JP2009025646A

JP2009025646A - フォトマスク及び半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2009025646A
Application number: JP2007189889A
Authority: JP
Inventors: Fumitoshi Sugimoto; 文利杉本
Original assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Current assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2009-02-05

Abstract

【課題】フォトリソグラフィーにおけるフォーカスマージンを大きくし、プロセス揺らぎの寸法変動への影響を大幅に緩和して、比較的容易に精度良く所期の微細且つ高集積の転写パターンを得る。
【解決手段】ＯＰＣを施してマスクパターン１１を形成する際に、マスクパターン１１の長手方向に関する補正量を短手方向に関する補正量よりも大きく設定し、長手方向について、マスクパターン１１が転写されてなる転写パターンの寸法がマスクパターン１１の転写予定寸法よりも大きくなるように偏向的な光近接効果補正（ＯＰＣ）を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、フォトリソグラフィーにより、マスクパターンを基板上に転写して、転写パターンを形成する際に用いるフォトマスク、並びに当該形成方法を適用してなる半導体装置の製造方法に関する。

近年、半導体デバイスの更なる高速化、高密度化の要求に応えるべく、半導体基板上に非常に小さいサイズにデバイスパターンを形成することが必要とされている。半導体デバイスの微細化は、フォトリソグラフィーに用いられる露光装置の光源波長を短波長化することにより実現されている。

現在では、半導体デバイスのデザインルールは１００ｎｍ以下のレベルにまで達している。この値は、フォトリソグラフィーの際のマスクパターンの転写に必要な露光装置の光源波長よりも短い。例えば、光源として使用されるフッ化アルゴン(ＡｒＦ)エキシマレーザの波長は１９３ｎｍである。この場合、フォトリソグラフィーによりフォトマスクのマスクパターンを半導体基板上に転写する際に、マスクパターンの寸法が解像限界を超える程に小さいため、回折等による光近接効果の影響により半導体基板に形成された転写パターンの特に先端部位の形状が変化する。これにより、マスクパターンが転写されてなる転写パターンについて、その寸法の転写予定値（転写予定寸法）と実際の寸法とで差異が生じる。

図１９に具体例を示す。（ａ）には、フォトマスクによるマスクパターンの予定転写状態（マスクパターンが所期の縮小投影像として形状変化を受けることなく正確に転写された理想的な状態）を、（ｂ）には、光近接効果の影響を受けた実際の転写状態をそれぞれ示す。
図示のように、実際の転写パターン１０２は、幅寸法が解像限界を超える値であることから、その先端部位が正確には転写されず、予定転写パターン１０１に比べて短く形成されてしまう。この現象はショートニングと呼ばれており、転写パターンの幅寸法が小さくなるほど顕著に表れる。

上記のような光近接効果による影響を抑制する方法が種々提案されている。
例えば、非特許文献１のように、いわゆる光近接効果補正（ＯＰＣ:Optical Proximity Correction)が提案されている。ＯＰＣとは、マスクパターンを半導体基板上に転写した際に生じる転写パターンの変形と逆の変形をマスクパターンに与えるべく、予めマスクパターンを部分的に太く又は細くしたり、或いは部分的にダミーパターンを配する等により、半導体基板上に転写してなる転写パターンの形状変化や寸法変動を補正する手法である。

図２０に具体例を示す。（ａ）には、マスクパターンにＯＰＣを施したフォトマスクを、（ｂ）には、フォトマスクによるマスクパターンの予定転写状態（マスクパターンが所期の縮小投影像として形状変化を受けることなく正確に転写された理想的な状態）を、（ｃ）には、光近接効果の影響を受けた実際の転写状態をそれぞれ示す。（ａ）において、マスクパターンの内側が露光光の透過部分であり、外側が遮光部分であるが、図示の便宜上、マスクパターンの輪郭線を描写するに留め、透過部分及び遮光部分の双方共に白色で表す。このことは、以下の図２１（ａ）でも同様である。また、図示の便宜上、（ａ）のマスクパターンと、（ｂ），（ｃ）の転写パターンとを同等のサイズで示す。

図２０（ａ）に示すように、光近接効果の影響を顕著に受けるマスクパターン１０３の両先端部位にそれぞれダミーパターン１１０を配して当該部位を太く補正し、いわゆるハンマーヘッド形状にマスクパターン１０３を形成する。これにより、図２０（ｂ）に示すように、実際の転写パターン１０５は、予定転写パターン１０４に比べて例えばその先端部位の角部で若干の消失は見られるものの、ショートニングによる寸法変動が抑制されて予定転写パターン１０４とほぼ同じ長さ及び幅に形成される。

特開２００４−３５４６０５号公報特開２００６−１２６４３１号公報国際公開ＷＯ−２００３／６２９２３号公報 K. Herold、 N. Chen、 and I. P. Stobert、 "Managing high accuracy and fast convergence in OPC"、 Porc. of SPIE Vol. 6349、 634924、 (2006). I. Graur、 M. Al-Iman、 and P. LaCour、 "Present Challenges and Solutions in Sampling and Correction for 45nm"、 Proc. of SPIE Vol. 6349、 63491Y、 (2006)

しかしながら、ＯＰＣの適用により転写パターンの先端部位におけるショートニングの発生を抑えたとしても、フォトリソグラフィーにおけるいわゆるプロセス揺らぎを無視することはできず、このプロセス揺らぎにより転写パターンの寸法変動が増大するという問題がある。プロセス揺らぎは、露光装置の精度や、フォトマスクにおけるマスクパターンの精度、転写パターンが形成される半導体基板の平坦度（flatness）等に起因して発生するものであり、これを完全に除去することはできない。

プロセス揺らぎは、特にマスクパターンの転写の際におけるフォーカスのズレとして現れ易い。
図２１は、ＯＰＣを適用したマスクパターン及び転写パターンを示す概略平面図であり、（ａ）が近接して配された２つのマスクパターンを、（ｂ）がこれらマスクパターンにより転写された２つの転写パターンをそれぞれ示す。
図２１（ａ）に示すように、フォトマスクには、先端部位にＯＰＣによりダミーパターン１２０が形成された第１のマスクパターン１１１と、第１のマスクパターン１１１の先端部位と側部（長手方向に沿った辺）で近接対向する第２のマスクパターン１１２とが配されている。このフォトマスクの縮小投影露光により、図２１（ｂ）に示すように、第１の転写パターン１１３と、第１の転写パターン１１３の先端部位と側部（長手方向に沿った辺）で近接対向する第２の転写パターン１１４とが形成される。

