JP2590680B2 - 補助パターン型位相シフトマスク - Google Patents
補助パターン型位相シフトマスクInfo
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は集積回路装置や半導体装
置等の製造に用いられる露光用マスクに関し、特に位相
シフトマスクに関する。
置等の製造に用いられる露光用マスクに関し、特に位相
シフトマスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の高密度化や高速
化を向上させるために、半導体集積回路の各素子寸法の
微細化の努力が続けられている。
化を向上させるために、半導体集積回路の各素子寸法の
微細化の努力が続けられている。
【０００３】素子寸法の微細化のために、使用波長の短
波長化、高ＮＡ（開口数）化、変形光源の採用などの露
光装置性能の向上、位相シフトマスクなどの新方式光露
光用マスクの開発、あるいは電子線露光、Ｘ線露光など
の新しい露光方式の開発が進められている。近年注目さ
れている位相シフトマスクについては「日経マイクロデ
バイス」１９８９年，５月号，第６７頁〜第６９頁、お
よび１９９０年，７月号，第１０３頁〜第１１４頁にそ
れぞれ詳しく解析されているが、その中でも特開昭６２
−６７５１４号公報および第４９回応用物理学会予稿集
（１９８８年１０月）４ａ−Ｋ−７／ＩＩあるいはプロ
シーディング・オブ・エスピーアイイー（Ｐｒｏｃｅｅ
ｄｉｎｇ ｏｆ ＳＰＩＥ）誌、第１０８８巻、１９８
９年に述べられている補助パターン型位相シフトマスク
は微細なコンタクトホール等の形成に適しており、補助
パターンの配置に関する検討が詳しく行われている。
波長化、高ＮＡ（開口数）化、変形光源の採用などの露
光装置性能の向上、位相シフトマスクなどの新方式光露
光用マスクの開発、あるいは電子線露光、Ｘ線露光など
の新しい露光方式の開発が進められている。近年注目さ
れている位相シフトマスクについては「日経マイクロデ
バイス」１９８９年，５月号，第６７頁〜第６９頁、お
よび１９９０年，７月号，第１０３頁〜第１１４頁にそ
れぞれ詳しく解析されているが、その中でも特開昭６２
−６７５１４号公報および第４９回応用物理学会予稿集
（１９８８年１０月）４ａ−Ｋ−７／ＩＩあるいはプロ
シーディング・オブ・エスピーアイイー（Ｐｒｏｃｅｅ
ｄｉｎｇ ｏｆ ＳＰＩＥ）誌、第１０８８巻、１９８
９年に述べられている補助パターン型位相シフトマスク
は微細なコンタクトホール等の形成に適しており、補助
パターンの配置に関する検討が詳しく行われている。
【０００４】図５は従来の補助パターン型位相シフトマ
スクを示す平面図である。
スクを示す平面図である。
【０００５】正方形状の主開口の四辺にそってそれぞれ
補助開口１２０Ｒ，１２０Ｌ，１２０Ｔおよび１２０Ｂ
を配置してある。補助開口は主開口の周囲を一続きにな
ってかこむように設けることもある。
補助開口１２０Ｒ，１２０Ｌ，１２０Ｔおよび１２０Ｂ
を配置してある。補助開口は主開口の周囲を一続きにな
ってかこむように設けることもある。
【０００６】図６（ａ）〜（ｂ）は従来の補助パターン
型位相シフトマスクの４つの例をそれぞれ示す断面図で
ある。
型位相シフトマスクの４つの例をそれぞれ示す断面図で
ある。
【０００７】図６（ａ）に示すものでは、位相シフター
膜１２が主開口１１０部に遮光膜１１の上から設けられ
ている。同図（ｂ）に示すものでは、位相シフター膜１
２が補助開口１２０Ｌ，…とその周辺部に遮光膜１１の
上から設けられている。同様に、同図（ａ），（ｄ）に
示すものでは、主開口１１０及び補助開口１２０Ｌ，…
が設けられた遮光膜１１が設けられている。図６（ｃ）
に示すものでは主開口１１０にはシフター膜がなく、図
６（ｄ）に示すものでは補助開口１２０Ｌ，…にはシフ
ター膜がない。
膜１２が主開口１１０部に遮光膜１１の上から設けられ
ている。同図（ｂ）に示すものでは、位相シフター膜１
２が補助開口１２０Ｌ，…とその周辺部に遮光膜１１の
上から設けられている。同様に、同図（ａ），（ｄ）に
示すものでは、主開口１１０及び補助開口１２０Ｌ，…
が設けられた遮光膜１１が設けられている。図６（ｃ）
に示すものでは主開口１１０にはシフター膜がなく、図
６（ｄ）に示すものでは補助開口１２０Ｌ，…にはシフ
ター膜がない。
【０００８】シフター膜をクロム等の遮光膜の上側と下
側のいずれに設けるか、また、シフター膜を解像すべき
主開口部と解像してはいけない補助開口部のいずれに設
けるか、という断面構造上の違いは解像度を向上させる
上ではいずれも同等の効果をもたらすものであり、製造
プロセスの容易性あるいはシフター膜厚制御の容易性な
