ及
びＰ２ｙである。また、遮光部１６１は透光性基板上に
形成された光透過率６％（ＫｒＦエキシマレーザ光に対
して）の半透明膜であり、ホール用透光部１６２は該半
透明膜に設けられた開口部つまり透光性基板の露出部分
である。また、遮光部１６１を透過する光の位相は、ホ
ール用透光部１６２を透過する光の位相に対して１８０
度ずれている。さらに、ホール用透光部１６２のマスク
上寸法（具体的には幅）は例えば２００ｎｍであり、ハ
ーフトーン型位相シフトマスクを用いることによるオフ
セットを考慮してホール寸法の目標（例えば１６０ｎ
ｍ）よりも大きめに設定されている。尚、本明細書にお
いて、マスク上ピッチ及びマスク上寸法は、実際のマス
ク上ピッチ及びマスク上寸法を縮小投影光学系の倍率で
除した値によって表す。
【００２９】また、図１５（ｂ）に示すように、第２の
ハーフトーン型位相シフトマスク１７０には遮光部１７
１が全面に設けられていると共に、遮光部１７１の内側
に、前述の第２の組に属するホールと対応するホール用
透光部１７２が設けられている。尚、第１の組及び第２
の組のそれぞれに属するホールは、相手の組に属するホ
ールのうちｘ方向及びｙ方向のそれぞれにおいて隣り合
うホールの中間に形成される。このとき、ホール用透光
部１７２は、第２の組に属するホールが千鳥状に配列さ
れるように、具体的には、ｘ方向に沿って最小ピッチＰ
１ｘの２倍のピッチＰ２ｘで配列されると共にｙ方向に
沿って最小ピッチＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｙで配列さ
れるように設けられている。すなわち、ホール用透光部
１７２のマスク上ピッチはｘ方向及びｙ方向に沿ってそ
れぞれＰ２ｘ及びＰ２ｙである。また、遮光部１７１は
透光性基板上に形成された例えば光透過率６％（ＫｒＦ
エキシマレーザ光に対して）の半透明膜であり、ホール
用透光部１７２は該半透明膜に設けられた開口部つまり
透光性基板の露出部分である。また、遮光部１７１を透
過する光の位相は、ホール用透光部１７２を透過する光
の位相に対して１８０度ずれている。さらに、ホール用
透光部１７２のマスク上寸法（具体的には幅）は例えば
２００ｎｍであり、ハーフトーン型位相シフトマスクを
用いることによるオフセットを考慮してホール寸法の目
標（例えば１６０ｎｍ）よりも大きめに設定されてい
る。
ハーフトーン型位相シフトマスク１７０には遮光部１７
１が全面に設けられていると共に、遮光部１７１の内側
に、前述の第２の組に属するホールと対応するホール用
透光部１７２が設けられている。尚、第１の組及び第２
の組のそれぞれに属するホールは、相手の組に属するホ
ールのうちｘ方向及びｙ方向のそれぞれにおいて隣り合
うホールの中間に形成される。このとき、ホール用透光
部１７２は、第２の組に属するホールが千鳥状に配列さ
れるように、具体的には、ｘ方向に沿って最小ピッチＰ
１ｘの２倍のピッチＰ２ｘで配列されると共にｙ方向に
沿って最小ピッチＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｙで配列さ
れるように設けられている。すなわち、ホール用透光部
１７２のマスク上ピッチはｘ方向及びｙ方向に沿ってそ
れぞれＰ２ｘ及びＰ２ｙである。また、遮光部１７１は
透光性基板上に形成された例えば光透過率６％（ＫｒＦ
エキシマレーザ光に対して）の半透明膜であり、ホール
用透光部１７２は該半透明膜に設けられた開口部つまり
透光性基板の露出部分である。また、遮光部１７１を透
過する光の位相は、ホール用透光部１７２を透過する光
の位相に対して１８０度ずれている。さらに、ホール用
透光部１７２のマスク上寸法（具体的には幅）は例えば
２００ｎｍであり、ハーフトーン型位相シフトマスクを
用いることによるオフセットを考慮してホール寸法の目
標（例えば１６０ｎｍ）よりも大きめに設定されてい
る。
【００３０】倍ピッチ２回露光法においては、基板上に
塗布された化学増幅型ポジレジストよりなるレジスト膜
に対して、まず、第１のハーフトーン型位相シフトマス
ク１６０（図１５（ａ）参照）を介して第１の露光光を
照射する第１回目のパターン露光を行なう。このとき、
例えばレンズ開口数ＮＡが０．６５でＫｒＦエキシマレ
ーザ（波長λ＝２４８ｎｍ）を光源とする露光装置を用
いる。また、第１の露光光を照射するときのコヒーレン
スファクタσを０．５に設定する。続いて、前記のレジ
スト膜に対して、第２のハーフトーン型位相シフトマス
ク１７０（図１５（ｂ）参照）を介して第２の露光光を
照射する第２回目のパターン露光を第１回目のパターン
露光に重ね合わせて行なう。このとき、第１回目のパタ
ーン露光と同じ露光装置（レンズ開口数ＮＡ：０．６
５、光源：ＫｒＦエキシマレーザ）を用いる。また、第
２の露光光を照射するときのコヒーレンスファクタσを
第１の露光光を照射するときと同じく０．５に設定す
る。その後、前記のレジスト膜に対してＰＥＢ（露光後
べーク処理）を行なった後、該レジスト膜を現像するこ
とにより、第１のハーフトーン型位相シフトマスク１６
０のホール用透光部１６２及び第２のハーフトーン型位
相シフトマスク１７０のホール用透光部１７２と対応す
る密集ホールパターンを有するレジストパターンを形成
する。
塗布された化学増幅型ポジレジストよりなるレジスト膜
に対して、まず、第１のハーフトーン型位相シフトマス
ク１６０（図１５（ａ）参照）を介して第１の露光光を
照射する第１回目のパターン露光を行なう。このとき、
例えばレンズ開口数ＮＡが０．６５でＫｒＦエキシマレ
ーザ（波長λ＝２４８ｎｍ）を光源とする露光装置を用
いる。また、第１の露光光を照射するときのコヒーレン
スファクタσを０．５に設定する。続いて、前記のレジ
スト膜に対して、第２のハーフトーン型位相シフトマス
ク１７０（図１５（ｂ）参照）を介して第２の露光光を
照射する第２回目のパターン露光を第１回目のパターン
露光に重ね合わせて行なう。このとき、第１回目のパタ
ーン露光と同じ露光装置（レンズ開口数ＮＡ：０．６
５、光源：ＫｒＦエキシマレーザ）を用いる。また、第
２の露光光を照射するときのコヒーレンスファクタσを
第１の露光光を照射するときと同じく０．５に設定す
る。その後、前記のレジスト膜に対してＰＥＢ（露光後
べーク処理）を行なった後、該レジスト膜を現像するこ
とにより、第１のハーフトーン型位相シフトマスク１６
０のホール用透光部１６２及び第２のハーフトーン型位
相シフトマスク１７０のホール用透光部１７２と対応す
る密集ホールパターンを有するレジストパターンを形成
する。
【００３１】倍ピッチ２回露光法によると、各組に属す
るホールのピッチが最小ピッチの２倍以上になるように
密集ホールパターンにおける複数のホールを第１の組及
び第２の組に分割して、各組に属するホールと対応する
透光部をそれぞれを有する２枚のハーフトーン型位相シ
フトマスクを用いて同一のレジスト膜に対してパターン
露光を２回行なう。このため、パターン露光時の焦点深
度を十分に保ちながら密集ホールパターンを孤立ホール
パターンと共に形成できる。その結果、ポジ型レジスト
膜に対して例えばＫｒＦエキシマレーザ光を用いた露光
を行なってホール寸法１６０ｎｍのホールパターンを形
成する場合に通常同時形成が困難であった孤立ホールパ
ターンと最小ピッチ０．３２μｍの密集ホールパターン
とを同時に形成できた。
るホールのピッチが最小ピッチの２倍以上になるように
密集ホールパターンにおける複数のホールを第１の組及
び第２の組に分割して、各組に属するホールと対応する
透光部をそれぞれを有する２枚のハーフトーン型位相シ
フトマスクを用いて同一のレジスト膜に対してパターン
露光を２回行なう。このため、パターン露光時の焦点深
度を十分に保ちながら密集ホールパターンを孤立ホール
パターンと共に形成できる。その結果、ポジ型レジスト
膜に対して例えばＫｒＦエキシマレーザ光を用いた露光
を行なってホール寸法１６０ｎｍのホールパターンを形
成する場合に通常同時形成が困難であった孤立ホールパ
ターンと最小ピッチ０．３２μｍの密集ホールパターン
とを同時に形成できた。
【００３２】しかしながら、倍ピッチ２回露光法におい
ては、密集ホールパターンにおける複数のホールの各方
向における最小ピッチが異なっている場合（例えば図１
４でｘ方向の最小ピッチＰ１ｘとｙ方向の最小ピッチＰ
１ｙとが異なっている場合）、図１６に示すように、実
際に形成されるレジストパターン１８１において、密集
ホールパターン１８１ａにおける各ホールの形状が楕円
形状に変形するという新たな課題が生じた。すなわち、
ホール形状が楕円形状になると、楕円の長辺（長軸）方
向の寸法によってホールの最大寸法を規定する必要があ
ると共に、楕円はその長辺と等しい直径を有する真円と
比べて面積が小さいので、プラグ等の抵抗が高くなって
しまうという新たな課題が生じてくる。
ては、密集ホールパターンにおける複数のホールの各方
向における最小ピッチが異なっている場合（例えば図１
４でｘ方向の最小ピッチＰ１ｘとｙ方向の最小ピッチＰ
１ｙとが異なっている場合）、図１６に示すように、実
際に形成されるレジストパターン１８１において、密集
ホールパターン１８１ａにおける各ホールの形状が楕円
形状に変形するという新たな課題が生じた。すなわち、
ホール形状が楕円形状になると、楕円の長辺（長軸）方
向の寸法によってホールの最大寸法を規定する必要があ
ると共に、楕円はその長辺と等しい直径を有する真円と
比べて面積が小さいので、プラグ等の抵抗が高くなって
しまうという新たな課題が生じてくる。
【００３３】本願発明者はこの新たな課題が生じる原因
を検討してみた。
を検討してみた。
【００３４】図１７（ａ）及び（ｂ）は、倍ピッチ２回
露光法によって密集ホールパターンを形成した場合にお
けるレジスト膜表面上での光強度分布をシミュレーショ
ンにより求めた結果を示す図であり、（ａ）は１回目の
パターン露光における光強度分布を示しており、（ｂ）
は１回目及び２回目のパターン露光のそれぞれにおける
光強度分布の合計を示してる。
露光法によって密集ホールパターンを形成した場合にお
けるレジスト膜表面上での光強度分布をシミュレーショ
ンにより求めた結果を示す図であり、（ａ）は１回目の
パターン露光における光強度分布を示しており、（ｂ）
は１回目及び２回目のパターン露光のそれぞれにおける
光強度分布の合計を示してる。
【００３５】尚、シミュレーションにおいては、ｘ方向
及びｙ方向に沿ってそれぞれ０．４２μｍピッチ及び
０．３４μｍピッチでアレイ状に配列された複数のホー
ルを有する密集ホールパターンを形成する。また、該密
集ホールパターンにおける複数のホールを、各組に属す
るホールがｘ方向及びｙ方向に沿ってそれぞれ０．８４
μｍピッチ及び０．６８μｍピッチで千鳥状に配列され
るように第１の組及び第２の組に分割して、各組に属す
るホールと対応する透光部をそれぞれを有する２枚のハ
ーフトーン型位相シフトマスクを用いて同一のレジスト
膜に対してパターン露光を２回行なう。また、レンズ開
口数ＮＡが０．６５でＫｒＦエキシマレーザを光源とす
る露光装置を用いてコヒーレンスファクタσが０．５の
露光光を照射する。また、各ハーフトーン型位相シフト
マスクの遮光部の光透過率を６％とし、密集ホールパタ
ーンにおけるホール寸法の目標を１６０ｎｍとし、前述
の各組に属するホールと対応する透光部のマスク上寸法
を２００ｎｍとする。さらに、図１７（ａ）及び（ｂ）
のいずれの光強度分布もベストフォーカス時の光強度分
布であり、規格化された光強度（マスクを介さずにレジ
スト膜が露光されるときの光強度を１とする）を用いて
表されている。但し、図１７（ａ）及び（ｂ）において
は、密集ホールパターンにおけるアレイ状に配列された
複数のホールのうちｘ方向及びｙ方向に沿って隣接する
４個のホールと対応する光強度分布のみを示すと共に、
各方向の座標を、隣接する４個のホールの中心を原点と
して表す。
及びｙ方向に沿ってそれぞれ０．４２μｍピッチ及び
０．３４μｍピッチでアレイ状に配列された複数のホー
ルを有する密集ホールパターンを形成する。また、該密
集ホールパターンにおける複数のホールを、各組に属す
るホールがｘ方向及びｙ方向に沿ってそれぞれ０．８４
μｍピッチ及び０．６８μｍピッチで千鳥状に配列され
るように第１の組及び第２の組に分割して、各組に属す
るホールと対応する透光部をそれぞれを有する２枚のハ
ーフトーン型位相シフトマスクを用いて同一のレジスト
膜に対してパターン露光を２回行なう。また、レンズ開
口数ＮＡが０．６５でＫｒＦエキシマレーザを光源とす
る露光装置を用いてコヒーレンスファクタσが０．５の
露光光を照射する。また、各ハーフトーン型位相シフト
マスクの遮光部の光透過率を６％とし、密集ホールパタ
ーンにおけるホール寸法の目標を１６０ｎｍとし、前述
の各組に属するホールと対応する透光部のマスク上寸法
を２００ｎｍとする。さらに、図１７（ａ）及び（ｂ）
のいずれの光強度分布もベストフォーカス時の光強度分
布であり、規格化された光強度（マスクを介さずにレジ
スト膜が露光されるときの光強度を１とする）を用いて
表されている。但し、図１７（ａ）及び（ｂ）において
は、密集ホールパターンにおけるアレイ状に配列された
複数のホールのうちｘ方向及びｙ方向に沿って隣接する
４個のホールと対応する光強度分布のみを示すと共に、
各方向の座標を、隣接する４個のホールの中心を原点と
して表す。
【００３６】図１７（ａ）に示すように、倍ピッチ２回
露光法の１回目のパターン露光を行なうと、第１の組に
属するホール同士の中間に、サイドローブ（レジスト膜
における透光部と対応していない領域に露光光の干渉に
よって生じる光強度の疑似ピーク）に起因する横長の光
強度分布が形成される。この横長の光強度分布は、密集
ホールパターンにおける複数のホールのｘ方向及びｙ方
向（つまり縦方向及び横方向）の最小ピッチの差に起因
して生じるものである。すなわち、サイドローブは、レ
ジスト膜における透光部と対応する領域から所定の位置
（露光条件によって決まる）に形成されるため、縦方向
及び横方向の最小ピッチが異なると疑似ピークの位置が
分散して横長又は縦長の光強度分布が形成される。
露光法の１回目のパターン露光を行なうと、第１の組に
属するホール同士の中間に、サイドローブ（レジスト膜
における透光部と対応していない領域に露光光の干渉に
よって生じる光強度の疑似ピーク）に起因する横長の光
強度分布が形成される。この横長の光強度分布は、密集
ホールパターンにおける複数のホールのｘ方向及びｙ方
向（つまり縦方向及び横方向）の最小ピッチの差に起因
して生じるものである。すなわち、サイドローブは、レ
ジスト膜における透光部と対応する領域から所定の位置
（露光条件によって決まる）に形成されるため、縦方向
及び横方向の最小ピッチが異なると疑似ピークの位置が
分散して横長又は縦長の光強度分布が形成される。
【００３７】また、倍ピッチ２回露光法においては、１
回目のパターン露光でサイドローブが形成される領域
が、２回目のパターン露光で第２の組に属するホールが
形成される領域と一致する。同様に、２回目のパターン
露光でサイドローブが形成される領域が、１回目のパタ
ーン露光で第１の組に属するホールが形成される領域と
一致する。
回目のパターン露光でサイドローブが形成される領域
が、２回目のパターン露光で第２の組に属するホールが
形成される領域と一致する。同様に、２回目のパターン
露光でサイドローブが形成される領域が、１回目のパタ
ーン露光で第１の組に属するホールが形成される領域と
一致する。
【００３８】その結果、１回目及び２回目のパターン露
光のそれぞれにおける光強度が足し合わされると、図１
７（ｂ）に示すように、密集ホールパターンにおける各
ホールと対応する光強度分布の形状が楕円形状に変形し
てしまう。
光のそれぞれにおける光強度が足し合わされると、図１
７（ｂ）に示すように、密集ホールパターンにおける各
ホールと対応する光強度分布の形状が楕円形状に変形し
てしまう。
【００３９】図１８は、図１７（ｂ）のＰ−Ｑに沿った
光強度に基づき求めたホール寸法のフォーカス特性、つ
まり倍ピッチ２回露光法におけるホール寸法のフォーカ
ス特性を示す。
光強度に基づき求めたホール寸法のフォーカス特性、つ
まり倍ピッチ２回露光法におけるホール寸法のフォーカ
ス特性を示す。
【００４０】図１８に示すように、例えばホール寸法の
規格を１６０ｎｍ±１６ｎｍ（１０％）（ポジ型レジス
ト使用の場合は１４４〜１６０ｎｍ）としたときには、
ホールにおける楕円の短辺（短軸）方向の寸法は規格外
になってしまう。また、仮に楕円の短辺方向の寸法が規
格内であったとしても、パターン露光時に楕円の短辺方
向で焦点深度が劣化してしまう。
規格を１６０ｎｍ±１６ｎｍ（１０％）（ポジ型レジス
ト使用の場合は１４４〜１６０ｎｍ）としたときには、
ホールにおける楕円の短辺（短軸）方向の寸法は規格外
になってしまう。また、仮に楕円の短辺方向の寸法が規
格内であったとしても、パターン露光時に楕円の短辺方
向で焦点深度が劣化してしまう。
【００４１】図１９は、ｙ方向のホールピッチを固定し
ながらｘ方向のホールピッチを色々変えて倍ピッチ２回
露光法により密集ホールパターンを形成した場合におけ
るホールの真円率をシミュレーションにより求めた結果
を示す図である。尚、以下の説明において、λはパター
ン露光を行なうときの露光光の波長を意味しており、Ｎ
Ａはパターン露光を行なう露光装置のレンズ開口数を意
味しているものとする。また、シミュレーションにおい
ては、ｙ方向のホールピッチを０．８９×λ／ＮＡに固
定しながらｘ方向のホールピッチを０．６８×λ／ＮＡ
〜１．３１×λ／ＮＡの範囲で変化させた。また、ホー
ルの真円率を（ホールのｙ方向の寸法）／（ホールのｘ
方向の寸法）で規定した。
ながらｘ方向のホールピッチを色々変えて倍ピッチ２回
露光法により密集ホールパターンを形成した場合におけ
るホールの真円率をシミュレーションにより求めた結果
を示す図である。尚、以下の説明において、λはパター
ン露光を行なうときの露光光の波長を意味しており、Ｎ
Ａはパターン露光を行なう露光装置のレンズ開口数を意
味しているものとする。また、シミュレーションにおい
ては、ｙ方向のホールピッチを０．８９×λ／ＮＡに固
定しながらｘ方向のホールピッチを０．６８×λ／ＮＡ
〜１．３１×λ／ＮＡの範囲で変化させた。また、ホー
ルの真円率を（ホールのｙ方向の寸法）／（ホールのｘ
方向の寸法）で規定した。
【００４２】図１９に示すように、例えばホールの真円
率の規格を１．０±０．１（１０％）としたときには、
ｘ方向のホールピッチが０．９７×λ／ＮＡ以上になる
と、ホールの真円率が規格外になってしまう。すなわ
ち、ｘ方向のホールピッチ及びｙ方向のホールピッチの
うちの一方が０．９７×λ／ＮＡ以上である場合、ホー
ル形状の楕円変形が無視できなくなる。
率の規格を１．０±０．１（１０％）としたときには、
ｘ方向のホールピッチが０．９７×λ／ＮＡ以上になる
と、ホールの真円率が規格外になってしまう。すなわ
ち、ｘ方向のホールピッチ及びｙ方向のホールピッチの
うちの一方が０．９７×λ／ＮＡ以上である場合、ホー
ル形状の楕円変形が無視できなくなる。
【００４３】ところで、図１７（ａ）に示すように、倍
ピッチ２回露光法の１回目のパターン露光を行なった時
点では、レジスト膜におけるホール形成領域、つまりレ
ジスト膜における各ハーフトーン型位相シフトマスクの
透光部と対応する領域での光強度分布はほぼ真円形状を
している。
ピッチ２回露光法の１回目のパターン露光を行なった時
点では、レジスト膜におけるホール形成領域、つまりレ
ジスト膜における各ハーフトーン型位相シフトマスクの
透光部と対応する領域での光強度分布はほぼ真円形状を
している。
【００４４】そこで、本願発明者は、倍ピッチ２回露光
法の各パターン露光においてサイドローブに起因する光
強度を抑制することによって、１回目及び２回目のパタ
ーン露光のそれぞれにおける光強度が足し合わされて
も、ホール形成領域での光強度分布をほぼ真円形状にで
きることに着想した。具体的には、サイドローブに起因
する光強度を抑制するために、倍ピッチ２回露光法で用
いられる２枚のハーフトーン型位相シフトマスクのそれ
ぞれにおける相手のハーフトーン型位相シフトマスクの
透光部と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強
度を低下させる遮光性強化部を形成する。
法の各パターン露光においてサイドローブに起因する光
強度を抑制することによって、１回目及び２回目のパタ
ーン露光のそれぞれにおける光強度が足し合わされて
も、ホール形成領域での光強度分布をほぼ真円形状にで
きることに着想した。具体的には、サイドローブに起因
する光強度を抑制するために、倍ピッチ２回露光法で用
いられる２枚のハーフトーン型位相シフトマスクのそれ
ぞれにおける相手のハーフトーン型位相シフトマスクの
透光部と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強
度を低下させる遮光性強化部を形成する。
【００４５】本発明は、以上の知見に基づきなされたも
のであって、本発明に係る第１のマスクは、所定の方向
に沿って並べられる複数のホールを有するホールパター
ンが配置されてなるレジストパターンを形成するために
用いられるマスクを前提とし、第１の組に属するホール
のピッチが複数のホールの最小ピッチの２倍以上になる
と共に第２の組に属するホールのピッチが最小ピッチの
２倍以上になるように複数のホールが分割されてなる第
１の組及び第２の組のうち、第１の組に属するホールと
対応する透光部を有する第１のハーフトーン型位相シフ
トマスクと、第２の組に属するホールと対応する透光部
を有する第２のハーフトーン型位相シフトマスクとを備
え、第１のハーフトーン型位相シフトマスクにおける第
２のハーフトーン型位相シフトマスクの透光部と対応す
る領域に、該領域を透過する露光光の強度を低下させる
第１の遮光性強化部が形成されていると共に、第２のハ
ーフトーン型位相シフトマスクにおける第１のハーフト
ーン型位相シフトマスクの透光部と対応する領域に、該
領域を透過する露光光の強度を低下させる第２の遮光性
強化部が形成されている。
のであって、本発明に係る第１のマスクは、所定の方向
に沿って並べられる複数のホールを有するホールパター
ンが配置されてなるレジストパターンを形成するために
用いられるマスクを前提とし、第１の組に属するホール
のピッチが複数のホールの最小ピッチの２倍以上になる
と共に第２の組に属するホールのピッチが最小ピッチの
２倍以上になるように複数のホールが分割されてなる第
１の組及び第２の組のうち、第１の組に属するホールと
対応する透光部を有する第１のハーフトーン型位相シフ
トマスクと、第２の組に属するホールと対応する透光部
を有する第２のハーフトーン型位相シフトマスクとを備
え、第１のハーフトーン型位相シフトマスクにおける第
２のハーフトーン型位相シフトマスクの透光部と対応す
る領域に、該領域を透過する露光光の強度を低下させる
第１の遮光性強化部が形成されていると共に、第２のハ
ーフトーン型位相シフトマスクにおける第１のハーフト
ーン型位相シフトマスクの透光部と対応する領域に、該
領域を透過する露光光の強度を低下させる第２の遮光性
強化部が形成されている。
【００４６】第１のマスクによると、ホールパターンに
おいて所定の方向に沿って並べられる複数のホールが、
第１の組に属するホールのピッチが最小ピッチの２倍以
上になると共に第２の組に属するホールのピッチが最小
ピッチの２倍以上になるように第１の組及び第２の組に
分割されている。そして、各組に属するホールと対応す
る透光部をそれぞれを有する２枚のハーフトーン型位相
シフトマスクを備えている。このため、該２枚のハーフ
トーン型位相シフトマスク、つまり第１のハーフトーン
型位相シフトマスク及び第２のハーフトーン型位相シフ
トマスクのそれぞれを用いて同一のレジスト膜に対して
パターン露光を２回行なうことによって、次のような効
果が得られる。すなわち、通常のハーフトーン型位相シ
フトマスクによって解像困難なホールピッチを有する密
集ホールパターンを形成する場合にも、孤立ホールパタ
ーンの解像度向上に適した中σ以下の露光条件を利用で
きるので、解像度の劣化を防止しつつ密集ホールパター
ンを形成できる。また、密集ホールパターンを１回のパ
ターン露光で形成するときのように高ＮＡ化を行なう必
要がないので、焦点深度を十分に保ちながら密集ホール
パターンを孤立ホールパターンと共に形成できる。ま
た、同じレジスト膜に対して２回のパターン露光を行な
った後に該レジスト膜を現像することにより所望のレジ
ストパターンを形成するため、レジスト膜の形成工程及
び現像工程を１回ずつ行なうだけでよいので、レジスト
パターンを形成する際のスループットの低下を防止でき
る。さらに、２回目のパターン露光は平坦なレジスト膜
に対して行なわれるため、露光光の焦点ずれを防止で
き、それによってレジストパターンの寸法精度の劣化を
防止できる。
おいて所定の方向に沿って並べられる複数のホールが、
第１の組に属するホールのピッチが最小ピッチの２倍以
上になると共に第２の組に属するホールのピッチが最小
ピッチの２倍以上になるように第１の組及び第２の組に
分割されている。そして、各組に属するホールと対応す
る透光部をそれぞれを有する２枚のハーフトーン型位相
シフトマスクを備えている。このため、該２枚のハーフ
トーン型位相シフトマスク、つまり第１のハーフトーン
型位相シフトマスク及び第２のハーフトーン型位相シフ
トマスクのそれぞれを用いて同一のレジスト膜に対して
パターン露光を２回行なうことによって、次のような効
