JP2002351051A - サブ分解能アシストフューチャとしてグレーバーを使用する光近接補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マスクに形成されたパターンを基板に光転写
し、かつ、光近接効果をなくすフォトリソグラフィマス
クを提供する。 【解決手段】 該マスクは、基板にプリントされる複数
の解像可能フューチャと、プリントされる解像可能フュ
ーチャの２フューチャ間に配置された少なくとも１つの
解像不能光近接補正フューチャとを有する。この解像不
能光近接補正フューチャは０％より大きく１００％より
小さい範囲の透過率係数を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフォトリソグラフィ
に関するものであり、特に、光近接効果を補正して、全
体処理能力を向上させるように機能する、サブ分解能光
近接補正フューチャを有するフォトマスク（「マス
ク」）の設計および生成に関するものである。また、本
発明は、リソグラフィ投射装置におけるこうしたマスク
の使用法に関するものであり、該リソグラフィ投射装置
は一般的に以下により構成される。 − 放射線の投射ビームを供給する放射線システム − 所望のパターンに応じて投射ビームをパターン化す
るために使用されるパタ ーニング手段（例えば、マスク）を支持する支持構造 − 基板をホールドする基板テーブル − パターン化されたビームを基板のターゲット部分に
投射する投射システム

【０００２】

【従来の技術】リソグラフィ装置は、例えば、集積回路
（ＩＣ）の製造においてその利用が可能である。このよ
うな場合には、マスクは、ＩＣの個々の層に対応する回
路パターンを含んでいる。このパターンは、放射線感応
材料（レジスト）の層で被膜された基板（シリコンウェ
ーハ）上のターゲット部分（例えば、１つないしはそれ
以上のダイから成る）に映像化されることが可能であ
る。一般的に、シングルウェーハは、投射システムを経
由して１つずつ連続的に照射される近接するターゲット
部分の全体ネットワークを含んでいる。リソグラフィ投
射装置のある一つのタイプでは、全体マスクパターンを
ターゲット部分に一操作で露光することにより、各ター
ゲット部分の照射が行われる。こうした装置は一般的に
ウェーハステッパーと呼ばれている。一般にステップア
ンドスキャン装置と呼ばれているまた他の装置では、所
定の基準方向（「走査」方向）に投射ビーム下でマスク
パターンを次第に走査しながら、同時にこの方向に平
行、あるいは反平行に基板を走査することによって、各
ターゲット部分への照射がなされる。一般的に、投射シ
ステムは倍率係数Ｍ（一般的に、＜１）を有することか
ら、基板テーブルが走査されるスピードＶはマスクテー
ブルが走査される係数Ｍ倍となる。ここに記載を行った
ようなリソグラフィ装置に関するさらに多くの情報は、
参考までにここに引用を行うと、例えば、米国特許番号
ＵＳ６，０４６，７９２から得ることが出来る。

【０００３】リソグラフィ投射装置を使用する製造工程
において、マスクパターンは、少なくとも部分的に放射
線感応材料（レジスト）により覆われた基板上に映像化
される。この映像化ステップに先立ち、基板は、プライ
ミング、レジスト塗布、さらにソフトベークといったよ
うなさまざまな工程を経る。また、露光後には、基板
は、ポストベーク、現像、ハードベーク、かつ、イメー
ジ化されたフューチャの計測／検査といったような他の
工程を必要とする。この工程アレーは、例えばＩＣとい
ったようなデバイスの個々の層をパターン化する際のベ
ース（基準）に使用される。このようなパターン化層
は、エッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライ
ゼーション、酸化、化学機械的研磨等といった、全て個
々の層を仕上げるための様々な工程を経る。複数の層が
必要である場合、全体工程、あるいはそれの別形が新し
い層それぞれに繰り返されなくてはならない。その結果
としてデバイスのアレーが基板（ウェーハ）上に出来上
がる。これらのデバイスは次に、ダイシングあるいはソ
ーイング（切断）といったような技法によって互いに切
り離しされ、その個々のデバイスはキャリアに取り付け
されるか、ピンに接続される、等が可能となる。こうし
た工程に関するさらに多くの情報は、参考までにここに
引用を行うと、例えば、１９９７年、Ｐｅｔｅｒ ｖａ
ｎ Ｚａｎｔにより書かれた本である“Ｍｉｃｒｏｃｈ
ｉｐ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ Ｐｒａｔｉｃａｌ
Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｐ
ｒｏｃｅｓｓｉｎｇ”第3版、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ
Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．，ＩＳＢＮ０−０７−
０６７２５０−４から入手することが出来る。

【０００４】簡明化の目的で、投射システムをこれ以
降、「レンズ」と称する。しかし、この用語（レンズ）
は、例えば、屈折光学システム、反射光学システム、反
射屈折光学システムを含めるあらゆるタイプの投射シス
テムを包含して広く解釈されるべきものである。また、
放射線システムは、放射線の投射ビームを誘導、成形、
または制御するこうした設計タイプのいずれかに基づき
動作する構成部品を備えることも可能である。またこう
した構成部品も以下において集約的、あるいは単一的に
「レンズ」と称する。さらに、リソグラフィ装置は、２
つないしはそれ以上の基板テーブル（かつ／あるいは２
つないしはそれ以上のマスクテーブル）を有するタイプ
のものでも良い。このような「マルチプルステージ」デ
バイスにおいては追加のテーブルが平行に使用される
か、あるいは、１つあるいはそれ以上の他のテーブルが
露光に使用されている間、予備のステップが１つあるい
はそれ以上のテーブルで実行される。ツインステージリ
ソグラフィ装置の詳細は、例えば、ＵＳ５，９６９，４
４１およびＷＯ９８／４０７９１に開示されている。

【０００５】上記に関連するフォトリソグラフィマスク
は、シリコンウェーハ上に集積される回路コンポーネン
トに対応するジオメトリパターンから成る。このような
マスクを作り出すために使用するパターンはＣＡＤ（計
算機援用設計）プログラムを用いて生成される。この工
程はしばしばＥＤＡ（電子設計オートメーション）と呼
ばれる。ほとんどのＣＡＤプログラムは機能マスクを作
り出すために所定の一式の設計ルールに従っている。こ
れらのルールは処理および設計の制限によって設定され
ている。例えば、設計ルールにおいて、回路デバイス
（ゲート、コンデンサ等）間のスペース許容差、あるい
は連結ラインを明確化し、回路デバイスあるいはライン
が不適切に相互作用することを確実に回避する。この設
計ルール上の制限は一般的に「限界寸法」（ＣＤ）と呼
ばれている。回路の限界寸法は、ラインの最小幅とし
て、あるいは２ライン間の最小スペースとして明示化す
ることが可能である。こうして限界寸法（ＣＤ）は設計
される回路の全体サイズおよび密度を限定する。

【０００６】もちろん、集積回路製造における目標の１
つは、最初の回路設計をウェーハ上に（マスク経由で）
忠実に再製造することである。また別の目標は、半導体
ウェーハの不動産を出来るだけ有効活用することであ
る。しかし、集積回路のサイズが減じられ、かつ、その
密度が増すにつれ、その対応するマスクパターンの限界
寸法は光学露光ツールの解像度限界に近づく。露光ツー
ルの解像度は、露光ツールがウェーハ上で繰り返し露光
可能な最小フューチャとして定義される。現在の露光装
置の解像度の値は、多くのアドバンスドＩＣ回路設計の
限界寸法をしばしば制約する。

