JP3119202B2 - マスクパターン自動発生方法およびマスク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路の製
作のリソグラフィ工程に用いられるマスクパターン自動
発生方法およびマスクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路の高集積化に伴い、回路
パターンの微細化が急速に進展している。一方、投影露
光装置を用いたリソグラフィ技術には光源の波長に起因
する解像限界が存在する。近年、解像度を向上させるた
めにマスク上のパターンを位相部材で形成する位相シフ
トマスクの開発が盛んに行われている。

【０００３】これまでに様々な種類の位相シフトマスク
が提案されているが、その中で渋谷の特開昭６２−５０
８１１公報、あるいはレベンソン（Ｌｅｖｅｎｓｏｎ）
のアイ・イー・イー・イー・トランザンクション・エレ
クトロン・デバイス（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｖｏｌ．ＥＤ−２９（１
９８２）ｐ．１８２８）に記載される位相シフトマスク
は解像度の向上効果が非常に大きいことが知られてい
る。

【０００４】この位相シフトマスクでは隣接する開口部
の少なくとも一方にシフタを配置し、開口部間の位相差
を１８０度としている。隣接する開口部の片方に１８０
度の位相差を設けた場合、開口部の位相差は０度、１８
０度、０度、１８０度と交互に変わるのでこの位相シフ
トマスクを交互型位相シフトマスクと呼ぶことにする。

【０００５】図４８に通常マスク、図５１に交互型位相
シフトマスクを示し、解像力が向上する理由を説明す
る。図４８のような透明基板２に遮光部１を有する通常
マスクの場合には、図４９に示すように隣接する開口部
１２を透過する光の振幅は同位相である。このため隣接
開口部１２、１２の中間で透過する光は強め合い、光強
度は図５０に示すように谷が浅く分離度が小さくなる。

【０００６】これに対し、図５１のような１８０度シフ
タ部１３を有する交互型位相シフトマスクの場合には、
図５２に示すように隣接する開口部１２を透過する光の
振幅が逆位相になる。このため隣接開口部１２の中間で
透過する光は弱め合い、光強度は図５３に示すように谷
が深く分離度が大きくなる。位相シフトマスクを用いる
と、光強度の分離度が大きくなるため、通常マスクより
も近接したパターンが解像可能になる。

【０００７】交互型位相シフトマスクの特殊な例として
特開平４−３４０９６２には隣接開口部に９０度と２７
０度の位相シフタを配置した位相シフトマスクを考案し
ている。これは位相差マスクと呼ばれる。位相差マスク
の断面図を図５４に、上面図を図５５示す。図５４では
透明基板上に厚さの異なる位相シフタ材料（スピンオン
グラス等を用いる）を積むことにより９０度位相シフタ
部３および２７０度位相シフタ部４を作成しているが、
これらは図５１の１８０度位相シフタ部１３のように透
明基板２を彫り込むことにより作成しても良い。

【０００８】位相差マスクの特徴はシフタ部と透明基板
が接するシフタ境界部がレジストに転写されないことに
ある。例えば、図５５では９０度シフタ部３および２７
０度シフタ部４の上下端が透明基板２に接している。２
７０度＝−９０度であるため、２種類のシフタ境界部の
透明基板との位相差の絶対値はどちらも９０度である。
これに対し、図５１のような交互型位相シフトマスクの
場合にはシフタ境界部での位相差は１８０度となる。

【０００９】それぞれの場合のシフタ境界部での光強度
を図５６、図５７に示す。１７がシフタ部を、１８、１
９が境界部の光強度を示している。位相差が１８０度だ
とシフタ境界部で光強度が大幅に低下するため暗線とし
てレジストに転写されてしまう。これに対し、位相差が
９０度あるいは２７０度だとシフタ境界部での光強度の
低下は小さく、レジストには転写されない。

【００１０】シフタ境界部のレジストへの転写を防ぐ他
の手法として特開平４−７６５５１には２種類のマスク
を用いて２重露光をする方法が記述されている。図５８
〜図６０を用いてこの方法を説明する。図５８は１８０
度シフタ部１３を持つ位相シフトマスクであるため、こ
のマスクを用いた露光では１８０度シフタ部の境界がレ
ジストに転写されてしまう。そこで第２のマスクとして
図５９のような通常マスクを作成し、さらにレジストと
してポジ型を選ぶと図５８のシフタ境界部に発生する暗
線は第２マスクで消去され、２重露光後には図６０のよ
うなレジストパターンがウエハ６上のレジスト５に形成
される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】近年、特に、ロジック
系デバイスにおいてゲート長を短くする必要が生じてい
る。ゲート長を短くすることによりトランジスタをより
高速化することが可能になる。ゲート長を短縮するため
に位相シフトマスクを用いることが期待されているが、
ロジック系デバイスのゲート層のマスクパターンは不規
則で複雑なパターンであるためシフタ配置が難しい。