図２２は、図２１（ｂ）における各転写パターンの寸法とフォーカス値との関係（ＣＤ−フォーカス曲線）を示す特性図である。
ここで、ＣＤ−フォーカス曲線Ｃ１が第１の転写パターン１１３の幅寸法Ｗに、ＣＤ−フォーカス曲線Ｃ２が第１の転写パターン１１３の先端部位と第２の転写パターン１１４との離間距離（スペース寸法Ｓ）にそれぞれ関するものである。フォーカス曲線は、フォーカスにズレが生じた際の転写パターンの寸法変動量を示しており、プロットされた曲線の曲率が小さいほど、フォーカスにズレが生じても寸法変動が少ない、即ちフォーカスマージンが大きいことを示している。また、このデザインルールでは、幅寸法Ｗの予定幅寸法Ｗ０が１２０ｎｍ、スペース寸法Ｓの予定スペース寸法Ｓ０が１００ｎｍとされている。

図２２に示すように、ＣＤ−フォーカス曲線Ｃ１，Ｃ２において、フォーカス値が０の状態がベストフォーカス時の寸法を示しており、従って幅寸法Ｗ及びスペース寸法Ｓが予定幅寸法Ｗ０，予定スペース寸法Ｓ０と等しい１２０ｎｍ、１００ｎｍとなり、このとき第１及び第２のマスクパターン１１１，１１２が最も精度良く転写されていることを意味する。
ここで、フォーカス値が＋方向又は−方向にずれる、即ちデフォーカスすると、第１及び第２のマスクパターン１１１，１１２において回折した光が回り込むことにより、第１及び第２の転写パターン１１３，１１４に寸法変動が生じる。幅寸法Ｗは減少する方向に、スペース寸法Ｓは増大する方向に (第１の転写パターン１１３のショートニングが大きくなる方向に)変動する。

この場合、スペース寸法Ｓの変動量の方が幅寸法Ｗの変動量よりも大きくなる。これは、第１のマスクパターン１１１の先端部位が解像限界以下であり、元来ショートニングが発生し易い傾向があるため、デフォーカスした際における回折光の影響を強く受けることに起因する。
例えば、デフォーカスによる寸法変動を狙い値の１０％以下に規定した場合、幅寸法Ｗではフォーカスマージンが０．２６μｍ程度であるのに対して、スペース寸法Ｓではフォーカスマージンが０．２０μｍ程度しかない。フォトリソグラフィーでは、フォーカスマージンは最も小さいフォーカスマージンで決定されることから、図２１（ａ）の第１及び第２のマスクパターン１１１，１１２を転写する際のフォーカスマージンは０．２０μｍ程度となる。フォーカスマージンが小さい場合、プロセス揺らぎによる寸法変動が発生し易い。例えば配線工程において、配線の先端部位のショートニングが大きいと、先端部位に近い箇所で上下配線を接続するコンタクト孔を形成するときに、コンタクト不良の発生の原因となり、半導体デバイスの性能の著しい劣化を招くことになる。

この問題に対処する方策として、例えば特許文献１，２のように、マスクパターンの先端部位の近傍にアシストパターンを付加して、先端部位のフォーカスマージンを増加させる方法が知られている。しかしながらこの場合、密に配列したマスクパターンではアシストパターンを付加する領域がないため、密に配列したマスクパターンには適用できないといい問題がある。また、例えば特許文献３のように、マスクパターンの先端部位の近傍における遮光部の透過率を変化させてフォーカスマージンを増加させる方法が知られている。しかしながらこの場合、異なる透過率をもつ遮光部を同一のフォトマスクに形成しなければならないため、マスク作製のコストが増加するという問題がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、フォトリソグラフィーにおけるフォーカスマージンを大きくし、プロセス揺らぎの寸法変動への影響を大幅に緩和して、比較的容易に精度良く所期の微細且つ高集積の転写パターンを得ることができるフォトマスク及びその形成方法、及び当該形成方法を適用して信頼性の高い半導体装置を得ることができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の半導体装置の製造方法は、光近接効果補正を施してマスクパターンを形成する際に、前記マスクパターンの長手方向に関する補正量を短手方向に関する補正量よりも大きく設定し、前記長手方向について、前記マスクパターンが転写されてなる転写パターンの寸法が前記マスクパターンの転写予定寸法よりも大きくなるように偏向的な補正を行い、前記マスクパターンを含むフォトマスクを形成する工程と、フォトリソグラフィーにより前記フォトマスクを露光し、半導体基板の表面に少なくとも前記マスクパターンを転写して前記転写パターンを形成する工程とを含む。

本発明のフォトマスクの形成方法は、フォトリソグラフィーにより、マスクパターンを基板上に転写して、転写パターンを形成する際に用いる方法であって、光近接効果補正を施して前記マスクパターンを形成する際に、前記マスクパターンの長手方向に関する補正量を短手方向に関する補正量よりも大きく設定し、前記長手方向について、前記マスクパターンが転写されてなる転写パターンの寸法が前記マスクパターンの転写予定寸法よりも大きくなるように、偏向的な補正を行う。

本発明のフォトマスクは、フォトリソグラフィーにより、マスクパターンを基板上に転写して、転写パターンを形成する際に用いるものであって、互いに対向部位で近接対向するように形成されてなる第１のマスクパターン及び第２のマスクパターンを有し、前記各対向部位の少なくとも一方に、光近接効果補正としてダミーパターンが配されており、前記ダミーパターンのうち対向辺の部分がその他の部分よりも幅広に形成されてなる。

本発明によれば、フォトリソグラフィーにおけるフォーカスマージンを大きくし、プロセス揺らぎの寸法変動への影響を大幅に緩和して、比較的容易に精度良く所期の微細且つ高集積の転写パターンを得ることが可能であり、当該形成方法を適用して信頼性の高い半導体装置を得ることができる。

−本発明の基本骨子−
本発明者は、フォーカスマージンを大きく確保してプロセス揺らぎの寸法変動への影響を緩和すべく、マスクパターンにおいて、これと近接する他のマスクパターンの影響について考察した。具体的には、帯状のマスクパターンがその先端部位で他のマスクパターンと近接して対向配置されている場合について、当該マスクパターンに生じるショートニングに与える影響について調べた。

図１は、マスクパターン及び転写パターンを示す概略平面図であり、（ａ）が２つのマスクパターンが近接して配されてなるフォトマスク（ＯＰＣの適用なし）を、（ｂ）には、フォトマスクによる２つのマスクパターンの予定転写状態（２つのマスクパターンが所期の縮小投影像として形状変化を受けることなく正確に転写された理想的な状態）の転写パターンを、（ｃ）が２つのマスクパターンの実際の転写状態である転写パターンをそれぞれ示す。（ａ）において、マスクパターンの内側が露光光の透過部分であり、外側が遮光部分であるが、図示の便宜上、マスクパターンの輪郭線を描写するに留め、透過部分及び遮光部分の双方共に白色で表す。また、図示の便宜上、（ａ）のマスクパターンと、（ｂ），（ｃ）の転写パターンとを同等のサイズで示す。これらの事情は、以下の図３、図６、図９、図１２、図１５でも同様である。

