JP2010263139A

JP2010263139A - パターン形成方法

Info

Publication number: JP2010263139A
Application number: JP2009114381A
Authority: JP
Inventors: Kyota Nozu; 亨太野津; Akifumi Kondo; 亮史近藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-05-11
Filing date: 2009-05-11
Publication date: 2010-11-18
Also published as: US8411255B2; US20100283987A1

Abstract

【課題】安価なバイナリマスクを使用して、ドット或いはホールが狭ピッチの二次元周期で配置するパターンを低コスト、省タクト、高位置精度で形成する方法を提供する。
【解決手段】Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれピッチＰでラインパターンが配置したマスクを用い、第１の位置で第１の露光を行った後、Ｘ方向及びＹ方向にＰ／２だけマスクの位置をずらせて第２の露光を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、半導体集積回路、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）等の回路パターンの露光転写技術に関し、特にドット或いはホールが二次元周期で配置したパターン形成技術に関するものである。

近年、半導体を用いて実現する大規模集積回路装置（ＬＳＩ）の微細化が進展した結果、ＬＳＩ製造工程の一つであるリソグラフィ工程においては、パターン寸法が露光装置の光源波長及びレンズ開口数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。また、ホールパターンにおけるホールピッチ（隣り合うホールの中心間の距離）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、さらなる微細化が要求されている。このような狭ピッチなホールパターンを形成する方法として、例えば特許文献１には、ハーフトーン型位相シフトマスクと通常のフォトマスクを用いた二重露光による露光方法が提示されている。

特開２００２−２８７３２４号公報

上記特許文献１に開示された方法は、コストの高いハーフトーン型位相シフトマスクを使用しなくてはならない点、及びマスク交換が必要なため重ね合わせ精度に影響が出てくることや、マスク交換分のタクトが増加するという問題があった。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、安価なバイナリマスクを使用して、ドット或いはホールが狭ピッチの二次元周期で配置するパターンを低コスト、省タクト、高位置精度で形成する方法を提供することにある。

本発明は、透光性の基板に遮光部パターンを有するマスクを照明光で照明し、投影光学系を介して被露光体に投影して露光し、ドット或いはホールが二次元周期で配置するパターンを形成する方法であって、前記照明光の有効光源は多重極照明であり、少なくとも、前記マスクを被露光体に対して第１の位置に配置して第１の露光を行う工程と、前記マスクを被露光体に対して第１の位置とは異なる第２の位置に配置して第２の露光を行う工程と、を有することを特徴とする。

本発明においては、下記の構成を好ましい態様として含む。

前記マスクは線幅ａ［ｍ］のラインパターンがＸＹ方向に格子状にピッチＰ［ｍ］で配置しており、前記照明光の有効光源は四重極照明であり、前記ラインパターンが前記第１の位置と第２の位置とで、Ｘ方向にＰ／２［ｍ］、Ｙ方向にＰ／２［ｍ］ずれており、Ｐ／２［ｍ］のピッチを有する二次元周期のパターンを形成する。

前記マスクは線幅ａ［ｍ］のラインがピッチＰで平行に配置するラインパターンが、３方向に互いに６０°で交差する網目状に配列されており、前記照明光の有効光源は六重極照明であり、第１の露光工程後に、前記ラインパターンのいずれかのラインに対して直交する方向において、前記マスクを第１の位置から２Ｐ／３［ｍ］ずれた第２の位置に配置して第２の露光を行う工程と、該第２の露光工程後に、上記方向に前記マスクを第２の位置からさらに２Ｐ／３［ｍ］ずれた第３の位置に配置して第３の露光を行う工程と、を有し、Ｐ／３［ｍ］のピッチを有する二次元周期のパターンを形成する。