【０００７】回路レイアウトの限界寸法がより小さくな
り、かつ、露光ツールの解像値に近づくにつれ、マスク
パターンとフォトレジスト層上で現像された実際の回路
パターンとの間の一致性は著しく減じられる。マスクと
実際の回路パターンにおける差異の程度および量は回路
フューチャの互の近接度によって決まる。従って、パタ
ーン転写問題は「近接効果」と呼ばれている。

【０００８】近接効果という重要な問題を克服の手立と
して、マスクパターンにサブリソグラフィフューチャを
追加する数多くの技法が用いられてきた。サブリソグラ
フィフューチャの寸法は露光ツールの解像度よりも小さ
いことから、ゆえにフォトレジスト層に転写しない。代
わりに、サブリソグラフィフューチャを最初のオリジナ
ルマスクパターンと相互作用させて、近接効果を補正す
る。それにより、結局転写された回路パターンを改善す
る。

【０００９】サブリソグラフィフューチャの例として、
米国特許Ｎｏ．５，８２１，０１４（参考までにここに
引用を行う）に開示されているような散乱バー（ｓｃａ
ｔｔｅｒｉｎｇ ｂａｒ）および散乱防止バー（ａｎｔ
ｉ−ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｂａｒ）がある。これらはマ
スクパターンに追加されて、近接効果から生じるマスク
パターン内のフューチャ間の差を減じる。さらに詳しく
言うと、サブ分解能アシストフューチャ、すなわち散乱
バーは光近接効果を補正するための手段として使用さ
れ、全体プロセスウィンドウ（すなわち、近接フューチ
ャとの関連においてフューチャが孤立しているか、密に
パッケージされているかどうかにかかわらず、所定の限
界寸法を有するフューチャを一貫してプリントする能
力）を増すために効果的であることが証明されている。
米国特許Ｎｏ．５，８２１，０１４において説明されて
いるように、一般的に言って、これらのフューチャ近く
に散乱バーを配置することにより、密集の少ないフュー
チャから孤立フューチャまでのフォーカス深度を改善す
ることにより、光近接補正がなされる。散乱バーは、
（孤立フューチャあるいは密集の少ないフューチャの）
効果的パターン密度をより高密にするよう機能する。こ
れにより、孤立フューチャあるいは密集の少ないフュー
チャのプリンティングに関わる望ましからざる近接効果
を解消する。しかし、散乱バー自体がウェーハにプリン
トしないことが重要である。よって、散乱バーのサイズ
がイメージングシステムの解像能力を超えないよう維持
されなくていけないことが要求される。

【００１０】従い、光リソグラフィの限界が副波長能力
でさらに高められるにつれて徐々に小さくし、散乱バー
のようなアシストフューチャは、イメージングシステム
の解像能力以下に維持する必要がある。しかし、イメー
ジングシステムがより小さい波長で高い数値のアパーチ
ャとなるにつれて、十分に小さいサブ分解能散乱バーを
有するフォトマスクを製造する能力は重大かつ、深刻な
問題となる。加えて、アシストフューチャの全体効果
が、プリントされるフューチャのピッチにおける変化に
応じて（すなわち、密集フューチャから孤立フューチャ
の範囲で）変わり、それによって、プロセスウィンドウ
の増加を妨げてしまうという事実から、散乱バーなどの
アシストフューチャの使用に関わる問題も生ずる。

【００１１】他の公知の光近接補正技法について、Ｌｉ
ｎによる米国特許Ｎｏ．４，９０２，８９９において開
示されている。ここでは、フォトマスクの開口部や暗部
分スペースを埋めるためにハーフトーンエレメントが使
用されている。しかしながら、Ｌｉｎによって公開され
た技法は、イメージエンハンスメント能力において制限
があり、全体処理ウィンドウの増加を見込めない。

【００１２】よって、従来技術による公知のアシストフ
ューチャに関連する上述の問題点を解消する、フォトマ
スクにアシストフューチャを提供する方法が求められ
る。

【００１３】

【発明を解決するための手段】従って、本発明は、イメ
ージングの忠実性を改善する光近接補正フューチャを有
するフォトリソグラフィマスクを形成し、同時にフュー
チャ間にさまざまなスペーシング（すなわち、密集した
ものから孤立したもの）を有するフューチャのパフォー
マンスのオーバラップを増す方法を提供することを目的
とする。

【００１４】さらに詳しく言うと、本発明は、光近接補
正アシストフューチャとしてグレーバーから構成される
フォトリソグラフィマスク（およびマスクを形成する方
法）に関するものである。０％−１００％の間で変化す
る透過値を有するグレーバーをマスク上のフューチャ間
に配置することにより、集光レンズにより受け取られた
回折次数の大きさの制御を行う。それにより、マスク上
の個々のフューチャのイメージング特性を制御すること
が可能となる。さらに、本発明は、グレーバーアシスト
フューチャの幅、配置、および透過値を制御することに
より、さまざまなライン：スペースデューティ比を有す
るフューチャが同一プロセスウィンドウの使用によりプ
リントされることを可能とする。

【００１５】オペレーションにおいて、マスクのスペー
ス部分（すなわちフューチャ間）に配置されるグレーバ
ーは、スペース部分のフラクションをいくらか費やす。
これにより、スペース部分内の光強度（およびスペース
部分における電界の平均振幅）を減じ、また、これに対
応し、集光レンズにおけるバックグラウンド（ゼロある
いはＤＣ）回折次数の大きさを減じる。グレーバーアシ
ストフューチャを、フューチャ間のトータルスペース部
分よりも少ないスペース部分のフラクションとなるよう
にサイジングすることにより、所定フューチャのスペー
シングにおける追加の高次周波数項を増す。さらに、こ
れらのグレーバーアシストフューチャを、スペース部分
を画成するフューチャ間の中央に配置することにより、
高次周波数項がローカルマスクジオメトリの基本周波数
の高調波と一致する。以下にさらに詳しい説明を行うよ
うに、これによってバックグラウンド強度を減らし、同
時にイメージの忠実性あるいはイメージのコントラスト
における減少を制限する。グレーバーアシストフューチ
ャをクリアスペースフューチャ間の暗部分に配置するこ
とも可能である。

【００１６】本発明は、従来技術による光近接補正技法
に著しい改善および効果をもたらす。例えば、フューチ
ャ間のスペース幅よりも小さい幅のグレーバーアシスト
フューチャを使用することにより、かつ、グレーバーア
シストフューチャのサイズ、透過率、配置場所、および
空間周波数を制御することにより、集光レンズの回折エ
ネルギーが補正され、従来技術による光近接補正技法を
使用することから得られるイメージエンハンスメントを
さらに改善することを可能にする。さらに詳しく言う
と、本発明は、グレーバーアシストフューチャの寸法お
よび透過率係数を操作することによって、さまざまなラ
イン：スペースデューティ比を有するフューチャが同一
プロセスウィンドウを使用してプリントされることを可
能にし、それと同時にアシストフューチャがプリントす
る可能性を最小限に抑える。

【００１７】本発明の実施形態である以下の詳細説明に
おいて、本発明による追加効果が従来技術にとって明ら
かとなろう。

【００１８】本テキストにおいて、ＩＣの製造における
本発明の使用法について詳細なる参考説明を行うが、本
発明は他の多くの可能なアプリケーションを有するもの
であることを明確に理解されたい。例えば、本発明は、
統合光学システム、磁気ドメインメモリのガイダンスお
よび検出パターン、液晶ディスプレイパネル、薄膜磁気
ヘッド等の製造において使用することも可能である。こ
うした他のアプリケーションのコンテキストにおいて、
本テキストにおいて使用した「レチクル」、「ウェー
ハ」、あるいは「ダイ」といった言葉は、それぞれ、よ
り一般的な言葉である「マスク」、「基板」、および
「ターゲット部分」に置き換えられて考察されるべきで
あることは従来技術において明らかである。