どによって選択すればよいことである。
側のいずれに設けるか、また、シフター膜を解像すべき
主開口部と解像してはいけない補助開口部のいずれに設
けるか、という断面構造上の違いは解像度を向上させる
上ではいずれも同等の効果をもたらすものであり、製造
プロセスの容易性あるいはシフター膜厚制御の容易性な
どによって選択すればよいことである。
【０００９】実際の補助パターン型位相シフトマスクに
は、このような主開口と補助開口とからなる組が複数存
在しているので、パターン配置の自由度に制限がつく。
は、このような主開口と補助開口とからなる組が複数存
在しているので、パターン配置の自由度に制限がつく。
【００１０】すなわち、図７（ａ）に示すように、２つ
の組の主開口部が離れている場合には、それぞれの組の
補助開口部が互いに重なり合うこともなく、また、互い
に干渉することもない。また、図７（ｃ）に示すよう
に、２つの主開口部が最も接近している場合には、主開
口部の間で２つの補助開口部の位置が完全に重なり合っ
てしまい、１つの補助開口１２０が２つの主開口部に共
通の補助開口部として働く。ところが、図７（ｂ）のよ
うに２つの主開口部が近接している場合には、主開口部
の間で２つの補助開口１２０Ｒ，１２０Ｌの一が部分的
に重なり合ったり、隣接したり、あるいは極めて接近し
たりする結果、補助開口と主開口とを結ぶ方向の補助開
口寸法が２倍程度まで増加し、このようなマスクを用い
て露光した際に、補助開口自身が解像してしまうという
問題が生じる。従って、主開口部の間隔すなわち配置条
件について厳しい制限があることになる。
の組の主開口部が離れている場合には、それぞれの組の
補助開口部が互いに重なり合うこともなく、また、互い
に干渉することもない。また、図７（ｃ）に示すよう
に、２つの主開口部が最も接近している場合には、主開
口部の間で２つの補助開口部の位置が完全に重なり合っ
てしまい、１つの補助開口１２０が２つの主開口部に共
通の補助開口部として働く。ところが、図７（ｂ）のよ
うに２つの主開口部が近接している場合には、主開口部
の間で２つの補助開口１２０Ｒ，１２０Ｌの一が部分的
に重なり合ったり、隣接したり、あるいは極めて接近し
たりする結果、補助開口と主開口とを結ぶ方向の補助開
口寸法が２倍程度まで増加し、このようなマスクを用い
て露光した際に、補助開口自身が解像してしまうという
問題が生じる。従って、主開口部の間隔すなわち配置条
件について厳しい制限があることになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の補助パターン型位相シフトマスク技術において、半導
体集積回路を形成する目的に対して、現在の段階では主
開口部の配置の自由度が十分ではない。
の補助パターン型位相シフトマスク技術において、半導
体集積回路を形成する目的に対して、現在の段階では主
開口部の配置の自由度が十分ではない。
【００１２】補助パターン型位相シフトマスクにおいて
主開口部の配置の自由度が十分でない原因の一つは、補
助開口を主開口の周囲全部に設けるか、あるいは少なく
とも各辺の長さと同じ辺の長さを有するように配置して
いるためであり、複数の主開口部が並んでいる場合にそ
の間隔によっては隣接する組の補助開口部どうしが隣接
して補助開口部の大きさ（補助開口部の短辺方向の寸
法）が大きくなってしまい、補助開口部自身が解像して
しまうという問題点があった。
主開口部の配置の自由度が十分でない原因の一つは、補
助開口を主開口の周囲全部に設けるか、あるいは少なく
とも各辺の長さと同じ辺の長さを有するように配置して
いるためであり、複数の主開口部が並んでいる場合にそ
の間隔によっては隣接する組の補助開口部どうしが隣接
して補助開口部の大きさ（補助開口部の短辺方向の寸
法）が大きくなってしまい、補助開口部自身が解像して
しまうという問題点があった。
【００１３】本発明の目的は、補助開口の形状と配置を
工夫することにより、主開口部配置の自由度を向上させ
ることが可能な補助パターン型位相シフトマスクを提供
することにある。
工夫することにより、主開口部配置の自由度を向上させ
ることが可能な補助パターン型位相シフトマスクを提供
することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、四辺形状の主
開口およびその４辺にそれぞれ近接して配置された補助
開口を有する遮光膜と、前記主開口および補助開口をそ
れぞれ透過する光線の位相に１８０度の差をつけるシフ
ター膜とを有する補助パターン型位相シフトマスクにお
いて、前記補助開口のそれぞれの一端を前記主開口の最
近接辺の中点に対応する位置に配置し、前記主開口を挟
んで位置する２つの前記補助開口どうしは、前記開口の