前記ラインパターンが開口部パターンである。

前記マスクは、遮光部が千鳥格子状にピッチＰ［ｍ］で配置された第１の領域と、開口部が千鳥格子状にピッチＰ［ｍ］で配置された第２の領域とを有し、前記照明光の有効光源は六重極照明であり、第１の露光工程では前記マスクの第１の領域を用いて露光を行い、第２の露光工程では第１の露光工程における遮光部に第２の領域の開口部が重複するように前記マスクの第２の領域を配置して露光を行う。

本発明によれば、複数回の露光工程において、１枚のマスクを位置をずらせるだけで簡易に多重露光及び多度露光を行うことができ、微細な二次元周期のパターンをより簡易な工程で精度良く提供することができる。

本発明に用いられる露光装置の構成を示す概略図である。本発明に用いるマスクの一例の平面図である。本発明に用いる照明と該照明の回折光パターンとを示す図である。本発明の一実施形態の露光工程を示す図である。本発明の他の実施形態の露光工程を示す図である。本発明の他の実施形態の露光工程を示す図である。本発明を用いた二次元周期構造体の作製方法のフローチャートである。本発明の実施例で用いたマスクと照明を示す図である。本発明の実施例の工程図である。本発明の実施例で用いたマスクと工程を示す図である。

本発明は、ドット或いはホールが二次元周期で配置するパターンを形成する方法であって、有効光源が多重極照明の照明光を用い、被露光体に対して複数回の露光を、被露光体に対するマスクの位置を露光毎にずらせて行うことに特徴を有する。

先ず、図１を参照して、本発明に用いられる露光装置について説明する。図１は等倍ミラー光学系を用いる走査型の投影露光装置の要部概略図である。図１に示す投影露光装置は、反射型の投影光学系Ｒと、リレー系（絞り結像レンズ系）によって構成され、マスク１３上に円弧状若しくは扇形の照明領域を形成する照明系Ｉとを備える。投影光学系Ｒは、凹面鏡１６、凸面鏡１７及びミラー１５、１８を備える。リレー系は、水銀灯光源２、楕円鏡１、シャッター３、第１及び第２コンデンサーレンズ４，８、波長フィルタ５、インテグレータ６、絞り７、円弧状若しくは扇形の開口を有する視野絞り９、第１及び第２リレーレンズ１０，１２、ミラー１１を含む。

この投影露光装置２０では、インテグレータ６により形成される２次光源面が第２コンデンサーレンズ８の前側焦点と略一致し、また、視野絞り９と第２コンデンサーレンズ８の後側焦点が略一致するように配置されたケーラー照明系が構成されている。マスク１３は、投影光学系Ｒの物体面に配置され、像面に配置された基板１９と同期して移動する。マスク１３及び基板１９には、それぞれ物体面及び像面内で図１の矢印方向に光が走査され、マスク１３に形成されたパターンが基板１９上に転写される。照明系Ｉには、マスク１３上の投影光学系Ｒの良像域（通常は、円弧状若しくは扇形の形状をなす）全体を均一且つ効率良く、所定の開口数で照射することが要求される。そのため、インテグレータとしてシリンドリカルハエの目レンズを用い、それぞれのシリンドリカルレンズからの照明光束を視野絞り９上で重ねて、その上に一旦照度むらの無い矩形状の照射領域を造る。そして、視野絞り９に形成された円弧状又は扇形のスリット（開口）を透過する光束をリレー系（絞り結像系）１０乃至１２でマスク１３上に結像させて、マスク１３上に所望の円弧状若しくは扇型で照射領域内の全ての点で、照度が均一な照明を得る。

