JP2003315974A - 露光マスクの作製方法および露光方法 - Google Patents
露光マスクの作製方法および露光方法Info
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- JP2003315974A JP2003315974A JP2002117102A JP2002117102A JP2003315974A JP 2003315974 A JP2003315974 A JP 2003315974A JP 2002117102 A JP2002117102 A JP 2002117102A JP 2002117102 A JP2002117102 A JP 2002117102A JP 2003315974 A JP2003315974 A JP 2003315974A
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レベンソン型位相シフトマスクを用いたパタ
ーン露光において、より多用なパターンについて高精度
かつ高解像度でパターン露光を行うことが可能な露光マ
スクの作製方法および露光方法を提供する。 【解決手段】 マスクパターンの線幅方向両側を透過す
る光の位相をシフトさせることで高解像度のパターン露
光を行う際に用いられる露光マスクの作製方法であっ
て、ゲートパターン（設計パターン）の中から、線幅精
度が要求される高精度パターンと、高解像度でのパター
ン露光が要求される高解像度パターンとを抽出する（Ｓ
２）。抽出されたパターンに対応するマスクパターンに
対して位相シフタを発生させる（Ｓ３）。また、位相シ
フタが位相矛盾なく配置されるまでマスクパターンを複
数枚の露光マスク（Ｓ３〜Ｓ６）に分割する。
ーン露光において、より多用なパターンについて高精度
かつ高解像度でパターン露光を行うことが可能な露光マ
スクの作製方法および露光方法を提供する。 【解決手段】 マスクパターンの線幅方向両側を透過す
る光の位相をシフトさせることで高解像度のパターン露
光を行う際に用いられる露光マスクの作製方法であっ
て、ゲートパターン（設計パターン）の中から、線幅精
度が要求される高精度パターンと、高解像度でのパター
ン露光が要求される高解像度パターンとを抽出する（Ｓ
２）。抽出されたパターンに対応するマスクパターンに
対して位相シフタを発生させる（Ｓ３）。また、位相シ
フタが位相矛盾なく配置されるまでマスクパターンを複
数枚の露光マスク（Ｓ３〜Ｓ６）に分割する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は露光マスクの作製方
法および露光方法に関し、特には半導体装置の製造にお
いて加工用のマスクとなる微細なレジストパターンを形
成するための露光マスクおよびこれを用いた露光方法に
関する。
法および露光方法に関し、特には半導体装置の製造にお
いて加工用のマスクとなる微細なレジストパターンを形
成するための露光マスクおよびこれを用いた露光方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造工程などのリソグラフ
ィプロセスにおいては、パターンの微細化とともに光の
波長から決定される解像限界を超えた高解像度が要求さ
れている。近年、露光波長以下の微細パターンを形成す
るための技術として、レベンソン型位相シフトマスクが
利用されている。レベンソン型位相シフトマスクは、マ
スクを透過した光の位相差を利用して高解像度を得る方
法であり、隣接した透過光の位相が反転するように光透
過部のマスク厚が設定される。このようなレベンソン型
位相シフトマスクを用いた微細パターン形成技術は、
ＤＲＡＭのゲートパターンの形成や、高速ＬＳＩのゲ
ートパターンの形成に既に実用化されている。
ィプロセスにおいては、パターンの微細化とともに光の
波長から決定される解像限界を超えた高解像度が要求さ
れている。近年、露光波長以下の微細パターンを形成す
るための技術として、レベンソン型位相シフトマスクが
利用されている。レベンソン型位相シフトマスクは、マ
スクを透過した光の位相差を利用して高解像度を得る方
法であり、隣接した透過光の位相が反転するように光透
過部のマスク厚が設定される。このようなレベンソン型
位相シフトマスクを用いた微細パターン形成技術は、
ＤＲＡＭのゲートパターンの形成や、高速ＬＳＩのゲ
ートパターンの形成に既に実用化されている。
【０００３】このうち、ＤＲＡＭのゲートパターンの
形成においては、規則的に並列配置されたゲートパター
ンを形成するために、ネガ型レジストに対してレベンソ
ン型位相シフトマスクを用いた１回露光が行われ、パタ
ーン露光を高精度に行っている。
形成においては、規則的に並列配置されたゲートパター
ンを形成するために、ネガ型レジストに対してレベンソ
ン型位相シフトマスクを用いた１回露光が行われ、パタ
ーン露光を高精度に行っている。
【０００４】また、高速ＬＳＩのゲートパターンの形
成においては、例えば、図９に示すＬｏｇｉｃ用のゲー
トパターン１００を形成するためのパターン露光を例に
とると、ポジ型レジストに対して、図１０（１）に示す
レベンソン型位相シフトマスク（以下、単に位相シフト
マスクと記す）３００を用いた露光と、図１０（２）に
示す通常マスク４００を用いた露光が行われている。