【００１９】本明細書において、「放射線」および「ビ
ーム」という言葉は、紫外線（例えば、３６５ｎｍ、２
４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、あるいは１２６ｎ
ｍの波長を有する）と、ＥＵＶ（例えば５ｎｍ−２０ｎ
ｍ範囲の波長を有する極紫外線）とを含める、あらゆる
タイプの電磁放射線を包含して使用されている。本テキ
ストにおいて用いられているマスクという言葉は、入射
の放射線ビームに、基板のターゲット部分に作り出され
るパターンに一致するパターン化断面を与えるために使
用される包括的な意味でのパターニング手段として広範
に解釈されるべきものである。「ライトバルブ」という
言葉もまた本テキストにおいて使用することが出来る。
標準的なマスク（透過性マスクあるいは反射マスク、バ
イナリマスク、位相シフトマスク、ハイブリッドマスク
等）以外に、他のこうしたパターニング手段の例に以下
を含む。・ プログラム可能ミラーアレー。こうしたデ
バイスの例には、粘弾性制御層および反射面を有するマ
トリクスアドレス可能面がある。このような装置の背景
にある基本原理は、（例えば）アドレスされていない領
域が入射光を非回折光として反射するのに対し、反射面
のアドレスされた領域は入射光を回折光として反射する
ということである。適切なフィルターを使用して、回折
光のみを残して、上記の非回折光を反射ビームからフィ
ルタアウトすることが出来る。このようにして、マトリ
クスアドレス可能面のアドレスパターンに従い、ビーム
がパターン化される。必要とされるマトリクスアドレッ
シングは適切な電子手段を用いて実行可能である。この
ようなミラーアレーに関するさらに多くの情報は、例え
ば、米国特許Ｎｏ．ＵＳ５，２９６，８９１および米国
特許Ｎｏ．ＵＳ５，５２３，１９３から得ることが出来
る。これらは参考までにここに引用を行った。・ プロ
グラム可能ＬＣＤアレー。この構成の例が米国特許Ｎ
ｏ．ＵＳ５，２２９，８７２に記載されている。これは
参考までにここに引用を行った。

【００２０】本発明のさらなる目的と効果と共に、本発
明それ自体について、以下に記載を行った詳細説明と添
付の図面を参考にすることによって、より理解が容易に
なろう。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の光近接補正技法に基づい
て、透過率が０−１００％の範囲で変化する解像不能グ
レーバーアシストフューチャをサブ分解能アシストフュ
ーチャとして使用する。以下に詳細を記載するように、
特に、本発明のグレーバーアシストフューチャを使用す
ることによって、プロセスオーバラップにおける改善
（すなわち、同一プロセスを使用する密集フューチャと
半孤立フューチャをプリントする能力）をもたらす。

【００２２】図１を参照することにより、本発明によっ
て解決される問題の１つを理解することが容易となる。
これは、ライン：スペースデューティ比の範囲にわたり
小さなフューチャをイメージ化することに関するもので
ある。図１に関して、この図は２つのイメージ化シナリ
オについてシミュレートされた空間イメージを示してい
る。第一のシナリオにおいては、１：１のライン：スペ
ースデューティ比（すなわち、密集フューチャ）を有す
る１５０ｎｍラインを、２４８ｎｍ波長、０．７０レン
ズのヒトミＮＡ、および０．８５の部分コヒーレンス値
（シグマ）を用いてイメージ化している。第二のシナリ
オにおいては、ライン：スペースデューティ比が１：
３．５（すなわち、半孤立イメージ）に変わっているこ
と以外はすべて同一である。１：１密集フューチャと
１：３．５半孤立フューチャの両方を、最適フォーカ
ス、および、３００ｎｍの焦点ずれにより示している。
図１においてシミュレートされた空間イメージは、変動
ライン：スペースデューティ比のイメージングジオメト
リに関わる問題を示している。

【００２３】さらに詳しく言うと、図１に関して、一般
的に密集フューチャは低コントラストに悩まされるが、
しかし、イメージのイソフォーカル変曲点の位置によ
り、焦点ずれの変化による影響をそれほど受けない。あ
る例において、イメージがほぼ焦点ずれがなく（すなわ
ち最適フォーカス）でプリントされるか、あるいは３０
０ｎｍの焦点ずれでプリントされるかどうかにかかわら
ず、イソフォーカル変曲点は画像が最小ロスでプリント
する位置に一致することを注記する。１：１密集フュー
チャに関して、イソフォーカル変曲点１２は寸法的にマ
スクエッジの位置近くに存する。これと比較して、１：
３．５半孤立フューチャは高コントラストを見せるが、
しかし焦点ずれと収差効果に悩まされる。これは、イソ
フォーカル変曲点１４の位置とマスクエッジ間における
位置的差の大きさによりもたらされるものである。これ
は０次回折における増加の結果である。密集、かつ半孤
立フューチャに関するイソフォーカル変曲点の位置が変
わる結果、これらのフューチャを共通のプロセスウィン
ドウでプリントすることは困難である。

【００２４】図２はさまざまなライン：スペースデュー
ティ比（１：１から１：３．５の範囲）を有する１５０
ｎｍフューチャについてシミュレートした空間イメージ
の部分である。これらは全て同一イメージング条件を用
いてプリントされたものである。図２に示すように、フ
ューチャ間の距離が大きくなる（すなわちライン：スペ
ース比が増す）につれて、その対応するイソフォーカル
変曲点はマスクエッジから次第に離れ、かつレジスト強
度しきい位置から遠くなる。言いかえると、ライン：ス
ペース比が増すにつれて、結果のイソフォーカル変曲点
は、強度を示す値と位置（すなわち限界寸法（ＣＤ））
の両方に関して、１：１のライン：スペース比の関連値
から増えながら、離れつつ分布している。１：１密集フ
ューチャのそれから離れる非密集フューチャのイソフォ
ーカル変曲点の動きは、同一プロセスウィンドウ（すな
わち同一プリンティング条件）を使用して、密集および
非密集フューチャをプリントする能力を制限するか、あ
るいはこれを失なわせる。

【００２５】従って、イメージング結果を改善し、か
つ、同一プロセスウィンドウを使用して密集フューチャ
と非密集フューチャのプリントがなされるよう、非密集
フューチャのイメージ強度とイソフォーカル変曲点の位
置が、密集フューチャのイメージ強度およびイソフォー
カル変曲点に出来るかぎり近づくようにすることが望ま
しい。詳細を以下に記載するように、本発明は前述の目
的を達成する方法を提供して、これにより、密集フュー
チャと非密集フューチャが同一プロセスウィンドウを使
用してプリントされることが可能となり、また同時にア
シストフューチャがプリントする可能性を最小限に抑え
る。

【００２６】主要回折次数は、あるイメージの空間イメ
ージと、そして特に、イソフォーカル変曲点とイメージ
強度に影響を与え、かつ／あるいはこれらを判断するこ
とが知られている。図３ａに示すような、実際の／同等
のバイナリマスクの０次回折、１次回折、および２次回
折の大きさを以下のように表すことが出来る。