【００１２】図６１にロジック系デバイスで使われるゲ
ート層のマスクパターンの一例を示す。また、ゲート長
を短縮するためにパターンの幅を短縮し、さらにシフタ
を配置した位相シフトマスクを図６２に、この位相シフ
トマスクを用いてポジレジストに転写したパターンを図
６３に示す。図６２のようにシフタを配置すると、シフ
タ境界部は暗線となり図６３のようにレジスト５に転写
されてしまう。

【００１３】さらに、図６２の位相シフトマスクの一部
に遮光部１を挟んで位相が同じ場所、すなわち０度と０
度あるいは１８０度と１８０度となる場所が発生してい
る。この場所を図６２ではシフタ配置矛盾箇所２１とし
て丸印で示してある。シフタ配置矛盾箇所２１では位相
シフトマスクの解像度向上効果が働かないため、細い幅
のパターンは解像されず、転写レジストパターンは図６
３のようになってしまう。

【００１４】従来の技術ではシフタ境界部の暗線は除去
することができても、シフタ配置矛盾箇所の発生を防ぐ
ことはできない。

【００１５】よって、本発明の目的は、ゲート長を短縮
するために、シフタ配置に矛盾を生じないマスクパター
ン自動発生方法およびそのようなマスクパターンを有す
るマスクを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のマスクパターン自動発生方法は、透明基板
上に遮光パターンと９０度位相シフトパターンと２７０
度位相シフトパターンを形成した位相シフトマスクを用
いてゲートパターンを露光する際の前記位相シフトマス
クのマスクパターン自動発生方法であって、ゲート層設
計データからゲートおよび配線パターン、フィールド層
設計データから活性領域パターンを入力する工程と、ゲ
ートおよび配線パターンから活性領域パターンを差し引
き配線部分だけを取り出した配線パターンを作成する工
程と、ゲートおよび配線パターンと活性領域パターンと
の積を取りゲートパターンを作成する工程と、ゲートパ
ターンの幅を短縮した短縮ゲートパターンを作成する工
程と、活性領域パターンから短縮ゲートパターンを差し
引いた上にゲートを挟んで一つ置きに９０度位相シフタ
と２７０度位相シフタを配置してシフタパターンを作成
する工程と、配線パターンと短縮ゲートパターンとシフ
タパターンとの和を取り位相シフトマスクのパターンと
して出力する工程とから成ることを特徴とする。

【００１７】また、本発明のマスクは上記マスクパター
ン自動発生方法を用いて作成したことを特徴とする。

【００１８】また、本発明のマスクパターン自動発生方
法の他の方法は、透明基板上に遮光パターンを形成した
第１マスクと、透明基板上に遮光パターンおよび１８０
度位相シフトパターンを形成した第２マスクとを用いた
２重露光方法によりゲートパターンを露光する際の第１
マスクおよび前記第２マスクのマスクパターン自動発生
方法であって、第１マスクのマスクパターン自動発生方
法はゲート層設計データからゲートおよび配線パターン
を入力する工程と、ゲートおよび配線パターンを第１マ
スクのパターンとして出力する工程とから成り、第２マ
スクのマスクパターン自動発生方法はゲート層設計デー
タからゲートおよび配線パターン、フィールド層設計デ
ータから活性領域パターンを入力する工程と、活性領域
パターンとゲートおよび配線パターンとの積を取りゲー
トパターンを作成する工程と、ゲートパターンの幅を短
縮した短縮ゲートパターンを作成する工程と、活性領域
パターンを反転した上に短縮ゲートパターンを加えた開
口部パターンを作成する工程と、開口部パターンの隣接
する開口部に一つ置きに１８０度位相シフタを配置して
第２マスクのパターンとして出力する工程とから成るこ
とを特徴とする。