果が得られる。すなわち、通常のハーフトーン型位相シ
フトマスクによって解像困難なホールピッチを有する密
集ホールパターンを形成する場合にも、孤立ホールパタ
ーンの解像度向上に適した中σ以下の露光条件を利用で
きるので、解像度の劣化を防止しつつ密集ホールパター
ンを形成できる。また、密集ホールパターンを１回のパ
ターン露光で形成するときのように高ＮＡ化を行なう必
要がないので、焦点深度を十分に保ちながら密集ホール
パターンを孤立ホールパターンと共に形成できる。ま
た、同じレジスト膜に対して２回のパターン露光を行な
った後に該レジスト膜を現像することにより所望のレジ
ストパターンを形成するため、レジスト膜の形成工程及
び現像工程を１回ずつ行なうだけでよいので、レジスト
パターンを形成する際のスループットの低下を防止でき
る。さらに、２回目のパターン露光は平坦なレジスト膜
に対して行なわれるため、露光光の焦点ずれを防止で
き、それによってレジストパターンの寸法精度の劣化を
防止できる。
【００４７】また、第１のマスクによると、２枚のハー
フトーン型位相シフトマスクのそれぞれにおける相手の
ハーフトーン型位相シフトマスクの透光部と対応する領
域に、該領域を透過する露光光の強度を低下させる遮光
性強化部が形成されている。このため、例えば密集ホー
ルパターンにおける複数のホールが縦方向及び横方向に
異なるピッチで配置されている場合にも、２枚のハーフ
トーン型位相シフトマスクを用いるパターン露光のそれ
ぞれにおいて、レジスト膜における相手のハーフトーン
型位相シフトマスクの透光部と対応するホール形成領域
に、サイドローブに起因する横長又は縦長の光強度分布
が形成されることを抑制できる。その結果、１回目及び
２回目のパターン露光のそれぞれにおける光強度が足し
合わされても、ホール形成領域での光強度分布をほぼ真
円形状にできる。従って、ホール形状の楕円変形の程度
を低減できるので、パターン露光時の焦点深度が向上し
て、ホールパターンを高精度で形成することができる。
フトーン型位相シフトマスクのそれぞれにおける相手の
ハーフトーン型位相シフトマスクの透光部と対応する領
域に、該領域を透過する露光光の強度を低下させる遮光
性強化部が形成されている。このため、例えば密集ホー
ルパターンにおける複数のホールが縦方向及び横方向に
異なるピッチで配置されている場合にも、２枚のハーフ
トーン型位相シフトマスクを用いるパターン露光のそれ
ぞれにおいて、レジスト膜における相手のハーフトーン
型位相シフトマスクの透光部と対応するホール形成領域
に、サイドローブに起因する横長又は縦長の光強度分布
が形成されることを抑制できる。その結果、１回目及び
２回目のパターン露光のそれぞれにおける光強度が足し
合わされても、ホール形成領域での光強度分布をほぼ真
円形状にできる。従って、ホール形状の楕円変形の程度
を低減できるので、パターン露光時の焦点深度が向上し
て、ホールパターンを高精度で形成することができる。
【００４８】第１のマスクにおいて、第１の遮光性強化
部及び第２の遮光性強化部のうちの少なくとも一方はク
ロム膜であることが好ましい。
部及び第２の遮光性強化部のうちの少なくとも一方はク
ロム膜であることが好ましい。
【００４９】このようにすると、第１の遮光性強化部又
は第２の遮光性強化部として開口部を設ける場合と比べ
て、各遮光性強化部を簡単に形成できる。
は第２の遮光性強化部として開口部を設ける場合と比べ
て、各遮光性強化部を簡単に形成できる。
【００５０】第１のマスクにおいて、第１の遮光性強化
部及び第２の遮光性強化部のうちの少なくとも一方は開
口部であることが好ましい。
部及び第２の遮光性強化部のうちの少なくとも一方は開
口部であることが好ましい。
【００５１】このようにすると、各遮光性強化部として
クロム膜を設ける場合にはマスクの欠陥検査時に遮光部
となる半透明膜とクロム膜とを区別できないのに対し
て、各遮光性強化部として開口部を半透明膜中に設ける
場合にはマスクの欠陥検査時に半透明膜と開口部とを区
別できるので、所望のマスクを確実に作成できる。ま
た、２枚のハーフトーン型位相シフトマスクのそれぞれ
に対して、レジスト膜における相手のハーフトーン型位
相シフトマスクの透光部と対応するホール形成領域に形
成されるサイドローブの形状を予想して該形状に応じた
開口部を設けることにより、次のような効果が得られ
る。すなわち、サイドローブと逆位相の光を利用できる
ため、第１の遮光性強化部又は第２の遮光性強化部とし
てクロム膜を設ける場合と比べて、サイドローブに起因
する縦長又は横長の局所的な光強度をより確実に打ち消
すことができるので、ホール形状をより真円に近づける
ことができる。
クロム膜を設ける場合にはマスクの欠陥検査時に遮光部
となる半透明膜とクロム膜とを区別できないのに対し
て、各遮光性強化部として開口部を半透明膜中に設ける
場合にはマスクの欠陥検査時に半透明膜と開口部とを区
別できるので、所望のマスクを確実に作成できる。ま
た、２枚のハーフトーン型位相シフトマスクのそれぞれ
に対して、レジスト膜における相手のハーフトーン型位
相シフトマスクの透光部と対応するホール形成領域に形
成されるサイドローブの形状を予想して該形状に応じた
開口部を設けることにより、次のような効果が得られ
る。すなわち、サイドローブと逆位相の光を利用できる
ため、第１の遮光性強化部又は第２の遮光性強化部とし
てクロム膜を設ける場合と比べて、サイドローブに起因
する縦長又は横長の局所的な光強度をより確実に打ち消
すことができるので、ホール形状をより真円に近づける
ことができる。
【００５２】本発明に係る第２のマスクは、第１の方向
及び第１の方向と異なる第２の方向のそれぞれに沿って
並べられる複数のホールを有するホールパターンが配置
されてなるレジストパターンを形成するために用いられ
るマスクを前提とし、第１の組に属するホールの各方向
におけるピッチが複数のホールの各方向における最小ピ
ッチの２倍以上になると共に第２の組に属するホールの
各方向におけるピッチが各方向における最小ピッチの２
倍以上になるように複数のホールが分割されてなる第１
の組及び第２の組のうち、第１の組に属するホールと対
応する透光部を有する第１のハーフトーン型位相シフト
マスクと、第２の組に属するホールと対応する透光部を
有する第２のハーフトーン型位相シフトマスクとを備
え、第１のハーフトーン型位相シフトマスクにおける第
２のハーフトーン型位相シフトマスクの透光部と対応す
る領域に、該領域を透過する露光光の強度を低下させる
第１の遮光性強化部が形成されていると共に、第２のハ
ーフトーン型位相シフトマスクにおける第１のハーフト
ーン型位相シフトマスクの透光部と対応する領域に、該
領域を透過する露光光の強度を低下させる第２の遮光性
強化部が形成されている。
及び第１の方向と異なる第２の方向のそれぞれに沿って
並べられる複数のホールを有するホールパターンが配置
されてなるレジストパターンを形成するために用いられ
るマスクを前提とし、第１の組に属するホールの各方向
におけるピッチが複数のホールの各方向における最小ピ
ッチの２倍以上になると共に第２の組に属するホールの
各方向におけるピッチが各方向における最小ピッチの２
倍以上になるように複数のホールが分割されてなる第１
の組及び第２の組のうち、第１の組に属するホールと対
応する透光部を有する第１のハーフトーン型位相シフト
マスクと、第２の組に属するホールと対応する透光部を
有する第２のハーフトーン型位相シフトマスクとを備
え、第１のハーフトーン型位相シフトマスクにおける第
２のハーフトーン型位相シフトマスクの透光部と対応す
る領域に、該領域を透過する露光光の強度を低下させる
第１の遮光性強化部が形成されていると共に、第２のハ
ーフトーン型位相シフトマスクにおける第１のハーフト
ーン型位相シフトマスクの透光部と対応する領域に、該
領域を透過する露光光の強度を低下させる第２の遮光性
強化部が形成されている。
【００５３】第２のマスクによると、ホールパターンに
おいて第１の方向及び第２の方向のそれぞれに沿って並
べられる複数のホールが、第１の組に属するホールの各
方向におけるピッチが各方向における最小ピッチの２倍
以上になると共に第２の組に属するホールの各方向にお
けるピッチが各方向における最小ピッチの２倍以上にな
るように第１の組及び第２の組に分割されている。そし
て、各組に属するホールと対応する透光部をそれぞれを
有する２枚のハーフトーン型位相シフトマスクを備えて
いる。このため、該２枚のハーフトーン型位相シフトマ
スク、つまり第１のハーフトーン型位相シフトマスク及
び第２のハーフトーン型位相シフトマスクのそれぞれを
用いて同一のレジスト膜に対してパターン露光を２回行
なうことにより、次のような効果が得られる。すなわ
ち、通常のハーフトーン型位相シフトマスクによって解
像困難なホールピッチを有する密集ホールパターンを形
成する場合にも、孤立ホールパターンの解像度向上に適
した中σ以下の露光条件を利用できるので、解像度の劣
化を防止しつつ密集ホールパターンを形成できる。ま
た、密集ホールパターンを１回のパターン露光で形成す
るときのように高ＮＡ化を行なう必要がないので、焦点
深度を十分に保ちながら密集ホールパターンを孤立ホー
ルパターンと共に形成できる。また、同じレジスト膜に
対して２回のパターン露光を行なった後に該レジスト膜
を現像することにより所望のレジストパターンを形成す
るため、レジスト膜の形成工程及び現像工程を１回ずつ
行なうだけでよいので、レジストパターンを形成する際
のスループットの低下を防止できる。さらに、２回目の
パターン露光は平坦なレジスト膜に対して行なわれるた
め、露光光の焦点ずれを防止でき、それによってレジス
トパターンの寸法精度の劣化を防止できる。
おいて第１の方向及び第２の方向のそれぞれに沿って並
べられる複数のホールが、第１の組に属するホールの各
方向におけるピッチが各方向における最小ピッチの２倍
以上になると共に第２の組に属するホールの各方向にお
けるピッチが各方向における最小ピッチの２倍以上にな
るように第１の組及び第２の組に分割されている。そし
て、各組に属するホールと対応する透光部をそれぞれを
有する２枚のハーフトーン型位相シフトマスクを備えて
いる。このため、該２枚のハーフトーン型位相シフトマ
スク、つまり第１のハーフトーン型位相シフトマスク及
び第２のハーフトーン型位相シフトマスクのそれぞれを
用いて同一のレジスト膜に対してパターン露光を２回行
なうことにより、次のような効果が得られる。すなわ
ち、通常のハーフトーン型位相シフトマスクによって解
像困難なホールピッチを有する密集ホールパターンを形
成する場合にも、孤立ホールパターンの解像度向上に適
した中σ以下の露光条件を利用できるので、解像度の劣
化を防止しつつ密集ホールパターンを形成できる。ま
た、密集ホールパターンを１回のパターン露光で形成す
るときのように高ＮＡ化を行なう必要がないので、焦点
深度を十分に保ちながら密集ホールパターンを孤立ホー
ルパターンと共に形成できる。また、同じレジスト膜に
対して２回のパターン露光を行なった後に該レジスト膜
を現像することにより所望のレジストパターンを形成す
るため、レジスト膜の形成工程及び現像工程を１回ずつ
行なうだけでよいので、レジストパターンを形成する際
のスループットの低下を防止できる。さらに、２回目の
パターン露光は平坦なレジスト膜に対して行なわれるた
め、露光光の焦点ずれを防止でき、それによってレジス
トパターンの寸法精度の劣化を防止できる。
【００５４】また、第２のマスクによると、２枚のハー
フトーン型位相シフトマスクのそれぞれにおける相手の
ハーフトーン型位相シフトマスクの透光部と対応する領
域に、該領域を透過する露光光の強度を低下させる遮光
性強化部が形成されている。このため、例えば密集ホー
ルパターンにおける複数のホールが縦方向及び横方向に
異なるピッチで配置されている場合にも、２枚のハーフ
トーン型位相シフトマスクを用いるパターン露光のそれ
ぞれにおいて、レジスト膜における相手のハーフトーン
型位相シフトマスクの透光部と対応するホール形成領域
に、サイドローブに起因する横長又は縦長の光強度分布
が形成されることを抑制できる。その結果、１回目及び
２回目のパターン露光のそれぞれにおける光強度が足し
合わされても、ホール形成領域での光強度分布をほぼ真
円形状にできる。従って、ホール形状の楕円変形の程度
を低減できるので、パターン露光時の焦点深度が向上し
て、ホールパターンを高精度で形成することができる。
フトーン型位相シフトマスクのそれぞれにおける相手の
ハーフトーン型位相シフトマスクの透光部と対応する領
域に、該領域を透過する露光光の強度を低下させる遮光
性強化部が形成されている。このため、例えば密集ホー
ルパターンにおける複数のホールが縦方向及び横方向に
異なるピッチで配置されている場合にも、２枚のハーフ
トーン型位相シフトマスクを用いるパターン露光のそれ
ぞれにおいて、レジスト膜における相手のハーフトーン
型位相シフトマスクの透光部と対応するホール形成領域
に、サイドローブに起因する横長又は縦長の光強度分布
が形成されることを抑制できる。その結果、１回目及び
２回目のパターン露光のそれぞれにおける光強度が足し
合わされても、ホール形成領域での光強度分布をほぼ真
円形状にできる。従って、ホール形状の楕円変形の程度
を低減できるので、パターン露光時の焦点深度が向上し
て、ホールパターンを高精度で形成することができる。
【００５５】第２のマスクにおいて、第１の遮光性強化
部及び第２の遮光性強化部のうちの少なくとも一方はク
ロム膜であることが好ましい。
部及び第２の遮光性強化部のうちの少なくとも一方はク
ロム膜であることが好ましい。
【００５６】このようにすると、第１の遮光性強化部又
は第２の遮光性強化部として開口部を設ける場合と比べ
て、各遮光性強化部を簡単に形成できる。
は第２の遮光性強化部として開口部を設ける場合と比べ
て、各遮光性強化部を簡単に形成できる。
【００５７】第２のマスクにおいて、第１の遮光性強化
部及び第２の遮光性強化部のうちの少なくとも一方は開
口部であることが好ましい。
部及び第２の遮光性強化部のうちの少なくとも一方は開
口部であることが好ましい。
【００５８】このようにすると、各遮光性強化部として
クロム膜を設ける場合にはマスクの欠陥検査時に遮光部
となる半透明膜とクロム膜とを区別できないのに対し
て、各遮光性強化部として開口部を半透明膜中に設ける
場合にはマスクの欠陥検査時に半透明膜と開口部とを区
別できるので、所望のマスクを確実に作成できる。ま
た、２枚のハーフトーン型位相シフトマスクのそれぞれ
に対して、レジスト膜における相手のハーフトーン型位
相シフトマスクの透光部と対応するホール形成領域に形
成されるサイドローブの形状を予想して該形状に応じた
開口部を設けることにより、次のような効果が得られ
る。すなわち、サイドローブと逆位相の光を利用できる
ため、第１の遮光性強化部又は第２の遮光性強化部とし
てクロム膜を設ける場合と比べて、サイドローブに起因
する縦長又は横長の局所的な光強度をより確実に打ち消
すことができるので、ホール形状をより真円に近づける
ことができる。
クロム膜を設ける場合にはマスクの欠陥検査時に遮光部
となる半透明膜とクロム膜とを区別できないのに対し
て、各遮光性強化部として開口部を半透明膜中に設ける
場合にはマスクの欠陥検査時に半透明膜と開口部とを区
別できるので、所望のマスクを確実に作成できる。ま
た、２枚のハーフトーン型位相シフトマスクのそれぞれ
に対して、レジスト膜における相手のハーフトーン型位
相シフトマスクの透光部と対応するホール形成領域に形
成されるサイドローブの形状を予想して該形状に応じた
開口部を設けることにより、次のような効果が得られ
る。すなわち、サイドローブと逆位相の光を利用できる
ため、第１の遮光性強化部又は第２の遮光性強化部とし
てクロム膜を設ける場合と比べて、サイドローブに起因
する縦長又は横長の局所的な光強度をより確実に打ち消
すことができるので、ホール形状をより真円に近づける
ことができる。
【００５９】第２のマスクにおいて、各方向における最
小ピッチは互いに異なっていることが好ましい。
小ピッチは互いに異なっていることが好ましい。
【００６０】このようにすると、２枚のハーフトーン型
位相シフトマスクのそれぞれにおける相手のハーフトー
ン型位相シフトマスクの透光部と対応する領域に遮光性
強化部が形成されていない場合と比べて、ホール形状の
楕円変形の程度を大幅に低減できるので、パターン露光
時の焦点深度を大幅に向上させることができる。また、
この場合、各方向における最小ピッチのうちの一方が
０．９７×λ／ＮＡ以上であると、焦点深度の向上効果
が特に顕著になる。
位相シフトマスクのそれぞれにおける相手のハーフトー
ン型位相シフトマスクの透光部と対応する領域に遮光性
強化部が形成されていない場合と比べて、ホール形状の
楕円変形の程度を大幅に低減できるので、パターン露光
時の焦点深度を大幅に向上させることができる。また、
この場合、各方向における最小ピッチのうちの一方が
０．９７×λ／ＮＡ以上であると、焦点深度の向上効果
が特に顕著になる。
【００６１】本発明に係る第１のホールパターン形成方
法は、所定の方向に沿って並べられる複数のホールを有
するホールパターンが配置されてなるレジストパターン
を形成するホールパターン形成方法を前提とし、基板上
にポジ型レジストを塗布してレジスト膜を形成する工程
と、第１の組に属するホールのピッチが複数のホールの
最小ピッチの２倍以上になると共に第２の組に属するホ
ールのピッチが最小ピッチの２倍以上になるように複数
のホールが分割されてなる第１の組及び第２の組のう
ち、第１の組に属するホールと対応する透光部を有する
第１のハーフトーン型位相シフトマスクを用いて、レジ
スト膜に対してパターン露光を行なう工程と、第２の組
に属するホールと対応する透光部を有する第２のハーフ
トーン型位相シフトマスクを用いて、レジスト膜に対し
てパターン露光を行なう工程と、第１のハーフトーン型
位相シフトマスクを用いるパターン露光及び第２のハー
フトーン型位相シフトマスクを用いるパターン露光が行
なわれたレジスト膜を現像してレジストパターンを形成
する工程とを備え、第１のハーフトーン型位相シフトマ
スクにおける第２のハーフトーン型位相シフトマスクの
透光部と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強
度を低下させる第１の遮光性強化部が形成されていると
共に、第２のハーフトーン型位相シフトマスクにおける
第１のハーフトーン型位相シフトマスクの透光部と対応
する領域に、該領域を透過する露光光の強度を低下させ
る第２の遮光性強化部が形成されている。
法は、所定の方向に沿って並べられる複数のホールを有
するホールパターンが配置されてなるレジストパターン
を形成するホールパターン形成方法を前提とし、基板上
にポジ型レジストを塗布してレジスト膜を形成する工程
と、第１の組に属するホールのピッチが複数のホールの
最小ピッチの２倍以上になると共に第２の組に属するホ
ールのピッチが最小ピッチの２倍以上になるように複数
のホールが分割されてなる第１の組及び第２の組のう
ち、第１の組に属するホールと対応する透光部を有する
第１のハーフトーン型位相シフトマスクを用いて、レジ
スト膜に対してパターン露光を行なう工程と、第２の組
に属するホールと対応する透光部を有する第２のハーフ
トーン型位相シフトマスクを用いて、レジスト膜に対し
てパターン露光を行なう工程と、第１のハーフトーン型
位相シフトマスクを用いるパターン露光及び第２のハー
フトーン型位相シフトマスクを用いるパターン露光が行
なわれたレジスト膜を現像してレジストパターンを形成
する工程とを備え、第１のハーフトーン型位相シフトマ
スクにおける第２のハーフトーン型位相シフトマスクの
透光部と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強
度を低下させる第１の遮光性強化部が形成されていると
共に、第２のハーフトーン型位相シフトマスクにおける
第１のハーフトーン型位相シフトマスクの透光部と対応
する領域に、該領域を透過する露光光の強度を低下させ
る第２の遮光性強化部が形成されている。
【００６２】第１のホールパターン形成方法によると、
ホールパターンにおいて所定の方向に沿って並べられる
複数のホールが、第１の組に属するホールのピッチが最
小ピッチの２倍以上になると共に第２の組に属するホー
ルのピッチが最小ピッチの２倍以上になるように第１の
組及び第２の組に分割されている。そして、各組に属す
るホールと対応する透光部をそれぞれを有する２枚のハ
ーフトーン型位相シフトマスクを用いて同一のレジスト
膜に対してパターン露光を２回行なう。このため、通常
のハーフトーン型位相シフトマスクによって解像困難な
ホールピッチを有する密集ホールパターンを形成する場
合にも、孤立ホールパターンの解像度向上に適した中σ
以下の露光条件を利用できるので、解像度の劣化を防止
しつつ密集ホールパターンを形成できる。また、密集ホ
ールパターンを１回のパターン露光で形成するときのよ
うに高ＮＡ化を行なう必要がないので、焦点深度を十分
に保ちながら密集ホールパターンを孤立ホールパターン
と共に形成できる。また、同じレジスト膜に対して２回
のパターン露光を行なった後に該レジスト膜を現像する
ことにより所望のレジストパターンを形成するため、レ
ジスト膜の形成工程及び現像工程を１回ずつ行なうだけ
でよいので、レジストパターンを形成する際のスループ
ットの低下を防止できる。さらに、２回目のパターン露
光は平坦なレジスト膜に対して行なわれるため、露光光
の焦点ずれを防止でき、それによってレジストパターン
の寸法精度の劣化を防止できる。
ホールパターンにおいて所定の方向に沿って並べられる
複数のホールが、第１の組に属するホールのピッチが最
小ピッチの２倍以上になると共に第２の組に属するホー
ルのピッチが最小ピッチの２倍以上になるように第１の
組及び第２の組に分割されている。そして、各組に属す
るホールと対応する透光部をそれぞれを有する２枚のハ
ーフトーン型位相シフトマスクを用いて同一のレジスト
膜に対してパターン露光を２回行なう。このため、通常
のハーフトーン型位相シフトマスクによって解像困難な
ホールピッチを有する密集ホールパターンを形成する場
合にも、孤立ホールパターンの解像度向上に適した中σ
以下の露光条件を利用できるので、解像度の劣化を防止
しつつ密集ホールパターンを形成できる。また、密集ホ
ールパターンを１回のパターン露光で形成するときのよ
うに高ＮＡ化を行なう必要がないので、焦点深度を十分
に保ちながら密集ホールパターンを孤立ホールパターン
と共に形成できる。また、同じレジスト膜に対して２回
のパターン露光を行なった後に該レジスト膜を現像する
ことにより所望のレジストパターンを形成するため、レ
ジスト膜の形成工程及び現像工程を１回ずつ行なうだけ
でよいので、レジストパターンを形成する際のスループ
ットの低下を防止できる。さらに、２回目のパターン露
光は平坦なレジスト膜に対して行なわれるため、露光光
の焦点ずれを防止でき、それによってレジストパターン
の寸法精度の劣化を防止できる。
【００６３】また、第１のホールパターン形成方法によ
ると、２枚のハーフトーン型位相シフトマスクのそれぞ
れにおける相手のハーフトーン型位相シフトマスクの透
光部と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強度
を低下させる遮光性強化部が形成されている。このた
め、例えば密集ホールパターンにおける複数のホールが
縦方向及び横方向に異なるピッチで配置されている場合
にも、２枚のハーフトーン型位相シフトマスクを用いる
パターン露光のそれぞれにおいて、レジスト膜における
相手のハーフトーン型位相シフトマスクの透光部と対応
するホール形成領域に、サイドローブに起因する横長又
は縦長の光強度分布が形成されることを抑制できる。そ
の結果、１回目及び２回目のパターン露光のそれぞれに
おける光強度が足し合わされても、ホール形成領域での
光強度分布をほぼ真円形状にできる。従って、ホール形
状の楕円変形の程度を低減できるので、パターン露光時
の焦点深度が向上して、ホールパターンを高精度で形成
することができる。
ると、２枚のハーフトーン型位相シフトマスクのそれぞ
れにおける相手のハーフトーン型位相シフトマスクの透
光部と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強度
を低下させる遮光性強化部が形成されている。このた
め、例えば密集ホールパターンにおける複数のホールが
縦方向及び横方向に異なるピッチで配置されている場合
にも、２枚のハーフトーン型位相シフトマスクを用いる
パターン露光のそれぞれにおいて、レジスト膜における
相手のハーフトーン型位相シフトマスクの透光部と対応
するホール形成領域に、サイドローブに起因する横長又
は縦長の光強度分布が形成されることを抑制できる。そ
の結果、１回目及び２回目のパターン露光のそれぞれに
おける光強度が足し合わされても、ホール形成領域での
光強度分布をほぼ真円形状にできる。従って、ホール形
状の楕円変形の程度を低減できるので、パターン露光時
の焦点深度が向上して、ホールパターンを高精度で形成
することができる。
【００６４】第１のホールパターン形成方法において、
第１の遮光性強化部及び第２の遮光性強化部のうちの少
なくとも一方はクロム膜であることが好ましい。
第１の遮光性強化部及び第２の遮光性強化部のうちの少
なくとも一方はクロム膜であることが好ましい。