【００２７】ここで、ｓはフューチャ１６間のスペース
（すなわち幅）であり、ｐはフューチャ間のピッチであ
る。図３（ａ）のバイナリマスクの０次回折、１次回
折、および２次回折の一般的な大きさを図３ｂに示して
いる。

【００２８】前述の等式により明らかなように、フュー
チャのライン：スペースデューティ比が増す（ここでス
ペースサイズが増加される）につれて、０次回折の大き
さがこれに比例して増え、それにより、空間イメージに
おけるイソフォーカル強度がより大きくなる。結果とし
て、より少ない回折次数が集められるにつれ、イソフォ
ーカルポイントの位置はマスクエッジ遠くに離される。
本発明はグレーバーアシストフューチャを使用してこれ
らの回折次の値を修正／操作する。それにより、密集の
少ないフューチャのイソフォーカル変曲点とイメージ強
度を密集フューチャのそれぞれに近づけ、それによりプ
ロセスオーバラップにおける改善を可能にする。

【００２９】図４は、密集の少ないフューチャのイソフ
ォーカル変曲点とイメージ強度を、密集フューチャの方
へ変化させるために、グレーバーアシストフューチャを
どのように使用可能であるかの一例を示したものであ
る。図４に示すように、グレーバーアシストフューチャ
１８は、プリントされる各フューチャ２０間に配置され
ている。もちろん、グレーバーアシストフューチャ１８
を所定のマスクに含まれる各フューチャ間に配置させる
必要はないが、光近接補正を可能にするのに望ましい程
度（例えば、非密集フューチャ）でよいことを注記す
る。グレーバーアシストフューチャ１８が、０次回折、
１次回折、および２次回折の大きさにおける結果を、図
４に示すようにマスクに関して計算することが出来る。
さらに詳しく言うと、不透明メインフューチャ２０と非
減衰クリア開口部について、各次の大きさは以下とな
る。

【００３０】ここで、ｓは、フューチャ２０間のスペー
ス（すなわち幅）、ｐはフューチャ間のピッチ、ｂはグ
レーバーアシストフューチャ１８の幅、そして、Ｉ_bは
グレーバーアシストフューチャの透過強度である。前述
の等式から明らかであるように、０次回折、１次回折、
および２次回折は、グレーバーアシストフューチャ１８
の幅かつ／あるいは強度を制御することにより操作／調
整が可能である。上記で述べたように、また、以下にお
いてより詳細な説明を行うように、これら回折次を操作
することにより、密集の少ないフューチャのイソフォー
カル変曲点およびイメージ強度を密集フューチャのそれ
に近づける。

【００３１】図５（ｂ）−図５（ｅ）は、フューチャ２
０間に３７５ｎｍのスペースを有する１５０ｎｍフュー
チャを含む、図５（ａ）に示したマスクにて使用される
グレーバーアシストフューチャ１８の回折パターンの結
果を示したものである。グレーバーアシストフューチャ
１８はスペース寸法の１／３幅を有する。１００％透過
率（図５（ｂ））、５０％透過率（図５（ｃ））、２５
％透過率（図５（ｄ））、および０％透過率（図５
（ｅ））といった、グレーバーアシストフューチャ１８
の４つのバリエーションを図５（ｂ）−図５（ｅ）にお
いて示している。ここで示しているように、グレーバー
の透過率％を調整することにより、回折オーダの値を制
御／操作することが出来る。特に、５０％透過率グレー
バーおよび２５％透過率グレーバーの両方は、相当する
散乱バーケース（図５（ｅ）参照）の２次回折よりも低
い２次回折（図５（ｃ）参照）となる。グレーバーアシ
ストフューチャのプリントを回避する必要があるとき、
２次回折のこの低減は重要である。

【００３２】散乱バーの寸法がプリントされない程十分
に小さいとき、米国特許Ｎｏ．５，８２１，０１４にお
いて開示されているように、０％透過率ケースは散乱バ
ーアシストフューチャに一致することを注記する。散乱
バーがサブ分解能をとどめなくてはいけないとき、散乱
バーの最大幅は露光波長値の約１／３である。従って、
露光ソースの波長が減り続けると、サブ分解能を残す散
乱バーアシストフューチャを製造することが極端に困難
となる。これに反し、本発明においては、グレーバーア
シストフューチャの幅は、このようなサブ分解能幅に制
限されない。さらに、１：１．２のライン：スペースデ
ューティ比を有するフューチャ間にグレーバーアシスト
フューチャを使用することも可能である。実際に、必要
な場合には、グレーバーアシストフューチャを１：１の
ライン：スペースデューティ比を有するフューチャ間に
配置することも可能である。

【００３３】図６（ａ）−図６（ｃ）は、本発明による
グレーバーアシストフューチャにより、いかに主要回折
次数（すなわち０次回折、１次回折、および２次回折）
が影響を受けるかを示したものである。０次の結果値に
ノーマライズした１次の大きさの値（図６（ｂ））と２
次の大きさの値（図６（ｃ））とともに０次の大きさの
値（図６（ａ））を座標にて示している。このプロット
は、ゼロ幅からマスクの全体スペース開口部に等しい幅
までの範囲のグレーバーアシストフューチャを有する、
１：１．２のライン：スペースデューティ比を有するフ
ューチャに一致する。ゼロのフラクションバー幅はバー
を含まない。また、１．００のフラクション幅は全スペ
ース幅のバーを含む。グレーバーの透過率は０％（バイ
ナリ）から１００％（バーなし）まで変わる。図６
（ａ）−図６（ｃ）に示すように、グレーバーアシスト
フューチャを使用することにより、２次回折の倍率を制
御することが可能であり、それによって、起こり得るア
シストフューチャのプリンティングが回避される。これ
に比較し、散乱バー（０％透過率）に相当する２次回折
は、グレーバーアシストフューチャに比べ大きく増加す
る。これは、散乱バーがグレーバーよりもプリントする
可能性が高いことを示している。グレーバーアシストフ
ューチャはまた、０次回折における減少を、かつ１次回
折における減少を可能にする。これによって、望ましい
ことに、１：２．５デューティ比フューチャのイソフォ
ーカル変曲点とイメージ強度を、より密集したフューチ
ャへ近づけるよう機能する。

【００３４】図７（ａ）−図７（ｃ）は、従来の散乱バ
ー、および本発明によるグレーバーアシストフューチャ
の「等価のソリューション」を示したものである。図７
（ａ）−図７（ｃ）のイメージに関連して用いられるフ
ューチャ幅、スペーシング、およびイメージング条件
は、図６（ａ）−図６（ｃ）のイメージに関連して説明
を行った上記のものと同一である。０次の大きさの値
（図7（ａ））を、０次の結果値にノーマライズされた
１次の大きさの値（図7（ｂ））と、２次の大きさの値
（図7（ｃ））とともに座標に示している。

【００３５】図７（ａ）に関して、０．１７のフラクシ
ョン幅を有する散乱バーの０次の大きさは、０．３３の
フラクション幅と２５％の透過率を有するグレーバーに
ほぼ等しく、また、０．５０のフラクション幅と50％の
透過率を有するグレーバーにほぼ等しい。しかし、重要
なことに、図７（ｃ）に関して、散乱バーの２次回折の
大きさは、グレーバーアシストフューチャの２次回折に
比べて著しく増加する。これは、散乱バーのプリンティ
ングの可能性を著しく増すことになる。このように、グ
レーバーアシストフューチャによる２次回折の値におけ
る、散乱バーのそれと比較した、相対的低減により、広
い幅のグレーバーアシストフューチャは狭い幅の散乱バ
ーよりもプリントの可能性が低いことが図７（ｃ）によ
りはっきりと分かる。