【００１９】また、本発明のマスクの他の形態は、第１
マスクおよび第２マスクより構成され、上記マスクパタ
ーン自動発生方法を用いて作成したことを特徴とする。

【００２０】また、本発明のマスクの他の形態は、第１
マスクおよび第２マスクのマスクパターンを同一マスク
上に形成したことを特徴とする。

【００２１】また、本発明のマスクパターン自動発生方
法のさらに他の方法は、透明基板上に遮光パターンを形
成した第１マスクと、透明基板上に遮光パターンおよび
１８０度位相シフトパターンを形成した第２マスクとを
用いた２重露光方法によりゲートパターンを露光する際
の前記第１マスクおよび前記第２マスクのマスクパター
ン自動発生方法であり、第１マスクのマスクパターン自
動発生方法はゲート層設計データからゲートおよび配線
パターン、フィールド層設計データから活性領域パター
ンを入力する工程と、ゲートおよび配線パターンと活性
領域パターンの和を取り第１マスクのパターンとして出
力する工程とから成り、第２マスクのマスクパターン自
動発生方法はゲート層設計データからゲートおよび配線
パターン、フィールド層設計データから活性領域パター
ンを入力する工程と、活性領域パターンを２重露光マー
ジン分拡大した拡大活性領域パターンを作成する工程
と、拡大活性領域パターンと前記ゲートおよび配線パタ
ーンとの積を取り延長ゲートパターンを作成する工程
と、延長ゲートパターンの幅を短縮した短縮延長ゲート
パターンを作成する工程と、拡大活性領域パターンを反
転した上に短縮延長ゲートパターンを加えた拡大開口部
パターンを作成する工程と、拡大開口部パターンの隣接
する開口部に一つ置きに１８０度位相シフタを配置して
第２マスクのパターンとして出力する工程とから成るこ
とを特徴とする。

【００２２】また、本発明のマスクの他の形態は第１マ
スクおよび第２マスクより構成され、上記マスクパター
ン自動発生方法を用いて作成したことを特徴とする。

【００２３】また、本発明のマスクの他の形態は第１マ
スクおよび第２マスクのマスクパターンを同一マスク上
に形成したことを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照して説明する。なお、各実施の形
態の説明に用いる図では従来例で示した構成要素と基本
的に同一構成要素については同一符号を付してある。 （実施の形態１）最初に、本発明の第１の実施の形態の
マスクパターン自動発生方法およびマスクについて図１
から図１０を参照して詳細に説明する。図１および図２
はパターン発生後のマスクパターンおよび転写レジスト
パターンを示したものである。

【００２５】本発明の第１の実施の形態では、特開平４
−３４０９６２に開示された９０度シフタ部と２７０度
シフタ部から成る位相シフトマスクを使用することを前
提としている。図１に示される位相シフトマスクを用い
て露光することにより、図２のような転写レジストパタ
ーンを得ることができる。

【００２６】図３に位相シフトマスクのマスクパターン
自動発生方法のフローチャート、図４〜図１０にフロー
チャートとの対応図を示す。

【００２７】最初に、デバイスの設計データからゲート
層およびフィールド層のデータを取り出す。ゲート層の
データの例を図４に示す。ゲート層のデータは活性領域
上のゲート部分とフィールド酸化膜上の配線部分とから
成る。それゆえ、このデータをゲートおよび配線パター
ンと呼ぶことにする。通常、ゲート部分と配線部分は同
一の線幅で設計されている。

【００２８】フィールド層のデータの例を図５に示す。
トランジスタの活性領域となるパターンが入力されてい
る。それゆえ、このデータを活性領域パターンと呼ぶこ
とにする。デバイス上では活性領域の周囲をフィールド
酸化膜が取り囲むことになる。

【００２９】次に、ゲートおよび配線パターンから配線
部のみを取り出した配線パターンを図６に示す。配線部
はフィールド酸化膜上にあるため、ゲートおよび配線パ
ターンから活性領域パターンとの共通部分を差し引くと
配線パターンが得られる。

【００３０】次に、ゲートおよび配線パターンからゲー
ト部のみを取り出したゲートパターンを図７に示す。ゲ
ート部は活性領域上にあるため、ゲートおよび配線パタ
ーンと活性領域パターンとの共通部分を取ることにより
ゲートパターンが得られる。

【００３１】トランジスタを高速化するためにはゲート
長を短くすることが重要である。このとき、配線部分の
幅は太くても差し支えない。そこで、ゲートパターンの
ゲート長のみ短縮したパターンを作成し、図８の短縮ゲ
ートパターンとする。短縮ゲートパターンは幅が細いた
め、通常マスクでは解像しない。短縮ゲートパターンを
解像するために短縮ゲートパターンを挟んで１８０度位
相の異なる９０度位相シフタ部３および２７０度位相シ
フタ部４を図９のように配置する。このシフタパターン
は活性領域から短縮ゲートパターンを差し引き、残った
パターンにゲートを挟んで一つ置きに９０度シフタ部と
２７０度シフタ部を配置することにより発生される。