図１（ａ）に示すように、フォトマスクには、帯状（線状）の第１のマスクパターン１と、第１のマスクパターン１の先端部位と側部（長手方向に沿った辺）で近接対向する第２のマスクパターン２とが配されている。図１（ｂ）では、このフォトマスクの縮小投影露光による予定転写状態として、第１のマスクパターン１に対応した第１の予定転写パターン３と、第２のマスクパターン２に対応した第２の予定転写パターン４とが示されている。ここで、第１の予定転写パターン３の予定幅寸法をＷ０、第１の予定転写パターン３の先端部位と第２の予定転写パターン４の側部との離間距離を予定スペース寸法Ｓ０とする。一方、図１（ｃ）では、このフォトマスクの縮小投影露光による実際の転写状態として、第１のマスクパターン１が転写されてなる第１の転写パターン５と、第２のマスクパターン２が転写されてなる第２の転写パターン６が示されている。ここで、第１の転写パターン５の先端部位と第２の転写パターン６の側部との離間距離をスペース寸法Ｓ２とする。スペース寸法Ｓ２は、予定スペース寸法Ｓ０と、ショートニングに起因する後退による後退スペース寸法Ｓ１とを加算したものである。

ここでは、デザインルールとして、第１及び第２の予定転写パターン３，４における予定幅寸法Ｗ０が１２０ｎｍ、第１及び第２の予定転写パターン３，４間の離間距離である予定スペース寸法Ｓ０が１００ｎｍとされている。このフォトリソグラフィーでは、露光装置として開口率が０．８５のレンズを備えたＡｒＦエキシマレーザ(波長１９３ｎｍ)を光源とする、縮小率１／４倍(マスクパターンの寸法：転写パターンの寸法＝４：１) の縮小投影系を使用した。

本発明者は、図１（ｃ）における予定スペース寸法Ｓ０と後退スペース寸法Ｓ１との関係について調べた。その結果を図２に示す。
図示のように、予定スペース寸法Ｓ０が１２０ｎｍ以上であれば、後退スペース寸法Ｓ１は２０ｎｍ程度のほぼ一定値となる。これは、前述の光近接効果に起因するものである。
一方、予定スペース寸法Ｓ０が１００ｎｍ以下になると、後退スペース寸法Ｓ１は徐々に小さくなる。この現象は、第１のマスクパターン１の先端部位に近接した位置に他のマスクパターンである第２のマスクパターン２が存在する場合、第１のマスクパターン１１は第２のマスクパターン２による光近接効果の影響を受け、第１の転写パターン５の先端部位がこれと近接する第２の転写パターン６に引っ張られるように伸張されて形成されるために生じるものと考えられる。
予定スペース寸法Ｓ０が小さくなることにより上記の伸張効果が更に強くなり、予定スペース寸法Ｓ０が例えば２０ｎｍ以下になると、ショートニングの効果よりも上記の伸張効果の方が強くなり、第１の転写パターン５と第２の転写パターン６とがショートすることになる。

本発明では、上記の結果を考慮し、ＯＰＣを施してマスクパターンを形成する際に、マスクパターンの長手方向に関する補正量を短手方向に関する補正量よりも大きく設定し、長手方向について、マスクパターンが転写されてなる転写パターンの寸法がマスクパターンの転写予定寸法よりも大きくなるように偏向的なＯＰＣ（以下、偏向ＯＰＣと記す）を行う。
偏向ＯＰＣの具体例としては、マスクパターンを、偏向ＯＰＣによりダミーパターンを配して形成するに際して、ダミーパターンの短手方向に沿った部分を、長手方向に沿った部分よりも幅広に形成する。

本発明は、マスクパターンの一部に突起状部位があり、当該突起状部位に近接するように他のマスクパターンが設けられる場合に適用できる。即ちこの場合、互いに対向部位で近接対向するように第１のマスクパターン及び第２のマスクパターンを形成する際に、各対向部位の少なくとも一方、例えば第１のマスクパターンの突起状部位に、当該各対向部位が転写されてなる両者の対向部位間の距離（スペース寸法）が、両者の対向部位間の距離の転写予定値よりも小さくなるように、偏向ＯＰＣを行う。
偏向ＯＰＣの具体例としては、偏向ＯＰＣにより突起状部位にダミーパターンを配するに際して、ダミーパターンのうち対向辺の部分をその他の部分よりも幅広に形成する。

本発明では、換言すれば、スペース寸法をｘとし、スペース寸法ｘの転写予定値である予定スペース寸法をｙとして、スペース寸法ｘが、ｘ≦ｙとなるように偏向ＯＰＣを行う。
ここで、マスクパターンにおいて偏向ＯＰＣを行う部位は、他の部位よりも寸法が小さい場合に、本発明は特にその効果が顕著となることから、第１の転写パターンの予定幅寸法をａとして、ｙ＜ａの関係にある場合に、ｘ≦ｙとなるように偏向ＯＰＣを行うことが好適である。

なお、偏向ＯＰＣの他の具体例としては、例えばマスクパターンの補正部位に偏向的でない通常のＯＰＣのダミーパターン（幅が均一なダミーパターン）を形成した後、短手方向に沿った部分を、長手方向よりも幅広に補正しても良い。

本発明では、上記のスペース寸法の最適値として、伸張効果によるショートニングの打ち消し作用を積極的に利用し、実際に形成される転写パターンのスペース寸法を、伸張効果が十分に発揮される程度に小さくなるように下限を設定し、ショートには至らない程度に大きくなるように下限を設定して、スペース寸法が４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下となるように、例えば２ｎｍ以上５０ｎｍ以下の幅のダミーパターンを形成する。

このようにマスクパターンを形成することにより、デフォーカスした際にも上記の伸張効果が残存するためにショートニングが抑えられ、寸法変動が少なくなり、即ちフォーカスマージンの大幅な増加が実現する。これにより、プロセス揺らぎの寸法変動への影響が大幅に緩和して、比較的容易に精度良く所期の微細且つ高集積の転写パターンを得ることができる。

−本発明を適用した好適な諸実施形態−
以下、本発明を適用した好適な諸実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１の実施形態）
本実施形態では、フォトリソグラフィーにより、マスクパターンを基板上に転写して、転写パターンを形成する際に用いるフォトマスク及びその形成方法を開示する。
図３は、第１の実施形態による偏向ＯＰＣを適用したフォトマスクを示す概略平面図である。図４は、図３のフォトマスクにより実際に転写された転写パターンを示す概略平面図である。

このフォトマスクには、図３に示すように、先端部位に偏向ＯＰＣによりダミーパターン１０が形成されたハンマーヘッド状の第１のマスクパターン１１と、第１のマスクパターン１１の先端部位と側部（長手方向に沿った辺）で近接対向する第２のマスクパターン１２とが配されている。