図２は、本発明に用いられるマスク１３の平面図である。本発明で用いられるマスクは、透光性の基板上に遮光部パターンを有しており、図中、２１は開口部、２２は遮光部である。また、図２（ａ）は開口部２１がラインパターンであるマスク、（ｂ）は遮光部２２がラインパターンであるマスクである。本発明において好ましくは、ラインパターンが開口部パターンである図２（ａ）のマスクが用いられる。図２においては、開口部２１或いは遮光部２２を形成するラインパターンが、ＸＹ方向に周期的に配置されており、Ｘ方向のピッチをＰｘ、Ｙ方向のピッチはＰｙである。Ｙ方向に延びるラインの線幅をｔｘ［ｍ］、Ｘ方向に延びるラインの線幅をｔｙ［ｍ］とすると、好ましくは、ｔｘ＝ｔｙ＝ａ［ｍ］であり、Ｐｘ＝Ｐｙ＝Ｐ［ｍ］である。このようなマスクに対して、最適な有効光源形状を選択することで、基板１９上に高い解像度を有する二次元周期パターンを形成することができる。以下その詳細について述べる。

図３（ａ）は図２で示すマスク１３を図３（ｂ）に示すような小σ照明で照明した場合の瞳面上の回折光パターンである。図３において、円３２は投影光学系Ｒの瞳である。図３（ｂ）は、照明光学系ＩのＮＡが投影光学系ＲのＮＡと等しい、即ちσ＝１．０の場合であり、照明の中央部にσ＝０．０の点光源３３が配置されていることを示した模式図である。係る小σ照明においては、図３（ａ）に示す通り、０次回折光３０に対し、マスクパターンのＸ方向基本周期に応じて１次回折光３１ａが、Ｙ方向基本周期に応じて１次回折光３１ｂが発生する。１次回折光３１ａの位置は、光源の波長をλ［μｍ］とすると、±λ／Ｐｘとなり、同じく、１次回折光３１ｂの位置は、±λ／Ｐｙとなる。そのため、Ｐｘ及びＰｙが小さくなる、即ちパターンピッチが狭くなると、回折光間隔は広がり、瞳３２内に１次回折光が入らなくなり、基板１９上には像が形成されなくなる。しかし、図３（ｄ）に示すように、点光源３４ａ、３４ｂ、３４ｃ及び３４ｄによる四重極照明を行えば、図３（ｃ）に示す通り、０次回折光３０と３つの１次回折光３１ａ、３１ｂ、３１ｃが同時に瞳に入射可能となる。即ち、四光束干渉により格子状の二次元周期的明暗像が形成されることになる。有効光源形状は図３（ｄ）で示したように円状のもののほかに、図３（ｅ）に示す様に円弧状でもよく、形状は限定されないが、４つの光源位置の中心に対して対称な形状が好ましい。

次に、露光装置２０を利用した露光プロセスを説明する。先ず図４（ａ）に示す様に、レジスト４１を塗布した基板４０を作製する。次に図２（ａ）で示したマスクと図３（ｄ）で示した最適な有効光源形状を用いて、図４（ｂ）に示すように第１の露光を行う。尚、本例においてはｔｘ＝ｔｙ、Ｐｘ＝Ｐｙ＝Ｐとする。この時のマスクの位置が第１の位置であり、この時感光した部分が４３ａで示す領域であり、４２は遮光領域である。次いで、同じマスク、同じ光源を用い、図４（ｃ）で示すように、マスクを第１の位置に対して所定量だけシフトした第２の位置に移動させ、第２の露光を行う。図４（ｃ）中の４３ｂは第２の露光で感光した領域である。その結果、図４（ｄ）に４３で示す領域が全体での感光領域であり、４２は遮光領域である。マスクのシフト量はマスクによって異なり、図２（ａ）で示すマスクではシフト量はＸ方向及びＹ方向にそれぞれにＰ／２であり、結果として、Ｘ方向及びＹ方向においてピッチがＰ／２のパターンが得られる。尚、レジスト４１がネガ型の場合、図４（ｅ）のレジストパターン４１ａが残り、ホール４６がＰ／２ピッチの二次元周期で配置したホールパターンが形成される。また、レジスト４１がポジ型の場合、図４（ｆ）の４１ｂで示される二次元周期のドット状のレジストパターンが形成される。