【００３６】さらに、露光ソースの波長が減り続ける
と、解像不能散乱バーを作り出す能力をより困難にす
る。本発明のグレーバーアシストフューチャは、相当す
る同等の散乱バーのそれよりもかなり大きな幅とするこ
とによってこの問題を排除する。

【００３７】図８（ａ）−図８（ｄ）は１：２．５のラ
イン：スペースデューティ比を有する１５０ｎｍ幅フュ
ーチャについてシミュレートした空間イメージを示した
ものである。これは、２４８ｎｍ波長、０．７０レンズ
のヒトミＮＡ、および０．８５の部分コヒーレンス値
（シグマ）によりイメージ化されている。各イメージに
おいて焦点ずれ０から３００ｎｍまでを座標に示してい
る。図８（ａ）は、グレーバーアシストフューチャを使
用しない場合の結果を示したものである。ここに示すよ
うに、結果イメージの、結果のイメージイソフォーカル
変曲値は０．７１である。図８（ｂ）−図８（ｄ）は、
同等の０次リダクションとなる図８（ａ）の１：２．５
デューティ比フューチャに対するグレーバーによる３つ
のソリューションを示したものである。さらに詳しく言
うと、図８（ｂ）は、０．１７フラクション幅を有する
０％透過率グレーバー（すなわち、散乱バー）に当た
る。また、図８（ｃ）は、３３％フラクション幅を有す
る２５％透過率グレーバーに当たる。また、図８（ｄ）
は、５０％フラクション幅を有する４４％透過率グレー
バーに当たる。ここに示すように、各ソリューション
（図８（ｂ）−図８（ｄ））のイソフォーカル変曲点は
０．４５であり、これは、図８（ａ）に示した非補正フ
ューチャとの比較において、イソフォーカル変曲点のリ
ダクションを表している。さらに、４４％透過率の０．
５幅バーのバー部分（Ｉ_BAR）の強度は０．１７フラク
ション幅バーのそれよりも１６％大きいことを注記す
る。加えて、３３％フラクション幅を有する２５％透過
率グレーバーのＩ_BARもまた０．１７フラクション幅バ
ーのそれよりも大きい。よって、図８（ｃ）あるいは図
８（ｄ）のグレーバーアシストフューチャがプリントす
る可能性は、図８（ｂ）における同等の散乱バーの場合
に比較してかなり減じられる。

【００３８】図９は、図８（ｄ）に示したリダクション
に比較して、さらにイソフォーカル変曲点を減じるため
に、いかにグレーバーアシストフューチャが調整可能か
を示したものである。図９に関して、空中イメージを生
成するために用いられるグレーバーアシストフューチャ
は、５０％のフラクション幅を有する３０％透過率グレ
ーバーであった。他の全てのイメージング条件、フュー
チャ幅、およびフューチャのライン：スペース比は図８
（ｄ）で使用されているものと同一である。ここで示す
ように、イソフォーカル変曲点は０．３９の値まで追加
１３％減じられる。そして、鈍化された２次回折によ
り、バーのプリンタビリティは低いままである。

【００３９】図１０は１：２．５のライン：スペースデ
ューティ比を有する１５０ｎｍフューチャのさまざまな
グレーバーアシストフューチャの結果を示したものであ
る。４つの例のそれぞれに示すように、グレーバーアシ
ストフューチャを使用することにより、１：２．５フュ
ーチャのイソフォーカル変曲点と結果の限界寸法を、
１：１フューチャのそれに近づくように減じることで改
善をもたらす。上記にて説明を行ったように、イソフォ
ーカル変曲点と結果の限界寸法のこのリダクションは横
断ピッチプロセスオーバラップの増加をもたらす。言い
換えると、本発明のグレーバーは、より孤立したフュー
チャのプリンティングのパフォーマンスと、より密集し
たフューチャのそれとのマッチングを可能にする。同時
にアシストフューチャがプリントする可能性を最小限に
抑える。本発明のグレーバーは、ある透過率をアシスト
バー以内とすることにより、かつ、フューチャ間にシン
グルバーを使用することによって空間周波数を保つこと
により、これを達成する。これにより、イソフォーカル
変曲点のより以上の調整を可能にする。

【００４０】本発明のグレーバーアシストフューチャを
形成するための可能な方法は多数ある。例えば１つの解
決法に、互いとの関連において配置される小さなサブ分
解能マスキングとしてハーフトーンフューチャを使用す
るものがある。それによって、その要素の１次回折はイ
メージングツールにより収集されない。言い換えると、
回折パターンのＤＣコンポーネントのみが画像形成に関
わるよう、サブ分解能エレメントのサイズが十分に小さ
い。図１１に示すように、これらのサブ分解能エレメン
トは小さなアイランド２２あるいはホール２４から成
る。これらのフューチャのサイジングおよびピッチが調
整されて、グレーバー内の所望の透過値を達成する。例
えば、部分コヒーレンス値０．８５を有する２４８ｎｍ
波長および０．７０ＮＡを使用して、８０ｎｍグリッ
ド、１００ｎｍグリッド、１２０ｎｍグリッド、および
１４０ｎｍグリッド上に配置された６０ｎｍのアイラン
ドは、それぞれ、２１％、４５％、６２％、および７４
％の透過値となる。あるいは、図１２に示すように、サ
ブ分解能グリッド上にサブ−π位相シフトエレメントあ
るいはスーパー−π位相シフトエレメントを使用して、
ハーフトーングレーバーを製造することも可能である。
４０度、６０度、８０度、および１００度のフェーズア
イランドは、それぞれ、１２％、２５％、４２％、およ
び６０％の透過値となる。

【００４１】グレーバーアシストフューチャを形成する
ために多層マスク構造を用いることも可能である。図１
３に関して、その一般例において、クオーツ基板３０上
にアモルファスＳｉあるいはＳｉリッチシリコン層３２
が形成され、かつ、アモルファスシリコン（Ｓｉ）層上
に従来の反射防止クロムマスキング層３４が形成され、
それによりデュアルトーンマスキングが可能となる。グ
レーバーマスキングレベルと反射防止クロム層がメイン
フューチャレベルとしてパターン化されると、アモルフ
ァスＳｉ層がパターン化される。アモルファスＳｉ層の
厚さは、透過率が所望のグレーバー範囲内となるように
調整される。これは例えば、厚さ３０オングストローム
と３００オングストロームの間になる。例えば、マスク
を従来の多レベル電子ビームやパターニングプロセスを
使用して製造することが出来る。その方法の一例では、
マスク基板はアモルファスＳｉ層および反射防止クロム
層によりあらかじめ蒸着される。この蒸着された基板上
にポジ型電子感応ポリマーが被膜される。次に、メイン
フューチャとグレーバーフューチャのどちらも存在しな
い領域を露光するために電子ビームが使用される。露光
された部分においてポリマーが取り除かれ、反射防止ク
ロムとアモルファスＳｉが開口部から取り除かれる。そ
して、電子感光ポリマーの第二被膜、グレーバー部分の
みの電子ビーム露光、およびアモルファスＳｉグレーバ
ーから反射防止クロムのエッチングを必要とする、第二
パターニングステップが実行される。グレーバー部分の
結果の光学濃度（ＯＤ）は以下のように定義される。Ｏ
Ｄ＝−ｌｏｇ（Ｔ）ここで、Ｔは透過率％であり、ＯＤ
は０％から１００％の間の透過値である。