【００６５】このようにすると、第１の遮光性強化部又
は第２の遮光性強化部として開口部を設ける場合と比べ
て、各遮光性強化部を簡単に形成できる。
は第２の遮光性強化部として開口部を設ける場合と比べ
て、各遮光性強化部を簡単に形成できる。
【００６６】第１のホールパターン形成方法において、
第１の遮光性強化部及び第２の遮光性強化部のうちの少
なくとも一方は開口部であることが好ましい。
第１の遮光性強化部及び第２の遮光性強化部のうちの少
なくとも一方は開口部であることが好ましい。
【００６７】このようにすると、各遮光性強化部として
クロム膜を設ける場合にはマスクの欠陥検査時に遮光部
となる半透明膜とクロム膜とを区別できないのに対し
て、各遮光性強化部として開口部を半透明膜中に設ける
場合にはマスクの欠陥検査時に半透明膜と開口部とを区
別できるので、所望のマスクを確実に作成できる。ま
た、２枚のハーフトーン型位相シフトマスクのそれぞれ
に対して、レジスト膜における相手のハーフトーン型位
相シフトマスクの透光部と対応するホール形成領域に形
成されるサイドローブの形状を予想して該形状に応じた
開口部を設けることにより、次のような効果が得られ
る。すなわち、サイドローブと逆位相の光を利用できる
ため、第１の遮光性強化部又は第２の遮光性強化部とし
てクロム膜を設ける場合と比べて、サイドローブに起因
する縦長又は横長の局所的な光強度をより確実に打ち消
すことができるので、ホール形状をより真円に近づける
ことができる。
クロム膜を設ける場合にはマスクの欠陥検査時に遮光部
となる半透明膜とクロム膜とを区別できないのに対し
て、各遮光性強化部として開口部を半透明膜中に設ける
場合にはマスクの欠陥検査時に半透明膜と開口部とを区
別できるので、所望のマスクを確実に作成できる。ま
た、２枚のハーフトーン型位相シフトマスクのそれぞれ
に対して、レジスト膜における相手のハーフトーン型位
相シフトマスクの透光部と対応するホール形成領域に形
成されるサイドローブの形状を予想して該形状に応じた
開口部を設けることにより、次のような効果が得られ
る。すなわち、サイドローブと逆位相の光を利用できる
ため、第１の遮光性強化部又は第２の遮光性強化部とし
てクロム膜を設ける場合と比べて、サイドローブに起因
する縦長又は横長の局所的な光強度をより確実に打ち消
すことができるので、ホール形状をより真円に近づける
ことができる。
【００６８】本発明に係る第２のホールパターン形成方
法は、第１の方向及び第１の方向と異なる第２の方向の
それぞれに沿って並べられる複数のホールを有するホー
ルパターンが配置されてなるレジストパターンを形成す
るホールパターン形成方法を前提とし、基板上にポジ型
レジストを塗布してレジスト膜を形成する工程と、第１
の組に属するホールの各方向におけるピッチが複数のホ
ールの各方向における最小ピッチの２倍以上になると共
に第２の組に属するホールの各方向におけるピッチが各
方向における最小ピッチの２倍以上になるように複数の
ホールが分割されてなる第１の組及び第２の組のうち、
第１の組に属するホールと対応する透光部を有する第１
のハーフトーン型位相シフトマスクを用いて、レジスト
膜に対してパターン露光を行なう工程と、第２の組に属
するホールと対応する透光部を有する第２のハーフトー
ン型位相シフトマスクを用いて、レジスト膜に対してパ
ターン露光を行なう工程と、第１のハーフトーン型位相
シフトマスクを用いるパターン露光及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスクを用いるパターン露光が行なわ
れたレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する
工程とを備え、第１のハーフトーン型位相シフトマスク
における第２のハーフトーン型位相シフトマスクの透光
部と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強度を
低下させる第１の遮光性強化部が形成されていると共
に、第２のハーフトーン型位相シフトマスクにおける第
１のハーフトーン型位相シフトマスクの透光部と対応す
る領域に、該領域を透過する露光光の強度を低下させる
第２の遮光性強化部が形成されている。
法は、第１の方向及び第１の方向と異なる第２の方向の
それぞれに沿って並べられる複数のホールを有するホー
ルパターンが配置されてなるレジストパターンを形成す
るホールパターン形成方法を前提とし、基板上にポジ型
レジストを塗布してレジスト膜を形成する工程と、第１
の組に属するホールの各方向におけるピッチが複数のホ
ールの各方向における最小ピッチの２倍以上になると共
に第２の組に属するホールの各方向におけるピッチが各
方向における最小ピッチの２倍以上になるように複数の
ホールが分割されてなる第１の組及び第２の組のうち、
第１の組に属するホールと対応する透光部を有する第１
のハーフトーン型位相シフトマスクを用いて、レジスト
膜に対してパターン露光を行なう工程と、第２の組に属
するホールと対応する透光部を有する第２のハーフトー
ン型位相シフトマスクを用いて、レジスト膜に対してパ
ターン露光を行なう工程と、第１のハーフトーン型位相
シフトマスクを用いるパターン露光及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスクを用いるパターン露光が行なわ
れたレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する
工程とを備え、第１のハーフトーン型位相シフトマスク
における第２のハーフトーン型位相シフトマスクの透光
部と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強度を
低下させる第１の遮光性強化部が形成されていると共
に、第２のハーフトーン型位相シフトマスクにおける第
１のハーフトーン型位相シフトマスクの透光部と対応す
る領域に、該領域を透過する露光光の強度を低下させる
第２の遮光性強化部が形成されている。
【００６９】第２のホールパターン形成方法によると、
ホールパターンにおいて第１の方向及び第２の方向のそ
れぞれに沿って並べられる複数のホールが、第１の組に
属するホールの各方向におけるピッチが各方向における
最小ピッチの２倍以上になると共に第２の組に属するホ
ールの各方向におけるピッチが各方向における最小ピッ
チの２倍以上になるように第１の組及び第２の組に分割
されている。そして、各組に属するホールと対応する透
光部をそれぞれを有する２枚のハーフトーン型位相シフ
トマスクを用いて同一のレジスト膜に対してパターン露
光を２回行なう。このため、通常のハーフトーン型位相
シフトマスクによって解像困難なホールピッチを有する
密集ホールパターンを形成する場合にも、孤立ホールパ
ターンの解像度向上に適した中σ以下の露光条件を利用
できるので、解像度の劣化を防止しつつ密集ホールパタ
ーンを形成できる。また、密集ホールパターンを１回の
パターン露光で形成するときのように高ＮＡ化を行なう
必要がないので、焦点深度を十分に保ちながら密集ホー
ルパターンを孤立ホールパターンと共に形成できる。ま
た、同じレジスト膜に対して２回のパターン露光を行な
った後に該レジスト膜を現像することにより所望のレジ
ストパターンを形成するため、レジスト膜の形成工程及
び現像工程を１回ずつ行なうだけでよいので、レジスト
パターンを形成する際のスループットの低下を防止でき
る。さらに、２回目のパターン露光は平坦なレジスト膜
に対して行なわれるため、露光光の焦点ずれを防止で
き、それによってレジストパターンの寸法精度の劣化を
防止できる。
ホールパターンにおいて第１の方向及び第２の方向のそ
れぞれに沿って並べられる複数のホールが、第１の組に
属するホールの各方向におけるピッチが各方向における
最小ピッチの２倍以上になると共に第２の組に属するホ
ールの各方向におけるピッチが各方向における最小ピッ
チの２倍以上になるように第１の組及び第２の組に分割
されている。そして、各組に属するホールと対応する透
光部をそれぞれを有する２枚のハーフトーン型位相シフ
トマスクを用いて同一のレジスト膜に対してパターン露
光を２回行なう。このため、通常のハーフトーン型位相
シフトマスクによって解像困難なホールピッチを有する
密集ホールパターンを形成する場合にも、孤立ホールパ
ターンの解像度向上に適した中σ以下の露光条件を利用
できるので、解像度の劣化を防止しつつ密集ホールパタ
ーンを形成できる。また、密集ホールパターンを１回の
パターン露光で形成するときのように高ＮＡ化を行なう
必要がないので、焦点深度を十分に保ちながら密集ホー
ルパターンを孤立ホールパターンと共に形成できる。ま
た、同じレジスト膜に対して２回のパターン露光を行な
った後に該レジスト膜を現像することにより所望のレジ
ストパターンを形成するため、レジスト膜の形成工程及
び現像工程を１回ずつ行なうだけでよいので、レジスト
パターンを形成する際のスループットの低下を防止でき
る。さらに、２回目のパターン露光は平坦なレジスト膜
に対して行なわれるため、露光光の焦点ずれを防止で
き、それによってレジストパターンの寸法精度の劣化を
防止できる。
【００７０】また、第２のホールパターン形成方法によ
ると、２枚のハーフトーン型位相シフトマスクのそれぞ
れにおける相手のハーフトーン型位相シフトマスクの透
光部と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強度
を低下させる遮光性強化部が形成されている。このた
め、例えば密集ホールパターンにおける複数のホールが
縦方向及び横方向に異なるピッチで配置されている場合
にも、２枚のハーフトーン型位相シフトマスクを用いる
パターン露光のそれぞれにおいて、レジスト膜における
相手のハーフトーン型位相シフトマスクの透光部と対応
するホール形成領域に、サイドローブに起因する横長又
は縦長の光強度分布が形成されることを抑制できる。そ
の結果、１回目及び２回目のパターン露光のそれぞれに
おける光強度が足し合わされても、ホール形成領域での
光強度分布をほぼ真円形状にできる。従って、ホール形
状の楕円変形の程度を低減できるので、パターン露光時
の焦点深度が向上して、ホールパターンを高精度で形成
することができる。
ると、２枚のハーフトーン型位相シフトマスクのそれぞ
れにおける相手のハーフトーン型位相シフトマスクの透
光部と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強度
を低下させる遮光性強化部が形成されている。このた
め、例えば密集ホールパターンにおける複数のホールが
縦方向及び横方向に異なるピッチで配置されている場合
にも、２枚のハーフトーン型位相シフトマスクを用いる
パターン露光のそれぞれにおいて、レジスト膜における
相手のハーフトーン型位相シフトマスクの透光部と対応
するホール形成領域に、サイドローブに起因する横長又
は縦長の光強度分布が形成されることを抑制できる。そ
の結果、１回目及び２回目のパターン露光のそれぞれに
おける光強度が足し合わされても、ホール形成領域での
光強度分布をほぼ真円形状にできる。従って、ホール形
状の楕円変形の程度を低減できるので、パターン露光時
の焦点深度が向上して、ホールパターンを高精度で形成
することができる。
【００７１】第２のホールパターン形成方法において、
第１の遮光性強化部及び第２の遮光性強化部のうちの少
なくとも一方はクロム膜であることが好ましい。
第１の遮光性強化部及び第２の遮光性強化部のうちの少
なくとも一方はクロム膜であることが好ましい。
【００７２】このようにすると、第１の遮光性強化部又
は第２の遮光性強化部として開口部を設ける場合と比べ
て、各遮光性強化部を簡単に形成できる。
は第２の遮光性強化部として開口部を設ける場合と比べ
て、各遮光性強化部を簡単に形成できる。
【００７３】第２のホールパターン形成方法において、
第１の遮光性強化部及び第２の遮光性強化部のうちの少
なくとも一方は開口部であることが好ましい。
第１の遮光性強化部及び第２の遮光性強化部のうちの少
なくとも一方は開口部であることが好ましい。
【００７４】このようにすると、各遮光性強化部として
クロム膜を設ける場合にはマスクの欠陥検査時に遮光部
となる半透明膜とクロム膜とを区別できないのに対し
て、各遮光性強化部として開口部を半透明膜中に設ける
場合にはマスクの欠陥検査時に半透明膜と開口部とを区
別できるので、所望のマスクを確実に作成できる。ま
た、２枚のハーフトーン型位相シフトマスクのそれぞれ
に対して、レジスト膜における相手のハーフトーン型位
相シフトマスクの透光部と対応するホール形成領域に形
成されるサイドローブの形状を予想して該形状に応じた
開口部を設けることにより、次のような効果が得られ
る。すなわち、サイドローブと逆位相の光を利用できる
ため、第１の遮光性強化部又は第２の遮光性強化部とし
てクロム膜を設ける場合と比べて、サイドローブに起因
する縦長又は横長の局所的な光強度をより確実に打ち消
すことができるので、ホール形状をより真円に近づける
ことができる。
クロム膜を設ける場合にはマスクの欠陥検査時に遮光部
となる半透明膜とクロム膜とを区別できないのに対し
て、各遮光性強化部として開口部を半透明膜中に設ける
場合にはマスクの欠陥検査時に半透明膜と開口部とを区
別できるので、所望のマスクを確実に作成できる。ま
た、２枚のハーフトーン型位相シフトマスクのそれぞれ
に対して、レジスト膜における相手のハーフトーン型位
相シフトマスクの透光部と対応するホール形成領域に形
成されるサイドローブの形状を予想して該形状に応じた
開口部を設けることにより、次のような効果が得られ
る。すなわち、サイドローブと逆位相の光を利用できる
ため、第１の遮光性強化部又は第２の遮光性強化部とし
てクロム膜を設ける場合と比べて、サイドローブに起因
する縦長又は横長の局所的な光強度をより確実に打ち消
すことができるので、ホール形状をより真円に近づける
ことができる。
【００７５】第２のホールパターン形成方法において、
各方向における最小ピッチは互いに異なっていることが
好ましい。
各方向における最小ピッチは互いに異なっていることが
好ましい。
【００７６】このようにすると、２枚のハーフトーン型
位相シフトマスクのそれぞれにおける相手のハーフトー
ン型位相シフトマスクの透光部と対応する領域に遮光性
強化部が形成されていない場合と比べて、ホール形状の
楕円変形の程度を大幅に低減できるので、パターン露光
時の焦点深度を大幅に向上させることができる。また、
この場合、各方向における最小ピッチのうちの一方が
０．９７×λ／ＮＡ以上であると、焦点深度の向上効果
が特に顕著になる。
位相シフトマスクのそれぞれにおける相手のハーフトー
ン型位相シフトマスクの透光部と対応する領域に遮光性
強化部が形成されていない場合と比べて、ホール形状の
楕円変形の程度を大幅に低減できるので、パターン露光
時の焦点深度を大幅に向上させることができる。また、
この場合、各方向における最小ピッチのうちの一方が
０．９７×λ／ＮＡ以上であると、焦点深度の向上効果
が特に顕著になる。
【００７７】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
の第１の実施形態に係るマスク及びホールパタ−ン形成
方法について図面を参照しながら説明する。尚、以下の
説明において、λはパターン露光を行なうときの露光光
の波長を意味しており、ＮＡはパターン露光を行なう露
光装置のレンズ開口数を意味しているものとする。
の第１の実施形態に係るマスク及びホールパタ−ン形成
方法について図面を参照しながら説明する。尚、以下の
説明において、λはパターン露光を行なうときの露光光
の波長を意味しており、ＮＡはパターン露光を行なう露
光装置のレンズ開口数を意味しているものとする。
【００７８】図１は第１の実施形態に係るホールパタ−
ン形成方法によって形成しようとするレジストパターン
の平面図を示している。
ン形成方法によって形成しようとするレジストパターン
の平面図を示している。
【００７９】図１に示すように、形成目標となるレジス
トパターン１は、アレイ状に並べられる複数のホールを
有する密集ホールパターン１ａが配置されてなる。具体
的には、密集ホールパターン１ａにおける複数のホール
は、一の方向（以下、ｘ方向と称する）に沿って最小ピ
ッチＰ１ｘで配列されていると共に、一の方向と直交す
る他の方向（以下、ｙ方向と称する）に沿って最小ピッ
チＰ１ｙで配列されている。
トパターン１は、アレイ状に並べられる複数のホールを
有する密集ホールパターン１ａが配置されてなる。具体
的には、密集ホールパターン１ａにおける複数のホール
は、一の方向（以下、ｘ方向と称する）に沿って最小ピ
ッチＰ１ｘで配列されていると共に、一の方向と直交す
る他の方向（以下、ｙ方向と称する）に沿って最小ピッ
チＰ１ｙで配列されている。
【００８０】以下、密集ホールパターン１ａにおけるホ
ール寸法の目標が１６０ｎｍであると共に、最小ピッチ
Ｐ１ｘ及びＰ１ｙがそれぞれ０．４２μｍ及び０．３４
μｍであるとして説明を行なう。
ール寸法の目標が１６０ｎｍであると共に、最小ピッチ
Ｐ１ｘ及びＰ１ｙがそれぞれ０．４２μｍ及び０．３４
μｍであるとして説明を行なう。
【００８１】図２（ａ）及び（ｂ）は第１の実施形態に
係るマスクの平面図を示している。尚、第１の実施形態
に係るマスクは２枚のハーフトーン型位相シフトマス
ク、具体的には第１のハーフトーン型位相シフトマスク
及び第２のハーフトーン型位相シフトマスクから構成さ
れており、第１のハーフトーン型位相シフトマスクの平
面図を図２（ａ）に示しており、第２のハーフトーン型
位相シフトマスクの平面図を図２（ｂ）に示している。
係るマスクの平面図を示している。尚、第１の実施形態
に係るマスクは２枚のハーフトーン型位相シフトマス
ク、具体的には第１のハーフトーン型位相シフトマスク
及び第２のハーフトーン型位相シフトマスクから構成さ
れており、第１のハーフトーン型位相シフトマスクの平
面図を図２（ａ）に示しており、第２のハーフトーン型
位相シフトマスクの平面図を図２（ｂ）に示している。
【００８２】図２（ａ）に示すように、第１のハーフト
ーン型位相シフトマスク１０には遮光部１１が全面に設
けられていると共に、遮光部１１の内側に、図１に示す
密集ホールパターン１ａにおける複数のホールが分割さ
れてなる第１の組及び第２の組のうちの第１の組に属す
るホールと対応するホール用透光部１２が設けられてい
る。また、遮光部１１における第２のハーフトーン型位
相シフトマスク２０（図２（ｂ）参照）のホール用透光
部２２と対応する各領域に、該各領域を透過する露光光
の強度を低下させる遮光性強化部１３が形成されてい
る。尚、ホール用透光部１２は、第１の組に属するホー
ルが千鳥状に配列されるように、具体的には、ｘ方向に
沿って例えば最小ピッチＰ１ｘの２倍のピッチＰ２ｘ
（０．８４μｍ）で配列されると共にｙ方向に沿って例
えば最小ピッチＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｙ（０．６８
μｍ）で配列されるように設けられている。すなわち、
ホール用透光部１２のマスク上ピッチはｘ方向及びｙ方
向に沿ってそれぞれＰ２ｘ及びＰ２ｙである。また、遮
光性強化部１３のマスク上ピッチはホール用透光部１２
と同様である。また、遮光部１１は透光性基板上に形成
された例えば光透過率６％の半透明膜であり、ホール用
透光部１２は該半透明膜に設けられた開口部つまり透光
性基板の露出部分であり、遮光性強化部１３は遮光部１
１となる半透明膜上に設けられたクロム膜である。ま
た、遮光部１１を透過する光の位相は、ホール用透光部
１２を透過する光の位相に対して１８０度ずれている。
さらに、ホール用透光部１２のマスク上寸法（具体的に
は幅）は例えば２００ｎｍであり、ハーフトーン型位相
シフトマスクを用いることによるオフセットを考慮して
ホール寸法の目標（例えば１６０ｎｍ）よりも大きめに
設定されている。
ーン型位相シフトマスク１０には遮光部１１が全面に設
けられていると共に、遮光部１１の内側に、図１に示す
密集ホールパターン１ａにおける複数のホールが分割さ
れてなる第１の組及び第２の組のうちの第１の組に属す
るホールと対応するホール用透光部１２が設けられてい
る。また、遮光部１１における第２のハーフトーン型位
相シフトマスク２０（図２（ｂ）参照）のホール用透光
部２２と対応する各領域に、該各領域を透過する露光光
の強度を低下させる遮光性強化部１３が形成されてい
る。尚、ホール用透光部１２は、第１の組に属するホー
ルが千鳥状に配列されるように、具体的には、ｘ方向に
沿って例えば最小ピッチＰ１ｘの２倍のピッチＰ２ｘ
（０．８４μｍ）で配列されると共にｙ方向に沿って例
えば最小ピッチＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｙ（０．６８
μｍ）で配列されるように設けられている。すなわち、
ホール用透光部１２のマスク上ピッチはｘ方向及びｙ方
向に沿ってそれぞれＰ２ｘ及びＰ２ｙである。また、遮
光性強化部１３のマスク上ピッチはホール用透光部１２
と同様である。また、遮光部１１は透光性基板上に形成
された例えば光透過率６％の半透明膜であり、ホール用
透光部１２は該半透明膜に設けられた開口部つまり透光
性基板の露出部分であり、遮光性強化部１３は遮光部１
１となる半透明膜上に設けられたクロム膜である。ま
た、遮光部１１を透過する光の位相は、ホール用透光部
１２を透過する光の位相に対して１８０度ずれている。
さらに、ホール用透光部１２のマスク上寸法（具体的に
は幅）は例えば２００ｎｍであり、ハーフトーン型位相
シフトマスクを用いることによるオフセットを考慮して
ホール寸法の目標（例えば１６０ｎｍ）よりも大きめに
設定されている。
【００８３】また、図２（ｂ）に示すように、第２のハ
ーフトーン型位相シフトマスク２０には遮光部２１が全
面に設けられていると共に、遮光部２１の内側に、前述
の第２の組に属するホールと対応するホール用透光部２
２が設けられている。また、遮光部２１における第１の
ハーフトーン型位相シフトマスク１０（図２（ａ）参
照）のホール用透光部１２と対応する各領域に、該各領
域を透過する露光光の強度を低下させる遮光性強化部２
３が形成されている。尚、第１の組及び第２の組のそれ
ぞれに属するホールは、相手の組に属するホールのうち
ｘ方向及びｙ方向のそれぞれにおいて隣り合うホールの
中間に形成される。このとき、ホール用透光部２２は、
第２の組に属するホールが千鳥状に配列されるように、
具体的には、ｘ方向に沿って例えば最小ピッチＰ１ｘの
２倍のピッチＰ２ｘ（０．８４μｍ）で配列されると共
にｙ方向に沿って例えば最小ピッチＰ１ｙの２倍のピッ
チＰ２ｙ（０．６８μｍ）で配列されるように設けられ
ている。すなわち、ホール用透光部２２のマスク上ピッ
チはｘ方向及びｙ方向に沿ってそれぞれＰ２ｘ及びＰ２
ｙである。また、遮光性強化部２３のマスク上ピッチは
ホール用透光部２２と同様である。また、遮光部２１は
透光性基板上に形成された例えば光透過率６％の半透明
膜であり、ホール用透光部２２は該半透明膜に設けられ
た開口部つまり透光性基板の露出部分であり、遮光性強
化部２３は遮光部２１となる半透明膜上に設けられたク
ロム膜である。また、遮光部２１を透過する光の位相
は、ホール用透光部２２を透過する光の位相に対して１
８０度ずれている。さらに、ホール用透光部２２のマス
ク上寸法（具体的には幅）は例えば２００ｎｍであり、
ハーフトーン型位相シフトマスクを用いることによるオ
フセットを考慮してホール寸法の目標（例えば１６０ｎ
ｍ）よりも大きめに設定されている。
ーフトーン型位相シフトマスク２０には遮光部２１が全
面に設けられていると共に、遮光部２１の内側に、前述
の第２の組に属するホールと対応するホール用透光部２
２が設けられている。また、遮光部２１における第１の
ハーフトーン型位相シフトマスク１０（図２（ａ）参
照）のホール用透光部１２と対応する各領域に、該各領
域を透過する露光光の強度を低下させる遮光性強化部２
３が形成されている。尚、第１の組及び第２の組のそれ
ぞれに属するホールは、相手の組に属するホールのうち
ｘ方向及びｙ方向のそれぞれにおいて隣り合うホールの
中間に形成される。このとき、ホール用透光部２２は、
第２の組に属するホールが千鳥状に配列されるように、
具体的には、ｘ方向に沿って例えば最小ピッチＰ１ｘの
２倍のピッチＰ２ｘ（０．８４μｍ）で配列されると共
にｙ方向に沿って例えば最小ピッチＰ１ｙの２倍のピッ
チＰ２ｙ（０．６８μｍ）で配列されるように設けられ
ている。すなわち、ホール用透光部２２のマスク上ピッ
チはｘ方向及びｙ方向に沿ってそれぞれＰ２ｘ及びＰ２
ｙである。また、遮光性強化部２３のマスク上ピッチは
ホール用透光部２２と同様である。また、遮光部２１は
透光性基板上に形成された例えば光透過率６％の半透明
膜であり、ホール用透光部２２は該半透明膜に設けられ
た開口部つまり透光性基板の露出部分であり、遮光性強
化部２３は遮光部２１となる半透明膜上に設けられたク
ロム膜である。また、遮光部２１を透過する光の位相
は、ホール用透光部２２を透過する光の位相に対して１
８０度ずれている。さらに、ホール用透光部２２のマス
ク上寸法（具体的には幅）は例えば２００ｎｍであり、
ハーフトーン型位相シフトマスクを用いることによるオ
フセットを考慮してホール寸法の目標（例えば１６０ｎ
ｍ）よりも大きめに設定されている。
【００８４】図３（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態に