シフトの仕方は上記に限らず、第１の露光像と第２の露光像との位置関係が図４（ｃ）で示すように第１の露光の非露光部の中心に第２の露光部の十字の中心が来るような関係であればよく、シフト量、シフト方向共に任意の値で行うことができる。またシフト方法にはマスクステージシフトと基板ステージシフトがあるが、どちらを用いてもよく両者を併用することも可能である。

シフト露光プロセスには多重露光法と多度露光法の２種類の方法がある。多重露光法では、第１の露光工程後にマスクを移動し、続けて第２の露光工程を行い、最後にアルカリ現像液で現像を行う。多度露光法では、第１の露光工程後に一度現像を行い、レジストをマスクにしてエッチングした後にレジストの剥離を行う。さらに、新たにレジストを塗布し、その後、マスクを移動して第２の露光工程と現像を行う。図４に示した工程は二重露光法である。これらはどちらの方法で行っても良いが、像面を重ね合わせた時の光学コントラストが高い露光では多重露光法を用い、低い光学コントラストしか得られない場合には多度露光法を用いることが好ましい。

また、図４に示したように、使用するレジストとしては、ポジ型レジストとネガ型レジストの両者があり、露光方法により任意に選択することができる。

本発明においては、シフト露光方法及びレジスト種、マスクのヌキ・ノコシの組み合わせによって得られるパターン形状及びパターンピッチは異なってくる。図２（ａ）に示す格子状の開口部２１を有するマスクでネガ型のレジストを二重露光した場合には、図４（ｅ）のようなホールパターンが得られ、ポジ型のレジストを二重露光した場合には、図４（ｆ）のようなドットパターンが得られる。

図５に、図２（ｂ）で示したマスクを用い、図４と同様に二重露光した場合の工程図を示す。図中の符号は図４と同様である。先ず、図５（ａ）に示すように、レジスト４１を塗布した基板４０を作製し、図４（ｂ）に示すように第１の露光を行い、第１の感光領域４３ａと遮光領域４２を形成する。次いで、マスクをＸ方向にＰ／２、Ｙ方向にＰ／２シフトし、図４（ｃ）に示すように第２の露光を行い、最終的に図４（ｄ）に示すように、格子状の感光領域４３と、ドット状の遮光領域４２が得られる。レジスト４１としてネガ型を用いた場合には、図５（ｅ）に示すように、レジストパターン４１ａ中にホール４６を千鳥格子状に配置したドットパターンが得られる。また、レジスト４１としてポジ型を用いた場合には、図５（ｆ）に示すように、ドット状のレジスト４１ｂが千鳥格子状に配置したドットパターンが得られる。いずれも隣接するホール或いはドット間のピッチはＰ／２^1/2である。

さらに、図６に、図２（ａ）のマスクを用い、二度露光する場合の工程図を示す。図６（ａ−１）乃至（ａ−３）はネガ型レジストを用いた場合、（ｂ−１）乃至（ｂ−３）はポジ型レジストを用いた場合である。先ず、図４（ａ）のように、構造体の母材を成膜した基板４０上にレジスト４１を塗布し、図２（ａ）のマスクを用いて第１の露光を行い、現像し、エッチングの後剥離を行う。するとネガ型レジストの場合には、格子状の第１のパターン６１ａ（図６（ａ−１））、ポジ型のレジストの場合には、ドット状の第１のパターン６１ａ（図６（ｂ−１））が得られる。次いで、図４（ａ）と同様に最初のレジスト４１と同じ範囲にレジストを塗布し、マスクをＸ方向及びＹ方向にそれぞれＰ／２ピッチずらせて第２の露光、現像を行い、所定のパターンのレジスト６２が得られる（図６（ａ−２）、（ｂ−２））。該レジスト６２をマスクとして構造体の母材をエッチングの後、レジスト剥離を行うと所定のパターンが得られるが、この時、ネガ型レジストの場合には、第１の露光でパターニングされた領域６１ａのうち、第２の露光で露光、現像された領域６２がパターニングされる。よって、図５（ｆ）と同様に、ドット６１ｂがピッチＰ／２^１／２で千鳥格子状に配置したドットパターン得られる。（図６（ａ−３））。一方、ポジ型レジストの場合には、第１の露光でパターニングされた領域６１ａに、第２の露光で遮光された領域６２がパターニングされる。よって、図４（ｆ）と同様に、ドット６１ｂがピッチＰ／２で二次元周期で配置したドットパターン（図６（ｆ））が得られる。