【００４２】減衰位相シフトマスク（ＡＰＳＭ）との組
み合わせにより本発明のグレーバーアシストフューチャ
を使用することも可能であることを注記する。減衰位相
シフトマスク（ＡＰＳＭ）およびグレーバーアシストフ
ューチャにより影響を受ける０次回折、１次回折および
２次回折の大きさは以下のように計算することが出来
る。 ここで、Ｔは吸収位相シフターの透過値である。

【００４３】図１４（ａ）−図１４（ｃ）は、１：２．
５のライン：スペースデューティ比を有するフューチャ
について、不透明アシストバー（散乱バー）と減衰位相
シフトマスク（ＡＰＳＭ）との組み合わせによりもたら
されるプライマリ回折次のプロットである。ＡＰＳＭ値
は０％（バイナリ）から２０％まで変化する。散乱バー
幅はゼロから全スペース幅まで変わる。上記で説明を行
ったように、シングル散乱バーの実際の限界はスペース
幅開口部０．１５から０．２０となろう。この結果は、
ＡＰＳＭと不透明アシストバーとの組み合わせにより、
増加したＡＰＳＭ透過率を使用できることを示してい
る。例えば、０．１７幅の散乱バーを使用する１０％Ａ
ＰＳＭは、アシストバーなしの６％ＡＰＳＭのそれに等
しいサイドローブとなる。

【００４４】図１５（ａ）−図１５（ｆ）は、本発明の
グレーバーアシストフューチャと組み合わされた２つの
ＡＰＳＭの例である。図１５（ａ）−図１５（ｃ）は、
さまざまなグレーバー幅とグレーバー透過率を有する、
１：２．５のライン：スペースデューティ比と、６％Ａ
ＰＳＭを有するフューチャについての、それぞれ、０次
回折値、ノーマライズされた１次回折値、およびノーマ
ライズされた２次回折値のものを示している。図１５
（ｄ）−図１５（ｆ）は、１８％ＡＰＳＭを使用してい
るがそれ以外は同一である。図１５（ａ）−図１５
（ｆ）による結果は、第一オーダの値を増加させなが
ら、かつ、第二オーダの値をより低いレベルにおさえな
がら、いかにゼロオーダの値を減じるかを示している。
ゼロのグレーバー幅にて、第一オーダの増加は、サイド
ローブ加工物となる高透過率減衰位相シフトマスク（Ａ
ＰＳＭ）となるほど十分大きくなる。しかし、グレーバ
ーアシストフューチャを使用することにより、１次同
様、０次を減じることにより、こうしたサイドローブ効
果の可能性を減じる。

【００４５】以上に詳細説明を行ったように、本発明の
グレーバーアシストフューチャは、イソフォーカル変曲
点と非密集フューチャの結果の限界寸法（ＣＤ）を密集
フューチャのそれに近づけ減じることにより、プロセス
オーバラップの増加を可能にする。ここで述べた例にお
ける、グレーバーによる解決法は、主要回折次の評価等
式を用い、１：１．２と１：３．５との間におけるライ
ン：スペースデューティ比値を有するフューチャについ
て提示を行ったものである。このアプローチは、リソグ
ラフィシミュレーションあるいはイメージングに先立っ
て、これら解決法の生成を可能にする。図１６は、フュ
ーチャごとに要求されるラインバイアスと、５０％透過
値のグレーバー寸法を含む結果の概要を示したものであ
る。望ましいことに、バー幅は常にスペース開口部内の
中央に位置がとられ、その幅は１：１．２フューチャの
５０ｎｍから１：３．５フューチャの２２０ｎｍまで変
動することを注記する。図１７は、これらのグレーバー
解決法を用いて得られた、改善されたイメージング結果
を示したものである。図１７における結果もまた、図１
８において示すように、カスタム照明系を用いたことを
注記する。ここに示すように、強度と位置の両方に関し
て、全てのライン：スペースデューティ比についてイソ
フォーカルスライスは１：１フューチャのそれに近づけ
られた。

【００４６】前述の照明条件により最適化された１：１
フューチャの１．５Ｘの倍数であるフューチャのピッチ
の結果として、１：２デューティ比ケースは問題のある
ピッチであったことを注記する。照明条件では、１：２
のディーティ比フューチャの１次回折を目標のレンズの
ヒトミの中央に置く。これはその対応する０次と組み合
わさると最大の焦点ずれ収差効果となる。第二グレーバ
ーによる解決法が、この問題のあるピッチ効果を補正す
るために実行され、その結果のイメージが図１９に示さ
れている。

【００４７】上記において述べたように、本発明は、公
知の光近接補正アシストフューチャにかなりの効果をも
たらす。最も重要なことは、本発明は、グレーバーアシ
ストフューチャの寸法および透過率係数を操作すること
により、さまざまなライン：スペースデューティ比を有
するフューチャについて、同一プロセスウィンドウを用
いてのプリントを可能にすると同時にアシストフューチ
ャがプリントする可能性を最小限に抑えることである。

【００４８】さらに、本発明の多数のバリエーションが
可能であることを注記する。例えば、グレーバーアシス
トフューチャを、４極照明といったような、非軸照明系
技法において使用することも可能である。加えて、最適
な組み合わせや光学イメージエンハンスメントを判断す
るための分析モデルを展開することもまた可能である。
この技法は、マスク電界特性、および、１つないしはそ
れ以上の光学イメージエンハンスメント（ＯＥ）技法を
用いるイメージング状況から作り出される結果的回折エ
ネルギー分散を使用する分析手法である。ＯＥ技法が主
要基本回折次における結果を表すことによって、それら
の組み合わせおよび相互協力のために共通のベースが導
入される。マスク補正をこれらの基本次数のそれらイン
パクトに関連づけることが出来る。また、照明系をこれ
らの基本次数のディストリビューションと特定のコレク
ションに関連づけることが出来る。収差効果（焦点ずれ
を含む）を回折次数の位相変化となるように組み合わせ
ることが出来る。レンズの周波数ドメインにおけるこれ
らの効果を分析することにより、設計および最適化が可
能である。この設計および最適化方法をコンピュータプ
ログラムに組み込むことが出来る。

【００４９】図２０は、本発明により設計されたマスク
との使用に適したリソグラフィ投射装置を示したもので
ある。この装置は以下により構成されている。 − 放射線の投射ビームＰＢを供給する放射線システム
Ｅｘ、ＩＬ。この特別なケースにおいて、放射線システ
ムは放射線ソースＬＡも備えている。 − マスクＭＡ（例えばレチクル）をホールドするため
のマスクホルダーを備え、アイテムＰＬに関してマスク
位置を正確に合わせる第一ポジショニング手段に連結し
た第一オブジェクトテーブル（マスクテーブル）ＭＴ。 − 基板Ｗ（例えばレジスト塗布シリコンウェーハ）を
ホールドするための基板ホルダーを備え、アイテムＰＬ
に関して基板の位置を正確に合わせる第二ポジショニン
グ手段に連結した第二オブジェクトテーブル（基板テー
ブル）ＷＴ。 − マスクＭＡの照射部分を基板Ｗのターゲット部分
（例えば１つないしはそれ以上のダイから成る）に映像
化する投射システム（「レンズ」）ＰＬ（例えば、反射
システム、反射光学システム、あるいはカタジオプトリ
ック光学システム）。