本実施形態では、第１のマスクパターン１１を、偏向ＯＰＣによりダミーパターン１０を配して形成する。この際に、ダミーパターン１０の短手方向に沿った部分１０ａを、長手方向に沿った部分１０ｂよりも幅広に形成する。詳細には、図４に示すように、第１のマスクパターン１１と第２のマスクパターン１２とが実際に転写されてなる第１の転写パターン１３及び第２の転写パターン１４について、第１の転写パターン１３の先端部位と第２の転写パターン１４の側部との離間距離であるスペース寸法Ｓ２が４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下となるように、部分１０ｂの幅が２ｎｍである場合、部分１０ａの幅を２ｎｍ以上５０ｎｍ以下に形成する。ここでは、スペース寸法Ｓ２が例えば９０ｎｍ程度となるように、部分１０ａの幅を３５ｎｍ程度に形成する。

図３のフォトマスクを用いて、図２を測定した際に用いた露光装置及びその条件を同一として、図４の第１及び第２の転写パターン１３，１４を形成した場合のＣＤ−フォーカス曲線Ｃ３を求めた。その結果を図５に示す。図５では、ＣＤ−フォーカス曲線Ｃ３と共に、従来のＯＰＣを適用した場合における図ＤのＣＤ−フォーカス曲線Ｃ２を併記する。
図示のように、ＣＤ−フォーカス曲線Ｃ３では、ＣＤ−フォーカス曲線Ｃ２に比べて、その曲率が小さくなっていることが判る。例えば、デフォーカスによる寸法変動を狙い値の１０％以下に規定した場合、ＣＤ−フォーカス曲線Ｃ２ではフォーカスマージンが０．２０μｍ程度であるのに対して、ＣＤ−フォーカス曲線Ｃ３では０．３μｍ以上となっている。従って図３のフォトマスクを用いてフォトリソグラフィーを行う場合、フォーカスマージンは転写パターンの幅寸法のフォーカスマージンで決まり、従来のＯＰＣによる０．２０μｍよりも大きな０．２６μｍとなる。

以上説明したように、本実施形態によれば、フォトリソグラフィーにおけるフォーカスマージンを大きくし、プロセス揺らぎの寸法変動への影響を大幅に緩和して、比較的容易に精度良く所期の微細且つ高集積の転写パターンを得ることが可能となる。

［変形例］
ここで、本実施形態によるフォトマスク及びその形成方法のいくつかの変形例について説明する。以下の各変形例では、フォトマスクのマスクパターンの形状が本実施形態と若干異なる。

（変形例１）
図６は、変形例１による偏向ＯＰＣを適用したフォトマスクを示す概略平面図である。図７は、図６のフォトマスクにより実際に転写された転写パターンを示す概略平面図である。
このフォトマスクには、図６に示すように、先端部位に偏向ＯＰＣによりダミーパターン２３が形成されたハンマーヘッド状の第１のマスクパターン２１と、先端部位に偏向ＯＰＣによりダミーパターン２４が形成されたハンマーヘッド状の第２のマスクパターン２２とが、各先端部位で近接対向するように配されている。ここで、第１のマスクパターン２１と第２のマスクパターン２２とは同一形状とされている。

本例では、第１及び第２のマスクパターン２１，２２を、偏向ＯＰＣによりダミーパターン２３，２４を配して形成する。この際に、ダミーパターン２３，２４の短手方向に沿った部分２３ａ，２４ａを、長手方向に沿った部分２３ｂ，２４ｂよりも幅広に形成する。詳細には、図７に示すように、第１のマスクパターン２１と第２のマスクパターン２２とが実際に転写されてなる第１の転写パターン２５及び第２の転写パターン２６について、第１の転写パターン２５の先端部位と第２の転写パターン２６の先端部位との離間距離であるスペース寸法Ｓ２が４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下となるように、部分２３ｂ，２４ｂの幅が共に２ｎｍである場合、部分２３ａ，２４ａの幅を共に２ｎｍ以上５０ｎｍ以下に形成する。ここでは、上記の離間距離の予定スペース寸法Ｓ０を１００ｎｍとして、スペース寸法Ｓ２が例えば９０ｎｍ程度となるように、部分２３ａ，２４ａの幅を共に３５ｎｍ程度に形成する。

ここで、第１及び第２のマスクパターン２１，２２の双方に偏向ＯＰＣを施すのではなく、いずれか一方のみに偏向ＯＰＣを施すようにしても良い。例えば第１のマスクパターン２１のみに偏向ＯＰＣを施す場合、部分２３ｂの幅が上記と同様に２ｎｍであれば、部分２３ａの幅を上記の２倍となる７０ｎｍ程度に形成する。一方、第２のマスクパターン２２については、通常のＯＰＣを施す。ここでは、幅が部分２３ｂと同一の２ｎｍで、全体的に均一幅となるように（部分２４ａと部分２４ｂとで同幅となるように）ダミーパターン２４を形成すれば良い。

図６のフォトマスクを用いて、図２を測定した際に用いた露光装置及びその条件を同一として、図７の第１及び第２の転写パターン２５，２６を形成した場合のＣＤ−フォーカス曲線Ｃ４を求めた。その結果を図８に示す。
図示のように、ＣＤ−フォーカス曲線Ｃ４では、例えば−０．１４μｍだけデフォーカスした際のスペース寸法Ｓ２は９８ｎｍ、＋０．１４μｍだけデフォーカスした際のスペース寸法Ｓ２は９９ｎｍであって、フォーカスマージンは０．２８μｍとなる。図６のフォトマスクを用いてフォトリソグラフィーを行う場合、フォーカスマージンは転写パターンの幅寸法のフォーカスマージンで決まり、従来のＯＰＣ（例えば図５のＣＤ−フォーカス曲線Ｃ３）による０．２０μｍよりも大きな０．２６μｍとなる。

以上説明したように、本例によれば、フォトリソグラフィーにおけるフォーカスマージンを大きくし、プロセス揺らぎの寸法変動への影響を大幅に緩和して、比較的容易に精度良く所期の微細且つ高集積の転写パターンを得ることが可能となる。

（変形例２）
図９は、変形例２による偏向ＯＰＣを適用したフォトマスクを示す概略平面図である。図１０は、図９のフォトマスクにより実際に転写された転写パターンを示す概略平面図である。
このフォトマスクには、図９に示すように、他の部位よりも幅広の先端部位に偏向ＯＰＣによりダミーパターン３３が形成されたハンマーヘッド状の第１のマスクパターン３１と、先端部位に偏向ＯＰＣによりダミーパターン３４が形成されたハンマーヘッド状の第２のマスクパターン３２とが、各先端部位で近接対向するように配されている。