中心位置に対して点対称に配置され、前記主開口と補助
開口とからなる２つの組が近接する場合にも２つの補助
開口部どうしが重なり合わないようにしたものである。
開口およびその４辺にそれぞれ近接して配置された補助
開口を有する遮光膜と、前記主開口および補助開口をそ
れぞれ透過する光線の位相に１８０度の差をつけるシフ
ター膜とを有する補助パターン型位相シフトマスクにお
いて、前記補助開口のそれぞれの一端を前記主開口の最
近接辺の中点に対応する位置に配置し、前記主開口を挟
んで位置する２つの前記補助開口どうしは、前記開口の
中心位置に対して点対称に配置され、前記主開口と補助
開口とからなる２つの組が近接する場合にも２つの補助
開口部どうしが重なり合わないようにしたものである。
【００１５】また本発明の別の態様の補助パターン型位
相シフトマスクは、四辺形状の主開口およびその４辺に
それぞれ沿って所定のピッチで複数個配置された補助開
口を有する遮光膜と、前記主開口および補助開口をそれ
ぞれ透過する光線の位相に１８０度の差をつけるシフタ
ー膜とを有する補助パターン型位相シフトマスクにおい
て、前記主開口の１辺の長さ及びは長さＸのｎ倍（ｎ＝
１，２，３・・）、前記補助開口の主開口の辺に平行な
方向の１辺の寸法は前記長さＸの２分の１、前記補助開
口の主開口の辺に平行な方向のピッチは前記長さＸであ
り、主開口の各辺を前記長さＸでｎ等分する線（以後グ
リッド線と略す）をひいたと仮定したとき、前記補助開
口の主開口の辺に垂直な方向のいずれか１辺は前記グリ
ッド線上にあり、前記主開口部を挟んで位置する補助開
口どうしは互いに反対方向に前記ピッチの半分ずれるこ
とによって前記グリッド線に対して上側と下側、あるい
は左側と右側というように異なる接し方をしており、前
記主開口と補助開口とからなる２つの組が近接する場合
にもそれぞれの補助開口どうしが重なり合わないように
したものである。ここで以上の説明に用いたグリッド線
について図３（ａ）を用いて詳しく説明する。一般にパ
ターン設計データを作成する場合にはマスク間の重ね合
わせを正確に行うためにパターン配置基準として、パタ
ーンの隅の点のＸＹ座標を連続的でなく、ステップ的に
取るように制限する。従って、取りうる座標値として
は、図３（ａ）に破線で示すように、ＸＹ軸に平行で間
隔が一定値（＝長さＸ）の平行線の交点位置のみとな
る。本発明では、この破線をグリッド線と呼び、主開口
をこれらグリッド線と重なり合うように配置し、補助開
口の主開口面の辺に垂直な方向のいずれか一辺もグリッ
ド線上に来るように配置する。主開口部を挟んで位置す
る補助開口どうしは、例えば水平方向のグリッド線に一
方が上側で接した場合に他方は下側で接する、というよ
うにずれて配置しているため、それぞれの補助開口どう
しは重なり合うことはない。なお、以後これら複数のグ
リッド線によって形成される格子をグリッドあるいはグ
リッド格子、グリッド格子の間隔をグリッド間隔（＝長
さＸ）、その交点位置をグリッド点と称する。
相シフトマスクは、四辺形状の主開口およびその４辺に
それぞれ沿って所定のピッチで複数個配置された補助開
口を有する遮光膜と、前記主開口および補助開口をそれ
ぞれ透過する光線の位相に１８０度の差をつけるシフタ
ー膜とを有する補助パターン型位相シフトマスクにおい
て、前記主開口の１辺の長さ及びは長さＸのｎ倍（ｎ＝
１，２，３・・）、前記補助開口の主開口の辺に平行な
方向の１辺の寸法は前記長さＸの２分の１、前記補助開
口の主開口の辺に平行な方向のピッチは前記長さＸであ
り、主開口の各辺を前記長さＸでｎ等分する線（以後グ
リッド線と略す）をひいたと仮定したとき、前記補助開
口の主開口の辺に垂直な方向のいずれか１辺は前記グリ
ッド線上にあり、前記主開口部を挟んで位置する補助開
口どうしは互いに反対方向に前記ピッチの半分ずれるこ
とによって前記グリッド線に対して上側と下側、あるい
は左側と右側というように異なる接し方をしており、前
記主開口と補助開口とからなる２つの組が近接する場合
にもそれぞれの補助開口どうしが重なり合わないように
したものである。ここで以上の説明に用いたグリッド線
について図３（ａ）を用いて詳しく説明する。一般にパ
ターン設計データを作成する場合にはマスク間の重ね合
わせを正確に行うためにパターン配置基準として、パタ
ーンの隅の点のＸＹ座標を連続的でなく、ステップ的に
取るように制限する。従って、取りうる座標値として
は、図３（ａ）に破線で示すように、ＸＹ軸に平行で間
隔が一定値（＝長さＸ）の平行線の交点位置のみとな
る。本発明では、この破線をグリッド線と呼び、主開口
をこれらグリッド線と重なり合うように配置し、補助開
口の主開口面の辺に垂直な方向のいずれか一辺もグリッ