係るホールパターン形成方法、具体的には図２（ａ）及
び（ｂ）に示す第１の実施形態に係るマスクを用いたホ
ールパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
係るホールパターン形成方法、具体的には図２（ａ）及
び（ｂ）に示す第１の実施形態に係るマスクを用いたホ
ールパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【００８５】まず、図３（ａ）に示すように、基板３０
上に化学増幅型ポジレジストを塗布してレジスト膜３１
を形成する。
上に化学増幅型ポジレジストを塗布してレジスト膜３１
を形成する。
【００８６】次に、図３（ｂ）に示すように、レジスト
膜３１に対して、第１のハーフトーン型位相シフトマス
ク１０（図２（ａ）参照）を介して第１の露光光３２を
照射する第１回目のパターン露光を行なう。このとき、
第１のハーフトーン型位相シフトマスク１０に設けられ
た遮光性強化部１３によって、レジスト膜３１における
第２のハーフトーン型位相シフトマスク２０（図３
（ｃ）参照）のホール用透光部２２と対応するホール形
成領域に、サイドローブに起因する横長又は縦長の光強
度分布が形成されることを抑制できる。尚、第１回目の
パターン露光においては、例えばレンズ開口数ＮＡが
０．６５でＫｒＦエキシマレーザ（波長λ＝２４８ｎ
ｍ）を光源とする露光装置を用いると共に、第１の露光
光３２を照射するときのコヒーレンスファクタσを０．
５に設定する。
膜３１に対して、第１のハーフトーン型位相シフトマス
ク１０（図２（ａ）参照）を介して第１の露光光３２を
照射する第１回目のパターン露光を行なう。このとき、
第１のハーフトーン型位相シフトマスク１０に設けられ
た遮光性強化部１３によって、レジスト膜３１における
第２のハーフトーン型位相シフトマスク２０（図３
（ｃ）参照）のホール用透光部２２と対応するホール形
成領域に、サイドローブに起因する横長又は縦長の光強
度分布が形成されることを抑制できる。尚、第１回目の
パターン露光においては、例えばレンズ開口数ＮＡが
０．６５でＫｒＦエキシマレーザ（波長λ＝２４８ｎ
ｍ）を光源とする露光装置を用いると共に、第１の露光
光３２を照射するときのコヒーレンスファクタσを０．
５に設定する。
【００８７】次に、図３（ｃ）に示すように、レジスト
膜３１に対して、第２のハーフトーン型位相シフトマス
ク２０（図２（ｂ）参照）を介して第２の露光光３３を
照射する第２回目のパターン露光を第１回目のパターン
露光に重ね合わせて行なう。このとき、第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク２０に設けられた遮光性強化部
２３によって、レジスト膜３１における第１のハーフト
ーン型位相シフトマスク１０（図３（ｂ）参照）のホー
ル用透光部１２と対応するホール形成領域に、サイドロ
ーブに起因する横長又は縦長の光強度分布が形成される
ことを抑制できる。尚、第２回目のパターン露光におい
ては、第１回目のパターン露光と同じ露光装置（レンズ
開口数ＮＡ：０．６５、光源：ＫｒＦエキシマレーザ）
を用いると共に第１回目のパターン露光と同じ露光量を
用いる。また、第２の露光光３３を照射するときのコヒ
ーレンスファクタσを第１の露光光３２を照射するとき
と同じく０．５に設定する。
膜３１に対して、第２のハーフトーン型位相シフトマス
ク２０（図２（ｂ）参照）を介して第２の露光光３３を
照射する第２回目のパターン露光を第１回目のパターン
露光に重ね合わせて行なう。このとき、第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク２０に設けられた遮光性強化部
２３によって、レジスト膜３１における第１のハーフト
ーン型位相シフトマスク１０（図３（ｂ）参照）のホー
ル用透光部１２と対応するホール形成領域に、サイドロ
ーブに起因する横長又は縦長の光強度分布が形成される
ことを抑制できる。尚、第２回目のパターン露光におい
ては、第１回目のパターン露光と同じ露光装置（レンズ
開口数ＮＡ：０．６５、光源：ＫｒＦエキシマレーザ）
を用いると共に第１回目のパターン露光と同じ露光量を
用いる。また、第２の露光光３３を照射するときのコヒ
ーレンスファクタσを第１の露光光３２を照射するとき
と同じく０．５に設定する。
【００８８】次に、レジスト膜３１に対してべーク処理
を行なった後、レジスト膜３１を現像することにより、
図３（ｄ）に示すように、第１のハーフトーン型位相シ
フトマスク１０のホール用透光部１２及び第２のハーフ
トーン型位相シフトマスク２０のホール用透光部２２と
対応する密集ホールパターン３４を有するレジストパタ
ーン３１Ａを形成する。このとき、密集ホールパターン
３４における各ホールはｘ方向及びｙ方向に沿ってそれ
ぞれ０．４２μｍ及び０．３４μｍのピッチでアレイ状
に配列された。また、密集ホールパターン３４における
各ホールの開口寸法は目標寸法と同じ１６０ｎｍであっ
た。さらに、密集ホールパターン３４における各ホール
の形状をほぼ真円にすることができた。すなわち、図２
（ａ）及び（ｂ）に示す第１のハーフトーン型位相シフ
トマスク１０及び第２のハーフトーン型位相シフトマス
ク２０のそれぞれを用いるパターン露光において焦点深
度を十分に保ちながら、図１に示す形成目標のレジスト
パターンと同等のレジストパターンを形成することがで
きた。
を行なった後、レジスト膜３１を現像することにより、
図３（ｄ）に示すように、第１のハーフトーン型位相シ
フトマスク１０のホール用透光部１２及び第２のハーフ
トーン型位相シフトマスク２０のホール用透光部２２と
対応する密集ホールパターン３４を有するレジストパタ
ーン３１Ａを形成する。このとき、密集ホールパターン
３４における各ホールはｘ方向及びｙ方向に沿ってそれ
ぞれ０．４２μｍ及び０．３４μｍのピッチでアレイ状
に配列された。また、密集ホールパターン３４における
各ホールの開口寸法は目標寸法と同じ１６０ｎｍであっ
た。さらに、密集ホールパターン３４における各ホール
の形状をほぼ真円にすることができた。すなわち、図２
（ａ）及び（ｂ）に示す第１のハーフトーン型位相シフ
トマスク１０及び第２のハーフトーン型位相シフトマス
ク２０のそれぞれを用いるパターン露光において焦点深
度を十分に保ちながら、図１に示す形成目標のレジスト
パターンと同等のレジストパターンを形成することがで
きた。
【００８９】以上に説明したように、第１の実施形態に
よると、密集ホールパターンにおいてｘ方向及びｙ方向
に沿ってそれぞれ最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙで並べら
れる複数のホールが、第１の組に属するホールのｘ方向
及びｙ方向におけるピッチがそれぞれ最小ピッチＰ１ｘ
及びＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｘ及びＰ２ｙと等しくな
ると共に第２の組に属するホールのｘ方向及びｙ方向に
おけるピッチがそれぞれピッチＰ２ｘ及びＰ２ｙと等し
くなるように第１の組と第２の組とに分割されている。
そして、各組に属するホールと対応するホール用透光部
をそれぞれを有する第１のハーフトーン型位相シフトマ
スク１０及び第２のハーフトーン型位相シフトマスク２
０を用いて同一のレジスト膜３１に対してパターン露光
を２回行なう。このため、通常のハーフトーン型位相シ
フトマスクによって解像困難なホールピッチを有する密
集ホールパターンを形成する場合にも、孤立ホールパタ
ーンの解像度向上に適した中σ以下の露光条件を利用で
きるので、解像度の劣化を防止しつつ密集ホールパター
ンを形成できる。また、密集ホールパターンを１回のパ
ターン露光で形成するときのように高ＮＡ化を行なう必
要がないので、焦点深度を十分に保ちながら密集ホール
パターンを孤立ホールパターンと共に形成できる。ま
た、同じレジスト膜３１に対して２回のパターン露光を
行なった後に該レジスト膜３１を現像することにより所
望のレジストパターンを形成するため、レジスト膜の形
成工程及び現像工程を１回ずつ行なうだけでよいので、
レジストパターンを形成する際のスループットの低下を
防止できる。さらに、２回目のパターン露光は平坦なレ
ジスト膜３１に対して行なわれるため、露光光の焦点ず
れを防止でき、それによってレジストパターン３１Ａの
寸法精度の劣化を防止できる。
よると、密集ホールパターンにおいてｘ方向及びｙ方向
に沿ってそれぞれ最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙで並べら
れる複数のホールが、第１の組に属するホールのｘ方向
及びｙ方向におけるピッチがそれぞれ最小ピッチＰ１ｘ
及びＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｘ及びＰ２ｙと等しくな
ると共に第２の組に属するホールのｘ方向及びｙ方向に
おけるピッチがそれぞれピッチＰ２ｘ及びＰ２ｙと等し
くなるように第１の組と第２の組とに分割されている。
そして、各組に属するホールと対応するホール用透光部
をそれぞれを有する第１のハーフトーン型位相シフトマ
スク１０及び第２のハーフトーン型位相シフトマスク２
０を用いて同一のレジスト膜３１に対してパターン露光
を２回行なう。このため、通常のハーフトーン型位相シ
フトマスクによって解像困難なホールピッチを有する密
集ホールパターンを形成する場合にも、孤立ホールパタ
ーンの解像度向上に適した中σ以下の露光条件を利用で
きるので、解像度の劣化を防止しつつ密集ホールパター
ンを形成できる。また、密集ホールパターンを１回のパ
ターン露光で形成するときのように高ＮＡ化を行なう必
要がないので、焦点深度を十分に保ちながら密集ホール
パターンを孤立ホールパターンと共に形成できる。ま
た、同じレジスト膜３１に対して２回のパターン露光を
行なった後に該レジスト膜３１を現像することにより所
望のレジストパターンを形成するため、レジスト膜の形
成工程及び現像工程を１回ずつ行なうだけでよいので、
レジストパターンを形成する際のスループットの低下を
防止できる。さらに、２回目のパターン露光は平坦なレ
ジスト膜３１に対して行なわれるため、露光光の焦点ず
れを防止でき、それによってレジストパターン３１Ａの
寸法精度の劣化を防止できる。
【００９０】また、第１の実施形態によると、第１のハ
ーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク２０のそれぞれにおける相手の
ハーフトーン型位相シフトマスクのホール用透光部１２
又は２２と対応する各領域に、該各領域を透過する露光
光の強度を低下させる遮光性強化部１３又は２３が形成
されている。このため、例えば密集ホールパターンにお
ける複数のホールが縦方向及び横方向に異なるピッチで
配置されている場合にも、第１のハーフトーン型位相シ
フトマスク１０及び第２のハーフトーン型位相シフトマ
スク２０を用いるパターン露光のそれぞれにおいて、レ
ジスト膜３１における相手のハーフトーン型位相シフト
マスクのホール用透光部１２又は２２と対応するホール
形成領域に、サイドローブに起因する横長又は縦長の光
強度分布が形成されることを抑制できる。その結果、１
回目及び２回目のパターン露光のそれぞれにおける光強
度が足し合わされても、ホール形成領域での光強度分布
をほぼ真円形状にできる。従って、ホール形状の楕円変
形の程度を低減できるので、パターン露光時の焦点深度
が向上して、ホールパターンを高精度で形成することが
できる。
ーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク２０のそれぞれにおける相手の
ハーフトーン型位相シフトマスクのホール用透光部１２
又は２２と対応する各領域に、該各領域を透過する露光
光の強度を低下させる遮光性強化部１３又は２３が形成
されている。このため、例えば密集ホールパターンにお
ける複数のホールが縦方向及び横方向に異なるピッチで
配置されている場合にも、第１のハーフトーン型位相シ
フトマスク１０及び第２のハーフトーン型位相シフトマ
スク２０を用いるパターン露光のそれぞれにおいて、レ
ジスト膜３１における相手のハーフトーン型位相シフト
マスクのホール用透光部１２又は２２と対応するホール
形成領域に、サイドローブに起因する横長又は縦長の光
強度分布が形成されることを抑制できる。その結果、１
回目及び２回目のパターン露光のそれぞれにおける光強
度が足し合わされても、ホール形成領域での光強度分布
をほぼ真円形状にできる。従って、ホール形状の楕円変
形の程度を低減できるので、パターン露光時の焦点深度
が向上して、ホールパターンを高精度で形成することが
できる。
【００９１】また、第１の実施形態によると、遮光性強
化部１３又は２３としてクロム膜を設けているので、各
遮光性強化部として開口部を設ける場合と比べて、各遮
光性強化部を簡単に形成できる。
化部１３又は２３としてクロム膜を設けているので、各
遮光性強化部として開口部を設ける場合と比べて、各遮
光性強化部を簡単に形成できる。
【００９２】図４（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態
に係るホールパターン形成方法によって密集ホールパタ
ーンを形成した場合におけるレジスト膜表面上での光強
度分布をシミュレーションにより求めた結果を示す図で
あり、（ａ）は１回目のパターン露光における光強度分
布を示しており、（ｂ）は１回目及び２回目のパターン
露光のそれぞれにおける光強度分布の合計を示してる。
に係るホールパターン形成方法によって密集ホールパタ
ーンを形成した場合におけるレジスト膜表面上での光強
度分布をシミュレーションにより求めた結果を示す図で
あり、（ａ）は１回目のパターン露光における光強度分
布を示しており、（ｂ）は１回目及び２回目のパターン
露光のそれぞれにおける光強度分布の合計を示してる。
【００９３】尚、図４（ａ）及び（ｂ）のいずれの光強
度分布もベストフォーカス時の光強度分布であり、規格
化された光強度を用いて表されている。但し、図４
（ａ）及び（ｂ）においては、密集ホールパターンにお
けるアレイ状に配列された複数のホールのうちｘ方向及
びｙ方向に沿って隣接する４個のホールと対応する光強
度分布のみを示すと共に、各方向の座標を、隣接する４
個のホールの中心を原点として表す。
度分布もベストフォーカス時の光強度分布であり、規格
化された光強度を用いて表されている。但し、図４
（ａ）及び（ｂ）においては、密集ホールパターンにお
けるアレイ状に配列された複数のホールのうちｘ方向及
びｙ方向に沿って隣接する４個のホールと対応する光強
度分布のみを示すと共に、各方向の座標を、隣接する４
個のホールの中心を原点として表す。
【００９４】図４（ａ）に示すように、第１の実施形態
に係るホールパターン形成方法の１回目のパターン露光
において、前述の第１の組に属するホール同士の中間に
は、サイドローブに起因する光強度分布は形成されてい
ない。
に係るホールパターン形成方法の１回目のパターン露光
において、前述の第１の組に属するホール同士の中間に
は、サイドローブに起因する光強度分布は形成されてい
ない。
【００９５】その結果、１回目及び２回目のパターン露
光のそれぞれにおける光強度を足し合わせた場合にも、
図４（ｂ）に示すように、真円形状のホールを形成する
ために有用な光強度分布のみを取り出すことができる。
言い換えると、真円形状のホールを形成するのに悪影響
を及ぼす光強度を低減することができる。
光のそれぞれにおける光強度を足し合わせた場合にも、
図４（ｂ）に示すように、真円形状のホールを形成する
ために有用な光強度分布のみを取り出すことができる。
言い換えると、真円形状のホールを形成するのに悪影響
を及ぼす光強度を低減することができる。
【００９６】尚、第１の実施形態において、第１のハー
フトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフトー
ン型位相シフトマスク２０のそれぞれにおける相手のハ
ーフトーン型位相シフトマスクのホール用透光部１２又
は２２と対応する各領域に設けられる遮光性強化部１３
又は２３は、該各領域の全体を覆うクロム膜、又は該各
領域の全体とその周辺部とを覆うクロム膜であることが
好ましい。
フトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフトー
ン型位相シフトマスク２０のそれぞれにおける相手のハ
ーフトーン型位相シフトマスクのホール用透光部１２又
は２２と対応する各領域に設けられる遮光性強化部１３
又は２３は、該各領域の全体を覆うクロム膜、又は該各
領域の全体とその周辺部とを覆うクロム膜であることが
好ましい。
【００９７】また、第１の実施形態において、遮光性強
化部１３又は２３としてクロム膜を用いたが、これに代
えて、クロム膜以外の遮光膜、又は遮光部１１若しくは
２１となる半透明膜に設けられた開口部を用いてもよ
い。
化部１３又は２３としてクロム膜を用いたが、これに代
えて、クロム膜以外の遮光膜、又は遮光部１１若しくは
２１となる半透明膜に設けられた開口部を用いてもよ
い。
【００９８】また、第１の実施形態において、密集ホー
ルパターンにおける複数のホールのｘ方向及びｙ方向の
最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙは互いに異なっていること
が好ましい。このようにすると、第１のハーフトーン型
位相シフトマスク１０及び第２のハーフトーン型位相シ
フトマスク２０のそれぞれに遮光性強化部１３及び２３
が形成されていない場合と比べて、ホール形状の楕円変
形の程度を大幅に低減できるので、パターン露光時の焦
点深度を大幅に向上させることができる。また、この場
合、最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙのうちの一方が０．９
７×λ／ＮＡ以上であると、焦点深度の向上効果が特に
顕著になる。
ルパターンにおける複数のホールのｘ方向及びｙ方向の
最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙは互いに異なっていること
が好ましい。このようにすると、第１のハーフトーン型
位相シフトマスク１０及び第２のハーフトーン型位相シ
フトマスク２０のそれぞれに遮光性強化部１３及び２３
が形成されていない場合と比べて、ホール形状の楕円変
形の程度を大幅に低減できるので、パターン露光時の焦
点深度を大幅に向上させることができる。また、この場
合、最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙのうちの一方が０．９
７×λ／ＮＡ以上であると、焦点深度の向上効果が特に
顕著になる。
【００９９】また、第１の実施形態において、第１のハ
ーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク２０のそれぞれを用いるパター
ン露光を行なうときの照明条件及び露光量を同一にする
ことが好ましい。このようにすると、異なる照明条件や
露光量でパターン露光を繰り返したときのようにディス
トーション（レンズ歪み）の差が生じないので、重ね合
わせ露光の精度を向上させることができる。
ーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク２０のそれぞれを用いるパター
ン露光を行なうときの照明条件及び露光量を同一にする
ことが好ましい。このようにすると、異なる照明条件や
露光量でパターン露光を繰り返したときのようにディス
トーション（レンズ歪み）の差が生じないので、重ね合
わせ露光の精度を向上させることができる。
【０１００】また、第１の実施形態において、第１のハ
ーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク２０を用いるパターン露光を行
なう露光装置のコヒーレンスファクタσを０．６以下に
設定することが好ましい。このようにすると、ハーフト
ーン型位相シフトマスクの使用による解像力向上効果が
確実に生じる。
ーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク２０を用いるパターン露光を行
なう露光装置のコヒーレンスファクタσを０．６以下に
設定することが好ましい。このようにすると、ハーフト
ーン型位相シフトマスクの使用による解像力向上効果が
確実に生じる。
【０１０１】また、第１の実施形態において、ｘ方向に
沿って最小ピッチＰ１ｘで配列されると共にｘ方向と直
交するｙ方向に沿って最小ピッチＰ１ｙで配列される複
数のホールを有するホールパターン（密集ホールパター
ン）を形成したが、これに代えて、１方向のみに最小ピ
ッチで配列される複数のホールを有するホールパター
ン、又は一の方向に沿って一の最小ピッチで配列される
と共に一の方向と９０゜以外の角度で交わる他の方向に
沿って他の最小ピッチで配列される複数のホールを有す
るホールパターンを形成してもよい。
沿って最小ピッチＰ１ｘで配列されると共にｘ方向と直
交するｙ方向に沿って最小ピッチＰ１ｙで配列される複
数のホールを有するホールパターン（密集ホールパター
ン）を形成したが、これに代えて、１方向のみに最小ピ
ッチで配列される複数のホールを有するホールパター
ン、又は一の方向に沿って一の最小ピッチで配列される
と共に一の方向と９０゜以外の角度で交わる他の方向に
沿って他の最小ピッチで配列される複数のホールを有す
るホールパターンを形成してもよい。
【０１０２】また、第１の実施形態において、第１のハ
ーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク２０における各透光部（ホール
用透光部１２及びホール用透光部２２）の形状として正
方形を用いたが、各透光部の形状は特に限定されるもの
ではない。
ーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク２０における各透光部（ホール
用透光部１２及びホール用透光部２２）の形状として正
方形を用いたが、各透光部の形状は特に限定されるもの
ではない。
【０１０３】また、第１の実施形態において、第１のハ
ーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク２０における遮光性強化部１３
及び２３の形状として正方形を用いたが、遮光性強化部
１３及び２３の形状は特に限定されるものではない。
ーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク２０における遮光性強化部１３
及び２３の形状として正方形を用いたが、遮光性強化部
１３及び２３の形状は特に限定されるものではない。
【０１０４】また、第１の実施形態において、第１のハ
ーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク２０における各透光部と遮光部
との間に１８０度の位相差を設けたが、第１のハーフト
ーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフトーン型
位相シフトマスク２０のハーフトーン型位相シフトマス
クとしての機能が実現される範囲であれば該位相差は特
に限定されるものではない。
ーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク２０における各透光部と遮光部
との間に１８０度の位相差を設けたが、第１のハーフト
ーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフトーン型
位相シフトマスク２０のハーフトーン型位相シフトマス
クとしての機能が実現される範囲であれば該位相差は特
に限定されるものではない。
【０１０５】また、第１の実施形態において、第１のハ
ーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク２０のうちの一方に孤立パター
ンと対応する孤立遮光部を設ける場合、第１のハーフト
ーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフトーン型
位相シフトマスク２０のうちの他方における該孤立遮光
部と対応する領域をクロム膜で覆うことが好ましい。こ
のようにすると、孤立パターンを精度良く形成できると
共に、孤立パターンつまり孤立遮光部が複雑な形状を有
している場合にも、孤立遮光部と対応する領域をクロム
膜で容易に覆うことができる。
ーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク２０のうちの一方に孤立パター
ンと対応する孤立遮光部を設ける場合、第１のハーフト
ーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフトーン型
位相シフトマスク２０のうちの他方における該孤立遮光
部と対応する領域をクロム膜で覆うことが好ましい。こ
のようにすると、孤立パターンを精度良く形成できると
共に、孤立パターンつまり孤立遮光部が複雑な形状を有
している場合にも、孤立遮光部と対応する領域をクロム
膜で容易に覆うことができる。
【０１０６】（第１の実施形態の変形例）以下、本発明
の第１の実施形態の変形例に係るマスク及びホールパタ
−ン形成方法について図面を参照しながら説明する。