成においては、例えば、図９に示すＬｏｇｉｃ用のゲー
トパターン１００を形成するためのパターン露光を例に
とると、ポジ型レジストに対して、図１０（１）に示す
レベンソン型位相シフトマスク（以下、単に位相シフト
マスクと記す）３００を用いた露光と、図１０（２）に
示す通常マスク４００を用いた露光が行われている。
【０００５】図１０（１）の位相シフトマスク３００
は、図９における素子領域２０１上のゲート電極１０１
を形成するために用いられ、ここでの図示を省略した光
透過性基板上の遮光膜をパターニングしてなるマスクパ
ターン３０１と、このマスクパターン３０１の線幅方向
の両側に１８０°の位相差を設けるための位相シフタ３
０２，３０３とで構成されている。尚、位相シフタ３０
２，３０３は、光透過性基板の膜厚を変化させた構成と
なっている。
は、図９における素子領域２０１上のゲート電極１０１
を形成するために用いられ、ここでの図示を省略した光
透過性基板上の遮光膜をパターニングしてなるマスクパ
ターン３０１と、このマスクパターン３０１の線幅方向
の両側に１８０°の位相差を設けるための位相シフタ３
０２，３０３とで構成されている。尚、位相シフタ３０
２，３０３は、光透過性基板の膜厚を変化させた構成と
なっている。
【０００６】一方、図１０（２）の通常マスク４００
は、図９におけるゲート電極１０１以外のゲート配線１
０２部分を形成するために用いられ、ここでの図示を省
略した光透過性基板上に、遮光膜をパターニングしてな
るマスクパターン４０１を設けた構成となっている。
は、図９におけるゲート電極１０１以外のゲート配線１
０２部分を形成するために用いられ、ここでの図示を省
略した光透過性基板上に、遮光膜をパターニングしてな
るマスクパターン４０１を設けた構成となっている。
【０００７】そして、高速ＬＳＩのゲートパターンの
形成においては、このような２枚のマスクを用いた重ね
合わせ露光を行うことにより、線幅精度が要求されるゲ
ート電極１０１のパターン露光を高精度に行っている。
形成においては、このような２枚のマスクを用いた重ね
合わせ露光を行うことにより、線幅精度が要求されるゲ
ート電極１０１のパターン露光を高精度に行っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、半導体装置
のゲートパターンは、通常、ゲート配線部分もゲート電
極とほぼ同一の設計線幅（デザインルール）で設計され
ている。このため、設計線幅の微細化が進んだ場合、上
述したの高速ＬＳＩのゲート層パターンの形成におい
ては、位相シフトマスクを用いてパターン露光が行われ
るゲート電極は解像されるが、それ以外のゲート配線に
解像不可能な部分が生じるといった問題が生じる。例え
ば、図９を用いて説明したＬｏｇｉｃ用のゲートパター
ン１００のパターン露光においては、ゲート電極１０１
と同程度に密にゲート配線１０２が配置されている部分
Ａは、微細化が進展した場合には、通常マスクでは解像
され難くなるのである。
のゲートパターンは、通常、ゲート配線部分もゲート電
極とほぼ同一の設計線幅（デザインルール）で設計され
ている。このため、設計線幅の微細化が進んだ場合、上
述したの高速ＬＳＩのゲート層パターンの形成におい
ては、位相シフトマスクを用いてパターン露光が行われ
るゲート電極は解像されるが、それ以外のゲート配線に
解像不可能な部分が生じるといった問題が生じる。例え
ば、図９を用いて説明したＬｏｇｉｃ用のゲートパター
ン１００のパターン露光においては、ゲート電極１０１
と同程度に密にゲート配線１０２が配置されている部分
Ａは、微細化が進展した場合には、通常マスクでは解像
され難くなるのである。
【０００９】そこで本発明は、より多くのパターン部分
において、高精度でかつ高解像度なパターン露光を行う
ことが可能な露光マスクの作製方法および露光方法を提
供することを目的とする。
において、高精度でかつ高解像度なパターン露光を行う
ことが可能な露光マスクの作製方法および露光方法を提
供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明は、マスクパターンの線幅方向両側を透
過する光の位相をシフトさせる位相シフタを備えた露光
マスク、すなわちレベンソン型位相シフトマスクの作製
方法であり、まず、設計パターンの中から、線幅精度が
要求されるパターンと高解像度でのパターン露光が要求
されるパターンとを抽出し、次いで抽出されたパターン
に対応するマスクパターンに対して位相シフタを発生さ
せることを特徴としている。
るための本発明は、マスクパターンの線幅方向両側を透
過する光の位相をシフトさせる位相シフタを備えた露光
マスク、すなわちレベンソン型位相シフトマスクの作製
方法であり、まず、設計パターンの中から、線幅精度が
要求されるパターンと高解像度でのパターン露光が要求
されるパターンとを抽出し、次いで抽出されたパターン
に対応するマスクパターンに対して位相シフタを発生さ
せることを特徴としている。
【００１１】このような露光マスクの作製方法では、ゲ
ート電極のような線幅精度が要求されるパターンだけで
はなく、通常の露光マスクでは解像が困難であるような
高解像度でのパターン露光が要求されるパターン、例え
ばゲート電極と同一のデザインルールで密に配置された
ゲート配線部分についても、位相をシフトさせたパター