【００３２】最後に、配線パターンと短縮ゲートパター
ンとシフタパターンの和を取ることにより図１０の位相
シフトマスクパターンが完成する。

【００３３】配線部分は幅が太いため通常マスクでも解
像する。また、ゲート部は、ゲートを挟んでシフタの位
相が１８０度異なるため位相シフト効果により解像す
る。一方、シフタパターンのうちゲートに隣接しない外
周部分は透明基板２との位相差が９０度あるいは−９０
度であるため解像しない。このため、図１０あるいは図
１の位相シフトマスクを用いて露光すると、図２のよう
な転写レジストパターンが得られる。

【００３４】第１の実施の形態では９０度シフタ部３と
２７０度シフタ部４の２種類のシフタが混在した位相シ
フトマスクを用いている。このような位相シフトマスク
は作成が難しいという欠点がある。そこで、本発明の第
２の実施の形態のマスクパターン自動発生方法およびマ
スクでは１８０度シフタ部のみからなる位相シフトマス
クを用いている。

【００３５】（実施の形態２）本発明の第２の実施の形
態のマスクパターン発生方法およびマスクを図１１から
図２１を参照にして詳細に説明する。図１１〜図１３は
パターン発生後のマスクパターンおよび転写レジストパ
ターンを示したものである。本発明の第２の実施の形態
では、露光方法として特開平４−７６５５１に開示され
た２種類のマスクを用いて２重露光をする方法を使用す
ることを前提としている。図１１に示される第１マスク
と図１２に示される第２マスクを用いた２重露光をポジ
型レジストを用いて行うことにより、図１３のような転
写レジストパターンを得ることができる。

【００３６】図１４に第１マスクのマスクパターン自動
発生方法のフローチャートを示す。設計データからゲー
ト層のデータ、すなわちゲートおよび配線パターンを取
り出し、そのまま第１マスクパターンとして使用するこ
とができる。

【００３７】図１５に第２マスクのマスクパターン自動
発生方法のフローチャートおよび図１６〜図２１に対応
図を示す。最初に設計データのゲート層より図１６のゲ
ートおよび配線パターン、フィールド層より図１７の活
性領域パターンを入力する。次に、活性領域パターンと
ゲートおよび配線パターンの共通部分を取り、図１８の
ゲートパターンを得る。さらに、ゲートパターンのゲー
ト長を短縮することにより図１９の短縮ゲートパターン
を得る。

【００３８】短縮ゲートパターンを解像するためにシフ
タを配置する必要がある。そこで、図２０のように活性
領域パターンを反転して、短縮ゲートパターンを加えた
開口部パターンを作成し、さらに隣接する開口部に一つ
置きに１８０度を配置することにより図２１の第２マス
クパターンが完成する。

【００３９】ポジ型レジストを用いて図１１の第１マス
クパターンを露光すると、配線およびゲートパターンの
潜像がウエハ６上のレジスト５に形成される。続けて、
図１２の第２マスクパターンを露光するとゲート部のゲ
ート長が短縮されて図１３の転写レジストパターンが形
成される。

【００４０】本発明の第２の実施の形態では２重露光の
際に発生するアライメントずれが考慮されていない。図
２２〜図２６はアライメントずれの無い場合の２重露光
の光強度分布を示す。図２２および図２３は幅の太いゲ
ート部のマスクパターンおよびこのマスクを用いた場合
の光強度分布を示す。図２４および図２５は幅を狭くし
たゲート部の位相シフトマスクパターンおよびこのマス
クを用いた場合の光強度分布を示す。図２６は図２３と
図２５の光強度分布の平均値で２重露光後の光強度分布
を示す。

【００４１】一方、図２７〜図３１はアライメントずれ
の有る場合の２重露光の光強度分布を示す。図２７およ
び図２８は幅の太いゲート部のマスクパターンおよびこ
のマスクを用いた場合の光強度分布を示す。図２９およ
び図３０は幅を狭くしたゲート部の位相シフトマスクパ
ターンおよびこのマスクを用いた場合の光強度分布を示
す。図３１は図２８と図３０の光強度分布の平均値で２
重露光後の光強度分布を示す。