尚、図２（ｂ）のマスクを用いて二度露光した場合、ネガ型レジストを用いた場合には、図２（ａ）のマスクとポジ型レジストを用いて二度露光した場合と同様になるため、図６の（ｂ−１）乃至（ｂ−３）と同様の工程となる。また、図２（ｂ）のマスクとポジ型レジストを用いて二度露光した場合には、図２（ａ）のマスクとネガ型レジストを用いて二度露光した場合と同様となるため、図６（ａ−１）乃至（ａ−３）と同様の工程となる。露光法、レジスト種、マスクの開口部形状得られるパターン形状とパターンピッチの関係を表１に示す。

次に本発明のパターン形成方法を用いた二次元周期構造体の作製方法を図７を参照して説明する。図７（ａ）は、二重露光法を用いた二次元周期構造体を有する基板の作製フローチャートである。ステップ１では、基板に構造体の母材を成膜する。ステップ２では、基板上にレジストを塗布し、適切なベーク処理等を行う。ステップ３では、露光装置２０を用いて第１の露光を行い、二次元周期光学像をレジストに焼き付ける。ステップ４では、所望の位置にステージシフトをした後に露光装置２０を用いて第２の露光を行い、二次元周期光学像をレジストに焼き付ける。ステップ５では、レジストを現像する。ステップ６では、レジストをマスクとして用いてエッチングを行うことで基板上に成膜された母材を二次元周期構造体に加工する。ステップ７では、不要になったレジストを取り除く。このようなフローにより、二次元周期構造体を有する基板を作製することができる。

次に、二度露光法を用いた二次元周期構造体を有する基板の作製フローチャートを図７（ｂ）に示す。ステップ１では、基板に構造体の母材を成膜する。ステップ２では、基板上にレジストを塗布し、適切なベーク処理等を行う。ステップ３では、露光装置２０を用いて第１の露光を行い、二次元周期光学像をレジストに焼き付ける。ステップ４では、レジストを現像する。ステップ５ではレジストをマスクにエッチングを行うことで基板上に成膜された母材を加工する。ステップ６では不要になったレジストを取り除く。ステップ７では再び基板上にレジストを塗布し、適切なベーク処理等を行う。ステップ８では、所望の位置にステージシフトをした後に露光装置２０を用いて第２の露光を行い、二次元周期光学像をレジストに焼き付ける。ステップ９では、レジストを現像する。ステップ１０では、レジストをマスクにエッチングを行うことで基板上に成膜された母材を二次元周期構造体に加工する。ステップ１１では、不要になったレジストを取り除く。

本発明のパターン形成方法を用いれば、従来は製造が難しかった微細な二次元周期パターンを１つの変形照明と１枚のマスクで作製することができるので、照明交換、マスク交換がなく、高アライメント精度、省タクト等の利点がある。よって二次元周期構造を利用した高性能なデバイスを高品位に作製することができる。

（実施例１）
図３（ｄ）に示した四重極照明と、図２（ａ）に示したライン状の開口部２１を有するマスクを用い、図４の工程に従って二重露光を行った。マスクは、パターンピッチがＰｘ＝Ｐｙ＝Ｐ＝６μｍの格子状であり、ラインの線幅はｔｘ＝ｔｙ＝１．５μｍである。また、照明の絞りの透光部の位置は、Ｘ方向を０°として、θ＝４５°の位置、及び、該位置から９０°おきの位置とした。また、露光装置は投影光学系のＮＡが０．０８３であり、露光に使用する光源の波長が０．３９３μｍである投影光学式の露光装置を用いた。