ン露光が行われる。このため、線幅精度が要求されるパ
ターン部分の線幅精度を確保しつつ、これとは別の解像
が困難となるようなパターン部分を高解像度でパターン
露光することが可能になる。
ート電極のような線幅精度が要求されるパターンだけで
はなく、通常の露光マスクでは解像が困難であるような
高解像度でのパターン露光が要求されるパターン、例え
ばゲート電極と同一のデザインルールで密に配置された
ゲート配線部分についても、位相をシフトさせたパター
ン露光が行われる。このため、線幅精度が要求されるパ
ターン部分の線幅精度を確保しつつ、これとは別の解像
が困難となるようなパターン部分を高解像度でパターン
露光することが可能になる。
【００１２】また、本発明の露光方法は、上述のように
して作製された露光マスクを用いた露光方法でもある。
して作製された露光マスクを用いた露光方法でもある。
【００１３】この場合、設計パターンのうち前記抽出後
に残されたパターンに対応するマスクパターンが形成さ
れた通常の露光マスクを作製し、この通常の露光マスク
を用いて重ね合わせた露光を行う。これにより、位相シ
フタを有する露光マスクで露光されない部分のパターン
露光が行われる。
に残されたパターンに対応するマスクパターンが形成さ
れた通常の露光マスクを作製し、この通常の露光マスク
を用いて重ね合わせた露光を行う。これにより、位相シ
フタを有する露光マスクで露光されない部分のパターン
露光が行われる。
【００１４】また、位相シフタの位相矛盾が無くなるま
でマスクパターンを複数に分割した複数枚の位相シフタ
を有する露光マスクを用意し、これらの複数枚の露光マ
スクを用いた重ね合わせ露光を行う様にしても良い。こ
れにより、例えばゲート電極のように並列配置されたパ
ターン以外のパターン部分が抽出された場合であって
も、抽出されたパターンの全てに対応させて位相矛盾な
く位相シフタを設けた露光マスクによってもパターン露
光が行われ、高精度でかつ解像度の高いパターン露光が
行われるようになる。
でマスクパターンを複数に分割した複数枚の位相シフタ
を有する露光マスクを用意し、これらの複数枚の露光マ
スクを用いた重ね合わせ露光を行う様にしても良い。こ
れにより、例えばゲート電極のように並列配置されたパ
ターン以外のパターン部分が抽出された場合であって
も、抽出されたパターンの全てに対応させて位相矛盾な
く位相シフタを設けた露光マスクによってもパターン露
光が行われ、高精度でかつ解像度の高いパターン露光が
行われるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の露光マスクの作製
方法および露光方法の実施の形態を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の露光マスクの作製方法を
示すフローチャートであり、このフローチャートの順に
第１実施形態および第２実施形態を説明する。
方法および露光方法の実施の形態を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の露光マスクの作製方法を
示すフローチャートであり、このフローチャートの順に
第１実施形態および第２実施形態を説明する。
【００１６】（第１実施形態）図１に示すように、先
ず、第１ステップＳ１においては、パターン露光を行う
設計パターンのパターンレイアウトを決定する。本第１
実施形態においては、図２に示すようなゲート層のパタ
ーン露光を行う場合を想定し、ポリシリコンで形成され
る設計パターン（すなわちゲートパターン１００）のレ
イアウトを決定する。このゲートパターン１００は、従
来の技術で図９を用いて説明したと同様であり、素子領
域２０１上に配置されるゲート電極１０１と、それ以外
の領域上に配置されるゲート配線１０２とで構成されて
いることとする。
ず、第１ステップＳ１においては、パターン露光を行う
設計パターンのパターンレイアウトを決定する。本第１
実施形態においては、図２に示すようなゲート層のパタ
ーン露光を行う場合を想定し、ポリシリコンで形成され
る設計パターン（すなわちゲートパターン１００）のレ
イアウトを決定する。このゲートパターン１００は、従
来の技術で図９を用いて説明したと同様であり、素子領
域２０１上に配置されるゲート電極１０１と、それ以外
の領域上に配置されるゲート配線１０２とで構成されて
いることとする。
【００１７】そして、第２ステップＳ２においては、第
１ステップＳ１で決定されたレイアウトのゲートパター
ン１００の中から、線幅精度が要求される高精度パター
ン１０５と、高解像度でのパターン露光が要求される高
解像度パターン１０７とを抽出する。尚、高精度パター
ン１０５とは、解像が困難とは限らないが、高い線幅精
度が要求されるパターン部分であることとする。一方、
高解像度パターン１０７とは、線幅精度は要求されない
が、解像が困難なレイアウトとなっているパターン部分
であることとする。
１ステップＳ１で決定されたレイアウトのゲートパター
ン１００の中から、線幅精度が要求される高精度パター
ン１０５と、高解像度でのパターン露光が要求される高
解像度パターン１０７とを抽出する。尚、高精度パター
ン１０５とは、解像が困難とは限らないが、高い線幅精
度が要求されるパターン部分であることとする。一方、
高解像度パターン１０７とは、線幅精度は要求されない