本例では、第１及び第２のマスクパターン３１，３２を、偏向ＯＰＣによりダミーパターン３３，３４を配して形成する。この際に、ダミーパターン３３，３４の短手方向に沿った部分３３ａ，３４ａを、長手方向に沿った部分３３ｂ，３４ｂよりも幅広に形成する。詳細には、図１０に示すように、第１のマスクパターン３１と第２のマスクパターン３２とが実際に転写されてなる第１の転写パターン３５及び第２の転写パターン３６について、第１の転写パターン３５の先端部位と第２の転写パターン３６の先端部位との離間距離であるスペース寸法Ｓ２が４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下となるように、部分３３ｂ，３４ｂの幅が共に７ｎｍである場合、部分３３ａ，３４ａの幅を共に７ｎｍ以上５０ｎｍ以下に形成する。ここでは、上記の離間距離の予定スペース寸法Ｓ０を１００ｎｍとして、スペース寸法Ｓ２が例えば９０ｎｍ程度となるように、部分３３ａ，３４ａの幅を共に２０ｎｍ程度に形成する。

ここで、第１及び第２のマスクパターン３１，３２の双方に偏向ＯＰＣを施すのではなく、いずれか一方のみに偏向ＯＰＣを施すようにしても良い。例えば第２のマスクパターン３２のみに偏向ＯＰＣを施す場合、部分３２ｂの幅が上記と同様に７ｎｍであれば、部分３２ａの幅を上記の２倍となる４０ｎｍ程度に形成する。一方、第１のマスクパターン３１については、通常のＯＰＣを施す。ここでは、幅が部分３３ｂと同一の７ｎｍで、全体的に均一幅となるように（部分３３ａと部分３３ｂとで同幅となるように）ダミーパターン３３を形成すれば良い。

図９のフォトマスクを用いて、図２を測定した際に用いた露光装置及びその条件を同一として、図１０の第１及び第２の転写パターン３５，３６を形成した場合のＣＤ−フォーカス曲線Ｃ５を求めた。その結果を図１１に示す。
図示のように、ＣＤ−フォーカス曲線Ｃ５では、例えば−０．１５μｍだけデフォーカスした際のスペース寸法Ｓ２は９５ｎｍ、＋０．１５μｍだけデフォーカスした際のスペース寸法Ｓ２は９５ｎｍであって、フォーカスマージンは０．３０μｍとなる。図９のフォトマスクを用いてフォトリソグラフィーを行う場合、フォーカスマージンは転写パターンの幅寸法のフォーカスマージンで決まり、従来のＯＰＣ（例えば図５のＣＤ−フォーカス曲線Ｃ３）による０．２０μｍよりも大きな０．２６μｍとなる。

（変形例３）
図１２は、変形例３による偏向ＯＰＣを適用したフォトマスクを示す概略平面図である。図１３は、図１２のフォトマスクにより実際に転写された転写パターンを示す概略平面図である。
このフォトマスクには、図１２に示すように、他の部位よりも幅広の先端部位に偏向ＯＰＣによりダミーパターン４３が形成されたハンマーヘッド状の第１のマスクパターン４１と、他の部位よりも幅広の先端部位に偏向ＯＰＣによりダミーパターン４４が形成されたハンマーヘッド状の第２のマスクパターン４２とが、各先端部位で近接対向するように配されている。ここで、第１のマスクパターン４１と第２のマスクパターン４２とは同一形状とされている。

本例では、第１及び第２のマスクパターン４１，４２を、偏向ＯＰＣによりダミーパターン４３，４４を配して形成する。この際に、ダミーパターン４３，４４の短手方向に沿った部分４３ａ，４４ａを、長手方向に沿った部分４３ｂ，４４ｂよりも幅広に形成する。詳細には、図１３に示すように、第１のマスクパターン４１と第２のマスクパターン４２とが実際に転写されてなる第１の転写パターン４５及び第２の転写パターン４６について、第１の転写パターン４５の先端部位と第２の転写パターン４６の先端部位との離間距離であるスペース寸法Ｓ２が４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下となるように、部分４３ｂ，４４ｂの幅が共に５ｎｍである場合、部分４３ａ，４４ａの幅を共に５ｎｍ以上５０ｎｍ以下に形成する。ここでは、上記の離間距離の予定スペース寸法Ｓ０を１００ｎｍとして、スペース寸法Ｓ２が例えば９０ｎｍ程度となるように、部分４３ａ，４４ａの幅を共に２０ｎｍ程度に形成する。

ここで、第１及び第２のマスクパターン４１，４２の双方に偏向ＯＰＣを施すのではなく、いずれか一方のみに偏向ＯＰＣを施すようにしても良い。例えば第１のマスクパターン４１のみに偏向ＯＰＣを施す場合、部分４１ｂの幅が上記と同様に５ｎｍであれば、部分４１ａの幅を上記の２倍となる４０ｎｍ程度に形成する。一方、第２のマスクパターン４２については、通常のＯＰＣを施す。ここでは、幅が部分４４ｂと同一の５ｎｍで、全体的に均一幅となるように（部分４４ａと部分４４ｂとで同幅となるように）ダミーパターン４４を形成すれば良い。

図１２のフォトマスクを用いて、図２を測定した際に用いた露光装置及びその条件を同一として、図１３の第１及び第２の転写パターン４５，４６を形成した場合のＣＤ−フォーカス曲線Ｃ６を求めた。その結果を図１４に示す。
図示のように、ＣＤ−フォーカス曲線Ｃ６では、例えば−０．１５μｍだけデフォーカスした際のスペース寸法Ｓ２は９３ｎｍ、＋０．１５μｍだけデフォーカスした際のスペース寸法Ｓ２は９３ｎｍであって、フォーカスマージンは０．３０μｍとなる。図１２のフォトマスクを用いてフォトリソグラフィーを行う場合、フォーカスマージンは転写パターンの幅寸法のフォーカスマージンで決まり、従来のＯＰＣ（例えば図５のＣＤ−フォーカス曲線Ｃ３）による０．２０μｍよりも大きな０．２６μｍとなる。

（変形例４）
図１５は、変形例４による偏向ＯＰＣを適用したフォトマスクを示す概略平面図である。図１６は、図１５のフォトマスクにより実際に転写された転写パターンを示す概略平面図である。
このフォトマスクには、図１５に示すように、突起状部位を有しており、この突起状部位に偏向ＯＰＣによりダミーパターン５３が形成された第１のマスクパターン５１と、突起状部位を有しており、この突起状部位に偏向ＯＰＣによりダミーパターン５４が形成された第１のマスクパターン５２とが、各突起状部位で近接対向するように配されている。ここで、第１のマスクパターン５１と第２のマスクパターン５２とは同一形状とされている。