【００５０】ここに示すように、この装置は透過タイプ
（すなわち、透過マスクを有する）のものである。しか
し、一般的には、例えば、（反射マスクを有する）反射
タイプのものであってもよい。あるいは、本装置は、マ
スクを使用するかわりに他の種類のパターニング手段を
使用することも可能である。この例には、プログラム可
能ミラーアレーやＬＣＤマトリクスが含まれる。

【００５１】ソースＬＡ（例えば水銀ランプやエキシマ
レーザ）は放射線のビームを作り出す。このビームは、
例えばビームエキスパンダーＥｘといったようなコンデ
ィショニング手段を横断した後、もしくは直接的に、イ
ルミネーションシステム（イルミネータ）ＩＬに供給さ
れる。イルミネータＩＬは、ビームの強度分布の外部お
よび／内部放射範囲（一般的に、それぞれσ−アウター
およびσ−インナーに当たる）を設定する調整手段ＡＭ
により構成されている。加えて、本装置は一般的に、イ
ンテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯといったような
他のさまざまな構成部品から構成されている。このよう
にして、マスクＭＡに照射するビームＰＢはその断面に
おいて所望の一貫性と強度分布を有する。

【００５２】図２０に関して、ソース２０がリソグラフ
ィ投射装置のハウジング内にあるが（これは例えば、ソ
ースＬＡが水銀ランプである場合に多い）、ソースＬＡ
がリソグラフィ投射装置から離れたところにあってもよ
いことを注記する。この場合、作り出されるビームは
（例えば、適した方向付けミラーにより）装置内に導か
れる。この後者のシナリオは、ソースＬＡがエキシマレ
ーザ（例えば、ＫｒＦ、ＡｒＦ、あるいはＦ₂レージン
グ）である場合が多い。本発明はこれらの両シナリオを
包含するものである。

【００５３】続いて、ビームＰＢはマスクテーブルＭＡ
上にホールドされているマスクＭＡをさえぎる。マスク
ＭＡを横断して、ビームＰＢは、基板Ｗのターゲット部
分ＣにビームＰＢの焦点を合わせるレンズＰＬを通過す
る。第二ポジショニング手段（および干渉計測手段Ｉ
Ｆ）により、例えば、ビームＰＢのパスに異なるターゲ
ット部分Ｃの位置を合わせる目的で、基板テーブルを正
確に移動させることが出来る。同様に、第一ポジショニ
ング手段は、例えば、マスクライブラリからのマスクＭ
Ａの機械的検索の後、あるいは走査中に、ビームＰＢの
パスに関してマスクＭＡの位置を正確に合わせる目的に
使用可能である。一般的に、オブジェクトテーブルＭ
Ｔ、ＷＴの動きは、ロングストロークモジュール（粗調
整ポジショニング）およびショートストロークモジュー
ル（微調整ポジショニング）により達成される。これに
ついては図２０に明確には示していない。しかし、ウェ
ーハステッパーの場合（ステップアンドスキャンツール
とは異なり）、マスクテーブルＭＡはショートストロー
クアクチュエータに接続されるだけであるか、もしくは
固定される。

【００５４】ここに示したツールは２つの異なるモード
での使用が可能である。 − ステップモードにおいて、マスクテーブルＭＴは基
本的に静止状態に保たれており、全体のマスク映像が一
操作（すなわち一回の「フラッシュ」）でターゲット部
分Ｃに投射される。次に、異なるターゲット部分Ｃがビ
ームＰＢに照射されるよう、基板テーブルＷＴがｘかつ
／あるいはｙ方向にシフトされる。 − スキャンモードにおいて、所定ターゲット部分Ｃが
一回の「フラッシュ」で露光されないこと以外は、基本
的に同一シナリオが適用される。代わりに、マスクテー
ブルＭＴがスピードｖで所定方向（いわゆる「走査方
向」、例えばｙ方向）に移動することが出来る。これに
よって、投射ビームＰＢがマスク映像上を走査すること
を可能にする。同時に、基板テーブルＷＴはスピードＶ
＝Ｍｖで同一方向もしくは反対方向にそれと同時に移動
される。ここで、ＭはレンズＰＬの倍率（一般的に、Ｍ
＝１／４あるいは１／５）である。このようにして、解
像度を妥協することなく、比較的大きなターゲット部分
Ｃを露光することが可能となる。

【００５５】本発明のある特定の実施形態をここに開示
したが、本発明は、その趣旨や基本的特性を逸脱するこ
となく、他の形態において具体化することも可能である
ことを理解されたい。ゆえに、本実施形態は例示として
あらゆる観点において考察されるべきであり、これに制
限されるものではない。本発明の範囲は請求項にて明示
化されている。ゆえに、ここに開示の請求項と同等の意
味および範囲内におけるあらゆる変更をこれに含むもの
とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】同一サイズおよび異なるデューティ比（すなわ
ちフューチャ間のピッチ）を有するマスクフューチャの
空間イメージの比較を示したものである。

【図２】さまざまなライン：デューティ比を有する１５
０ｎｍフューチャについてシミュレートした空間イメー
ジの部分を示したものである。

【図３】（ａ）〜（ｂ）は一般的なバイナリマスクと、
バイナリマスクのその対応する０次回折、１次回折、お
よび２次回折とを示したものである。

【図４】本発明のグレーバーアシストフューチャより構
成される一般的なマスクを示したものである。

【図５】（ａ）〜（ｅ）は本発明のグレーバーアシスト
フューチャより構成される一般的なマスクと、グレーバ
ーアシストフューチャの透過率係数を変えることにより
もたらされる、その対応する回折パターンを示したもの
である。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は主要回折次（すなわち０次回
折、１次回折、および２次回折）が本発明のグレーバー
アシストフューチャによりいかに影響を受けるかを示し
たものである。

【図７】（ａ）〜（ｃ）は公知の散乱バーおよび本発明
のグレーバーアシストフューチャの「等価のソリューシ
ョン」を示したものである。

【図８】（ａ）〜（ｄ）は２４８ｎｍ波長、０．７０の
レンズのヒトミＮＡ、および０．８５の部分干渉値（シ
グマ）によりイメージ化された、１：２．５のライン：
スペースデューティ比を有する１５０ｎｍ幅フューチャ
についてシミュレートされた空間イメージを示したもの
である。

【図９】図８（ｄ）に示した減少に比較して、いかにグ
レーバーアシストフューチャがさらにイソフォーカル変
曲点を減少させることが出来るかを示したものである。

【図１０】１：２．５のライン：スペースデューティ比
を有する１５０ｎｍフューチャ上のさまざまなグレーバ
ーアシストフューチャの結果を示したものである。

【図１１】本発明のグレーバーアシストフューチャを実
行する第一構造例を示したものである。

【図１２】本発明のグレーバーアシストフューチャを実
行する第二構造例を示したものである。

【図１３】本発明のグレーバーアシストフューチャを形
成する第一方法例を示したものである。

【図１４】（ａ）〜（ｃ）は１：２．５のライン：スペ
ースデューティ比を有するフューチャについて、不透明
アシストバー（散乱バー）と減衰位相シフトマスクとの
組み合わせによりもたらされる主要回折次のプロットで
ある。