が、解像が困難なレイアウトとなっているパターン部分
であることとする。
【００１８】ここでは、線幅精度パターン１０５とし
て、素子領域２０１上に配置されるゲート電極１０１を
全て抽出する。一方、高解像度パターン１０７として
は、ゲート電極１０１以外のゲート配線１０２の内か
ら、高密度で配置されることで解像が困難となるゲート
配線部分を抽出する。
て、素子領域２０１上に配置されるゲート電極１０１を
全て抽出する。一方、高解像度パターン１０７として
は、ゲート電極１０１以外のゲート配線１０２の内か
ら、高密度で配置されることで解像が困難となるゲート
配線部分を抽出する。
【００１９】次に、第３ステップＳ３においては、抽出
された高精度パターン１０５，高解像度パターン１０７
に対応するマスクパターン対して位相シフタを発生さ
せ、露光マスク（レベンソン型位相シフトマスク）を作
製する。図３に示すように、この露光マスク１は、光透
過性基板（図示省略）上の遮光膜をパターニングしてな
るマスクパターン１ａと、このマスクパターン１ａの線
幅方向の両側に、露光光に対して１８０°の位相差を設
けるための位相シフタ１ｂ，１ｃとで構成される。マス
クパターン１ａは、抽出されたパターン１０５，１０７
に対応して設けられ、またパターンが抽出されていない
領域を覆う形状に設けられる。また、位相シフタ１ｂ，
１ｃは、光透過性基板の膜厚を変化させた構成となって
いる。
された高精度パターン１０５，高解像度パターン１０７
に対応するマスクパターン対して位相シフタを発生さ
せ、露光マスク（レベンソン型位相シフトマスク）を作
製する。図３に示すように、この露光マスク１は、光透
過性基板（図示省略）上の遮光膜をパターニングしてな
るマスクパターン１ａと、このマスクパターン１ａの線
幅方向の両側に、露光光に対して１８０°の位相差を設
けるための位相シフタ１ｂ，１ｃとで構成される。マス
クパターン１ａは、抽出されたパターン１０５，１０７
に対応して設けられ、またパターンが抽出されていない
領域を覆う形状に設けられる。また、位相シフタ１ｂ，
１ｃは、光透過性基板の膜厚を変化させた構成となって
いる。
【００２０】次に、第４ステップＳ４においては、第３
ステップＳ３で作製した露光マスクの位相シフタ１ｂ，
１ｃの配置状態に、位相矛盾が有るか否かをチェックす
る。ここでは、マスクパターン１ａの間隔が密に配置さ
れている方向において、位相が交互に反転した状態とな
るか否かをチェックすることとする。
ステップＳ３で作製した露光マスクの位相シフタ１ｂ，
１ｃの配置状態に、位相矛盾が有るか否かをチェックす
る。ここでは、マスクパターン１ａの間隔が密に配置さ
れている方向において、位相が交互に反転した状態とな
るか否かをチェックすることとする。
【００２１】尚、図示した例においては、上下方向には
同一位相の位相シフタ１ｂ，１ｃが配置される。これ
は、図面上の上下方向にはマスクパターン１ａは密に配
置されていないため、この部分は解像が困難でないこ
と、ゲート配線部であるため高い線幅制御性が要求され
ないことから、位相矛盾と判断されない。
同一位相の位相シフタ１ｂ，１ｃが配置される。これ
は、図面上の上下方向にはマスクパターン１ａは密に配
置されていないため、この部分は解像が困難でないこ
と、ゲート配線部であるため高い線幅制御性が要求され
ないことから、位相矛盾と判断されない。
【００２２】そして、位相矛盾が無い（Ｎｏ）と判断さ
れた場合に、次の第５ステップＳ５に進み、第３ステッ
プＳ３で作製した露光マスク１を、第１ステップＳ１で
決定したレイアウトのゲートパターン１００（設計パタ
ーン）を形成するための露光マスクとして採用する。
れた場合に、次の第５ステップＳ５に進み、第３ステッ
プＳ３で作製した露光マスク１を、第１ステップＳ１で
決定したレイアウトのゲートパターン１００（設計パタ
ーン）を形成するための露光マスクとして採用する。
【００２３】以上の様にして作製した露光マスク１を用
いて、ゲートパターン１００を形成するためのパターン
露光を行う場合には、位相シフタが設けられた露光マス
ク１の他に、もう一枚の露光マスクとして通常露光マス
ク（Ｂｉｎａｒｙ Ｍａｓｋ）を用いる。
いて、ゲートパターン１００を形成するためのパターン
露光を行う場合には、位相シフタが設けられた露光マス
ク１の他に、もう一枚の露光マスクとして通常露光マス
ク（Ｂｉｎａｒｙ Ｍａｓｋ）を用いる。
【００２４】図４に示すように、通常露光マスク２、光
透過性基板（図示省略）上にマスクパターン２ａを設け
てなる。このマスクパターン２ａは、図２に示したゲー
トパターン１００のうち、第２ステップＳ２において抽
出されずに残ったゲート配線１０２部分に対応させて設
けられ、また第２ステップＳ２でパターンが抽出された
領域を覆う形状に設けられる。
透過性基板（図示省略）上にマスクパターン２ａを設け
てなる。このマスクパターン２ａは、図２に示したゲー
トパターン１００のうち、第２ステップＳ２において抽
出されずに残ったゲート配線１０２部分に対応させて設
けられ、また第２ステップＳ２でパターンが抽出された
領域を覆う形状に設けられる。
【００２５】そして、露光マスク１および、通常露光マ
スク２を用いてゲートパターン１００を形成するための
パターン露光を行う場合には、ポジ型レジストに対し