ド線上に来るように配置する。主開口部を挟んで位置す
る補助開口どうしは、例えば水平方向のグリッド線に一
方が上側で接した場合に他方は下側で接する、というよ
うにずれて配置しているため、それぞれの補助開口どう
しは重なり合うことはない。なお、以後これら複数のグ
リッド線によって形成される格子をグリッドあるいはグ
リッド格子、グリッド格子の間隔をグリッド間隔（＝長
さＸ）、その交点位置をグリッド点と称する。
【００１６】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
【００１７】図１（ａ）は本発明の第１の実施例を示す
平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ線断面図であ
る。
平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ線断面図であ
る。
【００１８】ガラス等のマスク基板１３の表面に厚さ２
６７ｎｍ（波長２４８ｎｍの露光用の光に対して位相差
１８０度に相当）の酸化シリコン膜からなるシフター膜
１２および厚さ１００ｎｍのクロムなどからなる遮光膜
１１が積層されている。クロム膜（１１）と酸化シリコ
ン膜（１２）には１．５μｍ×１．５μｍの正方形状の
主開口１１０が設けられ、クロム膜（１１）には０．５
μｍ×１．２５μｍの補助開口１２０Ｌ，１２０Ｒ，１
２０Ｔ，１２０Ｂが設けられている。また主開口１１０
と補助開口との間隔は０．５μｍである。このマスクパ
ターンは例えば１／５の縮小投影露光装置によりシリコ
ン基板上のフォトレジスト膜に投影される。遮光膜の材
料としては、クロム膜以外に、モリブデン膜、モリブデ
ンシリサイド膜、クロム膜と酸化クロム膜との複合膜、
またはモリブデン膜とモリブデンシリサイド膜との複合
膜を用いることができる。
６７ｎｍ（波長２４８ｎｍの露光用の光に対して位相差
１８０度に相当）の酸化シリコン膜からなるシフター膜
１２および厚さ１００ｎｍのクロムなどからなる遮光膜
１１が積層されている。クロム膜（１１）と酸化シリコ
ン膜（１２）には１．５μｍ×１．５μｍの正方形状の
主開口１１０が設けられ、クロム膜（１１）には０．５
μｍ×１．２５μｍの補助開口１２０Ｌ，１２０Ｒ，１
２０Ｔ，１２０Ｂが設けられている。また主開口１１０
と補助開口との間隔は０．５μｍである。このマスクパ
ターンは例えば１／５の縮小投影露光装置によりシリコ
ン基板上のフォトレジスト膜に投影される。遮光膜の材
料としては、クロム膜以外に、モリブデン膜、モリブデ
ンシリサイド膜、クロム膜と酸化クロム膜との複合膜、
またはモリブデン膜とモリブデンシリサイド膜との複合
膜を用いることができる。
【００１９】主開口１１０の左辺の中央Ｍｌに、補助開
口１２０Ｌの上端を対応させて配置し、同じく右辺の中
点Ｍｒに、補助開口１２０Ｒの下端を対応させて配置
し、補助開口１２０Ｌと１２０Ｒとは主開口１１０の中
心Ｃに対して点対称に配置する。
口１２０Ｌの上端を対応させて配置し、同じく右辺の中
点Ｍｒに、補助開口１２０Ｒの下端を対応させて配置
し、補助開口１２０Ｌと１２０Ｒとは主開口１１０の中
心Ｃに対して点対称に配置する。
【００２０】同時に、補助開口１２０Ｔの右端は上辺の
中点Ｍｔに対応して配置し、補助開口１２０Ｂは下辺の
中点Ｍｂに対応して配置し、１２０Ｔと１２０Ｂとは中
点Ｃに対し点対称に配置する。
中点Ｍｔに対応して配置し、補助開口１２０Ｂは下辺の
中点Ｍｂに対応して配置し、１２０Ｔと１２０Ｂとは中
点Ｃに対し点対称に配置する。
【００２１】本実施例によれば、従来の技術の項で説明
したパターン配置の自由度の制限を緩和することができ
る。
したパターン配置の自由度の制限を緩和することができ
る。
【００２２】まず、図２（ｂ）に示すように、主開口１
１０と補助開口１２０Ｌ，…とからなる２つの組が近接
する場合にもそれぞれの補助開口１２０Ｒと１２０Ｌと
が部分的に重なり合ったり接近したりしても補助開口の
実効的な面積が大きくなり過ぎないようになっている。
また、図２（ｃ）のように２つの組が最も接近している
場合には、主開口部の間で２つの補助開口１２０Ｒ，１
２０Ｌの位置が上下に隣接し、２倍の長さの補助開口部
が２つの主開口部に共通の補助開口部として働く。以上
の図２（ｂ）あるいは（ｃ）の場合と図２（ａ）のよう
に２つの組の主開口部が離れている場合とを比べると、
補助開口部の一部の実効的な面積が２倍程度異なってお
り、従って、位相シフト効果の大きさが異なるが、図７
に示す従来例のように補助開口部と主開口部とを結ぶ方
向の補助開口部寸法は増加せずに一定のままであり、本
実施例のように、互いに隣接する主開口にそれぞれ附属