基板４０上にポジ型のレジスト４１を塗布した（図４（ａ））。次いで、該レジスト４１に対して、所定の露光量Ｄ１１で、マスクのパターン像を露光転写した（第１の露光）。この結果、マスクの開口部２１に対応する領域４３ａが感光した（図４（ｂ））。次に、Ｘ方向に３μｍ、Ｙ方向に３μｍだけ基板ステージを移動させることによって、レジスト４１に対するマスクの位置をＸ方向及びＹ方向にＰ／２だけずらし、所定の適正露光量Ｄ１２で第２の露光を行った（図４（ｃ））。この結果、マスクの開口部２１に対応する新たな領域４３ｂが感光した。

この後、アルカリ現像液によって現像し、第１の露光及び第２の露光で感光した領域４３を除去すると、Ｘ方向及びＹ方向にピッチＰ＝３μｍでドット状レジストが二次元手記で配置するドットパターンが得られた。このように同一マスクと同一照明による露光プロセスを用いることによって、高アライメント精度且つ省タクトな二次元周期パターニングのプロセスを提供することができた。

（実施例２）
六重極照明と図８（ｂ）に示すマスクを用いて、ポジ型レジストを３重露光してドットパターンを形成した。図８（ａ）は本例に用いた六重極照明の絞り８１の概略平面図であり、６個の円からなる透過率１の光透過部８２と透過率０の遮光部８３とを有する。透光部８２は、Ｘ方向からθ＝３０°の位置、及び、該位置から６０°おきの位置に配置した。

マスクは、線幅ａ＝２μｍのライン状の開口部がピッチＰ１＝９μｍで平行に配置するラインパターンを、３方向に互いに６０°で交差する網目状に配置したパターンを有し、放射状の格子部が開口部２１、三角形のドットパターンが遮光部２２である。

本例においても、露光装置は投影光学系のＮＡが０．０８３であり、露光に使用する光源の波長が０．３９３μｍである装置を用いた。

次に図９を参照しながら本例のドットパターン形成工程について説明する。最初に、基板９０上にレジスト（不図示）を塗布し、該レジストに対して図８（ｂ）のマスクを用いて所定の露光量Ｄ２１で第１の露光を行う。この結果、マスクの開口部２１に対応する領域９３ａが感光した（図９（ａ））。次いで、マスクを移動させて、所定の露光量Ｄ２２で第２の露光を行い、新たな領域９３ｂを感光した（図９（ｂ））。第１の露光から第２の露光へのマスクの移動は、いずれかのラインに対して直交する方向に２Ｐ／３＝６μｍである。移動方向としては、図９では例えば紙面左右方向を０°として、３０°、９０°、１５０°のいずれかである。さらに、第２の露光工程後に、上記方向にマスクを２Ｐ／３＝６μｍ移動させて（第３の位置）、所定の露光量Ｄ２３で第３の露光を行い、新たな領域９３ｃを感光した（図９（ｃ））。これにより、領域９３ａ、９３ｂ、９３ｃが感光領域９３として得られ、いずれの露光工程においても露光されなかった領域９２が残った（図９（ｄ））。

その後、アルカリ現像液によって現像することにより、感光領域９３が除去され、三角形のドット状レジスト９１ｂがピッチＰ２＝３μｍ（即ちＰ１／３）で二次元周期で配置したドットパターンが得られた（図９（ｅ））。このように同一マスクと同一照明による露光プロセスを用いることによって、高アライメント精度且つ省タクトな二次元周期パターニングのプロセスを提供することができた。

（実施例３）
図１０（ａ）に示すマスクと、実施例２で用いた六重極照明を用いて、ポジ型レジストの二重露光を行い、千鳥格子状のドットパターンを形成した。マスク１００は、凸字状の遮光部１０２ａが千鳥格子状に配置した第１の領域１０３と、四角形の開口部１０１が千鳥格子状に配置した第２の領域１０４とを有している。いずれもピッチＰ１＝Ｐ２＝５．２μｍであり。遮光部１０２ａはｔ１＝１．５μｍ、ｔ２＝４．５μｍ、ｔ３＝２．６μｍ、ｔ４＝１．３μｍであり、開口部１０１はｔ５＝１．５μｍ、ｔ６＝２．６μｍである。