て、露光マスク１および通常露光マスク２を用いた重ね
合わせ露光を行う。この際の露光順は、どちらの露光マ
スクを先に用いた露光を行っても良い。尚、露光光とし
ては、露光マスク１の位相シフタ１ｂ，１ｃで、位相が
反転する波長を用いることとする。
スク２を用いてゲートパターン１００を形成するための
パターン露光を行う場合には、ポジ型レジストに対し
て、露光マスク１および通常露光マスク２を用いた重ね
合わせ露光を行う。この際の露光順は、どちらの露光マ
スクを先に用いた露光を行っても良い。尚、露光光とし
ては、露光マスク１の位相シフタ１ｂ，１ｃで、位相が
反転する波長を用いることとする。
【００２６】以上のような露光マスクの作製方法および
露光方法では、ゲート電極１０１のような線幅精度が要
求されるパターンだけではなく、通常の露光マスクでは
解像が困難であるような高解像度でのパターン露光が要
求されるパターン、例えばゲート電極と同一のデザイン
ルールで密に配置されたゲート配線部分についても、位
相をシフトさせたパターン露光が行われる。このため、
線幅精度が要求されるパターン部分の線幅精度を確保し
つつ、これとは別の解像が困難となるようなパターン部
分を高解像度でパターン露光することが可能になる。
露光方法では、ゲート電極１０１のような線幅精度が要
求されるパターンだけではなく、通常の露光マスクでは
解像が困難であるような高解像度でのパターン露光が要
求されるパターン、例えばゲート電極と同一のデザイン
ルールで密に配置されたゲート配線部分についても、位
相をシフトさせたパターン露光が行われる。このため、
線幅精度が要求されるパターン部分の線幅精度を確保し
つつ、これとは別の解像が困難となるようなパターン部
分を高解像度でパターン露光することが可能になる。
【００２７】つまり、線幅が細いライン状のパターンが
狭いスペース幅で密に配置されているレイアウト領域で
は、高い高解像度が要求され、通常のマスクを用いた露
光では解像されない場合がある。例えば、７０ｎｍ幅の
ライン状パターンが１２０ｎｍのスペース幅で配置され
たパターンを、波長１９３ｎｍの露光光を用いて露光し
た場合、レジストの下層に反射防止膜を設けても、通常
露光マスクではパターンを解像できなかった。しかし、
同様のパターンをレベンソン型位相シフトマスクを用い
てパターン露光した場合、パターンが十分に解像された
レジストパターンを得ることができた。このため、上述
したようにして作製された位相シフト型の露光マスクを
用いた露光を行うことで、線幅精度が要求されるパター
ン部分の線幅精度を確保しつつ、これとは別の解像が困
難となるようなパターン部分を高解像度でパターン露光
することが可能になるのである。
狭いスペース幅で密に配置されているレイアウト領域で
は、高い高解像度が要求され、通常のマスクを用いた露
光では解像されない場合がある。例えば、７０ｎｍ幅の
ライン状パターンが１２０ｎｍのスペース幅で配置され
たパターンを、波長１９３ｎｍの露光光を用いて露光し
た場合、レジストの下層に反射防止膜を設けても、通常
露光マスクではパターンを解像できなかった。しかし、
同様のパターンをレベンソン型位相シフトマスクを用い
てパターン露光した場合、パターンが十分に解像された
レジストパターンを得ることができた。このため、上述
したようにして作製された位相シフト型の露光マスクを
用いた露光を行うことで、線幅精度が要求されるパター
ン部分の線幅精度を確保しつつ、これとは別の解像が困
難となるようなパターン部分を高解像度でパターン露光
することが可能になるのである。
【００２８】また、通常露光マスクを用いて重ね合わせ
た露光を行うことで、位相シフタを有する露光マスク１
で露光されない部分のパターン露光も行われる。このた
め、その後の現像処理により、ゲートパターン１００を
高精度に転写したレジストパターンを得ることが可能に
なる。
た露光を行うことで、位相シフタを有する露光マスク１
で露光されない部分のパターン露光も行われる。このた
め、その後の現像処理により、ゲートパターン１００を
高精度に転写したレジストパターンを得ることが可能に
なる。
【００２９】（第２実施形態）次の第２実施形態におい
ては、図１に示した第４ステップＳ４にて位相矛盾が有
る（Ｙｅｓ）と判断された場合を説明する。ここでは、
図５に示すようなゲートパターン１００’（設計パター
ン）のパターン露光を行う場合を想定し、実施形態の説
明を行う。
ては、図１に示した第４ステップＳ４にて位相矛盾が有
る（Ｙｅｓ）と判断された場合を説明する。ここでは、
図５に示すようなゲートパターン１００’（設計パター
ン）のパターン露光を行う場合を想定し、実施形態の説
明を行う。
【００３０】先ず、図１に示した第１ステップＳ１〜第
３ステップＳ３までを、上述した第１実施形態と同様に
行う。これにより、図６に示すような位相シフタを設け
た露光マスク３が作製される。そして、第４ステップＳ
４において、この露光マスク３に関して位相矛盾が有る
か否かを判断するが、この露光マスク３においては、マ
スクパターン３ａの線幅方向の両側で、露光光の位相が
同一になるパターン部分３ａ’が発生しているため、位
相矛盾が有る（Ｙｅｓ）と判断され、第６ステップＳ６
に進む。
３ステップＳ３までを、上述した第１実施形態と同様に
行う。これにより、図６に示すような位相シフタを設け
た露光マスク３が作製される。そして、第４ステップＳ