する互いに直交する２つの補助開口（１２０Ｂと１２０
Ｌ等）がせいぜい点で接触する程度に補助開口の寸法と
配置を適切に選定すれば問題はない。前述したように、
この実施例においては、主開口１１０はシリコン基板上
で０．３μｍ□（５倍マスク上で１．５μｍ）で長さが
０．２５μｍ（マスク上で１．２５μｍ）である。ま
た、補助開口と主開口の間隔はシリコン基板上の寸法に
換算して０．１μｍ（マスク上で０．５μｍ）に設定し
ている。補助開口の長さをマスク上で１．２５μｍ未満
にするか補助開口と主開口との間隔を０．５μｍより大
きくして１２０Ｂと１２０Ｌ，…が接触しないようにし
てもよい。
１０と補助開口１２０Ｌ，…とからなる２つの組が近接
する場合にもそれぞれの補助開口１２０Ｒと１２０Ｌと
が部分的に重なり合ったり接近したりしても補助開口の
実効的な面積が大きくなり過ぎないようになっている。
また、図２（ｃ）のように２つの組が最も接近している
場合には、主開口部の間で２つの補助開口１２０Ｒ，１
２０Ｌの位置が上下に隣接し、２倍の長さの補助開口部
が２つの主開口部に共通の補助開口部として働く。以上
の図２（ｂ）あるいは（ｃ）の場合と図２（ａ）のよう
に２つの組の主開口部が離れている場合とを比べると、
補助開口部の一部の実効的な面積が２倍程度異なってお
り、従って、位相シフト効果の大きさが異なるが、図７
に示す従来例のように補助開口部と主開口部とを結ぶ方
向の補助開口部寸法は増加せずに一定のままであり、本
実施例のように、互いに隣接する主開口にそれぞれ附属
する互いに直交する２つの補助開口（１２０Ｂと１２０
Ｌ等）がせいぜい点で接触する程度に補助開口の寸法と
配置を適切に選定すれば問題はない。前述したように、
この実施例においては、主開口１１０はシリコン基板上
で０．３μｍ□（５倍マスク上で１．５μｍ）で長さが
０．２５μｍ（マスク上で１．２５μｍ）である。ま
た、補助開口と主開口の間隔はシリコン基板上の寸法に
換算して０．１μｍ（マスク上で０．５μｍ）に設定し
ている。補助開口の長さをマスク上で１．２５μｍ未満
にするか補助開口と主開口との間隔を０．５μｍより大
きくして１２０Ｂと１２０Ｌ，…が接触しないようにし
てもよい。
【００２３】図３（ａ）は本発明の第２の実施例を示す
平面図で、グリッド線を付して示す。また図３（ｂ）は
図３（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
平面図で、グリッド線を付して示す。また図３（ｂ）は
図３（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
【００２４】遮光膜１１に設けた補助開口１２０Ｌ１〜
１２０Ｌ５、１２０Ｒ１〜１２０Ｒ５、１２０Ｔ１〜１
２０Ｔ５、１２０Ｂ１〜１２０Ｂ５の寸法はマスク上で
０．２５μｍ×０．５μｍであり、主開口１１０（マス
ク上で１．５μｍ□）の各辺にそってグリッド間隔と等
しい０．５μｍピッチで配置されている。補助開口の短
辺（主開口の辺に平行な方向）の寸法０．２５μｍはグ
リッド間隔の１／２である。
１２０Ｌ５、１２０Ｒ１〜１２０Ｒ５、１２０Ｔ１〜１
２０Ｔ５、１２０Ｂ１〜１２０Ｂ５の寸法はマスク上で
０．２５μｍ×０．５μｍであり、主開口１１０（マス
ク上で１．５μｍ□）の各辺にそってグリッド間隔と等
しい０．５μｍピッチで配置されている。補助開口の短
辺（主開口の辺に平行な方向）の寸法０．２５μｍはグ
リッド間隔の１／２である。
【００２５】主開口１１０を挟んで位置する２つの補助
開口どうしは互いに反対方向に０．２５μｍだけずれて
いて、グリッド格子（０．５μｍ□）の上側半分と下側
半分あるいは右側半分と左側半分というように互いにグ
リッド格子の反対方向に寄せた配置となるようにし、２
つの主開口が近接配置されてもそれぞれの補助開口どう
しが重なり合わないようになっている。すなわち、主開
口１１０の各辺とマスク上で０．５μｍ離れてこれらの
補助開口はそれぞれ配置されているが、例えば、補助開
口１２０Ｌ５の上辺は主開口の下辺の延長線上にあり、
補助開口１２０Ｒ４の下辺は主開口の下辺の延長線上に
ある。主開口にある辺に沿って配置された補助開口と前
述の辺に平行なもう一つの辺に沿って配置された補助開
口とは互いに相補的な位置関係にある。
開口どうしは互いに反対方向に０．２５μｍだけずれて
いて、グリッド格子（０．５μｍ□）の上側半分と下側
半分あるいは右側半分と左側半分というように互いにグ
リッド格子の反対方向に寄せた配置となるようにし、２
つの主開口が近接配置されてもそれぞれの補助開口どう
しが重なり合わないようになっている。すなわち、主開
口１１０の各辺とマスク上で０．５μｍ離れてこれらの