【００４２】図２６と図３１を比べると光強度分布が大
幅に異なる。それゆえ、２重露光でアライメントずれが
発生すると転写レジストパターンの幅が異なり、ゲート
長を精度良く制御できない。さらに、図２６の光強度分
布は図２３に比べれば急峻だが、図２５ほど急峻では無
い。それゆえ、２重露光後のレジストパターンの幅は通
常マスクを用いた場合に比べれば細くなるが、位相シフ
トマスクのみを用いた場合に比べると太くなる。

【００４３】本発明の第３の実施の形態のマスクパター
ン自動発生方法およびマスクはアライメントずれに強
く、さらにゲート長を位相シフトマスクだけを用いた場
合と同等まで短縮することが可能である。

【００４４】（実施の形態３）本発明の第３の実施の形
態のマスクパターン発生方法およびマスクを図３２から
図４６を参照して詳細に説明する。図３２〜３４はパタ
ーン発生後のマスクパターンおよび転写レジストパター
ンを示したものである。本発明の第３の実施の形態で
は、露光方法として２重露光方法を使用することを前提
としている。図３２に示される第１マスクと図３３に示
される第２マスクを用いた２重露光をポジ型レジストを
用いて行うことにより、図３４のような転写レジストパ
ターンを得ることができる。

【００４５】図３５に第１マスクのマスクパターン自動
発生方法のフローチャートおよび図３６〜図３８に対応
図を示す。最初に設計データのゲート層より図３６のゲ
ートおよび配線パターン、フィールド層より図３７の活
性領域パターンを入力する。次に、活性領域パターンと
ゲートおよび配線パターンの和を取り第１マスクパター
ンとして出力する。

【００４６】図３９に第２マスクのマスクパターン自動
発生方法のフローチャートおよび図４０〜図４６に対応
図を示す。最初に設計データのゲート層より図４０のゲ
ートおよび配線パターン、フィールド層より図４１の活
性領域パターンを入力する。次に、活性領域パターンを
２重露光のマージン分拡大した図４２の拡大活性領域パ
ターンを作成する。次に、拡大活性領域パターンとゲー
トおよび配線パターンの共通部分を取り、図４３の延長
ゲートパターンを得る。このパターンは図１８のゲート
パターンに比べ２重露光マージン分長くなっている。延
長ゲートパターンのゲート長を短縮することにより図４
４の短縮延長ゲートパターンを得る。

【００４７】短縮延長ゲートパターンを解像するために
シフタを配置する必要がある。そこで、図４５のように
拡大活性領域パターン１４を反転して、短縮延長ゲート
パターン１６を加えた拡大開口部パターンを作成し、さ
らに隣接する開口部１２に一つ置きに１８０度を配置す
ることにより図４６の第２マスクパターンが完成する。

【００４８】第３の実施の形態では、ゲート部は第１マ
スクパターンでは完全に遮光されている。このため、ゲ
ート部の光強度分布は位相シフトマスクである第２マス
クのみで決まる。それゆえ、アライメントずれが生じて
もゲートの線幅が変動したりすることはない。また、解
像度も一枚の位相シフトマスクを用いた場合と同等のも
のが得られる。

【００４９】第２マスクパターンを発生する際に使用さ
れる拡大活性領域パターンは、第１マスクパターンの一
部である活性領域パターンより２重露光マージン分大き
くしてある。このため、第１マスクパターンの活性領域
の輪郭は、２重露光でアライメントずれが生じても、必
ず第２マスクの露光で消去される。

【００５０】（実施の形態４）本発明の第４の実施の形
態のマスクの上面図を図４７に示す。本実施の形態で
は、本発明の第３の実施の形態の第１マスクパターンと
第２マスクパターンを同一マスク上に形成している。こ
のようにすると、露光機からマスクを取り外すこと無く
２重露光が可能になる。２重露光の途中でウエハとマス
クのアライメントを行う必要が無いため、重ね合わせ精
度が向上する。この場合の重ね合わせ精度は露光機のス
テージの移動精度およびマスクパターン描画の位置精度
により決まる。

【００５１】本発明の第４の実施の形態では、本発明の
第３の実施の形態の第１マスクパターンと第２マスクパ
ターンを同一マスク上に形成しているが、本発明の第２
の実施の形態の第１マスクパターンと第２マスクパター
ンを同一マスク上に形成しても同様に重ね合わせ精度が
向上する。