４において、この露光マスク３に関して位相矛盾が有る
か否かを判断するが、この露光マスク３においては、マ
スクパターン３ａの線幅方向の両側で、露光光の位相が
同一になるパターン部分３ａ’が発生しているため、位
相矛盾が有る（Ｙｅｓ）と判断され、第６ステップＳ６
に進む。
【００３１】そこで、第６ステップＳ６では、露光マス
ク３のマスクパターン３ａを、例えば図７（１），
（２）に示すような２枚のマスクパターン３１ａ、３２
ａに分割する。この際、上述したパターン部分３ａ’の
位相矛盾に係わるマスクパターン３ａ部分が分割される
ように分割を行うこととする。
ク３のマスクパターン３ａを、例えば図７（１），
（２）に示すような２枚のマスクパターン３１ａ、３２
ａに分割する。この際、上述したパターン部分３ａ’の
位相矛盾に係わるマスクパターン３ａ部分が分割される
ように分割を行うこととする。
【００３２】その後、再び第３ステップＳ３に戻り、分
割されたマスクパターン３ａ、３ａの線幅方向の両側に
位相シフタを発生させ、２枚のレベンソン型位相シフト
マスク（露光マスク）３１，３２を得る。
割されたマスクパターン３ａ、３ａの線幅方向の両側に
位相シフタを発生させ、２枚のレベンソン型位相シフト
マスク（露光マスク）３１，３２を得る。
【００３３】次いで、第４ステップＳ４においては、分
割によって得た各露光マスク３１，３２に対して、それ
ぞれ位相矛盾が有るか否かの判断を行う。そして、全て
の露光マスク３１，３２に位相矛盾が存在しない（Ｎ
ｏ）と判断された場合に、次の第５ステップＳ５に進
み、直前の第３ステップＳ３で作製した露光マスク３
１，３２を、第１ステップＳ１で決定したレイアウトの
ゲートパターン１００’（設計パターン）を形成するた
めの露光マスクとして採用する。
割によって得た各露光マスク３１，３２に対して、それ
ぞれ位相矛盾が有るか否かの判断を行う。そして、全て
の露光マスク３１，３２に位相矛盾が存在しない（Ｎ
ｏ）と判断された場合に、次の第５ステップＳ５に進
み、直前の第３ステップＳ３で作製した露光マスク３
１，３２を、第１ステップＳ１で決定したレイアウトの
ゲートパターン１００’（設計パターン）を形成するた
めの露光マスクとして採用する。
【００３４】以上の用にして作製した露光マスク３１，
３２を用いて、ゲートパターン１００’を形成するため
のパターン露光を行う場合には、第１実施形態と同様
に、もう一枚の露光マスクとして、通常露光マスク（Ｂ
ｉｎａｒｙ Ｍａｓｋ）を用いる。
３２を用いて、ゲートパターン１００’を形成するため
のパターン露光を行う場合には、第１実施形態と同様
に、もう一枚の露光マスクとして、通常露光マスク（Ｂ
ｉｎａｒｙ Ｍａｓｋ）を用いる。
【００３５】図８に示すように、この通常露光マスク４
は、光透過性基板（図示省略）上にマスクパターン４ａ
を設けてなる。このマスクパターン４ａは、図５に示し
たゲートパターン１００’のうち、第２ステップＳ２に
おいて抽出されずに残ったゲート配線１０２’部分に対
応させて設けられ、また第２ステップＳ２でパターンが
抽出された領域を覆う形状に設けられる。
は、光透過性基板（図示省略）上にマスクパターン４ａ
を設けてなる。このマスクパターン４ａは、図５に示し
たゲートパターン１００’のうち、第２ステップＳ２に
おいて抽出されずに残ったゲート配線１０２’部分に対
応させて設けられ、また第２ステップＳ２でパターンが
抽出された領域を覆う形状に設けられる。
【００３６】そして、露光マスク３１，３２および、通
常露光マスク４を用いてゲートパターン１００’を形成
するためのパターン露光を行う場合には、ポジ型レジス
トに対して、露光マスク３１，３２１および通常露光マ
スク４を用いた重ね合わせ露光を行う。この際の露光順
は、いづれの露光マスクを先に用いた露光を行っても良
い。尚、露光光としては、露光マスク３１，３２の位相
シフ３ｂ，３ｃで、位相が反転する波長を用いることと
する。
常露光マスク４を用いてゲートパターン１００’を形成
するためのパターン露光を行う場合には、ポジ型レジス
トに対して、露光マスク３１，３２１および通常露光マ
スク４を用いた重ね合わせ露光を行う。この際の露光順
は、いづれの露光マスクを先に用いた露光を行っても良
い。尚、露光光としては、露光マスク３１，３２の位相
シフ３ｂ，３ｃで、位相が反転する波長を用いることと
する。
【００３７】このような第２実施形態の露光マスクの作
製方法およびこれを用いた露光方法では、第１実施形態
の効果に加えて次の効果を得ることができる。すなわ
ち、高精度パターン１０５’、高解像度パターン１０
７’として、一方向に並列配置されたパターン以外のパ
ターン部分が抽出された場合であっても、抽出されたパ
ターンの全てに対応させて位相矛盾なく位相シフタを設
けた露光マスク３１，３２を作製することができる。こ
のため、どのようなレイアウトのパターンであっても、
高精度でかつ解像度の高いパターン露光を行うことが可
能になる。
製方法およびこれを用いた露光方法では、第１実施形態
の効果に加えて次の効果を得ることができる。すなわ
ち、高精度パターン１０５’、高解像度パターン１０
７’として、一方向に並列配置されたパターン以外のパ
ターン部分が抽出された場合であっても、抽出されたパ
ターンの全てに対応させて位相矛盾なく位相シフタを設