補助開口はそれぞれ配置されているが、例えば、補助開
口１２０Ｌ５の上辺は主開口の下辺の延長線上にあり、
補助開口１２０Ｒ４の下辺は主開口の下辺の延長線上に
ある。主開口にある辺に沿って配置された補助開口と前
述の辺に平行なもう一つの辺に沿って配置された補助開
口とは互いに相補的な位置関係にある。
【００２６】従って、図４（ｂ）のように２つの組の主
開口部が近接する場合にもそれぞれの補助開口部どうし
が部分的に重なり合ったり接近したりして実効的な面積
が大きくなり過ぎることがないようになっている。ま
た、図４（ｃ）のように２つの組の主開口部が最も接近
している場合には、主開口部の間で２つの補助開口が互
いに入り組んで（１２０Ｌ１，１２０Ｒ１…というよう
に）飛び石をつなぎ合わせるように連続し、２倍の面積
の補助開口部が２つの主開口部に共通の補助開口部とし
て働く。以上の図４（ｂ）あるいは（ｃ）の場合と図４
（ａ）のように２つの主開口部が離れている場合とを比
べると、補助開口部の一部の実効的な面積が２倍程度異
なっており、従って、位相シフト効果の大きさが異なる
が、図７に示す従来例のように補助開口部と主開口部と
を結ぶ方向の補助開口部寸法は増加せずに一定のままで
あり、第１の実施例と同様に、補助開口の寸法と配置を
適切に選定して実効的な補助開口の寸法が増加しないよ
うにすれば問題はない。この実施例においては、主開口
部のグリッド間隔はシリコン基板上で０．１μｍ（５倍
マスク上で０．５μｍ）に設定しており、主開口はシリ
コン基板上で０．３μｍ□（５倍マスク上で１．５μｍ
□）であり、飛び石構造の補助開口の飛び石１つはシリ
コン基板上の寸法に換算して幅（主開口部の対応する辺
に垂直な方向の寸法）が０．１μｍ（マスク上で０．５
μｍ）で長さ（主開口部の対応する辺に平行な方向の寸
法）が０．０５μｍ（マスク上で０．２５μｍ）であ
る。また、補助開口部と主開口部の間隔はシリコン基板
上の寸法に換算して０．１μｍ（マスク上で０．５μ
ｍ）に設定している。
開口部が近接する場合にもそれぞれの補助開口部どうし
が部分的に重なり合ったり接近したりして実効的な面積
が大きくなり過ぎることがないようになっている。ま
た、図４（ｃ）のように２つの組の主開口部が最も接近
している場合には、主開口部の間で２つの補助開口が互
いに入り組んで（１２０Ｌ１，１２０Ｒ１…というよう
に）飛び石をつなぎ合わせるように連続し、２倍の面積
の補助開口部が２つの主開口部に共通の補助開口部とし
て働く。以上の図４（ｂ）あるいは（ｃ）の場合と図４
（ａ）のように２つの主開口部が離れている場合とを比
べると、補助開口部の一部の実効的な面積が２倍程度異
なっており、従って、位相シフト効果の大きさが異なる
が、図７に示す従来例のように補助開口部と主開口部と
を結ぶ方向の補助開口部寸法は増加せずに一定のままで
あり、第１の実施例と同様に、補助開口の寸法と配置を
適切に選定して実効的な補助開口の寸法が増加しないよ
うにすれば問題はない。この実施例においては、主開口
部のグリッド間隔はシリコン基板上で０．１μｍ（５倍
マスク上で０．５μｍ）に設定しており、主開口はシリ
コン基板上で０．３μｍ□（５倍マスク上で１．５μｍ
□）であり、飛び石構造の補助開口の飛び石１つはシリ
コン基板上の寸法に換算して幅（主開口部の対応する辺
に垂直な方向の寸法）が０．１μｍ（マスク上で０．５
μｍ）で長さ（主開口部の対応する辺に平行な方向の寸
法）が０．０５μｍ（マスク上で０．２５μｍ）であ
る。また、補助開口部と主開口部の間隔はシリコン基板
上の寸法に換算して０．１μｍ（マスク上で０．５μ
ｍ）に設定している。
【００２７】以上説明したように、第１および第２の実
施例によれば、２つの組の主開口部が近接している場合
に２つの主開口部の間で２つの補助開口部の位置が部分
的に重なり合ったり、隣接したり、あるいは極めて接近
したりしても、補助開口部と主開口部とを結ぶ方向の補
助開口部の実効寸法が増加せずに一定のままてあり、こ
のようなマスクを用いて露光した際に、補助開口部自身
が解像してしまうという問題が生じることがない。従っ
て、従来の補助パターン型位相シフトマスクでの主開口
部の間隔すなわち配置条件についての厳しい制限は大幅
に緩和される。
施例によれば、２つの組の主開口部が近接している場合
に２つの主開口部の間で２つの補助開口部の位置が部分
的に重なり合ったり、隣接したり、あるいは極めて接近
したりしても、補助開口部と主開口部とを結ぶ方向の補
助開口部の実効寸法が増加せずに一定のままてあり、こ
のようなマスクを用いて露光した際に、補助開口部自身
が解像してしまうという問題が生じることがない。従っ
て、従来の補助パターン型位相シフトマスクでの主開口