本例では、第１及び第２のマスクパターン５１，５２を、偏向ＯＰＣによりダミーパターン５３，５４を配して形成する。この際に、ダミーパターン５３，５４のうち対向辺の部分５３ａ，５４ａをその他の部分５３ｂ，５４ｂよりも幅広に形成する。詳細には、図１６に示すように、第１のマスクパターン５１と第２のマスクパターン５２とが実際に転写されてなる第１の転写パターン５５及び第２の転写パターン５６について、第１の転写パターン５５の突起状部位と第２の転写パターン５６の突起状部位との離間距離であるスペース寸法Ｓ２が４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下となるように、部分５３ｂ，５４ｂの幅が共に７ｎｍである場合、部分５３ａ，５４ａの幅を共に７ｎｍ以上５０ｎｍ以下に形成する。ここでは、上記の離間距離の予定スペース寸法Ｓ０を１００ｎｍとして、スペース寸法Ｓ２が例えば９０ｎｍ程度となるように、部分５３ａ，５４ａの幅を共に３０ｎｍ程度に形成する。

ここで、第１及び第２のマスクパターン５１，５２の双方に偏向ＯＰＣを施すのではなく、いずれか一方のみに偏向ＯＰＣを施すようにしても良い。例えば第１のマスクパターン５１のみに偏向ＯＰＣを施す場合、部分５１ｂの幅が上記と同様に７ｎｍであれば、部分５１ａの幅を上記の２倍となる６０ｎｍ程度に形成する。一方、第２のマスクパターン５２については、通常のＯＰＣを施す。ここでは、幅が部分５４ｂと同一の７ｎｍで、全体的に均一幅となるように（部分５４ａと部分５４ｂとで同幅となるように）ダミーパターン５４を形成すれば良い。

図１５のフォトマスクを用いて、図２を測定した際に用いた露光装置及びその条件を同一として、図１６の第１及び第２の転写パターン５５，５６を形成した場合のＣＤ−フォーカス曲線Ｃ７を求めた。その結果を図１７に示す。
図示のように、ＣＤ−フォーカス曲線Ｃ７では、例えば−０．１４μｍだけデフォーカスした際のスペース寸法Ｓ２は９９ｎｍ、＋０．１４μｍだけデフォーカスした際のスペース寸法Ｓ２は９８ｎｍであって、フォーカスマージンは０．２８μｍとなる。図１５のフォトマスクを用いてフォトリソグラフィーを行う場合、フォーカスマージンは転写パターンの幅寸法のフォーカスマージンで決まり、従来のＯＰＣ（例えば図５のＣＤ−フォーカス曲線Ｃ３）による０．２０μｍよりも大きな０．２６μｍとなる。

（第２の実施形態）
本実施形態では、半導体装置、例えばＭＯＳトランジスタの製造方法に、第１の実施形態で説明したフォトマスクを適用した場合について開示する。本実施形態では、例えば配線の形成に当該フォトマスクを用いる場合について例示する。
図１８は、第２の実施形態によるＭＯＳトランジスタの製造方法を工程順に示す概略断面図である。

先ず、図１８（ａ）に示すように、素子分離構造６２を形成する。
詳細には、シリコン基板６１の表層に例えばＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）法により素子分離構造６２を形成する。この素子分離構造６２により、シリコン基板６１で素子活性領域６３が確定される。

続いて、図１８（ｂ）に示すように、ゲート絶縁膜６４及びゲート電極６５を順次形成する。
詳細には、先ず、シリコン基板１１上に熱酸化法又はＣＶＤ法により、膜厚５０ｎｍ程度のシリコン酸化膜を堆積し、ゲート絶縁膜６４を形成する。
次に、ゲート絶縁膜６４上に例えばＣＶＤ法により膜厚１００ｎｍ程度の多結晶シリコン膜を堆積する。そして、多結晶シリコン膜及びゲート絶縁膜６４をリソグラフィー及びドライエッチングにより電極形状に加工することにより、素子活性領域６３においてゲート絶縁膜６４上にゲート電極６５を形成する。

続いて、図１８（ｃ）に示すように、ＬＤＤ領域６６、サイドウォール絶縁膜６７、及びソース／ドレイン領域６８を順次形成する。
詳細には、先ず、ゲート電極６５をマスクとして、素子活性領域６３に不純物、ここでは砒素（Ａｓ）を例えばドーズ量１．２×１０¹²／ｃｍ²、加速エネルギー５ｋｅＶの条件でイオン注入し、ゲート電極６５の両側における素子活性領域６３の表層に、いわゆるＬＤＤ領域６６を形成する。

次に、全面に例えばシリコン酸化膜を例えばＣＶＤ法により堆積し、このシリコン酸化膜をいわゆるエッチバックすることにより、素子活性領域６３におけるゲート電極６５の側面のみにシリコン酸化膜を残して、サイドウォール絶縁膜６７を形成する。

次に、ゲート電極６５及びサイドウォール絶縁膜６７をマスクとして、素子活性領域６３に不純物、ここではリン（Ｐ）をＬＤＤ領域６６よりも不純物濃度が高くなる条件、例えばドーズ量６．０×１０¹⁵／ｃｍ²、加速エネルギー４ｋｅＶの条件でイオン注入し、ＬＤＤ領域６６と一部重畳されるソース／ドレイン領域６８を形成する。
このとき、半導体素子として、シリコン基板１１上でゲート絶縁膜６４を介して形成されたゲート電極６５と、その両側に形成された一対のＬＤＤ領域６６及びソース／ドレイン領域６８とを有するトランジスタ構造６０が完成する。

続いて、図１８（ｄ）に示すように、トランジスタ構造６０を覆う層間絶縁膜６９を形成し、コンタクトプラグ７０及び層間絶縁膜７２を形成した後、第１の実施形態又は諸変形例のフォトマスクを利用したフォトリソグラフィーにより配線７１を形成する。
詳細には、先ず、トランジスタ構造６０を覆うように、例えば膜厚３５０ｎｍ程度にシリコン酸化膜を堆積し、層間絶縁膜６９を形成する。

次に、層間絶縁膜６９に、フォトリソグラフィー及びドライエッチングにより、ソース／ドレイン領域６８の表面の一部及びゲート電極６５の表面の一部をそれぞれ露出させる各コンタクト孔６９ａを形成する。
そして、各コンタクト孔６９ａを埋め込む膜厚に導電材料、例えばタングステン（Ｗ）をＣＶＤ法等により堆積した後、層間絶縁膜６９の表面が露出するまでＷを化学機械研磨（ＣＭＰ）し、各コンタクト孔６９ａをＷで充填してなる各コンタクトプラグ７０を形成する。

次に、各コンタクトプラグ７０上を覆うように、層間絶縁膜６９上に層間絶縁膜７２を例えば膜厚１３０ｎｍ程度に形成する。
次に、ダマシン法、ここではシングルダマシン法により、層間絶縁膜７２に配線７１を形成する。
先ず、層間絶縁膜７２に、コンタクトプラグ７０の表面を露出させるように、所望の配線形状の配線溝７２ａを形成する。
ここでは、形成すべき配線形状に適合させて、第１の実施形態及びその諸変形例で説明したフォトマスクのうちから少なくとも１つ（飽くまで第１の実施形態及びその諸変形例の技術的思想であり、形状や各種寸法等の若干の相違はあっても良い。）を選択して、層間絶縁膜７２上に塗布形成されたフォトレジスト（不図示）に当該フォトマスクのマスクパターンを露光転写する。そして、現像等の諸工程を経てフォトレジストを加工し、当該フォトマスクのマスクパターンが転写されてなる転写パターンに対応した配線溝パターンを有するレジストマスク（不図示）を形成する。