の第１の実施形態の変形例に係るマスク及びホールパタ
−ン形成方法について図面を参照しながら説明する。
【０１０７】図５は第１の実施形態の変形例に係るホー
ルパタ−ン形成方法によって形成しようとするレジスト
パターンの平面図を示している。
ルパタ−ン形成方法によって形成しようとするレジスト
パターンの平面図を示している。
【０１０８】第１の実施形態の変形例が第１の実施形態
と異なっている点は次の通りである。すなわち、第１の
実施形態においては、図１に示すように、形成目標とな
るレジストパターン１は、アレイ状に並べられる複数の
ホールを有する密集ホールパターン１ａが配置されてな
る。それに対して、第１の実施形態の変形例において
は、図５に示すように、形成目標となるレジストパター
ン１は、ランダム状に並べられる複数のホールを有する
密集ホールパターン１ａが配置されてなる。但し、第１
の実施形態の変形例においても、密集ホールパターン１
ａにおける複数のホールのｘ方向の最小ピッチは第１の
実施形態と同じくピッチＰ１ｘであり、該複数のホール
のｙ方向の最小ピッチも第１の実施形態と同じくピッチ
Ｐ１ｙである。
と異なっている点は次の通りである。すなわち、第１の
実施形態においては、図１に示すように、形成目標とな
るレジストパターン１は、アレイ状に並べられる複数の
ホールを有する密集ホールパターン１ａが配置されてな
る。それに対して、第１の実施形態の変形例において
は、図５に示すように、形成目標となるレジストパター
ン１は、ランダム状に並べられる複数のホールを有する
密集ホールパターン１ａが配置されてなる。但し、第１
の実施形態の変形例においても、密集ホールパターン１
ａにおける複数のホールのｘ方向の最小ピッチは第１の
実施形態と同じくピッチＰ１ｘであり、該複数のホール
のｙ方向の最小ピッチも第１の実施形態と同じくピッチ
Ｐ１ｙである。
【０１０９】以下、密集ホールパターン１ａにおけるホ
ール寸法の目標が１６０ｎｍであると共に、最小ピッチ
Ｐ１ｘ及びＰ１ｙがそれぞれ０．４２μｍ及び０．３４
μｍであるとして説明を行なう。
ール寸法の目標が１６０ｎｍであると共に、最小ピッチ
Ｐ１ｘ及びＰ１ｙがそれぞれ０．４２μｍ及び０．３４
μｍであるとして説明を行なう。
【０１１０】図６（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態
の変形例に係るマスクの平面図を示している。尚、第１
の実施形態の変形例に係るマスクは２枚のハーフトーン
型位相シフトマスク、具体的には第１のハーフトーン型
位相シフトマスク及び第２のハーフトーン型位相シフト
マスクから構成されており、第１のハーフトーン型位相
シフトマスクの平面図を図６（ａ）に示しており、第２
のハーフトーン型位相シフトマスクの平面図を図６
（ｂ）に示している。また、図６（ａ）及び（ｂ）にお
いて、図２（ａ）及び（ｂ）に示す第１の実施形態に係
るマスクと同一の部材には同一の符号を付すことにより
説明を一部省略する。
の変形例に係るマスクの平面図を示している。尚、第１
の実施形態の変形例に係るマスクは２枚のハーフトーン
型位相シフトマスク、具体的には第１のハーフトーン型
位相シフトマスク及び第２のハーフトーン型位相シフト
マスクから構成されており、第１のハーフトーン型位相
シフトマスクの平面図を図６（ａ）に示しており、第２
のハーフトーン型位相シフトマスクの平面図を図６
（ｂ）に示している。また、図６（ａ）及び（ｂ）にお
いて、図２（ａ）及び（ｂ）に示す第１の実施形態に係
るマスクと同一の部材には同一の符号を付すことにより
説明を一部省略する。
【０１１１】図６（ａ）に示すように、第１のハーフト
ーン型位相シフトマスク１０には遮光部１１が全面に設
けられていると共に、遮光部１１の内側に、図５に示す
密集ホールパターン１ａにおける複数のホールが分割さ
れてなる第１の組及び第２の組のうちの第１の組に属す
るホールと対応するホール用透光部１２が設けられてい
る。また、遮光部１１における第２のハーフトーン型位
相シフトマスク２０（図６（ｂ）参照）のホール用透光
部２２と対応する各領域に、該各領域を透過する露光光
の強度を低下させる遮光性強化部１３が形成されてい
る。尚、図２（ａ）に示す第１の実施形態におけるホー
ル用透光部１２のうち、図６（ａ）に示す第１のハーフ
トーン型位相シフトマスク１０に設けられていない透光
部を破線で示している。また、ホール用透光部１２は、
第１の組に属するホールのｘ方向におけるピッチが最小
ピッチＰ１ｘの２倍のピッチＰ２ｘ（０．８４μｍ）以
上になると共に、第１の組に属するホールのｙ方向にお
けるピッチが最小ピッチＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｙ
（０．６８μｍ）以上になるように設けられている。
ーン型位相シフトマスク１０には遮光部１１が全面に設
けられていると共に、遮光部１１の内側に、図５に示す
密集ホールパターン１ａにおける複数のホールが分割さ
れてなる第１の組及び第２の組のうちの第１の組に属す
るホールと対応するホール用透光部１２が設けられてい
る。また、遮光部１１における第２のハーフトーン型位
相シフトマスク２０（図６（ｂ）参照）のホール用透光
部２２と対応する各領域に、該各領域を透過する露光光
の強度を低下させる遮光性強化部１３が形成されてい
る。尚、図２（ａ）に示す第１の実施形態におけるホー
ル用透光部１２のうち、図６（ａ）に示す第１のハーフ
トーン型位相シフトマスク１０に設けられていない透光
部を破線で示している。また、ホール用透光部１２は、
第１の組に属するホールのｘ方向におけるピッチが最小
ピッチＰ１ｘの２倍のピッチＰ２ｘ（０．８４μｍ）以
上になると共に、第１の組に属するホールのｙ方向にお
けるピッチが最小ピッチＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｙ
（０．６８μｍ）以上になるように設けられている。
【０１１２】また、図６（ｂ）に示すように、第２のハ
ーフトーン型位相シフトマスク２０には遮光部２１が全
面に設けられていると共に、遮光部２１の内側に、前述
の第２の組に属するホールと対応するホール用透光部２
２が設けられている。また、遮光部２１における第１の
ハーフトーン型位相シフトマスク１０（図６（ａ）参
照）のホール用透光部１２と対応する各領域に、該各領
域を透過する露光光の強度を低下させる遮光性強化部２
３が形成されている。尚、図２（ｂ）に示す第１の実施
形態におけるホール用透光部２２のうち、図６（ｂ）に
示す第２のハーフトーン型位相シフトマスク２０に設け
られていない透光部を破線で示している。また、ホール
用透光部２２は、第２の組に属するホールのｘ方向にお
けるピッチが最小ピッチＰ１ｘの２倍のピッチＰ２ｘ
（０．８４μｍ）以上になると共に、第２の組に属する
ホールのｙ方向におけるピッチが最小ピッチＰ１ｙの２
倍のピッチＰ２ｙ（０．６８μｍ）以上になるように設
けられている。
ーフトーン型位相シフトマスク２０には遮光部２１が全
面に設けられていると共に、遮光部２１の内側に、前述
の第２の組に属するホールと対応するホール用透光部２
２が設けられている。また、遮光部２１における第１の
ハーフトーン型位相シフトマスク１０（図６（ａ）参
照）のホール用透光部１２と対応する各領域に、該各領
域を透過する露光光の強度を低下させる遮光性強化部２
３が形成されている。尚、図２（ｂ）に示す第１の実施
形態におけるホール用透光部２２のうち、図６（ｂ）に
示す第２のハーフトーン型位相シフトマスク２０に設け
られていない透光部を破線で示している。また、ホール
用透光部２２は、第２の組に属するホールのｘ方向にお
けるピッチが最小ピッチＰ１ｘの２倍のピッチＰ２ｘ
（０．８４μｍ）以上になると共に、第２の組に属する
ホールのｙ方向におけるピッチが最小ピッチＰ１ｙの２
倍のピッチＰ２ｙ（０．６８μｍ）以上になるように設
けられている。
【０１１３】第１の実施形態の変形例に係るホールパタ
ーン形成方法は、図２（ａ）及び（ｂ）に示す第１の実
施形態に係るマスクに代えて図６（ａ）及び（ｂ）に示
す第１の実施形態の変形例に係るマスクを用いる点を除
いて、図３（ａ）〜（ｄ）に示す第１の実施形態に係る
ホールパターン形成方法と同様である。すなわち、図６
（ａ）及び（ｂ）に示す第１のハーフトーン型位相シフ
トマスク１０及び第２のハーフトーン型位相シフトマス
ク２０のそれぞれを用いるパターン露光において焦点深
度を十分に保ちながら、図５に示す形成目標のレジスト
パターンと同等のレジストパターンを形成することがで
きる。
ーン形成方法は、図２（ａ）及び（ｂ）に示す第１の実
施形態に係るマスクに代えて図６（ａ）及び（ｂ）に示
す第１の実施形態の変形例に係るマスクを用いる点を除
いて、図３（ａ）〜（ｄ）に示す第１の実施形態に係る
ホールパターン形成方法と同様である。すなわち、図６
（ａ）及び（ｂ）に示す第１のハーフトーン型位相シフ
トマスク１０及び第２のハーフトーン型位相シフトマス
ク２０のそれぞれを用いるパターン露光において焦点深
度を十分に保ちながら、図５に示す形成目標のレジスト
パターンと同等のレジストパターンを形成することがで
きる。
【０１１４】第１の実施形態の変形例によると、密集ホ
ールパターンにおいてｘ方向及びｙ方向に沿って並べら
れる複数のホールが、第１の組に属するホールのｘ方向
及びｙ方向におけるピッチがそれぞれ最小ピッチＰ１ｘ
及びＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｘ及びＰ２ｙ以上になる
と共に第２の組に属するホールのｘ方向及びｙ方向にお
けるピッチがそれぞれピッチＰ２ｘ及びＰ２ｙ以上にな
るように第１の組と第２の組とに分割されている。そし
て、各組に属するホールと対応する透光部をそれぞれを
有する第１のハーフトーン型位相シフトマスク１０及び
第２のハーフトーン型位相シフトマスク２０を用いて同
一のレジスト膜に対してパターン露光を２回行なう。こ
のため、通常のハーフトーン型位相シフトマスクによっ
て解像困難なホールピッチを有する密集ホールパターン
を形成する場合にも、孤立ホールパターンの解像度向上
に適した中σ以下の露光条件を利用できるので、解像度
の劣化を防止しつつ密集ホールパターンを形成できる。
また、密集ホールパターンを１回のパターン露光で形成
するときのように高ＮＡ化を行なう必要がないので、焦
点深度を十分に保ちながら密集ホールパターンを孤立ホ
ールパターンと共に形成できる。また、同じレジスト膜
に対して２回のパターン露光を行なった後に該レジスト
膜を現像することにより所望のレジストパターンを形成
するため、レジスト膜の形成工程及び現像工程を１回ず
つ行なうだけでよいので、レジストパターンを形成する
際のスループットの低下を防止できる。さらに、２回目
のパターン露光は平坦なレジスト膜に対して行なわれる
ため、露光光の焦点ずれを防止でき、それによってレジ
ストパターンの寸法精度の劣化を防止できる。
ールパターンにおいてｘ方向及びｙ方向に沿って並べら
れる複数のホールが、第１の組に属するホールのｘ方向
及びｙ方向におけるピッチがそれぞれ最小ピッチＰ１ｘ
及びＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｘ及びＰ２ｙ以上になる
と共に第２の組に属するホールのｘ方向及びｙ方向にお
けるピッチがそれぞれピッチＰ２ｘ及びＰ２ｙ以上にな
るように第１の組と第２の組とに分割されている。そし
て、各組に属するホールと対応する透光部をそれぞれを
有する第１のハーフトーン型位相シフトマスク１０及び
第２のハーフトーン型位相シフトマスク２０を用いて同
一のレジスト膜に対してパターン露光を２回行なう。こ
のため、通常のハーフトーン型位相シフトマスクによっ
て解像困難なホールピッチを有する密集ホールパターン
を形成する場合にも、孤立ホールパターンの解像度向上
に適した中σ以下の露光条件を利用できるので、解像度
の劣化を防止しつつ密集ホールパターンを形成できる。
また、密集ホールパターンを１回のパターン露光で形成
するときのように高ＮＡ化を行なう必要がないので、焦
点深度を十分に保ちながら密集ホールパターンを孤立ホ
ールパターンと共に形成できる。また、同じレジスト膜
に対して２回のパターン露光を行なった後に該レジスト
膜を現像することにより所望のレジストパターンを形成
するため、レジスト膜の形成工程及び現像工程を１回ず
つ行なうだけでよいので、レジストパターンを形成する
際のスループットの低下を防止できる。さらに、２回目
のパターン露光は平坦なレジスト膜に対して行なわれる
ため、露光光の焦点ずれを防止でき、それによってレジ
ストパターンの寸法精度の劣化を防止できる。
【０１１５】また、第１の実施形態の変形例によると、
第１のハーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２の
ハーフトーン型位相シフトマスク２０のそれぞれにおけ
る相手のハーフトーン型位相シフトマスクのホール用透
光部１２又は２２と対応する各領域に、該各領域を透過
する露光光の強度を低下させる遮光性強化部１３又は２
３が形成されている。このため、例えば密集ホールパタ
ーンにおける複数のホールが縦方向及び横方向に異なる
ピッチで配置されている場合にも、第１のハーフトーン
型位相シフトマスク１０及び第２のハーフトーン型位相
シフトマスク２０を用いるパターン露光のそれぞれにお
いて、レジスト膜における相手のハーフトーン型位相シ
フトマスクのホール用透光部１２又は２２と対応するホ
ール形成領域に、サイドローブに起因する横長又は縦長
の光強度分布が形成されることを抑制できる。その結
果、１回目及び２回目のパターン露光のそれぞれにおけ
る光強度が足し合わされても、ホール形成領域での光強
度分布をほぼ真円形状にできる。従って、ホール形状の
楕円変形の程度を低減できるので、パターン露光時の焦
点深度が向上して、ホールパターンを高精度で形成する
ことができる。
第１のハーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２の
ハーフトーン型位相シフトマスク２０のそれぞれにおけ
る相手のハーフトーン型位相シフトマスクのホール用透
光部１２又は２２と対応する各領域に、該各領域を透過
する露光光の強度を低下させる遮光性強化部１３又は２
３が形成されている。このため、例えば密集ホールパタ
ーンにおける複数のホールが縦方向及び横方向に異なる
ピッチで配置されている場合にも、第１のハーフトーン
型位相シフトマスク１０及び第２のハーフトーン型位相
シフトマスク２０を用いるパターン露光のそれぞれにお
いて、レジスト膜における相手のハーフトーン型位相シ
フトマスクのホール用透光部１２又は２２と対応するホ
ール形成領域に、サイドローブに起因する横長又は縦長
の光強度分布が形成されることを抑制できる。その結
果、１回目及び２回目のパターン露光のそれぞれにおけ
る光強度が足し合わされても、ホール形成領域での光強
度分布をほぼ真円形状にできる。従って、ホール形状の
楕円変形の程度を低減できるので、パターン露光時の焦
点深度が向上して、ホールパターンを高精度で形成する
ことができる。
【０１１６】また、第１の実施形態の変形例によると、
遮光性強化部１３又は２３としてクロム膜を設けている
ので、各遮光性強化部として開口部を設ける場合と比べ
て、各遮光性強化部を簡単に形成できる。
遮光性強化部１３又は２３としてクロム膜を設けている
ので、各遮光性強化部として開口部を設ける場合と比べ
て、各遮光性強化部を簡単に形成できる。
【０１１７】尚、第１の実施形態の変形例において、第
１のハーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハ
ーフトーン型位相シフトマスク２０のそれぞれにおける
相手のハーフトーン型位相シフトマスクのホール用透光
部１２又は２２と対応する各領域に設けられる遮光性強
化部１３又は２３は、該各領域の全体を覆うクロム膜、
又は該各領域の全体とその周辺部とを覆うクロム膜であ
ることが好ましい。
１のハーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハ
ーフトーン型位相シフトマスク２０のそれぞれにおける
相手のハーフトーン型位相シフトマスクのホール用透光
部１２又は２２と対応する各領域に設けられる遮光性強
化部１３又は２３は、該各領域の全体を覆うクロム膜、
又は該各領域の全体とその周辺部とを覆うクロム膜であ
ることが好ましい。
【０１１８】また、第１の実施形態の変形例において、
遮光性強化部１３又は２３として、クロム膜以外の遮光
膜、又は遮光部１１若しくは２１となる半透明膜に設け
られた開口部を用いてもよい。
遮光性強化部１３又は２３として、クロム膜以外の遮光
膜、又は遮光部１１若しくは２１となる半透明膜に設け
られた開口部を用いてもよい。
【０１１９】また、第１の実施形態の変形例において、
密集ホールパターンにおける複数のホールのｘ方向及び
ｙ方向の最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙは互いに異なって
いることが好ましい。このようにすると、第１のハーフ
トーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフトーン
型位相シフトマスク２０のそれぞれに遮光性強化部１３
及び２３が形成されていない場合と比べて、ホール形状
の楕円変形の程度を大幅に低減できるので、パターン露
光時の焦点深度を大幅に向上させることができる。ま
た、この場合、最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙのうちの一
方が０．９７×λ／ＮＡ以上であると、焦点深度の向上
効果が特に顕著になる。
密集ホールパターンにおける複数のホールのｘ方向及び
ｙ方向の最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙは互いに異なって
いることが好ましい。このようにすると、第１のハーフ
トーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフトーン
型位相シフトマスク２０のそれぞれに遮光性強化部１３
及び２３が形成されていない場合と比べて、ホール形状
の楕円変形の程度を大幅に低減できるので、パターン露
光時の焦点深度を大幅に向上させることができる。ま
た、この場合、最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙのうちの一
方が０．９７×λ／ＮＡ以上であると、焦点深度の向上
効果が特に顕著になる。
【０１２０】また、第１の実施形態の変形例において、
ｘ方向及びｘ方向と直交するｙ方向のそれぞれに沿って
配列される複数のホールを有するホールパターン（密集
ホールパターン）を形成したが、これに代えて、１方向
のみに配列される複数のホールを有するホールパター
ン、又は一の方向及び一の方向と９０゜以外の角度で交
わる他の方向のそれぞれに沿って配列される複数のホー
ルを有するホールパターンを形成してもよい。
ｘ方向及びｘ方向と直交するｙ方向のそれぞれに沿って
配列される複数のホールを有するホールパターン（密集
ホールパターン）を形成したが、これに代えて、１方向
のみに配列される複数のホールを有するホールパター
ン、又は一の方向及び一の方向と９０゜以外の角度で交
わる他の方向のそれぞれに沿って配列される複数のホー
ルを有するホールパターンを形成してもよい。
【０１２１】また、第１の実施形態の変形例において、
第１のハーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２の
ハーフトーン型位相シフトマスク２０のうちの一方に孤
立パターンと対応する孤立遮光部を設ける場合、第１の
ハーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフ
トーン型位相シフトマスク２０のうちの他方における該
孤立遮光部と対応する領域をクロム膜で覆うことが好ま
しい。このようにすると、孤立パターンを精度良く形成
できると共に、孤立パターンつまり孤立遮光部が複雑な
形状を有している場合にも、孤立遮光部と対応する領域
をクロム膜で容易に覆うことができる。
第１のハーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２の
ハーフトーン型位相シフトマスク２０のうちの一方に孤
立パターンと対応する孤立遮光部を設ける場合、第１の
ハーフトーン型位相シフトマスク１０及び第２のハーフ
トーン型位相シフトマスク２０のうちの他方における該
孤立遮光部と対応する領域をクロム膜で覆うことが好ま
しい。このようにすると、孤立パターンを精度良く形成
できると共に、孤立パターンつまり孤立遮光部が複雑な
形状を有している場合にも、孤立遮光部と対応する領域
をクロム膜で容易に覆うことができる。
【０１２２】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態に係るマスク及びホールパタ−ン形成方法につ
いて図面を参照しながら説明する。尚、第２の実施形態
に係るホールパタ−ン形成方法によって形成しようとす
るレジストパターンの平面図を、第１の実施形態と同じ
く図１に示す。すなわち、第２の実施形態においても、
形成目標となるレジストパターン１は、アレイ状に並べ
られる複数のホールを有する密集ホールパターン１ａが
配置されてなる。具体的には、密集ホールパターン１ａ
における複数のホールは、ｘ方向に沿って例えば最小ピ
ッチＰ１ｘで配列されていると共にｙ方向に沿って最小
ピッチＰ１ｙで配列されている。
実施形態に係るマスク及びホールパタ−ン形成方法につ
いて図面を参照しながら説明する。尚、第２の実施形態
に係るホールパタ−ン形成方法によって形成しようとす
るレジストパターンの平面図を、第１の実施形態と同じ
く図１に示す。すなわち、第２の実施形態においても、
形成目標となるレジストパターン１は、アレイ状に並べ
られる複数のホールを有する密集ホールパターン１ａが
配置されてなる。具体的には、密集ホールパターン１ａ
における複数のホールは、ｘ方向に沿って例えば最小ピ
ッチＰ１ｘで配列されていると共にｙ方向に沿って最小
ピッチＰ１ｙで配列されている。
【０１２３】以下、密集ホールパターン１ａにおけるホ
ール寸法の目標が１６０ｎｍであると共に、最小ピッチ
Ｐ１ｘ及びＰ１ｙがそれぞれ０．４２μｍ及び０．３４
μｍであるとして説明を行なう。
ール寸法の目標が１６０ｎｍであると共に、最小ピッチ
Ｐ１ｘ及びＰ１ｙがそれぞれ０．４２μｍ及び０．３４
μｍであるとして説明を行なう。
【０１２４】図７（ａ）及び（ｂ）は第２の実施形態に
係るマスクの平面図を示している。尚、第２の実施形態
に係るマスクは２枚のハーフトーン型位相シフトマス
ク、具体的には第１のハーフトーン型位相シフトマスク
及び第２のハーフトーン型位相シフトマスクから構成さ
れており、第１のハーフトーン型位相シフトマスクの平
面図を図７（ａ）に示しており、第２のハーフトーン型
位相シフトマスクの平面図を図７（ｂ）に示している。
係るマスクの平面図を示している。尚、第２の実施形態
に係るマスクは２枚のハーフトーン型位相シフトマス
ク、具体的には第１のハーフトーン型位相シフトマスク
及び第２のハーフトーン型位相シフトマスクから構成さ
れており、第１のハーフトーン型位相シフトマスクの平
面図を図７（ａ）に示しており、第２のハーフトーン型
位相シフトマスクの平面図を図７（ｂ）に示している。
【０１２５】図７（ａ）に示すように、第１のハーフト
ーン型位相シフトマスク４０には遮光部４１が全面に設
けられていると共に、遮光部４１の内側に、図１に示す
密集ホールパターン１ａにおける複数のホールが分割さ
れてなる第１の組及び第２の組のうちの第１の組に属す
るホールと対応するホール用透光部４２が設けられてい
る。また、遮光部４１における第２のハーフトーン型位
相シフトマスク５０（図７（ｂ）参照）のホール用透光
部５２と対応する各領域に、該各領域を透過する露光光
の強度を低下させる遮光性強化部４３が形成されてい
る。尚、ホール用透光部４２は、第１の組に属するホー
ルが千鳥状に配列されるように、具体的には、ｘ方向に
沿って例えば最小ピッチＰ１ｘの２倍のピッチＰ２ｘ
（０．８４μｍ）で配列されると共にｙ方向に沿って例
えば最小ピッチＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｙ（０．６８
μｍ）で配列されるように設けられている。すなわち、
ホール用透光部４２のマスク上ピッチはｘ方向及びｙ方
向に沿ってそれぞれＰ２ｘ及びＰ２ｙである。また、遮
光性強化部４３のマスク上ピッチはホール用透光部４２
と同様である。また、遮光部４１は透光性基板上に形成
された例えば光透過率６％の半透明膜であり、ホール用
透光部４２は該半透明膜に設けられた開口部つまり透光
性基板の露出部分であり、遮光性強化部４３は遮光部４
１となる半透明膜に設けられた微細な開口部である。ま
た、遮光部４１を透過する光の位相は、ホール用透光部
４２又は遮光性強化部４３を透過する光の位相に対して
１８０度ずれている。さらに、ホール用透光部４２のマ
スク上寸法（具体的には幅）は例えば２００ｎｍであ
り、ハーフトーン型位相シフトマスクを用いることによ
るオフセットを考慮してホール寸法の目標（例えば１６
０ｎｍ）よりも大きめに設定されている。
ーン型位相シフトマスク４０には遮光部４１が全面に設