部の間隔すなわち配置条件についての厳しい制限は大幅
に緩和される。
【００２８】以上、主開口部が正方形の場合について説
明したが、一般に長方形（正方形はその特殊なものと考
える）にしてもよいことは当業者にとって明らかであろ
う。
明したが、一般に長方形（正方形はその特殊なものと考
える）にしてもよいことは当業者にとって明らかであろ
う。
【００２９】また、位相シフター膜を遮光膜の下に設
け、主開口部には設けない場合について説明したが、従
来の技術の項で説明した各種の組合せで実現しうること
も明らかであろう。
け、主開口部には設けない場合について説明したが、従
来の技術の項で説明した各種の組合せで実現しうること
も明らかであろう。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
微細なコンタクトホール等の形成に適している補助パタ
ーン型位相シフトマスクにおいて、補助開口の形状と配
置基準を工夫することにより、主開口の配置の自由度を
向上させることが可能となり、半導体集積回路の微細化
に寄与することができる。
微細なコンタクトホール等の形成に適している補助パタ
ーン型位相シフトマスクにおいて、補助開口の形状と配
置基準を工夫することにより、主開口の配置の自由度を
向上させることが可能となり、半導体集積回路の微細化
に寄与することができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す平面図（図１
（ａ））および断面図（図１（ｂ））である。
（ａ））および断面図（図１（ｂ））である。
【図２】第１の実施例による主開口の配置関係を場合に
分けて示す平面図で、図２（ａ）は十分離れている場合
を示し、図２（ｂ）は接近している場合を示し、図２
（ｃ）は最も近く配置されている場合を示す。
分けて示す平面図で、図２（ａ）は十分離れている場合
を示し、図２（ｂ）は接近している場合を示し、図２
（ｃ）は最も近く配置されている場合を示す。
【図３】本発明の第２の実施例を示す、グリッド線も合
わせて示した平面図（図３（ａ））および断面図（図３
（ｂ））である。
わせて示した平面図（図３（ａ））および断面図（図３
（ｂ））である。
【図４】第２の実施例による主開口の配置関係を図２と
同様に（ａ）〜（ｃ）に分図して示す平面図である。
同様に（ａ）〜（ｃ）に分図して示す平面図である。
【図５】従来例を示す平面図である。
【図６】従来例の具体的構成例をそれぞれ（ａ）〜
（ｄ）に分図して示す断面図である。
（ｄ）に分図して示す断面図である。
【図７】従来例による主開口の配置関係を図２と同様に
（ａ）〜（ｃ）に分図して示す平面図である。
（ａ）〜（ｃ）に分図して示す平面図である。
【符号の説明】 １１ 遮光膜 １２ シフター膜 １３ マスク基板 １１０ 主開口 １２０，１２０Ｌ，１２０Ｒ，１２０Ｔ，１２０Ｂ
補助開口 Ｃ 中心
補助開口 Ｃ 中心
Claims (2)
- 【請求項１】四辺形状の主開口およびその４辺にそれぞ
れ近接して配置された補助開口を有する遮光膜と、前記
主開口および補助開口をそれぞれ透過する光線の位相に
１８０度の差をつけるシフター膜とを有する補助パター
ン型位相シフトマスクにおいて、前記補助開口のそれぞ
れの一端を前記主開口の最近接辺の中点に対応する位置
に配置し、前記主開口を挟んで位置する２つの前記補助
開口どうしは、前記開口の中心位置に対して点対称に配
置され、前記主開口と補助開口とからなる２つの組が近
接する場合にも２つの補助開口部どうしが重なり合わな
いようにしたことを特徴とする補助パターン型位相シフ
トマスク。 - 【請求項２】四辺形状の主開口およびその４辺にそれぞ
れ沿って所定のピッチで複数個配置された補助開口を有
する遮光膜と、前記主開口および補助開口をそれぞれ透
過する光線の位相に１８０度の差をつけるシフター膜と
を有する補助パターン型位相シフトマスクにおいて、前
記主開口の１辺の長さ及びは長さＸのｎ倍（ｎ＝１，
２，３・・）、前記補助開口の主開口の辺に平行な方向
の１辺の寸法は前記長さＸの２分の１、前記補助開口の
主開口の辺に平行な方向のピッチは前記長さＸであり、
主開口の各辺を前記長さＸでｎ等分する線（以後グリッ
ド線と略す）をひいたと仮定したとき、前記補助開口の
主開口の辺に垂直な方向のいずれか１辺は前記グリッド
線上にあり、前記主開口部を挟んで位置する補助開口ど
うしは互いに反対方向に前記ピッチの半分ずれることに
よって前記グリッド線に対して上側と下側、あるいは左
側と右側というように異なる接し方をしており、前記主
開口と補助開口とからなる２つの組が近接する場合にも
それぞれの補助開口どうしが重なり合わないようにした