次に、このレジストマスクを用いて、ドライエッチングにより層間絶縁膜７２を加工し、レジストマスクの配線溝パターンに倣った形状の配線溝７２ａを形成する。
レジストマスクは、例えば灰化処理により除去される。

次に、配線溝７２ａを埋め込むように、層間絶縁膜７２上に例えばメッキ法によりＣｕ又はＣｕ合金（不図示）を堆積する。
そして、このＣｕ又はＣｕ合金の表面を化学機械研磨（Chemical-Mechanical Polishing：ＣＭＰ）法により、層間絶縁膜７２の表面が露出するまで研磨して平坦化し、各コンタクトプラグ７０とそれぞれ電気的に接続されてなる膜厚１３０ｎｍ程度の各配線７１を形成する。

しかる後、更なる層間絶縁膜や各配線７１と接続される上層配線等の形成を経て、本実施形態のＭＯＳトランジスタを完成させる。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１の実施形態又は諸変形例によるフォトマスクを用いて配線を形成することにより、極めて信頼性の高いＭＯＳトランジスタを得ることができる。

ここで、上記したシングルダマシン法の代わりに、層間絶縁膜６９，７２にコンタクト孔６９ａ及び配線溝７２ａを連続工程で形成し、これらコンタクト孔６９ａ及び配線溝７２ａを埋め込むようにコンタクトプラグ７０及び配線７１を同時形成する、いわゆるデュアルダマシン法を採用しても良い。

また、層間絶縁膜６９上に例えばアルミニウム合金膜を成膜し、このアルミニウム合金膜をリソグラフィー及びエッチングにより加工して、コンタクトプラグ７０と接続される配線を形成するようにしても良い。この場合、アルミニウム合金膜の加工時に、第１の実施形態及びその諸変形例で説明したフォトマスクのうちから少なくとも１つ（飽くまで第１の実施形態及びその諸変形例の技術的思想であり、形状や各種寸法等の若干の相違はあっても良い。）を選択して、アルミニウム合金膜上に塗布形成されたフォトレジストに当該フォトマスクのマスクパターンを露光転写する。そして、現像等の諸工程を経てフォトレジストを加工し、当該フォトマスクのマスクパターンが転写されてなる転写パターンを有するレジストマスクを形成する。そして、このレジストマスクを用いて、ドライエッチングによりアルミニウム合金膜を加工し、レジストマスクの転写パターンに倣った形状の配線を形成する。

なお、第１の実施形態又は諸変形例によるフォトマスクのＭＯＳトランジスタの製造方法における適用場面は、配線の形成に限定されず、例えばゲート電極等の形成に適用しても好適である。
また、本発明は、半導体装置として、ＭＯＳトランジスタ以外、例えばＣＭＯＳトランジスタや各種の半導体メモリ（ＤＲＡＭ、不揮発性メモリ等）にも適用できる。

以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。

（付記１）光近接効果補正を施してマスクパターンを形成する際に、前記マスクパターンの長手方向に関する補正量を短手方向に関する補正量よりも大きく設定し、前記長手方向について、前記マスクパターンが転写されてなる転写パターンの寸法が前記マスクパターンの転写予定寸法よりも大きくなるように偏向的な補正を行い、前記マスクパターンを含むフォトマスクを形成する工程と、
フォトリソグラフィーにより前記フォトマスクを露光し、半導体基板の表面に少なくとも前記マスクパターンを転写して前記転写パターンを形成する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。

（付記２）前記フォトマスクを形成する工程において、第１のマスクパターンと、前記第１のマスクパターンの対向部位と近接対向する第２のマスクパターンとを形成するに際して、前記第１のマスクパターン及び前記第２のマスクパターンの少なくとも一方に、前記偏向的な補正を行うことを特徴とする付記１に記載の半導体装置の製造方法。

（付記３）前記フォトマスクを形成する工程において、前記第１のマスクパターンが転写されてなる第１の転写パターンの対向部位と、前記第２のマスクパターンが転写されてなる第２の転写パターンとの距離が４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下となるように、前記第１のマスクパターン及び前記第２のマスクパターンを形成することを特徴とする付記２に記載の半導体装置の製造方法。

（付記４）前記フォトマスクを形成する工程において、前記対向部位と、前記第２のマスクパターンが転写されてなる第２の転写パターンとの距離をｘとし、前記距離の転写予定値をｙとして、前記距離ｘが、ｘ≦ｙとなるように前記偏向的な補正を行うことを特徴とする付記２又は３に記載の半導体装置の製造方法。

（付記５）前記フォトマスクを形成する工程において、前記第１のマスクパターンが転写されてなる第１の転写パターンの転写予定幅寸法をａとし、前記対向部位と、前記第２のマスクパターンが転写されてなる第２の転写パターンとの距離をｘとし、前記距離の転写予定値をｙとして、ｙ＜ａの関係にある場合、前記距離ｘが、ｘ≦ｙとなるように前記偏向的な補正を行うことを特徴とする付記２又は３に記載の半導体装置の製造方法。

（付記６）前記フォトマスクを形成する工程において、前記第１のマスクパターンと前記第２のマスクパターンとを、長手方向に同軸となる位置に形成することを特徴とする付記２〜５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。

（付記７）前記フォトマスクを形成する工程において、前記マスクパターンを、前記偏向的な補正によりダミーパターンを配して形成するに際して、前記ダミーパターンの前記短手方向に沿った部分を、前記長手方向に沿った部分よりも幅広に形成することを特徴とする付記１〜６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。

（付記８）光近接効果補正を施して、互いに対向部位で近接対向するように第１のマスクパターン及び第２のマスクパターンを形成する際に、前記各対向部位の少なくとも一方に、当該各対向部位が転写されてなる両者の対向部位間の距離が、前記両者の対向部位間の距離の転写予定値よりも小さくなるように、偏向的な補正を行い、前記第１のマスクパターンを含むフォトマスクを形成する工程と、
フォトリソグラフィーにより前記フォトマスクを露光して、半導体基板の表面に少なくとも前記第１のマスクパターンを転写し、第１の転写パターンを形成する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。

（付記９）前記フォトマスクを形成する工程において、前記第１のマスクパターンが転写されてなる転写パターンと前記第２のマスクパターンが転写されてなる転写パターンとで、両者の対向部位の距離が４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下となるように、前記第１のマスクパターン及び前記第２のマスクパターンを形成することを特徴とする付記８に記載の半導体装置の製造方法。