けられていると共に、遮光部４１の内側に、図１に示す
密集ホールパターン１ａにおける複数のホールが分割さ
れてなる第１の組及び第２の組のうちの第１の組に属す
るホールと対応するホール用透光部４２が設けられてい
る。また、遮光部４１における第２のハーフトーン型位
相シフトマスク５０（図７（ｂ）参照）のホール用透光
部５２と対応する各領域に、該各領域を透過する露光光
の強度を低下させる遮光性強化部４３が形成されてい
る。尚、ホール用透光部４２は、第１の組に属するホー
ルが千鳥状に配列されるように、具体的には、ｘ方向に
沿って例えば最小ピッチＰ１ｘの２倍のピッチＰ２ｘ
（０．８４μｍ）で配列されると共にｙ方向に沿って例
えば最小ピッチＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｙ（０．６８
μｍ）で配列されるように設けられている。すなわち、
ホール用透光部４２のマスク上ピッチはｘ方向及びｙ方
向に沿ってそれぞれＰ２ｘ及びＰ２ｙである。また、遮
光性強化部４３のマスク上ピッチはホール用透光部４２
と同様である。また、遮光部４１は透光性基板上に形成
された例えば光透過率６％の半透明膜であり、ホール用
透光部４２は該半透明膜に設けられた開口部つまり透光
性基板の露出部分であり、遮光性強化部４３は遮光部４
１となる半透明膜に設けられた微細な開口部である。ま
た、遮光部４１を透過する光の位相は、ホール用透光部
４２又は遮光性強化部４３を透過する光の位相に対して
１８０度ずれている。さらに、ホール用透光部４２のマ
スク上寸法（具体的には幅）は例えば２００ｎｍであ
り、ハーフトーン型位相シフトマスクを用いることによ
るオフセットを考慮してホール寸法の目標（例えば１６
０ｎｍ）よりも大きめに設定されている。
【０１２６】また、図７（ｂ）に示すように、第２のハ
ーフトーン型位相シフトマスク５０には遮光部５１が全
面に設けられていると共に、遮光部５１の内側に、前述
の第２の組に属するホールと対応するホール用透光部５
２が設けられている。また、遮光部５１における第１の
ハーフトーン型位相シフトマスク４０（図７（ａ）参
照）のホール用透光部４２と対応する各領域に、該各領
域を透過する露光光の強度を低下させる遮光性強化部５
３が形成されている。尚、第１の組及び第２の組のそれ
ぞれに属するホールは、相手の組に属するホールのうち
ｘ方向及びｙ方向のそれぞれにおいて隣り合うホールの
中間に形成される。このとき、ホール用透光部５２は、
第２の組に属するホールが千鳥状に配列されるように、
具体的には、ｘ方向に沿って例えば最小ピッチＰ１ｘの
２倍のピッチＰ２ｘ（０．８４μｍ）で配列されると共
にｙ方向に沿って例えば最小ピッチＰ１ｙの２倍のピッ
チＰ２ｙ（０．６８μｍ）で配列されるように設けられ
ている。すなわち、ホール用透光部５２のマスク上ピッ
チはｘ方向及びｙ方向に沿ってそれぞれＰ２ｘ及びＰ２
ｙである。また、遮光性強化部５３のマスク上ピッチは
ホール用透光部５２と同様である。また、遮光部５１は
透光性基板上に形成された例えば光透過率６％の半透明
膜であり、ホール用透光部５２は該半透明膜に設けられ
た開口部つまり透光性基板の露出部分であり、遮光性強
化部５３は遮光部５１となる半透明膜に設けられた微細
な開口部である。また、遮光部５１を透過する光の位相
は、ホール用透光部５２又は遮光性強化部５３を透過す
る光の位相に対して１８０度ずれている。さらに、ホー
ル用透光部５２のマスク上寸法（具体的には幅）は例え
ば２００ｎｍであり、ハーフトーン型位相シフトマスク
を用いることによるオフセットを考慮してホール寸法の
目標（例えば１６０ｎｍ）よりも大きめに設定されてい
る。
ーフトーン型位相シフトマスク５０には遮光部５１が全
面に設けられていると共に、遮光部５１の内側に、前述
の第２の組に属するホールと対応するホール用透光部５
２が設けられている。また、遮光部５１における第１の
ハーフトーン型位相シフトマスク４０（図７（ａ）参
照）のホール用透光部４２と対応する各領域に、該各領
域を透過する露光光の強度を低下させる遮光性強化部５
３が形成されている。尚、第１の組及び第２の組のそれ
ぞれに属するホールは、相手の組に属するホールのうち
ｘ方向及びｙ方向のそれぞれにおいて隣り合うホールの
中間に形成される。このとき、ホール用透光部５２は、
第２の組に属するホールが千鳥状に配列されるように、
具体的には、ｘ方向に沿って例えば最小ピッチＰ１ｘの
２倍のピッチＰ２ｘ（０．８４μｍ）で配列されると共
にｙ方向に沿って例えば最小ピッチＰ１ｙの２倍のピッ
チＰ２ｙ（０．６８μｍ）で配列されるように設けられ
ている。すなわち、ホール用透光部５２のマスク上ピッ
チはｘ方向及びｙ方向に沿ってそれぞれＰ２ｘ及びＰ２
ｙである。また、遮光性強化部５３のマスク上ピッチは
ホール用透光部５２と同様である。また、遮光部５１は
透光性基板上に形成された例えば光透過率６％の半透明
膜であり、ホール用透光部５２は該半透明膜に設けられ
た開口部つまり透光性基板の露出部分であり、遮光性強
化部５３は遮光部５１となる半透明膜に設けられた微細
な開口部である。また、遮光部５１を透過する光の位相
は、ホール用透光部５２又は遮光性強化部５３を透過す
る光の位相に対して１８０度ずれている。さらに、ホー
ル用透光部５２のマスク上寸法（具体的には幅）は例え
ば２００ｎｍであり、ハーフトーン型位相シフトマスク
を用いることによるオフセットを考慮してホール寸法の
目標（例えば１６０ｎｍ）よりも大きめに設定されてい
る。
【０１２７】図８（ａ）〜（ｄ）は、第２の実施形態に
係るホールパターン形成方法、具体的には図７（ａ）及
び（ｂ）に示す第２の実施形態に係るマスクを用いたホ
ールパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
係るホールパターン形成方法、具体的には図７（ａ）及
び（ｂ）に示す第２の実施形態に係るマスクを用いたホ
ールパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【０１２８】まず、図８（ａ）に示すように、基板６０
上に化学増幅型ポジレジストを塗布してレジスト膜６１
を形成する。
上に化学増幅型ポジレジストを塗布してレジスト膜６１
を形成する。
【０１２９】次に、図８（ｂ）に示すように、レジスト
膜６１に対して、第１のハーフトーン型位相シフトマス
ク４０（図７（ａ）参照）を介して第１の露光光６２を
照射する第１回目のパターン露光を行なう。このとき、
第１のハーフトーン型位相シフトマスク４０に設けられ
た遮光性強化部４３によって、レジスト膜６１における
第２のハーフトーン型位相シフトマスク５０（図８
（ｃ）参照）のホール用透光部５２と対応するホール形
成領域に、サイドローブに起因する横長又は縦長の光強
度分布が形成されることを抑制できる。尚、第１回目の
パターン露光においては、例えばレンズ開口数ＮＡが
０．６５でＫｒＦエキシマレーザ（波長λ＝２４８ｎ
ｍ）を光源とする露光装置を用いると共に、第１の露光
光６２を照射するときのコヒーレンスファクタσを０．
５に設定する。
膜６１に対して、第１のハーフトーン型位相シフトマス
ク４０（図７（ａ）参照）を介して第１の露光光６２を
照射する第１回目のパターン露光を行なう。このとき、
第１のハーフトーン型位相シフトマスク４０に設けられ
た遮光性強化部４３によって、レジスト膜６１における
第２のハーフトーン型位相シフトマスク５０（図８
（ｃ）参照）のホール用透光部５２と対応するホール形
成領域に、サイドローブに起因する横長又は縦長の光強
度分布が形成されることを抑制できる。尚、第１回目の
パターン露光においては、例えばレンズ開口数ＮＡが
０．６５でＫｒＦエキシマレーザ（波長λ＝２４８ｎ
ｍ）を光源とする露光装置を用いると共に、第１の露光
光６２を照射するときのコヒーレンスファクタσを０．
５に設定する。
【０１３０】次に、図８（ｃ）に示すように、レジスト
膜６１に対して、第２のハーフトーン型位相シフトマス
ク５０（図７（ｂ）参照）を介して第２の露光光６３を
照射する第２回目のパターン露光を第１回目のパターン
露光に重ね合わせて行なう。このとき、第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク５０に設けられた遮光性強化部
５３によって、レジスト膜６１における第１のハーフト
ーン型位相シフトマスク４０（図８（ｂ）参照）のホー
ル用透光部４２と対応するホール形成領域に、サイドロ
ーブに起因する横長又は縦長の光強度分布が形成される
ことを抑制できる。尚、第２回目のパターン露光におい
ては、第１回目のパターン露光と同じ露光装置（レンズ
開口数ＮＡ：０．６５、光源：ＫｒＦエキシマレーザ）
を用いると共に第１回目のパターン露光と同じ露光量を
用いる。また、第２の露光光６３を照射するときのコヒ
ーレンスファクタσを第１の露光光６２を照射するとき
と同じく０．５に設定する。
膜６１に対して、第２のハーフトーン型位相シフトマス
ク５０（図７（ｂ）参照）を介して第２の露光光６３を
照射する第２回目のパターン露光を第１回目のパターン
露光に重ね合わせて行なう。このとき、第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク５０に設けられた遮光性強化部
５３によって、レジスト膜６１における第１のハーフト
ーン型位相シフトマスク４０（図８（ｂ）参照）のホー
ル用透光部４２と対応するホール形成領域に、サイドロ
ーブに起因する横長又は縦長の光強度分布が形成される
ことを抑制できる。尚、第２回目のパターン露光におい
ては、第１回目のパターン露光と同じ露光装置（レンズ
開口数ＮＡ：０．６５、光源：ＫｒＦエキシマレーザ）
を用いると共に第１回目のパターン露光と同じ露光量を
用いる。また、第２の露光光６３を照射するときのコヒ
ーレンスファクタσを第１の露光光６２を照射するとき
と同じく０．５に設定する。
【０１３１】次に、レジスト膜６１に対してべーク処理
を行なった後、レジスト膜６１を現像することにより、
図８（ｄ）に示すように、第１のハーフトーン型位相シ
フトマスク４０のホール用透光部４２及び第２のハーフ
トーン型位相シフトマスク５０のホール用透光部５２と
対応する密集ホールパターン６４を有するレジストパタ
ーン６１Ａを形成する。このとき、密集ホールパターン
６４における各ホールはｘ方向及びｙ方向に沿ってそれ
ぞれ０．４２μｍ及び０．３４μｍのピッチでアレイ状
に配列された。また、密集ホールパターン６４における
各ホールの開口寸法は目標寸法と同じ１６０ｎｍであっ
た。さらに、密集ホールパターン６４における各ホール
の形状をほぼ真円にすることができた。すなわち、図７
（ａ）及び（ｂ）に示す第１のハーフトーン型位相シフ
トマスク４０及び第２のハーフトーン型位相シフトマス
ク５０のそれぞれを用いるパターン露光において焦点深
度を十分に保ちながら、図１に示す形成目標のレジスト
パターンと同等のレジストパターンを形成することがで
きた。
を行なった後、レジスト膜６１を現像することにより、
図８（ｄ）に示すように、第１のハーフトーン型位相シ
フトマスク４０のホール用透光部４２及び第２のハーフ
トーン型位相シフトマスク５０のホール用透光部５２と
対応する密集ホールパターン６４を有するレジストパタ
ーン６１Ａを形成する。このとき、密集ホールパターン
６４における各ホールはｘ方向及びｙ方向に沿ってそれ
ぞれ０．４２μｍ及び０．３４μｍのピッチでアレイ状
に配列された。また、密集ホールパターン６４における
各ホールの開口寸法は目標寸法と同じ１６０ｎｍであっ
た。さらに、密集ホールパターン６４における各ホール
の形状をほぼ真円にすることができた。すなわち、図７
（ａ）及び（ｂ）に示す第１のハーフトーン型位相シフ
トマスク４０及び第２のハーフトーン型位相シフトマス
ク５０のそれぞれを用いるパターン露光において焦点深
度を十分に保ちながら、図１に示す形成目標のレジスト
パターンと同等のレジストパターンを形成することがで
きた。
【０１３２】以上に説明したように、第２の実施形態に
よると、密集ホールパターンにおいてｘ方向及びｙ方向
に沿ってそれぞれ最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙで並べら
れる複数のホールが、第１の組に属するホールのｘ方向
及びｙ方向におけるピッチがそれぞれ最小ピッチＰ１ｘ
及びＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｘ及びＰ２ｙと等しくな
ると共に第２の組に属するホールのｘ方向及びｙ方向に
おけるピッチがそれぞれピッチＰ２ｘ及びＰ２ｙと等し
くなるように第１の組と第２の組とに分割されている。
そして、各組に属するホールと対応するホール用透光部
をそれぞれを有する第１のハーフトーン型位相シフトマ
スク４０及び第２のハーフトーン型位相シフトマスク５
０を用いて同一のレジスト膜６１に対してパターン露光
を２回行なう。このため、通常のハーフトーン型位相シ
フトマスクによって解像困難なホールピッチを有する密
集ホールパターンを形成する場合にも、孤立ホールパタ
ーンの解像度向上に適した中σ以下の露光条件を利用で
きるので、解像度の劣化を防止しつつ密集ホールパター
ンを形成できる。また、密集ホールパターンを１回のパ
ターン露光で形成するときのように高ＮＡ化を行なう必
要がないので、焦点深度を十分に保ちながら密集ホール
パターンを孤立ホールパターンと共に形成できる。ま
た、同じレジスト膜６１に対して２回のパターン露光を
行なった後に該レジスト膜６１を現像することにより所
望のレジストパターンを形成するため、レジスト膜の形
成工程及び現像工程を１回ずつ行なうだけでよいので、
レジストパターンを形成する際のスループットの低下を
防止できる。さらに、２回目のパターン露光は平坦なレ
ジスト膜６１に対して行なわれるため、露光光の焦点ず
れを防止でき、それによってレジストパターン６１Ａの
寸法精度の劣化を防止できる。
よると、密集ホールパターンにおいてｘ方向及びｙ方向
に沿ってそれぞれ最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙで並べら
れる複数のホールが、第１の組に属するホールのｘ方向
及びｙ方向におけるピッチがそれぞれ最小ピッチＰ１ｘ
及びＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｘ及びＰ２ｙと等しくな
ると共に第２の組に属するホールのｘ方向及びｙ方向に
おけるピッチがそれぞれピッチＰ２ｘ及びＰ２ｙと等し
くなるように第１の組と第２の組とに分割されている。
そして、各組に属するホールと対応するホール用透光部
をそれぞれを有する第１のハーフトーン型位相シフトマ
スク４０及び第２のハーフトーン型位相シフトマスク５
０を用いて同一のレジスト膜６１に対してパターン露光
を２回行なう。このため、通常のハーフトーン型位相シ
フトマスクによって解像困難なホールピッチを有する密
集ホールパターンを形成する場合にも、孤立ホールパタ
ーンの解像度向上に適した中σ以下の露光条件を利用で
きるので、解像度の劣化を防止しつつ密集ホールパター
ンを形成できる。また、密集ホールパターンを１回のパ
ターン露光で形成するときのように高ＮＡ化を行なう必
要がないので、焦点深度を十分に保ちながら密集ホール
パターンを孤立ホールパターンと共に形成できる。ま
た、同じレジスト膜６１に対して２回のパターン露光を
行なった後に該レジスト膜６１を現像することにより所
望のレジストパターンを形成するため、レジスト膜の形
成工程及び現像工程を１回ずつ行なうだけでよいので、
レジストパターンを形成する際のスループットの低下を
防止できる。さらに、２回目のパターン露光は平坦なレ
ジスト膜６１に対して行なわれるため、露光光の焦点ず
れを防止でき、それによってレジストパターン６１Ａの
寸法精度の劣化を防止できる。
【０１３３】また、第２の実施形態によると、第１のハ
ーフトーン型位相シフトマスク４０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク５０のそれぞれにおける相手の
ハーフトーン型位相シフトマスクのホール用透光部４２
又は５２と対応する各領域に、該各領域を透過する露光
光の強度を低下させる遮光性強化部４３又は５３が形成
されている。このため、例えば密集ホールパターンにお
ける複数のホールが縦方向及び横方向に異なるピッチで
配置されている場合にも、第１のハーフトーン型位相シ
フトマスク４０及び第２のハーフトーン型位相シフトマ
スク５０を用いるパターン露光のそれぞれにおいて、レ
ジスト膜６１における相手のハーフトーン型位相シフト
マスクのホール用透光部４２又は５２と対応するホール
形成領域に、サイドローブに起因する横長又は縦長の光
強度分布が形成されることを抑制できる。その結果、１
回目及び２回目のパターン露光のそれぞれにおける光強
度が足し合わされても、ホール形成領域での光強度分布
をほぼ真円形状にできる。従って、ホール形状の楕円変
形の程度を低減できるので、パターン露光時の焦点深度
が向上して、ホールパターンを高精度で形成することが
できる。
ーフトーン型位相シフトマスク４０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク５０のそれぞれにおける相手の
ハーフトーン型位相シフトマスクのホール用透光部４２
又は５２と対応する各領域に、該各領域を透過する露光
光の強度を低下させる遮光性強化部４３又は５３が形成
されている。このため、例えば密集ホールパターンにお
ける複数のホールが縦方向及び横方向に異なるピッチで
配置されている場合にも、第１のハーフトーン型位相シ
フトマスク４０及び第２のハーフトーン型位相シフトマ
スク５０を用いるパターン露光のそれぞれにおいて、レ
ジスト膜６１における相手のハーフトーン型位相シフト
マスクのホール用透光部４２又は５２と対応するホール
形成領域に、サイドローブに起因する横長又は縦長の光
強度分布が形成されることを抑制できる。その結果、１
回目及び２回目のパターン露光のそれぞれにおける光強
度が足し合わされても、ホール形成領域での光強度分布
をほぼ真円形状にできる。従って、ホール形状の楕円変
形の程度を低減できるので、パターン露光時の焦点深度
が向上して、ホールパターンを高精度で形成することが
できる。
【０１３４】また、第２の実施形態によると、遮光性強
化部４３又は５３として開口部を設けているので、次の
ような効果が得られる。すなわち、各遮光性強化部とし
てクロム膜を設ける場合にはマスクの欠陥検査時に遮光
部となる半透明膜とクロム膜とを区別できないのに対し
て、各遮光性強化部として開口部を半透明膜中に設ける
場合にはマスクの欠陥検査時に半透明膜と開口部とを区
別できるので、所望のマスクを確実に作成できる。ま
た、第１のハーフトーン型位相シフトマスク４０及び第
２のハーフトーン型位相シフトマスク５０のそれぞれに
対して、レジスト膜６１における相手のハーフトーン型
位相シフトマスクの透光部と対応するホール形成領域に
形成されるサイドローブの形状を予想して該形状に応じ
た開口部を設けることにより、次のような効果が得られ
る。すなわち、サイドローブと逆位相の光を利用できる
ため、各遮光性強化部としてクロム膜を設ける場合と比
べて、サイドローブに起因する縦長又は横長の局所的な
光強度をより確実に打ち消すことができるので、ホール
形状をより真円に近づけることができる。
化部４３又は５３として開口部を設けているので、次の
ような効果が得られる。すなわち、各遮光性強化部とし
てクロム膜を設ける場合にはマスクの欠陥検査時に遮光
部となる半透明膜とクロム膜とを区別できないのに対し
て、各遮光性強化部として開口部を半透明膜中に設ける
場合にはマスクの欠陥検査時に半透明膜と開口部とを区
別できるので、所望のマスクを確実に作成できる。ま
た、第１のハーフトーン型位相シフトマスク４０及び第
２のハーフトーン型位相シフトマスク５０のそれぞれに
対して、レジスト膜６１における相手のハーフトーン型
位相シフトマスクの透光部と対応するホール形成領域に
形成されるサイドローブの形状を予想して該形状に応じ
た開口部を設けることにより、次のような効果が得られ
る。すなわち、サイドローブと逆位相の光を利用できる
ため、各遮光性強化部としてクロム膜を設ける場合と比
べて、サイドローブに起因する縦長又は横長の局所的な
光強度をより確実に打ち消すことができるので、ホール
形状をより真円に近づけることができる。
【０１３５】図９（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施形態
に係るホールパターン形成方法によって密集ホールパタ
ーンを形成した場合におけるレジスト膜表面上での光強
度分布をシミュレーションにより求めた結果を示す図で
あり、（ａ）は１回目のパターン露光における光強度分
布を示しており、（ｂ）は１回目及び２回目のパターン
露光のそれぞれにおける光強度分布の合計を示してる。
に係るホールパターン形成方法によって密集ホールパタ
ーンを形成した場合におけるレジスト膜表面上での光強
度分布をシミュレーションにより求めた結果を示す図で
あり、（ａ）は１回目のパターン露光における光強度分
布を示しており、（ｂ）は１回目及び２回目のパターン
露光のそれぞれにおける光強度分布の合計を示してる。
【０１３６】尚、図９（ａ）及び（ｂ）のいずれの光強
度分布もベストフォーカス時の光強度分布であり、規格
化された光強度を用いて表されている。但し、図９
（ａ）及び（ｂ）においては、密集ホールパターンにお
けるアレイ状に配列された複数のホールのうちｘ方向及
びｙ方向に沿って隣接する４個のホールと対応する光強
度分布のみを示すと共に、各方向の座標を、隣接する４
個のホールの中心を原点として表す。
度分布もベストフォーカス時の光強度分布であり、規格
化された光強度を用いて表されている。但し、図９
（ａ）及び（ｂ）においては、密集ホールパターンにお
けるアレイ状に配列された複数のホールのうちｘ方向及
びｙ方向に沿って隣接する４個のホールと対応する光強
度分布のみを示すと共に、各方向の座標を、隣接する４
個のホールの中心を原点として表す。
【０１３７】図９（ａ）に示すように、第２の実施形態
に係るホールパターン形成方法の１回目のパターン露光
において、前述の第１の組に属するホール同士の中間に
は、サイドローブに起因する光強度分布は形成されてい
ない。
に係るホールパターン形成方法の１回目のパターン露光
において、前述の第１の組に属するホール同士の中間に
は、サイドローブに起因する光強度分布は形成されてい
ない。
【０１３８】その結果、１回目及び２回目のパターン露
光のそれぞれにおける光強度を足し合わせた場合にも、
図９（ｂ）に示すように、真円形状のホールを形成する
ために有用な光強度分布のみを取り出すことができる。
言い換えると、真円形状のホールを形成するのに悪影響
を及ぼす光強度を低減することができる。
光のそれぞれにおける光強度を足し合わせた場合にも、
図９（ｂ）に示すように、真円形状のホールを形成する
ために有用な光強度分布のみを取り出すことができる。
言い換えると、真円形状のホールを形成するのに悪影響
を及ぼす光強度を低減することができる。
【０１３９】尚、第２の実施形態において、第１のハー
フトーン型位相シフトマスク４０及び第２のハーフトー
ン型位相シフトマスク５０のそれぞれにおける相手のハ
ーフトーン型位相シフトマスクのホール用透光部４２又
は５２と対応する各領域に設けられる遮光性強化部４３
又は５３は、該各領域（遮光部４１又は５１となる半透
明膜部分）の少なくとも一部に設けられた開口部である
ことが好ましい。
フトーン型位相シフトマスク４０及び第２のハーフトー
ン型位相シフトマスク５０のそれぞれにおける相手のハ
ーフトーン型位相シフトマスクのホール用透光部４２又
は５２と対応する各領域に設けられる遮光性強化部４３
又は５３は、該各領域（遮光部４１又は５１となる半透
明膜部分）の少なくとも一部に設けられた開口部である
ことが好ましい。
【０１４０】また、第２の実施形態において、遮光性強
化部４３又は５３として開口部を用いたが、これに代え
て、クロム膜等の遮光膜を用いてもよい。
化部４３又は５３として開口部を用いたが、これに代え
て、クロム膜等の遮光膜を用いてもよい。
【０１４１】また、第２の実施形態において、密集ホー
ルパターンにおける複数のホールのｘ方向及びｙ方向の
最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙは互いに異なっていること
が好ましい。このようにすると、第１のハーフトーン型
位相シフトマスク４０及び第２のハーフトーン型位相シ
フトマスク５０のそれぞれに遮光性強化部４３及び５３
が形成されていない場合と比べて、ホール形状の楕円変
形の程度を大幅に低減できるので、パターン露光時の焦
点深度を大幅に向上させることができる。また、この場
合、最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙのうちの一方が０．９
７×λ／ＮＡ以上であると、焦点深度の向上効果が特に
顕著になる。
ルパターンにおける複数のホールのｘ方向及びｙ方向の
最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙは互いに異なっていること
が好ましい。このようにすると、第１のハーフトーン型
位相シフトマスク４０及び第２のハーフトーン型位相シ
フトマスク５０のそれぞれに遮光性強化部４３及び５３