【００５２】以上の実施の形態ではロジック系デバイス
のゲートパターンにおけるゲート長短縮に付いて記述し
たが、本発明は任意のデバイスに適用可能であり、例え
ばダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ・やスタ
ティック・ランダム・アクセス・メモリにも適用するこ
とができる。

【発明の効果】本発明のマスクパターン自動発生方法お
よびマスクによれば位相シフトマスクを用いる際、シフ
タ配置に矛盾を生じずにゲート長を短縮することができ
る。これによりトランジスタの高速化が可能となり、よ
り性能の高い半導体集積回路が製造可能になる。

【００５３】また、本発明の請求項３〜８のマスクパタ
ーン自動発生方法およびマスクによれば、位相シフタと
して１８０度位相シフタのみを用いれば良いためマスク
製造が容易である。

【００５４】また、本発明の請求項６〜８のマスクパタ
ーン自動発生方法およびマスクによれば、２重露光にお
いてアライメントずれが生じた場合でも、ゲート線幅の
変動を抑えることができる。また、ゲート長の解像度を
単一の位相シフトマスクを用いた場合と同等まで高める
ことができる。

【００５５】また、本発明の請求項５および請求項８の
マスクによれば２重露光中のアラメントが不要になり、
重ねあわせずれを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のマスクパターン自
動発生後の位相シフトマスクパターン上面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態のマスクパターン自
動発生後の転写レジストパターン上面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態のマスクパターン自
動発生方法を示すフローチャートである。

【図４】本発明の第１の実施の形態のマスクパターン自
動発生方法を示す工程図のうち、ゲート＆配線パターン
を示す上面図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態のマスクパターン自
動発生方法を示す工程図のうち、活性領域パターンを示
す上面図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態のマスクパターン自
動発生方法を示す工程図のうち、配線パターンを示す上
面図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態のマスクパターン自
動発生方法を示す工程図のうち、ゲートパターンを示す
上面図である。

【図８】本発明の第１の実施の形態のマスクパターン自
動発生方法を示す工程図のうち、短縮ゲートパターンを
示す上面図である。

【図９】本発明の第１の実施の形態のマスクパターン自
動発生方法を示す工程図のうち、シフトパターンを示す
上面図である。

【図１０】本発明の第１の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法を示す工程図のうち、位相シフトマスクパ
ターンを示す上面図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態のマスクパターン
自動発生後の第１マスクパターン上面図である。

【図１２】本発明の第２の実施の形態のマスクパターン
自動発生後の第２マスクパターン上面図である。

【図１３】本発明の第２の実施の形態のマスクパターン
自動発生後の転写レジストパターン上面図である。

【図１４】本発明の第２の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第１マスクパターン発生方法を示す
フローチャート。

【図１５】本発明の第２の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第２マスクパターン発生方法を示す
フローチャート。

【図１６】本発明の第２の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第２マスクパターン発生方法を示す
工程図のゲート＆配線パターンを示す上面図である。

【図１７】本発明の第２の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第２マスクパターン発生方法を示す
工程図の活性領域パターンを示す上面図である。

【図１８】本発明の第２の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第２マスクパターン発生方法を示す
工程図のゲートパターンを示す上面図である。

【図１９】本発明の第２の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第２マスクパターン発生方法を示す
工程図の短縮ゲートパターンを示す上面図である。

【図２０】本発明の第２の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第２マスクパターン発生方法を示す
工程図の開口部パターンを示す上面図である。

【図２１】本発明の第２の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第２マスクパターン発生方法を示す
工程図の第２マスクパターンを示す上面図である。