けた露光マスク３１，３２を作製することができる。こ
のため、どのようなレイアウトのパターンであっても、
高精度でかつ解像度の高いパターン露光を行うことが可
能になる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の露光マス
クの作製方法および露光方法によれば、ゲート電極のよ
うな線幅精度が要求されるパターンだけではなく、通常
の露光マスクでは解像が困難であるような高解像度での
パターン露光が要求されるパターンついても、位相をシ
フトさせたパターン露光を行うことが可能になるため、
線幅精度が要求されるパターン部分の線幅精度を確保し
つつ、これとは別の解像が困難となるようなパターン部
分を高解像度でパターン露光することが可能になる。
クの作製方法および露光方法によれば、ゲート電極のよ
うな線幅精度が要求されるパターンだけではなく、通常
の露光マスクでは解像が困難であるような高解像度での
パターン露光が要求されるパターンついても、位相をシ
フトさせたパターン露光を行うことが可能になるため、
線幅精度が要求されるパターン部分の線幅精度を確保し
つつ、これとは別の解像が困難となるようなパターン部
分を高解像度でパターン露光することが可能になる。
【図１】第１実施形態および第２実施形態の露光マスク
の作製手順を示すフローチャートである。
の作製手順を示すフローチャートである。
【図２】第１実施形態においてパターン形成する設計パ
ターンのレイアウト図である。
ターンのレイアウト図である。
【図３】第１実施形態で作製される位相シフタを有する
露光マスクの構成図である。
露光マスクの構成図である。
【図４】第１実施形態で作製される通常露光マスクの構
成図である。
成図である。
【図５】第２実施形態においてパターン形成する設計パ
ターンのレイアウト図である。
ターンのレイアウト図である。
【図６】第２実施形態における露光マスクの作製過程を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図７】第２実施形態で作製される位相シフタを有する
露光マスクの構成図である。
露光マスクの構成図である。
【図８】第２実施形態で作製される通常露光マスクの構
成図である。
成図である。
【図９】従来の技術を説明するためのゲートパターンの
レイアウト図である。
レイアウト図である。
【図１０】従来方法によって作製される位相シフタを有
する露光マスクおよび通常マスクの構成図である。
する露光マスクおよび通常マスクの構成図である。
１，３１，３２…露光マスク、１ａ，３ａ…マスクパタ
ーン、１ｂ，１ｃ，３ｂ，３ｃ…位相シフタ、２，４…
通常露光マスク、１００，１００’…ゲートパターン
（設計パターン）、１０５，１０５’…高精度パター
ン、１０７，１０７’…高解像度パターン
ーン、１ｂ，１ｃ，３ｂ，３ｃ…位相シフタ、２，４…
通常露光マスク、１００，１００’…ゲートパターン
（設計パターン）、１０５，１０５’…高精度パター
ン、１０７，１０７’…高解像度パターン
Claims (7)
- 【請求項１】 マスクパターンの線幅方向両側を透過す
る光の位相をシフトさせる位相シフタを備えた露光マス
クの作製方法であって、 設計パターンの中から、線幅精度が要求されるパターン
と、高解像度でのパターン露光が要求されるパターンと
を抽出する工程と、 前記抽出されたパターンに対応するマスクパターンに対
して位相シフタを発生させる工程とを行うことを特徴と
する露光マスクの作製方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の露光マスクの作製方法に
おいて、 前記線幅精度が要求されるパターンは、ゲート電極パタ
ーンであることを特徴とする露光マスクの作製方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の露光マスクの作製方法に
おいて、 前記パターンを抽出した後、 前記抽出されたパターンに対応するマスクパターンに対
して位相シフタを発生させると共に、当該位相シフタが
位相矛盾なく配置されるまで前記マスクパターンを複数
枚の露光マスクに分割することを特徴とする露光マスク
の作製方法。 - 【請求項４】 マスクパターンの線幅方向両側を透過す
る光の位相をシフトさせることで高解像度のパターン露
光を行う露光方法であって、 設計パターンの中から線幅精度が要求されるパターンと
高解像度でのパターン露光が要求されるパターンとを抽
出し、抽出されたパターンに対応するマスクパターンに
対して位相シフタを発生させてなる露光マスクを作製
し、 前記露光マスクを用いた露光を行うを特徴とする露光方
法。 - 【請求項５】 請求項４記載の露光方法において、 前記設計パターンのうち前記抽出後に残されたパターン
に対応するマスクパターンが形成された通常の露光マス
クを作製し、 前記通常の露光マスクを用いて前記露光に重ね合わせた
露光を行うことを特徴とする露光方法。 - 【請求項６】 請求項４記載の露光方法において、 前記抽出されたパターンに対応するマスクパターンに対
して位相シフタを発生させると共に、当該位相シフタが
位相矛盾なく配置されるまで前記マスクパターンを複数
枚の露光マスクに分割し、 分割された複数のマスクを用いた重ね合わせ露光を行う