ことを特徴とする補助パターン型位相シフトマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7843593A JP2590680B2 (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 補助パターン型位相シフトマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7843593A JP2590680B2 (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 補助パターン型位相シフトマスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06289591A JPH06289591A (ja) | 1994-10-18 |
| JP2590680B2 true JP2590680B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=13661972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7843593A Expired - Fee Related JP2590680B2 (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 補助パターン型位相シフトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590680B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100352010B1 (ko) * | 1994-12-29 | 2003-03-19 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의콘택용노광마스크 |
| JP4145003B2 (ja) | 2000-07-14 | 2008-09-03 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体集積回路装置の製造方法 |
| JP4886169B2 (ja) * | 2003-02-21 | 2012-02-29 | キヤノン株式会社 | マスク及びその設計方法、露光方法、並びに、デバイス製造方法 |
| EP1450206B1 (en) * | 2003-02-21 | 2016-04-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Mask and its manufacturing method, exposure, and semiconductor device fabrication method |
| JP2006253241A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Nikon Corp | 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法 |
| JP4499616B2 (ja) * | 2005-05-31 | 2010-07-07 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | 露光用マスクとその製造方法、及び半導体装置の製造方法 |
| JP5529391B2 (ja) * | 2008-03-21 | 2014-06-25 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | ハーフトーン型位相シフトマスク、そのハーフトーン型位相シフトマスクを有する半導体装置の製造装置、およびそのハーフトーン型位相シフトマスクを用いた半導体装置の製造方法 |
| JP5100625B2 (ja) * | 2008-12-11 | 2012-12-19 | 株式会社東芝 | パターンレイアウト設計方法 |
-
1993
- 1993-04-06 JP JP7843593A patent/JP2590680B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06289591A (ja) | 1994-10-18 |
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| Date | Code | Title | Description |
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