【図２２】アライメントずれの無い場合の２重露光の光
強度分布を示すための幅の太いゲート部のマスクパター
ンを示す断面図である。

【図２３】アライメントずれの無い場合の２重露光にお
ける図２２のマスクパターンを用いた場合の光強度分布
図である。

【図２４】アライメントずれの無い場合の２重露光にお
ける幅を狭くしたゲート部の位相シフトマスクパターン
を示す断面図である。

【図２５】アライメントずれの無い場合の２重露光にお
ける図２４のマスクを用いた場合の光強度分布図であ
る。

【図２６】アライメントずれの無い場合における図２３
と図２５の光強度分布の平均値で二重露光後の光強度分
布図である。

【図２７】アライメントずれの有る場合の２重露光の光
強度分布を示すための幅の太いゲート部のマスクパター
ンを示す断面図である。

【図２８】アライメントずれの有る場合の２重露光にお
ける幅の太いゲート部のマスクパターンを用いた場合の
光強度分布図である。

【図２９】アライメントずれの有る場合の２重露光にお
ける幅を狭くしたゲート部の位相シフトマスクパターン
を示す断面図である。

【図３０】アライメントずれの有る場合の２重露光にお
ける図２９のマスクを用いた場合の光強度分布図であ
る。

【図３１】アライメントずれの有る場合における図２８
と図３０の光強度分布の平均値で二重露光後の光強度分
布図である。

【図３２】本発明の第３の実施の形態のマスクパターン
自動発生後の第１マスクパターン上面図である。

【図３３】本発明の第３の実施の形態のマスクパターン
自動発生後の第２マスクパターン上面図である。

【図３４】本発明の第３の実施の形態のマスクパターン
自動発生後の転写レジストパターン上面図である。

【図３５】本発明の第３の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第１マスクパターン発生方法を示す
フローチャート。

【図３６】本発明の第３の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第１マスクパターン発生方法を示す
工程図のゲート＆配線パターンを示す上面図である。

【図３７】本発明の第３の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第１マスクパターン発生方法を示す
工程図の活性領域パターンを示す上面図である。

【図３８】本発明の第３の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第１マスクパターン発生方法を示す
工程図の第１マスクパターンを示す上面図である。

【図３９】本発明の第３の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第２マスクパターン発生方法を示す
フローチャート。

【図４０】本発明の第３の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第２マスクパターン発生方法を示す
工程図のゲート＆配線パターン上面図である。

【図４１】本発明の第３の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第２マスクパターン発生方法を示す
工程図の活性領域パターン上面図である。

【図４２】本発明の第３の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第２マスクパターン発生方法を示す
工程図の拡大活性領域パターン上面図である。

【図４３】本発明の第３の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第２マスクパターン発生方法を示す
工程図の延長ゲートパターン上面図である。

【図４４】本発明の第３の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第２マスクパターン発生方法を示す
工程図の短縮延長ゲートパターン上面図である。

【図４５】本発明の第３の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第２マスクパターン発生方法を示す
工程図の拡大開口部パターン上面図である。

【図４６】本発明の第３の実施の形態のマスクパターン
自動発生方法のうち第２マスクパターン発生方法を示す
工程図の第２マスクパターン上面図である。

【図４７】本発明の第４の実施の形態のマスク上面図で
ある。

【図４８】従来における通常マスクの断面図である。

【図４９】図４８の通常マスクにおける透過光振幅を示
す図である。

【図５０】図４８の通常マスクにおける光強度分布図で
ある。

【図５１】交互型位相シフトマスクの断面図である。

【図５２】交互型位相シフトマスクの透過光振幅を示す
図である。

【図５３】交互型位相シフトマスクの光強度分布を図で
ある。

【図５４】位相差マスクの断面図である。

【図５５】位相差マスクの上面図である。

【図５６】シフタ境界部での光強度分布を示すためのマ
スクの断面図である。

【図５７】図５６のマスクにおけるシフタ境界部での光
強度分布図である。

【図５８】特開平４−７６５５１に開示される２重露光
用第１マスクパターン上面図である。

【図５９】特開平４−７６５５１に開示される二重露光
用第２マスクパターン上面図である。

【図６０】特開平４−７６５５１に開示される２重露光
用転写レジストパターン上面図である。

【図６１】従来例のゲート層パターン上面図である。

【図６２】従来例のシフタを配置した場合の位相シフト
マスク上面図である。

【図６３】従来例の転写レジストパターン上面図であ
る。

【符号の説明】

１ 遮光部 ２ 透明基板 ３ ９０度シフタ部 ４ ２７０度シフタ部 ５ レジスト ６ ウエハ ７ ゲート及び配線 ８ 活性領域 ９ 配線パターン １０ ゲート １１ 短縮ゲート １２ 開口部 １３ １８０度シフタ部 １４ 拡大活性領域 １５ 延長ゲート １６ 短縮延長ゲート １７ シフタ部 １８ １８０度位相シフタ境界部の光強度 １９ ９０度および２７０度位相シフタ境界部の光強度 ２０ ゲート層パターン ２１ シフタ配置矛盾箇所