ことを特徴とする露光方法。 - 【請求項７】 請求項６記載の露光方法において、 前記設計パターンのうち前記抽出後に残されたパターン
に対応するマスクパターンが形成された通常の露光マス
クを作製し、 前記通常の露光マスクを用いて前記重ね合わせ露光に対
して、さらに重ね合わせた露光を行うことを特徴とする
露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002117102A JP2003315974A (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | 露光マスクの作製方法および露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002117102A JP2003315974A (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | 露光マスクの作製方法および露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003315974A true JP2003315974A (ja) | 2003-11-06 |
| JP2003315974A5 JP2003315974A5 (ja) | 2005-09-08 |
Family
ID=29534408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002117102A Pending JP2003315974A (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | 露光マスクの作製方法および露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003315974A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7396617B2 (en) | 2004-06-14 | 2008-07-08 | Photronics, Inc. | Photomask reticle having multiple versions of the same mask pattern with different biases |
| US7435533B2 (en) | 2004-06-14 | 2008-10-14 | Photronics, Inc. | Method of forming a semiconductor layer using a photomask reticle having multiple versions of the same mask pattern with different biases |
| US9005848B2 (en) | 2008-06-17 | 2015-04-14 | Photronics, Inc. | Photomask having a reduced field size and method of using the same |
| US9005849B2 (en) | 2009-06-17 | 2015-04-14 | Photronics, Inc. | Photomask having a reduced field size and method of using the same |
-
2002
- 2002-04-19 JP JP2002117102A patent/JP2003315974A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7396617B2 (en) | 2004-06-14 | 2008-07-08 | Photronics, Inc. | Photomask reticle having multiple versions of the same mask pattern with different biases |
| US7435533B2 (en) | 2004-06-14 | 2008-10-14 | Photronics, Inc. | Method of forming a semiconductor layer using a photomask reticle having multiple versions of the same mask pattern with different biases |
| US9005848B2 (en) | 2008-06-17 | 2015-04-14 | Photronics, Inc. | Photomask having a reduced field size and method of using the same |
| US9005849B2 (en) | 2009-06-17 | 2015-04-14 | Photronics, Inc. | Photomask having a reduced field size and method of using the same |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071116 |
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