が形成されていない場合と比べて、ホール形状の楕円変
形の程度を大幅に低減できるので、パターン露光時の焦
点深度を大幅に向上させることができる。また、この場
合、最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙのうちの一方が０．９
７×λ／ＮＡ以上であると、焦点深度の向上効果が特に
顕著になる。
【０１４２】また、第２の実施形態において、第１のハ
ーフトーン型位相シフトマスク４０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク５０のそれぞれを用いるパター
ン露光を行なうときの照明条件及び露光量を同一にする
ことが好ましい。このようにすると、異なる照明条件や
露光量でパターン露光を繰り返したときのようにディス
トーションの差が生じないので、重ね合わせ露光の精度
を向上させることができる。
ーフトーン型位相シフトマスク４０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク５０のそれぞれを用いるパター
ン露光を行なうときの照明条件及び露光量を同一にする
ことが好ましい。このようにすると、異なる照明条件や
露光量でパターン露光を繰り返したときのようにディス
トーションの差が生じないので、重ね合わせ露光の精度
を向上させることができる。
【０１４３】また、第２の実施形態において、第１のハ
ーフトーン型位相シフトマスク４０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク５０を用いるパターン露光を行
なう露光装置のコヒーレンスファクタσを０．６以下に
設定することが好ましい。このようにすると、ハーフト
ーン型位相シフトマスクの使用による解像力向上効果が
確実に生じる。
ーフトーン型位相シフトマスク４０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク５０を用いるパターン露光を行
なう露光装置のコヒーレンスファクタσを０．６以下に
設定することが好ましい。このようにすると、ハーフト
ーン型位相シフトマスクの使用による解像力向上効果が
確実に生じる。
【０１４４】また、第２の実施形態において、ｘ方向に
沿って最小ピッチＰ１ｘで配列されると共にｘ方向と直
交するｙ方向に沿って最小ピッチＰ１ｙで配列される複
数のホールを有するホールパターン（密集ホールパター
ン）を形成したが、これに代えて、１方向のみに最小ピ
ッチで配列される複数のホールを有するホールパター
ン、又は一の方向に沿って一の最小ピッチで配列される
と共に一の方向と９０゜以外の角度で交わる他の方向に
沿って他の最小ピッチで配列される複数のホールを有す
るホールパターンを形成してもよい。
沿って最小ピッチＰ１ｘで配列されると共にｘ方向と直
交するｙ方向に沿って最小ピッチＰ１ｙで配列される複
数のホールを有するホールパターン（密集ホールパター
ン）を形成したが、これに代えて、１方向のみに最小ピ
ッチで配列される複数のホールを有するホールパター
ン、又は一の方向に沿って一の最小ピッチで配列される
と共に一の方向と９０゜以外の角度で交わる他の方向に
沿って他の最小ピッチで配列される複数のホールを有す
るホールパターンを形成してもよい。
【０１４５】また、第２の実施形態において、第１のハ
ーフトーン型位相シフトマスク４０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク５０における各透光部（ホール
用透光部４２及びホール用透光部５２）の形状として正
方形を用いたが、各透光部の形状は特に限定されるもの
ではない。また、第１のハーフトーン型位相シフトマス
ク４０及び第２のハーフトーン型位相シフトマスク５０
における遮光性強化部４３及び５３の形状も特に限定さ
れるものではない。
ーフトーン型位相シフトマスク４０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク５０における各透光部（ホール
用透光部４２及びホール用透光部５２）の形状として正
方形を用いたが、各透光部の形状は特に限定されるもの
ではない。また、第１のハーフトーン型位相シフトマス
ク４０及び第２のハーフトーン型位相シフトマスク５０
における遮光性強化部４３及び５３の形状も特に限定さ
れるものではない。
【０１４６】また、第２の実施形態において、第１のハ
ーフトーン型位相シフトマスク４０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク５０における各透光部と遮光部
との間に１８０度の位相差を設けたが、第１のハーフト
ーン型位相シフトマスク４０及び第２のハーフトーン型
位相シフトマスク５０のハーフトーン型位相シフトマス
クとしての機能が実現される範囲であれば該位相差は特
に限定されるものではない。
ーフトーン型位相シフトマスク４０及び第２のハーフト
ーン型位相シフトマスク５０における各透光部と遮光部
との間に１８０度の位相差を設けたが、第１のハーフト
ーン型位相シフトマスク４０及び第２のハーフトーン型
位相シフトマスク５０のハーフトーン型位相シフトマス
クとしての機能が実現される範囲であれば該位相差は特
に限定されるものではない。
【０１４７】（第２の実施形態の変形例）以下、本発明
の第２の実施形態の変形例に係るマスク及びホールパタ
−ン形成方法について図面を参照しながら説明する。
尚、第２の実施形態の変形例に係るホールパタ−ン形成
方法によって形成しようとするレジストパターンの平面
図を、第１の実施形態の変形例と同じく図５に示す。
の第２の実施形態の変形例に係るマスク及びホールパタ
−ン形成方法について図面を参照しながら説明する。
尚、第２の実施形態の変形例に係るホールパタ−ン形成
方法によって形成しようとするレジストパターンの平面
図を、第１の実施形態の変形例と同じく図５に示す。
【０１４８】第２の実施形態の変形例が第２の実施形態
と異なっている点は次の通りである。すなわち、第２の
実施形態においては、図１に示すように、形成目標とな
るレジストパターン１は、アレイ状に並べられる複数の
ホールを有する密集ホールパターン１ａが配置されてな
る。それに対して、第２の実施形態の変形例において
は、図５に示すように、形成目標となるレジストパター
ン１は、ランダム状に並べられる複数のホールを有する
密集ホールパターン１ａが配置されてなる。但し、第２
の実施形態の変形例においても、密集ホールパターン１
ａにおける複数のホールのｘ方向の最小ピッチは第１の
実施形態と同じくピッチＰ１ｘであり、該複数のホール
のｙ方向の最小ピッチも第１の実施形態と同じくピッチ
Ｐ１ｙである。
と異なっている点は次の通りである。すなわち、第２の
実施形態においては、図１に示すように、形成目標とな
るレジストパターン１は、アレイ状に並べられる複数の
ホールを有する密集ホールパターン１ａが配置されてな
る。それに対して、第２の実施形態の変形例において
は、図５に示すように、形成目標となるレジストパター
ン１は、ランダム状に並べられる複数のホールを有する
密集ホールパターン１ａが配置されてなる。但し、第２
の実施形態の変形例においても、密集ホールパターン１
ａにおける複数のホールのｘ方向の最小ピッチは第１の
実施形態と同じくピッチＰ１ｘであり、該複数のホール
のｙ方向の最小ピッチも第１の実施形態と同じくピッチ
Ｐ１ｙである。
【０１４９】以下、密集ホールパターン１ａにおけるホ
ール寸法の目標が１６０ｎｍであると共に、最小ピッチ
Ｐ１ｘ及びＰ１ｙがそれぞれ０．４２μｍ及び０．３４
μｍであるとして説明を行なう。
ール寸法の目標が１６０ｎｍであると共に、最小ピッチ
Ｐ１ｘ及びＰ１ｙがそれぞれ０．４２μｍ及び０．３４
μｍであるとして説明を行なう。
【０１５０】図１０（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施形
態の変形例に係るマスクの平面図を示している。尚、第
２の実施形態の変形例に係るマスクは２枚のハーフトー
ン型位相シフトマスク、具体的には第１のハーフトーン
型位相シフトマスク及び第２のハーフトーン型位相シフ
トマスクから構成されており、第１のハーフトーン型位
相シフトマスクの平面図を図１０（ａ）に示しており、
第２のハーフトーン型位相シフトマスクの平面図を図１
０（ｂ）に示している。また、図１０（ａ）及び（ｂ）
において、図７（ａ）及び（ｂ）に示す第２の実施形態
に係るマスクと同一の部材には同一の符号を付すことに
より説明を一部省略する。
態の変形例に係るマスクの平面図を示している。尚、第
２の実施形態の変形例に係るマスクは２枚のハーフトー
ン型位相シフトマスク、具体的には第１のハーフトーン
型位相シフトマスク及び第２のハーフトーン型位相シフ
トマスクから構成されており、第１のハーフトーン型位
相シフトマスクの平面図を図１０（ａ）に示しており、
第２のハーフトーン型位相シフトマスクの平面図を図１
０（ｂ）に示している。また、図１０（ａ）及び（ｂ）
において、図７（ａ）及び（ｂ）に示す第２の実施形態
に係るマスクと同一の部材には同一の符号を付すことに
より説明を一部省略する。
【０１５１】図１０（ａ）に示すように、第１のハーフ
トーン型位相シフトマスク４０には遮光部４１が全面に
設けられていると共に、遮光部４１の内側に、図５に示
す密集ホールパターン１ａにおける複数のホールが分割
されてなる第１の組及び第２の組のうちの第１の組に属
するホールと対応するホール用透光部４２が設けられて
いる。また、遮光部４１における第２のハーフトーン型
位相シフトマスク５０（図１０（ｂ）参照）のホール用
透光部５２と対応する各領域に、該各領域を透過する露
光光の強度を低下させる遮光性強化部４３が形成されて
いる。尚、図７（ａ）に示す第２の実施形態におけるホ
ール用透光部４２のうち、図１０（ａ）に示す第１のハ
ーフトーン型位相シフトマスク４０に設けられていない
透光部を破線で示している。また、ホール用透光部４２
は、第１の組に属するホールのｘ方向におけるピッチが
最小ピッチＰ１ｘの２倍のピッチＰ２ｘ（０．８４μ
ｍ）以上になると共に、第１の組に属するホールのｙ方
向におけるピッチが最小ピッチＰ１ｙの２倍のピッチＰ
２ｙ（０．６８μｍ）以上になるように設けられてい
る。
トーン型位相シフトマスク４０には遮光部４１が全面に
設けられていると共に、遮光部４１の内側に、図５に示
す密集ホールパターン１ａにおける複数のホールが分割
されてなる第１の組及び第２の組のうちの第１の組に属
するホールと対応するホール用透光部４２が設けられて
いる。また、遮光部４１における第２のハーフトーン型
位相シフトマスク５０（図１０（ｂ）参照）のホール用
透光部５２と対応する各領域に、該各領域を透過する露
光光の強度を低下させる遮光性強化部４３が形成されて
いる。尚、図７（ａ）に示す第２の実施形態におけるホ
ール用透光部４２のうち、図１０（ａ）に示す第１のハ
ーフトーン型位相シフトマスク４０に設けられていない
透光部を破線で示している。また、ホール用透光部４２
は、第１の組に属するホールのｘ方向におけるピッチが
最小ピッチＰ１ｘの２倍のピッチＰ２ｘ（０．８４μ
ｍ）以上になると共に、第１の組に属するホールのｙ方
向におけるピッチが最小ピッチＰ１ｙの２倍のピッチＰ
２ｙ（０．６８μｍ）以上になるように設けられてい
る。
【０１５２】また、図１０（ｂ）に示すように、第２の
ハーフトーン型位相シフトマスク５０には遮光部５１が
全面に設けられていると共に、遮光部５１の内側に、前
述の第２の組に属するホールと対応するホール用透光部
５２が設けられている。また、遮光部５１における第１
のハーフトーン型位相シフトマスク４０（図１０（ａ）
参照）のホール用透光部４２と対応する各領域に、該各
領域を透過する露光光の強度を低下させる遮光性強化部
５３が形成されている。尚、図７（ｂ）に示す第２の実
施形態におけるホール用透光部５２のうち、図１０
（ｂ）に示す第２のハーフトーン型位相シフトマスク５
０に設けられていない透光部を破線で示している。ま
た、ホール用透光部５２は、第２の組に属するホールの
ｘ方向におけるピッチが最小ピッチＰ１ｘの２倍のピッ
チＰ２ｘ（０．８４μｍ）以上になると共に、第２の組
に属するホールのｙ方向におけるピッチが最小ピッチＰ
１ｙの２倍のピッチＰ２ｙ（０．６８μｍ）以上になる
ように設けられている。
ハーフトーン型位相シフトマスク５０には遮光部５１が
全面に設けられていると共に、遮光部５１の内側に、前
述の第２の組に属するホールと対応するホール用透光部
５２が設けられている。また、遮光部５１における第１
のハーフトーン型位相シフトマスク４０（図１０（ａ）
参照）のホール用透光部４２と対応する各領域に、該各
領域を透過する露光光の強度を低下させる遮光性強化部
５３が形成されている。尚、図７（ｂ）に示す第２の実
施形態におけるホール用透光部５２のうち、図１０
（ｂ）に示す第２のハーフトーン型位相シフトマスク５
０に設けられていない透光部を破線で示している。ま
た、ホール用透光部５２は、第２の組に属するホールの
ｘ方向におけるピッチが最小ピッチＰ１ｘの２倍のピッ
チＰ２ｘ（０．８４μｍ）以上になると共に、第２の組
に属するホールのｙ方向におけるピッチが最小ピッチＰ
１ｙの２倍のピッチＰ２ｙ（０．６８μｍ）以上になる
ように設けられている。
【０１５３】第２の実施形態の変形例に係るホールパタ
ーン形成方法は、図７（ａ）及び（ｂ）に示す第２の実
施形態に係るマスクに代えて図１０（ａ）及び（ｂ）に
示す第２の実施形態の変形例に係るマスクを用いる点を
除いて、図８（ａ）〜（ｄ）に示す第２の実施形態に係
るホールパターン形成方法と同様である。すなわち、図
１０（ａ）及び（ｂ）に示す第１のハーフトーン型位相
シフトマスク４０及び第２のハーフトーン型位相シフト
マスク５０のそれぞれを用いるパターン露光において焦
点深度を十分に保ちながら、図５に示す形成目標のレジ
ストパターンと同等のレジストパターンを形成すること
ができる。
ーン形成方法は、図７（ａ）及び（ｂ）に示す第２の実
施形態に係るマスクに代えて図１０（ａ）及び（ｂ）に
示す第２の実施形態の変形例に係るマスクを用いる点を
除いて、図８（ａ）〜（ｄ）に示す第２の実施形態に係
るホールパターン形成方法と同様である。すなわち、図
１０（ａ）及び（ｂ）に示す第１のハーフトーン型位相
シフトマスク４０及び第２のハーフトーン型位相シフト
マスク５０のそれぞれを用いるパターン露光において焦
点深度を十分に保ちながら、図５に示す形成目標のレジ
ストパターンと同等のレジストパターンを形成すること
ができる。
【０１５４】第２の実施形態の変形例によると、密集ホ
ールパターンにおいてｘ方向及びｙ方向に沿って並べら
れる複数のホールが、第１の組に属するホールのｘ方向
及びｙ方向におけるピッチがそれぞれ最小ピッチＰ１ｘ
及びＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｘ及びＰ２ｙ以上になる
と共に第２の組に属するホールのｘ方向及びｙ方向にお
けるピッチがそれぞれピッチＰ２ｘ及びＰ２ｙ以上にな
るように第１の組と第２の組とに分割されている。そし
て、各組に属するホールと対応する透光部をそれぞれを
有する第１のハーフトーン型位相シフトマスク４０及び
第２のハーフトーン型位相シフトマスク５０を用いて同
一のレジスト膜に対してパターン露光を２回行なう。こ
のため、通常のハーフトーン型位相シフトマスクによっ
て解像困難なホールピッチを有する密集ホールパターン
を形成する場合にも、孤立ホールパターンの解像度向上
に適した中σ以下の露光条件を利用できるので、解像度
の劣化を防止しつつ密集ホールパターンを形成できる。
また、密集ホールパターンを１回のパターン露光で形成
するときのように高ＮＡ化を行なう必要がないので、焦
点深度を十分に保ちながら密集ホールパターンを孤立ホ
ールパターンと共に形成できる。また、同じレジスト膜
に対して２回のパターン露光を行なった後に該レジスト
膜を現像することにより所望のレジストパターンを形成
するため、レジスト膜の形成工程及び現像工程を１回ず
つ行なうだけでよいので、レジストパターンを形成する
際のスループットの低下を防止できる。さらに、２回目
のパターン露光は平坦なレジスト膜に対して行なわれる
ため、露光光の焦点ずれを防止でき、それによってレジ
ストパターンの寸法精度の劣化を防止できる。
ールパターンにおいてｘ方向及びｙ方向に沿って並べら
れる複数のホールが、第１の組に属するホールのｘ方向
及びｙ方向におけるピッチがそれぞれ最小ピッチＰ１ｘ
及びＰ１ｙの２倍のピッチＰ２ｘ及びＰ２ｙ以上になる
と共に第２の組に属するホールのｘ方向及びｙ方向にお
けるピッチがそれぞれピッチＰ２ｘ及びＰ２ｙ以上にな
るように第１の組と第２の組とに分割されている。そし
て、各組に属するホールと対応する透光部をそれぞれを
有する第１のハーフトーン型位相シフトマスク４０及び
第２のハーフトーン型位相シフトマスク５０を用いて同
一のレジスト膜に対してパターン露光を２回行なう。こ
のため、通常のハーフトーン型位相シフトマスクによっ
て解像困難なホールピッチを有する密集ホールパターン
を形成する場合にも、孤立ホールパターンの解像度向上
に適した中σ以下の露光条件を利用できるので、解像度
の劣化を防止しつつ密集ホールパターンを形成できる。
また、密集ホールパターンを１回のパターン露光で形成
するときのように高ＮＡ化を行なう必要がないので、焦
点深度を十分に保ちながら密集ホールパターンを孤立ホ
ールパターンと共に形成できる。また、同じレジスト膜
に対して２回のパターン露光を行なった後に該レジスト
膜を現像することにより所望のレジストパターンを形成
するため、レジスト膜の形成工程及び現像工程を１回ず
つ行なうだけでよいので、レジストパターンを形成する
際のスループットの低下を防止できる。さらに、２回目
のパターン露光は平坦なレジスト膜に対して行なわれる
ため、露光光の焦点ずれを防止でき、それによってレジ
ストパターンの寸法精度の劣化を防止できる。
【０１５５】また、第２の実施形態の変形例によると、
第１のハーフトーン型位相シフトマスク４０及び第２の
ハーフトーン型位相シフトマスク５０のそれぞれにおけ
る相手のハーフトーン型位相シフトマスクのホール用透
光部４２又は５２と対応する各領域に、該各領域を透過
する露光光の強度を低下させる遮光性強化部４３又は５
３が形成されている。このため、例えば密集ホールパタ
ーンにおける複数のホールが縦方向及び横方向に異なる
ピッチで配置されている場合にも、第１のハーフトーン
型位相シフトマスク４０及び第２のハーフトーン型位相
シフトマスク５０を用いるパターン露光のそれぞれにお
いて、レジスト膜における相手のハーフトーン型位相シ
フトマスクのホール用透光部４２又は５２と対応するホ
ール形成領域に、サイドローブに起因する横長又は縦長
の光強度分布が形成されることを抑制できる。その結
果、１回目及び２回目のパターン露光のそれぞれにおけ
る光強度が足し合わされても、ホール形成領域での光強
度分布をほぼ真円形状にできる。従って、ホール形状の
楕円変形の程度を低減できるので、パターン露光時の焦
点深度が向上して、ホールパターンを高精度で形成する
ことができる。
第１のハーフトーン型位相シフトマスク４０及び第２の
ハーフトーン型位相シフトマスク５０のそれぞれにおけ
る相手のハーフトーン型位相シフトマスクのホール用透
光部４２又は５２と対応する各領域に、該各領域を透過
する露光光の強度を低下させる遮光性強化部４３又は５
３が形成されている。このため、例えば密集ホールパタ
ーンにおける複数のホールが縦方向及び横方向に異なる
ピッチで配置されている場合にも、第１のハーフトーン
型位相シフトマスク４０及び第２のハーフトーン型位相
シフトマスク５０を用いるパターン露光のそれぞれにお
いて、レジスト膜における相手のハーフトーン型位相シ
フトマスクのホール用透光部４２又は５２と対応するホ
ール形成領域に、サイドローブに起因する横長又は縦長
の光強度分布が形成されることを抑制できる。その結
果、１回目及び２回目のパターン露光のそれぞれにおけ
る光強度が足し合わされても、ホール形成領域での光強
度分布をほぼ真円形状にできる。従って、ホール形状の
楕円変形の程度を低減できるので、パターン露光時の焦
点深度が向上して、ホールパターンを高精度で形成する
ことができる。
【０１５６】また、第２の実施形態の変形例によると、
遮光性強化部４３又は５３として開口部を設けているの
で、次のような効果が得られる。すなわち、各遮光性強
化部としてクロム膜を設ける場合にはマスクの欠陥検査
時に遮光部となる半透明膜とクロム膜とを区別できない
のに対して、各遮光性強化部として開口部を半透明膜中
に設ける場合にはマスクの欠陥検査時に半透明膜と開口
部とを区別できるので、所望のマスクを確実に作成でき
る。また、第１のハーフトーン型位相シフトマスク４０
及び第２のハーフトーン型位相シフトマスク５０のそれ
ぞれに対して、レジスト膜６１における相手のハーフト
ーン型位相シフトマスクの透光部と対応するホール形成
領域に形成されるサイドローブの形状を予想して該形状
に応じた開口部を設けることにより、次のような効果が
得られる。すなわち、サイドローブと逆位相の光を利用
できるため、各遮光性強化部としてクロム膜を設ける場
合と比べて、サイドローブに起因する縦長又は横長の局
所的な光強度をより確実に打ち消すことができるので、
ホール形状をより真円に近づけることができる。
遮光性強化部４３又は５３として開口部を設けているの
で、次のような効果が得られる。すなわち、各遮光性強
化部としてクロム膜を設ける場合にはマスクの欠陥検査
時に遮光部となる半透明膜とクロム膜とを区別できない
のに対して、各遮光性強化部として開口部を半透明膜中
に設ける場合にはマスクの欠陥検査時に半透明膜と開口
部とを区別できるので、所望のマスクを確実に作成でき
る。また、第１のハーフトーン型位相シフトマスク４０
及び第２のハーフトーン型位相シフトマスク５０のそれ
ぞれに対して、レジスト膜６１における相手のハーフト
ーン型位相シフトマスクの透光部と対応するホール形成
領域に形成されるサイドローブの形状を予想して該形状
に応じた開口部を設けることにより、次のような効果が
得られる。すなわち、サイドローブと逆位相の光を利用
できるため、各遮光性強化部としてクロム膜を設ける場
合と比べて、サイドローブに起因する縦長又は横長の局
所的な光強度をより確実に打ち消すことができるので、
ホール形状をより真円に近づけることができる。
【０１５７】尚、第２の実施形態の変形例において、第
１のハーフトーン型位相シフトマスク４０及び第２のハ
ーフトーン型位相シフトマスク５０のそれぞれにおける
相手のハーフトーン型位相シフトマスクのホール用透光
部４２又は５２と対応する各領域に設けられる遮光性強
化部４３又は５３は、該各領域（遮光部４１又は５１と
なる半透明膜部分）の少なくとも一部に設けられた開口
部であることが好ましい。
１のハーフトーン型位相シフトマスク４０及び第２のハ
ーフトーン型位相シフトマスク５０のそれぞれにおける
相手のハーフトーン型位相シフトマスクのホール用透光
部４２又は５２と対応する各領域に設けられる遮光性強
化部４３又は５３は、該各領域（遮光部４１又は５１と
なる半透明膜部分）の少なくとも一部に設けられた開口
部であることが好ましい。
【０１５８】また、第２の実施形態の変形例において、
遮光性強化部４３又は５３として開口部を用いたが、こ
れに代えて、クロム膜等の遮光膜を用いてもよい。
遮光性強化部４３又は５３として開口部を用いたが、こ
れに代えて、クロム膜等の遮光膜を用いてもよい。
【０１５９】また、第２の実施形態の変形例において、
密集ホールパターンにおける複数のホールのｘ方向及び
ｙ方向の最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙは互いに異なって
いることが好ましい。このようにすると、第１のハーフ
トーン型位相シフトマスク４０及び第２のハーフトーン
型位相シフトマスク５０のそれぞれに遮光性強化部４３
及び５３が形成されていない場合と比べて、ホール形状
の楕円変形の程度を大幅に低減できるので、パターン露
光時の焦点深度を大幅に向上させることができる。ま
た、この場合、最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙのうちの一
方が０．９７×λ／ＮＡ以上であると、焦点深度の向上
効果が特に顕著になる。
密集ホールパターンにおける複数のホールのｘ方向及び
ｙ方向の最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙは互いに異なって
いることが好ましい。このようにすると、第１のハーフ
トーン型位相シフトマスク４０及び第２のハーフトーン
型位相シフトマスク５０のそれぞれに遮光性強化部４３
及び５３が形成されていない場合と比べて、ホール形状
の楕円変形の程度を大幅に低減できるので、パターン露
光時の焦点深度を大幅に向上させることができる。ま
た、この場合、最小ピッチＰ１ｘ及びＰ１ｙのうちの一
方が０．９７×λ／ＮＡ以上であると、焦点深度の向上
効果が特に顕著になる。
【０１６０】また、第２の実施形態の変形例において、
ｘ方向及びｘ方向と直交するｙ方向のそれぞれに沿って
配列される複数のホールを有するホールパターン（密集
ホールパターン）を形成したが、これに代えて、１方向
のみに配列される複数のホールを有するホールパター
ン、又は一の方向及び一の方向と９０゜以外の角度で交
わる他の方向のそれぞれに沿って配列される複数のホー