（付記１０）前記フォトマスクを形成する工程において、前記偏向的な補正により、前記各対向部位の少なくとも一方にダミーパターンを配するに際して、前記ダミーパターンのうち対向辺の部分をその他の部分よりも幅広に形成することを特徴とする付記８又は９に記載の半導体装置の製造方法。

（付記１１）フォトリソグラフィーにより、マスクパターンを基板上に転写して、転写パターンを形成する際に用いるフォトマスクの形成方法であって、
光近接効果補正を施して前記マスクパターンを形成する際に、前記マスクパターンの長手方向に関する補正量を短手方向に関する補正量よりも大きく設定し、前記長手方向について、前記マスクパターンが転写されてなる転写パターンの寸法が前記マスクパターンの転写予定寸法よりも大きくなるように、偏向的な補正を行うことを特徴とするフォトマスクの形成方法。

（付記１２）フォトリソグラフィーにより、マスクパターンを基板上に転写して、転写パターンを形成する際に用いるフォトマスクの形成方法であって、
光近接効果補正を施して、互いに対向部位で近接対向するように第１のマスクパターン及び第２のマスクパターンを形成する際に、前記各対向部位の少なくとも一方に、当該各対向部位が転写されてなる両者の対向部位間の距離が、前記両者の対向部位間の距離の転写予定値よりも小さくなるように、偏向的な補正を行うことを特徴とするフォトマスクの形成方法。

（付記１３）フォトリソグラフィーにより、マスクパターンを基板上に転写して、転写パターンを形成する際に用いるフォトマスクであって、
互いに対向部位で近接対向するように形成されてなる第１のマスクパターン及び第２のマスクパターンを有し、
前記各対向部位の少なくとも一方に、光近接効果補正としてダミーパターンが配されており、前記ダミーパターンのうち対向辺の部分がその他の部分よりも幅広に形成されてなることを特徴とするフォトマスク。

マスクパターン及び転写パターンを示す概略平面図である。図１（ｃ）における予定スペース寸法Ｓ０と後退スペース寸法Ｓ１との関係を示す特性図である。第１の実施形態による偏向ＯＰＣを適用したフォトマスクを示す概略平面図である。図３のフォトマスクにより実際に転写された転写パターンを示す概略平面図である。図４の第１及び第２の転写パターンを形成した場合のＣＤ−フォーカス曲線Ｃ３を示す特性図である。変形例１による偏向ＯＰＣを適用したフォトマスクを示す概略平面図である。図６のフォトマスクにより実際に転写された転写パターンを示す概略平面図である。図６のフォトマスクを用いて求めたＣＤ−フォーカス曲線を示す特性図である。変形例２による偏向ＯＰＣを適用したフォトマスクを示す概略平面図である。図９のフォトマスクにより実際に転写された転写パターンを示す概略平面図である。図９のフォトマスクを用いて求めたＣＤ−フォーカス曲線を示す特性図である。変形例３による偏向ＯＰＣを適用したフォトマスクを示す概略平面図である。図１２のフォトマスクにより実際に転写された転写パターンを示す概略平面図である。図１２のフォトマスクを用いて求めたＣＤ−フォーカス曲線を示す特性図である。変形例４による偏向ＯＰＣを適用したフォトマスクを示す概略平面図である。図１５のフォトマスクにより実際に転写された転写パターンを示す概略平面図である。図１５のフォトマスクを用いて求めたＣＤ−フォーカス曲線を示す特性図である。第２の実施形態によるＭＯＳトランジスタの製造方法を工程順に示す概略断面図である。従来のフォトリソグラフィーの問題点を説明するための概略平面図である。従来のフォトリソグラフィーのおけるＯＰＣを説明するための概略平面図である。従来のＯＰＣを適用したマスクパターン及び転写パターンを示す概略平面図である。図２１（ｂ）における各転写パターンのＣＤ−フォーカス曲線を示す特性図である。

符号の説明

１，１１，２１，３１，４１，５１第１のマスクパターン
２，１２，２２，３２，４２，５２第２のマスクパターン
３第１の予定転写パターン
４第２の予定転写パターン
５，１３，２５，３５，４５，５５第１の転写パターン
６，１４，２６，３６，４６，５６第２の転写パターン
１０，２３，２４，３３，３４，４３，４４，５３，５４ダミーパターン

Claims

光近接効果補正を施してマスクパターンを形成する際に、前記マスクパターンの長手方向に関する補正量を短手方向に関する補正量よりも大きく設定し、前記長手方向について、前記マスクパターンが転写されてなる転写パターンの寸法が前記マスクパターンの転写予定寸法よりも大きくなるように偏向的な補正を行い、前記マスクパターンを含むフォトマスクを形成する工程と、
フォトリソグラフィーにより前記フォトマスクを露光し、半導体基板の表面に少なくとも前記マスクパターンを転写して前記転写パターンを形成する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記フォトマスクを形成する工程において、第１のマスクパターンと、前記第１のマスクパターンの対向部位と近接対向する第２のマスクパターンとを形成するに際して、前記第１のマスクパターン及び前記第２のマスクパターンの少なくとも一方に、前記偏向的な補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
前記フォトマスクを形成する工程において、前記第１のマスクパターンが転写されてなる第１の転写パターンの対向部位と、前記第２のマスクパターンが転写されてなる第２の転写パターンとの距離が４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下となるように、前記第１のマスクパターン及び前記第２のマスクパターンを形成することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
前記フォトマスクを形成する工程において、前記マスクパターンを、前記偏向的な補正によりダミーパターンを配して形成するに際して、前記ダミーパターンの前記短手方向に沿った部分を、前記長手方向に沿った部分よりも幅広に形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
光近接効果補正を施して、互いに対向部位で近接対向するように第１のマスクパターン及び第２のマスクパターンを形成する際に、前記各対向部位の少なくとも一方に、当該各対向部位が転写されてなる両者の対向部位間の距離が、前記両者の対向部位間の距離の転写予定値よりも小さくなるように、偏向的な補正を行い、前記第１のマスクパターンを含むフォトマスクを形成する工程と、
フォトリソグラフィーにより前記フォトマスクを露光して、半導体基板の表面に少なくとも前記第１のマスクパターンを転写し、第１の転写パターンを形成する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記フォトマスクを形成する工程において、前記偏向的な補正により、前記各対向部位の少なくとも一方にダミーパターンを配するに際して、前記ダミーパターンのうち対向辺の部分をその他の部分よりも幅広に形成することを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
フォトリソグラフィーにより、マスクパターンを基板上に転写して、転写パターンを形成する際に用いるフォトマスクであって、
互いに対向部位で近接対向するように形成されてなる第１のマスクパターン及び第２のマスクパターンを有し、
前記各対向部位の少なくとも一方に、光近接効果補正としてダミーパターンが配されており、前記ダミーパターンのうち対向辺の部分がその他の部分よりも幅広に形成されてなることを特徴とするフォトマスク。