次に図１０（ｂ）乃至（ｅ）を参照しながら本例のドットパターン形成工程について説明する。最初に基板１１０上にポジ型レジストを塗布し、マスク１００の第１の領域１０３のパターン像を、所定の露光量Ｄ３１で光転写した（第１の露光）。この結果、凸字状の遮光部１０２ａ以外の領域が感光した（図１０（ｂ））。さらに、マスク１００を移動させて、第１の露光における感光領域１１２に第２の領域１０４の開口部１０１が重複するように配置し、所定の露光量Ｄ３２でパターン像を光転写した（第２の露光）。この結果、開口部１０１の領域が感光し（図１０（ｃ））、第１の露光の感光領域１１３ａと第２の露光の感光領域１１３ｂとが感光領域１１２となり、ドット状の遮光領域１１３が残された。

その後、アルカリ現像液によって現像することによって感光領域１１２が除去され、ドット状レジスト１１１ｂがピッチＰ３＝３μｍで二次元周期で配置したドットパターンが得られた。このように同一マスクと同一照明による露光プロセスを用いることによって、高アライメント精度且つ省タクトな二次元周期パターニングのプロセスを提供することができた。

２１，１０１：開口部、２２，１０２ａ，１０２ｂ：遮光部

Claims

透光性の基板に遮光部パターンを有するマスクを照明光で照明し、投影光学系を介して被露光体に投影して露光し、ドット或いはホールが二次元周期で配置するパターンを形成する方法であって、前記照明光の有効光源は多重極照明であり、少なくとも、前記マスクを被露光体に対して第１の位置に配置して第１の露光を行う工程と、前記マスクを被露光体に対して第１の位置とは異なる第２の位置に配置して第２の露光を行う工程と、を有することを特徴とするパターン形成方法。
前記マスクは線幅ａ［ｍ］のラインパターンがＸＹ方向に格子状にピッチＰ［ｍ］で配置ており、前記照明光の有効光源は四重極照明であり、前記ラインパターンが前記第１の位置と第２の位置とで、Ｘ方向にＰ／２［ｍ］、Ｙ方向にＰ／２［ｍ］ずれており、Ｐ／２［ｍ］のピッチを有する二次元周期のパターンを形成することを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
前記マスクは線幅ａ［ｍ］のラインがピッチＰで平行に配置するラインパターンが、３方向に互いに６０°で交差する網目状に配置されており、前記照明光の有効光源は六重極照明であり、第１の露光工程後に、前記ラインパターンのいずれかのラインに対して直交する方向において、前記マスクを第１の位置から２Ｐ／３［ｍ］ずれた第２の位置に配置して第２の露光を行う工程と、該第２の露光工程後に、上記方向に前記マスクを第２の位置からさらに２Ｐ／３［ｍ］ずれた第３の位置に配置して第３の露光を行う工程と、を有し、Ｐ／３［ｍ］のピッチを有する二次元周期のパターンを形成することを特徴とする請求項１に記載のドットパターン形成方法。
前記ラインパターンが開口部パターンである請求項１乃至３のいずれかに記載のドットパターン形成方法。
前記マスクは、遮光部が千鳥格子状にピッチＰ［ｍ］で配置された第１の領域と、開口部が千鳥格子状にピッチＰ［ｍ］で配置された第２の領域とを有し、前記照明光の有効光源は六重極照明であり、第１の露光工程では前記マスクの第１の領域を用いて露光を行い、第２の露光工程では第１の露光工程における遮光部に第２の領域の開口部が重複するように前記マスクの第２の領域を配置して露光を行うことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。