ルを有するホールパターンを形成してもよい。
ｘ方向及びｘ方向と直交するｙ方向のそれぞれに沿って
配列される複数のホールを有するホールパターン（密集
ホールパターン）を形成したが、これに代えて、１方向
のみに配列される複数のホールを有するホールパター
ン、又は一の方向及び一の方向と９０゜以外の角度で交
わる他の方向のそれぞれに沿って配列される複数のホー
ルを有するホールパターンを形成してもよい。
【０１６１】
【発明の効果】本発明によると、通常のハーフトーン型
位相シフトマスクによって解像困難なホールピッチを有
する密集ホールパターンを形成する場合にも、孤立ホー
ルパターンの解像度向上に適した中σ以下の露光条件を
利用できるので、解像度の劣化を防止しつつ密集ホール
パターンを形成できる。また、密集ホールパターンを１
回のパターン露光で形成するときのように高ＮＡ化を行
なう必要がないので、焦点深度を十分に保ちながら密集
ホールパターンを孤立ホールパターンと共に形成でき
る。また、同じレジスト膜に対して２回のパターン露光
を行なった後に該レジスト膜を現像することにより所望
のレジストパターンを形成するため、レジスト膜の形成
工程及び現像工程を１回ずつ行なうだけでよいので、レ
ジストパターンを形成する際のスループットの低下を防
止できる。さらに、２回目のパターン露光は平坦なレジ
スト膜に対して行なわれるため、露光光の焦点ずれを防
止でき、それによってレジストパターンの寸法精度の劣
化を防止できる。
位相シフトマスクによって解像困難なホールピッチを有
する密集ホールパターンを形成する場合にも、孤立ホー
ルパターンの解像度向上に適した中σ以下の露光条件を
利用できるので、解像度の劣化を防止しつつ密集ホール
パターンを形成できる。また、密集ホールパターンを１
回のパターン露光で形成するときのように高ＮＡ化を行
なう必要がないので、焦点深度を十分に保ちながら密集
ホールパターンを孤立ホールパターンと共に形成でき
る。また、同じレジスト膜に対して２回のパターン露光
を行なった後に該レジスト膜を現像することにより所望
のレジストパターンを形成するため、レジスト膜の形成
工程及び現像工程を１回ずつ行なうだけでよいので、レ
ジストパターンを形成する際のスループットの低下を防
止できる。さらに、２回目のパターン露光は平坦なレジ
スト膜に対して行なわれるため、露光光の焦点ずれを防
止でき、それによってレジストパターンの寸法精度の劣
化を防止できる。
【０１６２】また、本発明によると、例えば密集ホール
パターンにおける複数のホールが縦方向及び横方向に異
なるピッチで配置されている場合にも、２枚のハーフト
ーン型位相シフトマスクを用いるパターン露光のそれぞ
れにおいて、レジスト膜における相手のハーフトーン型
位相シフトマスクの透光部と対応するホール形成領域
に、サイドローブに起因する横長又は縦長の光強度分布
が形成されることを抑制できる。その結果、１回目及び
２回目のパターン露光のそれぞれにおける光強度が足し
合わされても、ホール形成領域での光強度分布をほぼ真
円形状にできる。従って、ホール形状の楕円変形の程度
を低減できるので、パターン露光時の焦点深度が向上し
て、ホールパターンを高精度で形成することができる。
パターンにおける複数のホールが縦方向及び横方向に異
なるピッチで配置されている場合にも、２枚のハーフト
ーン型位相シフトマスクを用いるパターン露光のそれぞ
れにおいて、レジスト膜における相手のハーフトーン型
位相シフトマスクの透光部と対応するホール形成領域
に、サイドローブに起因する横長又は縦長の光強度分布
が形成されることを抑制できる。その結果、１回目及び
２回目のパターン露光のそれぞれにおける光強度が足し
合わされても、ホール形成領域での光強度分布をほぼ真
円形状にできる。従って、ホール形状の楕円変形の程度
を低減できるので、パターン露光時の焦点深度が向上し
て、ホールパターンを高精度で形成することができる。
【図１】本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態に
係るホールパタ−ン形成方法によって形成しようとする
レジストパターンの平面図である。
係るホールパタ−ン形成方法によって形成しようとする
レジストパターンの平面図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実施形態に
係るマスク（２枚のハーフトーン型位相シフトマスク）
の平面図である。
係るマスク（２枚のハーフトーン型位相シフトマスク）
の平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るホールパタ−ン
形成方法の各工程を示す断面図である。
形成方法の各工程を示す断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るホール
パタ−ン形成方法によって密集ホールパターンを形成す
るときの１回目のパターン露光におけるレジスト膜表面
上での光強度分布をシミュレーションにより求めた結果
を示す図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係
るホールパタ−ン形成方法によって密集ホールパターン
を形成するときの１回目及び２回目のパターン露光のそ
れぞれにおけるレジスト膜表面上での光強度分布の合計
をシミュレーションにより求めた結果を示す図である。
パタ−ン形成方法によって密集ホールパターンを形成す
るときの１回目のパターン露光におけるレジスト膜表面
上での光強度分布をシミュレーションにより求めた結果
を示す図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係
るホールパタ−ン形成方法によって密集ホールパターン
を形成するときの１回目及び２回目のパターン露光のそ
れぞれにおけるレジスト膜表面上での光強度分布の合計
をシミュレーションにより求めた結果を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の変形例又は第２の実
施形態の変形例に係るホールパタ−ン形成方法によって
形成しようとするレジストパターンの平面図である。
施形態の変形例に係るホールパタ−ン形成方法によって
形成しようとするレジストパターンの平面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実施形態の
変形例に係るマスク（２枚のハーフトーン型位相シフト
マスク）の平面図である。
変形例に係るマスク（２枚のハーフトーン型位相シフト
マスク）の平面図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２の実施形態に
係るマスク（２枚のハーフトーン型位相シフトマスク）
の平面図である。
係るマスク（２枚のハーフトーン型位相シフトマスク）
の平面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るホールパタ−ン
形成方法の各工程を示す断面図である。
形成方法の各工程を示す断面図である。
【図９】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係るホール
パタ−ン形成方法によって密集ホールパターンを形成す
るときの１回目のパターン露光におけるレジスト膜表面
上での光強度分布をシミュレーションにより求めた結果
を示す図であり、（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係
るホールパタ−ン形成方法によって密集ホールパターン
を形成するときの１回目及び２回目のパターン露光のそ
れぞれにおけるレジスト膜表面上での光強度分布の合計
をシミュレーションにより求めた結果を示す図である。
パタ−ン形成方法によって密集ホールパターンを形成す
るときの１回目のパターン露光におけるレジスト膜表面
上での光強度分布をシミュレーションにより求めた結果
を示す図であり、（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係
るホールパタ−ン形成方法によって密集ホールパターン
を形成するときの１回目及び２回目のパターン露光のそ
れぞれにおけるレジスト膜表面上での光強度分布の合計
をシミュレーションにより求めた結果を示す図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２の実施形態
の変形例に係るマスク（２枚のハーフトーン型位相シフ
トマスク）の平面図である。
の変形例に係るマスク（２枚のハーフトーン型位相シフ
トマスク）の平面図である。
【図１１】従来のホールパタ−ン形成方法によって形成
しようとするレジストパターンの平面図である。
しようとするレジストパターンの平面図である。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は従来のホールパタ−ン形
成方法において用いられるマスク（２枚のフォトマス
ク）の平面図である。
成方法において用いられるマスク（２枚のフォトマス
ク）の平面図である。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は従来のホールパターン形成
方法の各工程を示す断面図である。
方法の各工程を示す断面図である。
【図１４】本発明の倍ピッチ２回露光法によって形成し
ようとするレジストパターンの平面図である。
ようとするレジストパターンの平面図である。
【図１５】（ａ）及び（ｂ）は本発明の倍ピッチ２回露
光法において用いられる２枚のハーフトーン型位相シフ
トマスクの平面図である。
光法において用いられる２枚のハーフトーン型位相シフ
トマスクの平面図である。
【図１６】本発明の倍ピッチ２回露光法によって実際に
形成されるレジストパターンの平面図である。
形成されるレジストパターンの平面図である。
【図１７】（ａ）は本発明の倍ピッチ２回露光法によっ
て密集ホールパターンを形成するときの１回目のパター
ン露光におけるレジスト膜表面上での光強度分布をシミ
ュレーションにより求めた結果を示す図であり、（ｂ）
は本発明の倍ピッチ２回露光法によって密集ホールパタ
ーンを形成するときの１回目及び２回目のパターン露光
のそれぞれにおけるレジスト膜表面上での光強度分布の
合計をシミュレーションにより求めた結果を示す図であ
る。
て密集ホールパターンを形成するときの１回目のパター
ン露光におけるレジスト膜表面上での光強度分布をシミ
ュレーションにより求めた結果を示す図であり、（ｂ）
は本発明の倍ピッチ２回露光法によって密集ホールパタ
ーンを形成するときの１回目及び２回目のパターン露光
のそれぞれにおけるレジスト膜表面上での光強度分布の
合計をシミュレーションにより求めた結果を示す図であ
る。
【図１８】図１７（ｂ）のＰ−Ｑに沿った光強度に基づ
き求めたホール寸法のフォーカス特性を示す図である。
き求めたホール寸法のフォーカス特性を示す図である。
【図１９】ｙ方向のホールピッチを固定しながらｘ方向
のホールピッチを色々変えて本発明の倍ピッチ２回露光
法により密集ホールパターンを形成した場合におけるホ
ールの真円率をシミュレーションにより求めた結果を示
す図である。
のホールピッチを色々変えて本発明の倍ピッチ２回露光
法により密集ホールパターンを形成した場合におけるホ
ールの真円率をシミュレーションにより求めた結果を示
す図である。
１ 形成目標となるレジストパターン １ａ 密集ホールパターン １０ 第１のハーフトーン型位相シフトマスク １１ 遮光部 １２ ホール用透光部 １３ 遮光性強化部 ２０ 第２のハーフトーン型位相シフトマスク ２１ 遮光部 ２２ ホール用透光部 ２３ 遮光性強化部 ３０ 基板 ３１ レジスト膜 ３１Ａ レジストパターン ３２ 第１の露光光 ３３ 第２の露光光 ３４ 密集ホールパターン ４０ 第１のハーフトーン型位相シフトマスク ４１ 遮光部 ４２ ホール用透光部 ４３ 遮光性強化部 ５０ 第２のハーフトーン型位相シフトマスク ５１ 遮光部 ５２ ホール用透光部 ５３ 遮光性強化部 ６０ 基板 ６１ レジスト膜 ６１Ａ レジストパターン ６２ 第１の露光光 ６３ 第２の露光光 ６４ 密集ホールパターン Ｐ１ｘ ｘ方向の最小ピッチ Ｐ１ｙ ｙ方向の最小ピッチ Ｐ２ｘ 最小ピッチＰ１ｘの２倍のピッチ Ｐ２ｙ 最小ピッチＰ１ｙの２倍のピッチ
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１４Ａ
Claims (16)
- 【請求項１】 所定の方向に沿って並べられる複数のホ
ールを有するホールパターンが配置されてなるレジスト
パターンを形成するために用いられるマスクであって、 第１の組に属するホールのピッチが前記複数のホールの
最小ピッチの２倍以上になると共に第２の組に属するホ
ールのピッチが前記最小ピッチの２倍以上になるように
前記複数のホールが分割されてなる第１の組及び第２の
組のうち、前記第１の組に属するホールと対応する透光
部を有する第１のハーフトーン型位相シフトマスクと、 前記第２の組に属するホールと対応する透光部を有する
第２のハーフトーン型位相シフトマスクとを備え、 前記第１のハーフトーン型位相シフトマスクにおける前
記第２のハーフトーン型位相シフトマスクの前記透光部
と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強度を低
下させる第１の遮光性強化部が形成されていると共に、
前記第２のハーフトーン型位相シフトマスクにおける前
記第１のハーフトーン型位相シフトマスクの前記透光部
と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強度を低
下させる第２の遮光性強化部が形成されていることを特
徴とするマスク。 - 【請求項２】 前記第１の遮光性強化部及び第２の遮光
性強化部のうちの少なくとも一方はクロム膜であること
を特徴とする請求項１に記載のマスク。 - 【請求項３】 前記第１の遮光性強化部及び第２の遮光
性強化部のうちの少なくとも一方は開口部であることを
特徴とする請求項１に記載のマスク。 - 【請求項４】 第１の方向及び前記第１の方向と異なる
第２の方向のそれぞれに沿って並べられる複数のホール
を有するホールパターンが配置されてなるレジストパタ
ーンを形成するために用いられるマスクであって、 第１の組に属するホールの前記各方向におけるピッチが
前記複数のホールの前記各方向における最小ピッチの２
倍以上になると共に第２の組に属するホールの前記各方
向におけるピッチが前記各方向における前記最小ピッチ
の２倍以上になるように前記複数のホールが分割されて
なる第１の組及び第２の組のうち、前記第１の組に属す
るホールと対応する透光部を有する第１のハーフトーン
型位相シフトマスクと、 前記第２の組に属するホールと対応する透光部を有する
第２のハーフトーン型位相シフトマスクとを備え、 前記第１のハーフトーン型位相シフトマスクにおける前
記第２のハーフトーン型位相シフトマスクの前記透光部
と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強度を低
下させる第１の遮光性強化部が形成されていると共に、
前記第２のハーフトーン型位相シフトマスクにおける前
記第１のハーフトーン型位相シフトマスクの前記透光部
と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強度を低
下させる第２の遮光性強化部が形成されていることを特
徴とするマスク。 - 【請求項５】 前記第１の遮光性強化部及び第２の遮光
性強化部のうちの少なくとも一方はクロム膜であること
を特徴とする請求項４に記載のマスク。 - 【請求項６】 前記第１の遮光性強化部及び第２の遮光
性強化部のうちの少なくとも一方は開口部であることを
特徴とする請求項４に記載のマスク。 - 【請求項７】 前記各方向における前記最小ピッチは互
いに異なっていることを特徴とする請求項４に記載のマ
スク。 - 【請求項８】 前記各方向における前記最小ピッチのう
ちの一方は、 ０．９７×λ／ＮＡ以上であることを特徴とする請求項
７に記載のマスク。（但し、λは前記第１のハーフトー
ン型位相シフトマスク及び第２のハーフトーン型位相シ
フトマスクのそれぞれを用いるパターン露光を行なうと
きの露光光の波長であり、ＮＡは前記第１のハーフトー
ン型位相シフトマスク及び第２のハーフトーン型位相シ
フトマスクのそれぞれを用いるパターン露光を行なう露
光装置のレンズ開口数である） - 【請求項９】 所定の方向に沿って並べられる複数のホ
ールを有するホールパターンが配置されてなるレジスト
パターンを形成するホールパターン形成方法であって、 基板上にポジ型レジストを塗布してレジスト膜を形成す
る工程と、 第１の組に属するホールのピッチが前記複数のホールの
最小ピッチの２倍以上になると共に第２の組に属するホ
ールのピッチが前記最小ピッチの２倍以上になるように
前記複数のホールが分割されてなる第１の組及び第２の
組のうち、前記第１の組に属するホールと対応する透光
部を有する第１のハーフトーン型位相シフトマスクを用
いて、前記レジスト膜に対してパターン露光を行なう工
程と、 前記第２の組に属するホールと対応する透光部を有する
第２のハーフトーン型位相シフトマスクを用いて、前記
レジスト膜に対してパターン露光を行なう工程と、 前記第１のハーフトーン型位相シフトマスクを用いるパ
ターン露光及び前記第２のハーフトーン型位相シフトマ
スクを用いるパターン露光が行なわれた前記レジスト膜
を現像して前記レジストパターンを形成する工程とを備
え、 前記第１のハーフトーン型位相シフトマスクにおける前
記第２のハーフトーン型位相シフトマスクの前記透光部
と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強度を低
下させる第１の遮光性強化部が形成されていると共に、
前記第２のハーフトーン型位相シフトマスクにおける前
記第１のハーフトーン型位相シフトマスクの前記透光部
と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強度を低
下させる第２の遮光性強化部が形成されていることを特
徴とするホールパターン形成方法。 - 【請求項１０】 前記第１の遮光性強化部及び第２の遮
光性強化部のうちの少なくとも一方はクロム膜であるこ
とを特徴とする請求項９に記載のホールパターン形成方
法。 - 【請求項１１】 前記第１の遮光性強化部及び第２の遮
光性強化部のうちの少なくとも一方は開口部であること
を特徴とする請求項９に記載のホールパターン形成方
法。 - 【請求項１２】 第１の方向及び前記第１の方向と異な
る第２の方向のそれぞれに沿って並べられる複数のホー
ルを有するホールパターンが配置されてなるレジストパ
ターンを形成するホールパターン形成方法であって、 基板上にポジ型レジストを塗布してレジスト膜を形成す
る工程と、 第１の組に属するホールの前記各方向におけるピッチが
前記複数のホールの前記各方向における最小ピッチの２
倍以上になると共に第２の組に属するホールの前記各方
向におけるピッチが前記各方向における前記最小ピッチ
の２倍以上になるように前記複数のホールが分割されて
なる第１の組及び第２の組のうち、前記第１の組に属す
るホールと対応する透光部を有する第１のハーフトーン
型位相シフトマスクを用いて、前記レジスト膜に対して
パターン露光を行なう工程と、 前記第２の組に属するホールと対応する透光部を有する
第２のハーフトーン型位相シフトマスクを用いて、前記
レジスト膜に対してパターン露光を行なう工程と、 前記第１のハーフトーン型位相シフトマスクを用いるパ
ターン露光及び前記第２のハーフトーン型位相シフトマ
スクを用いるパターン露光が行なわれた前記レジスト膜
を現像して前記レジストパターンを形成する工程とを備
え、 前記第１のハーフトーン型位相シフトマスクにおける前
記第２のハーフトーン型位相シフトマスクの前記透光部
と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強度を低
下させる第１の遮光性強化部が形成されていると共に、
前記第２のハーフトーン型位相シフトマスクにおける前
記第１のハーフトーン型位相シフトマスクの前記透光部
と対応する領域に、該領域を透過する露光光の強度を低
下させる第２の遮光性強化部が形成されていることを特
徴とするホールパターン形成方法。 - 【請求項１３】 前記第１の遮光性強化部及び第２の遮
光性強化部のうちの少なくとも一方はクロム膜であるこ
とを特徴とする請求項１２に記載のホールパターン形成
方法。 - 【請求項１４】 前記第１の遮光性強化部パターン及び
第２の遮光性強化部のうちの少なくとも一方は開口部で
あることを特徴とする請求項１２に記載のホールパター
ン形成方法。 - 【請求項１５】 前記各方向における前記最小ピッチは
互いに異なっていることを特徴とする請求項１２に記載
のホールパターン形成方法。 - 【請求項１６】 前記各方向における前記最小ピッチの
うちの一方は、 ０．９７×λ／ＮＡ以上であることを特徴とする請求項
１５に記載のホールパターン形成方法。（但し、λは前
記第１のハーフトーン型位相シフトマスク及び第２のハ
ーフトーン型位相シフトマスクのそれぞれを用いるパタ
ーン露光を行なうときの露光光の波長であり、ＮＡは前
記第１のハーフトーン型位相シフトマスク及び第２のハ
ーフトーン型位相シフトマスクのそれぞれを用いるパタ
ーン露光を行なう露光装置のレンズ開口数である）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001089440A JP2002287324A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | マスク及びそれを用いたホールパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001089440A JP2002287324A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | マスク及びそれを用いたホールパターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002287324A true JP2002287324A (ja) | 2002-10-03 |
Family
ID=18944367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001089440A Withdrawn JP2002287324A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | マスク及びそれを用いたホールパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002287324A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005276852A (ja) * | 2004-03-22 | 2005-10-06 | Nec Electronics Corp | 微細ホールパターンの形成方法 |
| JP2008098203A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-04-24 | Fujitsu Ltd | 膜のパターニング方法及び露光用マスク |
| JP2008122928A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-05-29 | Asml Masktools Bv | アンカーリングフィーチャを利用したパターンピッチ分割分解を行うための方法 |
| US8411255B2 (en) | 2009-05-11 | 2013-04-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Pattern forming method |
| US9377677B2 (en) | 2009-08-10 | 2016-06-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Generating method, creating method, exposure method, and storage medium |
-
2001
- 2001-03-27 JP JP2001089440A patent/JP2002287324A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8411255B2 (en) | 2009-05-11 | 2013-04-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Pattern forming method |
| US9377677B2 (en) | 2009-08-10 | 2016-06-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Generating method, creating method, exposure method, and storage medium |
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