【図１５】本発明のグレーバーアシストフューチャと組
み合わされた２つの減衰位相シフトマスクの例を示した
ものである。ここで、図１５（ａ）−図１５（ｃ）は、
さまざまなグレーバー幅およびグレーバー透過率の、
１：２．５のライン：スペースデューティ比を有するフ
ューチャと、６％減衰位相シフトマスクについて、それ
ぞれ、０次回折値、ノーマライズされた１次回折値、お
よびノーマライズされた２次回折値を示したものであ
る。図１５（ｄ）−図１５（ｆ）は、１８％減衰位相シ
フトマスクを使用していること以外は同一である。

【図１６】所定フューチャサイズに対してさまざまなラ
イン：スペースデューティ比を適合させるために使用さ
れる一般的グレーバーアシストフューチャ寸法の概略で
ある。

【図１７】本発明のグレーバーアシストフューチャの使
用により得られる改善されたイメージング結果を示した
ものである。

【図１８】本発明のグレーバーアシストフューチャのパ
フォーマンスをさらに向上させるために使用されるカス
タム照明系を示したものである。

【図１９】さらに問題ピッチをなくすための補正を行っ
たときの、本発明のグレーバーアシストフューチャを使
用して得られる改善されたイメージング結果を示したも
のである。

【図２０】本発明により設計されるマスクとの仕様に適
したリソグラフィ投射装置の略図である。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年７月３日（２００２．７．３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板にプリントされる複数の解像可能フ
   ューチャと、０％よりも大きく１００％よりも小さい範
   囲の透過率係数を有する、上記複数の解像可能フューチ
   ャの２フューチャ間に配置された、解像不能光近接補正
   フューチャとから成ることを特徴とする、基板上のマス
   クに形成されたパターンを光学的に転写するためのフォ
   トリソグラフィマスク。
2. 【請求項２】 解像不能光近接補正フューチャは、上記
   複数の解像可能フューチャのうちの２フューチャを隔て
   ているスペース幅よりも少ない幅寸法を有することを特
   徴とする請求項１に記載のフォトリソグラフィマスク。
3. 【請求項３】 解像不能光近接補正フューチャは、上記
   複数の解像可能フューチャのうちの２フューチャを隔て
   ているスペースの中央に配置されることを特徴とする請
   求項２に記載のフォトリソグラフィマスク。
4. 【請求項４】 さらに複数の解像不能光近接補正フュー
   チャから構成され、ここで、該解像不能光近接補正フュ
   ーチャのうちの１つは、複数のペアの解像可能フューチ
   ャ間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のフ
   ォトリソグラフィマスク。
5. 【請求項５】 上記の解像不能光近接補正フューチャは
   上記マスクの２次回折コンポーネントの増加を最小限に
   抑えるよう機能することを特徴とする請求項４に記載の
   フォトリソグラフィマスク。
6. 【請求項６】 上記の解像不能光近接補正フューチャは
   上記解像可能フューチャの所定の一式に関連するイソフ
   ォーカル変曲点を減じるように機能することを特徴とす
   る請求項４に記載のフォトリソグラフィマスク。
7. 【請求項７】 上記マスクは非軸照明光学系を用いて照
   らされることを特徴とする請求項１に記載のフォトリソ
   グラフィマスク。
8. 【請求項８】 コンピュータを制御するコンピュータプ
   ログラムプロダクトにして、コンピュータ読み取り可能
   の記録媒体と、フォトリソグラフィに相当する少なくと
   も一つのファイルをコンピュータに発生させて該フォト
   リソグラフィ上に形成されたパターンを基板に光学的に
   転写するための手段とを有し、前記フォトリソグラフィ
   マスクが、基板にプリントされる複数の解像可能フュー
   チャと、０％よりも大きく１００％よりも小さい範囲の
   透過率係数を有する、上記複数の解像可能フューチャの
   ２フューチャ間に配置された上記の解像不能光近接補正
   フューチャを有するコンピュータプログラムプロダク
   ト。
9. 【請求項９】 解像不能光近接補正フューチャは、上記
   複数の解像可能フューチャのうちの２フューチャを隔て
   ているスペース幅よりも少ない幅寸法を有することを特
   徴とする請求項８に記載のコンピュータプログラムプロ
   ダクト。
10. 【請求項１０】 解像不能光近接補正フューチャは、上
    記複数の解像可能フューチャのうちの２フューチャを隔
    てているスペースの中央に配置されることを特徴とする
    請求項８に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
11. 【請求項１１】 さらに上記マスクは複数の上記解像不
    能光近接補正フューチャから構成され、ここで、該解像
    不能光近接補正フューチャのうちの１つは、複数のペア
    の解像可能フューチャ間に配置されることを特徴とする
    請求項８に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
12. 【請求項１２】 解像不能光近接補正フューチャは上記
    マスクの２次回折コンポーネントの増加を最小限に抑え
    るよう機能することを特徴とする請求項１１に記載のコ
    ンピュータプログラムプロダクト。
13. 【請求項１３】 解像不能光近接補正フューチャは上記
    解像可能フューチャの所定セットに関連するイソフォー
    カル変曲点を減じるように機能することを特徴とする請
    求項１１に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
14. 【請求項１４】 上記マスクは非軸照明光学系を用いて
    照らされることを特徴とする請求項８に記載のコンピュ
    ータプログラムプロダクト。
15. 【請求項１５】 基板にプリントされる複数のフューチ
    ャを形成するステップと、０％よりも大きく１００％よ
    りも小さい範囲の透過率係数を有する少なくとも１つの
    解像不能光近接補正フューチャを形成するステップとか
    ら成る、リソグラフィ露光装置を使用して、リソグラフ
    ィパターンをフォトグラフィマスクから基板に転写する
    方法。
16. 【請求項１６】 解像不能光近接補正フューチャは、上
    記複数の解像可能フューチャのうちの２フューチャを隔
    てているスペースの幅よりも少ない幅寸法を有すること
    を特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 【請求項１７】 解像不能光近接補正フューチャは、上
    記複数の解像可能フューチャのうちの２フューチャを隔
    てているスペースの中央に配置されることを特徴とする
    請求項１５に記載の方法。
18. 【請求項１８】 さらに、複数のペアの上記解像可能フ
    ューチャ間に上記解像不能光近接補正フューチャのうち
    の１つを形成するステップから成ることを特徴とする請
    求項１５に記載の方法。
19. 【請求項１９】 解像不能光近接補正フューチャは上記
    マスクの２次回折コンポーネントの増加を最小限に抑え
    るよう機能することを特徴とする請求項１８に記載の方
    法。
20. 【請求項２０】 解像不能光近接補正フューチャは上記
    解像可能フューチャの所定セットに関連するイソフォー
    カル変曲点を減じるように機能することを特徴とする請
    求項１８に記載の方法。
21. 【請求項２１】 上記マスクは非軸照明光学系を用いて
    照らされることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
22. 【請求項２２】 （ａ）放射線感応材料の層により少な
    くとも部分的に覆われた基板を供給するステップと、
    （ｂ）放射線システムを使用して放射線の投射ビームを
    供給するステップと、（ｃ）マスクのパターンを用い、
    投射ビームのその断面にパターンを与えるステップと、
    （ｄ）放射線のパターン化ビームを放射線感応材料の層
    のターゲット部分に投射するステップとから成ることを
    特徴とするデバイス製造方法であり、ここで、ステップ
    （ｃ）においては、基板にプリントされる複数の解像可
    能フューチャと、０％よりも大きく１００％よりも小さ
    い範囲の透過率係数を有する、上記複数の解像可能フュ
    ーチャの２フューチャ間に配置された解像不能光近接補
    正フューチャとから成るマスクを使用してなされる。