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板上に遮光パターンと９０度位相
   シフトパターンと２７０度位相シフトパターンを形成し
   た位相シフトマスクを用いてゲートパターンを露光する
   際の前記位相シフトマスクのマスクパターン自動発生方
   法であって、 ゲート層設計データからゲートおよび配線パターン、フ
   ィールド層設計データから活性領域パターンを入力する
   工程と、 前記ゲートおよび配線パターンから前記活性領域パター
   ンを差し引き配線部分だけを取り出した配線パターンを
   作成する工程と、 前記ゲートおよび配線パターンと前記活性領域パターン
   との積を取りゲートパターンを作成する工程と、 前記ゲートパターンの幅を短縮した短縮ゲートパターン
   を作成する工程と、 前記活性領域パターンから前記短縮ゲートパターンを差
   し引いた上にゲートを挟んで一つ置きに９０度位相シフ
   タと２７０度位相シフタを配置してシフタパターンを作
   成する工程と、前記配線パターンと前記短縮ゲートパタ
   ーンと前記シフタパターンの和を取り前記位相シフトマ
   スクのパターンとして出力する工程とから成ることを特
   徴とするマスクパターン自動発生方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のマスクパターン自動発
   生方法を用いて作成したことを特徴とする前記位相シフ
   トマスク。
3. 【請求項３】 透明基板上に遮光パターンを形成した第
   １マスクと、 透明基板上に遮光パターンおよび１８０度位相シフトパ
   ターンを形成した第２マスクとを用いた２重露光方法に
   よりゲートパターンを露光する際の前記第１マスクおよ
   び前記第２マスクのマスクパターン自動発生方法であっ
   て、 前記第１マスクのマスクパターン自動発生方法はゲート
   層設計データからゲートおよび配線パターンを入力する
   工程と、 前記ゲートおよび配線パターンを前記第１マスクのパタ
   ーンとして出力する工程とから成り、 前記第２マスクのマスクパターン自動発生方法はゲート
   層設計データからゲートおよび配線パターン、フィール
   ド層設計データから活性領域パターンを入力する工程
   と、 前記活性領域パターンと前記ゲートおよび配線パターン
   との積を取りゲートパターンを作成する工程と、 前記ゲートパターンの幅を短縮した短縮ゲートパターン
   を作成する工程と、 前記活性領域パターンを反転した上に短縮ゲートパター
   ンを加えた開口部パターンを作成する工程と、 前記開口部パターンの隣接する開口部に一つ置きに１８
   ０度位相シフタを配置して前記第２マスクのパターンと
   して出力する工程とから成ることを特徴とするマスクパ
   ターン自動発生方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のマスクパターン自動発
   生方法を用いて作成したことを特徴とする前記第１マス
   クおよび前記第２マスク。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の前記第１マスクおよび
   前記第２マスクのマスクパターンを同一マスク上に形成
   したことを特徴とするマスク。
6. 【請求項６】 透明基板上に遮光パターンを形成した第
   １マスクと、透明基板上に遮光パターンおよび１８０度
   位相シフトパターンを形成した第２マスクとを用いた２
   重露光方法によりゲートパターンを露光する際の前記第
   １マスクおよび前記第２マスクのマスクパターン自動発
   生方法であって、 前記第１マスクのマスクパターン自動発生方法はゲート
   層設計データからゲートおよび配線パターン、フィール
   ド層設計データから活性領域パターンを入力する工程
   と、 前記ゲートおよび配線パターンと前記活性領域パターン
   の和を取り前記第１マスクのパターンとして出力する工
   程とから成り、 前記第２マスクのマスクパターン自動発生方法はゲート
   層設計データからゲートおよび配線パターン、フィール
   ド層設計データから活性領域パターンを入力する工程
   と、 前記活性領域パターンを２重露光マージン分拡大した拡
   大活性領域パターンを作成する工程と、 前記拡大活性領域パターンと前記ゲートおよび配線パタ
   ーンとの積を取り延長ゲートパターンを作成する工程
   と、 前記延長ゲートパターンの幅を短縮した短縮延長ゲート
   パターンを作成する工程と、 前記拡大活性領域パターンを反転した上に短縮延長ゲー
   トパターンを加えた拡大開口部パターンを作成する工程
   と、 前記拡大開口部パターンの隣接する開口部に一つ置きに
   １８０度位相シフタを配置して前記第２マスクのパター
   ンとして出力する工程とから成ることを特徴とするマス
   クパターン自動発生方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のマスクパターン自動発
   生方法を用いて作成したことを特徴とする前記第１マス
   クおよび前記第２マスク。
8. 【請求項８】 請求項６に記載の前記第１マスクおよび
   前記第２マスクのマスクパターンを同一マスク上に形成
   したことを特徴とするマスク。